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TW201430402A - 光學薄膜及光學薄膜之製造方法、偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents

光學薄膜及光學薄膜之製造方法、偏光板及液晶顯示裝置 Download PDF

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TW201430402A
TW201430402A TW102139546A TW102139546A TW201430402A TW 201430402 A TW201430402 A TW 201430402A TW 102139546 A TW102139546 A TW 102139546A TW 102139546 A TW102139546 A TW 102139546A TW 201430402 A TW201430402 A TW 201430402A
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Minori Tamagawa
Koichi Saito
Yasutoshi Ito
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Konica Minolta Inc
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Abstract

本發明的目的為提供一種具有較少白濁，難以生成熱皺紋，且以輥體保存時捲繞形狀劣化較少的光學薄膜。本發明的一種光學薄膜，其特徵為含有醯基之總取代度為2.0~3.0，且醯基全部為乙醯基之纖維素酯，在薄膜面內之遲相軸方向與和前述遲相軸方向垂直的方向之25℃的斷裂伸長率皆為1~10%，且厚度為15~35μm。

Description

光學薄膜及光學薄膜之製造方法、偏光板及液晶顯示 裝置
本發明係關於光學薄膜及光學薄膜之製造方法、偏光板及液晶顯示裝置。
現在、智慧型手機或平板電腦等攜帶型之液晶顯示裝置已廣泛普及。於此等攜帶型之液晶顯示裝置係追求薄型化。
液晶顯示裝置係具有液晶單元與挾持其之一對偏光板。偏光板一般係具有偏光子與挾持其之一對保護薄膜。因此，伴隨攜帶型液晶顯示裝置的薄型化，亦追求其構成零件保護薄膜的薄膜化。
保護薄膜通常為延伸經製膜之原裝薄膜所製造。薄膜化保護薄膜，雖然對於變薄原裝薄膜的厚度亦有效；但欲薄化原裝薄膜時，容易產生皺折。因此，所期望的是並非薄化原裝薄膜的厚度，而是藉由提高延伸倍率，薄膜化保護薄膜。
對於此，已提案將包含TAC或DAC等纖維 素乙酸酯之原裝薄膜以溶液製膜法得到後；將該原裝薄膜以高倍率，延伸於一方向而得之光學薄膜(專利文獻1~3)。又，亦提案將包含CAP或CAB等碳原子數3以上醯基之纖維素酯的原裝薄膜以熔融製膜法得到後；將該原裝薄膜以高倍率進行二軸延伸而得之光學薄膜等(專利文獻4)。又，亦提案將包含纖維素乙酸酯與磷酸酯系可塑劑之原裝薄膜以溶液製膜法得到後，進行二軸延伸而得之光學薄膜(專利文獻5)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-288259號公報
[專利文獻2]日本特開2002-127244號公報
[專利文獻3]日本特開2007-264110號公報
[專利文獻4]日本特許第4834444號公報
[專利文獻5]日本特開2008-3126號公報
然而，如專利文獻4所示，適用熔融製膜法之CAP或CAB等樹脂，係具有比較高之柔軟性。因此，包含此等樹脂之原裝薄膜雖然可高倍率延伸，但有延伸後之薄膜容易白濁的問題。
又，將包含如此柔軟性高之樹脂的原裝薄膜 進行高倍率延伸而得之薄膜，有斷裂伸長率高、拉伸彈性率低之傾向。將如此般拉伸彈性率低之薄膜的輥體以核心成為水平的方式長期保存時，尤其是於薄膜的膜厚較小時，有薄膜之寬度方向中央部因自身重而凹陷等使捲繞形狀容易惡化的問題。
進而，智慧型手機或平板電腦等攜帶型之液晶顯示裝置，與電視或筆記型電腦等比較時有變成高溫的情況。因此，將斷裂伸長率高之薄膜作為攜帶型之液晶顯示裝置的保護薄膜使用時，因背光等熱或濕度之影響而容易伸縮，有產生熱皺紋的問題。又，如專利文獻1~3般，即使在以高倍率於一方向延伸之薄膜(或僅薄膜面內1方向的斷裂伸長率低之薄膜)，亦有產生熱皺紋的問題。
又，以溶液製膜法得到之專利文獻5的原裝薄膜，延伸性並不充分，充分提高延伸倍率有困難。
本發明係鑑於上述事情而完成者，目的係提供一種具有較少白濁，難以產生熱皺紋，且以輥體保存時捲繞形狀劣化較少的光學薄膜。又，目的為提供一種包含如此之光學薄膜，亮度高之液晶顯示裝置。
[1]一種光學薄膜，其特徵為含有醯基之總取代度為2.0~3.0，且醯基全部為乙醯基之纖維素酯，在薄膜面內之遲相軸方向與和前述遲相軸方向垂直的方向之25℃的斷裂伸長率皆為1~10%，且厚度為15~35μm。
[2]如[1]記載之光學薄膜，其中，依JIS K-7136所測定之霧值為0.5以下。
[3]如[1]或[2]記載之光學薄膜，其中，前述光學薄膜進一步含有具有環構造之分子量1萬以下的添加劑。
[4]如[3]記載之光學薄膜，其中，前述添加劑係具有重複單位所包含之環構造為非芳香環構造或芳香環構造、聚酯化合物或苯乙烯系化合物，或具有呱喃醣構造或呋喃糖構造，且前述呱喃醣構造或呋喃糖構造為包含非芳香環構造或芳香環構造之取代基的糖酯化合物。
[5]如[3]或[4]記載之光學薄膜，其中，前述環構造為芳香環。
[6]如[3]~[5]中任一項記載之光學薄膜，其中，前述添加劑為重複單位所包含之環構造為芳香環構造之分子量600以上之聚酯化合物或分子量600以上之苯乙烯系化合物。
[7]如[3]~[6]中任一項記載之光學薄膜，其中，前述添加劑的含量相對於前述纖維素酯為5~30質量%。
[8]如[1]~[7]中任一項記載之光學薄膜，其中，在薄膜面內之遲相軸方向與和前述遲相軸方向垂直的方向至少一側之23℃、55%RH下之拉伸彈性率為5.0~8.0GPa。
[9]如[1]~[8]中任一項記載之光學薄膜，其中，在薄膜面內之遲相軸方向與和前述遲相軸方向垂直的方向之25℃的斷裂伸長率皆為1~5%。
[10]如[1]~[9]中任一項記載之光學薄膜，其中，在23℃、55%RH下、測定波長590nm之面內方向之延遲 R0(590)為10nm以下。
[11]一種光學薄膜之製造方法，其係包含：製得含有醯基之總取代度為2.0~3.0，且醯基之全部為乙醯基之纖維素酯，與具有環構造之分子量1萬以下之添加劑的摻雜溶液之步驟、將前述摻雜溶液澆鑄於無端狀之金屬支持體上之步驟、將澆鑄之前述摻雜溶液乾燥而得到之膜狀物由前述金屬支持體剝離之步驟、將經剝離之前述膜狀物於與前述膜狀物之面內互相垂直之2個方向分別以1.3~4.0倍之延伸倍率延伸，得到厚度15~35μm之光學薄膜之步驟。
[12]如[11]記載之光學薄膜之製造方法，其中，前述添加劑係重複單位所包含之環構造為非芳香環構造或芳香環構造之聚酯化合物或苯乙烯系化合物，或具有呱喃醣(Pyranose)構造或呋喃糖構造，且前述呱喃醣構造或呋喃糖構造為具有包含非芳香環構造或芳香環構造之取代基的糖酯化合物。
[13]如[11]或[12]記載之光學薄膜之製造方法，其中，前述環構造為芳香環。
[14]如[10]~[13]中任一項記載之光學薄膜之製造方法，其中，前述添加劑為重複單位所包含之環構造為芳香環構造之分子量600以上之聚酯化合物或分子量600以上之苯乙烯系化合物。
[15]如[10]~[14]中任一項記載之光學薄膜之製造方法，其中，前述添加劑的含量相對於前述纖維素酯為5~30質量%。
[16]如[10]~[15]中任一項記載之光學薄膜之製造方法，其中，前述光學薄膜在23℃、55%RH下、測定波長590nm之面內方向之延遲R0(590)為10nm以下。
[17]一種偏光板，其係包含如[1]~[10]中任一項之光學薄膜。
[18]一種液晶顯示裝置，其係包含如[1]~[10]中任一項之光學薄膜。
[19]一種液晶顯示裝置，其係為具有：液晶單元，與配置前述液晶單元一側之面、具有第一偏光子之第一偏光板，與配置於前述液晶單元之另一面之具有第二偏光子之第二偏光板之液晶顯示裝置，其特徵為前述第一偏光板為具有配置於與前述第一偏光子之前述液晶單元為相反側之面之[1]~[10]中任一項之光學薄膜，或前述第二偏光板為具有配置於與前述第二偏光子之前述液晶單元為相反側之面之請求項[1]~[10]中任一項之光學薄膜。
根據本發明，可提供一種具有較少白濁，難以生成熱皺紋，且以輥體保存時捲繞形狀劣化較少的光學 薄膜。藉由其可提供一種亮度高之液晶顯示裝置。
10‧‧‧液晶顯示裝置
30‧‧‧液晶單元
50‧‧‧第一偏光板
51‧‧‧第一偏光子
53‧‧‧保護薄膜(F1)
55‧‧‧保護薄膜(F2)
70‧‧‧第二偏光板
71‧‧‧第二偏光子
73‧‧‧保護薄膜(F3)
75‧‧‧保護薄膜(F4)
90‧‧‧背光
[圖1]表示本發明的液晶顯示裝置之基本構成之一例的模式圖。
以下詳細說明本發明。在本案說明書所謂「~」係包含將記載於其前後之數值作為下限值及上限值的意義使用。
1.光學薄膜
本發明的光學薄膜包含纖維素酯與具有環構造之添加劑。
纖維素酯
構成纖維素之鍵結β-1,4之葡萄糖單位，於2位、3位及6位係具有遊離之羥基(羥基)。纖維素酯係醯基化此等羥基(羥基)之一部分或全部的聚合物(Polymer)。醯基之總取代度係意味著位於2位、3位及6位之纖維素的羥基(羥基)進行醯基化之比例(100%之醯基化為取代度3)。
纖維素酯所包含之醯基如同後述，從為了減少延伸後薄膜的白濁等，以全部乙醯基為佳。亦即，纖維 素酯以醯基全部為乙醯基之纖維素乙酸酯為佳。
纖維素酯之醯基的總取代度以2.0~3.0為佳，以2.5~2.95較佳，以2.55~2.95更佳。醯基的總取代度為2.5以上，且醯基全部為乙醯基之纖維素酯藉由熔融澆鑄法製膜為不可能，為了實現以高倍率之二軸延伸，因為藉由本發明的溶液澆鑄法之製膜特別有效。醯基的總取代度之測定可依ASTM-D817-96進行。所謂二軸延伸，較佳為延伸於薄膜之搬送方向(MD方向)及橫向方向(TD方向)雙方。
纖維素酯之重量平均分子量，為了得到具有一定以上機械性強度之薄膜，以5.0×104~5.0×105為佳，以1.0×105~3.0×105較佳，以1.5×105~2.5×105更佳。纖維素酯之分子量分布(重量平均分子量Mw/數平均分子量Mn)以1.0~4.5為佳。
纖維素酯之重量平均分子量及分子量分布可由凝膠滲透層析法(GPC)測定。測定條件如以下所示。
溶劑：二氯甲烷
管柱：將Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(股)製)3管連接使用。
管柱溫度：25℃
試料濃度：0.1質量%
檢出器：RI Model 504(GL科學公司製)
泵：L6000(日立製作所(股)製)
流量：1.0ml/min
校正曲線：使用藉由標準聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(東曹(股)製)Mw=1.0×106~5.0×102為止之13樣品的校正曲線。13樣品以幾乎等間隔選擇為佳。
纖維素酯一般而言以原料纖維素對應於醯基之脂肪酸(較佳為乙酸)或其酸酐進行醯基化而合成。纖維素酯可用例如日本特開平10-45804號公報所記載之方法合成。
原料纖維素可為木漿亦可為棉絨(Cotton linter)。木漿可為針葉樹亦可為闊葉樹。從此等之原料纖維素所得到之纖維素酯亦可適宜混合使用，或單獨使用。
例如可以來自棉絨之纖維素酯：來自木漿(針葉樹)之纖維素酯：來自木漿(闊葉樹)之纖維素酯的比率為100：0：0、90：10：0、85：15：0、50：50：0、20：80：0、10：90：0、0：100：0、0：0：100、80：10：10、85：0：15、40：30：30使用。
如此，醯基全部為乙醯基之纖維素酯(纖維素乙酸酯)，與醯基之一部分為丙醯基等纖維素酯(纖維素混酸酯)相比較柔軟性較低。因此，纖維素乙酸酯之膜狀物通常延伸性低，故以高倍率進行二軸延伸困難。
對於此本發明者們，發現藉由添加「具有環構造之添加劑」於纖維素乙酸酯，提高纖維素乙酸酯之膜狀物的延伸性。其原因雖然未完全明朗，但推測係因為「具有環構造之添加劑」之環構造體積龐大，進入纖維素乙酸酯分子鏈間，而擴大了纖維素乙酸酯分子鏈間之間 隙。
而且發現將如此之纖維素乙酸酯之膜狀物以高倍率進行二軸延伸所得到之薄膜，與將纖維素乙酸丙酸酯等纖維素混酸酯之膜狀物以高倍率進行二軸延伸所得到之薄膜不同，白濁少，且薄膜面內2個延伸方向的斷裂伸長率皆為低，拉伸彈性率高。亦即所得到之薄膜由於白濁少，故可提高液晶顯示裝置的亮度。又，所得到薄膜，因為2個延伸方向的斷裂伸長率皆為低，且拉伸彈性率皆為高，可抑制偏光板在高溫高濕下之熱皺紋或以輥體保存時之捲繞形狀的惡化。
(具有環構造之添加劑)
具有環構造之添加劑係包含作為環構造之非芳香環構造或芳香環構造，較佳為芳香環構造。
非芳香環構造以碳數5~22之經取代或未經取代之脂肪族烴環或脂肪族雜環為佳。於非芳香環構造之例係包含環戊基環、環己基環、降莰基環、環庚基環、異莰基環、金剛烷基環、環癸基環、二環戊基環、酸酐環(例如-CH-C(=O)OC(=O)-CH-)等。
芳香環構造係以碳數6~23之經取代或未經取代之芳香族烴環或芳香族雜環為佳，以經取代或未經取代之芳香族烴環更佳。於芳香環構造之例係包含苯環、萘環、蒽環、菲環等。
於可具有脂肪族烴環、脂肪族雜環、芳香族 烴環或芳香族雜環之取代基之例，係包含碳數1~3之烷基、烷氧基、氰基、羥基等。
具有環構造之添加劑以重複單位所包含之環構造為非芳香環構造或芳香環構造之聚酯化合物或苯乙烯系化合物，或具有呱喃醣構造或呋喃糖(Furanose)構造，該呱喃醣構造或呋喃糖構造為具有包含非芳香環構造或芳香環構造之取代基之糖酯化合物為佳。
聚酯化合物
聚酯化合物包含來自二羧酸與二醇之縮合物的重複單位。重複單位以包含非芳香環構造或芳香環構造為佳。亦即，以構成聚酯化合物之二羧酸與二醇中至少一者包含非芳香環構造或芳香環構造為佳，以二羧酸包含非芳香環構造或芳香環構造更佳。
二羧酸可為脂肪族二羧酸、脂環式二羧酸或芳香族二羧酸。脂肪族二羧酸之碳數較佳為4~20，更佳為4~12。於脂肪族二羧酸之例係包含丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸等。
芳香族二羧酸之碳數較佳為8~20，更佳為8~12。於芳香族二羧酸之例係包含1,2-苯二羧酸(苯二甲酸)、1,3-苯二羧酸(異苯二甲酸)、1,4-苯二羧酸(對苯二甲酸)、1,5-萘二羧酸、1,4-二甲苯胺(xylidene)二羧酸等。
脂環式二羧酸之碳數較佳為6~20，更佳為6 ~12。於脂環式二羧酸之例係包含1,3-環丁烷二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二乙酸等。
構成聚酯化合物之二羧酸可為一種亦可為二種以上。構成聚酯化合物之二羧酸以包含芳香族二羧酸為佳，以包含芳香族二羧酸與脂肪族二羧酸雙方更佳。芳香族二羧酸以1,4-苯二羧酸(對苯二甲酸)特佳。
二醇可為脂肪族二醇、烷醚二醇、脂環式二醇或芳香族二醇。脂肪族二醇之碳數較佳為2~20，更佳為2~12。於脂肪族二醇之例係包含乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丙二醇(Propanediol)、2-甲基-1,3-丙二醇(Propanediol)、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3丙二醇(Propanediol)(新戊二醇)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羥甲基戊烷)、2-n-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羥甲基庚烷)、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、及1,12-十八烷二醇等。烷醚二醇之碳數較佳為4~20，更佳為4~12。於烷醚二醇之例係包含聚四亞甲基醚甘醇、聚乙烯醚甘醇及聚丙烯醚甘醇等。
脂環式二醇之碳數較佳為4~20，更佳為4~12。於脂環式二醇之例係包含1,4-環己烷二醇、1,4-環己烷二甲醇等。
芳香族二醇之碳數較佳為6~20，更佳為6~ 12。於芳香族二醇之例係包含1,2-二羥基苯(兒茶酚)、1,3-二羥基苯(間苯二酚)、1,4-二羥基苯(對苯二酚)等。
構成聚酯化合物之二醇可為一種可為二種以上。構成聚酯化合物之二醇以包含脂肪族二醇為佳。
此等當中，包含芳香族二羧酸與脂肪族二羧酸之二羧酸、與包含來自與脂肪族二醇的縮合物之重複單位的聚酯化合物，從包含其之薄膜的延伸性與透明性良好這點來看較佳。
聚酯化合物之分子末端如有必要可以單羧酸或單醇密封。
單羧酸可為脂肪族單羧酸、脂環式單羧酸或芳香族單羧酸。脂肪族單羧酸之碳數較佳可為2~30，更佳可為2~4。於脂肪族羧酸之例係包含乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己酸、癸酸、十二烷酸、硬脂酸、油酸等。於脂環式單羧酸之例係包含環己基單羧酸等。於芳香族單羧酸之例係包含苯甲酸、第三丁基苯甲酸、鄰甲苯甲酸、間甲苯甲酸、對甲苯甲酸、二甲基苯甲酸、乙基苯甲酸、正丙基苯甲酸、胺基苯甲酸、乙醯氧基苯甲酸、苯基乙酸、3-苯基丙酸等。
單醇可為脂肪族單醇、脂環式單醇或芳香族單醇。脂肪族單醇之碳數為1~30，較佳可為1~3。於脂肪族單醇之例係包含甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、己醇、異己醇、辛醇、異辛醇、2-乙基己基醇、壬基醇、異壬基醇、tert-壬基醇、癸醇、 十二醇、十二碳己醇、十二碳辛醇、烯丙醇、油醇等。於脂環式單醇之例係包含環己基醇等。於芳香族單醇之例係包含苄基醇、3-苯基丙醇等。
於具有環構造之聚酯化合物的具體例係包含以下者。在後述之表1，表示TPA：對苯二甲酸、PA：苯二甲酸、SA：琥珀酸、AA：己二酸、SEA：癸二酸。
苯乙烯系化合物
苯乙烯系化合物可為苯乙烯系單體之單獨聚合物，可為苯乙烯系單體與其以外之共聚合單體的共聚物。在苯乙烯系化合物之來自苯乙烯系單體之構成單位的含有比例，因為分子構造具有一定以上的膨鬆，故較佳可為30~100莫耳%，更佳可為50~100莫耳%。
苯乙烯系單體以下述式(1)所示之化合物為佳。
式(1)中之R101~R103分別獨立表示氫原子或碳數1~30之烷基或芳基。R104表示氫原子、碳數1~30之烷基、環烷基、芳基、碳數1~30之烷氧基、芳氧基、碳數2~30之烷氧基羰基、芳氧基羰基、碳數2~30之烷基羰氧基、芳基羰氧基、羥基、羧基、氰基、胺基、醯胺基、硝基。此等之基可進一步分別具有取代基(例如羥 基、鹵素原子、烷基等)。R104可分別為相同或相異，可互相鍵結形成環。
於苯乙烯系單體之例係包含苯乙烯；α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯等之烷基取代苯乙烯類；4-氯苯乙烯、4-溴苯乙烯等之鹵素取代苯乙烯類；p-羥基苯乙烯、α-甲基-p-羥基苯乙烯、2-甲基-4-羥基苯乙烯、3,4-二羥基苯乙烯等之羥基苯乙烯類；乙烯基苄基醇類；p-甲氧基苯乙烯、p-tert-丁氧基苯乙烯、m-tert-丁氧基苯乙烯等之烷氧基取代苯乙烯類；3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸等之乙烯基苯甲酸類；4-乙烯基苄基乙酸酯；4-乙醯氧基苯乙烯；2-丁基醯胺苯乙烯、4-甲基醯胺苯乙烯、p-碸醯胺苯乙烯等之醯胺苯乙烯類；3-胺基苯乙烯、4-胺基苯乙烯、2-異丙烯基苯胺、乙烯基苄基二甲基胺等之胺基苯乙烯類；3-硝基苯乙烯、4-硝基苯乙烯等之硝基苯乙烯類；3-氰基苯乙烯、4-氰基苯乙烯等之氰基苯乙烯類；乙烯基苯基乙腈；苯基苯乙烯等之芳基苯乙烯類、茚類等。苯乙烯系單體可為一種亦可為組合二種以上。
與苯乙烯系單體組合之共聚合單體係包含下述式(2)所示之(甲基)丙烯酸酯化合物、馬來酸酐、檸康酸酐、順式-1-環己烯-1,2-二羧酸酐、3-甲基-順式-1-環己烯-1,2-二羧酸酐、4-甲基-順式-1-環己烯-1,2-二羧酸酐等之酸酐、丙烯腈、甲基丙烯腈等之含有腈基之自由基聚合性單量體；丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、三氟甲烷磺醯基胺基 乙基(甲基)丙烯酸酯等之含有醯胺鍵之自由基聚合性單量體；乙酸乙烯基等之脂肪酸乙烯基類；氯化乙烯基、氯化亞乙烯等之含有氯之自由基聚合性單量體；1,3-丁二烯、異戊二烯、1,4-二甲基丁二烯等之共軛二烯烴類等，較佳為下述式(2)所示之(甲基)丙烯酸酯化合物或馬來酸酐。
式(2)中之R105~R107分別獨立表示氫原子或碳數1~30之烷基或芳基。R108表示氫原子、碳數1~30之烷基、環烷基，或芳基。此等之基可進一步分別具有取代基(例如羥基、鹵素原子、烷基等)。
於(甲基)丙烯酸酯系化合物之例係包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯(i-、n-)、(甲基)丙烯酸丁酯(n-、i-、s-、tert-)、(甲基)丙烯酸戊酯(n-、i-、s-)、(甲基)丙烯酸己酯(n-、i-)、(甲基)丙烯酸庚酯(n-、i-)、(甲基)丙烯酸辛酯(n-、i-)、(甲基)丙烯酸壬酯(n-、i-)、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯(n-、i-)、(甲基)丙烯 酸(2-乙基己基)、(甲基)丙烯酸(ε-己內酯)、(甲基)丙烯酸(2-羥基乙基)、丙烯酸(2-羥基丙基)、(甲基)丙烯酸(3-羥基丙基)、(甲基)丙烯酸(4-羥基丁基)、(甲基)丙烯酸(2-羥基丁基)、丙烯酸(2-甲氧基乙基)、(甲基)丙烯酸(2-乙氧基乙基)丙烯酸苯酯、(甲基)甲基丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸(2或4-氯苯基)、(甲基)丙烯酸(2或3或4-乙氧基羰基苯基)、(甲基)丙烯酸(o或m或p-甲苯基)、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯乙酯、(甲基)丙烯酸(2-萘基)、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸(4-甲基環己基)、(甲基)丙烯酸(4-乙基環己基)等。
於苯乙烯系化合物之具體例係包含苯乙烯/馬來酸酐共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/羥基苯乙烯聚合物、苯乙烯/乙醯氧基苯乙烯聚合物等。其中以苯乙烯/馬來酸酐共聚物為佳。
糖酯化合物
糖酯化合物使糖所包含之羥基與單羧酸進行酯化反應而得之化合物。
構成糖酯化合物之糖以呋喃糖構造與呱喃醣構造中至少一者為具有1個以上且12個以下鍵結之構造之化合物為更佳。
於構成糖酯化合物之糖之例係包含葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖及阿拉伯糖等之單糖；乳糖、蔗糖、麥芽糖醇、纖維二糖、麥芽糖等之二糖；纖維 三糖、棉子糖等之三糖等。其中以具有呱喃醣構造與呋喃糖構造雙方之糖為佳，尤其是以蔗糖為佳。
構成糖酯化合物之單羧酸可為脂肪族單羧酸、脂環式單羧酸或芳香族單羧酸。為了得到體積龐大的糖酯化合物，構成糖酯化合物之單羧酸以包含脂環式單羧酸或芳香族單羧酸為佳，以包含芳香族單羧酸更佳。單羧酸可為一種可為組合二種以上。例如可組合脂肪族單羧酸與芳香族單羧酸。
於脂肪族單羧酸之例係包含乙酸、丙酸等。於脂環式單羧酸之例係包含環戊烷羧酸、環己烷羧酸等。於芳香族單羧酸之例係包含苯甲酸、苯基乙酸等。
糖酯化合物以下述式(3)所示之化合物為佳。
式(3)之R1~R8表示從脂肪族單羧酸所衍生之1價之基、從脂環式單羧酸所衍生之1價之基，或從芳香族單羧酸所衍生之1價之基；R1~R8之至少1個為從脂環式單羧酸所衍生之1價之基，或從芳香族單羧酸所衍生之 1價之基。R1~R8可為相同或相異。
於從脂肪族單羧酸所衍生之1價之基之例，係包含從甲基羰基(乙醯基)等之碳原子數2以上之脂肪族單羧酸所衍生之1價之基。於從脂環式單羧酸所衍生之1價之基之例，係包含從環戊基羧酸或環己基羧酸之碳原子數5以上的脂環式單羧酸所衍生之1價之基。於從芳香族單羧酸所衍生之1價之基之例，係包含從苯基羰基(苯甲醯基)、苯基甲基羰基等之碳原子數7以上之芳香族單羧酸所衍生之1價之基。在從脂環式單羧酸所衍生之1價之基之非芳香環或在從芳香族單羧酸所衍生之1價之基之芳香環，可進一步具有烷基或烷氧基等之取代基。
其中，R1~R8以從芳香族單羧酸所衍生之1價之基為佳。
於式(3)所示之化合物的具體例，係包含以下者。下述表之R表示在式(3)之R1~R8。
糖酯化合物之平均取代度以3.0~8.0為佳，以5.0~8.0特佳。鍵結於構成呱喃醣構造或呋喃糖構造之碳原子的取代基包含非芳香環構造或芳香環構造時，平均取代度為上述範圍時，因為糖酯化合物之膨鬆容易為一定 以上。
具有此等之環構造之糖酯化合物，如有必要可使用與不具有環構造之糖酯組合。於不具有環構造之糖酯化合物之例係包含以下者。下述表之R表示下述式(A)之R1~R8。
此等當中，因為分子構造具有充分之膨鬆，重複單位以具有芳香環構造之聚酯化合物及苯乙烯系化合 物、具有芳香環構造之糖酯化合物為佳，又，分子構造可以說是有鏈狀構造，由於容易提高薄膜的延伸性(容易得到可塑化效果)等，重複單位以具有芳香環構造之聚酯化合物及苯乙烯系化合物更佳。
具有環構造之添加劑如前述所述，存在於纖維素酯分子間，可擴大纖維素酯分子鏈之間的間隔。認為藉由其可提高薄膜的延伸性。因此，具有環構造之添加劑以其分子構造具有充分之膨鬆為佳，以大量包含環構造為佳。
具有環構造之添加劑之膨鬆可藉由以下述式定義之「膨鬆指數」進行評價。
膨鬆指數=環構造部分之分子量的總和/具有環構造之添加劑全體之分子量
所謂在上述式之「環構造部分」，係表示非芳香環構造或芳香環構造本身。非芳香環構造或芳香環構造具有取代基時，取代基亦被視為環構造的一部分。例如前述表1之聚酯之例示化合物6的「環構造部分」，係來自對苯二甲酸之伸苯基(-C6H4-)與來自苯甲酸之苯基(-C6H5)。苯乙烯/馬來酸酐共聚物之「環構造部分」為構成苯乙烯之苯基(-C6H5)、與來自馬來酸酐之-CHC(=O)OC(=O)CH-。苯乙烯/羥基苯乙烯共聚物之「環構造部分」，為構成苯乙烯之苯基(-C6H5)與構成羥基苯乙烯之羥基苯基(-C6H4OH)。上述式(FA-1)所示之糖酯化合物之「環構造部分」，為鍵結於構成呱喃醣構造或呋 喃糖構造之碳原子，鍵結配醣體以外之取代基所包含之苯基(-C6H5)。
具有環構造之添加劑之膨鬆指數以0.2以上為佳，以0.6以上更佳。「膨鬆指數」之上限例如可為0.9程度。
具有環構造之添加劑之重量平均分子量，由於為了確保與纖維素酯之相溶性等，較佳可為1萬以下，更佳可為5000以下。具有環構造之添加劑之重量平均分子量由於為了抑制滲出等，較佳可為300以上，更佳可為400以上。
具有環構造之添加劑於重複單位為具有芳香環構造之聚酯化合物或苯乙烯系化合物時，此等化合物之重量平均分子量由於容易提高薄膜的延伸性，且延伸後之薄膜的拉伸彈性率亦容易提高等，故以600以上為佳，以1000以上較佳，以2000以上更佳。
具有環構造之添加劑的含量，相對於纖維素酯以5~30質量%為佳，以5~20質量%更佳。具有環構造之添加劑的含量未滿5質量%時，有時無法充分擴大纖維素酯分子鏈之間的間隔。具有環構造之添加劑的含量超過30質量%時，不僅容易從薄膜滲出，亦提高斷裂伸長率。
其他添加劑
本發明的光學薄膜如有必要可進一步含有可塑劑、紫 外線吸收劑、消光劑(微粒子)等之各種添加劑。
可塑劑
於可塑劑之例，係包含上述聚酯化合物之中不具有環構造之聚酯化合物、多元醇酯系化合物等。作為多元醇酯系化合物，包含例如日本特開2010-32655號公報之段落0218~0170所記載之化合物等。
可塑劑的含量相對於纖維素酯以1~40質量%為佳，以5~20質量%更佳。
紫外線吸收劑
本發明的光學薄膜可進一步含有紫外線吸收劑。於紫外線吸收劑之例係包含苯并三唑系化合物、2-羥基二苯甲酮系化合物、水楊酸苯酯系化合物等。
其中，分子量400以上之紫外線吸收劑因為難以昇華，或是於高沸點難以揮發，於薄膜之高溫乾燥時亦難以飛散，從以比較少量的添加可效果性改良耐候性的觀點來看較佳。作為分子量為400以上之紫外線吸收劑，例如可列舉2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]-2-苯并三唑、2,2-伸甲基雙[4-(1,1,3,3-四丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)酚]等之苯并三唑系、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等之受阻胺系，進而於2-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苄基)-2-n-丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)、1-[2-[3-(3,5-二- t-丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶等之分子內共同具有受阻酚與受阻胺的構造之混合系者，此等可單獨或併用2種以上使用。其中，以2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]-2-苯并三唑或2,2-伸甲基雙[4-(1,1,3,3-四丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)酚]特佳。
紫外線吸收劑可為市售品，較佳可使用例如BASF日本公司製之TINUVIN 109、TINUVIN 171、TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 327、TINUVIN 328、TINUVIN 928等之TINUVIN系列，或2,2'-伸甲基雙[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚](分子量659；作為市售品之例，股份有限公司ADEKA製之LA31)。
抗紫外線劑的含量以光學薄膜中以質量比例為1ppm~1000ppm為佳，以10~1000ppm更佳。
消光劑
本發明的光學薄膜為了賦予滑動性可進一步含有消光劑。作為消光劑，只要不損及所得到薄膜之透明性，且具有熔融時之耐熱性可為無機化合物亦可為有機化合物。消光劑可單獨使用，可2種以上併用。
其中，特佳使用與纖維素酯折射率接近，且薄膜之透明性(霧值)優異之二氧化矽。作為二氧化矽之具體例，較佳可使用具有Aerosil 200V、Aerosil R972V、 Aerosil R972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600、NAX50(以上日本Aerosil(股)製)、SEAHOSTAR KEP-10、SEAHOSTAR KEP-30、SEAHOSTAR KEP-50(以上為日本觸媒股份有限公司製)、Sylophobic100(富士Silicia製)、Nipseal E220A(日本二氧化矽工業製)、ADMAFINE SO(Admatechs製)等之商品名之市售品等。
粒子之形狀為不定形、針狀、扁平、球狀等並未特別限制。使用球狀之粒子時，所得到薄膜之透明性因為可為良好故為佳。
粒子的大小接近於可見光的波長時光散射，因為透明性惡化，以比可見光的波長更小為佳，進而以可見光的波長之1/2以下為佳。粒子的大小過小時，因為有滑動性無法改善的情況，以從80nm至180nm的範圍為佳。所謂粒子的大小，係意味著粒子為1次粒子之凝集體時，凝集體的大小。又，係意味著粒子並非球狀時，相當於其投影面積之圓的直徑。
消光劑的含量相對於纖維素酯可成為0.05~1.0質量%左右，較佳可為0.1~0.8質量%。
本發明的光學薄膜可為單層薄膜，亦可為層合薄膜。係層合薄膜時，構成光學薄膜全部的層以包含前述之纖維素酯與具有環構造之添加劑為佳。
本發明的光學薄膜之厚度較佳為15~35μm，更佳為15~30μm。厚度未滿15μm時，薄膜之強度有時並不充分，厚度超過35μm時，例如作為攜帶型之液晶顯 示裝置用之光學薄膜有時過厚。
本發明的光學薄膜如後述，將醯基全部為乙醯基之纖維素酯作為主成分之膜狀物，以高倍率進行二軸延伸而得。因此，本發明的光學薄膜為白濁少(霧值低)，且2個延伸方向之拉伸彈性率皆為高、2個延伸方向的斷裂伸長率皆成為一定以下。
[拉伸彈性率]
本發明的光學薄膜之遲相軸方向與、該遲相軸方向與其垂直之方向，於23℃55RH下之拉伸彈性率，分別以3.0~8.5GPa為佳，以5.0~8.0GPa更佳。
光學薄膜之面內的遲相軸係在光學薄膜之面內之折射率成為最大之方向的軸。光學薄膜之面內的遲相軸如後述，可由KOBRA21ADH特定。光學薄膜之面內的遲相軸，例如可為光學薄膜之MD方向(在輥體之光學薄膜的縱向方向)或TD方向(在輥體之光學薄膜的橫向方向)等。
尤其是將偏光子與光學薄膜以輥至輥方式貼合而得到偏光板時，為了提高偏光板之TD/MD方向的拉伸彈性率平衡，比起光學薄膜之至少偏光子之吸收軸方向(MD方向)，以與其垂直方向(TD方向)之拉伸彈性率高者為佳。與光學薄膜之偏光子之吸收軸方向(MD方向)垂直方向(TD方向)之拉伸彈性率以5.0~8.0GPa更佳。
光學薄膜之遲相軸方向(例如MD方向)之拉伸 彈性率可由以下之方法測定。首先，將光學薄膜切取100mm(MD方向)×10mm(TD方向)的尺寸，作成樣品薄膜。將此樣品薄膜依JIS K7127，使用Orientec公司製Tensilon RTC-1225A，將夾頭間距離定為50mm，以遲相軸方向(例如MD方向)拉伸，測定遲相軸方向(例如MD方向)之拉伸彈性率。測定可於23℃、55%RH下進行。
與光學薄膜之遲相軸垂直之方向(例如TD方向)的拉伸彈性率，除了將拉伸樣品薄膜之方向變更為與遲相軸垂直之方向(例如TD方向)以外，其他可與前述以相同方式測定。
[斷裂伸長率]
本發明的光學薄膜之遲相軸方向和與其垂直之方向之於23℃、55%RH下的斷裂伸長率分別以1~10%為佳，以1~5%更佳。
光學薄膜之遲相軸方向(例如MD方向)的斷裂伸長率可由以下之方法測定。首先，將光學薄膜切取100mm(MD方向)×10mm(TD方向)的尺寸作為成樣品薄膜。其次，將樣品薄膜使用Orientec公司製Tensilon RTC-1225A，將夾頭間距離定為50mm，以遲相軸方向(例如MD方向)拉伸，從薄膜的斷裂點求得斷裂伸長率。測定可於23℃、55%RH氛圍下、拉伸速度50mm/分鐘之條件進行。
與光學薄膜之遲相軸垂直之方向(例如TD方 向)的斷裂伸長率，除了將拉伸樣品薄膜之方向變更為與遲相軸垂直之方向(例如TD方向)以外，其他可與前述以相同方式測定。
光學薄膜的斷裂伸長率(或拉伸彈性率)，例如可藉由纖維素酯之醯基總取代度(纖維素乙酸酯之乙醯基取代度)、添加劑之種類、延伸條件等來調整。為了降低光學薄膜的斷裂伸長率(或提高拉伸彈性率)，例如選擇醯基總取代度高之纖維素酯，或是選擇分子量為一定以上之聚酯化合物或苯乙烯系化合物，或提高延伸倍率即可。
[霧值]
本發明的光學薄膜如前述所述，為白濁少、可減低霧值。本發明的光學薄膜之霧值值以1.0%以下為佳，以0.5%以下更佳。將本發明的光學薄膜作為散射薄膜使用時，霧值可超過上述之範圍。霧值係依JIS K-7136，可用霧值計(濁度計)(型式：NDH 2000、日本電色(股)製)測定。
[延遲]
本發明的光學薄膜可於測定波長590nm、23℃、55%RH之條件下測定之面內方向的延遲R0以滿足0≦R0≦20nm為佳，以滿足0nm≦R0≦10nm更佳。光學薄膜之可於測定波長590nm、23℃、55%RH之條件下測定之厚度方向的延遲Rth以滿足0nm≦Rth≦80nm為佳，以滿足 0nm≦Rth≦50nm更佳。具有如此延遲值之光學薄膜，如後述，較佳作為液晶顯示裝置之保護薄膜(F1/F4)使用。
R0及Rth可藉由纖維素酯之醯基的總取代度或延伸條件等來調整。為了縮小R0，例如提高纖維素酯之醯基的總取代度，或縮小TD/MD方向之延伸倍率的差即可。
延遲R0及Rth分別用以下之式定義。
式(I)：R0=(nx-ny)×d(nm)
式(II)：Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
(在式(I)及(II)，nx表示在光學薄膜之面內方向中折射率成為最大之在遲相軸方向x的折射率；ny表示在光學薄膜之面內方向中在與前述遲相軸方向x垂直之方向y的折射率；nz表示在光學薄膜之厚度方向z之折射率；d(nm)表示光學薄膜之厚度)
延遲R0及Rth例如可藉由以下之方法求得。
1)將光學薄膜以23℃、55%RH調濕。將調濕後之光學補償薄膜的平均折射率以阿貝折射儀等測定。
2)於調濕後之光學薄膜，將入射平行於該薄膜表面法線之測定波長590nm之光時之R0，以KOBRA21DH、王子計測(股)測定。
3)由KOBRA21ADH，將光學薄膜之面內的遲相軸作為傾斜軸(回轉軸)，相對於光學薄膜表面的法線測定從θ 之角度(入射角(θ))入射測定波長590nm之光時之延遲值R(θ)。延遲值R(θ)之測定於θ為0°~50°之範圍，可每10°6點來進行。光學薄膜之面內的遲相軸可由KOBRA21ADH確認。
4)從經測定之R0及R(θ)、與前述之平均折射率與膜厚，由KOBRA21ADH算出nx、ny及nz，並算出於測定波長590nm之Rth。延遲之測定可於23℃、55%RH條件下進行。
光學薄膜之面內遲相軸與薄膜之寬度方向的夾角θ1(配向角)較佳為-1°~+1°，更佳為-0.5°~+0.5°。光學薄膜之配向角θ1的測定，可使用自動雙折射分析儀KOBRA-WR(王子計測機器)來測定。
本發明的光學薄膜係全光線透過率較佳為90%以上，更佳為93%以上。
於本發明的光學薄膜上可進一步層合硬塗層、防靜電層、底塗層、抗反射層、易滑性層、接著層、防眩層、阻隔層等之機能性層。
[硬塗層]
硬塗層含有活性線硬化性化合物之硬化物。作為活性線硬化性化合物，較佳係使用包含具有乙烯性不飽和雙鍵之單體的成分。作為活性線硬化性化合物，雖可列舉紫外線硬化性化合物或電子束硬化性化合物，但由紫外線照射而硬化之化合物從機械性膜強度(耐擦傷性、鉛筆硬度)優 異這點來看較佳。
作為紫外線硬化性化合物，例如以使用紫外線硬化型胺基甲酸乙脂丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型聚酯丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型環氧丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型多元醇丙烯酸酯系樹脂，或紫外線硬化型環氧樹脂等較佳。其中以紫外線硬化型丙烯酸酯系樹脂為佳。
硬塗層係將含有活性線硬化性化合物與光聚合起始劑之硬塗層用塗佈液塗佈於光學薄膜上之後，可由活性線照射使其硬化而得到。
作為光聚合起始劑，具體而言，雖可列舉苯乙酮、二苯甲酮、羥基二苯甲酮、米氏酮、α-戊基肟(Amyloxime)酯、噻噸酮等及此等之衍生物，但並非被特別限定於此等。作為硬塗層用塗佈液中之光聚合起始劑量，以質量比率，以成為光聚合起始劑：活性線硬化性化合物=20：100~0.01：100之範圍為佳。
硬塗層用塗佈液如有必要可進一步以含有無機微粒子或有機微粒子為佳。於無機微粒子之例，係包含氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氧化錫、氧化銦、ITO、氧化鋅、氧化鋯、氧化鎂、碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂及磷酸鈣，較佳為使用氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂等。
於有機微粒子之例係包含聚甲基丙烯酸甲基 丙烯酸酯樹脂粉末、丙烯酸苯乙烯系樹脂粉末、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂粉末、矽系樹脂粉末等。
微粒子之平均粒徑雖並未特別限制，但考慮到還可以形成防眩層時，以0.01~5μm之範圍內為佳，進而以0.01~1.0μm之範圍內更佳。又，可含有粒徑不同之2種以上之微粒子。微粒子之平均粒徑，例如可由雷射繞射式粒度分布測定裝置來測定。
微粒子之含有比例，相對於紫外線硬化性化合物100質量份，期望為以摻合成10~400質量份之範圍內的方式，更期望是為50~200質量份之範圍內。
此等之硬塗層使用凹版塗佈機、浸塗佈機、反向塗佈機、線棒塗佈機、模具塗佈機、噴墨法等公知之方法，塗佈形成硬塗層之塗佈組成物，塗佈後進行加熱乾燥，可藉由UV硬化處理形成。
作為硬塗層之乾膜厚，平均膜厚為0.1~30μm之範圍內，較佳為1~20μm，特佳為6~15μm之範圍內。
作為UV硬化處理之光源，若為可產生紫外線之光源則可使用不限制。例如可使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵素燈、氙氣燈等。
照射條件雖由於各種燈而有所不同，但活性線之照射量通常為5~500mJ/cm2之範圍內，較佳為5~200mJ/cm2之範圍內。
[抗反射層]
本發明的光學薄膜於硬塗層上可進一步層合抗反射層。藉由其，可使用本發明的光學薄膜作為具有外光抗反射機能之抗反射薄膜。
抗反射層以藉由光學干涉減少反射率的方式，考慮折射率、膜厚、層數、層順序等而層合為佳。抗反射層以組合比支持體(前述之光學薄膜)之折射率更低之低折射率層，或是比支持體折射率更高之高折射率層與低折射率層而構成為佳。特佳為由三層以上之折射率層所構成之抗反射層，將從支持體側之折射率不同之三層以使用以中折射率層(比支持體折射率更高，比高折射率層折射率更低之層)/高折射率層/低折射率層之順序層合者為佳。或亦以使用交替層合二層以上之高折射率層與二層以上之低折射率層之4層以上之層構成的抗反射層為佳。
作為抗反射薄膜之層構成雖考量如下述般之構成，但並非被限定於其者。
光學薄膜/硬塗層/低折射率層
光學薄膜/硬塗層/中折射率層/低折射率層
光學薄膜/硬塗層/中折射率層/高折射率層/低折射率層
光學薄膜/硬塗層/高折射率層(導電性層)/低折射率層
光學薄膜/硬塗層/防眩性層/低折射率層
在抗反射薄膜係必須之低折射率層，以含有二氧化矽系微粒子為佳。二氧化矽系微粒子的折射率以支 持體(前述之光學薄膜)的折射率更低，以在23℃、波長550nm之1.30~1.45之範圍為佳。作為二氧化矽系微粒子，尤其是以具有外殼層之內部包含至少1種以上多孔質或空洞之粒子為佳。尤其是具有該外殼層之內部雖為多孔質或空洞的粒子，但以中空二氧化矽系微粒子為佳。
低折射率層之膜厚以5nm~0.5μm為佳，以10nm~0.3μm更佳，以30nm~0.2μm最佳。
低折射率層可於塗佈及乾燥低折射率層用塗佈液之後，使其硬化而得到。低折射率層用塗佈液包含上述二氧化矽系微粒子，可進一步含有下述式(4)所示之有機矽化合物或其水解物，或其聚縮合物。
式(4)：Si(OR)4
式(4)所示之有機矽化合物，式中，R表示碳數1~4之烷基。具體而言，較佳係使用四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷等。
低折射率層用塗佈液如有必要可進一步含有溶劑、矽烷偶合劑、硬化劑、界面活性劑等。
2.光學薄膜之製造方法
本發明的光學薄膜從著色抑制、異物缺點之抑制、模頭線等之光學缺點之抑制等觀點來看，可藉由溶液澆鑄法或熔融澆鑄法製造。其中，因為所得到薄膜的平面性、筋 等之故障耐性、及膜厚之精度等良好等，故以溶液澆鑄法為佳。
由溶液澆鑄法之本發明的光學薄膜之製造，以經由1)將纖維素酯、與具有環構造之分子量1萬以下之添加劑、與如有必要之其他添加劑使其溶解於溶劑而得到摻雜溶液之步驟、2)將該摻雜溶液澆鑄於無端狀之金屬支持體上之步驟、3)將澆鑄之摻雜溶液乾燥而得到之膜狀物由金屬支持體剝離之步驟、4)延伸膜狀物之步驟、5)捲起延伸後之薄膜之步驟來進行為佳。
1)溶解步驟
有用在摻雜溶液之調製的有機溶劑，若為可同時溶解纖維素酯或具有環構造之添加劑等者，則可使用並無限制。
例如作為氯系有機溶劑，可列舉二氯甲烷。作為非氯系有機溶劑，可列舉乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、四氫呋喃、1,3-二氧戊環(Dioxolan)、1,4-二噁烷、環己酮、甲酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷等。其中，以氯化伸甲基、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮等為佳。
摻雜中，除了上述有機溶劑之外，以含有1~40質量%之碳原子數1~4之直鏈或分支鏈狀之脂肪族 醇為佳。於摻雜溶液中藉由使其含有醇，凝膠化膜狀物，且使由金屬支持體之剝離變為容易。
作為碳原子數1~4之直鏈或分支鏈狀之脂肪族醇，可列舉甲醇、乙醇、n-丙醇、iso-丙醇、n-丁醇、sec-丁醇、tert-丁醇。從此等內摻雜的穩定性，沸點亦比較低，乾燥性亦佳等來看，以乙醇為佳。
尤其是含有二氯甲烷及碳數1~4之直鏈或分支鏈狀之脂肪族醇的溶劑，將纖維素酯及具有環構造之添加劑以至少使其溶解合計15~45質量%為佳。
纖維素酯等之溶解，雖有以常壓進行之方法、於主溶劑之沸點以下進行之方法、於主溶劑之沸點以上加壓而進行之方法、如日本特開平9-95544號公報、日本特開平9-95557號公報，或日本特開平9-95538號公報所記載之冷卻溶解法進行之方法、以日本特開平11-21379號公報所記載之於高壓進行之方法等各種的方法，但尤其是以於主溶劑之沸點以上加壓而進行之方法為佳。
摻雜溶液中之纖維素酯等之濃度可成為合計15~45質量%之範圍。
過濾係以使用捕集粒徑0.5~5μm之範圍內，且濾水時間10~25sec/100ml之範圍內之濾材為佳。
於此方法，將於粒子分散時所殘存之凝集物或於主摻雜添加時所發生之凝集物，可藉由使用於捕集粒徑0.5~5μm之範圍內，且濾水時間10~25sec/100ml之範圍內之濾材僅去除凝集物。於主摻雜因為粒子之濃度與 添加液比較亦非常稀薄，於過濾時凝集物之間並不會附著使過濾壓力急遽上昇。
2)澆鑄步驟
將摻雜溶液通過送液泵(例如加壓型定量齒輪泵)送液至加壓模。而且，從加壓模之裂縫，於無限傳送之無端的金屬支持體上(例如不鏽鋼帶，或回轉之金屬滾筒等)之澆鑄位置，澆鑄摻雜溶液。
可調整模底座部分的裂縫形狀，以容易將膜厚成均勻之加壓模為佳。於加壓模，有衣架型模具或T模具等，皆較佳使用。金屬支持體之表面成為鏡面。為了提昇製膜速度，將加壓模設置2個以上於金屬支持體上，劃分摻雜溶液的流量可疊層。或藉由同時澆鑄複數之摻雜溶液之共澆鑄法可得到層合構造之薄膜。
3)溶劑蒸發．剝離步驟
將於金屬支持體上經澆鑄之摻雜溶液於金屬支持體上加熱，使摻雜溶液中之溶劑蒸發，而得到膜狀物。
使溶劑蒸發，雖有使其從摻雜溶液面側之風吹送之方法及/或從支持體裏面由液體傳熱之方法、由輻射熱從表裏傳熱之方法等，但以裏面液體傳熱方法乾燥效率良好故為佳。又，較佳亦可使用組合該等之方法。金屬支持體上之摻雜溶液於40~100℃之範圍內之氛圍下，以於支持體上使其乾燥為佳。維持在40~100℃之範圍內之 氛圍下，以將此溫度之溫風接觸金屬支持體上之摻雜溶液面或由紅外線等之手段加熱為佳。
將於金屬支持體上使溶劑蒸發而得之膜狀物，於剝離位置剝離。從所得到膜狀物之面品質、透濕性、剝離性觀點來看，以於澆鑄後30~120秒以內，將膜狀物由金屬支持體剝離為佳。在金屬支持體上剝離位置之溫度，較佳為10~40℃之範圍，更佳為11~30℃之範圍。
於剝離時點之金屬支持體上之膜狀物剝離時的殘留溶劑量，由於乾燥條件的強弱、金屬支持體的長度等，以於50~120質量%之範圍剝離為佳。然而，於殘留溶劑量更多之時點剝離時，膜狀物過於柔軟時損及剝離時平面性，由於剝離張力容易產生移位或垂直條紋。因此，以考量到經濟速度與品質兼具決定剝離時之殘留溶劑量。
膜狀物之殘留溶劑量係以下述式定義。
殘留溶劑量(%)=(膜狀物之加熱處理前質量-膜狀物之加熱處理後質量)/(膜狀物之加熱處理後質量)×100
尚且，所謂測定殘留溶劑量時之加熱處理，係表示於140℃下進行1小時之加熱處理。
剝離金屬支持體與薄膜時之剝離張力，通常雖為196~245N/m之範圍內，剝離時容易產生皺折時，以190N/m以下之張力剝離為佳。
4)乾燥及延伸步驟
將經剝離之膜狀物以複數配置於乾燥裝置內之輥一邊搬送一邊使其乾燥。而且，在拉幅機延伸裝置，一邊將膜狀物之兩端以夾子挾住一邊搬送，延伸膜狀物。
乾燥一般雖為將熱風接觸膜狀物之兩面之方法，但可取代熱風改以微波加熱。過於急遽之乾燥容易損害剛完成薄膜之平面性。由高溫之乾燥於殘留溶劑為8質量%以下左右後進行即可。通過整體，乾燥大約於40~250℃之範圍內進行。尤其是以於40~200℃之範圍內使其乾燥為佳。
以拉幅機延伸裝置使其乾燥時，乾燥溫度以30~160℃之範圍為佳，以50~150℃之範圍更佳。在拉幅機延伸裝置，氛圍之橫向方向的溫度分布雖少，但從提高薄膜之均勻性觀點來看為佳。因此，於拉幅機步驟之橫向方向的溫度分布，以±5℃以內為佳，以±2℃以內更佳，以±1℃以內最佳。
為了得到本發明的光學薄膜，延伸以至少於2方向實施(二軸延伸)為佳。二軸延伸以於澆鑄方向(MD方向)與橫向方向(TD方向)實施為佳。二軸延伸可同時進行，可階段性進行。
所謂階段性，例如可依順序進行不同延伸方向之延伸，多階段分割同一方向之延伸，且可將不同方向之延伸加入於其之任一個階段。例如可為如以下之延伸步驟。
於澆鑄方向延伸→於橫向方向延伸
於橫向方向延伸→於橫向方向延伸
於澆鑄方向延伸→於橫向方向延伸→於橫向方向延伸
於橫向方向延伸→於橫向方向延伸→於澆鑄方向延伸
於同時二軸延伸，於一方向延伸，亦包含將另一方緩和張力使其收縮的情況。
延伸倍率可設定為澆鑄方向(MD方向)與橫向方向(TD方向)之延伸倍率的合計成為2.5~9倍之方式，較佳為3~6倍，更佳為3.2~6倍之範圍。具體而言，澆鑄方向(MD方向)與橫向方向(TD方向)之延伸倍率可分別成為1.3~4.0倍，較佳成為1.5~3.0倍。例如，澆鑄方向(MD方向)之延伸倍率可為2.0倍，橫向方向(TD方向)之延伸倍率可為1.5倍，延伸倍率之合計成為2.0+1.5=3.5倍。
如前述，含有醯基全部為乙醯基之纖維素酯與具有環構造之添加劑之膜狀物，具有高延伸性。因此，將該膜狀物以高倍率進行二軸延伸而得之光學薄膜，難以產生白濁，且彼此垂直之2方向雙方的拉伸彈性率高，而減低斷裂伸長率。
延伸開始時之膜狀物之殘留溶劑量以20~100質量%之範圍為佳。於延伸終了後所得到之薄膜，以乾燥至殘留溶劑量成為5質量%以下，較佳為1質量%以下止為佳。
5)捲取步驟
將於延伸、乾燥後所得到之光學薄膜以捲取機捲成輥狀。捲取方法使用一般所使用者即可，有恆定扭矩法、恆定張力法、錐度張力法、內部應力一定之程序張力控制(Program tension control)法等，分開該等使用即可。
本發明的光學薄膜可為長尺薄膜。例如長度可為100m~10000m左右，寬度可為1~4m，較佳可為1.4~3m之長尺薄膜。長尺薄膜通常相對於寬度方向，可作為於垂直方向捲取之輥體保存。
捲取前，成為製品之寬度，裂開光學薄膜之寬度方向端部而裁掉後，為了防止捲內面之貼附或擦傷，可將隆起加工(knurl processing)(壓紋加工)進一步實施於寬度方向兩端部。隆起加工之方法可藉由加熱或加壓於側面具有凸凹圖型之金屬環來進行加工。
本發明的光學薄膜如前述，提高拉伸彈性率。因此，薄膜厚度即使薄成15~35μm程度，將輥體以核心成為水平的方式保存之際，可抑制薄膜之寬度方向中央部因本身重量而凹陷等之變形(捲繞形狀之變化)。
3.偏光板
本發明的偏光板係具有偏光子、與配置於其至少一側之面的本發明的光學薄膜。
偏光子為僅通過一定方向之偏波面的光之元件，於其例，係包含聚乙烯醇系偏光薄膜。於聚乙烯醇系偏光薄膜，為於聚乙烯醇系薄膜使其染色碘者、與使二色 性染料染色者。
偏光子係一軸延伸聚乙烯醇薄膜之後，進行染色；或染色聚乙烯醇薄膜之後，進行一軸延伸，較佳為可用硼化合物進一步進行耐久性處理而得到。偏光子之膜厚以5~30μm之範圍內為佳，以5~15μm之範圍內更佳。
作為聚乙烯醇薄膜，較佳係使用日本特開2003-248123號公報、日本特開2003-342322號公報等所記載之乙烯單位的含量1~4莫耳%、聚合度2000~4000、皂化度99.0~99.99莫耳%之乙烯改質聚乙烯醇。
於偏光子一側之面配置本發明的光學薄膜時，可於偏光子之另一側之面配置相位差薄膜。相位差薄膜之延遲，可因應所組合液晶單元之種類來設定。例如相位差薄膜以23℃RH55%下、波長590nm所測定之面內遲緩Ro(590)以30~150nm之範圍為佳，厚度方向之遲緩Rth(590)以70~300nm之範圍為佳。延遲為上述範圍之相位差薄膜，例如較佳可使用VA型液晶單元等。
光學薄膜與偏光子之貼合，雖並未特別限定，但可使用完全鹼化型之聚乙烯醇系接著劑或活性能量線硬化性接著劑等進行。從所得到之接著劑層的彈性率高，容易抑制偏光板之變形點等來看，以使用活性能量線硬化性接著劑為佳。
作為活性能量線硬化性接著劑較佳之例，如日本特開2011-028234所揭示般，可列舉含有(α)陽離子聚 合性化合物、(β)光陽離子聚合起始劑、(γ)於比380nm更長波長之光顯示極大吸收之光敏劑、及(δ)萘系光敏助劑之各成分之光硬化性接著劑組成物。惟，亦可使用其以外之光硬化性接著劑。
以下，說明使用光硬化性接著劑之偏光板之製造方法之一例。偏光板，可藉由包含：1)接著光學薄膜之偏光子的面進行易接著處理之前處理步驟、2)於偏光子與光學薄膜的接著面中至少一側，塗佈下述之光硬化性接著劑之接著劑塗佈步驟、3)透過所得到之接著劑層貼合偏光子與光學薄膜之貼合步驟、及4)以透過接著劑層經貼合偏光子與光學薄膜之狀態來硬化接著劑層之硬化步驟之製造方法來製造。1)之前處理步驟如有必要亦可實施。
(前處理步驟)
於前處理步驟，於光學薄膜之與偏光子的接著面進行易接著處理。於偏光子之兩面分別接著光學薄膜時，於個別之光學薄膜之與偏光子之接著面進行易接著處理。作為易接著處理可列舉電暈處理、電漿處理等。
(接著劑塗佈步驟)
於接著劑塗佈步驟，於偏光子與光學薄膜的接著面中至少一側，塗佈上述光硬化性接著劑。於偏光子或光學薄膜之表面塗佈直接光硬化性接著劑時，其塗佈方法並未特別限定。例如可利用刮刀式、線棒式、模具塗佈機、雙輥 筒塗佈、凹版塗佈機等各種塗佈方式。又，於偏光子與光學薄膜之間，澆鑄光硬化性接著劑之後，亦可利用以輥等進行加壓而推壓成均勻之方法。
(貼合步驟)
如此進行塗佈光硬化性接著劑後，供於貼合步驟。於此貼合步驟，例如於先前塗佈步驟在偏光子之表面塗佈光硬化性接著劑時，於其層疊光學薄膜。於先前之塗佈步驟在光學薄膜之表面塗佈光硬化性接著劑時，於其層疊偏光子。又，於偏光子與光學薄膜之間澆鑄光硬化性接著劑時，以其狀態層疊偏光子與光學薄膜。於偏光子之兩面接著光學薄膜時，兩面皆使用光硬化性接著劑時，偏光子之兩面分別透過光硬化性接著劑層疊光學薄膜。而且通常以此狀態變成從兩面(於偏光子之單面層疊光學薄膜時，於偏光子側與光學薄膜側、又偏光子之兩面層疊光學薄膜時，其兩面之光學薄膜側)以輥等挾住進行加壓。輥之材質可使用金屬或橡膠等。配置兩面之輥，可為相同材質，可為不同材質。
(硬化步驟)
於硬化步驟，照射活性能量線於未硬化之光硬化性接著劑，使包含環氧化合物或環氧丙烷化合物之接著劑層硬化。藉由此，透過光硬化性接著劑使經層疊之偏光子與光學薄膜接著。於偏光子之單面貼合光學薄膜時，活性能量 線可從偏光子側或光學薄膜側之任一側照射。又，於偏光子之兩面貼合光學薄膜時，以偏光子之兩面分別透過光硬化性接著劑層疊光學薄膜的狀態，從任一側之光學薄膜側照射活性能量線，同時使兩面之光硬化性接著劑硬化故為有利。
作為活性能量線，可使用可見光線、紫外線、X光、電子束等，因為操作容易且硬化速度亦充分，一般而言以使用電子束或紫外線為佳。
電子束之照射條件若為可硬化前述接著劑之條件，可採用任意之適當條件。例如電子束照射，加速電壓較佳為5~300kV之範圍內，更佳為10~250kV之範圍內。加速電壓未滿5kV時，電子束有達不到接著劑而造成硬化不足之虞，加速電壓超過300kV時，通過試料之浸透力過強而使電子束反彈，於透明光學薄膜或偏光子有造成損傷之虞。作為照射線量為5~100kGy之範圍內，較佳為10~75kGy之範圍內。照射線量未滿5kGy時，接著劑變成硬化不足，超過100kGy時，於透明光學薄膜或偏光子造成損傷，產生機械性強度降低或黃變，無法得到預定之光學特性。
紫外線之照射條件若為可硬化前述接著劑之條件，可採用任意之適當條件。紫外線之照射量以累積光量50~1500mJ/cm2之範圍內為佳，以100~500mJ/cm2之範圍內更佳。
在如以上方式進行所得到之偏光板，接著劑 層之厚度雖並未特別限定，但通常為0.01~10之範圍內，較佳為0.5~5μm之範圍內。
本發明的光學薄膜如前述，遲相軸方向和與其垂直之方向的斷裂伸長率皆減低。因此，認為包含本發明的光學薄膜之偏光板，即使在高溫高濕下亦難以產生熱皺紋。
4.液晶顯示裝置
本發明的液晶顯示裝置係包含液晶單元與挾持其之一對偏光板。而且，將一對偏光板之至少一個，可成為包含本發明的光學薄膜之偏光板。至少一個之偏光板，係具有偏光子與本發明的光學薄膜。本發明的光學薄膜以配置於與偏光子之液晶單元為相反側的面為佳(被作為後述之F1或F4配置)。
圖1為表示液晶顯示裝置之基本構成一例之模式圖。如圖1所示，本發明的液晶顯示裝置10係包含液晶單元30、挾持其之第一偏光板50及第二偏光板70、背光90。
液晶單元30例如已提案STN、TN、OCB、HAN、VA(MVA、PVA)、IPS等之各種之顯示模式者。為了得到高對比，以VA(MVA、PVA)模式為佳。
VA方式之液晶單元係具有一對透明基板、與挾持於該等之間的液晶層。
一對透明基板之中，於一側之透明基板，為 了施加電壓於液晶分子而配置像素電極。對向電極可配置於(經配置像素電極)前述一側之透明基板，亦可配置於另一側之透明基板，為了提高開口率，以配置於(經配置像素電極)前述一側之透明基板為佳。
透明基板之厚度，較佳可為0.3~0.7mm之範圍，更佳可為0.3~0.5mm之範圍。
液晶層係包含具有負或正介電常數各向異性之液晶分子。於一側之透明基板配置像素電極，於另一側之透明基板配置對向電極時，以使用具有負之介電常數各向異性之液晶分子為佳。於一側之透明基板，配置像素電極與對向電極雙方時，以具有正之介電常數各向異性之液晶分子為佳。液晶分子由設置於透明基板之液晶層側之面的配向膜之配向控制力，無施加電壓時(像素電極與對向電極之間未產生電場時)，液晶分子之長軸，相對於透明基板之表面以成為略垂直之方式進行配向。
於如此所構成之液晶單元，藉由於像素電極施加畫像信號(電壓)，使像素電極與對向電極之間產生電場。藉由此，將相對於透明基板之表面成為垂直之進行初期配向之液晶分子，其長軸相對於基板面以成為水平方向之方式進行配向。如此，驅動液晶層，變化各副像素之透過率及反射率，來進行畫像顯示。
第一偏光板50係包含：第一偏光子51、配置於第一偏光子51之視認側之面的保護薄膜53(F1)、配置於第一偏光子51之液晶單元側之面的保護薄膜55(F2)。 第二偏光板70係包含：第二偏光子71、配置於第二偏光子71之液晶單元側之面的保護薄膜73(F3)、配置於第二偏光子71之背光側之面的保護薄膜75(F4)。保護薄膜55(F2)與保護薄膜73(F3)之一側，如有必要有時亦省略。
而且，將保護薄膜53(F1)與保護薄膜75(F4)之至少一者；較佳為雙方作為本發明的光學薄膜。
如前述，本發明的光學薄膜為白濁少、霧值減低。因此，具有將本發明的光學薄膜作為保護薄膜F1/F4之本發明的液晶顯示裝置，可具有高亮度。
[實施例]
以下雖列舉實施例具體說明本發明，但本發明並非被限定於此等。
1.光學薄膜之材料 1)纖維素酯
使用下述表之纖維素酯。
2)添加劑 2-1)具有環構造之添加劑
聚酯化合物1：由琥珀酸/對苯二甲酸/乙二醇(50/50/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量2000、膨鬆指數0.23)之末端未密封物
聚酯化合物1之膨鬆指數由以下之方式進行而算出。亦即，於聚酯化合物1分別包含：對苯二甲酸/乙二醇之縮合單位-[C(=O)-C6H4-C(=O)-O-CH2CH2-O]-(分子量192)50個、琥珀酸/乙二醇之縮合單位-[C(=O)-CH2CH2-C(=O)-O-CH2CH2-O]-(分子量144)50個。因此，聚酯化合物1之分子量成為192×50+144×50+18=16818。另外，聚酯化合物1中之芳香環構造(-C6H4-)之總分子量成為76(-C6H4-之分子量)×50(個)=3800。由此，聚酯化合物1之膨鬆指數成為3800/16818=0.23。
聚酯化合物2：由琥珀酸/對苯二甲酸/乙二醇(50/50/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量600)之末端未密封物
聚酯化合物3：由琥珀酸/對苯二甲酸/乙二醇(50/50/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量3000)之末端未密封物
聚酯化合物4：由琥珀酸/對苯二甲酸/乙二醇(80/20/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量2000)之末端未密封物
聚酯化合物5：由琥珀酸/對苯二甲酸/乙二醇(75/25/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量2000)之末端未密封物
聚酯化合物6：由己二酸/苯二甲酸/丙二醇(50/50/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量400)之苯甲酸密封物
聚酯化合物7：由琥珀酸/對苯二甲酸/乙二醇(75/25/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量2000)之苯甲酸密封物
聚酯化合物8：由己二酸/對苯二甲酸/丙二醇(50/50/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量1000)之末端未密封物
聚酯化合物9：由癸二酸/對苯二甲酸/乙二醇(50/50/100莫耳比)所構成之縮合物(重量平均分子量1000)之末端未密封物
苯乙烯系化合物1：Sartomer公司製、SMA2625(苯乙烯/馬來酸酐(67/33莫耳比)共聚物、重量平均分子量9000、膨鬆指數0.82)
苯乙烯系化合物1之膨鬆指數由以下之方式進行而算出。亦即，於苯乙烯系化合物1係包含苯乙烯單位-CH(C6H5)-CH2-(分子量104)67個、馬來酸酐單位-C2H2(C2O3)-(分子量98)33個。由此，苯乙烯系化合物1之分子量成為104×67+98×33+2=10204。另外，苯乙烯系化合物1中，來自苯乙烯之芳香環構造(-C6H5)與來自馬來 酸酐之非芳香環構造(-CHC(=O)OC(=O)CH-)之總分子量成為77(-C6H5之分子量)×67(個)+98(-CHC(=O)OC(=O)CH-之分子量)×33(個)=8393。由此，苯乙烯系化合物1之膨鬆指數成為8393/10204=0.82。
苯乙烯系化合物2：丸善石油化學(股)公司製、Markalinker CST50(苯乙烯/羥基苯乙烯(50/50莫耳比)共聚物、重量平均分子量2000、膨鬆指數0.76)。
苯乙烯系化合物2之膨鬆指數由以下之方式進行而算出。亦即，於苯乙烯系化合物2分別包含苯乙烯單位-CH(C6H5)-CH2-(分子量104)50個、羥基苯乙烯單位-CH(C6H5OH)-CH2-(分子量120)50個。由此，苯乙烯系化合物2之分子量成為120×50+104×50+2=11202。另外，苯乙烯系化合物2中之芳香環構造-C6H5/-C6H5OH之總分子量，成為77(-C6H5之分子量)×50(個)+93(-C6H5OH之分子量)×50(個)=8500。由此，苯乙烯系化合物2之膨鬆指數成為8500/11202=0.76。
糖酯化合物1：下述式(3)所示之糖酯化合物
R1~R8：苯甲醯基(平均取代度：5.5)、殘餘為氫原子
糖酯化合物2：上述式(3)中R1~R8之苯甲醯基的平均取代度變更為6.5之糖酯化合物
糖酯化合物3：上述式(3)中R1~R8之苯甲醯基的平均取代度變更為7.2之糖酯化合物
糖酯化合物4：上述式(3)中R1~R8之苯甲醯基的平均取代度變更為8.0之糖酯化合物
2-2)其他添加劑
聚酯化合物A：己二酸/乙二醇所構成之縮合物(重量平均分子量1700)之末端未密封物
TPP：磷酸三苯酯
BDP：聯苯二苯基磷酸酯
2.光學薄膜之製作 (實施例1)
將下述成分一邊攪拌及加熱一邊使其充分溶解，調製 摻雜溶液。
(摻雜溶液之組成)
纖維素酯A1：100質量份
聚酯化合物1：10質量份
紫外線吸收劑：Ti928：2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚(TINUVIN 928、BASF日本公司製)：3.0質量份
消光劑：R972V(日本Aerosil公司製、二氧化矽粒子、平均粒徑=16nm)：0.30質量份
剝離助劑：ELECUTS412(竹本油脂公司製)：0.50質量份
二氯甲烷：300質量份
乙醇：40質量份
將所得到之摻雜溶液使用帶澆鑄裝置，於溫度22℃、2m寬下均勻澆鑄成不鏽鋼帶支持體。於不鏽鋼帶支持體上使殘留溶劑量成為100%蒸發摻雜溶液中之溶劑。而且，將所得到之膜狀物以剝離張力162N/m從不鏽鋼帶支持體上剝離。
其次，經剝離之膜狀物於35℃下進一步使其乾燥後，裂成1m寬。將所得到之膜狀物於輥間200℃下於搬送方向(MD方向)延伸2.0倍，在拉幅機200℃下於橫向方向(TD方向)延伸1.5倍。由拉幅機造成延伸開始時之殘留溶劑量為8%。
以拉幅機延伸後，於130℃下實施5分鐘的緩和處理，將所得到之薄膜以多數輥在120℃、140℃之乾燥區域一邊搬送一邊使其乾燥。將所得到之薄膜裂成1.5m寬，於薄膜之寬度方向兩端實施寬10mm、高5μm之滾紋加工，捲成芯狀。藉由此，得到光學薄膜101之輥體。光學薄膜101之膜厚為25μm、卷長為4000m。
(實施例2~36、比較例1~6及8~11)
除了將纖維素酯、添加劑及其含量、延伸條件、膜厚中任一個以上，變更成如表3或4所示的方式之外，其他與實施例1以相同方式進行，而得到光學薄膜102~142及144~147。
(比較例7) 顆粒之製作
將表1之纖維素酯C(纖維素乙酸丙酸酯)在除濕熱風乾燥機以90℃下使其乾燥6小時以上，將水分率定為80ppm以下。將所得到之纖維素酯C與下述添加劑以加料斗混合而成為樹脂組成物。
(樹脂組成物之組成)
纖維素酯C：100質量份
聚酯化合物1：10質量份
GSY-P101(堺化學工業(股)製)：0.25質量份
Irganox1010(BASF日本(股)製)：0.5質量份
SumilizerGS(住友化學(股)製)：0.24質量份
R972V(Aerosil公司製)：0.15質量份
將上述樹脂組成物投入雙螺桿擠出機進行熔融混練。設置於晶粒前之孔開100μm之金屬網孔(過濾器部)，過濾熔融樹脂後，於240℃下，從晶粒之圓形口徑擠出成鏈狀。將經擠出之熔融樹脂水冷後，以鋼絞線切割機切成長徑5mm、剖面直徑2.5mm之圓筒形，而得到顆粒。
薄膜之製造
將所得到之顆粒於減壓下、90℃下、使其乾燥6小時後，投入單軸擠出機。而且於氮氛圍下、240℃下進行熔融混練後，從模具，擠出至表面溫度90℃之冷卻輥上。將經擠出之樹脂以複數之冷卻輥冷卻固化後，以剝離輥剝離，得到膜狀物。所得到之膜狀物之兩端部裂開10cm，於輥延伸裝置之膜狀物之搬送方向(MD方向)，於200℃下延伸至延伸倍率2.0倍，於拉幅機之橫向方向(TD方向)於200℃下延伸1.5倍。除此之外其他與實施例1以同樣方式進行而得到膜厚25μm之光學薄膜143。
將實施例1~19與比較例1~3之光學薄膜的組成與延伸條件表示於表3；將實施例20~36與比較例4~11之光學薄膜的組成與延伸條件表示於表4。
將所得到光學薄膜之拉伸彈性率、斷裂伸長率、霧值、R0與Rth及捲繞狀用以下之方法測定。
[拉伸彈性率及斷裂伸長率]
首先，將光學薄膜切取10mm(MD方向)×100mm(TD方向)之尺寸，得到樣品薄膜。將此樣品薄膜於25℃、55%RH之環境下調濕24小時。將調濕後之樣品薄膜依JIS K7127，使用Orientec公司製TensilonRTC-1225A，將夾頭間距離定為50mm，於MD方向拉伸，測定MD方向之拉伸彈性率及斷裂伸長率。又，除了將拉伸樣品薄膜之方向變更為TD方向之外其他以相同之方式測定TD方向之拉伸彈性率及斷裂伸長率。拉伸彈性率及斷裂伸長率之測定係於23℃、55%RH下、拉伸速度50mm/分鐘之條件進行。
[霧值]
將所得到之光學薄膜於23℃、55%RH下調濕5小時以上。其次，將所得到之光學薄膜之霧值依JIS K-7136，於23℃、55%RH之條件下，在霧值計(濁度計)(型式：NDH 2000、日本電色(股)製)測定。
[R0及Rth]
光學薄膜之面內方向的延遲R0與厚度方向的延遲Rth係用以下之方法測定。
1)將光學薄膜於23℃、55%RH下調濕。調濕後之光學薄膜的平均折射率以阿貝折射儀測定。
2)於調濕後之光學薄膜，使平行該薄膜表面之法線的測定波長590nm之光入射時之R0，在KOBRA21DH、王子計測(股)測定。
3)由KOBRA21ADH，將光學薄膜之面內的遲相軸作為傾斜軸(回轉軸)，測定相對於光學薄膜之表面的法線從θ之角度(入射角(θ))入射測定波長590nm之光時之延遲值R(θ)。延遲值R(θ)之測定，θ於0°~50°之範圍，每10°進行6點測定。光學薄膜之面內的遲相軸係由KOBRA21ADH確認。
4)從經測定之R0及R(θ)、與前述之平均折射率與膜厚，由KOBRA21ADH算出nx、ny及nz，並算出於測定波長590nm之Rth。
[捲繞形狀之變化]
準備相對於寬度方向將光學薄膜捲成垂直方向之輥體(捲繞長度：4000m、寬：1330m)。於此輥體被覆防止塵埃附著用之聚乙烯片材，並於30℃~40℃、65%RH~85%RH之倉庫，以芯(核心)之長度方向成為水平的方式保管1個月。然後，將經過1個月後之輥體的捲繞狀態，進行目視觀察，如下述方式評價。
◎：於輥之表面認定無皺折、變形等之變化
○：於輥之表面雖認定僅有些微皺折，但不認定有變形
△：於輥之表面認定有微弱皺折，亦認定有一部分變形
×：於輥之表面~內部有強烈皺折、表面有強裂變 形，至內部為止有變形
將實施例1~19與比較例1~3之光學薄膜的評價結果表示於表5；將實施例20~36與比較例4~11之光學薄膜的評價結果表示於表6。
如表5及6所示，瞭解到實施例1~36之薄膜係MD方向/TD方向的斷裂伸長率皆為1~10%之範圍內，霧值低至1%以下，捲繞形狀的變化少。對於此，瞭解到比較例1~9之薄膜係MD方向/TD方向之至少一側 之斷裂伸長率高超過10%，且捲繞形狀的變化大。
具體而言，瞭解到比較例1之薄膜因為包含柔軟性比較高之CAP，產生白濁，斷裂伸長率高。瞭解到比較例2之薄膜因為延伸倍率過高，斷裂伸長率變的過低。比較例4之薄膜為未延伸，比較例5之薄膜係僅於TD方向延伸，比較例6之薄膜因為MD/TD方向皆為低倍率延伸，瞭解到斷裂伸長率皆高。比較例7之薄膜由於係使用CAP之熔融製膜薄膜，瞭解到不僅產生白濁，且斷裂伸長率高。比較例9與11之薄膜所包含之TPP/BDP容易滲出，瞭解到因為於製膜步驟之薄膜中的含量減少，故延伸性低，延伸後之薄膜的斷裂伸長率亦高。於比較例8與10，瞭解到薄膜之延伸性低、以表4所示之延伸條件會斷裂。
3.相位差薄膜之製作 1)相位差薄膜a
將下述成分一邊攪拌及加熱一邊使其充分溶解來調製摻雜溶液1。
(摻雜溶液1之組成)
纖維素酯(乙醯基取代度2.3、重量平均分子量Mw18.5萬之二乙醯基纖維素)：100質量份
下述化合物A-022(遲緩上昇劑)：4質量份
下述式(5)所示之糖酯化合物：10質量份
R972V(日本Aerosil公司製、二氧化矽粒子、平均粒徑=16nm、消光劑)：0.30質量份
二氯甲烷：300質量份
乙醇：40質量份
R1~R8：甲基羰基(CH3CO-)、平均取代度：5.5殘留為氫原子
將經上述調製之摻雜溶液1，使用帶澆鑄裝置，於溫度22℃，均勻澆鑄成2m寬之不鏽鋼帶支持體。不鏽鋼帶支持體之摻雜溶液1中之溶劑使殘留溶劑量蒸發至100%後，以剝離張力162N/m從不鏽鋼帶支持體上剝 離而得到膜狀物。其次，將所得到之膜狀物中之溶劑進一步於35℃下使其蒸發後，開裂成1m寬。將所得到之膜狀物，一邊以區域延伸1.1倍於搬送方向(MD方向)，以拉幅機延伸於1.5倍橫向方向(TD方向)，同時以135℃之乾燥溫度使其乾燥。由拉幅機造成延伸開始時之殘留溶劑量為8%。以拉幅機之延伸後，於130℃下進行5分鐘之緩和處理。
將所得到之薄膜以多數輥在120℃、140℃之乾燥區域一邊搬送一邊使其乾燥而終止。然後，將薄膜開裂成1.5m寬，於薄膜之寬度方向兩端部實施寬10mm、高5μm之滾紋加工，得到膜厚30μm之相位差薄膜a。
2)相位差薄膜b 摻雜溶液之調製
混合下述成分分別調製成摻雜溶液A及B。
(摻雜溶液A之組成)
纖維素酯CE-1(乙醯基取代度2.81、醯基的總取代度2.81)：100質量份
添加劑A-5：對苯二甲酸/琥珀酸(55莫耳%/45莫耳%)/乙二醇/丙二醇(45莫耳%/55莫耳%)之乙酸末端密封物(數平均分子量800)：12質量份
下述化合物A：4質量份
消光劑分散液(AEROSIL R972、日本AEROSIL股份 有限公司製、2次平均粒子尺寸1.0μm以下)：相對於纖維素酯100質量份固體含量為0.13質量份
二氯甲烷：406質量份
甲醇：61質量份
(摻雜溶液B之組成)
纖維素酯CE-2(乙醯基取代度2.43、醯基的總取代度2.43)：100質量份
添加劑A-5：對苯二甲酸/琥珀酸(55莫耳%/45莫耳%)/乙二醇/丙二醇(45莫耳%/55莫耳%)之乙酸末端密封物(數平均分子量800)：18質量份
消光劑分散液(AEROSIL R972、日本AEROSIL股份有限公司製、2次平均粒子尺寸1.0μm以下)：相對於纖維素酯100質量份固體含量為0.13質量份
二氯甲烷：406質量份
甲醇：61質量份
(共澆鑄薄膜)
將所得到之摻雜溶液A及B，於運行之澆鑄棒上以從澆鑄模至摻雜溶液A/摻雜溶液B/摻雜溶液A的順序層合之方式，同時進行多層澆鑄。調整各摻雜之澆鑄量，以芯層(摻雜溶液B之層)成為最厚之方式進行。將殘留溶劑量以約30質量%從澆鑄棒剝離之薄膜，由拉幅機施放140℃之熱風並於寬度方向延伸30%。然後，從拉幅機搬送移行至輥搬送，進而從120℃至150℃進行乾燥，得到相位差薄膜b。所得到之相位差薄膜b之膜厚，表層(摻雜溶液A之層)/芯層(摻雜溶液B之層)/表層(摻雜溶液A之層)為2.5μm/55μm/2.5μm。
3)相位差薄膜c
將降莰烯系樹脂之ZEONOR1420(日本Zeon(股)製)的顆粒於100℃下乾燥5小時。然後，將該顆粒藉由常法供給於押出機以250℃熔融，從模吐出於冷卻滾筒上，而得到厚度150μm之未延伸薄膜。
接著，在使用於輥間之浮式法之縱延伸機，將前述之未延伸薄膜於143℃之溫度下於縱方向(MD方向)延伸1.2倍。將此供給於使用拉幅機法之橫延伸機，一邊調整拉伸張力與拉幅機鏈條張力，一邊以150℃之溫度於橫方向(TD方向)進一步延伸至1.8倍。並藉此得到相位差薄膜c。
將所得到之相位差薄膜a~c之波長590nm之 面內方向的延遲R0與厚度方向的延遲Rth，與前述以相同方式測定。其評價結果表示於表7。
4.偏光板之製作 (實施例37) 1)偏光子之調製
將厚度30μm之聚乙烯醇薄膜於35℃之水使其膨潤。將所得到之薄膜，浸漬60秒於碘0.075g、碘化鉀5g及水100g所構成之水溶液，進而浸漬於碘化鉀3g、硼酸7.5g及水100g所構成之45℃之水溶液。將所得到之薄膜以延伸溫度55℃、延伸倍率5倍之條件進行一軸延伸。水洗此一軸延伸薄膜後，乾燥，得到厚度10μm之偏光子。
2)光硬化性接著劑之調製
混合下述成分後，脫泡，調製光硬化性接著劑。尚且，三芳基鋶鎓六氟磷酸酯係摻合作為50%碳酸丙烯酯溶液，表示三芳基鋶鎓六氟磷酸酯之固體含量於下述。
(光硬化性接著劑之組成)
3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯：45質量份
EPOLEADGT-301(Daicel化學公司製之脂環式環氧樹脂)：40質量份
1,4-丁二醇二縮水甘油醚：15質量份
三芳基鋶鎓六氟磷酸酯：2.3質量份
9,10-二丁氧基蒽：0.1質量份
1,4-二乙氧基萘：2.0質量份
偏光板之製作
於經製作之相位差薄膜a上，將上述經調製之光硬化性接著劑使用微凹版塗佈機，以乾燥厚度成為5μm的方式進行塗佈，形成光硬化性接著劑層。塗佈係以凹版輥#300、回轉速度140%/線速之條件進行。
同樣地，於光學薄膜101上，將上述經調製之光硬化性接著劑，以乾燥厚度成為5μm的方式進行塗佈，而形成光硬化性接著劑層。
於上述經製作之偏光子一側之面，配置形成光硬化性接著劑層之相位差薄膜a，於另一面，配置形成光硬化性接著劑層之光學薄膜101，得到相位差薄膜a/光硬化性接著劑層/偏光子/光硬化性接著劑層/光學薄膜101之層合物。將所得到之層合物以輥機貼合。貼合係以光學薄膜101之遲相軸與偏光子之吸收軸以彼此成為垂直的方式進行。
從經貼合之層合物的兩面側，照射電子束，使光硬化性接著劑層硬化而得到偏光板201。線速度為20m/min，加速電壓為250kV，照射線量為20kGy。
(實施例38~72、比較例12~22)
除了將光學薄膜及相位差薄膜之種類變更為如表8或9所示之外，其他與實施例37以相同之方式進行而得到偏光板202~247。
將所得到之偏光板之熱皺紋以以下之方法評價。
[熱皺紋]將所得到之偏光板201於85℃95%之條件下保存168小時後，目視觀察熱皺紋是否產生。
◎：認定無熱皺紋
○：熱皺紋雖產生少量，但為實用上沒問題之水準
×：熱皺紋大量產生
將實施例37~55及比較例12~14之偏光板的評價結果表示於表8；將實施例56~72及比較例15~22之偏光板的評價結果表示於表9。
如表8及9所示，瞭解到相對於實施例37~72之偏光板，不產生熱皺紋，或是即使產生熱皺紋於實用上亦無問題之水準，比較例10~16及18之偏光板，係產生熱皺紋。被認為是因為構成實施例37~72之偏光板之薄膜至少於TD方向(較佳為TD方向/MD方向雙方)之拉伸彈性率較高的緣故。從實施例51及52、與其以外之 實施例的對比，瞭解到尤其是藉由光學薄膜之TD方向的拉伸彈性率，比MD方向的拉伸彈性率更高，可減低產生偏光板的熱皺紋。
5.液晶顯示裝置之製作 (實施例73)
剝離貼合於市售之VA型液晶顯示裝置(SONY製40型顯示器KLV-40J3000)之液晶單元的兩面之一對偏光板，將上述經製作之偏光板201，分別貼合於液晶單元的兩面而得到液晶顯示裝置301。偏光板201之貼合，以前述之相位差薄膜a成為液晶單元側之方式進行。
(實施例74~108、比較例23~33)
除了將貼合於液晶單元兩面之偏光板201，變更為如表10或11所示之方式之外，其他與實施例73以相同方式進行而得到液晶顯示裝置302~347。
將所得到之液晶顯示裝置之亮度用以下之方法測定。
[正面對比(亮度)]
將從液晶顯示裝置之白顯示時之顯示畫面的法線方向之亮度、與從黑顯示時之顯示畫面的法線方向之亮度，分別使用ELDIM公司製EZ-Contrast160D測定。將所得到之值配合下述式作為正面對比算出。亮度之測定於23℃、 55%RH之環境下進行。
正面對比=(從顯示裝置的法線方向經測定之白顯示之亮度)/(從顯示裝置的法線方向經測定之黑顯示之亮度)
而且，將液晶顯示裝置之亮度，根據以下之基準評價。
◎：正面對比為1200以上
○：正面對比為1000以上且未滿1200
×：正面對比為未滿1000
將實施例73~91與比較例23~25之液晶顯示裝置的評價結果表示於表10；將實施例92~108與比較例26~33之液晶顯示裝置的評價結果表示於表11。
如表10及11所示，瞭解實施例73~108之液晶顯示裝置，比比較例23~25、29、31及33之液晶顯示裝置亮度更高。被認為係因為構成實施例73~108之液晶顯示裝置之F1/F4之薄膜係白濁少，且霧值低。
本申請係根據2012年11月2日申請之日本特願2012-242742之優先權及根據2013年2月8日申請之日本國際出願PCT/JP2013/000698來主張優先權。該申 請說明書及圖面所記載之內容全部援用於本案說明書。
[產業上之可利用性]
本發明的光學薄膜為提供一種白濁少，難以生成熱皺紋，且減低以輥體保存時之捲繞形狀的劣化。包含如此光學薄膜之液晶顯示裝置可提高亮度。

Claims (19)

  1. 一種光學薄膜，其特徵為含有醯基之總取代度為2.0~3.0，且醯基全部為乙醯基之纖維素酯，在薄膜面內之遲相軸方向與和前述遲相軸方向垂直的方向之25℃的斷裂伸長率皆為1~10%，且厚度為15~35μm。
  2. 如請求項1之光學薄膜，其中，依JIS K-7136所測定之霧值為0.5以下。
  3. 如請求項1之光學薄膜，其中，前述光學薄膜進一步含有具有環構造之分子量1萬以下的添加劑。
  4. 如請求項3之光學薄膜，其中，前述添加劑係重複單位所包含之環構造為非芳香環構造或芳香環構造之聚酯化合物或苯乙烯系化合物，或具有呱喃醣(Pyranose)構造或呋喃糖構造，且前述呱喃醣構造或呋喃糖構造為具有包含非芳香環構造或芳香環構造之取代基的糖酯化合物。
  5. 如請求項3之光學薄膜，其中，前述環構造為芳香環。
  6. 如請求項3之光學薄膜，其中，前述添加劑為重複單位所包含之環構造為芳香環構造之分子量600以上之聚酯化合物或分子量600以上之苯乙烯系化合物。
  7. 如請求項3之光學薄膜，其中，前述添加劑的含量相對於前述纖維素酯為5~30質量%。
  8. 如請求項1之光學薄膜，其中，在薄膜面內之遲相軸方向與和前述遲相軸方向垂直的方向至少一側之23℃、 55%RH下之拉伸彈性率為5.0~8.0GPa。
  9. 如請求項1之光學薄膜，其中，在薄膜面內之遲相軸方向與和前述遲相軸方向垂直的方向之25℃的斷裂伸長率皆為1~5%。
  10. 如請求項1之光學薄膜，其中，在23℃、55%RH下、測定波長590nm之面內方向之延遲R0(590)為10nm以下。
  11. 一種光學薄膜之製造方法，其係包含：製得含有醯基之總取代度為2.0~3.0，且醯基之全部為乙醯基之纖維素酯，與具有環構造之分子量1萬以下之添加劑的摻雜溶液之步驟、將前述摻雜溶液澆鑄於無端狀之金屬支持體上之步驟、將澆鑄之前述摻雜溶液乾燥而得到之膜狀物由前述金屬支持體剝離之步驟、將經剝離之前述膜狀物於與前述膜狀物之面內互相垂直之2個方向分別以1.3~4.0倍之延伸倍率延伸，得到厚度15~35μm之光學薄膜之步驟。
  12. 如請求項11之光學薄膜之製造方法，其中，前述添加劑係重複單位所包含之環構造為非芳香環構造或芳香環構造之聚酯化合物或苯乙烯系化合物，或具有呱喃醣構造或呋喃糖構造，且前述呱喃醣構造或呋喃糖構造為具有包含非芳香環構造或芳香環構造之取代基的糖酯化合物。
  13. 如請求項11之光學薄膜之製造方法，其中，前述 環構造為芳香環。
  14. 如請求項11之光學薄膜之製造方法，其中，前述添加劑為重複單位所包含之環構造為芳香環構造之分子量600以上之聚酯化合物或分子量600以上之苯乙烯系化合物。
  15. 如請求項11之光學薄膜之製造方法，其中，前述添加劑的含量相對於前述纖維素酯為5~30質量%。
  16. 如請求項11之光學薄膜之製造方法，其中，前述光學薄膜在23℃、55%RH下、測定波長590nm之面內方向之延遲R0(590)為10nm以下。
  17. 一種偏光板，其係包含請求項1之光學薄膜。
  18. 一種液晶顯示裝置，其係包含請求項1之光學薄膜。
  19. 一種液晶顯示裝置，其係為具有：液晶單元，與配置前述液晶單元一側之面之具有第一偏光子之第一偏光板，與配置於前述液晶單元之另一面之具有第二偏光子之第二偏光板之液晶顯示裝置，其特徵為前述第一偏光板為具有配置於與前述第一偏光子之前述液晶單元為相反側之面之如請求項1之光學薄膜，或前述第二偏光板為具有配置於與前述第二偏光子之前述液晶單元為相反側之面之請求項1之光學薄膜。
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