明細書 光学補償シート、 偏光板お.よび液晶表示装置 [技術分野]
' 本発明は、 光学補償シートおょぴそれを用いた偏光板と液晶表示装置とに関す る。 .
[従来技術]
セルロースアセテートフィルムは、 その強靭性と難燃性から各種の写真材料や 光学材料に用いられている。 セルロースアセテートフィルムは、 代表的な写真感 光材料の支持体である。 また、 セルロースアセテートフィルムは、 液晶表示装置 にも用いられている。 セルロースアセテートフィルムには、 他のポリマーフィル ムと比較して、 光学的等方性が高い (レターデーシヨン値が低い) との特徴があ る。 従って、 光学的等方性が要求される用途、 例えば偏光板の保護フィルムには 、 セルロースアセテートフィルムを用いることが普通である。
液晶表示装置の光学捕償シート (位相差フィルム) には、 逆に光学的異方性 ( 高いレターデーシヨン値) が要求される。 従って、 光学捕償シートとしては、 ポ リカーポネートフイルムやポリスルホンフィルムのようなレターデーション値が 高い合成ポリマーフィルム (具体的には、 合成ポリマーフィルムを延伸して得ら れる延伸複屈折フィルム) を用いることが普通である。
以上のように光学材料の技術分野では、 ポリマーフィルムに光学的異方性 (高 いレターデーション値) が要求される場合には合成ポリマーフィルムを使用し、 '光学的等方性 (低いレターデーシヨン値) が要求される場合にはセルロースァセ テートフィルムを使用することが一般的な原則であった。
欧州特許 0 9 1 1 6 5 6 A 2号明細書には、 従来の一般的な原則を覆して、 光 学的異方性が要求される'用途にも使用できる高いレターデ シヨン値を有するセ ルロースァセテ一トフイルムが開示されている。 このセルロースァセテ一トフィ ルムを偏光板と液晶セルの間に掙入することにより表示品位の高い液晶表示装置
の得られることが記載されている。
延伸複屈折フィルムに代えて、 透明支持体上に円盤状化合物を含む光学異方性 層を有する光学補償シートを使用することも提案されている。 光学異方性層は、 円盤状化合物を配向させ、 その配向状態を固定することにより形成する。 円盤状 化合物は、 一般に大きな複屈折率を有する。 また、 円盤状化合物には、 多様な配 向形態がある。 従って、 円盤状化合物を用いることで、 従来の延伸複屈折フィル ムでは得ることができない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。 円盤状化合物を用いた光学補償シートについては、 特開平 6— 2141 16号公報、 米国特許 5583679号、 同 5646703号、 および西独特許 公報 391 1 62 OA 1号の各明細書に記載がある。
また、 光学補償シートを応用した; 1/4板は、 反射防止膜や液晶表示装置に関 違する多くの用途を有している。 しかし、 ぇ 4板と称していても、 ある特定波 長で λΖ4を達成しているものが大部分であった。
特開平 5— 271 18号おょぴ同 5— 271 19号の各公報には、 レターデー ションが大きい複屈折フィルムと、 レターデーションが小さい複屈折率フィルム とを、 それらの光軸が直交するように積層させた; 1ノ4板が開示されている。 二 枚のフィルムのレターデーシヨンの差が可視光域の全体にわたり; I Ζ 4であれば 、 理論的には可視光城の全体にわたり λΖ4板として機能する。
特開平 10— 68816号公報に、 特定波長において; L/4となっているポリ マーフィルムと、 それと同一素材からなり同じ波長において; Iノ 2となっている ポリマーフィルムとを積層させて、 広い波長領域で; 1/ 4が得られる; LZ4板が 開示されている。 特開平 10— 90521号公報にも、 二枚のポリマーフィルム を積層することにより広!/、波長領域で λ Ζ 4を達成できる; L / 4板が開示されて いる。 以上のポリマーフィルムとしては、 ポリカーボネートのような合成ポリマ 一の延伸フィルムが使用されていた。
液晶表示装置 (LCD) は、 CRT (Cathode Ray Tube) と比較して、 薄型、 軽量、 低消費電力との大きな利点を有する。 液晶表示装置は、 液晶セルおょぴ液 晶セルの両側に配置された一対の偏光板からなる。 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よび棒状液晶性分子に電圧を加えるための
電極層からなる。 封入した棒状液晶性分子を配向させるため、 二枚の基板には配 向膜が設けられる。 偏光板は、 ϋ光膜の両側に透明保護膜が設けられてなる。 液晶セルに表示される画像の着色を除去するため、 液晶セルと偏光板との間に 光 ¥補償シート (位相差板) を設けることが多い。 偏光板 (もしくは偏光膜) と 光学補償シートとの積層体は、 楕円偏光板として機能する。 光学補償シ トに、 液晶セルの視野角を拡大する機能を付与する場合もある。 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る。
現在主流である T N (Twisted Nematic)モード T F T (Thin Film Transistor ) 液晶表示装置においては、 特開平 8— 5 0 2 0 6号公報に記載のように光学補 償シートを偏光板と液晶セルの間に揷入し、 表示品位の高い液晶表示装置が実現 されている。 し力 し、 この方法によると液晶表示装置自体が厚くなるなどの問題 点があった。 . '
特開平 1一 6 8 9 4 0号公報には、 偏光膜の片面に光学補償シート、 他方の面 に保護フィルムを有する楕円偏光板を用いることで、 液晶表示装置を厚くするこ となく、 正面コントラストを高くすることができるとの記載がある。 ところが、 この発明の光学補償シートは、 熱等の歪みにより位相差が発生しやすい。 そして この位相差により液晶表示装置の黒表示の際に、 表示画面において額縁状の透過 率の上昇 (光漏れ) が生じ、 耐久性に問題があることがわかった。
歪みによる位相差発生の問題に対し、 特開平 7— 1 9 1 2 1 7号公報および欧 州特許 0 9 1 1 6 5 6 A 2号明細書において、 透明支持体上にディスコティック (円盤状) 化合物からなる光学異方性層を塗設した光学補償シートを直接偏光板 の保護フィルムとして用いることで液晶表示装置を厚くすることなく、 上述の耐 久性に関する問題を解決している。
また、 米国特許 4 5 8 3 8 2 5号おょぴ同 5 4 1 0 4 2 2号の各明細書には、 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を用いた液晶表示装置が開示されている。 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、 ベンド 配向モードの液晶セルは、 自己光学補償機能を有する。 そのため、 この液晶モ^ドは、 O C B (Optically Compensatory Bend)液晶モードとも呼ばれる。 ベンド
JP01/04041 配向モードの液晶表示装置は、 応答速度が速いとの利点がある。
ベンド配向モードには、 一般的な液晶モード (T Nモード、 S T Nモード) と 比較すると、 視野角が広く、 応答速度が速いとの特徴がある。 しかし、 C R Tと 比較すると、 さらに改良が必要である。
ベンド配向モードの液晶表示装置をさらに改良するため、 一般的な液晶モード と同様に光学補償シートを用いることが考えられる。 しかし、 従来の延伸複屈折 フィルムからなる光学補償シートは、 ベンド配向モードの液晶表示装置では、 光 学捕償機能が不充分であった。
前述したように、 延伸複屈折フィルムに代えて、 円盤状化合物を含む光学的異 方性層と透明支持体と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 。 特開平 9一 1 9 7 3 9 7号公報 (米国特許 5 8 0 5 2 5 3号) および国際特許 出願 WO 9 6 / 3 7 8 0 4号明鉀書 (欧州特許出願 0 7 8 3 1 2 8 A号明細書) には、 円盤状化合物を含む光学補償シートを使用したベンド配向モードの液晶表 示装置が開示されている。 円盤状化合物を含む光学補償シートを使用することで 、 ベンド配向モードの液晶表示装置の視野角は著しく改善される。
更に、 特開平 1 1一 3 1 6 3 7 8号公報には、 ベンド配向モードの液晶表示装 置に円盤状化合物を含む光学補償シートを使用することを検討したところ、 特定 の波長の光が漏れて、 表示画像に着色を生じる問題が指摘されている。 この着色 の原因は、 楕円偏光板 (偏光素子と光学補償シートとの積層体) の透過率の波長 依存性にあることが記載されている。
そして、 円盤状化合物の円盤面の法線の透明支持体面への正射影の平均方向と 偏光膜の面内透過軸との角度が実質的に 4 5 ° になるように光学異方性層と偏光 膜とを配置することで、 ベンド配向モードの液晶セルに対する最大の光学補償効 果を得ている。
[発明の要旨]
本発明者が、 1 7インチ以上の大型パネルに、 光学補償シート (セルロースァ セテートフイルムからなる光学補償シート、 もしくはセルロースアセテートフィ ルム上に光学異方性層が設けちれてなる光学補償シート) を保護フィルムに用い
た偏光板を装着したところ、 熱歪みによる額縁状の透過率の上昇 (光漏れ) は、 完全には無くならないことが判明した。 光学補償シートは、 液晶セルを光学的に 補償する機能を有するのみでなく、 使用環境の変化による耐久性にも優れている 必要がある。
ノ 4板として機能する光学捕償シートについては、 二枚のポリマーフィルム を積層することにより、 広い波長領域で; L Z 4を達成することができる。 しかし 、 そのためには、 二枚のポリマーフィルムの角度を厳密に調整しながら積層する 必要がある。
一枚のポリマーフィルムからなる; 1 / 4板も提案されている。 し力 し、 広い波 長領域で λ / 4が達成されてレ、る一枚のフィルムは、 ほとんど存在していない。 さらに、 一枚のポリマーフィルムからなる; L / 4板を液晶表示装置に組み込んで 使用しても、 液晶表示装置の視野角が期待される程には改善されないことも判明 した。 そして、 フィルムを一枚用いた反射型液晶表示装置は、 上述の二枚タイプ の; Ι Ζ 4フィルムと同等以上のコントラストが得られたが、 反射型液晶表示装置 の主な用途である携帯端末 (特に面積の大きなディスプレイ) として使用した場 合、 熱等の歪みにより耐久性に問題のあることがわかった。 具体的には、 液晶表 示装置のバックライトなどから発生する熱によりフィルムに歪みを生じ、 フィル ム面内でレターデーシヨン値のムラや遅相軸方向の変化が生じてしまい、 黒表示 時において液晶セルの周辺部の透過率が上昇し、 「額縁状の透過率の上昇 (光漏 れ) J を生じる。
液晶表示装置に用いられる偏光板は、 偏光膜の両側に透明保護膜が設けられて いる。 そして、 前記の光学補償シートと偏光膜を積層して (楕円) 偏光板とすれ ば、 光学補償シートを偏光膜の一方の透明保護膜として機能させることができる 。 そのような偏光板は、 透明保護膜、 偏光膜、 光学補償シートの順序の層構成を 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 (偏光板の 一方の保護膜) を兼用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、 構成要素の貼り合わ 'せ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。 透明保護膜としてセルロースアセテートフィルムを用いた場合、 偏光膜 (通常
はポリビニルアルコールフィルム) との親和性が問題になる。 ポリビニルアルコ ールフィルムとセルロースァセテ一トフィルムとの双方を強力に接着できる適当 な接着剤がない。 特開平 8— 9 4 8 3 8号公報記載の発明は、 透明保護膜を鹼化 処理することにより、 偏光膜と透明支持体との親和性の問題を解決している。 透 明保護膜を鹼化処理すると、 表面部分のセルロースアセテートのエステル結合が 部分的に加水分解され、 セルロースが本来有していた水酸基に戻る。 セルロース とポリビュルアルコールとは、 共に水酸基を有するポリマーであって親和性が高 い。 そのため、 鹼化処理した透明保護膜と偏光膜とは、 容易に接着することがで さる。
ところが、 鹼化処理を実施して製造した、 透明保護膜、 偏光膜、 そしてセル口 ースアセテートフィルムからなる光学捕償シートを積層した偏光板を調べたとこ ろ、 光学補償シートの光学的機能が鹼化処理前よりも低下していることが判明し た。 また、 鹼化処理に使用するアルカリ液が、 処理後に黄色に変色する問題も生 じた。 また、 セルロースアセテートフィルムと偏光膜の接着性についてはまだ改 善の余地が残されていた。
以上に記載したように、 液晶表示装置には、 セルロースアセテートフィルムか らなる光学捕償シート、 あるいはセルロースアセテートフィルム上に液晶性化合 物から形成された光学異方性層が設けられてなる光学補償シートが用いられる。
し力 し、 これらの光学補償シートを用いると、 液晶表示装置の表示画面上に額 縁状の透過率の上昇が生じる場合があり、 特に画面サイズ大きい液晶表示装置に おいて透過率の上昇が顕著に生ずることがわかった。
一方、 他の問題として、 セルロースアセテートフィルムと他の材料 (偏光膜や 配向膜など) との接着性が悪く、 光学補償シートの実用面での耐久性に問題があ ることもわかった。
本発明の目的は、 液晶セルを光漏れの問題なく光学的に捕償することのできる セルロースアセテートフィルムからなる光学補償シート、 あるいはセルロースァ セテートフィルム上に光学異方性層が設けられてなる光学補償シートを提供する ことである。
別の本発明の目的は、 セルロースアセテートフィルム一枚で、 光漏れの問題な
く、 且つ広い波長領域で 1Z4を達成する光学補償シート UZ4板) を提供す ることである。
さらに別の本発明の目的は、 液晶セルを光学的に補償でき、 そして偏光膜との 接着性に優れる光学補償シートを提供することである。
さらに別の本発明の目的は、 鹼化前後で光学的機能が実質的に変動のない光学 補償シートを提供することである。
さらに別の本発明の目的は、 光学補償シ^ "トと偏光膜を一体化させて、 光漏れ の問題や接着性に問題のない優れた (楕円) 偏光板を提供することである。
さらに別の本発明の目的は、 ぇ/4板 (光学補償シート) と偏光膜を一体化さ せて、 光漏の問題や接着性に問題のない、 広い波長域で円偏光を達成する円偏光 板を提供することにある。
さらに別の本発明の目的は、 光学補償シ^ "トによって光学的に補償された、 光 漏れの問題のない液晶表示装置 (特に OCBモードの液晶セル) を提供すること である。
液晶セルを光学的に補償するために、 セルロースアセテートフィルムからなる 光学ネ甫償シート、 もしくはセ/レロースァセテ一トフィルム上に液晶性化合物が設 けられてなる光学補償シートが用いられる。 本発明者の鋭意研究により、 光学補 償シートに用いられるセルロースアセテートフィルムの厚さを 1 0乃至 70 πι の範囲とすることで、 液晶表示装置に生じる光漏れを 止できることを見出した 。 光漏れとセルロースアセテートフィルムの厚みについては後述する。
本発明は、 酢化度が 59. 0乃至 6 1. 5%であるセルロースアセテート、 お ょぴセルロースァセテ一ト 1 00質量部に対して、 少なくとも二つの芳香族環を 有する芳香族化合物を 0. 01乃至 20質量部含むセルロースアセテートフィル ムを有する光学補償シートであって、 波長 550 nmで測定したセルロースァセ テートフイノレムの R eレターデーシヨン値 (R e 550) 力 SO乃至 200 nmの 範囲にあり、 波長 550 nmで測定したセルロースアセテートフィルムの Rthレ ターデーシヨン値 (Rth550) 力 0乃至 400 nmの範囲にあり、 そしてセ ルロースアセテートフィルムの厚みが 1 0乃至 70 //mの範囲にあることを特徴 とする光学補償シートを提供する。
フィルムの R eレターデーション値おょぴ Rthレターデーション値は、 それぞ れ、 下記式 (I) および (II) で定義される。
(I) Re= (n -n y) X d
(II) Rth= { ( n x + n y ) / 2-n z } X d
式 (I) および (II) において、 n xは、 フィルム面内の遅相軸方向 (屈折率 が最大となる方向) の屈折率である。
式 (I) および,(II) において、 n yは、 フィルム面内の進相軸方向 (屈折率 が最小となる方向) の屈折率である。
.式 (Π) において、 n zは、 フィルムの厚み方向の屈折率である。
式 (I) および (II) において、 dは、 単位を nmとするフィルムの厚さであ る。
さらに本発明は、 偏光膜おょぴその^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、 酢化度が 59. 0乃至 6 1. 5%であ るセルロースァセテ一ト、 およびセルロースァセテ一ト 100質量部に対して、 少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物を 0. 01乃至 20質量部含む セルロースアセテートフィルムからなり、 波長 550 nmで測定したセルロース アセテートフィルムの R eレターデーシヨン値 (Re 550) 力 S 0乃至 200 n mの範囲にあり、 波長 550 nmで測定したセルロースァセテ一トフイノレムの R thレターデーシヨン値 (Rth550) が 70乃至 400 nmの範囲にあり、 そし てセルロースアセテートフィルムの厚みが 10乃至 70 μπιの範囲にあることを 特徴とする偏光板も提供する。
さらに本発明は、 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ぴ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— 示装置であって、 液晶セルと偏光膜の間に配置される二枚の透明保護膜のうちの 少なくとも一方が、 酢化度が 59. 0乃至 6 1. 5%であるセ ロースァセテ一 ト、 およびセルロースアセテート 1 00質量部に対して、 少なくとも二つの芳香 族環を有する芳香族化合物を 0. 01乃至 20質量部含むセルロースアセテート フィルムからなり、 波長 550 nmで測定したセルロースァセテ一トフイルムの R eレターデーシヨン値 (R e 550) が 0乃至 200 nmの範囲にあり、 波長
550 nmで測定したセルロースアセテートフィルムの Rthレターデーシヨン値 (Rth550) 力 S 70乃至 400 nmの範囲にあり、 そしてセルロースァセテ一 トフイルムの厚みが 10乃至 70 mの範囲にあることを特徴とする液晶表示装 置も提供する。
さらに本発明は、 光学補償シートと直線偏光膜とが、 光学補償シートの面内の 遅相軸と直線偏光膜の透過軸との角度が実質的に 45° になるように積層されて いる円偏光板であって、 光学補償シートが、 酢化度が 59. 0乃至 61. 5%で あるセルロースァセテ一ト、 およびセルロースァセテ一ト 100質量部に対して 、 少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物を 0. 01乃至 20質量部含 むセルロースァセテ一トフイルムからなり、 波長 550 nmで測定したセルロー スアセテートフィルムの R eレターデーシヨン値 (R e 550) が 0乃至 200 nmの範囲にあり、 波長 550 nmで測定したセルロースアセテートフィルムの Rthレターデーシヨン値 (Rth550) が 70乃至 400 n mの範囲にあり、 波 長 45 Onmで測定したセルロースアセテートフィルムの R eレターデーシヨン 値 (Re 450) が 100乃至 125 nmの範囲にあり、 波長 590 nmで測定 したセルロースアセテートフィ ムの R eレターデーシヨン値 (Re 590) が 120乃至 160 nmの範囲にあり、 Re 590—Re 450≥2 nmの関係を 満足し、 そしてセルロースアセテートフィルムの厚みが 10乃至 70 μπιの範囲 にあることを特 ί敷とする円偏光板も提供する。
さらに本発明は、 反射板、 液晶セルおよび偏光膜がこの順に積層されている反 射型液晶表示装置であって、 反射板と偏光膜との間に、 酢化度が 59. 0乃至 6 1. 5%であるセルロースアセテート、 およびセルロースアセテート 100質量 部に対して、 少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物を 0. 01乃至 2 0質量部含むセルロースアセテートフィルムが配置され、 波長 55 On mで測定 したセルロースアセテートフィルムの R eレターデーシヨン値 (Re 550) 0乃至 200 nmの範囲にあり、 波長 550 nmで測定したセルロースァセテ一 トフイルムの Rthレターデーシヨン値 (Rth550) が 70乃至 400 nmの範 囲にあり、 波長 450 nmで測定したセルロースアセテートフィルムの R eレタ ーデーション値 (R e 450) が 1◦ 0乃至 125 nmの範囲にあり、 波長 59
0 nmで測定したセノレロースァセテ一トフイルムの R eレターデーション値 (R e 5 90) が 1 20乃至 1 60 nmの範囲にあり、 Re 590— Re 450≥ 2 nmの関係を満足し、 そしてセルロースアセテートフィルムの厚みが 1 0乃至 7 0 μ mの範囲にあることを特徴とする反射型液晶表示装置も提供する。
さらに本発明は、 ベンド配向モードの液晶セルおょぴ液晶セルの両側に配置さ れた一対の偏光板からなる液晶表示装置であって、 少なくとも 1つの偏光板が、 円盤状化合物がハイプリット配向した'光学異方性層 1と、 少なくとも 1枚のセル ロースアセテートフィルムからなる光学異方性層 2と、 偏光膜との積層体からな り、 そして偏光膜が最も外側に配置されている楕円偏光板であって、 光学異方性 層 1の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に 45° となり、 かつ光学異方性層 2の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に 平行または実質的に垂直になるように光学異方性層 1、 光学異方性層 2およぴ偏 光膜が配置されており、 光学異方性層 2のセルロースフィルム力 乍化度が 59. 0乃至 6 1. 5%であるセ^^ロースアセテート、 およびセ^/ロースアセテート 1 00質量部に対して、 少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物を 0. 0 1乃至 20質量部含み、 波長 550 nmで測定したセルロースアセテートフィノレ ムの R eレターデーシヨン値 (Re 550) が 1乃至 20 n mの範囲にあり、 波 長 5 50 nmで測定したセルロースアセテートフィルムの Rthレターデーシヨン 値 (Rth550) が 1 50乃至 300 nmの範囲にあり、 そしてセルロースァセ テートフィルムの厚みが 10乃至 70 μπιの範囲にあることを特徴とする液晶表 示装置も提供する。
さらに本発明は、 ベンド配向モードの液晶セルおよび液晶セルの両側に配置さ れた一対の偏光板からなる液晶表示装置であって、 少なくとも 1つの偏光板が、 円盤状化合物がハイプリット配向した光学異方性層 1と、 少なくとも 1枚のセル ロースアセテートフィルムからなる光学異方性層 2と、 偏光膜との積層体からな り、 そして偏光膜が最も外側に配置されている楕円偏光板であって、 光学異方性 層 1の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に 45° となり、 かつ光学異方性層 2の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に 平行になるように光学異方性層 1、 光学異方性層 2および偏光膜が配置されてお
り、 光学異方性層 2のセルロースフィルムが酢ィヒ度が 59. 0乃至 61 · 5 %で あるセルロー,スァセテート、 およびセルロースァセテ一ト 100質量部に対して 、 少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物を 0. 01乃至 20質量部含 み、 波長 550 nmで測定したセルロースアセテートフィルムの R eレターデー シヨン値 (Re 550) が 20乃至 100 nmの範囲にあり、 波長 550 nmで 測定したセルロースアセテートフィルムの Rthレターデーシヨン値 (Rth550 ) が 150乃至 300 nmの範囲にあり、 そしてセルロースアセテートフィルム の厚みが 10乃至 70 zmの範囲にあることを特徴とする液晶表示装置も舉供 s る。 ' 、 ' 本発明者は、 光学補償シートに用いられるセルロースアセテートフィルムの厚 さ、 添加剤 (具体的には、 二つの芳香族環を有する芳香族化合物) の種類と量、 あるいは製造条件 (例えば、 フィルムの延伸条件) を調節することで、 光漏れの 問題なく液晶セルを光学的に捕償することに成功した。
また本発明者は、 セノレロースアセテートフィルムの厚さ、 添加剤 (具体的には 、 少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物) の種類と量、 あるいは製造 条件 (例えば、 フィルムの延伸条件) を調節することで、 光漏れの問題なく広い 波長領域で; LZ 4を達成する光学捕償シート (iZ4板) を提供することに成功 した。 さらに、 この位相差板を液晶表示装置に取り付けて使用することにより、 視野角が著しく改善される。
一枚のセルロースアセテートフィルムを用いて広い波長領域で; LZ4を達成で きる光学補償シート ( ノ4板) が得られたことで、 従来の二枚のポリマーフィ ルムの角度を厳密に調整しながら積層する工程が不要となった。
本発明においては、 液晶セルを光学的に補償するために、 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の波長 550 nmで測定したレターデーショ ン値 (Re 550) を 07¾至 20◦ nmの範囲に、 波長 550 nmで測定した R thレターデーシヨン (Rth550) を 70乃至 400 nmの範囲に調節する。 本発明においては、 額縁状の透過率の上昇 (光漏れ) を抑えるために、.光学補 償シートに用いるセル口 スアセテートフィルムの厚さを 10乃至 70 μπιの範 囲に調節する。 通常、 セルロースアセテートフィルムの厚さを薄くすると、 Rth
レターデーションも小さくなり、 液晶セルを光学的に充分補償することはできな レ、。 本発明においては、 セルロースアセテートフィルムに添加剤を添カ卩すること により、 光漏れを防止できるフィルムの厚さで、 液晶セルの光学的な補償を充分 可能としている。 セルロースアセテートフィルムの厚みを 1 0乃至 7 0 の範 囲とすることで、 光学補償シートの生産工程あるいはそれを偏光板に貼り合わせ る生産工程での、 光学補償シートのハンドリング性を悪化させることなく、 光漏 れの問題を解決することができる。 本発明の光学捕償シートは、 その厚さが薄い ために、 液晶表示装置の製造コストも抑えることができ、 液晶表示装置の厚さも 薄くすることができる。
また、 偏光板は偏光膜とその両側に配置された保護膜からなる。 そして偏光膜 は、 ポリビニルアルコールを延伸配向したものにヨウ素、 もしくは二色性色素を 吸着させたものであり、 保護膜は、 一般にセルロースアセテートフィルムからな る。 上記の光学補償シートを偏光板の一方の保護膜として用いると、 偏光板の構 成要素の数を增加することなく、 偏光板に光学補償機能を追加するができる。 こ の際に、 セノレロースアセテートフィルムに表面処理を施して、 フィルムの表面ェ ネルギーを 5 5乃至 7 5 mN/mとすることで、 (接着剤を介した) ポリビニル アルコールとの接着性が上がり、 耐久性に優れた偏光板を得ることができる。 ま た、 セルロースアセテートフィルムの表面を験化処理する場合には、 処理の条件 を調節することで、 鹼化処理前後で光学特性が実質的に変動せず、 そして鹼化処 理に用いるアル力リ処理液の着色が小さい光学捕償シートを得ることができる。 なお、 酢化度が 5 9 . 0 %未満のセルロースアセテートを使用すると、 上記の 光学的異方性を容易に達成できるが、 セルロースアセテートフィルムとしての物 性が低下する。 本発明では、 酢化度が 5 9 · 0乃至 6 1 . 5 %であるセルロース アセテートを使用し、 他の手段 (上記の添加剤や製造条件の調節) で上記のレタ 一デーシヨン値を達成することにより、 光学的異方性と物性との双方が優れたセ ルロースァセテ一トフイルムを得ている。
上記の光学ネ甫償シートおよび上記の光学ネ翁償シートを保護膜として用いた偏光 板は、 V A (Vertically Aligned) 型、 O C B (Optically Compensated Bend) 型、 T N ( Twisted Nematic) 型の液晶表示装置、 および反射型液晶表示装置に
有利に用いることができる。
本発明の光学f償シートは、 ベンド配向モード (O C B型) の液晶表示装置に 好ましく用いることができる。
従来、 ベンド配向モードの液晶表示装置に使用される楕円偏光板を形成する円 盤状化合物を含む光学補償フィルムとしては、 光学的特性の観点から複屈折発現 性の良い素材 (ポリカーボネート等) が提案されていた。
本発明のベンド配向モードの液晶表示装置においては、 該偏光板を、 セルロー スアセテートフィルムに光学特性を付与した、 少なくとも一枚の光学的異方性の セルロースアセテートフィルム (以下、 光学的異方性層 2と記載する) と、 円盤 状化合物からなる光学異方性層 (以下、 光学的異方性層 1と記載する) と、 偏光 膜とから形成する。
そして、 該円盤状化合物の円盤面の法線のセルロースアセテートフィルムへの 正射影の平均方向と偏光膜の面内透過軸との角度が実質的に 4 5 ° になるように 光学異方性層 1と偏光膜とを配置し、 さらに光学的異方性層 2の遅相軸と偏光膜 の面内透過軸との角度が実質的に平行あるいは実質的に垂直になるように光学異 方性層 2と偏光膜を配置することで、 長時間点灯しても表示画面.の 4角に黒輝度 の上昇がなく、 完全に光学捕償され、 そして光漏れの無い O C Bモードの液晶セ ルを提供することが可能となった。
なお、 本明細書において、 「実質的に平行」 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、 ± 4 ° 未満である 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 ) J は屈折率が最大とな る方向を、 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。
〔図面の簡単な説明]
図 1は、 反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図 2は、 ゲストホスト反射型液晶表示寧子の代表的な態様を示す断面模式図で ある。
図 3は、 ゲストホスト反射型液晶表示素子の別の代表的な態様を示す断面模式 図である。
図 4は、 ベンド配向液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図で ある。
図 5は、 本発明に従う楕円偏光板を示す模式図である。
図 6は、 本発明に従うベンド配向型液晶表示装置を示す模式図である。
図 7は、 ベンド配向型液晶表示装置における光学補償の関係を示す概念図であ る。
図 8は、 楕円偏光板の様々な態様を示す模式図である。
図 9は、 楕円偏光板の別の様々な態様を示す模式図である。
[発明の詳細な説明]
(光漏れの防止)
本発明者の鋭意研究により、 液晶表示装置の表示画面における額縁状の透過率 の上昇 (光漏れ) の問題は、 下記の二つの原因により発生することが判明した。 第一の原因は、 液晶表示装置の使用環境における湿熱条件の変化である。
光学捕償シートを液晶表示装置に用いる場合、 光学補償シートは接着剤や粘着剤 などで液晶セルなどに固定して用いるのが一般的である。 湿熱条件の変化により 光学捕償シートに用いるセルロースアセテートフィルムは膨張あるいは収縮する
。 この膨張あるいは収縮は、 光学補償シートが'固定されているために抑制されて フィルムに内部応力を生じさせる。 この内部応力によりフィルムに複屈折が発生 (光弾性効果) して光学特性が変化することが、 光漏れの原因であることがわか つた。
第二の原因は、 液晶表示装置に用いられるバックライトの点灯などにより光学 補億シート面内に温度分布が発生することである。 この温度分布により光学ネ唐償 シートに熱歪みが生じ、 その熱歪みが前記と同様の光学特性の変化を引き起こし て光漏れを生じさせることが分かつた。
特にセルロースアセテートのような水酸基を有するポリマーでは、 環境条件の 変化の影響が大きいことが判明した。
光漏れを無くすためには、 光学補償シートの光学特性の変化を小さくし、 さら に光学補償シートに生じる温度分布を均一化すればよい。
この光学特性の変化は、 光学補償シートの厚み、 光弾性係数、 環境条件の変化 による仮想歪み、 および弾性率に関係のあることがわかった。 従って、 光学補償 シートの厚みを薄くし、 光弾性係数を下げ、 環境条件の変化による歪みを小さく し、 そして弾性率を小さくすることで、 光漏れは著しく低減されるのである。 ま た、 光学補償シートに生じる温度分布は、 光学補償シートの熱伝導率を上げるこ とで低減され、 光漏れは低減される。
そして光漏れの問題の解決には、 特にセルロースアセテートフィルムの厚みを 薄くすることが有効であることがわかった。 透過率は、 この発現した複屈折とセ ルロースアセテートフィルムの厚みの積 (位相差) と相関があり、 位相差が大き くなるほど、 透過率は大きくなる。 従って、 セルロースアセテートフィルムの厚 みを薄くすることで、 同じ複屈折が発現しても位相差が小さくなるため、 額縁状 の透過率上昇を小さくすることができる。 しかし、 あまりセルロースアセテート フィルムの厚さを薄くすると、 フィルムのハンドリングが悪くなる等の問題を生 じる。 , 光漏れの防止と、 光学捕償シートの生産時におけるハンドリングとのバランス を保つセルロースアセテートフィルムの厚みは以下の通りである。
本発明においては、 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の 厚さを 1 0乃至 7 0 / mの範囲に調節する。 セルロースァセテ一トフイノレムの厚 さは、 2 0乃至 6 0 / mの範囲にあることがさらに好ましく、 3 0乃至5 0 111 の範囲にあることが最も好ましい。
セルロースアセテートフィルムの熱伝導率は 1 WZ (m · K) 以上であること が好ましい。
仮想歪みを小さくするには、 セルロースアセテートフィルムを二軸延伸するこ とによりポリマー分子の面配向を高めるか、 もしくは、 吸湿膨張係数を 3 0 X 1. 0一5 /% RH以下とすることが好ましい。 セルロースァセテ一トフイルムの吸湿 膨張係数は、 1 5 X 1 0—5/% RH以下とすることがより好ましく、 1 0 X 1 0 - 5/% RH以下とすることが最も好ましい。
セルロースアセテートフィルムの光弾性係数は、 1. 0 X 1 0— 5cm2 ZKg 以下であることが好ましい。
セルロースアセテートフィルムの弾性率は、 300 OMP a以下であることが 好ましく、 250 OMP a以下であることがさらに好ましい。
-デーシヨン)
フィルムの Reレターデーシヨン値おょぴ Ri:hレターデーシヨン値は、 それぞ れ、 下記式 (I) および (Π) で定義される。
(I) Re= (nx-ny) X d
(II) Rth= { (n x + n y) /2 -n z } X d
式 (I) および (Π) において、 n xは、 フィルム面内の遅相軸方向 (屈折率 が最大となる方向) の屈折率である。
式 (I) および (Π) において、 n yは、 フィルム面内の進相軸方向 (屈折率 が最小となる方向) の屈折率である。 .
式 (II) において、 n zは、 フィルムの厚み方向の屈折率である。 ' 式 (I) および (Π) において、 dは、 単位を nmとするフィルムの厚さであ る。
本発明では、 セルロースァセテ一トフイルムの波長 550 nmで測定した Re レターデーシヨン値 (Re 550) を 0乃至 200 nmの範囲に、 そして波長 5 50 nmで測定した Rthレターデーシヨン値 (Rth550) を 70乃至 400の 範囲に調節する。
セルロースアセテートフィルムからなる光学補償シートでは、 セルロースァセ テートフイルムの波長 550 nmで測定した R eレターデーシヨン値 (R e 55 0) を 20乃至 70 nmに調節することが好ましい。
セルロースアセテートフィルム上に光学異方性層が設けられてなる光学捕償シ ートでは、 セルロースアセテートフィルムの波長 550 nmで測定した R eレタ 一デーシヨン値 (Re 550) を 0乃至 20 nmの範囲に調節することが好まし レ、。
液晶表示装置に一枚の光学補償シートを使用する場合、 セルロースァセテ一ト
W フィルムの波長 550 nmで測定したレターデーシヨン値 (Rth550) は 15 0乃至 400 nmであることが好ましい。
液晶表示装置に二枚の光学補償シートを使用する場合、 セルロースァセテ一ト フィルムの波長 550 nmで測定した Rthレターデーシヨン値 (Rth550) は 70乃至 250 nmであることが好ましく、 70乃至 200 nmであることがさ らに好ましい。
波長 550 nmで測定したセルロースアセテートフィルムの複屈折率 (Δη : n x—n y) は、 0. 00028乃至 0. 020であることが好ましく、 0. 0 01 96乃至 0. 01375であることがより好ましく、 0. 00168乃至 0 . 006875がさらに好ましく、 0. 00275乃至 0. 00458であるこ とが最も好ましレ、。 また、 波長 550 nmで測定したセルロースアセテートフィ ルムの厚み方向の複屈折率 { (n x + n y) Z2— n z } は、 0. 001乃至 0 . 04であることが好ましい。 ' ノ4板)
セルロースアセテートフィルムからなる光学捕償シートを; LZ4板として使用 する場合は、 波長 450 nmで測定したレターデーション値 (R e 450) が 1 00乃至 125 nmであり、 かつ波長 590 n mで測定したレターデーシヨン値
(Re 590) が 120乃至 16 O nmであり、 そして、 Re 590— Re 45 0≥ 2 nmの関係を満足するよう調節することが好ましい。 Re 590— Re 4 50≥ 5 n mであることがさらに好ましく、 Re 590— Re 450≥ 10 nm であることが最も好ましい。
波長 450 n mで測定したレターデーシヨン値 (R e 450 ) 力 108乃至 1 20 n mであり、 波長 550 n mで測定したレターデーション値 (R e 550 ) 力 S 125乃至 142nmであり、 波長 590 n mで測定したレターデーション値
(R e 590) が 130乃至 152 nmであり、 そして、 Re 590— Re 55 0≥ 2 nmの関係を満足することが好ましい。 ; Re 590— Re 550≥5 nm であることがさらに好ましく、 Re 590— Re 550≥ 10 nmであることが 最も好ましい。 また、 Re 550— Re 450≥1 Onmであることも好ましい
' さらに、 本発明の; LZ4板 (光学補償シート) は、 一枚で下記式を満足するこ とが好ましレ、。
1≤ m — n z ) / (n x— n y ) ≤ 2
式中、 nxは、 位相差板の面内の遅相軸方向の屈折率であり'; nyは、 位相差 板の面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率であり ;そして、 n zは、 厚み方向の屈 折率である。
以上のような光学的性質を有するセルロースアセテートフィルムは、 後述のレ ターデーシヨン上昇剤を含むセルロースアセテートフィルムで得られる。
セ^^ロースァセテートフィノレムのレターデーション値とその?皮長依存^~生は、 ( 1) セルロースアセテートの組成 (特に平均酢化度) の調整、 (2) レターデー シヨン上昇剤の種類と使用量の調整、 および (3) フィルムの厚さにより制御で きる。 特に (2) のレターデーシヨン上昇剤の使用によって、 従来は光学的等方 性と考えられていたセルロースアセテートフィルムを、 位相差板として使用でき るようになった。
以上のような光学的性質を有するセル口 スアセテートフィルムは、 以下に述 ベる材料と方法により製造することができる。
(セノレロースアセテート)
本発明では、 酢化度が 59. 0乃至 61. 5%であるセルロースアセテー を 使用する。 酢化度は、 59. 5乃至 61. 3%であることが好ましい。
酢化度とは、 セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。 酢化度は、 ASTM: D— 817— 91 (セルロースアセテート等の試験法) におけるァセ チル化度の測定およぴ計算に従う。
セルロースアセテートの粘度平均重合度 (.DP) は、 250以上であることが 好ましく、 29◦以上であることがさらに好ましい。
'また、 本発明に使用するセノレロースアセテートは、 ゲルパーミエーシヨンクロ マトグラフィ一による MwZMn (Mwは質量平均分子量、 Mnは数平均分子量 ) の分子量分布が狭いことが好ましい。 具体的な MwZMnの値としては、 1.
0乃至 1 . 7であることが好ましく、 1 . 3乃至 1 . 6 5であることがさらに好 ましく、 1 . 4乃至 1 . 6であることが最も好ましい。
セルロースアセテートは、 6位の置換度が高いことが好ましく、 具体的には、 0 . 8 8以上であることが好ましい。 また、 セルロースアセテートの 2位、 3位 および 6位の置換度の合計に対して、 6位の置換度の割合が 3 2 %以上であるこ とが好ましく、 3 3 %以上であることがさらに好ましく、. 3 4 %以上であること が最も好ましい。
通常のセルロースアセテートの合成方法では、 2位または 3位のァセチル置換 度の方が、 6位のァセチル置換度よりも高い値になる。 そのため、 6位の置換度 を高い値 (0 . 8 8以上、 あるいは全体の 3 2 %以上) とするためには、 合成反, 応条件を特別に調節する必要がある。
具体的な反応条件としては、 硫酸触媒の量を減らし、 酢化反応の時間を長くす ることが好ましい。 硫酸触媒が多いと、 酢化反応の進行が速くなるが、 触媒量に 応じてセルロースとの間に硫酸エステルが生成し、 反応終了時に遊離して残存水 酸基を生じる。 硫酸エステルは、 反応性が高い 6位により多く生成する。 そのた め、 硫酸触媒が多いと 6位のァセチル置換度が小さくなる。 従って、 6位の置換 度が高いセルロースアセテートを合成するためには、 可能な限り硫酸触媒の量を 削減し、 それにより低下した反応速度を補うため、 反応時間を延長する必要があ る。
セルロースアセテートの 2位、 3位および 6位のァセチル置換度は、 セルロー スアセテートをプロピオニル化処理した後、 1 3 C— NMRによる測定によって求 めることができる。 測定方法の詳細については、 手塚他 (Carbohydr. Res. 273 ( 1995) 83-91) に記載がある。
6位の置換度が高いセルロースアセテートについては、 特開平 1 1— 5 8 5 1 号公報 (特に合成例 1〜 3 ) に記載がある。
(レターデーション上昇剤)
セルロースアセテートフィルムのレターデーシヨンを調整するため、 少なくと も二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用す
る。
芳香族化合物は、 セルロースアセテート 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、 セルロースァセテ一ト 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、 0 . 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、 芳香族性へテロ環 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。 へ 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—トリアジ ン環が含まれる。
芳香族環としては、 ベンゼン環、 フラン環、 チォフェン環、 ピロール環、 ォキ サゾール環、 チアゾール環、 イミダゾール環、 トリァゾール環、 ピリジン環、 ピ リミジン環、 ピラジン環おょぴ 1, 3, 5—トリアジン環が好ましく、 ベンゼン 環および 1, 3 , 5—トリアジン環がさらに好ましい。
芳香族化合物は、 少なくとも一つの 1, 3, 5—トリアジン環を有することが 特に好ましい。
芳香族化合物が有する芳香族環の数は、 2乃至 2 0であることが好ましく、 2 乃至 1 2であることがより好ましぐ、 2乃至 8であることがさらに好ましく、 2 乃至 6であることが最も好ましい。
二つの芳香族環の結合関係は、 (a ) 縮合環を形成する場合、 (b ) 単結合で
直結する場合おょぴ (C ) 連結基を介して結合する場合に分類できる (芳香族環 のため、 スピロ結合は形成できない) 。 結合関係は、 (a) 〜 (c) のいずれで あよい。
(a) の縮合環 (二つ以上の芳香族環の縮合環) の例には、 インデン環、 ナフ タレン環、 ァズレン環、 フルオレン環、 フエナントレン環、 アントラセン環、 ァ セナフチレン環、 ビフエ二レン環、 ナフタセン環、 ピレン環、 インドール環、 ィ ソインドール環、 ベンゾフラン環、 ベンゾチォフェン環、 インドリジン環、 ベン ゾォキサゾーノレ環、 ベンゾチアゾール環、 ベンゾィミダゾール環、 ベンゾトリア ゾール環、 プリン環、 インダゾール環、 クロメン環、 キノリン環、 イソキノリン 環、 キノリジン環、 キナゾリン環、 シンノリン環、 キノキサリン環、 フタラジン 環、 プテリジン環、 力ルバゾール環、 ァクリジン環、 フエナントリジン環、 キサ ンテン環、 フエナジン環、 フエノチアジン環、 フエノキサチイン環、 フエノキサ ジン環おょぴチアントレン環が含まれる。 ナフタレン環、 ァズレン環、 インドー ル環、 ベンゾォキサゾーノレ環、 ベンゾチアゾール環、 ベンゾイミダゾーノレ環、 ベ ンゾトリァゾール環およびキノリン環が好ましい。
(b) の単結合は、 二つの芳香族環の炭素原子間の結合であることが好ましい 。 二以上の単結合で二つの芳香族環を結合して、 二つの芳香族環の間に脂肪族環 または非芳香族性複素環を形成してもよい。
(c) の連結基も、 二つの芳香族環の炭素原子と結合することが好ましい。 連 結基は、 アルキレン基、 アルケニレン基、 アルキニレン基、 一 CO—、 一〇一、 一 NH―、 一S—またはそれらの組み合わせであることが好ましい。 組み合わせ からなる連結基の例を以下に示す。 なお、 以下の連結基の例の左右の関係は、 逆 になってもよレ、。
c 1 -CO-0- c 2 -CO-NH- c 3 -0—
c 4 -NH-CO-NH- c 5 一 NH— CO— O—
C D 一 O— CO—〇一
c 7 :— O—ァノレキレン一O—
c 8 :一 C O—ァノレケニレン一
c 9 : 一 C〇ーァルケ二レン _ NH—
c 10 :—C O—ァノレケニレン一 O—
c 11 : ーァノレキレン一 C O— O—アルキレン一 O— C O—ァノレキレン一
c 12: 一〇一ァノレキレン一. C O— O—アルキレン一 O— C O—アルキレン一〇一 c 13:一 O— C O—ァノレキレン一 C O— O—
c 14:一 NH— C O—ァルケ二レン一
c 15 :—O— C O—ァノレケニレン一
芳香族環おょぴ連結基は、 置換基を有していてもよい。
置換基の例には、 ハロゲン原子 (F、 C l 、 B r 、 I ) 、 ヒ ドロキシル、 カル ボキシル、 シァノ、 ァミノ、 ニトロ、 スルホ、 力ルバモイル、 スルファモイノレ、 . ウレイド、 アルキル基、 アルケニル基、 アルキニル基、 脂肪族ァシル基、 脂肪族 ァシルォキシ基、 アルコキシ基、 アルコキシカルボニル基、 アルコキシカルボ二 ルァミノ基、 アルキルチオ基、 アルキルスルホニル基、 脂肪族アミ ド基、 脂肪族 スルホンアミ ド基、 脂肪族置換アミノ基、 脂肪族置換力ルバモイル基、 脂肪族置 換スルファモイル基、 脂肪族置換ウレィド基および非芳香族性複素環基が含まれ る。
アルキル基の炭素原子数は、 1乃至 8であることが好ましい。 環状アルキル基 よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、 直鎖状アルキル基が特に好ましい。 アル キル基は、 さらに置換基 (例、 ヒドロキシ、 カルボキシ、 アルコキシ基、 アルキ ル置換アミノ基) を有していてもよい。 アルキル基の (置換アルキル基を含む) 例には、 メチノレ、 ェチノレ、 nーブチル、 n一へキシノレ、 2—ヒ ドロキシェチノレ、 4一カルボキシブチル、 2—メ トキシェチルおよぴ 2—ジェチルアミノエチルが 含まれる。
アルケニル基の炭素原子数は、 2乃至 8であることが好ましい。 環状アルケニ ル基よりも鎖状アルケニル基の方が好ましく、 直鎖状アルケニノレ基が特に好まし い。 アルケニル基は、 さらに置換基を有していてもよい。 アルケニル基の例には 、 ビニル、 ァリルおょぴ 1一へキセニルが含まれる。
アルキニル基の炭素原子数は、 2乃至 8であることが好ましい。 環状アルキケ ニル基よりも鎖状アルキニル基の方が好ましく、 直鎖状アルキニル基が特に好ま しい。 アルキニル基は、 さらに置換基を有していてもよい。 アルキニル基の例に は、 ェチュル、 1一プチニルおよび 1一へキシェルが含まれる。
脂肪族ァシル基の炭素原子数は、 1乃至 1 0であることが好ましい。 脂肪族ァ シル基の例には、 ァセチル、 プロパノィルおよぴブタノィルが含まれる。
脂肪族ァシルォキシ基の炭素原子数は、 1乃至 1 0であることが好ましい。 脂 肪族ァシルォキシ基の例には、 ァセトキシが含まれる。
アルコキシ基の炭素原子数は、 1乃至 8であることが好ましい。 アルコキシ基 は、 さらに置換基 (例、 アルコキシ基) を有していてもよい。 アルコキジ基の ( 置換アルコキシ基を含む) 例には、 メ トキシ、 エトキシ、 ブトキシおよびメ トキ シエトキシが含まれる。
アルコキシカルボニル基の炭素原子数は、 2乃至 1 0であることが好ましい。 アルコキシ力ノレボニル基の例には、 メ トキシカノレボニルおよびエトキシカルポ二 ルが含まれる。 '
アルコキシ力ルポニルァミノ基の炭素原子数は、 2乃至 1 0であることが好ま しい。 アルコキシカルボニルァミノ基の例には、 メ トキシカルボニルァミノおよ びェトキシカルボニルァミノが含まれる。
アルキルチオ基の炭素原子数は、 1乃至 1 2であることが好ましい。 アルキル チォ基の例には、 メチルチオ、 ェチルチオおょぴォクチルチオが含まれる。
アルキルスルホニル基の炭素原子数は、 1乃至 8であることが好ましい。 アル キルスルホニル基の例には、 メタンスルホニルおよぴェタンスルホニルが含まれ る。 脂肪族アミ ド基の炭素原子数は、 1乃至 1 0であることが好ましい。 脂肪族 アミ ド基の例には、 ァセトアミドが含まれる。
脂肪族スルホンアミ ド基の炭素原子数は、 1乃至 8であることが好ましい。 脂 肪族スルホンァミ ド基の例には、 メタンスルホンアミ ド、 ブタンスルホンアミ ド および n—オクタンスルホンアミドが含まれる。
脂肪族置換ァミノ基の炭素原子数は、 1乃至 1 0であることが好ましい。 脂肪 族置換アミノ基の例には、 ジメチルァミノ、 ジェチルァミノおよび 2—カルボキ
ミノが含まれる。 脂肪族置換力ルバモイル基の炭素原子数は、 2乃至 10であることが好ましい。 脂肪族置換力ルバモイル基の例には、 メチルカルバ 脂肪族置換スルファモイル基の炭素原子数は、 1乃至 8であることが好ましい
。 脂肪族置換スルファモイル基の例には、 メチルスルファモイルおよぴジェチル スルファモイルが含まれる。 脂肪族置換ウレイド基の炭素原子数は、 2乃至 10 であることが好ましい。 脂肪族置換ウレイド基の例には、 メチルウレイドが含ま れる。 非芳香族性複素環基の例には、 ピペリジノおよびモルホリノが含まれる。 レタ—デーシヨン上昇剤の分子量は、 300乃至 800であることが好ましい
。 レターデーシヨン上昇剤の沸点は、 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、 TGZDTA100、 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については、 特開 20
00— 11 1 9 14号、 同 2000— 275434号の各公報おょぴ P C T/ J
P00/026 1 9号明細書に記載がある。
(赤外線吸収剤)
各波長におけるレターデーション値を調整するため、 赤外線吸収剤をセノレロー スァ テートフィルムに添カ卩することができる。
赤外線吸収剤は、 セルロースァセテ一ト 100重量部に対して、 0. ◦ 1乃至 5重量部の範囲で使用することが好ましく、 0. 02乃至 2重量部の範囲で使用 することがより好ましく、 0. 05乃至 1重量部の範囲で使用することがさらに 好ましく、 0. 1乃至 0. 5重量部の範囲で使用することが最も好ましい。 二種 類以上の赤外線吸収剤を併用してもよい。
赤外線吸収剤は、 750乃至 1100 n mの波長領域に最大吸収を有すること が好ましく、 800乃至 1000η mの波長領域に最大吸収を有することがさら に好ましい。 赤外線吸収剤は、 可視領域に実質的に吸収を有していないことが好 ましい。
赤外線吸収剤としては、 赤外線吸収染料または赤外線吸収顔料を用いることが 好ましく、 赤外線吸収染料を用いることが特に好ましい。
赤外線吸収染料には、 有機化合物と無機化合物が含まれる。 有機化合物である 赤外線吸収染料を用いることが好ましい。 有機赤外線吸収染料には、 シァニン化 合物、 金属キレート化合物、 アミニゥム化合物、 ジィモニゥム化合物、 キノン化 合物、 スクァリリウム化合物おょぴメチン化合物が含まれる。 赤外線吸収染料に ついては、 色材、 61 〔4〕 21 5-226 (1988)'、 および化学工業、 4 3— 53 (1 986、 5月) に記載がある。
赤外線吸収機能あるいは吸収スぺクトルの観点で染料の種類を検討すると、 ハ ロゲン化銀写真感光材料の技術分野で開発された赤外線吸収染料が優れている。 ハロゲン化銀写真感光材料の技術分野で開発された赤外線吸収染料には、 ジヒド 口ペリミジンスクァリリゥム染料 (米国特許 5380635号明細書およぴ特願 平 8— 189817号明細書記載) 、 シァニン染料 (特開昭 62- 123454 号、 同 3— 1 38640号、 同 3— 21 1542号、 同 3— 226736号、 同 5— 31 3305号、 同 6— 43583号の各公報、 特願平 7— 269097号 明細書および欧州特許 0430244号明細書記載) 、 ピリリウム染料 (特開平 3— 138640号、 同 3— 21 1542号の各公報記載) 、 ジィモニゥム染料 (特開平 3— 1 38640号、 同 3— 21 1542号の各公報記載) 、 ピラゾ口 ピリ ドン染料 (特開平 2— 282244号記載) 、 インドア二リン染料 (特開平 5— 323500号、 同 5— 323501号の各公報記載) 、 ポリメチン染料 ( 特開平 3— 26765号、 同 4一 1 90343号の各公報およぴ欧州特許 377 961号明細書記載) 、 ォキソノール染料 (特開平 3— 9346号明細書記載) 、 アントラキノン染料 (特開平 4— 13654号明細書記載) 、 ナフタロシア二 ン色素 (米国特許 5009989号明細書記載) およびナフトラクタム染料 (欧 州特許 568267号明細書記載) が含まれる。
(セルロースアセテートフィルムの製造)
セルロースアセテートフィルムは溶液流延法により製造することが好ましい。 流延の溶媒として有機溶媒を用いるソノレベントキャスト法によりセルロースァセ テートフィルムを製造することがさらに好ましい。. ソルベントキャスト法では、' セルロースアセテートを有機溶媒に溶解した溶液 (ドープ) を用い'
T JP01/04041
製造する。 ·
有機溶媒は、 炭素原子数が 3乃至 1 2のエーテル、 炭素原子数が 3乃至 1 2の ケトン、 炭素原子数が 3乃至 1 2のエステルおよび炭素原子数が 1乃至 6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 、 ケトンおよびエステルの官能基 (すなわち、 一 O—、 — C O—および一C O O 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乃至 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—ジォキサン、 1, 3ージォキソラ ン、 テトラヒドロフラン、 ァニソールおよびフヱネトールが含まれる。
炭素原子数が 3乃至 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、 ジィソブチノレケトン、 シク口へキサノンおよぴメチノレシク口 へキサノンが含まれる。
炭素原子数が 3乃至 1 2のエステル類の例には、 ェチルホルメ一ト、 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び ペンチルアセテートが含まれる。
二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、 2—エトキシェチルァセテー ト、 2—メ トキシエタノールおよぴ 2—プトキシエタノールが含まれる。
ハロゲン化炭化水素の炭素原子数は、 1または 2であることが好ましく、 1で あることが最も好ましい。 ハロゲン化炭化水素のハロゲンは、 塩素であることが 好ましい。 ハロゲン化炭化水素の水素原子が、 ハロゲンに置換されている割合は 、 2 5乃至 7 5モル0 /0であることが好ましく、 3 0乃至 7 0モル%であることが より好ましく、 3 5乃至 6 5モル0 /0であることがさらに好ましく、 4 0乃至 6 0 モル0 /0であることが最も好ましい。 メチレンクロリ ドが、 代表的なハロゲン化炭 化水素である。
二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。
一般的な方法でセルロースァセテ一ト溶液を調製できる。 一般的な方法とは、 o °c以上の温度 (常温または高温) で、 処理することを意味する。 溶液の調製は
、 通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法および装置を用いて実 施することができる。 なお、 一般的な方法の場合は、 有機溶媒としてハロゲン化 炭化水素 (特にメチレンクロリ ド) を用いることが好ましい。
セルロースアセテートの量は、 得られる溶液中に 1 0乃至 4 0質量0 /。含まれる ように調整する。 セルロースアセテートの量は、 1 0乃至 3 0質量0 /0であること がさらに好ましい。 有機溶媒 (主溶媒) 中には、 後述する任意の添加剤を添加し ておいてもよい。
溶液は、 常温 (0乃至 4 0 °C) でセルロースアセテートと有機溶媒とを攪拌す ることにより調製することができる。 高濃度の溶液は、 加圧および加熱条件下で 攪拌してもよい。 具体的には、 セルロースアセテートと有機溶媒とを加圧容器に 入れて密閉し、 加圧下で溶媒の常温における沸点以上、 かつ溶媒が沸騰しない範 囲の温度に加熱しながら攪拌する。 加熱温度は、 通常は 4 0 °C以上であり、 好ま しくは 6 0乃至 2 0 0 °Cであり、 さらに好ましくは 8 0乃至 1 1 0 °Cである。 各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。 また、 順次容器に投入して もよい。 容器は攪拌できるように構成されている必要がある。 窒素ガス等の不活 性気体を注入して容器を加圧することができる。 また、 加熱による溶媒の蒸気圧 の上昇を利用してもよい。 あるいは、 容器を密閉後、 各成分を圧力下で添加して あよい。
加熱する場合、 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ることができる。 また、 容器の外部にプレートヒーター を設け、 配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる 容器内部に攪拌翼を設けて、 これを用いて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。
容器には、 圧力計、 温度計等の計器類を設置してもよい。 容器内で各成分を溶 剤中に溶解する。 調製したドープは冷却後容器から取り出すか、 あるいは、 取り
出した後、 熱交換器等を用いて冷却する。
冷却溶解法により、 溶液を調製することもできる。 冷却溶解法では、 通常の溶 解方法では溶解させることが困難な有機溶媒中にもセルロースァセテ一トを溶解 させることができる。 なお、 通常の溶解方法でセルロースアセテートを溶解でき る溶媒であっても、 冷却溶解法によると迅速に均一な溶液が得られるとの効果が める。 ■
冷却溶解法では最初に、 室温で有機溶媒中にセルロースアセテートを撹拌しな がら徐々に添カ卩する。
セルロースアセテートの量は、 この混合物中に 1 0乃至 4 0質量。 /0含まれるよ うに調整することが好ましい。 セノレロースアセテートの量は、 1 0乃至 3 0質量 %であることがさらに好ましい。 さらに、 混合物中には後述する任意の添加剤を 添加しておいてもよい。
次に、 混合物を一 1 0 0乃至一 1 0 °C (好ましくは一 8 0乃至一 1 0 °C、 さら に好ましくは一 5 0乃至一 2 0 °C、 最も好ましくは一 5 0乃至一 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 (- 7 5 °C) や冷却したジ エチレングリコーノレ溶液 (一 3 0乃至一 2 0 °C) 中で実施できる。 このように冷 却すると、 セルロースァセテ一トと有機溶媒の混合物は固化する。
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ノ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、 1 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 o °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,での時間で割った値である。
さらに、 これを 0乃至 2 0 0 °C (好ましくは 0乃至 1 5 0 °C、 さらに好ましく は 0乃至 1 2 0 °C、 最も好ましくは 0乃至 5 0 °C) に加温すると、 有機溶媒中に セルロースアセテートが溶解する。 昇温は、 室温中に放置するだけでもよし、 温 浴中で加温してもよい。
加温速度は、 4 °CZ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 0000°CZ秒が理論的な上限であり、 1 00 Ο 7秒が技 術的な上限であり、 そして 1 0 o°cZ秒が実用的な上限である。 なお、 加温速度 は、 加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を加温を開始してから最 終的な加温温度に達するまでの時間で割つた値である。
以上のようにして、 均一な溶液が得られる。 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することができる。
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 時の減圧すると、 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。
なお、 セルロースァセテ一ト (酢化度: 60. 9%、 粘度平均重合度: 299 ) を冷却溶解法によりメチルァセテート中に溶解した 20質量%の溶液は、 示差 走査熱量測定 (D SC) によると、 33 °C近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相 転移点が存在し、 この温度以下では均一なゲル状態となる。 従って、 この溶液は 疑似相転移温度以上、 好ましくはゲル相転移温度プラス 1 0°C程度の温度で保す る必要がある。 ただし、 この疑似相転移温度は、 セルロースアセテートの酢化度 、 粘度平均重合度、 溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
調製したセルロースアセテート溶液 (ドープ) から、 ソルベントキャスト法に よりセルロースアセテートフィルムを製造する。
ドープは、 ドラムまたはバンド上に流延し、 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 8乃至 35%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 233631 0号、 同 2367603号、 同 2492078号、 同 249 2977号、 同 2492978号、 同 2607704号、 同 273906 9号、 同 2739070号、 英国特許 640731号、 同 73689 2号の各明細書、 特公昭 45— 45 54号、 同 49一 5614号、 特開昭 60— 1 76834号、 . 同 60— 203430号、 同 62— 1 1 5035号の各公報に記載がある。
ドープは、 表面温度が 1 o°c以下のドラムまたはバンド上に流延することが好 ましい。 流延してから 2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。 得られたフ イルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、 さらに 100から 160°Cまで逐次 温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。 以上の方法 は、 特公平 5—17844号公報に記載がある。 この方法によると、 流延から剥 ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。 この方法を実施するためには、 流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要 である。
調整したセルロースアセテート溶液 (ドープ) を用いて二層以上の流延を行う 共流延法によりフィルム化することもできる。 この場合、 ソルベントキャスト法 によりセルロースアセテートフィルムを作製することが好ましい。 ドープは、 ド ラムまたはバンド上に流延し、 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 10乃至 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。 二層以上の複数のセルロースァセテ一ト液を流延する場合、 複数のセルロース アセテート溶液を流延することが可能で、 支持体の進行方向に間隔をおいて設け られた複数の流延口からセルロースアセテート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い。 例えば、 特開昭 61— 158414 号、 特開平 1— 122419号、 および、 特開平 11一 198285号の各明細 書に記載の方法を用いることができる。 また、 2つの流延口からセルロースァセ テート溶液を流延することによつてもフィルム化することもできる。 例えば、 特 公昭 60— 27562号、 特開昭 61— 94724号、 特開昭 61— 94724 5号、 特開昭 61— 104813号、 特開昭 61— 158413号、 およぴ特開 平 6— 134933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 56- 162617号明細書に記載の高粘度セルロースアセテート溶液の流 れを低粘度のセルロースアセテート溶液で包み込み、 その高、 低粘度のセルロー スァセテート溶液を同時に押し出すセルロースアセテートフィルムの流延方法を 用いることもできる。
また、 二個の流延ロを用いて、 第一の流延口により支持体に成形したフィルム
を剥ぎ取り、 支持体面に接していた側に第二の流延を行うことにより、 フィルム を作製することもできる。 例えば、 特公昭 44一 20235号明細書に記載の方 法を挙げることができる。
流延するセルロースァセテ一ト溶液は同一の溶液を用いてもよいし、 異なるセ ルロースァセテ一ト溶液を用いてもよい。 複数のセルロースァセテ一ト層に機能 をもたせるためには、 その機能に応じたセルロースアセテート溶液を、 それぞれ の流延口から押し出せばよい。
さらに本発明のセルロースアセテート溶液は、 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。
従来の単層液では、 必要なフィルム厚さにするためには高濃度で高粘度のセル ロースァセテ一ト溶液を押し出すことが必要であり、 その場合セルロースァセテ ート溶液の安定性が悪くて固形物が発生し、 プッ故障となったり、 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。 複数のセルロースアセテート溶液を 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し出すこと ができ、 平面性も良化し優れた面状のフィルムが作製できるばかりでなく、 濃厚 なセルロースァセテ一ト溶液を用いることで乾燥負荷の低減化が達成でき、 フィ ルムの生産スピードを高めることができる。
セルロースアセテートフィルムには、 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、 トリフエ二ノレフォスフェート (TPP) およびトリクレジルホスフェート (TC
P) 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 (
DMP) 、 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 ーァセチルクェン酸トリェチル (OACTE) および O—ァセチルクェン酸トリ 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
ィン酸プチノレ、 リシノ一ル酸メチルァセチル、 セバシン酸ジブチル、 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、 DBP、 DOP、 DPP、 DEHP) が好ましく用いられる。 DEPおよび DP Pが特に好ましい。
可塑剤の添加量は、 セルロースアセテートの量の 0. 1乃至 25質量%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。
セルロースアセテートフィルムには、 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 ン) を添加してもよ い。 劣化防止剤については、 特開平 3— 199201号、 同 5— 1907073 号、 同 5— 1 94789号、 同 5— 271471号、 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. 01 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 らに好ましい。 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。 添加量が 1質量%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、 ブチル化ヒ ドロキシトルェン (BHT) 、 トリベンジルァミン (TBA) を挙げることができる。
[ポリエステルウレタン]
セルロースァセテ一トフイノレムには、 機械的物 ·性を改良するためにポリエステ ルウレタンを添加することが好ましい。 またボリエステルウレタンは、 下記一般 式 (1) で表されるポリエステルとジィソシアナ一トとの反応物であることが好 ましく、 さらに、 ジクロロメタンに可溶であることが好ましい。
. (1) H (- 0 -(CH2)q-00C- (CH2)m- C0)n- 0 - (CH2)q— 0H
式中、 qは、 2乃至 4の整数を表し; mは、 2乃至 4の整数を表し; nは、 1 乃至, 100の整数を表す。
さらに詳細に述べると、 その構成ポリエステルは、 グリコール成分が、 ェチレ ングリコーノレ、 1, 3—プロパンジオール、 または 1, 4一ブタンジォーノレであ
り、 二塩基性酸成分は、 コハク酸、 ダルタル酸、 またはアジピン酸からなる両未 満ヒドロォキシル基を有するポリエステルであり、 その重合度 nは 1〜1 0 0の 範囲にある。 重合度 nは、 1〜1 0 0の範囲にあればよいが、 その最適な重合度 は、 用いるグリコールおよび二塩基性酸の種類により若干異なり、 ポリエステノレ の分子量として 1 0 0 0乃至 4 5 0 0の範囲となることが特に好ましい。
ジクロロメタン可溶のポリエステルウレタン樹脂は、 (1 ) 式のポリエステル とジイソシアナートとの反応により得られ、 一般式としては (2 ) 式で表される ような繰返し単位の化合物である。
( 2 ) C0NH- R— NHC0- (0- (CH2) q- 00C- (CH2) m- C0) n-0- (CH2) q- 0)- 式中、 qは、 2乃至 4の整数を表し; mは、 2乃至 4の整数を表し; nは、 1 乃至 1 0 0の整数を表し; Rは、 2価の原子団残基を表わす。
2価の原子団残基の例としては、 例えば下式のようなものが挙げられる。
ポリウレタン化合物に用いられるジィソシアナ一ト成分の例としては、 ェチレ ンジイソシアナート、 トリメチレンジイソシアナート、 テトラメチレンジイソシ アナ一ト、 へキサメチレンジイソシアナ一ト等で代表されるポリメチレンジィソ シアナート (一般式: O C N ( C H
2 ) p N C O ( pは、 2乃至 8の整数を表す ) ) 、 p—フエ二レンジイソシアナ一ト、 トリレンジイソシアナート、 p · p ' ージフエ二ノレメタンジイソシアナ一ト、 1, 5—ナフチレンジイソシアナート等 の芳香族ジイソシアナート、 および m—キシリレンジイソシアナートなどが挙げ られるが、 これらに制限されるものではない。 これらの中でも、 トリーレンジィ ソシアナート、 m—キシリレンジイソシア^ "一ト、 およぴテトラメチレンジイソ シアナ一トは、 入手も容易であり、 比較的安定で取扱いも容易であり、 そしてポ リウレタン化した場合にセルロースァセテ一トとの相溶性が優れているので好ま しい。
ポリエステルウレタン樹脂の分子量は、 2 0 0 0乃至 5 0 0 0 0の範囲にある ことが好ましく、 成分ポリエステル類またはこれらの連結グループであるジィソ シアナート成分の種類、 分子量などにより適宜選定する。 ポリエステルウレタン 樹脂の分子量は、 セルロースアセテートフィルムの機械的物性の向上とセルロー スアセテートに対する相溶性の点で、 5 0 0 0乃至 1 5 0 0◦の範囲にあること がさらに好ましい。 '
ジクロロメタン可溶性ポリエステルウレタンの合成は、 (1 ) 式で表わされる ポリエステルジオール類とジィソシアナ一トとを混合し、 攪拌下加熱することに より容易に得ることができる。
( 1 ) 式で表わされるポリエステル類は、 相当する二塩基性酸もしくはそのァ ルキルエステル類と、 グリコール類とのポリエステル化反応もしくはエステル交 換反応による熱溶融縮合法、 あるいは、 これらの酸の酸クロリ ドとグリコール類 との界面縮合法のいずれかの方法により、 末端基がヒドロキシル基となるよう適 宜調整すれば容易に合成できる。
本発明に用いるジクロロメタン可溶性ポリエステルゥレタン樹脂は、 酢化度 5 8 %以上のセルロースアセテートと極めて相溶性がよレ、。 樹脂の構造により若干 の相異は認められるが、 ポリエステルウレタンの分子量が 1 0 0 0 0以下の場合
、 酢酸繊維素 1 0 0質量部に対してポリエステルウレタン 2 0 0質量部でも相溶 する。
従って、 ポリエステルウレタン樹脂をセルロースアセテートに混合し、 その皮 膜の機械的物性を改善しようとする場合、 ポリエステルウレタン樹脂の含有量は 、 ウレタン樹脂の種類、 分子量、 所望の機械的物性により適当に定めればよい。 セルロースアセテートの特性を保持したまま機械的物性を改善しようとする場 合には、 セルロースアセテート 1 0 0質量部に対して、 ポリエステルウレタン樹 脂を 0 . 1乃至 3 0質量部の範囲で含有させることが好ましい。
また、 このポリエステルウレタン榭脂は、 少くとも 1 8 0 °Cまでは安定で熱分 解しない。 このジクロロメタン可溶性のポリエステルウレタン類は、 酢化度が 5 8 %以上のセルロースアセテートに対して極めて相溶性がよい。 従って、 両者を' 混合して製膜すると、 極めて透明度の高いフィルムが得られる。 しかも、 これら のポリエステルウレタン類は、 その平均分子量が高いため、 従来の低分子の可塑 剤とは異なり、 高^こおいても揮努性は殆んどない。 従って、 これらの混合物よ り製膜して得られた皮膜は、 その後の加工において、 従来の可塑剤においてみら れた可塑剤の揮発や、 移行による不都合が少ない。'
ポリエステルウレタンをセルロースアセテートフィルムに添カ卩することにより
、 高温おょぴ低温における耐折強度および引裂き強度が大きくなり、 そして、 フ イルムが裂けるような不都合がなくなる。 従来、 皮膜の耐折強度や引裂き強度を 向上するのに、 低分子可塑剤が用いられていた。 この方法では、 常温、 高湿状態 においてはある程度の効果はあるが、 低温、 高湿状態においては皮膜の柔軟性が なくなり、 必ずしも満足すべき結果は得られなかった。 さらに、 低分子可塑剤に より機械的性質の改善を試みると、 可塑剤の添加量と共に引張り強度の様な機械 的性質が著しく低下するのが一般的であった。
ジクロロメタン可溶性ポリエステルウレタン樹脂をセルロースァセテ一トに添 加した場合は、 樹脂の添加量と共に若干の引張り強度の低下は認められる力 低 分子可塑剤添加の場合と比較して、 明らかに強度の低下が少く、 無添加の場合と ほぼ同等の耐折強度の大きい強靱なフィルムが得られる。 さらに、 このポリエス テルウレタンを混合することにより、 低温、 高湿における可塑剤の移行を防止で
きる。 そのため、 フィルム相互が接着せず、 かつ非常に柔軟性があり、 しわもき しむことのない透明で光沢のあるフィルムが得られる。
(高熱伝導性粒子)
セルロースアセテートフィルムの熱伝導率は、 i wZ (m · K) 以上であるこ とが好ましレ、。 熱伝導率の値は、 高ければ高いほど好ましいが、 下記の方法で調 節する場合には、 1 O WZ (m · K) 以下であるのが一般的である。
セルロースアセテートフィルムの熱伝導率を制御するために、 セルロースァセ テートフィルムの作製に用いる (ドープ) に高熱伝導性粒子を添加することが好 ましい。 また、 熱伝導率を制御するために、 セルロースアセテートフィルムの一 方の面に、 高熱伝導性粒子を含む熱伝導層を別に設けても良い。 熱伝導層は高熱 伝導性粒子を含むポリマーを、 セルロースァセテ一トと共流延することにより設 けても良いし、 セルロースアセテートフィルムに塗布することにより設けても良 レ、。
高熱伝導性粒子の材質の例としては、 窒化アルミニウム、 窒化ケィ素、 窒化ホ ゥ素、 窒化マグネシウム、 炭化ケィ素、 酸化アルミニウム、 酸化ケィ素、 酸化亜 鉛、 酸化マグネシウム、 炭素、 ダイヤモンド、 および金属などを挙げることがで きる。 フィルムの透明性を損なわないために、 透明な粒子を用いることが好まし レ、。
高熱伝導性粒子のセルロースァセテ一トフイルムへの配合量は、 セルロースァ セテ ト 1 0 0質量部に対して 5乃至 1 0 0質量部の範囲にあることが好ましい 。 配合量が 5質量部未満であると熱伝導の向上が乏しく、 また配合量が 5 0質量 部を超えると、 生産性の面で困難かつセルロースアセテートフィルムが脆いもの になってしまう。
高熱伝導性粒子の平均粒径は 0 . 0 5乃至 8 0 μ mの範囲にあることが好まし く、 0 . 1乃至 1 0 μ πιの範囲にあることがさらに好ましい。 球状の粒子を用い ても良いし、 針状の粒子を用いても良い。
本発明において、 セルロースアセテートフィルムの熱伝導率は、 以下のように して測定した。
セルロースアセテートフィルムを TO— 3型ヒーターケースと銅板との間に挟 み、 フィルム厚みの 10%を圧縮する。 次いで銅製ヒーターケースに電力 5 Wを かけて 4分間保持し、 銅製ヒーターケースと銅板との温度差を測定する。 熱伝導 率は、 下式により計算した。 .
熱伝導率. {W/ (m · K) } = (電力 (W) X厚み (m) } / (温度差 (K) X測定面積 (m2) }
(セノレロースアセテートフィルムの延伸処理)
セルロースァセテ一トフイルムを、 レターデーシヨンの調製おょぴ仮想歪みの 低減のために延伸処理することが好ましい。 フィルムを延伸することにより、 延 伸方向の仮想歪みが低減できる。 従って、 面内すベての方向で歪みを低減するた めに、 フィルムを二軸延伸することがさらに好ましい。
セルロースアセテートフィルムを、 3乃至 100%の範囲の延伸倍率で延伸す ることが好ましい。
二軸延伸には、 同時二軸延伸法と逐次二軸延伸法がある。 連続製造の観点から 逐次二軸延伸方法が好ましい。 二軸延伸方法においては、 ドープを流延した後、 バンドもしくはドラムよりフィルムを剥ぎ取り、 幅方向に延伸した後、 長手方向 に延伸がされる。 この延伸は、 長手方向、 次いで幅方向の順序で行っても良い。 幅方向に延伸する方法は、 例えば、 特開昭 62— 1 15035号、 特開平 4一 152125号、 同 4一 28421 1号、 同 4一 298310号、 およぴ同 1 1 一 48271号などに記載されている。 フィルムの延伸.は、 常温または加熱条件 下で実施する。 加熱温度は、 フィルムのガラス転移温度以下であることが好まし い。 フィルムは、 乾燥中の処理で延伸することができ、 特に溶媒が残存する場合 には有効である。 長手方向の延伸の場合、 例えば、 フィルムの搬送ローラーの速 度を調節して、 フィルムの剥ぎ取り速度よりもフィルムの卷き取り速度の方を速 くするとフィルムは延伸される。 幅方向の延伸の場合、 フィルムの巾をテンター で保持しながら搬送して、 テンターの巾を徐々に広げることによつてもフィルム を延伸できる。 フィルムの乾燥後に、 延伸機を用いて延伸すること (好ましくは ロング延伸機を用いる一軸延伸) もできる。 フィルムの延伸倍率 (元の長さに対
する延伸による増加分の比率) は、 5乃至 50%の範囲にあることが好ましく、 10乃至 40%の範囲にあることがさらに好ましく、 15乃至 35%の範囲にあ ることが最も好ましい。
これら^延から後乾燥までの工程は、 空気雰囲気下でもよいし窒素ガスなどの 不活性ガス雰囲気下でもよい。 本発明に用いるセルロースアセテートフィルムの 製造に用いる卷き取り機は一般的に使用されているものでよく、 定テンション法 、 定トルク法、 テーパーテンション法、 内部応力一定のプログラムテンションコ ントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
(吸湿膨張係数)
吸湿膨張係数は、 一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの 変化量を示す。
額縁状の透過率上昇を防止するために、 セルロースアセテートフィルムの吸湿 膨張係数は、 30 X 1 0一5 /%RH以下とすることが好ましく、 15 Χ 10-5Ζ %RH以下とすることが更に好ましく、 1 0X 10— 5/%RH以下とすることが 最も好ましい。 また、 吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、 通常は、 1. 0 X 10— 5/%RH以上の値である。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。 作製したポリマーフィルム (位 相差板) から幅 5mm。 長さ 2 Ommの試料を切り出し、 片方の端を固定して 2 5°C、 20%RH (R。 ) の雰囲気下にぶら下げた。 他方の端に 0. 5 gの重り をぶら下げて、 10分間放置し長さ (L。 ) を測定した。 次に、 温度は 25°Cの まま、 湿度を 80%RH (Ri ) にして、 長さ ) を測定した。 吸湿膨張係 数は下式により算出した。 測定は同一試料につき 10サンプノレ行い、 平均値を採 用した。
吸湿膨張係数 [Z%RH] = { (L.x — L。 ) /L。 } / (Rx 一 R。 ) 上記吸湿による寸度変化は、 ポリマーフィルム中の自由体積を小さくすればよ いことを見出した。 自由体積を大きく左右するのは、 製膜時の残留溶剤量であり
、 少ない方が寸度変化は少ない。
残留溶剤を減らすための一般的手法は、 高温かつ長時間で乾燥することである
が、 あまり長時間であると、 当然のことながら生産性が落ちる。 従ってセルロー スアセテートフィルムに対する残留溶剤の量は、 0 . 0 1乃至1質量%の範囲に あることが好ましく、 0 . 0 2乃至 0 . 0 7質量%の範囲にあることがさらに好 ましく、 0 . 0 3乃至0 . 0 5質量0 /0の範囲にあることが最も好ましい。
上記残留溶剤量を制御することにより、 光学補償能を有する偏光板を安価に高 い生産性で製造することができる。
また、 上記吸湿による寸度変化を小さくする別な方法として、 疎水基を有する 化合物を添加することが好ましい。 疎水基を有する素材としては、 分子中にアル キル基やフ ニル基のような疎水基を有する素材であれば特に制限はないが、 前 記のセルロースアセテートフィルムに添加する可塑剤や劣化防止剤の中で該当す る素材が特に好ましく用いられる。 これら好ましい素材の例としては、 トリフエ ニルフォスフェート (T P P ) 、 トリベンジ/レアミン (T B A) などを挙げるこ とができる。
これらの疎水基を有する化合物の添カ卩量は、 調整する溶液 (ドープ) に対して 0. 0 1乃至 1 0質量%の範囲にあることが好ましく、 0 . 1乃至 5質量%の範 囲にあることがさらに好ましく、 1乃至 3質量%の範囲にあることが最も好まし レ、。
残留溶剤量は、 一定量の試料をクロ口フオルムに溶解し、 ガスクロマトグラフ (G C 1 8 A、 島津製作所 (株) 製) を用いて測定した。
溶液流延法では、 ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液 (ドープ). を用いて フィルムを製造する。 溶液流延法での乾燥は、 後述するように、 ドラム (また.は バンド) 面での乾燥と、 フィルム搬送時の乾燥に大きく分かれる。 ドラム (また はバンド) 面での乾燥時には、 使用している溶剤の沸点を越えない温度 (沸点を 越えると泡となる) でゆっくりと乾燥させることが好ましい。 また、 フィルム搬 送時の乾燥は、 ポリマー材料のガラス転移点土 3 0 °C、 更に好ましくは土 2 0 °C で行うことが好ましい。
(セノレロースァセテ一トフイルムの表面処理)
セルロースアセテートフィルムには、 表面処理を施すことが好ましい。 表面処
理の例として、 ケン化処理、 プラズマ処理、 火炎処理、 および紫外線照射処理が 挙げられる。 ケン化処理には、 酸ケン化処理おょぴアルカリケン化処理が含まれ る。 プラズマ処理にはコロナ放電処理おょぴグロ一放電処理が含まれる。 また、 特開平 7— 3 3 3 4 3 3号明細書に記載のように、 下塗り層を設けることも好ま しく利用される。
表面処理後のフィルムの表面エネルギーは、 5 5 mN/m以上であることが好 ましく、 6 O mNZm以上 7 5 mN/m以下であることが更に好ましい。 このセ ルロースアセテートフィルムを偏光板の透明保護膜とすることにより、 偏光膜と セノレロースアセテートフィルムの接着性を向上させることができる。 セルロース アセテートフィルム上に光学異方性層を設ける場合、 従来ではセルロースァセテ 一トフイルムと配向膜との接着性を確保するために、 両者の間にゼラチン下塗り 層を設ける必要があつたが、 表面エネルギーが 5 5乃至 7 S mNZmであるセル ロースァセテ一ト'フィルムを用いることにより、 ゼラチン下塗り層を不要とする ことができる。 フィルムの平面性を保持する観点から、 これら処理においてセル ロースアセテートフィルムの温度を T g (ガラス転移温度) 以下、 具体的には 1 5 0 °C以下とすることが好ましい。
光学補償シートを偏光板の透明保護膜 して使用する場合、 偏光膜との接着性 の観点から、 セルロースアセテートフィルムに酸処理またはアルカリ処理、 すな わち鹼化処理をすることが特に好ましい。
固体の表面エネルギーは、 「ぬれの基礎と応用」 (リアライズ社 1 9 8 9 . 1 2 . 1 0発行) に記載のように接触角法、 湿潤熱法、 および吸着法により求め ることができる。 本発明のセルロースアセテートフィルムの場合、 接触角法を用 いることが好ましい。 具体的には、 表面エネルギーが既知である 2種の溶液をセ ルロースアセテートフィルムに滴下し、 液滴の表面とフィルム表面との交点にお いて、 液滴に引いた接線とフィルム表面のなす角で、 液滴を含む方の角を接触角 と定義し、 計算によりフィルムの表面エネルギーを算出できる。
アルカリ鹼化処理は、 フィルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、 酸性溶液で 中和し、 水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。
アルカリ溶液としては、 水酸化力リゥム溶液、 水酸化ナトリゥム溶液が挙げら
れ、 水酸化イオンの規定濃度は、 0 . 1 7¾至 3 . O Nの範囲にあることが好まし く、 0 . 5乃至 2 . O Nの範囲にあることがさらに好ましい。 アルカリ溶液温度 は、 室温乃至 9 0 °Cの範囲にあることが好ましく、 4 0乃至 7 0 °Cの範囲にある ことがさらに好ましレ、。
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力リ金属の 水酸化物であることが好ましい。 水溶液の p Hは、 1 0以上であることが好まし い。 アル力リ処理は、 アルカリ水溶液に、 少なくともセルロースァセテ一トフィ ルムの偏光膜側の面を浸漬して実施することが好ましいが、 両面をアルカリ処理 しても良い。 浸漬時間は、 1ないし 3 0 0秒であることが好ましく、 5ないし 2 4 0秒であることがさらに好ましい。 処理温度は、 2 5ないし 7 0 °Cであること が好ましく、 3 5ないし 6 0 °Cであることがさらに好ましい。 浸漬終了後、 セル ロースァセテ一トフイルムを水で洗浄することが好ましい。
片面だけをアル力リ処理する場合、 アル力リ塗布後に水洗を実施することが好 ましい。 この場合、 アルカリ塗布液の溶媒は、 セルロースアセテートフィルムを 膨潤させないことが好ましく、 具体的にはアルコール (例、 イソプロパノール、 ブタノール) が好ましい。 また、 塗布性やアルカリ溶解度を向上させるため、 プ ロピレングリコ一ルゃ水を加えた混合溶媒を用いてもよい。
このような鹼化処理を施すことで、 セルロースアセテートフィルムの鹼化処理 前後での R e 5 5 0の変化を 3 n m以下とすることができる。 さらに、 鹼化処理 に使用するアル力リ液が、 処理後に黄色に変色する問題も生じない。
コロナ放電処理は、 高電圧発生装置に接続した電極と誘電体ロールの間に高電 圧を印加して、 電極と誘電体ロールの間に発生したコロナ放電中にセルロースァ セテートフィルムを置くカ あるいは移動させることにより行われる。 また、 本 明細書では電極と誘電体ロール間に印加する高電圧の周波数を放電周波数と記載 する。 コロナ放電処理は大気中で行うと簡便であるが、 必要に応じて処理装置を 密閉あるいは半密閉状態にして、 他のガスで充満させた状態か、 他のガスと大気 が混合した状態で処理することもできる。 ガスの例として窒素ガス、 アルゴンガ ス、 酸素ガスが挙げられる。
コロナ放電処理において、 放電周波数は、 一般的に 5 0 H z〜 5 0 0 0 k H z
であり、 5 kH z〜数 100 kH zがより好ましい。 コロナ処理において、 放電 周波数が低すぎると、 放電が不安定になり、 かつセルロースアセテートフィルム にピンホールが生じるために好ましくない。 また、 放電周波数が高すぎると、 ィ ンピーダンスマッチングのための追加装置が必要となり、 装置の価格が高くなる ために好ましくない。 .
通常の濡れ†生改良の為には、 セルロースアセテートフィルムのコロナ放電処理 を、 0. O O l kV ' A '分/ m2 〜5 kV · A ·分 Zm2 とすることが好まし く、 0. 01 k V · A ·分 Zm2〜 1 k V · A ·分 Zm2 とすることがさらに好 ましい。 電極と誘電体ロールの間隔は 0. 5乃至 2. 5mmであることが好まし く、 1. 0乃至 2. Ommであることがさらに好ましい。
グロ一放電処理は、 低圧ガス中において、 一対以上の電極間に高電圧を印加し て、 電極間に発生したグロ一放電中にセルロースアセテートフィルムを置く力 \ あるいは移動させることにより行われる。
グロ一放電処理における、 ガスの圧力は、 一般的に 0. 005〜20To r r の範囲であり、 0. 02〜2 T o r rの範囲がより好ましい。 圧力が低すぎると 表面処理効果が低下する。 圧力が高すぎると過大電流が流れ、 スパークがおこり やすく危険であり、 セルロースアセテートフィルムが破壌される恐れもある。 放 電は、 真空タンク中で 1対以上の空間を置いて配置された金属板或いは金属棒間 に高電圧を印加することにより生じる。 この電圧は、 雰囲気気体の'組成、 圧力に より色々な値をとり得るものであるが、 通常上記圧力範囲内では、 500〜50 0 OVの間で安定な定常グロ一放電が起こる。 接着性を向上させるために、 印加 電圧の範囲を 2000〜40◦ 0 Vにすることが好ましい。 また、 一般的な放電 周波数は、 直流から数 1000 MHzであり、 50Hz〜20MHzであること が好ましい。 所望の接着強度を得るために、 被処理物のグロ一放電処理を 0. 0 1 k V · A ·分 Zm2〜5 k V · A ·分 m2 とすることが好ましく、 0. 1 5 k V · A ·分 /m2〜l k V · A ·分/ m2 とすることがさらに好ましい。
紫外線照射処理は、 セルロースァセテ一トフィルムに紫外線を照射することに より行われる。 紫外線照射処理において、 フィルムの表面温度が 150°C前後に まで上昇することで性能上問題なければ、 光源として主波長が 365 n mの高圧
水銀ランプを使用することができる。 低温度処理が必要とされる場合には主波長 が 254 nmの低圧水銀ランプを使用することが好ましい。 またオゾンレスタイ プの高圧水銀ランプ、 および低圧水銀ランプを使用することも可能である。 処理 光量に関しては、 処理光量が多い程フィルムと被接着層との接着力は向上するが 、 光量の増加に伴いフィルムが着色し、 またフィルムが脆くなるという問題が発 生する。 従って、 365 nmを主波長とする高圧水銀ランプを使用する場合、 照 射光量は 20〜: L O O O O (m J/c m2 ) が好ましく、 50〜 2000 (mj /cm2 ) がさらに好ましい。 254 nmを主波長とする低圧水銀ランプを使用 する場合、 照射光量は 100〜10000 (m jZcm2 ) が好ましく、 300 〜1 500 (m J/c m2 ) がさらに好ましい。
(光学異方性層を有する光学補償シート)
本発明の光学異方性層を有する光学補償シートは、 セルロースアセテートフィ ルム上に、 液晶性化合物から形成された光学異方性層を設けることにより作製す ることができる。 セルロースアセテートフィルムと、 その上に設ける光学異方性 層との間に、 配向膜を設けることが好ましい。 配向膜は本発明で用いる液晶性ィ匕 合物を一定の方向に配向させる働きをする。 従って、 配向膜は本発明の光学補償 シートを製造する上では必須である。 し力 し、 液晶性化合物を配向後にその配向 状態を固定してしまえば、 配向膜はその役割を果たしているために、 光学補償シ ートの構成要素としては必ずしも必須のものではない。 すなわち、 配向状態が固 定された配向膜上の光学異方性層のみをセルロースアセテートフィルム上に転写 して光学補償シートを作製することも可能である。
(配向膜)
配向膜は、 液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有する。 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 ·プロジェット法 (LB膜 ) による有機化合物 (例、 ω—トリコサン酸、 ジ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。 配向膜は、 ポリマーのラビング処理により形成すること が好ましい。
配向膜は、 ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。 ポリビニ ルアルコールが、 好ましいポリマーである。 疎水性基が結合している変性ポリビ ニルアルコールが特に好ましい。
配向膜は、 一種類のポリマーから形成することもできるが、 架橋された二種類 のポリマーからなる層をラビング処理することにより形成することがさらに好ま しい。 少なくとも一種類のポリマーとして、 それ自体架橋可能なポリマーか、 架 橋剤により架橋されるポリマーのいずれかを用いることが好ましい。
配向膜は、 官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入したもの を、 光、 熱、 P H変化等により、 ポリマー間で反応させて形成するか;あるいは 、 反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマー間に架橋剤に由来する結 合基を導入して、 ポリマー間を架橋することにより形成することができる。 このような架橋は、 上記ポリマーまたはポリマーと架橋剤の混合物を含む配向 膜塗布液を、 セルロースアセテートフィルム上に塗布したのち、 加熱等を行なう ことにより実施される。 最終商品 (光学補償シート) で耐久性が確保できれば良 いので、 配向膜をセルロースアセテートフィルム上に塗設した後から、 光学補償 シートを得るまでのいずれの段階で架橋させる処理を行なつても良い。
配向膜上に形成される液晶性化合物からなる層 (光学異方性層) の配向性を考 えると、 液晶性ィヒ合物を配向させたのちに、 充分架橋を行なうことも好ましい。 配向膜の架橋は、 セルロースアセテートフィルム上に配向膜塗布液を塗布し、 加熱乾燥することで行われることが一般的である。 この塗布液の加熱温度を低く 設定して、 光学異方性層を形成する際の加熱処理の段階で配向膜の充分な架橋を 行うことが好ましい。
配向膜に用いるポリマーとしては、 それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋 剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。 勿論両方可能な ポリマーもある。 ポリマーの例としては、 ポリメチルメタクリレート、 アクリル 酸 Zメタクリル酸共重合体、 スチレン/マレインィミ ド共重合体、 ポリビニルァ
ルコール及び変性ポリビニルアルコール、 ポリ (N—メチロールァクリルァミ ド ) 、 スチレンノビニルトルエン共重合体、 クロロスルホン化ポリエチレン、 ニト ロセルロース、 ポリ塩ィ匕ビニル、 塩素化ポリオレフイン、 ポリエステル、 ポリイ ミド、 酢酸ビュル/塩化ビニル共重合体、 エチレンノ酢酸ビニル共重合体、 カル ボキシメチノレセノレロース、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 およびポリカーボネ ート等のポリマー、 およぴシランカツプリング剤等の化合物を挙げることができ る。
好ましいポリマーの例としては、 ポリ (N—メチロールアクリルアミ ド) 、 力 ルポキシメチルセルロース、 ゼラチン、 ポリビルアルコールおよび変性ポリビニ ルアルコール等の水溶性ポリマーが挙げられる。 ゼラチン、 ポリビルアルコール およぴ変性ポリビュルアルコ一ルを用いることが好ましく、 ポリビルアルコール および変性ポリビニルアルコールを用いることがさらに好ましい。
また、 重合度の異なるポリビニルアルコール たは変性ポリビニルアルコール を二種類併用することが最も好ましい。
ポリビュルアルコールの例としては、 鹼化度が 70乃至 100%の範囲にある ポリビニルアルコールが拳げられる。 一般に鹼化度は 80乃至 100%の範囲に あり、 85乃至 95%の範囲にあることがさらに好ましい。 また、 ポリビニルァ ルコールの重合度は、 100乃至 3000の範囲にあることが好ましい。
変性ポリビニルアルコールの例としては、 共重合変性、 連鎖移動による変性、 またはブロック重合による変性をしたポリビエルアルコールなどを挙げることが できる。 共重合変†生する場合の変性基の例としては、 COONa、 S i (OX) a 、 N (CHa ) 3 · C 1 C9 H1 9 C O O、 S 03 、 Na、 C12H25などが挙 げられる。 連鎖移動による変性をする場合の変性基の例としては、 COONa、 S H、 C 1 2H25などが挙げられる。 また、 ブロック重合による変性をする場合の 変性基の例としては、 C O OH、 C ONHs 、 C O O R、 C e H5 などが挙げら れる。
これらの中でも、 鹼化度が 80乃至 100 %の範囲にある未変性もしくは変性 ポリビニルアルコールが好ましい。 また、 鹼化度が 85乃至 95%の範囲にある 未変性ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましい
変性ポリビニルアルコールとしては、 特に、 下記一般式で表わされる化合物に よるポリビニルアルコールの変性物を用いることが好ましい。 この変性ポリビニ ルアルコールを、 以下、 特定の変性ポリビニルアルコールと記載する。
式中、 R 1 は、 アルキル基、 アタリロイルアルキル基、 メタクリロイルアルキ ル基、 またはエポキシアルキル基を表わし; Wは、 ハロゲン原子、 アルキル基、 またはアルコキシ基を表わし; Xは、 活性エステル、 酸無水物、 または酸ハロゲ ン化物を形成するために必要な原子群を表わし; Ρは、 0または 1を表わし;そ して ηは、 0乃至 4の整数を表わす。
上記の特定の変性ポリビエルァノレコールは、 さらに下記一般式で表わされる化 合物によるポリビ ルアルコールの変性物であることが好ましい。
式中、 X 1 は、 活性エステル、 酸無水物、 または酸ハロゲン化物を形成するた めに必要な原子群を表わし、 そして mは 2乃至 2 4の整数を表わす。
これらの一般式により表される化合物と反応させるために用いるポリビニルア- ルコールとしては、 前述の、 未変性のポリビニルアルコール、 および、 共重合変 性したもの、 即ち連鎖移動により変性したもの、 ブロック重合による変性をした ものなどのポリビニルアルコールの変性物を挙げることができる。 特定の変性ポ リビュルアルコールの好ましい例は、 特開平 9一 1 5 2 5 0 9 ^明^ * 詳 I ノ
記載されている。
これらポリマーの合成方法、 可視吸収スペク トル測定、 および変性基導入率の 決定方法等は、 特開平 8— 3 3 8 9 1 3号公報に詳しく記載がある。
架橋剤の例としては、 アルデヒド類、 N—メチロール化合物、 ジォキサン誘導 体、 カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、 活性ビニル化合物 、 活性ハロゲン化合物、 イソォキサゾール類、 およぴジアルデヒド澱粉などを挙 げることができる。 アルデヒド類の例としては、 ホルムアルデヒド、 グリ ^ォキザ ール、 およびグルタルアルデヒ ドが挙げられる。 N—メチロ一/レ化合物の例とし ては、 ジメチ口ール尿素およぴメチ口一ルジメチルヒダントインが挙げられる。 ジォキサン誘導体の例としては、 2, 3—ジヒドロキシジォキサンが挙げられる 。 カルボキシル基を活性ィヒすることにより作用する化合物の例としては、 カルべ 二ゥム、 2—ナフタレンスノレホナート、 1, 1—ビスピロリジノー 1一クロロピ リジニゥム、 および 1一モルホリノカルボ二ルー 3— (スルホナトァミノメチル ) が挙げられる。 活性ビュル化合物の例としては、 1, 3, 5—トリアクロィル —へキサヒ ドロー s—トリアジン、 ビス (ビニルスノレホン) メタン、 および N, N, 一メチレンビス一 [ j3— (ビニルスルホニル) プロピオンアミ ド] が挙げら れる。 そして、 活性ハロゲン化合物の例としては、 2, 4ージクロロー 6—ヒド ロキシ一S—トリアジンが挙げられる。 これらは、 単独または組合せて用いるこ とができる。 .
これらは上記水溶性ポリマー、 特にポリビニルアルコール及び変性ポリビニル アルコール (上記特定の変性物も含む) と併用する場合に好ましい。 生産性を考 慮した場合、 反応活性の高いアルデヒド類、 とりわけダルタルアルデヒ ドの使用 が好ましい。 · ポリマーに対する架橋剤の添加量に特に限定はない。 耐湿性は、 架橋剤を多く 添加した方が良化傾向にある。 し力 し、 架橋剤をポリマーに対して 5 0質量%以 上添加した場合には、 配向膜としての配向能が低下する。 従って、 ポリマーに対 する架橋剤の添加量は、 0 . 1乃至 2 0質量%の範囲にあることが好ましく、 0 . 5乃至 1 5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。 配向膜は、 '架橋反応が 終了した後でも、 反応しなかった架橋剤をある程度含んでいるが、 その架橋剤の
量は、 配向膜中に 1. 0質量%以下であることが好ましく、 0. 5質量。 /0以下で あることがさらに好ましい。 配向膜中に 1. 0質量%を超える量で未反応の架橋 剤が含まれていると、 充分な耐久性が得られない。 即ち、 液晶表示装置に使用し た場合、 長期使用、 あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、 レチ キユレーションが発生することがある。
配向膜は、 上記ポリマーを含む溶液、 あるいは上記ポリマーと架橋剤を含む溶 液を、 セルロースアセテートフィルム上に塗布した後、 加熱乾燥し (架橋させ) 、 ラビング処锂することにより形成することができる。 架橋反 は、 塗布液をセ -ルロースアセテートフィルム上に塗布した後、 任意の時期に行なっても良い。
そして、 ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用 いる場合、 その塗布液を作製するための溶媒は、 消泡作用のあるメタノ^"ル等の 有機溶媒とするか、 あるいは有機溶媒と水の混合溶媒とすることが好ましい。 有 機溶媒としてメタノールを用いる場合、 その比率は質量比で水:メタノールが、 0 : 100〜 99 : 1が一般的であり、 0 : 100〜 91 : 9であることがさら に好ましい。 これにより、 泡の発生が抑えられ、 配向膜、 更には光学異方性層の 表面の欠陥が著しく減少する。
塗布方法としては、 スピンコーティング法、 ディップコーティング法、 カーテ ンコーティング法、 ェクストノレージョンコーティング法、 ノ ーコーティング法及 び E型塗布法を挙げることができる。 この中でも、 特に E型塗布法が好ましい。 配向膜の膜厚は、 0. 1乃至 1 O^mの範囲にあることが好ましい。 加熱乾燥 は、 加熱温度が 20乃至 1 10°Cの範囲で行なうことができる。 充分な架橋を形 成させるためには、 加熱温度は 60乃至 100°Cの範囲にあることが好ましく、 80乃至 100°Cの範囲にあることが好ましい。 乾燥時間は 1分〜 36時間で行 なうことができる。 好ましくは 5乃至 30分間である。 pHも、 使用する架橋剤 に最適な値に設定することが好ましく、 ダルタルアルデヒドを使用した場合は、 pH4. 5乃至 5. 5の範囲にあることが好ましく、 特に PH5であることが好 ましい。
配向膜は、 セルロースアセテートフィルム上または下塗り層上に設けられる。 配向膜は、 前記のようにポリマー層を架橋したのち、 表面をラビング処理するこ
とにより得ることができる。
ラビング処理は、 L C Dの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方 法を利用することができる。 即ち、 配向膜の表面を、 紙やガーゼ、 フュルト、 ゴ ムあるいはナイロン、 ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより 配向を得る方法を用いることができる。 一般的には、 長さ及び太さが均一な繊維 を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施され る。 配向膜は、 その上に設けられる液晶性化合物の配向方向を規定するように機 能する。
(光学異方性層)
本発明において、 液晶 '14化合物から形成される光学異方性層は、 セルロースァ セテートフィルム上に設けられた配向膜の上に形成される。
光学異方性層に用いる液晶性化合物には、 棒状液晶性化合物およぴ円盤状液晶 性化合物が含まれる。 棒状液晶性化合物および円盤状液晶性化合物は、 高分子液 晶でも低分子液晶でもよく、 さらに、 低分子液晶が架檫され液晶性を示さなくな つたものも含まれる。 '
光学異方性層は、 液晶性化合物および必要に応じて重合性開始剤や任意の成分 を含む塗布液を、 配向膜の上に塗布することで形成できる。
塗布液の調整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) 、 アルキルハライド (例、 クロ口ホルム、 ジクロロメタ ン、 テトラクロロェタン) 、 エステル (例、 酢酸メチル、 酢酸ブチル) 、 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。 二種類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、 ワイヤーバーコーティング法、 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、 リパースグラビアコーティ ング法、 ダイコーティング法) により実施できる。
光学異方性層の厚さは、 0 . 1乃至 2 0 μ πιであることが好ましく、 0 . 5乃 至 1 5 / mであることがさらに好ましく、 1乃至 1 0 /ζ πιであることが最も好ま しい。
本発明に用いる液晶性化合物としては、 円盤状液晶性化合物を用いることが好 ましい。
(棒状液晶性化合物)
棒状液晶性化合物としては、 ァゾメチン類、 ァゾキシ類、 シァノビフエニル類 、 シァノフエニノレエステル類、 安息香酸エステル類、 シクロへキサンカルボン酸 フエ-ルエステル類、 シァノフエ-ルシクロへキサン類、 シァノ置換フエ二ルビ リミジン類、 ァ レコキシ置換フエニルピリミジン類、 フェニ^^ジォキサン類、 ト ラン類およぴァルケニルシクロへキシルべンゾニトリル類が好ましく用いられる なお、 棒状液晶性化合物には、 金属錯体も含まれる。 また、 棒状液晶性化合物 を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、 棒状液晶性化合物として用いることが できる。 言い換えると、 棒状液晶性化合物は、 (液晶) ポリマーと結合していて もよい。
棒状液晶性ィ匕合物については、 季刊化学総説第 2 2卷液晶の化学 (1 9 9 4 ) 日本化学会編の第 4章、 第 7章および第 1 1章、 および液晶デバイスハンドブッ ク日本学術振興会第 1 4 2委員会編の第 3章に記載がある。
棒状液晶性化合物の複屈折率は、 0 . 0 0 1乃至 0 . 7の範囲にあることが好 ましい。
棒状液晶性化合物は、 その配向状態を固定するために、 重合性基を有すること が好ましい。 重合性基 (Q) の例を、 以下に示す。
(Q1) (Q2) (Q3) (Q4)
— CH二 CH2 — CH^CH-CHg — CH-CH-C2H5 -CH=CH-n-C3H7
(Q5) (Q6) (Q7) (Q8) (Q9) (Qio)
C二 CH2 ——CH二 C一 CH3 — C≡CH HH — SH
0ヽ
CH, — CH-CH2 厂 N.
C \
'Hn3
— CPH-CH2
(Ql.l) (Q12) (Q13) (Q14) (Q15) (Q16) (Q17)
— CHO —OH — C02H — =C=0 — H2 — S03H — N=C=S 重合性基 (Q) は、 不飽和重合性基 (Q1〜Q7) 、 エポキシ基 (Q8) また はアジリジ -ル基 (Q9) 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 (Q1〜Q6) であることが最も 子 ましい。.
棒状液晶性ィヒ合物は、 短軸方向に対してほぼ対称となる分子構造を有すること が好ましい。 そのためには、 棒状分子構造の両端に重合性基を有することが好ま しい。
以下に、 棒状液晶性化合物の例を示す。'
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2H CZ d00! .
3
OtO/IOdf/ェ:) d 17.S88/10 OAV
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光学異方性層は、 棒状液晶性化合物あるいは後述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) を含む液晶組成物 (塗布液) を、 配向膜の上に塗 布することで形成する。
(円盤状液晶性化合物)
前記の円盤状 (液晶性) 化合物は、 一般的に大きな複屈折率を有し、 多様な配 向形態があるため、 円盤状化合物を用いることで、 従来の延伸複屈折フィルムで は得ることができない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。 円盤状化合物を用いた光学捕償シートについては、 特開平 6— 2141 1 6 号公報、 米国特許 5583679号、 同 5646703号、 西独特許公報 39 1 1 620 A 1号の各明細書に記載がある。
円盤状 (ディスコティック) 液晶性化合物の例としては、 C. De s t r a d eらの研究報告、 Mo 1. C r y s t. 71巻、 1 1 1頁 (1 981年) に記載 されているベンゼン誘導体、 C. D e s t r a d eらの研究報告、 Mo 1. C r y s t . 1 22卷、 14 1頁 (1 985年) 、 Ph y s i c s 1 e t t, A, 78卷、 82頁 (1 990) に記載されているトルキセン誘導体、 B. Ko h n eらの研究報告、 An g e w. Ch em. 96卷、 70頁 (1 984牟) に記載 されたシクロへキサン誘導体及ぴ J . M. L e hnらの研究報告、 J. Ch em . C ommu n. , 1 794頁 (1 985年) 、 J . Zh a n gらの研究報告、 J. Am. Ch em. S o c. 1 1 6卷、 2655頁 (1 994年) に記載され ているァザクラウン系ゃフエニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げること ができる。 さらに、 円盤状液晶性化合物としては、 一般的にこれらを分子中心の 母核とし、 直鎖のアルキル基やアルコキシ基、 置換ベンゾィルォキシ基等がその 直鎖として放射線状に置換された構造のものも含まれ、 液晶性を示す。 ただし、 分子自身が負の一軸性を有し、 一定の配向を付与できるものであればこれらに限 定されるものではない。 また、 本発明において、 円盤状液晶性ィヒ合物から形成す る光学異方性層は、 最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、 例えば、 低分子の円盤状液晶性化合物が熱、 光等で反応する基を有しており、 結果的に熱
、 光等で反応により重合または架橋し、 高分子量化し液晶性を失ったものも含ま れる。 円盤状液晶性化合物の好ましい例は、 特開平 8— 5 0 2 0 6号公報に記載 されている。 また、 円盤状液晶性化合物の重合については、 特開平 8— 2 7 2 8 4公報に記載がある。
円盤状液晶性化合物を重合により固定するためには、 円盤状液晶性化合物の円 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 ァ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、 重合 性基を有する円盤状液晶性化合物は、 下記式 (III)で表わされる化合物であるこ とが好ましい。
(III) D (- L - P ) n
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。
円盤状コア (D) の例を以下に示す。 以下の各例において、 L P (または P L ) 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。
(D5) (D6)
PL し P
、 式 (III)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、 ァリーレン基、 一 CO—、 一 NH—、 一 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二価の連結基で 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、 ァリーレン 墓、 一 CO—および一 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 み合わせた二価の連結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 1 2であることが好ましい。 ァルケエレン基の炭素原子数は、 2乃至 12であることが好まし。 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。'
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、 A Rはァリーレン基を意味する。 なお、 アルキレン基、 アルケニレン基およびァリ 一レン基は、 置換基 (例、 アルキル基) を有していてもよい。
L 1 : -AL一 CO -0--AL
L 2 : -AL一 CO -O-AL — o—
L 3 : -AL一 CO -O-AL — o— AL-
L4 : -AL -co -O-AL — o— CO—
L 5 : -CO一 AR -O-AL
L 6 : -CO一 AR -O-AL一 o—
L 7 : 一 CO一 AR -O-AL一〇一 CO—
L 8 : 一 CO -NH — AL—
L 9 : -NH -AL一 O—
L10: -NH一 一 O— CO
L11: 一 O— AL-
L12: 一 o— AL- o—
L13 ·一 o— AL- 〇一 CO—
L14 一 o— AL- O— CO— NH— AL-
L15: 一 O -AL -S-AL一
L16: 一〇 -co -AR-O -AL — CO—
L17: -0 — CO -AR-O一 Aし一 O— CO—
L18:一 Ό一 CO -AR-O -AL一 O—AL— O
L19:一 O一 CO -AR-O -AL — O— AL— o
L20: -S -AL一
L21:一 S -AL一 O—
L22: — S -AL — o— c o
L23:一 S -AL -S-AL
L24:一 S -AR — AL—
式 (III)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。
(PI) . (P2) (P3) .
— CH=CH2 — C≡CH — CH2-C≡CH.;
(P4) (P5) . (P6)
— H2 -SO。H Pヽ .
— CH2-CH-CH2
(P7) (P8) (P9)
CH
(P10) (Pll) (P12)
SH — CHO —OH
(P13) (P14) (P15) . - ' — C02H —N二 C二〇
(P16) (P17) (P18)
— CH=CH-n-C3H -CH=C-CH O
I
-CH-CH2 重合性基 (P) は、 不飽和重合性基 (P l、 P 2、 P 3、 P 7、 P 8、 P 1 5
、 P I 6、 P I 7) またはエポキシ基 (P 6、 P I 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 7、 P 8、 P 15、 P 1 6、 P I 7) であることが最も好ましい。 式 (III) において、 nは 4乃至 12の整数である。 具体的な数字は、 円盤状コア (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。 円盤状液晶性化合物については、 特開平 7 一 281028号、 同 7— 30631 7号、 同 8— 50206号、 同 9一 104 656号、 同 9— 104866号、 同 9一 1 1240号の各公報に記載がある。
'円盤状液晶性化合物を用レヽる場合、 光学異方性層は負の複屈折を有する層であ つて、 そして円盤状構造単位の面が、 セルロースアセテートフィルム表面に対し て傾き、 且つ円盤状構造単位の面とセルロースアセテートフィルム表面とのなす 角度が、 光学異方性層の深さ方向に変化していることが好ましい。
円盤状構造単位の面の角度 (傾斜角) は、 一般に、 光学異方性層の深さ方向で かつ光学異方性層の底面からの距離の増加と共に増加または減少してレヽる。 傾斜 角は、 距離の増加と共に増加することが好ましい。 さらに、 傾斜角の変化として は、 連続的増加、 連続的減少、 間欠的増加、 間欠的減少、 連続的増加と連続的減 少を含む変化、 及ぴ増加及ぴ減少を含む間欠的変化などを挙げることができる。 間欠的変化は、 厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。 傾斜角 は、 傾斜角が変化しない領域を含んでいても、 全体として増加または減少してい ることが好ましい。 さらに、 傾斜角は全体として増加していることが好まレく、 特に連続的に変化することが好ましい。 支持体側の円盤状単位の傾斜角は、 一般 に円盤状液晶性化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより'、 またはラビ ング処理方法の選択することにより、 調整することができる。 また、 表面側 (空 気側) の円盤状単位の傾斜角は、 一般に円盤状液晶性ィヒ合物あるいは円盤状液晶 性化合物とともに使用する他の化合物を選択することにより調整することができ る。 円盤状液晶性ィ匕合物とともに使用する化合物の例としては、 可塑剤、 界面活 性剤、 重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。 更に、 傾斜角の 変化の程度も、 上記と同様の選択 より調整できる。
円盤状液晶性化合物とともに使用する可塑剤、 界面活性剤及び重合性モノマー
としては、 円盤状液晶性化合物と相溶性を有し、 円盤状液晶性化合物の傾斜角の 変化を与えられるか、 あるいは配向を阻害しない限り、 どのような化合物も使用 することができる。 これらの中で、 重合性モノマー (例、 ビュル基、 ビニルォキ シ基、 アタリロイル基及ぴメタクリロイル基を有する化合物) が好ましい。 上記 化合物の添加量は、 円盤状液晶性化合物に対して一般に 1〜5 0質量%の範囲に あり、 5〜3 0質量0 /0の範囲にあることが好ましい。 '
円盤状液晶性化合物とともに使用するポリマーとしては、 円盤状液晶性化合物 と相溶性を有し、 円盤状液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられる限り、 どのよ うなポリマーでも使用することができる。 ポリマーの例としては、 セルロースェ ステルを挙げることができる。 セルロースエステルの好ましい例としては、 セル ロースアセテート、 セノレロースアセテートプロピオネート、 'ヒ ドロキシプロピノレ セルロース及びセルロースァセテ一トブチレートを挙げることができる。 円盤状 液晶性化合物の配向を阻害しないように、 上記ポリマーの添加量は、.円盤状液晶 †生化合物に対して一般に 0 . 1〜 1 0質量%の範囲にあり、 0 . 1〜 8質量%の 範囲にあることがより好ましく、 0 . 1〜5質量0 /0の範囲にあることがさらに好 ましい。
光学異方†生層は、 一般に円盤状液晶性ィヒ合物および他の化合物を溶剤に溶解し た溶液を配向膜上に塗布し、 乾燥し、 次いでディスコティックネマチック相形成 温度まで加熱し、 その後配向状態 (ディス ティックネマチック相) を維持して 冷却することにより得られる。 あるいは、 上記光学異方性層は、 円盤状液晶性化 合物及び他の化合物 (更に、 例えば重合性モノマー、 光重合開台剤) を溶剤に溶 解した溶液を配向膜上に塗布し、 乾燥し、 次いでディスコティックネマチック相 形成温度まで加熱したのち重合させ (U V光の照射等により) 、 らに冷却する ことにより得られる。 本発明に用いる円盤状液晶性ィヒ合物のディスコティックネ マティック液晶相一固相転移温度としては、 7 0〜 3 0 0 °Cが好ましく、 特に 7 0〜1 7 0 °Cが好ましい。
(液晶性ィヒ合物の配向状態の固定)
配向させた液晶性化合物を、 配向状態を維持して固定することができる。 固定
ィ匕は、 重合反応により実施することが好ましい。 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斉 IJ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 3 6 7 6 6 1号、 同 2 3 6 76 7 0号の各明細書記載) 、 ァシロインエーテル (米国特許 244 8 8 2 8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 7 2 2 5 1 2号明細書記載) 、 多核キノン化合物 (米国特許 3 046 1 2 7号、 同 2 9 5 1 7 5 8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 ーァミノフエ二ルケトンとの組み合わせ (米国特許 3 54 9 3 6 7号明細書記載 ) 、 ァクリジンおょぴフヱナジン化合物 (特開昭 6 0- 1 0 5 6 6 7号公報、 米 国特許 423 9 8 50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 2 9 7 0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 2 0質量%の範囲に あることが好ましく、 0. 5乃至 5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。 液晶性化合物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、 20mJZcm2 乃至 50 J/ cm2 の範囲にあることが 好ましく、 2 0乃至 5 0 0 Om jZcni2 の範囲にあることがより好ましく、 1 00乃至 8 0ひ m jZcm2 の範囲にあることがさらに好ましい。 また、 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。 保護層を、 光学異 方性層の上に設けてもよい。
(偏光板)
偏光板は、 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。 一 方の保護膜として、 上記のセルロースアセテートフィルムからなる光学補償シー トあるいはセルロースアセテートフィルム上に光学異方性層が設けられてなる光 学補償シートを用いることができる。 他方の保護膜は、 通常のセルロースァセテ 一トフイルムを用いてもよい。
偏光膜には、 ヨウ素系偏光膜、 二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリェン系 偏光膜がある。 ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、 一般にポリビニルアルコ
ール系フィルムを用いて製造する。 偏光膜の透過軸は、 フィルムの延伸方向に垂 直な方向に相当する。
セルロースアセテートフィルムの遅相軸と偏光膜の透過軸とは、 実質的に平行 または実質的に垂直になるように配置することが好ましい。
また、 偏光板の生産性には保護フィルムの透湿性が重要であることがわ った 。 偏光膜と保護フィルムは水系接着剤で貼り合わせられており、 この接着剤溶剤 は保護フィルム中を拡散することで、 乾燥される。 保護フィルムの透湿性が高け れば、 高いほど乾燥は早くなり、 生産性は向上するが、 高くなりすぎると: 液晶 表示装置の使用環境 (高湿下) により、 水分が偏光膜中に入ることで偏光能が低 下する。
光学補償シートの透湿性は、 ポリマーフィルム (および重合性液晶化合物) の 厚み、 自由体積、 もしくは、 親疎水性などにより決定される。
光学補償シートを偏光板の保護フィルムとして用いる場合、 光学補償シートの 透湿性は 1 0 0乃至 1 0 0 0 ( g /m2 ) / 2 4 h r sの範囲にあることが好ま しく、 3 0 0乃至 7 0 0 ( g Zm 2 ) Z 2 4 h r sの範囲にあることが更に好ま しい。
光学補償シートの厚みは、 セルロースアセテートフィルムを製膜する場合の、 リップ流量とラインスピード、 あるいは、 延伸、 圧縮により調整することができ る。 使用する主素材により透湿性が異なるので、 厚み調整により好ましい範囲に することが可能である。 ,
光学補償シートの自由体積は、 製膜の場合、 乾燥温度と時間により調整するこ とができる。 この場合もまた、 使用する主素材により透湿性が異なるので、 自由 体積調整により好ましい範囲にすることが可能である。
光学補償フィルムの親疎水性は、 添加剤により調整することができる。 自由体 積中に親水的添加剤を添加することで透湿性は高くなり、 逆に疎水性添加剤を添 加することで透湿性を低くすることができる。
光学補償シートの透湿性を調整することにより、 光学補償能を有する偏光板を 安価に高い生産性で製造することが可能となる。
(円偏光板)
本発明の; L Z 4板 (セルロースアセテートフィルムからなる光学補償シート) と偏光膜とを、 λ / 4板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。 えノ 4板の面内の遅相軸と偏光膜の透過軸との 角度は、 4 1乃至 4 9 ° であることが好ましく、 4 2乃至 4 8 ° であることがよ り好ましく、 4 3乃至 4 7 ° であることがさらに好ましく、 4 4乃至 4 6 ° であ ることが最も好ましい。
偏光膜の; Ι Ζ 4とは反対側の面には、 透明保護膜を設けることが好ましい。 透 明保護膜としては、 通常のセルロースアセテートフィルムを用いてもよい。
(液晶表示装置)
上記の光学補償シート、 または光学補償シートと偏光膜とを貼り合わせて得ら れた偏光板は、 透過型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置に特に有利に用いら れる。 液晶表示装置の特徴により、 光学異方性セルロースアセテートフィルムの レターデーシヨンは適当な値が決定される。
透過型液晶表示装置は、 液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板か らなる。 偏光板は、 偏光膜おょぴその両側に配置された二枚の透明保護膜からな 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。
本発明の光学補償シートを液晶表示装置に用いる場合は、 液晶セルと一方の偏 光板との間に、 光学補償シートを一枚配置するか、 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。
本発明の偏光板を液晶表示装置に用いる場合は、 二枚の偏光板の一方の代わり として本発明の偏光板を用いればよい。 双方の偏光板の代わりに本発明の偏光板 を用いても良い。 本発明の偏光板を液晶表示装置に用いる場合、 偏光板を、 その 保護膜として用いられている光学補償シートが液晶セル側となるように配置する
液晶セルは、 OCBモード、 VAモード、 または TNモードであることが好ま しい。 VAモードには、 MVAモードが含まれる。
O C B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を用いた液 晶表示装置であり、 米国特許 4583825号、 同 5410422号の各明細書 に開示されている。 棒状液晶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、 ベンド配向モードの液晶セルは、 自己光学補償機能を有する。 そのた め、 この液晶モードは、 QCB (Optically Compensatory Bend) 液晶モードとも 呼ばれる。 ベンド配向モードの液晶表示装置は、 応答速度が速いとの利点がある
VAモードの液晶セルでは、 電圧無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 時に実質的に垂直に配向させ、 電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義の V Aモードの液晶セル (特開平 2— 1 76625号公報記載および特公平 7— 69 536号) に加えて、 (2) 視野角拡大のため、 VAモードをマルチドメイン化 した液晶セルが含まれる。 具体的には、 MVA (SID 97、 Digest of tech. Pape rs (予稿集) 28 (1997) 845、 SID 99、 Digest of tech. Papers (予稿集) 30 (1999) 2 06および特開平 1 1一 258605号公報記載) 、 SURVA I VAL (月刊デ イスプレイ、 第 6卷、 第 3号(1999) 14記載) 、 PVA (Asia Display98、 Proc. o f the 18 th Inter. Display res. Conf . (予稿集) (1998) 383記載) 、· P a r a— A ( LCD/PDP International' 99で発表) 、 DDVA (SID 98、 Digest of tech. Pape rs (予稿集) 29 (1998) 838記載) 、 EOC (SID 98、 Digest, of tech. Papers (予 稿集) 29 (1998) 319記載) 、 PSHA (SID 98、 Digest of tech. Papers (予稿集 ) 29 (1998) 1081記載) 、 RFFMH (Asia Display98、 Proc. of the 18th Inter. Display res. Conf. (予稿集) (1 998) 375記載) 、 HMD (S I D 98、 Digest of tech. Papers (予稿集) 29 (1998) 702記載) が含まれる。 その他に (3 ) 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、 電圧印加時にねじれ マルチドメイン配向させるモード (n— ASMモード) の液晶セル (IWD'98、 Pr o of the 5thInter. Display Workshop. (予稿集)(1998) 143記載) も含まれる。
TNモードの液晶セルでは、 電圧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 20° にねじれ配向している。 TNモードの液晶セ は 、 カラー T FT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。
(反射型液晶表示装置)
図 1は、 反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図 1に示す反射型液晶表示装置は、 下から順に、 下基板 (1) 、 反射電極 (2 ) 、 下配向膜 (3) 、 液晶層 (4) 、 上配向膜 (5) 、 透明電極 (6) 、 上基板 (7) 、 ぇ/4板 (8) 、 そして偏光膜 (9) からなる。
下基板 (1) と反射電極 (2) が反射板を構成する。 下配向膜 (3) 〜上配向 膜 (5) が液晶セルを構成する。 λΖ4板 (8) は、 反射板と偏光膜 (9) 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 (2) と下配向膜 (3) との間、 または上配向膜 (5) と透明 電極 (6) との間に設けることが好ましい。
図 1に示す反射電極 (2) の代わりに透明電極を用いて、 別に反射板を取り付 けてもよレ、。 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、 反射板の表面に回凸構造 (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い。
液晶セノレは、 TN (twisted nematic ) 型、 S TN (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 1 00° であることが好ましく、. 5 0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。
STN型液晶セルのツイスト角は、 1 8 0乃至 3 6 0° であることが好ましく 、 2 2 0乃至 2 70° であることがさらに好ましい。 液晶層の屈折率異方性 (△ n) と液晶層の厚み (d) との積 (An d) の値は、 0. 3乃至 1. 2 m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 (Δη (1) 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 j m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。
反射型液晶表示装置は、 印加電圧が低い時に明表示、 高い時に暗表示であるノ 一マリーホワイ トモードでも、 印加電圧が低い時に喑表示、 高い時に明表示であ るノーマリーブラックモードでも用いるこどができる。 ノーマリーホワイトモ一 ドの方が好ましい。
(ゲストホスト反射型液晶表示素子)
図 2は、 ゲスト スト反射型液晶表示素子の代表的な態様を示す断面模式図で める。
図 2に示すゲストホスト反射型液晶表示素子は、 下基板 (1 1) 、 有機層間絶 縁膜 (1 2) 、 金属反射板 (1 3) 、 /4板 (1 4) 、 下透明電極 (1 5) 、 下配向膜 (1 6) 、 液晶層 (1 7) 、 上配向膜 (1 8) 、 上透明電極 (1 9) 、 光拡散板 (20) 、 上基板 (21) および反射防止層 (2 2) が、 この順に積層 された構造を有する。 - 下基板 (1 1 ). および上基板 (2 1) は、 ガラス板またはプラスチックフィル ムからなる。 下基板 (1 1) と有機層間絶縁膜 (1 2) との間には、 TFT (2 3) が取り付けられている。
液晶層 (1 7) は、 液晶と二色性色素との混合物からなる。 液晶層は、 スぺー サー (24) により形成されているセルギャップに液晶と二色性色素との混合物
を注入して得られる。
光拡散板 (20) を設ける代わりに、 金属反射板 (13) の表面に凹凸を付け ることで、 金属反射板 (13) に光拡散機能を付与してもよい。
反射防止層 (22) は、 反射防止機能に加えて、 防眩機能も有していることが 好ましい。 '
図 3は、 ゲストホスト反射型液晶表示素子の別の代表的な態様を示す断面模式 図である。
図 3に示すゲストホスト反射型液晶表示素子は、 下基板 (31) 、 有機層間絶 縁膜 (32) 、 コレステリックカラー反射板 (33) 、 ; LZ4板 (34) 、 下透 明電極 (35) 、 下配向膜 (36) 、 液晶層 (37) 、 上配向膜 (38) 、 上透 明電極 (39) 、 上基板 (41) および反射防止層 (42) 、 この順に積層さ れた構造を有する。 ,
下基板 (31) およぴ上基板 (41) は、 ガラス板またはプラスチックフィル ムからなる。 下基板 (31) と有機層間絶縁膜 (32) との間には、 TFT (4 3) が取り付けられている。
λΖ4板 (34) は、 光拡散板としても機能させてもよい。
液晶層 (37) は、 液晶と二色性色素との混合物からなる。 液晶層は、 スぺー サー (44) により形成されているセルギャップに液晶と二色性色素との混合物 を注入して得られる。
上透明電極 (39) と上基板 (41) との間には、 ブラックマトリックス (4 5) が取り付けられている。
反射防止層 (42) は、 反射防止機能に加えて、 防眩機能も有していることが 好ましい。
本発明に従う λ/4板は、 図 1で説明したの反射型液晶表示装置の; 4板 ( 8) 、 そして、 図 2および図 3で説明したゲストホスト反射型液晶表示素子の; L Ζ4板 (24) および (34) として使用できる。
ぇノ 4板を備えたゲストホスト反射型液晶表示素子については、 特開平 6— 2 22350号、 同 8— 36174号、 同 10— 268300号、 同 10— 292 1 75号、 同 10— 293301号、 同 10— 31 1 976号、 同 10— 319
442号、 同 1 0— 325953号、 同 1 0— 333 1 38号、 同 1 1— 384 10号の各公報に記載がある。
本発明に従う λΖ4板は、 上記各公報記載のゲストホスト反射型液晶表示素子 にも利用することができる。
(ベンド配向モード液晶表示装置)
本発明の光学異方性層を有する光学補償シートは、 ベンド配向モードの液晶表 示装置に特に好ましく用いることができる。 光学補償シートを用いた、 ベンド配 向モードの液晶表示装置を以下に具体的に記载する。
図 4は、 ベンド配向液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図で ある。
図 4に示すように、 ベンド配向液晶セルは、 上基板 (1 14 a) と下基板 1
14 b) の間に液晶性化合物 (1 1 1) を封入した構造を有する。 ベンド配向液 晶セルに使用する液晶性化合物 (1 1 1) は、 一般に正の誘電率異方性を有する 。 液晶セルの上基板 (1 14 a) と下基板 (1 14 b) は、 それぞれ、 配向膜 (
1 1 2 a, 1 1 2 b) と電極層 (1 1 3 a、 1 1 3 b) を有する。 配向膜は棒状 液晶†生分子 (1 1 1 a〜l 1 1 j ) を配向させる機能を有する。 RDは配向膜の ラビング方向である。 電極層は棒状液晶性分子 (l l l a〜l l l j ) に電圧を 印加する機能を有する。
ベンド配向液晶セルの印加電圧が低い時、 図 4の o f ίに示すように、 液晶セ ルの上基板 (1 14 a) 側の棒状液晶性分子 (l l l a〜l l l e) と下基板 (
1 14 ) 側の棒状液晶性分子 (1 1 1 f 〜1 1 1 j ) とは、 逆向きに (上下対 称に) に配向する。 また、 基板 (1 1 4 a、 1 14 b) 近傍の棒状液晶性分子 (
1 1 1 a、 1 1 1 b、 l l l i、 1 1 1 j ) は、 ほぼ水平方向に配向し、 液晶セ ル中央部の棒状液晶性分子 (1 1 1 d〜l 1 1 g) は、 ほぼ垂直方向に配向する 図 4の o nに示すように、 印加電圧が高いと、 基板 (1 14 a、 1 14 b) 近 傍の棒状液晶性分子 (1 1 1 a、 1 1 1 j ) は、 ほぼ水平に配向したままである 。 また、 液晶セル中央部の棒状液晶性分子 (1 1 1 e、 1 1 1 f ) は、 ほぼ垂直
に配向したままである。 電圧の増加により配向が変化するのは、 基板と液晶セル 中央部との中間に位置する棒状液晶性分子 (1 1 1 b、 1 1 1 c, 1 1 1 d、 1 l l g、 l l l h、 1 1 1 i ) であり、 これらは o f f の状態よりも垂直に配向 する。 しかし、 液晶セルの上基板 (1 14 a) 側の棒状液晶性分子 (1 1 1 a〜 1 1 1 e) と下基板 (1 14 b) 側の棒状液晶性分子 (l l l f 〜l l l j ) と 力 逆向きに (上下対称に) に配向することは、 o f f の状態と同様である。 図 5は、 本発明に従う楕円偏光板を示す模式図である。
図 5に示すように、 楕円偏光板は、 円盤状化合物 (1 3 1 a〜1 3 1 e) を含 む光学異方性層 1 (13 1) 、 少なくとも 1枚のセルロースアセテートフィルム を含む光学異方性層 2 (1 33) および偏光膜 (1 4) の積層体からなる。 図 5に示す楕円偏光板は、 光学異方性層 1 (1 3 1) と光学異方性層 2 (1 33) との間に配向膜 (1 32) を有する。
光学異方性層 1 (131) の円盤状化合物 ( 131 a〜 1 3 1 e ) は、 平面分 子である。 円盤状化合物 (1 31 a〜l 31 e) は、 分子中にはただ一個の平面 、 すなわち円盤面を持つ。 円盤面は、 光学異方性層 2 (1 33) の面に対して傾 斜している。 円盤面と光学異方性層 2面との間の角度 (傾斜角) は、 円盤状化合 物と配向膜からの距離が増加するに伴って増加している。 平均傾斜角は、 1 5乃 至 50° の範囲であることが好ましい。 図 5に示すように傾斜角を変化させると 、 楕円偏光板の視野角拡大機能が著しく向上する。 また、 傾斜角を変化させた楕 円偏光板には、 表示画像の反転、 階調変化あるいは着色の発生を防止する機能も ある。
円盤状化合物 (1 31 a〜l 3 1 e) の円盤面の法線 (NL) を光学異方性層 2 (1 33) へ正射影した方向 (PL) の平均は、 配向膜 (1 32) のラビング 方向 (RD) と反平行の関係になる。 , 本発明では、 円盤状化合物の円盤面の法線の透明支持体への正射影の平均方向 と、 光学異方性層 2 (1 33) の面内遅相軸 (SA) と、 の角度を実質的に 45 ° にする。 よって、 楕円偏光板の製造工程では、 配向膜 (1 32) のラビング方 向 (RD) と透明支持体の面内遅相軸 (SA) との角度 (Θ) が実質的に 45° になるように調節すればよい。
さらに本発明では、 光学異方性層 2の面内遅相軸 (SA) と偏光膜 (1 34) の面内透過軸 (TA) とが実質的に平行または実質的に垂直になるように透明支 持体と偏光膜とを配置する。 図 5に示す楕円偏光板では、 一枚の透明支持体を平 行に配置している。 透明支持体 (1 33) の面内遅相軸 (SA) は、 原則として 光学異方性層 2の延伸方向に相当する。 偏光膜 (134) の面内透過軸 (TA) は、 原則として偏光膜の延伸方向に垂直な方向に相当する。
図 6は、 本発明に従うベンド配向型液晶表示装置を示ず模式図である。
図 6に示す液晶表示装置は、 ベンド配向液晶セル (1 10) 、 液晶セルの両側 に配置された一対の楕円偏光板 (1 31A〜134A、 131 B〜134B) お ょぴバックライト (BL) からなる。
ベンド配向液晶セル (110) は、 図 4に示した液晶セルに相当する。 液晶セ ル (110) の上下のラビング方向 (RD2、 RD 3) は、 同一方向 (平行) で める。
楕円偏光板は、 液晶セル (1 10) 側から、 光学異方性層 1 (1 31 A、 1 3 1 JB) 、 光学異方性層 2 (133 A、 133 B) および偏光膜 ( 1 34 A、 1 3 4B) がこの順に積層されている。 光学異方性層 1 (131A、 13 I B) の円 盤状化合物のラビング方向 (RD1、 RD4) は、 対面する液晶セルのラビング 方向 (RD2、 RD3) とは反平行の関係にある。 前述したように、 円盤状化合 物のラビング方向 (RD 1、 RD4) は、 円盤面の法線を透明支持体面へ正射影 した平均方向と反平行になる。 光学異方性層 2 (133A、 1 33 B) の面内遅 相軸 (SA1、 S A2) および偏光膜 (134A、 134 B) の面内透過軸 (T Al、 TA2) は、 円盤状化合物のラビング方向 (RD 1、 RD4) と同一平面 では実質的に 45° の角度になる。 そして、 二枚の偏光膜 (134A、 1 34B ) は、 面内透過軸 (TA1、 TA2) が互いに直交するよう (クロスニコル) に 配置されている。
図 7は、 ベンド配向型液晶表示装置における光学補償の関係を示す概念図であ る。 .
図 7に示すように、 本発明に従う液晶表示装置では、 ベンド配向液晶セル (1 1.0) を、 光学異方性層 1 (131A、 13 IB) と光学異方性層 2 (133 A
、 1 33B) とが協調して、 光学的に補償する。
光学異方性層 1 (1 3 1 A、 1 3 I B) の円盤状化合物のラビング方向 (RD
1、 RD4) を、 液晶セルのラビング方向 (RD 2、 RD 3) とは反平行の関係 に設定したことにより、 ベンド配向液晶セル (1 10) の液晶性分子と光学異方 性層 1 (1 31A、 1 3 1 B) の円盤状化合物とが対応 (a〜c、 e〜g) して 、 光学的に捕償する。 そして、 ベンド配向液晶セル (1 1 0) 中央部の実質的に 垂直に配向している液晶性分子には、 光学異方性層 2 (1 3 3A、 1 33 B) が 対応 (d、 h) するように設計されている。 なお、 光学異方†生層 2 (1 33A、
133 B) に記入した楕円は、 光学異方性により生じる屈折率楕円である。 図 8は、 楕円偏光板の様々な態様を示す模式図である。
図 8の a 1の態様は、 図 5で示した最も基本的な楕円偏光板に相当する。 a l の態様の楕円偏光板は、 光学異方性層 1 (1 3 1) 、 光学異方性層 2 (1 33) および偏光膜 (1 34) がこの順に積層されている。 円盤状化合物のラビング方 向 (RD) と光学異方性層 2 (1 33) の遅相軸 (SA) との角度は実質的に 4 5° であり、 光学異方性層 2 (1 33) の遅相軸 (SA) と偏光膜 (1 34) の 透過軸 (TA) は実質的に平行である。
図 8の a 2の態様も、 光学異方性層 1 (1 31) 、 光学異方性層 2 (1 33) および偏光膜 (1 34) がこの順に積層されている。 円盤状化合物のラビング方 向 (RD) と光学異方性層 2 (1 33) の遅相軸 (SA) との角度は実質的に 4 5° であり、 光学異方性層 2 (1 33) の遅相軸 (SA) と偏光膜 (1 34) の 透過軸 (TA) は実質的に垂直である。
図 8の a 3の態様は、 光学異方性層 2が二層 (133 a、 1 33 b) から成る 。 本発明では、 二層のうち、 少なくとも一層 (図では 1 33 b) 力 前述した定 義を満足するように、 光学異方性層 1 (1 31) および偏光膜 (1 34) と配置 されていればよい。 すなわち、 円盤状化合物のラビング方向 (RD) と一層の光 学異方性層 2 (1 33 b) の遅相軸 (SA2) との角度は実質的に 45° であり 、 その光学異方性層 2 (1 33 b) の遅相軸 (SA2) と偏光膜 (134) の透 過軸 (TA) は実質的に平行である。 a 3©態様では、 もう一層の光学異方性層 2 (1 33 a) は、 従来の技術と同様に、 遅相軸 (SA1) が円盤状化合物のラ
ビング方向 (RD) と実質的に平行になるように配置されている。
図 8の a 4の態様では、 二層の光学異方性層 2 (1 33 a、 133 ) のいず れも、 前述した定義を満足するように、 光学異方性層 1 (131) および偏光膜
(1 34) と配置されている。 すなわち、 円盤状化合物のラビング方向 (RD) と二層の光学異方性層 2 (133 a、 133 b) の遅相軸 (SA1、 S A2) と の角度は、 いずれも実質的に 45° であり、 二枚の透明支持体 (133 a、 13 3 b) の遅相軸 (SA1、 SA2) と偏光膜 (134) の透過軸 (TA) は、 い ずれも実質的に平行である。
図 8の a 5の態様でも、 二層の光学異方性層 2 (1 33 a、 133 b) のいず れも、 前述した定義を満足するように、 光学異方性層 1 (131) および偏光膜
(134) と配置されている。 すなわち、 円盤状化合物のラビング方向 (RD) と二層の光学異方性層 2 (133 a、 133 b) の遅相軸 (SA1、 S A2) と の角度は、 いずれも実質的に 45° であり、 光学異方性層 1 (131) に近い光 学異方性層 2 (133 a) の遅相軸 (SA1) と偏光膜 (134) の透過軸 (T A) は、 実質的に垂直であり、 そして偏光膜 (134) に近い光学異方性層 2 ( 133 b) の遅相軸 (SA2) と偏光膜 (134) の透過軸 (TA) は、 実質的 に平行である。
図 9は、 楕円偏光板の別の様々な態様を示す模式図である。
図 9の b 1に記載の態様の楕円偏光板は、 光学異方性層 2 (133) 、 光学異 方性層 1 (131) および偏光膜 (134) がこの順に積層されている。 円盤状 化合物のラビング方向 (RD) と光学異方性層 2 (133) の遅相軸 (SA) と の角度は実質的に 45° であり、 光学異方性層 2 (133) の遅相軸 (SA) と 偏光膜 (134) の透過軸 (TA) は実質的に平行である。
図 9の b 2の態様も、 光学異方性層 2 (133) 、 光学異方性層 1 (1 31) および偏光膜 (1 34) がこの順に積層されている。 円盤状化合物のラビング方 向 (RD) と光学異方†生層 2 (133) の遅相軸 (SA) との角度は実質的に 4 5° であり、 光学異方性層 2 (133) の遅相軸 (SA) と偏光膜 (1 34) の 透過軸 (TA) は実質的に垂直である。
図 9の b 3の態様は、 二層からなるの光学異方性層 2 (133 a、 133 b)
を有する。 本発明では、 2層の光学異方性層 2のうち、 少なくとも一層 (図では 133 b) 、 前述した定義を満足するように、 光学異方性層 1 (131) およ ぴ偏光膜 (1 34) と配置されていればよい。 すなわち、 円盤状化合物のラビン グ方向 (RD) と一層の光学異方性層 2 (133 b) の遅相軸 (SA2) との角 度は実質的に 45° であり、 その光学異方性層 2 ( 1 33' b ) の遅相軸 (SA2 ) と偏光膜 (1 34) の透過軸 (TA) は実質的に平行である。 b 3の態様では 、 もう一層の光学異方性層 2 (133 a) は、 従来の技術と同様に、 遅相軸 (S A1) が円盤状化合物のラビング方向 (RD) と実質的に平行になるように配置 されている。
図 9の b 4の態様では、 二層の光学異方性層 2 (1 33 a、 133 b) のいず れも、 前述した定義を満足するように、 光学異方性層 1 (131) および偏光膜 (1 34) と配置されている。 すなわち、 円盤状化合物のラビング方向 (RD) と 2層の光学異方性層 2 (133 a, 133 b ) の遅相軸 ('S A 1、 SA2) と の角度は、 いずれも実質的に 45° であり、 光学異方†生層 2 (133 a, 1 33 b) の遅相軸 (SA1、 S A2) と偏光膜 (134) の透過軸 (TA) は、 いず れも実質的に平行である。
図 9の b 5の態様では、 二層からなる光学異方性層 2 (133 a、 133 b) の合計が、 前述した定義を満足するように、 光学異方性層 1 (131) および偏 光膜 (134) と配置されている。 すなわち、 円盤状化合物のラビング方向 (R D) と 2層の光学異方性層 2 (133 a、 133 b) の遅相軸 (SA1、 SA2 ) との角度は、 いずれも実質的に 45° であり、 光学異方性層 1 (131) およ び偏光膜 (134) から遠い光学異方性層 2 (133 a) の遅相軸 (SA1) と 偏光膜 (1 34) の透過軸 (TA) は、 実質的に垂直であり、 そして光学異方性 層 1 (131) および偏光膜 (134) に近い光学異方性層 2 (133 b) の遅 相軸 (SA2) と偏光膜 (134) の透過軸 (TA) は、 実質的に平行である。 楕円偏光板は、 円盤状化合物がハイプリット配向した光学異方性層 1と、 光学 異方性を有するセルロースアセテートからなる光学異方性層 2と、 偏光膜とを積 層してなる。
OCBモードの液晶セルを使用する場合、 円盤状化合物からなる光学異方性層
1には、 レターデーシヨン値が 0となる方向 (光軸) が存在しないことが好まし い。 また、 光学異方性層 1には、 レターデーシヨンの絶対値が最小となる方向が 光学異方性層 1の面内にも法線方向にも存在しないことが好ましい。
光学異方性層 1および光学異方性層 2の光学的性質としては、 下記式 (9) で 定義される R eレターデーシヨン値おょぴ下記式 (1 0 a) または (1 0 b) で 定義される Rthレタ デーシヨン値が重要である。 .
(9) R e = (n x- y) X d
(1 0 a) Rth= [ (n 2 + n 3) /2-n l] X d
(1 0 b) Rth= [ (n x + n y) /2-n z] X d '
式中、 n xは、 光学異方性層 1または光学異方性層 2の面内遅相軸の屈折率で あり ; n yは、 光学異方性層 1または光学異方性層 2の面内進相軸の屈折率であ り ; n 1は、 光学異方性層 1の屈折率主値の最小値であり ; n 2および n 3は、 光学異方性層 1のその他の屈折率主値であり ; n zは、 光学異方性層 2の厚さ方 向の屈折率であり ;そして dは光学異方性層 1または光学異方性層 2の厚さであ る。
光学異方性層 1の波長 550 nmで測定した R eレターデーション値 (R e 5 50) は、 1 0乃至 1 00 nmであることが好ましい。 光学異方性層 1の波長 5 50 nmで測定した Rthレターデーシヨン値 (Rth550) は、 40乃至 200 nmであることが好ましい。 また、 光学異方性層 1の屈折率の主値の最小値の方 向とフィルム法線との角度 (β) I 20乃至 50° であることが好ましい。 光学異方性層 2の波長 550 n mで測定した Rthレターデーシヨン値 (Rth 5 50) は、 1 5◦乃至 300 nmであることが好ましく、 1 80乃至280 11111 であることが更に好ましい。 また、 光学異方性層 2の波長 550 n mで測定した Reレターデーシヨン値 (Re 550) は、 偏光膜透過軸との配置により好まし い範囲が異なる。 光学異方性層 2の面内遅相軸が透過軸と実質的に ¾:交している 場合は、 1乃至 20 nmであることが好ましく、 1乃至 1 5 n mであることがさ らに好ましい。 光学異方性層 2の遅相軸が透過軸と実質的に平行である場合、 2 0乃至 1 00 nmであることが好ましく、 30乃至 60 nmであることがさらに 好ましい。
光学異方性層 2が二層からなる場合、 セルロースアセテートフィルムを 2枚用 いる力、 もしくは、 セルロースアセテートフィルム上に液晶性化合物を配向させ ることが好ましい。
本発明の液晶表示装置には、 光学補償作用の波長依存性が低レ、との特徴がある 。 光学補償作用の波長依存性が低いとは、 具体的には、 液晶表示装置に使用する 光学異方性層 1と光学異方性層 2の R eレターデーシヨン値の合計値 (二枚の楕 円偏光板を使用する場合は、 全ての光学異方性層 1の合計値) と液晶セルの R e レターデーションとの差は、 4 0 0乃至 7 0 0 n mの範囲のいずれの波長におい ても、 1 0 n m以下であることを意味する。 本発明に従い、 楕円偏光板の光学異 方性層 1、 光学異方性層 2および偏光膜を配置することで、 この値は容易に達成 できる。 ' 光学異方性層 1は、 図 5に示したように、 円盤状化合物の円盤面と透明支持体 面とのなす角が、 光学異方性層 1の深さ方向において変化している (ハイプリツ ト配向している) ことが好ましい。 円盤状ィ匕合物の光軸は、 円盤面の法線方向に 存在する。 円盤状化合物は、 光軸方向の屈折率よりも円盤面方向の屈折率が大き な複屈折性を有する。
光学異方性層 1は、 後述する配向膜によって円盤状化合物を配向させ、 その配 向状態の円盤状化合物を固定することによって形成することが好ましい。 円盤状 化合物は、 重合反応により固定することが好ましい。
なお、 光学異方性層 1には、 レターデーシヨン値が 0となる方向が存在しない 。 言い換えると、 光学異方性層:!のレターデーシヨンの最小値は、 0を越える値 である。
配向膜は、 光学異方性層 1の円盤状化合物の配向方向を規定する機能を有する
。 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 'プロジ エツト法 (L B膜) による有機化合物 (例、 ω—トリコサン酸、 ジォクタデシノレ メチルァシモこゥムクロライド、 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。
配向膜は、 ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。 ポリビニ ルアルコールが、 好ましいポリマーである。 疎水性基が結合している変性ポリビ ニルアルコールが特に好ましい。 疎水性基は光学異方性層 1の円盤状化合物と親 和性があるため、 疎水性基をポリビュルアルコールに導入することで、 円盤状化 合物を均一に配向させることができる。 疎水性基は、 ポリビニルアルコールの主 鎖末端または側鎖に結合させる。
疎水性基は、 炭素原子数が 6以上の脂肪族基 (好ましくはアルキル基またはァ ルケニル基) または芳香族基が好ましい。
ポリビニルアルコールの主鎖末端に疎水性基を結合させる場合は、 疎水性基と 主鎖末端との間に連結基を導入することが好ましい。 連結基の例には、 一 S—、 一 C (CN) R1 ―、 一 NR2 —、 一 C S—およびそれらの組み合わせが含まれ る。 上記 R1 および R2 は、 それぞれ、 水素原子または炭素原子数が 1乃至 6の アルキル基 (好ましくは、 炭素原子数が 1乃至 6のアルキル基) である。
ポリビニルアルコールの側鎖に疎水性基を導入する場合は、 ポリビニルアルコ ールの酢酸ビニル単位のァセチル基 (一 CO— CH3 ) の一部を、 炭素原子数が 7以上のァシル基 (-CO-R3 ) に置き換えればよい。 R3 は、 炭素原子数が 6以上の脂肪族基または芳香族基である。 また、 市販の変性ポリビニルアルコー ル (例、 MP 103、 MP 203、 R1 130、 クラレ (株) 製) を用いてもよ い。 - 配向膜に用いる (変性) ポリビュルアルコールのケン化度は、 80%以上であ ることが好ましい。 (変性) ポリビニルアルコールの重合度は、 200以上であ ることが好ましレ、。 .
ラビング処理は、 配向膜の表面を、 紙や布で一定方向に、 数回こすることによ り実施する。 長さおよぴ太さが均一な繊維を均一に植毛した布を用いることが好 ましい。
なお、 光学異方性層 1の円盤状化合物を配向膜を用いて配向後、 配向膜を除去 しても、 円盤状化合物の配向状態を保つことができる。 すなわち、 配向膜は、 円 盤状ィヒ合物を配向するため楕円偏光板の製造において必須である力 製造された 楕円偏光板においては必須ではない。
配向膜を光学異方性層 2と光学異方性層 1との間に設ける場合は、 さらに下塗 り層 (接着層) を光学異方性層 2と配向膜との間に設けることが好ましい。 光学異方性層 2は、 少なくとも 1枚のセルロースアセテートフィルムからなる 。 セルロースアセテートフィルムの厚さは、 1 0乃至 7 0 μ πιであることが好ま しい。 本発明では、 セルロースアセテートフィルム 1枚、 あるいは、 セノレロース アセテートフィルム 2枚、 更には、 セルロースアセテートフィルムと重合性液晶 化合物の積層体により、 目標の光学特性を実現することが好ましい。 光学異方性 層 2が二つの.層 (例えば、 2枚のセルロースアセテートフィルム) からなる場合 は、 二つの層の間に中間層 (例えば、 粘着剤層) が介在していてもよい。 光学異 方性層 2が二つ以上の層からなる場合は、 二つ以上の層全体で目標とする光学特 性を達成する。 ^
セノレロースァセテ一トフイノレムの R eレターデーション値は、 セノレロースァセ テートフィルムの延伸により高い値とすることができる。 セルロースァセテ一ト フィルムの Rthレターデーシヨン値は、 (1 ) レターデーシヨン上昇剤の使用、
( 2 ) 平均酢化度 (ァセチル化度) の調整または (3 ) 冷却溶解法によるフィル ムの製造により前述した高い値とすることができる。
また、 上記のセルロースアセテートフィルムを支持体とし、 水平配向した重合 性液晶層を塗設することも出来る。
重合性液晶化合物としては、 棒状液晶、 あるいはディスコティック液晶 (上記 円盤状化合物) が好ましく、 R thレターデーシヨン値を制御するには、 ディスコ ティック液晶を用いることが好ましい。
楕円偏光板は、 以下のように連続して製造することができる。
まず、 R eおよび R thレターデーション値を所望の値に調整したセルロースァ セテートフィルム (光学異方性層 2 ) 上に配向膜を形成し、 セルロースァセテ一 トフイルムの搬送方向 (遅相軸 方向が一致) に 4 5 ° の角度で配向膜にラビン グ処理を施す。 次に、 配向膜の上に円盤状化合物層 (光学異方性層 1 ) を形成し て卷き取る。 その後、 セルロースアセテートフィルム面に鹼化処理を施し、 接着 剤を介して、 偏光膜と貼り合わせる (この際にもう一方には鹼化処理した市販の トリァセチルセルロースフィルムを接着剤を介して貼り合わせる) 。
光学異方性層 2が 2枚のセルロースアセテートフィルムからなる場合には、 ま ず同上のように 1枚のセルロースアセテートフィルム上に円盤状化合物を塗設し 、 卷き取った後、 光学異方性層 1への傷およぴゴミの付着を防止するため、 円盤 状化合物層側にラミネートフィルムを貼り合わせて、 再ぴ卷き取る。
もう 1枚のセルロースアセテートフィルムを鹼化処理し、 接着剤を介して、 偏 光膜と貼り合わせる (この際にもう一方には鹼化処理した市販のトリァセチルセ ルロースフィルムを接着剤を介して貼り合わせる) 。
ラミネ^トフイルムを貼り合わせたロールフィルムのセルロースァセテ一トフ イルム面に、 粘着剤を介して、 同上の偏光膜の (本発明の) セルロースァセテ一 トフイルム面と貼り合わせる。
また、 光学異方性層 2が 1枚のセルロースァセテ一トフィルムと重合性液晶か らなる場合には、 まず同上のように 1枚のセルロースアセテートフィルム上に円 盤状化合物を塗設し、 卷き取った後、 光学異方性層 1への傷およびゴミの付着を 防止するため、 円盤状化合物層側にラミネートフィルムを貼り合わせて、 再ぴ卷 き取る。
もう 1枚のセルロースアセテートフィルム配向膜を形成し、 その上に水平配向 した円盤状化合物層を形成して卷き取り、 鹼化処理し、 接着剤を介して、 偏光膜 と貼り合わせる (この際にもう一方には鹼化処理した市販のトリァセチルセル口 一スフイルムを接着剤を介して貼り合わせる) 。
ラミネートフィルムを貼り合わせたロールフィルムのセルロースァセテ一トフ イルム面に、 粘着剤を介して、 同上の偏光膜の (本発明の) セルロースァセテ一 トフイルム面と貼り合わせる。
本発明の楕円偏光板は、 ベンド配向液晶セルまたは水平配向液晶セルと組み合 わせた液晶表示装置として用いると特に効果がある。
ベンド配向液晶セルは、 セル中央部の液晶分子がねじれ配向していてもよい。 ベンド配向液晶セルでは、 液晶性化合物の屈折率異方性 Δ ηと、 液晶セルの液 晶層の厚み dとの積 (A ri X d ) は、 輝度と視野角を両立させるために、 1 0 0 乃至 2 0 0 0 n mの範囲であることが好ましく、 1 5 0乃至 1 7 0 0 n mの範囲 であることがさらに好ましく、 5 0 0乃至 1 5 0 O n mの範囲であることが最も
好ましい。 .
ベンド配向液晶セルは、 いずれも、 ノーマリーホワイ トモード (NWモード) またはノーマリーブラックモード (N Bモード) で用いることができる。
[実施例 1 ]
下記の組成物をミ ^ 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。 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 . 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 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、 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質量部およびメタノール 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。
セルロースアセテート溶液 4 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、 5 . 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。 残留溶剤量が 15質量% のフィルムを、 130°Cの条件で、 テンターを用いて 25%の延伸倍率で横延伸 して、 セルロースアセテートフィルムを製造した。
作製したセルロースアセテートフィルム (光学捕償シート : KH— 01) につ いて、 エリプソメーター (M— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 55 0 nmにおける R eレターデーシヨン値 (Re 550) および Rthレターデーシ ヨン値 (Rth550) を測定した。 結果は第 1表に示す。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを、 デジタル膜厚計 (K一 4 02B、 アンリツ (株) 製) を用いて、 面積 1平方メートル (l mX l m) 中を 100点測定した。 膜厚の平均値は 52. Ο μπιであり、 標準偏差は 1. 5 μ m であった。
' [実施例 2]
セルロースアセテート溶液 474質量部にレターデーシヨン上昇剤溶液 56質 量部を混合してドープを調製し (セルロースァセテ一ト 100質量部に対して、 レターデーシヨン上昇剤 7. 8質量部を使用し) 、 延伸倍率を 1 2%に変更した 以外は、 実施例 1と同様にセルロースアセテートフィルム (光学補償シート : K H-02) を作製して評価した。 結果は第 1表に示す。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを、 1. 5Nの水酸化力リウ ム溶液 (40°C) に 5分間浸漬した後、 硫酸で中和し、 純水で水洗、 乾燥した。 このセルロースアセテートフィルムの表面エネルギーを接触角法により求めたと ころ、 68mNZmであった。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを、 デジタル膜厚計 (K一 4 02B、 アンリツ (株) 製) を用いて、 面積 1平方メートル (l mX l m) 中を 100点測定した。 平均値は 40. 0 /z mであり、 標準偏差は 1. 8 ^ mであつ た。 ' ' '
このセルロースアセテートフィルム上に、 下記の組成の塗布液を # 16のワイ ヤーバーコ一ターで 28 m 1 Zm2 塗布した。 60°Cの温風で 60秒、 さらに 9 0°Cの温風で 1 50秒乾燥した。
次に、 セルロースアセテートフィルムの遅相軸' (波長 6 3 2. 8 nmで測定) と 4 5° の方向に、 形成した膜にラビング処理を実施した。 配向膜塗布液組成 下記の変性ポリビュルアルコール
水 ' . ' 3 7 1質量部 メタノ一ノレ 1 1 9質量部 ダルタルアルデヒド (架橋剤) 0. 5質量部
変性ポリビニルアルコール
—— (し Η2—
(光学異方性層の形成)
配向膜上に、 下記のディスコティック (円盤状) 液晶性化合物 4 1. 0 1 g、 エチレンォキサイ ド変成トリメチロールプロパントリアタリレート (V# 3 6 0 、 大阪有機化学 (株) 製) 4. 0 6 g、 セルロースアセテートプチレート (CA B 5 5 1 - 0. 2、 イーストマンケミカル社製) 0. 9 0 g、 セルロースァセテ 一トブチレート (CAB 5 3 1— 1、 イーストマンケミカル社製) 0. 2 3 g、 光重合開始剤 (ィルガキュア一 9 0 7、 チバガイギ一社製) 1. 3 5 g、 增感剤
(カャキュア一: DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 4 5 gを、 1 0 2 gのメチル ェチルケトンに溶解した塗布液を、 # 3のワイヤーバーで塗布した。 これを金属 の枠に貼り付けて、 1 3 0°Cの恒温槽中で 2分間加熱し、 円盤状化合物を配向さ せた。 次に、 1 3 0°Cで 1 2 OWZ c m高圧水銀灯を用いて、. 1分間 UV照射し
円盤状化合物を重合させた。 その後、 室温まで放冷した。 このようにして、 光学 異方性層付き光学補償シート (KH— 1 2) を作製した。
波長 550 nmで測定した光学異方性層の R eレターデーション値は 38 nm であった。 また、 円盤面とセルロースアセテートフイルム表面との間の角度 (傾 斜角) は平均で 40° であった。
[実施例 3]
セルロースアセテート 1 00質量部に対して、 レターデーシヨン上昇剤 6. 0 質量部を使用し、 延伸倍率を 30%に変更した以外は、 実施例 1と同様にセ 口 ースアセテートフイノレム (光学補償シート : ΚΗ— 03) を作製して評価した。 結果は第 1表に示す。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを、 2. ONの水酸化力リウ ム溶液 (25°C) に 2分間浸漬した後、 硫酸で中和し、 純水で水洗、 乾燥した。 このセルロースァセテ一トフイルムの表面エネルギーを接触角法により求めたと ころ、 e SmNZmであった。
そして、 作製したセル口 スアセテートフィルムを、 デジタル膜厚計 (K— 4 02B、 アンリツ (株) 製) を用いて、 面積 1平方メートル (lmX lm) 中を 100点測定した。 膜厚の平均値は 38. .5 / mであり、 標準偏差は 1. 4 μ m であった。
[比較例 1 ] ' ' セルロースアセテート溶液を、 そのままドープとして使用し、 延伸処理を実施
しなかった以外は、 実施例 1と同様にセルロースアセテートフィルム (光学ネ甫償 シート : KH— H1) を作製して評価した。 結果は第 1表に示す。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを、 デジタル膜厚計 (K一 4 02B、 アンリツ (株) 製) を用いて、 面積 1平方メートル (lmX lm) 中を 100点測定した。 膜厚の平均値は 80. 5 であり、 標準偏差は 1. 7 m であった。
レタ一ァーシヨン
上昇剤 ― 延伸倍率 — Re550 Rth550 実施例 1 KH— 01 5. 5質量部 25% 40 nm 1 30 n m 実施例 2 KH— 02 7. 8質量部 1 2% 20 nm 110 nm 実施例 3 KH- 03 6. 0質量部 30% 50 nm 1 30 nm 比較例 1 KH— HI なし 延伸せず 4 nm 48 n m
[実施例 4]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニルァノレコール系接着剤を用いて、 実施例 1で作成した KH— 01 (光 学補償シート) を偏光膜の片側に貼り付けた。
市販のセルローストリアセテートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写 真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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。
偏光膜の透過軸と実施例 1で作製した KH— 01 (光学補償シート) の遅相軸 とは平行になるように配置した。 偏光膜の透過軸と市販のセルローストリァセテ 一トフイルムの遅相軸とは、 直交するように配置した。 このようにして偏光板を 作製した。
[実施例 5]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し た。 ポリビュルアルコール系接着剤を用いて、 実施例 2で作成した KH— 02 ( 光学補償シート) をその遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるように偏光膜の片 側に貼り付けた。
市販のセルローストリアセテートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写 真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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。
更に、 実施例 2で作製した KH— 12 (光学補償シート) を、 KH— 02 (光 学捕償シート) 側に、 それらの遅相軸が互いに平行となるように粘着剤を介して 貼り合わせた。 このようにして偏光板を作製した。
[実施例 6 ]
実施例 3で作製した KH— 03 (光学補償シート) を用いた以外は、 実施例 4 と同様にして偏光板を作製した。
[実施例 7]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (VL— 1530 S、 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 わりに実施例 4で作製した偏光板を、 実施例 1で作製した KH— 01 (光学補償 シート) が液晶セル側となるように粘着剤を介 て一枚、 観察者側に貼り付けた 。 また、 ノ ックライト側には、 巿販の偏光板 (HLC2— 5618HCS、 (株 ) サンリッツ製) を一枚貼り付けた。 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。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ -Contrast 160D, ELD I M社製) を用いて、 黒表示 (L 1) から白表示 (L8) までの 8段階で視野角を 測定した。 結果を第 2表に示す。
[比較例 2]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (VL— 1530 S、 富士通 (株 ) 製) について、 測定機 (E Z -Contrast 160D E L D I M社製) を用いて 、 黒表示 (L 1) から白表示 (L8) までの 8段階で視野角を測定した。 結果を 第 2表に示す。 '
第 2表 液晶 視野角 (コントラスト比が 10以上で黒側の階調反転のない範囲) 表示装置 透過軸方向 透過軸から 45° の方向 実施例 7 > 80° > 80°
比較例 2 >80° 44°
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転
(額縁状の透過率ァップの評価)
垂直配向型液晶セルを使用した 15ィンチの液晶表示装置 (VL— 1 530 S W、 富士通 (株) 製) に設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 4で作製した偏光板を、 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が直交するように配置した。
温度 25°C、 相対湿度 60%の環境条件において、 作製した液晶表示装置のバ ックライトを 5時間連続点灯した後、 全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して 光漏れを評価した。 その結果、 実施例 4で作製した偏光板を用いた 15インチの 液晶表示装置において額縁状の透過率アップ (光漏れ) は生じなかった。
[実施例 8 ]
(ベンド配向液晶セルの作製)
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 i
ラビング処理を行った。 得られた二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 μπιに設定した。 セルギャップに Δηが 0. 1396の液晶性化合物 (ZL I 1132、 メルク社製) を注入し、 ベンド 配向液晶セルを作製した。
作製したベンド配向セルを挟むように、 実施例 5で作製した楕円偏光板を二枚 貼り付けた。 楕円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光学異方†生層のラビング方向とが反平行となるように配 置した。
液晶セルに 55Hzの矩形波電圧を印加した。 白表示 2V、 黒表示 5 Vのノー マリーホワイトモードとした。 透過率の比 (白表示 Z黒表示) をコントラスト比 として、 測定機 (E Z -Contrast 160D、 ELD I M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。 結果を第 3表に 示す。
^ ¾ 液晶 視野角 (コントラスト比が 10以上で黒側の階調反転のない範囲)
上 下 左右 実施例 8 80° 80° 80°
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転 (額縁状の透過率ァップの評価)
上記のベンド配向液晶セルと同様にして、 実施例 5で作製した楕円偏光板を二 枚用いて、 パネルサイズが 17ィンチのベンド配向液晶セルを作製した。
温度 25°C、 相対湿度 60%の環境条件において、 作製した液晶パネルにバッ クライトを配置して 5時間連続点灯した後、 全面黒表示状態を暗室にて目視で観 察して光漏れを評価した。 その結果、 作製した 17インチの液晶パネルにおいて 額縁状の透過率アップ (光漏れ) は生じなかった。
[実施例 9 ]
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6E— A3、 シャープ (株) 製) に 設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 6で作製した偏光板を、 実施例 3で作製した KH—03 (光学捕償シート) 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、 Oモード (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、 測定機 (E Z -Contrast 1 60 D、 ELD I M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。 結果を第 4表に示す。
[比較例 3]
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 ついて、 測定機 (EZ -Contrast 1 6 OD, ELD 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。 結果を第 4表に 示す。
第 4表 液晶 視野角 (コントラスト比カ 0以上で黒側の階調反転のない範囲) 上 下 左右 実施例 9 18。 23° 77°
比較例 3 15° 25° 37°
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転 (額縁状の透過率ァップの評価)
TN型液晶セルを使用した 20インチの液晶表示装置 (LC— 20V 1、 シャ
ープ (株) 製) に設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 6で作 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 と、 ノ ックライト側の偏光板の透過軸とが直交するように配置した。
温度 2 5 °C、 相対湿度 6 0 %の環境条件において、 作製した液晶表示装置のバ ックライトを 5時間連続点灯した後、 全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して 光漏れを評価した。 その結果、 実施例 6で作製した偏光板を用いた 2 0インチの 液晶表示装置において額縁状の透過率アップ (光漏れ) は生じなかった。
[実施例 1 0 ]
, 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。 セルロースアセテート溶液組成 酉乍ィ匕度 6 0 . 9 %のセノレロースアセテート 1 0 0質量部 トリス工ニルホスフェート (可塑剤) 7 . 8質量部 ビフエ-ノレジフエ二ノレホスフエ 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) 別のミキシングタンクに、 実施例 1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、 レターデーション上昇剤溶液を調製した。
セルロースァセテ一ト溶液 4 6 8質量部にレターデ シヨン上昇剤溶液 3 2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、 4 . 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。 バンド上での膜面温度が
40°Cとなってから、 1分乾燥し、 剥ぎ取った後、 130°Cの乾燥風下で、 35 %のテンター横一軸延伸を行った。 その後、 140°Cの乾燥風下で搬送方向に]: 0%縦一軸延伸を行い、 130°Cの乾燥風で約 15分間乾燥し、 残留溶剤量が 0 . 3重量0 /0のセルロースアセテートフィルム (厚さ : 50 tm) を製造した。 作製したセルロースアセテートフィルム (KH— 04) について、 エリプソメ 一ター (M— 150、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 550 nraにおける R eレターデーシヨン値 (R e 550) およぴ Rthレターデーション値 (Rth55 0) を測定した。 結果は第 5表に示す。
[実施例 1 1]
実施例 10で得られたドープを、 パンド流延機を用いて流延した。 バンド上で の膜面温度が 40°Cとなってから、 1分乾燥し、 剥ぎ取った後、 1 30°Cの乾燥 風下で、 20%のテンター横一軸延伸を行った。 その後、 140°Cの乾燥風下で 搬送方向に 8%縦一軸延伸を行い、 130°Cの乾燥風で約 15分間乾燥し、 残留 溶斉量が 0. 3重量0 /0のセルロースアセテートフィルム (厚さ : 58 i m) を製 造した。
作製したセルロースアセテートフィルム (KH— 05) について、 エリプソメ 一ター (M— 150、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 550 nmにおける R eレターデーシヨン値 (Re 550) および Rthレターデーシヨン値 (Rth55 0) を測定した。 結果は第 5表に示す。
作製したセルロースアセテートフィルムを 2. ONの水酸化カリウム溶液 (2 5°C) に 2分間浸漬した後、 硫酸で中和し、 純水で水洗、 乾燥した。 このように してセルロースアセテートフィルムに鑛化処理を行った。 このセノレロースァセテ 一トフイルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、 63mNZ;mで あった。
このセルロースアセテートフィルム上に、 実施例 2で用いた配向膜塗布液を # 16のワイヤーバーコ一ターで 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。
次に、 形成した膜に、 セルロースアセテートフィルムの長手方向と 45。 の方
向にラビング処理を実施した。 (光学異方性層の形成)
配向膜上に、 実施例 2で用いた円盤状 (液晶性) 化合物 41. 01 g、 ェチレ ンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアタリレート (V# 360、 大阪 有機化学 (株) 製) 4. 06 g、 セルロースアセテートブチレ ト (CAB 55 1-0. 2、 イーストマンケミカル社製) 0. 90 g、 セルロースアセテートブ チレート (CAB 531— 1、 イーストマンケミカル社製) 0. 23 g、 光重合 開始剤 (ィルガキュア一 907、 チバガイギ一社製) 1. 35 g、 増感剤 (力ャ, キュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 45 gを、 1 02 gのメチルェチノレ ケトンに溶解した塗布液を、 # 3. $のワイヤーバーで塗布した。 これを 1 30 °Cの恒温ゾーンで 2分間加熱し、 円盤状化合物を配向させた。 次に、 60°Cの雰 囲気下で 12 OWZ cm高圧水銀灯を用いて、 1分間 UV照射し円盤状化合物を 重合させた。 その後、 室温まで放冷した。 このようにして、 光学異方性層を形成 し、 光学補償シート (KH— 1 5) を作製した。
波長 550 nmで測定した光学異方性層の R eレターデーシヨン値は 43 nm であった。 また、 セルロースアセテートフィルム表面との間の角度 (傾斜角) は 平均で 42° であった。
[実施例 12 ]
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。 セルロースアセテート溶液 ,祖成 酢化度 60. 7%のセルロースアセテート 100質量部 ポリエステルゥレタン
(B - 326、 住友バイエルウレタン (株)、 デスモコール 176) 16重量部 口ライド (第 1溶媒) 300質量部
メタノール (第 2溶媒) 5 4質量部
1ープタノール (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質量部およびメタノール 2 0質量部を投入し、 加熱 しながら ί|拌して、 レターデーショ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 6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、 パ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、 剥ぎ取った後、 残留錠斉 IJが 1 5 %の状態でテ ンターで 4 0 %幅方向に延伸し、 1 3 0 °Cの乾燥風で、 残留溶剤量が 5重量%の 状態で長手方向に 2 8 %延伸し、 さらに 1 4 0 °Cで乾燥し、 残留溶剤が 0 . 3重 量0 /0のセルロースアセテートフィルム (厚さ : 4 0 i m) を製造した。
作製したセルロースアセテートフィルム (KH— 0 6 ) について、 エリプソメ 一ター (M— 1 5 0、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 5 5 0 n mにおける R eレターデーシヨン値 (R e 5 5 0 ) および Rthレターデーシヨン値 (R e 5 5 0 ) を測定した。 結果は第 5表に示す。
実施例 1 1と同様にして、 作製したセルロースアセテートフィルムに、 鹼化処 理、 配向膜の形成、 そして光学異方性層を形成し、 光学補償シート (KH— 1 6 ) を作製した。
[実施例 1 3 ]
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。 セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 6 0 . 7 %のセルロースアセテート 1 0 0質量部'
メチレンクロライ ド (第 1溶媒) 300質量部 メタノール (第 2溶媒) 54質量部
1ーブタノ - (第 3溶媒) 1 1質量部 窒化ホウ素粉末 (高熱伝導性粒子) 30質量部 別のミキシングタンクに、 実施例 1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 80質量部およびメタノール 20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 474質量部にレターデーション上昇剤溶液 25質 量部を混合し、 充分に攙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 100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。 バンド上での膜面温度が
40°Cとなってから、 1分乾燥し、 剥ぎ取った後、 140°Cの乾燥風下でテンタ 一を用いて 38%横一軸延伸を行った。 その後、 1 35 °Cの乾燥風で約 20分間 乾燥し、 残留溶剤量が 0. 3重量0 /0のセルロースアセテートフィルム (厚さ : 6
5 μ τα) を製造した。
得られたセルロースアセテートフィルムの熱伝導率を測定したところ、 1. 2 W/ (m · K) であった。 熱伝導率は、 シートを TO— 3型ヒーターケースと銅 板との間に挟み、 シート厚みの 10%を圧縮した後、 銅製ヒーターケースに電力 5 Wをかけて 4分間保持し、 銅製ヒーターケースと銅板との温度差を測定して下 式により算出した。 ,
熱伝導率 {W/ (m · K) } = (電力 (W) X厚み (m) } / {温度差 (K) X測定面積 (m2 ) }
作製したセルロースアセテートフィルム (KH— 07) について、 エリプソメ 一ター (M— 150、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 550 nmにおける R eレターデーシヨン値 (Re 550) および Rthレターデーシヨン値 (Rth55 0) を測定した。 結果は第 5表に示す。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルム '(KH— 07) を、 1. 5N の水酸化カリウム溶液 (40°C) に 5分間浸漬した後、 硫酸で中和し、 純水で水
洗、 乾燥した。 このセルロースアセテートフィルム (KH— 07) の表面エネル ギーを接触角法により求めたところ、 68mNZniであった。
(配向膜の作製)
このセルロースアセテートフィルム上に、 実施例 2で用いた配向膜塗布液を # 16のワイヤーバーコ一ターで 28m 1 Zm2 塗布した。 60°Cの温風で 60秒 、 さらに 90 °Cの温風で 1 50秒乾燥した。 、
次に、 セルロースアセテートフィルムの遅相軸 (波長 632. 8 nmで測定) と 45° の方向に、 形成した膜にラビング処理を実施した。 '
(液晶性化合物の作製)
まず、 液晶性高分子の合成と無配向処理基板上でのホメオト口ピック配向の確 認を行う。 4— n—へプチル安息香酸 1 Ommo 1、 テレフタル酸 95 mm o 1 、 メチルヒ ドロキノンジァセテート 5 Ommo 1、 力テコーノレジァセテート 50 mmo l、 および酢酸ナトリウム 1 0 Omgを用いて窒素雰囲気下、 270°Cで 12時間重合を行った。 次に得られた反応生成物をテトラクロ口ェタンに溶解し たのち、 メタノールで再沈澱を行って精製し、 液晶性ポリエステル 22. O.gを 得た。 この液晶性ポリエステルの対数粘度は 0. 1 5、 液晶相としてネマチック 相をもち、 等方相一液晶相転移温度は 240° (:、 ガラス転移点は 75°Cであった この液晶性ポリエステルを用いて、 1 Ow t%のフエノールノテトラクロロェ タン混合溶媒 (6/4重量比) 溶液を調製した。 この溶液を、 ソーダガラス板上 に、 バーコート法により塗布し、 溶媒を除去した。 次いで、 1 90°Cで 30分間 熱処理した後、 室温下で冷却 '固定ィヒした。 その結果、 膜厚 1 5 umの均一に配 向した液晶 1"生フィルムを得た。 コノスコープ観察したところ高分子液晶は正の一 軸性構造を持つことがわかり、 このポリマーがホメオトロピック配向性を持つこ とがわかった。
(光学異方 層の形成)
上記で得られた液晶性ポリエステルの 8 w t %テトラクロロエタン溶液を調製 した。 次いで、 上記の配向膜上に、 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、 190°Cで 20分間熱処理した。 熱処理後、 空冷し、 固定化した 。 得られた光学補償シート (KH— 17) は、 透明で配向欠陥はなく、 均一な膜 厚 (1. 55 / m) を有していた。 -
[比較例 4]
セルロースアセテート溶液を、 そのままドープとして使用し、 延伸処理を実施 しなかった以外は、 実施例 10と同様にして、 残留溶剤が、 3. 0重量%のセノレ ロースアセテートフィルム (KH— H2) を作製した。 作製したセルロースァセ テートフィルムの厚さは 80 μπιであった。 得られたフィルムの光学特性を測定 した。 結果を第 5表に示す。 ' 第 5表 フィノレム レタ一デ^ション上昇剤 Re550 Rth550 実施例 10 KH- 04 4. 5質量部 45 n m 1 35 n m 実施例 1 1 KH- 05 4. 5質量部 s 5 n m 1 25 n m 実施例 12 KH- 06 3. 5質量部 25 n m 1 20 nm 実施例 13 KH- 07 3. 5質量部 o 0 n m 90 nm 比較例 4 KH- H 2 なし • 4 n m 48 nm
[実施例 14 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 実施例 10で作成した光学補償シー ト (KH— 04) を偏光膜の片側に貼り付けた。
市販のセルローストリアセテートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写
(株) 製) にケン化処理を行い、 ポリビニルアルコール系接着剤を用
W 01
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捕償シート (KH— 0 4 ) の遅相軸とは平行になるよう に配置した。 このようにして偏光板を作製した。
[実施例 1 5 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 実施例 1 1で作成した光学補償シー ト (KH— 1 5 ) を、 その支持体であるセ /レロースアセテートフィルム (KH— 0 5 ) が偏光膜側となり、 さらにその遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるよう に片側に貼り付けた。
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) にケン化処理を行い、 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。 このようにして偏光板を作製した。
[実施例 1 6 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 実施例 1 2で作成した光学捕償シー ト (KH— 1 6 ) を、 その支持体であるセノレロースアセテートフィルム (KH— 0 6 ) が偏光膜側となり、 さらにその遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるよう に片側に貼り付けた。
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) にケン化処理を行い、 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。 このようにして偏光板を作製した。
[実施例 1 7 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビエルアルコール系接着剤を用いて、 実施例 1 3で作成した光学補償シー ト (KH— 1 7 ) を、 その支持体であるセルロースアセテートフィルム (KH— 0 7 ) が偏光膜側となり、 さらにその遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるよう
に片側に貼り付けた。
市販のセ^^ローストリアセテートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写 真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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。 このようにして偏光板を作製した。
[比較例 5 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニノレアルコール系接着剤を用いて、 比較例 4で作成した光学捕償シート (KH-H2) を偏光膜の片側に貼り付けた。
市販のセノレローストリアセテートフィ■レム (フジタック TD 8 OUF、 富士写 真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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。 このようにして偏光板を作製した。
[実施例 1 8 ]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (VL— 1 530 S、 富士通 (株 ) 製) に設けられている一対の偏光板および一対の光学捕償シートを剥がし、 代 わりに実施例 14で作製した偏光板を、 光学補償シート (KH— 04) が液晶セ ル側となるように粘着剤を介して一枚、 観察者側に貼り付けた。 また、 バックラ イト側には、 市販の偏光板 (HLC2— 56 1 8HCS、 (株) サンリッツ製) を一枚貼り付けた。 観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、 そして、 ノ ックラ ィ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。 作製した ί夜晶表示装置について、 測定機 (ΕΖ— Contrast 1 60D、 ELD I M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。 結果を第 6表に示す。
[比較例 6 ]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (VL— 1 530 S、 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 わりに比較例 5で作製した偏光板を、 光学補償シート (KH— H2) が液晶セル
側となるように粘着剤を介して一枚、 観察者側に貼り付けた。 また、 ト側には、 市販の偏光板 (HLC2— 5618HCS、 (株) サンリッツ製) を 一枚貼り付けた。 観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、 そして、 ノ 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。 . 作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ— Contrast 160D、 ELD I M社製) を用いて、 黒表示 (L 1) から白表示 (L8) までの 8段階で視野角を 測定した。 結果を第 6表に示す。
第 6表 液晶 視野角 (コントラスト i;匕力 1 0以上で黒側の階調反転のない範囲) 透過軸方向 透過軸から 45° の方向 実施例 1 8 > 80° > 80°
比較例 6 >80° 44°
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転 (額縁状の透過率ァップの評価)
垂直配向型液晶セルを使用した 15ィンチの液晶表示装置 ( V L— .1530 S W、 富士通 (株) 製) に設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 14で作製した偏光板を、 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が直交するように配置した。 同様に比較 例 5で作製した偏光板を液晶表示装置に実装した。
温度 25°C、 相対湿度 60%の環境条件において、 作製した液晶表示装置のバ ックライトを 5時間連続点灯した後、 全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して 光漏れを評価した。 その結果、 比較例 5の偏光板を用いた液晶表示装置において 、 パネルの周辺部分に額縁状の光漏れ (透過率アップ) が生じたのに対し、 実施 例 14で作製した偏光板を用いた 15インチの液晶表示装置において額縁状の透
過率アップ (光漏れ) は生じなかった。 '
[実施例 19 ]
(ベンド配向液晶セルの作製) ' I TO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 ラビング処理を行った。 得られた二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 合わせ、 セルギャップを 6 μπιに設定した。 セルギャップに Δηが 0. 1 396の液晶性化合物 (ZL I 1132、 メルク社製) を注入し、 1 7ィ ンチのベンド配向液晶セルを作製した。
(液晶表示装置の作製) '
作製したベンド配向セルを挟むように、 実施例 15で作製した楕円偏光板を二 枚貼り付けた。 楕円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光学異方性層のラビング方向とが反平行となるように 配置した。
液晶セルに 55 Η ζの矩形波電圧を印加した。 白表示 2 V、 黒表示 5 Vのノー マリーホワイトモードとした。 透過率の比 (白表示ノ黒表示) をコントラスト比 として、 測定機 (EZ -Contrast 1 60D、 ELD IM社製) を用いて、 黒表示 (L 1) から白表示 (L8) までの 8段階で視野角を測定した。 結果を第 7表に 示す。
[実施例 20 ]
(ベンド配向液晶セルの作製)
I TO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 ラビング処理を行った。 得られた二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 μπιに設定した。 セルギャップに Δηが 0. 1 396の液晶性ィ匕合物 (ZL I 1 132、 メルク社製) を注入し、 17ィ ンチのベンド配向液晶セルを作製した。
(液晶表示装置の作製)
作製したベンド配向セルを挟むように、 実施例 16で作製した楕円偏光板を二
枚貝占り付けた。 楕円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光学異方性層のラビング方向とが反平行となるように 配置した。
液晶セルに 55Hzの矩形波電圧を印加した。 白表示 2V、 黒表示 5Vのノー マリーホワイトモードとした。 透過率の比 (白表示 黒表示) をコントラスト比 として、 測定機 (E Z— Contrast 1 6 OD、 ELD 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。 結果を第 7表に 示す。
第 7表 液晶 視野角 (コントラスト比が 1 0以上で黒側の |5皆調反転のない範囲) 上 下 実施例 1 9 80° 80° 80° 実施例 20 80° 80° 80°
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転 (額縁状の透過率ァップの評価)
温度 25°C、 相対湿度 60%の環境条件において、 実施例 1 9および 20で作 製した液晶パネルにバックライトを配置して 5時間連続点灯した後、 全面黒表示 状態を暗室にて目視で観察して光漏れを評価した。 その結果、 比較例 5の偏光板 を用いた液晶表示装置において、 実施例 1 9および 20で作製した 1 7インチの 液晶パネルにおいて額縁状の透過率アップ (光漏れ) は生じなかった
[実施例 21 ]
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 設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 1 7で作製した偏光板を 、 KH— 07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、 測定機 (E Z— Contrast 1 6 0 D、 E L D I M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。 結果を第 8表に示す。 '
第 8表 液晶 視野角 (コントラスト比が 1 0以上で黒側の階調反転のない範囲)
上 下 左右 実施例 2 1 3 5 6 0 8 0 °
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転 (額縁状の透過率ァップの評価)
T N型液晶セルを使用した 2 0インチの液晶表示装置 (L C—2 0 V 1、 シャ ープ (株) 製) に設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 1 7で 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 軸と、 バックライト側の偏光板の透過軸とが直交するように配置した。
温度 2 5 °C、 相対湿度 6 0 %の環境条件において、 作製した液晶表示装置のバ ックライトを 5時間連続点灯した後、 全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して 光漏れを評価した。 その結果、 実施例 1 7で作製した偏光板を用いた 2 0インチ の液晶表示装置において額縁状の透過率アップ (光漏れ) は生じなかった。
[実施例 2 2 ]
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。
セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 60. 9 %のセルロースアセテート 00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) 300質量部 メタノール (第 2溶媒) 54質量部 1—ブタノール (第 3溶媒) 別のミキシングタンクに、 実施例 1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 80質量部おょぴメタノール 20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 474質量部にレターデーション上昇剤溶液 25質 量部を混合し、 充分に携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 100質量部に対して、 3. 5質量部であった。 得られたドープを、 パンド流延機を用いて流延した。 残留溶剤量が 15重量% のフィルムを、 1 30°Cの条件で、 テンターを用いて 25%の延伸倍率で横延伸 して、 セルロースアセテートフィルム (厚さ : 70 ^m) を製造した。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを、 1. 5Nの水酸化力リウ ム溶液 (50°C) に 2分間浸漬した後、 硫酸で中和した。 そしてセルロースァセ テートフィルムを溶液から取り出して、 純水により洗浄した後、 乾燥した。 この 様にケン化処理されたセル口ースァセテートフィルムの表面エネルギーを接触角 法により求めたところ、 6 OmN/mであった。
作製したセルロースアセテートフィルム (光学補償シート) について、 エリプ ソメーター (M— 150、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 550 nmにおけ る Reレターデーシヨン値 (Re 550) および Rthレターデーシヨン値 (Rth 550) を測定した。 結果は'第 9表に示す。
[実施例 23]
セルロースァセテ一ト溶液 474質量部にレターデーシヨン上昇剤溶液 56質 量部を混合してドープを調製し (セルロースァセテ一ト 100質量部に対して、 レターデーシヨン上昇剤 7. 8質量部を使用し) 、 延伸倍率を 14%に変更した 以外は、 実施例 22と同様にセルロースアセテートフィルム (光学補償シート) を作製した。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを、 1. 5 Nの水酸化力リウ ム溶液 (40°C) に 5分間浸漬した後、 硫酸で中和した。 そしてセルロースァセ テートフィルムを溶液から取り出して、 純水により洗浄した後、 乾燥した。 この 様にケン化処理されたセルロースァセテ一トフイルムの表面エネルギーを接触角 法により求めたところ、' 68mNZmであった。
作製したセルロースアセテートフィルム (光学捕償シート) について、 実施例 22と同様に、 Reレターデーシヨン値 (Re 550) および Rthレターデーシ ヨン値 (Rth550) を測定した。 結果は第 9表に示す。
[実施例 24]
延伸倍率を 8%に変更した以外は、 実施例 23と同様にセルロースァセテ一ト フイノレムを作製した。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルムを 2. ONの水酸化カリウム 溶液 (25°C) に 2分間浸漬した後、 硫酸で中和した。 そして、 セル口 スァセ テートフィルムを溶液から取り出して、 純水により洗浄した後、 乾燥した。 この 様にケン化処理されたセルロースァセテ一トフィルムの表面エネルギーを接触角 法により求めたところ、 63mNZmであった。
このセルロースアセテートフィルム上に、 実施例 2で用いた配向膜塗布液を # 16のワイヤーバーコ一ターで 28 m 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。
次に、 セルロースアセテートフィルムの遅相軸 (波長 632. 8 nmで測定) と 45° の方向に、 形成した膜にラビング処理を実施した。 .
(光学異方性層の形成)
配向膜上に、 実施例 2で用いたディスコティック (円盤状) 液晶性化合物 41 • 01 g、 エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアタリレート ( V# 360、 大阪有機化学 (株) 製) 4. 06 g、 セルロースアセテートブチレ ート (CAB 55 1—0. 2、 イース トマンケミカノレ社製) 0. 90 g、 セノレ口 ースアセテートプチレート (CAB 531— 1、 イーストマンケミカル社製) 0 . 23 g、 光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、 チバガイギ一社製) 1. 35 g、 増感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 45 gを、 102 gのメチルェチノレケトンに溶解した塗布液を、 # 3のワイヤーバーで塗布した。 これを金属の枠に貼り付けて、 130°Cの恒温槽中で 2分間加熱し、 円盤状化合 物を配向させた。 次に 130 °Cで 120 WZ c m高圧水銀灯を用いて、 1分間 U V照射し円盤状化合物を重合させた。 その後、 室温まで放冷した。 このようにし て、 光学異方性層を形成した。 '
作製したセルロースアセテートフィルム (光学捕償シート) について、 実施例 22と同様に、 R eレターデーション値 (R e 550) およぴ Rthレターデーシ ヨン値 (Rth550) を測定した。 結果は第 9表に示す。.
[実施例 25]
セルロースァセテ一ト溶液 474質量部にレターデーション上昇剤溶液 56質 量部を混合してドープを調整し (セルロースァセテ一ト 100質量部に対して、 レターデーシヨン上昇剤 7. 8質量部を使用し) 、 延伸倍率を 35%に変更した 以外は、 実施例 22と同様にセルロースアセテートフィルム (光学補償シート) を作製した。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルム表面に、 放電周波数 10 O k H zのコロナ放電処理を施した。 この様にコロナ放電処理されたセルロースァセ テートフィルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、 6 OmN/m であった。
作製したセルロースアセテートフィルム (光学補償シート) について、 実施例 22と同様に、 Reレターデーシヨン値 (Re 550) および Rthレターデーシ ヨン値 (Rth550) を測定した。 結果は第 9表に示す。
[比較例 Ί ]
セルロースアセテート溶液を、 そのままドープとして使用し、 延伸処理おょぴ ケン化処理を実施しなかった以外は、 実施例 2 2と同様にセルロースァセテ一ト フィルム (光学補償シート) を作製して評価した。 結果は第 9表に示す。
第 9表 フィルム レターデーシヨン上昇剤 延伸倍率 Re550 Rth550 実施例 2 2 3 . 5質 部 2 5 % 4 0 n m 1 3 0 n m 実施例 2 3 7 . 8質 J 1 4 % 5 0 n m 2 4 0 n m 実施例 2 4 7 . 8質 部 8 % 2 0 n m 2 2 0 n m 実施例 2 5 7 . 8質 J部 3 5 % 1 2 0 n m 2 5 0 n m 比較例 7 なし 延伸せず 4 n m 4 8 n m
[実施例 2 6 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニル系接着剤を用いて、 実施例 2 2で作成したセルロースアセテートフ イルムを偏光膜の片側に貼り付けた。 そして、 市厥のセルロースアセテートフィ ルム (フジタック T D 8 0 U F、 富士写真フィルム (株) 製) にケン化処理を行 い、 ポリビ 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。 偏光膜の透過軸と実施例 2 2で作製したセルロースアセテートフィルムの遅相 軸とは平行になるように配置した。'偏光膜の透過軸と市販のセルローストリァセ テートフィルムの遅相軸とは、 直交するように配置した。
このようにして偏光板を作製した。
[実施例 2 7 ]
実施例 2 3で作製したセルロースァセテ一 を用いた以外は、 実施例
26と同様にして、 偏光板を作製した。 [実施例 28 ]
実施例 24で作製したセルロースアセテートフィルムを用いた以外は、 実施例 26と同様にして、 偏光板を作製した。
[実施例 29]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (VL— 1530 S、 富士通 (株 ) 製) に設けられている一対の偏光板および一対の光学補償シートを剥がし、 代 わりに実施例 26で作製した偏光板を、 実施例 22で作製したセルロースァセテ 一トフィルム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が上下方向に、 そし て、 パ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。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ -Contrast 16 OD, ELD I M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。 結果を第 10表に示す。
[実施例 30]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (VL— 1530 S、 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 わりに実施例 27で作製した偏光板を、 実施例 23で作製したセルロースァセテ 一トフィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して一枚、 観察者側に貼り付 けた。 また、 バックライト側には、 巿販の偏光板 (HLC2— 5618HCS、
(株) サンリッツ製) をー 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。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ -Contrast! 60D, ELD I M社製) を用いて、 黒表示 (L 1) から白表示 (L8) までの 8段階で視野角を
測定した。 結果を第 10表に示す。 · [比較例 8 ]
垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置 (VL— 1 530 S、 富士通 (株 ) 製) について、 測定機 (EZ -Contrast 1 6 OD, ELD 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。 結果を 第 1 0表に示す。 ' 第 1 0表 液 ea 視野角 (コントラスト比が 1 0以上で黒側の階調反転のない範囲)
透過軸方向 透過軸から 45° の方向 実施例 29 80' 80
実施例 30 80' 80
比較 ί歹!] 8 80' 44
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転 [実施例 3 1 ]
(ベンド配向液晶セルの作製)
I TO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 ラビング処理を行った。 得られた二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 /xmに設定した。 セルギャップに Δηが 0. 1 396の液晶性化合物 (ZL 1 1 32、 メルク社製) を注入し、 ベンド配 向液晶セルを作製した。
作製レたベンド配向セルを挟むように、 実施例 28で作製した偏光板を二枚貼 り付けた。 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 とそれに対面する光学異方性層のラビング方向とが反平行となるように配置した
液晶セルに 55Hzの矩形波電圧を印加した。 白表示 2V、 黒表示 5 Vのノー マリーホワイトモードとした。 透過率の比 (白表示/黒表示) をコントラスト比 として、 測定器 (EZ— Contrast 1 6 OD、 ELD 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。 測定した結果を 第 1 1表に示す。
¾ 1 丄 液晶 視野角 (コントラスト比が 1 0以上で黒側の階調反転のない範囲)
上 下 左右 実施例 31 80° 80° 80°
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転 [実施例 32 ]
TN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、 代わりに実施例 26で作製した偏光板を 、 実施例 22で作製したセルロースァセテ一トフィルム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、 測定機 (E Z -Contrast 1 60D, ELD I M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。 結果を第 1 2表に示す。
[比較例 9]
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 ついて、 測定機 (E Z -Contrast 1 60D, ELD 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。 結果を第 1 2表
に示す。
液晶 視野角 (コントラス ト比が 10以上で黒側の 15皆調反転のない範囲) 上 下 左右 実施例 32 18° 23° 77°
比較例 9 15° 25° 37°
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転
[実施例 33]
(セノレロースァセテ一トフイノレムの作製)
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。 セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 60. 9°/。のセノレロースアセテート 1 00質量部 トリフエニルホスフヱ一ト (可塑剤) 7. 8質量部 ビフエ-ルジフエ二ノレホスフェート (可塑剤) 3. 9質量部 メチレンクロライ ド (第 1溶媒) 300質量部 メタノール (第 2溶媒) 54質量部 1—ブタノーノレ (第 3溶媒) 1 1質量部 別のミキシングタンクに、 実施例 1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 80質量部およびメタノール 20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 474質量部にレターデーシヨン上昇剤溶液 25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 100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。 バンド上での膜面温度が 40°Cとなってから、 70°Cの温風で 1分乾燥し、 バンドからフィルムを剥ぎ取 つた。 次いでフィルムを 140 °Cの乾燥風で 1 0分乾燥し、 残留溶剤量が 0. 3 質量0 /0のセル t3 スアセテートフィルム (厚さ : 50 μπι) を製造した。
作製したセルロースアセテートフィルム (CAF- 01) について、 光学特性 を測定した。 結果は第 1 3表に示す。
尚、 光学特性は、 エリプソメーター (Μ— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用い て、 波長 550 nmにおける R eレターデーシヨン値 (Re 550) および Rth レターデーション値 (Rth 550) を測定した。 '
作製したセルロースアセテートフィルムを 2. ONの水酸化カリウム溶液 (2 5°C) に 2分間浸漬した後、 硫酸で中和し、 純水で水洗、 乾燥した。 このセル口 ースアセテートフィルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、 63 mNZmであった。 ·
(配向膜の形成)
作製したセルロースアセテートフィルム上に、 実施例 2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 / 2 塗布した。 60°Cの显風で 6 0秒、 さらに 90 °Cの温風で 1 50秒乾燥した。
次に、 セルロースアセテートフィルムの長手方向と平行な方向に、 形成した膜 にラビング処理を実施した。
(光学異方性層の形成)
配向膜上に、 実施例 2で用いたディスコティック (円盤状) 液晶性化合物 4 1 . 01 g、 エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアタリレート ( V# 360、 大阪有機化学 (株) 製) 4. 06 g、 セルロースアセテートブチレ ート (CAB 55 1— 0· 2、 イーストマンケミカル杜製) 0. 90 g、 セル口 ースアセテートブチレート (CAB 531— 1、 イーストマンケミカル社製) 0
. 23 g、 光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、 チバガイギ一社製) 1. 3 5 g、 増感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 45 gを、 1 02 のメチルェチルケトンに溶解した塗布液を、 # 3. 6のワイヤ バーで塗布し た。 これを 1 30°Cの恒温ゾーンで 2分間加熱し、 円盤状化合物を配向させた。 次に、 60°Cの雰囲気下で 1 2 OWZcm高圧水銀灯を用いて、 1分間 UV照射 し円盤状化合物を重合させた。 その後、 室温まで放冷した。 このようにして、 光 学異方性層を形成し、 光学補償シート (KH— A1) を作製した。
波長 550 nmで測定した光学異方性層の R eレターデーシヨン値は 43 n m であった。 また、 円盤面と第 1透明支持体面との間の角度 (傾斜角) は平均で 4 2。 であった。
[実施例 34]
(セルロースァセテ一トフイルムの作製)
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。 セルロースアセテート溶液組成 酢化度 60, 7%のセルロースアセテート 1 00質量部 ポリエーテノレウレタン 1 6質量部
(B— 326、 住友バイエルウレタン (株) 、 デスモコール 1 76)
メチレンクロライ ド (第 1溶媒) 300質量部 メタノール (第 2溶媒) 54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 80質量部おょぴメタノール 20質量部を投入し、 加熱 しながら携拌して、 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 484質量部にレターデーション上昇剤溶液 1 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 ロースアセテート 100質量部に対して、 2. 0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。 バンド上での膜面温度が 40 °Cとなってから、 65 °Cの温風で 1分乾燥し、 残留溶剤が 1 5 %のフィルム をバンドから剥ぎ取った。 次いでテンターにより、 フィルムをその状態で幅方向 に 20 %延伸し、 1 30 °Cの乾燥風で 5分乾燥し、 残留溶剤量を 5質量。 /0とした 。 さらにその状態でフィルムを長手方向に 1 8%延伸し、 さらに 140°Cで 10 分乾燥し、 残留溶剤が 0. 3質量0 /0のセルロースアセテートフィルム (厚さ : 4 0/ m) を製造した。
作製したセルロースアセテートフィルム (CAF— 02) について、 光学特性 を測定した。 結果は第 13表に示す。
尚、 光学特性は、 エリプソメーター (M— 150、 日本分光 (株) 製) を用い て、 波長 550 nmにおける R eレターデーシヨン値 (Rth550) および Rth レターデーシヨン値 (Rth550) を測定した。
実施例 33と同様に、 セルロースアセテートフィルムに表面処理を行い、 配向 膜および光学異方性層を形成して、 光学補償シート (KH— A2) を作製した。
[実施例 35 ]
(セルロースァセテ一トフイルムの作製)
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。 セルロースアセテート溶液組成 酢化度 60. 7 %のセルロースアセテート 100質量部 メチレンクロライ ド (第 1溶媒) 300質量部 メタノール (第 2溶媒) 54質量部
1ーブタノール (第 3溶媒) 1 丄質羞 窒化ホウ素粉末 30質量部
別のミキシングタンクに、 実施例 1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 80質量部おょぴメタノール 20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 474質量部にレターデーシヨン上昇剤溶液 25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 100質量部に対して、 3. 5質量部であった。 得られたドープを、 パンド流延機を用いて流延した。 バンド上での膜面温度が 40 °Cとなってから、 70 °Cの温風で 1分乾燥し、 バンドからフィルムを剥ぎ取 つた。 次いでフィルムを 140°Cの乾燥風で 10分乾燥し、 残留溶剤量が 0. 3 質量0 /0のセルロースアセテートフィルム (厚さ : 50 μπι) を製造した。
得られたセルロースアセテートフィルムの熱伝導率を測定したところ、 1. 2 W/ (m · K) であった。
作製したセルロースアセテートフィルム (CAF— 03) について、 光学特性 を測定した。 結果は第 13表に示す。
さらに、 作製したセルロースアセテートフィルム (CAF- 03) を、 1. 5 Nの水酸ィ匕カリウム溶液 (40°C) に 5分間浸漬した後、 硫酸で中和し、 純水で 水洗、 乾燥した。 このセルロースアセテートフィルム (CAF— 03) の表面ェ ネルギーを接触角法により求めたところ、 68mNZmであった。
(配向膜の形成)
このセルロースアセテートフィルム上に、 実施例 2で用いた配向膜塗布液を # 16のワイヤーバーコ一ターで 28m lZm2 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。
次に、 セルロースアセテートフィルムの長手方向と平行な方向に、 形成した膜 にラビング処理を実施した。 .
(液晶性化合物の作製)
まず、 液晶性高分子の合成と、 無配向処理基板上でのホメオト口ピック配向の
確認を行う。
4— n—へプチル安息香酸 1 Omm o 1、 テレフタル酸 95 mm o 1、 メチル ヒドロキノンジァセテート 50mm o 1、 力テコーノレジァセテート 50mm o 1 、 および酢酸ナトリウム 1 00m gを用いて窒素雰囲気下、 270°Cで 1 2時間 重合を行った。 次に得られた反応生成物をテトラクロロェタンに溶解したのち、 メタノールで再沈澱を行って精製し、 液晶性ポリエステル 22. O gを得た。 この液晶性ポリエステルの対数粘度は 0. 1 5、 液晶相としてネマチック相を もち、 等方相一液晶相転移温度は 240°C、 ガラス転移点は 75°Cであった。 この液晶性ポリエステルを用いて、 1 Ow t %のフエノール Zテトラクロロェ タン混合溶媒 (6/4質量比) 溶液を調製した。 この溶液を、 ソーダガラス板上 に、 バーコート法により塗布し、 溶媒を除去した。 次いで、 1 90°Cで 30分間 熱処理した後、 室温下で冷却 '固定化した。 その結果、 膜厚 1 5 mの均一に配 向した液晶性フィルムを得た。 コノスコープ観察したところ高分子液晶は正の一 軸性構造を持つことがわかり、 このポリマーがホメオト口ピック配向性を持つこ とがわかった。
(光学異方性層の形成)
前記のようにして得られた液晶性ポリエステルの 8w t%テ小ラクロロェタン 溶液を調製した。 次いで、 スピンコート法により、 溶液を配向膜上に塗布した。 次いで溶媒を除去した後、 1 90°Cで 20分間熱処理した。 熱処理後、 空冷し、 液晶性化合物の配向状態を固定ィ匕した。 得られた光学補償シート (KH— A3) は、 透明で配向欠陥はなく、 均一な膜厚 (1. 55 /im) を有していた。
[比較例 1 0]
実施例 33で用いたセルロースァセテ一ト溶液をそのままドープとして、 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 40°Cとなってから、 40 °Cの温風で 1分乾燥し、 バンドからフィルムを剥ぎ取った。 次いでフィルムを 1 00 °Cの乾燥風で 1 0分乾燥し、 残留溶剤量が 3. 0質量%のセルロースァセテ 一トフイルム (厚さ : 80 μπι) を製造した。
作製したセノレロースアセテートフィルム (CAF— HI) :ついて、 光学特性 を測定した。 結果は第 13表に示す。
第 13
—フィルム レターデーシヨン上昇剤 Re550 Rth550 実施例 33 CAF- 01 3. 5質量部 8 n m 80 n m 実施例 34 CAF- 02 2. 5質量部 4 n m 90 nm 実施例 35 CAF- 03 3. 5質量部 9 n m 82 nm 比較例 10 CAF-H 1 なし 4 n m 48 nm
[実施例 36 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 実施例 33で作製した光学補償シー ト (KH— A1) をセルロースアセテートフィルム (CA'F_01) が偏光膜側 となるように偏光膜の片側に貼り付けた。 ·偏光膜の透過軸と光学補償シート (K H-A1) の遅相軸とは平行になるように配置した。
市販のセルローストリアセテートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写 真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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。 このようにして偏光板を作製した。
[実施例 37]
延伸したポリビュルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニ アルコ"ル系接着剤を用いて、 実施例 34で作製した光学ネ翁償シー ト (KH— Α2) をセルロースアセテートフィルム (CAF— 02) が偏光膜側 となるように偏光膜の片側に貼り付けた。 偏光膜の透過軸と光学補償シート (Κ Η-Α2) の遅相軸とは平行になるように配置した。
市販のセルローストリアセテートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写
真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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。 このようにして偏光板を作製した。
[実施例 38] .
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 実施例 35で作製した光学ネ甫償シー ト (KH— A3) をセルロースアセテートフィルム (CAF— 03) が偏光膜側 となるように偏光膜の片側に貼り付けた。 偏光膜の透過軸と光学補償シート (K H— A3) の遅相軸とは垂直になるように配置した。
市販のセノレローストリアセテートフイノレム (フジタック TD 80UF、 富士写 真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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。 このようにして偏光板を作製した。
[比較例 1 1 ]
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し 、 ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、 比較例 10で作製したセルロースァ. セテートフィルムを偏光膜の片側に貼り付けた。 偏光膜の透過軸とセルロースァ セテートフィルム (CAF— HI) の遅相軸とは垂直になるように配置した。 市販のセルローストリアセテートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写 真フィルム (株) 製) にケン化処理を行い、 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.にして偏光板を作製した。
E実施例 39 ]
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6E—A3、 シャープ (株) 製) に 設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 36で作製した偏光板を 、 光学補償シート (KH— A1) 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 とバックライト側の偏光板の透過軸が直交するように配置した。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ— Contrast 1 60D、 ELD I
M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。 結果を第 14表に示す。
[実施例 40]
. TN型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6E—A3、 シャープ (株) 製) に 設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 37で作製した偏光板を 、 光学補償シート (KH— A2) 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 とパックライト側の偏光板の透過軸が直交するように配置した。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ— Contrast 160D、 ELD I M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。 結果を第 14表に示す。 '
[実施例 41]
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6E— A3、 シャープ (株) 製) に 設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 38で作製した偏光板を 、 光学捕償シート (KH— A3) 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が直交するように配置した。 ' 作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ -Contrast 16 OD, ELD I M社製) を用いて、 黒表示 (L 1) から白表示 (L8) までの 8段階で視野角を 測定した。 結果を第 14表に示す。
[比較例 1 2]
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6E—A3、 シャープ (株) 製) に ついて、 測定機 (EZ -Contrast 160D, ELD 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。 結果を第 14表 に示す。
第 14表
:B曰 視野角 (コントラスト比が 10以上で黒側の階調反転のない範囲)
上 下 左右 実施例 39 70' 1 60
実施例 40 75' 160'
実施例 41 30' 1 20'
(註) 黒側の階調反転: L 1と L 2との間の反転
[実施例 42]
T N型液晶セルを使用した 20ィンチの液晶表示装置 (LC一 20V1、 シャ ープ (株) 製) に設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 36で 作製した偏光板を、 光学捕償シート (KH— A1) が液晶セル側となるように粘 着剤を介して、 観察者側およびパ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 側の偏光板の透過軸とが直交するように配置 した。
温度 25°C、 相対湿度 60%の環境条件において、 バックライトを 5時間連,続 点灯し、 全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して光漏れを評価した。 その結果 、 液晶表示装置の表示画面において光漏れは観測されなかった。
' [実施例 43]
実施例 37で作製した偏光板を用いる以外は、 実施例 42と同様にして偏光板 を液晶表示装置に実装した。
実施例 42と同様にして光漏れを評価した。 その結果、 液晶表示装置の表示画 面において光漏れは観測されなかつた。
[実施例 44]
実施例 3 8で作製した偏光板を用いる以外は、 実施例 4 2と同様にして偏光板 を液晶表示装置に実装した。
実施例 4 2と同様にして光漏れを評価した。 その結果、 液晶表示装置の表示画 面において光漏れは観測されなかつた。
[比較例 1 3 ]
比較例 1 1で作製した偏光板を用いる以外は、 実施例 4 2と同様にして偏光板 を液晶表示装置に実装した。
実施例 4 2と同様にして、 光漏れを評価した。 その結果、 液晶表示装置の表示 画面において額縁状の光漏れが観測された。
[実施例 4 5 ]
(光学補償シートの作製)
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 溶解し、 セルロースァセテ ト溶液を調製した。 セルロースァセテ一ト溶液 a成 酢ィ匕度 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-ルホスフェート (可塑剤) 7 .
ビフエ二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ーブタノ一ノレ (第 3溶媒) 部 別のミキシングタンクに、 実施例 1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質量部およびメタノール 2 0質量部を投入し、 加熱 しながら攪拌して、 レタ^"デーショ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 00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。 残留溶剤量が 1 5質量% のフィルムを、 1 3 0°Cの条件で、 テンターを用いて 2 5%の延伸倍率で横延伸 し、 延伸後の幅のまま 5 0°Cで 30秒間保持した後クリップを外してセルロース アセテートフィルム (光学補償シート) を製造した。 得られたフィルムの膜厚は 7 0 μ mあった。
作製した光学補償シート (TAC— 1) について、 エリプソメーター (M— 1 5 0、 S本分光 (株) 製) を用いて波長 5 5 0 nmにおけるレターデーシヨン値 を測定した結果、 R eレターデーシヨン値 (R e 5 5 0) は 40 nm、 Rthレタ 一デーシヨン値 (Rth 5 5 0) は 1 3 O nmであった。
(鹼化処理)
光学捕償シート (TAC— 1) を、 液温 5 5°Cで規定濃度 1. 5Nの水酸化ナ トリウム水溶液 (pH l 3) に 2分間浸漬して鹼化処理し、 流水で洗浄した後、 乾燥した。 .
作製した光学補償シートについて、 鹼化処理前後の R eレターデーシヨン (R e 5 5 0) 変化 Δ R e (験化後の R e 5 5 0—験ィ匕前の R e 5 5 0) と、 溶出し たレターデーシヨン上昇剤濃度 (元の含有量に対する溶出量の比) を測定した。 結果は第 1 5表に示す。
[比較例 1 4] , (透明支持体の作製)
下記の成分をミキシングタンクに投入し、 加熱撹拌して、 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%のセノレロースアセテート 1 00質量部
トリフエニルホスフェート 7 . 8質量部 ビフエニルジフエニルホスフェート 3 . 9質量部 メチレンクロライド 3 0 0質量部 メタノール 5 4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。 レターデーション上昇剤溶液組成
2—ヒ ドロキシー 4一べンジルォキシベンソフエノン 1 2質量部 2, 4一べンジノレ才キシベンゾフエノン
メチレンクロライ ド ' 8 0質量部 メタノ一ノレ 2 0質量部 セルロースァセテ一ト溶液 4 7 4質量部に、 レターデーシヨン上昇剤溶液 2 2 質量部を添カ卩し、 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質量部であった。
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。 フィルムの溶媒含有 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、 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 / mのセルロースァセテ一トフイルムを作製した 作製した光学補償シート (T A C— 3 ) について、 エリプソメーター (M— 1
50、 日本分光 (株) 製) を用いて波長 550 nmにおけるレターデーシヨン値 を測定した結果、 Reレターデーシヨン値 (Re 550) は 1 1 nm、 Rthレタ 一デーシヨン値 (Rth550) は 80 nmであった。
(験化処理)
光学補償シート (TAC— 3) について、 実施例 45と同様の験化処理を行つ た。
作製した光学補償シートについて、 鹼化処理前後の R eレターデーション変化 △ Re (鹼化後の R e 550—験化前の R e 550) と、 溶出したレターデーシ ヨン上昇剤濃度 (元の含有量に対する溶出量の比) を測定した。 結果は第 1 5表 に示す。 ·
第 15表 厶 R e レターデーション上昇斉 IJの フイノレム (験化後 Re—鹼化前 Re) 溶出量 実施例 45 TAC- 1 — 2 n m 0. 1% ' 比較例 14 TAC- 3 — 4 n m 0. 7%
[実施例 46]
(偏光板の作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し た。 実施例 45で作製して鹼化処理した光学補償シート TAC—1を、 ポリビニ ルアルコール系接着剤を用いて、 偏光膜の片側に貼り付けた。 光学補償シート T AC— 1と偏光膜の長手方向が平行になる様に貼り付け、 TAC— 1の遅相軸の 平均方向と偏光膜の透過軸のなす角度は 0° にした。 市販のセルローストリアセ テートフィルム (フジタック TD 80UF、 富士写真フィルム (株) 製) をケン 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。 このようにして偏光板を作製した。
[比較例 1 5 ]
(偏光板の作製)
実施例 4 5で作製した鹼化処理をしていない光学補償シート T A C— 1を用レ' た以外は、 実施例 4 6と同様にして偏光板を作製した。
(偏光板の耐久†生評価)
実施例 4 6、 比較例 1 5で作製した偏光板を、 アクリル系接着剤を用いてガラ ス板に貼り付け、 高温、 加圧下でエイジングした後、 9 0 °Cの恒温槽に入れ、 1 0 0 0時間放置した。 そして、 セルロースアセテートフィルム (光学ネ翁償シート ) と偏光膜の剥離の有無、 および気泡の発生を目視で調べた。 結果を第 1 6表に 示す。
第 1 6表 偏光板 剥離の有無 気泡の有無 実施例 4 6 なし なし
比較例 1 5 あり あり
(垂直配向型液晶セルへの実装による視野角評価)
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 S、 富士通 (株 ) 製) に設けられている一対の偏光板および一対の光学補償シートを剥がし、 代 わりに実施例 4 6で作製した偏光板を、 実施例 4 5で作製したセルロースァセテ 一トフイルム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。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (E2- Contrast 160D、 ELDIM社製) を用 いて視野角特性を測定した。 コントラス ト 10の視野角領域は、 上下方向で 16 0° 以上、 左右方向で 160° 以上であった。
(TN型液晶セルへの実装による視野角評価)
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置 (6E— A3、 シャープ (株) 製) に 設けられている一対の偏光板を剥がし、 代わりに実施例 46で作製した偏光板を 、 実施例 45で作製したセルロースアセテートフィルム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こ。 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。
作製した液晶表示装置について、 測定機 (EZ- Contrastl60D、 EUHM社製) を用 いて視野角特性を測定した。 コントラス ト 10、 階調反転の無い視野角領域は、 上下方向で 45° 、 左右方向で 160° であった。
[実施例 47 ]
(位相差板の作製)
室温において、 平均酢化度 59. 2%のセルロースァセテ一ト 120質量部、 トリフエ二ノレホスフェート 9. 36質量部、 ビフエニノレジフエ-ノレホスフェート 4. 68質量部、 実施例 1で用いたレターデーシヨン上昇剤 1. 50質量部、 ト リベンジ ァミン 2. 00質量部、 メチレンクロリ ド 543. 14質量部、 メタ ノール 99. 35質量部および η—ブタノール 19'. 87質量部を混合して、 溶 液 (ドープ) を調製した。
得られたドープを、 製膜バンド上に流延し、 室温で 1分間乾燥後、 45°Cで 5 分間乾燥させた。 乾燥後の溶剤残留量は 30質量%であった。 セルロースァセテ 一トフイルムをバンドから剥離し、 120°Cで 10分間乾燥した後、 1 30°Cで 流延方向とは平行な方向に延伸した。 延伸方向と垂直な方向は、 自由に収縮でき るようにした。 20%の延伸倍率で延伸後、 120°Cで 30分間乾燥した後、 延 伸フィルムを取り出した。 延伸後の溶剤残留量は 0. 1質量%であった。
得られたセルロースアセテートフィルム (位相差板) の厚さは、 54 ^mであ り、 エリプソメーター (M— 150、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 450 nm、 550 nmぉょぴ 590 nmにおけるレターデーション値 (R e 450、 Re 550、 R e 590) を測定したところ、 それぞれ、 1 1 8. 3 nm、 1 3 7. 2 nmおよぴ 140. 7nmであった。 従って、 このセノレロースアセテート フ'イルムは、 広い波長領域で; 1/ 4を達成していた。 このようにして; LZ4板を 得た。
さらに、 アッベ屈折率計による屈折率測定と、 レターデーシヨンの角度依存性 の測定から、 波長 550 nmにおける面内の遅相軸方向の屈折率 n x、 面内の遅 相軸に垂直な方向の屈折率 n yおよび厚み方向の屈折率 n zを求め、 (n x一 n z) / (n x— ny) の値を計算したところ、 1. 58であった。
[実施例 48] '
(位相差板の作製)
実施例 47で得られたドープを、 バンド流延機を用いて流延した。 残留溶剤量 が 15質量。/。のフィルムを、 150°Cの条件で、 テンターを用いて 45%の延伸 倍率で横延伸して、 セルロースアセテートフィルムを製造した。
得られたセルロースアセテートフィルム (位相差板) の厚さは、 40 μπιであ り、 エリプソメーター (Μ— 150、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 450 nm, 550 nmおよび 590 nmにおけるレターデーシヨン値 (Re 450、 Re 550、 R e 590) を測定したところ、 それぞれ、 118. 3 nm, 13 7. 2 nmおよぴ 140. 7 nmであった。 従って、 このセノレロースアセテート フィルムは、 広い波長領域で; I 4を達成していた。 このようにして; IZ4板を 得た。 - ' さらに、 アッベ屈折率計による屈折率測定と、 レターデーシヨンの角度依存性 の測定から、 波長 550 nmにおける面内の遅相軸方向の屈折率 n x、 面内の遅 相軸に垂直な方向の屈折率 n yおよび厚み方向の屈折率 n zを求め、 (n x— n z) / (n x— n y) の値を計算したところ、. 1. 70であった。
[実施例 49]
(位相差板の作製) .
室温において、 平均酢化度 59. 0%のセルロースァセテ一ト 1 20質量部、 実施例 1で用いたレターデーシヨン上昇剤 2. 0質量部、 トリフエニルホスフエ ート 9. 36質量部、 ビフエニルジフエニルホスフェート 4. 68質量部、 メチ レンクロリ ド 543. 14質量部、 メタノール 99. 35質量部おょぴ n—ブタ ノール 1 9. 8 7質量部を混合して、 溶液 (ドープ) を調製した。
得られたドープを、 製膜バンド上に流延し、 室温で 1分間乾燥後、 45°Cで 5 分間乾燥させた。 乾燥後の溶剤残留量は 30質量%であった。 セルロースァセテ 一トフイルムをバンドから剥離し、 1 20°Cで 5分間乾燥した後、 1 30°Cで流 延方向と 45度方向に約 50%延伸した。 延伸後、 1 30°Cで 20分間乾燥した 後、 延伸フィルムを取り出した。 延伸後の溶剤残留量は 0. 1質量。/。であった。 得られたセルロースアセテートフィルム (位相差板) の厚さは、 63 /zmであ り、 エリプソメーター (M— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 450 nm、 550 nmおよぴ 590 nmにおけるレターデーシヨン値 (Re 450、 Re 550、 R e 590) を測定したところ、 それぞれ、 1 1 5. 7 n m、' 1 3 7. 4 nmぉょぴ 141. 1 nmであった。 従って、 このセノレロースアセテート フイノレムは、 広い波長領域で; LZ 4を達成していた。 このようにして; LZ4板を 得た。 Rthレターデーシヨン値 (Rth550) は、 1 37. 5 nmであった。 さらに、 アッベ屈折率計による屈折率測定と、 レターデーシヨンの角度依存性 の測定から、 波長 550 nmにおける面内の遅相軸方向の屈折率 n x、 面内の遅 相軸に垂直な方向の屈折率 n yおよび厚み方向の屈折率 n zを求め、 (n x— n z) / (n x-n y) の値を計算したところ、 1. 50であった。
[実施例 50]
(円偏光板の作製)
実施例 47で作製したセルロースアセテートフィルムと市販の偏光板 ( (株) サンリッツ製) を、 セルロースアセテートフィルムの遅相軸と偏光板の透過軸が 4.5度となるように配置して、 粘着剤で貼り合わせて円偏光板を作製した。
得られた円偏光板の光学的性質を調べたところ、 いずれも広い波長領域 (45 0〜590 nm) において、 ほぼ完全な円偏光が達成されていた。
[実施例 51 ]
(偏光膜の作製)
平均重合度 4000、 ケン化度 99. 8mo 1 %の P VAを水に溶解し、 4. 0%の水溶液を得た。 この溶液をバンド流延、 乾燥し、 バンドから剥ぎ取り、 ド ライで流延方向に延伸し、 そのままヨウ素 0. 5 gZl、 ヨウ化カリウム 50 g Zlの水溶液 (液温 30°C) に 1分間浸漬した。 次いでホウ酸 100 gZ 1、 ョ ゥ化カリウム 60 gノ 1の水溶液 (液温 70 °C) に 5分間浸漬し、 さらに水洗層 (水温 20 °C) で 10秒間水洗した。 水洗したフィルムをさらに 80 °Cで 5分間 乾燥して長尺偏光膜を得た。 フィルムの幅は 129 Omm、 厚みは 20 mであ つた。
(円偏光板の作製)
実施例 49で作製したセルロースアセテートフィルム、 作製した偏光膜、 およ ぴ市販のセルロースアセテートフィルム (フジタック、 富士写真フィルム (株) 製) をこの順にロール t o口一ルで積層して円偏光板を得た。
得られた円偏光板の光学的性質を調べたところ、 いずれも広い波長領域 (45 0〜590 nm) において、 ほぼ完全な円偏光が達成されていた。
[実施例 52]
(T N型反射型液晶表示装置の作製) ,
I TO透明電極を設けたガラス基板と、 微細な四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—7992、 日産化学 (株) 製) を形成し、 ラビン グ処理を行った。 3. 4 μπι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 10° 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 70° s Δ n dの値が 269 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、 実施例 47で作製した; IZ4板を 粘着剤を介して貼り付けた。 その上に、 さらに偏光板 (表面が AR処理された保 護膜を積層した偏光膜) を貼り付けた。 .
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 . 5 V、 黒表示 4. 5 Vとして目視で評価を行ったところ、 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。 ' 次に、 測定機 (EZcontrastl60D、 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 25であり、 コント ラスト比 3となる視野角は、 上下 1 20° 以上、 左右 120° 以上であった。 ま た、 温度 60° (、 相対湿度 90%、 500時間の耐久テストでも表示上、 何の問 題も発生しなかった。
[実施例 53 ]
( S T N型反射型液晶表示装置の作製)
I TO透明電極を設けたガラス板と、 平坦な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— 150、 日産化学 (株) 製) を形成し、 ラビング処理を行った。 6. 0 μιηのスぺーサ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、 60° の角度で交差するように、 基板の向きを調節 した。 基板の隙間に、 液晶 (ZL 1— 2977、 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 240° 、 厶11 の値が79 1 11111の S丁 Ν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、 内部拡散シート (I DS、 大日本 印刷 (株) 製) と、 実施例 51で作製した円偏光板を、 この順序でそれぞれ粘着 を介して、 偏光板が最外層となるように貼り付けた。
作製した反射型液晶表示装置に、 55Hzの矩形波電圧を印加した。 黒表示 2
- 0V、 白表示 2. 5 Vとして目視で評価を行ったところ、 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。
次に測定器 (EZcontrastl60D、 E 1 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 8であり、 コントラス ト比 3となる視野角は、 上下 90° 、 左右 105° であった。
[実施例 5 '4 ]
(H A N型反射型液晶表示装置の作製)
I TO透明電極を設けたガラス基板と、 平坦な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。 I TO透明電極を設けたガラス基板の電極側に > ポリ イミ ド配向膜 (SE— 610、 日産化学 (株) 製) を形成し、 ラビング処理を行 つた。 アルミニウム反射電極を設けたガラス基板の電極側に垂直配向膜 (SE— 121 1、 日産化学 (株) 製) を形成した。 アルミニウム反射電極上の配向膜に はラビング処理を行わなかった。 4. 0 /zmのスぺーサ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。 基板の隙間に、 液晶 (Z L I— 1565、 メル ク社製) を注入し、 液晶層を形成した。 このようにして Δη dの値が 519 nm の HAN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、 実施例 47で作製した; L/4板を 、 粘着剤を介して貼り付けた。 その上に偏光板 (NPF— G 1225DU、 日東 電工 (株) 製) を貼り付け、 さらにその上に光拡散膜 (ルミスティ、 住友化学 ( 株) 製) を貼り付けた。
作製した反射型液晶表示装置に 55Hzの矩形波電圧を印加した。 黒表示 0. 8V、 白表示 2. 0Vとして目視で評価を行ったところ、 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。
次に測定器 (E Zcontrastl60D、 E 1 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 8であり、 コントラス ト比 3となる視野角は、 上下 120° 以上、 左右 120° 以上であった。
[実施例 55]
(G/H型液晶表示素子の作製)
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、 実施例 48で作製し た λ/4板を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、 垂直配向膜形 成ポリマー (LQ— 1 800、 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、 ぇノ 4 の遅相軸方向から 45° の方向にラビング処理を 行った。
7. 6 μπιのスぺーサーを介して、 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 1—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。
作製したゲストホスト反射型液晶表示素子の I TO電極間に、 1 kH zの矩形 波電圧を印加した。 白表示 I V、 黒表示 10Vでの透過率は、 それぞれ 65%、 6%であった。 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 であった。 また、 上下左右でコントラスト比 2 : 1が得られる視野角を測定した ところ、 上下、 左右ともに 120° 以上であった。 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
[比較例 16]
( Ζ4板の作製)
質量平均分子量 10万のポリカーボネ トを塩ィ匕メチレンに溶解して、 濃度 1 7質量。/。のポリカーボネート溶液を得た。 この溶液をガラス板上に、 乾燥膜厚が
80 μπιとなるように流延し、 室温で 30分乾燥後、 70 °Cで 30分乾燥した。 ポリカーボネートフィルム (揮発分:約 1質量0 /0) をガラス板から剥離し、 5 c m X 1 0 c mのサイズに裁断した。 1 58 °Cで一軸延伸し、 ポリカーボネートの 延伸複屈折フィルムを得た。
得られたポリカーボネートフィルム (λ/4板) について、 エリプソメーター (Μ— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 450 nm、 550 nmおよ ぴ 590 nmにおけるレターデーシヨン値 (Re 450、 Re 550, R e 5 9 0) を測定したところ、 それぞれ、 147. 8 nm、 1 37. 5 nmおよび 1 3 4. 9 nmであった。 '
(λ/ 2板の作製)
え /4板の作製で用いたポリカーボネート溶液を用いて、 乾燥膜厚が 100 mとなるように流延した以外は L Z 4の作製と同様にして、 λ/2板を作製した 得られたボリカーボネートフィルム (え Ζ 2板) について、 エリプソメーター (Μ— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 450 nm、 550 nmおよ ぴ 590 nmにおけるレターデーション値 (Re 450、 Re 550、 R e 59 0) を測定したところ、 それぞれ、 295.0 nm、 275. 0 nmおよび 269 . 8 nmであった。
(TN反射型液晶表示装置の作製)
実施例 52で作製した TN型液晶セルの I TO透明電極を設けたガラス基板の 側に、 ぇ/4板、 λ/2板、 そして偏光板 (表面が AR処理された保護膜を積層 した偏光膜) を、 この順序で接着剤を介して貼り付けた。 偏光膜の透過軸と; ΙΖ
2板の遅相軸との角度は 20° 、 え 2板の遅相軸とえ/ ^ 4板の遅相軸との角度 は 55° となるように配置した。
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、 白表示ではやや黄色 みが、 黒表示においてはやや青色味が認められた。
次に、 測定機 (E Zcontrastl60D、 E 1 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 10であり、 コント ラスト比 3となる視野角は、 上下 100° 、 左右 80° であった。
また、 温度 60 °C、 相対湿度 90%、 500時間の耐久テストを実施したとこ ろ、 ディスプレイの周囲に光漏れ (額縁状の表示ムラ) が生じた。
[実施例 56]
(セルロースァセテ一トフイルム S E 5の作製)
室温において、 平均酢化度 60. 9%のセルロースアセテート 45質量部、 下 記のレターデーシヨン上昇剤 (4) 3. 12質量部、 メチレンクロリ ド 232. 7質量部、 メタノール 42. 57質量部および n—プタノール 8. 50質量部を 混合して、 溶液 (ドープ) を調製した。
得られたドープを、 有効長 6 mのバンド流延機を用いて、 乾燥膜厚が 60 m となるように流延して乾燥した。
得られたセルロースアセテートフィルム S E 5について、 エリプソメーター ( M— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 550 nmにおけるレターデー シヨン値を測定したところ、 Reレターデーシヨン値 (Re 550) は 5 nm、 Rthレターデーシヨン値 (Rth550) は 120 nmであった。
セルロースアセテートフィルム S E 5に、 厚さ 0. Ι μπιのゼラチン下塗り層 を設けた。 ゼラチン下塗り層の上に、 実施例 2で用いた配向膜塗布液を # 16の ワイヤーバーコ一ターで 28m 1ノ m2 塗布した。 60°Cの温風で 60秒、 さら に 90°Cの温風で 1 50秒乾燥した。
次に、 セルロースアセテートフィルム SE 5の遅相軸'(波長 632. 8 nmで 測定) と 45° の方向に、 形成した膜にラビング処理を実施した。
該配向膜上に、 実施例 2で用いたディスコティック (円盤状) 液晶性化合物 4 1. 01 g、 エチレンオキサイド変成トリメチ口 レブ口パントリアクリレート (V# 360、 大阪有機化学 (株) 製) 4. 06 g、 セルロースアセテートプチ レート (CAB 551-0. 2、 ィース トマンケミカル社製) 0. 90 g、 セノレ ロースアセテートプチレート (CAB 531— 1、 イース トマンケミカル社製) 0. 23 g、 光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、 チバガイギ一社製) 1. 3 5 g、 増感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 45 gを、 10 2 gのメチルェチルケトンに溶解した塗布液を、 # 3のワイヤーバーで塗布した 。 これを金属の枠に貼り付けて、 1 30°Cの恒温槽中で 2分間加熱し、 円盤状化 合物を配向させた。 次に、 130°Cで 1 2 OW/cm高圧水銀灯を用いて、 4秒 間 UV照射し円盤状化合物を重合させた。 その後、 室温まで放冷した。 このよう にして、 光学異方性層 1 Eを形成した。
波長 550 nmで測定した光学異方性層 1 Eの R eレターデーション値 (R e 550) は 40 nmであった。 また、 円盤面と該 S E 1面との間の平均角度 (傾 斜角) は平均で 42° であった。
(楕円偏光板 Eの作製)
作製したセルロースアセテートフィルム S E 5をアルカリ浴槽中で鹼化処理し 、 PVAとヨウ素からなる偏光子と SE 5とを接着剤を介して貼り合わせた。 更 に、 光学異方性層 1 Eのセルロースアセテートフィルム面と偏光板の SE 5面を 粘着剤を介して貼り合わせて、 楕円偏光板を作製した。 偏光膜の透過軸は、 光学 異方性層 1 Bのセルロースァセテ一トフイルムの遅相軸と直交 (SE 5の遅相軸 とも直交) させた。
[実施例 57]
(セルロースアセテートフィルム S E 6の作製)
室温において、 平均酢化度 60. 9%のセルロースァセ ト 45質量部、 下 記のレターデーシヨン上昇剤 (1) 3. 62質量部、 メチレンクロリ ド 232. 72質量部、 メタノール 42. 57質量部および n—ブタノール 8. 50質量部
を混合して、 溶液 (ドープ) を調製した。
得られたドープを、 有効長 6 mのバンド流延機を用いて、 テンター延伸製膜す ることで、 乾燥膜厚が 40 zmになるように流延して乾燥した。
得られたセルロースアセテートフイ^^ム (SE 6) について、 エリプソメータ 一 (M— 1 50、 日本分光 (株) 製) を用いて、 波長 550 nmにおける面内の レターデーシヨン、 および厚み方向のレターデーシヨンを測定したところ、 R e レターデーシヨン値 (Re 550) は 1 8 nm、 Rthレターデーシヨン値 (Rth 550) は 1 00 nmであった。
S E 6の表面を 2 Nの水酸化ナトリゥム水溶液でケン化処理し、 水洗した。 ケ ン化処理した SE 6表面における純水の接蝕角は 30度であった。 この表面に実 施例 2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 28m 1 /m2 塗布した。 60 °Cの温風で 60秒、 さらに 90 °Cの温風で 1 50秒乾燥した。 次に、 該 SE 6の遅相軸 (波長 632. 8 nmで測定) と 45° の方向に、 形 成した膜にラビング処理を実施した。
形成した酉向膜の上に、 実施例 2で用いたディスコティック (円盤状) 液晶性 化合物 41. 01 g、 エチレンォキサイド変成トリメチロールプロパントリァク リレート (V# 360、 大阪有機化学 (株) 製) 4. 06 g、 セルロースァセテ ートプチレート (CAB 551— 0. 2、 イーストマンケミカノレ社製) 0. 90 g、 セノレロースアセテートブチレート (CAB 531— 1、 イーストマンケミカ ル社製) 0. 23 g、 光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、 チバガイギ一社製 ) 1. 3 5 g, 增感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 45 g を、 1 02 gのメチルェチルケトンに溶 率した塗布液を、 # 3のワイヤーバーで 塗布した。 これを金属の枠に貼り付けて、 1 30 °Cの恒温槽中で 2分間加熱し、 円盤状化合物を配向させた。 次に、 1 30°Cで 12 OW/ cm高圧水銀灯を用い
て、 4秒間 UV照射し円盤状化合物を重合させた。 その後、 室温まで放冷した。 このようにして、 光学異方性層 1 Fを形成した。
波長 550 n mで測定した光学異方性層 1 Fの R eレタ一デーシヨン値 ( R e 550) は 40 nmであった。 また、 円盤面と該透明支持体面との間の平均角度 (傾斜角) は平均で 42 ° であった。
(楕円偏光板 Fの作製)
上記作製の S E 6をアル力リ浴槽中で鹼化処理し、 P V Aとョゥ素からなる偏 光子と SE 6とを接着剤を介して貼り合わせた。 更に、 光学異方性層 1 Fのセル ロースアセテートフィルム面と偏光板の SE 6面を粘着剤を介して貼り合わせて 、 楕円偏光板を作製した。 偏光膜の透過軸は、 光学異方性層 1 Fのセルロースァ セテートフィルムの遅相軸と平行 (SE 6遅相軸とは平行) にした。
[比較例 1 7] ' ·
(セルロースアセテートフィルム S E 7の作製)
厚さ 100 μπιのトリァセチルセノレロースフィルム (フジタック、 富士写真フ イルム (株) 製) に、 厚さ 1 //mのゼラチン下塗り層を設け、 セルロースァ セテートフィルム SE 7を作製した。
波長 550 nmで測定した Reレターデーシヨン値 (Re 550) は 0. 6 n m、 そして、 Rthレターデーシヨン値 (Rth550) は 35 nmであった。
SE 7のゼラチン下塗り層の上に、 実施例 2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 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。
次に、 該セルロースアセテートフィルムの遅相軸 (波長 632. 8 nmで測定 ) と 45° の方向に、 形成した膜にラビング処理を実施した。
該配向膜上に、 実施例 2で用いたディスコティック (円盤状) 液晶性化合物 4 1. 01 g、 エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアタリレート
(V# 360、 大阪有機化学 (株) 製) 4. 06 g、 セルロースアセテートブチ レート (CAB 551— 0. 2、 イーストマンケミカル社製) 0. 90 g、 セル
ロースァセテ一トブチレ一ト (CAB 531— 1、 イーストマンケミカル社製) 0. 23 g、 光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、 チバガイギ一社製) 1. 3 5 g、 增感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株) 製) 0. 45 gを、 10 2 gのメチルェチルケトンに溶解した塗布液を、 # 3のワイヤーバーで塗布した 。 これを金属の枠に貼り付けて、 1 30°Cの恒温槽中で 2分間加熱し、 円盤状化 合物を配向させた。 次に、 130°Cで 12 OW/cm高圧水銀灯を用いて、 1分 間 UV照射し円盤状化合物を重合させた。 その後、 室温まで放冷した。 このよう にして、 光学異方性層 1 Gを形成した。
波長 550 nmで測定した光学異方性層 1 Gの R eレターデーション値 (R e 550) は 40 nmであった。 また、 円盤面と S E 7との間の角度 f頃斜角) は 平均で 42° であった。
2, 2, 一ビス (4—ヒ ドロキシフェニ^^) プロパンポリカーボネート樹脂 ( 粘度平均分子量: 28000) を、 ジクロロメタンに溶解して、 1 8質量。 /0溶液 を得た。 溶液を真空脱泡し、 ドープを得た。 ドープをバンド上に流延し、 50°C で 10分間乾燥後にはぎ取り、 さらに 100°Cで 10分間乾燥した。 得られたフ ィルムを 170 °Cで縦に 3. 3 %延伸し、 さらに横に 4. 7 %延伸して、 厚さ 8 0 μ mの 2軸延伸ロールフィルムを得た。 縦延伸は 2本のチヤッキングロールの 速度差で制御し、 横延伸はテンターの幅で制御した。
得られたポリカーボネートフィルムの波長 55 Onmで測定した Reレターデ ーシヨン値 (Re 550) は 4nm、 そして、 Rthレターデーシヨン値 (Rth5 50) は 205 nmであった。
(楕円偏光板 Gの形成)
PVAとヨウ素からなる偏光子と上記ポリカーボネートフィルムとを接着剤を . 介して貼り合わせた。 更に、 光学異方性層 1 Gの SE 7面に、 上記ポリカーボネ 一ト面を粘着剤を介して貼り合わせて、 楕円偏光板を作製した。 偏光膜の透過軸 は、 光学異方性層 1 Gのセルロースアセテートフィルムの遅相軸と直交 (ポリ力 ーボネートフィルムの遅相軸とも直交) させた。
(楕円偏光板の光学特性)
実施例 56、 実施例 57、 および比較例 17で作製した楕円偏光板の光学特性 を下記第 17表に示す。
第 17表 楕円 光学異方性層 1 光学異方性層 2
偏光板 Re550 β Re550 Rth550 実施例 56 40 42 12. 0 250
実施例 57 40 42 40. 0 21 0
比較例 1 7 40 42 3. 6 235
(註)
R e 550 :波長 550 nmで測定した R eレターデ^" -ション値 ι,η m)
Rth550 :波長 550 nmで測定した R thレターデ -ション値 (nm) β : 円盤面の平均傾斜角 (° )
[実施例 58]
(ベンド配向液晶セルの作製)
I TO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、 セルギヤップを 6 μ mに設定した。 セルギャップに Δ nが 0. 1 396の液晶性ィヒ合物 (ZL I 1132、 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に、 55 H z矩形波で、 5または 5. 5 Vの電圧を印加し 、 436 nm, 546 n mおよぴ 611. 5 n mの波長で R eレターデーシヨン 値を測定した。
(液晶表示装置の作製)
作製したベンド配向セルを挟むように、 実施例 5 6で作製した楕円偏光板 Eを 二枚貼り付けた。 楕円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光学異方性層のラビング方向とが反平行となるよう に配置した。
[実施例 5 9 ]
(液晶表示装置の作製)
実施例 5 8で作製したベンド配向セルを挟むように、 実施例 5 7で作製した楕 円偏光板 Fを二枚貼り付けた。 楕円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光学異方†生層のラビング方向とが反平 行となるように配置した。
[比較例 1 8 ] '
(液晶表示装置の作製)
実施例 5 8で作製したベンド配向セルを挟むように、 比較例 1 7で作製した楕 円偏光板 Gを二枚貼り付けた。 楕円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光学異方性層のラビング方向とが反平 行となるように配置した。
(液晶表示装置の評価) .
実 例 5 8、 実施例 5 9、 および比較例 1 8で作製した液晶表示装置の液晶セ ルに 5 5 H zの矩形波電圧を印加した。 白表示 2 V、 黒表示 5 Vのノーマリーホ ワイトモードとした。 透過率の比 (白表示ノ黒表示) をコントラスト比として、 上下左右のコントラスト比 1 0が得られる視野角を測定した。
また、 バックライトを 2時間点灯し、 黒表示でのムラを目視にて官能評価した 。 以上の結果を第 2表に示す。
第 1 8表 液晶表示 視野角
衣 IK 上 下 左 右 黒表示ムラ 実施例 5 8 8 0 7 3 5 9 5 7 良好
実施例 5 9 8 0 7 5 7 8 7 8 良好
比較例 1 8 8 0 5 8 5 6 5 5 4端部に透過率アップ 'を観察 註:視野角の上は、 いずれも 8 0 ° 以上