JPH10282336A - 光学フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光線透過率が８０％以上、厚さが１０〜１０
００μｍ、位相差（Ｒ₀）が２０ｎｍ以下、フィルム平
面内の光軸のばらつきが±３０°以内にあり、かつ、光
軸に対して直交する方向へ４５°傾けて測定したときの
位相差（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）との比（Ｒ₄₅／Ｒ₀）が
１〜３である光学フィルムをうる。 【解決手段】 溶液流延法で光学フィルムを連続的に製
造する際に、乾燥工程でのフィルムにかかるテンション
を５ｋｇ／ｍ以下に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相差の視角特性
にすぐれ、光学的に透明で、かつ耐熱性を有する光学フ
ィルム、たとえばＬＣＤなどの偏光を用いた光学系に用
いられる低位相差を有するプラスチックフィルムであっ
て、位相差の視野角依存性が小さい光学フィルムおよび
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器はますます小型化し、ノ
ート型パソコン、ワードプロセッサに代表されるよう
に、軽量・コンパクトという特徴を生かした液晶ディス
プレイが多く用いられるようになってきている。また、
携帯情報端末などさらに小型・軽量化されたツール類が
開発されている。

【０００３】このような携帯機器のディスプレイ向けの
液晶ディスプレイには、軽量化を目的として、各種プラ
スチックフィルムの応用が検討されている。

【０００４】ＴＮやＳＴＮタイプの液晶ディスプレイの
ように、偏光を取り扱うばあい、用いるプラスチックフ
ィルムは、光学的に透明であることのほか、光学的な均
質性が求められる。ガラス基板をプラスチックフィルム
に代えたプラスチック液晶ディスプレイ用のフィルム基
板のばあい、複屈折と厚さの積で表わされる位相差が、
限りなくゼロに近いことが要求される。

【０００５】プラスチックフィルムでは、分子の分極率
が位相差の発現しやすさと関係のあることが知られてお
り、位相差の小さいフィルムをうるには、分子分極率の
小さい材料を用いて、分子の配向を極力抑えた成形条件
を用いてフィルム化する必要がある。

【０００６】フィルム化は、通常、樹脂を溶融させダイ
スから押し出してフィルム化する溶融押出法や、樹脂を
溶剤に溶解させてエンドレス基板上に流延したのち溶剤
を乾燥させる溶剤キャスティング法により成形される。
そのほか、ガラスなどで予め成形型を作製し、そのなか
へ未重合樹脂を注入したのち硬化させる注型法が、０．
４ｍｍなどの比較的厚い成形体に対しては用いられるこ
とがある。いずれのばあいも、樹脂の溶融流動・溶剤乾
燥収縮・熱収縮・重合収縮や搬送応力などにより成形中
のフィルム基材に各種応力がかかり、えられるフィルム
には、多少の分子配向が生じ、位相差が残存するのを避
けることはできない。

【０００７】そのため、成形体の面内での配向をバラン
ス化させることにより５〜１０ｎｍの低位相差を有する
フィルムをえているのが現状である。

【０００８】すなわち、連続的にフィルムを成形するば
あいについて説明するならば、フィルム搬送方向（ＭＤ
方向）に分子は配向しやすいため、意図的にフィルムの
幅方向（ＴＤ方向）に樹脂を配向させ、ＭＤ方向への配
向による位相差をＴＤ方向への配向で相殺することによ
り、低位相差化を図ることが行なわれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このようなフィルムを
用いて液晶表示装置（ＬＣＤ）を組み立てると、ＬＣＤ
を正面から見たばあいには、基材が低位相差であるた
め、良好な表示特性をうることができるが、斜めから見
たばあいには、コントラストが低下し、色調も変化す
る。これは、基材の位相差が、基材面に対し直角方向か
ら見たばあいには低い値をもつにもかかわらず、斜めか
ら見たばあいにはその値が大きくなり、液晶層との光学
的マッチングがずれることが原因である。通常、ＬＣＤ
の光学パラメーターの設計は、基板を正面から見たとき
の残存位相差の影響を補償できるように設計されるた
め、正面から見たばあいと斜めから見たばあいの位相差
の変化が大きいことは、設計値からのズレが大きくな
り、ＬＣＤの視野角特性を著しく損うこととなる。した
がって、基板フィルムを正面から見たばあい、位相差の
小さいことが重要であると同時に、Ｒ₄₅／Ｒ₀で表わさ
れる視野角依存性も極めて重要であり、１であることが
望ましい。このように、位相差の視野角依存性が小さい
基板はＬＣＤなどの表示装置にとっては重要な要素であ
る一方、低位相差を有しており、かつ視野角依存性の小
さい基材は、未だ見出されていないのが現状である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
状に鑑み鋭意研究を重ねた結果、位相差の視野角依存性
は、基板がＴＤ方向とＭＤ方向の両方向に分子が配向し
ており、いわゆる、基板が二軸性を有しているためであ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、光線透過率が８０％以上、厚さが１０〜
１０００μｍ、位相差（Ｒ₀）が２０ｎｍ以下、フィル
ム平面内の光軸のばらつきが±３０°以内にあり、か
つ、光軸に対して直交する方向へ４５°傾けて測定した
ときの位相差（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）との比（Ｒ₄₅／
Ｒ₀）が１〜３であることを特徴とする光学フィルム
（請求項１）、フィルムが非晶性の樹脂からなり、ガラ
ス転移温度が１２０℃以上である請求項１記載の光学フ
ィルム（請求項２）、フィルムが主鎖に芳香族基を有す
る樹脂からなる請求項１記載の光学フィルム（請求項
３）、フィルムの少なくとも一方の表面に、耐溶剤性の
コーティング層を有する請求項１記載の光学フィルム
（請求項４）、フィルムの少なくとも一方の表面に、ガ
スバリヤー層および（または）透明導電膜層を有する請
求項１記載の光学フィルム（請求項５）、ガスバリヤー
層が、有機系のガスバリヤー層と無機系のガスバリヤー
層との複層からなる請求項５記載の光学フィルム（請求
項６）、光線透過率が８０％以上、厚さが１０〜１００
０μｍ、位相差（Ｒ₀）が２０ｎｍ以下、フィルム平面
内の光軸のばらつきが±３０°以内にあり、かつ、光軸
に対して直交する方向へ４５°傾けて測定したときの位
相差（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）との比（Ｒ₄₅／Ｒ₀）が１
〜３である光学フィルムを溶液流延法にて連続的に製造
するにあたり、乾燥工程でのフィルムにかかるテンショ
ンを５ｋｇ／ｍ以下に保つことを特徴とする光学フィル
ムの製造方法（請求項７）、および請求項１、２、３、
４、５または６記載の光学フィルムを基板として用いる
ことを特徴とする液晶表示装置（請求項８）に関する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の光学フィルムは、光線透
過率が８０％以上、さらには８５％以上、厚さが１０〜
１０００μｍ、さらには２０〜５００μｍ、とくには５
０〜５００μｍ、厚さと複屈折の積で表わされる位相差
（Ｒ₀）が２０ｎｍ以下、さらには１０ｎｍ以下、とく
には５ｎｍ以下、フィルム平面内の光軸のばらつきが±
３０°以内、さらには±１０°以内、とくには±５°以
内であることが必要である。

【００１２】本発明の光学フィルムの光線透過率が低く
なりすぎると、たとえば液晶表示装置に用いるのが困難
になる。光線透過率は、全光線透過率および特定波長で
の透過率のいずれも重要であるが、とくに５５０ｎｍで
の光線透過率は、人間の視覚感度が最も高い波長である
ため重要である。この波長の透過率が低いと、たとえ全
光線透過率が高くても視覚的に暗くなりやすい。フィル
ムのヘイズも表示特性に影響を与え、好ましくは５％以
下、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以
下である。また、厚さが薄くなりすぎると取り扱いに支
障を生じるとともに、微少張力でフィルム自体が引き延
ばされ、位相差が増加しやすいという不具合を生じる。
一方、厚くなりすぎると、機器の軽量化を狙った薄型化
に寄与しにくくなり、ガラスの代わりにフィルムを用い
る効果が小さくなるほか、ロール状で連続的に取り扱う
ことができなくなる。好ましい厚さは２０〜５００μｍ
であり、さらに好ましくは４０〜３００μｍである。さ
らに、厚さと複屈折の積で表わされる位相差（Ｒ₀）が
大きくなりすぎても好ましくない。そして、フィルム平
面内の光軸のばらつきは、位相差のばらつきや視野角特
性のばらつきを大きくするため、低く制御されることが
必要である。好ましい光軸のばらつきは限定的でなく、
用途により許容値が変動するが、光軸のばらつきが大き
くなりすぎると、本発明の光学フィルムの主要な用途で
あるＬＣＤに用いるのが困難になる。

【００１３】なお、前記フィルム平面内の光軸とは、フ
ィルム面内の遅相軸をいい、フィルム平面に平行でかつ
屈折率の最大の方向を意味する。

【００１４】本発明の光学フィルムは、前記特性に加え
て、光軸に対して直交する方向へ４５°傾けて測定した
ときの位相差（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）との比（Ｒ₄₅／
Ｒ₀）が３以下、さらには２以下である。前記位相差
（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）との比（Ｒ₄₅／Ｒ₀）が大きく
なりすぎると、位相差の視野角依存性が大きくなり、斜
めから見たばあいの位相差が大きくなり表示特性の低下
を招く。

【００１５】本発明の光学フィルムは、工業的に実施可
能であるという観点から、連続的に広幅で成膜されてい
ることが好ましい。好ましいフィルム幅は３００ｍｍ以
上であり、さらには１０００ｍｍ以上である。また、光
学フィルムの長さにはとくに制限はないが、一般的には
１００ｍ以上が好ましい。

【００１６】本発明の光学フィルムの製造に使用される
材料としては、非晶性の高分子材料が好ましく用いられ
る。

【００１７】前記非晶質の高分子材料は、耐熱性が高い
ことが、そのあとにフィルム加工プロセスでの耐久性を
高めるうえで重要である。高分子材料の耐熱性はガラス
転移温度で表わすことができるが、通常１２０℃以上の
ガラス転移温度が必要であり、好ましくは１４０℃以
上、さらに好ましくは１８０℃以上である。主鎖に芳香
族基を有するポリアリレートやポリカーボネート、ポリ
エステルカーボネートは、耐熱性・透明性にすぐれ、フ
ィルムをうるのに適した、好ましい材料である。なお、
これらの高分子材料の詳細は、特開昭５７−７３０２１
号公報、特開平１−１３５８３号公報、特開平２−８８
６３４号公報、特開平２−２３７２０号公報、特開平７
−５２２７１号公報、特開平７−５２２７０号公報、特
開平８−５４６１４号公報、特開平８−５４６１５号公
報などに記載されている。

【００１８】また、ポリエーテルスルホン、ポリスルホ
ン、ポリアミド、セルローストリアセテートなども、好
適に用いることができる。さらに、位相差の発現しにく
い材料として環状オレフィンやノルボルネン骨格を有す
る変性オレフィンやフルオレン骨格を有するアモルファ
スのポリエステルも好ましい材料である。なお、これら
の高分子材料の詳細は、特開平４−３７０１２１号公報
や特開平５−１３２５９０号公報、特開平８−３２５３
８８号公報に記載されている。

【００１９】これら高分子材料を２種以上ブレンドして
用いることもできる。

【００２０】前記高分子材料は複屈折性が反対の材料と
組み合わせて用いるのが好ましい。すなわち、ポリアリ
レートやポリカーボネートなどの、正の複屈折性を示す
高分子材料のばあい、ポリスチレンなどの負の複屈折性
を示す材料とブレンドして用いることにより、フィルム
化の際の張力などで高分子が配向しても複屈折性を示し
にくくなり、好ましい。

【００２１】本発明の光学フィルムの製法にはとくに限
定はないが、低位相差のフィルムをえやすいという観点
から、溶剤キャスト法が好ましい。溶剤キャスト法は、
単に、低位相差のフィルムをえやすいというほかに、フ
ィルムの表面性が良好で厚さのばらつきが少なく、極め
て平坦な厚さのそろったフィルムをうることができる点
ですぐれている。このことは、ＬＣＤ用基板として用い
たばあい、基板表面を平坦にすることができ、表示斑を
低減することができる。Ｒａ（表面粗さ）で表わした表
面性は、好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは
０．０５μｍ以下である。また、厚さのばらつきは、フ
ィルム厚さにより変化するが、厚さに対して、ばらつき
の範囲は１０％以下、好ましくは５％以下である。

【００２２】溶剤キャスト法に用いることのできる溶剤
は、高分子材料の種類により、公知の溶剤から選択され
る。塩化メチレンやトリクロロエタンなどのハロゲン化
炭化水素系溶剤は、高分子材料を溶解しやすく、また、
沸点も低いため、好適な溶剤の１つである。また、ジメ
チルホルムアミドやジメチルアセトアミドなどの、極性
の高い非ハロゲン系の溶剤も用いることができる。さら
に、トルエン、キシレンやアニソールなどの芳香族系
や、テトラヒドロフラン、ジオキサンやピランなどの環
状エーテル系の溶剤も使用可能である。

【００２３】これら溶剤は２種以上を混合して用いるこ
ともできる。また、アルコールなどの非溶剤を混合し
て、溶剤の蒸発速度を制御することも、表面性のすぐれ
たフィルムをうるためには好ましい方法である。

【００２４】表面の平坦性改善を目的として、特開平６
−２７９５９８号公報に示されるように、シロキサン系
などの公知のレベリング剤を用いることもできる。ま
た、有機リン系や有機ハロゲン系の熱安定剤を添加して
乾燥時のフィルムの劣化を防ぐことも可能である。さら
に、必要により、熱的、力学的特性を改善する目的で可
塑剤などの改質剤を添加してフィルム化することも可能
である。

【００２５】前記可塑剤の具体例としては、フタル酸系
可塑剤（フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル
酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル
酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、
フタル酸ｎ−オクチル、フタル酸ジ−ｎ−デシル、フタ
ル酸ジイソデシル、フタル酸ジ−ｎ−ドデシル、フタル
酸ジイソトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタ
ル酸ブチルベンジル、イソフタル酸ジ２エチルエキシル
など）、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤（アジピン酸
−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−ｎ−デシル、ア
ジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘ
キシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−２−エチ
ルヘキシルなど）、リン酸エステル系可塑剤（リン酸ト
リブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸２
エチルヘキシル、リン酸トリクレジールなど）、エポキ
シ系可塑剤（エポキシ化大豆油、エポキシ化トール油な
ど）、脂肪酸−２−エチルヘキシル、脂肪酸エステル系
可塑剤（ステアリン酸ブチル、オレイン酸ブチルなど）
などがあげられる。また、高分子可塑剤も用いることが
でき、このばあいには可塑剤のフィルムからの好ましく
ないブリードを防ぐことができる。好ましい高分子可塑
剤としては、エステル基を含有する高分子可塑剤（アジ
ピン酸、セバシン酸、フタル酸など二塩基酸と１，２−
プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコールな
どのグリコールとの重縮合物であるエステル系高分子可
塑剤）、エーテル基を含有する高分子可塑剤（ポリエチ
レングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコ
ールジ安息香酸エステルなど）があげられる。

【００２６】溶剤キャスト法に用いる溶液の濃度は、一
般的に、１０〜４０％（重量％、以下同様）である。溶
液の濃度が低すぎるばあい、揮発すべき溶剤量が多くな
るため効率的でない一方、溶液粘度が小さくなりすぎ、
均質なフィルムをえられないことがある。一方、溶液の
濃度が高すぎるばあいは、溶液粘度が高くなり、均質な
流延が行なわれにくくなるほか、溶液がゲル化しやすく
なり、フィルム中の異物の原因となることがあるため好
ましくない。溶液を流延する前に１〜１０μｍ程度のフ
ィルターを通すことが、溶液中の異物やゲルをフィルム
に混入させないために好ましい。

【００２７】溶剤キャスト法によって本発明の光学フィ
ルムを連続的にうるばあい、フィルム化の時点でフィル
ム搬送方向（ＭＤ方向）に張力がかかり、ＭＤ方向に分
子の配向が起こりやすい。このとき、ポリカーボネート
やポリアリレートなどのような正の複屈折性を示す材料
は、分子の配向方向に最大複屈折を示し、ＭＤ方向が光
軸となる。

【００２８】光軸方向の屈折率をｎ_x、光軸と直交する
方向の屈折率をｎ_y、フィルム厚さ方向の屈折率をｎ_zと
する。正面からの位相差を小さくするためには、複屈折
（ｎ_x−ｎ_y）を小さくする必要がある。従来から、ｎ_y
を大きくすることにより、すなわち、ＴＤ方向にも若干
の張力を発生させて分子配向を惹き起こすことにより、
低位相差フィルムをえている。ところが、ｎ_xおよびｎ_y
がともに大きくなると、Ｒ₄₅／Ｒ₀が大きくなり、正面
からの位相差は小さくできるものの、その視野角特性は
悪化し、斜めから見たばあいの位相差はかえって大きく
なる。したがって、ＴＤ方向に張力がほとんどかからな
いようにフィルムを乾燥させることにより、Ｒ₄₅／Ｒ₀
を小さく保つことができ、本発明の光学フィルムをうる
ことができる。

【００２９】溶剤キャスト法においては、連続した支持
体上に高分子の溶液を流延し、そののち支持体より剥離
したうえで、溶剤乾燥工程に入る。このとき、支持体上
で乾燥を促進させすぎると、溶剤蒸発に伴う収縮が応力
として働く一方、フィルムは支持体に張り付き面内の収
縮が許容されないため面内に配向することとなる。この
ようなフィルムは、Ｒ₄₅／Ｒ₀が大きくなり、本発明の
光学フィルムとして適当でない。支持体より剥離すると
きの乾燥状態は、溶剤の残存量で表わすことができる。
好ましい残存溶剤量は、支持体種やフィルム材料により
最適量が異なるが、少なくとも５％以上、好ましくは１
０％以上、より好ましくは２０％以上が、本発明の光学
フィルムをうるのに適している。４０％を超す過大な残
存揮発量は、支持体からの剥離がしにくくなるほか、フ
ィルムの強度が不足し搬送により延伸を受けることがあ
るため、好ましくない。

【００３０】溶剤乾燥工程では、一般には、フロート法
や、テンターあるいはロール搬送法が用いられる。フロ
ート法のばあい、フィルム自体が複雑な応力を受け、光
学的特性の不均一が生じやすい。また、テンター法のば
あい、フィルム両端を支えているピンあるいはクリップ
の距離により、溶剤乾燥に伴うフィルムの幅収縮と自重
を支えるためのテンションをバランスさせる必要があ
り、複雑な幅の拡縮を行なう必要がある。さらに、フィ
ルムを乾燥後に冷却する際、フィルムの熱収縮によるＭ
Ｄ方向のテンションも加わるため、光学特性の不均一化
を招きやすい。

【００３１】一方、ロール搬送法のばあい、安定なフィ
ルム搬送のためのテンションは原則的にＭＤ方向にかか
るため、応力の方向を一定にしやすい特徴を有し、えら
れたフィルムの光軸のばらつきを低く抑えることができ
る。したがって、本発明の光学フィルムを製造するに際
し、最も好ましい方法はロール搬送による乾燥法であ
る。しかし、過剰なテンションによる搬送や乾燥温度
は、フィルムの位相差をあげるため、好ましくない。搬
送に用いるロールとして、ロール軸とロール部が独立に
回転しうる構造を有するテンデンシーロールを用いるこ
とは、搬送テンションを低減するために有効な方法であ
る。フィルムの乾燥温度を低下させるため、すでに述べ
た可塑剤などの添加物を用いることもできる。

【００３２】好適な乾燥温度・ロール間テンションは、
フィルムの材質・厚さ・幅・表面性などの諸条件によっ
て異なり、それぞれのばあいで最適な条件を見出すのが
好ましい。過剰なテンションを極力避ける必要があり、
ＭＤ方向に１０ｋｇ／ｍ以下のテンションで搬送するの
が好ましく、より好ましくは５ｋｇ／ｍ以下、さらに好
ましくは３ｋｇ／ｍ以下である。１ｋｇ／ｍ以下のテン
ションではフィルムの走行が不安定となり好ましくな
い。

【００３３】乾燥温度は、許容される溶剤の残存量にも
よるが、不要に高温で乾燥することは、位相差を大きく
するため、好ましくない。一般的には、乾燥後にえられ
るフィルムのＴｇより３０℃以下で乾燥を行なうのが好
ましく、さらに好ましくは５０℃以下である。とくに、
乾燥初期にはフィルム中に溶剤が残存しているため、見
かけのＴｇは材料本来のＴｇより大きく低下しており低
温で乾燥を進めるのが好ましく、溶剤の蒸発が進むにつ
れ乾燥温度を上昇させるのが好ましい。したがって、各
ゾーンごとに独立に温度調節機構をもった多室の乾燥炉
が本発明の光学フィルムを製造するのに適している。ま
た、フィルムを乾燥炉内へ導入するばあいや、炉から引
き出すばあい、フィルムに急激な温度変化を与えると、
フィルムの熱膨張や熱収縮によるＴＤ方向の応力が発生
し、好ましくない分子の配向やフィルムの変形をきたす
ことがある。

【００３４】許容される乾燥フィルム中の溶剤残存量
は、目的により変化するため、一概に特定することはで
きない。一般に、溶剤が残存することにより、耐熱寸法
安定性が影響を受ける。フィルムに残存する溶剤が高温
下で揮発し、フィルムの寸法収縮が起こる。必要とされ
る寸法安定性は、許容耐熱温度で概ね０．１％以下であ
り、このレベルを示すまで、残存溶剤量を低減させてお
くのが好ましい。一般的には残存溶剤量はフィルム乾燥
重量に対し０．５％以下、好ましくは０．３％以下、よ
り好ましくは０．１％以下である。また、ばあいによっ
ては、ＬＣＤ加工時にフィルムが高温にさらされ残存溶
剤量が低減し、つぎの工程以降では耐熱寸法安定性が改
善され問題にならないばあいもある。

【００３５】本発明の光学フィルムは、用途によって、
さらに表面加工が施される。光学フィルムの加工時に溶
剤を用いた表面コーティングなどの加工が行なわれるば
あいには、フィルムの少なくとも一方の表面に、耐溶剤
性を付与するコーティング処理を予め施すのが好まし
い。このような耐溶剤性を示す有機系コーティング層と
しては、メラミン樹脂系、アクリル樹脂系、ウレタン樹
脂系、アルキド樹脂系、含フッ素系樹脂系のコーティン
グ層などがあげられる。また、有機−シリコーン複合系
コーティング層も使用しうる。前記有機−シリコーン複
合系コーティング層としては、ポリエステルポリオール
やエーテル化メチロールメラミンにアルキルトリアルコ
キシシラン、テトラアルコキシシランの部分加水分解物
を配合したものがあげられる。また、アミノシランやエ
ポキシシランの部分加水分解物、シランカップリング剤
とアルキルトリアルコキシシラン・テトラアルコキシシ
ランの部分加水分解物、コロイダルシリカとアルキルト
リアルコキシシランの加水分解物などのシリコーン系材
料からのコーティング層も好適に用いることができる。
これら材料を本発明の光学フィルムの片面または両面に
コーティングしたのち、熱硬化により耐溶剤性皮膜を有
するフィルムをうることができる。このとき、低温硬化
型の触媒を同時に用いることは、光学フィルムの好まし
くない熱変性を抑制するために好ましい方法である。ま
た、多官能アクリレートなどのモノマーやオリゴマーに
光増感剤を添加し、紫外線や電子線によりえられる硬化
層も、コーティング層として好適に用いることができ
る。

【００３６】また、酸化ケイ素やチッ化ケイ素などの金
属酸化物や金属チッ化物からなる無機系材料も、好適な
耐溶剤性コーティング層として用いることができる。こ
れらのセラミック層は、反応型無機コーティング剤を塗
布後硬化させることによりえられる。このような反応性
無機コーティング剤としてポリシラザン系無機重合体が
好ましい例である。該無機重合体は、特開平１−２０３
４７６号公報などに記載される方法でうることができ
る。また、特開平６−２４０２０８号公報、特開平６−
１２２８５２号公報などに記載されているように、該重
合体を部分的にアルコールなどの活性水素を有する化合
物で変性したポリシラザンも好適に利用可能である。表
面に形成した該無機系重合体層は、加熱硬化により、堅
固な耐溶剤性の無機薄膜を与える。すなわち、チッ素や
アルゴンなどの化学的に不活性な雰囲気下で加熱焼成す
ることにより、チッ化シリコン様の薄膜を与える。ま
た、酸素や水蒸気の存在下に焼成することにより酸化シ
リコン様の薄膜を与える。

【００３７】前記フィルムの少なくとも一方の表面に耐
溶剤性のコーティング層を形成するばあいのコーティン
グ層の厚さにはとくに限定はなく、通常の厚さでよい。

【００３８】前記耐溶剤性のコーティング層を形成する
ばあいには、フィルムの耐溶剤性が改善される。

【００３９】本発明の光学フィルムをＬＣＤ用基板とし
て用いるばあい、ガスバリヤー層や透明電極層が形成さ
れうる。

【００４０】前記ガスバリヤー層としては、各種ガスバ
リヤー層を用いることができる。ガスバリヤー層を形成
するまえに、フィルムとの密着性をあげるため、アンカ
ーコーティングを施すばあいもある。また、ガスバリヤ
ー層は、前記耐溶剤性コーティング層上に形成させても
よい。

【００４１】有機材料系のガスバリヤー層としては、ポ
リビニルアルコール、ビニルアルコール−エチレン共重
合体などのビニルアルコール系重合体、ポリアクリロニ
トリル、アクリロニトリル−アクリル酸メチル共重合体
やアクリロニトリル−スチレン共重合体などのアクリロ
ニトリル系重合体、あるいはポリ塩化ビニリデンなどの
有機高分子材料からなる層を用いることができる。これ
らの材料は、本発明の光学フィルム上にグラビアコータ
ーやリバースコーターを用いて湿式コーティング法によ
りガスバリヤー層とすることができる。ポリビニルアル
コール系のバリヤー層を用いるばあい、吸湿により酸素
バリヤー特性が急激に低下しやすいため、別途、水蒸気
バリヤー層を形成させるのが好ましい。

【００４２】また、無機系のガスバリヤー層としては、
二酸化ケイ素、二酸化ケイ素を主成分として含み、一酸
化ケイ素、酸化アルミニウムなどの金属酸化物の１種以
上を含む化合物、チッ化ケイ素、チッ化ケイ素を主成分
として含み、チッ化アルミニウムなどの金属チッ化物の
１種以上を含む化合物、二酸化ケイ素または前記二酸化
ケイ素を主成分として含む化合物とチッ化ケイ素または
前記チッ化ケイ素を主成分として含む化合物との混合物
を用いることができる。前記化合物の具体例としては、
たとえばＳｉＯ_X、ＳｉＡｌＮなどがあげられる。前記
無機系バリヤー薄膜、すなわちケイ素酸化物もしくはケ
イ素酸化物を主体とした金属酸化物、および（または）
ケイ素チッ化もしくはケイ素チッ化物を主体とした金属
チッ化物のうちでもＳｉＯ_x、とくにｘの値が１．３〜
１．８、好ましくは１．５となるものが、酸素ガスおよ
び水蒸気バリヤー性の点から好ましい。これら無機系バ
リヤー層は、スパッタ法や電子ビーム蒸着法のような物
理的気相堆積法（ＰＶＤ）のほか、化学的気相堆積法
（ＣＶＤ）によって成膜することもできる。また、ポリ
シラザンなどの有機金属化合物層を本発明の光学フィル
ム上に形成させたのち熱分解することにより形成させる
こともできる。

【００４３】これらバリヤー層は、単独層として用いて
もよく、また、複数層を併用してもよい。とくに、有機
系バリヤー層と無機系バリヤー層を併用したばあい、バ
リヤー層のクラックピンホールに対する有機系バリヤー
層のすぐれた耐性と、とくに水蒸気に対する無機バリヤ
ー層のすぐれた耐性が相乗効果をなすため、とくに好ま
しい組み合わせである。なかでも、ポリビニルアルコー
ル系のガスバリヤー層と、電子ビーム蒸着法により成膜
したシリカまたはアルミナのガスバリヤー層との組み合
わせが特性上最も好ましい。このとき、各層の密着性を
向上させる目的でそれぞれの層のあいだに、アンカーコ
ート層を設けることができる。アンカーコート層とし
て、ポリジメチルシロキサンなどのシロキサン系硬化物
や、ウレタン系・エポキシ系の硬化物層が好適に用いら
れる。これらの硬化物層を形成させる方法にはとくに限
定はなく、熱硬化法や紫外線硬化法・電子ビーム硬化法
を用いることができる。

【００４４】有機バリヤー層上に密着性を改善するため
の硬化物層を形成させ、さらに無機系バリヤー層を形成
させることが、有機バリヤー層を外界から保護する点か
ら好ましい。硬化物層上に無機バリヤー層を形成させる
際、硬化物層から未硬化の低分子量物が揮発すると形成
される無機バリヤー層の膜質が悪影響を受け、所望の特
性がえられないばあいがある。そのため、硬化物層を形
成させる方法として、電子ビーム硬化法は、高温に加熱
することなく未硬化物を少なくすることができるという
特徴を有しており、好ましい硬化方法である。

【００４５】前記フィルムの少なくとも一方の表面にガ
スバリヤー層を形成するばあいのガスバリヤー層の厚さ
にはとくに限定はなく、通常の厚さでよい。

【００４６】さらに、前記ガスバリヤー層を形成するば
あいに形成されうるアンカーコート層の厚さにもとくに
限定はなく、通常の厚さでよい。

【００４７】なお、前記アンカーコート層は、通常のア
ンカーコート層であればよい。

【００４８】これらのバリヤー層を形成させることによ
り、フィルムの酸素ガスバリヤー性を１ｃｃ／ｍ²／ｄ
ａｙ以下、水蒸気バリヤー性を１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下
に低減させることができる。

【００４９】また、透明導電膜層としては、インジウム
酸化物を主体とする金属酸化物が好ましい。該層は、目
的により、本発明の光学フィルムに直接形成されること
もあれば、前記ガスバリヤー層や耐溶剤性コーティング
層上に形成されることもある。また、基材との密着性改
善のための中間層を設けその上に形成されることもあ
る。該透明導電膜層は、ＬＣＤの電極として用いるばあ
い、厚さ２０〜４００ｎｍ程度、さらには５０〜２００
ｎｍ程度、とくには８０〜１５０ｎｍ、光線透過率８０
％以上、好ましくは８５％以上、シート抵抗１００Ω／
□以下、好ましくは５０Ω／□以下であるのが好まし
い。前記透明導電膜層の厚さが６０〜１５０ｎｍ程度の
範囲内のばあいには、シート抵抗および光線透過率の双
方を目的の範囲にしやすい。また、前記透明導電膜層の
光線透過率が８５％程度以上のばあいには、透明導電性
フィルムの透明性も良好にしうる。

【００５０】前記インジウム酸化物を主体とする金属酸
化物とは、酸化インジウムまたはこれを主成分、具体的
には８０％以上、さらには９０〜９５％含み、酸化ス
ズ、酸化カドミウムなどの他の金属酸化物の１種以上を
２０％以下、さらには５〜１０％含む金属酸化物であ
り、その化合物の具体例としては、たとえばＩＴＯ、Ｃ
ｄＩｎ₂Ｏ₄などがあげられる。前記インジウム酸化物を
主体とした金属酸化物のうちでもＩＴＯ、とくに金属換
算でスズが１０％以下、好ましくは５〜１０％のもの
が、高い透明性を維持しつつシート抵抗をさげることが
できる点から好ましい。

【００５１】前記透明導電膜層は、無機系ガスバリヤー
層と同じく、ＰＶＤ法やＣＶＤ法のほか、有機金属の熱
分解法によっても形成させることができる。

【００５２】また、前述のガスバリヤー層や透明導電膜
層に加えて、ＬＣＤのカラー化を目的として、色素など
を用いたカラーフィルター層を設けることもできる。

【００５３】このようにしてえられる透明導電性フィル
ムを、たとえばＬＣＤ用の電極基板として用いることに
より、公知の方法にしたがってＬＣＤを組み立てること
ができる。

【００５４】また、本発明の光学フィルムは、光学等方
性フィルムを用いた、抵抗膜式ペン入力装置用のフィル
ムとしても好適に用いることができる。該装置は、偏光
板と液晶セルとのあいだに配置して用いられるが、従来
の光学等方性フィルムを用いると、表示装置の視野角特
性にわるい影響を与えるため、斜めから見た表示体のコ
ントラストが大きく低下する。本発明の光学フィルムを
用いることにより、表示特性の低下を防ぐことができ
る。

【００５５】本用途においても、本発明の光学フィルム
はＬＣＤ用基板用と同様に透明導電膜層を表面に有す
る。ペン入力装置用基板フィルムは、ＬＣＤ用と異なり
ガスバリヤー層は必要としないが、透明導電膜層のシー
ト抵抗値はＬＣＤ用のそれより大きく、２００〜２００
０Ω／□、より好ましくは、３００〜１０００Ω／□で
ある。対向する表面との接触による好ましくない光干渉
模様（ニュートンリング）を防止する目的で、透明導電
膜層を形成させる表面には、フィラーを含有するコーテ
ィング処理や磨耗処理により予め粗面化しておくことも
可能である。

【００５６】光学フィルムの光線透過率を向上させるた
め、透明導電膜層での光反射を防止する目的で、透明導
電膜層の下に、屈折率の異なる層を多層設けて、反射率
を低減することもできる。酸化インジウムを主体とした
透明導電膜層の下層に、シリコン酸化物を主体とした低
屈折率の層を形成させ、さらに、その下層に、チタンや
ジルコニウムの酸化物を主体とした高屈折率層を設け
た、３層からなる多層構造は、好ましい組み合わせであ
る。

【００５７】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。

【００５８】なお、実施例中の評価はつぎの方法により
行なった。

【００５９】位相差：回転検光子法により、測定波長５
９０ｎｍ、測定径３５ｍｍで測定。

【００６０】光軸：位相差と同様にして、フィルム幅方
向へ５ｃｍおきに測定。

【００６１】ガラス転移温度：ＤＳＣ法による。

【００６２】ヘイズ：ＪＩＳ Ｋ−７１０５に準拠した
積分球式ヘイズメーターを用いて測定。

【００６３】酸素ガスバリヤー性：米国モダンコントロ
ール社製ＯＸ−ＴＲＡＮ１００を用いて測定。

【００６４】水蒸気バリヤー性：防湿包装材料の透湿度
試験方法（カップ法）ＪＩＳ−Ｚ−０２０８に準拠して
測定。

【００６５】シート抵抗：四探針抵抗率測定法に準拠し
て測定。

【００６６】光線透過率：空気を基準として波長５５０
ｎｍでのフィルム基板を含めた透過率を測定。

【００６７】実施例１〜２ ビスフェノールＡとホスゲンからなるポリカーボネート
（帝人化成（株）製のパンライト Ｃ−１４００（商品
名）、ガラス転移温度１５５℃）を、塩化メチレンに２
０％の濃度になるように溶解させて、フィルム製造用の
ドープとした。ガラス板上にＰＥＴフィルムを張り付
け、その上にワイヤーバーを用いてえられたドープを流
延し、室温で１０分間放置後フィルムを剥がし、一方を
固定し、対抗する片に１ｋｇ／ｍの加重をかけてフィル
ムに張力を与えた状態で８０℃で１５分間乾燥させ、さ
らに、１００℃で３０分間乾燥を行ない、厚さ１００μ
ｍのフィルムをえた。

【００６８】えられたフィルムは、光線透過率９０％、
ヘイズ０．２％であった。また、フィルム面に直交する
方向（正面）から測定した位相差（Ｒ₀）は９ｎｍであ
った。このフィルムの光軸は張力を加えた方向を向いて
おり、それと直交する方向へ傾けて位相差（Ｒ₄₅）を測
定したところ、１３ｎｍであり、Ｒ₄₅／Ｒ₀は１．４で
あった。また、フィルム面内での光軸を張力に対して直
交する方向に５ｃｍおきに測定したところ、該方向を基
準として、測定値は±７°以内であった。

【００６９】結果を表１にまとめて示す。

【００７０】実施例２ 実施例１と同様にして、２ｋｇ／ｍの加重をかけてポリ
カーボネートフィルムをえ、特性を評価した。

【００７１】結果を表１に示す。

【００７２】比較例１ 実施例１と同様にしてポリカーボネートのフィルムを製
造し、評価した。ただし、乾燥時にフィルムの四片を固
定して乾燥させた。

【００７３】結果を表１に示す。

【００７４】えられたフィルムを、２枚の偏光板をクロ
スニコルの状態に配置した中間に挟んで目視観察を行な
ったところ、正面から見たばあいには光は偏光板により
遮断されたが、斜めから見たばあい、光の透過が認めら
れた。このことは、ＬＣＤ用基板として用いたばあい、
斜めから見たときに光の漏れが生じることを意味してお
り、表示特性の視野角依存性を悪化させることにつなが
る。

【００７５】

【表１】

【００７６】表１の結果から、比較例１のばあい、正面
から見た位相差は低くなっているものの、斜めから見た
ばあい２０ｎｍを超える位相差を有しており、大きなＲ
₄₅／Ｒ₀を示すことがわかる。すなわち、低いＲ₀がえら
れているものの、Ｒ₄₅が大きくなり視野角特性の悪化し
ていることがわかる。これは、四片固定により、意図的
に張力を加えていないにもかかわらず、溶剤蒸発による
寸法収縮で張力が発生するため面内に分子が配向し、面
内での屈折率が大きくなるものの、面内での配向がバラ
ンスしているためである。

【００７７】実施例３ ポリアリレート（鐘淵化学工業（株）製のエルメックＦ
−１１００、ガラス転移温度２２０℃）の塩化メチレン
溶液を、エンドレスベルト上に流延し、予備乾燥させた
のち支持体より剥離した。えられた１５００ｍｍ幅のフ
ィルムを用い、テンデンシーロールを配置したロール搬
送式の乾燥機を用いてＭＤ方向の張力を２．０ｋｇ／ｍ
として、最高乾燥温度を１６０℃としてフィルムの乾燥
を行ない、えられたフィルムをＴＤ方向１０００ｍｍ幅
につき５ｃｍ間隔でサンプリングし、特性を評価した。
結果の最大値を表２に示す。

【００７８】比較例２ 実施例３でえられた予備乾燥させたフィルムを、クリッ
プ保持によるテンター搬送法を用い、拡縮バランスを取
りながら、残存溶剤の乾燥を行ない、えられたフィルム
の特性を評価した。結果を表２に示す。

【００７９】ＴＤ方向とＭＤ方向の張力をバランスさせ
ているため光軸は方向が不安定であり、ＴＤ方向を基準
として±４０°のばらつきを示した。

【００８０】実施例４ １，１−ビス（３，５−ジメチル−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とビス
フェノールＡがモル比７／３であるポリカーボネート
（ガラス転移温度２０２℃、以下、ＰＣ−１という）を
塩化メチレンに溶解し、２８％の溶液とした。この溶液
を用い実施例３と同様にして、ロール搬送式の乾燥機に
より、最大乾燥温度１４０℃、ＭＤ方向の張力を２．５
ｋｇ／ｍとして、厚さ７５μｍのフィルムをえ、えられ
たフィルムの特性を評価した。結果を表２に示す。

【００８１】実施例５ ＰＣ−１を塩化メチレンに溶解し、２８％の溶液とし
た。この溶液にポリエステル系高分子可塑剤（大日本イ
ンキ化学工業（株）製のＷ−１０００）を固形分換算で
２％添加し、実施例３と同様にしてロール搬送式の乾燥
機により最大乾燥温度１３０℃、ＭＤ方向の張力を２．
５ｋｇ／ｍとして、厚さ７５μｍのフィルムをえ、えら
れたフィルムの特性を評価した。結果を表２に示す。

【００８２】実施例６ ビスフェノールＡとホスゲンからなるポリカーボネート
（帝人化成（株）製のパンライト Ｃ−１４００（商品
名）、ガラス転移温度１５５℃）を、塩化メチレンに２
０％の濃度になるように溶解させて、フィルム製造用の
ドープとした。えられたドープを用い、実施例３と同様
に流延・予備乾燥させて、ロール搬送方式により、最大
乾燥温度を１１０℃、ＭＤ方向の張力を２．５ｋｇ／ｍ
として、厚さ７５μｍのフィルムをえ、えられたフィル
ムの特性を評価した。結果を表２に示す。

【００８３】実施例７ 実施例３でえられたロールフィルムを用い、ポリシラザ
ンを主成分とする無機系重合体を２０％含有するメチル
セルソルブ溶液をロールコーターを用い約１μｍ厚さに
塗布し、両表面にポリシラザン系の無機重合体薄膜を有
するフィルムをえた。そののち、空気中で１８５℃で４
０分間加熱することにより、ＳｉＯ_X様の薄膜を有する
耐溶剤性にすぐれたフィルムをえた。

【００８４】えられたフィルムを、メチルエチルケトン
の溶液に浸漬して１５分間保持したが、外観上の変化は
認められなかった。一方、耐溶剤コーティングを施して
いないフィルムは外観が変化していた。

【００８５】実施例８ 実施例３でえられたロールフィルムを用い、フィルム表
面にシリコーン系プライマー（東芝シリコーン（株）製
のＰＨ９４）を塗布し、さらに３官能性および４官能性
アルコキシシランを主成分とするイソプロパノール溶液
（トスガード５１０（東芝シリコーン（株）の登録商
標））を塗布した。溶媒が揮発したのち、１２０℃で１
時間加熱して硬化させて約２μｍの耐溶剤層を形成し
た。

【００８６】えられたフィルムの処理面にメチルエチル
ケトンを滴下して１５分間保持したが、外観上の変化は
認められなかった。一方、処理をしていない面に滴下す
ると、メチルエチルケトンに接触した部分は変形した。

【００８７】実施例９ 実施例３でえられたロールフィルムを用い、２００×６
６０ｍｍのターゲットを３台備えたマグネトロンスパッ
タ装置を用いて、始めにフィルムの片面にガスバリヤー
層を成膜し、さらに、フィルムの他方の面にガスバリヤ
ー膜層、透明導電膜層を順次形成した。バリヤー膜用タ
ーゲットとしてＳｉＯ₂、透明導電膜用ターゲットとし
て酸化スズ比１０％のＩＴＯ、スパッタガスとしてバリ
ヤー薄膜はアルゴン流量１００ｓｃｃｍ、酸素１ｓｃｃ
ｍで総ガス圧２．０ｍＴｏｒｒ、ＩＴＯではアルゴン３
５０ｓｃｃｍ、酸素３．５ｓｃｃｍ、総ガス圧５ｍＴｏ
ｒｒ、パワー条件としてバリヤー薄膜はＲＦ３ｋＷ
（２．２７Ｗ／ｃｍ²）、ＩＴＯはＤＣ５．０Ａ２５０
Ｖ（０．９６Ｗ／ｃｍ²）となるようにして成膜を行な
った。バリヤー薄膜は３分処理し、４５ｎｍ、ＩＴＯは
３分処理し、１００ｎｍとなる透明導電フィルムをえ
た。

【００８８】えられたフィルムは、シート抵抗５０Ω／
□、光線透過率８０％、酸素ガスバリヤー性０．５ｃｃ
／ｍ²／ｄａｙ、水蒸気バリヤー性０．１ｇ／ｍ²／ｄａ
ｙである透明導電フィルムがえられた。

【００８９】

【表２】

【００９０】

【発明の効果】本発明によると、光線透過率が８０％以
上、厚さが１０〜１０００μｍ、位相差（Ｒ₀）が２０
ｎｍ以下、フィルム平面内の光軸のばらつきが±３０°
以内にあり、かつ、光軸に対して直交する方向へ４５°
傾けて測定したときの位相差（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）
との比（Ｒ₄₅／Ｒ₀）が１〜３である光学フィルムをう
ることができ、液晶表示装置などの基板として使用した
ばあい、表示コントラストの視野角依存性を低減させる
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 1/04 Ｇ０２Ｂ 1/04 1/10 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光線透過率が８０％以上、厚さが１０〜
   １０００μｍ、位相差（Ｒ₀）が２０ｎｍ以下、フィル
   ム平面内の光軸のばらつきが±３０°以内にあり、か
   つ、光軸に対して直交する方向へ４５°傾けて測定した
   ときの位相差（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）との比（Ｒ₄₅／
   Ｒ₀）が１〜３であることを特徴とする光学フィルム。
2. 【請求項２】 フィルムが非晶性の樹脂からなり、ガラ
   ス転移温度が１２０℃以上である請求項１記載の光学フ
   ィルム。
3. 【請求項３】 フィルムが主鎖に芳香族基を有する樹脂
   からなる請求項１記載の光学フィルム。
4. 【請求項４】 フィルムの少なくとも一方の表面に、耐
   溶剤性のコーティング層を有する請求項１記載の光学フ
   ィルム。
5. 【請求項５】 フィルムの少なくとも一方の表面に、ガ
   スバリヤー層および（または）透明導電膜層を有する請
   求項１記載の光学フィルム。
6. 【請求項６】 ガスバリヤー層が、有機系のガスバリヤ
   ー層と無機系のガスバリヤー層との複層からなる請求項
   ５記載の光学フィルム。
7. 【請求項７】 光線透過率が８０％以上、厚さが１０〜
   １０００μｍ、位相差（Ｒ₀）が２０ｎｍ以下、フィル
   ム平面内の光軸のばらつきが±３０°以内にあり、か
   つ、光軸に対して直交する方向へ４５°傾けて測定した
   ときの位相差（Ｒ₄₅）と位相差（Ｒ₀）との比（Ｒ₄₅／
   Ｒ₀）が１〜３である光学フィルムを溶液流延法にて連
   続的に製造するにあたり、乾燥工程でのフィルムにかか
   るテンションを５ｋｇ／ｍ以下に保つことを特徴とする
   光学フィルムの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５または６記載
   の光学フィルムを基板として用いることを特徴とする液
   晶表示装置。