KR102768152B1

KR102768152B1 - 광학 이방성 적층체, 편광판, 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR102768152B1
Application number: KR1020207026655A
Authority: KR
Inventors: 카즈히로 오사토
Original assignee: 니폰 제온 가부시키가이샤
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2025-02-13
Anticipated expiration: 2039-03-11
Also published as: WO2019188205A1; JP7519899B2; US20210020870A1; KR20200136388A; CN111868582A; TW201942606A; TWI777051B; CN111868582B; JPWO2019188205A1; US12114523B2

Abstract

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 포함하는 광학 이방성 적층체로서, 상기 제1 광학 이방성층이, 하기 식(1)을 만족하고, 상기 제2 광학 이방성층이, 하기 식(2)을 만족하고, 상기 광학 이방성 적층체가, 하기 식(3) 및 식(4)을 만족하는, 광학 이방성 적층체.
nx1 ≥ ny1 > nz1 식(1)
ny2 < nx2 ≤ nz2 식(2)
Re(450) < Re(550) < Re(650) 식(3)
0 < NZ < 1.0 식(4)
단,
nx1, ny1, nz1, nx2, ny2, nz2, Re(450), Re(550), Re(650), 및 NZ는 명세서 중에서 정의된 바와 같다.

Description

광학 이방성 적층체, 편광판, 및 화상 표시 장치

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

유기 일렉트로루미네센스(이하, 유기 EL이라고도 한다.) 화상 표시 장치 등의 화상 표시 장치에는, 광학 이방성을 갖는 필름이 광학 필름으로서 설치된다. 이러한 광학 필름에 대해서는, 종래부터 여러 가지 연구가 이루어지고 있다(특허문헌 1~6 참조).

일본 공개특허공보 2014-167922호 일본 공개특허공보 2016-053709호 일본 공개특허공보 2015-106114호 일본 공개특허공보 2015-163935호 일본 공개특허공보 2015-163936호 일본 공개특허공보 2015-200861호

화상 표시 장치는, 외광을 반사함으로써, 화상 표시의 품질이 저하되는 경우가 있다. 특히 반사 전극을 구비한 유기 EL 화상 표시 장치의 경우, 화상 표시의 품질 저하가 현저하다.

이러한 반사를 억제하기 위하여, 화상 표시 장치의 표시면에, 원 편광판이 설치되는 경우가 있다. 여기서, 용어 「원 편광판」에는, 협의의 원 편광판뿐만 아니라, 타원 편광판도 포함된다. 외광은, 원 편광판에 의해 어느 방향의 원 편광으로 변환되고, 화상 표시 장치에 의해 반사될 때에 어느 방향과는 역방향의 원 편광이 된다. 역방향의 원 편광이 된 반사광은, 원 편광판을 투과하지 않기 때문에, 반사가 억제된다.

화상 표시 장치의 표시면에 설치하는 원 편광판으로서, 직선 편광자에, λ/4판으로서 기능하는 위상차판을 적층한 적층체를 사용하는 경우가 있다.

그러나, 화상 표시 장치의 표시면에, 이러한 원 편광판을 설치한 경우라도, 표시면을 경사 방향에서 관찰하면, 표시면에서 반사된 광이 시인됨으로써, 표시면이 착색되어 보이고 있었다.

이와 같이 경사 방향에서 본 표시면의 착색을 저감하기 위하여, λ/4판인 포지티브 A 플레이트에 포지티브 C 플레이트를 적층한 적층체를, 직선 편광자와 조합하는 경우가 있다. 여기서, 포지티브 A 플레이트란, 굴절률 nx, ny 및 nz가, nx > ny ≥ nz를 만족하는 필름이고, 포지티브 C 플레이트란, 굴절률 nx, ny 및 nz가, nz > nx ≥ ny를 만족하는 필름이다.

포지티브 C 플레이트를 형성하기 위한 재료의 선택지는 적으며, 통상, 포지티브 C 플레이트의 재료로서, 순파장 분산성인 액정 화합물이 사용된다. 이러한 재료를 사용한 포지티브 C 플레이트는, 내열성이 낮아, 포지티브 C 플레이트는, 고온 환경에 있어서, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 크게 변화하는 경우가 있다. 그 때문에, 포지티브 C 플레이트를 포함하는 원 편광판을 설치한 화상 표시 장치는, 가열 시험 후에, 경사 방향에서 관찰한 경우의 색감이 변화하는 경우가 있었다. 또한, 포지티브 C 플레이트는 일반적으로 제조 비용이 높다. 따라서, 포지티브 C 플레이트의 사용을 필수로 하지 않고, 경사 방향에서 본 표시면의 착색을 억제하는 것이 요구되고 있다.

따라서, 여전히, 경사 방향에서 본 표시면의 착색이 억제된 화상 표시 장치를 실현할 수 있는, 광학 이방성 적층체 및 편광판; 경사 방향에서 본 표시면의 착색이 억제된 화상 표시 장치;가 요구되고 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 발명자는 예의 검토한 결과, 소정의 광학적 조건을 만족하는 제1 광학 이방성층 및 소정의 광학적 조건을 만족하는 제2 광학 이방성층을 포함하는 광학 이방성 적층체로서, 소정의 리타데이션 및 NZ 계수를 갖는 광학 이방성 적층체에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하였다. 즉, 본 발명은, 이하를 제공한다.

[1] 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 포함하는 광학 이방성 적층체로서,

상기 제1 광학 이방성층이, 하기 식(1)을 만족하고,

상기 제2 광학 이방성층이, 하기 식(2)을 만족하고,

상기 광학 이방성 적층체가, 하기 식(3) 및 식(4)을 만족하는,

광학 이방성 적층체.

nx1 ≥ ny1 > nz1 식(1)

ny2 < nx2 ≤ nz2 식(2)

Re(450) < Re(550) < Re(650) 식(3)

0 < NZ < 1.0 식(4)

단,

nx1은, 상기 제1 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny1은, 상기 제1 광학 이방성층의 면내 방향으로서, nx1을 부여하는 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz1은, 상기 제1 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,

nx2는, 상기 제2 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny2는, 상기 제2 광학 이방성층의 면내 방향으로서, nx2를 부여하는 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz2는, 상기 제2 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,

Re(450), Re(550), 및 Re(650)는, 파장 450 nm, 550 nm, 및 650 nm에서의 상기 광학 이방성 적층체의 면내 리타데이션 Re를 각각 나타내고,

NZ는 상기 광학 이방성 적층체의 NZ 계수를 나타낸다.

[2] 상기 제2 광학 이방성층이, 폴리페닐렌에테르 및 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 층을 포함하는, [1]에 기재된 광학 이방성 적층체.

[3] 폴리페닐렌에테르의, 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체에 대한 중량 비율이, 35/65 이상 45/55 이하인, [2]에 기재된 광학 이방성 적층체.

[4] 상기 제1 광학 이방성층이, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지를 포함하는 층을 연신하여 이루어지는 층인, [1]~[3] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체.

[5] [1]~[4] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체와,

직선 편광자를 포함하는, 편광판.

[6] 직선 편광자와, [1]~[4] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체와, 유기 일렉트로루미네센스 소자를 이 순서로 포함하는, 화상 표시 장치.

본 발명에 의하면, 경사 방향에서 본 표시면의 착색이 억제된 화상 표시 장치를 실현할 수 있는, 광학 이방성 적층체 및 편광판; 경사 방향에서 본 표시면의 착색이 억제된 화상 표시 장치;를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 이방성 적층체를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 표시 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 실시예 및 비교예에서의 시뮬레이션에 있어서, 색도의 계산을 행할 때에 설정한 평가 모델의 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.

이하의 설명에 있어서, 「장척」의 필름이란, 폭에 대하여 5배 이상의 길이를 갖는 필름을 말하며, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 필름을 말한다. 장척의 필름의 길이의 상한은, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폭에 대하여 10만배 이하로 할 수 있다.

이하의 설명에 있어서, 별도로 언급하지 않는 한, 어느 층의 면내 리타데이션 Re는, Re = (nx - ny) × d로 나타나는 값을 나타낸다. 어느 층의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 별도로 언급하지 않는 한, Rth = {(nx + ny)/2 - nz} × d로 나타나는 값이다. 또한, 어느 층의 NZ 계수(NZ)는, 별도로 언급하지 않는 한, NZ = (nx - nz)/(nx - ny)로 나타나는 값을 나타낸다. NZ 계수는, NZ = Rth/Re + 0.5에 의해 산출될 수 있다.

여기서, nx는, 층의 두께 방향과 수직한 방향(면내 방향)으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향(지상축 방향)의 굴절률을 나타내고, ny는, 층의 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz는, 층의 두께 방향의 굴절률을 나타내고, d는, 층의 두께를 나타낸다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 590 nm이다.

이하의 설명에 있어서, 어느 층의 지상축이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 층의 면내에 있어서의 지상축을 나타낸다.

이하의 설명에 있어서, 어느 면의 정면 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면의 법선 방향을 의미하고, 구체적으로는 상기 면의 편각 0° 또한 방위각 0°의 방향을 가리킨다.

이하의 설명에 있어서, 어느 면의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면과 평행도 수직도 아닌 방향을 의미하고, 구체적으로는 당해 면의 편각이 0°보다 크고 90°보다 작은 범위의 방향을 가리킨다.

이하의 설명에 있어서, 요소의 방향이 「평행」, 「수직」 및 「직교」란, 별도로 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내, 예를 들어 ±5°의 범위 내에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.

이하의 설명에 있어서, 장척상의 필름의 길이 방향은, 통상은 제조 라인에 있어서의 필름의 흐름 방향과 평행하다.

이하의 설명에 있어서, 「편광판」, 「원 편광판」, 「플레이트」, 및 「위상차판」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제의 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.

이하의 설명에 있어서, 복수의 층을 구비하는 부재에 있어서의 각 층의 광학축(편광 흡수축, 편광 투과축, 지상축 등)이 이루는 각도는, 별도로 언급하지 않는 한, 상기의 층을 두께 방향에서 보았을 때의 각도를 나타낸다.

이하의 설명에 있어서, 「플러스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체」 및 「플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지」란, 「연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 중합체」 및 「연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 수지」를 각각 의미한다. 또한, 「마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체」 및 「마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 수지」란, 「연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 중합체」 및 「연신 방향의 굴절률이 연신 방향과 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 수지」를 각각 의미한다. 고유 복굴절값은, 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.

이하의 설명에 있어서, 접착제란, 별도로 언급하지 않는 한, 협의의 접착제(에너지선 조사 후, 혹은 가열 처리 후, 23℃에서의 전단 저장 탄성률이 1 MPa~500 MPa인 접착제)뿐만 아니라, 23℃에서의 전단 저장 탄성률이 1 MPa 미만인 점착제도 포함한다.

[1. 광학 이방성 적층체]

[1-1. 광학 이방성 적층체의 구성]

본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 이방성 적층체는, 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 포함한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 이방성 적층체를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 광학 이방성 적층체(100)는, 제1 광학 이방성층(110) 및 제2 광학 이방성층(120)을 구비한다. 광학 이방성 적층체(100)는, 필요에 따라 임의의 층(도시 생략)을 구비하고 있어도 된다.

제1 광학 이방성층(110)은, 식(1)을 만족하고, 제2 광학 이방성층(120)은, 식(2)을 만족하고, 광학 이방성 적층체(100)는, 식(3) 및 (4)를 만족한다.

상기의 식(1)~식(4)을 만족하는 광학 특성을 갖는 광학 이방성 적층체를 직선 편광자와 조합하여 얻어지는 원 편광판을 화상 표시 장치에 설치함으로써, 그 화상 표시 장치의 표시면을 경사 방향에서 본 경우에 외광의 반사를 억제하여, 착색을 효과적으로 억제할 수 있다.

nx1 ≥ ny1 > nz1 식(1)

ny2 < nx2 ≤ nz2 식(2)

Re(450) < Re(550) < Re(650) 식(3)

0 < NZ < 1.0 식(4)

상기 식(1)에 있어서, nx1은, 상기 제1 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny1은, 상기 제1 광학 이방성층의 면내 방향으로서, nx1을 부여하는 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz1은, 상기 제1 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다.

상기 식(1)은, 제1 광학 이방성층이, 소위 네거티브 C 플레이트 또는 네거티브 B 플레이트로서 기능할 수 있는 것을 나타낸다.

여기서, nx1 및 ny1은, 값이 동일하거나 가까운 것이 바람직하다. 따라서, 제1 광학 이방성층의 nx1, ny1, 및 nz1은, nx1 ≒ ny1 > nz1의 관계에 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, nx1과 ny1의 차(nx1 - ny1)는, 바람직하게는 0.00000~0.00100, 보다 바람직하게는 0.00000~0.00050, 특히 바람직하게는 0.00000~0.00020이다. 굴절률차(nx1 - ny1)가 상기의 범위에 들어감으로써, 표시면을 경사 방향에서 본 경우의 반사광에 의한 착색을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

상기 식(1)을 만족하는 층의 재료로는, 내열성이 높은 재료가 알려져 있으므로, 이러한 재료를 제1 광학 이방성층의 재료로서 채용함으로써, 가열 시험 후에 표시면의 색감이 변화하는 것이 억제된 화상 표시 장치를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 상기 식(1)을 만족하는 층은, 일반적으로 포지티브 C 플레이트보다 제조 비용이 낮기 때문에, 제1 광학 이방성층을 포함하는 본 실시형태의 광학 이방성 적층체는, 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다.

상기 식(2)에 있어서, nx2는, 상기 제2 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny2는, 상기 제2 광학 이방성층의 면내 방향으로서, nx2를 부여하는 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz2는, 상기 제2 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다.

상기 식(2)은, 제2 광학 이방성층이, 소위 네거티브 A 플레이트, 혹은 포지티브 B 플레이트로서 기능할 수 있는 것을 나타낸다. 제2 광학 이방성층이, 식(2)을 만족함으로써, 반사광에 의한 착색을 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

상기 식(3)에 있어서, Re(450), Re(550), 및 Re(650)는, 파장 450 nm, 550 nm, 및 650 nm에서의 상기 광학 이방성 적층체의 면내 리타데이션 Re를 각각 나타낸다.

상기 식(3)은, 광학 이방성 적층체의 면내 리타데이션 Re가, 역파장 분산성인 것을 나타낸다. 광학 이방성 적층체가, 식(3)을 만족함으로써, 넓은 파장 범위에 있어서, 광학 이방성 적층체를 투과하는 광의 편광 상태를 균일하게 변환할 수 있다. 따라서, 반사광에 의한 착색을, 넓은 파장 범위에 있어서 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

상기 식(4)에 있어서, NZ는 상기 광학 이방성 적층체의 NZ 계수를 나타낸다. 광학 이방성 적층체의 NZ 계수는, 바람직하게는 0.1 이상이고, 보다 바람직하게는 0.2 이상이며, 바람직하게는 0.9 이하이고, 보다 바람직하게는 0.8 이하이다.

광학 이방성 적층체의 NZ 계수가 상기 범위를 만족함으로써, 표시면을 경사 방향에서 본 경우의 반사광에 의한 착색을 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

제1 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re1은, 통상 0 nm 이상이고, 바람직하게는 0 nm 이상 10 nm 이하, 보다 바람직하게는 0 nm 이상 5 nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 0 nm 이상 3 nm 이하이다. 제1 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re1이, 상기 범위에 들어감으로써, 표시면을 경사 방향에서 본 경우의 반사광의 착색을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

제1 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth1은, 역파장 분산성인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제1 광학 이방성층은, 하기 식(5)을 만족하는 것이 바람직하다.

Rth1(450) < Rth1(550) < Rth1(650) 식(5)

상기 식(5)에 있어서, Rth1(450), Rth1(550), 및 Rth1(650)은, 파장 450 nm, 550 nm, 및 650 nm에서의 제1 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 각각 나타낸다.

제1 광학 이방성층이 상기 식을 만족함으로써, 반사광에 의한 착색을, 넓은 파장 범위에 있어서 보다 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

제2 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re2는, 바람직하게는 100 nm 이상, 보다 바람직하게는 110 nm 이상, 더욱 바람직하게는 120 nm 이상이고, 바람직하게는 180 nm 이하, 보다 바람직하게는 170 nm 이하, 더욱 바람직하게는 160 nm 이하이다. 제2 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re2가 상기 범위에 들어감으로써, 표시면을 경사 방향에서 본 경우의 반사광에 의한 착색을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

제2 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re2는, 역파장 분산성인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제2 광학 이방성층은, 하기 식(6)을 만족하는 것이 바람직하다.

Re2(450) < Re2(550) < Re2(650) 식(6)

상기 식(6)에 있어서, Re2(450), Re2(550), 및 Re2(650)는, 파장 450 nm, 550 nm, 및 650 nm에서의 제2 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re를 각각 나타낸다.

제2 광학 이방성층이 상기 식을 만족함으로써, 반사광에 의한 착색을, 넓은 파장 범위에 있어서 보다 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

제1 광학 이방성층의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이고, 100% 이하로 할 수 있다.

제2 광학 이방성층의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이고, 100% 이하로 할 수 있다.

제1 광학 이방성층의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다.

제2 광학 이방성층의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다.

제1 광학 이방성층의 두께 및 제2 광학 이방성층의 두께는, 상기의 광학 특성을 갖는 범위에서 임의로 조정할 수 있다.

제1 광학 이방성의 두께는, 바람직하게는 0.5 μm 이상, 보다 바람직하게는 1 μm 이상이고, 바람직하게는 150 μm 이하, 보다 바람직하게는 100 μm 이하이다.

제2 광학 이방성층의 두께는, 바람직하게는 0.5 μm 이상, 보다 바람직하게는 1 μm 이상이고, 바람직하게는 150 μm 이하, 보다 바람직하게는 100 μm 이하이다.

광학 이방성 적층체의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이고, 100% 이하로 할 수 있다.

광학 이방성 적층체의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다.

광학 이방성 적층체의 두께는, 상기의 광학 특성을 갖는 범위에서 임의로 조정할 수 있다. 구체적인 두께는, 박형화의 관점에서, 바람직하게는 3 μm 이상, 보다 바람직하게는 4 μm 이상, 특히 바람직하게는 5 μm 이상이고, 바람직하게는 20 μm 이하, 보다 바람직하게는 15 μm 이하, 특히 바람직하게는 12 μm 이하이다.

[1-2. 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층의 재료]

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 형성하기 위한 재료로는, 예를 들어 수지를 들 수 있고, 그 중에서도 열가소성 수지가 바람직하다.

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 형성하기 위한 재료로는, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체를 포함하는 수지여도 되고, 마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체를 포함하는 수지여도 되며, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체 및 마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체를 포함하는 수지여도 된다.

플러스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리페닐렌술파이드 등의 폴리아릴렌술파이드; 폴리비닐알코올; 폴리카보네이트; 폴리아릴레이트; 셀룰로오스에스테르; 폴리에테르술폰; 폴리술폰; 폴리아릴술폰; 폴리염화비닐; 노르보르넨 중합체 등의 지환식 구조 함유 중합체; 봉상 액정 폴리머를 들 수 있다.

마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 스티렌류 화합물의 단독 중합체, 그리고, 스티렌류 화합물과 임의의 모노머의 공중합체를 포함하는, 폴리스티렌계 중합체; 폴리아크릴로니트릴 중합체; 폴리메틸메타크릴레이트 중합체; 혹은 이들의 다원 공중합 폴리머를 들 수 있다. 또한, 스티렌류 화합물에 공중합시킬 수 있는 상기 임의의 모노머로는, 예를 들어, 아크릴로니트릴, 무수 말레산, 메틸메타크릴레이트, 및 부타디엔을 들 수 있고, 아크릴로니트릴, 무수 말레산, 메틸메타크릴레이트, 및 부타디엔에서 선택되는 1종 이상이 바람직하다.

상기의 중합체는, 단독 중합체여도 되고, 공중합체여도 된다.

또한, 상기의 중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 형성하기 위한 수지는, 상기 중합체 이외에, 임의의 배합제를 포함하고 있어도 된다. 배합제의 예로는, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 내후 안정제, 자외선 흡수제, 근적외선 흡수제 등의 안정제; 가소제; 등을 들 수 있다. 배합제는, 1종류를 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.

[1-3. 호적한 제1 광학 이방성층의 재료]

제1 광학 이방성층은, 바람직하게는, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지를 포함하고, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지, 셀룰로오스에스테르를 포함하는 수지, 및 폴리카보네이트를 포함하는 수지에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지, 셀룰로오스에스테르를 포함하는 수지, 또는 폴리카보네이트를 포함하는 수지를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지를 재료로서 사용함으로써, 그 수지로 형성된 필름을 2축 연신하여 용이하게 식(1)을 만족하는 제1 광학 이방성층을 제조할 수 있다. 따라서, 제1 광학 이방성층은, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지를 포함하는 층을 연신하여 이루어지는 층인 것이 바람직하다.

지환식 구조 함유 중합체는, 반복 단위 중에 지환식 구조를 갖는 중합체로, 통상은 비정질의 중합체이다. 지환식 구조 함유 중합체로는, 주쇄 중에 지환식 구조를 함유하는 중합체 및 측쇄에 지환식 구조를 함유하는 중합체를 어느 것이나 사용할 수 있다.

지환식 구조로는, 예를 들어, 시클로알칸 구조, 시클로알켄 구조 등을 들 수 있으나, 열 안정성 등의 관점에서 시클로알칸 구조가 바람직하다.

1개의 지환식 구조의 반복 단위를 구성하는 탄소수에 특별히 제한은 없으나, 바람직하게는 4개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상, 특히 바람직하게는 6개 이상이고, 바람직하게는 30개 이하, 보다 바람직하게는 20개 이하, 특히 바람직하게는 15개 이하이다.

지환식 구조 함유 중합체 중의 지환식 구조를 갖는 반복 단위의 비율은, 사용 목적에 따라 적당하게 선택될 수 있으나, 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 바람직하게는 90 중량% 이상이고, 100 중량% 이하여도 된다. 지환식 구조를 갖는 반복 단위를 상기와 같이 많게 함으로써, 제1 광학 이방성층의 내열성을 높게 할 수 있다.

지환식 구조 함유 중합체는, 예를 들어, (1) 노르보르넨 중합체, (2) 단환의 고리형 올레핀 중합체, (3) 고리형 공액 디엔 중합체, (4) 비닐 지환식 탄화수소 중합체, 및 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성 및 성형성의 관점에서, 노르보르넨 중합체가 보다 바람직하다.

노르보르넨 중합체로는, 예를 들어, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체, 노르보르넨 모노머와 개환 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 개환 공중합체, 및 그들의 수소 첨가물; 노르보르넨 모노머의 부가 중합체, 노르보르넨 모노머와 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 부가 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성의 관점에서, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체 수소 첨가물이 특히 바람직하다.

상기의 지환식 구조 함유 중합체는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2002-321302호 등에 개시되어 있는 공지의 중합체에서 선택된다.

셀룰로오스에스테르로는, 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르(예: 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트)가 대표적이다. 저급 지방산은, 1 분자당의 탄소 원자수 6 이하의 지방산을 의미한다. 셀룰로오스아세테이트에는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 및 셀룰로오스디아세테이트(DAC)가 포함된다.

셀룰로오스에스테르의 총 아실기 치환도는, 바람직하게는 2.20 이상 2.70 이하이고, 보다 바람직하게는 2.40 이상 2.60 이하이다. 여기서, 총 아실기는, ASTM D817-91에 준하여 측정할 수 있다.

셀룰로오스에스테르의 중량 평균 중합도는, 바람직하게는 350 이상 800 이하이고, 보다 바람직하게는 370 이상 600 이하이다. 셀룰로오스에스테르의 수평균 분자량은, 바람직하게는 60000 이상 230000 이하이고, 보다 바람직하게는 70000 이상 230000 이하이다.

폴리카보네이트로는, 디하이드록시 화합물로부터 유도되는 구조 단위 및 카보네이트 구조(-O-(C=O)-O-로 나타나는 구조)를 갖는 중합체를 들 수 있다.

디하이드록시 화합물로는, 예를 들어, 비스페놀 A를 들 수 있다. 폴리카보네이트 중에 포함되는, 디하이드록시 화합물로부터 유도되는 구조 단위는, 1종이어도 되고 2종 이상이어도 된다.

제1 광학 이방성층은, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 수지를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 수지로 형성된 필름의 리타데이션은, 일반적으로 역파장 분산성을 갖기 때문에, 반사광에 의한 착색을, 넓은 파장 범위에 있어서 보다 효과적으로 억제할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

제1 광학 이방성층을, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 수지로 형성하는 경우, 제1 광학 이방성층은, 용액 유연법에 의해 형성된 층인 것이 바람직하다. 이에 의해, 용이하게 식(1)을 만족하는 제1 광학 이방성층을 제조할 수 있다.

[1-4. 호적한 제2 광학 이방성층의 재료]

제2 광학 이방성층은, 두께 방향의 굴절률을 크게 할 수 있는 점에서, 바람직하게는 마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체를 포함하는 수지를 포함하고, 보다 바람직하게는 폴리페닐렌에테르 및 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체를 포함하는 수지를 포함하며, 더욱 바람직하게는 폴리페닐렌에테르 및 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 층을 포함한다. 이하, 「폴리페닐렌에테르 및 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체를 포함하는 수지」를, 임의로 「블렌드 수지 p1」이라고 하는 경우가 있다.

블렌드 수지 p1은, 당해 블렌드 수지 p1이 포함하는 중합체의 종류 및 양에 따라, 그 고유 복굴절값의 부호(플러스 및 마이너스)를 조정할 수 있다. 통상, 블렌드 수지 p1로서, 마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 것을 사용한다. 블렌드 수지 p1에서는, 폴리페닐렌에테르와 폴리스티렌계 중합체의 양비를 조정함으로써, 당해 블렌드 수지 p1의 파장 분산을 높은 자유도로 조정할 수 있다.

폴리페닐렌에테르는, 통상, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체이다. 이 폴리페닐렌에테르는, 페닐에테르 또는 페닐에테르 유도체를 중합하여 형성되는 구조를 갖는 구조 단위를 포함한다. 통상은, 페닐렌에테르 골격을 갖는 구조 단위를 주쇄에 갖는 중합체를, 폴리페닐렌에테르로서 사용한다. 이하, 「페닐렌에테르 골격을 갖는 구조 단위」를, 임의로 「페닐렌에테르 단위」라고 한다. 단, 페닐렌에테르 단위에 있어서의 벤젠고리에는, 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않는 한, 치환기를 갖고 있어도 된다.

그 중에서도, 폴리페닐렌에테르로는, 하기 식(I)으로 나타나는 페닐렌에테르 단위를 포함하는 중합체가 바람직하다.

[화학식 1]

식(I)에 있어서, Q¹은, 각각 독립적으로, 할로겐 원자, 저급 알킬기(예를 들어 탄소수 7개 이하의 알킬기), 페닐기, 할로알킬기, 아미노알킬기, 탄화수소옥시기, 또는 할로탄화수소옥시기(단, 그 할로겐 원자와 산소 원자를 적어도 2개의 탄소 원자가 분리하고 있는 기)를 나타낸다. 그 중에서도, Q¹로는 알킬기 및 페닐기가 바람직하고, 특히 탄소수 1 이상 4 이하의 알킬기가 보다 바람직하다.

식(I)에 있어서, Q²는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 저급 알킬기(예를 들어 탄소수 7개 이하의 알킬기), 페닐기, 할로알킬기, 탄화수소옥시기, 또는 할로탄화수소옥시기(단, 그 할로겐 원자와 산소 원자를 적어도 2개의 탄소 원자가 분리하고 있는 기)를 나타낸다. 그 중에서도, Q²로는 수소 원자가 바람직하다.

폴리페닐렌에테르는, 1종류의 구조 단위를 갖는 단독 중합체(호모폴리머)여도 되고, 2종류 이상의 구조 단위를 갖는 공중합체(코폴리머)여도 된다.

식(I)으로 나타나는 구조 단위를 포함하는 중합체가 단독 중합체인 경우, 당해 단독 중합체의 바람직한 예를 들면, 2,6-디메틸-1,4-페닐렌에테르 단위(「-(C₆H₂(CH₃)₂-O)-」로 나타나는 구조 단위)를 갖는 단독 중합체를 들 수 있다.

식(I)으로 나타나는 구조 단위를 포함하는 중합체가 공중합체인 경우, 당해 공중합체의 바람직한 예를 들면, 2,6-디메틸-1,4-페닐렌에테르 단위와 2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌에테르 단위(「-(C₆H(CH₃)₃-O-)-」로 나타나는 구조 단위)를 조합하여 갖는 랜덤 공중합체를 들 수 있다.

또한, 폴리페닐렌에테르는, 페닐렌에테르 단위 이외의 임의의 구조 단위를 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 폴리페닐렌에테르는, 페닐렌에테르 단위와 임의의 구조 단위를 갖는 공중합체가 된다. 단, 폴리페닐렌에테르에 있어서의 임의의 구조 단위의 양은, 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않을 정도로 적게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리페닐렌에테르에 있어서의 페닐렌에테르 단위의 양은, 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 바람직하게는 80 중량% 이상이고, 100 중량% 이하여도 된다.

폴리페닐렌에테르는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.

폴리페닐렌에테르의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 15,000 이상, 보다 바람직하게는 25,000 이상, 특히 바람직하게는 35,000 이상이고, 바람직하게는 100,000 이하, 보다 바람직하게는 85,000 이하, 특히 바람직하게는 70,000 이하이다. 중량 평균 분자량을 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층의 강도를 높일 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 폴리페닐렌에테르의 분산성을 높일 수 있으므로, 폴리페닐렌에테르와 폴리스티렌계 중합체를 높은 레벨로 균일하게 혼합하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 중량 평균 분자량으로는, 1,2,4-트리클로로벤젠을 용매로 하여 온도 135℃에서 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정한 표준 폴리스티렌 환산의 값을 채용할 수 있다.

폴리페닐렌에테르의 제조 방법에 제한은 없고, 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다.

신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체는, 통상, 마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 중합체이다. 이 폴리스티렌계 중합체는, 스티렌류 화합물을 중합하여 형성되는 구조 단위를 포함한다. 이하, 「스티렌류 화합물을 중합하여 형성되는 구조 단위」를, 임의로 「스티렌류 단위」라고 한다. 스티렌류 화합물의 예로는, 스티렌 및 스티렌 유도체를 들 수 있다. 스티렌 유도체의 예로는, 스티렌의 벤젠고리 또는 α위치로 치환기가 치환된 유도체를 들 수 있다.

스티렌류 화합물의 구체예를 들면, 스티렌; 메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 등의 알킬스티렌; 클로로스티렌 등의 할로겐화 스티렌; 클로로메틸스티렌 등의 할로겐 치환 알킬스티렌; 메톡시스티렌 등의 알콕시스티렌을 들 수 있다. 그 중에서도 스티렌류 화합물로는, 치환기를 갖지 않는 스티렌이 바람직하다. 또한, 스티렌류 화합물은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.

블렌드 수지 p1이 포함하는 폴리스티렌계 중합체로는, 신디오택틱 구조를 갖는 것을 사용한다. 여기서, 폴리스티렌계 중합체가 신디오택틱 구조를 갖는다는 것은, 폴리스티렌계 중합체의 입체 화학 구조가 신디오택틱 구조로 되어 있는 것을 말한다. 또한, 신디오택틱 구조란, 탄소-탄소 결합으로 형성되는 주쇄에 대하여, 측쇄인 페닐기가, 피셔 투영식에 있어서, 번갈아 반대 방향에 위치하는 입체 구조를 말한다.

폴리스티렌계 중합체의 택티시티(tacticity: 입체 규칙성)는, 동위체 탄소에 의한 핵자기 공명법(¹³C-NMR법)에 의해 정량될 수 있다. ¹³C-NMR법에 의해 측정되는 택티시티는, 연속하는 복수개의 구조 단위의 존재 비율에 의해 나타낼 수 있다. 일반적으로, 예를 들어, 연속하는 구조 단위가 2개인 경우에는 다이애드, 3개인 경우에는 트리애드, 5개인 경우에는 펜태드가 된다. 이 경우, 상기 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체란, 라세미 다이애드로 바람직하게는 75% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상의 신디오택티시티를 갖거나, 혹은, 라세미 펜태드로 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상의 신디오택티시티를 갖는 것을 말한다.

폴리스티렌계 중합체의 예로는, 폴리스티렌, 폴리(알킬스티렌), 폴리(할로겐화 스티렌), 폴리(할로겐화 알킬스티렌), 폴리(알콕시스티렌), 폴리(비닐벤조산에스테르), 및 이들의 수소화 중합체, 그리고 이들의 공중합체를 들 수 있다.

폴리(알킬스티렌)으로는, 예를 들어, 폴리(메틸스티렌), 폴리(에틸스티렌), 폴리(이소프로필스티렌), 폴리(t-부틸스티렌), 폴리(페닐스티렌), 폴리(비닐나프탈렌), 및 폴리(비닐스티렌)을 들 수 있다.

폴리(할로겐화 스티렌)으로는, 예를 들어, 폴리(클로로스티렌), 폴리(브로모스티렌), 및 폴리(플루오로스티렌)을 들 수 있다.

폴리(할로겐화 알킬스티렌)으로는, 예를 들어, 폴리(클로로메틸스티렌) 등을 들 수 있다.

폴리(알콕시스티렌)으로는, 예를 들어, 폴리(메톡시스티렌), 및 폴리(에톡시스티렌)을 들 수 있다.

이들 중 특히 바람직한 폴리스티렌계 중합체로는, 폴리스티렌, 폴리(p-메틸스티렌), 폴리(m-메틸스티렌), 폴리(p-t-부틸스티렌), 폴리(p-클로로스티렌), 폴리(m-클로로스티렌), 폴리(p-플루오로스티렌), 수소화 폴리스티렌, 및 이들의 구조 단위를 포함하는 공중합체를 들 수 있다.

또한, 폴리스티렌계 중합체는, 1종류의 구조 단위만을 갖는 단독 중합체여도 되고, 2종류 이상의 구조 단위를 갖는 공중합체여도 된다. 또한, 폴리스티렌계 중합체가 공중합체인 경우, 2종류 이상의 스티렌류 단위를 포함하는 공중합체여도 되고, 스티렌류 단위와 스티렌류 단위 이외의 구조 단위를 포함하는 공중합체여도 된다. 단, 폴리스티렌계 중합체가 스티렌류 단위와 스티렌류 단위 이외의 구조 단위를 포함하는 공중합체인 경우, 폴리스티렌계 중합체 중의 스티렌류 단위 이외의 구조 단위의 양은, 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않을 정도로 적게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리스티렌계 중합체에 있어서의 스티렌류 단위의 양은, 바람직하게는 80 중량% 이상, 보다 바람직하게는 83 중량% 이상, 특히 바람직하게는 85 중량% 이상이고, 100 중량% 이하여도 된다. 통상은, 스티렌류 단위의 양을 이러한 범위로 함으로써, 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층에 원하는 위상차를 용이하게 발현시킬 수 있다.

폴리스티렌계 중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.

폴리스티렌계 중합체의 중량 평균 분자량은, 통상 130,000 이상, 바람직하게는 140,000 이상, 보다 바람직하게는 150,000 이상이고, 통상 300,000 이하, 바람직하게는 270,000 이하, 보다 바람직하게는 250,000 이하이다. 이러한 중량 평균 분자량으로 하면, 폴리스티렌계 중합체의 유리 전이 온도를 높여, 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층의 내열성을 안정적으로 개선할 수 있다.

폴리스티렌계 중합체의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 85℃ 이상, 보다 바람직하게는 90℃ 이상, 특히 바람직하게는 95℃ 이상이다. 이와 같이 폴리스티렌계 중합체의 유리 전이 온도를 높임으로써, 블렌드 수지 p1의 유리 전이 온도를 효과적으로 높이고, 나아가서는 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층의 내열성을 안정적으로 개선할 수 있다. 또한, 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층의 제조를 안정적으로 용이하게 행하는 관점에서, 폴리스티렌계 중합체의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 160℃ 이하, 보다 바람직하게는 155℃ 이하, 특히 바람직하게는 150℃ 이하이다.

블렌드 수지 p1에 포함되는 폴리페닐렌에테르와 폴리스티렌계 중합체는, (i) 서로 파장 분산이 다르고, (ii) 고유 복굴절값의 부호가 다르고, 또한, (iii) 상용 가능하다. 그 때문에, 폴리페닐렌에테르의 양과 폴리스티렌계 중합체의 양의 중량비를 조정함으로써, 그 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층의 파장 분산을 조정할 수 있다. 폴리페닐렌에테르의 폴리스티렌계 중합체에 대한 중량 비율(「폴리페닐렌에테르의 양」/「폴리스티렌계 중합체의 양」)은, 바람직하게는 35/65 이상이고, 보다 바람직하게는 37/63 이상이며, 바람직하게는 45/55 이하이고, 보다 바람직하게는 43/57 이하이다. 폴리페닐렌에테르의 폴리스티렌계 중합체에 대한 중량 비율을 상기 범위로 함으로써, 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층이 바람직한 역파장 분산성을 발현할 수 있다.

블렌드 수지 p1에 있어서 폴리페닐렌에테르 및 폴리스티렌계 중합체의 합계가 차지하는 비율은, 바람직하게는 50 중량%~100 중량%, 보다 바람직하게는 70 중량%~100 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량%~100 중량%이다. 폴리페닐렌에테르 및 폴리스티렌계 중합체의 합계의 비율을 상기 범위로 함으로써, 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층이 적절한 광학 특성을 발현할 수 있다.

블렌드 수지 p1은, 폴리페닐렌에테르 및 폴리스티렌계 중합체 이외의 임의의 성분을 포함할 수 있다.

예를 들어, 블렌드 수지 p1은, 상술한 폴리페닐렌에테르 및 폴리스티렌계 중합체 이외에도 중합체를 포함하고 있어도 된다. 폴리페닐렌에테르 및 폴리스티렌계 중합체 이외의 중합체의 양은, 폴리페닐렌에테르 및 폴리스티렌계 중합체의 합계량을 100 중량부로 하여, 15 중량부 이하가 바람직하고, 10 중량부 이하가 보다 바람직하며, 5 중량부 이하가 특히 바람직하다.

예를 들어, 블렌드 수지 p1은, 배합제를 포함하고 있어도 된다. 배합제의 예를 들면, 층상 결정 화합물; 미립자; 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 내후 안정제, 자외선 흡수제, 근적외선 흡수제 등의 안정제; 가소제; 염료 및 안료 등의 착색제; 대전 방지제; 등을 들 수 있다. 또한, 배합제는, 1종류를 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.

배합제의 양은, 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않는 범위에서 적당하게 정할 수 있다. 예를 들어 블렌드 수지 p1로 이루어지는 층의 전체 광선 투과율을 85% 이상으로 유지할 수 있는 범위이다.

블렌드 수지 p1의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 118℃ 이상, 보다 더 바람직하게는 120℃ 이상이다. 블렌드 수지 p1은 폴리페닐렌에테르 및 폴리스티렌계 중합체를 조합하여 포함하므로, 폴리스티렌계 중합체만을 포함하는 수지와 비교하여, 유리 전이 온도를 높일 수 있다. 유리 전이 온도가 이와 같이 높음으로써, 블렌드 수지 p1의 배향 완화를 저감할 수 있으므로, 내열성이 우수한 제2 광학 이방성층을 실현할 수 있다. 또한, 블렌드 수지 p1의 유리 전이 온도의 상한에 특별히 제한은 없으나, 통상은 200℃ 이하이다.

[1-5. 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층의 제조 방법]

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층은, 종전 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층의 제조 방법으로는, 예를 들어, 용융 성형법, 용액 유연법을 들 수 있다.

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층의 제조 방법으로는, 용매 등의 휘발성 성분이 층에 잔류하는 것을 억제하는 관점에서, 용융 성형법이 바람직하다. 용융 성형법은, 더욱 상세하게는, 압출 성형법, 프레스 성형법, 인플레이션 성형법, 사출 성형법, 블로우 성형법, 연신 성형법 등으로 분류할 수 있다. 이들 방법 중에서도, 기계 강도 및 표면 정밀도가 우수한 층을 얻기 위하여, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 및 프레스 성형법이 바람직하고, 효율 좋게 간단히 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 제조할 수 있는 관점에서, 압출 성형법이 특히 바람직하다.

상기와 같이, 제1 광학 이방성층을, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 수지로 형성하는 경우, 제1 광학 이방성층은, 용액 유연법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 용이하게 식(1)을 만족하는 제1 광학 이방성층을 제조할 수 있다.

용액 유연법에서는, 2층 이상의 유연을 행하여도 된다. 예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 2종 이상의 용액을 준비하고, 2 이상의 유연구를 구비한 유연기에 의해, 2종 이상의 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 수지층으로 이루어지는 제1 광학 이방성층을 제조할 수 있다.

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층은, 서로 다른 방법에 의해 제조되어도 된다. 예를 들어, 제1 광학 이방성층을 용액 유연법으로 제조하고, 제2 광학 이방성층을 용융 성형법에 의해 제조해도 된다.

또한, 상기 방법에 의해 얻어진 필름을, 1축 연신, 동시 2축 연신, 축차 2축 연신 등의 연신 방법에 의해 연신한 후, 제1 광학 이방성층 또는 제2 광학 이방성층으로서 사용해도 된다. 연신 배율, 연신 온도 등의 연신 조건은, 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층 각각에 필요시되는 광학 특성에 따라, 임의로 설정할 수 있다.

예를 들어, 제1 광학 이방성층을, 용융 성형법 등에 의해 제조된 미연신 필름을 2축 연신함으로써 형성해도 된다. 예를 들어 제2 광학 이방성층을, 용융 성형법 등에 의해 제조된 미연신 필름을 1축 연신함으로써 형성해도 된다.

예를 들어, 제2 광학 이방성층을, 미연신 필름을 1축 연신함으로써 형성하는 경우, 연신 방향은, 필름의 흐름 방향(반송 방향), 반송 방향과 직교하는 가로 방향, 반송 방향에 대하여 평행도 직교하는 방향도 아닌 경사 방향의 어느 것이라도 좋다.

[1-6. 광학 이방성 적층체의 제조 방법]

광학 이방성 적층체는, 예를 들어, 상기의 방법에 의해 제조된 제1 광학 이방성층과, 제2 광학 이방성층을 첩합함으로써 제조할 수 있다. 첩합에는, 적절한 접착제를 사용할 수 있다. 접착제로는, 예를 들어, 하기 편광판의 제조에 사용할 수 있는 접착제와 동일한 접착제를 사용할 수 있다.

[2. 편광판]

도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 편광판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 편광판(200)은, 직선 편광자(210)와, 광학 이방성 적층체(100)를 구비한다. 이러한 편광판(200)은, 통상, 원 편광판으로서 기능할 수 있으므로, 화상 표시 장치의 표시면에 설치함으로써, 외광의 반사를 억제할 수 있다. 특히, 광학 이방성 적층체(100)를 구비하는 상기의 편광판(200)에 의하면, 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하여, 착색을 효과적으로 억제할 수 있다.

편광판(200)은, 직선 편광자(210), 제1 광학 이방성층(110) 및 제2 광학 이방성층(120)을 이 순서로 구비하고 있어도 되지만, 경사 방향에 있어서의 외광의 반사를 효과적으로 억제하는 관점에서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 직선 편광자(210), 제2 광학 이방성층(120) 및 제1 광학 이방성층(110)을 이 순서로 구비하는 것이 바람직하다.

직선 편광자(210)로는, 임의의 직선 편광자를 사용할 수 있다. 직선 편광자의 예로는, 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시킨 후, 붕산욕 중에서 1축 연신함으로써 얻어지는 필름; 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시켜 연신하고 또한 분자쇄 중의 폴리비닐알코올 단위의 일부를 폴리비닐렌 단위로 변성함으로써 얻어지는 필름;을 들 수 있다. 또한, 직선 편광자의 다른 예로는, 그리드 편광자, 다층 편광자, 콜레스테릭 액정 편광자 등의, 편광을 반사광과 투과광으로 분리하는 기능을 갖는 편광자를 들 수 있다. 이들 중, 직선 편광자(210)로는, 폴리비닐알코올을 함유하는 편광자가 바람직하다.

직선 편광자(210)에 자연광을 입사시키면, 일방의 편광만이 투과한다. 이 직선 편광자(210)의 편광도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상이다.

또한, 직선 편광자(210)의 두께는, 바람직하게는 5 μm~80 μm이다.

편광판은, 또한, 직선 편광자(210)와 광학 이방성 적층체(100)를 첩합하기 위한 접착층을 구비하고 있어도 된다. 접착층으로는, 점착성의 접착제로 이루어지는 점착층을 사용해도 되고, 경화성 접착제를 경화시켜 이루어지는 층을 사용해도 된다. 경화성 접착제로는, 열경화성 접착제를 사용해도 되지만, 광경화성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 광경화성 접착제로는, 중합체 또는 반응성의 단량체를 포함한 것을 사용할 수 있다. 또한, 접착제는, 필요에 따라 용매, 광중합 개시제, 그 밖의 첨가제 등을 포함할 수 있다.

광경화성 접착제는, 가시광선, 자외선, 적외선 등의 광을 조사하면 경화될 수 있는 접착제이다. 그 중에서도, 조작이 간편한 점에서, 자외선으로 경화될 수 있는 접착제가 바람직하다.

접착층의 두께는, 바람직하게는 0.5 μm 이상, 보다 바람직하게는 1 μm 이상이고, 바람직하게는 30 μm 이하, 보다 바람직하게는 20 μm 이하, 더욱 바람직하게는 10 μm 이하이다. 접착층의 두께를 상기 범위 내로 함으로써, 광학 이방성층의 광학적 성질을 손상시키지 않고, 양호한 접착을 달성할 수 있다.

편광판에 있어서, 직선 편광자(210)의 편광 흡수축에 대하여 광학 이방성 적층체(100)의 지상축이 이루는 각도는, 45° 또는 그것에 가까운 각도인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 바람직하게는 45°±5°, 보다 바람직하게는 45°±4°, 특히 바람직하게는 45°±3°이다.

상술한 편광판은, 임의의 층을 더 포함할 수 있다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 편광자 보호 필름층, 내충격성 폴리메타크릴레이트 수지층 등의 하드 코트층, 필름의 미끄러짐성을 좋게 하는 매트층, 반사 억제층, 방오층, 대전 억제층 등을 들 수 있다. 이들 임의의 층은, 1층만을 형성해도 되고, 2층 이상을 형성해도 된다.

편광판은, 직선 편광자와 광학 이방성 적층체를, 필요에 따라 접착제를 사용하여 첩합함으로써 제조할 수 있다.

[3. 화상 표시 장치]

도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 표시 장치(300)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 화상 표시 장치(300)는, 편광판(200)과, 유기 일렉트로루미네센스 소자(이하, 임의로 「유기 EL 소자」라고 하는 경우가 있다.)(310)를 구비한다. 이 화상 표시 장치(300)는, 통상, 직선 편광자(210), 광학 이방성 적층체(100) 및 유기 EL 소자(310)를 이 순서로 구비한다.

화상 표시 장치(300)는, 직선 편광자(210), 제1 광학 이방성층(110), 제2 광학 이방성층(120) 및 유기 EL 소자(310)를 이 순서로 구비하고 있어도 되지만, 경사 방향에 있어서의 외광의 반사를 효과적으로 억제하는 관점에서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 직선 편광자(210), 제2 광학 이방성층(120), 제1 광학 이방성층(110) 및 유기 EL 소자(310)를 이 순서로 구비하는 것이 바람직하다.

유기 EL 소자(310)는, 투명 전극층, 발광층 및 전극층을 이 순서로 구비하고, 투명 전극층 및 전극층으로부터 전압이 인가됨으로써 발광층이 광을 발생할 수 있다. 유기 발광층을 구성하는 재료의 예로는, 폴리파라페닐렌비닐렌계, 폴리플루오렌계, 및 폴리비닐카르바졸계의 재료를 들 수 있다. 또한, 발광층은, 복수의 발광색이 다른 층의 적층체, 혹은 어느 색소의 층에 다른 색소가 도핑된 혼합층을 갖고 있어도 된다. 또한, 유기 EL 소자(310)는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 등전위면 형성층, 전하 발생층 등의 기능층을 구비하고 있어도 된다.

상기의 화상 표시 장치(300)는, 표시면(300U)에 있어서의 외광의 반사를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 장치 외부로부터 입사한 광은, 그 일부의 직선 편광만이 직선 편광자(210)를 통과하고, 다음으로 그것이 광학 이방성 적층체(100)를 통과함으로써, 원 편광이 된다. 원 편광은, 표시 장치 내의 광을 반사하는 구성 요소(유기 EL 소자(310) 중의 반사 전극(도시 생략) 등)에 의해 반사되어, 다시 광학 이방성 적층체(100)를 통과함으로써, 입사한 직선 편광의 진동 방향과 직교하는 진동 방향을 갖는 직선 편광이 되어, 직선 편광자(210)를 통과하지 않게 된다. 여기서, 직선 편광의 진동 방향이란, 직선 편광의 전기장의 진동 방향을 의미한다. 이에 의해, 반사 억제의 기능이 달성된다.

또한, 화상 표시 장치(300)는, 광학 이방성 적층체(100)가 소정의 광학 특성을 가지므로, 상기의 반사 억제의 기능을, 표시면(300U)의 정면 방향뿐만 아니라, 경사 방향에 있어서도 발휘할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 반사광에 의한 표시면(300U)의 착색을 억제할 수 있다. 따라서, 화상 표시 장치(300)는, 표시면(300U)의 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 외광의 반사를 효과적으로 억제하여, 착색을 억제하는 것이 가능하다.

상기의 착색의 정도는, 표시면(300U)을 경사 방향에서 관찰하여 측정되는 색도와, 반사가 없는 흑색의 표시면(300U)의 색도의 색차 ΔE*ab에 의해 평가할 수 있다. 상기의 색도는, 표시면(300U)에서 반사된 광의 스펙트럼을 측정하고, 이 스펙트럼으로부터, 인간의 눈에 대응하는 분광 감도(등색 함수)를 곱하여 3자극치 X, Y 및 Z를 구하고, 색도(a*,b*,L*)를 산출함으로써 구할 수 있다. 또한, 상기의 색차 ΔE*ab는, 외광에 의해 표시면(300U)이 비춰지고 있지 않은 경우의 색도(a0*,b0*,L0*), 및 외광에 의해 비춰지고 있는 경우의 색도(a1*,b1*,L1*)로부터, 하기의 식(X)으로부터 구할 수 있다.

[수학식 1]

또한, 일반적으로, 반사광에 의한 표시면(300U)의 착색은, 관찰 방향의 방위각에 따라 다를 수 있다. 그 때문에, 표시면(300U)의 경사 방향에서 관찰한 경우, 관찰 방향의 방위각에 따라, 측정되는 색도는 다를 수 있으므로, 색차 ΔE*ab도 다를 수 있다. 이에, 상기와 같이 표시면(300U)의 경사 방향에서 관찰하였을 때의 착색의 정도를 평가하는 경우에는, 복수의 방위각 방향에서 관찰하여 얻어지는 색차 ΔE*ab의 평균값에 의해, 착색의 평가를 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 방위각 방향으로 5° 단위로, 방위각(φ)(도 4 참조.)이 0° 이상 360° 미만인 범위에서, 색차 ΔE*ab의 측정을 행하고, 측정된 색차 ΔE*ab의 평균값(평균 색차)에 의해, 착색의 정도를 평가한다. 상기의 평균 색차가 작을수록, 표시면(300U)의 경사 방향에서 관찰한 경우의 표시면의 착색이 작은 것을 나타낸다.

[실시예]

이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한, 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 상압 대기 중에 있어서 행하였다.

[평가 방법]

(평가 대상 필름의 위상차 특성)

평가 대상의 필름으로부터, 필름의 길이 방향과 평행한 장변과, 필름의 폭 방향과 평행한 단변을 갖는 A4 사이즈의 샘플편을 잘라냈다.

광학적으로 등방성의 유리판의 일방의 면과, 상기 샘플편을, 손으로 붙이는 롤러를 사용하여 첩합하였다. 첩합은, 점착제층(닛토덴코 제조 「CS9621T」)을 개재하여 행하였다. 또한, 유리판의 사이즈는 75 mm × 25 mm이며, 유리판의 장변과 샘플편의 장변이 평행이 되도록 첩합하고, 유리판으로부터 비어져 나온 샘플편의 나머지 부분은, 커터로 잘라냈다. 이에 의해, (유리판)/(점착제층)/(평가 대상의 필름)의 층 구성을 갖는 측정용 위상차판을 얻었다.

어느 필름(기재 필름) 상에 형성된 광학 이방성층의 위상차 특성을 측정하는 경우에는, 측정용 위상차판을 하기의 방법으로 제작하였다.

필름 상에 형성된 평가 대상이 되는 광학 이방성층을, 점착제 부착 슬라이드 유리(점착제는, 닛토덴코사 제조 「CS9621T」)에 첩합하였다. 그 후, 필름을 박리하여, 측정용 위상차판을 얻었다.

이렇게 하여 얻어진 측정용 위상차판을 사용하여, 파장 450 nm, 550 nm, 590 nm 및 650 nm에서의 평가 대상의 필름의 면내 리타데이션 Re(450), Re(550), Re(590), Re(650), 파장 450 nm, 550 nm, 590 및 650 nm에서의 Rth(450), Rth(550), Rth(590), Rth(650), 그리고, 지상축 방향을, 위상차 측정 장치(Axometrics사 제조 「AxoScan」)를 사용하여 측정하였다. 그리고, 평가 대상의 필름의 Re(450)/Re(550) 및 Re(650)/Re(550)의 값 또는 Rth(450)/Rth(550) 및 Rth(650)/Rth(550)의 값을 구하였다.

또한, 광학 이방성 적층체의 면내 리타데이션 Re, 두께 방향 리타데이션 Rth 및 NZ 계수는, 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층의 광학 특성값으로부터 계산에 의해 구하였다.

(시뮬레이션에 의한 색차 ΔE*ab의 계산 방법)

시뮬레이션용의 소프트웨어로서 신테크사 제조 「LCD Master」를 사용하여, 각 실시예 및 비교예에서 제조된 원 편광판을 포함하는 하기의 평가 모델을 작성하였다.

시뮬레이션용의 평가 모델에서는, 평면상의 반사면을 갖는 미러의 상기 반사면에, 원 편광판의 제1 광학 이방성층측의 면을 첩합한 구조를 설정하였다. 따라서, 이 평가 모델에서는, 시인측으로부터, 편광 필름, 점착층, 제2 광학 이방성층, 점착층, 제1 광학 이방성층 및 미러가 이 순서로 설치된 구조가 설정되었다. 또한, 이 평가 모델에서는, 미러로서, 입사한 광을 반사율 100%로 경면 반사할 수 있는 이상 미러를 설정하고, 또한, 편광 필름으로서, 어느 방향과 평행한 진동 방향을 갖는 직선 편광 전부를 통과시키지만, 그 방향과 수직한 진동 방향을 갖는 직선 편광을 전혀 통과시키지 않는 이상 편광 필름을 설정하였다.

도 4는, 실시예 및 비교예에서의 시뮬레이션에 있어서, 색도의 계산을 행할 때에 설정한 평가 모델의 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, D65 광원(도시 생략.)에 의해 비춰지는 미러의 반사면(10)을, 상기 반사면(10)에 대하여 편각(θ) = 60°의 관찰 방향(20)에서 보았을 때에 관찰되는 색도를 계산하였다. 여기서, 편각(θ)이란, 반사면(10)의 법선 방향(11)에 대하여 이루는 각을 나타낸다. 또한, 별도로, 광원에 의해 비춰지고 있지 않을 때에 관찰되는 색도를 계산하였다. 그리고, (i) 광원으로 비춰졌을 때의 색도와, (ii) 광원으로 비춰지고 있지 않을 때의 색도로부터, 전술한 식(X)을 이용하여, 색차 ΔE*ab를 구하였다.

상기의 색차 ΔE*ab의 계산을, 관찰 방향(20)을 방위각 방향으로 5° 단위로 이동시켜, 방위각(φ)이 0° 이상 360° 미만인 범위에서 행하였다. 여기서, 방위각(φ)이란, 반사면(10)과 평행한 방향이, 반사면(10)과 평행한 어느 기준 방향(12)에 대하여 이루는 각을 나타낸다. 그리고, 계산된 색차 ΔE*ab의 평균을 계산하여, 평균 색차를 얻었다.

또한, 편각(θ) = 0°의 관찰 방향(즉, 법선 방향(11))에서 보았을 때에 관찰되는 색도를 계산하고, 별도 광원에 의해 비춰지고 있지 않을 때에 관찰되는 색도를 계산하여, 편각(θ) = 60°의 관찰 방향에서 본 경우와 동일하게 하여, 색차 ΔE*ab를 구하였다.

(목시에 의한 반사 휘도 및 착색의 평가 방법)

Apple사 「AppleWatch」(등록상표)가 구비하는 편광판을 박리하고, 표시면과 평가 대상의 편광판의 제1 광학 이방성층의 면을 점착층(닛토덴코 제조 「CS9621」)을 개재하여 첩합하였다. 화면을 백색 표시 상태(화면 전체면에 백색을 표시한 상태)로 하고, 편각(θ) = 0°(정면 방향) 및 편각(θ) = 60°(경사 방향)의 전방위에서 표시면을 관찰하였다. 관찰시, 외광의 반사에 의한 휘도 및 착색이 작을수록, 양호한 결과이다.

상기의 평가를, 다수의 관찰자가 행하여, 각자가, 모든 실험예(실시예 및 비교예)의 결과를 평가가 좋은 순서로 순위를 매기고, 그 순위에 상당하는 점수(1위 1점, 2위 2점,···최하위 5점)를 부여하였다. 각 실험예에 대하여 각자가 채점한 합계점을 득점이 낮은 순서, 즉 평가가 높은 순서로 나열하고, 그 점수의 레인지 안에서 득점이 낮은 그룹부터 A, B, C, D 및 E의 순서로 평가하였다. 득점이 낮은 그룹일수록 평가가 높다.

(가열 시험 후에 있어서의 컬러 시프트의 평가 방법)

평가 대상의 편광판을, 목시에 의한 반사 휘도 및 착색의 평가 방법과 동일하게 하여, Apple사 「AppleWatch」에 첩합하였다. 화면을 흑색 표시 상태(화면 전체면에 흑색을 표시한 상태)로 하여, 편각 60°의 전방위에서 색감을 관찰하였다. 단, 편광판의 흡수축의 방향을 방위각 0°, 표시면에 대하여 수직 방향을 편각 0°로 하였다.

이어서, 평가 대상의 편광판을 떼어내고, 편광판을 85℃의 환경에 250시간 방치하는 가열 시험을 행하였다. 이어서, 편광판을 다시 표시면에 첩합하고, 가열 시험 전과 동일하게 하여 색감을 관찰하였다. 가열 시험 후에 있어서, 가열 시험 전과 비교하여 관찰한 색감에 변화가 없는 것, 색감에 변화가 있어도 미소한 것을 「양호」, 색감 변화가 현저한 것을 「불량」이라고 평가하였다.

[제조예 1-1]

트리아세틸셀룰로오스를 100.0 중량부와, 가소제(폴리에스테르 올리고머)를 10.0 중량부와, 염화메틸렌을 403.0 중량부와, 메탄올을 60.2 질량부를 혼합하여, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 용액을 조제하였다. 그 용액을, 밴드 유연기의 밴드 상에 유연하고, 건조시켜 필름을 형성하고, 벗겨내기 드럼에 의해 밴드로부터 필름을 벗겨내어 트리아세틸셀룰로오스 수지의 필름 C1을 얻었다. 필름 C1의 두께는, 100 μm였다. 필름 C1의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

측정된 Re 및 Rth의 값, 및 nx, xy, nz, NZ 계수의 정의로부터, nx, ny, 및 nz의 관계를 유도한 결과, nx = ny > nz였다.

[제조예 1-2]

(공정 A. 시클로올레핀 수지로 이루어지는 연신 전 필름의 제조)

단층의 필름 성형 장치를 준비하였다. 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지인 시클로올레핀 수지(니폰 제온사 제조 「ZEONOR1420」, 유리 전이 온도 140℃)의 펠릿을, 필름 성형 장치의 더블 플라이트형의 스크루를 구비한 1축 압출기에 투입하여 260℃에서 용융하고, 체눈 10 μm의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통과시켜, 260℃로 온도 조정된 다이(다이스 립의 표면 거칠기 Ra: 0.1 μm)로부터 압출하여, 필름상으로 성형하였다. 성형된 필름상의 용융 수지를, 표면 온도 110℃로 조정된 캐스트 롤에 캐스트하고, 이어서 표면 온도 50℃로 조정된 2개의 냉각 롤 사이에 통과시켰다. 수지는 캐스트 롤 상에서 냉각 고화되어, 연신 전 필름이 얻어졌다. 이 때, 캐스트 롤의 회전 속도를 조정함으로써, 두께 30~70 μm의 범위에서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 C2가 얻어지도록 연신 전 필름의 두께를 조정하였다.

(공정 B. 위상차 필름의 제조)

얻어진 연신 전 필름을, 자유단 1축 연신하여 중간 필름을 얻었다. 또한, 이 중간 필름을, 제1 연신 방향과 수직한 방향으로 자유단 1축 연신하여 필름 C2를 얻었다. 여기서, 각 1축 연신의 조건을, 연신 온도: 140~150℃, 연신 배율: 1.1~1.8배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 C2가 얻어지도록 조정하였다. 얻어진 필름 C2의 두께는, 30 μm였다. 필름 C2의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

[제조예 1-3]

연신 전 필름으로서, 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 필름(미츠비시 엔지니어링 플라스틱스사 제조 「유필론 S3000」, 유리 전이 온도 150℃)을 준비하였다. 이 연신 전 필름을, 자유단 1축 연신하여 중간 필름을 얻었다. 또한, 이 중간 필름을, 제1 연신 방향과 수직한 방향으로 자유단 1축 연신하여 필름 C3을 얻었다. 이 때, 각 1축 연신 온도 및 연신 배율을, 연신 온도 150℃~160℃, 연신 배율 1.5배~5배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 C3이 얻어지도록 조정하였다. 얻어진 필름 C3의 두께는, 40 μm였다. 필름 C3의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

[제조예 1-4]

연신 전 필름의 두께를 조정한 것 이외에는, 제조예 1-2의 공정 A와 동일하게 하여, 연신 전 필름을 얻었다. 연신 전 필름의 두께의 조정은, 캐스트 롤의 회전 속도를 조정함으로써 행하고, 두께 30~70 μm의 범위에서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 C4가 얻어지도록 행하였다. 얻어진 연신 전 필름을 사용하고, 각 1축 연신의 조건을 조정한 것 이외에는, 제조예 1-2의 공정 B와 동일하게 하여 필름 C4를 얻었다. 각 1축 연신의 조건의 조정은, 연신 온도: 140~150℃, 연신 배율: 1.1~1.8배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름이 얻어지도록 행하였다. 얻어진 필름 C4의 두께는, 25 μm였다. 필름 C4의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

[제조예 1-5]

중합성 액정 화합물(BASF사 제조 「LC242」. 하기 식(LC1)으로 나타나는 화합물) 68 부, 하기 식(C1)으로 나타나는 화합물 29 부, 광중합 개시제(BASF 제조 「이르가큐어 184」) 3 부, 및 메틸에틸케톤 400 부를 혼합하여, 액정 조성물로서의 도공액(LC1)을 조제하였다.

[화학식 2]

[화학식 3]

기재 필름으로서, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(니폰 제온사 제조, 수지의 유리 전이 온도(Tg) 163℃, 두께 100 μm)을 준비하였다. 상기의 기재 필름에, 코로나 처리(출력 0.2 kW, 전극폭 1600 mm, 처리 속도 20 m/min)를 실시하였다. 상기 기재 필름의 코로나 처리를 실시한 면에, 바 코터를 사용해 상기 도공액(LC1)을 도공하여, 도공액층을 형성하였다.

상기 도공액층을, 110℃의 오븐으로 2.5분간 가열하고, 건조 처리 및 배향 처리를 실시하여, 액정 조성물의 층을 얻었다. 그 후, 질소 분위기 하에서, 액정 조성물의 층에, 적산 조도 100 mJ/cm²(조사 강도 10 mW/cm²를 조사 시간 10초) 이상의 자외선을 조사하여, 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물을 중합시켰다. 이에 의해, 기재 필름 및 두께 0.5 μm의 제1 광학 이방성층 C5를 구비하는 광학 이방성 전사체를 얻었다. 제1 광학 이방성층 C5의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

측정된 Re 및 Rth의 값, 및 nx, xy, nz, NZ 계수의 정의로부터, nx, ny, 및 nz의 관계를 유도한 결과, nz > nx = ny였다.

[제조예 2-1]

(공정 A. 블렌드 수지 p1로서의 수지 R1의 제조)

신디오택틱 폴리스티렌(이데미츠 코산사 제조 「130-ZC」, 유리 전이 온도 98℃, 결정화 온도 140℃) 60 중량부와, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌옥사이드)(알드리치사 카탈로그 No.18242-7) 40 중량부를, 2축 압출기로 혼련하여, 블렌드 수지 p1로서의, 투명한 수지 R1의 펠릿을 얻었다. 얻어진 수지 R1의 유리 전이 온도는 141℃였다. 수지 R1의 고유 복굴절값은, 마이너스이다.

(공정 B. 연신 전 필름의 제조)

더블 플라이트형의 스크루를 구비한 1축 압출기를 구비하는, 2종 2층의 공압출 성형용의 필름 성형 장치(2종류의 수지에 의해 2층 구조의 필름을 성형할 수 있는 타입의 성형 장치)를 준비하였다. 수지 R1의 펠릿을, 상기의 필름 성형 장치의 일방의 1축 압출기에 투입하여, 용융시켰다. 또한, 내충격성 폴리메틸메타크릴레이트 수지 R2(스미토모 화학사 제조 「스미펙스(등록상표) HT55X」)의 펠릿을, 상기의 필름 성형 장치의 다른 일방의 1축 압출기에 투입하여, 용융시켰다.

용융된 290℃의 수지 R1을, 체눈 10 μm의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통과시켜, 멀티매니폴드 다이(다이스 립의 표면 거칠기 Ra: 0.1 μm)의 일방의 매니폴드에 공급하였다. 또한, 용융된 260℃의 수지 R2를, 체눈 10 μm의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통과시켜, 상기 멀티매니폴드 다이의 다른 일방의 매니폴드에 공급하였다.

수지 R1 및 수지 R2를 멀티매니폴드 다이로부터 280℃에서 동시에 압출하여, 필름상으로 성형하였다. 성형된 필름상의 용융 수지를, 표면 온도 110℃로 조정된 캐스트 롤에 캐스트하고, 이어서 표면 온도 50℃로 조정된 2개의 냉각 롤 사이에 통과시켰다. 수지는 캐스트 롤 상에서 냉각 고화되어, 수지 R1로 이루어지는 층 및 수지 R2로 이루어지는 층을 구비하는 연신 전 필름이 얻어졌다. 이 때, 캐스트 롤의 회전 속도를 조정함으로써, 수지 R1로 이루어지는 층(두께 50~100 μm)과 수지 R2로 이루어지는 층(두께 50~100 μm)을 구비하는 연신 전 필름의 두께를, 두께 100~200 μm의 범위에서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 Q1이 얻어지도록 조정하였다.

(공정 C. 필름 Q1의 제조)

얻어진 연신 전 필름을, 종연신기로 당해 연신 전 필름의 길이 방향으로 자유단 1축 연신하고, 그 후, 수지 R2로 이루어지는 층을 박리하여, 수지 R1로 이루어지는 필름 Q1을 제조하였다. 이 때, 자유단 1축 연신의 조건은, 연신 온도 134℃~148℃, 연신 배율 1.3~2.0배의 범위에서 하기 표 1과 같은 물성의 필름 Q1이 얻어지도록 조정하였다. 얻어진 필름 Q1은, 당해 필름 Q1의 폭 방향에 지상축을 갖고 있었다. 얻어진 필름 Q1의 두께는, 75 μm였다. 필름 Q1의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

측정된 Re 및 Rth의 값, 및 nx, xy, nz, NZ 계수의 정의로부터, 하기와 같이 nx, ny, 및 nz의 관계를 유도한 결과, ny < nx = nz였다.

필름 Q1의 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth로부터, Rth/Re = -0.5, NZ = Rth/Re + 0.5 = 0으로 산출되었다. NZ = (nx - nz)/(nx - ny) = 0으로부터, nx = nz이고, 또한 면내 리타데이션 Re ≠ 0으로부터 nx > ny이다.

[제조예 2-2]

제조예 2-1의 공정 A와 동일하게 하여, 수지 R1을 제조하였다. 이어서, 수지 R1 및 수지 R2로, 연신 전 필름의 두께를 조정한 것 이외에는 제조예 2-1의 공정 B와 동일하게 하여 연신 전 필름을 제조하였다. 연신 전 필름의 두께의 조정은, 캐스트 롤의 회전 속도를 조정함으로써 행하고, 두께 100~200 μm의 범위에서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 Q2가 얻어지도록 행하였다. 이어서, 얻어진 연신 전 필름을, 종연신기로 당해 연신 전 필름의 폭 방향으로 텐터 연신하고, 그 후, 수지 R2로 이루어지는 층을 박리하여, 수지 R1로 이루어지는 필름 Q2를 제조하였다. 이 때, 텐터 연신의 조건은, 연신 온도 134℃~148℃, 연신 배율 1.5~2.5배의 범위에서 하기 표 1과 같은 물성의 필름 Q2가 얻어지도록 조정하였다. 얻어진 필름 Q2는, 당해 필름 Q2의 폭 방향에 지상축을 갖고 있었다. 얻어진 필름 Q2의 두께는, 65 μm였다. 필름 Q2의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

측정된 Re 및 Rth의 값, 및 nx, xy, nz, NZ 계수의 정의로부터, 하기와 같이 nx, ny, 및 nz의 관계를 유도한 결과, ny < nx < nz였다.

필름 Q2의 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth로부터, Rth/Re = -0.74, NZ = Rth/Re + 0.5 = -0.24로 산출되었다. NZ = (nx - nz)/(nx - ny) = -0.24, 또한 면내 리타데이션 Re ≠ 0으로부터 nx - ny > 0인 것이므로, nx < nz이다.

[제조예 2-3]

(공정 A. 수지 R3의 제조)

이소소르비드를 397.3 중량부, 9,9-비스[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]플루오렌을 960.1 중량부, 폴리에틸렌글리콜(수평균 분자량 1000, 산요 화성 공업(주) 제조)을 14.6 중량부, 디페닐카보네이트를 1065.1 중량부, 및 촉매로서 아세트산마그네슘 4수화물을 8.45 × 10^-3 중량부 사용하여, 일본 공개특허공보 2013-076982호의 합성예 9에 기재된 방법에 따라, 폴리카보네이트 수지 R3을 얻었다. 수지 R3은, 고유 복굴절값이 플러스이다.

(공정 B. 연신 전 필름의 제조)

얻어진 폴리카보네이트 수지 R3을 80℃에서 5시간 진공 건조한 후, 단축 압출기, T 다이, 칠드 롤, 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 사용해 제막하여 장척의 연신 전 필름을 얻었다. 이 연신 전 필름의 두께를, 70~130 μm의 범위에서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 Q3이 얻어지도록 조정하였다.

(공정 C. 필름 Q3의 제조)

얻어진 연신 전 필름을 100℃에서 3일간 진공 건조한 후, 자유단 1축 연신하여 필름 Q3을 얻었다. 이 때, 1축 연신의 조건을 연신 온도: 127~177℃, 연신 배율: 1.5~2.5배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 필름 Q3이 얻어지도록 조정하였다. 얻어진 필름 Q3의 두께는, 70 μm였다. 필름 Q3의 리타데이션을, 상기의 방법으로 측정하였다.

측정된 Re 및 Rth의 값, 및 nx, xy, nz, NZ 계수의 정의로부터, nx, ny, 및 nz의 관계를 유도한 결과, nx > ny = nz였다.

[실시예 1]

제조예 1-1에서 얻어진 제1 광학 이방성층으로서의 필름 C1과 제조예 2-1에서 얻어진 제2 광학 이방성층으로서의 필름 Q1을, 점착층(닛토덴코 제조 「CS9621T」)을 개재해 첩합하여, (제1 광학 이방성층/점착층/제2 광학 이방성층)의 층 구조를 갖는 광학 이방성 적층체를 얻었다.

얻어진 광학 이방성 적층체의, 제2 광학 이방성층측의 면에, 점착층(닛토덴코 제조 「CS9621T」)을 개재하여, 직선 편광자로서의 편광 필름(산리츠사 제조 「HLC2-5618S」)을 첩합하였다. 이 첩합은, 제2 광학 이방성층의 지상축과, 편광 필름의 편광 투과축이, 45°의 각도를 이루도록 행하였다. 이에 의해, (편광 필름/점착층/제2 광학 이방성층/점착층/제1 광학 이방성층)의 층 구조를 갖는 원 편광판을 얻었다.

얻어진 원 편광판에 대하여, 상술한 방법으로 평가를 행하였다.

[실시예 2]

제1 광학 이방성층으로서, 제조예 1-2에서 얻어진 필름 C2를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 광학 이방성 적층체 및 원 편광판의 제조 및 평가를 행하였다.

[실시예 3]

제1 광학 이방성층으로서, 제조예 1-3에서 얻어진 필름 C3을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 광학 이방성 적층체 및 원 편광판의 제조 및 평가를 행하였다.

[실시예 4]

제1 광학 이방성층으로서, 제조예 1-4에서 얻어진 필름 C4를 사용하고, 제2 광학 이방성층으로서, 제조예 2-2에서 얻어진 필름 Q2를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 광학 이방성층 및 원 편광판의 제조 및 평가를 행하였다.

[비교예 1]

제조예 2-1에서 얻어진 제2 광학 이방성층으로서의 필름 Q1을, 점착층(닛토덴코 제조 「CS9621T」)을 개재하여, 직선 편광자로서의 편광 필름(산리츠사 제조 「HLC2-5618S」)과 첩합하였다. 이 첩합은, 제2 광학 이방성층의 지상축과, 편광 필름의 편광 투과축이, 45°의 각도를 이루도록 행하였다. 이에 의해, (편광 필름/점착층/제2 광학 이방성층)의 층 구조를 갖는 원 편광판을 얻었다.

[비교예 2]

제조예 1-5에서 얻어진 광학 이방성 전사체의, 제1 광학 이방성층측의 면과, 제조예 2-3에서 얻어진 제2 광학 이방성층으로서의 필름 Q3을, 점착층(닛토덴코 제조 「CS9621T」)을 개재하여 첩합하였다. 그 후, 기재 필름을 박리하여, 제1 광학 이방성층/점착층/제2 광학 이방성층의 층 구조를 갖는 광학 이방성 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 이방성 적층체를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 원 편광판의 제조 및 평가를 행하였다.

이하에, 각 실시예 및 비교예의 평가 결과를 나타낸다.

표 1 중,

「SPSPPE」는, 제조예 2-1 및 제조예 2-2에서 사용한, 신디오택틱 폴리스티렌과 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌옥사이드)의 블렌드 수지를 의미하고,

「PC」는, 폴리카보네이트 수지를 의미하고,

「COP」는, 시클로올레핀 수지를 의미하고,

「TAC」는, 트리아세틸셀룰로오스 수지를 의미하고,

「LC242」는, BASF사 제조 「LC242」를 포함하는 액정 조성물을 의미하고,

「Re(450)」 및 「Rth(450)」는, 파장 450 nm에서의 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 각각 의미하고,

「Re(550)」 및 「Rth(550)」는, 파장 550 nm에서의 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 각각 의미하고,

「Re(590)」 및 「Rth(590)」는, 파장 590 nm에서의 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 각각 의미하고,

「Re(650)」 및 「Rth(650)」는, 파장 650 nm에서의 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 각각 의미하고,

「NZ(590)」는, 파장 590 nm에서의 NZ 계수를 의미한다.

표 2 중,

「ΔE*ab(θ = 0°)」는, 편각(θ) = 0°에서 관찰하였을 때의 색차를 의미하고,

「평균 ΔE*ab(θ = 60°)」는, 편각(θ) = 60°에서 관찰하였을 때의 색차의 평균을 의미한다.

이상의 결과에 의하면, 광학 이방성 적층체와 직선 편광자를 조합한, 실시예 1~4의 편광판을 구비한 화상 표시 장치는, 비교예 1의 편광판을 구비한 화상 표시 장치와 비교하여, 정면 방향에서 관찰한 경우의 표시면의 착색이 동등하게 억제되어 있고, 또한 경사 방향에서 관찰한 경우의 표시면의 착색이 현저하게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1~3의 편광판을 구비한 화상 표시 장치는, nz > nx = ny를 만족하는(즉 포지티브 C 플레이트로서 기능하는) 제1 광학 이방성층을 포함하는, 비교예 2의 편광판을 구비한 화상 표시 장치와 비교하여, 정면 방향 및 경사 방향에서 관찰한 경우의 표시면의 착색이 보다 억제되어 있고, 또한 가열 시험 후의 컬러 시프트가 억제되어 있는 것을 알 수 있다.

이상의 결과는, 본 발명의 광학 이방성 적층체, 편광판, 및 화상 표시 장치가, 포지티브 C 플레이트의 사용을 필수로 하지 않고, 정면 방향 및 경사 방향에서 관찰한 경우의 표시면의 착색이 억제된 화상 표시 장치를 실현할 수 있는 것을 나타내는 것이다. 따라서, 본 발명의 광학 이방성 적층체 및 편광판은, 포지티브 C 플레이트를 포함하는 광학 이방성 적층체 및 편광판과 비교하여, 낮은 비용으로 제조할 수 있는 동시에, 가열 시험 후에 있어서의 경사 방향에서 본 표시면의 색감의 변화를 억제할 수 있다.

100 광학 이방성 적층체
110 제1 광학 이방성층
120 제2 광학 이방성층
200 편광판
210 직선 편광자
300 화상 표시 장치
310 유기 EL 소자

Claims

제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층을 포함하는 광학 이방성 적층체로서,
상기 제1 광학 이방성층이 하기 식(1)을 만족하고,
상기 제2 광학 이방성층이 하기 식(2)을 만족하고,
상기 광학 이방성 적층체가 하기 식(3) 및 식(4)을 만족하고,
상기 제1 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re1이 0 nm 이상 10 nm 이하인,
광학 이방성 적층체.
nx1 ≥ ny1 > nz1 식(1)
ny2 < nx2 ≤ nz2 식(2)
Re(450) < Re(550) < Re(650) 식(3)
0 < NZ < 1.0 식(4)
단,
nx1은 상기 제1 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny1은 상기 제1 광학 이방성층의 면내 방향으로서, nx1을 부여하는 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz1은 상기 제1 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,
nx2는 상기 제2 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny2는 상기 제2 광학 이방성층의 면내 방향으로서, nx2를 부여하는 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz2는 상기 제2 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,
Re(450), Re(550), 및 Re(650)는 파장 450 nm, 550 nm, 및 650 nm에서의 상기 광학 이방성 적층체의 면내 리타데이션 Re를 각각 나타내고,
NZ는 상기 광학 이방성 적층체의 NZ 계수를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 제2 광학 이방성층이, 폴리페닐렌에테르 및 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 층을 포함하는, 광학 이방성 적층체.
제2항에 있어서,
폴리페닐렌에테르의, 신디오택틱 구조를 갖는 폴리스티렌계 중합체에 대한 중량 비율이, 35/65 이상 45/55 이하인, 광학 이방성 적층체.
제1항에 있어서,
상기 제1 광학 이방성층이, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지를 포함하는 층을 연신하여 이루어지는 층인, 광학 이방성 적층체.
제1항에 있어서,
상기 제1 광학 이방성층이 하기 식(5)를 만족하는,
광학 이방성 적층체.
Rth1(450) < Rth1(550) < Rth1(650) 식(5)
단, Rth1(450), Rth1(550), 및 Rth1(650)은 파장 450 nm, 550 nm, 및 650 nm에서의 제1 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 각각 나타낸다.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체와,
직선 편광자를 포함하는, 편광판.
제6항에 있어서,
상기 직선 편광자, 상기 제2 광학 이방성층, 및 상기 제1 광학 이방성층을 이 순서로 포함하는, 편광판.
직선 편광자와, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체와, 유기 일렉트로루미네센스 소자를 이 순서로 포함하는, 화상 표시 장치.