JP2012088408A - 位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記式(1)のアシル置換度を満たすセルロースアシレートを含むコア層と、下記式(2)のアシル置換度を満たすセルロースアシレートを含むスキン層を該コア層の両面に有する延伸処理された位相差フィルムであって、該位相差フィルムの面配向度Sthが3.3/1000以上であり、面内方向のリタデーション値Roが逆波長分散性を示し、かつ該コア層組成物粘度(NDC)と該スキン層組成物粘度(NDS)は、NDS/NDC<0.96を満たす位相差フィルム。
式(1)2.0<Z1<2.5
式(2)2.7<Z2<3.0
【選択図】なし
Description
該位相差フィルムの下記式(3)で表される面配向度Sthが3.3/1000以上であり、該位相差フィルムの下記式(4)で表される面内方向のリタデーション値Roが逆波長分散性を示し、該コア層と該スキン層は下記式(5)を満たすことを特徴とする位相差フィルム。
式(2)2.7<Z2<3.0 (式(2)中、Z2はスキン層のセルロースアシレートの総アシル置換度を表す。)
式(3)Sth=(nx+ny)/2−nz (式中、nxはフィルム面内における遅相軸x方向における屈折率、nyはフィルム面内方向であり、x方向に直行するy方向における屈折率、nzはフィルムの膜厚方向であるz方向における平均屈折率を表す)
式(4)Ro=(nx−ny)×d (式中、nx、nyは式(3)と同様であり、dは位相差フィルムの膜厚(nm)を表す)
式(5) NDS/NDC<0.96 (式中、NDC及びNDSは、前記コア層及びスキン層を構成する材料を同一の溶媒に対して固形分として20質量%のドープとした場合における各ドープの粘度を表す)
2.前記コア層に下記一般式(I)で表される、総平均置換度が3.0〜6.0である化合物を含有することを特徴とする前記1に記載の位相差フィルム。
(式中、Bはアリールカルボン酸残基、ヒドロキシ基またはカルボン酸残基、Gは炭素数2〜12のアルキレングリコール残基または炭素数6〜12のアリールグリコール残基または炭素数が4〜12のオキシアルキレングリコール残基、Aは炭素数4〜12のアルキレンジカルボン酸残基または炭素数6〜12のアリールジカルボン酸残基を表す。nは1以上の整数を表す。)
4.前記位相差フィルムのスキン層、コア層が可塑剤を含み、該スキン層のセルロースアシレートに対する可塑剤含有質量%(Ks)と、前記コア層のセルロースアシレートに対する可塑剤含有質量%(Kc)の関係が、Ks/Kc=1.3〜1.5であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の位相差フィルム。
該位相差フィルムの下記式(3)で表される面配向度Sthが3.3/1000以上であり、該位相差フィルムの下記式(4)で表される面内方向のリタデーション値Roが逆波長分散性を示し、かつ該コア層と該スキン層は下記式(5)を満たすことを特徴とするものであり、かかる構成によりスキン層とコア層の柔軟性のバランスが最適化され、延伸処理によるヘイズの上昇を抑えつつ、面内リタデーションRoが逆波長分散性であって、かつ薄膜でありながら光学補償に必要な厚み方向のリタデーションRthが高いセルロースアシレートを含有する位相差フィルムを提供することができた。
式(2)2.7<Z2<3.0 (式(2)中、Z2はスキン層のセルロースアシレートの総アシル置換度を表す。)
式(3)Sth=(nx+ny)/2−nz (式中、nxはフィルム面内における遅相軸x方向における屈折率、nyはフィルム面内方向であり、x方向に直行するy方向における屈折率、nzはフィルムの膜厚方向であるz方向における平均屈折率を表す)
式(4)Ro=(nx−ny)×d (式中、nx、nyは式(3)と同様であり、dは位相差フィルムの膜厚(nm)を表す)
式(5)NDS/NDC<0.96 (式中、NDC及びNDSは、前記コア層及びスキン層を構成する材料を同一の溶媒に対して固形分として20質量%のドープとした場合における各ドープの粘度を表す)
以下、本発明を要素毎に詳細に説明する。
本発明の位相差フィルムは、下記式(3)で表される面配向度Sthが3.3/1000以上である。
屈折率の測定は、例えばアタゴ社製 アッペ屈折率計2Tを用いてJIS K7142の方法で測定する。
上記Roは、自動複屈折率計を用いて測定することができる。例えば、KOBRA−21ADH(王子計測機器株式会社製)を用いて、温度23℃、湿度55%RHの環境下で、波長450nm、550nm、630nmの三点の波長での測定を行い、波長分散性を調べる。
<式(5)の説明>
本発明の位相差フィルムは、コア層を形成する材料、及びスキン層を形成する材料を、各々同一の溶媒に固形分が20質量%になるように溶解した時の粘度が下記式を満足することが必要である。
上記式(5)は、0.6<NDS/NDC<0.96であることが好ましく、0.96以下であるとフィルムの機械的強度が低下し、0.96以上であるとヘイズ、コントラストが低下する。
コア層、及びスキン層に用いられるセルロースアシレートと添加剤を、実際の各層の構成比率になるように混合物とし、該混合物を溶剤(混合比率は、メチレンクロライド85%、エタノール15%)に固形分として20質量%になるように溶解させてドープを調製する。次いで、35℃恒温水槽中に2時間静置後、回転式粘度計を用いて正確に1分後の粘度を測定して求める。
ローター:No.4
回転数:3rpm
測定温度:35℃
本発明では芝浦システム株式会社のビスメトロン粘度計VSAにより35℃にて測定した。粘度の単位はパスカル秒(Pa・s)であるが、通常はミリパスカル秒(mPa・s)を用いる。
本発明の位相差フィルムは内部ヘイズが0.05以下であることが好ましく、0.02以下であることがより好ましい。
ヘイズメーター(濁度計)(型式:NDH 2000、日本電色(株)製)
光源は、5V9Wハロゲン球、受光部は、シリコンフォトセル(比視感度フィルター付き)を用いている。
2.その上にカバーガラスを載せる。カバーガラスは押さえなくてもグリセリンは広がる。
5.その上に測定する試料フィルムを載せる。 図2参照
6.試料フィルム上にグリセリンを滴下する。(0.05ml) 図3参照
7.その上にカバーガラスを載せる。 図4参照
8.ヘイズメーターにセットしヘイズ2を測定する。
グリセリン: 関東化学製 鹿特級
<セルロースアシレート>
本発明の位相差フィルムは、下記式(1)を満たすセルロースアシレートを含むコア層と、下記式(2)を満たすセルロースアシレートを含み、前記コア層よりも膜厚が薄いスキン層を該コア層の両面に有する延伸処理された位相差フィルムである。
式(2)2.7<Z2<3.0 (式(2)中、Z2はスキン層のセルロースアシレートの総アシル置換度を表す。)
コア層に用いられるセルロースアシレートは、安価で製造可能であり、位相差発現性が高く、高い位相差を有する位相差フィルムとする場合であっても薄膜化可能であること、高い位相差を発現させても延伸倍率を低く抑えることができ破断等の故障を回避できる観点から、総アシル置換度Z1が、2.0<Z1<2.5であるセルロースアセテートであることが好ましく、2.14<Z1<2.46であるセルロースアセテートであることがより好ましい。
カラム: Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度: 0.1質量%
検出器: RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ: L6000(日立製作所(株)製)
流量: 1.0ml/min
校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
本発明の位相差フィルムのスキン層、コア層は可塑剤を含み、該スキン層のセルロースアシレートに対する可塑剤含有質量%(Ks)と、前記コア層のセルロースアシレートに対する可塑剤含有質量%(Kc)の関係が、Ks/Kc=1.3〜1.5であることが、スキン層、コア層の柔軟性バランスを調整する上で好ましい。
本発明の位相差フィルムには、更に下記高分子量添加剤、低分子量可塑剤を用いることも好ましい。
本発明に用いられる高分子量可塑剤は、その化合物中に繰り返し単位を有するものであり、数平均分子量が700〜10000のものが好ましい。高分子量可塑剤は、溶液流延法において、溶媒の揮発速度を速めたり、残留溶媒量を低減する機能も有する。さらに、機械的性質向上、柔軟性付与、耐吸水性付与、水分透過率低減等のフィルム改質の観点で、有用な効果を示す。
低分子量可塑剤としては、以下を挙げることができる。これらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば20℃以下と20℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に劣化防止剤の混合などである。さらにまた、赤外吸収染料としては例えば特開2001−194522号公報に記載されている。またその添加する時期はセルロースアシレート溶液(ドープ)作製工程において何れで添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。さらにまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。
一般式(3)において、R1はアルキル基またはアリール基を表し、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。また、R1、R2およびR3の炭素数の総和が10以上であることが特に好ましい。また、一般式(4)中、R4およびR5は、それぞれ独立に、アルキル基またはアリール基を表す。また、R4およびR5の炭素数の総和は10以上であり、各々、アルキル基およびアリール基は置換基を有していてもよい。置換基としてはフッ素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、スルホン基およびスルホンアミド基が好ましく、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、スルホン基およびスルホンアミド基が特に好ましい。また、アルキル基は直鎖であっても、分岐であっても、環状であってもよく、炭素数1〜25のものが好ましく、6〜25のものがより好ましく、6〜20のもの(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、アミル基、イソアミル基、tert−アミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ビシクロオクチル基、ノニル基、アダマンチル基、デシル基、tert−オクチル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、ジデシル基)が特に好ましい。アリール基としては炭素数が6〜30のものが好ましく、6〜24のもの(例えば、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ビナフチル基、トリフェニルフェニル基)が特に好ましい。一般式(3)または一般式(4)で表される化合物の好ましい例を下記に示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
R311−X311−Z311−X312−R312
上記一般式(7−1)において、R311およびR312は、それぞれ、置換もしくは無置換の脂肪族基、または置換もしくは無置換の芳香族基を表し、脂肪族基が好ましい。脂肪族基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、環状であることがより好ましい。脂肪族基および芳香族基が有していてもよい置換基としては後述の置換基Tが挙げられるが、無置換のものが好ましい。X311およびX312は、それぞれ独立に、−CONR313−またはNR314CO−を表し、R313およびR314は、置換もしくは無置換の脂肪族基、または置換もしくは無置換の芳香族基を表し、無置換のものおよび/または脂肪族基がより好ましい。Z311は−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、−NR315−(R315は置換もしくは無置換の脂肪族基、または置換もしくは無置換の芳香族基を表し、無置換のものおよび/または脂肪族基がより好ましい)、アルキレン基およびアリーレン基から選ばれる、1種以上の基から形成される2価の有機基(環状のものを除く)を表す。Z311の組み合わせは特に限定されないが、−O−、−S−、−NR315−、およびアルキレン基から選ばれるのが好ましく、−O−、−S−およびアルキレン基から選ばれるのがさらに好ましく、−O−、−S−およびアルキレン基から選ばれるのが最も好ましい。
本発明の位相差フィルムのコア層には下記一般式(I)で表される、総平均置換度が3.0〜6.0である化合物を含有することが好ましい。
本発明の位相差フィルムは、前記コア層に下記一般式(II)で表されるエステル化合物を含有することが好ましい。
(式中、Bはヒドロキシ基またはカルボン酸残基、Gは炭素数2〜12のアルキレングリコール残基または炭素数6〜12のアリールグリコール残基または炭素数が4〜12のオキシアルキレングリコール残基、Aは炭素数4〜12のアルキレンジカルボン酸残基または炭素数6〜12のアリールジカルボン酸残基を表す。nは1以上の整数を表す。)
一般式(2)において、炭素数2〜12のアルキレングリコール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、2−メチル1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール(3,3−ジメチロールペンタン)、2−n−ブチル−2−エチル−1,3プロパンジオール(3,3−ジメチロールヘプタン)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル1,3−ペンタンジオール、2−エチル1,3−ヘキサンジオール、2−メチル1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−オクタデカンジオール等があり、これらのグリコールは、1種または2種以上の混合物として使用される。
(その他の可塑剤)
本発明の位相差フィルムは、本発明の効果を得る上で必要に応じて上記説明した可塑剤以外の可塑剤を含有することができる。
但し、R11はn価の有機基、nは2以上の正の整数、OH基はアルコール性、および/またはフェノール性水酸基を表す。
式中、R12は(m1+n1)価の有機基、m1は2以上の正の整数、n1は0以上の整数、COOH基はカルボキシル基、OH基はアルコール性またはフェノール性水酸基を表す。
本発明の位相差フィルムは、紫外線吸収剤を含有することもできる。紫外線吸収剤は400nm以下の紫外線を吸収することで、耐久性を向上させることを目的としており、特に波長370nmでの透過率が10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、更に好ましくは2%以下である。
酸化防止剤は劣化防止剤ともいわれ、例えば、フィルム中の残留溶媒のハロゲンやリン酸系可塑剤のリン酸等によりフィルムが分解するのを遅らせたり、防いだりする役割を有するので含有させるのが好ましい。
本発明の位相差フィルムには、取扱性を向上させる為、例えば二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子などの微粒子を含有させることが好ましい。中でも二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを小さくできるので好ましい。
本発明に用いられる微粒子の分散液を調製する方法としては、例えば以下に示すような3種類が挙げられる。
溶剤と微粒子を攪拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。微粒子分散液をドープ液に加えて攪拌する。
溶剤と微粒子を攪拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。別に溶剤に少量のセルロースアシレートを加え、攪拌溶解する。これに前記微粒子分散液を加えて攪拌する。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
溶剤に少量のセルロースアシレートを加え、攪拌溶解する。これに微粒子を加えて分散機で分散を行う。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
二酸化珪素微粒子を溶剤などと混合して分散する時の二酸化珪素の濃度は5質量%〜30質量%が好ましく、10質量%〜25質量%が更に好ましく、15〜20質量%が最も好ましい。分散濃度は高い方が、添加量に対する液濁度は低くなる傾向があり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
次に、本発明の位相差フィルムの製造方法について説明する。
ドープを調製する工程について述べる。ドープ中のセルロースアシレートの濃度は、濃度が高い方が金属支持体に流延した後の乾燥負荷が低減出来て好ましいが、セルロースアシレートの濃度が高過ぎると濾過時の負荷が増えて、濾過精度が悪くなる。これらを両立する濃度としては、10〜35質量%が好ましく、更に好ましくは、15〜25質量%である。
本発明の位相差フィルムは、コア層と前記コア層よりも膜厚が薄いスキン層を該コア層の両面に有する位相差フィルムであり、コア層及びスキン層に調製したセルロースアシレート溶液(ドープ)から、ソルベントキャスト法により多層構造を有する積層位相差フィルムを製造することができる。
本発明では調製されたセルロースアシレート溶液(ドープ)は、支持体としての平滑なバンド上或いはドラム上に前記2種以上の複数のセルロースアシレート溶液を流延して製膜することが好ましい。
なお、Mはウェブ又はフィルムを製造中又は製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、NはMを115℃で1時間の加熱後の質量である。
延伸する方法には特に限定はない。例えば、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して縦方向に延伸する方法、ウェブの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げて縦方向に延伸する方法、同様に横方向に広げて横方向に延伸する方法、あるいは縦横同時に広げて縦横両方向に延伸する方法などが挙げられる。もちろんこれ等の方法は、組み合わせて用いてもよい。すなわち、製膜方向に対して横方向に延伸しても、縦方向に延伸しても、両方向に延伸してもよく、さらに両方向に延伸する場合は同時延伸であっても、逐次延伸であってもよい。なお、いわゆるテンター法の場合、リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかな延伸が行うことができ、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
(式中、nx、ny、nz、dは上記式(3)、式(4)と同義である。)
なお、上記リタデーションRo、Rthは、例えば、KOBRA−21ADH(王子計測機器株式会社製)を用いて、温度23℃、湿度55%RHの環境下、測定波長590nmで求めることができる。
流延後、もしくは延伸後のウェブを乾燥させる手段は特に制限なく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等で行うことができるが、簡便さの点で、熱風で行うことが好ましい。
本発明の位相差フィルムの透湿度は、40℃、90%RHで300〜1800g/m2・24hが好ましく、更に400〜1500g/m2・24hが好ましく、40〜1300g/m2・24hが特に好ましい。透湿度はJIS Z 0208に記載の方法に従い測定することができる。
本発明の位相差フィルムは、前記コア層の平均膜厚が10〜80μmであることが好ましく、10〜30μmであることがより好ましい。10μm以上とすることにより、ウェブ状のフィルムを作成する際のハンドリング性が向上し、好ましい。
本発明の位相差フィルムは、長尺であることが好ましく、具体的には、100〜10000m程度の長さであることが好ましく、ロール状に巻き取られる。また、本発明の位相差フィルムの幅は1m以上であることが好ましく、更に好ましくは1.4m以上であり、特に1.4〜4mであることが好ましい。
本発明の位相差フィルムは、偏光板、それを用いた液晶表示装置に使用することができる。
本発明の偏光板を液晶表示装置に用いることによって、種々の視認性に優れた本発明の液晶表示装置を作製することができる。
<セルロースアシレートの調製>
セルロース100質量部に、硫酸16質量部、無水酢酸260質量部、酢酸420質量部をそれぞれ添加し、攪拌しながら室温から60℃まで60分かけて昇温し、15分間その温度を保持しながら酢化反応を行った。次に、酢酸マグネシウムの酢酸−水混合溶液を添加して硫酸を中和した後、反応系内に水蒸気を導入して、60℃で120分間維持して鹸化熟成処理を行った。その後、多量の水により酢酸臭がなくなるまで洗浄を行い、更に乾燥した後、アセチル基の置換度2.30のセルロースアシレートを得た。
可塑剤として下記化合物を使用した。
(共重合体比1:1)
化合物E:メチルメタクリレート 分子量1200
化合物F:コハク酸/アジピン酸/エチレングリコール共重合体(共重合比3:2:5、分子量2000)
<位相差フィルム101の作製>
〈微粒子分散液1〉
微粒子(アエロジル R812 日本アエロジル(株)製) 11質量部
エタノール 89質量部
以上をディゾルバーで50分間攪拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行った。
メチレンクロライドを入れた溶解タンクに十分攪拌しながら、微粒子分散液1をゆっくりと添加した。更に、二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにて分散を行った。これを日本精線(株)製のファインメットNFで濾過し、微粒子添加液1を調製した。
微粒子分散液1 5質量部
下記組成の主ドープ液を調製した。まず加圧溶解タンクにメチレンクロライドとエタノールを添加した。溶剤の入った加圧溶解タンクにアセチル置換度2.30のセルロースアセテートを攪拌しながら投入した。これを加熱し、攪拌しながら、完全に溶解し。これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、主ドープ液を調製した。
下記2種のドープを作製し、共流延によってスキン層/コア層/スキン層の構成である積層位相差フィルム101を作製した。
セルロースアセテート(アセチル置換度2.30) 100質量部
化合物D 10質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
(スキン層用セルロースアシレートドープの調製)
セルロースアセテート(アセチル置換度2.80) 100質量部
化合物D 13質量部
微粒子添加液1 2質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
上記の組成物を各々ミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解した後、平均孔径34μmの濾紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過し、各セルロースアシレートドープを調製した。ドープをバンド流延機にてスキン層/コア層/スキン層の3層構成になるように共流延した。ここで、各ドープの流延量を調整することによりコア層を最も厚くし、結果的に延伸後のフィルムの膜厚がコア層15μm、スキン層10μm、計35μmとなるように同時多層流延を行った。残留溶剤量が約30質量%でバンドから剥ぎ取ったフィルムをテンターにより160℃の熱風を当てて、延伸率32%まで拡幅した後、延伸倍率が30%となるように140℃で60秒間緩和させた。その後テンター搬送からロール搬送に移行し、更に120℃から150℃で乾燥し巻き取った。
位相差フィルム101の作製において、セルロースアシレートの種類、化合物の種類と添加量、延伸温度、延伸倍率を表1のように変えた以外は同様にして位相差フィルム102〜132を作製した。
<NDS、NDCの測定、及びNDS/NDCの算出>
コア層、及びスキン層に用いられるセルロースアシレートと添加剤を、実際の各層の構成比率になるように混合物とし、該混合物を溶剤(混合比率は、ジクロロメタン85%、メタノール15%)に固形分として20質量%になるように溶解させてドープを調製した。次いで、35℃恒温水槽中に2時間静置後、回転式粘度計を用いて正確に1分後の粘度を測定して、NDS、NDC及びNDS/NDCを求めた。
ローター:No.4
回転数:3rpm
測定温度:35℃
<Sthの測定>
得られた位相差フィルムから試料35mm×35mmを切り出し、25℃,55%RHで2時間調湿し、アッベの屈折率計を用いて下記nx、ny、nzを測定し、式(3)に代入してSthを算出した。
<波長分散性>
得られた位相差フィルムから試料35mm×35mmを切り出し、25℃,55%RHで2時間調湿し、自動複屈折計(KOBRAWR、王子計測(株))で、450、550、630nmにおける垂直方向から測定した値とフィルム面を傾けながら同様に測定したリタデーション値の外挿値から以下の式より算出した。
(式中、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルムの厚み方向の屈折率であり、dはフィルムの厚さ(nm)である。)
なお、リタデーション値Ro(λ)は、KOBRA−21ADH(王子計測機器株式会社製)を用いて、温度23℃、湿度55%RHの環境下で測定した。
上記作製した位相差フィルムについて、内部ヘイズ値を測定した。測定はフィルム試料1枚で、日本電色工業株式会社製NDH2000を用いJIS−K7136に従って測定した。
2.その上にカバーガラスを載せる。カバーガラスは押さえなくてもグリセリンは広がる。
5.その上に測定する試料フィルムを載せる。 図2参照
6.試料フィルム上にグリセリンを滴下する。(0.05ml) 図3参照
7.その上にカバーガラスを載せる。 図4参照
8.ヘイズメーターにセットしヘイズ2を測定する。
グリセリン: 関東化学製 鹿特級
内部ヘイズは以下の尺度で評価した。
○:0.04〜0.07
△:0.08〜0.11
×:0.12〜
<偏光板101〜132の作製>
厚さ、120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。
視野角測定を行う液晶パネルを以下のようにして作製し、液晶表示装置としての特性を評価した。
(視野角の評価)
上記作製した各液晶表示装置について、測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を用いて極角が60°における上下左右方向で、コントラスト比(白透過率/黒透過率)の平均値求めた。
○:20〜40未満
×:10〜20未満
(液晶表示装置の正面コントラスト)
液晶表示装置について、それぞれの正面コントラストを測定した。正面コントラストの測定は、ELDIM社製の正面コントラスト測定装置(EZ−contrast)により行い、白表示時と黒表示時の光量を測定した。測定結果を、正面コントラストの値によって、下記のように優劣を付けてランク付けを行った。
○:正面コントラスト比=2999:1〜2000:1
△:正面コントラスト比=1999:1〜1000:1
×:正面コントラスト比=999:1以下
<一般式(I)で表される糖エステル化合物の調製>
撹拌装置、還流冷却器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた四頭コルベンに、ショ糖34.2g(0.1モル)、無水安息香酸180.8g(0.6モル)、ピリジン379.7g(4.8モル)を仕込み、撹拌下に窒素ガス導入管から窒素ガスをバブリングさせながら昇温し、70℃で5時間エステル化反応を行った。次に、コルベン内を4×102Pa以下に減圧し、60℃で過剰のピリジンを留去した後に、コルベン内を1.3×10Pa以下に減圧し、120℃まで昇温させ、無水安息香酸、生成した安息香酸の大部分を留去した。最後に、分取したトルエン層に水100gを添加し、常温で30分間水洗後、トルエン層を分取し、減圧下(4×102Pa以下)、60℃でトルエンを留去させた。
〈主ドープ液の組成〉
下記2種のドープを作製し、共流延によってスキン層/コア層/スキン層の構成である積層位相差フィルム201を作製した。
セルロースアセテート(アセチル置換度2.30) 100質量部
表3記載の糖エステル化合物 10質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
(スキン層用セルロースアシレートドープの調製)
セルロースアセテート(アセチル置換度2.80) 100質量部
化合物D 13質量部
微粒子添加液1 2質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
上記の組成物を各々ミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解した後、平均孔径34μmのろ紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過し、各セルロースアシレートドープを調製した。ドープをバンド流延機にてスキン層/コア層/スキン層の3層構成になるように共流延した。ここで、各ドープの流延量を調整することによりコア層を最も厚くし、結果的に延伸後のフィルムの膜厚が80μmとなるように同時多層流延を行った。残留溶剤量が約30質量%でバンドから剥ぎ取ったフィルムをテンターにより160℃の熱風を当てて、延伸率32%まで拡幅した後、延伸倍率が30%となるように140℃で60秒間緩和させた。その後テンター搬送からロール搬送に移行し、更に120℃から150℃で乾燥し巻き取った。
位相差フィルム201の作製において、糖エステル化合物の種類を表3のように変えた以外は同様にして位相差フィルム202〜205を作製した。
<位相差フィルム301の作製>
〈主ドープ液の組成〉
下記2種のドープを作製し、共流延によってスキン層/コア層/スキン層の構成である積層位相差フィルム301を作製した。
セルロースアセテート(アセチル置換度2.30) 100質量部
表6記載の糖エステル化合物 10質量部
一般式(II)で表されるエステル化合物2−15 2.5質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
(スキン層用セルロースアシレートドープの調製)
セルロースアセテート(アセチル置換度2.80) 100質量部
化合物D 13質量部
微粒子添加液1 2質量部
ジクロロメタン 406質量部
メタノール 61質量部
上記の組成物を各々ミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解した後、平均孔径34μmのろ紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過し、各セルロースアシレートドープを調製した。ドープをバンド流延機にてスキン層/コア層/スキン層の3層構成になるように共流延した。ここで、各ドープの流延量を調整することによりコア層を最も厚くし、結果的に延伸後のフィルムの膜厚が80μmとなるように同時多層流延を行った。残留溶剤量が約30質量%でバンドから剥ぎ取ったフィルムをテンターにより160℃の熱風を当てて、延伸率32%まで拡幅した後、延伸倍率が30%となるように140℃で60秒間緩和させた。その後テンター搬送からロール搬送に移行し、更に120℃から150℃で乾燥し巻き取った。
11 口金部分
13、15 スキン層用スリット
14 コア層用スリット
16 金属支持体
17、19 スキン層用ドープ
18 コア層用ドープ
20 多層構造ウェブ
21 スキン層
22 コア層
23 スキン層
Claims (9)
- 下記式(1)を満たすセルロースアシレートを含むコア層と、下記式(2)を満たすセルロースアシレートを含み、前記コア層よりも膜厚が薄いスキン層を該コア層の両面に有する延伸処理された位相差フィルムであって、
該位相差フィルムの下記式(3)で表される面配向度Sthが3.3/1000以上であり、該位相差フィルムの下記式(4)で表される面内方向のリタデーション値Roが逆波長分散性を示し、該コア層と該スキン層は下記式(5)を満たすことを特徴とする位相差フィルム。
式(1)2.0<Z1<2.5 (式(1)中、Z1はコア層のセルロースアシレートの総アシル置換度を表す。)
式(2)2.7<Z2<3.0 (式(2)中、Z2はスキン層のセルロースアシレートの総アシル置換度を表す。)
式(3)Sth=(nx+ny)/2−nz (式中、nxはフィルム面内における遅相軸x方向における屈折率、nyはフィルム面内方向であり、x方向に直行するy方向における屈折率、nzはフィルムの膜厚方向であるz方向における平均屈折率を表す)
式(4)Ro=(nx−ny)×d (式中、nx、nyは式(3)と同様であり、dは位相差フィルムの膜厚(nm)を表す)
式(5)NDS/NDC<0.96 (式中、NDC及びNDSは、前記コア層及びスキン層を構成する材料を同一の溶媒に対して固形分として20質量%のドープとした場合における各ドープの粘度を表す) - 前記コア層に下記一般式(II)で表されるエステル化合物を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の位相差フィルム。
一般式(II) B−(G−A)n−G−B
(式中、Bはアリールカルボン酸残基、ヒドロキシ基またはカルボン酸残基、Gは炭素数2〜12のアルキレングリコール残基または炭素数6〜12のアリールグリコール残基または炭素数が4〜12のオキシアルキレングリコール残基、Aは炭素数4〜12のアルキレンジカルボン酸残基または炭素数6〜12のアリールジカルボン酸残基を表す。nは1以上の整数を表す。) - 前記位相差フィルムのスキン層、コア層が可塑剤を含み、該スキン層のセルロースアシレートに対する可塑剤含有質量%(Ks)と、前記コア層のセルロースアシレートに対する可塑剤含有質量%(Kc)の関係が、Ks/Kc=1.3〜1.5であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の位相差フィルム。
- 前記位相差フィルムが、前記式(4)で定義され、23℃・55%RH、590nmで測定されるリタデーション値Roが30〜90nmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の位相差フィルム。
- 前記位相差フィルムの内部ヘイズが0.05以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の位相差フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の位相差フィルムを製造する位相差フィルムの製造方法であって、該位相差フィルムが少なくとも一方向に延伸処理され、該延伸処理をする際の温度が130〜170℃の範囲内であり、かつ1.2倍以上延伸することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の位相差フィルムを偏光子の少なくとも一方に貼合したことを特徴とする偏光板。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の位相差フィルム、または請求項8に記載の偏光板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
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