KR20190109548A

KR20190109548A - 광학 필름, 광학 필름 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20190109548A
Application number: KR1020197026178A
Authority: KR
Inventors: 고지 이이지마; ?야 가토; 준 와타나베; 슈헤이 오쿠다; 유키 후쿠시마; 유키 나카무라
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-09-25
Also published as: CN110431457B; JP6882451B2; WO2018174194A1; CN110431457A; JPWO2018174194A1

Abstract

본 발명의 광학 필름은, 기재와, 기재 상에 인접하여 마련되는 위상차층을 갖는 광학 필름으로서, 위상차층이, 중합성기를 갖는 액정성 화합물과 고분자 화합물을 함유하는 액정 조성물에 포함되는 액정성 화합물의 수직 배향을 고정하여 이루어지는 층이고, 3차원 SP값을 이용하여 산출되는, 고분자 화합물과 기재와의 δa값의 차가 3 이하이며, 고분자 화합물이, 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체이고, 고분자 화합물의 함유량이, 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하인, 광학 필름이다.

여기에서, 식 (I) 중, R¹은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X는, -O- 또는 -NH-를 나타내며, R²는, 수소 원자 또는 활성 수소 함유기를 나타낸다.

Description

광학 필름, 광학 필름 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치

본 발명은, 광학 필름, 광학 필름 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

위상차 필름은, 액정 표시 장치의 시야각 보상막이나, 유기 일렉트로 루미네선스(이하, "EL"이라고 약칭함) 표시 장치의 반사 방지막으로서 이용하는 것이 일반적이다.

또, 최근, 표시 장치의 보급에 따라, 표시 장치에 사용되는 위상차 필름에 대하여, 박막화나, 제조 공정 및 검사의 효율화가 요구되고 있다.

이와 같은 위상차 필름의 제작 방법으로서는, 기재 상에 배향막(중간층)을 형성한 후에, 위상차층을 제막하는 것이 알려져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 적어도, 지지체, 중간층, 및 위상차층을 이 순서대로 갖는 위상차 필름으로서, 상기 지지체가, 소정의 셀룰로스아실레이트 필름이며, 상기 중간층이, 폴리바이닐알코올 수지 또는 극성기를 갖는 아크릴 수지를 함유하고, 상기 위상차층이, 액정 화합물의 호메오트로픽 배향 상태를 고정한 층인, 위상차 필름이 기재되어 있다.

한편, 특허문헌 2에는, 배향막이 불필요해지는 호메오트로픽 배향 액정 필름으로서, 표면에 친수성 처리한 플라스틱기재 상에, 계면활성제를 포함하고, 중합 가능 또한 반응성인 액정 혼합물 용액을 직접 코팅하는 단계를 포함하는, 호메오트로픽 배향 액정 필름의 제조 방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 호메오트로픽 배향 액정 필름이 기재되어 있으며([청구항 1], [청구항 10]), 다른 기재 상에 제조한 호메오트로픽 배향 액정 필름을 점착제를 이용하여 편광판에 전사시켜 편광 필름을 제조하는 방법이 기재되어 있다([청구항 11], [0071], [도 2]).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2013-235232호 특허문헌 2: 일본 공표특허공보 2008-523443호

본 발명자들은, 특허문헌 1 및 2에 대하여 검토한바, 배향막을 형성하는 조작이나 친수화 처리를 실시하는 조작을 생략하여 제조 공정을 간략화한 경우에는, 위상차층에 있어서의 배향 상태가 흐트러지는 문제나, 경사 방향의 위상차의 발현이 불충분해지는 문제가 있는 것을 명확하게 했다.

또, 본 발명자들은, 특허문헌 2에 있어서의 전사의 수법에 대하여 검토한바, 위상차층(호메오트로픽 배향 액정 필름)과 다른 기재의 사이의 박리 강도가 강하고, 전사 불량을 일으키는 문제가 있는 것을 명확하게 했다.

따라서, 본 발명은, 배향성이 높고, 전사성이 우수하며, 경사 방향의 위상차의 발현도 양호한 광학 필름 및 광학 필름 적층체와, 이들을 이용한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 액정성 화합물의 배향 상태를 고정하기 전의 액정 조성물에, 기재와의 관계에서 소정의 SP값의 관계를 충족시키는 특정 구조의 고분자 화합물을 특정량 배합함으로써, 배향성이 높고, 전사성이 우수하며, 경사 방향의 위상차의 발현도 양호해지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 달성할 수 있는 것을 발견했다.

[1] 기재와, 기재 상에 인접하여 마련되는 위상차층을 갖는 광학 필름으로서,

위상차층이, 중합성기를 갖는 액정성 화합물과 고분자 화합물을 함유하는 액정 조성물에 포함되는 액정성 화합물의 수직 배향을 고정하여 이루어지는 층이며,

3차원 SP값을 이용하여 산출되는, 고분자 화합물과 기재와의 δa값의 차가 3 이하이고,

고분자 화합물이, 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체이며,

고분자 화합물의 함유량이, 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하인, 광학 필름.

[화학식 1]

[2] 고분자 화합물이, 위상차층에 있어서의 기재와 반대 측의 표면보다도, 위상차층에 있어서의 기재 측의 표면에 많이 존재하고 있는, [1]에 기재된 광학 필름.

[3] 상기 식 (I) 중의 R²가 활성 수소 함유기를 나타내고, 활성 수소 함유기가 수산기인, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 필름.

[4] 고분자 화합물의 1분자당의 수산기 당량이 100~900인, [3]에 기재된 광학 필름.

[5] 액정 조성물이, 오늄염 화합물을 함유하는, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.

[6] 액정 조성물에 있어서의 보론산 화합물의 함유량이, 액정성 화합물 100질량부에 대하여 0.1질량부 미만인, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.

[7] 기재가 셀룰로스계 폴리머인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.

[8] 3차원 SP값을 이용하여 산출되는 고분자 화합물의 δa값이 15~19인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.

[9] 기재와 위상차층의 박리 강도가 0.05~0.50N/25mm인, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.

[10] 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 5nm 이하인, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.

[11] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름과, 다른 필름을 갖고,

다른 필름이, 광학 필름이 갖는 위상차층의 기재와 반대 측의 표면에, 점착제 또는 접착제를 통하여 첩합되어 이루어지는, 광학 필름 적층체.

[12] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름, 또는 [11]에 기재된 광학 필름 적층체를 갖는, 편광판.

[13] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름, 또는 [11]에 기재된 광학 필름 적층체로부터 기재를 박리한 광학 필름과, 편광자를 갖고,

편광자가, 광학 필름이 갖는 위상차층의 표면에, 점착제 또는 접착제를 통하여 첩합되어 이루어지는, 편광판.

[14] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름 혹은 [11]에 기재된 광학 필름 적층체로부터 기재가 제거된 광학 필름, 또는 [12] 혹은 [13]에 기재된 편광판을 갖는, 화상 표시 장치.

본 발명에 의하면, 배향성이 높고, 전사성이 우수하며, 경사 방향의 위상차의 발현도 양호한 광학 필름 및 광학 필름 적층체와, 이들을 이용한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 광학 필름에 있어서의 추정 메커니즘을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

또, 본 명세서에 있어서, 평행 및 직교란, 엄밀한 의미에서의 평행 및 직교를 의미하는 것이 아니라, 각각, 평행 또는 직교로부터 ±5°의 범위를 의미한다.

또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"는, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 어느 하나를 의미하는 표기이고, "(메트)아크릴"은, 아크릴 및 메타크릴 중 어느 하나를 의미하는 표기이며, "(메트)아크릴로일"은, 아크릴로일 및 메타크릴로일 중 어느 하나를 의미하는 표기이다.

또, 본 명세서에 있어서, 액정 조성물 및 액정성 화합물은, 경화 등에 의하여, 이미 액정성을 나타내지 않게 된 것도 개념으로서 포함된다.

<리타데이션>

본 명세서에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, 각각, 파장 λ에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. 특별히 기재가 없을 때는, 파장 λ는, 550nm로 한다.

본 발명에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, AxoScan OPMF-1(옵토사이언스사제)에 있어서, 파장 λ로 측정한 값이다. AxoScan에서 평균 굴절률((Nx+Ny+Nz)/3)과 막두께(d(μm))를 입력함으로써,

지상축 방향(°)

Re(λ)=R0(λ)

Rth(λ)=((Nx+Ny)/2-Nz)×d가 산출된다.

[광학 필름]

본 발명의 광학 필름은, 기재와, 기재 상에 인접하여 마련되는 위상차층을 갖는 광학 필름이다.

또, 본 발명의 광학 필름에 있어서는, 위상차층이, 중합성기를 갖는 액정성 화합물과 고분자 화합물을 함유하는 액정 조성물에 포함되는 액정성 화합물의 수직 배향을 고정하여 이루어지는 층이다.

또, 본 발명의 광학 필름에 있어서는, 3차원 SP값을 이용하여 산출되는, 고분자 화합물과 기재와의 δa값의 차가 3 이하이다.

또, 본 발명의 광학 필름에 있어서는, 고분자 화합물이, 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체이다.

또, 본 발명의 광학 필름에 있어서는, 고분자 화합물의 함유량이, 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하이다.

[화학식 2]

<δa값>

본 명세서에 있어서, δa값은, Hoy 등의 방법에 의하여 산출되는 SP값(VAN KREVELEN, D. W. 저, "PROPERTIES OF POLYMERS(ED. 3)" ELSEVIER 출판(1990) 참조)의 비분산력 성분을 의도한다.

즉, δa값은, Hoy 등의 방법에 의하여 산출되는 3차원 SP값(δd, δp, δh)을 이용하여, 하기 식 (X)에 의하여 산출할 수 있다.

δa=(δp²+δh²)^0.5 식 (X)

Hoy 등의 방법에 따르면, 구하고자 하는 화합물의 화학 구조식으로부터 δd, δp, δh의 각각의 값을 산출할 수 있다.

또한, 복수의 반복 단위로 이루어지는 코폴리머의 경우, 각 반복 단위의 3차원 SP값의 2승값(δd², δp², δh²)에, 각 반복 단위의 체적분율을 곱하여 합을 구함으로써 코폴리머의 3차원 SP값의 2승값(δd², δp², δh²)을 산출하고, 이것을 상기 식 (X)에 대입함으로써 코폴리머의 δa값을 구할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이, 액정성 화합물의 배향 상태를 고정하기 전의 액정 조성물에, 기재와의 δa값의 차가 3 이내가 되고, 또한 상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물을, 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하의 비율로 배합함으로써, 제조 공정을 간략화한 경우여도, 배향성이 높고, 전사성이 우수하며, 경사 방향의 위상차의 발현도 양호해진다.

이는, 상세하게는 명확하지 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추측하고 있다.

먼저, 도 1에, 본 발명의 광학 필름에 있어서의 추정 메커니즘을 설명하기 위한 모식적인 단면도를 나타낸다.

도 1에 나타내는 광학 필름(10)은, 기재(1)와, 기재 상에 인접하여 마련되는 위상차층(2)을 갖고, 위상차층(2)이, 배향 상태가 고정된 액정성 화합물(3)과, 고분자 화합물(4)을 함유하고 있다. 또한, 도 1에 있어서는, 형식적으로, 위상차층(2)이 액정성 화합물(3)을 함유하는 양태를 나타내고 있지만, 본래, 액정성 화합물의 배향 상태가 고정되어 위상차층이 된 후에 있어서는, 액정성 화합물은 액정성을 나타낼 필요는 없다.

그리고, 본 발명자들은, 고분자 화합물(4)와 기재(1)와의 δa값의 차가 3 이하이며, 상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물(4)의 함유량이, 액정성 화합물(3)의 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하이면, 도 1에 나타내는 바와 같이, 고분자 화합물(4)이 기재(1)와의 계면 부근에 편재하기 쉽기 때문에, 액정성 화합물(3)이 수평 방향으로 배향하기 어려워져, 그 결과, 수직 방향에 대한 배향이 촉진되었기 때문이라고 추측하고 있다.

또한, 배향성은, 광학 현미경으로 암시야의 상태의 균일성을 관찰함으로써 확인할 수 있는 것 외에, 정면 콘트라스트를 계측함으로써, 광학 현미경으로 판단할 수 없는 영역의 배향까지 평가하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 광학 필름에 이용되는 다양한 부재에 대하여 상세하게 설명한다.

〔기재〕

본 발명의 광학 필름이 갖는 기재는, 후술하는 위상차층을 지지하기 위한 기재이며, 예를 들면 후술하는 액정 조성물을 도포하여 위상차층을 형성할 때에 액정 조성물을 도포하는 대상이 되는 기재를 들 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 기재가, 서로 인접하는 복수의 층으로 구성되어 있는 경우에는, 복수의 층을 합쳐 기재라고 정의한다.

이와 같은 기재는, 투명인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 광투과율이 80% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 투명이란, 가시광의 투과율이 60% 이상인 것을 나타낸다.

이와 같은 기재로서는, 예를 들면 유리 기판 및 폴리머 필름 등을 들 수 있다.

폴리머 필름의 재료로서는, 예를 들면 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 다이아세틸셀룰로스, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로스계 폴리머; 폴리메타크릴산 에스터, 폴리아크릴산 에스터 등의 아크릴계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터계 폴리머; 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴·스타이렌 공중합체(AS 수지) 등의 스타이렌계 폴리머; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머; 노보넨계 중합체, 단환의 환상 올레핀의 중합체, 환상 공액 다이엔의 중합체, 바이닐 지환식 탄화 수소 중합체 등의 지환식 구조를 갖는 폴리머; 염화 바이닐계 폴리머; 나일론, 방향족 폴리아마이드 등의 아마이드계 폴리머; 이미드계 폴리머; 설폰계 폴리머; 폴리에터설폰계 폴리머; 폴리에터에터케톤계 폴리머; 폴리페닐렌설파이드계 폴리머; 염화 바이닐리덴계 폴리머; 바이닐알코올계 폴리머; 바이닐뷰티랄계 폴리머; 아릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머; 또는 이들 폴리머를 혼합한 폴리머; 등을 들 수 있다.

이들 재료 중, 셀룰로스계 폴리머, 또는 지환식 구조를 갖는 폴리머인 것이 바람직하고, 셀룰로스계 폴리머인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 전사 전의 위상차 면상 및 휘점 검사의 효율이 향상되는 이유에서, 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 5nm 이하인 것이 바람직하고, 2nm 이하인 것이 보다 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서는, 상기 기재의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 5~60μm인 것이 바람직하고, 5~30μm인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 후술하는 편광자여도, 후술하는 고분자 화합물과의 관계에서 δa값의 차가 3 이하이면, 상기 기재를 겸하는 양태여도 된다.

〔위상차층〕

본 발명의 광학 필름이 갖는 위상차층은, 중합성기를 갖는 액정성 화합물과 고분자 화합물을 함유하는 액정 조성물(이하, 형식적으로 "본 발명의 액정 조성물"이라고도 함)에 포함되는 액정성 화합물의 수직 배향을 고정하여 이루어지는 층이다.

여기에서, 액정성 화합물이 봉상 액정성 화합물인 경우의 수직 배향이란, 호메오트로픽 배향이라고도 하고, 상술한 기재의 표면과 봉상 액정성 화합물의 디렉터와의 이루는 각도가 70°~90°의 범위 내가 되는 배향을 의미하며, 80°~90°의 범위 내가 되는 배향이 바람직하고, 85°~90°의 범위 내가 되는 배향이 보다 바람직하다.

또, 액정성 화합물이 원반상 액정성 화합물인 경우의 수직 배향이란, 상술한 기재의 표면과 원반상 액정성 화합물의 원반면과의 이루는 각도가 70°~90°의 범위 내가 되는 배향을 의미하고, 80°~90°의 범위 내가 되는 배향이 바람직하며, 85°~90°의 범위 내가 되는 배향이 보다 바람직하다.

<액정성 화합물>

본 발명의 액정 조성물에 함유하는 액정성 화합물은, 중합성기를 갖는 액정성 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 액정성 화합물을 이용할 수 있다.

여기에서, 중합성기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 바이닐기, 스타이릴기 및 알릴기 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기인 것이 바람직하다.

일반적으로, 액정성 화합물은 그 형상으로부터, 봉상 타입과 원반상 타입으로 분류할 수 있다. 또한 각각 저분자와 고분자 타입이 있다. 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 가리킨다(고분자 물리·상전이 다이내믹스, 도이 마사오 저, 2페이지, 이와나미 쇼텐, 1992).

본 발명에서는, 어느 액정성 화합물을 이용할 수도 있지만, 봉상 액정성 화합물 또는 원반상 액정성 화합물(디스코틱 액정성 화합물)을 이용하는 것이 바람직하다. 2종 이상의 봉상 액정성 화합물, 2종 이상의 원반상 액정성 화합물, 또는 봉상 액정성 화합물과 원반상 액정성 화합물과의 혼합물을 이용해도 된다.

또, 배향을 고정화하는 관점에서, 액정성 화합물은 상술한 중합성기를 2 이상 갖는 것이 바람직하다. 액정성 화합물이 2종류 이상의 혼합물인 경우에는, 적어도 1종류의 액정성 화합물이 1분자 중에 2 이상의 중합성기를 갖고 있는 것이 바람직하다.

봉상 액정성 화합물로서는, 예를 들면 일본 공표특허공보 평11-513019호의 청구항 1이나 일본 공개특허공보 2005-289980호의 단락[0026]~[0098]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있고, 디스코틱 액정성 화합물로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2007-108732호의 단락[0020]~[0067]이나 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락[0013]~[0108]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서는, 상기 액정성 화합물로서 봉상 액정성 화합물을 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들면 아조메타인류, 아족시류, 사이아노바이페닐류, 사이아노페닐에스터류, 벤조산 에스터류, 사이클로헥세인카복실산 페닐에스터류, 사이아노페닐사이클로헥세인류, 사이아노 치환 페닐피리미딘류, 알콕시 치환 페닐피리미딘류, 페닐다이옥세인류, 톨란류 및 알켄일사이클로헥실벤조나이트릴류가 바람직하게 이용된다.

<고분자 화합물>

본 발명의 액정 조성물이 함유하는 고분자 화합물은, 상술한 기재의 δa값과의 차(차의 절댓값을 말한다. 이하, 동일)가 3 이하가 되는 δa값을 갖고, 또한 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체이다.

또한, 상기 중합체는, 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체이면, 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위만을 갖는 단독 중합체여도 되고, 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위와 다른 반복 단위를 갖는 공중합체여도 된다.

[화학식 3]

본 발명에 있어서는, 고분자 화합물을 상술한 기재 계면에 있어서 균일하게 존재시키고, 위상차층의 면상을 향상시킬 수 있는 이유에서, 상기 고분자 화합물이, 기재의 δa값과의 차가 0.1~2.0이 되는 δa값을 갖는 중합체인 것이 바람직하고, 차가 0.2~1.5가 되는 δa값을 갖는 중합체인 것이 보다 바람직하며, 차가 0.3~1.0이 되는 δa값을 갖는 중합체인 것이 더 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서는, 본 발명에 의한 배향성의 개선 효과가 커지는 이유에서, 상기 고분자 화합물이, δa값이 13~19를 나타내는 중합체인 것이 바람직하고, δa값이 15~19를 나타내는 중합체인 것이 보다 바람직하다.

이와 같은 고분자 화합물은, 상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖고, 또한 상기 식 (I) 중의 R²가 활성 수소기 함유기를 나타내는 중합체인 것이 바람직하다.

여기에서, 활성 수소 함유기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 수산기, 카복시기, 아미노기, 아마이드기, 설포기, 머캅토기, 이미노기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 수산기인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 식 (I) 중의 R²가 나타내는 활성 수소 함유기로서 수산기를 갖는 경우, 배향성이 보다 향상되는 이유에서, 고분자 화합물의 1분자당의 수산기 당량이 100~900이 바람직하고, 300~600이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물이, 상기 식 (I) 중의 R²가 나타내는 활성 수소 함유기로서 수산기를 갖는 경우, 상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위의 함유량은, 고분자 화합물의 전체 반복 단위에 대하여, 3~50mol%인 것이 바람직하고, 5~30mol%인 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물이, 상기 식 (I) 중의 R²가 나타내는 활성 수소 함유기로서 수산기를 갖는 경우, 상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위의 δa값은, 13~25인 것이 바람직하고, 17~21인 것이 보다 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서는, 배향성이 보다 향상되는 이유에서, 상기 고분자 화합물이 불소 원자를 갖지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상술한 기재의 δa값이 10 이상, 특히, 13~19인 경우에 있어서는, 본 발명에 의한 배향성의 개선 효과가 커지는 이유에서, 상기 고분자 화합물이, 3차원 SP값을 이용하여 산출되는 δa값이 13 이상 18 미만인 반복 단위를 갖는 중합체인 것이 바람직하다.

이와 같은 반복 단위를 구성하는 모노머로서는, 예를 들면 메틸메타크릴레이트(δa=13.8), 메톡시에틸아크릴레이트(δa=13.7), 2-아세트아세톡시에틸메타크릴레이트(δa=15.2), 및 테트라하이드로퓨퓨릴아크릴레이트(δa=13.2) 등을 들 수 있고, 이들을 1종 단독으로 이용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 모노머에 병기하는 괄호 내의 δa값은, 그 모노머로 구성되는 반복 단위의 δa값이다. 또, 이들 모노머로 구성되는 반복 단위의 함유량은, 고분자 화합물의 전체 반복 단위에 대하여, 30~100mol%인 것이 바람직하고, 50~80mol%인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상술한 기재의 δa값이 5 이상 10 미만, 특히, 7 이상 10 미만인 경우에 있어서는, 본 발명에 의한 배향성의 개선 효과가 커지는 이유에서, 상기 고분자 화합물이, 3차원 SP값을 이용하여 산출되는 δa값이 5 이상 11 미만인 반복 단위를 갖는 중합체인 것이 바람직하다.

이와 같은 반복 단위를 구성하는 모노머로서는, 예를 들면 옥타데실아크릴레이트(δa=6.3), 라우릴아크릴레이트(δa=7.4), 사이클로헥실아크릴레이트(δa=10.2), 다이사이클로펜탄일아크릴레이트(δa=9.6), 및 아이소보닐아크릴레이트(δa=10.4) 등을 들 수 있고, 이들을 1종 단독으로 이용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 모노머에 병기하는 괄호 내의 δa값은, 그 모노머로 구성되는 반복 단위의 δa값이다.

또, 이들 모노머로 구성되는 반복 단위의 함유량은, 고분자 화합물의 전체 반복 단위에 대하여, 30~95mol%인 것이 바람직하고, 50~85mol%인 것이 보다 바람직하다.

상기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물로서는, 예를 들면 하기 식 A101~A108, A111~A124, A201~A209, 및 A301~A307로 나타나는 고분자 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 하기 식 A101로 나타나는 고분자 화합물을 "고분자 화합물 A101"이라고 표기한다. 또, 하기 식 A102~A108, A111~A123, A201~A209, 및 A301~A307로 나타나는 고분자 화합물도 동일하게 표기한다.

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

이와 같은 고분자 화합물의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 1000~500000인 것이 바람직하고, 2000~100000인 것이 보다 바람직하며, 3000~50000인 것이 더 바람직하다.

여기에서, 고분자 화합물의 중량 평균 분자량은, GPC(젤 퍼미에이션 크로마토그래프) 측정에 의한 폴리스타이렌 환산값으로서 정의된다. 고분자 화합물의 중량 평균 분자량은, 예를 들면 HLC-8120(도소제)을 이용하고, 칼럼으로서 TSKgelMultiporeHXL-M(도소제, 7.8mmID×30.0cm)를, 용리액으로서 THF(테트라하이드로퓨란) 또는 NMP(N-메틸피롤리돈)을 이용함으로써 구할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 고분자 화합물의 함유량은, 상술한 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하이며, 2질량부 이상 10질량부 미만인 것이 바람직하고, 3질량부 이상 8질량 이하인 것이 보다 바람직하며, 4~6질량부인 것이 더 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 배향성이 보다 높아지는 이유에서, 상기 고분자 화합물이, 위상차층에 있어서의 기재와 반대 측의 표면보다도, 위상차층에 있어서의 기재 측의 표면(기재 측의 계면)에 많이 존재하고 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 위상차층에 있어서의 기재와 반대 측의 표면으로부터 0.2μm의 두께 영역에 존재하는 고분자 화합물보다, 위상차층에 있어서의 기재 측의 표면(기재 측의 계면)으로부터 0.2μm의 두께 영역에 존재하는 고분자 화합물 쪽이 양이 많은 것이 바람직하다.

여기에서, 위상차층에 있어서의 상기 고분자 화합물의 편재의 정도는, 비행 시간형 2차 이온 질량 분석법(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry: TOF-SIMS)에 의하여 측정할 수 있다.

<오늄염 화합물>

본 발명의 액정 조성물은, 배향성이 보다 높아지는 이유에서, 상술한 고분자 화합물이 친수성기를 갖고 있는 경우, 오늄염 화합물을 함유하고 있는 것이 바람직하다.

오늄염 화합물로서는, 수직 배향제로서 공지의 오늄 화합물을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2016-105127호의 [0042]~[0052]단락에 기재된 화합물을 들 수 있다.

오늄염 화합물을 함유하는 경우의 함유량은, 상술한 액정성 화합물 100질량부에 대하여 0.5~5질량부인 것이 바람직하고, 1~3질량부인 것이 보다 바람직하다.

<보론산 화합물>

본 발명의 액정 조성물은, 형성되는 위상차층의 기재로부터의 박리성이 양호해지고, 전사성이 보다 양호해지는 이유에서, 임의의 보론산 화합물의 함유량이, 상술한 액정성 화합물 100질량부에 대하여 0.1질량부 미만인 것이 바람직하고, 보론산 화합물을 함유하고 있지 않는 것이 보다 바람직하다.

또한, 보론산 화합물로서는, 수직 배향제로서 공지의 오늄 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2016-105127호의 [0053]~[0054]단락에 기재된 화합물을 들 수 있다.

<중합 개시제>

본 발명의 액정 조성물은, 중합 개시제를 함유하고 있는 것이 바람직하다.

사용하는 중합 개시제는, 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 개시 가능한 광중합 개시제인 것이 바람직하다.

광중합 개시제로서는, 예를 들면 α-카보닐 화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호 기재), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호 기재), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호, 동 2951758호의 각 명세서 기재), 트라이아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤과의 조합(미국 특허공보 제3549367호 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허공보 제4239850호 기재) 및 옥사다이아졸 화합물(미국 특허공보 제4212970호 기재), 아실포스핀옥사이드 화합물(일본 공고특허공보 소63-040799호, 일본 공고특허공보 평5-029234호, 일본 공개특허공보 평10-095788호, 일본 공개특허공보 평10-029997호 기재) 등을 들 수 있다.

<중합성 모노머>

본 발명의 액정 조성물은, 도공막의 균일성, 위상차층의 강도의 점에서, 중합성 모노머가 포함되어 있어도 된다.

중합성 모노머로서는, 라디칼 중합성 또는 양이온 중합성의 화합물을 들 수 있다. 바람직하게는, 다관능성 라디칼 중합성 모노머이며, 상기의 중합성기 함유의 원반상 액정성 화합물과 공중합성의 것이 바람직하다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 2002-296423호 중의 단락 번호 [0018]~[0020]에 기재된 것을 들 수 있다.

중합성 모노머의 첨가량은, 원반상 액정성 화합물에 대하여, 1~50질량%인 것이 바람직하고, 5~30질량%인 것이 보다 바람직하다.

<계면활성제>

본 발명의 액정 조성물은, 도공막의 균일성, 위상차층의 강도의 점에서, 계면활성제가 포함되어 있어도 된다.

계면활성제로서는, 종래 공지의 화합물을 들 수 있지만, 특히 불소계 화합물이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2001-330725호 명세서 중의 단락 번호 [0028]~[0056]에 기재된 화합물, 일본 특허출원 2003-295212호 명세서 중의 단락 번호 [0069]~[0126]에 기재된 화합물을 들 수 있다.

<용매>

본 발명의 액정 조성물은, 위상차층을 형성하는 작업성 등의 관점에서, 용매를 함유하는 것이 바람직하다.

용매로서는, 구체적으로는, 예를 들면 케톤류(예를 들면, 아세톤, 2-뷰탄온, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온 등), 에터류(예를 들면, 다이옥세인, 테트라하이드로퓨란 등), 지방족 탄화 수소류(예를 들면, 헥세인 등), 지환식 탄화 수소류(예를 들면, 사이클로헥세인 등), 방향족 탄화 수소류(예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 트라이메틸벤젠 등), 할로젠화 탄소류(예를 들면, 다이클로로메테인, 다이클로로에테인, 다이클로로벤젠, 클로로톨루엔 등), 에스터류(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸 등), 물, 알코올류(예를 들면, 에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 사이클로헥산올 등), 셀로솔브류(예를 들면, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 설폭사이드류(예를 들면, 다이메틸설폭사이드 등), 아마이드류(예를 들면, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드 등) 등을 들 수 있고, 이들을 1종 단독으로 이용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다.

<위상차층의 형성 방법>

본 발명에 있어서는, 위상차층의 형성 방법으로서는, 예를 들면 상술한 액정 조성물을 상술한 기재 상에 도포하여, 원하는 배향 상태로 한 후에, 중합에 의하여 고정화하는 방법 등을 들 수 있다.

액정 조성물의 도포 방법으로서는, 예를 들면 와이어 바 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 및 다이 코팅법 등을 들 수 있다.

또, 중합 조건은 특별히 한정되지 않지만, 광조사에 의한 중합에 있어서는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사량은, 10mJ/cm²~50J/cm²인 것이 바람직하고, 20mJ/cm²~5J/cm²인 것이 보다 바람직하며, 30mJ/cm²~3J/cm²인 것이 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm²인 것이 특히 바람직하다. 또, 중합 반응을 촉진하기 위하여, 가열 조건하에서 실시해도 된다.

본 발명의 광학 필름이 갖는 위상차층의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 0.1~10μm인 것이 바람직하고, 0.5~5μm인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은, 전사성이 보다 양호해지는 이유에서, 상술한 기재와 위상차층과의 박리 강도가 0.05~0.50N/25mm인 것이 바람직하고, 0.10~0.20N/25mm인 것이 보다 바람직하다.

[광학 필름 적층체]

본 발명의 광학 필름 적층체는, 상술한 본 발명의 광학 필름과, 다른 필름을 갖고, 다른 필름이, 광학 필름이 갖는 위상차층의 기재와 반대 측의 표면에, 점착제 또는 접착제를 통하여 첩합되어 이루어지는 적층체이다.

〔다른 필름〕

본 발명의 광학 필름 적층체가 갖는 다른 필름은, 특별히 한정되지 않고, 상술한 본 발명의 광학 필름이 갖는 기재로서 예시한 폴리머 필름을 들 수 있다. 또, 액정성 화합물을 수평 배향시킨 필름도 들 수 있다.

이들 폴리머 필름이나, 액정성 화합물을 수평 배향시킨 필름에 있어서, 면내 위상차를 입사 광원 파장의 1/4로 하는 λ/4판을 다른 필름으로서 이용할 수도 있다. 이 경우, 다른 필름이 적층된 필름의 두께 방향의 위상차를 상쇄하고 0nm 부근으로 조정함으로써, 정면뿐만 아니라, 경사 방향에서부터 보았을 때의 색감 등의 광학 특성을 개선하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서는, 상기 다른 필름의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 5~60μm인 것이 바람직하고, 5~30μm인 것이 보다 바람직하다.

〔점착제 또는 접착제〕

상술한 본 발명의 광학 필름과, 다른 필름과의 첩합에 이용하는 점착제 또는 접착제는 특별히 한정되지 않지만, 첩합 후, 일정 시간 경과해도 첩부되어 있는 힘(점착력)의 변화가 작고, 필요에 따라 박리할 수 있는 이유에서, 점착제를 이용하여 첩합하고 있는 것이 바람직하다.

점착제로서는, 예를 들면 고무계 점착제, (메트)아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 유레테인계 점착제, 바이닐알킬에터계 점착제, 폴리바이닐알코올계 점착제, 폴리바이닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아마이드계 점착제, 셀룰로스계 점착제 등을 들 수 있다.

이들 중, 투명성, 내후성, 내열성 등의 관점에서, 아크릴계 점착제(감압 점착제)인 것이 바람직하다.

[편광판]

본 발명의 편광판은, 상술한 본 발명의 광학 필름 또는 광학 필름 적층체를 갖는 편광판이다.

또, 본 발명의 편광판은, 상술한 기재가 편광자를 겸하지 않는 경우에는, 편광자를 갖는 것이다.

본 발명의 편광판은, 기재와는 별도로 편광자를 갖는 경우, 편광자는, 본 발명의 광학 필름에 포함되는 위상차층의 표면에, 점착제 또는 접착제를 통하여 첩합되어 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 편광판이, 상술한 광학 필름 적층체를 이용하는 경우에는, 편광자가, 광학 필름 적층체로부터 기재를 박리하고, 노출된 위상차층의 표면에, 점착제 또는 접착제를 통하여 첩합되어 있는 것이 바람직하다.

여기에서, 편광자를 첩합할 때에 이용하는 점착제 또는 접착제로서는, 상술한 본 발명의 광학 필름 적층체에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

〔편광자〕

본 발명의 편광판이 갖는 편광자는, 광을 특정의 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 흡수형 편광자 및 반사형 편광자를 이용할 수 있다.

흡수형 편광자로서는, 아이오딘계 편광자, 이색성 염료를 이용한 염료계 편광자, 및 폴리엔계 편광자 등이 이용된다. 아이오딘계 편광자 및 염료계 편광자에는, 도포형 편광자와 연신형 편광자가 있고, 모두 적용할 수 있지만, 폴리바이닐알코올에 아이오딘 또는 이색성 염료를 흡착시키고, 연신하여 제작되는 편광자가 바람직하다.

또, 기재 상에 폴리바이닐알코올층을 형성한 적층 필름 상태에서 연신 및 염색을 실시함으로써 편광자를 얻는 방법으로서, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제5143918호, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제4691205호, 일본 특허공보 제4751481호, 일본 특허공보 제4751486호를 들 수 있고, 이들 편광자에 관한 공지의 기술도 바람직하게 이용할 수 있다.

반사형 편광자로서는, 복굴절이 다른 박막을 적층한 편광자, 와이어 그리드형 편광자, 선택 반사역을 갖는 콜레스테릭 액정과 1/4 파장판을 조합시킨 편광자 등이 이용된다.

그 중에서도, 밀착성이 보다 우수한 점에서, 폴리바이닐알코올계 수지(-CH₂-CHOH-를 반복 단위로서 포함하는 폴리머. 특히, 폴리바이닐알코올 및 에틸렌-바이닐알코올 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개)를 포함하는 편광자인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 편광자의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 3μm~60μm인 것이 바람직하고, 5μm~30μm인 것이 보다 바람직하며, 5μm~15μm인 것이 더 바람직하다.

[화상 표시 장치]

본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 광학 필름 또는 본 발명의 편광판을 갖는, 화상 표시 장치이다.

본 발명의 화상 표시 장치에 이용되는 표시 소자는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 액정 셀, 유기 EL 표시 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 등을 들 수 있다.

이들 중, 액정 셀, 유기 EL 표시 패널인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 화상 표시 장치로서는, 표시 소자로서 액정 셀을 이용한 액정 표시 장치, 표시 소자로서 유기 EL 표시 패널을 이용한 유기 EL 표시 장치인 것이 바람직하다.

〔액정 표시 장치〕

본 발명의 화상 표시 장치의 일례인 액정 표시 장치는, 상술한 본 발명의 편광판과, 액정 셀을 갖는 액정 표시 장치이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 액정 셀의 양측에 마련되는 편광판 중, 프런트 측의 편광판으로서 본 발명의 편광판을 이용하는 것이 바람직하고, 프런트 측 및 리어 측의 편광판으로서 본 발명의 편광판을 이용하는 것이 보다 바람직하다.

이하에, 액정 표시 장치를 구성하는 액정 셀에 대하여 상세하게 설명한다.

<액정 셀>

액정 표시 장치에 이용되는 액정 셀은, VA(Vertical Alignment) 모드, OCB(Optically Compensated Bend) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, 또는 TN(Twisted Nematic)인 것이 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

TN 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수평 배향하고, 또한 60~120˚으로 비틀림 배향되어 있다. TN 모드의 액정 셀은, 컬러 TFT 액정 표시 장치로서 가장 많이 이용되고 있으며, 다수의 문헌에 기재가 있다.

VA 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수직으로 배향되어 있다. VA 모드의 액정 셀에는, (1) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직으로 배향시키고, 전압 인가 시에 실질적으로 수평으로 배향시키는 좁은 의미의 VA 모드의 액정 셀(일본 공개특허공보 평2-176625호 기재)에 더하여, (2) 시야각 확대를 위하여, VA 모드를 멀티 도메인화한 (MVA 모드의) 액정 셀(SID97, Digest of tech. Papers(예고집) 28(1997) 845 기재), (3) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직 배향시키고, 전압 인가 시에 비틀림 멀티 도메인 배향시키는 모드(n-ASM 모드)의 액정 셀(일본 액정 토론회의 예고집 58~59(1998) 기재) 및 (4) SURVIVAL 모드의 액정 셀(LCD 인터내셔널 98에서 발표)이 포함된다. 또, PVA(Patterned Vertical Alignment)형, 광배향형(Optical Alignment), 및 PSA(Polymer-Sustained Alignment) 중 어느 것이어도 된다. 이들 모드의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2006-215326호, 및 일본 공표특허공보 2008-538819호에 상세한 기재가 있다.

IPS 모드의 액정 셀은, 봉상 액정 분자가 기판에 대하여 실질적으로 평행으로 배향되어 있으며, 기판면에 평행한 전계가 인가함으로써 액정 분자가 평면적으로 응답한다. IPS 모드는 전계 무인가 상태에서 흑색 표시가 되고, 상하 한 쌍의 편광판의 흡수축은 직교하고 있다. 광학 보상 시트를 이용하여, 경사 방향에서의 흑색 표시 시의 누락광을 저감시켜, 시야각을 개량하는 방법이, 일본 공개특허공보 평10-054982호, 일본 공개특허공보 평11-202323호, 일본 공개특허공보 평9-292522호, 일본 공개특허공보 평11-133408호, 일본 공개특허공보 평11-305217호, 일본 공개특허공보 평10-307291호 등에 개시되어 있다.

〔유기 EL 표시 장치〕

본 발명의 화상 표시 장치의 일례인 유기 EL 표시 장치로서는, 예를 들면 시인 측으로부터, 본 발명의 편광판과, λ/4 기능을 갖는 판(이하, "λ/4판"이라고도 함)과, 유기 EL 표시 패널을 이 순서로 갖는 양태를 적합하게 들 수 있다.

여기에서, "λ/4 기능을 갖는 판"이란, 어느 특정의 파장의 직선 편광을 원편광으로(또는 원편광을 직선 편광으로) 변환하는 기능을 갖는 판을 말하고, 예를 들면 λ/4판이 단층 구조인 양태로서는, 구체적으로는, 연신 폴리머 필름이나, 지지체 상에 λ/4 기능을 갖는 광학 이방성막을 마련한 위상차 필름 등을 들 수 있고, 또, λ/4판이 복층 구조인 양태로서는, 구체적으로는, λ/4판과 λ/2판을 적층하여 이루어지는 광대역 λ/4판을 들 수 있다.

또, 유기 EL 표시 패널은, 전극 간(음극 및 양극 간)에 유기 발광층(유기 일렉트로 루미네선스층)을 협지하여 이루어지는 유기 EL 소자를 이용하여 구성된 표시 패널이다. 유기 EL 표시 패널의 구성은 특별히 제한되지 않고, 공지의 구성이 채용된다.

실시예

이하에 실시예와 비교예를 들어 본 발명의 특징을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 절차 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 할 것은 아니다.

[실시예 1]

<광학 필름의 제작>

TAC1(셀룰로스계 폴리머 필름; 후지필름사제 TG40) 상에, 이하에 나타내는 조성의 액정 조성물 1을, #3.5의 와이어 바로 도포했다.

이어서, 조성물의 용매의 건조 및, 액정성 화합물의 배향 숙성을 위하여, 40℃의 온풍으로 60초 가열했다.

이어서, 질소 퍼지하 산소 농도 100ppm이며 40℃에서 자외선 조사(300mJ/cm²)를 행하여, 액정성 화합물의 배향을 고정화하고 위상차층을 형성하여, 실시예 1의 광학 필름을 제작했다.

---------------------------------

액정 조성물 1의 조성

---------------------------------

하기 봉상 액정성 화합물 (M-1) 83질량부

하기 봉상 액정성 화합물 (M-2) 15질량부

하기 봉상 액정성 화합물 (M-3) 2질량부

하기 중합성 모노머 (M-4) 8질량부

중합 개시제(Irgacure127, BASF사제) 2질량부

중합 개시제(IrgacureOXE01, BASF사제) 4질량부

하기 불소계 폴리머 (M-5) 0.4질량부

하기 불소계 폴리머 (M-6) 0.3질량부

하기 오늄 화합물 S01 2질량부

상기 고분자 화합물 A107 5질량부

톨루엔 621질량부

메틸에틸케톤 69질량부

---------------------------------

봉상 액정성 화합물 (M-1)

[화학식 11]

봉상 액정성 화합물 (M-2)

[화학식 12]

봉상 액정성 화합물 (M-3)

[화학식 13]

중합성 모노머 (M-4)

[화학식 14]

불소계 폴리머 (M-5)

[화학식 15]

불소계 폴리머 (M-6)

[화학식 16]

오늄염 화합물 S01

[화학식 17]

제작한 광학 필름을 에칭 TOF-SIMS(Time-of-Flight Secondary Mass Spectrometry) 해석에 의하여 분석하여, 첨가한 고분자 화합물 A107의 거의 전량이, 기재인 TAC1과, 위상차층과의 계면에 편재하고 있는 것을 확인했다.

[실시예 2~6, 비교예 1~3]

액정 조성물 1에 있어서의 고분자 화합물의 종류 및 배합량, 오늄염 화합물 S01의 배합량과, 보론산 화합물의 배합량을 하기 표 1에 나타내는 종류 및 양으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 필름을 제작했다.

또한, 실시예 3 및 4에서 배합한 보론산 화합물은, 하기 보론산 화합물 S2를 이용했다.

[화학식 18]

[실시예 7]

하기 조성의 액정 조성물 2를 조제했다.

---------------------------------

액정 조성물 2의 조성

---------------------------------

상기 봉상 액정성 화합물 (M-1) 83질량부

상기 봉상 액정성 화합물 (M-2) 15질량부

상기 봉상 액정성 화합물 (M-3) 2질량부

상기 중합성 모노머 (M-4) 8질량부

중합 개시제(Irgacure907, BASF사제) 4질량부

상기 불소계 폴리머 (M-5) 0.4질량부

하기 불소계 폴리머 (M-7) 0.3질량부

상기 오늄 화합물 S01 2질량부

상기 고분자 화합물 A302 5질량부

아세톤 577질량부

1-메톡시-2-프로필아세테이트 102질량부

---------------------------------

불소계 폴리머 (M-7)

[화학식 19]

TAC1 대신에 COP1(JSR사제 Arton 필름)을 이용하여 액정 조성물 1 대신에 액정 조성물 2를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 필름을 제작했다.

[비교예 4]

액정 조성물 2로서, 고분자 화합물의 종류 및 배합량을 하기 표 1에 나타내는 종류 및 양으로 변경한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법으로, 광학 필름을 제작했다.

[평가]

(1) 배향성

편광 현미경을 크로스 니콜 조건으로 하고, 스테이지에 제작한 각 광학 필름을 삽입하여 기재의 지상축이, 편광 현미경의 검광자 또는 편광자와 병행이 되도록 스테이지를 회전한다.

이 상태에서 광학 필름을 관찰했을 때에, 98% 이상의 면적에 대하여 균일한 암시야가 관찰된 것을 배향성이 지극히 우수한 것으로서 "S"라고 평가하고, 95% 이상 98% 미만의 면적에 대하여 균일한 암시야가 관찰된 것을 배향성이 우수한 것으로서 "A"라고 평가하며, 80% 이상 95% 미만의 면적에 대하여 균일한 암시야가 관찰된 것을 배향성에 약간 뒤떨어지는 것으로서 "B"라고 평가하고, 80% 미만의 면적에 대하여 균일한 암시야가 관찰된 것을 배향성이 뒤떨어지는 것으로서 "C"라고 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

(2) 경사 방향의 위상차

제작한 각 광학 필름에 대하여 기재를 박리하고, 노출된 위상차층의 표면을, 광학 이방성이 없는 유리 기판에 점착제(SK1478, 소켄 가가쿠사제)를 통하여 첩합하고, AxoScan OPMF-1(옵토사이언스사제)을 이용하여, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth(550)를 측정했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

또한, 하기 표 1에 있어서는, 파장 550nm에 있어서의 면내 방향의 리타데이션 Re(550)도 기재한다.

(3) 박리 강도

제작한 광학 필름을 150mm×25mm로 재단한 후, 기재를 박리하고, 노출된 위상차층의 표면을, 점착제(SK1478, 소켄 가가쿠사제)를 통하여 유리 기판에 첩합했다. 이때, 유리 기판에 80mm×25mm 부분만을 첩합했다. 점착제를 통하지 않고, 첩합하고 있지 않는 부분을 파지하고, 180°방향으로 힘을 가하여 박리했을 때의 박리 강도를 텐시론 만능 재료 시험기(오리엔텍사제)로 측정했다. 측정 결과와 함께, 이하의 기준에서의 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

<평가 기준>

A: 0.10N/25mm 이상, 0.20N/25mm 이하

B: 0.05N/25mm 이상, 0.10N/25mm 미만

또는, 0.20N/25mm를 초과, 0.50N/25mm 이하

C: 0.50N/25mm 초과

또는, 0.05N/25mm 미만

[표 1]

표 1에 나타내는 결과로부터, 고분자 화합물과 기재와의 δa값의 차가 3보다 큰 경우, 배향성(수직 배향)에 결함이 있기 때문에 편광 현미경에 의한 관찰에서 암시야의 면적이 작아지는 것을 알 수 있었다(비교예 1 및 4).

또, 고분자 화합물의 배합량이 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 미만, 또는 10질량부보다 많은 경우에는, 배향성(수직 배향)에 결함이 있기 때문에 편광 현미경에 의한 관찰에서 암시야의 면적이 작아지고, 또, 경사 방향의 위상차(Rth)의 발현성도 작은 것을 알 수 있었다(비교예 2 및 3).

이에 대하여, 고분자 화합물과 기재와의 δa값의 차가 3 이하이며, 고분자 화합물의 배합량이 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하이면, 편광 현미경에 의한 관찰에서 거의 전체면에 걸쳐 암시야가 관찰되기 때문에 배향성(수직 배향)이 우수한 것을 알 수 있고, 또한 경사 방향의 위상차(Rth)가 발현하는 것을 알 수 있었다(실시예 1~7).

[실시예 11]

사이클로올레핀 폴리머 필름(아톤 필름, Re=95nm, Rth=100nm, 막두께: 20μm, JSR(주)제)을, 실시예 1에서 제작한 광학 필름의 위상차층 상에 점착제로 첩부하고, 기재인 TAC1을 박리하여 광학 필름을 제작했다.

[실시예 12~17 및 비교예 11]

실시예 1에서 제작한 광학 필름 대신에, 실시예 2~7 및 비교예 1에서 제작한 광학 필름을 이용한 것 이외에는, 실시예 11과 동일한 방법에 의하여, 광학 필름 필름을 제작했다.

[평가]

두께 80μm의 롤상 폴리바이닐알코올 필름을 아이오딘 수용액 중에서 MD(Machine Direction) 방향으로 연속하여 5배로 연신하고, 건조하여 두께 20μm의 편광자(편광막)를 얻었다. 상기의 편광자의 한쪽의 면에, 상기에서 알칼리 비누화 처리를 한 편광자 보호 필름으로서 셀룰로스트라이아세테이트 필름 TD80UL을 첩합시킨 편광자를 제작했다.

TD80UL을 첩합시키고 있지 않은 측의 편광자에, 실시예 12~17 및 비교예 11에서 제작한 광학 필름의 위상차층 측을, 점착층을 통하여 첩부함으로써, 편광판을 제작했다. 이때, 사이클로올레핀 폴리머 필름의 지상축과, 편광자의 투과축이 평행이 되도록 첩합했다.

제작한 액정 표시 장치에 대하여 일본 공개특허공보 2015-025830호의 [0109]단락에 따라, 편광판에 대하여, 광학 필름을 첩부한 측에 또 1매의 편광자를 배치하고, 이것을 회전시킴으로써, 측정기(BM-5A, TOPCON사제)를 이용하여, 흑색 표시(L0) 및 백색 표시(L7)의 휘도를 측정하고, 정면 콘트라스트(L7/L0)〔이하, "CR"라고 약칭함〕를 산출했다. 결과를 하기의 A~C의 3단계로 평가했다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

A평가: CR>100,000

B평가: CR>50,000<CR≤100,000

C평가: CR≤50,000

[표 2]

1 기재
2 위상차층
3 액정성 화합물
4 고분자 화합물
10 광학 필름

Claims

기재와, 상기 기재 상에 인접하여 마련되는 위상차층을 갖는 광학 필름으로서,
상기 위상차층이, 중합성기를 갖는 액정성 화합물과 고분자 화합물을 함유하는 액정 조성물에 포함되는 상기 액정성 화합물의 수직 배향을 고정하여 이루어지는 층이고,
3차원 SP값을 이용하여 산출되는, 상기 고분자 화합물과 상기 기재와의 δa값의 차가 3 이하이며,
상기 고분자 화합물이, 하기 식 (I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체이고,
상기 고분자 화합물의 함유량이, 상기 액정성 화합물 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하인, 광학 필름.

여기에서, 식 (I) 중, R¹은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X는, -O- 또는 -NH-를 나타내며, R²는, 수소 원자 또는 활성 수소 함유기를 나타낸다.
청구항 1에 있어서,
상기 고분자 화합물이, 상기 위상차층에 있어서의 상기 기재와 반대 측의 표면보다도, 상기 위상차층에 있어서의 상기 기재 측의 표면에 많이 존재하고 있는, 광학 필름.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 식 (I) 중의 R²가 활성 수소 함유기를 나타내고, 상기 활성 수소 함유기가 수산기인, 광학 필름.
청구항 3에 있어서,
상기 고분자 화합물의 1분자당의 수산기 당량이 100~900인, 광학 필름.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물이, 오늄염 화합물을 함유하는, 광학 필름.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정 조성물에 있어서의 보론산 화합물의 함유량이, 상기 액정성 화합물 100질량부에 대하여 0.1질량부 미만인, 광학 필름.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재가 셀룰로스계 폴리머인, 광학 필름.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
3차원 SP값을 이용하여 산출되는 상기 고분자 화합물의 δa값이 15~19인, 광학 필름.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재와 상기 위상차층의 박리 강도가 0.05~0.50N/25mm인, 광학 필름.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 5nm 이하인, 광학 필름.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 다른 필름을 갖고,
상기 다른 필름이, 상기 광학 필름이 갖는 위상차층의 기재와 반대 측의 표면에, 점착제 또는 접착제를 통하여 첩합되어 이루어지는, 광학 필름 적층체.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름, 또는 청구항 11에 기재된 광학 필름 적층체를 갖는, 편광판.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름, 또는 청구항 11에 기재된 광학 필름 적층체로부터 기재를 박리한 광학 필름과, 편광자를 갖고,
상기 편광자가, 상기 광학 필름이 갖는 위상차층의 표면에, 점착제 또는 접착제를 통하여 첩합되어 이루어지는, 편광판.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름 혹은 청구항 11에 기재된 광학 필름 적층체로부터 기재가 제거된 광학 필름, 또는 청구항 12 혹은 청구항 13에 기재된 편광판을 갖는, 화상 표시 장치.