JP2002131536A - 偏光板保護フィルム及びその製造方法並びに偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents

偏光板保護フィルム及びその製造方法並びに偏光板及び液晶表示装置

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JP2002131536A
JP2002131536A JP2000320742A JP2000320742A JP2002131536A JP 2002131536 A JP2002131536 A JP 2002131536A JP 2000320742 A JP2000320742 A JP 2000320742A JP 2000320742 A JP2000320742 A JP 2000320742A JP 2002131536 A JP2002131536 A JP 2002131536A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】厚さ方向のレターデーションが大きく、従来よ
り薄膜化が可能な偏光板用保護フィルムを明らかにし、
それを用いた偏光板と視野角が非常に広いVA型液晶表
示装置を明らかにする。 【解決手段】セルロースエステルを有機溶媒に溶解させ
た溶液を、支持体上に流延し溶媒を蒸発させてフィルム
を形成することにより得られるセルロースエステルを含
む偏光板保護フィルムの製造方法であって、該セルロー
スエステルが下記(1)から(5)を満たすセルロース
エステルであることを特徴とする偏光板保護フィルムの
製造方法である。 (1)アセチル基の置換度:1.75から2.15 (2)プロピオニル基の置換度:0.60から0.80 (3)アルカリ土類金属の含有量:1から50ppm (4)残留硫酸量(硫黄元素の含有量として):1から
50ppm (5)遊離酸量:1から100ppm

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に用
いる偏光板用保護フィルムの製造方法及び偏光板保護フ
ィルム、このフィルムを用いた偏光板、更にはこの偏光
板を用いたバーティカルアライメント(VA)型液晶表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶型表示装置は、低電圧、低消費電力
で、IC回路への直結が可能であり、そして、特に薄型
化が可能であることから、ワードプロセッサやパーソナ
ルコンピュータ等の表示装置として広く採用されてい
る。この液晶表示装置は、基本的な構成としては、例え
ば液晶セルの両側に偏光板を設けたものである。
【0003】この様な液晶表示装置においては、コント
ラスト等の観点から、ツイスト角が90度のツイステッ
ドネマティック(TN)を用いた液晶表示装置からツイ
スト角が160度以上のスーパーツイステッドネマティ
ック(STN)を用いた液晶表示装置に移行してきてい
る。
【0004】しかし、STNを用いた液晶表示装置は、
液晶の複屈折を利用したものであることから、TNを用
いた液晶表示装置におけるノーマリーホワイトでは白だ
った背景が青色或いは黄色に着色する問題があり、この
ため、白黒表示ではコントラスト、視野角が狭く、ま
た、カラー化が困難という問題がある。
【0005】この問題を解決するため、即ち複屈折分を
補償するため、上記の偏光板の下に位相差板を用いる技
術が提案された。この技術によれば、前記着色の問題は
解決されるものの、視野角については殆ど改善されてい
ない。この問題を解決するため、厚さ方向の屈折率が複
屈折の光軸に垂直な方向の屈折率よりも大きな複屈折フ
ィルムを作製し、これを位相差板として用いる技術が提
案された。更には、固有複屈折値が正と負のフィルムを
各々一枚ずつ、或いは積層したものを位相差板として用
いる技術が提案された。
【0006】また、特開平7−218724号公報に示
される如く、偏光子の少なくとも一面にある偏光板用保
護フィルムのレターデーション値が波長590nmの光
で測定した面内の値として30〜70nmのトリアセチ
ルセルロースを用いた偏光板が提案された。
【0007】これら提案の技術によって、視野角による
コントラストの変化が小さくなり、視野角特性が向上し
たが、しかしながら、低電圧、低消費電力、薄型化の上
で他の表示装置にはない大きな特徴を有する液晶表示装
置における最大の問題としての視野角が狭いという問題
の改善にまでは至らず、更に視野角を広くしたいという
要求はますます強まる一方であり、更なる開発が進めら
れている。
【0008】この様な開発の一つとして、TNやSTN
タイプとは異なるタイプの液晶が提案されるに至った。
即ち、TNやSTNタイプの液晶セルは電圧オフ時に、
液晶分子が配向板に平行で、電圧オン時に、液晶分子が
配向板に垂直に配向するタイプの液晶であるのに対し、
電圧のオフ時に、液晶分子が配向板に垂直で、電圧オン
時に配向板に平行となるタイプ、例えば、負の誘電異方
性のネガ型液晶を用いた、いわゆる、バーティカルアラ
イメント型のものが開発されるに至った。この様なバー
ティカルアライメント型液晶表示装置は、例えば特開平
2−176625号公報に開示されている。このバーテ
ィカルアライメント(VerticalAlignme
nt、略してVA、以降VAと表示することがある)型
液晶表示装置は、液晶分子が電圧オフ時に配向板に垂直
で、電圧オン時に配向板に平行に配向させる、いわゆる
垂直配向モードの液晶セルであることから、黒がしっか
り黒として表示され、コントラストが高く、TNやST
N型のものに比べて、視野角が比較的広いという特徴を
持っている。
【0009】しかしながら、液晶画面が大きくなるに従
って、更に視野角を広げたいという要望が高まってい
る。
【0010】ところで、偏光子を保護する目的で、偏光
子の少なくとも1面に保護フィルムを貼り合わせて偏光
板を形成することが行われている。この保護フィルムを
偏光板用保護フィルムというが、この偏光板用保護フィ
ルムには、従来から、その優れた光学的等方性や透明性
からセルローストリアセテートフィルムが使用されてい
る。ところがセルローストリアセテートフィルムでは、
厚み方向のレターデーション値を大きくするには上限が
あり、視野角を大きくすることが難しく、更に大きな厚
み方向のレターデーション値を得るためには、フィルム
の厚みを厚くする必要があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、昨今では、液
晶表示装置も携帯性が要求されており、小型化、特に薄
くすることが求められており、バーティカルアライメン
ト型液晶表示装置の視野角を更に向上させることが可能
で、フィルムの厚さが薄くとも厚さ方向のレターデーシ
ョン値が大きい偏光板用保護フィルムを開発することが
求められている。
【0012】本発明は上記の如き事情に鑑みなされたも
のであって、その目的は、厚さ方向のレターデーション
が大きく、従来より薄膜化が可能な偏光板用保護フィル
ムを提供し、それを用いた偏光板と視野角が非常に広い
VA型液晶表示装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来検討
されてきた様な面内のレターデーション値ではなく、面
方向と厚み方向の異方性を表す値である厚み方向のレタ
ーデーション値(Rt値:下記式)に注目し、厚み方向
のレターデーションを大きくする方法について検討した
結果、本発明に到達した。
【0014】本発明は以下の構成からなる。 1.セルロースエステルを有機溶媒に溶解させた溶液
を、支持体上に流延し溶媒を蒸発させてフィルムを形成
することにより得られるセルロースエステルを含む偏光
板保護フィルムの製造方法であって、該セルロースエス
テルが下記(1)から(5)を満たすセルロースエステ
ルであることを特徴とする偏光板保護フィルムの製造方
法である。 (1)アセチル基の置換度:1.75から2.15 (2)プロピオニル基の置換度:0.60から0.80 (3)アルカリ土類金属の含有量:1から30ppm (4)残留硫酸量(硫黄元素の含有量として):1から
50ppm (5)遊離酸量:1から100ppm
【0015】面内のレタデーション値(Ro値:単位は
nm)は、 Ro={(nx−ny)}×d 但し、厚み方向のレターデーション値(Rt:ディメン
ションはnm)は、 Rt=〔{(nx+ny)/2}−nz〕×d で表され、式中、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈
折率、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、nz
はフィルムの厚み方向の屈折率、dはフィルムの厚さ
(nm)を表す。
【0016】2.セルロースエステルを有機溶媒に溶解
させた溶液を、支持体上に流延し溶媒を蒸発させてフィ
ルムを形成することにより得られるセルロースエステル
を含む偏光板保護フィルムの製造方法であって、該セル
ロースエステルが下記(1)から(5)を満たすセルロ
ースエステルであることを特徴とする偏光板保護フィル
ムの製造方法。 (1)アセチル基の置換度:1.75から1.95 (2)プロピオニル基の置換度:0.61から0.76 (3)アルカリ土類金属の含有量:1から30ppm (4)残留硫酸量(硫黄元素の含有量として):1から
30ppm (5)遊離酸量:1から70ppm
【0017】3.有機溶媒が非塩素系有機溶媒であるこ
とを特徴とする上記1又は2に記載の偏光板保護フィル
ムの製造方法。
【0018】4.非塩素系有機溶媒が酢酸メチルまたは
アセトンを含有する有機溶媒であることを特徴とする上
記3に記載の偏光板保護フィルムの製造方法。
【0019】5.上記1〜4のいずれかに記載の方法で
製造された偏光板保護フィルム。
【0020】6.上記5に記載の偏光板保護フィルムを
偏光膜の少なくとも1方の面に貼り合わせたことを特徴
とする偏光板。
【0021】7.上記6に記載の偏光板を用いたことを
特徴とするバーティカルアライメント(VA)型液晶表
示装置。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。
本発明の偏光板保護フィルムに用いられるセルロースエ
ステルは、アセチル基の置換度が1.75から2.15
の範囲で、プロピオニル基の置換度が0.60から0.
80の範囲であるセルロースアセテートプロピオネート
である。このようなセルロースアセテートプロピオネー
トはセルロースの水酸基を無水酢酸及び/または無水プ
ロピオン酸を用いて常法の反応によりアセチル基及び/
またはプロピオニル基を上記の範囲内に置換することで
得られる。アセチル基及びプロピオニル基の置換度の測
定方法は、ASTM−D817−96により測定するこ
とができる。アセチル基とプロピオニル基の置換度の好
ましい範囲は、それぞれ1.75から1.95、0.6
1から0.76の範囲である。
【0023】本発明のセルロースエステル中のアルカリ
土類金属量は、1から50ppmの範囲である。更に1
から30ppmの範囲が好ましい。本発明のセルロース
エステル中の残留硫酸量は、1から50ppmの範囲で
ある。更に1から30ppmの範囲が好ましい。本発明
のセルロースエステル中の遊離酸量は、1から100p
pmの範囲である。更に1から70ppmの範囲が好ま
しい。
【0024】セルロースエステル中のアルカリ土類金属
量、残留硫酸量及び遊離酸量を上記の範囲とすること
で、寸法変化、機械強度、透明性、耐透湿性、Rt値、
Ro値が良好なフィルムを得ることができる。
【0025】セルロースエステルの極限粘度(IV)
は、偏光板用保護フィルムとして好ましい機械的強度を
得るためには、1.50から1.75g/cm3が好ま
しく、更に1.53から1.63の範囲が好ましい。
【0026】セルロースエステルの水分量は、得られる
フィルムの高い透明性を得る点から0.01から2.0
質量%であることが好ましく更に0.01から1.5質
量%であることが好ましい。これらの特性値はASTM
−D817−96により測定することができる。このよ
うなセルロースエステルの合成方法は、特に限定はない
が、例えば、特開平10−45804号公報に記載の方
法で合成することができる。
【0027】次に、溶液流延製膜方法によるセルロース
エステルフィルムの製造方法について述べる。
【0028】本発明のセルロースエステルフィルムに使
用するセルロースエステルの原料となるセルロースは特
に限定はなく綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを
用いることができる。これらを混合して使用してもよ
い。ベルトやドラムからの剥離性が良い綿花リンターか
ら合成されたセルロースエステルを多く使用した方が生
産性効率が高く好ましい。綿花リンターから合成された
セルロースエステルの比率は60質量%以上で剥離性の
効果が顕著になるため、60質量%以上が好ましく、よ
り好ましくは85質量%以上、更には、単独で使用する
ことが最も好ましい。本発明に使用するセルロースエス
テルについては、アセチル基及びプロピオニル基の置換
度などは前述の通りである。
【0029】先ず、セルロースエステルを溶解し得る有
機溶媒に溶解してドープを形成する。セルロースエステ
ルのフレークと有機溶媒を混合し、攪拌しながら溶解
し、ドープを形成する。溶解には、常圧で行う方法、主
溶媒の沸点以下で行う方法、主溶媒の沸点以上で加圧し
て行う方法、特開平9−95544号、同9−9555
7号または同9−95538号公報に記載の如き冷却溶
解法で行う方法、特開平11−21379号公報に記載
の如き高圧で行う方法等種々の溶解方法がある。溶解後
ドープを濾材で濾過し、脱泡してポンプで次工程に送
る。ドープ中のセルロースエステルの濃度は10〜35
質量%程度が好ましい。
【0030】セルロースエステルを溶解し得る有機溶媒
としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、ギ酸
エチル、アセトン、シクロヘキサノン、アセト酢酸メチ
ル、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、1,
4−ジオキサン、2,2,2−トリフルオロエタノー
ル、2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1−プロパノー
ル、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、1,1,
1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−プ
ロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ
−2−プロパノール、2,2,3,3,3−ペンタフル
オロ−1−プロパノール、ニトロエタン、塩化メチレン
等を挙げることができる。塩化メチレンのような塩素系
有機溶媒は、昨今の厳しい環境問題の中では、使用を見
合わせた方が良い場合もあり、非塩素系の有機溶媒の方
が好ましい。中でも酢酸メチル、アセトンが好ましく使
用できる。また、これらの有機溶媒に、メタノール、エ
タノール、ブタノール等の低級アルコールを併用する
と、セルロースエステルの有機溶媒への溶解性が向上し
たりドープ粘度を低減できるので好ましい。特に沸点が
低く、毒性の少ないエタノールが好ましい。
【0031】ドープ中には、フタル酸エステル、リン酸
エステルなどの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、マ
ット剤などの添加剤を加えてもよい。
【0032】本発明において、セルロースエステルフィ
ルム中に可塑剤を含有させることが好ましい。用いるこ
とのできる可塑剤としては特に限定しないが、リン酸エ
ステル系では、トリフェニルホスフェート、トリクレジ
ルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オ
クチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニル
ホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチル
ホスフェート等、フタル酸エステル系では、ジエチルフ
タレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタ
レート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、
ジ−2−エチルヘキシルフタレート等、グリコール酸エ
ステル系では、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフ
タリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリ
コレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチル
フタリルブチルグリコレート等を単独あるいは併用する
のが好ましい。可塑剤は必要に応じて、2種類以上を併
用して用いてもよい、セルロースエステルに用いる場
合、リン酸エステル系の可塑剤の使用比率は50%以下
が、セルロースエステルフィルムの加水分解を引き起こ
しにくく、耐久性に優れるため好ましい。リン酸エステ
ル系の可塑剤比率は少ない方がさらに好ましく、フタル
酸エステル系やグリコール酸エステル系の可塑剤だけを
使用することが特に好ましい。
【0033】また、本発明において、セルロースエステ
ルフィルム中に紫外線吸収剤を含有させることが好まし
く、紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より波
長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な
液晶表示性の点より波長400nm以上の可視光の吸収
が可及的に少ないものが好ましく用いられる。特に、波
長370nmでの透過率が、10質量%以下である必要
があり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは2質
量%以下である。用いられるものとしては、例えば、オ
キシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化
合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系
化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系
化合物などがあげられるが、これらに限定されない。紫
外線吸収剤は2種以上用いてもよい。紫外線吸収剤のド
ープへの添加方法は、アルコールやメチレンクロライ
ド、ジオキソランなどの有機溶媒に溶解してから添加す
るか、または直接ドープ組成中に添加してもよい。無機
粉体のように有機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤と
セルロースエステル中にデゾルバやサンドミルを使用
し、分散してからドープに添加する。本発明において、
紫外線吸収剤の使用量はセルロースエステルに対し、
0.1〜5.0質量%、好ましくは、0.5〜2.0質
量%、より好ましくは0.8〜2.0質量%である。
【0034】更に、本発明のセルロースエステルフィル
ム中には、酸化防止剤を含有させることが好ましく、酸
化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が
好ましく用いられ、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,
5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3
−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオール−ビス
〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート〕、2,4−ビス−(n−オクチ
ルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブ
チルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,2−チ
オ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、オクタデ
シル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオネート、N,N′−ヘキサメチレン
ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒド
ロシンナマミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,
6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
ベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト等が
挙げられる。特に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾ
ール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−
t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロピオネート〕が好ましい。また例えば、N,N′−ビ
ス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の
金属不活性剤やトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニ
ル)フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用しても
よい。これらの化合物の添加量は、セルロースエステル
に対して質量割合で1ppm〜1.0%が好ましく、1
0〜1000ppmが更に好ましい。
【0035】また本発明において、セルロースエステル
フィルム中に、取扱性を向上させる為、例えば二酸化ケ
イ素、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、カオリン、タルク、焼成ケイ酸
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、リン酸カルシウム等の無機微
粒子や架橋高分子などのマット剤を含有させることが好
ましい。中でも二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを小さ
くできるので好ましい。微粒子の2次粒子の平均粒径は
0.01〜1.0μmの範囲で、その含有量はセルロー
スエステルに対して0.005〜0.3質量%が好まし
い。二酸化ケイ素のような微粒子には有機物により表面
処理されている場合が多いが、このようなものはフィル
ムのヘイズを低下できるため好ましい。表面処理で好ま
しい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン
類、シラザン、シロキサンなどが挙げられ、表面にメチ
ル基が存在するような処理が好ましい。微粒子の平均粒
径が大きい法がマット効果は大きく、平均粒径の小さい
方は透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次粒子の
平均粒径は5〜50nmで、より好ましくは7〜14n
mである。これらの微粒子はフィルム中では、通常、凝
集体として存在しフィルム表面に0.01〜1.0μm
の凹凸を生成させることが好ましい。二酸化ケイ素の微
粒子としてはアエロジル社製のAEROSIL 20
0、200V、300、R972、R972V、R97
4、R202、R812、OX50、TT600等を挙
げることができ、好ましくはAEROSIL R97
2、R972V、R974、R202、R812であ
る。これらのマット剤は2種以上併用してもよい。2種
以上併用する場合、任意の割合で混合して使用すること
ができる。この場合、平均粒径や材質の異なるマット
剤、例えばAEROSIL 200VとR972Vを質
量比で0.1:99.9〜99.9〜0.1の範囲で使
用できる。
【0036】溶液流延製膜方法は、上記のドープを濾過
して、定量ポンプでダイに送り、表面研磨されているス
テンレスベルトあるいは金属ドラム上にダイからドープ
を流延し、その金属支持体上で、有機溶媒を蒸発あるい
は冷却して固化させて、金属支持体が一周する前にウェ
ブを剥離し、乾燥工程で乾燥してフィルムを形成させる
ものである。
【0037】ウェブを金属支持体から剥離するまでの工
程において、レターデーション値(Rt値)を増加させ
る手段としては、剥離時の残留溶媒量を少なくすること
がよく、残留溶媒量5〜100質量%が好ましく、より
好ましくは5〜80質量%、更に好ましくは10〜45
質量%である。
【0038】なお、残留溶媒量は下記の式で表せる。 残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100 ここで、Mはウェブの任意時点での質量、NはMを11
0℃で3時間乾燥させた時の質量である。
【0039】剥離する際、剥離張力をできるだけ低くす
るようにコントロールすることもレターデーション値
(Rt値)を増加させるのに効果があり、剥離張力を5
0〜390N/m程度にすることが好ましく、より好ま
しくは、100〜300N/m、更に好ましくは、10
0〜250N/mである。
【0040】乾燥工程では、剥離したウェブをロール搬
送乾燥機及び/またはテンター乾燥機に通し乾燥し、最
終的にフィルムの残留溶媒量を2質量%以下にするが、
好ましくは0.4質量%以下である。テンターで乾燥す
る際には、乾燥によってウェブが収縮するのをクリップ
で幅を保持する程度にクリップ間の張力を掛ければよい
が、延伸倍率を大きくすると、レターデーション値(R
t値)を増加させる場合もあり、延伸してもよい。延伸
する場合、延伸倍率は2〜50%が好ましい。なお、こ
の場合面内レタデーション値(Ro値)を20nm以下
とするように延伸条件をコントロールすることが好まし
い。
【0041】また、ロール搬送による乾燥工程において
も、搬送張力をコントロールすることによりレターデー
ション値(Rt値)を増加させることができ、搬送張力
を低くすることによって増加させることができる。搬送
張力としては50〜200N/mの範囲とするのが好ま
しく、より好ましくは、75〜150N/m、更に好ま
しくは、75〜120N/mである。
【0042】本発明のセルロースエステルフィルムは、
前記式で表される厚み方向のレターデーション値(Rt
値)の絶対値として、100nm以上であることが好ま
しく、好ましくは100〜200nmである。
【0043】本発明のセルロースエステルフィルムの厚
み方向のレターデーション値は、大きければ大きいほど
よく、薄いフィルムでも視野角が広く、形態によっては
薄いフィルムを使用する液晶画像表示装置もあり、これ
らにも本発明の偏光板用保護フィルムを使用することが
できる。またVA型液晶画像表示装置のように特に広い
視野角を要求される場合には本発明のセルロースエステ
ルフィルムの厚さを若干増して視野角を更に広くするこ
とができる。
【0044】また、本発明の偏光板板用保護フィルム
は、その厚さが40〜165μmであることが好まし
く、更に60〜165μmが好ましく、VA型液晶画像
表示装置用にはより好ましくは75〜140μmであ
る。
【0045】上記の如く製造された本発明のセルロース
エステルフィルムは偏光板用保護フィルムとして偏光板
に好ましく用いられる。偏光板は前述の如く、偏光子の
少なくとも一面に偏光板用保護フィルムを貼り合わせ積
層することによって形成される。偏光子は従来から公知
のものを用いることができ、例えば、ポリビニルアルコ
ールフィルムの如きの親水性ポリマーフィルムを、沃素
のような二色性染料で処理して延伸したものである。セ
ルロースエステルフィルムと偏光子との貼り合わせは、
特に限定はないが、水溶性ポリマーの水溶液からなる接
着剤により行うことができる。本発明においては、この
水溶性ポリマー接着剤は完全鹸化型のポリビニルアルコ
ール水溶液が好ましく用いられる。
【0046】このようにして得られた偏光板は、種々の
液晶表示装置に使用できるが、本発明の偏光板用保護フ
ィルムのセルロースエステルフィルムは高いレターデー
ション値が得られることからVA型液晶表示装置に特に
有用である。
【0047】本発明のセルロースエステルフィルムを用
いた偏光板を、VA型液晶セルの一面側または両面側に
設けることにより、VA型液晶表示装置を得ることがで
きる。偏光板用保護フィルムのセルロースエステルフィ
ルムの厚み方向のレターデーション値を上記の範囲とす
ることにより、本発明のVA型液晶表示装置は視野角の
広い特性を有することができる。
【0048】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、これらに限定されるものではない。
【0049】実施例1 アセチル基の置換度1.75プロピオニル基の置換度
0.63、アルカリ土類金属量6ppm、残留硫酸量
(硫黄元素として)16ppm、遊離酸量20ppm、
極限粘度1.53、水分率0.1質量%を含有するセル
ロースアセテートプロピオネート(平均粒径1500μ
m)100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート
2質量部、トリフェニルフォスフェイト10質量部、塩
化メチレン295質量部、エタノール56質量部を密閉
容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温
し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は
1.2気圧となった。このドープを安積濾紙社製の安積
濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置
しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セ
ルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン
326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)6質
量部、チヌビン328(チバ・スペシャルティ・ケミカ
ルズ社製)6質量部、及びAEROSIL R972V
(日本アエロジル社製)1質量部を塩化メチレン94質
量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線
吸収剤溶液を調整した。上記ドープ100質量部に対し
て紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチッ
クミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレス
ベルト上にドープ温度35℃で流延した。ステンレスベ
ルトの裏面から35℃の温度の温水を接触させて温度制
御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更に
ステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて
15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。
剥離時のウェブ中の残留溶媒量は40質量%であった。
次いで剥離したウェブの両端を固定しながら120℃で
10分間乾燥させ、膜厚80μmのセルロースエステル
フィルムを得た。得られたセルロースエステルフィルム
を60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶
液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾
燥しアルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを得
た。
【0050】また、これとは別にVA型液晶セルを以下
の手順で作製した。ポリビニルアルコール3質量%の水
溶液に、カップリング剤としてオクタデシルジメチルア
ンモニウムクロライド1質量%を添加し、ITO電極付
きのガラス基板上にスピンコートし、160℃で加熱処
理を施した後、更にラビング処理を施し垂直配向膜を形
成させた。ラビング処理は2枚のガラス基板がそれぞれ
反対方向になる様に行った。2枚のガラス基板を向かい
合わせてセルギャップが5.5μmとし、エステル系と
エタン系を主成分とする液晶性化合物を注入し、セルギ
ャップと液晶性化合物の複屈折の積が280nmのVA
型液晶セルを得た。
【0051】また、別に、厚さ120μmのポリビニル
アルコールフィルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を
含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃で4倍に延伸
して偏光膜(偏光子)を作った。この偏光膜の両面に前
記アルカリ鹸化処理セルロースアセテートフィルムを完
全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤とし
て各々貼り合わせ偏光板を作製した。この偏光板を前記
のVA型液晶セルの両面側に設け、液晶表示装置を作製
した。
【0052】実施例2 アセチル基の置換度1.92プロピオニル基の置換度
0.76、アルカリ土類金属量15ppm、残留硫酸量
(硫黄元素として)20ppm、遊離酸量8ppm、極
限粘度1.61、水分率0.2質量%を含有するセルロ
ースアセテートプロピオネート(平均粒径350μm)
を100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート4
質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部、塩化メ
チレン295質量部、エタノール56質量部を用いて実
施例1と同様にしてドープを得た。また、これとは別
に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量
部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカル
ズ社製)3質量部、チヌビン171(チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社製)5質量部、チヌビン109(チ
バ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)5質量部、及び
AEROSIL R972V(日本アエロジル社製)1
質量部を塩化メチレン94質量部とエタノール6質量部
を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調整した。上
記ドープ及び紫外線吸収剤溶液を用いて実施例1と同様
にして、膜厚100μmのセルロースエステルフィルム
を得た。
【0053】得られたセルロースエステルフィルムを用
いて実施例1と同様にしてアルカリ鹸化処理セルロース
エステルフィルム、偏光板及び液晶表示装置を得た。
【0054】実施例3 アセチル基の置換度1.94プロピオニル基の置換度
0.63、アルカリ土類金属量8ppm、残留硫酸量
(硫黄元素として)25ppm、遊離酸量70ppm極
限粘度1.54 水分率0.9質量%を含有するセルロ
ースアセテートプロピオネート(平均粒径150μm)
を100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート4
質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部、塩化メ
チレン295質量部、エタノール56質量部を用いて実
施例1と同様にしてドープを得た。また、これとは別
に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量
部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカル
ズ社製)7質量部、チヌビン109(チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社製)5質量部、及びAEROSIL
R972V(日本アエロジル社製)1質量部を塩化メチ
レン94質量部とエタノール6質量部を混合し撹拌溶解
し、紫外線吸収剤溶液を調整した。上記ドープ及び紫外
線吸収剤溶液を用いて実施例1と同様にして、膜厚12
0μmのセルロースエステルフィルムを得た。
【0055】得られたセルロースエステルフィルムを用
いて実施例1と同様にしてアルカリ鹸化処理セルロース
エステルフィルム、偏光板及び液晶表示装置を得た。
【0056】実施例4 アセチル基の置換度2.11、プロピオニル基の置換度
0.65、アルカリ土類金属量30ppm、残留硫酸量
(硫黄元素として)50ppm、遊離酸量50ppm、
極限粘度1.72、水分率0.5質量%を含有するセル
ロースアセテートプロピオネート(平均粒径1000μ
m)を100質量部、エチルフタリルエチルグリコレー
ト4質量部、塩化メチレン295質量部、エタノール5
6質量部を用いて実施例1と同様にしてドープを得た。
また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピ
オネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社製)10質量部、及びAEROSI
L R972V(日本アエロジル社製)1質量部を塩化
メチレン94質量部とエタノール6質量部を混合し撹拌
溶解し、紫外線吸収剤溶液を調整した。上記ドープ及び
紫外線吸収剤溶液を用いて実施例1と同様にして、膜厚
140μmのセルロースエステルフィルムを得た。
【0057】実施例5 アセチル基の置換度1.92、プロピオニル基の置換度
0.70、アルカリ土類金属量6ppm、残留硫酸量
(硫黄元素として)12ppm、遊離酸量20ppm、
極限粘度1.59、水分率0.1質量%を含有するセル
ロースアセテートプロピオネート(平均粒径500μ
m)100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート
4質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部、酢酸
メチル245質量部、エタノール105質量部を密閉容
器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温
し、60分かけて70℃まで上げ溶解した。容器内は
1.2気圧となった。このドープを安積濾紙社製の安積
濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置
しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セ
ルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン
326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)3質
量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカ
ルズ社製)5質量部、チヌビン171(チバ・スペシャ
ルティ・ケミカルズ社製)5質量部及びAEROSIL
R972V(日本アエロジル社製)1質量部を酢酸メ
チル94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解
し、紫外線吸収剤溶液を調整した。上記ドープ100質
量部に対して紫外線吸収剤溶液を1.5質量部の割合で
加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイ
からステンレスベルト上にドープ温度55℃で流延し
た。ステンレスベルトの裏面58℃の温度の温水を接触
させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥
した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水
を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトか
ら剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は40質量
%であった。次いで剥離したウェブの両端を固定しなが
ら130℃で10分間乾燥させ、膜厚120μmのセル
ロースエステルフィルムを得た。得られたセルロースエ
ステルフィルムを60℃、2mol/lの濃度の水酸化
ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100
℃で10分間乾燥しアルカリ鹸化処理セルロースエステ
ルフィルムを得た。
【0058】また、これとは別にVA型液晶セルを以下
の手順で作製した。ポリビニルアルコール3質量%の水
溶液に、カップリング剤としてオクタデシルジメチルア
ンモニウムクロライド1質量%を添加し、ITO電極付
きのガラス基板上にスピンコートし、160℃で加熱処
理を施した後、更にラビング処理を施し垂直配向膜を形
成させた。ラビング処理は2枚のガラス基板がそれぞれ
反対方向になる様に行った。2枚のガラス基板を向かい
合わせてセルギャップが5.5μmとし、エステル系と
エタン系を主成分とする液晶性化合物を注入し、セルギ
ャップと液晶性化合物の複屈折の積が280nmのVA
型液晶セルを得た。
【0059】また、別に、厚さ120μmのポリビニル
アルコールフィルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を
含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃で4倍に延伸
して偏光膜(偏光子)を作った。この偏光膜の両面に前
記アルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを完全
鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として
各々貼り合わせ偏光板を作製した。
【0060】実施例6 実施例1のセルロースアセテートプロピオネート(数平
均分子量59000、重量平均分子量145000)と
実施例4のセルロースアセテートプロピオネート(数平
均分子量78000、重量平均分子量185000)の
混合物(混合割合70/30)100質量部、酢酸メチ
ル200質量部、エタノール150質量部を密閉容器に
入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、6
0分かけて70℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気
圧となった。このドープを安積濾紙社製の安積濾紙N
o.244を使用して濾過した後、24時間静置しドー
プ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロー
スアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)3質量部、
チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社
製)5質量部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ
・ケミカルズ社製)5質量部及びAEROSIL R9
72V(日本アエロジル社製)1質量部を酢酸メチル9
4質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫
外線吸収剤溶液を調整した。上記ドープ及び紫外線吸収
剤溶液を用いて実施例5と同様にして、膜厚120μm
のセルロースエステルフィルムを得た。
【0061】得られたセルロースエステルフィルムを用
いて実施例5と同様にしてアルカリ鹸化処理セルロース
エステルフィルム、偏光板及び液晶表示装置を得た。
【0062】実施例7 実施例1のセルロースアセテートプロピオネートと実施
例5のセルロースアセテートプロピオネートの混合物
(混合割合30/70)100質量部、エチルフタリル
エチルグリコレート4質量部、トリフェニルフォスフェ
イト3質量部、塩化メチレン295質量部、エタノール
56質量部を用いて実施例1と同様にしてドープを得
た。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプ
ロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシ
ャルティ・ケミカルズ社製)3質量部、チヌビン171
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)5質量部、
チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社
製)5質量部、及びAEROSIL R972V(日本
アエロジル社製)1質量部を塩化メチレン94質量部と
エタノール6質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤
溶液を調整した。上記ドープ及び紫外線吸収剤溶液を用
いて実施例1と同様にして、膜厚120μmのセルロー
スエステルフィルムを得た。
【0063】得られたセルロースエステルフィルムを用
いて実施例1と同様にしてアルカリ鹸化処理セルロース
エステルフィルム、偏光板及び液晶表示装置を得た。
【0064】比較例1 実施例1でセルロースエステルとしてアセチル基の置換
度2.92のセルローストリアセテート100質量部を
用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが
120μmになるようにセルローストリアセテートフィ
ルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置
を作製した。
【0065】比較例2 アセチル基の置換度2.10、プロピオニル基の置換度
0.82、アルカリ土類金属量105ppm、残留硫酸
量(硫黄元素として)80ppm、遊離酸量110pp
m、極限粘度1.61、水分率0.5質量%を含有する
セルロースアセテートプロピオネート(平均粒径350
μm)を100質量部、エチルフタリルエチルグリコレ
ート2質量部、トリフェニルフォスフェイト10質量
部、塩化メチレン295質量部、エタノール56質量部
を用いて実施例1と同様にしてドープを得た。また、こ
れとは別に上記セルロースアセテートプロピオネート5
質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミ
カルズ社製)3質量部、チヌビン171(チバ・スペシ
ャルティ・ケミカルズ社製)5質量部、チヌビン109
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)5質量部、
及びAEROSILR972V(日本アエロジル社製)
1質量部を塩化メチレン94質量部とエタノール6質量
部を混合し攪拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調整した。
上記ドープ及び紫外線吸収剤溶液を用いて実施例1と同
様にして、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム
を得た。
【0066】得られたセルロースエステルフィルムを用
いて実施例1と同様にしてアルカリ鹸化処理セルロース
エステルフィルム、偏光板及び液晶表示装置を得た。
【0067】上記実施例1〜5並びに比較例1及び2に
ついて、それぞれ得られた、セルロースエステルフィル
ムについて寸法変化、引っ張り強さ、破断伸度、弾性
率、引き裂き強度、透過率、透湿性、輝点異物、面内レ
タデーション、厚み方向レタデーション及び液晶表示装
置の視野角特性を評価し、結果を表1に示した。
【0068】〔評価方法〕 〈寸法変化率〉フィルムを60℃90%RHで処理した
時の、処理前後での寸法変化を測定し、処理前の寸法で
除して求めた。結果は百分率で表した。収縮する方向を
マイナス、伸びる方向をプラスで表した。
【0069】〈引っ張り強さ、破断伸度、弾性率〉JI
S K7127−1989に準じて測定した。試験片は
1号形試験片、試験速度は試験速度Gにより行った。
【0070】〈引き裂き強度〉ISO 6383/2−
1983に準じて測定した。
【0071】〈透過率〉分光光度計(U−3400、日
立製作所社製)を用いて波長500nmにおける透過率
を求めた。
【0072】〈透湿度〉JIS Z0208−1976
に準じて行った。試験条件は条件Aで行った。
【0073】〈輝点異物〉偏光板をクロスニコルの位置
にしてその間にフィルムサンプルを挟みフィルムサイズ
100mm四方の範囲にある10μm以上の大きさの異
物の数を測定した。
【0074】〈厚み方向レターデーション値(Rt値)
の測定〉自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計
測機器社製)を用いて、23℃、55%RHの環境下
で、波長が590nmにおいて、3次元屈折率測定を行
い、屈折率nx、ny、nzを求め、前記式に従って、
レターデーション値(Rt値)を算出した。
【0075】〈面内レターデーション値(Ro値)の測
定〉上記で求めたnx、nyの値から|(nx−ny)
d|を求め、Ro値とした。ただしdはフィルムの厚さ
で単位はnmである。
【0076】〈視野角特性の評価〉得られた液晶表示装
置に、エーエムティ社製VG365Nビデオパターンジ
ェネレーターにて、白色表示、黒色表示及びグレー8階
調表示を行い、白色/黒色表示時のコントラスト比を大
塚電子社製LCD−7000にて、上下左右角度60度
の範囲で測定した。コントラスト比≧10を示す角度を
視野角とした。角度が大きいほど視野角特性に優れてい
ることを表す。
【0077】
【表1】
【0078】(結果)本発明の方法で得られたセルロー
スエステルフィルムは従来の方法から得られたセルロー
ストリアセテートフィルムに比べ偏光板保護フィルムと
して十分な特性を備えており、更にRt値が大きいので
液晶表示装置に用いた場合に、視野角特性に優れること
が分かる。
【0079】
【発明の効果】レターデーション値が大きいエルロース
エステルフィルムを得ることができ、これらを使用し視
野角特性が優れた液晶表示装置を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) B29L 11:00 B29L 11:00 C08L 1:14 C08L 1:14 (72)発明者 渋江 俊明 東京都日野市さくら町1番地 コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H049 BA02 BB33 BC01 BC09 BC22 2H091 FA08X FA08Z FC07 FD14 GA06 GA16 KA02 KA04 4F071 AA09 AF30 AF31 AH16 BA02 BB02 BC01 BC02 4F205 AA01D AC05 AG01 AH73 GA07 GB02 GC07 GE03 GE22 GF06 GF24 GN22 GN29

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セルロースエステルを有機溶媒に溶解させ
    た溶液を、支持体上に流延し溶媒を蒸発させてフィルム
    を形成することにより得られるセルロースエステルを含
    む偏光板保護フィルムの製造方法であって、該セルロー
    スエステルが下記(1)から(5)を満たすセルロース
    エステルであることを特徴とする偏光板保護フィルムの
    製造方法。 (1)アセチル基の置換度:1.75から2.15 (2)プロピオニル基の置換度:0.60から0.80 (3)アルカリ土類金属の含有量:1から50ppm (4)残留硫酸量(硫黄元素の含有量として):1から
    50ppm (5)遊離酸量:1から100ppm
  2. 【請求項2】セルロースエステルを有機溶媒に溶解させ
    た溶液を、支持体上に流延し溶媒を蒸発させてフィルム
    を形成することにより得られるセルロースエステルを含
    む偏光板保護フィルムの製造方法であって、該セルロー
    スエステルが下記(1)から(5)を満たすセルロース
    エステルであることを特徴とする偏光板保護フィルムの
    製造方法。 (1)アセチル基の置換度:1.75から1.95 (2)プロピオニル基の置換度:0.61から0.76 (3)アルカリ土類金属の含有量:1から30ppm (4)残留硫酸量(硫黄元素の含有量として):1から
    30ppm (5)遊離酸量:1から70ppm
  3. 【請求項3】有機溶媒が非塩素系有機溶媒であることを
    特徴とする請求項1又は2に記載の偏光板保護フィルム
    の製造方法。
  4. 【請求項4】非塩素系有機溶媒が酢酸メチルまたはアセ
    トンを含有する有機溶媒であることを特徴とする請求項
    3に記載の偏光板保護フィルムの製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の方法で製
    造された偏光板保護フィルム。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の偏光板保護フィルムを偏
    光膜の少なくとも1方の面に貼り合わせたことを特徴と
    する偏光板。
  7. 【請求項7】請求項6に記載の偏光板を用いたことを特
    徴とするバーティカルアライメント(VA)型液晶表示
    装置。
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