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特許7007832積層光学フィルム、及び積層光学フィルムを有する位相差補償板
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(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】
(24)【登録日】2022-01-12
(45)【発行日】2022-01-25
(54)【発明の名称】積層光学フィルム、及び積層光学フィルムを有する位相差補償板
(51)【国際特許分類】
   G02B 5/30 20060101AFI20220118BHJP
   C08J 7/04 20200101ALI20220118BHJP
   C08J 5/18 20060101ALI20220118BHJP
   B32B 27/42 20060101ALI20220118BHJP
【FI】
G02B5/30
C08J7/04 Z CER
C08J5/18 CEZ
B32B27/42 101
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2017152395
(22)【出願日】2017-08-07
(65)【公開番号】P2019032401
(43)【公開日】2019-02-28
【審査請求日】2020-06-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000004466
【氏名又は名称】三菱瓦斯化学株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】597003516
【氏名又は名称】MGCフィルシート株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100110663
【弁理士】
【氏名又は名称】杉山 共永
(74)【代理人】
【識別番号】100156476
【弁理士】
【氏名又は名称】潮 太朗
(74)【代理人】
【識別番号】100104282
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 康仁
(72)【発明者】
【氏名】掛谷 文彰
(72)【発明者】
【氏名】小室 幸次
【審査官】池田 博一
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2016/017748(WO,A1)
【文献】国際公開第2014/050608(WO,A1)
【文献】中国特許出願公開第101762903(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第103048825(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 5/30
C08J 7/04
C08J 5/18
B32B 27/42
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固有複屈折値が正の樹脂Aと、固有複屈折値が負の樹脂Bとを含有する樹脂組成物を含む基材フィルム層(A)と、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂層(B)とを含み、Rthが-30~+80nmである、積層光学フィルム。
【請求項2】
前記フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂が、フェノールまたはアルキルフェノール変性キシレン樹脂を含む、請求項1に記載の積層光学フィルム。
【請求項3】
前記フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の軟化点が70℃以上である、請求項1または2に記載の積層光学フィルム。
【請求項4】
前記基材フィルム層(A)の厚さが5μm~2,000μmである、請求項1~3のいずれかに記載の積層光学フィルム。
【請求項5】
前記層(B)の厚さが1~100μmである、請求項1~4のいずれかに記載の積層光学フィルム。
【請求項6】
前記層(B)がネガティブCプレートである、請求項1~5のいずれかに記載の積層光学フィルム。
【請求項7】
前記積層光学フィルムにおける、450nm、550nm、650nmの波長の面内レターデーションの値をそれぞれRe450、Re550、Re650としたときに、Re450<Re550<Re650の関係を満たす、請求項1~6のいずれかに記載の積層光学フィルム。
【請求項8】
前記層(B)の波長550nmにおけるRthが+30nm以上であり、位相差値Reが10nm以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の積層光学フィルム。
【請求項9】
前記基材フィルム層(A)の波長400~700nmにおけるRthが負の値である、請求項1~8のいずれか1項に記載の積層光学フィルム。
【請求項10】
前記樹脂Aがポリフェニレンエーテル樹脂であり、前記樹脂Bがスチレン系樹脂である、請求項1~9のいずれか1項に記載の積層光学フィルム。
【請求項11】
前記基材フィルム層(A)において、前記樹脂Aと前記樹脂Bの重量比が、樹脂A/樹脂B=1/9~3/7である、請求項1~10のいずれか1項に記載の積層光学フィルム。
【請求項12】
請求項1~11のいずれかに記載の積層光学フィルムを有する位相差補償板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学用途やフラットパネルディスプレイ用途などに用いられる光学フィルムに関し、より詳細には、基材フィルムに特定の樹脂層を積層させることにより得られる、面内レターデーションReが小さく厚み方向レターデーションRthが特定の範囲内である積層光学フィルム等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、光学用途や液晶ディスプレイ用途においては、透明性に優れ、且つ、面内レターデーションReの小さい光学フィルムが求められている。VAモードの液晶セルにおいては、画面に垂直な方向(厚さ方向)の屈折率が、面内方向の屈折率よりも大きい。このため、VAモードにおける視野角の改善には、厚さ方向の屈折率が面内方向の屈折率よりも小さいレターデーションを有するフィルムが必要となる。
【0003】
前記のようなフィルムを得るために、溶液流涎にてポリカーボネートフィルムを製膜して、ある程度の溶媒を含有する状態で逐次二軸延伸し、位相差フィルムを得る方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0004】
そのほかの製膜方法として、金属弾性ロールを用いたタッチロール成形にて面内レターデーションが小さいフィルムを得る方法が用いられている。
【0005】
特許文献1に記載されている方法では、薄いフィルムを作製した際に、タッチロールが接触しない部分ができ、外観の良好なものを得ることが困難であった。また、上述の金属弾性ロールを用いたタッチロール成形によっても、面内レターデーションが十分に小さいフィルムを製造することは困難であった。
【0006】
また、最近の液晶テレビに代表される薄型ディスプレイ市場の拡大に伴い、より鮮明な画像をより低価格で得たいという要求が高まっている。これを実現するために重要となるのが、各種光学フィルムであり、位相差フィルムはその代表である。
最近、色再現性の要求が特に高まりつつあり、液晶表示装置用の偏光板保護フィルム及び位相差フィルムに関して、その位相差の光の波長による変化が小さいものが求められている。これまでに利用されている位相差フィルムのうち、固有複屈折値が正のポリマーフィルムとしては、ポリカーボネートフィルムなど、固有複屈折値が負のフィルムとしては、光学用にスチレン系のフィルムなどが開発されている(特許文献2)。
しかしながら、従来のフィルムにおいては、レターデーションの波長による変化について十分な考慮がなされていなかった。また設計時の厚み方向のレターデーションRthの考慮もされていなかった。
【0007】
特許文献3には、液晶表示装置の画質を向上させる目的で、波長が長くなるにつれてその位相差値が大きくなる、いわゆる逆波長分散型のフィルムを作成するにあたり、積層フィルムを用いることが開示されている。すなわち、ポリフェニレンオキサイドとポリスチレンとからなる1枚の高分子ブレンドフィルムからなり、波長400~700nmにおいて、位相差値(面内のレターデーションRe)が正になる波長帯域と、位相差値が負になる波長帯域とを有する位相差板と、波長400~700nmにおいて位相差値が正または負である例えばポリカーボネート製の位相差フィルムとを積層した積層フィルムである。
しかしながら、特許文献3においても、厚み方向レターデーションRthについては考慮されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】:特開2004-149639号公報
【文献】:特開平3-24502号公報
【文献】:特開2001-42121号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、厚み方向のレターデーションであるRthが適切な範囲に調整されているとともに、波長によるレターデーションの変化が小さい、または低波長におけるレターデーションが小さい積層光学フィルム、及び、そのような積層光学フィルムを有する位相差補償板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者は、積層フィルムに関する上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、固有複屈折値が正の樹脂と固有複屈折値が負の樹脂を含む樹脂組成物を含有する光学フィルムに、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂により形成される、面内レターデーションが低く厚み方向のレターデーションが高い層を積層させることにより、視野角による位相差変化の少ない位相差板を得ることができて、かつ生産性を向上できることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち、本発明によれば、以下のように、固有複屈折値が正の樹脂Aと負の樹脂Bを含有する樹脂組成物により形成される基材フィルム層と、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂により形成される層を有し、Rthが-30~+80nmである積層光学フィルム等を提供することができる。
【0012】
本発明によれば、以下の積層光学フィルム、及び位相差補償板が提供される。
(1)固有複屈折値が正の樹脂Aと、固有複屈折値が負の樹脂Bとを含有する樹脂組成物を含む基材フィルム層(A)と、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を含む層(B)とを含み、Rthが-30~+80nmである、積層光学フィルム。
(2)前記フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂が、フェノールまたはアルキルフェノール変性キシレン樹脂を含む、上記(1)に記載の積層光学フィルム。
(3)前記フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の軟化点が70℃以上である、上記(1)または(2)に記載の積層光学フィルム。
(4)前記基材フィルム層(A)の厚さが5μm~2,000μmである、上記(1)~(3)のいずれかに記載の積層光学フィルム。
(5)前記層(B)の厚さが1~100μmである、上記(1)~(4)のいずれかに記載の積層光学フィルム。
(6)前記層(B)がネガティブCプレートである、上記(1)~(5)のいずれかに記載の積層光学フィルム。
(7)前記積層光学フィルムにおける、450nm、550nm、650nmの波長の面内レターデーションの値をそれぞれRe450、Re550、Re650としたときに、Re450<Re550<Re650の関係を満たす、上記(1)~(6)のいずれかに記載の積層光学フィルム。
(8)上記(1)~(7)のいずれかに記載の積層光学フィルムを有する位相差補償板。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、厚み方向のレターデーションが適切な範囲に調整されているとともに、波長による面内レターデーションの変化が小さく、または低波長における面内レターデーションが小さくなる積層光学フィルムを得られる。このような積層光学フィルムは、液晶テレビに代表される薄型ディスプレイに特に有用である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の積層光学フィルム等について詳細に説明する。
本発明の積層光学フィルムは、固有複屈折値が正の樹脂Aおよび固有複屈折値が負の樹脂Bを含む樹脂組成物を含有する基材フィルム(A)と、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を含む層(B)とを積層させたものである。
【0015】
[フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を含む層(B)]
積層光学フィルムを構成する層(B)は、上述のように、主としてフェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂により形成される。
【0016】
<フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂>
フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂としては、複屈折を発現しやすい芳香環を多く含み、軟化点が70℃以上のものが好ましい。フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の軟化点は、より好ましくは105℃以上であり、さらに好ましくは125℃以上である。
【0017】
フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂は、例えば、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂とフェノール類を酸触媒の存在下で反応させることにより製造できる。そして芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂は、芳香族炭化水素とホルムアルデヒドを酸触媒の存在下で反応させることにより製造できる。また、他の方法として、芳香族炭化水素、フェノール類、及びホルムアルデヒドを酸触媒の存在下で反応させることにより、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を製造できる。
具体的には、特開2003-183342、特開2008-231374、特開2015-000969に記載の方法等により、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を製造できる。
【0018】
まず、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の原料の芳香族炭化水素としては、メシチレン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、ベンゼン、プソイドキュメン、炭素数が10以上の単環芳香族炭化水素化合物、ならびにナフタレン、メチルナフタレン等の多環芳香族炭化水素化合物が挙げられ、これらのうちの一種、或いはこれらの二種以上の混合物を原料とすることができる。
これらの中でキシレンまたはメチシレンが好ましく、キシレンがより好ましく、さらにこの中でm-キシレンが特に好ましい。
このようにキシレンを用いて製造すると、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂において、フェノール変性キシレン樹脂、又は、アルキルフェノール変性キシレン樹脂が含まれることとなるので好ましい。
【0019】
また、フェノール類としては、フェノール、アルキルフェノール、クレゾール、キシレノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、レゾルシノールなどが挙げられる。これらの中では、フェノールまたはアルキルフェノールが好ましい。
ホルムアルデヒドとしては、ホルマリンやパラホルムアルデヒドやトリオキサンのように反応条件下でホルムアルデヒドを発生するものであれば使用可能である。
【0020】
フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の数平均分子量は、600~3,000、好ましくは800~2,000であり、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の重量平均分子量は、2,000~15,000、好ましくは2,500~10,000である。また、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂のガラス転移温度は、20~100℃であることが好ましく、より好ましくは、30~80℃である。
【0021】
[基材フィルム(基材フィルム層(A))]
積層光学フィルムを構成する基材フィルムは、上述のように、主として、固有複屈折値が正の値である樹脂Aと、固有複屈折値が負の値である樹脂Bとにより、形成される。
【0022】
<固有複屈折値が正の樹脂A>
基材フィルムに用いられる固有複屈折値が正の樹脂Aとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂;ポリフェニレンサルファイドなどのポリアリーレンサルファイド樹脂;ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、セルロースエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリルサルホン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ノルボルネン樹脂、棒状液晶ポリマー、ポリフェニレンエーテル樹脂などのポリアリーレンエーテル樹脂などが挙げられる。これらは、一種単独でまたは二種以上を組合わせて使用してもよい。本発明においては、これらの中でも、位相差発現性の観点からポリカーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂、及びポリフェニレンエーテル樹脂が好ましく、ポリフェニレンエーテル樹脂が特に好ましい。
【0023】
本発明で用いるポリフェニレンエーテル樹脂としては、次に示す一般式[1]を繰り返し単位とし、構成単位が一般式[1]の[a]及び[b]からなる単独重合体、あるいはこれらの構成単位を含む共重合体が使用できる。
【化1】
【0024】
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基、アリール基、ハロゲン、水素等の一価の残基であり、R5、R6は同時に水素ではない)
【0025】
ポリフェニレンエーテル樹脂の単独重合体の具体例としては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-エチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジフェニル-1,4-フェニレンオキシド)、ポリ(2-メチル-6-フェニル-1,4-フェニレンオキシド)、ポリ(2,6-ジクロロ-1,4-フェニレンオキシド)、ポリ(2,6-ジエチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エチル-6-n-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジ-n-プロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-n-ブチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-エチル-6-イソプロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-クロロエチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル-6-ヒドロキシエチル-1,4-フェニレン)エーテル等のホモポリマーが挙げられる。
【0026】
ポリフェニレンエーテル共重合体は、2,6-ジメチルフェノールと2,3,6-トリメチルフェノールとの共重合体、あるいは2,6-ジメチルフェノールとo-クレゾールとの共重合体、あるいは2,3,6-トリメチルフェノールとo-クレゾールとの共重合体等、ポリフェニレンエーテル構造を主体としてなるポリフェニレンエーテル共重合体を含む。
特に、ポリスチレン樹脂と相溶性が高いポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルが最も好ましく用いられる。
【0027】
<固有複屈折値が負の樹脂B>
基材フィルムに用いられる固有複屈折値が負の樹脂Bとしては、スチレン系樹脂が挙げられる。スチレン系樹脂とは、少なくともスチレン系単量体を単量体成分として含む重合体をいう。ここで、スチレン系単量体とは、その構造中にスチレン骨格を有する単量体をいう。
【0028】
スチレン系単量体の具体例としては、スチレンの他に、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、エチルスチレン、p-tert-ブチルスチレンなどの核アルキル置換スチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレンなどのα-アルキル置換スチレンなどのビニル芳香族化合物単量体などが挙げられる。固有複屈折値が負の樹脂Bとしては、置換基を有しないスチレンの単独重合体が好ましい。
スチレン系樹脂は、スチレン系単量体成分に他の単量体成分を共重合したものであってもよい。共重合可能な単量体としては、メチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、メチルフェニルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート等のアルキルメタクリレート;メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体;メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、桂皮酸等の不飽和カルボン酸単量体;無水マレイン酸、イタコン酸、エチルマレイン酸、メチルイタコン酸、クロルマレイン酸などの無水物である不飽和ジカルボン酸無水物単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル単量体;1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等の共役ジエンなどが挙げられ、これらの2種以上を共重合してもよい。
このような他の単量体成分の共重合割合は、スチレン系単量体成分に対して、50質量%以下であることが好ましい。
【0029】
スチレン系樹脂として、組成、分子量など異なる複数種類のスチレン系樹脂を併用することもできる。
スチレン系樹脂は、公知のアニオン、塊状、懸濁、乳化または溶液重合方法により得ることができる。
【0030】
本発明において、樹脂組成物における樹脂Aと樹脂Bの混合比(重量比)は、混合する樹脂の波長分散特性に応じて適宜選択すればよいが、樹脂A/樹脂B=1/9~3/7であることが好ましく、樹脂A/樹脂B=2/8~2.5/7.5であることがより好ましい。
【0031】
なお、樹脂Aにポリフェニレンエーテルを用いる場合、市販品として、ポリフェニレンエーテル系樹脂に少量のポリスチレン系樹脂が配合されている変性ポリフェニレンエーテル系樹脂があるが、所望の配合比率でない場合、別途ポリスチレン系樹脂を配合して前記配合割合になるように調整してもよい。
【0032】
基材フィルムに用いられる樹脂組成物は、その荷重たわみ温度Tsが、好ましくは80℃以上であり、より好ましくは90℃以上であり、特に好ましくは100℃以上である。荷重たわみ温度を上記範囲内とすることにより、配向緩和を低減でき、後述する延伸による製造方法により、本発明で用いられる第一の光学フィルムを容易に得ることができる。また、温度Tsにおける樹脂組成物Pの破断伸度は、50%以上であることが好ましく、80%以上であることが特に好ましい。破断伸度がこの範囲にある樹脂組成物であれば、延伸により安定的に位相差フィルムを作製できる。破断伸度は、JISK7127記載の試験片タイプ1Bの試験片を用いて、引っ張り速度100mm/分によって求めることができる。
【0033】
<添加剤>
基材フィルムを形成する樹脂組成物には、必要に応じて添加剤を添加することができる。添加する添加剤は、特に限定されず、例えば、滑剤;層状結晶化合物;無機微粒子;酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤などの安定剤;可塑剤:染料や顔料などの着色剤;帯電防止剤;などを挙げることができる。添加剤の量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜定めることができる。添加剤としては、可撓性や耐候性を向上させることができる点で、滑剤や紫外線吸収剤を添加することが好ましい。添加剤の添加量は、例えば得られる基材フィルムの全光線透過率の値を85%以上に、およびヘーズの値を1.0%程度以下に維持できる範囲とすることができる。
【0034】
基材フィルムを形成する樹脂組成物に添加する滑剤としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウムなどの無機粒子;ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどの有機粒子が挙げられる。本発明では、滑剤としては有機粒子が好ましい。
【0035】
基材フィルムを形成する樹脂組成物に添加する紫外線吸収剤としては、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アクリロニトリル系紫外線吸収剤、トリアジン系化合物、ニッケル錯塩系化合物、無機粉体などが挙げられる。好適な紫外線吸収剤としては、2,2’-メチレンビス(4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール)、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノンが挙げられ、特に好適なものとしては、2,2’-メチレンビス(4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノールが挙げられる。
【0036】
さらに、フェニルサリチル酸、2-ヒドロキシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の紫外線吸収剤や、色味を変えるためのブルーイング剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
【0037】
本発明で用いられる基材フィルムは、光学フィルムに適する観点から、その全光線透過率の値が85%以上であり、ヘーズの値が1.0%程度を超えないことが好ましい。
前記全光線透過率の値は、JIS K7361に準拠して、村上色彩研究所製ヘーズメーターHM150を用いて測定した値である。また、前記ヘーズの値は、JIS K7136に準拠して、上記ヘーズメーターHM150を用いて測定した値である。基材フィルムの全光線透過率は、好ましくは87%以上であり、より好ましくは90%以上である。また、基材フィルムのヘーズは、好ましくは0.5%以下であり、より好ましくは0.2%以下であり、さらに好ましくは0.15%以下であり、特に好ましくは0.1%以下である。
【0038】
本発明で用いられる基材フィルムは、樹脂組成物からなる延伸前フィルムを得た後に延伸したフィルム(延伸フィルム)であることが好ましい。延伸前の基材フィルムの厚さは、好ましくは10~4000μm(4mm)であり、より好ましくは20~2000μm(2mm)であり、さらに好ましくは30~800μmであり、特に好ましくは50~600μmである。延伸前のフィルムの厚さを10μm以上とすることにより、十分な位相差及び機械的強度を得ることができ、4000μm以下とすることにより、柔軟性、及びハンドリング性を良好なものとすることができる。
【0039】
そして、積層体を構成する際の基材フィルムの厚さ、すなわち延伸後の基材フィルムの厚さは、5μm~2,000μm(2mm)であることが好ましく、10μm~1,000μm(1mm)であることがより好ましく、60~100μmであることがさらに好ましい。また、延伸後の基材フィルムの厚さのさらなる好ましい範囲としては、70~90μmであり、特に好ましい範囲としては75~85μmである。
【0040】
なお、上述の延伸前フィルムの調製方法としては、押出Tダイ法、押出インフレーション法等の押出成形法などの公知の方法が挙げられる。
【0041】
本発明で用いられる基材フィルムは、上記構成の延伸前フィルムを1または2回以上延伸処理することにより得ることができる。すなわち、上記構成の延伸前フィルムを延伸処理すると、位相差が発現する。そして、樹脂Aよりも樹脂Bが多く含まれるように混合したことにより、400~700nmの全範囲において、屈折率に関して樹脂Aよりも樹脂Bの影響が大きく現れることから、フィルムの厚み方向の屈折率nzが、面内の各屈折率nx及びnyの値の平均値よりも大きくなり、基材フィルムの厚み方向のレターデーションRthは負の値となる。また、このように、長波長側に向かうにつれて、樹脂Bの影響が大きくなるように調整したので、逆波長分散性の光学フィルムを得ることができる。延伸処理の操作としては、例えば、ロール間の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法(縦一軸延伸)や、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法(横一軸延伸)、縦一軸延伸と横一軸延伸とを順に行う方法(逐次二軸延伸)等とすることができる。
【0042】
<積層光学フィルムの製造方法>
本発明の積層光学フィルムは、基材フィルムに、前記フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂を直接塗布し、溶剤を除去することにより作製できる。また、基材フィルム以外のシート、フィルムなどに塗布し、溶剤を除去した後、基材フィルムに積層することによっても、積層光学フィルムを作製できる。
【0043】
本発明の硬化性樹脂組成物を塗布する方法は特に限定されず、例えば、グラビアコート方式、リバースコート方式、ダイコート方式、バーコーター方式、リップコート方式、ブレードコート方式、ロールコート方式、ロールコート方式、ナイフコート方式、カーテンコート方式、スロットオリフィス方式、スプレーコート方式、インクジェット方式等が挙げられる。
【0044】
<積層光学フィルムの各層の機能・性状>
本発明の積層光学フィルムにおいては、積層させた層(B)、すなわち、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の層の厚みが通常1~100μmであり、好ましくは2μm~50μm、より好ましくは2μm~20μmである。これより薄いと表面硬度が発現しにくくなり、これより厚いと黄色味が強くなる。
【0045】
本発明の積層光学フィルムにおける層(B)、すなわち、フェノール類変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂層はネガティブCプレートとして作用する。
本願明細書において、Nx≒Ny>Nz、またはNx≒Ny<Nzの屈折率をもつフィルムをCプレートという。Cプレートの平面は光学的に均一なため、正面からの偏光は変化しない。
ポジティブCプレートとは、フィルムの面方向で最も屈折率が大きい方向の屈折率(Nx)、フィルムの面方向でNx方向の垂直方向の屈折率(Ny)、厚さ方向の屈折率(Nz)がNx≒Ny<Nzの関係を満たすものを意味する。
ネガティブCプレートとは、フィルムの面方向で最も屈折率が大きい方向の屈折率(Nx)、フィルムの面方向でNx方向の垂直方向の屈折率(Ny)、厚さ方向の屈折率(Nz)がNx≒Ny>Nzの関係を満たすものを意味する。
ネガティブCプレートとして用いられる層(B)は、波長550nmにおけるRthの値が、好ましくは+30nm以上であり、より好ましくは35nm以上であり、さらに好ましくは40nm以上である。
【0046】
一方、上記Cプレートとして用いられる層(B)の面内の位相差値Reは、本発明の作用効果を得られる範囲であれば必ずしも0nmである必要はなく、10nm(より好適には5nm)以下であることが好ましい。10nmを超えると、正面コントラストが低下することがある。
【0047】
積層光学フィルムにおいては、450nm、550nm、および650nmの面内レターデーションの値をそれぞれRe450、Re550、およびRe650とすると、Re450<Re550<Re650の関係を満たすことが好ましい。
また、積層光学フィルムにおいては、波長550nmにおける厚み方向レターデーションRthの値が、-30nm以上であり80nm以下、好ましくは-25nm以上であり60nm以下、より好ましくは-20nm以上であり40nm以下、特に好ましくは-18nm以上であり20nm以下である。
【0048】
このように、ネガティブCプレートとしての層(B)と、基材フィルムとが積層された本発明の積層光学フィルムは、位相差補償板として好適に用いられる。また、積層光学フィルムにおいて、層(B)と基材フィルムとをそれぞれ複数、積層させることも可能である。
【実施例
【0049】
<レターデーションの測定>
面内レターデーションReおよび厚み方向レターデーションRthの測定には大塚電子株式会社製 位相差フィルム・光学材料検査装置RETS100を用いることができる。具体的には、以下の通り、下記式(1)~(4)により算出される。すなわち、
【数1】
Re(0)=(nx-ny)×d…式(2)、および
N=(nx+ny+nz)/3 …式(3)
の3式の連立方程式(ただし、式中、Re(0)はフィルム法線方向入射の時のレターデーション(nm)、dはフィルム厚み(nm)、Nは平均屈折率)より、算出したRe(θ)と実測したRe(θ)が一致するnx,ny,nzを算出し、さらに、下記式(4)から、Rth(nm)が算出される。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d…式(4)
【0050】
<光学特性の測定>
作製した光学フィルムのフィルム面の法線方向を0°とし、測定機(大塚電子株式会社製 位相差フィルム・光学材料検査装置RETS100)を用いて、550nmの光を0°から入射して、入射光の位相差値を測定した。その後、進相軸および遅相軸を中心にして、5°刻みでサンプルを傾斜させて、-50°から50°の範囲で位相差値を測定した。得られた面内の位相差値R0、遅相軸を傾斜軸として傾斜させて測定した位相差値Rθ、フィルムの厚みd、及びフィルムの平均屈折率n0を1.59と仮定した値を用い、数値計算により、面内方向のnx、nxとは垂直方向の面内の屈折率ny、及び垂直方向の屈折率nzの値をそれぞれ求めた。
【0051】
<色味の評価>
作製した光学フィルムを鏡面金属板上に置き、その上に当該光学フィルムの光軸に対して45°の角度に偏光軸を合わせて偏光板を設置して、正面及び極角45°から蛍光灯を映しこんだときの反射光を観察した。正面と比較して、極角45°の色味を比較し、色味の差が少ない場合に良好とした。
【0052】
実施例1~3
正の複屈折材料として三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ポリフェニレンエーテル系樹脂(PPE)商品名:PX100Lを28重量部と、負の複屈折材料としてPSジャパン株式会社製汎用ポリスチレン(GPPS)商品名:HH105を72重量部の計100重量部を混合し、Tダイを備えたフィルム試作装置を用いて290℃設定にて200μm厚のフィルムを作製した。作製したフィルムを125℃に加熱して2.3倍にて一軸延伸し、厚さが約85μmのフィルムを得た。
続いて、三菱ガス化学製ニカノールHP(フェノール変性キシレン樹脂)、メチルエチルケトン(溶剤)、BYK-342(消泡剤)を表1に示すように配合し、基材フィルムの表面上にバーコーターで塗装し、60℃で2分間乾燥させ、積層光学フィルムを得た。
これらの積層光学フィルムの450nm、550nm、650nmのレターデーションの値を測定した結果、その結果、R450<R550<R650の関係を満たし、厚み方向レターデーションRthが-30nm以上であり80nm以下である、積層光学フィルムが製造された。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
比較例1
基材フィルムにフェノール変性キシレンホルムアルデヒド樹脂を積層しないとき、すなわち、基材フィルムのみのRthの値は、-41nmであった。色味は不良であった。