JP2005189632A - 広視野角偏光フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 面内に屈折率の最大方位が存在する光学的異方性フィルム(A)と、膜厚方向に屈折率の最大方位が存在する光学的異方性フィルム(B)とが両方とも偏光フィルムの片側に積層されてなる広視野角偏光フィルムであって、該フィルム(A)または(B)の少なくともいずれか一方は、位相差の波長分散が制御された高分子配向フィルムを用いる。
【選択図】 なし
Description
0.5≦R(450)/R(550)<1 (1)
0.5≦K(450)/K(550)<1 (2)
(ここで、R(450)およびR(550)はそれぞれ波長450nmおよび550nmにおけるこの光学的異方性フィルム面内位相差であり、K(450)およびK(550)はそれぞれ波長450nmおよび550nmにおける下記式(3)
K= {(nx+ny)/2−nz}×d (3)
(ここで、nx、nyおよびnzは、それぞれフィルムのx軸、y軸およびz軸方向の屈折率でありそしてdはフィルムの厚み(nm)である)で定義される値(nm)である)
0.5≦R(450)/R(550)<1 (1)
0.5≦K(450)/K(550)<1 (2)
ここで、R(450)およびR(550)はそれぞれ波長450nmおよび550nmにおける光学的異方性フィルム(A),(B)の面内位相差である。K(450)およびK(550)はそれぞれ波長450nmおよび550nmにおける下記式(3)
K= {(nx+ny)/2−nz}×d (3)
で定義される値(nm)である。
ここで、nx、nyおよびnzは、それぞれフィルムのx軸、y軸およびz軸方向の屈折率でありそしてdはフィルムの厚み(nm)である。
nx:光学的異方性フィルム面内における屈折率最大方位の屈折率
ny:光学的異方性フィルム面内におけるnx方位に直交する方位の屈折率
nz:光学的異方性フィルム表面に対し法線方向の屈折率
と定義する。従って、面内に屈折率の最大方位が存在する屈折率異方性が正の光学的異方性フィルム(A)とは、この三次元屈折率を用いると下記式(9)により表される。
nx>nz (9)
nx<nz (10)
nx>ny≧nz (21)
を満足し、光学的異方性フィルム(B)は下記式(22)
ny≦nx<nz (22)
を満足することである。
nx>ny=nz (11)
ny=nx<nz (12)
0.7≦R(450)/R(550)≦0.9 (4)
0.7≦K(450)/K(550)≦0.9 (5)
50nm<R(550)<300nm (6)
−200nm<K(550)<−30nm (7)
60nm<R(550)<250nm (13)
70nm<R(550)<210nm (14)
−180nm<K(550)<−40nm (15)
−170nm<K(550)<−50nm (16)
(P)該第1のモノマー単位に基づく高分子のR(450)/R(550)は、該第2のモノマー単位に基づく高分子のR(450)/R(550)よりも小さく、かつ
(Q)縦幅自由一軸延伸において正の屈折率異方性を示す、
高分子配向フィルムからなるか、または、
(R)該第1のモノマー単位に基づく高分子のR(450)/R(550)は、該第2のモノマー単位に基づく高分子のR(450)/R(550)よりも大きく、かつ
(S)縦幅自由一軸延伸において負の屈折率異方性を示す、
ような高分子配向フィルムからなることが好ましい。
(評価法)
本明細書中に記載の材料特性値等は以下の評価法によって得られたものである。
(1)位相差値(R=Δn・d(nm))、K値の測定
複屈折Δnと膜厚dの積である位相差R値およびNzは、分光エリプソメータである日本分光(株)製の商品名『M150』により測定した。R値は入射光線とフィルム表面が直交する状態で測定した。また、K値(nm)は入射光線とフィルム表面の角度を変えることにより、各角度での位相差値を測定し、公知の屈折率楕円体の式でカーブフィッチングすることにより三次元屈折率であるnx,ny,nzを求め、下記式(4)に代入することにより求めた。
K=((nx+ny)/2−nz)*d (3)
(nx、ny、nzおよびdの定義は前記と同じである)
(2)高分子共重合比の測定
日本電子社製の『JNM−alpha600』のプロトンNMRにより測定した。特にビスフェノールAとビスクレゾールフルオレンの共重合体の場合には、溶媒として重ベンゼンを用い、それぞれのメチル基のプロトン強度比から算出した。
(3)偏光フィルム評価
偏光フィルムをクロスニコル間に、光学的異方性フィルム(A)と(B)を挟み、クロス二コル偏光フィルムの視野角特性を大塚電子(株)製LCD5100にて測定を実施した。クロス二コル偏光フィルムの斜め入射における光漏れは、偏光軸に対し、面内方位角45°方位が最大となるめ、この方位でかつ入射角を60°とした際の透過スペクトルを測定し、視野角改善程度を判断することにした。なお、図2は偏光フィルムの評価における光学系を記す。なお、図2中、11,12は偏光フィルム、13は光学的異方性フィルム(A)、14は光学的異方性フィルム(B)、15は光学的異方性フィルム(A)の面内の屈折率最大方位、16は光学的異方性フィルム(B)の膜厚方向の屈折率方位を、17は入射光をそれぞれ示す。また、内側の偏光フィルムの保護フィルムは用いていない。
(4)高分子の重合
また、以下の実施例、比較例で用いたポリカーボネートのモノマー構造を以下に記す。
ポリカーボネートの重合は公知のホスゲンを用いた界面重縮合法によって行われた。攪拌機、温度計および還流冷却器を備えた反応槽に水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに上記構造を有するモノマー[A]と[B]を表1のモル比で溶解させ、少量のハイドロサルファイトを加えた。次にこれに塩化メチレンを加え、20℃でホスゲンを約60分かけて吹き込んだ。さらに、p−tert−ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリエチルアミンを加えて30℃で約3時間攪拌して反応を終了させた。反応終了後有機相分取し、塩化メチレンを蒸発させてポリカーボネートX,Y,Zを得た。得られた共重合体、重合体の組成比は表1のモノマー仕込み量比とほぼ同様であった。
光学的異方性フィルム(A)としては高分子Xを、光学的異方性フィルム(B)としてはアタクチックポリスチレンを用いた。この高分子Xをメチレンクロライドに溶解させ、固形分濃度18重量%のドープ溶液を作製した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムの残留溶媒量は0.9重量%であった。さらにこのフィルムを温度230℃で縦一軸延伸機にて1.9倍に延伸し、光学的異方性フィルム(A)を得た。また、光学的異方性フィルム(B)においても同様にして、まずメチレンクロライドに溶解させ固形分濃度26重量%のドープ溶液を作製した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。さらにこのフィルムを温度120℃で1.2倍の同時二軸延伸を行うことにより、光学的異方性フィルム(B)を得た。得られたフィルムの光学特性は表2に記す。
光学的異方性フィルム(A)としては実施例1記載の光学的異方性フィルム(A)と同じものを用いた。また、光学的異方性フィルム(B)としては実施例1と同様に高分子Xをメチレンクロライドに溶解させ、固形分濃度18重量%のドープ溶液を作製した後、このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムの残留溶媒量は0.9重量%であった。さらにこのフィルムを温度233℃で1.6倍の同時二軸延伸により光学的異方性フィルム(B)を得た。実施例2で用いたフィルムの光学特性は表2に記す。
図2の構成で偏光フィルムの間の光学的異方性フィルムを除いた構成、すなわち、偏光フィルムのクロス二コル時における斜め入射時の透過スペクトルを図3に記す。
光学的異方性フィルム(A)としては表1の高分子Yを用いた。この高分子Yをメチレンクロライドに溶解させ、固形分濃度18重量%のドープ溶液を作製した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムの残留溶媒量は0.7重量%であった。さらにこのフィルムを温度162℃で縦一軸延伸機にて1.1倍に延伸し、光学的異方性フィルム(A)を得た。光学的異方性フィルム(B)としては実施例1記載のアタクチックポリスチレンと同じフィルムを用いた。用いたフィルムの光学特性は表2に記す。
光学的異方性フィルム(A)としては比較例1と同じものを用いた。光学的異方性フィルム(B)としては、表1の高分子Zを用いた。この高分子Zをメチレンクロライドに溶解させ、固形分濃度18重量%のドープ溶液を作製した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムの残留溶媒量は0.7重量%であった。さらにこのフィルムを温度235℃で1.5倍の同時二軸延伸により光学的異方性フィルム(B)を得た。用いたフィルムの光学特性は表2に記す。
光学的異方性フィルム(B)としては比較例1と同じものを用いた。光学的異方性フィルム(A)としては、表1の高分子Zを用いた。この高分子Zをメチレンクロライドに溶解させ、固形分濃度18重量%のドープ溶液を作製した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムの残留溶媒量は0.7重量%であった。さらにこのフィルムを温度233℃で2.3倍の縦一軸延伸により光学的異方性フィルム(A)を得た。用いたフィルムの光学特性は表2に記す。
2:偏光フィルム
3:光学的異方性フィルム(A)
4:光学的異方性フィルム(B)
5:平行配向液晶セル
6:偏光フィルム
7:バックライト
11:偏光フィルム
12:偏光フィルム
13:光学的異方性フィルム(A)
14:光学的異方性フィルム(B)
15:光学的異方性フィルム(A)の面内の屈折率最大方位
16:光学的異方性フィルム(B)の膜厚方向の屈折率方位
17:入射光
Claims (11)
- 面内に屈折率の最大方位が存在する光学的異方性フィルム(A)と、膜厚方向に屈折率の最大方位が存在する光学的異方性フィルム(B)とが両方とも偏光フィルムの片側に積層されてなる広視野角偏光フィルムであって、該フィルム(A)または(B)の少なくともいずれか一方が下記式(1)および/または(2)を満足し、かつ、該フィルム(A)の面内の屈折率の最大方位が偏光フィルムの吸収軸と平行または直交の関係にあることを特徴とする広視野角偏光フィルム。
0.5≦R(450)/R(550)<1 (1)
0.5≦K(450)/K(550)<1 (2)
(ここで、R(450)およびR(550)はそれぞれ波長450nmおよび550nmにおけるこの光学的異方性フィルム面内位相差であり、K(450)およびK(550)はそれぞれ波長450nmおよび550nmにおける下記式(3)
K= {(nx+ny)/2−nz}×d (3)
(ここで、nx、nyおよびnzは、それぞれフィルムのx軸、y軸およびz軸方向の屈折率でありそしてdはフィルムの厚み(nm)である)で定義される値(nm)である) - 偏光フィルム、光学的異方性フィルム(B)、光学的異方性フィルム(A)の順番に積層されてなることを特徴とする請求項1記載の広視野角偏光フィルム。
- 偏光フィルム、光学的異方性フィルム(A)、光学的異方性フィルム(B)の順番に積層されてなることを特徴とする請求項1記載の広視野角偏光フィルム。
- 光学的異方性フィルム(A)および光学的異方性フィルム(B)がいずれも一軸性であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の広視野角偏光フィルム。
- 光学的異方性フィルム(A)または(B)の少なくともいずれか一方が下記式(4)および/または(5)を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の広視野角偏光フィルム。
0.7≦R(450)/R(550)≦0.9 (4)
0.7≦K(450)/K(550)≦0.9 (5) - 光学的異方性フィルム(A)が下記式(6)を、(B)が下記式(7)をそれぞれ満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の広視野角偏光フィルム。
50nm<R(550)<300nm (6)
−200nm<K(550)<−30nm (7) - 光学的異方性フィルム(A)が下記式(1)を満たし、かつ光学的異方性フィルム(B)が下記式(2)を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の広視野角偏光フィルム。
0.5≦R(450)/R(550)<1 (1)
0.5≦K(450)/K(550)<1 (2) - 光学的異方性フィルム(A)、(B)の少なくともいずれか一方が延伸によって製造された高分子配向フィルムからなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の広視野角偏光フィルム。
- 高分子配向フィルムがフルオレン環を含むポリカーボネートからなる請求項8記載の広視野角偏光フィルム。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の広視野角偏光フィルムを備えた液晶表示装置。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の広視野角偏光フィルムとして用いられる光学的異方性フィルム。
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