JP3811175B2 - 光学フィルム、偏光板、液晶セル、液晶表示装置、画像表示装置及び光学フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
即ち、本発明は、セルロース系ポリマーが用いられてなる透明高分子フィルム層上にポリウレタン系樹脂を含む溶液が塗布されることにより密着層が形成され、且つ該密着層上にポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマーである非液晶ポリマーを含む溶液が塗布されることにより複屈折層が形成されて積層フィルムとされてなり、更に、該積層フィルムに延伸処理が施されてなることを特徴とする光学フィルムを提供する。
また、本発明は、該光学フィルムと偏光子とを含む偏光板を提供する。
更に、本発明は、該光学フィルム又は該偏光板を含む液晶セルを提供する。
また、本発明は、該液晶セルを含む液晶表示装置を提供する。
更に、本発明は、該光学フィルム又は該偏光板を含む画像表示装置を提供する。
また、本発明は、セルロース系ポリマーが用いられてなる透明高分子フィルム層上に、ポリウレタン系樹脂を含む溶液を塗布することにより密着層を形成し且つ該密着層上にポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマーである非液晶ポリマーを含む溶液を塗布することにより複屈折層を形成して積層フィルムとし、更に、該積層フィルムに延伸処理を施すことを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する。
本実施形態の光学フィルムは、透明高分子フィルム層上にウレタン系樹脂を含む密着層が形成され且つ該密着層上に非液晶ポリマーを含む複屈折層が形成された積層フィルムに延伸処理が施されてなる。
詳しくは、透明高分子フィルム層上にポリウレタン系樹脂溶液を直接塗布し乾燥させて密着層を形成し、その上に、非液晶ポリマーを直接塗布して複屈折層を形成することにより、透明高分子フィルム層と密着層と複屈折層とが直接積層された積層フィルムとされてなり、更に、該積層フィルムが積層状態で延伸処理されて構成されている。
これらのフィルムの中でも、トリアセチルセルロースフィルムが好ましい。
前記密着層は、ポリウレタン系樹脂溶液が塗布されて形成されることにより、透明高分子フィルム表面上の微細な凹凸やうねりによる位相差値に与える影響が緩和される。
これらのポリウレタン系樹脂は、一般的にポリオールとポリイソシアネートとから製造される。
乾燥温度は、溶媒の種類等に応じて適宜決定することができるが、通常、80〜200℃、好ましくは100〜150℃とすることができる。乾燥は一定温度下で行っても良いし段階的に温度を上昇させて行ってもよい。
乾燥時間は、通常、5〜30分間、好ましくは10〜20分間とすることができる。5分未満であると、溶媒が多量に残って製品の信頼性に問題を生じる場合があり、30分を越えると工業生産性に適しない。
また、前記複屈折層は、通常、下記式(1)の条件を満たすように設定されている。
nx>ny>nz ・・・(1)
前記式(1)において、nx、nyおよびnzは、それぞれ、前記複屈折層における、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の屈折率を示す。
前記X軸方向は、前記複屈折層の面内方向において最大の屈折率を示す軸方向であり、前記Y軸方向は、前記面内におけるX軸方向に対して垂直な軸方向であり、前記Z軸方向はX軸方向およびY軸方向に垂直な厚み方向を意味する。
非液晶ポリマーは、液晶性材料とは異なり、塗布の対象となるフィルムの配向性に関係なく、それ自身の性質によりnx>nz、ny>nzという光学的一軸性を示すものとなりうる。このため、塗布の対象となるフィルム(即ち、透明高分子フィルム上にウレタン密着層が塗布形成されたもの)は、未配向性のものであってもウレタン密着層表面に配向膜が塗布されていたり、配向膜が積層されていることを要しない。また、塗布の対象となるフィルムを加熱しながら延伸又は収縮することにより、nx>ny>nzの光学的二軸性を付与できる。
前記複屈折層が上記式(1)の条件を満たす場合、例えば垂直配向(VA)モードの液晶表示装置に組み込んだ時、斜め方向のコントラストを大幅に向上させるという利点が有る。
尚、nx、ny、nzは、自動複屈折計(王子計測機器製 KOBRA−21ADH)を用い、測定に用いる波長を590nmとし、測定温度を25℃として測定される。
Δn(a)>Δn(b)×10 ・・・(2)
ここで、Δn(a)=nx(a)−nz(a)であり、nx(a)は複屈折層の面内の最大屈折率、nz(a)は複屈折層の厚み方向屈折率を示す。また、Δn(b)=nx(b)−nz(b)であり、nx(b)は透明高分子フィルム層の面内の最大屈折率、nz(b)は透明高分子フィルム層の厚み方向屈折率を示す。尚、Δnは、実施例記載の方法により測定されるものである。
前記式(2)の条件を満たす光学フィルムは、画像表示装置に使用した際に於ける表示ムラが極めて少なく、前記第2の課題をも解決するものとなる。即ち、黒表示における虹ムラ等が低減され、視認性が大幅に向上するという利点を有している。
また、これらのポリマーによれば、その優れた耐熱性、耐薬品性、剛性によって複屈折層を薄肉とすることができることから、光学フィルムは薄肉なものとなりうる。
これらのポリマーの中でも、高透明性、高配向性、高延伸性であることから、ポリイミドが特に好ましい。
前記ポリマーの分子量は、特に制限されないが、例えば重量平均分子量(Mw)が1,000〜1,000,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは2,000〜500,000の範囲である。
また、Wは、1〜10までの整数を表す。R7は、それぞれ独立に、水素又はC(R9)3である。R8は、水素、炭素原子数1〜20のアルキル基、又はC6〜20のアリ−ル基であり、複数の場合、それぞれ同一であっても異なっていても良い。R9は、それぞれ独立に、水素、フッ素、又は塩素である。
また前記置換アリール基としては、例えば、ハロゲン化アリール基を挙げることができる。fは、0〜4までの整数であり、g及びhは、それぞれ0〜3及び1〜3までの整数である。また、g及びhは、1より大きいことが好ましい。
その中でも、R10及びR11は、それぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基であることが好ましい。
前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素を挙げることができる。
また、前記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、C1〜3アのアルキル基、及びC1〜3のハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基を挙げることができる。
前記2,2’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、2,2’−ジブロモ−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ジクロロ−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。
前記Eにおいて、Rは、C1〜3のアルキル基及びC1〜3のハロゲン化アルキル基の少なくとも一種類であり、カルボニル官能基又はY基に対してメタ位又はパラ位にある。
前記非液晶ポリマーを塗布する方法としては、特に制限されないが、例えば、前記非液晶ポリマーを加熱溶融して塗布する方法や、前記非液晶ポリマーを溶媒に溶解又は分散させた非液晶ポリマーの溶液を塗布する方法が挙げられる。その中でも、作業性に優れることから、非液晶ポリマーの溶液を塗布する方法が好ましい。
更に、非液晶ポリマーを溶解させる溶媒の中でもメチルイソブチルケトンが特に好ましい。
一般に、非液晶ポリマーを溶解させる溶媒は、透明高分子フィルム層を構成する高分子に対しても溶解力が高いため、このような溶媒を用いた場合、溶媒が密着層を浸透して透明高分子フィルム層表面を荒らす(部分的に溶解させる)こととなり、結果的に、積層フィルムに多くの皺やうねりが発生するという問題が生じることとなる。特に、このような問題は、非液晶ポリマーとしてポリイミドを用い、透明高分子フィルムとしてトリアセチルセルロースフィルムを用いた場合に非常に顕著となる。
しかしながら、メチルイソブチルケトンは、非液晶ポリマー(特にポリイミド)に対して溶解力が優れているにもかかわらず、透明高分子フィルム(特に、トリアセチルセルロースフィルム)の表面を荒らすことが殆ど無いため、溶媒として、メチルイソブチルケトンを用いた場合には、皺やうねりが殆ど無く平滑性に優れた積層フィルムを得ることができる。
前記加熱処理の条件としては、特に制限されず、例えば、透明高分子フィルムの材料、種類等によって適宜決定されるが、通常、加熱温度が25〜300℃の範囲であり、好ましくは50〜200℃の範囲であり、特に好ましくは60〜180℃の範囲である。
延伸処理の方法は、特に制限されないが、例えば、長手方向に一軸延伸する自由端縦延伸、フィルムの長手方向を固定した状態で、幅方向に一軸延伸する固定端横延伸、長手方向および幅方向の両方に延伸を行う逐次または同時二軸延伸等の方法が挙げられる。
ポリウレタン系樹脂は、ポリアセチルセルロースフィルム及びポリイミドにより形成された複屈折層に対して非常に良好な密着性を呈することから、斯かる構成の光学フィルムは、透明高分子フィルム及び複屈折層に対して密着層が非常に強固に密着することとなり、透明高分子フィルムと複屈折層との剥離の虞がより一層少ないものとなる。
前記偏光子としては、特に制限されず、従来の公知の方法により各種フィルムにヨウ素や二色染料等の二色性物質を吸着させて染色し、延伸、架橋、乾燥することにより作製したものを使用できる。
前記二色性物質を吸着させるフィルムとしては、例えばポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVAフィルム、エチレン・酢酸ビニル供重合体系ケン化フィルム、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルム等が挙げられる。
本実施形態の光学フィルムと前記偏光子とを積層させて偏光板を作製する場合、積層には、例えば接着剤等を使用することができる。前記接着剤等としては、アクリル系・ビニルアルコール系・シリコーン系・ポリエステル系・ポリウレタン系・ポリエーテル系等のポリマー製感圧接着剤やゴム系感圧接着剤を挙げることができる。また、グルタルアルデヒド・メラミン・シュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤等から構成される接着剤も使用できる。
また、電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機EL表示装置においては、透明電極の表面側に設ける偏光板として、また、これら透明電極と偏光板との間に設ける位相差フィルムとして用いることもできる。
尚、各実施例及び比較例において、密着層の厚み及びΔnは、以下の方法で測定した。
〈密着層の厚みの測定〉
波長700〜900nmの光干渉法より計算(大塚電子製、自記分光光度計MCPD−2000)した。
〈Δnの測定〉
自動複屈折計(王子計測機器製 KOBRA−21ADH)を用い、測定に用いる波長を590nmとし、測定温度を25℃として測定した。
〈Rth、Δndの測定〉
10cm×10cmのサンプルを準備し、自動複屈折計(王子計測機器製 KOBRA−21ADH)を用いて任意の10点におけるRth及びΔndを測定し、その平均値及び平均値からのバラツキを算出した。
ここで、Rth=(nx−nz)d、Δnd=(nx−ny)dであり、dは厚みを意味する。
尚、測定に用いる波長を590nmとし、測定温度を25℃とした。
自己乳化型の水分散ポリウレタン樹脂(ビスフェノールA骨格を有する線状ポリウレタン、旭電化製、「アデカボンタイターHUX320」)を溶媒(分散媒)としての水とイソプロピルアルコールとの混合液(重量比1:1)に混合し、ポリウレタン系樹脂の10重量%溶液(分散液)を調製し、該溶液を、グラビアコート法によりトリアセチルセルロースフィルム上全面に塗布した。その後120℃で10min熱処理し、密着層が形成された透明で平滑な厚み約80μmのフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン≒6FDAおよび2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル)≒PFMB≒TFMBから合成されたΔn≒0.04となるポリイミドを、溶媒としてシクロヘキサノンを用いて溶解し、ポリイミド23重量%の溶液を調製した。次いで、調製した溶液をグラビアコート法により上記密着層が形成されたフィルム上全面に塗布した。その後150℃で15min熱処理し、更に、テンター延伸機にてフィルムの両端部を把持して140℃で1.3倍に延伸し、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
また、この光学フィルムのΔn(a)(ポリイミド層のΔn)は、0.045、Δn(b)(トリアセチルセルロースフィルム層のΔn)は、0.0006であった。
芳香族ポリエステルを基本としたポリエステル系ポリウレタン樹脂(東洋紡製、「VYRON UR−1400」)を、溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて溶解し、ポリエステル系ポリウレタン樹脂の5重量%溶液を調製し、実施例1と同様に、該溶液をグラビアコート法によりトリアセチルセルロース上に塗布した。その後120℃で10min熱処理し、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは1μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、自己乳化型の水分散ポリウレタン樹脂(旭電化製、「アデカボンタイターHUX522」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
トリアセチルセルロースフィルムの両端部(それぞれ全体の5%程度の領域)は密着層及び複屈折層を塗布形成せず未塗工とし、テンター延伸機にて、未塗工の両端部を把持し、トリアセチルセルロースフィルムのみを引っ張ることにより延伸した以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキが±2nm、Δndのバラツキは±1nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例2のポリウレタン樹脂溶液の溶媒として、メチルイソブチルケトンに代えてメチルエチルケトンを用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは0.5μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、自己乳化型の水分散ポリウレタン樹脂(旭電化製、「アデカボンタイターHUX523」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なのフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、カルボキシル基を含有する自己乳化型のポリエステル系ポリウレタン樹脂(旭電化製、「アデカボンタイターHUX232」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、自己乳化型のポリエーテル系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬製、「スーパーフレックス130」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは2μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、自己乳化型のポリエーテル系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬製、「スーパーフレックス600」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは2μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、自己乳化型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬製、「スーパーフレックス410」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは1μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、自己乳化型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬製、「スーパーフレックス420」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは1μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、自己乳化型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬製、「スーパーフレックス460」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは1μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエステル系ポリウレタン樹脂(第一工業製薬製、「スーパーフレックスE2000」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは2μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエステル系ポリウレタン樹脂(大日本インキ化学製、「ボンディック1250」)を用い、その溶媒(分散媒)として水とトルエンとの混合液(重量比1:1)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエーテル系ポリウレタン樹脂(大日本インキ化学製、「ボンディック1310NSA」)を用い、その溶媒(分散媒)として水のみを用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエーテル系ポリウレタン樹脂(大日本インキ化学製、「ボンディック1320NS」)を用い、その溶媒(分散媒)として水のみを用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエーテル系ポリウレタン樹脂(大日本インキ化学製、「ボンディック1510」)を用い、その溶媒(分散媒)として水とトルエンとの混合液(重量比1:1)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエステル系ポリウレタン樹脂(大日本インキ化学製、「ハイドランHW−980」)を用い、その溶媒(分散媒)として水とアセトンとNMPとの混合溶媒(重量比1:0.5:0.5)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエステル系ポリウレタン樹脂(大日本インキ化学製、「ハイドランAPX−101H」)を用い、その溶媒(分散媒)として水のみを用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
実施例1のポリウレタン樹脂に代えて、強制乳化型のポリエステル系ポリウレタン樹脂(大日本インキ化学製、「スペンゾールL512」)を用い、その溶媒(分散媒)として水とNMPとの混合液(重量比1:1)を用いた以外は、実施例1と同様にして、密着層が形成された透明で平滑なフィルムを得た。尚、密着層の厚みは3μmであった。
次いで、この得られたフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±3nm、Δndのバラツキは±2nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
それぞれ実施例1〜21に於けるポリイミドの溶液の溶媒として、シクロヘキサノンに代えてメチルイソブチルケトンを用いた以外は、実施例1〜21と同様にしてそれぞれ複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。
複屈折層の厚み、Rthの平均値、Δndの平均値、Rthのバラツキ、Δndのバラツキは、それぞれ対応する実施例の光学フィルムと同様であった。また、それぞれ複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
また、実施例22に於ける光学フィルムのΔn(a)(ポリイミド層のΔn)は、0.045、Δn(b)(トリアセチルセルロースフィルム層のΔn)は、0.0006であった。
密着層を形成せず、トリアセチルセルロースフィルムをそのまま用いた以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±10nm、Δndのバラツキは±5nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
密着層を形成せず、しかも、トリアセチルセルロースフィルムに代えてノルボルネン系透明高分子フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthの平均値が240nm、Δndの平均値が60nmであった。また、Rthのバラツキは±10nm、Δndのバラツキは±5nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
密着層を形成する樹脂として、ポリウレタン系樹脂に代えて水分散高分子ポリエステル(東洋紡製、「バイロナールMD−1400」)を用い、また、その溶媒(分散媒)として水を用いた以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthのバラツキは±7nm、Δndのバラツキは±4nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
密着層を形成する樹脂として、ポリウレタン系樹脂に代えて水分散高分子ポリエステル(東洋紡製、「バイロナールMD−1100」)を用い、また、その溶媒(分散媒)として水を用いた以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthのバラツキは±7nm、Δndのバラツキは±4nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
密着層を形成する樹脂として、ポリウレタン系樹脂に代えてポリイソシアネート(日本ポリウレタン製、「アクアネート100」)を用い、また、その溶媒(分散媒)として水を用いた以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthのバラツキは±7nm、Δndのバラツキは±4nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
密着層を形成する樹脂として、ポリウレタン系樹脂に代えてイソシアネート(旭化成製、「デュラネートTPA−100」)を用い、また、その溶媒(分散媒)として水を用いた以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthのバラツキは±7nm、Δndのバラツキは±4nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
密着層を形成する樹脂として、ポリウレタン系樹脂に代えて芳香族ポリエステル(大日本インキ製、「ファインテックスES2000」)を用い、また、その溶媒(分散媒)として水とN−メチルピリドンとの混合液(重量比1:1)を用いた以外は、実施例1と同様にして、複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthのバラツキは±7nm、Δndのバラツキは±4nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
先ず、実施例1と同様にして、ポリイミド23重量%の溶液を調整し、これをグラビアコート法により、ポリエチレンテレフタレートフィルム上全面に塗布した。その後、150℃で15min熱処理し、更に、テンター延伸機にてフィルムの両端部を把持し140℃で1.3倍に横延伸して、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に複屈折層を形成した。
次いで、実施例1と同様にして、ポリウレタン系樹脂の10%溶液(分散液)を調整し、該溶液をトリアセチルセルロースフィルム上全面に塗布した。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの複屈折層面を前記トリアセチルセルロースフィルムのウレタン系樹脂溶液塗布面に接合した。次いで、120℃で10min熱処理した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離して、トリアセチルセルロースフィルム上に密着層及び複屈折層の積層された完全透明の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムは、複屈折層の厚みが6μmであり、Rthのバラツキが±10nm、Δndのバラツキは±5nmであった。複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
それぞれ比較例1〜8に於けるポリイミドの溶液の溶媒として、シクロヘキサノンに代えてメチルイソブチルケトンを用いた以外は、比較例1〜8と同様にしてそれぞれ複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。
複屈折層の厚み、Rthの平均値、Δndの平均値、Rthのバラツキ、Δndのバラツキは、それぞれ対応する比較例の光学フィルムと同様であった。また、それぞれ複屈折層は、nx>ny>nzの光学二軸性を有した。
各実施例及び比較例の光学フィルムを下記試験に供した。また、試験結果を下記表1に示した。
〈密着性試験〉
JIS K 5400−1990に基づく基盤目剥離試験に基づいて0、2、4、6、8、10の6段階の評価を行った。結果を下記表1に示した。
尚、評価の数値は、大きいほど密着性が良好であることを示すものである。
更に、実施例1、実施例22と比較例1、比較例9、比較例3〜8、比較例11〜16との対比から明らかなように、ウレタン系樹脂の密着層により、密着性が良好となると共に、複屈折層と透明高分子フィルム層との間にウレタン系樹脂の密着層が介在された状態で延伸されることにより、位相差のバラツキが大幅に低減されることが認められた。
また、実施例1、実施例22と実施例5、実施例26との対比から明らかなように、透明高分子フィルムのみを引っ張ることにより延伸された光学フィルムは、より一層位相差のバラツキが低減されていることが認められた。
ポリイミドを溶解させる溶媒として、シクロヘキサノンに代えて、それぞれシクロペンタノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、酢酸エチルを用いた以外は、実施例1と同様にして、それぞれ複屈折層を含む完全透明の光学フィルムを得た。
実施例1〜48の光学フィルムの外観を目視により観察し、平滑で全く皺やうねりが認められないものを○、僅かに皺やうねりが認められるものをΔ、明確に皺やうねりが認められるものを×と評価し、結果を下記表2に示した。
また、溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いた実施例22、及びシクロペンタノンを用いた実施例43の外観を写真により撮影し、結果を図1、図2に示した。
透明高分子フィルムとして、トリアセチルセルロースフィルム(約77μm)に代えてポリエチレンテレフタレートフィルム(約75μm)を用いた以外は、それぞれ実施例1、実施例22と同様にして、それぞれ光学フィルムを得た。
この光学フィルムは、何れもΔn(a)(ポリイミド層のΔn)が0.045、Δn(b)(ポリエチレンテレフタレートフィルム層のΔn)が0.08であった。
実施例1、実施例22と参考例1、2の光学フィルムを液晶表示装置に於ける液晶セルのバックライト側に積層される光学フィルムとして用い、該液晶表示装置を黒表示した際に於ける虹ムラの有無を観察した。
実施例1、実施例22の光学フィルムを用いた場合、虹ムラは観察されなかったが、参考例1、2の光学フィルムを用いた場合、明確な虹ムラが観察された。
尚、実施例22及び参考例2の結果を写真により撮影し、実施例22の光学フィルムを用いた場合の結果を図3に、参考例2の光学フィルムを用いた場合の結果を図4に示した。
Claims (12)
- セルロース系ポリマーが用いられてなる透明高分子フィルム層上にポリウレタン系樹脂溶液が塗布されることにより密着層が形成され、且つ該密着層上にポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマーである非液晶ポリマーが塗布されることにより複屈折層が形成されて積層フィルムとされてなり、更に、該積層フィルムに延伸処理が施されてなることを特徴とする光学フィルム。
- 前記延伸処理は、前記透明高分子フィルムのみを引っ張ることにより施されてなる請求項1記載の光学フィルム。
- 前記複屈折層は、前記密着層上に非液晶ポリマーを溶媒に溶解又は分散させた状態で塗布することより形成されてなり、該溶媒は、メチルイソブチルケトンを含んでいる請求項1又は2記載の光学フィルム。
- 前記複屈折層が下記式(1)の条件を満たす請求項1乃至3の何れかに記載の光学フィルム。
nx>ny>nz ・・・(1)
前記式(1)において、nx、nyおよびnzは、それぞれ、前記複屈折層における、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の屈折率を示す。
前記X軸方向は、前記複屈折層の面内方向において最大の屈折率を示す軸方向であり、前記Y軸方向は、前記面内におけるX軸方向に対して垂直な軸方向であり、前記Z軸方向はX軸方向およびY軸方向に垂直な厚み方向を意味する。 - 前記密着層の厚みが100nm〜10μmの範囲である請求項1乃至4の何れかに記載の光学フィルム。
- 前記透明高分子フィルム層が、トリアセチルセルロースフィルムで形成されてなる請求項1乃至5の何れか1項に記載の光学フィルム。
- 前記複屈折層の複屈折率Δn(a)および前記透明高分子フィルム層の複屈折率Δn(b)が下記式(2)の条件を満たす請求項1乃至6の何れか1項に記載の光学フィルム。
Δn(a)>Δn(b)×10 ・・・(2) - 請求項1乃至7の何れか1項に記載の光学フィルムと偏光子とを含む偏光板。
- 請求項1乃至7の何れか1項に記載の光学フィルム又は請求項8に記載の偏光板を含む液晶セル。
- 請求項9に記載の液晶セルを含む液晶表示装置。
- 請求項1乃至7の何れか1項に記載の光学フィルム又は請求項8に記載の偏光板を含む画像表示装置。
- セルロース系ポリマーが用いられてなる透明高分子フィルム層上に、ポリウレタン系樹脂溶液を塗布することにより密着層を形成し、且つ該密着層上にポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマーである非液晶ポリマーを塗布することにより複屈折層を形成して積層フィルムとし、更に、該積層フィルムに延伸処理を施すことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
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