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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025010117
(43)【公開日】2025-01-20
(54)【発明の名称】偏光板およびこれを含む光学表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 5/30 20060101AFI20250109BHJP
   G02F 1/1335 20060101ALI20250109BHJP
   G02F 1/13363 20060101ALI20250109BHJP
【FI】
G02B5/30
G02F1/1335 510
G02F1/13363
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024108458
(22)【出願日】2024-07-04
(31)【優先権主張番号】10-2023-0086333
(32)【優先日】2023-07-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】590002817
【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG SDI Co., LTD.
【住所又は居所原語表記】150-20 Gongse-ro,Giheung-gu,Yongin-si, Gyeonggi-do, 446-902 Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ユ,ジョン ヒュン
(72)【発明者】
【氏名】キム,ボン チュン
(72)【発明者】
【氏名】イ,ソン フン
【テーマコード(参考)】
2H149
2H291
【Fターム(参考)】
2H149AA02
2H149AB05
2H149BA02
2H149CA02
2H149DA02
2H149DA34
2H149DB28
2H149EA02
2H149EA12
2H149EA19
2H149FA02Y
2H149FA12Z
2H149FD04
2H149FD05
2H291FA22X
2H291FA22Z
2H291FA30X
2H291FA30Z
2H291FA94X
2H291FA94Z
2H291FB02
2H291FD12
2H291HA15
2H291PA04
2H291PA07
2H291PA25
(57)【要約】
【課題】単層の位相差フィルムを具備し、全方位角で視認性を改善し、色の変化を最小化した偏光板を提供することを目的の一つとする。
【解決手段】偏光子および前記偏光子の一面に積層された位相差層を含み、前記位相差層は、波長550nmでnx>nz>ny(nx、ny、nzはそれぞれ、位相差フィルムの波長550nmでの遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率および厚さ方向の屈折率である)の位相差フィルムを含み、前記位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、前記偏光子の光吸収軸に対して-5°~+5°を成し、前記位相差フィルムは、波長550nmでの二軸性の程度が0.3~0.7である偏光板。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
偏光子および前記偏光子の一面に積層された位相差層を含み、
前記位相差層は、波長550nmでnx>nz>ny(nx、ny、nzはそれぞれ、位相差フィルムの波長550nmでの遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率および厚さ方向の屈折率である)の位相差フィルムを含み、
前記位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、前記偏光子の光吸収軸に対して-5°~+5°を成し、
前記位相差フィルムは、波長550nmでの二軸性の程度が0.3~0.7である、偏光板。
【請求項2】
前記位相差フィルムは、単層の位相差フィルムである、請求項1に記載の偏光板。
【請求項3】
前記位相差フィルムは、波長550nmでの面内位相差が220~300nmである、請求項1に記載の偏光板。
【請求項4】
前記位相差フィルムは、下記式1の値が0.8~1.2であり、下記式2の値が0.9~1.1である、請求項1に記載の偏光板。
[式1]
Re(450nm)/Re(550nm)
[式2]
Re(650nm)/Re(550nm)
(前記式1、式2において、 Re(450nm)、Re(550nm)、Re(650nm)は、それぞれ前記位相差フィルムの波長450nm、550nm、650nmでの面内位相差(単位:nm))。
【請求項5】
前記位相差フィルムの遅相軸は、前記偏光子の光透過軸に対して-5°~+5°である、請求項1に記載の偏光板。
【請求項6】
前記位相差フィルムの遅相軸は、前記位相差フィルムの幅方向と平行である、請求項1に記載の偏光板。
【請求項7】
前記位相差フィルムは、機械方向(MD)に延伸された位相差フィルムである、請求項1に記載の偏光板。
【請求項8】
nx-nyは、0.0022~0.0075、nx-nzは、0.00066~0.00525である、請求項1に記載の偏光板。
【請求項9】
nxは、1.500~1.710、nyは、1.480~1.700、nzは、1.500~1.705である、請求項1に記載の偏光板。
【請求項10】
前記樹脂は、前記位相差フィルムの主成分である、請求項1に記載の偏光板。
【請求項11】
前記樹脂は、セルロースエステル系樹脂である、請求項1に記載の偏光板。
【請求項12】
前記セルロースエステル系樹脂は、セルロースのC2、C3およびC6のそれぞれの水酸基(OH)のうち少なくとも一部の水素が置換基として複数の芳香族-CO-基;置換基として複数の第1不飽和または飽和の(C1-6)アルキル-CO-基のうち1種以上で位置選択的に置換された、セルロースエステル系樹脂を含む、請求項11に記載の偏光板。
【請求項13】
前記セルロースエステル系樹脂は、
ヒドロキシによる置換度が0.2~2.0であり、
C2での置換度が0.15~0.8であり、
C3での置換度が0.05~0.6であり、
C6での置換度が0.05~0.6であり、
総置換度が0.25~2.5である、請求項12に記載の偏光板。
【請求項14】
前記位相差層は、前記位相差フィルムだけからなる、請求項1に記載の偏光板。
【請求項15】
前記位相差層は、厚さが40~100μmである、請求項1に記載の偏光板。
【請求項16】
前記偏光子の他の一面に保護層が積層された、請求項1に記載の偏光板。
【請求項17】
請求項1から16のいずれか一項に記載の偏光板を含む光学表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の参照
本出願は、韓国特許庁に2023年7月4日付けで出願した韓国特許出願第10-2023-086333号を優先権主張の基礎とし、その全開示を参照としてここに取り込む。
【0002】
技術分野
本出願は、偏光板およびこれを含む光学表示装置に関する。
【背景技術】
【0003】
液晶表示装置は、光学表示装置用パネルとして液晶パネル、液晶パネルの上部面に積層された視認側偏光板および液晶パネルの下部面に積層された光源側偏光板を含む。液晶パネルの駆動方式のうちでも横電界方式は、液晶パネルの基板面に略平行な成分を含む電界によって液晶化合物を基板面内方向に応答させる方式である。横電界方式は、IPSまたはFFS方式などがある。横電界方式は、液晶パネルと偏光子との間に位相差層を具備することによって、コントラスト比と視野角を広げて色の変化を最小化することができる。
【0004】
一実施形態によれば、位相差層は、+C層と+A層の位相差層の積層体を使用することができる。例えば、偏光板は、偏光子から+C層、粘着層および+A層の順に積層することができる。ところで、このような偏光板は、+C層および+A層2個の位相差層を具備する。したがって、偏光板の薄型化効果を提供するためには、位相差層を単層とすることが好ましい。
【0005】
本発明の背景技術は、韓国公開特許2013-0103595号などに開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、単層の位相差フィルムを具備し、全方位角で視認性を改善し、色の変化を最小化した偏光板を提供することを目的の一つとする。
【0007】
本発明は、単層の位相差フィルムを具備し、全方位角で光透過率を低減した偏光板を提供することを目的の一つとする。
【0008】
本発明は、単層の位相差フィルムを具備し、厚さの薄型化効果に優れた偏光板を提供することを目的の一つとする。
【0009】
本発明は、単層の位相差フィルムを具備し、ロール・ツー・ロールの製造が可能な偏光板を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一実施形態によれば、偏光板が提供される。
【0011】
前記偏光板は、偏光子および前記偏光子の一面に積層された位相差層を含み、前記位相差層は、波長550nmでnx>nz>ny(nx、ny、nzはそれぞれ、位相差フィルムの波長550nmでの遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率および厚さ方向の屈折率である)の位相差フィルムを含み、前記位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、前記偏光子の光吸収軸と比べて-5°~+5°を成し、前記位相差フィルムは、波長550nmでの二軸性の程度が0.3~0.7である。
【0012】
本発明の一実施形態によれば、光学表示装置は、前記偏光板を含む。
【発明の効果】
【0013】
本発明の一実施形態によれば、単層の位相差フィルムを具備し、全方位角で視認性を改善し、色の変化を最小化した偏光板を提供する。
【0014】
本発明の一実施形態によれば、単層の位相差フィルムを具備し、全方位角で光透過率を低減した偏光板を提供する。
【0015】
本発明の一実施形態によれば、単層の位相差フィルムを具備し、厚さの薄型化効果に優れた偏光板を提供する。
【0016】
本発明の一実施形態によれば、単層の位相差フィルムを具備し、ロール・ツー・ロールの製造が可能な偏光板を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の一実施形態の偏光板の断面図である。
図2】本発明の他の実施形態の偏光板の断面図である。
図3】本発明の一実施形態の偏光板を横電界方式に装着させて駆動させたとき、位相差フィルムの波長550nmでの二軸性の程度(NZ)に応じた波長550nmでの面内位相差(X軸、単位:nm)と光透過率値(Y軸、単位:%)を示す図である。図3で、■は、位相差フィルムの波長550nmでのNZが0.4であるとき、●は、位相差フィルムの波長550nmでのNZが0.5であるとき、▲は、位相差フィルムの波長550nmでのNZが0.6であるときの光透過率である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
添付の図面を参照して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように本発明を詳細に説明する。本発明は、いろいろな異なる形態で具現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
【0019】
図面において本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分を省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素に対しては、同じ図面符号を付ける。図面において各構成要素の長さ、厚さなどは、本発明を説明するために図示されたものであり、本発明は、図面に記載された長さ、厚さなどに限定されるものではない。
【0020】
ここで使用される用語は、単に部類的な具現例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に相違に意味しない限り、複数の表現を含む。
【0021】
本明細書において「面内位相差(Re)」は、下記式Aで表示され、「厚さ方向位相差(Rth)」は、下記式Bで表示され、「二軸性の程度(NZ)」は、下記式Cで表示され得る。
[式A]
Re=(nx-ny)×d
[式B]
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
[式C]
NZ=(nx-nz)/(nx-ny)
(前記式A~式Cにおいて、nx、ny、nzは、測定波長でそれぞれ光学素子の遅相軸(slow axis)方向、進相軸(fast axis)方向、厚さ方向の屈折率であり、dは、光学素子の厚さ(単位:nm)である)。前記式A~式Cにおいて、測定波長は、450nm~650nmのうち任意の特定波長であってもよい。
【0022】
本明細書においてnx、ny、nzは、それぞれ特段の定めがない限り、光学素子に対して波長550nmでの遅相軸(slow axis、面内方向で屈折率が最大の軸)、進相軸(fast axis、面内方向で屈折率が最小の軸)、厚さ方向の屈折率を意味する。
【0023】
本明細書において角度の記載時に、「+」は、基準に対して反時計方向、「-」は、基準に対して時計方向を意味する。
【0024】
本明細書において「(メタ)アクリル」は、アクリルおよび/またはメタアクリルを意味する。
【0025】
本明細書において数値の範囲を示すとき、「X~Y」は、「X以上Y以下(X≦および≦Y)」を意味する。
【0026】
本発明の一実施形態による偏光板は、単層の位相差フィルムを具備する。偏光板は、全方位角で視認性を改善し、色の変化を最小化し、全方位角で光透過率を低減し、厚さの薄型化効果に優れている。ここで、「光透過率を低減すること」は、偏光板を光学表示装置に適用して駆動させたとき、全方位角から出射する光透過程度を低減することであり、光が漏れること(光漏れ)を防止することができる。光透過率の最大値が低いほど好ましい。一具体例において、偏光板の駆動時に、光透過率の最大値は、0.5%以下、例えば、0~0.5%、0.1~0.5%であってもよい。
【0027】
本発明の一実施形態による偏光板は、単層の位相差フィルムを具備し、かつ偏光板は、ロール・ツー・ロール製造が可能であることにより、偏光板の製造時に工程性および経済性を高める。
【0028】
本発明の一実施形態の偏光板は、偏光子および偏光子の一面に積層された位相差層を含み、位相差層は、波長550nmでnx>nz>ny(nx、ny、nzはそれぞれ、位相差フィルムの波長550nmでの遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率および厚さ方向の屈折率である)の位相差フィルムを含み、位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、偏光子の光吸収軸と比べて-5°~+5°を成し、位相差フィルムは、波長550nmでの二軸性の程度が0.3~0.7である。
【0029】
位相差層は、偏光子の内部光の光入射面に積層されてもよい。ここで‘偏光子の内部光の光入射面’は、光学表示装置用パネルから出射する光が偏光子に入射する面であり、内部光は、バックライトユニットから出射する光でありうる。
【0030】
偏光板は、視認側偏光板または光源側偏光板であってもよい。
【0031】
本発明の一実施形態によれば、位相差層は、視認側偏光板の偏光子と光学表示装置用パネル(例:液晶パネル)との間に位置してもよい。好ましくは、視認側偏光板のうち偏光子の光吸収軸とパネルの液晶の配向方向は、実質的に直交してもよい。
【0032】
本発明の他の実施形態によれば、位相差層は、光源側偏光板の偏光子と光学表示装置用パネルとの間に位置してもよい。好ましくは、光源側偏光板のうち偏光子の光吸収軸とパネルの液晶の配向方向は、実質的に直交してもよい。
【0033】
位相差フィルムは、単層の位相差フィルムである。これは、偏光板の厚さ薄型化効果を示し、偏光板の製造時に工程性および経済性を改善した。ここで「単層の位相差フィルム」は、2層以上の位相差フィルムが粘着層または接着層などによって接合されず、一つの層だけからなる位相差フィルムを意味する。
【0034】
本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムは、厚さが40~100μm、例えば、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100μm、例えば、40~80μmであってもよい。この範囲で、偏光板に適用することができ、厚さ薄型化効果を提供することができる。
【0035】
位相差層は、位相差フィルムだけからなってもよい。これは、偏光板の厚さ薄型化効果を示し、偏光板の製造時に工程性および経済性を改善することができる。
【0036】
本発明の一実施形態によれば、偏光板は、偏光子と被着体(例えば、光学表示装置用パネル)との間に位相差フィルムだけが存在してもよい。この際、偏光板は、偏光子の一面に接着層、位相差フィルムおよび粘着層を順次に積層してもよく、粘着層は、被着体に粘着してもよい。
【0037】
本発明の他の実施形態によれば、偏光板は、偏光子と被着体(例えば、光学表示装置用パネル)との間に位相差フィルムおよび1層以上の下部保護層が存在してもよい。下部保護層は、偏光子と位相差フィルムとの間および/または位相差フィルムと被着体との間に存在してもよい。一具体例において、偏光板は、偏光子の一面に接着層、位相差フィルム、下部保護層、および粘着層を順次に積層してもよく、粘着層は、被着体に粘着してもよい。
【0038】
下部保護層は、波長550nmでの面内位相差が10nm以下、例えば、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10nm、例えば、0~10nmであってもよい。範囲で、位相差フィルムの機能および効果に影響を与えることなく、偏光子の保護効果を提供することができる。下部保護層は、光学的に透明なフィルムまたはコーティング層であってもよい。例えば、下部保護層は、トリアセチルセルロース(TAC)などを含むセルロース系、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどを含むポリエステル系、環状オレフィンコポリマー(COC)系、環状オレフィンポリマー(COP)系、ポリカーボネート系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリオレフィン系、ポリアリレート系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、アクリル系のうち1種以上の樹脂からなるフィルムであってもよい。
【0039】
位相差フィルムは、波長550nmでnx>nz>ny(nx、ny、nzはそれぞれ、位相差フィルムの波長550nmでの遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率および厚さ方向の屈折率である)であり、位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、偏光子の光吸収軸に対して-5°~+5°を成す。これは、偏光板が単層であり、波長550nmでnx>nz>nyの位相差フィルムを具備するとしても、全方位角で視認性を改善し、色の変化を最小化させ、全方位角で光透過率を低減する効果を提供するのに容易にすることができる。
【0040】
位相差フィルムは、波長550nmでnx>nz>nyを満たす。これは、nx>nyであり、0<(nx-nz)/(nx-ny)<1になるようにすることによって、位相差フィルムの使用時に視野角による変化が少なく、複屈折性光学表示装置用パネルに適用時に明暗比または白黒表示での視認性を向上させ、色の変化を低減するのに役に立つようにすることができる。
【0041】
本発明の一実施形態によれば(nx-ny)は、0.0022~0.0075、例えば、0.0022、0.0025、0.0030、0.0035、0.0040、0.0045、0.0050、0.0055、0.0060、0.0065、0.0070、0.0075、例えば、0.00275~0.0075、(nx-nz)は、0.00066~0.00525、例えば、0.00066、0.00070、0.00080、0.00090、0.0010、0.0015、0.0020、0.0025、0.0030、0.0035、0.0040、0.0045、0.0050、0.00525、例えば、0.000825~0.00525であってもよい。この範囲で、位相差フィルム適用時に視野角による変化が少なく、複屈折性光学表示装置用パネルに適用時に明暗比または白黒表示での視認性を向上させるのに役に立つようにすることができる。
【0042】
本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムで、nxは、1.500~1.710、例えば、1.500、1.550、1.600、1.650、1.700、1.710、例えば、1.500~1.705であってもよく、nyは、1.480~1.700、例えば、1.480、1.500、1.550、1.600、1.650、1.700、例えば、1.485~1.700であってもよく、nzは、1.500~1.705、例えば、1.500、1.550、1.600、1.650、1.700、1.705、例えば、1.500~1.700であってもよい。この範囲で、前述のようなnx-nyおよびnx-nzの範囲に容易に到達することができ、位相差フィルムの製造が容易になり得る。
【0043】
位相差フィルムは、位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、偏光子の光吸収軸に対して-5°~+5°を成す。これは、位相差フィルムが下記で説明される位相差フィルム用組成物で製造され、位相差フィルムが下記で説明される光学特性を満たすようにすることによって、全方位角で視認性を改善し、全方位角で光透過率を低減する効果を提供することができる。
【0044】
本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、偏光子の光吸収軸に対して-3°~+3°、0°であってもよい。この範囲で、前述したような効果を得るのに容易になり得る。
【0045】
位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖方向は、当業者に知られた通常の方法で測定することができる。例えば、主鎖配向方向は、目視で位相差フィルムのうち延伸方向のきめを確認することによって確認することができる。例えば、主鎖配向方向は、位相差フィルムのX線測定(例:X-RD(X-ray diffraction))による位相差フィルム内樹脂の結晶構造測定、位相差フィルムのNMR測定による位相差フィルム内樹脂の動的構造測定、ラマンおよび赤外線分光測定による配向方向測定により確認することができる。偏光子の光吸収軸は、偏光子の機械方向(machine direction)であってもよい。
【0046】
位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向と偏光子の光吸収軸が成す角度は、偏光子に位相差フィルムを積層させるとき、主鎖方向と偏光子の光吸収軸間の角度を調節し、重ね合わせることにより具現することができる。
【0047】
本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムは、波長550nmでの二軸性の程度が0.3~0.7である。二軸性の程度が0.3未満なら、全体視野角でブラック状態での光透過率が高くなり、ブラック視感が良くないことがある。二軸性の程度が0.7超過なら、全体視野角でブラック状態での光透過率が高くなり、ブラック視感が良くないことがある。例えば、二軸性の程度は、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、例えば、0.4~0.6であってもよく、この範囲で顕著に優れた効果を有する。
【0048】
本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムは、下記式1の値が0.8~1.2であり、下記式2の値が0.9~1.1であってもよい。式1の値および式2の値の範囲内で、位相差フィルムが下記で説明される位相差フィルム用組成物で製造され、全体視野角で視認性を改善し、全体視野角でブラック状態の光透過率を低減する効果を提供するのに容易になり得る。例えば、下記式1の値は、0.8、0.85、0.9、0.95、1.0、1.05、1.1,1.15、1.2、例えば、0.9~1.1、下記式2の値は、0.9、0.95、1.0、1.05、1.1、例えば、0.95~1.05であってもよい。
[式1]
Re(450nm)/Re(550nm)
[式2]
Re(650nm)/Re(550nm)
(式1、式2において、Re(450nm)、Re(550nm)、Re(650nm)は、それぞれ位相差フィルムの波長450nm、550nm、650nmでの面内位相差(単位:nm))。
【0049】
本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムは、波長450~650nmでの面内位相差が220~300nm、例えば、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300nm、例えば、250~280nmでありうる。この範囲で、式1の値および式2の値に容易に到達することができ、全方位角で光透過率を低減する効果を提供するのに容易になり得る。
【0050】
本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムは、波長550nmでの面内位相差が220~300nm、二軸性の程度が0.3~0.7であってもよい。この範囲で、全方位角で光透過率を低減する効果を提供するのに容易になり得る。例えば、面内位相差は、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300nm、好ましくは、250~280nmであってもよく、二軸性の程度が0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、例えば、0.4~0.6であってもよい。この範囲で、光透過率が0.5%以下に顕著に低くなり得る。
【0051】
図3は、本発明の一実施形態の偏光板を横電界方式、例えば、IPS液晶パネルに装着させて駆動させたときの、位相差フィルムの波長550nmでの二軸性の程度(NZ)に応じた波長550nmでの面内位相差(X軸、単位:nm)と光透過率値(Y軸、単位:%)を示す図である。図3で、■は、位相差フィルムの波長550nmでのNZが0.4であるとき、●は、位相差フィルムの波長550nmでのNZが0.5であるとき、▲は、位相差フィルムの波長550nmでのNZが0.6であるときの光透過率である。
【0052】
図3を参照すると、位相差フィルムの波長550nmでの面内位相差が220~300nmであり、二軸性の程度が0.3~0.7であるとき、好ましくは、面内位相差が250~280nm、二軸性の程度が0.4~0.6であるとき、光透過率が0.5%以下に顕著に低くなったことを確認することができる。
【0053】
位相差フィルムは、位相差フィルム用組成物で形成されてもよい。
【0054】
位相差フィルム用組成物は、樹脂および下記で説明される化学式I~IVのうち1種以上を含んでもよい。位相差フィルム用組成物は、前述のような光学特性を達成するのに容易になり得る。
【0055】
樹脂は、セルロースエステル系樹脂であり、樹脂は、位相差フィルム中に主成分として含まれる。ここで「主成分」は、位相差フィルムまたは位相差フィルム用組成物の固形分を基準として、70重量%以上、例えば、75~99重量%、80~99重量%で含まれることを意味する。
【0056】
セルロースエステル系樹脂は、セルロースのC2、C3およびC6のそれぞれの水酸基(OH)のうち少なくとも一部の水素が置換基として複数の芳香族-CO-基;置換基として複数の第1不飽和または飽和の(C1-6)アルキル-CO-基のうち1種以上で位置選択的に置換された、セルロースエステル系樹脂を含んでもよい。
【0057】
ここで、「芳香族-CO-」は、(i)アリールが非置換されるか、1~5個のR1によって置換された、(C6-20)アリール-CO-であるか;(ii)ヘテロアリールがN、OおよびSから選択される1~4個のヘテロ原子を有する5-~10-員環であり、ヘテロアリールが非置換されるか、1~5個のR1によって置換されたヘテロアリール-CO-であってもよい。R1は、下記で説明された定義に従う。
【0058】
セルロースエステル系樹脂は、セルロースのC2、C3およびC6のそれぞれの水酸基(OH)のうち少なくとも一部の水素が置換基として複数の芳香族-CO-基;置換基として複数の第1不飽和または飽和の(C1-6)アルキル-CO-基のうち1種以上で位置選択的に置換され、C2、C3およびC6のそれぞれの水酸基(OH)のうち少なくとも一部は、位置選択的に非置換された、セルロースエステル系樹脂を含んでもよい。
【0059】
本発明の一実施形態によれば、位置選択的に置換されたセルロースエステル系樹脂は、複数のアルキル-アシルまたはアルキル-CO-基;複数のアリール-アシルまたはアリール-CO-基;複数のヘテロアリール-アシルまたはヘテロアリール-CO-基を含んでもよい。
【0060】
アシル置換基またはR-CO-は、下記構造を有する置換基を示す。
【0061】
【化1】
【0062】
セルロースエステルにおいてこのようなアシルまたはR-CO-基は、一般的にエステル結合を介して(すなわち、酸素原子を介して)セルロースのピラノース環に結合する。
【0063】
芳香族-CO-は、芳香族含有環系を有するアシル置換基でありうる。その例は、アリール-CO-またはヘテロアリール-CO-を含んでもよい。具体的な例は、ベンゾイル、ナフトイルおよびフロイルが含まれ、それぞれは、非置換または置換されていてもよい。
【0064】
用語「アリール-アシル」置換基は、「R」が、アリール基であるアシル置換基を示す。用語「アリール」は、アレーン(すなわち、単環または多環芳香族炭化水素)の環炭素から水素原子を除去して形成された1価基を意味する。場合によっては、アリール-アシル基は、炭素単位の前に位置する:例えば、(C5-6)アリール-アシル、(C6-12)アリール-アシル、または(C6-20)アリール-アシルであってもよい。様々な様態において使用するのに適合したアリール基の例は、フェニル、ベンジル、トリル、キシリルおよびナフチルを含むが、これらに限定されるものではない。このようなアリール基は、置換または非置換されていてもよい。
【0065】
用語「アルキル-アシル」は、「R」がアルキル基であるアシル置換基を示す。「アルキル」は、非芳香族炭化水素から水素原子が除去された1価基を意味し、ヘテロ原子を含んでもよい。本願において使用するのに適切なアルキル基は、直鎖、分岐状または環形であってもよく、飽和または不飽和であってもよい。本願において使用するのに適切なアルキル基は、任意の(C1-20)、(C1-12)、(C1-5)、または(C1-3)アルキル基を含む。様々な様態において、アルキルは、C1-5直鎖アルキル基でありうる。さらに他の様態において、アルキルは、C1-3直鎖アルキル基でありうる。適切なアルキル基の具体的な例は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、シクロペンチル、およびシクロヘキシル基を含む。アルキル-アシル基の例は、アセチル、プロピオニルおよびブチロイルなどを含む。
【0066】
用語「ハロアルキル」は、一つ以上の水素がハロゲン基に置換されたアルキル置換基を意味する。ハロアルキル基の炭素単位、例えば、ハロ(C1-6)アルキルがたびたび含まれる。ハロアルキル基は、直鎖または分岐状でありうる。ハロアルキルの非制限的な例は、クロロメチル、トリフルオロメチルおよびジブロモエチルなどを含む。
【0067】
用語「ヘテロアルキル」は、一つ以上の炭素原子が、例えば、N、OおよびSのようなヘテロ原子に置換されたアルキルを意味する。
【0068】
用語「ヘテロアリール」は、アリール環の炭素単位のうち一つ以上がO、NおよびSのようなヘテロ原子に置換されたアリールを意味する。ヘテロアリール環は、単環または多環でありうる。たびたび、ヘテロアリール環系を構成する単位は、例えば、5~20-員環系を含む。5員ヘテロアリールは、ヘテロアリール環を形成する5個の原子を有する環系を意味する。ヘテロアリールの非制限的な例は、ピリジニル、キノリニル、ピリミジニルおよびチオフェニルなどを含む。
【0069】
用語「アルコキシ」は、アルキル-O-または酸素基に末端付着したアルキル基を意味する。たびたび、炭素単位、例えば、(C1-6)アルコキシが含まれる。アルコキシの非制限的な例は、メトキシ、エトキシおよびプロポキシなどを含む。
【0070】
用語「ハロアルコキシ」は、水素のうち一つ以上がハロゲンに置換されたアルコキシを意味する。たびたび、炭素単位、例えば、ハロ(C1-6)アルコキシが含まれる。ハロアルコキシの非制限的な例は、トリフルオロメトキシ、ブロモメトキシおよび1-ブロモ-エトキシなどを含む。
【0071】
用語「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲンを意味する。
【0072】
用語「置換度(DS)」は、無水グルコース単位(「AGU」)である糖置換基の置換基の置換レベルを説明するのに使用される。一般的に、従来のセルロースは、各AGUに置換されてもよい3個のヒドロキシル基を含む。したがって、DSは、0~3の値を有することができる。しかしながら、低分子量セルロース混合エステルは、末端基の寄与度から3より若干高い総置換度を有することができる。DSは、統計的平均値であるから、値が1といって、すべてのAGUが単一置換基を有するわけではない。場合によっては、置換されない無水グルコース単位がありえ、一部は、2個、一部は、3個の置換基を有し、値は、整数でない場合がさらに多い。総DSは、無水グルコース単位当たりすべての置換基の平均数と定義される。AGU当たり置換度は、また、例えば、ヒドロキシル、アセチル、プチリルまたはプロピオニルのような特定の置換基を称することができる。また、置換程度は、無水グルコース単位の炭素単位を指定することができる。
【0073】
置換度がヒドロキシルを指すとき(すなわち、ヒドロキシルによる置換度、DSOH)、指定は、置換されていない、無水グルコース当たり平均ヒドロキシル基を意味する。結果的に、DSOHは、総置換度の計算に使用されない。
【0074】
位置選択性は、炭素13 NMR分光法(文献[Macromolecules,1991,24,3050-3059])によりセルロースエステルのC6、C3およびC2で相対的な置換度(「RDS」)を決定することによって測定することができる。一類型のアシル置換基の場合、または第2アシル置換基が少量で存在する場合(DS<0.2)、RDSは、環炭素の積分によって最も容易に直接測定することができる。2個以上のアシル置換基が類似の量で存在する場合、環RDSを決定すること以外にも、カルボニル炭素の積分によって各置換基のRDSを独立して測定するために、セルロースエステルをさらなる置換基で完全に置換しなければならない場合がある。従来のセルロースエステルでは、一般的に位置選択性が観察されず、C6/C3、C6/C2またはC3/C2のRDS比が一般的に1以下に近い。本質的に、従来のセルロースエステルは、ランダム共重合体である。対照的に、適切な溶媒に溶解したセルロースに一つ以上のアシル化試薬を添加する場合、セルロースのC6位置は、C2およびC3位置よりも非常に迅速にアシル化する。結果的に、C6/C3およびC6/C2比は、1よりも非常に大きく、これは、6,3-または6,2-増強された位置選択的に置換されたセルロースエステルの特徴である。
【0075】
本発明の一実施形態によれば、セルロースエステルは、一般的に下記構造を含む。
【0076】
【化2】
【0077】
(式において、R、R、およびRは、水素(ただし、R、RおよびRは、同時に水素ではない)であり/であるか、エステル結合を介してセルロースに結合したアルキル-アシル基および/またはアリール-アシル基であり、nは、1以上の整数)。
【0078】
これら方法によって製造されたセルロースエステルの重合度(「DP」)は、10以上、50以上、100以上、または250以上でありうる。
【0079】
アシル化試薬は、本願に記載された位置選択的に置換されたセルロースエステルのアシル置換基に使用するのに適合した前述したアルキルまたはアリール基を含有するアルキルまたはアリールカルボン酸無水物、カルボン酸ハロゲン化物、および/またはカルボン酸エステルを含んでもよいが、これらに限定されない。適切なカルボン酸無水物の例は、酢酸無水物、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、ピバロイル無水物、安息香酸無水物およびナフトイル無水物を含むが、これらに限定されない。カルボン酸ハライドの例は、アセチル、プロピオニル、ブチリル、ピバロイル、ベンゾイル、およびナフトイルのクロリドまたはブロミドを含むが、これらに限定されない。カルボン酸エステルの例は、アセチル、プロピオニル、ブチリル、ピバロイル、ベンゾイルおよびナフトイルのメチルエステルを含むが、これらに限定されない。一つ以上の様態において、アシル化剤は、酢酸無水物、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、ピバロイル無水物、ベンゾイル無水物、およびナフトイル無水物からなる群から選択される一つ以上のカルボン酸無水物でありうる。
【0080】
セルロースエステル系樹脂は、置換基として複数の芳香族-CO-基;置換基として複数の第1不飽和または飽和の(C1-6)アルキル-CO-基;および置換基として複数のヒドロキシ基のうち1種以上で位置選択的に置換されたセルロースエステル系樹脂を含んでもよい。
【0081】
本発明の一実施形態によれば、セルロースエステル系樹脂は、ヒドロキシに対する置換度が0.2~2.0であり、C2での置換度が0.15~0.8であり、C3での置換度が0.05~0.6であり、C6での置換度が0.05~0.6であり、総置換度が0.25~2.5であってもよい。
【0082】
本発明の一実施形態によれば、セルロースエステル系樹脂は、ヒドロキシに対する置換度が0.2~2.0であり、芳香族-CO基またはアルキル-CO基によるC2での置換度が0.15~0.8であり、芳香族-CO基またはアルキル-CO基によるC3での置換度が0.05~0.6であり、芳香族-CO基またはアルキル-CO基によるC6での置換度が0.05~0.6であり、芳香族-CO基またはアルキル-CO基による総置換度が0.25~2.5であってもよい。
【0083】
セルロースエステル系樹脂は、第1不飽和または飽和の(C1-6)アルキル-アシル置換基(「DSFAk」)に対する置換度が0.7~2.2でありうる。一様態において、セルロースエステル系樹脂は、0.7~1.9の第1不飽和または飽和の(C1-6)アルキル-アシル置換基に対する置換度を有することができる。
【0084】
このような様態の一部類において、第1不飽和または飽和(C1-20)アルキル-CO-置換基は、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、3-メチルブタノイル、ペンタノイル、4-メチルペンタノイル、3-メチルペンタノイル、2-メチルペンタノイル、ヘキサノイルまたはクロトニルである。このような様態の一部類において、第1不飽和または飽和(C1-6)アルキル-CO-置換基は、アセチル、プロピオニルまたはクロトニルである。
【0085】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステル系樹脂は、複数の第2(C1-20)アルキル-CO-置換基をさらに含んでもよい。このような様態の一部類において、第2(C1-20)アルキル-CO-置換基(「DSSAk」)に対する置換度は、0.05~0.6である。
【0086】
このような様態の一部類において、第2(C1-20)アルキル-CO-置換基は、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、3-メチルブタノイル、ペンタノイル、4-メチルペンタノイル、3-メチルペンタノイル、2-メチルペンタノイル、ヘキサノイル、ピバリル、または2-エチルヘキサノイルである。このような様態の一部類において、第2(C1-20)アルキル-CO-置換基は、アセチル、イソブチリル、3-メチルブタノイル、ペンタノイル、4-メチルペンタノイル、3-メチルペンタノイル、2-メチルペンタノイル、ヘキサノイル、または2-エチルヘキサノイルである。このような様態の一部類において、第2(C1-20)アルキル-CO-置換基は、アセチルまたは2-エチルヘキサノイルである。
【0087】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、芳香族-CO-は、(C6-20)アリール-CO-であり、この際、アリールは、非置換されるか、1~5個のR1によって置換される。このような様態の一部類において、芳香族-CO-は、ベンゾイルまたはナフトイルであり、これは、非置換されるか、1~5個のR1によって置換される。このような様態の一部類において、芳香族-CO-は、非置換されるか、1~5個のR1によって置換されたベンゾイルである。このような様態の一部類において、芳香族-CO-は、非置換されるか、1~5個のR1によって置換されたナフトイルである。
【0088】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、芳香族-CO-は、非置換されるか、R1によって置換されたベンゾイルである。このような様態の一部類において、セルロースエステルは、0.40~1.20の総DSArCOを有する。このような部類の一下位部類において、C3DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.30~0.75である。
【0089】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、芳香族-CO-は、非置換されるか、1~5個のR1によって置換されたナフトイルである。このような様態の一部類において、セルロースエステルは、0.30~0.6の総DSArCOを有する。このような部類の一下位部類において、C3DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.20~0.40である。このような部類の一下位部類において、C3DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.30~0.40である。
【0090】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、芳香族-CO-は、ヘテロアリール-CO-であり、この際、ヘテロアリールは、N、OおよびSから選択される1-~4-ヘテロ原子を有する5-~10-員環であり、この際、ヘテロアリールは、非置換されるか、1~5個のR1によって置換される。このような様態の一部類において、ヘテロアリール-CO-は、ピリジニル-CO-、ピリミジニル-CO-、フラニル-CO-、またはピロリル-CO-である。このような様態の一部類において、ヘテロアリール-CO-は、2-フロイルである。
【0091】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.4~1.6のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、1.0~1.6のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.3~1.25のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.4~1.2のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.4~0.8のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.3~0.8のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.3~0.6のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.2~06のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.2~0.5のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.8~1.2のtotDSArCOを有する。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、セルロースエステルは、0.5~1.1のtotDSArCOを有する。
【0092】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、DSOHは、0.3~1.0である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、DSOHは、0.3~0.9である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、DSOHは、0.4~0.9である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、DSOHは、0.5~0.9である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、DSOHは、0.6~0.9である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、DSOHは、0.4~0.8である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、DSOHは、0.5~0.8である。
【0093】
一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.3~1.25である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.2~0.4である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.3~0.4である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.4~1.2である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.4~1.1である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.4~1.0である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.5~1.1である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.6~1.0である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.6~1.25である。一様態においてまたは任意の他の様態と組み合わせて、C2DSArCOとC3DSArCOの合計は、0.30~0.75である。
【0094】
位相差フィルム用組成物、すなわち位相差フィルムは、化学式I~IVのうち1種以上の成分Aを含んでもよい。
【0095】
【化3】
【0096】
【化4】
【0097】
【化5】
【0098】
【化6】
【0099】
(化学式I~IVにおいて、
環Aは、(C6-20)アリールであるか、N、OおよびSから選択される1~4個のヘテロ原子を含有する5-~10-員ヘテロアリールであり;
環Bは、(C6-20)アリールであるか、N、OおよびSから選択される1~4個のヘテロ原子を含有する5-~10-員ヘテロアリールであり;
環Cは、(C6-20)アリールであるか、N、OおよびSから選択される1~4個のヘテロ原子を含有する5-~10-員ヘテロアリールであり;
は、飽和または不飽和(C1-20)アルキル;飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル;アルキル、ハロアルキル、アルコキシ、ハロアルコキシまたはハロによって任意的に1~5置換された(C6-20)アリール;N、OおよびSから選択される1~4個のヘテロ原子を含有する5-~10-員ヘテロアリール;または-CH2C(O)-R3であり、
は、独立して、水素、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、または飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキルであり;
は、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、(C6-20)アリール、またはN、OおよびSから選択される1~4個のヘテロ原子を含有する5-~10-員ヘテロアリールであり、この際、アリールまたはヘテロアリールは、非置換されるか、1~5個のRによって置換され;
は、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、または飽和または不飽和(C1-20)アルキル-CO-(C1-20)アルキルであり、この際、それぞれの基は、非置換されるか、1~3個のヒドロキシル、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルコキシ、飽和または不飽和ヒドロキシ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-ヒドロキシ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-CO-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-CO、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-COO、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-O-CO-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-COO-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-COO-(C1-20)アルキル、または(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-O-CO-(C1-20)アルキルによって置換され;
それぞれのRは、独立して、ヒドロキシ、シアノ、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルコキシ、またはハロであり;
それぞれのRは、独立して、ヒドロキシ、シアノ、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルコキシ、またはハロまたは(C6-20)アリールであり、この際、アリールは、非置換されるか、1~5個のRによって置換され;
それぞれのRは、独立して、ヒドロキシル、飽和または不飽和(C1-6)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-6)アルキル、または飽和または不飽和(C1-6)アルコキシルであり;
は、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシル、または飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルコキシルであり;
それぞれのRは、R4-O-、ヒドロキシ、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、N、OおよびSから選択される1または2個のヘテロ原子を含有する飽和または不飽和ヘテロ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-CO-(C1-20)アルキル-、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-COO-(C1-20)アルキル-、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-COO-、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-O-CO-、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-CO-、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-CO-O-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-O-CO-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-COO-(C1-20)アルキル、(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-O-CO-(C1-20)アルキル-(C6-10)アリール、N、OおよびSから選択される1~4個のヘテロ原子を含有する5-~10-員ヘテロアリールであり、
この際、それぞれの基は、非置換されるか、1~3個のヒドロキシル、飽和または不飽和(C1-20)アルキル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシル、飽和または不飽和ハロ(C1-20)アルコキシル、飽和または不飽和ヒドロキシ(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-ヒドロキシ(C1-20)アルキルまたは飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-CO-(C1-20)アルキル-、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-CO、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-COO、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-O-CO-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルキル-COO-(C1-20)アルキル、飽和または不飽和(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-COO-(C1-20)アルキル、または(C1-20)アルコキシ-(C1-20)アルキル-O-CO-(C1-20)アルキルによって置換され;
それぞれのnは、0、1、2、3、4または5であり;
それぞれのmは、0、1、2、3または4であり;
kは、0、1、3または4である]
【0100】
本発明の一実施形態によれば、成分Aは、1,3-ジフェニル-1,3-プロパンジオン、アボベンゾン、(2-ヒドロキシ-4-(オクチルオキシ)フェニル(フェニル)メタノン、(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)(2-ヒドロキシフェニル)メタノン、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシルオキシ)フェノール(チヌビン(チヌビン)1577)、2-[4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-[2-ヒドロキシ-3-(ドデシルオキシ-およびトリデシルオキシ)プロポキシ]フェノール(チヌビン400)、イソオクチル2-(4-(4,6-ティ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-1,3,5-トリアジン-2-イル)-3-ヒドロキシフェノキシ)プロパノエート(チヌビン479)、6,6’-(6-(2,4-ティブトクシペニル)-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル)ビス(3-ブトキシフェノール)(チヌビン460)、2-(4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(3-((2-エチルヘキシル)オキシ)-2-ヒドロキシプロポキシ)フェノール(チヌビン405)、7-ジエチルアミノ-4-メチルクマリン、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【0101】
本発明の一実施形態によれば、成分Aは、1重量%以上で存在することができる。このような様態の一部類において、成分Aは、1~30重量%の範囲で存在してもよい。このような様態の一部類において、成分Aは、1~20重量%の範囲で存在してもよい。このような様態の一部類において、成分Aは、1~15重量%の範囲で存在してもよい。この範囲で、本願効果の具現が容易になり得る。
【0102】
位相差フィルム用組成物は、位相差フィルムの作業性と柔軟性を高めるために、可塑剤をさらに含んでもよい。可塑剤は、位相差フィルムまたは位相差フィルム用組成物の固形分を基準として0.1~10重量%、例えば、0.1~5重量%で含まれ得る。この範囲で、位相差フィルムが形成される物質のガラス転移温度および溶融温度を低減することができ、さらに低い温度および/または単純化されたフィルムの製造を可能にすることができる。
【0103】
可塑剤は、ホスフェート型可塑剤、フタレート型可塑剤、テレフタレート型可塑剤、トリメリテート型可塑剤、ベンゾアート型可塑剤、グリコレート型可塑剤、シトレート型可塑剤、多価アルコールエステル型可塑剤、ポリオール型可塑剤、ポリエステル型可塑剤などから選択することができる。
【0104】
グリコレート可塑剤の非制限的な例は、メチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルメチルグリコレート、ブチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルオクチルグリコレート、エチルフタリルオクチルグリコレート、オクチルフタリルメチルグリコレートおよびオクチルフタリルエチルグリコレートを含んでもよい。
【0105】
位相差フィルムは、位相差フィルム用組成物を溶液キャスティングおよび延伸を通じて製造することができる。本発明の一実施形態によれば、位相差フィルムは、位相差フィルム用組成物自体または位相差フィルム用組成物に溶媒を添加してキャスティング溶液を製造し、キャスティング溶液を基材に塗布し乾燥させて未延伸のフィルムを製造し、未延伸のフィルムを未延伸のフィルムの機械方向に延伸させることによって製造することができる。
【0106】
一具体例において、位相差フィルムに含有された樹脂の主鎖の配向方向は、未延伸のフィルムを製造するとき、位相差フィルム用組成物の粘度、位相差フィルム用組成物のうち樹脂の濃度など、および未延伸のフィルムの延伸方向および延伸比などによって調節することができる。
【0107】
一具体例において、位相差フィルムの遅相軸は、偏光子の光透過軸に対して-5°~+5°、例えば、-3°~+3°、0°であってもよい。この範囲で、本願効果の具現が容易になり得る。
【0108】
一具体例において、位相差フィルムの遅相軸は、位相差フィルムの幅方向と実質的に平行であってもよい。
【0109】
偏光子は、入射した自然光または偏光を特定方向の直線偏光に変換させることができる。偏光子は、厚さが2~30μm、具体的には、4~25μmであってもよく、この範囲で偏光板に使用することができる。
【0110】
偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とするフィルムから当業者に知られた通常の方法で製造することができる。例えば、偏光子は、ヨード染着および延伸によって製造された偏光子でありうる。偏光子は、面内方向で光吸収軸および光吸収軸と直交する光透過軸を有し、光吸収軸は、MD、光透過軸は、TDであってもよい。
【0111】
偏光板は、偏光子の上部面に上部保護層をさらに含んでもよい。
【0112】
上部保護層は、光学的に透明な、保護コーティング層、保護フィルムのうち1種以上を含んでもよい。保護コーティング層は、活性エネルギー線硬化型化合物を含む組成物で形成されたコーティング層を含んでもよい。保護フィルムは、光学的透明フィルムであり、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)などを含むセルロース系、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどを含むポリエステル系、環状ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリオレフィン系、ポリアリレート系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系のうち1つ以上の樹脂からなるフィルムであってもよい。具体的には、TAC、PETフィルムを使用することができる。
【0113】
上部保護層は、厚さが0.1~100μm、具体的には、5~70μm、具体的には、15~45μmであってもよく、この範囲で偏光板に使用することができる。
【0114】
上部保護層は、接着層によって被着体に接着してもよい。上部保護層を省略しても偏光板の機能に問題がないと、上部保護層を省略してもよい。
【0115】
偏光板は、最下部面に粘着層をさらに含んでもよい。粘着層は、偏光板をパネルに粘着させる役割をする。粘着層は、当業者に知られた通常の粘着剤組成物で形成されてもよい。
【0116】
図1を参照すると、偏光板は、偏光子100、偏光子100の上部面に積層された上部保護層300、偏光子100の下部面に積層された位相差フィルム200を含んでもよい。
【0117】
図2を参照すると、偏光板は、偏光子100、偏光子100の上部面に積層された上部保護層300、偏光子100の下部面に順次に積層された位相差フィルム200および下部保護層400を含んでもよい。
【0118】
光学表示装置
本発明の一実施形態によれば、光学表示装置は、偏光板を含む。光学表示装置は、液晶表示装置を含んでもよい。偏光板は、光学表示装置のうち視認側偏光板に含まれ得る。一具体例において、液晶表示装置は、水平配向モードの液晶としてIPS(in-plane switching)、FFS(fringe-field switching)、ADS(advanced super dimension switching)またはPLSモードの液晶表示装置でありうる。
【0119】
本発明の一実施形態によれば、液晶表示装置は、液晶パネル、液晶パネルの一側面にある視認側偏光板、液晶パネルの他の側面にある光源側偏光板を含んでもよい。視認側偏光板のうち偏光子の光吸収軸は、光源側偏光板のうち光吸収軸と実質的に直交してもよい。視認側偏光板のうち偏光子の光吸収軸を0°というとき、光源側偏光板のうち光吸収軸は、90°を成し、液晶パネルのうち液晶のラビング方向は、90°を成すことができる。
【0120】
以下、本発明の好ましい実施例に基づいて本発明の構成および作用をより詳細に説明する。ただし、これは、本発明の好ましい例示に提示されたものであり、いかなる意味においてもこれによって本発明が制限されると解釈することはできない。
【0121】
実施例1
位置選択的に置換されたセルロースエステル系樹脂(セルロースエステル系樹脂において、プロピオニル基としてC2置換度が0.26、プロピオニル基としてC3置換度が0.34、プロピオニル基としてC6置換度が0.53、プロピオニル基として総置換度が2.33、ヒドロキシルとして置換度が1.87)を含む位相差フィルム用組成物(位置選択的に置換されたセルロースエステル系樹脂は、主成分として含まれる、EASTMAN Chemical Ltd.)を溶液キャスティング方法で未延伸のフィルムを製造した。製造した未延伸のフィルムを未延伸のフィルムの機械方向に延伸比1.5倍に延伸させて位相差フィルム(波長550nmで面内位相差:270nm、二軸性の程度:0.6、厚さ:56μm、nx=1.5323、ny=1.5275、nz=1.5294)を製造した。
【0122】
ポリビニルアルコール系フィルム(TS#20、日本Kuraray社、延伸前の厚さ:20μm)を55℃ヨード水溶液でフィルムの機械方向に1軸に6倍に延伸し、光透過率45%の偏光子を製造した。
【0123】
製造した偏光子の上部面に反射防止層が形成されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを重ね合わせ、偏光子の下部面に製造された位相差フィルムを重ね合わせて、偏光板を製造した。製造した偏光板は、偏光子の光吸収軸(偏光子の機械方向)に対して位相差フィルムのうち位置選択的に置換されたセルロースエステル系樹脂の主鎖方向が成す角度が0°である。
【0124】
実施例2~実施例5
実施例1において置換度が変更された位置選択的に置換されたセルロースエステル系樹脂を使用し、溶液キャスティング条件を変更し、延伸比を変更して位相差フィルムを変更した点を除いては、実施例1と同じ方法で偏光板を製造した。
【0125】
比較例1~比較例4
実施例1において置換度が変更された位置選択的に置換されたセルロースエステル系樹脂を使用し、溶液キャスティング条件を変更し、延伸比を変更して位相差フィルムを変更した点を除いては、実施例1と同じ方法で偏光板を製造した。
【0126】
実施例と比較例の偏光板を有して下記物性を評価し、下記表1に示した。
【0127】
(1)位相差フィルムの光学特性:位相差フィルムに対してAXOSCANを用いて測定された。
(2)角度:偏光板のうち偏光子の光吸収軸(偏光子の機械方向)に対して位相差フィルムのうちセルロースエステル系樹脂の主鎖方向が成す角度は、位相差フィルムと偏光子が分離した状態で偏光子の光吸収軸はAXOSCANで測定し、セルロースエステル系樹脂の主鎖方向はX-RD(X-ray diffraction)方法で測定して、光吸収軸と主鎖方向の互いに相対的な角度を計算した。
(3)最大光透過率(単位:%):IPS液晶パネルを具備するサムスン電子社のテレビモデルにおいて、視認側偏光板の代わりに、実施例と比較例で製造された偏光板を付着し、駆動させた。TECHWIZ 1D(SANAI SYSTEM、KOREA)シミュレーションプログラムを用いてExtended Jones Matrix方法で全体視野角でブラック状態での最大光透過率を計算した。ただし、パネル内部カラーフィルターによる光透過率減少分は、上記計算から排除した。最大光透過率が低いほど光が漏れること(光漏れ)を防止することができ、視認性を高めることができることを意味する。
(4)ブラック視感および色相:IPS液晶パネルを具備するサムスン電子社のテレビモデルにおいて、視認側偏光板の代わりに、実施例と比較例で製造された偏光板を付着し、駆動させた。そして、目視評価方法でブラック視感および色相を評価した。
【0128】
【表1】
【0129】
*実施例と比較例の位相差フィルムは、それぞれ波長550nmでnx>nz>nyを満たす。
【0130】
表1から分かるように、本発明の偏光板は、単層の位相差フィルムを具備し、全体視野角で視認性を改善し、色の変化を最小化し、全体視野角でブラック状態での最大光透過率を低減し、光漏れを改善する効果を提供する。他方で、表1から分かるように、本願の光特性を満たさない位相差フィルムを具備する比較例の偏光板は、前述したような効果が実施例と比べて低かった。
【0131】
本発明の単純な変形や変更は、この分野における通常の知識を有する者によって容易に実施することができ、このような変形や変更は、全部本発明の領域に含まれると見られる。
図1
図2
図3