WO2006120807A1 - 偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
Definitions
- the present invention relates to a polarizing plate and a liquid crystal display device, and more particularly to a polarizing plate and a liquid crystal display device having a wide viewing angle and improved brightness unevenness and curl characteristics.
- Cellulose ester films have been used for polarizing plates and the like as films for protecting polarizers used in liquid crystal displays in recent years because of their high transparency and easy adhesion with polarizers.
- a polarizing plate protective film is required to have a function of expanding a viewing angle in order to improve the display quality of a liquid crystal display device.
- a discotic liquid crystal film is required. It is disclosed that the viewing angle characteristics of a liquid crystal cell can be improved by disposing on the top and bottom surfaces of a twisted nematic (TN) type liquid crystal cell.
- a technique for improving the viewing angle by improving the liquid crystal mode is disclosed in, for example, Patent Document 2, in which a liquid crystal compound is aligned substantially vertically when no voltage is applied, and is aligned substantially horizontally when a voltage is applied.
- a liquid crystal display device using a vertically aligned (VA) type liquid crystal cell is disclosed.
- VA type liquid crystal is characterized by its wide viewing angle and high speed response. Nevertheless, it needs to be improved compared to CRT.
- Patent Document 3 discloses a design value of a retardation film for an MVA liquid crystal display device.
- the development of liquid crystal display devices equipped with polarizing plates with even better display quality is desired.
- a liquid crystal display device using a lateral electric field switching mode (hereinafter, sometimes referred to as an IPS mode), which is a display device having excellent viewing angle characteristics, has been proposed.
- IPS mode lateral electric field switching mode
- drawbacks such as a decrease in contrast and uneven brightness in the 45 ° direction.
- display devices using various retardation films have been proposed, but the structure is complicated, there are problems in productivity, and improvements are required.
- Patent Document 4 discloses that a retardation film is produced by a heat shrink treatment method using a heat shrink film, and that nz> nx ⁇ ny can be realized.
- Patent Document 5 discloses a method for producing a retardation film including a region of (nx> nz> ny), and this specification also includes a method of heat shrinking in the specification.
- the film produced by this method is difficult to ensure the uniformity of the retardation and also has poor curl characteristics, and is uniform in a display device using a polarizing plate produced using the film. It was difficult to obtain a good display quality.
- Patent Document 1 JP-A-7-191217
- Patent Document 2 JP-A-2-176625
- Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-262869
- Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-207123
- Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-174632
- an object of the present invention is to provide a polarizing plate and a liquid crystal display device having a wide viewing angle and improved brightness unevenness and curl characteristics.
- the optical film A is on the side farther from the liquid crystal cell, and the optical film B is on the side closer to the liquid crystal cell.
- the optical film B contains fine particles B, and the aspect ratio of the primary particles of the fine particles—A is AR (A) and the aspect ratio of the primary particles of the fine particles—B is contained.
- the aspect ratio AR (A) of the primary particles of the fine particles A is 1 or more and less than 2, and 0.01% by mass or more based on the mass of the thermoplastic resin constituting the optical film A 0 Less than 5% by mass, and the primary particle aspect ratio AR (B) of the fine particles B is 2 or more and 100 or less, and 0.5% by mass with respect to the mass of the thermoplastic resin constituting the optical film B.
- the polarizing plate according to any one of 1 to 3 above, which is contained in an amount of 30% by mass or less.
- thermoplastic resin is a cellulose ester-based resin.
- a liquid crystal display device wherein the polarizing plate according to any one of 1 to 4 is at least one polarizing plate sandwiching a liquid crystal cell.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a MVA mode type liquid crystal display device that is preferable to the present invention!
- FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of an IPS liquid crystal display device that is preferable to the present invention.
- FIG. 3 is a schematic diagram showing directions of an absorption axis Z and a transmission axis of an optical film 2b, a polarizer, and a liquid crystal cell of an IPS liquid crystal display device preferable for the present invention.
- FIG. 4 is a schematic view showing another combination of the directions of the absorption axis Z and the transmission axis of the optical film 2b, the polarizer, and the liquid crystal cell of the IPS type liquid crystal display device preferable for the present invention.
- the present invention is a polarizing plate in which optical films are respectively disposed on both sides of a polarizer, the optical film A on the side farther from the liquid crystal cell, the liquid crystal cell closer, and the optical film B on the side.
- the optical film A contains the fine particles A
- the optical film B contains the fine particles B
- the aspect ratio of the primary particles of the fine particles—A is AR (A)
- the primary particles of the fine particles—B A polarizing plate characterized by AR (A) and AR (B) when the aspect ratio is AR (B) is to improve luminance unevenness and curl characteristics with a wide viewing angle. It is what I found
- the fine particles-A are matting agents
- the fine particles-B are acicular birefringent fine particles
- the optical film B is a retardation film. This is also what we found.
- the optical film B disposed on the side close to the liquid crystal cell is preferably a retardation film. Birefringence is exhibited by changing the orientation by a stretching operation. It is preferable to contain fine birefringent fine particles.
- the fine particle-B preferably has a primary particle having a major axis of 10 to 500 nm, and a primary particle aspect ratio AR (B) defined below with a minor axis perpendicular thereto is 2 to : LOO, particularly preferably having an aspect ratio of 3 to 30.
- birefringent fine particles described in WO01Z025364 or JP-A-2004-109355 can be used.
- various carbonates such as calcium carbonate, zinc carbonate, manganese carbonate, manganese carbonate, cobalt carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, various oxides represented by titanium oxide, MgSO-5Mg (OH)
- Birefringent needles such as 3H 0, 6CaO-6SiO ⁇ ⁇ 0, 9A1 O -2B O
- tetragonal, hexagonal and rhombohedral crystals are preferably uniaxial birefringent crystals, orthorhombic crystals, monoclinic crystals and triclinic crystals. These may be single crystals or polycrystals.
- rod-like or short fiber-like particles of polystyrene or acrylic resin are preferably used.
- it may be a short fiber-like particle having a polystyrene resin or an acrylic resin, which is produced by cutting an ultrafine fiber with high strength.
- These fibers are preferably stretched during the production process because they easily develop birefringence.
- V which is contained in these particles, be cross-linked!
- the present invention is not limited to these, and various types can be used as long as the above-described requirements such as size, shape, and aspect ratio are satisfied.
- the aspect ratio is obtained from the absolute maximum length and the diagonal width of the particle by the following equation. This can also determine the image data power obtained by electron microscopic observation of fine particles or fine particles contained in the film.
- Aspect ratio Absolute maximum length Z diagonal width
- the diagonal width is when the image of a particle projected by two straight lines parallel to the absolute maximum length is sandwiched Represents the shortest distance between two straight lines.
- the birefringent fine particles are preferably subjected to a surface treatment with a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or the like!
- the birefringence of the birefringent fine particles is defined as follows.
- the refractive index for light polarized in the major axis direction of the birefringent fine particle is n (parallel), and the average refractive index for light polarized in the direction perpendicular to the major axis direction is n (vertical).
- the birefringence ⁇ of the birefringent fine particles is defined by the following equation.
- the force is preferably 0.01-0.3, preferably 0.05-0.3. I still like the power!
- Birefringent crystals having positive birefringence include MgSO ⁇ 5Mg (OH) ⁇ 3H 0, 6C
- crystal examples include calcium carbonate and strontium carbonate.
- acicular crystals it means a material in which the refractive index in the long direction of the crystal form is smaller than the refractive index in the direction perpendicular thereto.
- the carbonate fine particles can be produced by a uniform precipitation method or a carbon dioxide gas compound method.
- the strontium carbonate crystal can be obtained by bringing strontium ions dissolved in water into contact with carbonate ions.
- Carbonate ions can be obtained by adding carbon dioxide gas to a solution containing a strontium compound by a method such as publishing, or by adding a substance that generates carbonate ions to react or decompose.
- strontium carbonate crystal fine particles can be produced by the method described in JP-A-2004-35347, and the strontium carbonate fine particles obtained by this method can be preferably used as birefringent fine particles.
- Urea is an example of a substance that generates carbon dioxide gas. Carbon dioxide gas ions and strontium ions generated in combination can be reacted to obtain strontium carbonate fine particles.
- fine crystals In order to obtain fine crystals, it is preferable to react at a temperature as low as possible. It is preferable to cool below the freezing point because fine crystal particles can be obtained. For example, it is also preferable to add an organic solvent such as ethylene glycol as a freezing point depressing substance. It is preferable to add so that the freezing point is below 5 ° C below freezing point. As a result, fine particles of strontium carbonate having an average particle size in the major axis direction of 500 nm or less can be obtained.
- an organic solvent such as ethylene glycol
- the addition amount of the fine particles B is 0.5 mass% or more and 30 mass% or less with respect to the mass of the thermoplastic resin constituting the optical film B according to the present invention.
- the range of 0.75 to 19% by mass is more preferable in obtaining the effect and the effect of the present invention.
- the fine particles B are dispersed in an appropriate dispersion resin and an organic solvent, and the dispersed fine particle B dispersion is used V. It is preferable to produce optical film B using the prepared composition.
- the fine particle-B-dispersing resin preferably has a weight average molecular weight of 3000-200000, and preferably 3000-90000.
- the weight average molecular weight is more preferred ⁇ or 5000 to 50000, and more preferably 10000 to 30000! / ⁇ ⁇ ⁇ .
- the inventors of the present invention prefer the following for the fats and the weight average molecular weights are as described above.
- the fine particle cocoon-dispersing resin is specifically a single resin having an ethylenically unsaturated monomer unit.
- Homopolymers or copolymers can be mentioned, more preferably, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polypropyl acrylate, polycyclohexyl acrylate, alkyl acrylate copolymer, polymethacrylic acid.
- Acrylic acid or methacrylic acid homopolymer or copolymer such as methyl acid, polyethyl methacrylate, cyclohexyl polymethacrylate, alkyl methacrylate ester copolymer, etc., and acrylic acid or methacrylic acid ester Is excellent in transparency and compatibility, and is preferably a homopolymer or copolymer having an acrylate or methacrylate unit, particularly a homopolymer or copolymer having an acrylic acid or methyl methacrylate unit. . Specifically, methyl polymethacrylate is preferred.
- An alicyclic alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid such as polyacrylic acid or polymethacrylic acid cyclohexane is preferred because it has advantages such as high heat resistance, low hygroscopicity and low birefringence.
- the resin examples include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate and the like having a acyl group substitution degree of 2.0 to 2.8; Cellulose ethers having an alkyl group substitution degree of 2.0 to 2.8, such as etherol, senorelose cetenole ethenole, cellulose propyl ether, etc .; Polyamides of polymers of alkylene dicarboxylic acids and diamines; alkylene dica Polymers of rubonic acid and diol, polymers of alkylene diol and dicarboxylic acid, polymers of cyclohexane dicarboxylic acid and diol, polymers of cyclohexane diol and dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid and Polyester resin such as polymer with diol; polyvinyl acetate, vinyl acetate copolymer Vinyl acetate resin; Polyvinyl acetal resin such as polybutacetal,
- epoxy resin a compound having two or more epoxy groups in one molecule is formed by ring-opening reaction, and the following epoxy resin can be mentioned.
- Typical commercial products are Alraldide EPN1179 and Alaldide AER260 (Asahi Ciba Co., Ltd.).
- the alaldite EPN 1179 has a weight average molecular weight of about 405.
- n represents the degree of polymerization. [0049] [Chemical 1] d V ⁇ -Nd3 6-
- the ketone resin is obtained by polymerizing vinyl ketones, and examples thereof include the following ketone resins, and typical commercially available products include NO, ILAC 110 and HiLac 110H. (Hitachi Chemical Co., Ltd.). n represents the degree of polymerization.
- a fine particle dispersion having almost no cohesiveness can be formed by the above-described coagulation and a dispersion method as described below.
- These coffins are, for example, uniform films with little increase in haze even when they are contained in a dope (cellulose concentration 10 to 30% by mass) which is a high concentration cellulose ester solution used for solution casting. It is a rosin that can form.
- the concentration of the fine particle B dispersion resin in the fine particle B dispersion is preferably 0.1 to less than 20% by weight.
- the concentration in the fine particle B dispersion varies depending on the added resin. However, it is preferable to contain 0.2 to 15% by mass.
- the viscosity of the fine particle-B dispersion in the range of 100 to 500 mPa's.
- organic solvent an organic solvent useful for forming a dope for dissolving a cellulose ester described later can be preferably used.
- Dispersers used in preparing the fine particle dispersion as described above of the present invention are roughly classified into a medialess disperser and a metia disperser, and both can be used.
- a medialess disperser there is a type of menton gorge that disperses using high pressure.
- Metia dispersers include sand mills and ball mills that disperse using the impact force of media such as glass beads and ceramic beads. Particularly preferred is a medialess disperser that does not contain media debris.
- the addition method of the fine particles B is not particularly limited, but it may be combined with a matting agent and the like described later. In-line addition is preferable in that it is uniformly dispersed in the film.
- thermoplastic resin that can be used in the optical films A and B used in the present invention is preferably easy to manufacture, optically uniform, and optically transparent. . Any of these properties can be used.
- thermoplastic resin for the optical film according to the present invention cellulose ester-based resin, polycarbonate-based resin film, and cycloolefin-based resin are preferred in the present invention, particularly as thermoplastic resin.
- Cellulose ester-based resin 1S Manufacturing is advantageous in terms of cost, transparency, uniformity, adhesion, and the like.
- optical films A and B used in the present invention are bonded with a polyvinyl alcohol polarizer and a polybulual alcohol adhesive by an alkali acid treatment which preferably uses a cellulose ester resin.
- U preferred in terms of matching.
- thermoplastic resin used in the optical films A and B used in the present invention particularly preferred cellulose esters will be described as the thermoplastic resin used in the optical films A and B used in the present invention.
- the acyl group when a cellulose ester is used for the thermoplastic resin, the acyl group may be single or different.
- the degree of substitution can be changed to obtain the desired birefringence.
- the cellulose ester used in the present invention may be a mixture of a plurality of types of structures having different substitution degrees, or may be a mixture of a plurality of types of structures.
- the optical film A to be used in the present invention, B is, U,.
- the cellulose ester that can be used in the optical film used in the present invention is not particularly limited, but the substitution degree and composition of the cellulose ester are important.
- Cellulose molecules are composed of many glucose units connected, and the glucose unit has three hydroxyl groups. The number of acyl groups derived from these three hydroxyl groups is called the degree of substitution. example For example, cellulose triacetate has a acetyl group bonded to all three hydroxyl groups of the glucose unit.
- the cellulose ester used in the present invention is a carboxylic acid ester having about 2 to 22 carbon atoms, and may be an aromatic carboxylic acid ester, particularly a lower fatty acid ester of cellulose.
- the lower fatty acid in the lower fatty acid ester of cellulose means a fatty acid having 6 or less carbon atoms.
- the acyl group bonded to the hydroxyl group may be linear or branched or may form a ring. Further, another substituent may be substituted. When the degree of substitution is the same, birefringence decreases when the number of carbon atoms is large. Therefore, the number of carbon atoms is preferably selected from among 2 to 6 carbon acyl groups.
- the cell mouth ester preferably has 2 to 4 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbon atoms.
- the cellulose ester can use an acyl group derived from a mixed acid, and particularly preferably, an acyl group having 2 and 3 carbon atoms or 2 and 4 carbon atoms can be used.
- examples of the cellulose ester used in the present invention include cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate to which propiol group or butyryl group is bonded in addition to acetyl group such as cellulose acetate propionate butyrate.
- Mixed fatty acid esters are particularly preferably used.
- the petityl group that forms petitate may be linear or branched.
- cellulose ester preferably used in the present invention cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate phthalate are particularly preferably used.
- Preferred cellulose esters for the present invention are those that simultaneously satisfy the following formulas (1) and (2).
- Equation (1) 4. 4 ⁇ X + Y ⁇ 2.8
- Formula (2) 0 ⁇ 2.5
- x is the degree of substitution of the acetyl group
- ⁇ is the degree of substitution of the propionyl group and Z or butyryl group.
- cellulose acetate propionate is particularly preferably used, among which 1.5 ⁇ X ⁇ 2.3 and 0.1 ⁇ Y ⁇ 0.9.
- the method for measuring the substitution degree of the acyl group can be measured according to ASTM-D817-96.
- the number average molecular weight of the cellulose ester used in the present invention is preferably in the range of 60,000 to 300,000, since the mechanical strength of the resulting film is strong. Further, 70000-200000 are preferably used.
- the number average molecular weight of the cellulose ester can be measured as follows.
- the measurement is performed by high performance liquid chromatography under the following conditions.
- the cellulose used as a raw material for the cellulose ester used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include cotton linter, wood pulp, and kenaf. Moreover, the cellulose ester obtained from them can be mixed and used at an arbitrary ratio.
- the acylating agent of the cellulose raw material is an acid anhydride (acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride)
- an organic acid such as acetic acid such as methylene chloride
- the reaction is performed using an organic solvent and a protic catalyst such as sulfuric acid. Is called.
- the acylating agent is acid chloride (CH COCl, CH COCl, CH COC1)
- the reaction is carried out using a basic compound such as amine as a catalyst. Specifically, it can be synthesized with reference to the method described in JP 10-45804.
- the degree of degradation can be defined by the value of the weight average molecular weight (Mw) Z number average molecular weight (Mn) that is usually used. That is, in the process of cellulose triacetate vinegar, it is too long to decompose too much, and vinegar is used as an index of the reaction level for allowing vinegar to react for a sufficient time V,
- the weight average molecular weight (Mw) and Z number average molecular weight (Mn) values can be used.
- An example of a method for producing a cellulose ester is as follows: 100 parts by mass of a cotton-based printer is crushed as a cellulose raw material, 40 parts by mass of acetic acid is added, and pretreatment activation is performed at 36 ° C for 20 minutes. Did. Thereafter, 8 parts by mass of sulfuric acid, 260 parts by mass of acetic anhydride and 350 parts by mass of acetic acid were added, and esterification was performed at 36 ° C for 120 minutes. After neutralization with 11 parts by mass of a 24% magnesium acetate aqueous solution, the mixture was aged for 35 minutes at 63 ° C. to obtain acetyl cellulose.
- the synthesized cellulose ester is preferably purified to remove low molecular weight components or to remove unacetylated or low vinegar components by filtration.
- Cellulose esters are also affected by trace metal components in cellulose esters. These are thought to be related to water used in the manufacturing process, but metal ions such as iron, calcium, and magnesium are preferred to contain fewer components that can form insoluble nuclei. Insoluble matter may be formed by salt formation with a polymer degradation product or the like that may be lost, and it is preferable that the amount is small.
- the iron (Fe) component is preferably 1 ppm or less.
- the calcium (Ca) component scum derived from insoluble calcium as soon as it forms a coordination compound, that is, a complex with an acidic component such as carboxylic acid or sulfonic acid, and many ligands (insoluble ).
- the calcium (Ca) component is 60 ppm or less, preferably 0 to 30 ppm.
- the magnesium (Mg) component too much too much will cause insoluble matter, so 0 to 70 ppm is preferable, and 0 to 20 ppm is particularly preferable.
- Metal components such as iron (Fe) content, calcium and a) content, and magnesium (Mg) content are pre-treated by microdigest wet cracking equipment (sulfuric acid decomposition) and alkali melting. After the analysis, it can be analyzed using ICP-AES (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer).
- optical films A and B used in the present invention the following various materials can be used.
- a plasticizer In the dope or composition for producing the optical film, a plasticizer, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a light stabilizer, a dye, a matting agent, a retarder deon adjuster and the like are added.
- These compounds may be added together with the cellulose ester and the solvent during the preparation of the cellulose ester solution, or may be added during or after the solution preparation.
- plasticizers except for retardation adjustment agents that improve optical properties, plasticizers, UV absorbers, antioxidants and light stabilizers that provide heat and humidity resistance for liquid crystal display devices are added as heat stabilizers. It is preferable to do.
- Optical films A and B used in the present invention contain compounds known as plasticizers for the purpose of improving mechanical properties, imparting flexibility, imparting water absorption resistance, reducing water vapor permeability, and adjusting retardation.
- plasticizers for example, phosphoric acid esters and carboxylic acid esters are preferably used.
- An acrylic polymer having a hexyl group in the side chain is also preferably used.
- Examples of the phosphate ester include triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, and phenyl diphosphate.
- Examples of carboxylic acid esters include phthalic acid esters and citrate esters.
- Examples of phthalic acid esters include dimethyl phthalate, jetyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, dioctyl phthalate, and jetyl hexyl phthalate. Examples thereof include acetyl acetyl thioate and acetyl butyl cetate.
- Alkylphthalylalkyl glycolates are also preferably used for this purpose.
- the alkyl in the alkylphthalylalkyl glycolate is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
- alkyl phthalyl alkyl glycolate examples include methyl phthalyl methyl acrylate, ethyl phthalyl ethyl acrylate, propyl phthalyl propyl glycolate, butyl phthalyl butyl acrylate, octyl phthalyl octyl acrylate, and methyl phthalyl ethyl acrylate.
- the amount of the added force of these compounds is preferably 1% by mass to 20% by mass with respect to the cellulose ester from the viewpoints of achieving the desired effect and suppressing the bleeding out of the film force. Also, since the heating temperature during stretching and drying rises to about 200 ° C, the plasticizer preferably has a vapor pressure of 1333 Pa or less at 200 ° C in order to suppress the pre-out.
- Examples of the ultraviolet absorber used in the present invention include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, and the like. A benzotriazole-based compound with little coloring is preferable. Further, UV absorbers described in JP-A-10-182621 and JP-A-8-337574, and polymer UV absorbers described in JP-A-6-148430 are preferably used.
- an ultraviolet absorber from the viewpoint of preventing deterioration of polarizers and liquid crystals, it has an excellent ability to absorb ultraviolet rays having a wavelength of 370 nm or less, and from the viewpoint of liquid crystal display properties, it absorbs less visible light having a wavelength of 400 nm or more. ! /, I like things! / ...
- benzophenone compounds include 2,4 dihydroxybenzophenone, 2, 2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2hydroxy-1-methoxy-1-5-sulfobenzophenone, bis (2 methoxy 4 Hydroxy 5 benzoylmethane) and the like, but is not limited thereto.
- the ultraviolet absorber described above preferably used in the present invention is a benzotriazole ultraviolet absorber or benzophenone ultraviolet absorber excellent in the effect of preventing deterioration of a highly transparent polarizing plate or liquid crystal element.
- Benzotriazole-based ultraviolet absorbers are particularly preferably used because they have less unwanted coloration that is preferred by the agent.
- the UV absorber can be added to the dope without limitation as long as the UV absorber dissolves in the dope, but in the present invention, the UV absorber is methylene chloride, Cellulose ester as a UV absorber solution by dissolving in a good solvent for cellulose esters such as methyl acetate and dioxolane, or in a mixed organic solvent of a good solvent and a poor solvent such as a lower aliphatic alcohol (methanol, ethanol, propanol, butanol, etc.) It is preferable to mix with solution to make dope. In this case, it is preferable to make the dope solvent composition and the solvent composition of the UV absorber solution the same or close as possible.
- the content of the ultraviolet absorber 0.5 the cellulose ester 01% to 5 mass 0/0, in particular 0.5 wt% to 3 wt 0/0.
- a hindered phenol compound is preferably used, and 2, 6-di-tert-butyl-cresole, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenol) Propionate], Triethylene glycol bis [3 (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenol) propionate], 1, 6 Xanthdiol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenol) propionate], 2,4 bis (n-octylthio) -6- (4-hydroxy 3,5 — Butyl-lino) -1, 3, 5 triazine, 2, 2 Thiodiethylenebis [3- (3,5 di-t-butyl 4-hydroxyphenol) propionate], Octadecyl 3- (3, 5-di 1-tert-butyl 4-hydroxyphenol) propionate, N, N 'xamethylenebis (3,5 di-tert-butyl) Propionate, N,
- 2,6 Di-tert-butyl-cresole, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenol) propionate], triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl —5-methyl-4-hydroxyphenol) propionate] is preferred.
- hydrazine-based metal deactivators such as N, N′-bis [3- (3,5-di-tert-butyl 4-hydroxyphenyl) propiol] hydrazine, tris (2,4- Phosphorous processing stabilizers such as di (tert-butylphenol) phosphite may be used in combination.
- the amount of addition of these compounds is preferably lppm to 3.0% by weight with respect to the cellulose ester ⁇ ! ⁇ 1.5% is more preferred.
- examples of the compound used for stabilizing the film constituent material upon heat melting include a hindered amine light stabilizer (HALS) compound, which is a known compound. 2, 2, 6, 6— as described in columns 5-11 of US Pat. No. 4,619,956 and columns 3-5 of US Pat. No. 4,839,405. Tetraalkylbiperidine compounds, acid addition salts thereof or complexes of these with metal compounds are included.
- HALS hindered amine light stabilizer
- Tetraalkylbiperidine compounds, acid addition salts thereof or complexes of these with metal compounds are included.
- Such compounds include those of the following general formula (1).
- R1 and R2 are H or a substituent.
- Specific examples of hindered amine light stabilizer compounds include: 4-hydroxy-1,2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-aryl-1, hydroxyl 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-benzyl 4-hydroxy-1,2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (4-tert-butyl-2-butyr) mono-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy 2,2 , 6, 6-Tetramethylbiperidine, 1-ethyl-4-salicyloyloxy 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy- 1, 2, 2, 6, 6 Pentamethylpiperidine, 1, 2, 2, 6, 6-Pentamethylpiperidine-4-yru j8 (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 1 Benji
- the stabilizer is added to the film constituting material can be chosen at least one or more, the amount of added Caro, relative to the weight of the cellulose ester, the addition amount of the stabilizer is 0.001 mass 0/0 More preferably, it is 0.005 mass% or more and 3 mass% or less, More preferably, it is 0.01 mass% or more and 1.5 mass% or less.
- the addition amount of the stabilizer is less than the range of the above addition amount, the stabilizing effect of the material at the time of heat melting is low, so that the effect of the stabilizer cannot be obtained, and the range of the addition amount is not limited. From the standpoint of compatibility with the resin, the transparency of the retardation film is lowered, and the film may become brittle.
- an aromatic compound having two or more aromatic rings as described in the specification of European Patent 911 , 656A2 can be used.
- Aromatic heterocycles that are particularly preferred to be aromatic heterocycles are generally unsaturated heterocycles. Of these, 1,3,5 triazine ring is particularly preferred. Two or more kinds of compounds having a 1, 3, 5 triazine ring may be used in combination. Two or more discotic compounds (for example, a compound having a 1, 3, 5 triazine ring and a compound having a porphyrin skeleton) may be used in combination.
- Fine particles contained in the optical film A according to the present invention—A has an aspect ratio of primary particles as defined above and is less than 2 and is less than 0.01 mass with respect to the mass of the thermoplastic resin constituting the optical film A. % Or more and less than 0.5% by mass is preferable.
- the aspect ratio of the primary particles of the fine particles A is AR (A)
- the aspect ratio of the primary particles of the fine particles B is AR (B)
- the relationship is AR (A) ⁇ AR (B).
- the fine particles A are preferably so-called matting agents described below.
- a matting agent in the film, an effect of facilitating transportation and winding can be expected.
- the fine particles that are as fine as possible are preferable as the matting agent, for example, sodium nitric acid, titanium dioxide, acidic aluminum, acidic zirconium, calcium carbonate, kaolin, talc, calcined calcium carbonate.
- inorganic fine particles such as hydrated calcium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate, and calcium phosphate, and crosslinked polymer fine particles.
- nickel carbonate is preferable because it can reduce the haze of the film.
- Fine particles such as nickel silicate are often surface-treated with organic substances, but such particles are preferred because they can reduce the haze of the film.
- Preferred organic materials for the surface treatment include halosilanes, alkoxysilanes, silazanes, siloxanes, and the like.
- the average particle diameter of the fine particles is larger! /, And the slip effect is larger, and on the contrary, the average particle diameter is smaller!
- the aspect ratio of the primary particles of Fine Particles-A is 1 or more and less than 2, and the average particle size of preferred primary particles is 5 ⁇ ! ⁇ 50 nm is preferred, more preferably 7 nm to 14 nm.
- the average particle size of the secondary particles of the fine particles is preferably in the range of 0.05 / ⁇ ⁇ to 1.
- the amount of the fine particles A added to the optical film A is 0.01 mass% or more and less than 0.5 mass% with respect to the mass of the thermoplastic resin constituting the optical film A. The effects of the present invention can be obtained.
- silicon dioxide fine particles examples include Aerosil 200, 200V, 300, R972, R972V, R974, R202, R812, 0X50, TT600, etc. manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Are Aerogenole 200V, R972, R972V, R974, R202, R812. Two or more of these fine particles may be used in combination. When two or more types are used together, they can be mixed and used at an arbitrary ratio. In this case, fine particles having different average particle sizes and materials, for example, Aerosil 200V and R972V can be used in a mass ratio of 0.1: 99.9 to 99.9: 0.1.
- thermal stabilizers such as inorganic fine particles such as kaolin, talc, diatomaceous earth, quartz, calcium carbonate, barium sulfate, titanium oxide and alumina, and alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium may be added.
- antistatic agents, flame retardants, lubricants, oils, etc. may be added.
- the following organic solvents can be used.
- Organic solvents useful for forming a dope that dissolves cellulose ester include chlorine-based organic solvents and non-chlorine-based organic solvents.
- chlorinated organic solvents include methylene chloride (salt and methylene), which are suitable for dissolving cellulose esters, especially cellulose triacetate.
- the use of non-chlorine organic solvents is being studied due to recent environmental problems.
- Non-chlorine organic solvents include methyl acetate, ethyl acetate, amyl acetate, acetone, tetrahydrofuran, 1,3 dioxolane, 1,4 dioxane, cyclohexanone, ethyl formate, 2, 2, 2 trifluoroethanol 2, 2, 3, 3—tetrafluoro-1 propanol, 1,3 difluoro-2 propanol, 1, 1, 1, 3, 3, 3 hexafluoro-2-methyl-2-propanol, 1, 1, 1, 3, 3, 3 Hexafluoro-2-propanol, 2, 2, 3, 3, 3 Pentafluoro-1-propanol, nitroethane, etc.
- a dissolution method at room temperature can be used, but an insoluble material can be obtained by using a dissolution method such as a high-temperature dissolution method, a cooling dissolution method, or a high-pressure dissolution method. Can be reduced, which is preferable.
- a dissolution method such as a high-temperature dissolution method, a cooling dissolution method, or a high-pressure dissolution method. Can be reduced, which is preferable.
- cellulose esters other than cellulose triacetate methylene chloride can be used, but methyl acetate, ethyl acetate, and acetone are preferably used. In particular, methyl acetate is preferred.
- an organic solvent having good solubility in the cellulose ester is referred to as a good solvent, and an organic solvent that exhibits a main effect on dissolution is used as a main organic solvent or a main organic solvent.
- the good solvent in the present invention is a solvent that dissolves 5 g or more of cellulose ester in the solvent lOOg at 25 ° C.
- the dope used in the present invention preferably contains 1% by mass to 40% by mass of an alcohol having 1 to 4 carbon atoms in addition to the above organic solvent! /. These are used as a gelling solvent that casts the dope onto a metal support and then the solvent begins to evaporate and the ratio of alcohol increases and the web gels, making the web strong and easy to peel off from the metal support. However, when these ratios are small, they also have a role of promoting the dissolution of cellulose esters of non-chlorine organic solvents.
- Examples of the alcohol having 1 to 4 carbon atoms include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, sec-butanol and tert-butanol. Of these, ethanol is preferred because it has excellent dope stability, has a relatively low boiling point, good drying properties, and no toxicity. These organic solvents fall into the category of poor solvents because they are poorly soluble in cellulose esters.
- the poor solvent in the present invention is a solvent that dissolves less than 5 g of cellulose ester in 100 g of solvent at 25 ° C.
- the concentration of the cellulose ester in the dope is adjusted to 15 mass% to 40 mass%, and the dope viscosity is adjusted to the range of 10 Pa's to 50 Pa's. preferable.
- the optical films A and B according to the present invention may be produced by a deviation method such as a solution casting method (solution casting) or a melt casting method (melt casting).
- a deviation method such as a solution casting method (solution casting) or a melt casting method (melt casting).
- solution casting and melt casting are compared, in solution casting, it takes a long time until the dope liquid in which the thermoplastic resin is dissolved in the solvent is discharged by die force and has self-supporting force. Since the viscosity of the dope solution is relatively low, the film can be leveled and a film with high flatness can be obtained. On the other hand, the production speed cannot be improved, and the production method is relatively low in productivity. .
- thermoplastic resin is obtained by heating and melting thermoplastic resin.
- melt-formed cellulose ester film is used as a film for optical applications in which the triacetyl cellulose film obtained by the conventional solution casting is used. Nah ...
- a polarizing plate protective film which is a typical optical film, are colorless and transparent, have uniform planarity, low birefringence, and contact with a polarizer. It is excellent in wearability. Therefore, any material that can satisfy such characteristics can be used as the polymer material constituting the polarizing plate protective film without being limited to triacetyl cellulose that has been used so far.
- PET which is a general transparent plastic
- a melt-formed film having excellent flatness is obtained by stretching about 10 times.
- these films cannot be used as a polarizing plate protective film.
- Cellulose ester has a low photoelastic coefficient and low birefringence generated by stretching. In this case, the film can be used as a polarizing plate protective film even if stretching is used in order to enhance the flatness.
- thermoplastic resins that can be formed into a melt, which is difficult to generate birefringence even when stretched, but cycloolefin-based thermoplastic resins are Since it is a very hydrophobic thermoplastic resin, it has poor adhesion to a polarizer formed using a hydrophilic polymer and is difficult to use as a polarizing plate protective film.
- cellulose ester can hydrophilize the film surface by saponifying the film surface, and can be bonded to the polarizer using an aqueous adhesive. Excellent adhesion to polarizers. If the composition and degree of substitution of the mixed fatty acid ester of cellulose ester is different, the conditions for the hydrophilization treatment may be different. The key time, the pH of the key solution, and the saponification temperature can be changed. Is possible. At this time, the hydrophilic treatment may be performed by a known surface modification such as corona treatment, plasma treatment, or atmospheric pressure plasma treatment.
- the optical films A and B used in the present invention are preferably cellulose ester films formed by the melt casting method.
- a preferred example of the melt casting method is a method in which a film-forming material is heated to exhibit its fluidity and then extruded and formed on a drum or an endless belt.
- optical films A and B used in the present invention are preferably formed by melt casting described below, but are not limited thereto.
- a molding method by melt casting that melts by heating without using a solvent (for example, methylene chloride, etc.) used in the solution casting method includes a melt extrusion molding method, a press molding method, an inflation method, an injection molding method, It can be classified into blow molding method, stretch molding method and the like.
- the melt extrusion method is excellent for obtaining a polarizing plate protective film having excellent mechanical strength and surface accuracy.
- the winding length of the optical film used in the present invention is preferably 500 to 5000 m force, more preferably 1000 to 5000 m force S. Narin is 0-25% of the film thickness at both ends. It is also preferable to roll up with a group.
- a component that volatilizes at a temperature lower than the melting temperature for film formation is present from the viewpoint of avoiding generation of a volatile component during heating and melting.
- materials to be added to the optical film used in the present invention it is preferable to use materials whose 1% mass reduction temperature Td (1. 0) is 250 ° C. or more.
- Volatile components such as moisture and impurities are preferably removed before film formation or before melting.
- This removal can be performed by a drying method, such as a heating method, a reduced pressure method, or a heated reduced pressure method. Drying may be performed in air or in an atmosphere where an inert gas such as nitrogen or argon is selected as the inert gas.
- These inert gases preferably have a low water or oxygen content. It is preferable that the oxygen concentration is 0.1% or less, and the dew point of the gas is preferably 30 ° C or less. Most preferably, it does not contain substantially.
- the moisture or solvent remaining after the removal in the drying step is the mass of the entire film constituent material. The content is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.
- the moisture of the cellulose ester ⁇ are those of less than 0.3 mass 0/0 Ru are preferably used. These characteristic values can be measured by ASTM-D817-96.
- the cellulose ester is preferably used in an amount of 0.1 to 1000 ppm by further reducing the moisture by heat treatment.
- the amount of residual organic solvent can be measured by a headspace gas chromatography method. That is, a known amount of optical film is heated in a sealed container at 120 ° C. for 20 minutes, and the organic solvent contained in the gas phase in the sealed container is quantified by gas chromatography. From this result, the amount of residual organic solvent (%) can be calculated.
- the film constituent materials can reduce the generation of volatile components by drying before film formation, and can be reduced by at least one type of resin other than resin, or resin and film constituent materials. It can be divided into a mixture or a compatible material and dried.
- the drying temperature is 80 ° C. or higher and is not higher than the Tg or melting point of the material to be dried. Including the viewpoint of avoiding fusion between materials, the drying temperature is more preferably 70 to (Tg-5) ° C, and more preferably 80 to (Tg-15) ° C.
- the preferred drying time is 0.5 to 24 hours, more preferably 1 to 18 hours, and even more preferably 1.5 to 12 hours.
- the removal rate of volatile components may be low, or drying may take too much time, and when Tg is present in the material to be dried, heating to a drying temperature higher than Tg Materials can be fused and difficult to handle. It is preferable to perform the drying at 1 atm or less. It is particularly preferable to perform the drying while reducing the pressure from vacuum to 1 Z2 atm. Drying is preferably carried out with moderate agitation of materials such as fat, etc.
- the fluidized bed method in which drying air or dry nitrogen is fed from the bottom in a drying container, is the necessary drying in a shorter time. This is preferable because it can be performed.
- the drying process may be separated into two or more stages.
- the material is formed using a material that has been subjected to storage in the preliminary drying process, and dried immediately before film formation to immediately before a week. It's okay.
- the drying process By the drying process, volatile components such as moisture and impurities in the film-forming material are removed. After that, the film-forming materials are mixed individually or in advance, made into Z pellets, sent to a heated barrel, melted and fluidized, and then extruded into a sheet by a ⁇ die. It is brought into close contact with a cooling drum or an endless belt by a method, etc., and is cooled and solidified to be solidified into a sheet shape to obtain an unstretched sheet. These processes are called casting processes
- the melting temperature (temperature in the barrel) is preferably in the range of 180 to 270 ° C, more preferably 220 ° C to 250 ° C. .
- the temperature of the cooling drum is preferably maintained at 90 to 150 ° C. If the drum temperature is 90 ° C or less, the die force is also rapidly cooled, and the structure in the film may become uneven in the film thickness direction or become brittle. The above is preferable. On the other hand, when the temperature is 150 ° C. or higher, the cooling rate of the unstretched sheet is slowed, and the productivity is decreased.
- the thickness of the protective film is preferably 10 to 500 / ⁇ ⁇ .
- 10 to: LOO / z m force S is preferable, and 20 to 80 ⁇ m is preferable, and 30 to 60 ⁇ m is particularly preferable.
- the optical film is thicker than the above region, for example, when used as a polarizing plate protective film, the polarizing plate after polarizing plate processing becomes too thick, and is particularly thin in liquid crystal displays used for notebook computers and mono-type electronic devices. Not suitable for lightweight purposes.
- the thickness is smaller than the above range, the film has high moisture permeability, and the ability to protect the polarizer against humidity is also undesirable.
- retardation films it is difficult to express retardation, which is not preferable.
- the drying load increases remarkably.
- a drying step is unnecessary, a film having a large film thickness can be produced with high productivity. Therefore, there is an advantage that it is easier than ever to increase the thickness of the film in accordance with the purpose of providing a necessary phase difference or reducing moisture permeability. Further, even when a film is obtained with a thin film thickness, it has an effect that it can be produced with high productivity by stretching such a thick film.
- the film thickness of the film at the time of drawing becomes thin in inverse proportion to the draw ratio. For example, if the unstretched sheet was 200 When stretched twice, 100 films can be obtained.
- the film thickness variation of the optical film support is preferably in the range of ⁇ 3%, more preferably ⁇ 1%, and even more preferably 0.1%. These film thickness fluctuations can be reduced by stretching.
- the width of the polarizing plate protective film is preferably lm or more.
- the width of the optical film used in the present invention is preferably 1 to 4 m, particularly preferably 1.4 to 2 m. According to the present invention, even a film having a width of 1.4 m or more can be stretched laterally to control the uniform film thickness and the birefringence for the purpose of the present invention.
- the film discharged from the die and cooled and solidified is disclosed in transverse stretching, longitudinal stretching, or JP-A-2004-226465. It is preferable to perform stretching in the oblique direction. By performing the stretching operation, the birefringence value can be controlled, the flatness can be improved, and the production speed can be improved. These stretching operations may be performed a plurality of times, and may be performed simultaneously or sequentially when performed a plurality of times. When drawing several times, the product of all the draw ratios becomes the final draw ratio. For example, if the 2 times stretching is performed twice, the final stretching ratio will be 4 times.
- the cellulose ester of the present invention can be processed into a film with higher flatness by stretching, as well as improving the mechanical properties of the film, not only by obtaining a melt-formed film having high flatness even when unstretched. And increase productivity. Therefore, it is possible to produce a high-quality optical film with high productivity.
- the retardation is determined by the orientation of the thermoplastic resin constituting the film and the fine particles contained therein. This retardation can be controlled by stretching the film.
- Retardation value in the film plane (hereinafter sometimes referred to as Ro) should be significantly reduced.
- biaxial stretching is preferred. When biaxial stretching is performed, stretching may be performed simultaneously or sequentially. By stretching at the same magnification in the direction orthogonal to the first stretching axis, the occurrence of birefringence due to the first stretching is canceled, and an optically isotropic film can be obtained.
- the ratio of the first stretching and the second stretching is changed, and the stretching ratio of either one is changed.
- An optically anisotropic film can be obtained by stretching so as to be larger than the other stretching ratio.
- the draw ratio between the width direction and the longitudinal direction is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.01-2.5.
- the Tg of the optical film can be controlled by the type of material constituting the film and the ratio of the constituting materials.
- the Tg when the film is dried is preferably 100 ° C or higher, more preferably 110 ° C or higher. This is because when the optical film used in the present invention is used in a liquid crystal display device, if the Tg of the film is lower than the above, The influence of temperature, humidity, and knocklight heat will affect the orientation of molecules fixed inside the film, increasing the possibility of significant changes in the retardation value and dimensional stability and shape of the film. . In addition, the shape of the film may not be maintained.
- the glass transition temperature is preferably 200 ° C or lower, more preferably 180 ° C or lower. At this time, it can be obtained by the method described in Tgi of IS K7121.
- TD stretching it is preferable to perform transverse stretching while sequentially raising the temperature difference in the range of 1 to 50 ° C in a stretching region divided into two or more because the distribution of physical properties in the width direction can be reduced. Furthermore, after transverse stretching, holding the film within the range of Tg—40 ° C or more below the final TD stretching temperature for 0.01 to 5 minutes is preferable because the distribution of physical properties in the width direction can be further reduced.
- Heat setting is usually performed at a temperature higher than the final TD stretching temperature and within a temperature range of Tg—20 ° C or lower, usually for 0.5 to 300 seconds. At this time, it is preferable to heat-set while sequentially raising the temperature in a range where the temperature difference is 1 to 100 ° C. in the region divided into two or more.
- the heat-set film is usually cooled to Tg or less, and the clip gripping portions at both ends of the film are cut and wound.
- a relaxation treatment of 0.1 to 10% in the transverse direction and the Z or longitudinal direction within a temperature range not higher than the final heat setting temperature and not lower than Tg.
- cooling is performed from the final heat setting temperature to Tg at a cooling rate of 100 ° C or less per second.
- Means for cooling and relaxation treatment are not particularly limited, and can be performed by conventionally known means. In particular, it is preferable to carry out these treatments while sequentially cooling in a plurality of temperature ranges from the viewpoint of improving the dimensional stability of the film.
- the cooling rate is a value obtained by (Ti-Tg) Zt, where Tl is the final heat setting temperature and t is the time until the film reaches Tg from the final heat setting temperature.
- the optical film used in the present invention does not substantially use a solvent in the film forming step, and therefore, the residual organic solvent contained in the optical film wound up after film formation.
- the amount is stably less than 0.1% by mass, which makes it possible to provide an optical film having more stable flatness and Rth than before. In particular, it is possible to provide an optical film having stable flatness and Rth even for a long roll of 100 m or more. Even if the length of the optical fiber is not limited, the length of 1500 m, 2500 m, or 5000 m is preferably used.
- the residual organic solvent amount (%) of the cellulose ester film produced by the solution casting method was set to 0.
- a cellulose ester film having a residual organic solvent content can be obtained at low cost and extremely low cost.
- a cellulose ester film having excellent properties as an optical film can be obtained.
- the clip gripping portions at both ends of the cut film are pulverized or granulated as necessary, and then used as film raw materials of the same type. Or you may reuse as a raw material for films of a different kind.
- the optical film B When used as a retardation film for a VA mode liquid crystal panel (when two films are used on both sides of the liquid crystal panel), the optical film B contains fine birefringent fine particles B, and is a retardation film.
- the values are preferably 30 ⁇ Ro ⁇ lOOnm and 70 ⁇ Rth ⁇ 400nm, especially 35 ⁇ Ro ⁇ 65nm and 90 ⁇ Rth ⁇ 180nm. If the phase difference is expressed only on the film on one side of the liquid crystal panel, it is preferable to have a phase difference of 40 ⁇ Ro ⁇ lOOnm and 150 ⁇ Rth ⁇ 350nm! /.
- the retardation value Ro is 1 05nm ⁇ Ro ⁇ 350nm
- Nz is preferably 0.2 ⁇ Nz ⁇ 0.7
- Rth is preferably in the range of 30 nm ⁇ Rth ⁇ + 20 nm. By making these ranges, it is possible to greatly improve the viewing angle of the IPS mode.
- These retardation values can be appropriately adjusted by adding the fine particles B according to the present invention and the stretching operation.
- the variation of Rth and the width of the distribution are preferably less than ⁇ 10%, more preferably less than ⁇ 5%. More preferably, it is less than ⁇ 1%, and most preferably, there is no fluctuation of Rth.
- Nz (nx—nz) / (nx—ny)
- d is the thickness of the film (nm)
- refractive index nx the maximum refractive index in the plane of the film, also referred to as the refractive index in the slow axis direction
- ny in the film plane, the direction perpendicular to the slow axis
- Nz reffractive index of the film in the thickness direction
- the retardation values (Ro) and (Rth) can be measured using an automatic birefringence meter.
- KOBRA-21ADH Oji Scientific Instruments Co., Ltd.
- RH 55% RH
- the slow axis is preferably in the width direction ⁇ 1 ° of the film or in the longitudinal direction ⁇ 1 °. More preferably, it is ⁇ 0.7 ° with respect to the width direction or the longitudinal direction, and further preferably ⁇ 0.5 ° with respect to the width direction or the longitudinal direction. By setting this range, the contrast of the obtained liquid crystal display can be increased.
- the IPS mode A polarizing plate protective film (optical film C) with optical characteristics of Ro, Rth force S0nm ⁇ Ro ⁇ 15 nm and 15nm ⁇ Rth ⁇ 15nm is provided on the opposite side of the polarizing plate across the liquid crystal cell. It is preferably used.
- the optical film C having the optical characteristics is disposed between the liquid crystal cell and the polarizer, the viewing angle of the liquid crystal display device of the present invention can be further improved.
- Optical film C is preferably a cellulose ester film.
- optical film C is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-1 It can be produced by the method described in No. 2859. Specifically, it is preferable to adjust the retardation value, preferably including the polymer described in paragraphs [0032] to [0049] of JP-A-2003-12859 in the cellulose ester film. Can be done by type and quantity.
- the optical film preferably contains the following polymer.
- the polymer that can be used for the optical film C used in the present invention is a polymer obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer, an acrylic polymer, an acryl polymer having an aromatic ring in the side chain, or a cyclohexyl group.
- An acrylic polymer in the side chain is preferred.
- the polymer of the present invention having a weight average molecular weight of 500 to 10,000 is preferable because it has good compatibility with cellulose ester and neither evaporation nor volatilization occurs during film formation.
- an acrylic polymer an acrylic polymer having an aromatic ring in the side chain, or an acrylic polymer having a cyclohexyl group in the side chain, if it is preferably 500 to 5,000, the above is listed.
- the cellulose ester film after film formation is excellent in transparency and exhibits excellent performance as a protective film for polarizing plates with extremely low moisture permeability.
- the weight average molecular weight of the polymer of the present invention is 500 or more and less than 10,000, the oligomer force is considered to be between low molecular weight polymers.
- Such polymerization methods include a method using a peroxide polymerization initiator such as cumene peroxide t-butyl hydroperoxide, a method using a polymerization initiator in a larger amount than normal polymerization, and a polymerization initiator.
- a method using a chain transfer agent such as a mercapto compound or carbon tetrachloride, a method using a polymerization terminator such as benzoquinone dinitrobenzene in addition to the polymerization initiator and further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-128911 or [ No. 2000 344823 [Bulk polymerization using a compound having one such thiol group and secondary hydroxyl group, or a polymerization catalyst using the compound and an organometallic compound in combination, etc. Both of which can Forces preferably used in the present invention In particular, the method described in the publication is preferred.
- the monomer as the monomer unit constituting the polymer useful in the present invention is not limited to the following forces.
- Examples of ethylenically unsaturated monomer units constituting a polymer obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer include: butyl esters such as vinyl acetate, propionate butyl, butyrate butyl, valerate butyl, and pivalic acid.
- acrylic esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate (in 1), butyl acrylate (nis-t 1), pentyl acrylate ( nis—), hexyl acrylate (ni 1), heptyl acrylate (Ni 1), octyl acrylate (ni 1), acrylate (ni 1), myristyl acrylate (ni 1), cyclohexyl acrylate, acrylic acid (2-ethylhexyl), acrylic acid Benzyl, phenethyl acrylate, acrylic acid (epsilon), acrylic acid (2-
- the polymer composed of the above-described monomers may be a copolymer or a homopolymer, and a homopolymer of vinylenoestenole, a copolymer of vinylenoestenole, or a copolymer of vinylenoestenole and acrylic acid or methacrylic acid ester is preferable.
- an acrylic polymer (simply referred to as an acrylic polymer) is a homopolymer of acrylic acid or alkyl methacrylate having no monomer unit having an aromatic ring or a cyclohexyl group.
- An acrylic polymer having an aromatic ring in the side chain is an acrylic polymer that always contains an acrylic acid or methacrylic acid ester monomer unit having an aromatic ring.
- cyclohexyl group The acrylic polymer having a side chain is an acrylic polymer containing an acrylic acid or methacrylic acid ester monomer unit having a cyclohexyl group.
- Examples of the acrylate monomer having no aromatic ring and cyclohexyl group include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate (in-), butyl acrylate (nis-t-), Pentyl acrylate (nis—), hexyl acrylate (ni 1), heptyl acrylate (ni 1), octyl acrylate (ni—), noryl acrylate (ni 1), myristyl acrylate ( ni 1), acrylic acid (2-ethylhexyl), acrylic acid ( ⁇ -force prolatathone), acrylic acid (2-hydroxyethyl), acrylic acid (2 hydroxypropyl), acrylic acid (3 hydroxypropyl), Acrylic acid (4-hydroxybutyl), acrylic acid (2-hydroxybutyl), acrylic acid (2-methoxyethyl), acrylic acid (2-ethoxyethyl), etc. or above
- the acrylic acid ester may be mentioned those obtained by changing the meth
- the attalinole-based polymer is a homopolymer or copolymer of the above-mentioned monomers, but it is preferable that the alicyclic acid methyl ester monomer unit has 30% by mass or more, and the methacrylic acid methyl ester monomer unit strength is 0. It is preferable to have at least mass%. In particular, a homopolymer of methyl acrylate or methyl methacrylate is preferred.
- acrylic acid or methacrylic acid ester monomers having an aromatic ring examples include acrylic acid file, methacrylic acid file, acrylic acid (2 or 4-chlorophenol), and methacrylic acid (2 or 4). Black and white), acrylic acid (2 or 3 or 4 ethoxycarbole), methacrylic acid (2 or 3 or 4 ethoxycarbole), acrylic acid ( ⁇ or m or ⁇ tolyl) ) Methacrylic acid (o or m or p tolyl) Benzyl acrylate, benzyl methacrylate, phenethyl acrylate, phenethyl methacrylate, acrylic acid (2-naphthyl), etc. benzyl acrylate, benzyl methacrylate Further, phenethyl acrylate and phenethyl methacrylate can be preferably used.
- the acrylic acid or methacrylate ester monomer unit having an aromatic ring has 20 to 40% by mass, and 50 units of acrylic acid or methacrylate methyl ester monomer unit. preferable to have 80 mass 0/0! /,.
- Examples of the acrylate monomer having a cyclohexyl group include cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, acrylic acid (4-methylcyclohexyl), methacrylic acid (4-methylcyclohexyl), and acrylic acid.
- (4-ethyl cyclohexyl), methacrylic acid (4-ethyl cyclohexyl) and the like can be mentioned Cyclohexyl acrylate and cyclohexyl methacrylate can be preferably used.
- the acrylic polymer having the side chain cyclohexyl group and 50 to 80 wt% have a 20-40 weight 0/0 of acrylic acid or methacrylic acid ester monomer unit having a cyclohexyl group speak It is preferable to do.
- the polymer preferably has 2 to 20% by mass of an acrylic acid or methacrylic acid ester monomer unit having a hydroxyl group.
- Polymers obtained by polymerizing the above ethylenically unsaturated monomers, acrylic polymers, acrylic polymers having an aromatic ring in the side chain, and acrylic polymers having a cyclohexyl group in the side chain are all cellulose. Excellent compatibility with esters, no evaporation or volatilization, excellent productivity, good retention as a protective film for polarizing plates, low moisture permeability, and excellent dimensional stability.
- the acrylic acid or methacrylic acid ester monomer having a hydroxyl group of the present invention is a structural unit of a copolymer, not a homopolymer. In this case, it is preferable that the acrylic acid or methacrylic acid ester monomer unit having a hydroxyl group is contained in an acrylic polymer in an amount of 2 to 20% by mass.
- a polymer having a hydroxyl group in the side chain can also be preferably used.
- the monomer unit having a hydroxyl group the same force as the above-mentioned monomer, acrylic acid or methacrylic acid ester is preferred.
- Hydroxyl group in polymer It is preferable to contain 2 to 20% by mass of the acrylic acid ester or methacrylic acid ester monomer unit in the polymer, more preferably 2 to 10% by mass.
- the polymer as described above contains 2 to 20% by mass of the above-mentioned monomer unit having a hydroxyl group, of course, the compatibility with the cellulose ester, retention, and dimensional stability are excellent, and the moisture permeability is small. It is particularly excellent in adhesiveness with a polarizer as a protective film for a polarizing plate that is pressed by force, and has an effect of improving the durability of the polarizing plate.
- At least one terminal of the main chain of the polymer has a hydroxyl group.
- the method of having a hydroxyl group at the end of the main chain is not particularly limited as long as it has a hydroxyl group at the end of the main chain, but a radical having a hydroxyl group such as azobis (2-hydroxyethyl propylate).
- a compound having one thiol group and a secondary hydroxyl group as disclosed in JP 2000-128911 or 2000-344823, or a polymerization catalyst using the compound and an organometallic compound in combination is preferred.
- a polymer produced by a method related to the description in this publication is commercially available as Act Flow 'series manufactured by Soken Gakaku Co., Ltd., and can be preferably used.
- the polymer having a hydroxyl group at the terminal and the polymer having a hydroxyl group at Z or a side chain have the effect of significantly improving the compatibility and transparency of the polymer in the present invention.
- these polymers are preferably contained in the optical film C in an amount of 1 to 35% by mass. In particular, the content of 3 to 25% by mass controls the retardation value. Good to do! / These polymers may be contained in the optical film A.
- Functional layers such as layers, smoothing layers, antiglare layers, gas barrier layers, optical compensation layers, etc. Also good.
- various surface treatments such as corona discharge treatment, plasma treatment, and chemical treatment can be performed as necessary.
- the chemical treatment includes operations such as simply applying an organic solvent rather than a chemically active chemical to dissolve or swell the surface of the cellulose ester film to improve the flatness.
- the cellulose ester or additive may be co-extruded layers having different contents to form an optical film having a laminated structure.
- a cellulose ester film having a structure of skin layer Z core layer Z skin layer can be produced.
- fine particles such as a matting agent can be contained in the skin layer in a large amount or only in the skin layer.
- a melt-extruded layer of diacetyl cellulose that can be easily saponified may be formed on the skin layer. Melt extrusion of diacetyl cellulose can be achieved according to known methods.
- a low-volatile plasticizer and Z or an ultraviolet absorber may be included in the skin layer, and a plasticizer having excellent plasticity or an ultraviolet absorber having excellent ultraviolet absorption may be added to the core layer.
- the glass transition temperature of the core layer may be lower than the glass transition temperature of the skin layer, which may have different glass transition temperatures.
- the viscosity of the melt containing the cellulose ester during melt casting may be different between the skin layer and the core layer.
- the viscosity of the skin layer may be greater than the viscosity of the core layer, or the viscosity of the core layer ⁇ the viscosity of the skin layer. If the viscosity of the thinner layer (usually the skin layer) is higher, a laminate with a uniform film thickness can be obtained.
- At least one of the polarizing plates is the polarizing plate of the present invention.
- the polarizing plate of the present invention may be used on both sides.
- the polarizing plate of the present invention can be produced by a general method.
- a polarizer which is a main component of a polarizing plate, is an element that passes only light having a plane of polarization in a certain direction.
- a typical polarizing film that is currently known is a polyvinyl alcohol polarizing film. There are two types: polybutalolic film dyed with iodine and dichroic dye.
- polarizing film a polyvinyl alcohol aqueous solution is formed and dyed by uniaxially stretching or dyed, or uniaxially stretched after dyeing, and then preferably subjected to a durability treatment with a boron compound.
- the thickness of the polarizing film is 5 to 40 111, preferably 5 to 30 / zm, and particularly preferably 5 to 25 / zm.
- optical films A and B used in the present invention are bonded to form a polarizing plate. It is preferably bonded with a water-based adhesive mainly composed of completely acidified polyvinyl alcohol or the like.
- a polarizing plate using the optical film C can be prepared in the same manner. For example, it can be produced in the same manner except that the optical film B is replaced with the optical film C.
- the stretching direction (usually the longitudinal direction) shrinks, and the stretching and the vertical direction (usually normal) Extends in the width direction).
- the stretching direction of the polarizing film is bonded to the casting direction (MD direction) of the polarizing plate protective film. Therefore, when the polarizing plate protective film is formed into a thin film, the stretching rate in the casting direction should be suppressed. is important. Since the optical film used in the present invention is excellent in dimensional stability, it is suitably used as such a polarizing plate protective film.
- the polarizing plate can be constituted by further laminating a protective film on one surface of the polarizing plate and a separate film on the other surface.
- the protective film and the separate film are used for the purpose of protecting the polarizing plate at the time of shipping the polarizing plate and at the time of product inspection.
- the protective film is bonded for the purpose of protecting the surface of the polarizing plate, and is used on the side opposite to the surface where the polarizing plate is bonded to the liquid crystal plate.
- the separate film is used for the purpose of covering the adhesive layer to be bonded to the liquid crystal plate, and is used on the surface side of the polarizing plate to be bonded to the liquid crystal cell.
- the optical film A and the optical film B stretched to control birefringence for the purpose of the present invention are disposed on both sides of the polarizer, respectively. It has a feature that can achieve the purpose.
- the liquid crystal display device using the polarizing plate of the present invention is particularly effective for use in a multi-domain liquid crystal display device, more preferably a multi-domain liquid crystal display device with a birefringence mode. I can do it.
- Multi-domain is a method that further divides the liquid crystal cell that constitutes one pixel into a plurality of parts. It is suitable for improving the viewing angle dependency and improving the symmetry of image display. “Okita, Yamauchi: Liquid Crystal, 6 (3), 303 (2002)”. The liquid crystal display cell is also shown in “Yamada, Hyundaira: Liquid Crystal, 7 (2), 184 (2003)”, but is not limited thereto.
- the display quality of the display cell is preferably symmetric in human observation. Therefore, when the display cell is a liquid crystal display cell, the domain can be multiplied substantially giving priority to the symmetry on the observation side.
- a known method can be used to divide the domain, and can be determined by a two-division method, more preferably a four-division method in consideration of the properties of the known liquid crystal mode.
- the polarizing plate of the present invention has a multi-domestic vertical alignment (MVA) mode represented by a vertical alignment mode, in particular, a four-part MVA mode, and a known PVA (Patterned Vertical Alignment) multi-domained by electrode arrangement. ) Mode, CPA (Continuous Pinwheel Alignment) mode that combines electrode arrangement and chirality.
- MVA multi-domestic vertical alignment
- PVA Powerned Vertical Alignment
- CPA Continuous Pinwheel Alignment
- a proposal of an optically biaxial film is also disclosed in conformity with the OCB (Optical Compensated Bend) mode, and “T. Miya shita, T. Uchida: J. SID, 3 (1), 29 (1995) ”, the polarizing plate of the present invention can exhibit the effect of the present invention in display quality.
- the polarizing plate (6b) of the present invention in which 2b is the optical film B and lb is the optical film A! /. Or 2a is optical film B and la is optical film A
- the polarizing plate (6a) of the invention may be used, or both of them are preferably the polarizing plate of the invention.
- the liquid crystal display device of the present invention having excellent visibility and an increased viewing angle by incorporating the polarizing plate of the present invention into a commercially available transverse electric field switching mode (hereinafter referred to as IPS mode) liquid crystal display device. Can be produced.
- IPS mode transverse electric field switching mode
- the IPS mode of the present invention includes a fringe-field switching (FFS) mode in the present invention, and the polarizing plate of the present invention can be incorporated in the same manner as the IPS mode, and has the same effect.
- the liquid crystal display device of the present invention can be manufactured.
- the polarizing plates are arranged above and below a pair of substrates located on both sides of the driving liquid crystal cell.
- the arrangement of an optical film having a transmission axis direction of the slow axis Z polarizing plate, a polarizing plate, and a liquid crystal cell is preferred in the present invention and is an example of an IPS mode liquid crystal display device.
- the liquid crystal display device has high performance as a device for colorization and moving image display, a liquid crystal display device using the polarizing plate of the present invention having the optical films A and B, particularly a large liquid crystal display device. Because the display quality is excellent in visibility, it is possible to display a moving image faithfully without fatigue.
- the cellulose esters used are the following CE-1 to CE-4.
- the film was stretched at a stretching temperature and a stretching ratio shown in Table 1 in the flow direction (MD) and 25% in the width direction (TD), and an optical film B1 having the film thickness and retardation value shown in Table 1 was obtained. Was made. In the same manner, the optical film B2- B10 was produced.
- optical film B8 was prepared by mixing the following silicon dioxide fine particles (Aerosil R972V) in powder form.
- Optical film B10 had a high haze value of 12% and could not be used as an optical film.
- a suspension obtained by adding 60 parts by mass of methanol (20% by mass with respect to water) and 80 parts by mass of strontium hydroxide octahydrate (26.7% by mass with respect to water) to 300 parts by mass of water Prepared.
- the suspension was stirred with a stirring motor (Shinto Kagaku Co., Ltd., Three-One Motor BLh600).
- water bath with ultrasonic irradiation function Honda Electronics Co., Ltd. Ultrasonic waves were irradiated with a sonic cleaner W-113MK-IV).
- silane coupling solution was prepared separately from this suspension. Acetic acid was added to 40 parts by mass of water to adjust the pH to about 5.3, and a silane coupling agent (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) was further added thereto, followed by stirring for about 3 hours.
- the amount of the silane coupling agent was 30% by mass with respect to strontium carbonate.
- the prepared silane coupling solution was added to the suspension, and surface treatment was performed while stirring with a stirring motor for 24 hours.
- the suspension was filtered with suction through a filter paper of 0.1 ⁇ m pore size, the product was placed in 600 parts by weight of acetone, stirred for 24 hours, washed, and filtered again.
- the product was dried in a vacuum dryer.
- the dried crystal was observed with a scanning electron microscope (SEM) and confirmed to be strontium carbonate needle crystal particles with an aspect ratio of 10 with a major axis size of 150 nm and a minor axis size of 15 nm. did.
- SEM scanning electron microscope
- Dispersion medium 50 ⁇ m Zircoyu beads 400 parts by mass (filling rate 60%) Circumferential speed 10m / sec
- the circulation rate of the dispersion was circulated at 60mlZmin for 5 hours, and the mill jacket was cooled with cooling water.
- the amount of dispersion added was adjusted so that the amount shown in Table 1 was added as part by mass of fine particle-B with respect to cellulose ester.
- Particulate rutile titanium oxide TTO— S— 3 Particle diameter minor axis 10 to 20 nm, major axis 50 to 15 Onm, aspect ratio 7 Ishihara Sangyo) 80 parts by mass
- the above composition was dispersed with an ultrasonic disperser UH 300 (manufactured by SMT Co., Ltd.) at an output scale of 10 for 5 minutes continuously, and then dispersed with an Ultraapex mill UAMO 15 (Koto Kogyo) under the following conditions.
- Dispersion media 50 m Zircon beads 400 g (filling rate 60%)
- the dispersion was circulated for 5 hours at a circulation flow rate of 60 mlZmin, and the mill jacket was cooled with cooling water.
- the addition amount of this dispersion was adjusted so as to be the amount shown in Table 1 as the addition part by mass of the fine particles-B with respect to the cellulose ester.
- Silicon dioxide (SiO 2) fine particles are made of Aerosil R972V (Nippon Aerosil Co., Ltd .: primary particles)
- the average diameter of the child was 16 nm and the apparent specific gravity was 90 gZ liter).
- the microparticles were spherical and had an aspect ratio of 1 as observed with a scanning electron microscope (SEM).
- polymer 7 was first prepared.
- the temperature of the contents in the stirring frame was maintained at 70 ° C, and the polymerization was carried out for 4 hours.
- the temperature of the reaction product was returned to room temperature, and 20 parts by mass of a 5% by mass benzoquinone tetrahydrofuran solution was added to the reaction product to stop the polymerization. While the polymer was gradually heated to 80 ° C. under reduced pressure with an evaporator, tetrahydrofuran, residual monomer, and residual zeolite compound were removed to obtain polymer 7.
- the weight average molecular weight was 3,400.
- the hydroxyl value (according to the measurement method described below) was 50.
- i3-Mercaptopropionic acid 12 parts by mass (Measuring method of hydroxyl value) This measurement is in accordance with JIS K 0070 (1992). This hydroxyl value is determined based on the hydroxyl value required to neutralize acetic acid bonded to a hydroxyl group when 1 g of a sample is acetylated. Defined as the number of mg of potassium. Specifically, sample Xg (about 1 lg) is precisely weighed in a flask, and 20 ml of acetylating reagent (20 ml of acetic anhydride and 400 ml of pyridine) is added accurately.
- Hydroxyl value ⁇ (B—C) X f X 28. 05ZX ⁇
- B is the amount of 0.5 mol ZL of hydroxide / potassium ethanol solution (ml) used in the blank test
- C is the amount of 0.5 mol ZL potassium hydroxide ethanol solution used for titration (ml)
- f is the factor of 0.5 mol ZL potassium hydroxide ethanol solution
- D is the acid value
- 28. 05 is lmol of potassium hydroxide 1Z2 in quantity 56.11.
- the screw rotation speed is lOOrpm
- the temperature in the barrel (melting temperature) is set to 240 ° C
- the material is melted
- the fluidized cellulose ester composition is cast on a cooling drum maintained at 130 ° C.
- the film was stretched 25% in the flow direction (MD) and 25% in the width direction (TD) to produce an optical film A1 having a thickness of 80 m.
- Optical film A2 was produced in the same manner as optical film A1, except that the amount of polymer 7 added was changed to 20 parts by mass.
- R o 0.2 nm
- Rth -lOnm.
- Optical film A3 was produced in the same manner as optical film A1, except that polymer 7 was changed to trimethylolpropane tribenzoate.
- Optical film A4 was produced in the same manner as optical film A1, except that polymer 7 was changed to trimethylolpropane tribenzoate and the film thickness was changed to 40 ⁇ m.
- An optical film A5 was produced in the same manner as the optical film A1, except that silicon dioxide fine particles were not added.
- optical films Al, A2, and A5 have Ro and Rth within the predetermined ranges, and the optical film
- an unstretched optical film by a heat shrink method was prepared by the following procedure.
- a comparative optical film AF-32 with a film thickness of 65 m was obtained according to AF-31 except that a heat-shrinkable film was used.
- a polybulal alcohol film having a thickness of 50 ⁇ m was uniaxially stretched (temperature: 110 ° C., stretch ratio: 5 times). Immerse this in an aqueous solution with a specific force of 0.075g of iodine, 5g of potassium yowi, and lOOg of water for 60 seconds, and then immerse it in an aqueous solution of 68 ° C that also has a specific force of 6g of potassium iodide, 7.5g of boric acid and 100g of water. did. This was washed with water and dried to obtain a polarizer.
- Step 1 The optical film A immersed in a 2 mol ZL sodium hydroxide solution at 60 ° C for 90 seconds, washed with water, dried and then hatched on the side to be bonded to the polarizer (Optical films A1 to A5) and Optical film B (Optical films B1 to B9) were obtained.
- Step 2 The polarizer was immersed in a polybulal alcohol adhesive tank having a solid content of 2% by mass for 1 to 2 seconds.
- Step 3 Excess adhesive adhered to the polarizer in Step 2 was gently wiped off, and this was placed on each optical film processed in Step 1 and laminated.
- Step 4 The optical film and the polarizer laminated in Step 3 were bonded at a pressure of 20 to 30 N / cm 2 and a conveyance speed of about 2 mZ.
- Step 5 A sample obtained by bonding the optical film prepared in Step 4 and the polarizer in a drier at 80 ° C was dried for 2 minutes to prepare a polarizing plate.
- the comparative optical films (AF-31, AF-32) produced by the heat shrink method were bonded via the adhesive layer, and the backlight side was formed as shown in Fig. 2-2.
- a polarizing plate was produced.
- a polarizing plate As an optical film for a polarizing plate, a polarizing plate was produced using an optical film cut in a size of approximately 300 mm in the casting width and 200 mm in the width direction, and the environment at 23 ° C and 80% RH. Table 2 shows the results obtained by calculating the average value by measuring the floating height of the four corners of the polarizing plate several times (4 to 5 times). .
- a level of ⁇ exhibits excellent characteristics because there is no curl when the polarizing plate is bonded to a liquid crystal display device.
- the ⁇ level has a slight curl when the polarizing plate is bonded to a liquid crystal display device, and may include a bonding error, but there is no problem on the display image.
- X is a polarizing plate curled so that this polarizing plate cannot be used in a liquid crystal display device.
- the polarizing plate of the present invention has less curl and is excellent by evaluating the curl characteristics of the backlight side polarizing plate.
- the optical film A5 does not contain fine particles, a blocking phenomenon occurs when the roll film is manufactured, and the optical film A5 is used as a long polarizing plate protective film in the manufacturing process of the polarizing plate. The transportability became unstable, and the uneven brightness was at the X level.
- a liquid crystal panel to be evaluated for visibility is manufactured as follows, and it is special as a liquid crystal display device. Sex was evaluated.
- the polarizing plates on both sides that had been pasted together were peeled off, and the prepared polarizing plates were placed on the IPS mode liquid crystal cell. Bonded to the surface.
- the configuration of the liquid crystal display device is the configuration of Table 2 and Fig. 2, and the direction of bonding of the polarizing plate is that the slow axis of the optical films A and B and the transmission axis of the polarizer are
- the liquid crystal display devices 101 to 112 were manufactured so as to be orthogonal (see Fig. 3) or parallel (see Fig. 4).
- the viewing angle was similarly evaluated on the 15-inch LCD VL-1530S manufactured by Fujitsu.
- the polarizing plate previously bonded to the liquid crystal television was peeled off, and each of the prepared polarizing plates was bonded to the glass surface of the liquid crystal cell in an MVA mode type liquid crystal cell.
- the configuration of the liquid crystal display device is the configuration shown in Table 2 and Fig. 1, and the direction of bonding of the polarizing plates is the slow axis of the optical films A and B and the transmission axis of the polarizer.
- Liquid crystal display devices 113 to 119 were fabricated in parallel (see Fig. 1).
- the viewing angle of the liquid crystal display device was measured using EZ-contrast manufactured by ELDIM.
- the contrast of the white and black display of the liquid crystal panel was ranked as follows for the contrast with respect to an inclination angle of 80 ° from the normal direction to the panel surface in all directions.
- Contrast is more than 30 in all directions
- the IPS mode liquid crystal display devices 103 and 107 to 112 of the comparative example and the MVA mode liquid crystal display devices 114 to 118 of the comparative example are stable display devices for a long period of time because they have both excellent viewing angle characteristics and uneven brightness, and also excellent curling characteristics of the polarizing plate.
- liquid crystal display devices 107 to 109 using optical films (AF-31, AF-32) produced by the heat shrink method in comparison have a good level of viewing angle characteristics and poor flatness. Therefore, it can be seen that the curl characteristics and the luminance unevenness are bad.
- Hitachi LCD TV Wooo W 17 LC50, an IPS mode LCD used in Example 1. Instead of LC50, Hitachi LCD TV Wooo, an FFS mode LCD.
- a liquid crystal display device similar to that in Example 1 except that W32-L7000 was used was produced and the viewing angle characteristics were evaluated.
- the optical film B of the polarizing plate of the present invention 0.2 mass% of silicon dioxide fine particles (Aerosil R972V) having an aspect ratio of 1 used for the optical film A is further added to the film resin.
- Si dioxide fine particles A similar investigation was made with the added composition, and it was found that the transportability of the polarizing plate does not include silicon dioxide fine particles (Aerosil R972V)! It has been found that all the objects of the present invention are satisfied even without containing silicon fine particles.
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Abstract
本発明は、視野角が広く、輝度むらやカール特性の改善された偏光板及び液晶表示装置を提供する。 本発明の偏光板は、偏光子の両面に光学フィルムが各々配置されており、液晶セルより遠い側に光学フィルムA、液晶セルに近い側に光学フィルムBを有する偏光板において、該光学フィルムAは微粒子-Aを含有し、該光学フィルムBは微粒子-Bを含有して、該微粒子-Aのアスペクト比をAR(A)、該微粒子-Bのアスペクト比をAR(B)とした時に、AR(A)<AR(B)であることを特徴とする。
Description
明 細 書
偏光板及び液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は偏光板及び液晶表示装置に関し、より詳しくは、視野角が広ぐ輝度むら やカール特性の改善された偏光板及び液晶表示装置に関する。
背景技術
[0002] セルロースエステルフィルムは、その高い透明性'偏光子との易接着性などから、近 年液晶ディスプレイに用いられる偏光子を保護するフィルムとして、偏光板などに用 いられてきた。
[0003] 一方、偏光板保護フィルムは液晶表示装置の表示品質を向上する為に、視野角を 拡大する機能が求められており、特許文献 1に開示されているように、ディスコティック 液晶のフィルムをッイストネマチック (TN)型液晶セルの上面と下面に配置して、液晶 セルの視野角特性を改善出来ることが開示されている。
[0004] 液晶モードの改善による視野角改良の技術は、例えば、特許文献 2に、液晶性ィ匕 合物を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に 配向させる垂直配向(VA)型液晶セルを用いた液晶表示装置が開示されている。 V A型液晶は、従来の TN型液晶表示装置と比較して、視野角が広ぐ応答が高速で あるとの特徴があるとされている力 それでも CRTと比較すれば改善が必要である。
[0005] 例えば特許文献 3に MVA型の液晶表示装置にぉ 、て位相差フィルムの設計値が 開示されている。し力しながら、特に動画像を主目的とした TV用液晶表示装置の需 要の拡大に対して、更なる表示品質に優れた偏光板を備えた液晶表示装置の開発 が望まれている。
[0006] 更に、視野角特性に優れた表示装置である横電界スイッチングモード (本願では以 降、 IPSモードと呼称することがある)による液晶表示装置が提案されている。しかし ながらこの方法でも、 45度方向でのコントラストの低下や輝度むらが欠点であった。こ れらの問題を解決するために様々な位相差フィルムを用いた表示装置が提案されて いるが、構造が複雑であったり、生産性に問題がありその改善が求められているのが
現状である。
[0007] 例えば、特許文献 4には、熱収縮フィルムを用いた熱収縮処理方式にて、位相差フ イルムを製造する開示があり、 nz>nx≥nyが具現ィ匕出来ることが開示されている。ま た、特許文献 5には (nx>nz>ny)の領域を含む位相差フィルムの製造方法につい ての開示があり、該明細書でも熱収縮する方法が工程に含まれている。
[0008] しかしながら、この方法で作られたフィルムは、リタ一デーシヨンの均一性を確保す ることが難しぐまたカール特性にも劣り、それを用いて作製した偏光板を用いた表示 装置では均一な表示品質を得ることが難 、と 、つた問題があった。
特許文献 1 :特開平 7— 191217号公報
特許文献 2 :特開平 2— 176625号公報
特許文献 3:特開 2003 - 262869号公報
特許文献 4:特開 2002— 207123号公報
特許文献 5:特開 2001— 174632号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 従って本発明の目的は、視野角が広ぐ輝度むらやカール特性の改善された偏光 板及び液晶表示装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明の上記課題は以下の構成により達成される。
[0011] 1.偏光子の両面に光学フィルムが各々配置されており、液晶セルより遠い側に光 学フィルム A、液晶セルに近い側に光学フィルム Bを有する偏光板において、該光学 フィルム Aは微粒子 Aを含有し、該光学フィルム Bは微粒子 Bを含有して、該微 粒子— Aの一次粒子のアスペクト比を AR(A)、該微粒子— Bの一次粒子のァスぺク ト比を AR(B)とした時に、 AR (A)く AR(B)であることを特徴とする偏光板。
[0012] 2.前記微粒子 Aはマット剤であり、前記微粒子 Bは針状複屈折性微粒子であ り、前記光学フィルム Bは位相差フィルムであることを特徴とする前記 1の偏光板。
[0013] 3.前記偏光板は、 MVA型の液晶表示装置または、横電界スイッチングモードによ る液晶表示装置に用いることを特徴とする前記 1または 2に記載の偏光板。
[0014] 4.前記微粒子 Aの一次粒子のアスペクト比 AR (A)が 1以上 2未満であり、該光 学フィルム Aを構成する熱可塑性榭脂の質量に対して 0. 01質量%以上 0. 5質量% 未満含有され、前記微粒子 Bの一次粒子のアスペクト比 AR(B)が 2以上 100以下 であり、該光学フィルム Bを構成する熱可塑性榭脂の質量に対して 0. 5質量%以上 3 0質量%以下含有されることを特徴とする前記 1〜3のいずれか 1項に記載の偏光板
[0015] 5.前記熱可塑性榭脂がセルロースエステル系榭脂であることを特徴とする前記 1
〜4の 、ずれか 1項に記載の偏光板。
[0016] 6.前記 1〜4のいずれか 1項に記載の偏光板が液晶セルを挟む少なくとも一方の 偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
[0017] 7.前記液晶表示装置は、 MVA型の液晶表示装置または、横電界スイッチングモ ードによる液晶表示装置であることを特徴とする前記 6に記載の液晶表示装置。 発明の効果
[0018] 本発明により、視野角が広ぐ輝度むらやカール特性の改善された偏光板及び液 晶表示装置を提供することが出来る。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明に好まし!/ヽ MVAモード型液晶表示装置の構成を示す模式図である。
[図 2]本発明に好まし ヽ IPS型液晶表示装置の構成を示す概略図である。
[図 3]本発明に好ましい IPS型液晶表示装置の光学フィルム 2b、偏光子、液晶セル の吸収軸 Z透過軸の方向を示す模式図である。
[図 4]本発明に好ましい IPS型液晶表示装置の光学フィルム 2b、偏光子、液晶セル の吸収軸 Z透過軸の方向の別の組み合わせを示す模式図である。
符号の説明
[0020] la 光学フィルム la
lb 光学フイノレム la
2a 光学フイノレム 2a
2b 光学フイノレム 2b
5a、 5b 偏光子
3a、 3b 光学フィルムの遅相軸方向
4a, 4b 偏光子の透過軸方向
6a, 6b 偏光板
7 MVAモード型液晶セノレ
9 MVAモード型液晶表示装置
60 IPS型液晶セル
62、 64 偏光子
66 光学フィルム 2b (光学フィルム B)
70 液晶のラビング軸
72、 74 偏光子の透過軸
73、 75 偏光子の吸収軸
76 光学フィルム 2bの遅相軸
発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこ れらに限定されるものではない。
[0022] 本発明は、偏光子の両面に光学フィルムが各々配置されており、液晶セルより遠い 側に光学フィルム A、液晶セルに近!、側に光学フィルム Bを有する偏光板にお!ヽて、 該光学フィルム Aは微粒子 Aを含有し、該光学フィルム Bは微粒子 Bを含有して 、該微粒子— Aの一次粒子のアスペクト比を AR(A)、該微粒子— Bの一次粒子のァ スぺタト比を AR (B)とした時に、 AR(A)く AR (B)であることを特徴とする偏光板に よって、視野角が広ぐ輝度むらやカール特性が改善されることを見出したものである
[0023] 更に、本発明の偏光板は、前記微粒子— Aはマット剤であり、前記微粒子— Bは針 状複屈折性微粒子であり、前記光学フィルム Bは位相差フィルムであることが好まし いことも併せて見出したものである。
[0024] 以下、本発明を詳述する。
[0025] (微粒子 B)
最初に本発明の偏光板の液晶セルに近い側に配置される光学フィルム Bに含有さ
れる微粒子— Bについて説明する。
[0026] 本発明にお 、て、液晶セルに近 、側に配置される光学フィルム Bは位相差フィルム であることが好ましぐ延伸操作で配向を変化させることによって複屈折性が発現する 針状複屈折性微粒子を含有することが好まし ヽ。
[0027] 即ち、微粒子— Bは、一次粒子が 10〜500nmの長径を有することが好ましぐそれ に垂直な短径との下記で定義される一次粒子のアスペクト比 AR (B)が 2〜: LOOであ り、特に 3〜30であるアスペクト比を有することが好ましい。
[0028] 針状複屈折性微粒子としては、 WO01Z025364或いは特開 2004— 109355に 記載の複屈折性微粒子を用いることが出来る。例えば、炭酸カルシウム、炭酸スト口 ンチウム、炭酸マグネシウム、炭酸マンガン、炭酸コバルト、炭酸亜鉛、炭酸バリウム などの種々の炭酸塩、酸化チタンに代表される種々の酸化物、 MgSO - 5Mg (OH)
4
•3H 0、 6CaO - 6SiO ·Η 0、 9A1 O - 2B Oなどの複屈折性針状結晶などが挙げ
2 2 2 2 2 3 2 3
られる。
[0029] 例えば、正方晶系、六方晶系および菱面体晶系は一軸性複屈折性結晶、斜方晶 系、単斜晶系および三斜晶系の結晶が好ましく用いられる。またこれらは、単結晶で あっても良いし、多結晶であっても良い。
[0030] 又、ポリスチレン或いはアクリル榭脂の棒状若しくは短繊維状粒子なども好ましく用 いられる。例えばポリスチレン榭脂或いはアクリル榭脂を有し、極細繊維を細力べ切断 して製造した短繊維状の粒子であってもよ ヽ。これらの繊維は製造過程で延伸され ていることが複屈折性を発現しやすくなるため好ましい。又、これらの粒子に含まれて V、る榭脂は架橋されて 、ることが好まし!/、。
[0031] しかし、これらに限られるわけではなぐ前述の大きさ、形状、アスペクト比などの要 件を満たせば、種々のものが利用可能である。
[0032] アスペクト比は、粒子の絶対最大長と対角幅から下式によって求められる。これは 微粒子若しくはフィルム中に含まれる微粒子の電子顕微鏡観察によって得られる画 像データ力も求めることが出来る。
[0033] アスペクト比 =絶対最大長 Z対角幅
対角幅とは、絶対最大長に平行な 2本の直線で投影された粒子の像をはさんだとき
の 2直線間の最短距離を表す。
[0034] 複屈折性微粒子は、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、などにより表 面処理されて 、ることが好まし!/、。
[0035] 複屈折性微粒子の複屈折性につ!、ては、次のように定義する。複屈折性微粒子の 長径方向に偏光した光に対する屈折率を n (平行)、長径方向に直交する方向に偏 光した光に対する平均屈折率を n (垂直)とする。複屈折性微粒子の複屈折 Δ ηは、 下記の式で定義される。
[0036] Δ η=η (平行)— η (垂直)
即ち、複屈折性微粒子の長径方向の屈折率が、それに直交する方向の平均屈折 率よりも大きければ正の複屈折、その逆であれば負の複屈折となる。
[0037] 本発明で使用される複屈折性微粒子の持つ複屈折の絶対値には特に制限はない 力 0. 01-0. 3であること力好ましく、 0. 05〜0. 3であること力更に好まし!/、。
[0038] 正の複屈折性を有する複屈折性結晶としては、 MgSO · 5Mg (OH) · 3H 0、 6C
4 2 2 aO - 6SiO -H 0、 9A1 O - 2B Oが挙げられる。負の複屈折性を示す複屈折性結
2 2 2 3 2 3
晶としては、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウムなどが挙げられる。
[0039] 針状結晶の場合は結晶形の長い方向の屈折率がそれとは直交する方向の屈折率 よりも小さい材料を意味する。
[0040] 炭酸塩微粒子は、均一沈殿法或いは炭酸ガス化合法などによって製造することが 出来る。
[0041] 例えば、特開平 3— 88714、特公昭 55— 51852、特開昭 59— 223225等の方法 で製造することが出来る。
[0042] 炭酸ストロンチウム結晶は、水に溶解したストロンチウムイオンと炭酸イオンとを接触 させて得ることが出来る。炭酸イオンは、ストロンチウム化合物を含有する溶液中に炭 酸ガスをパブリングする方法などによって添加したり、若しくは炭酸イオンを発生する 物質を添加し、反応若しくは分解させて得ることが出来る。例えば、特開 2004— 353 47記載の方法で炭酸ストロンチウム結晶微粒子を製造することが出来、この方法で 得られた炭酸ストロンチウム微粒子が複屈折性微粒子として好ましく用いることが出 来る。炭酸ガスを発生させる物質としては尿素があげられ、尿素の加水分解酵素を
併用して発生した炭酸ガスイオンとストロンチウムイオンとを反応させて炭酸ストロンチ ゥム微粒子を得ることが出来る。微細な結晶を得るためには、できるだけ温度を下げ て反応させることが好ましい。氷点下以下に冷却することが微細な結晶粒子を得るこ とが出来るため好ましい。例えば、凝固点降下物質としてエチレングリコール類など の有機溶媒を添加することも好ましぐ凝固点が氷点下 5°Cを下回るように添加するこ とが好ましい。これによつて、長径方向の平均粒径が 500nm以下の炭酸ストロンチウ ムの微粒子を得ることが出来る。
[0043] 炭酸ストロンチウムは二軸性の複屈折結晶であり、特開 2004— 35347によれば、 それぞれの光学軸方向の屈折率は、 n(na, nb, nc) = (l . 520, 1. 666, 1. 669) であり、針状結晶の長軸方向は、屈折率 1. 520の光学軸方向とほぼ一致することが 報告されている。そのため、針状結晶の配向方向に対して負の複屈折効果を持つ。 この炭酸ストロンチウム結晶微粒子は、針状 (棒状)の形態であるため、粘性のある媒 体内に分散させた状態で応力を作用させることにより、統計的に所定の方向に配向 させることが出来る。
[0044] 微粒子— Bの添加量は、本発明に係る光学フィルム Bを構成する熱可塑性榭脂の 質量に対して 0. 5質量%以上 30質量%以下含有されることが、十分な位相差効果 と本発明の効果を得る上で好ましぐより好ましくは 0. 75〜19質量%の範囲である。
[0045] 本発明で用いられる光学フィルム Bに、微粒子 Bを含有させるには、微粒子 B を適当な分散用榭脂及び有機溶媒中に分散させ、分散した微粒子 B分散液を用 V、て作製した組成物を用いて光学フィルム Bを製造することが好ま 、。
[0046] 微粒子— B分散用榭脂は 3000〜200000の重量平均分子量であることが好ましく 、 3000〜90000の重量平均分子量であることが好ましい。重量平均分子量につい て、より好まし <ίま 5000〜50000、更に ίま 10000〜30000のもの力好まし!/ヽ。本発 明者らは、種々の榭脂について、榭脂の種類、分子量を変化させて検討した結果、 榭脂については下記のようなものが好ましぐまた、重量平均分子量については、上 記範囲の榭脂を使用することにより微粒子分散液の分散状態を著しく改善することが 出来るば力りでなく凝集物のな 、組成物を形成することが出来て好ま 、。
[0047] 微粒子 Β分散用榭脂は具体的には、エチレン性不飽和単量体単位を有する単
独重合体または共重合体を挙げることが出来、より好ましくは、ポリアクリル酸メチル、 ポリアクリル酸ェチル、ポリアクリル酸プロピル、ポリアクリル酸シクロへキシル、アタリ ル酸アルキルの共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ェチル、ポリメタク リル酸シクロへキシル、メタクリル酸アルキルエステル共重合体等のアクリル酸または メタクリル酸エステルの単独重合体または共重合体であり、更にアクリル酸またはメタ クリル酸のエステルは透明性、相溶性に優れ、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸 エステル単位を有する単独重合体または共重合体、特に、アクリル酸またはメタタリ ル酸メチル単位を有する単独重合体または共重合体が好まし 、。具体的にはポリメ タクリル酸メチルが好まし 、。ポリアクリル酸またはポリメタクリル酸シクロへキサンのよ うなアクリル酸またはメタクリル酸の脂環式アルキルエステルは耐熱性が高ぐ吸湿性 が低い、複屈折が低い等の利点を有し好ましい。
この他の榭脂としては、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピ ォネート、セルロースアセテートブチレート等のァシル基の置換度が 2. 0〜2. 8のセ ノレロースエステノレ榭旨;セノレロースメチノレエーテノレ、セノレロースェチノレエーテノレ、セ ルロースプロピルエーテル等のアルキル基置換度 2. 0〜2. 8のセルロースエーテル 榭脂;アルキレンジカルボン酸とジァミンとの重合物のポリアミド榭脂;アルキレンジカ ルボン酸とジオールとの重合物、アルキレンジオールとジカルボン酸との重合物、シ クロへキサンジカルボン酸とジオールとの重合物、シクロへキサンジオールとジカル ボン酸との重合物、芳香族ジカルボン酸とジオールとの重合物等のポリエステル榭脂 ;ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニル榭脂;ポリビュルァセタール、 ポリビニルブチラール等のポリビニルァセタール榭脂;下記に示すようなエポキシ榭 脂、下記に示すようなケトン樹脂、アルキレンジイソシアナ一トとアルキレンジオール の線状重合物等の下記に示すようなポリウレタン榭脂等を挙げることが出来、これら カゝら選ばれる少なくとも一つを含有することが出来る。エポキシ榭脂としては、 1分子 中にエポキシ基を 2個以上持ったィ匕合物が、開環反応によって榭脂を形成したもの で、以下に示すようなエポキシ榭脂を挙げることが出来、代表的な市販品としてァラ ルダイド EPN1179及びァラルダイド AER260 (旭チバ (株)製)がある。尚、ァラルダ イト EPN 1179は重量平均分子量が約 405である。 nは重合度を示す。
[0049] [化 1] d V卜-Nd3 6-
[0050] また、ケトン樹脂としては、ビニルケトン類を重合して得られるもので、以下に示すよ うなケトン樹脂を挙げることが出来、代表的な市販品として、ノ、ィラック 110及びハイラ ック 110H (日立化成 (株)製)がある。 nは重合度を示す。
[0051] [化 2]
ハイラック 110
[0052] 上記の榭脂及び、後述のような分散方法により、凝集性のほとんどない微粒子分散 液を形成することが出来る。
[0053] これらの榭脂は、例えば溶液流延に使用される高濃度のセルロースエステル溶液 であるドープ (セルロース濃度 10〜30質量%)に含有させても、ヘイズの上昇が少な ぐ均一なフィルムを形成することが出来る榭脂である。これらの微粒子 B分散用榭 脂の微粒子 B分散液に含まれている濃度は 0. 1〜20質量%未満であることが好 ましぐ微粒子— B分散液中の濃度は添加する榭脂によって異なるが、 0. 2〜15質 量%含まれて 、ることが好まし 、。
[0054] 本発明においては、微粒子—B分散液の粘度を 100〜500mPa' sの範囲にコント ロールすることが好ましい。
[0055] 有機溶媒としては、後述するセルロースエステルを溶解するドープ形成に有用な有 機溶媒等を好ましく用いることが出来る。
[0056] 本発明の上記のような微粒子分散液を調製する際に使用する分散機は、大きくは メディアレス分散機とメティア分散機とに分けられ、どちらも使用することが出来る。メ ディアレス分散機としては、高圧力を利用して分散するタイプのマントンゴーリーなど がある。メティア分散機としては、ガラスビーズ、セラミックビーズなどのメディアの衝突 力を利用して分散するタイプのサンドミル、ボールミルなどがある。特に好ましいのは 、メディアの破片などの混入のな ヽメディアレス分散機である。
[0057] 微粒子 Bの添加方法は特に制限されるものではないが、後述するマット剤等と共
にインライン添加することが、フィルム中に均一に分散される点で好ましい。
[0058] (熱可塑性榭脂)
本発明に用いられる光学フィルム A、 Bに用いることの出来る熱可塑性榭脂は、製 造が容易であること、光学的に均一性であること、光学的に透明性であることが好まし い。これらの性質を有していれば何れでもよぐ例えばセルロースエステル系榭脂、ポ リエステル系榭脂、ポリカーボネート系榭脂、ポリアリレート系榭脂、ポリスルホン (ポリ エーテルスルホンも含む)系榭脂、ポリエチレン系榭脂、ノルボルネン系榭脂、シクロ ォレフィン系榭脂、アクリル系榭脂等を挙げることが出来るが、これらに限定されるわ けではない。これらのうち本発明に係る光学フィルム用の熱可塑性榭脂としては、セ ルロースエステル系榭脂、ポリカーボネート系榭脂フィルム、シクロォレフイン系榭脂 が好ましぐ本発明においては、特に熱可塑性榭脂としてセルロースエステル系榭脂 1S 製造上、コスト面、透明性、均一性、接着性等の面力 好ましい。
[0059] 本発明で用いられる光学フィルム A及び Bはセルロースエステル系榭脂が用いられ ていることが好ましぐアルカリ酸ィ匕処理によって、ポリビニルアルコール系偏光子と ポリビュルアルコール系接着剤によって貼合できる点で好ま U、。
[0060] 以下、本発明で用いられる光学フィルム A、 Bに用いられる熱可塑性榭脂として、特 に好ましいセルロースエステルについて説明する。本発明において、熱可塑性榭脂 にセルロースエステルを用いるとき、ァシル基は単独であっても、異なっていてもよい 。また目的の複屈折を得るために置換度を変化させることが出来る。このとき、本発明 に用いるセルロースエステルは、異なる置換度の複数種の構造物を混合してもよぐ 同様または複数種の構造物を混合してもよ!/ヽ。
[0061] (セルロースエステル)
本発明で用いられる光学フィルム A、 Bは、下記のセルロースエステルを 85質量0 /0 〜95質量%含有するフィルム形成材料を用いて形成されることが好ま U、。
[0062] 本発明で用いられる光学フィルムに用いることが出来るセルロースエステルには特 に限定はないが、セルロースエステルの置換度や組成は重要である。セルロース分 子はグルコースユニットが多数連結したものからなっており、グルコースユニットに 3個 の水酸基がある。この 3個の水酸基にァシル基が誘導された数を置換度という。例え
ば、セルローストリアセテートはグルコースユニットの 3個の水酸基全てにァセチル基 が結合している。
[0063] 本発明に用いられるセルロースエステルとしては炭素数 2〜22程度のカルボン酸 エステルであり、芳香族カルボン酸のエステルでもよぐ特にセルロースの低級脂肪 酸エステルであることが好ましヽ。セルロースの低級脂肪酸エステルにおける低級脂 肪酸とは炭素原子数が 6以下の脂肪酸を意味している。水酸基に結合するァシル基 は、直鎖であっても分岐してもよぐまた環を形成してもよい。更に別の置換基が置換 してもよい。同じ置換度である場合、前記炭素数が多いと複屈折性が低下するため、 炭素数としては炭素数 2〜6のァシル基の中で選択することが好まし、。前記セル口 ースエステルとしての炭素数が 2乃至 4であることが好ましぐ炭素数が 2乃至 3である ことがより好ましい。
[0064] 前記セルロースエステルは、混合酸由来のァシル基を用いることも出来、特に好ま しくは炭素数が 2と 3、或いは炭素数が 2と 4のァシル基を用いることが出来る。本発明 に用いられるセルロースエステルとしては、セルロースアセテートプロピオネート、セ ルロースアセテートブチレート、またはセルロースアセテートプロピオネートブチレート のようなァセチル基の他にプロピオ-ル基またはブチリル基が結合したセルロースの 混合脂肪酸エステルが特に好ましく用いられる。尚、プチレートを形成するプチリル 基としては、直鎖状でも分岐していてもよい。本発明において好ましく用いられるセル ロースエステルとしては、特にセルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート 、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートフタレートが好ましく用 いられる。
[0065] また、所望のリタ一デーシヨン値を発現させるためには、セルロースエステルの前記 ァシル基の種類とセルロース榭脂骨格のビラノース環へのァシル基の置換度によつ て、適宜制御することが出来る。
[0066] 本発明に好ましいセルロースエステルとしては、下記式(1)及び(2)を同時に満足 するものが好ましい。
[0067] 式(1) 2. 4≤X+Y≤2. 8
式(2) 0≤Χ≤2. 5
式中、 xはァセチル基の置換度、 γはプロピオニル基及び Zまたはブチリル基の置 換度である。上記 2式を満足するものは、本発明の目的にかなう優れた光学特性を 示すセルロースエステルフィルムを製造するのに適している。
[0068] この内特にセルロースアセテートプロピオネートが好ましく用いられ、中でも 1. 5≤ X≤2. 3であり、 0. 1≤Y≤0. 9であることが好ましい。ァシル基の置換度の測定方 法は ASTM -D817- 96に準じて測定することが出来る。
[0069] 前記ァシル基の置換度が低過ぎると、セルロース榭脂の骨格を構成するビラノース 環の水酸基に対して未反応部分が多くなり、該水酸基が多く残存することにより、リタ 一デーシヨンの湿度変化や偏光板保護フィルムとして偏光子を保護する能力が低下 してしまうことがあり、好ましくない。
[0070] 本発明に用いられるセルロースエステルの数平均分子量は、 60000〜300000の 範囲が、得られるフィルムの機械的強度が強く好ましい。更に 70000〜200000のも のが好ましく用いられる。
[0071] セルロースエステルの数平均分子量は下記のように測定出来る。
[0072] 高速液体クロマトグラフィにより下記条件で測定する。
[0073] 溶媒:アセトン
カラム: MPW X 1 (東ソ一 (株)製)
試料濃度 : 0. 2 (質量 Ζ容量)%
流量: 1. OmlZ分
試料注入量: 300 1
標準試料:標準ポリスチレン
温度: 23°C
本発明に用いられるセルロースエステルの原料のセルロースとしては、特に限定は ないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを挙げることが出来る。またそれらか ら得られたセルロースエステルはそれぞれ任意の割合で混合使用することが出来る。
[0074] 本発明に係わるセルロースエステルは、セルロース原料のァシル化剤が酸無水物( 無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸)である場合には、酢酸のような有機酸ゃメ チレンクロライド等の有機溶媒を用い、硫酸のようなプロトン性触媒を用いて反応が行
われる。ァシル化剤が酸クロライド(CH COCl、 C H COCl、 C H COC1)の場合に
3 2 5 3 7
は、触媒としてァミンのような塩基性ィ匕合物を用いて反応が行われる。具体的には特 開平 10— 45804号に記載の方法を参考にして合成することが出来る。
[0075] ァセチルセルロースの場合、酢化率を上げようとすれば、酢化反応の時間を延長す る必要がある。但し、反応時間を余り長くとると分解が同時に進行し、ポリマー鎖の切 断ゃァセチル基の分解などが起り、好ましくない結果をもたらす。従って、酢化度を 上げ、分解をある程度抑えるためには反応時間はある範囲に設定することが必要で ある。反応時間で規定することは反応条件が様々であり、反応装置や設備その他の 条件で大きく変わるので適切でない。ポリマーの分解は進むにつれ、分子量分布が 広くなつていくので、セルロースエステルの場合にも、分解の度合いは通常用いられ る重量平均分子量 (Mw) Z数平均分子量 (Mn)の値で規定出来る。即ちセルロース トリアセテートの酢ィ匕の過程で、余り長すぎて分解が進みすぎることがなぐかつ酢ィ匕 には十分な時間酢ィ匕反応を行わせしめるための反応度合いの一つの指標として用 V、られる重量平均分子量 (Mw) Z数平均分子量 (Mn)の値を用いることが出来る。
[0076] セルロースエステルの製造法の一例を以下に示すと、セルロース原料として綿化リ ンター 100質量部を解砕し、 40質量部の酢酸を添加し、 36°Cで 20分間前処理活性 化をした。その後、硫酸 8質量部、無水酢酸 260質量部、酢酸 350質量部を添加し、 36°Cで 120分間エステルイ匕を行った。 24%酢酸マグネシウム水溶液 11質量部で中 和した後、 63°Cで 35分間ケンィ匕熟成し、ァセチルセルロースを得た。これを 10倍の 酢酸水溶液 (酢酸:水 = 1: 1 (質量比) )を用いて、室温で 160分間攪拌した後、濾過 、乾燥させてァセチル置換度 2. 75の精製ァセチルセルロースを得た。このァセチル セノレロース ίま Mn力 92, 000、 Mw力 156, 000、 Mw/Mniま 1. 7であった。同様に セルロースエステルのエステルイ匕条件 (温度、時間、攪拌)、加水分解条件を調整す ることによって置換度、 Mw/Mn比の異なるセルロースエステルを合成することが出 来る。
[0077] 尚、合成されたセルロースエステルは、精製して低分子量成分を除去したり、未酢 化または低酢ィ匕度の成分を濾過で取り除くことも好ましく行われる。
[0078] また、混酸セルロースエステルの場合には、特開平 10— 45804号公報に記載の
方法で得ることが出来る。ァシル基の置換度の測定方法は ASTM— D817— 96の 規定に準じて測定することが出来る。
[0079] また、セルロースエステルは、セルロースエステル中の微量金属成分によっても影 響を受ける。これらは製造工程で使われる水に関係していると考えられるが、不溶性 の核となり得るような成分は少ない方が好ましぐ鉄、カルシウム、マグネシウム等の 金属イオンは、有機の酸性基を含んで ヽる可能性のあるポリマー分解物等と塩形成 することにより不溶物を形成する場合があり、少ないことが好ましい。鉄 (Fe)成分に ついては、 lppm以下であることが好ましい。カルシウム(Ca)成分については、カル ボン酸や、スルホン酸等の酸性成分と、また多くの配位子と配位化合物即ち、錯体を 形成しやすぐ多くの不溶なカルシウムに由来するスカム (不溶性の澱、濁り)を形成 する。
[0080] カルシウム(Ca)成分は 60ppm以下、好ましくは 0〜30ppmである。マグネシウム( Mg)成分については、やはり多すぎると不溶分を生ずるため、 0〜70ppmであること が好ましぐ特に 0〜20ppmであることが好ましい。鉄 (Fe)分の含量、カルシウムお a)分含量、マグネシウム (Mg)分含量等の金属成分は、絶乾したセルロースエステ ルをマイクロダイジェスト湿式分解装置 (硫硝酸分解)、アルカリ溶融で前処理を行つ た後、 ICP—AES (誘導結合プラズマ発光分光分析装置)を用いて分析することが 出来る。
[0081] (添加剤)
本発明で用いられる光学フィルム A、 Bは、下記のような種々の素材を用いることが 出来る。
[0082] 光学フィルムを作製する為のドープ若しくは組成物中には、可塑剤、紫外線吸収剤 、酸化防止剤、光安定剤、染料、マット剤、リタ一デーンヨン調整剤等が添加される。
[0083] これらの化合物は、セルロースエステル溶液の調製の際に、セルロースエステルや 溶媒と共に添加してもよいし、溶液調製中や調製後に添加してもよい。特に、光学特 性を改善するリタ一デーシヨン調整剤以外では、液晶表示装置用には耐熱耐湿性を 付与する可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤や光安定剤などを熱安定剤として添 加することが好ましい。
〈可塑剤〉
本発明で用いられる光学フィルム A、 Bは、所謂可塑剤として知られる化合物を、機 械的性質向上、柔軟性を付与、耐吸水性付与、水蒸気透過率低減、リターデーショ ン調整等の目的で添加することが好ましぐ例えばリン酸エステルやカルボン酸エス テルが好ましく用いられる。また、特願 2001— 198450に記載の重量平均分子量が 500以上 10000であるエチレン性不飽和モノマーを重合して得られるポリマー、ァク リル系ポリマー、芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマーまたはシクロへキシル基を 側鎖に有するアクリル系ポリマーなども好ましく用いられる。リン酸エステルとしては、 例えばトリフエ-ルホスフェート、トリクレジルホスフェート、フエ-ルジフエ-ルホスフエ 一ト等を挙げることが出来る。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステル及びク ェン酸エステル等、フタル酸エステルとしては、例えばジメチルフタレート、ジェチル フタレート、ジシクロへキシルフタレート、ジォクチルフタレート及びジェチルへキシル フタレート等、またクェン酸エステルとしてはタエン酸ァセチルトリェチル及びクェン酸 ァセチルトリブチルを挙げることが出来る。またその他、ォレイン酸ブチル、リシノール 酸メチルァセチル、セバチン酸ジブチル、トリァセチン、トリメチロールプロパントリべ ンゾエート等も挙げられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートもこの目的で好まし く用いられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートのアルキルは炭素原子数 1〜8 のアルキル基である。アルキルフタリルアルキルグリコレートとしてはメチルフタリルメ チルダリコレート、ェチルフタリルェチルダリコレート、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ダリコレート、ォクチルフタリルオタチルダリコレート、メチ ルフタリルェチルダリコレート、ェチルフタリルメチルダリコレート、ェチノレフタリノレプロ ピルグリコレート、プロピルフタリルェチルダリコレート、メ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ダリコレート、ェチルフタリルブチルダリコレート、ブチルフ タリルメチルダリコレート、ブチルフタリルェチルダリコレート、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、メチルフタリルオタチルダリコレート 、ェチルフタリルオタチルダリコレート、ォクチルフタリルメチルダリコレート、ォクチル フタリルェチルダリコレート等を挙げることが出来、メチルフタリルメチルダリコレート、 ェチルフタリルェチルダリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチノレフタ
リルブチルダリコレート、ォクチルフタリルオタチルダリコレートが好ましぐ特にェチル フタリルェチルダリコレートが好ましく用いられる。またこれらアルキルフタリルアルキ ルグリコレート等を 2種以上混合して使用してもよい。
[0085] これらの化合物の添力卩量は目的の効果の発現及びフィルム力 のブリードアウト抑 制などの観点から、セルロースエステルに対して 1質量%〜20質量%が好ましい。ま た、延伸及び乾燥中の加熱温度が 200°C程度まで上がるため、可塑剤としてはプリ ードアウトを抑制させるためには、 200°Cにおける蒸気圧が 1333Pa以下のものであ ることが好ましい。
[0086] 〈紫外線吸収剤〉
本発明に用いられる紫外線吸収剤としては、例えば、ォキシベンゾフエノン系化合 物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフエノン系化 合物、シァノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等を挙げることが出来るが 、着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、特開平 10— 182621 号、特開平 8— 337574号記載の紫外線吸収剤、特開平 6— 148430号記載の高分 子紫外線吸収剤も好ましく用いられる。紫外線吸収剤としては、偏光子や液晶の劣 化防止の観点から、波長 370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、且つ、液晶 表示性の観点から、波長 400nm以上の可視光の吸収が少な!/、ものが好まし!/、。
[0087] 本発明に有用なベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例として、 2— (2' —ヒ ドロキシ一 5' —メチルフエ-ル)ベンゾトリアゾール、 2— (2' —ヒドロキシ一 3' , 5 ' —ジ— tert—ブチルフエ-ル)ベンゾトリアゾール、 2— (2' —ヒドロキシ— 3' — t ert—ブチル 5' —メチルフエ-ル)ベンゾトリアゾール、 2— (2' —ヒドロキシ一 3 ' , 5' —ジ— tert—ブチルフエ-ル)— 5 クロ口べンゾトリアゾール、 2— (2' —ヒ ドロキシ一 3' —(3 " , 5 <6" —テトラヒドロフタルイミドメチル) 5' —メチ ルフエ-ル)ベンゾトリァゾール、 2, 2—メチレンビス(4— ( 1 , 1 , 3, 3—テトラメチル ブチル)ー6—(2H べンゾトリァゾールー 2 ィル)フエノール)、 2—(2' —ヒドロキ シ一 3' — tert—ブチル 5' —メチルフエ二ル)一 5 クロ口べンゾトリアゾール、 2 - (2H ベンゾトリアゾール—2—ィル) - 6 - (直鎖及び側鎖ドデシル)—4—メチル フエノール、ォクチルー 3—〔3— tert—ブチル 4 ヒドロキシ一 5— (クロ 2H—
ベンゾトリァゾールー 2 ィル)フエニル〕プロピオネートと 2 ェチルへキシルー 3—〔 3 - tert -ブチル 4 ヒドロキシ 5— (5 クロ口一 2H ベンゾトリアゾール 2— ィル)フエニル〕プロピオネートの混合物等を挙げることが出来るが、これらに限定され ない。また、市販品として、チヌビン(TINUVIN) 109、チヌビン(TINUVIN) 171、 チヌビン(TINUVIN) 326 (何れもチバスペシャルティケミカルズ社製)を好ましく使 用出来る。
[0088] ベンゾフエノン系化合物の具体例として、 2, 4 ジヒドロキシベンゾフエノン、 2, 2' —ジヒドロキシ一 4—メトキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4—メトキシ一 5—スルホ ベンゾフエノン、ビス(2 メトキシ 4 ヒドロキシ 5 ベンゾィルフエ-ルメタン)等 を挙げることが出来るが、これらに限定されない。
[0089] 本発明で好ましく用いられる上記記載の紫外線吸収剤は、透明性が高ぐ偏光板 や液晶素子の劣化を防ぐ効果に優れたべンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やべンゾ フエノン系紫外線吸収剤が好ましぐ不要な着色がより少な 、ベンゾトリアゾール系紫 外線吸収剤が特に好ましく用いられる。溶液流延法の場合、紫外線吸収剤のドープ への添加方法は、ドープ中で紫外線吸収剤が溶解するようなものであれば制限なく 使用出来るが、本発明においては紫外線吸収剤をメチレンクロライド、酢酸メチル、 ジォキソランなどのセルロースエステルに対する良溶媒、または良溶媒と低級脂肪族 アルコール (メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等)のような貧溶媒との 混合有機溶媒に溶解し紫外線吸収剤溶液としてセルロースエステル溶液に混合して ドープとする方法が好ま Uヽ。この場合出来るだけドープ溶媒組成と紫外線吸収剤 溶液の溶媒組成とを同じとするか近づけるのが好まし 、。紫外線吸収剤の含有量は セルロースエステルに対して 0. 01質量%〜5質量0 /0、特に 0. 5質量%〜3質量0 /0 である。
[0090] 〈酸化防止剤〉
酸ィ匕防止剤としては、ヒンダードフエノール系の化合物が好ましく用いられ、 2, 6— ジ tーブチルー p クレゾール、ペンタエリスリチルーテトラキス〔3—(3, 5—ジ t ーブチルー 4ーヒドロキシフエ-ル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール ビス〔3 一(3— t ブチルー 5—メチルー 4ーヒドロキシフエ-ル)プロピオネート〕、 1, 6 へ
キサンジオール—ビス〔3— (3, 5—ジ— t—ブチル—4—ヒドロキシフエ-ル)プロピ ォネート〕、 2, 4 ビス一(n—ォクチルチオ)ー6—(4ーヒドロキシ 3, 5 ジー t— ブチルァ-リノ)ー1, 3, 5 トリアジン、 2, 2 チォージエチレンビス〔3—(3, 5 ジ —t ブチル 4—ヒドロキシフエ-ル)プロピオネート〕、ォクタデシルー 3— (3, 5— ジ一 t—ブチル 4—ヒドロキシフエ-ル)プロピオネート、 N, N' キサメチレンビ ス(3, 5 ジ一 t—ブチル 4 ヒドロキシ一ヒドロシンナマミド)、 1, 3, 5 トリメチル —2, 4, 6 トリス(3, 5 ジ一 t ブチル 4 ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス (3, 5—ジ tーブチルー 4ーヒドロキシベンジル) イソシァヌレイト等が挙げられ る。特に 2, 6 ジ tーブチルー p クレゾール、ペンタエリスリチルーテトラキス〔3— (3, 5—ジ—tーブチルー 4ーヒドロキシフエ-ル)プロピオネート〕、トリエチレングリコ ール—ビス〔 3— ( 3— t ブチル— 5—メチル— 4—ヒドロキシフエ-ル)プロピオネー ト〕が好ましい。また例えば、 N, N' —ビス〔3— (3, 5—ジ一 t—ブチル 4—ヒドロキ シフエ-ル)プロピオ-ル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤ゃトリス(2, 4— ジ一 t—ブチルフエ-ル)フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。これ らの化合物の添カ卩量は、セルロースエステルに対して質量割合で lppm〜3. 0%が 好ましぐ ΙΟρρπ!〜 1. 5%が更に好ましい。
[0091] 〈光安定剤〉
本発明にお 、て、フィルム構成材料の熱溶融時の安定ィ匕のために用いる化合物と して、ヒンダードアミン光安定剤 (HALS)化合物が挙げられ、これは既知の化合物で あり、例えば、米国特許第 4, 619, 956号明細書の第 5〜11欄及び米国特許第 4, 839, 405号明細書の第 3〜5欄に記載されているように、 2, 2, 6, 6—テトラアルキ ルビペリジンィ匕合物、またはそれらの酸付加塩若しくはそれらと金属化合物との錯体 が含まれる。このような化合物には、以下の一般式(1)のものが含まれる。
[0092] [化 3] 一般式 (1 >
上式中、 R1及び R2は、 Hまたは置換基である。ヒンダードアミン光安定剤化合物の 具体例には、 4 ヒドロキシ一 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 1—ァリル一 4 ヒ ドロキシ一 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 1—ベンジル一 4 ヒドロキシ一 2, 2 , 6, 6—テトラメチルピペリジン、 1— (4— t—ブチル 2 ブテュル)一 4 ヒドロキシ - 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4ーステアロイルォキシー 2, 2, 6, 6—テトラ メチルビペリジン、 1ーェチルー 4 サリチロイルォキシー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピ ペリジン、 4—メタクリロイルォキシ— 1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチルピペリジン、 1, 2, 2 , 6, 6—ペンタメチルピペリジンー4ーィルー j8 (3, 5—ジ tーブチルー 4ーヒドロキ シフエ-ル) プロピオネート、 1一べンジルー 2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピペリ ジ-ルマレイネート(maleinate)、(ジー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン 4ーィ ル) アジペート、(ジ 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジンー4 ィル)ーセバケート 、(ジ—1, 2, 3, 6—テトラメチルー 2, 6 ジェチルーピペリジンー4 ィル)ーセバ ケート、(ジ一 1—ァリル一 2, 2, 6, 6—テトラメチル一ピぺリジン一 4—ィル)一フタレ ート、 1 ァセチルー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジンー4ーィルーアセテート、トリ メリト酸一トリー(2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジンー4 ィル)エステル、 1—アタリ ロイルー 4 ベンジルォキシー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、ジブチルーマ口 ン酸ージ一(1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチルーピペリジン 4 ィル) エステル、ジべ ンジルーマロン酸ージ一(1, 2, 3, 6—テトラメチルー 2, 6 ジェチルーピペリジン 4一ィル)一エステル、ジメチルービス一 (2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジンー4 ーォキシ)ーシラン,トリスー(1 プロピル 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジンー4 —ィル)一ホスフィット、トリス一(1—プロピル一 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン一 4—ィル)一ホスフェート, N, N,一ビス一(2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン一 4— ィル)一へキサメチレン一 1, 6 ジァミン、 N, N,一ビス一(2, 2, 6, 6—テトラメチル ピぺリジン一 4—ィル)一へキサメチレン一 1, 6 ジァセトアミド、 1—ァセチルー 4— ( N シクロへキシルァセトアミド) 2, 2, 6, 6—テトラメチルーピペリジン、 4一べンジ ルア — 2, 2, 6, 6—テ卜ラメチルピぺジジン、 N, N,—ビス—(2, 2, 6, 6—テ卜ラメ チルピペリジン— 4—ィル) N, N,—ジブチル—アジパミド、 N, N,—ビス—(2, 2 , 6, 6—テトラメチルピペリジン一 4—ィル) N, N, 一ジシクロへキシル一(2 ヒドロ
キシプロピレン)、 N, N'—ビス一 (2, 2, 6, 6—テトラメチノレビペリジン一 4—ィノレ) - P キシリレン一ジァミン、 4— (ビス一 2 ヒドロキシェチル)一アミノー 1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチルピペリジン、 4ーメタクリルアミドー 1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチルピペリ ジン、 at—シァノ一 13—メチル一 13 - [N— (2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン一 4 —ィル)]—アミノーアクリル酸メチルエステル。好ましいヒンダードアミン光安定剤の 例には、以下の HALS - 1及び HALS - 2が含まれる。
[0094] [化 4]
HALS— 1)
[0095] 上記フィルム構成材料に添加する安定化剤は、少なくとも 1種以上選択出来、添カロ する量は、セルロースエステルの質量に対して、安定化剤の添加量は 0. 001質量0 /0 以上 5質量%以下が好ましぐより好ましくは 0. 005質量%以上 3質量%以下であり 、さらに好ましくは 0. 01質量%以上 1. 5質量%以下である。
[0096] 安定化剤の添加量が上記添加量の範囲よりも少ないと、熱溶融時の材料の安定化 作用が低 、ために安定化剤の効果が得られず、また上記添加量の範囲よりも多 、と 榭脂への相溶性の観点から位相差フィルムとしての透明性の低下を引き起こし、また フィルムが脆くなることもあるために好ましくな!/、。
[0097] 〈リタ一デーシヨン調整剤〉
リタ一デーシヨンを調節するために添加する化合物は、欧州特許 911, 656A2号 明細書に記載されて ヽるような、二つ以上の芳香族環を有する芳香族化合物を使用 することが出来る。
[0098] また二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。該芳香族化合物の芳香族環に
は、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性へテロ環を含む。芳香族性へテロ環であ ることが特に好ましぐ芳香族性へテロ環は一般に、不飽和へテロ環である。中でも 1 , 3, 5 トリァジン環が特に好ましい。また、二種類以上の 1, 3, 5 トリアジン環を有 する化合物を併用してもよい。二種類以上の円盤状化合物(例えば、 1, 3, 5 トリア ジン環を有する化合物とポルフィリン骨格を有する化合物)を併用してもよ 、。
[0099] 〈マット剤〉
本発明に係る光学フィルム Aに含まれる微粒子— Aは一次粒子の前記定義による アスペクト比力 ^以上 2未満であり、光学フィルム Aを構成する熱可塑性榭脂の質 量に対して 0. 01質量%以上 0. 5質量%未満含有されることが好ましい。即ち、微粒 子 Aの一次粒子のアスペクト比を AR(A)、微粒子 Bの一次粒子のアスペクト比 を AR (B)とした時に、 AR(A) <AR(B)の関係であることを特徴とする。
[0100] 微粒子 Aは下記に示す所謂マット剤であることが好ましい。
[0101] 本発明においてはマット剤をフィルム中に含有させることによって、搬送や巻き取り をし易くする効果も期待出来る。マット剤は出来るだけ微粒子のものが好ましぐ微粒 子としては、例えばニ酸ィ匕ケィ素、二酸化チタン、酸ィ匕アルミニウム、酸ィ匕ジルコユウ ム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケィ酸カルシウム、水和ケィ酸カルシウム 、ケィ酸アルミニウム、ケィ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋 高分子微粒子を挙げることが出来る。中でもニ酸ィ匕ケィ素がフィルムのヘイズを小さ く出来るので好ましい。
[0102] ニ酸ィ匕ケィ素のような微粒子は有機物により表面処理されている場合が多いが、こ のようなものはフィルムのヘイズを低下出来るため好まし 、。表面処理で好まし 、有 機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサンなどが挙げら れる。
[0103] 微粒子の平均粒径が大き!/、方が滑り性効果は大きく、反対に平均粒径の小さ!、方 は透明性に優れる。微粒子—Aの一次粒子のアスペクト比は 1以上 2未満であり、好 ましい微粒子の一次粒子の平均粒径は 5ηπ!〜 50nmが好ましぐ更に好ましくは、 7 nm〜14nmである。微粒子の二次粒子の平均粒径は 0. 05 /ζ πι〜1. の範囲 であることが好ましい。
[0104] 微粒子 Aの光学フィルム Aへの添カ卩量は、光学フィルム Aを構成する熱可塑性榭 脂の質量に対して 0. 01質量%以上 0. 5質量%未満含有されることにより、本発明 の効果を得ることが出来る。
[0105] 二酸化ケイ素の微粒子としては日本ァエロジル (株)製のァエロジル (AEROSIL) 200、 200V、 300、 R972、 R972V、 R974、 R202、 R812、 0X50、 TT600等を 挙げ、ること力 S出来、好ましくはァエロジノレ 200V、 R972、 R972V, R974、 R202、 R 812である。これらの微粒子は 2種以上併用してもよい。 2種以上併用する場合、任 意の割合で混合して使用することが出来る。この場合、平均粒径や材質の異なる微 粒子、例えばァェロジル 200Vと R972Vを質量比で 0. 1 : 99. 9〜99. 9 : 0. 1の範 囲で使用出来る。
[0106] 〈その他の添加剤〉
この他カオリン、タルク、ケイソゥ土、石英、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタ ン、アルミナ等の無機微粒子、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属の 塩などの熱安定剤を加えてもよい。更に帯電防止剤、難燃剤、滑剤、油剤等も加える 場合がある。
[0107] (有機溶媒)
本発明に係る光学フィルム A、 Bを溶液流延法によって製造する場合には、下記有 機溶媒を用いることが出来る。
[0108] セルロースエステルを溶解するドープ形成に有用な有機溶媒としては、塩素系有 機溶媒と非塩素系有機溶媒がある。塩素系の有機溶媒としてメチレンクロライド (塩ィ匕 メチレン)を挙げることが出来、セルロースエステル、特にセルローストリアセテートの 溶解に適して!/ヽる。昨今の環境問題力ゝら非塩素系有機溶媒の使用が検討されて 、 る。非塩素系有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸ェチル、酢酸ァミル、アセトン、テト ラヒドロフラン、 1, 3 ジォキソラン、 1, 4 ジォキサン、シクロへキサノン、ギ酸ェチ ル、 2, 2, 2 トリフルォロエタノール、 2, 2, 3, 3—テトラフルオロー 1 プロパノール 、 1, 3 ジフルオロー 2 プロパノール、 1, 1, 1, 3, 3, 3 へキサフルオロー 2—メ チルー 2 プロパノール、 1, 1, 1, 3, 3, 3 へキサフルオロー 2 プロパノール、 2 , 2, 3, 3, 3 ペンタフルオロー 1 プロパノール、ニトロエタン等を挙げることが出来
る。これらの有機溶媒をセルローストリアセテートに対して使用する場合には、常温で の溶解方法も使用可能であるが、高温溶解方法、冷却溶解方法、高圧溶解方法等 の溶解方法を用いることにより不溶解物を少なくすることが出来るので好ましい。セル ローストリアセテート以外のセルロースエステルに対しては、メチレンクロライドを用い ることも出来るが、酢酸メチル、酢酸ェチル、アセトンが好ましく使用される。特に酢酸 メチルが好ましい。本発明において、上記セルロースエステルに対して良好な溶解性 を有する有機溶媒を良溶媒といい、また溶解に主たる効果を示し、その中で大量に 使用する有機溶媒を主有機溶媒または主たる有機溶媒という。本発明における良溶 媒とは、 25°Cにおいて溶媒 lOOgに 5g以上のセルロースエステルを溶解する溶媒と する。
[0109] 本発明に用いられるドープには、上記有機溶媒の他に、 1質量%〜40質量%の炭 素原子数 1〜4のアルコールを含有させることが好まし!/、。これらはドープを金属支持 体に流延後溶媒が蒸発をし始めアルコールの比率が多くなるとウェブがゲルイ匕し、ゥ エブを丈夫にし金属支持体から剥離することを容易にするゲル化溶媒として用いられ たり、これらの割合が少な ヽ時は非塩素系有機溶媒のセルロースエステルの溶解を 促進する役割もある。炭素原子数 1〜4のアルコールとしては、メタノール、エタノール 、 n—プロパノーノレ、 iso—プロパノーノレ、 n—ブタノ一ノレ、 sec—ブタノ一ノレ、 tert—ブ タノール等を挙げることが出来る。これらのうちドープの安定性に優れ、沸点も比較的 低ぐ乾燥性も良ぐ且つ毒性がないこと等力 エタノールが好ましい。これらの有機 溶媒は単独ではセルロースエステルに対して溶解性に乏しいため、貧溶媒の範疇に 入る。本発明における貧溶媒とは、 25°Cにおいて溶媒 100gに 5g未満のセルロース エステルを溶解する溶媒とする。
[0110] フィルム面質の向上の観点からは、ドープ中のセルロースエステルの濃度は 15質 量%〜40質量%に調整し、ドープ粘度は 10Pa ' s〜50Pa ' sの範囲に調整すること が好ましい。
[0111] (光学フィルム A、 Bの製造方法)
本発明に係る光学フィルム A、 Bは、溶液流延法 (溶液製膜)、溶融流延法 (溶融製 膜)の 、ずれの方法によって製造されてもよ!、。
[0112] 溶液製膜と溶融製膜を比較すると、溶液製膜では、熱可塑性榭脂が溶剤に溶解し たドープ液がダイ力 吐出されて力 自己支持性を有するまでの時間が長ぐまたド ープ液の粘度が比較的低いために、フィルムがレべリングしやすぐ平面性の高いフ イルムが得られる半面、生産速度を向上出来ず、比較的生産性の低い生産方法であ る。
[0113] 他方、溶融製膜では、熱可塑性榭脂が加熱 ·溶融された流動化した熱可塑性榭脂
1S ダイから吐出されて力 冷却固化するまでの時間が早いこと、また溶融時の粘度 も溶液流延時の粘度よりも高いことから、フィルムがレべリングしにくいため、生産速 度を高められるものの、フィルムの平面性が低 、と!、つた生産方法である。
[0114] 従って、溶融製膜されたセルロースエステルフィルムは、これまでの溶液製膜によつ て得られたトリァセチルセルロースフィルムが用いられているような光学用途のフィル ムとしては用いられて ヽな 、。
[0115] 代表的な光学フィルムである偏光板保護フィルムに、最低限必要な特性は、無色 かつ透明であり、均一な平面性を有し、複屈折が小さいこと、さらには偏光子との接 着性に優れることである。従って、このような特性を満たすことが出来る材料であれば 、偏光板保護フィルムを構成する高分子材料としては、これまで用いられてきたトリア セチルセルロースに限定されることなく用いることが出来る。
[0116] 溶融製膜プロセスが有する大きな課題である平面性は、各種の後処理によって向 上することが出来ることが知られている。例えば、複数の熱ローラー間に溶融製膜フ イルムを通す方法、剥離可能な他のポリマー層を同時に溶融製膜した後に剥離する 方法、表面にオーバーコート層を設ける方法、延伸する方法、などが知られているが 、平面性を改良しながら生産性も向上することが出来る延伸法が最も好ましい方法で ある。
[0117] 一般的な透明プラスチックである PETでは、 10倍前後の延伸を行うことで平面性に 優れた溶融製膜フィルムを得ることが行われている。他方で、 PETの場合は延伸す ることによってフィルムには複屈折が発生するため、これらのフィルムを偏光板保護フ イルムとして用いることが出来ない。し力しセルロースエステルは光弾性係数が小さく 、延伸によって発生する複屈折が小さいため、セルロースエステル力もなるフィルム
の場合は、平面性を高めるために延伸を用いても偏光板保護フィルムとして用いるこ とが出来る。
[0118] 同様に、延伸しても複屈折が発生しにくぐ溶融製膜可能な熱可塑性榭脂として、 シクロォレフイン系の熱可塑性榭脂が知られて 、るが、シクロォレフイン系熱可塑性 榭脂は非常に疎水的な熱可塑性榭脂であるため、親水的な高分子を用いて形成さ れている偏光子との接着性に劣り、偏光板保護フィルムとして用いることは困難であ る。
[0119] これらシクロォレフイン系熱可塑性榭脂に比べると、セルロースエステルはフィルム 表面をケン化することによってフィルム表面を親水化することが出来、水系接着剤を 用いて偏光子と接着することが出来るため、偏光子との易接着性に優れている。セル ロースエステルの混合脂肪酸エステルの置換基組成や置換度が異なると、前記親水 化処理の条件が異なってくることがある力 ケンィ匕時間、ケンィ匕液の pH、ケン化温度 を変化させることが可能である。このとき、コロナ処理、プラズマ処理あるいは大気圧 プラスマ処理の公知の表面改質によって親水化処理をおこなってもよい。
[0120] 以上から、本発明で用いられる光学フィルム A、 Bは溶融流延法により製膜されたセ ルロースエステルフィルムであることが好まし 、。
[0121] 溶融流延法としては、フィルム形成材料を加熱し、その流動性を発現させた後ドラ ム上またはエンドレスベルト上に押出し製膜する方法が好ましい例として挙げられる。
[0122] (溶融流延工程)
本発明に用いられる光学フィルム A、 Bは、以下説明する溶融流延によって製膜さ れることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
[0123] 溶液流延法において用いられる溶媒 (例えば塩化メチレン等)を用いずに、加熱溶 融する溶融流延による成形法は、溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション 法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法等に分類出来る。これらの中で、機械 的強度及び表面精度等に優れる偏光板保護フィルムを得るためには、溶融押出し法 が優れている。
[0124] 本発明に用いられる光学フィルムの巻きの長さとしては、 500〜5000m力 子ましく 、 1000〜5000m力 Sより好ましい。幅手両端部には膜厚の 0〜25%の高さのナーリン
グを設けて巻き取ることも好ま 、。
[0125] このような非常に長大なフィルムを安定して生産するためには、溶融製膜中に分子 量をいかに低下させないかが重要である。分子量が低下すると、フィルムが脆くなり、 破断が発生しやすくなり、上記のような長さのフィルムを得ることは難しい。分子量の 低下を防ぐためには、前述のような安定化剤を添加するのみならず、材料の購入前 または合成時に混入している溶媒や不純物、酸素 ·水分などを、溶融プロセス前にな るべく除去しておくことが重要である。溶融流延法による製膜は、溶液流延法と比べ るとその製膜時の温度が著しく高いため、酸素や水分、或いは化学的に活性な不純 物が混入していると、セルロースエステルの分解が促進されてしまうためである。また 、セルロースエステルの分解を促進するような不純物 ·混入物ではなくても、流延する 材料に揮発成分が存在すると、製膜時にそれらの添加剤が揮発して製膜装置に付 着し、製膜されるフィルムの膜厚の変動を引き起こしたり、各種の故障を引き起こすた め、偏光板保護フィルムとしての平面性及び透明性確保の点力も好ましくない。特に ダイに揮発した添加剤が付着した場合には、フィルム表面に筋が入る要因となり平面 性劣化を誘発することがある。従って、フィルム構成材料を製膜加工する場合、加熱 溶融時に揮発成分の発生を回避する観点から、製膜するための溶融温度よりも低い 温度で揮発する成分が存在することは好ましくない。本発明で用いられる光学フィル ムに添加する材料は、いずれも 1%質量減少温度 Td(l. 0)が 250°C以上である材 料を用いることが好ましい。
[0126] 前記水分や不純物等の揮発成分は、製膜する前に、または溶融前に除去されてい ることが好ましい。この除去する方法は、乾燥による方法が適用出来、加熱法、減圧 法、加熱減圧法等の方法で行うことが出来る。乾燥は空気中または不活性ガスとして 窒素或いはアルゴン等の不活性ガスを選択した雰囲気下で行ってもょ ヽ。これらの 不活性ガスは水や酸素の含有量が低いことが好ましい。酸素濃度は 0. 1%以下であ ることが好ましぐガスの露点は一 30°C以下であることが好ましい。最も好ましくは、実 質的に含有しないことである。これらの公知の乾燥方法を行うとき、フィルム構成材料 が分解しない温度領域で行うことがフィルムの品質上好ましい。例えば、前記乾燥ェ 程で除去した後の残存する水分または溶媒は、各々フィルム構成材料の全体に質量
に対して 1質量%以下とすることが好ましぐさらに好ましくは 0. 5質量%以下にする ことである。
[0127] 特にセルロースエステル榭脂の水分は、 0. 3質量0 /0未満のものが好ましく用いられ る。これらの特性値は ASTM— D817— 96により測定することが出来る。セルロース エステルは、さらに熱処理することで水分を低減させて 0. l〜1000ppmとして用い ることが好ましい。
[0128] また残留有機溶媒量は、ヘッドスペースガスクロ法により測定出来る。即ち、既知量 の光学フィルムを密閉容器内で 120°Cで 20分間加熱し、その密閉容器内の気相に 含まれる有機溶媒をガスクロマトグラフにより定量する。この結果から残留有機溶媒 量 (%)を算出することが出来る。
[0129] フィルム構成材料は、製膜前に乾燥することにより、揮発成分の発生を削減すること が出来、榭脂単独、または榭脂とフィルム構成材料の内、榭脂以外の少なくとも 1種 以上の混合物または相溶物に分割して乾燥することが出来る。好ま 、乾燥温度は 80°C以上、かつ乾燥する材料の Tgまたは融点以下であることが好ましい。材料同士 の融着を回避する観点を含めると、乾燥温度は、より好ましくは 70〜(Tg— 5) °C、さ らに好ましくは 80〜(Tg— 15) °Cである。好ましい乾燥時間は 0. 5〜24時間、より好 ましくは 1〜18時間、さらに好ましくは 1. 5〜12時間である。これらの範囲よりも低い と揮発成分の除去率が低いか、または乾燥に時間が力かり過ぎることがあり、また乾 燥する材料に Tgが存在するときには、 Tgよりも高い乾燥温度に加熱すると、材料が 融着して取り扱いが困難になることがある。乾燥は 1気圧以下で行うことが好ましぐ 特に真空〜 1Z2気圧に減圧しながら行うことが好ましい。乾燥は、榭脂等の材料は 適度に撹拌しながら行うことが好ましぐ乾燥容器内で下部より乾燥空気若しくは乾 燥窒素を送り込みながら乾燥させる流動床方式が、より短時間で必要な乾燥を行うこ とが出来るため好ましい。
[0130] 乾燥工程は 2段階以上に分離してもよぐ例えば予備乾燥工程による材料の保管と 、製膜する直前〜 1週間前の間に行う直前乾燥を行った素材を用いて製膜してもよ い。
[0131] 乾燥工程によって、フィルム形成材料中の水分 ·不純物等の揮発性成分を除去し
た後、フィルム形成材料は個別に、或いは事前に混合 Zペレット化されて、加熱され たバレルに送られ、溶融 ·流動化したのち、 τダイによってシート状に押出され、例え ば、静電印加法等により冷却ドラム或いはエンドレスベルト等に密着させ、冷却固化 されてシート状に固化し、未延伸シートを得る。これらの工程は、流延工程と呼ばれる
[0132] 得られるセルロースエステルフィルムの物性を鑑みると、溶融温度(バレル内の温度 )は 180〜270°Cの範囲であることが好ましぐさらに好ましくは 220°C〜250°Cであ る。冷却ドラムの温度は、冷却ドラムの温度は 90〜150°Cに維持されていることが好 ましい。ドラムの温度が 90°C以下であると、ダイ力も押出されたシートが急冷されてフ イルム内の構造が膜厚方向に不均一となったり、脆くなつたりすることがあるため、 90 °C以上であることが好ましい。他方、 150°C以上であると、未延伸シートの冷却速度 が遅くなり、生産性が低下するために好ましくな 、。
[0133] 本発明で用いられる光学フィルム A、 Bを偏光板用保護フィルムとした場合、該保護 フィルムの厚さは 10〜500 /ζ πιが好ましい。特に 10〜: LOO /z m力 S好ましく、 20〜80 μ mが好ましぐ特に好ましくは 30〜60 μ mである。上記領域よりも光学フィルムが 厚いと、例えば、偏光板保護フィルムとして用いる場合、偏光板加工後の偏光板が厚 くなり過ぎ、ノート型パソコンやモノィル型電子機器に用いる液晶表示においては、 特に薄型軽量の目的には適さない。一方、上記領域よりも薄いとフィルムの透湿性が 高くなり偏光子に対して湿度力も保護する能力が低下してしまうために好ましくない。 また、位相差フィルムにおいてはリタ一デーシヨンの発現が困難となるため、好ましく ない。
[0134] 尚溶液流延法ではフィルムの厚みが増えると乾燥負荷が著しく増加してしまうが、 本発明では乾燥工程が不要なため、膜厚が厚いフィルムを生産性よく製造すること が出来る。そのため、必要な位相差の付与や透湿性の低減等の目的に応じてフィル ムの厚みを増やすことが今まで以上にやりやすくなるという利点がある。また、膜厚の 薄 、フィルムを得る場合であっても、このような厚手のフィルムを延伸することで高 ヽ 生産性で生産することが出来ると言う効果を有する。尚、延伸した際のフィルムの膜 厚は、延伸倍率と反比例して薄くなる。例えば、未延伸シートが 200 であった場合
、 2倍に延伸すると 100 のフィルムが得られる。
[0135] また、光学フィルム支持体の膜厚変動は、 ± 3%、さらに ± 1%、さらに好ましくは士 0. 1%の範囲とすることが好ましい。これらの膜厚変動は、延伸することによって低減 することが出来る。
[0136] 近年の液晶ディスプレイの大型化を鑑みると、偏光板保護フィルムの幅は lm以上 が好ましい。他方で、 4mを超えると装置が大型化し、また搬送が困難となるため、本 発明で用いられる光学フィルムの幅は l〜4mが好ましぐ特に好ましくは 1. 4〜2m である。本発明によれば 1. 4m以上の幅を有するフィルムでも、横延伸して膜厚の均 一化と本発明の目的のための複屈折を制御することが出来る。
[0137] (延伸工程)
次に延伸工程について説明する。
[0138] 本発明のセルロースエステルを用いた光学フィルムは、延伸等の後処理を行わなく ても、平面性の高いフィルムを得ることが出来る。
[0139] しかし、一層平面性を向上させるため、また生産性を高めるために、ダイから吐出- 冷却固化されたフィルムは、横延伸や縦延伸、或いは特開 2004— 226465号公報 に開示されているような、斜め方向の延伸を行うことが好ましい。延伸操作を行うこと によって、複屈折値を制御したり、平面性を向上させたり、生産速度を向上させること が出来る。これらの延伸は、複数回行っても良ぐ複数回行う際には、同時であっても 逐次であっても良い。複数回の延伸を行った際には、全ての延伸倍率の積が、最終 延伸倍率となる。例えば、 2倍の延伸を 2回行えば、最終延伸倍率は 4倍となる。
[0140] 本発明のセルロースエステルは、未延伸でも平面性の高い溶融製膜フィルムが得 られるだけでなぐ延伸によってさらに平面性の高いフィルムに加工することも出来る し、フィルムの力学特性を改善することが出来、また生産性を高めることが出来る。従 つて、高品質な光学フィルムを、生産性よく製造することが可能である。
[0141] 本発明の偏光板に用いる光学フィルム Bは、フィルムを構成する熱可塑性榭脂と含 有する微粒子の配向によってリタ一デーシヨンが決まる。このリタ一デーシヨンは、フィ ルムの延伸によって制御出来る。
[0142] フィルム面内のリタ一デーシヨン値 (以後 Roと記載することがある)をなるベく低減し
たい場合には、 2軸延伸することが好ましい。この 2軸延伸する場合、同時であっても 逐次延伸してもよい。 1回目の延伸軸と直交する方向に、同倍率程度の延伸を行うに より、 1回目の延伸による複屈折の発生がキャンセルされ、光学等方性のフィルムを 得ることが出来る。
[0143] 他方で、液晶ディスプレイの視野角を拡大する効果のあるような位相差フィルムを 得る場合には、 1回目の延伸と 2回目の延伸の比率を変化させ、どちらか一方の延伸 倍率が他方の延伸倍率よりも大きくなるように延伸することで光学異方性のフィルムを 得ることが出来る。その際の幅手方向と長手方向との延伸倍率比は 1. 0〜3. 0が好 ましぐより好ましくは 1. 01-2. 5である。
[0144] また、光学フィルムの延伸倍率が 1. 0倍未満で収縮させる場合、得られるフィルム の平面性が十分でなぐリタ一デーシヨンのむらがフィルム面内に生じ、これらが要因 となって画像表示にむらを与えることがある。
[0145] またフィルムの一組の方向の保持して、もう一組の方向を 3. 0倍よりも大きく延伸す ることは、本発明のセルロースエステルを用いても困難であり、延伸工程中で破断が 起きることがあり、透明性の低下を生じることがある。
[0146] まず、長手方向(MD)の延伸方法について説明する。
[0147] バレル力 押出され、冷却ドラムに密着させられた後、冷却ドラム力 剥離されたフ イルムは、 1つまたは複数のロール群及び Zまたは赤外線ヒーター等の加熱装置を 介して、再度加熱して長手方向に一段または多段 MD延伸してもよ ヽ。
[0148] 延伸する際は、本発明のフィルムのガラス転移温度を Tgとすると (Tg— 30)〜(Tg
+ 100) °C、より好ましくは (Tg— 25)〜 (Tg + 80) °Cの範囲内で加熱して搬送方向( 長手方向; MD)或いは幅手方向(TD)に延伸することが好まし 、。(Tg— 20)〜 (Tg + 50) °Cの温度範囲内で横延伸し次 ヽで熱固定することが好ま 、。また延伸工程 の後、緩和処理を行うことも好ましい。
[0149] 光学フィルムの Tgは、フィルムを構成する材料種及び構成する材料の比率によつ て制御することが出来る。本発明の用途においてはフィルムの乾燥時の Tgは 100°C 以上が好ましぐさらに 110°C以上が好ましい。これは液晶表示装置に本発明で用い られる光学フィルムを用いた場合、該フィルムの Tgが上記よりも低いと、使用環境の
温度や湿度、ノ ックライトの熱による影響によって、フィルム内部に固定された分子の 配向状態に影響を与え、リタ一デーシヨン値及びフィルムとしての寸法安定性や形状 に大きな変化を与える可能性が高くなる。また、フィルムの形状を保持出来なくなるこ とがある。逆に該フィルムの Tgが高過ぎると、フィルム構成材料の分解温度に近づく ため製造しにくくなり、フィルム化するときに用いる材料自身の分解によって揮発成分 の存在や着色を呈することがある。従ってガラス転移温度は 200°C以下、より好ましく は 180°C以下であることが好ましい。このとき、フィルムの Tgiお IS K7121に記載の 方法などによって求めることが出来る。
[0150] 次に、幅手方向(TD)の延伸方法について説明する。
[0151] TD延伸する場合、 2つ以上に分割された延伸領域で温度差を 1〜50°Cの範囲で 順次昇温しながら横延伸すると幅方向の物性の分布が低減でき好ましい。更に横延 伸後、フィルムをその最終 TD延伸温度以下で Tg— 40°C以上の範囲に 0. 01〜5分 間保持すると幅方向の物性の分布が更に低減でき好まし ヽ。
[0152] 熱固定は、その最終 TD延伸温度より高温で、 Tg— 20°C以下の温度範囲内で通 常 0. 5〜300秒間熱固定する。この際、 2つ以上に分割された領域で温度差が 1〜1 00°Cとなる範囲で順次昇温しながら熱固定することが好ましい。
[0153] 熱固定されたフィルムは通常 Tg以下まで冷却され、フィルム両端のクリップ把持部 分をカットし巻き取られる。この際、最終熱固定温度以下、 Tg以上の温度範囲内で、 横方向及び Zまたは縦方向に 0. 1〜10%緩和処理することが好ましい。また冷却は 、最終熱固定温度から Tgまでを、毎秒 100°C以下の冷却速度で徐冷することが好ま しい。冷却、緩和処理する手段は特に限定はなぐ従来公知の手段で行えるが、特 に複数の温度領域で順次冷却しながらこれらの処理を行うことがフィルムの寸法安定 性向上の点で好ましい。尚、冷却速度は、最終熱固定温度を Tl、フィルムが最終熱 固定温度から Tgに達するまでの時間を tとした時、(Ti— Tg) Ztで求めた値である。
[0154] これら熱固定条件、冷却、弛緩処理条件のより最適な条件は、フィルムを構成する セルロースエステルや可塑剤等の添加剤種により異なるので、得られた延伸フィルム の物性を測定し、好ま 、特性を有するように適宜調整することにより決定すればよ い。
[0155] 本発明で用いられる光学フィルムは溶融流延法の場合、製膜工程で実質的に溶媒 を使用することがないため、製膜後巻き取られた光学フィルムに含まれる残留有機溶 媒量は安定して 0. 1質量%未満であり、これによつて従来以上に安定した平面性と Rthをもつ光学フィルムを提供することが可能である。特に 100m以上の長尺の巻物 においても安定した平面性と Rthを持つ光学フィルムを提供することが可能となる。 該光学フイノレム ίま卷きの長さ【こつ 、て ίま特【こ帘 U限 ίまなく、 1500m、 2500m, 5000 mであつても好ましく用いられる。
[0156] 溶液流延法で作製されたセルロースエステルフィルムの残留有機溶媒量(%)を 0.
1質量%以下とすることは困難であり、そのためには長い乾燥工程が必要であるが、 この方法によれば安 、コストで極めて低 、残留有機溶媒含有量のセルロースエステ ルフィルムを得ることが出来、光学フィルムとして優れた特性を持つセルロースエステ ルフィルムを得ることが出来る。
[0157] また、製膜工程において、カットされたフィルム両端のクリップ把持部分は、粉砕処 理された後、或いは必要に応じて造粒処理を行った後、同じ品種のフィルム用原料と してまたは異なる品種のフィルム用原料として再利用してもよい。
[0158] (リタ一デーシヨン値)
光学フィルム Bは、 VAモードの液晶パネルの位相差フィルム(液晶パネルの両側 に 2枚使用する場合)として用いる場合には、正の複屈折性を有する微粒子— Bを含 有し、リタ一デーシヨン値は 30≤Ro≤ lOOnmかつ 70≤Rth≤400nmであることが 好ましぐ特に 35≤Ro≤65nmかつ 90≤Rth≤180nmであることが好ましい。位相 差を液晶パネルの片側のフィルムのみで発現させる場合には、 40≤Ro≤ lOOnm力 つ 150≤ Rth≤ 350nm位相差を有して!/、ることが好まし!/、。
[0159] 光学フィルム Bを IPSモードの液晶パネルの位相差フィルムとして用い、斜め 45度 方向の光漏れを抑制しコントラストを増加させるためには、リタ一デーシヨン値 Roが 1 05nm≤Ro≤350nm,及び Nzが 0. 2<Nz< 0. 7、であることが好ましぐ更に Rth が一 30nm≤Rth≤ + 20nmの範囲にあることが好ましい。これらの範囲にすることで 、 IPSモードの視野角を大幅に改善することが可能である。これらのリタ一デーシヨン 値は、本発明に係る微粒子— Bの添加と前記延伸操作により適宜調整が可能である
[0160] 上記 Rthの変動や分布の幅は ± 10%未満であることが好ましぐより好ましくは ± 5 %未満である。更に好ましくは ± 1%未満であることが好ましぐ最も好ましくは Rthの 変動がないことである。
[0161] 尚前記リタ一デーシヨン値 Ro、 Rth、及び Nzは以下の式によって求めることが出来 る。
[0162] (i) Ro= (nx-ny) X d
(ii) Rth = ( (nx + ny) /2 - nz) X d
(iii) Nz= (nx— nz) / (nx— ny)
ここにおいて、 dはフィルムの厚み(nm)、屈折率 nx (フィルムの面内の最大の屈折 率、遅相軸方向の屈折率ともいう)、 ny (フィルム面内で遅相軸に直角な方向の屈折 率)、 nz (厚み方向におけるフィルムの屈折率)である。
[0163] 尚、リタ一デーシヨン値 (Ro)、(Rth)は自動複屈折率計を用いて測定することが出 来る。例えば、 KOBRA— 21ADH (王子計測機器 (株))を用いて、 23°C、 55%RH の環境下で求めることが出来る。
[0164] また、遅相軸はフィルムの幅手方向 ± 1° 若しくは長手方向 ± 1° にあることが好ま しい。より好ましくは幅手方向または長手方向に対してに ±0. 7° 、更に好ましくは 幅手方向または長手方向に対して ±0. 5° である。このような範囲とすることで、得ら れる液晶ディスプレイのコントラストを高めることが出来る。
[0165] Roが 105nm≤Ro≤350nm、及び Nzが 0. 2<Nz< 0. 7、である光学フィルム B を有する本発明の偏光板を IPSモードの液晶表示装置に用いる場合、該 IPSモード の液晶セルをはさんで反対側に設けられる偏光板には、 Ro、 Rth力 S0nm≤Ro≤ 15 nm、かつ 15nm≤Rth≤ 15nmの光学特性を有する偏光板保護フィルム(光学フ イルム C)が用いられていることが好ましい。該光学特性を有する光学フィルム Cが液 晶セルと偏光子との間に配置されていることによって、本発明の液晶表示装置の視 野角を更に改善することが出来る。
[0166] 光学フィルム Cはセルロースエステルフィルムであることが好ましぐ上記リターデー シヨン値の範囲を満たすフィルムを作製する為に、光学フィルム Cは、特開 2003— 1
2859号記載の方法で作製することが出来る。具体的には、特開 2003— 12859号 の段落番号 [0032]〜 [0049]に記載のポリマーをセルロースエステルフィルムに含 有させることが好ましぐリタ一デーシヨン値の調整を前記公報記載のポリマーの種類 、量で行うことが出来る。
[0167] 上記リタ一デーシヨン値の範囲を満たすフィルムを作製する為に、光学フィルムじに は下記ポリマーを含有することが好まし 、。
[0168] 〈ポリマー〉
本発明で用いられる光学フィルム Cに使用出来るポリマーは、エチレン性不飽和モ ノマーを重合して得られるポリマー、アクリル系ポリマー、芳香環を側鎖に有するァク リル系ポリマーまたはシクロへキシル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーであること が好ましい。
[0169] 本発明のポリマーの重量平均分子量が 500〜10000のものが、セルロースエステ ルとの相溶性が良好で、製膜中において蒸発も揮発も起こらないので好ましい。特に 、アクリル系ポリマー、芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマーまたはシクロへキシ ル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーについて、好ましくは 500〜5000のものであ れば、上記にカ卩え、製膜後のセルロースエステルフィルムの透明性が優れ、透湿度も 極めて低ぐ偏光板用保護フィルムとして優れた性能を示す。
[0170] 本発明のポリマーは重量平均分子量が 500以上 10000未満であれば、オリゴマー 力も低分子量ポリマーの間にあると考えられるものである。このようなポリマーを合成 するには、通常の重合では分子量のコントロールが難しぐ分子量を余り大きくしない 方法で出来るだけ分子量を揃えることの出来る方法を用いることが望ましい。かかる 重合方法としては、クメンペルォキシドゃ tーブチルヒドロペルォキシドのような過酸化 物重合開始剤を使用する方法、重合開始剤を通常の重合より多量に使用する方法、 重合開始剤の他にメルカプト化合物や四塩化炭素等の連鎖移動剤を使用する方法 、重合開始剤の他にベンゾキノンゃジニトロベンゼンのような重合停止剤を使用する 方法、更【こ特開 2000 - 128911号また【ま同 2000 344823号公報【こあるような一 つのチオール基と 2級の水酸基とを有する化合物、或いは、該化合物と有機金属化 合物を併用した重合触媒を用いて塊状重合する方法等を挙げることが出来、何れも
本発明において好ましく用いられる力 特に、該公報に記載の方法が好ましい。
[0171] 本発明に有用なポリマーを構成するモノマー単位としてのモノマーを下記に挙げる 力 れに限定されない。
[0172] エチレン性不飽和モノマーを重合して得られるポリマーを構成するエチレン性不飽 和モノマー単位としては:ビュルエステルとして、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸 ビュル、酪酸ビュル、吉草酸ビュル、ピバリン酸ビュル、カプロン酸ビュル、力プリン 酸ビュル、ラウリン酸ビュル、ミリスチン酸ビュル、パルミチン酸ビュル、ステアリン酸ビ -ル、シクロへキサンカルボン酸ビュル、ォクチル酸ビュル、メタクリル酸ビュル、クロ トン酸ビュル、ソルビン酸ビュル、安息香酸ビュル、桂皮酸ビュル等;アクリル酸エス テルとして、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸プロピル(i n 一)、アクリル酸ブチル(n i s— t一)、アクリル酸ペンチル(n i s—)、 アクリル酸へキシル(n i一)、アクリル酸へプチル(n i一)、アクリル酸ォクチル( n i一)、アクリル酸ノ-ル(n i一)、アクリル酸ミリスチル(n i一)、アクリル酸 シクロへキシル、アクリル酸(2—ェチルへキシル)、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フ エネチル、アクリル酸( ε一力プロラタトン)、アクリル酸(2—ヒドロキシェチル)、アタリ ル酸(2 ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(3 ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(4ーヒ ドロキシブチル)、アクリル酸(2—ヒドロキシブチル)、アクリル酸—ρ ヒドロキシメチ ルフエ-ル、アクリル酸 ρ— (2—ヒドロキシェチル)フエ-ル等;メタクリル酸エステル として、上記アクリル酸エステルをメタクリル酸エステルに変えたもの;不飽和酸として 、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、クロトン酸、ィタコン酸等を挙げ ることが出来る。上記モノマーで構成されるポリマーはコポリマーでもホモポリマーで もよく、ビニノレエステノレのホモポリマー、ビニノレエステノレのコポリマー、ビニノレエステノレ とアクリル酸またはメタクリル酸エステルとのコポリマーが好ましい。
[0173] 本発明において、アクリル系ポリマーという(単にアクリル系ポリマーという)のは、芳 香環或いはシクロへキシル基を有するモノマー単位を有しな 、アクリル酸またはメタク リル酸アルキルエステルのホモポリマーまたはコポリマーを指す。芳香環を側鎖に有 するアクリル系ポリマーというのは、必ず芳香環を有するアクリル酸またはメタクリル酸 エステルモノマー単位を含有するアクリル系ポリマーである。また、シクロへキシル基
を側鎖に有するアクリル系ポリマーというのは、シクロへキシル基を有するアクリル酸 またはメタクリル酸エステルモノマー単位を含有するアクリル系ポリマーである。
[0174] 芳香環及びシクロへキシル基を有さないアクリル酸エステルモノマーとしては、例え ば、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸プロピル(i n—)、アクリル酸 ブチル(n i s— t—)、アクリル酸ペンチル(n i s—)、アクリル酸へキシ ル(n i一)、アクリル酸へプチル(n i一)、アクリル酸ォクチル(n i—)、アタリ ル酸ノ-ル(n i一)、アクリル酸ミリスチル(n i一)、アクリル酸(2—ェチルへキ シル)、アクリル酸( ε—力プロラタトン)、アクリル酸(2—ヒドロキシェチル)、アクリル 酸(2 ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(3 ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(4ーヒド 口キシブチル)、アクリル酸(2—ヒドロキシブチル)、アクリル酸(2—メトキシェチル)、 アクリル酸(2—エトキシェチル)等、または上記アクリル酸エステルをメタクリル酸エス テルに変えたものを挙げることが出来る。
[0175] アタリノレ系ポリマーは上記モノマーのホモポリマーまたはコポリマーであるが、アタリ ル酸メチルエステルモノマー単位が 30質量%以上を有していることが好ましぐまた 、メタクリル酸メチルエステルモノマー単位力 0質量%以上有することが好ましい。特 にアクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルのホモポリマーが好ましい。
[0176] 芳香環を有するアクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、ァ クリル酸フエ-ル、メタクリル酸フエ-ル、アクリル酸(2または 4ークロロフヱ-ル)、メタ クリル酸(2または 4 クロ口フエ-ル)、アクリル酸(2または 3または 4 エトキシカルボ -ルフエ-ル)、メタクリル酸(2または 3または 4 エトキシカルボ-ルフエ-ル)、ァク リル酸 (οまたは mまたは ρ トリル) メタクリル酸 (oまたは mまたは p トリル) アタリ ル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸フエネチル、メタクリル酸フエネチル 、アクリル酸(2—ナフチル)等を挙げることが出来る力 アクリル酸ベンジル、メタタリ ル酸ベンジル、アクリル酸フエ-チル、メタクリル酸フエネチルを好ましく用いることが 出来る。
[0177] 芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマー中、芳香環を有するアクリル酸またはメタ クリル酸エステルモノマー単位が 20 40質量%を有し、且つアクリル酸またはメタク リル酸メチルエステルモノマー単位を 50 80質量0 /0有することが好まし!/、。該ポリマ
一中、水酸基を有するアクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマー単位を 2〜20質 量%有することが好ましい。
[0178] シクロへキシル基を有するアクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、アクリル酸 シクロへキシル、メタクリル酸シクロへキシル、アクリル酸(4ーメチルシクロへキシル)、 メタクリル酸(4ーメチルシクロへキシル)、アクリル酸(4ーェチルシクロへキシル)、メタ クリル酸 (4ーェチルシクロへキシル)等を挙げることが出来る力 アクリル酸シクロへ キシル及びメタクリル酸シクロへキシルを好ましく用いることが出来る。
[0179] シクロへキシル基を側鎖に有するアクリル系ポリマー中、シクロへキシル基を有する アクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマー単位を 20〜40質量0 /0を有し且つ 50 〜80質量%ゅうすることが好ましい。また、該ポリマー中、水酸基を有するアクリル酸 またはメタクリル酸エステルモノマー単位を 2〜20質量%有することが好ましい。
[0180] 上述のエチレン性不飽和モノマーを重合して得られるポリマー、アクリル系ポリマー 、芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマー及びシクロへキシル基を側鎖に有するァ クリル系ポリマーは何れもセルロースエステルとの相溶性に優れ、蒸発や揮発もなく 生産性に優れ、偏光板用保護フィルムとしての保留性がよぐ透湿度が小さぐ寸法 安定性に優れている。
[0181] 本発明の水酸基を有するアクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマーの場合は ホモポリマーではなぐコポリマーの構成単位である。この場合、好ましくは、水酸基 を有するアクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマー単位がアクリル系ポリマー中 2 〜20質量%含有することが好ま 、。
[0182] 本発明において、側鎖に水酸基を有するポリマーも好ましく用いることが出来る。水 酸基を有するモノマー単位としては、前記したモノマーと同様である力 アクリル酸ま たはメタクリル酸エステルが好ましぐ例えば、アクリル酸(2—ヒドロキシェチル)、ァク リル酸(2 ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(3 ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(4 ヒドロキシブチル)、アクリル酸(2—ヒドロキシブチル)、アクリル酸—p ヒドロキシメチ ルフエ-ル、アクリル酸 p— (2—ヒドロキシェチル)フエ-ル、またはこれらアクリル 酸をメタクリル酸に置き換えたものを挙げることが出来、好ましくは、アクリル酸ー2— ヒドロキシェチル及びメタクリル酸 2—ヒドロキシェチルである。ポリマー中に水酸基
を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルモノマー単位はポリマー中 2 〜20質量%含有することが好ましぐより好ましくは 2〜 10質量%である。
[0183] 前記のようなポリマーが上記の水酸基を有するモノマー単位を 2〜20質量%含有 したものは、勿論セルロースエステルとの相溶性、保留性、寸法安定性が優れ、透湿 度が小さいば力りでなぐ偏光板用保護フィルムとしての偏光子との接着性に特に優 れ、偏光板の耐久性が向上する効果を有している。
[0184] また、本発明においては、ポリマーの主鎖の少なくとも一方の末端に水酸基を有す ることが好ましい。主鎖末端に水酸基を有するようにする方法は、特に主鎖の末端に 水酸基を有するようにする方法であれば限定な 、が、ァゾビス(2—ヒドロキシェチル プチレート)のような水酸基を有するラジカル重合開始剤を使用する方法、 2—メルカ ブトエタノールのような水酸基を有する連鎖移動剤を使用する方法、水酸基を有する 重合停止剤を使用する方法、リビングイオン重合により水酸基を末端に有するよう〖こ する方法、特開 2000— 128911号または 2000— 344823号公報にあるような一つ のチオール基と 2級の水酸基とを有する化合物、或いは、該化合物と有機金属化合 物を併用した重合触媒を用いて塊状重合する方法等により得ることが出来、特に該 公報に記載の方法が好ま 、。この公報記載に関連する方法で作られたポリマーは 、綜研ィ匕学社製のァクトフロー'シリーズとして市販されており、好ましく用いることが 出来る。
[0185] 上記の末端に水酸基を有するポリマー及び Zまたは側鎖に水酸基を有するポリマ 一は、本発明において、ポリマーの相溶性、透明性を著しく向上する効果を有する。
[0186] これらポリマーは上述の IPSモードの視野角を改善する目的で光学フィルム C中に 1〜35質量%含有することが好ましぐ特に 3〜25質量%含有することがリターデー シヨン値を制御する上で好まし!/、。これらのポリマーは光学フィルム Aに含有させても よい。
[0187] (機能性層)
本発明で用いられる光学フィルム製造に際し、延伸の前及び Zまたは後で帯電防 止層、透明導電層、ハードコート層、反射防止層、防汚層、易滑性層、易接着層、易 けん化層、平滑化層、防眩層、ガスバリア層、光学補償層等の機能性層を塗設して
もよい。特に、帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易接着層、防眩層及び光 学補償層から選ばれる少なくとも 1層を設けることが好ましい。この際、コロナ放電処 理、プラズマ処理、薬液処理等の各種表面処理を必要に応じて施すことが出来る。 尚、薬液処理としては、化学的に活性な薬品ではなぐ単に有機溶媒を塗布して、セ ルロースエステルフィルムの表面を溶解または膨潤させ、平面性を向上させるなどと いった操作も含まれる。
[0188] 又、本発明に用いられる光学フィルムにおいて、セルロースエステルの種類或いは 添加剤の種類は含有量の異なる層を共押出しして、積層構造を有する光学フィルム としても良い。例えば、スキン層 Zコア層 Zスキン層といった構成のセルロースエステ ルフィルムを作ることが出来る。例えば、マット剤等の微粒子は、スキン層に多ぐまた はスキン層のみに入れることが出来る。また、スキン層には、けん化が容易なジァセ チルセルロースによる溶融押出し層を形成しても良 ヽ。ジァセチルセルロースの溶融 押出しは、公知の方法に従って達成することが出来る。また、スキン層に低揮発性の 可塑剤及び Zまたは紫外線吸収剤を含ませ、コア層に可塑性に優れた可塑剤、或 いは紫外線吸収性に優れた紫外線吸収剤を添加することも出来る。スキン層とコア 層のガラス転移温度が異なっていてもよぐスキン層のガラス転移温度よりコア層のガ ラス転移温度を低くしてもよい。また、溶融流延時のセルロースエステルを含む溶融 物の粘度もスキン層とコア層で異なっていてもよぐスキン層の粘度 >コア層の粘度 でも、コア層の粘度≥スキン層の粘度でもよいが、薄い方の層(通常スキン層)の粘 度が高いほうが、均一な膜厚の積層体を得ることが出来る。
[0189] (偏光板)
本発明の偏光板、それを用いた本発明の液晶表示装置について説明する。
[0190] 本発明の液晶表示装置は、少なくとも一方の面の偏光板が本発明の偏光板であり
、両面が本発明の偏光板であってもよい。
[0191] 本発明の偏光板は一般的な方法で作製することが出来る。本発明の光学フィルム
A、 Bの裏面側をアルカリ酸化処理し、処理した光学フィルムを、ヨウ素溶液中に浸漬 延伸して作製した偏光子の両面に、各々完全酸ィ匕型ポリビニルアルコール水溶液を 用いて貼り合わせることが好ま 、。
[0192] 偏光板の主たる構成要素である偏光子とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素 子であり、現在知られている代表的な偏光膜は、ポリビニルアルコール系偏光フィル ムで、これはポリビュルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料 を染色させたものがある。偏光膜は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一 軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で 耐久性処理を行ったものが用いられている。偏光膜の膜厚は5〜40 111、好ましくは 5〜30 /z mであり、特に好ましくは 5〜25 /z mである。該偏光膜の面上に、本発明で 用いられる光学フィルム A及び Bを貼り合わせて偏光板を形成する。好ましくは完全 酸ィ匕ポリビニルアルコール等を主成分とする水系の接着剤によって貼り合わせる。ま た、ケン化適性の低いセルロースエステルフィルム以外の榭脂フィルムの場合は、適 当な粘着層を介して偏光板に接着加工することが出来る。なお、光学フィルム Cを用 いた偏光板も同様にして作製することが出来る。例えば、光学フィルム Bを光学フィル ム Cに置き換えた以外は同様にして製造することが出来る。
[0193] 偏光子は一軸方向(通常は長手方向)に延伸されているため、偏光板を高温高湿 の環境下に置くと延伸方向(通常は長手方向)は縮み、延伸と垂直方向(通常は幅 方向)には伸びる。偏光板保護用フィルムの膜厚が薄くなるほど偏光板の伸縮率は 大きくなり、特に偏光膜の延伸方向の収縮量が大きい。通常、偏光膜の延伸方向は 偏光板保護用フィルムの流延方向(MD方向)と貼り合わせるため、偏光板保護用フ イルムを薄膜ィ匕する場合は、特に流延方向の伸縮率を抑える事が重要である。本発 明で用いられる光学フィルムは寸法安定に優れる為、このような偏光板保護フィルム として好適に使用される。
[0194] 偏光板は、更に該偏光板の一方の面にプロテクトフィルムを、反対面にセパレート フィルムを貼合して構成することが出来る。プロテクトフィルム及びセパレートフィルム は偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。この 場合、プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護する目的で貼合され、偏光板を液 晶板へ貼合する面の反対面側に用いられる。また、セパレートフィルムは液晶板へ貼 合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶セルへ貼合する面側に 用いられる。
[0195] 本発明の偏光板は、偏光子の両面に各々光学フィルム Aおよび本発明の目的のた めの複屈折を制御するために延伸された光学フィルム Bが配置されることで、本発明 の目的が達成できる特徴を有する。
[0196] (液晶表示装置)
本発明の偏光板を用いた液晶表示装置は、特にマルチドメイン型の液晶表示装置 、より好ましくは複屈折モードによってマルチドメイン型の液晶表示装置に使用するこ とが本発明の効果をより発揮することが出来る。
[0197] マルチドメイン化とは、 1画素を構成する液晶セルをさらに複数に分割する方式であ り、視野角依存性の改善 ·画像表示の対称性の向上にも適しており、種々の方式が 報告されている「置田、山内:液晶, 6 (3) , 303 (2002)」。該液晶表示セルは、「山 田、山原:液晶, 7 (2) , 184 (2003)」にも示されており、これらに限定される訳では ない。
[0198] 表示セルの表示品質は、人の観察において左右対称であることが好ましい。従って 、表示セルが液晶表示セルである場合、実質的に観察側の対称性を優先してドメイ ンをマルチ化することが出来る。ドメインの分割は、公知の方法を採用することが出来 、 2分割法、より好ましくは 4分割法によって、公知の液晶モードの性質を考慮して決 定出来る。
[0199] 本発明の偏光板は垂直配向モードに代表される MVA (Multi— domein Vertic al Alignment)モード、特に 4分割された MVAモード、電極配置によってマルチド メイン化された公知の PVA (Patterned Vertical Alignment)モード、電極配置 とカイラル能を融合した CPA (Continuous Pinwheel Alignment)モードに効果 的に用いることが出来る。また、 OCB (Optical Compensated Bend)モードへの 適合においても光学的に二軸性を有するフィルムの提案が開示されており「T. Miya shita, T. Uchida:J. SID, 3 (1) , 29 (1995)」、本発明の偏光板によって、表示品 質における本発明の効果を発現することが出来る。
[0200] この中で、特に図 1に模式図を示した MVAモード型液晶表示装置に有用である。
[0201] 図 1において、 2bが光学フィルム Bで lbが光学フィルム Aである本発明の偏光板(6 b)であることが好まし!/、。もしくは 2aが光学フィルム Bで laが光学フィルム Aである本
発明の偏光板 (6a)であってもよぐあるいはその両方が本発明の偏光板であることが 好ましい。
[0202] 更に、本発明の偏光板を市販の横電界スイッチングモード(以下、 IPSモードという )液晶表示装置に組み込むことによって、視認性に優れ、視野角が拡大された本発 明の液晶表示装置を作製することが出来る。
[0203] 本発明の IPSモードとは、フリンジ電場スイッチング(FFS :Fringe— Field Switc hing)モードも本発明に含み、 IPSモードと同様に本発明の偏光板を組み込むことが 出来、同様の効果をもつ本発明の液晶表示装置を作製することが出来る。
[0204] 液晶表示装置に本発明の偏光板を設置する場合、駆動用液晶セルの両側に位置 する一対の基板の上下に偏光板が配置される。
[0205] 図 2の構成 1または、図 2の構成 1であるが液晶セルを挟んで視認側偏光板、 ノ ックライト側偏光板が逆に配置されている構成、及び図 3に示される光学フィルムの 遅相軸 Z偏光板の透過軸の向きを有する光学フィルム、偏光板、液晶セルの配置が 本発明に好まし 、IPSモード液晶表示装置の一例である。
[0206] 上記液晶表示装置はカラー化及び動画表示用の装置としても高性能であるため、 光学フィルム A、 Bを有する本発明の偏光板を用いた液晶表示装置、特に大型の液 晶表示装置の表示品質は、視認性に優れる為、疲れにくく忠実な動画像表示が可 能となる。
実施例
[0207] 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定され るものではない。
[0208] 実施例 1
(光学フィルム Bの作製)
〈セノレロースエステノレ〉
用いたセルロースエステルは下記 CE— 1〜CE— 4である。
[0209] CE—1 :セルロースアセテートプロピオネート(ァセチル基置換度 1. 9、プロピオ- ル基置換度 0. 8、分子量 Mn= 70000、分子量 Mw= 220000、 MwZMn= 3. 1) CE— 2 :セルロースアセテートプロピオネート(ァセチル基置換度 1. 6、プロピオ-
ル基置換度 0. 9、分子量 Mn= 75000、分子量 Mw= 210000、 Mw/Mn= 2. 8) CE— 3 :セルロースアセテートブチレート(ァセチル基置換度 1. 9、ブチリル基置換 度 0. 8、分子量 Mn= 65000、分子量 Mw= 230000、 Mw/Mn= 3. 5)
謹方法〉
セルロースエステル(CE— 1) 90質量部、熱安定剤としてチバスペシャルティケミカ ルズ製チヌビン 144を 0. 2質量部、エポキシ化タル油 0. 1質量部、パラー tert—ブ チルフエノール 0. 2質量部、ストロンチウムナフトエート 0. 02質量部、を均一に混合 した。得られた混合物の一部として 10質量部に表 1記載の微粒子— Bの添加量とな るように量調整した SrCO微粒子分散液を添加して溶解し微粒子を分散した後、乾
3
燥させて溶媒を留去し、ペレットとした。
[0210] 微粒子を含有させたペレットと残りの混合物 (熱安定剤を含むセルロースエステル) に可塑剤としてトリメチロールプロパントリべンゾエートを 8質量部、紫外線吸収剤とし てチヌビン 360 (チバスペシャルティケミカルズ製)を 1. 0質量部を混合後、 2軸押し 出し機へフィードした。スクリュ回転数は lOOrpmとし、バレル内の温度 (溶融温度)は 240°Cに設定して材料を溶融し、流動化したセルロースエステル組成物は、 130°C に保持された冷却ドラム上にキャスティングされた後、流れ方向(MD)に 25%、幅手 方向 (TD)に表 1に記載の延伸温度、延伸倍率で延伸を行い、表 1に記載の膜厚、リ ターデーシヨン値を有する光学フィルム B1を作製した。同様にして、表 1記載のセル ロースエステル、微粒子の種類、添加量とし、幅手方向(TD)に延伸温度、延伸倍率 で延伸を行い、膜厚、リタ一デーシヨン値とした光学フィルム B2〜B10を作製した。
[0211] 尚、光学フィルム B8は下記二酸化珪素微粒子(ァエロジル R972V)を粉体のまま 混合した。また、光学フィルム B10は、ヘイズ値が 12%と高く光学フィルムとしては使 用出来なかった。
[0212] 〈微粒子一 B: SrCOの合成〉
3
水 300質量部に対し、メタノール 60質量部(水に対し 20質量%)と、水酸化ストロン チウム八水和物 80質量部 (水に対し 26. 7質量%)とを加えた懸濁液を調製した。攪 拌モーター(新東科学株式会社製、スリーワンモーター BLh600)によってこの懸濁 液を撹拌した。さらに、超音波照射機能付ウォーターバス (本多電子株式会社製、超
音波洗浄器 W— 113MK— Π)によって超音波を照射した。懸濁液の温度を 10°C に保っためにクーラー(トーマス科学機器株式会社製、密閉タンク型ハンディクーラ 一 TRL— C13)を用いてウォーターバス中の市販のエチレングリコール系不凍液(ト 一マス科学機器株式会社製、ナイブライン;登録商標)を循環させた。
[0213] COガスと Nガスをガス混合器を用いて、体積比で CO: N = 30 : 70の割合で混
2 2 2 2
合し、懸濁液中に 200mlZminの流量で導入した。 pHが 7付近で安定するまで、こ の懸濁液中にの混合ガスを導入した後、混合ガス導入を止めた。この懸濁液とは別 にシランカップリング溶液を調整した。水 40質量部に対し、酢酸を加え pH5. 3程度 とし、さらにシランカップリング剤(3—グリシドォキシプロピルトリメトキシシラン)を添カロ し、約 3時間撹拌することにより調整した。
[0214] シランカップリング剤の量は、炭酸ストロンチウムに対して 30質量%とした。調整し たシランカップリング溶液を懸濁液へカ卩え、 24時間攪拌モーターによって攪拌しなが ら、表面処理を行った。未反応分を取り除くため、懸濁液を 0. 1 μ mポアサイズの濾 紙で吸引濾過し、生成物を 600質量部のアセトン中に入れて 24時間撹拌して洗浄し 、もう一度濾過して出来た生成物を真空乾燥機で乾燥させた。乾燥後の結晶を走査 型電子顕微鏡 (SEM)で観察したところ長さが結晶の長軸の粒径 150nm、短軸の粒 径 15nmのアスペクト比 10の炭酸ストロンチウム針状結晶微粒子であることが確認し た。
[0215] 上記粒子合成を必要な量を得るまで、反応を繰り返した。
[0216] 〈微粒子 B: SrCOの分散〉
3
上記で作製した SrCO微粒子 40質量部
3
メチレンクロライド 460質量部
エタノール 40質量部
上記組成物を超音波分散機 UH 300 (株式会社エスエムテー製)で出力目盛り 1
0で連続 5分間分散後、ウルトラァペックスミル UAM015 (寿工業)で下記条件で分 散を行った。
[0217] 分散液量 400質量部
分散メディア 50 μ mジルコユアビーズ 400質量部(充填率 60%)
周速 10m/ sec
分散液の循環流速は 60mlZminで 5時間循環、ミルジャケットは冷却水で冷却し た。この分散液は、セルロースエステルに対する微粒子—Bの添加質量部として表 1 記載の量になるように添加量を調整した。
[0218] 〈微粒子 B:TiO分散液の調製〉
2
微粒子ルチル型酸化チタン TTO— S— 3 (粒子径短軸 10〜 20nm、長軸 50〜 15 Onm、アスペクト比 7 石原産業製) 80質量部
メチレンクロライド 460質量部
エタノール 40質量部
上記組成物を超音波分散機 UH 300 (株式会社エスエムテー製)で出力目盛り 1 0で連続 5分間分散後、ウルトラァペックスミル UAMO 15 (寿工業)で下記条件で分 散を行った。
[0219] 分散液量 400g
分散メディア 50 mジルコ-ァビーズ 400g (充填率 60%)
Jき」速 10m/ sec
分散液の循環流速 60mlZminで 5時間循環し、ミルジャケットは冷却水で冷却した 。この分散液を、セルロースエステルに対する微粒子—Bの添加質量部として表 1記 載の量になるように添加量を調整した。
[0220] 〈二酸化珪素微粒子: SiO >
2
二酸化珪素(SiO )微粒子は、ァエロジル R972V (日本ァエロジル (株)製:一次粒
2
子の平均径 16nm、見掛け比重 90gZリットル)を使用した。この微粒子は走査型電 子顕微鏡 (SEM)の観察で、球状でありアスペクト比が 1であった。
[0221] [表 1]
光学フィルムセル口一ス 微粒子一 Β添加置延伸温度延伸倍率膜厚
微粒子— Bァスぺクト比 th遅相軸
No . エステル 量部) (cc ) (倍)
θ c e - i SrCOs ΐΰ 12 180 1 .7 80 220 ΰ M D
Β 2 C E - ΐ SrCOs 10 34 180 1 .9 80 270 0 M D
Β 3 C £— 3 SrC03 10 19 175 i .a 80 330 0 D
Β 4 C E - 2 SrCOa !0 14 19Q 1 .4 80 ιβι 一 28 D
Β 5 C E ~ 2 SrCOs 10 1 1 1Θ5 i .4 80 141 ΰ D
Β 6 C E - 1 7 1 1Θ0 t .6 40 SO 201 T D
Β 7 C E - 1 ― - 0 180 1 .4 1 10 75 215 T D
Β 8 C E - 1 1 ια 185 1 .4 80 45 T D
Β 9 c ε— i Τ ί θϊ 7 0.75 180 1 .4 40 53 140 丁 D
Β ΐΰ C E— 1 T i Oz 7 35 - ― ― ―
[0222] (光学フィルム Αの作製)
〈ポリマー 7の調製〉
本発明に係る光学フィルム Aを作製するに当たって、最初にポリマー 7を調製した。
[0223] 特開 2000— 344823号公報に記載の重合方法により塊状重合を行った。即ち、 攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、投入口及び環流冷却管を備えたフラスコに下記 メチルメタタリレートとルテノセンを導入しながら内容物を 70°Cに加熱した。次いで、 充分に窒素ガス置換した下記 j8—メルカプトプロピオン酸の半分を攪拌下フラスコ内 に添加した。 13—メルカプトプロピオン酸添加後、攪拌中のフラスコ内の内容物を 70 °Cに維持し 2時間重合を行った。更に、窒素ガス置換した i3—メルカプトプロピオン 酸の残りの半分を追加添加後、更に攪枠中の内容物の温度が 70°Cに維持し重合を 4時間行った。反応物の温度を室温に戻し、反応物に 5質量%ベンゾキノンのテトラヒ ドロフラン溶液を 20質量部添加して重合を停止させた。重合物をエバポレーターで 減圧下 80°Cまで徐々に加熱しながらテトラヒドロフラン、残存モノマー及び残存チォ 一ルイ匕合物を除去してポリマー 7を得た。重量平均分子量は 3, 400であった。また 水酸基価(下記の測定方法による)は 50であった。
[0224] メチルメタタリレート 100質量部
ルテノセン (金属触媒) 0. 05質量部
i3—メルカプトプロピオン酸 12質量部(水酸基価 の測定方法)この測定は、 JIS K 0070 (1992)に準ずる。この水酸基価は、試料 1 gをァセチル化させたとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸ィ匕
カリウムの mg数と定義される。具体的には試料 Xg (約 lg)をフラスコに精秤し、これ にァセチル化試薬(無水酢酸 20ml〖こピリジンをカ卩えて 400ml〖こしたもの) 20mlを正 確に加える。フラスコの口に空気冷却管を装着し、 95〜: LOO°Cのグリセリン浴にて加 熱する。 1時間 30分後、冷却し、空気冷却管から精製水 lmlを加え、無水酢酸を酢 酸に分解する。次に電位差滴定装置を用いて 0. 5molZL水酸ィ匕カリウムエタノール 溶液で滴定を行い、得られた滴定曲線の変曲点を終点とする。更に空試験として、 試料を入れないで滴定し、滴定曲線の変曲点を求める。水酸基価は、次の式によつ て算出する。
[0225] 水酸基価 = { (B—C) X f X 28. 05ZX} +D式中、 Bは空試験に用いた 0. 5mol ZLの水酸ィ匕カリウムエタノール溶液の量 (ml)、 Cは滴定に用いた 0. 5molZLの水 酸化カリウムエタノール溶液の量 (ml)、 fは 0. 5molZL水酸化カリウムエタノール溶 液のファクター、 Dは酸価、また、 28. 05は水酸化カリウムの lmol量 56. 11の 1Z2
[0226] 〈光学フィルム A 1の作製〉
上記セルロースエステル (CE— 1) 90質量部と、可塑剤として上記調製したポリマ 一 7を 10質量部と、紫外線吸収剤としてチバスペシャルティケミカルズ製チヌビン 36 0を 1. 0質量部、熱安定剤としてエポキシ化タル油 0. 1質量部、パラ— tert—ブチル フエノール 0. 2質量部、ストロンチウムナフトエート 0. 02質量部及び上記二酸化珪 素微粒子 (ァエロジル R972V)を 0. 2質量部を粉体のまま混合後、 2軸押し出し機へ フィードした。スクリュ回転数は lOOrpmとし、バレル内の温度 (溶融温度)は 240°Cに 設定して材料を溶融し、流動化したセルロースエステル組成物は、 130°Cに保持さ れた冷却ドラム上にキャスティングされた後、流れ方向(MD)に 25%、幅手方向(T D)に 25%延伸を行い、膜厚が 80 mである光学フィルム A1を作製した。
[0227] 光学フィルム A1のリタ一デーシヨン値を測定したところ、 Ro = 0. lnm、Rth=Onm であった。
[0228] 〈光学フィルム A2の作製〉
ポリマー 7の添加量を 20質量部に変更した以外は光学フィルム A1同様にして、光 学フィルム A2を作製した。光学フィルム A2のリタ一デーシヨン値を測定したところ、 R
o = 0. 2nm、 Rth= - lOnmであった。
[0229] 〈光学フィルム A3の作製〉
ポリマー 7をトリメチロールプロパントリべンゾエートに変更した以外は光学フィルム A1と同様にして、光学フィルム A3を作製した。光学フィルム A3のリタ一デーシヨン値 を測定したところ、 Ro = 0. 2nm、 Rth= 50nmであった。
[0230] 〈光学フィルム A4の作製〉
ポリマー 7をトリメチロールプロパントリべンゾエートに、膜厚を 40 μ mに変更した以 外は光学フィルム A1と同様にして、光学フィルム A4を作製した。光学フィルム A4の リタ一デーシヨン値を測定したところ、 Ro = o. lnm、 Rth= 29nmであった。
[0231] 〈光学フィルム A5の作製〉
二酸ィ匕珪素微粒子を添加しな力つた以外は光学フィルム A1同様にして、光学フィ ルム A5を作製した。光学フィルム A5のリタ一デーシヨン値を測定したところ、 Ro = 0 . lnm、 Rth=Onmでめった。
[0232] なお、光学フィルム Al、 A2、 A5は、 Ro、 Rthが所定の範囲内にあり、光学フィルム
Cとして用いることが出来る。
[0233] (比較の光学フィルムの作製)
〈比較の光学フィルム AF - 31の作製〉
IPSモード型液晶表示装置用偏光板に用いる比較の光学フィルムとして、熱収縮 法による未延伸光学フィルムを下記手順にて作製した。
[0234] 厚さ 60 mの長尺二軸延伸ポリプロピレンフィルムからなり、 160°Cにおける搬送 の流れ方向に直交する幅方向の収縮応力が 3. 2NZmm2で、幅方向 Z流れ方向の 収縮応力比が 3. 8であり、流れ方向の収縮率が 16%で幅方向の収縮率が 33%で ある熱収縮性フィルムの片面に厚さ 25 mのアクリル系粘着層を設け、これを厚さが 60 mで位相差がほぼ 0の長尺ポリカーボネートフィルムの両面に接着した。延伸機 を用いて長手方向に搬送しつつ、 160°Cに加熱して製造部材を収縮させポリカーボ ネートフィルムに流れ方向と幅方向の収縮処理を施したのち熱収縮性フィルムを剥 離し、膜厚 65 μ mの比較の光学フィルム AF— 31を得た。
[0235] 比較の光学フィルム AF— 31は、 Ro= 186nm、Rth=— 41nm、Nz = 0. 28であ
つた o
[0236] 〈比較の光学フィルム AF— 32の作製〉
同様にして、収縮応力 1. 2N/mm2,幅方向 Z流れ方向の収縮応力比 2. 3、流れ 方向の収縮率 11%、幅方向の収縮率 22%の二軸延伸ポリプロピレンフィルムからな る熱収縮性フィルムを用いたほかは、 AF— 31に準じて膜厚 65 mの比較の光学フ イルム AF— 32を得た。
[0237] 比較の光学フィルム AF— 32は、 Ro= 131nm、Rth=— 24nm、Nz = 0. 30であ つた o
[0238] 尚、リタ一デーシヨン値自動複屈折計 KOBRA— 21ADH (王子計測器 (株)製)を 用いて 23°C、 55%RHの環境下で 3次元複屈折率測定および波長分散測定を行つ た。波長が 550nmにおけるアッベ屈折率計 1Tで求めたフィルムを構成する材料の 平均屈折率およびフィルムの厚さを入力して、 550nmにおける前記式 (i)、 (ii)、 (iii) の値を測定値より求めた。
[0239] (偏光板の作製)
厚さ、 50 μ mのポリビュルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度 110°C、延伸倍率 5倍)した。これをヨウ素 0. 075g、ヨウィ匕カリウム 5g、水 lOOgの比率力もなる水溶液 に 60秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム 6g、ホウ酸 7. 5g、水 100gの比率力もなる 68 °Cの水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し偏光子を得た。
[0240] 次いで、下記工程 1〜5に従って偏光子と光学フィルム A (光学フィルム A1〜A5)、 光学フィルム B (光学フィルム B1〜B9)を用いて、図 2の構成 1及び表 2に記載の 構成になるように視認側の偏光板、ノ ックライト側の偏光板を作製した。
[0241] 工程 1: 60°Cの 2モル ZLの水酸ィ匕ナトリウム溶液に 90秒間浸漬し、次 、で水洗し 乾燥して、偏光子と貼合する側を鹼化した前記光学フィルム A (光学フィルム A1〜A 5)、光学フィルム B (光学フィルム B1〜: B9)を得た。
[0242] 工程 2:前記偏光子を固形分 2質量%のポリビュルアルコール接着剤槽中に 1〜2 秒浸潰した。
[0243] 工程 3:工程 2で偏光子に付着した過剰の接着剤を軽く拭き除き、これを工程 1で処 理した各々の光学フィルムの上にのせて積層した。
[0244] 工程 4:工程 3で積層した光学フィルムと偏光子を圧力 20〜30N/cm2、搬送スピ 一ドは約 2mZ分で貼合した。
[0245] 工程 5: 80°Cの乾燥機中に工程 4で作製した光学フィルムと偏光子とを貼り合わせ た試料を 2分間乾燥し、偏光板を作製した。
[0246] 更に、熱収縮法によって作製された比較の光学フィルム (AF— 31、 AF— 32)は粘 着層を介して貼合し、図 2の構成— 2になるようにバックライト側の偏光板を作製した。
[0247] 〈偏光板の評価〉
(バックライト側偏光板のカール特性評価)
偏光板用光学フィルムとして、流延幅手ほぼ中央部力 流延方向 300mm、幅方 向 200mmのサイズで切り出した光学フィルムを使用して偏光板を作製し、 23°C、 80 %RHの環境で平らな台上に 100時間静置し、偏光板の四隅の浮き上がり高さを複 数回 (4回〜 5回)測定し、平均値を算出して得られた結果を表 2に示した。
[0248] 〈四隅の平均浮き上がり高さ〉
〇: Omm以上〜 5mm未満
△: 5mm以上〜 10mm未満
X: 10mm以上
〇のレベルは、偏光板を液晶表示装置に貼合する場合にカールがないために優 れた特性が発揮される。△のレベルは、偏光板を液晶表示装置に貼合する場合に、 少しカールを有するために、貼合ミスを含むことがあるが表示画像上は問題ない。 X は偏光板のカールが著しぐこの偏光板を液晶表示装置に用いることはできない。
[0249] 表 2より本発明の偏光板はバックライト側偏光板のカール特性評価により、カールが 少なく優れて 、ることが分かる。
[0250] また、光学フィルム A5は、微粒子を含まな 、ために、ロールフィルムを製造したとき にブロッキング現象をおこし、光学フィルム A5を長尺状の偏光板保護フィルムとして 用いる偏光板の製造工程で、搬送性が不安定となり、輝度むらが Xのレベルであつ た。
[0251] 《液晶表示装置の作製》
視認性評価を行う液晶パネルを以下のようにして作製し、液晶表示装置としての特
性を評価した。
[0252] 〈IPSモード液晶表示装置の視野角評価〉
IPSモード液晶表示装置である日立製液晶テレビ Wooo W17— LC50を用いて、 予め貼合されて 、た両面の偏光板を剥がして、 IPSモード液晶セルに上記作製した 偏光板をそれぞれ液晶セルのガラス面に貼合した。
[0253] その際、液晶表示装置の構成は、表 2及び図 2の構成であり、かつ偏光板の貼合の 向きは光学フィルム A、 Bの遅相軸と偏光子の透過軸とが、直交(図 3参照)または平 行 (図 4参照)するように配置し液晶表示装置 101〜112を作製した。
[0254] く MVAモード型液晶表示装置の視野角評価〉
富士通製 15型液晶ディスプレイ VL—1530Sにおいて同様に視野角評価を行った
。該液晶テレビに予め貼合されていた偏光板を剥がし、 MVAモード型液晶セルに 上記作製した偏光板をそれぞれ液晶セルのガラス面に貼合した。
[0255] その際、液晶表示装置の構成は、表 2及び図 1の構成であり、かつ偏光板の貼合の 向きは、光学フィルム A、 Bの遅相軸と偏光子の透過軸とが平行(図 1参照)〖こなるよう に配置し液晶表示装置 113〜 119を作製した。
[0256] (視野角特性の評価)
視野角評価は、液晶表示装置を、 ELDIM社製 EZ—contrastを用いて視野角を 測定した。測定方法は、液晶パネルの白表示と黒表示時のコントラストがパネル面に 対する法線方向からの傾き角 80° に対するコントラストが全方位において下記値の ランク付けを行った。
[0257] ◎◎◎:コントラストが全方位 40以上
:コントラストが全方位 30以上
◎ :コントラストが全方位 20以上
〇 :コントラストが全方位 15以上
△ :コントラストが全方位 5以上 15未満の領域が存在した
X :コントラストが全方位 5未満の領域が存在した
液晶表示装置の構成及び上記評価結果を下記表 2に示す。
[0258] [表 2]
視認側偏光板 バックライ ト側偏光板 光学つィルムの
液晶 バックライ ト側
光学フ 遅相軸の方向と 視野角輝度 表示装 s ィルム 液晶 光学フィルム
セル 偏光板のカール 備 考
偏光子の透過軸の 恃性 むら
特性
方向との関係
- 図 〇 ◎◎ o 本発明
一 図 〇 ◎◎◎ 〇 本発明
一 〇 比铰例
― 図 〇 ◎ o 本発明
― 〇 〇 本発明
一 図 〇 〇 本発明
比铰例
比較例
囡 〇 比較例
- 〇 比顏
! 図 〇 比铰例
〇 〇 比铰例
一 図 〇 © 〇 本究明
一 ◎ 〇 比較例
― e 〇 〇 比较例
- 囡 0 比較例
- 〇 比較例
- 図】 o 比較例
一 a 囡 〇 ◎ 〇 本発明
[0259] 比較例の IPSモード型液晶表示装置 103、 107〜112、比較例の MVAモード型 液晶表示装置 114〜118に対し、本発明の IPSモード型液晶表示装置 101、 102、 104〜106、 MVAモード型液晶表示装置 113、 119は、優れた視野角特性と輝度 むらが両立しており、更に偏光板のカール特性にも優れることから長期間に渡り安定 な表示装置であることが分かる。
[0260] また比較の中で熱収縮法によって作製された光学フィルム (AF— 31、 AF— 32)を 用いた液晶表示装置 107〜109は、視野角特性は良いレベルにある力 平面性が 劣る為、カール特性と輝度むらが悪 、ことが分かる。
[0261] 実施例 2
実施例 1で使用した IPSモード型液晶表示装置である日立製液晶テレビ Wooo W 17— LC50の替わりに、 FFSモード型液晶表示装置である日立製液晶テレビ Wooo
W32- L7000を使用した以外は実施例 1と同様な液晶表示装置を作製し、視野 角特性を評価したところ、実施例 1を再現し本発明に係る液晶表示装置は優れた視 野角特性を示した。
[0262] 実施例 3
本発明の偏光板の光学フィルム Bに、光学フィルム Aに用 、たアスペクト比 1の二酸 化珪素微粒子(ァエロジル R972V)をフィルムの榭脂に対して 0. 2質量%をさらに追
加添加した構成において同様に検討したところ、偏光板の製造の搬送性が、二酸ィ匕 珪素微粒子(ァエロジル R972V)を含まな!/、フィルムと同様であり、光学フィルム Bは 二酸ィ匕珪素微粒子を含まなくても本発明の目的をすベて満たしていることが分かつ
Claims
[1] 偏光子の両面に光学フィルムが各々配置されており、液晶セルより遠い側に光学フィ ルム A、液晶セルに近い側に光学フィルム Bを有する偏光板において、該光学フィル ム Aは微粒子— Aを含有し、該光学フィルム Bは微粒子— Bを含有して、該微粒子— Aの一次粒子のアスペクト比を AR(A)、該微粒子 Bの一次粒子のアスペクト比を A R (B)とした時に、 AR(A)く AR(B)であることを特徴とする偏光板。
[2] 前記微粒子— Aはマット剤であり、前記微粒子— Bは針状複屈折性微粒子であり、前 記光学フィルム Bは位相差フィルムであることを特徴とする請求の範囲第 1項の偏光 板。
[3] 前記偏光板は、 MVA型の液晶表示装置または、横電界スイッチングモードによる液 晶表示装置に用いることを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に 記載の偏光板。
[4] 前記微粒子 Aの一次粒子のアスペクト比 AR (A)が 1以上 2未満であり、該光学フィ ルム Aを構成する熱可塑性榭脂の質量に対して 0. 01質量%以上 0. 5質量%未満 含有され、前記微粒子 Bの一次粒子のアスペクト比 AR(B)が 2以上 100以下であ り、該光学フィルム Bを構成する熱可塑性榭脂の質量に対して 0. 5質量%以上 30質 量%以下含有されることを特徴とする請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 3項のいず れカ 1項に記載の偏光板。
[5] 前記熱可塑性榭脂がセルロースエステル系榭脂であることを特徴とする請求の範囲 第 1項〜請求の範囲第 4項のいずれか 1項に記載の偏光板。
[6] 請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 4項の 、ずれか 1項に記載の偏光板が液晶セル を挟む少なくとも一方の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
[7] 前記液晶表示装置は、 MVA型の液晶表示装置または、横電界スイッチングモード による液晶表示装置であることを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の液晶表示装 置。
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