JP4786552B2 - 光学補償シート、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
さらに、大型の液晶表示装置に適用した場合でも、光学補償シートに起因したムラを生じることなく液晶表示装置の高品位表示に寄与する光学補償シート、及び偏光板を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、視野角が改善された液晶表示装置を提供することを課題とする。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4a−(R4aは水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5a)−(R5aはアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、アルキレン基およびアリーレン基;
Qaはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、またはホスホノキシ{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表す。)
前記第1及び第2の態様は、他の側面において、傾斜配向されその配向状態が固定された液晶性化合物を少なくとも有する光学的異方性層を、順次有する光学補償シートであって、該光学異方性層のフィルム法線方向から測定したレターデーション値:Reが40nm以上であり、かつ配向方向を含むフィルムに直交する面内においてフィルム法線から40°傾斜した方向から測定したレターデーション値:Re(40)と、Reとの:比Re(40)/Reが2.0未満であり、さらに配向方向を含むフィルムに直交する面内においてフィルム法線から−40°傾斜した方向から測定したレターデーション値:Re(−40)と、Reとの比:Re(−40)/Reが0.40以上である光学補償シートに関する。
(a)液晶性化合物を少なくとも含む組成物をスロットダイを用いて表面に適用する工程、
(b)該液晶性化合物を傾斜配向させる工程、及び、
(c)その配向状態を固定して、光学異方性層を形成する工程、
を含む第1及び第2の態様の光学補償シートの製造方法も提供する。
なお、本発明において「ハイブリッド配向」とは、液晶性分子の長軸方向(例えば、ディスコティック液晶分子の場合はコアの円盤面)と光学異方性層の水平面(本発明では、光学異方性層が配向膜を介して支持体上に形成されているので、支持体の表面)とのなす角度(以下、「チルト角」という)が、支持体からの距離に伴い、すなわち光学異方性層の厚さ方向に変化する配向をいい、光学異方性層が有する2つの界面(例えば、光学異方性層が配向膜上に形成された場合は、配向膜との間の界面と空気界面であるが、光学異方性層が一旦形成された後、転写などにより他の支持体上に配置された場合は、2つの界面は必ずしも配向膜界面と空気界面ではない)において、チルト角が異なる配向状態にある液晶性分子によって実現される。光学異方性層を配向膜上に形成する場合は、光学異方性層/配向膜界面と、光学補償シートの最外面でもある光学異方性層/空気界面とで、チルト角が異なる液晶性分子によって実現される。本発明では、チルト角の変化の態様には、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、及び増加及び減少を含む間欠的変化などいずれも含まれるものとする。間欠的変化は、厚さ方向の途中でチルト角が変化しない領域を含んでいる。本発明における「ハイブリッド配向」では、チルト角が変化しない領域を含んでいても、全体として増加又は減少していることが好ましい。さらに、チルト角は全体として支持体からの距離に伴い増加していることが好ましく、特に連続的に変化することが好ましい。
また、本明細書でいう「重合」には、共重合も含む趣旨である。
さらに、本明細書でいう「支持体上」又は「配向膜上」には、該支持体等の直接の表面をいう場合と、該支持体等の上に何らかの層(膜)を設けた表面をいう場合の両方を含む趣旨である。
本発明の第1の態様は、液晶性化合物、セルロースエステル及びポリマーAをそれぞれ少なくとも1種含有する光学異方性層を有する光学補償シートに関する。
(セルロースエステル)
まず、本態様に用いられるセルロースエステルについて説明する。
セルロースエステルを、液晶性化合物を含有する組成物中に混合することにより、該組成物を塗布する際にハジキが発生するのを抑制することができる。さらに、セルロースエステルは、液晶性化合物の傾斜角を制御するのに寄与する。第1の態様において、好適に使用可能なセルロースエステルには、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースなどが含まれる。中でも、セルロースアセテートブチレートが好ましく、さらに、ブチリル化度が40%以上であるセルロースアセテートブチレートがより好ましい。添加量については、ディスコティック液晶性化合物の総量に対して重量百分率で、好ましくは0.01〜20%、より好ましくは0.05〜10%、特に好ましくは0.05〜5%である。
次に、第1の態様の光学補償シートに用いられるポリマーAについて説明する。ポリマーAは、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と下記一般式(1a)で表される繰り返し単位とを含む共重合体である。ポリマーAは主に、配向膜側界面近傍の液晶性分子の傾斜角を調整するのに寄与する。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4a−(R4aは水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5a)−(R5aはアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、アルキレン基およびアリーレン基;Qaはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、またはホスホノキシ{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4a−(R4aは水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5a)−(R5aはアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、アルキレン基およびアリーレン基。
(置換基群)
アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる)、アラルキル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアラルキル基であり、例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基を二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
(1)アルケン類
エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど;
(2)ジエン類
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−n−プロピル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1−ブロモ−1,3−ブタジエン、1−クロロブタジエン、2−フルオロ−1,3−ブタジエン、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1,1,2−トリクロロ−1,3−ブタジエンおよび2−シアノ−1,3−ブタジエン、1,4−ジビニルシクロヘキサンなど;
(3a)アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、tert−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、2−ブロモエチルアクリレート、4−クロロブチルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、2−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、2−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、3−メトキシブチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアクリレート、1−ブロモ−2−メトキシエチルアクリレート、1,1−ジクロロ−2−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど);
(3b)アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、2−アセトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレートなど;
(3c)不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど;
(3d)α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−tertブチルアクリルアミド、N−tertオクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチルマレイミドなど;
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど;
(5)スチレンおよびその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、p−tertブチルスチレン、p−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−アセトキシスチレンなど;
(6)ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど;
(7)ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、n−エイコシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど;および
(8)その他の重合性単量体
N−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリンなど。
前記光学異方生層は、前記ポリマーAを2種以上含有していてもよい。また、前記光学異方性層は、前記ポリマーAとともに、フルオロ脂肪族基を含有するポリマーBをさらに含有しているのが好ましい。ここで、ポリマーBは、フルオロ脂肪族基を有するポリマーであり、中でも、前記一般式(2a)で表される繰り返し単位と、下記一般式(3a)で表される繰り返し単位とを含む共重合体であることが好ましい。
前記のポリ(アルキレンオキシ)基中のアルキレンオキシ単位はポリ(プロピレンオキシ)におけるように同一であってもよく、また互いに異なる2種以上のアルキレンオキシが不規則に分布されたものであっても良く、直鎖または分岐状のプロピレンオキシまたはエチレンオキシ単位、または直鎖または分岐状のプロピレンオキシ単位のブロックおよびエチレンオキシ単位のブロックのように存在するものであってもよい。
別に、公知の方法で製造したポリ(オキシアルキレン)ジアクリレート等を用いることもできる。
アクリル酸エステル類:
フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなど、
メタクリル酸エステル類:
フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど、
アリル化合物:
アリルエステル類(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなど
ビニルエーテル類:
アルキルビニルエーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど
ビニルエステル類:
ビニルビチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β―フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなど。
イタコン酸ジアルキル類:
イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなど。
フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類:
ジブチルフマレートなど
その他、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル、スチレンなど。
本発明の第2の態様は、支持体と、光学異方性層とを有し、前記光学異方性層が、液晶性化合物と、一般式(1b)で表される重量平均分子量5000以上20000未満のポリマーCの少なくとも一種と、一般式(1b)で表される重量平均分子量20000以上のポリマーDの少なくとも一種とを含有する光学補償シートに関する。前記光学異方性層は、支持体上に直接形成してもよいし、配向膜を介して形成してもよい。第2の態様の光学補償シートは、一層の光学異方性層を有する態様であっても、複数層の光学異方性層を有する態様であってもよい。複数層有する場合は、少なくとも一層が、ポリマーC及びDを含有する、光学異方性層であればよい。
まず、第2の態様の光学補償シートの光学異方性層に用いられる下記一般式(1)で表されるポリマーC及びDについて説明する。該ポリマーは、液晶性化合物の傾斜角制御剤、特に空気界面側の傾斜角制御剤として機能する。
L1bがアルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜6である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
L1bが、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜12である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。
L1bが、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる2価の連結基(即ちアラルキレン基)を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは7〜34、より好ましくは7〜26、特に好ましくは7〜16である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。
L−1:−CO−O−二価の鎖状基―O−
L−2:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−
L−3:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−
L−4:−CO−O−
L−5:−O−CO−
L−6:−CO−二価の鎖状基−O−CO−
(1)アルケン類
エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど
(2)ジエン類
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−n−プロピル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、2−フルオロ−1,3−ブタジエン、及び1,4−ジビニルシクロヘキサンなど;
(3a)アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、tert−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、2−ブロモエチルアクリレート、4−クロロブチルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、2−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、2−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2〜100のもの)、3−メトキシブチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアクリレート、1−ブロモ−2−メトキシエチルアクリレート、1,1−ジクロロ−2−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど);
(3b)アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、2−アセトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレートなど;
(3c)不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど;
(3d)α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−tertブチルアクリルアミド、N−tertオクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミドなど;
リロニトリル、メタクリロニトリルなど;
(5)スチレン及びその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、p−tertブチルスチレン、p−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−アセトキシスチレンなど;
(6)ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど;
(7)ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルブニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、n−エイコシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど;
N−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリン、下記一般式(6b)で表される化合物:
など。
第2の態様に用いられるポリマーを好ましい分子量範囲で得るためには、連鎖移動剤を用いたラジカル重合法が特に有効である。
連鎖移動剤としてはメルカプタン類(例えば、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、p−ノニルチオフェノール等)、ポリハロゲン化アルキル(例えば、四塩化炭素、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,1−トリブロモオクタンなど)、低活性モノマー類(α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等)のいずれも用いることができるが、好ましくは炭素数4ないし16のメルカプタン類である。これらの連鎖移動剤の使用量は、連鎖移動剤の活性やモノマーの組み合わせ、重合条件などにより著しく影響され精密な制御が必要であるが、通常は使用するモノマーの全モル数に対して0.01モル%〜50モル%程度であり、好ましくは0.05モル%〜30モル%、特に好ましくは0.08モル%〜25モル%である。これらの連鎖移動剤は、重合過程において重合度を制御するべき対象のモノマーと同時に系内に存在させれば良く、その添加方法については特に問わない。モノマーに溶解して添加しても良いし、モノマーと別途に添加することも可能である。
第2の態様では、前記一般式(1)で表されるポリマーとともに、セルロース系更新を用いてもよい。セルロース系高分子をバインダーとしてディスコティック液晶層に混ぜることにより、光学異方性層を形成時に塗布液を塗布する際に、ハジキを抑制することができる。また、該セルロース系高分子は、液晶性化合物の傾斜角制御剤としても機能する。セルロース系高分子として好適に使用できるのはセルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどである。中でもセルロースエステルが液晶性化合物の傾斜角制御剤として好ましい。セルロースエステルの中では、セルロールアセテートブチレートが好ましく、ブチリル化度が40%以上であることがもっとも好ましい。添加量については、液晶性化合物の総量に対して重量百分率で好ましくは0.01〜8%、より好ましくは0.05〜2%がよい。
なお、第2の態様では、前述の第1の態様において用いられるポリマーAを、光学異方性層中に含有させてもよい。
光学異方性層は、所定の材料を含有することを条件に、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶化合物の配向状態に関しては、IDW’00、FMC7−2、P411〜414に記載されている。
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
棒状液晶性分子については、季刊化学総説第22巻液晶の化学(1994)日本化学会編の第4章、第7章および第11章、および液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第142委員会編の第3章に記載がある。
ディスコティック液晶性化合物には、C.Destradeらの研究報告(Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年))に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告(Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990))に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告(Angew.Chem.96巻、70頁(1984年))に記載されたシクロヘキサン誘導体およびJ.M.Lehnらの研究報告(J.Chem.Commun.,1794頁(1985年))、J.Zhangらの研究報告(J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年))に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
一般式(5)
D(−L1Q1)n
式(5)において、Dは円盤状コアであり;L1は二価の連結基であり、Q1は重合性基であり、そして、nは4〜12の整数である。
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する可塑剤、界面活性剤および重合性モノマーは、ディスコティック液晶性化合物と相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。添加成分の中でも重合性モノマー(例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基を有する化合物)の添加が好ましい。上記化合物の添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して一般に1〜50重量%の範囲にあり、5〜30重量%の範囲にあることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が4以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることが出来る。
光学異方性層は、支持体表面に直接又は配向膜表面に、液晶性化合物等を含有する組成物を適用して形成することができる。光学異方性層形成用の組成物は、液晶性化合物、および種々の添加剤を含有する。これらの原料を溶媒に溶解して塗布液として、支持体表面等に塗布するのが好ましい。光学異方性層の形成に用いられる配向膜については特に制限はなく、ポリビニルアルコール等のポリマー層を形成した後、該ポリマー層の表面を所定の方向にラビング処理することによって形成された配向膜などが利用できる。配向膜として好ましい例は、特開平8−338913号公報に記載されている。前記配向膜の膜厚は、10μm以下であるのが好ましい。なお、配向膜は光学異方性層の形成時のみに用い、光学異方性層を形成した後は、剥離可能な場合は剥離してもよい。かかる場合は、仮支持体上に配向膜を形成し、配向膜上で光学異方性層を形成した後に、該光学異方性層を、透明支持体に転写して、本発明の光学補償シートを作製してもよい。
均一性の高い光学フィルムを作製する場合には、塗布液の表面張力は、25mN/m以下であることが好ましく、22mN/m以下であることが更に好ましい。
液晶性化合物を、所望の配向状態とした後、その配向状態に固定して光学異方性層を形成する。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。塗布液中には、液晶性化合物の固定化に寄与する、重合性モノマーや重合開始剤を含有させるのが好ましい。重合性モノマーとしては、例えば、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基を有する化合物が好ましい。上記化合物の添加量は、液晶性化合物に対して、一般に1〜50重量%であり、5〜30重量%であるのが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が3以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることができる。
本発明の光学補償シートは、配向膜を有していてもよい。配向膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。従って、配向膜は本発明の好ましい態様を実現する上では必須である。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して本発明の偏光板を作製することも可能である。
図3はスロットダイを用いたコーターの一例の概略断面図である。コーター110は、バックアップロール111に支持されて連続走行するウェブ112に対して、スロットダイ113から塗布液114をビード(図示せず)にして塗布することにより、ウェブ112の表面上に塗布膜114bを形成する。
P0 −Pp =1.34σ/h ・(μU/σ)2/3 +12μUILO(d/2−h)/d3 −12μhUL/D3 ・・・(1)
図5は、上記乾燥装置の一例であり、塗布膜の乾燥方法および装置が適用される乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥ライン10の一例を示す概念図である。
図示されるように、塗布・乾燥ライン10は、主として、ロール状に巻回された帯状可撓性支持体12を送り出す送り出し装置14、帯状可撓性支持体12に塗布液を塗布する塗布手段16、帯状可撓性支持体12に塗布形成された塗布膜の塗布液中の溶媒を凝縮、回収させるドライヤ18、必要に応じて設けられる、塗布膜を乾燥させる通風乾燥手段20、および塗布・乾燥により製造された製品を巻き取る巻き取り装置24と、帯状可撓性支持体12が走行する搬送経路を形成する多数のガイドローラ22、22・・・とで形成される。なお、本発明の乾燥工程の前半部では送風せずに凝集板を用いて溶剤を凝縮回収することが好ましい。また、乾燥工程において塗布面側における、塗布液中の溶剤の蒸気圧を、飽和蒸気圧の50〜100%、好ましくは80〜100%に保ったまま乾燥を行うことが好ましい。
レイリー数=グラスホフ数×プラントル数 (式1)
グラスホフ数=[熱膨張率×(T1 −T2 )×L3 ×d2 ×g]/δ2 …(式2)
プラントル数=(比熱容量×δ)/熱伝導度…(式3)
T1−T2:二平面間の温度差(℃) L:二平面間の距離(m) d:流体の密度(g/m3) δ:流体の粘度(g/(m・sec)) g:重力加速度(m/sec2) 熱膨張率(1/℃) 比熱容量(J/(g・℃)) 熱伝導度(J/(m・sec・℃))
一般的に、前者(式2)はグラスホフ数、後者(式3)はプラントル数と呼ばれる。これらの値と自然対流の発生との関係は、特有の場合についてのみ実験式が示されているのみである。なお、これら二つの無次元数を掛けた値は、一般にレイリー数と言われる。
また、本発明の塗布膜の乾燥方法および装置によれば、省エネルギー化、コストダウンにも効果がある。すなわち、塗布・乾燥ラインで発生する蒸発気体のうち、水以外の溶媒はそのまま大気へ放出できないので、蒸発気体を液化して回収する必要があり、そのための溶剤ガス回収設備が必要である。ところが、塗布・乾燥ライン10では、塗布液の一部を凝縮・回収するドライヤにより溶媒を液体の状態で直接回収できるため、溶剤ガス回収設備の負荷を減らすことができる。
本発明の光学異方性シートは、光学異方性層を支持する基板を有する。該基板は、ガラス又は透明なポリマーフィルムであることが好ましい。前記基板は、光透過率(400〜700nm)が80%以上、ヘイズが2.0%以下であることが好ましい。更に好ましくは光透過率が86%以上、ヘイズが1.0%以下である。 ポリマーフィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースのモノ乃至トリアシレート体)、ノルボルネン系ポリマーおよびポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、アートン及びゼオネックス(いずれも商品名))を用いてもよい。又、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても、国際公開第00/26705号パンフレットに記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば、本発明の光学フィルムに用いることもできる。
[セルロースアシレートフィルム]
上記基板としては、セルロースアシレートフィルムが好ましい。用いられるセルロースアシレートフィルムの原料のセルロースとしては、綿花リンター、ケナフ、木材パルプ(広葉樹パルプ、針葉樹パルプ)等があり、何れの原料セルロースから得られるセルロースエステルでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。 本発明においては、セルロースからエステル化してセルロースアシレートを作製するが、特に好ましい前述のセルロースがそのまま利用できる訳ではなく、リンター、ケナフ、パルプを精製して用いられる。
本発明においてセルロースアシレートとは、セルロースの総炭素数2〜22のカルボン酸エステルのことである。
ここで、SA'はセルロースの水酸基の水素原子を置換しているアセチル基の置換度、またSB'はセルロースの水酸基の水素原子を置換している炭素原子数3〜22のアシル基の置換度を表す。なお、SAはセルロースの水酸基の水素原子を置換しているアセチル基を表し、SBはセルロースの水酸基の水素原子を置換している炭素原子数3〜22のアシル基を表す。
さらにSB"はその28%以上が6位水酸基の置換基であるのが好ましく、より好ましくは30%以上が6位水酸基の置換基であり、31%以上がさらに好ましく、特には32%以上が6位水酸基の置換基であることも好ましい。また更に、セルロースアシレートの6位のSA'とSB"の置換度の総和が0.8以上であり、さらには0.85以上であり、特には0.90以上であるセルロースアシレートフィルムも好ましいものとして挙げることができる。これらのセルロースアシレートフィルムにより溶解性の好ましい溶液が作製でき、特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。
尚、置換度はセルロース中の水酸基に結合した脂肪酸の結合度を測定し、計算によって得られる。測定方法としては、ASTM−D817−91、ASTM−D817−96に準拠して測定することができる。また、水酸基へのアシル基の置換の状態は、13C NMR法によって測定される。
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。 なお、本発明の支持体としては、光学的に負の複屈折性を示すものが好ましい。
尚、基材フィルムの複屈折率(Δn:nx−ny)は、0〜0.020の範囲にあることが好ましい。また、セルロースアセテートフィルムの厚み方向の複屈折率{(nx+ny)/2−nz}は、0〜0.04の範囲にあることが好ましい。
ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
[フィルムの吸湿膨張係数]
更には、本発明の光学補償シートに用いるセルロースアシレートフィルムの吸湿膨張係数を30×10-5/%RH以下とすることが好ましい。吸湿膨張係数は、15×10-5/%RH以下とすることが好ましく、10×10-5/%RH以下であることがさらに好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、1.0×10-5/%RH以上の値である。吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。この吸湿膨張係数を調節することで、光学補償シートの光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇(歪みによる光漏れ)を防止することができる。吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフィルムから幅5mm、長さ20mmの試料を切り出し、片方の端を固定して25℃、20%RH(R0 )の雰囲気下にぶら下げた。他方の端に0.5gの重りをぶら下げて、10分間放置し長さ(L0 )を測定した。次に、温度は25℃のまま、湿度を80%RH(R1 )にして、長さ(L1 )を測定した。吸湿膨張係数は下式により算出した。測定は同一試料につき10サンプル行い、平均値を採用した。吸湿膨張係数[/%RH]={(L1 −L0 )/L0 }/(R1 −R0 )
(フィルムの機械的特性)
本発明に用いるポリマーフィルムの幅方向のカール値は−7/m〜+7/mであることが好ましい。長尺で広幅のポリマーフィルムに対し行う際に、透明保護フィルムの幅方向のカール値が前述の範囲内にあると、フィルムのハンドリングの支障や、フィルムの切断が起きることが無く、また、フィルムのエッジや中央部などで、フィルムが搬送ロールと強く接触することからくる発塵や、フィルム上への異物付着が少なくなり、本発明の光学補償シートの点欠陥や塗布スジの頻度が許容値を超えることがなく、好ましい。また、偏光膜貼り合せ時に気泡が入ることを防ぐことができて好ましい。
カール値は、アメリカ国家規格協会の規定する測定方法(ANSI/ASCPH1.29−1985)に従い測定することができる。
本発明のセルロースアシレートフィルムの平衡含水率は、光学補償層シートを偏光板の一方の透明保護フィルムとして用いる際、ポリビニルアルコールなどの水溶性ポリマーとの接着性を損なわないために、膜厚のいかんに関わらず、25×80%RHにおける平衡含水率が、0〜4重量%であることが好ましい。0.1〜3.5重量%であることがより好ましく、1〜3重量%であることが特に好ましい。平衡含水率が該上限値以下であれば、セルロースアシレートフィルムを偏光板の透明保護フィルムとして用いる際にレターデーションの湿度変化による依存性が大きくなりすぎることがないので好ましい。
本発明のセルロースアシレートフィルムの透湿度は、JIS規格JIS Z−0208をもとに、温度60℃、湿度95%RHの条件において測定し、得られた値を膜厚80μmに換算したものである。該透湿度は400〜2000g/m2・24h、さらには500〜1800g/m2・24h、特には600〜1600g/m2・24hの範囲であることが好ましい。透湿度が該上限値以下であれば、フィルムのレターデーション値の湿度依存性の絶対値が0.5nm/%RHを超えることが少ないので好ましい。また、本発明のセルロースアシレートフィルムに光学異方性層を積層して成る光学補償フィルムにおいて、Re値、Rth値の湿度依存性の絶対値が0.5nm/%RHを超えることが少ないので好ましい。またこのような光学補償シート付き偏光板が液晶表示装置に組み込まれた場合には、色味の変化や視野角の低下などの不具合を引き起こすことがほとんどないので好ましい。一方、該透湿度が該下限値以上であれば、偏光膜の両面などに貼り付けて偏光板を作製する場合に、セルロースアシレートフィルムにより接着剤の乾燥が妨げられて接着不良を引き起こすなどの不具合が生じにくいので好ましい。
ポリマーフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。表面処理には、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理および紫外線照射処理が含まれる。これらについては、詳細が前記の公技番号2001−1745の30頁〜32頁に詳細に記載されている。これらの中でも特に好ましくは、アルカリ鹸化処理でありセルロースアシレートフィルムの表面処理としては極めて有効である。
[偏光板]
偏光板は、一般的には、直線偏光膜と保護膜とを有する。
偏光膜は、Optiva社製のものに代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素又は二色性色素からなる偏光膜が好ましい。偏光膜におけるヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素及び二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。
現在、汎用の偏光子は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。
架橋は一般に、ポリマー又はポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できれば良いため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なっても良い。
変性ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールに対して、重合変性、連鎖移動変性あるいはブロック重合変性により変性基を導入して得られる。重合変性では、変性基として、COONa、Si(OH)3、N(CH3)3・Cl、C9H19COO、SO3Na、C12H25を導入することができる。連鎖移動変性では、変性基として、COONa、SH、SC12H25を導入することができる。変性ポリビニルアルコールの重合度は、100〜3000が好ましい。変性ポリビニルアルコールについては、特開平8−338913号、同9−152509号及び同9−316127号の各公報に記載がある。
ケン化度が85〜95%の未変性ポリビニルアルコール及びアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールは、二種以上を併用してもよい。
バインダーは、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。ただし、残存する架橋剤の量は、バインダー中に1.0重量%以下であることが好ましく、0.5重量%以下であることがさらに好ましい。バインダー層中に1.0重量%を超える量で架橋剤が含まれていると、耐久性に問題が生じる場合がある。すなわち、架橋剤の残留量が多い偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、偏光度の低下が生じることがある。
架橋剤については、米国再発行特許23297号明細書に記載がある。また、ホウ素化合物(例、ホウ酸、硼砂)も、架橋剤として用いることができる。
二色性色素の例には、C.I.ダイレクト・イエロー12、C.I.ダイレクト・オレンジ39、C.I.ダイレクト・オレンジ72、C.I.ダイレクト・レッド39、C.I.ダイレクト・レッド79、C.I.ダイレクト・レッド81、C.I.ダイレクト・レッド83、C.I.ダイレクト・レッド89、C.I.ダイレクト・バイオレット48、C.I.ダイレクト・ブルー67、C.I.ダイレクト・ブルー90、C.I.ダイレクト・グリーン59、C.I.アシッド・レッド37が含まれる。二色性色素については、特開平1−161202号、同1−172906号、同1−172907号、同1−183602号、同1−248105号、同1−265205号、同7−261024号の各公報に記載がある。二色性色素は、遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩として用いられる。二種類以上の二色性色素を配合することにより、各種の色相を有する偏光膜を製造することができる。
偏光膜は、歩留まりの観点から、バインダーを偏光膜の長手方向(MD方向)に対して、10〜80度傾斜して延伸するか(延伸法)、もしくはラビングした(ラビング法)後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。傾斜角度は、LCDを構成する液晶セルの両側に貼り合わされる2枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦又は横方向のなす角度にあわせるように延伸することが好ましい。
通常の傾斜角度は45°である。しかし、最近は、透過型、反射型及び半透過型LCDにおいて必ずしも45°でない装置が開発されており、延伸方向はLCDの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフィルム製膜において行われている延伸方法と同様である。
二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフィルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
以上のように、偏光膜のMD方向に対して10〜80度斜め延伸されたバインダーフィルムが製造される。
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
(TNモード液晶表示装置)
TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。TNモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性化合物が寝た配向状態にある。
ホメオトロピック配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と層面との角度が85〜95度の状態で配向している。
ハイブリット配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と層面との角度が15度以上であることが好ましく、15度〜85度であることがさらに好ましい。
OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性化合物を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルである。ベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置は、米国特許4583825号、同5410422号の各公報に開示されている。棒状液晶性化合物が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend) 液晶モードと呼ばれる。
ECBモードおよびSTNモードの液晶表示装置の光学補償についても、上記と同様の考え方で、好ましい光学特性を決定することができる。
(ポリマー基材の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
───────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成(重量部) 内層 外層
───────────────────────────────────
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100重量部 100重量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8重量部 0.8重量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤)
3.9重量部 3.9重量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 293重量部 314重量部
メタノール(第2溶媒) 71重量部 76重量部
1−ブタノール(第3溶媒) 1.5重量部 1.6重量部
シリカ微粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
0重量部 0.8重量部
下記レターデーション上昇剤 1.4重量部 0重量部
─────────────────────────────────────
得られたポリマー基材(PK−1)の幅は1340mmであり、厚さは、80μmであった。エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用いて、波長630nmにおけるレターデーション値(Re)を測定したところ、8nmであった。また、波長630nmにおけるレターデーション値(Rth)を測定したところ、93nmであった。
(配向膜塗布液組成)
下記の変性ポリビニルアルコール 10重量部
水 371重量部
メタノール 119重量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.5重量部
光学異方性層の組成物
下記のディスコティック液晶性化合物 41.01重量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 4.06重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0・2、イーストマンケミカル社製) 0.69重量部
ポリマーA(P−33) 0.18重量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35重量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45重量部
波長546nmで測定した光学異方性層のReレターデーション値は52nmであった。
偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、および法線から60°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。
平均重合度4000、鹸化度99.8mol%のPVAを水に溶解し、4.0%の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が110mmで厚みは左端が120μm、右端が135μmになるように製膜した。
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、KH−1a(光学補償シート)をポリマー基材(PK−1)面で偏光子(HF−01)の片側に貼り付けた。また、厚さ80μmのトリアセチルセルロースフイルム(TD−80U:富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
ポリマーAであるP−33の代わりにP−67を用いた以外は、実施例1−1と同様にして、光学補償シート(KH−2a)、さらには、KH−2a付偏光板(HB−2a)を作製した。
ポリマーBであるX−72を0.18重量部添加し、CAB551−0.2の添加量を0.23重量部とし、ポリマーAであるP−33の添加量を0.02重量部にしたこと以外は、実施例1−1と同様にして、光学補償シート(KH−3a)、さらには、KH−3a付偏光板(HB−3a)を作製した。
ポリマーBであるX−72の代わりにX−66を用いた以外は、実施例3−1と同様にして、光学補償シート(KH−4a)、さらには、KH−4a付偏光板(HB−4a)を作製した。
ポリマーAであるP−33の代わりにP−63を用いた以外は、実施例1−1と同様にして、光学補償シート(KH−5a)、さらには、KH−5a付偏光板(HB−5a)を作製した。
セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2)を添加しないこと以外は、実施例1−1と同様にして、光学補償シート(KH−H1a)、さらには、KH−H1a付偏光板(HB−H1a)を作製した。
ポリマーAであるP−33を添加しないこと以外は、実施例1−1と同様にして、光学補償シート(KH−H2a)、さらには、KH−H2a付偏光板(HB−H2a)を作製した。
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置(AQUOS LC20C1S、シャープ(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに実施例1で作製した偏光板(HB−1a)を、光学補償シート(KH−1a)が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Oモードとなるように配置した。
光学補償シートの光学異方性層における液晶性化合物の配向膜近傍の傾斜角および空気界面近傍の傾斜角は、エリプソメーター(APE−100、島津製作所(株)製)を用いて観察角度を変えてレターデーションを測定し、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)pp.143−147に記載されている手法で算出した。測定波長は632.8nmであり、結果を第1−1表に示す。
実施例1−1で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Rthを80、90、110、120、130nmにしたポリマー基材を作製したこと以外は、実施例1と同様にして、光学補償シート、さらには光学補償シート付き偏光板を作製した。ポリマー基材のRthを80、90、110、120、130nmに変えても、上下左右の視野角は実施例1−1で得られた視野角とほぼ同等であった。
実施例1−1で用いたレターデーション上昇剤を、下記のレターデーション上昇剤に代え、内層の添加量を1.4重量部にし、Rthを110nmにしたポリマー基材を作製した以外は、実施例11−と同様にして、光学補償シート、さらには、光学補償シート付き偏光板を作製した。上下左右の視野角は実施例1−1で得られた視野角とほぼ同等であった。
実施例7−1で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Rthを80、90、100、120、130nmにしたポリマー基材を作製したこと以外は、実施例1−1と同様にして、光学補償シート、さらには光学補償シート付き偏光板を作製した。ポリマー基材のRthを80、90、100、120、130nmに変えても、上下左右の視野角は実施例1−1で得られた視野角とほぼ同等であった。
(ポリマー基材の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
───────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成(重量部) 内層 外層
───────────────────────────────────
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100重量部 100重量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8重量部 7.8重量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤)3.9重量部 3.9重量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 293重量部 314重量部
メタノール(第2溶媒) 71重量部 76重量部
1−ブタノール(第3溶媒) 1.5重量部 1.6重量部
シリカ微粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
0重量部 0.8重量部
下記レターデーション上昇剤 2.0重量部 0重量部
─────────────────────────────────────
このPK−1上に、下記の組成の配向膜塗布液を#16のワイヤーバーコーターで28ml/m2の塗布量で塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。
(配向膜塗布液組成)
下記の変性ポリビニルアルコール 10重量部
水 371重量部
メタノール 119重量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.5重量部
光学異方性層組成物A
下記のディスコティック液晶性化合物 41.01重量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 4.06重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2 イーストマンケミカル) 0.34重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1 イーストマンケミカル) 0.11重量部
一般式(1)の例示化合物(P−23)
Mw=15000 0.18重量部
一般式(1)の例示化合物(P−23)
Mw=30000 0.27重量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35重量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45重量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー例示化合物(P−66) 0.18重量部
波長546nmで測定した光学異方性層のReレターデーション値は50nmであった。
平均重合度4000、鹸化度99.8mol%のPVAを水に溶解し、4.0%の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が110mmで厚みは左端が120μm、右端が135μmになるように製膜した。
このフィルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で45度方向に斜め延伸してそのままよう素0.5g/L、よう化カリウム50g/Lの水溶液中に30℃で1分間浸漬し、次いでホウ酸100g/L、よう化カリウム60g/Lの水溶液中に70℃で5分間浸漬し、さらに水洗槽で20度で10秒間水洗したのち80℃で5分間乾燥してよう素系偏光子(HF−01)を得た。偏光子は、幅660mm、厚みは左右とも20μmであった。
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、KH−1b(光学補償シート)をポリマー基材(PK−1)面で偏光子(HF−01)の片側に貼り付けた。また、厚さ80μmのトリアセチルセルロースフイルム(TD−80U:富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
実施例1−2で用いた化合物の添加を表1−2の如く変更した以外は、実施例1−2と同様にして光学補償シートを作製した。
(TN液晶セルでの光学補償シートの評価)
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置(AQUOS LC20C1S、シャープ(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに実施例1で作製した偏光板(HB−1b)を、光学補償シート(KH−1b)が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Oモードとなるように配置した。
黒側の階調反転はL1とL2との間の反転で判定し、下方向の階調反転角度の結果を第1−2表に示す。
実施例1−2〜4−2、比較例1−2及び2−2の液晶表示装置の表示パネルを全面中間調に調整し、ムラを評価した。結果を第1−2表に示す。
(液晶性化合物の傾斜角評価)
光学補償シートの光学異方性層における液晶性化合物の配向膜近傍の傾斜角及び空気界面近傍の傾斜角を、実施例1−1〜1−5及び比較例1−1及び1−2と同様の方法で算出した。結果を第1−2表に示す。
(光学補償シートの密着性評価)
光学補償シートの密着性は、JIS K 5400の8.5.2基盤目テープ法に順じて試験片を作製し評価した。但し、評価には日東電工製ポリエステル粘着テープNO31RHを使用した。結果を第1−2表に示す。
実施例1−2で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Rthを70、80、100、110nmにしたポリマー基材を作製したこと以外は、実施例1−2と同様にして、光学補償シート、さらには光学補償シート付き偏光板を作製した。ポリマー基材のRthを70、80、100、110nmに変えても、上下左右の視野角は実施例1−2で得られた効果と同様の効果が得られた。
実施例1−2で用いたレターデーション上昇剤を、下記のレターデーション上昇剤に代え、内層の添加量を1.4重量部にし、Rthを95nmにしたポリマー基材を作製した以外は、実施例1−2と同様にして、光学補償シート、さらには、光学補償シート付き偏光板を作製した。実施例1−2で得られた効果と同様の効果が得られた。
実施例7−2で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Rthを70、80、90、100、110、120nmにしたポリマー基材を作製したこと以外は、実施例1と同様にして、光学補償シート、さらには光学補償シート付き偏光板を作製した。ポリマー基材のRthを70、80、90、100、110、120nmに変えても、実施例1−2で得られた効果と同様の効果が得られた。
図1に示す構成の光学補償シートおよび楕円偏光板を作製した。
<セルロースアセテートフィルムの作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
(セルロースアセテート溶液組成)
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酢化度60.7〜61.1%のセルロースアセテート 100重量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8重量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9重量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 336重量部
メタノール(第2溶媒) 29重量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11重量部
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別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤16重量部、メチレンクロライド92重量部およびメタノール8重量部を投入し、加熱しながら撹拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液474重量部にレターデーション上昇剤溶液31重量部を混合し、充分に撹拌してドープを調製した。
このセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の塗布液を#16のワイヤーバーコーターで28mL/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。
(配向膜塗布液組成)
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下記の変性ポリビニルアルコール 20重量部
水 360重量部
メタノール 120重量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 1.0重量部
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光学補償シート製造工程では、ウェブは送出機により送られ、ガイドロールによって支持されながらラビング処理ロール、スロットダイコートによる塗布工程を経てその直後に乾燥工程を通過する。その後、乾燥ゾーン、加熱ゾーン、紫外線ランプを通過し、巻き取り機によって巻き取るのが基本工程である。ウェブの進行方向側とは反対側に、ビードに対して十分な減圧調整を行えるよう、接触しない位置に減圧チャンバーを設置した。
下記の組成物を、102重量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記のディスコティック液晶性化合物 41.0重量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 4.06重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製) 0.34重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、イーストマンケミカル社製) 0.11重量部
下記のフルオロ脂肪族基含有ポリマー 0.03重量部
下記のフルオロ脂肪族基含有ポリマー例示化合物 0.23重量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35重量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45重量部
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作製した光学補償シートをクロスニコル配置の偏光板間に置いて、面状観察を行ったところ、光学異方性層はシュリーレン等の欠陥がなく、またあらゆる方向から視角を変えてもムラ等がない均一な膜であった。また、ミクロトームにて、光学補償シートの超薄切片をラビング処理の方向が断面となるように切り出し、偏光顕微鏡にてステージを回転させながら観察したところ、厚み方向で消光する方位が異なっており、明らかにハイブリッド配向していることが解った。
作製した光学補償シートは50℃、1.5NのNaOH水溶液中に1.5分浸漬させて表面の親水化処理を行った後、硫酸で中和し、純水で水洗し、その後乾燥させた。また、厚さ80μmのセルローストリアセテートフィルム(TD-80U、富士写真フイルム(株)製)も同様に親水化処理を行った。延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し、続いて前記親水化処理済みの光学補償シートおよびセルローストリアセテートフィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の両側にそれぞれ貼り付けた。光学補償シートは光学異方性層が塗設されていない方の面を偏光膜に貼り合わせた。偏光膜の吸収軸と光学補償シートの支持体の遅相軸(流延方向と平行方向)とは平行になるように配置した。このようにして偏光板を作製した。
液晶セルは、セルギャップ(d)5μmとし、正の誘電率異方層を持つ液晶材料を基板間に滴下注入で封入し、Δndを400nmとした(Δnは液晶材料の屈折率異方性)。また、液晶セル液晶層のねじれ角は90°とし、図2に示したようにセルの上下に偏光板吸収軸が液晶セルの上下基板ラビング方向と一致するように、作製した偏光板を粘着剤を介して貼り合わせた。
このように作製した液晶表示装置に60Hzの矩形波電圧を印加した。白表示1.5V、黒表示5.6Vのノーマリーホワイトモードとした。測定機は(EZ-Contrast160D、ELDIM社製)を用い、透過率の比(白表示/黒表示)であるコントラスト比と、黒表示(L1)と白表示(L8)透過率を等間隔に切った8階調での透過率視野角を測定した。下方向で隣り合う階調の透過率が反転のない範囲、コントラスト比が10以上の範囲を測定した。結果を表1−3に示す。
下記の光学異方性層塗布液組成2を用いたこと以外は、実施例1−3と全く同様な手法にて、光学補償シートおよび偏光板を作製した。
(光学異方性層塗布液組成2)
下記の組成物を、95重量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
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ディスコティック液晶性化合物 41.0重量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 4.06重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製) 0.34重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、イーストマンケミカル社製) 0.11重量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー 0.04重量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー例示化合物 0.23重量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35重量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45重量部
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セルロースアセテートフィルムのレターデーション上昇剤(化1)の添加量を調整し、Reが9nm、Rth値が103nmとなるセルロースアセテート支持体フィルムを用いたこと以外、実施例1−3と同様な手法にて、光学補償シートおよび偏光板を作製した。
下記の光学異方性層塗布液組成3を用いたこと以外、実施例1−3と同様な手法にて、光学補償シートおよび偏光板を作製した。
(光学異方性層塗布液組成3)
下記の組成物を、100重量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
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ディスコティック液晶性化合物 41.0重量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 4.06重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製) 0.90重量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、イーストマンケミカル社製) 0.20重量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー例示化合物 0.23重量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35重量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45重量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用塗布液の塗布について、#3.6のワイヤーバーで連続的に塗布すること以外は、実施例1−3と同様にして、光学補償シートおよび偏光板を作製した。
光学異方性層形成用塗布液の塗布について、#3.0のワイヤーバーで連続的に塗布すること以外は、実施例1−3と同様にして、光学補償シートおよび偏光板を作製した。
光学異方性層形成用塗布液の塗布について、塗布直後に設置する乾燥工程として、非塗布面側をロールで支持し、塗布面側にエア・ノズルから風を吹いて乾燥させる熱風乾燥方法を採用する以外は、実施例1−3と同様にして、光学補償シート、および偏光板を作製した。
表1−3に結果をまとめて示した。
実施例4−3及び5−3においては、段状又は波状のムラを強いて言えばかすかに認めたが、実用上問題にならないレベルであった。
本願は、2004年6月25日に出願された日本国特許出願2004−188334号、2004年9月22日に出願された日本国出願2004−274716号、及び2004年9月24日に出願された日本国出願2004−177364号の優先権を主張した出願である。
10 塗布・乾燥ライン
12 帯状可撓性支持体
14 送り出し装置
16 塗布手段
18 ドライヤ
20 通風乾燥手段
22 ガイドローラ
24 巻き取り装置
26 ドライヤ
30 凝縮板
110 コーター
111 バックアップロール
112 ウェブ
113 スロットダイ
114 塗布液
114b 塗布膜
115 ポケット
116 スロット
116a 開口部
117 先端リップ
117a 平坦部
118 上流側リップランド
119 下流側リップランド
130 スロットダイ
131 下流側リップランド
132 ポケット
133 スロット
ILO 下流側リップランドのランド長さ
IUP 上流側リップランドのウェブ進行方向における長さ
201 偏光板保護フィルム
202 偏光膜
203 光学補償シート
204 透明支持体フィルム
205 光学異方向性層
206 液晶セル
207 液晶層
208 バックライト
209 楕円偏光板
211 上側偏光板の吸収軸方向
212 液晶セル上基板側のラビング方向
213 液晶セル下基板側のラビング方向
214 下側偏光板の吸収軸方向
220 本発明の光学補償シート
221、222、223 Re(0)、Re(±40)の観察方向
224 液晶性化合物の配向方向
Claims (13)
- 液晶性化合物の少なくとも一種と、セルロースエステルの少なくとも一種と、ポリマーA(但し、ポリマーAは下記一般式(2a)で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と下記一般式(1a)で表される繰り返し単位とを含む共重合体である)の少なくとも一種とを含有する光学異方性層を有する光学補償シート。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4a−(R4aは水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5a)−(R5aはアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、アルキレン基およびアリーレン基;
Qaはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、またはホスホノキシ{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表す。)
- 前記光学異方性層が、ポリマーB(但し、ポリマーBは、フルオロ脂肪族基を有するポリマーである)の少なくとも一種をさらに含有する請求項1に記載の光学補償シート。
- 前記光学異方性層中の液晶性化合物の分子がハイブリッド配向状態に固定されている請求項1又は2に記載の光学補償シート。
- 前記液晶性化合物がディスコティック化合物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学補償シート。
- 前記光学異方性層のフィルム法線方向から測定したレターデーション値:Reが40nm以上52nm以下であり、かつ配向方向を含むフィルムに直交する面内においてフィルム法線から40°傾斜した方向から測定したレターデーション値:Re(40)と、Reとの:比Re(40)/Reが1.66以上2.0未満であり、さらに配向方向を含むフィルムに直交する面内においてフィルム法線から−40°傾斜した方向から測定したレターデーション値:Re(−40)と、Reとの比:Re(−40)/Reが0.40以上0.45以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学補償シート。
- 前記ポリマーBが、下記一般式(2a)で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位及び下記一般式(3a)で表される繰り返し単位を含む共重合体である請求項2〜5のいずれか1項に記載の光学補償シート。
- 前記セルロースエステルが、セルロースアセテートブチレートである請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学補償シート。
- (a) 液晶性化合物を少なくとも含む組成物をスロットダイを用いて表面に適用する工程、
(b) 該液晶性化合物の分子を傾斜配向させる工程、及び
(c) その配向状態を固定させて、光学異方性層を形成する工程、
を含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学補償シートの製造方法。 - 連続走行している支持体の表面に塗布液をスロットダイを用いて適用して、配向膜を形成する工程を含み、前記液晶性化合物の少なくとも一種を含有する塗布液を、前記配向膜の表面に塗布する請求項8に記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学補償シートを有する液晶表示装置。
- 少なくとも、直線偏光膜と、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学補償シートとを有する偏光板。
- 少なくとも、液晶セルと、該液晶セルの両側にそれぞれ配置された一対の偏光膜と、前記一対の偏光膜の少なくとも一方と前記液晶セルとの間に請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学補償シートとを有する液晶表示装置。
- 前記液晶セルが略90°ツイストした捩れネマチック(TN)配向セルであり、かつノーマリーホワイトモードである請求項12に記載の液晶表示装置。
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