JP6711914B2 - 広視野角高コントラスト光学補償フィルム - Google Patents

広視野角高コントラスト光学補償フィルム Download PDF

Info

Publication number
JP6711914B2
JP6711914B2 JP2018524873A JP2018524873A JP6711914B2 JP 6711914 B2 JP6711914 B2 JP 6711914B2 JP 2018524873 A JP2018524873 A JP 2018524873A JP 2018524873 A JP2018524873 A JP 2018524873A JP 6711914 B2 JP6711914 B2 JP 6711914B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
formula
equation
rth
optical compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2018524873A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018003154A1 (ja
Inventor
真典 松本
真典 松本
哲央 野口
哲央 野口
藤掛 英夫
英夫 藤掛
石鍋 隆宏
隆宏 石鍋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Denka Co Ltd
Original Assignee
Tohoku University NUC
Denka Co Ltd
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC, Denka Co Ltd, Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Tohoku University NUC
Publication of JPWO2018003154A1 publication Critical patent/JPWO2018003154A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6711914B2 publication Critical patent/JP6711914B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023Optical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/04Anhydrides, e.g. cyclic anhydrides
    • C08F222/06Maleic anhydride
    • C08F222/08Maleic anhydride with vinyl aromatic monomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L35/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L35/06Copolymers with vinyl aromatic monomers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/418Refractive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/20Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays

Description

本発明は視野角特性に優れ、斜め方向でも高いコントラスト比を有する液晶表示装置を提供するための光学補償フィルムに関するものである。
透明樹脂は、家電製品の部品や、食品容器、雑貨等様々な用途に用いられている。近年では、ブラウン管型テレビモニターに代わる薄型液晶表示素子や、エレクトロルミネッセンス素子などの光学部品に多用される状況にある。
液晶ディスプレイの光学補償フィルムには、樹脂フィルムを一軸延伸または二軸延伸して得られた延伸フィルムが広く使用されている。光学補償フィルムの代表的なものとして位相差フィルムがあり、偏光の振動方向を変換するλ/2板や円偏光を直線偏光に、または直線偏光を円偏光に変換するλ/4板が広く用いられている。
位相差フィルムには、広い視野範囲において光学補償することが求められており、斜め方向の入射光についても位相差が変化しないことが極めて重要な特性である。このような要求特性に対して、特許文献1には負の配向複屈折性を有する透明延伸フィルムと正の配向複屈折性を有する透明延伸フィルムとの積層体を含んでなる液晶表示装置が開示されている。
特許文献2には、負の配向複屈折性を示す延伸フィルムと正の配向複屈折性を示す延伸フィルムをそれぞれの延伸フィルムの遅相軸が平行方向になるように積層してなり、面内位相差(Re)が60〜300nm、配向パラメータ(Nz)が0.5±0.1の範囲内である光学補償フィルムを用いることにより液晶表示装置の視野角を広くする方法が開示されている。さらに負の固有複屈折性を示す延伸フィルムが、α−オレフィンおよびN−フェニル置換マレイミドからなる共重合体とアクリロニトリル−スチレン共重合体との樹脂組成物であることが開示されている。
正の配向複屈折性を示す熱可塑性樹脂には、ポリカーボネートや非晶性の環状ポリオレフィンなどがあり、耐熱性、透明性、フィルム強度、位相差発現性に優れることから、光学フィルム用に好適に用いられている。一方、負の配向複屈折性を示す熱可塑性樹脂としては、耐熱性、透明性、フィルム強度、位相差発現性の何れかが劣ることから実用化の例が極めて少なく、主に実用化されているのは正の配向複屈折性を示す延伸フィルムを複数枚適度な角度で貼り合わせたものとなっている。そのため、光学補償設計が複雑でコストも高いものとなっており、光学補償性能も不十分である。
これら要求に対して、特許文献3および特許文献4には透明性、耐熱性、フィルム成形性、フィルム強度、及び位相差発現性に優れた熱可塑性樹脂共重合体および負の配向複屈折性を示す延伸フィルムが提案され、特許文献3および特許文献4に記載の位相差フィルムは正の配向複屈折性を示す熱可塑性樹脂に環状ポリオレフィンを用いている。また、特許文献5では長波長ほど面内位相差が大きくなる特性、いわゆる逆波長分散のフィルムが提案されている。
特開平2−256023号公報 特開2007−24940号公報 WO2014/021265号公報 WO2015/033877号公報 特開2013−164501号公報
しかし、引用文献3および引用文献4に記載されている方法では高いコントラスト特性を有するには不十分であった。また、特許文献5では逆波長分散のフィルムにより高いコントラスト特性が発現することが期待され正面からのコントラストは高いものが得られたが、斜め方向からのコントラスト特性は不十分であった。
本発明の目的は、視野角特性に優れ、斜め方向でも高いコントラスト比を有する液晶表示装置を提供するための光学補償フィルムの提供である。
本発明者が視野角特性に優れ、斜め方向でも高いコントラスト比を得るべく検討を行ったところ、短波長ほど面内位相差が小さくなる逆波長分散特性を有し、面内位相差Re及び厚み方向位相差Rthを特定の範囲内で有する正の複屈折性のフィルムAと、これに対応する面内位相差Re及び厚み方向位相差Rthを特定の範囲内で有する負の複屈折性のフィルムBを組み合わせることにより、斜め方向でも高いコントラスト比を有する液晶表示装置とするための光学補償フィルムを提供できることを見出し、本発明の完成に到った。本発明の方法によって得られた光学補償フィルムは、液晶表示装置に用いることができる。
本発明は、以下を要旨とするものである。
(1)(式1)〜(式3)を満たすフィルムAと、(式4)および(式5)を満たすフィルムBとを積層させてなり、フィルムBが、芳香族ビニル単量体単位、不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位からなる共重合体であることを特徴とし、Re(450)、Re(550)およびRe(650)は波長450nm、550nmおよび650nmにおける面内位相差、Rth(550)は波長550nmにおける厚み方向位相差を示し、フィルムの遅相軸方向の屈折率をnx、フィルムの進相軸方向の屈折率をny、フィルムの厚さ方向の屈折率をnz、フィルム厚さをdとしたとき、面内位相差Reは(式6)で、厚み方向位相差Rthは(式7)で定義される値である、光学補償フィルム。
(式1) Re(450)<Re(550)<Re(650)
(式2) 25nm≦Re(550)≦280nm
(式3) 12nm≦Rth(550)≦95nm
(式4) 0nm≦Re(550)≦140nm
(式5) −140nm≦Rth(550)≦0nm
(式6) Re=(nx−ny)×d
(式7) Rth={(nx+ny)÷2−nz}×d
(2)フィルムAのNz係数が(式8)を満たすことを特徴とし、Nz係数は(式9)で定義される値である、(1)に記載の光学補償フィルム。
(式8) 0.6≦Nz≦1.2
(式9) Nz=(nx−nz)/(nx−ny)
(3)フィルムBがポジティブCプレートであることを特徴とし、ポジティブCプレートは(式10)を満たすフィルムである、(1)または(2)のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
(式10) nx=ny<nz
(4)フィルムBがネガティブAプレートであることを特徴とし、ネガティブAプレートは(式11)を満たすフィルムである、(1)または(2)のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
(式11) ny<nz=nx
(5)フィルムAが(式12)、(式13)、および(式14)を満たし、かつフィルムBが(式15)、および(式16)を満たすことを特徴とする(3)に記載の光学補償フィルム。
(式12) 0.8≦Nz≦1.2
(式13) 120nm≦Re(550)≦170nm
(式14) 55nm≦Rth(550)≦90nm
(式15) Re(550)=0
(式16) −120nm≦Rth(550)≦−70nm
(6)フィルムAが(式17)、(式18)、および(式19)を満たし、かつフィルムBが(式20)、および(式21)を満たすことを特徴とする(3)に記載の光学補償フィルム。
(式17) 0.6≦Nz≦0.8
(式18) 170nm≦Re(550)≦230nm
(式19) 15nm≦Rth(550)≦55nm
(式20) Re(550)=0
(式21) −70nm≦Rth(550)≦−20nm
(7)フィルムAが(式22)および(式23)を満たし、かつフィルムBが(式24)および(式25)を満たすことを特徴とする(4)に記載の光学補償フィルム。
(式22) 70nm≦Re(550)≦120nm
(式23) 30nm≦Rth(550)≦60nm
(式24) 70nm≦Re(550)≦120nm
(式25) −60nm≦Rth(550)≦−30nm
(8)(1)〜(7)に記載の光学補償フィルムを用いた液晶表示装置。
本発明により、視野角特性に優れ、斜め方向でも高いコントラスト比を有する液晶表示装置を提供するための光学補償フィルムを簡易な方法で提供することができる。
フィルムBをポジティブCプレートとした場合に組合せた構成を示す概略図である。 フィルムBをネガティブAプレートとした場合に組合せた構成を示す概略図である。
<用語の説明>
本願明細書において、「A〜B」なる記載は、A以上でありB以下であることを意味する。また、「Nz係数」は式中においては「Nz」で表されることがある。
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本発明においては、特定の光学特性を有するフィルムAとフィルムBを組み合わせることにより、斜め方向の視野角でも高いコントラスト比を有する光学補償フィルムを可能である。すなわち、短波長ほど面内位相差が小さくなる逆波長分散特性を有し、面内位相差Re及び厚み方向位相差Rthを特定の範囲内で有する正の複屈折性のフィルムAと、これに対応する面内位相差Re及び厚み方向位相差Rthを特定の範囲内で有する負の複屈折性のフィルムBを組み合わせることにより、斜め方向の視野角でも高いコントラスト比が実現される。
本発明の光学補償フィルムに用いられるフィルムAは、下記の(式1)〜(式3)を満たすことを特徴とする。
(式1) Re(450)<Re(550)<Re(650)
(式2) 25nm≦Re(550)≦280nm
(式3) 12nm≦Rth(550)≦95nm
ここで、Re(450)、Re(550)およびRe(650)は波長450nm、550nmおよび650nmにおける面内位相差、Rth(550)は波長550nmにおける厚み方向位相差を示す。
なお、フィルムの遅相軸、すなわちフィルム面内の屈折率が最大となる軸方向の屈折率をnx、フィルムの進相軸、すなわち遅相軸と垂直な軸方向の屈折率をny、フィルムの厚さ方向の屈折率をnz、フィルム厚さをdとしたとき、面内位相差Reは(式6)で、厚み方向位相差Rthは(式7)で定義される値である。
(式6) Re=(nx−ny)×d
(式7) Rth={(nx+ny)÷2−nz}×d
フィルムAが、Re(450)<Re(550)<Re(650)の特性を有し、25nm≦Re(550)≦280nmであり、12nm≦Rth(550)≦95nmであれば、斜め方向の視野角で高いコントラスト比を有する光学補償フィルムを作製することができる。
フィルムAのNz係数は、下記の(式8)を満たすことが斜め方向の視野角で高いコントラスト比を有する光学補償フィルムを作製する上で好ましい。
(式8) 0.6≦Nz≦1.2
なお、Nz係数とは(式9)で定義される値である。
(式9) Nz=(nx−nz)/(nx−ny)
フィルムAに用いることの出来る熱可塑性樹脂は、(式1)〜(式3)を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば、特開2012−150477号公報に記載の9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンとイソソルビドとの共重合体などのポリカーボネート樹脂がある。フィルムAに用いることのできる樹脂は、1種単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
フィルムAの製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、溶融押出法、溶液キャスト法などにより未延伸フィルムを成形した後、未延伸フィルムをロール延伸法、テンター延伸法などにより一軸又は二軸に延伸することにより作製することができる。
本発明の光学補償フィルムに用いられるフィルムBは、下記の(式4)〜(式5)を満たすことを特徴とする。
(式4) 0nm≦Re(550)≦140nm
(式5) −140nm≦Rth(550)≦0nm
フィルムBが、0nm≦Re(550)≦140nmであり、−140nm≦Rth(550)≦0nmであれば、斜め方向の視野角で高いコントラスト比を有する光学補償フィルムを作製することができる。
フィルムBに用いることの出来る熱可塑性樹脂は、芳香族ビニル単量体単位、不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位からなる共重合体である。
芳香族ビニル単量体単位としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレンなどの各スチレン系単量体に由来する単位が挙げられる。これらの中でも好ましくはスチレン単位である。これら芳香族ビニル単量体単位は、1種類でもよく、2種類以上の併用であってもよい。
不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位としては、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物、アコニット酸無水物などの各無水物単量体に由来する単位が挙げられる。これらの中でも好ましくはマレイン酸無水物単位である。不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位は、1種でもよく、2種類以上の併用であってもよい。
(メタ)アクリル酸エステル単量体単位としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、イソボルニルメタクリレートなどの各メタクリル酸エステル単量体、およびメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−メチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレートなどの各アクリル酸エステル単量体に由来する単位が挙げられる。これらの中でも好ましくはメチルメタクリレート単位である。これら(メタ)アクリル酸エステル単量体単位は、1種類でもよく、2種類以上の併用であってもよい。
フィルムBに用いる共重合体は、芳香族ビニル単量体単位、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位、不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位以外のその他のビニル単量体単位を発明の効果を阻害しない範囲で含んでもよく、好ましくは5質量%以下である。その他のビニル単量体単位としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニル単量体、アクリル酸、メタクリル酸などのビニルカルボン酸単量体、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのN−アルキルマレイミド単量体、N−フェニルマレイミド、N−メチルフェニルマレイミド、N−クロルフェニルマレイミドなどのN−アリールマレイミド単量体などの各単量体に由来する単位が挙げられる。その他のビニル単量体単位は、2種類以上の含んでもよい。
芳香族ビニル単量体単位の好ましい含有量は50〜90質量%であり、さらに好ましくは60〜85質量%である。芳香族ビニル単量体単位が50質量%以上であれば、位相差発現性が向上するためフィルムの厚みを薄くすることができ、かつ溶融押出によるフィルム成形加工を行う際には光学補償フィルムに適した美麗なフィルムが得られるので好ましく、60質量%以上であれば、さらに位相差発現性が向上するためフィルムの厚みを薄くすることができ、かつ溶融押出によるフィルム成形加工を行う際には光学補償フィルムに適したさらに美麗なフィルムが得られるので特に好ましい。芳香族ビニル単量体単位が90質量%以下であれば、耐熱性またはフィルム強度が向上するので好ましく、芳香族ビニル単量体単位が85質量%以下であれば、耐熱性またはフィルム強度がさらに向上するので特に好ましい。
不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位の好ましい含有量は5〜25質量%であり、さらに好ましくは8〜20質量%である。不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位が5質量%以上であれば、耐熱性が向上するので好ましく、8質量%以上であれば、さらに耐熱性が向上するので特に好ましい。不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位が25質量%以下であれば、フィルム強度が向上し、かつ溶融押出によるフィルム成形加工を行う際には光学補償フィルムに適した美麗なフィルムが得られるので好ましく、20質量%以下であれば、さらにフィルム強度が向上し、かつ溶融押出によるフィルム成形加工を行う際には光学補償フィルムに適したさらに美麗なフィルムが得られるので特に好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の好ましい含有量は5〜45質量%であり、さらに好ましくは7〜32質量%である。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位が5質量%以上であれば、透明性やフィルム強度が向上するので好ましく、7質量%以上であれば、さらに透明性やフィルム強度が向上するので特に好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単量体単位が45質量%以下であれば、位相差発現性が向上するためフィルムの厚みを薄くすることができ、かつ溶融押出によるフィルム成形加工を行う際には光学補償フィルムに適した美麗なフィルムが得られるので好ましく、32質量%以下であればさらに位相差発現性が向上するためフィルムの厚みをさらに薄くすることができ、かつ溶融押出によるフィルム成形加工を行う際には光学補償フィルムに適したさらに美麗なフィルムが得られるので特に好ましい。
フィルムBに用いる共重合体は、重量平均分子量(Mw)が12〜25万であることが好ましい。重量平均分子量(Mw)が12万以上であれば、フィルム強度が向上するため好ましい。重量平均分子量(Mw)が25万以下であれば、溶融押出によるフィルム成形加工を行う際には光学補償フィルムに適した美麗なフィルムが得られるので好ましい。なお、重量平均分子量(Mw)とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にて測定されるポリスチレン換算の値であり、下記記載の測定条件における測定値である。
装置名:SYSTEM−21 Shodex(昭和電工社製)
カラム:PL gel MIXED−Bを3本直列
温度:40℃
検出:示差屈折率
溶媒:テトラヒドロフラン
濃度:2質量%
検量線:標準ポリスチレン(PS)(PL社製)を用いて作製した。
フィルムBの製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、溶融押出法、溶液キャスト法などにより未延伸フィルムを成形した後、未延伸フィルムをロール延伸法、テンター延伸法などにより一軸又は二軸に延伸することにより作製することができる。
フィルムBに用いる共重合体の製造方法について説明する。
重合様式においては特に限定はなく、溶液重合、塊状重合等公知の方法で製造できるが、溶液重合がより好ましい。溶液重合で用いる溶剤は、副生成物が出来難く、悪影響が少ないという観点から非重合性であることが好ましい。溶剤の種類としては、特に限定されるものではないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、1、4−ジオキサン等のエーテル類、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素などが挙げられるが、単量体や共重合体の溶解度、溶剤回収のし易さの観点から、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが好ましい。溶剤の添加量は、得られる共重合体量100質量部に対して、10〜100質量部が好ましく、さらに好ましくは30〜80質量部である。10質量部以上であれば、反応速度および重合液粘度を制御する上で好適であり、100質量部以下であれば、好ましい重量平均分子量(Mw)を得る上で好適である。
重合プロセスは回分式重合法、半回分式重合法、連続重合法のいずれの方式であっても差し支えないが、所望の分子量範囲と透明性を得る上で回分式重合法が好適である。
重合方法は特に限定されないが、簡潔プロセスによって生産性良く製造することが可能であるという観点から、好ましくはラジカル重合法である。重合開始剤としては特に限定されるものではないが、例えばジベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシアセテート、ジクミルパーオキサイド、エチル−3,3−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブチレート等の公知の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスメチルプロピオニトリル、アゾビスメチルブチロニトリル等の公知のアゾ化合物を用いることができる。これらの重合開始剤は2種以上を併用することも出来る。これらの中でも10時間半減期温度が、70〜110℃である有機過酸化物を用いるのが好ましい。
芳香族ビニル単量体と不飽和ジカルボン酸無水物単量体とが強い交互共重合性を有することから、芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体の重合速度に対応するように不飽和ジカルボン酸無水物単量体を連続的に分添し、かつ分添流量も重合速度に合わせて適宜調整する方法が好適である。重合温度、重合時間、および重合開始剤添加量を適宜調整しながら重合速度をコントロールすると、より精密に共重合体の組成分布を小さく出来るので好適である。
さらに、好ましい重量平均分子量(Mw)の範囲である共重合体を得る方法については、重合温度、重合時間、および重合開始剤添加量の調整に加えて、溶剤添加量および連鎖移動剤添加量で調整することが出来る。連鎖移動剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンや2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン等の公知の連鎖移動剤を用いることができる。
重合終了後、重合液には必要に応じて、ヒンダードフェノール系化合物、ラクトン系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物などの耐熱安定剤、ヒンダードアミン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物等の耐光安定剤、滑剤や可塑剤、着色剤、帯電防止剤、鉱油等の添加剤を加えても構わない。その添加量は全単量体単位100質量部に対して0.2質量部未満であることが好ましい。これらの添加剤は単独で用いても、2種類以上を併用しても構わない。
重合液から共重合体を回収する方法については、特に限定はなく、公知の脱揮技術を用いることが出来る。例えば、重合液を二軸脱揮押出機にギヤーポンプを用いて連続的にフィードし、重合溶剤や未反応モノマー等を脱揮処理する方法が挙げられる。なお、重合溶剤や未反応モノマー等を含む脱揮成分は、コンデンサー等を用いて凝縮させて回収し、凝縮液を蒸留塔にて精製することで、重合溶剤は再利用することが可能である。
本発明の光学補償フィルムに用いられるフィルムBは、フィルムAと積層させて光学補償を行うことからポジティブCプレート、またはネガティブAプレートであることが光学補償設計をする上で好ましい。なお、ポジティブCプレートとは下記の(式10)を満たすフィルムであり、ネガティブAプレートは下記の(式11)を満たすフィルムである。
(式10) nx=ny<nz
(式11) ny<nz=nx
未延伸フィルムの延伸方法については、特に限定はなく、所望の光学補償に合わせて選択することができ、一軸又は二軸に延伸される。ポジティブCプレートを作製する場合には、例えば、二軸延伸され、好ましくは同時二軸延伸される。延伸倍率は目的とする位相差値により調整されるが、縦、横、それぞれ、1.05〜5倍、より好ましくは1.1〜4倍、さらに好ましくは1.5〜3倍である。この延伸は一段で行ってもよく、多段で行ってもよい。ネガティブAプレートを作製する場合には、例えば、一軸延伸され、好ましくは自由端一軸延伸される。延伸倍率は目的とする位相差値により調整されるが、縦、横、それぞれ、1.05〜5倍、より好ましくは1.1〜4倍、さらに好ましくは1.5〜3倍である。この延伸は一段で行ってもよく、多段で行ってもよい。
フィルムBがポジティブCプレートの場合、互いに吸収軸を直交させて配置した偏光板の間に、一方の偏光板の吸収軸に遅相軸を直交させてフィルムAを隣接させて配置し、さらにフィルムAにフィルムBを隣接させて積層させたときに斜め方向の視野角で高いコントラスト比を有する光学補償フィルムを作製することができる。入射角60°におけるコントラスト比が100:1以上であることが好ましく、より好ましくは300:1以上であり、さらに好ましくは900:1以上であり、特に好ましくは1000:1以上である。コントラスト比は液晶表示装置の明暗の差を表しており、コントラスト比が大きいほど、鮮明な画質となる。
フィルムBをポジティブCプレートとした場合に組合せた構成を図1に示す。
フィルムBがポジティブCプレートである場合、フィルムAのNz係数に応じて、フィルムAとフィルムBの面内位相差および厚さ方向の位相差のバランスを調整することにより高いコントラスト比を得ることができる。
フィルムBがポジティブCプレートであり、フィルムAが下記の(式12)の範囲にある場合には、フィルムAが(式13)および(式14)満たし、かつフィルムBが(式15)、および(式16)を満たすことが高いコントラスト比を得る上で好ましい。
(式12) 0.8≦Nz≦1.2
(式13) 120nm≦Re(550)≦170nm
(式14) 55nm≦Rth(550)≦90nm
(式15) Re(550)=0
(式16) −120nm≦Rth(550)≦−70nm
さらに、フィルムBが下記の(式16')を満たすことが高いコントラスト比を得る上でより好ましい。
(式16') −110nm≦Rth(550)≦−90nm
フィルムBがポジティブCプレートであり、フィルムAが下記の(式17)の範囲にある場合には、フィルムAが(式18)および(式19)を満たし、かつフィルムBが(式20)、および(式21)を満たすことが高いコントラスト比を得る上で好ましい。
(式17) 0.6≦Nz≦0.8
(式18) 170nm≦Re(550)≦230nm
(式19) 15nm≦Rth(550)≦55nm
(式20) Re(550)=0
(式21) −70nm≦Rth(550)≦−20nm
フィルムBがポジティブCプレートである場合、フィルムAのNz係数は、上記のように0.6≦Nz≦1.2であることが好ましいが、0.6≦Nz≦0.8であることがより好ましい。フィルムAのNz係数が0.6≦Nz≦0.8の場合には、Nz係数が小さいためより高いコントラスト比を得ることができる。
フィルムBがネガティブAプレートの場合、互いに吸収軸を直交させて配置した偏光板の間に、一方の偏光板の吸収軸に遅相軸を直交させてフィルムBを隣接させて配置し、さらにフィルムBと遅相軸を直交させてフィルムAを隣接させて積層させたときに斜め方向の視野角で高いコントラスト比を有する光学補償フィルムを作製することができる。入射角60°におけるコントラスト比が100:1以上であることが好ましく、さらに好ましくは300:1以上である。
フィルムBがネガティブAプレートである場合も、フィルムAのNz係数に応じて、フィルムAとフィルムBの面内位相差および厚さ方向の位相差のバランスを調整することにより高いコントラスト比を得ることができる。
フィルムBをネガティブAプレートとした場合に組合せた構成を図2に示す。
フィルムBがネガティブAプレートの場合、フィルムAが下記の(式22)および(式23)を満たし、かつフィルムBが(式24)および(式25)を満たすことが高いコントラスト比を得る上でより好ましい。
(式22) 70nm≦Re(550)≦120nm
(式23) 30nm≦Rth(550)≦60nm
(式24) 70nm≦Re(550)≦120nm
(式25) −60nm≦Rth(550)≦−30nm
フィルムBがネガティブAプレートである場合は、特にフィルムAとフィルムBとの厚さ方向の位相差の絶対値の差が小さい場合にコントラスト比が向上する。フィルムAの厚さ方向の位相差の絶対値|RthA|とフィルムBの厚さ方向の位相差の絶対値|RthB|に関して、下記の(式26)を満たすことがより好ましい。
(式26) −10nm≦|ARth|−|RthB|≦10nm
フィルムBとして上記のようなポジティブCプレートおよびネガティブAプレートを用いることで高いコントラスト比を有する光学補償フィルムを提供することが可能である。さらに、ポジティブCプレートをフィルムAと組み合わせることにより、特に高いコントラスト比を得ることができるため、ポジティブCプレートを用いることがより好ましい。
本発明のフィルムは斜め方向の視野角で高いコントラスト比を有しており、液晶表示装置の光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
以下、本発明をさらに詳しく説明するため実施例を挙げる。しかし、本発明はこれら実施例等になんら限定されるものではない。
フィルムBに用いる共重合体の製造
<共重合体(B−1)の製造例>
マレイン酸無水物が20質量%濃度となるようにメチルイソブチルケトンに溶解させた20%マレイン酸無水物溶液と、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートが2質量%となるようにメチルイソブチルケトンに希釈した2%t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート溶液とを事前に調整し、重合に使用した。
撹拌機を備えた120リットルのオートクレーブ中に、20%マレイン酸無水物溶液2kg、スチレン24kg、メチルメタクレリレート12kg、t−ドデシルメルカプタン30g、メチルイソブチルケトン2kgを仕込み、気相部を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら40分かけて87℃まで昇温した。昇温後87℃を保持しながら、20%マレイン酸無水物溶液を1.5kg/時、および2%t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート溶液を375g/時の分添速度で各々連続的に8時間かけて添加し続けた。その後、2%t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート溶液の分添を停止し、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを30g添加した。20%マレイン酸無水物溶液は、そのまま1.5kg/時の分添速度を維持しながら、8.25℃/時の昇温速度で4時間かけて120℃まで昇温した。20%マレイン酸無水物溶液の分添は、分添量が積算で18kgになった時点で停止した。昇温後、1時間120℃を保持して重合を終了させた。重合液は、ギヤーポンプを用いて二軸脱揮押出機に連続的にフィードし、メチルイソブチルケトンおよび微量の未反応モノマー等を脱揮処理して、ストランド状に押出し切断することによりペレット形状の共重合体(B−1)を得た。得られた共重合体(B−1)をC−13NMR法により組成分析を行い、GPC装置にて重量平均分子量(Mw)の測定を行った。さらに射出成形機(東芝機械社製IS−50EPN)を用いて、シリンダー温度230℃、金型温度40℃の成形条件で縦90mm、横55mm、厚み2mmの鏡面プレートを射出成形し、ASTM D1003に準拠し、ヘーズメーター(日本電色工業社製NDH−1001DP型)を用いて2mm厚みの曇り度を測定した。組成分析の結果、スチレン単量体単位59.8質量%、メチルメタクリレート単量体単位29.8質量%、無水マレイン酸単量体単位10.4質量%であった。また、重合平均分子量(Mw)は、18.0万g/molおよび曇り度は0.4%であった。
[実施例1]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて40mmΦ単軸押出機にギヤーポンプ、ポリマーフィルター「デナフィルター、目開き5μm」(長瀬産業社製)、300mm幅単層Tダイ、および引取巻取装置「タッチロールフレキシブルタイプ」(プラスチック工学研究所製)を備えたフィルム製膜機にて厚さ70μmの未延伸フィルムを成形した。得られた未延伸フィルムを一片100mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(東洋精機社製X61−S)により温度155℃、延伸速度2mm/sの条件にて縦方向に2.0倍の自由端一軸延伸したフィルム(a−1)を得た。フィルム(a−1)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=128nm、Re(550)=146nm、Re(650)=150nm、Rth(550)=73nm、フィルム厚み50μm、Nz係数=1.00であった。
フィルム(a−1)と同様に共重合体(B−1)を用いてフィルム製膜機にて厚さ170μmの未延伸フィルムを成形した。得られた未延伸フィルムを一片100mmの正方形に裁断し、二軸延伸装置(東洋精機社製X61−S)により温度129℃、延伸速度2mm/sの条件にて縦方向に2.0倍、横方向に2.0倍の同時二軸延伸したフィルム(b−1)を得た。フィルム(b−1)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−93nm、フィルム厚み42μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−1)とフィルム(b−1)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機(Autronic Melchers社製Conoscope)にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は945:1であった。結果を表1に示す。
[実施例2]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを144μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−2)を得た。フィルム(b−2)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−79nm、フィルム厚み36μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−1)とフィルム(b−2)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は507:1であった。結果を表1に示す。
[実施例3]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを212μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−3)を得た。フィルム(b−3)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−116nm、フィルム厚み53μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−1)とフィルム(b−3)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は335:1であった。結果を表1に示す。
[実施例4]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを108μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−4)を得た。フィルム(b−4)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−60nm、フィルム厚み27μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−1)とフィルム(b−4)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は179:1であった。結果を表1に示す。
[実施例5]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを252μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−5)を得た。フィルム(b−5)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−139nm、フィルム厚み63μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−1)とフィルム(b−5)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は108:1であった。結果を表1に示す。
[実施例6]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて未延伸フィルム厚さを77μmとした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(a−2)を得た。フィルム(a−2)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=141nm、Re(550)=160nm、Re(650)=165nm、Rth(550)=80nm、フィルム厚み55μm、Nz係数=1.00であった。
フィルム(a−2)とフィルム(b−1)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は539:1であった。結果を表1に示す。
[実施例7]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて未延伸フィルム厚さを60μmとした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(a−3)を得た。フィルム(a−3)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=109nm、Re(550)=124nm、Re(650)=128nm、Rth(550)=62nm、フィルム厚み43μm、Nz係数=1.00であった。
フィルム(a−3)とフィルム(b−1)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は320:1であった。結果を表1に示す。
[実施例8]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて未延伸フィルム厚さを84μmとした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(a−4)を得た。フィルム(a−4)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=153nm、Re(550)=174nm、Re(650)=179nm、Rth(550)=87nm、フィルム厚み60μm、Nz係数=1.00であった。
フィルム(a−4)とフィルム(b−1)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は222:1であった。結果を表1に示す。
[実施例9]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて未延伸フィルム厚さを91μmとした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(a−5)を得た。フィルム(a−5)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=165nm、Re(550)=188nm、Re(650)=194nm、Rth(550)=94nm、フィルム厚み65μm、Nz係数=1.00であった。
フィルム(a−5)とフィルム(b−1)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は112:1であった。結果を表1に示す。
[実施例10]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を塩化メチレンに溶解させ、ワイヤーバーを用いて収縮性フィルム(PPの一軸延伸フィルム)上に直接塗布して塗膜を形成した。さらに60℃で5分間乾燥させて収縮性フィルムと9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体との積層体を作製した。つぎに
二軸延伸装置(東洋精機社製X61−S)を用いて、150℃で積層体を0.8倍に収縮させると同時に、積層体の収縮方向と直行する方向に延伸速度2mm/sの条件にて2.0倍延伸させた。ついで、収縮性フィルムを剥離し、フィルム(a−6)を得た。フィルム(a−6)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=153nm、Re(550)=174nm、Re(650)=179nm、Rth(550)=43nm、フィルム厚み60μm、Nz係数=0.75であった。
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを120μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−6)を得た。フィルム(b−6)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−65nm、フィルム厚み30μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−6)とフィルム(b−6)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は1020:1であった。結果を表1に示す。
[実施例11]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を塩化メチレンに溶解させ、ワイヤーバーを用いて収縮性フィルム(PPの一軸延伸フィルム)上に直接塗布して塗膜を形成した。さらに60℃で5分間乾燥させて収縮性フィルムと9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体との積層体を作製した。つぎに
二軸延伸装置(東洋精機社製X61−S)を用いて、150℃で積層体を0.7倍に収縮させると同時に、積層体の収縮方向と直行する方向に延伸速度2mm/sの条件にて2.0倍延伸させた。ついで、収縮性フィルムを剥離し、フィルム(a−7)を得た。フィルム(a−7)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=183nm、Re(550)=208nm、Re(650)=214nm、Rth(550)=21nm、フィルム厚み72μm、Nz係数=0.60であった。
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを76μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−7)を得た。フィルム(b−7)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−42nm、フィルム厚み19μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−7)とフィルム(b−7)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は1135:1であった。結果を表1に示す。
[実施例12]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを20μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−8)を得た。フィルム(b−8)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−11nm、フィルム厚み5μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−7)とフィルム(b−8)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は202:1であった。結果を表1に示す。
[実施例13]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を塩化メチレンに溶解させ、ワイヤーバーを用いて収縮性フィルム(PPの一軸延伸フィルム)上に直接塗布して塗膜を形成した。さらに60℃で5分間乾燥させて収縮性フィルムと9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体との積層体を作製した。つぎに
二軸延伸装置(東洋精機社製X61−S)を用いて、150℃で積層体を0.7倍に収縮させると同時に、積層体の収縮方向と直行する方向に延伸速度2mm/sの条件にて2.0倍延伸させた。ついで、収縮性フィルムを剥離し、フィルム(a−8)を得た。フィルム(a−8)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=245nm、Re(550)=278nm、Re(650)=286nm、Rth(550)=28nm、フィルム厚み97μm、Nz係数=0.60であった。
フィルム(a−8)とフィルム(b−7)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は110:1であった。結果を表1に示す。
[実施例14]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて未延伸フィルム厚さを47μmとした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(a−9)を得た。フィルム(a−9)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=84nm、Re(550)=96nm、Re(650)=99nm、Rth(550)=48nm、フィルム厚み33μm、Nz係数=1.00であった。
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを33μm、温度130℃とした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−9)を得た。フィルム(b−9)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=96nm、Rth(550)=−48nm、フィルム厚み23μmであった。また、屈折率はny<nz=nxの関係でありネガティブAプレートであった。
フィルム(a−9)とフィルム(b−9)を図2の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は869:1であった。結果を表1に示す。
[実施例15]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを47μm、温度130℃とした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−10)を得た。フィルム(b−10)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=136nm、Rth(550)=−68nm、フィルム厚み32μmであった。また、屈折率はny<nz=nxの関係でありネガティブAプレートであった。
フィルム(a−9)とフィルム(b−10)を図2の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は124:1であった。結果を表1に示す。
[実施例16]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて未延伸フィルム厚さを25μmとした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(a−10)を得た。フィルム(a−10)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=46nm、Re(550)=52nm、Re(650)=54nm、Rth(550)=26nm、フィルム厚み18μm、Nz係数=1.00であった。
フィルム(a−10)とフィルム(b−9)を図2の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は102:1であった。結果を表1に示す。
[比較例1]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを312μmとした以外はフィルム(b−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−11)を得た。フィルム(b−11)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=0nm、Rth(550)=−160nm、フィルム厚み78μmであった。また、屈折率はnx=ny<nzの関係でありポジティブCプレートであった。
フィルム(a−1)とフィルム(b−11)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は100:1以下であった。結果を表1に示す。
[比較例2]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を用いて未延伸フィルム厚さを105μmとした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(a−11)を得た。フィルム(a−11)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=192nm、Re(550)=218nm、Re(650)=225nm、Rth(550)=109nm、フィルム厚み75μm、Nz係数=1.00であった。
フィルム(a−11)とフィルム(b−1)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は100:1以下であった。結果を表1に示す。
[比較例3]
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体を塩化メチレンに溶解させ、ワイヤーバーを用いて収縮性フィルム(PPの一軸延伸フィルム)上に直接塗布して塗膜を形成した。さらに60℃で5分間乾燥させて収縮性フィルムと9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンとイソソルビドの共重合体との積層体を作製した。つぎに
二軸延伸装置(東洋精機社製X61−S)を用いて、150℃で積層体を0.7倍に収縮させると同時に、積層体の収縮方向と直行する方向に延伸速度2mm/sの条件にて2.0倍延伸させた。ついで、収縮性フィルムを剥離し、フィルム(a−12)を得た。フィルム(a−12)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(450)=255nm、Re(550)=290nm、Re(650)=299nm、Rth(550)=29nm、フィルム厚み100μm、Nz係数=0.6であった。
フィルム(a−12)とフィルム(b−7)を図1の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は100:1以下であった。結果を表1に示す。
[比較例4]
共重合体(B−1)を用いて未延伸フィルム厚さを52μm、温度130℃とした以外はフィルム(a−1)と同様に延伸を実施し、フィルム(b−12)を得た。フィルム(b−12)を複屈折測定装置KOBRA−WRにて複屈折を測定した結果、Re(550)=154nm、Rth(550)=−77nm、フィルム厚み37μmであった。また、屈折率はny<nz=nxの関係でありネガティブAプレートであった。
フィルム(a−9)とフィルム(b−12)を図2の構成で互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板の間に配置し、コントラスト測定機にて入射角60度におけるコントラスト比を測定した結果、コントラスト比は100:1以下であった。結果を表1に示す。

本発明の光学補償フィルムを用いれば、液晶装置の視野角を向上させる特性、すなわち広視野角における高コントラスト比の特性を有する光学補償フィルムを作製することが可能である。
本発明によれば、視野角特性に優れ、斜め方向でも高いコントラスト比を有する液晶表示装置を提供するための光学補償フィルムを提供することができる。

Claims (8)

  1. (式1)〜(式3)を満たすフィルムAと、(式4)および(式5)を満たすフィルムBとを積層させてなり、フィルムBが、芳香族ビニル単量体単位、不飽和ジカルボン酸無水物単量体単位、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位からなる共重合体であることを特徴とし、
    Re(450)、Re(550)およびRe(650)は波長450nm、550nmおよび650nmにおける面内位相差、Rth(550)は波長550nmにおける厚み方向位相差を示し、
    フィルムの遅相軸方向の屈折率をnx、フィルムの進相軸方向の屈折率をny、フィルムの厚さ方向の屈折率をnz、フィルム厚さをdとしたとき、面内位相差Reは(式6)で、厚み方向位相差Rthは(式7)で定義される値である、光学補償フィルム。
    (式1) Re(450)<Re(550)<Re(650)
    (式2) 25nm≦Re(550)≦280nm
    (式3) 12nm≦Rth(550)≦95nm
    (式4) 0nm≦Re(550)≦140nm
    (式5) −140nm≦Rth(550)≦0nm
    (式6) Re=(nx−ny)×d
    (式7) Rth={(nx+ny)÷2−nz}×d
  2. フィルムAのNz係数が(式8)を満たすことを特徴とし、Nz係数は(式9)で定義される値である、請求項1に記載の光学補償フィルム。
    (式8) 0.6≦Nz≦1.2
    (式9) Nz=(nx−nz)/(nx−ny)
  3. フィルムBがポジティブCプレートであることを特徴とし、ポジティブCプレートは(式10)を満たすフィルムである、請求項1または2のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
    (式10) nx=ny<nz
  4. フィルムBがネガティブAプレートであることを特徴とし、ネガティブAプレートは(式11)を満たすフィルムである、請求項1または2のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
    (式11) ny<nz=nx
  5. フィルムAが(式12)、(式13)、および(式14)を満たし、かつフィルムBが(式15)、および(式16)を満たすことを特徴とする請求項3に記載の光学補償フィルム。
    (式12) 0.8≦Nz≦1.2
    (式13) 120nm≦Re(550)≦170nm
    (式14) 55nm≦Rth(550)≦90nm
    (式15) Re(550)=0
    (式16) −120nm≦Rth(550)≦−70nm
  6. フィルムAが(式17)、(式18)、および(式19)を満たし、かつフィルムBが(式20)、および(式21)を満たすことを特徴とする請求項3に記載の光学補償フィルム。
    (式17) 0.6≦Nz≦0.8
    (式18) 170nm≦Re(550)≦230nm
    (式19) 15nm≦Rth(550)≦55nm
    (式20) Re(550)=0
    (式21) −70nm≦Rth(550)≦−20nm
  7. フィルムAが(式22)および(式23)を満たし、かつフィルムBが(式24)および(式25)を満たすことを特徴とする請求項4に記載の光学補償フィルム。
    (式22) 70nm≦Re(550)≦120nm
    (式23) 30nm≦Rth(550)≦60nm
    (式24) 70nm≦Re(550)≦120nm
    (式25) −60nm≦Rth(550)≦−30nm
  8. 請求項1〜7に記載の光学補償フィルムを用いた液晶表示装置
JP2018524873A 2016-06-30 2017-01-20 広視野角高コントラスト光学補償フィルム Expired - Fee Related JP6711914B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016129874 2016-06-30
JP2016129874 2016-06-30
PCT/JP2017/002021 WO2018003154A1 (ja) 2016-06-30 2017-01-20 広視野角高コントラスト光学補償フィルム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018003154A1 JPWO2018003154A1 (ja) 2019-04-18
JP6711914B2 true JP6711914B2 (ja) 2020-06-17

Family

ID=60786577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018524873A Expired - Fee Related JP6711914B2 (ja) 2016-06-30 2017-01-20 広視野角高コントラスト光学補償フィルム

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6711914B2 (ja)
KR (1) KR102576933B1 (ja)
CN (1) CN109416427B (ja)
WO (1) WO2018003154A1 (ja)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2857889B2 (ja) 1988-11-04 1999-02-17 富士写真フイルム株式会社 液晶表示装置
CN1192256C (zh) * 1999-07-29 2005-03-09 帝人株式会社 相位差薄膜、层压相位差薄膜和使用该材料的液晶显示装置
JP2002341320A (ja) * 2001-05-15 2002-11-27 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置および光学積層体
US20090231518A1 (en) * 2004-08-30 2009-09-17 Jsr Corporation Optical film, polarization plate and liquid crystal dispaly
JP4856989B2 (ja) * 2005-08-17 2012-01-18 富士フイルム株式会社 光学樹脂フィルム、これを用いた偏光板および液晶表示装置
KR101197760B1 (ko) 2005-08-31 2012-11-06 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
EP2023168A4 (en) * 2006-05-01 2012-12-26 Mitsui Chemicals Inc METHOD FOR COMPENSATING THE WAVE LENGTH DEPENDENCE OF DOUBLE BREAKING OF AN OPTICAL PART, OPTICAL PART AND DISPLAY THEREWITH
JP2008216998A (ja) * 2007-02-06 2008-09-18 Asahi Kasei Chemicals Corp 積層光学フィルム
JP2009053684A (ja) * 2007-07-30 2009-03-12 Fujifilm Corp 位相差フィルム、偏光板、及びそれを用いた液晶表示装置
JP2009198600A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Asahi Kasei E-Materials Corp 積層光学フィルム
US8842243B2 (en) * 2011-02-01 2014-09-23 Fujifilm Corporation IPS or FFS-mode liquid-crystal display device
JP2013076981A (ja) * 2011-09-14 2013-04-25 Mitsubishi Chemicals Corp 位相差フィルム、並びにこれを用いた円偏光板及び画像表示装置
JP2013076982A (ja) * 2011-09-14 2013-04-25 Mitsubishi Chemicals Corp 位相差フィルム、並びにこれを用いた円偏光板及び画像表示装置
EP2881770B1 (en) * 2012-07-30 2016-11-16 Denka Company Limited Copolymer for optical compensation film
CN104345368B (zh) * 2013-08-09 2018-10-16 住友化学株式会社 椭圆偏振板
TWI637197B (zh) * 2013-08-09 2018-10-01 住友化學股份有限公司 Optical film
KR102148213B1 (ko) 2013-09-03 2020-08-26 덴카 주식회사 광학 필름용 공중합체

Also Published As

Publication number Publication date
CN109416427A (zh) 2019-03-01
WO2018003154A1 (ja) 2018-01-04
CN109416427B (zh) 2020-12-29
JPWO2018003154A1 (ja) 2019-04-18
KR102576933B1 (ko) 2023-09-12
KR20190025932A (ko) 2019-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6055832B2 (ja) メタクリル樹脂耐熱性向上用の共重合体
TW200930733A (en) Thermoplastic copolymer resin and molded body thereof for optical use
TWI607024B (zh) Optical compensation film
WO2007061041A1 (ja) 光学フィルム
KR102086326B1 (ko) 푸마르산디이소프로필-계피산 유도체계 공중합체 및 그것을 사용한 위상차 필름
JP2008216998A (ja) 積層光学フィルム
JP6587620B2 (ja) メタクリル樹脂の耐熱性向上に適した共重合体
JP2008225463A (ja) 積層光学フィルム
JP6646445B2 (ja) 光学フィルム用共重合体
JP6711914B2 (ja) 広視野角高コントラスト光学補償フィルム
JP2009275069A (ja) 光学用延伸フィルムとそれを備える画像表示装置
JP6890126B2 (ja) 樹脂組成物、及びその樹脂組成物からなるフィルム
JP5919611B2 (ja) 低い光弾性係数を有する位相差板
JP2009198600A (ja) 積層光学フィルム
JP5664736B2 (ja) 光学補償フィルム
TWI642688B (zh) Copolymer for optical film
KR101497183B1 (ko) 광학 필름용 아크릴계 공중합체 수지, 이를 이용한 광학 필름
JP2019049583A (ja) 位相差フィルム及び画像表示装置
JP2009210905A (ja) 位相差フィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A801

Effective date: 20181211

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20181211

A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20181211

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200526

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200528

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6711914

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees