KR20230085869A - 적층 필름, 원편광판, 표시 장치 - Google Patents

적층 필름, 원편광판, 표시 장치 Download PDF

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아야코 무라마츠
준 이시야마
게이스케 요시마사
도모아키 요코타
히로키 구와하라
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

투명성이 우수하고, 점결함이 적으며, 또한, 표시 장치에 적용하여, 표시 장치를 흑색 표시로 했을 때에, 반사광이 적은, 복수의 광학 이방성층을 포함하는 적층 필름, 원편광판 및 표시 장치의 제공.
제1 광학 이방성층과, 제2 광학 이방성층과, 제3 광학 이방성층과, 제4 광학 이방성층을 이 순서로 갖는 적층 필름으로서, 제1 광학 이방성층, 제2 광학 이방성층, 제3 광학 이방성층, 및, 제4 광학 이방성층이, 모두 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층의 사이, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이, 및, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층의 사이 중 어느 하나에만, 접착제층 및 점착제층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 밀착층을 가지며, 적층 필름의 파장 400~700nm의 범위에 있어서의 최저 투과율이 60% 이상인, 적층 필름.

Description

적층 필름, 원편광판, 표시 장치{LAMINATED FILM, CIRCULARLY POLARIZING PLATE, AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 적층 필름, 원편광판, 및, 표시 장치에 관한 것이다.
액정 화합물을 이용하여 형성되는 광학 이방성층은, 디스플레이 분야 등 다양한 분야에서 적용되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 있어서는, 포지티브 A 플레이트, 제1 포지티브 C 플레이트, 및, λ/4판을 포함하는 위상차 필름, 및, 이 위상차 필름을 포함하는 원편광판이 개시되어 있다. 보다 구체적으로는, 특허문헌 1에 있어서는, 편광자, 포지티브 A 플레이트, 제1 포지티브 C 플레이트, λ/4판, 및, 제2 포지티브 C 플레이트를 이 순서로 갖는 원편광판이 개시되어 있고, 각층(各層)은 접착제층을 개재하여 첩합(貼合)하여 형성되어 있다.
일본 특허공보 6773887호
본 발명자들은, 특허문헌 1에 개시되어 있는 첩합 방법에 의하여 복수의 광학 이방성층을 포함하는 위상차 필름을 제조하여 표시 장치에 적용하고, 얻어진 표시 장치를 흑색 표시로 한 결과, 반사광이 다수 관찰되어, 그 저감이 필요한 것을 지견했다.
또, 광학 이방성층을 포함하는 필름에 있어서는, 점결함이 적은 것도 요구되고 있다.
본 발명은, 상기 실정을 감안하여, 투명성이 우수하고, 점결함이 적으며, 또한, 표시 장치에 적용하여, 표시 장치를 흑색 표시로 했을 때에, 반사광이 적은, 복수의 광학 이방성층을 포함하는 적층 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
또, 본 발명은, 원편광판 및 표시 장치를 제공하는 것도 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 이하의 구성의 본 발명을 완성시켰다.
(1) 제1 광학 이방성층과, 제2 광학 이방성층과, 제3 광학 이방성층과, 제4 광학 이방성층을 이 순서로 갖는 적층 필름으로서,
제1 광학 이방성층, 제2 광학 이방성층, 제3 광학 이방성층, 및, 제4 광학 이방성층이, 모두 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층의 사이, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이, 및, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층의 사이 중 어느 하나에만, 접착제층 및 점착제층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 밀착층을 가지며,
적층 필름의 파장 400~700nm의 범위에 있어서의 최저 투과율이 60% 이상인, 적층 필름.
(2) 후술하는 요건 X1~X3 중 1개 또는 2개를 충족시키는, (1)에 기재된 적층 필름.
(3) 후술하는 요건 Y1~Y3 중 어느 하나를 충족시키는, (1) 또는 (2)에 기재된 적층 필름.
(4) 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있고, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이에 밀착층이 배치되며, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 적층 필름.
(5) 밀착층이, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 형성된 층인, (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 적층 필름.
(6) 두께가 20μm 이하인, (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 적층 필름.
(7) 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 100~180nm인, (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 적층 필름.
(8) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 적층 필름과, 편광자를 포함하는 원편광판.
(9) 적층 필름과 편광자의 사이에, 폴리머 필름을 갖지 않는, (8)에 기재된 원편광판.
(10) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 적층 필름, 또는, (8) 혹은 (9)에 기재된 원편광판을 포함하는, 표시 장치.
본 발명에 의하면, 투명성이 우수하고, 점결함이 적으며, 또한, 표시 장치에 적용하여, 표시 장치를 흑색 표시로 했을 때에, 반사광이 적은, 복수의 광학 이방성층을 포함하는 적층 필름을 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 원편광판 및 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 적층 필름의 일례를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 적층 필름의 다른 예를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3은 본 발명의 적층 필름의 다른 예를 나타내는 모식적 단면도이다.
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.
본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴"은, "아크릴 및 메타크릴 중 어느 일방 또는 쌍방"의 의미로 사용된다. "(메트)아크릴레이트"는, "아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 어느 일방 또는 쌍방"의 의미로 사용된다. "(메트)아크릴로일"은, "아크릴로일 및 메타크릴로일 중 어느 일방 또는 쌍방"의 의미로 사용된다.
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, Axometrics사제에 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, 평균 굴절률((nx+ny+nz)/3)은, 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. 액정 화합물의 경우에는, 광학 등방상으로 고정화한 필름을 본 방법으로 측정함으로써, 평균 굴절률을 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 명세서에 있어서, A 플레이트 및 C 플레이트는 이하와 같이 정의된다.
A 플레이트는, 포지티브 A 플레이트(양의 A 플레이트)와 네거티브 A 플레이트(음의 A 플레이트)의 2종이 있으며, 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 A 플레이트는 식 (A1)의 관계를 충족시키는 것이며, 네거티브 A 플레이트는 식 (A2)의 관계를 충족시키는 것이다. 또한, 포지티브 A 플레이트는 Rth가 양의 값을 나타내고, 네거티브 A 플레이트는 Rth가 음의 값을 나타낸다.
식 (A1) nx>ny≒nz
식 (A2) ny<nx≒nz
또한, 상기 "≒"이란, 양자가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 양자가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다. "실질적으로 동일"이란, 예를 들면, (ny-nz)×d(단, d는 필름의 두께이다)가, -10~10nm, 바람직하게는 -5~5nm인 경우도 "ny≒nz"에 포함되고, (nx-nz)×d가, -10~10nm, 바람직하게는 -5~5nm인 경우도 "nx≒nz"에 포함된다.
C 플레이트는, 포지티브 C 플레이트(양의 C 플레이트)와 네거티브 C 플레이트(음의 C 플레이트)의 2종이 있고, 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)가, 0~10nm, 바람직하게는 0~5nm인 경우도 "nx≒ny"에 포함된다.
본 명세서에 있어서, A 플레이트, C 플레이트 및 두께 방향으로 뻗는 나선축을 따라 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층 등의 광학 이방성층의 굴절률은, 식 (N1)과 같이 정의된다. 또한, 식 (N1) 중의 nx는, 상기와 동일하게, 층 면내의 지상축 방향(면내에서의 굴절률이 최대가 되는 방향)의 굴절률을, ny도, 상기와 동일하게, 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절률을 의미한다.
식 (N1) (굴절률)=(nx+ny)/2
광학 이방성층이 A 플레이트, C 플레이트 및 두께 방향으로 뻗는 나선축을 따라 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층인 경우, 굴절률은 막두께 방향으로 실질적으로 균일하다고 생각된다.
또, 밀착층의 굴절률도, 상기 식 (N1)에 의하여 산출된다. 또한, 밀착층이 광학적으로 등방성인 경우에는, 밀착층의 면내의 어느 한 방향의 굴절률을 상기 굴절률로 한다.
상기 굴절률은, 파장 550nm에 있어서의 굴절률을 의미한다.
또한, 상기 굴절률은, 후술하는 실시예에서 나타내는 바와 같이, 반사 분광 막후계 FE3000(오쓰카 덴시 주식회사제)을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로는, 반사 분광 막후계 FE3000을 이용하여, 굴절률을 측정하고자 하는 층의 반사 스펙트럼을 측정하고, 얻어진 반사 스펙트럼에 대하여 n-Cauchy의 분산식을 적용함으로써, 상기 굴절률을 산출할 수 있다.
본 발명의 적층 필름의 특징점으로서는, 4개의 광학 이방성층을 포함하고, 각 광학 이방성층 간의 1개소에만 밀착층이 배치되어, 소정의 투과율을 나타내는 점을 들 수 있다.
본 발명자들은, 특허문헌 1에 기재된 위상차 필름을 이용했을 때에 반사광이 많은 원인에 대하여 검토한 결과, 각층의 첩합에 사용되는 밀착층이 영향을 주고 있는 것을 지견했다. 특히, 2개의 광학 이방성층 간에 밀착층이 배치되면, 정면 반사가 발생하기 쉬워진다. 특허문헌 1에 있어서는, 4개의 광학 이방성층이 모두 밀착층을 개재하여 첩합하여 배치되어 있기 때문에, 정면 반사가 발생하기 쉬웠다.
또, 본 발명자가 점결함의 원인에 대하여 검토한 결과, 광학 이방성층의 제조 시의 수순이 영향을 주는 경우가 있는 것을 지견했다. 예를 들면, 광학 이방성층을 도포 공정 등으로 제조할 때에, 광학 이방성층을 형성한 후에 권취 공정을 실시하는 경우가 있어, 이와 같은 처리를 행하면 점결함이 발생하기 쉬운 것을 지견했다. 상기와 같은 문제를 억제하기 위해서는, 각층을 연속 도포하여 제조하는 것보다는, 밀착층을 개재한 첩합에 의하여 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명자들은, 상기 지견에 근거하여, 4개의 광학 이방성층을 포함하는 적층 필름에 있어서, 소정의 1개소에만 밀착층을 배치함으로써, 상기 반사광을 억제하면서, 점결함도 억제할 수 있는 것을 발견했다.
이하, 본 발명의 적층 필름에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에, 본 발명의 적층 필름의 일례의 개략 단면도를 나타낸다. 적층 필름(10A)은, 제1 광학 이방성층(12), 제2 광학 이방성층(14), 제3 광학 이방성층(16), 및, 제4 광학 이방성층(18)을 이 순서로 갖고, 제2 광학 이방성층(14)과 제3 광학 이방성층(16)의 사이에 밀착층(20)을 갖는다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 적층 필름(10A)에 있어서는, 제2 광학 이방성층(14)과 제3 광학 이방성층(16)의 사이에만 밀착층(20)이 배치되고, 제1 광학 이방성층(12)과 제2 광학 이방성층(14)의 사이, 및, 제3 광학 이방성층(16)과 제4 광학 이방성층(18)의 사이에는 밀착층(20)은 배치되어 있지 않다.
또, 도 1에 있어서는, 제2 광학 이방성층(14)과 제3 광학 이방성층(16)의 사이에 밀착층(20)이 배치되어 있었지만, 이 양태에는 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 2에 나타내는 다른 예인 적층 필름(10B)은, 제1 광학 이방성층(12), 제2 광학 이방성층(14), 제3 광학 이방성층(16), 및, 제4 광학 이방성층(18)을 이 순서로 갖고, 제1 광학 이방성층(12)과 제2 광학 이방성층(14)의 사이에 밀착층(20)을 갖는다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 적층 필름(10B)에 있어서는, 제1 광학 이방성층(12)과 제2 광학 이방성층(14)의 사이에만 밀착층(20)이 배치되고, 제2 광학 이방성층(14)과 제3 광학 이방성층(16)의 사이, 및, 제3 광학 이방성층(16)과 제4 광학 이방성층(18)의 사이에는 밀착층(20)은 배치되어 있지 않다.
또한, 도 3에 나타내는 다른 예인 적층 필름(10C)은, 제1 광학 이방성층(12), 제2 광학 이방성층(14), 제3 광학 이방성층(16), 및, 제4 광학 이방성층(18)을 이 순서로 갖고, 제3 광학 이방성층(16)과 제4 광학 이방성층(18)의 사이에 밀착층(20)을 갖는다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 적층 필름(10C)에 있어서는, 제3 광학 이방성층(16)과 제4 광학 이방성층(18)의 사이에만 밀착층(20)이 배치되고, 제1 광학 이방성층(12)과 제2 광학 이방성층(14)의 사이, 및, 제2 광학 이방성층(14)과 제3 광학 이방성층(16)의 사이에는 밀착층(20)은 배치되어 있지 않다.
또한, 도 1~3에는 나타나지 않지만, 후술하는 바와 같이, 인접하는 2개의 광학 이방성층 간에 있어서는, 밀착층 이외의 다른 층(예를 들면, 배향막, 기판)이 배치되어 있어도 된다.
이하, 적층 필름을 구성하는 각 부재에 대하여 상세하게 설명한다.
<제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층>
적층 필름은, 제1 광학 이방성층, 제2 광학 이방성층, 제3 광학 이방성층, 및, 제4 광학 이방성층의 4개의 광학 이방성층을 갖는다.
제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층은, 각각 서로 상이한 층이다. 서로 상이한 층이란, 예를 들면, 광학 이방성층의 형성에 이용되는 액정 화합물의 종류가 상이한 것, 광학 이방성층 중의 액정 화합물의 배향 형태 또는 배향 방향이 상이한 것, 및, 광학 이방성층의 광학 특성(예를 들면, 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션)이 상이한 것 등을 들 수 있다.
제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층은, 모두 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이며, 중합성기를 갖는 액정 화합물이 중합에 의하여 고정되어 형성된 층이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서, "고정한" 상태는, 액정 화합물의 배향이 유지된 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 안정되게 계속 유지할 수 있는 상태인 것이 바람직하다.
액정 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로, 액정 화합물은 그 형상으로부터, 봉상 액정 화합물과 원반상 액정 화합물로 분류할 수 있다. 또한, 각각 저분자와 고분자 타입이 있다. 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 가리킨다(고분자 물리·상전이 다이내믹스, 도이 마사오 저, 2페이지, 이와나미 쇼텐, 1992). 본 발명에서는, 어느 액정 화합물을 이용할 수도 있지만, 봉상 액정 화합물 또는 디스코틱 액정 화합물(원반상 액정 화합물)이 바람직하다. 또, 모노머이거나, 중합도가 100 미만인 비교적 저분자량인 액정 화합물이 바람직하다.
액정 화합물은, 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 액정 화합물은, 중합성 액정 화합물인 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기로서는, 예를 들면, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 에폭시기, 및, 바이닐기를 들 수 있다.
이와 같은 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 액정 화합물의 배향을 고정할 수 있다. 또한, 액정 화합물이 중합에 의하여 고정된 후에 있어서는, 이미 액정성을 나타낼 필요는 없다.
봉상 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공표특허공보 평11-513019호의 청구항 1 또는 일본 공개특허공보 2005-289980호의 단락 [0026]~[0098]에 기재된 것이 바람직하고, 디스코틱 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2007-108732호의 단락 [0020]~[0067] 또는 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락 [0013]~[0108]에 기재된 것이 바람직하다.
또, 액정 화합물로서, 역파장 분산성의 액정 화합물을 이용해도 된다.
액정 화합물이 취할 수 있는 배향 상태로서는, 예를 들면, 호모지니어스 배향, 호메오트로픽 배향, 하이브리드 배향, 비틀림 배향, 및, 경사 배향을 들 수 있다. 또한, 상기 비틀림 배향은, 광학 이방성층의 두께 방향을 회전축으로 하여, 광학 이방성층의 일방의 주(主)표면부터 타방의 주표면까지 액정 화합물이 비틀려 있는 배향 상태를 나타낸다. 비틀림 배향에 있어서, 액정 화합물의 비틀림 각도(액정 화합물의 배향 방향의 비틀림 각도)는, 통상, 0° 초과 360° 이하인 경우가 많다.
제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층 중 적어도 하나는, A 플레이트여도 되고, 네거티브 A 플레이트여도 되며, 포지티브 A 플레이트여도 된다.
상기 네거티브 A 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, 70~200nm가 바람직하고, 80~190nm가 보다 바람직하다.
네거티브 A 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, -100~-35nm가 바람직하고, -95~-40nm가 보다 바람직하다.
상기 포지티브 A 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, 40~280nm가 바람직하고, 60~150nm가 보다 바람직하다.
포지티브 A 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, 20~140nm가 바람직하고, 30~75nm가 보다 바람직하다.
또, 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층 중 적어도 하나는, C 플레이트여도 되고, 네거티브 C 플레이트여도 되며, 포지티브 C 플레이트여도 된다.
상기 네거티브 C 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은, 0~10nm가 바람직하다.
네거티브 C 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, 10~120nm가 바람직하고, 15~60nm가 보다 바람직하다.
상기 포지티브 C 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은, 0~10nm가 바람직하다.
포지티브 C 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, -120~-10nm가 바람직하고, -100~-30nm가 보다 바람직하다.
또, 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층 중 적어도 하나는, 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층(두께 방향으로 뻗는 나선축을 따라 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층)이어도 된다.
비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층에 이용되는 액정 화합물은, 봉상 액정 화합물인 것이 바람직하다.
액정 화합물의 비틀림각은, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, 10~180°의 범위 내가 바람직하고, 30~90°의 범위 내가 보다 바람직하다.
파장 550nm에 있어서의 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층의 굴절률 이방성 Δn과 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층의 두께 d의 곱 Δnd의 값은 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 적층 필름을 포함하는 원편광판의 성능이 보다 우수한 점에서, 40~280nm가 바람직하고, 100~200nm가 보다 바람직하다.
상기 비틀림각 및 Δnd의 측정 방법은, Axometrics사의 AxoScan(폴라리미터) 장치를 이용하고 동사의 장치 해석 소프트웨어를 이용하여 측정한다.
제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층의 각층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 10μm 이하가 바람직하며, 0.1~5.0μm가 보다 바람직하고, 0.3~3.0μm가 더 바람직하다.
또한, 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층의 각층의 두께란, 각층의 평균 두께를 의도한다. 상기 평균 두께는, 각층의 임의의 5점 이상의 두께를 측정하고, 그들을 산술 평균하여 구한다.
제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층의 적합 양태의 하나로서는, 제1 광학 이방성층이 네거티브 C 플레이트이고, 제2 광학 이방성층이 네거티브 A 플레이트이며, 제3 광학 이방성층이 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 제4 광학 이방성층이 포지티브 C 플레이트인 양태를 들 수 있다.
상기 양태의 경우, 제2 광학 이방성층의 제3 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 면내 지상축과, 제3 광학 이방성층의 제2 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 면내 지상축이 이루는 각도는, 0~30°의 범위 내인 것이 바람직하다.
<밀착층>
밀착층은, 접착제층 및 점착제층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 층이다.
접착제층이란, 접착제를 이용하여 형성된 층이다. 접착제로서는, 예를 들면, 수성 접착제, 용제형 접착제, 에멀션계 접착제, 무용제형 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제, 및, 열경화형 접착제를 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제로서는, 전자선 경화형 접착제, 자외선 경화형 접착제, 및, 가시광선 경화형 접착제를 들 수 있고, 자외선 경화형 접착제가 바람직하다. 즉, 밀착층은, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 형성된 층인 것이 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 접착제의 구체예로서는, (메트)아크릴레이트계 접착제를 들 수 있다. (메트)아크릴레이트계 접착제에 있어서의 경화성 성분으로서는, 예를 들면, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 및, 바이닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다.
접착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 0.1~5μm가 바람직하며, 0.5~2μm가 보다 바람직하다.
점착제층이란, 점착제를 이용하여 형성된 층이다. 점착제로서는, 예를 들면, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 유레테인계 점착제, 바이닐알킬에터계 점착제, 폴리바이닐알코올계 점착제, 폴리바이닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아마이드계 점착제, 및, 셀룰로스계 점착제를 들 수 있고, 아크릴계 점착제(감압 점착제)가 바람직하다.
아크릴계 점착제로서는, 에스터 부분의 알킬기가 메틸기, 에틸기 또는 뷰틸기 등의 탄소수가 20 이하의 알킬기인 (메트)아크릴레이트와, (메트)아크릴산이나 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 등의 관능기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머의 공중합체가 바람직하다.
점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 1~30μm가 바람직하며, 5~20μm가 보다 바람직하다.
밀착층은, 접착 대상과의 굴절률차를 조정하기 위하여, 공지의 수단으로 굴절률을 조정할 수 있다. 예를 들면, 밀착층의 굴절률을 높게 하기 위하여, 고굴절률을 갖는 수지 및 모노머, 또는, 금속 미립자를 이용하는 것도 바람직하다. 고굴절률을 갖는 수지 및 모노머는, 굴절률이 1.50 이상이면 특별히 제한되지 않는다. 금속 미립자로서는, 알루미나 입자, 알루미나 수화물 입자, 실리카 입자, 지르코니아 입자, 및, 점토 광물(예를 들면, 스멕타이트) 등의 무기 입자를 들 수 있다. 고굴절률을 갖는 수지 및 모노머, 및, 금속 미립자 등의 양을 변화시킴으로써 소정의 굴절률로 조정할 수 있다.
<그 외의 층>
본 발명의 적층 필름은, 상술한 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층 및 밀착층 이외의 다른 층을 갖고 있어도 된다.
(배향막)
본 발명의 적층 필름은, 배향막을 갖고 있어도 된다. 배향막은, 각 광학 이방성층 간에 배치되어 있어도 된다. 또한, 프로세스 기인의 점결함 삭감의 저감의 점에서, 배향막을 마련하는 것보다, 배향막을 사용하지 않고, 광학 이방성층의 표면에 배향 제어능을 갖는 조성물층(광학 이방성층)을 형성하는 것이 바람직하다.
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.
배향막은, 폴리머의 러빙 처리에 의하여 형성하는 것이 바람직하다.
배향막으로서는, 광배향막도 들 수 있다.
배향막의 두께는, 배향 기능을 발휘할 수 있으면 특별히 제한되지 않지만, 0.01~5.0μm가 바람직하고, 0.05~3.0μm가 보다 바람직하며, 0.5~1.0μm가 더 바람직하다.
(기판)
본 발명의 적층 필름은, 기판을 갖고 있어도 된다. 또한, 본 발명의 적층 필름의 박형화의 점에서는, 적층 필름은, 각 광학 이방성층 간에, 기판을 갖지 않는 것이 바람직하다.
기판으로서는, 투명 기판이 바람직하다. 또한, 투명 기판이란, 가시광의 투과율이 60% 이상인 기판을 의도하고, 그 투과율은 80% 이상이 바람직하며, 90% 이상이 보다 바람직하다.
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 상에, 접착제층(언더코팅층)을 마련해도 된다.
기판은, 적층 필름으로부터 박리 가능해도 된다.
(다른 광학 이방성층)
본 발명의 적층 필름은, 상술한 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층 이외에, 광학 이방성층을 더 갖고 있어도 된다.
<적층 필름의 특성>
본 발명의 적층 필름의 파장 400~700nm의 범위에 있어서의 최저 투과율이 60% 이상이며, 투명성이 우수하다. 그중에서도, 투명성이 보다 우수한 점에서, 75% 이상이 바람직하고, 90% 초과가 보다 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 99.9% 이하인 경우가 많다.
또, 본 발명의 적층 필름의 파장 450~700nm의 범위에 있어서의 최저 투과율은, 상기 파장 400~700nm의 범위에 있어서의 최저 투과율의 규정을 충족시키면 특별히 제한되지 않지만, 적층 필름의 투명성이 보다 우수한 점에서, 60% 이상이 바람직하고, 75% 이상이 보다 바람직하며, 90% 초과가 더 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 99.9% 이하인 경우가 많다.
상기 최저 투과율은, 분광 광도계(UV-3150 시마즈 세이사쿠쇼제)를 이용하여 측정한다.
본 발명의 적층 필름의 광학 특성은 특별히 한정되지 않지만, 원편광판으로서 기능이 보다 우수한 점에서, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 100~180nm가 바람직하고, 130~150nm가 보다 바람직하다.
적층 필름의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션은 특별히 제한되지 않지만, 원편광판으로서 기능이 보다 우수한 점에서, -100~100nm가 바람직하고, -30~30nm가 보다 바람직하다.
본 발명의 적층 필름의 두께는 특별히 제한되지 않고, 100μm 이하의 경우가 많으며, 박형화의 점에서, 20μm 이하가 바람직하고, 10μm가 보다 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 5μm 이상인 경우가 많다.
또한, 적층 필름의 두께는, 적층 필름의 임의의 5점 이상의 두께를 측정하여, 그들을 산술 평균하여 구한다. 즉, 상기 수치는, 평균값이다.
또, 적층 필름의 두께는, 제1 광학 이방성층부터 제4 광학 이방성층까지의 부재의 두께의 합계를 의미한다. 예를 들면, 적층 필름이 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층을 갖고, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있으며, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이에 밀착층이 배치되고, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 경우, 적층 필름의 두께는 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층의 두께와, 밀착층의 두께의 합계를 의미한다.
또, 적층 필름이 제1 광학 이방성층~제4 광학 이방성층과는 상이한 광학 이방성층을 더 갖는 경우에는, 두께 방향으로 서로 가장 떨어진 광학 이방성층끼리에 끼워진 부분의 두께의 합계를 의미한다. 예를 들면, 적층 필름이 제1 광학 이방성층~제5 광학 이방성층을 갖고, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있으며, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이에 밀착층이 배치되고, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있으며, 제4 광학 이방성층과 제5 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 경우, 제1 광학 이방성층과 제5 광학 이방성층 사이에 끼워진 부분의 두께, 구체적으로는, 제1 광학 이방성층~제5 광학 이방성층의 두께와, 밀착층의 두께의 합계가 적층 필름의 두께에 해당한다.
적층 필름은, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 요건 X1~X3 중 1개 또는 2개를 충족시키는 것이 바람직하다.
요건 X1: 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있거나 또는 배향막을 개재하여 적층되고, 제1 광학 이방성층의 제2 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향과, 제2 광학 이방성층의 제1 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향이 상이하다.
요건 X2: 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층이 직접 접하고 있거나 또는 배향막을 개재하여 적층되고, 제2 광학 이방성층의 제3 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향과, 제3 광학 이방성층의 제2 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향이 상이하다.
요건 X3: 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있거나 또는 배향막을 개재하여 적층되고, 제3 광학 이방성층의 제4 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향과, 제4 광학 이방성층의 제3 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향이 상이하다.
또한, 상기와 같은 액정 화합물의 배향 방향이 상이한 예로서는, 예를 들면, 호모지니어스 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 광학 이방성층과, 호메오트로픽 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 경우에는, 양자의 액정 화합물의 배향 방향은 상이하다.
또한, 상기 요건 X1에 있어서는, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 것이 바람직하고, 상기 요건 X2에 있어서는, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 것이 바람직하며, 상기 요건 X3에 있어서는, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 것이 바람직하다.
적층 필름은, 반사광이 보다 저감되는 점에서, 요건 Y1~Y3 중 어느 하나를 충족시키는 것이 바람직하다.
요건 Y1: 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층의 사이에 밀착층이 배치되고, 밀착층의 굴절률과 제1 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하(바람직하게는, 0.05 이하)이며, 밀착층의 굴절률과 제2 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하(바람직하게는, 0.05 이하)이다.
요건 Y2: 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이에 밀착층이 배치되고, 밀착층의 굴절률과 제2 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하(바람직하게는, 0.05 이하)이며, 밀착층의 굴절률과 제3 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하(바람직하게는, 0.05 이하)이다.
요건 Y3: 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층의 사이에 밀착층이 배치되고, 밀착층의 굴절률과 제3 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하(바람직하게는, 0.05 이하)이며, 밀착층의 굴절률과 제4 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하(바람직하게는, 0.05 이하)이다.
본 발명의 적층 필름의 적합 양태의 하나로서, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있고, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이에 밀착층을 가지며, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 양태를 들 수 있다.
<적층 필름의 제조 방법>
적층 필름의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다.
2개의 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 상태를 형성하기 위해서는, 예를 들면, 기판 상에 중합성기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(바람직하게는, 광학 이방성층 표면에 배향 제어능을 부여하는 소재(예를 들면, 광배향 폴리머)를 광학 이방성층 형성용 조성물 중에 포함한다)을 도포하여 광학 이방성층을 형성한 후, 형성한 광학 이방성층 상에 추가로 중합성기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물을 도포하여 별도 광학 이방성층을 형성하여, 2개의 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 상태를 형성할 수 있다.
또, 2개의 광학 이방성층이 밀착층을 개재하여 배치되어 있는 상태를 형성하기 위해서는, 예를 들면, 별도 준비한 2개의 광학 이방성층을, 밀착층을 개재하여 첩합함으로써, 상기 상태를 형성할 수 있다.
상기와 같이, 중합성기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물을 이용하여 도포하는 방법, 및, 첩합 방법을 조합하여 이용함으로써, 본 발명의 적층 필름을 형성할 수 있다.
이하, 일례로서, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있고, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이에 밀착층을 가지며, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 적층 필름의 제조 방법을 나타낸다.
상기 적층 필름을 제조할 때에는, 먼저, 중합성기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(이하, 간단히 "광학 이방성층 형성용 조성물"이라고도 한다.)을 이용하여, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층을 포함하고, 양자가 직접 접하고 있는 제1 필름, 및, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층을 포함하며, 양자가 직접 접하고 있는 제2 필름을 제작한다.
광학 이방성층 형성용 조성물에 포함되는 중합성기를 갖는 액정 화합물(이하, "중합성 액정 화합물"이라고도 한다.)은, 상술한 바와 같다. 또한, 상술한 바와 같이, 형성되는 광학 이방성층의 특성에 따라, 봉상 액정 화합물 및 원반상 액정 화합물이 적절히 선택된다.
광학 이방성층 형성용 조성물 중에 있어서의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 광학 이방성층 형성용 조성물의 전고형분에 대하여, 60~99질량%가 바람직하고, 70~98질량%가 보다 바람직하다.
또한, 고형분이란, 용매를 제거한, 광학 이방성층을 형성할 수 있는 성분을 의미하고, 그 성상이 액체상이더라도 고형분이라고 한다.
광학 이방성층 형성용 조성물은, 중합성기를 갖는 액정 화합물 이외의 다른 화합물을 포함하고 있어도 된다.
예를 들면, 액정 화합물을 비틀림 배향시키기 위해서는, 광학 이방성층 형성용 조성물은 카이랄제를 포함하는 것이 바람직하다. 카이랄제는, 액정 화합물을 비틀림 배향시키기 위하여 첨가되지만, 물론, 액정 화합물이, 분자 내에 부제 탄소(不齊炭素)를 갖는 등, 광학 활성을 나타내는 화합물인 경우는, 카이랄제의 첨가는 불필요하다. 또, 제조 방법 및 비틀림 각도에 따라서는, 카이랄제의 첨가는 불필요하다.
카이랄제로서는, 병용하는 액정 화합물을 상용하는 것이면, 특별히 구조에 대한 제한은 없다. 공지의 카이랄제(예를 들면, 일본 학술 진흥회 제142위원회편 "액정 디바이스 핸드북", 제3 장 4-3항, TN, STN용 카이랄제, 199페이지, 1989년에 기재)를 모두 이용할 수 있다.
카이랄제의 사용량은 특별히 제한되지 않고, 상술한 비틀림 각도가 달성되도록 조정된다.
광학 이방성층 형성용 조성물은, 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다. 사용되는 중합 개시제는, 중합 반응의 형식에 따라 선택되고, 예를 들면, 열중합 개시제, 및, 광중합 개시제를 들 수 있다.
광학 이방성층 형성용 조성물 중에 있어서의 중합 개시제의 함유량은, 광학 이방성층 형성용 조성물의 전고형분에 대하여, 0.01~20질량%가 바람직하고, 0.5~10질량%가 보다 바람직하다.
광학 이방성층 형성용 조성물에 포함되어 있어도 되는 다른 성분으로서는, 상기 이외에도, 다관능 모노머, 배향 제어제(수직 배향제, 수평 배향제), 계면활성제, 밀착 개량제, 가소제, 및, 용매를 들 수 있다.
또한, 다른 성분으로서, 광배향성 화합물(예를 들면, 광배향성 폴리머)도 들 수 있다. 광배향성 화합물이란 광배향성기를 갖는 화합물이며, 광조사에 의하여 광배향성기가 소정의 방향으로 배열될 수 있다.
제1 필름을 제작할 때에는, 먼저, 기판 상에, 광학 이방성층 형성용 조성물을 도포하고, 형성한 도막에 배향 처리를 실시하여, 도막 중의 중합성 액정 화합물을 배향시키며, 경화 처리를 실시하여, 제1 광학 이방성층을 형성한다.
기판으로서는, 후술하는 바와 같이, 박리할 수 있는 가지지체여도 된다.
광학 이방성층 형성용 조성물의 도포 방법으로서는, 커튼 코팅법, 딥 코팅법, 스핀 코팅법, 인쇄 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬롯 코팅법, 롤 코팅법, 슬라이드 코팅법, 블레이드 코팅법, 그라비어 코팅법, 및, 와이어 바법을 들 수 있다.
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.
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.
다음으로, 형성한 제1 광학 이방성층 상에, 광학 이방성층 형성용 조성물을 도포하고, 형성한 도막에 배향 처리를 실시하여, 도막 중의 중합성 액정 화합물을 배향시키며, 경화 처리를 실시하여, 제2 광학 이방성층을 형성한다.
제2 광학 이방성층을 형성하는 수순은, 제1 광학 이방성층을 형성하는 수순과 동일하다.
상기 처리에 의하여, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층을 포함하고, 양자가 직접 접하고 있는 제1 필름이 얻어진다.
또한, 제2 광학 이방성층을 형성하기 위한 광학 이방성층 형성용 조성물을 제1 광학 이방성층 상에 도포하기 전에, 필요에 따라, 제1 광학 이방성층의 표면에 러빙 처리를 실시해도 된다. 또, 제1 광학 이방성층의 표면 상에 광배향성 폴리머가 편재되어 있을 때에, 광조사에 의하여 제1 광학 이방성층의 표면의 광배향성 폴리머를 배향시켜, 배향 규제력을 부여해도 된다.
상기와 동일한 수순에 따라, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층을 포함하고, 양자가 직접 접하고 있는 제2 필름이 얻어진다.
다음으로, 얻어진 제1 필름과 제2 필름을, 밀착층을 개재하여 첩합한다.
밀착층으로서 접착제층을 이용하는 경우에는, 예를 들면, 제1 필름의 일방의 표면 측에 접착제를 도포하고, 접착제가 도포된 표면과 제2 필름을 접촉시켜 제1 필름과 제2 필름을 첩합하며, 필요에 따라, 경화 처리를 실시함으로써, 원하는 적층 필름이 얻어진다. 접착제가 자외선 경화형 접착제인 경우, 상기 경화 처리로서는 자외선 조사 처리를 들 수 있다.
또, 밀착층으로서 점착제층을 이용하는 경우에는, 예를 들면, 제1 필름의 일방의 표면 측에 점착제를 도포하고, 점착제가 도포된 표면과 제2 필름을 접촉시켜 제1 필름과 제2 필름을 첩합하여, 원하는 적층 필름이 얻어진다.
또한, 첩합 후, 필요에 따라, 제1 필름 및 제2 필름에 포함되는 기판을 박리해도 된다.
또한, 상기에서는 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있는 양태의 제조 방법에 대하여 설명했지만, 양자의 사이에 배향막이 배치되어 있어도 된다.
<원편광판>
본 발명의 적층 필름은, 편광자와 조합하여 원편광판으로서 이용해도 된다. 또한, 원편광판이란, 무편광의 광을 원편광으로 변환하는 광학 소자이다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 원편광판은, 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 일렉트로 루미네선스 디스플레이(ELD), 및, 음극관 표시 장치(CRT)와 같은 표시 장치의 반사 방지 용도에 적합하게 이용된다.
편광자는, 자연광을 특정의 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 물질을 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.
편광자의 흡수축과 적층 필름의 배치 관계는 특별히 제한되지 않고, 적층 필름에 포함되는 광학 이방성층의 종류에 따라 최적의 배치가 선택된다.
예를 들면, 적층 필름 중의 제1 광학 이방성층이 네거티브 C 플레이트이고, 제2 광학 이방성층이 네거티브 A 플레이트이며, 제3 광학 이방성층이 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 제4 광학 이방성층이 포지티브 C 플레이트인 경우, 편광자의 흡수축과 네거티브 A 플레이트의 면내 지상축이 이루는 각도는, 45~135°의 범위 내가 바람직하다.
상기 원편광판은, 본 발명의 적층 필름 및 편광자 이외의 다른 부재를 갖고 있어도 된다.
원편광판은, 본 발명의 적층 필름과 편광자의 사이에, 밀착층을 갖고 있어도 된다.
밀착층으로서는, 공지의 점착제층 및 접착제층을 들 수 있다.
또, 원편광판은, 본 발명의 적층 필름과 편광자의 사이에, 폴리머 필름을 갖고 있어도 되지만, 박형화의 점에서, 폴리머 필름을 갖지 않는 것이 바람직하다. 폴리머 필름으로서는, 예를 들면, 셀룰로스아실레이트 필름을 들 수 있다.
상기 원편광판의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법을 들 수 있다.
예를 들면, 편광자와, 적층 필름을 밀착층을 개재하여 첩합하는 방법을 들 수 있다.
<표시 장치>
본 발명의 적층 필름 및 원편광판은, 표시 장치에 적합하게 적용할 수 있다.
본 발명의 표시 장치는, 표시 소자와, 상술한 적층 필름 또는 원편광판을 갖는다.
본 발명의 적층 필름을 표시 장치에 적용할 때에는, 상술한 원편광판으로서 적용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 원편광판은 시인 측에 배치되고, 원편광판 중, 편광자가 시인 측에 배치된다.
표시 소자는 특별히 제한되지 않고, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 소자, 및, 액정 표시 소자를 들 수 있다.
실시예
이하에 실시예와 비교예를 들어 본 발명의 특징을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 및, 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 제한적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
<실시예 1>
(셀룰로스아실레이트 필름의 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%이고, 도프의 용매는 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
용매(염화 메틸렌/메탄올/뷰탄올)
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[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기에서 제작한 도프를, 드럼 제막기를 이용하여 유연(流延)했다. 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 후 건조했다. 얻어진 웨브에 널링을 실시한 후, 권취했다.
얻어진 셀룰로스아실레이트 필름의 막두께는 40μm였다.
(적층 필름(1A)의 형성)
상기의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(1-1)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍으로 116℃에서 1분간 가열하고, 온도 78℃에서 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 150mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 얻어진 도막에, 온풍으로 115℃에서 25초간 어닐링함으로써, 제1 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(1-1)(네거티브 C 플레이트에 해당)을 형성했다.
얻어진 광학 이방성층(1-1)에, 실온에서, 와이어 그리드 편광자를 통과시킨 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 7.9mJ/cm2(파장: 313nm) 조사함으로써, 광학 이방성층(1-1)의 표면에 배향 제어능을 부여한 장척(長尺)상 필름(1)을 얻었다.
또한, 형성한 광학 이방성층(1-1)의 막두께는 0.9μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 40nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 0°이며, 필름면에 대하여, 수평으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(1-1)
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하기의 원반상 액정 화합물 1 4질량부
하기의 원반상 액정 화합물 2 1질량부
하기의 원반상 액정 화합물 3 95.0질량부
하기의 중합성 모노머 1 12.0질량부
하기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 3.0질량부
하기의 광산발생제 D-1 3.0질량부
하기의 광배향성 폴리머 A-1 0.6질량부
다이아이소프로필에틸아민 0.2질량부
o-자일렌 475질량부
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원반상 액정 화합물 1
[화학식 3]
Figure pat00003
원반상 액정 화합물 2
[화학식 4]
Figure pat00004
원반상 액정 화합물 3
[화학식 5]
Figure pat00005
중합성 모노머 1
[화학식 6]
Figure pat00006
중합 개시제 S-1
[화학식 7]
Figure pat00007
광산발생제 D-1
[화학식 8]
Figure pat00008
광배향성 폴리머 A-1(각 반복 단위 중에 기재된 알파벳은, 전체 반복 단위에 대한, 각 반복 단위의 함유량(질량%)을 나타내고, a, b는 각각 53질량%, 47질량%였다. 또, 중량 평균 분자량은 183000이었다.)
[화학식 9]
Figure pat00009
상기 장척상 필름(1)을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광학 이방성층(1-1) 상에 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(1-2)을 도포하고, 95℃의 온풍으로 120초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 95℃에서 UV 조사(100mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제2 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(1-2)(네거티브 A 플레이트에 해당)을 형성했다.
광학 이방성층(1-2)의 두께는 1.5μm이고, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 153nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층(1-2) 측에서 보았을 때, 광학 이방성층(1-2)의 면내 지상축 방향은 -14°였다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(1-2)
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상기의 원반상 액정 화합물 1 80질량부
상기의 원반상 액정 화합물 2 20질량부
하기의 배향막 계면배향제 1 1.8질량부
하기의 중합성 모노머 1 10.0질량부
상기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 5.0질량부
하기의 함불소 화합물 A 0.1질량부
하기의 함불소 화합물 B 0.21질량부
하기의 함불소 화합물 C 0.06질량부
하기의 소포제 1 2.1질량부
메틸에틸케톤 299질량부
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배향막 계면배향제 1
[화학식 10]
Figure pat00010
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 11]
Figure pat00011
함불소 화합물 B(각 반복 단위 중의 수치는 전체 반복 단위에 대한 함유량을 나타낸다.)
[화학식 12]
Figure pat00012
함불소 화합물 C(각 반복 단위 중의 수치는 전체 반복 단위에 대한 함유량을 나타낸다.)
[화학식 13]
Figure pat00013
소포제 1
[화학식 14]
Figure pat00014
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(1-1)과 광학 이방성층(1-2)이 직접 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(1A)을 얻었다.
(적층 필름(1B)의 형성)
실시예 1에 기재된 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(1-4)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍으로 60℃에서 1분간 가열하고, 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 100mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 얻어진 도막에, 온풍으로 120℃에서 1분간 어닐링함으로써 제4 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(1-4)(포지티브 C 플레이트에 해당)을 형성했다.
광학 이방성층(1-4)에, 와이어 그리드 편광자를 통과시킨 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 7.9mJ/cm2(파장: 313nm) 조사함으로써, 표면에 배향 제어능을 갖는 조성물층을 형성한 장척상 필름(2)을 얻었다.
또한, 형성한 광학 이방성층(1-4)의 막두께는 0.7μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -85nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(1-4)
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하기의 봉상 액정 화합물 (A) 100질량부
중합성 모노머(A-400, 신나카무라 가가쿠 고교사제) 4.2질량부
상기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 5.1질량부
상기의 광산발생제 D-1 3.0질량부
하기의 중합체 M-1 5.1질량부
하기의 배향막 계면배향제 2 1.9질량부
하기의 광배향성 폴리머 A-2 0.8질량부
다이아이소프로필에틸아민 0.2질량부
메틸에틸케톤 93.8질량부
메틸아이소뷰틸케톤 372.0질량부
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봉상 액정 화합물 (A)(이하, 화합물의 혼합물. 수치는 질량비를 나타낸다.)
[화학식 15]
Figure pat00015
중합체 M-1(중량 평균 분자량은 60000이었다.)
[화학식 16]
Figure pat00016
배향막 계면배향제 2
[화학식 17]
Figure pat00017
광배향 폴리머 A-2(하기 식 중: a~c는, a:b:c=17:64:19이며, 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대한, 각 반복 단위의 함유량을 나타낸다. 중량 평균 분자량은 100000이었다.)
[화학식 18]
Figure pat00018
상기 장척상 필름(2)을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광학 이방성층(1-4) 상에 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(1-3)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제3 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(1-3)(비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층에 해당)을 형성했다.
광학 이방성층(1-3)의 두께는 1.25μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 170nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 85°였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층(1-3) 측에서 보았을 때, 면내 지상축 방향(액정 화합물의 배향축 각도)은, 공기 측이 10°, 광학 이방성층(1-4)에 접하는 측이 95°였다.
또한, 광학 이방성층의 면내 지상축 방향은, 기판의 폭방향을 기준인 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.
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광학 이방성층 형성용 조성물(1-3)
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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 왼쪽 비틀림 카이랄제 (L1) 0.60질량부
하기의 함불소 화합물 D 0.08질량부
메틸에틸케톤 156질량부
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좌측 비틀림 카이랄제 (L1)
[화학식 19]
Figure pat00019
함불소 화합물 D(각 반복 단위 중의 수치는 전체 반복 단위에 대한 함유량(질량%)을 나타낸다.)
[화학식 20]
Figure pat00020
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(1-4)과 광학 이방성층(1-3)이 직접 적층된 롤상의 적층 필름(1B)을 제작했다.
(적층 필름(1)의 제작)
상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름으로 이루어지는 적층 필름(1A)의 액정 도공면 측과, 상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에 형성한 적층 필름(1B)의 액정 도공면 측에, 각각 코로나 처리를 한 후, 필름의 길이 방향이 평행이 되도록 하기 조성의 자외선 경화형 접착제 조성물(1)을 이용하여, 연속으로 첩합했다.
자외선 경화형 접착제로부터 형성되는 접착제층의 굴절률은 1.59, 인접하는 광학 이방성층(1-2) 및 광학 이방성층(1-3)의 굴절률은, 각각 1.59 및 1.57이며, 접착제층과의 굴절률차는 0.05 이하였다.
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자외선 경화형 접착제 조성물(1)
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아로닉스 UVX-6282(도아 고세이 가가쿠) 20질량부
루미플러스 LPK-2000(미쓰비시 가스 가가쿠) 80질량부
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계속해서, 적층 필름(1A) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(1-1)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다. 이와 같이 하여, 광학 이방성층(1-1), 광학 이방성층(1-2), 접착제층, 광학 이방성층(1-3), 및, 광학 이방성층(1-4)이 이 순서로 적층된 장척상의 적층 필름(1)을 얻었다.
(직선 편광판의 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.
상기 편광자의 한쪽 면에 상기 편광자 보호 필름을, 하기 PVA 접착제를 이용하여 첩합하여, 직선 편광판을 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.
(원편광판(P1)의 제작)
상기 제작한 장척상의 광학 필름(1)의 광학 이방성층(1-1)의 표면과, 상기 제작한 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층(1-4) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(1-4)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다.
이와 같이 하여 적층 필름(1)과, 직선 편광판으로 이루어지는 원편광판(P1)을 제작했다. 이때, 편광자 보호 필름, PVA 접착제, 편광자, 점착제, 광학 이방성층(1-1), 광학 이방성층(1-2), 접착제층, 광학 이방성층(1-3) 및 광학 이방성층(1-4)이, 이 순서로 적층되어 있고, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층(1-2)의 면내 지상축이 이루는 각도는 76°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(1-3)의 광학 이방성층(1-2) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 10°이며, 광학 이방성층(1-2)의 면내 지상축 방향과의 이루는 각은 4°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(1-3)의 광학 이방성층(1-4) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 95°였다.
원편광판(P1)의 두께는, 49μm였다.
<실시예 2>
자외선 경화형 접착제 조성물(1) 대신에, 하기 자외선 경화형 접착제 조성물(2)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 적층 필름(2) 및 원편광판(P2)을 제작했다. 접착제층의 굴절률은 1.51이며, 인접하는 광학 이방성층(1-2) 및 광학 이방성층(1-3)과의 굴절률차는, 0.05보다 컸다.
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자외선 경화형 접착제 조성물(2)
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아로닉스 UVX-6282(도아 고세이 가가쿠) 80질량부
루미플러스 LPK-2000(미쓰비시 가스 가가쿠) 20질량부
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<실시예 3>
자외선 경화형 접착제 대신에 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여 적층 필름(1A) 및 (1B)을 첩합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 적층 필름(3) 및 원편광판(P3)을 제작했다. 점착제층의 굴절률은 1.48이며, 인접하는 광학 이방성층(1-2) 및 광학 이방성층(1-3)과의 굴절률차는, 0.05보다 컸다. 또, 광학 이방성층(1-2)과의 굴절률차는 0.10 초과였다.
<실시예 4>
(적층 필름(4A)의 제작)
실시예 1의 방법으로 제작한 광학 이방성층(1-1)을 권취하여, 롤상의 적층 필름(1A-1)을 얻었다. 계속해서, 적층 필름(1A-1)을 보내면서, 광학 이방성층(1-1)의 표면에 코로나 처리를 실시한 후, 다이 도포기를 이용하여 하기 광배향막용 조성물(4)을 도포하고, 80℃에서 1분간 건조했다. 이어서, 얻어진 도막에, 와이어 그리드 편광자를 통과시킨 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 10mJ/cm2(파장: 313nm) 조사함으로써, 광학 이방성층(1-1) 표면에 광배향막을 형성했다.
또한, 형성한 광배향막의 막두께는 0.2μm였다.
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광배향막용 조성물(4)
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하기의 광배향성 폴리머 A-3 5질량부
사이클로펜탄온 95질량부
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광배향성 폴리머 A-3(Me는 메틸기를 나타낸다. 중량 평균 분자량: 30000)
[화학식 21]
Figure pat00021
계속해서, 상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광배향막 상에 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-2)을 도포하고, 95℃의 온풍으로 120초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 95℃에서 UV 조사(100mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제2 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(4-2)을 형성했다.
광학 이방성층(4-2)의 두께는 1.5μm이고, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 153nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층(1-1) 측에서 보았을 때, 광학 이방성층(4-2)의 면내 지상축 방향은 -14°였다.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(1-1), 광배향막, 광학 이방성층(4-2)의 순서로 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(4A)을 얻었다.
적층 필름(1A) 대신에, 적층 필름(4A)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 적층 필름(4) 및 원편광판(P4)을 제작했다.
<실시예 5>
(적층 필름(5B)의 제작)
실시예 1의 방법으로 제작한 광학 이방성층(1-4)을 권취하여, 롤상의 적층 필름(1B-1)을 얻었다. 계속해서, 적층 필름(1B-1)을 보내면서, 광학 이방성층(1-4)의 표면에 코로나 처리를 실시하며, 다이 도포기를 이용하여 실시예 4에 기재된 광배향막용 조성물(4)을 도포하고, 80℃에서 1분간 건조했다. 이어서, 얻어진 도막에, 와이어 그리드 편광자를 통과시킨 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 10mJ/cm2(파장: 313nm) 조사함으로써, 광학 이방성층(1-4) 표면에 광배향막을 형성했다.
또한, 형성한 광배향막의 막두께는 0.2μm였다.
계속해서, 상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광배향막 상에, 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-3)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제3 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(5-3)을 형성했다.
광학 이방성층(5-3)의 두께는 1.25μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 170nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 85°였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층(5-3) 측에서 보았을 때, 면내 지상축 방향(액정 화합물의 배향축 각도)은, 공기 측이 10°, 광학 이방성층(1-4)에 접하는 측이 95°였다.
또한, 광학 이방성층의 면내 지상축 방향은, 기판의 폭방향을 기준인 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.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(1-4), 광배향막, 광학 이방성층(5-3)의 순서로 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(5B)을 얻었다.
적층 필름(1B) 대신에, 적층 필름(5B)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 적층 필름(5) 및 원편광판(P5)을 제작했다.
<실시예 6>
실시예 1의 방법으로 제작한 롤상의 적층 필름(1A)을 보내면서, 광학 이방성층(1-2)의 표면에 코로나 처리를 실시하며, 다이 도포기를 이용하여 실시예 4에 기재된 광배향막용 조성물(4)을 도포하고, 80℃에서 1분간 건조했다. 이어서, 얻어진 도막에, 와이어 그리드 편광자를 통과시킨 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 10mJ/cm2(파장: 313nm) 조사함으로써, 광학 이방성층(1-2) 표면에 광배향막을 형성했다.
또한, 형성한 광배향막의 막두께는 0.2μm였다.
계속해서, 상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광배향막 상에, 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-3)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제3 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(6-3)을 형성했다.
광학 이방성층(6-3)의 두께는 1.25μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 170nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 85°였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층(6-3) 측에서 보았을 때, 면내 지상축 방향(액정 화합물의 배향축 각도)은, 공기 측이 -95°, 광학 이방성층(1-2)에 접하는 측이 -10°였다. 광학 이방성층(1-2)의 표면 측의 면내 지상축에 대하여, 광학 이방성층(6-3)의 표면 측의 면내 지상축이 -4°가 된다.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(1-1)과 광학 이방성층(1-2)과 광학 이방성층(6-3)이 이 순서로 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(6A)을 얻었다.
적층 필름(1A) 대신에 적층 필름(6A)을 이용하여, 적층 필름(1B) 대신에 실시예 5의 방법으로 제작한 적층 필름(1B-1)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 적층 필름(6) 및 원편광판(P6)을 제작했다.
접착제층과 인접하는 광학 이방성층(6-3) 및 광학 이방성층(1-4)의 굴절률은, 각각 1.57 및 1.57이며, 접착제층과의 굴절률차는 0.05 이하였다.
<실시예 7>
실시예 1의 방법으로 제작한 롤상의 적층 필름(1B)을 보내면서, 광학 이방성층(1-3)의 표면에 코로나 처리를 실시하며, 다이 도포기를 이용하여 실시예 4에 기재된 광배향막용 조성물(4)을 도포하고, 80℃에서 1분간 건조했다. 이어서, 얻어진 도막에, 와이어 그리드 편광자를 통과시킨 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 10mJ/cm2(파장: 313nm) 조사함으로써, 광학 이방성층(1-3) 표면에 광배향막을 형성했다.
또한, 형성한 광배향막의 막두께는 0.2μm였다.
계속해서, 상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 적층 필름(1B) 상에 마련된 광배향막 상에, 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-2)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제2 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(7-2)을 형성했다.
광학 이방성층(7-2)의 두께는 1.5μm이고, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 153nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층(7-2) 측에서 보았을 때, 광학 이방성층(7-2)의 면내 지상축 방향은 +14°였다.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(1-4)과 광학 이방성층(1-3)과 광학 이방성층(7-2)이 이 순서로 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(7B)을 얻었다.
적층 필름(1A) 대신에 실시예 4의 방법으로 제작한 적층 필름(1A-1)을 이용하여, 적층 필름(1B) 대신에 상기 적층 필름(7B)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 적층 필름(7) 및 원편광판(P7)을 제작했다.
접착제층과 인접하는 광학 이방성층(1-1) 및 광학 이방성층(7-2)의 굴절률은, 각각 1.60 및 1.59이며, 접착제와의 굴절률차는 0.05 이하였다.
<실시예 8>
(적층 필름(8A)의 형성)
장척상의 셀룰로스아세테이트 필름 ZRG20(후지필름사제: 두께 20μm) 상에 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(8-1)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍으로 116℃에서 1분간 가열하고, UV 온도 78℃에서 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 150mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 얻어진 도막에, 온풍으로 115℃에서 25초간 어닐링함으로써, 제1 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(8-1)을 형성했다.
얻어진 광학 이방성층(8-1)에, 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 광학 이방성층(8-1)의 막두께는 0.9μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 40nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 0°이며, 필름면에 대하여, 수평으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(8-1)
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상기의 원반상 액정 화합물 1 4질량부
상기의 원반상 액정 화합물 2 1질량부
상기의 원반상 액정 화합물 3 95.0질량부
하기의 중합성 모노머 1 12.0질량부
상기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 3.0질량부
상기의 광산발생제 D-1 3.0질량부
상기의 광배향성 폴리머 A-1 0.6질량부
다이아이소프로필에틸아민 0.2질량부
메틸아이소뷰틸케톤 380질량부
프로피온산 에틸 95질량부
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상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광학 이방성층(8-1) 상에 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-2)을 도포하고, 95℃의 온풍으로 120초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 95℃에서 UV 조사(100mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제2 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(8-2)을 형성했다.
광학 이방성층(8-2)의 두께는 1.5μm이고, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 153nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층(8-2) 측에서 보았을 때, 광학 이방성층(8-2)의 면내 지상축 방향은 -14°였다.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 ZRG20 상에, 광학 이방성층(8-1)과 광학 이방성층(8-2)이 직접 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(8A)을 얻었다.
(적층 필름(8)의 제작)
상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름으로 이루어지는 적층 필름(8A)의 액정 도공면 측과, 실시예 1에 기재된 적층 필름(1B)의 액정 도공면 측을, 필름의 길이 방향이 평행이 되도록 자외선 경화형 접착제 조성물(1)을 이용하여, 연속으로 첩합했다. 적층 필름(8A)의 광학 이방성층(8-2)의 표면 측의 면내 지상축에 대하여, 적층 필름(1B)의 광학 이방성층(1-3)의 표면 측의 면내 지상축이 +4°가 된다.
이와 같이 하여, 셀룰로스아실레이트 필름 ZRG20, 광학 이방성층(8-1), 광학 이방성층(8-2), 접착제층, 광학 이방성층(1-3), 및, 광학 이방성층(1-4)이 이 순서로 적층된 장척상의 적층 필름(8)을 얻었다.
(원편광판(P8)의 제작)
상기 제작한 장척상의 적층 필름(8)의 셀룰로스아실레이트 필름 ZRG20의 표면과, 실시예 1에 기재된 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍 주식회사제)를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층(1-4) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(1-4)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다.
이와 같이 하여, 적층 필름(8)과, 직선 편광판으로 이루어지는 원편광판(P8)을 제작했다. 이때, 편광자 보호 필름, PVA 접착제, 편광자, 점착제, 셀룰로스아실레이트 필름 ZRG20, 광학 이방성층(8-1), 광학 이방성층(8-2), 접착제층, 광학 이방성층(1-3) 및 광학 이방성층(1-4)이, 이 순서로 적층되어 있고, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층(8-2)의 면내 지상축이 이루는 각도는 76°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(1-3)의 광학 이방성층(8-2) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 14°이며, 광학 이방성층(8-2)의 면내 지상축 방향과의 이루는 각은 4°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(1-3)의 광학 이방성층(1-4) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 95°였다.
<실시예 9>
(적층 필름(9A)의 형성)
실시예 1에 기재된 셀룰로스아실레이트 필름 상에 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-1)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍으로 116℃에서 1분간 가열하고, UV 온도 78℃에서 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 150mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 얻어진 도막에, 온풍으로 115℃에서 25초간 어닐링함으로써, 제1 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(9-1)을 형성했다.
얻어진 광학 이방성층(9-1)에, 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 광학 이방성층(9-1)의 막두께는 0.7μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 30nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 0°이며, 필름면에 대하여, 수평으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광학 이방성층(9-1) 상에 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-2)을 도포하고, 95℃의 온풍으로 120초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 95℃에서 UV 조사(100mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제2 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(9-2)을 형성했다.
광학 이방성층(9-2)의 두께는 1.5μm이고, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 153nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층(9-2) 측에서 보았을 때, 광학 이방성층(9-2)의 면내 지상축 방향은 -14°였다.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(9-1)과 광학 이방성층(9-2)이 직접 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(9A)을 얻었다.
(적층 필름(9B)의 형성)
실시예 1에 기재된 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(1-4)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍으로 60℃에서 1분간 가열하고, 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 100mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 얻어진 도막에, 온풍으로 120℃에서 1분간 어닐링함으로써 제5 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(9-5)을 형성했다.
상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광학 이방성층(9-5)에, 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 광학 이방성층(9-5)의 막두께는 0.7μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -90nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
상기 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 광학 이방성층(9-5) 상에 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-3)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제4 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(9-4)을 형성했다.
광학 이방성층(9-4)의 두께는 1.25μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 170nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 85°였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층(9-4) 측에서 보았을 때, 면내 지상축 방향(액정 화합물의 배향축 각도)은, 공기 측이 10°, 광학 이방성층(9-5)에 접하는 측이 95°였다.
또한, 광학 이방성층의 면내 지상축 방향은, 기판의 폭방향을 기준인 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.
상기 장척상의 필름을 롤상으로 권취한 후, 다시 송출하여, 광학 이방성층(9-4) 상에 코로나 처리를 실시한 후, 다이 도포기를 이용하여, 하기 광학 이방성층 형성용 조성물(9-3)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제3 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(9-3)을 형성했다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(9-3)
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상기의 봉상 액정 화합물 (A) 20.0질량부
중합성 모노머(A-400, 신나카무라 가가쿠 고교사제) 4.2질량부
상기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 5.1질량부
상기의 광산발생제 D-1 3.0질량부
상기의 중합체 M-1 2.0질량부
상기의 수직 배향제 S01 2.0질량부
상기의 함불소 화합물 A 0.4질량부
다이아이소프로필에틸아민 2.0질량부
메틸에틸케톤 42.3질량부
메틸아이소뷰틸케톤 627.5질량부
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또한, 형성한 광학 이방성층(9-3)의 막두께는 0.05μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -5nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(9-5)과 광학 이방성층(9-4)과 광학 이방성층(9-3)이 직접 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(9B)을 얻었다.
(적층 필름(9)의 제작)
적층 필름(1A) 및 적층 필름(1B) 대신에, 적층 필름(9A) 및 적층 필름(9B)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 이방성층(9-1), 광학 이방성층(9-2), 광학 이방성층(9-3), 광학 이방성층(9-4), 및, 광학 이방성층(9-5)이 이 순서로 적층된 장척상의 적층 필름(9)을 얻었다.
(원편광판(P9)의 제작)
상기 제작한 장척상의 적층 필름(9)의 광학 이방성층(9-1)의 표면과, 상기 제작한 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층(9-5) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(9-5)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다.
이와 같이 하여 적층 필름(9)과, 직선 편광판으로 이루어지는 원편광판(P9)을 제작했다. 이때, 편광자 보호 필름, 편광자, 광학 이방성층(9-1), 광학 이방성층(9-2), 광학 이방성층(9-3), 광학 이방성층(9-4) 및 광학 이방성층(9-5)이, 이 순서로 적층되어 있고, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층(9-2)의 면내 지상축이 이루는 각도는 76°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(9-4)의 광학 이방성층(9-3) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 10°이고, 광학 이방성층(9-2)의 면내 지상축 방향과의 이루는 각은 4°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(9-4)의 광학 이방성층(9-5) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 95°였다.
<실시예 10>
(적층 필름(10A)의 제작)
실시예 1에서 제작한 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-4)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 얻어진 필름을 온풍으로 60℃에서 1분간 가열하고, 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 100mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 얻어진 도막에, 온풍으로 120℃에서 1분간 어닐링함으로써, 제1 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(10-1)을 형성했다.
얻어진 광학 이방성층(10-1)에, 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 광학 이방성층(10-1)의 막두께는 0.49μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -55nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
이어서, 상기에서 제작한 광학 이방성층(10-1) 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(10-2)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제2 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(10-2)을 형성했다.
광학 이방성층(10-2)의 두께는 0.53μm이고, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(550)는 75nm였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 면내 지상축 방향(액정 화합물의 배향축 각도)은 90°였다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(10-2)
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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(10-1)과 광학 이방성층(10-2)이 직접 적층된 적층 필름(10A)을 제작했다.
(적층 필름(10B)의 제작)
실시예 1에서 제작한 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-4)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 얻어진 필름을 온풍으로 60℃에서 1분간 가열하고, 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 100mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 얻어진 도막에, 온풍으로 120℃에서 1분간 어닐링함으로써, 제4 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(10-4)을 형성했다.
얻어진 광학 이방성층(10-4)에, 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 광학 이방성층(10-4)의 막두께는 0.35μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -40nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
이어서, 상기에서 제작한 광학 이방성층(10-4) 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(10-3)을 도포하고, 일단 온풍으로 120℃까지 가열한 후, 60℃로 냉각시켜 배향을 안정화시켰다. 그 후, 초고압 수은 램프를 이용하여 질소 분위기하(산소 농도 100ppm 미만)에서, 필름 온도를 60℃로 유지하여 1회째의 자외선 조사(80mJ/cm2) 후에, 필름 온도를 100℃로 유지하여 2회째의 자외선 조사(300mJ/cm2)에 의하여 배향을 고정화하여, 제3 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(10-3)을 형성했다.
광학 이방성층(10-3)의 두께는 2.8μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Re(550)는 141nm였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 면내 지상축 방향(액정 화합물의 배향축 각도)은 45°였다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(10-3)
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하기의 봉상 액정 화합물 (B) 21.2질량부
하기의 봉상 액정 화합물 (C) 26.1질량부
하기의 봉상 액정 화합물 (D) 29.0질량부
하기의 봉상 액정 화합물 (E) 8.5질량부
하기의 화합물 (1) 15.3질량부
상기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 0.5질량부
하기의 함불소 화합물 D 0.1질량부
사이클로펜탄온 175.0질량부
메틸에틸케톤 50.0질량부
라우르산 에틸 10.0질량부
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봉상 액정 화합물 (B)
[화학식 22]
Figure pat00022
봉상 액정 화합물 (C)
[화학식 23]
Figure pat00023
봉상 액정 화합물 (D)
[화학식 24]
Figure pat00024
봉상 액정 화합물 (E)
[화학식 25]
Figure pat00025
화합물 (1)
[화학식 26]
Figure pat00026
함불소 화합물 D
[화학식 27]
Figure pat00027
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(10-4)과 광학 이방성층(10-3)이 직접 적층된 적층체(10B)를 제작했다.
적층 필름(1A) 대신에 적층 필름(10A)을 이용하여, 적층 필름(1B) 대신에 상기 적층 필름(10B)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 적층 필름(10) 및 원편광판(P10)을 제작했다.
<비교예 1>
(적층 필름(C1A)의 제작)
실시예 1에 기재된 셀룰로스아실레이트 필름 상에 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(C1-1)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍에서 116℃에서 1분간 가열하여, UV 온도 78℃에서 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제1 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(C1-1)을 형성했다.
또한, 형성한 광학 이방성층(C1-1)의 막두께는 0.9μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 40nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 0°이며, 필름면에 대하여, 수평으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
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광학 이방성층 형성용 조성물(C1-1)
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상기의 원반상 액정 화합물 1 4질량부
상기의 원반상 액정 화합물 2 1질량부
상기의 원반상 액정 화합물 3 95.0질량부
하기의 중합성 모노머 1 12.0질량부
상기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 3.0질량부
상기의 광산발생제 D-1 3.0질량부
상기의 함불소 화합물 E 0.6질량부
다이아이소프로필에틸아민 0.2질량부
o-자일렌 475질량부
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상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(C1-1)이 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(C1A)을 얻었다.
(배향막(10)의 제작)
실시예 1에 기재된 셀룰로스아실레이트 필름 상에 다이 도포기를 이용하여, 하기의 배향막용 조성물(10)을 도포하여, 광배향막을 형성했다. 광배향막이 형성된 셀룰로스아실레이트 필름을 140℃의 온풍으로 120초간 건조하고, 계속해서 편광 자외선 조사(10mJ/cm2, 초고압 수은 램프 사용)함으로써, 배향막(10)을 형성했다.
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배향막용 조성물(10)
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하기의 광배향성 폴리머 A-4 100.00질량부
아이소프로필알코올 16.50질량부
아세트산 뷰틸 1072.00질량부
메틸에틸케톤 268.00질량부
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광배향성 폴리머 A-4
[화학식 28]
Figure pat00028
(적층 필름(C1B)의 제작)
상기의 배향막(10)을 갖는 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-2)을 도포하고, 95℃의 온풍으로 120초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 95℃에서 UV 조사(100mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제2 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(C1-2)을 형성했다.
광학 이방성층(C1-2)의 두께는 1.5μm이고, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은 153nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층(C1-2) 측에서 보았을 때, 광학 이방성층(C1-2)의 면내 지상축 방향은 +14°였다.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 배향막(10), 광학 이방성층(C1-2)이 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(C1B)을 얻었다.
(적층 필름(C1C)의 제작)
상기의 배향막(10)을 갖는 장척상 필름을 권취하지 않고 연속 반송하면서, 다이 도포기를 이용하여, 실시예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(1-3)을 도포하고, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제3 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(C1-3)을 형성했다.
광학 이방성층(C1-3)의 두께는 1.25μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 170nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 85°였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층(C1-3) 측에서 보았을 때, 면내 지상축 방향(액정 화합물의 배향축 각도)은, 공기 측이 10°, 배향막(10)에 접하는 측이 95°였다.
또한, 광학 이방성층의 면내 지상축 방향은, 기판의 폭방향을 기준인 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.
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 배향막(10), 광학 이방성층(C1-3)이 적층된 롤상의 적층 필름(C1C)을 제작했다.
(적층 필름(C1D)의 제작)
실시예 1에 기재된 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물(C1-4)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍으로 60℃에서 1분간 가열하여, 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제4 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(C1-4)을 형성했다.
또한, 형성한 광학 이방성층(C1-4)의 막두께는 0.7μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -85nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
-------------------------------------------------------------
광학 이방성층 형성용 조성물(C1-4)
-------------------------------------------------------------
상기의 봉상 액정 화합물 (A) 100질량부
중합성 모노머(A-400, 신나카무라 가가쿠 고교사제) 4.2질량부
상기의 중합 개시제 S-1(옥심형) 5.1질량부
상기의 광산발생제 D-1 3.0질량부
상기의 중합체 M-1 2.0질량부
상기의 수직 배향제 S01 2.0질량부
상기의 함불소 화합물 A 0.4질량부
다이아이소프로필에틸아민 2.0질량부
메틸에틸케톤 42.3질량부
메틸아이소뷰틸케톤 627.5질량부
-------------------------------------------------------------
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(C1-4)이 적층되어, 롤상으로 권취된 적층 필름(C1D)을 얻었다.
(적층 필름(C1)의 제작)
상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름으로 이루어지는 적층 필름(C1A)의 액정 도공면 측과, 상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에 형성한 적층 필름(C1B)의 액정 도공면 측을, 필름의 길이 방향이 평행이 되도록 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여, 연속으로 첩합했다. 계속해서, 적층 필름(C1B) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(C1-2)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다. 이와 같이 하여, 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(C1-1), 점착제층, 및, 광학 이방성층(C1-2)이 이 순서로 적층된 장척상의 적층 필름(C1AB)을 얻었다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층(C1-2) 측에서 보았을 때, 광학 이방성층(C1-2)의 면내 지상축 방향은 -14°였다.
계속해서, 적층 필름(C1AB)의 광학 이방성층(C1-2)의 액정 도공면 측과, 상기 제작한 적층 필름(C1C)의 액정 도공면 측을, 필름의 길이 방향이 평행이 되도록 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여, 연속으로 첩합했다. 계속해서, 적층 필름(C1C) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(C1-3)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다. 이와 같이 하여, 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층(C1-1), 점착제층, 광학 이방성층(C1-2), 점착제층, 및, 광학 이방성층(C1-3)이 이 순서로 적층된 장척상의 적층 필름(C1ABC)을 얻었다.
계속해서, 적층 필름(C1ABC)의 광학 이방성층(C1-3)의 액정 도공면 측과, 상기 제작한 적층 필름(C1D)의 액정 도공면 측을, 필름의 길이 방향이 평행이 되도록 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여, 연속으로 첩합했다. 계속해서, 적층 필름(C1ABC) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(C1-1)을 노출시켰다. 이와 같이 하여, 광학 이방성층(C1-1), 점착제층, 광학 이방성층(C1-2), 점착제층, 광학 이방성층(C1-3), 점착제층, 및, 광학 이방성층(C1-4)이 이 순서로 적층된 장척상의 적층 필름(C1)을 얻었다. 점착제층과, 각각의 광학 이방성층의 굴절률차는, 0.05보다 컸다.
(원편광판(PC1)의 제작)
상기 제작한 장척상의 적층 필름(C1)의 광학 이방성층(C1-1)의 표면과, 실시예 1에 기재된 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층(C1-4) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(C1-4)을 노출시켰다.
이와 같이 하여, 적층 필름(C1)과, 직선 편광판으로 이루어지는 원편광판(PC1)을 제작했다. 이때, 편광자 보호 필름, 편광자, 광학 이방성층(C1-1), 광학 이방성층(C1-2), 광학 이방성층(C1-3) 및 광학 이방성층(C1-4)이, 이 순서로 적층되어 있고, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층(C1-2)의 면내 지상축이 이루는 각도는 76°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(C1-3)의 광학 이방성층(C1-2) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 10°이고, 광학 이방성층(C1-2)의 면내 지상축 방향과의 이루는 각은 4°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(C1-3)의 광학 이방성층(C1-4) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 95°였다.
<비교예 2>
(적층 필름(C2)의 제작)
실시예 7에 기재된 방법으로 제작한 적층 필름(7B)의 광학 이방성층(7-2)의 표면에 코로나 처리를 실시하고, 계속해서, 다이 도포기를 이용하여, 비교예 1에 기재된 광학 이방성층 형성용 조성물(C1-1)을 도포하여, 조성물층을 형성했다. 조성물층의 형성된 필름을 온풍으로 116℃에서 1분간 가열하여, UV 온도 78℃에서 산소 농도가 100체적ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 제1 광학 이방성층에 해당하는 광학 이방성층(C2-1)을 형성했다.
또한, 형성한 광학 이방성층(C2-1)의 막두께는 0.9μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 40nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 0°이며, 필름면에 대하여, 수평으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
상기 수순에 따라, 광학 이방성층(C2-1), 광학 이방성층(7-2), 광학 이방성층(1-3), 및, 광학 이방성층(1-4)이 이 순서로 적층된 장척상의 적층 필름(C2)을 얻었다. 광학 이방성층의 사이에는, 점착제층 또는 접착제층이 배치되지 않았다.
(원편광판(PC2)의 제작)
상기 제작한 장척상의 적층 필름(C2)의 광학 이방성층(C2-1)의 표면과, 실시예 1에 기재된 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 감압형 점착제 오프테리아 NCF-D692(5μm, 린텍(주)제)를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층(1-4) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층(1-4)을 노출시켰다.
이와 같이 하여, 적층 필름(C2)과, 직선 편광판으로 이루어지는 원편광판(PC2)을 제작했다. 이때, 편광자 보호 필름, 편광자, 광학 이방성층(C2-1), 광학 이방성층(7-2), 광학 이방성층(1-3) 및 광학 이방성층(1-4)이, 이 순서로 적층되어 있고, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층(7-2)의 면내 지상축이 이루는 각도는 76°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(1-3)의 광학 이방성층(7-2) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 10°이고, 광학 이방성층(1-2)의 면내 지상축 방향과의 이루는 각은 4°였다. 또, 폭방향을 기준인 0°로 하여, 광학 이방성층(1-3)의 광학 이방성층(1-4) 측의 표면에서의 면내 지상축 방향은 95°였다.
<비교예 3>
일본 공개특허공보 2018-087876호의 실시예 1을 참고로 하여, 콜레스테릭 액정층 Rm1, Gm1 및 Bm1이 직접 적층된 콜레스테릭 액정 적층체와, λ/4 위상차 판을 준비했다. λ/4 위상차 판의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re와 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 각각 130nm, -5nm였다. 콜레스테릭 액정 적층체와 λ/4 위상차 판을 SK다인으로 첩합한 원편광판(PC3)을 얻었다. 분광 광도계 UV-3150(시마즈 세이사쿠쇼)을 이용하여 광반사층의 투과 스펙트럼을 측정하면, 650nm, 550nm 및 750nm의 각 파장에서, 콜레스테릭층의 선택 반사에 기인하는 투과율의 저하가 보이고, 파장 400~700nm의 범위에 있어서의 최저 투과율은 60%보다 작았다.
<광학 특성의 측정>
AxoScan OPMF-1(옵토 사이언스사제)을 이용하여, 파장 550nm에 있어서, Re의 광 입사 각도 의존성 및 광축의 경사각(즉, 광학 이방성층의 굴절률이 최대가 되는 방향의, 상기 광학 이방성층면에 대한 경사)을 측정하여, 광학 이방성층의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re와 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 각각 구했다.
<막두께 측정>
반사 분광 막후계 FE3000(오쓰카 덴시 주식회사제)을 이용하여, 광학 이방성층의 두께를 측정했다.
<굴절률의 측정>
각 실시예 및 비교예에서 이용한 각 광학 이방성층을, 점착제를 이용하여 유리 상에 전사한 샘플을 준비하고, 반사 분광 막후계 FE3000(오쓰카 덴시 주식회사제)을 이용하여, 광학 이방성층의 반사율 스펙트럼을 측정하여, 얻어진 반사 스펙트럼으로부터 굴절률을 산출했다. 굴절률의 산출 시에는, 광학 이방성층의 양 계면의 굴절률은 동일하다는 가정하, 반사율 스펙트럼을 최소제곱법을 이용하여 하기 Cauchy의 분산식에 피팅함으로써, 파장 550nm에 있어서의 굴절률 n을 구했다. 여기에서, C1, C2, 및, C3은 n-Cauchy의 모델의 파라미터, λ는 파장, k는 감쇠 계수이다. 또, 반사율 스펙트럼을 측정한 샘플의 두께를, 주사 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지즈제, S-4800)을 이용하여 측정하고, 피팅 시에 두께로서 이 값을 이용했다.
또한, 상술한 바와 같이, 상기에 의하여 산출되는 굴절률은, 상술한 식 (N1)로 나타나는 굴절률((nx+ny)/2)에 해당한다.
[수학식 1]
Figure pat00029
또한, 점착제층 및 접착제층에 관해서도, 상기와 동일한 방법으로 굴절률을 측정했다.
<유기 EL 표시 장치의 제작>
(표시 장치로의 실장)
유기 EL 패널 탑재의 SAMSUNG사제 GALAXY S4를 분해하고, 원편광판을 박리하여, 거기에 상기 실시예 1~10 및 비교예 1~3에서 제작한 원편광판을, 편광자 보호 필름이 외측에 배치되도록, 감압형 점착제 SK-2057(소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드제)을 이용하여 표시 장치에 첩합했다.
<표시 성능의 평가>
제작한 유기 EL 표시 장치에 흑색 표시를 하고, 밝은 빛 아래에 있어서 정면 방향으로부터 관찰하여, 하기의 기준으로 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
A: 반사광이 거의 시인되지 않는다.
B: 반사광이 약간 시인된다.
C: 반사광이 시인되지만, 허용할 수 있다.
D: 반사광이 커, 허용할 수 없다.
<점결함의 평가>
일본 공개특허공보 2021-124641호의 단락[0078]~[0086]에 나타내는 방법으로, 중합성 액정 필름으로 이루어지는 λ/4판을 제작했다. λ/4판의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(550nm)는 142.5nm, Re(550nm)/Re(550nm)는 0.82였다. 제작한 λ/4판을, 본 발명의 실시예 1의 방법으로 제작한 직선 편광판과 첩합하고, λ/4판의 기재를 박리하여, 검사용 원편광판(T1)을 얻었다. λ/4판 측으로부터 검사용 원편광판(T1)을 관찰했을 때에, 편광판의 흡수축을 기준으로 하여, λ/4판의 지상축은, 시계방향으로 -45° 회전하고 있었다.
검사용 원편광판(T1)과, 실시예 1~10 및 비교예 1~3에서 제작한 원편광판을, 각각 광학 이방성층을 내측으로 하여 대향시키고, 편광판의 흡수축이 90°가 되도록 거듭하면, 광 누출이 대체로 억제되는 것을 확인했다. 이 상태로, 이면(裏面)으로부터 백색광을 맞혀, 50μm 이상의 크기의 결함의 빈도를 평가했다.
A: 2개/m2 이하. (허용)
B: 2개/m2보다 많고, 10개/m2 이하. (허용)
C: 10개/m2보다 많아, 허용할 수 없다.
<굴절률차>
점착제층 또는 접착제층과 광학 이방성층의 굴절률차가, 표시 성능에 영향을 주기 때문에, 하기 기준으로 평가했다. 또한, 실시예 3에 관해서는, 점착제층에 인접하는 일방의 광학 이방성층의 굴절률과의 차가 이하의 C의 평가였기 때문에, 후술하는 표 1에서는 "C"로 나타낸다.
A: 점착제층 또는 접착제층과 인접하는 광학 이방성층의 굴절률차가 0.05 이하.
B: 점착제층 또는 접착제층과 광학 이방성층의 굴절률차가 0.05보다 크고, 0.10 이하.
C: 점착제층 또는 접착제층과 광학 이방성층의 굴절률차가 0.10 초과.
<가시광 투과율>
실시예 1~10 및 비교예 1~3에서 제작한 적층 필름(1)~(10) 및 (C1)~(C3)의, 셀룰로스아실레이트 필름과 역측의 표면을, 감압형 점착제 SK-2057(소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드제)을 이용하여, 판유리와 첩합하고, 셀룰로스아실레이트 필름을 박리함으로써, 유리 상에 적층 필름을 전사했다.
분광 광도계(UV-3150 시마즈 세이사쿠쇼제)를 이용하여, 유리(이글 글래스, 코닝사제)를 베이스 라인으로서, 소정 파장 범위(파장 400~700nm, 또는, 450~700nm)에서, 10nm 간격으로 유리 상에 전사된 적층 필름의 투과율을 측정하고, 하기 기준에 의하여, 소정 파장 범위에 있어서의 최저 투과율을 평가했다.
A: 소정 파장 범위에서 가장 투과율이 낮은 파장에 있어서의 투과율이 90% 초과.
B: 소정 파장 범위에서 가장 투과율이 낮은 파장에 있어서의 투과율이 90% 이하, 60% 이상.
C: 소정 파장 범위에서 가장 투과율이 낮은 파장에 있어서의 투과율이 60% 미만.
표 중의 "점착제층/접착제층의 수"란은, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층의 사이, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층의 사이, 및, 제3 광학 이방성층과 제4 광학 이방성층의 사이 중, 몇 개의 사이에 점착제층 또는 접착제층이 배치되어 있는지를 나타낸다.
표 중, "점착제층/접착제층 굴절률"란은, 사용한 점착제층 또는 접착제층의 굴절률을 나타낸다.
[표 1]
Figure pat00030
상기 표에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 적층 필름은 원하는 효과를 나타냈다.
실시예 1~3의 비교로부터, 요건 Y1~Y3 중 어느 하나를 충족시키면, 보다 효과가 우수한 것이 확인되었다.
실시예 1~3과 실시예 4~7의 비교로부터, 2개의 광학 이방성층 간에 배향막을 배치하지 않는 경우, 점결함의 발생이 보다 억제되는 것이 확인되었다.
10A, 10B, 10C 적층 필름
12 제1 광학 이방성층
14 제2 광학 이방성층
16 제3 광학 이방성층
18 제4 광학 이방성층
20 밀착층

Claims (10)

  1. 제1 광학 이방성층과, 제2 광학 이방성층과, 제3 광학 이방성층과, 제4 광학 이방성층을 이 순서로 갖는 적층 필름으로서,
    상기 제1 광학 이방성층, 상기 제2 광학 이방성층, 상기 제3 광학 이방성층, 및, 상기 제4 광학 이방성층이, 모두 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
    상기 제1 광학 이방성층과 상기 제2 광학 이방성층의 사이, 상기 제2 광학 이방성층과 상기 제3 광학 이방성층의 사이, 및, 상기 제3 광학 이방성층과 상기 제4 광학 이방성층의 사이 중 어느 하나에만, 접착제층 및 점착제층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 밀착층을 가지며,
    상기 적층 필름의 파장 400~700nm의 범위에 있어서의 최저 투과율이 60% 이상인, 적층 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    요건 X1~X3 중 1개 또는 2개를 충족시키는, 적층 필름.
    요건 X1: 상기 제1 광학 이방성층과 상기 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있거나 또는 배향막을 개재하여 적층되고, 상기 제1 광학 이방성층의 상기 제2 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향과, 상기 제2 광학 이방성층의 상기 제1 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향이 상이하다.
    요건 X2: 상기 제2 광학 이방성층과 상기 제3 광학 이방성층이 직접 접하고 있거나 또는 배향막을 개재하여 적층되고, 상기 제2 광학 이방성층의 상기 제3 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향과, 상기 제3 광학 이방성층의 상기 제2 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향이 상이하다.
    요건 X3: 상기 제3 광학 이방성층과 상기 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있거나 또는 배향막을 개재하여 적층되고, 상기 제3 광학 이방성층의 상기 제4 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향과, 상기 제4 광학 이방성층의 상기 제3 광학 이방성층 측의 표면에 있어서의 액정 화합물의 배향 방향이 상이하다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    요건 Y1~Y3 중 어느 하나를 충족시키는, 적층 필름.
    요건 Y1: 상기 제1 광학 이방성층과 상기 제2 광학 이방성층의 사이에 상기 밀착층이 배치되고, 상기 밀착층의 굴절률과 상기 제1 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하이며, 상기 밀착층의 굴절률과 상기 제2 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하이다.
    요건 Y2: 상기 제2 광학 이방성층과 상기 제3 광학 이방성층의 사이에 상기 밀착층이 배치되고, 상기 밀착층의 굴절률과 상기 제2 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하이며, 상기 밀착층의 굴절률과 상기 제3 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하이다.
    요건 Y3: 상기 제3 광학 이방성층과 상기 제4 광학 이방성층의 사이에 상기 밀착층이 배치되고, 상기 밀착층의 굴절률과 상기 제3 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하이며, 상기 밀착층의 굴절률과 상기 제4 광학 이방성층의 굴절률의 차가 0.10 이하이다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 광학 이방성층과 상기 제2 광학 이방성층이 직접 접하고 있고, 상기 제2 광학 이방성층과 상기 제3 광학 이방성층의 사이에 상기 밀착층이 배치되며, 상기 제3 광학 이방성층과 상기 제4 광학 이방성층이 직접 접하고 있는, 적층 필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 밀착층이, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 형성된 층인, 적층 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    두께가 20μm 이하인, 적층 필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 100~180nm인, 적층 필름.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름과, 편광자를 포함하는 원편광판.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 적층 필름과 상기 편광자의 사이에, 폴리머 필름을 갖지 않는, 원편광판.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 적층 필름을 포함하는, 표시 장치.
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JP6773887B2 (ja) 2017-03-08 2020-10-21 富士フイルム株式会社 有機エレクトロルミネッセンス表示装置、位相差フィルム、円偏光板

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