JP2019095779A - 光学フィルムおよびそれを含む液晶表示装置 - Google Patents

光学フィルムおよびそれを含む液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019095779A
JP2019095779A JP2018195068A JP2018195068A JP2019095779A JP 2019095779 A JP2019095779 A JP 2019095779A JP 2018195068 A JP2018195068 A JP 2018195068A JP 2018195068 A JP2018195068 A JP 2018195068A JP 2019095779 A JP2019095779 A JP 2019095779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical film
thickness
film according
base material
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018195068A
Other languages
English (en)
Inventor
ホ・ヨンミン
Young Min Heo
イ・セチョル
Sechul Lee
ユ・ジョンウォン
Jung Won Yu
イ・スンウォン
Seungwon Lee
イ・ジョンギュ
Jung Kyu Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKC Co Ltd
Original Assignee
SKC Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKC Co Ltd filed Critical SKC Co Ltd
Publication of JP2019095779A publication Critical patent/JP2019095779A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133634Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/043Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/02Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C08L101/04Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0018Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with shaping by orienting, stretching or shrinking, e.g. film blowing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/20Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/202LCD, i.e. liquid crystal displays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08J2333/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2427/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2427/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2427/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2475/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2475/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03Viewing layer characterised by chemical composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/035Ester polymer, e.g. polycarbonate, polyacrylate or polyester
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50Protective arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/54Arrangements for reducing warping-twist
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/40Materials having a particular birefringence, retardation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/04Number of plates greater than or equal to 4
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/13Positive birefingence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】偏光ムラの発生を抑制し、脆いアクリル樹脂の欠点を補い積層された構造において優れた界面接着性を有する光学フィルムを提供する。【解決手段】本開示は、光学フィルム100、その製造方法、およびそれを含む液晶表示装置に関する。本開示の該光学フィルムは、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有し、かつ適当な程度の表面張力を有する基材層101を含む。【選択図】図1

Description

本開示は、光学フィルムおよびそれを含む液晶表示装置に関する。より具体的には、本開示は、該光学フィルムが、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差(または厚さ方向位相差)を有し、かつ適当な表面張力値の効果による優れた接着性を有する基材層(または基材層)を含むため、光学特性に優れて偏光ムラがない光学フィルム、その製造方法、およびそれを含む液晶表示装置に関する。
情報化時代の到来は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、電気泳動ディスプレイ(ELD)等を含む様々な表示装置の開発および商品化を促進してきた。屋内用の表示装置は大型化、薄型化が進んでおり、屋外用の携帯表示装置は小型化、軽量化が進んでいる。このようなディスプレイの機能をさらに強化するために様々な光学フィルムが使用されている。
一般に、偏光板において、偏光子を保護するために、ポリビニルアルコールからなる偏光子の一方の面または両面に保護フィルムが取り付けられている。このような偏光子用保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが使用されている。しかし、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、延伸率が大きくなるにつれてその異方性が大きくなるという問題を有する。
上記に代わるものとして、高透過率、光学等方性、欠陥のない表面等の特性を有するトリアセチルセルロース(TAC)フィルムが広く使用されてきた。具体的には、特許文献1には、偏光板のカール改善用フィルムが開示されており、その主成分がセルロースエステルであり、該フィルムは30nm〜300nmの面内位相差および80nm〜400nmの厚さ方向位相差を有する。
しかしながら、トリアセチルセルロースフィルムは、高価であり、種々の供給源を持たず、かつ湿気に弱いという点で不利である。そのため、トリアセチルセルロースフィルムに代えることができる種々な材料の偏光子用保護フィルムが開発されている。例えば、シクロオレフィンポリマー(COP)、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が、単独、またはそれらを組み合わせて用いられる。
韓国登録特許第1222363号公報
アクリルフィルムは、トリアセチルセルロースフィルムの代替物として考察することができる。しかし、それらはその脆い特性のために、加工性の点で不利である。この問題に対処するためにアクリル樹脂を他のコモノマーの共重合により調製する場合、製造コストが増大するという問題がある。
従って、本開示は、偏光ムラが発生しないような小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有し;脆いアクリル樹脂の欠点を補い;および、適当な表面特性の効果により、積層された(またはラミネートされた)構造において優れた界面接着性を有する光学フィルムを提供することを目的とする。
1つの態様によると、光学フィルムであって、
フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含む基材層を含み、
前記基材層は、10nm以下の面内位相差(R)、50nm以下の厚さ方向位相差(Rth)および40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有する、
光学フィルム、が提供される。
別の態様によると、光学フィルムの製造方法であって、
(1)フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製すること;
(2)前記未延伸シートを縦方向(または長手方向)に2〜3倍および横方向(または短手方向)に3〜4倍延伸して、延伸フィルムを作製すること;および
(3)前記延伸フィルムをヒートセット(heat setting)して、基材層を製造すること
を含み、前記樹脂組成物はフッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含み、かつ前記基材層は10nm以下の面内位相差(R)、50nm以下の厚さ方向位相差(Rth)および40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有する、
光学フィルムの製造方法、が提供される。
さらに別の態様によると、バックライトユニットおよび液晶パネルを含む液晶表示装置であって、
前記液晶パネルは、上偏光板、液晶セルおよび下偏光板を順に含み、
前記上偏光板および前記下偏光板は、それぞれ、偏光子および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルムを含み、
前記偏光子用保護フィルムの少なくとも1つは、上記態様の光学フィルムである、
液晶表示装置、が提供される。
本開示による光学フィルムは、脆いアクリル樹脂の欠点が補われるため優れた加工性を有し、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有するので偏光ムラが発生せず、かつ、適当な程度の表面張力を有して、さらなる層をその表面に容易に積層またはコーティング(または塗布)することを可能にする。
加えて、本開示の光学フィルムを含む液晶表示装置は、白色LED以外にも様々な光源を使用することができる。
図1は、本実施形態による光学フィルムの断面図である。 図2は、本実施形態による光学フィルムの断面図である。 図3は、本実施形態による液晶表示装置の断面図である。 図4は、光入射角の変化に関する、実施例1の光学フィルム、TACフィルムおよびCOPフィルムの面内位相差の変化を示すグラフである。 図5は、実施例1の光学フィルムの偏光ムラの評価の結果である。 図6は、比較例1の光学フィルムの偏光ムラの評価の結果である。
実施形態の記載を通して、各フィルム、膜、パネルまたは層が別のフィルム、膜、パネルまたは層の「上(on)」または「下(under)」に形成されると記載されている場合、それは、1つの要素が別の要素の上または下に直接的に形成されることだけでなく、1つの要素が別の要素の上または下にそれらの間に他の(複数の)要素を介して間接的に形成されることも意味する。また、各要素に関して「上」または「下」との用語は、図面を参照することがある。説明のために、添付図面の個々の要素のサイズは誇張して描かれており、実際のサイズを示していない。
光学フィルム
1つの実施形態による光学フィルムは、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含む基材層を含み、該基材層は、10nm以下の面内位相差(R)、50nm以下の厚さ方向位相差(Rth)および40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有する。
基材層は、フッ素系樹脂とアクリル樹脂とをブレンドすることにより得られる混合樹脂を含む。従って、負の複屈折およびその脆い特性による加工不良を有するアクリル樹脂の欠点は、正の複屈折および低硬度を有するフッ素系樹脂によって補うことができる。そのため、基材層は加工性に優れ、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有して、偏光ムラは観察されない。
基材層は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含む。具体的には、基材層は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を、1:9〜1:20、1:10〜1:20または1:15〜1:20の質量比で含んでいてよい。フッ素系樹脂とアクリル樹脂との混合比が上記範囲内であれば、アクリル樹脂の脆い特性に起因し得る加工不良を防止することができ、基材層は光学フィルムに対して適切な程度の位相差を有することができる。
基材層は100μm以下の厚さを有してよい。具体的には、基材層は、20μm〜80μmの厚さを有してよい。
フッ素系樹脂
フッ素系樹脂は、フッ素を含有するポリマーであればよい。具体的には、フッ素系樹脂は、エチレン−テトラフルオロエチレン(ETFE)コポリマー、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)ホモポリマーまたはコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン(FEP)コポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン(THV)コポリマー、およびポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFEまたはPTFCE)コポリマーからなる群から選択される少なくとも1つであり得る。
より具体的には、フッ素系樹脂は、エチレン−テトラフルオロエチレン(ETFE)コポリマー、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)ホモポリマーまたはコポリマー、およびテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン(FEP)コポリマーからなる群から選択される少なくとも1つであり得る。さらにより具体的には、フッ素系樹脂は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)ホモポリマーまたはコポリマーであり得る。
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)がコポリマー樹脂である場合、フッ化ビニリデン(VF2)とコモノマーとを、50:50〜99:1の質量比で共重合させてよい。
コモノマーはフッ素化モノマーであり得る。具体的には、コモノマーは、フッ化ビニル;トリフルオロエチレン(VF3);クロロトリフルオロエチレン(CTFE);1,2−ジフルオロエチレン;テトラフルオロエチレン(TFE);ヘキサフルオロプロピレン(HFP);パーフルオロ(メチルビニル)エーテル(PMVE)、パーフルオロ(エチルビニル)エーテル(PEVE)、パーフルオロ(プロピルビニル)エーテル(PPVE)等のパーフルオロ(アルキルビニル)エーテル;パーフルオロ(1,3−ジオキソール);およびパーフルオロ(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)(PDD)からなる群から選択される少なくとも1つであり得る。より具体的には、コモノマーは、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、トリフルオロエチレン(VF3)、およびテトラフルオロエチレン(TFE)からなる群から選択される少なくとも1つであり得る。
フッ素系樹脂は、押出成形および射出成形に好適であるためには、100s−1の剪断速度および230℃の条件下でキャピラリーフローメーターにより測定されたとき、100Pa・s〜2500Pa・s、特に500Pa・s〜2000Pa・sの粘度を有し得る。
加えて、フッ素系樹脂は、50000g/モル〜250000g/モル、100000g/モル〜250000g/モル、または200000g/モル〜240000g/モルの重量平均分子量を有し得る。
さらに、フッ素系樹脂は、230℃において、5g/10分〜20g/10分または5g/10分〜10g/分のメルトインデックス(MI)を有し得る。
さらに、フッ素系樹脂は、−40℃〜−20℃または−37℃〜−28℃のガラス転移温度を有し得る。
フッ素系樹脂は、フッ素系樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂の合計質量に基づき、1質量%〜10質量%、2質量%〜8質量%または3質量%〜7質量%の量で使用することができる。
アクリル樹脂
アクリル樹脂は、ホモポリマーであってよい。ホモポリマーは、少なくとも1つの置換基を有していてよい。そうでなければ、ホモポリマーは、置換基を有していなくてよい。
具体的には、アクリル樹脂は、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)樹脂、ポリ(エチル(メタ)アクリレート)樹脂、ポリ(プロピル(メタ)アクリレート)樹脂、ポリ(ブチル(メタ)アクリレート)樹脂、またはポリ(ペンチル(メタ)アクリレート)樹脂であり得、それぞれは少なくとも1つの置換基を有していてよい。本明細書において、用語「(メタ)アクリレート」は、「メタクリレート」または「アクリレート」のいずれかを意味する。
より具体的には、アクリル樹脂は、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)樹脂であり得る。PMMA樹脂は、少なくとも1つの置換基を有していてよい。そうでなければ、PMMA樹脂は、置換基を有していなくてよい。
例えば、置換基は官能基であってよいが、特に限定されない。
アクリル樹脂は、230℃において、1g/10分〜20g/10分、1g/10分〜10g/10分、または1g/10分〜5g/10分のメルトインデックス(MI)を有し得る。
アクリル樹脂は、100℃以上の軟化点を有し得る。具体的には、アクリル樹脂は、100℃〜120℃、105℃〜120℃、または105℃〜113℃の軟化点を有し得る。
アクリル樹脂は、フッ素系樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂の合計質量に基づき、90質量%〜99質量%、92質量%〜98質量%、または93質量%〜97質量%の量で使用することができる。
位相差
基材層は、10nm以下の面内位相差(R)および50nm以下の厚さ方向位相差(Rth)を有する。
例えば、基材層の厚さ方向位相差(Rth)および面内位相差(R)は、それぞれ0以上であり得、Rth/Rの比率は0.1〜40、0.1〜10、0.4〜10、または0.4〜5であり得る。
加えて、基材層は、0.1nm〜10nm、0.5nm〜4nmまたは0.5nm〜3.5nmの面内位相差(R)、および1nm〜40nm、1nm〜20nm、1nm〜10nmまたは1nm〜5nmの厚さ方向位相差(Rth)を有し得る。
1例として、基材層は、0.1nm〜10nmの面内位相差(R)および1nm〜40nmの厚さ方向位相差(Rth)を有し得、Rth/Rの比率は0.1〜40であり得る。
面内位相差(R)は、フィルム上の互いに垂直な2つの軸の屈折率の異方性(Δnxy=|n−n|)とフィルムの厚さd(nm)との積によって定義されるパラメータであり、これは、光学等方性および異方性の程度の尺度である。ここで、屈折率は、550nmの波長における値であり得る。例えば、面内位相差(R)は、以下の式1によって定義され得る。
[式1]
=(n−n)×d
上記式において、nはフィルム面内のx軸方向の屈折率であり、nはフィルム面内のx軸に垂直なy軸方向の屈折率であり、かつdはフィルムの厚さ(nm)である。
基材層は、−50°〜50°の光入射角の条件下において、3nm以下の面内位相差(R)を有し得る。具体的には、基材層は、−50°〜50°の光入射角の条件下において、0nm〜3nmの面内位相差(R)を有し得る。加えて、基材層の面内位相差(R)の最大値と最小値との差が、−50°〜50°の光入射角の条件下において、1.5以下であり得る。具体的には、基材層は、−50°〜50°の光入射角の条件下において、1.1以下の面内位相差(Ro)の最大値と最小値との差を有し得る。
厚さ方向位相差は、フィルム厚さ方向の断面における2つの複屈折Δnxz(=|n−n|)およびΔnyz(=|n−n|)の平均とフィルムの厚さd(nm)との積で定義されるパラメータである。ここで、屈折率は、550nmの波長における値であり得る。例えば、厚さ方向位相差(Rth)は、以下の式2によって定義され得る。
[式2]
th={(n+n)/2−n}×d
上記式において、nはフィルム面内のx軸方向の屈折率であり、nはフィルム面内のx軸に垂直なy軸方向の屈折率であり、nはフィルムの厚さ方向の屈折率であり、かつdはフィルムの厚さ(nm)である。
基材層は、0〜0.005の厚さに対する厚さ方向位相差の比率(Rth/厚さ)を有してよい。具体的には、基材層は、0〜0.001、1×10−5〜1×10−3、1×10−5〜5×10−4、または1×10−5〜2×10−4のRth/厚さを有し得る。
面配向度は、厚さ方向位相差(Rth)(nm)をその厚さ(nm)で除することにより得られる値として定義される。例えば、面配向度は、550nmの波長における、厚さ方向屈折率(n)と平面屈折率の平均値((n+n)/2)との差に等しい値であってよい。
他の特性
基材層は、40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有する。基材層が上記範囲内の表面張力を有すると、プライマーコーティング層等のさらなる層をその表面に容易に積層またはコーティングすることができる。
基材層は、150℃で3時間熱処理した後、0.1%〜1%のヘイズを有し得る。具体的には、基材層は、150℃で3時間熱処理した後、0.1%〜0.9%または0.1%〜0.8%のヘイズを有し得る。この場合、ヘイズは、基材層を5cm×5cm×33μm(幅×長さ×厚さ)のサイズに切断して150℃で3時間熱処理した後に、測定することができる。
基材層は、85℃で24時間処理した後、縦方向および横方向にそれぞれ1%以下の収縮を有し得る。具体的には、基材層は、85℃で24時間処理した後、縦方向および横方向にそれぞれ0.5%以下、0.01%〜1%、0.01%〜0.9%、0.05%〜1%、または0.05%〜0.9%の収縮を有し得る。熱処理した後の収縮が上記範囲内であれば、偏光板作製後のセルの作製時にセルが反るのを防止することにより、光漏れ等を防止することができる。
さらなる層
光学フィルムは、基材層からなる単層であってもよく、または基材層の少なくとも一方の面上にさらなる層を含む多層構造を有していてもよい。
1つの実施形態では、光学フィルムは、基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層をさらに含むことができる。
プライマーコーティング層は、光学フィルムに適用できるものであれば特に限定されない。例えば、プライマーコーティング層は、ポリエステル、ポリウレタンおよびポリアクリレート樹脂からなる群から選択される少なくとも1つを含み得る。具体的には、プライマーコーティング層は、ポリエステル樹脂またはポリウレタン樹脂を含み得る。
プライマーコーティング層の厚さは、50nm〜100nmまたは60nm〜80nmであり得る。
1つの実施形態による光学フィルムの構造を図1および図2に示す。
図1を参照して、光学フィルム(100)は、基材層(101)と基材層の一方の面上におけるプライマーコーティング層(102)とを含み得る。
図2を参照して、光学フィルム(100)は、基材層(101)と基材層の両方の面上におけるプライマーコーティング層(102、103)とを含み得る。
光学フィルムは、偏光子用保護フィルムとして使用され得る。
光学フィルムは上記物理特性を満たすため、フィルムを斜め上方向から観察したとき、または複数のフィルムを重ね合わせるときに偏光ムラが発生せず、かつさらなる層をその表面に容易に積層またはコーティングすることができる。そのため、光学フィルムは改良された光学特性および加工性を有するので、偏光板の製造に有利に使用することができる。
液晶表示装置
1つの実施形態による液晶表示装置は、バックライトユニットおよび液晶パネルを含み、液晶パネルは、上偏光板、液晶セルおよび下偏光板を順に含み、上偏光板および下偏光板は、それぞれ、偏光子および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルムを含み、偏光子用保護フィルムの少なくとも1つは、上記実施形態による光学フィルムである。
本実施形態による液晶表示装置を図3に示す。
図3を参照して、液晶表示装置(A)は、液晶パネル(10)およびバックライトユニット(20)を含む。液晶パネル(10)は、偏光子(110)および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルム(100−1および100−2)を含む上偏光板、液晶セル(130)、ならびに偏光子(120)および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルム(100−3および100−4)を含む下偏光板を順に含む。
上偏光板および下偏光板の各偏光子(110および120)は、ヨウ素等で染色されたポリビニルアルコール(PVA)層であり得る。この場合、ポリビニルアルコール層に含まれるポリビニルアルコール分子は、一方向に並び得る。
さらに、上偏光板および下偏光板のそれぞれの保護フィルムは、上述したような実施形態による光学フィルムであってよい。すなわち、光学フィルムは、上偏光板の上側(第1の位置、100−1)、上偏光板と液晶セルとの間(第2の位置、100−2)、液晶セルと下偏光板との間(第3の位置、100−3)、および下偏光板の下側(第4の位置、100−4)の少なくとも1つの位置に配置することができる。
一般に、第1の位置から第4の位置で選択される複数の位置に1種類のフィルムが適用されるとき、フィルムの重ね合わせによるフィルムの特性によって、光学特性が低下し得る。この点、本実施形態による光学フィルムは、上述したような物理特性を満たす基材層を含むので、第1の位置から第4の位置で選択される複数の位置に適用しても優れた光学特性を実現することができるという利点を有する。
上述したように、光学フィルムは、基材層からなる単層であってもよく、基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層をさらに含む多層構造を有していてもよい。
液晶表示装置の1つの実施形態において、光学フィルム(100)は、偏光子用保護フィルム(100−1〜100−4)として適用することができる。そのような場合、光学フィルムは、プライマーコーティング層(102および103)が基材層(101)と偏光子(110および120)との間に挟まれるように配置され得る。
基材層(101)の表面張力が上述した範囲を満たし、プライマーコーティング層(102および103)が上述した材料を満たし、かつ偏光子(11)がヨウ素等で染色されたポリビニルアルコール(PVA)層であると、それぞれの界面間の接着性を向上させることができ、同時に優れた光学特性を確保することができる。
本実施形態の液晶表示装置は、上記の構造に限定されず、必要に応じて種々の改変が可能である。
光学フィルムの製造方法
1つの実施形態による光学フィルムの製造方法は、(1)フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製すること;(2)該未延伸シートを縦方向に2〜3倍および横方向に3〜4倍延伸して、延伸フィルムを作製すること;および(3)該延伸フィルムをヒートセットして、基材層を製造することを含み、該樹脂組成物はフッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含み、かつ該基材層は10nm以下の面内位相差(R)、50nm以下の厚さ方向位相差(Rth)および40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有する。
工程(1)
この工程では、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製する。
フッ素系樹脂およびアクリル樹脂は、光学フィルムについて定義した通りである。
樹脂組成物は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含む。具体的には、樹脂組成物は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:20、1:10〜1:20、または1:15〜1:20の質量比で含んでよい。フッ素系樹脂およびアクリル樹脂の混合比が上記範囲内であれば、アクリル樹脂の脆性特性に起因すると考えられる加工不良を防止し、かつフッ素系樹脂の正の複屈折による位相差の低下を防止する効果を得ることができる。
樹脂組成物は、アモルファス(すなわち、非結晶)特性を有してもよい。さらに、溶融押出は、アクリル樹脂の溶融温度が属する200℃〜240℃で行うことができる。上記温度範囲内で溶融押出を行う場合、樹脂を容易に溶融させることができ、かつ押出物の粘度を適切に保つことができる。
工程(2)
この工程では、該未延伸シートを縦方向に2〜3倍および横方向に3〜4倍延伸して、延伸フィルムを作製する。
延伸は、横方向の延伸と縦方向の延伸との比が1.1〜1.5:1となるように行うことができる。具体的には、横方向の延伸と縦方向の延伸との比が1.15〜1.5:1、1.15〜1.45:1、または1.2〜1.45:1となるように延伸することができる。
さらに、延伸は、(2−1)該未延伸シートを5m/分〜10m/分の速度で移送しながら50℃〜110℃または50℃〜70℃で予熱すること、(2−2)予熱した未延伸シートを10m/分〜20m/分の速度で移送しながら100℃〜120℃で縦方向に延伸すること、および(2−3)縦方向に延伸したシートを10m/分〜20m/分の速度で移送しながら120℃〜140℃で横方向に延伸することを含んでもよい。
より具体的には、延伸は、(2−1)該未延伸シートを5m/分〜10m/分の速度で移送しながら50℃〜70℃で予熱すること、(2−2)予熱した未延伸シートを遠赤外線放射ヒーター(R/H)で600℃〜650℃で熱処理して、該シートを10m/分〜20m/分の速度で移送しながら100℃〜120℃で縦方向に2.3倍〜3.0倍に延伸すること、および(2−3)縦方向に延伸したシートを10m/分〜20m/分の速度で移送しながら120℃〜140℃で横方向に3.0倍〜3.8倍に延伸することを含んでもよい。
一方で、延伸は、プライマー組成物を縦方向に延伸したシートに塗布して、プライマーコーティング層を含む延伸フィルムを形成することにより、実施することができる。具体的には、延伸は、プライマー組成物を縦方向に延伸したシートに150nm〜300nmの厚さで塗布して、該シートを乾燥させて、次いで該シートを横方向に延伸して、プライマーコーティング層を含む延伸フィルムを製造することにより、実施することができる。プライマー組成物のコーティング厚さは、最終的なプライマーコーティング層の厚さが60nm〜80nmとなるように適切に調整することができる。
工程(3)
この工程では、延伸フィルムをヒートセットして基材層を製造する。
ヒートセットは、150℃〜170℃で1〜2分間行うことができる。具体的には、ヒートセットは、150℃〜165℃で1〜2分間行われ得る。ヒートセット温度が上記範囲内であると、本実施形態において所望の範囲内の面内位相差および厚さ方向位相差を有する基材層フィルムをより有利に製造することができる。
基材層の厚さは100μm以下であり得る。具体的には、基材層の厚さは20μm〜80μmであり得る。
一方で、光学フィルムの製造方法は、基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層を形成することをさらに含むことができる。
プライマーコーティング層の形成は、プライマーコーティング層を積層する通常の方法であれば、特に限定されない。例えば、プライマーコーティング層は、コーティング、シートの積層、スクリーン印刷等の方法により形成することができる。
1つの実施形態において、プライマーコーティング層は、インラインコーティング法によって形成されてよい。具体的には、上記の工程(2)における未延伸シートの延伸中でのインラインコーティング法により、プライマーコーティング層を形成することができる。
より具体的には、上記の工程(2)において、縦方向に延伸したシートの少なくとも一方の面上にプライマー組成物を塗布した後、横方向に延伸して、乾燥することにより、プライマーコーティング層を含む延伸シートを製造する。
プライマー組成物は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの樹脂、ならびに水を含み得る。このような場合、プライマー組成物は、組成物の全質量に基づいて5質量%〜10質量%の固形分を有していてもよく、ここで、該固形分は上記の樹脂であり得る。プライマー組成物の固形分が上記範囲内であると、プライマー組成物の塗工性および加工性を確保することができる。
プライマー組成物のコーティングの厚さは、プライマー組成物の固形分、最終的なプライマーコーティング層の目標厚さ、およびシートの横方向の延伸率を考慮して、適宜選択することができる。例えば、プライマー組成物のコーティングの厚さは、以下の式3によって決定され得る。ここで、固形分は、プライマー組成物の総質量に基づく質量パーセント値であり得る。
[式3]
プライマー組成物のコーティングの厚さ(nm)=最終的なプライマーコーティング層の厚さ(nm)×横方向の延伸率×100(質量%)/固形分(質量%)
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。しかし、以下の実施例は本発明をさらに説明することを意図している。本発明の範囲がこれらのみに限定されるものではない。
実施例および比較例で使用した原料は以下の通りである。
−PMMA:ポリ(メチルメタクリレート)、230℃で2.3g/10分のメルトインデックス(MI)および109℃の軟化点を有する(製造元:LGMMA、商品名:IH830)
−PVDF:100モル%のジフルオロエチレンを有するポリフッ化ビニリデン、224000g/モルの重量平均分子量、230℃で5.9g/10分のメルトインデックス(MI)および−32℃のガラス転移温度を有する(製造元:Solvay、商品名:solef1008)
実施例1
PMMAを90℃で6時間乾燥させた後、リボンミキサーで95質量%のPMMAと5質量%のPVDFとを十分に混合して混合樹脂を得た。この混合樹脂を230℃の押出機で溶融押出した後、25℃のキャスティングロールで冷却して、未延伸シートを作製した。未延伸シートを5m/分の速度で移送しながら60℃で予熱した。予熱したシートを放射ヒーター(R/H)により上面側にて650℃および上面側にて600℃で熱処理し、13m/分の速度で移送しながら、縦方向(MD)に2.5倍に延伸して、基材層を得た。縦方向の延伸工程の終了時に、基材層の両面にプライマー組成物を塗布し、150℃で2分間乾燥させて、プライマーコーティング層を形成した。プライマー組成物は、5質量%のポリウレタン樹脂(製造元:DKS、商品名:SUPERFLEX 210)と95質量%の水とを混合することによって調製した。その後、該フィルムを13m/分の速度で移送しながら、127℃で横方向(TD)に3.0倍に延伸して、150℃の温度で80秒間ヒートセットした。その結果、厚さ33.8μmの基材層上に、厚さ80nmのプライマーコーティング層が積層された光学フィルムを作製した。
実施例2〜9および比較例1〜4
PMMAとPVDFとの質量比、縦方向(MD)および横方向(TD)の延伸率、延伸の温度、延伸の速度、ヒートセット温度または基材層の厚さを、以下の表1に示すように変えたことを除いて、実施例1と同様にして光学フィルムを作製した。
Figure 2019095779
Figure 2019095779
試験例:特性の測定
実施例1〜9および比較例1〜4と同様の手法で作製された光学フィルムの基材層を、それぞれ以下のように評価した。結果を以下の表3および表4、ならびに図4〜図6に示す。
(1)面内位相差(R
測定サンプルとして使用されるフィルムの配向軸方向に関わらず、フィルムの横方向に4cm×2cmの大きさの長方形に切り出した。該サンプルについて、アッベ屈折率計(アタゴ社製のNAR−4T;測定波長550nm)を用いて、互いに直交する2方向の屈折率(nおよびn)と厚さ方向の屈折率(n)とを測定した。直交する2方向の屈折率の差の絶対値(|n−n|)を、屈折率異方性(Δnxy)とした。フィルムの厚さd(nm)を電子マイクロメーター(Feinpruf GmbHから入手可能なMillitron 1245D)を用いて測定し、それをnm単位に変換した。面内位相差(R)は、屈折率異方性(Δnxy)とフィルムの厚さd(nm)との積(Δnxy×d)として求めた。
(2)厚さ方向位相差(Rth
上記の面内位相差の測定と同様の手法において、屈折率n、nおよびn、ならびに厚さd(nm)を測定した。(Δnxz×d)と(Δnyz×d)の平均値を算出し、厚さ方向位相差(Rth)を求めた。
(3)ヘイズ
フィルムをそれぞれ5cm×5cmのサイズに切断して、150℃のオーブン中で3時間熱処理した。熱処理後のヘイズを、ヘイズ測定機(NDH−5000W、日本電色工業(Nippon Denkoku Kogyo)製)を用いて測定した。
(4)光入射角の変化に対する面内位相差の変化
照射光の入射角度を調整した以外は、上記項目(1)と同様の手法において、各フィルムの面内位相差を測定した。TACフィルム(製造元:富士、商品名:n−tac、厚さ:40μm)およびCOPフィルム(製造元:Zeon、商品名:Zeoner、厚さ:25μm)をコントロール群として用いた。結果を図4に示す。
(5)偏光ムラ
実施例1の光学フィルムおよび比較例1の光学フィルムをそれぞれ2枚の偏光板(製造元:サムスンSDI)で挟み、色を評価した。測定結果を図5および図6に示す。
図5において、(A)は比較例1のフィルムを1枚積層した場合の結果を示し、(B)は実施例1のフィルムを2枚積層した場合の結果を示す。
図6において、(A)は実施例1のフィルムを2枚積層した場合の結果を示し、(B)は比較例1のフィルムを2枚積層した場合の結果を示す。
(6)全光線透過率
実施例1〜9で作製した基材層および比較例1〜4で作製した基材層について、それぞれ、測定装置(NDH−5000W、日本電色工業(Nippon Denkoku Kogyo)製)を用いて全光線透過率を測定した。
(7)表面張力
実施例1〜9で作製した基材層および比較例1〜4で作製した基材層について、それぞれ、SEO(Surface Electro Optics Corporation)製のPHOENIX−300 TOUCHを用いて、表面張力を測定した。
(8)虹色(rainbow)の観察
実施例1〜9および比較例1〜4で作製した光学フィルムの1枚または2枚を、2枚の偏光板(製造元:サムスンSDI)で挟んで、積層体を作製した。その後、観察者と積層体との間の角度を45°〜10°まで変化させながら、フィルムの虹色の現象を観察した。
(9)色の評価
実施例1〜9および比較例1〜4で作製した基材層フィルムの1枚または2枚を重ね合わせて、目視により観察した。灰色が見られた場合は「有り(present)」と評価した。透明として見えた場合は「無し(absent)」と評価した。
Figure 2019095779
Figure 2019095779
表3および表4から分かるように、実施例1〜9の基材層は、それぞれ、面内位相差(R)および厚さ方向位相差(Rth)が0以上で小さく、かつn(Rth/R)および面配向度(Rth/厚さ)が0より大きく、優れた光学特性を有していた。加えて、実施例1〜9の基材層は、それぞれ、ヘイズが低く、熱処理後の縦方向(MD)および横方向(TD)の両方における収縮率が1%以下と低く、優れた信頼性が得られた。さらに、実施例1〜9の基材層は、それぞれ高い全光線透過率を有しており、かつ40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有していた。すなわち、プライマーコーティング層が基材層の表面に欠陥なく均一に積層されて、加工性に優れ、基材層とプライマーコーティング層との密着性に優れている。
これに対し、比較例1〜4で作製された基材層は、それぞれ、面内位相差、厚さ方向位相差、n(Rth/R)、面配向度(Rth/厚さ)、熱処理後の収縮率または表面張力について、いずれも所望の範囲外となっており、偏光ムラ、信頼性不良、プライマーコーティング層を積層する際の加工性不良をもたらす。
図4から分かるように、実施例1の光学フィルムは、TACフィルムおよびCOPフィルムと比較して、光入射角に対する面内位相差の変化はほとんどなかった。
図5および図6ならびに表3および表4から分かるように、実施例1〜9の光学フィルムを偏光板で複数枚挟んだ場合でも、色ムラは小さく、該フィルムを複数重ねた場合でも、虹色の現象や灰色は観察されなかった。特に、図6において、(A)は、実施例1の2枚の光学フィルムを2枚の偏光板の間に挟んでも透明であったことを示している。一方、(B)は、比較例1の2枚の光学フィルムを2枚の偏光板の間に挟むとその透明性が低下することを示している
100 光学フィルム
101 基材層
102、103 プライマーコーティング層
A 液晶表示装置
10 液晶パネル
20 バックライトユニット
100−1、100−2、100−3、100−4 偏光子用保護フィルム
110、120 偏光子
130 液晶セル

Claims (15)

  1. 光学フィルムであって、
    フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含む基材層を含み、
    前記基材層は、10nm以下の面内位相差(R)、50nm以下の厚さ方向位相差(Rth)および40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有する、
    光学フィルム。
  2. 前記基材層は、100μm以下の厚さを有する、請求項1に記載の光学フィルム。
  3. 前記アクリル樹脂は、ホモポリマーである、請求項1に記載の光学フィルム。
  4. 前記アクリル樹脂は、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)である、請求項3に記載の光学フィルム。
  5. 前記基材層は0.1nm〜10nmの面内位相差(R)および1nm〜40nmの厚さ方向位相差(Rth)を有し、Rth/Rの比率は0.1〜40である、請求項1に記載の光学フィルム。
  6. 前記基材層は、0〜0.005の厚さに対する厚さ方向位相差の比率(Rth/厚さ)を有する、請求項1に記載の光学フィルム。
  7. 前記基材層は、−50°〜50°の光入射角の条件下において、3nm以下の面内位相差(R)を有する、請求項1に記載の光学フィルム。
  8. 前記基材層の面内位相差(R)の最大値と最小値との差が、−50°〜50°の光入射角の条件下において、1.5以下である、請求項1に記載の光学フィルム。
  9. 前記基材層は、150℃で3時間熱処理した後、0.1%〜1%のヘイズを有する、請求項1に記載の光学フィルム。
  10. 前記基材層は、85℃で24時間処理した後、縦方向および横方向にそれぞれ1%以下の収縮を有する、請求項1に記載の光学フィルム。
  11. 前記基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層をさらに含む、請求項1に記載の光学フィルム。
  12. 偏光子用保護フィルムとして使用される、請求項1に記載の光学フィルム。
  13. バックライトユニットおよび液晶パネルを含む液晶表示装置であって、
    前記液晶パネルは、上偏光板、液晶セルおよび下偏光板を順に含み、
    前記上偏光板および前記下偏光板は、それぞれ、偏光子および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルムを含み、
    前記偏光子用保護フィルムの少なくとも1つは、請求項1に記載の光学フィルムである、
    液晶表示装置。
  14. 光学フィルムの製造方法であって、
    (1)フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製すること;
    (2)前記未延伸シートを縦方向に2〜3倍および横方向に3〜4倍延伸して、延伸フィルムを作製すること;および
    (3)前記延伸フィルムをヒートセットして、基材層を製造すること
    を含み、前記樹脂組成物はフッ素系樹脂およびアクリル樹脂を1:9〜1:99の質量比で含み、かつ前記基材層は10nm以下の面内位相差(R)、50nm以下の厚さ方向位相差(Rth)および40ダイン/cm〜60ダイン/cmの表面張力を有する、
    光学フィルムの製造方法。
  15. 前記基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層を形成することをさらに含む、請求項14に記載の光学フィルムの製造方法。
JP2018195068A 2017-10-17 2018-10-16 光学フィルムおよびそれを含む液晶表示装置 Pending JP2019095779A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0134490 2017-10-17
KR1020170134490A KR101934448B1 (ko) 2017-10-17 2017-10-17 편광판용 보호필름 및 이를 포함하는 액정표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019095779A true JP2019095779A (ja) 2019-06-20

Family

ID=64944995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018195068A Pending JP2019095779A (ja) 2017-10-17 2018-10-16 光学フィルムおよびそれを含む液晶表示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11366359B2 (ja)
JP (1) JP2019095779A (ja)
KR (1) KR101934448B1 (ja)
CN (2) CN109181194A (ja)
TW (1) TWI682949B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102240879B1 (ko) * 2019-05-27 2021-04-16 에스케이씨 주식회사 광학 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 부품
WO2022004712A1 (ja) * 2020-06-30 2022-01-06 富士フイルム株式会社 位相差板、液晶プロジェクタ及びコントラスト調整方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010265396A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Toray Ind Inc アクリル樹脂フィルムおよびその製造方法
JP2011242754A (ja) * 2010-04-22 2011-12-01 Nippon Shokubai Co Ltd 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
JP2013241556A (ja) * 2011-08-31 2013-12-05 Fujifilm Corp 帯電防止性ハードコート層形成用組成物、光学フィルム、光学フィルムの製造方法、偏光板、及び画像表示装置
JP2014083703A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Nippon Shokubai Co Ltd 光学フィルムの製造方法
JP2014193982A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Nippon Shokubai Co Ltd 二軸延伸フィルム、偏光板および画像表示装置ならびに二軸延伸フィルムの製造方法
JP2015188772A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 大日本印刷株式会社 光学積層体及びその製造方法
WO2016047796A1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-31 日本製紙株式会社 ハードコートフィルム及びその製造方法
JP2016105175A (ja) * 2014-03-25 2016-06-09 住友化学株式会社 偏光板
JP2017145388A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 株式会社日本触媒 易接着層形成用組成物

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920007285B1 (ko) * 1989-03-10 1992-08-29 구레하 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤 광학 위상차판 및 그 제조 방법
JP4169268B2 (ja) 2002-09-13 2008-10-22 日東電工株式会社 被膜シートの製造方法、光学機能層、光学素子および画像表示装置
US6965474B2 (en) * 2003-02-12 2005-11-15 3M Innovative Properties Company Polymeric optical film
JP2005104149A (ja) 2003-09-11 2005-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースアシレートフィルム及びその溶液製膜方法並びにフィルム製品
CN101014885B (zh) * 2004-08-09 2010-05-12 富士胶片株式会社 聚合物薄膜、以及包含该聚合物薄膜的光学补偿薄膜、偏振器和液晶显示器
JP4736562B2 (ja) 2005-06-23 2011-07-27 コニカミノルタオプト株式会社 偏光板及び表示装置
US7466377B2 (en) 2005-08-26 2008-12-16 Konica Minolta Opto, Inc. Retardation film, manufacturing method thereof, polarizing plate and liquid crystal display apparatus
CA2659595C (en) * 2006-07-26 2016-01-19 Yamasa Corporation Process for producing di(pyrimidine nucleoside 5'-)polyphosphate
JP5281637B2 (ja) * 2007-04-13 2013-09-04 エルジー・ケム・リミテッド 光学フィルム、位相差フィルムおよびそれを含む液晶表示装置
WO2009001629A1 (ja) * 2007-06-26 2008-12-31 Konica Minolta Opto, Inc. クリアーハードコートフィルム、これを用いた反射防止フィルム、偏光板、及び表示装置
CN102275366B (zh) * 2008-06-10 2014-10-15 株式会社钟化 氟树脂膜和氟树脂层叠丙烯酸类树脂膜
JP5006891B2 (ja) * 2008-08-04 2012-08-22 旭化成ケミカルズ株式会社 アクリル系樹脂フィルムの製造方法及びアクリル系樹脂フィルム
JP2010070608A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光学用アクリルフィルム、導光板およびバックライトユニット
JP2012063687A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Toppan Printing Co Ltd 反射防止フィルム、反射防止性偏光板、及び透過型液晶ディスプレイ
KR101285853B1 (ko) 2010-12-23 2013-07-12 도레이첨단소재 주식회사 편광판 보호용 폴리에스테르 필름
KR101462579B1 (ko) * 2013-02-06 2014-11-18 동우 화인켐 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
WO2015174070A1 (ja) * 2014-05-15 2015-11-19 株式会社カネカ フッ素含有アクリル樹脂からなるコーティング層を基材フィルムに積層させたフィルム
CN107429024B (zh) * 2015-01-23 2020-07-14 阿克隆聚合物系统有限公司 基于含氟聚合物的聚合物混合物,聚合物膜,以及偏振片保护膜

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010265396A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Toray Ind Inc アクリル樹脂フィルムおよびその製造方法
JP2011242754A (ja) * 2010-04-22 2011-12-01 Nippon Shokubai Co Ltd 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
JP2013241556A (ja) * 2011-08-31 2013-12-05 Fujifilm Corp 帯電防止性ハードコート層形成用組成物、光学フィルム、光学フィルムの製造方法、偏光板、及び画像表示装置
JP2014083703A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Nippon Shokubai Co Ltd 光学フィルムの製造方法
JP2014193982A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Nippon Shokubai Co Ltd 二軸延伸フィルム、偏光板および画像表示装置ならびに二軸延伸フィルムの製造方法
JP2016105175A (ja) * 2014-03-25 2016-06-09 住友化学株式会社 偏光板
JP2015188772A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 大日本印刷株式会社 光学積層体及びその製造方法
WO2016047796A1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-31 日本製紙株式会社 ハードコートフィルム及びその製造方法
JP2017145388A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 株式会社日本触媒 易接着層形成用組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US11366359B2 (en) 2022-06-21
KR101934448B1 (ko) 2019-01-02
TWI682949B (zh) 2020-01-21
CN114196152A (zh) 2022-03-18
TW201922864A (zh) 2019-06-16
CN109181194A (zh) 2019-01-11
US20190113809A1 (en) 2019-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI651553B (zh) 液晶顯示器偏光板用反射偏光薄膜、由其所成之液晶顯示器用偏光板、液晶顯示器用光學構件以及液晶顯示器
US9535202B2 (en) Multilayer retardation film and method for producing same
TWI440904B (zh) Method of manufacturing phase difference plate
TWI442105B (zh) Method of manufacturing phase difference plate
US20180017714A1 (en) Optical film laminate, optical display device using the same, and transparent protective film
JPWO2008136346A1 (ja) 表示画面用保護フィルムおよび偏光板
KR20090076835A (ko) 광학 필름 및 이를 포함하는 정보전자 장치
JP2008003426A (ja) 偏光板
CN104919363A (zh) 液晶显示装置
JP2008003425A (ja) 偏光板
JP2007219110A (ja) 偏光板および液晶表示装置
TWI682949B (zh) 光學薄膜及包含其之液晶顯示裝置
TWI729040B (zh) 光學積層體及圖像顯示裝置
WO2015072486A1 (ja) 位相差フィルムの製造方法
CN111574812A (zh) 一种基于共聚酯材料的光学补偿膜、其制备方法和应用
JP2011039343A (ja) 位相差板の製造方法、位相差板、および偏光板
KR20160037117A (ko) 광학 필름 및 그것을 구비한 편광판, 액정 표시 장치, 및 광학 필름의 제조 방법
TWI649367B (zh) 保護膜、偏光器及包含其之顯示裝置
US9399317B2 (en) Retarder manufacturing method using cross-linked particles of a polymer having negative intrinsic birefringence
KR101613781B1 (ko) 셀프 와인딩이 가능한 아크릴계 수지 조성물 및 이를 이용하여 형성된 광학 필름
KR101985466B1 (ko) 편광판 보호필름 및 이의 제조방법
JP2010044314A (ja) 光学部材用保護フィルムおよび偏光板
KR102425494B1 (ko) 편광판 보호필름
TW201915526A (zh) 光學積層體
KR101900830B1 (ko) 보호필름, 편광판 및 이를 포함하는 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200915

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210701

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210701

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210709

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210713

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20210924

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20210928

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20211005

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20220315

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20220419

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20220419