WO2015186902A1 - 광학적 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름 및 액정 표시장치 - Google Patents

광학적 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름 및 액정 표시장치 Download PDF

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ester
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김영수
김경수
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L1/08—Cellulose derivatives
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to an optically isotropic cellulose acetate film and a liquid crystal display device.
  • the polarizing plate protective film which has the performance which can endure severe environmental variations with respect to the dimensional stability of a polarizing plate, the curling characteristic of a polarizing plate, and the surface property of a polarizing plate was needed. .
  • the film which used the cellulose ester as a material is used.
  • a solution casting film forming method is used in view of securing flatness, and the cellulose ester film has a low refractive index in the thickness direction with respect to the refractive index in the film plane because the film expands in the film thickness direction as the solvent evaporates.
  • optical isotropy is required for films for displays, such as a liquid crystal panel film, most plastic films are inferior to optical isotropy compared with glass normally.
  • the cellulose acetate film exhibits relatively good properties of transparency, smoothness and optical isotropy, but in order to realize optical isotropy of the cellulose acetate film, the orientation of the surface direction and the thickness direction must be suppressed, which is possible through the use of a phase difference reducing agent. .
  • the retardation reducing agent used in the optically isotropic cellulose acetate film is mostly a compound having a low molecular weight.
  • Such low molecular weight additives have a lowering effect, but are somewhat poor in compatibility with cellulose acetate and have high volatility during film formation. Therefore, as the content is increased, there may be a problem of causing a bleed-out problem of the film and decreasing retardation retardation expression.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide an optically isotropic cellulose acetate film that can be used as a retardation compensation film for IPS by using a specific retardation inhibitor.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art
  • M is isopropylcarbonyloxy or an ester compound thereof having 4 to 14 carbon atoms, or a hydroxy group
  • G is 2,2,4-trimethyl-1 as a divalent saturated linking group having 20 to 40 atoms and 8 to 16 carbon atoms.
  • 3-pentanylene group or ethylene glycol and dicarboxylic acid, n is an integer of 1 or more.
  • Re ( ⁇ ) is the surface direction retardation value at the reference wavelength ⁇ nm
  • Rth ( ⁇ ) is the thickness direction retardation value at the reference wavelength ⁇ nm
  • nx is a refractive index in the in-plane x-axis direction of the film
  • ny is a refractive index in the in-plane y-axis direction of the film
  • nz is a refractive index in the thickness direction of the film
  • d is a thickness of the film.
  • the plasticizer provides a isotropic cellulose acetate film, characterized in that the plasticizer for a hydroxyl group terminal ester optical film represented by the following formula (2).
  • n is an integer of 1 or more.
  • the plasticizer is a plasticizer for a hydroxyl group terminal ester optical film represented by the following formula (3) provides an isotropic cellulose acetate film, characterized in that.
  • N is an integer of 1 or more.
  • the plasticizer provides an isotropic cellulose acetate film, characterized in that contained 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cellulose acetate.
  • the plasticizer is a polyhydric alcohol ester plasticizer, a polyhydric carboxylic acid ester plasticizer, a glycolate plasticizer, a phthalate ester plasticizer, a fatty acid ester plasticizer and a polyhydric alcohol ester plasticizer, in addition to the plasticizer of the formula (1). It provides an isotropic cellulose acetate film, characterized in that it further comprises one or more other plasticizers selected from polyester plasticizers, and acrylic plasticizers.
  • the use of the film provides an isotropic cellulose acetate film, characterized in that the retardation compensation film for IPS.
  • the present invention provides a display device including the isotropic cellulose acetate film.
  • the film of the present invention can be used as a film for IPS retardation because it is very effective in controlling the retardation within a range of 0 ⁇ Re (550) ⁇ 20, -30 ⁇
  • M is isopropylcarbonyloxy or an ester compound thereof having 4 to 14 carbon atoms, or a hydroxy group
  • G is 2,2,4-trimethyl-1 as a divalent saturated linking group having 20 to 40 atoms and 8 to 16 carbon atoms.
  • 3-pentanylene group or ethylene glycol and dicarboxylic acid, n is an integer of 1 or more.
  • Re ( ⁇ ) is the surface direction retardation value at the reference wavelength ⁇ nm
  • Rth ( ⁇ ) is the thickness direction retardation value at the reference wavelength ⁇ nm
  • nx is a refractive index in the in-plane x-axis direction of the film
  • ny is a refractive index in the in-plane y-axis direction of the film
  • nz is a refractive index in the thickness direction of the film
  • d is a thickness of the film.
  • the compound of Chemical Formula 1 may be a plasticizer for an ester optical film represented by the following Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3.
  • the plasticizer is preferably contained 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of cellulose acetate. If less than 5, it may not be sufficient to inhibit phase difference expression, and if greater than 15, the plasticizer may be bleed-out, which may be undesirable.
  • the isotropic cellulose acetate film of this invention may further contain other conventional plasticizers other than the plasticizer of this invention mentioned above in the range which does not impair the objective of this invention.
  • plasticizers other than the plasticizer of this invention mentioned above in the range which does not impair the objective of this invention.
  • examples thereof include polyhydric alcohol ester plasticizers, polyhydric carboxylic acid ester plasticizers, glycolate plasticizers, phthalate ester plasticizers, fatty acid ester plasticizers and polyhydric alcohol ester plasticizers, polyester plasticizers, acrylic plasticizers, and the like. Can be.
  • the polyhydric alcohol ester may be a compound in which a polyhydric alcohol and a monocarboxylic acid are polymerized.
  • the said polyhydric alcohol is not specifically limited, As an example of a preferable polyhydric alcohol, adonitol, arabitol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1, 2- propanediol, 1, 3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, dibutylene glycol, 1,2,4-butanetriol, 1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, hexanetriol, galactitol, mannitol, 3-methylpentane-1,3,5-triol, pinacol, sorbitol, trimethylolpropane, trimethylolethane and xylitol
  • the said monocarboxylic acid is not specifically limited, although all well-known aliphatic monocarboxylic acid, alicyclic monocarboxylic acid, aromatic monocarboxylic acid, etc. can be used, As an example of a preferable monocarboxylic acid, it is the following, for example, Same as
  • Preferred aliphatic monocarboxylic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, peralgonic acid, capric acid, 2-ethyl-hexanecarboxylic acid, undecyl acid, lauric acid, tri Decyl acid, myristic acid, pentadecyl acid, palmitic acid, heptadecyl acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachinic acid, behenic acid, lignoseric acid, sertoic acid, heptaconic acid, montanic acid, melisic acid And unsaturated fatty acids such as saturated fatty acids such as lacxel acid, undecylenic acid, oleic acid, sorbic acid, linoleic acid, linolenic acid, and arachidonic acid.
  • unsaturated fatty acids such as saturated fatty acids such as lac
  • Examples of preferred alicyclic monocarboxylic acids include cyclopentanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, cyclooctanecarboxylic acid or derivatives thereof.
  • aromatic monocarboxylic acids examples include those in which an alkyl group is introduced into a benzene ring of benzoic acid such as benzoic acid and toluic acid, and two or more benzene rings such as biphenylcarboxylic acid, naphthalenecarboxylic acid and tetraincarboxylic acid.
  • Aromatic monocarboxylic acids or derivatives thereof are exemplified. Especially benzoic acid is preferable.
  • the molecular weight of the polyhydric alcohol ester is not particularly limited, but is preferably 300 to 1500, more preferably 350 to 750. Since a molecular weight is large, it becomes difficult to volatilize, and it is preferable from a viewpoint of moisture permeability and compatibility with a cellulose ester.
  • the carboxylic acid used for polyhydric alcohol ester may be one type, and 2 or more types may be mixed.
  • all the hydroxy (OH) groups in the polyhydric alcohol may be esterified, and some may be left as it is.
  • Alkylphthalyl alkyl glycolates can be used preferably.
  • alkyl phthalyl alkyl glycolate methyl phthalyl methyl glycolate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, propyl phthalyl propyl glycolate, butyl phthalyl butyl glycolate, octyl phthalyl octyl glycolate, methyl phthalate, for example.
  • phthalic acid ester plasticizer diethyl phthalate, dimethoxyethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, dioctyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, dicyclohexyl terephthalate, etc. Can be mentioned.
  • citrate ester plasticizer examples include acetyl trimethyl citrate, acetyl triethyl citrate and acetyl tributyl citrate.
  • fatty acid ester plasticizers examples include butyl oleate, methyl acetyl ricinoleate, dibutyl sebacate and the like.
  • phosphate ester plasticizer examples include triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate and tributyl phosphate.
  • a display device including the isotropic cellulose acetate film of the present invention.
  • the display device of the present invention can be manufactured by assembling the isotropic cellulose acetate film of the present invention to a display device, and other display device configurations and manufacturing methods are well known to those of ordinary skill in the art.
  • the technology can be used without limitation.
  • the display device of the present invention is a liquid crystal display (LCD), which is a reflection type, transmissive type, transflective type LCD or TN type, STN type, OCB type, HAN type, VA type (PVA type and MVA type) and All IPS types are included, and an IPS type is preferable.
  • LCD liquid crystal display
  • the liquid crystal display device of the present invention having excellent visibility and an enlarged viewing angle can be manufactured.
  • IPS In Plane Switching
  • Fringe-Field Switching (FFS) mode is also included in the present invention, and the polarizing plate of the present invention can be assembled in the same manner as the IPS mode, and the liquid crystal display device of the present invention having the same effect can be manufactured. Can be.
  • FFS Fringe-Field Switching
  • n is an integer of 1 or more.
  • the cellulose acetate film was prepared using the dissolved dope solution. It was dried at a drying temperature of 150 °C (40 minutes). The thickness of the film was 40 micrometers.
  • a film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the plasticizer compound used was a compound represented by Chemical Formula 3 below.
  • N is an integer of 1 or more.
  • a film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer compound was used as the compound of Formula A.
  • N is an integer of 1 or more.
  • Redidation and haze of the films produced in Examples 1 to 3 and Comparative Examples were measured. Retardation was performed using Axoscan equipment, and haze was used by haze meter.

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Abstract

본 발명은, 위상차 필름 및 액정 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 하기 화학식 1로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제를 함유하고, 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름 및 이를 포함하는 액정 표시장치에 관한 것이다. 본 발명은, 위상차를 0≤Re(550)≤20, -30≤Rth(550)≤30 이내의 범위로 제어하는 것에 매우 효과적이다. [화학식 1] M-(G)n-M 여기서, M은 탄소수 4 내지 14의 아이소프로필카르보닐옥시 또는 그의 에스테르 화합물, 또는 히드록시기, G는 원자수 20 내지 40 및 탄소수 8 내지 16의 2가의 포화 연결기로서 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜타닐렌기 또는 에틸렌글리콜과 디카르복실산이고, n은 1이상의 정수이다. [수학식 1] (1) Re(λ) = (nx - ny) × d (2) Rth(λ) = ((nx + ny)/2 - nz) × d (3) 0≤Re(550)≤20, -30≤Rth(550)≤30 (4) │Re(450)-Re(550)│≤10, │Rth(450)-Rth(550)│≤15 여기서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션치, Rth(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 두께 방향 리타데이션치이다. nx는 필름의 면 내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면 내 y축 방향의 굴절률이고, nz는 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d는 필름의 두께이다.

Description

광학적 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름 및 액정 표시장치
본 발명은, 광학적 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름 및 액정 표시장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 고성능ㆍ고품질화에 따라, 편광판에 이용되는 편광판 보호 필름으로서, 편광판의 치수 안정성, 편광판의 컬링 특성, 편광판의 표면성에 대하여 가혹한 환경 변동에 견딜 수 있는 성능을 갖는 편광판 보호 필름이 필요하였다.
현재 일반적으로 이용되고 있는 액정 표시 장치의 편광판 보호필름으로서는, 셀룰로오스 에스테르를 재료로 한 필름이 이용되고 있다. 셀룰로오스 에스테르 필름은 일반적으로 평면성 확보 등의 관점에서 용액 유연 제막법이 이용되고 있고, 용매의 증발에 따라서 막 두께 방향으로 필름이 팽창하여 필름면 내 굴절률에 대하여 두께 방향의 굴절률이 낮다. 액정 표시 장치의 표시 모드나, 다른 위상차 필름, 부재의 위상차를 가미한 결과로서, 액정표시 장치의 시야각을 확보하기 위해서 최적인 편광자 보호 필름에, 두께 방향과 면 내 방향의 굴절률이 동일한 필름, 또한 면 내의 굴절률 쪽이 높은 편광판 보호 필름이 요구되어 왔다.
액정패널 필름 등의 디스플레이용 필름은, 광학적 등방성이 요구되지만, 통상적으로, 플라스틱 필름은 대부분 유리에 비해 광학적 등방성이 떨어진다.
셀룰로오스아세테이트 필름은, 투명성, 평활성, 광학적 등방성이 비교적 양호한 특성을 나타내지만, 셀룰로오스아세테이트 필름의 광학적 등방성을 실현시키기 위해서 면 방향 및 두께 방향의 배향성을 억제해야 하며, 이는 위상차 저하제의 이용을 통해 가능하다.
그러나, 광학적 등방성 셀룰로오스아세테이트 필름에 사용되는 위상차 저하제는, 분자량이 낮은 화합물이 대부분인데, 이러한 저분자량 계열의 첨가제의 경우 저하 효과는 있으나, 셀룰로오스아세테이트와의 상용성에서 다소 좋지 않고 제막 시 휘발성이 높기 때문에 함량이 높아짐에 따라 필름의 브리드 아웃(bleed-out) 문제를 야기하여 위상차 발현성 억제가 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명은, 종래 기술의 문제점을 해결하고, 특정 위상차 저해제를 이용하여, IPS용 위상차 보상 필름으로 사용할 수 있는 광학적 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제공하고자 한다.
본 발명은, 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
하기 화학식 1로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제를 함유하고,
하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제공한다.
[화학식 1]
M-(G)n-M
여기서, M은 탄소수 4 내지 14의 아이소프로필카르보닐옥시 또는 그의 에스테르 화합물, 또는 히드록시기, G는 원자수 20 내지 40 및 탄소수 8 내지 16의 2가의 포화 연결기로서 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜타닐렌기 또는 에틸렌글리콜과 디카르복실산이고, n은 1이상의 정수이다.
[수학식 1]
(1) Re(λ) = (nx - ny) × d
(2) Rth(λ) = ((nx + ny)/2 - nz) × d
(3) 0≤Re(550)≤20, -30≤Rth(550)≤30
(4) │Re(450)-Re(550)│≤10, │Rth(450)-Rth(550)│≤15
여기서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션치, Rth(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 두께 방향 리타데이션치이다. nx는 필름의 면 내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면 내 y축 방향의 굴절률이고, nz는 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d는 필름의 두께이다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 가소제는, 하기 화학식 2로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제인 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제공한다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2015003800-appb-I000001
여기서, M은
Figure PCTKR2015003800-appb-I000002
, 또는
Figure PCTKR2015003800-appb-I000003
이고, n은 1 이상의 정수이다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 가소제는, 하기 화학식 3으로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제인 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제공한다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2015003800-appb-I000004
여기서, n은 1이상의 정수이다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 가소제는, 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부에 대하여, 5 내지 15 중량부 포함된 것임을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 가소제는 화학식 1의 가소제 이외의, 다가 알코올 에스테르계 가소제, 다가 카르복실산에스테르계 가소제, 글리콜레이트계 가소제, 프탈산에스테르계 가소제, 지방산 에스테르계 가소제 및 다가 알코올에스테르계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 및 아크릴 가소제에서 선택되어지는 1종 이상의 다른 가소제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 필름의 용도는 IPS 용 위상차 보상 필름인 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제공한다.
또한, 본 발명의 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 필름은, 위상차를 0≤Re(550)≤20, -30≤|Rth(550)|≤30 이내 범위로 제어하는데 매우 효과적인 바, IPS 위상차용 필름으로서 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일측면은,
하기 화학식 1로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제를 함유하고, 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름이다.
[화학식 1]
M-(G)n-M
여기서, M은 탄소수 4 내지 14의 아이소프로필카르보닐옥시 또는 그의 에스테르 화합물, 또는 히드록시기, G는 원자수 20 내지 40 및 탄소수 8 내지 16의 2가의 포화 연결기로서 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜타닐렌기 또는 에틸렌글리콜과 디카르복실산이고, n은 1이상의 정수이다.
[수학식 1]
(1) Re(λ) = (nx - ny) × d
(2) Rth(λ) = ((nx + ny)/2 - nz) × d
(3) 0≤Re(550)≤20, -30≤Rth(550)≤30
(4) │Re(450)-Re(550)│≤10, │Rth(450)-Rth(550)│≤15
여기서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션치, Rth(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 두께 방향 리타데이션치이다. nx는 필름의 면 내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면 내 y축 방향의 굴절률이고, nz는 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d는 필름의 두께이다.
상기 화학식 1의 화합물은, 하기 화학식 2, 또는 화학식 3으로 표시되는 에스테르계 광학 필름용 가소제일 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2015003800-appb-I000005
[화학식 3]
Figure PCTKR2015003800-appb-I000006
상기 가소제는, 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부에 대하여, 5 내지 15 중량부 포함된 것이 바람직하다. 5 미만이면, 위상차 발현성 억제에 충분하지 않을 수 있고, 15 초과하면, 가소제가 브리드 아웃(bleed-out)될 수 있어, 바람직하지 않을 수 있다.
본 발명의 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름은, 상기한 본 발명의 가소제 이외의 종래의 다른 가소제를, 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서, 더 포함할 수도 있다. 이에 대한 예시로, 다가 알코올 에스테르계 가소제, 다가 카르복실산에스테르계 가소제, 글리콜레이트계 가소제, 프탈산에스테르계 가소제, 지방산 에스테르계 가소제 및 다가 알코올에스테르계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 아크릴 가소제 등을 들 수 있다.
상기 다가 알코올 에스테르는, 다가 알코올과 모노카르복실산이 중합된 화합물일 수 있다.
상기 다가 알코올은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 다가 알코올의 예로서는 예를 들면, 아도니톨, 아라비톨, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 갈락티톨, 만니톨, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 피나콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄 및 크실리톨 등을 예로 들 수 있다. 특히, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판 및 크실리톨이 바람직하다.
상기 모노카르복실산은, 특별히 한정되지 않고, 공지된 지방족 모노카르복실산, 지환족 모노카르복실산 및 방향족 모노카르복실산 등을 모두 사용할 수 있지만, 바람직한 모노카르복실산의 예로서는 예를 들면, 하기와 같다.
바람직한 지방족모노카르복실산으로서는 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 페랄곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산카르복실산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세린산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리스산 및 락셀산 등의 포화 지방산, 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀레산, 리놀렌산 및 아라퀴돈산 등의 불포화 지방산 등을 예로 들 수 있다.
바람직한 지환족 모노카르복실산의 예로서는 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산 또는 이들의 유도체를 예로 들 수 있다.
바람직한 방향족 모노카르복실산의 예로서는 벤조산 및 톨루일산 등의 벤조산의 벤젠환에 알킬기를 도입한 것, 비페닐카르복실산, 나프탈렌카르복실산 및 테트라인카르복실산 등의 벤젠환을 2개 이상 갖는 방향족 모노카르복실산 또는 이들의 유도체를 예로 들 수 있다. 특히 벤조산이 바람직하다.
다가 알코올 에스테르의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 300 내지 1500인 것이 바람직하며, 350 내지 750인 것이 더욱 바람직하다. 분자량이 큰 것이 휘발되기 어려워지기 때문에 바람직하며, 투습성 및 셀룰로오스에스테르와의 상용성의 면에서는 작은 것이 바람직하다.
다가 알코올에스테르에 이용되는 카르복실산은 1종류일 수도 있으며, 2종 이상의 혼합일 수도 있다. 또한 다가 알코올 중의 히드록시(OH)기는 전부 에스테르화할 수도 있으며, 일부를 히드록시(OH)기 그대로 남길 수도 있다.
글리콜레이트계 가소제는 특별히 한정되지 않지만, 알킬프탈릴알킬글리콜레이트류를 바람직하게 이용할 수 있다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트류로는, 예를 들면 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 에틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴메틸글리콜레이트, 부틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 에틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴메틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴에틸글리콜레이트 등을 들 수 있다.
프탈산에스테르계 가소제로는 디에틸프탈레이트, 디메톡시에틸프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 디-2-에틸헥실프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디시클로헥실프탈레이트, 디시클로헥실테레프탈레이트 등을 들 수 있다.
시트르산에스테르계 가소제로는 시트르산아세틸트리메틸, 시트르산아세틸트리에틸, 시트르산아세틸트리부틸 등을 들 수 있다.
지방산 에스테르계 가소제로서 올레산부틸, 리시놀산메틸아세틸, 세박산디부틸 등을 들 수 있다.
인산에스테르계 가소제로는 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 디페닐비페닐포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 트리부틸포스페이트 등을 들 수 있다.
본 발명의 필름은, 위상차 0≤Re(550)≤20, -30≤Rth(550)≤30 이내의 범위인 바, IPS용 위상차 보상 필름으로서, 적합하다.
본 발명의 다른 측면은,
본 발명의 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 포함하는 표시장치이다.
상기 본 발명의 표시장치는, 본 발명의 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 표시 장치에 조립함으로써 제조될 수 있고, 그 외의 표시 장치 구성이나 제조방법은 종래에 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 널리 알려진 기술을 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명의 표시장치는, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)이고, 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형(PVA형 및 MVA 형) 및 IPS형을 모두 포함하고, IPS형이 바람직하다.
특히, 본 발명의 편광판을 시판용 IPS(In Plane Switching) 모드형 액정 표시 장치에 조립함으로써 시인성이 우수하고, 시야각이 확대된 본 발명의 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
IPS 모드로는, 프린지 전계 스위칭(FFS: Fringe-Field Switching) 모드도 본 발명에 포함되고, IPS 모드와 동일하게 본 발명의 편광판을 조립할 수 있으며 동일한 효과를 갖는 본 발명의 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
이하 본 발명에 대하여, 실시예를 들어 보다 더 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐, 이에 의해 권리범위를 제한하려는 의도가 아님을 분명히 한다.
실시예
실시예 1
[도프 용액의 제조]
셀룰로오스 에스테르(아세틸기 치환도 2.86), 및 상기 셀룰로오스 아세테이트 중량 대비 약 12 중량%의 하기 화학식 2로 표시되는 가소제 화합물을, 메틸렌클로라이드 : 메탄올 = 9 : 1 용매에 넣고 혼합하였다. 혼합은 믹싱 탱크를 이용하였으며, 고형분은 교반하여 완전히 용해시켰다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2015003800-appb-I000007
여기서, M은
Figure PCTKR2015003800-appb-I000008
, 또는
Figure PCTKR2015003800-appb-I000009
이고, n은 1 이상의 정수이다.
[필름의 제조]
용해된 도프 용액을 이용하여 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제조하였다. 건조온도 150℃ (40분)에서 건조하였다. 필름의 두께는 40㎛였다.
실시예2
가소제 화합물로 하기 화학식 3의 것을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 필름을 제조하였다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2015003800-appb-I000010
여기서, n은 1이상의 정수이다.
비교예
가소제 화합물로 하기 화학식 A의 것을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 필름을 제조하였다.
[화학식 A]
Figure PCTKR2015003800-appb-I000011
여기서, n은 1이상의 정수이다.
실험예
리타데이션 및 헤이즈 측정
상기 실시예 1 내지 3, 및 비교예에서 제작된 필름의 리다데이션 및 헤이즈를 측정하였다. 리타데이션은 Axoscan장비를 이용하였고, 헤이즈는 헤이즈메터기를 이용하였다.
결과는 하기 표 1과 같았다.
표 1
Figure PCTKR2015003800-appb-T000001
상기 표1에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 언급된 첨가제 사용시, 위상차를 0≤Re(550)≤20, -30≤Rth(550)≤30 이내 범위로 제어 하는 것에 매우 효과적임을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제를 함유하고,
    하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름.
    [화학식 1]
    M-(G)n-M
    여기서, M은 탄소수 4 내지 14의 아이소프로필카르보닐옥시 또는 그의 에스테르 화합물, 또는 히드록시기, G는 원자수 20 내지 40 및 탄소수 8 내지 16의 2가의 포화 연결기로서 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜타닐렌기 또는 에틸렌글리콜과 디카르복실산이고, n은 1이상의 정수이다.
    [수학식 1]
    (1) Re(λ) = (nx - ny) × d
    (2) Rth(λ) = ((nx + ny)/2 - nz) × d
    (3) 0≤Re(550)≤20, -30≤Rth(550)≤30
    (4) │Re(450)-Re(550)│≤10, │Rth(450)-Rth(550)│≤15
    여기서, Re(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 면 방향 리타데이션치, Rth(λ)는 기준 파장 λ㎚에서 두께 방향 리타데이션치이다. nx는 필름의 면 내 x축 방향의 굴절률이고, ny는 필름의 면 내 y축 방향의 굴절률이고, nz는 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d는 필름의 두께이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가소제는, 하기 화학식 2로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제인 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름.
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2015003800-appb-I000012
    여기서, M은
    Figure PCTKR2015003800-appb-I000013
    , 또는
    Figure PCTKR2015003800-appb-I000014
    이고, n은 1 이상의 정수이다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 가소제는, 하기 화학식 3으로 표시되는 히드록시기 말단 에스테르계 광학 필름용 가소제인 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름.
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2015003800-appb-I000015
    여기서, n은 1이상의 정수이다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 가소제는, 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부에 대하여, 5 내지 15 중량부 포함된 것임을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 가소제는 화학식 1의 가소제 이외의, 다가 알코올 에스테르계 가소제, 다가 카르복실산에스테르계 가소제, 글리콜레이트계 가소제, 프탈산에스테르계 가소제, 지방산 에스테르계 가소제 및 다가 알코올에스테르계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 및 아크릴 가소제에서 선택되어지는 1종 이상의 다른 가소제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름.
  6. 청구항 1에 있어서, 필름의 용도는 IPS 용 위상차 보상 필름인 것을 특징으로 하는 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름.
  7. 청구항 1의 등방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 포함하는 표시장치.
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