JP5544877B2 - 光学補償フィルム - Google Patents
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Description
ここで、フマル酸ジエステル残基単位のエステル置換基であるR1、R2は、それぞれ独立して、炭素数3〜12の分岐状アルキル基又は炭素数3〜12の環状アルキル基であり、フッ素,塩素などのハロゲン基;エーテル基;エステル基若しくはアミノ基で置換されていても良く、炭素数3〜12の分岐状アルキル基としては、例えばイソプロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、s−ヘキシル基、t−ヘキシル基等が挙げられ、炭素数3〜12の環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、特に耐熱性、機械特性に優れた光学補償フィルムとなることからイソプロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等であることが好ましく、特に耐熱性、機械特性のバランスに優れた光学補償フィルムとなることからイソプロピル基が好ましい。
(ここで、nyはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nxは遅相軸と直交するフィルム面内の屈折率、nzはフィルム厚み方向の屈折率、dはフィルムの厚みを示す。)
Rth=〔(nx+ny)/2−nz〕×d (2)
(ここで、nyはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nxは遅相軸と直交するフィルム面内の屈折率、nzはフィルム厚み方向の屈折率、dはフィルムの厚みを示す。)
Nz=(ny−nx)/(ny−nz) (3)
(ここで、nyはフィルム面内の遅相軸方向の平均屈折率、nxは遅相軸と直交するフィルム面内の平均屈折率、nzはフィルム厚み方向の平均屈折率を示す。)
本発明の光学補償フィルムは、IPSディスプレイ用の光学補償フィルムとなることから、下記a)、b)、c)のいずれかの条件を満たす光学補償フィルムである。
a)式(1)により示される波長550nmで測定した面内位相差(Re)が0〜25nmであって、式(2)により示される波長550nmで測定した面外位相差(Rth)が、−80〜−180nmであること。
b)式(1)により示される波長550nmで測定した面内位相差(Re)が80〜200nmであって、式(3)により示されるNz係数が−0.1〜0.1であること。
c)式(1)により示される波長550nmで測定した面内位相差(Re)が200〜300nmであって、式(3)により示されるNz係数が0.4〜0.6であること。
核磁気共鳴測定装置(日本電子製、商品名JNM−GX270)を用い、プロトン核磁気共鳴分光(1H−NMR)スペクトル分析より求めた。
カラム(東ソー株式会社製、商品名TSK−GEL GMHHR−H)を装着したゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)(東ソー株式会社製、商品名HLC−8020)を用い、カラム温度40℃、流量1.0ml/分の条件下で、THFを溶剤とし標準ポリスチレン換算値として求めた。
JIS K 7361−1(1997年版)に準拠して測定を行った。
JIS K 7136(2000年版)に準拠して測定を行った。
試料傾斜型自動複屈折計(王子計測機器(株)製、商品名KOBRA−WR)を用いて測定波長550nmで3次元屈折率を測定し、その3次元屈折率より面外位相差(Rth)、面内位相差(Re)、配向パラメータ(Nz係数)を計算した。
90℃で24時間熱処理を実施した後、下記式(4)により示される熱処理前後のフィルムの厚み方向の位相差の比(保持率)により、位相差の安定性を評価した。
保持率(%)=(Rth2/Rth1)×100 (4)
(ここで、Rth1は熱処理前の面外位相差、Rth2は熱処理後の面外位相差を示す。)
製造例1 ポリプロピレン系樹脂フィルムの製造
エチレンユニットを約5重量%含むプロピレン/エチレンランダム共重合体(住友化学製)を二軸押出機(日本製鋼所製TEX:L/D=30)で溶融混錬し、Tダイより押出し溶融状フィルムを金属製冷却ロール(設定温度10℃)と、その金属製冷却ロール(設定温度10℃)の周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間に、挟圧させて急冷固化(10秒)することで、透明性に優れるポリプロピレン系樹脂フィルムを得た。なお、ヘーズは0.8%であった。
メタロセンポリプロピレン(日本ポリプロ製)を二軸押出機(日本製鋼所製TEX:L/D=30)で溶融混錬し、Tダイより押出し溶融状フィルムを金属製冷却ロール(設定温度20℃)と、その金属製冷却ロール(設定温度20℃)の周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間に、挟圧させて急冷固化(5秒)することで、透明性に優れるポリプロピレン系樹脂フィルムを得た。なお、ヘーズは0.6%であった。
メタロセンポリプロピレン(日本ポリプロ製)を二軸押出機(日本製鋼所製TEX:L/D=30)で溶融混錬し、Tダイより押出し溶融状フィルムを金属製冷却ロール(設定温度10℃)と、その金属製冷却ロール(設定温度10℃)の周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間に、挟圧させて急冷固化(20秒)することで、透明性に優れるポリプロピレン系樹脂フィルムを得た。なお、ヘーズは0.6%であった。
製造例2で得られたポリプロピレン系樹脂フィルムを160℃で1.5倍に延伸した。
製造例2で得られたポリプロピレン系樹脂フィルムを160℃で2.0倍に延伸した。
製造例1に記載のポリプロピレン系樹脂を二軸押出機(日本製鋼所製TEX:L/D=30)で溶融混錬し、Tダイより押出し溶融状フィルムを金属製冷却ロール(設定温度50℃)と、その金属製冷却ロール(設定温度50℃)の周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間に、挟圧させて急冷固化(1.5分)することで、ポリプロピレン系樹脂フィルムを得た。なお、ヘーズは6.7%であった。
30リットルオートクレーブ中に、部分ケン化ポリビニルアルコール0.2重量%を含む蒸留水18kg、フマル酸ジイソプロピル3kg、重合開始剤として、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート7gを仕込み、重合温度50℃、重合時間24時間の条件にて懸濁ラジカル重合反応を行なった。得られた粒子を濾過後、メタノールで十分洗浄し80℃にて乾燥しフマル酸ジイソプロピル重合体を得た。得られたフマル酸ジイソプロピル重合体の数平均分子量は160,000であった。
75mLのガラスアンプル管に、フマル酸ジイソプロピル69.89g、アクリル酸3−エチル−3−オキセタニルメチル0.91gおよび重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート0.39gを入れ、窒素置換を行なった後、減圧し封管した。50℃で24時間保持することによりラジカル重合を行なった。室温まで冷却した後、生成したポリマーをテトラヒドロフランに溶解した。得られたポリマー溶液を過剰のメタノールに添加することにより白色粉体のポリマーを得た。得られたポリマーをメタノールで3回洗浄後、80℃で減圧乾燥した(収率:84%)。
75mLのガラスアンプル管に、フマル酸ジシクロヘキシル90g、アクリル酸3−エチル−3−オキセタニルメチル3gおよび重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート0.4gを入れ、窒素置換を行なった後、減圧し封管した。50℃で24時間保持することによりラジカル重合を行なった。室温まで冷却した後、生成したポリマーをテトラヒドロフランに溶解した。得られたポリマー溶液を過剰のメタノールに添加することにより白色粉体のポリマーを得た。得られたポリマーをメタノールで3回洗浄後、80℃で減圧乾燥した(収率:72%)。
合成例1で得られたフマル酸ジイソプロピル重合体をトルエンおよびメチルエチルケトンの1:1の混合溶剤に溶解し20%溶液とし、コーターにより製造例1で作成し、塗工前にコロナ処理した厚み68μmのポリプロピレン系樹脂フィルム上に塗工し80℃で5分、120℃で5分乾燥しポリプロピレン系樹脂フィルムの片面にフマル酸エステル系樹脂フィルム含むフィルムを得た。フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みは29μmであった。得られたフィルムの全光線透過率は93%、ヘーズ0,6%、面内位相差(Re)は2nm、面外位相差(Rth)は−120nmであった。得られたフィルムを90℃に設定したオーブンに24時間セットし位相差の安定性を測定したところ位相差変化は見られず保持率は100%であった。
合成例2で得られたフマル酸ジイソプロピル共重合体をトルエンおよびメチルエチルケトンの1:1の混合溶剤に溶解し20%溶液とし、コーターにより製造例2で作成し、塗工前に両面をコロナ処理した厚み62μmのポリプロピレン系樹脂フィルムの両面に塗工し80℃で5分、120℃で5分乾燥しポリプロピレン系樹脂フィルムの両面にフマル酸エステル系樹脂フィルム含むフィルムを得た。フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みは片面16μmであり両面で32μmであった。得られたフィルムの全光線透過率は93%、ヘーズ0,5%、面内位相差(Re)は20nm、面外位相差(Rth)は−140nmであった。得られたフィルムを90℃に設定したオーブンに24時間セットし位相差の安定性を測定したところ保持率は100%であった。
合成例2で得られたフマル酸ジイソプロピル共重合体をトルエンおよびメチルエチルケトンの1:1の混合溶剤に溶解し22%溶液とし、コーターにより製造例3で作成し、塗工前に両面をコロナ処理した厚み152μmのポリプロピレン系樹脂フィルムの両面に塗工し80℃で5分、120℃で5分乾燥しポリプロピレン系樹脂フィルムの両面にフマル酸エステル系樹脂フィルム含むフィルムを得た。フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みは片面12μmであり両面で24μmであった。得られたフィルムの全光線透過率は92%、ヘーズ0,6%、面内位相差(Re)は10nm、面外位相差(Rth)は−120nmであった。得られたフィルムを90℃に設定したオーブンに24時間セットし位相差の安定性を測定したところ保持率は100%であった。
合成例3で得られたフマル酸ジシクロヘキシル共重合体をメチルエチルケトン溶剤に溶解し21%溶液とし、コーターにより製造例4で作成し、塗工前にコロナ処理した厚み51μmのポリプロピレン系樹脂フィルム上に塗工し70℃で5分、100℃で10分乾燥しポリプロピレン系樹脂フィルムの片面にフマル酸エステル系樹脂フィルム含むフィルムを得た。フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みは27μmであった。得られたフィルムの全光線透過率は92%、ヘーズ0,7%、面内位相差(Re)は143nm、Nz係数は0.02であった。得られたフィルムを90℃に設定したオーブンに24時間セットし位相差の安定性を測定したところ保持率は99%であった。
合成例1で得られたフマル酸ジイソプロピル重合体をトルエンおよびメチルエチルケトンの1:1混合溶剤に溶解し18%溶液とし、コーターにより製造例5で作成し、塗工前にコロナ処理したポリプロピレン系樹脂フィルム上に塗工し90℃で3分、120℃で5分乾燥しポリプロピレン系樹脂フィルムの片面にフマル酸エステル系樹脂フィルム含むフィルムを得た。フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みは31μmであった。得られたフィルムの全光線透過率は93%、ヘーズ0,6%、面内位相差(Re)は248nm、Nz係数は0.51であった。得られたフィルムを90℃に設定したオーブンに24時間セットし位相差の安定性を測定したところ保持率は99%であった。
製造例1で製造したポリプロピレン系樹脂フィルムの光学特性を評価した。全光線透過率92%、ヘーズは0.8%と透明性に優れていたが、面内位相差(Re)は3nm、面外位相差(Rth)は2nm、Nz係数は1.00であった。
製造例2で製造したポリプロピレン系樹脂フィルムの光学特性を評価した。全光線透過率93%、ヘーズは0.6%と透明性に優れていたが、面内位相差(Re)は20nm、面外位相差(Rth)は10nm、Nz係数は1.0であった。
製造例3で製造したポリプロピレン系樹脂フィルムの光学特性を評価した。全光線透過率92%、ヘーズは0.6%と透明性に優れていたが、面内位相差(Re)は10nm、面外位相差(Rth)は4nm、Nz係数は1.03であった。
製造例4で製造したポリプロピレン系樹脂フィルムの光学特性を評価した。全光線透過率91%、ヘーズは6.7%であり光散乱の大きなフィルムであった。面内位相差(Re)142nm、面外位相差(Rth)は112nm、Nz係数は1.01であった。
製造例5で製造したポリプロピレン系樹脂フィルムの光学特性を評価した。全光線透過率91%、ヘーズは0.9%であり面内位相差(Re)は248nm、面外位相差(Rth)は128nm、Nz係数は1.03であった。
製造例6で製造したポリプロピレン系樹脂フィルムの光学特性を評価した。全光線透過率91%、ヘーズは6.7%であり光散乱の大きなフィルムであった。面内位相差(Re)は5nm、面外位相差(Rth)は5nmであった。
合成例1で得られたフマル酸ジイソプロピル重合体をトルエンおよびメチルエチルケトンの1:1の混合溶剤に溶解し20%溶液とし、コーターによりトリアセチルセルロースフィルム(富士フイルム製:厚み80μm)上に塗工し80℃で5分、120℃で5分乾燥しトリアセチルセルロースの片面にフマル酸エステル系樹脂フィルム含むフィルムを得た。フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みは32μmであった。得られたフィルムの全光線透過率は91%、ヘーズ0,6%、面内位相差(Re)は2nm、面外位相差(Rth)は−112nmであった。得られたフィルムを90℃に設定したオーブンに24時間セットし位相差の安定性を測定したところ位相差の保持率は79%であった。
Claims (6)
- 延伸したポリプロピレン系樹脂フィルムの少なくとも片面に、下記一般式(a)で示されるフマル酸ジエステル残基単位50モル%以上からなるフマル酸エステル系樹脂フィルムを含む光学補償フィルムであって、ポリプロピレン系樹脂からなるフィルムの厚みが10〜200μm、フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みの総計が1〜40μmであり、該光学補償フィルムの下記式(1)により示される波長550nmで測定した面内位相差(Re)が80〜200nmであって、下記式(3)により示されるNz係数が−0.1〜0.1であることを特徴とするIPS液晶ディスプレイ用の光学補償フィルム。
Re=(ny−nx)×d (1)
Nz=(ny−nx)/(ny−nz) (3)
(ここで、nyはフィルム面内の遅相軸方向の平均屈折率、nxは遅相軸と直交するフィルム面内の平均屈折率、nzはフィルム厚み方向の平均屈折率、dはフィルムの厚みを示す。)
- 延伸したポリプロピレン系樹脂フィルムの少なくとも片面に、上記一般式(a)で示されるフマル酸ジエステル残基単位50モル%以上からなるフマル酸エステル系樹脂フィルムを含む光学補償フィルムであって、ポリプロピレン系樹脂からなるフィルムの厚みが10〜200μm、フマル酸エステル系樹脂フィルムの厚みの総計が1〜40μmであり、該光学補償フィルムの上記式(1)により示される波長550nmで測定した面内位相差(Re)が200〜300nmであって、上記式(3)により示されるNz係数が0.4〜0.6であることを特徴とするIPS液晶ディスプレイ用の光学補償フィルム。
- ポリプロピレン系樹脂フィルムの少なくとも片面にフマル酸エステル系樹脂を塗工したフィルムであることを特徴とする請求項1又は2に記載のIPS液晶ディスプレイ用の光学補償フィルム。
- ポリプロピレン系樹脂フィルムが、ポリプロピレン系樹脂からフィルムを製造する工程で溶融状フィルムを0〜30℃の冷却ロールで急冷され製造されたポリプロピレン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のIPS液晶ディスプレイ用の光学補償フィルム。
- ポリプロピレン系樹脂フィルムが表面処理されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のIPS液晶ディスプレイ用の光学補償フィルム。
- ポリプロピレン系樹脂フィルムがコロナ処理にて表面処理されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のIPS液晶ディスプレイ用の光学補償フィルム。
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