KR101158461B1 - 광학용 투명 필름 및 이것을 사용한 광학 보상 필름,편광판, 액정 표시 장치 - Google Patents

광학용 투명 필름 및 이것을 사용한 광학 보상 필름,편광판, 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

(과제) 광학이방성이 거의 없고, 기계방향과 기계방향에 수직인 방향에서 물리 특성의 차가 별로 없고, 온습도의 변화에 의한 광학이방성 변화나 종횡의 치수변화 등이 작은 투명 필름을 제공함으로써, 온도나 습도라는 환경의 변화가 일어나더라도 광누설이나 색미 변화 등을 일으키지 않는, 우수한 액정 표시 장치를 제공하는 것.
(해결수단) 기계방향의 인장탄성률이 2.4×109～4.9×109N/㎡ 이고, 기계방향에 수직인 방향의 인장탄성률이 2.3×109～4.7×109N/㎡ 이며, 기계방향의 인장탄성률/기계방향에 수직인 방향의 인장탄성률의 비가 0.80～1.36 이고, 필름 면내의 리타데이션치 Re 가 20 이하, 및 필름 막두께 방향의 리타데이션치 Rth 의 절대치가 25 이하인 투명 필름으로 한다. 또한, 상기 투명 필름을 사용한 광학 보상 필름, 편광판, 액정 표시 장치로 한다.
광학용 투명 필름, 광학 보상 필름, 편광판, 액정 표시 장치

Description

광학용 투명 필름 및 이것을 사용한 광학 보상 필름, 편광판, 액정 표시 장치{TRANSPARENT FILM FOR OPTICAL APPLICATIONS, AND OPTICAL COMPENSATING FILM, POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1 은 본 발명의 투명 필름 (19) 을 배치한 IPS 모드의 액정 표시 장치.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11a : 상측 편광막
11b : 하측 편광막
12a : 상측 편광막의 투과축
12b : 하측 편광막의 투과축
13 : 제2 광학 보상 필름
15 : 제1 광학 보상 필름
15a : 제1 광학 보상 필름의 지상축
16 : 기판
17 : 액정성 분자
18 : 기판
16, 17, 18 : 액정셀
19 : 본 발명의 투명 필름
본 발명은 광학용 투명 필름 및 이것을 사용한 광학 보상 필름, 편광판, 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 (LCD) 는 액정셀 및 편광판으로 이루어진다. 상기 편광판은 보호 필름 및 편광막을 갖고, 예를 들어 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광막을 요오드로 염색하고 연신하여 그 양면을 보호 필름으로 적층하여 얻어진다. 투과형 액정 표시 장치에서는, 이 편광판을 액정셀의 양측에 장착하고, 1장 이상의 광학 보상 필름을 배치하는 경우도 있다. 반사형 액정 표시 장치에서는, 반사판, 액정셀, 1장 이상의 광학 보상 필름, 편광판의 순서로 배치한다. 액정셀은, 액정성 분자, 그것을 봉입하기 위한 2장의 기판 및 액정성 분자에 전압을 가하기 위한 전극층으로 이루어진다. 액정셀은 액정성 분자의 배향 상태의 차이로, ON, OFF 표시를 하고, 투과 및 반사형 어느 것에나 적용할 수 있는, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), OCB (0ptically Compensatory Bend), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Contro1led Birefringence) 와 같은 표시 모드가 제안되어 있다.
이러한 LCD 중에서도, 높은 표시품위가 필요한 용도에 관해서는, 정의 유전율 이방성을 갖는 네마틱 액정 분자를 사용하고, 박막 트랜지스터에 의해 구동하는 90도 트위스트 네마틱형 액정 표시 장치 (이하, TN 모드라고 한다) 가 주로 사용되 고 있다. 그러나, TN 모드는 정면에서 본 경우에는 우수한 표시특성을 갖지만, 경사 방향에서 본 경우에 콘트라스트가 저하되거나, 계조 표시에서 밝기가 역전되는 계조 반전 등이 일어나는 것에 의해 표시 특성이 나빠진다는 시야각 특성을 갖고 있어, 이 개량이 강하게 요망되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 횡전계를 액정에 대하여 인가하는, 이른바 인플레인 스위칭 (IPS) 모드에 의한 액정 표시 장치나, 유전율 이방성이 부인 액정을 수직 배향하여 패널 내에 형성한 돌기나 슬릿 전극에 의해 배향 분할한 수직 배향 (VA) 모드가 제안되어 실용화되어 있다. 최근, 이들의 패널은 모니터 용도에 그치지 않고, TV 용도로서 개발이 진행되고 있어, 그에 따라 화면의 휘도가 크게 향상되고 있다. 이 때문에, 이들의 동작 모드에서 종래 문제가 되지 않았던, 흑색 표시시의 대각위 경사 입사 방향에서의 약간의 광누설이 표시 품질의 저하 원인으로서 나타나게 되었다.
이 색조나 흑색 표시의 시야각을 개선하는 수단의 하나로서, 액정층과 편광판 사이에 복굴절 특성을 갖는 광학 보상 재료를 배치하는 것이 IPS 모드에 있어서도 검토되고 있다. 예를 들어, 경사시의 액정층의 리타데이션의 증감을 보상하는 작용을 갖는 광축을 서로 직교한 복굴절 매체를 기판과 편광판 사이에 배치함으로써, 백색 표시 또는 중간조 표시를 경사 방향에서 직시한 경우의 착색을 개선할 수 있는 것이 개시되어 있다 (특허문헌 1 참조). 또한, 부의 고유복굴절을 갖는 스티렌계 폴리머나 디스코틱 액정성 화합물로 이루어지는 광학 보상 필름을 사용한 방법 (특허문헌 2, 3, 4 참조) 이 제안되어 있다. 그러나, 제안된 방식의 대부분은, 액정셀 중의 액정의 복굴절의 이방성을 부정하여 시야각을 개선하는 방식이기 때문에, 직교편광판을 경사지게 본 경우의 편광축 교차 각도의 직교로부터의 어긋남에 근거하는 광누설을 충분히 해결할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 이 광누설을 보상할 수 있다고 알려진 방식에서도, 액정셀을 문제없이 완전히 광학적으로 보상하기는 매우 어렵다. 왜냐하면, 어느 파장에 있어서 완전히 광누설을 보상할 수 있었다고 해도, 다른 파장으로 보상할 수 있다고는 단정할 수 없기 때문이다. 예를 들어, 시감도가 가장 큰 녹색의 파장으로 광누설을 보상했다고 해도, 보다 작은 파장의 청색이나 보다 큰 파장의 적색에 있어서의 광누설은 생긴다는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 비특허문헌 1 에서는 2장의 2축성 필름을 적층하는 것을 제안하고 있다. 그러나, 이 방법에는 2장의 2축성 필름을 사용하기 때문에, 2축 필름의 축어긋남이 발생하기 쉽고, 화면 불균일이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다. 또한 흑색 표시시의 광누설은, 액정셀과 편광자 사이에 있는 편광판 보호막으로서 종래 사용되어 온 트리아세틸셀룰로오스 필름에 면내의 리타데이션 Re 가 대략 5㎚ 정도, 막두께 방향의 리타데이션 Rth 가 대략 50㎚ 인 것도 원인으로 되었다. 그 때문에, 면내의 리타데이션 Re, 막두께 방향의 리타데이션 Rth 가 모두 작은 투명 필름을 개발하여, 편광판의 보호 필름으로서 사용하는 것이 요망되고 있다.
또한 최근, 액정 표시 장치에 있어서는 내부의 백라이트에 의해 온도가 상승되거나, 고온고습도의 환경 하에서 사용되는 경우가 있고, 상기 편광판 보호막인 트리아세틸셀룰로오스 필름이 온도, 습도에 의해 그 Re, Rth 가 변화하여, 광학 보 상능이 변하고, 흑색 표시시에 광이 누설되거나, 또는 화상에 불균일이 생긴다는 문제가 있었다. 특히 이러한 경우, 표시장치의 종횡의 길이가 다른 것, 부재가 원래 종횡에서 다른 물성을 가지는 경우가 있는 것에 의해 표시장치의 테두리의 주위로부터 원래의 흑색 표시시에 광이 누설되는 현상이나 색미가 변화하는 고장이 문제가 되었다. 그 때문에, 이러한 환경에 의한 광학 보상 기능의 변화가 적은 액정 표시 장치가 얻어지는 필름의 개발이 요망되고 있다.
고온, 고습도 등의 환경에 의한 광학 보상능의 변화의 원인의 하나로서, 투명 보호 필름의 물리 특성이, 그 제막시에 기계 반송 방향과 그것과 수직인 방향에서 차가 있어, 액정 표시 장치에 장착하여 환경변화가 일어났을 때에 세로방향과 가로방향에서 필름이 어떠한 힘을 받으면 세로방향과 가로방향에서 정도가 다른 것으로 생각된다. 그 때문에, 투명 필름의 물리 특성으로서는, 기계 방향과 그것과 수직인 방향에서 차가 없는 것이 바람직하다.
그리고 최근, 액정 표시 장치는 PC 의 모니터 용도뿐만 아니라 TV 용도로서의 개발이 진행되고 있고, 이에 따라 대화면화가 진행되고 있다. 대화면화와 동시에 액정 표시 장치 전체의 박형화도 진행되고 있고, 액정 표시 장치를 구성하는 얇은 유리 또는 수지제의 기판의 휨이 발생하기 쉬워져, 시인측에서 보아 패널 중앙부가 오목하고, 가장자리 부분이 시인측으로 휘는, 「워프」가 문제가 되고 있다. 워프가 발생하면, 패널의 가장자리 부분 또는 네 모서리가 케이스체에 접촉되는 경우가 있고, 이 때문에 화면 표시 성능에 악영향을 준다.
워프 현상은, 본래 휨을 일으키지 않는 유리 또는 수지제의 액정셀 기판에 대하여, 상측 (시인측) 과 하측 (이측) 에 적층된 각종 부재가, 가열이나 흡/방습 등에 의한 팽창?수축을 일으켜, 상측과 하측에 차가 발생하기 때문에, 액정 표시 장치의 겉과 안의 힘의 밸런스가 무너져, 화면 전체가 휘는 것이 원인이다. 또한, 통상의 액정 표시 장치에서는 시인측의 표면이 개방되어 있는 것에 대하여, 이면은 케이스체에 내장되어 준밀폐 상태로 되어 있다. 이 때문에, 기판을 협지하고 있는 상측의 적층체와 하측의 적층체에서 가열이나 흡/방습에 차가 생기고, 이를 위한 팽창?수축에도 차가 생기고 있다.
액정 표시 장치는, 유리 기판에 액정을 봉입한 액정셀의 양측에 편광을 만드는 편광판을 배치하고, 필요에 따라 위상차판, 반사 방지 필름, 휘도 향상막 등의 각종 광학소자를 적층하여, 외주부를 「베젤」이라고 하는 스테인리스 등의 금속판으로 이루어지는 고정틀로 고정시켜 액정 모듈로 하고, 이 액정 모듈을 다른 구성 부재와 함께 케이스체 내에 조립하고, 수납하여 제조된다.
액정 표시 장치의 전원 점등시에는 백라이트에서 온도가 상승되는 등의 이유에 의해, 시인측과 백라이트측에서 온도나 습도의 차가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 액정셀을 경계로, 편광판을 포함한 시인측의 적층체와 백라이트측의 적층체가 노출되는 온도나 습도의 조건은 다르고, 각각의 적층체는 이 영향을 받는 것으로 생각된다. 워프가 발생하면 패널의 가장자리 부분 또는 네 모서리가 케이스체에 접촉할 뿐만 아니라, 배면에 설치되어 있는 백라이트로의 밀착에 영향을 줌으로써 표시성능상 문제가 된다. 나아가서는 흑색 표시 화면으로 했을 때 화면의 네 모서리가 불균일한 형상으로 광누설되는 「코너 불균일」현상이 발생하는 경 우가 있어 표시 성능상 매우 큰 문제가 된다.
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평9-80424호
[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 평10-54982호
[특허문헌 3] 일본 공개특허공보 평11-202323호
[특허문헌 4] 일본 공개특허공보 평9-292522호
[비특허문헌 1] Jpn. J. Appl. Phys. 41. (2002) 4553.
본 발명의 제 1 과제는, 편광판의 보호 필름의 면내의 리타데이션 Re, 및 막두께 방향의 리타데이션 Rth 를 저하시켜, 대략 제로로 하고, 온도, 습도 등의 환경변화에 의한 Re, Rth 의 변화가 적고, 필름의 기계 방향과 그것에 수직인 방향 (면내의 세로방향과 가로방향) 에서 물리 특성이 거의 같은 투명 필름을 제공하는 것이다. 본 발명의 제 2 과제는, 상기 투명 필름을 사용한 광학 보상 필름과 편광판을 제공하여, 온도나 습도라는 환경의 변화가 일어나더라도 필름의 종횡의 물리 특성이 거의 같기 때문에 광누설이나 색미 변화를 일으키지 않는, 우수한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 제 3 과제는, 상기 서술한 액정 표시 장치의 패널이 액정셀의 휨에 의해 발생되는 워프를 방지하고, 워프에 의해 발생되는 발생되는 표시성능의 저하가 일어나지 않는, 우수한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 발명자는, 예의검토한 결과, 투명 필름의 물리 특성, 특히 인장탄 성률, 저장탄성률, 광탄성계수, 및 치수안정성이 기계 방향과 기계 방향에 수직인 방향에서 거의 동일해지도록, 기계 반송 방향으로 극단적으로 연신되지 않도록 하여 필름을 제작하였다. 물리 특성이 기계 방향과 기계 방향에 수직인 방향에서 거의 동일한 투명 필름은, 폴리머의 배향 정도가 어느 방향이나 거의 같다. 즉 필름 면내의 리타데이션 (Re) 이 작아진다. 또한, 필름의 막두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은 이들 기계물성과는 관계없이, 제막의 상황에 따라 폴리머가 면내 및 막두께 방향으로 배향함으로써 발현된다. 그래서 본 발명의 발명자는, 예의 검토한 결과, 투명 필름이 면내 및 막두께 방향으로 배향하는 것을 억제하는 화합물을 사용하여 필름의 광학적 이방성을 충분히 저하시켜, 특히 막두께 방향의 리타데이션 Rth 를 저감하는 것에 성공하였다. 또한, Rth 를 저하시키는 화합물은, 면내의 리타데이션치 (Re) 도 저하시키는 것을 가능하게 하였다.
또한 본 발명의 발명자는, 워프 현상은 일반적으로 화면 장변 방향에서 보다 크게 발생하기 쉬운 점에서, 화면 장변 방향에 대해 액정 표시 장치를 구성하는 적층체의 물성을 제어하는 것을 생각하였다. 또, 통상 화면 표측이 개방되고 화면 이측이 닫힌 케이스체 내에 내장되는 것을 생각해, 기판의 상측 (시인측) 과 기판의 하측에 차분을 형성하는 것을 생각하였다. 이상을 예의 검토한 결과, 화면 장변 방향에 있어서, 액정 표시 장치의 기판을 끼운 상측 (시인측) 의 적층체 및 하측 (이측) 의 적층체에 대하여, 각 층의 탄성률과 그 단면적을 곱한 값의 총합이 상측보다 하측을 크게 함으로써, 워프 및 워프에 의한 표시성능의 악화를 방지할 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명의 과제는, 하기 (1)～(7) 의 투명 필름, 하기 (8)～(12) 의 광학 보상 필름, 하기 (13)～(14) 의 편광판 및 하기 (15)～(20) 의 액정 표시 장치에 의해 달성되었다.
(1) 기계 방향의 인장탄성률이 2.4×109～4.9×109N/㎡ 이고, 기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률이 2.3×109～4.7×109N/㎡ 이며, (기계 방향의 인장탄성률)/(기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률)의 비가 0.80～1.36 이고, 식 (i) (ii) 로 표시되는 필름 면내의 리타데이션치 Re(㎚) 및 필름 막두께 방향의 리타데이션치 Rth(㎚) 가 식 (iii) (iv) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 투명 필름.
(i) Re=(nx-ny)×d
(ii) Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
(iii) 0
Figure 112005029050634-pat00001
Re
Figure 112005029050634-pat00002
20
(iv) │Rth│
Figure 112005029050634-pat00003
25
(2) 기계 방향의 저장탄성률 및 기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률이 모두 1.5×109～7.8×109N/㎡ 이고, (기계 방향의 저장탄성률)/(기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률)의 비가 0.80～1.20 인 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 투명 필름.
(3) 기계 방향의 광탄성계수 및 기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수가 모두 5.0×10-11㎡/N 이하이고, (기계 방향의 광탄성계수)/(기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수)의 비가 0.80～1.20 인 것을 특징으로 하는 (1)～(2) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름.
(4) 60℃ 90% RH 24시간 후에서의 치수변화율 및 90℃ dry 24시간 후에서의 치수변화율이 모두 기계 방향과 기계 방향에 수직인 방향 모두 ± 0.5% 이하이고, 어느 경우나 (기계 방향의 치수변화율)/(기계 방향에 수직인 방향의 치수변화율) 의 비가 0.3～2.5 인 것을 특징으로 하는 (1)～(3) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름.
(5) 솔벤트캐스트법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 (1)～(4) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름.
(6) 셀룰로오스아실레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1)～(5) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름.
(7) 필름 막두께 방향의 리타데이션 Rth 를 저하시키는 화합물을, 하기 식 (v), (vi) 을 만족시키는 범위에서 1종 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 (1)～(6) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름.
(v) (Rth(A)-Rth(0))/A
Figure 112005029050634-pat00004
-1.0
(vi) 0.01
Figure 112005029050634-pat00005
A
Figure 112005029050634-pat00006
30
여기서,
Rth(A) : Rth 를 저하시키는 화합물을 A% 함유한 필름의 Rth(㎚)
Rth(0) : Rth 를 저하시키는 화합물을 함유하지 않은 필름의 Rth (㎚)
A : 필름 원료 폴리머의 질량을 100 으로 하였을 때의 화합물의 질량 (%)
이다.
(8) (1)～(7) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름에, 하기 식 (vii) 을 만족시키는 광학이방성층을 형성한 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
(vii) Re=0～200(㎚) 또한 │Rth│=0～300(㎚)
(9) 광학이방성층이 디스코틱 액정성 화합물을 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는 (8) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름.
(10) 광학이방성층이 막대형상 액정층을 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는 (8) 또는 (9) 에 기재된 광학 보상 필름.
(11) 광학이방성층이 복굴절을 가지는 폴리머 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 (8)～(10) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름.
(12) 광학이방성층을 형성하는 폴리머 필름이, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드폴리에스테르이미드, 및 폴리아릴에테르케톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리머 재료를 함유하는 것을 특징으로 하는 (11) 에 기재된 광학 보상 필름.
(13) (1)～(7) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름, 또는 (8)～(12) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름을 1장 이상 사용하여, 편광자의 보호 필름으로 한 편광판.
(14) 표면에 하드코트층, 방현층, 반사방지층의 1층 이상을 형성한 (13) 에 기재된 편광판.
(15) (1)～(7) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름, (8)～(12) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름, (13) 또는 (14) 에 기재된 편광판의 어느 하나를 사용한 액정 표시 장치.
(16) (1)～(7) 중 어느 하나에 기재된 투명 필름, (8)～(12) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름, (13) 또는 (14) 에 기재된 편광판의 어느 하나를 사용한 VA 또는 IPS 액정 표시 장치.
(17) 유리 또는 수지로 이루어지는 기판에서 액정을 봉입한 액정셀, 편광판을 포함하는 액정셀의 표측에 형성된 적층체, 및 편광판을 포함하는 액정셀의 이측에 형성된 적층체를 갖는 패널을 구비하고 있고, 표측을 시인측으로 하는 액정 표시 장치로서, 표측의 적층체 및 이측의 적층체의 적어도 일방에 (13) 또는 (14) 에 기재된 편광판을 함유하고, 하기 식 (viii) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(viii) ∑i(Efi×Sfi)/∑j(Erj×Srj)
Figure 112005029050634-pat00007
0.99
[상기 식에 있어서, Efi 는 표측의 적층체를 구성하는 i번째 층의 장변 방향의 탄성률을 나타내고, Sfi 는 표측의 적층체를 구성하는 i번째 층의 단변을 한 변으로 하는 단면적을 나타내고, Erj 는 기판 이측의 적층체를 구성하는 j번째 층의 장변 방향의 탄성률을 나타내고, Srj 는 기판 이측의 적층체를 구성하는 j번째 층의 단변을 한 변으로 하는 단면적을 나타낸다]
(18) 액정 표시 장치의 표측의 표면이 개방되어 있고, 액정 표시 장치의 이 면이 케이스체에서 닫혀 있는 것을 특징으로 하는 (17) 에 기재된 액정 표시 장치.
(19) 상기 패널이 직사각형 또는 정사각형이고, 장변이 10㎝～500㎝ 인 것을 특징으로 하는 (17) 또는 (18) 에 기재된 액정 표시 장치.
(20) 온도 60℃, 상대습도 90% 에서 48시간 경과한 후, 온도 25℃ 상대습도 60% 의 환경하로 옮겨 20분 후의 시점에서, 상기 패널의 휨량 w (㎜) 이 상기 패널의 장변 방향의 길이 L (㎜) 에 대하여 w/L
Figure 112005029050634-pat00008
0.01 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 (17)～(19) 중 어느 하나에 기재된 액정 표시 장치.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 투명 필름은, 액정 표시 장치의 기본적인 구성부재인 편광판의 투명 보호 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 이하에 본 발명의 투명 필름을 상세하게 설명한다.
[투명 필름의 제작 방법]
이하에 본 발명의 투명 필름의 제작 방법에 관해서 설명한다.
[솔벤트캐스트법에 의한 필름 제작 방법]
본 발명의 투명 필름은, 솔벤트캐스트법에 의해 필름을 제작하는 것이 바람직하다. 솔벤트캐스트법에서는, 필름 원료의 폴리머를 적당한 유기 용매에 용해한 용액 (도프) 으로 하여, 이 도프를 적당한 지지체 상, 바람직하게는 금속의 지지체 상에 유연하여, 그 후 용제를 건조시켜 필름을 지지체로부터 떼어내, 다시 필름으로부터 용제를 충분히 건조시켜 제조한다.
[떼어낼 때의 잔류용제량]
솔벤트캐스트법에 의해 필름을 제작할 때에는, 필름을 금속 지지체 상에서 용제를 건조시키고, 필름이 겔화된 시점에서 떼어낸다. 필름을 떼어내기 위해서는 필름 중의 잔류용제량이 60～150% 인 것이 바람직하다. 잔류용제량의 다음 식 (ix) 으로 표시된다. 또, 잔존 휘발분 질량은 필름을 120℃ 에서 2시간 가열 처리하였을 때에, 가열처리 전의 필름 질량으로부터 가열 처리 후의 필름 질량을 뺀 값이다.
(ix) 잔류용제량=잔존 휘발분 질량/가열 처리 후 필름 질량×100(%)
[필름 반송시에 가해지는 텐션]
금속 지지체로부터 박리된 후의 건조공정에서는, 용매의 증발에 의해 필름은 일반적으로 폭방향 (기계 방향에 수직인 방향) 으로 수축하려고 한다. 본 발명의 투명 필름의 제작에 있어서는, 기계 방향과 그것에 수직인 방향의 어느 방향으로도 필름이 강하게 연신되는 일이 없도록 제어를 필요로 한다. 구체적으로는, 기계 방향으로의 필름 반송시에 있어서는 필름 반송용 롤로부터 필름의 기계 방향에 가해지는 텐션의 강도를 10～50kgf/m 으로 하는 것이 바람직하다. 한편 기계 방향과 기계방향에 수직인 방향으로 가해지는 텐션의 강도도 동일한 강도로 하는 것이 바람직하다. 이 경우 수직방향에서 필름을 유지하고, 또한 텐션을 조정하기 위해 텐터 클립을 사용한 텐터 방식도 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 소62-46625호에 나타나 있는 건조 전체 공정 또는 일부의 공정을 폭방향으로 클립으로 웹의 폭 양단을 폭을 유지하면서 건조시키는 방법 (텐터 방식) 을 바람직하게 사용할 수 있다.
[투명 필름의 물리 특성]
이하에 본 발명의 투명 필름의 물리 특성에 관해서 설명한다.
[필름의 탄성률]
본 발명의 투명 필름의 기계 방향의 인장탄성률이 2.4×109～4.9×109N/㎡ 이고, 기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률이 2.3×109～4.7×109N/㎡ 이며, (기계 방향의 인장탄성률)/(기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률)의 비가 0.80～1.36 인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 기계 방향의 인장탄성률이 2.5×109～4.7×109N/㎡ 이고, 기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률이 2.4×109～4.6×109N/㎡ 이며, (기계 방향의 인장탄성률)/(기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률)의 비가 0.85～1.30 이다. 더욱 바람직하게는, 기계 방향의 인장탄성률이 2.6×109～4.5×109N/㎡ 이고, 기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률이 2.5×109～4.4×109N/㎡ 이며, (기계 방향의 인장탄성률)/(기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률)의 비가 0.88～1.25 이다. 구체적인 측정방법으로서는, 도요볼드윈 제조의 만능 인장시험기 STM T50BP 를 사용하여, 23℃?70% 분위기 중, 인장 속도 10%/분으로 0.5% 신장에 있어서의 응력을 측정하여 탄성률을 구하였다.
[필름의 저장탄성률]
본 발명의 투명 필름은, 기계 방향의 저장탄성률 및 기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률이 모두 1.5×109～7.8×109N/㎡ 이고, 기계 방향의 저장탄성률/기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률의 비가 0.80～1.20 인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 기계 방향과 수직방향 모두 저장탄성률이 1.8×109～7.4×109N/㎡ 이고, 기계 방향의 저장탄성률/기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률의 비가 0.82～1.18 이다.
더욱 바람직하게는, 기계 방향과 수직방향 모두 저장탄성률이 2.0×109～6.9×109N/㎡ 이고, 기계 방향의 저장탄성률/기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률의 비가 0.84～1.16 이다. 구체적인 측정방법은, 온도를 변화시키면서 동적 점탄성 측정으로부터 저장탄성률을 구하였다.
[필름의 광탄성계수]
본 발명의 투명 필름은, 기계 방향의 광탄성계수 및 기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수가 모두 5.0×10-11㎡/N 이하이고, 기계 방향의 광탄성계수/기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수의 비가 0.80～1.20 인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 기계 방향의 광탄성계수 및 기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수가 모두 4.0×10-11㎡/N 이하이고, 기계 방향의 광탄성계수/기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수의 비가 0.82～1.18 이다.
더욱 바람직하게는, 기계 방향의 광탄성계수 및 기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수가 모두 3.0×10-11㎡/N 이하이고, 기계 방향의 광탄성계수/기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수의 비가 0.84～1.16 이다.
구체적인 측정방법으로서는, 본 발명의 투명 필름 시료 12㎜×120㎜ 의 장축방향에 대하여 인장 응력을 가하여, 그 때의 리타데이션을 에립소미터 (M150, 닛폰분꼬(주)) 로 측정하여, 응력에 대한 리타데이션의 변화량으로부터 광탄성계수를 산출하였다.
[필름의 치수변화]
본 발명의 투명 필름의 60℃ 90%RH 24시간 후에서의 치수변화율 및 90℃dry 24시간 후에서의 치수변화율이 모두 기계 방향과 기계 방향에 수직인 방향 모두 ±0.5% 이하이고, 어느 경우나 (기계 방향의 치수변화율)/(기계 방향에 수직인 방향의 치수변화율) 의 비가 0.3～2.5 인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 60℃ 90%RH 24시간 후에서의 치수변화율 및 90℃dry 24시간 후에서의 치수변화율이 모두 기계 방향과 기계 방향에 수직인 방향 모두 ±0.4% 이하이고, 어느 경우나 (기계 방향의 치수변화율)/(기계 방향에 수직인 방향의 치수변화율) 의 비가 0.4～2.2 이다.
구체적인 측정방법으로서는, 본 발명의 투명 필름 시료 30㎜×120㎜ 를 2장 준비하여, 25℃, 60%RH 에서 24시간 조습하여, 자동 핀게이지 (신또과학(주)) 에 의해, 양단에 6㎜φ 의 구멍을 100㎜ 의 간격으로 뚫어, 펀치 간격의 원치수 (L0) 로 하였다. 1장의 시료를 60℃, 90%RH 에서 24시간 처리한 후의 펀치 간격의 치수 (L1) 를 측정, 다른 1장의 시료를 90℃, 5%RH 에서 24시간 처리한 후의 펀치 간격의 치수 (L2) 를 측정하였다. 모든 간격의 측정에 있어서 최소 눈금 1/1000㎜ 까지 측정하였다. 60℃, 90%RH 의 치수변화율={(L0-L1)/L0}×100, 90℃, 5%RH 의 치수변화율={(L0-L2)/L0}×100 로 하여 치수변화율을 구하였다.
[필름의 흡습팽창계수]
본 발명의 투명 필름의 흡습팽창계수는 30×10-5/%RH 이하로 하는 것이 바람직하다. 흡습팽창계수는, 15×10-5/%RH 이하로 하는 것이 바람직하고, 10×10-5/%RH 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 흡습팽창계수는 작은 것이 바람직하지만, 통상은 1.0×10-5/%RH 이상의 값이다. 또한 기계 방향과 수직방향에서 흡습팽창계수가 거의 동등해지는 것이 바람직하다. 흡습팽창계수는, 일정 온도 하에서 상대습도를 변화시켰을 때의 시료의 길이의 변화량을 나타낸다. 이 흡습팽창계수를 조절함으로써, 투명 필름을 광학 보상 필름 지지체로 사용하였을 때, 광학 보상 필름의 광학 보상기능을 유지한 채로, 프레임형상의 투과율 상승 즉 변형에 의한 광누설을 방지할 수 있다.
본 발명의 투명 필름의 두께는, 20～200㎛ 인 것이 바람직하고, 40～180㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.
[투명 필름의 평가방법]
본 발명의 투명 필름의 평가에 있어서, 이하의 방법으로 측정하여 실시하였다.
(면내의 리타데이션 Re)
본 발명의 투명 필름에 있어서는 Re=(nx-ny)×d 로 표시되는 필름 면내의 리타데이션치 Re 는 0
Figure 112005029050634-pat00009
Re
Figure 112005029050634-pat00010
20 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0
Figure 112005029050634-pat00011
Re
Figure 112005029050634-pat00012
15 이고, 0
Figure 112005029050634-pat00013
Re
Figure 112005029050634-pat00014
10 인 것이 더욱 바람직하다.
측정은 시료 70㎜×100㎜ 를, 25℃, 60%RH 에서 2시간 조습하여, 자동복굴절계 (KOBRA21DH, 오지계측(주)) 로 589㎚ 에서의 수직방향으로부터 측정하였다.
(막두께 방향의 리타데이션 Rth)
본 발명의 투명 필름에 있어서는 Rth=((nx+ny)/2-nz)×d 로 표시되는 필름 막두께 방향의 리타데이션치 Rth 는 │Rth│
Figure 112005029050634-pat00015
25 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 │Rth│
Figure 112005029050634-pat00016
23 이고, │Rth│
Figure 112005029050634-pat00017
20 인 것이 더욱 바람직하다.
측정은 시료 30㎜×40㎜ 를, 25℃, 60%RH 에서 2시간 조습하고, 에립소미터 (M150, 닛폰분꼬(주)) 로, 632.8㎚ 에서의 수직방향에서 측정한 값과 필름면을 기울이면서 (면내의 지상축을 경사축 (회전축) 으로 하여 필름 법선 방향에 대해 +40°, -40° 경사진 방향) 동일하게 측정한 리타데이션치의 합계 3개의 방향에서 측정한 리타데이션치와 평균 굴절률의 가정치 (셀룰로오스아실레이트:1.48) 및 입력된 막두께치를 근거로 엘립소미터가 산출하였다.
[투명 필름의 평가방법]
(편광판의 습도변화, 온도변화에 대한 패널 상에서의 광누설, 색미 변화)
본 발명의 투명 필름은 액정 표시 장치용의 편광자의 투명 보호 필름으로 바람직하게 사용할 수 있다. 이것을 액정 표시 장치에 실장하여, 장치 내부의 백라이트로 온도가 상승되거나, 고온고습도의 환경 하에서 사용되는 경우를 상정한 경우, 특히 흑색 표시시에 본래라면 화면 전체가 검게 표시되어야 할 때에, 표시 장치의 테두리의 주위로부터 광이 누설되는 얼룩 고장이나 색미가 변화되는 고장을, 지금까지 사용되어 온 편광판의 보호막보다도 저감하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기와 같은 고장을 제로로 하는 것이다.
[투명 필름의 재질]
본 발명의 투명 필름을 형성하는 재료로서는, 광학성능 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 폴리머가 바람직하고, 상기 서술한 Re, Rth 가, 상기 서술한 식 (iii), (iv) 을 만족하는 범위이면 어떠한 재료를 사용해도 된다. 예를 들어, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴?스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌?프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 비닐부티 랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머를 혼합한 폴리머도 예로 들 수 있다. 또한 본 발명의 투명 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 자외선경화형, 열경화형 수지의 경화층으로 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 투명 필름을 형성하는 재료로서는, 열가소성 노르보르넨계 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 열가소성 노르보르넨계 수지로는, 닛폰제온(주) 제조의 제오넥스, 제오노아, JSR(주) 제조의 아톤 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 투명 필름을 형성하는 재료로서는, 종래 편광판의 투명 보호 필름으로서 사용되어 온, 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는, 셀룰로오스계 폴리머 (이하, 셀룰로오스아실레이트라고 한다) 를 바람직하게 사용할 수 있다. 이하에 셀룰로오스아실레이트에 관해서 상세하게 설명한다.
[셀룰로오스아실레이트 원료면]
본 발명의 투명 필름에 사용되는 셀룰로오스아실레이트 원료의 셀룰로오스로는, 면화 린터나 목재 펄프 (활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 등이 있고, 어느 원료 셀룰로오스로부터 얻어지는 셀룰로오스아실레이트라도 사용할 수 있고, 경우에 따라 혼합하여 사용해도 된다. 이들 원료 셀룰로오스에 관한 상세한 기재는, 예를 들어 마루사와, 우다 저술, 「플라스틱 재료 강좌 (17) 섬유소계 수지」 (닛간공업신문사, 1970년 발행) 나 발명협회 공개 기보 공기번호 2001-1745호 (7페이지～8페이지) 에 기재된 셀룰로오스를 사용할 수 있고, 셀룰로오스아실레이트 필름에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.
[셀룰로오스아실레이트 치환도]
다음에 상기 서술한 셀룰로오스를 원료로 제조되는 셀룰로오스아실레이트에 관해서 기재한다. 셀룰로오스아실레이트는 셀룰로오스의 수산기가 아실화된 것으로, 그 치환기는 아실기의 탄소원자수가 2인 아세틸기로부터 탄소원자수가 22인 것 까지 어느것이나 사용할 수 있다. 셀룰로오스아실레이트에 있어서, 셀룰로오스의 수산기로의 치환도에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 셀룰로오스의 수산기로 치환하는 아세트산 및/또는 탄소원자수 3～22 의 지방산의 결합도를 측정하여, 계산에 의해 치환도를 얻을 수 있다. 측정방법으로는 ASTM 의 D-817-91 에 준하여 실시할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이 셀룰로오스아실레이트에 있어서, 셀룰로오스의 수산기로의 치환도에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 셀룰로오스의 수산기로의 아실 치환도가 2.50～3.00 인 것이 바람직하다. 나아가서는 치환도가 2.75～3.00 인 것이 바람직하고, 2.85～3.00 인 것이 보다 바람직하다.
셀룰로오스의 수산기로 치환하는 아세트산 및/또는 탄소원자수 3～22 의 지방산 중, 탄소수 2～22 의 아실기로는 지방족기이거나 알릴기이어도 되고, 특별히 한정되지 않으며, 단일이거나 2종류 이상의 혼합물이어도 된다. 이들은 예를 들어 셀룰로오스의 알킬카르보닐에스테르, 알케닐카르보닐에스테르 또는 방향족 카르보닐에스테르, 방향족 알킬카르보닐에스테르 등이고, 각각 추가로 치환된 기를 갖고 있어도 된다. 이들의 바람직한 아실기로는 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 헵타노일, 헥사노일, 옥타노일, 데카노일, 도데카노일, 트리데카노일, 테트라 데카노일, 헥사데카노일, 옥타데카노일, iso-부타노일, t-부타노일, 시클로헥산카르보닐, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐, 신나모일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 도데카노일, 옥타데카노일, t-부타노일, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐, 신나모일 등이 바람직하고, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일이 보다 바람직하다.
본 발명의 발명자가 예의 검토한 결과, 상기 서술한 셀룰로오스의 수산기로 치환하는 아실치환기가, 실질적으로 아세틸기, 프로피오닐기 및 부타노일기에서 선택되는 2 종류 이상인 경우에 있어서는, 그 전체 치환도가 2.50～3.00 인 경우에 셀룰로오스아실레이트 필름의 광학이방성을 저하시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 보다 바람직한 아실 치환도는 2.60～3.00 이고, 더욱 바람직하게는 2.65～3.00 이다.
[셀룰로오스아실레이트의 중합도]
본 발명에서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스아실레이트의 중합도는, 점도평균중합도로 180～700 이고, 셀룰로오스아세테이트에 있어서는 180～550 이 보다 바람직하고, 180～400 이 더욱 바람직하고, 180～350 이 특히 바람직하다. 중합도가 지나치게 높으면 셀룰로오스아실레이트의 도프 용액의 점도가 높아져, 유연에 의해 필름 제작이 곤란해진다. 중합도가 지나치게 낮으면 제작한 필름의 강도가 저하되어 버린다. 평균중합도는, 우다 등의 극한점도법 (우다 가즈오, 사이토 히데오, 섬유학회지, 제18권 제1호, 105～120페이지, 1962년) 에 의해 측정할 수 있다. 일본 공개특허공보 평9-95538호에 상세히 기재되어 있다.
특히, 아실 치환기가 실질적으로 아세틸기만으로 이루어지고, 평균중합도가 180～550 인 셀룰로오스아실레이트를 사용하여 본 발명의 투명 필름을 제작하면, 광학이방성을 보다 저하시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스아실레이트의 분자량분포는 겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의해 평가되고, 그 다분산성 지수 Mw/Mn (Mw 는 질량평균분자량, Mn 은 수평균분자량) 이 작으며, 분자량 분포가 좁은 것이 바람직하다. 구체적인 Mw/Mn 의 값으로는 2.0～4.0 인 것이 바람직하고, 2.0～3.5 인 것이 더욱 바람직하며, 2.3～3.3 인 것이 가장 바람직하다.
저분자 성분이 제거되면, 평균분자량 (중합도) 이 높아지지만, 점도는 통상의 셀룰로오스아실레이트보다도 낮아지기 때문에 유용하다. 저분자성분이 적은 셀룰로오스아실레이트는, 통상의 방법으로 합성한 셀룰로오스아실레이트로부터 저분자성분을 제거함으로써 얻을 수 있다. 저분자성분의 제거는, 셀룰로오스아실레이트를 적당한 유기 용매로 세정함으로써 실시할 수 있다. 또, 저분자성분이 적은 셀룰로오스아실레이트를 제조하는 경우, 아세틸화 반응에 있어서의 황산촉매량을, 셀룰로오스 100질량부에 대하여 0.5～25질량부로 조정하는 것이 바람직하다. 황산촉매의 양을 상기 범위로 하면, 분자량부 분포의 점에서도 바람직한 (분자량 분포가 균일한) 셀룰로오스아실레이트를 합성할 수 있다. 셀룰로오스아실레이트의 제조시에 사용될 때에는, 그 함수율이 2질량% 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하이고, 특히 0.7질량% 이하의 함수율을 갖는 셀룰로오스아실레이트이다. 일반적으로, 셀룰로오스아실레이트는 물을 함유하고 있고 2.5～ 5질량% 가 알려져 있다. 본 발명에서 이 셀룰로오스아실레이트의 함수율로 하기 위해서는 건조시키는 것이 필요하고, 그 방법은 목적으로 하는 함수율이 되면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 이들 셀룰로오스아실레이트는, 그 원료면이나 합성방법은 발명협회공개기보 공기번호 2001-1745호 (2001년 3월15일 발행, 발명협회) 에 7페이지～12페이지에 상세하게 기재되어 있다.
셀룰로오스아실레이트는 치환기, 치환도, 중합도, 분자량분포 등 상기 서술한 범위이면, 단일 또는 다른 2 종류 이상의 셀룰로오스아실레이트를 혼합하여 사용할 수 있다.
[투명 필름에 대한 첨가제]
본 발명의 투명 필름은 열가소성의 폴리머 수지를 열용융하여 제막해도 되고, 폴리머를 균일하게 용해한 용액으로부터 용액 제막 (솔벤트캐스트법) 에 의해 제막해도 된다. 열용융 제막의 경우는 여러 가지의 첨가제 (예를 들어, 광학적이방성을 저하시키는 화합물, 파장분산조정제, 자외선방지제, 가소제, 열화방지제, 미립자, 광학특성조정제 등) 을 열용융시에 첨가할 수 있다. 또한, 투명 필름을 용액으로부터 조정하는 경우는, 폴리머 용액 (이하, 도프라고 한다) 에, 각 조제공정에서 용도에 따른 여러 가지의 첨가제 (예를 들어, 광학적이방성을 저하시키는 화합물, 파장분산조정제, 자외선방지제, 가소제, 열화방지제, 미립자, 광학특성조정제 등) 을 첨가할 수 있고, 이들에 관해서 이하에 설명한다. 또 그 첨가하는 시기는 도프 제작공정시 어느 때나 첨가해도 되지만, 도프 조제공정의 마지막 조제공정에 첨가제를 첨가하여 조제하는 공정을 추가하여 행해도 된다.
[투명 필름의 광학적이방성을 저하시키는 화합물의 구조적 특징]
우선, 본 발명의 투명 필름의 광학적이방성을 저하시키는 화합물에 관해서 설명한다. 본 발명의 발명자 등은, 예의검토한 결과, 필름 중의 폴리머가 면내 및 막두께 방향으로 배향하는 것을 억제하는 화합물을 사용하여 광학적이방성을 충분히 저하시켜, Re 가 제로 또한 Rth 가 제로에 가까워지도록 하였다. 이를 위해서는 광학적이방성을 저하시키는 화합물은 폴리머에 충분히 상용되고, 화합물 자체가 막대형상의 구조나 평면성의 구조를 갖지 않는 것이 유리하다. 구체적으로는 방향족기와 같은 평면성의 관능기를 복수 갖고 있는 경우, 그들 관능기를 동일 평면이 아니라, 비평면으로 갖는 구조가 유리하다.
[투명 필름의 광학적이방성을 저하시키는 화합물의 첨가량]
본 발명의 셀룰로오스아실레이트필름의 광학적이방성, 특히 하기 식 (ii) 로 표시되는 필름 막두께 방향의 리타데이션 Rth 를 저하시키는 화합물을, 하기 식 (v), (vi) 을 만족시키는 범위에서 1종 이상 함유하는 것이 바람직하다.
(ii) Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
(v) (Rth(A)-Rth(0))/A
Figure 112005029050634-pat00018
-1.0
(vi) 0.01
Figure 112005029050634-pat00019
A
Figure 112005029050634-pat00020
30
상기 식 (v), (vi) 은
(v) (Rth(A)-Rth(0))/A
Figure 112005029050634-pat00021
-2.0
(vi) 0.05
Figure 112005029050634-pat00022
A
Figure 112005029050634-pat00023
25
인 것이 보다 바람직하고,
(v) (Rth(A)-Rth(0))/A
Figure 112005029050634-pat00024
-3.0
(vi) 0.1
Figure 112010034120690-pat00025
A
Figure 112010034120690-pat00026
20 인 것이 더욱 바람직하다. 여기서,
삭제
Rth(A) : Rth 를 저하시키는 화합물을 A% 함유한 필름의 Rth(㎚)
Rth(0) : Rth 를 저하시키는 화합물을 함유하지 않은 필름의 Rth (㎚)
A : 필름 원료 폴리머의 질량을 100 으로 하였을 때의 화합물의 질량 (%)
이다.
이하에 본 발명에서 바람직하게 사용되는, 투명 필름의 광학이방성 즉 Re 및 Rth 를 저하시키는 화합물의 구체예로서 하기 일반식 (1)～(4) 를 나타내는데, 본 발명은 이들 화합물에 한정되지 않는다. 이하 이들에 대해 상세히 설명한다.
다음으로 일반식 (1) 및 (2) 의 화합물에 관해서 설명한다.
일반식 (1)
Figure 112005029050634-pat00027
일반식 (2)
Figure 112005029050634-pat00028
상기 일반식 (1) 에 있어서, R1a 는 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, R2a 및 R3a 는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 또한, R1a, R2a 및 R3a 의 탄소원자수의 총합이 10 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 일반식 (2) 중, R4a 및 R5a 는 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 또한, R4a 및 R5a 의 탄소원자수의 총합은 10 이상이고, 각각, 알킬기 및 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로는 불소원자, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술폰기 및 술폰아미드기가 바람직하고, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술폰기 및 술폰아미드기가 특히 바람직하다. 또한, 알킬기는 직쇄이거나, 분기이거나, 환형이어도 되고, 탄소원자수 1～25 의 것이 바람직하고, 6～25 의 것이 보다 바람직하고, 6～20 의 것 (예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 아밀, 이소아밀, t-아밀, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 비시클로옥틸, 노닐, 아다만틸, 데실, t-옥틸, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 디데실) 이 특히 바람직하다. 아릴기로는 탄소원자수가 6～30 의 것이 바람직하고, 6～24 의 것 (예를 들어, 페닐, 비페닐, 테르페닐, 나프틸, 비나프틸, 트리페닐페닐) 이 특히 바람직하다. 일반식 (1) 또는 일반식 (2) 로 표시되는 화합물의 바람직한 예를 하기에 나타내는데, 본 발명은 이들의 구체예에 한정되는 것이 아니다.
Figure 112005029050634-pat00029
Figure 112005029050634-pat00030
Figure 112005029050634-pat00031
Figure 112005029050634-pat00032
Figure 112005029050634-pat00033
일반식 (3)
Figure 112005029050634-pat00034
식 중, R1d 는 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, R2d 및 R3d 는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 또한, 알킬기 및 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
일반식 (3) 으로서 바람직하게는 하기 일반식 (4) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (4)
Figure 112005029050634-pat00035
상기 일반식 (4) 에 있어서, R4d, R5d 및 R6d 는 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 여기서, 알킬기는 직쇄이거나, 분기이거나, 고리형이어도 되고, 탄소원자수가 1～20 의 것이 바람직하고, 1～15 의 것이 더욱 바람직하고, 1～12 의 것이 가장 바람직하다. 고리형의 알킬기로는, 시클로헥실기가 특히 바람직하다. 아릴기는 탄소원자수가 6～36 의 것이 바람직하게, 6～24 의 것이 보다 바람직하다.
상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로는 할로겐원자 (예를 들어, 염소, 브롬, 불소 및 요오드), 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 술포닐아미노기, 히드록시기, 시아노기, 아미노기 및 아실아미노기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 할로겐 원자, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기이고, 특히 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기이다.
이하에, 일반식 (3) 또는 일반식 (4) 로 표시되는 화합물의 바람직한 예를 하기에 나타내는데, 본 발명은 이들의 구체예에 한정되는 것이 아니다.
Figure 112005029050634-pat00036
Figure 112005029050634-pat00037
Figure 112005029050634-pat00038
Figure 112005029050634-pat00039
Figure 112005029050634-pat00040
Figure 112005029050634-pat00041
[파장분산조정제]
본 발명의 투명 필름에 있어서는, Re 및 Rth 가 작은 것이 특징이고, 추가 설명하면, 이들 Re 및 Rth 의 파장에 의한 의존성 즉 파장분산도 작은 것이 바람직하다. 이 파장분산을 저하시키는 수단으로서, 본 발명에 있어서는 투명 필름에 대하여 파장분산을 조정하는 화합물 (이하 파장분산조정제라고도 한다) 을 첨가하는 것이 유효하고, 이하 이들 화합물에 관해서 설명한다. 본 발명의 투명 필름의 Rth 의 파장분산을 양호하게 하기 위해서는, 하기 식 (x) 로 표시되는 Rth 의 파장분산 ΔRth=│Rth(400)-Rth(700)│을 저하시키는 화합물을, 하기 식 (xi), (xii) 을 만족시키는 범위에서 1종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.
(x) ΔRth=│Rth(400)-Rth(700)│
(xi) (ΔRth(B)-ΔRth(0))/B
Figure 112005029050634-pat00042
-2.0
(xii) 0.01
Figure 112005029050634-pat00043
B
Figure 112005029050634-pat00044
30
상기 식 (xi), (xii) 은
(xi) (ΔRth(B)-ΔRth(0))/B
Figure 112005029050634-pat00045
-3.0
(xii) 0.05
Figure 112005029050634-pat00046
B
Figure 112005029050634-pat00047
25
인 것이 보다 바람직하고,
(xi) (ΔRth(B)-ΔRth(0))/B
Figure 112005029050634-pat00048
-4.0
(xii) 0.1
Figure 112005029050634-pat00049
B
Figure 112005029050634-pat00050
20
인 것이 더욱 바람직하다.
상기 파장분산조정제는, 200～400㎚ 의 자외영역에 흡수를 갖고, 필름의 │ Re(400)-Re(700)│및 │Rth(400)-Rth(700)│를 저하시키는 화합물을 1종 이상, 투명 필름 고형분에 대하여 0.01～30질량% 함유함으로써 투명 필름의 Re, Rth 의 파장분산을 조정하였다. 첨가량으로는 0.1～30질량% 함유함으로써 투명 필름의 Re, Rth 의 파장분산을 조정하였다.
여기서
Rth400 : 400㎚ 에서의 Rth(㎚)
Rth700 : 700㎚ 에서의 Rth(㎚)
ΔRth(B) : ΔRth 를 저하시키는 화합물을 B% 함유한 필름의 ΔRth(㎚)
ΔRth(O) : ΔRth 를 저하시키는 화합물을 함유하지 않은 필름의 ΔRth(㎚)
B : 필름 원료 폴리머의 질량을 100 으로 했을 때의 화합물의 질량(%)
이다.
투명 필름의 Re, Rth 의 값은 일반적으로 단파장측보다도 장파장측이 큰 파장분산특성으로 된다. 따라서 상대적으로 작은 단파장측의 Re, Rth 를 크게 함으로써 파장분산을 평활하게 하는 것이 요구된다. 또한 200～400㎚ 의 자외영역에 흡수를 가지는 화합물은 단파장측보다도 장파장측의 흡광도가 큰 파장분산특성을 갖는다. 이 화합물 자체가 투명 필름 내부에서 등방적으로 존재하고 있으면, 화합물 자체의 복굴절성, 나아가서는 Re, Rth 의 파장분산은 흡광도의 파장분산과 동일하게 단파장측이 큰 것으로 상정된다.
따라서 상기 서술한 바와 같은, 200～400㎚ 의 자외영역에 흡수를 갖고, 화 합물 자체의 Re, Rth 의 파장분산이 단파장측이 클 것으로 상정되는 것을 사용함으로써, 투명 필름의 Re, Rth 의 파장분산을 조정할 수 있다. 이를 위해서는 파장분산을 조정하는 화합물은 폴리머 고형분에 충분히 균일하게 상용되는 것이 요구된다. 이러한 화합물의 자외영역의 흡수대 범위는 200～400㎚이 바람직하지만, 220～395㎚ 이 보다 바람직하고, 240～390㎚ 이 더욱 바람직하다.
또한, 최근 텔레비전이나 노트북 컴퓨터, 모바일형 휴대 단말 등의 액정 표시 장치에서는 보다 적은 전력으로 휘도를 높이는데에, 액정 표시 장치에 사용되는 광학부재의 투과율이 우수한 것이 요구되고 있다. 그 점에서는 200～400㎚ 의 자외영역에 흡수를 갖고, 필름의 │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)-Rth(700)│ 를 저하시키는 화합물을 투명 필름에 첨가하는 경우, 분광투과율이 우수한 것이 요구된다. 본 발명의 투명 필름에 있어서는, 파장 380㎚ 에서의 분광투과율이 45% 이상 95% 이하이고, 또한 파장 350㎚ 에서의 분광투과율이 10% 이하인 것이 바람직하다.
상기 서술한 바와 같은, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 파장분산조정제는 휘산성의 관점에서 분자량이 250～1000 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 260～800 이고, 더욱 바람직하게는 270～800 이고, 특히 바람직하게는 300～800 이다. 이들 분자량의 범위이면, 특정한 모노머 구조이어도 되고, 그 모노머 유닛이 복수 결합된 올리고머 구조, 폴리머 구조이어도 된다.
파장분산조정제는 투명 필름 제작의 도프 유연, 건조의 과정에서 휘산되지 않는 것이 바람직하다.
(화합물 첨가량)
상기 서술한 본 발명에서 바람직하게 사용되는 파장분산조정제의 첨가량은, 투명의 0.01 내지 30질량% 인 것이 바람직하고, 0.1 내지 20질량% 인 것이보다 바람직하고, 0.2 내지 10질량% 인 것이 특히 바람직하다.
(화합물 첨가 방법)
또한 이들 파장분산조정제는 단독으로 사용하거나, 2종 이상 화합물을 임의의 비로 혼합하여 사용해도 된다.
또한 이들 파장분산조정제를 첨가하는 시기는 도프 제작 공정 중 어느 때나 되고, 도프 조제 공정의 마지막에 행해도 된다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 파장분산조정제의 구체예로는, 예를 들어 벤조트리아졸계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노기를 포함하는 화합물, 옥시벤조페논계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 니켈착염계 화합물 등을 들 수 있지만, 본 발명은 이들 화합물에만 한정되는 것이 아니다.
벤조트리아졸계 화합물로는 일반식 (101) 로 나타내지는 것이 본 발명의 파장분산조정제로서 바람직하게 사용된다.
일반식 (101) Q1-Q2-OH
(식 중, Q1 은 함질소 방향족 헤테로환, Q2 는 방향족환을 나타낸다.)
Q1 은 함질소 방향 방향족 헤테로환을 나타내고, 바람직하게는 5 내지 7 원의 함질소 방향족 헤테로환이고, 보다 바람직하게는 5 내지 6 원의 함질소 방향족 헤테로환이고, 예를 들어 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 세레나졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤즈옥사졸, 벤조세레나졸, 티아디아졸, 옥사디아졸, 나프토티아졸, 나프토옥사졸, 아자벤즈이미다졸, 퓨린, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 트리아진, 트리아자인덴, 테트라자인덴 등을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는, 5 원의 함질소 방향족 헤테로환이고, 구체적으로는, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤즈옥사졸, 티아디아졸, 옥사디아졸이 바람직하고, 특히 바람직하게는 벤조트리아졸이다.
Q1 로 표시되는 함질소 방향족 헤테로환은 추가로 치환기를 가질 수도 있고, 치환기로는 후술의 치환기 T 를 적용할 수 있다. 또한, 치환기가 복수 있는 경우에는 각각이 축환하여 다시 환을 형성해도 된다.
Q2 로 표시되는 방향족환은 방향족 탄화수소환이거나 방향족 헤테로환이어도 된다. 또한, 이들은 단환이어도 되고, 다시 다른 환과 축합환을 형성해도 된다.
방향족 탄화수소환으로서 바람직하게는 탄소수 6～30 의 단환 또는 2환의 방향족 탄화수소환 (예를 들어 벤젠환, 나프탈렌환 등을 들 수 있다.) 이고, 보다 바람직하게는 탄소수 6～20 의 방향족 탄화수소환, 더욱 바람직하게는 탄소수 6～12 의 방향족 탄화수소환이다. 더욱 바람직하게는 벤젠환이다.
방향족 헤테로환으로 바람직하게는 질소원자 또는 황원자를 함유하는 방향족 헤테로환이다. 헤테로환의 구체예로서는, 예를 들어, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 퓨린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤즈티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 헤테로환으로서 바람직하게는 피리딘, 트리아진, 퀴놀린이다.
Q2 로 나타내어지는 방향족환로서 바람직하게는 방향족 탄화수소환이고, 보다 바람직하게는 나프탈렌환, 벤젠환이고, 특히 바람직하게는 벤젠환이다. Q2 는 추가로 치환기를 가져도 되고, 후술하는 치환기 T 가 바람직하다.
치환기 T 로는 예를 들어 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～12, 특히 바람직하게는 탄소수 1～8 이고, 예를 들어 메틸, 에틸, iso-프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다.), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～12, 특히 바람직하게는 탄소수 2～8 이고, 예를 들어 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등을 들 수 있다.), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～12, 특히 바람직하게는 탄소수 2～8 이고, 예를 들어 프로파길, 3-펜티닐 등을 들 수 있다.), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6～30, 보다 바람직하게는 탄소수 6～20, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등을 들 수 있다.), 치환 또는 미치환의 아미노기 (바람직하게는 탄소수 0～20, 보다 바람직하게는 탄소수 0～10, 특히 바람직하게는 탄소수 0～6 이고, 예를 들어 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～12, 특히 바람직하게는 탄소수 1～8 이고, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 부톡시 등을 들 수 있다.), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소수 6～20, 보다 바람직하게는 탄소수 6～16, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등을 들 수 있다.), 아실기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 7～20, 보다 바람직하게는 탄소수 7～16, 특히 바람직하게는 탄소수 7～10 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐 등을 들 수 있다.), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～10 이고, 예를 들어 아세톡시, 벤조일옥시 등을 들 수 있다.), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～10 이고, 예를 들어 아세틸아미노, 벤조일아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 7～20, 보다 바람직하게는 탄소수 7～16, 특히 바람직하게는 탄소수 7～12 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등을 들 수 있다.), 술파모일기 (바람직하게는 탄소수 0～20, 보다 바람직하게는 탄소수 0～16, 특히 바람직하게는 탄소수 0～12 이고, 예를 들어 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등을 들 수 있다.), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등을 들 수 있다.), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메틸티오, 에틸티오 등을 들 수 있다.), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소수 6～20, 보다 바람직하게는 탄소수 6～16, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐티오 등을 들 수 있다.), 술포닐기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메실, 토실 등을 들 수 있다.), 술피닐기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등을 들 수 있다.), 우레이도기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등을 들 수 있다.), 인산아미드기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 디에틸인산아미드, 페닐인산아미드 등을 들 수 있다.), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐원자 (예를 들어 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (바람직하게는 탄소수 1～30, 보다 바람직하게는 1～12 이고, 헤테로원자로는 예를 들어 질소원자, 산소원자, 황원자, 구체적으로는 예를 들어 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴 등을 들 수 있다.), 실릴기 (바람직하게는, 탄소수 3～40, 보다 바람직하게는 탄소수 3～30, 특히 바람직하게는 탄소수 3～24 이고, 예를 들어 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등을 들 수 있다) 등을 들 수 있다. 이들 치환기는 다시 치환되어도 된다. 또한, 치환기가 2개 이상 있는 경우는 동일하거나 달라도 된다. 또한, 가능한 경우에는 서로 연결하여 환을 형성해도 된다.
일반식 (101) 로서 바람직하게는 하기 일반식 (101-A) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (101-A)
Figure 112005029050634-pat00051
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8 은 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 나타낸다.)
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9 는 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 나타내고, 치환기로는 상기 서술한 치환기 T 를 적용할 수 있다. 또한 이들의 치환기는 또 다른 치환기에 의해 치환되어도 되고, 치환기끼리가 축환하여 환구조를 형성해도 된다.
R1 및 R3 으로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자이고, 보다 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐원자이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 탄소 1～12 알킬기이고, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 의 알킬기 (바람직하게는 탄소수 4～12) 이다.
R2 및 R4 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자이고, 보다 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로 겐원자이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 탄소 1～12 알킬기이고, 특히 바람직하게는 수소원자, 메틸기이고, 가장 바람직하게는 수소원자이다.
R5 및 R8 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자이고, 보다 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐원자이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 탄소 1～12 알킬기이고, 특히 바람직하게는 수소원자, 메틸기이고, 가장 바람직하게는 수소원자이다.
R6 및 R7 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자이고, 보다 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐원자이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 할로겐원자이고, 특히 바람직하게는 수소원자, 염소원자이다.
일반식 (101) 로서 보다 바람직하게는 하기 일반식 (101-B) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (101-B)
Figure 112005029050634-pat00052
(식 중, R1, R3, R6 및 R7 은 일반식 (101-A) 에 있어서의 그것들과 동일한 의미이고, 또 바람직한 범위도 동일하다.)
이하에 일반식 (101) 로 표시되는 화합물의 구체예를 드는데, 본 발명은 하기 구체예에 전혀 한정되는 것이 아니다.
Figure 112005029050634-pat00053
Figure 112005029050634-pat00054
이상으로 예를 든 벤조트리아졸계 화합물 중에서도, 분자량이 320 이하인 것 을 함유하지 않고 본 발명의 투명 필름필름을 제작한 경우, 보류성의 점에서 유리한 것이 확인되었다.
또한 본 발명에 사용되는 파장분산조정제의 하나인 벤조페논계 화합물로서는 일반식 (102) 로 표시되는 것이 바람직하게 사용된다.
일반식 (102)
Figure 112005029050634-pat00055
(식 중, Q1 및 Q2 는 각각 독립적으로 방향족환를 나타낸다. X 는 NR (R 은 수소원자 또는 치환기를 나타낸다.), 산소원자 또는 황원자를 나타낸다.)
Q1 및 Q2 으로 표시되는 방향족환은 방향족 탄화수소환이거나 방향족 헤테로환이어도 된다. 또한, 이들은 단환이어도 되고, 다시 다른 환과 축합환을 형성해도 된다.
Q1 및 Q2 로 표시되는 방향족 탄화수소환으로서 바람직하게는 탄소수 6～30 의 단환 또는 2환의 방향족 탄화수소환 (예를 들어 벤젠환, 나프탈렌환 등을 들 수 있다.) 이고, 보다 바람직하게는 탄소수 6～20 의 방향족 탄화수소환, 더욱 바람직 하게는 탄소수 6～12 의 방향족 탄화수소환이다. 더욱 바람직하게는 벤젠환이다.
Q1 및 Q2 로 표시되는 방향족 헤테로환으로서 바람직하게는 산소원자, 질소원자 또는 황원자의 어느 1개를 1개 이상 포함하는 방향족 헤테로환이다. 헤테로환의 구체예로는 예를 들어, 푸란, 피롤, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 퓨린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤즈티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 헤테로환으로서 바람직하게는 피리딘, 트리아진, 퀴놀린이다.
Q1 및 Q2 로 나타내어지는 방향족환으로서 바람직하게는 방향족 탄화수소환이고, 보다 바람직하게는 탄소수 6～10 의 방향족 탄화수소환이고, 더욱 바람직하게는 치환 또는 무치환의 벤젠환이다.
Q1 및 Q2 는 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 후술하는 치환기 T 가 바람직하지만, 치환기에 카르복시산이나 술폰산, 4급 암모늄염을 함유하는 경우는 없다. 또한, 가능한 경우에는 치환기끼리가 연결하여 환구조를 형성해도 된다.
X 는 NR (R 은 수소원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기로서는 후술하는 치환기 T 를 적용할 수 있다.), 산소원자 또는 황원자를 나타내고, X 로서 바람 직하게는, NR (R 로서 바람직하게는 아실기, 술포닐기이고, 이들 치환기는 다시 치환해도 된다.), 또는 0 이고, 특히 바람직하게는 0 이다.
치환기 T 로는 예를 들어 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～12, 특히 바람직하게는 탄소수 1～8 이고, 예를 들어 메틸, 에틸, iso-프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다.), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～12, 특히 바람직하게는 탄소수 2～8 이고, 예를 들어 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등을 들 수 있다.), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～12, 특히 바람직하게는 탄소수 2～8 이고, 예를 들어 프로파길, 3-펜티닐 등을 들 수 있다.), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6～30, 보다 바람직하게는 탄소수 6～20, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등을 들 수 있다.), 치환 또는 미치환의 아미노기 (바람직하게는 탄소수 0～20, 보다 바람직하게는 탄소수 0～10, 특히 바람직하게는 탄소수 0～6 이고, 예를 들어 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～12, 특히 바람직하게는 탄소수 1～8 이고, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 부톡시 등을 들 수 있다.), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소수 6～20, 보다 바람직하게는 탄소수 6～16, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등을 들 수 있다.), 아실기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 7～20, 보다 바람직하게는 탄소수 7～16, 특히 바람직하게는 탄소수 7～10 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐 등을 들 수 있다.), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～10 이고, 예를 들어 아세톡시, 벤조일옥시 등을 들 수 있다.), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～10 이고, 예를 들어 아세틸아미노, 벤조일아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 7～20, 보다 바람직하게는 탄소수 7～16, 특히 바람직하게는 탄소수 7～12 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등을 들 수 있다.), 술파모일기 (바람직하게는 탄소수 0～20, 보다 바람직하게는 탄소수 0～16, 특히 바람직하게는 탄소수 0～12 이고, 예를 들어 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등을 들 수 있다.), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등을 들 수 있다.), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메틸티오, 에틸티오 등을 들 수 있다.), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소수 6～20, 보다 바람직하게는 탄소수 6～16, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐티오 등을 들 수 있다.), 술포닐기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메실, 토실 등을 들 수 있다.), 술피닐기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등을 들 수 있다.), 우레이도기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등을 들 수 있다.), 인산아미드기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 디에틸인산아미드, 페닐인산아미드 등을 들 수 있다.), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐원자 (예를 들어 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (바람직하게는 탄소수 1～30, 보다 바람직하게는 1～12 이고, 헤테로원자로서는, 예를 들어 질소원자, 산소원자, 황원자, 구체적으로는 예를 들어 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴 등을 들 수 있다.), 실릴기 (바람직하게는, 탄소수 3～40, 보다 바람직하게는 탄소수 3～30, 특히 바람직하게는, 탄소수 3～24 이고, 예를 들어, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등을 들 수 있다) 등을 들 수 있다. 이들 치환기는 다시 치환되어도 된다. 또한, 치환기가 2개 이상 있는 경우는 동일하거나 달라도 된다. 또한, 가능한 경우에는 서로 연결하여 환을 형성해도 된다.
일반식 (102) 으로서 바람직하게는 하기 일반식 (102-A) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (102-A)
Figure 112005029050634-pat00056
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9 는 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 나타낸다.)
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9 는 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 나타내고, 치환기로는 상기 서술한 치환기 T 를 적용할 수 있다. 또한 이들 치환기는 또 다른 치환기에 의해 치환되어도 되고, 치환기끼리가 축환하여 환구조를 형성해도 된다.
R1, R3, R4, R5, R6, R8 및 R9 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자이고, 보다 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐원자이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 탄소 1～12 알킬기이고, 특히 바람직하게는 수소원자, 메틸기이고, 가장 바람직하게는 수소원자이다.
R2 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자, 보다 바람직하게는 수소원자, 탄소수 1～20 의 알킬기, 탄소수 0～20 의 아미노기, 탄소수 1～12 의 알콕시기, 탄소수 6～12 의 아릴옥시기, 히드록시기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 1～20 의 알콕시기이고, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 의 알콕시기이다.
R7 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자, 보다 바람직하게는 수소원자, 탄소수 1～20 의 알킬기, 탄소수 0～20 의 아미노기, 탄소수 1～12 의 알콕시기, 탄소수 6～12 의 아릴옥시기, 히드록시기이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 탄소수 1～20 의 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1～12, 보다 바람직하게는 탄소수 1～8, 더욱 바람직하게는 메틸기) 이고, 특히 바람직하게는 메틸기, 수소원자이다.
일반식 (102) 으로서 보다 바람직하게는 하기 일반식 (102-B) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (102-B)
Figure 112005029050634-pat00057
(식 중, R10 은 수소원자, 치환 또는 무치환의 알킬기, 치환 또는 무치환의 알케닐기, 치환 또는 무치환의 알키닐기, 치환 또는 무치환의 아릴기를 나타낸다.)
R10 은 수소원자, 치환 또는 무치환의 알킬기, 치환 또는 무치환의 알케닐기, 치환 또는 무치환의 알키닐기, 치환 또는 무치환의 아릴기를 나타내고, 치환기로는 상기 서술한 치환기 T 를 적용할 수 있다.
R10 로서 바람직하게는 치환 또는 무치환의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 5～20 의 치환 또는 무치환의 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 5～12 의 치환 또는 무치환의 알킬기 (n-헥실기, 2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기 등을 들 수 있다.) 이고, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 의 치환 또는 무치환의 알킬기 (2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기) 이다.
일반식 (102) 로 표시되는 화합물은 일본 공개특허공보 평11-12219호에 기재된 공지된 방법에 의해 합성할 수 있다.
이하에 일반식 (102) 로 표시되는 화합물의 구체예를 드는데, 본 발명은 하 기 구체예에 전혀 한정되는 것이 아니다.
Figure 112005029050634-pat00058
Figure 112005029050634-pat00059
Figure 112005029050634-pat00060
또한 본 발명에 사용되는 파장분산조정제의 하나인 시아노기를 포함하는 화합물로는 일반식 (103) 으로 표시되는 것이 바람직하게 사용된다.
일반식 (103)
Figure 112005029050634-pat00061
(식 중, Q1 및 Q2 는 각각 독립적으로 방향족환를 나타낸다. X1 및 X2 는 수소원자 또는 치환기를 나타내고, 어느 1개 이상은 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기, 방향족 헤테로환을 나타낸다.) Q1 및 Q2 로 표시되는 방향족환은 방향족 탄화수소환이거나 방향족 헤테로환이어도 된다. 또한, 이들은 단환이어도 되고, 또 다른 환과 축합환을 형성해도 된다.
방향족 탄화수소환으로 바람직하게는 탄소수 6～30 의 단환 또는 2환의 방향족 탄화수소환 (예를 들어 벤젠환, 나프탈렌환 등을 들 수 있다.) 이고, 보다 바람직하게는 탄소수 6～20 의 방향족 탄화수소환, 더욱 바람직하게는 탄소수 6～12 의 방향족 탄화수소환이다. 더욱 바람직하게는 벤젠환이다.
방향족 헤테로환으로 바람직하게는 질소원자 또는 황원자를 함유하는 방향족 헤테로환이다. 헤테로환의 구체예로는 예를 들어, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 퓨린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤즈티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 헤테로환으로서 바람직하게는 피리딘, 트리아진, 퀴놀린이다.
Q1 및 Q2 로 표시되는 방향족환으로 바람직하게는 방향족 탄화수소환이고, 보다 바람직하게는 벤젠환이다.
Q1 및 Q2 는 추가로 치환기를 가질 수도 있고, 후술하는 치환기 T 가 바람직 하다. 치환기 T 로는 예를 들어 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～12, 특히 바람직하게는 탄소수 1～8 이고, 예를 들어 메틸, 에틸, iso-프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다.), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～12, 특히 바람직하게는 탄소수 2～8이고, 예를 들어 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등을 들 수 있다.), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～12, 특히 바람직하게는 탄소수 2～8 이고, 예를 들어 프로파길, 3-펜티닐 등을 들 수 있다.), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6～30, 보다 바람직하게는 탄소수 6～20, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등을 들 수 있다.), 치환 또는 미치환의 아미노기 (바람직하게는 탄소수 0～20, 보다 바람직하게는 탄소수 0～10, 특히 바람직하게는 탄소수 0～6 이고, 예를 들어 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～12, 특히 바람직하게는 탄소수 1～8 이고, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 부톡시 등을 들 수 있다.), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소수 6～20, 보다 바람직하게는 탄소수 6～16, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등을 들 수 있다.), 아실기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄 소수 2～12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등을 들 수 있다.),아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 7～20, 보다 바람직하게는 탄소수 7～16, 특히 바람직하게는 탄소수 7～10 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐 등을 들 수 있다.), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～10 이고, 예를 들어 아세톡시, 벤조일옥시 등을 들 수 있다.), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～10 이고, 예를 들어 아세틸아미노, 벤조일아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 2～20, 보다 바람직하게는 탄소수 2～16, 특히 바람직하게는 탄소수 2～12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 7～20, 보다 바람직하게는 탄소수 7～16, 특히 바람직하게는 탄소수 7～12 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등을 들 수 있다.), 술파모일기 (바람직하게는 탄소수 0～20, 보다 바람직하게는 탄소수 0～16, 특히 바람직하게는 탄소수 0～12 이고, 예를 들어 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등을 들 수 있다.), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등을 들 수 있다.), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄 소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메틸티오, 에틸티오 등을 들 수 있다.), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소수 6～20, 보다 바람직하게는 탄소수 6～16, 특히 바람직하게는 탄소수 6～12 이고, 예를 들어 페닐티오 등을 들 수 있다.), 술포닐기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메실, 토실 등을 들 수 있다.), 술피닐기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등을 들 수 있다.), 우레이도기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등을 들 수 있다.), 인산아미드기 (바람직하게는 탄소수 1～20, 보다 바람직하게는 탄소수 1～16, 특히 바람직하게는 탄소수 1～12 이고, 예를 들어 디에틸인산아미드, 페닐인산아미드 등을 들 수 있다.), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐원자 (예를 들어 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (바람직하게는 탄소수 1～30, 보다 바람직하게는 1～12 이고, 헤테로원자로서는, 예를 들어 질소원자, 산소원자, 황원자, 구체적으로는 예를 들어 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴 등을 들 수 있다.), 실릴기 (바람직하게는, 탄소수 3～40, 보다 바람직하게는 탄소수 3～30, 특히 바람직하게는, 탄소수 3～24 이고, 예를 들어, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등을 들 수 있다) 등을 들 수 있다. 이들 치환기는 다 시 치환되어도 된다. 또한, 치환기가 2개 이상 있는 경우는 동일하거나 달라도 된다. 또한, 가능한 경우에는 서로 연결하여 환을 형성해도 된다.
X1 및 X2 는 수소원자 또는 치환기를 나타내고, 어느 1개 이상은 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기, 방향족 헤테로환을 나타낸다. X1 및 X2 로 표시되는 치환기는 상기 서술한 치환기 T 를 적용할 수 있다. 또한, X1 및 X2 로 표시되는 치환기는 추가로 다른 치환기에 의해 치환되어도 되고, X1 및 X2 는 각각 축환하여 환구조를 형성해도 된다.
X1 및 X2 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 술포닐기, 방향족 헤테로환이고, 보다 바람직하게는 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기, 방향족 헤테로환이고, 더욱 바람직하게는 시아노기, 카르보닐기이고, 특히 바람직하게는 시아노기, 알콕시카르보닐기 (-C(=O)OR (R는 : 탄소수 1～20 알킬기, 탄소수 6～12 의 아릴기 및 이들을 조합한 것)) 이다.
일반식 (103) 으로서 바람직하게는 하기 일반식 (103-A) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (103-A)
Figure 112005029050634-pat00062
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10 은 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 나타낸다. X1 및 X2 는 일반식 (103) 에 있어서의 그들과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다.)
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10 은 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 나타내고, 치환기로는 상기 서술한 치환기 T 를 적용할 수 있다. 또한 이들 치환기는 또 다른 치환기에 의해 치환되어도 되고, 치환기끼리 축환하여 환구조를 형성해도 된다.
R1, R2, R4, R5, R6, R7, R9 및 R10 으로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자이고, 보다 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐원자이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 탄소 1～12 알킬기이고, 특히 바람직하게는 수소원자, 메틸기이고, 가장 바람직하게는 수소원자이다.
R3 및 R8 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐원자, 보다 바람직하게는 수소원자, 탄소수 1～20 의 알킬기, 탄소수 0～20 의 아미노기, 탄소수 1～12 의 알콕시기, 탄소수 6～12 아릴옥시기, 히드록시기이고, 더욱 바람직하게는 수소원자, 탄소수 1～12 의 알킬기, 탄소수 1～12 알콕시기이고, 특히 바람직하게는 수소원자이다.
일반식 (103) 으로서 보다 바람직하게는 하기 일반식 (103-B) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (103-B)
Figure 112005029050634-pat00063
(식 중, R3 및 R8 은 일반식 (103-A) 에 있어서의 그것들과 동일한 의미이고, 또한, 바람직한 범위도 동일하다. X3 은 수소원자 또는 치환기를 나타낸다.)
X3 은 수소원자, 또는 치환기를 나타내고, 치환기로서는 상기 서술한 치환기 T 를 적용할 수 있고, 또한, 가능한 경우는 또 다른 치환기로 치환되어도 된다. X3 로서 바람직하게는 수소원자, 알킬기, 아릴기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 술포닐기, 방향족 헤테로환이고, 보다 바람직하게는 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기, 방향족 헤테로환이고, 더욱 바람직하게는 시아노기, 카르보닐기이고, 특히 바람직하게는 시아노기, 알콕시카르보닐기 (-C(=O)OR (R 는 : 탄소수 1～20 알킬기, 탄소수 6～12 의 아릴기 및 이들을 조합한 것) 이다.
일반식 (103) 으로서 더욱 바람직하게는 일반식 (103-C) 로 표시되는 화합물이다.
일반식 (103-C)
Figure 112005029050634-pat00064
(식 중, R3 및 R8 은 일반식 (103-A) 에 있어서의 그들과 동일한 의미이고, 또한, 바람직한 범위도 동일하다. R21 은 탄소수 1～20 의 알킬기를 나타낸다.)
R21 로서 바람직하게는 R3 및 R8 이 양쪽 수소인 경우에는, 탄소수 2～12 의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 4～12 의 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 6～12 의 알킬기이고, 특히 바람직하게는 n-옥틸기, tert-옥틸기, 2-에틸헥 실기, n-데실기, n-도데실기이고, 가장 바람직하게는 2-에틸헥실기이다.
R21 로서 바람직하게는 R3 및 R8 이 수소 이외인 경우에는, 일반식 (103-C) 로 표시되는 화합물의 분자량이 300 이상으로 되고, 또한 탄소수 20 이하의 탄소수의 알킬기가 바람직하다.
본 발명 일반식 (103) 으로 표시되는 화합물은 Jounal of American Chemical Society 63권 3452페이지 (1941) 에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.
이하에 일반식 (103) 으로 표시되는 화합물의 구체예를 드는데, 본 발명은 하기 구체예에 전혀 한정되지 않는다.
Figure 112005029050634-pat00065
Figure 112005029050634-pat00066
Figure 112005029050634-pat00067
[표면처리]
본 발명의 투명 필름은, 경우에 따라 표면처리를 실행함으로써, 투명 필름과 각 기능층 (예를 들어, 하도층 및 백층) 과의 접착의 향상을 달성할 수 있다. 예를 들어 글로우 방전 처리, 자외선 조사 처리, 코로나 처리, 화염 처리, 산 또는 알칼리처리를 사용할 수 있다. 여기서 말하는 글로우 방전 처리란, 10-3～20Torr 의 저압가스 하에서의 저온 플라즈마이어도 되고, 또 대기압 하에서의 플라즈마 처리도 바람직하다. 플라즈마 여기성 기체란 상기한 바와 같은 조건에 있어서 플라즈마 여기되는 기체를 말하고, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논, 질소, 이산화탄소, 테트라플루오로메탄과 같은 프론류 및 그것들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들에 관해서는, 상세한 내용이 발명협회공개기보 공기번호 2001-1745호 (2001년 3월15일 발행, 발명협회) 의 30페이지～32페이지에 상세히 기재되어 있고, 본 발명에 있어서 바람직하게는 사용할 수 있다.
[알칼리비누화처리에 의한 필름표면의 접촉각]
본 발명의 투명 필름을 편광판의 투명 보호 필름으로 사용하는 경우의 표면처리의 유효한 수단의 하나로서 알칼리비누화처리를 들 수 있다. 이 경우, 알칼리비누화처리 후의 필름표면의 접촉각이 55°이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50°이하이고, 45°이하인 것이 더욱 바람직하다. 접촉각의 평가법은 알칼리비누화처리 후의 필름표면에 직경 3㎜ 의 물방울을 떨어뜨려, 필름표면과 물방울이 이루는 각을 구하는 통상의 수법에 의해서 친소수성의 평가로 이용할 수 있다.
[기능층]
본 발명의 투명 필름은, 그 용도로서 광학용도와 사진감광재료에 적용된다. 특히 광학용도가 액정 표시 장치인 것이 바람직하고, 액정 표시 장치가 2장의 전극기판의 사이에 액정을 담지하여 이루어지는 액정셀, 그 양측에 배치된 2장의 편광소자, 및 그 액정셀과 그 편광소자 사이에 1장 이상의 광학 보상시트를 배치한 구성인 것이 더욱 바람직하다. 이들 액정 표시 장치로는 TN, IPS, FLC, AFLC, OCB, STN, ECB, VA 및 HAN 이 바람직하다.
이 때에 상기 서술한 광학용도로 투명 필름을 사용할 때에, 각종 기능층을 부여하는 것이 실시된다. 이들은 예를 들어 대전방지층, 경화수지층 (투명 하드코트층), 반사방지층, 이접착층, 방현층, 광학 보상층, 배향층, 액정층 등이다. 투명 필름을 사용할 수 있는 이들의 기능층 및 그 재료로는 계면활성제, 활제, 매트제, 대전방지층, 하드코트층 등을 들 수 있고, 발명협회공개기보 공기번호 2001-1745호 (2001년 3월15일 발행, 발명협회) 의 32페이지～45페이지에 상세히 기재되어 있고, 본 발명에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다.
[용도 (편광판)]
본 발명의 투명 필름의 용도에 관해서 설명한다.
본 발명의 투명 필름은 특히 편광판 보호 필름용으로서 유용하다. 편광판 보호 필름으로 사용하는 경우, 편광판의 제작 방법은 특별히 한정되지 않고, 일반적인 방법으로 제작할 수 있다. 얻어진 투명 필름을 알칼리처리하여, 폴리비닐알코올 필름을 요오드 용액 중에 침지연신하여 제작한 편광자의 양면에 완전 비누화 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여 접합하는 방법이 있다. 알칼리처리 대신에 일본 공개특허공보 평6-94915호, 일본 공개특허공보 평6-118232호에 기재되어 있는 것 같은 이접착 가공을 행해도 된다.
보호 필름 처리면과 편광자를 접합하는 데에 사용되는 접착제로는, 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄 등의 폴리비닐알코올계 접착제나, 부틸아크릴레이트 등의 비닐계 라텍스 등을 들 수 있다.
편광판은 편광자 및 그 양면을 보호하는 보호 필름으로 구성되어 있고, 또한 그 편광판의 일방의 면에 프로텍트 필름을, 반대면에 세퍼레이트 필름을 접합하여 구성된다. 프로텍트 필름 및 세퍼레이트 필름은 편광판 출하시, 제품검사시 등에 있어서 편광판을 보호하는 목적으로 사용된다. 이 경우, 프로텍트 필름은 편광판의 표면을 보호하는 목적으로 접합되어, 편광판을 액정판에 접합하는 면의 반대면측에 사용된다. 또, 세퍼레이트 필름은 액정판에 접합하는 접착층을 커버하는 목적으로 사용되고, 편광판을 액정판에 접합하는 면측에 사용된다.
액정 표시 장치에는 통상 2장의 편광판의 사이에 액정을 포함하는 기판이 배치되어 있지만, 본 발명의 광학필름을 적용한 편광판 보호 필름은 어느 부위에 배치하더라도 우수한 표시성이 얻어진다. 특히 액정 표시 장치의 표시측 최표면의 편광판 보호 필름에는 투명 하드코트층, 방현층, 반사방지층 등이 형성되기 때문에, 그 편광판 보호 필름을 이 부분에 사용하는 것이 특히 바람직하다.
[용도 (광학 보상 필름)]
본 발명의 투명 필름은 여러가지 용도로 사용할 수 있고, 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로서 사용하면 특히 효과가 있다. 또, 광학 보상 필름이란, 일반적으로 액정 표시 장치에 사용되고, 위상차를 보상하는 광학재료를 말하고, 위 상차판, 광학 보상시트 등과 동일한 의미이다. 광학 보상 필름은 복굴절성을 갖고, 액정 표시 장치의 표시 화면의 착색을 제거하거나, 시야각 특성을 개선하는 목적으로 사용된다.
따라서 본 발명의 투명 필름을 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로 사용하는 경우, 사용되는 액정 표시 장치의 액정셀의 광학성능이나 구동방식에 제한되지 않고, 광학 보상 필름으로서 요구되는, 어떠한 광학이방성층도 병용할 수 있다. 병용되는 광학이방성층으로는, 액정성 화합물을 함유하는 조성물로 형성해도 되고, 복굴절을 갖는 폴리머 필름으로 형성해도 된다.
상기 액정성 화합물로서는 디스코틱 액정성 화합물 또는 막대형상 액정성 화합물이 바람직하다.
(디스코틱 액정성 화합물)
본 발명에 사용 가능한 디스코틱 액정성 화합물의 예에는, 여러가지 문헌 (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ; 일본화학회편, 계간화학총설, No.22, 액정의 화학, 제5장, 제10장 제2절 (1994) ; B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Co㎜., page 1794 (1985) ; J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol.116, page 2655 (1994)) 에 기재된 화합물이 포함된다.
디스코틱 액정성 화합물은 중합에 의해 고정 가능하도록 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 디스코틱 액정성 화합물의 원반형상 코어에 치환기로서 중합성기를 결합시킨 구조를 생각할 수 있는데, 단, 원반상 코어에 중합성기 를 직결시키면, 중합반응에 있어서 배향상태를 유지하는 것이 곤란해진다. 그래서, 원반상 코어와 중합성기 사이에 연결기를 갖는 구조가 바람직하다. 즉, 중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물은 하기 식으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
D(-L-P)n
식 중, D 는 원반상 코어이고, L 은 2가의 연결기이고, P 는 중합성기이고, n 은 4～12 의 정수이다. 상기 식 중의 원반상 코어 (D), 2가의 연결기 (L) 및 중합성기 (P) 의 바람직한 구체예는, 각각 일본 공개특허공보2001-4837호에 기재된 (D1)～(D15), (L1)～(L25), (P1)～(P18) 이고, 동 공보에 기재된 내용을 바람직하게 이용할 수 있다.
(막대형상 액정성 화합물)
본 발명에 있어서, 사용 가능한 막대형상 액정성 화합물의 예에는, 아조메틴류, 아족시류, 시아노비페닐류, 시아노페닐에스테르류, 벤조산에스테르류, 시클로헥산카르복시산페닐에스테르류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노 치환 페닐피리미딘류, 알콕시 치환 페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴류가 포함된다. 이상과 같은 저분자 액정성 화합물뿐만아니라, 고분자 액정성 화합물도 사용할 수 있다.
광학이방성층에 있어서, 막대형상 액정성 분자는 배향상태로 고정되어 있는 것이 바람직하고, 중합반응에 의해 고정되어 있는 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 사용 가능한 중합성 막대형상 액정성 화합물의 예에는, Makromol. Chem., 190권, 2255페이지 (1989년), Advanced Materials 5권, 107페이지 (1993년), 미국특허 제4683327호, 동 5622648호, 동 5770107호의 각 명세서, 국제공개 제95/22586호, 동 95/24455호, 동 97/00600호, 동 98/23580호, 동 98/52905호의 각 팜플렛, 일본 공개특허공보 평1-272551호, 동 6-16616호, 동 7-110469호, 동 11-80081호 및 일본 공개특허공보 2001-328973호 등의 각 공보에 기재된 화합물이 포함된다.
(폴리머 필름으로 이루어지는 광학이방성층)
상기한 바와 같이, 광학이방성층은 폴리머 필름으로 형성해도 된다. 폴리머 필름은 광학이방성을 발현할 수 있는 폴리머로 형성한다. 그와 같은 폴리머의 예에는, 폴리올레핀 (예, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머), 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리비닐알코올, 폴리메타크릴산에스테르, 폴리아크릴산에스테르 및 셀룰로오스에스테르 (예, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트) 가 포함된다. 또한, 이들 폴리머의 공중합체 또는 폴리머 혼합물을 사용해도 된다.
폴리머 필름의 광학이방성은 연신에 의해 얻는 것이 바람직하다. 연신은 1축연신 또는 2축연신인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 2개 이상의 롤의 주속차를 이용한 세로1축연신, 또는 폴리머 필름의 양 사이드를 쥐어 폭방향으로 연신하는 텐터연신, 이들을 조합한 2축연신이 바람직하다. 또, 2장 이상의 폴리머 필름을 사용하여, 2장 이상의 필름 전체의 광학적성질이 상기의 조건을 만족해도 된다. 폴리머 필름은 복굴절의 얼룩을 적게 하기 위해 솔벤트캐스트법에 의 해 제조하는 것이 바람직하다. 폴리머 필름의 두께는 20～500㎛ 인 것이 바람직하고, 40～100㎛ 인 것이 가장 바람직하다.
또한, 광학이방성층을 형성하는 폴리머 필름으로 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드폴리에스테르이미드 및 폴리아릴에테르케톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종의 폴리머 재료를 사용하여, 이것을 용매에 용해한 용액을 기재에 도포하여, 용매를 건조시켜 필름화하는 방법도 바람직하게 사용할 수 있다. 이 때, 상기 폴리머 필름과 기재를 연신하여 광학이방성을 발현시켜 광학이방성층으로 사용하는 수법도 바람직하게 사용할 수 있고, 본 발명의 투명 필름은 상기 기재로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리머 필름을 별도의 기재 상에서 제작해 두고, 폴리머 필름을 기재로부터 박리시킨 후에 본 발명의 투명 필름과 접합하여, 함께 광학이방성층으로 사용하는 것도 바람직하다. 이 수법으로는 폴리머 필름의 두께를 얇게 할 수 있고, 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1～20㎛ 인 것이보다 바람직하다.
(일반적인 액정 표시 장치의 구성)
본 발명의 투명 필름을 광학 보상 필름으로 사용하는 경우는, 편광소자의 투과축과 투명 필름으로 이루어지는 광학 보상 필름의 지상축을 어떠한 각도로 배치하여도 상관없다.
액정 표시 장치는, 2장의 전극기판의 사이에 액정을 담지하여 이루어지는 액정셀의 양측에 편광판을 배치하고, 필요에 따라 위상차 필름, 반사 방지 필름, 휘도 향상 필름 등의 각종 광학소자가 적층된다.
액정셀의 액정층은, 통상은, 2장의 기판 사이에 스페이서를 끼워 형성한 공간에 액정을 봉입하여 형성한다. 투명전극층은 도전성물질을 포함하는 투명한 막으로서 기판상에 형성한다. 액정셀에는 추가로 가스배리어층, 하드코트층 또는 (투명전극층의 접착에 사용하는) 언더코트층 (하도층) 을 형성해도 된다. 이들 층은 통상 기판 상에 형성된다. 액정셀의 기판은 일반적으로 50㎛～2㎜ 의 두께를 갖는다.
일반적으로 액정 표시 장치는 액정 패널의 외주부를 「베젤」이라고 하는 스테인리스 등의 금속판으로 이루어지는 고정틀로 고정시켜 액정 모듈로 하고, 이 액정 모듈을 다른 구성 부재와 함께 케이스체 내에 조립하고, 수납하여 제조된다. 본 발명에서도 동일한 구성으로 사용된다.
(기판)
본 발명의 액정 표시 장치를 구성하는 액정셀의 기판은, 유리 또는 수지 (플라스틱) 로 이루어진다. 당해 유리 또는 수지는 첨가제를 함유하고 있어도 되고, 또 기판은 유리 또는 수지 이외의 구성 요소를 갖고 있어도 된다. 그리고 유리나 수지로 이루어지는 셀 기판의 사이에 액정을 봉입할 수 있다.
액정 표시 장치를 박형화하는 관점에서는 기판은 두께 1㎜ 이하의 것이 바람직하고, 0.7㎜ 이하의 것이 바람직하며, 0.5㎜ 이하가 가장 바람직하다.
여기에서, 수지 기판으로는 투명성과 기계적 강도를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 전부 사용할 수 있다. 수지 기판을 형성하는 수지로는 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리에스테 르, 폴리술폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리아미드 등의 열가소성 수지나, 에폭시계 수지, 불포화 폴리에스테르, 폴리디알릴프탈레이트, 폴리이소보르닐메타크릴레이트 등의 열경화성 수지 등을 들 수 있다. 이러한 수지는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있고, 다른 성분과의 공중합체나 혼합물로서 사용할 수도 있다.
(편광판)
다음으로 액정 표시 장치에 있어서 적층체를 구성하는 편광판에 대해 설명한다.
본 발명에 있어서, 편광판의 종류는 본 발명의 조건을 만족할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 폴리비닐알코올 (PVA) 필름을 이색성을 갖는 요오드 또는 이색성 염료로 염색하고, 연신하여 배향시킨 후에 가교, 건조시킨 편광자와 보호막을 접합하여 제조되는 흡수형 편광판을 바람직하게 사용할 수 있다. 편광자는 광투과율이나 편광도가 우수한 것이 바람직하다. 광투과율은 30%～50% 가 바람직하고, 35%～50% 가 더욱 바람직하고, 40%～50% 인 것이 가장 바람직하다. 편광도는 90% 이상인 것이 바람직하고, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 99% 이상인 것이 가장 바람직하다. 30% 이하의 투과율, 혹은 90% 이하의 편광도의 경우에는 액정 표시 장치의 휘도나 콘트라스트가 낮아 표시품위가 저하된다. 편광자의 두께는 1～50㎛ 이 바람직하고, 1～30㎛ 이 더욱 바람직하고, 8～25㎛ 인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 있어서 편광자와 보호막의 접착처리는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 비닐알코올계 폴리머로 이루어지는 접착제, 혹은 붕산이나 붕사, 글루타르알데히드나 멜라민, 옥살산 등의 비닐알코올계 폴리머의 수용성 가교제로 적어도 이루어지는 접착제 등을 통해 실행할 수 있다. 특히 폴리비닐알코올계 필름과의 접착성이 가장 양호한 점에서, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 접착층은 수용액의 도포건조층 등으로서 형성할 수 있는데, 그 수용액을 조제할 때에는 필요에 따라 다른 첨가제나 산 등의 촉매도 배합할 수 있다.
(편광판을 포함하는 표측의 적층체)
액정 표시 장치의 표측의 적층체는, 편광판을 포함하고, 또한 편광판의 시인측 및 액정셀 측에 접착되는 광학부재도 포함할 수 있다.
편광판의 시인측 표면에는 하드 코트 필름, 반사 방지 필름, 방현 필름 등을 접합 또는 표면 처리에 의해 적절하게 형성하는 경우가 있다. 하드 코트 필름 또는 하드 코트 처리는, 편광판 표면의 흠집 부착 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄럼성 등이 우수한 경화피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사 방지 필름 또는 반사 방지 처리 (안티리플렉션) 는 편광판 표면에서의 외광의 반사방지를 목적으로 실시되는 것이고, 방현 필름 또는 방현 처리 (안티글레어) 는 패널 (화면) 의 표면에서 외광이 반사되어 패널로부터의 투과광의 시인을 저해하는 것을 방지하는 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드블러스트 방식이나 엠보스 가공 방식 등에 의한 조면화 방식이나, 투명 미립자를 함유한 도공액을 코팅하는 방식 등의 적절한 방식으로, 보호막 표면에 미세 요철 구조를 부여하는 것에 의해 형성할 수 있다.
편광판의 액정셀 측에는 광학 보상 필름을 필요에 따라 사용하는 경우가 있다. 광학 보상 필름은 일반적으로 액정 표시 장치의 경사 방향의 시야각을 보상하는 광학 재료를 말하고, 위상차판, 광학 보상 시트 등과 동일한 의미이다. 광학 보상 필름은 편광판의 보호막 그 자체에 광학 성능을 갖게 한 일체형, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스아실레이트 필름에 광학 보상 성능을 갖게 하여 편광자의 보호막으로 한 것이어도 되고, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스 필름에 디스코틱 액정을 도포하고, 그 후 편광판과 일체화하는 형태이어도 된다. 또, 광학 보상 필름은 복수매 사용하여 접합해도 된다. 접합하는 광학 보상 필름으로는 주로 폴리머 필름이 바람직하게 사용된다. 예를 들어 면방향으로 2축에 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면방향으로 1축에 연신되어 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 경사 배향 폴리머 필름과 같은 2방향 연신 필름 등이 사용된다. 또한 경사 배향 필름도 사용된다. 예를 들어 폴리머 필름에 열수축성 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다.
이들 시인측 및 액정셀 측의 각 층을 구성하는 각 부재끼리는 점착제를 사용하여 접착되는 것이 일반적이다. 이 때의 점착층도 각각의 적층체에 포함된다.
점착층은 아크릴계 등의 종래에 준한 적절한 점착제로 형성할 수 있다. 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하 등의 점으로부터, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층인 것이 바람직하다. 점착층은 필요에 따라 형성하면 되고, 본 발명에서는 예를 들어 광학 보상 필름과 보호막의 접착이나 액정셀과 보호막의 접착 등에 필요에 따라 형성할 수 있다.
(편광판을 포함하는 이측의 적층체)
본 발명에 있어서 편광판을 포함하는 이측의 적층체란, 편광판을 포함하고, 또한 편광판의 액정셀 측 및 백라이트 측에 접착되는 광학부재도 포함할 수 있다.
편광판의 액정셀 측에는 광학 보상 필름, 또 백라이트 측에는 확산 시트, 휘도 향상막 등을 필요에 따라 사용하는 경우가 있다. 이들 각 부재 끼리는 점착제를 사용하여 접착해도 되고, 이 때의 점착제도 이측의 적층체에 포함된다. 단, 확산 시트나 휘도 향상막 등이 백라이트 측에 배치되어도 이측의 편광판과 직접 접착되어 있지 않은 경우는, 본 발명에서는 이측의 적층체에 포함하지 않는 것으로 한다.
(식 (viii) 의 조건)
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는, 기판의 표측 (시인측) 의 적층체 및 기판 이측의 적층체를 구성하는 층에 대하여, 각 층의 탄성률이 그 단면적을 곱한 값의 총합이, 기판의 표측보다 기판의 이측을 크게 함으로써, 휨 및 휨에 의한 표시 악화 (액정 표시 장치에 있어서의 코너 불균일 발생 등) 를 방지할 수 있다. 구체적으로는, 하기 식 (viii) 을 만족시킴으로서, 휨 및 휨에 의한 표시 악화를 효과적으로 방지할 수 있다. 패널의 휨에 의한 코너 불균일은, 특히 IPS 방식 의 액정 표시 장치에서 볼 수 있기 때문에, IPS 형 액정 표시 장치에 있어서 하기 식 (viii) 를 만족시키도록 패널 설계를 하면 특히 효과적이다.
(viii) ∑i(Efi×Sfi)/∑j(Erj×Srj)
Figure 112005029050634-pat00068
0.99
[상기 식에 있어서, Efi 는 표측의 적층체를 구성하는 i번째 층의 장변 방향의 인장탄성률을 나타내고, Sfi 는 표측의 적층체를 구성하는 i번째 층의 단변을 한 변으로 하는 단면적을 나타내고, Erj 는 기판 이측의 적층체를 구성하는 j번째 층의 장변 방향의 인장탄성률을 나타내고, Srj 는 기판 이측의 적층체를 구성하는 j번째 층의 단변을 한 변으로 하는 단면적을 나타낸다]
식 (viii) 의 상한치는 0.99 이지만, 상한치는 0.95 가 보다 바람직하고, 0.90 이 더욱 바람직하고, 0.85 가 특히 바람직하다. 또 식 (viii) 의 값은 0.7 이상인 것이 바람직하다. 0.7 이상이면 적층체 전체가 항력에 대항하는 힘의 밸런스가 표측과 이측의 어느 것으로도 치우치는 일이 없기 때문에, 오히려 표면이 시인측으로 볼록하게 휘는 경우도 발생하기 어렵다. 표측 적층체 또는 이측 적층체의 적어도 1개에 본 발명의 투명 필름을 부재 (편광자 보호막, 광학 보상 필름의 지지체 등) 로서 사용하고, 또한 상기 식을 만족시키도록 패널을 설계함으로써, 광누설이나 색미 변화가 적고, 또한 코너 불균일도 억제한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
식 (viii) 에 있어서, Efi×Sfi 는 기판 (액정셀) 의 표측의 적층체를 구성 하는 i번째 층의 장변 방향의 탄성률 Efi 과 단변을 한 변으로 하는 단면적 Sfi 의 곱이다. 층이 정사각형인 경우에는, 여기에서 말하는 단변을 한 변으로 한다. 탄성률 Efi 가 클수록 i번째 층은 장변 방향으로 신장/축소되기 어려운 것을 나타낸다. 탄성률 Efi 는 단위면적 당의 값인 점에서, 단면적 Sfi (=두께×단변) 을 곱함으로써, i번재 층에 가해지는 신장/축소에 대해 저항하는 힘의 크기를 나타낼 수 있다. 따라서 ∑(Efi×Sfi) 은 기판의 표측의 적층체를 구성하는 각 층 (예를 들면 편광판을 구성하는 보호막이나 편광자, 점착제, 광학 보상 필름 등) 에 대해 패널의 장변 방향의 신장/축소에 저항하는 힘의 총합을 나타낸다. 동일하게 ∑(Erj×Srj) 는, 기판 이측의 적층체를 구성하는 각 층에 대해 패널의 장변 방향에 가해지는 힘의 총합을 나타낸다. 이상으로부터 식 (viii) 는 기판의 표측의 힘의 총합보다 기판 이측의 힘의 총합이 큰 것을 의미하고, 이 식을 만족시킴으로써 기판의 표측으로의 휨, 및 휨에 의한 표시성능의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 식 (viii) 을 만족시키도록 표측 적층체의 ∑(Efi×Sfi) 및 이측 적층체의 ∑(Erj×Srj) 을 조정하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 표측과 이측의 적층체의 층 구성이나, 제조하는 액정 표시 장치의 특성이나 사용 환경 등을 고려하여 적절한 방법을 선택할 수 있다. 예를 들어 액정 표시 장치에 있어서는, 광학 보상 필름을 표측 적층체에만 내장시키거나, 또 휘도 향상막을 이측 적층체에 일체화시키는 것 등에 의해 이측 적층체의 그 물성치를 표측 적층체 의 그것에 비하여 크게 하는 방법을 생각할 수 있다. 또 이측 적층체에 탄성률이 큰 재료를 사용하고, 표측 적층체에는 탄성률이 작은 재료를 사용하는 것에 의해서도 본 발명을 달성할 수 있다. 또 각 층의 기능을 저해하지 않는 범위에서, 각 층의 두께를 조절하는 것도 본 발명에서는 유효하다.
(단면적)
본 발명에 있어서, 표측, 이측의 각 층의 두께는 상기 식 (viii) 중의 단면적에 관계하고 있는 점에서, 적절하게 조정하는 것이 바람직하다. 두께가 크면 각 층의 단면적을 크게 할 수 있다. 편광자, 보호막, 광학부재, 점착층, 각각의 소재에 따라 적절하게 조정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 장치에 사용되는 각 층의 크기는, 패널 (화면) 의 크기와 같다. 본 발명에서는 패널의 장변 방향의 물성을 식 (viii) 으로 생각하고 있기 때문에, 단면적 (=두께×폭) 에 나타나는 폭은 단변 방향의 길이와 같다. 액정 표시 장치의 패널 사이즈에 따라 다르지만, 실용적인 사이즈나 제조상의 관점에서 장변의 길이는 10～500㎝ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20～500㎝ 이고, 더욱 바람직하게는 30～500㎝, 특히 바람직하게는 50～500㎝ 이다. 크기에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 면적이 넓은 경우에 액정 패널의 휨이 발생하기 쉬운 점에서, 특히 대화면의 액정 표시 장치에서는 상기 식 (viii) 을 만족시키는 것이 효과적이다.
(패널의 휨)
본 발명의 액정 표시 장치는, 패널의 휨에 관해, 온도 60℃, 상대습도 90% 에서 48시간 경과 후, 온도 25℃ 상대습도 60% 의 환경하로 옮겨 20분 후의 시점에서의 패널의 휨량 w (㎜) 가, 패널의 장변 방향의 길이 L (㎜) 에 대하여, w/L
Figure 112005029050634-pat00069
0.01 을 만족시키는 것이 바람직하다. w/L
Figure 112005029050634-pat00070
0.01 이면 패널의 휨에 의한 코너 불균일의 표시 성능의 저하를 억제할 수 있다. 보다 바람직하게는 w/L
Figure 112005029050634-pat00071
0.005 이고, w/L
Figure 112005029050634-pat00072
0.03 을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다.
또, 온도 50℃, 상대습도 50% 에서 4시간 경과 후, 온도 25℃ 상대습도 60% 의 환경 하로 옮겨 20분 후의 시점에서도, 패널의 휨량 w (㎜) 가, 패널의 장변 방향의 길이 L (㎜) 에 대하여, w/L
Figure 112005029050634-pat00073
0.05 를 만족시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 w/L
Figure 112005029050634-pat00074
0.02 이고, w/L
Figure 112005029050634-pat00075
0.01 을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다.
(환경변화시의 온습도)
본 발명의 액정 표시 장치는, 온도 60℃, 상대습도 90% 에서 48시간 경과 후, 온도 25℃ 상대습도 60% 의 환경 하로 옮겨 20분 후의 시점에서는, 표측 (시인측) 표면과 케이스체의 내부에서는 온도나 습도의 환경이 다른 경우가 있고, 환경 조건을 변경한 후 20분 후의 시점에서, 하기 식 (xiii) 및 (xiv) 를 만족시키는 것이 바람직하다.
(xiii) Hf≥Hr
(xiv) Tf
Figure 112005029050634-pat00076
Tr
상기 식에 있어서, Hf 는 표측의 적층체의 최외층 표면의 상대습도 (%), Hr 은 기판 이측의 적층체의 최외층 표면의 상대습도 (%), Tf 는 표측의 적층체의 최 외층 표면의 온도 (℃), Tr 은 기판 이측의 적층체의 최외층 표면의 온도 (℃) 를 나타낸다.
(액정 표시 장치의 종류)
본 발명의 투명 필름은, 여러가지 표시모드의 액정셀에 사용할 수 있다. TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), AFLC (Anti-ferroelectric Liquid Crystal), OCB (0ptically Compensatory Bend), STN (Supper Twisted Nematic), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence), 및 HAN (Hybrid Aligned Nematic) 과 같은 여러가지 표시모드가 제안되어 있다. 또한, 상기 표시모드를 배향 분할한 표시모드도 제안되어 있다. 본 발명의 투명 필름은 어느 표시모드의 액정 표시 장치에서도 유효하다. 또한, 투과형, 반사형, 반투과형의 어느 액정 표시 장치에서도 유효하다.
(TN 형 액정 표시 장치)
본 발명의 투명 필름을 TN 모드의 액정셀을 갖는 TN 형 액정 표시 장치의 광학 보상시트의 지지체로서 사용해도 된다. TN 모드의 액정셀과 TN 형 액정 표시 장치에 관해서는 오래전부터 잘 알려져 있다. TN 형 액정 표시 장치에 사용하는 광학 보상시트에 관해서는, 일본 공개특허공보 평3-9325호, 일본 공개특허공보 평6-148429호, 일본 공개특허공보 평8-50206호, 일본 공개특허공보 평9-26572호의 각 공보에 기재되어 있다. 또, 모리 (Mori) 외의 논문 (Jpn. J. Appl. Phys. Vol.36 (1997) p.143 이나, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) p.1068) 에 기재 되어 있다.
(STN 형 액정 표시 장치)
본 발명의 투명 필름을 STN 모드의 액정셀을 갖는 STN 형 액정 표시 장치의 광학 보상시트의 지지체로 사용해도 된다. 일반적으로 STN 형 액정 표시 장치에서는, 액정셀 중의 막대형상 액정성 분자가 90～360도의 범위로 비틀어져 있고, 막대형상 액정성 분자의 굴절률 이방성 (Δn) 과 셀갭 (d) 의 곱 (Δnd) 이 300～1500㎚ 의 범위에 있다. STN 형 액정 표시 장치에 사용하는 광학 보상시트에 관해서는, 일본 공개특허공보 2000-105316호에 기재되어 있다.
(VA 형 액정 표시 장치)
본 발명의 투명 필름은, VA 모드의 액정셀을 갖는 VA 형 액정 표시 장치의 광학 보상시트의 지지체로 특히 유리하게 사용된다. VA 형 액정 표시 장치에 사용하는 광학 보상시트의 Re 리타데이션치를 0～150㎚ 으로 하고, Rth 리타데이션치를 70～400nm 으로 하는 것이 바람직하다. Re 리타데이션치는, 20～70㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. VA 형 액정 표시 장치에 2장의 광학적이방성 폴리머 필름을 사용하는 경우, 필름의 Rth 리타데이션치는 70～250㎚ 인 것이 바람직하다. VA 형 액정 표시 장치에 1장의 광학적 이방성 폴리머 필름을 사용하는 경우, 필름의 Rth 리타데이션치는 150～400㎚ 인 것이 바람직하다. VA 형 액정 표시 장치는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-123576호에 기재되어 있는 것 같은 배향 분할된 방식이더라도 상관없다.
(IPS 형 액정 표시 장치 및 ECB 형 액정 표시 장치)
본 발명의 투명 필름은, IPS 모드 및 ECB 모드의 액정셀을 갖는 IPS 형 액정 표시 장치 및 ECB 형 액정 표시 장치의 광학 보상시트의 지지체, 또는 편광판의 보호막으로서도 특히 유리하게 사용된다. 이들 모드는 흑색 표시시에 액정재료가 대략 평행하게 배향하는 태양이고, 전압 무인가 상태로 액정분자를 기판면에 대하여 평행배향시켜 흑색 표시한다. 이들 태양에 있어서 본 발명의 투명 필름을 사용한 편광판은 시야각확대, 콘트라스트의 개선에 기여한다. 이 태양에 있어서는, 상기 편광판의 보호막과 보호막과 액정셀의 사이에 배치된 광학이방성층의 리타데이션의 값은, 액정층의 Δn?d 의 값의 2배 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 또한 Rth 치의 절대치 │Rth│는, 25㎚이하, 보다 바람직하게는 20nm 이하, 더욱 바람직하게는 15㎚ 이하로 설정하는 것이 바람직하기 때문에, 본 발명의 투명 필름이 유리하게 사용된다.
(OCB 형 액정 표시 장치 및 HAN 형 액정 표시 장치)
본 발명의 투명 필름은, OCB 모드의 액정셀을 갖는 OCB 형 액정 표시 장치 또는 HAN 모드의 액정셀을 갖는 HAN 형 액정 표시 장치의 광학 보상시트의 지지체로서도 유리하게 사용된다. OCB 형 액정 표시 장치 또는 HAN 형 액정 표시 장치에 사용하는 광학 보상시트에는, 리타데이션의 절대치가 최소가 되는 방향이 광학 보상시트의 면내에도 법선방향으로도 존재하지 않는 것이 바람직하다. OCB 형 액정 표시 장치 또는 HAN 형 액정 표시 장치에 사용하는 광학 보상시트의 광학적 성질도, 광학적 이방성층의 광학적성질, 지지체의 광학적성질 및 광학적 이방성층과 지지체의 배치에 의해 결정된다. OCB 형 액정 표시 장치 또는 HAN 형 액 정 표시 장치에 사용하는 광학 보상시트에 관해서는, 일본 공개특허공보 평9-197397호에 기재되어 있다. 또한, 모리 (Mori) 외의 논문 (Jpn. J. Appl. Phys. Vol.38 (1999) p.2837) 에 기재되어 있다.
(반사형 액정 표시 장치)
본 발명의 투명 필름은, TN형, STN형, HAN형, GH (Guest-Host) 형의 반사형 액정 표시 장치의 광학 보상시트로서도 유리하게 사용된다. 이들 표시모드는 오래전부터 잘 알려져 있다. TN 형 반사형 액정 표시 장치에 관해서는, 일본 공개특허공보 평10-123478호, 국제공개 제98/48320호 팜플렛, 일본특허 제3022477호의 공보에 기재되어 있다. 반사형 액정 표시 장치에 사용하는 광학 보상시트에 관해서는 국제공개 제00/65384호 팜플렛에 기재되어 있다.
(기타 액정 표시 장치)
본 발명의 투명 필름은, ASM (Axially Sy㎜etric Aligned Microcell) 모드의 액정셀을 갖는 ASM 형 액정 표시 장치의 광학 보상시트의 지지체로서도 유리하게 사용된다. ASM 모드의 액정셀은 셀의 두께가 위치조정 가능한 수지스페이서에 의해 유지되어 있다는 특징이 있다. 기타 성질은 TN 모드의 액정셀과 동일하다. ASM 모드의 액정셀과 ASM 형 액정 표시 장치에 관해서는, 쿠메 (Kume) 외의 논문 (Kume et al., SID 98 Digest 1089 (1998)) 에 기재되어 있다.
(하드코트 필름, 방현 필름, 반사방지 필름)
본 발명의 투명 필름은, 또한 하드코트 필름, 방현 필름, 반사방지 필름에 대한 적용을 바람직하게 실시할 수 있다. LCD, PDP, CRT, EL 등의 플랫패널 디 스플레이의 시인성을 향상시킬 목적으로, 본 발명의 투명 필름의 편면 또는 양면에 하드코트층, 방현층, 반사방지층의 어느 하나 또는 모두를 부여할 수 있다. 이와 같은 방현 필름, 반사방지 필름으로서의 바람직한 실시태양은, 발명협회공개기보 공기번호 2001-1745호 (2001년 3월15일 발행, 발명협회) 의 54페이지～57페이지에 상세하게 기재되어 있고, 본 발명의 투명 필름을 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 비율, 조작 등은 본 발명의 정신으로부터 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 제한되지 않는다.
[실시예 1]
(투명 필름의 제작)
본 발명의 투명 필름의 소재로서 셀룰로오스아실레이트를 사용하였다.
(셀룰로오스아실레이트 용액의 조제)
하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 각 성분을 용해하여, 셀룰로오스아실레이트 용액을 조제하였다. 또, 셀룰로오스아실레이트로서는 아실화도가 다른 3종류 (Ac:OH=2.86:0.14), (Ac:OH=2.92:0.08), (Ac:Pro:OH=1.9:0.8:0.3) 를 사용하였다 (괄호내 Ac 는 아세틸 치환기, Pro 는 프로피오닐 치환기, OH 는 치환되어 있지 않은 수산기를 나타내고, 비율은 아실화도의 비율).
(셀룰로오스아실레이트 용액 조성)
셀룰로오스아세테이트 100.0질량부
메틸렌클로라이드 (제1용매) 402.0질량부
메탄올 (제2용매) 60.0질량부
(매트제 용액의 조제)
평균입경 16㎚ 의 실리카 입자 (AEROSIL R972, 닛폰아에로질(주) 제조) 를 20질량부, 메탄올 80질량부를 30분간 충분히 교반혼합하여 실리카 입자 분산액으로 하였다. 이 분산액을 하기의 조성물과 함께 분산기에 투입하고, 다시 30분 이상 교반하여 각 성분을 용해하여 매트제 용액을 조제하였다.
(매트제 용액 조성)
평균입경 16㎚ 의 실리카 입자 분산액 10.0질량부
메틸렌클로라이드 (제1용매) 76.3질량부
메탄올 (제2용매) 3.4질량부
셀룰로오스아실레이트 용액 10.3질량부
(첨가제 용액의 조제)
하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여, 각 성분을 용해하여, 첨가제 용액을 조제하였다. 광학적 이방성 (Re, Rth) 을 저하시키는 화합물 및 파장분산조정제에 관해서는 하기 표 1 에 나타내는 것을 사용하였다.
(첨가제 용액 조성)
광학적이방성을 저하시키는 화합물 49.3질량부
파장분산조정제 7.6질량부
메틸렌클로라이드 (제1용매) 58.4질량부
메탄올 (제2용매) 8.7질량부
셀룰로오스아실레이트 용액 12.8질량부
(셀룰로오스아실레이트 시료 101～105 의 제작)
상기 셀룰로오스아실레이트 용액을 94.6질량부, 매트제 용액을 1.3질량부, 첨가제 용액 4.1질량부 각각을 여과 후에 혼합하여, 밴드 유연기를 사용하여 유연하였다. 상기 조성으로 광학적이방성을 저하시키는 화합물 및 파장분산조정제의 셀룰로오스아실레이트에 대한 질량비는 각각 12%, 1.2% 이었다. 잔류용제량 30% 로 필름을 밴드로부터 박리하여, 140℃ 에서 40분간 건조시켜 셀룰로오스아실레이트 필름을 제조하였다. 완성된 셀룰로오스아실레이트 필름의 잔류용제량은 0.2% 이고, 막두께는 80㎛ 이었다.
(비교예)
상기 실시예 1 에서 사용한 광학적이방성을 저하시키는 화합물 및 파장분산조정제를 사용하지 않고, 그 이외는 실시예 1 과 같이 하여 비교 시료 001 을 제작하였다.
동일하게 하여, 광학적이방성을 저하시키는 화합물 대신에 셀룰로오스아실레이트에 사용되는 가소제인 TPP (트리페닐포스페이트) 를 사용하는 것 이외는 실시예와 동일하게 하여 비교 시료 002 를 제작하였다.
또 필름 제작의 처방은 동일하지만, 필름을 반송할 때의 기계방향으로 가해지는 텐션만을 강하게 가한 비교 시료 003 을 제작하였다.
상기 실시예 1 에서 제작한 본 발명의 시료 및 비교 시료의 평가결과를 표 1～3 에 나타내었다. 이것으로부터 본 발명의 투명 필름은 Re, Rth (표 1) 가 작고, 인장탄성률, 저장탄성률, 광탄성계수 (표 2), 및 고습도나 고온에서의 치수변화율 (표 3) 이 모두 기계방향과 그것에 수직인 방향의 종횡비가 거의 1 인 것을 알 수 있었다.
Figure 112005029050634-pat00077
Figure 112005029050634-pat00078
Figure 112005029050634-pat00079
[실시예 2] (편광판 성능의 평가)
실시예 1 에서 얻은 본 발명의 투명 필름을 편광판 가공하고, 이하와 같이 하여 액정 표시 장치의 패널에 실장한 것과 동일한 편광판을 평가하였다.
(편광판의 제작)
본 발명의 투명 필름 시료 101 을, 1.5 규정의 수산화나트륨 수용액에, 55℃ 에서 2분간 침지하였다. 실온의 수세욕조 중에서 세정하고, 30℃ 에서 0.1 규정의 황산을 사용하여 중화하였다. 다시, 실온의 수세욕조 중에서 세정하고, 다시 100℃ 의 온풍으로 건조시켰다. 이와 같이 하여, 투명 필름의 표면을 비누화하였다.
계속해서 두께 80㎛ 의 롤형상 폴리비닐알코올 필름을 요오드 수용액 중에서 연속하여 5배로 연신하고, 건조시켜 두께 20㎛ 의 편광막을 얻었다. 폴리비닐알코올 (쿠라레 제조 PVA-117H) 3% 수용액을 접착제로 하여, 상기 비누화한 투명 필름 시료 101 을 2장 준비하여 편광막을 사이에 두고 접합하여, 양면이 투명 필름 101 에 의해 보호된 편광판을 얻었다. 이 때 양측의 투명 필름 시료 101 의 지상축이 편광막의 투과축과 평행하게 되도록 접착하여, 편광판 101 을 제작하였다. 동일하게 하여 투명 필름 시료 102～105 및 비교 시료 001～003 에 대해서도 편광판을 제작하여, 이하 이들 편광판을 편광판 102～105, 001～003 이라고 한다. 편광판 101～105 는 모두 충분한 편광도를 가지고 있었다.
(편광판의 내구시험)
상기에서 제작한 편광판 시료 101～105 및 비교 시료로 이루어지는 편광판 시료 001～003 을 20㎝×30㎝ 로 잘라, 이것을 점착제를 통해 유리판에 고정하여 60℃ 90%RH 의 고습도 하에 500시간 두었다. 이것을 상온상습 조건으로 되돌린 후, 다른 1장의 편광판으로 크로스니콜로 하여, 편광판 시료의 프레임 (샘플의 가장자리로부터 1㎝ 떨어진 장소) 에 대한 광누설을 검출하였다. 결과를 표 4 에 나타내었다. 본 발명의 투명 필름으로 이루어지는 편광판 101～105 는 비교 시료로 이루어지는 편광판 001～003 보다도 광누설이 적고, 또 색미 변화가 보이지 않고 우수하였다.
[실시예 3] (IPS 모드 액정 표시 장치에 대한 투명 필름의 실장평가)
도 1 에 나타내는 구성의 IPS 모드의 액정 표시 장치를 제작하였다. 구체적으로는, 한 쌍의 기판 (16 및 18) 의 사이에 액정성 분자 (17) 를 봉입하여 제작한 액정셀을, 한 쌍의 편광막 (11a 및 11b) 의 사이에 배치하였다. 액정셀과 하측 편광막 (11b) 사이에, 본 발명의 투명 필름 (19) 을 배치하고, 액정셀과 상측 편광막 (11a) 사이에, 제1 광학 보상 필름 (15) 및 제2 광학 보상 필름 (13) 을 배치하였다. 또, 편광막의 투과축 (12a, 12b) 과 제1 광학 보상 필름의 지상축 (15a) 의 관계는 각각의 실시예의 설명 중에 기재한다. 또한, 도 1 중, 각 부재는 편의상 독립된 부재로 묘사되어 있는데, 각 부재는 다른 부재와 일체화된 후, 예를 들어, 투명 필름 (19) 은 보호필름으로서 편광막 (11b) 과 일체화된 후, 장치 중에 장착되어 있는 경우도 있다.
이하, 각 부재의 제작방법에 관해서 상세히 설명한다.
(IPS 모드 액정셀의 제작)
1장의 유리기판 상에, 인접하는 전극사이의 거리가 20㎛ 이 되도록 전극을 배치하여, 그 위에 폴리이미드막을 배향막으로서 형성하여, 러빙처리를 실시하였다. 별도로 준비한 1장의 유리기판의 일방의 표면에 폴리이미드막을 형성하고, 러빙처리를 실시하여 배향막으로 하였다. 2장의 유리기판을, 배향막끼리를 대향시키고, 기판의 간격 (갭 ; d) 을 3.9㎛ 로 하고, 2장의 유리기판의 러빙방향이 평행해지도록 겹쳐 접합하고, 이어서 굴절률이방성 (Δn) 이 0.0769 및 유전율이방성 (Δε) 이 정의 4.5 인 네마틱 액정 조성물을 봉입하였다. 액정층의 d?Δn 의 값은 300㎚ 이었다.
(하측 편광판의 제작)
본 실시예에서는 투명 필름 (19) 과 하측 편광막 (11b) 은 일체화한 것으로 하였다. 즉, 하측 편광판은 실시예 1 의 투명 필름 시료 101～105 로 제작한 편광판 101～105, 비교예 시료 001～002 로 제작한 편광판 001～002 를 사용하였다.
(제2 광학 보상 필름 (13) 의 제작)
후지탁 TD80UF (후지사진필름(주)제조) 를 150℃ 에서 15% 세로1축연신함으로써 광학 보상 필름 (13) 을 제작하였다. 이 필름의 광학특성은 Re=5㎚, Rth=70㎚ 이었다.
(제1 광학 보상 필름 (15) 의 제작)
상기에서 제작한 제2 광학 보상 필름의 표면을 비누화후, 이 필름 상에 하기의 조성의 배향막 도포액을 와이어바코터로 20㎖/㎡ 도포하였다. 60도의 온풍으로 60초, 다시 100도의 온풍으로 120초 건조시켜 막을 형성하였다. 다음에 형성한 막에 필름의 지상축 방향과 평행 방향으로 러빙처리를 행하여 배향막을 형성하였다.
(배향막 도포액의 조성)
하기의 변성 폴리비닐알코올 10질량부
물 371질량부
메탄올 119질량부
글루탈알데히드 0.5질량부
테트라메틸암모늄플루오라이드 0.3질량부
변성폴리비닐알코올
Figure 112005029050634-pat00080
다음에 배향막 상에 하기의 디스코틱 액정성 화합물 1.8g, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오오사까유기화학(주) 제조) 0.2g, 광중합개시제 (이르가큐어907, 치바가이기사 제조) 0.06g, 증감제 (카야큐어 DETX, 닛폰화약(주) 제조) 0.02g, 하기의 불소계 폴리머 (공기계면측 수직배향제) 0.01g 을 3.9g 의 메틸에틸케톤에 용해한 용액을 #5 의 와이어바로 도포하였다. 이것을 금속 틀에 접착하여, 125도의 항온조 중에서 3분간 가열하여, 디스코틱 액정 화합물을 배향시켰다. 다음에, 100도 에서 120W/㎝ 고압수은등을 사용하여, 30초간 UV 조사하여 디스코틱 액정 화합물을 가교하였다. 그 후, 실온까지 방랭하였다. 이렇게 하여 제2 광학 보상 필름 상에, 제1 광학 보상 필름이 형성 된 위상차막 (2) 을 제작하였다.
디스코틱 액정성 화합물
Figure 112010034120690-pat00093
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상기 제작한 위상차막 (2) 의 Re 의 광입사 각도 의존성을 측정하여, 미리 측정한 제2 광학 보상 필름의 기여분을 뺌으로써, 디스코틱 액정 위상차층 (제1 광학 보상 필름) 만의 광학특성을 산출한 바, Re 가 110㎚, Rth 가 -55㎚, 액정의 평균 경사각은 89.9°이고, 디스코틱 액정이 필름면에 대하여 수직으로 배향되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또 지상축의 방향은 배향막의 러빙 방향과 평행하였다.
(상측 편광판의 제작)
다음에 연신한 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착시켜 상측 편광막 (11a) 을 제작하였다. 이것에 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, 셀룰로오스아세테이트 필름 (후지탁 TD80UF, 후지사진필름(주) 제조) 을 이 편광막의 일방의 표면 에 접착하였다. 그 후, 편광막 (11a) 의 다른 표면에, 제2 광학 보상 필름 (13) 이 편광막 (11a) 측이 되도록, 위상차막 (2) 을 접합하여, 광학 보상층과 일체화한 상측 편광판을 제작하였다.
(액정 표시 장치의 제작)
또한, 제1 광학 보상 필름측이 액정셀측이 되도록, 상측 편광판에 상기 제작한 IPS 모드셀을 접합하였다. 여기서, 제1 광학 보상 필름 (15) 의 지상축 (15a) 및 IPS 모드 액정셀의 배향막의 러빙 방향은, 상측 편광막 (11a) 의 투과축 (12a) 과 평행으로 하였다. 다음에 상기에서 제작한 하측 편광판을 그 편광막 (11b) 의 투과축 (12b) 이, 상측 편광막 (11a) 의 투과축 (12a) 과 직교하도록 접합하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.
(제작한 액정 표시 장치의 누설광의 측정)
이와 같이 제작한 액정 표시 장치에 있어서, 좌경사 방향 60°로부터 관찰하였을 때의 누설광을 측정하였다. 결과는 표 4 에 나타내었다. 본 발명의 투명 필름을 사용한 경우는 비교예에 대하여 모두 누설광이 적고, 본 발명의 투명 필름이 액정 표시 장치의 콘트라스트 (광누설이 적다), 색미 표시의 시야각 특성이 우수한 것을 알 수 있다.
[실시예 4] (광학 보상 필름 성능 : VA 형 액정 표시 장치에 대한 실장)
본 발명의 투명 필름 시료를 사용하고, 일본 공개특허공보2003-315541호의 실시예 1 에 기재된 방법에 준하여 광학 보상 필름 시료를 제작하였다. 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판2무수물 (6FDA) 과 2,2'-비스(트리플 루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (TFMB) 로 합성된, 질량평균분자량(Mw) 7만, Δn 이 약 0.04 인 폴리이미드를 용매에 시클로헥사논을 사용하여 25wt% 로 조제한 용액을, 실시예 1 에서 제작한 본 발명의 투명 필름 시료 103 (두께 80㎛) 에 도포하였다. 그 후 100℃ 에서 10분 열처리 후, 160℃ 에서 15% 세로1축 연신함으로써 두께 6㎛ 의 폴리이미드 필름이 본 발명의 투명 필름에 도포된 광학 보상 필름 (103) 을 얻었다. 이 광학 보상 필름 (103) 의 광학특성은, Re=72㎚, Rth=220㎚, 배향축의 어긋남 각도는 ±0.3도 이내이고, nx>ny>nz 의 복굴절층을 가지는 광학 보상 필름이었다.
실시예 1 에서 제작한 다른 본 발명의 투명 필름 시료 (101, 102, 104, 105) 에 대해서도 동일하게 하여, 광학 보상 필름 (101, 102, 104, 105) 을 얻었다.
(비교예)
상기 투명 필름 시료 (103) 대신에, 비교 필름 시료 (001 ; 두께 80㎛) 에 도포한 것 이외는 동일한 조작에 의해, 두께 6㎛ 의 폴리이미드 필름이 비교 필름 시료 (001) 의 투명 필름에 도포된 광학 보상 필름 (001) 을 얻었다. 이 광학 보상 필름 (001) 의 광학특성은 Re=75nm, Rth=280nm 이었다.
다른 비교 필름 시료 (002, 003) 에 대해서도 동일하게 하여, 광학 보상 필름 (002, 003) 을 얻었다.
(VA 형 액정 표시 장치에 대한 실장평가)
상기 실시예 4 및 비교예에서 얻어진 광학 보상 필름 (101～105, 001～003) 의 폴리이미드 필름을 도포하지 않은 측을 알칼리비누화 처리하고, 연신한 폴리비 닐알코올에 요오드를 흡착시킨 편광자와 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 접착함으로써 직접 접합하였다. 이 때 광학 보상 필름의 nx 방향과 편광판의 흡수축이 직교하도록 접합하였다. 이들 광학 보상 필름이 액정셀측이 되도록 점착제로 VA 액정 패널의 하측에 접합하였다. 또, 액정셀의 반대측 (상측) 에는 편광판의 흡수축끼리가 직교하도록 시판되는 편광판만을 점착제를 통해 VA 액정 패널에 접합하였다. 이상과 같이 하여 얻어진 액정 표시 장치에 있어서, 경사 방향으로부터 관찰했을 때의 누설광을 측정하였다. 콘트라스트 (광누설이 적은) 의 시야각 특성을 측정한 바, 실시예 1 에서 얻어진 본 발명의 투명 필름 시료 (101～105) 로부터 얻어진 광학 보상 필름 (101～105) 을 사용한 것은 비교 시료 (001～003) 로부터 얻은 광학 보상 필름 (001～003) 을 사용한 것보다도 좌우상하로 우수한 시야각을 갖는 (○ : 좌우상하의 콘트라스트가 우수하다, △ : 광누설이 조금 있다, 콘트라스트가 약간 떨어진다, × : 광누설에 의해 콘트라스트가 떨어진다) 것이었다. 따라서 본 발명의 투명 필름을 VA 용의 위상차필름으로 사용할 때에도 우수한 것을 알 수 있었다. 결과는 표 4 에 나타내었다.
Figure 112010034120690-pat00094
[실시예 5](액정 표시 장치의 제작)
상기 투명 필름 시료 (001～003, 101～105) 를, 1.5㏖/ℓ의 수산화나트륨 수용액에, 55℃ 에서 2분간 침지하였다. 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 30℃ 에서 0.1㏖/ℓ의 황산을 사용하여 중화하였다. 다시 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 100℃ 의 온풍으로 추가 건조시켰다. 이와 같이 하여 투명 필름의 표면을 표면 처리하였다.
두께 80㎛ 의 롤형상 폴리비닐알코올 필름을 요오드 수용액 중에서 연속하여 5배로 연신하고 건조시킴으로써, 두께 25㎛ 의 편광자를 얻었다. 두께 25㎛ 의 편광자의 연신방향의 인장탄성률은 12.7×109N/㎡ 이고, 연신방향과 수직방향에서의 인장탄성률은 6.1×109N/㎡ 이었다.
두께 25㎛ 의 편광자의 양면에, 상기 표면 처리한 투명 필름 시료 (001～003, 101～105) 를 보호막으로 사용하고, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, 표 5 에 나타내는 구성으로 접합하여 요오드계 편광판 (표측의 편광판, 이측의 편광판) 을 제작하였다.
두께 0.5㎜ 의 유리 기판을 사용한 26 인치 (가로 장변 58㎝, 세로 단변 35㎝) 사이즈의 IPS 형 액정셀의 표측 및 이측에, 아크릴계 점착제를 통해 표 5 에 나타내는 구성으로 편광판과 기판이 접하도록 접합하여 액정 패널을 제작하고, 이 액정 패널을 케이스체에 내장하여 액정 표시 장치를 제작하였다 (본 발명예 1～6, 비교예 1). 이 때 사용한 접착제, 점착제의 인장탄성률은 장변 방향, 단변 방향의 차가 거의 없고, 또 인장탄성률의 값도 다른 부재에 대하여 무시할 수 있는 크기인 것을 사전에 확인하였다.
여기에서 본 발명예 1～4, 6 에서는, 표측의 적층체를 구성하는 편광판의 편광자 흡수축, 표측의 적층체를 구성하는 보호막의 기계 반송 방향, 및 패널의 단변 방향이 평행하고, 이측의 적층체를 구성하는 편광판의 편광자 흡수축과 이측의 적층체를 구성하는 보호막의 기계 반송 방향이 평행하고, 표측의 적층체를 구성하는 편광판의 흡수축과 이측의 적층체를 구성하는 편광판의 흡수축이 직교하도록 각 부재를 배치하였다. 이 배치를 표 5 에서는 「역」배치라고 표시한다.
또 본 발명예 5 및 비교예의 액정 표시 장치에서는, 표측의 적층체를 구성하는 편광판의 편광자 흡수축, 표측의 적층체를 구성하는 보호막의 기계 반송 방향, 및 패널의 장변 방향이 평행하고, 이측의 적층체를 구성하는 편광판의 편광자 흡수축과 이측의 적층체를 구성하는 보호막의 기계 반송 방향이 평행하고, 표측의 적층체를 구성하는 편광판의 흡수축과 이측의 적층체를 구성하는 편광판의 흡수축이 직교하도록 각 부재를 배치하였다. 이 배치를 표 5 에서는 「순」배치라고 표시한다.
(3) 액정 표시 장치의 습열 처리에 의한 평가
제작한 액정 표시 장치를 온도 60℃, 상대습도 90% 의 환경 하에서 48 시간 방치하였다. 처리 후, 그대로 온도 25℃, 상대습도 60% 의 환경으로 옮겼다. 전원을 투입하고, 흑색 표시 상태를 육안으로 관찰하였다. 다음에 액정 표시 장치로부터 패널만을 꺼내, 온도 25℃, 상대습도 60% 의 환경 하에 옮긴 후 20분이 경과한 시점에서의 휨량을 측정하였다. 휨량 w 는 장변 방향의 길이 L 에 대한 값 w/L (㎜/㎜) 로서 표 5 에 기재하였다.
Figure 112010034120690-pat00095
표 5 로부터, 각 층의 인장탄성률과 단면적의 곱으로 표시되는 물성치의 총합이, 표측 적층체보다도 이측 적층체가 큰 액정 표시 장치 (본 발명예 1～5) 에서는, 습열 처리에 기인하는 패널의 휨을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 이들 액정 표시 장치에서는 모두 휨량이 작고, 흑색 표시 상태에 있어서 화면의 네 모서리가 불균일한 형상으로 광누설되는 「코너 불균일」현상에 의한 표시의 악화는 볼 수 없었다. 편측 적층체에만 본 발명의 투명 필름이 사용되고 있는 본 발명예 2 에서는, 패널의 휨은 억제할 수 있지만, 표리 양측의 적층체에 본 발명의 투명 필름이 사용되고 있는 본 발명 1, 3～6 과 비교하여, 약간의 경사진 광누설이 관찰되었다.
또, 각 층의 인장탄성률과 단면적의 곱으로 표시되는 물성치의 총합이, 이측 적층체보다 표측 적층체가 큰 액정 표시 장치에서는, 표리 양측의 적층체에 본 발명의 투명 필름을 사용한 본 발명예 6 에 있어서도, 표리 양측의 적층체에 비교예의 투명 필름이 사용된 비교예 1 과 동일하게, 휨량 w/L 이 0.01 보다 커지고, 약간의 휨에 의한 코너 불균일이 발생하여, 네 모서리에 약간의 광누설이 발생하였다. 또한, 비교예 1 에서는, 표리 양측의 적층체에 비교예의 투명 필름이 사용되고 있기 때문에, 코너 불균일에 더하여, 경사 방향의 광누설이 명확하게 관찰되었다.
본 발명자의 연구에 의해, 광학용 투명 필름의 물리 특성, 특히 인장탄성률, 저장탄성률, 광탄성계수, 치수안정성이, 기계 방향과 기계 방향에 수직인 방향에서 거의 동일해지도록 조정함으로써, 액정 표시 장치를 가혹한 온도조건이나 습도조건 하에서 사용한 경우에 일어나는 광누설이나 색미 변화를 저감할 수 있는 것이 판명되었다. 특히 투명 필름의 면내의 리타데이션 Re 및 막두께 방향의 리타데이션 Rth 를 작게 하면, 환경에 의한 상기 Re 및 Rth 의 변화율이 작기 때문에, 광누설 이나 색미 변화의 저감에 보다 효과적인 것을 알 수 있었다.
또, 본 발명의 인장탄성률, 저장탄성률, 광탄성계수, 치수안정성이 기계방향과 기계방향에 수직인 방향에서 대략 같은 투명 필름을 편광판의 보호막으로 사용하고, 또한 화면 장변 방향에 있어서, 액정 표시 장치의 기판을 끼운 상측 (시인측) 의 적층체 및 하측 (이측) 의 적층체에 대하여, 각 층의 탄성률과 그 단면적을 곱한 값의 총합이 상측보다 하측을 크게 함으로써, 상기의 환경에 의한 광누설이나 색미 변화의 저감에 더하여, 액정 표시 장치의 워프 및 워프에 의한 코너 불균일을 방지할 수 있는 것을 알 수 있었다.

Claims (12)

  1. 기계 방향의 인장탄성률이 2.4×109～4.9×109N/㎡ 이고, 상기 기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률이 2.3×109～4.7×109N/㎡ 이며, 또한, (기계 방향의 인장탄성률) / (기계 방향에 수직인 방향의 인장탄성률) 의 비가 0.80～1.36 이고,
    식 (i) 및 식 (ii) 로 표시되는 필름 면내의 리타데이션치 Re(㎚) 및 필름 막두께 방향의 리타데이션치 Rth(㎚) 가 식 (iii) 및 식 (iv) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 투명 필름.
    (i) Re=(nx-ny)×d
    (ii) Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
    (iii) 0
    Figure 112010034120690-pat00096
    Re
    Figure 112010034120690-pat00097
    20
    (iv) │Rth│
    Figure 112010034120690-pat00098
    25
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기계 방향의 저장탄성률 및 상기 기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률이 모두 1.5×109～7.8×109N/㎡ 이고, 또한, (기계 방향의 저장탄성률) / (기계 방향에 수직인 방향의 저장탄성률) 의 비가 0.80～1.20 인 것을 특징으로 하는 투명 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기계 방향의 광탄성계수 및 상기 기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수가 모두 5.0×10-11㎡/N 이하이고, 또한, (기계 방향의 광탄성계수) / (기계 방향에 수직인 방향의 광탄성계수) 의 비가 0.80～1.20 인 것을 특징으로 하는 투명 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    60℃ 90%RH 24시간 후의 치수변화율 및 90℃ dry 24시간 후의 치수변화율이 모두 상기 기계 방향과 상기 기계 방향에 수직인 방향 모두 ±0.5% 이하이고, 또한, 어느 경우나 (기계 방향의 치수변화율)/(기계 방향에 수직인 방향의 치수변화율) 의 비가 0.3～2.5 인 것을 특징으로 하는 투명 필름.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    셀룰로오스아실레이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 필름.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 필름 막두께 방향의 리타데이션 Rth 를 저하시키는 화합물을, 하기 식 (v) 및 식 (vi) 을 만족시키는 범위에서 적어도 1 종 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 필름.
    (v) (Rth(A)-Rth(O))/A
    Figure 112010034120690-pat00099
    -1.0
    (vi) 0.01
    Figure 112010034120690-pat00100
    A
    Figure 112010034120690-pat00101
    30
    [여기서,
    Rth(A) 는 Rth 를 저하시키는 화합물을 A% 함유한 필름의 Rth(㎚) 이고,
    Rth(O) 는 Rth 를 저하시키는 화합물을 함유하지 않은 필름의 Rth (㎚) 이며,
    A 는 필름 원료 폴리머의 질량을 100 으로 하였을 때의 화합물의 질량 (%) 이다.]
  7. 제 1 항에 기재된 투명 필름에, 하기 식 (vii) 을 만족시키는 광학이방성층을 형성한 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
    (vii) Re=0～200(㎚) 또한 │Rth│=0～300(㎚)
  8. 제 1 항에 기재된 투명 필름, 또는 제 7 항에 기재된 광학 보상 필름을 적어도 1 장 사용하여 편광자의 보호 필름으로 한, 편광판.
  9. 제 1 항에 기재된 투명 필름, 제 7 항에 기재된 광학 보상 필름의 어느 하나를 사용한, 액정 표시 장치.
  10. 제 1 항에 기재된 투명 필름, 제 7 항에 기재된 광학 보상 필름의 어느 하나를 사용한, VA 또는 IPS 액정 표시 장치.
  11. 유리 또는 수지로 이루어지는 기판으로 액정을 봉입한 액정셀, 편광판을 포함하는 상기 액정셀의 표측 (表側) 에 형성된 적층체, 및 상기 편광판을 포함하는 상기 액정셀의 이측 (異側) 에 형성된 적층체를 갖는 패널을 구비하고, 상기 표측을 시인측으로 하는 액정 표시 장치로서,
    상기 표측의 적층체 및 상기 이측의 적층체의 적어도 일방에 제 8 항에 기재된 편광판을 포함하고, 하기 식 (viii) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    (viii) ∑i(Efi×Sfi)/∑j(Erj×Srj)
    Figure 112010034120690-pat00102
    0.99
    [상기 식 (viii) 에서, Efi 는 상기 표측의 적층체를 구성하는 i번째 층의 장변 방향의 인장탄성률을 나타내고, Sfi 는 상기 표측의 적층체를 구성하는 i번째 층의 단변을 한 변으로 하는 단면적을 나타내며, Erj 는 상기 기판의 이측의 적층체를 구성하는 j번째 층의 장변 방향의 인장탄성률을 나타내고, Srj 는 상기 기판의 이측의 적층체를 구성하는 j번째 층의 단변을 한 변으로 하는 단면적을 나타낸다.]
  12. 제 11 항에 있어서,
    온도 60℃, 상대습도 90% 에서 48시간 경과한 후, 온도 25℃ 상대습도 60% 의 환경하로 옮겨 20분 후의 시점에서, 상기 패널의 휨량 w (㎜) 이 상기 패널의 장변 방향의 길이 L (㎜) 에 대하여 w/L
    Figure 112005029050634-pat00091
    0.01 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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