JP2003149413A - 光拡散フイルム、防眩性フイルム、偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

光拡散フイルム、防眩性フイルム、偏光板および液晶表示装置

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JP2003149413A
JP2003149413A JP2002008208A JP2002008208A JP2003149413A JP 2003149413 A JP2003149413 A JP 2003149413A JP 2002008208 A JP2002008208 A JP 2002008208A JP 2002008208 A JP2002008208 A JP 2002008208A JP 2003149413 A JP2003149413 A JP 2003149413A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 視角変化による、コントラスト低下、階
調または黒白反転および色相変化などがほとんど生じな
い、表示品位に優れる液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 酢化度が59.0乃至61.5%である
セルロースアセテートフイルム上に、透光性樹脂中に透
光性微粒子を含む光拡散層を有する光拡散フイルムであ
って、セルロースアセテートフイルムの厚みが20乃至
70μmであり、長さ100mm当たりの平均表面粗さ
Raが0.2μm以下である光拡散フイルムを液晶表示
装置に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ、ワ
ードプロセッサ、テレビジョン等の画像表示に用いる液
晶表示素子に関し、詳しくは視角特性の向上を図る光拡
散フイルム、それを用いた偏光板、及び液晶表示装置に
関する。さらに本発明は、防眩性フイルムおよびこれを
用いた液晶表示装置にも関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、偏光板と液晶セルから
構成されている。現在主流であるTNモードTFT液晶
表示装置においては、特開平8−50206号公報に記
載のように光学補償フイルムを偏光板と液晶セルの間に
挿入し、表示品位の高い液晶表示装置が実現されてい
る。しかし、この方法によると液晶表示装置自体が厚く
なる等の問題点があった。歪みによる位相差発生の問題
に対し、特開平7−191217号公報、およびに欧州
特許0911656A2号明細書には、透明支持体上に
ディスコティック化合物からなる光学異方性層を塗設し
た光学補償フイルムを直接偏光板の保護フイルムとして
用いることで液晶表示装置を厚くすることなく、上述の
耐久性に関する問題を解決した。しかし、17インチ以
上の大型パネルに該光学補償フイルムを保護フイルムに
用いた偏光板を装着したところ、上述の熱歪みによる光
漏れは完全に無くならないことが判明した。
【0003】本発明者の鋭意研究により、この光漏れが
下記の2つの原因であることが判明した。1つは、湿熱
条件の変化によるポリマーフイルムの膨張あるいは収縮
が光学補償シート(光学補償フイルム)全体として抑制
され、光学補償シートの光学特性が変化することであ
り、もう1つは、バックライト等の点灯により、光学補
償シート面内に温度分布が生じ、その熱歪みが同様の光
学特性を引き起こすことである。特にセルロースエステ
ルのような水酸基を有するポリマーでは環境の影響が大
きいことが判明した。すなわち光漏れを無くすために
は、光学補償シートの光学特性変化を小くすれば良い。
さらに本発明者が研究したところ、この光学特性変化
は、光学補償シートの光弾性係数、厚み、環境による仮
想歪み、および弾性率の積で決定されることがわかっ
た。従って、光学補償シートの光弾性係数を下げ、厚み
を薄くし、さらに環境による歪みを小さく、弾性率を小
さくすることで、光漏れは著しく低減されるのである。
【0004】ところが、このコンセプトを実現するには
大きな問題のあることが判明した。一般に偏光板は、1
対のセルロースアセテートフイルム(保護フイルム)の
間に延伸したポリビニルアルコールからなる偏光素子を
配置してなる。一方のセルロースアセテートフイルムの
厚みを小さくすると、偏光板加工後の温湿度履歴によっ
てカールが生じ、ハンドリング性が著しく悪くなるとい
う問題が発生した。この問題は、もう一方のセルロース
アセテートフイルムを薄くすれば解決できるが、単に薄
くしただけでは、セルロースアセテートフイルムの表面
粗さRaが大きくなり、視認側の偏光板保護フイルムに
は使用できないことがわかった。具体的には、例えば特
開平6−18706号、特開平10−20103号、特
開平11−160505号、特開平11−305010
号、特開平11−326608号、特開2000−12
1809号、特開2000−180611号、および特
開2000−338310号の各公報等に記載の光拡散
層を用いても、十分な表示品位の向上は十分でないこと
がわかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
セルを光学的に補償できる従来以下の厚みのセルロース
アセテートフイルム上に液晶化合物を塗設した光学補償
シート、偏光膜、および従来以下の厚みのセルロースア
セテートフイルム上に光拡散層をこの順に配置し、何の
問題も生じることなく、表示品位の高い液晶表示装置を
提供することである。具体的には、本発明の目的は、光
散乱層を用いて液晶表示装置、特に液晶性化合物からな
る光学異方性層により広視野角化された液晶表示装置の
表示品位(特に下方向視野角)を更に拡大する光拡散フ
イルムを提供することにある。また、本発明の目的は、
液晶パネルの厚みを厚くすることなく、視野角(特に下
方向視野角)が拡大し、そして視角変化による、コント
ラスト低下、階調または黒白反転、および色相変化等が
ほとんど発生することのなく、さらに耐久性が向上した
偏光板、およびそれを用いた液晶表示装置を提供するこ
とにある。さらに別の本発明の目的は、偏光板の構成要
素の数を増加することなく、偏光板に光学補償機能を追
加することである。さらに別の本発明の目的は、光散乱
層を用いて液晶表示装置、特に液晶性化合物からなる光
学異方性層により広視野角化された液晶表示装置の表示
品位(特に下方向視野角)を更に拡大する光拡散フイル
ムを提供することにある。さらに別の本発明の目的は、
液晶パネルの厚みを厚くすることなく、視野角(特に下
方向視野角)が拡大し、そして視角変化による、コント
ラスト低下、階調または黒白反転、および色相変化等が
ほとんど発生することのなく、さらに耐久性が向上した
偏光板、およびそれを用いた液晶表示装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下に
述べる(1)〜(5)の光拡散フイルム、(6)〜
(8)の防眩性フイルム、(9)〜(12)、(1
6)、(18)の偏光版および(13)〜(15)、
(17)、(19)の液晶表示装置により達成された。 (1)酢化度が59.0乃至61.5%であるセルロー
スアセテートフイルム上に、透光性樹脂中に透光性微粒
子を含む光拡散層を有する光拡散フイルムであって、セ
ルロースアセテートフイルムの厚みが20乃至70μm
であり、長さ100mm当たりカットオフ値が0.8m
mの平均表面粗さRaが0.2μm以下であることを特
徴とする光拡散フイルム。
【0007】(2)透光性微粒子の屈折率と透光性樹脂
の屈折率との差が0.02以上0.15以下である
(1)に記載の光拡散フイルム。 (3)透光性微粒子が少なくとも二つのピークを有する
粒径分布を有する(2)に記載の光拡散フイルム。 (4)透光性微粒子の粒径分布の一つのピークが0.5
乃至2.0μmの範囲にあり、もう一つのピークが2.
5乃至5.0nmの範囲にある(3)に記載の光拡散フ
イルム。 (5)ヘイズ値が40%以上である(1)に記載の光拡
散フイルム。
【0008】(6)(1)乃至(5)のいずれか一つに
記載の光拡散フイルムの光拡散層上に、屈折率が1.3
5乃至1.45の低屈折率層が設けられていることを特
徴とする防眩性フイルム。 (7)低屈折率層が、含フッ素化合物および無機微粒子
を含有する組成物の熱または電離放射線による架橋硬化
物からなる(6)に記載の防眩性フイルム。 (8)波長450乃至650nmの範囲における積分球
平均反射率が2.3%以下である(6)に記載の防眩性
フイルム。 (9)偏光膜および(1)乃至(8)のいずれか一つに
記載の光拡散フイルムまたは防眩性フイルムからなるこ
とを特徴とする偏光板。
【0009】(10)偏光膜、酢化度が59.0乃至6
1.5%であるセルロースアセテートフイルム上に液晶
性化合物を塗設した光学異方性層、および(1)乃至
(8)のいずれか一つに記載の光拡散フイルムまたは防
眩性フイルムからなる偏光板において、液晶性化合物を
塗設したセルロースアセテートフイルムが、セルロース
アセテート100質量部に対して、少なくとも二つの芳
香族環を有する芳香族化合物を0.01乃至20質量部
含み、0乃至20nmのReレターデーション値を有
し、70乃至400nmのRthレターデーション値を有
し、そして、10乃至70μmの厚みを有する偏光板。 (11)セルロースアセテートからなる保護フイルム、
偏光膜、酢化度が59.0乃至61.5%であるセルロ
ースアセテートフイルム上に液晶性化合物を塗設した光
学異方性層、および請求項1乃至8のいずれか一項に記
載の光拡散フイルムまたは防眩性フイルムからなる偏光
板において、保護フイルムが、10乃至70μmの厚み
を有する(10)に記載の偏光板 (12)液晶性化合物がディスコティック化合物である
(10)に記載の偏光板。
【0010】(13)(9)に記載の偏光板を視認側に
用いることを特徴とする液晶表示装置。 (14)(9)もしくは(10)に記載の偏光板を視認
側に用い、光学異方性層側を液晶セル面に配置すること
を特徴とする液晶表示装置。 (15)液晶セルがTNモードの液晶セルである(1
3)もしくは(14)に記載の液晶表示装置。
【0011】(16)偏光膜、酢化度が59.0乃至6
1.5%であるセルロースアセテートフイルム上に液晶
性化合物を塗設した光学異方性層、および(1)乃至
(8)のいずれか一つに記載の光拡散フイルムまたは防
眩性フイルムからなる偏光板において、液晶性化合物を
塗設したセルロースアセテートフイルムが、セルロース
アセテート100質量部に対して、少なくとも二つの芳
香族環を有する芳香族化合物を0.01乃至20質量部
含み、20乃至70nmのReレターデーション値を有
し、100乃至500nmのRthレターデーション値を
有し、そして、10乃至70μmの厚みを有する偏光
板。 (17)(16)に記載の偏光板を視認側に用いること
を特徴とするOCBモードの液晶表示装置。 (18)偏光膜、酢化度が59.0乃至61.5%であ
るセルロースアセテートフイルム、および(1)乃至
(8)のいずれか一つに記載の光拡散フイルムまたは防
眩性フイルムからなる偏光板において、該セルロースア
セテートフイルムが、セルロースアセテート100質量
部に対して、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族
化合物を0.01乃至20質量部含み、20乃至70n
mのReレターデーション値を有し、100乃至500
nmのRthレターデーション値を有し、そして、10乃
至70μmの厚みを有する偏光板。 (19)(18)に記載の偏光板を視認側に用いること
を特徴とするVAモードの液晶表示装置。
【0012】なお、本明細書において、粒径分布のピー
クとは、微粒子を粒子径(0.1μm単位)で分類し、
横軸を粒径、縦軸を粒子数として得られる分布線におけ
る極大を意味する。また、Reレターデーション値およ
びRthレターデーション値は、下記式に従って算出す
る。 Reレターデーション値=(nx−ny)×d Rthレターデーション値={(nx+ny)/2−n
z}×d 式中、nxは、位相差板の面内の遅相軸方向の屈折率
(面内の最大屈折率)であり;nyは、位相差板の面内
の遅相軸に垂直な方向の屈折率であ;nzは、フイルム
の厚み方向の屈折率であり;そして、dは、単位をnm
とするフイルムの厚さである。
【0013】
【発明の効果】本発明者は、従来の厚み以下で、副作用
なしに液晶表示装置の表示品位を著しく向上させること
に成功し、更に安価に大量生産できる製造方法を見出し
た。本発明のセルロースアセテートフイルムの厚みを、
10乃至70μmとすることが好ましく、20乃至60
μmとすることが最も好ましい。弾性率は、3000M
Pa以下が好ましく、さらに好ましくは2500MPa
以下である。温湿度変化による歪みを小さくするには、
二軸延伸によりポリマー分子の面配向を高めるか、もし
くは、吸湿膨張係数を30×10-5/cm2 /%RH以
下とすることが好ましく、15×10-5/cm2 /%R
H以下とすることが更に好ましく、最も好ましくは10
×10-5/cm2 /%RH以下である。吸湿膨張係数は
一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長
さの変化量で示す。さらに本発明のセルロースアセテー
トフイルムでは、カットオフ値が0.8mmの平均表面
粗さRaは、0.2μm以下であることが好ましく、
0.16μm以下であることが更に好ましく、0.14
μm以下であることが最も好ましい。セルロースアセテ
ートフイルムはその製膜工程から、巾方向に比較的短い
ピッチの凹凸が生じやすく、巾方向に任意に表面粗さを
測定し、100mm当たりの粗さを測定することが好ま
しい。上記のセルロースアセテートフイルム、およびそ
れを用いた光拡散フイルム、光学異方性フイルムを保護
膜として用いた偏光板は、TN(Twisted Nematic)型
の液晶表示装置に有利に用いることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】[セルロースアセテートフイルム]
本発明では、酢化度が59.0乃至61.5%であるセ
ルロースアセテートを使用する。酢化度とは、セルロー
ス単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、
ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等
の試験法)におけるアセチル化度の測定および計算に従
う。セルロースアセテートの粘度平均重合度(DP)
は、250以上であることが好ましく、290以上であ
ることがさらに好ましい。また、本発明に使用するセル
ロースアセテートは、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィーによるMw/Mn(Mwは重量平均分子量、M
nは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好まし
い。具体的なMw/Mnの値としては、1.0乃至1.
7であることが好ましく、1.3乃至1.65であるこ
とがさらに好ましく、1.4乃至1.6であることが最
も好ましい。
【0015】セルロースアセテートの製造において、セ
ルロースの2位、3位および6位の水酸基は、均等にア
セチル基に置換されず、6位水酸基の置換度が小さくな
る傾向がある。本発明において、セルロースアセテート
の6位水酸基の置換度は、2および3位の置換度と同程
度か、それ以上であることが好ましい。全体の置換度
(2位、3位および6位の置換度の合計)に対する6位
の置換度の割合は、32%以上であることが好ましく、
33%以上であることがより好ましく、34%以上であ
ることがさらに好ましい。セルロースアセテートの6位
置換度は、0.88以上であることが好ましい。セルロ
ースアセテートとして、特開平11−5851号公報の
段落番号[0043]〜[0044][実施例][合成
例1]、段落番号[0048]〜[0049][合成例
2]、および段落番号[0051]〜[0052][合
成例3]に記載の方法で得られたセルロースアセテート
を用いることができる。
【0016】[セルロースアセテートフイルムの製造]
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、セルロースアセテート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。
【0017】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。
【0018】一般的な方法でセルロースアセテート溶液
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。セルロースアセテートの量は、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。セルロー
スアセテートの量は、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℃)でセルロースアセテートと有機溶媒と
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、セルロースアセテート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200℃であり、さらに好ましくは80乃
至110℃である。
【0019】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。
【0020】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セルロースアセテートを
溶解させることができる。なお、通常の溶解方法でセル
ロースアセテート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セルロ
ースアセテートを撹拌しながら徐々に添加する。セルロ
ースアセテートの量は、この混合物中に10乃至40質
量%含まれるように調整することが好ましい。セルロー
スアセテートの量は、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。
【0021】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、セルロースアセテート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1
00℃/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。
【0022】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
中にセルロースアセテートが溶解する。昇温は、室温中
に放置するだけでもよし、温浴中で加温してもよい。加
温速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/
分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上で
あることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好まし
いが、10000℃/秒が理論的な上限であり、100
0℃/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。
【0023】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。なお、セルロースアセテート
(酢化度:60.9%、粘度平均重合度:299)を冷
却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した20質量
%の溶液は、示差走査熱量測定(DSC)によると、3
3℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在
し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、
この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移
温度プラス10℃程度の温度で保する必要がある。ただ
し、この疑似相転移温度は、セルロースアセテートの酢
化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒に
より異なる。
【0024】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。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18乃至35%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23676
03号、同2492078号、同2492977号、同
2492978号、同2607704号、同27390
69号、同2739070号、英国特許640731
号、同736892号の各明細書、特公昭45−455
4号、同49−5614号、特開昭60−176834
号、同60−203430号、同62−115035号
の各公報に記載がある。ドープは、表面温度が10℃以
下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。
流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好まし
い。得られたフイルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取
り、さらに100から160℃まで逐次温度を変えた高
温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以
上の方法は、特公平5−17844号公報に記載があ
る。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を
短縮することが可能である。この方法を実施するために
は、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてド
ープがゲル化することが必要である。
【0025】調製したセルロースアシレート溶液(ドー
プ)を用いて2層以上の流延でフイルム化することもで
きる。この場合、ソルベントキャスト法によりセルロー
スアシレートフイルムを作製することが好ましい。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。
【0026】2層以上の複数のセルロースアシレート液
を流延する場合、複数のセルロースアシレート溶液を流
延することが可能で、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シレートを含む溶
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61−158414号、特開
平1−122419号、および特開平11−19828
5号の各公報などに記載の方法が適応できる。また、2
つの流延口からセルロースアシレ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61−158413号、および特開平6−1
34933号の各公報に記載の方法で実施できる。ま
た、特開昭56−162617号公報に記載の高粘度セ
ルロースアシレート溶液の流れを低粘度のセルロースア
シレート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロース
アシレート溶液を同時に押出すセルロースアシレートフ
イルム流延方法でもよい。
【0027】或いはまた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4
4−20235号公報に記載されている方法である。流
延するセルロースアシレート溶液は同一の溶液でもよい
し、異なるセルロースアシレ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シレ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シレート溶
液を、それぞれの流延口から押出せばよい。さらの本発
明のセルロースアシレート溶液は、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、UV吸収層、偏光層など)を同時に流延することも
実施しうる。
【0028】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シレート溶
液を押出すことが必要であり、その場合セルロースアシ
レ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、平面性が不良であったりして問題となるこ
とが多かった。この解決として、複数のセルロースアシ
レ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シレ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。
【0029】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(TC
P)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(DM
P)、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(OACT
E)およびO−アセチルクエン酸トリブチル(OACT
B)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、DE
P、DBP、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、セルロースエステルの量の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。
【0030】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3−19920
1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。
【0031】[セルロースアセテートフイルムの表面処
理]セルロースアセテートフイルムは、表面処理を施す
ことが好ましい。具体的方法としては、コロナ放電処
理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理
または紫外線照射処理が挙げられる。また、特開平7−
333433号公報に記載のように、下塗り層を設ける
ことも好ましく利用される。フイルムの平面性を保持す
る観点から、これら処理においてセルロースアセテート
フイルムの温度をTg(ガラス転移温度)以下、具体的
には150℃以下とすることが好ましい。偏光板の透明
保護膜として使用する場合、偏光膜との接着性の観点か
ら、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースア
セテートに対するケン化処理を実施することが特に好ま
しい。表面エネルギーは55mN/m以上であることが
好ましく、60mN/m以上75mN/m以下であるこ
とが更に好ましい。
【0032】以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に
説明する。アルカリ鹸化処理は、フイルム表面をアルカ
リ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥
するサイクルで行われることが好ましい。アルカリ溶液
の例としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム
溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は0.1N乃
至3.0Nであることが好ましく、0.5N乃至2.0
Nであることがさらに好ましい。アルカリ溶液の温度
は、室温乃至90℃の範囲にあることが好ましく、40
乃至70℃の範囲にあることがさらに好ましい。生産性
の観点から、アルカリ液を塗布し、鹸化処理後に水洗に
よりフイルム表面よりアルカリ除去することが好まし
い。濡れ性の観点から、塗布溶媒としてはIPA、n−
ブタノール、メタノール、エタノール等のアルコール類
が好ましく、アルカリ溶解の助剤として水、プロピレン
グリコール、エチレングリコール、等を加えることが好
ましく用いられる。
【0033】固体の表面エネルギーは、「ぬれの基礎と
応用」(リアライズ社、1989.12.10発行)に
記載のように、接触角法、湿潤熱法、および吸着法によ
り求めることができる。本発明のセルロースアセテート
フイルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。具
体的には、表面エネルギーが既知である2種の溶液をセ
ルロースアセテートフイルムに滴下し、液滴の表面とフ
イルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフイ
ルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義
し、計算によりフイルムの表面エネルギーを算出でき
る。
【0034】[光拡散フイルム、防眩性フイルム]図1
は、光拡散フイルムの代表的な形態を示す断面模式図で
ある。図1に示す光拡散フイルム(10)は、透明基材
フイルム(20)と、透光性樹脂(31)中に、例え
ば、第1の透光性微粒子(41)及び第2の透光性微粒
子(42)とを含む光拡散層(30)とを積層してな
る。ここでは2種類の(屈折率が異なり)二つの粒径分
布のピークを有する透光性微粒子にて説明を行なうが、
同じ種類で(屈折率が同じで)二つの粒径分布線のピー
クを有する透光性微粒子を用いてもよいし、一種類の透
光性微粒子を用いてもよい。
【0035】第1の透光性微粒子(41)は、透光性樹
脂、例えばシリカ微粒子(平均粒子径1.0μm、屈折
率1.51)から構成され、第2の透光性微粒子(4
2)は、透光性樹脂、例えばスチレンビーズ(平均粒子
径3.5μm、屈折率1.61)から構成されている。
光拡散機能は、透光性微粒子(41及び42)と透光性
樹脂(31)との屈折率の差によって得られる。屈折率
の差は、0.02以上、0.15以下であることが好ま
しい。屈折率差が0.02未満であると、光拡散効果を
得られない場合がある。屈折率差が0.15よりも大き
い場合は、光拡散性が高すぎて、フイルム全体が白化す
る場合がある。屈折率差は、0.03以上、0.13以
下がより好ましく、0.04以上、0.10以下が最も
良い。
【0036】透光性微粒子の粒径分布の一つのピーク
は、0.5乃至2.0μmの範囲にあり、もう一つのピ
ークは2.5乃至5.0nmの範囲にあることが好まし
い。そのような粒径分布線は、最頻粒子径が異なる二種
類の微粒子群を混合することにより容易に達成できる。
0.5乃至2.0μmの範囲のピーク(図1では、透光
性微粒子41の最頻粒子径)により、本発明に適した光
散乱の角度分布を得ることができる。本発明では、表示
品位を上げる(下方向視野角改善)ために、ある程度入
射した光を拡散させることが必要であり、この拡散効果
が大きければ大きい程、視角特性は向上する。しかし、
表示品位という点で正面の明るさを維持するためには、
できる限り透過率を高めることが必要である。粒径のピ
ークを0.5μm以上とすることにより、後方散乱を小
さくして、明るさの減少を抑制することができる。ま
た、粒径のピークを2.0μm以下とすることより、大
きな散乱効果が得られ、視角特性が改善される。このピ
ークは、0.6乃至1.8μmの範囲であることがさら
に好ましく、0.7乃至1.6μmの範囲であることが
最も好ましい。2.5乃至5.0μmの範囲のピーク
(図1では、透光性微粒子42の最頻粒子径)により、
本発明に適した表面散乱を得ることができる。本発明で
は、表示品位を改善するためには、適切な表面散乱によ
って、外光の写り込みを防止することも重要である。以
上のように、微粒子の粒径としては、(平均粒径より
も)最頻(モード)粒径の方が重要である。本明細書に
おいて、最頻粒径とは、微粒子を粒子径(0.1μm単
位)で分類し、最大数の微粒子が分類される粒子径を意
味する。以下に(実施例を含め)述べる微粒子の粒径
は、最頻粒径を意味する。
【0037】表面のヘイズ値が低いほど、表示のボケを
小さくして明瞭なディスプレイ表示を得ることができる
が、ヘイズ値が低すぎると、映り込み及び面ギラ(シン
チレーション)と呼ばれるキラキラ光る輝きが発生す
る。逆に、ヘイズ値が高すぎると白っぽくなり(白化;
黒濃度低下)、表面ヘイズ値hsは、0.5<hs<3
0が好ましく、7≦hs≦20が更に好ましく、7≦h
s≦15が最も好ましい。この表面ヘイズ値を制御する
には、微粒子により樹脂層表面に適度な凹凸を設けるこ
とが好ましい形態として用いられる。ヘイズ値(曇価)
は、JIS−K−7105に準じ、村上色彩技術研究所
製HR−100を用いてを測定できる。前記粒子径を
2.0μm以下とした場合、表面凸凹は小さくなり、表
面散乱の効果が小さく、外光による写り込みを十分に抑
えることができない。一方、5.0μm以上とした場合
は、表面凸凹が大きくなり、写り込みは抑えられるが、
著しく白化し逆に表示品位を落とすことになる。従っ
て、前記粒子径は、2.2μm乃至4.7μmが好まし
く、2.4μm乃至4.5μmが最も好ましい。
【0038】表面凸凹は、カットオフ値が0.8mmの
平均表面粗さ(Ra)として1.2μm以下であること
が好ましく、0.8μm以下であることがさらに好まし
く、0.5μm以下であることが最も好ましい。本発明
者の研究の結果、光拡散フイルムのヘイズ値、特に透過
光の拡散に寄与が大きい内部散乱ヘイズと視野角改良効
果に相関にあることを突き止めた。すなわち、バックラ
イトから出射された光が視認側の偏光板表面に設置され
た光拡散フイルムで拡散されれば、されるほど視野角特
性が良くなるのである。しかし、あまり拡散されすぎる
と、後方散乱が大きくなり、正面輝度が減少する、ある
いは、散乱が大きすぎて画像鮮明性が劣化する等の問題
が生じる。従って、内部散乱ヘイズは、30%乃至80
%が好ましく、35%乃至70%が更に好ましく、40
%乃至60%が最も好ましい。内部散乱ヘイズを上昇さ
せる方法としては、粒径が0.5μm乃至1.5μmで
ある粒子濃度を上げる、もしくは膜厚を厚くする、さら
には該粒子の屈折率を上げるなどの方法がある。これと
は別に、視認性の観点から表面凹凸により表面ヘイズを
設けることも必要であり、該内部散乱ヘイズと表面ヘイ
ズが存在する状態で、40%乃至90%が好ましく、4
5%乃至80%が更に好ましく、50%乃至70%が最
も好ましい。
【0039】前記透光性微粒子において、2種類以上の
粒子径の異なる透光性微粒子を用い、それら透光性微粒
子の混合を行なうことにより、表示品位に関わる視角特
性と外光の写り込みを各々独自に最適化することがで
き、透光性微粒子の混合比により細かい設定が可能とな
り、1種類の場合よりも制御が可能となり、様々な設計
が容易となる。
【0040】前記透光性微粒子(41)および(42)
は、単分散の有機微粒子であっても、無機微粒子であっ
てもよい。粒径にばらつきがないほど、散乱特性にばら
つきが少なくなり、曇価の設計が容易となる。前記透光
性微粒子としては、プラスチックビーズが好適であり、
特に透明度が高く、透光性樹脂との屈折率差が前述のよ
うな数値になるものが好ましい。プラスチックビーズと
しては、アクリル−スチレン共重合体ビーズ(屈折率
1.55)、メラミンビーズ(屈折率1.57)、ポリ
カーボネートビーズ(屈折率1.57)、スチレンビー
ズ(屈折率1.60)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率
1.60)等が用いられる。
【0041】プラスチックビーズの粒径は、前述のよう
に0.5〜5μmのものを適宜選択して用るとよく、透
光性樹脂100質量部に対して5〜30質量部含有させ
るとよい。
【0042】上記のような透光性微粒子の場合には、樹
脂組成物(透光性樹脂)中で透光性微粒子が沈降し易い
ので、沈降防止のためにシリカ等の無機フィラーを添加
してもよい。なお、無機フィラーは添加量が増す程、透
光性微粒子の沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に
悪影響を与える。従って、好ましくは、粒径0.5μm
以下の無機フィラーを、透光性樹脂に対して塗膜の透明
性を損なわない程度に、0.1質量%未満程度含有させ
るとよい。
【0043】[透光性樹脂]本発明の透光性樹脂として
は、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、即
ち、電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂に熱
可塑性樹脂と溶剤を混合したもの、熱硬化型樹脂の3種
類が使用される。又、厚さは通常0.5μm〜50μm
程度とし、好ましくは1μm〜20μm、さらに好まし
くは2μm〜10μm、最も好ましくは3μm乃至7μ
mとすると良い。
【0044】該透光性樹脂の屈折率は、好ましくは1.
50〜2.00であり、より好ましくは1.57〜1.
90であり、更に好ましくは1.64〜1.80であ
る。なお、防眩ハードコート層の屈折率は、透光性微粒
子を含まずに測定した値である。屈折率が小さすぎると
反射防止性が低下する。さらに、これが大きすぎると、
本発明の防眩性フイルムの反射光の色味が強くなり好ま
しくない。
【0045】該透光性樹脂に用いるバインダーは、飽和
炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマ
ーであることが好ましく、飽和炭化水素を主鎖として有
するポリマーであることがさらに好ましい。また、バイ
ンダーは架橋していることが好ましい。飽和炭化水素を
主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマ
ーの重合反応により得ることが好ましい。架橋している
バインダーを得るためには、二個以上のエチレン性不飽
和基を有するモノマーを用いることが好ましい。
【0046】二個以上のエチレン性不飽和基を有するモ
ノマーの例には、多価アルコールと(メタ)アクリル酸
とのエステル(例、エチレングリコールジ(メタ)アク
リレート、1,4−ジクロヘキサンジアクリレート、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、トリメチ
ロールエタントリ(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、1,3,5−
シクロヘキサントリオールトリメタクリレート、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)、ビニルベンゼンの誘導体(例、1,4−ジビニル
ベンゼン、4−ビニル安息香酸−2−アクリロイルエチ
ルエステル、1,4−ジビニルシクロヘキサノン)、ビ
ニルスルホン(例、ジビニルスルホン)、アクリルアミ
ド(例、メチレンビスアクリルアミド)およびメタクリ
ルアミドが含まれる。これらのなかでも、5官能以上の
アクリレートが、膜硬度、即ち耐傷性の観点で好まし
い。ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物が市販
されており、特に好ましく用いられる。
【0047】これらのエチレン性不飽和基を有するモノ
マーは、各種の重合開始剤その他添加剤と共に溶剤に溶
解、塗布、乾燥後、電離放射線または熱による重合反応
により硬化することができる。
【0048】二個以上のエチレン性不飽和基を有するモ
ノマーの代わりまたはそれに加えて、架橋性基の反応に
より、架橋構造をバインダーに導入してもよい。架橋性
官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジ
リジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル
基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基およ
び活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無
水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、エーテル
化メチロール、エステルおよびウレタン、テトラメトキ
シシランのような金属アルコキシドも、架橋構造を導入
するためのモノマーとして利用できる。ブロックイソシ
アナート基のように、分解反応の結果として架橋性を示
す官能基を用いてもよい。すなわち、本発明において架
橋性官能基は、すぐには反応を示すものではなくとも、
分解した結果反応性を示すものであってもよい。これら
架橋性官能基を有するバインダーは塗布後、加熱するこ
とによって架橋構造を形成することができる。
【0049】透光性樹脂のバインダーは、上記バインダ
ポリマーに加えて、これに高屈折率を有するモノマーが
共重合したポリマーおよび/または高屈折率を有する金
属酸化物超微粒子等から形成される。高屈折率モノマー
の例には、ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)ス
ルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィ
ド、4−メタクリロキシフェニル−4‘−メトキシフェ
ニルチオエーテル等が含まれる。高屈折率を有する金属
酸化物超微粒子の例には、ジルコニウム、チタン、アル
ミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちよ
り選ばれる少なくとも一つの酸化物からなる粒径100
nm以下、好ましくは50nm以下の微粒子を含有する
ことが好ましい。微粒子の例としては、ZrO2 、Ti
2 、Al2 3、In2 3 、ZnO、SnO2 、S
2 3 、ITO等が挙げられる。これらの中でも、特
にZrO2 が好ましく用いられる。金属酸化物超微粒子
の添加量は、透光性樹脂の全質量の10〜90質量%で
あることが好ましく、20〜80質量%であることが更
に好ましい。
【0050】透光性樹脂と透明基材フイルムが接する場
合、透光性樹脂を形成するための塗布液の溶剤は、防眩
性の発現および支持体と防眩層間との密着性の両立を図
るために、トリアセチルセルロース支持体を溶解する少
なくとも一種類以上の溶剤と、トリアセチルセルロース
支持体を溶解しない少なくとも一種類以上の溶剤から構
成する。より好ましくは、トリアセチルセルロース支持
体を溶解しない溶剤のうちのすくなくとも一種類が、ト
リアセチルセルロースを溶解する溶剤うちの少なくとも
一種類よりも高沸点であることが好ましい。さらに好ま
しくは、トリアセチルセルロース支持体を溶解しない溶
剤のうち最も沸点の高い溶剤と、トリアセチルセルロー
ス支持体を溶解する溶剤のうち、最も沸点の高い溶剤と
の沸点温度差が30℃以上であることであり、最も好ま
しくは50℃以上であることである。
【0051】トリアセチルセルロースを溶解する溶剤と
して、炭素子数が3〜12のエーテル類:具体的には、
ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、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、アニソールおよびフェネ
トール等、炭素数が3〜12のケトン類:具体的には、
アセトン、メチルエチルケトン、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、およ
びメチルシクロヘキサノン等、炭素数が3〜12のエス
テル類:具体的には、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸
n−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸
メチル、プロピオン醸エチル、酢酸n−ペンチル、およ
びγ−プチロラクトン等、2種類以上の官能基を有する
有機溶媒:具体的には、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、およびアセト
酢酸エチル等が挙げられる。これらは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。
【0052】トリアセチルセルロースを溶解しない溶剤
として、メタノール、エタノール、1−プロパノール、
2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、
tert−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−2
−ブタノール、シクロヘキサノール、酢酸イソブチル、
メチルイソブチルケトン、2−オクタノン、2−ペンタ
ノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ペンタノ
ン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノンが挙げられる。こ
れらは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。
【0053】トリアセチルセルロースを溶解する溶剤の
総量(A)とトリアセチルセルロースを溶解しない溶剤
の総量(B)の質量割合(A/B)は、5/95〜50
/50が好ましく、より好ましくは10/90〜40/
60であり、さらに好ましく15/85〜30/70で
ある。
【0054】上記のような電離放射線硬化型樹脂組成物
の硬化方法としては、前記電離放射線硬化型樹脂組成物
の通常の硬化方法、即ち、電子線又は紫外線の照射によ
って硬化することができる。
【0055】例えば、電子線硬化の場合には、コックロ
フワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア
変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各
種電子線加速器から放出される50〜1000KeV、
好ましくは100〜300KeVのエネルギーを有する
電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には超高圧水銀
灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノ
ンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫
外線等が利用できる。
【0056】[低屈折率層]低屈折率層は、本発明の防
眩性フイルムに反射防止能付与する目的で、支持体上に
ハードコート層を設けた側の最外層に反射防止層として
設けられる。低屈折率層の屈折率は、好ましくは1.3
5〜1.45である。低屈折率層の屈折率は、下記数式
(I)を満すことが好ましい。(mλ/4)×0.7<
n1d1<(mλ/4)×1.3:数式(I)式中、m
は正の奇数(一般に1)であり、n1は低屈折率層の屈
折率であり、そして、d1は低屈折率層の膜厚(nm)
である。また、λは可視光線の波長であり、450〜6
50(nm)の範囲の値である。なお、上記数式(I)
を満たすとは、上記波長の範囲において数式(I)を満
たすm(正の奇数、通常1である)が存在することを意
味している。
【0057】低屈折率層には、熱硬化性または電離放射
線硬化型の架橋性含フッ素化合物が硬化した含フッ素樹
脂が用いられる。硬化した含フッ素樹脂の動摩擦係数
は、好ましくは0.03〜0.15、水に対する接触角
は好ましくは90〜120度である。架橋性含フッ素化
合物としては、パーフルオロアルキル基含有シラン化合
物(例えば(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テ
トラデシル)トリエトキシシラン)等の他、含フッ素モ
ノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とす
る含フッ素共重合体が挙げられる。含フッ素モノマー単
位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類(例
えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テト
ラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサ
フルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル
−1,3−ジオキソール等)、(メタ)アクリル酸の部
分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例え
ばビスコート6FM(大阪有機化学製)やM−2020
(ダイキン製)等)、完全または部分フッ素化ビニルエ
ーテル類等である。架橋性基付与のためのモノマーとし
ては、グリシジルメタクリレートのように分子内にあら
かじめ架橋性官能基を有する(メタ)アクリレートモノ
マーの他、カルボキシル基やヒドロキシル基、アミノ
基、スルホン酸基等を有する(メタ)アクリレートモノ
マー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)
アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
ト、アリルアクリレート等)が挙げられる。後者は共重
合の後、架橋構造を導入できることが特開平10−25
388号公報および特開平10−147739号公報に
より開示されている。
【0058】また、低屈折率層には、上記含フッ素モノ
マーと架橋性基付与のためのモノマーとの共重合体だけ
でなく、これにその他のモノマーが共重合したポリマー
を用いてもよい。共重合してもよいその他のモノマーに
は特に限定はなく、例えばオレフィン類(エチレン、プ
ロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン
等)、アクリル酸エステル類(アクリル酸メチル、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチ
ルヘキシル)、メタクリル酸エステル類(メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エ
チレングリコールジメタクリレート等)、スチレン誘導
体(スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α
−メチルスチレン等)、ビニルエーテル類(メチルビニ
ルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等)、アクリルアミド類
(N−tert−ブチルアクリルアミド、N−シクロヘキシ
ルアクリルアミド等)、メタクリルアミド類、アクリロ
二トリル誘導体等を挙げることができる。
【0059】低屈折率層に用いる含フッ素樹脂には、耐
傷性を付与するために、平均粒径が好ましくは0.1μ
m以下、より好ましくは0.001〜0.05μmのS
iの酸化物超微粒子を添加して用いるのが好ましい。反
射防止性の観点からは屈折率が低いほど好ましいが、含
フッ素樹脂の屈折率を下げていくと耐傷性が悪化する。
そこで、含フッ素樹脂の屈折率とSiの酸化物超微粒子
の添加量を最適化することにより、耐傷性と低屈折率の
バランスの最も良い点を見出すことができる。Siの酸
化物超微粒子としては、市販の有機溶剤に分散されたシ
リカゾルをそのまま塗布液に添加しても、市販の各種シ
リカ紛体を有機溶剤に分散して使用してもよい。
【0060】<液晶化合物からなる光学異方性層> [液晶性化合物]本発明に用いられる液晶化合物は、棒状
液晶でも、ディスコティック液晶でも良く、またそれら
が高分子液晶、もしくは低分子液晶、さらには、低分子
液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含む。棒
状液晶としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビ
フェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エス
テル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル
類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェ
ニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン
類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニル
シクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられ
る。なお、棒状液晶性には、金属錯体も含まれる。ま
た、棒状液晶性分子を繰り返し単位中に含む液晶ポリマ
ーも、棒状液晶として用いることができる。言い換える
と、棒状液晶は、(液晶)ポリマーと結合していてもよ
い。棒状液晶については、季刊化学総説第22巻液晶の
化学(1994年)日本化学会編の第4章、第7章およ
び第11章、液晶デバイスハンドブック日本学術振興会
第142委員会編の第3章および特開2000−304
932号公報に記載がある。
【0061】本発明の液晶性化合物として最も好ましい
のは、ディスコティック液晶である。本発明のディスコ
ティック液晶の例としては、C.Destradeらの
研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1
981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.De
stradeらの研究報告(Mol.Cryst.122巻,141頁(19
85年)、hysics lett,A,78巻,82頁(1990))に記載されて
いるトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告
(Angew.Chem.96巻,70頁(1984年))に記載されたシクロ
ヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告(J.
Chem.Commun.,1794頁(1985年))、J.Zhangらの
研究報告(J.Am.Chem.Soc.116巻,2655頁(1994年))に記
載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マ
クロサイクルなどを挙げることができる。上記ディスコ
ティック液晶は、一般的にこれらを分子中心の母核と
し、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイル
オキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造
であり、液晶性を示す。ただし、分子自身が負の一軸性
を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載
に限定されるものではない。また、本発明において、円
盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記
化合物である必要はなく、例えば、前記低分子ディスコ
ティツク液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結
果的に熱、光等で反応により重合または架橋し、高分子
量化し液晶性を失ったものも含まれる。上記ディスコテ
ィック液晶の好ましい例は特開平8−50206号公報
に記載されている。
【0062】本発明の光学異方層は、ディスコティック
構造単位を有する化合物からなる負の複屈折を有する層
であって、そしてディスコティック構造単位の面が、透
明支持体面に対して傾き、且つ該ディスコティック構造
単位の面と透明支持体面とのなす角度が、光学異方層の
深さ方向に変化していることが好ましい。
【0063】上記ディスコティック構造単位の面の角度
(傾斜角)は、一般に、光学異方層の深さ方向でかつ光
学異方層の底面からの距離の増加と共に増加または減少
している。上記傾斜角は、距離の増加と共に増加するこ
とが好ましい。更に、傾斜角の変化としては、連続的増
加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加
と連続的減少を含む変化、及び増加及び減少を含む間欠
的変化等を挙げることができる。間欠的変化は、厚さ方
向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。傾斜
角は、変化しない領域を含んでいても、全体として増加
または減少していることが好ましい。更に、傾斜角は全
体として増加していることが好ましく、特に連続的に変
化することが好ましい。
【0064】上記光学異方層は、一般にディスコティッ
ク化合物及び他の化合物を溶剤に溶解した溶液を配向膜
上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチッ
ク相形成温度まで加熱し、その後配向状態(ディスコテ
ィックネマチック相)を維持して冷却することにより得
られる。あるいは、上記光学異方層は、ディスコティッ
ク化合物及び他の化合物(更に、例えば重合性モノマ
ー、光重合開始剤)を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に
塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相
形成温度まで加熱したのち重合させ(UV光の照射等に
より)、さらに冷却することにより得られる。本発明に
用いるディスコティック液晶性化合物のディスコティッ
クネマティック液晶相−固相転移温度としては、70〜
300℃が好ましく、特に70〜170℃が好ましい。
【0065】例えば、支持体側のディスコティック単位
の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいは配
向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理
方法の選択することにより、調整することができる。ま
た、表面側(空気側)のディスコティック単位の傾斜角
は、一般にディスコティック化合物あるいはディスコテ
ィック化合物とともに使用する他の化合物(例、可塑
剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマー)を選択
することにより調整することができる。更に、傾斜角の
変化の程度も上記選択により調整することができる。
【0066】上記可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマ
ーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、
液晶性ディスコティック化合物の傾斜角の変化を与えら
れるか、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化
合物も使用することができる。これらの中で、重合性モ
ノマー(例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル
基及びメタクリロイル基を有する化合物)が好ましい。
上記化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に
1〜50質量%(好ましくは5〜30質量%)の量にて
使用される。更に、好ましい重合性モノマーの例として
は、多官能アクリレートが挙げられる。官能基の数は3
官能以上が好ましく、4官能以上が更に好ましい。最も
好ましいのは6官能モノマーである。6官能モノマーの
好ましい例としては、ジペンタエリストリトールヘキサ
アクリレートが挙げられる。また、これら官能基数の異
なる多官能モノマーを混合して使用することも可能であ
る。
【0067】上記ポリマーとしては、ディスコティック
化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物
に傾斜角の変化を与えられる限り、どのようなポリマー
でも使用することができる。ポリマー例としては、セル
ロースエステルを挙げることができる。セルロースエス
テルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セ
ルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピ
ルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙
げることができる。上記ポリマーは、液晶性ディスコテ
ィック化合物の配向を阻害しないように、ディスコティ
ック化合物に対して一般に0.1〜10質量%(好まし
くは0.1〜8質量%、特に0.1〜5質量%)の量に
て使用される。本発明の光学補償シートは、セルロース
アセテートフイルム、その上に設けられた配向膜及び配
向膜上に形成されたディスコティック液晶からなる光学
補償シートであって、配向膜が架橋されたポリマーから
なるラビング処理された膜である。
【0068】[配向膜]本発明の配向膜は、架橋された
2種のポリマーからなる層である。少なくとも1種のポ
リマーが、それ自体架橋可能なポリマーであっても、架
橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用すること
ができる。上記配向膜は、官能基を有するポリマーある
いはポリマーに官能基を導入したものを、光、熱、PH
変化等により、ポリマー間で反応させて形成するか;あ
るいは、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポ
リマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマ
ー間を架橋することにより形成することができる。
【0069】このような架橋は、通常上記ポリマーまた
はポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持
体上に塗布したのち、加熱等を行なうことにより実施さ
れるが、最終商品の段階で耐久性が確保できれば良いの
で、配向膜を透明支持体上に塗設した後から、最終の光
学補償シートを得るまでのいずれの段階で架橋させる処
理を行なっても良い。配向膜上に形成される円盤状構造
を有する化合物(光学異方層)の配向性を考えると、円
盤状構造を有する化合物の配向させたのちに、充分架橋
を行なうことも好ましい。すなわち、透明支持体上に、
ポリマー及び該ポリマーを架橋することができる架橋剤
を含む塗布液を塗布した場合、加熱乾燥した後(一般に
架橋が行なわれるが、加熱温度が低い場合にはディスコ
ティックネマチック相形成温度に加熱された時に更に架
橋が進む)、ラビング処理を行なって配向膜を形成し、
次いでこの配向膜上に円盤状構造単位を有する化合物を
含む塗布液を塗布し、ディスコティックネマチック相形
成温度以上に加熱した後、冷却して光学異方層を形成す
る。
【0070】本発明の配向膜に使用されるポリマーは、
それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋
されるポリマーのいずれも使用することができる。勿論
両方可能なポリマーもある。上記ポリマーの例として
は、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリ
ル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポ
リビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポ
リ(N−メチロールアクリルアミド)、スチレン/ビニ
ルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、
ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフ
ィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビ
ニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、カルボ
キシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン
及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリ
ング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリ
マーの例としては、ポリ(N−メチロールアクリルアミ
ド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビ
ルアルコール及び変性ポリビニルアルコール等の水溶性
ポリマーであり、さらにゼラチン、ポリビルアルコール
及び変性ポリビニルアルコールが好ましく、特にポリビ
ルアルコール及び変性ポリビニルアルコールを挙げるこ
とができる。
【0071】上記ポリマーの中で、ポリビニルアルコー
ル又は変性ポリビニルアルコールが好ましく、重合度の
異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコ
ールを2種類併用することが最も好ましい。ポリビニル
アルコールとしては、例えば鹸化度70〜100%のも
のであり、一般に鹸化度80〜100%のものであり、
より好ましくは鹸化度85乃至95%のものである。重
合度としては、100〜3000のも範囲が好ましい。
変性ポリビニルアルコールとしては、共重合変性したも
の(変性基として、例えば、COONa、Si(OX)
3 、N(CH3 3 ・Cl、C9 19COO、SO3
Na、C1225等が導入される)、連鎖移動により変性
したもの(変性基として、例えば、COONa、SH、
1225等が導入されている)、ブロック重合による変
性をしたもの(変性基として、例えば、COOH、CO
NH2 、COOR、C6 5 等が導入される)等のポリ
ビニルアルコールの変性物を挙げることができる。これ
らの中で、鹸化度80〜100%の未変性乃至変性ポリ
ビニルアルコールであり、より好ましくは鹸化度85乃
至95%の未変性ないしアルキルチオ変性ポリビニルア
ルコールである。これら変性ポリマーの合成方法、可視
吸収スペクトル測定、および導入率yの決定方法等は、
特開平8−338913号公報に詳しく記載がある。
【0072】上記ポリビニルアルコール等のポリマーと
共に使用される架橋剤の具体例として、下記のものを挙
げることができるが、これらは上記水溶性ポリマー、特
にポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール
(上記特定の変性物も含む)と併用する場合に好まし
い。例えば、アルデヒド類(例、ホルムアルデヒド、グ
リオキザール及びグルタルアルデヒド)、N−メチロー
ル化合物(例、ジメチロール尿素及びメチロールジメチ
ルヒダントイン)、ジオキサン誘導体(例、2,3−ジ
ヒドロキシジオキサン)、カルボキシル基を活性化する
ことにより作用する化合物(例、カルベニウム、2−ナ
フタレンスルホナート、1,1−ビスピロリジノ−1−
クロロピリジニウム及び1−モルホリノカルボニル−3
−(スルホナトアミノメチル))、活性ビニル化合物
(例、1、3、5−トリアクロイル−ヘキサヒドロ−s
−トリアジン、ビス(ビニルスルホン)メタン及びN,
N’−メチレンビス−[βー(ビニルスルホニル)プロ
ピオンアミド])、活性ハロゲン化合物(例、2,4−
ジクロロ−6−ヒドロキシ−S−トリアジン)、イソオ
キサゾール類、及びジアルデヒド澱粉などを上げること
ができる。これらは、単独または組合せて用いることが
できる。生産性を考慮した場合、反応活性の高いアルデ
ヒド類、とりわけグルタルアルデヒドの使用が好まし
い。
【0073】架橋剤としては、特に限定はなく、添加量
は、耐湿性に関しては、多く添加した方が良化傾向にあ
る。しかし、配向膜としての配向能が、ポリマーに対し
て50質量%以上添加した場合に低下することから、
0.1〜20質量%が好ましく、特に0.5〜15質量
%が好ましい。本発明の配向膜は、架橋反応が終了した
後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる
が、その架橋剤の量は、配向膜中に1.0質量%以下で
あることが好ましく、特に0.5質量%以下であること
が好ましい。配向膜中に1.0質量を超える量で架橋剤
が含まれていると、充分な耐久性が得られない。即ち、
液晶表示装置に使用した場合、長期使用、あるいは高温
高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、レチキュレー
ションが発生することがある。
【0074】本発明の配向膜は、基本的に、配向膜形成
材料である、上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上
に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、ラビング処理
することにより形成することができ、架橋反応は、前記
のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行
なっても良い。そして、前記のポリビニルアルコール等
の水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合に
は、塗布液は消泡作用のあるメタノール等の有機溶媒と
水の混合溶媒とすることが好ましく、その比率は質量比
で水:メタノールが0:100〜99:1が一般的であ
り、0:100〜91:9であることが好ましい。これ
により、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方
層の層表面の欠陥が著しく減少する。塗布方法として
は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、
カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティ
ング法、バーコーティング法及びE型塗布法を挙げるこ
とができる。特にE型塗布法が好ましい。また、膜厚は
0.1〜10μmが好ましい。加熱乾燥は20℃ないし
110℃で行なうことができる。充分な架橋を形成させ
るためには60℃〜100℃が好ましく、特に80℃〜
100℃が好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行な
うことができる。好ましくは5分間乃至30分間であ
る。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定すること
が好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、p
H4.5〜5.5で、特に5が好ましい。
【0075】配向膜は、透明支持体上又は上記下塗層上
に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架
橋したのち、表面をラビング処理することにより得るこ
とができる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディ
スコティック化合物の配向方向を規定するように機能す
る。前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程と
して広く採用されている処理方法を利用することができ
る。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴ
ムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一
定方向に擦ることにより配向を得る方法を用いることが
できる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均
的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うこ
とにより実施される。
【0076】<光学異方性を有するセルロースアセテー
トフイルム>該透明支持体は、高透過率なプラスティッ
クフイルムであれば特に制限はないが、偏光板の保護フ
イルムであるセルロースアセテートを用いることが好ま
しい。光学異方性層を塗設する透明支持体は、それ自身
が光学的に重要な役割を果たすため、本発明の透明支持
体のReレターデーション値を0乃至200nmに、そ
して、Rthレターデーション値が70乃至400nmに
調節されることが好ましい。TNモードの液晶表示装置
に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフイルムを
使用する場合、フイルムのReレターデーション値は0
乃至20nmであることが好ましく、フイルムのRthレ
ターデーション値は70乃至250nmであることが好
ましい。TNモードの液晶表示装置に一枚の光学的異方
性セルロースアセテートフイルムを使用する場合、フイ
ルムのReレターデーション値は0乃至30であること
が好ましく、フイルムのRthレターデーション値は15
0乃至400nmであることが好ましい。
【0077】OCBモードまたはMVAモードの液晶表
示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフイ
ルムを使用する場合、フイルムのReレターデーション
値は20乃至70nmであることが好ましく、フイルム
のRthレターデーション値は100乃至250nmであ
ることが好ましい。OCBモードまたはMVAモードの
液晶表示装置に一枚の光学的異方性セルロースアセテー
トフイルムを使用する場合、フイルムのReレターデー
ション値は40乃至150であることが好ましく、フイ
ルムのRthレターデーション値は200乃至500nm
であることが好ましい。なお、セルロースアセテートフ
イルムの複屈折率(Δn:nx−ny)は、0.00乃
至0.002であることが好ましい。また、セルロース
アセテートフイルムの厚み方向の複屈折率{(nx+n
y)/2−nz}は、0.001乃至0.04であるこ
とが好ましい。
【0078】レターデーション値(Re)は、下記式に
従って算出する。 レターデーション値(Re)=(nx−ny)×d 式中、nxは、位相差板の面内の遅相軸方向の屈折率
(面内の最大屈折率)であり;nyは、位相差板の面内
の遅相軸に垂直な方向の屈折率である。 (II) Rth={(nx+ny)/2−nz}×d 式(II)には、フイルム面内の遅相軸方向(屈折率が最
大となる方向)の屈折率である。式(II)において、n
yは、フイルム面内の進相軸方向(屈折率が最小となる
方向)の屈折率である。式(II)において、nzは、フ
イルムの厚み方向の屈折率である。式(II)において、
dは、単位をnmとするフイルムの厚さである。
【0079】[偏光板]偏光板は、偏光膜およびその両
側に配置された二枚の透明保護膜からなる。一方の保護
膜として、本発明に従う光拡散フイルムまたは防眩性フ
イルムを用いることができる。他方の保護膜は、通常の
セルロースアセテートフイルムを用いてもよい。偏光膜
には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光
膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染
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。セルロースアセテートフイルムの遅
相軸と偏光膜の透過軸とは、実質的に平行になるように
配置する。
【0080】偏光板の生産性には保護フイルムの透湿性
が重要である。偏光膜と保護フイルムは水系接着剤で貼
り合わせられており、この接着剤溶剤は保護フイルム中
を拡散することで乾燥される。保護フイルムの透湿性が
高ければ、高いほど乾燥は早くなり、生産性は向上する
が、高くなりすぎると、液晶表示装置の使用環境(高湿
下)により、水分が偏光膜中に入ることで偏光能が低下
する。光学補償シートの透湿性は、ポリマーフイルム
(および重合性液晶化合物)の厚み、自由体積、親疎水
性等により決定される。偏光板の保護フイルムとして用
いる場合、透湿性は100乃至1000g/m 2 ・24
hrsであることが好ましく、300乃至700g/m
2 ・24hrsであることが更に好ましい。本発明に従
う光拡散フイルムまたは防眩性フイルムの厚みは、製膜
の場合、リップ流量とラインスピード、あるいは、延
伸、圧縮により調整することができる。使用する主素材
により透湿性が異なるので、厚み調整により好ましい範
囲にすることが可能である。本発明に従う光拡散フイル
ムまたは防眩性フイルムの自由体積は、製膜の場合、乾
燥温度と時間により調整することができる。この場合も
また、使用する主素材により透湿性が異なるので、自由
体積調整により好ましい範囲にすることが可能である。
また、フイルムの親疎水性は、添加剤により調整するこ
とができる。上記自由体積中に親水的添加剤を添加する
ことで透湿性は高くなり、逆に疎水性添加剤を添加する
ことで透湿性を低くすることができる。上記透湿性を独
立に制御することにより、光学補償能を有する偏光板を
安価に高い生産性で製造することが可能となる。
【0081】[液晶表示装置]本発明に従う光拡散フイ
ルム、防眩性フイルム、または偏光板は、液晶表示装置
に有利に用いられる。TN、MVA、およびOCBモー
ドの液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置さ
れた二枚の偏光板からなる。液晶セルは、二枚の電極基
板の間に液晶を担持している。光学補償シートは、液晶
セルと一方の偏光板との間に、一枚配置するか、あるい
は液晶セルと双方の偏光板との間に二枚配置する。OC
Bモードの液晶表示装置の場合、光学補償シートは、ポ
リマーフイルム上に円盤状化合物、もしくは棒状液晶化
合物を含む光学異方性層を有していても良い。光学異方
性層は、円盤状化合物(もしくは棒状液晶化合物)を配
向させ、その配向状態を固定することにより形成する。
円盤状化合物は、一般に大きな複屈折率を有する。ま
た、円盤状化合物には、多様な配向形態がある。従っ
て、円盤状化合物を用いることで、従来の延伸複屈折フ
イルムでは得ることができない光学的性質を有する光学
補償シートを製造することができる。円盤状化合物を用
いた光学補償シートについては、特開平6−21411
6号公報、米国特許5583679号、同564670
3号、西独特許公報3911620A1号の各明細書に
記載がある。本発明に従う光拡散フイルムまたは防眩性
フイルムを保護膜として使用した偏光板は、表示面側の
偏光板として用いられ、光拡散表面側が表示面側になる
ように用いることができる。
【0082】液晶セルは、VAモード、OCBモード、
TNモード、またはECBモードであることが好まし
い。VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液
晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの
液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に
実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に
配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−1
76625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大の
ため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモー
ドの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers
(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状
液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電
圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n
−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集
58〜59(1998)記載)および(4)SURVA
IVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル
98で発表)が含まれる。
【0083】OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性分
子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対
称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルを用い
た液晶表示装置であり、米国特許4583825号、同
5410422号の各明細書に開示されている。棒状液
晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向して
いるため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補
償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB
(Optically Compensatory Bend) 液晶モードとも呼ばれ
る。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速
いとの利点がある。
【0084】TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時
に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに60乃
至120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セ
ルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用さ
れており、多数の文献に記載がある。
【0085】
【実施例】以下本発明の実施例について、比較例と対照
して説明する。 <セルロースアセテートフイルムCAF−01の作製>
下記の組成のセルロースアセテート溶液作製し、内層お
よび表面層用のドープをそれぞれ調製した。溶解は一般
的な溶解法を用いた。
【0086】 ──────────────────────────────────── 組成物 内層用ドープ 外層用ドープ ──────────────────────────────────── セルロースアセテート(酢化度60.7%)100質量部 100質量部 トリフェニルホスフェート 7.8質量部 7.8質量部 ビフェニルジフェニルホスフェート 3.9質量部 3.9質量部 ベンゾフェノン系UV吸収剤 0.7質量部 0.7質量部 メチレンクロリド 450質量部 481質量部 メタノール 39質量部 42質量部 ────────────────────────────────────
【0087】次に得られたドープを50℃にて、表面層
用ドープを絶対濾過精度0.0025mmの濾紙(ポー
ル社製、FH025)にて濾過した。同様にして、内層
用ドープも絶対濾過精度0.01mmの濾紙(東洋濾紙
(株)製、#63)にて濾過した。
【0088】これらのドープを三層共流延ダイを用い、
内層用ドープが内側に表面層用ドープが両外側になるよ
うに配置して金属支持体上に同時に吐出させて重層流延
した。このとき、内層の乾燥膜厚が48μm、表面層が
各6μmになるように設定して流延した。流延膜を支持
体から剥ぎ取り、乾燥して、セルロースアセテートフイ
ルムを製造した。乾燥は70℃で3分、120℃で5分
した後、支持体からフイルムを剥ぎ取り、そして130
℃、30分で段階的に乾燥して溶剤を蒸発させセルロー
スアセテートフイルムを得た。残留溶剤量は0.9%で
あった。また、巾方向に任意に10ヶ所の点で100m
m当たりカットオフ値が0.8mmの表面粗さ(Ra)
を測定したところ、その平均値は0.13μmであっ
た。
【0089】<セルロースアセテートフイルムCAF−
02の作製>下記の組成のセルロースアシレート溶液作
製し、内層および表面層用のドープをそれぞれ調製し
た。溶解は冷却溶解法を用いた。詳細には組成物を添加
後、室温(25℃)にて3時間放置した。不均一なゲル
状溶液を、−70℃にて6時間冷却した後、50℃に加
温し攪拌して溶液を得た。
【0090】 ──────────────────────────────────── 組成物 内層用ドープ 外層用ドープ ──────────────────────────────────── セルロースアセテート(酢化度59.5%)100質量部 100質量部 トリフェニルホスフェート 7.8質量部 7.8質量部 ビフェニルジフェニルホスフェート 2.0質量部 2.0質量部 酢酸メチル 306質量部 327質量部 シクロヘキサノン 122質量部 131質量部 メタノール 30.5質量部 32.7質量部 エタノール 30.5質量部 32.7質量部 シリカ(粒径20nm) 1.0質量部 1.0質量部 ────────────────────────────────────
【0091】次に得られたドープを50℃にて、表面層
用ドープを絶対濾過精度0.0025mmの濾紙(ポー
ル社製、FH025)にて濾過した。同様にして、内層
用ドープも絶対濾過精度0.01mmの濾紙(東洋濾紙
(株)製、#63)にて濾過した。
【0092】これらのドープを三層共流延ダイを用い、
CAF−01と同様にして、セルロースアセテートフイ
ルムを製造した。乾燥は70℃で3分、140℃で5分
した後、支持体からフイルムを剥ぎ取った。剥ぎ取りの
段階での残留溶剤量は30%であった。
【0093】剥ぎ取ったフイルムをテンターで10%横
一軸延伸し、さらにロール間で15%縦一軸延伸処理を
おこなった。ロール延伸機のロール表面は鏡面処理をし
た。ロールの温度は加熱した油を循環することで調整で
きるようにし、延伸温度は135℃とした。延伸後、1
30℃で30分間乾燥して巻き取った。膜厚は50μm
であった。また、巾方向に任意に10ヶ所の点で100
mm当たりカットオフ値が0.8mmの表面粗さ(R
a)を測定したところ、その平均値は0.09μmであ
った。
【0094】[実施例1]光拡散層を構成する透光性樹
脂は、紫外線硬化型樹脂(Z7526、JSR(株)
製、屈折率1.51)を100部、硬化開始剤(チバガ
イギー社製、イルガキュアー184)を5質量部、第1
の透光性微粒子は、架橋スチレンビーズ(総研化学製、
粒径1.3μm、屈折率1.61)を25質量部、第2
の透光性微粒子は、架橋スチレンビーズ(総研化学製、
粒径3.5μm、屈折率1.61)を5.9質量部、こ
れらを混合してメチルイソブチルケトンにより固形分5
0質量%になるように調整したものを、トリアセチルセ
ルロースフイルム(CAF−01)上に、乾燥膜厚4.
5μmになるように塗工、溶剤乾燥後、160W/cm
の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス
(株)製)を用いて、照度400mW/cm2 、照射量
300mJ/cm2 の紫外線を照射して塗布層を硬化さ
せ光拡散フイルム(HKF−01)を作製した。
【0095】JIS−K−7105に準じ、測定器(村
上色彩技術研究所製、HR−100)を用いて、HKF
−01のヘイズ(曇価)を測定したところ、54%であ
り適度なヘイズとなった。
【0096】[実施例2]光拡散層を構成する透光性樹
脂は、紫外線硬化型樹脂(Z7526、JSR(株)
製、屈折率1.51)を100部、硬化開始剤(チバガ
イギー社製、イルガキュアー184)を5質量部、第1
の透光性微粒子は、架橋スチレンビーズ(総研化学製、
粒径1.3μm、屈折率1.61)を21質量部、第2
の透光性微粒子は、架橋スチレンビーズ(総研化学製、
粒径3.5μm、屈折率1.61)を9質量部、これら
を混合してメチルエチルケトン/メチルイソブチルケト
ン(3/7質量比)により固形分30%になるように調
整したものを、トリアセチルセルロースフイルム(CA
F−01)上に、乾燥膜厚3.5μmになるように塗
工、溶剤乾燥後、160W/cmの空冷メタルハライド
ランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度
400mW/cm2 、照射量300mJ/cm2 の紫外
線を照射して塗布層を硬化させ光拡散フイルム(HKF
−02)を作製した。
【0097】JIS−K−7105に準じ、測定器(村
上色彩技術研究所製、HR−100)を用いて、HKF
−02のヘイズ(曇価)を測定したところ、48%であ
り適度なヘイズとなった。
【0098】[実施例3]光拡散層を構成する透光性樹
脂は、紫外線硬化型樹脂(Z7526、JSR(株)
製、屈折率1.51)を100部、硬化開始剤(チバガ
イギー社製、イルガキュアー907)を3質量部、透光
性微粒子は、架橋スチレンビーズ(総研化学製、粒径
1.3μm、屈折率1.61)を11質量部、これらを
混合してメチルエチルケトン/シクロヘキサノン(6/
4質量比)により固形分11%になるように調整したも
のを、トリアセチルセルロースフイルム(CAF−0
2)上に、乾燥膜厚2.0μmになるように塗工、溶剤
乾燥後、紫外線を140mJ照射した。さらに、紫外線
硬化型樹脂(日本化薬製DPHA、屈折率1.51)を
100部、硬化開始剤(チバガイギー社製、イルガキュ
アー907)を3質量部、透光性微粒子は、架橋スチレ
ンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈折率1.6
1)を6質量部、架橋スチレンビーズ(総研化学製、粒
径1.3μm、屈折率1.61)を16質量部、これら
を混合してメチルエチルケトン/シクロヘキサノン(6
/4質量比)により固形分22%になるように調整した
ものを、この第1層上に、乾燥膜厚3.0μmになるよ
うに塗工、溶剤乾燥後、160W/cmの空冷メタルハ
ライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用い
て、照度400mW/cm2 、照射量300mJ/cm
2 の紫外線を照射して塗布層を硬化させ光拡散フイルム
(HKF−03)を作製した
【0099】JIS−K−7105に準じ、測定器(村
上色彩技術研究所製、HR−100)を用いて、HKF
−03のヘイズ(曇価)を測定したところ、56%であ
り適度なヘイズとなった。
【0100】[実施例4]光拡散層を構成する透光性樹
脂は、紫外線硬化型樹脂(Z7526、JSR(株)
製、屈折率1.51)を100部、硬化開始剤(チバガ
イギー社製、イルガキュアー907)を3質量部、透光
性微粒子は、シリカ粒子(日本触媒製、粒径1.0μ
m、屈折率1.43)を11質量部、これらを混合して
メチルエチルケトン/シクロヘキサノン(6/4質量
比)により固形分11%になるように調整したものを、
トリアセチルセルロースフイルム(CAF−02)上
に、乾燥膜厚2.0μmになるように塗工、溶剤乾燥
後、紫外線を140mJ照射した。さらに、紫外線硬化
型樹脂(Z7526、JSR(株)製、屈折率1.5
1)を100部、硬化開始剤(チバガイギー社製、イル
ガキュアー907)を3質量部、透光性微粒子は、架橋
スチレンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈折率
1.61)を6質量部、架橋スチレンビーズ(総研化学
製、粒径1.3μm、屈折率1.61)を16質量部、
これらを混合してメチルエチルケトン/シクロヘキサノ
ン(6/4質量比)により固形分22%になるように調
整したものを、この第1層上に、乾燥膜厚3.0μmに
なるように塗工、溶剤乾燥後、160W/cmの空冷メ
タルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を
用いて、照度400mW/cm2 、照射量300mJ/
cm2 の紫外線を照射して塗布層を硬化させ光拡散フイ
ルム(HKF−04)を作製した
【0101】JIS−K−7105に準じ、測定器(村
上色彩技術研究所製、HR−100)を用いて、HKF
−04のヘイズ(曇価)を測定したところ、48%であ
り適度なヘイズとなった。
【0102】[実施例5]実施例3で作製したHKF−
03の光拡散層上に、下記低屈折率層用塗布液をバーコ
ーターを用いて塗布し、80℃で乾燥の後、さらに12
0℃で8分間熱架橋し、厚さ0.096μmの低屈折率
層を形成し、防眩性付き光拡散フイルム(HKF−0
5)を作製した。 (低屈折率層用塗布液の調製)屈折率1.42の熱架橋
性含フッ素ポリマー(JN−7228、JSR(株)
製、固形分濃度6質量%、メチルエチルケトン溶液)2
240gに、MEK−ST(平均粒径10〜20nm、
固形分濃度30質量%のSiO2 ゾルのメチルエチルケ
トン分散物、日産化学(株)製)192g、およびメチ
ルエチルケトン2224g、シクロヘキサノン144g
を添加、攪拌の後、孔径1μmのポリプロピレン製フィ
ルター(PPE−01)でろ過して、低屈折率層用塗布
液を調製した。前述ヘイズ14%の防眩ハードコート層
上に塗設すると最終的にヘイズが12%になる塗布層で
ある。
【0103】[比較例1]防眩層を構成する透光性樹脂
は、紫外線硬化型樹脂(日本化薬製、PETA、屈折率
1.54)を100部、トリアセチルセルロース(バイ
エル社製、セリドールCP、屈折率2.22)を1.7
質量部とし、硬化開始剤(チバガイギー社製、イルガキ
ュアー184)を5質量部、第1の透光性微粒子は、架
橋スチレンビーズ(総研化学製、粒径1.3μm、屈折
率1.61)を5質量部、第2の透光性微粒子は、アク
リルビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈折率1.
49)を15質量部、これらを混合してトルエンにより
固形分40%になるように調整したものを、トリアセチ
ルセルロースフイルム(富士フイルム社製、TD−80
U)上に、乾燥膜厚3.3μmになるように塗工、溶剤
乾燥後、紫外線を140mJ照射して光拡散フイルム
(HKF−H1)を作製した。また、上記トリアセチル
セルロースフイルムの巾方向に任意に10ヶ所の点で1
00mm当たりカットオフ値が0.8mmの表面粗さ
(Ra)を測定したところ、その平均値は0.15μm
であった。
【0104】JIS−K−7105に準じ、測定器(村
上色彩技術研究所製、HR−100)を用いて、HKF
−H1のヘイズ(曇価)を測定したところ、13%であ
り適度なヘイズとなった。
【0105】[実施例6]延伸したポリビニルアルコー
ルフイルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。実
施例1で作製したHKF−01に鹸化処理を行い、ポリ
ビニルアルコール系接着剤を用いて、HKF−01の透
明基材フイルム(トリアセチルセルロース)が偏光膜側
となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、セルロ
ーストリアセテートフイルム(CAF−01)にケン化
処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、
偏光膜の反対側に貼り付けた。このようにして光拡散層
付き偏光板(HKH−01)を作製した。
【0106】〔比較例5〕延伸したポリビニルアルコー
ルフイルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。比
較例1で作製したHKF−H1に鹸化処理を行い、ポリ
ビニルアルコール系接着剤を用いて、HKF−H1の透
明基材フイルム(トリアセチルセルロース)が偏光膜側
となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、セルロ
ーストリアセテートフイルム(CAF−02)にケン化
処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、
偏光膜の反対側に貼り付けた。このようにして光拡散層
付き偏光板(HKH−H1)を作製した。接着剤が乾燥
してくると、樋状カールが発生し、最後はまるまってし
まった。
【0107】〔実施例7〕延伸したポリビニルアルコー
ルフイルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。実
施例3で作製したHKF−03に鹸化処理を行い、ポリ
ビニルアルコール系接着剤を用いて、HKF−03の透
明基材フイルム(トリアセチルセルロース)が偏光膜側
となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、下記の
光学補償フイルム(KH−01)をセルロースアセテー
トフイルムが偏光膜側になるようにポリビニルアルコー
ル系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。偏
光膜の透過軸とKH−01の遅相軸とは平行になるよう
に配置した。このようにして光拡散層付き偏光板(HK
H−02)を作製した。
【0108】(KH−01の調製)下記の組成物をミキ
シングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分
を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
【0109】 ──────────────────────────────────── セルロースアセテート溶液組成 ──────────────────────────────────── 酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部 トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部 ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部 メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部 メタノール(第2溶媒) 54質量部 1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部 ────────────────────────────────────
【0110】別のミキシングタンクに、波長分散制御、
および下記のレターデーション上昇剤25質量部、メチ
レンクロライド80質量部およびメタノール20質量部
を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上
昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液483
質量部にレターデーション上昇剤溶液14質量部を混合
し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーショ
ン上昇剤の添加量は、セルロースアセテート100質量
部に対して、3.0質量部であった。
【0111】
【化1】
【0112】得られたドープを、バンド流延機を用いて
流延した。バンド上での膜面温度が40℃となってか
ら、1分乾燥し、剥ぎ取った後、140℃の乾燥風で、
残留溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフイ
ルム(厚さ:60μm)を製造した。作製したセルロー
スアセテートフイルム(CAKF−01)について、光
学特性を測定した結果、Reレターデーション値は5n
m、Rthレターデーション値は80nmであった。尚、
光学特性は、エリプソメーター(M−150、日本分光
(株)製)を用いて、波長550nmにおけるReレタ
ーデーション値およびRthレターデーション値を測定し
た。作製したセルロースアセテートフイルムを1.5N
の水酸化カリウム/(水/IPA/PG=14/86/
15vol%)を5cc/m2 塗布し、約10秒間60
℃に保持した後、フイルム表面に残った水酸化カリウム
を水洗し、乾燥した。このセルロースアセテートフイル
ムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、6
3mN/mであった。このセルロースアセテートフイル
ム上に、下記の組成の塗布液を#16のワイヤーバーコ
ーターで28ml/m2 塗布した。60℃の温風で60
秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。次に、セ
ルロースアセテートフイルムの長手方向と平行な方向
に、形成した膜にラビング処理を実施した。
【0113】 ──────────────────────────────────── 配向膜塗布液組成 ──────────────────────────────────── 下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部 水 371質量部 メタノール 119質量部 グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.5質量部 ────────────────────────────────────
【0114】
【化2】
【0115】(光学異方性層の形成)配向膜上に、下記
の円盤状(液晶性)化合物41.01g、エチレンオキ
サイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製)4.06g、セ
ルロースアセテートブチレート(CAB551−0.
2、イーストマンケミカル社製)0.90g、セルロー
スアセテートブチレート(CAB531−1、イースト
マンケミカル社製)0.23g、光重合開始剤(イルガ
キュアー907、チバガイギー社製)1.35g、増感
剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.4
5gを、102gのメチルエチルケトンに溶解した塗布
液を、#3.6のワイヤーバーで塗布した。これを13
0℃の恒温ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向
させた。次に、60℃の雰囲気下で120W/cm高圧
水銀灯を用いて、1分間UV照射し円盤状化合物を重合
させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、
光学異方性層を形成し、光学補償フイルム(KH−0
1)を作製した。波長550nmで測定した光学異方性
層のReレターデーション値は43nmであった。ま
た、円盤面と第1透明支持体面との間の角度(傾斜角)
は平均で42゜であった。
【0116】
【化3】
【0117】[実施例8]実施例3で作製したHKF−
03の代わりに実施例5で作製のHKF−05を用いる
以外は、実施例7と同様にして、光拡散層付き偏光板
(HKH−03)を作製した。
【0118】[実施例9]TN型液晶セルを使用した液
晶表示装置(LL−T1610W、シャープ(株)製)
に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに実施
例7で作製した偏光板(HKH−02)を、KH−01
が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側に
貼り付けた。またバックライト側には、下記偏光板(H
KH−S1)を貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸
と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Oモードと
なるように配置した。作製した液晶表示装置について、
測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を
用いて、黒表示(L1)から白表示(L8)までの8段
階で視野角を測定した。結果を第1表に示す。
【0119】(偏光板(HKH−S1)の作製)延伸し
たポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて
偏光膜を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用い
て、実施例2で作製したKH−01をCAF―01が偏
光膜側となり、さらにその遅相軸が偏光膜の透過軸と平
行になるように片側に貼り付けた。市販のセルロースト
リアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士
写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニ
ルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り
付けた。このようにして偏光板(HKH−S1)を作製
した。
【0120】[実施例10]TN型液晶セルを使用した
液晶表示装置(LL−T1610W、シャープ(株)
製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに
実施例8で作製した偏光板(HKH−03)を、KH−
01が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者
側に貼り付けた。またバックライト側には、下記偏光板
(HKH−S1)を貼り付けた。観察者側の偏光板の透
過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Oモー
ドとなるように配置した。作製した液晶表示装置につい
て、測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社
製)を用いて、黒表示(L1)から白表示(L8)まで
の8段階で視野角を測定した。結果を第1表に示す。
【0121】[比較例6]TN型液晶セルを使用した液
晶表示装置(LL−T1610W、シャープ(株)製)
に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに比較
例5で作製した偏光板(HKH−H1)を、市販のトリ
アセチルセルロースが液晶セル側となるように粘着剤を
介して、観察者側に貼り付けた。またバックライト側に
は、市販の偏光板を貼り付けた。観察者側の偏光板の透
過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Oモー
ドとなるように配置した。作製した液晶表示装置につい
て、測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社
製)を用いて、黒表示(L1)から白表示(L8)まで
の8段階で視野角を測定した。結果を第1表に示す。
【0122】
【表1】 第1表 ──────────────────────────────────── 液晶 視野角 外光の写り込み 光漏れ コントラスト比≧10 階調反転のない範囲 表示装置 上 下 左右 ──────────────────────────────────── 実施例9 70゜ 65゜ 160゜ B 光漏れなし 実施例10 75゜ 60゜ 160゜ A 光漏れなし 比較例6 15゜ 25゜ 37゜ B 額縁状に光漏れ ──────────────────────────────────── (註)黒側の階調反転:L1とL2との間の反転 A:蛍光灯の輪郭が全くわからず、光って見えない B:蛍光灯の輪郭が全くわからず、白く光って見える
【0123】バックライト点灯時の「光漏れ」について
は、シャープ20インチTVに実施例7から8と同様の
方法で実装し、常温常湿でバックライトを5時間連続点
灯した後、全面黒表示状態を暗室にて目視にて評価し
た。
【0124】[実施例11]実施例7で作製した光学補
償フイルム(KH−01)の代わりに、下記の光学補償
フイルム(KH−02)を用いること以外は実施例7と
同様にして、光拡散層付き偏光板(HKH−04)を作
製した。
【0125】(KH−02の調製)下記の組成物をミキ
シングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分
を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
【0126】 ──────────────────────────────────── セルロースアセテート溶液組成 ──────────────────────────────────── 酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部 トリフェニルアセテート 7.8質量部 ビフェニルジフェニルホスフェート 3.9質量部 メチレンクロライド 300質量部 メタノール 45質量部 ────────────────────────────────────
【0127】別のミキシングタンクに、実施例7で用い
たレターデーション上昇剤25質量部、メチレンクロラ
イド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、
加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を
調製した。セルロースアセテート溶液470質量部にレ
ターデーション上昇剤溶液30質量部を混合し、充分に
攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の
添加量は、セルロースアセテート100質量部に対し
て、6.9質量部であった。
【0128】得られたドープを、バンド流延機を用いて
流延した。バンド上での膜面温度が35℃となってから
1分間乾燥し、剥ぎ取った後、テンター延伸ゾーンで、
140℃の温度雰囲気下で幅方向に28%延伸した後、
更に140℃で10分、130℃で20分乾燥し、残留
溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフイルム
(厚さ:60μm)を製造した。作製したセルロースア
セテートフイルム(CAKF−02)について、光学特
性を測定した結果、Reレターデーション値は35n
m、Rthレターデーション値は175nmであった。
尚、光学特性は、エリプソメーター(M−150、日本
分光(株)製)を用いて、波長550nmにおけるRe
レターデーション値およびRthレターデーション値を測
定した。
【0129】作製したセルロースアセテートフイルム
を、実施例7のKH−01の調製の場合と同様の方法で
鹸化したところ、表面エネルギーは60mN/mであっ
た。更に、このセルロースアセテートフイルム上に、実
施例7のKH−01の調製の場合と同様の方法で配向膜
を塗設し、次にセルロースアセテートフイルムの長手方
向と45゜をなす方向にラビング処理を施した。
【0130】配向膜上に、実施例7で用いた円盤状(液
晶性)化合物41.01g、エチレンオキサイド変成ト
リメチロールプロパントリアクリレート(V360、大
阪有機化学(株)製)4.06g、セルロースアセテー
トブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケ
ミカル社製)0.68g、光重合開始剤(イルガキュア
ー907、チバガイギー社製)1.35g、増感剤(カ
ヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.45g
を、102gのメチルエチルケトンに溶解した塗布液
を、#4のワイヤーバーで塗布した。これを130℃の
恒温ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させ
た。次に、100℃の雰囲気下で1200W/cm高圧
水銀灯を用いて、約0.4秒間UV照射し円盤状化合物
を重合させた。このようにして、光学異方性層を形成
し、光学補償フイルム(KH−02)を作製した。波長
550nmで測定した光学異方性層のReレターデーシ
ョン値は42nmであった。また、円盤面とセルロース
アセテートフイルム面の平均角度(傾斜角)は、30゜
であった。
【0131】[実施例12]実施例7で作製した光学補
償フイルム(KH−01)の代わりに、実施例11で作
製したセルロースアセテートフイルム(CAKF−0
2)を用いること以外は実施例7と同様にして、光拡散
層付き偏光板(HKH−05)を作製した。
【0132】[実施例13] (ベンド配向液晶セルの作製)ITO電極付きのガラス
基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラ
ビング処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビ
ング方向が平行となる配置で向かい合わせ、セルギャッ
プを6μmに設定した。セルギャップにΔnが0.13
96の液晶性化合物(ZLI1132、メルク社製)を
注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
【0133】作製したベンド配向セルに、実施例11で
作製した偏光板(HKH−04)を観察者側に貼り付け
た。また、バックライト側には下記偏光板(HKH−S
2)を貼り付けた。偏光板の光学異方性層がセル基板に
対面し、液晶セルのラビング方向とそれに対面する光学
異方性層のラビング方向とが反平行となるように配置し
た。
【0134】(バックライト側偏光板(HKH−S2)
の作製)延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ
素を吸着させて偏光膜を作製し、ポリビニルアルコール
系接着剤を用いて、KH−02をCAKF−02が偏光
膜となり、さらに片側に貼り付けた。また、市販のトリ
アセチルセルロースフイルム(フジタックTD80U
F、富士写真フイルム(株)製)に鹸化処理を行い、ポ
リビニルアルコール系接着剤を用いて偏光膜の反対側に
貼り付けた。このようにして偏光板(HKH−S2)を
作製した。
【0135】液晶セルに55Hzの矩形波電圧を印加し
た。白表示2V、黒表示5Vのノーマリーホワイトモー
ドとした。透過率の比(白表示/黒表示)をコントラス
ト比として、測定器(EZ−Contrast160D、ELD
IM社製)を用いて、黒表示(L1)から白表示(L
8)までの8段階で視野角を測定した。結果を第2表に
示す。
【0136】
【表2】 第2表 ──────────────────────────────────── 液晶 視野角(コントラスト比が10以上で黒側の階調反転のない範囲) 表示装置 上 下 左右 ──────────────────────────────────── 実施例13 80゜ 80゜ 80゜ ──────────────────────────────────── (註)黒側の階調反転:L1とL2との間の反転
【0137】[実施例14]垂直配向型液晶セルを使用
した液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)
製)に設けられている一対の偏光板および一対の光学補
償シートを剥がし、代わりに視認側偏光板(HKH−0
5)を、CAKF−02が液晶セル側となるように粘着
剤を介して、下記バックライト側偏光板(HKH−S
3)を粘着剤を介して、一枚ずつ貼り付けた。視認側の
偏光板の透過軸が上下方向に、そして、バックライト側
の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。
【0138】(バックライト側偏光板(HKH−S3)
の作製)延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ
素を吸着させて偏光膜を作製し、ポリビニルアルコール
系接着剤を用いて、CAKF−02を、その遅相軸が偏
光膜の透過軸と平行になるように片側に貼り付けた。ま
た、市販のトリアセチルセルロースフイルム(フジタッ
クTD80UF、富士写真フイルム(株)製)に鹸化処
理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光
膜の反対側に貼り付けた。このようにして偏光板(HK
H−S3)を作製した。
【0139】作製した液晶表示装置について、測定器
(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を用い
て、黒表示(L1)から白表示(L8)までの8段階で
視野角を測定した。結果を第3表に示す。
【0140】
【表3】 第3表 ──────────────────────────────────── 液晶 コントラスト比が10以上の範囲 階調特性良の範囲 表示装置 透過軸方向 透過軸から 透過軸方向 透過軸から 45゜の方向 45゜の方 向 ──────────────────────────────────── 実施例14 >80゜ 80゜ 51゜ 50゜ ──────────────────────────────────── (註)階調特性良とは、詳細説明で示した左右20度視角での高輝度階調(L7 ,L8)と同等となる角度を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】光拡散フイルムの代表的な形態を示す断面模式
図である。
【符号の説明】
10 光拡散フイルム 20 透明基材フイルム 30 光拡散層 31 透光性樹脂 41 第1の透光性微粒子 42 第2の透光性微粒子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年6月24日(2002.6.2
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項4
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項10
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項16
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項18
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】(2)透光性微粒子の屈折率と透光性樹脂
の屈折率との差が0.02以上0.15以下である
(1)に記載の光拡散フイルム。 (3)透光性微粒子が少なくとも二つのピークを有する
粒径分布を有する(2)に記載の光拡散フイルム。 (4)透光性微粒子の粒径分布の一つのピークが0.5
乃至2.0μmの範囲にあり、もう一つのピークが2.
5乃至5.0μmの範囲にある(3)に記載の光拡散フ
イルム。 (5)ヘイズ値が40%以上である(1)に記載の光拡
散フイルム。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】透光性微粒子の粒径分布の一つのピーク
は、0.5乃至2.0μmの範囲にあり、もう一つのピ
ークは2.5乃至5.0μmの範囲にあることが好まし
い。そのような粒径分布線は、最頻粒子径が異なる二種
類の微粒子群を混合することにより容易に達成できる。
0.5乃至2.9μmの範囲のピーク(図1では、透光
性微粒子41の最頻粒子径)により、本発明に適した光
散乱の角度分布を得ることができる。本発明では、表示
品位を上げる(下方向視野角改善)ために、ある程度入
射した光を拡散させることが必要であり、この拡散効果
が大きければ大きい程、視角特性は向上する。しかし、
表示品位という点で正面の明るさを維持するためには、
できる限り透過率を高めることが必要である。粒径のピ
ークを0.5μm以上とすることにより、後方散乱を小
さくして、明るさの減少を抑制することができる。ま
た、粒径のピークを2.0μm以下とすることより、大
きな散乱効果が得られ、視角特性が改善される。このピ
ークは、0.6乃至1.8μmの範囲であることがさら
に好ましく、0.7乃至1.6μmの範囲であることが
最も好ましい。2.5乃至5.0μmの範囲のピーク
(図1では、透光性微粒子42の最頻粒子径)により、
本発明に適した表面散乱を得ることができる。本発明で
は、表示品位を改善するためには、適切な表面散乱によ
って、外光の写り込みを防止することも重要である。以
上のように、微粒子の粒径としては、(平均粒径より
も)最頻(モード)粒径の方が重要である。本明細書に
おいて、最頻粒径とは、微粒子を粒子径(0.1μm単
位)で分類し、最大数の微粒子が分類される粒子径を意
味する。以下に(実施例を含め)述べる微粒子の粒径
は、最頻粒径を意味する。
───────────────────────────────────────────────────── 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) G02F 1/1335 520 G02B 1/10 Z Fターム(参考) 2H042 BA02 BA15 BA20 2H049 BA02 BA06 BA42 BB33 BB63 BC22 2H091 FA08X FA32X FA37X FB02 FB12 HA07 LA17 2K009 AA02 AA12 AA15 BB28 CC23 CC26 CC42 CC47 DD17

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酢化度が59.0乃至61.5%である
    セルロースアセテートフイルム上に、透光性樹脂中に透
    光性微粒子を含む光拡散層を有する光拡散フイルムであ
    って、セルロースアセテートフイルムの厚みが20乃至
    70μmであり、長さ100mm当たりカットオフ値が
    0.8mmの平均表面粗さRaが0.2μm以下である
    ことを特徴とする光拡散フイルム。
  2. 【請求項2】 透光性微粒子の屈折率と透光性樹脂の屈
    折率との差が0.02以上0.15以下である請求項1
    に記載の光拡散フイルム。
  3. 【請求項3】 透光性微粒子が少なくとも二つのピーク
    を有する粒径分布を有する請求項2に記載の光拡散フイ
    ルム。
  4. 【請求項4】 透光性微粒子の粒径分布の一つのピーク
    が0.5乃至2.0μmの範囲にあり、もう一つのピー
    クが2.5乃至5.0nmの範囲にある請求項3に記載
    の光拡散フイルム。
  5. 【請求項5】 ヘイズ値が40%以上である請求項1に
    記載の光拡散フイルム。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の
    光拡散フイルムの光拡散層上に、屈折率が1.35乃至
    1.45の低屈折率層が設けられていることを特徴とす
    る防眩性フイルム。
  7. 【請求項7】 低屈折率層が、含フッ素化合物および無
    機微粒子を含有する組成物の熱または電離放射線による
    架橋硬化物からなる請求項6に記載の防眩性フイルム。
  8. 【請求項8】 波長450乃至650nmの範囲におけ
    る積分球平均反射率が2.3%以下である請求項6に記
    載の防眩性フイルム。
  9. 【請求項9】 偏光膜および請求項1乃至8のいずれか
    一項に記載の光拡散フイルムまたは防眩性フイルムから
    なることを特徴とする偏光板。
  10. 【請求項10】 偏光膜、酢化度が59.0乃至61.
    5%であるセルロースアセテートフイルム上に液晶性化
    合物を塗設した光学異方性層、および請求項1乃至8の
    いずれか一項に記載の光拡散フイルムまたは防眩性フイ
    ルムからなる偏光板において、液晶性化合物を塗設した
    セルロースアセテートフイルムが、セルロースアセテー
    ト100質量部に対して、少なくとも二つの芳香族環を
    有する芳香族化合物を0.01乃至20質量部含み、0
    乃至20nmのReレターデーション値を有し、70乃
    至400nmのRthレターデーション値を有し、そし
    て、10乃至70μmの厚みを有する偏光板。
  11. 【請求項11】 セルロースアセテートからなる保護フ
    イルム、偏光膜、酢化度が59.0乃至61.5%であ
    るセルロースアセテートフイルム上に液晶性化合物を塗
    設した光学異方性層、および請求項1乃至8のいずれか
    一項に記載の光拡散フイルムまたは防眩性フイルムから
    なる偏光板において、保護フイルムが、10乃至70μ
    mの厚みを有する請求項10に記載の偏光板
  12. 【請求項12】 液晶性化合物がディスコティック化合
    物である請求項10に記載の偏光板。
  13. 【請求項13】 請求項9に記載の偏光板を視認側に用
    いることを特徴とする液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 請求項9もしくは10に記載の偏光板
    を視認側に用い、光学異方性層側を液晶セル面に配置す
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  15. 【請求項15】 液晶セルがTNモードの液晶セルであ
    る請求項13もしくは14に記載の液晶表示装置。
  16. 【請求項16】 偏光膜、酢化度が59.0乃至61.
    5%であるセルロースアセテートフイルム上に液晶性化
    合物を塗設した光学異方性層、および請求項1乃至8の
    いずれか一項に記載の光拡散フイルムまたは防眩性フイ
    ルムからなる偏光板において、液晶性化合物を塗設した
    セルロースアセテートフイルムが、セルロースアセテー
    ト100質量部に対して、少なくとも二つの芳香族環を
    有する芳香族化合物を0.01乃至20質量部含み、2
    0乃至70nmのReレターデーション値を有し、10
    0乃至500nmのRthレターデーション値を有し、そ
    して、10乃至70μmの厚みを有する偏光板。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の偏光板を視認側に
    用いることを特徴とするOCBモードの液晶表示装置。
  18. 【請求項18】 偏光膜、酢化度が59.0乃至61.
    5%であるセルロースアセテートフイルム、および請求
    項1乃至8のいずれか一項に記載の光拡散フイルムまた
    は防眩性フイルムからなる偏光板において、該セルロー
    スアセテートフイルムが、セルロースアセテート100
    質量部に対して、少なくとも二つの芳香族環を有する芳
    香族化合物を0.01乃至20質量部含み、20乃至7
    0nmのReレターデーション値を有し、100乃至5
    00nmのRthレターデーション値を有し、そして、1
    0乃至70μmの厚みを有する偏光板。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載の偏光板を視認側に
    用いることを特徴とするVAモードの液晶表示装置。
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