JP6527076B2 - 旋光フィルム - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1においては、所定の捩れ角で配向した液晶化合物からなる旋光フィルムが開示されている。
本発明者らは、従来公知の旋光フィルムの性能評価を行ったところ、特に、斜め方向から視認した際の色づきの点で、昨今の要求レベルを満たしておらず、更なる改良が必要であることを知見している。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
第1位相差層および第2位相差層の少なくとも一方は、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物を含み、
第1位相差層の第2位相差層側の表面での面内遅相軸と、第2位相差層の第1位相差層側の表面での面内遅相軸とのなす角が0〜15°であり、
第1位相差層の波長550nmにおける厚み方向のレタデーション値、および、第2位相差層の波長550nmにおける厚み方向のレタデーション値の一方が負の値であり、かつ、他方が正の値であり、
波長550nmで測定した第1位相差層の屈折率異方性Δn1と第1位相差層の厚みd1との積Δn1d1、および、波長550nmで測定した第2位相差層の屈折率異方性Δn2と第2位相差層の厚みd2との積Δn2d2のうち値が大きい方をΔnd・maxとし、値の小さい方をΔnd・minとした場合、Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.06〜0.8である、旋光フィルム。
(2) 第1位相差層および第2位相差層のうち捩れ配向した液晶化合物を含む層Xにおいて、
波長550nmで測定した層Xの屈折率異方性Δnと層Xの厚みdとの積Δndと、液晶化合物の捩れ角θとの比であるΔnd/θが、4.1〜6.1である、(1)に記載の旋光フィルム。
(3) 第1位相差層および第2位相差層の両方が、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物を含む、(1)または(2)に記載の旋光フィルム。
(4) 第1位相差層および第2位相差層の一方の層に含まれる液晶化合物の捩れ角が67.5±10°の範囲であり、
第1位相差層および第2位相差層の他方の層に含まれる液晶化合物の捩れ角が22.5±10°の範囲である、(3)に記載の旋光フィルム。
(5) Δn1d1とΔn2d2との合計が、400〜520nmである、(1)〜(4)のいずれかに記載の旋光フィルム。
(6) Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.08〜0.50である、(1)〜(5)のいずれかに記載の旋光フィルム。
(7) Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.10〜0.35である、(1)〜(6)のいずれかに記載の旋光フィルム。
また、本明細書において、「直交」および「平行」の角度の関係については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。具体的には、厳密な角度±10°未満の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下が好ましく、3°以下がより好ましい。
本発明の旋光フィルムは、捩れ配向した液晶化合物を含む位相差層を少なくとも1層含む2層型の旋光フィルムである。その特徴点の一つとしては、旋光フィルムに含まれる、第1位相差層のΔndと第2位相差層のΔndとの比を所定の範囲に調整した点が挙げられる。
より具体的には、斜め方向での視野角特性を改良する方法として位相差層のRthに着目する考え方もあるが、本発明者らは旋光フィルムにおいてはこの考え方が適用できないことを見出し、第1位相差層のΔndと第2位相差層のΔndとの比を所定の範囲に調整することにより、所望の効果が得られることを見出している。
以下に、本発明の旋光フィルムの第1の実施態様について図面を参照して説明する。図1に、本発明の旋光フィルムの第1の実施態様の概略断面図を示す。
旋光フィルム10aは、第1位相差層12aと、第2位相差層14aとを有する。第1位相差層12aおよび第2位相差層14aは、それぞれ、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物(厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物)を含む。
なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第1位相差層12a(または、第2位相差層14a)の厚み方向を軸(螺旋軸)として、第1位相差層12a(または、第2位相差層14a)の一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第1位相差層12a(または、第2位相差層14a)の厚さ方向の位置によって異なる。
第1位相差層12aおよび第2位相差層14aは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相、コレステリック相などを示すことが好ましい。液晶化合物については後段で詳述するが、第1位相差層12aおよび第2位相差層14aで使用される液晶化合物としては、ネマチック液晶相を示す液晶化合物が好ましく用いられる。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
第1位相差層12a中の液晶化合物の捩れ方向と、第2位相差層14a中の液晶化合物の捩れ方向とは、同一である。例えば、第1位相差層12a中の液晶化合物が捩れ方向が右捩れであれば、第2位相差層14a中の液晶化合物の捩れ方向も右捩れとなる。図2において、第1位相差層12aおよび第2位相差層14aのいずれも右捩れを示すが、両者が左捩れであってもよい。
なお、第1位相差層12a中の液晶化合物の捩れ方向は、図2中の白抜き矢印で示すように、第1位相差層12a側から旋光フィルム10aを観察し、第1位相差層12a中の手前側(第2位相差層14a側とは反対側)の表面112aでの面内遅相軸を基準に右捩れ(時計回り)か、左捩れ(反時計回り)を判断する。また、第2位相差層14a中の液晶化合物の捩れ方向も、上記と同様に、第1位相差層12a側から旋光フィルム10aを観察し、第2位相差層14a中の手前側(第1位相差層12a側)の表面114aでの面内遅相軸を基準に右捩れ(時計回り)か、左捩れ(反時計回り)を判断する。
上記なす角θの好適範囲は、本発明の効果がより優れる点で、0〜10°が好ましく、0〜5°がより好ましい。
また、直線偏光を90°旋光させる場合、捩れ角θ1および捩れ角θ2の一方の範囲は20〜115°が好ましく、他方の範囲は5〜40°が好ましい。なかでも、捩れ角θ1および捩れ角θ2の一方の範囲は67.5±10°がより好ましく、他方の範囲は22.5±10°がより好ましい。
なお、捩れ角θ1は、第1位相差層12aの第2位相差層14a側とは反対側の表面112aでの面内遅相軸と、第1位相差層12aの第2位相差層14a側の表面212aでの面内遅相軸とのなす角に相当し、捩れ角θ2は、第2位相差層14aの第1位相差層12a側の表面114aでの面内遅相軸と、第2位相差層14aの第1位相差層12a側とは反対側の表面214aでの面内遅相軸とのなす角に相当する。
また、捩れ角(液晶化合物の配向方向の捩れ角)の測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、付属の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
上述したように、第1位相差層12aおよび第2位相差層14aの両方には、液晶化合物が含まれており、Rth(550)が正の値を示す層では棒状液晶化合物が含まれることが好ましく、Rth(550)が負の値を示す層では円盤状液晶化合物が含まれることが好ましい。
また、本発明の効果がより優れる点で、第1位相差層12aのRth(550)の絶対値および第2位相差層14aのRth(550)の絶対値の一方の範囲は、5〜100nmが好ましく、30〜70nmがより好ましい。
また、本発明の効果がより優れる点で、第1位相差層12aのRth(550)の絶対値および第2位相差層14aのRth(550)の絶対値の他方の範囲は、50〜295nmが好ましく、130〜210nmがより好ましい。
上記Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.06未満および0.8超の場合は、所望の効果が得られない。
なお、屈折率異方性Δnとは、位相差層の屈折率異方性を意味する。
上記Δndの測定方法は、捩れ角の測定方法と同様にAxometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
Δn1d1およびΔn2d2のそれぞれの範囲は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、Δn1d1およびΔn2d2の一方の範囲は20〜160nmが好ましく、80〜140nmがより好ましく、他方の範囲は240〜500nmが好ましく、290〜410nmがより好ましい。
第1位相差層12aおよび第2位相差層14aのうち両方が捩れ配向した液晶化合物を含む層である場合、両者のうちの少なくとも一方が上記Δnd/θの範囲を満たしていることが好ましく、両方がΔnd/θの範囲を満たしていることがより好ましい。
なお、棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11−513019号公報の請求項1や特開2005−289980号公報の段落[0026]〜[0098]に記載のものを好ましく用いることができ、円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007−108732号公報の段落[0020]〜[0067]や特開2010−244038号公報の段落[0013]〜[0108]に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
第1位相差層12aおよび第2位相差層14aは、温度変化や湿度変化を小さくできることから、重合性基を有する棒状液晶化合物、または、重合性基を有する円盤状液晶化合物を用いて形成することがより好ましい。液晶化合物は2種類以上の混合物でもよく、その場合、少なくとも1つが2以上の重合性基を有していることが好ましい。
つまり、第1位相差層12aおよび第2位相差層14aは、重合性基を有する棒状液晶化合物または重合性基を有する円盤状液晶化合物が重合によって固定されて形成された層であることが好ましく、この場合、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。
棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物に含まれる重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましい。より具体的には、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などが好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
例えば、旋光フィルム10aには、配向膜が含まれていてもよい。ただし、図1に示すように、第1位相差層12aと第2位相差層14aとが隣接し、第1位相差層12aと第2位相差層14aとの間に、実質的に配向膜を有さないことが好ましい。第1位相差層12aと第2位相差層14aとの間に実質的に配向膜がない場合、それぞれの位相差層に含まれる化合物間での共有結合を利用できるので、密着性により優れる。
なお、本明細書において「実質的に配向膜がない」とは、配向膜として機能させるためだけに形成された膜を含んでいないことを意味する。
支持体としては、公知の支持体(好ましくは、透明支持体)を使用することができ、例えば、支持体を形成する材料としては、トリアセチルセルロースに代表されるセルロース系樹脂(以下、セルロースアシレートという)、熱可塑性ノルボルネン系樹脂(日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン等)、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂を使用することができる。
支持体としては、実質的に光学的異方性がない透明支持体を用いることが好ましく、波長550nmでの面内レタデーション値が0〜10nmの透明支持体を用いることがより好ましい。
本発明の旋光フィルムは、種々の方法で作製することができる。その一例は、以下の通りである。
まず、支持体を用意し、その上に、配向膜を形成し、配向膜表面に重合性基を有する液晶化合物および所望によりキラル剤等の添加剤を含む第1位相差層形成用組成物を塗布して、塗膜を形成する。この塗膜を所望により加熱して、塗膜中の液晶化合物を捩れ配向させる。その後、配向が固化する温度まで冷却して、塗膜に硬化処理(紫外線の照射(光照射処理)もしくは加熱処理)を施して重合を進行させて、その捩れ配向を固定し、第1位相差層を得る。次に、得られた第1位相差層表面に、重合性基を有する液晶化合物および所望によりキラル剤等の添加剤を含む第2位相差層形成用組成物を塗布して、塗膜を形成し、第1位相差層と同様の手順に従って、第2位相差層を得る。
以下の、上記方法について詳述する。
本発明では、配向膜の表面に位相差層形成用組成物を塗布して、液晶化合物を配向させてもよい。配向膜は液晶化合物の配向方向を規定する機能を有するため、本発明の好ましい態様を実現する上で利用するのが好ましい。しかし、液晶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。
配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、または、ラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与、または、光照射(好ましくは偏光)により、配向膜を形成する方法も知られている。
配向膜は、ポリマー膜のラビング処理により形成することが好ましい。
ラビング処理は、LCD(liquid crystal display)の液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、塗膜の表面を、紙、ガーゼ、フェルト、ゴム、ナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向膜を得る方法を用いることができる。一般的には、ラビング処理は、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
液晶化合物の説明は、上述の通りである。
以下、代表的な任意成分について詳述する。
第1位相差層および第2位相差層を形成する際に、必要に応じて、上記液晶化合物と共に、所望によりキラル剤を使用していてもよい。キラル剤は、液晶化合物を捩れ配向させるために添加されるが、勿論、液晶化合物が、分子内に不斉炭素を有する等、光学活性を示す化合物である場合は、キラル剤の使用は不要である。なお、製造方法または捩れ角度によっても、キラル剤の使用は不要である。
キラル剤としては、併用する液晶化合物と相溶するものであれば、特に構造についての制限はない。公知のキラル剤(例えば、日本学術振興会第142委員会編「液晶デバイスハンドブック」,第3章4−3項,TN(twisted nematic)、STN(Super Twisted Nematic)用カイラル剤,199頁,1989年に記載)のいずれも用いることができる。キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物としては、例えば、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が挙げられる。また、キラル剤は、液晶性を有していてもよい。
上記の液晶化合物と共に、界面活性剤、重合性モノマー、ポリマー、可塑剤等を併用して、塗膜の均一性、位相差層の強度、液晶化合物の配向性等を向上させることができる。これらの添加剤は液晶化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
また、液晶化合物を水平配向状態または垂直配向状態とするために、水平配向または垂直配向を促進する添加剤(配向制御剤)を使用してもよい。
以下に、本発明の旋光フィルムの第2の実施態様について図面を参照して説明する。図3に、本発明の旋光フィルムの第2の実施態様の概略断面図を示す。
旋光フィルム10bは、第1位相差層12bと、第2位相差層14bとを有する。第1位相差層12bは、ポリマーフィルム(特に、延伸処理が施されたポリマーフィルム)であり、液晶化合物は含まれない。また、第2位相差層14bは、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を含む。
旋光フィルム10bは、上記旋光フィルム10aと同様に2層の位相差層より構成されるが、第1位相差層12bとしてポリマーフィルムを用いる点で異なる。
以下に、各層の構成について詳述する。
第1位相差層12bとして用いることのできるポリマーフィルムとしては、例えば、セルロースアシレート系フィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系フィルム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリエーテルスルホン系フィルム、ポリメチルメタクリレート等のポリ(メタ)アクリル系フィルム、ポリウレタン系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリエーテル系フィルム、ポリメチルペンテン系フィルム、ポリエーテルケトン系フィルム、ポリスチレン系フィルム、(メタ)アクリルニトリル系フィルムなどが挙げられる。具体的な商品としては、例えば、脂環式構造を有するポリマー(ノルボルネン系樹脂(アートン:商品名、JSR社製))のフィルム、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、日本ゼオン社製))のフィルムなどが挙げられる。
第1位相差層12bは、種々の添加剤(例えば、微粒子、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、剥離剤など)を含んでいてもよい。
図4に示すように、第1位相差層12はポリマーフィルムより構成されており、第1位相差層12bの第2位相差層14b側とは反対側の表面112bでの面内遅相軸と、第2位相差層14b側の表面212bでの面内遅相軸とは、平行である。なお、第2位相差層14bは、上述した第2位相差層14aと同じく、第1位相差層12a側の表面114bでの面内遅相軸と第1位相差層12a側とは反対側の表面214bでの面内遅相軸とが所定の角度をなす。
第1位相差層12bの第2位相差層14b側の表面212bでの面内遅相軸と、第2位相差層14bの第1位相差層12b側の表面114bでの面内遅相軸とのなす角θは、第1の実施態様と同じで、0〜15°であり、その好適範囲も上述の通りである。
第2位相差層14b中の液晶化合物の捩れ方向は右捩れであっても、左捩れであってもよい。
なお、第2位相差層14b中の液晶化合物の捩れ方向は、図4中の白抜き矢印で示すように、第1位相差層12a側から旋光フィルム10bを観察し、第2位相差層14b中の手前側(第1位相差層12a側)の表面114bでの面内遅相軸を基準に右捩れ(時計回り)か、左捩れ(反時計回り)を判断する。
なお、捩れ角θ3は、第2位相差層14bの第1位相差層12b側の表面114bでの面内遅相軸と、第2位相差層14bの第1位相差層12b側とは反対側の表面214bでの面内遅相軸とのなす角に相当する。
また、第1位相差層12bのRth(550)の絶対値および第2位相差層14bのRth(550)の絶対値のそれぞれの好適範囲は、第1の実施態様で述べた第1位相差層12aのRth(550)の絶対値および第2位相差層14aのRth(550)の絶対値の一方の範囲および他方の範囲のそれぞれの好適範囲と同じである。
また、Δn1d1および上記Δn2d2のそれぞれの好適範囲も、第1の実施態様と同義である。
(アルカリ鹸化処理)
市販のセルロースアセテート系フィルムZ−TAC(富士フイルム(株)製)を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した。次いで、昇温したフィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/m2で塗布し、その後、フィルムを110℃に加熱した。次いで、得られたフィルムを、(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。次いで、バーコーターを用いて、アルカリ溶液を塗布したフィルム面上に純水を3ml/m2塗布した。次いで、得られたフィルムに対して、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返し実施した後に、フィルムを70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理した長尺状のセルロースアシレートフィルムを作製した。
アルカリ溶液の組成
──────────────────────────────────
水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.8質量部
イソプロパノール 63.7質量部
界面活性剤SF−1:C14H29O(CH2CH2O)20H 1.0質量部
プロピレングリコール 14.8質量部
──────────────────────────────────
上記のようにアルカリ鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の配向膜塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。続いて、配向膜塗布液が塗布されたフィルムに対して、60℃の温風で60秒間の乾燥処理、更に100℃の温風で120秒間の乾燥処理を施した。続いて、セルロースアセテートフィルム上に得られた塗膜に対して、連続的にラビング処理を施して、配向膜を作製した。このとき、長尺状のセルロースアセテートフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は平行方向とした。
──────────────────────────────────
配向膜塗布液の組成
──────────────────────────────────
変性ポリビニルアルコール1 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
光重合開始剤(イルガキュアー2959、BASF社製) 0.3質量部
──────────────────────────────────
(円盤状液晶化合物を用いた位相差層の作製)
上記で作製したセルロースアセテートフィルム上の配向膜の表面上に、下記の組成の円盤状液晶化合物を含む塗布液B11を連続的に塗布して、塗膜を形成した。なお、塗布液B11の塗布の際には、表1の膜厚の第1の位相差層が得られるように、塗布液B11の塗布量を調製して塗布を実施した。
続いて、塗膜に対して、70℃にて1分間乾燥処理を施して、塗膜中の溶媒を気化させた後に、115℃で3分間加熱熟成処理を施して、塗膜中において円盤状液晶化合物の均一な配向状態を得た。
その後、この塗膜を30℃に保持し、窒素雰囲気下にて、高圧水銀灯を用いて塗膜に対して紫外線照射(200mJ/cm2)を施し、円盤状液晶化合物の配向を固定化し、第1の位相差層を作製した。
円盤状液晶化合物を含む塗布液B11の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
円盤状液晶化合物(化合物101) 80質量部
円盤状液晶化合物(化合物102) 20質量部
重合性モノマー1 10質量部
DIC社製メガファックF444 0.20質量部
キラル剤1 0.123質量部
重合開始剤1 3質量部
メチルエチルケトン 196質量部
シクロヘキサノン 25質量部
t−ブタノール 25質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
上記で得られた第1の位相差層上に、下記の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液B12を連続的に塗布して、塗膜を形成した。なお、塗布液B12の塗布の際には、表1の膜厚の第2の位相差層が得られるように、塗布液B12の塗布量を調製して塗布を実施した。また、フィルムの搬送速度(V)は20m/minとした。
続いて、塗布液中の溶媒の乾燥除去および棒状液晶化合物の配向熟成のために、塗膜に対して、85℃の温風での120秒間の加熱処理を施した。続いて、塗膜に対して、80℃にて紫外線照射(300mJ/cm2)を施し、棒状液晶化合物の配向を固定化し、第2の位相差層を形成し、旋光フィルムを製造した。
棒状液晶化合物を含む塗布液B12の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物201 83質量部
棒状液晶化合物202 15質量部
棒状液晶化合物203 2質量部
多官能モノマーA−TMMT(新中村化学工業(株)社製) 1質量部
重合開始剤IRGACURE819(BASF社製) 4質量部
キラル剤1 0.136質量部
界面活性剤2 0.05質量部
界面活性剤3 0.01質量部
メチルエチルケトン 165質量部
シクロヘキサノン 10質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例1で実施した(棒状液晶化合物を用いた位相差層の作製)の手順に従って、セルロースアセテートフィルム上の配向膜の表面上に第1の位相差層を作製し、作製された第1の位相差層上に実施例1で実施した(円盤状液晶化合物を用いた位相差層の作製)の手順に従って、第2の位相差層を作製した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルを製造した。
第1の位相差層の膜厚および第2の位相差層の膜厚を表1に示す値となるように変更した以外は、実施例2と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
第1の位相差層の膜厚および第2の位相差層の膜厚を表1に示す値となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
第1の位相差層の膜厚および第2の位相差層の膜厚を表1に示す値となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
第1の位相差層の膜厚および第2の位相差層の膜厚を表1に示す値となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
(ポリスチレンフィルムの作製)
PSジャパン株式会社製のG9504をジクロロメタンに固形分濃度35質量%となるように溶かし、溶液を調製した。得られた溶液を流延して流延膜を形成し、流延膜に対して乾燥処理を施した。続いて、得られた流延膜に対して、延伸倍率100%の延伸処理(加熱温度:110℃、延伸速度:100%/分)を施して、長尺状のポリスチレンフィルムを作製した。
なお、配向膜の作製の際には、長尺状のポリスチレンフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は11.5°とした。なお、上記回転軸の角度は、ポリスチレンフィルムの配向膜塗布液の塗布面側からポリスチレンフィルムを観察した際に、ポリスチレンフィルムの長手方向を0°とし、時計回り(右回り)を負の角度値で表す。
円盤状液晶化合物を含む塗布液B11に添加するキラル剤1の量を0.123質量部から0.152質量部に変更し、棒状液晶化合物を含む塗布液B12に添加するキラル剤1の量を0.136質量部から0.170質量部に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
円盤状液晶化合物を含む塗布液B11に添加するキラル剤1の量を0.123質量部から0.103質量部に変更し、棒状液晶化合物を含む塗布液B12に添加するキラル剤1の量を0.136質量部から0.113質量部に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
(円盤状液晶化合物を用いた位相差層の作製)を実施せず、かつ、(棒状液晶化合物を用いた位相差層の作製)において位相差層の膜厚を表1に示す値となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
(棒状液晶化合物を用いた位相差層の作製)を実施せず、かつ、(円盤状液晶化合物を用いた位相差層の作製)において位相差層の膜厚を表1に示す値となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
第1の位相差層の膜厚および第2の位相差層の膜厚を表1に示す値となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、旋光フィルムを製造した。
なお、旋光フィルムを2枚の偏光子の間に配置する際には、図5に示すように、セルロースアセテートフィルム20、第1の位相差層12c、および、第2の位相差層14cを含む旋光フィルム10cを、第1の偏光子30aおよび第2の偏光子30bの間に配置した。バックライトは、図5中の第2の偏光子30bの下側(第1の偏光子30a側とは反対側)に配置して、評価を実施した。
図5に示すように、第1の偏光子30aの吸収軸(第1の偏光子30a中の矢印)と、第2の偏光子30bの吸収軸(第2の偏光子30b中の矢印)とは直交するように配置され、第2の偏光子30bの吸収軸の方向を0°、第1の偏光子30aの吸収軸の方向を90°とする。
また、各実施例および比較例の旋光フィルムを上記第1の偏光子30aおよび第2の偏光子30bの間に配置する際には、第1の位相差層の面内遅相軸(上面の面内遅相軸および下面の面内遅相軸)の角度および第2の位相差層の面内遅相軸(上面の面内遅相軸および下面の面内遅相軸)の角度が、第2の偏光子30bの吸収軸を基準に、表1の値となるように配置した。なお、第1の位相差層の「上面の面内遅相軸」とは、第2の位相差層側とは反対側の表面での面内遅相軸と意図し、第1の位相差層の「下面の面内遅相軸」とは、第2の位相差層側の表面での面内遅相軸を意図する。また、第2の位相差層の「上面の面内遅相軸」とは、第1の位相差層側の表面での面内遅相軸と意図し、第2の位相差層の「下面の面内遅相軸」とは、第1の位相差層側とは反対側の表面での面内遅相軸を意図する。
なお、上記角度は、評価サンプルを第1の偏光子30a側(図5中の白抜き矢印側)から観察した際に、第2の偏光子30bの吸収軸の方向を0°とし、反時計回り(左回り)を正の角度値で表す。
特開2009−93166号公報の段落0180に記載と同様に、測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を用いて、液晶ディスプレイ用のバックライト上に配置した評価サンプルの正面輝度を測定し、以下の基準で評価した。実用上、AまたはBが好ましい。
A:実施例1の正面輝度と同等(正面輝度の95%以上)。
B:実施例1の正面輝度の85%以上95%未満。
C:実施例1の正面輝度の85%未満。
測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を用いて、液晶ディスプレイ用のバックライト上に配置した評価サンプルの正面方向および斜め方向の色味u’v’を測定し、斜め色差Δu’v’を計算した。
Δu’v’の算出方法としては、まず、正面方向の色味を測定する。次に、3方位からの斜め方向の色味をそれぞれ測定する。具体的には、3方位としては、方位角225度極角60度の方位1、方位角270度極角60度の方位2、方位角315度極角60度の方位3が挙げられ、これらの方位から旋光フィルムを観察した際の色味をそれぞれ測定する。次に、正面方向の色味と方位1の色味との差である色差Δu’v’1、正面方向の色味と方位2の色味との差である色差Δu’v’2、および、正面方向の色味と方位3の色味との差である色差Δu’v’3をそれぞれ求め、それらを3つの色差を算術平均して、上記斜め色差Δu’v’とした。
得られた斜め色差Δu’v’の値をもとに、以下の基準で評価した。実用上、AまたはBが好ましい。
A:Δu’v’が0.01未満:目視で色差が目立たない。
B:Δu’v’が0.01以上0.02未満:目視でほとんど色差が目立たない。
C:Δu’v’が0.02以上0.3未満:目視でやや色差が目立つ。
D:Δu’v’が0.03以上:目視で色差が目立つ。
また、表1中の「角度」欄は、第1位相差層の第2位相差層側の表面での面内遅相軸と、第2位相差層の第1位相差層側の表面での面内遅相軸とのなす角の角度を意図する。
なかでも、実施例1〜7と実施例8〜9との比較から分かるように、Δnd/θが4.1超6.1未満の場合、旋光性がより優れることが確認された。
また、実施例1〜4と実施例5〜6との比較から分かるように、Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.08〜0.50の場合、色づきがより抑制されることが確認された。
12a,12b,12c 第1位相差層
14a,14b,14c 第2位相差層
Claims (9)
- 第1位相差層と、第2位相差層とを有する旋光フィルムであって、
前記第1位相差層および前記第2位相差層の少なくとも一方は、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物を含み、
前記第1位相差層の前記第2位相差層側の表面での面内遅相軸と、前記第2位相差層の前記第1位相差層側の表面での面内遅相軸とのなす角が0〜15°であり、
前記第1位相差層の波長550nmにおける厚み方向のレタデーション値、および、前記第2位相差層の波長550nmにおける厚み方向のレタデーション値の一方が負の値であり、かつ、他方が正の値であり、
波長550nmで測定した前記第1位相差層の屈折率異方性Δn1と前記第1位相差層の厚みd1との積Δn1d1、および、波長550nmで測定した前記第2位相差層の屈折率異方性Δn2と前記第2位相差層の厚みd2との積Δn2d2のうち値が大きい方をΔnd・maxとし、値の小さい方をΔnd・minとした場合、Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.06〜0.8であり、
前記第1位相差層および前記第2位相差層のうち前記捩れ配向した液晶化合物を含む層Xにおいて、
波長550nmで測定した前記層Xの屈折率異方性Δnと前記層Xの厚みdとの積Δndと、前記液晶化合物の捩れ角θとの比であるΔnd/θ(nm/°)が、4.1〜6.1である、旋光フィルム。 - 前記Δnd/θ(nm/°)が4.1超6.1未満である、請求項1に記載の旋光フィルム。
- 前記第1位相差層および前記第2位相差層の両方が、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶化合物を含む、請求項1または2に記載の旋光フィルム。
- 前記第1位相差層および前記第2位相差層の一方の層に含まれる前記液晶化合物の捩れ角が67.5±10°の範囲であり、
前記第1位相差層および前記第2位相差層の他方の層に含まれる前記液晶化合物の捩れ角が22.5±10°の範囲である、請求項3に記載の旋光フィルム。 - 前記Δn1d1と前記Δn2d2との合計が、400〜520nmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の旋光フィルム。
- 前記Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.08〜0.50である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の旋光フィルム。
- 前記Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.10〜0.35である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の旋光フィルム。
- 前記Δnd・min/Δnd・maxの範囲が0.10〜0.33である、請求項3に記載の旋光フィルム。
- 前記Δn1d1および前記Δn2d2の一方の範囲が345〜500nmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の旋光フィルム。
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