JP4914002B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
最新の液晶表示装置では、バックライトを薄型にすること、高精細な画像を表示すること、および高輝度の画像を表示することが要求されている。薄型のバックライトを使用することおよび画像を高精細にすることは、画像の低輝度を招きやすい。
輝度向上フイルムを用いることで、液晶表示装置における光の利用効率が著しく改善され、液晶表示装置の消費電力を著しく節約できる。
(I)0≦Re(630)<10
(II)|Rth(630)|<25
(III)|Re(400)−Re(700)|<10
(IV)|Rth(400)−Rth(700)|<35
[式中、Re(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの面内のレターデーション値(単位:nm)であり;Rth(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値(単位:nm)である]
(VI)0.01<A<30
[式中、Rth(A)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤をA質量%含有する透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;Rth(0)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤を含有しない以外は上記と同様に作製した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;そして、Aは、透明ポリマーフイルムを構成するポリマーに対するレターデーション低下剤の添加量(質量%)である]。
(I)0≦Re(630)<10
(II)|Rth(630)|<25
(III)|Re(400)−Re(700)|<10
(IV)|Rth(400)−Rth(700)|<35
[式中、Re(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの面内のレターデーション値(単位:nm)であり;Rth(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値(単位:nm)である]
(VI)0.01<A<30
[式中、Rth(A)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤をA質量%含有する透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;Rth(0)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤を含有しない以外は上記と同様に作製した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;そして、Aは、透明ポリマーフイルムを構成するポリマーに対するレターデーション低下剤の添加量(質量%)である]。
主なポリマーフイルムの平均屈折率の値は、以下の通りです。
セルロースアシレートフイルム: 1.48
シクロオレフィンポリマーフイルム:1.52
ポリカーボネートフイルム: 1.59
ポリメチルメタクリレートフイルム:1.49
ポリスチレンフイルム: 1.59
平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA21ADHはnx、ny、nzを算出する。
さらに、本明細書において、光散乱型または光反射型偏光素子は、偏光軸に平行な直線偏光成分を透過し、それと直交方向の直線偏光成分を散乱または反射する機能を有する素子を意味する。光吸収型偏光素子は、偏光軸に平行な直線偏光成分を透過し、それと直交方向の直線偏光成分を吸収する機能を有する素子を意味する。
なお、本明細書において、単に「偏光」と称する場合は、広義の偏光(直線偏光、円偏光および楕円偏光を含む)ではなく、狭義の偏光(直線偏光のみ)を意味する。
本発明の液晶表示装置は、最も光源側の光吸収型偏光素子の保護フイルムに、光学異方性の小さいフイルムを使用する。これにより、副作用なしに液晶表示装置の光の利用効率をあらゆる方向から向上させることに成功した。本発明では、保護フイルムとして、従来の光吸収型偏光素子と同様の(ただし光学異方性を低下させた)セルロースアシレートフイルムを使用することができる。そのため、従来の液晶表示装置は偏光素子の製造工程を変更することなく、前記問題を解決することができる。本発明の考え方は、液晶表示装置のモード(例、TN、VA、IPS、OCB、ECB)に依存するこおとなく、全てのモードに適用することができる。
透過型の液晶表示装置は、二枚の光吸収型偏光素子の間に液晶セルを有している。光吸収型偏光素子は、二枚の保護フイルムの間に偏光膜を有している。透過型の液晶表示装置は、四枚の保護フイルムを有する。保護フイルムは、一般に透明ポリマーフイルムからなる。
本発明では、四枚の保護フイルムのうち、最もバックライト側の保護フイルムとして、レターデーション値が小さい透明ポリマーフイルムを用いる。残りの三枚の保護フイルムのレターデーション値も、同様に小さい値とすることができる。
方向のレターデーションRth(630)の絶対値が25nm未満(|Rth|<25nm)であることがのぞましい。さらにのぞましくは、0≦Re(630)<5かつ|Rth|<20nmであり、0≦Re(630)<2かつ|Rth|<15nmであることが特に好ましい。
この光学特性を満足する透明ポリマーフイルムであれば、ポリマーの種類について、特に制限はない。ポリマーの例は、セルロースアシレート、ノルボルネン系ポリマー、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレンを含む。
セルロースアシレートフイルムの場合、上記光学特性を実現するために、セルロースアシレートが面内および膜厚方向に配向するのを抑制する化合物を用いて光学異方性を十分に低下させ、ReとRthを共にゼロに近くなるようにすることが好ましい。
透明ポリマーフイルムは、セルロースアシレートからなることが特に好ましい。
セルロースアシレート原料のセルロースとしては、綿花リンタや木材パルプ(広葉樹パルプ,針葉樹パルプ)などがあり、何れの原料セルロースから得られるセルロースアシレートでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。これらの原料セルロースについての詳細な記載は、例えばプラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂(丸澤、宇田著、日刊工業新聞社、1970年発行)や発明協会公開技報2001−1745(7頁〜8頁)に記載のセルロースを用いることができる。
アシル基の例は、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、へプタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、イソブタノイル、t−ブタノイル 、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルを含む。アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、t−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルが好ましく、アセチル、プロピオニル、ブタノイルがより好ましい。
また、本発明で好ましく用いられるセルロースアシレートの分子量分布はゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって評価され、その多分散性指数Mw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)が小さく、分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜3.0であることが好ましく、1.0〜2.0であることがさらに好ましく、1.0〜1.6であることが最も好ましい。
セルロースアシレート溶液には、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤(例えば、光学異方性を低下する化合物、波長分散調整剤、紫外線防止剤、可塑剤、劣化防止剤、微粒子、光学特性調整剤など)を加えることができ、これらについて以下に説明する。またその添加する時期はドープ作製工程において何れでも添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。また、実際にセルロースアシレートフイルムの作製にあたってこれらの化合物がセルロースアシレートとよく相溶し、フイルムが白濁したりすることなく、フイルムの物理的強度も十分であるものであることが好ましい。
本発明のセルロースアシレートフイルムの光学異方性、とくに下記式(i)で表されるフイルム膜厚方向のレターデーションRthを低下させる化合物を、下記式(i)、(ii)をみたす範囲で少なくとも一種含有することがのぞましい。
(i)(Rth(A)−Rth(0))/A<−1.0
(ii)0.01<A<30
上記式(i)、(ii)は
(i)(Rth(A)−Rth(0))/A<−2.0
(ii)0.05<A<25
であることがよりのぞましく、
(ii)(Rth(A)−Rth(0))/A<−3.0
(iii)0.1<A<20
であることがさらに好ましい。
セルロースアシレートフイルムの光学異方性を低下させる化合物について説明する。
本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、フイルム中のセルロースアシレートが面内および膜厚方向に配向するのを抑制する化合物を用いて光学異方性を十分に低下させ、ReとRthともゼロに近くなるようにした。このためには光学異方性を低下させる化合物はセルロースアシレートに十分に相溶し、化合物自身が棒状の構造や平面性の構造を持たないことが有利である。具体的には芳香族基のような平面性の官能基を複数持っている場合、それらの官能基を同一平面ではなく、非平面に持つような構造が有利である。
本発明のセルロースアシレートフイルムを作製するにあたっては、上述のようにフイルム中のセルロースアシレートが面内および膜厚方向に配向するのを抑制して光学異方性を低下させる化合物のうち、オクタノール−水分配係数(logP値)が0ないし7である化合物が好ましい。logP値が7を超える化合物は、セルロースアシレートとの相溶性に乏しく、フイルムの白濁や粉吹きを生じやすい。また、logP値が0よりも小さな化合物は親水性が高いために、セルロースアシレートフイルムの耐水性を悪化させる場合がある。logP値としてさらに好ましい範囲は1ないし6であり、特に好ましい範囲は1.5ないし5である。
光学異方性を低下させる化合物は、芳香族基を含有しても良いし、含有しなくても良い。また光学異方性を低下させる化合物は、分子量が150以上3000以下であることが好ましく、170以上2000以下であることがさらに好ましく、200以上1000以下であることが特に好ましい。これらの分子量の範囲であれば、特定のモノマー構造であっても良いし、そのモノマーユニットが複数結合したオリゴマー構造、ポリマー構造でも良い。
光学異方性を低下させる化合物の添加量は、セルロースアシレートの0.01ないし30質量%であることが好ましく、1ないし25質量%であることがより好ましく、5ないし20質量%であることが特に好ましい。
光学異方性を低下させる化合物は、単独で用いても、2種以上化合物を任意の比で混合して用いてもよい。
光学異方性を低下させる化合物を添加する時期はドープ作製工程中の何れであってもよく、ドープ調製工程の最後に行ってもよい。
一般式(1)の化合物について説明する。
R11−13について詳しく説明する。R11−13は好ましくは炭素数が1ないし20、さらに好ましくは炭素数が1ないし16、特に好ましくは、炭素数が1ないし12である脂肪族基である。ここで、脂肪族基とは、好ましくは脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくは、アルキル基(鎖状、分岐状および環状のアルキル基を含む。)、アルケニル基またはアルキニル基である。例として、アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチル、ペンチル、t−アミル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、エイコシル、2−エチルヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、2,6−ジメチルシクロヘキシル、4−t−ブチルシクロヘキシル、シクロペンチル、1−アダマンチル、2−アダマンチル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−3−イルなどが挙げられ、アルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル、2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イルなどが挙げられ、アルキニル基としては、例えば、エチニル、プロパルギルなどが挙げられる。
Q1、Q2およびQ3として好ましくは芳香族炭化水素環または芳香族へテロ環である。芳香族炭化水素環として好ましくは炭素数6〜30の単環または二環の芳香族炭化水素環(例えばベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。)であり、より好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭化水素環、更に好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環である。特に好ましくはベンゼン環である。
一般式(16)として好ましくは下記一般式(17)で表される化合物である。
これらの置換基は更に置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、同じで も異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
本発明の多価アルコールエステルは、2価以上の多価アルコールと1種以上のモノカルボン酸とのエステルである。多価アルコールエステル化合物としては以下のものが例としてあげられる。
好ましい多価アルコールの例としては、例えばアドニトール、アラビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ジブチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ヘキサントリオール、ガラクチトール、マンニトール、3−メチルペンタン−1,3,5−トリオール、ピナコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、キシリトール等を挙げることができる。特に、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、キシリトールが好ましい。
本発明の多価アルコールエステルにおけるモノカルボン酸としては、公知の脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等を用いることができる。脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸を用いるとセルロースアシレートフイルムの透湿度、含水率、保留性を向上させる点で好ましい。
カルボン酸エステル化合物としては、以下の化合物を例としてあげることができる。具体的には、フタル酸エステル及びクエン酸エステル等、フタル酸エステルとしては、例えばジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート及びジエチルヘキシルフタレート等、またクエン酸エステルとしてはクエン酸アセチルトリエチル及びクエン酸アセチルトリブチルを挙げることが出来る。またその他、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバチン酸ジブチル、トリアセチン、トリメチロールプロパントリベンゾエート等も挙げられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートもこの目的で好ましく用いられる。アルキルフタリルアルキルグリコレートのアルキルは炭素原子数1〜8のアルキル基である。アルキルフタリルアルキルグリコレートとしてはメチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルプロピルグリコレート、プロピルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルメチルグリコレート、ブチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルオクチルグリコレート、エチルフタリルオクチルグリコレート、オクチルフタリルメチルグリコレート、オクチルフタリルエチルグリコレート等を挙げることが出来、メチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレートが好ましく、特にエチルフタリルエチルグリコレートが好ましく用いられる。またこれらアルキルフタリルアルキルグリコレート等を2種以上混合して使用してもよい。
本発明において用いる多環カルボン酸化合物は分子量が3000以下の化合物であることが好ましく、特に250〜2000以下の化合物であることが好ましい。環状構造に関して、環は、3〜8個の原子から構成されていることが好ましく、特に6員環及び/又は5員環であることが好ましい。これらが炭素、酸素、窒素、珪素あるいは他の原子を含んでいてもよく、環の結合の一部が不飽和結合であってもよく、例えば6員環がベンゼン環、シクロヘキサン環でもよい。本発明の化合物は、このような環状構造が複数含まれているものであり、例えば、ベンゼン環とシクロヘキサン環をどちらも分子内に有していたり、2個のシクロヘキサン環を有していたり、ナフタレンの誘導体あるいはアントラセン等の誘導体であってもよい。より好ましくはこのような環状構造を分子内に3個以上含んでいる化合物であることが好ましい。また、少なくとも環状構造の1つの結合が不飽和結合を含まないものであることが好ましい。具体的には、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、パラストリン酸などのアビエチン酸誘導体が代表的であり、以下にこれら化合物の化学式を示す。
本発明において用いるビスフェノール誘導体は分子量が10000以下であることが好ましく、この範囲であれば単量体でも良いし、オリゴマー、ポリマーでも良い。また他のポリマーとの共重合体でも良いし、末端に反応性置換基が修飾されていても良い。以下にこれら化合物の化学式を示す。
セルロースアシレートフイルムの波長分散を低下させる化合物(以下波長分散調整剤ともいう)について説明する。本発明のセルロースアシレートフイルムのRthの波長分散を良化させるためには、下記式(iv)で表されるRthの波長分散ΔRth=|Rth4 00−Rth700|を低下させる化合物を、下記式(v)、(vi)をみたす範囲で少な くとも一種含有することがのぞましい。
(iv)ΔRth=|Rth400−Rth700|
(v)(ΔRth(B)−ΔRth(0))/B≦−2.0
(vi)0.01≦B≦30
上記式(v)、(vi)は
(v)(ΔRth(B)−ΔRth(0))/B≦−3.0
(vi)0.05≦B≦25
であることがよりのぞましく、
(v)(ΔRth(B)−ΔRth(0))/B≦−4.0
(vi)0.1≦B≦20
であることがさらにのぞましい。
上述した本発明で好ましく用いられる波長分散調整剤の添加量は、セルロースアシレートの0.01ないし30質量%であることが好ましく、0.1ないし20質量%であることがより好ましく、0.2ないし10質量%であることが特に好ましい。
またこれら波長分散調整剤は、単独で用いても、2種以上化合物を任意の比で混合して用いてもよい。
またこれら波長分散調整剤を添加する時期はドープ作製工程中の何れであってもよく、ドープ調製工程の最後に行ってもよい。
Q1で表される含窒素芳香族ヘテロ環は更に置換基を有してもよく、置換基としては後 述の置換基Tが適用できる。また、置換基が複数ある場合にはそれぞれが縮環して更に環を形成してもよい。
芳香族炭化水素環として好ましくは炭素数6〜30の単環または二環の芳香族炭化水素環(例えばベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。)であり、より好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭化水素環、更に好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環である。特に好ましくはベンゼン環である。
芳香族ヘテロ環として好ましくは窒素原子あるいは硫黄原子を含む芳香族ヘテロ環である。ヘテロ環の具体例としては、例えば、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、トリアゾール、トリアジン、インドール、インダゾール、プリン、チアゾリン、チアゾール、チアジアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、オキサジアゾール、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、テトラゾール、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデンなどが挙げられる。芳香族ヘテロ環として好ましくは、ピリジン、トリアジン、キノリンである。
Q2であらわされる芳香族環として好ましくは芳香族炭化水素環であり、より好ましくはナフタレン環、ベンゼン環であり、特に好ましくはベンゼン環である。Q2は更に置換基を有してもよく、後述の置換基Tが好ましい。
一般式(101−A)
R1およびR3として好ましくは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、置換または無置換のアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子であり、更に好ましくは水素原子、炭素1〜12アルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキル基(好ましくは炭素数4〜12)である。
一般式(101−B)
一般式(102)
Q1およびQ2で表される芳香族炭化水素環として好ましくは炭素数6〜30の単環または二環の芳香族炭化水素環(例えばベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。)であり、より好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭化水素環、更に好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環である。特に好ましくはベンゼン環である。
Q1およびQ2で表される芳香族ヘテロ環として好ましくは酸素原子、窒素原子あるいは硫黄原子のどれかひとつを少なくとも1つ含む芳香族ヘテロ環である。ヘテロ環の具体例としては、例えば、フラン、ピロール、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、トリアゾール、トリアジン、インドール、インダゾール、プリン、チアゾリン、チアゾール、チアジアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、オキサジアゾール、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、テトラゾール、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデンなどが挙げられる。芳香族ヘテロ環として好ましくは、ピリジン、トリアジン、キノリンである。
Q1およびQ2であらわされる芳香族環として好ましくは芳香族炭化水素環であり、より好ましくは炭素数6〜10の芳香族炭化水素環であり、更に好ましくは置換または無置換のベンゼン環である。
Q1およびQ2は更に置換基を有してもよく、後述の置換基Tが好ましいが、置換基にカルボン酸やスルホン酸、4級アンモニウム塩を含むことはない。また、可能な場合には置換基同士が連結して環構造を形成してもよい。
一般式(102−A)
一般式(102−B)
R10として好ましくは置換または無置換のアルキル基であり、より好ましくは炭素数5〜20の置換または無置換のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数5〜12の置換または無置換のアルキル基(ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ベンジル基、などが挙げられる。)であり、特に好ましくは、炭素数6〜12の置換または無置換のアルキル基(2−エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ベンジル基)である。
以下に一般式(102)で表される化合物の具体例を挙げる。
一般式(103)
Q1およびQ2は更に置換基を有してもよく、後述の置換基Tが好ましい。置換基Tとしては例えばアルキル基(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であり、例えばメチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、オクチル、デシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、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であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、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であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、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であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチルなどが挙げられる。)、置換又は未置換のアミノ基(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であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノなどが挙げられる。)、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1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(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であり、例えばフェニルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、アシル基(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であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、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、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(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7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、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、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、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であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、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であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、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であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、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であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、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であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、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であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、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であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、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であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、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であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、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であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、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であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、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であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、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であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、ピペリジル、モルホリノ、ベンゾオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリルなどが挙げられる。)、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であり、例えば、トリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる)などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
一般式(103-A)
一般式(103-B)
一般式(103-C)
本発明のセルロースアシレートフイルムには、マット剤として微粒子を加えることが好ましい。本発明に使用される微粒子としては、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、焼成珪酸カルシウム、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できる。微粒子はケイ素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子径が20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/リットル以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜16nmと小さいものがフイルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は90〜200g/リットル以上が好ましく、100〜200g/リットル以上がさらに好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
上記の光学的に異方性を低下する化合物、波長分散調整剤の他に、本発明のセルロースアシレートフイルムには、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤(例えば、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、剥離剤、赤外吸収剤、など)を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。例えば20℃以下と20℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に可塑剤の混合などであり、例えば特開2001−151901号などに記載されている。さらにまた、赤外吸収染料としては例えば特開2001−194522号に記載されている。またその添加する時期はドープ作製工程において何れで添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。また、セルロースアシレートフイルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。例えば特開2001−151902号などに記載されているが、これらは従来から知られている技術である。これらの詳細は、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて16頁〜22頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
本発明のセルロースアシレートフイルムにおいては、分子量が3000以下の化合物の総量は、セルロースアシレート質量に対して5〜45%であることがのぞましい。より好ましくは10〜40%であり、さらにのぞましくは15〜30%である。これらの化合物としては上述したように、光学異方性を低下する化合物、波長分散調整剤、紫外線防止剤、可塑剤、劣化防止剤、微粒子、剥離剤、赤外吸収剤などであり、分子量としては3000以下がのぞましく、2000以下がよりのぞましく、1000以下がさらにのぞましい。これら化合物の総量が5%以下であると、セルロースアシレート単体の性質が出やすくなり、例えば、温度や湿度の変化に対して光学性能や物理的強度が変動しやすくなるなどの問題がある。またこれら化合物の総量が45%以上であると、セルロースアシレートフイルム中に化合物が相溶する限界を超え、フイルム表面に析出してフイルムが白濁する(フイルムからの泣き出し)などの問題が生じやすくなる。
本発明では、ソルベントキャスト法によりセルロースアシレートフイルムを製造することが好ましく、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフイルムは製造される。本発明の主溶媒として好ましく用いられる有機溶媒は、炭素原子数が3〜12のエステル、ケトン、エーテル、および炭素原子数が1〜7のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒が好ましい。エステル、ケトンおよび、エーテルは、環状構造を有していてもよい。エステル、ケトンおよびエーテルの官能基(すなわち、−O−、−CO−および−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、主溶媒として用いることができ、たとえばアルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。二種類以上の官能基を有する主溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。
[溶解工程]
本発明のセルロースアシレート溶液(ドープ)の調製は、その溶解方法は、室温でもよくさらには冷却溶解法あるいは高温溶解方法、さらにはこれらの組み合わせで実施される。本発明におけるセルロースアシレート溶液の調製、さらには溶解工程に伴う溶液濃縮、ろ過の各工程に関しては、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて22頁〜25頁に詳細に記載されている製造工程が好ましく用いられる。
本発明のセルロースアシレート溶液のドープ透明度としては85%以上であることがのぞましい。より好ましくは88%以上であり、さらに好ましくは90%以上であることがのぞましい。本発明においてはセルロースアシレートドープ溶液に各種の添加剤が十分に溶解していることを確認した。具体的なドープ透明度の算出方法としては、ドープ溶液を1cm角のガラスセルに注入し、分光光度計(UV−3150、島津製作所)で550nmの吸光度を測定した。溶媒のみをあらかじめブランクとして測定しておき、ブランクの吸光度との比からセルロースアシレート溶液の透明度を算出した。
次に、本発明のセルロースアシレート溶液を用いたフイルムの製造方法について述べる。本発明のセルロースアシレートフイルムを製造する方法及び設備は、従来セルローストリアセテートフイルム製造に供する溶液流延製膜方法及び溶液流延製膜装置が用いられる。溶解機(釜)から調製されたドープ(セルロースアシレート溶液)を貯蔵釜で一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡して最終調製をする。ドープをドープ排出口から、例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金(スリット)からエンドレスに走行している流延部の金属支持体の上に均一に流延され、金属支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜(ウェブとも呼ぶ)を金属支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持しながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合わせはその目的により変わる。本発明のセルロースアシレートフイルムの主な用途である、電子ディスプレイ用の光学部材である機能性保護膜やハロゲン化銀写真感光材料に用いる溶液流延製膜方法においては、溶液流延製膜装置の他に、下引層、帯電防止層、ハレーション防止層、保護層等のフイルムへの表面加工のために、塗布装置が付加されることが多い。これらについては、発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて25頁〜30頁に詳細に記載されており、流延(共流延を含む),金属支持体,乾燥,剥離などに分類され、本発明において好ましく用いることができる。
また、セルロースアシレートフイルムの厚さは10〜120μmが好ましく、20〜100μmがより好ましく、30〜90μmがさらに好ましい。
[セルロースアシレートフイルム物性評価]
本発明のセルロースアシレートフイルムの環境変化による光学性能の変化については、60℃90%RHに240時間処理したフイルムのReおよびRthの変化量が15nm以下であることがのぞましい。よりのぞましくは12nm以下であり、10nm以下であることがさらにのぞましい。
また、80℃240時間処理したフイルムのReおよびRthの変化量が15nm以下であることがのぞましい。よりのぞましくは12nm以下であり、10nm以下であることがさらにのぞましい。
本発明のセルロースアシレートフイルムにのぞましく用いることができる、Rthを低下させる化合物と、ΔRthを低下させる化合物は、80℃240時間処理したフイルムからの化合物の揮散量が30%以下であることがのぞましい。よりのぞましくは25%以下であり、20%以下であることがさらにのぞましい。
なお、フイルムからの揮散量は、80℃240時間処理したフイルムおよび未処理のフイルムをそれぞれ溶媒に溶かし出し、液体高速クロマトグラフィーにて化合物を検出し、化合物のピーク面積をフイルム中に残存した化合物量として、下記式により算出した。
揮散量(%)= {(未処理品中の残存化合物量)−(処理品中の残存化合物量)}/(未処理品中の残存化合物量)×100
本発明のセルロースアシレートフイルムのガラス転移温度Tgは、80〜165℃である。耐熱性の観点から、Tgが100〜160℃であることがより好ましく、110〜150℃であることが特に好ましい。ガラス転移温度Tgの測定は、本発明のセルロースアシレートフイルム試料10mgを、常温から200度まで昇降温速度5℃/分で示差走査熱量計(DSC2910、T.A.インスツルメント)で熱量測定を行い、ガラス転移温度Tgを算出した。
本発明のセルロースアシレートフイルムのヘイズは0.01〜2.0%であることがのぞましい。よりのぞましくは0.05〜1.5%であり、0.1〜1.0%であることがさらにのぞましい。光学フイルムとしてフイルムの透明性は重要である。ヘイズの測定は、本発明のセルロースアシレートフイルム試料40mm×80mmを、25℃,60%RHでヘイズメーター(HGM−2DP、スガ試験機)でJIS K−6714に従って測定した。
本発明のセルロースアシレートフイルムの面内のレターデーションReおよび膜厚方向のレターデーションRthはともに湿度による変化が小さいことが好ましい。具体的には、25℃10%RHにおけるRth値と25℃80%RHにおけるRth値の差ΔRth(=Rth10%RH−Rth80%RH)が0〜50nmであることが好ましい。より好ましくは0〜40nmであり、さらに好ましくは0〜35nmである。
本発明のセルロースアシレートフイルムの平衡含水率は、偏光板の保護膜として用いる際、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%であることが好ましい。0.1〜3.5%であることがより好ましく、1〜3%であることが特に好ましい。4%以上の平衡含水率であると、光学補償フイルムの支持体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てしまい好ましくない。
含水率の測定法は、本発明のセルロースアシレートフイルム試料7mm×35mmを水 分測定器、試料乾燥装置(CA−03、VA−05、共に三菱化学(株))にてカールフィッシャー法で測定した。水分量(g)を試料質量(g)で除して算出した。
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イルムの透湿度は、JIS規格JISZ0208をもとに、温度60℃、湿度95%RHの条件において測定し、膜厚80μmに換算して400〜2000g/m2・24hであることがのぞましい。500〜1800g/m2・24hであることがより好ましく、600〜1600g/m2・24hであることが特に好ましい。2000g/m2・24hを越えると、フイルムのRe値、Rth値の湿度依存性の絶対値が0.5nm/%RHを超える傾向が強くなってしまう。また、本発明のセルロースアシレートフイルムに光学異方性層を積層して光学補償フイルムとした場合も、Re値、Rth値の湿度依存性の絶対値が0.5nm/%RHを超える傾向が強くなってしまい好ましくない。この光学補償シートや偏光板が液晶表示装置に組み込まれた場合、色味の変化や視野角の低下を引き起こす。また、セルロースアシレートフイルムの透湿度が400g/m2・24h未満では、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イルムにより接着剤の乾燥が妨げられ、接着不良を生じる。
セルロースアシレートフイルムの膜厚が厚ければ透湿度は小さくなり、膜厚が薄ければ透湿度は大きくなる。そこでどのような膜厚のサンプルでも基準を80μmに設け換算する必要がある。膜厚の換算は、(80μm換算の透湿度=実測の透湿度×実測の膜厚μm/80μm)として求めた。
透湿度の測定法は、「高分子の物性II」(高分子実験講座4 共立出版)の285頁〜294頁:蒸気透過量の測定(質量法、温度計法、蒸気圧法、吸着量法)に記載の方法を適用することができ、本発明のセルロースアシレートフイルム試料70mmφを25℃、90%RH及び60℃、95%RHでそれぞれ24時間調湿し、透湿試験装置(KK−709007、東洋精機(株))にて、JIS Z−0208に従って、単位面積あたりの水分量を算出(g/m2)し、透湿度=調湿後質量−調湿前質量で求めた。
本発明のセルロースアシレートフイルムの寸度安定性は、60℃、90%RHの条件下に24時間静置した場合(高湿)の寸度変化率および90℃、5%RHの条件下に24時間静置した場合(高温)の寸度変化率がいずれも0.5%以下であることがのぞましい。
よりのぞましくは0.3%以下であり、さらにのぞましくは0.15%以下である。
具体的な測定方法としては、セルロースアシレートフイルム試料30mm×120mmを2枚用意し、25℃、60%RHで24時間調湿し、自動ピンゲージ(新東科学(株))にて、両端に6mmφの穴を100mmの間隔で開け、パンチ間隔の原寸(L0)とした。1枚の試料を60℃、90%RHにて24時間処理した後のパンチ間隔の寸法(L1)を測定、もう1枚の試料を90℃、5%RHにて24時間処理した後のパンチ間隔の寸法(L2)を測定した。すべての間隔の測定において最小目盛り1/1000mmまで測定した。60℃、90%RH(高湿)の寸度変化率={|L0−L1|/L0}×100、90℃、5%RH(高温)の寸度変化率={|L0−L2|/L0}×100、として寸度変化率を求めた。
(弾性率)
本発明のセルロースアシレートフイルムの弾性率は、200〜500kgf/mm2であることが好ましい。より好ましくは240〜470kgf/mm2であり、さらに好ましくは270〜440kgf/mm2である。具体的な測定方法としては、東洋ボールドウィン製万能引っ張り試験機STM T50BPを用い、23℃・70%雰囲気中、引っ張り速度10%/分で0.5%伸びにおける応力を測定し、弾性率を求めた。
(光弾性係数)
本発明のセルロースアシレートフイルムの光弾性係数は、50×10-13cm2/dyne以下であることが好ましい。30×10-13cm2/dyne以下であることがより好ましく、20×10-13cm2/dyne以下であることがさらに好ましい。具体的な測定方法としては、セルロースアシレートフイルム試料12mm×120mmの長軸方向に対して引っ張り応力をかけ、その際のレターデーションをエリプソメーター(M150、日本分光(株))で測定し、応力に対するレターデーションの変化量から光弾性係数を算出した。
本発明のセルロースアシレートフイルムの評価に当たって、以下の方法で測定して実施した。
試料30mm×40mmを、25℃、60%RHで2時間調湿し、エリプソメーターM−150(日本分光(株)製)において波長780nmから380nmの光をフイルム法線方向に入射させることにより各波長でのReをもとめ、Reの波長分散を測定した。
試料70mm×100mmを、25℃、65%RHで2時間調湿し、自動複屈折計(KOBRA21DH、王子計測(株))にて、垂直入射における入射角を変化させた時の位相差より分子配向軸を算出した。
また、自動複屈折計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株))で軸ズレ角度を測定した。幅方向に全幅にわたって等間隔で20点測定し、絶対値の平均値を求めた。また、遅相軸角度(軸ズレ)のレンジとは、幅方向全域にわたって等間隔に20点測定し、軸ズレの絶対値の大きいほうから4点の平均と小さいほうから4点の平均の差をとったものである。
試料20mm×70mmを、25℃,60%RHで透明度測定器(AKA光電管比色計、KOTAKI製作所)で可視光(615nm)の透過率を測定した。
試料13mm×40mmを、25℃,60%RHで分光光度計(U−3210、(株)日立製作所)にて、波長300〜450nmにおける透過率を測定した。傾斜幅は72%の波長−5%の波長で求めた。限界波長は、(傾斜幅/2)+5%の波長で表した。吸収端は、透過率0.4%の波長で表す。これより380nmおよび350nmの透過率を評価した。
本発明セルロースアシレートフイルムの表面は、JISB0601−1994に基づく該膜の表面凹凸の算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以下、及び最大高さ(Ry)が0.5μm以下であることが好ましい。好ましくは、算術平均粗さ(Ra)が0.05μm以下、及び最大高さ(Ry)が0.2μm以下である。膜表面の凹と凸の形状は、原子間力顕微鏡(AFM)により評価することが出来る。
本発明のセルロースアシレートフイルムは次の式を満たすことがのぞましい。
|Re(MAX)−Re(MIN)|≦3かつ|Rth(MAX)−Rth(MIN)|≦5
[式中、Re(MAX)、Rth(MAX)−は任意に切り出した1m四方のフイルムの最大レターデーション値、Re(MIN)、Rth(MIN)は最小値である。]
本発明のセルロースアシレートフイルムにおいては、フイルムに添加した各種化合物の保留性が要求される。具体的には、本発明のセルロースアシレートフイルムを80℃/90%RHの条件下に48時間静置した場合のフイルムの質量変化が、0〜5%であることが好ましい。より好ましくは0〜3%であり、さらに好ましくは0〜2%である。
試料を10cm×10cmのサイズに断裁し、23℃、55%RHの雰囲気下で24時間放置後の質量を測定して、80±5℃、90±10%RHの条件下で48時間放置した。処理後の試料の表面を軽く拭き、23℃、55%RHで1日放置後の質量を測定して、以下の方法で保留性を計算した。
保留性(質量%)={(放置前の質量−放置後の質量)/放置前の質量}×100
(カール)
本発明のセルロースアシレートフイルムの幅方向のカール値は、−10/m〜+10/mであることが好ましい。本発明のセルロースアシレートフイルムには後述する表面処理、光学異方性層を塗設する際のラビング処理の実施や配向膜、光学異方性層の塗設や貼合などを長尺で行う際に、本発明のセルロースアシレートフイルムの幅方向のカール値が前述の範囲外では、フイルムのハンドリングに支障をきたし、フイルムの切断が起きることがある。また、フイルムのエッジや中央部などで、フイルムが搬送ロールと強く接触するために発塵しやすくなり、フイルム上への異物付着が多くなり、光学補償フイルムの点欠陥や塗布スジの頻度が許容値を超えることがある。又、カールを上述の範囲とすることで光学異方性層を設置するときに発生しやすい色斑故障を低減できるほか、偏光膜貼り合せ時に気泡が入ることを防ぐことができ、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。
JISK7128−2:1998の引裂き試験方法に基ずく引裂き強度(エルメンドルフ引裂き法)が、本発明のセルロースアシレートフイルムの膜厚が20〜80μmの範囲において、2g以上が好ましい。より好ましくは、5〜25gであり、更には6〜25gである。又、60μm換算で8g以上が好ましく、より好ましくは8〜15gである。具体的には、試料片50mm×64mmを、25℃、65%RHの条件下に2時間調湿した後に軽荷重引裂き強度試験機を用いて測定できる。
本発明のセルロースアシレートフイルムに対する残留溶剤量が、0.01〜1.5質量%の範囲となる条件で乾燥することが好ましい。より好ましくは0.01〜1.0質量%である。本発明に用いる透明支持体の残留溶剤量は1.5%以下とすることでカールを抑制できる。1.0%以下であることがより好ましい。これは、前述のソルベントキャスト方法による成膜時の残留溶剤量が少なくすることで自由堆積が小さくなることが主要な効果要因になるためと思われる。
本発明のセルロースアシレートフイルムの吸湿膨張係数は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、本発明のセルロースアシレートフイルムを光学補償フイルム支持体として用いた際、光学補償フイルムの光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇すなわち歪みによる光漏れを防止することができる。
セルロースアシレートフイルムは、場合により表面処理を行うことによって、セルロースアシレートフイルムと各機能層(例えば、下塗層およびバック層)との接着の向上を達成することができる。例えばグロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸またはアルカリ処理を用いることができる。ここでいうグロー放電処理とは、10-3〜20Torrの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズマ励起性気体とは上記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報(公技番号 2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて30頁〜32頁に詳細に記載されており、本発明において好ましく用いることができる。
本発明のセルロースアシレートフイルムを偏光板の透明保護フイルムとして用いる場合の表面処理の有効な手段の1つとしてアルカリ鹸化処理が上げられる。この場合、アルカリ鹸化処理後のフイルム表面の接触角が55°以下であることがのぞましい。よりのぞましくは50°以下であり、45°以下であることがさらにのぞましい。接触角の評価法はアルカリ鹸化処理後のフイルム表面に直径3mmの水滴を落とし、フイルム表面と水滴のなす角をもとめる通常の手法によって親疎水性の評価として用いることができる。
本発明のセルロースアシレートの光耐久性の指標として、スーパーキセノン光を240時間照射したフイルムの色差ΔE*abが20以下であることがのぞましい。よりのぞましくは18以下であり、15以下であることがさらにのぞましい。色差の測定は、UV3100(島津製作所製)を用いた。測定の仕方は、フイルムを25℃60%RHに2時間以上調湿した後にキセノン光照射前のフイルムのカラー測定を行ない初期値(L0*、a0*、b0* )を求めた。その後、フイルム単体で、スーパーキセノンウェザーメーターSX−75(スガ試験機(株)製)にて、150W/m2、60℃50%RH条件にてキセノン光を240時間照射した。所定時間の経過後、フイルムを恒温槽から取り出し、25℃60%RHに2時間調湿した後に、再びカラー測定を行い、照射経時後の値(L1*、a1*、b1*)を求めた。これらから、色差ΔE*ab=((L0*−L1*)^2+(a0*−a1*)^2+(b0*−b1*)^2)^0.5を求めた。
セルロースアシレートフイルムは、表面処理を施すことが好ましい。具体的方法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理が挙げられる。また、特開平7−333433号明細書に記載のように、下塗り層を設けることも好ましい。
フイルムの平面性を保持する観点から、これら処理においてセルロースアシレートフイルムの温度をTg(ガラス転移温度)以下、具体的には150℃以下とすることが好ましい。
光吸収型偏光素子の透明保護膜として使用する場合、偏光膜との接着性の観点から、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアシレートに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。
アルカリ溶液の例としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられる。アルカリ溶液の水酸化イオンの規定濃度は、0.1乃至3.0Nの範囲にあることが好ましく、0.5乃至2.0Nの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液の温度は、室温乃至90℃の範囲にあることが好ましく、40乃至70℃の範囲にあることがさらに好ましい。
固体の表面エネルギーは、「ぬれの基礎と応用」(リアライズ社 1989.12.10発行)に記載のように接触角法、湿潤熱法、および吸着法により求めることができる。本発明のセルロースアシレートフイルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。
具体的には、表面エネルギーが既知である2種の溶液をセルロースアシレートフイルムに滴下し、液滴の表面とフイルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフイルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフイルムの表面エネルギーを算出できる。
本発明の保護フイルム(特にセルロースアシレートフイルム)上に、前述に記載の直線偏光型、および円偏光分離型の輝度向上膜を直接配置することが好ましい。特に、円偏光分離型の場合、λ/4層を液晶性化合物から形成し、保護フイルム上に直接設けることにより、ロールtoロールでの偏光板の作製が可能となり、非常に好ましい。
光吸収型偏光素子(通常の偏光板)は、偏光膜およびその両側に配置された二枚の透明保護膜からなる。一方の保護膜として、前述したレターデーション値の低いポリマーフイルムを用いることができる。他方の保護膜は、通常のセルロースアシレートフイルムを用いてもよい。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。
保護フイルムの透湿性は、ポリマーフイルムの厚み、自由体積、もしくは、親疎水性などにより決定される。
光ポリマーフイルムの透湿性は100乃至1000(g/m2 )/24hrsの範囲にあることが好ましく、300乃至700(g/m2 )/24hrsの範囲にあることが更に好ましい。
ポリマーフイルムの厚みは、製膜する際のリップ流量とラインスピード、あるいは、延伸、圧縮により調整することができる。使用する主素材により透湿性が異なるので、厚み調整により好ましい範囲にすることが可能である。
ポリマーフイルムの自由体積は、製膜の場合、乾燥温度と時間により調整することができる。この場合もまた、使用する主素材により透湿性が異なるので、自由体積調整により好ましい範囲にすることが可能である。
ポリマーフイルムの親疎水性は、添加剤により調整することができる。自由体積中に親水的添加剤を添加することで透湿性は高くなり、逆に疎水性添加剤を添加することで透湿性を低くすることができる。
ポリマーフイルムの透湿性を調整することにより、光学補償能を有する光吸収型偏光素子を安価に高い生産性で製造することが可能となる。
直線偏光分離型輝度向上膜は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。直線偏光分離型輝度向上膜は、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光を散乱または反射し、他の光は透過する特性を示す光散乱型または光反射型偏光素子である。
光散乱型偏光素子では、偏光軸と直交方向の偏光成分は前方もしくは後方に散乱される。このうち前方散乱された光が偏光解消され、前方散乱光の偏光方向が入射光の偏光方向から回転することにより、光散乱型偏光素子の偏光軸方向の偏光成分が入射光よりも増加する。光散乱型偏光子において、厚み方向に多数の粒子が存在する場合には、多重散乱により偏光解消の程度が強くなる。このように、散乱型偏光板を使用する場合には、前方散乱光の偏光解消により光吸収型偏光板のみを使用する場合よりも光の利用効率が向上する。
光散乱型偏光素子の偏光軸と直交方向の偏光成分のうち後方散乱された光は、後方散乱される際に偏光解消される。後方散乱された光は、光源であるバックライトの背面に配置された金属反射板により反射され、再度光散乱型偏光素子に入射する。ここで、再入射する光は後方散乱する際に偏光解消を受け、散乱型偏光板の偏光軸と平行方向の偏光成分が生じており、この偏光成分は散乱型偏光子を透過する。このように、光散乱型偏光子による後方散乱と金属反射板での反射を繰り返すことにより光の利用効率を向上させることができる。
λ/4板と金属反射板とを配置した光学系に、λ/4板の遅相軸と45°をなすように直線偏光を入射させると、偏光方向が入射光と90°回転した反射光が戻ってくる。光散乱型偏光素子と金属反射板(バックライトの背面に配置される)との間に、λ/4板を光散乱型偏光素子の偏光軸とλ/4板の遅相軸が45°をなすように配置することによって上記と同じ効果が得られる。
光散乱型偏光素子において後方散乱された光の偏光方向の分布は、光散乱型偏光素子の偏光軸と直交方向が大きい。この後方散乱された光がλ/4板を透過して金属反射板により反射され再度、光散乱型偏光素子に入射する光の偏光方向の分布は、光散乱型偏光素子の偏光軸に平行方向に大きくなっており、偏光軸に平行な偏光成分は光散乱型偏光素子を透過する。このように、光散乱型偏光素子と金属反射板との間にλ/4板を配置することにより、光の利用効率を向上させることができる。
所定の方向の偏光を吸収し、他の方向の偏光を反射する光反射型偏光素子も提案されている。反射された偏光を再利用できる。光反射型偏光素子には、市販品もある。例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フイルムの多層(具体的には数百層の)積層体のような、所定の偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する性質を示す光反射型偏光素子(例、3M社製、D−BEF)が市販されている。この光反射型偏光素子は、ある方向はポリマー間で屈折率差があり、入射偏光が反射する。一方、その方向に直交する方向ではポリマー間に屈折率差がないため入射偏光が透過する。
円偏光分離型輝度向上膜も、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。円偏光分離型輝度向上膜は、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示す。輝度向上フイルムを光吸収型偏光素子と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上膜面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上膜に再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上膜を透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上膜を使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ50%の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上膜は、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上膜で一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上膜に再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上膜は透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
可視光域等の広い波長範囲で1/4波長板として機能する位相差板は、例えば波長550nmの淡色光に対して1/4波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば1/2波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フイルムの間に配置する位相差板は、1層又は2層以上の位相差層からなるものであってよい。
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして2層又は3層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
図1に示す液晶ディスプレイ用バックライト装置は、反射板(RP)、光源(LS)、コレステリック液晶層(Ch)、そしてλ/4板(λ/4)がこの順に配置されている。
反射板(RP)は、通常の(鏡と同様の)反射機能を有する。
光源(LS)は、図1に示す積層体の側面に配置して、導光板や光拡散板によって光を積層体の内部に誘導してもよい。
コレステリック液晶層(Ch)は、液晶性分子のらせん(図1では右回り)とは逆回り(図1では左回り)の円偏光成分を透過し、液晶性分子のらせんと同じ回り(図1では右回り)の円偏光成分を反射する。ただし、通常の反射と異なり、円偏光成分の向き(図1では右回り)は変化しない。
λ/4板(λ/4)は、円偏光を直線偏光に変換する機能を有する。
光源(LS)から反射板(RP)側に出射した右回りの円偏光成分(1b)は、反射板(RP)によって左回りの円偏光成分(1a)として反射される。反射された光は、光源(LS)を通過して、上記と同様にコレステリック液晶層(Ch)を通過し、直線偏光(4a)に変換される。すなわち、1b→1a→2a→3a→4aの順序で直線偏光に変換される。
光源(LS)から反射板(RP)側に出射した左回りの円偏光成分(1d)は、反射板(RP)によって右回りの円偏光成分(1c)として反射される。反射された光は、光源(LS)を通過して、上記と同様にコレステリック液晶層(Ch)で反射され、光源(LS)を再び通過し、反射板(RP)で反射され、光源(LS)を三度通過し、コレステリック液晶層(Ch)を通過し、直線偏光(4a)に変換される。すなわち、1d→1c→2c→2b→1b→1a→2a→3a→4aの順序で直線偏光に変換される。
以上のように、光源(LS)からの光の全てが直線偏光(4a)に変換され、液晶ディスプレイの画像表示に利用される。
液晶表示装置は、照明システムあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。さらには液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。
前記光学層を積層した光学フイルム、偏光板は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フイルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
上記の光学補償フイルム、または光学補償フイルムと偏光膜とを貼り合わせて得られた偏光板は、液晶表示装置、特に透過型液晶表示装置に有利に用いられる。
透過型液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる。偏光板は、偏光膜およびその両側に配置された二枚の透明保護膜からなる。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。
本発明の偏光板は、液晶セルの両側に配置された二枚の偏光板のうちの少なくとも一方として用いればよい。この際には、光学補償フイルムが液晶セル側となるように本発明の偏光板を配置する。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに60乃至120゜にねじれ配向している。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。
本発明の実施の態様として、場合によって視野角を変え、プライバシーを守る観点から、後述のプリズムシートを2枚以上使用し、さらに該プリズムシートを取り外し可能とすることが好ましい。
プリズムシートは後述の従来の使用法とは異なり、溝方向を実質的に一致させ、2枚以上使用することが好ましい。ここでいう実質的とは、±30度以内をいう。
以下プリズムシートについて詳細を記載する。
バックライトから出射された光は導光板に形成された光出射機構により、一部の光が導光体の光出射面から出射する。この出射光は観察方向と異なる方向に指向性を有する。このため、必要な方向へと指向性を変更させて光を出射させるために、プリズムシートなどが使用される。このプリズムシートは、実開平3−69184号公報に開示されているように、プリズム面を導光体と反対の側に向けて配置されることが多く、また、プリズムシートは、プリズム稜線の方向が互いに直交するような配置で重ね合わせて使用されることが一般的である。更には、特公平7−27136号公報や特公平7−27137号公報に開示されているように、プリズム面を導光体側に向けて配置されたものも提案されている。特開平7−318729号公報には、導光体の光出射面上に、プリズム列と直交する断面において、各プリズム列の長辺のシート面に対する角度が視点直下位置から離れるに従って大きくなるようなリニアフレネルレンズシートを、レンズ面が出射面となるように配置し、出射光を視点方向に集光させるようにした面光源装置が記載されている。
(セルロースアシレートフイルムの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液Aを調製した。
セルロースアシレート溶液A組成
────────────────────────────────────────
置換度2.86のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール 11質量部
────────────────────────────────────────
溶液B組成
────────────────────────────────────────
メチレンクロライド(第1溶媒) 80質量部
メタノール(第2溶媒) 20質量部
光学異方性低下剤(A−19) 40質量部
波長分散制御剤(UV−120) 4質量部
────────────────────────────────────────
セルロースアシレート溶液Aを477質量部に、添加剤溶液B−1の40質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率70質量%の場外で剥ぎ取り、フイルムの巾方向の両端をピンテンター(特開平4−1009号の図1に記載のピンテンター)で固定し、溶媒含有率が3乃至5質量%の状態で、横方向(機械方向に垂直な方向)の延伸率が3%となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み80μmのセルロースアセテートフイルム試料CAF−01を作製した。
作製したCAF−01について、光学特性を測定した。結果は第1表に示す。
尚、光学特性は、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Reレターデーション値およびRthレターデーション値を測定した。
市販の17インチ液晶モニター(I−Oデータ社製、LCD−AD172CWH)を分解し、光源側の偏光板(光吸収型偏光素子)を剥離した。この偏光板の光源側の保護フイルムを剥離し、上記セルロースアシレート(CAF−01、02、H1、H2)に貼り変えた。上記モニターには、円偏光分離型の輝度向上膜(コレステリック液晶層+λ/4層)が使用されていた。
白表示での輝度を、測定機(BM−7、トプコン社製)を用いて、測定した結果を第2表に示す。
(セルロースアシレートフイルムの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液Eを調製した。この際、置換度2.92のセルロースアシレートを用いた。
セルロースアシレート溶液C組成
────────────────────────────────────────
セルロースアセテート 100質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール 11質量部
────────────────────────────────────────
溶液B組成
────────────────────────────────────────
メチレンクロライド(第1溶媒) 80質量部
メタノール(第2溶媒) 20質量部
光学異方性低下剤(A−19) 40質量部
波長分散制御剤(UV−102) 4質量部
────────────────────────────────────────
セルロースアシレート溶液Aを465質量部に、添加剤溶液B−1の40質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率70質量%の場外で剥ぎ取り、フイルムの巾方向の両端をピンテンター(特開平4−1009号の図1に記載のピンテンター)で固定し、溶媒含有率が3乃至5質量%の状態で、横方向(機械方向に垂直な方向)の延伸率が3%となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み80μmのセルロースアセテートフイルム試料CAF−02を作製した。
作製したCAF−02について、光学特性を測定した。結果は第1表に示す。
尚、光学特性は、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Reレターデーション値およびRthレターデーション値を測定した。
さらに、作製したセルロースアシレートフイルムを、1.5Nの水酸化カリウム溶液(40℃)に5分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。このセルロースアシレートフイルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、68mN/mであった。
CAF−01に代えて、CAF−02を用いた以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製して評価した。結果を第2表に示す。
(セルロースアセテートフイルムの作製)
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
────────────────────────────────────────
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
────────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液487質量部にレターデーション上昇剤溶液13質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート100質量部に対して、1.8質量部であった。
作製したセルロースアセテートフイルム(CAF−H1)について、光学特性と吸湿膨張係数を測定した。結果は第1表に示す。
尚、光学特性は、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Reレターデーション値およびRthレターデーション値を測定した。
CAF−01に代えて、CAF−H1を用いた以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製して評価した。結果を第2表に示す。
(セルロースアセテートフイルムの評価)
市販のセルローストリアシレートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)をCAF−H2とした。光学特性を測定した結果を第1表に示す。
尚、光学特性は、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Reレターデーション値およびRthレターデーション値を測定した。
CAF−01に代えて、CAF−H2を用いた以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製して評価した。結果を第2表に示す。
────────────────────────────────────────
光学異方性 波長分散
フイルム 厚み 低下剤 低下剤 Re Rth
────────────────────────────────────────
実施例1 CAF−01 80μm 12質量部 1.8質量部 2nm 15nm
実施例2 CAF−02 40μm 12質量部 1.8質量部 0nm −5nm
比較例1 CAF−H1 80μm 1.8質量部(Re調整剤) 5nm 130nm
比較例2 CAF−H2 80μm なし 3nm 42nm
────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────
液晶表示装置 保護フイルム 正面輝度 左右45°視角での輝度
────────────────────────────────────────
実施例1 CAF−01 155cd 90cd
実施例2 CAF−02 150cd 85cd
比較例1 CAF−H1 140cd 40cd
比較例2 CAF−H2 145cd 63cd
対照(市販のLCD−AD172CWH) 140cd 65cd
────────────────────────────────────────
[実施例3]
(液晶表示装置の作製)
市販の17インチ液晶パネル(Syncmaster172x、SEC社製)を分解し、光源側の偏光板(光吸収型偏光素子)を剥離した。この偏光板の保護フイルムを剥離し、実施例1で作製したセルロースアシレート(CAF−01、02、H1、H2)に貼り変えた。上記モニターには、直線偏光分離型の輝度向上膜(誘電体ミラー方式)が使用されていた。
白表示での輝度を、測定機(BM−7、トプコン社製)を用いて、測定した結果を第3表に示す。
(液晶表示装置の作製)
CAF−01に代えて、実施例2で作製したCAF−02を用いた以外は、実施例3と同様に液晶表示装置を作製して評価した。結果を第3表に示す。
(液晶表示装置の作製)
CAF−01に代えて、比較例1で作製したCAF−H1を用いた以外は、実施例3と同様に液晶表示装置を作製して評価した。結果を第3表に示す。
(液晶表示装置の作製)
CAF−01に代えて、比較例2で作製したCAF−H2を用いた以外は、実施例3と同様に液晶表示装置を作製して評価した。結果を第3表に示す。
────────────────────────────────────────
液晶表示装置 保護フイルム 正面輝度 左右45°視角での輝度
────────────────────────────────────────
実施例3 CAF−01 230cd 135cd
実施例4 CAF−02 220cd 130cd
比較例3 CAF−H1 210cd 75cd
比較例4 CAF−H2 210cd 90cd
対照(市販のSyncmaster172x) 220cd 100cd
────────────────────────────────────────
4a 直線偏光
Ch コレステリック液晶層
LS 光源
RP 反射板
λ/4 λ/4板
Claims (2)
- 光源、光散乱型または光反射型偏光素子、光吸収型偏光素子、液晶セル、光吸収型偏光素子をこの順に配置する液晶表示装置であって、光源側の光吸収型偏光素子が、二枚の透明ポリマーフイルムの間に偏光膜を有し、光源側の透明ポリマーフイルムの面内のレターデーション値および厚み方向のレターデーション値が下記式(I)〜(IV)を満足し、該透明ポリマーフイルムがアシル置換度が2.85乃至3.00のセルロースアシレートからなり、かつレターデーション低下剤を下記式(V)および(VI)を満足する量で含有していることを特徴とする液晶表示装置:
(I)0≦Re(630)<10
(II)|Rth(630)|<25
(III)|Re(400)−Re(700)|<10
(IV)|Rth(400)−Rth(700)|<35
[式中、Re(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの面内のレターデーション値(単位:nm)であり;Rth(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値(単位:nm)である]
(V)(Rth(A)−Rth(0))/A<−1.0
(VI)0.01<A<30
[式中、Rth(A)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤をA質量%含有する透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;Rth(0)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤を含有しない以外は上記と同様に作製した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;そして、Aは、透明ポリマーフイルムを構成するポリマーに対するレターデーション低下剤の添加量(質量%)である]。 - 光源、コレステリック液晶層、λ/4板、光吸収型偏光素子、液晶セル、光吸収型偏光素子をこの順に配置する液晶表示装置であって、光源側の光吸収型偏光素子が、二枚の透明ポリマーフイルムの間に偏光膜を有し、光源側の透明ポリマーフイルムの面内のレターデーション値および厚み方向のレターデーション値が下記式(I)〜(IV)を満足し、該透明ポリマーフイルムがアシル置換度が2.85乃至3.00のセルロースアシレートからなり、かつレターデーション低下剤を下記式(V)および(VI)を満足する量で含有していることを特徴とする液晶表示装置:
(I)0≦Re(630)<10
(II)|Rth(630)|<25
(III)|Re(400)−Re(700)|<10
(IV)|Rth(400)−Rth(700)|<35
[式中、Re(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの面内のレターデーション値(単位:nm)であり;Rth(λ)は、波長λnmで測定した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値(単位:nm)である]
(V)(Rth(A)−Rth(0))/A<−1.0
(VI)0.01<A<30
[式中、Rth(A)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤をA質量%含有する透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;Rth(0)は、波長630nmで測定したレターデーション低下剤を含有しない以外は上記と同様に作製した透明ポリマーフイルムの厚み方向のレターデーション値であり;そして、Aは、透明ポリマーフイルムを構成するポリマーに対するレターデーション低下剤の添加量(質量%)である]。
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