特許 6435277 逆波長分散を有する広視野光学フィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6435277

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】逆波長分散を有する広視野光学フィルム

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20181126BHJP

   H05B 33/02 20060101ALI20181126BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20181126BHJP

   H01L 27/32 20060101ALI20181126BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20181126BHJP

   G02F 1/13363 20060101ALI20181126BHJP

   B32B 7/02 20060101ALI20181126BHJP

   C08J 5/18 20060101ALI20181126BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/30

   H05B33/02

   H05B33/14 A

   H01L27/32

   G09F9/30 365

   G02F1/13363

   B32B7/02 103

   C08J5/18CEP

   C08J5/18CER

   C08J5/18CEZ

【請求項の数】17

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-555294(P2015-555294)

(86)(22)【出願日】2014年1月24日

(65)【公表番号】特表2016-511839(P2016-511839A)

(43)【公表日】2016年4月21日

(86)【国際出願番号】US2014012873

(87)【国際公開番号】WO2014116901

(87)【国際公開日】20140731

【審査請求日】2017年1月17日

(31)【優先権主張番号】13/748,895

(32)【優先日】2013年1月24日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511256060

【氏名又は名称】アクロン ポリマー システムズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】チャン，ドン

(72)【発明者】

【氏名】ハリス，フランク

(72)【発明者】

【氏名】ジン，ジャオカイ

(72)【発明者】

【氏名】シャオリアン，チェン

(72)【発明者】

【氏名】ワン，ビン

(72)【発明者】

【氏名】クオ，サウミング

(72)【発明者】

【氏名】ジャームロス，テッド

(72)【発明者】

【氏名】マクウィリアムズ，ダグ

【審査官】 横川 美穂

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５２２９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２７５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５２７３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９１４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０４０３６６（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２０１３−５３９０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２８０５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／３０

Ｂ３２Ｂ ７／０２

Ｃ０８Ｊ ５／１８

Ｇ０２Ｆ １／１３３６３

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｈ０１Ｌ ２７／３２

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０５Ｂ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学補償フィルムであって、前記光学補償フィルムは、多層フィルムを形成する第１のポリマーフィルムおよび第２のポリマーフィルムを備え、ここで、
（ａ）前記第１のポリマーフィルムは、（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２≧ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有し、前記第１のポリマーフィルムが、
１）ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚの屈折率プロファイルを有する負のＣプレートであって、かつ波長（λ）５５０ｎｍにおいて−１００ｎｍ〜−４００ｎｍの面外位相差（Ｒ_ｔｈ）および２０〜１００μｍの厚さを有するセルロースエステルフィルムを備える、負のＣプレートであるか、または
２）ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＝ｎ_ｚの屈折率プロファイルを有する等方性フィルムであって、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホンおよびアクリルポリマーからなる群から選択される、等方性フィルムであり、
（ｂ）（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２＜ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有する第２のポリマーフィルムであって、前記第２のポリマーフィルムが、ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＜ｎ_ｚの屈折率プロファイルを有する正のＣプレートであり、かつ前記第２のポリマーフィルムが、
Δｎ_ｔｈ＞０.０１の式を満たす面外複屈折（Δｎ_ｔｈ）を有し、かつ
α，β，β−トリフルオロスチレン、α，β−ジフルオロスチレン、β，β−ジフルオロスチレン、α−フルオロスチレン、およびβ−フルオロスチレンからなる群から選択されるモノマーのホモポリマーまたはコポリマーである、第２のポリマーフィルムと、
を含み、
式中、ｎ_ｘおよびｎ_ｙは前記フィルムの面内屈折率を表し、ｎ_ｚは前記フィルムの厚み方向屈折率を表し、前記光学補償フィルムは、０．７＜Ｒ_４５０／Ｒ_５５０＜１および１＜Ｒ_６５０／Ｒ_５５０＜１．２５の関係を満たす正の面内位相差及び逆の面内波長分散特性を有し、Ｒ_４５０、Ｒ_５５０、およびＲ_６５０は、それぞれ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍの光の波長での面内位相差であって、前記光学補償フィルムが、前記多層フィルムの一軸または二軸延伸によって作製され、前記多層フィルムが、前記第１のポリマーフィルムおよび前記第２のポリマーフィルムの組合せから作製され、かつ前記光学補償フィルムは、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長全体にわたって｜Ｒｔｈ｜≦１００ｎｍの式を満たす面外位相差（Ｒｔｈ）を有する、
光学補償フィルム。

【請求項2】

（ｂ）の前記第２のポリマーフィルムが、Δｎ_ｔｈ＞０．１５またはΔｎ_ｔｈ＞０．２の式を満たす面外複屈折（Δｎ_ｔｈ）を有する、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項3】

（ｂ）の前記第２のポリマーフィルムが、ポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）である、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項4】

前記光学補償フィルムが、波長（λ）５５０ｎｍで８０〜３００ｎｍの面内位相差（Ｒ_ｅ）を有する、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項5】

前記光学補償フィルムが、波長（λ）５５０ｎｍで１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒ_ｅ）を有する、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項6】

前記光学補償フィルムが、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の各波長でλ／４に等しい面内位相差（Ｒ_ｅ）を有する、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項7】

前記光学補償フィルムが、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長全体にわたって、｜Ｒ_ｔｈ｜＜８０ｎｍの式を満たす面外位相差（Ｒ_ｔｈ）を有する、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項8】

前記光学補償フィルムが、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長全体にわたって、｜Ｒ_ｔｈ｜＜８０ｎｍの式を満たす面外位相差（Ｒ_ｔｈ）を有する、請求項５に記載の光学補償フィルム。

【請求項9】

前記光学補償フィルムが、０．７６＜Ｒ_４５０／Ｒ_５５０＜０．９６および１．０３＜Ｒ_６５０／Ｒ_５５０＜１．２２の関係を満たす正の面内位相差を有する、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項10】

（ａ）の前記第１のポリマーフィルムおよび（ｂ）の前記第２のポリマーフィルムが積層される、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項11】

（ｂ）の前記第２のポリマーフィルムが、（ａ）の前記第１のポリマーフィルム上にコーティングされる、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項12】

（ｂ）の前記第２のポリマーフィルムが２〜２０μｍの厚さを有する、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項13】

（ａ）の前記第１のポリマーフィルムが、波長（λ）５５０ｎｍにおいて−１００ｎｍ〜−４００ｎｍの面外位相差（Ｒ_ｔｈ）および２０〜１００μｍの厚さを有するセルロースエステルフィルムであり、（ｂ）の前記第２のポリマーフィルムが、２〜２０μｍの厚さを有するポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）である、請求項１に記載の光学補償フィルム。

【請求項14】

請求項１に記載の光学補償フィルムを含む円偏光板。

【請求項15】

請求項１に記載の光学補償フィルムを含む液晶ディスプレイ。

【請求項16】

請求項１に記載の光学補償フィルムを含むＯＬＥＤディスプレイ。

【請求項17】

０．７＜Ｒ_４５０／Ｒ_５５０＜１および１＜Ｒ_６５０／Ｒ_５５０＜１．２５の関係を満たす正の面内位相差を有する広視野光学補償フィルムを製造するための方法であって、前記方法が：
Ｉ．１種以上の有機溶媒にポリマーを溶解させてポリマー溶液を形成する工程（Ｉ）であって、前記ポリマーが、α，β，β−トリフルオロスチレン、α，β−ジフルオロスチレン、β，β−ジフルオロスチレン、α−フルオロスチレン、およびβ−フルオロスチレンを含む群から選択されるモノマーのホモポリマーまたはコポリマーを含有する、
工程（I）と；
ＩＩ．前記ポリマー溶液を第１のポリマーフィルムに溶液キャスティングして前記第１のポリマーフィルム上にコーティングを作製する工程（ＩＩ）であって、前記第１のポリマーフィルムが、
１）ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚの屈折率プロファイルを有する負のＣプレートであって、かつ波長（λ）５５０ｎｍにおいて−１００ｎｍ〜−４００ｎｍの面外位相差（Ｒ_ｔｈ）および２０〜１００μｍの厚さを有するセルロースエステルフィルムを備える、負のＣプレート、または
２）ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＝ｎ_ｚの屈折率プロファイルを有する等方性フィルムであって、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホンおよびアクリルポリマーからなる群から選択される、等方性フィルム
である、
工程（II）と、
ＩＩＩ．工程（ＩＩ）で作製したコーティングを乾燥させて第２のポリマーフィルムを生成する工程（ＩＩＩ）であって、
前記第１のポリマーフィルムおよび前記第２のポリマーフィルムは、延伸に適した多層フィルムを生成し、
前記第２のポリマーフィルムは、（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２＜ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有し、かつ前記第２のポリマーフィルムが、正のＣプレートであり、かつΔｎ_ｔｈ＞０.０１の式を満たす面外複屈折（Δｎ_ｔｈ）を有する、
工程（ＩＩＩ）と、
ＩＶ．前記広視野光学補償フィルムの前記光学特性を提供することができる延伸比まで、適切な温度で前記多層フィルムを二軸または一軸延伸する工程（ＩＶ）であって、
式中、Ｒ_４５０、Ｒ_５５０、およびＲ_６５０は、それぞれ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍの光の波長での面内位相差であり、ｎ_ｘおよびｎ_ｙは面内屈折率を表し、ｎ_ｚは、前記第１のポリマーフィルムおよび前記第２のポリマーフィルムの厚み方向の屈折率を表す、
工程（ＩＶ）、
を包含する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、面内位相差が逆波長分散特性を示す広視野光学フィルムに関する。より具体的には、本発明は、ポリマーフィルムおよび正の面外複屈折を有するリターダを含む多層フィルムを延伸することによって作製される広視野光学フィルムに関する。本発明の光学フィルムは、制御された光管理が所望される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、３Ｄディスプレイ、光スイッチ、または導波路などの光学装置に使用され得る。

【背景技術】

【0002】

光学補償の技術分野では、光の位相差は波長に応じて変化し、色ずれを引き起こすことが知られている。補償フィルムのこの波長依存性（または分散）特性は、色ずれが低減されるように光学素子を設計する際に考慮され得る。波長分散曲線は、正または負の位相差特性（または位相差）を有する補償フィルムに対して「正常（もしくは適切）」または「逆」として定義される。正の位相差特性（正のＡ−プレートまたはＣ−プレート）を有する補償フィルムは、位相差の値がより短い波長に向かって徐々に増加する正の値である正規曲線または位相差の値がより短い波長に向かって徐々に減っていく正の値である逆曲線を有していてもよい。負の位相差特性（負のＡ−プレートまたはＣ−プレート）を有する補償フィルムは、位相差の値がより短い波長に向かって徐々に増加する負の値である正規曲線または位相差の値がより短い波長に向かって徐々に減っていく負の値である逆曲線を有していてもよい。これらの曲線の典型的な形状は、図１に示されている。

【0003】

波長プレートは、それらの屈折率プロファイルに応じて、以下のように習慣的に命名される：
正のＣ−プレート：ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＜ｎ_ｚ；負のＣ−プレート：ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ
正のＡ−プレート：ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＝ｎ_ｚ；負のＡ−プレート；ｎ_ｘ＜ｎ_ｙ＝ｎ_ｚ
式中、ｎ_ｘおよびｎ_ｙは面内屈折率を表し、ｎ_ｚは厚さ屈折率を表す。上記の波長プレートは、一軸性複屈折板である。波長プレートは、ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、およびｎ_ｚが全て同じではない二軸性複屈折でもあり得、習慣的に、二軸性フィルムとして命名される。

【0004】

波長の四分の一（λ／４）に等しい面内位相差（Ｒ_ｅ）を有するＡ−プレートは、四分の一波長プレート（ＱＷＰ）と呼ばれる。同様に、波長の半分（λ／２）に等しいＲ_ｅを有するＡ−プレートは、半波長プレート（ＨＷＰ）と呼ばれる。理想的な無彩色ＱＷＰは、全ての波長で入射偏光をλ／４遅らせることができる。これを達成するために、ＱＷＰの波長分散は逆になり、以下の式を満たす必要がある。

【0005】

（数１）
Ｒ_ｅ（４５０）／Ｒ_ｅ（５５０）＝０．８１８およびＲ_ｅ（６５０）／Ｒ_ｅ（５５０）＝１．１８２
式中、Ｒ_ｅ（４５０）、Ｒ_ｅ（５５０）、およびＲ_ｅ（６５０）は、それぞれ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの光の波長での面内位相差である。最適な表示品質を得るために、各波長で同じように光を導くことができるので、無彩色（または広帯域）波長プレートが非常に望ましい。しかし、一般的な波長プレートは、広帯域波長プレート用途には適していない正常な分散曲線を示す。したがって、面内位相差に対する逆波長分散特性を有する波長プレートの必要性が存在する。

【0006】

Ａ−プレートは、一般的に視野角を改善するために、補償フィルムとして液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に使用されている。Ａ−プレートはまた、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイ装置に用いることもできる。例えば、ＱＷＰは、表示品質の改善のためにＯＬＥＤによって反射された周囲光を低減するために、ＯＬＥＤ装置内に円偏光板を提供することで直線偏光板と共に使用されている。これらの用途は、典型的には、面内の位相シフトを補償するためのＡ−プレートによって提供される面内位相差を利用する。例えば、Ｃプレートと組み合わせたＡプレートは、斜め視野角において交差した偏光板の光の漏れを低減するのに特に有用である。しかし、Ａ−プレートは、負の面外位相差Ｒ_ｔｈも示し、Ｒ_ｔｈ＝[ｎ_ｚ−（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２]×ｄとして定義され、｜Ｒ_ｅ／２｜の値は、その向きから生じる。この特性は、光学デバイスにおいて負のＲ_ｔｈが望ましい場合に有益であり得る。例えば、垂直配向（ＶＡ）モードＬＣＤにおいて、液晶セル内の液晶分子はホメオトロピックに配向しており、正の位相差をもたらす。したがって、Ａ−プレートは、ＶＡ−ＬＣＤの面内補償に加えて、面外補償を提供することができる。しかし、面内切り替え（ＩＰＳ）モードのＬＣＤおよびＯＬＥＤディスプレイなどの他の装置では、Ａ−プレートで示されるＲ_ｔｈは、軸外光に位相シフトを生じさせ、光漏れにつながり得るので望ましくない。したがって、当技術分野において、改善された視野角およびディスプレイのコントラスト比のために面外位相差が低下した正の面内リターダを提供することがさらに必要とされている。

【0007】

米国特許第７，４８０，０２１号は、正常分散を有する第１成分および逆分散を有する第２の成分を含む逆複屈折分散を有する光学フィルムについて開示しており、これらの２つの成分は、複屈折の同じ符号を有する。

【0008】

米国特許第７，９４８，５９１号は、１１８ｎｍ≦Ｒ_ｘｙ（５５０）≦１６０ｎｍ、−１０ｎｍ≦Ｒ_ｙｚ（５５０）≦１０ｎｍ、０．７５≦Ｒ_ｘｙ（４５０）／Ｒ_ｘｙ（５５０）≦０．９７、および１．０３≦Ｒ_ｘｙ（６５０）／Ｒ_ｘｙ（５５０）≦１．２５の式を満たす一軸性位相差フィルムについて開示している。米国特許第８，１３９，１８８号は、２２０ｎｍ≦Ｒ_ｘｙ（５５０）≦３３０ｎｍ、１１０ｎｍ≦Ｒ_ｘｚ（５５０）≦１６５ｎｍ、０．７５≦Ｒ_ｘｙ（４５０）／Ｒ_ｘｙ（５５０）≦０．９７、および１．０３≦Ｒ_ｘｙ（６５０）／Ｒ_ｘｙ（５５０）≦１．２５の式を満たす二軸性位相差フィルムについて開示している。両特許では、指定した式を満たすことができない材料については開示していない。

【0009】

米国特許出願第２００８／００６８５４５号は、フマル酸エステル系樹脂を含むフィルムであり、ｎ_ｘ＜ｎ_ｙ≦ｎ_ｚを満たすフィルム、およびｎ_ｙ＞ｎ_ｘ≧ｎ_ｚまたはｎ_ｙ＞ｎ_ｚ≧ｎ_ｘを満たすフィルムを含む位相差フィルムについて開示している。開示されたフィルムは、逆分散特性を有し得る。

【0010】

米国特許出願第２０１２／０００３４０３号は、（ａ）０〜０.５のヒドロキシル基（ＤＳ_ＯＨ）置換度を有するセルロースエステルを含む層（Ａ）および（ｂ）０.５〜１.３のＤＳ_ＯＨを有するセルロースエステルを含む層（Ｂ）を含む多層フィルムであって、逆光分散を有するフィルムについて開示している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、以下を含む多層フィルムの一軸または二軸延伸によって作製される光学補償フィルムを提供する：
（ａ）（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２≧ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有する第１のポリマーフィルムならびに
（ｂ）（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２＜ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有する第２のポリマーフィルム；
式中、ｎ_ｘおよびｎ_ｙはフィルムの面内屈折率を表し、ｎ_ｚはフィルムの厚み方向屈折率を表し、前記光学補償フィルムは、０．７＜Ｒ_４５０／Ｒ_５５０＜１および１＜Ｒ_６５０／Ｒ_５５０＜１．２５の関係を満たす正の面内位相差を有し、Ｒ_４５０、Ｒ_５５０、およびＲ_６５０は、それぞれ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍの光の波長での面内位相差である。

【発明の効果】

【0013】

一態様では、本発明の光学補償フィルムは、波長（λ）５５０ｎｍで約８０〜３００ｎｍの面内位相差（Ｒ_ｅ）を有する。

【0014】

別の態様では、本発明の光学補償フィルムは、４００〜８００ｎｍの範囲の波長全体にわたって｜Ｒ_ｔｈ｜＜８０ｎｍの式を満たす面外位相差（Ｒ_ｔｈ）を有する。

【0015】

本発明はさらに、本発明の光学補償フィルムを製造するための方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（ａ）正の位相差のための逆曲線、（ｂ）正の位相差のための正規曲線、（ｃ）負の位相差の正規曲線および（ｄ）負の位相差の逆曲線についての例示的な波長分散曲線の形状を示すグラフである。

【図2】コーティングがある場合およびコーティングがない場合の延伸セルロースエステルフィルム１の波長分散を示すグラフである。

【図3】コーティングがある場合およびコーティングがない場合の延伸セルロースエステルフィルム２の波長分散を示すグラフである。

【図4】コーティングがある場合およびコーティングがない場合の延伸セルロースエステルフィルム３の波長分散を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

一実施形態では、以下を含む多層フィルムの一軸または二軸延伸によって作製される光学補償フィルムを提供する：
（ｃ）（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２≧ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有する第１のポリマーフィルム、ならびに
（ｄ）（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２＜ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有する第２のポリマーフィルム；
式中、ｎ_ｘおよびｎ_ｙはフィルムの面内屈折率を表し、ｎ_ｚはフィルムの厚み方向屈折率を表し、前記光学補償フィルムは、０．７＜Ｒ_４５０／Ｒ_５５０＜１および１＜Ｒ_６５０／Ｒ_５５０＜１．２５の関係を満たす正の面内位相差を有し、Ｒ_４５０、Ｒ_５５０、およびＲ_６５０は、それぞれ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍの光の波長での面内位相差である。

【0018】

本発明による光学補償フィルムは、位相差の値がより短い波長に向かって徐々に減っていく正の値である正の面内位相差（Ｒ_ｅ）および逆の面内波長分散特性を有する。この分散特性は、Ｒ_４５０／Ｒ_５５０＜１およびＲ_６５０／Ｒ_５５０＞１の関係を満たす、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍの波長で測定されるように、位相差の比で表される。Ｒ_４５０／Ｒ_５５０の比は、０.７１〜０.９９、０.７２〜０.９８、０.７４〜０.９７、０.７６〜０.９６、０.７８〜０.９５、０.８〜０.９、または０.８１〜０.８５であり得る。Ｒ_６５０／Ｒ_５５０の比は、１.０１〜１.２４、１.０２〜１.２３、１.０３〜１.２２、１.０４〜１.２１、１.０５〜１.２、または１.１〜１.１９であり得る。

【0019】

波長プレートの位相差（Ｒ）は、Ｒ＝Δｎ×ｄとして定義され、Δｎは複屈折であり、dは波長プレートの厚さである。複屈折は、面内複屈折Δｎ_ｉｎ＝ｎ_ｘ−ｎ_ｙおよび面外複屈折Δｎ_ｔｈ＝ｎ_ｚ−（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２に分類される。したがって、面内位相差はＲ_ｅ＝（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）×ｄおよび面外位相差はＲ_ｔｈ＝［ｎ_ｚ−（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］×ｄで表される。

【0020】

波長プレートの複屈折（Δｎ）は、異なる増分で約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長範囲にわたって波長プレートの複屈折を決定することによって測定することができる。あるいは、複屈折は、特定の光の波長で測定することができる。この説明全体を通して、複屈折または位相差関係が波長を指定せずに与えられる場合は、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長範囲にわたって真であることを意味する。

【0021】

一実施形態では、本発明の光学補償フィルムの面内位相差（Ｒ_ｅ）は、波長（λ）５５０ｎｍにおいて約８０〜３００ｎｍである。さらなる態様において、本発明による光学補償フィルムは、波長（λ）５５０ｎｍにおいて約１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒ_ｅ）を有し、逆面内分散特性を有する四分の一波長プレート（ＱＷＰ）である。別の態様では、前記四分の一波長プレートは、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の各波長で約λ／４に等しいＲ_ｅを有する広帯域ＱＷＰである。

【0022】

逆面内分散特性を有する他に、本発明の光学フィルムは、低い面外位相差（Ｒ_ｔｈ）値を提供することができる。低Ｒ_ｔｈは、視野角を増加させ、画像のコントラスト比を向上させることができるので、特にディスプレイ用途に望ましい。したがって、本発明はさらに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長範囲にわたって｜Ｒ_ｔｈ｜＜１００ｎｍ、または＜８０ｎｍ、または＜５０ｎｍ、または＜３０ｎｍ、または＜１０ｎｍ、または＜５ｎｍの式を満たす面外位相差（Ｒ_ｔｈ）を有する広視野光学フィルムを提供する。

【0023】

この広視野機能は、本発明の逆分散特性と組み合わせた場合、ＬＣＤまたはＯＬＥＤのディスプレイ用途に広帯域・広視野波長プレートを提供する。広帯域・広視野ＱＷＰは、直線偏光板と組み合わせて使用される場合に、広帯域・広視野円偏光板を提供することができるので、特に望ましい。このような円偏光板は、周囲光を低減し、表示品質を向上させるためにＯＬＥＤディスプレイ装置に使用することができる。

【0024】

したがって、本発明はさらに、直線偏光板および本発明の広視野ＱＷＰを備えた円偏光板を提供する。別の実施形態では、本発明の円偏光板を備えるＯＬＥＤディスプレイを提供する。

【0025】

一実施形態では、（ａ）の第１のポリマーフィルムは、｜Ｒ_ｅ｜＜１００ｎｍ、または＜５０ｎｍ、または＜３０ｎｍ、または＜１０ｎｍを満たす面内位相差（Ｒ_ｅ）を有する。

【0026】

一態様では、（ａ）のポリマーフィルムは、ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚの屈折率プロファイルを有する負のＣプレートである。別の態様では、（ａ）のポリマーフィルムは、ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＝ｎ_ｚを有する光学等方性フィルムである。

【0027】

負のＣプレートの例としては、セルロースエステル、ポリイミド、アクリルポリマー、およびポリマー鎖中に液晶部分を有するか、またはポリマーマトリックス中に埋め込まれた液晶分子を有するポリマーフィルムが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、負のＣプレートは、｜Δｎ_ｔｈ｜＞０.００２、または＞０.００５、または＞０.０１、または＞０.０１５、または＞０.０２の式を満たす面外複屈折（Δｎ_ｔｈ）を有する。より高い｜Δｎ_ｔｈ|を有する負のＣプレートは、延伸時により高い正のＲ_ｅ値を提供することが可能であるという点で有利である。

【0028】

等方性フィルムの例としては、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリカーボネート、ポリエステル、セルロースエステル、ポリスルホン、およびアクリルポリマーが挙げられる。前記等方性フィルムは、なおも、０.００１以下などの小さい値によって（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２＜ｎ_ｚの関係をもたらし得るｎ_ｘ、ｎ_ｙ、およびｎ_ｚの値に無視できる差異を示し得ることに留意されたい。説明を簡単にするために、これは、（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２＝ｎ_ｚと考えられ、本発明の範囲内である。

【0029】

（ａ）の第１のポリマーフィルムは、延伸時に正のＲ_ｅを生む。（ａ）の第１のポリマーフィルムは、延伸時にフラットまたは逆分散曲線を生成することができる。セルロースエステルに基づくフィルムは、特に好適であることが判明している。さらに、本発明者らは、より高い負のＲ_ｔｈを有するポリマーフィルムの延伸が、より高いＲ_ｅ値をもたらすことを発見した。したがって、本発明はさらに、波長（λ）５５０ｎｍにおいて−１００ｎｍ〜−４００ｎｍの面外位相差（Ｒ_ｔｈ）および２０〜１００μｍの厚さを有するセルロースエステルフィルムである（ａ）の第１のポリマーフィルムを提供する。

【0030】

一態様では、（ｂ）の第２のポリマーフィルムは、ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＜ｎ_ｚの屈折率プロファイルを有する正のＣプレートである。正のＣプレートの例としては、セルロースエステル、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリレート、セルロースベンゾエート、セルロースアシレートベンゾエート、セルロースアリレート、セルロースアシレートアリレート、ポリマー鎖中に液晶部分を有するかまたはポリマーマトリックス中に埋め込まれた液晶分子を有するポリマーフィルム、米国特許出願第２００８０２４１５６５号および同第２００８０２４１４２８号に開示されているポリ（ビニル芳香族化合物）、米国特許出願第２００８０２３７５５２号に開示されているメソゲン被覆ポリマー、および米国特許出願第２０１１００７６４８７号に開示されているフルオロポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。前記米国特許出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0031】

一実施形態では、（ｂ）の第２のポリマーフィルムは、Δｎ_ｔｈ＞０.００５、または＞０.０１、または＞０.１５、または＞０.２の式を満たす面外複屈折（Δｎ_ｔｈ）を有する。より高い複屈折材料は、典型的には（ａ）の第１のポリマーフィルム中で示される負のＲ_ｔｈを低減または排除するために、薄膜に十分な正の面外位相差（Ｒ_ｔｈ）を提供できるという点で利点を有する。このようにして得られた多層延伸フィルムは、広視野特性を有する。この目的に特に適するのは、α，β，β−トリフルオロスチレン、α，β−ジフルオロスチレン、β，β−ジフルオロスチレン、α−フルオロスチレン、およびβ−フルオロスチレンを含む群から選択されるモノマーのホモポリマーまたはコポリマーである。ポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）が、一例では使用される。

【0032】

（ｂ）のポリマーフィルムの延伸は、（ａ）のポリマーフィルムと組み合わせた場合に（例えば、共延伸）、本発明で望ましい光学特性である正のＲ_ｅおよび逆分散曲線を提供する負のＲ_ｅ値および正常分散曲線をもたらす。

【0033】

一実施形態では、（ｂ）の第２のポリマーフィルムは、基板上の溶液キャストによって調製される。基板上へのポリマー溶液のキャスティングは、例えば、スピンコーティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、またはディップコーティングなどの当技術分野で公知の方法により行われてもよい。基板は当技術分野で知られており、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエステル、ポリビニルアルコール、セルロースエステル、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、ガラス、および一般にＬＣＤ装置に使用される他の材料を含む。

【0034】

組成物に応じて、（ｂ）の第２のポリマーフィルムは、例えば、トルエン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、塩化メチレン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、およびそれらの混合物に可溶性があってよい。

【0035】

溶液キャストポリマーフィルムは、自立膜を得るために乾燥する際に、基板から除去されてもよい。自立フィルムは、積層によって（ａ）のポリマーフィルムに付着させることができる。あるいは、基板上の第２のポリマーフィルムは、第１のポリマーフィルム上に積層され、その後、基板は除去される。

【0036】

本発明の多層フィルムは、第１および第２のポリマーフィルムの積層または共押出成形により取得されてもよく、または溶液キャスティングによって得ることができる。一実施形態では、（ｂ）の第２のポリマー溶液は、多層膜を取得するために（ａ）の第１ポリマーフィルム上にキャスティングされる。積層フィルムとしての（ａ）または（ｂ）中のポリマーフィルムの厚さは、約３〜約１５０μｍまたは約２０〜約１００μｍであり得るが、コーティングフィルムとしての厚さは、約２〜約２０μｍまたは約３〜約１０μｍであり得る。

【0037】

本発明のさらなる実施形態では、（ａ）の第１のポリマーフィルムは、波長（λ）５５０ｎｍにおいて−１００ｎｍ〜−４００ｎｍの面外位相差（Ｒ_ｔｈ）および２０〜１００μｍの厚さを有するセルロースエステルフィルムであり、（ｂ）の第２のポリマーフィルムは、２〜２０μｍの厚さを有するポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）である。

【0038】

多層フィルムの延伸は、当技術分野で公知の任意の方法によって行うことができる。延伸に適する温度は、およそ（ａ）の第１のポリマーフィルムのＴｇであってよく、前記Ｔｇより約５〜５０℃高いか、または前記Ｔｇより約５〜５０℃低くてよい。

【0039】

あるいは、コーティングフィルムは延伸することができるが、まだある程度の溶剤が含まれており、完全に乾燥されていない（ウェット延伸）。この場合、より低い温度が延伸に用いられ得る。（例えば、スチールベルト上の）下のサポートと共にコーティングフィルムを延伸することも可能である。この場合、より高い温度、例えば、おおよそのポリマーのＴｇまたは約５〜３０℃高い温度が延伸に使用されてよい。

【0040】

延伸後のフィルムの伸び率（伸び）は、約２〜２００％であってよい（未延伸フィルムよりも長い長さのパーセンテージとして定義される）。一実施形態では、伸長率は、約２〜１００％である。

【0041】

本発明はさらに、０．７＜Ｒ_４５０／Ｒ_５５０＜１および１＜Ｒ_６５０／Ｒ_５５０＜１．２５の関係を満たす正の面内位相差を有する広視野光学補償フィルムを製造するための方法であって、以下のステップを含む方法を提供する：
Ｉ．溶液キャストフィルムが、（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２＜ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有するポリマーを１種類または複数種類の有機溶媒に溶解するステップ、
ＩＩ．（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２≧ｎ_ｚおよび｜ｎ_ｘ−ｎ_ｙ｜＜０．００５の式を満たす屈折率プロファイルを有するポリマーフィルム上に（ｉ）のポリマー溶液を溶液キャスティングするステップ、
ＩＩＩ．得られたコーティングを延伸に適するまで乾燥させるステップ、
ＩＶ．前記光学特性を提供することができる延伸比まで、適切な温度でコーティングポリマーフィルムを二軸または一軸延伸するステップ；
その際、Ｒ_４５０、Ｒ_５５０、およびＲ_６５０は、それぞれ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍの光の波長での面内位相差であり、ｎ_ｘおよびｎ_ｙは面内屈折率を表し、ｎ_ｚは、フィルムの厚み方向の屈折率を表す。

【0042】

本発明の光学補償フィルムは、面内切り替え液晶ディスプレイ装置を含む液晶ディスプレイ装置、ＯＬＥＤディスプレイ装置、３Ｄディスプレイ装置、円偏光板、または３Ｄメガネに使用されてもよい。前記ディスプレイ装置は、テレビ、コンピュータ、携帯電話、およびカメラなどに使用されてもよい。

【0043】

実施例
実施例１：セルロースエステルに基づく逆分散曲線を有する多層延伸フィルム１
ポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）（ＰＴＦＳ）の溶液は、溶媒のメチルイソプロピルケトン（６０.９３ｇ）中でＰＴＦＳ粉末（１０ｇ；固有粘度＝１.０ｄＬ／ｇ）および可塑剤（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なＡｂｉｔｏｌ Ｅ）（０.７５ｇ）を混合することによって調製した。別に、Ｒ_ｔｈ（５８９）＝−２２２ｎｍおよびＲ_ｅ（５８９）＝３．１ｎｍを有するセルロースエステルフィルム（厚さ８０μｍ）の試料（４インチ×４インチ）（実質的に負のＣプレート）を調製し、実験室コロナ処理機（モデルＢＤ−２０Ｃ；Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｔｅｃｈｎｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社）を使用して約２分間コロナ放電処理した。ポリマー溶液を、ナイフアプリケータを用いてセルロースエステルフィルム（厚さ８０μｍ）の半分の領域上にキャスティングし、残りの半分をコーティングしない状態で残した。キャスティング直後に、コーティングフィルムを１０分間８５℃で強制空気オーブンに入れ、乾燥コーティングした。Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラ（Ｐｒｉｓｍ Ｃｏｕｐｌｅｒ）２０１０（Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社）を用いて、ＰＴＦＳコーティングの厚さを１３.７５μｍと決定した。

【0044】

非拘束一軸延伸法をフィルム延伸のために使用した。コーティング／非コーティング境界線が延伸方向に沿って整列される方法で、上記の調製したハーフコーティングフィルムを、加熱室を備えた延伸機（ブルックナー社から入手可能なＫａｒａ ＩＶ実験用フィルムストレッチャー）に装着した。延伸温度１７３℃に達するまでこのフィルムを２５秒間予備加熱し、その後、１.４５の延伸比まで７.０ｍｍ／秒の速度で機械方向（ＭＤ）に延伸した。横方向（ＴＤ）は拘束しないで放置した。

【0045】

延伸後、セルロースエステルフィルム（ＣＥ−１）のコーティングおよび非コーティング部分の位相差（Ｒ_ｔｈおよびＲ_ｅ）を、Ｍ−２０００Ｖエリプソメータ（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社）により測定した。波長５８９ｎｍでの代表的な位相差、Ｒ_ｅ（５８９）およびＲ_ｔｈ（５８９）、ならびにＲ_ｅ（４５０）／Ｒ_ｅ（５５０）およびＲ_ｅ（６５０）／Ｒ_ｅ（５５０）の値を示す表１に結果をまとめる。フィルムの非コーティング部分と比較した場合、コーティングフィルムは、より低い面内位相差（Ｒ_ｅ）、低下した面外位相差の絶対値、図１に示すようなはるかに急峻な逆波長分散を有する点で特徴付けられる。このようにして得られたフィルムは、四分の一波長プレートの範囲である１３０ｎｍのＲ_ｅ値を有する。

【0046】

【表1】

【0047】

実施例２：セルロースエステルに基づく逆分散曲線を有する多層延伸フィルム２
実施例１に記載したように、第２のセルロースフィルムを調製し、ＰＴＦＳ溶液でコーティングした（乾燥コーティングの厚さ：１１.９１μｍ）。実施例１に従って、得られたフィルム（ＣＥ−２）を１７３℃で１.４０の延伸比まで延伸した。結果を表２にまとめ、図２にプロットした。フィルムの非コーティング部分と比較した場合、コーティングフィルムは、図２に示すようなより低い面内位相差（Ｒ_ｅ）、低下した面外位相差の絶対値、およびはるかに急峻な逆波長分散を有する点で特徴付けられる。

【0048】

【表2】

【0049】

実施例３．セルロースエステルに基づく逆分散曲線を有する多層延伸フィルム３
実施例１に記載したように、第３のセルロースフィルムを調製し、ＰＴＦＳ溶液でコーティングした（乾燥コーティングの厚さ：１７.７９μｍ）。実施例１に従って、得られたフィルム（ＣＥ−３）を１７３℃で１.４５の延伸比まで延伸した。結果を表３にまとめ、図３にプロットした。フィルムの非コーティング部分と比較した場合、コーティングフィルムは、図３に示すようなより低い面内位相差（Ｒ_ｅ）、低下した面外位相差の絶対値、およびはるかに急峻な逆波長分散を有する点で特徴付けられる。

【0050】

【表3】

【0051】

実施例４：ＣＯＰに基づく逆分散曲線を有する多層延伸フィルム
環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルムを、この研究のためのベースフィルムとして使用した。このフィルムは、９８μｍの厚さ、ならびにＲ_ｅ（５８９）＝３.４１ｎｍおよびＲ_ｔｈ（５８９）＝−１０．６５ｎｍの位相差を有し、本質的に光学等方性フィルムを示す。実施例１に記載したように、４種類のＣＯＰフィルムを調製し（４インチ×４インチ）、ＰＴＦＳ溶液でコーティングした。実施例１に従って、得られたフィルム（ＣＯＰ−１〜ＣＯＰ−４）を、１５０℃で１.４０〜１.５の範囲の延伸比まで延伸した。結果を表４にまとめる。このように得られたコーティングフィルムの分散曲線全ては、Ｒ_ｅ（４５０）／Ｒ_ｅ（５５０）およびＲ_ｅ（６５０）／Ｒ_ｅ（５５０）の値によって示されるように、逆波長分散特性を有するが、セルロースエステル系フィルムのものと比較して非常に平坦である。

【0052】

【表4】

【0053】

上記で実施形態を説明してきた。上記の方法および装置は、本発明の一般的な範囲から逸脱することなく変更および修正を組み込むことができることは当業者には明らかであろう。これは、添付の特許請求の範囲またはその等価物の範囲内にある限りにおいて、全てのそのような変更および修正を含むことを意図している。上記の説明は多くの特異性を含むが、これは本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、単に本発明の実施形態のいくつかの例示を提供するものとして解釈されるべきである。種々の他の実施形態および派生効果は、本発明の範囲内であり得る。

【0054】

さらに、本発明の広い範囲で示される数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に示される数値は、できるだけ正確に報告される。しかし、任意の数値は、それぞれの試験測定に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】