JP2002127244A - 熱可塑性フイルム、位相差板、円偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

熱可塑性フイルム、位相差板、円偏光板および液晶表示装置

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JP2002127244A
JP2002127244A JP2000323113A JP2000323113A JP2002127244A JP 2002127244 A JP2002127244 A JP 2002127244A JP 2000323113 A JP2000323113 A JP 2000323113A JP 2000323113 A JP2000323113 A JP 2000323113A JP 2002127244 A JP2002127244 A JP 2002127244A
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thermoplastic film
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English (en)
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Narikazu Hashimoto
斉和 橋本
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な視野角を有し、かつ面状故障(輝点故
障)の発生し難い熱可塑性フィルムを提供することにあ
る。 【解決手段】 波長450nm、550nm、650n
mで測定したレターデーション値、Re(450)、R
e(550)、Re(650)が、下記式(1)および
(2)を満足する延伸熱可塑性フイルムであって、延伸
熱可塑性フイルムの高延伸倍率側の破断伸度が5%以上
30%以下であることを特徴とする熱可塑性フイルム。 0.60<Re(450)/Re(550)<0.97:(1)式 1.01<Re(650)/Re(550)<1.35:(2)式

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性フィル
ム、位相差板、およびそれを用いた円偏光板と液晶表示
装置とに関する。特に本発明は、ゲストホスト型を含む
反射型液晶表示装置におけるλ/4板として有効な位相
差板に関する。
【0002】
【従来の技術】λ/4板は、反射防止膜や液晶表示装置
に関連する多くの用途を有しており、既に実際に使用さ
れている。しかし、λ/4板と称していても、ある特定
波長でλ/4を達成しているものが大部分であった。λ
/4を達成できる波長領域が狭いと、表示画像のコント
ラストが低下するという問題があった。特開平5−27
118号および同5−27119号の各公報には、レタ
ーデーションが大きい複屈折性フイルムと、レターデー
ションが小さい複屈折率フイルムとを、それらの光軸が
直交するように積層させた位相差板が開示されている。
二枚の複屈折性フイルムのレターデーションの差が可視
光域の波長全体にわたりλ/4であれば、位相差板は理
論的には、可視光域の波長全体にわたりλ/4板として
機能する。
【0003】特開平10−68816号公報に、特定波
長においてλ/4となっているポリマーフイルムと、そ
れと同一材料からなり同じ波長においてλ/2となって
いるポリマーフイルムとを積層させて、広い波長領域で
λ/4が得られる位相差板が開示されている。特開平1
0−90521号公報にも、二枚のポリマーフイルムを
積層することにより広い波長領域でλ/4を達成できる
位相差板が開示されている。これらのフイルムはいずれ
も積層型のため、2枚のフイルムを必要とする上、貼合
せ工程を要するため、コストダウンすることが困難であ
った。これを解決する手法として、セルロースアセテー
ト系フイルムを延伸して用いる1枚型の位相差板が特開
2000ー137116号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の位相差板を加工
して液晶パネルに装着したときに、輝点故障(画面の所
々に星状に輝く点が発生する故障)が発生する上、視野
角を十分に大きくできず改良が望まれていた。本発明の
目的は、良好な視野角を有し、かつ面状故障(輝点故障)
の発生し難い熱可塑性フイルムを提供することにある。
別の本発明の目的は、前記の熱可塑性フイルム、および
それを用いた位相差板および円偏光板を提供し、表示品
位に優れる液晶表示装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、下記
(1)〜(9)の熱可塑性フイルム、下記(10)の位
相差板、下記(11)の円偏光板、そして下記(12)
の液晶表示装置により達成された。 (1)波長450nm、550nm、650nmで測定
したレターデーション値、Re(450)、Re(55
0)、Re(650)が、下記式(1)および(2)を
満足する延伸熱可塑性フイルムであって、延伸熱可塑性
フイルムの高延伸倍率側の破断伸度が5%以上30%以
下であることを特徴とする熱可塑性フイルム。 0.60<Re(450)/Re(550)<0.97:(1)式 1.01<Re(650)/Re(550)<1.35:(2)式
【0006】(2)前記のRe(550)が、120n
m以上160nm以下であることを特徴とする(1)に
記載の熱可塑性フイルム。 (3)前記の延伸熱可塑性フイルムの、フイルム面内の
遅相軸と延伸軸のなす角の平均値が±5°以内であるこ
とを特徴とする(1)もしくは(2)に記載の熱可塑性
フイルム。 (4)前記の延伸熱可塑性フイルムの、高延伸倍率側の
破断強度が、12kg/mm2 以上25kg/mm2
下、そして耐折強度が50回以上200回以下であるこ
とを特徴とする(1)乃至(3)のうちのいずれかに記
載の熱可塑性フイルム。
【0007】(5)下記式(A)〜(C)で定義される
DR0、DR20、DR40が、波長450nmと波長
750nmとにおいて、|DR20(λ)−DR0
(λ)|≦0.02、|DR40(λ)−DR0(λ)
|≦0.02の関係を満足することを特徴とする(1)
乃至(4)のうちのいずれかに記載の熱可塑性フイル
ム。 (A)DR0(λ)=Re(λ)/Re(550) (B)DR20(λ)=Re20(λ)/Re20(550) (C)DR40(λ)=Re40(λ)/Re40(550) 式中、λは、測定波長であり;Re(λ)は、フイルム
表面の法線方向で測定したレターデーション値であり;
Re20(λ)は、フイルム表面の法線方向から20゜
の角度で測定したレターデーション値であり;そしてR
e40(λ)は、フイルム表面の法線方向から40゜の
角度で測定したレターデーション値である。
【0008】(6)前記の延伸熱可塑性フイルムの、フ
イルム面内の遅相軸方向の屈折率nx、面内の遅相軸に
垂直な方向の屈折率nyおよび厚み方向の屈折率nz
が、1≦NZ=(nx−nz)/(nx−ny)≦2の
関係を満足することを特徴とする(1)乃至(5)のう
ちのいずれかに記載の熱可塑性フイルム。 (7)前記の延伸熱可塑性フイルムが、置換度2.4以
上2.9以下のセルロースアセテートからなることを特
徴とする(1)乃至(6)のうちのいずれかに記載の熱
可塑性フイルム。 (8)前記の延伸熱可塑性フイルムの、低延伸倍率側の
破断伸度が30%以上80%以下、破断強度が3kg/
mm2 以上9kg/mm2 以下、そして耐折強度が5回
以上50回以下であることを特徴とする(1)乃至
(7)のうちのいずれかに記載の熱可塑性フイルム。
【0009】(9)前記の延伸熱可塑性フイルムが、2
層以上10層以下積層されたセルロースアセテートフイ
ルムからなることを特徴とする(1)乃至(8)のうち
のいずれかに記載の熱可塑性フイルム。 (10)(1)乃至(9)のうちのいずれかに記載の熱
可塑性フイルムを用いたことを特徴とする位相差板。 (11)(10)に記載の位相差板と偏光膜とが、位相
差板の面内の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度が実質的
に45゜になるように積層されてなることを特徴とする
円偏光板。 (12)(10)に記載の位相差板および(11)に記
載の円偏光板のうちの少なくとも一方を用いたことを特
徴とする液晶表示装置。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明者は、輝点故障が、フイル
ム裁断工程で発生する切り屑が飛散し、これがフイルム
に転写して発生することを見いだした。このような故障
は下記物性のフイルムを用いることで克服できた。
【0011】本発明の熱可塑性フイルムの、波長450
nm、550nm、650nmで測定したレターデーシ
ョン値Re(450)、Re(550)、Re(65
0)は下記の(1)および(2)式の関係を満足する。 0.6<Re(450)/Re(550)<0.97 (1)式 1.01<Re(650)/Re(550)<1.35 (2)式 また、下記の(3)および(4)式を満足するすること
がより好ましい。 0.65<Re(450)/Re(550)<0.92 (3)式 1.04<Re(650)/Re(550)<1.30 (4)式 また、下記の(5)および(6)式を満足することがさ
らに好ましい。 0.70<Re(450)/Re(550)<0.87 (5)式 1.07<Re(650)/Re(550)<1.25 (6)式 Re(550)は120nm以上160nm以下が好ま
しく、より好ましくは125nm以上155nm以下、
さらに好ましくは130nm以上150nm以下であ
る。
【0012】本発明の熱可塑性フイルムは、下記(A)
〜(C)で定義されるDR0、DR20、DR40が、
波長450nmと波長750nmとにおいて、|DR2
0(λ)−DR0(λ)|≦0.02、|DR40
(λ)−DR0(λ)|≦0.02の関係を満足するこ
とが好ましく、|DR20(λ)−DR0(λ)|≦
0.015、|DR40(λ)−DR0(λ)|≦0.
015の関係を満足することがさらに好ましく、|DR
20(λ)−DR0(λ)|≦0.01、|DR40
(λ)−DR0(λ)|≦0.01の関係を満足するこ
とが望ましい。 (A)DR0(λ)=Re(λ)/Re(550) (B)DR20(λ)=Re20(λ)/Re20(550) (C)DR40(λ)=Re40(λ)/Re40(550) (A)〜(C)の式中、λは、測定波長であり;Re
(λ)は、フイルム表面の法線方向で測定したレターデ
ーション値であり;Re20(λ)は、フイルム表面の
法線方向から20゜の角度で測定したレターデーション
値であり;Re40(λ)は、フイルム表面の法線方向
から40゜の角度で測定したレターデーション値を示
す。さらにフイルム面内の遅相軸と延伸方向のなす角の
平均値は、±5°以内であることが好ましく、±4゜以
内であることがより好ましく、±3゜以内であることが
さらに好ましい。さらに、フイルム面内の遅相軸方向の
屈折率nx、面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率nyお
よび厚み方向の屈折率nzが、1≦(nx−nz)/
(nx−ny)≦2の関係を満足することが好ましく、
1.2≦(nx−nz)/(nx−ny)≦1.9の関
係を満足することがより好ましく、1.3≦(nx−n
z)/(nx−ny)≦1.8の関係を満足することが
さらに好ましい。
【0013】本発明の熱可塑性フイルムの高延伸倍率側
の破断伸度は、5%以上30%以下であり、5%以上2
7%以下であることがより好ましく、5%以上22%以
下であることがさらに好ましい。高延伸倍率側の破断強
度は、12kg/mm2 以上25kg/mm2 以下であ
ることが好ましく、13kg/mm2 以上24kg/m
2 以下であることがより好ましく、13kg/mm2
以上22kg/mm2以下であることがさらに好まし
い。高延伸倍率側の耐折強度は50回以上200回以下
が好ましく、55回以上180回以下であることがより
好ましく、60回以上170回以下であることがさらに
好ましい。高延伸倍率側の破断伸度は小さくなりやすく
脆性化し易いが、破断強度を上げるとともに耐折強度を
強くすることで補い、総合的に裁断時の屑の発生を防ぐ
ことができる。なお、本発明では熱可塑性フイルムを、
縦もしくは横または両方向に延伸する。1軸延伸の場合
は延伸方向を高延伸倍率側と云い、多軸延伸の場合は延
伸倍率の高い方向を高延伸倍率側と云う。多段で延伸し
た場合は各延伸倍率の積の大きなほうを高延伸倍率側と
した。
【0014】低延伸倍率側の破断伸度は30%以上80
%以下であることが好ましく、35%以上75%以下で
あることがより好ましく、40%以上70%以下である
ことがさらに好ましい。低延伸倍率側の破断強度は3k
g/mm2 以上9kg/mm 2 以下であることが好まし
く、4kg/mm2 以上9kg/mm2 以下であること
がより好ましく、4kg/mm2 以上8kg/mm2
下であることがさらに好ましい。低延伸倍率側の耐折強
度は5回以上50回以下であることが好ましく、10回
以上45回以下であることがより好ましく、10回以上
40回以下あることがさらに好ましい。本発明では、低
延伸倍率側の耐折伸度は小さくなりやすく脆性化し易い
分を、破断伸度を上げることで補い、総合的に総合的に
裁断時の屑の発生を防いでいる。
【0015】熱可塑性フイルムの、材料(添加剤)、延伸
方法の改良により上記課題を達成した。以下に詳細を述
べる。 [ポリマー]本発明の熱可塑性フイルムを形成するポリ
マーは、熱可塑性を有するポリマーであれば特に限定は
ないが、好ましい熱可塑性ポリマーとしてセルロースア
セテートを挙げることができる。セルロースアセテート
は、セルロースの有する3個のOH基の一部あるいは全
部をアセテート基でエステル化(置換)したものであ
り、好ましい置換度(アセチル化度)は2.4以上2.9
以下であり、2.5以上2.85以下がより好ましく、
2.6以上2.8以下がさらに好ましい。これらのセル
ロースアセテートは、置換度の異なるものをブレンドし
て使用してもよい。この場合酢化度の混合比を掛け合わ
せた平均置換度が、この範囲に入っていいれば良い。セ
ルロースアセテートの重合度(粘度平均)は200〜7
00であることが好ましく、250〜550であること
がより好ましく、250〜350であることがさらに好
ましい。粘度平均重合度はオストワルド粘度計で測定す
ることができ、測定されたセルロースアセテートの固有
粘度[η]から下記式により求められる。 DP=[η]/Km 式中、DPは粘度平均重合度、Kmは定数6×10-4
さらに、セルロースアセテートは未使用(バージン)フ
レークだけを用いても良いが、より好ましくは製膜した
セルロースアセテートフイルム屑を3wt%以上95w
t%以下、より好ましくは6wt%以上80wt%以
下、さらに好ましくは10wt%以上70wt%以下混
合して使用するのが好ましい。
【0016】[添加剤]各波長におけるレターデーショ
ン値を調整するため、レターデーション上昇剤を熱可塑
性フイルム(特に好ましくはセルロースアセテートフイ
ルム)に添加するのが好ましい。レターデーション上昇
剤は、(熱可塑性フイルムを形成する)ポリマー100
質量部に対して、0.05〜20質量部の範囲で使用す
ることが好ましく、0.1〜10質量部の範囲で使用す
ることがより好ましく、0.5〜10質量部の範囲で使
用することがさらに好ましく、0.5〜3質量部の範囲
で使用することが最も好ましい。二種類以上のレターデ
ーション上昇剤を併用してもよい。レターデーション上
昇剤は、230〜360nmの波長領域に最大吸収波長
を有することが好ましい。また、レターデーション上昇
剤は、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好
ましい。レターデーション上昇剤は、少なくとも二つの
「芳香族環」を有する化合物を用いることが好ましい。
この「芳香族環」は、芳香族炭化水素環に加えて芳香族
性ヘテロ環を含む。芳香族炭化水素環は、6員環(すな
わち、ベンゼン環)であることが特に好ましい。芳香族
性ヘテロ環は一般に、不飽和ヘテロ環であり、5員環、
6員環または7員環であることが好ましく、5員環また
は6員環であることがさらに好ましい。芳香族性ヘテロ
環は一般に、最多の二重結合を有する。ヘテロ原子とし
ては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましく、
窒素原子が特に好ましい。芳香族性ヘテロ環の例には、
フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール
環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾー
ル環、イミダゾール環、ピラゾール環、フラザン環、ト
リアゾール環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、
ピリミジン環、ピラジン環および1,3,5−トリアジ
ン環が含まれる。芳香族環の具体例として、ベンゼン
環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾー
ル環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール
環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環および1,
3,5−トリアジン環が好ましい。これらの芳香族環の
数は、2〜20であることが好ましく、2〜12である
ことがより好ましく、2〜6であることが最も好まし
く、少なくとも1つの1,3,5−トリアジン環を含む
化合物が特に好ましい。二つの芳香族環の結合関係は、
(a)縮合環を形成する場合、(b)単結合で直結する
場合および(c)連結基を介して結合する場合に分類で
きる(芳香族環のため、スピロ結合は形成できない)
が、結合関係は(a)〜(c)のいずれでもよい。
【0017】(a)の縮合環(二つ以上の芳香族環の縮
合環)の例には、インデン環、ナフタレン環、アズレン
環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン
環、アセナフチレン環、ビフェニレン環、ナフタセン
環、ピレン環、インドール環、イソインドール環、ベン
ゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドリジン環、ベ
ンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミ
ダゾール環、ベンゾトリアゾール環、プリン環、インダ
ゾール環、クロメン環、キノリン環、イソキノリン環、
キノリジン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノキサ
リン環、フタラジン環、プテリジン環、カルバゾール
環、アクリジン環、フェナントリジン環、キサンテン
環、フェナジン環、フェノチアジン環、フェノキサチイ
ン環、フェノキサジン環およびチアントレン環が含まれ
る。ナフタレン環、アズレン環、インドール環、ベンゾ
オキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾ
ール環、ベンゾトリアゾール環およびキノリン環が好ま
しい。 (b)の単結合は、二つの芳香族環の炭素原子間の結合
であることが好ましい。二以上の単結合で二つの芳香族
環を結合して、二つの芳香族環の間に脂肪族環または非
芳香族性複素環を形成してもよい。 (c)の連結基も、二つの芳香族環の炭素原子と結合す
ることが好ましい。連結基は、アルキレン基、アルケニ
レン基、アルキニレン基、−CO−、−O−、−NH
−、−S−またはそれらの組み合わせであることが好ま
しい。組み合わせからなる連結基の例を以下に示す。な
お、以下の連結基の例の左右の関係は、逆になってもよ
い。
【0018】 c1:−CO−O− c2:−CO−NH− c3:−アルキレン−O− c4:−NH−CO−NH− c5:−NH−CO−O− c6:−O−CO−O− c7:−O−アルキレン−O− c8:−CO−アルケニレン− c9:−CO−アルケニレン−NH− c10:−CO−アルケニレン−O− c11:−アルキレン−CO−O−アルキレン−O−CO
−アルキレン− c12:−O−アルキレン−CO−O−アルキレン−O−
CO−アルキレン−O− c13:−O−CO−アルキレン−CO−O− c14:−NH−CO−アルケニレン− c15:−O−CO−アルケニレン−
【0019】芳香族環および連結基は、置換基を有して
いてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子(F、C
l、Br、I)、ヒドロキシル、カルボキシル、シア
ノ、アミノ、ニトロ、スルホ、カルバモイル、スルファ
モイル、ウレイド、アルキル基、アルケニル基、アルキ
ニル基、脂肪族アシル基、脂肪族アシルオキシ基、アル
コキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボ
ニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル
基、脂肪族アミド基、脂肪族スルホンアミド基、脂肪族
置換アミノ基、脂肪族置換カルバモイル基、脂肪族置換
スルファモイル基、脂肪族置換ウレイド基および非芳香
族性複素環基が含まれる。
【0020】アルキル基の炭素原子数は、1乃至8であ
ることが好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル
基の方が好ましく、直鎖状アルキル基が特に好ましい。
アルキル基は、さらに置換基(例、ヒドロキシ、カルボ
キシ、アルコキシ基、アルキル置換アミノ基)を有して
いてもよい。アルキル基の(置換アルキル基を含む)例
には、メチル、エチル、n−ブチル、n−ヘキシル、2
−ヒドロキシエチル、4−カルボキシブチル、2−メト
キシエチルおよび2−ジエチルアミノエチルが含まれ
る。アルケニル基の炭素原子数は、2乃至8であること
が好ましい。環状アルケニル基よりも鎖状アルケニル基
の方が好ましく、直鎖状アルケニル基が特に好ましい。
アルケニル基は、さらに置換基を有していてもよい。ア
ルケニル基の例には、ビニル、アリルおよび1−ヘキセ
ニルが含まれる。アルキニル基の炭素原子数は、2乃至
8であることが好ましい。環状アルキケニル基よりも鎖
状アルキニル基の方が好ましく、直鎖状アルキニル基が
特に好ましい。アルキニル基は、さらに置換基を有して
いてもよい。アルキニル基の例には、エチニル、1−ブ
チニルおよび1−ヘキシニルが含まれる。
【0021】脂肪族アシル基の炭素原子数は、1乃至1
0であることが好ましい。脂肪族アシル基の例には、ア
セチル、プロパノイルおよびブタノイルが含まれる。脂
肪族アシルオキシ基の炭素原子数は、1乃至10である
ことが好ましい。脂肪族アシルオキシ基の例には、アセ
トキシが含まれる。アルコキシ基の炭素原子数は、1乃
至8であることが好ましい。アルコキシ基は、さらに置
換基(例、アルコキシ基)を有していてもよい。アルコ
キシ基の(置換アルコキシ基を含む)例には、メトキ
シ、エトキシ、ブトキシおよびメトキシエトキシが含ま
れる。アルコキシカルボニル基の炭素原子数は、2乃至
10であることが好ましい。アルコキシカルボニル基の
例には、メトキシカルボニルおよびエトキシカルボニル
が含まれる。アルコキシカルボニルアミノ基の炭素原子
数は、2乃至10であることが好ましい。アルコキシカ
ルボニルアミノ基の例には、メトキシカルボニルアミノ
およびエトキシカルボニルアミノが含まれる。
【0022】アルキルチオ基の炭素原子数は、1乃至1
2であることが好ましい。アルキルチオ基の例には、メ
チルチオ、エチルチオおよびオクチルチオが含まれる。
アルキルスルホニル基の炭素原子数は、1乃至8である
ことが好ましい。アルキルスルホニル基の例には、メタ
ンスルホニルおよびエタンスルホニルが含まれる。脂肪
族アミド基の炭素原子数は、1乃至10であることが好
ましい。脂肪族アミド基の例には、アセトアミドが含ま
れる。脂肪族スルホンアミド基の炭素原子数は、1乃至
8であることが好ましい。脂肪族スルホンアミド基の例
には、メタンスルホンアミド、ブタンスルホンアミドお
よびn−オクタンスルホンアミドが含まれる。脂肪族置
換アミノ基の炭素原子数は、1乃至10であることが好
ましい。脂肪族置換アミノ基の例には、ジメチルアミ
ノ、ジエチルアミノおよび2−カルボキシエチルアミノ
が含まれる。脂肪族置換カルバモイル基の炭素原子数
は、2乃至10であることが好ましい。脂肪族置換カル
バモイル基の例には、メチルカルバモイルおよびジエチ
ルカルバモイルが含まれる。脂肪族置換スルファモイル
基の炭素原子数は、1乃至8であることが好ましい。脂
肪族置換スルファモイル基の例には、メチルスルファモ
イルおよびジエチルスルファモイルが含まれる。脂肪族
置換ウレイド基の炭素原子数は、2乃至10であること
が好ましい。脂肪族置換ウレイド基の例には、メチルウ
レイドが含まれる。非芳香族性複素環基の例には、ピペ
リジノおよびモルホリノが含まれる。レターデーション
上昇剤の分子量は、300乃至800であることが好ま
しい。レターデーション上昇剤の具体例は、特開200
0−111914号、同2000−275434号の各
明細書に記載の化合物を挙げることができる。
【0023】[可塑剤]熱可塑性フイルム(特にこのま
しくはセルロースアセテートフイルム)には、機械的物
性を改良するため、また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
酸エステルまた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)およ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
ステルおよ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)およ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)
および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、DB
P、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられ
る。DEPおよびDPPが特に好ましい。可塑剤の添加
量は、波長分散に影響を与える場合があるため、レター
デーション調整剤の添加量とともに調整する必要があ
る。セルロースアセテートの量の0.1乃至25質量%
であることが好ましく、1乃至20質量%であることが
さらに好ましく、3乃至15質量%であることが最も好
ましい。
【0024】[劣化防止剤]熱可塑性フイルム(特に好
ましくはセルロースアセテートフイルム)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乃至1質量%であることが好まし
く、0.01乃至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、フイ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。
【0025】[セルロースアセテートドープの作成]本
発明の熱可塑性フイルムの作成を、熱可塑性フイルムと
して特に好ましいセルロースアセテートフイルムを用い
る場合を例として説明する。ソルベントキャスト法によ
りセルロースアセテートフイ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)を用いてフイルムを製造す
る。有機溶媒は、炭素原子数が3乃至12のエーテル、
炭素原子数が3乃至12のケトン、炭素原子数が3乃至
12のエステルおよび炭素原子数が1乃至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、ケトンおよびエステルは、環状構造を有してい
てもよい。エーテル、ケトンおよびエステルの官能基
(すなわち、−O−、−CO−および−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。
【0026】炭素原子数が3乃至12のエーテル類の例
には、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、アニソールおよびフェネ
トールが含まれる。炭素原子数が3乃至12のケトン類
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、シクロヘキサノンおよびメ
チルシクロヘキサノンが含まれる。炭素原子数が3乃至
12のエステル類の例には、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、エチルアセテートおよ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
ルおよび2−ブトキシエタノールが含まれる。ハロゲン
化炭化水素の炭素原子数は、1または2であることが好
ましく、1であることが最も好ましい。ハロゲン化炭化
水素のハロゲンは、塩素であることが好ましい。ハロゲ
ン化炭化水素の水素原子が、ハロゲンに置換されている
割合は、25乃至75モル%であることが好ましく、3
0乃至70モル%であることがより好ましく、35乃至
65モル%であることがさらに好ましく、40乃至60
モル%であることが最も好ましい。メチレンクロリド
が、代表的なハロゲン化炭化水素である。二種類以上の
有機溶媒を混合して用いてもよい。
【0027】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(常温または高
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およ
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乃至40質量%含まれ
るように調整する。ポリマーの量は、10乃至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乃至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、加圧およ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乃至2
00℃であり、さらに好ましくは80乃至110℃であ
る。
【0028】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、熱交換器等を用いて冷却する。
【0029】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乃至4
0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乃至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乃至−
10℃(好ましくは−80乃至−10℃、さらに好まし
くは−50乃至−20℃、最も好ましくは−50乃至−
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乃至−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10
0℃/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。
【0030】さらに、これを0乃至200℃(好ましく
は0乃至150℃、さらに好ましくは0乃至120℃、
最も好ましくは0乃至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、100
00℃/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。加圧および減圧を実
施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。
【0031】[セルロースアセテートフイルムの製膜]
本発明の熱可塑性フイルムの製膜を、熱可塑性フイルム
として特に好ましいセルロースアセテートフイルムを用
いる場合を例として説明する。調製したセルロースアセ
テート溶液(ドープ)から、ソルベントキャスト法によ
りセルロースアセテートフイルムを製造する。本発明の
セルロースアセテートフイルム(熱可塑性フイルム)を
製造する方法及び設備は、従来セルローストリアセテー
トフイルム製造に供する溶液流延製膜方法及び溶液流延
製膜装置が用いられる。溶解機(釜)から調製されたド
ープ(セルロースアセテート溶液)を貯蔵釜で一旦貯蔵
し、ドープに含まれている泡を脱泡したり最終調製をす
る。ドープをドープ排出口から、例えば回転数によって
高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して
加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金(スリッ
ト)からエンドレスに走行している流延部の支持体の上
に均一に流延され、支持体がほぼ一周した剥離点で、生
乾きのドープ膜(ウェブとも呼ぶ)を支持体から剥離す
る。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持し
ながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロ
ール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さ
に巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合
わせはその目的により変わる。ハロゲン化銀写真感光材
料や電子ディスプレイ用機能性保護膜に用いる溶液流延
製膜方法においては、溶液流延製膜装置の他に、下引
層、帯電防止層、ハレーション防止層、保護層等の支持
体への表面加工のために、塗布装置が付加されることが
多い。以下に各製造工程について簡単に述べるが、これ
らに限定されるものではない。
【0032】まず、調製したセルロースセテート溶液
(ドープ)は、ソルベントキャスト法によりセルロース
アセテートフイルムを作製される際に、ドープはドラム
またはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを
形成する。流延前のドープは、固形分量が10〜40%
となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムま
たはバンドの表面は、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および乾燥
方法については、米国特許2336310号、同236
7603号、同2492078号、同2492977
号、同2492978号、同2607704号、同27
39069号、同2739070号、英国特許6407
31号、同736892号の各明細書、特公昭45−4
554号、同49−5614号、特開昭60−1768
34号、同60−203430号、同62−11503
5号の各公報に記載がある。ドープは、表面温度が10
℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好まし
く用いられる。
【0033】本発明では、得られたセルロースアセテー
ト溶液を、支持体としての平滑なバンド上或いはドラム
上に単層液として流延してもよいし、2層以上の複数の
セルロースアセテート液を流延してもよい。複数のセル
ロースアセテート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セルロースア
セテートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させなが
らフイルムを作製してもよく、例えば特開昭61−15
8414号、特開平1−122419号、および特開平
11−198285号などの各明細書に記載の方法を用
いることができる。また、2つの流延口からセルロース
アセテート溶液を流延することによってもフイルム化す
ることでもよく、例えば特公昭60−27562号、特
開昭61−94724号、特開昭61−947245
号、特開昭61−104813号、特開昭61−158
413号、特開平6−134933号の各明細書に記載
の方法を用いることができる。また、特開昭56−16
2617号公報に記載の、高粘度セルロースアセテート
溶液の流れを低粘度のセルロースアセテート溶液で包み
込み、その高、低粘度のセルロースアセテート溶液を同
時に押出すセルロースアセテートフイルム流延方法を用
いてもよい。或いは2個の流延口を用いて、第一の流延
口により支持体に成型したフイルムを剥ぎ取り、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
イルムを作製することでもよく、例えば特公昭44−2
0235号公報に記載されている方法を用いることがで
きる。流延するセルロースアセテート溶液は同一の溶液
でもよいし、異なるセルロースアセテート溶液でもよく
特に限定されない。複数のセルロースアセテート層に機
能を持たせるために、その機能に応じたセルロースアセ
テート溶液を、それぞれの流延口から押出せばよい。本
発明の光学適性、力学適性を達成する上でより好ましい
のはフイルムの積層体であり、好ましい積層数は2層以
上10層以下、より好ましくは2層以上6層以下、より
好ましくは2層以上4層以下である。さらの本発明のセ
ルロースアセテート溶液は、他の機能層(例えば、接着
層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、紫外
線吸収層、偏光層など)を同時に流延することも実施し
うる。
【0034】従来の単層液では、必要なフイルム厚さに
するためには高濃度で高粘度のセルロースアセテート溶
液を押出すことが必要であり、その場合セルロースアセ
テート溶液の安定性が悪くて固形物が発生し、ブツ故障
となったり、平面性が不良となったりして問題となるこ
とが多かった。複数のセルロースアセテート溶液を流延
口から流延することにより、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
フイルムが作製できるばかりでなく、濃厚なセルロース
アセテート溶液を用いることで乾燥負荷の低減化が達成
でき、フイルムの生産スピードを高めることができる。
流延後のフイルムの厚さは、80〜160μmであるこ
とが好ましく、90〜150μmであることがより好ま
しく、100〜140μmであることがさらに好まし
い。セルロースアセテートフイルムには、製造時のハン
ドリング性向上のために片面また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。マット剤お
よ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。
【0035】[セルロースアセテートフイルムの延伸]
熱可塑性フイルム(特に好ましくはセルロースアセテー
トフイルム)に延伸処理を行い本発明の光学物性(レタ
ーデーション等)や力学物性(破断伸度、破断強度、耐
折強度)を達成することができるが、本発明において
は、この延伸方法に改良を行っている。延伸は、縦、横
いずれの方向に行っても良く、これらを組み合わせても
良い。なかでも好ましいのが縦あるいは横の1軸延伸で
あり、さらに好ましいのが縦の1軸延伸である。好まし
い延伸倍率は1.2倍以上1.8倍以下であることが好
ましく、1.25倍以上1.75倍以下であることがよ
り好ましく、1.3倍以上1.7倍以下であることがさ
らに好ましい。延伸は1段で行っても良く、多段で行っ
ても良い。多段で行なう場合は各延伸倍率の積がこの範
囲にはいるようにすれば良い。延伸速度は50%/分以
上1000%/分以下であることが好ましく、80%/
分以上800%/分以下であることがより好ましく、1
00%/分以上700%/分以下であることがさらに好
ましい。延伸温度は115℃以上160℃以下であるこ
とが好ましく、120℃以上155℃以下であることが
より好ましく、125℃以上150℃以下であることが
さらに好ましい。
【0036】本発明における延伸処理は、下記2点の特
徴を有している。 (1.恒温槽内での延伸)通常の縦延伸は、ヒートロー
ルもしくは放射熱源(IRヒーター等)あるいはその両
者を用いて実施するのが一般的であるが、本発明におけ
る延伸処理は、恒温槽中で実施することを特徴としてい
る。即ち複数のニップロールを恒温槽内に設置し、入口
側から出口側に向かって周速を速くすることで延伸す
る。この結果、延伸温度の幅方向均一性が向上し、遅相
軸と延伸軸の差を小さくすることができる。さらに、こ
の方法では長手方向全般にわたっても温度変動を小さく
できるため、本発明の熱可塑性フイルムの力学強度を達
成できる(前記の通常の縦延伸では、ヒートロールから
抜けたり、放射熱源から遠ざかると、フイルムが冷却さ
れ、その部分で冷延伸となり、力学的に脆い支持体とな
りやすい。本発明ではこのようなことが回避できるた
め、輝点故障の問題となる裁断時の脆性破壊に伴う切り
屑の発生が大幅に減少する。即ち本発明の熱可塑性フイ
ルムの作成においては、これらのヒートロール、放射熱
源を用いないことを特徴としている。
【0037】(2.延伸後の緩和)通常の延伸法では、
延伸後冷却ロールを通して急冷する。ポリエステルやポ
リオレフィンのような一般的な延伸フイルムでは延性で
あるため、このような急冷を行っても裁断工程で切り屑
が発生することが無い。一方セルロースアセテートフイ
ルムは脆性であり、このような急冷を行なうと内部に残
留応力を残し脆性破壊を増長する。この結果裁断時に切
り屑を発生し易く輝点故障を増加させる。本発明では、
この内部応力を緩和するために最終延伸ロールのトルク
が、0.1倍以上0.8倍以下、より好ましくは0.2
倍以上0.7倍以下、さらに好ましくは0.3倍以上
0.6倍以下になるよう、最終延伸ロール直後のロール
のトルクを調整して恒温槽内を搬送する。この時の温度
は、熱処理温度±50℃で行なうのが好ましく、より好
ましくは±30℃、さらに好ましくは±15℃である。
一般に緩和処理を行なうと脆性は低下するもののレター
デーションも低下し易いが、本発明のように延伸後直ち
に緩和処理を行なうことで脆性化防止と、レターデーシ
ョンの維持を両立させていることが特徴である。さらに
|DR20(λ)−DR0(λ)|、|DR40(λ)
−DR0(λ)|を本発明の規定範囲内に入れる上でも
有効である。このようにして延伸後のフイルムの厚さ
は、70〜150μmであることが好ましく、より好ま
しくは80〜140μm、さらに好ましくは90〜13
0μmである。以上に述べた光学的およびその他の物性
をもつ熱可塑性フイルムは、位相差板(特にλ/4板)
として好ましく使用することができる。
【0038】[円偏光板]λ/4板と偏光板とを、λ/
4板の面内の遅相軸と偏光板の偏光軸との角度が実質的
に45°になるように貼り合わせると円偏光板が得られ
る。偏光板とは偏光膜を透明な保護フイルムで挟み込ん
だものを示す。実質的に45゜とは、40乃至50゜で
あることを意味する。λ/4板の面内の遅相軸の平均的
な方向と偏光膜の偏光軸との角度は、41乃至49゜で
あることが好ましく、42乃至48゜であることがより
好ましく、43乃至47゜であることがさらに好まし
く、44乃至46゜であることが最も好ましい。λ/4
板と偏光膜とを、λ/4板の面内の遅相軸と偏光膜の偏
光軸との角度が実質的に45゜になるように積層するこ
とによっても円偏光板が得られる。本発明の熱可塑性フ
イルム(位相差板)を上記のλ/4として用いること
で、本発明の円偏光板を作製することができる。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。ヨウ素系偏光膜および染
料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルム
を用いて製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸
方向に垂直な方向に相当する。偏光膜のλ/4板とは反
対側の面には、透明保護膜を設けることが好ましい。
【0039】[反射型液晶表示素子]図1は、反射型液晶
表示装置の基本的な構成を示す模式図である。図1に示
す反射型液晶表示装置は、下から順に、下基板(1)、
反射電極(2)、下配向膜(3)、液晶層(4)、上配
向膜(5)、透明電極(6)、上基板(7)、λ/4板
(8)、そして偏光膜(9)からなる。下基板(1)と
反射電極(2)が反射板を構成する。下配向膜(3)〜
上配向膜(5)が液晶セルを構成する。λ/4板(8)
は、反射板と偏光膜(9)との間の任意の位置に配置す
ることができる。カラー表示の場合には、さらにカラー
フィルター層を設ける。カラーフィルター層は、反射電
極(2)と下配向膜(3)との間、または上配向膜
(5)と透明電極(6)との間に設けることが好まし
い。図1に示す反射電極(2)の代わりに透明電極を用
いて、別に反射板を取り付けてもよい。透明電極と組み
合わせて用いる反射板としては、金属板が好ましい。反
射板の表面が平滑であると、正反射成分のみが反射され
て視野角が狭くなる場合がある。そのため、反射板の表
面に凹凸構造(特許2756206号公報記載)を導入
することが好ましい。反射板の表面が平坦である場合は
(表面に凹凸構造を導入する代わりに)、偏光膜の片側
(セル側あるいは外側)に光拡散フイルムを取り付けて
もよい。
【0040】液晶セルは、TN(twisted nematic )
型、STN(Supper Twisted Nematic)型またはHAN
(Hybrid Aligned Nematic)型であることが好ましい。
TN型液晶セルのツイスト角は、40乃至100゜であ
ることが好ましく、50乃至90゜であることがさらに
好ましく、60乃至80゜であることが最も好ましい。
液晶層の屈折率異方性(Δn)と液晶層の厚み(d)と
の積(Δnd)の値は、0.1乃至0.5μmであるこ
とが好ましく、0.2乃至0.4μmであることがさら
に好ましい。STN型液晶セルのツイスト角は、180
乃至360゜であることが好ましく、220乃至270
゜であることがさらに好ましい。液晶層の屈折率異方性
(Δn)と液晶層の厚み(d)との積(Δnd)の値
は、0.3乃至1.2μmであることが好ましく、0.
5乃至1.0μmであることがさらに好ましい。HAN
型液晶セルは、片方の基板上では液晶が実質的に垂直に
配向しており、他方の基板上のプレチルト角が0乃至4
5゜であることが好ましい。液晶層の屈折率異方性(Δ
n)と液晶層の厚み(d)との積(Δnd)の値は、
0.1乃至1.0μmであることが好ましく、0.3乃
至0.8μmであることがさらに好ましい。液晶を垂直
配向させる側の基板は、反射板側の基板であってもよい
し、透明電極側の基板であってもよい。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。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光
膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて
製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂
直な方向に相当する。反射型液晶表示装置は、印加電圧
が低い時に明表示、高い時に暗表示であるノーマリーホ
ワイトモードでも、印加電圧が低い時に暗表示、高い時
に明表示であるノーマリーブラックモードでも用いるこ
とができる。ノーマリーホワイトモードの方が好まし
い。
【0041】[ゲストホスト反射型液晶表示素子]図2
は、ゲストホスト反射型液晶表示素子の代表的な態様を
示す断面模式図である。図2に示すゲストホスト反射型
液晶表示素子は、下基板(11)、有機層間絶縁膜(1
2)、金属反射板(13)、λ/4板(14)、下透明
電極(15)、下配向膜(16)、液晶層(17)、上
配向膜(18)、上透明電極(19)、光拡散板(2
0)、上基板(21)および反射防止層(22)が、こ
の順に積層された構造を有する。下基板(11)および
上基板(21)は、ガラス板またはプラスチックフイル
ムからなる。下基板(11)と有機層間絶縁膜(12)
との間には、TFT(23)が取り付けられている。液
晶層(17)は、液晶と二色性色素との混合物からな
る。液晶層は、スペーサー(24)により形成されてい
るセルギャップに液晶と二色性色素との混合物を注入し
て得られる。光拡散板(20)を設ける代わりに、金属
反射板(13)の表面に凹凸を付けることで、金属反射
板(13)に光拡散機能を付与してもよい。反射防止層
(22)は、反射防止機能に加えて、防眩機能も有して
いることが好ましい。
【0042】図3は、ゲストホスト反射型液晶表示素子
の別の代表的な態様を示す断面模式図である。図3に示
すゲストホスト反射型液晶表示素子は、下基板(3
1)、有機層間絶縁膜(32)、コレステリックカラー
反射板(33)、λ/4板(34)、下透明電極(3
5)、下配向膜(36)、液晶層(37)、上配向膜
(38)、上透明電極(39)、上基板(41)および
反射防止層(42)が、この順に積層された構造を有す
る。下基板(31)および上基板(41)は、ガラス板
またはプラスチックフイルムからなる。下基板(31)
と有機層間絶縁膜(32)との間には、TFT(43)
が取り付けられている。λ/4板(34)は、光拡散板
としても機能させてもよい。液晶層(37)は、液晶と
二色性色素との混合物からなる。液晶層は、スペーサー
(44)により形成されているセルギャップに液晶と二
色性色素との混合物を注入して得られる。上透明電極
(39)と上基板(41)との間には、ブラックマトリ
ックス(45)が取り付けられている。反射防止層(4
2)は、反射防止機能に加えて、防眩機能も有している
ことが好ましい。
【0043】本発明に従うλ/4板(熱可塑性フイル
ム)は、図1で説明したλ/4板(8)、そして図2お
よび図3で説明したゲストホスト反射型液晶表示素子の
λ/4板(24)および(34)として使用できる。λ
/4板を備えたゲストホスト反射型液晶表示素子につい
ては、特開平6−222350号、同8−36174
号、同10−268300号、同10−292175
号、同10−293301号、同10−311976
号、同10−319442号、同10−325953
号、同10−333138号、同11−38410号の
各公報に記載がある。本発明に従うλ/4板は、上記各
公報記載のゲストホスト反射型液晶表示素子にも利用す
ることができる。
【0044】
【実施例】以下に本発明の熱可塑性フイルム(特に好ま
しくはセルロースアセテートフイルム)の光学特性およ
び各種物性の測定方法について説明する。
【0045】(レターデーションおよび屈折率の測定)
作製したセルロースアセテートフイルム(位相差板)に
ついて、エリプソメーター(M−150、日本分光
(株)製)を用いて、波長450nm、550nmおよ
び650nmにおけるレターデーション値を測定した。
また、アッベ屈折率計による屈折率測定と、レターデー
ションの角度依存性の測定から、波長550nmにおけ
る面内の遅相軸方向の屈折率nx、面内の遅相軸に垂直
な方向の屈折率nyおよび厚み方向の屈折率nzを求
め、(nx−nz)/(nx−ny)の値を計算した。
【0046】(軸ずれの測定)セルロースアセテートフ
イルムの遅相軸の方向と延伸方向のなす角度は自動複屈
折計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株))
で測定した。各々の測定はフイルム内の任意の10点で
行い、平均的な方向を求め、これと延伸軸の差を求め
た。 (アセチル置換度)ポリマージャーナル(Polymer Jour
nal 17. 1065-1069(1985))に記載の方法で13C−N
MRスペクトルから測定した。
【0047】(破断伸度、破断強度)サンプルフイルム
の幅1cm長さ20cmに裁断する。この時測定する方
向をサンプル長辺合わせて裁断する。これをチャック間
10cmになるように引張試験器にセットし、温度25
℃、相対湿度60%下において10mm/分で引張り、破
断伸度、破断強度を求める。 (耐折強度)サンプルフイルムの幅1.5cm長さ15
cmに裁断する。この時測定する方向をサンプル長辺に
合わせて裁断する。これをJIS−p8115に従って
MIT−S型対揉疲労試験器(東洋精機(株)製)を用
い、左右135に折り曲げ、切断するまでの回数を示
す。
【0048】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。 1.位相差板(セルロースアセテート延伸フィルム)の作
成 (1)組成 表1に記載のように、下記2種類の組成から選択しセル
ロースアセテートドープ(高濃度溶液)を作成した。な
お、レターデーション上昇剤は、下記2種類の化合物か
ら選んで使用し、表1に記載した。添加量は各水準とも
1.20重量部である。
【0049】
【化1】
【0050】 (イ)メチレンクロリド(MC)系ドープ組成 セルロースアセテート(置換度は表1に記載) 120重量部 トリフェニルホスフェート 9.36重量部 ビフェニルジフェニルホスフェート 4.68重量部 メチレンクロリド 704重量部 メタノール 61.2重量部
【0051】 (ロ)酢酸メチル(MA)系ドープ組成 単層用 セルロースアセテート(置換度は表1に記載) 118重量部 トリフェニルホスフェート 9.19重量部 ビフェニルジフェニルホスフェート 4.60重量部 トリベンジルアミン 2.36重量部 酢酸メチル 530重量部 エタノール 99.4重量部 ブタノール 33.1重量部
【0052】
【表1】
【0053】(2)溶解 ドープの溶解は、下記3種類の溶解法から選んで、それ
ぞれ表1に記載の方法で実施した。 (a)常温溶解(表1の溶解法の欄に「常温」と記載) 溶媒中に、よく攪拌しつつ表1記載の化合物を徐々に添
加し、室温(25℃)にて3時間放置し膨潤させた。得
られた膨潤混合物を還流冷却機を有する混合タンク中で
50℃において撹拌しながら溶解した。 (b)冷却溶解(表1の溶解法の欄に「冷却」と記載) 溶媒中に、よく攪拌しつつ表1記載の化合物を徐々に添
加し、室温(25℃)にて3時間放置し膨潤させた。得
られた膨潤混合物をゆっくり撹拌しながら、−8℃/分
で−30℃まで冷却、その後表1記載の温度まで冷却し
6時間経過した後、+8℃/分で昇温し内容物のゾル化
がある程度進んだ段階で、内容物の撹拌を開始した。5
0℃まで加温しドープを得た。 (C)高圧高温溶解(表1の溶解法の欄に「高温」と記
載) 溶媒中に、よく攪拌しつつ表1記載のセルロースアシレ
ートを徐々に添加し、室温(25℃)にて3時間放置し
膨潤させた。得られた膨潤混合物を、二重構造のステン
レス製密閉容器に入れた。容器の外側のジャケットに高
圧水蒸気を通すことで+8℃/分で加温し1Mpa下、
表1記載の温度で5分間保持した。この後外側のジャケ
ットに50℃の水を通し−8℃/分で50℃まで冷却
し、ドープを得た。
【0054】(3)製膜 下記2方式から選択し製膜し表1に記載した。 (イ)単層製膜 上記方法により得られた溶液(ドープ)を、濾紙(No.24
4、安積濾紙(株)製)およびネル製の濾布で濾過した
後、定量ギアポンプで加圧ダイに送液し、有効長6mの
バンド流延機を用いて、乾燥、延伸後の最終膜厚が表2
に記載の厚みになるように流延した。バンド温度は0℃
とした。乾燥のため2秒間風に当て、フイルム中の揮発
分が50重量%になったときに、フイルムをバンドから
剥ぎ取り、さらに100℃で3分、130℃で5分、そ
して160℃で5分、フイルムを固定せず自由に収縮さ
せて段階的に乾燥して、残りの溶剤を蒸発させ1%以下
にした。 (ロ)積層製膜 三層共流延ダイを用い、内層から上記組成のドープを、
両側に10%に溶剤量を増加し希釈したドープを、金属
支持体上に同時に吐出させて重層流延した後、流延膜を
支持体から剥ぎ取り、乾燥して、本発明の三層構造のセ
ルロースアセテートフィルム積層体(内層の厚さ:各表
面層の厚さ=8:1)を流延した。これを単層法と同様
にバンド流延した。この後、これらの両端15cmずつ
トリミングし、両端に高さ50μm幅1cmのナーリン
グ(厚みだし加工)を行い、幅1.5m、長さ3000
mの未延伸セルロースアセテートフイルムを得た。な
お、ここでトリミングしたセルロースアセテートフイル
ム屑は、粉砕した後未使用セルロースアセテートと混合
し再使用される(全セルロースアセテート中30重量%
これを混合した)。
【0055】(4)延伸 この未延伸シートを下記方法から選出し、表2に記載の
方法で縦延伸した。 (a)恒温槽延伸法 恒温槽の外の設置した送出しから未延伸セルロースアセ
テートフィルムを繰り出し、表2に記載の温度に設定し
た恒温槽中に送り込む。恒温槽中には直径15cmのハ
ードクロムコートしたステンレスロールと直径5cmの
ゴム被覆ニップロールを、ロール中心間距離を50cm
で2対設置する。この入口側ニップロール(入口ロー
ル)の速度を表2記載の値に設定し、出口側ニップロー
ル(出口ロール)の速度を表2記載の延伸倍率と入口速
度の積になるように回転させる。出口ロールの後ろに直
径30cmのハードクロムコートしたステンレスロール
と直径5cmのゴム被覆ニップロール(緩和ロール)を
1対を設置する。出口ロールのトルクモーターのトルク
(T1)と緩和ロールのトリクモーターのトルク(T
2)をそれぞれ電流値から算定し、T2/T1を延伸後
緩和率として、表2に記載した。この後、恒温槽から送
出し、室温まで冷却した後巻き取った。 (b)熱ロール延伸法 未延伸セルロースアセテートフィルムを繰り出し、これ
を直径10cmの予熱ロールを通した後、直径15cm
のハードクロムコートしたステンレス製の熱ロール(表
1記載の温度に設定)と直径5cmのゴム被覆ニップロ
ールからなる2対のロールの間を通す。これらの熱ロー
ル中心間距離は50cmとした。この入口側ニップロー
ル(入口ロール)の速度を表2記載の値に設定し、出口
側ニップロール(出口ロール)の速度を表2記載の延伸
倍率と入口速度の積になるように回転させる。この後、
冷却ロールを通した後、巻き取った。
【0056】
【表2】
【0057】(5)評価 この光学、力学特性の評価結果を表3に示した。
【0058】
【表3】
【0059】2.円偏光板の作成 透明保護膜、偏光膜および上記方法で作製した位相差板
を対角15インチに裁断し、この順に積層して円偏光板
を得た。位相差板の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度
は、45゜に調整した。これを反射型液晶パネルに実装
し、測定機(EZ Contrast 160D、ELDIM社製)を用
いて視野角特性を測定した。結果を第3表に示した。本
発明の作製した円偏光板を用いると、広い視野角が得ら
れる。
【0060】3.反射型液晶表示素子の作製 ITO透明電極を設けたガラス基板と、微細な凹凸が形
成されたアルミニウム反射電極を設けたガラス基板とを
用意した。二枚のガラス基板の電極側に、それぞれポリ
イミド配向膜(SE−7992、日産化学(株)製)を
形成し、ラビング処理を行った。2.5μmのスペーサ
ーを介して、二枚の基板を配向膜が向かい合うように重
ねた。二つの配向膜のラビング方向は、117゜の角度
で交差するように、基板の向きを調節した。基板の間隙
に、液晶(MLC−6252、メルク社製)を注入し、
液晶層を形成した。このようにして、ツイスト角が63
゜、Δndの値が198nmのTN型液晶セルを作製し
た。ITO透明電極を設けたガラス基板の側に、上記方
法で作製した円偏光板を粘着剤を介して貼り付けた。そ
の上に、さらに表面がAR(反射防止)処理された保護
膜を貼り付けた。作製した反射型液晶表示装置に、1k
Hzの矩形波電圧を印加した。白表示1.5V、黒表示
4.5Vとして目視で評価を行ったところ、本発明では
白表示においても、黒表示においても、色味がなく、ニ
ュートラルグレイが表示されていることが確認できた。
さらに黒表示にして、暗室にて10cm四方のなかの輝
点の数(輝点故障)を目視で数え、この結果を表3に示
した。許容範囲は3個以下であるが、本発明では輝点故
障は殆ど発生せず、良好であった。次に、測定機(EZ
contrast160D、Eldim社製)を用いて反射輝度のコ
ントラスト比を測定したところ、正面からのコントラス
ト比が23であり、コントラスト比3となる視野角は、
本発明では全て上下120゜以上、左右120゜以上で
あった。一方比較例ではいずれも60度以下であった。
【0061】4.ゲストホスト反射型液晶表示素子の作
製 ITO透明電極が設けられたガラス基板の上に、垂直配
向膜形成ポリマー(LQ−1800、日立化成デュポン
マイクロシステムズ社製)の溶液を塗布し、乾燥後、ラ
ビング処理を行った。反射板としてアルミニウムを蒸着
したガラス基板の上に、実施例3で作製したλ/4板
(位相差板)を粘着剤で貼り付けた。λ/4板の上に、
スパッタリングによりSIO層を設け、その上にITO
透明電極を設けた。透明電極の上に、垂直配向膜形成ポ
リマー(LQ−1800、日立化成デュポンマイクロシ
ステムズ社製)の溶液を塗布し、乾燥後、λ/4板の遅
相軸方向から45゜の方向にラビング処理を行った。
7.6μmのスペーサーを介して、二枚のガラス基板
を、配向膜が向かい合うように重ねた。配向膜のラビン
グ方向が反平行となるように、基板の向きを調節した。
基板の間隙に、二色性色素(NKX−1366、日本感
光色素社製)2.0重量%と液晶(ZLI−2806、
メルク社製)98.0重量%との混合物を、真空注入法
により注入し、液晶層を形成した。作製したゲストホス
ト反射型液晶表示素子のITO電極間に、1kHzの矩
形波電圧を印加した。本発明は白表示1V、黒表示10
Vでの透過率はそれぞれ65%、6%であり、白表示と
黒表示との透過率の比(コントラスト比)は、11:1
であり、上下左右でコントラスト比2:1が得られる視
野角は上下、左右ともに120゜以上でいずれも良好で
あった。電圧を上昇、下降させながら透過率測定を行っ
たが、透過率−電圧の曲線にヒステリシスは観察されな
かった。
【0062】
【発明の効果】本発明者は450nm、550nm、6
50nmで測定したレターデーション値、Re(45
0)、Re(550)、Re(650)が(1)および
(2)式を満たす延伸熱可塑性フィルムにおいて、高延
伸倍率側の破断伸度が5%以上30%以下であることを
特徴とする熱可塑性フィルムにより、良好な視野角を有
し、かつ面状故障(輝点故障)の発生し難い熱可塑性フィ
ルムを提供した。 0.60<Re(450)/Re(550)<0.97 (1)式 1.01<Re(650)/Re(550)<1.35 (2)式
【0063】
【図面の簡単な説明】
【図1】反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式
図である。
【図2】ゲストホスト反射型液晶表示素子の代表的な態
様を示す断面模式図である。
【図3】ゲストホスト反射型液晶表示素子の別の代表的
な態様を示す断面模式図である。
【符号の説明】
1 下基板 2 反射電極 3 下配向膜 4 液晶層 5 上配向膜 6 透明電極 7 上基板 8 λ/4板 9 偏光膜 11 下基板 12 有機層間絶縁膜 13 金属反射板 14 λ/4板 15 下透明電極 16 下配向膜 17 液晶層 18 上配向膜 19 上透明電極 20 光拡散板 21 上基板 22 反射防止層 23 TFT 24 スペーサ 31 下基板 32 有機層間絶縁膜 33 コレステリックカラー反射板 34 λ/4板 35 下透明電極 36 下配向膜 37 液晶層 38 上配向膜 39 上透明電極 41 上基板 42 反射防止層 44 スペーサ 45 ブラックマトリックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 313 G09F 9/00 313 // B29K 1:00 B29K 1:00 101:12 101:12 B29L 7:00 B29L 7:00 9:00 9:00 Fターム(参考) 2H049 BA03 BA06 BA07 BA25 BB03 BB49 BC03 BC09 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FB02 FC07 FC16 FD08 FD10 GA17 LA11 LA12 LA13 4F100 AJ06A AJ06B AJ06C AJ06D AJ06E AK01A AK01B AK01C AK01D AK01E BA02 BA05 BA10A BA10E BA13 EH31 EJ37A EJ37B EJ37C EJ37D EJ37E GB41 JA20A JA20B JA20C JA20D JA20E JB16A JB16B JB16C JB16D JB16E JK01A JK01B JK01C JK01D JK01E JK08A JK08B JK08C JK08D JK08E JN18A JN18B JN18C JN18D JN18E YY00A YY00B YY00C YY00D YY00E 4F210 AA01 AG01 AG03 AH73 QA03 QC02 QG01 QG18 5G435 AA01 BB12 BB16 DD11 FF02 FF03 FF05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長450nm、550nm、650n
    mで測定したレターデーション値、Re(450)、R
    e(550)、Re(650)が、下記式(1)および
    (2)を満足する延伸熱可塑性フイルムであって、延伸
    熱可塑性フイルムの高延伸倍率側の破断伸度が5%以上
    30%以下であることを特徴とする熱可塑性フイルム: 0.60<Re(450)/Re(550)<0.97:(1)式 1.01<Re(650)/Re(550)<1.35:(2)式。
  2. 【請求項2】 前記のRe(550)が、120nm以
    上160nm以下であることを特徴とする請求項1に記
    載の熱可塑性フイルム。
  3. 【請求項3】 前記の延伸熱可塑性フイルムの、フイル
    ム面内の遅相軸と延伸軸のなす角の平均値が±5°以内
    であることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の熱
    可塑性フイルム。
  4. 【請求項4】 前記の延伸熱可塑性フイルムの、高延伸
    倍率側の破断強度が、12kg/mm2 以上25kg/
    mm2 以下、そして耐折強度が50回以上200回以下
    であることを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれ
    かの項に記載の熱可塑性フイルム。
  5. 【請求項5】 下記式(A)〜(C)で定義されるDR
    0、DR20、DR40が、波長450nmと波長75
    0nmとにおいて、|DR20(λ)−DR0(λ)|
    ≦0.02、|DR40(λ)−DR0(λ)|≦0.
    02の関係を満足することを特徴とする請求項1乃至4
    のうちのいずれかの項に記載の熱可塑性フイルム: (A)DR0(λ)=Re(λ)/Re(550) (B)DR20(λ)=Re20(λ)/Re20(550) (C)DR40(λ)=Re40(λ)/Re40(550) [式中、λは、測定波長であり;Re(λ)は、フイル
    ム表面の法線方向で測定したレターデーション値であ
    り;Re20(λ)は、フイルム表面の法線方向から2
    0゜の角度で測定したレターデーション値であり;そし
    てRe40(λ)は、フイルム表面の法線方向から40
    ゜の角度で測定したレターデーション値である]。
  6. 【請求項6】 前記の延伸熱可塑性フイルムの、フイル
    ム面内の遅相軸方向の屈折率nx、面内の遅相軸に垂直
    な方向の屈折率nyおよび厚み方向の屈折率nzが、1
    ≦NZ=(nx−nz)/(nx−ny)≦2の関係を
    満足することを特徴とする請求項1乃至5のうちのいず
    れかの項に記載の熱可塑性フイルム。
  7. 【請求項7】 前記の延伸熱可塑性フイルムが、置換度
    2.4以上2.9以下のセルロースアセテートからなる
    ことを特徴とする請求項1乃至6のうちのいずれかの項
    に記載の熱可塑性フイルム。
  8. 【請求項8】 前記の延伸熱可塑性フイルムの、低延伸
    倍率側の破断伸度が30%以上80%以下、破断強度が
    3kg/mm2 以上9kg/mm2 以下、そして耐折強
    度が5回以上50回以下であることを特徴とする請求項
    1乃至7のうちのいずれかの項に記載の熱可塑性フイル
    ム。
  9. 【請求項9】 前記の延伸熱可塑性フイルムが、2層以
    上10層以下積層されたセルロースアセテートフイルム
    からなることを特徴とする請求項1乃至8のうちのいず
    れかの項に記載の熱可塑性フイルム。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9のうちのいずれかの項
    に記載の熱可塑性フイルムを用いたことを特徴とする位
    相差板。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の位相差板と偏光膜
    とが、位相差板の面内の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角
    度が実質的に45゜になるように積層されてなることを
    特徴とする円偏光板。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の位相差板および請
    求項11に記載の円偏光板のうちの少なくとも一方を用
    いたことを特徴とする液晶表示装置。
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