WO2002046809A1 - Feuille de compensation optique a base de film d'ester cellulosique, film d'alignement, et couche optiquement anisotrope formee de molecules de cristaux liquides a alignement fixe - Google Patents

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cellulose ester
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Kiyokazu Hashimoto
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    • C09K2323/03Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/031Polarizer or dye

Definitions

  • Preferred examples of the organic solvent used for the second solvent include cyclopentanone, cyclohexanone, methyl acetylacetate and the like.
  • the hydrocarbon may be straight-chain, branched, or cyclic. Both aromatic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons can be used. Aliphatic hydrocarbons may be saturated or unsaturated.
  • a cellulose ester solution can be prepared by a high-temperature dissolution method.
  • cellulose ester is gradually added to a main solvent at a temperature around room temperature (-10 to 40 ° C) with stirring.
  • the main solvent When a mixed solvent of a plurality of organic solvents is used as the main solvent, the cellulose ester may be added to the mixed solvent, or the cellulose ester may be mixed with any of the mixed solvents, and then the remaining solvent may be added. It may be calorie.
  • a gelling solvent such as an alcohol
  • Lateral stretching can be performed by grasping both ends of the film with clips and expanding it.
  • the stretching speed is preferably in the range of 5 to 300% / minute, more preferably in the range of 10 to 200% / minute, and in the range of 15 to 150% / minute.
  • the film temperature during stretching is the glass transition temperature (T g) of the film — 20 ° C or higher, Tg + 50 ° C or lower, more preferably Tg — 110 ° C or higher, g + 30 ° C. or less is preferable.
  • a method of performing such heating in a constant temperature bath (tenter method) is preferred.
  • Stretching temperature can be constant Alternatively, two or more temperatures may be used. The term “two or more types of temperatures” means that the temperatures are individually set using a tenter divided into a plurality.
  • the condition of the oxidizing treatment is preferably maintained for 1 second to 5 minutes, more preferably for 2 seconds to 1 minute, and more preferably for 3 seconds to 30 seconds with the oxidizing solution applied. Is particularly preferred.
  • the surface coated with the test solution is washed with water and dried.
  • the temperature at the time of aging is preferably in the range of 10 to 80 ° C, more preferably in the range of 15 to 60 ° C, and more preferably in the range of 20 to 40 ° C. It is more preferred that there be.
  • the ionization depth is determined by measuring the abundance of elements specific to the alkali used for oxidation by photoelectron spectroscopy (XPS) while ion etching the surface of the cellulose ester film.
  • XPS photoelectron spectroscopy
  • the obtained cellulose ester film is subjected to XPS measurement while being etched to evaluate the degradation depth.
  • the elements detected during XPS measurement are focused on the signals of alkali-specific elements (for example, Na when NaOH is used, and K when K ⁇ ⁇ H is used). Perform etching at 2 minute intervals and measure XPS. The depth at which the signal intensity of the specific element measured becomes 1/10 or less of the signal intensity of the specific element after the first etching (converted from the total etching time to the depth). Depth.
  • the cellulose ester film After conditioning, washing and drying, the cellulose ester film is conditioned at 25 ° C and 60% relative humidity for 3 hours, then contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The contact angle was measured by CA-A. ⁇ Acetyl substitution degree on film surface
  • the thickness of the alignment film is preferably from 0.01 to 5 ⁇ ni, more preferably from 0.05 to 1 m. .
  • Two or more discotic liquid crystal molecules may be used in combination.
  • the polymerizable discotic liquid crystal molecules and the non-polymerizable discotic liquid crystal molecules described above can be used in combination.
  • Corona discharge treatment and glow discharge treatment are performed by exposing the surface of the optical compensation sheet during discharge. These treatments can be performed using a commercially available discharge treatment machine.
  • the discharge treatment is preferably performed in the presence of steam.
  • the water vapor partial pressure is preferably from 10 to 100%, more preferably from 40 to 90%. It is preferable to perform a discharge treatment after preheating the cellulose ester film.
  • the preheating temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and most preferably 80 ° C. or higher.
  • the upper limit of the preheating temperature is the glass transition temperature of the cellulose ester film.
  • the mixing ratio of gas (natural gas, propane gas) and air is important.
  • the volume ratio of gas / air is preferably 1/13 to 1Z21, more preferably 1Z14 to 1/20.
  • Heat flame treatment per area of the cellulose ester film is 1 to 50 3 ⁇ 4: 0 & 1/111 2 is it is preferable les.
  • the distance between the tip of the inner flame of the flame and the cellulose ester film is preferably 4 cm or less.
  • optical compensatory sheet according to the present invention or the polarizing plate using the above optical compensatory sheet is advantageously used for a liquid crystal display device, particularly for a transmission type liquid crystal display device.
  • the cellulose acetate film (CA-2) was coated with an oxidizing solution and an alignment film was formed in the same manner as in Example 1. Further, a rubbing treatment was performed in the longitudinal direction of the cellulose acetate film CA-2.
  • a 1.5 N KOH-isopropyl propyl alcohol solution was applied on a cellulose acetate film (CA-5) at 25 ml / m 2 and dried at 25 ° C for 5 seconds.
  • the surface of the film was washed with running water for 1 second, and the film surface was dried by blowing air at 25 ° C.
  • the thickness of the optically anisotropic layer was 0.4 ⁇ .
  • the in-plane lettering (Re) was 45 nm, and it was confirmed that the rod-like liquid crystal was horizontally aligned.
  • the optical compensation sheet KS-5 was sandwiched between two polarizing plates arranged in crossed Nicols, and the surface state (streak-like unevenness) was confirmed. Further, an adhesion test was performed in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the evaluation results.
  • Senolerose acetate solution composition Senolerose acetate with a degree of acetylation of 60.9% 100 parts by mass Trifenolene phosphate 7.
  • a polarizing plate P-7 was produced in the same manner as in Example 4, except that the optical compensation sheet (KS-9) produced in Example 14 was used.
  • the viewing angle was measured in the same manner as in Example 7. Further, unevenness of the liquid crystal display device during black display was visually confirmed. Table 6 shows the results of these evaluations.
  • a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was subjected to a vulcanization treatment, and was attached to the opposite side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. A polarizing plate was produced for each of the optical compensation sheets produced in this manner.
  • Cellulose acetate solution composition Cellulose acetate (59% vinegar) 1 20 parts by mass Trifeninolephosphine 9.36 parts by mass ) 704 parts by mass methanol (second solvent) 61.2 parts by mass Retardation increasing agent used in Example 10 1.20 parts by mass
  • the obtained solution (dope) was filtered with a filter paper (manufactured by Azumi Filter Paper Co., Ltd .; 244) and filtered through a filter cloth made of flannel, and the solution was sent to a pressure die by a fixed-quantity gear pump, and cast on a band cooled to 0 ° C using a band casting machine with an effective length of 6 m.
  • Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (second solvent) 54 parts by weight

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Description

明 細 書 セルロースエステルフィルム、 配向膜および液晶性分子の配向を固定化した光 学異方性層を有する光学補償シート
[発明の分野]
本発明は、 セルロースエステノレフィルム、 配向膜および液晶性分子の配向を固 定化した光学異方性層を有する光学補償シートに関する。 さらに本発明は、 光学 補償シートの製造方法、 並びに光学補償シートを応用した偏光板と液晶表示装置 とにも関する。
[発明の背景]
液晶表示装置は、 液晶セル、 偏光板、 および光学補償シート (位相差板) から なる。 透過型液晶表示装置では、 二枚の偏光板を液晶セルの両側に取り付け、 一 枚または二枚の光学補償シートを液晶セルと偏光板との間に配置する。 反射型液 晶表示装置は、 反射板、 液晶セル、'一枚の光学補償シート、 そして一枚の偏光板 からなる。
液晶セルは、 棒状液晶性分子、 それを封入するための二枚の基板おょぴ棒状液 晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。 液晶セルは、 棒状液晶性分子の 配向状態の違いで、 透過型については、 T N (Twisted Neraatic) 、 I P S (In- Plane Switching; F L C (Ferroelectric Liquid Crystal)、 O C B (Optical ly Compensatory Bend) 、 S T N (Supper Twisted Nematic) N V A (Vertical 1 y Aligned) , 反射型については、 H A N (Hybrid Al igned Nematic) のような様 々な表示モードが提案されている。
偏光板は、 一般に、 偏光膜とその両側に設けられた二枚の透明保護膜とからな る。 偏光膜は、 一般に、 ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料の水溶 液を含浸させ、 さらにこのフィルムを一軸延伸することにより得られる。
光学補償シートは、 画像着色を解消したり、 視野角を拡大するために、 様々な 液晶表示装置に用いられている。 光学補償シートとしては、 延伸複屈折フィルム が従来から使用されていた。
延伸複屈折フィルムからなる光学補償シートに代えて、 透明支持体上に液晶性 分子 (特にディスコティック液晶性分子) から形成された光学異方性層を有する 光学補償シートを使用することが提案されている。 光学異方性層は、 液晶性分子 を配向させ、 その配向状態を固定化することにより形成する。 一般に、 重合性基 を有する液晶性分子を用いて、 重合反応により配向状態を固定化する。 液晶性分 子は、 大きな複屈折を有する。 そして、 液晶性分子には、 多様な配向形態がある 。 光学補償シートに液晶性分子を用いることで、 従来の延伸複屈折フィルムでは 得ることができなレ、光学的性質を実現することが可能になった。
光学補償シートの光学的性質は、 液晶セルの光学的性質、 具体的には上記のよ うな液晶セルの表示モードの違いに応じて決定する。 光学補償シートに液晶性分 子、 特にディスコティック液晶性分子を用いると、 液晶セルの様々な表示モード に対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。 ディスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートは、 様々な表示モードに 対応するものが既に提案されている。 例えば、 T Nモードの液晶セル用光学補償 シートは、 特開平 6— 2 1 4 1 1 6号、 米国特許 5 5 8 3 6 7 9号、 同 5 6 4 6 7 0 3号、 およびドィッ特許公報 3 9 1 1 6 2 0 A 1号の各明細書に記載がある 。 また、 I P Sモードまたは F L Cモードの液晶セル用光学補償シートは、 特開 平 1 0— 5 4 9 8 2号公報に記載がある。 さらに、 O C Bモードまたは HA Nモ 一ドの液晶セル用光学補償シートは、 米国特許 5 8 0 5 2 5 3号および国際特許 出願 WO 9 6 Z 3 7 8 0 4号に記載がある。 さらにまた、 S T Nモードの液晶セ ル用光学補償シートは、 特開平 9一 2 6 5 7 2号公報に記載がある。 そして、 V Aモードの液晶セル用光学補償シートは、 特許番号第 2 8 6 6 3 7 2号公報に記 載がある。
透明支持体上に液晶性分子から形成された光学異方性層が設けられた光学補償 シートにおいては、 透明支持体と光学異方性層の間に、 液晶性分子の配向を制御 す.る配向膜が設けられる。 透明支持体としてはセルロースエステルフィルムが好 ましく用いられる。 このような光学補償シートを製造する場合、 セルロースエス 配向膜 (通常はポリビニルアルコール) の間の良好な密着性が必 要になる。
一般に、 セルロースエステルフィルムとポリビュルアルコール (配向膜) の親 和性は悪く、 配向膜の剥離が生じ易い。 配向膜の剥離により、 配向膜の上に設け られた光学異方性層もフィルムから剥離する。 光学補償シートは、 液晶表示装置 の寸法にあわせて切断 (あるいは打ち抜き) されるが、 この切断の際の衝撃によ りフィルムの切断部に剥離を生じることが多い。 剥離した配向膜 (または光学異 方性層) の屑は、 光学補償シートを用いた液晶表示装置の表示画面上に生じる 「 輝点故障」 の原因となる。 輝点故障は液晶表示装置の表示画面上に生じる星状に 輝いて見える点状の故障である。 このような輝点故障の発生を防ぐ (セルロース エステルフィルムと配向膜の密着性を改良する) ために、 セルロースエステルフ イルムをアルカリ水溶液に浸漬して、 表面を鹼化処理したり、 フィルム上にゼラ チン下塗り層を設けたりしていた。 セルロースエステルフィルムに対する鹼化処
¾については、 特開平 8— 9 4 8 3 8号公報に記載がある。 [発明の要旨]
セルロースエステルフィルムをアルカリ水溶液の中に浸漬して表面を鹼化処理 することで、 フィルムと配向膜の密着性を改良する場合、 フイノレムの両面が鹼化 処理される。 フィルムの両面に鹼化処理がされると、 フィルムをロール状に巻き 取った場合に、 フィルムが互いに接着してしまう問題点があつ.た。 またこの様な 浸漬による鹼化処理は、 配向膜などの親水性材料を塗布する工程と同時に行うこ とが困難で、 これらの工程とは分離して処理が行われていた。 このために、 鹼化 処理工程に要する費用が高いという問題を有していた。
一方、 セルロースエステルフィルム上にゼラチン下塗り層を設けることで、 フ イルムと配向膜の密着性を改良する場合、 ゼラチン下塗り層の塗布に用いる溶液 の溶媒として、 セルロースエステルを膨潤させやすい溶媒 (例えばケトン系溶媒 など) が用いられる。 ゼラチン下塗り層を設けることで、 フィルムと配向膜の密 着性は改良されるものの、 下塗り層の塗布に用いる溶液の溶媒によりフィルム表 面の平滑性が損なわれ、 フィルムの長手方向にスジ状のムラが形成される問題が あった。 このようなスジ状のムラは、 光学補償シートを液晶表示装置に用いた場 合に表示ムラとして観察でき、 液晶表示装置の表示品位を低下させていた。 このようにセノレロースエステルフィルムの表面を平滑に保ったまま、 フィルム と配向膜の密着性を (フィルム同士の接着などの) 問題なく改良するのは困難で めった。
本発明の目的は、 配向膜との密着性に優れ、 かつ良好な面状を有する光学補償 シートとその製造方法を提供することにある。
別の本発明の目的は、 このような光学補攀シートと偏光膜を一体化した偏光板 を提供することにある。
さらに別の本発明の目的は、 このような光学補償シートを用いて、 表示ムラや 輝点故障が改善された液晶表示装置を提供することにある。
本発明は、 セノレロースエステルフィルム上に、 配向膜、 および液晶性分子の配 向を固定化した光学異方性層がこの順に設けられてなり、 セルロースエステルフ イルムが、 その配向膜を塗布する側の表面にアルカリ溶液の塗布による鹼化処理 がされたフィルムであることを特徴とする光学補償シートを提供する。
また、 本発明は、 セルロースエステルフィルム上に、 配向膜、 および液晶性分 子の配向を固定化した光学異方性層がこの順に設けられてなる光学補償シートを 製造する方法であって、 セルロースエステルフィルムの配向膜を塗布する側の表 面にアルカリ溶液を塗布する工程、 アルカリ溶液を洗浄してフィルムの表面から 除去する工程、 次いでフィルムの表面に配向膜塗布液を塗布する工程、 そして配 向膜塗布液を乾燥する工程を連続して実施することを特徴とする光学補償シート の製造方法も'提供する。
さらに、 本発明は、 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 なる偏光板であって、 透明保護膜の一方が、 セルロースエステルフィルム上に、 配向膜、 および液晶性分子の配向を固定化した光学異方性層がこの順に設けられ てなり、 セルロースエステルフィルムが、 その配向膜を塗布する側の表面にアル 力リ溶液の塗布による鹼化処理がされた光学補償シートであることを特徴とする 偏光板も提供する。
さらにまた、 本発明は、 液晶セルおょぴその両側に配置された二枚の偏光板か らなり、 偏光板が偏光膜およびその両側に配置されたニ枚の透明保護膜からなる 液晶表示装置において、 液晶セルと偏光膜との間に配置された二枚の透明保護膜 のうちの少なくとも一方が、 セノレロースエステノレフィルム上に、 配向膜、 および 液晶性分子の配向を固定化した光学異方性層がこの順に設けられてなり、 セル口 ースエステルフィルムが、 その配向膜を塗布する側の表面にアルカリ^液の塗布 による鹼化処理がされた光学補償シートであることを特徴とする液晶表示装置も 提供する。
' なお、 本明細書において、 「実質的に 4 5 ° 」· とは、 厳密な角度よりも ± 5 未満の範囲内であることを意味する。 この範囲は、 土 4 ° 未満であることが好ま
'しく、 ± 3 ° 未満であることがさらに好ましく、 ± 2 ° 未満であることが最も好 ましい。 また、 本明細書において、 「遅相軸 ( slow axis) 」 は屈折率が最大と なる方向を、 「進相軸 ( fast axis) 」 は屈折率が最小となる方向、 そして 「透 過軸 (transmission axis) は透過率が最大となる方向をそれぞれ意味する。 本発明者の研究の結果、 アルカリ溶液を塗布することにより一方の面のみが選 択的に鹼化処理されたセルロースエステルフィルムを光学補償シートに用いるこ とで、 配向膜との優れた密着性を確保し、 かつ良好な面状を有する光学補償シー トを得ることに成功した。 ' 塗布による鹼化処理方法を用いることにより、 処理をするフィルム面を選択す ることができるので、 従来の口ール状に巻き取った際のフィルム同士の貼り付き などの問題を生じずに配向膜などとの良好な密着性を得ることが可能となり、 そ してゼラチン層を設ける必要がないために面状にも優れた光学補償シートの提供 が可能となる。
さらに、, 塗布による鹼化処理は処理時間が短いために、 配向膜塗布工程などと 連続して処理が行えるため、 光学補償シートなどを製造するコストを抑えること ができる。 また、 偏光膜と光学ネ翁償シートを一体化した偏光板を製造する際に、 セルロースエステルフィルムの偏光膜側も同様に塗布による鹼化処理を用いるこ とにより、 従来の浸漬による験化処理工程を省くことが可能となり、 生産性の向 上や製造コス卜の低下を達成することができる。
また、 液晶性分子を用いた光学補償シートの透明支持体と偏光板の一方の保護 膜を共通化した一体型楕円偏光板を備えた T Nモード T F T液晶表示装置におい て、 熱等の歪みにより光漏れが生じる問題がある。 この現象は光学補償シートの 光学特性が変化することが原因であり、 特にセルロースエステルフィルムのよう な水酸基を有するポリマーでは使用環境の影響が大きい。 この歪みによる光漏れ 対策として光学捕償シートの光弾性係数を下げ、 特にセルロースエステルフィル ムの厚みを薄くすることが効果があることがわかった。
ところがこの様な厚みの薄いセルロースエステルフィルムへのゼラチン下塗り 層の塗設は、 塗布工程でのハンドリングが困難であることがわかった。
本発明に従う光学補償シートの製造方法は、 ゼラチン下塗り層が不要であるた め、 この様な薄い厚みと良好な平面性が必要とされる光学補償シートを製造する ためにも有効に用いることができる。
なお、 セルロースエステルフィルムの片面のみを選択的に験化処理する方法は 、 偏光板の保護膜の製造においても有効に用いることができる。
[発明の詳細な説明] '
(セルロースエステルフィルムの光学特^ "生) ' '
セルロースエステルフィルムの光学特性は、 光学補償シートが用いられる液晶 セルの種類により適宜調節することができる。
フィルムに光学的異方性が要求される場合は、 レターデーシヨンが高いセル口 ースエステルフィルムを用いることが好ましい。
セノレロースエステノレフイノレムの面内レターデーシヨン (R e ) は、 セノレロース エステルフィルムの延伸により調整 (高い値と) することができる。
セノレロースエス,テルフィルムの厚み方向のレターデーシヨン (Rth) は、 ( 1 ) レターデーシヨン上昇剤の使用、 または (2 ) 冷却溶解法によるフィルムの製 造により調整 (高い値と) することができる。 また、 セルロースエステルフィル ムとしてセルロースアセテートフィルムを用いる場合には、 R thは、 フィルムの 平均酢化度 (ァセチル化度) により調整 (高い値と) することができる。 これに より、 従来は光学的等方性と考えられていたセルロースエステルフィルムを、 光 学補償機能を有する光学的異方性フィルムとして使用できる。 この様な光学的異 方性セルロースエステルフィルムは、 その上に設けられる光学異方性層と協調し て、 液晶セルを光学的に補償する。
光学的異方性セルロースエステルフィルムの面内のレターデーション値 (R e ) は、 一 50乃至 50 nmであることが好ましく、 一 20乃至 20 n mであるこ とが更に好ましい。
また、 光学的異方性セノレロースエステルフィルムの厚み方向のレターデーショ ン値 (Rth) は、 6 0乃至 1 000 nmであることが好ましい。 '
面内のレターデーシヨン値は、 面内の複屈折率にフィルムの厚みを乗じた値で ある。 厚み方向のレターデーシヨン値は、 厚み方向の複屈折率にフィルムの厚み を乗じた値である。 厚み方向のレターデーシヨン値は、 厚み方向の複屈折率にフ イルムの厚みを乗じた値である。 厚み方向のレターデーション値の具体的な値は
、 測定光の入射方向をフィルム膜面に対して鉛直方向として、 遅相軸を基準とす る面内レターデーシヨンの測定結果と、 入射方向をフィルム膜面に対する鉛直方 向に対して傾斜させた測定結果から外挿して求める。 測定はエリプソメーター ( 例えば、 M— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用いて実施できる。 測定波長として は、 632. 8 nm (He—Neレ一ザー) を採用する。
面内レターデーシヨン値 (Re) と、 厚み方向のレターデーシヨン値 (Rth) とは、 それぞれ下記式 (1) および (2) に従って算出する。
式'(1) : R e = ( n X - n y ) X d
式 ( 2 ) : Rth= { (n x + n y ) /2 - n z } X d
式中、 n xはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、 n yはフィルム平面 内の進相軸方向の屈折率であり、 11 zはフィルム面に垂直な方向の屈折率であり 、 そして dはフィルムの厚み (nm) である。
(セノレロースエステノレ)
セルロースエステルの重合度 (粘度平均) は 200〜700の範囲にあること が好ましく、 25◦〜 550の範囲にあることがより好ましく、 250〜35〇 の範囲にあることがさらに好ましい。 粘度平均重合度はォストワルド粘度計で測 定することができ、.測定されたセルロースエステルの固有粘度 [ ?] から下記式 により求めら; る。 D P = [ η ] /Km
式中、 D Pは粘度平均重合度、 Kmは定数 6 X 1 0 を表す。
さらに、 セルロースエステルは未使用 (バージン) フレークだけをもちいても 良いが、 好ましくは製膜したセルロースエステルフィルム屑を 3乃至 9 5質量0 /0
、 より好ましくは 6乃至 8 0質量、 さらに好ましくは 1◦乃至 7 0質量%の範囲 で混合して使用することが好ましい。
セルロースエステルフィルムを形成するセルロースエステルとしては、 セル口 ースの低級脂肪酸エステルを用いることが好ましい。 低級脂肪酸とは、 炭素原子 数が 6以下の脂肪酸を意味する。 炭素原子数は、 2 (セルロースアセテート) 、 3 (セルロースプロピオネート) または 4 (セルロースブチレート) であること が好ましい。 セルロースアセテートが特に好ましい。 セルロースアセテートプロ ピオネートゃセルロースァセテ一トブチレ一トのような混合脂肪酸エステルを用 いてもよレヽ。
セルロースアセテートの平均酢化度 (ァセチル化度) は、 5 5 . 0 %以上6 2 . 5 %未満であることが好ましい。 フィルムの物性の観点では、 平均酢化度は、 5 8 . 0 %以上6 2 . '5 %未満であることがさらに好ましい。 ただし、 平均酢化 度が 5 5 . 0 %以上5 8 . 0 %未満 (好ましくは 5 7 . 0 %以上 5 8 . 0 %未満 ) であるセルロースアセテートを用いると、 厚み方向のレターデーシヨンが高い フィルムを製造することができる。 +
(レターデーション上昇剤)
セルロースエステルフィルムにレターデーション上昇剤を添加することにより 、 フィルムの厚み方向のレターデ シヨンを高い値とすることもできる。 レター デーシヨン上昇剤としては、 芳香族環を少なくとも二つ有し、 二つの芳香族環の 立体配座を立体障害しない分子構造を有する化合物を使用できる。 芳香族化合物 は、 セルロースエステル 1 0 0質量部に対して、 0 . 0 1乃至 2 0質量部の範囲 で使用する。 芳香族化合物は、 セルロースフィルム 1 0 0質量部に対して、 0 . 0 5乃至 1 5質量部の範囲で使用することが好ましく、 Ο' . 1乃至 1 0質量部の 範囲で使用することがさらに好ましい。 二種類以上の芳香族化合物を併用しても よい。.芳香族化合物の芳香族環には、 芳香族炭化水素環に加えて、 芳香族性へテ 口環を含む。
芳香族炭化水素環は、 6員環 (すなわち、 ベンゼン環) であることが特に好ま しい。 芳香族性へテロ環は一般に、 不飽和へテロ環である。 芳香族性へテロ環は 、 5員環、 6員環または 7員環であることが好ましく、 5員環または 6員環であ ることがさらに好ま.しい。 芳香族性へテロ環は一般に、 最多の二重結合を有する 。 ヘテロ原子としては、 窒素原子、 酸素原子および硫黄原子が好ましく、 窒素原 子が特に好ましい。 芳香族性へテロ環の例には、 フラン環、 チォフェン環、 ピロ ール環、 ォキサゾール環、 イソォキサゾール環、 チアゾール環、 イソチアゾール 環、 イミダゾール環、 ピラゾール環、 フラザン環、 トリァゾール環、 ピラン環、 ピリジン環、 ピリダジン環、 ピリミジン環、 ピラジン環および 1, 3, 5—トリ ァジン環が含まれる。
レターデーション上昇剤の分子量は、 300乃至 800であることが好ましい 。 レターデーション上昇剤の沸点は、 260°C以上であることが好ましい。 沸点 は、 市販の測定装置 (例えば、 TGZDTA1 00、 セイコー電子工業 (株) 製 ) を用いて測定できる。 レターデーシヨン上昇剤の具体例としては、 特開 200 0- 1 1 1 9 14号公報、 同 2000— 275434号公報、 および PC TZ J P 00/026 1 9号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
(セルロースエステルフィルムの製造)
本発明では、 ソルベントキヤスト法によりセルロースエステルフィルムを製造 することが好ましく、 セルロースエステルを有機溶媒に溶解した溶液 (ドープ) を用いてフィルムは製造される。 ドープ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 3〜1 2のエーテル、 炭素原子数が 3〜1 2のケトン、 炭 素原子数が 3〜 1 2のエステルおよび炭素原子数が 1〜 7のハロゲン化炭化水素 から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。.
エーテル、 ケトンおょぴエステルは、 環状構造を有していてもよい。 エーテル 、 ケトンおょぴエステルの官能基 (すなわち、 一〇一、 一 CO—および一 CO〇 一) のいずれかを二つ以上有する化合物も 有機溶媒として用いることができる 。 有機溶媒は、 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有機溶媒の場合、 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。
炭素原子数が 3〜 1 2のエーテル類の例には、 ジィソプロピルエーテル、 ジメ トキシメタン、 ジメ トキシェタン、 1, 4一ジォキサン、 1, 3—ジォキソラン 、 テトラヒ ドロフラン、 ァエソールおよぴフエネトールが挙げちれる。
炭素原子数が 3 ·〜: 1 2のケトン類の例には、 アセトン、 メチルェチルケトン、 ジェチノレケトン、 ジイソプチノレケトン、 シクロペンタノン、 シクロへキサノンお よびメチルシク口へキサノンが挙げられる。
炭素原子数が 3〜 1 2のエステル類の例には、 ェチルホルメート、 プロピルホ ルメート、 ペンチルホルメート、 メチルアセテート、 ェチルアセテートおよぴぺ ンチルアセテートが挙げられる。 二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には 、 2—エトキシェチルアセテート、 2—メ トキシエタノールおよび 2—ブトキシ エタノールが挙げられる。
炭素原子数が 1〜7のハロゲン化炭化水素としては、 メチレンクロリ ドを代表 的な例として挙げることができる。 なお、 技術的には、 メチレンクロリ ドのよう なハロゲン化炭化水素は問題なく使用できるが、 地球環境や作業環境の観点では
、 有機溶媒はハロゲン化炭化水素を実質的に含まないことが好ましい。 「実質的 に含まない」 とは、 有機溶媒中のハロゲン化炭化水素の割合が 5質量%未満 (好 ましくは 2質量%未満) であること'を意味する。 また、 製造したセルロースエス テルフィルムから、 メチレンクロリ ドのようなハロゲン化炭化水素が全く検出さ れないことが好ましい。
主溶媒として二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。 特に好ましい有 機溶媒は、 互いに異なる三種類以上の混合溶媒でる。 第一の溶媒としては、 炭素 原子数が 3〜 4のケトンおよぴ炭素原子数が 3〜 4のエステル、 およびこれらの 混合液から選択することが好ましい。 第二の溶媒としては、 炭素原子数が 5〜7 のケトン類およびァセト酢酸エステル、 およびこれらの溶媒の混合液から選択す ることが好ましい。 第三の溶媒としては、 沸点が 3 0〜 1 7 0 °Cのアルコール、 沸点が 3 0〜1 7 0 °Cの炭化水素、 およびそれらの混合液から選択することが好 ましい。 ,
第一の溶媒に用いるケトンおよびエステルの好ましい例として、 アセトン、 酢 酸メチル、 蟻酸メチル、 および蟻酸ェチルなどを挙げることができる。
第二の溶媒に用いる有機溶媒の好ましい例として、 シクロペンタノン、 シクロ へキサノン、 ァセチル酢酸メチルなどを挙げることができる。
第三の溶媒は、 沸点が 3 0〜1 7 0°Cのアルコールおよび沸点が 3 0〜 1 7 0 °Cの炭化水素から選択することが好ましい。 アルコールは一価であることが好ま しい。 アルコールの炭化水素部分は、 直鎖であっても、 分岐を有していても、 環 状であってもよい。 炭化水素部分は、 飽和脂肪族炭化水素であることが好ましい 。 アルコールの水酸基は、 第一級〜第三級のいずれであってもよい。 アルコール の例には (以下括弧内は沸点である) 、 メタノール (6 4. 6 5°C) 、 エタノー ノレ (7 8. 3 2 5。C) 、 1 _プロパノール (9 7. 1 5。C) 、 2—プロパノール (8 2. 4 °C) 、 1ーブタノール (1 1 7. 9 °C) 、 2—ブタノ一ノレ (9 9. 5 。C) 、 t—ブタノーノレ (8 2. 4 5°C) 、 1一ペンタノール (1 3 7. 5。C) ヽ 2—メチル一 2—ブタノール (1 0 1. 9°C) およぴシクロへキサノーノレ ( 1 6 1°C) が含まれる。 これらのアルコールについては、 二種類以上を混合して用い ることが好ましい。 炭化水素は、 直鎖であっても、 分岐を有していても、 環状で あってもよレ、。 芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素のいずれも用いることができる 。 脂肪族炭化水素は、 飽和であっても不飽和であってもよい。 炭化水素の例には' 、 シクロへキサン (8 0. 7°C) 、 へキサン (6 9°C) 、 ベンゼン (8 0. 1 °C ) 、 トルエン (1 1 0. 6 °C) およぴキシレン (1 3 8. 4〜1 44. 4 °C) 力 S 含まれる。
三種混合溶媒中には、 第一の溶媒が 3 0〜9 5質量%含まれることが好ましく 、 40〜9 0質量%含まれることがより好ましく、 5 0〜9 0質量%含まれるこ とがさらに好ましく、 5 0〜8 5質量%含まれることが最も好ましい。 第二の溶 媒及び第三の溶媒は、 1〜 4 0質量%含まれることが好ましく、 3〜 3 0質量% 含まれることがより好ましレ、。 三種混合溶媒とセルロースエステルとの好ましい 配合比を以下に記載する。 セルロースエステル Z酢酸メチルダシクロへキサノン メ /メタノール Zエタノール は, (70-Χ) /2 0/5/5, 質量部) 、 セル ロースエステノレ z酢酸メチル zメチルェチルケトン zァセトン zメタノール zェ タノール (X/ (5 0— X) /2 0/2 0/5/5, 質量部) 、 セルロースエス テル Zアセトン Zァセト酢酸メチル Zエタノール (X/ (7 5— X) /2 0/5 、 質量部) 、 セルロースエステル Z酢酸メチル Zシクロペンタノン/メタノール /エタノール (XZ (8 0— X)' /10Z5/5、 質量部) 、 セルロースエステ ル /酢酸メチル Zl、 3ジォキソラン/メタノール/エタノール (X/ (7 0— X) / 2 0 / 5 / 5 , 質量部) 、 セルロースエステル Ζ酢酸メチル Ζジォキサン /アセトン,ノメタノール /エタノール (ΧΖ (6 0— X) /2 0/1 0/5/5 、 質量部) 、 セルロースエステル/ 1, 3ジォキソラン Ζシクロへキサノン Ζメ チルェチルケトン Ζメタノール /エタノール (X/ (5 5 -X) /2 0/1 / 7. 5/7. 5、 質量部) が好ましい配合比である。 ここで Xは、 セルロースェ ステルの質量部を表わし、 1 0乃至 2 5の範囲にあることが好ましく、 1 5〜2 3の範囲にあることが特に好ましい。
セルロースエステルフィルムの作製に用いるドープ (セルロースエステル溶液
) には、 上記の有機溶媒以外に、 フルォロアルコールゃメチレンクロライドを全' 有機溶媒量の 1 0質量%以下含; .させることもできる。 これによりフィルムの透 明性を向上させたり、 ドープに対するセルロースエステルの溶解を早めたりする ことができる。
フルォロアルコールとしては沸点が 1 6 5 °C以下のものがよく、 好ましくは 1 1 1°C以下のものがよく、 更に 8 0°C以下のものが好ましい。 フルォロアルコー ルは炭素原子数が 2から 1 0程度、 好ましくは 2から 8程度のものがよ!/、、。 また 、 フルォロアルコールはフッ素原子含有脂肪族アルコールで、 置換基があっても なくてもよい。 置換基としてはフッ素原子含有或いはなしの脂肪族置換基、 芳香 族置換基などがよい。
このようなフルォロアルコールの例には、 (以下括弧内は沸点である) 2—フ ルォロエタノーノレ ( 1 0 3°C) 、 2, 2, 2—トリフノレオ口エタノーノレ (8 0。C ) 、 2, 2, 3, 3—テトラフルオロー 1一プロパノール (1 0 9°C) 、 1, 3 ージフノレオロー 2—プロパノール (5 5。C) 、 1, 1, 1, 3, 3, 3—へキサ 一 2—メチルー 2—プロパノール (6 2。C) 、 1, 1, 1, 3, 3, 3—へキサ フノレオロー 2—プロパノーノレ (5 9。C) 、 2, 2, 3, 3, 3—ペンタフノレォロ 一 1一プロパノーノレ ( 8 0 °C) 、 2, 2, 3, 4, 4, 4一へキサフノレオロー 1 —ブタノール ( 1 1 4。C) 、 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4一ヘプタフノレオロー 1 —ブタノ一ノレ (9 7。C) 、 パーフノレオロー t e r t—プタノ一ノレ (4 5。C) 、 2 , 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5—オタ トフノレオロー 1一ペンタノ一ノレ (1 4 2。C ) 、 2, 2, 3, 3, 4, 4—へキサフルオロー 1 , 5—ペンタンジォーノレ (1 1 1. 5。C) 、 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7., 7, 8, 8, 8— ト リデ 力フルオロー 1ーォクタノーノレ (9 5。C) 、 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7 , 7, 8, 8, 8—ペンタデカフルオロー 1—ォクタノール ( 1 6 5 °C) 、 1 - (ペンタフルオロフェニル) エタノーノレ (8 2°C) 、 および 2, 3 , 4, 5, 6—ペンタフルォ口べンジルアルコール (1 1 5°C) などが含まれる。 これらのフルォロアルコールのうちの二種類以上を用いてもよい。
セルロースエステル溶液 (ドープ) の調製は、 冷却溶解法または高温溶解法に 従い実施される。
まず冷却溶解法について、 以下に説明する。 まず室温近辺の温度 (一 1 0〜4 0°C) で主溶媒中にセルロースエステルを撹拌しながら徐々に添加する。 主溶媒 として複数の有機溶媒の混合溶媒を用いる場合は、 混合溶媒中にセルロースエス テルを添加してもよ.レ、し、 混合溶媒のうちのいずれかにセルロースエステルを混 合したのちに残りの溶媒を添加してもよい。 例えばアルコールなどのゲル化溶媒 などにより予めセルロースエステルを湿らせた後に残りの主溶媒を加えてもよい 。 このような方法により、 セルロースエステルの不均一な溶解を防止できる。 こ のようにして有機溶媒とセルロースエステルの混合溶液を調整する。
セルロースエステルの量は、 混合溶液中に 1 0〜4 0質量%含まれるように調 整することが好ましい。 セルロースエステ _レの量は、 1 0〜3 0質量%であるこ とがさらに好ましい。 さらに混合溶液中に、 後述する任意の添加剤を添加してお いてもよい。
次に、 混合溶液を一 1 0 0〜一 1 0°C (好ましくは一 8 0〜一 1 0°C、 さらに 好ましくは一 5 0〜一 20°C、 最も好ましくは一 5 0〜一 3 0°C) に冷却する。 冷却は、 例えば、 ドライアイス■メタノール浴 (一 7 5°C) や冷却したジェチレ ングリコール溶液 (一 3 0〜一 2 0 °C) 中で実施できる。 このように冷却すると 、 セルロースエステルと有機溶媒の混合溶液は固化する。 冷却速度に特に限定は ないが、 バッチ式での冷却の場合は、 冷却に伴いセルロースエステル溶液の粘度 が上がり、 冷却効率が劣るために所定の冷却温度に達するために効率よい溶解釜 を用いることが必要である。 また冷却は、 混合溶液を所定の冷却温度に設定され た一般的な冷却装置を用いて短時間で行 こともできる。
冷却速度は、 4 °CZ分以上であることが好ましく、 8 °CZ分以上であることが さらに好ましく、 1 2 °C/分以上であることが最も好ましい。 冷却速度は、 速い ほど好ましいが、 0 0 0 0 °C/秒が理論的な上限であり、 1 0 0 0 °C/秒が技 術的な上限であり、 そして 1 0 0 °C/秒が実用的な上限である。 なお、 冷却速度 は、 冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を、 冷却を開始してから 最終的な冷却温度に達するまでの時間で割つた値である。
さらに、 これを 0〜2 0 0 °C (好ましくは◦〜 1 5 0 °C、 さらに好ましくは 0 〜1 2 0 °C、 最も好ましくは 0〜5 0 °C) に加温すると、 有機溶媒中にセルロー スエステルが溶解する。 昇温は、 室温中に放置するだけでもよいし、 温浴中で加 温してもよレ、。
加温速度は、 4 °C/分以上であることが好ましく、 8 °C/分以上であることが さらに好ましく、 1 2 °C/分以上であることが最も好ましい。 加温速度は、 速い ほど好ましいが、 1 0 0 0 0 °C/秒が理論的な上限であり、 1 0 0 0 °CZ秒が技 術的な上限であり、 そして 1 0 0 °CZ秒が実用的な上限である。 なお、 冷却速度 は、 冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を、 冷却を開始してから 最終的な冷却温度に達するまでの時間で割つた値である。
加温を 0 . 3〜3 O M P aの圧力下で実施してもよく、 この場合処理時間は短 時間でよく、 0 . 5〜6 0分以内で処理することが好ましく、 0 . 5〜 2分以内 で処理することがより好ましい。
以上のようにして、 セルロースエステルが均一に溶解した溶液が得られる。 な お、 溶解が不充分である場合は冷却、 加温の操作を繰り返してもよい。 溶解が充 分であるかどうかは、 目視により溶液の外観を観察するだけで判断できる。 冷却溶解法においては、 冷却時の結露による水分混入を避けるため、 密閉容器 を用いることが望ましい。 また、 冷却加温操作において、 冷却時に加圧し、 加温 時に減圧すると溶解時間を短縮することができる。 加圧および減圧を実施するた めには、 耐圧性容器を用いることが望ましい。
また、 高温溶解法によりセルロースェステル溶液を調製することもできる。 高温溶解法では、 室温近辺の温度 (― 1 0〜4 0 °C) で主溶媒中にセルロース エステルを撹拌しながら徐々に添加する。 主溶媒として複数の有機溶媒の混合溶 媒を用いる場合は、 混合溶媒中にセルロースエステルを添加してもよいし、 混合 溶媒のうちのいずれかにセルロースエステルを混合したのちに残りの溶媒を添カロ してもよい。 例えばアルコールなどのゲル化溶媒などにより予めセルロースエス テルを湿らせた後に残りの主溶媒を加えてもよい。 この様な方法によりに、 セル ロースエステルの不均一な溶解を防止できる。
このような混合溶液を調製する前に、 セルロースエステルをアルコールなどの ゲル化溶媒や各種有機溶媒の混合有機溶媒中に添加して予め膨潤させておくこと も好ましい。 その場合、 一 1 0〜4 0 °Cの温度の溶媒中に、 セノレロースエステノレ を撹拌しながら徐々に添加しておく力 \ 溶媒によりセルロースエステルを予め膨 潤させ、 その後に他の併用溶媒を加えて混合して均一の膨潤液としておいてもよ い。 セルロースエステルを二種以上の溶媒で膨潤させた後にさらに溶媒を加えて 膨潤液を調整しておいても良い。 このように作製した膨潤液を前記の主溶媒中に 添加して混合溶液を調整することもできる。
混合溶液に対するセルロースエステルの添加量は 4 0質量%以下が好ましく、 フィルム製膜時の乾燥効率の点から、 なるべく高濃度であることが好ましい。 セ ルロースエステルの量は、 最終的なドープとして 1 0〜4 0質量%含まれるよう に調製する。 最終的なドープとしてセルロースエステルの高濃度溶液を調製する ことが好ましいが、 あまり高濃度になり過ぎると溶液の粘度が大きすぎて、 製膜 しにくくなる場合もある。 従って、 調整したドープにおけるセルロースエステル の濃度は、 1 5〜3 0質量%の範囲にあることが好ましく、 1 7〜2 5質量。 /0の 範囲にあることがさらに好ましい。
高温溶解法においては、 溶媒の蒸発を避けるために密閉容器を用いる。 また、 膨潤工程おいて、 加圧や減圧をすることで溶解に要する時間を短縮することがで きる。 加圧及び減圧を実施するためには耐圧性容器を用いる。
次に得られた混合液を、 0 . 2〜3 O M P aの加圧下で 7 0〜2 4 0 °Cに加熱 する。 加熱温度は 8 0〜2 2 Q °Cの範囲にあることが好ましく、 1 0 0〜2 0 0 °Cの範囲にあることがさらに好ましく、 1 0 0〜1 9 0 °Cの範囲にあることが最 も好ましい。 このように、 混合液を加圧下で加熱する (さらに攪拌することが好 ましい) ことによりセルロースエステルが均一に溶解した溶液が得られる。 加圧や加熱の方法に特に制限はない。 圧力は、 例えば混合溶液を容器に投入し て、 不活性ガスを注入することにより加圧してもよいし、 加熱による溶媒の蒸気 圧の上昇を利用して加圧してもよい。 温度は、 容器の外部より加熱することが好 ましい。 例えば、 ジャケットタイプの加熱装置を用いて加熱してもよいし、 容器 の外部に配管を施して加熱された液体を循環させることにより加熱してもよい。 容器内部に攪拌翼を設けて、 混合液を攪拌することが好ましい。 攪拌翼は、 容 器の壁付近に達する長さのものが好ましい。 攪拌翼の末端には、 容器の壁の液膜 を更新するため、 搔取翼を設けることが好ましい。
加熱された混合液は、 そのままでは塗布できないため、 混合液中の溶媒のうち の最も低い沸点以下に冷却する必要がある。 冷却はセルロースェステル溶液の入 つた容器を、 室温に放置するだけでもよく、 更に好ましくは冷却水などを用いて 容器を冷却してもよい。
尚、 溶解を早めるために以上述べた加熱と冷却の操作を繰り返してもよレ、。 溶解が十分であるかどうかは、 目視により溶液の外観を観察するだけで判断で きる。
なお、 セルロースエステル溶液を調製する際に、 容器内に窒素ガスなどの不活 性ガスを充満させてもよい。 セルロースエステル溶液の製膜直前の粘度は、 製膜 の際、 流延可能な範囲であればよく、 通常は 1 0〜2 0 0 0 p s · sの範囲に調 製することが好ましく、 3 0〜4 0 0 p s · sに調整することがさらに好ましい 。 高圧高温溶解方法においては、 溶媒の蒸発を避けるために密閉容器を用いる。 また、 膨潤工程おいて、 加圧や減圧にしたりすることで更に溶解に要する時間を 短縮することができる。 加圧及び減圧を実施するためには、 耐圧性容器あるいは ラインが必須である。 得られたセルロースエステル溶液を用いてフィルムを製造する方法について述 ベる。 セルロースエステルフィルムを製造する方法および設備は、 従来より用い られている溶液流延法および溶液流延製膜装置を用レ、ればよレ、。
まず、 調製されたドープ (セルロースエステル溶液) を貯蔵釜でー且貯蔵して 、 ドープに含まれている泡を脱泡するなどの最終調整をする。
次にドープを、 高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプなどを用いて加 圧型ダイに送る。 ドープは加圧型ダイの口金 (スリ ッ ト) 力 ら、 エンドレスに走 行している支持体の上に均一に流延され、 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) として支持体から剥離される。 得られたウェブ の両端をクリップで挟み、 その幅を保持しながらテンターで搬送して乾燥し、 卷 き取り機で所定の長さに巻き取る。 また、 溶液流延製膜装置には、 下引層、 帯電 防止層、 ハレーション防止層、 保護層等をフィルム表面に施すための塗布装置が 付加されることが多い。 以下に各製造工程について簡単に述べるが、 これらに限 定されるものではなレ、。
調製したセルロースエステル溶液 (ドープ) は、 ソルベントキャス ト法により 、 ドープはドラムまたはバンド上に流延され、 溶媒を蒸発させてフィルムを形成 する。 流延前のドープは、 固形分量が 1 0〜40%となるように濃度を調整する ことが好ましい。 ドラムまたはバンドの表面は、 鏡面状態に仕上げておくことが 好ましい。 ソルベントキャス ト法における流延および乾燥方法については、 米国 特許 2336310号、 同 2367603号、 同 2492078号、 同 2492 977号、 同 2492978号、 同 2607704号、 同 2739069号、 同 2739070号、 英国特許 640731号、 同 736892号の各明細書、 特 公昭 45— 4554号、 同 49— 5614号、 特開昭 60— 1 76834号、 同 60— 203430号、 同 62— 115035号の各公報に記載がある。 ドープ は、 表面温度が 10°C以下のドラムまたはバンドなどの支持体上に流延すること が好ましい。
ドープは、 バンドまたはドラムなどの支持体上に単層で流延してもよいし、 二 層以上の複数層で流延してもよい。
複数のセルロースエステル溶液を流延する場合、 支持体の進行方向に間隔を置 いて設けた複数の流延口からセルロースエステルを含む溶液をそれぞれ流延させ て積層させながらフィルムを作製してもよく、 例えば特開昭 6 1 - 1 5 8 4 1 4 号、 特開平 1— 1 2 2 4 1 9号、 およぴ特開平 1 1一 1 9 8 2 8 5号の各明細書 に記載の方法を用いることができる。 また、 二つの流延口からセルロースエステ ノレ溶液を同時に流延することによってフィルム化してもよく、 例えば特公昭 6 0 一 2 7 5 6 2号、 特開昭 6 1— 9 4 7 2 .4号、 特開昭 6 1— 9 4 7 2 4 5号、 特 開昭 6 1— 1 0 4 8 1 3号、 特開昭 6 1 - 1 5 8 4 1 3号、 およぴ特開平 6— 1 3 4 9 3 3号の各明細書に記載の方法を用いることができる。 また、 特開昭 5 6 - 1 6 2 6 1 7号公報に記載の高粘度セルロースエステル溶液の流れを低粘度の セルロースエステル溶液で包み込み、 その高、 低粘度のセルロースエステル溶液 を同時に押出すセルロースエステルフィルムの流延方法を用いてもよい。
また二個の流延口を用いて、 第一の流延口により支持体に成型したフィルムを 剥ぎ取り、 支持体面に接していた側に第二の流延を行なうことにより、 フィルム を作製してもよく、 例えば特公昭 4 4一 2 0 2 3 5号公報に記載されている方法 を用いることができる。
流延するセルロースエステル溶液は同一の溶液でもよいし、 異なるセルロース エステル溶液でもよく特に限定されない。 複数のセルロースエステル層に機能を 持たせるために、 その機能に応じたセルロースエステル溶液をそれぞれの流延ロ から押出せばよい。
さらにセルロースエステル溶液を、 他の機能層 (例えば、 接着層、 染料層、 帯 電防止層、 アンチハレーション層、 紫外線吸収層、 偏光層など) と同時に流延す ることもできる。 ,
これまでセルロースエステルフィルムの流延に用いられていた単層液を流延す る方法では、 必要なフィルムの厚さにするために高濃度で高粘度のセルロースェ ステル溶液を押出すことが必要である。 その場合セルロースエステル溶液の安定 性が悪くて固形物が発生してブッ故障となったり、 平面性が不良となったりして 問題となることが多かった。 複数のセルロースエステル溶液を流延口から流延す ることにより、 高粘度の溶液を同時に支持体上に押出すことができ、 優れた面状 のフィルムが作製できる。 'さらに、 濃厚なセルロースエステル溶液を用いること で乾燥負荷を低減でき、 フィルムの生産スピードを高めることができる。 (添加剤)
セルロースエステルフィルムには、 機械的物性を改良するため、 または乾燥速 度を向上するために、 可塑剤を添加することができる。 可塑剤としては、 リン酸 エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。 リン酸エステルの例には、 ト リフエニルフォスフェート (TP P) およぴトリクレジルホスフェート (TCP
) が含まれる。 カルボン酸エステルとしては、 フタル酸エステルおよびクェン酸 エステルが代表的である。 フタル酸エステルの例には、 ジメチルフタレート (D MP) 、 ジェチノレフタレート (DEP) 、 ジブチルフタレート (DBP) 、 ジォ クチルフタレート (DOP) 、 ジフエニルフタレート (DPP) およぴジェチル へキシルフタレート (DEHP) が含まれる。 クェン酸エステルの例には、 O— ァセチルクェン酸トリェチル (OACTE) および O—ァセチル.タエン酸トリブ チル (OACTB) が含まれる。 その他のカルボン酸エステルの例には、 ォレイ ン酸ブチル、 リシノール酸メチルァセチル、 セバシン酸ジプチノレ、 種々のトリメ リット酸エステルが含まれる。.フタル酸エステル系可塑剤 (DMP、 DEP, D BP、 DOP、 DPP、 DEHP) が好ましく用いられる。 ΏΕΡおよび DPP が特に好ましい。
可塑剤の添加量は、 セルロースエステルの量の 0. 1乃至 25質量0 /。であるこ とが好ましく、 1乃至 20質量%であることがさらに好ましく、 3乃至 1 5質量 %であることが最も好ましい。
セルロースエステルフィルムには、 劣化防止剤 (例、 酸化防止剤、 過酸化物分 解剤、 ラジカル禁止剤、 金属不活性化剤、 酸捕獲剤、 ァミン) や紫外線防止剤を 添加してもよい。 劣化防止剤については、 特開平 3— 1 99201号、 同 5— 1 907073号、 同 5— 194789.号、 同 5— 271471号、 および同 6— 107854号の各公報に記載がある。 劣化防止剤の添加量は、 調製する溶液 ( ドープ) の 0. ◦ 1乃至 1質量%であることが好ましく、 0. 01乃至 0. 2質 量%であることがさらに好ましレ、。 添加量が 0. 01質量%未満であると、 劣化 防止剤の効果がほとんど認められない。 添加量 1質量。 /0を越えると、 フィルム 表面への劣化防止剤のブリードアウト (滲み出し) が認められる場合がある。 特 に好ましい劣化防止剤の例としては、 プチル化ヒ ドロキシトルエン (B H T ) を 挙げることができる。 紫外線防止剤については、 特開平 7— 1 1 0 5 6号公報に 記載力 sある。
なお、 平均酢化度が 5 5 . 0乃至5 8 . 0 %であるセルロースアセテートは、 平均酢化度が 5 8 . 0 %以上であるセルローストリアセテートと比較して、 調製 した溶液の安定性や製造したフィルムの物性が劣るとの欠点がある。 しカゝし、 上 記のような劣化防止剤、 特にプチル化ヒドロキシトルエン (B H T) のような酸 化防止剤を用いることで、 この欠点を実質的に解消することが可能である。
(延伸処理)
セルロースエステルフィルムを、 フィルム面に沿った少なくとも一方向に延伸 することが好ましい。 セルロースエステルフィルムを、 縦方向(MD)およぴ横方 向 (T D) のうちの少なくとも一方向に延伸することがより好ましい。 延伸は、 縦方向の一軸延伸でも、 横方向の一軸延伸でもよく、 これらを組み合わせた多軸 延伸でもよレ、。 延伸倍率は、 1乃至 2倍の範囲にあることが好ましく、 1乃至 1 . 8倍の範囲にあることがより好ましく、 1乃至 1 . 6倍の範囲にあることがさ らに好ましい。 また、 延伸前のフィルムにおける溶媒含有量は、 0乃至 5 0質量 %の範囲にあることが好ましい。 縦延伸を施す場合、 溶媒含有量は、 0乃至 1 0 質量%の範囲にあることが好ましく、 0乃至 5質量%の範囲にあることがより好 ましい。 横延伸を施す場合、 溶媒含有量は、 5乃至 4 5質量%の範囲にあること が好ましく、 1 0乃至 4 0質量%の範囲にあることがより好ましい。
①縦延伸
縦延伸は、 互いに間隔をおいて配置された二組以上のニップロールを用い、 入 口側のエップロールより出口側のニップロールの周速を早くすることで実施でき る。 延伸速度は、 5 0乃至 1 0 0◦%/分の範囲にあることが好ましく、 8 0乃 至 8 0 0 %Z分の範囲にあることがより好ましく、 1 0 0乃至 7 0 0 %/分の範 囲にあることがさらに好ましい。 延伸時のフィルム温度 (以下、 延伸温度と記載 する) は、 フィルムのガラス転位温度 (T g ) — 2 0 °C以上、 T g + 5 0 °C以下 、 より好ましくは T g— 1 1 0 °C以上、 T g + 3 0 °C以下の範囲にあることが好 ましい。 フィルムを加熱する方法としては、 ヒートロールにフィルムを接触させ る方法、 加熱した恒温槽中でフィルムを延伸する方法、 I Rヒーターやハロゲン ヒーターを用いてフィルムを加熱する方法などが挙げられる。 これらの方法を組 み合わせてフィルムを加熱してもよい。 ,
さらにフィルムに皺が発生することを防止するため、 延伸の前にフィルムを予 熱、 延伸の後にフィルムを徐冷することも好ましい。 予熱は、 フィルムをステツ プワイズに昇温して実施してもよいし、 連続的に昇温して実施してもよい。 前者 の場合、 フィルムを加熱して、 室温から延伸温度までの少なくとも 1つの温度で フィルムを 1秒乃至 3分間保持した後、 延伸温度まで加熱することで予熱する。 後者の場合、 フィルムを室温から延伸温度まで、 1 0乃至 1 0 0 0°CZ分の範囲 の昇温速度で連続的に加熱することで予熱する。 これらの予熱方法を組み合わせ て実施することも好ましい。 徐冷は、 フィルムを延伸後、 延伸温度から室温まで ゆっく り冷却することで実施する。 冷却は、 フィルムをステップワイズに降温し て実施してもよいし、 連続的に降温して実施してもよい。 前者の場合、 フィルム を冷却して、 延伸温度から室温までの少なくとも 1つの温度でフィルムを 1秒乃 至 3分間ィ呆持した後、 室温まで冷却することで徐冷する。 後者の場合、 フィルム を延伸温度から室温まで、 一 1 0乃至一 1 0 0 0 °C/分の範囲の冷却速度で連続 的に冷却することで徐冷する。 これらの徐冷方法を組み合わせて実施することも 好ましい。 さらに面状改良のために、 フィルムを 0乃至 1 0 %の倍率で追加延伸 することも好ましく、 逆に 0〜 1 0 %緩和させることも好ましい。
②横延伸 '
横延伸は、 フィ ムの両端をクリップで把持し、 これを広げることで実施でき る。 延伸の速度は、 5乃至 3 0 0 %/分の範囲にあることが好ましく、 1 0乃至 2 0 0 %/分の範囲にあることがより好ましく、 1 5乃至 1 5 0 %Ζ分の範囲に あることがさらに好ましい。 延伸時のフィルム温度 (延伸温度) は、 フィルムの ガラス転位温度 (T g ) — 2 0 °C以上、 T g + 5 0 °C以下、 より好ましくは T g — 1 1 0 °C以上、 T g + 3 0 °C以下であることが好ましい。 このような加熱を、 恒温槽中で行なう方法 (テンター法) が好ましい。 延伸温度は、 一定温度でも良 く、 二種以上の温度でもよい。 二種以上の温度とは、 複数に分割したテンターを 用い個別に温度設定することを意味する。
さらにフィルムに皺が発生することを防止するため、 延伸の前にフィルムを予 熱、 延伸の後にフィルムを徐冷することも好ましい。 予熱は、 フィルムをステツ プワイズに昇温して実施してもよいし、 連続的に昇温して実施してもよい。 前者 の場合、 フィルムを加熱して、 室温から延伸温度までの少なくとも 1つの温度で フィルムを 1秒以上 3分間保持した後、 延伸温度まで加熱することで予熱する。 後者の場合、 フィルムを室温から延伸温度まで、 1 0乃至 1 0 0 0°CZ分の範囲 の昇温速度で連続的に加熱することで予熱する。 これらの予熱方法を組み合わせ て実施することも好ましい。 徐冷は、 フィルムを延伸後、 延伸温度から室温まで ゆっく り冷却することで実施する。 冷却は、 フィルムをステップワイズに降温し て実施してもよいし、 連続的に降温して実施してもよい。 前者の場合、 フィルム を冷却して、 延伸温度から室温までの少なくとも 1つの温度でフィルムを 1秒乃 至 3分間保持した後、 室温まで冷却することで徐冷する。 後者の場合、 フィルム を延伸温度から室温まで、 一 1 0乃至一 1 0 0 o °cz分の範囲の冷却速度で連続 的に冷却することで徐冷する。 これらの徐冷方法を組み合わせて実施することも 好ましい。 さらに面状改良のために、 フィルムを 0乃至 1 0 %の倍率で追加延伸 することも好ましく、 逆に 0〜1 0 %緩和させることも好ましい。
(フィルムの寸法)
セ ロースエステルフィルムの厚みは、 2 0乃至 5 0 0 μ πιの範囲にあること が好ましく、 2 0乃至 3 0 O ^ mの範囲にあることがより好ましく、 3 0乃至 2 0 0 μ mの範囲にあることがさらに好ましく、 3 5乃至 1 5 0 μ πιの範囲にある ことが特に好ましい。 フィルムの幅は、 0 . 4乃至 4 mの範囲にあることが好ま しく、 0 . 5乃至 3 mの範囲にあることがより好ましく、 0 . 6乃至 2 mの範囲 にあることがさらに好ましい。 フィルムの幅方向の端部近辺に、 ナーリング (厚 みだし加工) を施すことが好ましい。 フィルムのナーリングを施す部分は、 透明 支持体端部より 5乃至 3 O mmの範囲にあることが好ましく、 7乃至 2 0 mmの 範囲にあることがより好ましい。 ナーリングの高さは、 1 0乃至1 0 0 /2 111の範 囲にあることが好ましく、 2 0乃至 8 0 / mの範囲にあることがより好ましい。 ナーリング (厚みだし加工) は、 片押しまたは両押しで実施できる。
(鹼化処理)
セルロースエステルフィルムには、 その配向膜が設けられる側の表面にアル力 リ溶液の塗布による鹼化処理が施される。 塗布方法としては、 ディップコーティ ング法、 カーテンコーティング法、 エタストルージョンコーティング法、 バーコ 一ティング法おょぴ E型塗布法を挙げることができる。 ディップコーティング法 では、 反対側の面がアルカリ溶液に接しないようにマスクしてからアルカリ溶液 に浸して直ちに引き上げれば (ディップすれば) よい。 .
鹼化処理塗布液 (アルカリ溶液) の溶媒は、 セルロースエステルフィルムに対 して濡れ性が良く、 フィルム表面を膨潤させ難い (凹凸を形成しない) 溶媒であ ることが好ましい。 溶媒は、 アルコール系溶媒が好ましく、 炭素原子数が 1 〜 5 の一価アルコールまたは二価アルコールがさらに好ましい。 アルコール系溶媒は 、 エチルアルコール、 ノルマルプロピルアルコール、 イソプロピノレアノレコーノレ、 ノルマノレブチルアルコール、 イソブチルアルコール、 ターシャリーブチノレアノレコ ールおよびエチレンダリコールがより好ましく、 イソプロピルアルコールがさら に好ましい。 二種類以上のアルコールを混合して用いてもよい。 またこれらのァ ルコール系溶媒に、 水を 0乃至 5 0質量%の範囲で、 より好ましくは 0乃至 3 0 質量%の範囲で、 さらに好ましくは 0乃至 1 5質量%の範囲で添加してもよい。 また、 界面活性剤の水溶液を溶媒と.して使用することもできる。
鹼化液に含まれるアル力リは、 上記の溶媒に対して溶解性のよいアル力リが好 ましく、 K O Hおよび N a〇Hがさらに好ましい。 鹼化液の p H値は 1 0以上で あることが好ましく、 1 2以上であることがさらに好ましい。
鹼化処理の条件は、 鹼化液が塗布された状態で 1秒以上 5分以下保つことが好 ましく、 2秒以上 1分以下保つことがさらに好ましく、 3秒以上 3 0秒以下保つ ことが特に好ましい。 この験化処理の後、 験化液が塗布された面を水洗、 乾燥す ることが好ましい。 鹼化時の温度は、 1 0乃至 8 0 °Cの範囲にあることが好まし く、 1 5乃至 6 0 °Cの範囲にあることがより好ましく、 2 0乃至 4 0 °Cの範囲に あることがさらに好ましい。
本発明においては、 セルロースエステルフィルムを、 酸素濃度が 0乃至 1 8 % 、 より好ましくは 0乃至 1 5 %、 さらに好ましくは 0乃至 1 0 %の範囲にある雰 囲気下において鹼化処理することが好ましい。 このような低酸素濃度下で鹼化塗 布液 (アルカリ溶液) を塗布することで、 フィルムの表面特性を制御でき、 密着 性の高い表面にすることができる。 雰囲気の酸素以外の気体成分は不活性ガスで あることが好ましい。 不活性ガスは、 窒素、 ヘリウム、 アルゴン等であることが 好ましく、 窒素であることが特に好ましい。
鹼化処理に引き続き、 鹼化塗布液を洗浄液により洗浄する。 洗浄は、 洗浄液の 液温を 3 0乃至 8 0 °Cの範囲として行なうことが好ましい。 この洗浄液の温度は 、 3 5乃至 7 0 °Cの範囲にあることがより好ましく、 4 0乃至 6 5 °Cの範囲にあ ることがさらに好ましい。 洗浄は、 鹼化塗布液が塗布されたセルロースエステル フィルムを洗浄液の浴に浸漬しても良く、 スプレーで洗浄液をフィルムに塗布し ても良い。 洗浄液は、 実質的に水であれば良く、 0乃至 5 0 %の範囲で、 より好 ましくは 0乃至 2 0 %の範囲で溶剤をふくんでも良い。 好ましい溶剤の例として は、 炭素数 5以下のアルコールを挙げることができる。 洗浄液として最も好まし いのは、 純水である。 洗浄の後 4 0 °C以上 2 0 0 °C以下、 より好ましくは 5 0 °C 以上 1 5 0 °C以下、 さらに好ましくは 6 0 °C以上 1 2 0 °C以下で乾燥させる。 また、 このような塗布による験化処理と後述の配向膜の塗設は、 連続して行う ことができる。 また、 セルロースエステルフィルムの片面のみを選択的に鹼化処 理することができるため、 鹼化処理した表面に配向膜を設けた後にフィルムを口 ール状に卷き取っても、 フィルムの配向膜が設けられた面と、 逆側の面とが貼り 付いたりすることはない。
(セルロースエステルフィルムの表面特性)
塗布による鹼化を行うことで 「輝点故障」 や 「表示ムラ」 を改善できるが、 「 輝点故障」 を確実に改善するには、 鹼化後のフィルムの表面特性を調節すること が必要であることがわかった。 また逆に鹼化後のフィルムの表面特性を調節しな いと塗布による鹼化処理を行っても輝点故障が発生し、 さらには液晶表示装置を 長期にわたり使用した後に 「雲状故障」 を生じる場合があることがわかった。
「輝点故障」 とは、 液晶表示装置の画面上に生ずる星状に輝く欠陥であり、 画 面が黒表示の場合に容易に観察することができる。 このような輝点故障について 調べた結果、 輝点は配向膜あるいは光学異方性層などの屑が付着して生じている ことがわかった。 これらの屑は、 液晶表示装置の寸法に合わせて光学補償シート を切断 (あるいは打ち抜き) する際の衝撃により、 フィルムから配向膜 (と同時 に光学異方性層) が僅かながら剥離することで生じることがわかった。 「雲状故 障」 とは、 液晶表示装置の画面上に、 雲状にくすんだように見えるムラが生じる 欠陥であり、 画面が白表示の場合に観察し易い欠陥である。 この雲状故障は、 液 晶表示装置を製造した直後には発生し難く、 長期経時後に発生し易い。 このよう な雲状ムラについて調べた結果、 雲状ムラは、 光学補償シートに用いられるセル ロースエステルフィルム中の低分子量化合物 (例えば可塑剤など) 力 S、 長期経時 後に配向膜と光学異方性層の界面にまで析出することで発生することがわかつた 。 さらに雲状故障は、 従来のような浸漬による鹼化処理より、 塗布による鹼化処 理を施したほうが生じ易いこともわかった。
セルロースエステルフィルムの、 塗布による鹼化処理が施された面の表面特性 を、 下記の①乃至⑤の表面特性のうちの少なくとも一つ (好ましくは複数) を満 足させることで、 塗布による鹼化処理を用いる利点 (フィルムの平滑な面状を保 てることなど) に加えて、 光学補償シートを液晶表示装置に用いた際の輝点故障 を、 雲状故障の発生もなく改善できることがわかった。 セルロースエステルフィ ルムに塗布による鹼化処理を施した場合に、 「輝点故障」 および 「雲状故障」 の 発生を抑えることのできるフィルムの表面特性を以下に記載する。
①フィルム表面の験化深さが、 0 . 0 1 0乃至0 . 8 μ ιηの範囲にあること。 鹼化深さは、 ◦. 0 2 0乃至0 . 6 μ ηιの範囲にあることが好ましく、 0 . 0
4 0乃至 0 . 4 μ ηιの範囲にあることがより好ましい。
②表面における化学結合の存在量の比を示す C = OZ C— Ο比が 0乃至 0 . 6の 範囲にあり、 かつ C一 C/ C— O比が 0 . 4 5乃至◦· 7 5の範囲にあること。
〇= 0/じー0比は、 0乃至 0 . 5 5の範囲にあることが好ましく、 0乃至 0 . 5の範囲にあることがより好ましい。 C一 C,/C一 O比は、 0. 5以上 0. 7の範囲にあることが好ましく、 0. 5 乃至 0. 65の範囲にあることがより好ましい。
③セルロースエステルフィルムに可塑剤としてリン化合物が添加されている場合 、 表面における元素の存在量の を示す O/C比が 0. 62乃至0. 75の範囲 にあり、 かつ P/C比が 0. 007乃至 0. 01 5の範囲にあること。
表面の O/C比は、 0. 63乃至0. 73の範囲にあることが好ましく、 ◦. 64乃至0. 71の範囲にあることがより好ましい。 '
表面の P/C比は、 0. 008乃至0. 0145の範囲にあることが好ましく 、 0. 009乃至0. 014の範囲にあることがより好ましい。
④フィルム表面における水との接触角が、 20乃至 55度の範囲にあること。 水との接触角は、 25乃至 50度の範囲にあることが好ましく、 30乃至 45 度の範囲にあることがより好ましい。
⑤セルロースエステルフィルムとしてセルロースァセテ一トフイルムを用いた場 合、 フィルム表面のァセチル置換度が、 1·. 8乃至 2. 7の範囲にあること。 ァセチル置換度は、 1. 85乃至 2. 5の範囲にあることが好ましく、 1. 9 乃至 2. 4の範囲にあることがより好ましい。
これらの表面特性を達成することにより輝点故障と雲状故障が抑えられる理由 についてはわかっていないが、 以下のように推測される。
例えば、 鹼化深さが深すぎる場合には、 表面付近のセルロースエステルの主鎖 などの切断が生じていると推測される。 この主鎖の切断によりフィルム表面のセ ルロースエステルの分子量が低下して脆くなり、 フィルムと配向膜の密着性が低 下すると考えられる。 そしてフィルム表面が過度に (表面から深くまで) 鹼化処 理されることにより低分子量化合物 (可塑剤など) の発生が多くなり表面付近に 多く付着すると考えられる。 長期経時後に低分子量化合物が配向膜の表面へと析 出することで雲状故障を生じると推測される。 一方、 鹼化深さが浅すぎる場合に は、 鹼化処理が不充分であるためにフィルムと配向膜の密着性が低下すると考え られる。 そして鹼化深さが極端に浅いためにセルロースエステルフィルム表面の 極近傍に微量に存在する低分子量化合物 (可塑剤など) が長期経時後に配向膜の 表面にまで析出しやすいと考えられる。 セルロースエステルフィルムの表面特性を上記の範囲に調節するには、 塗布に よる鹼化処理の条件を調節することで達成できる。 表面特性を調節するための最 大のポイントは、 1 8%以下の低酸素雰囲気下でアルカリ溶液をセルロースエス テルフィルムに塗布すること、 およびこの後アルカリ溶液を 30°C〜80°Cの洗 浄液 (温水が好ましい) で洗浄することである。 鹼化処理の詳細については、 光 学補償シートの製造工程と併せて後述する。
(表面特性の評価方法)
セルロースエステルフィルムの表面特性の評価方法について記載する。
①フィルム表面の鹼化深さ
セルロースエステルフィルムの表面をイオンエッチングしながら、 光電子分光 法 (XP S) により、 鹼化に用いるアルカリに特有の元素の存在量を測定するこ とで鹼化深さを求める。 エッチング時間から測定深さへの換算は、 下記の標準サ ンプルの測定結果から行える。
トリァセチルセルロース 10質量部にコロイダルシリカを 5質量部添加し、 こ れを 90質量部のジクロロメタンと 10質量部のメタノールに溶解する。 これを セルロースエステルフィルム (例えば市販のフジタック) の上に、 乾膜後の厚み が約 0. 2 μπιとなるように塗布、 そして乾燥する。 この厚みを再度膜厚計を用 いて測定し、 t ( m)とする。
(ェツチング時間から測定深さの換算)
光電子分光スぺクトロメーター (島津製作所製、 E SCA750型) を用い、 加速電圧 2 kV、 加速電流 20.mAで、 圧力 5 X 1 0— 4P aのアルゴンガス中で 標準サンプルをエッチングする。 エッチングを 2分間行い、 S i—2 pのシグナ ルを測定する。 これを繰り返し、 測定されるシグナルの強度が、 第 1回エツチン グ後の S i - 2 pのシグナルの 1Z10の強度となった時のエッチング時間の合 計を T分とする。 t (μπι) ΖΤ (分)からエッチング速度を求め、 実サンプルの エツチング時間から測定深さに換算する。 (実サンプルにおける表面の鹼化深さの評価)
セルロースエステルフィルムにアルカリ溶液を塗布 (鹼化処理) する。 アル力 リ溶液の乾燥前に、 表面に残った鹼化塗布液 (アルカリ溶液) を濾紙で拭き取り 、 直ちに液体窒素で凍結した後、 凍結乾燥する。 これによりフィルムに浸透した アルカリを固定する。 得られたセルロースエステルフィルムを、 標準サンプルと 同様の条件で、 エッチングしながら X P S測定することで鹼化深さを評価する。 XP S測定の際に検出する元素は、 アルカリの特異元素 (例えば Na OHを用い た場合は Na、 K〇Hを用いた場合は K) のシグナルに着目する。 エッチングを 2分間隔で行い XP S測定する。 測定される特異元素のシグナル強度が、 第 1回 目エッチングの後の特異元素のシグナル強度の 1/1 0以下となった時の深さ ( エツチング時間の合計から深さに換算する) を鹼化深さとする。
②フィルム表面における c = o/c— O比および C一 CZC— O比
鹼化処理、 洗浄、 そして乾燥まで終了したセルロースエステルフィルムに対し 、 島津製作所製 E S CA750型スぺクトロメーターを用い X P S測定を行い、 〇=0 ( ー〇比ぉょぴ(:_( ( ー〇比を下記のょうに求めた。
1) Cl sに由来するスぺクトルを、 結合エネルギー 29 5 e Vから 280 e Vの 間で測定する。
2) 2 95 e V〜293 e Vの間のスぺク ト 上で強度が最低である点と、 28 2 e V〜280 e Vの間のスぺク トル上で強度が最低である点を結びベースライ
3) 測定した C , sに由来するスぺク トル上の、 強度が最大である点の結合エネル ギ一は、 C一 Oの結合エネルギーに対応している。 この強度が最大である点のベ ースラインからの強度を C一 Oとする。
C一 Oの結合エネルギーから 2. 1 e V高い結合エネルギーは、 C = 0の結合 エネルギーに対応している。 clsに由来するスぺク トル上の、 c==oの結合エネ ルギーにおける点のベースラインからの強度を C = Oとする。
C— Oの結合エネルギーから 1. 4 e V低い結合エネルギーは、 C— Cの結合 エネルギーに対応している。 c に由来するスぺク トル上の、 C一 Cの結合エネ ルギ一における点のベースラインからの強度を C一 cとする。 求めた c一 p、 C
=0、 c一 cの強度の比をとり、 フィルム表面の c = oZc— o比、 c— czc 一〇比とする。
③フィルム表面における ozc比おょぴ p/c比
鹼化処理、 洗浄、 そして乾燥まで終了したセルロースエステルフィルムに対し
、 島津製作所製 E SCA 750型スぺク トロメーターを用い XP S測定し、 〇ダ c比おょぴ PZc比を下記のように求めた。
1) Clsに由来するスぺク トルを、 結合エネルギー 295 e Vから 280 e Vの 間で測定する。 295 eV〜293 e Vの間のスぺクトル上で強度が最低である 点と、 282 e V〜280 e Vの間のスぺクトル上で強度が最低である点を結び ベースラインとする。 ベースラインと、 その上のスペク トルにより囲まれた面積 を X ( c p s . e V) とする。
2) O に由来するスぺクトルを、 結合エネルギー 540 e Vから 526 e Vの 間で測定する。 540 eV〜538 e Vの間のスぺクトル上で強度が最低の^と 、 528 e V〜 526 e Vの間のスぺク トル上で強度が最低の点を結ぴベースラ インとする。 ベースラインと、 その上のスペク トルにより囲まれた面積を求め、 これをイオン化断面積 (2. 85) で割った値を Y (c p s ' e V) とする。
3) P2Pに由来するスぺク トルを、 結合エネルギー 145 e Vから 1 25 e Vの 間で測定する。 143 e V〜 141 e Vの間の平均強度と、 1 29 e V〜 1 27 e Vの間の平均強度を結ぴベースラインとする。 ベースラインと、 その上のスぺ タトルにより囲まれた面積を求め、 これをイオン化断面積 (1. 25) で割った 値を Z (c p s · e V) とする。
4) 求めたスペク トルの面積 X、 Yおよび Zの比をとり、 Y/Xを OZC比、 Z
④水との接触角 , .
鹼化処理、 洗浄、 そして乾燥まで終了したセルロースエステルフィルムを、 温 度 25°C、 相対湿度 60%の環境下において 3時間調温調湿した後、 (株) 協和 界面科学社製接触角計 C A— Aにより接触角を測定した。 ⑤フィルム表面のァセチル置換度
フィルム表面のァセチル鹼化度は、 下記方法に従い、 ATR— I R法を用いて 測定する。
1) 験化処理、 洗浄、 そして乾燥まで終了したセルロースエステルフィルムを、 G eプリズムを用い、 入射角 45度の条件で AT R— I R測定する。
2) 測定した I Rスぺク トルにおいて、 1450〜 1550 cm— 1の間の吸光度 が最小である点と、 1350〜 1300 cm—1の間の吸光度が最小である点を直 線で結び、 これを.ベースラインとし、 スペク トルの 1 360 ± 20 c m-'におけ るベースラインからの吸光度を最大吸光度 I とする。 また、 1 200〜 1 1 00 cm— 1の間の吸光度が最小である点と、 900〜800 cm— 1の間の吸光度が最 小である点を直線で結び、 これをベースラインとし、 スぺクトルの 1 1 50 ± 2 0 cm— 1におけるベースラインからの吸光度を最大吸光度 i とする。
1 360± 20 c m一1における最大吸光度 I と、 1 1 50± 20 c m— 1におけ る最大吸光度 i との比 iZiを求める。
3) ァセチル置換度 =0の 1/ iを 0. 5、 ァセチル置換度 = 3の I Z iを 4. 7'とし、 ァセチル置換度と l/iの関係を直線的に近似して、 測定した IZ iの 値をァセチル置換度に換算する。 換算して得られた値を、 フィルム表面のァセチ ル置換度とする。
(配向膜)
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、 マイクログループを有する層の形成、 あるいはラングミュア ·ブロジ エツト法 (LB膜) による有機化合物 (例、 ω—トリコサン酸、 ジォクタデシル メチルアンモニゥムクロライド、 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、 磁場の付与あるいは光照射により、 配向機能が生じる配向膜も知られている。 ポリマーのラビング処理により形成す る配向膜が特に好ましい。 ラビング処理は、 ポリマー層の表面を、 紙や布で一定 方向に、 数回こすることにより実施する。 ,
配向膜に使用するポリマーの種類は、 液晶セルの表示モードの種類に応じて決 定する。 液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に垂直に配向している表示 モード (例、 V A、 O C B、 H A N) では、 光学異方性層の液晶性分子を実質的 に水平に配向させる機能を有する配向膜を用いる。 液晶セル内の棒状液晶性分子 の多くが実質的に水平に配向している表示モード (例、 S T N) では、 光学異方 性層の液晶性分子を実質的に垂直に配向させる機能を有する配向膜を用いる。 液 晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に斜めに配向している表示モード (例 、 T N) では、 光学異方性層の液晶性分子を実質的に斜めに配向させる機能を有 する配向膜を用いる。
具体的なボリマーの種類については、 前述した様々な表示モードに対応するデ イスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートについての文献に記載がある 配向膜に使用するポリマーを架橋して、 配向膜の強度を強化してもよい。 配向 膜に使用するポリマーに架橋性基を導入して、 架橋性基を反応させることにより 、 ポリマーを架橋させることができる。 なお、 配向膜に使用するポリマーの架橋 については、 特開平 8— 3 3 8 9 1 3号公報に記載がある。
配向膜の厚さは、 0 . 0 1乃至 5 μ niであることが好ましく、 0 . 0 5乃至 1 mであることがさらに好ましい。 .
(光学異方性層)
光学異方性層は、 液晶性分子から形成する。
液晶性分子としては、 棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子が好 ましく、 ディスコティック液晶性分子が特に好ましい。
棒状液晶性分子としては、 ァゾメチン類、 ァゾキシ類、 シァノビフエニル類、 シァノフヱニルエステル類、 安息香酸エステル類、 シクロへキサンカルボン酸フ ェニルエステル類、 シァノフエニルシクロへキサン類、 シァノ置換フエニルピリ ミジン類、 アルコキシ置換フエニルピリミジン類、 フエニルジォキサン類、 トラ ン類おょぴァルケ二ルシク口へキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。 以上のような低分子液晶性分子だけではなく、 高分子液晶性分子も用いることが できる。 高分子液晶性分子は、 以上のような低分子液晶性分子に相当する側鎖を 有するポリマーである。 高分子液晶性分子を用いた光学補償シー'トについては、 特開平 5— 5301 6号公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子は、 様々な文献 (C. Destrade et al., Mol. Cry sr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ; 日本化学会編、 季刊化学総説、 No. 22、 液晶の化学、 第 5章、 第 1 0章第 2節(1994) ; B. Kohne et al. , A ngew. Chem. Soc. Chem. Comm. , page 1794 (1985) ; J. Zhang et al. , J. Am. Chem. Soc. , vol. 116, page 2655 (1994)) に記載されている。 ディスコテイツ ク液晶性分子の重合については、 特開平 8— 27284公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、 ディスコテイツ ク液晶性分子の円盤状コアに、 置換基として重合性基を結合させる必要がある。 ただし、 円盤状コアに重合性基を直結させると、 重合反応において配向状態を保 つことが困難になる。 そこで、 円盤状コアと重合性基との間に、 連結基を導入す る。 従って、 ディスコティック液晶性分子は、 下記式 (I) で表わされる化合物 であることが好ましい。
( I ) D (-L-P) „
式中、 Dは円盤状コアであり ; Lは二価の連結基であり ; Pは重合性基であり ;そして、 nは 4乃至 1 2の整数である。
式 (I ) の円盤状コア (D) の例を以下に示す。 以下の各例において、 LP ( または PL) は、 二価の連結基 (L) と重合性基 (P) との組み合わせを意味す る。
(D1) (D2)
Figure imgf000033_0001
Figure imgf000034_0001
(9a)
Figure imgf000034_0002
98S0l/T0df/X3d 6089 OAV
Figure imgf000035_0001
(οισ) (6α)
Figure imgf000035_0002
98SOl/TOdf/X3d 6089 OAV
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0002
(τχα)
98S0l/T0df/X3d 6089 OAV 9ε
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000037_0002
S0l/T0dT/X3d 6089 OAV 式 ( I) において、 二価の連結基 (L) は、 アルキレン基、 アルケニレン基、 ァリーレン基、 一CO—、 一 NH―、 一 O—、 一 S—およびそれらの組み合わせ からなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。 二価の連結基 (L ) は、 アルキレン基、 アルケニレン基、 ァリーレン基、 一 CO—、 一NH―、 ― O—および一 S—からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせ た基であることがさらに好ましい。 二価の連結基 (L) は、 アルキレン基、 アル ケニレン基、 ァリーレン基、 一 CO—およぴー O—からなる群より選ばれる二価 の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。 アルキレン基 の炭素原子数は、 1乃至 12であることが好ましい。 アルケニレン基の炭素原子 数は、 2乃至 1 2であることが好ましい。 ァリーレン基の炭素原子数は、 6乃至 10であることが好ましい。 アルキレン基、 アルケニレン基およびァリーレン基 は、 置換基 (例、 アルキル基、 ハロゲン原子、 シァノ、 アルコキシ基、 ァシルォ キシ基) を有していてもよい。
二価の連結基 (L) の例を以下に示す。 左側が円盤状コア (D) に結合し、'右 側が重合性基 (P) に結合する。 ALはアルキレン基またはアルケニレン基を意 味し、 ARはァリーレン基を意味する。
L 1 一 AL— CO—〇一 AL—
L 2 -AL-CO-0-AL-0- L 3 一 AL'— CO— O— AL— O— AL—
L 4 -AL-CO-0-AL-0-CO- L 5 -CO-AR-0-AL- L 6 -CO-AR-0-AL-0- L 7 一 CO— AR— O— AL— O— CO—
L 8 -CO-NH-AL- L 9 -NH-AL-0- L10 -NH-AL-0-CO- L11 -O-AL - L12 -0-AL-0- L13 -0-AL-0-CO- L14: 一 O— AL— O— CO— NH— AL—
L15: 一 O— AL— S— AL—
L16: 一 O— CO— AL— AR— O— AL— O— CO—
L17: 一 O— CO— AR— O— AL— CO—
L18: 一 O— CO— AR—〇一 AL— O— CO—
L19: 一 O— CO— AR— O— AL—〇一 AL—〇一 CO—
L20: 一 O— CO— AR— O— AL— O— AL— 0— AL— O— CO—
L21 : -S-AL-
L22: - S - AL-0-
L23: — S— AL—■〇一 CO—
L24 : - S- AL-S-AL-
L25: - S -AR-AL- なお、 S TNモードのような棒状液晶性分子がねじれ配向している液晶セルを 、 光学的に補償するためには、 ディスコティック液晶性分子もねじれ配向させる ことが好ましい。 上記 AL (アルキレン基またはアルケニレン基) に、 不斉炭素 原子を導入すると、 ディスコティック液晶性分子を螺旋状にねじれ配向させるこ とができる。 また、 不斉炭素原子 含む光学活性を示す化合物 (カイラル剤) を 光学異方性層に添加しても、 ディスコティック液晶性分子を螺旋状にねじれ配向 させることができる。
式 (I ) の重合性基 (P) は、 重合反応の種類に応じて決定する。 重合性基 ( P) の例を以下に示す。
(P1) (P2) (P3) (P4)
一 CH=CH2
Figure imgf000039_0001
(P5) (P6) (P7) (P8) (P9) (P10)
Figure imgf000040_0001
(P11) (P12) (P13) (P14) (P15) (P16) (P17)
― CHO ― OH 一 C02H ― fvt=C=0 ― NH2 — S03H一 =C=S
重合性基 (P) は、 不飽和重合性基 (P 1〜P 7) 、 エポキシ基 (P 7) また はアジリジニル基 (P 8) であることが好ましく、 不飽和重合性基であることが さらに好ましく、 エチレン性不飽和重合性基 (P 1〜P 6) であることが最も好 ましい。
式 (I ) において、 nは 4乃至 1 2の整数である。 具体的な数字は、 ディスコ ティックコア (D) の種類に応じて決定される。 なお、 複数の Lと Pの組み合わ せは、 異なっていてもよいが、 同一であることが好ましい。
二種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。 例えば、 以上述 ベたような重合性デイスコティック液晶性分子と非重合性デイスコティック液晶 性分子とを併用することができる。
非重合性ディスコティック液晶性分子は、 前述した重合性ディスコティック液 晶性分子の重合性基 (P) を、 水素原子またはアルキル基に変更した化合物であ ることが好ましい。 すなわち、 非重合性ディスコティック液晶性分子は、 下記式 (II) で表わされる化合物であることが好ましい。
(II) D (- L -R) 式中、 Dは円盤状コアであり ; Lは二価の連結基であり ; Rは水素原子または アルキル基であり ;そして、 nは 4乃至 1 2の整数である。
式 (II) の円盤状コア (D) の例は、 L P (または P L ) を L R (または R L ) に変更する以外は、 前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である また、 二価の連結基 (L ) の例も、 前記の重合性ディスコティック液晶分子の 例と同様である。
Rのアルキル基は、 炭素原子数が 1乃至 4 0であることが好ましく、 1乃至 3 0であることがさらに好ましい。 環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好 ましく、 分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。
Rは、 水素原子または炭素原子数が 1乃至 3 0の直鎖状アルキル基であることが 特に好ましい。
光学異方性層は、 液晶性分子、 あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤 ( 例、 可塑剤、 モノマー、 界面活性剤、 セルロースエステル、 1, 3, 5—トリア ジン化合物、 カイラル剤) を含む塗布液を、 配向膜の上に塗布することで形成す る。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、 有機溶媒が好ましく用いられる。 有機 溶媒の例には、 アミ ド (例、 N, N—ジメチルホルムアミ ド) 、 スルホキシド ( 例、 ジメチルスルホキシド) 、 ヘテロ環化合物 (例、 ピリジン) 、 炭化水素 (例 、 ベンゼン、 へキサン) 、 アルキノレハライ ド (例、 クロ口ホルム、 ジクロロメタ ン) '、 エステル (例、 酢酸メチル、 酢酸プチル) 、 ケトン (例、 アセトン、 メチ ルェチルケトン) 、 エーテル (例、 テトラヒ ドロフラン、 1 , 2—ジメ トキシェ タン) が含まれる。 アルキルハライドおよびケトンが好ましい。 二種寧以上の有 機溶媒を併用してもよい。
塗布液の塗布は、 公知の方法 (例、 押し出しコーティング法、 ダイレクトグラ ビアコーティング法、 リバースダラビアコーティング法、 ダイコーティング法) により実施できる。
液晶性分子は、 実質的に均一に配向していることが好ましく、 実質的に均一に 配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、 重合反応により液晶 性分子が固定されていることが最も好ましい。, 重合反応には、 熱重合開始剤を用 いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。 光重合反応が 好ましい。
光重合開始剤の例には、 α—カルボニル化合物 (米国特許 2 3676 6 1号、 同 23 6 76 7◦号の各明細書記载) 、 ァシロインエーテル (米国特許 2448 828号明細書記載) 、 α—炭化水素置換芳香族ァシロイン化合物 (米国特許 2 7225 1 2号明細書記載) 、 多核キノン化合物 (米国特許 304'6 1 27号、 同 29 5 1 7 58号の各明細書記載) 、 トリァリ一ルイミダゾールダイマーと ρ 一アミノフ: I二ルケトンとの組み合わせ (米国特許 3 549 3 6 7号明細書記載 ) 、 ァクリジンおよびフエナジン化合物 (特開昭 60— 1 05667号公報、 米 国特許 4239850号明細書記載) およびォキサジァゾール化合物 (米国特許 42 1 29 70号明細書記載) が含まれる。 ,
光重合開始剤の使用量は、 塗布液の固形分の 0. 0 1乃至 20質量%であるこ とが好ましく、 0. 5乃至 5質量%であることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、 紫外線を用いることが 好ましい。
照射エネルギーは、 20 m J Z c m2 乃至 50 J Z c m2 であることが好まし く.、 1 00乃至 80 Om j/cm2 であることがさらに好ましい。 光重合反応を 促進するため、 加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学異方性層の厚さは、 0. 1乃至 1 Ο μπιであることが好ましく、 0. 5乃 至 5 μηιであることがさらに好ましく、 1乃至 5 μπιであることが最も好ましい 。 ただし、 液晶セルのモードによっては、 高い光学的異方性を得るために、 光学 異方性層を厚く (3乃至 Ι Ο μηι) する場合がある。
光学異方性層内での液晶性分子の配向状態は、 前述したように、 液晶セルの表 示モードの種類に応じて決定される。 液晶性分子の配向状態は、 具体的には、 液 晶性分子の種類、 配向膜の種類および光学異方性層内の添加剤 (例、 可塑剤、 バ インダー、 界面活性剤) の使用によって制御される。
(光学補償シートの表面処理) 光学補償シートと偏光膜とを一体化して偏光板を作製する場合、 光学補償シー トの偏光膜側の面を表面処理することにより、 互いの接着性を改善する.ことがで きる。 表面処理としては、 コロナ放電処理、 グロ一放電処理、 火炎処理、 酸処理 、 アルカリ処理または紫外線照射処理を実施することが好ましい。
• コロナ放電処理とグロ一放電処理は、 光学補償シートの表面を放電中に曝すこ とにより行われる。 これらの処理は、 市販の放電処理機を用いて実施できる。 放電処理は、 水蒸気の存在下で実施することが好ましい。 水蒸気分圧は、 10 乃至 100%である'ことが好ましく、 40乃至 90%であることがさらに好まし い。 セルロースエステルフィルムを予熱してから、 放電処理を行うことが好まし い。 予熱温度は、 50°C以上であることが好ましく、 70°C以上であることがさ らに好ましく、 80°C以上であることが最も好ましい。 予熱温度の上限は、 セル ロースエステルフィルムのガラス転移温度である。
グロ一放電処理における真空度は、 0. 005乃至 20 T o r rであることが 好ましく、 0. 02乃至 2T o'r rであることがさらに好ましい。 グロ一放電処 理の電圧は、 500乃至 5000Vであることが好ましく、 500乃至 3000 Vであることがさらに好ましい。 グロ一放電周波数は、 50Hz乃至 20 MHz であることが好ましく、 1 KH z乃至 1MH zであることがさらに好ましい。 グ ロー放電強度は、 0. 01乃至 5KV · A ·分 Zm2 であることが好ましく、 0 . 1 5乃至 1 KV · A ·分 Zm2 であることがさらに好ましい。
放電処理が終了した光学補償シートは、 直ちに冷却することが好ましい。
火炎処理では、 ガス (天然ガス、 プロパンガス) と空気との混合比が重要であ る。 ガス/空気の容積比は、 1/13乃至 1Z21であることが好ましく、 1Z 14乃至 1/20であることがさらに好ましい。 セルロースエステルフィルムの 面積当たりの火炎処理の熱量は、 1乃至50 ¾: 0 & 1/1112 であることが好まし レ、。 火炎の内炎先端とセルロースエステルフィルムとの距離は、 4 cm以下であ ることが好ましい。
酸処理またはアル力リ処理は、 酸またはアル力リの水溶液に光学補償シートを 浸漬して実施する。
酸処理に使用する酸は、 塩酸、 硫酸または硝酸のような無機酸であることが好 ましい。 アルカリ処理に使用するアル力リは、 水酸化ナトリゥムまたは水酸化力 リウムのようなアルカリ金属の水酸化物であることが好ましい。 浸漬時間は、 3 0秒乃至 1 0分であることが好ましい。 浸漬終了後、 フィルムを水で洗浄するこ とが好ましい。
酸処理またはアル力リ処理は、 セルロースエステルフィルムの配向膜が設けら れる面と同様に、 塗布により行うことがさらに好ましい。
紫外線照射処理は、 光学補償シートの偏光膜に接する側の面に紫外線を照射す ることで行われる。
紫外線照射処理の紫外線波長は、 220乃至 380 nmであることが好ましい 。 照射光量は、 20乃至 1 000 Om J_ cm2 であることが好ましく、 50乃 至 2000mjZcm2 であることがさらに好ましく、 1 00乃至 1 500 m J /cm であることが最も好ましい。
偏光板の透明保護膜としては、 ポリマーフィルムが用いられる。 保護膜が透明 であるとは、 光透過率が 8◦%以上であることを意味する。 透明保護膜としては 、 一般にセルロースエステルフィルム、 好ましくはァセチノレセルロースフィルム が用いられる。 セルロースエステルフィルムは、 ソルベントキャスト法により形 成することが好ましい。 透明保護膜の厚さは、 20乃至 500 mであることが 好ましく、 50乃至 200 μ ΐ であることがさらに好ましい。
透明保護膜には、 偏光膜との密着性を向上させるために、 上記の各種表面処理 のいずれかを行うことが好ましい。 鹼化処理をする場合には、 先に述べた塗布法 による鹼化処理を行うことも好ましい。
(偏光板)
偏光板は、 偏光膜と、 その両側に配置された二枚の透明保護膜からなる。 偏光 膜は、 エチレン一酢酸ビニル共重合体系部分験化ポリマー、 部分ホルマール化ポ リビニルアルコール、 ポリビュルアルコールのような親水性ポリマーからなるフ イルムを延伸した後、 ヨウ素または二色性染料を吸着させたものや、' ポリ塩化ビ ニルのようなプラスチックフィルムを処理して、 ポリェンを配向させたものであ る。 偏光板の透明保護膜の'一方として、 本発明に従う光学補償シートを用いるこ とで、 (楕円) 偏光板を形成することができる。 光学捕償シートの遅相軸の平均 方向と偏光膜の透過軸のなす角度の絶対値が 3 ° 以下になるように配置すること が好ましい。 この角度は、 2 ° 以下であることがさらに好ましく、 1 ° 以下であ ることが最も好ましい。
液晶性分子を用いた光学補償シートと偏光膜とを積層して楕円偏光板とすれば 、 光学補償シートを、 偏光'板の一方の透明保護膜として機能させることができる 。 このような楕円偏光板は、 透明保護膜、 偏光膜、 透明支持体、 そして液晶性分 子から形成された光学異方性層がこの順序で積層された層構成を有する。 液晶表 示装置は薄型で軽量との特徴があり、 構成要素の一つを兼用 (偏光板の透明保護 膜と光学補償シート) によって削減すれば、 装置をさらに薄く軽量にすることが できる。 また、 液晶表示装置の構成要素を一つ削減すれば、 構成要素の貼り付け 工程も一つ削減され、 装置を製造する際に故障が生じる可能性が低くなる。 液晶 性分子を用いた光学補償シートの透明支持体と偏光板の一方の保護膜を共通化し た一体型楕円偏光板については、 特開平 7— 1 9 1 2 1 7号、 同 8— 2 1 9 9 6 号、 および同 8— 9 4 8 3 8号の各公報に記載がある。
また、 液晶性分子を用いた光学補償シートの透明支持体と偏光板の一方の保護 膜を共通化した一体型楕円偏光板を備えた T Nモード T F T液晶表示装置におい て、 熱等の歪みにより光漏れが生じる問題がある。 'この現象は光学補償シートの 光学特性が変化することが原因であり、 特にセルロースエステルフィルムのよう な水酸基を有するポリマーでは使用環境の影響が大きい。 この歪みによる光漏れ 対策として光学補償シートの光弾性係数を下げ、 特にセルロースエステルフィル ムの厚みを薄くすることが効果があることがわかった。
ところがこの様な厚みの薄いセルロースエステルフィルムへのゼラチン下塗り 層の塗設は、 塗布工程でのハンドリングが困難であることがわかった。
本発明に従う光学補償シートの製造方法は、 ゼラチン下塗り層が不要であるた め、 この様な薄い厚みと良好な平面性が必要とされる光学補償シートを製造する ためにも有効に用いることができる。 (円偏光板)
光学補償シートを L / 4板として使用し、 この面内の遅相軸と、 偏光膜の偏光 軸との角度が実質的に 4 5 ° になるように積層すると円偏光板が得られる。 実質 的に 4 5 ° とは、 4 0乃至 5 0 ° であることを意味する。 この遅相軸と透過軸の なす角度は、 4 1乃至 4 9 ° の範囲にあることがより好ましく、 4 2乃至 4 8 ° の範囲にあることがさらに好ましい。
(液晶表示装置)
本発明に従う光学補償シート、 または上記の光学補償シートを用いた偏光板は 、 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、 液晶セル及ぴその両側に配置された二枚の偏光板から 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。
本発明に従う光学補償シートは、 液晶セルと一方の偏光板との間に、 一枚配置 するか、 あるいは液晶セルと双方の偏光板との間に二枚配置する。
本発明に従う偏光板は、 二枚の偏光板のうちの一方の代わりとして配置するか 、 あるいは双方の偏光板の代わりとして配置すればよい。 この場合、 偏光板の光 学補償シートが設けられた面を液晶セル側となるように配置する。
本発明に従う光学補償シートまたは偏光板は、 T Nモードの液晶セル、 V Aモ 一ドの液晶セル、 〇 C Bモードの液晶セルを有する液晶表示装置に特に有利に用 いることができる。
T Nモードの液晶セルでは、 電極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 6 0乃至 1 2 0 ° にねじれ配向している。
T Nモードの液晶セルは、 カラー T F T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。
V Aモードの液晶セルでは電圧印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向 している。
V Aモードの液晶セルには、 ( 1 ) 棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に 垂直配向させ、 電極印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向させる狭義の V Aモード液晶セル (特開平 2— 1 76625号公報記載) に加えて、 (2) 視野 角拡大のため、 V Aモードをマルチドメイン化した (MVAモードの) 液晶セル
(S I D 97、 Digest of tech. Paper (予稿集) 28 (1 997) 845記載) 、 (3) 棒状液晶性分子を電圧印加時に実質的に垂直配向させ、 電圧印加時にね じれマルチドメイン配向させるモード (11一 ASMモード) の液晶セル (日本液 晶討論会の予稿集 58漢 9 ( 1 998) 記載) および (4) SURVA I VAL モードの液晶セル (LCDインターナショナル 98発表) が含まれる。
OCBモードの液晶セルは、 棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質 的に逆の方向に (対称的に) 配向させるベンド配向モードの液晶セルである。 ベ ンド配向モードの液晶セルは、 棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称 的に配向しているために、 自己補償機能を有する。 そのため、 この液晶モードは OCB (Optically Compensatory Bend)モードとも呼ばれ,る。
OCBモードの液晶セルを用いた液晶表示装置は、 米国特許 4583825号 、 同 5410422号の各明細書に開示されている。 ベンド配向モードの液晶表 示装置は、 棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているた め、 応答速度が速いとの利点がある。
(反射型液晶表示装置)
本発明に従う光学補償シートは、 反射型液晶表示装置に用いることも好ましい 。 この場合は光学補償シートを、 以下に一例として説明する液晶表示装置に配置 される λΖ 4板として利用することが好ましい。 また本発明に従う円偏光板をえ Ζ 4板および偏光膜の代わりに用いてもよい。
反射型液晶表示装置は、 下から順に、 下基板、 反射電極、 下配向膜、 晶層、 上配向膜、 透明電極、 上基板、 ぇ/4板、 そして偏光膜からなる。
下基板と反射電極が反射板を構成す.る。 下配向膜〜上配向膜が液晶セルを構成 する。 ぇ/4板は、 反射板と偏光膜との間の任意の位置に配置することができる 。 カラー表示の場合には、 さらにカラーフィルタ一層を設ける。 カラーフィルタ 一層は、 反射電極と下配向膜との間、 または上配向膜と透明電極との間に設ける ことが好ましい。 反射電極の代わりに透明電極を用いて、 別に反射板を取り付け てもよい。 透明電極と組み合わせて用いる反射板としては、 金属板が好ましい。 反射板の表面が平滑であると、 正反射成分のみが反射されて視野角が狭くなる場 合がある。 そのため、 反射板の表面に凹凸構造 (特許 275620号公報記載) を導入することが好ましい。 反射板の表面が平坦である場合は (表面に凹凸構造 を導入する代わりに) 、 偏光膜の片側 (セル側あるいは外側) に光拡散フィルム を取り付けてもよレ、。
液晶セルは、 TN (twisted nematic ) 型、 STN (Supper Twisted Nematic ) 型または HAN (Hybrid Aligned Nematic) 型であることが好ましい。
TN型液晶セルのツイス ト角は、 40乃至 100° であることが好ましく、 5 〇乃至 90° であることがさらに好ましく、 60乃至 80° であることが最も好 ましい。 液晶層の屈折率異方性.(Δη) と液晶層の厚み (d) との積 (An d) の値は、 0. 1乃至 0. 5 μπιであることが好ましく、, 0. 2乃至 0. 4 μ mで あることがさらに好ましい。 S TN型液晶セルのツイス ト角は、 180乃至 36 0。 であることが好ましく、 220乃至 270° であることがさらに好ましい。 液晶層の屈折率異方性 (Δη) と液晶層の厚み (d) との積 (An d) の値は、 0. 3乃至 1. 2 μπιであることが好ましく、 0. 5乃至 1. 0 /mであること がさらに好ましい。 HAN型液晶セルは、 片方の基板上では液晶が実質的に垂直 に配向しており、 他方の基板上のプレチルト角が 0乃至 45° であることが好ま しい。 液晶層の屈折率異方性 (Δη) と液晶層の厚み (d) との積 (An d) の 値は、 0. 1乃至 1. 0 μπιであることが好ましく、 0. 3乃至 0. 8 μιηであ ることがさらに好ましい。 液晶を垂直配向させる側の基板は、 反射板側の基板で あってもよいし、 透明電極側の基板であってもよい。 .
反射型液晶表示素子はゲストホスト反射型液晶表示素子で有っても良い。
ゲス トホス ト反射型液晶表示素子は、 下基板、 有機層間絶縁膜、 金属反射板、 λ/4板、 下透明電極、 下配向膜、 液晶層、 上配向膜、 上透明電極、 光拡散板、 上基板おょぴ反射防止層が、 この順に積層された構造を有する。 下基板と有機層 間絶縁膜との間には、 T F Τが取り付けられている。
光拡散板を設ける代わりに、 金属反射板の表面に凹凸を付けることで、 金属反 射板に光拡散機能を付与してもよい。 反射防止層は、 反射防止機能に加えて、 防 眩機能も有していることが好ましレ、。
[実施例 1 ]
(セノレロースェ.
下記の成分をミキシングタンクに投入し、 加熱撹拌して、 セルロースァセテ一 ト溶液を調製した。 セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 6 0 . 9 %のセルロースァセテ、 卜 1 0 0質量部 トリフエ二ノレホスフェート 7 . 8質量部 ビフエニノレジフエ二ノレホスフエ一ト 3 . 9質量部 メチレンク口ライド 3 0 0質量部 メタノール · 5 4質量部
1——プタノーノレ 別のミキシングタンクに、 下記の成分を投入し、 加熱撹拌して、 レターデーシ ョン上昇剤溶液を調製した。 レターデーション上昇剤溶液組成
2—ヒ ドロキシー 4一べンシノレォキシベンゾフェノン 1 2質量部 2, 4—ペンジノレオキシベンゾフエノン 4質量部 メチレンク口ライ ド 8 0質量部 メタノール 2 0質量部 セルロースァセテ一ト溶液 4 7 4質量部に、 レターデーション上昇剤溶液 2 2 質量部を添加し、 十分に撹拌して、 ドープを調製した。 セルロースアセテート 1 0 0質量部に対するレターデーション上昇剤の量は 3質量部である。 得られたドープを流延口から o°cに冷却したドラム上に流延した。 流延膜を、 溶媒含有率が 70質量%の状態でドラムから剥ぎ取り、 フィルムの幅方向の両端 をピンテンターで固定して、 溶媒含有率が 3乃至 5質量%の状態で、 幅方向 (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、 ガラス転移温度が 1 20°Cを超える領域で機械方向の延伸率が実質 0%、 (剥ぎ取り時に機械方向に 4 %延伸することを考慮して) 幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が 0. 75となるように調製して、 厚さ 107 mのセルロースアセテートフィルム ( CA- 1) を作製した。
作製したフィルムのレターデーションを測定したところ、 厚み方向のレターデ ーション Rthは 80 μ m、 面内のレターデーション R eは 1 1 nmであった。
(鹼化処理および配向膜の形成)
セルロースアセテートフィルム (CA— 1) 上に、 1. 5規定の K〇H—イソ プロピルアルコール溶液を 25m l Zm2 塗布し、 25 °Cで 5秒間乾燥させた。 次いでフィルムの表面を'流水で 10秒洗浄し、 25°Cの空気を吹き付けることで フィルム表面を乾燥させた。 . . 得られたフィルムの表面に、 下記の組成の配向膜塗布液を # 16のワイヤーバ ーコーターで 28m 1 /m2 塗布した。 60°Cの温風で 60秒、 さらに 90°Cの 温風で 150秒乾燥した。 さらにセルロースアセテートフィルム CA— 1の長手 方向にラビング処理を実施した。 配向膜塗布液組成 下記変性ポリビニルアルコール 20質量部 水 360質量部 メタノール 1 20質量部 グルタルアルデヒ ド 0. 5質量部 変性ポリビニルアルコール
(C
Figure imgf000051_0001
(光学異方性層の形成)
下記の組成のディスコティック液晶塗布液を # 4のワイヤーバーコ一ターで塗 '布し、 125 °Cの高温槽中で 3分間加熱し、 ディスコティック液晶を配向させた 後、 高圧水銀灯を用いて照射エネルギーが 5◦ OmJZ cm2 の紫外線を照射し 、 室温まで放冷して、 光学補償シート KS— 1を作製した。 ディスコティック液晶塗布液組成 下記のディスコティック液晶 D L C— A 9. 1質量部 エチレンォキサイド変性トリメチロールプロパンァクリレ ト (V# 360、 大阪有機化学 (株) ) 0. 9質量部 セルロースアセテートブチレート (CAB 551— 0. 2 ィース トマンケミ カル社製) 0. 2質量部 セノレロースアセテートブチレート (CAB 531— 1 ィース トマンケミカノレ 社製) 0. 05質量部 光重合開始剤 (ィルガキュア一 907) 3. 0質量部 光増感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 1質量部 メチノレエチルケトン 25.
I V_o— (CH2)6— O—CO— CH= CHつ
光学異方性層の厚さは、 1. 8 imであった。 光学補償シート KS— 1のレタ 一デーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 光学軸の平均 傾斜角は 1 8. 0° 、 厚み方向のレターデーシヨン (Rth) は 160 nm、 面内 レターデーシヨン (Re) は 33 nmであった。 光学補償シート K S— 1をクロ スニコル配置をした二枚の偏光板の間に挟み、 面状 (スジ のムラ) の確認を行 つた。 結果を第 1表に示す。
また、 光学補償シート KS— 1の光学異方性層側の面を、 アクリル系接着剤を 用いてガラス板に貼りつけ、 90°Cで 20時間保存した。 アクリル系接着剤は液 晶表示装置の組み立てに、 ガラス板は液晶セルに用いられるものと同じものであ る。 ガラス板から光学補償シートを垂直方向に剥がして、 光学異方性層の剥離残 りが生じた部分を調べることで、 密着性を評価した。 評価は、 0 (著しく剥離残 りがある) から 5 (剥離の残りが全く認められない) までの 5段階で行った。 評 価結果を第 1表に示す。
[実施例 2 ] ' ,
(セルロースエステルフィルムの作製)
三層共流延ダイを用い、 内層から実施例 1で調整したセルロースアセテートド ープを、 その両側に実施例 1で調整したドープの溶媒量を 10%増加して希釈し たドープを、 金属支持体上に同時に吐出させて重層流延 (共流延) した後、 流延 膜を支持体から剥ぎ取り、 乾燥して、 三層構造のセルロースアセテートフィルム 積層体 (内層の厚さ :各外層の厚さ =8 : 1) を製造した。 乾燥は 70°Cで 3分 、 1 30°Cで 5分した後、 金属支持体からフィルムを剥ぎ取り、'そして 1 60°C 、 30分で段階的に乾燥して溶媒を蒸発させ、 セルロースアセテートフィルム ( CA-2) を作製した。
作製したフィルムのレターデーションを測定したところ、 厚み方向のレターデ ーション Rthは 80 μ m, 面内のレターデーシヨン R eは 1 1 nmであった。
(鹼化処理、 及ぴ配向膜の形成)
セルロースアセテートフィルム (CA— 2) に対して、 実施例 1と同様に鹼化 液の塗布、 配向膜の形成を行った。 さらにセルロースアセテートフィルム C A— 2の長手方向にラビング処理を実施した。
(光学異方性層の形成)
配向膜を塗設したセルロースアセテートフィ レム C A— 2上に、 実施例 1と同 様に光学異方性層を形成し、 光学補償シート K S— 2を作製した。
光学異方性層の厚さは、 1. 8 μπιであった。 光学補償シート KS— 2のレタ 一デーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 光学軸の平均 傾斜角は 1 8. 0° 、 厚み方向のレターデーシヨン (Rth) は 160 nm、 面内 レターデーシヨン (ρ^) は 33 nmであった。 光学補償シート K S— 2をクロ スニコル配置した二枚の偏光板の間に挟み、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行つ た。 また、 実施例 1と同様に密着性試験を行った。 それらの評価結果を第 1表に 示す。
[実施例 3 ]
(セルロースエステルフィルムの作製)
下記の組成のセルローストリァセテ一ト溶液を調整した。 下記の溶媒を予め混 合した溶液に、 よく攪拌しつつセルローストリアセテート粉体 (平均サイズ: 2 mm) を徐々に添加した。 添加後、 室温 (25°C) にて 3時間放置した。 セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 6 0 . 9 %のセルロースアセテート 1 0 0質量部 トリフエ二ノレホスフエ一ト 7 .
ビフエニノレジフエ二ノレホスフエ一ト 3 . 9質量部 2—ヒ ドロキシー 4 一べンジルォキシベンゾフエノン 2 . 2 5質量部 2, 4一ペンジノレオキシベンゾフエノン 0 . 7 5質量部 酢酸メチル 2 8 2質量部 シク口ペンタノン 1 1 8質量部 メタノール 2 9質量部 ェタノ一ノレ 2 9質量部 得られたドープを流延口から 0 °Cに冷却したドラム上に流延した。 流延膜を、 溶媒含有率が 7 0質量%の状態でドラムから剥ぎ取り、 フィルムの幅方向の両端 を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、 幅方向 (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、 ガラス転移温度が 1 2 0 °Cを超える領域で機械方向の延伸率が実質 0 %、 (剥ぎ取り時に機械方向に 4 %延伸することを考慮して) 幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が 0 . 7 5となるように調製して、 厚さ 1 0 7 μ πιのセルロースァセテ一トフイノレム ( C A - 3 ) を作製した。
作製したフィルムのレターデーシヨンを測定したところ、 厚み方向のレターデ ーション Rthは 8 0 μ m, 面内のレターデーシヨン R eは 1 1 n mであった。
(鹼化処理、 及び配向膜の形成)
セルロースアセテートフィルム (C A— 3 ) に対して、 実施例 1と同様に鹼化 液の塗布、 配向膜の形成を行った。 さらにセノレロースアセテートフィルム C A— 3の長手方向にラビング処理を実施した。 (光学異方性層の形成)
配向膜層を塗設したセルロースアセテートフィルム C A— 3上に、 実施例 1と 同様に光学異方性層を形成し、 光学補償シート K S— 3を作製した。
光学異方性層の厚さは、 1. 8 / mであった。 光学補償シート KS— 3のレタ 一デーシヨンを、' 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 光学軸の平均 傾斜角は 1 8. 0° 、 厚み方向のレターデーシヨン (Rth) は 1 6 0 nm、 面内 レターデーシヨン (R e) は 3 3 nmであった。 光学補 'ί賞シート K S— 3をクロ スニコル配置された二枚の偏光板の間に挾み、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行 つた。 また、,実施例 1と同様に密着性試験を行った。 それらの評価結果を第 1表 に示す。
[比較例 1 ]
(セノレロースエステルフィルムの作製)
実施例 1で作製したセルロースァセテ一トフイノレム C A 1に下記組成のセラ チン下塗り層塗布液を 2 8m l m2 塗布し、 乾燥 ン下塗り層を形成 し、 セルロースアセテートフィルム C A— 4を作製し^
'下塗り層塗布液組成
5. 4 2質量部 ホ /レムァノレデヒ ド 1. 3 6質量部 サリチル酸 1. 6質量部 ァセ トン 3 9 1質量部 メタノ一ノレ 1 5 8質量部 メチレンク口ライ ド 4 0 6質量部 水 1 2質量部 , (配向膜の形成)
セルロースアセテートフィルム (CA— 4) 上に、 実施例 1で用いた配向膜塗 布液を # 1 6のワイヤーバーコ一ターで 28 m 1 /m2 塗布した。 6 0°Cの温風 で 60秒、 さらに 90°Cの温風で 1 50秒乾燥した。 さらにセルロースァセテ一 トフイルム CA— 4の長手方向にラビング処理を実施した。
(光学異方性層の形成)
配向膜を塗設したセルロースアセテートフィルム C A— 4上に、 実施例 1と同 様に光学異方性層を形成し、 光学補償シート K S— 4を作製した。
光学異方性層の厚さは、 1. 8 Ai mであった。 光学補償シート KS— 4のレタ 一デーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 光学軸の平均 傾斜角は 1 8. 0° 、 厚み方向のレターデーシヨン (Rth) は 1 60 nm、 面内 レターデーシヨン (R e) は 33 nmであった。 光学補償シート K S— 4をクロ スニコル配置した二枚の偏光板の間に挟み、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行つ た。 また、 実施例 1と同様に密着性試験を行った。 それらの評価結果を第 1表に 示す。 第 1表 面状 (スジ状のムラ) 実施例 1 K S— 1 B 5
実施例 2 K S— 2 A 5
実施例 3 K S— 3 B 5
比較例 1 K S— 4 C 5
(註)
A:全く発生しない (1 0人が評価し、 一人も認識できない
B :弱く発生する (1 0人が評価し、 1〜 5人が認識する'レベル) C :強く発生する (1 0人が評価し、 6人以上が認識するレベル) -
[実施例 4]
(偏光板の作製)
実施例 1で作製した光学補償シート K S— 1を 1. 5規定の水酸化ナトリウム 水溶液 (55°C) に 2分間浸漬し、 0. 5 N硫酸で中和し、 流水で洗浄し、 乾燥 した。
光学補償シートのセルロースアセテートフィルム (CA— 1) 側と、 延伸した ポリビュルアルコールにヨウ素を吸着させた偏光膜とを、 ポリビニルァノレコーノレ 系接着剤を用いて貼り付けた。
市販のセルロースアセテートフィルム (フジタック TD80UF、 富士写真フ イルム (株) 製) に鹼化処理を施し、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 偏光膜の反対側に貼り付けた。 偏光膜の透過軸と光学補償シート K S— 1の遅相 軸とは直交するように配置した。 このようにして偏光板 P— 1を作製した。
[実施例 5 ]
(偏光板の作製)
実施例 2で作製した光学補償シート (KS— 2) を用いること以外は実施例 4 と同様にして、 偏光板 P— 2を作製した。
[実施例 6 ]
(偏光板の作製)
実施例 3で作製した光学補償シート (KS— 3) を用いること以外は実施例 4 と同様にして、 偏光板 P— 3を作製した。
[比較例 2 ]
(偏光板の作製)
比較例 1で作製した光学補償シート (KS— 4) を用いること以外は実施例 4 と同様にして、 偏光板 P— 4を作製した。 [実施例 7 ]
T N型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6 E— A 3、 シャープ (株) 製) に 設けれている一対の偏光板を剥がし、 実施例 4で作製した偏光板 P— 1を、 光学 補償シート (K S— 1 ) が液晶セル側となるように、 粘着剤を用いて液晶セルの 両面に貼り付けた。 観察者側の偏光板の透過軸と、 バックライ ト側の偏光板の透 過軸とは、 直交となるように配置した。
作製した液晶表示装置について、 測定器 (EZ— Contrast 1 6 0 D、 ELDB1社製) を用いて、 黒表示 (L 1 ) から白表示 (L 8 ) までの 8段階で視野角を測定した 。 なお、 視野角はコントラスト比 1 0以上、 かつ階調反転のない範囲で表す。 さらに、 黒表示時の液晶表示装置のムラを目視で確認した。 これらの評価結果 を第 2表に示す。
[実施例 8 ]
実施例 5で作製した偏光板 (P— 2 ) を用いること以外は実施例 7と同様にし て液晶表示装置を作製した。
また、 実施例 7と同様にして視野角を測定した。 さらに、 黒表示時の液晶表示 装置のムラを目視で確認した。 これらの評価結果を第 2表に示す。
[実施例 9 ]
実施例 6で作製した偏光板 (P— 3 ) を用いること以外は実施例 7と同様にし て液晶表示装置を作製した。
また、 実施例 7と同様にして視野角を測定した。 さらに、 黒表示時の液晶表示 装置のムラを目視で確認した。 これらの評価結果を第 2表に示す。
[比較例 3 ]
比較例 2で作製した偏光板 (P— 4 ) を用いること以外は実施例 7と同様にし て液晶表示装置を作製した。
また、 実施例 7と同様にして視野角'を測定した。 さらに、 黒表示時の液晶表示 装置のムラを目視で確認した。 これらの評価結果を第 2表に示す 第 2表 液曰曰 視野角 ムフ
上 下 左右 実施例 Ί 6 5 3 5 1 0 B 実施例 8 6 5 3 5 1 4 0 A 実施例 9 6 5 3 5 1 4 0 B 比較例 3 6 5 3 5 1 4 0 C
(註)
A :全く発生しない (1 0人が評価し、 一人も認識できないレベル)
B :弱く発生する ( 1 0人が評価し、 1〜 5人が認識するレベル)
C :強く発生する (1 0人が評価し、 6人以上が認識するレベル)
[実施例 1 0 ]
(光学補 シートの作製)
下記の組成物をミ 投入し、 加熱しながら攪拌して、 各成分を 溶角军し、 セノレロースァセテ ト溶液を調製した。 セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 6 0 . 9 %のセノレロースアセテート 1 0 0質量部 トリフエ二ノレホスフェート (可塑剤) 7 . 8質量部 ビフエニルジフエニルホスフェート (可塑剤) 3 . 9質量部 メチレンクロライ ド (第 1溶媒) 3 3 6質量部, メタノール (第 2溶媒) 2 9質量部 別のミキシングタンクに、 下記のレターデーシヨン上昇剤 1 6質量部、 メチレ ンクロライド 8 0質量部おょぴメタノール 2 0質量部を投入し、 加熱しながら攪 拌して、 レターデーシヨン上昇剤溶液を調製した。
セルロースァセテ一ト溶液 4 7 4質量部にレターデーシヨン上昇剤溶液 2 1質 量部を混合し、 充分に攪拌してドープを調製した。 レターデーシヨン上昇剤の添 加量は、 セルロースアセテート 1 0 0質量部に対して、 2. 8質量部であった。
Figure imgf000060_0001
得られたドープを、 バンド流延機を用いて流延し、 残留溶剤量が 5 0質量%の フィルムをバンドから剥離し、 1 3 0°Cの条件で、 残留溶剤量が 4 0質量%のフ イルムをテンターを用いて 2 0%の延伸倍率で横延伸し、 延伸後の幅のまま 1 3 0°Cで 3 0秒間保持した。 その後、 クリップを外してセルロースァセテ一トフィ ルム CA— 5を製造した。 得られたフィルムの膜厚は 9 5 μ mあった。
作製したフィルムのレターデーシヨンを測定したところ、 厚み方向のレターデ ーション Rthは 1 1 0 nm、 面内のレターデーション R eは 2 0 nmであった。
(験化処理および配向膜の形成)
セルロースアセテートフィルム (CA— 5) 上に 1. 5規定の KOH—イソプ 口ピルアルコール溶液を 2 5 m l /m2 塗布し、 2 5 °Cで 5秒間乾燥させた。 フ イルムの表面を流水で 1◦秒洗浄し、 2 5°Cの空気を吹き付けることでフィルム 表面を乾燥させた。
得られたフィルムの表面に、 下記の組成の配向膜塗布液を # 1 2のワイヤーバ ーコーターで 22 m i Zm2 塗布した。 1 20°Cの温風で 1 20秒乾燥した。 さ らにセルロースアセテートフィルム C A— 5の長手方向にラビング処理を実施し た。 配向膜塗布液 下記のポリマー素材
水 280質量部 メタノール 1 20質量部 トリェチルアミン 5. 6質量部
ポリマー素材
Figure imgf000061_0001
(光学異方性層の形成)
形成した配向膜の上に、 下記の組成の液晶塗布液を # 3のワイヤーバーコータ 一で塗布し、 90°Cの高温槽中で 2分間加熱し、 液晶を配向させた後、 高圧水銀 灯を用いて照射エネルギーが 250m jZcm2 の紫外線を照射し、 室温まで放 冷して、 光学補償シート KS— 5を作製した。 ディスコティック液晶塗布液 下記の液晶 LC一 A 80. 0質量部 下記の水平配向剤 0. 24質量部 セルロースアセテートプチレート (CAB 55 1— 0. 2、 ィーストマンケミ カル社製) 0. 1 6質量部 光重合開始剤 (ィルガキュア一 907) 2. 4質量部 光増感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0.
メチルェチルケトン 1095.
LC-A
Figure imgf000062_0001
水平配向剤
Figure imgf000062_0002
光学異方性層の厚さは、 0. 4 μπιであった。 光学補償シート KS— 5のレタ 一デーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 面内レターデ ーシヨン (Re) は 45 n mであり、 棒状液晶が水平配向していることが確認で きた。 光学捕償シート KS— 5をクロスニコル配置した二枚の偏光板の間に挟み 、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行った。 また、 実施例 1と同様に密着性試験を 行った。 それらの評価結果を第 3表に示す。
[比較例 4]
(セルロースエステルフィルムの作製)
実施例 10で作製したセルロースアセテートフィルム (CA— 5) 上に、 比較 例 1と同様にしてゼラチン下塗り層を設け、 セルロースアセテートフィルム CA —6を作製した。
(鹼化処理、 及ぴ配向膜の形成)
セルロースアセテートフィルム (CA—6) のゼラチン下塗り層の上に、 実施 例 1 0と同様に配向膜を形成した。 さらにセルロースアセテートフィルム CA— 6の長手方向にラビング処理を実施した。
(光学異方性層の形成)
配向膜層を塗設したセルロースアセテートフィルム CA— 6上に、 実施例 1 0 と同様に光学異方性層を形成し、 光学補償シート K S— 6を作製した。
光学異方性層の厚さは、 0. 4 μιηであった。 光学補償シート KS— 6のレタ 一デーシヨンを、.配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 面内レターデ ーシヨン (Re) は 45 n mであり、 棒状液晶が水平配向していることが確認で きた。 光学補償シート KS— 6をクロスニコル配置した二枚の偏光板の間に挾み 、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行った。 また、 実施例 1と同様に密着性試験を 行った。 それらの評価結果を第 3表に示す。
[実施例 1 1 ] (光学異方性層の形成)
実施例 1で作製した、 鹼化処理を施して配向膜が設けられたセルロースァセテ 一トフイルム (CA— 1) 上に、 フィルムの遅相軸と 45。 の方向にラビング処 理を実施した。
配向膜の上に、 実施例 1で用いたディスコティック液晶塗布液を # 3のワイヤ 一バーコ一ターで塗布し、 125。Cの高温槽中で 3分間加熱し、 ディスコテイツ ク液晶を配向させた後、 高圧水銀灯を用いて照射エネルギーが 500 m J / c m 2 の紫外線を照射し、 室温まで放冷して、 光学補償シート KS— 7を作製した。 光学異方性層の厚さは、 1. 8 / mであった。 光学補償シート KS— 7のレタ 一デーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 光学軸の平均 傾斜角は 18. 0° 、 厚み方向のレターデーシヨン (Rth) は 1 60 nm、 面内 レターデーシヨン (Re) は 38 nmであった。 光学補償シート K S— 7をクロ スニコル配置した二枚の偏光板の間に挟み、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行つ た。 また、 実施例 1と同様に密着性試験を行った。 それらの評価結果を第 3表に 示す。
[比較例 5 ]
(光学異方性層の形成)
比較例 1で作製した、 ゼラチン下塗り層と配向膜を形成したセルロースァセテ 一トフイルム (CA— 4). 上に、 フィルムの遅相軸と 45。 の方向にラビング処 理を実施した。
実施例 1 1と同様にして光学異方性層を形成し、 光学補償シート K S— 8を作 製した。
光学異方性層の厚さは、 0. 4 であった。 光学補償シート KS— 8のレタ 一デーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 面内レターデ ーシヨン (Re) は 45 n mであり、 '棒状液晶が水平配向していることが確認で きた。 光学捕償シート KS— 8をクロスニコル配置した二枚の偏光板の間に挟み 、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行った。 また、 実施例 1と同様に密着性試験を 行った。 それらの評価結果を第 3表に示す。 第 3表 面状—(スジ状のムラ) 実施例 10 K S— 5 B 5
比較例 4 K S— 6 C 5
実施例 1 1 K S— 7 B 5
比較例 5 KS- 8 C 5
(註) ,
B :弱く発生する ( 10人が評価し、 1〜 5人が認識するレベル)
C :強く発生する ( 10人が評価し、 6人以上が認識するレベル)
[実施例 1 2 ]
(偏光板の作製)
実施例 10で作製した光学補償シート (K S— 5 ) およぴ実施例 1 1で作製し た光学補償シート (K S— 7 ) のそれぞれを、 1. 5規定の水酸化ナトリウム水 溶液 (55°C) に 2分間浸漬し、 0. 5規定の硫酸で中和し、 流水で洗浄し、 乾 燥した。
この光学補償シート KS— 5のセルロースアセテートフィルム (CA— 5) 側 と、 延伸したポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させた偏光膜とを、 ポリビニ ルアルコール系接着剤を用いて貼り付けた。 さらに光学補償シート KS— 5の光 学異方性層側と光学補償シート KS— 7のセルロースアセテートフィルム (CA 一 1) 側とをポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付けた。
市販のセルロースアセテートフィルム (フジタック TD 80 UF、 富士写真フ イルム (株) 製) に鹼化処理を施し、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 偏光膜の反対側に貼り付けた。 偏光膜の透過軸と光学補償シート K S— 5の遅相 軸とは平行になるように、 また偏光膜の透過軸と光学補償シート K S— 7の遅相 軸とは 4 5 ° になるように配置した。 このようにして偏光板 P— 5を作製した。
[比較例 6 ] '
(偏光板の作製)
比較例 4で作製した光学補償シート (K S— 6 ) および比較例 5で作製した光 学補償シート (K S— 8 ) を用いること以外は実施例 1 2と同様にして、 偏光板 P— 6を作製した。
[実施例 1 3 ]
I T〇電極付きのガラス基板に、 ポリイミ ド膜を配向膜として設け、 配向膜に ラビング処理を行つた。 得られたニ枚のガラス基板をラビング方向が平行となる 配置で向かい合わせ、 セルギャップを 6 μ mに設定した。 セルギャップに Δ ηが 〇. 1 3 9 6の液晶性化合物 (Z L I 1 1 3 2、 メルク社製) を注入し、 ベンド 配向液晶セルを作製した。 ベンド配向液晶セル,を挟むように、 実施例 1 2で作製 した偏光板 Ρ— 5を二枚貼り合せた。 偏光板の光学異方性層がセル基板に対面し 、 液晶セルのラビング方向とそれに対面するセル基板と隣接した光学異方性層の ラビング方向とが反平行になるように配置した。
作製した液晶表示装置について、 測定器 (ΕΖ— Contrast 1 6 0 D、 ELDIM社製) を用いて、 黒表示 (L 1 ) から白表示 (L 8 ) までめ 8段階で視野角を測定した 。 なお、 視野角はコントラス ト比 1 0以上、 かつ階調反転のない範囲で表す。 さらに、 黒表示時の液晶表示装置のムラを目視で確認した。 これらの評価結果 を第 4表に示す。
[比較例 7 ]
比較例 6で作製した偏光板 (P— 6 ) を用いること以外は実施例 1 3と同様に して、 液晶表示装置を作製した。
また、 実施例 1 3と同様にして視野角を測定した。 さらに、 黒表示時の液晶表 示装置のムラを目視で確認した。 これらの評価結果を第 4表に示す。 第 4表 液晶 視野角 ムラ
表示装置 上下 左右 実施例 1 3 1 60 1 60 B
比較例 7 1 60 1 60 C
(註)
B :弱く発生する ( 1 0人が評価し、 1〜 5人が認識す 5レベル)
C :強く発生する (10人が評価し、 6Λ以上が認識す 5レベル)
[実施例 14]
(セノレ口一スエステルフィルムの作製)
下記の成分をミキシングタンクに投入し、 加熱撹拌して、
ト溶液を調製した。 セノレロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 60. 9%のセノレロースァセテ一ト 1 00質量部 トリフエ二ノレホスフエ一ト 7.
ビフエニノレジフエ二ノレホスフエ一ト 3. 9質量部 メチレンク口ライ ド 300質量部 メタノール 54質量部 1ーブタノ一ノレ 1 1質量部 別のミキシングタンクに、 下記の成分を投入し、 加熱撹拌して、 レターデーシ ョン上昇剤溶液を調製した。 レターデーシヨン上昇剤溶液組成 実施例 1 0で用いたレターデーション上昇剤 1 6.質量部 メチレンクロライ ド 8 0質量部 メタノール 2 0質量部 . セルロースァセテ一ト溶液 4 7 9質量部に、 レターデーシヨン上昇剤溶液 2 1 質量部を添加し、 十分に撹拌してドープを調製した。 セルロースアセテート 1 0 ◦質量部に対するレターデーシヨン上昇剤の量は 3質量部である。
得られたドープを、 バンド流延機を用いて流延した。 バンド上での膜面温度が 4 0 °Cとなってから 1分乾燥してバンドから剥ぎ取った後、 乾燥を行い、 残留溶 媒量が 0 . 3質量0 /0のセノレロースアセテートフィルム C A— 9 (厚さ 4 0 m) を製造した。
作製したセノレロースァセテ一トフイルム C A— 9について、 レターデーション を測定したところ、 厚み方向のレターデーシヨン Rthは 4 0 n m、 面内のレター デーション R eは 7 n mであった。
(鹼化処理およぴ配向膜の形成) .
セルロースアセテートフィルム (C A— 9 ) を、 実施例 1と同様にして鹼化処 理した。 さらに鹼化処理を施した面に、 実施例 1同様にして配向膜を形成した。 さらにセルロースァセテ一トフイルム C A— 9の長手方向にラビング処理を実施 した。
(光学異方性層の形成)
下記の液晶性ポリエステル ( E P E 0 1 ) の 8質量%テトラクロ口エタン溶液 を調整した。 次いで、 セルロースアセテートフィルム C A— 9に形成された配向 膜の上に、 調整した溶液をスピンコート法により塗布した。 次いで溶媒を除去し た後、 1 9 0 °Cで 2 0分間熱処理した。 熱処理後、 空冷し、 液晶性ポリエステル の配向を固定ィ匕した。 このようにして光学補償シート K S— 9を得た。 E P E 0
Figure imgf000069_0001
(式中の数字は各構成単位 モル組成比を示す) 光学異方性層の厚さは、 1. 55 μπιであった。 光学補償シート KS— 9のレ ターデーシ ンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 光学軸の平 均傾斜角は 42° 、 面内レターデーシヨン (Re) は 43 n mであった。
また、 光学補償シート KS— 9をクロスニコル配置した二枚の偏光板の間に挾 み、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行った。 また、 実施例.1と同様に密着性試験 を行った。 それらの評価結果を第 5表に示す。
[比較例 8 ]
(セルロースエステルフィルムの作製)
実施例 1 3で作製したセルロースアセテートフィルム C A— 9の表面に、 比較 例 1と同様にしてゼラチン下塗り層を設け、 セルロースァセテ
- 10を作製した。
(配向膜の形成)
セルロースアセテートフィルム (CA— 10) のゼラチン下塗り層を設けた面 に、 実施例 1と同様にして配向膜を形成した。 さらにセル口 スアセテートフィ ルム CA— 1 0の長手方向にラビング処理を実施した。
(光学異方性層の形成) セルロースアセテートフィルム CA— 10に設けられた配向膜の上に、 実施例 14と同様にして光学異方性層を形成し、 光学補償シート KS— 10を作製した 光学異方性層の厚さは、 1. 55 μπιであった。 光学補償シート KS— 1 0の レターデーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿って測定したところ、 光学軸の 平均傾斜角は 42° 、 面内レターデーシヨン (Re) は 43 nmであった。 また、 光学補償シート KS— 10をクロスニコル配置した二枚の偏光板の間に挟 み、 面状 (スジ状のムラ) の確認を行った。 また、 実施例 1と同様に密着性試験 を行った。 それらの評価結果を第 5表に示す。 第 5表 フイノレム 面状 (スジ状のムラ) 実施例 14 KS- 9 B 5
比較例 8 KS - 10 C 5
(註)
B :弱く発生する ( 10人が評価し、 1〜 5人が認識するレベル)
C :強く発生する ( 10人が評価し、 6人以上が認識するレベル)
[実施例 15 ]
(偏光板の作製)
実施例 14で作製した光学補償シート (KS— 9) を用いること以外は実施例 4と同様にして、 偏光板 P— 7を作製した。
[比較例 9 ]
(偏光板の作製)
比較例 8で作製した光学補償シ ト (KS— 10) を用いること以外は実施例 4と同様にして、 偏光板 P— 8を作製した。 [実施例 1 6 ]
実施例 1 5で作製した偏光板 (P— 7 ) を用いること以外は実施例 7と同様に して、 液晶表示装置を作製した。
また、 実施例 7と同様にして視野角を測定した。 さらに、 黒表示時の液晶表示 装置のムラを目視で確認した。 これらの評価結果を第 6表に示す。
[比較例 1 0 ]
比較例 9で作製した偏光板 (P— 8 ) を用いること以外は、 実施例 7と同様に して液晶表示装置を作製した。
また、 実施例 7と同様にして視野角を測定した。 さらに、 黒表示時の液晶表示 装置のムラを目視で確認した。 これらの結果を第 6表に示す。 . 6表 液晶 視野角 ムラ 表示装置 上 下 左右 実施例 1 6 4 5 6 0 1 4 0 B 比較例 1 0 ' 4 5 6 0 1 4 0 C
(註)
B :弱く発生する ( 1 0人が評価し、 1〜 5人が認識するレベル)
C :強く発生する (1 0人が評価し、 6人以上が認、識するレベル)
[実施例 1 7 ]
(セノレロースァセテ一トフイルムの作製一 1 )
実施例 1で調製したドープを用い、 下記 (ィ) および (口) のそれぞれの製膜 方法に従ってセルロースアセテートフィルムを製膜した。
(ィ) 単層製膜 (セルロースアセテートフィルム : CA— 1 1)
ドープを流延装置の流延口から吐出させ、 0°Cに冷却したドラム上に流延した 。 流延後のドープを、 溶媒含有率が 70質量%の状態まで乾燥してフィルム化し た後にドラムから剥ぎ取り、 フィルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、 溶媒含有率が 3乃至 5質量%の領域で、 幅方向 (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、 フィルムを熱処理装置の口一 ル間を搬送させることによりさらに乾燥し、 フィルムのガラス転移温度 (1 20 °C) を超える領域で、 機械方向の延伸率が実質 0%、 (剥ぎ取り時に機械方向に 4%延伸することを考慮して) 幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が〇. 75となるように調製して、 厚さ 1 07 mのセルロースァセテ一トフイノレム ( CA- 1 1) を作製した。
(口) 積層製膜 (セルロースアセテートフィルム : CA— 1 2)
三層共流延ダイを用い、 内層から上記で調製したドープを、 両側に 1 0%溶剤 量を増加して希釈したドープを、 金属支持体上に同時に吐出させて重層流延 (共 流延) した。 これ以降は単層製膜の場合 (ィ) と同様にして、 厚さ 1 07 μπιの セルロースアセテートフィルム (CA— 1 2) を作製した。
得られたセノレロースァセテ一トフイルムのそれぞれは、 フィルムの幅方向の両 端 1 5 c ηιずつトリミングし、 さらに両端に高さ 50 μ m幅 1 c mのナーリング (厚みだし加工) を行い、 幅 1. 5m、 長さ 300 Omのセノレロースアセテート フィルムとした。 なお、 ここでトリ ミングしたセルロースアセテートフイノレム屑 は、 粉砕した後未使用セルロースアセテートと混合し再使用される (全セルロー スアセテート中 30質量0 /0これを混合した) 。
(セルロースアセテートフイノレムの作製一 2 : C A- 1 3)
実施例 3で得られたドープを、 流延装置の流延口から 0 °Cに冷却したドラム上 に流延した。 流延後のドープを、 溶媒含有率が 70質量%の状態まで乾燥してフ イルム化した後にドラムから剥ぎ取り、 フィルムの幅方向の両端をピンテンター で固定し、 溶媒含有率が 3乃至 5質量%の領域で、 幅方向 (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、 フィルムを熱処理 装置のロール間を搬送させることによりさらに乾燥し、 フィルムのガラス転移温 度 (1 20°C) を超える領域で、 機械方向の延伸率が実質 0%、 (剥ぎ取り時に 機械方向に 4%延伸することを考慮して) 幅方向の延伸率と機械方向の延伸率と の比が 0. 75となるように調製して、 厚さ 107 μ mのセノレロースァセテ一ト フィルム (CA— 1 3) を作製した。
(鹼化処理)
得られたセノレロースアセテートフィルム (CA— 1 1〜C A— 1 3) の一方の 表面に、 1. 5規定の KOH溶液 (アルカリ溶液) を 25m l Zm2 塗布、 25 °Cで 5秒間保持して鹼化処理した。 鹼化処理に次いでアルカリ溶液を、 流水で 1 0秒洗浄し、 25°Cの空気を吹き付けてセルロースアセテートフィルムの表面を 乾燥した。 この鹼化処理における、 周囲環境の酸素濃度、 K0H溶液に用いた溶 剤組成、 および洗浄で用いた流水の温度 (水洗温度) を第 7表に記載の条件とし て、 1 7— 1〜1 7— 9の光学補償シ トに用いるセルロースアセテートフィノレ ムを作製した。 作製したセルロースアセテートフィルムの表面物性を測定し、 そ の結果を第 7表に記載した。
第 7表 (その 1)
Figure imgf000074_0001
第 7表— (その 2)
透明 密着性 液晶表示装置の評価
支持体
光学異方性層 輝点故障 雲状ムラ % 視野角 の剥離%
J 25 °C 25 °C 80 °C 50 °C 上 下 左右
10%RH 60%RH ■X )曰 0曰 P 度 度 度 で評 で評 で裁断 で裁断 経時 経時 本発明 1 7-1 CA- 1 1 0 o 0 0 0 0 6 6 3 6 1 40 本発明 1 7-2 CA-1 1 0 o 0 0 0 0 6 5 34 1 40 本発明 1 7-3 CA-1 2 0 0 0 0 0 0 64 3 5 1 40 本発明 1 7-4 CA-1 2 2 0 0 0 0 0 6 6 3 5 1 40 本発明 1 7-5 CA-1 3 0 0 0 0 0 0 6 5 3 5 1 42 本発明 1 7-6 CA-1 3 4 0 0 0 0 0 64 3 5 1 3 9 本発明 1 7-7 CA-1 1 0 0 0 0 0 0 6 5 3 6 14 1 本発明 1 7-8 CA-1 1 1 5 3 2 3 3 1 1 3 6 1 30 1 3 0 本発明 1 7-9 CA-1 1 22 5 46 5 14 5 6 0 3 0 1 3 0
(配.向膜の形成)
得られた全てのセルロースァ'セテートフイルムのそれぞれについて、 鹼化処理 を施した表面に、 実施例 1と同様にして配向膜を形成した。 (光学的異方性層の形成)
それぞれのフィルムに形成した配向膜の上に、 実施例 1と同様にして光学異方 性層を形成して、 光学補償シート (1 7— 1〜1 7— 9) を作製した。
形成した光学的異方性層の厚さは、 いずれも 1. 8 μηιであった。 光学補償シ ート (1 7—:!〜 1 7— 9) のレターデーシヨンを、 配向膜のラビング方向に沿 つて測定したところ、 いずれも光学軸の平均傾斜角は 1 7〜1 9° 、 厚み方向の レターデーシヨン (Rth) ¾1 50〜1 70 nm、 面内レターデーシヨン (R e ) は 3 1〜3 5 nmであった。
得られた全ての光学補償シートの光学異方性層の表面に、 両刃剃刀で切り込み (5 mm間隔で縦 Z横 5本ずつ 「井」 字状に) をいれた。 この時、 セルロースァ セテートフィルム表面まで切れ込みが届き、 且つフィルムが切断されない程度に 浅い切れ込みを入れた。 次に光学補償シートの光学異方性層側の面とガラス板と をァクリル系接着剤を用いて貼りつけて密着性評価用のサンプルをそれぞれ作製 し、 9 0°Cで 20時間保存した。 アクリル系接着剤は液晶表示装置の組み立てに 、 ガラス板は液晶セルに用いられるものと同じものを用いた。 そしてガラス板か ら光学補償シートを垂直方向に剥がして、 剥離残りが生じた部分を調べることで 、 密着性を評価した。 このように剃刀で切り込むを入れたほう力 切り込みを入 れずに実施した場合より過酷な評価であり、 裁断加工時の剥離に対応する。 評価 は温度 25°C 相対湿度 1 0%条件と、 温度 25°C, 相対湿度 6 0%条件とで行 つた。 実際の裁断は後者の条件であるが、 過酷条件評価として前者の条件を加え た。 密着性は、 剥離の発生した面積 (%) により評価し、 その結果を第 7表に示 した。
(偏光板の作製)
作製した全ての光学補償シートを、 規定濃度 1. 5Nの水酸化ナトリウム水溶 液 (55°C) に 2分間浸漬し、 次いで規定濃度 0. 5Nの硫酸で中和し、 そして 流水で洗浄し、 乾燥した。 これらの光学補償シートのセルロースアセテートフィ ルム側に、 延伸したポリビュルアルコールにヨウ素を吸着させた偏光膜を、 ポリ ビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付けた。 偏光膜の透過軸と、 光学補償シ 一卜の光学的異方性層の遅相軸とは直交するように配置した。 さらに市販のセル ロースアセテートフィルム (フジタック TD80UF、 富士写真フィルム (株) 製) に鹼化処理を施し、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 偏光膜の反対 側に貼り付けた。 このようにして作製した光学補償シートのそれぞれについて偏 光板を作製した。
(液晶表示装置の作製)
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6 E_A3、 シャープ (株) 製) に 設けれている一対の偏光板を剥がし、 作製した偏光板を、 偏光板の光学補償シー トが液晶セル側になるように液晶セルの両面に貼り付けて、 得られた偏光板のそ れぞれについて液晶表示装置を作製した。 この際、 観察者側の偏光板の透過軸と 、 バックライト側の偏光板の透過軸とは、 Oモード (直交) になるように配置し た。 作製したそれぞれの液晶表示装置について、 測定器 (EZ— Contrastl60D、 E LD IM社製) を用いて、 黒表示 (L 1) から白表示 (L 8) までの 8段階で視 野角を測定した。 なお、 視野角はコントラスト比 10以上、 かつ階調反転のない 範囲で表す。 さらに、 黒表示時の液晶表示装置の輝点故障の数を目視で確認した 。 通常の裁断は、 温度 25° (:、 相対湿度 60%の条件で実施するが、 過酷評価条 件として、 温度 25° (:、 相対湿度 10%の条件でも実施した。 これらの評価結果 を第 7表に示す。
また、 作製した全ての偏光板を、 80°Cで 30日間 (長期経時に相当する加速 条件) 保管した。 別に、 より穏和な条件として 50°Cで 30日間の保管を行った 。 これらの偏光板のそれぞれについて液晶表示装置を同様に作製し、 全面白表示 として雲状ムラの発生状況を目視で確認した。 雲状ムラは、 全画面中に対して雲 状ムラの発生した領域 (%) で評価し、 結果を第 7表に示す。 [実施例 1 8 ]
(セル口
下記組成のセルロースアセテートドープ (高濃度溶液) を作製した。 ドープの 各成分の溶解は、 溶媒中によく攪拌しつつ下記の化合物を徐々に添加し、 室温 ( 25°C) にて 3時間放置し膨潤させた。 得られた膨潤混合物を還流冷却機を有す る混合タンク中で 50 °Cにおいて撹拌しながら溶解した。 セルロースァセテ一ト溶液組成 セルロースアセテート (酢化虔 59%) 1 20質量部 トリフエ二ノレホスフエ一ト 9. 36質量部 ビフエニノレジフエ二ノレホスフエ一ト 4. 68質量部 メチレンクロリ ド (第 1溶媒) 704質量部 メタノール (第 2溶媒) 61. 2質量部 実施例 10で用いたレターデーション上昇剤 1. 20質量部 得られた溶液 (ドープ) を、 濾紙 (安積濾紙 (株) 製、 No.244) およびネル製 の濾布で濾過した後、 定量ギアポンプで加圧ダイに送液し、 有効長 6 mのバンド 流延機を用いて、 0°Cに冷却したバンド上に流延した。 流延は、 乾燥、 延伸後の フィルムの最終 β莫厚が第 8表に記載の厚みになるように実施した。 流延後のドー プを 2秒間風に当てて、 フィルム中の揮発分が 50質量%となるまで乾燥してフ イルム化した後にバンドから剥ぎ取った。 さらにフィルムを 100°Cで 3分、 1 30°Cで 5分、 そして 1 60°Cで 5分、 フィルムを固定せず自由に収縮させて段 階的に乾燥して溶剤を蒸発させ、 残留溶剤量を 1%以下とした。 次いでこれらの フィ ムの幅方向の両端 1 5 c mずつをトリミングし、 両端に高さ 50 μ m幅 1 cmのナーリング (厚みだし加工) を行い、 幅 1. 8m、 長さ 3000mの未延 伸セルロースアセテートフィルム (CA— 14) を得た。 なお、 ここでトリ ミン グしたセル口 スァセテ一トフイルム屑は、 粉砕した後未使用セルロースァセテ ートと混合し再使用される (全セルロースアセテート中 30質量%これを混合し た) 。
(縦延伸)
作製したセルロースアセテートフィルム (CA— 1 4) を幅 9 0 c mにトリミ ングし、 5 0。C、 8 0°C、 1 1 0°C、 1 3 0°Cに加熱した直径 3 0 c mのローノレ 4本に順次接触させて予熱した後、 1 3 0°Cに設定した恒温槽中に送り込んだ。 次いでフィルムを、 恒温槽中に間隔を以て二力所に設置したニップロールを用い て延伸した。 ニップロールのそれぞれは、 .直径 1 5 c mのハードクロムコートし たステンレスロールと直径 5 c mのゴム被覆ニップロールの二本のロールからな り、 フィルムはこれら二本のロールにニップされて搬送される。 そしてニップロ ール同士の間隔は、 ロール中心間距離が 9 0 cmとなるように配置した。 二力所 に設置したニップロールの周速 (搬送の速度) の値に差を付けることでフィルム は必要な倍率に延伸される。 このようにして、 作製したセルロースアセテートフ イルム (CA— 1 4) を第 8表に記載の倍率で延伸してそれぞれフィルムを作製 した。 なお、 入口側のライン速度は 8m,Z分とした。 延伸後に恒温槽から送出し た後、 1 1 0°C、 9 0°C、 70°C、 5 0°Cに加熱した直径 3 0 c mの 3本のロー ルを順次通過させてフィルムを徐冷した。
(鹼化処理、 配向膜および光学異方性層の形成)
作製した全てのセルロースアセテートフィルムの一方の表面に、 1. 5規定 K OH溶液 (アルカリ溶液) を 2 5m l Zm 2 塗布、 2 5 °Cで 5秒間保持して鹼化 処理した。 鹼化処理に次いでアルカリ溶液を、 流水で 1 0秒洗浄し、 2 5°Cの空 気を吹き付けてセルロースアセテートフィルムの表面を乾燥した。 この鹼化処理 における、 周囲環境の酸素濃度、 KOH溶液に用いた溶剤組成、 および洗浄で用 いた流水の温度 (水洗温度) を第 8表に記載の条件として、 1 8—:!〜 1 8— 5 の光学補償シートに用いるセルロースァセテ一トフイルムを作製した。 作製した セルロースアセテートフィルムの表面物性を測定し、 その結果を第 8表に記載し た。 さらに実施例 1 7と同様にして、 得られた全てのセルロースアセテートフィ ルムのそれぞれについて、 鹼化処理を施した表面に配向膜と光学異方性層を形成 して、 光学補償シート (1 8— 1〜1 8— 5) を作製した。
さらに実施例 1 7と同様にして、 得られた全ての光学補償シートについて密着 性評価用のサンプルをそれぞれ作製して評価を行い、 その結果を第 8表に示した
第 8表(その 1 )
透明 延伸 厚み 験化処理 表面物性
支持体倍率
溶剤組成 酸素水洗験化 表面 C=0/ C-C/ O/C P/C 接蝕 酢化度 C-0 し-リ n
%)
μ m % μ m
本発明 18-1 CA 4 1.5 70 1PA 3 60 0.22 2.0 0,0 0.53 0.67 0.011 . 36
(100)
o 本発明 18-2 CA-14 1.4 40 IPA/水 0 40 0.31 2.2 0.4 0.60 0.64 0.013 40
(90/10)
本発明】8-3 .CA-14 1.6 140 IPA/EtOH 6 50 0.14 1.9 0.3 0.48 0.69 0.009 31
(75/25)
:本発朗 18-4 CA-14 1.5 70 IPA 20 60 0.007 2.9 0.8 0.79 0.59 0.005 60
(100)
β
本発明 18-5 CA-14 . j へ
Figure imgf000081_0001
υ,プ l .O υ.7ソ 0.019 16
(100)
第 8表— (その 2)
m 密着性 円偏光板 液晶表示装置.の評価 支持体 の視野角
光学異方性層 輝点故障 雲状ムラ% の剥離0 /0
25 °C 25。C 上下 左右 25 °C 25。C 80 °C 50 °C
10%RH 60%RH 度 ノス 10%RH 60%RH 30日間 . 30日間 で評価 で評価 で裁断 で裁断 経時 経時 本発明 18-1 CA-14 0 0 - 133 122 0 0 0 0 本発明 18-2 CA-14 0 0 136 120 0 0 0 0 本発明 18-3 CA-14 0 0 130 126 0 0 0 0
.本発明 18-4 CA-14 19 4 61 55 29 4 11 3 本発明 18-5 CA-14 28 6 57 60 49 6 15 5
(円偏光板の作製)
作製した全ての光学補償シートを、 規定濃度 1. 5 Nの水酸化ナトリウム水溶 液 (55°C) に 2分間浸漬し、 次いで規定濃度 0. 5Nの硫酸で中和し、 そして 流水で洗浄し、 乾燥した。 これらの光学補償シートのセルロースアセテートフィ ルム側に、 延伸したポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させた偏光膜を、 ポリ ビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付けた。 この時、 光学補償シートの光学 異方性層の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度は、 45° に調整した。 このように して作製したそれぞれの光学補償シートについて円偏光板を作製した。
(反射型液晶表示素子の作製)
I TO透明電極を設けたガラス基板と、 微細な凹凸が形成されたアルミニウム 反射電極を設けたガラス基板とを用意した。 二枚のガラス基板の電極側に、 それ ぞれポリイミ ド配向膜 (SE—7' 992、 日産化学 (株) 製) を形成し、 ラビン グ処理を行った。 2. 5 μηιのスぺーサーを介して、 二枚の基板を配向膜が向か い合うように重ねた。 二つの配向膜のラビング方向は、 1 1 7° の角度で交差す るように、 基板の向きを調節した。 基板の間隙に、 液晶 (MLC— 6252、 メ ルク社製) を注入し、 液晶層を形成した。 このようにして、 ツイスト角が 63° 、 Δ n dの値が 1 98 n mの T N型液晶セルを作製した。
I TO透明電極を設けたガラス基板の側に、 作製した円偏光板を粘着剤を介し て貼り付け、 さらにその上に表面が AR処理された保護膜を貼り付けて、 それぞ れの偏光板を用いた反射型液晶表示装置を作製した。
作製した反射型液晶表示装置に、 1 kHzの矩形波電圧を印加した。 白表示 1 . 5V、 黒表示 4. 5 Vとして目視で評価を行ったところ、 本発明では白表示に おいても、 黒表示においても色味がなく、 ニュートラルグレイが表示されている ことが確認できた。 さらに黒表示にして、 喑室にて 1 0 c m四方のなかの輝点の 数 (輝点故障) を目視で数え、 結果を第 8表に示した。 輝点故障の許容範囲は 3 個以下であるが、 1 8— 1〜1 8— 3の光学補償シートでは輝点故障は全く発生 せず、 良好であった。 次に、 測定機 (E Zcon1:rastl60D、 E L D I M社製) を用 いて反射輝度のコントラスト比を測定したところ、 正面からのコントラスト比が 23であった。 また、 コ トラスト比 3となる視野角を第 8表に示した。 1 8— 1〜1'8— 3の光学補償シートでは全て上下 1 20° 以上、 左右 1 20° 以上で あった。 一方、 1 8— 4、 18— 5の光学補償シートでは、 いずれも 60度程度 以下であった。
また、 作製した全ての偏光板を、 80°Cで 30日間 (長期経時に相当する加速 条件) 保管した。 別に、 より穏和な条件として 50°Cで 30日間の保管を行った 。 これらの偏光板のそれぞれについて反射型液晶表示装置を同様に作製し、 全面 白表示として雲状ムラの発生状況を目視で確認した。 雲状ムラは、 全画面中に対 して雲状ムラの発生した領域 (%) で評価し、 結果を第 8表に示す。
(ゲス 卜ホス 卜反射型液晶表示装置の作製)
I TO透明電極が設けられたガラス基板の上に、 垂直配向膜形成ポリマー (L Q_ 1800、 日立化成デュポンマイクロシステムズ社製) の溶液を塗布し、 乾 燥後、 ラビング処理を行った。 反射板としてアルミニウムを蒸着したガラス基板 の上に、 作製した円偏光板を; 1ノ4板 (位相差板) として粘着剤で貼り付けた。 λ/4板の上に、 スパッタリングにより S i Ο層を設け、 その上に I TO透明電 極を設けた。 透明電極の上に、 垂直配向莫形成ポリマー (LQ— 1800、 日立 化成デュポンマイクロシステムズ社製) の溶液を塗布し、 乾燥後、 λ/'4板の遅 相軸方向に対して 45° の方向にラビング処理を行った。 7. 6 μιηのスぺーサ 一を介して、 二枚のガラス基板を、 配向膜が向かい合うように重ねた。 配向膜の ラビング方向が反平行となるように、 基板の向きを調節した。 基板の間隙に、 二 色性色素 (ΝΚΧ— 1 366、 日本感光色素社製) 2. 0質量。/。と液晶 (ZL I — 2806、 メルク社製) 98. 0質量%との混合物を、 真空注入法により注入 し、 液晶層を形成した。 このようにして作製した円偏光板のそれぞれを用いてゲ ストホスト反射型液晶表示装置を作製した。
作製したゲス Κホスト反射型液晶表示装置の I TO電極間に、 1 k H zの矩形 波電圧を印加した。 1 8— 1〜 18— 3の光学補償シートは白表示 1 V、 黒表示 1◦ Vでの透過率はそれぞれ 65%、 6%であり、 白表示と黒表示との透過率の 比 (コントラスト比) は、 1 1 : 1であり、 上下左右でコントラスト比 2 : 1が 得られる視野角は上下、 左右ともに 1 2 0 ° 以上でいずれも良好であった。 また 本発明ではいずれも輝故障は全く発生しなかった。 一方、 1 8— 4、 1 8— 5の 光学補償シートを用いて作製した円偏光板を実装したゲストホスト反射型液晶表 示装置には、 輝点故障がそれぞれ 2 3、 3 6個発生した。 電圧を上昇、 下降させ ながら透過率測定を行ったが、 透過率一電圧の曲線にヒステリシスは観察されな かった。
[実施例 1 9 ]
(セノレロースァセテ一
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。 なお全ァセチルセルロース中の 再溶解ァセチルセルロースの含率は 3 0質量0 /0とした。 セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 6 0 . 9 %のセルロースアセテート 1 0 0質量部 トリフエニルホスフェート (可塑剤) 7 .
ビフエニルジフエニルホスフェート (可塑剤) 3 . 9質量部 メチレンクロライド (第 1溶媒) 3 0 0質量部 メタノール (第 2溶媒) 5 4質量部
1ーブタノール (第 3溶媒) 1 1質量部 別のミキシングタンクに、 実施例 1 0で用いたレターデーシヨン上昇剤 1 6質 量部、 メチレンクロライ ド 8 0質量部おょぴメタノール 2 0質量部を投入し、 加 熱しながら攪拌して、 レターデーシヨン上昇剤溶液を調製した。 セルロースァセ テート溶液 4 7 4質量部にレターデーション上昇剤溶液 2 5質量部を混合し、 充 分に攪拌してドープを調製した。 レターデーシヨン上昇剤の添加量は、 セルロー スアセテート 1 0 0質量部に対して、 3 . 5質量部であった。
得られたドープを、 バンド流延機を用いて流延した。 これをバンド上で 1 0 0 °Cに加熱した後剥取り、 幅 1. 8 m、 厚み 1 30 μ m、 残留溶剤 3 0質量%のセ ルロースアセテートフィルム CA— 1 5を作製した。 これを卷き取らずにそのま ま両端をチャックで把持し、 テンターにより以下のように横方向に一軸延伸した まず 1 30°Cの予熱ゾーンでフィルムを 30秒予熱した。 これに引き続き 1 3 0°Cで 30秒かけ幅方向に 1. 25倍に延伸し、 次いでテンター幅を第 9表に記 載した倍率となるよう広げる (この倍率を変更してそれぞれフィルムを作製する ) 。 この後延伸倍率 X 0. 98となるようにテンター幅を狭めながら 1 30°Cで 30秒フィルムに熱処理 (後熱処理) をする。 この後テンターチャックを外した 後にフィルムの両端をトリミングし、 さらに 1 60°Cに保持した乾燥ゾーン内を 口ールにより搬送し、 残留溶剤量が 2質量%以下になるまでフィルムを乾燥する ,。 この後フィルムの両端に実施例 1 7と同様にナーリング加工をしてロール状に 巻き取った。
(験化処理、 配向膜および光学異方性層の形成)
得られたセルロースアセテートフィルムの一方の表面に、 1. 5規定の KOH 溶液 (アルカリ溶液) を 25m l Zm2 塗布、 25 °Cで 5秒間保持して鹼化処理 した。 験化処理に次いでアルカリ溶液を、 流水で 1 0秒洗浄し、 25 °Cの空気を 吹き付けてセルロースアセテートフィルムの表面を乾燥した。 この鹼化処理にお ける、 周囲環境の酸素濃度、 KOH溶液に用いた溶剤組成、 および洗浄で用いた 流水の温度 (水洗温度) を第 9表に記載の条件として、 1 9ー 1〜1 9ー 5の光 学補償シートに用いるセルロースアセテートフィルムを作製した。 作製したセル ロースアセテートフィルムの表面物性を測定し、 その結果を第 9表に記載した。 さらに実施例 1 7と同様にして、 得られた全てのセルロースアセテートフィルム のそれぞれについて、 鹼化処理を施した表面に配向膜と光学異方性層を形成して 、 光学補償シート (1 9一:!〜 1 9一 5) を作製した。
さらに実施例 1 7と同様にして、 得られた全ての光学補償シートについて密着 性評価用のサンプルをそれぞれ作製して評価を行い、 その結果を第 9表に示した 第 9表(その 1 )
½1甲 化 i¾i埋 表面物性
ズ符 借罕
溶剤組成 酸素 水洗 表面 C=0/ C-C/ O/C P/C 接触
(下段 : 質量濃度 温度 深さ 酢化度 C-0 C-0 角
%)
% °C ■ μ m 度 本発明 19-1 CA-15 1.22 IPA 2 55 0,14 2,1 0.0 0.55 0.66 0.011 36
(100)
本発明 19-2. CA-15 1.15 IPA/水 0 45 0.26 2.2 0.2 0-60 0.63 0.013 44
(95/5)
本発明 19-3 CA-15 1.30 IPA/EtOH 4 60 0.21 1.8 0.1 0.49 0.70 0.008 30
(80/15/5)
本発明 19-4 CA-15 1.22 IPA 21 60 0.006 2.9 0.9 0.81 0.59 0.005 61
(100)
本発明 19-5 CA-15 1.22 IPA 3 18 0.98 1.5 . 0.8 0.37 0.80 0.019 16
(100)
第 9表 (その 2)
透明 密着性 液晶表示装置の評価
支持体 淞晶 ¾示装置 - 1 液晶表示装置 - 2
光学異方性層
の剥離% 輝点故障 雲状ムラ0 /。 視野角 輝点故障 雲状ムラ% 視野角
25 °C 25。C 25。C 25 °C 80 °C 50 °C 25 °C 25 °C 80 °C 50 °C
10%RH 60%RH 10%RH 60%RH 30日間 30日間 度 10%RH 60%RH 30日間 30日間 度
CO で評価 で評価 で裁断 で裁断 経時 経時 で裁断 で裁断 経時 経時
本発明 19-1 CA-15 0 0 0 0 0 0 1 58 0 0 0 0 100 本発明 19-2 CA-15 0 0 0 0 0 0 162 0 0 0 0 1 1 0 本発明 19-3 CA-15 0 0 0 0 0 0 1,55 0 · 0 0 0 105 本発明 19-4 CA-15 19 3 22 3 16 3 79 28 4 1 2 2 70 本発明 19-5 CA-15 29 4 42 4 14. 3 77 40 5 16 3 65
(偏光板の作製)
作製した全ての光学補償シートを、 規定濃度 1 . 5 Nの水酸化ナトリウム水溶 液 (5 5 °C) に 2分間浸漬し、 次いで規定濃度◦: 5 Nの硫酸で中和し、 そして 流水で洗浄し、 乾燥した。 これらの光学補償シートのセルロースアセテートフィ ルム側に、 ポリビュルアルコール系接着剤を用いて、 延伸したポリビニルアルコ ールにヨウ素を吸着させた偏光膜を、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼 り付けた。 この時、 偏光膜の透過軸方向と光学補償シートの遅相軸が平行になる 様に貼り付けたため、 光学補償シートの遅相軸の平均方向と偏光膜の透過軸のな す角度は 0 . 5 ° であった。 市販のセルローストリアセテートフィルム (フジタ ック T D 8 0 U F、 富士写真フィルム (株) 製) を 1 9一 1の光学補償シートに 施した験化処理と同じ条件で鹼化処理し、 ポリビュルアルコール系接着剤を用い て、 偏光膜の反対側に貼り付けた。 このようにして作製したそれぞれの光学補償 シートについて偏光板を作製した。
(液晶表示装置一 1の作製)
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (V L— 1 5 3 0 ^、 富士通 (株 ) 製) に設けられている一対の偏光板おょぴ一対の光学補償シートを剥がし、 代 わりに作製した偏光板を、 光学補償シートが液晶セル側となるように粘着剤を介 して、 観察者側おょぴバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。 観察者側の偏光板 の透過軸が上下方向に、 そして、 バックライ ト側の偏光板の透過軸が左右方向に なるように、 クロスニコル配置とした。 このようにして作製したそれぞれの偏光 板を用いて液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ- Contrastl60D、 E L D I M社製 ) を用いて上下左右でコントラスト比 1 0 : 1が得られる最小の視野角を求め、 結果を第 9表に示す。 併せて、 全面黒表示として暗室中で星状に輝く輝点の数を 数え、 結果を第 9表に示す。
また、 作製した全ての偏光板を、 8 0 °Cで 3 0日間 (長期経時に相当する加速 条件) 保管した。 別に、 より穏和な条件として 5 0 °Cで 3 0日間の保管を行った 。 これらの偏光板のそれぞれについて液晶表示装置を同様に作製し、 全面白表示 として雲状ムラの発生状況を目視で確認した。 雲状ムラは、 全画面中に対して雲 状ムラの発生した領域 (%) で評価し、 結果を第 9表に示す。 (液晶表示装置一 2の作製)
T N型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6 E— A 3、 シャープ (株) 製) に 設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに作製した偏光板を、 光学補償シ ートが液晶セル側となるように粘着剤を介して、 観察者側およびバックライ ト側 に一枚ずつ貼り付けた。 観察者側の偏光板の透過軸と、 バックライ ト側の偏光板 の透過軸とは直交であり、 Oモード (直交) となるように配置した。 このように して作製したそれぞれの偏光板を用いて液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ- Contrastl60D、 E L D I M社製 ) を用いて上下左右でコントラスト比 1 0 : 1が得られる最小の視野角を求め、 結果を第 9表に示す。 併せて、 全面黒表示として暗室中で星状に輝く輝点の数を 数え、 結果を第 9表に示す。
また、 作製した全ての偏光板を、 8 0 °Cで 3 0日間 (長期経時に相当する加速 条件) 保管した。 別に、 より穏和な条件として 5 0 °Cで 3 0日間の保管を行った 。 これらの偏光板のそれぞれについて液晶表示装置を同様に作製し、 全面白表示 として雲状ムラの発生状況を目視で確認した。 雲状ムラは、 全画面中に対して雲 状ムラの発生した領域 (%) で評価し、 結果を第 9表に示す。
[表示ムラの評価]
実施例 1 7〜実施例 1 9で作製した液晶表示装置の表示画面を目視により観察 したが、 フィルムの凹凸に起因する表示ムラは確認できなかった。 従って、 得ら れた本発明に従う光学補償シートの表面は、 液晶表示装置の使用に充分な平滑性 を有することが確認できた。

Claims

請 求 の 範 囲 ·
1. セルロースエステルフィルム上に、 配向膜、 および液晶性分子の配向を固 定化した光学異方性層がこの順に設けられてなり、 セルロースエステルフィルム が、 その配向膜を塗布する側の表面にアルカリ溶液の塗布による鹼化処理がされ たフィルムであることを特徴とする光学補償シート。
2. アルカリ溶液が、 溶媒としてアルコールを含む請求の範囲第 1項に記載の 光学補償シート。
3. アルカリ溶液が、 溶媒としてィソプロピルアルコールを含む請求の範囲第 2項に記載の光学補償シート。
4. 鹼化処理表面の験化深さが 0. 01乃至 0. 8 i mの範囲にある請求の範 囲第 1項に記載の光学補償シート。
5. 鹼化処理表面における化学結合の存在量の比を示す C == OZC— O比が◦ 乃至 0. 6の範囲にあり、 かつ C— CZC—〇比が 0. 45乃至 0. 75の範囲 にある請求の範囲第 1項に記載の光学補償シート。
6. セルロースエステルフィルムが、 リン化合物を可塑剤として含み、 鹼化処 理表面における元素の存在量の比を示す OZC比が 0. 62乃至0. 75の範囲 にあり、 そして P/C比が 0. 007乃至 0. ◦ 16の範囲にある請求の範囲第 1項に記載の光学補償シート。
7. 鹼化処理表面における水の接触角が、 2◦乃至 57度の範囲にある請求の 範囲第 1項に記載の光学補償シート。
8. セノレロースエステルフィルムが、 セノレロースアセテートフィルムである請 求の範囲第 1項に記載の光学補償シート。
9. 鹼化処理表面におけるァセチル置換度が 1. 8乃至 2. 7の範囲にある請 求の範囲第 8項に記載の光学補償シート。
■ 10. セルロースアセテートフィルムが、 共流延法により製膜されたフィルム である請求の範囲第 8項に記載の光学補償シート。
1 1. セルロースアセテートフィルムが、 ハロゲン化炭化水素以外の溶媒を用 いたセルロースアセテート溶液から製膜されたフィルムである請求の範囲第 8項 に記載の光学補償シート。
12. セルロースエステルフィルムが、 少なくとも一方向に 1乃至 2倍の範囲 の倍率で延伸されたフィルムである請求の範囲第 1項に記載の光学補償シー卜。
1 3. セルロースエステルフィルム上に、 配向膜、 および液晶性分子の配向を 固定化した光学異方性層がこの順に設けられてなる光学補償シートを製造する方 法であって、 セルロースエステルフィルムフィルムの配向膜を塗布する側の表面 にアル力リ溶液を塗布する工程、 アル力リ溶液を洗浄してフィルムの表面から除 去する工程、 次いでフィルムの表面に配向膜塗布液を塗布する工程、 そして配向 膜塗布液を乾燥する工程を連続して実施することを特徴とする光学補償シートの 製造方法。
14. 酸素濃度が 18%以下の雰囲気下において、 アルカリ溶液を塗布する請 求の範囲第 1 3項に記載の光学補償シートの製造方法。
1 5. 30乃至 80 °Cの温水でアル力リ溶液を洗浄する請求の範囲第 1 3項に 記載の光学補償シー卜の製造方法。
1 6 . 配向膜塗布液を乾燥する工程の後に、 液晶性分子を含む光学異方性層を 設ける工程、 および液晶性分子の配向を固定化する工程を、 この順に実施するこ とを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の光学補償シートの製造方法。
1 7 . アルカリ溶液が、 溶媒としてアルコールを含む請求の範囲第 1 3項に記 載の光学補償シートの製造方法。
1 8 . アル力リ溶液が、 溶媒としてィソプロピルアルコールを含む請求の範囲 第 1 7項に記載の光学補償シートの製造方法。
1 9 . 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偏光板で あって、 透明保護膜の一方が、 セノレロースエステルフィルム上に、 配向膜、 およ び液晶性分子の配向を固定化した光学異方性層がこの順に設けられてなり、 セル ロースエステルフィルムが、 その配向膜を塗布する側の表面にアルカリ溶液の塗 布による鹼化処理がされた光学補償シートであることを特徴とする偏光板。
2 0 . 光学補償シートの遅相軸の平均方向と偏光膜の透過軸のなす角度の絶対 値が 3 ° 以下になるように配置されている請求の範囲第 1 9項に記載の偏光板。
2 1 . 光学補償シートと偏光膜とが、 光学補償シートの面内の遅相軸と偏光膜 の透過軸との角度が実質的に 4 5 ° になるように積層されている請求の範囲第 1 9項に記載の偏光板。
2 2 . 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り、 偏光板が 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表示装置にお いて、 液晶セルと偏光膜との間に配置された二枚の透明保護膜のうちの少なくと も一方が、 セノレロースエステルフィルム上に、 配向膜、 および液晶性分子の配向 を固定化した光学異方性層がこの順に設けられてなり、 セルロースエステルフィ ルムが、 その配向膜を塗布する側の表面にアルカリ溶液の塗布による鹼化処理が された光学補償シートであることを.特徴とする液晶表示装置。
2 3 . 光学補償シートの遅相軸の平均方向と偏光膜の透過軸のなす角度の絶対 値が 3 ° 以下になるように配置されている請求の範囲第 2 2項に記載の液晶表示
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