JP5170338B1 - 光学補償フィルムおよびその製造方法、偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
アセチル基置換度の平均が2.0〜2.5であるセルロースアセテートと、ガラス転移温度低下剤とを含有する光学補償フィルムであって、前記セルロースアセテートの、高速液体クロマトグラフィー測定して得られるクロマトグラムにおいて、保持時間0〜4分の範囲のピーク面積の、保持時間0〜28分の範囲の全ピーク面積に対する割合が1〜10%であり、光学補償フィルムにおけるガラス転移温度低下剤の、一方の面近傍の含有量と他方の面近傍の含有量とは異なり、光学補償フィルムの表面の法線に平行に波長550nmの光を入射させたときの、該法線に対して4〜10°の透過散乱光強度の積算量I4−10の、該法線に対して4〜60°の透過散乱光強度の積算量I4−60に対する割合が97%以上である。
【選択図】図6
Description
[2] 前記光学補償フィルムに、当該光学補償フィルム表面の法線に平行に波長550nmの直線偏光を入射させたときの、透過光の偏光面の前記直線偏光の偏光面に対する回転角度をθ0とし、前記光学補償フィルムに、当該光学補償フィルム表面の法線に対して30°傾斜させて波長550nmの直線偏光を入射させたときの、透過光の偏光面の前記直線偏光の偏光面に対する回転角度をθ30としたとき、θ30−θ0が1.5°以上である、[1]に記載の光学補償フィルム。
[3] 前記セルロースアセテートの、下記の条件で高速液体クロマトグラフィー(HPLC)測定して得られるクロマトグラムにおいて、保持時間が0〜4分の範囲のピーク面積の、保持時間が0〜28分の範囲の全ピーク面積に対する割合が1〜10%の範囲である、[1]または[2]に記載の光学補償フィルム。
(測定条件)
カラム:シリカゲル充填剤(カーボンロード率:4.6%、結合官能基:フェニル基、エンドキャップ:有り、形状:球状、平均粒子径:4μm、細孔径:60Å、表面積:120m2/g)を含む、内径3.9mm×長さ150mmのカラム
溶離液:下記溶離液(A)と(B)の混合液(A/B)を使用。
(A)クロロホルム/メタノール=9/1(体積比)
(B)メタノール/水=8/1(体積比)
(A/B)溶離液AとBの体積比A/B=20/80(0分)〜100/0(28分);溶離液AとBの体積比A/Bを、時間に対して一次直線的に変化させる
流速:0.7ml/分
カラム温度:30℃
注入量:20μL
試料溶解:前記溶離液(A)で0.1%に調製(完全溶解)
[4] 前記セルロースアセテートは、アセチル基置換度が2.2〜2.5のセルロースアセテートの高置換度成分と、アセチル基置換度が2.2未満のセルロースアセテートの低置換度成分とを含み、前記低置換度成分の含有量は、前記高置換度成分と前記低置換度成分の合計に対して1.0〜10質量%である、[1]〜[3]のいずれかに記載の光学補償フィルム。
[5] 前記光学補償フィルムの一方の面近傍での前記ガラス転移温度低下剤の含有量が、前記光学補償フィルムの他方の面近傍での前記ガラス転移温度低下剤の含有量の1.1倍以上1.5倍以下である、[1]〜[4]のいずれかに記載の光学補償フィルム。
[6] 下記式(I)で定義され、かつ波長590nm、23℃55%RHの条件下で測定される面内方向のレターデーションR0が10nm以上100nm以下であり、下記式(II)で定義され、かつ波長590nm、23℃55%RHの条件下で測定される厚み方向のレターデーションRthが70nm以上300nm以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の光学補償フィルム。
式(I):R0=(nx−ny)×t(nm)
式(II):Rth={(nx+ny)/2−nz}×t(nm)
(式(I)および(II)において、
nxは、前記光学補償フィルムの面内方向において屈折率が最大になる遅相軸方向xにおける屈折率を表し;
nyは、前記光学補償フィルムの面内方向において前記遅相軸方向xと直交する方向yにおける屈折率を表し;
nzは、前記光学補償フィルムの厚み方向zにおける屈折率を表し;
t(nm)は、前記光学補償フィルムの厚みを表す)
[7] 前記セルロースアセテートと、前記ガラス転移温度低下剤と、溶剤とを含むドープを得るステップと、前記ドープを無端状の金属支持体上に流延するステップと、前記流延したドープから溶媒を蒸発させてウェブを得るステップとを含む[1]〜[6]のいずれかに記載の光学補償フィルムの製造方法であって、前記ガラス転移温度低下剤のSP値と前記溶剤のSP値の差の絶対値が、前記ガラス転移温度低下剤のSP値と前記セルロースアセテートのSP値の差の絶対値よりも小さい、光学補償フィルムの製造方法。
[9] 液晶セルと、前記液晶セルの一方の面に配置され、第一の偏光子を含む第一の偏光板と、前記液晶セルの他方の面に配置され、第二の偏光子を含む第二の偏光板と、を有する液晶表示装置であって、前記第一の偏光板および第二の偏光板の少なくとも一方が、[1]〜[6]のいずれかに記載の光学補償フィルムを含む、液晶表示装置。
[10] 前記液晶セルは、一対の透明基板と、前記一対の透明基板の間に配置され、液晶分子を含む液晶層とを含み、電圧無印加時には、前記液晶分子を前記一対の透明基板の表面に対して垂直に配向させ、かつ電圧印加時には、前記液晶分子を前記一対の透明基板の表面に対して水平に配向させるものである、[9]に記載の液晶表示装置。
[11] 前記光学補償フィルムは、前記第一の偏光子または第二の偏光子の前記液晶セル側の面に配置される、[9]または[10]に記載の液晶表示装置。
本発明の光学補償フィルムは、セルロースエステルを含有し、必要に応じてガラス転移温度低下剤などの添加剤をさらに含有していてもよい。本発明の光学補償フィルムは、液晶表示装置の液晶セルと偏光子との間に配置され、例えば位相差調整機能を有する偏光板保護フィルムとして好ましく用いられる。
セルロースエステルは、セルロースの水酸基を、脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸でエステル化して得られる化合物である。
(測定条件)
装置:Waters製 Alliance型2695型システム
カラム:シリカゲル充填剤(カーボンロード率:4.6%、結合官能基:フェニル基、エンドキャップ:有り、形状:球状、平均粒子径:4μm、細孔径:60Å、表面積:120m2/g)を含む内径3.9mm×長さ150mmのカラム(Waters製 Nova−Pak Phenyl)
溶離液:下記溶離液(A)と(B)の混合液(A/B)を使用
(A)クロロホルム/メタノール=9/1(体積比)
(B)メタノール/水=8/1(体積比)
(A/B)溶離液AとBの体積比A/B=20/80(0分)〜100/0(28分);溶離液AとBの体積比A/Bを、時間に対して一次直線的に変化させる
流速:0.7ml/分
検出器:エバポレイティブ光散乱検出器(ELSD)
エバポレイション温度75℃、ネブライザ温度60℃、窒素圧力30psi
カラム温度:30℃
注入量:20μL
試料溶解:溶離液(A)で0.1%に調製(完全溶解)
溶媒:メチレンクロライド
カラム:Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製)を3本接続して使用する。
カラム温度:25℃
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ:L6000(日立製作所(株)製)
流量:1.0ml/min
校正曲線:標準ポリスチレンSTK standardポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1.0×106〜5.0×102までの13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に選択することが好ましい。
ガラス転移温度低下剤の例には、ポリエステル化合物、多価アルコールエステル化合物、多価カルボン酸エステル化合物(フタル酸エステル化合物を含む)、グリコレート化合物、およびエステル化合物(脂肪酸エステル化合物やリン酸エステル化合物などを含む)が含まれる。これらは、単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
光学補償フィルムは、表面の滑り性を高めるためなどから、微粒子(マット剤)をさらに含有してもよい。
前述の通り、セルロースジアセテートを含有するフィルムを含む表示装置は、斜め方向のコントラストが、正面方向のコントラストよりも顕著に低くなりやすい。液晶表示装置のコントラストは、黒表示時の光漏れに依存する。
測定装置として、日本分光社製分光光度計V670に自動絶対反射率測定ユニット(ARMN−735)を取り付けたものを用いる。
洗剤で予め洗浄したスライドガラスの上に、グリセリンを一滴(0.05ml)滴下する。このとき、液滴に気泡が入らないようにする。次いで、滴下したグリセリンの上に、カバーガラスを載せる。カバーガラスは押さえなくてもグリセリンは広がる。得られたブランク用サンプル(カバーガラス/グリセリン/スライドガラス)を、前述の日本分光社製分光光度計V670にセットする。そして、ブランク用サンプル表面の法線に平行に波長550nmの光を入射させたときの、透過散乱光の強度を、サンプル表面の法線に対して0〜60°の範囲で2°毎に合計31点測定する。
前記1)と同様にして、洗剤で予め洗浄したスライドガラスの上にグリセリンを一滴(0.05ml)滴下する(図2A参照)。滴下したグリセリンの上に、光学補償フィルムを、気泡が入らないように載せる(図2B参照)。さらに、光学補償フィルム上に0.05mlのグリセリンを滴下した後(図2C参照)、カバーガラスをさらに載せる(図2D参照)。得られた測定用サンプル(カバーガラス/グリセリン/光学補償フィルム/グリセリン/スライドガラス)を、前述の日本分光社製分光光度計V670にセットする。そして、前述と同様にして、サンプル表面の法線に平行に波長550nmの光を入射させたときの、透過散乱光の強度を、サンプル表面の法線に対して0°〜60°の範囲で2°毎に合計31点測定する。
各測定角度ごとに、前記1)で得られたブランク用サンプルの透過散乱光の強度と、前記2)で得られた測定用サンプルの透過散乱光の強度を下記式に当てはめて、光学補償フィルムの透過散乱光の強度を算出する。
光学補償フィルムの透過散乱光の強度=(測定用サンプルの透過散乱光の強度)−(ブランク用サンプルの透過散乱光の強度)
1)フィルムに、直線偏光を、当該フィルム表面の法線に平行に入射させる。フィルムに入射させる直線偏光の偏光面は、フィルムの面内遅相軸と平行になるようにする。そして、フィルムを透過した後の楕円偏光の偏光面の、入射させた直線偏光の偏光面に対する回転角度をθ0とする。
2)同様に、フィルムに、直線偏光を、フィルム表面の法線に対して30°に傾斜させて入射させる。フィルムに入射させる直線偏光の偏光面は、フィルムの面内遅相軸と平行となるようにする。そして、フィルムを透過した後の楕円偏光の偏光面の、入射させた直線偏光の偏光面に対する回転角度をθ30とする。
3)θ30−θ0を算出する。
式(I):R0=(nx−ny)×d(nm)
式(II):Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(nm)
(式(I)および(II)において、
nxは、光学補償フィルムの面内方向において屈折率が最大になる遅相軸方向xにおける屈折率を表し;
nyは、光学補償フィルムの面内方向において前記遅相軸方向xと直交する方向yにおける屈折率を表し;
nzは、光学補償フィルムの厚み方向zにおける屈折率を表し;
d(nm)は、光学補償フィルムの厚みを表す)
1)光学補償フィルムを、23℃55%RHで調湿する。調湿後の光学補償フィルムの平均屈折率をアッベ屈折計などで測定する。
2)調湿後の光学補償フィルムに、当該フィルム表面の法線に平行に測定波長590nmの光を入射させたときのR0を、王子計測(株)製KOBRA21ADHにて測定する。
3)王子計測(株)製KOBRA21ADHにより、光学補償フィルムの面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)として、光学補償フィルムの表面の法線に対してθの角度(入射角(θ))から測定波長590nmの光を入射させたときのレターデーション値R(θ)を測定する。レターデーション値R(θ)の測定は、θが0°〜50°の範囲で、10°毎に6点行うことができる。光学補償フィルムの面内の遅相軸は、王子計測(株)製KOBRA21ADHにより確認することができる。
4)測定されたR0およびR(θ)と、前述の平均屈折率と膜厚とから、王子計測(株)製KOBRA21ADHにより、nx、nyおよびnzを算出して、測定波長590nmでのRthを算出する。レターデーションの測定は、23℃55%RH条件下で行うことができる。
ヘイズメーター(濁度計)(型式:NDH 2000、日本電色(株)製)を準備する。光源は、5V9Wのハロゲン球とし、受光部は、シリコンフォトセル(比視感度フィルター付き)とする。
1)ブランクヘイズの測定
洗浄したスライドガラスの上に、グリセリンを一滴(0.05ml)滴下する。このとき、液滴に気泡が入らないように注意する。
次いで、滴下したグリセリンの上に、カバーガラスを載せる。カバーガラスは押さえなくてもグリセリンは広がる。
これにより得られるブランク測定用のサンプル(カバーガラス/グリセリン/スライドガラス)を、ヘイズメーターにセットして、ヘイズ1(ブランクヘイズ)を測定する。
2)光学補償フィルムを含むサンプルのヘイズの測定
前記1)と同様にして、洗浄したスライドガラスの上にグリセリンを滴下する。
一方で、測定する光学補償フィルムを、23℃55%RH下で5時間以上調湿する。次いで、滴下したグリセリンの上に、調湿した光学補償フィルムを、気泡が入らないように載せる。
さらに、光学補償フィルム上に0.05mlのグリセリンを滴下した後、カバーガラスをさらに載せる。
これにより得られる測定用のサンプル(カバーガラス/グリセリン/試料フィルム/グリセリン/スライドガラス)を、前述のヘイズメーターにセットして、ヘイズ2を測定する。
3)光学補償フィルムの内部ヘイズの算出
前記1)で得られたヘイズ1と、前記2)で得られたヘイズ2を、下記式に当てはめて、光学補償フィルムの内部ヘイズを算出する。
光学補償フィルムの内部ヘイズ(%)=ヘイズ2(%)−ヘイズ1(%)
光学補償フィルムは、溶液流延法または溶融流延法で製造され、好ましくは溶液流延法により製造されうる。
溶解釜において、セルロースアセテートと、必要に応じて他の添加剤とを溶剤に溶解させてドープを調製する。
ドープを、送液ポンプ(例えば、加圧型定量ギヤポンプ)を通して加圧ダイに送液し、無端状の金属支持体(例えばステンレスベルトや回転する金属ドラムなど)上に、加圧ダイのスリットから流延させる。
ウェブ(ドープを金属支持体上に流延して得られるドープ膜)を金属支持体上で加熱し、溶媒を蒸発させる。
金属支持体上で溶媒を蒸発させたウェブを、金属支持体上の剥離位置で剥離する。金属支持体上の剥離位置における温度は、好ましくは10〜40℃であり、さらに好ましくは11〜30℃である。
ウェブの残留溶媒量は、下記式で定義される。
残留溶媒量(%)=(ウェブの加熱処理前質量−ウェブの加熱処理後質量)/(ウェブの加熱処理後質量)×100
なお、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、115℃で1時間の加熱処理を意味する。
金属支持体から剥離して得られたウェブを乾燥させた後、延伸する。ウェブの乾燥は、ウェブを、上下に配置した多数のロールにより搬送しながら乾燥させてもよいし、ウェブの両端部をクリップで固定して搬送しながら乾燥させてもよい。
流延方向(MD方向)に延伸−幅方向(TD方向)に延伸−流延方向(MD方向)に延伸−流延方向(MD方向)に延伸
幅方向(TD方向)に延伸−幅方向に延伸(TD方向)−流延方向(MD方向)に延伸−流延方向(MD方向)に延伸
本発明の偏光板は、偏光子と、その少なくとも一方の面に配置された本発明の光学補償フィルムとを含む。本発明の光学補償フィルムは、偏光子上に直接配置されてもよいし、他のフィルムまたは層を介して配置されてもよい。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、それを挟持する一対の偏光板とを有する。そして、一対の偏光板のうち少なくとも一方が、本発明の光学補償フィルムを含み、好ましくは一対の偏光板の両方が本発明の光学補償フィルムを含む。
(合成例1)
クラフト法溶解パルプ(α−セルロース含有率93%)を水で解砕した後、アセトンで置換して乾燥した。得られたパルプ100質量部に対し、500質量部の酢酸を均一に散布し、40℃にて30分間混合し、前処理活性化した。
35質量部20%の酢酸カルシウム水溶液を、29質量部の20%酢酸マグネシウム水溶液に変更し、かつ酢酸カルシウム水溶液の添加量を硫酸に対して1.00倍等量とした以外は合成例1と同様にして、アセチル基置換度2.30、重量平均分子量194000の精製セルロースアセテート(BBB)148gと、メタノール洗浄ろ液の濃縮物である、アセチル置換度1.9、重量平均分子量74000のセルロースアセテート(B’)0.2kgとを得た。
20%酢酸カルシウム水溶液の添加量を39質量部に変更し、その添加量を硫酸に対して1.21倍等量とした以外は合成例1と同様にして、アセチル置換度2.47、重量平均分子量125000の精製セルロースアセテート(CCC)131gと、メタノール洗浄ろ液の濃縮物である、アセチル置換度2.0、重量平均分子量59000のセルロースアセテート(C’)0.1kgとを得た。
20%酢酸マグネシウム水溶液の添加量を37質量部(硫酸に対して1.28倍等量)に変更した以外は合成例2と同様にして、アセチル置換度2.31、重量平均分子量115000の精製セルロースアセテート(DDD)120gと、メタノール洗浄ろ液の濃縮物である、アセチル置換度2.15、重量平均分子量55000のセルロースアセテート(D’)0.3kgとを得た。
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)測定は、以下の条件で行った。
装置:Waters製 Alliance型2695型システム
カラム:シリカゲル充填剤(カーボンロード率:4.6%、結合官能基:フェニル基、エンドキャップ:有り、形状:球状、平均粒子径:4μm、細孔径:60Å、表面積:120m2/g)を含む、内径3.9mm×長さ150mmのカラム(Waters製 Nova−Pak Phenyl、3.9mmI.D×150mm、4μm)
溶離液:下記溶離液(A)と(B)の混合液(A/B)を使用した。
(A)クロロホルム/メタノール=9/1(体積比)
(B)メタノール/水=8/1(体積比)
(A/B)溶離液AとBの体積比A/B=20/80(0分)〜100/0(28分);溶離液AとBの体積比A/Bを、時間に対して一次直線的に変化させた
流速:0.7ml/分
検出器:エバポレイティブ光散乱検出器(ELSD)
エバポレイション温度75℃、ネブライザ温度60℃、窒素圧力30psi
カラム温度:30℃
注入量:20μL
試料溶解:溶離液(A)で0.1%に調製(完全溶解)
化合物A:トリフェニルホスフェート(SP値10.7)
(実施例1)
微粒子分散液1の調製
下記成分を、ディゾルバーで50分間攪拌混合した後、マントンゴーリンで分散させて、微粒子分散液1を得た。
(微粒子分散液1)
微粒子(アエロジル R972V 日本アエロジル(株)製):11質量部
エタノール:89質量部
得られた微粒子分散液1を、メチレンクロライドを投入した溶解タンクに十分攪拌しながらゆっくりと添加した。得られた溶液を、微粒子の二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにて分散させた後、日本精線(株)製のファインメットNFで濾過して、微粒子添加液1を得た。
(微粒子添加液1)
ジクロロメタン:99質量部
微粒子分散液:5質量部
(ドープ液1の組成)
ジクロロメタン(SP値9.7):372質量部
エタノール(SP値12.7):32質量部
セルロースアセテート(AAA)(アセチル基置換度Dac:2.45、重量平均分子量Mw:166000):97質量部
セルロースアセテート(A’)(アセチル基置換度Dac:2.10、重量平均分子量Mw:65000):3質量部
化合物A:5質量部
微粒子添加液1:1質量部
セルロースアセテート(AAA)(セルロースアセテート成分α)の種類を表4に示されるように変更し、かつ延伸条件を調整した以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを得た。
セルロースアセテート(A’)(セルロースアセテート成分β)の添加量を表4に示されるように変更し、かつ延伸条件を調整した以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを得た。
ガラス転移温度低下剤の種類を表4に示されるように変更し、かつ延伸条件を調整した以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを得た。
セルロースアセテート(A’)(セルロースアセテート成分β)を添加せず、セルロースアセテートの種類を表4に示されるように変更した以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを得た。
セルロースアセテート(A’)(セルロースアセテート成分β)を添加せず、かつ延伸条件を調整した以外は実施例1〜4とそれぞれ同様にして光学補償フィルムを得た。
セルロースアセテート(A’)(セルロースアセテート成分β)の添加量を、表4に示されるように変更し、かつ延伸条件を調整した以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルムを得た。
測定装置として、日本分光社製分光光度計V670に自動絶対反射率測定ユニット(ARMN−735)を取り付けたものを準備した。そして、以下の手順でフィルムの透過散乱光の強度を測定した。
洗剤で予め洗浄したスライドガラスの上に、グリセリンを一滴(0.05ml)滴下した。このとき、液滴に気泡が入らないようにした。次いで、滴下したグリセリンの上に、カバーガラスを載せた。カバーガラスは押さえなくてもグリセリンは広がった。得られたブランク用サンプル(カバーガラス/グリセリン/スライドガラス)を、前述の日本分光社製分光光度計V670にセットした。そして、ブランク用サンプルに、該サンプル表面の法線に平行に波長550nmの光を入射させたときの透過散乱光の強度を、サンプル表面の法線に対して0〜60°の範囲で2°毎に合計31点測定した。
前記1)と同様にして、洗剤で予め洗浄したスライドガラスの上にグリセリンを一滴(0.05ml)滴下した。滴下したグリセリンの上に、光学補償フィルムを、気泡が入らないように載せた。さらに、光学補償フィルム上に0.05mlのグリセリンを滴下した後、カバーガラスをさらに載せた。得られた測定用のサンプル(カバーガラス/グリセリン/光学補償フィルム/グリセリン/スライドガラス)を、前述の日本分光社製分光光度計V670にセットした。そして、前述と同様にして、測定用サンプルに、該サンプル表面の法線に平行に波長550nmの光を入射させたときの透過散乱光の強度を、サンプル表面の法線に対して0〜60°の範囲で2°毎に合計31点測定した。
光学補償フィルムの透過散乱光の強度=(測定用サンプルの透過散乱光の強度)−(ブランク用サンプルの透過散乱光の強度)
飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)により、下記の測定条件にて、光学補償フィルムの一方の面におけるガラス転移温度低下剤の含有量dAと;他方の面におけるガラス転移温度低下剤の含有量dBとを測定した。得られた値を、それぞれ下記式に当てはめて、r値を算出した。検出した各ガラス転移温度低下剤のイオン値を以下に示す。
(測定条件)
測定装置:2100TRIFT2(Physical Electronics社製)
測定モード:冷却測定(温度範囲−95〜−105℃)
一次イオン:Ga(15kV)
測定領域:60μm角
積算時間:2分
検出した各ガラス転移温度低下剤のイオン値(単位:m/Z):
化合物A:327
化合物B:403
化合物C:235
化合物D:105
化合物E:431
面内方向のレターデーションR0および厚み方向のレターデーションRthを、以下の方法で測定した。
1)光学補償フィルムを、23℃55%RHで調湿した。調湿後の光学補償フィルムの平均屈折率をアッベ屈折計などで測定した。
2)調湿後の光学補償フィルムに、当該フィルム表面の法線に平行に測定波長590nmの光を入射させたときのR0を、王子計測(株)製KOBRA21ADHにて測定した。
3)王子計測(株)製KOBRA21ADHにより、光学補償フィルムの面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)として、光学補償フィルムの表面の法線に対してθの角度(入射角(θ))から測定波長590nmの光を入射させたときのレターデーション値R(θ)を測定した。レターデーション値R(θ)の測定は、θが0°〜50°の範囲で、10°毎に6点行った。光学補償フィルムの面内の遅相軸は、KOBRA21ADHにより確認した。
4)測定されたR0およびR(θ)と、前述の平均屈折率と膜厚とから、KOBRA21ADHにより、nx、nyおよびnzを算出して、測定波長590nmでのRthを算出した。レターデーションの測定は、23℃55%RH条件下で行った。
光学補償フィルムのヘイズ(全ヘイズ)は、JIS K−7136に準拠して、ヘイズメーター(濁度計)(型式:NDH 2000、日本電色(株)製)にて測定した。ヘイズメーターの光源は、5V9Wのハロゲン球とし、受光部は、シリコンフォトセル(比視感度フィルター付き)とした。ヘイズの測定は、いずれも23℃55%RHの条件下にて行った。
ヘイズメーター(濁度計)(型式:NDH 2000、日本電色(株)製)を準備した。光源は、5V9Wのハロゲン球とし、受光部は、シリコンフォトセル(比視感度フィルター付き)とした。
洗浄したスライドガラスの上に、グリセリンを一滴(0.05ml)滴下した。このとき、液滴に気泡が入らないように注意した。次いで、滴下したグリセリンの上に、カバーガラスを載せた。このようにして得られたブランク測定用のサンプル(カバーガラス/グリセリン/スライドガラス)を、ヘイズメーターにセットして、ヘイズ1(ブランクヘイズ)を測定した。
2)光学補償フィルムを含むサンプルのヘイズの測定
前記1)と同様にして、洗浄したスライドガラスの上にグリセリンを滴下した。
一方で、測定する光学補償フィルムを、23℃55%RH下で5時間以上調湿した。次いで、滴下したグリセリンの上に、調湿した光学補償フィルムを、気泡が入らないように載せた。
さらに、光学補償フィルム上に0.05mlのグリセリンを滴下した後、カバーガラスをさらに載せた。
これにより得られた測定用のサンプル(カバーガラス/グリセリン/試料フィルム/グリセリン/スライドガラス)を、前述のヘイズメーターにセットして、ヘイズ2を測定した。
3)光学補償フィルムの内部ヘイズの算出
前記1)で得られたヘイズ1と、前記2)で得られたヘイズ2を、下記式に当てはめて、光学補償フィルムの内部ヘイズを算出した。
光学補償フィルムの内部ヘイズ(%)=ヘイズ2(%)−ヘイズ1(%)
偏光子の作製
厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、温度110℃、延伸倍率5倍に一軸延伸した。得られたフィルムを、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gからなる水溶液に60秒間浸漬させた後、ヨウ化カリウム3g、ホウ酸7.5g、水100gからなる68℃の水溶液に浸漬させた。得られたフィルムを水洗した後、乾燥させて厚さ25μmの偏光子を得た。
下記工程1〜5に従って、偏光板201を作製した。
工程1:実施例1で得られたフィルム101を、45℃の2モル/Lの水酸化ナトリウム溶液に45秒間浸漬させた後、水洗および乾燥して、偏光子との貼り合わせ面がケン化処理されたフィルム101を得た。同様に、コニカミノルタタックKC4UY(コニカミノルタオプト(株)製セルロースエステルフィルム)の偏光子との貼り合わせ面もケン化処理した。
実施例1で得られたフィルム101を、実施例2〜12および26〜28、比較例1〜4、9および10で得られたフィルム102〜121とした以外は同様にして偏光板202〜221を得た。
(実施例14)
液晶表示装置として、SONY製40型ディスプレイKLV−40J3000を準備した。液晶セルの両側に予め貼り合わされていた一対の偏光板を取り外して、前述で作製した偏光板201をそれぞれ液晶セルの両面に貼り合わせた。
液晶セルの両面に貼り合わせる偏光板201を、表6に示されるように変更した以外は実施例14と同様にして液晶表示装置を得た。
i)暗室にて、液晶表示装置を白表示させたときの、表示画面から1m離れた距離からの表示画面の法線方向の輝度(正面方向の白輝度)を、測定器(TOPCON社製、BM5A)を用いて測定した。同様にして、液晶表示装置を黒表示させたときの、表示画面の法線方向の輝度(正面方向の黒輝度)を測定した。
ii)正面方向の黒輝度と、正面方向の白輝度を、下記式に当てはめて正面方向のコントラストを求めた。
正面方向のコントラスト=正面方向の白輝度/正面方向の黒輝度
iii)液晶表示装置の表示画面の任意の10点における正面方向のコントラストを測定し、それらの平均値を「正面方向のコントラスト(0°CR)」とした。
i)前述と同様に、液晶表示装置を白表示させたときの、表示画面から1m離れた距離からの表示画面の法線に対して30°の方向の輝度(斜め方向の白輝度)を、測定器(TOPCON社製、BM5A)を用いて測定した。同様にして、液晶表示装置を黒表示させたときの、表示画面の法線に対して30°の方向の輝度(斜め方向の黒輝度)を測定した。
ii)斜め方向の黒輝度と、斜め方向の白輝度を、下記式に当てはめて斜め方向のコントラストを求めた。
斜め方向のコントラスト=斜め方向の白輝度/斜め方向の黒輝度
iii)液晶表示装置の表示画面の任意の10点における斜め方向のコントラストを測定し、それらの平均値を「斜め方向のコントラスト(30°CR)」とした。
◎:正面方向と斜め30°方向とで黒表示画面の見た目に差がほとんどない
○:正面方向と斜め30°方向とで黒表示画面の見た目にわずかな差が確認される
△:正面方向と斜め30°方向とで黒表示画面の見た目に差が確認される
×:正面方向と斜め30°方向とで黒表示画面の見た目に明らかな差が確認される
20 液晶セル
40 第一の偏光板
42 第一の偏光子
44 保護フィルム(F1)
46 保護フィルム(F2)
60 第二の偏光板
62 第二の偏光子
64 保護フィルム(F3)
66 保護フィルム(F4)
80 バックライト
Claims (10)
- アセチル基置換度の平均が2.0〜2.5であるセルロースアセテートと、ガラス転移温度低下剤とを含有する光学補償フィルムであって、
前記セルロースアセテートの、下記の条件で高速液体クロマトグラフィー(HPLC)測定して得られるクロマトグラムにおいて、保持時間が0〜4分の範囲のピーク面積の、保持時間が0〜28分の範囲の全ピーク面積に対する割合が1〜10%の範囲であり、
(測定条件)
カラム:シリカゲル充填剤(カーボンロード率:4.6%、結合官能基:フェニル基、エンドキャップ:有り、形状:球状、平均粒子径:4μm、細孔径:60Å、表面積:120m2/g)を含む、内径3.9mm×長さ150mmのカラム
溶離液:下記溶離液(A)と(B)の混合液(A/B)を使用。
(A)クロロホルム/メタノール=9/1(体積比)
(B)メタノール/水=8/1(体積比)
(A/B)溶離液AとBの体積比A/B=20/80(0分)〜100/0(28分);溶離液AとBの体積比A/Bを、時間に対して一次直線的に変化させる
流速:0.7ml/分
カラム温度:30℃
注入量:20μL
試料溶解:前記溶離液(A)で0.1%に調製(完全溶解)
前記光学補償フィルムの、一方の面近傍の前記ガラス転移温度低下剤の含有量と、他方の面近傍の前記ガラス転移温度低下剤の含有量とは異なっており、
前記光学補償フィルムに、前記光学補償フィルム表面の法線に平行に波長550nmの光を入射させたときの、前記光学補償フィルム表面の法線に対して4〜10°の範囲の透過散乱光強度の積算量I4−10の、前記光学補償フィルム表面の法線に対して4〜60°の範囲の透過散乱光強度の積算量I4−60に対する割合が97%以上である、光学補償フィルム。 - アセチル基置換度の平均が2.0〜2.5であるセルロースアセテートと、ガラス転移温度低下剤とを含有する光学補償フィルムであって、
前記セルロースアセテートは、アセチル基置換度が2.2〜2.5のセルロースアセテートの高置換度成分と、アセチル基置換度が2.2未満のセルロースアセテートの低置換度成分とを含み、
前記低置換度成分の含有量は、前記高置換度成分と前記低置換度成分の合計に対して1.0〜10質量%であり、
前記光学補償フィルムの、一方の面近傍の前記ガラス転移温度低下剤の含有量と、他方の面近傍の前記ガラス転移温度低下剤の含有量とは異なっており、
前記光学補償フィルムに、前記光学補償フィルム表面の法線に平行に波長550nmの光を入射させたときの、前記光学補償フィルム表面の法線に対して4〜10°の範囲の透過散乱光強度の積算量I4−10の、前記光学補償フィルム表面の法線に対して4〜60°の範囲の透過散乱光強度の積算量I4−60に対する割合が97%以上である、光学補償フィルム。 - 前記光学補償フィルムに、当該光学補償フィルム表面の法線に平行に波長550nmの直線偏光を入射させたときの、透過光の偏光面の前記直線偏光の偏光面に対する回転角度をθ0とし、
前記光学補償フィルムに、当該光学補償フィルム表面の法線に対して30°傾斜させて波長550nmの直線偏光を入射させたときの、透過光の偏光面の前記直線偏光の偏光面に対する回転角度をθ30としたとき、
θ30−θ0が1.5°以上である、請求項1または2に記載の光学補償フィルム。 - 前記光学補償フィルムの一方の面近傍での前記ガラス転移温度低下剤の含有量が、前記光学補償フィルムの他方の面近傍での前記ガラス転移温度低下剤の含有量の1.1倍以上1.5倍以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学補償フィルム。
- 下記式(I)で定義され、かつ波長590nm、23℃55%RHの条件下で測定される面内方向のレターデーションR0が10nm以上100nm以下であり、下記式(II)で定義され、かつ波長590nm、23℃55%RHの条件下で測定される厚み方向のレターデーションRthが70nm以上300nm以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学補償フィルム。
式(I):R0=(nx−ny)×t(nm)
式(II):Rth={(nx+ny)/2−nz}×t(nm)
(式(I)および(II)において、
nxは、前記光学補償フィルムの面内方向において屈折率が最大になる遅相軸方向xにおける屈折率を表し;
nyは、前記光学補償フィルムの面内方向において前記遅相軸方向xと直交する方向yにおける屈折率を表し;
nzは、前記光学補償フィルムの厚み方向zにおける屈折率を表し;
t(nm)は、前記光学補償フィルムの厚みを表す) - 前記セルロースアセテートと、前記ガラス転移温度低下剤と、溶剤とを含むドープを得るステップと、前記ドープを無端状の金属支持体上に流延するステップと、前記流延したドープから溶媒を蒸発させてウェブを得るステップとを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学補償フィルムの製造方法であって、
前記ガラス転移温度低下剤のSP値と前記溶剤のSP値の差の絶対値が、前記ガラス転移温度低下剤のSP値と前記セルロースアセテートのSP値の差の絶対値よりも小さい、光学補償フィルムの製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学補償フィルムを含む、偏光板。
- 液晶セルと、前記液晶セルの一方の面に配置され、第一の偏光子を含む第一の偏光板と、前記液晶セルの他方の面に配置され、第二の偏光子を含む第二の偏光板と、を有する液晶表示装置であって、
前記第一の偏光板および第二の偏光板の少なくとも一方が、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学補償フィルムを含む、液晶表示装置。 - 前記液晶セルは、一対の透明基板と、前記一対の透明基板の間に配置され、液晶分子を含む液晶層とを含み、
電圧無印加時には、前記液晶分子を前記一対の透明基板の表面に対して垂直に配向させ、かつ電圧印加時には、前記液晶分子を前記一対の透明基板の表面に対して水平に配向させるものである、請求項8に記載の液晶表示装置。 - 前記光学補償フィルムは、前記第一の偏光子または第二の偏光子の前記液晶セル側の面に配置される、請求項8または9に記載の液晶表示装置。
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