JP2004258544A - Retardation film - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位相差フィルムおよびそれを用いた位相差板、光学素子、画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
位相差フィルム（光学補償フィルム、補償シート等とも呼ばれる）には様々な用途があり、例えば、導波型光デバイス、偏波ビームスプリッター、サーキュレーター、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等に用いられる。特に画像表示装置全般に重要な部材として使用され、例えば、光学補償により液晶表示装置のコントラスト向上や視野角範囲の拡大を実現するために使用されている。このような位相差フィルムの材料としては、光透過性に優れたポリマーが適しており、よく用いられている。
【０００３】
位相差フィルムの重要な特性の一つとして、紫外線に対する耐性がある。例えば、位相差フィルムが強力な紫外線に曝された場合、強度が低下しクラックが入ったり、変色により透明度が低下したりするおそれがある。これらの現象は、主として空気存在下での紫外線照射により主鎖切断や光酸化反応が促進されることに基づくと思われる。さらに、紫外線による劣化に伴い、位相差フィルムの位相差が低下し、光学補償機能を果たさなくなるおそれもある。
【０００４】
従来は、前記各種用途に使用する位相差フィルムは遮蔽された空間の中で使用されることが多く、その場合は位相差フィルムに外光が直接照射されることがあまりないため、耐光性はさほど問題にならなかった。例えば、液晶表示装置において、液晶セルの視認側と反対側に設置された位相差フィルムには、それほど強い耐光性は要求されなかった。
【０００５】
しかし、近年、液晶表示装置等の画像表示装置は、屋内および屋外までのあらゆる場所で幅広い用途に使用される傾向にある。それに伴い、前記画像表示装置に用いられる位相差フィルムおよびその他の部材には、従来よりもさらに優れた耐光性および耐候性、特に紫外線に対する耐性が要求されている。
【０００６】
前記画像表示装置用部材を紫外線等から保護する目的で保護フィルムが用いられることがある。例えば、偏光板や液晶等を紫外線から保護するための保護フィルムとして、紫外線吸収性化合物を混合したトリアセチルセルロースフィルム等が偏光板に積層され、これにより位相差フィルムも紫外線から保護されている場合がある。しかしながら、最近、薄型軽量ノートパソコンに代表されるように画像表示装置の薄型化が進んでおり、これに伴い、前記保護フィルムも薄型化する傾向にある。そのため、位相差フィルムにも紫外線に対する耐性がますます強く要求されている。
【０００７】
位相差フィルムにおいて紫外線に対する耐性を高めようとすると可視光の透過率が低くなるおそれがある。紫外線吸収剤を含有する位相差フィルムが開示されているが、紫外線に対する耐性と可視光の透過率を両立する具体的な手段は示されていなかった（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−０３５９２３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、紫外線に対する耐性が高く、しかも可視光の透過率に優れた位相差フィルムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の位相差フィルムは、ポリマーおよび紫外線吸収剤を含み、前記紫外線吸収剤の含有率が、前記ポリマーの質量に対し０．５〜８質量％の範囲であり、波長４００〜７００ｎｍの単色光を入射した際の光透過率が８０％以上であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
前記の構成を有することにより、本発明の位相差フィルムは、紫外線に対する耐性が高く、しかも可視光の透過率に優れる。以下、本発明についてより具体的に説明する。
【００１２】
本発明において、前記光透過率は、入射光の全エネルギーに対する透過光の全エネルギーの割合であり、前記透過光には、位相差フィルムの表面と裏面との間で乱反射された後に透過した光をも含む。
【００１３】
本発明の位相差フィルムにおける前記光透過率は、波長４００〜７００ｎｍの単色光に対し８０％以上であれば良いが、波長４００〜８００ｎｍの単色光に対し８０％以上であることが好ましい。前記光透過率の上限は特に限定されないが、高いほど好ましく、理想的には１００％である。
【００１４】
次に、本発明の位相差フィルムに使用するポリマーは、前記本発明の目的を達成するために、フィルム加工時の光透過率が十分高いことが必要である。それ以外には、前記ポリマーは特に限定されず、ホモポリマーでもヘテロポリマーでも良いが、例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも一つを含むことが好ましい。なお、ここで、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドは、それぞれ、エーテル結合とカルボニル基とを含むポリマー、アミド結合とイミド結合とを含むポリマー、およびエステル結合とイミド結合とを含むポリマーを指す。また、これらポリマーは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。
【００１５】
前記ポリマーの分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００（千）〜１００００００（百万）の範囲であることが好ましい。Ｍｗが１０００以上であればフィルムに加工した際十分な強度が得られやすいため、伸縮や歪等でクラックが生じるおそれが少なく、Ｍｗが１００００００以下であれば、ポリマーがゲル化して溶剤に溶けない等のおそれが少ないため加工しやすい。前記Ｍｗは、より好ましくは５００００（五万）〜２０００００（二十万）の範囲である。
【００１６】
前記ポリマーの中では、フィルム加工時の光透過率がより高いという理由や、高い複屈折率が得やすいという理由等によりポリイミドがより好ましい。ポリイミドフィルムはこのように優れた光学特性を有していながら紫外線の影響を受けやすいことが指摘されていたが、本発明により紫外線に対する高い耐性が得られるようになった。前記ポリイミドは面内配向性が高く有機溶剤に可溶であることがさらに好ましい。例えば、特表２０００−５１１２９６号公報に開示された、９，９−ビス（アミノアリール）フルオレンと芳香族テトラカルボン酸二無水物との縮合重合生成物、具体的には、下記式（１）に示す繰り返し単位を１つ以上含むポリマーがあげられる。
【００１７】
【化１】
【００１８】
前記式（１）中、Ｚは、例えば、Ｃ６〜２０の４価芳香族基であり、好ましくは、ピロメリット基、多環式芳香族基、多環式芳香族基の誘導体、または、下記式（２）で表される基である。
【００１９】
【化２】
【００２０】
前記多環式芳香族基としては、例えば、ナフタレン、フルオレン、ベンゾフルオレンまたはアントラセンから誘導される４価の基があげられる。また、前記多環式芳香族基の置換誘導体としては、例えば、Ｃ１〜１０のアルキル基、そのフッ素化誘導体、およびＦやＣｌ等のハロゲンからなる群から選択される少なくとも一つの基で置換された前記多環式芳香族基があげられる。
【００２１】
この他にも、例えば、特表平８−５１１８１２号公報に記載された、繰り返し単位が下記一般式（３）または（４）で示されるホモポリマーや、繰り返し単位が下記一般式（５）で示されるポリイミド等があげられる。なお、下記式（５）のポリイミドは、下記式（３）のホモポリマーの好ましい形態である。
【００２２】
【化３】
前記一般式（３）〜（５）中、ＧおよびＧ’は、例えば、共有結合、ＣＨ２基、Ｃ（ＣＨ３）２基、Ｃ（ＣＦ３）２基、Ｃ（ＣＸ３）２基（ここで、Ｘは、ハロゲンである。）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ２基、Ｓｉ（ＣＨ２ＣＨ３）２基、および、Ｎ（ＣＨ３）基からなる群から、それぞれ独立して選択される基を表し、それぞれ同一でも異なってもよい。
【００２４】
前記式（３）および式（５）中、Ｌは、置換基であり、ｄおよびｅは、その置換数を表す。Ｌは、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基であり、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、およびＣ１−３ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基があげられる。また、前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素があげられる。ｄは、０から２までの整数であり、ｅは、０から３までの整数である。
【００２５】
前記式（３）〜（５）中、Ｑは置換基であり、ｆはその置換数を表す。Ｑとしては、例えば、水素、ハロゲン、アルキル基、置換アルキル基、ニトロ基、シアノ基、チオアルキル基、アルコキシ基、アリール基、置換アリール基、アルキルエステル基、および置換アルキルエステル基からなる群から選択される原子または基であって、Ｑが複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。前記置換アルキル基としては、例えば、ハロゲン化アルキル基があげられる。また前記置換アリール基としては、例えば、ハロゲン化アリール基があげられる。ｆは、０から４までの整数であり、ｇおよびｈは、それぞれ０から３および１から３までの整数である。また、ｇおよびｈは、１より大きいことが好ましい。
【００２６】
前記式（４）中、Ｒ１０およびＲ１１は、水素、ハロゲン、フェニル基、置換フェニル基、アルキル基、および置換アルキル基からなる群から、それぞれ独立に選択される基である。その中でも、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基であることが好ましい。
【００２７】
前記式（５）中、Ｍ１およびＭ２は、同一であるかまたは異なり、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基である。前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。また、前記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、およびＣ１−３ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基があげられる。
【００２８】
これらポリイミドの中でも、例えば、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン二無水物と２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニルとを反応させて得られるポリアミック酸をさらにイミド化して得られるポリイミド、すなわち下記式（６）で表されるポリイミドが、特に光透過性が優れており、さらに、各種有機溶媒に対する溶解度が比較的高くフィルムに加工しやすいため特に好ましい。
【化６】
なお、これらポリイミドのイミド化率は特に限定されないが高い程良く、理想的には１００％であり、前記式（１）〜（６）はそのイミド化率１００％の状態を表す式である。
【００３０】
前記ポリイミドとしては、その他、米国特許第５０７１９９７号公報、米国特許第５４８０９６４号公報および特表平１０−５０８０４８号公報等に記載のポリイミドがある。さらに、例えば、前述のような骨格（繰り返し単位）以外の酸二無水物やジアミンを、適宜共重合させたコポリマーがあげられる。
【００３１】
前記酸二無水物としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物があげられる。前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリト酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物、２，２′−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等があげられる。
【００３２】
前記ピロメリト酸二無水物としては、例えば、ピロメリト酸二無水物、３，６−ジフェニルピロメリト酸二無水物、３，６−ビス（トリフルオロメチル）ピロメリト酸二無水物、３，６−ジブロモピロメリト酸二無水物、３，６−ジクロロピロメリト酸二無水物等があげられる。前記ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２′，３，３′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記ナフタレンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、２，３，６，７−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロ−ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ピリジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記２，２′−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、２，２′−ジブロモ−４，４′，５，５′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２′−ジクロロ−４，４′，５，５′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′，５，５′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等があげられる。
【００３３】
また、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物のその他の例としては、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（２，５，６−トリフルオロ−３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４′−（３，４−ジカルボキシフェニル）−２，２−ジフェニルプロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、４，４′−オキシジフタル酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、（３，３′，４，４′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物）、４，４′−［４，４′−イソプロピリデン−ジ（ｐ−フェニレンオキシ）］ビス（フタル酸無水物）、Ｎ，Ｎ−（３，４−ジカルボキシフェニル）−Ｎ−メチルアミン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジエチルシラン二無水物等があげられる。
【００３４】
これらの中でも、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、２，２′−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましく、より好ましくは、２，２′−ビス（トリハロメチル）−４，４′，５，５′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であり、さらに好ましくは、２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′，５，５′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。
【００３５】
前記ジアミンとしては、例えば、芳香族ジアミンがあげられ、具体例としては、ベンゼンジアミン、ジアミノベンゾフェノン、ナフタレンジアミン、複素環式芳香族ジアミン、およびその他の芳香族ジアミンがあげられる。
【００３６】
前記ベンゼンジアミンとしては、例えば、ｏ−、ｍ−およびｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼン、１，４−ジアミノ−２−フェニルベンゼンおよび１，３−ジアミノ−４−クロロベンゼンのようなベンゼンジアミンから成る群から選択されるジアミン等があげられる。前記ジアミノベンゾフェノンの例としては、２，２′−ジアミノベンゾフェノン、および３，３′−ジアミノベンゾフェノン等があげられる。前記ナフタレンジアミンとしては、例えば、１，８−ジアミノナフタレン、および１，５−ジアミノナフタレン等があげられる。前記複素環式芳香族ジアミンの例としては、２，６−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリジン、および２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン等があげられる。
【００３７】
また、前記芳香族ジアミンとしては、これらの他に、４，４′−ジアミノビフェニル、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−（９−フルオレニリデン）−ジアニリン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−ジクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’，５，５’−テトラクロロベンジジン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４′−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４′−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４′−ジアミノジフェニルチオエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン等があげられる。
【００３８】
前記ポリエーテルケトンとしては、例えば、特開２００１−４９１１０号公報に記載された、下記一般式（７）で表されるポリアリールエーテルケトンがあげられる。
【００３９】
【化７】
【００４０】
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、臭素原子、塩素原子およびヨウ素原子があげられ、これらの中でも、フッ素原子が好ましい。前記低級アルキル基としては、例えば、Ｃ１〜６の直鎖または分岐鎖を有する低級アルキル基が好ましく、より好ましくはＣ１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、および、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましく、特に好ましくは、メチル基およびエチル基である。前記ハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基等の前記低級アルキル基のハロゲン化物があげられる。前記低級アルコキシ基としては、例えば、Ｃ１〜６の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、より好ましくはＣ１〜４の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、および、ｔｅｒｔ−ブトキシ基が、さらに好ましく、特に好ましくはメトキシ基およびエトキシ基である。前記ハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、トリフルオロメトキシ基等の前記低級アルコキシ基のハロゲン化物があげられる。
【００４１】
前記式（７）中、ｑは、０から４までの整数である。前記式（７）においては、ｑ＝０であり、かつ、ベンゼン環の両端に結合したカルボニル基とエーテルの酸素原子とが互いにパラ位に存在することが好ましい。
【００４２】
また、前記式（７）中、Ｒ１は、下記式（８）で表される基であり、ｍは、０または１の整数である。
【００４３】
【化８】
【００４４】
前記式（８）中、Ｒ２は、２価の芳香族基を表す。この２価の芳香族基としては、例えば、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−フェニレン基、または、ナフタレン、ビフェニル、アントラセン、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−テルフェニル、フェナントレン、ジベンゾフラン、ビフェニルエーテル、もしくは、ビフェニルスルホンから誘導される２価の基等があげられる。これらの２価の芳香族基において、芳香族に直接結合している水素が、ハロゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキシ基で置換されてもよい。これらの中でも、前記Ｒ２としては、下記式（９）〜（１５）からなる群から選択される芳香族基が好ましい。
【００４５】
【化９】
前記式（７）中、前記Ｒ１としては、下記式（１６）で表される基が好ましく、下記式（１６）において、Ｒ２およびｐは前記式（８）と同義である。
【００４７】
【化１０】
さらに、前記式（７）中、ｎは重合度を表し、例えば、２〜５０００の範囲であり、好ましくは、５〜５００の範囲である。また、その重合は、同じ構造の繰り返し単位からなるものであってもよく、異なる構造の繰り返し単位からなるものであってもよい。後者の場合には、繰り返し単位の重合形態は、ブロック重合であってもよいし、ランダム重合でもよい。
【００４９】
さらに、前記式（７）で示されるポリアリールエーテルケトンの末端は、ｐ−テトラフルオロベンゾイレン基側がフッ素であり、オキシアルキレン基側が水素原子であることが好ましく、このようなポリアリールエーテルケトンは、下記一般式（１７）で表すことができる。なお、下記式において、ｎは前記式（７）と同様の重合度を表す。
【００５０】
【化１１】
前記式（７）で示されるポリアリールエーテルケトンの具体例としては、下記式（１８）〜（２１）で表されるもの等があげられ、下記各式において、ｎは、前記式（７）と同様の重合度を表す。
【００５２】
【化１２】
前記ポリエーテルケトンとしては、その他、特開２００１−６４２２６号公報に記載の含フッ素ポリアリールエーテルケトン等も好ましく用いることが出来る。
【００５４】
また、前記ポリアミドまたはポリエステルとしては、例えば、特表平１０−５０８０４８号公報に記載されるポリアミドやポリエステルがあげられ、それらの繰り返し単位は、例えば、下記一般式（２２）で表すことができる。
【００５５】
【化１６】
【００５６】
また、前記（２２）中、ＡおよびＡ’は、置換基であり、ｔおよびｚは、それぞれの置換数を表す。また、ｐは、０から３までの整数であり、ｑは、１から３までの整数であり、ｒは、０から３までの整数である。
【００５７】
前記Ａは、例えば、水素、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、ＯＲ（ここで、Ｒは、前記定義のものである。）で表されるアルコキシ基、アリール基、ハロゲン化等による置換アリール基、Ｃ１−９アルコキシカルボニル基、Ｃ１−９アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ１−１２アリールオキシカルボニル基、Ｃ１−１２アリールカルボニルオキシ基およびその置換誘導体、Ｃ１−１２アリールカルバモイル基、ならびに、Ｃ１−１２アリールカルボニルアミノ基およびその置換誘導体からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記Ａ’は、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基、フェニル基および置換フェニル基からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記置換フェニル基のフェニル環上の置換基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ１−３アルキル基、Ｃ１−３ハロゲン化アルキル基およびこれらの組み合わせがあげられる。前記ｔは、０から４までの整数であり、前記ｚは、０から３までの整数である。
【００５８】
前記式（２２）で表されるポリアミドまたはポリエステルの繰り返し単位の中でも、下記一般式（２３）で表されるものが好ましい。
【００５９】
【化１７】
【００６０】
前記紫外線吸収剤の種類は特に限定されないが、紫外線吸収能および化学的安定性に優れるものが好ましく、その中でも、波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が少なく、波長３００〜３５０ｎｍの短波長側の紫外線吸収能が優れているという理由により、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾエート系化合物、ヒンダードアミン系化合物等がより好ましく、これらは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。なお、「ベンゾトリアゾール系化合物」とはベンゾトリアゾールおよびその誘導体を、「ベンゾエート系化合物」とは安息香酸エステルおよびその誘導体を指し、「ヒンダードアミン系化合物」とは、ピペリジン誘導体を指す。これら誘導体の分子量等は特に限定されず、低分子量化合物でも高分子化合物でも良い。前記紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社のＴＩＮＵＶＩＮ−Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ−３８４−２、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ−９９４ＦＬおよびＴＩＮＵＶＩＮ−１２０（いずれも商品名）、住友化学社のスミソープ１１０、スミソープ２５０、スミソープ３００、スミソープ３４０およびスミソープ３５０（いずれも商品名）、ＢＡＳＦ社のＵＶＩＮＯＬ３０４９、ＵＶＩＮＯＬ３０５０およびＵＶＩＮＯＬ３０９３（いずれも商品名）等がある。
【００６１】
本発明の位相差フィルムにおける前記紫外線吸収剤の含有率は、紫外線に対する十分な耐性を得るために、前記ポリマーの質量に対し０．５質量％以上である。また、前記含有率が８質量％以下であることにより、ポリマーの配向が乱れ位相差が低下するおそれや、前記紫外線吸収剤が製造工程中に蒸散して周囲を汚染したり、ブリードアウトによりフィルム上に析出して光透過性が低下したりするおそれが少ない。前記紫外線吸収剤の含有量は、好ましくは０．５〜７質量％、特に好ましくは１〜５質量％である。
【００６２】
なお、本発明の位相差フィルムは、前記ポリマーおよび前記紫外線吸収剤以外の添加剤を適宜含んでいても良い。前記添加剤の種類は特に限定されず、各種安定剤、可塑剤、金属類を含む種々の添加剤等、公知の添加剤を適宜使用することができる。前記添加剤の添加量も特に限定されないが、前記位相差フィルムの機能を損なわない範囲が好ましい。
【００６３】
次に、本発明の位相差フィルムは、下記式（Ｉ）の光学特性条件を満たすことが好ましい。これにより、例えば、垂直配向（ＶＡ）モードの液晶表示装置において広視野角で良好なコントラストを付与することができる。
ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ （Ｉ）
ただし、式中、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、それぞれ前記位相差フィルムにおけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向の屈折率を示し、前記Ｘ軸とは、前記位相差フィルムの面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、Ｙ軸は、前記面内において前記Ｘ軸に対して垂直な軸方向であり、Ｚ軸は、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直な厚み方向を示す。さらに、厚み方向の複屈折率（ｎｘ−ｎｚ）および面内の複屈折率（ｎｘ−ｎｙ）がなるべく大きいことがより好ましい。ｎｘ−ｎｚの値は、具体的には０．００２以上がより好ましく、０．００５以上がさらに好ましく、特に好ましくは０．０１以上、最適には０．０２以上である。ｎｘ−ｎｙの値は、具体的には０．００２以上がより好ましく、上限は特に限定されないが、例えば０．１以下である。
【００６４】
また、本発明の位相差フィルムの厚みは、十分な位相差を得るために０．２μｍ以上が好ましく、製造しやすさと品質安定性の観点から１００μｍ以下が好ましい。前記厚みは、より好ましくは０．５〜５０μｍ、さらに好ましくは１〜２５μｍである。
【００６５】
なお、本発明の位相差フィルムにおける厚み方向の位相差Ｒｔｈおよび面内方向の位相差Ｒｐは、それぞれ下記式（ＩＩ）および（ＩＩＩ）で表されるものとする。
Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ （ＩＩ）
Ｒｐ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ （ＩＩＩ）
ただし、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚの定義は前記式（Ｉ）と同様であり、ｄは前記位相差フィルムの厚みである。
【００６６】
前記式（１）を満たす本発明の位相差フィルムにおいて、前記Ｒｔｈは、位相差フィルムの機能の観点から５０ｎｍ以上がより好ましく、製造しやすさと品質安定性の観点から１０００ｎｍ以下がより好ましい。前記Ｒｔｈは、さらに好ましくは１００〜６００ｎｍ、特に好ましくは２００〜３００ｎｍである。また、前記Ｒｐは、１０〜１０００ｎｍの範囲であることがより好ましく、さらに好ましくは３０〜２００ｎｍである。
【００６７】
次に、本発明の位相差フィルムの製造方法について説明する。
【００６８】
本発明の位相差フィルムの製造方法は特に限定されないが、例えば以下のような方法で製造することができる。すなわち、まず、支持体を準備し、その上に、前記ポリマーおよび前記紫外線吸収剤を含む層（以下、単に「ポリマー層」と呼ぶことがある）を形成する。形成方法は特に限定されないが、例えば、前記支持体上に、前記ポリマーおよび前記紫外線吸収剤を含む溶液を塗布し乾燥させる方法、または前記ポリマーおよび前記紫外線吸収剤を含む溶融混合物を塗布し固体化させる方法がある。これら二つの方法のうち、製造効率および光学的異方性制御等の観点から前者の方法が好ましい。前記溶液または溶融混合物には、帯電防止や前記支持体との密着性向上等の任意の目的のため、添加剤を適宜添加しても良い。前記溶液または溶融混合物の塗布方法も特に限定されず、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延製膜法、バーコート法、グラビア印刷法等の公知の方法を適宜用いることができる。
【００６９】
前記支持体の材質は特に限定されないが、例えば高分子フィルム等が使用できる。前記高分子フィルムに用いることのできるポリマーも特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ビスフェノールＡ・炭酸共重合体等のポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等の直鎖または分枝状ポリオレフィン、ポリノルボルネン等のシクロ構造を含むポリオレフィン、塩化ビニル系ポリマー、ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、およびエポキシ系ポリマーが好ましく、これらは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。さらに、これらポリマー材料には、伸長性や収縮性付与等の任意の目的で、適切な添加剤を適宜添加しても良い。
【００７０】
前記高分子フィルムの製造方法も特に限定されず、例えば、キャスト法（押出成形法）により製造したものや、前記ポリマー材料を溶融し成膜した後延伸して製造したもの等があげられるが、機械的強度等の観点から後者が好ましい。前記支持体の機械的強度が大きければ、本発明の位相差フィルムの製造工程中に前記支持体の断裂等により不良が発生するおそれが少なく、精度の高い製造が可能になる。
【００７１】
前記高分子フィルムとしては、より具体的には、例えば、ＪＳＲ社のアートン（商品名）や、日本ゼオン社のゼオノア（商品名）等があげられる。その他、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載の高分子フィルムもあげられる。この高分子フィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基およびシアノ基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチレンマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物があげられる。
【００７２】
また、前記支持体の厚みも特に限定されないが、機械的強度の観点から、例えば１２μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上である。前記支持体の機械的強度が大きければ、前記の通り不良が発生するおそれが少なく精度の高い位相差フィルム製造が可能になる。前記支持体の厚みの上限は特に限定されないが、例えば２００μｍである。
【００７３】
前記ポリマーおよび前記紫外線吸収剤を含む溶液において、溶媒は特に限定されないが、前記ポリマーおよび前記紫外線吸収剤の溶解度が比較的高く、かつ前記支持体を浸食しにくいことが好ましい。前記溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチルおよびカプロラクトン等のエステルや、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノン等のケトンや、メチルエーテル（ジメチルエーテル）、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジクロロエチルエーテル、フラン、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、およびトリプロピレングリコール等のエーテルや、塩化メチレン、トリクロロエチレンおよびテトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素や、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドおよびジメチルアセトアミド等のアミドを使用することができ、これらは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。前記溶液の濃度も特に限定されないが、粘度および塗工容易性等の観点から、溶媒１００質量部に対し前記ポリマーを例えば５〜５０質量部、好ましくは１０〜４０質量部混合する。また、前記溶液塗布後の乾燥温度も特に限定されず、自然乾燥（風乾）でも良いが、製造効率等の観点から、例えば４０〜２００℃に加熱して乾燥させることが好ましい。
【００７４】
このようにして形成したポリマー層は、一般に、下記式（ＩＶ）を満たす光学特性、すなわち負の一軸性の光学的異方性を有する。
ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ （ＩＶ）
ここで、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚの定義は前記式（Ｉ）と同様である。このようなポリマー層は、そのまま本発明の位相差フィルムとして使用することもできるが、必要に応じ、適切な光学特性等を付与するために伸長や収縮等の処理を施しても良い。この処理方法は特に限定されないが、延伸法が好ましく、例えば自由端一軸延伸法、固定端一軸延伸法、逐次二軸延伸法および同時二軸延伸法等があげられる。前記式（Ｉ）の光学特性条件を付与するためには通常は一軸延伸法で十分であるが、二軸延伸法を用いても良い。また、前記支持体が伸長性や収縮性を有していれば、前記支持体ごと延伸処理等を施すことができる。この場合、前記支持体の材料自体が本来有する収縮性等を利用しても良いし、前記の通り、あらかじめ前記支持体に伸長性や収縮性を付与しても良い。伸長率や収縮率等は、延伸機の条件設定等により適宜制御することがより好ましい。
【００７５】
以上のようにして本発明の位相差フィルムを製造することができるが、本発明の製造方法はこれには限定されない。また、このようにして製造した位相差フィルムは、前記支持体と一体のまま使用しても良いが、前記支持体と分離した後使用しても良い。前記支持体と前記位相差フィルムを分離する方法は特に限定されないが、例えば、以下のようにすれば良い。すなわち、別途ガラス、シリコンウェハまたはプラスチック等からなる基材を準備し、その上に粘着剤や接着剤等を塗布し、その塗布面と前記位相差フィルムとを密着させ、前記支持体を前記位相差フィルムから剥離する（この操作を「転写」と呼ぶことがある）。前記粘着剤や接着剤等の種類は特に限定されないが、例えば、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤や、ゴム系接着剤等があげられる。なお、本発明では「接着剤」と「粘着剤」とに明確な区別はないが、接着剤の中で被接着物同士の剥離や再接着が比較的容易であるものを「粘着剤」と呼ぶ。
【００７６】
次に、本発明の位相差板、光学素子および画像表示装置について説明する。
【００７７】
まず、本発明の位相差板は、基材上に本発明の位相差フィルムからなる光学補償層が積層された位相差板である。前記基材は特に限定されないが、位相差板の機能の観点から、光透過性に優れることが好ましい。また、光学的に等方であっても光学的異方性を有していても良いが、例えば、画像表示パネルの広視野角化のための精密な設計等の観点から、前記光学補償層と異なる光学的異方性を有することが好ましい。光学的異方性を付与する方法も特に限定されないが、例えば前記基材を延伸する等の方法があげられる。前記基材の材質も特に限定されず、例えばプラスチックフィルムでも良いし、ガラス板やシリコンウェハ等の無機材料であっても良いが、前記延伸による光学的異方性制御が可能である等の理由により、プラスチックフィルムが好ましい。前記基材の厚みも特に限定されないが、例えば２００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。２００μｍ以下であれば、液晶パネル等に実装したとき歪量が大きくなって外観不良を起こす等のおそれが少なく、また位相差板の薄型化の観点からも有利である。前記基材の厚みの下限は特に限定されないが、例えば１０μｍである。
【００７８】
本発明の位相差板の製造方法も特に限定されないが、例えば、前記の方法により本発明の位相差フィルムを製造した後、それを前記のように基材上に転写して製造することができる。また、転写を行なわず、前記位相差フィルムが前記支持体に積層されたまま本発明の位相差板とし、前記支持体を位相差板の基材としても良い。
【００７９】
次に、本発明の光学素子は、本発明の位相差フィルムまたは本発明の位相差板と、偏光子との積層体を含む光学素子である。それ以外の構成要素は特に限定されないが、前記偏光子の保護や前記光学素子の変形抑制のため、透明保護フィルムをさらに含み、前記透明保護フィルムを介して前記位相差フィルムまたは位相差板と前記偏光子とが積層されていることが好ましい。例えば、偏光子に透明保護フィルムが積層された偏光板にさらに本発明の位相差板を積層させて本発明の光学素子とすることができる。また、本発明の光学素子は、これら偏光子や透明保護フィルム以外の任意の構成要素を適宜含んでいても良い。以下、本発明の光学素子の各構成要素についてさらに具体的に説明する。
【００８０】
前記偏光子としては、特に限定されないが、延伸したポリマーフィルムが良好な光学特性が得やすいため好ましい。例えば、従来公知の方法により、各種フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて染色し、架橋、延伸、乾燥することによって調製したもの等が使用できる。この中でも、自然光を入射させると直線偏光を透過するフィルムが好ましく、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。前記二色性物質を吸着させる各種フィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルム等があげられ、これらの他にも、例えば、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルム等も使用できる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系偏光フィルムが良好な光学特性が得やすいため好ましい。また、前記偏光子の厚みは、例えば、１〜８０μｍの範囲であるが、これには限定されない。
【００８１】
前記透明保護フィルムとしては、特に限定されず、従来公知の透明フィルムを使用できるが、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましい。このような透明保護フィルムの材質の具体例としては、トリアセチルセルロール（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等があげられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等もあげられる。この中でも、偏光特性や耐久性の点から、表面をアルカリ等でケン化処理したＴＡＣフィルムが好ましい。その他、前記特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム等も好ましく使用できる。
【００８２】
また、前記透明保護フィルムは、例えば、色付きが無いことが好ましい。具体的には、下記式（Ｖ）で表される前記透明保護フィルムの厚み方向位相差値（Ｒ’）が、−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍであり、特に好ましくは−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍの範囲である。前記位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍの範囲であれば、十分に保護フィルムに起因する着色（光学的な着色）を解消できる。
Ｒ’＝［（（ｎｘ’＋ｎｙ’）／２）−ｎｚ’］×ｄ’ （Ｖ）
ただし、式中、ｎｘ’、ｎｙ’およびｎｚ’は、それぞれ前記透明保護フィルムにおけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向の屈折率を示し、前記Ｘ軸とは、前記透明保護フィルムの面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、Ｙ軸は、前記面内において前記Ｘ軸に対して垂直な軸方向であり、Ｚ軸は、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直な厚み方向を示す。そして、ｄ’は、前記透明保護フィルムの膜厚を示す。
【００８３】
また、前記透明保護フィルムは、それ自体が光学補償機能を有していても良いし、または、光学補償機能を有する層がその上に積層されたものでも良い。これらは特に限定されず、例えば、液晶セルにおける位相差に基づく視認角の変化が原因である、着色等の防止や、良視認の視野角の拡大等を目的とした公知のものが使用できる。具体的には、例えば、前述した透明フィルムを一軸延伸または二軸延伸した各種延伸フィルム、ポリマーのＺ軸配向処理（ポリマー溶液を塗布し乾燥させる等の処理により負の一軸性の光学的異方性を持たせること）により形成した光学的異方性層、液晶ポリマー等の配向フィルム、透明保護フィルム上に液晶ポリマー等の配向層を配置した積層体等があげられる。これらの中でも、良視認の広い視野角を達成できることから、前記液晶配向層との積層体が好ましく、特に、ディスコティック系やネマチック系の液晶ポリマーの傾斜配向層から構成される光学補償層を、前述のトリアセチルセルロースフィルム等で支持した積層体が好ましい。また、前記液晶配向層は、必要に応じ前記二色性物質を含んでいても良い。このような積層体としては、例えば、富士写真フィルム株式会社製「ＷＶフィルム（商品名）」等の市販品があげられる。なお、前記光学補償機能を有する透明保護フィルムは、前記位相差フィルムやトリアセチルセルロースフィルム等のフィルム支持体を２層以上積層させることによって、位相差等の光学特性を制御したもの等でもよい。
【００８４】
また、前記透明保護フィルムは、さらに、例えば、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキングの防止や拡散、アンチグレア等を目的とした処理等が施されたものでもよい。前記ハードコート処理とは、表面の傷付き防止等を目的とし、例えば、前記透明保護フィルムの表面に、硬化型樹脂から構成される、硬度や滑り性に優れた硬化被膜を形成する処理である。前記硬化型樹脂としては、例えば、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系等の紫外線硬化型樹脂等が使用でき、前記処理は、従来公知の方法によって行なうことができる。スティッキングの防止は、隣接する層との密着防止を目的とする。前記反射防止処理とは、偏光板表面での外光の反射防止等を目的とし、従来公知の反射防止層等の形成により行なうことができる。
【００８５】
前記アンチグレア処理とは、外光が反射することによる透過光の視認妨害を防止すること等を目的とし、例えば、従来公知の方法によって、前記透明保護フィルムの表面に、微細な凹凸構造を形成することによって行なうことができる。このような凹凸構造の形成方法としては、例えば、サンドブラスト法やエンボス加工等による粗面化方式や、前述のような透明樹脂に透明微粒子を配合して前記透明保護フィルムを形成する方式等があげられる。
【００８６】
前記透明微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等があげられ、この他にも導電性を有する無機系微粒子や、架橋または未架橋のポリマー粒状物等から構成される有機系微粒子等を使用することもできる。前記透明微粒子の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、０．５〜２０μｍの範囲である。また、前記透明微粒子の配合割合は、特に限定されないが、一般に、前述のような透明樹脂１００質量部あたり２〜７０質量部の範囲が好ましく、より好ましくは５〜５０質量部の範囲である。
【００８７】
前記透明微粒子を配合したアンチグレア層は、例えば、透明保護フィルムそのものとして使用することもでき、また、透明保護フィルム表面に塗工層等として形成されてもよい。さらに、前記アンチグレア層は、透過光を拡散して視野角を拡大するための拡散層（視覚補償機能等）を兼ねるものであってもよい。
【００８８】
前記透明保護フィルムの厚みは、特に限定されず、例えば、位相差や保護強度等に応じて適宜決定できるが、通常、５００μｍ以下であり、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは５〜１５０μｍの範囲である。
【００８９】
前記透明保護フィルムは、例えば、偏光子に前記各種透明樹脂を直接塗布する方法、前記偏光子に前記透明樹脂製フィルムを接着剤や粘着剤の層を介して積層する方法等の従来公知の方法によって適宜形成でき、また市販品を使用することもできる。ここで、粘着剤や接着剤の種類は特に限定されないが、例えば前記と同様である。
【００９０】
また、前記透明保護フィルムは、前記偏光子の片側にのみ設けられていても良いが、両側に設けられていても良く、その場合、各透明保護フィルムは互いに同じでも異なっていても良い。
【００９１】
なお、例えば、本発明の位相差板における前記基材が前記透明保護フィルムを兼ねていても良いし、前記基材が偏光子を兼ね、本発明の位相差フィルムが前記透明保護フィルムを兼ねていても良い。このような構成をとることにより、本発明の光学素子の薄型化を図ることも可能である。
【００９２】
さらに、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層、アンチグレア層等は、前記透明保護フィルムとは別個に、例えば、これらの層を設けたシート等から構成される光学層として積層してもよい。
【００９３】
また、前記偏光板は、さらにその他の光学層、例えば反射板、半透過反射板、輝度向上フィルム等、液晶表示装置等の形成に使用される従来公知の各種光学層を含んでいても良い。これらの光学層は、一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよく、また、一層でもよいし、二層以上を積層してもよい。以下に、このような一体型偏光板について説明する。
【００９４】
まず、反射型偏光板または半透過反射型偏光板の一例について説明する。前記反射型偏光板は、前記偏光子および透明保護フィルムにさらに反射板が、前記半透過反射型偏光板は、前記偏光子および透明保護フィルムにさらに半透過反射板が、それぞれ積層されている。
【００９５】
前記反射型偏光板は、例えば、液晶セルの裏側に配置され、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置（反射型液晶表示装置）等に使用できる。このような反射型偏光板は、例えば、バックライト等の光源の内蔵を省略できるため、液晶表示装置の薄型化を可能にする等の利点を有する。
【００９６】
前記反射型偏光板は、例えば、前記偏光板の片面に、金属等から構成される反射板を形成する方法等、従来公知の方法によって作製できる。具体的には、例えば、前記偏光板における透明保護フィルムの片面（露出面）を、必要に応じてマット処理し、前記面に、アルミニウム等の反射性金属からなる金属箔や蒸着膜を反射板として形成した反射型偏光板等があげられる。
【００９７】
また、前述のように各種透明樹脂に微粒子を含有させて表面を微細凹凸構造とした透明保護フィルムの上に、その微細凹凸構造を反映させた反射板を形成した、反射型偏光板等もあげられる。その表面が微細凹凸構造である反射板は、例えば、入射光を乱反射により拡散させ、指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制できるという利点を有する。このような反射板は、例えば、前記透明保護フィルムの凹凸表面に、真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式等、従来公知の方法により、直接、前記金属箔や金属蒸着膜として形成することができる。
【００９８】
また、前述のように偏光板の透明保護フィルムに前記反射板を直接形成する方式に代えて、反射板として、前記透明保護フィルムのような適当なフィルムに反射層を設けた反射シート等を使用してもよい。前記反射板における前記反射層は、通常、金属から構成されるため、例えば、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続や、透明保護フィルムの別途形成を回避する点等から、その使用形態は、前記反射層の反射面が前記フィルムや偏光板等で被覆された状態であることが好ましい。
【００９９】
一方、前記半透過型偏光板は、前記反射型偏光板において、反射板に代えて、半透過型の反射板を有するものである。前記半透過型反射板としては、例えば、反射層で光を反射し、かつ、光を透過するハーフミラー等があげられる。
【０１００】
前記半透過型偏光板は、例えば、液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置等を比較的明るい雰囲気で使用する場合には視認側（表示側）からの入射光を反射して画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置等に使用できる。すなわち、前記半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、一方、比較的暗い雰囲気下においても、前記内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置等の形成に有用である。
【０１０１】
次に、前記偏光子および透明保護フィルムにさらに輝度向上フィルムが積層された偏光板の一例を説明する。
【０１０２】
前記輝度向上フィルムとしては、特に限定されず、例えば、誘電体の多層薄膜や、屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体のような、所定偏光軸の直線偏光を透過して、他の光は反射する特性を示すもの等が使用できる。このような輝度向上フィルムとしては、例えば、３Ｍ社製の商品名「Ｄ−ＢＥＦ」等があげられる。また、コレステリック液晶層、特にコレステリック液晶ポリマーの配向フィルムや、その配向液晶層をフィルム基材上に支持したもの等が使用でき、例えば、前記コレステリック液晶の選択反射といわゆるλ／４板との組み合わせを利用した輝度向上フィルムが好ましい。これらは、左右一方の円偏光を反射して、他の光は透過する特性を示すものであり、例えば、日東電工社製の商品名「ＰＣＦ３５０」、Ｍｅｒｃｋ社製の商品名「Ｔｒａｎｓｍａｘ」等があげられる。その他、前記輝度向上フィルムとしては、偏光方向による異方性散乱を利用した散乱フィルムや、いわゆるワイヤーグリッド型偏光子と呼ばれるものがあげられる。
【０１０３】
本発明の光学素子の製造方法は特に限定されず、従来公知の方法によって製造することができるが、例えば、各構成要素同士（位相差フィルム、偏光子、透明保護フィルム等）を粘着剤や接着剤等の層を介して積層させる方法によって製造できる。前記粘着剤や接着剤等の種類は特に限定されず、前記各構成要素の材質等によって適宜決定できるが、例えば、前記と同様に、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤や、ゴム系接着剤等があげられる。このような粘着剤や接着剤等は、例えば、湿度や熱の影響によっても剥がれ難く、光透過率や偏光度にも優れる。具体的には、前記偏光子がＰＶＡ系フィルムの場合、例えば、接着処理の安定性等の点から、ＰＶＡ系接着剤が好ましい。また、前記接着剤や粘着剤は、感圧性であっても良い。これらの接着剤や粘着剤は、例えば、そのまま偏光子や透明保護フィルムの表面に塗布してもよいし、前記接着剤や粘着剤から構成されたテープやシートのような層を前記表面に配置してもよい。また、例えば、水溶液として調製した場合、必要に応じて、他の添加剤や、酸等の触媒を配合してもよい。なお、前記接着剤を塗布する場合は、例えば、前記接着剤水溶液に、さらに、他の添加剤や、酸等の触媒を配合してもよい。このような接着層の厚みは、特に限定されないが、例えば、１ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍであり、より好ましくは２０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【０１０４】
また、場合によっては、接着剤や粘着剤を用いる代わりに、ある構成要素上に別の構成要素を塗工等により直接形成して積層させることができる。例えば、本発明の位相差フィルムを偏光子に積層させる場合、前記位相差フィルムと基材との積層体を準備し、転写により前記位相差フィルムのみを前記偏光子上に接着しても良いし、前記偏光子上に本発明の位相差フィルムを直接塗工して形成しても良い。また、本発明の位相差板を偏光子に積層させる場合、両者を前記接着剤や粘着剤で接着しても良いし、前記偏光子上に基材および本発明の位相差フィルムをこの順番で塗工して形成しても良い。
【０１０５】
以上のような本発明の光学素子を形成する偏光子、透明保護フィルム、光学層、粘着剤層等の各層は、例えば、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で適宜処理することによって、紫外線吸収能を持たせたものでもよい。
【０１０６】
本発明の光学素子は、例えば、液晶表示装置等の製造過程において、液晶セル表面等に各構成要素を順次別個に積層する方式によっても製造できる。しかし、あらかじめ前記各構成要素を積層し、本発明の光学素子とした後に液晶表示装置等の製造に供する方が、例えば、品質の安定性や組立作業性等に優れ、液晶表示装置等の製造効率を向上できるという利点があるため好ましい。
【０１０７】
本発明の光学素子は、例えば、液晶セル等の他の部材への積層が容易になることから、その外側の片面または両面に、前記のような粘着剤層や接着剤層をさらに有していることが好ましい。前記粘着剤層等は、例えば、単層体でもよいし、積層体でもよい。前記積層体としては、例えば、異なる組成や異なる種類の単層を組合せた積層体を使用することもできる。また、前記光学素子の両面に配置する場合は、例えば、それぞれ同じ粘着剤層でもよいし、異なる組成や異なる種類の粘着剤層であってもよい。このように前記光学素子に設けた粘着剤層等の表面が露出する場合は、前記粘着層等を実用に供するまでの間、汚染防止等を目的として、剥離ライナーによって前記表面をカバーすることが好ましい。この剥離ライナーは、適当なフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によって形成できる。前記フィルムの材質は特に限定されないが、例えば、前記透明保護フィルムと同様のものを使用することができる。
【０１０８】
本発明の光学素子の使用方法は特に限定されないが、例えば、液晶セル表面に配置する等、各種画像表示装置への使用に適している。
【０１０９】
次に、本発明の画像表示装置について説明する。本発明の画像表示装置は、本発明の位相差フィルム、本発明の位相差板または前記本発明の光学素子を含む画像表示装置である。これ以外には、本発明の画像表示装置は特に限定されず、その製造方法、構造、使用方法等は任意であり、従来公知の形態を適宜適用することができる。
【０１１０】
本発明の画像表示装置の種類は特に限定されないが、液晶セルを含み、前記液晶セルの少なくとも片側に、本発明の位相差フィルム、本発明の位相差板、または本発明の光学素子が積層されている液晶表示装置が好ましい。例えば、本発明の位相差フィルムや光学素子を液晶セルの片側または両側に配置して液晶パネルとし、反射型や半透過型、あるいは透過・反射両用型等の液晶表示装置に用いることができる。前記液晶表示装置を形成する前記液晶セルの種類は、任意で選択でき、例えば、薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型のもの等、種々のタイプの液晶セルが使用できる。本発明の位相差フィルム、位相差板および光学素子は、特にＶＡ（垂直配向；Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｈｎｅｄ）セルの光学補償に非常に優れているので、ＶＡモードの液晶表示装置における視野角補償に非常に有用である。
【０１１１】
前記液晶セルは、通常、対向する液晶セル基板の間隙に液晶が注入された構造であって、前記液晶セル基板としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やプラスチック基板が使用できる。なお、前記プラスチック基板の材質としては、特に限定されず、従来公知の材料があげられる。
【０１１２】
また、本発明の本発明の位相差フィルム、位相差板、または光学素子は液晶セルの片面に設けても両面に設けても良く、液晶セルの両面に前記光学素子等の部材を設ける場合、それらは同じ種類のものでもよいし、異なっていてもよい。さらに、液晶表示装置の製造に際しては、例えば、プリズムアレイシートやレンズアレイシート、光拡散板やバックライト等の適当な部品を、適当な位置に１層または２層以上配置することができる。
【０１１３】
本発明の液晶表示装置における液晶パネルの構造は特に限定されないが、例えば、液晶セル、本発明の位相差フィルム、偏光子および透明保護フィルムを含み、前記液晶セルの一方の面に前記位相差フィルム、前記偏光子および前記透明保護フィルムがこの順序で積層されていることが好ましい。また、前記本発明の位相差フィルムにおいて複屈折層（光学的異方性層および位相差層）が透明基材上に形成されている場合、その配置は特に限定されないが、例えば、前記複屈折層側が前記液晶セルに面しており、前記透明基材側が前記偏光子に面している配置があげられる。
【０１１４】
本発明の液晶表示装置がさらに光源を含む場合、その光源は特に限定されないが、例えば、光のエネルギーが有効に使用できることから、例えば、偏光を出射する平面光源であることが好ましい。
【０１１５】
さらに、本発明の画像表示装置は、前述のような液晶表示装置には限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤ）、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の自発光型表示装置であっても良い。自発光型フラットディスプレイに使用する場合は、例えば、本発明の位相差フィルムの光学的異方性層の面内位相差値をλ／４にすることで、円偏光を得ることができるため、反射防止フィルターとして利用できる。
【０１１６】
以下に、本発明のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置について説明する。本発明のＥＬ表示装置は、本発明の位相差フィルムまたは光学素子を有する表示装置であり、このＥＬ表示装置は、有機ＥＬ表示装置および無機ＥＬ表示装置のいずれでもよい。
【０１１７】
近年、ＥＬ表示装置においても、黒状態における電極からの反射防止として、例えば、偏光子や偏光板等の光学フィルムをλ／４板とともに使用することが提案されている。本発明の位相差フィルムや光学素子は、特に、ＥＬ層から直線偏光、円偏光もしくは楕円偏光のいずれかの偏光が発光されている場合、または、正面方向に自然光を発光していても斜め方向の出射光が部分偏光している場合等に非常に有用である。
【０１１８】
まず、一般的な有機ＥＬ表示装置について説明する。前記有機ＥＬ表示装置は、一般に、透明基板上に、透明電極（陽極）、有機発光層および金属電極（陰極）がこの順序で積層された発光体（有機ＥＬ発光体）を含む。前記有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えば、トリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層とアントラセン等の蛍光性有機固体からなる発光層との積層体や、このような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層との積層体や、また、前記正孔注入層と発光層と電子注入層との積層体等、種々の組み合わせがあげられる。
【０１１９】
このような有機ＥＬ表示装置の発光原理は以下の通りである。すなわち、前記陽極と陰極とに電圧を印加することによって、前記有機発光層に正孔と電子とが注入され、前記正孔と電子とが再結合することによってエネルギーが生じる。そして、そのエネルギーによって蛍光物質が励起され、前記蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。前記正孔と電子との再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、電流と発光強度とは、印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【０１２０】
前記有機ＥＬ表示装置においては、前記有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明であることが必要なため、通常、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明導電体で形成された透明電極が陽極として使用される。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に、仕事関数の小さな物質を用いることが重要であり、通常、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ等の金属電極が使用される。
【０１２１】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、前記有機発光層は、例えば、厚み１０ｎｍ程度の極めて薄い膜で形成されることが好ましい。これは、前記有機発光層においても、透明電極と同様に、光をほぼ完全に透過させるためである。その結果、非発光時に、前記透明基板の表面から入射して、前記透明電極と有機発光層とを透過して前記金属電極で反射した光が、再び前記透明基板の表面側へ出る。このため、外部から視認した際に、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見えるのである。
【０１２２】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、例えば、前記透明電極の表面に本発明の位相差フィルムまたは光学素子が配置されることが好ましい。この構成を有することにより、外界の反射を抑え、視認性向上が可能である等の効果を示す有機ＥＬ表示装置となる。例えば、前記位相差フィルムおよび偏光板を含む本発明の光学素子は、外部から入射して前記金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって前記金属電極の鏡面を外部から視認させない等の効果がある。特に、本発明の位相差フィルムが１／４波長板であり、かつ、前記偏光板と前記位相差フィルムとの偏光方向のなす角をπ／４に調整すれば、前記金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、前記偏光板によって直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は、前記位相差フィルムによって、一般に楕円偏光となるが、特に前記位相差フィルムが１／４波長板であり、しかも前記角がπ／４の場合には、円偏光となる。
【０１２３】
この円偏光は、例えば、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び、有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、前記位相差フィルムで再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、前記偏光板の偏光方向と直交しているため、前記偏光板を透過できず、その結果、前述のように、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができるのである。
【０１２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。しかし、本発明はこれに限定されない。
【０１２５】
（測定条件等）
光透過率は、高速分光光度計（村上色彩技術研究所製、商品名ＤＯＴ−３Ｃ）を用いて波長５５０ｎｍの光の透過率を測定した。耐光性試験は、スガ試験機株式会社の紫外線ロングライフフェードメーターを用い、照度５０ｍＷ／ｍ２の条件で行なった。厚み方向位相差Ｒｔｈおよび面内位相差Ｒｐは、自動複屈折計（王子計測機器社製、商品名ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）を用いて波長５９０ｎｍでの値を測定した。なお、ＲｔｈおよびＲｐの定義は前記式（ＩＩ）および（ＩＩＩ）の通りである。また、重量平均分子量Ｍｗおよび数平均分子量Ｍｎは、東ソー株式会社製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ（商品名）を用いて測定した。測定対象ポリマーはＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶かして０．１質量％溶液に調製した後測定し、溶離液はＴＨＦを用いた。測定後、ポリスチレン標準換算により、ＭｗおよびＭｎを算出した。
【０１２６】
（実施例１）
以下のようにして位相差フィルムを製造した。すなわち、まず、ポリイミド粉末を準備した。このポリイミドは、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（６ＦＤＡ）と２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル（ＰＦＭＢ）とを、米国特許第５３４４９１６号明細書に記載の方法により共重合させて合成した。前記ポリイミド粉末の分子量を測定したところ、重量平均分子量Ｍｗ＝６２５００、数平均分子量Ｍｎ＝２００００であった。次に、このポリイミド粉末にメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を少しずつ加えながら攪拌し、完全に溶解させた。そして、この溶液中に紫外線吸収剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社、商品名ＴＩＮＵＶＩＮ−３８４−２）を前記ポリイミド粉末に対し１質量％加え、メチルイソブチルケトンをさらに加えて、前記溶液中の溶質濃度が１５質量％となるように調整した。一方、厚さ８０μｍのＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを準備し、これを基材とした。この基材上に前記１５質量％溶液を塗布して１３０℃で５分間乾燥し、負の一軸性の光学的異方性を有する厚さ６μｍのポリイミド被膜を形成した。そして、この被膜を、基材ごと１５０℃で４％自由端一軸延伸し、前記基材上に積層された目的の位相差フィルムを得た。なお、「４％一軸延伸した」とは、延伸方向のフィルム長さが、延伸後において延伸前の１０４％となったことを意味する。
【０１２７】
（実施例２）
前記紫外線吸収剤の添加量をポリイミドに対し２質量％とする以外は実施例１と同様にして位相差フィルムを製造した。
【０１２８】
（実施例３）
前記紫外線吸収剤の添加量をポリイミドに対し５質量％とする以外は実施例１と同様にして位相差フィルムを製造した。
【０１２９】
（比較例１〜３）
前記紫外線吸収剤を添加しない以外は実施例１と同様にして位相差フィルムを製造した（比較例１）。さらに、前記紫外線吸収剤の添加量をポリイミドに対し１０質量％（比較例２）および２０質量％（比較例３）とする以外は実施例１と同様にして位相差フィルムを製造した。
【０１３０】
（位相差測定）
実施例１〜３および比較例１〜３の位相差フィルムについて厚み方向位相差Ｒｔｈおよび面内位相差Ｒｐを測定した。測定に先立ち、各位相差フィルムをガラス基板上に転写し、ガラス基板と位相差フィルムとを含む積層体を作製した。すなわち、まず、ガラス基板を準備し、その上に接着剤（日東電工株式会社製アクリル粘着剤）を塗布した。さらに、その塗布面と位相差フィルム表面とを密着させ、前記ＴＡＣフィルム製基材を前記位相差フィルムから剥離して目的の積層体を得た。そして、この積層体を用いて位相差測定を行なった。
【０１３１】
測定結果によると、実施例および比較例の位相差フィルムは、いずれも前記式（Ｉ）の光学特性条件（ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ）を満たし、二軸性の光学的異方性を有していた。さらに、いずれの位相差フィルムも、Ｒｔｈ＝１５０ｎｍ、Ｒｐ＝４０ｎｍという測定値を示し、十分に大きな位相差を有していることが分かった。
【０１３２】
（光透過率測定）
実施例１〜３および比較例１〜３の位相差フィルムについて光透過率を測定した。測定に先立ち、各位相差フィルムをＴＡＣ基材から剥離し、位相差フィルム単独での透過率を測定した。結果を表１にまとめて示す。
【０１３３】
（耐光性試験）
さらに、実施例１〜３および比較例１〜３の位相差フィルムについてそれぞれ耐光性試験を行なった。試験を行なうに先立ち、各位相差フィルムとＴＡＣ基材とをガラス基板に接着し、積層体を作製した。すなわち、まず、ガラス基板を準備し、その上に接着剤（日東電工株式会社製アクリル粘着剤）を塗布し、さらに、その塗布面と位相差フィルム表面とを密着させて目的の積層体を得た。このとき、前記位相差測定の場合とは異なり、ＴＡＣ基材は位相差フィルムから剥離しなかった。そして、この積層体のＴＡＣ基材側から光照射し、各位相差フィルムにクラックまたは着色が発生するまでの時間を測定することにより耐光性試験を行なった。クラックまたは着色の発生は、４８時間ごとに目視で観察することにより測定した。結果を表１にまとめて示す。
【０１３４】
【表１】
表１から分かる通り、実施例の位相差フィルムはいずれも８０％を超える光透過率を有しており、しかも高い耐光性を示し、実施例３では２４０時間以上、実施例１でも９６時間以上クラックや着色が発生しなかった。これに対し、比較例１の位相差フィルムは、光透過率は高いものの、耐光性試験では４８時間以内にクラックおよび着色が発生した。また、比較例２および３の位相差フィルムは、光透過率が８０％に達せず、また、耐光性試験では、クラックは発生しないものの着色が見られた。
【０１３６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、紫外線に対する耐性が高く、しかも可視光の透過率に優れた位相差フィルムを提供することができる。本発明の位相差板および光学素子は、本発明の位相差フィルムを含むことにより、優れた光学特性を有する。さらに、本発明の画像表示素子は、本発明の位相差フィルムを含むことにより、画像表示性能に優れる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a retardation film, a retardation plate using the same, an optical element, and an image display device.
[0002]
[Prior art]
A retardation film (also referred to as an optical compensation film, a compensation sheet, or the like) has various uses, and is used for, for example, a waveguide type optical device, a polarization beam splitter, a circulator, a liquid crystal display device, an organic EL display device, and the like. In particular, it is used as an important member in all image display devices, and is used, for example, to realize an improvement in contrast of a liquid crystal display device and an expansion of a viewing angle range by optical compensation. As a material for such a retardation film, a polymer having excellent light transmittance is suitable and widely used.
[0003]
One of the important characteristics of the retardation film is resistance to ultraviolet rays. For example, when the retardation film is exposed to strong ultraviolet rays, the strength may be reduced and cracks may occur, or the transparency may decrease due to discoloration. It is considered that these phenomena are mainly based on the fact that the irradiation of ultraviolet rays in the presence of air promotes the main chain scission and the photo-oxidation reaction. Furthermore, the phase difference of the retardation film may be reduced due to the deterioration due to ultraviolet rays, and the optical compensation function may not be fulfilled.
[0004]
Conventionally, retardation films used for the above-mentioned various applications are often used in a shielded space. In such a case, external light is not directly irradiated to the retardation film, so that light resistance is low. It didn't matter much. For example, in a liquid crystal display device, a retardation film provided on a side opposite to a viewing side of a liquid crystal cell is not required to have such a strong light resistance.
[0005]
However, in recent years, image display devices such as liquid crystal display devices tend to be used for a wide range of applications in all places, indoors and outdoors. Accordingly, retardation films and other members used in the image display device are required to have better light resistance and weather resistance, especially resistance to ultraviolet rays than before.
[0006]
A protective film may be used for the purpose of protecting the image display member from ultraviolet rays or the like. For example, as a protective film for protecting a polarizing plate or a liquid crystal from ultraviolet rays, a triacetyl cellulose film or the like mixed with an ultraviolet absorbing compound is laminated on the polarizing plate, whereby the retardation film is also protected from ultraviolet rays. There is. However, recently, the thickness of the image display device has been reduced as typified by a thin and lightweight notebook personal computer, and accordingly, the protective film also tends to be reduced in thickness. For this reason, retardation films are increasingly required to have resistance to ultraviolet rays.
[0007]
An attempt to increase the resistance to ultraviolet light in the retardation film may reduce the transmittance of visible light. Although a retardation film containing an ultraviolet absorber has been disclosed, no specific means for achieving both resistance to ultraviolet light and transmittance of visible light has been disclosed (see Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-7-035923
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide a retardation film having high resistance to ultraviolet rays and excellent transmittance of visible light.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, the retardation film of the present invention contains a polymer and an ultraviolet absorber, the content of the ultraviolet absorber is in a range of 0.5 to 8% by mass relative to the mass of the polymer, and a wavelength of 400 to 700 nm. It is characterized in that the light transmittance when monochromatic light is incident is 80% or more.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
By having the above configuration, the retardation film of the present invention has high resistance to ultraviolet light and excellent transmittance of visible light. Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
[0012]
In the present invention, the light transmittance is a ratio of the total energy of the transmitted light to the total energy of the incident light, and the transmitted light includes light transmitted after being irregularly reflected between the front surface and the back surface of the retardation film. Including.
[0013]
The light transmittance of the retardation film of the present invention may be 80% or more for monochromatic light having a wavelength of 400 to 700 nm, but is preferably 80% or more for monochromatic light having a wavelength of 400 to 800 nm. The upper limit of the light transmittance is not particularly limited, but is preferably as high as possible, and ideally 100%.
[0014]
Next, the polymer used in the retardation film of the present invention needs to have a sufficiently high light transmittance at the time of film processing in order to achieve the object of the present invention. Other than that, the polymer is not particularly limited, and may be a homopolymer or a heteropolymer.For example, at least one selected from the group consisting of polyamide, polyimide, polyester, polyetherketone, polyamideimide, and polyesterimide. It is preferred to include. Here, polyether ketone, polyamide imide and polyester imide refer to a polymer containing an ether bond and a carbonyl group, a polymer containing an amide bond and an imide bond, and a polymer containing an ester bond and an imide bond, respectively. . These polymers may be used alone or in combination of two or more.
[0015]
The molecular weight of the polymer is not particularly limited, but the weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 1,000 (1,000) to 1,000,000 (million). When Mw is 1000 or more, sufficient strength is easily obtained when processed into a film, so that there is little possibility of cracking due to expansion and contraction or distortion, and when Mw is 1,000,000 or less, the polymer gels and does not dissolve in the solvent. It is easy to process because there is little possibility of the like. The Mw is more preferably in the range of 50,000 (50,000) to 200,000 (200,000).
[0016]
Among the above-mentioned polymers, polyimide is more preferable because it has a higher light transmittance at the time of film processing and a reason that a higher birefringence can be easily obtained. It has been pointed out that the polyimide film has such excellent optical characteristics but is easily affected by ultraviolet rays. However, according to the present invention, high resistance to ultraviolet rays can be obtained. More preferably, the polyimide has a high in-plane orientation and is soluble in an organic solvent. For example, a condensation polymerization product of 9,9-bis (aminoaryl) fluorene and aromatic tetracarboxylic dianhydride disclosed in JP-T-2000-511296, specifically, the following formula (1) And polymers containing one or more repeating units shown in the following.
[0017]
Embedded image
[0018]
In the above formula (1), Z is, for example, C 6 ~ 20 And preferably a pyromellitic group, a polycyclic aromatic group, a derivative of a polycyclic aromatic group, or a group represented by the following formula (2).
[0019]
Embedded image
[0020]
Examples of the polycyclic aromatic group include a tetravalent group derived from naphthalene, fluorene, benzofluorene or anthracene. Examples of the substituted derivative of the polycyclic aromatic group include, for example, C 1 ~ 10 And the above-mentioned polycyclic aromatic group substituted with at least one group selected from the group consisting of an alkyl group, a fluorinated derivative thereof, and a halogen such as F or Cl.
[0021]
In addition to the above, for example, a homopolymer whose repeating unit is represented by the following general formula (3) or (4) or a repeating unit represented by the following general formula (5) described in JP-A-8-511812 is disclosed. And the like. The polyimide of the following formula (5) is a preferred form of the homopolymer of the following formula (3).
[0022]
Embedded image
In the general formulas (3) to (5), G and G ′ are, for example, a covalent bond, CH 2 Group, C (CH 3 ) 2 Group, C (CF 3 ) 2 Group, C (CX 3 ) 2 Group (where X is halogen), CO group, O atom, S atom, SO 2 Group, Si (CH 2 CH 3 ) 2 Group and N (CH 3 ) Represents a group independently selected from the group consisting of groups, which may be the same or different.
[0024]
In the above formulas (3) and (5), L represents a substituent, and d and e represent the number of substitutions. L is, for example, halogen, C 1-3 Alkyl group, C 1-3 It is a halogenated alkyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group. Examples of the substituted phenyl group include halogen, C 1-3 An alkyl group, and C 1-3 Examples include a substituted phenyl group having at least one type of substituent selected from the group consisting of halogenated alkyl groups. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. d is an integer from 0 to 2, and e is an integer from 0 to 3.
[0025]
In the formulas (3) to (5), Q represents a substituent, and f represents the number of the substituents. Q is, for example, selected from the group consisting of hydrogen, halogen, an alkyl group, a substituted alkyl group, a nitro group, a cyano group, a thioalkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a substituted aryl group, an alkyl ester group, and a substituted alkyl ester group. And when Q is plural, each is the same or different. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Examples of the substituted alkyl group include a halogenated alkyl group. Examples of the substituted aryl group include a halogenated aryl group. f is an integer from 0 to 4, and g and h are integers from 0 to 3 and 1 to 3, respectively. Further, g and h are preferably larger than 1.
[0026]
In the above formula (4), R 10 And R 11 Is a group independently selected from the group consisting of hydrogen, halogen, a phenyl group, a substituted phenyl group, an alkyl group, and a substituted alkyl group. Among them, R 10 And R 11 Are preferably each independently a halogenated alkyl group.
[0027]
In the above formula (5), M 1 And M 2 Are the same or different and are, for example, halogen, C 1-3 Alkyl group, C 1-3 It is a halogenated alkyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Examples of the substituted phenyl group include halogen, C 1-3 An alkyl group, and C 1-3 Examples include a substituted phenyl group having at least one type of substituent selected from the group consisting of halogenated alkyl groups.
[0028]
Among these polyimides, for example, a reaction of 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -hexafluoropropane dianhydride with 2,2-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl A polyimide obtained by further imidizing a polyamic acid obtained by the above-mentioned method, that is, a polyimide represented by the following formula (6) is particularly excellent in light transmittance, and further, has relatively high solubility in various organic solvents and is used as a film. It is particularly preferable because of easy processing.
Embedded image
The imidation ratio of these polyimides is not particularly limited, but is preferably as high as possible, and ideally 100%. The above-mentioned formulas (1) to (6) are expressions representing the state of the imidation ratio of 100%.
[0030]
Other examples of the polyimide include polyimides described in U.S. Pat. No. 5071997, U.S. Pat. No. 5,480,964, and Japanese Patent Publication No. 10-508048. Further, for example, a copolymer obtained by appropriately copolymerizing an acid dianhydride or a diamine other than the above-described skeleton (repeating unit) is exemplified.
[0031]
Examples of the acid dianhydride include aromatic tetracarboxylic dianhydride. As the aromatic tetracarboxylic dianhydride, for example, pyromellitic dianhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, naphthalene tetracarboxylic dianhydride, heterocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride, 2, 2'-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydride and the like.
[0032]
Examples of the pyromellitic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,6-diphenyl pyromellitic dianhydride, 3,6-bis (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 3,6-dibromo Examples include pyromellitic dianhydride and 3,6-dichloropyromellitic dianhydride. Examples of the benzophenone tetracarboxylic dianhydride include 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride and , 2 ', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and the like. Examples of the naphthalenetetracarboxylic dianhydride include 2,3,6,7-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, 2,6 -Dichloro-naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride and the like. Examples of the heterocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride include thiophene-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride and pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride And pyridine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride. Examples of the 2,2'-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydride include 2,2'-dibromo-4,4 ', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 2,2'-dichloro -4,4 ', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and the like can give.
[0033]
Other examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride. , Bis (2,5,6-trifluoro-3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3 3-hexafluoropropane dianhydride, 4,4 '-(3,4-dicarboxyphenyl) -2,2-diphenylpropane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfonic dianhydride, (3,3 ', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride), 4,4 '-[4,4'- Sopropylidene-di (p-phenyleneoxy)] bis (phthalic anhydride), N, N- (3,4-dicarboxyphenyl) -N-methylamine dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) And diethylsilane dianhydride.
[0034]
Among these, the aromatic tetracarboxylic dianhydride is preferably a 2,2'-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydride, more preferably 2,2'-bis (trihalomethyl) -4,4. ', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, more preferably 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride It is.
[0035]
Examples of the diamine include aromatic diamines, and specific examples include benzenediamine, diaminobenzophenone, naphthalenediamine, heterocyclic aromatic diamine, and other aromatic diamines.
[0036]
Examples of the benzenediamine include o-, m- and p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 1,4-diamino-2-methoxybenzene, 1,4-diamino-2-phenylbenzene, And diamines selected from the group consisting of benzenediamines such as 3-diamino-4-chlorobenzene. Examples of the diaminobenzophenone include 2,2'-diaminobenzophenone and 3,3'-diaminobenzophenone. Examples of the naphthalenediamine include 1,8-diaminonaphthalene and 1,5-diaminonaphthalene. Examples of the heterocyclic aromatic diamine include 2,6-diaminopyridine, 2,4-diaminopyridine, and 2,4-diamino-S-triazine.
[0037]
Examples of the aromatic diamine include, in addition to the above, 4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4 '-(9-fluorenylidene) -dianiline, and 2,2'-bis ( (Trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2′-dichloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2 ′, 5 5'-tetrachlorobenzidine, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) -1,1,1 1,3,3,3-hexafluoropropane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis (3-aminophenoxy) Zen, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (3 -Aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3 , 3-hexafluoropropane, 4,4'-diaminodiphenylthioether, 4,4'-diaminodiphenylsulfone and the like.
[0038]
Examples of the polyether ketone include a polyaryl ether ketone represented by the following general formula (7) described in JP-A-2001-49110.
[0039]
Embedded image
[0040]
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a bromine atom, a chlorine atom and an iodine atom, and among these, a fluorine atom is preferable. Examples of the lower alkyl group include C 1 ~ 6 Is preferably a lower alkyl group having a straight or branched chain of 1 ~ 4 Is a linear or branched alkyl group. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group are preferable, and a methyl group and an ethyl group are particularly preferable. Examples of the halogenated alkyl group include a halide of the lower alkyl group such as a trifluoromethyl group. As the lower alkoxy group, for example, C 1 ~ 6 Is preferably a linear or branched alkoxy group, more preferably C 1 ~ 4 Is a linear or branched alkoxy group. Specifically, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group are more preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable. . Examples of the halogenated alkoxy group include a halide of the lower alkoxy group such as a trifluoromethoxy group.
[0041]
In the above formula (7), q is an integer from 0 to 4. In the above formula (7), it is preferable that q = 0, and the carbonyl group bonded to both ends of the benzene ring and the oxygen atom of the ether are present at the para-position to each other.
[0042]
In the above formula (7), R 1 Is a group represented by the following formula (8), and m is an integer of 0 or 1.
[0043]
Embedded image
[0044]
In the above formula (8), R 2 Represents a divalent aromatic group. Examples of the divalent aromatic group include an o-, m- or p-phenylene group, or naphthalene, biphenyl, anthracene, o-, m- or p-terphenyl, phenanthrene, dibenzofuran, biphenyl ether, or And a divalent group derived from biphenylsulfone. In these divalent aromatic groups, hydrogen directly bonded to the aromatic may be substituted with a halogen atom, a lower alkyl group or a lower alkoxy group. Among these, the R 2 Is preferably an aromatic group selected from the group consisting of the following formulas (9) to (15).
[0045]
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In the formula (7), the R 1 Is preferably a group represented by the following formula (16). 2 And p are as defined in the above formula (8).
[0047]
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Further, in the above formula (7), n represents the degree of polymerization, and is, for example, in the range of 2 to 5000, and preferably in the range of 5 to 500. The polymerization may be composed of repeating units having the same structure, or may be composed of repeating units having different structures. In the latter case, the polymerization form of the repeating unit may be block polymerization or random polymerization.
[0049]
Further, the terminal of the polyaryl ether ketone represented by the formula (7) is preferably such that the p-tetrafluorobenzoylene group side is fluorine and the oxyalkylene group side is a hydrogen atom, and such a polyaryl ether ketone is , Can be represented by the following general formula (17). In the following formula, n represents the same degree of polymerization as in the formula (7).
[0050]
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Specific examples of the polyaryl ether ketone represented by the formula (7) include those represented by the following formulas (18) to (21). In each of the following formulas, n is the same as the formula (7) Represents the same degree of polymerization.
[0052]
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As the polyether ketone, other than the above, a fluorinated polyaryl ether ketone described in JP-A-2001-64226 can be preferably used.
[0054]
Examples of the polyamide or polyester include polyamide and polyester described in JP-T-10-508048, and the repeating unit thereof can be represented by, for example, the following general formula (22).
[0055]
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[0056]
In the above (22), A and A ′ are substituents, and t and z represent the respective numbers of substitution. Also, p is an integer from 0 to 3, q is an integer from 1 to 3, and r is an integer from 0 to 3.
[0057]
A is, for example, hydrogen, halogen, C 1-3 Alkyl group, C 1-3 A halogenated alkyl group, an alkoxy group represented by OR (where R is as defined above), an aryl group, an aryl group substituted by halogenation or the like; 1-9 Alkoxycarbonyl group, C 1-9 Alkylcarbonyloxy group, C 1-12 Aryloxycarbonyl group, C 1-12 Arylcarbonyloxy group and substituted derivatives thereof, C 1-12 An arylcarbamoyl group and C 1-12 It is selected from the group consisting of an arylcarbonylamino group and a substituted derivative thereof. A ′ is, for example, halogen, C 1-3 Alkyl group, C 1-3 It is selected from the group consisting of a halogenated alkyl group, a phenyl group and a substituted phenyl group, and in a plurality of cases, they are the same or different. Examples of the substituent on the phenyl ring of the substituted phenyl group include halogen, C 1-3 Alkyl group, C 1-3 Examples include halogenated alkyl groups and combinations thereof. The t is an integer from 0 to 4, and the z is an integer from 0 to 3.
[0058]
Among the polyamide or polyester repeating units represented by the formula (22), those represented by the following general formula (23) are preferable.
[0059]
Embedded image
[0060]
The type of the ultraviolet absorber is not particularly limited, but those having excellent ultraviolet absorption ability and chemical stability are preferable, and among them, the absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more is small, and the ultraviolet light having a short wavelength of 300 to 350 nm is used. Benzotriazole-based compounds, benzoate-based compounds, hindered amine-based compounds, and the like are more preferred because of their excellent absorption ability, and these may be used alone or in combination of two or more. The “benzotriazole compound” refers to benzotriazole and a derivative thereof, the “benzoate compound” refers to a benzoic acid ester and a derivative thereof, and the “hindered amine compound” refers to a piperidine derivative. The molecular weight and the like of these derivatives are not particularly limited, and they may be low molecular weight compounds or high molecular weight compounds. Specific examples of the ultraviolet absorber include, for example, TINUVIN-P, TINUVIN-384-2, CHIMASSORB-994FL and TINUVIN-120 (all trade names) of Ciba Specialty Chemicals, and Sumithorp 110 of Sumitomo Chemical Co., Ltd. There are Sumisoap 250, Sumisoap 300, Sumisoap 340 and Sumisoap 350 (all are trade names), UVINOL3049, UVINOL3050 and UVINOL3093 (all are trade names) of BASF Corporation.
[0061]
The content of the ultraviolet absorber in the retardation film of the present invention is 0.5% by mass or more based on the mass of the polymer in order to obtain sufficient resistance to ultraviolet light. Further, when the content is 8% by mass or less, the orientation of the polymer may be disturbed and the phase difference may be reduced, or the ultraviolet absorber may evaporate during the manufacturing process to contaminate the surroundings, or the film may be bleed out. There is little possibility that light will be deposited on the surface and light transmittance will be reduced. The content of the ultraviolet absorber is preferably 0.5 to 7% by mass, particularly preferably 1 to 5% by mass.
[0062]
The retardation film of the present invention may appropriately contain additives other than the polymer and the ultraviolet absorber. The type of the additive is not particularly limited, and known additives such as various stabilizers, plasticizers, and various additives including metals can be appropriately used. The amount of the additive is not particularly limited, but is preferably in a range that does not impair the function of the retardation film.
[0063]
Next, the retardation film of the present invention preferably satisfies the optical property conditions of the following formula (I). Thereby, for example, in a vertical alignment (VA) mode liquid crystal display device, good contrast can be provided at a wide viewing angle.
nx>ny> nz (I)
However, in the formula, nx, ny and nz indicate the refractive indices in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions in the retardation film, respectively, and the X-axis is the maximum refraction in the plane of the retardation film. An axial direction indicating a rate, a Y axis is an axial direction perpendicular to the X axis in the plane, and a Z axis is a thickness direction perpendicular to the X axis and the Y axis. Further, it is more preferable that the birefringence in the thickness direction (nx-nz) and the in-plane birefringence (nx-ny) are as large as possible. Specifically, the value of nx-nz is more preferably 0.002 or more, further preferably 0.005 or more, particularly preferably 0.01 or more, and most preferably 0.02 or more. Specifically, the value of nx-ny is more preferably 0.002 or more, and the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 0.1 or less.
[0064]
Further, the thickness of the retardation film of the present invention is preferably 0.2 μm or more in order to obtain a sufficient retardation, and is preferably 100 μm or less from the viewpoint of ease of production and quality stability. The thickness is more preferably 0.5 to 50 μm, and still more preferably 1 to 25 μm.
[0065]
Incidentally, the retardation R in the thickness direction of the retardation film of the present invention. th And in-plane phase difference R p Is represented by the following formulas (II) and (III), respectively.
R th = (Nx-nz) × d (II)
R p = (Nx-ny) × d (III)
However, the definitions of nx, ny and nz are the same as in the above formula (I), and d is the thickness of the retardation film.
[0066]
In the retardation film of the present invention that satisfies the formula (1), th Is preferably 50 nm or more from the viewpoint of the function of the retardation film, and more preferably 1000 nm or less from the viewpoint of ease of production and quality stability. The R th Is more preferably from 100 to 600 nm, particularly preferably from 200 to 300 nm. In addition, the R p Is more preferably in the range of 10 to 1000 nm, and still more preferably 30 to 200 nm.
[0067]
Next, a method for producing the retardation film of the present invention will be described.
[0068]
The method for producing the retardation film of the present invention is not particularly limited, but for example, it can be produced by the following method. That is, first, a support is prepared, and a layer containing the polymer and the ultraviolet absorber (hereinafter, may be simply referred to as “polymer layer”) is formed thereon. The formation method is not particularly limited. For example, a method of applying and drying a solution containing the polymer and the ultraviolet absorber on the support, or solidifying by applying a molten mixture containing the polymer and the ultraviolet absorber There is a way to make it happen. Of these two methods, the former method is preferable from the viewpoint of production efficiency and control of optical anisotropy. Additives may be appropriately added to the solution or the molten mixture for any purpose such as antistatic and improved adhesion to the support. The method of applying the solution or the molten mixture is not particularly limited, and examples thereof include spin coating, roll coating, flow coating, printing, dip coating, casting film forming, bar coating, and gravure printing. Known methods can be used as appropriate.
[0069]
The material of the support is not particularly limited, and for example, a polymer film or the like can be used. The polymer that can be used for the polymer film is not particularly limited, for example, polyethylene-based polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose-based polymers such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, and acrylic-based polymers such as polymethyl methacrylate. Polystyrene, styrene-based polymers such as acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), polycarbonate-based polymers such as bisphenol A-carbonic acid copolymer, linear or branched such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer Polyolefins having a cyclo structure such as polyolefin and polynorbornene, vinyl chloride polymers, amide polymers such as nylon and aromatic polyamide, imide polymers, and sulfone polymers Polymer, polyether sulfone polymer, polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinyl alcohol polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, polyoxymethylene polymer, and epoxy polymer. Preferably, these may be used alone or in combination of two or more. Further, appropriate additives may be appropriately added to these polymer materials for any purpose such as imparting extensibility and shrinkage.
[0070]
The method for producing the polymer film is not particularly limited, and examples thereof include a method produced by a casting method (extrusion molding method) and a method produced by melting the polymer material, forming a film, and then stretching the film. The latter is preferred from the viewpoint of mechanical strength and the like. When the mechanical strength of the support is large, there is little possibility that a defect occurs due to the breakage of the support during the production process of the retardation film of the present invention, and highly accurate production becomes possible.
[0071]
More specifically, examples of the polymer film include Arton (trade name) of JSR Corporation and Zeonor (trade name) of Zeon Corporation. In addition, a polymer film described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007) is also included. As a material of the polymer film, for example, a resin containing a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted imide group in a side chain and a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted phenyl group and a cyano group in a side chain A composition can be used, for example, a resin composition having an alternating copolymer of isobutene and N-methylenemaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer.
[0072]
Also, the thickness of the support is not particularly limited, but is, for example, 12 μm or more, preferably 20 μm or more, and more preferably 25 μm or more from the viewpoint of mechanical strength. If the mechanical strength of the support is large, as described above, there is little possibility of occurrence of a defect, and a highly accurate retardation film can be manufactured. The upper limit of the thickness of the support is not particularly limited, but is, for example, 200 μm.
[0073]
In the solution containing the polymer and the ultraviolet absorber, the solvent is not particularly limited, but it is preferable that the solubility of the polymer and the ultraviolet absorber is relatively high and the support is hardly eroded. Examples of the solvent include esters such as ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate and caprolactone; acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl isobutyl ketone, diethyl ketone, and cyclopentane. Non-, ketones such as cyclohexanone and methylcyclohexanone, methyl ether (dimethyl ether), diethyl ether, dibutyl ether, dichloroethyl ether, furan, tetrahydrofuran, diphenyl ether, dibenzyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol butyl ether, propylene glycol methyl Ether, diethylene glycol monobutyl ether, and tripropylene glycol Ether, such as methylene chloride, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, trichloroethylene and tetrachloroethane, and amides such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide and dimethylacetamide. More than one kind may be used together. Although the concentration of the solution is not particularly limited, the polymer is mixed, for example, in an amount of 5 to 50 parts by mass, preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solvent from the viewpoints of viscosity and ease of application. The drying temperature after the application of the solution is not particularly limited, and may be natural drying (air drying). However, from the viewpoint of production efficiency and the like, it is preferable to dry by heating to, for example, 40 to 200 ° C.
[0074]
The polymer layer thus formed generally has optical properties satisfying the following formula (IV), that is, negative uniaxial optical anisotropy.
nx = ny> nz (IV)
Here, the definitions of nx, ny and nz are the same as in the above formula (I). Such a polymer layer can be used as it is as the retardation film of the present invention, but if necessary, may be subjected to a treatment such as elongation or shrinkage to impart appropriate optical characteristics and the like. The treatment method is not particularly limited, but a stretching method is preferable, and examples thereof include a free-end uniaxial stretching method, a fixed-end uniaxial stretching method, a sequential biaxial stretching method, and a simultaneous biaxial stretching method. The uniaxial stretching method is usually sufficient to give the optical property conditions of the formula (I), but the biaxial stretching method may be used. If the support has extensibility and shrinkage, the support can be subjected to a stretching treatment or the like. In this case, the shrinkage or the like inherent in the material of the support itself may be used, or as described above, the support may be given elongation or shrinkage in advance. It is more preferable that the elongation ratio, the shrinkage ratio, and the like be appropriately controlled by setting the conditions of the stretching machine.
[0075]
As described above, the retardation film of the present invention can be manufactured, but the manufacturing method of the present invention is not limited thereto. The retardation film thus produced may be used as it is with the support, or may be used after being separated from the support. The method for separating the support and the retardation film is not particularly limited, but may be, for example, as follows. That is, a base material made of glass, a silicon wafer, a plastic, or the like is separately prepared, and an adhesive or an adhesive is applied thereon, and the coated surface and the retardation film are brought into close contact with each other, and the support is placed in the position. Peel from the retardation film (this operation is sometimes called "transfer"). The type of the pressure-sensitive adhesive or the adhesive is not particularly limited, for example, acrylic-based, vinyl alcohol-based, silicone-based, polyester-based, polyurethane-based, polyether-based polymer adhesives, rubber-based adhesives and the like can give. In the present invention, there is no clear distinction between "adhesive" and "adhesive", but among the adhesives, those which are relatively easy to peel and re-adhesively adhere to each other are referred to as "adhesives". Call.
[0076]
Next, the retardation plate, the optical element, and the image display device of the present invention will be described.
[0077]
First, the retardation plate of the present invention is a retardation plate in which an optical compensation layer made of the retardation film of the present invention is laminated on a substrate. The substrate is not particularly limited, but preferably has excellent light transmittance from the viewpoint of the function of the retardation plate. The optical compensation layer may be optically isotropic or may have optical anisotropy. For example, from the viewpoint of precise design for widening the viewing angle of an image display panel, the optical compensation layer may be used. It is preferable to have an optical anisotropy different from the above. The method for imparting optical anisotropy is not particularly limited, and examples thereof include a method of stretching the substrate. The material of the substrate is not particularly limited. For example, a plastic film may be used, or an inorganic material such as a glass plate or a silicon wafer may be used. However, the reason that the optical anisotropy can be controlled by the stretching is possible. Thus, a plastic film is preferable. The thickness of the substrate is not particularly limited, but is, for example, 200 μm or less, preferably 150 μm or less, and more preferably 100 μm or less. When the thickness is 200 μm or less, there is little possibility that the amount of distortion becomes large when mounted on a liquid crystal panel or the like, resulting in poor appearance, and it is also advantageous from the viewpoint of reducing the thickness of the retardation plate. The lower limit of the thickness of the substrate is not particularly limited, but is, for example, 10 μm.
[0078]
The method for producing the retardation plate of the present invention is not particularly limited, either. For example, after producing the retardation film of the present invention by the above-mentioned method, it can be produced by transferring it onto a substrate as described above. . Further, without performing the transfer, the retardation film of the present invention may be used while the retardation film is laminated on the support, and the support may be used as a base material of the retardation plate.
[0079]
Next, the optical element of the present invention is an optical element including a laminate of the retardation film or the retardation plate of the present invention and a polarizer. Other components are not particularly limited, but further include a transparent protective film for protecting the polarizer and suppressing deformation of the optical element, and the retardation film or retardation plate and the transparent protective film via the transparent protective film. It is preferable that a polarizer and a polarizer are laminated. For example, the optical element of the present invention can be obtained by further laminating the retardation plate of the present invention on a polarizing plate in which a transparent protective film is laminated on a polarizer. In addition, the optical element of the present invention may appropriately include optional components other than the polarizer and the transparent protective film. Hereinafter, each component of the optical element of the present invention will be described more specifically.
[0080]
The polarizer is not particularly limited, but a stretched polymer film is preferable because good optical characteristics can be easily obtained. For example, a film prepared by adsorbing a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye on various films by a conventionally known method, dyeing the film, crosslinking, stretching, and drying can be used. Among these, a film that transmits linearly polarized light when natural light is incident thereon is preferable, and a film that is excellent in light transmittance and polarization degree is preferable. Examples of the various films on which the dichroic substance is adsorbed include, for example, polyvinyl alcohol (PVA) -based films, partially formalized PVA-based films, ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified films, and cellulose-based films. Molecular films and the like, and besides these, for example, oriented polyene films such as dehydrated PVA and dehydrochlorinated polyvinyl chloride can also be used. Among these, a polyvinyl alcohol-based polarizing film is preferable because good optical characteristics are easily obtained. The thickness of the polarizer is, for example, in the range of 1 to 80 μm, but is not limited thereto.
[0081]
The transparent protective film is not particularly limited, and a conventionally known transparent film can be used. For example, a film having excellent transparency, mechanical strength, heat stability, moisture barrier properties, isotropy, and the like is preferable. Specific examples of the material of such a transparent protective film include cellulosic resins such as triacetyl cellulose (TAC), polyesters, polycarbonates, polyamides, polyimides, polyethersulfones, polysulfones, and polystyrenes. And transparent resins such as polynorbornene, polyolefin, acrylic and acetate resins. In addition, a thermosetting resin such as an acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone resin or an ultraviolet-curable resin may also be used. Among them, a TAC film whose surface is saponified with an alkali or the like is preferable from the viewpoint of polarization characteristics and durability. In addition, a polymer film described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007) can also be preferably used.
[0082]
Further, it is preferable that the transparent protective film has no coloring, for example. Specifically, the thickness direction retardation value (R ') of the transparent protective film represented by the following formula (V) is preferably in the range of -90 nm to +75 nm, more preferably -80 nm to +60 nm. And particularly preferably in the range of -70 nm to +45 nm. When the retardation value is in the range of -90 nm to +75 nm, coloring (optical coloring) due to the protective film can be sufficiently eliminated.
R ′ = [((nx ′ + ny ′) / 2) −nz ′] × d ′ (V)
However, in the formula, nx ′, ny ′ and nz ′ indicate the refractive index in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions of the transparent protective film, respectively, and the X-axis is in the plane of the transparent protective film. The axis direction indicates the maximum refractive index, the Y axis is an axis direction perpendicular to the X axis in the plane, and the Z axis is a thickness direction perpendicular to the X axis and the Y axis. And d 'indicates the thickness of the transparent protective film.
[0083]
Further, the transparent protective film may have an optical compensation function itself, or may have a layer having an optical compensation function laminated thereon. These are not particularly limited. For example, a known liquid crystal for the purpose of preventing coloring and the like and expanding the viewing angle for good visibility due to a change in the viewing angle based on the phase difference in the liquid crystal cell can be used. Specifically, for example, various types of stretched films obtained by uniaxially or biaxially stretching the above-described transparent film, and a Z-axis orientation treatment of a polymer (a negative uniaxial optical anisotropy by treatment such as coating and drying a polymer solution). Optically anisotropic layer formed by the above-mentioned method, an alignment film such as a liquid crystal polymer, and a laminate in which an alignment layer such as a liquid crystal polymer is disposed on a transparent protective film. Among these, a laminate with the liquid crystal alignment layer is preferable because a wide viewing angle with good visibility can be achieved.In particular, an optical compensation layer composed of a tilted alignment layer of a discotic or nematic liquid crystal polymer, A laminate supported by the aforementioned triacetyl cellulose film or the like is preferred. Further, the liquid crystal alignment layer may include the dichroic material as needed. Examples of such a laminate include commercially available products such as “WV film (trade name)” manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. The transparent protective film having the optical compensation function may be one in which optical properties such as retardation are controlled by laminating two or more film supports such as the retardation film and the triacetyl cellulose film.
[0084]
The transparent protective film may be further subjected to, for example, a hard coat treatment, an anti-reflection treatment, a treatment for preventing sticking and diffusion, an anti-glare, and the like. The hard coat treatment is a process for forming a cured film having excellent hardness and slipperiness, which is made of a curable resin on the surface of the transparent protective film, for the purpose of, for example, preventing scratches on the surface. . As the curable resin, for example, an ultraviolet curable resin such as a silicone-based, urethane-based, acrylic-based, or epoxy-based resin can be used, and the treatment can be performed by a conventionally known method. The purpose of preventing sticking is to prevent adhesion between adjacent layers. The antireflection treatment is for the purpose of preventing external light from being reflected on the polarizing plate surface, and can be performed by forming a conventionally known antireflection layer or the like.
[0085]
The anti-glare treatment is for the purpose of preventing obstruction of transmitted light due to reflection of external light and the like, for example, by forming a fine uneven structure on the surface of the transparent protective film by a conventionally known method. It can be done by doing. Examples of a method of forming such a concavo-convex structure include a method of forming a surface by sandblasting or embossing, and a method of forming the transparent protective film by blending transparent fine particles with the transparent resin as described above. Can be
[0086]
Examples of the transparent fine particles include, for example, silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, antimony oxide, and the like.In addition, inorganic fine particles having conductivity, and crosslinked or uncrosslinked. Organic fine particles composed of polymer particles or the like can also be used. The average particle size of the transparent fine particles is not particularly limited, but is, for example, in a range of 0.5 to 20 μm. The mixing ratio of the transparent fine particles is not particularly limited, but is generally preferably in the range of 2 to 70 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the transparent resin as described above.
[0087]
The antiglare layer containing the transparent fine particles may be used, for example, as a transparent protective film itself, or may be formed as a coating layer on the surface of the transparent protective film. Further, the anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (such as a visual compensation function) for diffusing transmitted light and expanding a viewing angle.
[0088]
The thickness of the transparent protective film is not particularly limited and can be appropriately determined depending on, for example, a retardation and a protection strength, but is usually 500 μm or less, preferably 5 to 300 μm, more preferably 5 to 150 μm. It is.
[0089]
Conventionally known methods such as a method of directly applying the various transparent resins to a polarizer and a method of laminating the transparent resin film on the polarizer via an adhesive or a pressure-sensitive adhesive layer, for example, the transparent protective film. And a commercially available product can also be used. Here, the type of the pressure-sensitive adhesive or the adhesive is not particularly limited, but is, for example, the same as described above.
[0090]
The transparent protective film may be provided on only one side of the polarizer, or may be provided on both sides. In this case, the transparent protective films may be the same or different.
[0091]
In addition, for example, the substrate in the retardation plate of the present invention may also serve as the transparent protective film, or the substrate also serves as a polarizer, and the retardation film of the present invention also serves as the transparent protective film. May be. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the thickness of the optical element of the present invention.
[0092]
Further, the anti-reflection layer, the anti-sticking layer, the diffusion layer, the anti-glare layer and the like may be laminated separately from the transparent protective film, for example, as an optical layer composed of a sheet provided with these layers. .
[0093]
Further, the polarizing plate may further include other optical layers, for example, various conventionally known optical layers used for forming a liquid crystal display device such as a reflector, a semi-transmissive reflector, and a brightness enhancement film. One of these optical layers may be used, two or more of them may be used in combination, one layer may be used, or two or more layers may be laminated. Hereinafter, such an integrated polarizing plate will be described.
[0094]
First, an example of a reflective polarizing plate or a transflective polarizing plate will be described. In the reflective polarizing plate, a reflective plate is further laminated on the polarizer and the transparent protective film, and in the semi-transmissive reflective polarizing plate, a semi-transmissive reflective plate is further laminated on the polarizer and the transparent protective film.
[0095]
The reflection type polarizing plate is disposed, for example, on the back side of a liquid crystal cell, and can be used for a liquid crystal display device (reflection type liquid crystal display device) that reflects incident light from the viewing side (display side) to display. Such a reflective polarizer can omit the incorporation of a light source such as a backlight, for example, and thus has advantages such as enabling the liquid crystal display device to be thinner.
[0096]
The reflective polarizing plate can be manufactured by a conventionally known method such as a method of forming a reflective plate made of metal or the like on one surface of the polarizing plate. Specifically, for example, one surface (exposed surface) of the transparent protective film in the polarizing plate is subjected to a mat treatment as needed, and a metal foil or a vapor-deposited film made of a reflective metal such as aluminum is coated on the surface. And the like.
[0097]
Further, as described above, a reflective polarizing plate, which includes a transparent protective film in which fine particles are contained in various transparent resins to form a fine uneven structure on the surface and a reflective plate reflecting the fine uneven structure is formed on the transparent protective film. Can be A reflector having a fine uneven structure on its surface has an advantage that, for example, incident light is diffused by irregular reflection, directivity and glare can be prevented, and uneven brightness can be suppressed. Such a reflection plate, for example, on the uneven surface of the transparent protective film, a vacuum deposition method, an ion plating method, a deposition method such as a sputtering method or a plating method, a conventionally known method, directly, the metal foil or It can be formed as a metal deposition film.
[0098]
Further, instead of a method in which the reflective plate is directly formed on the transparent protective film of the polarizing plate as described above, a reflective sheet or the like provided with a reflective layer on an appropriate film such as the transparent protective film is used as the reflective plate. May be. Since the reflection layer in the reflection plate is usually made of a metal, for example, for example, prevention of a decrease in reflectance due to oxidation, a long-term persistence of initial reflectance, and a point of avoiding separate formation of a transparent protective film, etc. It is preferable that the mode of use is such that the reflection surface of the reflection layer is covered with the film, the polarizing plate, or the like.
[0099]
On the other hand, the transflective polarizing plate has a transflective reflecting plate in place of the reflecting plate in the reflecting type polarizing plate. Examples of the semi-transmissive reflection plate include a half mirror that reflects light on a reflection layer and transmits light.
[0100]
The transflective polarizing plate is provided, for example, on the back side of a liquid crystal cell. When a liquid crystal display device or the like is used in a relatively bright atmosphere, an image is displayed by reflecting incident light from the viewing side (display side). However, in a relatively dark atmosphere, the present invention can be used for a liquid crystal display device or the like that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate. That is, the transflective polarizing plate can save energy for use of a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and can be used with the built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is useful for formation of etc.
[0101]
Next, an example of a polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on the polarizer and the transparent protective film will be described.
[0102]
The brightness enhancement film is not particularly limited, for example, a multilayer thin film of a dielectric, such as a multilayer laminate of thin film having different refractive index anisotropy, transmitting linearly polarized light of a predetermined polarization axis, Other light that shows a characteristic of reflecting light can be used. Examples of such a brightness enhancement film include “D-BEF” (trade name, manufactured by 3M). In addition, a cholesteric liquid crystal layer, particularly an alignment film of a cholesteric liquid crystal polymer, or a film having the alignment liquid crystal layer supported on a film substrate can be used. For example, a combination of the selective reflection of the cholesteric liquid crystal and a so-called λ / 4 plate can be used. Preferred is a brightness enhancement film utilizing These reflect one of the left and right circularly polarized light and show the property of transmitting the other light. For example, Nitto Denko's product name "PCF350", Merck's product name "Transmax", etc. can give. In addition, examples of the brightness enhancement film include a scattering film using anisotropic scattering depending on a polarization direction and a so-called wire grid polarizer.
[0103]
The method for producing the optical element of the present invention is not particularly limited, and it can be produced by a conventionally known method. For example, each component (retardation film, polarizer, transparent protective film, etc.) It can be manufactured by a method of laminating via a layer such as an agent. The type of the pressure-sensitive adhesive or the adhesive is not particularly limited and can be appropriately determined depending on the material of each of the constituent elements. For example, similarly to the above, acrylic, vinyl alcohol-based, silicone-based, polyester-based, and polyurethane-based And polymer adhesives such as polyethers, rubber adhesives and the like. Such pressure-sensitive adhesives and adhesives, for example, are not easily peeled off by the influence of humidity or heat, and are excellent in light transmittance and polarization degree. Specifically, when the polarizer is a PVA-based film, for example, a PVA-based adhesive is preferable from the viewpoint of the stability of the bonding treatment and the like. Further, the adhesive or the pressure-sensitive adhesive may be pressure-sensitive. These adhesives and pressure-sensitive adhesives, for example, may be applied directly to the surface of the polarizer or the transparent protective film, or a layer such as a tape or sheet composed of the adhesive or pressure-sensitive adhesive is disposed on the surface. May be. Further, for example, when prepared as an aqueous solution, another additive or a catalyst such as an acid may be blended as necessary. When the adhesive is applied, for example, another additive or a catalyst such as an acid may be added to the aqueous solution of the adhesive. The thickness of such an adhesive layer is not particularly limited, but is, for example, 1 nm to 500 nm, preferably 10 nm to 300 nm, and more preferably 20 nm to 100 nm.
[0104]
In some cases, instead of using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, another component can be directly formed on a certain component by coating or the like and laminated. For example, when the retardation film of the present invention is laminated on a polarizer, a laminate of the retardation film and the substrate may be prepared, and only the retardation film may be adhered onto the polarizer by transfer. Alternatively, the retardation film of the present invention may be formed by directly applying the retardation film on the polarizer. When the retardation plate of the present invention is laminated on a polarizer, both may be adhered with the adhesive or the pressure-sensitive adhesive, or the base material and the retardation film of the present invention may be provided on the polarizer in this order. It may be formed by coating.
[0105]
Each layer such as a polarizer, a transparent protective film, an optical layer and a pressure-sensitive adhesive layer forming the optical element of the present invention as described above is, for example, a salicylate compound, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound. Alternatively, those having an ultraviolet absorbing ability by appropriately treating with an ultraviolet absorbing agent such as a nickel complex compound may be used.
[0106]
The optical element of the present invention can also be manufactured by, for example, a method in which components are sequentially and separately stacked on a liquid crystal cell surface or the like in a manufacturing process of a liquid crystal display or the like. However, it is better to laminate the above-mentioned components in advance and provide the optical element of the present invention to manufacture a liquid crystal display device or the like, for example, because it is excellent in quality stability and assembly workability, etc. This is preferable because there is an advantage that the efficiency can be improved.
[0107]
The optical element of the present invention further includes, for example, the above-mentioned pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer on one or both outer surfaces thereof, since lamination to another member such as a liquid crystal cell is facilitated. Is preferred. The pressure-sensitive adhesive layer or the like may be, for example, a single-layer body or a laminate. As the laminate, for example, a laminate in which different compositions or different types of single layers are combined may be used. When the optical elements are arranged on both sides, for example, they may be the same pressure-sensitive adhesive layer, or may have different compositions or different types of pressure-sensitive adhesive layers. When the surface of the pressure-sensitive adhesive layer or the like provided on the optical element is exposed as described above, the surface may be covered with a release liner for the purpose of preventing contamination or the like until the pressure-sensitive adhesive layer or the like is put to practical use. preferable. The release liner can be formed by, for example, providing a release coat on a suitable film with a release agent such as a silicone-based, long-chain alkyl-based, fluorine-based, or molybdenum sulfide. The material of the film is not particularly limited, and for example, the same material as the transparent protective film can be used.
[0108]
The method of using the optical element of the present invention is not particularly limited, but is suitable for use in various image display devices such as, for example, disposing it on the surface of a liquid crystal cell.
[0109]
Next, the image display device of the present invention will be described. The image display device of the present invention is an image display device including the retardation film of the present invention, the retardation plate of the present invention, or the optical element of the present invention. Other than this, the image display device of the present invention is not particularly limited, and its manufacturing method, structure, usage method, and the like are arbitrary, and conventionally known modes can be appropriately applied.
[0110]
The type of the image display device of the present invention is not particularly limited, but includes a liquid crystal cell, and the retardation film of the present invention, the retardation plate of the present invention, or the optical element of the present invention is laminated on at least one side of the liquid crystal cell. Liquid crystal display device is preferred. For example, the retardation film or the optical element of the present invention is disposed on one or both sides of a liquid crystal cell to form a liquid crystal panel, and can be used for a liquid crystal display device of a reflective type, a transflective type, or a transmissive / reflective type. The type of the liquid crystal cell forming the liquid crystal display device can be arbitrarily selected, for example, an active matrix driving type typified by a thin film transistor type, a simple matrix driving type typified by a twisted nematic type or a super twisted nematic type. Various types of liquid crystal cells can be used. INDUSTRIAL APPLICABILITY The retardation film, retardation plate, and optical element of the present invention are very excellent particularly in optical compensation of a VA (Vertical Aligned) cell, and are therefore very useful for viewing angle compensation in a VA mode liquid crystal display device. It is.
[0111]
The liquid crystal cell usually has a structure in which liquid crystal is injected into a gap between opposing liquid crystal cell substrates. The liquid crystal cell substrate is not particularly limited, and for example, a glass substrate or a plastic substrate can be used. The material of the plastic substrate is not particularly limited, and may be a conventionally known material.
[0112]
Further, the retardation film, retardation plate, or optical element of the present invention of the present invention may be provided on one side or both sides of the liquid crystal cell, when the members such as the optical element are provided on both sides of the liquid crystal cell, They may be of the same kind or different. Further, when manufacturing the liquid crystal display device, for example, one or more layers of appropriate components such as a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a backlight can be arranged at appropriate positions.
[0113]
The structure of the liquid crystal panel in the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, for example, includes a liquid crystal cell, a retardation film of the present invention, a polarizer and a transparent protective film, the retardation film on one surface of the liquid crystal cell It is preferable that the polarizer and the transparent protective film are laminated in this order. In the case where a birefringent layer (optically anisotropic layer and retardation layer) is formed on a transparent substrate in the retardation film of the present invention, the arrangement is not particularly limited. An example is an arrangement in which the layer side faces the liquid crystal cell, and the transparent substrate side faces the polarizer.
[0114]
When the liquid crystal display device of the present invention further includes a light source, the light source is not particularly limited. For example, a planar light source that emits polarized light is preferable because light energy can be used effectively.
[0115]
Further, the image display device of the present invention is not limited to the liquid crystal display device as described above, and includes, for example, an organic electroluminescence (EL) display, a plasma display (PD), an FED (Field Emission Display), and the like. The self-luminous display device may be used. When used for a self-luminous flat display, for example, circular polarization can be obtained by setting the in-plane retardation value of the optically anisotropic layer of the retardation film of the present invention to λ / 4, Can be used as an anti-reflection filter.
[0116]
Hereinafter, the electroluminescent (EL) display device of the present invention will be described. The EL display device of the present invention is a display device having the retardation film or the optical element of the present invention, and the EL display device may be either an organic EL display device or an inorganic EL display device.
[0117]
In recent years, it has been proposed to use, for example, an optical film such as a polarizer or a polarizing plate together with a λ / 4 plate in an EL display device to prevent reflection from an electrode in a black state. The retardation film and the optical element of the present invention are particularly suitable when the EL layer emits linearly polarized light, circularly polarized light or elliptically polarized light, or obliquely emits natural light in the front direction. This is very useful when the emitted light is partially polarized.
[0118]
First, a general organic EL display device will be described. The organic EL display generally includes a light-emitting body (organic EL light-emitting body) in which a transparent electrode (anode), an organic light-emitting layer, and a metal electrode (cathode) are stacked in this order on a transparent substrate. The organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative or the like and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, Various combinations such as a stacked body of a light emitting layer and an electron injection layer made of a perylene derivative or the like, and a stacked body of the hole injection layer, the light emitting layer, and the electron injection layer are given.
[0119]
The light emission principle of such an organic EL display device is as follows. That is, by applying a voltage to the anode and the cathode, holes and electrons are injected into the organic light emitting layer, and energy is generated by the recombination of the holes and electrons. Then, the fluorescent substance is excited by the energy, and emits light on the principle that the fluorescent substance emits light when returning to the ground state. The mechanism of the recombination of holes and electrons is the same as that of a general diode, and the current and the emission intensity show strong nonlinearity with rectification with respect to the applied voltage.
[0120]
In the organic EL display device, at least one electrode is required to be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer. Therefore, the organic EL display device is usually formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO). A transparent electrode is used as the anode. On the other hand, in order to facilitate electron injection and increase luminous efficiency, it is important to use a material having a small work function for the cathode, and usually a metal electrode such as Mg-Ag or Al-Li is used.
[0121]
In the organic EL display device having such a configuration, it is preferable that the organic light emitting layer is formed of, for example, an extremely thin film having a thickness of about 10 nm. This is because light is transmitted almost completely in the organic light emitting layer as in the case of the transparent electrode. As a result, when light is not emitted, light that enters from the surface of the transparent substrate, passes through the transparent electrode and the organic light emitting layer, and is reflected by the metal electrode exits to the surface of the transparent substrate again. Therefore, when viewed from the outside, the display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
[0122]
In the organic EL display device of the present invention, for example, the retardation film or the optical element of the present invention is preferably disposed on the surface of the transparent electrode. With this configuration, an organic EL display device has an effect of suppressing external reflection and improving visibility. For example, since the optical element of the present invention including the retardation film and the polarizing plate has a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, the mirror surface of the metal electrode is externally polarized by the polarizing function. This has the effect of not allowing visual recognition from the user. In particular, if the retardation film of the present invention is a 波長 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation film is adjusted to π / 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely completed. Can be shielded. That is, only linearly polarized light components of the external light incident on the organic EL display device are transmitted by the polarizing plate. The linearly polarized light generally becomes elliptically polarized light depending on the retardation film. In particular, when the retardation film is a quarter-wave plate and the angle is π / 4, it becomes circularly polarized light.
[0123]
This circularly polarized light, for example, transmits through a transparent substrate, a transparent electrode, an organic thin film, is reflected by a metal electrode, again transmits through an organic thin film, a transparent electrode, and a transparent substrate, and is again linearly polarized by the retardation film. Become. And, since this linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the polarizing plate, it cannot pass through the polarizing plate, and as a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded as described above. .
[0124]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to this.
[0125]
(Measurement conditions, etc.)
The light transmittance was measured using a high-speed spectrophotometer (trade name: DOT-3C, manufactured by Murakami Color Research Laboratory). The light resistance test was performed using an ultraviolet long life fade meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., with an illuminance of 50 mW / m. 2 The conditions were as follows. Thickness direction phase difference R th And in-plane retardation R p Measured the value at a wavelength of 590 nm using an automatic birefringence meter (trade name: KOBRA21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments). Note that R th And R p Is as defined in the above formulas (II) and (III). Further, the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn were measured using HLC-8120GPC (trade name) manufactured by Tosoh Corporation. The polymer to be measured was dissolved in THF (tetrahydrofuran) to prepare a 0.1% by mass solution and then measured, and THF was used as an eluent. After the measurement, Mw and Mn were calculated by polystyrene standard conversion.
[0126]
(Example 1)
A retardation film was manufactured as follows. That is, first, a polyimide powder was prepared. This polyimide is composed of 2,2'-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane (6FDA) and 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (PFMB). And copolymerized by the method described in US Pat. No. 5,344,916. When the molecular weight of the polyimide powder was measured, the weight average molecular weight Mw was 62,500 and the number average molecular weight Mn was 20000. Next, methyl isobutyl ketone (MIBK) was added little by little to the polyimide powder and stirred to dissolve completely. Then, an ultraviolet absorber (Ciba Specialty Chemicals, trade name TINUVIN-384-2) was added to this solution in an amount of 1% by mass based on the polyimide powder, and methyl isobutyl ketone was further added. Was adjusted to 15% by mass. On the other hand, a TAC (triacetyl cellulose) film having a thickness of 80 μm was prepared and used as a base material. The 15% by mass solution was applied on the substrate and dried at 130 ° C. for 5 minutes to form a 6 μm thick polyimide film having negative uniaxial optical anisotropy. Then, this coating was uniaxially stretched by 4% at the free end together with the substrate at 150 ° C. to obtain a target retardation film laminated on the substrate. Note that “4% uniaxially stretched” means that the film length in the stretching direction is 104% after stretching before stretching.
[0127]
(Example 2)
A retardation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the ultraviolet absorber added was 2% by mass based on the polyimide.
[0128]
(Example 3)
A retardation film was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of the ultraviolet absorber added was 5% by mass based on the polyimide.
[0129]
(Comparative Examples 1 to 3)
A retardation film was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the ultraviolet absorber was not added (Comparative Example 1). Further, a retardation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the ultraviolet absorber added was 10% by mass (Comparative Example 2) and 20% by mass (Comparative Example 3) based on polyimide.
[0130]
(Phase difference measurement)
About the retardation films of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the thickness direction retardation R th And in-plane retardation R p Was measured. Prior to the measurement, each retardation film was transferred onto a glass substrate to prepare a laminate including the glass substrate and the retardation film. That is, first, a glass substrate was prepared, and an adhesive (acrylic adhesive manufactured by Nitto Denko Corporation) was applied thereon. Further, the coated surface and the surface of the retardation film were brought into close contact with each other, and the TAC film substrate was peeled off from the retardation film to obtain a target laminate. Then, a phase difference was measured using this laminate.
[0131]
According to the measurement results, the retardation films of the examples and the comparative examples both satisfy the optical property condition (nx>ny> nz) of the formula (I) and have biaxial optical anisotropy. Was. Further, any of the retardation films has the R th = 150 nm, R p = 40 nm, indicating a sufficiently large phase difference.
[0132]
(Light transmittance measurement)
The light transmittance of the retardation films of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was measured. Prior to the measurement, each retardation film was peeled off from the TAC substrate, and the transmittance of the retardation film alone was measured. The results are summarized in Table 1.
[0133]
(Light fastness test)
Further, light resistance tests were performed on the retardation films of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, respectively. Prior to conducting the test, each retardation film and a TAC substrate were bonded to a glass substrate to produce a laminate. That is, first, a glass substrate is prepared, and an adhesive (acrylic adhesive manufactured by Nitto Denko Corporation) is applied thereon, and further, the applied surface is brought into close contact with the surface of the retardation film to obtain a target laminate. Was. At this time, unlike the case of the above-mentioned retardation measurement, the TAC substrate was not peeled off from the retardation film. The laminate was irradiated with light from the TAC substrate side, and the light resistance test was performed by measuring the time until cracks or coloring occurred in each retardation film. The occurrence of cracks or coloring was measured by visual observation every 48 hours. The results are summarized in Table 1.
[0134]
[Table 1]
As can be seen from Table 1, each of the retardation films of the examples has a light transmittance of more than 80%, and shows high light resistance. In Example 3, 240 hours or more, and in Example 1, 96 hours or more. No cracking or coloring occurred. In contrast, the retardation film of Comparative Example 1 had high light transmittance, but cracks and coloring occurred within 48 hours in the light resistance test. In the retardation films of Comparative Examples 2 and 3, the light transmittance did not reach 80%, and in the light resistance test, although no crack was generated, coloring was observed.
[0136]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a retardation film having high resistance to ultraviolet light and excellent transmittance of visible light. The retardation plate and the optical element of the present invention have excellent optical properties by including the retardation film of the present invention. Furthermore, the image display device of the present invention is excellent in image display performance by including the retardation film of the present invention.
Claims (12)
ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ （Ｉ）
ただし、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、それぞれ前記位相差フィルムにおけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向の屈折率を示し、前記Ｘ軸とは、前記位相差フィルムの面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、Ｙ軸は、前記面内において前記Ｘ軸に対して垂直な軸方向であり、Ｚ軸は、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直な厚み方向を示す。The retardation film according to claim 1, wherein the retardation film satisfies an optical property condition of the following formula (I).
nx>ny> nz (I)
However, nx, ny and nz indicate the refractive index in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions of the retardation film, respectively, and the X-axis indicates the maximum refractive index in the plane of the retardation film. It is an axial direction, the Y axis is an axial direction perpendicular to the X axis in the plane, and the Z axis is a thickness direction perpendicular to the X axis and the Y axis.
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