KR20230077724A - 위상차 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

위상차 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230077724A
KR20230077724A KR1020237008493A KR20237008493A KR20230077724A KR 20230077724 A KR20230077724 A KR 20230077724A KR 1020237008493 A KR1020237008493 A KR 1020237008493A KR 20237008493 A KR20237008493 A KR 20237008493A KR 20230077724 A KR20230077724 A KR 20230077724A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
resin
film
retardation film
retardation
Prior art date
Application number
KR1020237008493A
Other languages
English (en)
Inventor
카즈키 쿠마자와
요시야 오타
야스히로 스다
Original Assignee
니폰 제온 가부시키가이샤
오사카 가스 케미칼 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니폰 제온 가부시키가이샤, 오사카 가스 케미칼 가부시키가이샤 filed Critical 니폰 제온 가부시키가이샤
Publication of KR20230077724A publication Critical patent/KR20230077724A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023Optical properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/858Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

지상축을 갖는 A층과, A층의 지상축에 대하여 85° ~ 90°의 각도를 이루는 지상축을 갖는 B층을 구비하는 위상차 필름으로서; A층이, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성되고; B층이, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성되고; 수지 B가, 플루오렌 골격을 함유하는, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 또는 폴리에스테르카보네이트를 포함하고; A층의 전체의 면내 리타데이션 및 B층의 전체의 면내 리타데이션이, 특정한 관계를 만족하고; 파장 450nm 및 550nm에서의 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)이 특정한 관계를 만족하고; A층의 전체의 두께 TA와 B층의 전체의 두께 TB의 비 TA/TB가, 30/70 ~ 65/35인, 위상차 필름.

Description

위상차 필름 및 그 제조 방법
본 발명은, 위상차 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
화상 표시 장치에는, 위상차 필름이 설치되는 경우가 있다(특허문헌 1). 이러한 위상차 필름에는, 2층 이상의 층을 구비하는 복층 구조를 갖는 것이 있다(특허문헌 2 ~ 3).
일본 공개특허공보 2002-40258호 일본 공개특허공보 2017-177342호 일본 공개특허공보 2018-128568호
화상 표시 장치에는, 표시면에 있어서의 외광의 반사를 저감하기 위하여, 원 편광판이 설치되는 경우가 있었다. 이러한 원 편광판으로는, 일반적으로, 직선 편광자 및 위상차 필름을 조합한 필름이 사용된다. 그러나, 종래의 위상차 필름은, 순파장 분산성을 갖는 것이 대부분이었다. 따라서, 종래의 원 편광판의 상당수는, 특정한 좁은 파장 범위의 외광의 반사는 저감할 수 있으나, 그 이외의 외광의 반사를 저감하는 것은 어려웠으므로, 충분히 높은 반사 억제 능력이 얻어지지 않는 경우가 있었다.
반사 억제 능력을 높이기 위해서는, 역파장 분산성을 갖는 위상차 필름을 원 편광판에 설치하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 역파장 분산성을 갖는 위상차 필름으로는, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지와, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지를 조합한 것이 있다. 이 위상차 필름은, 일반적으로, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지에 의해 발현하는 면내 리타데이션과, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지에 의해 발현하는 면내 리타데이션의 차를 이용하여, 역파장 분산성을 발현할 수 있다. 구체적으로는, 상기의 면내 리타데이션의 차가, 측정 파장이 길수록 큰 것에 의해, 역파장 분산성을 달성할 수 있다.
그런데, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지와, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지를 조합하여 사용한 위상차 필름은, 하기와 같이, 리워크성이 떨어지는 경향이 있었다.
위상차 필름을 어느 부재에 한번 첩합한 후에, 그 위상차 필름을 떼어내, 다시 상기의 부재에 첩합하는 것이 요구되는 경우가 있다. 부재로부터 떼어내져, 다시 첩합하는 조작을 용이하게 행할 수 있는 성질을, 「리워크성」이라고 부른다. 예를 들어, 화상 표시 장치에 위상차 필름을 첩합한 후에, 그 위상차 필름을 화상 표시 장치로부터 떼어내 다시 재부착하는 경우에, 이 리워크성이 우수한 것이 요구된다.
그러나, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지와 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지를 조합한 종래의 위상차 필름은, 이 리워크성이 떨어졌다. 그 중에서도, 반사 억제 능력이 높은 위상차 필름은 리워크성이 크게 떨어지는 경향이 있고, 그 중에서도, 얇은 위상차 필름에 있어서는 반사 억제 능력과 리워크성의 양립이 특히 어려웠다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 창안된 것으로, 높은 반사 억제 능력과 우수한 리워크성을 갖는 위상차 필름 및 그 제조 방법; 그리고, 그 위상차 필름을 구비한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 본 발명자는, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성된 A층과, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성된 B층을 조합하여 구비하는 위상차 필름이, 특정한 요건을 만족하는 경우에, 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 하기의 것을 포함한다.
[1] 지상축을 갖는 1 또는 2 이상의 A층과, 상기 A층의 지상축에 대하여 85° ~ 90°의 각도를 이루는 지상축을 갖는 1 또는 2 이상의 B층을 구비하는 위상차 필름으로서,
상기 A층이, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성되고,
상기 B층이, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성되고,
상기 수지 B가, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하고,
상기 중합체가, 플루오렌 골격을 함유하고,
파장 450nm에서의 상기 A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A450), 파장 550nm에서의 상기 A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A550), 파장 450nm에서의 상기 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B450), 및 파장 550nm에서의 상기 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B550)이, 하기 식(i)을 만족하고,
|Re(A450)/Re(A550) - Re(B450)/Re(B550)| ≥ 0.10 (i)
파장 450nm에서의 상기 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(450), 및 파장 550nm에서의 상기 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(550)이, 하기 식(ii)를 만족하고,
0.60 ≤ Re(450)/Re(550) ≤ 0.96 (ii)
상기 A층의 전체의 두께 TA와 상기 B층의 전체의 두께 TB의 비 TA/TB가, 30/70 ~ 65/35인, 위상차 필름.
[2] 상기 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B450) 및 Re(B550)이, 하기 식(iii)을 만족하는, [1]에 기재된 위상차 필름.
1.14 ≤ Re(B450)/Re(B550) (iii)
[3] 상기 중합체가, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 구성 단위를 포함하는, [1] 또는 [2]에 기재된 위상차 필름.
[4] 상기 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 구성 단위가, 하기 식(1):
[화학식 1]
Figure pct00001
(식 중, R1은 치환기를 나타내고, k는 0 ~ 8의 정수를 나타내고, X1a 및 X1b는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 탄화수소기를 나타낸다.)
로 나타내어지는 플루오렌디카르복실산 단위, 및/또는, 하기 식(2):
[화학식 2]
Figure pct00002
(식 중, R2는 치환기를 나타내고, m은 0 ~ 8의 정수를 나타내고, X2a 및 X2b는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 탄화수소기를 나타내고, A1a 및 A1b는 각각 독립적으로 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기를 나타내고, n1 및 n2는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
로 나타내어지는 플루오렌디올 단위를 포함하는, [1] ~ [3] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[5] 상기 플루오렌디올 단위가, 하기 식(2A):
[화학식 3]
Figure pct00003
(식 중, Z1a 및 Z1b는 각각 독립적으로 아렌고리를 나타내고, R3a 및 R3b는 각각 독립적으로 치환기를 나타내고, p1 및 p2는 각각 독립적으로 0 이상의 정수를 나타내고, R2, m, A1a 및 A1b, n1 및 n2는 각각 상기 식(2)와 동일.)
로 나타내어지는 디올 단위를 포함하는, [4]에 기재된 위상차 필름.
[6] 식(2A)로 나타내어지는 디올 단위에 있어서, Z1a 및 Z1b가 C6-12 아렌고리이고, R3a 및 R3b가 C1-4 알킬기 또는 C6-10 아릴기이고, p1 및 p2가 0 ~ 2의 정수이고, A1a 및 A1b가 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4 알킬렌기이고, n1 및 n2가 0 ~ 2의 정수인, [5]에 기재된 위상차 필름.
[7] 상기 식(1)로 나타내어지는 플루오렌디카르복실산 단위에 있어서, X1a 및 X1b가 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4 알킬렌기인, [4] ~ [6] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[8] 상기 수지 B가, 하기 식(3):
[화학식 4]
Figure pct00004
(식 중, A2는 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기를 나타내고, q는 1 이상의 정수를 나타낸다.)
으로 나타내어지는 알킬렌글리콜 단위를 더 포함하는, [1] ~ [7] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[9] 식(3)으로 나타내어지는 알킬렌글리콜 단위에 있어서, A2가 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4 알킬렌기이고, q가 1 ~ 4의 정수인, [8]에 기재된 위상차 필름.
[10] 상기 수지 A가, 방향고리를 함유하지 않는 중합체를 포함하는, [1] ~ [9] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[11] 상기 수지 A가, 이소소르비드 골격을 함유하는 중합체를 포함하는, [1] ~ [10] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[12] 상기 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)이, 하기 식(iv)를 만족하는, [1] ~ [11] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
Re(450)/Re(550) ≤ 0.91 (iv)
[13] 상기 수지 A의 유리 전이 온도 TgA가, 100℃ 이상 160℃ 이하이고,
상기 수지 B의 유리 전이 온도 TgB가, 100℃ 이상 160℃ 이하인, [1] ~ [12] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[14] 상기 수지 A의 유리 전이 온도 TgA와 상기 수지 B의 유리 전이 온도 TgB의 차 |TgA - TgB|가, 15℃ 이하인, [1] ~ [13] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[15] 상기 위상차 필름의 두께가, 90μm 이하인, [1] ~ [14] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[16] 상기 위상차 필름의 두께가, 70μm 이하인, [1] ~ [15] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[17] [1] ~ [16] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법으로서,
플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성된 층, 및 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성된 층을 구비하는 복층 필름을 준비하는 공정과,
상기 복층 필름을 연신하는 공정을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
[18] 상기 복층 필름을 준비하는 공정이, 상기 수지 A 및 상기 수지 B를 용융 압출하는 것을 포함하는, [17]에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[19] 상기 복층 필름을 연신하는 공정이, 「Tg(h) - 10℃」 이상 「Tg(h) + 20℃」 이하의 연신 온도에서 연신을 행하는 것을 포함하는(단, Tg(h)는, 상기 수지 A의 유리 전이 온도 TgA 및 상기 수지 B의 유리 전이 온도 TgB 중, 높은 쪽의 온도를 나타낸다), [17] 또는 [18]에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[20] 상기 복층 필름을 연신하는 공정이, 1.5배 이상 5.0배 이하의 연신 배율로 연신을 행하는 것을 포함하는, [17] ~ [19] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[21] 상기 복층 필름을 연신하는 공정이, 상기 복층 필름을, 경사 방향으로 연신하는 것을 포함하는, [17] ~ [20] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[22] [1] ~ [16] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름과, 직선 편광자를 구비하는, 편광판.
[23] [1] ~ [16] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름을 구비하는, 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 높은 반사 억제 능력과 우수한 리워크성을 갖는 위상차 필름 및 그 제조 방법; 그리고, 그 위상차 필름을 구비한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일례에 따른 A층의 전체의 면내 리타데이션(ReA), 및 B층의 전체의 면내 리타데이션(ReB)의 상대 관계를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
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, 3차원 굴절률 nx, ny, 및 nz를 갖는 층 및 필름의 면내 리타데이션 Re는, 별도로 언급하지 않는 한, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값을 나타낸다. nx는, 두께 방향과 수직한 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, 두께를 나타낸다.
3차원 굴절률 nx, ny, 및 nz가 다른 복수의 층을 구비하는 필름의 면내 리타데이션은, 통상, 각 층의 면내 리타데이션으로부터 합성될 수 있다. 예를 들어, 지상축을 갖는 제1 층과, 제1 층의 지상축에 대하여 수직한 지상축을 갖는 제2 층으로 형성된 필름의 면내 리타데이션은, 제1 층의 면내 리타데이션과 제2 층의 면내 리타데이션의 차로서 나타날 수 있다. 또한, 예를 들어, 지상축을 갖는 제3 층과, 제3 층의 지상축에 대하여 평행한 지상축을 갖는 제4 층으로 형성된 필름의 면내 리타데이션은, 제3 층의 면내 리타데이션과 제4 층의 면내 리타데이션의 합으로서 나타날 수 있다.
면내 리타데이션의 구체적인 값은, 위상차계(오지 계측사 제조 「KOBRA-WIST」)를 사용하여 측정할 수 있다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 590nm이다.
어느 층 또는 필름의 지상축이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 층 또는 필름의 면내 방향의 지상축을 나타낸다.
순파장 분산성이란, 측정 파장 450nm 및 550nm에서의 면내 리타데이션 Re450 및 Re550이, Re450 > Re550을 만족하는 성질을 말한다. 순파장 분산성을 갖는 부재의 면내 리타데이션은, 통상, 측정 파장이 길수록 작다.
역파장 분산성이란, 측정 파장 450nm 및 550nm에서의 면내 리타데이션 Re450 및 Re550이, Re450 < Re550을 만족하는 성질을 말한다. 역파장 분산성을 갖는 부재의 면내 리타데이션은, 통상, 측정 파장이 길수록 크다.
복수의 층을 구비하는 부재에 있어서의 각 층의 광학축(흡수축, 투과축, 지상축 등)이 이루는 각도는, 별도로 언급하지 않는 한, 상기의 층을 두께 방향에서 보았을 때의 각도를 나타낸다.
요소의 방향이 「평행」, 「수직」, 및 「직교」란, 별도로 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내(예를 들어, ±5°, ±4°, ±3°, ±2°, 또는 ±1°의 범위 내)에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.
「플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지」란, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 수지를 나타낸다. 또한, 「플러스의 고유 복굴절을 갖는 중합체」란, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 중합체를 나타낸다.
「마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지」란, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 수지를 나타낸다. 「마이너스의 고유 복굴절을 갖는 중합체」란, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 중합체를 나타낸다.
「장척」의 필름이란, 별도로 언급하지 않는 한, 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. 장척의 필름의 길이의 상한은, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폭에 대하여 10만배 이하일 수 있다.
「편광판」, 「원 편광판」, 및 「파장판」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제의 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.
접착제란, 별도로 언급하지 않는 한, 협의의 접착제뿐만 아니라, 23℃에서의 전단 저장 탄성률이 1 MPa 미만인 점착제도 포함한다. 또한, 협의의 접착제란, 에너지선 조사 후, 혹은 가열 처리 후, 23℃에서의 전단 저장 탄성률이 1 MPa ~ 500 MPa인 접착제를 말한다.
[1. 위상차 필름의 개요]
본 발명의 일 실시형태에 따른 위상차 필름은, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성된 1 또는 2 이상의 A층과, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성된 1 또는 2 이상의 B층을 구비한다. A층 및 B층은, 광학 이방성의 층이며, 따라서 지상축을 갖는다. 위상차 필름을 두께 방향에서 본 경우, A층의 지상축과 B층의 지상축은 수직이다. 또한, 수지 B는, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함한다. 이 중합체는, 플루오렌 골격을 함유한다.
본 실시형태에서는, A층의 파장 분산성과 B층의 파장 분산성의 차가, 특정한 범위에 있다. 구체적으로는, A층의 파장 분산성을, Re(A450)/Re(A550)으로 나타낸다. 또한, B층의 파장 분산성을, Re(B450)/Re(B550)으로 나타낸다. 이 경우, A층의 파장 분산성과 B층의 파장 분산성의 차의 크기는, |Re(A450)/Re(A550) - Re(B450)/Re(B550)|으로 나타내어진다. 본 실시형태에서는, 이 파장 분산성의 차의 크기가, 하기 식(i)을 만족한다.
|Re(A450)/Re(A550) - Re(B450)/Re(B550)| ≥ 0.10 (i)
여기서, Re(A450)은, 파장 450nm에서의 A층의 전체의 면내 리타데이션을 나타낸다. 또한, Re(A550)은, 파장 550nm에서의 A층의 전체의 면내 리타데이션을 나타낸다. 위상차 필름이 1의 A층을 구비하는 경우, 「A층의 전체의 면내 리타데이션」이란, 그 A층의 면내 리타데이션을 나타낸다. 또한, 위상차 필름이 2 이상의 A층을 구비하는 경우, 「A층의 전체의 면내 리타데이션」이란, 그들 A층의 면내 리타데이션의 합을 나타낸다.
또한, Re(B450)은, 파장 450nm에서의 B층의 전체의 면내 리타데이션을 나타낸다. 또한, Re(B550)은, 파장 550nm에서의 B층의 전체의 면내 리타데이션을 나타낸다. 위상차 필름이 1의 B층을 구비하는 경우, 「B층의 전체의 면내 리타데이션」이란, 그 B층의 면내 리타데이션을 나타낸다. 또한, 위상차 필름이 2 이상의 B층을 구비하는 경우, 「B층의 전체의 면내 리타데이션」이란, 그들 B층의 면내 리타데이션의 합을 나타낸다.
식(i)을 더욱 상세하게 설명한다. A층의 파장 분산성과 B층의 파장 분산성의 차의 크기 |Re(A450)/Re(A550) - Re(B450)/Re(B550)|은, 통상 0.10 이상, 바람직하게는 0.12 이상, 보다 바람직하게는 0.14 이상이다. 상한은, 특별한 제한은 없으나, 통상 0.8 이하, 바람직하게는 0.5 이하, 특히 바람직하게는 0.3 이하일 수 있다. 많은 경우, A층의 파장 분산성 Re(A450)/Re(A550)보다, B층의 파장 분산성 Re(B450)/Re(B550) 쪽이 크므로, A층의 파장 분산성과 B층의 파장 분산성의 차 "Re(A450)/Re(A550) - Re(B450)/Re(B550)"은, 마이너스의 값일 수 있다.
본 실시형태에서는, A층의 전체의 두께 TA와 B층의 전체의 두께 TB의 비 TA/TB가, 특정한 범위에 있다. 구체적으로는, 두께의 비 TA/TB는, 통상 30/70 이상, 바람직하게는 35/65 이상, 보다 바람직하게는 40/60 이상이고, 통상 65/35 이하, 바람직하게는 60/40 이하, 보다 바람직하게는 55/45 이하이다. 여기서, 위상차 필름이 1의 A층을 구비하는 경우, 두께 TA는, 그 A층의 두께를 나타낸다. 또한, 위상차 필름이 2 이상의 A층을 구비하는 경우, 두께 TA는, 그들 A층의 두께의 합을 나타낸다. 또한, 위상차 필름이 1의 B층을 구비하는 경우, 두께 TB는, 그 B층의 두께를 나타낸다. 또한, 위상차 필름이 2 이상의 B층을 구비하는 경우, 두께 TB는, 그들 B층의 두께의 합을 나타낸다.
본 실시형태의 위상차 필름은, 특정한 범위의 파장 분산성을 갖는다. 구체적으로는, 위상차 필름의 파장 분산성은, Re(450)/Re(550)으로 나타내어진다. 그리고, 위상차 필름의 파장 분산성 Re(450)/Re(550)은, 하기 식(ii)를 만족한다.
0.60 ≤ Re(450)/Re(550) ≤ 0.96 (ii)
여기서, Re(450)은, 파장 450nm에서의 위상차 필름의 면내 리타데이션을 나타낸다. 또한, Re(550)은, 파장 550nm에서의 위상차 필름의 면내 리타데이션을 나타낸다.
식(ii)를 더욱 상세하게 설명한다. 위상차 필름의 파장 분산성 Re(450)/Re(550)은, 통상 0.60 이상, 바람직하게는 0.70 이상, 보다 바람직하게는 0.80 이상이고, 통상 0.96 이하, 바람직하게는 0.93 이하, 보다 바람직하게는 0.92 이하, 더욱 바람직하게는 0.91 이하이다.
상술한 요건을 만족하는 본 실시형태의 위상차 필름은, 높은 반사 억제 능력과 우수한 리워크성을 갖는다. 구체적으로는, 위상차 필름을 직선 편광자와 조합하여 편광판(통상은, 원 편광판)을 얻은 경우, 그 편광판은, 화상 표시 장치의 화면에 있어서의 반사를 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 위상차 필름은, 어느 부재에 한번 첩합된 후에, 그 위상차 필름을 떼어낼 때, 당해 위상차 필름의 응집 파괴를 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 떼어낸 후에, 위상차 필름의 일부가 부재에 잔류하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 떼어낸 위상차 필름을 다시 상기의 부재에 첩합한 경우에도, 품질 저하를 억제할 수 있다.
[2. A층]
위상차 필름은, 1 또는 2 이상의 A층을 구비한다. A층은, 모두, 지상축을 갖는다. 위상차 필름이 2 이상의 A층을 구비하는 경우, 그들 A층의 지상축은, 통상, 평행이다. 따라서, 두께 방향에서 본 경우, 그들 A층의 지상축 간에 이루어지는 각도는, 통상 0° ~ 5°, 바람직하게는 0° ~ 4°, 보다 바람직하게는 0° ~ 3°, 더욱 바람직하게는 0° ~ 2°, 특히 바람직하게는 0° ~ 1°이고, 이상적으로는 0°이다.
A층은, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성되어 있다. 따라서, A층은, 수지 A를 포함하고, 바람직하게는 수지 A만을 포함한다. 이 수지 A는, 통상, 열가소성 수지이다. 수지 A는, 중합체와, 필요에 따라 임의의 성분을 포함할 수 있다. 통상, 상기의 중합체의 일부 또는 전부가 플러스의 고유 복굴절을 가짐으로써, 수지 A는, 플러스의 고유 복굴절을 가질 수 있다.
A층이 포함하는 중합체로는, 예를 들어, 지환식 구조 함유 중합체를 들 수 있다. 지환식 구조 함유 중합체는, 바람직하게는, 플러스의 고유 복굴절을 갖는다. 지환식 구조 함유 중합체는, 반복 단위 중에 지환식 구조를 함유하는 중합체로, 예를 들어, (1) 노르보르넨계 중합체, (2) 단환의 고리형 올레핀 중합체, (3) 고리형 공액 디엔 중합체, (4) 비닐 지환식 탄화수소 중합체, 및 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 상기의 지환식 구조 함유 중합체는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2002-321302호에 개시되어 있는 중합체에서 선택될 수 있다. 지환식 구조 함유 중합체로는, 예를 들어, 닛폰 제온사 제조 「ZEONOR」, JSR사 제조 「ARTON」 등을 들 수 있다. 리워크성 및 B층과의 밀착성의 관점에서, A층이 포함하는 중합체는, 분자 내에 헤테로 원자를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 수지 A가 포함하는 중합체는, 이소소르비드 골격을 함유하는 것이 바람직하고, 이소소르비드 골격을 함유하는 폴리카보네이트인 것이 특히 바람직하다. 여기서, 이소소르비드 골격이란, 하기의 식(X1)로 나타내어지는 골격을 나타낸다. 식(X1)에 있어서, *은, 결합손을 나타낸다. 이소소르비드 골격을 함유하는 중합체는, 바람직하게는, 플러스의 고유 복굴절을 갖는다. 이소소르비드 골격을 함유하는 중합체, 특히 이소소르비드 골격을 함유하는 폴리카보네이트를 사용하는 경우, 수지 B의 층과의 밀착성, 위상차 필름의 반사 억제 능력, 리워크성, 및 응력 인가시의 위상차 변화 억제 능력을 효과적으로 개선할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pct00005
수지 A가 포함하는 중합체는, 방향고리를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 분자 중에 방향고리를 함유하지 않는 중합체를 사용하는 경우, 위상차 필름의 반사 억제 능력을 효과적으로 개선할 수 있다. 특히, 방향고리를 함유하지 않는 중합체를 포함하는 수지 A는, 파장 분산성 Re(A450)/Re(A550)이 작은 경향이 있으므로, 후술하는 플루오렌고리 함유 폴리에스테르와 같이 파장 분산성 Re(B450)/Re(B550)이 큰 중합체를 포함하는 수지 B와 조합한 경우에, 반사 억제 능력의 개선이 현저하다.
이소소르비드 골격을 함유하는 중합체로는, 예를 들어, 미츠비시 케미컬사 제조 「DURABIO」를 들 수 있다. 또한, 미츠비시 케미컬사 제조 「DURABIO」는, 중합체의 분자 중에 방향고리를 함유하지 않는다.
중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
수지 A가 포함하는 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상, 특히 바람직하게는 20,000 이상이고, 바람직하게는 100,000 이하, 보다 바람직하게는 80,000 이하, 특히 바람직하게는 50,000 이하이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있는 경우, A층의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 밸런스된다.
상기의 중량 평균 분자량은, 용매로서 시클로헥산을 사용하여 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리이소프렌 또는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다. 단, GPC에 있어서, 시료가 시클로헥산에 용해되지 않는 경우에는, 용매로서 톨루엔을 사용해도 된다.
수지 A가 포함하는 중합체의 분자량 분포(중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn))는, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 특히 바람직하게는 1.8 이상이고, 바람직하게는 3.5 이하, 보다 바람직하게는 3.0 이하, 특히 바람직하게는 2.7 이하이다. 분자량 분포가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 중합체의 생산성을 높여, 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 분자량 분포가 상한값 이하인 경우, 저분자 성분의 양이 작아지므로, 고온 노출시의 완화를 억제하여, A층의 안정성을 높일 수 있다.
수지 A에 있어서의 중합체의 비율은, 바람직하게는 50 중량% ~ 100 중량%, 보다 바람직하게는 70 중량% ~ 100 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량% ~ 100 중량%이다. 중합체의 비율이 상기 범위에 있는 경우, A층이 충분한 내열성 및 투명성을 얻을 수 있다.
수지 A는, 중합체에 조합하여, 임의의 성분을 더 포함하고 있어도 된다. 임의의 성분으로는, 예를 들어, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 내후 안정제, 자외선 흡수제, 근적외선 흡수제 등의 안정제; 가소제; 등을 들 수 있다. 이들 성분은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
수지 A의 유리 전이 온도 TgA는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이고, 바람직하게는 160℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 특히 바람직하게는 140℃ 이하이다. 수지 A의 유리 전이 온도 TgA가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 위상차 필름의 내열성을 높일 수 있다. 또한, 유리 전이 온도 TgA가 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 위상차 필름의 제조 방법에 있어서의 제막 및 연신을 원활하게 행할 수 있다. 유리 전이 온도는, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여, 10℃/분으로 승온하여 측정할 수 있다. 수지 A의 유리 전이 온도는, 예를 들어, 수지 A의 조성에 의해 조정할 수 있다.
수지 A의 유리 전이 온도 TgA와 수지 B의 유리 전이 온도 TgB의 차 |TgA - TgB|는, 바람직하게는 15℃ 이하, 보다 바람직하게는 10℃ 이하, 특히 바람직하게는 8℃ 이하이다. 유리 전이 온도의 차 |TgA - TgB|가 상기의 범위에 있는 것은, 수지 A의 유리 전이 온도 TgA와 수지 B의 유리 전이 온도 TgB가 가까운 것을 나타낸다. 이 경우, 수지 A 및 수지 B를 공연신하여 위상차 필름을 제조할 때에, 연신 조건의 선정 범위가 넓어져, 목적으로 하는 위상차 필름의 리타데이션 및 두께를 얻는 것이 용이해진다. 수지 A의 유리 전이 온도 TgA는, 수지 B의 유리 전이 온도 TgB보다, 높아도 되고, 낮아도 된다.
파장 550nm에서의 A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A550)은, 바람직하게는 180nm 이상, 보다 바람직하게는 200nm 이상, 특히 바람직하게는 220nm 이상이고, 바람직하게는 320nm 이하, 보다 바람직하게는 300nm 이하, 특히 바람직하게는 280nm 이하이다. A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A550)이 상기 범위에 있는 경우, 반사 억제 능력 및 리워크성의 양방을 특히 양호하게 할 수 있다.
파장 550nm에서의 A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A550)과, 파장 550nm에서의 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B550)의 차의 크기 |Re(A550) - Re(B550)|은, 특정한 범위에 있는 것이 바람직하다. 상기의 특정한 범위는, 바람직하게는 90nm 이상, 보다 바람직하게는 100nm 이상, 특히 바람직하게는 110nm 이상이고, 바람직하게는 200nm 이하, 보다 바람직하게는 180nm 이하, 특히 바람직하게는 160nm 이하이다. 면내 리타데이션의 차의 크기 |Re(A550) - Re(B550)|이 상기의 범위에 있는 경우, 반사 억제 능력 및 리워크성의 양방을 특히 양호하게 할 수 있다. A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A550)은, B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B550)보다, 커도 되고, 작아도 된다.
A층의 파장 분산성 Re(A450)/Re(A550)은, 바람직하게는 0.98 이상, 보다 바람직하게는 0.99 이상, 특히 바람직하게는 1.00 이상이고, 바람직하게는 1.10 이하, 보다 바람직하게는 1.06 이하, 특히 바람직하게는 1.04 이하이다. A층의 파장 분산성 Re(A450)/Re(A550)이 상기 범위에 있는 경우, 반사 억제 능력 및 리워크성의 양방을 특히 양호하게 할 수 있다. A층의 파장 분산성 Re(A450)/Re(A550)은, 예를 들어, 수지 A의 조성에 의해 조정할 수 있다.
하나의 A층의 두께는, 바람직하게는 5μm 이상, 보다 바람직하게는 10μm 이상, 특히 바람직하게는 15μm 이상이고, 바람직하게는 100μm 이하, 보다 바람직하게는 80μm 이하, 특히 바람직하게는 60μm 이하이다. A층의 두께가, 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 그러한 두께의 A층을 구비하는 위상차 필름을 제조하기 위한 제막 및 연신을 원활하게 행할 수 있다. 또한, A층의 두께가, 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 위상차 필름의 두께를 얇게 할 수 있다.
[3. B층]
위상차 필름은, 1 또는 2 이상의 B층을 구비한다. B층은, 모두, 지상축을 갖는다. 위상차 필름이 2 이상의 B층을 구비하는 경우, 그들 B층의 지상축은, 통상, 평행이다. 따라서, 두께 방향에서 본 경우, 그들 B층의 지상축 간에 이루어지는 각도는, 통상 0° ~ 5°, 바람직하게는 0° ~ 4°, 보다 바람직하게는 0° ~ 3°, 더욱 바람직하게는 0° ~ 2°, 특히 바람직하게는 0° ~ 1°이고, 이상적으로는 0°이다.
위상차 필름을 두께 방향에서 본 경우, B층의 지상축은, A층의 지상축에 대하여 수직이다. 따라서, 두께 방향에서 보았을 때 B층의 지상축은, A층의 지상축에 대하여, 특정한 범위의 각도를 이룬다. 구체적으로는, 두께 방향에서 본 경우, B층의 지상축이 A층의 지상축에 대하여 이루는 각도는, 통상 85° ~ 90°, 바람직하게는 86° ~ 90°, 보다 바람직하게는 87° ~ 90°, 더욱 바람직하게는 88° ~ 90°, 특히 바람직하게는 89° ~ 90°, 이상적으로는 90°이다. A층의 지상축과 B층의 지상축의 세트가 2 이상 있는 경우에는, 모든 세트의 A층의 지상축과 B층의 지상축 사이의 각도가, 상기의 범위에 있다. 예를 들어, 위상차 필름이 2 이상의 A층 및 1의 B층을 구비하는 경우, 각 A층의 지상축이 B층의 지상축과 조합할 수 있으므로, A층의 지상축과 B층의 지상축의 세트가 2 이상 있을 수 있다. 이 경우, 모든 세트의 A층의 지상축과 B층의 지상축 사이의 각도가, 상기의 범위에 있고, 따라서, B층의 지상축이 각 A층의 지상축에 대하여 이루는 각도가, 모두, 상기 범위에 있다.
A층의 지상축과 B층의 지상축이 수직이므로, A층 및 B층을 포함하는 위상차 필름의 면내 리타데이션에는, 통상, A층의 면내 리타데이션과 B층의 면내 리타데이션의 차가 반영될 수 있다. 따라서, 통상, 식(i)로 나타내어지는 A층의 파장 분산성과 B층의 파장 분산성의 관계를 반영한 면내 리타데이션을 위상차 필름이 가질 수 있으므로, 위상차 필름은, 역파장 분산성을 가질 수 있다.
B층은, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성되어 있다. 따라서, B층은, 수지 B를 포함하고, 바람직하게는 수지 B만을 포함한다. 이 수지 B는, 통상, 열가소성 수지이다. 수지 B는, 중합체와, 필요에 따라 임의의 성분을 포함할 수 있다. 통상, 상기의 중합체의 일부 또는 전부가 마이너스의 고유 복굴절을 가짐으로써, 수지 B는, 마이너스의 고유 복굴절을 가질 수 있다.
수지 B가 포함하는 중합체는, 1종류여도 되고, 2종류 이상이어도 된다. 수지 B는, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함한다. 이들 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트는, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 것이 바람직하다. 수지 B가 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 경우, 위상차 필름의 반사 억제 능력 및 리워크성을 효과적으로 개선할 수 있다.
폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 상기의 중합체는, 플루오렌 골격을 함유하고, 예를 들어, 측쇄에 플루오렌 골격을 함유한다. 상기 중합체는, 바람직하게는, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는다. 수지 B가 플루오렌 골격을 함유하는 중합체를 포함하는 경우, 위상차 필름의 반사 억제 능력 및 리워크성을 효과적으로 개선할 수 있다. 여기서, 측쇄에 플루오렌 골격을 함유하는 중합체란, 하기 (X2)로 나타내어지는 구조 단위를 함유하는 중합체를 나타낸다.
[화학식 6]
Figure pct00006
수지 B가 포함하는 중합체는, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 수지 B가 포함하는 중합체에 있어서, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 구조 단위의 종류에 제한은 없다. 예를 들어, 수지 B가 포함하는 중합체는, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 디카르복실산 단위(A)를 포함하고 있어도 된다. 디카르복실산 단위(A)는, 디카르복실산 성분(A)을 중합하여 형성되는 구조를 갖는 구조 단위를 나타낸다. 또한, 디카르복실산 단위(A) 중에서도, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 디카르복실산 단위(A)를 「플루오렌디카르복실산 단위(A1)」라고 하는 경우가 있다. 또한, 예를 들어, 수지 B가 포함하는 중합체는, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 디올 단위(B)를 포함하고 있어도 된다. 디올 단위(B)는, 디올 성분(B)을 중합하여 형성되는 구조를 갖는 구조 단위를 나타낸다. 또한, 디올 단위(B) 중에서도, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 디올 단위(B)를 「플루오렌디올 단위(B1)」라고 하는 경우가 있다.
수지 B는, 상기와 같이, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 폴리에스테르계 중합체를 포함할 수 있다. 이들 폴리에스테르계 중합체 중, 성형성 및 위상차 발현성 면에서, 폴리에스테르가 바람직하다. 플루오렌 골격을 함유하는 폴리에스테르가 특히 바람직하다. 플루오렌 골격을 함유하는 폴리에스테르를, 적당히 「플루오렌고리 함유 폴리에스테르」라고 부른다.
폴리에스테르는, 통상, 디카르복실산 성분(A) 및 디올 성분(B)을 포함하는 중합 성분을 중합함으로써 얻어진다. 따라서, 폴리에스테르는, 통상, 디카르복실산 단위(A) 및 디올 단위(B)를 포함한다. 플루오렌고리 함유 폴리에스테르에 있어서, 플루오렌 골격은, 어느 중합 성분에서 유래하는 구조 단위에 함유되어 있어도 된다. 따라서, 디카르복실산 단위(A)만이 플루오렌 골격을 함유하고 있어도 되고, 디올 단위(B)만이 플루오렌 골격을 함유하고 있어도 되며, 디카르복실산 단위(A) 및 디올 단위(B)의 쌍방이 플루오렌 골격을 함유하고 있어도 된다. 특히, 디카르복실산 단위(A) 및 디올 단위(B)의 쌍방이 플루오렌 골격을 함유하는 것이, 위상차 필름의 반사 억제 능력 및 리워크성을 특히 효과적으로 개선할 수 있으므로 바람직하다.
(디카르복실산 단위(A))
수지 B가 포함하는 중합체는, 디카르복실산 단위(A)를 포함하고 있어도 된다. 그 중에서도, 수지 B가 포함하는 중합체는, 플루오렌디카르복실산 단위(A1)를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수지 B가 폴리에스테르를 포함하는 경우, 당해 폴리에스테르는, 플루오렌디카르복실산 단위(A1)를 포함하는 것이 바람직하다.
플루오렌디카르복실산 단위(A1)
플루오렌디카르복실산 단위(A1)로는, 예를 들어, 하기 식(1)로 나타내어지는 디카르복실산 단위를 들 수 있다.
[화학식 7]
Figure pct00007
(식(1) 중, R1은 치환기를 나타내고, k는 0 ~ 8의 정수를 나타내고, X1a 및 X1b는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 탄화수소기를 나타낸다).
상기 식(1)에 있어서, X1a 및 X1b에 있어서의 2가의 탄화수소기로는, 시클로헥실렌기 등의 2가의 지환족 탄화수소기, 2가의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 특히 2가의 지방족 탄화수소기가 바람직하다. 주쇄를 형성하는 X1a 및 X1b가 2가의 지환족 또는 지방족 탄화수소기인 경우, 측쇄의 플루오렌고리 구조(플루오렌-9,9-디일기)와의 조합에 의해, 주쇄 방향의 굴절률과 파장 분산성이 작아지고, 주쇄 방향과 직교하는 방향의 굴절률과 파장 분산성은 커진다. 그 때문에, 배향 복굴절이 마이너스를 나타내고, 순파장 분산성이고 또한 파장 분산성이 큰 폴리에스테르 등의 중합체를 조제하기 쉬워진다. 특히 X1a 및 X1b가 2가의 지방족 탄화수소기이면, 위상차 발현성이 높아지고, 보다 완만한 연신 조건에서의 연신이 가능해진다. 나아가서는, 중합체의 인성(유연성)을 향상시켜, 파단되기 어렵고, 성형성 및 취급성이 우수한 위상차 필름을 형성할 수 있다. 또한, 잔류 응력에 의한 열수축이 경감되기 때문에, 보다 박막의 위상차 필름을 형성할 수 있다.
기 X1a 및 X1b로 나타내어지는 2가의 지방족 탄화수소기로는, 예를 들어, 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기, 직쇄형 또는 분기쇄형 알케닐렌기, 직쇄형 또는 분기쇄형 알키닐렌기를 들 수 있고, 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기가 바람직하다. 그 중에서도, 에틸렌기, 프로필렌기 등의 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4알킬렌기가 바람직하고; 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-3알킬렌기가 보다 바람직하며; 특히 에틸렌기가 바람직하다. 기의 명칭 앞에 달린 「Cx-y」(x 및 y는, 양의 정수를 나타낸다.)라는 표기는, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 표기가 달린 기의 탄소 원자수가 x 이상 y 이하인 것을 나타낸다. 한편, X1a 및 X1b는, 서로 달라도 되지만, 통상, 동일한 기인 경우가 많다.
상기 식(1)에 있어서, 기 R1로는, 예를 들어, 중합 반응에 불활성인 비중합성기 또는 비반응성 치환기를 들 수 있다. 기 R1의 구체예로는, 시아노기; 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자; 알킬기, 아릴기 등의 탄화수소기 등을 들 수 있다. 상기 아릴기로는, 페닐기 등의 C6-10아릴기 등을 들 수 있다. 상기 알킬기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, t-부틸기 등의 C1-12알킬기, 바람직하게는 C1-8알킬기, 특히 메틸기 등의 C1-4알킬기 등을 들 수 있다.
상기 식(1)로 나타내어지는 대표적인 디카르복실산 단위로는, X1a 및 X1b가 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-6알킬렌기인 구성 단위, 예를 들어, 9,9-비스(2-카르복시에틸)플루오렌, 9,9-비스(2-카르복시프로필)플루오렌 등의 9,9-비스(카르복시C2-6알킬)플루오렌에서 유래하는 구성 단위 등을 들 수 있다. 이들 상기 식(1)로 나타내어지는 디카르복실산 단위는, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용해도 된다. 이들 상기 식(1)로 나타내어지는 디카르복실산 단위 중, 바람직하게는 9,9-비스(카르복시C2-6알킬)플루오렌에서 유래하는 구성 단위, 더욱 바람직하게는 9,9-비스(카르복시C2-4알킬)플루오렌에서 유래하는 구성 단위이고, 특히, 9,9-비스(2-카르복시에틸)플루오렌, 9,9-비스(2-카르복시프로필)플루오렌 등의 9,9-비스(카르복시C2-3알킬)플루오렌에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
제2 디카르복실산 단위(A2)
수지 B가 포함하는 중합체는, 디카르복실산 단위(A)로서, 플루오렌디카르복실산 단위(또는 제1 디카르복실산 단위)(A1)와는 다른 디카르복실산 단위(제2 디카르복실산 단위(A2))를 포함하고 있지 않아도 되지만, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위이면 필요에 따라 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 수지 B가 폴리에스테르를 포함하는 경우, 당해 폴리에스테르는, 제2 디카르복실산 단위(A2)를 포함하고 있어도 된다.
제2 디카르복실산 단위(A2)로는, 예를 들어, 방향족 디카르복실산 성분[단, 플루오렌디카르복실산 성분(A1)을 제외한다], 지환족 디카르복실산 성분, 지방족 디카르복실산 성분 등에서 유래하는 구성 단위를 들 수 있다.
방향족 디카르복실산 성분으로는, 예를 들어, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 4-메틸이소프탈산, 5-메틸이소프탈산, 1,2-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 1,8-나프탈렌디카르복실산, 2,3-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 안트라센디카르복실산, 페난트렌디카르복실산, 2,2'-비페닐디카르복실산, 3,3'-비페닐디카르복실산, 4,4'-비페닐디카르복실산, 4,4'-디페닐메탄디카르복실산 등을 들 수 있다.
지환족 디카르복실산 성분으로는, 예를 들어, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 데칼린디카르복실산, 노르보르난디카르복실산, 아다만탄디카르복실산, 트리시클로데칸디카르복실산, 시클로헥센디카르복실산, 노르보르넨디카르복실산 등의 디 또는 트리시클로알켄디카르복실산 등을 들 수 있다.
지방족 디카르복실산 성분으로는, 예를 들어, 숙신산, 아디프산, 세바스산, 데칸디카르복실산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등을 들 수 있다.
이들 제2 디카르복실산 단위(A2)는, 단독으로 또는 2종 이상 조합해도 된다.
플루오렌디카르복실산 단위(A1)의 비율은, 디카르복실산 단위(A) 전체에 대하여, 예를 들어 1 몰% 이상, 구체적으로는 10 몰% ~ 100 몰% 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직한 범위로는, 이하 단계적으로, 30 몰% 이상, 50 몰% 이상, 60 몰% 이상, 70 몰% 이상, 80 몰% 이상, 90 몰% 이상, 95 몰% 이상이고, 특히 100 몰%, 실질적으로 제2 디카르복실산 단위(A2)를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 플루오렌디카르복실산 단위(A1)의 비율이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 마이너스의 배향 복굴절성 및 순파장 분산성을 나타내는 폴리에스테르 등의 중합체를 용이하게 얻을 수 있다.
(디올 단위(B))
수지 B가 포함하는 중합체는, 디올 단위(B)를 포함하고 있어도 된다. 그 중에서도, 수지 B가 포함하는 중합체는, 플루오렌디올 단위(B1)를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수지 B가 폴리에스테르를 포함하는 경우, 당해 폴리에스테르는, 플루오렌디올 단위(B1)를 포함하는 것이 바람직하다.
플루오렌디올 단위(B1)
플루오렌디올 단위(B1)로는, 예를 들어, 하기 식(2)로 나타내어지는 디올 단위를 들 수 있다.
[화학식 8]
Figure pct00008
(식(2) 중, R2는 치환기를 나타내고, m은 0 ~ 8의 정수를 나타내고, X2a 및 X2b는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 탄화수소기를 나타내고, A1a 및 A1b는 각각 독립적으로 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기를 나타내고, n1 및 n2는 0 이상의 정수를 나타낸다).
상기 식(2)에 있어서, R2로 나타내어지는 치환기 및 그 치환수 m은, 구체적인 기, 치환수의 범위, 치환 위치 등의 바람직한 양태를 포함하여, 상기 식(1)에 있어서의 R1로 나타내어지는 치환기 및 그 치환수 k와 각각 동일하다.
X2a 및 X2b에 있어서, 2가의 탄화수소기로는, 상기 식(1)에 있어서의 X1a 및 X1b와 마찬가지로, 예를 들어, 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기 등의 2가의 지방족 탄화수소기, 시클로헥실렌기 등의 2가의 지환족 탄화수소기, 페닐렌기 등의 2가의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다. 바람직한 2가의 탄화수소기로는, 2가의 지방족 탄화수소기, 2가의 방향족 탄화수소기이다. X2a 및 X2b의 종류는, 서로 달라도 되지만, 통상, 동일한 경우가 많다.
상기 R2로 나타내어지는 탄화수소기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기 등의 직쇄형 또는 분기쇄형 C1-10알킬기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 C5-10시클로알킬기, 페닐기, 메틸페닐기(또는 톨릴기), 디메틸페닐기(또는 크실릴기) 등의 모노 내지 트리 C1-4알킬-페닐기, 비페닐릴기, 나프틸기 등의 C6-12아릴기, 벤질기, 페네틸기 등의 C6-10아릴-C1-4알킬기를 들 수 있다.
알킬렌기 A1a 및 A1b로는, 예를 들어, 에틸렌기, 프로필렌기(1,2-프로판디일기), 트리메틸렌기, 1,2-부탄디일기, 테트라메틸렌기 등의 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-6알킬렌기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4알킬렌기, 더욱 바람직하게는 에틸렌기, 프로필렌기 등의 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-3알킬렌기이고, 특히 에틸렌기가 바람직하다.
옥시알킬렌기(-OA1a-) 및 (-OA1b-)의 반복수(부가 몰수) n1, n2는, 각각 0 이상일 수 있고, 예를 들어 0 ~ 15 정도의 정수의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직한 범위로는, 이하 단계적으로, 0 ~ 10, 0 ~ 8, 0 ~ 6, 0 ~ 4, 0 ~ 2, 0 ~ 1이다.
상기 식(2)로 나타내어지는 대표적인 디올 단위로는, 예를 들어, X2a 및 X2b가 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기인 디올 단위(이하, 간단히 비스알킬플루오렌디올 단위라고도 한다), 후술하는 식(2A)로 나타내어지는 디올 단위(이하, 간단히 비스아릴플루오렌디올 단위라고도 한다) 등을 들 수 있다. 이들 플루오렌디올 단위(B1)는, 단독으로 또는 2종 이상 조합해도 된다.
대표적인 비스알킬플루오렌디올 단위로는, 예를 들어, 9,9-비스(하이드록시메틸)플루오렌, 9,9-비스(2-하이드록시에틸)플루오렌, 9,9-비스(3-하이드록시프로필)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시부틸)플루오렌 등의 9,9-비스(하이드록시 직쇄형 또는 분기쇄형 C1-6알킬)플루오렌에서 유래하는 구성 단위를 들 수 있다. 이들 비스알킬플루오렌디올 단위는, 단독으로 또는 2종 이상 조합해도 된다. 특히 9,9-비스(하이드록시메틸)플루오렌에서 유래하는 구성 단위가 바람직하다.
하기 식(2A)로 나타내어지는 비스아릴플루오렌디올 단위는, 중합체의 유리 전이 온도를 향상시키기 쉽기 때문에, 잔류 응력에 의한 열수축을 경감하여 내환경신뢰성(내열성 및 내수성(내습성), 열이나 수분에 대한 치수 안정성 및 위상차 안정성)을 유효하게 향상시킬 수 있다. 즉, 비스아릴플루오렌디올 단위는, 위상차 발현성 및 파장 분산 특성과, 내환경신뢰성의 밸런스를 조정하기에 유효하다.
[화학식 9]
Figure pct00009
(식(2A) 중, Z1a 및 Z1b는 각각 독립적으로 아렌고리를 나타내고, R3a 및 R3b는 각각 독립적으로 치환기를 나타내고, p1 및 p2는 각각 독립적으로 0 이상의 정수를 나타내고, R2, m, A1a 및 A1b, n1 및 n2는 각각 바람직한 양태를 포함하여 상기 식(2)와 동일).
상기 식(2A)에 있어서, Z1a 및 Z1b로 나타내어지는 아렌고리(방향족 탄화수소고리)로는, 예를 들어, 벤젠고리, 나프탈렌고리, 인덴고리, 안트라센고리, 페난트렌고리, 비페닐고리, 페닐나프탈렌고리, 비나프틸고리, 터페닐고리를 들 수 있고, 바람직하게는 벤젠고리, 나프탈렌고리, 비페닐고리 등의 C6-12아렌고리, 보다 바람직하게는 벤젠고리, 나프탈렌고리 등의 C6-10아렌고리, 특히 벤젠고리가 바람직하다.
R3a 및 R3b로 나타내어지는 치환기로는 할로겐 원자; 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기 등의 탄화수소기; 알콕시기; 아실기; 니트로기; 시아노기; 치환 아미노기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, R3a 및 R3b는, 각각 독립적으로, 알킬기 및 아릴기가 바람직하고, C1-4알킬기 및 C6-10아릴기가 특히 바람직하다.
p1 및 p2는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 0 이상이고, 바람직하게는 8 이하, 보다 바람직하게는 4 이하, 더욱 바람직하게는 3 이하, 더욱 바람직하게는 2 이하이다.
대표적인 비스아릴플루오렌디올 단위로는, 예를 들어, 상기 식(2A)에 있어서, n1 및 n2가 0인 9,9-비스(하이드록시아릴)플루오렌류에 대응하는 디올 단위; n1 및 n2가 1 이상, 예를 들어 1 ~ 10 정도인 9,9-비스[하이드록시(폴리)알콕시아릴]플루오렌류에 대응하는 디올 단위 등을 들 수 있다.
9,9-비스(하이드록시아릴)플루오렌류로는, 예를 들어, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3,5-디메틸페닐)플루오렌 등의 9,9-비스[(모노 또는 디)C1-4알킬-하이드록시페닐]플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-페닐페닐)플루오렌 등의 9,9-비스(C6-10아릴-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(6-하이드록시-2-나프틸)플루오렌, 9,9-비스(5-하이드록시-1-나프틸)플루오렌 등을 들 수 있다.
9,9-비스[하이드록시(폴리)알콕시아릴]플루오렌류로는, 예를 들어, 9,9-비스[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]플루오렌, 9,9-비스[4-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)페닐]플루오렌, 9,9-비스[4-(2-하이드록시프로폭시)페닐]플루오렌 등의 9,9-비스[하이드록시(모노 내지 데카)C2-4알콕시-페닐]플루오렌, 9,9-비스[4-(2-하이드록시에톡시)-3-메틸페닐]플루오렌, 9,9-비스[4-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3-메틸페닐]플루오렌, 9,9-비스[4-(2-하이드록시에톡시)-3,5-디메틸페닐]플루오렌, 9,9-비스[4-(2-하이드록시프로폭시)-3-메틸페닐]플루오렌 등의 9,9-비스[(모노 또는 디)C1-4알킬-하이드록시(모노 내지 데카)C2-4알콕시-페닐]플루오렌 등을 들 수 있다.
9,9-비스[아릴-하이드록시(폴리)알콕시페닐]플루오렌류로는, 예를 들어, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스[4-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-3-페닐페닐]플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시프로폭시)-3-페닐페닐)플루오렌 등의 9,9-비스[C6-10아릴-하이드록시(모노 내지 데카)C2-4알콕시-페닐]플루오렌, 9,9-비스[6-(2-하이드록시에톡시)-2-나프틸]플루오렌, 9,9-비스[5-(2-하이드록시에톡시)-1-나프틸]플루오렌, 9,9-비스[6-(2-(2-하이드록시에톡시)에톡시)-2-나프틸]플루오렌, 9,9-비스[6-(2-하이드록시프로폭시)-2-나프틸]플루오렌 등의 9,9-비스[하이드록시(모노 내지 데카)C2-4알콕시-나프틸]플루오렌 등을 들 수 있다.
플루오렌디올 단위(B1)에 있어서, 비스알킬플루오렌디올 단위 및 비스아릴플루오렌디올 단위는, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용해도 된다.
또한, 플루오렌디올 단위(B1)의 비율은, 디올 단위(B) 전체에 대하여, 예를 들어 1 몰% 이상, 구체적으로는 10 몰% ~ 100 몰% 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직한 범위로는, 이하 단계적으로, 30 몰% ~ 100 몰%, 50 몰% ~ 99 몰%, 60 몰% ~ 98 몰%, 70 몰% ~ 97 몰%, 80 몰% ~ 96 몰%이고, 특히 85 몰% ~ 95 몰%가 바람직하다. 플루오렌디올 단위(B1)의 비율이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 마이너스의 배향 복굴절성 및 순파장 분산성을 나타내는 폴리에스테르 등의 중합체를 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 플루오렌디올 단위(B1)의 비율이 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 성형성 및 취급성을 양호하게 할 수 있다.
(폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)
수지 B가 포함하는 중합체는, 디올 단위(B)로서, 하기 식(3)으로 나타내어지는 (폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)를 필요에 따라 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 수지 B가 폴리에스테르를 포함하는 경우, 당해 폴리에스테르는, (폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)를 포함하고 있어도 된다. (폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)를 포함하는 경우, 중합체의 중합 반응성을 향상시켜 분자량을 증가시킬 수 있거나, 유연한 화학 구조에 의해 인성을 향상시킬 수 있기 때문에, 성형성 및 취급성이 우수한 위상차 필름을 조제하기에 유효하다.
[화학식 10]
Figure pct00010
(식(3) 중, A2는 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기를 나타내고, q는 1 이상의 정수를 나타낸다).
상기 식(3)에 있어서, A2로 나타내어지는 알킬렌기로는, 예를 들어, 에틸렌기, 프로필렌기, 트리메틸렌기, 1,2-부탄디일기, 1,3-부탄디일기, 테트라메틸렌기, 1,5-펜탄디일기, 1,6-헥산디일기, 1,8-옥탄디일기, 1,10-데칸디일기 등의 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-12알킬렌기 등을 들 수 있다. 바람직하게는 에틸렌기, 프로필렌기 등의 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4알킬렌기이고; 보다 바람직하게는 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-3알킬렌기이며; 특히 에틸렌기가 바람직하다.
반복수 q는, 예를 들어, 1 ~ 10 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직한 범위로는, 이하 단계적으로, 1 ~ 8, 1 ~ 6, 1 ~ 4, 1 ~ 3, 1 ~ 2이고, 특히 1이 바람직하다.
(폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)에 대응하는 디올 성분으로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 테트라메틸렌글리콜(또는 1,4-부탄디올), 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올 등의 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-12알킬렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등의 디 내지 데카 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-12알킬렌글리콜 등을 들 수 있다. 이들 (폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)는, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 포함되어 있어도 된다. 특히 에틸렌글리콜에서 유래하는 구성 단위가 바람직하다.
(폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)의 비율은, 디올 단위(B) 전체에 대하여, 0 몰% ~ 100 몰%, 예를 들어 1 몰% ~ 50 몰% 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직한 범위로는, 이하 단계적으로, 3 몰% ~ 30 몰%, 5 몰% ~ 20 몰%, 7 몰% ~ 15 몰%이고, 특히 8 몰% ~ 12 몰%가 바람직하다. (폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)의 비율이 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 마이너스의 배향 복굴절성 및 순파장 분산성을 나타내는 폴리에스테르 등의 중합체를 용이하게 얻을 수 있다. 또한, (폴리)알킬렌글리콜 단위(B2)의 비율이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 성형성 및 취급성을 양호하게 할 수 있다.
중합체의 제조 방법에, 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 중합체로서 폴리에스테르를 제조하는 경우, 그 제조 방법은, 관용의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 전술한 각 디카르복실산 단위 등에 대응하는 디카르복실산 성분(A)과, 전술한 디올 단위 등에 대응하는 디올 성분(B)을 반응시켜 제조해도 되고, 에스테르 교환법, 직접 중합법 등의 용융 중합법, 용액 중합법, 계면 중합법 등 관용의 방법으로 조제할 수 있으나, 용융 중합법이 바람직하다. 한편, 반응은, 중합 방법에 따라, 용매의 존재하 또는 비존재하에서 행하여도 된다. 구체적인 제조 방법은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2017-198956호에 기재된 방법을 채용할 수 있다.
수지 B가 포함하는 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 20000 이상, 보다 바람직하게는 25000 이상, 더욱 바람직하게는 30000 이상, 더욱 바람직하게는 35000 이상, 더욱 바람직하게는 40000 이상, 특히 바람직하게는 50000 이상이고, 바람직하게는 100000 이하, 보다 바람직하게는 80000 이하, 더욱 바람직하게는 70000 이하이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있는 경우, 연신에 의한 B층의 제조를 원활하게 행할 수 있다.
수지 B에 있어서의 중합체의 비율은, 바람직하게는 50 중량% ~ 100 중량%, 보다 바람직하게는 70 중량% ~ 100 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량% ~ 100 중량%이다. 중합체의 비율이 상기 범위에 있는 경우, B층이 충분한 내열성 및 투명성을 얻을 수 있다.
수지 B는, 중합체에 조합하여, 임의의 성분을 더 포함하고 있어도 된다. 임의의 성분으로는, 예를 들어, 수지 A가 포함할 수 있는 임의의 성분과 동일한 예를 들 수 있다. 이들 성분은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
수지 B의 유리 전이 온도 TgB는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이고, 바람직하게는 160℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 특히 바람직하게는 140℃ 이하이다. 수지 B의 유리 전이 온도 TgB가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 위상차 필름의 내열성을 높일 수 있다. 또한, 유리 전이 온도 TgB가 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 위상차 필름의 제조 방법에 있어서의 제막 및 연신을 원활하게 행할 수 있다. 수지 B의 유리 전이 온도 TgB는, 예를 들어, 수지 B의 조성에 의해 조정할 수 있다.
파장 550nm에서의 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B550)은, 바람직하게는 60nm 이상, 보다 바람직하게는 80nm 이상, 특히 바람직하게는 100nm 이상이고, 바람직하게는 180nm 이하, 보다 바람직하게는 160nm 이하, 특히 바람직하게는 140nm 이하이다. B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B550)이 상기 범위에 있는 경우, 반사 억제 능력 및 리워크성의 양방을 특히 양호하게 할 수 있다.
B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B450) 및 Re(B550)은, 하기 식(iii)을 만족하는 것이 바람직하다.
1.14 ≤ Re(B450)/Re(B550) (iii)
상세하게는, B층의 파장 분산성 Re(B450)/Re(B550)은, 바람직하게는 1.14 이상, 보다 바람직하게는 1.15 이상, 특히 바람직하게는 1.16 이상이고, 바람직하게는 1.30 이하, 보다 바람직하게는 1.24 이하, 특히 바람직하게는 1.20 이하이다. B층의 파장 분산성 Re(B450)/Re(B550)이 상기 범위에 있는 경우, 반사 억제 능력 및 리워크성의 양방을 특히 양호하게 할 수 있다. B층의 파장 분산성 Re(B450)/Re(B550)은, 예를 들어, 수지 B의 조성에 의해 조정할 수 있다.
하나의 B층의 두께는, 바람직하게는 5μm 이상, 보다 바람직하게는 10μm 이상, 특히 바람직하게는 15μm 이상이고, 바람직하게는 100μm 이하, 보다 바람직하게는 80μm 이하, 특히 바람직하게는 60μm 이하이다. B층의 두께가, 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 그러한 두께의 B층을 구비하는 위상차 필름을 제조하기 위한 제막 및 연신을 원활하게 행할 수 있다. 또한, B층의 두께가, 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 위상차 필름의 두께를 얇게 할 수 있다.
[4. 임의의 층]
위상차 필름은, 필요에 따라, A층 및 B층 이외의 임의의 층을 구비하고 있어도 된다. 임의의 층의 예로는, 광학 등방성을 갖는 층을 들 수 있다. 광학 등방성을 갖는 층은, 면내 리타데이션이 작은 층을 나타낸다. 광학 등방성을 갖는 층의 파장 550nm에서의 면내 리타데이션은, 통상 10nm 이하, 바람직하게는 7nm 이하, 보다 바람직하게는 5nm 이하이다. 임의의 층의 구체예로는, 보호 필름층; A층 및 B층 등의 각 층을 접착하는 접착제층 등을 들 수 있다.
[5. 위상차 필름의 특성]
상술한 위상차 필름은, 직선 편광자와 조합하여 사용한 경우에, 높은 반사 억제 능력을 발휘할 수 있다. 이와 같이 높은 반사 억제 능력을 발휘할 수 있는 메커니즘을, 출원인은, 하기와 같이 추찰한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는, 하기의 메커니즘에 한정되지 않는다.
도 1은, 일례에 따른 A층의 전체의 면내 리타데이션(ReA), 및 B층의 전체의 면내 리타데이션(ReB)의 상대 관계를 모식적으로 나타내는 그래프이다. 도 1에 있어서, 가로축은 파장을 나타내고, 세로축은 면내 리타데이션의 크기를 나타낸다. 도 1에 있어서는, A층의 전체의 면내 리타데이션(ReA) 쪽이, B층의 전체의 면내 리타데이션(ReB)보다 큰 예를 설명한다.
A층 및 B층의 조합의 면내 리타데이션은, A층의 면내 리타데이션과 B층의 면내 리타데이션의 합성으로서 나타난다. A층의 지상축과 B층의 지상축이 수직인 경우, 도 1에 나타내는 바와 같이, A층 및 B층의 조합의 면내 리타데이션은, A층의 전체의 면내 리타데이션(ReA)과 B층의 전체의 면내 리타데이션(ReB)의 차(ReA - ReB)로서 나타난다. 상술한 실시형태와 같이, 수지 A의 선택, 및 수지 B의 선택 등의 방법에 의해 식(i)이 만족되어 있는 경우, A층의 전체의 면내 리타데이션(ReA)의 기울기와, B층의 전체의 면내 리타데이션(ReB)의 기울기가 다르므로, 면내 리타데이션의 차(ReA - ReB)는, 파장이 길수록 크다. 따라서, A층 및 B층의 조합이, 파장이 길수록 큰 면내 리타데이션을 나타내는 역파장 분산성을 나타낸다. 따라서, 그 A층 및 B층의 조합을 포함하는 위상차 필름이, 식(ii)를 만족하는 역파장 분산성을 가질 수 있다. 이 역파장 분산성을 갖는 위상차 필름은, 가시 파장역(400nm ~ 700nm)의 넓은 범위에 있어서, 균일한 광학적 기능을 발휘할 수 있고, 따라서, 당해 위상차 필름을 투과하는 광의 편광 상태를 균일하게 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 그 위상차 필름과 직선 편광자의 조합을 구비하는 편광판(통상은, 원 편광판)이, 가시 파장역의 넓은 범위에 있어서 광의 반사를 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 높은 반사 억제 능력이 달성된다.
상술한 위상차 필름은, 리워크성이 우수하다. 이와 같이 우수한 리워크성이 얻어지는 메커니즘을, 출원인은, 하기와 같이 추찰한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는, 하기의 메커니즘에 한정되지 않는다.
가령, 수지 A 및 수지 B의 역파장 분산성의 차가 작아, 식(i)이 만족되지 않는 경우를 생각한다. 그 경우, 위상차 필름이 역파장 분산성을 나타내기 위해서는, A층 및 B층 각각의 면내 리타데이션이 큰 것이 요구된다. 면내 리타데이션을 크게 하는 방법으로는, 예를 들어, 수지 A 및 수지 B에 포함되는 중합체 분자의 배향의 정도를 크게 하는 것을 들 수 있다. 배향의 정도를 크게 하는 것은, 큰 연신 배율로 연신을 행하거나, 저온에서 연신을 행하거나 함으로써 가능하다. 그러나, 중합체 분자의 배향의 정도가 크면, 디라미네이션에 의한 응집 파괴가 발생하기 쉬워진다. 위상차 필름을 어느 부재에 한번 첩합한 후에 그 위상차 필름을 떼어낼 때에, A층 또는 B층에 디라미네이션이 발생하면, 파괴된 A층 또는 B층의 일부가 부재의 표면에 남을 수 있다. 따라서, 다시 위상차 필름을 당해 부재에 첩합해도, 파괴된 A층 또는 B층의 일부가 남은 부분에서는, 원하는 광학 특성이 얻어지지 않는다. 따라서, 디라미네이션이 발생하기 쉬운 필름은, 리워크성이 떨어진다.
이에 대하여, 본 실시형태에 따른 위상차 필름은, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A와 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B를 적절하게 조합하는 것, A층과 B층의 두께비를 특정한 범위에 들어가게 하는 것 등의 방법에 의해, 중합체 분자의 배향의 정도를 과도하게 높이지 않고, 식(i) 및 식(ii)를 만족하는 면내 리타데이션을 얻고 있다. 따라서, A층 및 B층의 응집 파괴를 수반하는 디라미네이션이 억제되어 있으므로, 우수한 리워크성을 얻을 수 있다.
위상차 필름은, 그 용도에 따른 적절한 범위의 면내 리타데이션을 갖는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 직선 편광자와 조합하여 특히 우수한 반사 억제 능력을 갖는 편광판을 얻는 관점에서는, 측정 파장 590nm에서의 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(590)은, 바람직하게는 100nm 이상, 보다 바람직하게는 110nm 이상, 특히 바람직하게는 120nm 이상이어도 되고, 바람직하게는 180nm 이하, 보다 바람직하게 170nm 이하, 특히 바람직하게는 160nm 이하여도 된다. 이러한 범위의 면내 리타데이션 Re(590)을 갖는 위상차 필름은, 1/4 파장판으로서 기능할 수 있으므로, 직선 편광자와 조합하여 원 편광판을 얻을 수 있다.
위상차 필름의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이다. 전체 광선 투과율은, 자외·가시 분광계를 사용하여, 파장 400nm ~ 700nm의 범위에서 측정할 수 있다.
위상차 필름의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다. 헤이즈는, JIS K7361-1997에 준거하여, 헤이즈미터를 사용하여 측정할 수 있다.
위상차 필름은, 응력 인가시의 위상차 변화 억제 능력을 높이는 관점에서, 작은 광탄성 계수를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 위상차 필름의 광탄성 계수는, 바람직하게는 30 브루스터 이하이다. 광탄성 계수란, 응력을 받았을 때에 발생하는 복굴절의 응력 의존성을 나타내는 값이다. 일반적으로, 복굴절(굴절률의 차 nx - ny) Δn은, 응력 σ와 광탄성 계수 C의 곱(Δn = C·σ)으로 구해지는 관계를 갖는다. 광탄성 계수의 절대값이 작은 값일수록, 충격을 주거나, 곡면의 표시면을 갖는 표시 장치에 적합시키기 위하여 변형시키거나 한 경우라도, 양호한 광학 성능을 발휘할 수 있다.
광탄성 계수의 측정은, 하중-Δn 곡선을 작성하고, 그 기울기로서 구할 수 있다. 이 하중-Δn 곡선은, 필름에 50g ~ 150g의 범위에서 하중을 가하면서 복굴절값 Δn을 구하는 조작을, 하중을 바꾸면서 행하여 작성할 수 있다. 또한, 복굴절값 Δn의 측정은, 필름면 내의 리타데이션을 리타데이션 측정 장치(오지 계측 기기사 제조, 「KOBRA-21ADH」)를 사용하여 측정하고, 이것을 필름의 두께로 나누어 구할 수 있다.
위상차 필름은, 매엽의 필름이어도 되고, 장척의 필름이어도 된다.
위상차 필름의 두께는, 바람직하게는 90μm 이하, 보다 바람직하게는 70μm 이하, 더욱 바람직하게는 60μm 이하, 특히 바람직하게는 50μm 이하이다. 종래, 이와 같이 얇은 위상차 필름에 있어서 높은 반사 억제 능력과 우수한 리워크성을 양립시키는 것은 특히 곤란하였다. 따라서, 상술한 실시형태에 따른 위상차 필름은, 높은 반사 억제 능력과 우수한 리워크성을 가지면서 또한 얇게 할 수 있는 점에서 유용하다. 위상차 필름의 두께의 하한은, 특별한 제한은 없고, 예를 들어, 10μm 이상, 20μm 이상, 30μm 이상 등일 수 있다.
[6. 위상차 필름의 제조 방법]
위상차 필름의 제조 방법은, 원하는 위상차 필름이 얻어지는 한, 제한은 없다. 예를 들어, 위상차 필름은,
수지 A로 형성된 층, 및 수지 B로 형성된 층을 구비하는 복층 필름을 준비하는 제1 공정과,
복층 필름을 연신하는 제2 공정
을 포함하는 제조 방법으로 제조해도 된다. 이 제조 방법은, 적은 공정수 및 심플한 제조 조건 제어에 의해, 상술한 위상차 필름을 간단히 제조할 수 있다.
[6.1. 제1 공정]
제1 공정에서 준비되는 복층 필름은, 수지 A로 형성된 층, 및 수지 B로 형성된 층을 구비한다. 연신 전의 「수지 A로 형성된 층」 및 「수지 B로 형성된 층」을, 위상차 필름이 구비하는 A층 및 B층과 구별하기 위하여, 「층(a)」 및 「층(b)」라고 부르는 경우가 있다.
제1 공정에서 준비되는 복층 필름이 구비하는 층(a) 및 층(b)는, 위상차 필름이 구비하는 A층 및 B층의 광학 특성과는 다른 광학 특성을 가질 수 있다. 구체적으로는, 통상, 복층 필름이 구비하는 층(a) 및 층(b)는, 큰 광학 이방성을 갖고 있지 않다. 따라서, 층(a) 및 층(b)의 면내 리타데이션은, 통상, 작다. 구체적인 범위를 들면, 550nm에서의 층(a) 및 층(b)의 면내 리타데이션은, 각각 독립적으로, 바람직하게는 0nm ~ 20nm, 보다 바람직하게는 0nm ~ 10nm, 특히 바람직하게는 0nm ~ 5nm이다.
복층 필름은, 매엽의 필름이어도 되지만, 장척의 필름인 것이 바람직하다. 복층 필름을 장척의 필름으로서 준비함으로써, 위상차 필름을 제조하는 경우에 각 공정의 일부 또는 전부를 인라인으로 행하는 것이 가능하므로, 제조를 간편하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.
복층 필름의 제조 방법에 제한은 없다. 복층 필름은, 예를 들어, 공압출 T 다이법, 공압출 인플레이션법, 공압출 라미네이션법 등의 공압출 성형법; 공유연법; 코팅 성형법; 드라이 라미네이션 등의 필름 라미네이션 성형법; 등의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 이들 중에서도, 제조 효율의 관점, 및 필름 중에 용매 등의 휘발성 성분을 잔류시키지 않는 관점에서, 공압출 성형법이 바람직하다. 공압출 성형법 중에서도, 공압출 T 다이법이 바람직하다. 공압출 T 다이법에는, 피드블록 방식, 및 멀티매니폴드 방식을 들 수 있으나, 각 층의 두께의 편차를 적게 할 수 있는 점에서, 멀티매니폴드 방식이 특히 바람직하다.
공압출 성형법을 이용하여 복층 필름을 제조하는 경우, 제1 공정은, 통상, 수지 A 및 수지 B를 용융 압출하여, 층(a) 및 층(b)를 형성하는 것을 포함한다. 이 때, 압출되는 수지의 용융 온도는, 바람직하게는 Tg + 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg + 100℃ 이상이고, 바람직하게는 Tg + 180℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg + 150℃ 이하이다. 여기서 「Tg」는, 수지 A 및 수지 B의 유리 전이 온도를 나타낸다. 또한, 상기의 용융 온도는, 예를 들어 공압출 T 다이법에 있어서는, T 다이를 갖는 압출기에 있어서의 수지의 용융 온도를 나타낸다. 압출되는 수지의 용융 온도가, 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 수지의 유동성을 충분히 높여 성형성을 양호하게 할 수 있고, 또한, 상한값 이하인 경우, 수지의 열화를 억제할 수 있다.
공압출 성형법에서는, 통상, 다이스립으로부터 압출된 필름상의 용융 수지를 냉각 롤에 밀착시켜 냉각하여, 경화시킨다. 이 때, 용융 수지를 냉각 롤에 밀착시키는 방법으로는, 예를 들어, 에어 나이프 방식, 버큠 박스 방식, 정전 밀착 방식 등을 들 수 있다.
코팅 성형법을 이용하여 복층 필름을 제조하는 경우, 제1 공정은, 통상, 수지 A 및 수지 B의 일방의 층을 준비하는 것과, 준비한 층 상에 수지 A 및 수지 B의 타방을 포함하는 도공액을 도공하는 것을 포함한다. 수지 A 및 수지 B의 일방의 층을 준비하는 방법은, 제한은 없고, 예를 들어, 후술하는 첩합법에서 설명하는 방법을 이용하여 준비해도 된다.
수지 A 및 수지 B의 일방의 층을 준비한 후에, 그 층 상에, 도공액을 도공한다. 도공액은, 통상, 수지 A 및 수지 B의 타방과, 용매를 포함한다. 용매로는, 수지 A 및 수지 B의 타방을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이 바람직하고, 용해시킬 수 있는 것이 특히 바람직하다. 용매는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 용매로는, 예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족계 용매; 디아세톤알코올, 아세톤, 시클로펜탄온, 시클로헥산온, 메틸에틸케톤, 메틸이소프로필케톤 등의 케톤계 용매; 락트산메틸, 락트산에틸 등의 에스테르계 용매; 시클로헥산, 에틸시클로헥산, 1,2-디메틸시클로헥산 등의 시클로올레핀계 용매; 염화메틸렌, 클로로포름 등의 할로겐 함유 용매; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 1-펜탄올, 1-부탄올 등의 알코올계 용매;를 들 수 있다. 도공액에 있어서의 수지의 농도는, 도공에 적합한 점도를 얻는 관점에서, 1 중량% ~ 50 중량%일 수 있다.
도공액의 도공 방법에 제한은 없다. 도공 방법으로는, 예를 들어, 커튼 코팅법, 압출 코팅법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법, 인쇄 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 갭 코팅법, 및 디핑법 등을 들 수 있다.
도공액의 도공에 의해, 그 도공액의 막이 수지 A 및 수지 B의 일방의 층 상에 형성된다. 따라서, 필요에 따라 도공액을 건조시켜 용매를 제거함으로써, 층(a) 및 층(b)를 구비하는 복층 필름을 얻을 수 있다. 건조 방법에 제한은 없고, 예를 들어, 가열 건조, 감압 건조 등의 건조 방법을 이용할 수 있다.
복층 필름은, 첩합법을 이용하여 제조해도 된다. 첩합법을 이용하여 복층 필름을 제조하는 경우, 제1 공정은, 층(a)를 준비하는 것과, 층(b)를 준비하는 것과, 층(a) 및 층(b)를 첩합하는 것을 포함한다.
층(a) 및 층(b)를 준비하는 방법은, 제한은 없다. 층(a) 및 층(b)는, 예를 들어, 용융 성형법, 용액 유연법에 의해 제조할 수 있고, 그 중에서도 용융 성형법이 바람직하다. 용융 성형법 중에서도, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 또는 프레스 성형법이 바람직하고, 압출 성형법이 특히 바람직하다.
층(a) 및 층(b)의 첩합은, 필요에 따라, 접착제를 사용하여 행할 수 있다. 접착제는, 수지 A 및 수지 B의 종류에 따라 선택하는 것이 바람직하다. 접착제로는, 예를 들어, 아크릴계 접착제, 우레탄계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 폴리올레핀계 접착제, 변성 폴리올레핀계 접착제, 폴리비닐알킬에테르계 접착제, 고무계 접착제, 에틸렌-아세트산비닐계 접착제, 염화비닐-아세트산비닐계 접착제, SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체)계 접착제, SIS(스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체)계 접착제, 에틸렌-스티렌 공중합체 등의 에틸렌계 접착제, 에틸렌-(메트)아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에틸 공중합체 등의 아크릴산에스테르계 접착제 등을 들 수 있다.
접착제를 사용하는 경우, 통상, 층(a)와 층(b) 사이에는 접착제에 의해 접착층이 형성될 수 있다. 이 접착층의 평균 두께는, 0.1μm ~ 10μm가 바람직하고, 0.5μm ~ 5μm가 보다 바람직하다.
[6.2. 제2 공정]
제2 공정은, 복층 필름을 연신하는 것을 포함한다. 이 연신에 의해, 층(a)에 복굴절이 발현하여, 연신 방향과 평행한 지상축이 나타날 수 있다. 또한, 층(b)에 복굴절이 발현하여, 연신 방향과 수직한 지상축이 나타날 수 있다. 따라서, 상기의 연신에 의하면, 상술한 요건을 만족하는 면내 리타데이션 및 지상축을 갖는 A층 및 B층을 구비하는 위상차 필름을 얻을 수 있다.
복층 필름의 연신 온도는, 바람직하게는 「Tg(h) - 10℃」 이상, 보다 바람직하게 「Tg(h) - 5℃」 이상, 특히 바람직하게는 「Tg(h)℃」 이상이고, 바람직하게는 「Tg(h) + 20℃」 이하, 보다 바람직하게는 「Tg(h) + 15℃」 이하, 특히 바람직하게는 「Tg(h) + 10℃」 이하이다. 여기서, Tg(h)는, 수지 A의 유리 전이 온도 TgA 및 수지 B의 유리 전이 온도 TgB 중, 높은 쪽의 온도를 나타낸다. 상기 범위의 연신 온도에서 연신을 행하는 경우, 리워크성이 특히 우수한 위상차 필름이 얻어진다.
복층 필름의 연신 배율은, 바람직하게는 1.5배 이상, 보다 바람직하게는 1.6배 이상, 특히 바람직하게는 1.8배 이상이고, 바람직하게는 5.0배 이하, 보다 바람직하게는 4.0배 이하, 특히 바람직하게는 3.0배 이하이다. 상기 범위의 연신 배율로 연신을 행하는 경우, 리워크성이 특히 우수한 위상차 필름이 얻어진다.
복층 필름의 연신은, 1의 방향으로 연신을 행하는 1축 연신법에 의해 행하여도 되고, 2의 방향으로 연신을 행하는 2축 연신법으로 행하여도 된다.
1축 연신법으로는, 예를 들어, 롤 간의 원주속도의 차를 이용하여 세로 방향으로 1축 연신하는 방법; 텐터 연신기를 사용하여 가로 방향으로 1축 연신하는 방법; 등을 들 수 있다.
2축 연신법으로는, 예를 들어, 고정하는 클립의 간격을 벌린 세로 방향의 연신과 동시에, 가이드 레일의 넓어짐 각도에 따라 가로 방향으로 연신하는 동시 2축 연신법; 롤 간의 원주속도의 차를 이용하여 세로 방향으로 연신한 후, 그 양단부를 클립 파지하고 텐터 연신기를 사용하여 가로 방향으로 연신하는 축차 2축 연신법; 등을 들 수 있다.
또한, 다른 연신법으로는, 가로 또는 세로 방향으로 좌우 다른 속도의 이송력 혹은 인장력 또는 인취력을 부가할 수 있게 한 텐터 연신기를 사용하여, 복층 필름의 폭 방향에 대하여 임의의 각도 θ를 이루는 경사 방향으로 연속적으로 연신하는 경사 연신법을 들 수 있다. 경사 방향이란, 필름의 폭 방향에 대하여 평행도 수직도 아닌 방향을 나타낸다.
이들 연신법은, 예를 들어, 종1축 연신기, 텐터 연신기, 버블 연신기, 롤러 연신기 등의 연신기를 사용하여 행할 수 있다.
제2 공정은, 복층 필름을 경사 방향으로 연신하는 것을 포함하는 것이 바람직하다. 경사 방향으로의 연신을 포함하는 제2 공정을 거쳐 제조되는 위상차 필름은, 경사 방향에 지상축을 가질 수 있다. 따라서, 그 위상차 필름은, 길이 방향과 평행 또는 수직한 투과축을 갖는 일반적인 직선 편광자와 롤·투·롤법에 의해 첩합하여, 편광판을 얻을 수 있다. 따라서, 장척의 위상차 필름 및 장척의 직선 편광자를 사용한 효율적인 편광판의 제조가 가능하다.
[6.3. 임의의 공정]
위상차 필름의 제조 방법은, 상술한 제1 공정 및 제2 공정에 조합하여, 임의의 공정을 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 장척의 복층 필름을 사용하여 장척의 위상차 필름을 얻은 경우, 위상차 필름의 제조 방법은, 얻어진 위상차 필름을 원하는 형상으로 잘라내는 트리밍 공정을 포함하고 있어도 된다. 트리밍 공정에 의하면, 원하는 형상을 갖는 매엽의 위상차 필름이 얻어진다. 또한, 위상차 필름의 제조 방법은, 예를 들어, 위상차 필름에 임의의 층을 더 형성하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[6.4. 다른 제조 방법]
위상차 필름은, 상술한 제조 방법과는 다른 방법에 의해 제조해도 된다. 예를 들어, 위상차 필름은, A층을 준비하는 공정과, B층을 준비하는 공정과, 그들 A층 및 B층을 첩합하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조해도 된다.
A층은, 예를 들어, 용융 성형법, 용액 유연법 등의 방법에 의해 층(a)를 제조하는 것과, 이 층(a)를 연신하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 층(a)의 연신은, 제2 공정의 설명에 기재한 것과 동일한 조건으로 행할 수 있다.
B층은, 예를 들어, 용융 성형법, 용액 유연법 등의 방법에 의해 층(b)를 제조하는 것과, 이 층(b)를 연신하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 층(b)의 연신은, 제2 공정의 설명에 기재한 것과 동일한 조건으로 행할 수 있다.
A층과 B층의 첩합은, 접착제를 사용하여 행하여도 된다. 접착제의 종류 및 접착층의 두께는, 층(a) 및 층(b)의 첩합과 동일해도 된다.
[7. 편광판]
본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판은, 직선 편광자와, 위상차 필름을 구비한다. 이 편광판은, 통상, 원 편광판으로서 기능할 수 있고, 화상 표시 장치의 표시면에 설치함으로써, 외광의 반사를 억제할 수 있다.
편광판은, 직선 편광자, A층, 및 B층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 또한, 편광판은, 직선 편광자, B층, 및 A층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다.
편광판에 있어서, 직선 편광자의 투과축과, A층의 지상축이 이루는 각도가, 45°에 가까운 특정한 범위에 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기의 각도는, 바람직하게는 40° 이상, 보다 바람직하게는 42° 이상, 더욱 바람직하게는 43° 이상, 특히 바람직하게는 44° 이상이고, 바람직하게는 50° 이하, 보다 바람직하게는 48° 이하, 더욱 바람직하게는 47° 이하, 특히 바람직하게는 46° 이하이다.
직선 편광자로는, 임의의 직선 편광자를 사용할 수 있다. 직선 편광자의 예로는, 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시킨 후, 붕산욕 중에서 1축 연신함으로써 얻어지는 필름; 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시켜 연신하고 또한 분자쇄 중의 폴리비닐알코올 단위의 일부를 폴리비닐렌 단위로 변성함으로써 얻어지는 필름;을 들 수 있다. 이들 중, 직선 편광자로는, 폴리비닐알코올을 함유하는 편광자가 바람직하다.
직선 편광자에 자연광을 입사시키면, 일방의 편광만이 투과한다. 이 직선 편광자의 편광도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상이다.
또한, 직선 편광자의 두께는, 바람직하게는 5μm ~ 80μm이다.
상술한 편광판은, 임의의 층을 더 포함할 수 있다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 편광자 보호 필름층; 직선 편광자 및 위상차 필름을 첩합하기 위한 접착층; 내충격성 폴리메타크릴레이트 수지층 등의 하드 코트층; 필름의 미끄러짐성을 좋게 하는 매트층; 반사 억제층; 방오층; 대전 억제층; 등을 들 수 있다. 이들 임의의 층은, 1층만을 형성해도 되고, 2층 이상을 형성해도 된다.
[8. 화상 표시 장치]
본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 표시 장치는, 상술한 위상차 필름을 구비한다. 통상, 화상 표시 장치는, 위상차 필름을 포함하는 상기의 편광판을 구비한다. 편광판은, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치(이하 「유기 EL 표시 장치」라고 하는 경우가 있다.)에 설치하는 것이 바람직하다. 이 유기 EL 표시 장치는, 편광판과, 유기 일렉트로루미네센스 소자(이하 「유기 EL 소자」라고 하는 경우가 있다.)를 구비한다. 이 유기 EL 표시 장치는, 통상, 직선 편광자, 위상차 필름, 및 유기 EL 소자를, 이 순서로 구비한다.
유기 EL 소자는, 투명 전극층, 발광층, 및 전극층을 이 순서로 구비하고, 투명 전극층 및 전극층으로부터 전압이 인가됨으로써 발광층이 광을 발생시킬 수 있다. 유기 발광층을 구성하는 재료의 예로는, 폴리파라페닐렌비닐렌계, 폴리플루오렌계, 및 폴리비닐카르바졸계의 재료를 들 수 있다. 또한, 발광층은, 복수의 발광색이 다른 층의 적층체, 혹은 어느 색소의 층에 다른 색소가 도핑된 혼합층을 갖고 있어도 된다. 또한, 유기 EL 소자는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 등전위면 형성층, 전하 발생층 등의 기능층을 구비하고 있어도 된다.
상기의 화상 표시 장치는, 표시면에 있어서의 외광의 반사를 억제할 수 있다. 그 반사 억제의 메커니즘을, 편광판이 원 편광판인 경우를 예로 들어 설명한다. 장치 외부로부터 입사한 광은, 그 일부의 직선 편광만이 직선 편광자를 통과하고, 다음으로 그것이 위상차 필름을 통과함으로써 원 편광이 된다. 원 편광은, 화상 표시 장치 내의 광을 반사하는 구성 요소(유기 EL 소자 중의 반사 전극 등)에 의해 반사되어, 다시 위상차 필름을 통과함으로써, 입사한 직선 편광의 진동 방향과 직교하는 진동 방향을 갖는 직선 편광이 되어, 직선 편광자를 통과하지 않게 된다. 여기서, 직선 편광의 진동 방향이란, 직선 편광의 전기장의 진동 방향을 의미한다. 이에 의해, 반사 억제의 기능이 달성된다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 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. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 상압 대기 중에 있어서 행하였다.
[평가 방법]
(각 층의 두께의 측정 방법)
각 층의 두께는, 반사 분광 막두께계(오츠카 전자사 제조 「FE-3000」)를 사용하여 측정하였다.
(각 층의 지상축의 방향의 측정 방법)
각 층의 지상축의 방향은, 위상차계(오지 계측사 제조 「KOBRA-WIST」)를 사용하여 측정하였다.
(면내 리타데이션의 측정 방법)
면내 리타데이션은, 위상차계(오지 계측사 제조 「KOBRA-WIST」)를 사용하여 측정하였다.
(광탄성 계수의 측정 방법)
위상차 필름에 50g ~ 150g의 범위에서 하중을 가하면서, 그 위상차 필름의 면내 리타데이션을 측정하였다. 측정된 면내 리타데이션을, 위상차 필름의 두께로 나누어, 상기의 하중이 가해졌을 때의 위상차 필름의 복굴절 Δn을 구하였다. 이와 같이 복굴절값 Δn을 구하는 조작을, 하중을 바꾸면서 복수회 행하여, 하중-Δn 곡선을 작성하였다. 이 하중-Δn 곡선의 기울기로서, 위상차 필름의 광탄성 계수를 얻었다.
(반사 억제 특성의 평가 방법)
보호 필름, 직선 편광자, 및 보호 필름을 이 순서로 구비하는 장척의 편광판(산리츠사 제조 「HLC2-5618S」, 두께 180μm)을 준비하였다. 직선 편광자는, 폭 방향에 투과축을 갖고 있었다. 편광판의 일방의 면측의 보호 필름을 제거하고, 당해 면에, 실시예 또는 비교예에서 얻은 위상차 필름을 첩합하였다. 첩합은, 위상차 필름의 지상축과 직선 편광자의 투과축이 45°의 각도를 이루도록 행하였다. 특히 실시예 5 및 비교예 3의 위상차 필름은, A층 및 B층이 직선 편광자측으로부터 이 순서로 늘어서도록 첩합하였다. 이상의 조작에 의해, 위상차 필름, 직선 편광자 및 보호 필름을 이 순서로 구비하는 원 편광판으로서의 편광판 샘플을 얻었다.
유기 EL 소자와, 이 유기 EL 소자의 시인측에 설치된 원 편광판을 구비하는 시판의 유기 EL 표시 장치(LG 전자 제조 「OLED55EG9600」)를 준비하였다. 유기 EL 표시 장치의 원 편광판을, 상기의 편광판 샘플로 바꿔 놓았다. 바꿔 놓을 때에, 편광판 샘플은, 위상차 필름 및 직선 편광자가 유기 EL 소자측으로부터 이 순서로 늘어서도록 배치되었다. 또한, 유기 EL 표시 장치에 설치된 편광판 샘플이 구비하는 직선 편광자의 투과축은, 유기 EL 표시 장치가 원래 구비하고 있던 원 편광판의 직선 편광자의 투과축과 동일한 방향에 있었다.
얻어진 유기 EL 표시 장치의 표시면을 광원으로 비추면서, 당해 표시면을, 표시면에 대한 정면 방향(법선 방향)에서 관찰하였다. 바꿔 놓기 전과 비교하여, 표시면의 반사율이 분명하게 억제되어 있었을 경우, 「우수」라고 판정하였다. 바꿔 놓기 전과 비교하여, 표시면의 반사율이 억제되어 있었을 경우, 「좋음」이라고 판정하였다. 바꿔 놓기 전과 비교하여, 표시면의 반사율이 동등 혹은 상승되어 있었을 경우, 「불량」이라고 평가하였다.
(밀착성의 평가 방법)
노르보르넨계 중합체를 포함하는 수지로 형성된 미연신 필름(유리 전이 온도 160℃, 두께 100μm, 닛폰 제온사 제조)을 준비하였다. 이 미연신 필름의 편면에, 코로나 처리를 실시하였다.
실시예 또는 비교예에서 얻은 위상차 필름의 편면에, 코로나 처리를 실시하였다. 특히 실시예 5 및 비교예 3의 위상차 필름은, A층측의 면에 코로나 처리를 실시하였다. 위상차 필름의 코로나 처리를 실시한 면과, 미연신 필름의 코로나 처리를 실시한 면에, 접착제를 부착시키고, 접착제를 부착시킨 면끼리를 첩합하여, 접착제를 경화시켰다. 접착제로는, 자외선 경화형 접착제를 사용하였다. 이에 의해, 위상차 필름 및 미연신 필름을 구비하는 샘플 필름을 얻었다.
샘플 필름을 15mm의 폭으로 재단하여, 샘플편을 얻었다. 샘플편의 위상차 필름측을, 슬라이드 유리의 표면에, 점착제(닛토덴코사 제조의 양면 접착 테이프 「CS9621」)로 첩합하였다.
포스게이지의 선단에, 미연신 필름을 끼우고, 슬라이드 유리의 표면의 법선 방향으로 잡아당김으로써, 90도 박리 시험을 실시하였다. 이 때, 미연신 필름이 떼어내질 때에 측정된 힘은, 위상차 필름과 미연신 필름을 박리시키기 위하여 필요로 하는 힘이므로, 이 힘의 크기를 필 강도로서 측정하였다.
일반적으로, 상기의 필 강도가 클수록, 필름 재부착시에 위상차 필름의 파손이 억제되므로, 리워크성이 우수하다. 이에, 필 강도가 2.0N 이상인 경우, 리워크성을 「우수」라고 판정하였다. 또한, 필 강도가 1.0N 이상 2.0N 미만인 경우, 리워크성을 「좋음」이라고 판정하였다. 또한, 필 강도가 1.0N 미만인 경우, 리워크성을 「불량」이라고 판정하였다.
[합성예 1]
FDPM(9,9-비스(2-메톡시카르보닐에틸)플루오렌) 1.00 몰, BPEF(9,9-비스[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]플루오렌, 오사카 가스 케미컬(주) 제조) 0.90 몰, EG(에틸렌글리콜) 2.10 몰에, 에스테르 교환 촉매로서 아세트산망간·4수화물 2 × 10-4 몰 및 아세트산칼슘·1수화물 8 × 10-4 몰을 첨가하고, 교반하면서 서서히 가열 용융하였다. 230℃까지 승온한 후, 트리메틸포스페이트 14 × 10-4 몰, 산화게르마늄 20 × 10-4 몰을 첨가하고, 270℃, 0.13 kPa 이하에 도달할 때까지, 서서히 승온, 감압하면서 EG를 제거하였다. 소정의 교반 토크에 도달 후, 내용물을 반응기로부터 꺼내서, 플루오렌고리 함유 폴리에스테르의 펠릿을 조제하였다.
상기의 FDPM은, 9,9-비스(2-카르복시에틸)플루오렌(또는 플루오렌-9,9-디프로피온산)의 디메틸에스테르이다. 이 FDPM은, 일본 공개특허공보 2005-89422호의 실시예 1 기재의 아크릴산 t-부틸을 아크릴산메틸[37.9g(0.44 몰)]로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 합성한 것이었다.
얻어진 펠릿을, 1H-NMR에 의해 분석한 결과, 플루오렌고리 함유 폴리에스테르에 도입된 디카르복실산 단위의 100 몰%가 FDPM 유래이고, 도입된 디올 단위의 90 몰%가 BPEF 유래, 10 몰%가 EG 유래였다.
얻어진 플루오렌고리 함유 폴리에스테르의 유리 전이 온도 Tg는 125℃, 중량 평균 분자량 Mw는 60000이었다.
[실시예 1]
(1-1. 복층 필름의 제조)
T 다이와, 이 T 다이에 접속된 피드블록과, 이 피드블록에 폴리머 파이프 및 폴리머 필터를 개재하여 접속된 복수의 단축 압출기를 구비하는 필름 성형기를 준비하였다.
수지 A로서, 미츠비시 케미컬사 제조 「DURABIO」(이소소르비드 골격을 함유하고, 또한, 방향고리를 함유하지 않는 중합체를 포함하는 수지. 유리 전이 온도 127℃)를 준비하였다. 이 수지 A를, 단축 압출기에 공급하였다.
수지 B로서, 합성예 1에서 제작한 플루오렌고리 함유 폴리에스테르를 준비하였다. 이 수지 B를, 수지 A를 공급한 것과는 다른 단축 압출기에 공급하였다.
필름 성형기를 사용하여, 수지 A 및 수지 B의 용융 공압출을 행하였다. 상세하게는, 수지 A 및 수지 B는, 각각 단축 압출기 내에서 용융되고, 폴리머 파이프 및 폴리머 필터를 거쳐 피드블록에 공급되었다. 수지 A 및 수지 B는 피드블록 내에서 합류하고, T 다이를 통하여 캐스팅 드럼 상에 시트상으로 압출되었다. 압출된 시트상의 수지를 냉각 드럼 상에서 냉각하여, 「수지 A의 층/수지 B의 층/수지 A의 층」의 3층 구조를 갖는 장척의 복층 필름을 얻었다.
(1-2. 복층 필름의 연신)
상기의 복층 필름에, 항온조 장착의 인장 시험기를 사용하여, 연신 온도 135℃, 연신 배율 2.0배의 연신 조건으로, 길이 방향으로 자유단 1축 연신을 실시하여, 연신 필름으로서의 위상차 필름을 얻었다. 「자유단 1축 연신」이란, 어느 일방향으로의 연신으로서, 연신되는 방향 이외의 방향에 구속력을 가하지 않는 것을 말한다. 얻어진 위상차 필름은, 「A층/B층/A층」의 3층 구조를 갖고 있고, 그들 층의 두께의 비는, A층:B층:A층 = 22.5:55:22.5였다.
얻어진 위상차 필름을, 상술한 방법으로 평가하였다.
(1-3. A층 및 B층의 면내 리타데이션의 측정)
드라이 에칭 장치(삼코사 제조 「RIE-10NE」)를 사용하여, 위상차 필름의 표면으로부터 에칭하였다. 에칭 시간을 10분마다 변화시킨 샘플을 몇 종류 채취하고, 각각 샘플의 리타데이션과 두께를 측정하였다. 리타데이션과 두께의 변화분으로부터, 각 층의 리타데이션을 산출하였다.
[실시예 2]
수지 A 및 수지 B의 압출량을 변경함으로써, 위상차 필름의 두께 및 당해 위상차 필름이 포함하는 3층(즉, A층 및 B층)의 두께의 비를 변경하였다. 두께의 비는, A층:B층:A층 = 30:40:30이었다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 3]
수지 A 및 수지 B의 압출량을 변경함으로써, 위상차 필름의 두께 및 당해 위상차 필름이 포함하는 3층(즉, A층 및 B층)의 두께의 비를 변경하였다. 두께의 비는, A층:B층:A층 = 17.5:65:17.5였다. 또한, 복층 필름의 연신 방법을, 자유단 1축 연신에서, 텐터 연신기를 사용한 경사 연신으로 변경하였다. 상기의 경사 연신에서는, 텐터 연신기에 공급되는 복층 필름의 주행 방향과, 텐터 연신기로부터 송출되는 위상차 필름의 주행 방향이 이루는 각도(권출 각도)를 조정함으로써, 복층 필름을 그 폭 방향에 대하여 45°의 각도를 이루는 연신 방향으로 연신하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 4]
(4-1. 복층 필름의 제조)
수지 B로서, 합성예 1에서 제작한 플루오렌고리 함유 폴리에스테르로 형성된 장척의 미연신 필름을 준비하였다.
수지 A로서, JSR사 제조 「ARTON」(극성기를 함유하는 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지. 유리 전이 온도 130℃)을 준비하였다. 수지 A를 시클로헥산에 용해시켜, 농도 20 중량%의 용액을 얻었다. 이 수지 A의 용액을, 수지 B로 형성된 미연신 필름의 편면에 도공 블레이드를 사용하여 도공하고, 건조시켜, 수지 A의 층을 형성하였다. 건조는, 건조기를 사용하여, 건조 온도 120℃, 건조 시간 2분간의 조건으로 행하였다. 그 후, 수지 B로 형성된 미연신 필름의 다른 편면에, 동일한 방법으로 수지 A의 용액의 도공 및 건조를 행하여, 수지 A의 층을 형성하였다. 이상의 조작에 의해, 「수지 A의 층/수지 B의 층/수지 A의 층」의 3층 구조를 갖는 장척의 복층 필름을 얻었다.
(4-2. 복층 필름의 연신)
상기의 복층 필름에, 항온조 장착의 인장 시험기를 사용하여, 연신 온도 135℃, 연신 배율 2.5배의 연신 조건으로, 길이 방향으로 자유단 1축 연신을 실시하여, 연신 필름으로서의 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차 필름은, 「A층/B층/A층」의 3층 구조를 갖고 있고, 그들 층의 두께의 비는, A층:B층:A층 = 22.5:55:22.5였다.
얻어진 위상차 필름을, 상술한 방법으로 평가하였다.
(4-3. A층 및 B층의 면내 리타데이션의 측정)
드라이 에칭 장치(삼코사 제조 「RIE-10NE」)를 사용하여, 위상차 필름의 표면으로부터 에칭하였다. 에칭 시간을 10분마다 변화시킨 샘플을 몇 종류 채취하고, 각각 샘플의 리타데이션과 두께를 측정하였다. 리타데이션과 두께의 변화분으로부터, 각 층의 리타데이션을 산출하였다.
[실시예 5]
(5-1. A층의 제조)
T 다이와, 이 T 다이에 폴리머 파이프 및 폴리머 필터를 개재하여 접속된 단축 압출기를 구비하는 필름 성형기를 준비하였다.
수지 A로서, 닛폰 제온사 제조 「ZEONOR」(극성기를 함유하지 않는 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지. 유리 전이 온도 126℃)를 준비하였다. 이 수지 A를, 단축 압출기에 공급하여, 용융 압출을 행하였다. 상세하게는, 수지 A는, 단축 압출기 내에서 용융되고, 폴리머 파이프 및 폴리머 필터를 거쳐 T 다이에 공급되고, T 다이를 통하여 캐스팅 드럼 상에 시트상으로 압출되었다. 압출된 시트상의 수지를 냉각 드럼 상에서 냉각하여, 수지 A로 형성된 단층의 연신 전 필름을 얻었다.
상기의 연신 전 필름에, 항온조 장착의 인장 시험기를 사용하여, 연신 온도 135℃, 연신 배율 2.5배의 연신 조건으로, 길이 방향으로 자유단 1축 연신을 실시하여, 연신 필름으로서의 A층을 얻었다. A층의 면내 리타데이션을, 상술한 측정 방법으로 측정하였다.
(5-2. B층의 제조)
수지 A 대신에, 수지 B로서, 합성예 1에서 제작한 플루오렌고리 함유 폴리에스테르를 사용하였다. 또한, 캐스팅 드럼의 회전 속도를 변경함으로써, 연신 전 필름의 두께를 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 상기의 공정(5-1)과 동일한 방법에 의해, 연신 필름으로서의 B층을 제조하였다. B층의 면내 리타데이션을, 상술한 측정 방법으로 측정하였다.
(5-3. A층과 B층의 첩합)
점착제로서, 닛토덴코사 제조의 양면 점착 테이프 「CS9621」을 준비하였다. 이 점착제는, 광학 등방성의 점착제이며, 따라서 면내 리타데이션을 갖지 않는다. 이 점착제를 개재해 A층과 B층을 첩합하여, 위상차 필름을 얻었다. 상기의 첩합은, A층의 연신 방향과 B층의 연신 방향을 평행하게 하여 행하였다. 얻어진 위상차 필름은, 「A층/접착제의 층/B층」의 3층 구조를 갖고 있고, A층과 B층의 두께의 비는, A층:B층 = 45:55였다. 또한, 점착제의 층의 두께는 10μm였다.
얻어진 위상차 필름을, 상술한 방법으로 평가하였다.
[비교예 1]
수지 B로서, 합성예 1에서 제작한 플루오렌고리 함유 폴리에스테르 대신에, POLYSCOPE사 제조 「XIRAN」(폴리스티렌을 포함하는 수지. 유리 전이 온도 130℃)을 사용하였다. 또한, 수지 A 및 수지 B의 압출량을 변경함으로써, 위상차 필름의 두께를 변경하였다. 또한, 복층 필름의 연신 조건을, 연신 온도 130℃, 연신 배율 2.5배로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 2]
수지 B로서, 합성예 1에서 제작한 플루오렌고리 함유 폴리에스테르 대신에, POLYSCOPE사 제조 「XIRAN」을 사용하였다. 또한, 수지 A 및 수지 B의 압출량을 변경함으로써, 위상차 필름의 두께 및 당해 위상차 필름이 포함하는 3층(즉, A층 및 B층)의 두께의 비를 변경하였다. 두께의 비는, A층:B층:A층 = 20:60:20이었다. 또한, 복층 필름의 연신 조건을, 연신 온도 130℃, 연신 배율 3.5배로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 3]
수지 A로서, 닛폰 제온사 제조 「ZEONOR」 대신에, 미츠비시 케미컬사 제조 「DURABIO」를 사용하였다. 또한, 수지 A 및 수지 B의 압출량을 변경함으로써, A층 및 B층의 두께를 변경하였다. 또한, 연신 전 필름의 연신 배율을 2.0배로 변경하였다. 또한, A층 및 B층의 첩합을, A층의 연신 방향과 B층의 연신 방향을 수직으로 하여 행하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 5와 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 4]
수지 A 및 수지 B의 압출량을 변경함으로써, 위상차 필름의 두께 및 당해 위상차 필름이 포함하는 3층(즉, A층 및 B층)의 두께의 비를 변경하였다. 두께의 비는, A층:B층:A층 = 10:80:10이었다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 5]
수지 A 및 수지 B의 압출량을 변경함으로써, 위상차 필름의 두께 및 당해 위상차 필름이 포함하는 3층(즉, A층 및 B층)의 두께의 비를 변경하였다. 두께의 비는, A층:B층:A층 = 35:30:35였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[결과]
상술한 실시예 및 비교예의 결과를, 하기의 표에 나타낸다. 하기의 표에 있어서, 약칭의 의미는, 이하와 같다.
지상축의 관계: A층의 지상축과 B층의 지상축의 관계.
두께비(TA/TB): A층의 전체의 두께 TA와 B층의 전체의 두께 TB의 비 TA/TB.
ΔRe450/Re550: |Re(A450)/Re(A550) - Re(B450)/Re(B550)|
Figure pct00011
Figure pct00012
ReA A층의 전체의 면내 리타데이션
ReB B층의 전체의 면내 리타데이션

Claims (23)

  1. 지상축을 갖는 1 또는 2 이상의 A층과, 상기 A층의 지상축에 대하여 85° ~ 90°의 각도를 이루는 지상축을 갖는 1 또는 2 이상의 B층을 구비하는 위상차 필름으로서,
    상기 A층이, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성되고,
    상기 B층이, 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성되고,
    상기 수지 B가, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하고,
    상기 중합체가, 플루오렌 골격을 함유하고,
    파장 450nm에서의 상기 A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A450), 파장 550nm에서의 상기 A층의 전체의 면내 리타데이션 Re(A550), 파장 450nm에서의 상기 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B450), 및 파장 550nm에서의 상기 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B550)이, 하기 식(i)을 만족하고,
    |Re(A450)/Re(A550) - Re(B450)/Re(B550)| ≥ 0.10 (i)
    파장 450nm에서의 상기 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(450), 및 파장 550nm에서의 상기 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(550)이, 하기 식(ii)를 만족하고,
    0.60 ≤ Re(450)/Re(550) ≤ 0.96 (ii)
    상기 A층의 전체의 두께 TA와 상기 B층의 전체의 두께 TB의 비 TA/TB가, 30/70 ~ 65/35인, 위상차 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 B층의 전체의 면내 리타데이션 Re(B450) 및 Re(B550)이, 하기 식(iii)을 만족하는, 위상차 필름.
    1.14 ≤ Re(B450)/Re(B550) (iii)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중합체가, 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 구성 단위를 포함하는, 위상차 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루오렌-9,9-디일기를 갖는 구성 단위가, 하기 식(1):
    [화학식 1]
    Figure pct00013

    (식 중, R1은 치환기를 나타내고, k는 0 ~ 8의 정수를 나타내고, X1a 및 X1b는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 탄화수소기를 나타낸다.)
    로 나타내어지는 플루오렌디카르복실산 단위, 및/또는, 하기 식(2):
    [화학식 2]
    Figure pct00014

    (식 중, R2는 치환기를 나타내고, m은 0 ~ 8의 정수를 나타내고, X2a 및 X2b는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 탄화수소기를 나타내고, A1a 및 A1b는 각각 독립적으로 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기를 나타내고, n1 및 n2는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
    로 나타내어지는 플루오렌디올 단위를 포함하는, 위상차 필름.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플루오렌디올 단위가, 하기 식(2A):
    [화학식 3]
    Figure pct00015

    (식 중, Z1a 및 Z1b는 각각 독립적으로 아렌고리를 나타내고, R3a 및 R3b는 각각 독립적으로 치환기를 나타내고, p1 및 p2는 각각 독립적으로 0 이상의 정수를 나타내고, R2, m, A1a 및 A1b, n1 및 n2는 각각 상기 식(2)와 동일.)
    로 나타내어지는 디올 단위를 포함하는, 위상차 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    식(2A)로 나타내어지는 디올 단위에 있어서, Z1a 및 Z1b가 C6-12아렌고리이고, R3a 및 R3b가 C1-4알킬기 또는 C6-10아릴기이고, p1 및 p2가 0 ~ 2의 정수이고, A1a 및 A1b가 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4알킬렌기이고, n1 및 n2가 0 ~ 2의 정수인, 위상차 필름.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(1)로 나타내어지는 플루오렌디카르복실산 단위에 있어서, X1a 및 X1b가 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4알킬렌기인, 위상차 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체가, 하기 식(3):
    [화학식 4]
    Figure pct00016

    (식 중, A2는 직쇄형 또는 분기쇄형 알킬렌기를 나타내고, q는 1 이상의 정수를 나타낸다.)
    으로 나타내어지는 알킬렌글리콜 단위를 더 포함하는, 위상차 필름.
  9. 제8항에 있어서,
    식(3)으로 나타내어지는 알킬렌글리콜 단위에 있어서, A2가 직쇄형 또는 분기쇄형 C2-4알킬렌기이고, q가 1 ~ 4의 정수인, 위상차 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 A가, 방향고리를 함유하지 않는 중합체를 포함하는, 위상차 필름.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 A가, 이소소르비드 골격을 함유하는 중합체를 포함하는, 위상차 필름.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)이, 하기 식(iv)를 만족하는, 위상차 필름.
    Re(450)/Re(550) ≤ 0.91 (iv)
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 A의 유리 전이 온도 TgA가, 100℃ 이상 160℃ 이하이고,
    상기 수지 B의 유리 전이 온도 TgB가, 100℃ 이상 160℃ 이하인, 위상차 필름.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 A의 유리 전이 온도 TgA와 상기 수지 B의 유리 전이 온도 TgB의 차 |TgA - TgB|가, 15℃ 이하인, 위상차 필름.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상차 필름의 두께가, 90μm 이하인, 위상차 필름.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상차 필름의 두께가, 70μm 이하인, 위상차 필름.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법으로서,
    플러스의 고유 복굴절을 갖는 수지 A로 형성된 층, 및 마이너스의 고유 복굴절을 갖는 수지 B로 형성된 층을 구비하는 복층 필름을 준비하는 공정과,
    상기 복층 필름을 연신하는 공정을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복층 필름을 준비하는 공정이, 상기 수지 A 및 상기 수지 B를 용융 압출하는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 복층 필름을 연신하는 공정이, 「Tg(h) - 10℃」 이상 「Tg(h) + 20℃」 이하의 연신 온도에서 연신을 행하는 것을 포함하는(단, Tg(h)는, 상기 수지 A의 유리 전이 온도 TgA 및 상기 수지 B의 유리 전이 온도 TgB 중, 높은 쪽의 온도를 나타낸다), 위상차 필름의 제조 방법.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복층 필름을 연신하는 공정이, 1.5배 이상 5.0배 이하의 연신 배율로 연신을 행하는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복층 필름을 연신하는 공정이, 상기 복층 필름을, 경사 방향으로 연신하는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  22. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름과, 직선 편광자를 구비하는, 편광판.
  23. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름을 구비하는, 화상 표시 장치.
KR1020237008493A 2020-09-30 2021-08-31 위상차 필름 및 그 제조 방법 KR20230077724A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020164649 2020-09-30
JPJP-P-2020-164649 2020-09-30
PCT/JP2021/031859 WO2022070729A1 (ja) 2020-09-30 2021-08-31 位相差フィルム及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230077724A true KR20230077724A (ko) 2023-06-01

Family

ID=80950045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237008493A KR20230077724A (ko) 2020-09-30 2021-08-31 위상차 필름 및 그 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2022070729A1 (ko)
KR (1) KR20230077724A (ko)
CN (1) CN116324538A (ko)
TW (1) TW202214444A (ko)
WO (1) WO2022070729A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114605806B (zh) * 2022-04-22 2023-11-14 杭州师范大学 一种高透明低双折射的聚碳酸酯复合物及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002040258A (ja) 1999-12-16 2002-02-06 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板、その製造方法、及びそれを利用した円偏光板、1/2波長板並びに反射型液晶表示装置
JP2017177342A (ja) 2016-03-28 2017-10-05 大阪ガスケミカル株式会社 多層光学フィルム及びその製造方法
JP2018128568A (ja) 2017-02-08 2018-08-16 帝人株式会社 位相差フィルムおよびその製造方法並びにそれを用いた表示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527118A (ja) * 1991-07-17 1993-02-05 Nitto Denko Corp 位相差板及び円偏光板
JP4171168B2 (ja) * 2000-10-03 2008-10-22 富士フイルム株式会社 位相差板の製造方法
JP2003161833A (ja) * 2001-11-22 2003-06-06 Fuji Photo Film Co Ltd 積層位相差板及びその製造方法
TWI522661B (zh) * 2012-11-23 2016-02-21 Lg化學股份有限公司 光學膜
JP6398242B2 (ja) * 2013-03-21 2018-10-03 三菱ケミカル株式会社 樹脂組成物及びそれを用いたフィルム
JP6242270B2 (ja) * 2013-04-10 2017-12-06 大阪ガスケミカル株式会社 複屈折調整剤
CN106471401B (zh) * 2014-04-16 2020-01-21 日东电工株式会社 相位差膜、圆偏振片及图像显示装置
JP2017198956A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 大阪ガスケミカル株式会社 位相差フィルム及びその製造方法、円偏光板、並びに画像表示装置
JP7121207B2 (ja) * 2020-01-08 2022-08-17 大阪ガスケミカル株式会社 位相差フィルムおよびその用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002040258A (ja) 1999-12-16 2002-02-06 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板、その製造方法、及びそれを利用した円偏光板、1/2波長板並びに反射型液晶表示装置
JP2017177342A (ja) 2016-03-28 2017-10-05 大阪ガスケミカル株式会社 多層光学フィルム及びその製造方法
JP2018128568A (ja) 2017-02-08 2018-08-16 帝人株式会社 位相差フィルムおよびその製造方法並びにそれを用いた表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202214444A (zh) 2022-04-16
WO2022070729A1 (ja) 2022-04-07
CN116324538A (zh) 2023-06-23
JPWO2022070729A1 (ko) 2022-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6920047B2 (ja) 円偏光板およびそれを用いたフレキシブルな画像表示装置
JP5528606B2 (ja) 偏光板および有機elパネル
WO2016136509A1 (ja) 位相差層付偏光板および画像表示装置
CN109791247B (zh) 光学层叠体及图像显示装置
JP6321435B2 (ja) 偏光板および有機elパネル
JP6931614B2 (ja) 反射−吸収型偏光子を含む光学積層体
JP2014010291A (ja) 円偏光板および表示装置
WO2003071319A1 (fr) Feuille a couches de dephasage empilees, plaque a couches de polarisation empilees comprenant celle-ci et affichage d&#39;image
JP7044468B2 (ja) 光学積層体および該光学積層体を用いた画像表示装置
KR20180088808A (ko) 복층 필름, 제조 방법, 원 편광판, 반사 방지 필름 및 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치
KR102408789B1 (ko) 편광판
WO2014002929A1 (ja) 偏光板および有機elパネル
JPWO2012090791A1 (ja) 位相差フィルム積層体及び位相差フィルム積層体の製造方法
WO2003093881A1 (fr) Plaque de polarisation à fonction de compensation optique et dispositif d&#39;affichage à cristaux liquides utilisant ladite plaque
US9627655B2 (en) Display device and method for manufacturing same
TW201814335A (zh) 光學積層體及圖像顯示裝置
WO2017098970A1 (ja) 円偏光板およびそれを用いたフレキシブルな画像表示装置
KR20230077724A (ko) 위상차 필름 및 그 제조 방법
JP3791806B2 (ja) 光学フィルムの製造方法
TWI816868B (zh) 帶相位差層的偏光板及使用了該帶相位差層的偏光板的影像顯示裝置
JP2019091091A (ja) 円偏光板および屈曲可能な表示装置
WO2017135239A1 (ja) 光学積層体および該光学積層体を用いた画像表示装置
JP2007328052A (ja) 位相差フィルム、および、位相差フィルムの製造方法
JP7317475B2 (ja) 表面保護フィルム用基材、該基材を用いた表面保護フィルム、および表面保護フィルム付位相差層付偏光板
TWI827659B (zh) 帶相位差層的偏光板及使用了該帶相位差層的偏光板的影像顯示裝置