JP2009122234A - 光学補償フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂フィルム上に棒状の重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液を塗布する工程、前記塗布液が塗布された樹脂フィルムを昇温乾燥する工程、前記昇温乾燥する工程後に前記樹脂フィルムの前記塗布液が塗布された面と反対側の面に冷却ロールを接触させることにより冷却する工程、及び前記塗布液が塗布された樹脂フィルムに対し、活性放射線を照射する工程とを有する光学補償フィルムの製造方法において、前記冷却する工程における前記樹脂フィルムの搬送張力が100N/m以上であり、前記冷却ロールの表面粗さRaが、1.0μm以下であることを特徴とする光学補償フィルムの製造方法。
【選択図】図2
Description
式(ii) Rt=((nx+ny)/2−nz)×d
(式中、nxは位相差層面内の遅相軸方向の屈折率、nyは位相差層面内の進相軸方向の屈折率、nzは位相差層の厚み方向の屈折率(屈折率は23℃、55%RHの環境下、波長590nmで測定)、dは位相差層の厚さ(nm)を表す。)
測定には自動複屈折計KOBURA・21ADH(王子計測器(株)製)を用いて、23℃、55%RHの環境下で、波長が590nmにおいて測定した。
位相差層に用いる重合性液晶化合物は、所定の活性放射線を照射することにより重合させて用いることが出来、重合させた状態では配向状態は固定化されるようになっている。重合性液晶化合物としては、重合性液晶モノマー、重合性液晶オリゴマー、もしくは重合性液晶ポリマーの何れかを用いることが出来、相互に混合して用いることも出来る。重合性液晶化合物は、配向状態を固定化することが可能であるので、液晶の配向を低温で容易に行うことが可能であり、且つ使用に際しては配向状態が固定化されているので、温度等の使用条件に係わらず使用することが出来る。
重合性液晶化合物に加え、必要に応じて光重合開始剤を用いてもよい。電子線照射により重合性液晶化合物を重合させる際には、光重合開始剤が不要な場合があるが、一般的に用いられている。例えば紫外線(UV)照射による硬化の場合においては、通常光重合開始剤が重合促進のために用いられるからである。
溶媒としては、上述した重合性液晶化合物等を溶解することが可能な溶媒であり、且つ透明樹脂フィルムの性状を低下させない溶媒であれば特に限定されるものではなく、具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類;メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、もしくは2,4−ペンタンジオン等のケトン類;酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、もしくはγ−ブチロラクトン等のエステル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、もしくはジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、もしくはオルソジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒;t−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、もしくはブチルセルソルブ等のアルコール類;フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類等の1種又は2種以上が使用可能である。
本発明に係わる重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液には、本発明の目的を損なわない範囲内で、上記以外の化合物を添加することが出来る。添加出来る化合物としては、例えば、多価アルコールと1塩基酸又は多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに、(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリエステル(メタ)アクリレート;ポリオール基と2個のイソシアネート基を持つ化合物を互いに反応させた後、その反応生成物に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエーテル、脂肪族もしくは脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート等の光重合性化合物、又はアクリル基もしくはメタクリル基を有する光重合性の液晶性化合物等が挙げられる。本発明に係わる重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液中の上記の化合物の添加量は、本発明の目的が損なわれない範囲で選択され、一般的には液晶層を形成する組成物の40%以下であることが好ましく、より好ましくは20%以下である。これらの化合物の添加により、本発明に係わる重合性液晶化合物の硬化性が向上し、得られる液晶層の機械強度が増大し、又その安定性が改善される。
本発明に係わる重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液には、塗工を容易にするために界面活性剤等を加えることが出来る。添加可能な界面活性剤を例示すると、イミダゾリン、第四級アンモニウム塩、アルキルアミンオキサイド、ポリアミン誘導体等の陽イオン系界面活性剤;ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、第一級或いは第二級アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、ポリエチレングリコール及びそのエステル、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸アミン類、アルキル置換芳香族スルホン酸塩、アルキルリン酸塩、脂肪族或いは芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物等の陰イオン系界面活性剤;ラウリルアミドプロピルベタイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン等の両性系界面活性剤;ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンアルキルアミン等の非イオン系界面活性剤;パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル基・親水性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル・親油基含有オリゴマーパーフルオロアルキル基含有ウレタン等のフッ素系界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤の添加量は、界面活性剤の種類、液晶材料の種類、溶媒の種類、更には溶液を塗工する配向膜の種類にもよるが、通常は溶液に含まれる重合性液晶化合物の10ppm〜10%が好ましく、より好ましくは100ppm〜5%であり、更に好ましくは0.1〜1%の範囲である。
本発明に係わる光学補償フィルムに用いられる樹脂フィルム(基材)としては、製造が容易であること、光学的に透明であること等が好ましく、特に透明樹脂フィルムであることが好ましい。透明とは、可視光の透過率60%以上であることを指し、好ましくは80%以上であり、更に好ましくは90%以上である。
本発明に係わる光学補償フィルムに使用する前記セルロースエステル系フィルムに用いるセルロースエステルを詳細に説明する。セルロースエステルは、炭素数2〜22程度の脂肪族カルボン酸エステル又は芳香族カルボン酸エステル或いは脂肪族カルボン酸エステルと芳香族カルボン酸エステルの混合エステルが好ましく用いられ、特にセルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。セルロースの低級脂肪酸エステルにおける低級脂肪酸とは炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。具体的には、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フタレート等や、特開平10−45804号公報、同8−231761号公報、米国特許第2,319,052号等に記載されているような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等の混合脂肪酸エステルである。上記記載の中でも、特に好ましく用いられるセルロースの低級脂肪酸エステルは、セルロースアセテートプロピオネートである。
式2 0.10≦Y≦1.00
中でも2.30≦X+Y≦2.55が好ましく、2.40≦X+Y≦2.55がより好ましい。又、0.50≦Y≦0.90が好ましく、0.70≦Y≦0.90がより好ましい。
カラム:Shodex K806,K805,K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ:L6000(日立製作所(株)製)
流量:1.0ml/min
校正曲線:標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔に得ることが好ましい。
セルロースエステルフィルムには可塑剤や紫外線吸収剤、酸化防止剤、マット剤等の添加剤を含有させることが出来る。
本発明に係る第3の保護フィルムに用いられるセルロースエステルフィルムは、延伸方向に対して負の配向複屈折性を示す重量平均分子量が500以上30000以下であるアクリルポリマーを含有することが好ましく、該アクリルポリマーは芳香環を側鎖に有するアクリルポリマー又はシクロヘキシル基を側鎖に有するアクリルポリマーであることが好ましい。
ポリマーXは分子内に芳香環と親水性基を有しないエチレン性不飽和モノマーXaと分子内に芳香環を有せず、親水性基を有するエチレン性不飽和モノマーXbとを共重合して得られた重量平均分子量5000以上30000以下のポリマーである。好ましくは、Xaは分子内に芳香環と親水性基を有しないアクリル又はメタクリルモノマー、Xbは分子内に芳香環を有せず親水性基を有するアクリル又はメタクリルモノマーである。
一般式(X)
−(Xa)m−(Xb)n−(Xc)p−
更に好ましくは、下記一般式(X−1)で表されるポリマーである。
−[CH2−C(−R1)(−CO2R2)]m−[CH2−C(−R3)(−CO2R4−OH)−]n−[Xc]p−
(式中、R1、R3、R5は、H又はCH3を表す。R2は炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基を表す。R4、R6は−CH2−、−C2H4−又は−C3H6−を表す。Xcは、Xa、Xbに重合可能なモノマー単位を表す。m、n及びpは、モル組成比を表す。但し、m≠0、n≠0、m+n+p=100である。)
ポリマーXを構成するモノマー単位としてのモノマーを下記に挙げるがこれに限定されない。
重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した。
カラム: Shodex K806,K805,K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度: 0.1質量%
検出器: RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ: L6000(日立製作所(株)製)
流量: 1.0ml/min
校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
−(Ya)k−(Yb)q−
更に好ましくは、下記一般式(Y−1)で表されるポリマーである。
−[CH2−C(−R5)(−CO2R6)]k−[Yb]q−
(式中、R5は、H又はCH3を表す。R6は炭素数1〜12のアルキル基又はシクロアルキル基を表す。Ybは、Yaと共重合可能なモノマー単位を表す。k及びqは、モル組成比を表す。但し、k≠0、k+q=100である。)
Ybは、Yaと共重合可能なエチレン性不飽和モノマーであれば特に制限はない。Ybは複数であってもよい。k+q=100、qは好ましくは0〜30である。
この測定は、JIS K 0070(1992)に準ずる。この水酸基価は、試料1gをアセチル化させた時、水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数と定義される。具体的には試料Xg(約1g)をフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬(無水酢酸20mlにピリジンを加えて400mlにしたもの)20mlを正確に加える。フラスコの口に空気冷却管を装着し、95〜100℃のグリセリン浴にて加熱する。
(式中、Bは空試験に用いた0.5mol/Lの水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)、Cは滴定に用いた0.5mol/Lの水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)、fは0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液のファクター、Dは酸価、又、28.05は水酸化カリウムの1mol量56.11の1/2を表す)
上述のXポリマーポリマーYは何れもセルロースエステルとの相溶性に優れ、蒸発や揮発もなく生産性に優れ、偏光板用保護フィルムとしての保留性がよく、透湿度が小さく、寸法安定性に優れている。
式(i) 5≦Xg+Yg≦35(質量%)
式(ii) 0.05≦Yg/(Xg+Yg)≦0.4
式(i)の好ましい範囲は、10〜25質量%である。
前記セルロースエステル系フィルムには、通常のセルロースエステル系フィルムに添加することの出来る添加剤を含有させることが出来る。これらの添加剤としては、可塑剤、紫外線吸収剤、微粒子等を挙げることが出来る。
紫外線吸収剤は、400nm以下の紫外線を吸収することで、耐久性を向上させることを目的としており、特に波長370nmでの透過率が10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、更に好ましくは2%以下である。
本発明に係わるセルロースエステルフィルムには微粒子を用いることが好ましい。微粒子は、無機化合物でも有機化合物でもどちらも用いることが出来る。無機化合物の例としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることが出来る。微粒子は珪素を含むものが濁度を低くする点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。
偏光板は一般的な方法で作製することが出来る。本発明に係わる第1〜第4の保護フィルムに用いられるセルロースエステルフィルムの裏面側をアルカリ鹸化処理し、ヨウ素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の少なくとも一方の面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせることが好ましい。もう一方の面には該フィルムを用いても、別の偏光板保護フィルムを用いてもよい。市販のセルロースエステルフィルム(例えば、コニカミノルタタック KC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UCR3、KC8UCR4、KC8UCR5、KC8UY、KC4UY、KC12UR、KC4FR、以上コニカミノルタオプト(株)製)も好ましく用いられる。
本発明に係わる偏光板を液晶表示装置に組み込むことによって、視認性に優れた本発明の液晶表示装置を作製することが出来る。本発明に係わる偏光板は、VA、IPS等の各種駆動方式を採用した液晶表示装置の視野角特性を最適化することが出来る。本発明に係わる偏光板を組み込んだ液晶表示装置は、画面が30型以上、特に30型〜54型の大画面の液晶表示装置でも、コントラストが高く、特に視角による色味変化を抑制し、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果がある。
《第2の保護フィルムの基材の作製》
(二酸化珪素分散液)
アエロジル972V(日本アエロジル(株)製) 12質量部
(一次粒子の平均径16nm、見掛け比重90g/リットル)
エタノール 88質量部
以上をディゾルバーで30分間攪拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行った。分散後の液濁度は200ppmであった。二酸化珪素分散液に88質量部のメチレンクロライドを攪拌しながら投入し、ディゾルバーで30分間攪拌混合し、二酸化珪素分散希釈液を作製した。
セルロースエステル(アセチル基置換度2.50、プロピオニル基置換度0.10、総アシル基置換度2.60) 100質量部
トリメチロールプロパントリベンゾエート 5質量部
エチルフタリルエチルグリコレート 5質量部
二酸化珪素分散希釈液 10質量部
チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 1.2質量部
チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 0.8質量部
メチレンクロライド 430質量部
エタノール 40質量部
上記ドープ組成物を密封容器に投入し、70℃まで加熱し、撹拌しながら、セルロースエステルを完全に溶解しドープ液を得た。次に、ドープ液を濾過した後、33℃に温度調整したドープ液を、ダイに送液して、ダイスリットからステンレスベルト上に幅2500mmで均一に流延した。ステンレスベルトの流延部は裏面から37℃の温水で加熱した。流延後、金属支持体上のドープ膜(ステンレスベルトに流延以降はウェブと言う)に44℃の温風を当てて乾燥させ、剥離の残留溶媒量が120質量%で剥離し、剥離の際の張力を掛けて1.1倍の縦延伸倍率となるように延伸し、次いで、残留溶媒量24%、温度135℃にてテンターでウェブ端部を把持し、幅手方向に1.2倍の延伸倍率となるように延伸した。延伸後、その幅を維持したまま数秒間保持した後、幅方向の張力を緩和させ、幅保持を解放した後に120℃で乾燥させた。以上のようにして作製した膜厚30μm、幅2650mm、長さ7500mである第2の保護フィルムの基材としてのセルロースエステル系フィルムであるセルロースアセテートプロピオネートフィルムをコアに巻き取った。
図2に示す製造装置を使用し、準備したセルロースアセテートプロピオネートフィルムの上に以下に示す重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液を塗布した後乾燥し、乾燥した液晶層を形成した。この後、表1に示す様に冷却する工程に用いた冷却ロールの温度及び搬送張力を変えて重合性液晶化合物が配向した硬化前の液晶層を形成し、活性放射線を照射する工程で紫外線を照射することで硬化前の液晶層の配向を固定した位相差層を有する光学補償フィルムを作製しNo.1−1〜1−23とした。尚、実施例1は請求項に記載の効果を示すために、No.1−1〜1−5、No.1−6〜1−11、No.1−12〜1−17、No.1−18〜1−23の4つのブロックに分けて行った。1)光学補償フィルムNo.1−1〜1−5は冷却ロールを、表面粗さRaが0.1μm〜1.3μmの範囲のものに変更し、搬送張力を100N/mと一定にして光学補償フィルムを作製した。2)光学補償フィルムNo.1−6〜1−11は表面粗さRaが0.5μmの冷却ロールを使用し、搬送張力を90N/m〜650N/mと変更して光学補償フィルムを作製した。3)光学補償フィルムNo.1−12〜1−17は表面粗さRaが1.0μmの冷却ロールを使用し、搬送張力を90N/m〜650N/mと変更して光学補償フィルムを作製した。4)光学補償フィルムNo.1−18〜1−23は冷却ロールの表面粗さRaを本発明の範囲外である1.3μmのものを使用し、搬送張力を変更して光学補償フィルムを作製した。
化合物A 45質量%
化合物B 45質量%
化合物C 10質量%
重合性液晶化合物の組成物99.7%に光重合開始剤ルシリンTPO(バスフ社製)0.2%、ヒンダードアミンLS−765(三共ライフテック株式会社製)を0.1%添加した重合性液晶組成物を調製した。次に重合性液晶組成物を33%含有するキシレン溶液を調製し重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液とした。
準備した重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液をエクストルージョン型ダイコータにより、幅1325mmに断裁したセルロースアセテートプロピオネートフィルム上に5μmの厚みで塗布した。セルロースアセテートプロピオネートフィルムの搬送速度は10m/minとした。
この塗膜を昇温乾燥する工程へ搬送し、温度90℃、30秒間乾燥し、溶媒を除去し乾燥した液晶層をセルロースアセテートプロピオネートフィルム上に形成した。セルロースアセテートプロピオネートフィルム上に形成した乾燥した液晶層の表面温度を88℃で冷却する工程へ搬送した。
乾燥した液晶層を有するセルロースアセテートプロピオネートフィルムを10cm角に切り出し質量を測定し、その後オーブンにて110℃30分加熱し再度質量を測定した。この質量差より算出した1m2当たりの溶媒量を残留溶媒量とした。
冷却ロールの表面粗さRaと搬送張力を表1に示す様に変え、冷却ロールの表面温度30℃、乾燥した液晶層を有するセルロースアセテートプロピオネートフィルムの裏面との接触時間0.2秒で冷却した後、温度30℃に制御された冷却する工程を1分間通過させ、乾燥した液晶層の棒状の重合性液晶化合物が配向した硬化前の液晶層を有するセルロースエステルフィルムとした。尚、接触時間は冷却ロールとセルロースアセテートプロピオネートフィルムの接触距離が33.3mmで、セルロースアセテートプロピオネートフィルムの搬送速度は10m/minであることから計算で求めた。
酸素濃度0.2%、温度38℃にて高圧水銀灯により160W/cmの出力で積算光量が250mJ/cm2となるように紫外線を照射して、硬化前の液晶層中の棒状の重合性液晶化合物を硬化させ配向状態を固定することで位相差層を得た。位相差層の膜厚は1.4μmであった。膜厚測定は、光干渉膜厚計FE−3000(大塚電子(株)製)を用いた。
作製した光学補償フィルムNo.1−1〜1−23の性能評価を行うため、図1(a)に示す液晶表示装置を以下に示す方法で作製した。
コニカミノルタオプト(株)製コニカミノルタタック、KC4UYを使用した。
厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。これをヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム6g、ホウ酸7.5g、水100gからなる68℃の水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し偏光膜を得た。
上記作製した光学補償フィルムNo.1−1〜1−23を、40℃の2.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液で60秒間アルカリ処理し、3分間水洗して鹸化処理し、アルカリ処理フィルムを得た。次に上記作製した偏光膜、及び準備した第1の保護フィルムKC4UYを上記の方法で鹸化処理し、完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を粘着剤として、光学補償フィルムNo.1−1〜1−23、偏光膜、KC4UY(第1の保護フィルム)の順で積層して視認側の偏光板を作製した。
〈ポリマーの合成〉
(ポリマーXの合成)
特開2003−12859号公報に記載されている方法を参考にして、ポリマーXを合成した。即ち、攪拌機、2個の滴下ロート、ガス導入管及び温度計の付いたガラスフラスコに、メチルメタクリレート(MMA):2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)を80:20の割合で混合したモノマー混合液40g、連鎖移動剤のメルカプトプロピオン酸3.0g及びトルエン30gを仕込み、90℃に昇温した。その後、一方の滴下ロートから、上記モノマー混合液60gを3時間掛けて滴下すると共に、同時にもう一方のロートからトルエン14gに溶解したアゾビスイソブチロニトリル0.6gを3時間掛けて滴下した。その後更に、トルエン56gに溶解したアゾビスイソブチロニトリル0.6gを2時間掛けて滴下した後、更に2時間反応を継続させ、ポリマーXを得た。重量平均分子量は8000であった。
特開2000−344823号公報に記載の重合方法により塊状重合を行った。即ち、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、投入口及び環流冷却管を備えたフラスコに下記メチルメタクリレートとルテノセンを導入しながら内容物を70℃に加熱した。次いで、十分に窒素ガス置換した下記β−メルカプトプロピオン酸の半分を攪拌下フラスコ内に添加した。β−メルカプトプロピオン酸添加後、攪拌中のフラスコ内の内容物を70℃に維持し2時間重合を行った。更に、窒素ガス置換したβ−メルカプトプロピオン酸の残りの半分を追加添加後、更に攪拌中の内容物の温度が70℃に維持し重合を4時間行った。反応物の温度を室温に戻し、反応物に5質量%ベンゾキノンのテトラヒドロフラン溶液を20質量部添加して重合を停止させた。重合物をエバポレーターで減圧下80℃まで徐々に加熱しながらテトラヒドロフラン、残存モノマー及び残存チオール化合物を除去してポリマーYを得た。重量平均分子量は1000であった。
ルテノセン(金属触媒) 0.05質量部
β−メルカプトプロピオン酸 12質量部
重量平均分子量の測定方法を下記に示す。
重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定した。
カラム: Shodex K806,K805,K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度: 0.1質量%
検出器: RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ: L6000(日立製作所(株)製)
流量: 1.0ml/min
校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
セルローストリアセテート(酢化度:61.5%,Mn:110000、Mw/Mn=2.0) 100質量部
ポリマーX 10質量部
ポリマーY 5質量部
メチレンクロライド 430質量部
エタノール 40質量部
上記ドープ組成物を密封容器に投入し、70℃まで加熱し、撹拌しながら、セルローストリアセテート(TAC)を完全に溶解しドープを得た。溶解に要した時間は4時間であった。次に、ドープ組成物を濾過した後、33℃に温度調整したセルロースエステル溶液を、ダイに送液して、ダイスリットからステンレスベルト上に幅2500mmに均一に流延した。ステンレスベルトの流延部は裏面から37℃の温水で加熱した。流延後、金属支持体上のドープ膜(ステンレスベルトに流延以降はウェブと言う)に44℃の温風を当てて乾燥させ、剥離の残留溶媒量が120質量%で剥離し、剥離の際の張力を掛けて1.1倍の縦延伸倍率となるように延伸し、次いで、残留溶媒量4質量%、温度123℃となるように調整し、テンターでウェブ端部を把持し、幅手方向に1.1倍の延伸倍率となるように延伸した。延伸後、その幅を維持したまま数秒間保持した後、幅方向の張力を緩和させた後、幅保持を解放し120℃で乾燥させた。以上のようにして作製した膜厚41μm、幅2650mm、長さ7500mの第3の保護フィルムであるセルロースエステルフィルムをコアに巻き取った。
第1の偏光膜と同じ偏光膜を作製し第2の偏光膜とした。
第1の保護フィルムと同じKC4UYを使用した。
作製した第3の保護フィルム、第2の偏光膜及び第4の保護フィルムを、視認側偏光板を作製した時と同じ方法で鹸化処理し、同じ方法で第3の保護フィルム、偏光膜、KC4UY(第4の保護フィルム)の順に積層してバックライト側の偏光板を作製した。
IPSモード型液晶表示装置である日立製液晶テレビWooo W17−LC50の予め貼合されていた偏光板を剥がして、上記作製した視認側偏光板及びバックライト側偏光板を図1(a)の構成で液晶セルのガラス面に貼合し、IPSモード型液晶表示装置No.101〜123を作製した。偏光板の第2の保護フィルムの面内遅相軸と、液晶セルの配向方向は平行であった。
作製した各IPSモード型液晶表示装置No.101〜123を用いて光学補償フィルムNo.1−1〜1−23の視野角、色味変化を以下の方法で測定し評価した結果を表2に示す。
上記作製した液晶表示装置を、ELDIM社製EZ−contrastにより視野角を測定した。視野角は、液晶セルの白表示と黒表示時のコントラストを算出し、斜め方向にてコントラストが100となる角度を視野角とした。
黒表示時の色味測定を、Topcon製SR−3Aにて行った。
実施例1で作製した光学補償フィルムNo.1−1〜1−23を使用し、図1(b)に示す構成でIPSモード型液晶表示装置を作製した。この場合偏光板の第2の保護フィルムの面内遅相軸と、液晶セルの配向方向とは直交している。
(光学補償フィルムの製造)
実施例1と同じセルロースエステルフィルムを作製し、図2に示す製造装置を使用し、この上に実施例1と同じ乾燥した液晶層を同じ条件で形成した後、表3に示す様に冷却する工程の冷却ロールと乾燥した液晶層を形成したセルロースエステルフィルムの接触時間を変えて乾燥した液晶層の重合性液晶化合物を配向させた他は全て実施例1と同じ方法で、活性放射線を照射する工程で紫外線を照射することで乾燥した液晶層の重合性液晶化合物の配向を固定した位相差層を有する光学補償フィルムを作製しNo.3−1〜3−10とした。尚、接触時間の変更は、冷却ロールの次の搬送支持ロールの位置を変えることにより冷却ロールに対するセルロースエステルフィルムの抱き角を変更する手段と異なった径の冷却ロールに変更する手段を組み合わせて行った。冷却ロールの表面粗さRa、搬送張力は実施例1と同じ方法で測定した値を示す。
作製した光学補償フィルムNo.3−1〜3−10の性能評価を行うため、図1(a)に示す液晶表示装置を以下に示す方法で作製した。
実施例1と同じ第1の保護フィルムを使用した。
実施例1と同じ第1の偏光膜を作製した。
実施例1と同じ方法で、光学補償フィルムNo.3−1〜3−10、偏光膜、KC4UY(第1の保護フィルム)の順で積層して視認側の偏光板を作製した。
実施例1と同じ方法でバックライト側偏光板を作製した。
実施例1と同じ方法でIPSモード型液晶表示装置No.301〜310を作製した。
作製した各IPSモード型液晶表示装置No.301〜310を用いて光学補償フィルムNo.3−1〜3−10の視野角、色味変化を実施例1と同じ方法で測定し評価した結果を表4に示す。
《第2の保護フィルムの基材の作製》
実施例1と同じセルロースエステルプロピオネートフィルムを作製し第2の保護フィルムの基材とした。
図2に示す製造装置を使用し、準備したセルロースエステルプロピオネートフィルムの上に、実施例1と同じ重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解した塗布液を実施例1と同じ方法で塗布した。この後、乾燥した液晶層の表面の温度を表5に示すように変更し、さらに冷却する工程に用いた冷却ロールの温度を変更することで、冷却ロールの温度と乾燥した液晶層の表面温度との温度差を変えた、乾燥した液晶層を形成した。このとき冷却ロールの表面粗さRaは0.5μm、搬送張力は200N/mと実施例1の光学補償フィルムNo.1−8作成時と同じ条件とした。この後実施例1と同様に温度30℃に制御された冷却する工程を1分間通過させ、乾燥した液晶層の棒状の重合性液晶化合物が配向した、硬化前の液晶層を有するセルロースエステルフィルムとした。次に実施例1と同じ方法で硬化前の液晶層中の、棒状の重合性液晶化合物を硬化させ、配向状態を固定することで位相差層を形成した光学補償フィルムを作製しNo.4−1〜4−20とした。
作製した光学補償フィルムNo.4−1〜4−20の性能評価を行うため、図1(a)に示す液晶表示装置を以下に示す方法で作製した。
実施例1と同じ第1の保護フィルムを準備した。
実施例1と同じ第1の偏光膜を準備した。
実施例1と同じ方法で、準備した光学補償フィルムNo.4−1〜4−20、偏光膜、KC4UY(第1の保護フィルム)の順で積層して視認側の偏光板を準備した。
実施例1と同じ方法でバックライト側偏光板を準備した。
実施例1と同じ方法でIPSモード型液晶表示装置No.401〜420を作製した。
作製した各IPSモード型液晶表示装置No.401〜420を用いて光学補償フィルムNo.4−1〜4−20の視野角、色味変化を実施例1と同じ方法で測定し評価した結果を表6に示す。
101、101′ 液晶セル
101a、101′a、101b、101′b ガラス基板
101c、101′c 液晶層
102、102′ 視認側偏光板
102a、103′b 第1の保護フィルム
102b、103′a 第2の保護フィルム
102c、103′c 位相差層
102d、103′d 第1の偏光膜
103、103′ バックライト側偏光板
103a、102′b 第3の保護フィルム
103b、102′a 第4の保護フィルム
103c、102′c 第2の偏光膜
2 製造装置
201 フィルム供給工程
202 塗布する工程
202a バックロール
202b 塗布装置
203 昇温乾燥する工程
204 冷却する工程
204a 冷却ロール
204b、204c 表面温度検出器
205 活性放射線を照射する工程
206 回収工程
3 フィルム
5 制御手段
Claims (3)
- 樹脂フィルム上に棒状の重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解させた塗布液を塗布する工程、前記塗布液が塗布された樹脂フィルムを昇温乾燥する工程、前記昇温乾燥する工程後に前記樹脂フィルムの前記塗布液が塗布された面と反対側の面に冷却ロールを接触させることにより冷却する工程、及び前記塗布液が塗布された樹脂フィルムに対し、活性放射線を照射する工程とを有する光学補償フィルムの製造方法において、
前記冷却する工程における前記樹脂フィルムの搬送張力が100N/m以上であり、前記冷却ロールの表面粗さRaが、1.0μm以下であることを特徴とする光学補償フィルムの製造方法。 - 請求項1に記載の光学補償フィルムの製造方法において、冷却する工程に表面粗さRaが、0.5μm以下の冷却ロールを用い、且つ搬送張力を200N/m以上とすることを特徴とする光学補償フィルムの製造方法。
- 前記冷却する工程における冷却ロールと塗布液を塗布した面と反対の面との接触時間が0.2秒以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学補償フィルムの製造方法。
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