JP6043799B2 - 光学フィルム及びその製造方法、偏光板並びに液晶表示装置 - Google Patents
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Description
また、液晶表示装置において、視野角の拡大、画像着色の改良、及びコントラストの向上のため、ポリマーフィルムを光学補償フィルム(位相差フィルム)として使用することが知られている。光学補償フィルムとして用いられるポリマーフィルムに対しては、VAモードやIPSモード等の液晶表示装置の液晶セルのモードに応じて、フィルムの光学特性(例えば、フィルム面内のレターデーション値Reやフィルム厚さ方向のレターデーション値Rthなどの複屈折性)を制御して所望の光学異方性を持たせることが求められる。
本発明の別の目的は、上記光学フィルムを用いた偏光板を提供することである。本発明の更に別の目的は、高温高湿環境経時後の黒表示ムラが改善された液晶表示装置を提供することである。
前記光学フィルムの透湿度が、膜厚40μm換算で70g/m2/day以下であり、
分子量が200以上であり、かつ下記式(1)を満たす透湿度低減化合物を前記光学フィルムが含む光学フィルム。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂の質量に対して前記透湿度低減化合物を10質量%添加した場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
[2] [1]に記載の光学フィルムは、下記式(2)を満たすことが好ましい。
式(2) a/B≦0.9
(式(2)中、aは前記熱可塑性樹脂と前記透湿度低減化合物とを含有する場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
[3] [1]または[2]に記載の光学フィルムは、前記透湿度低減化合物が、芳香族環を1つ以上含むことが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の光学フィルムは前記透湿度低減化合物が、下記一般式(B)で表される化合物、フェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂またはバルビツール酸類であることが好ましい。
一般式(B)
[5] [1]〜[4]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記透湿度低減化合物が、ノボラック型フェノール樹脂、水添テルペン樹脂、キシレン樹脂またはバルビツール酸類であることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記透湿度低減化合物が、ノボラック型フェノール樹脂、水添テルペン樹脂またはキシレン樹脂であることが好ましい。
[7] [1]〜[6]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記透湿度低減化合物が、芳香族環を3つ以上含むことが好ましい。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記透湿度低減化合物が、下記一般式(C)で表されることが好ましい。
[9] [1]〜[8]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記透湿度低減化合物が、ノボラック型フェノール樹脂またはキシレン樹脂であることが好ましい。
[10] [1]〜[9]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記熱可塑性樹脂の質量に対し、前記透湿度低減化合物を1質量%以上含むことが好ましい。
[11] [1]〜[10]のいずれかに記載の光学フィルムは、膜厚が60μm以下であることが好ましい。
[12] [1]〜[11]のいずれかに記載の光学フィルムは、下記式(I)及び下記式(II)で定義されるRe及びRthが、波長590nmにおいて下記式(III)及び下記式(IV)を満たすことが好ましい。
式(I) Re=(nx−ny)×d
式(II) Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
式(III)|Re|≦50nm
式(IV) |Rth|≦300nm
(式(I)〜(IV)中、nxは光学フィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは光学フィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは光学フィルムの膜厚方向の屈折率であり、dは光学フィルムの厚さ(nm)である。)
[13] [1]〜[12]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記熱可塑性樹脂、前記透湿度低減化合物および溶媒を含む高分子溶液を支持体上に流延して製膜されてなることが好ましい。
[14] [1]〜[13]のいずれかに記載の光学フィルムは、前記光学フィルムの少なくとも一方の表面に、膜厚0.1〜20μmの機能層を有することが好ましい。
[15] [14]に記載の光学フィルムは、前記機能層が積層された場合の光学フィルムの透湿度(C)と、前記機能層が積層されない場合の光学フィルムの透湿度(D)とが、C/D≦0.9となることが好ましい。
[16] 熱可塑性樹脂、および透湿度低減化合物を支持体上に流延して高分子膜を形成する工程を含み、
前記透湿度低減化合物の分子量が200以上であり、
前記透湿度低減化合物が下記式(1)を満たす光学フィルムの製造方法。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂の質量に対して前記透湿度低減化合物を10質量%添加した場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
[17] [16]に記載の光学フィルムの製造方法は、前記光学フィルムが下記式(2)を満たすことが好ましい。
式(2) a/B≦0.9
(式(2)中、aは前記熱可塑性樹脂と前記透湿度低減化合物とを含有する場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
[18] [16]または[17]に記載の光学フィルムの製造方法は、前記光学フィルムを延伸する工程を含むことが好ましい。
[19] 偏光子の保護フィルムとして[1]〜[15]のいずれかに記載の前記光学フィルムを少なくとも1枚含むことを特徴とする偏光板。
[20] 液晶セルと、
該液晶セルの少なくとも一方に配置された[19]に記載の前記偏光板とを含み、
前記光学フィルムが最表層となるように配置された液晶表示装置。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。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および上限値として含む範囲を意味する。
「アクリル樹脂」とはメタクリル酸又はアクリル酸の誘導体を重合して得られる樹脂、及びその誘導体を含有する樹脂を意味するものとする。また、特に限定しない場合には、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートを表し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルを表す。
更に、フィルムの「遅相軸方向」とはフィルム面内で屈折率が最大となる方向で、「進相軸方向」とはフィルム面内で遅相軸と直交する方向を意味するものとする。
本発明の光学フィルムは、熱可塑性樹脂を含む光学フィルムであって、前記光学フィルムの透湿度が70g/m2/day以下(膜厚40μm換算)であり、分子量が200以上であり、かつ下記式(1)を満たす透湿度低減化合物を含むことを特徴とする。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂の質量に対して当該透湿度低減化合物を10質量%添加した場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
上記構成により、耐久性に優れ、水分の透過および脱着を低減することが出来る。
式(2) a/B≦0.9
(式(2)中、aは前記熱可塑性樹脂と前記透湿度低減化合物とを含有する場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物の添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
前記a/Bは、0.8以下であることが好ましく、0.6以下であることがより好ましく、0.4以下であることが特に好ましい。
以下、本発明の光学フィルムの構成の好ましい態様について説明する。
下記に本発明で使用する熱可塑性樹脂に関し説明する。
本発明のフィルムにおいて、最適な熱可塑性樹脂としては、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂が挙げられ、これらの樹脂及びこれら複数種の樹脂の混合樹脂から選ぶことができる。
前記(メタ)アクリル酸系樹脂の繰り返し構造単位は、特に限定されない。前記(メタ)アクリル酸系樹脂は、繰り返し構造単位として(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の繰り返し構造単位を有することが好ましい。
CH2=C(X)R201
前記(メタ)アクリル酸エステルを用いる場合、重合工程に供する単量体成分中のその含有割合は、本発明の効果を十分に発揮させる上で、好ましくは10〜100重量%、より好ましくは10〜100重量%、更に好ましくは40〜100重量%、特に好ましくは50〜100重量%である。
前記水酸基含有単量体を用いる場合、重合工程に供する単量体成分中のその含有割合は、本発明の効果を十分に発揮させる上で、好ましくは0〜30重量%、より好ましくは0〜20重量%、更に好ましくは0〜15重量%、特に好ましくは0〜10重量%である。
前記不飽和カルボン酸を用いる場合、重合工程に供する単量体成分中のその含有割合は、本発明の効果を十分に発揮させる上で、好ましくは0〜30重量%、より好ましくは0〜20重量%、更に好ましくは0〜15重量%、特に好ましくは0〜10重量%である。
前記一般式(201)で表される単量体を用いる場合、重合工程に供する単量体成分中のその含有割合は、本発明の効果を十分に発揮させる上で、好ましくは0〜30重量%、より好ましくは0〜20重量%、更に好ましくは0〜15重量%、特に好ましくは0〜10重量%である。
前記単量体成分を重合して分子鎖中に水酸基とエステル基とを有する重合体を得るための重合反応の形態としては、溶剤を用いた重合形態であることが好ましく、溶液重合が特に好ましい。
たとえば、下記の公報に記載の環状構造を導入したものも好ましい、特開2007−316366号公報、特開2005−189623号公報、WO2007/032304号公報、WO2006/025445号公報に記載のラクトン環構造である。
ラクトン環含有重合体は、ラクトン環を有するものであれば特に限定されないが、好ましくは下記一般式(401)で示されるラクトン環構造を有する。
原子数1〜20の有機残基を表し、有機残基は酸素原子を含有していてもよい。ここで、炭素原子数1〜20の有機残基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基などが好ましい。
アクリル樹脂は2種以上を併用することもできる。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート系樹脂に、適宜剥離力や、靭性を制御するべく添加剤を入れて、用いることができる。
ポリカーボネート系樹脂としては、任意の適切なポリカーボネートが採用され得る。特に、芳香族2価フェノール成分とカーボネート成分とからなる芳香族ポリカーボネートが好ましい。芳香族ポリカーボネートは、好ましくは、芳香族2価フェノール化合物とカーボネート前駆物質との反応によって得ることができる。具体的には、芳香族2価フェノール化合物を苛性アルカリおよび溶剤の存在下でホスゲンを吹き込むホスゲン法、あるいは、芳香族2価フェノール化合物とビスアリールカーボネートとを触媒の存在下でエステル交換させるエステル交換法によって得ることができる。
上記芳香族2価フェノール化合物としては、特に限定されないが、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、4,4´−ビフェノール、4,4´−ジヒドロキシビフェニルエーテル、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジプロピルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。これらは、1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記カーボネート前駆物質としては、特に限定されないが、例えば、ホスゲン、上記2価フェノール化合物のビスクロロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられ、中でも、ホスゲン、ジフェニルカーボネートが好ましい。これらは、1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記ポリカーボネートは、重量平均分子量が10000以上、更に好ましくは50000以上である。重量平均分子量が10000未満のものでは、強伸度特性や耐熱性に優れたフィルムを得ることができない。重量平均分子量の上限については、特に限定されるものではないが、1500000以上では延伸張力の増加に伴う破断の発生などが生じるため余り好ましくない。重量平均分子量が上記範囲にあれば、機械的強度に優れ、溶解性、成形性、流延の操作性などが良好なものとなる。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂は、ポリスチレン系樹脂に、適宜剥離力や、靭性を制御するべく添加剤を入れて、用いることができる。
該ポリスチレン系樹脂としては、ポリスチレン、ポリ(p−、m−又はo−メチルスチレン)、ポリ(2,4−、2,5−、3,4−又は3,5−ジメチルスチレン)、ポリ(p−ターシャリーブチルスチレン)などのポリ(アルキルスチレン)、ポリ(p−、m−又はo−クロロスチレン)、ポリ(p−、m−又はo−ブロモスチレン)、ポリ(p−、m−又はo−フルオロスチレン)、ポリ(o−メチル−p−フルオロスチレン)などのポリ(ハロゲン化スチレン)、ポリ(p−、m−又はo−クロロメチルスチレン)などのポリ(ハロゲン置換アルキルスチレン)、ポリ(p−、m−又はo−メトキシスチレン)、ポリ(p−、m−又はo−エトキシスチレン)などのポリ(アルコキシスチレン)、ポリ(p−、m−又はo−カルボキシメチルスチレン)などのポリ(カルボキシアルキルスチレン)ポリ(p−ビニルベンジルプロピルエーテル)などのポリ(アルキルエーテルスチレン)、ポリ(p−トリメチルシリルスチレン)などのポリ(アルキルシリルスチレン)、さらにはポリ(ビニルベンジルジメトキシホスファイド)などが挙げられる。
本発明においては、前記ポリスチレン系重合体のなかで、特にポリスチレンが好適である。また、本発明で用いるポリスチレン系重合体は、必ずしも単一化合物である必要はなく、他のポリスチレン系重合体との混合物や、共重合体及びそれらの混合物でもよい。物性制御のため、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メチルビニルケトン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、無水マレイン酸などを共重合してもよい。
本発明に用いるポリスチレン系樹脂としては、市販のものが使用できる。例えば、ポリスチレン樹脂としては、PSジャパン社製ポリスチレンG9504、G9401、G9305、SGP−10(ポリスチレンジャパン製)、ハイブランチXC−540HB、XC−520、ディックスチレンCR―250、CR―350、CR−450(DIC製)、スチレン−アクリロニトリル共重合体としては、セビアンN020SF、050SF、070SF、080SF(ダイセルポリマー製)、スチレン−無水マレイン酸共重合体としては、XIRAN SZ28110、SZ26180、SZ26120、SZ26080、SZ23110、SZ15170、SZ08250(ポリスコープポリマーズB.V.製)等が挙げられる。
また本発明に用いるポリスチレン系重合体は、重量平均分子量が10000以上、更に好ましくは50000以上である。重量平均分子量が10000未満のものでは、強伸度特性や耐熱性に優れたフィルムを得ることができない。重量平均分子量の上限については、特に限定されるものではないが、1500000以上では延伸張力の増加に伴う破断の発生などが生じるため余り好ましくない。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂としては、環状ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。ここで、環状ポリオレフィン系樹脂とは、環状オレフィン構造を有する重合体樹脂を表す。
本発明に用いる環状オレフィン構造を有する重合体樹脂の例には、(1)ノルボルネン系重合体、(2)単環の環状オレフィンの重合体、(3)環状共役ジエンの重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素重合体、及び(1)〜(4)の水素化物などがある。
本発明に好ましい重合体は下記一般式(II)で表される繰り返し単位を少なくとも1種以上含む付加(共)重合体環状ポリオレフィン系樹脂及び必要に応じ、一般式(I)で表される繰り返し単位の少なくとも1種以上を更に含んでなる付加(共)重合体環状ポリオレフィン系樹脂である。また、一般式(III)で表される環状繰り返し単位を少なくとも1種含む開環(共)重合体も好適に使用することができる。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂としては、グルタル酸無水物系樹脂が挙げられる。ここで、グルタル酸無水物系樹脂とは、グルタル酸無水物単位を有する重合体樹脂を表す。
一般式(102):−[CH2−C(R41)(COOR42)]−
一般式(103):CH2=C(R41)(COOR42)
一般式(104):−[CH2―C(R51)(COOH)]−
ここでR51は水素又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。
一般式(105):CH2=C(R51)(COOH)
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂としては、グルタルイミド系樹脂が挙げられる。ここで、グルタルイミド系樹脂とは、グルタルイミド単位を有する重合体樹脂を表す。
炭素数1〜12個の非置換のまたは置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基である。)を20重量%以上有するグルタルイミド樹脂を含有することが好ましい。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂は、上記の樹脂以外のその他の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。その他の熱可塑性樹脂は、本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に種類は問わないが、熱力学的に相溶する熱可塑性樹脂の方が、機械強度や所望の物性を向上させる点において好ましい。
本発明の光学フィルムは、水分の透過、脱着を低減するため、分子量が200以上であり、かつ下記式(1)を満たす透湿度低減化合物を含むことを特徴とする。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂の質量に対して当該透湿度低減化合物を10質量%添加した場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
前記透湿度低減化合物は、好ましくはA/Bが0.8以下であり、A/Bが0.7以下であることがより好ましい。本発明の光学フィルムの前記熱可塑性樹脂がアクリル樹脂またはノルボルネン系樹脂であるときはA/Bが0.60以下であることがさらに好ましい。本発明の光学フィルムの前記熱可塑性樹脂がノルボルネン系樹脂であるときはA/Bが0.5以下であることがよりさらに好ましい。
前記透湿度低減化合物は、芳香族環を3つ以上含む構造であることがより好ましい。
また、前記透湿度低減化合物は、−OH基を1つ以上含むことが好ましく、芳香族環を3つ以上含み、かつ−OH基を1つ以上含むことがより好ましい。
本発明の光学フィルムの透湿度を低減し、本発明の光学フィルムを液晶表示装置に組み込んだときの高温高湿環境経時後の黒表示ムラを改善する観点からは前記フェノール樹脂、前記テルペン樹脂または前記芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂がより特に好ましく、本発明の光学フィルムを液晶表示装置に組み込んだときの高温高湿環境経時後の黒表示ムラをより改善する観点からは前記フェノール樹脂(その中でもノボラック型フェノール樹脂が好ましい)または前記芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂(その中でもキシレン樹脂が好ましい)がよりさらに特に好ましい。
前記透湿度低減化合物としては、下記一般式(C)で表される化合物がより好ましい。
一般式(C)中、mは1〜3であることが好ましく、1または2であることがより好ましい。
一般式(C)中、Rはそれぞれ独立に水素原子、−OH基または置換基を有していてもよいメチル基もしくはエチルであることが好ましい。一般式(C)中、Rが表すアルキル基が有していてもよい置換基としては特に制限はないが、−OH基が好ましい。
一般式(C)中、Rのうち少なくとも1つは−OH基を含む基を表し、分子末端のベンゼン環が−OH基を少なくとも1つ含む基を有することが好ましい。
前記一般式(C)で表される透湿度低減化合物としては、後述のフェノール樹脂および芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂のうち前記一般式(C)を満たす化合物が好ましい。
本発明に用いるフェノール系樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂が好ましい。
本発明に用いるノボラック型フェノール樹脂としては、一般にフェノールとホルムアルデヒド(ホルマリン)とをシュウ酸などの酸性触媒下で反応し得られる通常のノボラック型フェノール樹脂である。該フェノールの原料として、特に制限はなく、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、p−tert−オクチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−ノニルフェノールなど及びそれらの混合物が使用できる。前記フェノールの原料としては、p−クレゾールが好ましい。
また、ホルムアルデヒドの原料としては、ホルマリン、パラホルム、アセタールなど及びそれらの混合物が使用できる。
一般式(1)中、Rの各ベンゼン環に置換しているRの位置は特に制限はないが、−OH基に対してパラ位であることが好ましい。
一般式(1)中、nは1〜7であることが好ましい。
一般式(1)中、各ベンゼン環を連結するメチレン基の結合位置は特に制限はないが、−OH基に対してオルト位であることが好ましい。
本発明に用いる芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂としては、一般に芳香族炭化水素とホルムアルデヒド(ホルマリン)を反応し得られる通常の芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂が使用できる。該芳香族炭化水素の原料として、特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレンの3異性体、メシチレン、炭素数が10以上の単環芳香族炭化水素化合物など及びそれらの混合物が使用できる。前記芳香族炭化水素の中でも、キシレンであることが好ましく、m−キシレンであることがより好ましい。
また、ホルムアルデヒドの原料としては、ホルマリン、パラホルム、アセタールなど及びそれらの混合物が使用できる。
一般式(2)中、Rの各ベンゼン環に置換しているRの数は特に制限はないが、0〜2個であることが好ましく、2個であることがより好ましい。
一般式(2)中、Rの各ベンゼン環に置換しているRの位置は特に制限はない。
一般式(2)中、nは1〜7であることが好ましい。
一般式(2)中、各ベンゼン環に連結するメチレン基または−CH2O−基の結合位置は特に制限はないが、互いにメタ位の関係であることが好ましい。
本発明に用いるテルペン樹脂は、水添テルペン樹脂であることが好ましい。
本発明に用いる水添テルペン樹脂とは、一般にテルペン化合物をフリーデルクラフト触媒下、カチオン重合することにより得られるテルペン樹脂を部分水素添加した化合物である。該テルペン化合物としては、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、d−リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α−フェランドレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノーレン、1,8−シネオール、1,4−シネオール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオール、サビネン、パラメンタジエン類、カレン類などが挙げられ、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、d−リモネンが好ましく用いられる。また、原料としてテルペン化合物のほか、テルペン化合物と芳香族化合物、テルペン化合物とフェノール系化合物を使用しても良い。
これらの置換基は更に置換基Tで置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
前記透湿度低減化合物としては、バルビツール酸類も用いることができる。
本発明に用いるバルビツール酸類としては、下記一般式(3)で表される化合物を使用できる。
上記一般式(3)中、R1、R3およびR5として採用しうる上記炭素数3〜20のシクロアルキル基は、その炭素数が3〜10であることが好ましく、4〜8であることがより好ましい。当該シクロアルキル基の具体例として、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基が挙げられ、シクロヘキシル基が特に好ましい。
上記一般式(3)中、R1、R3およびR5として採用しうる上記炭素数2〜20のアルケニル基は、その炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5であることがより好ましい。
上記一般式(3)中、R1、R3およびR5として採用しうる上記6〜20の芳香族基は、芳香族炭化水素基であっても芳香族複素環基であってもよいが、芳香族炭化水素基であることが好ましい。当該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
・R1、R3およびR5のいずれか1つがアラルキル基である化合物
なお、アラルキル基はアルキル基にアリール基が置換した化合物であり、アラルキル基のなかでも、アルキル基に1個または2個のアリール基が置換したもの(2個のアリール基が置換した場合、同一炭素原子に置換していることが好ましい。)が好ましい。さらに、アルキル基にアリール基とアシル基(好ましくはアリーロイル基)が置換したものも好ましい。
・R1、R3およびR5のいずれか1つが、シクロアルキル基を含む基で、好ましくは、シクロアルキル基を含む基がシクロアルキル基である化合物
分子量が小さすぎると、フィルムからの揮散が問題となることがあり、大きすぎると、ヘイズが高くなることがある。
また、縮合に用いるマロン酸は、無置換のものでも置換基を有するものでもよく、R5に相当する置換基を有するマロン酸を用いれば、バルビツール酸を構築することにより本発明の一般式(3)で表される化合物を合成することができる。また、無置換のマロン酸と尿素誘導体を縮合させると5位が無置換のバルビツール酸が得られるので、これを修飾することにより本発明の一般式(3)で表される化合物を合成してもよい。
なお、本発明に用いる一般式(3)で表される化合物の合成法は上記に限定されるものではない。
前記透湿度低減化合物としては、リン酸エステルも用いることができる。
本発明に用いるリン酸エステルとしては、TPP(りん酸トリフェニル)などのセルロースアシレートフィルムへの添加剤として公知の低分子のリン酸エステルなどを挙げることができる。
前記リン酸エステルは、分子量が200〜1000であることが好ましい。
本発明の光学フィルムの前記熱可塑性樹脂がアクリル樹脂であるとき、前記透湿度低減化合物として、前記一般式(B)で表される化合物および前記フェノール樹脂を好ましく用いることができる。
本発明の光学フィルムの前記熱可塑性樹脂がポリスチレン樹脂またはスチレン−アクリロニトリル樹脂であるとき、前記透湿度低減化合物として、前記一般式(B)で表される化合物またはリン酸エステルを好ましく用いることができ、前記一般式(B)で表される化合物がより好ましく用いられる。
本発明の光学フィルムの前記熱可塑性樹脂がノルボルネン系樹脂であるとき、前記透湿度低減化合物として、前記一般式(B)で表される化合物、前記フェノール樹脂、前記テルペン樹脂、前記芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂またはバルビツール酸類を用いることが好ましく、前記テルペン樹脂、前記芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂またはバルビツール酸類を用いることがより好ましく、前記テルペン樹脂または前記芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を用いることが前記熱可塑性樹脂との極性を考慮すると特に好ましく、前記芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を用いることがより特に好ましい。
(マット剤微粒子)
本発明の光学フィルムには、マット剤として微粒子を加えることができる。マット剤として使用される微粒子としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。微粒子はケイ素を含むものがフィルムのヘイズが低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子径が20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/リットル以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜16nmと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は90〜200g/リットル以上が好ましく、100〜200g/リットル以上が更に好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
上記マット粒子の他に、本発明の光学フィルムには、その他の種々の添加剤(例えば、レターデーション発現剤、可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、剥離剤、赤外線吸収剤、波長分散調整剤など)を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば20℃以下と20℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に可塑剤の混合などであり、例えば特開2001−151901号などに記載されている。更にまた、赤外吸収染料としては例えば特開2001−194522号に記載されている。またその添加する時期はドープ作製工程において何れで添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。また、光学フィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。例えば特開2001−151902号などに記載されているが、これらは従来から知られている技術である。これらの詳細は、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて16頁〜22頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
(レターデーション)
本発明の光学フィルムは、波長590nmで測定したRe及びRth(下記式(I)及び(II)にて定義される)が、式(III)及び(IV)を満たす。
式(I) Re=(nx−ny)×d
式(II) Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
式(III) |Re|≦50nm
式(IV) |Rth|≦300nm
(式中、nxは前記光学フィルムのフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記光学フィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは前記光学フィルムの膜厚方向の屈折率であり、dは前記光学フィルムの厚さ(nm)である。)
なお、本発明の光学フィルムでは、上記式(III)及び(IV)がフィルム面内の少なくとも1点において満足されればよいが、フィルム面内の任意の点で上記式(III)及び(IV)が満足されることが好ましい。
ReはKOBRA 21ADH(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。
Rthは前記Re、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH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+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、及び面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHにより算出する。ここで平均屈折率の仮定値は熱可塑性ハンドブック(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)、環状ポリオレフィン(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。
Nzは、Re及びRthに基づいて式(VI)により算出する。なお、平均屈折率の仮定値と膜厚に基づいて、KOBRA 21ADHによりnx、ny、nzを算出し、これらのnx、ny、nzの値から式(II)によりNzを算出することもできる。
本発明の光学フィルムの厚さは、100μm以下が好ましく、60μm以下がより好ましく、40μm以下が更に好ましく、25μm以下が特に好ましい。60μm以下であれば液晶表示装置の置かれる環境、すなわち温湿度変化に伴うパネルのムラ小さくすることができる。
フィルムの透湿度は、JIS Z−0208をもとに、40℃、相対湿度90%の条件において測定される。
透湿度は、各サンプルの替わりに10μm厚のアルミ箔を用いた透湿度測定値を各サンプルの測定値から引くことにより0点補正を行いサンプルの透湿度とした。また、透湿度はフィルムの膜厚が厚ければ小さくなり、膜厚が薄ければ大きくなる。そこで膜厚の異なるサンプルでは、基準を40μmに設けて換算する必要がある。膜厚の換算は、下記数式に従って行うことができる。
数式:40μm換算の透湿度=実測の透湿度×実測の膜厚(μm)/40(μm)。
本発明の光学フィルムの透湿度は、70g/m2/day以下であることがより好ましく、50g/m2/dayであることが更に好ましく、40g/m2/day以下であることがより更に好ましく、30g/m2/day以下であることがより更に特に好ましい。
透湿度が70g/m2/day以下であれば、液晶表示装置の常温、高湿及び高温高湿環境経時後の、液晶セルの反りや、黒表示時の表示ムラを抑制できる。
透湿度を低減するためには、フィルム中の水の拡散を抑える事が好ましく、すなわちフィルムの自由体積を下げる事が好ましい。一般的にフィルムの自由体積はフィルムの酸素透過係数と相関する。
本発明の光学フィルムの酸素透過係数は、100cc・mm/(m2・day・atm)以下が好ましく、30cc・mm/(m2・day・atm)以下がより好ましい。
溶剤流延方式の場合には、乾燥プロセスの負荷低減のため、5cc・mm/(m2・day・atm)以上が好ましい。
フィルムの酸素透過量測定は、酸素電極(オービスフェア・ラボラトリーズ社製MODEL3600、PFA)に薄く塗布したシリコングリスを介して直径1.5cmに裁断した試験片を貼り付け、定常状態での酸素還元電流出力値より、酸素透過量を求めた。
出力電流値の酸素透過量への換算は、透過量既知のサンプルを用いて検量線を作成することにより求めた。測定は、25℃、相対湿度50%環境下で行った。
最表面に用いる偏光板保護膜では、表面硬度が高いことが好ましく、その場合、本発明の光学フィルムの特性としては、ヌープ硬度が高いことが好ましい。ヌープ硬度は、100N/mm2以上が好ましく、150N/mm2以上が更に好ましく用いられる。
フィッシャーインスツルメンツ(株)社製"フッシャースコープH100Vp型硬度計"を用い、圧子の短軸の向きをフィルム製膜時の搬送方向(長手方向;鉛筆硬度試験での試験方向)に対して平行に配置したヌープ圧子により、ガラス基板に固定したサンプル表面を負荷時間10sec、クリープ時間5sec、除荷時間10sec、最大荷重100mNの条件で測定した。押し込み深さから求められる圧子とサンプルとの接触面積と最大荷重の関係より硬度を算出し、この5点の平均値を表面硬度とした。
本発明の光学フィルムは、全ヘイズ値(ヘイズ値の単位:%、以下同じ。)が2.00以下であることが好ましい。全ヘイズ値が2.00以下であると、フィルムの透明性が高く、液晶表示装置のコントラスト比や輝度向上に効果がある。全ヘイズ値は、1.00以下がより好ましく、0.50以下であることが更に好ましく、0.30以下が特に好ましく、0.20以下が最も好ましい。全ヘイズ値は低いほど光学的性能が優れるが原料選択や製造管理やロールフィルムのハンドリング性も考慮すると0.01以上であることが好ましい。
本発明の光学フィルムの内部ヘイズ値は、1.00以下であることが好ましい。内部ヘイズ値を1.00以下とすることで、液晶表示装置のコントラスト比を向上させ、優れた表示特性を実現することができる。内部ヘイズ値は、0.50以下がより好ましく、0.20以下が更に好ましく、0.10以下が特に好ましく、0.05以下が最も好ましい。原料選択や製造管理等の観点からは0.01以上であることが好ましい。
本発明の光学フィルムとしては、特に、全ヘイズ値が0.30以下であり、内部ヘイズ値が0.10以下であることが好ましい。
全ヘイズ値及び内部ヘイズ値は、フィルム材料の樹脂の種類や添加量、添加剤の選択(特に、マット剤粒子の粒径、屈折率、添加量)や、更にはフィルム製造条件(延伸時の温度や延伸倍率など)により調整することができる。
なおヘイズの測定は、本発明のフィルム試料40mm×80mmを、25℃、相対湿度60%で、ヘイズメーター(HGM−2DP、スガ試験機)でJIS K−6714に従って測定することができる。
本発明の光学フィルムの弾性率は、幅方向(TD方向)で1800〜7000MPaであることが好ましい。
本発明において、TD方向の弾性率が上記範囲とすることにより、高湿及び高温高湿環境経時後の黒表示時の表示ムラやフィルム作製時の搬送性、端部スリット性や破断のし難さ等の製造適性の観点で好ましい。TD弾性率が小さすぎると高湿及び高温高湿環境経時後の黒表示時の表示ムラが発生し易くなり、また製造適性に問題が生じ、大きすぎるとフィルム加工性に劣る為、TD方向の弾性率は、1800〜5000MPaがより好ましく、1800〜4000MPaであることが更に好ましい。
また、本発明の光学フィルムの搬送方向の(MD方向)の弾性率は、1800〜4000MPaが好ましく、1800〜3000MPaであることがより好ましい。
ここで、フィルムの搬送方向(長手方向)とは、フィルム作製時の搬送方向(MD方向)であり、幅方向とはフィルム作製時の搬送方向に対して垂直な方向(TD方向)である。
フィルムの弾性率は、フィルム材料の樹脂の種類や添加量、添加剤の選択(特に、マット剤粒子の粒径、屈折率、添加量)や、更にはフィルム製造条件(延伸倍率など)により調整することができる。
弾性率は、例えば、東洋ボールドウィン(株)製万能引っ張り試験機“STM T50BP”を用い、23℃、相対湿度70%雰囲気中、引張速度10%/分で0.5%伸びにおける応力を測定して求めることができる。
本発明の光学フィルムのガラス転移温度Tgは製造適性と耐熱性の観点より、100℃以上200℃以下が好ましく、更に100℃以上150℃以下が好ましい。
また、ガラス転移温度の測定は、以下の動的粘弾性測定装置を用いて求めることもできる。本発明のフィルム試料(未延伸)5mm×30mmを、25℃、相対湿度60%で2時間以上調湿した後に動的粘弾性測定装置(バイブロン:DVA−225(アイティー計測制御(株)製))で、つかみ間距離20mm、昇温速度2℃/分、測定温度範囲30℃〜250℃、周波数1Hzで測定し、縦軸に対数軸で貯蔵弾性率、横軸に線形軸で温度(℃)をとった時に、貯蔵弾性率が固体領域からガラス転移領域へ移行する際に見受けられる貯蔵弾性率の急激な減少を固体領域で直線1を引き、ガラス転移領域で直線2を引いたときの直線1と直線2の交点を、昇温時に貯蔵弾性率が急激に減少しフィルムが軟化し始める温度であり、ガラス転移領域に移行し始める温度であるため、ガラス転移温度Tg(動的粘弾性)とする。
本発明の光学フィルムの含水率(平衡含水率)は、偏光板の保護フィルムとして用いる際、ポリビニルアルコールなどの水溶性熱可塑性との接着性を損なわないために、膜厚のいかんに関わらず、25℃、相対湿度80%における含水率が、0〜4質量%であることが好ましい。0.1〜2.5質量%であることがより好ましく、0.5〜1.5質量%であることが更に好ましい。平衡含水率が4質量%以下であれば、レターデーションの湿度変化による依存性が大きくなり過ぎず、液晶表示装置の常温、高湿及び高温高湿環境経時後の黒表示時の表示ムラを抑止の点からも好ましい。
含水率の測定法は、フィルム試料7mm×35mmを水分測定器、試料乾燥装置“CA−03”及び“VA−05”{共に三菱化学(株)製}にてカールフィッシャー法で測定した。水分量(g)を試料質量(g)で除して算出できる。
本発明の光学フィルムの寸度安定性は、60℃、相対湿度90%の条件下に24時間静置した場合(高湿)の寸度変化率、及び80℃、DRY環境(相対湿度5%以下)の条件下に24時間静置した場合(高温)の寸度変化率が、いずれも0.5%以下であることが好ましい。
より好ましくは0.3%以下であり、更に好ましくは0.15%以下である。
本発明の光学フィルムを偏光板用保護フィルムとして使用した場合には、偏光子の収縮による応力などにより複屈折(Re、Rth)が変化する場合がある。このような応力に伴う複屈折の変化は光弾性係数として測定できるが、その範囲は、30Br以下であることが好ましく、−3〜12Brであることがより好ましく、0〜11Brであることが更に好ましい。
本発明の光学フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂、および透湿度低減化合物を支持体上に流延して高分子膜を形成する工程を含み、前記透湿度低減化合物の分子量が200以上であり、前記透湿度低減化合物が下記式(1)を満たす。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂の質量に対して前記透湿度低減化合物を10質量%添加した場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。)
延伸に用いる高分子膜としては、乾燥後の未延伸の高分子膜のガラス転移温度Tgは100〜200℃が好ましく、100〜150℃がより好ましい。
ここで、乾燥後の高分子膜(乾燥フィルム)とは、膜中の残留溶剤量が3.0質量%以下のものをいう。
好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.2質量%以下である高分子膜を指す。ガラス転移温度は、前記熱可塑性樹脂の種類や質量比により調整することができる。
溶融流延法の場合、前記熱可塑性樹脂、および透湿度低減化合物を支持体上に流延して高分子膜を形成する工程が、熱可塑性樹脂および透湿度低減化合物を溶融したものを支持体上に流延して高分子膜を形成する工程であることが好ましい。溶融流延法としては、特開2009−154301号に詳しく記載されている方法を用いることが出来る。
溶液流延法の場合、前記熱可塑性樹脂、および透湿度低減化合物を支持体上に流延して高分子膜を形成する工程が、前記熱可塑性樹脂、前記透湿度低減化合物および溶媒を含む高分子溶液(ドープ)を支持体上に流延して高分子膜を形成する工程であることが好ましい。前記熱可塑性樹脂、前記透湿度低減化合物及び溶媒を含む高分子溶液(ドープ)を支持体上に流延することで前記高分子膜が形成される。
ドープを形成するのに有用な溶媒は、前記熱可塑性樹脂、前記透湿度低減化合物及びその他の添加剤を同時に溶解するものであれば、制限なく用いることができる。
本発明においては、有機溶媒として、塩素系有機溶媒を主溶媒とする塩素系溶媒と塩素系有機溶媒を含まない非塩素系溶媒とのいずれをも用いることができる。2種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。
ドープは、0℃以上の温度(常温又は高温)で処理することからなる一般的な方法で調製することができる。本発明に用いることができるドープの調製は、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。
前記熱可塑性樹脂の合計量は、得られる高分子溶液中に10〜40質量%含まれるように調整することが好ましい。
前記熱可塑性樹脂の量は、10〜30質量%であることが更に好ましい。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℃)で前記熱可塑性樹脂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、前記熱可塑性樹脂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、更に好ましくは80〜110℃である。
光学フィルムは、場合により表面処理を行うことによって、光学フィルムと他の層(例えば、偏光子、下塗層及びバック層)との接着の向上を達成することができる。例えばグロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸又はアルカリ処理を用いることができる。ここでいうグロー放電処理とは、10-3〜20Torrの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズマ励起性気体とは上記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて30頁〜32頁に詳細に記載されており、本発明において好ましく用いることができる。
また本発明の光学フィルムは、少なくとも一方の表面に、膜厚0.1〜20μmの機能層を積層することが好ましい。この機能層の種類は特に限定されないが、ハードコート層、反射防止層(低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層など屈折率を調整した層)、防眩層、帯電防止層、紫外線吸収層、低透湿層(透湿度低減層)などが挙げられる。
前記機能層は、1層であってもよいし、複数層設けてもよい。前記機能層の積層方法は特に限定されないが、熱可塑性樹脂と前記透湿度低減化合物を含む光学フィルムとの共流延、あるいは、熱可塑性樹脂と前記透湿度低減化合物を含む光学フィルム上に塗設して設けることが好ましい。
機能層を塗布・乾燥にて形成する場合には、バインダーとしてエチレン性不飽和基をもつモノマーを用いることが好ましい。前記モノマーは、単官能であっても多官能であっても良い。なかでも重合性の多官能モノマーを用いることが好ましく、光重合性多官能モノマーを用いることがより好ましく、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを含有した塗布液を用いることが特に好ましい。
トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
2,2−ビス{4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル}プロパン、2−2−ビス{4−(アクリロキシ・ポリプロポキシ)フェニル}プロパン等のエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル類;
等を挙げることができる。
更に好ましくは、1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーが好ましい。例えば、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
多価アルコールとしては、特に制限されないが、脂肪族アルコールが好ましく、なかでも環状脂肪族炭化水素基を持つアルコールがより好ましい。単環式の脂環式アルコールの脂肪族基としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。
多環式の脂環式アルコールの脂肪族基としては、炭素数5以上のビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができ、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ジシクロペンチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、特開2006−215096号公報の特許請求の範囲記載の化合物の中心骨格、特開2001−10999号公報記載の化合物の中心骨格等を挙げることができる。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
なかでも、多環式のアルコールとしては、アダマンチル基、ノルボルニル基、ジシクロペンチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、特開2006−215096号公報の特許請求の範囲記載の化合物の中心骨格、特開2001−10999号公報記載の化合物の中心骨格を持つ多価アルコール類が、透湿度を低下させる観点から特に好ましい。
1価のアルコールとしては、メチルアルコール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、n−アミルアルコール、ジアセトンアルコール、1−メトキシ−2−プロパノール、フルフリルアルコール、2−オクタノール、2−エチルヘキサノール、ノナノール、n−デカノール、ウンデカノール、n−ドデカノール、トリメチルノニルアルコール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテルが挙げられる。
また、脂肪族アルコールの脂肪族部分については、環状脂肪族であってもよい。環状脂肪族としては単環型でもよく、多環型でもよく、多環型の場合は有橋式であってもよい。単環型としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数5以上のビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができ、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ジシクロペンチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、特開2006−215096号公報の特許請求の範囲記載の化合物の中心骨格、特開2001−10999号公報記載の化合物の中心骨格等を挙げることができる。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
前記機能層として、低透湿層を好ましく用いることができる。
本発明の光学フィルムに用いることができる低透湿層は、分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合を有する化合物を含む組成物から形成されてなる層、または、塩素含有ビニル単量体から誘導される繰り返し単位を含む樹脂を有する層であることが好ましく、分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合を有する化合物を含む組成物から形成されてなる層であることがより好ましい。
本発明において、分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物を主成分とする組成物から形成されてなる層は、低透湿性を付与するために、環状脂肪族炭化水素基を有し、かつ分子内に不飽和二重結合基を有する化合物を含有し、必要に応じて更に、重合開始剤、透光性粒子、含フッ素又はシリコーン系化合物、溶剤を含有する組成物を、支持体上に直接又は他の層を介して塗布・乾燥・硬化することにより形成することができる。以下各成分について説明する。なお、組成物または層の主成分とは、その組成物またはその層の50質量%以上を占める成分のことを言う。
分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物はバインダーとして機能する。また、環状脂肪族炭化水素基を有し、不飽和二重結合基を有する化合物は、硬化剤として機能することができ、塗膜の強度や耐擦傷性を向上させることが可能となると同時に低透湿性を付与することができる。
このような化合物を用いることによって、低透湿性と高い膜強度を実現できる。詳細は明らかではないが、分子内に環状脂肪族炭化水素基を有する化合物を用いることで、低透湿層に疎水的な環状脂肪族炭化水素基を導入し、疎水化することで、外部から分子の取り込みを防止し、透湿度を低下させる。また、分子内に不飽和二重結合基を有することで、架橋点密度を上げ、低透湿層中の水分子の拡散経路を制限する。架橋点密度を上げることは、環状脂肪族炭化水素基の密度を相対的に上昇させる効果も有り、低透湿層内をより疎水的にし、水分子の吸着を防止し、透湿度を低下させると考えられる。
架橋点密度を上げるために分子内に有する不飽和二重結合基の数は2以上であることがより好ましい。
環状脂肪族炭化水素基としては、特に好ましくは、二環式、三環式等の、多環式化合物から誘導される基である。
より好ましくは、特開2006−215096号公報の特許請求の範囲記載の化合物の中心骨格、特開昭2001−10999号公報記載の化合物の中心骨格、あるいは、アダマンタン誘導体の骨格等が挙げられる。
連結基としては、単結合、炭素数1〜6の置換されていてもよいアルキレン基、N位が地置換されていてもよいアミド基、N位が置換されていてもよいカルバモイル基、エステル基、オキシカルボニル基、エーテル基等、及びこれらを組み合わせて得られる基が挙げられる。
分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物を主成分とする組成物には、重合開始剤を含むことが好ましいが、重合開始剤としては光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開2009−098658号公報の段落[0133]〜[0151]に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
本発明に用いられる分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物を主成分とする組成物は、溶剤を含有することができる。溶剤としては、モノマーの溶解性、塗工時の乾燥性、透光性粒子の分散性等を考慮し、各種溶剤を用いることができる。係る有機溶剤としては、例えばジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,5−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、炭酸ジエチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−プチロラクトン、2−メトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸エチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシエタノール、2−プロポキシエタノール、2−ブトキシエタノール、1,2−ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン(MIBK)、2−オクタノン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、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、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、組成物または層の主成分とは、その組成物またはその層の50質量%以上を占める成分のことを言う。
前記低透湿層は、1層であってもよいし、複数層設けてもよい。前記低透湿層の積層方法は特に限定されないが、前記低透湿層を基材フィルムとの共流延として作成すること、または、前記低透湿層を前記基材フィルム上に塗布で積層して設けることが好ましく、前記低透湿層を前記基材フィルム上に塗布で積層して設けることがより好ましい。すなわち、本発明の光学フィルムは、前記低透湿層が、前記基材フィルム上に塗布により積層されてなることがより好ましい。
前記低透湿層の膜厚は、1〜20μmであることが好ましく、2〜18μmであることがより好ましく、3〜17μmであることが特に好ましい。
本発明の光学フィルムは、他に光学異方性層を有していてもよく、その好ましい態様の一例として断面模式図を図1に示す。
図1に示す光学フィルム10は、透明支持体14、光学異方性層12、及び基材16を有し、光学異方性層12は、位相差を生じさせる層であって、一定の位相差を有する膜が面内均一に形成された光学異方性層であってもよいし、遅相軸や位相差等が互いに異なる領域が規則的に面内に配置されたパターン光学異方性層であってもよい。
図1の態様の光学フィルムでは、前記分子量が200以上であり、かつ下記式(1)を満たす透湿度低減化合物は、透明支持体14に含まれていてもよい。
λ/4膜を光学異方性層とする光学フィルムは、輝度向上板、3D液晶表示装置等に使用でき、特にアクティブ方式の3D液晶表示装置の部材として有用である。
画像表示装置内に、第1及び第2の位相差領域12a及び12bが、均等且つ対称に配置されたパターン光学異方性層である。第1及び第2の位相差領域12a及び12bは、互いに直交する面内遅相軸a及びbをそれぞれ有することが好ましい。
さらに、第1及び第2位相差領域12a、12bの面内遅相軸a及びbが互いに直交するとともに、面内レターデーションReがλ/4であるパターンλ/4層であることが好ましい。この態様のパターン光学異方性層を偏光膜と組み合わせると、第1及び第2位相差領域のそれぞれを通過した光は互いに逆向きの円偏光状態になり、それぞれ右眼及び左眼用の円偏光画像を形成する。
前記のパターンλ/4層を光学異方性層とする光学フィルムの具体的な態様については、特許第4825934号公報、特許第4887463号公報に記載された光学異方性層、及び光学フィルムを適宜、使用することができる。
その際に、本発明の光学フィルムには各種の機能層を付与してもよい。機能層としては、例えば、帯電防止層、硬化樹脂層(透明ハードコート層)、反射防止層、易接着層、防眩層、光学異方性層、配向層、液晶層などである。これらの機能層及びその材料としては、界面活性剤、滑り剤、マット剤、帯電防止層、ハードコート層などが挙げられ、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて32頁〜45頁に詳細に記載されており、本発明において好ましく用いることができる。
本発明の偏光板は、偏光子の保護フィルムとして本発明の光学フィルムを少なくとも1枚含むことを特徴とする。
本発明の光学フィルムは、偏光板用保護フィルムとして用いることができる。この場合、液晶表示装置の光学補償フィルムと偏光板用保護フィルムとを兼ねることができる。偏光板用保護フィルムとして用いる場合、偏光板の作製方法は特に限定されず、一般的な方法で作製することができる。得られた光学フィルムをアルカリ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる方法がある。アルカリ処理の代わりに特開平6−94915号、特開平6−118232号に記載されているような易接着加工を施してもよい。また前記のような表面処理を行ってもよい。
保護フィルム処理面と偏光子を貼り合わせるのに使用される接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤や、ブチルアクリレート等のビニル系ラテックス等が挙げられる。
偏光板は偏光子及びその両面を保護する保護フィルムで構成されており、更に該偏光板の一方の面にプロテクトフィルムを、反対面にセパレートフィルムを貼合して構成される。プロテクトフィルム及びセパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。この場合、プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護する目的で貼合され、偏光板を液晶板へ貼合する面の反対面側に用いられる。又、セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶板へ貼合する面側に用いられる。
液晶表示装置には通常2枚の偏光板の間に液晶セルを含む基板が配置されているが、本発明の光学フィルムを適用した偏光板用保護フィルムは、2枚の偏光板のいずれの保護フィルムとして用いることができるが、各偏光板の2枚の保護フィルムのうち、偏光子に対して液晶セル側に配置される保護フィルムとして用いられることが好ましい。
本発明の光学フィルムは、様々な用途で用いることができ、液晶表示装置の光学補償フィルムとして用いると特に効果がある。なお、光学補償フィルムとは、一般に液晶表示装置に用いられ、位相差を補償する光学材料のことを指し、位相差板、光学補償シートなどと同義である。光学補償フィルムは複屈折性を有し、液晶表示装置の表示画面の着色を取り除いたり、視野角特性を改善したりする目的で用いられる。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、該液晶セルの少なくとも一方に配置された本発明の偏光板とを含み、前記偏光板中に含まれる本発明の光学フィルムが最表層となるように配置されたことを特徴とする。
本発明のフィルムは、様々な表示モードの液晶セルに用いることができる。TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、AFLC(Anti−ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Super Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、及びHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。また、上記表示モードを配向分割した表示モードも提案されている。本発明の光学フィルムは、いずれの表示モードの液晶表示装置においても有効である。また、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置においても有効である。
下記に記載のアクリル樹脂および熱可塑性樹脂を使用した。これらのアクリル樹脂および熱可塑性樹脂は市販品や公知の合成方法により入手可能である。
・PMMA、商品名ダイヤナールBR88、三菱レイヨン社製
・PS、商品名G9504、PSジャパン社製
・SAN、商品名セビアン050SF、ダイセルポリマー社製
・ノルボルネン(ノルボルネン系樹脂)、商品名アートン F5023、JSR社製
・ラクトン(ラクトン環含有重合体であるアクリル樹脂、後述の合成方法により合成)
下記に示す構造の透湿度低減化合物を用いた。
用いた透湿度低減化合物のA/Bの値は、下記の方法で透湿度A及びBを算出することにより求めた。すなわち、透湿度低減化合物を熱可塑性樹脂(PMMA)に対し10質量%添加した実施例1の光学フィルム、および実施例1の熱可塑性樹脂(PMMA)を他の熱可塑性樹脂に変更した実施例3〜5の光学フィルムを作製し、後述の方法により透湿度Aを求めた。別途、実施例1、及び3〜5で用いた各種熱可塑性樹脂を含み、かつ透湿度低減化合物は含まない比較例2〜5の光学フィルムを作製し、透湿度Aの測定方法と同様の方法で透湿度Bを求めた。
・C−4 フドー株式会社製、キシレン樹脂、ニカノールY1000(下記構造)
下記に記載の紫外線吸収剤を使用した。
UV剤1:チヌビン328(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
脆性改良剤1:クラレ社製、LA4285
<光学フィルム101の作製>
(ドープ調製)
下記に記載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、ドープを調製した。
(ドープ組成)
PMMA樹脂 100質量部
透湿度低減化合物 B−7 10質量部
UV剤1 2.4質量部
脆性改良剤1 5.0質量部
ジクロロメタン 534質量部
メタノール 46質量部
作製したフィルムについて膜厚を測定し、下記の物性測定と評価を行った。結果は下記表1に示す。
JIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を、40μm膜厚に換算した。
また、得られた後述の各実施例の光学フィルムの透湿度をaとし、後述の比較例2〜5の光学フィルムのうち、各実施例の光学フィルムで用いたポリマーの種類と同じ種類のポリマーを用いた各比較例の光学フィルムの透湿度の透湿度をBとして、a/Bの値を計算した。
サンプルフィルムを25℃、相対湿度60%にて24時間調湿した。次いで、自動複屈折計(KOBRA−21ADH:王子計測機器(株)製)を用いて、25℃、相対湿度60%において、フィルム表面に対し垂直方向及び遅相軸を回転軸としてフィルム面法線から+50°から−50°まで10°刻みで傾斜させた方向から波長590nmにおける位相差を測定して、面内レターデーション値(Re)と膜厚方向のレターデーション値(Rth)とを算出した。
(光学フィルム101を用いた偏光板の作製)
1)フィルムの鹸化
市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタック ZRD40、富士フイルム(株)製)を、55℃に保った1.5mol/LのNaOH水溶液(鹸化液)に2分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、25℃の0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬した後、更に水洗浴を30秒流水下に通して、フィルムを中性の状態にした。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したフィルムを作製した。
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて膜厚20μmの偏光子を作製した。
この偏光子の片面に、コロナ処理を施したフィルム101を、アクリル接着剤を用いて貼合した。もう片側に、上記鹸化した市販のセルローストリアセテートフィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付け、70℃で10分以上乾燥して、フィルム101を用いた偏光板を作製した。ここで、偏光子の透過軸とフィルムの搬送方向とが直交するように配置した。得られた偏光板を実施例1の偏光板とした。
(光学フィルム102〜107および110〜115、比較例の光学フィルム2〜6の作製)
実施例1の光学フィルム101の作製において、熱可塑性樹脂(ポリマー)の種類、透湿度低減化合物の種類および量を表1のように変更し、溶剤としてジクロロメタンのみを用い、脆性改良剤1を用いなかった以外は光学フィルム101の作製と同様にして、ドープ(固形分濃度20質量%)を調製した。流延製膜条件は実施例1の光学フィルム101の作製と同様にして、実施例2〜7および10〜15の光学フィルム102〜107および110〜115、比較例2〜6の光学フィルム2〜6を作製した。
また、国際公開WO2006/025445A1の[0230]〜[0232]に記載された合成方法に従い、ラクトン環含有重合体のペレットを得た。次いで、このペレットを溶解して、実施例1の光学フィルム101と同様にして実施例7の光学フィルム107を作製した。また、このペレットを用いて、透湿度低減化合物を添加しない以外は実施例1の光学フィルム101と同様にして比較例6の光学フィルム106を作製した。
実施例6において、流延製膜時の厚みを変更した以外は実施例6と同様の方法で厚み490μmのフィルムを作製し、120℃で搬送方向および幅手方向にそれぞれ3.4倍、3.6倍延伸し、厚み40μmの実施例8の光学フィルム108を作製した。
実施例6において、ポリマーをノルボルネン系樹脂(商品名;アートン)に変更し、かつ、流延製膜時の厚みを変更した以外は実施例6と同様な方法で厚み490μmのフィルムを作製し、130℃で搬送方向および幅手方向にそれぞれ3.4倍、3.6倍延伸し、厚み40μmの実施例9の光学フィルム109を作製した。
実施例1の偏光板と同様の方法で、実施例2〜15の光学フィルム102〜115を用いた偏光板および比較例2〜6の光学フィルム2〜6を用いた偏光板を作製した。
<IPSパネルへの実装>
IPSモード液晶セル(LGD製 42LS5600)の上下の偏光板を剥し、上記偏光板をZRD40が液晶セル側になるようにして貼りつけた。上側偏光板の透過軸が上下方向に、そして下側偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロスニコル配置とした。
なお、IPSパネルへの実装時における、各実施例および比較例の偏光板の構成を下記表2に記載した。
液晶表示装置を60℃、相対湿度90%の環境下で48時間放置した後、25℃、相対湿度60%の環境下で24時間調湿した。調湿後の液晶表示装置を点灯させ、黒表示時の色ムラの程度を目視で観測し、以下の基準により4段階で評価した。
A:色ムラは観測されなかった。
B:表示面の四隅のうちの1または2箇所に弱い色ムラが観測された。
C:表示面の四隅に弱い色ムラが観測された。
D:表示面の四隅のうちの1または2箇所に強い色ムラが観測された。
E:表示面の四隅に強い色ムラが観測された。
その中でも特に透湿度a/透湿度Bが0.4以下、透湿度30g/m2/day以下のときにムラ改善効果が高いことが分る。
12 パターン光学異方性層
12a 第1の位相差領域
12b 第2の位相差領域
14 透明支持体
a 第1の位相差領域の面内遅相軸
b 第2の位相差領域の面内遅相軸
Claims (17)
- 熱可塑性樹脂を含む光学フィルムであって、
前記光学フィルムの透湿度が、膜厚40μm換算で70g/m2/day以下であり、
分子量が200以上であり、かつ下記式(1)を満たす透湿度低減化合物を前記光学フィルムが含み、
前記透湿度低減化合物が、下記一般式(B)で表される化合物、フェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂またはバルビツール酸類であり、
前記熱可塑性樹脂が(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂及びこれら複数種の樹脂の混合樹脂から選ばれることを特徴とする光学フィルム。
式(1) A/B≦0.9
式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂の質量に対して前記透湿度低減化合物を10質量%添加した場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。
一般式(B)
- 下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
式(2) a/B≦0.9
式(2)中、aは前記熱可塑性樹脂と前記透湿度低減化合物とを含有する場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。 - 前記透湿度低減化合物が、ノボラック型フェノール樹脂、水添テルペン樹脂、キシレン樹脂またはバルビツール酸類であることを特徴とする請求項1または2に記載の光学フィルム。
- 前記透湿度低減化合物が、ノボラック型フェノール樹脂、水添テルペン樹脂またはキシレン樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記透湿度低減化合物が、芳香族環を3つ以上含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記透湿度低減化合物が、ノボラック型フェノール樹脂またはキシレン樹脂であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記熱可塑性樹脂の質量に対し、前記透湿度低減化合物を1質量%以上含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 膜厚が60μm以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 下記式(I)及び下記式(II)で定義されるRe及びRthが、波長590nmにおいて下記式(III)及び下記式(IV)を満たすことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学フィルム。
式(I) Re=(nx−ny)×d
式(II) Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
式(III)|Re|≦50nm
式(IV) |Rth|≦300nm
式(I)〜(IV)中、nxは光学フィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは光学フィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは光学フィルムの膜厚方向の屈折率であり、dは光学フィルムの厚さ(nm)である。 - 前記光学フィルムの少なくとも一方の表面に、膜厚0.1〜20μmの機能層を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 熱可塑性樹脂、および透湿度低減化合物を支持体上に流延して高分子膜を形成する工程を含み、
前記透湿度低減化合物の分子量が200以上であり、
前記透湿度低減化合物が下記式(1)を満たし、前記透湿度低減化合物が、下記一般式(B)で表される化合物、フェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂またはバルビツール酸類であり、
前記熱可塑性樹脂が(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂及びこれら複数種の樹脂の混合樹脂から選ばれることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
式(1) A/B≦0.9
式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂の質量に対して前記透湿度低減化合物を10質量%添加した場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。
一般式(B)
- 前記光学フィルムが下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項12に記載の光学フィルムの製造方法。
式(2) a/B≦0.9
式(2)中、aは前記熱可塑性樹脂と前記透湿度低減化合物とを含有する場合の光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂を含みかつ前記透湿度低減化合物を添加しない場合の光学フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度はJIS Z−0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の透湿度を40μm膜厚に換算した値である。 - 前記光学フィルムを延伸する工程を含むことを特徴とする請求項12または13に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂、前記透湿度低減化合物および溶媒を含む高分子溶液を前記支持体上に流延して前記高分子膜を製膜することを特徴とする請求項12〜14のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
- 偏光子の保護フィルムとして請求項1〜11のいずれか一項に記載の前記光学フィルムを少なくとも1枚含むことを特徴とする偏光板。
- 液晶セルと、
該液晶セルの少なくとも一方に配置された請求項16に記載の前記偏光板とを含み、
前記光学フィルムが最表層となるように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
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