JP2003279737A - 偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

偏光板および液晶表示装置

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JP2003279737A
JP2003279737A JP2002081874A JP2002081874A JP2003279737A JP 2003279737 A JP2003279737 A JP 2003279737A JP 2002081874 A JP2002081874 A JP 2002081874A JP 2002081874 A JP2002081874 A JP 2002081874A JP 2003279737 A JP2003279737 A JP 2003279737A
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liquid crystal
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cellulose acetate
mass
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JP2002081874A
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Hatsumi Tanemura
初実 種村
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Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置の表示品位上の欠点を解消
できる偏光板を提供する。 【解決手段】 液晶性化合物からなる光学異方性層、透
明保護膜、偏光膜、透明保護膜、防眩層、そして微粒子
を含み微粒子による微細表面凹凸を有する反射防止層を
この順序で設ける。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
【0001】本発明は、偏光板および液晶表示装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置の表示品位上の欠点は、第
1に視野角が狭いこと、第2に外光の写り込みがあるこ
とである。視野角に関しては、現在主流であるTNモー
ドTFT液晶表示装置において、特開平7−19121
7号、同8−50206号の各公報、および欧州特許0
911656A2号明細書に記載の光学補償シートが提
案されている。この光学補償シートを、液晶表示装置の
偏光板と液晶セルの間に挿入することで広い視野角が実
現できる。この光学補償シートは、液晶性化合物からな
る光学異方性層を有するため優れた光学的性能を有して
いる。しかし、光学補償シートを用いても、液晶表示装
置の視野角については、さらに改良が望まれている。
【0003】一方、外光の映り込みを防ぐために光学フ
イルムの表面に反射防止層または防眩層を設けること
が、特開平6−18706号、同7−333404号、
同11−305010号、同11−326608号の各
公報に開示されている。しかし、防眩層を高精細液晶表
示装置に適用すると、ギラツキが問題になることがあっ
た。また、偏光板の表面は傷がつきやすい。偏光板表面
に傷がついても、液晶表示装置の表示品位上の欠点にな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
表示装置の表示品位上の欠点を解消できる偏光板および
表示品位上の欠点が解消された液晶表示装置を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者の研究の結果、
光学補償シート(液晶性化合物からなる光学異方性層)
の使用のみで、液晶表示装置の改良しようとしても限界
があることが判明した。さらに、本発明者が研究を進め
た結果、液晶性化合物からなる光学異方性層と防眩層と
を組み合わせることで、液晶表示装置の視野角をさらに
改良できることが判明した。すなわち、液晶表示装置の
最も観察者側の面、すなわち、観察者側の偏光板表面近
傍に数μmオーダーの凹凸を形成することにより光拡散
性を持たせた層(防眩層)は、液晶性化合物からなる光
学異方性層と共に、液晶表示装置の視野角を著しく拡大
する。
【0006】一方、外光映り込みを低減するために、表
面の反射率を低減することが必要である。この目的で
は、防眩層の上に反射防止層を設けることが有効であ
る。反射防止層最表面にμmオーダー以下の微細な凹凸
を形成することにより、さらに視野角拡大の効果が認め
られることも見いだした。また、防眩層を設けると、そ
の数μmオーダーの凹凸により、高精細液晶表示装置に
適用した際に、ギラツキが問題になることがある。この
問題に対し、最表面の反射防止層にμmオーダー以下の
微細な凹凸を形成することにより、ギラツキも改良でき
ることも判明した。
【0007】本発明の目的は、下記(1)〜(9)の偏
光板および下記(10)の液晶表示装置により達成され
た。 (1)液晶性化合物からなる光学異方性層、透明保護
膜、偏光膜、透明保護膜、防眩層、そして微粒子を含み
微粒子による微細表面凹凸を有する反射防止層をこの順
序で有する偏光板。
【0008】(2)反射防止層がその最外表面に微粒子
を含有し、微粒子により最外表面に微細凹凸が形成され
ている(1)に記載の偏光板。 (3)微粒子が平均粒径0.1乃至1.0μmの無機酸
化物微粒子である(1)に記載の偏光板。 (4)反射防止層が熱あるいは電離放射線により硬化し
た含フッ素樹脂、平均粒径0.1μm未満であるSiの
酸化物超微粒子、および平均粒径0.1乃至1.0μm
の無機酸化物微粒子を含有し、屈折率が1.45以下で
ある(3)に記載の偏光板。
【0009】(5) 防眩層が透明バインダ組成物と光
散乱効果を有するマット粒子から構成され、かつ透明バ
インダ組成物とマット粒子の屈折率差が0.02乃至
0.2である(1)に記載の偏光板。 (6)マット粒子が、1.0乃至5.0μmの平均粒径
を有する(5)に記載の偏光板。 (7)マット粒子が、防眩層の厚さ以上の平均粒径を有
する(5)に記載の偏光板。
【0010】(8)液晶性化合物がディスコティック化
合物である(1)に記載の偏光板。 (9)二つの透明保護膜がいずれも、セルロースアセテ
ートフイルムからなる(1)に記載の偏光板。
【0011】(10)液晶セルおよび偏光板を有する液
晶表示装置であって、偏光板が液晶性化合物からなる光
学異方性層、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜、防眩
層、そして微粒子を含み微粒子による微細表面凹凸を有
する反射防止層を、液晶セル側からこの順序で有するこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【0012】
【発明の実施の形態】[偏光板の基本構成]図1は、偏
光板の基本構成を示す断面模式図である。図1に示す偏
光板は、液晶性化合物からなる光学異方性層(8)、透
明保護膜(7)、偏光膜(6)、透明保護膜(5)、防
眩層(2)、そして反射防止層(1)をこの順序で有す
る。防眩層(2)は、マット粒子(3)を含有する透光
性樹脂(4)からなる。反射防止層(1)には平均粒径
0.1〜1.0μmの無機酸化物微粒子(9)が分散し
て、表面に微細な凹凸を形成している。
【0013】防眩層(2)を形成する透光性樹脂(4)
の屈折率は、1.50乃至2.00であることが好まし
く、1.51乃至1.70であることがさらに好まし
い。反射防止層(1)は、防眩層(2)よりも低い屈折
率を有する層(低屈折率層)であることが好ましい。反
射防止層を形成する素材の屈折率は、1.38乃至1.
49であることが好ましい。防眩層(2)を形成する透
光性樹脂(4)の屈折率が小さすぎると反射防止機能が
低下する。透光性樹脂(4)の屈折率が大きすぎると、
反射光の色味が強くなり好ましくない。また、反射防止
機能は、反射防止層の屈折率が1.38乃至1.49の
間では低いほど良好である。ただし、反射防止層の屈折
率が低すぎると、反射光の色味が強くなる。
【0014】(透明保護膜)透明保護膜は、透明樹脂フ
イルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスから
形成する。透明樹脂フイルムとしては、セルロースエス
テルフイルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)
フイルム、ポリエーテルサルホンフイルム、アクリル樹
脂フイルム、ウレタン樹脂フイルム、ポリエステルフイ
ルム、ポリカーボネートフイルム、ポリスルホンフイル
ム、ポリエーテルフイルム、ポリメチルペンテンフイル
ム、ポリエーテルケトンフイルム、(メタ)アクリルロ
ニトリルフイルムが使用できる。透明樹脂フイルムの厚
さは、25乃至1000μmであることが好ましいい。
【0015】透明保護膜は、液晶用途としては、セルロ
ースエステルフイルムが、防眩層と偏光膜との積層を可
能にして、表示品位の優れた表示装置を得ることができ
るので、特に好ましい。セルロースエステルは、セルロ
ースの低級脂肪酸エステル(セルロースアセテート、セ
ルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セル
ロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテー
トブチレート)が好ましく、セルロースアセテートがさ
らに好ましい。
【0016】透明保護フイルムには、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
ことが特に好ましい。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は質量平均分子量、Mn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M
w/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。
【0017】セルロースの2、3、6位のヒドロキシル
は、均等にアセチル基で置換さるのではない。一般に、
6位ヒドロキシルの置換度が小さくなる傾向がある。本
発明では、セルロースアセテートの6位水酸基の置換度
が、2、3位に比べて、同程度または多いほうが好まし
い。2、3、6位の置換度の合計に対して6位置換度の
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位のアセチル
置換度は、0.88以上であることが好ましい。特開平
11−5851号公報0043〜0044の[合成例
1]、0048〜0049の[合成例2]、0051〜
0052の[合成例3]の方法で得られたセルロースア
セテートを、特に好ましく用いることができる。
【0018】透明保護膜は、光学異方性を有していても
よい。光学異方性は、延伸処理やレターデーション上昇
剤の添加で調整できる。セルロースアセテートフイルム
のレターデーションを調整するには、少なくとも二つの
芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇
剤として使用することができる。
【0019】芳香族化合物が有する芳香族環の数は、2
乃至20であることが好ましく、2乃至12であること
がより好ましく、2乃至8であることがさらに好まし
く、2乃至6であることが最も好ましい。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)。結合関係は、(a)〜(c)のいずれ
でもよい。
【0020】芳香族化合物の芳香族環には、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
ヘテロ環である。芳香族性ヘテロ環は、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。芳香族環としては、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
環が好ましく、ベンゼン環および1,3,5−トリアジ
ン環がさらに好ましい。芳香族化合物は、少なくとも一
つの1,3,5−トリアジン環を有することが特に好ま
しい。
【0021】レターデーション上昇剤は、セルロースア
セテート100質量部に対して、0.01乃至20質量
部の範囲で使用する。セルロースアセテート100質量
部に対して、0.05乃至15質量部の範囲で使用する
ことが好ましく、0.1乃至10質量部の範囲で使用す
ることがさらに好ましい。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の
具体例は、特開2000−111914号、同2000
−275434号の各公報、WO00/2619A1
号、WO01/88574A1号、特願2002−70
009号の各明細書に記載がある。
【0022】セルロースアセテートフイルムは、ソルベ
ントキャスト法により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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】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
却開始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。
【0028】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いし、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、10
00℃/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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】調製したセルロースアセテート溶液(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出
来る。この場合、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。
【0032】二層以上の複数のセルロースアセテート液
を流延する場合、複数のセルロースアセテート溶液を流
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
する方法(特開昭61−158414号、特開平1−1
22419号、同11−198285号の各公報記載)
が適用できる。また、二つの流延口からセルロースアセ
テート溶液を流延する方法(特公昭60−27562
号、特開昭61−94724号、同61−947245
号、同61−104813号、同61−158413
号、特開平6−134933号の各公報に記載)によっ
てもフイルムを製造できる。さらに、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(特開昭56−162617号公報記載)も採用
できる。
【0033】二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
を作製する方法(特公昭44−20235号公報記載)
も採用できる。されている方法である。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。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、UV吸収層、偏光層など)
を同時に流延することもできる。
【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。
【0035】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。
【0036】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。
【0037】セルロースアセテートフイルムの熱伝導性
を向上させるために、高熱伝導性粒子を添加することが
できる。高熱伝導性粒子としては、窒化アルミニウム、
窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化マグネシウム、炭化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マ
グネシウム、炭素、ダイヤモンド、金属等を挙げる事が
できる。フイルムの透明性を損なわないために、透明な
粒子を使用することが望ましい。高熱伝導性粒子のセル
ロースアセテートフイルムへの配合量は、セルロースア
セテート100質量部に対して5〜100質量の範囲で
充填するのがよい。配合量が5質量部未満であると熱伝
導の向上が乏しく、また50質量部を超える充填は、生
産性の面で困難かつセルロースアセテートフイルムが脆
いものになってしまう。高熱伝導性粒子の平均粒径は
0.05〜80μm、好ましくは0.1〜10μmが好
ましい。球状の粒子を用いても良いし、針状の粒子を用
いても良い。
【0038】セルロースアセテートフイルムは、吸湿膨
張を低減させるために、延伸処理されることが好まし
い。延伸することにより、延伸方向の吸湿膨張が低減で
きる。面内すべての方向で歪みを低減するためには、二
軸延伸することがさらに好ましい。二軸延伸には、同時
二軸延伸法と逐次二軸延伸法があるが、連続製造の観点
から逐次二軸延伸方法が好ましく、ドープを流延した
後、バンドもしくはドラムより剥ぎ取り、幅方向(長手
方法)に延伸した後、長手方向(幅方向)に延伸され
る。
【0039】幅方向に延伸する方法は、特開昭62−1
15035号、特開平4−152125号、同4−28
4211号、同4−298310号、同11−4827
1号の各公報に記載されている。フイルムの延伸は、常
温または加熱条件下で実施する。加熱温度は、フイルム
のガラス転移温度以下であることが好ましい。フイルム
は、乾燥中の処理で延伸することができ、特に溶媒が残
存する場合は有効である。長手方向の延伸の場合、例え
ば、フイルムの搬送ローラーの速度を調節して、フイル
ムの剥ぎ取り速度よりもフイルムの巻き取り速度の方を
速くするとフイルムは延伸される。幅方向の延伸の場
合、フイルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、
テンターの巾を徐々に広げることによってもフイルムを
延伸できる。フイルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸
すること(好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸)
もできる。フイルムの延伸倍率(元の長さに対する延伸
による増加分の比率)は、5〜50%が好ましく、さら
に好ましくは10乃至40%、最も好ましくは15乃至
35%である。
【0040】流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気
下でもよいし窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよ
い。セルロースアセテートフイルムの製造に係わる巻き
取り機は一般的に使用されているものでよく、定テンシ
ョン法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力
一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き
取り方法で巻き取ることができる。
【0041】透明保護膜に用いるポリマーフイルムは、
吸湿による寸度変化が小さいことが好ましい。吸湿によ
る寸度変化は、ポリマーフイルム中の自由体積を小さく
すればよい。自由体積を大きく左右するのは、製膜時の
残留溶剤量であり、少ない方が寸度変化は少ない。残留
溶剤を減らすための一般的手法は、高温かつ長時間で乾
燥することであるが、あまり長時間であると、当然のこ
とながら生産性が落ちるため、0.01質量%乃至1質
量%であることが好ましく、0.02質量%乃至0.0
7質量%が更に好ましく、最も好ましいのは、0.03
質量%乃至0.05質量%である。上記のように残留溶
剤量を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。ま
た、上記吸湿による寸度変化を小さくする方法として、
疎水性を有する化合物を添加する事が好ましい。疎水性
を有する素材としては、分子中にアルキル基やフェニル
基のような疎水基を有する素材であれば特に制限はない
が、後述の可塑剤や劣化防止剤の中で該当する素材が特
に好ましく用いられる。添加量は調整する溶液(ドー
プ)の0.01乃至10質量%が好ましく、0.1乃至
5質量%がさらに好ましく、1乃至3質量%が最も好ま
しい。
【0042】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、6
0mN/m以上75mN/m以下であることが更に好ま
しい。
【0043】ケン化処理は、アルカリケン化処理が好ま
しく、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
とがさらに好ましい。アルカリ溶液としては、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2.0Nであることがさらに好
ましい。アルカリ溶液温度は、室温乃至90℃の範囲が
好ましく、40℃乃至70℃がさらに好ましい。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出来る。
【0044】[ハードコート層]フイルムの耐傷性向上
の目的で、ハードコート層を透明保護膜と防眩層の間に
塗工することができる。ハードコート層に用いる化合物
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。バ
インダーポリマ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ポリマーを得るためには、二以上
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。
【0045】二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、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。
【0046】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
により硬化させる必要がある。
【0047】二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ポリマ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。即ち、架橋基とは、
上記化合物に限らず上記官能基が分解した結果反応性を
示すものであってもよい。架橋基を有する化合物は塗布
後熱などによって架橋させる必要がある。
【0048】[防眩層]防眩層は、内部散乱に起因する
ヘイズ値を16〜90%の範囲に有することが好まし
く、30〜60%の範囲に有することがさらに好まし
い。表面散乱に起因するヘイズ値は1〜30%であるこ
とが好ましく、1〜20%であることがさらに好まし
い。ここで内部散乱に起因するヘイズとは該防眩層を形
成する透明バインダ組成物をオーバーコートして表面を
平滑化したときに測定されるヘイズ値である。内部散乱
によるヘイズ値をコントロールすることは、(1)防眩
層を形成する透明バインダ組成物の屈折率と(2)表面
凹凸を形成するための層厚以上の粒子径を有するマット
粒子または表面凹凸には寄与しない層厚未満の粒子径を
有する微粒子の屈折率との屈折率差を0.02〜0.2
とし、さらに透明バインダ組成物と上記粒子との比率を
コントロールすることで可能である。
【0049】このような内部散乱性を適度に付与するこ
とで、画像形成装置に適用した際に表面凹凸がレンズと
して作用し、画像を拡大することによって発生するいわ
ゆるギラツキを緩和することができる。しかし、この方
法ではギラツキ防止を十分に行うと、透過光のヘイズ値
が必要以上に上昇することから、これに頼りすぎること
は好ましくない。
【0050】表面散乱は防眩性を付与するために特定の
周期の表面凹凸を形成することで必然的に発生するのも
のである。表面凹凸を多くすると表面散乱によるヘイズ
値は増加し、表面凹凸を少なくすると表面散乱によるヘ
イズ値は減少する。1%未満では防眩性を付与できず、
30%を越えると後方散乱が大きくなりすぎて、明室に
おいて、フイルムの白化が許容外となる。液晶表示装置
に実装すると1%未満では背景の映り込みが大きく、3
0%を越えるとコントラストの低下を引き起こす。
【0051】防眩層を形成する化合物は高屈折率を有す
るモノマーまたは高屈折率を有する金属酸化物超微粒子
を含む。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
ェニルー4‘―メトキシフェニルエーテルなどが含まれ
る。高屈折率を有する金属酸化物超微粒子としては、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1
つの酸化物からなる粒径100nm以下、好ましくは5
0nm以下の微粒子が挙げられる。微粒子の具体例に
は、ZrO2 、TiO2 、Al2 3 、In2 3 、Z
nO、SnO2 、Sb2 3 、ITOが含まれる。Zr
2 が好ましい。金属酸化物超微粒子の添加量は、透明
バインダ組成物の全質量の10〜90質量%であること
が好ましく、20〜80%質量%であるとさらに好まし
く、最も好ましくは30〜70質量%である。この配合
比を調節することで、後述するマット粒子との屈折率差
を自由に制御することができる。
【0052】防眩層は、一般に、マット粒子を含む。マ
ット粒子は透明であることが好ましい。マット粒子の平
均粒径はコールター法による個数平均粒径で1.0〜
5.0μmが好ましく、1.7〜3.5μmがより好ま
しい。平均粒径が1.0μm未満であると防眩性が不足
し、5.0μm以上では透過像鮮明性が悪化する。
【0053】マット粒子としては無機化合物粒子または
樹脂粒子が用いられ、たとえば不定形シリカ粒子、Ti
2 粒子、Al2 3 粒子、架橋ポリメチルメタクリレ
ート粒子などの架橋アクリル粒子、架橋スチレン粒子、
メラミン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、架橋シ
ロキサン粒子などが好ましく用いられるが、樹脂粒子が
好ましく、特に架橋スチレン粒子が特に好ましい。
【0054】またマット粒子の形状として、球形、不定
形、のいずれも使用できるが、安定な防眩性を得るため
には球形が好ましい。異なる2種以上の粒子を併用して
もよい。
【0055】防眩層は、防眩性には寄与しないが、内部
散乱を調節するために上記粒子よりも粒子径の小さい微
粒子を同時に含むことができる。内部散乱の調節を目的
とした微粒子の粒子径は、コールター法による個数平均
粒径で0.1μm以上、2.0μm未満が好ましい。し
かし、前述のようにヘイズ値が大きくなりすぎないよう
に注意を要する。
【0056】防眩層は特に塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥
などの面状均一性を確保するためにフッ素系、シリコー
ン系のいずれかの界面活性剤、あるいはその両者を塗布
組成物中に含有してもよい。特にフッ素系の界面活性剤
は、本発明の防眩層の塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥など
の面状故障を改良する効果が大のため、好ましく用いら
れる。
【0057】フッ素系の界面活性剤の好ましい例として
は、スリーエム社製のフロラードFC−431などのパ
ーフルオロアルキルスルホン酸アミド基含有ノニオン、
大日本インキ社製のメガファックF−171,F−17
2,F−173,F−176PFなどのパーフルオロア
ルキル基含有オリゴマーなどが挙げられる。シリコーン
系界面活性剤としては各種置換基で側鎖や主鎖の末端が
変性されたポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
しかし、該散乱層上にオーバーコートする低屈折率層の
微細なムラを防止するために、上記界面活性剤の構造と
添加量を調整することにより、散乱層の表面エネルギー
を25mN・m-1〜70mN・m-1とすることが好まし
い。25mN・m-1以下となると、該防眩層上に低屈折
率層をコートする際に低屈折率層に目で見えない微細な
ムラが発生し、それが反射防止性を悪化させる。70m
N・m-1以上となると、該防眩層自身の塗布性が悪化
し、ムラが生じる。好ましくは35mN・m-1〜70m
N・m-1、さらに好ましくは40mN・m-1〜70mN
・m-1とする。
【0058】また、上記のような表面エネルギーを実現
するためには、X線光電子分光法で測定したフッ素原子
由来のピークと炭素原子由来のピークの比であるF/C
が0.40以下であること、およびシリコン原子由来の
ピークと炭素原子由来のピークの比であるSi/Cが
0.30以下であることが好ましい。
【0059】[反射防止層]反射防止層は、少なくとも
1層からなる。1層のみからなるときは、下記式(1)
を満足することが好ましい。 (1)mλ/4×0.7 < n1 1 < mλ/4
×1.3 式中、mは正の奇数(一般に1)であり、n1 は反射防
止層の屈折率、d1 は反射防止層の膜厚(nm)であ
る。また、λは設定波長であり、500〜550nmの
範囲である。なお、上記数式(1)を満たすとは、上記
波長の範囲において数式(1)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する。
【0060】偏光板には外光の映り込みを防止する手段
の一つとして、防眩層が形成されているが、高精細液晶
表示装置に適用した際には、ギラツキが問題になること
がある。特開平11−305010号、同11−326
608号の各公報には、防眩層中の微粒子とバインダの
屈折率をずらすことにより発生する内部散乱を利用し
て、高精細液晶表示装置に適用した際のギラツキを改善
した防眩性反射防止フイルムが記載されている。しかし
ながら、このような内部散乱を生じるフイルムは、透過
光のヘイズ値が必要以上に上昇すること、透過光が前方
散乱により着色することなどの問題があることがわかっ
た。そこで、このギラツキを効果的に防止するために、
本反射防止層の表面に防眩層による凹凸よりも微細な凹
凸が形成されている。この微細な凹凸は反射防止層中に
防眩性には寄与しないが、表面散乱には寄与する粒径、
すなわち、0.1〜1.0μmの平均粒径を有する無機
酸化物微粒子を本反射防止層塗布液に添加することによ
り形成することができる。この表面散乱により、高精細
液晶表示装置に適用した際に、各画素が防眩層の凹凸に
よりゆがめられたことによって発生する微細な輝度ムラ
が平均化されるためにギラツキを効果的に防止すること
ができるのである。このような微少な輝度ムラを平均化
する効果は、防眩層中あるいは、反射防止層中の内部散
乱によっても得られるが、内部散乱による方法ではフイ
ルム全体のヘイズ値の上昇が大きいこと、および内部散
乱により虹色の着色が発生してしまうなどの問題が発生
し好ましくないこともわかった。この光散乱効果は光学
異方性層と併せて用いることで上下左右のすべての方向
で視野角が広がることもわかった。
【0061】無機微粒子の平均粒径が0.1μm未満で
は、約0.1μmの膜厚を有する反射防止層中に粒子が
埋没してしまい、表面散乱に寄与しなくなり、1.0μ
mを越えると反射防止層から脱落しやすくなり、好まし
くない。そのため、平均粒径の好ましい範囲は0.1〜
1.0μmであり、さらに好ましい範囲は0.2〜0.
8μmである。無機微粒子の使用量は0.1〜10mg
/mが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.6
mg/mである。0.1mg/m未満ではギラツキ
防止性能が不足し、10mg/mを越えるとフイルム
自体の白化、微粒子の脱落による対象性の悪化が起こ
り、好ましくない。反射防止層表面に形成されている微
少凹凸は、無機微粒子で形成されるものであり、防眩層
による凹凸とは区別されるものである。微小凹凸におけ
る凹から凸までの垂直距離は、0.1〜0.5μmの間
が好ましい。上記無機微粒子としては、シリカ、フッ化
マグネシウム、アルミナなどの微粒子が好ましく用いら
れ、低屈折率、狭い粒度分布の観点からシリカ微粒子が
特に好ましい。
【0062】反射防止層には熱硬化性または電離放射線
硬化性の含フッ素樹脂の硬化物が好ましく用いられる。
該硬化物の屈折率としては1.35〜1.45が好まし
い。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。硬化
性の含フッ素樹脂として、パーフルオロアルキル基含有
シラン化合物(たとえは、(ヘプタデカフルオロー1,
1,2,2−テトラデシル)トリエトキシシラン)等の
ほか、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、パーフルオロー
2,2−ジメチルー1,3−ジオキソール類など)、
(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)など)、完全
または部分フッ素化ビニルエーテル類などである。
【0063】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ほ
か、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
ルアクリレートなど)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10−2538
8号および同10−147739号の各公報に記載され
ている。
【0064】また、上記含フッ素系モノマーを構成単位
とするポリマーだけでなく、フッ素原子を含有しないモ
ノマーとの共重合体を用いてもよい。併用可能なモノマ
ー単位には、オレフィン(例、エチレン、プロピレン、
イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど)、アク
リル酸エステル(例、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(例、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)、スチレン、スチレン誘導体(例、ジビニル
ベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン)、ビ
ニルエーテル(例、メチルビニルエーテル)、ビニルエ
ステル(例、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸
ビニル)、アクリルアミド(例、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)、メタ
クリルアミドおよびアクリロニトリル誘導体が含まれ
る。
【0065】反射防止層の形成に用いる含フッ素樹脂に
は、耐傷性を付与するために珪素の酸化物超微粒子を添
加して用いるのが好ましい。この超微粒子は平均粒径が
0.1μm未満が好ましく、より好ましくは0.005
〜0.05μmの珪素の酸化物超微粒子を含フッ素樹脂
に対して、好ましくは10〜70%、さらに好ましくは
30〜60%、添加して使用することが好ましい。反射
防止性の観点から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珪素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
ランスのもっともよい点を見いだすことができる。珪素
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組成物に添加しても、市販
の各種シリカ粉体を有機溶剤に分散して使用してもよ
い。
【0066】反射防止層用の塗布組成物に用いる塗布溶
媒について説明する。溶媒は1種を単独で用いてもよい
し、2種以上を併用してもよい。溶媒1種単独使用の時
にはその溶媒の沸点は100℃以下であることが好まし
く、さらに好ましくは50〜95℃の範囲にあるときで
ある。溶媒2種以上を併用するときには、沸点が100
℃以下、好ましくは50〜95℃の範囲にある溶媒が全
溶媒の50〜100質量%を占めることが好ましく、さ
らに好ましくは80〜100質量%、より好ましくは9
0〜100質量%を占めるときである。
【0067】溶媒1種単独使用の時にその溶媒の沸点が
100℃を超えるときあるいは溶媒2種以上併用の時に
沸点が100℃以下の溶媒が占める割合が50質量%未
満である場合、反射防止層の塗設後の乾燥速度が遅く、
レベリングが十分に進むため、塗布面状が悪化し、塗布
膜厚にムラが生じるため、反射率などの光学特性が悪化
する。溶媒としては、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、
エーテル、エステル、ケトン、アルコール、ニトリルや
二硫化炭素(沸点:46.2℃)を用いることができ
る。
【0068】沸点が100℃以下の炭化水素の例には、
ヘキサン(沸点68.7℃)、ヘプタン(沸点98.4
℃)、シクロヘキサン(80.7℃)、ベンゼン(8
0.1℃)が含まれる。沸点が100℃以下のハロゲン
化炭化水素の例には、ジクロロメタン(39.8℃)、
クロロホルム(61.2℃)、四塩化炭素(76.8
℃)、1,2−ジクロロエタン(83.5℃)、トリク
ロロエチレン(87.2℃)が含まれる。沸点が100
℃以下のエーテルの例には、ジエチルエーテル(34.
6℃)、ジイソプロピルエーテル(68.5℃)、ジプ
ロピルエーテル(90.5℃)、テトラヒドロフラン
(66℃)が含まれる。沸点が100℃以下のエステル
の例には、ギ酸エチル(54.2℃)、酢酸メチル(5
7.8℃)、酢酸エチル(77.1℃)、酢酸イソプロ
ピル(89℃)が含まれる。沸点が100℃以下のケト
ンの例には、アセトン(56.1℃)、メチルエチルケ
トン(79.6℃)が含まれる。沸点が100℃以下の
アルコールの例には、メタノール(64.5℃)、エタ
ノール(78.3℃)、2−プロパノール(82.4
℃)、1−プロパノール(97.2℃)が含まれる。沸
点が100℃以下のニトリルの例には、アセトニトリル
(81.6℃)、プロピオニトリル(97.4℃)が含
まれる。ケトンおよびエステルが好ましく、ケトンがさ
らに好ましく、2−ブタノンが最も好ましい。
【0069】沸点が100℃以上の溶媒の例には、オク
タン(125.7℃)、トルエン(110.6℃)、キ
シレン(138℃)、テトラクロロエチレン(121.
2℃)、クロロベンゼン(131.7℃)、ジオキサン
(101.3℃)、ジブチルエーテル(142.4
℃)、酢酸イソブチル(118℃)、シクロヘキサノン
(155.7℃)、メチルイソブチルケトン(115.
9℃)、1−ブタノール(117.7℃)、N,N−ジ
メチルホルムアミド(153℃)、N,N−ジメチルア
セトアミド(166℃)、ジメチルスルホキシド(18
9℃)が含まれる。シクロヘキサノンおよびメチルイソ
ブチルケトンが好ましい。反射防止層成分を前述の組成
の溶媒で希釈することにより、反射防止層用塗布液は調
製される。塗布液濃度は塗布液の粘度、反射防止層素材
の比重などを考慮して適宜調節されることが好ましい
が、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは1
〜10質量%である。
【0070】反射防止層(および防眩層)は、ディップ
コート法、エアナイフコート法、カーテンコート法、ロ
ーラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコー
ト法、マイクログラビアコート法やエクストルーション
コート法(米国特許2681294号)により、塗布に
より形成することができる。2層以上の層を同時に塗布
してもよい。同時塗布の方法については米国特許276
1791号、同2941898号、同3508947
号、同3526528号の各明細書及び原崎勇次著、コ
ーティング工学、253頁、朝倉書店(1973)に記
載がある。
【0071】[光学異方性層]光学異方性層は、液晶性化
合物から形成する。液晶性化合物は、ディスコティック
化合物であることが好ましい。ディスコティック化合物
の例には、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、
111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.D
estradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985
年)、Physics 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.C
hem.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.,179
4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が含まれ
る。
【0072】ディスコティック化合物は、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、液晶性化合物から形成したとは、
最終的にできた物が液晶性である必要はなく、例えば、
前記低分子ディスコティツク化合物が熱、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化合物の好ましい例は特開
平8−50206号公報に記載されている。
【0073】光学異方性層は、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、光学異方性層の深さ
方向に変化していることが好ましい。ディスコティック
構造単位の面の角度(傾斜角)は、一般に、光学異方性
層の深さ方向でかつ光学異方性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。
【0074】光学異方性層は、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、上記光学異方性層は、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。
【0075】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。
【0076】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。
【0077】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。液晶性化合物からなる光学異方性層は、
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
らなる層であって、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。配向膜の好ましい例と
しては、特開平9−152509号に記載がある。
【0078】[偏光膜]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。透明
保護膜(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。偏光板の生産性には透明保護膜の透湿性が重要であ
る。偏光膜と透明保護膜は水系接着剤で貼り合わせられ
ており、この接着剤溶剤は透明保護膜中を拡散すること
で、乾燥される。透明保護膜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。
【0079】透明保護膜の透湿性は、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。透湿性は100乃至1000
g/m・24hrsである事が好ましく、300乃至
700g/m・24hrsである事が更に好ましい。
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事が出来る。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。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出来る。
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。透明保護膜の親疎水性は、添加剤により調整
することが出来る。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出来る。上記透湿
性を独立に制御することにより、高品質の偏光板を安価
に高い生産性で製造することが可能となる。
【0080】[液晶表示装置]本発明の偏光板は、液晶
表示装置、特に透過型液晶表示装置に有利に用いられ
る。透過型液晶表示装置は、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。本発明の偏光板は
その光学異方性層を液晶セル面側に配置して使用するこ
とが好ましい。
【0081】液晶セルには種々のモードが存在する。S
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180°乃至270
°にねじれ配向している。また、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。
STNモード、およびTNモードの液晶セルは、黒白、
およびカラー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。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2−176625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(SID9
7、Digest of tech. Papers(予稿集)28(199
7)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)、(4)SURVAIVALモードの液晶セル
(LCDインターナショナル98で発表)、および
(5)CPAモードの液晶セル(SID2001、Digest
of tech. Papers(予稿集)41(2001)1090
記載)が含まれる。
【0082】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。
【0083】
【実施例】[実施例1] (セルロースアセテート溶液の調製)下記の成分をミキ
シングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分
を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
【0084】 ──────────────────────────────────── 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 ────────────────────────────────────
【0085】別のミキシングタンクに、レターデーショ
ン上昇剤(スミソルブTM165−F 住友化学製)1
6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、加熱しながら撹拌して、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475質量部に上記レターデーション上昇剤溶
液25質量部を混合し、充分に撹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。
【0086】得られたドープを製膜バンド上に流延し、
室温で1分間乾燥後、45℃で5分間乾燥させた。その
後、セルロースアセテートフイルムをバンドから剥離
し、120℃で10分間乾燥した後、130℃で流延方
向と平行な方向に延伸した。延伸方向と垂直な方向は、
自由に収縮できるようにした。延伸後120℃で30分
間乾燥した後、延伸フイルムを取りだした。作製したセ
ルロースアセテートフイルムについて、エリプソメータ
ー(M−150、日本分光(株)製)を用いて、波長6
33nm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。Reは10nmで、Rth
は81nmであった。
【0087】(下塗り層の形成)作製したセルロースア
セテートフイルムに下記組成の塗布液を28cc/m2
塗布乾燥し、0.1μmの下塗り層を塗設した。
【0088】 ──────────────────────────────────── 下塗り層塗布液組成 ──────────────────────────────────── ゼラチン 0.542質量部 ホルムアルデヒド 0.136質量部 サリチル酸 0.160質量部 アセトン 39.1質量部 メタノール 15.8質量部 メチレンクロライド 40.6質量部 水 1.2質量部 ────────────────────────────────────
【0089】下塗り層の上に下記組成の第2塗布液を7
cc/m2 塗布し、乾燥した。
【0090】 ──────────────────────────────────── 下塗り層第2塗布液組成 ──────────────────────────────────── 下記のアニオン性コポリマー(x:y:z=50/25/25) 0.079質量部 クエン酸モノエチルエステル 1.01質量部 アセトン 20質量部 メタノール 87.7質量部 水 4.05質量部 ────────────────────────────────────
【0091】
【化1】
【0092】(バック層の形成)セルロースアセテート
フイルムの下塗り層とは反対側の面に下記組成の塗布液
を25cc/m2 塗布乾燥し、バック層を設けた。
【0093】 ──────────────────────────────────── バック層塗布液組成 ──────────────────────────────────── セルロースジアセテート(酢化度55%) 0.656質量部 シリカ系マット剤(平均粒径1μm) 0.065質量部 アセトン 67.9質量部 メタノール 10.4質量部 ────────────────────────────────────
【0094】(配向膜の形成)セルロースアセテートフ
イルムの下塗り層の上に、下記の組成の塗布液を#16
のワイヤーバーコーターで28ml/m塗布した。6
0℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾
燥した。次に、フイルムの長手方向に、形成した膜にラ
ビング処理を実施して、配向膜を形成した。
【0095】 ──────────────────────────────────── 配向膜塗布液組成 ──────────────────────────────────── 下記の変性ポリビニルアルコール 8質量部 ポリビニルアルコール(PVA217、クラレ(株)製) 2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 ────────────────────────────────────
【0096】
【化2】
【0097】(光学異方性層の形成)配向膜上に、下記
構造のディスコティック液晶性化合物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)2.0
3g、ジペンタエリストールヘキサアクリレート(KY
ARAD DPHA 日本化薬製)2.03g、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)0.45g
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。これを金属の枠に
貼り付けて、130℃の恒温槽中で2分間加熱し、円盤
状化合物を配向させた。次に、80℃の雰囲気下のも
と、膜面温度が約100℃の状態で120W/cm高圧
水銀灯を用いて、0.4秒間UV照射しディスコティッ
ク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た。波長633n
mで測定した光学異方性層のReレターデーション値は
48nm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。
【0098】
【化3】
【0099】(偏光膜の積層)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。ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、液晶性化
合物からなる光学異方性層のセルロースアセテートフイ
ルム側を偏光膜の片側に貼り合わせ、80℃で10分間
乾燥した。偏光膜の透過軸と前記で作製した光学異方性
層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、光学異方性層/透明保護膜(光学異方性のセルロ
ースアセテートフイルム)/偏光膜からなる積層体を作
製した。
【0100】(防眩層の形成)市販のセルローストリア
セテートフイルム(フジタックTD80UD、富士写真
フイルム(株)製)の面上に、下記の防眩層用塗布液を
バーコーターを用いて塗布し、120℃で乾燥の後、1
60W/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/c
2 、照射量300mJ/cm2 の紫外線を照射して塗
布層を硬化させ、厚さ約3.5μmの防眩層を形成し
た。防眩層の屈折率は、1.51であった。
【0101】 ──────────────────────────────────── 防眩層塗布液組成 ──────────────────────────────────── 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(KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製) 3.0g 表面修飾シリカ混合物(Z7526、JSR(株)製) 44.0g メチルイソブチルケトン 39.0g 粒径1.3μmの架橋ポリスチレンビーズペースト(SX130H、総研化学 (株)製) 11.1g 粒径3.5μmの架橋ポリスチレンビーズペースト(SX350H、総研化学 (株)製) 2.6g ────────────────────────────────────
【0102】(反射防止層の形成)防眩層の上に、下記
の反射防止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120℃で8分間熱架橋し、
厚さ0.096μmの反射防止層(屈折率1.43)を
形成した。
【0103】 ──────────────────────────────────── 反射防止層塗布液組成 ──────────────────────────────────── 熱架橋性含フッ素ポリマー(屈折率1.42)の6質量%の2−ブタノン溶液 (JN7228、JSR(株)製) 53.9g 粒径10〜20nm、固形分濃度30質量%のSiO2 ゾルの2−ブタノン分 散物(MEK−ST、日産化学(株)製) 4.63g 平均粒径0.3μmの単分散シリカ微粒子(シーホスターKE−P30、日本 触媒(株)製) 0.087g 2−ブタノン 38.6g シクロヘキサノン 2.88g ────────────────────────────────────
【0104】(観察者側偏光板の作製)防眩層と反射防
止層を形成したセルローストリアセテートフイルムの反
対側の面にケン化処理を行った後、ケン化処理面を偏光
膜に張り合わせて、偏光板を作製した。観察者側偏光板
は、光学異方性層/透明保護膜(光学異方性のセルロー
スアセテートフイルム)/偏光膜/透明保護膜(市販の
セルロースアセテートフイルム)/防眩層/反射防止層
の構成を有する。
【0105】(バックライト側偏光板の作製)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
光膜を作製した。ポリビニルアルコール系接着剤を用い
て、液晶性化合物からなる光学異方性層のセルロースア
セテートフイルム側を偏光膜の片側に貼り合わせた。市
販のセルローストリアセテートフイルム(フジタックT
D80UF、富士写真フイルム(株)製)の片面にケン
化処理を行い、ケン化処理面を偏光膜の一方の側に貼り
合わせた。偏光膜の透過軸と前記で作製した光学異方性
層の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光膜の透
過軸と市販のセルローストリアセテートフイルムの遅相
軸とは直交するように配置した。このようにして、光学
異方性層/透明保護膜(光学異方性のセルロースアセテ
ートフイルム)/偏光膜/透明保護膜(市販のセルロー
スアセテートフイルム)からなる偏光板を作製した。
【0106】(液晶表示装置の作製)TN型液晶セルを
用いた液晶表示装置(6E−A3、シャープ(株)製)
に設けられている一対の偏光板をはがして、代わりに液
晶セルを挟むようにして、作製した偏光板をそれぞれ、
観察者側とバックライト側とに配置した。いずれの偏光
板も、光学異方性層が液晶セル側になるように、粘着剤
を介して貼り付けた。観察者側偏光板の透過軸と、バッ
クライト側偏光板の透過軸とはOモードとなるように配
置した。
【0107】(評価)得られた液晶表示装置について、
以下の項目の評価を行った。
【0108】(1)視野角 作製した液晶表示装置について、測定機(EZ-Contrast1
60D、ELMID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。コントラス
ト比>10で、階調反転しない範囲を視野角とした。
【0109】(2)外光の映り込み 電源を切った状態で裸の蛍光灯が、画像表示装置の上に
反射し映る状況を確認し、下記の二段階で評価した。 A:蛍光灯の輪郭がわからない B:蛍光灯の輪郭が識別できる
【0110】(3)ギラツキ 解像度110ppiのLCDパネルを有するノート型コ
ンピューター(メビウスPC−PJ2−X4、シャープ
(株)製)のLCD表面に実装し、緑色のベタ表示にお
けるギラツキの程度を、下記の二段階で目視評価した。 A:画素の輝度ムラがほとんど認識できない。 B:画素の輝度ムラがなんとか認識できる。
【0111】(4)耐傷性 #0000のスチールウールにより、加重200gにて
10往復こすり、傷の付き易さ、下記の二段階で評価し
た。 A:傷がわずかにつくが目立たない。 B:傷がつくが、反射防止層は残る。
【0112】以上の結果を第1表に示す。
【0113】[実施例2] (防眩層の形成)市販のセルローストリアセテートフイ
ルム(フジタックTD80UD、富士写真フイルム
(株)製)の面上に、下記の防眩層用塗布液をバーコー
ターを用いて塗布し、120℃で乾燥の後、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、厚さ約3.5μmの防眩層を形成した。防眩層の屈
折率は、1.61であった。
【0114】 ──────────────────────────────────── 防眩層塗布液組成 ──────────────────────────────────── 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(KAYARAD・DPHA、日本化薬(株)製) 18.7g 表面修飾ジルコニア混合物(KZ7114A、JSR(株)製) 38.7g メチルエチルケトン 11.8g 2−メチル−4−ペンタノン 23.5g 平均粒径1.5μmのポリメチルメタクリレートビーズペースト(MX150 、総研化学(株)製) 5.3g 平均粒径3.0μmのポリメチルメタクリレートビーズペースト(MX300 、総研化学(株)製) 3.3g ────────────────────────────────────
【0115】(観察者側偏光板の作製)以上のように形
成した防眩層を用いた以外は、実施例1と同様に、観察
者側偏光板を作製した。
【0116】(液晶表示装置の作製)TN型液晶セルを
用いた液晶表示装置(6E−A3、シャープ(株)製)
に設けられている一対の偏光板をはがして、代わりに液
晶セルを挟むようにして、作製した観察者側偏光板と、
実施例1のバックライト側偏光板を、それぞれ、観察者
側とバックライト側とに配置した。いずれの偏光板も、
光学異方性層が液晶セル側になるように、粘着剤を介し
て貼り付けた。観察者側偏光板の透過軸と、バックライ
ト側偏光板の透過軸とはOモードとなるように配置し
た。
【0117】(評価)得られた液晶表示装置について、
実施例1と同様に評価した。結果を第1表に示す。
【0118】[比較例1] (観察者側偏光板の作製)実施例1で用いた反射防止層
用塗布液から、平均粒径0.3μmの単分散シリカ微粒
子(シーホスターKE−P30、日本触媒(株)製)を
除いた以外は、実施例1と同様にして、観察者側偏光板
を作製した。
【0119】(液晶表示装置の作製)TN型液晶セルを
用いた液晶表示装置(6E−A3、シャープ(株)製)
に設けられている一対の偏光板をはがして、代わりに液
晶セルを挟むようにして、作製した観察者側偏光板と、
実施例1のバックライト側偏光板を、それぞれ、観察者
側とバックライト側とに配置した。いずれの偏光板も、
光学異方性層が液晶セル側になるように、粘着剤を介し
て貼り付けた。観察者側偏光板の透過軸と、バックライ
ト側偏光板の透過軸とはOモードとなるように配置し
た。
【0120】(評価)得られた液晶表示装置について、
実施例1と同様に評価した。結果を第1表に示す。
【0121】[比較例2] (観察者側偏光板の作製)実施例1で用いた反射防止層
用塗布液から、粒径10〜20nm、固形分濃度30質
量%のSiO2 ゾルの2−ブタノン分散物(MEK−S
T、日産化学(株)製)および平均粒径0.3μmの単
分散シリカ微粒子(シーホスターKE−P30、日本触
媒(株)製)を除いた以外は、実施例1と同様にして、
観察者側偏光板を作製した。
【0122】(液晶表示装置の作製)TN型液晶セルを
用いた液晶表示装置(6E−A3、シャープ(株)製)
に設けられている一対の偏光板をはがして、代わりに液
晶セルを挟むようにして、作製した観察者側偏光板と、
実施例1のバックライト側偏光板を、それぞれ、観察者
側とバックライト側とに配置した。いずれの偏光板も、
光学異方性層が液晶セル側になるように、粘着剤を介し
て貼り付けた。観察者側偏光板の透過軸と、バックライ
ト側偏光板の透過軸とはOモードとなるように配置し
た。
【0123】(評価)得られた液晶表示装置について、
実施例1と同様に評価した。結果を第1表に示す。
【0124】[比較例3] (液晶表示装置の作製)TN型液晶セルを用いた液晶表
示装置(6E−A3、シャープ(株)製)に設けられて
いる一対の偏光板をはがして、代わりに液晶セルを挟む
ようにして、実施例1のバックライト側偏光板二枚を、
それぞれ、観察者側とバックライト側とに配置した。い
ずれの偏光板も、光学異方性層が液晶セル側になるよう
に、粘着剤を介して貼り付けた。二枚の偏光板の透過軸
はOモードとなるように配置した。
【0125】(評価)得られた液晶表示装置について、
実施例1と同様に評価した。結果を第1表に示す。
【0126】
【表1】 第1表 ──────────────────────────────────── 液晶表示 防眩 反射防止層 (1)視野角 (2) (3)(4) 装置 層 凹凸 粒子 上 下 左右 外光 ギラツキ 耐傷 ──────────────────────────────────── 実施例1 あり あり あり 85゜ 80゜ 165゜ A A A 実施例2 あり あり あり 85゜ 80゜ 165゜ A A A 比較例1 あり なし あり 75゜ 65゜ 160゜ A B A 比較例2 あり なし なし 75゜ 65゜ 160゜ A B B 比較例3 なし 層なし 60゜ 50゜ 140゜ B 測定不能 ────────────────────────────────────
【0127】実施例1、2では視野角が広く、外光映り
込みが少なく、ギラツキはほとんど認識されず、耐傷性
にもすぐれていた。比較例1では視野角とギラツキがや
や劣っていた。比較例2では視野角、ギラツキに加え
て、耐傷性もやや劣っていた。比較例3は、視野角、外
光映り込みが許容できるものではなかった。
【0128】
【発明の効果】本発明の偏光板は、液晶画像表示装置の
視野角依存性を解消し、外光映り込みを防止できる。特
に、高精細液晶表示装置に偏光板を搭載すると、ギラツ
キ防止性能と耐傷性とが優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】偏光板の基本構成を示す断面模式図である。
【符号の説明】
1 反射防止層 2 防眩層 3 マット粒子 4 透光性樹脂 5、7 透明保護膜 6 偏光膜 8 光学異方性層 9 無機酸化物微粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H042 BA02 BA12 BA20 2H049 BA02 BA06 BA27 BA42 BB03 BB33 BB43 BB63 BB65 BC04 BC05 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA31X FA37X FB02 FB06 FB08 FC08 FC09 FC22 HA06 HA07 HA09 HA10 KA01 KA10 LA17 LA19 2K009 AA04 AA12 BB28 CC09 CC26 DD02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶性化合物からなる光学異方性層、透
    明保護膜、偏光膜、透明保護膜、防眩層、そして微粒子
    を含み微粒子による微細表面凹凸を有する反射防止層を
    この順序で有する偏光板。
  2. 【請求項2】 液晶セルおよび偏光板を有する液晶表示
    装置であって、偏光板が液晶性化合物からなる光学異方
    性層、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜、防眩層、そし
    て微粒子を含み微粒子による微細表面凹凸を有する反射
    防止層を、液晶セル側からこの順序で有することを特徴
    とする液晶表示装置。
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