JP2001114914A - 光学フィルム、光学フィルムの製造方法、偏光板フィルム及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な視野角特性を有し、且つ、外部環境の
影響を極めて受けにくい光学フィルム、その光学フィル
ムの製造方法、偏光板フィルム及び液晶表示装置を提供
する。 【解決手段】 下記一般式（１）で定義される、厚み方
向のレターデーション値（Ｒｔ）が２３℃、５５％ＲＨ
において、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍであり、且つ、２３
℃、２０％ＲＨと２３℃、８０％ＲＨにおけるＲｔ値の
差が４０以下である事を特徴とする光学フィルム。 一般式（１） Ｒｔ値＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学フィルム、光学
フィルムの製造方法、偏光板フィルム及び液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置は、低電圧、低消費
電力で、ＩＣ回路への直結が可能であり、そして、特
に、薄型化が可能であることから、ワードプロセッサや
パーソナルコンピュータ等の表示装置として広く採用さ
れている。この液晶表示装置は、基本的な構成は、例え
ば液晶セルの両側に偏光板を設けたものである。

【０００３】このような液晶表示装置において、コント
ラスト等の観点から、ツイスト角が９０度のツイステッ
ドネマティツク（ＴＮ）を用いた液晶表示装置からツイ
スト角が１６０度以上のスーパーツイステッドネマティ
ツク（ＳＴＮ）を用いた液晶表示装置に移行して来てい
る。

【０００４】しかし、ＳＴＮを用いた液晶表示装置は、
液晶の複屈折を利用したものであることから、ＴＮを用
いた液晶表示装置におけるノーマリーホワイトでは白だ
った背景が青色あるいは黄色に着色する問題があり、こ
の為、白黒表示ではコントラスト、視野角が狭く、又、
カラー化が困難と言った問題がある。

【０００５】この問題を解決する為、すなわち複屈折分
を補償してやる為、上の偏光板の下に位相差板を用いる
技術が提案された。この技術によれば、前記着色の問題
は解決されるものの、視野角については殆ど改善されて
いない。

【０００６】この問題を解決する為、厚さ方向の屈折率
が複屈折の光軸に垂直な方向の屈折率よりも大きな複屈
折フィルムを作製し、これを位相差板として用いる技術
が提案された。更には、固有複屈折値が正と負とのフィ
ルムを各々一枚ずつ、或いは積層したものを位相差板と
して用いる技術が提案された。

【０００７】又、特開平７−２１８７２４号に示される
如く、偏光子の少なくとも一方の保護フィルムが、波長
５９０ｎｍの光で測定した面内のレターデーション値が
３０〜７０ｎｍのトリアセチルセルロースからなるプラ
スチックフィルムである偏光板が提案された。

【０００８】これら提案の技術によって、視野角による
コントラストの変化が小さくなり、視角特性が向上し
た。

【０００９】ところで、低電圧、低消費電力、薄型化の
上で他の表示装置には無い大きな特長を奏する液晶表示
装置におけ最大の問題、つまり視野角が狭い問題の改善
に対する要求は益々強まる一方であり、更なる研究が押
し進められている。

【００１０】このような研究開発の１つとして、ＴＮや
ＳＴＮタイプとは異なるタイプの液晶が提案されるに至
った。すなわち、ＴＮやＳＴＮタイプの液晶セルは、電
圧オフ時に、液晶分子が配向板に平行で、電圧オン時
に、液晶分子が配向板に垂直に配向するタイプであるの
に対し、電圧オフ時に、液晶分子が配向板に垂直で、電
圧オン時に平行のタイプ、例えば誘電異方性が負のネガ
型液晶を用いた、所謂、バーティカルアライアメント型
のものが開発されるに至った。

【００１１】このバーティカルアライアメント（ＶＡ）
型液晶表示装置は、電圧オフ時に液晶分子が配向板に垂
直で、電圧オン時に液晶分子が配向板に平行に配向させ
る垂直配向モードの液晶セルであることから、黒がしっ
かり黒として表示され、コントラストが高く、ＴＮやＳ
ＴＮ型のものに比べて、視野角を比較的広くすることを
可能にした。しかしながら、近年の液晶画面の大サイズ
化に伴い、視野角を更に広げる要望が高まってきてい
る。

【００１２】これを解決すべく、ＶＡ型液晶表示装置に
おいても下記に記載の特許文献の記載に見られる位相差
板フィルムの適用が検討された。例えば、特開平１１−
９５２０８号では、フィルム面内のレターデーション値
が０〜１００ｎｍであり、厚み方向のレターデーション
が１００ｎｍ以上である位相差フィルムを用いる技術が
開示され、特開平１１−１８３７２４号では、面内レタ
ーデーションが０〜３０ｎｍ、厚み方向レターデーショ
ンが１００〜６００ｎｍ、これらの１ｍ四方のばらつき
が５ｎｍ以下であり、遅相軸角の絶対値が３０度以下の
位相差フィルムを用いる技術等が提案されている。これ
らの技術により、確かに視野角の拡大が実現された。

【００１３】しかし、本発明者らは研究を重ねていくう
ちに、これら視野角拡大を目的とした位相差フィルム
は、保存環境の変化に依存して基本性能が大きく変化す
るという問題点があることが判った。

【００１４】すなわち、高湿下でフィルムの平衡含水率
が高い状態では、厚み方向のレターデーションが減少
し、視野角拡大効果が小さくなってしまうのである。

【００１５】又、液晶画面の大サイズ化や、屋外での使
用の機会が増大した事などから紫外線などの有害光にさ
らされる割合が増え、これにより液晶が劣化すること
で、位相差フィルムとの併用時に視野角拡大の効果が損
なわれてしまうといった問題もある。

【００１６】さらに、高温、高湿といった過酷な環境下
では、位相差フィルムの平面性が劣化し、該フィルム内
の分子配向が乱れる事で、これも視野角拡大効果が失わ
れる原因となる。

【００１７】一方で、該位相差フィルムは製膜後、製品
として出荷されるまでの間、ロール形状で保存されるの
が一般的であるが、製膜の処方や条件、或いは保存条件
によってはフィルムの表面と裏面が密着するブロッキン
グと呼ばれる現象が起こることがある。これにより、該
フィルムの面品質が劣化するだけでなく、単位面積内で
のレターデーション値のばらつきが大きくなり、製品出
荷時の品質を大きく下げる原因となっている。

【００１８】上記のような問題点が改善された光学フィ
ルム、偏光板フィルム及びそれらを有する液晶表示装置
が要望されていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
な視野角特性を有し、且つ、外部環境の影響を極めて受
けにくい光学フィルム、その光学フィルムの製造方法、
偏光板フィルム及び液晶表示装置を提供する事である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は下記
の項目１〜１９により達成された。

【００２１】１．下記一般式（１）で定義される、厚み
方向のレターデーション値（Ｒｔ）が２３℃、５５％Ｒ
Ｈにおいて、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍであり、且つ、２
３℃、２０％ＲＨと２３℃、８０％ＲＨにおけるＲｔ値
の差が４０以下である事を特徴とする光学フィルム。

【００２２】一般式（１） Ｒｔ値＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ 〔式中、Ｎｘはフィルムの製膜方向に平行な方向におけ
るフィルムの屈折率、Ｎｙは製膜方向に垂直な方向にお
けるフィルムの屈折率、Ｎｚは厚み方向におけるフィル
ムの屈折率、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）を各々表
す。〕 ２．前記一般式（１）において、２３℃、５５％ＲＨに
おけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍであり、且
つ、２３℃、５５％ＲＨにおける平衡含水率が６％以下
である事を特徴とする光学フィルム。

【００２３】３．前記一般式（１）において、２３℃、
５５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍ
であり、且つ、可塑剤を含有する事を特徴とする光学フ
ィルム。

【００２４】４．前記一般式（１）において、２３℃、
５５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍ
であり、且つ、３８０ｎｍにおける透過率が６０％以下
である事を特徴とする光学フィルム。

【００２５】５．前記一般式（１）において、２３℃、
５５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍ
であり、且つ、１ｍ四方の中における該Ｒｔ値の変動巾
が５ｎｍ以下である事を特徴とする光学フィルム。

【００２６】６．前記一般式（１）において、２３℃、
５５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍ
であり、且つ、マット剤を含有する事を特徴とする光学
フィルム。

【００２７】７．下記一般式（２）で定義される、フィ
ルムの面内方向のレターデーション値（Ｒｏ）が、｜Ｒ
ｏ｜≦３０ｎｍであり、且つ、該フィルムの遅相軸の角
度が｜遅相軸角｜≦３０°である事を特徴とする前記１
〜６記載のいずれか１項に記載の光学フィルム。

【００２８】一般式（２） Ｒｏ値＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ 〔式中、Ｎｘ、Ｎｙ及びｄは、各々、前記一般式（１）
と同義である。〕８．セルロースの低級脂肪酸エステル
をフィルムの主成分として含有する事を特徴とする前記
１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルム。

【００２９】９．フィルムの膜厚が７５〜２５０μｍで
あることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載
の光学フィルム。

【００３０】１０．フィルムの製膜が一軸延伸によって
行われる事を特徴とする前記１〜９のいずれか１項に記
載の光学フィルム。

【００３１】１１．液晶表示用偏光板保護フィルムであ
ることを特徴とする前記１〜１０のいずれか１項に記載
の光学フィルム。

【００３２】１２．前記１〜１１のいずれか１項に記載
の光学フィルムを製造するに当たり、ベルトまたはドラ
ム上で該光学フィルムを流延製膜する際に、該ベルトま
たは該ドラムから該光学フィルムを剥離する時の残留溶
媒量から、該光学フィルム製膜後の巻き取り時の残留溶
媒量を引いた差が１０％以上である事を特徴とする光学
フィルムの製造方法。

【００３３】１３．前記１〜１１のいずれか１項に記載
の光学フィルムを製造するに当たり、ベルトまたはドラ
ム上で該光学フィルムを流延製膜する際に、該光学フィ
ルムがベルトまたはドラムから剥離されてからロール状
に巻き取られるまでの間に、（該光学フィルム中の残留
溶媒量）≧１０％の状態が剥離直後から一分間以上保持
される事を特徴とする光学フィルムの製造方法。

【００３４】１４．前記１〜１１のいずれか１項に記載
の光学フィルムを製造するに当たり、ベルトまたはドラ
ム上で該光学フィルムを流延製膜する際に、ベルトまた
はドラムから剥離する時の残留溶媒量を１０％〜１２０
％に調整することを特徴とする光学フィルムの製造方
法。

【００３５】１５．前記１〜１１のいずれか１項に記載
の光学フィルムを製造するに当たり、製膜後、該光学フ
ィルムがベルトまたはドラムから剥離されてからロール
状に巻き取られる迄の乾燥工程において、該乾燥工程の
最も高い温度が該光学フィルムのガラス転移温度以下に
保持される事を特徴とする光学フィルムの製造方法。

【００３６】１６．バーティカルアライアメント型液晶
表示装置に用いられる事を特徴とする前記１〜１１のい
ずれか１項に記載の光学フィルム。

【００３７】１７．前記１〜１１のいずれか１項に記載
の光学フィルム上に偏光板を有する偏光板フィルムにお
いて、該光学フィルム中の平衡含水率が６％以下である
事を特徴とする偏光板フィルム。

【００３８】１８．偏光板と液晶セルとを具備する液晶
表示装置において、前記１７に記載の偏光板フィルムが
該液晶セルの少なくとも一面側に設けられている事を特
徴とする液晶表示装置。

【００３９】１９．偏光板と液晶セルとを具備する液晶
表示装置において、該液晶セルは少なくとも１種のバー
ティカルアライアメント型液晶を有し、且つ、該偏光板
は前記１〜１１のいずれか１項に記載の光学フィルムで
ある事を特徴とする液晶表示装置。

【００４０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００４１】本発明者らは、ＶＡ（バーティカルアライ
アメント）型液晶表示装置においては、特開平１１−１
８３７２４号に記載されている様な、面内方向レターデ
ーション、厚み方向のレターデーション、遅相軸をコン
トロールしたフィルムを用いても、生産時の生産環境の
変化、光学フィルムの使用環境の変化、保存状況の変化
等によって、視野角拡大等の効果が低くなってしまった
り、または視野角の変動が大きくなるなどの望ましくな
い現象が起こることを見いだした。

【００４２】従来検討されてきたような、レターデーシ
ョンや遅相軸のコントロールだけでは、液晶本来の基本
性能を十分に生かすためには不十分であり、高湿度条件
下と低湿度条件下での厚み方向のレターデーションを４
０以下になるようなフィルムを開発することによって、
本発明の目的を達成することができた。

【００４３】先ず、本発明に係るレターデーション値
（Ｒｔ値）が２３℃、５５％ＲＨにおいて５０〜３００
ｎｍに調整されたフィルムの製造方法について述べる。
尚、フィルムとしてセルロースの低級脂肪酸エステルを
主成分、特にアセチルセルロースを主成分として有する
セルロースエステルフィルムの場合で説明するが、これ
らに限定されない。

【００４４】上記記載のアセチルセルロースを主成分と
して有するセルロースエステルフィルムをメチレンクロ
ライド、エタノール、アセトン、メタノール等の有機溶
媒に溶解してドープを形成する。ドープ中のアセチルセ
ルロースの濃度は１０〜３５ｗｔ％程度である。尚、こ
れにフタル酸エステル、リン酸エステル等の可塑剤をア
セチルセルロースに対して３〜２０質量％添加してもよ
い。更に、必要に応じて、紫外線吸収剤、滑剤などの添
加剤を加えてもよい。そして、得られたドープを支持体
上に流廷し、製膜する。

【００４５】本発明の光学フィルムの製膜方法として
は、１軸延伸法によって製膜される事がＲｔ値を上昇さ
せる上で好ましく、バンド法やドラム法を用いて製膜す
ることが出来る。次に、このようにして得られたフィル
ムをバンドやドラム等の支持体から剥ぎ取る。その後、
張力をかけて乾燥ゾーン中を搬送させ、乾燥する。

【００４６】この時、フィルムをベルト（バンド）又は
ドラムから剥離する際の残留溶媒量は１０〜１２０％に
調整することが好ましい。１０％より少ない範囲では該
フィルムを構成する分子の配向が十分におこなわれず、
Ｒｔ値が十分に所望の値に満たなくなり、また、１２０
％よりも多い範囲では、フィルムの乾燥が十分におこな
われないばかりか、剥離が十分にされなくなり、実用と
しては不十分である。また、残留溶媒量としては、更に
好ましくは１５〜１００％であり、特に好ましくは２０
〜８０％である。

【００４７】本発明に係るフィルム中の残留溶媒量は次
式で表される。

【００４８】残留溶媒量＝残存揮発分質量／加熱処理後
フィルム質量×１００％ なお、残存揮発分質量はフィルムを１１５℃で１時間加
熱処理したとき、加熱処理前のフィルム質量から加熱処
理後のフィルム質量を引いた値である。

【００４９】フィルムを剥離する際の張力ならびに、乾
燥ゾーンを搬送する際の張力は、大きくするとＲｔ値は
減少し、小さくすると増加する。好ましい剥離張力とし
ては、５〜４０ｋｇ／ｍ、より好ましくは１０〜３０ｋ
ｇ／ｍ、更に好ましくは、１０〜２５ｋｇ／ｍである。
また、乾燥ゾーンの搬送張力として、好ましくは５〜２
０ｋｇ／ｍ、より好ましくは８〜１７ｋｇ／ｍ、更に好
ましくは１１〜１５ｋｇ／ｍである。

【００５０】また、本発明においては、フィルムをベル
トまたはドラムから剥離後の乾燥工程で、ピンテンター
方式又はクリップテンター方式でフィルムを延伸しなが
ら乾燥することが好ましい。この場合、延伸倍率が大き
くなると、Ｒｔ値は増加し、小さくすると減少する。好
ましい延伸倍率としては、２〜５０％、より好ましくは
５〜４０％、更に好ましくは１０〜３０％である。

【００５１】フィルムを構成する分子の分子配向を十分
に行わせ、上記記載のレターデーション値（Ｒｔ）の範
囲になるように調整するためには、残留溶媒が比較的多
い状態を一定期間保つ必要がある。このためにはベルト
又はドラム上で流延製膜する際に、該フィルムが、ベル
トまたはドラムから剥離されてから、ロール状に巻き取
られるまでの間に、（残留溶媒量）≧１０％の状態が剥
離直後から一分間以上保持される事が好ましく、更に好
ましくは３分以上であり、特に好ましくは５分以上であ
る。

【００５２】Ｒｔ値を上昇させるためには、製膜、巻き
取り後の残留溶媒は少ない方がよい。そのために製膜後
の巻き取り時の溶媒残留量が剥離時の溶媒残留量よりも
１０％以上減少している事が好ましく、更に好ましくは
１５％以上減少していることであり、特に好ましくは２
０％以上減少している事である。

【００５３】該フィルムの製膜過程において、ベルトま
たはドラムから剥離されてロール状に巻き取られる間の
乾燥工程は、前記乾燥工程において設定される温度の最
も高い温度が該フィルムのガラス転移温度以下に調整さ
れることが好ましい。ガラス転移温度より高い範囲で
は、フィルムを構成する分子配向に乱れが生じ、Ｒｔ値
の減少を引き起こすだけでなく、フィルムの面品質を大
幅に劣化させる。

【００５４】上記記載の乾燥工程において設定される温
度としては、好ましくは、Ｔｇ（ガラス転移温度を表
す）〜（Ｔｇ−７０℃）であり、更に好ましくはＴｇ〜
（Ｔｇ−５０℃）であるが、特に好ましくはＴｇ〜（Ｔ
ｇ−３０℃）である。

【００５５】本発明の光学フィルムの厚み方向のレター
デーション値（Ｒｔ値）は正の値で２３℃、５５％ＲＨ
において５０〜３００ｎｍであり、好ましくは７０〜２
５０ｎｍであり、特に好ましくは８５〜２００ｎｍであ
る。

【００５６】更に、本発明の光学フィルムは、２３℃、
２０％ＲＨと２３℃、８０％ＲＨにおけるＲｔ値の差が
４０以下である事が特徴であるが、好ましくは３０以下
であり、更に好ましくは２０以下であり、特に好ましく
は０である。

【００５７】本発明において、”２３℃、５５％ＲＨに
おいて”とは、３５ｍｍ四方にカットした測定試料を２
３℃、５５％ＲＨ条件下に８時間放置した後、同条件下
にて測定する事を意味する。

【００５８】又、本発明の光学フィルムの面内方向のレ
ターデーション値（Ｒｏ）は−３０〜３０ｎｍであり、
遅相軸の角度は−３０〜３０°の範囲であることが好ま
しい。これらの範囲を越えると、フィルムの等方性が悪
くなり、視野角拡大の効果が減少する。より好ましく
は、｜Ｒｏ｜≦１５、｜遅相軸角｜≦１５である。

【００５９】さらに、本発明の光学フィルムは、１ｍ四
方の中でのレターデーション値（Ｒｔ）の変動巾が５ｎ
ｍ以下であることが、視野角特性を安定に発現させる上
で好ましい。本発明において、１ｍ四方の中でのレター
デーション値（Ｒｔ）の変動巾が５ｎｍ以下であると
は、製膜後、ロール状に巻き取られたフィルムから１ｍ
四方の大きさで任意に切り取ったサンプルのレターデー
ション値（Ｒｔ）を１００ヶ所測定した時の前記レター
デーション値（Ｒｔ）の変動巾が５ｎｍ以下であること
を表す。

【００６０】本発明に係るレターデーション値及び遅相
軸角の測定には、自動複屈折率計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤ
Ｈ（王子計測機器（株）製）を用いて、波長が５９０ｎ
ｍにおいて、３次元屈折率測定を行い、屈折率Ｎｘ、Ｎ
ｙ、Ｎｚを求めることにより得られる。

【００６１】本発明の光学フィルムは、その厚さが７５
〜２５０μｍのものが好ましい。膜厚が７５μｍよりも
薄いとＲｔが所望の値を得られず、２５０μｍよりも厚
い場合には、面品質や取り扱い性に問題が生じる。より
好ましくは８０〜２２０μｍ、更に好ましくは８５〜１
８５μｍである。

【００６２】本発明に係るフィルム材料としては各種の
ポリマーを使用でき、特に限定はされないが、例えば、
ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプ
ロピレンフィルム、セロファン、セルロースジアセテー
トフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィ
ルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セル
ロースアセテートフタレートフィルム、セルローストリ
アセテート、セルロースナイトレート等のセルロースエ
ステル類又はそれらの誘導体からなるフィルム、ポリ塩
化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィル
ム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタク
ティックポリスチレン系フィルム、ポリカーボネートフ
ィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム、ポリメチルペン
テンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエー
テルスルホンフィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリ
エーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、
フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメ
タクリレートフィルム、アクリルフィルム或いはポリア
リレート系フィルム等を挙げる事ができるが、上記記載
の中でもポリカーボネートやセルロースの低級脂肪酸エ
ステルを主成分としたフィルム材料（例えば、セルロー
ストリアセテート等）が好ましい。

【００６３】フィルム材料として、セルローストリアセ
テートを使用する場合は、特に重合度２５０〜４００、
結合酢酸量が５４〜６２．５％のセルローストリアセテ
ートが好ましく、結合酢酸量が５８〜６２．５％がベー
ス強度が強くより好ましい。セルローストリアセテート
は綿花リンターから合成されたセルローストリアセテー
トと木材パルプから合成されたセルローストリアセテー
トのどちらかを単独あるいは混合して用いることができ
る。ベルトやドラムからの剥離性が良い綿花リンターか
ら合成されたセルローストリアセテートを多く使用した
方が生産性効率が高く好ましい。綿花リンターから合成
されたセルローストリアセテートの比率が６０質量％以
上で、剥離性の効果が顕著になるため６０質量％以上が
好ましく、更に好ましくは８５質量％以上であり、特に
好ましくは、単独で使用することである。

【００６４】本発明に係るフィルム中には可塑剤を混入
する事が好ましい。用いることのできる可塑剤としては
特に限定しないが、リン酸エステル系では、トリフェニ
ルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジル
ジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェ
ート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチ
ルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸
エステル系では、ジエチルフタレート、ジメトキシエチ
ルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレ
ート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフ
タレート等、グリコール酸エステル系では、トリアセチ
ン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレー
ト、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリ
ルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレ
ート等を単独あるいは併用するのが好ましい。可塑剤は
必要に応じて、２種類以上を併用して用いてもよい、セ
ルロースエステルに用いる場合、リン酸エステル系の可
塑剤の使用比率は５０％以下が、セルロースエステルフ
ィルムの加水分解を引き起こしにくく、耐久性に優れる
ため好ましい。リン酸エステル系の可塑剤比率は少ない
方がさらに好ましく、フタル酸エステル系やグリコール
酸エステル系の可塑剤だけを使用することが特に好まし
い。

【００６５】本発明に係るフィルムには、紫外線吸収剤
を用いることが好ましく、紫外線吸収剤としては、液晶
の劣化防止の点より波長３８０ｎｍ以下の紫外線の吸収
能に優れ、かつ良好な液晶表示性の点より波長４００ｎ
ｍ以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが好ましく
用いられる。特に、波長３８０ｎｍでの透過率が、６０
％以下である必要があり、好ましくは４０％以下、より
好ましくは２０％以下である。

【００６６】紫外線吸収剤としては、例えばオキシベン
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、ベンゾフェノン系化合物、
シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物な
どがあげられるが、本発明はこれらに限定されない。

【００６７】本発明においてはこれら紫外線吸収剤の１
種以上を用いていることが好ましく、異なる２種以上の
紫外線吸収剤を含有してもよい。

【００６８】紫外線吸収剤の添加方法はアルコールやメ
チレンクロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に紫外
線吸収剤を溶解してからドープに添加するか、または直
接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有
機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤とセルロースエス
テル中にデゾルバーやサンドミルを使用し、分散してか
らドープに添加する。

【００６９】本発明における紫外線吸収剤の使用量とし
ては、セルロースエステルに対する質量％で、０．１質
量％〜２．５質量％、好ましくは、０．５質量％〜２．
０質量％、より好ましくは０．８質量％〜２．０質量％
である。

【００７０】また、本発明に係るフィルムには、マット
剤として酸化珪素のような微粒子などを加えるのが好ま
しい。酸化珪素のような微粒子は有機物によって表面処
理されていることが、フィルムのヘイズを低下できるた
め好ましい。表面処理で好ましい有機物としては、ハロ
シラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサン
などがあげられる。微粒子の平均径が大きいほうがマッ
ト効果は大きく、平均径の小さいほうは透明性に優れる
ため、好ましい微粒子の一次粒子の平均径は５〜５０ｎ
ｍでより好ましくは７〜１４ｎｍである。酸化珪素の微
粒子としてはアエロジル（株）製のＡＥＲＯＳＩＬ２０
０、３００、Ｒ９７２、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８１
２，ＯＸ５０、ＴＴ６００などがあげられ、好ましくは
ＡＥＲＯＳＩＬＲ９７２、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ８１
２などがあげられる。

【００７１】本発明に係るフィルムの製膜時において、
巻き取り時のブロッキング防止等のために、該フィルム
の両サイドにエンボス加工を施すことができる。エンボ
ス加工は目的に応じて任意の高さに加工する事ができる
が、本発明においては、巻き取り後の残留溶媒を揮発さ
せるために、５μｍ以上とすることが好ましい。より好
ましくは１０μｍ以上である。

【００７２】又、ロール状に巻き取られた後、出荷され
るまでの間、汚れや静電気によるゴミ付着等から製品を
保護するために通常、包装加工がなされる。この包装材
料については、上記目的が果たせれば特に限定されない
が、フィルムからの残留溶媒の揮発を妨げないものが好
ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリエステル、ポ
リプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、紙、各種不織
布等が挙げられる。繊維がメッシュクロス状になったも
のは、より好ましく用いられる。

【００７３】本発明において、バーティカルアライアメ
ント（ＶＡ）型液晶表示装置とは、電圧オフ時に液晶分
子が配向板に垂直で、電圧オン時に液晶分子が配向板に
平行に配向させる垂直配向モードの液晶セルを用いた液
晶表示装置をいう。

【００７４】本発明の光学フィルムが表面に設けられる
偏光子は、従来から公知のものを用いることが出来る。
例えば、ポリビニルアルコールの如きの親水性ポリマー
からなるフィルムを、沃素の如きの二色性染料で処理し
て廷伸したものや、塩化ビニルの如きのプラスチックフ
ィルムを処理してポリエンを配向したものを用いる。そ
して、偏光板は、上記偏光板保護フィルムを偏光子の少
なくとも一面側に積層したものとして構成される。

【００７５】本発明においては、湿度によるレターデー
ション値（Ｒｔ）の変動を抑制し、また、良好な視野角
特性を得るためには、本発明の光学フィルム及び本発明
の偏光板フィルム（偏光板貼合後の該光学フィルム）の
平衡含水率は６％以下であることが好ましく、５％以
下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下と数値が
下がるに従って更に好ましくなるが、特に好ましくは実
質的に零である場合である。本発明において、”実質的
に零”とは、０．５％以下を表す。

【００７６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。

【００７７】 実施例１ 《試料１の作製》 （ドープ組成物Ｉ） 綿花リンターから合成したセルローストリアセテート（酢化度６１．０％） ５０部 木材パルプから合成されたセルローストリアセテート（酢化度６１．０％） ５０部 チヌビン３２６（チバスペシャルティケミカルズ社製紫外線吸収剤１） ０．５部 チヌビン３２８（チバスペシャルティケミカルズ社製紫外線吸収剤２） ０．５部 トリフェニルホスフェート（可塑剤Ａ） １２部 微粒子シリカ（日本アエロジル社製アエロジル２００：０．０１６μｍ、 マット剤１） １８部 メチレンクロライド ４６０部 エタノール ４０部 上記組成物を密閉容器に投入し、加圧下で８０℃に保温
・撹拌しながら完全に溶解させた。次に、このドープを
濾過し、冷却して３１℃に保ち、２つのドラムに張られ
た回転する長さ６ｍ（有効長５．５ｍ）のエンドレスス
テンレスバンド上に均一に流延し、剥離残留溶媒量が５
０％になるまで溶媒を蒸発させた時点でステンレスバン
ド上から剥離張力１７ｋｇ／ｍで剥離し、多数のロール
で搬送張力１３ｋｇ／ｍで搬送させながら乾燥させ、膜
厚１６０μｍのセルローストリアセテート（ＴＡＣ）フ
ィルム試料１を得た。この時、剥離してから５分後の残
留溶媒量は４０％であり、製膜後の巻き取り時の残留溶
媒量は５％であった。又、最終乾燥ゾーンにおける最高
温度は１００℃であった。また、フィルム試料１のガラ
ス転移温度を測定したところ、Ｔｇ＝１２０℃であっ
た。

【００７８】《ガラス転移温度の測定》上記記載のアル
カリ鹸化処理前の試料を用いガラス転移温度を測定し
た。ガラス転移温度の測定は、ＪＩＳ規格Ｋ７１２１記
載の方法に基づいて行った。

【００７９】このフィルム試料１を４０℃の２．５Ｎ−
水酸化ナトリウム水溶液で６０秒間アルカリ処理し、３
分間水洗して鹸化処理層を形成し、アルカリ処理フィル
ムを得た。次に、厚さ１２０μｍのポリビニルアルコー
ルフィルムを沃素１部、ホウ酸４部を含む水溶液１００
部に浸漬し、５０℃で４倍に延伸して偏光膜を作った。
この偏光膜の両面に前記アルカリ処理フィルムを完全鹸
化型ポリビニルアルコール５％水溶液を粘着剤として各
々貼り合わせ偏光板を作製し、これをＶＡ型液晶セルの
両面側に設け、液晶表示装置試料１を得た。なお、偏光
板作製時の前記アルカリ処理フィルムの平衡含水率は３
％であった。

【００８０】《フィルム試料２〜１１及び液晶表示装置
試料２〜１１の作製》上記記載のフィルム試料１におい
て、紫外線吸収剤、可塑剤、マット剤、剥離時の残留溶
媒量及びフィルムの膜厚等を表１に示すように変化させ
た以外は、同様にしてフィルム試料２〜１１を作製し、
次いで、液晶表示装置試料１の作製と同様にして、液晶
表示装置試料２〜１１を作製した。

【００８１】得られたフィルム試料１〜１１について、
下記（１）、（２）に示すようにレターデーション値
（Ｒｔ、Ｒｏ）及び遅相軸角度の測定、透過率測定を行
った。

【００８２】（１）レターデーション値（Ｒｔ、Ｒｏ）
及び遅相軸角度の測定 自動複屈折率計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器
（株）製）を用いて、アルカリ鹸化処理前の試料を、２
３℃、２０％ＲＨ及び２３℃、８０％ＲＨのそれぞれの
環境下で、５９０ｎｍの波長において、３次元屈折率測
定を行い、遅相軸角及び屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚを求め
た。下記一般式（１）及び（２）に従って、厚み方向の
レターデーション値Ｒｔと面内方向のレターデーション
値Ｒｏを算出した。

【００８３】一般式（１） Ｒｔ値＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ 一般式（２） Ｒｏ値＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ 式中、Ｎｘはフィルムの製膜方向に平行な方向における
フィルムの屈折率、Ｎｙは製膜方向に垂直な方向におけ
るフィルムの屈折率、Ｎｚは厚み方向におけるフィルム
の屈折率、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）をそれぞれ表
す。

【００８４】２３℃、２０％でのレターデーションをＲ
ｔ１、２３℃、５５％でのレターデーションをＲｔ２、
２３℃、８０％でのレターデーションをＲｔ３とする。
また、フィルム面内方向のレターデーション値をＲｏと
する。得られた結果を表１のフィルム特性の欄に示す。

【００８５】（２）３８０ｎｍでの透過率測定 分光光度計Ｕ−３４００（日立製作所製）を用いて、ア
ルカリ鹸化処理前のフィルム試料１〜１１について、波
長３８０ｎｍでの光透過率を測定した。得られた結果を
表１に示す。

【００８６】次いで、液晶表示装置１〜１１について、
下記に示すように視野角特性を測定、評価を行い、表２
に示す。

【００８７】《視野角特性、視野角特性差の評価》得ら
れた液晶表示装置試料に、（株）エーエムティ製ＶＧ３
６５Ｎビデオパターンジェネレーターにて、白色表示、
黒色表示及びグレー８階調表示を行い、白色／黒色表示
時のコントラスト比を大塚電子（株）製ＬＣＤ−７００
０にて、上下左右角度６０度の範囲で測定した。コント
ラスト比≧１０を示す角度を視野角とした。２３℃、５
５％ＲＨ条件下での視野角特性を測定、次いで、２３
℃、８０％ＲＨと２３℃、２０％ＲＨでの視野角特性差
を測定した。得られた結果を各々、表２の視野角特性、
視野角特性差の欄に示す。

【００８８】視野角特性については、下記のようなラン
ク評価を行った。

【００８９】 ◎：視野角が非常に広く、非常に良好である ○：視野角が広く、良好である △：視野角がやや広い ×：視野角が狭い ××：視野角が非常に狭い 視野角特性差については、下記のようなランク評価を行
った。

【００９０】 ◎：湿度条件変化による視野角特性差が全くなく、非常
に良好である ○：湿度条件変化により視野角特性差が極めてわずかで
あり良好 △：湿度条件変化による視野角特性差がわずかながら見
られる ×：湿度条件変化による視野角特性差が大きい ××：湿度条件変化による視野角特性差が極めて大きく
不良である 得られた結果を表１、表２に示す。

【００９１】

【表１】

【００９２】

【表２】

【００９３】表１、表２から、本発明の光学フィルム、
本発明の液晶表示装置、本発明の光学フィルムは、光学
フィルムは各々、優れた視野角特性を示すだけでなく、
高湿度条件下や低湿度条件下等の外部環境の変化に対し
ても、変動が少なく極めて安定である事が明かである。

【００９４】実施例２ 実施例１で作製した本発明の液晶表示装置１〜４、比較
の液晶表示装置１１について、下記のように耐光性、耐
熱性及び耐湿性を評価した。尚、偏光板作製時のアルカ
リ鹸化処理フィルムの平衡含水率については、表３に記
載のように調整した。

【００９５】《平衡含水率の測定》平衡含水率の測定は
カールフィッシャー水分計で行った。本発明では、微量
水分測定装置ＣＡ−０６と水分気化装置ＶＡ−０６（三
菱化成（株）製）を用い、１２０℃、４５分間加熱させ
た後に、下記式によって含水率を算出した。

【００９６】含水率（％）＝残存水分質量／加熱処理後
のフィルム質量×１００ 《耐光性の評価》本発明の液晶表示装置試料１〜４、比
較の液晶表示装置１１について、キセノンロングライフ
ウェザーメーターで照度７万ルクス、６０℃で５００時
間放置し、放置前後の視野角特性差を測定し、下記のよ
うなランク評価を行った。

【００９７】視野角特性差については、下記のようなラ
ンク評価を行った。

【００９８】 ◎：キセノンランプ照射前後での視野角特性差が全くな
く、非常に良好 ○：キセノンランプ照射前後での視野角特性差が極めて
わずかであり良好 △：キセノンランプ照射前後での視野角特性差がわずか
ながら見られる ×：キセノンランプ照射前後での視野角特性差が大きい ××：キセノンランプ照射前後での視野角特性差が極め
て大きく不良である 《耐熱性及び耐湿性の評価》得られた液晶表示装置試料
を８０℃、９０％ＲＨ条件下に１０００時間放置し、放
置前後の視野角特性評価については、下記のようなラン
ク評価を行った。

【００９９】 ◎：高温、高湿度条件下での視野角特性差が全くなく、
非常に良好 ○：高温、高湿度条件下での視野角特性差が極めてわず
かであり良好 △：高温、高湿度条件下での視野角特性差がわずかなが
ら見られる ×：高温、高湿度条件下での視野角特性差が大きい ××：高温、高湿度条件下での視野角特性差が極めて大
きく不良である 《レターデーション値（Ｒｔ）のばらつき評価方法》本
発明の液晶表示装置試料１〜４、比較の液晶表示装置１
１の作製に用いた各々のフィルム試料１〜４、及び比較
のフィルム試料１１について、各々のフィルムを製膜
後、ロール状に巻き取られたフィルムから１ｍ四方の大
きさで任意に切り取ったサンプルを用い、任意の１００
ヶ所のＲｔ値を測定した。得られたデータの最大値と最
小値の差をＲｔ値の変動巾とした。

【０１００】得られた結果を表３に示す。

【０１０１】

【表３】

【０１０２】表３から、平衡含水率が６％以下の光学フ
ィルムを用いて作製した本発明の液晶表示装置１〜４
は、平衡含水率が９％の光学フィルムを用いて作製され
た比較の液晶表示装置１１に比べて、耐光性、耐熱性及
び耐湿性に優れていることが明かである。

【０１０３】実施例３ 《試料１２〜１６の作製》実施例１の液晶表示装置試料
１に対し、剥離時の残留溶媒量、巻き取り時の残留溶媒
量、剥離５分後の残留溶媒量、最終乾燥ゾーン温度、偏
光板作製時の光学フィルムの含水率を表４のように変化
させた以外は同様にして液晶表示装置試料１２〜１６を
作製した。これらに対し、実施例１と同様にして視野角
特性の評価を行った。得られた結果を表５に示す。

【０１０４】

【表４】

【０１０５】

【表５】

【０１０６】表４及び表５から、比較の液晶表示装置と
比べて、本発明の液晶表示装置は優れた視野角特性を示
し、且つ、湿度条件変化における視野角特性差が小さ
く、良好である事が明かである。

【０１０７】

【発明の効果】本発明により、十分な視野角特性を有
し、且つ、外部環境の影響を極めて受けにくい光学フィ
ルム、その光学フィルムの製造方法、偏光板フィルム及
び液晶表示装置を提供する事が出来た。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BB33 BC03 BC09 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FC08 GA16 KA02 LA04 LA06 LA19 4F071 AA09 AA15 AA20 AA21 AA22 AA25 AA28 AA29 AA43 AA50 AA51 AB26 AH19 BA02 BB02 BB07 BC01 BC12 BC17

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１）で定義される、厚み方
   向のレターデーション値（Ｒｔ）が２３℃、５５％ＲＨ
   において、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍであり、且つ、２３
   ℃、２０％ＲＨと２３℃、８０％ＲＨにおけるＲｔ値の
   差が４０以下である事を特徴とする光学フィルム。 一般式（１） Ｒｔ値＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ 〔式中、Ｎｘはフィルムの製膜方向に平行な方向におけ
   るフィルムの屈折率、Ｎｙは製膜方向に垂直な方向にお
   けるフィルムの屈折率、Ｎｚは厚み方向におけるフィル
   ムの屈折率、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）を各々表
   す。〕
2. 【請求項２】 前記一般式（１）において、２３℃、５
   ５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍで
   あり、且つ、２３℃、５５％ＲＨにおける平衡含水率が
   ６％以下である事を特徴とする光学フィルム。
3. 【請求項３】 前記一般式（１）において、２３℃、５
   ５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍで
   あり、且つ、可塑剤を含有する事を特徴とする光学フィ
   ルム。
4. 【請求項４】 前記一般式（１）において、２３℃、５
   ５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍで
   あり、且つ、３８０ｎｍにおける透過率が６０％以下で
   ある事を特徴とする光学フィルム。
5. 【請求項５】 前記一般式（１）において、２３℃、５
   ５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍで
   あり、且つ、１ｍ四方の中における該Ｒｔ値の変動巾が
   ５ｎｍ以下である事を特徴とする光学フィルム。
6. 【請求項６】 前記一般式（１）において、２３℃、５
   ５％ＲＨにおけるＲｔ値が、５０≦Ｒｔ≦３００ｎｍで
   あり、且つ、マット剤を含有する事を特徴とする光学フ
   ィルム。
7. 【請求項７】 下記一般式（２）で定義される、フィル
   ムの面内方向のレターデーション値（Ｒｏ）が、｜Ｒｏ
   ｜≦３０ｎｍであり、且つ、該フィルムの遅相軸の角度
   が｜遅相軸角｜≦３０°である事を特徴とする請求項１
   〜６記載のいずれか１項に記載の光学フィルム。 一般式（２） Ｒｏ値＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ 〔式中、Ｎｘ、Ｎｙ及びｄは、各々、前記一般式（１）
   と同義である。〕
8. 【請求項８】 セルロースの低級脂肪酸エステルをフィ
   ルムの主成分として含有する事を特徴とする請求項１〜
   ７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
9. 【請求項９】 フィルムの膜厚が７５〜２５０μｍであ
   ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載
   の光学フィルム。
10. 【請求項１０】 フィルムの製膜が一軸延伸によって行
    われる事を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記
    載の光学フィルム。
11. 【請求項１１】 液晶表示用偏光板保護フィルムである
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載
    の光学フィルム。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか１項に記載
    の光学フィルムを製造するに当たり、ベルトまたはドラ
    ム上で該光学フィルムを流延製膜する際に、該ベルトま
    たは該ドラムから該光学フィルムを剥離する時の残留溶
    媒量から、該光学フィルム製膜後の巻き取り時の残留溶
    媒量を引いた差が１０％以上である事を特徴とする光学
    フィルムの製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１１のいずれか１項に記載
    の光学フィルムを製造するに当たり、ベルトまたはドラ
    ム上で該光学フィルムを流延製膜する際に、該光学フィ
    ルムがベルトまたはドラムから剥離されてからロール状
    に巻き取られるまでの間に、（該光学フィルム中の残留
    溶媒量）≧１０％の状態が剥離直後から一分間以上保持
    される事を特徴とする光学フィルムの製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１１のいずれか１項に記載
    の光学フィルムを製造するに当たり、ベルトまたはドラ
    ム上で該光学フィルムを流延製膜する際に、ベルトまた
    はドラムから剥離する時の残留溶媒量を１０％〜１２０
    ％に調整することを特徴とする光学フィルムの製造方
    法。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１１のいずれか１項に記載
    の光学フィルムを製造するに当たり、製膜後、該光学フ
    ィルムがベルトまたはドラムから剥離されてからロール
    状に巻き取られる迄の乾燥工程において、該乾燥工程の
    最も高い温度が該光学フィルムのガラス転移温度以下に
    保持される事を特徴とする光学フィルムの製造方法。
16. 【請求項１６】 バーティカルアライアメント型液晶表
    示装置に用いられる事を特徴とする請求項１〜１１のい
    ずれか１項に記載の光学フィルム。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１１のいずれか１項に記載
    の光学フィルム上に偏光板を有する偏光板フィルムにお
    いて、該光学フィルム中の平衡含水率が６％以下である
    事を特徴とする偏光板フィルム。
18. 【請求項１８】 偏光板と液晶セルとを具備する液晶表
    示装置において、請求項１７に記載の偏光板フィルムが
    該液晶セルの少なくとも一面側に設けられている事を特
    徴とする液晶表示装置。
19. 【請求項１９】 偏光板と液晶セルとを具備する液晶表
    示装置において、該液晶セルは少なくとも１種のバーテ
    ィカルアライアメント型液晶を有し、且つ、該偏光板は
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学フィルムで
    ある事を特徴とする液晶表示装置。