JP2007304256A - 光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】鹸化後の光学特性が鹸化条件に応じて変動せず又は変化量が少なく、楕円偏光板や液晶表示装置の部材として汎用性の高い光学補償フィルムを提供する。
【解決手段】プラスチックフィルム上に、少なくとも液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学補償フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も5nm未満であることを特徴とする光学補償フィルムである。
【選択図】なし
【解決手段】プラスチックフィルム上に、少なくとも液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学補償フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も5nm未満であることを特徴とする光学補償フィルムである。
【選択図】なし
Description
本発明は、液晶表示装置の視認性と視野角との改善に寄与する光学補償フィルム及び偏光板に関する、さらに本発明は、視認性と視野角が改善された液晶表示装置にも関する。
液晶表示装置としては、2枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるTNモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶性化合物による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して、液晶性化合物がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性化合物を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での階調反転が抑えきれないという問題を生じていた。
かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるIPSモードやFFSモードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向(VA)モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、テレビ用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。
この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがIPSやFFSモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示又は中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている(特許文献1参照)。また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコティック液晶性化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法(特許文献2、3、4参照)や光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法(特許文献5参照)、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償フィルムを使用する方法(特許文献6参照)、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式(特許文献7参照)が提案されている。
また、特許文献8には、延伸により作製した2軸性のセルロースアシレートフィルム上に棒状液晶を塗布配向させた補償フィルムを搭載した、IPS液晶装置が提案されている。この方法では、簡単な構成で、表示品位と視野角が著しく改善されている。
特に文献8に記載されている方法は、光学補償フィルムのうち基材としてセルロースアシレートフィルムが用いられており、液晶表示装置に搭載する場合、偏光板の保護フィルムとして用いることができ、液晶表示装置の薄型化、別に偏光板保護膜を必要とする構成と比較して光学的なロスが低減できるため、非常に好ましい。
ところで、セルロースアシレートフィルムを基材とし光学異方性層を積層した光学補償フィルムを偏光板の保護膜として用いる場合、セルロースアシレートフィルム面の親水化処理が必要であり、アルカリ水溶液浸漬による鹸化処理が行われることが一般的である。しかしながら、鹸化処理条件によって、光学異方性層の光学特性が変動すること、棒状液晶により形成された光学異方性層で変動幅が大きいことが本発明者の研究により明らかになってきた。
鹸化処理は複数の偏光板メーカーが独自の条件で行っているのが現状であり、この様な状況下では、鹸化による光学特性変化を加味して光学補償フィルムを設計することでこの問題を解決することは困難である。
ところで、セルロースアシレートフィルムを基材とし光学異方性層を積層した光学補償フィルムを偏光板の保護膜として用いる場合、セルロースアシレートフィルム面の親水化処理が必要であり、アルカリ水溶液浸漬による鹸化処理が行われることが一般的である。しかしながら、鹸化処理条件によって、光学異方性層の光学特性が変動すること、棒状液晶により形成された光学異方性層で変動幅が大きいことが本発明者の研究により明らかになってきた。
鹸化処理は複数の偏光板メーカーが独自の条件で行っているのが現状であり、この様な状況下では、鹸化による光学特性変化を加味して光学補償フィルムを設計することでこの問題を解決することは困難である。
また、特許文献9では透明支持体上に液晶性分子の配向状態を固定させた光学異方性層を有する光学補償フィルムにおいて、親水化処理前後の光学異方性層の膜厚を規定することで設計通りの光学特性を正確に実現する方法が開示されている。
特開平9−80424号公報
特開平10−54982号公報
特開平11−202323号公報
特開平9−292522号公報
特開平11−133408号公報
特開平11−305217号公報
特開平10−307291号公報
特開2005−265889号公報
特開2005−275394号公報
上記のことに鑑み、本発明の目的は、鹸化後の光学特性が鹸化条件に応じて変動せず又は変化量が少なく、楕円偏光板や液晶表示装置の部材として汎用性の高い光学補償フィルムを提供する。また、本発明は、該光学補償フィルムを用いることにより、安定的に作製可能な偏光板を提供することを課題とする。
また、本発明の他の目的は、簡単な構成であり、視野角特性に優れた液晶表示装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、簡単な構成であり、視野角特性に優れた液晶表示装置を提供することである。
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1] プラスチックフィルム上に、少なくとも液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学補償フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も5nm以下であることを特徴とする光学補償フィルム。
[2] 前記光学異方性層のRe及びRthの少なくとも一方の絶対値が、20nm以上であることを特徴とする[1]の光学補償フィルム。
[3] 前記液晶性化合物が重合性基を有し、前記光学異方性層が、該重合性基を有する液晶性化合物の分子を配向させた後、重合により固定して形成された層であることを特徴とする[1]又は[2]の光学補償フィルム。
[4] 前記液晶性化合物が、1分子当たり1〜3官能の重合性基を有する重合性液晶化合物であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかの光学補償フィルム。
[5] 前記液晶化合物が、棒状液晶化合物であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれかの光学補償フィルム。
[6] 前記光学異方性層において、前記棒状液晶性化合物の分子が垂直配向又は水平配向状態に固定されていることを特徴とする[5]の光学補償フィルム。
[7] 前記液晶化合物が、その液晶性部位に加水分解により切断可能な2価基を含まない又は1個のみ含む化合物であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれかの光学補償フィルム。
[8] 前記液晶性化合物が、その液晶性部位に加水分解により切断可能な2価基を含み、該2価基を介して連結される少なくとも一方の基が2環以上からなる縮合環構造を含む化合物であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれかの光学補償フィルム。
[9] 前記加水分解により切断可能な連結基が、エステル基(−C(=(O)O−)であることを特徴とする[7]又は[8]の光学補償フィルム。
[10] 前記ポリマーフィルムが、横一軸延伸法、縦一軸延伸法、同時二軸延伸法又は逐次二軸延伸法により延伸されてなるフィルムであることを特徴とする[1]〜[9]のいずれかの光学補償フィルム。
[11] 前記ポリマーフィルムがセルロースアシレートフィルムであることを特徴とする[1]〜[10]のいずれかの光学補償フィルム。
[12] [1]〜[11]のいずれかの光学補償フィルムを有することを特徴とする偏光板。
[13] [1]〜[11]のいずれかの光学補償フィルム又は[12]の偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
[1] プラスチックフィルム上に、少なくとも液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学補償フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も5nm以下であることを特徴とする光学補償フィルム。
[2] 前記光学異方性層のRe及びRthの少なくとも一方の絶対値が、20nm以上であることを特徴とする[1]の光学補償フィルム。
[3] 前記液晶性化合物が重合性基を有し、前記光学異方性層が、該重合性基を有する液晶性化合物の分子を配向させた後、重合により固定して形成された層であることを特徴とする[1]又は[2]の光学補償フィルム。
[4] 前記液晶性化合物が、1分子当たり1〜3官能の重合性基を有する重合性液晶化合物であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかの光学補償フィルム。
[5] 前記液晶化合物が、棒状液晶化合物であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれかの光学補償フィルム。
[6] 前記光学異方性層において、前記棒状液晶性化合物の分子が垂直配向又は水平配向状態に固定されていることを特徴とする[5]の光学補償フィルム。
[7] 前記液晶化合物が、その液晶性部位に加水分解により切断可能な2価基を含まない又は1個のみ含む化合物であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれかの光学補償フィルム。
[8] 前記液晶性化合物が、その液晶性部位に加水分解により切断可能な2価基を含み、該2価基を介して連結される少なくとも一方の基が2環以上からなる縮合環構造を含む化合物であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれかの光学補償フィルム。
[9] 前記加水分解により切断可能な連結基が、エステル基(−C(=(O)O−)であることを特徴とする[7]又は[8]の光学補償フィルム。
[10] 前記ポリマーフィルムが、横一軸延伸法、縦一軸延伸法、同時二軸延伸法又は逐次二軸延伸法により延伸されてなるフィルムであることを特徴とする[1]〜[9]のいずれかの光学補償フィルム。
[11] 前記ポリマーフィルムがセルロースアシレートフィルムであることを特徴とする[1]〜[10]のいずれかの光学補償フィルム。
[12] [1]〜[11]のいずれかの光学補償フィルムを有することを特徴とする偏光板。
[13] [1]〜[11]のいずれかの光学補償フィルム又は[12]の偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
本発明によれば鹸化後の光学特性が鹸化条件に応じて変動せず又は変化量が少なく、楕円偏光板や液晶表示装置の部材として汎用性の高い光学補償フィルムを提供することができる。また、本発明は、該光学補償フィルムを用いることにより、安定的に作製可能な偏光板を提供することができる。さらに本発明によれば、簡単な構成であり、視野角特性に優れた液晶表示装置を提供することができる。
以下において、本発明の液晶表示装置の一実施形態及びその構成部材について順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±5゜未満であることが好ましく、±2゜未満であることがより好ましい。「実質的に平行」、「実質的に直交」、「実質的に垂直」も同様の意味を表す。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率及び位相差の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=590nmでの値である。
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレート及びメタクリレートの少なくともいずれか」の意味を表す。「(メタ)アクリル酸」等も同様である。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレート及びメタクリレートの少なくともいずれか」の意味を表す。「(メタ)アクリル酸」等も同様である。
本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定されるフィルムが1軸または2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)は算出される。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式(1)及び式(2)よりRthを算出することもできる。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式(1)及び式(2)よりRthを算出することもできる。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
注記:上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。
式中、nxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。
測定されるフィルムが1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRth(λ)は算出される。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHまたはWRはnx、ny、nzを算出する。
なお、本明細書において、特に断らない限り、測定波長は590nmであり、25℃、60%RHにおける測定値とする。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHまたはWRはnx、ny、nzを算出する。
なお、本明細書において、特に断らない限り、測定波長は590nmであり、25℃、60%RHにおける測定値とする。
[光学補償フィルム]
本発明は、プラスチックフィルム上に、少なくとも液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学補償フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーション及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も5nm以下である光学補償フィルムに関する。
まず、本発明の概要について以下に説明する。
[発明の概要]
本発明者は、鋭意検討した結果、所定の条件で鹸化処理を施した場合にレターデーションの変動値が小さい光学補償フィルムは、それより緩やか又はそれより厳しい鹸化処理を施された場合も、レターデーションの変動値が小さいとの知見を得、本発明を完成するに至った。上記した通り、偏光板メーカーが、所定の光学補償フィルムを偏光膜に貼り合せて楕円偏光板等を作製する際に、光学補償フィルムに施す鹸化処理の条件は様々である。本発明の光学補償フィルムは、鹸化処理条件の変動による光学特性の変化が小さいので、楕円偏光板や液晶表示装置の部材としての汎用性が高い。
本発明は、プラスチックフィルム上に、少なくとも液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学補償フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーション及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も5nm以下である光学補償フィルムに関する。
まず、本発明の概要について以下に説明する。
[発明の概要]
本発明者は、鋭意検討した結果、所定の条件で鹸化処理を施した場合にレターデーションの変動値が小さい光学補償フィルムは、それより緩やか又はそれより厳しい鹸化処理を施された場合も、レターデーションの変動値が小さいとの知見を得、本発明を完成するに至った。上記した通り、偏光板メーカーが、所定の光学補償フィルムを偏光膜に貼り合せて楕円偏光板等を作製する際に、光学補償フィルムに施す鹸化処理の条件は様々である。本発明の光学補償フィルムは、鹸化処理条件の変動による光学特性の変化が小さいので、楕円偏光板や液晶表示装置の部材としての汎用性が高い。
本発明の光学補償フィルムは、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーション及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も3nm以下である。かかる条件の鹸化処理後のレターデーションの変化量は、2nm以下であるのが好ましく、1nm以下であるのがより好ましく、全く変化しないのが最も好ましい。
さらに、本発明者が鋭意検討を重ねた結果、重合性液晶性化合物、特に重合性棒状液晶性化合物を含有する組成物を重合により硬化させて形成した光学異方性層は、鹸化処理工程中に液晶性化合物が加水分解され、液晶部位(メソゲン基)の一部が鹸化液の中に溶出してしまうために、光学特性が変動するとの知見を得、さらに検討を重ねた結果、所定の構造的特徴を有する液晶性化合物を用いることにより、この溶出を格段に軽減できるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
以下、本発明の光学補償フィルムの各構成部材等について詳細に説明する。
[光学異方性層]
本発明の光学補償フィルムにおいて、前記光学異方性層は、液晶性化合物を含有する組成物から形成されている。前記光学異方性層は、ポリマーフィルム上に形成された配向膜上に形成されているのが好ましい。
光学異方性層の形成に用いる液晶性化合物の例には、棒状液晶性化合物及び円盤状液晶性化合物が含まれる。液晶性化合物は、高分子液晶でもよい。さらに、低分子液晶を利用して光学異方性層を形成した場合は、層中において該低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなっていても勿論よい。棒状液晶化合物を利用して形成された光学異方性層は、一般に、重合性円盤状液晶化合物を利用して形成された光学異方性層よりも鹸化によるレターデーション変化が大きい傾向にあるが、後述する所定の構造的特徴を有する棒状液晶性化合物を利用することによって、光学異方性層の鹸化処理による光学特性の変動を軽減できる。
[光学異方性層]
本発明の光学補償フィルムにおいて、前記光学異方性層は、液晶性化合物を含有する組成物から形成されている。前記光学異方性層は、ポリマーフィルム上に形成された配向膜上に形成されているのが好ましい。
光学異方性層の形成に用いる液晶性化合物の例には、棒状液晶性化合物及び円盤状液晶性化合物が含まれる。液晶性化合物は、高分子液晶でもよい。さらに、低分子液晶を利用して光学異方性層を形成した場合は、層中において該低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなっていても勿論よい。棒状液晶化合物を利用して形成された光学異方性層は、一般に、重合性円盤状液晶化合物を利用して形成された光学異方性層よりも鹸化によるレターデーション変化が大きい傾向にあるが、後述する所定の構造的特徴を有する棒状液晶性化合物を利用することによって、光学異方性層の鹸化処理による光学特性の変動を軽減できる。
上記した通り、本発明者らの検討により、液晶性化合物を含有する組成物を硬化させて形成した光学異方性層を、鹸化処理すると、液晶性化合物が加水分解されて、一部が溶出し、光学特性の変動の要因の一つとなっていることが判明した。従って、液晶化合物は、その液晶性部位に、加水分解によって切断される2価基(例えば、エステル基(−C(=(O)O−))を含まないほど好ましく、全く含まないか、又は1個のみ含んでいるのが好ましい。加水分解によって切断される2価基を含んでいる場合は、該2価基を介して連結される基の少なくとも一方は、2環以上の縮環構造を含む基であるのが好ましく、2環以上の縮環が直接前記2価基に結合しているのがより好ましい。かかる構造の液晶性化合物を利用して光学異方性層を形成することにより、鹸化処理による光学特性の変動を軽減することができる。2環以上の縮環としては、特に制限はなく、シクロヘキサン環等の非芳香族性炭素環、ピペリジン環等の非芳香族性へテロ環、ベンゼン環等の芳香族性炭素環、及びピリジン環等の芳香族性へテロ環から選ばれる同種又は異種の2以上の環の組み合わせからなる縮環のいずれであってもよい。例えば、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、フルオレン環、ビシクロヘキサン環などが挙げられるが、これらの限定されるものではない。
なお、本明細書において、「液晶性部位」とは、末端に有する重合性基を除いた、液晶性化合物の残基をいうものとする。
なお、本明細書において、「液晶性部位」とは、末端に有する重合性基を除いた、液晶性化合物の残基をいうものとする。
(棒状液晶性化合物)
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。中でもシアノフェニルエステル類や安息香酸エステル類を含有する化合物はアルカリ溶液で加水分解、溶出を起こし易くこれ以外の化合物が好ましい。
以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物を重合によって配向を固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。その部分構造の個数は好ましくは1〜6個、より好ましくは1〜3個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、同5622648号明細書、同5770107号明細書、国際公開WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1−272551号公報、同6−16616号公報、同7−110469号公報、同11−80081号公報、特開2001−328973号公報、特開2004−240188号公報、特開2005−99236号公報、特開2005−99237号公報、特開2005−121827号公報、特開2002−30042号公報などに記載の化合物を用いることができる。
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。中でもシアノフェニルエステル類や安息香酸エステル類を含有する化合物はアルカリ溶液で加水分解、溶出を起こし易くこれ以外の化合物が好ましい。
以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物を重合によって配向を固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。その部分構造の個数は好ましくは1〜6個、より好ましくは1〜3個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、同5622648号明細書、同5770107号明細書、国際公開WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1−272551号公報、同6−16616号公報、同7−110469号公報、同11−80081号公報、特開2001−328973号公報、特開2004−240188号公報、特開2005−99236号公報、特開2005−99237号公報、特開2005−121827号公報、特開2002−30042号公報などに記載の化合物を用いることができる。
棒状液晶性化合物を重合により固定するためには、棒状液晶性化合物の液晶性部位に、重合性基を結合させる必要がある。1分子当たりの重合性基は1〜6であることが好ましく、1〜3であることがより好ましく、1〜2であることが特に好ましい。
前記液晶性化合物は、下記式(1)で表される重合性棒状液晶性化合物から選択されてもよい。
式(1)においてZ1〜Z4は2価の連結基であり、A1〜A4は置換又は無置換の芳香族環又は飽和又は不飽和のシクロオレフィン環を含有する基である。P1は重合能力を有する基であり、R1は端末基であり、式(1)で表される棒状液晶化合物が2官能性化合物である場合、R1は重合能力を有する基である。
本発明では2価の連結基であるZ1〜Z4のうち、エステル基等の加水分解により切断可能な基は、2個以下であるのが好ましく、1個以下であるのがより好ましく、0個であるのが最も好ましい。
本発明では2価の連結基であるZ1〜Z4のうち、エステル基等の加水分解により切断可能な基は、2個以下であるのが好ましく、1個以下であるのがより好ましく、0個であるのが最も好ましい。
Z4で表される連結基は、炭素数1〜20のアルキレン基、又は炭素数1〜20のアルキレン基中の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−、−CH=N−、−N=CH−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、又は−C≡C−で置き換えられた2価基であるのが好ましい(ここでRはH又は炭素数1〜4のアルキル基を表す)。前記アルキレン基又は置換された前記アルキレン基は、炭素数1〜10であるのがより好ましく、炭素数3〜10であるのがさらに好ましい。Z4で表される連結基は、下記式(Z4−1)から(Z4−6)のいずれかで表される基であるのが好ましい。
式(Z4−1)〜(Z4−6)において、rは1〜10の整数を示し、s及びtは2〜5の整数を示す。式(Z4−1)〜(Z4−6)において、好ましいのは式(Z4−2)、(Z4−3)、(Z4−4)又は(Z4−5)である。(Z4−2)及び(Z4−5)は加水分解で結合が切れ難く、特に好ましい。
式(1)において、P1は下記式(P1−1)〜(P1−6)で示される重合能力を有する基のいずれかであるのが好ましく、(P1−1)、(P1−5)又は(P1−6)であるのがより好ましい。
Xは水素原子、ハロゲン原子、−CF3、又は炭素数1〜5のアルキル基であり、好ましくは水素原子、フッ素原子、−CF3、又は炭素数1〜2のアルキル基である。
式(1)において、R1は炭素数1〜20のアルキル基もしくは炭素数1〜20のアルキルの任意の−CH2−が、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、又は−C≡C−で置き換えられた基、水素原子、ハロゲン原子、−CN、−N=C=O、−N=C=S、又は−Z4−P1であるのが好ましい。前記アルキル基又は前記置換されたアルキル基中の任意の水素原子は、ハロゲン原子、−CF3又は−CNで置き換えられていてもよい。
R1のより好ましい例は、水素原子、ハロゲン原子、−CN、−CF3、−CF2H、−CFH2、−OCF3、−OCF2H、炭素数1〜10の直鎖のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖のアルコキシ基、炭素数2〜10の直鎖のアルコキシアルキル基、炭素数2〜10の直鎖のアルケニル基、又は−Z4−P1であり、Z4及びP1の意義は、前述の通りである。
R1のさらに好ましい例は、水素原子、−F、−Cl、−CN、−CF3、−CF2H、−CFH2、−OCF3、−OCF2H、−CH3、−C2H5、−C3H7、−C4H9、−C5H11、−C6H13、−C7H15、−C8H17、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11、−OC6H13、−OC7H15、−OC8H17、−CH2OCH3、−CH2OC2H5、−CH2OC3H7、−CH2OC4H9、−C2H5OCH3、−C2H5OC2H5、−C2H5OC3H7、−C3H6OCH3、−C3H6OC2H5、−C3H6OC3H7、−CH2CH2F、−C2H4CH2F、−CH=CH2、−CH=CHCH3、−CH2CH=CH2、アリル、−C2H4CH=CH2、−C2H4CH=CHCH3、又は−Z4−P1などであり、Z4及びP1は前述の意義の通りである。
R1は不斉炭素原子を有するアルキル基であってもよく、その場合には、式(1)で表される液晶性化合物は光学活性を有する。不斉炭素原子を有するアルキルの例は、2−メチルブチル、2−メチルペンチル、2−メチルヘキシル、2−メチルヘプチル、2−メチルオクチル、2−メチル−1−ブテニル、2−メチル−1−ペンテニル、2−メチル−1−ヘキセニル、2−メチル−1−ヘプテニル、2−メチル−1−オクテニル、2−メチルブトキシ、2−メチルペンチルオキシ、2−メチルヘキシルオキシ、2−メチルヘプチルオキシ、2−メチルオクチルオキシ、2−メチルブトキシカルボニル、2−メチルペンチルオキシカルボニル、2−メチルヘキシルオキシカルボニル、2−メチルヘプチルオキシカルボニル、2−メチルオクチルオキシカルボニルなどである。
式(1)中のA1、A2、A3、及びA4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、又はビシクロ[3.1.0]ヘキサン−3,6−ジイル、ビシクロ[4.4.0]デカンであるのが好ましい。これらの環において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、任意の−CH=は−N=で置き換えられてもよい。しかしながら、隣接する2つの−CH2−は−O−O−のように置き換えられない方が好ましい。1,4−シクロヘキシレンにおいて−CH2−が−O−で置き換えられた例は、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル及び1,4−ジオキサン−2,5−ジイルである。1,4−フェニレンにおいて−CH=が−N=で置き換えられた例は、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル及びピリダジン−3,6−ジイルである。そして、これらの環を含むすべての環状基における任意の水素原子はハロゲン原子、炭素原子数1〜5のアルキル、炭素原子数1〜5のフルオロアルキル、炭素原子数1〜5のアルコキシ、又は炭素原子数2〜5のアルケニルで置き換えられてもよい。好ましいハロゲン原子はフッ素原子である。フッ素原子を含有することで疎水化し鹸化時に水酸イオンが侵入しに難くなり、硬化後、加水分解され難くなる。
A1、A2、A3、又はA4が上記の基のうち、2環以上の縮環構造の基であると、硬化後、加水分解の影響を受け難く好ましい。特に、それぞれに結合しているZ1等がエステル基等の加水分解により切断される基である場合には、特に、いずれか一方は、2環以上の縮環構造の基であるのが好ましい。好ましい縮環としては、例えば、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、フルオレン環、ビシクロヘキサン環などが挙げられるが、これらの限定されるものではない。
式(1)におけるZ1、Z2及びZ3は独立して単結合、又は炭素数1〜20のアルキレン基もしくは炭素数1〜20のアルキレン基の任意の−CH2−が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−で置き換えられた2価基を表すのが好ましい。前記アルキレン基又は置換されたアルキレン基において任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよい。前記アルキレン基又は前記置換されたアルキレン基は、好ましくは炭素数は1〜10である。Z1、Z2又はZ3の好ましい例は、単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−(CF2)2−、−C≡C−COO−、−OCO−C≡C−、−CH=CH−(CH2)2−、−(CH2)2−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−HC=CH−、−CH=CH−C≡C−、−OCF2−、−CF2O−又は炭素数1〜20のアルキレン基である。より好ましいアルキレン基は炭素数が1〜10である。
Z1、Z2又はZ3のより好ましい例は、単結合、−(CH2)2−、−OCH2−、−CH2O−、−(CH2)a−、−O(CH2)a−、−(CH2)aO−、−O(CH2)aO−、−CH=CH−、−(CH2)4−、−CF=CF−、−OCF2−、又は−CF2O−である。さらに、Z1、Z2又はZ3が単結合、−(CH2)2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−OCF2−、又は−CF2O−であることが好ましい。これらの結合基において、二重結合はシスよりもトランスの方が好ましい。
式(1)において、m、n及びqは独立して、0、1又は2である。m、n及びqの合計が0の時、式(1)で表される化合物は、1つの環構造を有する化合物であるが、液晶相温度範囲の点から、その環構造は2つ以上の環からなる縮合環であることが望ましい。m、n及びqの合計が1の時、式(1)で表される化合物は、2つの環構造を有する化合物である。この合計が2及び3の時は、式(1)で表される化合物は、それぞれ3つの環構造を有する化合物及び4つの環構造を有する化合物である。液晶相温度範囲を低温側に設定したいときは2つの環構造を有する化合物を選択すればよい。液晶相温度範囲を比較的高温側に設定したいときには、3つの環構造を有する化合物又は4つの環構造を有する化合物を選択すればよい。液晶相温度範囲をより高温側に設定したいときは、m、n及びqの合計が4、5又は6である化合物を選択すればよい。
式(1)で表される化合物は、1〜7の環構造を有し、好ましくは2〜5の環構造を有する。即ち、下記式(1−A)〜(1−D)で表される化合物が好ましい。
R1が−Z4−P1ではない場合は単官能性化合物である。R1が−Z4−P1である場合は、重合性基を分子の両末端に有する二官能性化合物である。二官能性化合物は単官能性化合物に比べて、より高い重合性を示す。すなわち、二官能性化合物は重合速度がより速く、より短時間で重合が完了し、重合度のより大きな重合体を得ることができる。得られた重合体は、耐熱性がより高く、吸水性、透水性及びガス透過性がより低く、機械的強度(特に硬度)がより高く好ましい。
二官能性化合物の中でも液晶性ジ(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。
二官能性化合物の中でも液晶性ジ(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。
さらに式(1−A)から式(1−D)は、次に示す例のような好ましい式に具体化することができる。以下の式において、R1、Z1、Z2、Z3及びZ4は、式(1)におけるこれらの記号と同じ意味を示し、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキセニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、及びフルオレン−2,7−ジイルを示す基は、それぞれ下記の式で表される基を代表する。
上記のうちで式(1−1)〜式(1−8)、式(1−11)〜式(1−18)又は式(1−20)〜式(1−60)がより好ましく、式(1−1)〜式(1−2)、式(1−4)〜式(1−5)、式(1−11)〜式(1−16)、式(1−30)〜式(1−36)、式(1−49)〜式(1−50)、式(1−56)〜式(1−58)、又は式(1−60)が更に好ましい。
[円盤状液晶性化合物]
本発明では円盤状(ディスコティック)液晶性化合物を用いて光学異方性層を形成することもできる。
円盤状液晶性化合物の例としては、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルを挙げることができる。
本発明では円盤状(ディスコティック)液晶性化合物を用いて光学異方性層を形成することもできる。
円盤状液晶性化合物の例としては、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルを挙げることができる。
円盤状液晶性化合物は、一般的な分子構造として、上記の分子中心の母核に対して放射線状に、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が置換した構造の化合物であって、液晶性を示す。また、円盤状液晶性化合物から形成する光学異方性層は、最終的な層に含まれる物質が前記化合物である必要はない。例えば、低分子の円盤状液晶性化合物が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱や光で反応により重合又は架橋し、高分子量化し液晶性を失ってもよい。
円盤状液晶性化合物の例は、特開平8−50206号公報に記載されている。円盤状液晶性化合物の重合については、特開平8−27284公報に記載がある。
円盤状液晶性化合物の例は、特開平8−50206号公報に記載されている。円盤状液晶性化合物の重合については、特開平8−27284公報に記載がある。
円盤状液晶性化合物を重合により固定するためには、円盤状液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有する円盤状液晶性化合物は、下記式(I)で表わされることが好ましい。
(I) D(−L−Q)n
式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であり、Qは重合性基であり、そして、nは4〜12の整数である。
円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(又はQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。
式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であり、Qは重合性基であり、そして、nは4〜12の整数である。
円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(又はQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。
式(I)において、二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−及び−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることがさらに好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−及び−O−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、6〜10であることが好ましい。
二価の連結基(L)の例を以下に示す。左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基又はアルケニレン基、ARはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基(例、アルキル基)を有していてもよい。
L1:−AL−CO−O−AL−
L2:−AL−CO−O−AL−O−
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−
L5:−CO−AR−O−AL−
L6:−CO−AR−O−AL−O−
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−
L8:−CO−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−CO−
L1:−AL−CO−O−AL−
L2:−AL−CO−O−AL−O−
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−
L5:−CO−AR−O−AL−
L6:−CO−AR−O−AL−O−
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−
L8:−CO−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−CO−
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−CO−AR−O−AL−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−S−AL−
L21:−S−AL−O−
L22:−S−AL−O−CO−
L23:−S−AL−S−AL−
L24:−S−AR−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−CO−AR−O−AL−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−S−AL−
L21:−S−AL−O−
L22:−S−AL−O−CO−
L23:−S−AL−S−AL−
L24:−S−AR−AL−
上記2価の連結基のうち加水分解で切断され難い連結基が好ましく、上記のうちL5〜L6、L9、L12、L15、L20〜L21が好ましい。
式(I)の重合性基(Q)の例を、以下に示す。
重合性基は、不飽和基(Q1〜Q7)又はエポキシ基(Q8)であることが好ましく、不飽和基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和基(Q1〜Q6)であることが最も好ましい。
式(I)において、nは4〜12の整数である。具体的な数字は、円盤状コア(D)の種類に応じて決定される。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
式(I)において、nは4〜12の整数である。具体的な数字は、円盤状コア(D)の種類に応じて決定される。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
円盤状液晶性化合物を用いる場合、円盤状液晶化合物の分子を垂直配向又は水平配向させた後に固定化し光学異方性層を形成することができる。垂直配向後に固定化することで光学異方性層を負のAプレートとすることができる。また、水平配向後に固定化することで光学異方性層を負のCプレートとすることができる。光学異方性層に本発明のアルカリ溶液処理を施すことで光軸を変えずにレターデーション値のみを調整することができる。
また、円盤状液晶化合物を用いる場合、円盤状構造単位の面がポリマーフィルム表面に対して傾き、且つ円盤状構造単位の面とポリマーフィルム表面とのなす角度が、光学異方性層の深さ方向に変化している構造をとった光学異方性層を用いることも本発明の好ましい態様である。
[添加剤]
前記光学異方性層中において、前記液晶性化合物は固定されているのが好ましい。いずれの液晶状態に固定されていてもよく、例えば垂直配向状態及び水平配向状態のいずれであってもよい。液晶性化合物の分子を所望の配向状態とするために、組成物中に配向促進剤を添加してもよい。また、重合により固定化する場合は、組成物中に重合開始剤や架橋剤等の重合性モノマーを添加してもよい。以下、本発明に利用可能な添加剤について説明する。
(垂直配向促進剤)
液晶性化合物を均一に垂直配向させるためには、配向膜界面側及び空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、配向膜に、排除体積効果、静電気的効果又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を添加した組成物を採用してもよい。また、空気界面側の配向制御に関しては液晶性化合物の配向時に空気界面に偏在し、その排除体積効果、静電気的効果、又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を配合した液晶性組成物を採用してもよい。このような配向膜界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物(配向膜界面側垂直配向剤)としては、ピリジニウム誘導体が好適に用いられる。空気界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物(空気界面側垂直配向剤)としては、該化合物が空気界面側に偏在するのを促進する、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含む化合物が好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって、例えば、液晶性組成物を塗布液として調製した場合に、該塗布液の塗布性が改善され、ムラ、ハジキの発生が抑制される。
前記光学異方性層中において、前記液晶性化合物は固定されているのが好ましい。いずれの液晶状態に固定されていてもよく、例えば垂直配向状態及び水平配向状態のいずれであってもよい。液晶性化合物の分子を所望の配向状態とするために、組成物中に配向促進剤を添加してもよい。また、重合により固定化する場合は、組成物中に重合開始剤や架橋剤等の重合性モノマーを添加してもよい。以下、本発明に利用可能な添加剤について説明する。
(垂直配向促進剤)
液晶性化合物を均一に垂直配向させるためには、配向膜界面側及び空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、配向膜に、排除体積効果、静電気的効果又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を添加した組成物を採用してもよい。また、空気界面側の配向制御に関しては液晶性化合物の配向時に空気界面に偏在し、その排除体積効果、静電気的効果、又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を配合した液晶性組成物を採用してもよい。このような配向膜界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物(配向膜界面側垂直配向剤)としては、ピリジニウム誘導体が好適に用いられる。空気界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物(空気界面側垂直配向剤)としては、該化合物が空気界面側に偏在するのを促進する、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含む化合物が好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって、例えば、液晶性組成物を塗布液として調製した場合に、該塗布液の塗布性が改善され、ムラ、ハジキの発生が抑制される。
(重合開始剤)
配向させた液晶性化合物を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%の範囲にあることが好ましく、0.5〜5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
配向させた液晶性化合物を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%の範囲にあることが好ましく、0.5〜5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
(光学異方性層の他の添加剤)
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性若しくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002−296423号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開2001−330725号公報中の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物、特願2003−295212号明細書中の段落番号[0069]〜[0126]記載の化合物が挙げられる。
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0178]記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましい。
[光学異方性層の形成]
前記光学異方性層は、例えば、液晶性化合物、及び所望により添加される重合開始剤、配向促進剤等の添加剤を含有する組成物を用いて形成する。前記組成物は、上記材料を溶媒に溶解及び/又は分散させた塗布液として調製してもよい。該塗布液を、支持体の表面に塗布することで形成することができる。支持体上に配向膜を形成し、該配向膜表面に前記塗布液を塗布して形成するのが好ましい。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
前記光学異方性層は、例えば、液晶性化合物、及び所望により添加される重合開始剤、配向促進剤等の添加剤を含有する組成物を用いて形成する。前記組成物は、上記材料を溶媒に溶解及び/又は分散させた塗布液として調製してもよい。該塗布液を、支持体の表面に塗布することで形成することができる。支持体上に配向膜を形成し、該配向膜表面に前記塗布液を塗布して形成するのが好ましい。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
(塗布方法)
塗布液の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。中でも、前記光学異方性層を形成する際は、ワイヤーバーコーティング法を利用して塗布するのが好ましく、ワイヤーバーの回転数は下記式を満たすことが好ましい。
0.6<(W×(R+2r)×π)/V<1.4
[W:ワイヤーバーの回転数(rpm)、R:バーの芯の直径(m)、r:ワイヤーの直径(m)、V:支持体の搬送速度(m/min)]
(W×(R+2r)×π)/Vの範囲は、0.7〜1.3であることがより好ましく、0.8〜1.2であることがさらに好ましい。
塗布液の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。中でも、前記光学異方性層を形成する際は、ワイヤーバーコーティング法を利用して塗布するのが好ましく、ワイヤーバーの回転数は下記式を満たすことが好ましい。
0.6<(W×(R+2r)×π)/V<1.4
[W:ワイヤーバーの回転数(rpm)、R:バーの芯の直径(m)、r:ワイヤーの直径(m)、V:支持体の搬送速度(m/min)]
(W×(R+2r)×π)/Vの範囲は、0.7〜1.3であることがより好ましく、0.8〜1.2であることがさらに好ましい。
前記光学異方性層の形成にはダイコーティング法が好ましく用いられ、特に、スライドコーター又はスロットダイコーターを利用した塗布方法が好ましい。例えば、特開2004−290775号、特開2004−290776号、特開2004−358296号、特開2005−13989号等に記載の塗布方法を用いることができる。
次に、上記の通り、ポリマーフィルム等の支持体表面又は配向膜表面に前記組成物を塗布した後、液晶性化合物の分子を配向(棒状液晶性分子については好ましくは垂直配向又は水平配向)させて、分子をその配向状態に固定して光学異方性層を形成してもよい。配向させる温度は、用いる液晶性化合物の転移温度、所望の配向状態等を考慮して、決定することができる。固定化は、液晶性分子や、組成物中に所望により添加される重合性モノマーの重合反応又は架橋反応により実施されるのが好ましい。重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
本発明では光学異方性層の最外層部の硬化度を上げることが好ましく、光学異方性層を電離放射線硬化性化合物の架橋又は重合反応により形成する場合、酸素濃度が4体積%以下の雰囲気で実施することが好ましい。更に酸素濃度は、1体積%以下であることがより好ましく、0.5体積%以下であることが更に好ましく、0.1体積%以下であることが、特に好ましい。
形成される光学異方性層の厚さは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましく、1〜5μmであることがよりさらに好ましい。
形成される光学異方性層の厚さは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましく、1〜5μmであることがよりさらに好ましい。
[配向膜]
液晶性化合物を配向させるために配向膜を利用することが好ましい。
液晶性化合物の配向後にその配向状態を固定すれば、配向膜は不要となるため、光学補償フィルムの構成部材として必ずしも必須ではない。すなわち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみをポリマーフィルム上に転写して、本発明の光学補償フィルムを作製することもできる。
液晶性化合物を配向させるために配向膜を利用することが好ましい。
液晶性化合物の配向後にその配向状態を固定すれば、配向膜は不要となるため、光学補償フィルムの構成部材として必ずしも必須ではない。すなわち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみをポリマーフィルム上に転写して、本発明の光学補償フィルムを作製することもできる。
配向膜は、液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有する。配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア−プロジェクト法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能を生じる配向膜も知られている。配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。
二種類以上のポリマーを併用してもよい。
光学補償フィルムで耐久性を確保するため、配向膜をポリマーフィルムに塗設した後から、光学補償フィルムを得るまでのいずれの段階で、配向膜のポリマーを架橋させる処理を実施することが好ましい。
二種類以上のポリマーを架橋させ、ラビング処理することにより配向膜を形成することがさらに好ましい。少なくとも一種類のポリマーとして、それ自体架橋可能なポリマーか、架橋剤により架橋されるポリマーを用いることが好ましい。
架橋構造は、官能基を有するポリマーを、光、熱あるいはpH変化により、ポリマー間で反応させて形成することもできる。また、反応活性の高い化合物を架橋剤として用い、ポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマーを架橋することもできる。
光学補償フィルムで耐久性を確保するため、配向膜をポリマーフィルムに塗設した後から、光学補償フィルムを得るまでのいずれの段階で、配向膜のポリマーを架橋させる処理を実施することが好ましい。
二種類以上のポリマーを架橋させ、ラビング処理することにより配向膜を形成することがさらに好ましい。少なくとも一種類のポリマーとして、それ自体架橋可能なポリマーか、架橋剤により架橋されるポリマーを用いることが好ましい。
架橋構造は、官能基を有するポリマーを、光、熱あるいはpH変化により、ポリマー間で反応させて形成することもできる。また、反応活性の高い化合物を架橋剤として用い、ポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマーを架橋することもできる。
ポリマーの架橋は、ポリマー又はポリマーと架橋剤との混合物を含む配向膜塗布液を、ポリマーフィルム上に塗布したのち、架橋反応(例えば、加熱)により実施される。
配向膜のポリマーは、ポリマーフィルム上に配向膜塗布液を塗布し、加熱乾燥することで架橋させることができる。行われることが一般的である。この塗布液の加熱温度を低く設定して、後述の光学異方性層を形成する際の加熱処理の段階で配向膜の充分な架橋を行うことが好ましい。
配向膜上に液晶性化合物から形成する光学異方性層の配向性を考えると、液晶性化合物を配向させた後、配向膜のポリマーを充分に架橋させる処理を実施することも好ましい。
配向膜のポリマーは、ポリマーフィルム上に配向膜塗布液を塗布し、加熱乾燥することで架橋させることができる。行われることが一般的である。この塗布液の加熱温度を低く設定して、後述の光学異方性層を形成する際の加熱処理の段階で配向膜の充分な架橋を行うことが好ましい。
配向膜上に液晶性化合物から形成する光学異方性層の配向性を考えると、液晶性化合物を配向させた後、配向膜のポリマーを充分に架橋させる処理を実施することも好ましい。
配向膜に用いるポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ポリマレイミド、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、ゼラチン、ポリビニルトルエン、クロロスルホン化ポリエチレン、セルロースニトレート、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネートが含まれる。また、カップリング剤(例、シランカップリング剤)から、配向膜のポリマーを形成することもできる。
二種類以上の繰り返し単位からなるコポリマーを用いてもよい。コポリマーの例には、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体及びエチレン/酢酸ビニル共重合体が含まれる。
配向膜に用いるポリマーは、水溶性ポリマーであることが好ましい。水溶性ポリマーは、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
重合度の異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを二種類併用することも好ましい。
二種類以上の繰り返し単位からなるコポリマーを用いてもよい。コポリマーの例には、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体及びエチレン/酢酸ビニル共重合体が含まれる。
配向膜に用いるポリマーは、水溶性ポリマーであることが好ましい。水溶性ポリマーは、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
重合度の異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを二種類併用することも好ましい。
ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールのケン化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましく、85〜95%が最も好ましい。ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールの重合度は、100〜3000が好ましい。
変性ポリビニルアルコールは、共重合変性、連鎖移動変性、又はブロック重合変性により形成できる。
共重合変性における変性基の例には、−COONa、−Si(OR)3、−N(CH3)3Cl、−C9H19、−COOR、−SO3Na及び−C12H25が含まれる。Rは、水素原子又はアルキル基である。
連鎖移動変性における変性基の例には、−COONa、−SH及び−C12H25が含まれる。
ブロック重合変性における変性基の例には、−COOH、−CONH2、−COOR、−C6H5が含まれる。Rは、水素原子又はアルキル基である。
変性ポリビニルアルコールは、共重合変性、連鎖移動変性、又はブロック重合変性により形成できる。
共重合変性における変性基の例には、−COONa、−Si(OR)3、−N(CH3)3Cl、−C9H19、−COOR、−SO3Na及び−C12H25が含まれる。Rは、水素原子又はアルキル基である。
連鎖移動変性における変性基の例には、−COONa、−SH及び−C12H25が含まれる。
ブロック重合変性における変性基の例には、−COOH、−CONH2、−COOR、−C6H5が含まれる。Rは、水素原子又はアルキル基である。
下記式(II)で表わされる化合物を、ポリビニルアルコールの変性剤として用いること特に好ましい。
式(II)において、R1は、アルキル基、アクリロイルアルキル基、メタクリロイルアクリル基、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアクリル基又はエポキシアルキル基であり;Wは、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基であり;Xは、式(II)で表わされる化合物が、活性エステル、酸無水物又は酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群であり;lは、0又は1であり;そして、nは、0〜4の整数である。
ポリビニルアルコールの変性剤は、下記式(III)で表されることがさらに好ましい。
ポリビニルアルコールの変性剤は、下記式(III)で表されることがさらに好ましい。
式(III)において、X1は、式(III)で表される化合物が、活性エステル、酸無水物又は酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群であり;そして、mは、2〜24の整数である。
式(II)で表わされる変性剤は、未変性のポリビニルアルコールのみではなく、変性済みのポリビニルアルコール(共重合変性、連鎖移動変性、ブロック重合変性)に対して作用させることもできる。変性ポリビニルアルコールの例は、特開平9−152509号公報に記載がある。
変性ポリビニルアルコールの合成方法、可視吸収スペクトルの測定方法及び変性基導入率の決定方法は、特開平8−338913号公報に記載がある。
式(II)で表わされる変性剤は、未変性のポリビニルアルコールのみではなく、変性済みのポリビニルアルコール(共重合変性、連鎖移動変性、ブロック重合変性)に対して作用させることもできる。変性ポリビニルアルコールの例は、特開平9−152509号公報に記載がある。
変性ポリビニルアルコールの合成方法、可視吸収スペクトルの測定方法及び変性基導入率の決定方法は、特開平8−338913号公報に記載がある。
架橋剤として、アルデヒド類、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール類あるいはジアルデヒド澱粉を用いることができる。アルデヒド類の例には、ホルムアルデヒド、グリオキザール及びグルタルアルデヒドが含まれる。N−メチロール化合物の例には、ジメチロール尿素及びメチロールジメチルヒダントインが含まれる。ジオキサン誘導体の例には、2,3−ジヒドロキシジオキサンが含まれる。カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物の例には、カルベニウム、2−ナフタレンスルホナート、1,1−ビスピロリジノ−1−クロロピリジニウム及び1−モルホリノカルボニル−3−(スルホナトアミノメチル)が含まれる。活性ビニル化合物の例には、1,3,5−トリアクロイル−ヘキサヒドロ−s−トリアジン、ビス(ビニルスルホン)メタン及びN,N’−メチレンビス−[β−(ビニルスルホニル)プロピオンアミド]が含まれる。活性ハロゲン化合物の例には、2,4−ジクロロ−6−ヒドロキシ−s−トリアジンが含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。
架橋剤は、水溶性ポリマー、特にポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールに特に有効である。生産性を考慮すると、反応活性の高いアルデヒド類、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
架橋剤は、水溶性ポリマー、特にポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールに特に有効である。生産性を考慮すると、反応活性の高いアルデヒド類、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
架橋剤を多く添加すると、配向膜の耐湿性が改善される。架橋剤の使用量が多すぎると、配向膜の配向機能が低下する。ポリマーに対する架橋剤の添加量は、0.1〜20質量%の範囲にあることが好ましく、0.5〜15質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
配向膜は、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度は含む。残存する架橋剤の量は、配向膜中に1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。配向膜中に1.0質量%を超える量で未反応の架橋剤が含まれていると、配向膜の耐久性が低下する。すなわち、多量の架橋剤が残存する配向膜を液晶表示装置に使用すると、装置を長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、レチキュレーションが発生することがある。
配向膜は、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度は含む。残存する架橋剤の量は、配向膜中に1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。配向膜中に1.0質量%を超える量で未反応の架橋剤が含まれていると、配向膜の耐久性が低下する。すなわち、多量の架橋剤が残存する配向膜を液晶表示装置に使用すると、装置を長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、レチキュレーションが発生することがある。
配向膜は、ポリマーを含む溶液、あるいはポリマーと架橋剤を含む溶液を、ポリマーフィルム上に塗布した後、加熱乾燥し(架橋させ)、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、塗布液をセルロースアセテートフィルム上に塗布した後、任意の時期に行なってもよい。
ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合、その塗布液を作製するための溶媒は、消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)とするか、あるいは有機溶媒と水の混合溶媒とすることが好ましい。メタノールと水との混合溶媒を用いる場合、混合溶媒中のメタノールは、1質量%以上であることが好ましく、9質量%以上であることがさらに好ましい。メタノールを使用すると、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方性層の表面の欠陥が著しく減少する。
塗布方法には、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法を挙げることができる。エクストルージョンコーティング法又はロッドコーティング法が好ましく、エクストルージョンコーティング法が特に好ましい。
ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合、その塗布液を作製するための溶媒は、消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)とするか、あるいは有機溶媒と水の混合溶媒とすることが好ましい。メタノールと水との混合溶媒を用いる場合、混合溶媒中のメタノールは、1質量%以上であることが好ましく、9質量%以上であることがさらに好ましい。メタノールを使用すると、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方性層の表面の欠陥が著しく減少する。
塗布方法には、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法を挙げることができる。エクストルージョンコーティング法又はロッドコーティング法が好ましく、エクストルージョンコーティング法が特に好ましい。
配向膜の膜厚は、0.1〜10μmの範囲が好ましい。加熱乾燥は、加熱温度が20〜110℃の範囲で実施することが好ましく、60〜100℃がさらに好ましく、80〜100℃が最も好ましい。乾燥時間は、1分〜36時間が好ましく、5〜30分間がさらに好ましい。塗布液のpHは、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましい。架橋剤がグルタルアルデヒドの場合、pHは4.5〜5.5の範囲にあることが好ましく、pH5であることが特に好ましい。
ラビング処理は、液晶表示装置の製造で広く採用されている方法と同様である。すなわち、配向膜の表面を、紙、ガーゼ、フェルト、ゴム、ナイロン繊維あるいはポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより、配向機能を得る。一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて、数回程度ラビングを行うことにより実施される。
[光学異方性層のレターデーション]
前記光学異方性層の面内レターデーション及び厚み方向のレターデーションの絶対値のうち少なくとも一方は、20nm以上であるのが好ましい。かかる範囲であると、レターデーション変動の影響が検出され易いため好ましい。
前記光学異方性層の面内レターデーション及び厚み方向のレターデーションの絶対値のうち少なくとも一方は、20nm以上であるのが好ましい。かかる範囲であると、レターデーション変動の影響が検出され易いため好ましい。
[ポリマーフィルム]
本発明の光学補償フィルムは、前記光学異方性層を支持するポリマーフィルムを有する。
本発明の光学補償フィルムが有するポリマーフィルムの透過率は80%以上であるのが好ましい。前記フィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースアシレート)、ノルボルネン系ポリマー、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル(例、ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネートやポリスルホンが含まれる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、アートン、ゼオネックス)を用いてもよい。
本発明の光学補償フィルムは、前記光学異方性層を支持するポリマーフィルムを有する。
本発明の光学補償フィルムが有するポリマーフィルムの透過率は80%以上であるのが好ましい。前記フィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースアシレート)、ノルボルネン系ポリマー、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル(例、ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネートやポリスルホンが含まれる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、アートン、ゼオネックス)を用いてもよい。
セルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。
低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)又は4(セルロースブチレート)であることが好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。セルロースアセテートが特に好ましい。
セルロースアセテートの酢化度は、55.0〜62.5%であることが好ましく、57.0〜62.0%であることがさらに好ましい。
酢化度は、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定及び計算に従う。
低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)又は4(セルロースブチレート)であることが好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。セルロースアセテートが特に好ましい。
セルロースアセテートの酢化度は、55.0〜62.5%であることが好ましく、57.0〜62.0%であることがさらに好ましい。
酢化度は、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定及び計算に従う。
セルロースエステルの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがさらに好ましい。また、セルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜1.7であることが好ましく、1.3〜1.65であることがさらに好ましく、1.4〜1.6であることが最も好ましい。
セルロースエステルでは、セルロースの2位、3位、6位のヒドロキシル基が均等に置換されるのでなく、6位ヒドロキシル基の置換度が小さくなる傾向がある。本発明ではセルロースの6位ヒドロキシル基の置換度が、2位、3位に比べて同程度か、多いほうが好ましい。
2位、3位、6位の置換度合計に対する6位置換度の割合は、30〜40%であることが好ましく、31%以上であることがさらに好ましく、32%以上であることが最も好ましい。6位置換度は、0.88以上であることが好ましい。
6位ヒドロキシル基は、アセチル基以外に炭素数3以上のアシル基(例、プロピオニル、ブチリル、バレロイル、ベンゾイル、アクリロイル)で置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、NMRによって求める事ができる。
6位置換度が高いセルロースエステルは、特開平11−5851号公報の段落番号0043、0044に記載の合成例1、段落番号0048、0049に記載の合成例2、そして段落番号0051〜0052に記載の合成例3の方法を参照して合成することができる。
2位、3位、6位の置換度合計に対する6位置換度の割合は、30〜40%であることが好ましく、31%以上であることがさらに好ましく、32%以上であることが最も好ましい。6位置換度は、0.88以上であることが好ましい。
6位ヒドロキシル基は、アセチル基以外に炭素数3以上のアシル基(例、プロピオニル、ブチリル、バレロイル、ベンゾイル、アクリロイル)で置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、NMRによって求める事ができる。
6位置換度が高いセルロースエステルは、特開平11−5851号公報の段落番号0043、0044に記載の合成例1、段落番号0048、0049に記載の合成例2、そして段落番号0051〜0052に記載の合成例3の方法を参照して合成することができる。
前記光学異方性層の支持体であるポリマーフィルムのReレターデーション値、及びRthレターデーション値は、光学補償する液晶セルの方式により適宜、最適化される。
例えば、TN方式の場合、Re値は、0〜20nm、Rth値は70〜400nmに調節する。
液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、それぞれのフィルムのRthレターデーション値は70〜250nmであることが好ましい。
また、OCB方式の場合、Re値は、20〜70nm、Rth値は150〜600nmに調節する。
液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、それぞれのフィルムのRthレターデーション値は150〜300nmであることが好ましい。
なお、セルロースアセテートフィルムの場合、複屈折率(Δn:nx−ny)は、(0.00)〜(0.002)であることが好ましい。また、セルロースアセテートフィルムの厚み方向の複屈折率Rthは、(0.001)〜(0.04)であることが好ましい。
さらに、ECB方式の場合、Re値は、0〜20nm、Rth値は0〜70nmに調節する。
液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、それぞれのフィルムのRthレターデーション値は0〜40nmであることが好ましい。
例えば、TN方式の場合、Re値は、0〜20nm、Rth値は70〜400nmに調節する。
液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、それぞれのフィルムのRthレターデーション値は70〜250nmであることが好ましい。
また、OCB方式の場合、Re値は、20〜70nm、Rth値は150〜600nmに調節する。
液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、それぞれのフィルムのRthレターデーション値は150〜300nmであることが好ましい。
なお、セルロースアセテートフィルムの場合、複屈折率(Δn:nx−ny)は、(0.00)〜(0.002)であることが好ましい。また、セルロースアセテートフィルムの厚み方向の複屈折率Rthは、(0.001)〜(0.04)であることが好ましい。
さらに、ECB方式の場合、Re値は、0〜20nm、Rth値は0〜70nmに調節する。
液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、それぞれのフィルムのRthレターデーション値は0〜40nmであることが好ましい。
実質的に等方的なポリマーフィルムを支持体として用いることもできる。実質的に等方的な支持体上に先に説明したように棒状液晶性化合物を水平配向又は垂直配向後に固定化して形成した光学異方性層を設けることで、それぞれレターデーション値が調整可能な正のAプレート、正のCプレートを作製することができ、本発明の好ましい態様の1つである。同様に先に説明したように円盤状液晶性化合物を水平配向又は垂直配向後に固定化して形成した光学異方性層を設けることで、それぞれレターデーション値が調整可能な負のCプレート、負のAプレートを作製することができ、本発明の好ましい態様の1つである。
実質的に等方的な支持体としては、面内レターデーション(Re)は0〜20nmであることが好ましく、0〜10nmであることがさらに好ましく、0〜5nmであることが最も好ましい。また、厚さ方向のレターデーション(Rth)は−60〜60nmであることが好ましく、−40〜40nmであることが好ましく、−20〜20nmであることが最も好ましい。波長分散は、Re(400)/Re(700)の比が1.2未満であることが好ましい。
[ポリマーフィルムの製造]
ソルベントキャスト法によりポリマーフィルムを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマーを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
有機溶媒は、炭素原子数が2〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が2〜12のエステル及び炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。
エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及び−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数は、いずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。
ソルベントキャスト法によりポリマーフィルムを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマーを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
有機溶媒は、炭素原子数が2〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が2〜12のエステル及び炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。
エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及び−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数は、いずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。
炭素原子数が2〜12のエーテルの例には、ジメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソール及びフェネトールが含まれる。
炭素原子数が3〜12のケトンの例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノンが含まれる。
炭素原子数が2〜12のエステルの例には、メチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート及びペンチルアセテートが含まれる。
二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノール及び2−ブトキシエタノールが含まれる。
炭素原子数が3〜12のケトンの例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノンが含まれる。
炭素原子数が2〜12のエステルの例には、メチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート及びペンチルアセテートが含まれる。
二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノール及び2−ブトキシエタノールが含まれる。
炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素としては、メチレンクロリドが代表的である。なお、技術的には、メチレンクロリドのようなハロゲン化炭化水素は問題なく使用できるが、地球環境や作業環境の観点では、有機溶媒はハロゲン化炭化水素を実質的に含まないことが好ましい。「実質的に含まない」とは、有機溶媒中のハロゲン化炭化水素の割合が5質量%未満(好ましくは2質量%未満)であることを意味する。また、製造したセルロースアセテートフィルムから、メチレンクロリドのようなハロゲン化炭化水素が全く検出されないことが好ましい。
二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。複数の有機溶媒を併用する場合、上記のエーテル、ケトン、エステル又はハロゲン化炭化水素に加えて、アルコール又は炭化水素を用いることができる。
アルコールの沸点は、30〜170℃であることが好ましい。アルコールは一価であることが好ましい。アルコールの炭化水素部分は、分岐を有していても、環状であってもよい。炭化水素部分は、飽和脂肪族炭化水素であることが好ましい。アルコールのヒドロキシル基は、第一級〜第三級のいずれでもよい。
アルコールの沸点は、30〜170℃であることが好ましい。アルコールは一価であることが好ましい。アルコールの炭化水素部分は、分岐を有していても、環状であってもよい。炭化水素部分は、飽和脂肪族炭化水素であることが好ましい。アルコールのヒドロキシル基は、第一級〜第三級のいずれでもよい。
アルコールの例には、メタノール(沸点:64.65℃)、エタノール(78.325℃)、1−プロパノール(97.15℃)、2−プロパノール(82.4℃)、1−ブタノール(117.9℃)、2−ブタノール(99.5℃)、t−ブタノール(82.45℃)、1−ペンタノール(137.5℃)、2−メチル−2−ブタノール(101.9℃)、シクロヘキサノール(161℃)、2−フルオロエタノール(103℃)、2,2,2−トリフルオロエタノール(80℃)、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール(109℃)、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール(55℃)、1,1,1,3,3,3−ヘキサ−2−メチル−2−プロパノール(62℃)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール(59℃)、2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−1−プロパノール(80℃)、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ−1−ブタノール(114℃)、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノール(97℃)、パーフルオロ−tert−ブタノール(45℃)、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール(142℃)、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−1,5−ペンタンジオール(111.5℃)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−オクタノール(95℃)、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロ−1−オクタノール(165℃)、1−(ペンタフルオロフェニル)エタノール(82℃)及び2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンジルアルコール(115℃)が含まれる。
炭化水素の沸点は、30〜170℃であることが好ましい。炭化水素は、分岐を有していても、環状であってもよい。芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素のいずれも用いることができる。脂肪族炭化水素は、不飽和であってもよい。炭化水素の例には、シクロヘキサン(沸点:80.7℃)、ヘキサン(69℃)、ベンゼン(80.1℃)、トルエン(110.6℃)及びキシレン(138.4〜144.4℃)が含まれる。
ポリマー溶液を調製する際に、容器内に不活性ガス(例、窒素ガス)を充満させてもよい。ポリマー溶液の製膜直前の粘度は、製膜の際に流延可能な範囲であればよい。粘度は、10Pa・s〜2000Pa・sの範囲が好ましく、30Pa・s〜400Pa・sの範囲がさらに好ましい。
一般的な方法でポリマー溶液を調製できる。一般的な方法とは、0℃以上の温度(常温又は高温)で、処理することを意味する。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法及び装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素(特にメチレンクロリド)を用いることが好ましい。
ポリマーの量は、得られる溶液中に10〜40質量%含まれるように調整する。ポリマーの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。有機溶媒(主溶媒)中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液は、常温(0〜40℃)でポリマーと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧及び加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、ポリマーと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。加熱温度は、通常は40℃以上であり、好ましくは60〜200℃であり、さらに好ましくは80〜110℃である。
ポリマーの量は、得られる溶液中に10〜40質量%含まれるように調整する。ポリマーの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。有機溶媒(主溶媒)中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液は、常温(0〜40℃)でポリマーと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧及び加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、ポリマーと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。加熱温度は、通常は40℃以上であり、好ましくは60〜200℃であり、さらに好ましくは80〜110℃である。
各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。また、順次容器に投入してもよい。
容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶媒の蒸気圧の上昇を利用してもよい。あるいは、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器のような手段を用いて冷却する。
容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶媒の蒸気圧の上昇を利用してもよい。あるいは、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器のような手段を用いて冷却する。
冷却溶解法により、溶液を調製することもできる。冷却溶解法では、通常の溶解方法では溶解させることが困難な有機溶媒中にもポリマーを溶解させることができる。なお、通常の溶解方法でポリマーを溶解できる溶媒であっても、冷却溶解法によると迅速に均一な溶液が得られるとの効果がある。
冷却溶解法では最初に、室温で有機溶媒中にポリマーを撹拌しながら徐々に添加する。
ポリマーの量は、この混合物中に10〜40質量%含まれるように調整することが好ましい。ポリマーの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
冷却溶解法では最初に、室温で有機溶媒中にポリマーを撹拌しながら徐々に添加する。
ポリマーの量は、この混合物中に10〜40質量%含まれるように調整することが好ましい。ポリマーの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
次に、混合物を−100〜−10℃(好ましくは−80〜−10℃、さらに好ましくは−50〜−20℃、最も好ましくは−50〜−30℃)に冷却する。冷却は、例えば、ドライアイス−メタノール浴(−75℃)や冷却したジエチレングリコール溶液(−30〜−20℃)中で実施できる。このように冷却すると、ポリマーと有機溶媒の混合物は固化する。
冷却速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上であることが最も好ましい。冷却速度は、速いほど好ましいが、10000℃/秒が理論的な上限であり、1000℃/秒が技術的な上限であり、そして100℃/秒が実用的な上限である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。
冷却速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上であることが最も好ましい。冷却速度は、速いほど好ましいが、10000℃/秒が理論的な上限であり、1000℃/秒が技術的な上限であり、そして100℃/秒が実用的な上限である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。
さらに、これを0〜200℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは0〜120℃、最も好ましくは0〜50℃)に加温すると、有機溶媒中にポリマーが溶解する。昇温は、室温中に放置するだけでもよし、温浴中で加温してもよい。
加温速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、10000℃/秒が理論的な上限であり、1000℃/秒が技術的な上限であり、そして100℃/秒が実用的な上限である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。
以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。
加温速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、10000℃/秒が理論的な上限であり、1000℃/秒が技術的な上限であり、そして100℃/秒が実用的な上限である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。
以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。
冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時の減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧及び減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。
なお、セルロースアセテート(酢化度:60.9%、粘度平均重合度:299)を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した20質量%の溶液は、示差走査熱量測定(DSC)によると、33℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス10℃程度の温度で保する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアセテートの酢化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
なお、セルロースアセテート(酢化度:60.9%、粘度平均重合度:299)を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した20質量%の溶液は、示差走査熱量測定(DSC)によると、33℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス10℃程度の温度で保する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアセテートの酢化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
調製したポリマー溶液(ドープ)から、ソルベントキャスト法によりポリマーフィルムを製造する。
ドープは、ドラム又はバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が18〜35%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延及び乾燥方法については、米国特許第2336310号、同2367603号、同2492078号、同2492977号、同2492978号、同2607704号、同2739069号、同2739070号、英国特許第640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。
ドープは、表面温度が10℃以下のドラム又はバンド上に流延することが好ましい。
流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラム又はバンドから剥ぎ取り、さらに100から160℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平5−17844号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラム又はバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
ドープは、ドラム又はバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が18〜35%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延及び乾燥方法については、米国特許第2336310号、同2367603号、同2492078号、同2492977号、同2492978号、同2607704号、同2739069号、同2739070号、英国特許第640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。
ドープは、表面温度が10℃以下のドラム又はバンド上に流延することが好ましい。
流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラム又はバンドから剥ぎ取り、さらに100から160℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平5−17844号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラム又はバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
また、複数のポリマー溶液(ドープ)を調製し、ソルベントキャスト法により2層以上を流延して、ポリマーフィルムを作製してもよい。
ドープは、ドラム又はバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が10〜40質量%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
ドープは、ドラム又はバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が10〜40質量%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
複数のポリマー溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からポリマーを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させながらフィルムを作製する方法(特開昭61−158414号、特開平1−122419号、同11−198285号の各公報記載)が適用できる。また、2つの流延口からポリマー溶液を流延することによってもフィルムを作製する方法(特公昭60−27562号、特開昭61−94724号、同61−947245号、同61−104813号、同61−158413号、特開平6−134933号の各公報記載)を実施してもよい。さらに、高粘度ポリマー溶液の流れを低粘度のポリマー溶液で包み込み、その高、低粘度のポリマー溶液を同時に押出すポリマーフィルム流延方法(特開昭56−162617号公報記載)も採用できる。
あるいは、二個の流延口を用い、第一の流延口により支持体に成型したフィルムを剥ぎ取り、支持体面に接していた側に第二の流延を行なうことでより、フィルムを作製する方法(特公昭44−20235号公報記載)を採用してもよい。
流延する複数のポリマー溶液は、同一の溶液でもよい。複数のポリマー層に機能を持たせるために、その機能に応じたポリマー溶液を、それぞれの流延口から押出してもよい。
フィルムを製造するためのポリマー溶液は、他の機能層(例、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、UV吸収層、偏光膜)の塗布液と同時に流延することできる。
流延する複数のポリマー溶液は、同一の溶液でもよい。複数のポリマー層に機能を持たせるために、その機能に応じたポリマー溶液を、それぞれの流延口から押出してもよい。
フィルムを製造するためのポリマー溶液は、他の機能層(例、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、UV吸収層、偏光膜)の塗布液と同時に流延することできる。
単層流延では、必要なフィルム厚さにするためには高濃度で高粘度のポリマー溶液を押出すことが必要である。その場合、ポリマー溶液の安定性が悪く、固形物が発生し、ブツ故障となったり、平面性が不良になる場合がある。複数のポリマー溶液を流延口から流延すると、高粘度の溶液を同時に支持体上に押出すことができ、平面性も良化し優れた面状のフィルムが作製できる。また、濃厚なポリマー溶液を用いることで、乾燥負荷の低減化が達成でき、フィルムの生産スピードを高めることができる。
ポリマーフィルムには、機械的物性を改良するため、又は乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステル又はカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート(TPP)及びトリクレジルホスフェート(TCP)が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステル及びクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)及びジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)及びO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられる。DEP及びDPPが特に好ましい。
可塑剤の添加量は、ポリマーの量の0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがさらに好ましく、3〜15質量%であることが最も好ましい。
可塑剤の添加量は、ポリマーの量の0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがさらに好ましく、3〜15質量%であることが最も好ましい。
ポリマーフィルムには、劣化防止剤(例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン)を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、調製する溶液(ドープ)の0.01〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.2質量%であることがさらに好ましい。添加量が0.01質量%未満であると、劣化防止剤の効果がほとんど認められない。添加量が1質量%を越えると、フィルム表面への劣化防止剤のブリードアウト(滲み出し)が認められる場合がある。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、トリベンジルアミン(TBA)を挙げることができる。
ポリマーフィルムには、製造時のハンドリング性向上のために、片面又は両面にマット剤とポリマーを含有するマット層を設けてもよい。マット剤及びポリマーについては特開平10−44327号公報に記載されている素材を好適に用いることができる。
ポリマーフィルムの厚さは、10〜200μmが好ましく、20〜150μmがさらに好ましく、最も好ましくは30〜140μmである。
ポリマーフィルムの複屈折は、550nmの光で、0.00196〜0.01375であることが好ましく、0.00168〜0.006875がさらに好ましく、最も好ましくは0.00275〜0.00458である。
ポリマーフィルムの複屈折は、550nmの光で、0.00196〜0.01375であることが好ましく、0.00168〜0.006875がさらに好ましく、最も好ましくは0.00275〜0.00458である。
[延伸処理]
ポリマーフィルムは、延伸処理によりレターデーションを調整することができる。
延伸倍率(元の長さに対する延伸による増加分の比率)は、3〜100%であることが好ましく、5〜80%であることがさらに好ましく、10〜60%であることが最も好ましい。
ポリマーフィルムは、延伸処理によりレターデーションを調整することができる。
延伸倍率(元の長さに対する延伸による増加分の比率)は、3〜100%であることが好ましく、5〜80%であることがさらに好ましく、10〜60%であることが最も好ましい。
延伸処理は一軸延伸又は二軸延伸が好ましい。二軸延伸には、同時二軸延伸法と逐次二軸延伸法がある。即ち、延伸処理は、横一軸延伸法、縦一軸延伸法、同時二軸延伸法又は逐次二軸延伸法により行うのが好ましい。連続製造には、逐次二軸延伸方法が適している。逐次二軸延伸方法では、バンドもしくはドラムにドープを流延した後、フィルムを剥ぎ取り、幅方向(又は長手方法)に延伸した後、長手方向(又は幅方向)に延伸する。
幅方向に延伸する方法は、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号の各公報に記載されている。フィルムの延伸は、常温又は加熱条件下で実施する。加熱温度は、フィルムのガラス転移温度以下であることが好ましい。フィルムの延伸処理は、乾燥処理中に実施してもよい。溶媒が残存する状態でのフィルムの延伸は、特別な効果が得られる場合がある。
長手方向の延伸の場合、フィルムの搬送ローラーの速度を調節して、フィルムの剥ぎ取り速度よりもフィルムの巻き取り速度の方を速くすると、フィルムを容易に延伸できる。
幅方向の延伸の場合、フィルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによってもフィルムを延伸できる。フィルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること(好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸)も実施できる。
長手方向の延伸の場合、フィルムの搬送ローラーの速度を調節して、フィルムの剥ぎ取り速度よりもフィルムの巻き取り速度の方を速くすると、フィルムを容易に延伸できる。
幅方向の延伸の場合、フィルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによってもフィルムを延伸できる。フィルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること(好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸)も実施できる。
流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下ではなく、不活性ガス(例、窒素ガス)の雰囲気下で実施することもできる。一般的な巻き取り機を、ポリマーフィルムの製造に用いることができる。巻き取り方法は、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、あるいは内部応力一定のプログラムテンションコントロール法が採用できる。
[偏光板]
本発明の偏光板は、偏光膜と、本発明の光学補償フィルムとを有する。偏光板は、一般的には、偏光膜及びその両側に配置された二枚の透明保護膜を有する。一方の保護膜として、本発明の光学補償フィルムを用いてもよいし、透明保護膜の表面上に本発明の光学補償フィルムを配置してもよい。他方の保護膜は、通常のセルロースアセテートフィルムを用いてもよい。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。
本発明の偏光板は、偏光膜と、本発明の光学補償フィルムとを有する。偏光板は、一般的には、偏光膜及びその両側に配置された二枚の透明保護膜を有する。一方の保護膜として、本発明の光学補償フィルムを用いてもよいし、透明保護膜の表面上に本発明の光学補償フィルムを配置してもよい。他方の保護膜は、通常のセルロースアセテートフィルムを用いてもよい。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。
また、偏光板の生産性には保護フィルムの透湿性が重要である。偏光膜と保護フィルムは水系接着剤で貼り合わせられており、この接着剤溶剤は保護フィルム中を拡散することで、乾燥される。保護フィルムの透湿性が高ければ、高いほど乾燥は早くなり、生産性は向上するが、高くなりすぎると、液晶表示装置の使用環境(高湿下)により、水分が偏光膜中に入ることで偏光能が低下する。
[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、本発明の光学補償フィルム又は本発明の偏光板を少なくとも含む。本発明の液晶表示装置は、反射型、半透過型、透過型液晶表示装置等のいずれであってもよい。液晶表示装置は一般的に、偏光板、液晶セル、及び必要に応じて位相差板、反射層、光拡散層、バックライト、フロントライト、光制御フィルム、導光板、プリズムシート、カラーフィルター等の部材から構成されるが、本発明においては本発明の偏光板を使用することを必須とする点を除いて特に制限はない。液晶セルとしては特に制限されず、電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持したもの等の一般的な液晶セルが使用できる。液晶セルを構成する前記透明基板としては、液晶層を構成する液晶性を示す材料を特定の配向方向に配向させるものであれば特に制限はない。具体的には、基板自体が液晶を配向させる性質を有していている透明基板、基板自体は配向能に欠けるが、液晶を配向させる性質を有する配向膜等をこれに設けた透明基板等がいずれも使用できる。また、液晶セルの電極は、公知のものが使用できる。通常、液晶層が接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する基板を使用する場合は、基板と配向膜との間に設けることができる。前記液晶層を形成する液晶性を示す材料としては、特に制限されず、各種の液晶セルを構成し得る通常の各種低分子液晶性化合物、高分子液晶性化合物及びこれらの混合物が挙げられる。また、これらに液晶性を損なわない範囲で色素やカイラル剤、非液晶性化合物等を添加することもできる。
本発明の液晶表示装置は、本発明の光学補償フィルム又は本発明の偏光板を少なくとも含む。本発明の液晶表示装置は、反射型、半透過型、透過型液晶表示装置等のいずれであってもよい。液晶表示装置は一般的に、偏光板、液晶セル、及び必要に応じて位相差板、反射層、光拡散層、バックライト、フロントライト、光制御フィルム、導光板、プリズムシート、カラーフィルター等の部材から構成されるが、本発明においては本発明の偏光板を使用することを必須とする点を除いて特に制限はない。液晶セルとしては特に制限されず、電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持したもの等の一般的な液晶セルが使用できる。液晶セルを構成する前記透明基板としては、液晶層を構成する液晶性を示す材料を特定の配向方向に配向させるものであれば特に制限はない。具体的には、基板自体が液晶を配向させる性質を有していている透明基板、基板自体は配向能に欠けるが、液晶を配向させる性質を有する配向膜等をこれに設けた透明基板等がいずれも使用できる。また、液晶セルの電極は、公知のものが使用できる。通常、液晶層が接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する基板を使用する場合は、基板と配向膜との間に設けることができる。前記液晶層を形成する液晶性を示す材料としては、特に制限されず、各種の液晶セルを構成し得る通常の各種低分子液晶性化合物、高分子液晶性化合物及びこれらの混合物が挙げられる。また、これらに液晶性を損なわない範囲で色素やカイラル剤、非液晶性化合物等を添加することもできる。
前記液晶セルは、前記電極基板及び液晶層の他に、後述する各種の方式の液晶セルとするのに必要な各種の構成要素を備えていてもよい。前記液晶セルの方式としては、TN(Twisted Nematic)方式、STN(SuperTwisted Nematic)方式、ECB(Electrically Controlled Birefringence)方式、IPS(In−Plane Switching)方式、VA(Vertical Alignment)方式、MVA(Multidomain Vertical Alignment)方式、PVA(Patterned Vertical Alignment)方式、OCB(Optically Compensated Birefringence)方式、HAN(Hybrid Aligned Nematic)方式、ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell)方式、ハーフトーングレイスケール方式、ドメイン分割方式、あるいは強誘電性液晶、反強誘電性液晶を利用した表示方式等の各種の方式が挙げられる。また、液晶セルの駆動方式も特に制限はなく、STN−LCD等に用いられるパッシブマトリクス方式、並びにTFT(Thin Film Transistor)電極、TFD(Thin Film Diode)電極等の能動電極を用いるアクティブマトリクス方式、プラズマアドレス方式等のいずれの駆動方式であってもよい。カラーフィルターを使用しないフィールドシーケンシャル方式であってもよい。
本発明の偏光板は、反射型、半透過型、及び透過型液晶表示装置に好ましく用いられる。反射型液晶表示装置は、通常、反射板、液晶セル及び偏光板を、この順に積層した構成を有する。位相差板は、反射板と偏光膜との間(反射板と液晶セルとの間又は液晶セルと偏光膜との間)に配置される。反射板は、液晶セルと基板を共有していてもよい。前記偏光板として、本発明の偏光板を用いることができ、かかる場合は、位相差板を別途配置しなくてもよい。
また、半透過反射型液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルより観察者側に配置された偏光板と、前記偏光板と前記液晶セルの間に配置される少なくとも1枚の位相差板と、観察者から見て前記液晶層よりも後方に設置された半透過反射層を少なくとも備え、さらに観察者から見て前記半透過反射層よりも後方に少なくとも1枚の位相差板と偏光板とを有す。このタイプの液晶表示装置では、バックライトを設置することで反射モードと透過モード両方の使用が可能となる。双方の偏光板が本発明の偏光板であってもよいし、一方のみが本発明の偏光板であってもよい。本発明の偏光板を配置する場合は、液晶セルと本発明の偏光板との間には、位相差板を別途配置しなくてもよい。
また、半透過反射型液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルより観察者側に配置された偏光板と、前記偏光板と前記液晶セルの間に配置される少なくとも1枚の位相差板と、観察者から見て前記液晶層よりも後方に設置された半透過反射層を少なくとも備え、さらに観察者から見て前記半透過反射層よりも後方に少なくとも1枚の位相差板と偏光板とを有す。このタイプの液晶表示装置では、バックライトを設置することで反射モードと透過モード両方の使用が可能となる。双方の偏光板が本発明の偏光板であってもよいし、一方のみが本発明の偏光板であってもよい。本発明の偏光板を配置する場合は、液晶セルと本発明の偏光板との間には、位相差板を別途配置しなくてもよい。
液晶セルのモードは特に限定されないが、IPSモード又はFFSモードであることが好ましい。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の透過軸は直交している。光学補償フィルムを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10−54982号公報、特開平11−202323号公報、特開平9−292522号公報、特開平11−133408号公報、特開平11−305217号公報、特開平10−307291号公報などに開示されている。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の透過軸は直交している。光学補償フィルムを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10−54982号公報、特開平11−202323号公報、特開平9−292522号公報、特開平11−133408号公報、特開平11−305217号公報、特開平10−307291号公報などに開示されている。
例えば、本発明の偏光板を、一対の基板と、該一対の基板に狭持された液晶分子が黒表示時に基板に対して実質的に平行に配向する液晶層とを有する液晶セル(例えば、IPSモードの液晶セル)を有する液晶表示装置に用いる場合は、前記一対の基板の一方の基板の外側に該基板側から、光学異方性層、支持体である2軸性のポリマーフィルム、及び偏光層がこの順となり、且つ該ポリマーフィルムの遅相軸と黒表示時の液晶分子の長軸方向とが実質的に平行になるように前記偏光板を配置し、及び他方の基板の外側にさらに第2の偏光層を配置することができる。この場合、双方の偏光層の吸収軸を互いに直交させて配置する。
また、本発明の偏光板を、一対の基板と、該一対の基板に狭持された液晶分子が黒表示時に基板に対して実質的に平行に配向する液晶層とを有する液晶セル(例えば、IPSモードの液晶セル)を有する液晶表示装置に用いる場合は、前記一対の基板の一方の基板の外側に該基板側から、支持体である2軸性のポリマーフィルム、光学異方性層、及び偏光層がこの順となり、且つ該ポリマーフィルムの遅相軸と黒表示時の液晶分子の長軸方向とが実質的に直交するように前記偏光板を配置し、及び他方の基板の外側にさらに第2の偏光層を配置することができる。この場合、双方の偏光層の吸収軸を互いに直交させて配置する。この場合も、双方の偏光層の吸収軸を互いに直交させて配置する。
前記いずれの態様においても、前記第2の偏光層と前記基板との間には実質的に等方的な接着剤層、及び/又は実質的に等方的な透明保護フィルムのみが含まれているのが好ましい。実質的に等方的な透明保護フィルムとは、具体的には、面内のレターデーションが0〜10nm、厚さ方向のレターデーションが−20〜20nmであり、例えば、かかる光学特性を有するセルロースアシレート又は環状ポリオレフィンを含むフィルムが好ましい。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1]
初めに光学2軸性を有するセルロースアシレートフィルムを基材とし、その上に重合性基を有する棒状液晶性化合物の分子を垂直配向後、重合による固定化で形成した光学異方性層を有する光学補償フィルムを例に本発明を説明する。
初めに光学2軸性を有するセルロースアシレートフィルムを基材とし、その上に重合性基を有する棒状液晶性化合物の分子を垂直配向後、重合による固定化で形成した光学異方性層を有する光学補償フィルムを例に本発明を説明する。
(セルロースアシレートフィルムT1の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
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セルロースアセテート溶液組成
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酢化度60.9%のセルロースアセテート
(重合度300、Mn/Mw=1.5) 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
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セルロースアセテート溶液組成
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酢化度60.9%のセルロースアセテート
(重合度300、Mn/Mw=1.5) 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
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別のミキシングタンクに、上記のレターデーション上昇剤Aを16質量部、下記のレターデーション上昇剤Bを8質量部、二酸化珪素微粒子(平均粒径:0.1μm)0.28質量部、メチレンクロライド80質量部及びメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液(かつ微粒子分散液)を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部に該レターデーション上昇剤溶液45質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。
得られたドープを、幅2mで長さ65mの長さのバンドを有する流延機を用いて流延した。残留溶剤量が15質量%のフィルムを、130℃の条件で、テンターを用いて20%の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま50℃で30秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は5質量%であり、さらに乾燥して残留溶媒量を0.1質量%未満としてセルロースアセテートフィルム(T1)を作製した。なお、使用したセルロースアシレートのTgは140℃である。
得られたセルロースアセテートフィルム(T1)の幅は1340mmであり、厚さは88μmであった。波長590nmにおける、面内レターデーション(Re)を測定したところ60nmであった。厚み方向のレターデーション(Rth)は190nmであった。
作製したフィルムを温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、下記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返して後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥した。
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<アルカリ溶液A組成>
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水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.7質量部
イソプロパノール 64.8質量部
プロピレングリコール 14.9質量部
C16H33O(CH2CH2O)10H(界面活性剤) 1.0質量部
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<アルカリ溶液A組成>
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水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.7質量部
イソプロパノール 64.8質量部
プロピレングリコール 14.9質量部
C16H33O(CH2CH2O)10H(界面活性剤) 1.0質量部
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(光学異方性層の作製)
上記作製した長尺状のセルロースアシレートフィルム(T1)の鹸化処理を施した面に、下記の組成の配向膜塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、配向膜を形成した。
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配向膜塗布液の組成
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下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
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上記作製した長尺状のセルロースアシレートフィルム(T1)の鹸化処理を施した面に、下記の組成の配向膜塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、配向膜を形成した。
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配向膜塗布液の組成
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下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
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下記の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液を、上記作製した配向膜上に#5.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から80℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、80℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、棒状液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を60℃に保持して、窒素パージ下で酸素濃度を0.1体積%以下にコントロールした状態で、UV照射により液晶化合物の配向を固定化し、光学異方性層B1を形成し、光学補償フィルムF10を作製した。
作製した光学補償フィルムF10から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定した光学異方性層のみのReは0nmであり、Rthは−260nmであった。また、棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に垂直に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
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棒状液晶化合物を含む塗布液(S1)の組成
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下記の棒状液晶性化合物A 100質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
下記のフッ素系ポリマー 0.4質量部
下記のピリジニム塩 1質量部
メチルエチルケトン 172質量部
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棒状液晶化合物を含む塗布液(S1)の組成
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下記の棒状液晶性化合物A 100質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
下記のフッ素系ポリマー 0.4質量部
下記のピリジニム塩 1質量部
メチルエチルケトン 172質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
<光学補償フィルムF11の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF10の光学異方性層を積層していない面を温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、上記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥し、光学補償フィルムF10の光学異方性層を積層していない面を鹸化処理し、鹸化処理済み光学補償フィルムF11を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF10の光学異方性層を積層していない面を温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、上記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥し、光学補償フィルムF10の光学異方性層を積層していない面を鹸化処理し、鹸化処理済み光学補償フィルムF11を作製した。
<光学補償フィルムF12の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF10を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを2分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、鹸化処理済み光学補償フィルムF12を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF10を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを2分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、鹸化処理済み光学補償フィルムF12を作製した。
<光学補償フィルムF13の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF10を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを4分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、鹸化処理済み光学補償フィルムF13を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF10を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを4分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、鹸化処理済み光学補償フィルムF13を作製した。
<光学補償フィルムF20の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF10に対して棒状液晶化合物を含む塗布液(S1)中の棒状液晶化合物Aを下記の棒状液晶化合物Bに代えて(棒状液晶化合物を含む塗布液(S2))、光学補償フィルムF20を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF10に対して棒状液晶化合物を含む塗布液(S1)中の棒状液晶化合物Aを下記の棒状液晶化合物Bに代えて(棒状液晶化合物を含む塗布液(S2))、光学補償フィルムF20を作製した。
<光学補償フィルムF21〜F23の作製>
上記で作製した鹸化処理済み光学補償フィルムF11〜F13に対して鹸化処理前の光学補償フィルムF10を光学補償フィルムF20に代えて鹸化処理済み光学補償フィルムF21〜F23を作製した。
上記で作製した鹸化処理済み光学補償フィルムF11〜F13に対して鹸化処理前の光学補償フィルムF10を光学補償フィルムF20に代えて鹸化処理済み光学補償フィルムF21〜F23を作製した。
<光学補償フィルムF30の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF10に対して棒状液晶化合物を含む塗布液(S1)中の棒状液晶化合物Aを下記の棒状液晶化合物Cに代えて(棒状液晶化合物を含む塗布液(S3))、光学補償フィルムF30を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF10に対して棒状液晶化合物を含む塗布液(S1)中の棒状液晶化合物Aを下記の棒状液晶化合物Cに代えて(棒状液晶化合物を含む塗布液(S3))、光学補償フィルムF30を作製した。
<光学補償フィルムF31〜F33の作製>
上記で作製した鹸化処理済み光学補償フィルムF11〜F13に対して鹸化処理前の光学補償フィルムF10を光学補償フィルムF30に代えて鹸化処理済み光学補償フィルムF31〜F33を作製した。
上記で作製した鹸化処理済み光学補償フィルムF11〜F13に対して鹸化処理前の光学補償フィルムF10を光学補償フィルムF30に代えて鹸化処理済み光学補償フィルムF31〜F33を作製した。
作製した光学補償フィルムF10〜F13、F20〜F23、F30〜F33から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。結果を表1に示す。Reは全て0nmであり、ここからも棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に垂直に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
また、光学異方性層を積層していない面(裏面)の表面自由エネルギーを接触角の測定を基に算出した。結果を表1に示す。
また、光学異方性層を積層していない面(裏面)の表面自由エネルギーを接触角の測定を基に算出した。結果を表1に示す。
表1に示した結果から以下のことが明らかである。棒状液晶化合物として液晶性部位がエステル結合を有する安息香酸エステル類であり、且つ重合性基との連結基がエステル結合である棒状液晶化合物Cを用いて光学異方性層を形成した光学異方性フィルムF30は鹸化処理によりレターデーション値(面内レターデーションRth)は大きく変動する。
それに対して、棒状液晶化合物としてエステル結合を含まない棒状液晶性化合物Bを用いて光学異方性層を形成した光学異方性フィルムF20は鹸化処理によりレターデーション値は面内レターデーションRe及び厚さ方向のレターデーション値Rth共に変動しなかった。
また、棒状液晶性化合物としてエステル結合を含むが、同時にナフタレン環を含有する棒状液晶性化合物Aを用いて光学異方性層を形成した光学異方性フィルムF10は鹸化処理によるレターデーション値変化はなかった。
それに対して、棒状液晶化合物としてエステル結合を含まない棒状液晶性化合物Bを用いて光学異方性層を形成した光学異方性フィルムF20は鹸化処理によりレターデーション値は面内レターデーションRe及び厚さ方向のレターデーション値Rth共に変動しなかった。
また、棒状液晶性化合物としてエステル結合を含むが、同時にナフタレン環を含有する棒状液晶性化合物Aを用いて光学異方性層を形成した光学異方性フィルムF10は鹸化処理によるレターデーション値変化はなかった。
[実施例2]
<偏光板(P11〜P13、P21〜P23、P31〜P33)の作製>
ヨウ素水溶液中で連続して染色した厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムを搬送方向に5倍延伸し、乾燥して長尺の偏光膜を得た。この偏光膜の一方の面に、上記作製した光学補償フィルムF11の光学異方性層が形成されていない面を、他方の面に、表面を鹸化処理したセルローストリアセテートフィルム(フジタック TD80UL、富士写真フイルム(株)製)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて連続的に貼り合わせ、長尺の偏光板P11を作製した。このとき、偏光膜の吸収軸は長手方向に対して平行であり、且つ、偏光膜の吸収軸とセルロースアシレートフィルムの遅相軸とがなす角は90°であった。
同様に光学補償フィルムF11を上記光学補償フィルムF12〜F13、F21〜F23、F31〜F33に変更し、長尺の偏光板P12〜P13、P21〜P23、P31〜P33を作製した。
<偏光板(P11〜P13、P21〜P23、P31〜P33)の作製>
ヨウ素水溶液中で連続して染色した厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムを搬送方向に5倍延伸し、乾燥して長尺の偏光膜を得た。この偏光膜の一方の面に、上記作製した光学補償フィルムF11の光学異方性層が形成されていない面を、他方の面に、表面を鹸化処理したセルローストリアセテートフィルム(フジタック TD80UL、富士写真フイルム(株)製)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて連続的に貼り合わせ、長尺の偏光板P11を作製した。このとき、偏光膜の吸収軸は長手方向に対して平行であり、且つ、偏光膜の吸収軸とセルロースアシレートフィルムの遅相軸とがなす角は90°であった。
同様に光学補償フィルムF11を上記光学補償フィルムF12〜F13、F21〜F23、F31〜F33に変更し、長尺の偏光板P12〜P13、P21〜P23、P31〜P33を作製した。
[実施例3]
<セルロースアセテートフィルム(T0)の作製>
(セルロースアセテート溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Aを調製した。
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セルロースアセテート溶液Aの組成
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アセチル置換度2.94のセルロースアセテート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
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<セルロースアセテートフィルム(T0)の作製>
(セルロースアセテート溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Aを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアセテート溶液Aの組成
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アセチル置換度2.94のセルロースアセテート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
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(マット剤溶液の調製)
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液組成
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平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
セルロースアセテート溶液A 10.3質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液組成
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平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
セルロースアセテート溶液A 10.3質量部
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(添加剤溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――
添加剤溶液組成
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下記の光学的異方性低下剤 49.3質量部
下記の波長分散調整剤 4.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアセテート溶液A 12.8質量部
――――――――――――――――――――――――――――――
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
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添加剤溶液組成
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下記の光学的異方性低下剤 49.3質量部
下記の波長分散調整剤 4.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアセテート溶液A 12.8質量部
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(セルロースアセテートフィルムの作製)
上記セルロースアセテート溶液Aを94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液4.1質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学的異方性を低下する化合物及び波長分散調整剤のセルロースアセテートに対する質量比はそれぞれ12%、1.2%であった。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、140℃で40分間乾燥させ、厚さ80μmの長尺状のセルロースアセテートフィルムT0を製造した。得られたフィルムの面内レターデーション(Re)は1nm(遅相軸はフィルム長手方向と垂直な方向)、厚み方向のレターデーション(Rth)は−1nmであった。
上記セルロースアセテート溶液Aを94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液4.1質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学的異方性を低下する化合物及び波長分散調整剤のセルロースアセテートに対する質量比はそれぞれ12%、1.2%であった。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、140℃で40分間乾燥させ、厚さ80μmの長尺状のセルロースアセテートフィルムT0を製造した。得られたフィルムの面内レターデーション(Re)は1nm(遅相軸はフィルム長手方向と垂直な方向)、厚み方向のレターデーション(Rth)は−1nmであった。
<偏光板(P0)の作製>
ヨウ素水溶液中で連続して染色した厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムを搬送方向に5倍延伸し、乾燥して長尺の偏光膜を得た。この偏光膜の一方の面に鹸化処理した上記のセルロースアセテートフィルムT0を、他方の面に鹸化処理した市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UL、富士写真フイルム(株)製)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて連続して貼り合わせ、偏光板P0を作製した。
ヨウ素水溶液中で連続して染色した厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムを搬送方向に5倍延伸し、乾燥して長尺の偏光膜を得た。この偏光膜の一方の面に鹸化処理した上記のセルロースアセテートフィルムT0を、他方の面に鹸化処理した市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UL、富士写真フイルム(株)製)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて連続して貼り合わせ、偏光板P0を作製した。
[実施例4]
<液晶表示装置(L11〜L13、L21〜L23、L31〜L33)の作製>
液晶テレビTH−32LX500(松下電器産業(株)社製)から、液晶セルを取り出し、視認者側及びバックライト側に貼られてあった偏光板及び光学フィルムを剥した。この液晶セルは、電圧無印加状態及び黒表示時では液晶分子はガラス基板間で実質的に平行配向しており、その遅相軸方向は画面に対して水平方向であった。
<液晶表示装置(L11〜L13、L21〜L23、L31〜L33)の作製>
液晶テレビTH−32LX500(松下電器産業(株)社製)から、液晶セルを取り出し、視認者側及びバックライト側に貼られてあった偏光板及び光学フィルムを剥した。この液晶セルは、電圧無印加状態及び黒表示時では液晶分子はガラス基板間で実質的に平行配向しており、その遅相軸方向は画面に対して水平方向であった。
上記の平行配向セルの上下のガラス基板に、上記作製した偏光板(P11及びP0)を粘着剤を用いて貼り合わせた。このとき、バックライト側の偏光板にP11を配置し、視認側にP0を配置し、偏光板P11に含まれる光学異方性層がバックライト側のガラス基板に接するように、また、偏光板P0に含まれるセルロースアセテートフィルムT0が視認側のガラス基板に接するように貼り合わせた。また、偏光板P11の吸収軸と液晶セルの遅相軸が直交するようにし、偏光板P11と偏光板P0の吸収軸は直交するように配置した。このようにして液晶表示装置L11を作製した。
上記の偏光板P11を、それぞれ偏光板P12〜P13、P21〜P23、P31〜P33に変更し液晶表示装置L12〜L13、P21〜P23、P31〜P33を作製した。
なお、上記の液晶表示装置L12〜L13、L21〜L23、L31〜L33では液晶セル、光学異方性層、セルロースアシレートフィルム、偏光層がこの順であり、セルロースアシレートフィルムの光学異方性層の遅相軸と黒表示時の液晶分子の長軸方向とが実質的に平行であった。
なお、上記の液晶表示装置L12〜L13、L21〜L23、L31〜L33では液晶セル、光学異方性層、セルロースアシレートフィルム、偏光層がこの順であり、セルロースアシレートフィルムの光学異方性層の遅相軸と黒表示時の液晶分子の長軸方向とが実質的に平行であった。
液晶表示装置L11〜L13、L21〜L23及び液晶表示装置L31〜L33に対し、斜め漏れ光、暗室コントラストを下記の方法で評価し、表3にまとめた。
(1)斜め漏れ光
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせない状態で液晶セル1を電極を配設した基板がシャーカステン側になるように置き、液晶セルのラビング方向を基準として左方向に45度の方位で、且つ液晶セルの法線方向から60度の方向に1m離れたところに設置された輝度計(分光放射輝度計CS−1000:ミノルタ(株)製)で輝度1を測定した。
次いで、上記と同じシャーカステン上に偏光板を貼り合わせた各液晶表示装置を置き、上記と同様に輝度2を測定し、これを輝度1に対する100分率で表したものを斜め漏れ光とした。
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせない状態で液晶セル1を電極を配設した基板がシャーカステン側になるように置き、液晶セルのラビング方向を基準として左方向に45度の方位で、且つ液晶セルの法線方向から60度の方向に1m離れたところに設置された輝度計(分光放射輝度計CS−1000:ミノルタ(株)製)で輝度1を測定した。
次いで、上記と同じシャーカステン上に偏光板を貼り合わせた各液晶表示装置を置き、上記と同様に輝度2を測定し、これを輝度1に対する100分率で表したものを斜め漏れ光とした。
(2)暗室コントラスト
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせた状態の各液晶表示装置を、電極を配設した基板がシャーカステン側になるように置き、液晶セルの法線方向に1m離れたところに設置された輝度計(分光放射輝度計CS−1000:ミノルタ(株)製)で、輝度の比(白表示/黒表示)であるコントラスト比を測定した。
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせた状態の各液晶表示装置を、電極を配設した基板がシャーカステン側になるように置き、液晶セルの法線方向に1m離れたところに設置された輝度計(分光放射輝度計CS−1000:ミノルタ(株)製)で、輝度の比(白表示/黒表示)であるコントラスト比を測定した。
表3の結果から以下のことが明らかである。
鹸化処理により光学異方性層のレターデーション値が変動した光学補償フィルムF30の鹸化処理品を搭載した液晶表示装置では光学異方性層がより長く鹸化処理されるに従いコントラストの低下、漏れ光の増加が見られる。
これに対し、鹸化処理により光学異方性層のレターデーション値が変化のなかった光学補償フィルムF10およびF20の鹸化処理品を搭載した液晶表示装置では光学異方性層がより長く鹸化処理されても光学異方性層が鹸化処理されていないものとコントラスト、漏れ光が同等で良好である。
鹸化処理により光学異方性層のレターデーション値が変動した光学補償フィルムF30の鹸化処理品を搭載した液晶表示装置では光学異方性層がより長く鹸化処理されるに従いコントラストの低下、漏れ光の増加が見られる。
これに対し、鹸化処理により光学異方性層のレターデーション値が変化のなかった光学補償フィルムF10およびF20の鹸化処理品を搭載した液晶表示装置では光学異方性層がより長く鹸化処理されても光学異方性層が鹸化処理されていないものとコントラスト、漏れ光が同等で良好である。
[実施例5]
次に実質的にレターデーションのないセルロースアシレートフィルム上に棒状液晶性化合物を垂直配向後、重合による固定化で形成した光学異方性を有する光学補償フィルム(鹸化処理によりレターデーション値が変動しない正のCプレート)を示す。
次に実質的にレターデーションのないセルロースアシレートフィルム上に棒状液晶性化合物を垂直配向後、重合による固定化で形成した光学異方性を有する光学補償フィルム(鹸化処理によりレターデーション値が変動しない正のCプレート)を示す。
実施例3で作製したセルロースアシレートフィルム(T0)作製したフィルムを温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、下記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返して後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥した。これをセルロースアシレートフィルム(T10)とする。
上記で作製した長尺状のセルロースアシレートフィルム(T10)の鹸化処理を施した面に、実施例1で用いた配向膜塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、配向膜を形成した。
実施例1の光学補償フィルムF20の作製で使用した棒状液晶化合物を含む塗布液(S2)を上記で作製した配向膜上に#4.5のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から80℃に連続的に加湿する工程で溶媒を乾燥させ、その後、80℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、棒状液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの湿度を60℃に保持して、UV照射により液晶性化合物の配向を固定化し、光学異方性層B2を形成し、光学フィルムF40を作製した。
作製した光学補償フィルムF40から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定した光学異方性層のみのReは0nmであり、Rthは−230nmであった。また、棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に垂直に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
<光学補償フィルムF41の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF40の光学異方性層を積層した面を温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、上記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥し、光学補償フィルムF40の光学異方性層を積層した面をアルカリ溶液処理し、光学補償フィルムF41を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF40の光学異方性層を積層した面を温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、上記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥し、光学補償フィルムF40の光学異方性層を積層した面をアルカリ溶液処理し、光学補償フィルムF41を作製した。
作製した光学補償フィルムF41から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定した光学異方性層のみのReは0nmであり、Rthは−230nmであった。また、棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に垂直に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
<光学補償フィルムF42の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF40を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを4分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、光学補償フィルムF42を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF40を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを4分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、光学補償フィルムF42を作製した。
作製した光学補償フィルムF42から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定した光学異方性層のみのReは0nmであり、Rthは−230nmであった。また、棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に垂直に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
また、光学補償フィルムF42の光学異方性層を積層していない面の表面自由エネルギーを測定したら65mN/mだった。
また、光学補償フィルムF42の光学異方性層を積層していない面の表面自由エネルギーを測定したら65mN/mだった。
上記の結果から、以下のことが明らかである。
実質的に等方的な支持体上に、重合性の棒状液晶性化合物を垂直配向し固定化することで作製した光学異方性層を設けることで鹸化処理によりレターデーションの変化のない正のCプレートが作製できる。
実質的に等方的な支持体上に、重合性の棒状液晶性化合物を垂直配向し固定化することで作製した光学異方性層を設けることで鹸化処理によりレターデーションの変化のない正のCプレートが作製できる。
[実施例6]
次に実質的にレターデーションのないセルロースアシレートフィルム上に棒状液晶性化合物を水平配向後、重合による固定化で形成した光学異方性を有する光学補償フィルム(レターデーション値が調整可能な正のAプレート)の実施例を示す。
次に実質的にレターデーションのないセルロースアシレートフィルム上に棒状液晶性化合物を水平配向後、重合による固定化で形成した光学異方性を有する光学補償フィルム(レターデーション値が調整可能な正のAプレート)の実施例を示す。
(配向膜の形成)
実施例5で作製したセルロースアシレートフィルム(T10)の一方の面に、下記組成の塗布液を#15のワイヤーバーコーターで26.3ml/m2塗布した。
実施例5で作製したセルロースアシレートフィルム(T10)の一方の面に、下記組成の塗布液を#15のワイヤーバーコーターで26.3ml/m2塗布した。
───────────────────────────────────
配向膜塗布液組成
───────────────────────────────────
下記の高分子化合物P 4質量部
トリエチルアミン 2質量部
デコナールEX−521の5%水溶液 8.1質量部
(ナガセ化成工業株式会社のエポキシ化合物)
水 57質量部
メタノール 29質量部
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配向膜塗布液組成
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下記の高分子化合物P 4質量部
トリエチルアミン 2質量部
デコナールEX−521の5%水溶液 8.1質量部
(ナガセ化成工業株式会社のエポキシ化合物)
水 57質量部
メタノール 29質量部
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25℃で30秒間、120℃の温風で120秒間乾燥した。乾燥後の配向膜の厚みは1.0μmであった。また、配向膜の表面粗さを原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscope、SPI3800N、セイコーインスツルメンツ(株)製)にて測定したところ、1.135nmであった。次に、形成した膜に、セルロースアシレートフィルム(T0)の長手方向にラビング処理した。
(光学異方性層の形成)
この配向膜上に、光学異方性層を形成した。具体的には、上記の配向膜の上に、下記の組成の塗布液をバーコーターで塗布後、40℃で30秒間乾燥し、ついで85℃で加熱(配向熟成)し、さらに紫外線照射して厚さ0.7μmの水平配向した光学異方性層を形成した。これを光学補償フィルムF50とした。
この配向膜上に、光学異方性層を形成した。具体的には、上記の配向膜の上に、下記の組成の塗布液をバーコーターで塗布後、40℃で30秒間乾燥し、ついで85℃で加熱(配向熟成)し、さらに紫外線照射して厚さ0.7μmの水平配向した光学異方性層を形成した。これを光学補償フィルムF50とした。
───────────────────────────────────
光学異方性層用塗布液組成
───────────────────────────────────
棒状液晶性化合物B 26.2質量部
下記の増感剤A 0.32質量部
下記の光重合開始剤B 0.96質量部
配向制御剤C 0.19質量部
グルタールアルデヒド 0.04質量部
シクロヘキサノン 72.29質量部
───────────────────────────────────
光学異方性層用塗布液組成
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棒状液晶性化合物B 26.2質量部
下記の増感剤A 0.32質量部
下記の光重合開始剤B 0.96質量部
配向制御剤C 0.19質量部
グルタールアルデヒド 0.04質量部
シクロヘキサノン 72.29質量部
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作製した光学補償フィルムF50から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定した光学異方性層のみのReは60nmであり、Rthは30nmであった。また、棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に水平に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
<光学補償フィルムF51の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF50の光学異方性層を積層した面を温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、上記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返して後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥し、光学補償フィルムF50の光学異方性層を積層した面をアルカリ溶液処理し、光学補償フィルムF51を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF50の光学異方性層を積層した面を温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、上記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は40℃であった。次いでファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返して後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥し、光学補償フィルムF50の光学異方性層を積層した面をアルカリ溶液処理し、光学補償フィルムF51を作製した。
作製した光学補償フィルムF51から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定した光学異方性層のみのReは60nmであり、Rthは35nmであった。また、棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に垂直に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
<光学補償フィルムF52の作製>
上記で作製した光学補償フィルムF50を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを4分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、光学補償フィルムF52を作製した。
上記で作製した光学補償フィルムF50を、55℃の1.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを4分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、35℃の5mmol/L硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。このようにして、光学補償フィルムF52を作製した。
作製した光学補償フィルムF52から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定した光学異方性層のみのReは60nmであり、Rthは30nmであった。また、棒状液晶分子がフィルム面に対して実質的に水平に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
また、光学補償フィルムF52裏面の光学異方性層を積層していない面の表面自由エネルギーを測定したら66mN/mだった。
また、光学補償フィルムF52裏面の光学異方性層を積層していない面の表面自由エネルギーを測定したら66mN/mだった。
上記の結果から、以下のことが明らかである。
実質的に等方的な支持体上に本発明の重合性の棒状液晶性化合物を垂直配向し固定化することで作製した光学異方性層を設けることで、鹸化処理でレターデーション値が変動しない正のAプレートが作製できる。
実質的に等方的な支持体上に本発明の重合性の棒状液晶性化合物を垂直配向し固定化することで作製した光学異方性層を設けることで、鹸化処理でレターデーション値が変動しない正のAプレートが作製できる。
Claims (13)
- プラスチックフィルム上に、少なくとも液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学補償フィルムを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に55℃で2分間浸した後に、該光学異方性層の面内レターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthのいずれの変化量も3nm以下であることを特徴とする光学補償フィルム。
- 前記光学異方性層のRe及びRthの少なくとも一方の絶対値が、20nm以上であることを特徴とする請求項1に記載の光学補償フィルム。
- 前記液晶性化合物が重合性基を有し、前記光学異方性層が、該重合性基を有する液晶性化合物の分子を配向させた後、重合により固定して形成された層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学補償フィルム。
- 前記液晶性化合物が、1分子当たり1〜3官能の重合性基を有する重合性液晶化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 前記液晶化合物が、棒状液晶化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 前記光学異方性層において、前記棒状液晶性化合物の分子が垂直配向又は水平配向状態に固定されていることを特徴とする請求項5に記載の光学補償フィルム。
- 前記液晶化合物が、その液晶性部位に加水分解により切断可能な2価基を含まない又は1個のみ含む化合物であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 前記液晶性化合物が、その液晶性部位に加水分解により切断可能な2価基を含み、該2価基を介して連結される少なくとも一方の基が2環以上からなる縮合環構造を含む化合物であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 前記加水分解により切断可能な連結基が、エステル基(−C(=(O)O−)であることを特徴とする請求項7又は8に記載の光学補償フィルム。
- 前記ポリマーフィルムが、横一軸延伸法、縦一軸延伸法、同時二軸延伸法又は逐次二軸延伸法により延伸されてなるフィルムであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 前記ポリマーフィルムがセルロースアシレートフィルムであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学補償フィルムを有することを特徴とする偏光板。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学補償フィルム又は請求項12に記載の偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
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JP2006131231A JP2007304256A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009184226A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Konica Minolta Opto Inc | 熱可塑性樹脂フィルム、及びこれを用いたハードコートフィルム |
WO2012014964A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 富士フイルム株式会社 | 積層体、光学フィルムおよびそれらの製造方法、偏光板、画像晶表示装置、立体画像表示システム |
JP2012078501A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Fujifilm Corp | 配向膜、光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP2012234146A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-29 | Jsr Corp | 位相差フィルム用液晶配向剤、位相差フィルム用液晶配向膜、位相差フィルム及びその製造方法 |
-
2006
- 2006-05-10 JP JP2006131231A patent/JP2007304256A/ja active Pending
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JP2009184226A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Konica Minolta Opto Inc | 熱可塑性樹脂フィルム、及びこれを用いたハードコートフィルム |
WO2012014964A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 富士フイルム株式会社 | 積層体、光学フィルムおよびそれらの製造方法、偏光板、画像晶表示装置、立体画像表示システム |
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JP2012078501A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Fujifilm Corp | 配向膜、光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
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