JP2005099735A - 偏光板保護フイルム、偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 厚み方向のレターデーション値が70乃至350nmであり、面内レターデーション値が20乃至100nmであり、アセチル基の置換度が1.5乃至2.3かつプロピオニル基の置換度が0.5乃至0.9であるセルロースエステルフイルムを偏光板保護フイルムとして用いる。
【選択図】 図2
Description
透過型液晶表示装置では、偏光板を液晶セルの両側に取り付ける。液晶セルと偏光板に加えて、光学補償シートを配置することもある。
反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、光学補償シート、そして偏光板の順に配置する。
液晶セルは、液晶性分子と、それを封入するための二枚の基板および液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶性分子の配向状態の違いで、ON、OFF表示を行う。液晶セルは、表示モードの種類に応じて、透過型、反射型あるいは両方に適用できる。代表的な表示モードは、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)およびECB(Electrically Controlled Birefringence)である。
位相差フイルムの枚数を減らす方法(例えば、特許文献2参照)やコレステリック液晶層を用いる方法(例えば、特許文献3、4参照)も提案されている。しかしながら、これらの方法でも少なくとも二枚のフイルムを貼り合わせる必要がる。
さらに、位相差膜を偏光板の保護膜を兼ねる構成とすることにより薄型化を実現する方法が提案されている(例えば、特許文献5参照)。しかし、この方法で規定されている位相差フイルムでは、黒表示時の光漏れを充分に抑えることが難しい。また、位相差膜が偏光板の保護膜を兼ねる構成では、視角により階調特性が悪化するという問題点がある。具体的には、広視野方向での色付きが生じることがある。さらに、映り込みの低減や表面の耐久性の向上も必要である。そして、位相差膜が偏光板の保護膜を兼ねる構成では、位相差膜は通常の偏光板保護フイルムよりも厚く、満足できる程度に薄い偏光板にはなっていない。
本発明は、下記(1)〜(3)の偏光板保護フイルム、下記(4)〜(8)の偏光板および下記(9)、(10)の液晶表示装置を提供する。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
Re=(nx−ny)×d
式中、nxは面内における遅相軸方向の屈折率であり、nyは面内において遅相軸と直交する方向の屈折率であり、nzは厚み方向の屈折率であり、そして、dはフイルムの厚み(nm)である。
(2)厚み方向のレターデーション値が100乃至260nmであり、面内レターデーション値が40乃至85nmである(1)に記載の偏光板保護フイルム。
(3)少なくとも二つの芳香族環を有する化合物を含むセルロースエステルフイルムからなる(1)または(2)に記載の偏光板保護フイルム。
(5)偏光膜およびその両側に配置された二枚の偏光板保護フイルムからなる偏光板であって、一方の偏光板保護フイルムが、(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の偏光板保護フイルムであって、該偏光板保護フイルムの遅相軸と偏光膜の透過軸とが実質的に平行になるように配置されており、そして、他方の偏光板保護フイルムが表面に機能性膜を有することを特徴とする偏光板。
(7)機能性膜がハードコート機能を有する(5)に記載の偏光板。
(8)機能性膜が反射防止機能を有する(5)に記載の偏光板。
(9)偏光板と液晶セルとを有する液晶表示装置であって、液晶セルがバーティカルアライアメント型であり、偏光板が(4)乃至(8)の何れか一つに記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
(10)液晶セルの上下に偏光板が二枚配置されており、一方の偏光板のみが(4)乃至(8)の何れか一つに記載の偏光板である(9)に記載の液晶表示装置。
上記アセチル基およびプロピオニル基の置換度定義を満足するセルロースエステルは、通常は、セルロースアセテートプロピオネートである(セルロースのヒドロキシル基がアセチル基とプロピオニル基のみで置換されている)。ただし、セルロースのヒドロキシル基は、アセチル基とプロピオニル基に加えて他のアシル基(例、ブチリル基)で置換されていてもよい。他のアシル基の置換度は、1.0以下(好ましくは、0.7以下)である。
セルロースアセテートプロピオネートは、セルロースのヒドロキシル基を、無水酢酸および無水プロピオン酸を用いて常法の反応によりアセチル基およびプロピオニル基を置換することで得られる。その際に、アセチル基とプロピオニル基の置換度を上記範囲に調整する。アセチル基およびプロピオニル基の置換度は、ASTM−D817−96に従い測定できる。
セルロースエステルの極限粘度(IV)は、1.50乃至1.75(g/cm3)が好ましく、1.53乃至1.63がさらに好ましい。
セルロースエステルの水分量は、0.01乃至2.0質量%であることが好ましく、0.01乃至1.5質量%であることがさらに好ましい。
以上述べたセルロースエステルの特性値も、ASTM−D817−96に従い測定できる。セルロースエステルは、例えば、特開平10−45804号公報に記載の方法に従い合成することができる。
ドープは、濾材で濾過し、脱泡してポンプで次工程に送る。ドープ中のセルロースエステルの濃度は10乃至35質量%が好ましい。
上記有機溶媒と低級アルコール(例、メタノール、エタノール、ブタノール)とを併用してもよい。低級アルコールを併用すると、セルロースエステルの有機溶媒への溶解性を向上させたり、ドープ粘度を低下させることができる。低級アルコールは、エタノールが特に好ましい。
レターデーション上昇剤としては、芳香族環を少なくとも二つ有し、二つの芳香族環の立体配座を立体障害しない分子構造を有する化合物を使用できる。レターデーション上昇剤は、セルロースエステル100質量部に対して、0.01乃至20質量部の範囲で使用することが好ましい。少なくとも二つの芳香族環を有する化合物は、炭素原子7個分以上のπ結合性の平面を有する。二つの芳香族環の立体配座を立体障害しなければ、二つの芳香族環は、同一平面を形成する。セルロースエステルフイルムのレターデーションを上昇させるためには、複数の芳香族環により同一平面を形成することが重要である。芳香族環は、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。芳香族炭化水素環は、6員環(すなわち、ベンゼン環)であることが特に好ましい。
芳香族環は、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い。
(c)の連結基も、二つの芳香族環の炭素原子と結合することが好ましい。連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−CO−、−O−、−NH−、−S−またはそれらの組み合わせであることが好ましい。組み合わせからなる連結基の例を以下に示す。なお、以下の連結基では、左右の関係が逆になってもよい。
c2:−CO−NH−
c3:−アルキレン−O−
c4:−NH−CO−NH−
c5:−NH−CO−O−
c6:−O−CO−O−
c7:−O−アルキレン−O−
c8:−CO−アルケニレン−
c9:−CO−アルケニレン−NH−
c10:−CO−アルケニレン−O−
c11:−アルキレン−CO−O−アルキレン−O−CO−アルキレン−
c12:−O−アルキレン−CO−O−アルキレン−O−CO−アルキレン−O−
c13:−O−CO−アルキレン−CO−O−
c14:−NH−CO−アルケニレン−
c15:−O−CO−アルケニレン−
紫外線吸収剤は、有機溶媒(例、アルコール、メチレンクロライド、ジオキソラン)に溶解し、溶液をドープに添加できる。紫外線吸収剤を直接、ドープに添加してもよい。有機溶剤に溶解しない紫外線吸収剤(例えば、無機粉体)は、適当な媒体中に分散し、分散物をドープに添加できる。分散には、一般的な装置(例、デゾルバ、サンドミル)を使用できる。
紫外線吸収剤の使用量はセルロースエステルに対し、0.1乃至5.0質量%が好ましく、0.5乃至2.0質量%がさらに好ましく、0.8乃至2.0質量%が最も好ましい。
酸化防止剤の添加量は、セルロースエステルに対する質量割合で1ppm乃至1.0%が好ましく、10乃至1000ppmがさらに好ましい。
無機微粒子は、有機物により表面処理することができる。表面処理に用いる有機物は、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザンまたはシロキサンが好ましい。微粒子表面にメチル基が存在するような処理が好ましい。
二酸化ケイ素の微粒子は、市販品(例えば、アエロジル社製のAEROSIL 200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等を挙げることができ、好ましくはAEROSIL R972、R972V、R974、R202、R812)がある。
二種類以上のマット剤を併用してもよい。平均粒径や材質の異なるマット剤(例えばAEROSIL 200VとR972V)を、任意の質量比(0.1:99.9〜99.9:0.1)で使用できる。
乾燥工程では、剥離したウェブをロール搬送乾燥機またはテンター乾燥機に通し乾燥する。最終的なフイルムの残留溶媒量は、2質量%以下が好ましく、0.4質量%以下がさらに好ましい。テンターで乾燥する際には、乾燥によってウェブが収縮するのをクリップで幅を保持する程度にクリップ間の張力を掛けることができる。延伸倍率を大きくすると、レターデーション値(Rth値)と面内レタデーション(Re値)が大きくなり過ぎる場合がある。
面内レターデーション値(Re値)は、20乃至100nmである。面内レターデーション値(Re値)は、20乃至80nmが好ましく、20乃至60nmがさらに好ましい。偏光板保護フイルムを液晶表示装置の液晶セル側に二枚使用する場合には、面内レターデーション値(Re値)は、20乃至70nmが好ましい。また、偏光板保護フイルムを液晶表示装置の液晶セル側に1枚使用する場合には、面内レターデーション値(Re値)は、45乃至85nmが好ましい。面内レターデーション値(Re値)は、例えば、延伸条件によってコントロールできる。
液晶セルと偏光膜との間の偏光板保護フイルムは、厚さが、40乃至165μmが好ましく、40乃至140μmがさらに好ましく、40乃至95μmが最も好ましい。レターデーション上昇剤を加えた場合は、より薄いフイルム(厚さが40乃至80μm)でも、前記レターデーション値を実現できる。
上記偏光板保護フイルムとは、偏光膜を挟んで反対側の偏光板保護フイルムは偏光板の厚みを薄くするため、可能な限り薄い方が良い。具体的な厚さは40乃至80μmが好ましく、40乃至60μmがさらに好ましい。市販のフイルム(厚さ40μm:コニカオプト(株)製のKC4UX2M)、厚さ60μm:コニカオプト(株)製のKC5UX)、厚さ80μm:富士写真フイルム(株)製のTD80)を用いても良い。
図1に示すように、偏光板保護フイルム(1)の遅相軸と偏光膜(2)の透過軸との方向が一致するように、偏光板保護フイルム(1)と偏光膜(2)とを配置する。
本発明に従う偏光板は、VA型液晶表示装置に特に有利に用いられる。
図2に示すVA型液晶表示装置は、観察側偏光板(I)、VAモード液晶セル(II)、そして光源側偏光板(III)からなる。観察側偏光板(I)は、第1偏光板保護フイルム(I−1)、偏光膜(I−2)、第2偏光板保護フイルム(I−3)からなる。光源側偏光板(III)は、第1偏光板保護フイルム(III−1)、偏光膜(III−2)、第2偏光板保護フイルム(III−3)からなる。観察側偏光板(I)および光源側偏光板(III)は、いずれも、VAモード液晶セル(II)側に設けられる第1偏光板保護フイルム(I−1およびIII-1)が、高いRth値およびRe値を有していることが好ましい。第2偏光板保護フイルム(I−3およびIII-3)は、厚さが薄いことが好ましい以外は、通常の偏光板保護フイルム(例えば、市販のセルロースアセテートフイルム)でよい。
偏光板に機能性膜を追加することができる。
図3に示す偏光板は、第1偏光板保護フイルム(1)、偏光膜(2)、第2偏光板保護フイルム(3)、機能性膜(4)からなる。
防眩膜または反射防止膜が好ましい。防眩膜または反射防止膜を設けることで、偏光膜の透過軸方向に対して45゜ずれた方向の視野角特性をさらに改善することができる。
ハードコート層の形成には、硬化性樹脂(熱硬化性樹脂、電離放射線硬化型樹脂)をバインダーとして用いる。なお、本明細書において「ハードコート」は、JIS−K−5400に従う鉛筆硬度試験においてH以上の硬度を意味する。
熱硬化性樹脂の例には、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂が含まれる。
電離放射線硬化型樹脂は、電子線または紫外線照射により硬化させることができる樹脂である。電離放射線硬化型樹脂は、アクリレート系の官能基を有するものが好ましい。例えば、比較的低分子量の樹脂(例、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂)を用いることができる。多価アルコールのアクリレートエステルまたはメタアクリレートエステルのようなオリゴマーまたはプレポリマーを用いることもできる。ポリエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートとの混合物が特に好ましい。
ハードコート層に施す防眩処理は、表面に微細に凹凸を形成することにより外光を散乱させて観察者の眼に直接反射光が入らないようにする処理である。例えば賦型フイルムを用いる方法またはバインダー樹脂に微粒子を添加する方法が採用できる。
バインダー樹脂に微粒子を添加する方法では、微粒子として、ビーズやフィラーが用いられる。好ましい微粒子は、無定形シリカ粉末、ポリカーボネート粒子、アクリレート系樹脂ビーズおよびメタクリレート系樹脂ビーズである。
無機材料の例には、LiF、MgF2 、3NaF・AlF3 、AlF3 、SiOx (1.8<x<2.2)が含まれる。無機材料からなる薄膜は、気相法により形成することが好ましい。気相方には、真空状着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法が含まれる。
高屈折率層に使用する物質は、活性エネルギー線照射により架橋構造または網目構造を形成することが好ましい。具体的には、重合性基(例、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、イソプロペニル基、エポキシ基)を二つ以上有する化合物または金属アルコキシドが好ましい。
アクリル基またはメタクリル基を有する活性エネルギー線硬化性樹脂には、紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂が含まれる。
紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂は、一般にポリエステル末端の水酸基やカルボキシル基にモノマーを反応させることによって容易に得ることができる(例えば、特開昭59−151112号公報記載)。モノマーには、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸が含まれる。
紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂には、エチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタエリスリトールが含まれる。
二種類以上のエポキシ樹脂を併用してもよい。
活性エネルギー線反応性化合物エポキシ樹脂は、ラジカル重合ではなく、カチオン重合により重合、架橋構造または網目構造を形成する。ラジカル重合とは異なり、反応が酸素により阻害されないとの特徴がある。
低屈折率物質は、フッ素含有樹脂、シリケートオリゴマーから形成される化合物、及びSiO2ゾルと反応性有機ケイ素化合物から形成される化合物から選ばれる。これらの化合物については、特開平7−126552号、同7−188582号、同8−48935号、同8−100136号、同9−220791号、同9−272169号の各公報に記載がある。
フッ素含有樹脂は、フッ素含有不飽和エチレン性単量体成分を主として含有する重合物及びフッ素含有エポキシ化合物が好ましい。
フッ素含有不飽和エチレン性単量体は、含フッ素アルケン、含フッ素アクリル酸エステル、含フッ素メタクリル酸エステル、含フッ素ビニルエステル、含フッ素ビニルエーテルを含まれる。
溶液に加水分解に必要な量以上の水を加え、15乃至35℃、好ましくは22乃至28℃の温度で、0.5乃至10時間、好ましくは2乃至5時間撹拌を行う。加水分解においては、触媒を用いることが好ましい。触媒は、酸(例、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸)が好ましい。酸を0.001乃至20.0N、好ましくは0.005〜5.0Nの水溶液として加え、酸水溶液中の水分を加水分解用の水分として利用できる。
反応性有機ケイ素化合物は、前記SiO2ゾル(固形分)100質量部あたり0.1〜50質量部の割合で使用することが好ましい。
ゾル溶液には、各種の添加剤を添加できる。添加剤には、製膜を促進する硬化剤が含まれる。硬化剤は、有機酸金属塩(例、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム)の有機酸(例、酢酸、ギ酸)溶液が好ましい。溶液の濃度は、0.01乃至0.1質量%が好ましい。ゾル溶液に対する添加量は、ゾル溶液中に存在するSiO2100質量部に対して、有機酸塩が0.1乃至1質量部であることが好ましい。
フッ素系有機ケイ素化合物には、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランが含まれる。市販品(例えば、ザフロンFC−110、220、250(東亜合成化学社製)、セクラルコートA−402B(セントラル硝子社製))を用いてもよい。
有機ケイ素化合物には、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロピオキシシラン、テトラブトキシシラン、アルキルトリアルコキシシランが含まれる。市販品(例えば、コルコート40(コルコート社製)、MS51(三菱化学社製)、スノーテックス(日産化学社製))を用いてもよい。
硼素系有機化合物には、硼酸トリエチル、硼酸トリメチル、硼酸トリプロピル、硼酸トリブチルが含まれる。
膜厚が非常に薄い低屈折率層、あるいは、シリケートオリゴマーから形成される化合物やSiO2ゾルと反応性有機ケイ素化合物からなる低屈折率層は、硬度が不足し、層表面が擦り傷あるいは引っ掻き傷に弱い。このような場合、一般には、硬化膜を形成しやすい活性エネルギー線照射架橋性のエチレン性不飽和化合物を層に含有させる。ただし、架橋性のエチレン性不飽和化合物は、空気中の酸素の影響を受けやすい。そして、膜厚が薄いため、エチレン性不飽和化合物の重合が阻害されやすい。エチレン性不飽和化合物を用いる方法ではあまり強靭な低屈折率層を得ることができない。
エポキシ系活性エネルギー線反応性化合物は、分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物で、活性エネルギー線照射によりカチオン重合を開始物質として放出することができる。
ハードコート層は、紫外線照射等活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化樹脂を含有することが好ましい。ハードコート層に用いる活性エネルギー線硬化樹脂は、反射防止層に用いる活性エネルギー線硬化樹脂と同様である。活性エネルギー線の光源、照射量、光開始剤や光増感剤、それらの使用量についても、反射防止層と同様である。
ハードコート層は、低反射性フイルムを得るための光学設計上から、屈折率が1.45〜1.65の範囲にあることが好ましい。ハードコート層の膜厚は、2.0〜15.0μmの範囲にあることが好ましい。2.0μmに満たない膜厚では充分な耐久性、耐衝撃性が得られず、15.0μmを越える膜厚では屈曲性もしくは生産においての経済性に問題が生じる。
各層の組成物を透明基材に塗布する際、塗布液中の固形分濃度や塗布量を調整することにより、層の膜厚および塗布均一性をコントロールすることができる。組成物の塗布性を向上させるために、塗布液中に微量の界面活性剤を添加してもよい。
本発明に従う保護フイルムを用いた偏光板を、VA型液晶セルの一面側または両面側に設けることにより、VA型液晶表示装置を得ることができる。
(セルロースエステルフイルムの作製)
アセチル基の置換度が2.3、プロピオニル基の置換度が0.9のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート2質量部、トリフェニルフォスフェート10質量部、塩化メチレン295質量部、エタノール56質量部を密閉容器に入れ、混合物を攪拌しながら徐々に昇温し、溶解した。このドープを濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。
別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)6質量部、チヌビン328(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)6質量部、及びAEROSIL R972V(日本アエロジル社製)1質量部、塩化メチレン94質量部、エタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープを流延した。35℃に温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更に15℃のステンレスベルトに接触させて保持した後、ステンレスベルトから剥離した。次いで剥離したウェブの両端を固定しながら120℃にて10分間乾燥させ、130度で流延方向と平行な方向に延伸し、その状態で120℃にて30分乾燥し、膜厚70μmのセルロースエステルフイルムを得た。
得られたセルロースエステルフイルムを60℃にて、2mol/リットルの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理セルロースエステルフイルムを得た。
ポリビニルアルコール3質量%水溶液に、オクタデシルジメチルアンモニウムクロライド(カップリング剤)を1質量%添加した。これを、ITO電極付きのガラス基板上にスピンコートし、160℃で熱処理した後、ラビング処理を施して、垂直配向膜を形成した。ラビング処理は、2枚のガラス基板において反対方向となるように実施した。セルギャップ(d)が5μmとなるように2枚のガラス基板を向かい合わせた。セルギャップに、エステル系とエタン系を主成分とする液晶性化合物(Δn:0.08)を注入し、垂直配向液晶セルを作製した。Δnとdとの積は400nmであった。
厚さ120μmのポリビニルアルコールフイルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃で4倍に延伸して偏光膜(偏光子)を作製した。偏光膜の片面に偏光膜の透過軸と前記アルカリ鹸化処理セルロースアセテートフイルムの遅相軸を一致させるように完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として貼り合わせ、対向する片側には市販の40μmのTAC(KC4UX2M:コニカオプト株式会社製)を同様に張り合わせ偏光板を作製した。この偏光板を前記のVA型液晶セルの両面側に設け、液晶表示装置を作製した。
アセチル基の置換度が1.5、プロピオニル基の置換度が0.5のセルロースアセテートプロピオネートを用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが80μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。ただし、液晶セルの厚みを3.8μmとし、Δnとdとの積は300nmとした。
アセチル基の置換度が1.4、プロピオニル基の置換度が0.4のセルロースアセテートプロピオネートを用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが70μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
アセチル基の置換度が2.4、プロピオニル基の置換度が0.9のセルロースアセテートプロピオネートを用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが70μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
アセチル基の置換度が2.3、プロピオニル基の置換度が0.5のセルロースアセテートプロピオネートを用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが80μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。ただし、対向する片側には市販の厚さ80μm:富士写真フイルム(株)製のTD80を使用した。
実施例1で用いたセルロースアセテートプロピオネートと実施例3で用いたセルロースアセテートプロピオネートとを6:4で混合した。得られた混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが80μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
アセチル基の置換度1.8、プロピオニル基の置換度0.8のセルロースアセテートプロピオネートを用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが70μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノンを12質量部、2,4−ベンジルオキシベンゾフェノンを4質量部、塩化メチレン80質量部、エタノール20質量部を混合し撹拌溶解しレターデーション上昇剤溶液を作製した。この溶液22質量部と実施例1で作製したドープ474質量部を十分混合しドープを作製し、実施例1と同様に乾燥後の厚さが60μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。ただし、液晶セルの厚みを3.8μmとし、Δnとdとの積は300nmとした。また、本実施例の偏光板は液晶セルの片側(光源側のみ)とし、対抗側の偏光板には本実施例のフイルムの代わりに市販の40μmのTAC(KC4UX2M:コニカオプト株式会社製)を用いた。
2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノンを20質量部、2,4−ベンジルオキシベンゾフェノンを4質量部、塩化メチレン80質量部、エタノール20質量部を混合し撹拌溶解しレターデーション上昇剤溶液を作製した。この溶液22質量部と実施例1で作製したドープ474質量部を十分混合しドープを作製し、実施例1と同様に乾燥後の厚さが160μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。ただし、本実施例の偏光板は液晶セルの片側(光源側のみ)とし、対抗側の偏光板には本実施例のフイルムの代わりに市販の40μmのTAC(KC4UX2M:コニカオプト株式会社製)を用いた。
アセチル基の置換度が2.3、プロピオニル基の置換度が0.5のセルロースアセテートプロピオネートを用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが150μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例7と同様にして片側のみ本比較例の保護膜を使用し液晶表示装置を作製した。
実施例1で用いたセルロースアセテートプロピオネートと実施例3で用いたセルロースアセテートプロピオネートとを6:4で混合した。得られた混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが150μmになるようにセルローストリアセテートフイルムを作製し、更に実施例7と同様にして片側のみ本比較例の保護膜を使用し液晶表示装置を作製した。
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフイルム側にアンチグレア防眩層を形成し、ヘイズ13%、光沢度40%とした以外は、それぞれ、実施例1〜7と同様にVA型液晶表示装置を作製した。
厚さ40μmのトリアセチルセルロースフイルム側にアンチグレア層を形成し、ヘイズ13%、光沢度40%とした以外は、それぞれ、比較例1〜4と同様にVA型液晶表示装置を作製した。
実施例1〜14、比較例1〜8で得られた、セルロースエステルフイルムについて、下記の方法で、厚み方向のレターデーション、面内レターデーションおよび液晶表示装置の視野角特性を評価した。
結果は、第1表に示す。
自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測機器社製)を用いて、25℃、60%RHの環境下で、波長が590nmにおいて、3次元屈折率測定を行い、屈折率nx、ny、nzを求め、前記式に従って、レターデーション値(Rth値)を算出した。
厚み方向のレターデーション値の測定で求めたnx、nyの値から|(nx−ny)d|を求め、Re値とした。ただしdはフイルムの厚さで単位はnmである。
得られた液晶表示装置に、視野角特性を視野角測定装置(EZContrast160D、ELDIM社製)を用い、白色表示、黒色表示及びグレー8階調表示を行い、コントラスト比≧10を示す角度を視野角で黒側の階調反転の内範囲とした。角度が大きいほど視野角特性に優れていることを表す。
────────────────────────────────────────
Rth Re 防眩層 上下左右視野角 45度視野角
────────────────────────────────────────
実施例1 150nm 40nm 無 70゜ 60゜
実施例8 150nm 40nm 有 73゜ 70゜
実施例2 120nm 20nm 無 77゜ 62゜
実施例9 120nm 20nm 有 80゜ 70゜
実施例3 170nm 20nm 無 77゜ 65゜
実施例10 170nm 20nm 有 80゜ 71゜
実施例4 70nm 40nm 無 70゜ 60゜
実施例11 70nm 40nm 有 75゜ 65゜
実施例5 170nm 60nm 無 73゜ 60゜
実施例12 170nm 60nm 有 75゜ 65゜
実施例6 200nm 70nm 無 70゜ 50゜
実施例13 200nm 70nm 有 75゜ 60゜
実施例7 330nm 50nm 無 70゜ 60゜
実施例14 330nm 50nm 有 75゜ 65゜
比較例1 80nm 5nm 無 60゜ 40゜
比較例3 80nm 5nm 有 65゜ 50゜
比較例2 70nm 20nm 無 63゜ 45゜
比較例4 70nm 20nm 有 67゜ 50゜
比較例5 360nm 35nm 無 55゜ 40゜
比較例7 360nm 35nm 有 56゜ 50゜
比較例6 140nm 100nm 無 50゜ 40゜
比較例8 140nm 100nm 有 55゜ 45゜
────────────────────────────────────────
(ハードコート層を有するセルローストリアセテートフイルムの作製)
屈折率が1.48、膜厚が40μmのセルローストリアセテートフイルム(KC4UX2M、コニカオプト(株)製)の片面に、下記のハードコート組成物を乾燥膜厚4μmとなるように塗布し乾燥した。次に高圧水銀灯を照射して硬化させてハードコートフイルムを作製した。ハードコート層の屈折率は1.50であった。
ハードコート組成物
────────────────────────────────────────
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート単量体 60質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート2量体 20質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート3量体以上の成分 20質量部
ジエトキシベンゾフェノン(UV開始剤) 2質量部
シリコーン系界面活性剤 1質量部
アエロジルR−972(日本アエロジル(株)製) 1質量部
メチルエチルケトン 50質量部
酢酸エチル 50質量部
イソプロピルアルコール 50質量部
────────────────────────────────────────
ハードコート層の上に下記の高屈折率層組成物を、バーコーターで塗布し、80℃で5分間乾燥させた後、高圧水銀ランプを用いて紫外線を300mJ/cm2 照射て硬化させ、高屈折率層フイルムを作製した。なお、高屈折率層の厚さは80nm、屈折率は1.8であった。
高屈折率層組成物
────────────────────────────────────────
テトラ(n−ブトキシ)チタン 75質量部
テトラエトキシシラン 3.4質量部
シクロヘキサノン 2500質量部
界面活性剤(F−177、大日本インキ(株)製) 1質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート単量体 1質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート2量体 3質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート3量体以上の成分 1質量部
ジエトキシベンゾフェノン(UV開始剤) 0.1質量部
γ−メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン 5質量部
トルエン 5700質量部
ブタノール 1200質量部
イソプロピルアルコール 1200質量部
────────────────────────────────────────
トリフルオロエチルアクリレート21g、フッ素含有アクリルモノマー(ビスコート17F、大阪有機化学(株)製)59g、アゾ系重合開始剤(V65、和光純薬(株)製)870mg及びテトラヒドロフラン200mlの混合物を、65℃で2時間反応させ、その後80℃で1時間反応させてポリマー溶液を得た。この溶液を、メタノール2000mlで2回再沈殿による精製を行い、ポリマーを得た。ポリマーの収量は78gで、数平均分子量は9200(GPCによるポリスチレン換算)であった。
高屈折率層フイルムの上に、下記低屈折率層組成物をバーコーターで塗布し、80℃で5分間乾燥させた後、高圧水銀灯(80W)を用いて紫外線を300mJ/cm2 照射して硬化させ、低反射フイルムを作製した。
低屈折率層組成物
────────────────────────────────────────
合成したフッ素含有樹脂 2質量部
ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)オキザレート 1質量部
4,4’−ビス(ジ(β−ヒドロキシエオキシ)フェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネート(UV開始剤) 0.03質量部
メチルイソブチルケトン 100質量部
1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン 300質量部
α,α,α−トリフルオロトルエン 300質量部
シリコンオイル(SH200、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) 0.05質量部
────────────────────────────────────────
(シリケートオリゴマー溶液の調製〉
テトラエトキシシラン300g、エタノール450gに1.5%塩酸水溶液90gを室温で30分かけて添加した。滴下後、3時間撹拌してシリケートオリゴマー溶液を調製した。
実施例15で作製した高屈折率層フイルムの上に、下記の低屈折率層組成物をバーコーターで塗布し、80℃で5分間乾燥させた後、高圧水銀ランプ(80W)を用いて紫外線を400mJ/cm2 照射して硬化させ、低反射フイルムを作製した。
低屈折率層組成物
────────────────────────────────────────
調製したシリケートオリゴマー溶液 24質量部
ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)オキザレート 1質量部
4,4’−ビス(ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネート(UV開始剤) 0.03質量部
シクロヘキサノン 500質量部
シリコンオイル(SH200、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製) 0.05質量部
────────────────────────────────────────
JIS−K−5400に従い1kg荷重での鉛筆硬度で評価を行った。
分光光度計(日立製作所製U−4000型)を用い、可視光領域における最小の反射率を示す値を最低反射率として求めた。
官能評価により外光のある室内で表示装置の画面を観察し、下記2段階で映り込みを評価した。
A:映り込みが気にならない
B:映り込みが気になる。
第2表
────────────────────────────────────────
鉛筆硬度 最低反射率 映り込み
────────────────────────────────────────
実施例1 5B 2% B
実施例15 2H 0.3% A
実施例16 2H 0.4% A
────────────────────────────────────────
2、I−2、III-2 偏光膜
4 機能性膜
I 観察側偏光板
II VAモード液晶セル
III 光源側偏光板
Claims (10)
- 厚み方向のレターデーション値が70乃至350nmであり、面内レターデーション値が20乃至100nmであり、アセチル基の置換度が1.5乃至2.3かつプロピオニル基の置換度が0.5乃至0.9であるセルロースエステルフイルムからなることを特徴とする偏光板保護フイルム。
- 厚み方向のレターデーション値が100乃至260nmであり、面内レターデーション値が40乃至85nmである請求項1に記載の偏光板保護フイルム。
- 少なくとも二つの芳香族環を有する化合物を含むセルロースエステルフイルムからなる請求項1または2に記載の偏光板保護フイルム。
- 偏光膜およびその両側に配置された二枚の偏光板保護フイルムからなる偏光板であって、一方の偏光板保護フイルムが、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の偏光板保護フイルムであって、該偏光板保護フイルムが40乃至95μmの膜厚を有し、該偏光板保護フイルムの遅相軸と偏光膜の透過軸とが実質的に平行になるように配置されており、そして、他方の偏光板保護フイルムが40乃至80μmの膜厚を有することを特徴とする偏光板。
- 偏光膜およびその両側に配置された二枚の偏光板保護フイルムからなる偏光板であって、一方の偏光板保護フイルムが、請求項1乃至3の何れか一項に記載の偏光板保護フイルムであって、該偏光板保護フイルムの遅相軸と偏光膜の透過軸とが実質的に平行になるように配置されており、そして、他方の偏光板保護フイルムが表面に機能性膜を有することを特徴とする偏光板。
- 機能性膜が光拡散機能を有する請求項5に記載の偏光板。
- 機能性膜がハードコート機能を有する請求項5に記載の偏光板。
- 機能性膜が反射防止機能を有する請求項5に記載の偏光板。
- 偏光板と液晶セルとを有する液晶表示装置であって、液晶セルがバーティカルアラインメント型であり、偏光板が請求項4乃至8の何れか一項に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
- 液晶セルの上下に偏光板が二枚配置されており、一方の偏光板のみが請求項4乃至8の何れか一項に記載の偏光板である請求項9に記載の液晶表示装置。
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