JP2011242754A - 光学フィルム、偏光子保護フィルム、偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光学フィルムは、N−置換マレイミド単位(a)および(メタ)アクリル酸エステル単位(b)を構成単位として有する(メタ)アクリル重合体(c)を含む。N−置換マレイミド単位(a)は、(メタ)アクリル重合体(c)に正の固有複屈折を与える作用を有する構成単位である。(メタ)アクリル酸エステル単位(b)は、(メタ)アクリル重合体(c)に負の固有複屈折を与える作用を有する構成単位である。本発明の光学フィルムは、波長589nmの光に対する、0nm以上10nm以下の面内位相差Reを示し、−10nm以上10nm以下の厚さ方向の位相差Rthを示す。本発明の光学フィルムは、二軸延伸フィルムである。
【選択図】図1
Description
本発明の光学フィルムに用いられる(メタ)アクリル重合体(c)は、構成単位として、N−置換マレイミド単位(a)および(メタ)アクリル酸エステル単位(b)を有する。N−置換マレイミド単位(a)は、当該単位を有する(メタ)アクリル重合体(c)に対して、正の固有複屈折を与える分子構造を有する。
図1に、本発明の光学フィルムの一例を示す。図1に示す光学フィルム1は、N−置換マレイミド単位(a)および(メタ)アクリル酸エステル単位(b)を構成単位として有する(メタ)アクリル重合体(c)を含む。典型的には、光学フィルム1は、(メタ)アクリル重合体(c)を含む樹脂組成物からなる。
図2に、本発明の偏光子保護フィルムの一例を示す。図2に示す偏光子保護フィルム2は、本発明の光学フィルムにより構成される。すなわち、偏光子保護フィルム2は、N−置換マレイミド単位(a)および(メタ)アクリル酸エステル単位(b)を構成単位として有する(メタ)アクリル重合体(c)を含む。N−置換マレイミド単位(a)は、(メタ)アクリル重合体(c)に正の固有複屈折を与える作用を有する構成単位である。(メタ)アクリル酸エステル単位(b)は、(メタ)アクリル重合体(c)に負の固有複屈折を与える作用を有する構成単位である。偏光子保護フィルム2は、波長589nmの光に対して、0nm以上10nm以下の面内位相差Reを示す。偏光子保護フィルム2は、波長589nmの光に対して、−10nm以上10nm以下の厚さ方向の位相差Rthを示す。偏光子保護フィルム2は、二軸延伸フィルムである。
本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルムを備える。光学フィルムは、例えば、偏光子保護フィルムである。画像表示装置は、例えば、ELディスプレイパネル、PDP、FED、LCDである。
重合体のTgは、JIS K7121の規定に準拠して、始点法により求めた。具体的には、示差走査熱量計(リガク製、DSC−8230)を用い、窒素ガス雰囲気下、約10mgのサンプルを常温から200℃まで昇温(昇温速度20℃/分)して得られたDSC曲線から評価した。リファレンスには、α−アルミナを用いた。
重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレン換算により求めた。測定に用いた装置および測定条件は以下の通りである。
システム:東ソー製GPCシステム HLC−8220
測定側カラム構成
・ガードカラム:東ソー製、TSKguardcolumn SuperHZ-L
・分離カラム:東ソー製、TSKgel SuperHZM-M 2本直列接続
リファレンス側カラム構成
・リファレンスカラム:東ソー製、TSKgel SuperH-RC
展開溶媒:クロロホルム(和光純薬工業製、特級)
展開溶媒の流量:0.6mL/分
標準試料:TSK標準ポリスチレン(東ソー製、PS−オリゴマーキット)
カラム温度:40℃
フィルムの厚さd(nm)は、デジマチックマイクロメーター(ミツトヨ製)を用いて測定した。
波長400nm、589nmおよび750nmのそれぞれの光に対する、フィルムの面内位相差Reおよび厚さ方向の位相差Rthは、位相差フィルム・光学材料検査装置(大塚電子製、RETS−100)を用いて測定した。
厚さ方向の位相差Rth(nm)={(nx+ny)/2−nz}×d(nm)
重合体の発泡性は、以下のように評価した。最初に、乾燥した重合体を、JIS K7210に規定されるメルトインデクサーのシリンダー内に充填した。次に、重合体を充填したシリンダーを280℃で20分間保持した後、シリンダー内の重合体を、シリンダーの先端からストランド状に押し出した。このようにして得られたストランドの上部標線と下部標線との間に存在する長径0.5mm以上の泡の発生個数を目視により計測し、これを重合体1gあたりの個数で評価した。評価基準は、以下のとおりである。
◎(優):1個以下
○(良):2個以上5個以下
△(可):6個以上10個未満
×(不可):10個以上
撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入管を備えた反応釜に、メタクリル酸メチル(MMA)45質量部、N−シクロヘキシルマレイミド(CHMI)5質量部および重合溶媒としてトルエン50質量部を仕込み、これに窒素を通じつつ、105℃まで昇温させた。昇温に伴う還流が始まったところで、重合開始剤としてt−アミルパーオキシイソノナノエート(アトフィナ吉富製、商品名:ルペロックス570)0.04質量部を添加するとともに、上記t−アミルパーオキシイソノナノエート0.16質量部を4時間かけて滴下しながら、約105〜110℃の還流下で溶液重合を進行させ、さらに4時間の熟成を行った。次に、得られた重合体溶液を減圧下、200℃で1時間乾燥して、CHMI単位およびMMA単位を構成単位として有する、(メタ)アクリル重合体(A−1)の透明な固体を得た。重合体(A−1)の重量平均分子量は23万であり、Tgは126℃であった。重合体(A−1)に対する発泡性試験の評価結果は、「○(良)」であった。CHMI単位は、重合体に正の固有複屈折を与える構成単位である。MMA単位は、重合体に負の固有複屈折を与える構成単位である。重合体(A−1)におけるCHMI単位の含有率は10質量%、MMA単位の含有率は90質量%であった。
MMAおよびCHMIの仕込み量を、それぞれ40質量部および10質量部とし、熟成の時間を5時間とし、得られた重合溶液の乾燥温度を220℃とした以外は、実施例1と同様にして、CHMI単位およびMMA単位を構成単位として有する(メタ)アクリル重合体(A−2)の透明な固体を得た。重合体(A−2)の重量平均分子量は22万であり、Tgは128℃であった。重合体(A−2)に対する発泡性試験の評価結果は、「◎(優)」であった。重合体(A−2)におけるCHMI単位の含有率は20質量%、MMA単位の含有率は80質量%であった。
製造例1で作製した重合体(A−1)を、プレス成形機を用いて成形温度250℃でプレス成形して、厚さ152μmのフィルム(B−1)を得た。次に、作製したフィルム(B−1)を、二軸延伸試験装置(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、延伸温度146℃、延伸速度1000%/分の延伸条件で、縦方向および横方向の順に、それぞれ延伸倍率2倍および1.5倍で、逐次二軸延伸した。なお、縦方向はいわゆるMD方向、横方向はいわゆるTD方向を意味する。二軸延伸後、試験装置から速やかにフィルムを取りだして冷却し、厚さ55μmの二軸延伸フィルム(C−1)を得た。得られたフィルム(C−1)のTgは126℃、波長589nmの光に対する面内位相差Reは1.2nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは−3.9nm、波長400nmの光に対する面内位相差Reは1.3nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは−6.2nm、波長750nmの光に対する面内位相差Reは2.0nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは−2.8nmであった。
製造例2で作製した重合体(A−2)を、プレス成形機を用いて成形温度255℃でプレス成形して、厚さ138μmのフィルム(B−2)を得た。次に、作製したフィルム(B−2)を、二軸延伸試験装置(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、延伸温度148℃、延伸速度1000%/分の延伸条件で、縦方向および横方向の順に、それぞれ延伸倍率2倍および1.5倍で逐次二軸延伸した。二軸延伸後、試験装置から速やかにフィルムを取りだして冷却し、厚さ43μmの二軸延伸フィルム(C−2)を得た。得られたフィルム(C−2)のTgは128℃、波長589nmの光に対する面内位相差Reは0.4nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは0.8nm、波長400nmの光に対する面内位相差Reは0.3nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは1.0nm、波長750nmの光に対する面内位相差Reは0.4nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは0.8nmであった。
ポリメタクリル酸メチル(住友化学製、商品名:スミペックスEX)を、プレス成形機を用いて成形温度230℃でプレス成形して、厚さ146μmのフィルム(B−3)を得た。次に、作製したフィルム(B−3)を、二軸延伸試験装置(東洋精機製作所製、X−6S)を用いて、延伸温度129℃、延伸速度1000%/分の延伸条件で、縦方向および横方向の順に、それぞれ延伸倍率2倍および1.5倍で逐次二軸延伸した。二軸延伸後、試験装置から速やかにフィルムを取り出して冷却し、厚さ51μmの二軸延伸フィルム(C−3)を得た。得られたフィルム(C−3)のTgは109℃、波長589nmの光に対する面内位相差Reは6.1nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは−11.1nm、波長400nmの光に対する面内位相差Reは6.2nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは−12.4nm、波長750nmの光に対する面内位相差Reは5.7nm、当該光に対する厚さ方向の位相差Rthは−10.8nmであった。
2、2a、2b、2c、2d 偏光子保護フィルム
3、3a、3b 偏光板
4、4a、4b 偏光子
5 液晶セル
8 バックライト
11 画像表示装置
Claims (9)
- N−置換マレイミド単位(a)および(メタ)アクリル酸エステル単位(b)を構成単位として有する(メタ)アクリル重合体(c)を含み、
前記N−置換マレイミド単位(a)は、前記(メタ)アクリル重合体(c)に正の固有複屈折を与える作用を有する構成単位であり、
前記(メタ)アクリル酸エステル単位(b)は、前記(メタ)アクリル重合体(c)に負の固有複屈折を与える作用を有する構成単位であり、
波長589nmの光に対する面内位相差Reが0nm以上10nm以下、前記光に対する厚さ方向の位相差Rthが−10nm以上10nm以下であり、
二軸延伸フィルムである、光学フィルム。
ここで、前記光学フィルムの面内における遅相軸の方向の屈折率をnx、前記面内における進相軸の方向の屈折率をny、前記光学フィルムの厚さ方向の屈折率をnz、前記光学フィルムの厚さをdとしたときに、面内位相差Reおよび厚さ方向の位相差Rthは、それぞれ、式Re=(nx−ny)×dおよび式Rth={(nx+ny)/2−nz}×dにより定義される値である。 - 前記N−置換マレイミド単位(a)が、シクロヘキシルマレイミド単位である請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル単位(b)が、メタクリル酸メチル単位である請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記(メタ)アクリル重合体(c)における前記N−置換マレイミド単位(a)の含有率が5質量%以上30質量%以下であり、
前記(メタ)アクリル重合体(c)における前記(メタ)アクリル酸エステル単位(b)の含有率が70質量%以上95質量%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の光学フィルム。 - 波長400nmの光および波長750nmの光に対する前記面内位相差Reが、5nm以下であり、
波長400nmの光および波長750nmの光に対する前記厚さ方向の位相差Rthが、−10nm以上10nm以下である請求項1〜4のいずれかに記載の光学フィルム。 - ガラス転移温度が110℃以上である請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルム。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の光学フィルムにより構成される偏光子保護フィルム。
- 請求項7に記載の偏光子保護フィルムと、偏光子と、を備える偏光板。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の光学フィルムを備える画像表示装置。
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