JP2003315502A - 光学部材、およびそれを備えた光学製品 - Google Patents

光学部材、およびそれを備えた光学製品

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JP2003315502A JP2002134368A JP2002134368A JP2003315502A JP 2003315502 A JP2003315502 A JP 2003315502A JP 2002134368 A JP2002134368 A JP 2002134368A JP 2002134368 A JP2002134368 A JP 2002134368A JP 2003315502 A JP2003315502 A JP 2003315502A
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竜磨 黒田
Hiroaki Takahata
弘明 高畑
Nobuo Oi
伸夫 大井
Ko Tsubouchi
香 坪内
Michiko Hino
享子 日野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学特性と耐熱性とに優れた光学部材を提供
すること、および、例えば液晶表示装置の光学系の構成
部材として、またはその一部として用いたときに表示の
色調変化を抑制することができる光学部材を提供するこ
とである。 【解決手段】 下式(1)を満たす光学特性パラメータ
O'R(∞)およびO'G(∞)を有し、非晶質であって、か
つ、ガラス転移温度が110℃以上の重合体からなるこ
とを特徴とする光学部材。 |O'G(∞)| < −0.75×|O'R(∞)| + 0.017 (1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
の光学製品に好適に適用可能な光学部材、および該光学
部材を備えてなる光学製品に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えば、眼鏡レンズ、f・θレン
ズ、ピックアップレンズ等のレンズ、プリズム、光ファ
イバー、光記録媒体や光磁気記録媒体のディスク基板、
液晶表示装置の構成部材などには、透明性に富むなど、
光学的に特徴がある様々なプラスチック材料が用いられ
ている。特に、導光板、偏光板、液晶セルの基板、光拡
散板、集光フィルムなどを備えた液晶表示装置における
光学系の構成部材の素材として用いられるプラスチック
材料は、単に透明であるだけでなく、偏光に対する優れ
た性質を有することと、耐熱性を有することが重要であ
る。しかしながら、現在、光学製品の光学系の構成部材
に用いられているプラスチック材料の偏光に対する性質
は十分ではなく、例えば、従来のプラスチック材料から
なる部材を光学系に含む液晶表示装置は、使用環境の変
化、例えば温度変化や湿度変化によりしばしば表示の色
調変化を起す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる状況下、本発明
は、光学特性と耐熱性とに優れた光学部材を提供するこ
とを目的とし、また、例えば液晶表示装置の光学系の構
成部材として、またはその一部として用いたときに表示
の色調変化を抑制することができる光学部材を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】発明者らは、鋭意検討の
結果、特定の値の光学特性パラメータO'R(∞)および
O'G(∞)を有する重合体が光学部材の素材として好適で
あり、これにより上記課題を解決できることを見出し
た。さらに、上記光学部材の素材として特に好適な重合
体は、それぞれが特定の分極を有する複数種類のモノマ
ーユニットで構成されることを見出した。本発明者らは
上記知見に基づいて本発明を完成させた。
【0005】すなわち、上記課題は、下記[1]〜[1
1]の手段により解決することができた。
【0006】[1] 下式(1)を満たす光学特性パラ
メータO'R(∞)およびO'G(∞)を有し、非晶質であっ
て、かつ、ガラス転移温度が110℃以上の重合体から
なることを特徴とする光学部材。 |O'G(∞)| < −0.75×|O'R(∞)| + 0.017 (1)
【0007】[2] 前記重合体は、下式(2)を満た
すm種類(mは1以上の整数)のモノマーユニットと、
下式(2)を満たさないn種類(nは1以上の整数)の
モノマーユニットとからなり、かつ、下式(3)および
(4)を満たす共重合体であることを特徴とする前記
[1]記載の光学部材。 −9.5×10-25 cm3 < ΔαR S (2) −1.0×10-24 < ΔαR P < −5.0×10-25 cm3 (3) 3.4×10-25 < ΔαG P < 5.4×10-25 cm3 (4) [式(2)中、ΔαR Sは下式(I)で定義されるパラメ
ータであり、 ΔαR S = α1 S−(1/2)(α2 S+α3 S)−(3/4)P(α1 S−α3 S)(I) 式(I)中、α1 S、α2 S、α3 Sはモノマーユニットにお
ける側鎖の分極率テンソルの主値であって、α2 S≧α1 S
≧α3 Sという関係を満たし、Pは、主鎖と2箇所以上で
結合している側鎖を有するモノマーユニットでは0であ
り、主鎖と2箇所以上で結合している側鎖を有しないモ
ノマーユニットでは1であり、式(3)、(4)中、Δ
αR PおよびΔαG Pは、それぞれ下式(i)および(ii)
で定義されるパラメータであり、 式(i)および(ii)中、Xiは式(2)を満たす任意の
モノマーユニットのモル分率であり、Yjは式(2)を
満たさない任意のモノマーユニットのモル分率であり、
ΔαRAi Sは式(2)を満たす任意のモノマーユニットの
ΔαR Sであり、ΔαRBj Sは式(2)を満たさない任意の
モノマーユニットのΔαR Sであり、式(ii)中、Δα
GAi SおよびΔαGBj Sはそれぞれ、式(2)を満たす任意
のモノマーユニットについて下式(II)で定義されるΔ
αG Sの値および式(2)を満たさない任意のモノマーユ
ニットについて下式(II)で定義されるΔαG Sの値であ
り、 ΔαG S = (1/4)(α2 S−α3 S)−(1/8)P(α1 S−α3 S) (II) 式(II)中、α1 S、α2 S、α3 SおよびPは、前記と同義
である。]
【0008】[3] 前記共重合体は、式(2)を満た
す前記モノマーユニットが炭素数2〜3のオレフィン、
ノルボルネンおよびノルボルネン誘導体からなる群から
選択された化合物に由来し、式(2)を満たさない前記
モノマーユニットがビニル基を有する環状化合物に由来
する共重合体であることを特徴とする前記[2]記載の
光学部材。
【0009】[4] 前記共重合体は、式(2)を満た
さない前記モノマーユニットが芳香族ビニル化合物に由
来する共重合体であることを特徴とする前記[3]記載
の光学部材。
【0010】[5] 前記共重合体は、式(2)を満た
さない前記モノマーユニットのモル分率の合計が0.1
以上0.4以下である共重合体であることを特徴とする
前記[4]記載の光学部材。
【0011】[6] 前記共重合体は、式(2)を満た
さない前記モノマーユニットが脂環式ビニル化合物に由
来する共重合体であることを特徴とする前記[3]記載
の光学部材。
【0012】[7] 前記共重合体は、式(2)を満た
さない前記モノマーユニットのモル分率の合計が0.3
以上0.8以下である共重合体であることを特徴とする
前記[6]記載の光学部材。
【0013】[8] 偏光板保護フィルムであることを
特徴とする前記[1]〜[7]のいずれか1項に記載の
光学部材。
【0014】[9] 液晶セルの基板であることを特徴
とする前記[1]〜[7]のいずれか1項記載の光学部
材。
【0015】[10] 偏光膜の少なくとも片面に、偏
光板保護フィルムである前記[1]〜[7]のいずれか
1項に記載の光学部材が配されていることを特徴とする
偏光板。
【0016】[11] 前記[9]記載の液晶セルの基
板、および/または前記[10]記載の偏光板を備えるこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明において、「光学部材」は
光学的機能を有する部材を意味し、その大きさや形状、
存在状態については特に限定されない。本発明における
光学部材は、例えば、(1)それ単独で独立して存在し
ていてもよく、(2)積層などにより他の部材と一体化
されていてもよく、また、(3)適宜の手段による支持
または固定により他の部材と組み合わされて装置等を構
成していてもよい。(1)の状態にある光学部材の例と
しては、装置用部品として貯蔵や流通下にある、レン
ズ、プリズム、光ファイバー、光記録媒体や光磁気記録
媒体用のディスク基板、偏光板用偏光膜と積層される前
の偏光板保護フィルム、液晶表示装置に用いられる液晶
セル用の基板などが挙げられ、(2)の状態の光学部材
の例としては、偏光膜に積層されて偏光板を構成してい
る偏光板保護フィルム、液晶表示装置用の液晶セルにお
ける基板などが挙げられ、(3)の状態の光学部材の例
としては、フレームに装着された眼鏡レンズ、レーザー
プリンタに組み込まれたf・θレンズ、CDプレーヤー
やDVDプレーヤーなどに組み込まれたピックアップレ
ンズなどが挙げられる。
【0018】本発明の光学部材は、光学特性パラメー
タ、O'R(∞)およびO'G(∞)が、下式(1)を満たし、
非晶質であって、かつ、ガラス転移温度が110℃以上
の重合体からなる。該重合体は、ガラス転移温度が11
0℃以上であるため、耐熱性に優れたものである。ま
た、非晶質であるため透明性に優れ、かつ、光学特性パ
ラメータ、O'R(∞)およびO'G(∞)が下式(1)を満た
しているため、優れた光学特性を有する。 |O'G(∞)| < −0.75×|O'R(∞)| + 0.017 (1) 本発明におけるO'R(∞)およびO'G(∞)とは、重合体の
光学特性を示すパラメータであり、以下のように定義さ
れる。
【0019】<O'R(∞)およびO'G(∞)の定義>重合
体のO'R(∞)およびO'G(∞)は、修正応力光学則に従っ
て定義される(T.Inoueら「Polymer」38巻、1215
頁、1997年,T. Inoueら「Rheologica Acta」36
巻、239頁、1997年,T. Inoueら「Macromolecul
es」29巻、6240頁、1996年,T. Inoueら「Ma
cromolecules」24巻、5670頁、1991年,T. I
noueら「高分子論文集」53巻、602頁、1996年
を参照)。ε*(ω)=ε0cosωt(式中、ε0は歪の振幅
であり、ωは角振動数であり、tは時刻である。)で定
義される振動ひずみε*(ω)を重合体に与えたときに発
生する応力σ*(ω)は、σ*(ω)=σ0cos(ωt+δ)(式
中、σ0は応力の振幅であり、ω及びtは前記と同義で
あり、δは位相差である。)と表され、該重合体の複素
ひずみ弾性率E*(ω)はE*(ω)=σ*(ω)/ε*(ω)=
E'(ω)+iE''(ω)(式中、E'(ω)は動的弾性率であ
り、iは虚数単位であり、E''(ω)は損失弾性率であ
る。)と定義される。同様に、上記振動ひずみを重合体
に与えたときに同時に観測され、Δn*(ω)=Δn0cos
(ωt+δB)(式中、Δn0は固有複屈折率であり、δB
は位相差である。)で定義される複屈折Δn*(ω)に対
して、該重合体の複素ひずみ光学比O*(ω)が、式:O*
(ω)=Δn*(ω)/ε*(ω)=O'(ω)+iO''(ω) (式
中、O'(ω)は複素ひずみ光学比の実数部であり、O''
(ω)は複素ひずみ光学比の虚数部である。)で定義され
る。修正応力光学則では、重合体の応力と複屈折がそれ
ぞれRとGの二つの成分の和で記述され、下式が成立す
る。 E'(ω)=E'R(ω)+E'G(ω) (a) O'(ω)=O'R(ω)+O'G(ω)=CRE'R(ω)+CGE'G(ω) (b) E''(ω)=E''R(ω)+E''G(ω) (c) O''(ω)=O''R(ω)+O''G(ω)=CRE''R(ω)+CGE''G(ω) (d) ここで、CR、CGは各重合体に固有の定数である。修正
応力光学則によると、R成分は重合体の主鎖の配向に、
G成分は重合体の主鎖以外の配向に対応する。上式(b)
で表される重合体の光学特性パラメータO'(ω)の、
R、G各成分の高周波数極限での極限値O'R(∞)、O'G
(∞)は、それぞれ下式で表される。 O'R(∞)=CRE'R(∞) (e) O'G(∞)=CGE'G(∞) (f) O'R(∞)は、修正応力光学則では、固有複屈折Δn0
下式で関係づけられるパラメータである。 Δn0=(5/3)×O'R(∞) (g)
【0020】O'R(∞)およびO'G(∞)は、以下に記す方
法により求められる。時間の経過とともに周期的に変化
する振動ひずみを該重合体に与えて、生じた応力の変化
と複屈折の変化とを同時に測定する。この結果より、修
正応力光学則に基づいてCR、CG、E'R(∞)、E'G(∞)
を求め、各値を式(e)、(f)に代入することにより、O'R
(∞)およびO'G(∞)が求められる。
【0021】重合体のO'R(∞)およびO'G(∞)の大きさ
は、重合体の光学的歪みの程度を表しており、O'R(∞)
およびO'G(∞)が式(1)の範囲内にあるとき、その重
合体は光学部材の素材として好適であり、例えば、該重
合体を液晶表示装置の光学系の構成部材に使用した場合
には、液晶表示装置の使用環境の変化に伴う表示の色調
変化をよく抑制することができる。本発明に係る光学部
材を構成する重合体のO'R(∞)およびO'G(∞)は、例え
ば当該光学部材を液晶表示装置の光学系に使用したとき
に、表示の色調変化の抑制効果という観点から、下式
(1−2)を満たすことがより好ましく、下式(1−
3)を満たすことが特に好ましい。 |O'G(∞)| < −0.37×|O'R(∞)| + 0.0083 (1−2) |O'G(∞)| < −0.43×|O'R(∞)| + 0.0083 (1−3)
【0022】光学特性の観点から、本発明の光学部材を
構成する光学特性パラメータO'R(∞)およびO'G(∞)が
式(1)を満たす重合体は、下式(2)を満たすm種類
(mは1以上の整数)のモノマーユニット(以下、MU
1と総称する)と、下式(2)を満たさないn種類(n
は1以上の整数)のモノマーユニット(以下、MU2と
総称する)とからなる共重合体であることが好ましい。 −9.5×10-25 cm3 < ΔαR S (2) 式(2)中、ΔαR Sは下式(I)で定義されるパラメー
タであり、モノマーユニットの側鎖の分極を表す。 ΔαR S = α1 S−(1/2)(α2 S+α3 S)−(3/4)P(α1 S−α3 S)(I) 式(I)中、α1 S、α2 S、α3 Sはモノマーユニットにお
ける側鎖の分極率テンソルの主値であって、α2 S≧α1 S
≧α3 Sという関係を満たす。Pは、主鎖と2箇所以上で
結合している側鎖を有するモノマーユニットでは0であ
り、主鎖と2箇所以上で結合している側鎖を有しないモ
ノマーユニットでは1である。Pは、モノマーユニット
中の側鎖の主鎖による束縛の有無を表すパラメータであ
る。また、前記式(1)を満たす重合体は、上式(2)
を満たすモノマーユニットと上式(2)を満たさないモ
ノマーユニットからなる共重合体であると同時に、前記
共重合体は、下式(3)および(4)を満たす共重合体
であることが特に好ましい。 −1.0×10-24 < ΔαR P < −5.0×10-25 cm3 (3) 3.4×10-25 < ΔαG P < 5.4×10-25 cm3 (4) 式(3)および式(4)中、ΔαR PおよびΔαG Pは、そ
れぞれ下式(i)および式(ii)で定義されるパラメー
タである。 式(i)および(ii)中、Xiは式(2)を満たす任意の
モノマーユニットのモル分率であり、Yjは式(2)を
満たさない任意のモノマーユニットのモル分率であり、
ΔαRAi Sは式(2)を満たす任意のモノマーユニットの
ΔαR Sであり、ΔαRBj Sは式(2)を満たさない任意の
モノマーユニットのΔαR Sであり、式(ii)中、Δα
GAi SおよびΔαGBj Sはそれぞれ、式(2)を満たす任意
のモノマーユニットについて下式(II)で定義されるΔ
αG Sの値および式(2)を満たさない任意のモノマーユ
ニットについて下式(II)で定義されるΔαG Sの値であ
る。ΔαG Sは、モノマーユニットの側鎖の分極を表すパ
ラメータである。 ΔαG S = (1/4)(α2 S−α3 S)−(1/8)P(α1 S−α3 S) (II) 式(II)中、α1 S、α2 S、α3 SおよびPは、前記と同義
である。上式(3)および(4)を満たす共重合体から
なる光学部材を液晶表示装置の構成部材とすることによ
り、表示の色調変化のより小さい液晶表示装置を得るこ
とができる。
【0023】さらに好ましくは、式(2)を満たさない
モノマーユニットが、下式(5)を満たす。 ΔαG S > 3.0×10-25cm3 (5) また式(2)を満たすモノマーユニットが、下式(6)
を満たすことがより好ましい。 ΔαG S < 8.5×10-25cm3 (6) 式(5)(更に好ましくは式(6))を満たす重合体
は、O'G(∞)が特に好ましい値となり、かかる重合体か
らなる光学部材を構成部材として備える液晶表示装置
は、表示の色調変化が非常に小さい。
【0024】本発明の重合体において、式(2)を満た
すモノマーユニット(MU1)の合計のモル分率Xの好
ましい値は、式(2)を満たすモノマーユニット(MU
1)および式(2)を満たさないモノマーユニット(M
U2)の種類によって異なるが、好ましくは0.2〜
0.95である。このようなモル分率にすることによ
り、特に好ましいO'R(∞)とO'G(∞)を有する重合体が
得られる。重合体中のモノマーユニットの構造およびそ
のモル分率は、重合体の1H−NMRスペクトル及び1 3
C−NMRスペクトルから求めることができる。
【0025】ここでΔαR SおよびΔαG Sについて説明す
る。ΔαR SとΔαG Sはともにモノマーユニットの側鎖の
分極率テンソルの主値を用いて定義される。本発明にお
いて、モノマーユニットの側鎖とは、以下に定義するモ
ノマーユニットの主鎖以外の部分を意味する。
【0026】本発明では、重合体中の主鎖を次のとおり
定義する。まず、重合体を、それを構成している繰り返
し単位に区分する。この繰り返し単位をモノマーユニッ
トと称する。例えばエチレンを単独重合して得られた重
合体の場合、モノマーユニットは以下の太線部分とな
る。一般的に、重合体中の各々のモノマーユニットは、
その重合体の製造時に重合に供した各々のモノマーに対
応する。
【0027】
【化1】 エチレン−酢酸ビニル共重合体の場合、モノマーユニッ
トは以下の太線部分の2種類である。
【0028】
【化2】
【0029】末端以外のモノマーユニットの各々は、通
常、自身以外のモノマーユニットと2ヶ所で結合してい
る。重合体における末端モノマーユニットは非常に少数
であるため、本発明では末端以外のモノマーユニットに
ついて考える。重合体中の末端以外の全てのモノマーユ
ニットの各々には、自身以外のモノマーユニットとの結
合に関与している原子が、2つ存在する。本発明では、
1つのモノマーユニットにおいて、他のモノマーユニッ
トとの結合に関与している2つの原子の間に存在する結
合と、モノマーユニット同士の結合との連なりを主鎖と
称する。例えばモノマーユニットが、ノルボルネンのよ
うに、1つのモノマーユニットにおいて、他のモノマー
ユニットとの結合に関与している2つの原子を結ぶ結合
の連なりが2通り以上ある場合には、該結合の連なりの
うちの最短のものを主鎖とする。
【0030】種々のモノマーユニットにおける主鎖を以
下に例示する。太線は主鎖を表す。
【0031】
【化3】 上記式(a)はプロピレンユニット、式(b)はメタク
リル酸メチルユニット、式(c)はノルボルネンユニッ
トを表す。本発明の光学部材を形成する重合体は、以上
のように定義される主鎖が炭素−炭素単結合のみで構成
されている重合体である。
【0032】本発明では、上記のように定義した重合体
の主鎖以外の部分を側鎖と定義する。以下に種々のモノ
マーユニットにおける側鎖を例示する。下式は、水素と
炭素との結合が省略されて表示されているが、本発明に
おける側鎖は、水素と側鎖の炭素、また水素と主鎖の炭
素との結合も含むものとする。
【0033】
【化4】 上記式(a)はプロピレンユニット、式(b)はメタク
リル酸メチルユニット、式(c)はノルボルネンユニッ
トを表す。
【0034】本発明の光学部材に用いられる重合体は、
式(I)で定義されるΔαR Sに基づいて区別される2種
類のモノマーユニットの範疇(MU1およびMU2)の
うちの一方に属する1種類以上のモノマーユニットと、
他方に属する1種類以上のモノマーユニットとからなる
ことが好ましい。 ΔαR S=α1 S−(1/2)(α2 S+α3 S)−(3/4)P(α1 S−α3 S)(I) 式中、α1 S、α2 S、α3 Sはモノマーユニットの側鎖の分
極率テンソルの主値であって、α2 S≧α1 S≧α3 Sという
関係を満たす。Pは、主鎖と2箇所以上で結合している
側鎖を有するモノマーユニットでは0であり、主鎖と2
箇所以上で結合している側鎖を有しないモノマーユニッ
トでは1である。
【0035】本発明におけるΔαG Sは、式(II)で定義
される。 ΔαG S = (1/4)(α2 S−α3 S)−(1/8)P(α1 S−α3 S) (II) 式中、α1 S、α2 S、α3 SおよびPは前記と同義である。
【0036】モノマーユニットの分極率テンソルは、該
モノマーユニットを構成している化学結合種とその結合
方向から求めることができる(K. G. Denbigh, Trans.
Faraday Soc., 36, 936, 1940参照)。これらの情報は
NMRやX線回折によって実測することが可能である。
また最近のコンピューターシミュレーションでは、実測
することなしにかなりの精度でこれらの値を推算するこ
とも可能である。本発明では製品の開発を効率的に行な
うために、利便性の高いコンピューターシミュレーショ
ンソフト(ケンブリッジソフト社製、 CS ChemDraw Pr
o、 CS Chem3D Pro;いずれもケンブリッジソフト社の
商標)を用いてモノマーユニットの分極率テンソルを計
算したが、その計算方法はこれに限定されるものではな
い。
【0037】シミュレーションで分極率テンソルを算出
するうえでの留意点は、分極率テンソルを求めたいモノ
マーユニットが3つ連続して結合した構造を描き、計算
に使用する化学結合の結合方向として、中央に位置する
モノマーユニットのものを採用することである。これ
は、実際の重合体においては、モノマーユニットが連続
して結合することにより、隣同士の立体的干渉から結合
角が影響を受けることを考慮するためである。従って、
このことを考慮することができれば、別法で分極率テン
ソルを求めてもよい。
【0038】以下、CS ChemDraw ProおよびCS Chem3D P
roによる分極率テンソル計算のプロセスを例示する。分
極率テンソルを求めるモノマーユニットについて、該モ
ノマーユニットが3つ連続した構造をCS ChemDraw Pro
で描く。これをCS Chem3D Proで立体画像にした後、エ
ネルギー最小化処理を行なう。その後、少なくとも中央
のモノマーユニットを構成する全ての原子の位置をXY
Z座標系で表す。中央のモノマーユニットを構成する全
ての結合について、例えばTrans. Faraday Soc., 36, 9
36, 1940に記載されたDenbighの方法に準じて分極率テ
ンソルを求める。本発明では、モノマーユニットの主鎖
以外の結合の分極率テンソルの合計を該モノマーユニッ
トの分極率テンソルとし、該分極率テンソルの主値をα
1 S、α2 S、α3 S(ただし、α2 S≧α1 S≧α3 Sである)と
する。
【0039】ΔαR Sは、式(I)が示すとおり、モノマ
ーユニットの分極率テンソルの主値を用いて定義される
パラメータであり、該モノマーユニットを有する重合体
の光学的性質の指標となる。ΔαG Sも、式(II)が示す
とおりモノマーユニットの分極率テンソルの主値を用い
て定義されるパラメータであり、ΔαR Sと併せて用いら
れることにより、重合体の光学的性質をより明確に示す
ことができる。
【0040】式(I)中のPは、着目しているモノマー
ユニットが主鎖と2箇所以上で結合している側鎖を有す
る場合は0であり、主鎖と2箇所以上で結合している側
鎖を有しない場合は1である。Pは、側鎖の主鎖による
束縛の有無を表すパラメータであり、「P=0」は側鎖
が主鎖に対して自由に回転し得ないことを、「P=1」
は側鎖が自由に回転できることを表す。例えばモノマー
ユニットがスチレンやビニルシクロヘキサン、プロピレ
ンの場合にはPは1であり、ノルボルネンやジメタノオ
クタヒドロナフタレンの場合にはPは0である。
【0041】本発明に係る重合体は、2種類以上のモノ
マーの共重合により得られたものであることが好まし
い。異なる種類のモノマーを重合することにより、優れ
た光学的特性と耐熱性を有するだけでなく、柔軟性や耐
溶剤性などを兼ね備えた重合体であって、光学部材に用
いるのにより優れた重合体を得ることができる。本発明
の光学部材に用いられる重合体が、2種類以上のモノマ
ーの共重合により得られた共重合体である場合、式
(2)を満たすモノマーユニット(MU1)を与えるモ
ノマーと、式(2)を満たさないモノマーユニット(M
U2)を与えるモノマーは、それぞれ以下の化合物群か
ら選択された化合物であることが好ましい。
【0042】式(2)を満たすモノマーユニットを与え
るモノマーは、炭素数2〜3のオレフィン、ノルボルネ
ン及びノルボルネン誘導体からなる群から選択された化
合物であることが好ましい。このような化合物として
は、エチレン、プロピレン、ノルボルネン、7−メチル
−2−ノルボルネン、7−エチル−2−ノルボルネン、
7−クロロ−2−ノルボルネン、7,7−ジメチル−2
−ノルボルネン、7,7−ジエチル−2−ノルボルネ
ン、7−メチル−7−エチル−2−ノルボルネン、5−
メチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボル
ネン、5−クロロ−2−ノルボルネン、5,6−ジエチ
ル−2−ノルボルネン、ジメタノオクタヒドロナフタレ
ンなどのノルボルネン誘導体などが挙げられる。これら
モノマーについて、単独重合体中のモノマーユニットの
側鎖の分極率テンソルの主値、α1 S、α2 S、α3 Sと、Δ
αR SおよびΔαG Sを以下に示す。
【0043】
【表1】
【0044】前記式(2)を満たすモノマーユニット
は、更に、下式(7)を満たすことが好ましい。 −9.5×10-25 < ΔαR S < 9.5×10-25 cm3 (7) このような下式(7)を満たすモノマーユニットを与え
るモノマーとしては、エチレン、プロピレン、ノルボル
ネンまたはノルボルネン誘導体が使用できる。エチレン
および/またはプロピレンをモノマーとして用いること
により、柔軟性に富み、成形容易な重合体を得ることが
できる。また、重合体に特に優れた耐熱性が求められる
場合には、モノマーとしてノルボルネンまたはノルボル
ネン誘導体を使用することが好ましく、これらのモノマ
ー由来のモノマーユニットの重合体中のモル分率は0.
15〜0.6であることが好ましく、0.2〜0.5で
あることが特に好ましい。
【0045】式(2)を満たさないモノマーユニットを
与えるモノマーとしては、1−ブテン、1−ペンテン、
1−ヘキセン、ブタジエンなどの炭素数4以上のオレフ
ィン、ビニルシクロヘキサン、スチレンなどが使用でき
る。これらモノマーについて、単独重合体中のモノマー
ユニットの側鎖の分極率テンソルの主値、α1 S、α2 S
α3 Sと、ΔαR SおよびΔαG Sを以下に示す。
【0046】
【表2】
【0047】前記式(2)を満たさないモノマーユニッ
トは、更に、下式(8)を満たすことが好ましい。 −2.5×10-24 < ΔαR S < −9.5×10-25 cm3(8) このような式(8)を満たすモノマーユニットを与える
モノマーとしては、ビニルシクロヘキサン、スチレンな
どのビニル基を有する環状化合物が挙げられる。ビニル
基を有する環状化合物を用いることにより、ガラス転移
温度の高い重合体とすることができる。さらに、上式
(8)を満たすモノマーユニットを与えるモノマーは、
スチレンのようなビニル基を有する芳香族化合物(すな
わち、芳香族ビニル化合物)であることがより好まし
い。芳香族ビニル化合物を使用することにより、液晶表
示装置に使用されたときに表示の色調変化を極めて生じ
難い光学部材を与える重合体を得ることができ、式
(2)を満たさないモノマーユニットを与えるモノマー
として芳香族ビニル化合物を用いる場合には、重合体中
の該モノマーユニットのモル分率を0.1〜0.4とす
ることによって、好ましいO'R(∞)およびO'G(∞)を有
する重合体を得られる。
【0048】また、式(8)を満たすモノマーユニット
を与えるモノマーは、例えばビニルシクロヘキサンのよ
うな脂環式ビニル化合物であることが好ましい。このよ
うな脂環式ビニル化合物を使用することにより、耐溶剤
性に優れた重合体を得ることができ、この場合は、重合
体中の該モノマーユニットのモル分率を0.3〜0.8
とすることによって、好ましいO'R(∞)およびO'G(∞)
を有する重合体を得られる。
【0049】また、本発明の光学部材を構成する重合体
は、1種類のモノマーの重合により得られた単独重合体
であってもよく、2種類以上のモノマーの共重合により
得られた共重合体でもよいが、共重合体が好ましい。共
重合体の場合の重合形式は、ランダム形式及びブロック
形式のいずれであってもよいが、ブロック形式の共重合
体は分子内相分離によりミクロドメインを形成するた
め、光を散乱しやすいという欠点を有している。したが
ってランダム形式が最も好ましい。また、重合の種類は
任意であり、付加重合や縮重合などが例示される。
【0050】本発明の光学部材を構成する重合体は、ガ
ラス転移温度が110℃以上である。これにより、耐熱
性に優れた光学部材となる。また、例えば、車載用液晶
表示装置に使用される光学部材中の重合体や、照度の高
いバックライトと共に用いられる光学部材中の重合体
は、ガラス転移温度(Tg)が130℃以上であること
が好ましい。
【0051】以上のように、本発明の光学部材に用いら
れる重合体は、2種類以上のモノマーの共重合により得
られた共重合体であって、前記式(2)を満たすモノマ
ーユニット(MU1)から選ばれる1種類以上のモノマ
ーユニットと、式(2)を満たさないモノマーユニット
(MU2)から選ばれる1種類以上のモノマーユニット
で構成された共重合体であることが好ましい。
【0052】二元共重合体の具体例としては、エチレン
/ビニルシクロヘキサン共重合体、ノルボルネン/スチ
レン共重合体、ノルボルネン/ビニルシクロヘキサン共
重合体などが挙げられる。また、三元共重合体の具体例
としては、エチレン/スチレン/ノルボルネン共重合
体、エチレン/スチレン/ジメタノオクタヒドロナフタ
レン共重合体、プロピレン/スチレン/ノルボルネン共
重合体、プロピレン/スチレン/ジメタノオクタヒドロ
ナフタレン共重合体、エチレン/tert−ブトキシス
チレン/ノルボルネン共重合体、エチレン/ビニルシク
ロヘキサン/ノルボルネン共重合体、エチレン/ビニル
シクロヘキサン/ジメタノオクタヒドロナフタレン共重
合体、プロピレン/ビニルシクロヘキサン/ノルボルネ
ン共重合体、プロピレン/ビニルシクロヘキサン/ジメ
タノオクタヒドロナフタレン共重合体などが挙げられ
る。特に、式(2)を満たすモノマーユニットを与える
モノマーとして、エチレンまたはプロピレンと、ノルボ
ルネンまたはノルボルネン誘導体という2種類のモノマ
ーを用い、式(2)を満たさないモノマーユニットを与
えるモノマーとして、スチレンやビニルシクロヘキサン
などのビニル基を有する環状化合物を用いて製造した三
元共重合体を用いて光学部材を形成すると、該光学部材
は、液晶表示装置の光学系に使用した場合に、表示の色
調変化の抑制と、かつ柔軟性および耐熱性の向上に高度
に寄与することができる。
【0053】本発明の光学製品に用いられる重合体は、
重合温度や重合時間、共重合体の場合には各モノマーの
仕込量などの重合条件を適宜変更することにより、分子
量、O'R(∞)、O'G(∞)、共重合体の場合には、重合体
の共重合組成(すなわち、モノマーユニットの含有割
合)等を調節することができる。重合法に特に制限はな
く、例えばバッチ式または連続式の気相重合法、塊状重
合法、適当な溶媒を使用した溶液重合法あるいはスラリ
ー重合法等、種々の方法を使用することができる。ま
た、該重合体は、例えばイソプロピリデン(シクロペン
タジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2
−フェノキシ)チタニウムジクロリド、ジメチルシリレ
ン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−ter
t−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウム
ジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウム
ジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジル
コニウムジクロリド、イソプロピリデンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(2−メチル−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
イソプロピリデンビス(2−メチル−インデニル)ジル
コニウムジクロリド、イソプロピリデン(シクロペンタ
ジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド等
のメタロセン触媒と、トリエチルアルミニウム、トリイ
ソブチルアルミニウム、メチルアルモキサン等のアルミ
ニウム化合物や、トリ(n−ブチル)アンモニウムテト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−
ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ボレート等のホウ素化合物とを接
触させて得られる触媒の存在下に、モノマーを重合させ
ることにより製造することができる。さらに、上記触媒
系に、例えば分子状酸素、アルコール、エーテル、過酸
化物、カルボン酸、酸無水物、酸クロライド、エステ
ル、ケトン、含窒素化合物、含硫黄化合物、含ハロゲン
化合物、分子状ヨウ素、その他のルイス酸などの第三成
分を加えることもできる。該触媒系を用いる重合は、溶
媒存在下または溶媒不存在下で、通常、重合温度−50
℃〜100℃、重合圧力0〜50kg/cm 2の条件下
に行われる。
【0054】本発明の光学部材に用いられる重合体に
は、本発明の効果が著しく損なわれない限り、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、抗菌剤、防曇
剤、可塑剤などを適宜配合することができる。配合可能
な酸化防止剤としては、例えば6−[3−(3−メチル
−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プ
ロポキシ]−2,4,8,10−テトラ−tert−ブ
チル−ジベンズ[d,f][1,3,2]ジオキサホス
フェピン(商品名:スミライザー(登録商標)GP,住
友化学工業株式会社製)、2,6−ジ−tert−ブチ
ル−4−メチルフェノール(商品名:スミライザー(登
録商標)BHT−R,住友化学工業株式会社製)、オク
タデシル3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒ
ドロキシフェノール)プロピオネート(商品名:スミラ
イザー(登録商標)BP−76,住友化学工業株式会社
製)、ペンタエリスリチルテトラキス[3−(5−ジ−
tert−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)−プロ
ピネート](商品名:スミライザー(登録商標)BP−
101,住友化学工業株式会社製)、トリス(2,4−
ジ−tert−ブチルフェニル)−ホスファイト(商品
名:スミライザー(登録商標)P−16,住友化学工業
株式会社製)などが挙げられる。
【0055】本発明の光学部材は、耐熱性が高く、透明
性が高く、偏光に対する性質に優れるため、眼鏡レン
ズ、f・θレンズ、ピックアップレンズ等のレンズ、プ
リズム、光ファイバー、光記録媒体および光磁気記録媒
体のディスク基板、液晶表示装置の光学系の構成部材等
として、特に偏光板の保護フィルムとして好ましい。
【0056】導光板、偏光板、偏光板の保護フィルム、
液晶セルの基板、光拡散板、集光フィルムに代表される
液晶表示装置の構成部材など、本発明に係る光学部材
は、射出成形、押出成形、ロール圧延、プレス成形など
の成形方法により製造することができる。本発明に係る
光学部材に用いられる重合体を偏光板保護フィルムや液
晶セルの基板などのフィルム、シートに成形する方法と
しては、例えば、Tダイキャスト成形法やインフレーシ
ョン成形などの押出成形、カレンダー成形などのロール
圧延、プレス成形、溶剤キャスト法などが挙げられる。
本発明に係る光学部材に用いられる重合体を光学フィル
ムに加工する場合、その厚さは、通常50〜300μm
程度とする。
【0057】偏光板は、偏光膜の片面または両面に本発
明の偏光板保護フィルムを積層して形成されることが好
ましい。偏光膜の材料は特に限定されないが、通常、ポ
リビニルアルコール系樹脂が使用される。偏光膜と偏光
板保護フィルムとを接着する方法は特に限定されない
が、通常接着剤が用いられる。接着剤としては、たとえ
ばウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、塩素化ポリオ
レフィン系接着剤、エーテル系接着剤、エステル系接着
剤、ポリエチレンイミン系接着剤などが好ましく用いら
れる。本発明の偏光板は、位相差フィルム、液晶セル、
ガスバリア層などとともに、液晶表示装置を構成するの
に好ましく使用される。
【0058】眼鏡レンズは、たとえば注型重合法により
製造することができる(井手文雄「ここまできた透明樹
脂」211頁、株式会社工業調査会発行(2001年)
を参照)。ピックアップレンズなど各種レンズ、プリズ
ムは、たとえば射出成形により製造することができる
(井手文雄「ここまできた透明樹脂」97頁、株式会社
工業調査会発行(2001年)を参照)。光ファイバー
は、たとえば紡糸による繊維(原糸)の形成、延伸、そ
してケーブル加工により製造することができる(井手文
雄「ここまできた透明樹脂」149頁、株式会社工業調
査会発行(2001年)を参照)。光記録媒体および光
磁気記録媒体のディスク基板は、たとえば射出圧縮成形
により製造することができる(井手文雄「ここまできた
透明樹脂」122頁、株式会社工業調査会発行(200
1年)を参照)。
【0059】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をさらに具
体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。 (1) ガラス転移温度(Tg) セイコー電子工業(株)製の示差走査熱量計DSC22
0を用い、JIS K7121に準じて重合体のガラス
転移温度(Tg)を測定した。
【0060】(2) O'R(∞)およびO'G(∞) O'R(∞)およびO'G(∞)は、修正応力光学則に基づいて
求めた(T. Inoueら「Polymer」38巻、1215頁、
1997年,T. Inoueら「Rheologica Acta」36巻、
239頁、1997年,T. Inoueら「Macromolecules」
29巻、6240頁、1996年,T. Inoueら「Macrom
olecules」24巻、5670頁、1991年,T. Inoue
ら「高分子論文集」53巻、602頁、1996年)。
測定には、市販の粘弾性測定装置に複屈折測定用光学系
をとりつけた装置を使用した。また、測定サンプルに
は、厚さ500μmのプレスシートを用いた。時間の経
過とともに周期的に変化する振動ひずみを該重合体に与
えて、生じる応力の変化と複屈折の変化を同時に測定し
た。この結果より、修正応力光学則に基づいてCR
G、E'R(∞)、E'G(∞)を求め、各値を式(e)、(f)に
代入することにより、O'R(∞)およびO'G(∞)を求め
た。 O'R(∞)=CRE'R(∞) (e) O'G(∞)=CGE'G(∞) (f)
【0061】(3) モノマーユニットのΔαR Sおよび
ΔαG S ΔαR SおよびΔαG Sを算出したいモノマーユニットが3
ユニット連なった構造をCS ChemDraw Proで描き、これ
をCS Chem3D Proで立体画像にした後、エネルギー最小
化処理を行なった。全ての原子位置をXYZ座標系で表
した。中央のモノマーユニットを構成する主鎖以外の結
合それぞれについて分極率テンソルを求め、これらの合
計を該モノマーユニットの分極率テンソルとし、主値α
1 S、α2 S、α3 S(ただし、α2 S≧α1 S≧α3 Sである)を
求めた。この主値を用いて、式(I)からΔαR S、式
(II)からΔαG Sを算出した。 ΔαR S = α1 S−(1/2)(α2 S+α3 S)−(3/4)P(α1 S−α3 S)(I) ΔαG S = (1/4)(α2 S−α3 S)−(1/8)P(α1 S−α3 S) (II) ただし、P=0または1。
【0062】(4) モノマーユニットの量 光学部材に用いられる重合体中の式(2)を満たすモノ
マーユニット、および式(2)を満たさないモノマーユ
ニットのそれぞれの量(モル分率、XおよびY)は、1
H−NMRスペクトル及び13C−NMRスペクトルから
求めた。1H−NMRスペクトルは、日本電子社製の核
磁気共鳴装置JNM−EX270を用い、溶媒としてジ
クロロメタン−d2を用いて室温で測定した。また、13
C−NMRスペクトルは、BRUKER社製の核磁気共
鳴装置AC250を用い、溶媒としてオルトジクロロベ
ンゼン/オルトジクロロベンゼン−d 4(体積分率=4
/1)を用い、135℃で測定した。
【0063】(5) ΔαR PおよびΔαG P 式(2)を満たすモノマーユニットのΔαR SおよびΔα
G Sを、それぞれΔαRAi SおよびΔαGAi Sとし、式(2)
を満たさないモノマーユニットのΔαR SおよびΔα
G Sを、それぞれΔαRBi SおよびΔαGBi Sとする。上記の
方法で求めた各モノマーユニットのΔαR S、ΔαG Sおよ
びモル分率X、Yを用いて、式(i)からΔαR Pを、式
(ii)からΔαG Pをそれぞれ算出した。
【0064】(6) 色調変化 プレス成形による重合体フィルムを、公知の方法で作製
したポリビニルアルコールからなる偏光膜の両面にウレ
タン系接着剤を用いて接着して積層フィルムを得た。次
にこの積層フィルム(偏光板)の吸収軸が1つの辺に対
して45゜となるように1辺130mmの正方形に裁断
した。裁断した積層フィルムをアクリル系粘着剤を用い
て透明ガラス板の両面にクロスニコルとなるように貼合
して積層体を得た。この積層体を80℃で500時間静
置した。当該処理前後での積層体の色調(ライトボック
ス上に積層体を配置したときの光漏れの有無)を観察
し、色調の変化を調べた。
【0065】(実施例1)アルゴンで置換した400m
lのオートクレーブ中にスチレン57ml、ノルボルネ
ンのトルエン溶液(5mol/l)100ml、脱水トル
エン73mlを投入後、エチレンを0.4MPa仕込ん
だ。トリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液[東ソ
ー・アクゾ(株)製、1mol/l]4ml、イソプロ
ピリデン(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブ
チル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロ
リド 10.8mgを脱水トルエン5.4mlに溶解し
た溶液、およびN,N−ジメチルアニリニウムテトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)ボレート39.8mgを
脱水トルエン10mlに混合したものを順次仕込み、反
応液を50℃で3時間攪拌した。その後、反応液を塩酸
(12N)5mlとアセトン800mlの混合物中に投
じ、沈殿した白色固体を濾取した。該固体をアセトンで
洗浄後、減圧乾燥した結果、重合体17.14gを得
た。この重合体のスチレンの共重合組成は23mol
%、ノルボルネンの共重合組成は41mol%であっ
た。この重合体のDSC測定を行ったところ、結晶の融
解に由来する吸熱ピークが認められなかったことから、
該重合体が非晶質であることが確認できた。この重合体
を270℃でプレス成形して厚さ500μmの短冊状シ
ートを製造し、このシートのO'R(∞)およびO'G(∞)を
前述した方法で求めた。また、得られた重合体を上述と
同様にプレス成形して厚さ135μmの光学フィルムを
製造した。このフィルムを用いた色調変化試験では、8
0℃での処理の前後において積層体の全体は一様に黒
く、この処理による色調変化は殆ど認められなかった。
この光学フィルムを偏光板保護フィルムとして用いた液
晶表示装置は、長期間使用しても、表示の色調変化の非
常に小さいものとなる。
【0066】(実施例2)アルゴンで置換した400m
lのオートクレーブ中にスチレン17ml、ノルボルネ
ンのトルエン溶液(5mol/l)60ml、脱水トルエ
ン54mlを投入後、エチレンを0.4MPa仕込ん
だ。トリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液[東ソ
ー・アクゾ(株)製、1mol/l]4ml、イソプロ
ピリデン(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブ
チル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロ
リド 8.7mgを脱水トルエン4.3mlに溶解した
溶液、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ボレート31.5mgを脱水トル
エン10mlに混合したものを順次仕込み、反応液を5
0℃で1時間攪拌した。その後、反応液を塩酸(12N)
5mlとアセトン800mlの混合物中に投じ、沈殿し
た白色固体を濾取した。該固体をアセトンで洗浄後、減
圧乾燥した結果、重合体8.31gを得た。この重合体
のスチレンの共重合組成は16mol%、ノルボルネン
の共重合組成は43mol%であった。この重合体のD
SC測定を行ったところ、結晶の融解に由来する吸熱ピ
ークが認められなかったことから、該重合体が非晶質で
あることが確認できた。この重合体を270℃でプレス
成形して厚さ500μmの短冊状シートを製造し、この
シートのO'R(∞)およびO'G(∞)を前述した方法で求め
た。また、得られた重合体を上述と同様にプレス成形し
て厚さ135μmの光学フィルムを製造した。このフィ
ルムを用いた色調変化試験では、80℃での処理の前後
において積層体の全体は一様に黒く、この処理による色
調変化はあまり認められなかった。この光学フィルムを
偏光板保護フィルムとして用いた液晶表示装置は、長期
間使用しても、表示の色調変化が小さいものとなる。
【0067】(実施例3)アルゴンで置換した1.5m
3のオートクレーブ中にスチレン75kg、ノルボルネ
ンのトルエン溶液(5mol/l)143kg、脱水トル
エン113kgを投入後、エチレンを0.4MPa仕込
んだ。トリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液[東
ソー・アクゾ(株)製、1mol/l]6.9kg、イ
ソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(3−ter
t−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウム
ジクロリド 12gを脱水トルエン2.8kgに溶解し
た溶液、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)ボレート51gを脱水トルエン
8.7kgに混合したものを順次仕込み、反応液を50
℃で3.8時間攪拌した。その後、反応液を塩酸(12
N)2Lとアセトン3600Lの混合物中に投じ、沈殿
した白色固体を濾取した。該固体をアセトンで洗浄後、
減圧乾燥した結果、重合体34kgを得た。この重合体
のスチレンの共重合組成21mol%、ノルボルネンの
共重合組成は42mol%であった。この重合体のDS
C測定を行ったところ、結晶の融解に由来する吸熱ピー
クが認められなかったことから、該重合体が非晶質であ
ることが確認できた。この重合体を270℃でプレス成
形して厚さ500μmの短冊状シートを製造し、このシ
ートのO'R(∞)およびO'G(∞)を前述した方法で求め
た。また、得られた混練物を上述と同様にプレス成形し
て厚さ135μmの光学フィルムを製造した。このフィ
ルムを用いた色調変化試験では、80℃での処理の前後
において積層体の全体は一様に黒く、この処理による色
調変化は殆ど認められなかった。この光学フィルムを偏
光板保護フィルムとして用いた液晶表示装置は、長期間
使用しても、表示の色調変化が極めて小さいものとな
る。
【0068】(比較例1)表4の比較例1の欄に示した
モノマーを重合して得られた非晶質のポリマーからなる
フィルムを用いて色調変化試験を行ったところ、80℃
での処理前は積層体の全体が一様に黒色であったのに対
して、処理後は積層体の各辺の中心付近に光漏れ(白抜
け)が認められた。このフィルムを偏光板保護フィルム
として用いた液晶表示装置は、長期間使用すると、表示
の色調変化が大きく、使用しにくいものとなる。
【0069】(比較例2)表4の比較例2の欄に示した
モノマーを重合して得られた非晶質のポリマーからなる
フィルムを用いて色調変化試験を行ったところ、80℃
での処理前は積層体の全体が一様に黒色であったのに対
して、処理後は積層体の各辺の中心付近に光漏れ(白抜
け)が認められた。このフィルムを偏光板保護フィルム
として用いた液晶表示装置は、長期間使用すると、表示
の色調変化が大きく、使用しにくいものとなる。
【0070】(比較例3)表4の比較例3の欄に示した
モノマーを重合して得られた非晶質のポリマーからなる
フィルムを用いて色調変化試験を行ったところ、80℃
での処理前は積層体の全体が一様に黒色であったのに対
して、処理後は積層体の各辺の中心付近に光漏れ(白抜
け)が認められた。このフィルムを偏光板保護フィルム
として用いた液晶表示装置は、長期間使用すると、表示
の色調変化が大きく、使用しにくいものとなる。
【0071】(比較例4)表4の比較例4の欄に示した
モノマーを重合して得られた非晶質のポリマーからなる
フィルムを用いて色調変化試験を行ったところ、80℃
での処理前は積層体の全体が一様に黒色であったのに対
して、処理後は積層体の各辺の中心付近に光漏れ(白抜
け)が認められた。このフィルムを偏光板保護フィルム
として用いた液晶表示装置は、長期間使用すると、表示
の色調変化が大きく、使用しにくいものとなる。
【0072】(比較例5)アルゴンで置換した400m
lのオートクレーブ中に予めスチレン11.4ml、ノ
ルボルネンのトルエン溶液(5mol/l)20ml、脱
水トルエン105mlを投入後、エチレンを0.8MP
a仕込んだ。イソプロピリデン(シクロペンタジエニ
ル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノ
キシ)チタニウムジクロリド 15.5mgを脱水トル
エン15mlに溶解した溶液とトリイソブチルアルミニ
ウムのトルエン溶液[東ソー・アクゾ(株)製、1mo
l/l]2.5mlを予め混合後仕込み、つづいて、
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)ボレート80.1mgを脱水トルエン4
7mlに溶解したものを加え、反応液を60℃で1時間
攪拌した。その後、反応液を塩酸(12N)5mlとアセ
トン1000mlの混合物中に投じ、沈殿した白色固体
を濾取した。該固体をアセトンで洗浄後、減圧乾燥した
結果,重合体26.85gを得た。この重合体のスチレ
ンの共重合組成は16mol%、ノルボルネンの共重合
組成は15mol%であった。この重合体のDSC測定
を行ったところ、結晶の融解に由来する吸熱ピークが認
められなかったことから、該重合体が非晶質であること
が確認できた。この重合体を190℃でプレス成形して
厚さ500μmの短冊状シートを製造し、このシートの
O'R(∞)およびO'G(∞)を前述した方法で求めた。ま
た、得られた重合体を上述と同様にプレス成形して厚さ
135μmの光学フィルムを製造した。このフィルムを
用いた色調変化試験を行ったところ、80℃での処理前
は積層体の全体が一様に黒色であったのに対して、処理
後は積層体の各辺の中心付近に光漏れ(白抜け)が認め
られた。このフィルムを偏光板保護フィルムとして用い
た液晶表示装置は、長期間使用すると、表示の色調変化
が大きく、使用しにくいものとなる。
【0073】上記実施例1〜3、および比較例1〜5の
重合体を構成するモノマーユニットのΔαR S、ΔαG S
重合体中の各モノマーユニットのモル比、重合体のO'R
(∞)、O'G(∞)、ガラス転移温度および該重合体を用い
て作製した偏光板の色調変化の結果を表3、表4、図1
および図2にまとめた。なお、前記試験方法により観察
された各試料(積層体)の色調変化は、下記〜の基
準に基づいて表中に表示した。 :色調変化がほとんど認められない。 :と下記との中間程度の色調変化が認められる。 :色調変化が実用上問題ない程度にわずかに認められ
る。 :と下記との中間程度の色調変化が認められる。 :色調変化がかなり認められる。
【0074】
【表3】
【0075】
【表4】
【0076】
【発明の効果】本発明に係る光学部材は、耐熱性および
透明性に優れ、かつ光学的性能の安定性が高い。そのた
め、この光学部材を、例えば、液晶表示装置の光学系の
構成部材として用いることにより、液晶表示装置の使用
環境変化に伴う表示の色調変化を抑制することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1〜3および比較例1〜5の重合体の
O'R(∞)およびO'G(∞)を示すグラフである。
【図2】実施例1〜3および比較例1〜5の重合体を構
成するモノマーユニットの△α R Sおよび△αG Sを示すグ
ラフである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G02F 1/1335 510 510 (72)発明者 大井 伸夫 千葉県市原市姉崎海岸5番1号 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 坪内 香 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友化学工業株式会社内 (72)発明者 日野 享子 千葉県市原市姉崎海岸5番1号 住友化学 工業株式会社内 Fターム(参考) 2H049 BA02 BB22 BB34 BB43 BB51 BB62 BC14 BC22 2H090 JB03 JB05 JB06 JB07 JB10 JB13 JD01 LA05 LA06 LA09 LA11 LA12 LA13 LA14 2H091 FA08X FA08Z FA21Z FA23Z FA26X FA31Z FB02 FB12 KA02 KA10 LA03 LA16 LA20 4J100 AA02P AA03P AA04Q AA07Q AA16Q AA20Q AB02Q AR11P AS02Q CA04 JA32 JA33 JA35

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下式(1)を満たす光学特性パラメータ
    O'R(∞)およびO'G(∞)を有し、非晶質であって、か
    つ、ガラス転移温度が110℃以上の重合体からなるこ
    とを特徴とする光学部材。 |O'G(∞)| < −0.75×|O'R(∞)| + 0.017 (1)
  2. 【請求項2】 前記重合体は、下式(2)を満たすm種
    類(mは1以上の整数)のモノマーユニットと、下式
    (2)を満たさないn種類(nは1以上の整数)のモノ
    マーユニットとからなり、かつ、下式(3)および
    (4)を満たす共重合体であることを特徴とする請求項
    1記載の光学部材。 −9.5×10-25 cm3 < ΔαR S (2) −1.0×10-24 < ΔαR P < −5.0×10-25 cm3 (3) 3.4×10-25 < ΔαG P < 5.4×10-25 cm3 (4) [式(2)中、ΔαR Sは下式(I)で定義されるパラメ
    ータであり、 ΔαR S = α1 S−(1/2)(α2 S+α3 S)−(3/4)P(α1 S−α3 S)(I) 式(I)中、α1 S、α2 S、α3 Sはモノマーユニットにお
    ける側鎖の分極率テンソルの主値であって、α2 S≧α1 S
    ≧α3 Sという関係を満たし、Pは、主鎖と2箇所以上で
    結合している側鎖を有するモノマーユニットでは0であ
    り、主鎖と2箇所以上で結合している側鎖を有しないモ
    ノマーユニットでは1であり、式(3)、(4)中、Δ
    αR PおよびΔαG Pは、それぞれ下式(i)および(ii)
    で定義されるパラメータであり、 式(i)および(ii)中、Xiは式(2)を満たす任意の
    モノマーユニットのモル分率であり、Yjは式(2)を
    満たさない任意のモノマーユニットのモル分率であり、
    ΔαRAi Sは式(2)を満たす任意のモノマーユニットの
    ΔαR Sであり、ΔαRBj Sは式(2)を満たさない任意の
    モノマーユニットのΔαR Sであり、式(ii)中、Δα
    GAi SおよびΔαGBj Sはそれぞれ、式(2)を満たす任意
    のモノマーユニットについて下式(II)で定義されるΔ
    αG Sの値および式(2)を満たさない任意のモノマーユ
    ニットについて下式(II)で定義されるΔαG Sの値であ
    り、 ΔαG S = (1/4)(α2 S−α3 S)−(1/8)P(α1 S−α3 S) (II) 式(II)中、α1 S、α2 S、α3 SおよびPは、前記と同義
    である。]
  3. 【請求項3】 前記共重合体は、式(2)を満たす前記
    モノマーユニットが炭素数2〜3のオレフィン、ノルボ
    ルネンおよびノルボルネン誘導体からなる群から選択さ
    れた化合物に由来し、式(2)を満たさない前記モノマ
    ーユニットがビニル基を有する環状化合物に由来する共
    重合体であることを特徴とする請求項2記載の光学部
    材。
  4. 【請求項4】 前記共重合体は、式(2)を満たさない
    前記モノマーユニットが芳香族ビニル化合物に由来する
    共重合体であることを特徴とする請求項3記載の光学部
    材。
  5. 【請求項5】 前記共重合体は、式(2)を満たさない
    前記モノマーユニットのモル分率の合計が0.1以上
    0.4以下である共重合体であることを特徴とする請求
    項4記載の光学部材。
  6. 【請求項6】 前記共重合体は、式(2)を満たさない
    前記モノマーユニットが脂環式ビニル化合物に由来する
    共重合体であることを特徴とする請求項3記載の光学部
    材。
  7. 【請求項7】 前記共重合体は、式(2)を満たさない
    前記モノマーユニットのモル分率の合計が0.3以上
    0.8以下である共重合体であることを特徴とする請求
    項6記載の光学部材。
  8. 【請求項8】 偏光板保護フィルムであることを特徴と
    する請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学部材。
  9. 【請求項9】 液晶セルの基板であることを特徴とする
    請求項1〜7のいずれか1項記載の光学部材。
  10. 【請求項10】 偏光膜の少なくとも片面に、偏光板保
    護フィルムである請求項1〜7のいずれか1項に記載の
    光学部材が配されていることを特徴とする偏光板。
  11. 【請求項11】 請求項9記載の液晶セルの基板および
    /または請求項10記載の偏光板を備えることを特徴と
    する液晶表示装置。
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