WO2014057949A1 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device that can solve the problem of light leakage after storage in a high-humidity environment that is manifested in a liquid crystal display device using a thin glass substrate.
- Liquid crystal display devices are increasingly used year by year as space-saving image display devices with low power consumption.
- a liquid crystal display device has a major drawback that the viewing angle dependency of a display image is large.
- a wide viewing angle liquid crystal mode such as a VA mode and an IPS mode has been put into practical use.
- the demand for liquid crystal display devices is rapidly expanding even in the market where such images are required.
- the basic configuration of a liquid crystal display device is one in which polarizing plates are provided on both sides of a liquid crystal cell.
- the polarizing plate plays a role of allowing only light having a polarization plane in a certain direction to pass through, and the performance of the liquid crystal display device is greatly influenced by the performance of the polarizing plate.
- the VA mode and the IPS mode are used in normally black (black display when the voltage between the electrodes of the liquid crystal cell is 0). At this time, the light absorption axes of the polarizing plates on both sides of the liquid crystal cell are arranged orthogonal to each other.
- Non-polarized light emitted from the light source is transmitted through the liquid crystal cell only in a certain direction through the light source side polarizing plate, and is transmitted without changing the polarization state when passing through the liquid crystal cell.
- the light is absorbed by a viewer-side polarizing plate whose light absorption axes are arranged orthogonally. Thereby, black display can be realized.
- a polarizing plate of a liquid crystal display device generally has a configuration in which a polarizer made of a polyvinyl alcohol film or the like on which iodine or a dye is adsorbed and oriented, and a transparent protective film are bonded to both sides of the polarizer.
- a polarizing plate protective film a cellulose acylate type polarizing plate protective film typified by cellulose acetate is widely used because it has high transparency and can easily ensure adhesion with polyvinyl alcohol used in a polarizer. I came.
- the use of acrylic resin as a polarizing plate protective film is increasing. The background is that the adhesion technique has been improved and the adhesion to polyvinyl alcohol can be secured.
- Patent Document 1 and Patent Document 2 discuss color unevenness and color loss when a polarizing plate is placed in a high-temperature environment, and the color unevenness can be improved by reducing the contraction force of the polarizer constituting the polarizing plate. Is disclosed.
- Patent Documents 1 and 2 an improvement proposal has been made for color unevenness of a polarizing plate placed in a high temperature environment for a short time, while a liquid crystal display device using a liquid crystal cell having a glass thickness of 0.5 mm or less.
- the problem to be solved by the present invention is manifested in a liquid crystal display device having a thin glass substrate constituting a liquid crystal cell (for example, a glass substrate having a thickness of 0.5 mm or less (eg, 32 inches or more)).
- An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of solving the problem of warp unevenness caused by warping of a panel that occurs when it is turned on after being stored in a high humidity environment.
- the panel of the liquid crystal display device has a liquid crystal cell and two polarizing plates provided on both sides thereof.
- a high humidity environment for example, 48 hours at 60 ° C. and 90% relative humidity and 72 hours at 80 ° C. and 80% relative humidity
- both the front and rear polarizing plates contain water and swell. Thereafter, when the liquid crystal display device is left to dry, the hydrated and swollen polarizing plate dries and shrinks.
- the rear-side polarizing plate dries faster because the front-side polarizing plate dries faster because the air-tightness of the rear-side polarizing plate is higher than that of the front-side polarizing plate.
- the rear polarizing plate is slow to dry and generates little shrinkage.
- the panel warps due to the difference between the contraction force of the polarizing plate on the front side and the contraction force of the polarizing plate on the rear side.
- the four corners of the panel come into contact with the bezel.
- the present inventors have found that light leakage occurs. Therefore, the present inventors diligently studied to suppress the occurrence of warp unevenness by reducing the difference between the contraction force of the front-side polarizing plate and the contraction force of the rear-side polarizing plate.
- the change in humidity of the front-side polarizing plate is larger than the change in humidity of the rear-side polarizing plate, which is slow to dry.
- the moisture content within the specified range immediately after high-temperature and high-humidity environment aging and immediately after high-temperature and high-humidity environment aging under low humidity (suppression of dehydration), the warpage of the panel is suppressed and the occurrence of warp unevenness is suppressed. Found to get.
- the present invention has been made based on the above findings.
- a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is provided between two glass substrates A liquid crystal display device comprising: a polarizing plate provided on both surfaces of the liquid crystal cell; and a backlight provided on the rear side (non-viewing side) of the liquid crystal cell, In the polarizing plate provided on the front side (viewing side) of the liquid crystal cell, the difference between the moisture content of the polarizing plate immediately after the following condition (A) and the polarizing plate immediately after the following condition (B) is 0.01%.
- a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is provided between two glass substrates A liquid crystal display device comprising: a polarizing plate provided on both surfaces of the liquid crystal cell; and a backlight provided on the rear side (non-viewing side) of the liquid crystal cell, In the polarizing plate provided on the front side (viewing side) of the liquid crystal cell, the difference between the moisture content of the polarizing plate immediately after the following condition (C) and the polarizing plate immediately after the following condition (D) is 0.01%.
- the front side polarizing plate has a polarizing plate protective film F1 disposed on the front side (viewing side) surface of the polarizer,
- the polarizing plate protective film F1 has a moisture permeability of 200 g / m 2 / day or less, and has a thermoplastic resin film and a low moisture-permeable layer laminated on the thermoplastic resin film [1] or [2]
- a liquid crystal display device according to 1. (However, the moisture permeability is a value obtained after 24 hours at 40 ° C.
- the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin film is a (meth) acrylic resin, an olefin resin, a cellulose resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, a polyester resin, or a plurality of resins selected from these.
- the front side (viewing side) polarizing plate has a polarizing plate protective film F1 disposed on the front side (viewing side) surface, and the polarizing plate protective film F1 is a film satisfying the following formulas (I) and (V).
- Formula (I) Re (nx ⁇ ny) ⁇ d Formula (V) 3000 nm ⁇ Re ⁇ 30000 nm
- nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane of the polarizing plate protective film F1
- ny is the fast axis in the film plane of the polarizing plate protective film F1.
- the refractive index in the direction, and d is the film thickness (nm) of the polarizing plate protective film F1.
- the front side (viewing side) polarizing plate has a polarizing plate protective film F1 disposed on the front side (viewing side) surface, and the polarizing plate protective film F1 is a film satisfying the following formulas (VI) and (VII).
- the liquid crystal display device according to [1] or [6].
- the front side polarizing plate has a polarizing plate protective film F2 disposed on the surface of the polarizer on the liquid crystal cell side,
- the polarizing plate protective film F2 is a thermoplastic resin film,
- the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin film includes (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, cyclic polyolefin resin, glutaric anhydride resin, glutarimide resin, cellulose resin, and these.
- the liquid crystal display device according to any one of [1] to [9], which is a mixed resin of a plurality of types of resins selected from: [11]
- the difference between the moisture content of the polarizing plate immediately after the following condition (A) and the polarizing plate immediately after the following condition (B) is 0.01. % To 3.0%
- the liquid crystal display device according to any one of [1] to [10].
- the rear side polarizing plate has a polarizing plate protective film F4 disposed on the surface of the polarizer on the backlight side,
- the polarizing plate protective film F4 has a moisture permeability of 200 g / m 2 / day or less, and has a thermoplastic resin film and a low moisture-permeable layer laminated on the thermoplastic resin film, [11] or [11] 12].
- the moisture permeability is a value obtained after 24 hours at 40 ° C.
- the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin film is a (meth) acrylic resin, an olefin resin, a cellulose resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, a polyester resin, or a plurality of resins selected from these.
- the rear side (non-viewing side) polarizing plate has a polarizing plate protection film F4 disposed on the rear side (non-viewing side) surface, and the polarizing plate protection film F4 satisfies the following formulas (I) and (V).
- the liquid crystal display device according to [11] or [12] which is a film.
- Formula (I) Re (nx ⁇ ny) ⁇ d Formula (V) 3000 nm ⁇ Re ⁇ 30000 nm (In the formulas (I) and (V), nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane of the polarizing plate protective film F4, and ny is the fast axis in the film plane of the polarizing plate protective film F4.
- the refractive index in the direction, d is the film thickness (nm) of the polarizing plate protective film F4.
- the rear side (non-viewing side) polarizing plate has a polarizing plate protection film F4 disposed on the rear side (non-viewing side) surface, and the polarizing plate protection film F4 satisfies the following formulas (VI) and (VII).
- the rear side polarizing plate has a polarizing plate protective film F3 disposed on the surface of the polarizer on the liquid crystal cell side,
- the polarizing plate protective film F3 is a thermoplastic resin film,
- the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin film includes (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, cyclic polyolefin resin, glutaric anhydride resin, glutarimide resin, cellulose resin, and these.
- the liquid crystal display device according to any one of [11] to [19], which is a mixed resin of a plurality of types of resins selected from: [21]
- the liquid crystal display device according to any one of [1] to [20], wherein the glass substrate of the liquid crystal cell has a thickness of 0.5 mm or less.
- Warp unevenness based on the warp of the panel that occurs when it is turned on after storage in a high-humidity environment which is manifested in liquid crystal display devices, particularly large liquid crystal display devices with a glass substrate thickness of 0.5 mm or less constituting the liquid crystal cell (panel A liquid crystal display device capable of solving the problem of light leakage at the four corners can be provided. Accordingly, liquid crystal display devices that can be used in various parts of the world can be provided.
- a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
- the description “(meth) acrylate” means “at least one of acrylate and methacrylate”.
- (meth) acrylic resin”, “(meth) acrylic acid”, “(meth) acryloyl”, and the like are used to include both a long polarizing plate and a polarizing plate cut into a size incorporated in a display device unless otherwise specified.
- cutting includes “punching” and “cutting out”.
- numerical values, numerical ranges, and qualitative expressions for example, expressions such as “equivalent” and “equal” indicating the optical characteristics of each member such as an optical film and a liquid crystal layer are liquid crystal displays. It shall be construed to indicate numerical values, numerical ranges and properties including generally acceptable errors for the device and the components used therein.
- the liquid crystal display device of the present invention is A liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is provided between two glass substrates;
- a liquid crystal display device comprising: a polarizing plate provided on both surfaces of the liquid crystal cell; and a backlight provided on the rear side (non-viewing side) of the liquid crystal cell,
- the difference between the moisture content of the polarizing plate immediately after the following condition (A) and the polarizing plate immediately after the following condition (B) is 0.01%. It is 3.0% or less.
- the difference between the moisture content of the polarizing plate immediately after the following condition (C) and the polarizing plate immediately after the following condition (D) is 0.01%. It is preferable that it is 3.0% or less.
- the longitudinal direction of the liquid crystal display device or its panel can correspond to the absorption axis direction of the front side polarizing plate and the transmission axis direction of the rear side polarizing plate.
- DH difference between the shrinkage force D in the absorption axis direction of the front-side polarizing plate and the contraction force H in the transmission axis direction of the rear-side polarizing plate.
- the front-side polarizing plate of the liquid crystal display device is directly exposed to the outside of the housing, it is more susceptible to the external environment than the rear-side polarizing plate inside the housing.
- the front side polarizing plate and the rear side polarizing plate are both in the state of being wet immediately after the high temperature and high humidity environment. Since the humidity is adjusted faster than the rear side polarizing plate, a moisture content difference is generated between the front side polarizing plate and the rear side polarizing plate, and a contraction force difference is generated from this, resulting in warping of the panel.
- the difference between the shrinkage force of the front-side polarizing plate and the shrinkage force of the rear-side polarizing plate should be reduced, that is, the moisture content change of the front-side polarizing plate should be reduced, or the rear It may be sufficient to increase the water content change of the side polarizing plate, but the environmental change in the housing is slower than the change of the external environment, so in the design of the polarizing plate, the water content change of the rear side polarizing plate is increased. It is difficult to reduce the moisture content change of the front polarizing plate.
- the present invention uses a front side polarizing plate having a water content rate such that the polarizing plate contains water under the condition (A) and a slow dehydration rate of the polarizing plate under the condition (B).
- the difference in moisture content of the front side polarizing plate in the condition (A) and the condition (B) is reduced, the warpage of the panel is suppressed, and the warp unevenness is improved.
- the liquid crystal display device of the present invention is a polarizing plate in which the difference between the water content of the polarizing plate immediately after the time of condition (A) and the water content of the polarizing plate immediately after the time of condition (B) is 0.01% or more and 3.0% or less.
- the thickness of the glass substrate of the liquid crystal panel of the liquid crystal display device of the present invention is preferably 0.7 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and still more preferably 0.3 mm or less. Since the warp of the panel due to the polarizing plate shrinkage becomes more significant as the glass substrate is thinner, the present invention is more effective.
- the liquid crystal panel of the liquid crystal display device of the present invention preferably has a size of 32 inches or more. Since the warping of the end portion becomes more remarkable as the panel is larger in size, the present invention is more effective.
- the contact between the cell and the backlight member is suppressed, and the circle which is unevenness caused by the contact of the cell with the backlight member Unevenness can be improved.
- the liquid crystal display device of the present invention becomes more effective when used under conditions where the temperature change and the humidity change are large (for example, a high temperature and high humidity area).
- the liquid crystal display device includes a liquid crystal cell having a liquid crystal supported between two electrode substrates, two polarizing plates disposed on both sides thereof, and, if necessary, between the liquid crystal cell and the polarizing plate. At least one optical compensation film is arranged.
- the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is usually formed by sealing liquid crystal in a space formed by sandwiching a spacer between two substrates.
- the transparent electrode layer is formed on the substrate as a transparent film containing a conductive substance.
- the liquid crystal cell may further be provided with a gas barrier layer, a hard coat layer, or an undercoat layer (undercoat layer) (used for adhesion of the transparent electrode layer). These layers are usually provided on the substrate.
- the substrate of the liquid crystal cell generally has a thickness of 50 ⁇ m to 2 mm.
- the liquid crystal display device of the present invention can be used for liquid crystal cells in various display modes.
- TN Transmission Nematic
- IPS In-Plane Switching
- FLC Fluoroelectric Liquid Crystal
- AFLC Anti-Ferroly Liquid Liquid Crystal
- OCB Optically QuantNW
- Various display modes such as ECB (Electrically Controlled Birefringence) and HAN (Hybrid Aligned Nematic) have been proposed.
- a display mode in which the above display mode is oriented and divided has been proposed.
- the optical film of the present invention is effective in any display mode liquid crystal display device. Further, it is effective in any of a transmissive, reflective, and transflective liquid crystal display device.
- a TN mode, IPS or FFS mode, or VA mode liquid crystal display device is preferably used for a TN mode, IPS or FFS mode, or VA mode liquid crystal display device, more preferably used for an IPS or FFS mode or VA mode, and more preferably for an IPS or FFS mode.
- the difference between the water content of the polarizing plate immediately after the time of condition (A) and the water content of the polarizing plate immediately after the time of condition (B) is 0.01% or more and 3.0. %, More preferably the water content is 0.05% or more and less than 2.5%, still more preferably 0.05% or more and less than 1.5%, particularly preferably 0.05% or more and 1. It is less than 0%, most preferably 0.05% or more and less than 0.5%.
- the difference between the water content of the polarizing plate immediately after the aging of the condition (C) and the water content of the polarizing plate immediately after the aging of the condition (D) is 0.01% or more 3 0.0% or less, more preferably the water content is 0.05% or more and less than 2.5%, more preferably 0.05% or more and less than 1.5%, and particularly preferably 0.05% or more. It is less than 1.0%, most preferably 0.05% or more and less than 0.5%.
- the difference between the water content of the polarizing plate immediately after the time of condition (C) and the water content of the polarizing plate immediately after the time of condition (D) is 0.01% or more and 3.0% or less.
- the change in moisture content is less than 0.01% because of the cost and versatility, such as polarizing plates with special materials and structures, or when the polarizer thickness is extremely thin and sufficient polarizing plate characteristics cannot be expressed. There are cases where the performance is not sufficient.
- the polarizing plate moisture content in the present invention is aged in a specific temperature and humidity environment with the polarizing plate protective film disposed on the liquid crystal cell side of the polarizing plate bonded to a water-impermeable substrate such as a glass plate.
- the humidity was measured immediately after the polarizing plate was peeled off from the substrate.
- this is a polarizer protective film on the front side (viewing side) of the polarizer if it is a front side (viewing side) polarizing plate, and a polarizer backlight if it is a rear side (non-viewing side) polarizing plate. This is because the amount of water entering the polarizing plate through the polarizing plate protective film on the side is measured.
- the term “immediately after the lapse of time” means within 10 minutes after removing the polarizing plate from the 60 ° C. relative humidity 90% environment to the 25 ° C. relative humidity 60% environment. Measure the water content by sealing the piece in a sealed container. Moreover, immediately after the lapse of time in the conditions (B) and (D) refers to within 10 minutes from a predetermined time within an environment of 25 ° C. and 10% relative humidity, and the measurement sample piece is sealed in a sealed container within that time. To measure the moisture content.
- the front side polarizing plate included in the liquid crystal display device of the present invention has a polarizing plate protective film F1 disposed on the front side (viewing side) surface of the polarizer, and the polarizing plate protective film F1 includes a thermoplastic resin film and It is preferable to have a low moisture-permeable layer laminated on the thermoplastic resin film. Furthermore, it has the polarizing plate protective film F2 arrange
- the rear side polarizing plate included in the liquid crystal display device of the present invention has a polarizing plate protective film F4 disposed on the surface of the polarizer on the backlight side.
- the polarizing plate protective film F4 includes the thermoplastic resin film and the heat It is preferable to have a low moisture-permeable layer laminated on the plastic resin film. Furthermore, it has the polarizing plate protective film F3 arrange
- the polarizing plate in the present invention may include a polarizer and a polarizing plate protective film laminated on the polarizer.
- the polarizing plate in the present invention is preferably constructed by further laminating a protective film on one surface of the polarizing plate and a separate film on the other surface.
- the protect film and the separate film are used for the purpose of protecting the polarizing plate at the time of shipping the polarizing plate, product inspection, and the like.
- the protect film is bonded for the purpose of protecting the surface of the polarizing plate, and is used on the side opposite to the surface where the polarizing plate is bonded to the liquid crystal plate.
- a separate film is used in order to cover the contact bonding layer bonded to a liquid crystal plate, and is used for the surface side which bonds a polarizing plate to a liquid crystal plate.
- the absorption axis direction (MD direction) of the front side polarizing plate and the transmission axis direction (TD direction) of the rear side polarizing plate The difference in humidity dimensional change is preferably smaller, and both are more preferably smaller.
- the thickness of the polarizing plate is preferably 170 ⁇ m or less, more preferably 160 ⁇ m or less, and even more preferably 150 ⁇ m. Although there is no restriction
- the elastic modulus in the absorption axis direction of the front side polarizing plate is preferably 10 GPa or less, and preferably 9 GPa or less. More preferably, it is 8 GPa. Although there is no restriction
- the shape of the polarizing plate in the present invention is not only a polarizing plate in the form of a film piece cut into a size that can be incorporated into a liquid crystal display device as it is, but also produced in a long shape by continuous production, into a roll shape.
- a polarizing plate in a rolled up mode (for example, a roll length of 2500 m or longer or 3900 m or longer) is also included.
- the width of the polarizing plate is preferably 1470 mm or more.
- the polarizer used for the polarizing plate in the present invention preferably contains a polyvinyl alcohol resin and a dichroic dye.
- a polyvinyl alcohol resin hereinafter also referred to as PVA
- the PVA is preferably a polymer material obtained by saponifying polyvinyl acetate, but may contain a component copolymerizable with vinyl acetate such as unsaturated carboxylic acid, unsaturated sulfonic acid, olefins, and vinyl ethers. I do not care.
- modified PVA containing an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, an oxyalkylene group, or the like can also be used.
- the polarizer of the present invention is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-316492, a PVA film having a 1,2-glycol bond content of 1.5 mol% or less described in Japanese Patent Registration No. 3021494.
- PVA film having 500 or less optical foreign matters of 5 ⁇ m or more per 100 cm 2 and PVA film having hot water cutting temperature spots in the TD direction of 1.5 ° C.
- the film described in JP-A-2002-030163 is produced from a solution in which 1 to 100% by mass of a tri- to hexavalent polyhydric alcohol such as glycerin is mixed, or a solution in which a plasticizer described in JP-A-06-289225 is mixed in an amount of 15% by mass or more.
- a filmed PVA film can be preferably used.
- the polyvinyl alcohol resin used in the polarizer of the present invention a saponified polyvinyl acetate is preferable from the viewpoint of production cost.
- the saponification degree of the polyvinyl acetate is not particularly limited.
- the saponification degree is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more.
- the weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol resin used for the polarizer in the present invention is not particularly limited, but is preferably 100,000 to 300,000, more preferably 140000 to 260000, and more preferably 150,000 to 200,000. Particularly preferred.
- the polarizer in the present invention preferably contains a dichroic dye.
- the dichroic dye refers to a dye having a different absorbance depending on the direction in the present specification, and includes iodine ion, diazo dye, quinone dye, and other known dichroic dyes.
- I 3 - and I 5 - can be preferably used an iodine ion or a dichroic dye higher such.
- higher-order iodine ions are particularly preferably used. Higher-order iodine ions can be found in “Applications of Polarizing Plates” by Ryo Nagata, CMC Publishing and Industrial Materials, Vol. 28, No. 7, p.
- PVA can be produced by immersing PVA in a solution obtained by dissolving iodine in a potassium iodide aqueous solution and / or a boric acid aqueous solution and adsorbing and orienting the PVA.
- the film thickness of the polarizer can be set as one means for setting the contraction force of the polarizing plate to a predetermined value.
- the thickness of the polarizer in the present invention is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 1.5 to 20 ⁇ m, further preferably 3 to 16 ⁇ m, and more preferably 4 to 10 ⁇ m. Is most preferred. It is preferable that the thickness of the polarizer used for the front side and rear side polarizing plates is 30 ⁇ m or less. If the thickness of the polarizer is larger than 30 ⁇ m, the contraction force of the polarizing plate tends to increase, which may cause warp unevenness, light leakage, and the like.
- the thickness of the polarizer used for the front side polarizing plate is used for the rear side polarizing plate from the viewpoint of suppressing the shrinking force of the front side polarizing plate and reducing the difference in contraction force (DH). It is preferable that the thickness of the polarizer is smaller.
- a step of forming a polyvinyl alcohol resin solution containing a polyvinyl alcohol resin into a film a step of stretching the polyvinyl alcohol resin film, and dichroism It is preferable to include a step of dyeing the polyvinyl alcohol-based resin film after stretching with a dye.
- the manufacturing method of the polarizer may be sequentially performed in the order described in the preparation process of the PVA resin solution, the casting process, the swelling process, the dyeing process, the hardening process, the stretching process, and the drying process. Particularly preferred. Further, an on-line surface inspection process may be provided during or after the aforementioned process.
- Preparation of PVA resin solution In the step of preparing the PVA resin solution, it is preferable to prepare a stock solution in which the PVA resin is added to water or an organic solvent by adding the PVA resin while stirring with respect to water.
- concentration of the polyvinyl alcohol resin in the stock solution is preferably 5 to 20% by mass.
- the obtained thriller may be dehydrated to once prepare a polyvinyl alcohol resin wet cake having a water content of about 40%.
- steam from the tank bottom is preferable, for example.
- the internal resin temperature is preferably 50 to 150 ° C., and the inside of the system may be pressurized.
- a method of casting the PVA resin solution stock solution prepared above to form a film is generally preferably used.
- the casting method is not particularly limited, but the heated PVA-based resin solution stock solution is supplied to a biaxial extruder and is supported by a gear pump from discharge means (preferably a die, more preferably a T-type slit die). It is preferable to form a film by flowing upward.
- discharge means preferably a die, more preferably a T-type slit die.
- the support is preferably a cast drum, and the drum diameter, width, rotation speed, and surface temperature are not particularly limited.
- the diameter (R1) of the cast drum is preferably 2000 to 5000 mm, particularly preferably 2500 to 4500 mm, and particularly preferably 3000 to 3500 mm.
- the width of the cast drum is preferably 2 to 6 m, particularly preferably 3 to 5 m, and particularly preferably 4 to 5 m.
- the rotation speed of the cast drum is preferably 2 to 20 m / min, particularly preferably 4 to 12 m / min, and particularly preferably 5 to 10 m / min.
- the cast drum surface temperature of the cast drum is preferably 40 to 140 ° C., particularly preferably 60 to 120 ° C., and particularly preferably 80 to 100 ° C.
- the resin temperature at the exit of the T-shaped slit die is preferably 40 to 140 ° C., particularly preferably 60 to 120 ° C., and particularly preferably 80 to 100 ° C. Thereafter, it is preferable to perform drying while alternately passing the back and front surfaces of the obtained roll through the drying roll.
- the diameter (R1) of the cast drum is preferably 200 to 450 mm, particularly preferably 250 to 400 mm, and particularly preferably 300 to 350 mm.
- the length of the obtained film It can be set as a long film of 2000 m or more, Preferably it is 4000 m or more.
- the width of the film is not particularly limited, but is preferably 2 to 6 m, and more preferably 3 to 5 m.
- the swelling step is preferably performed only with water. However, as described in JP-A-10-153709, in order to stabilize optical performance and avoid wrinkling of the polarizing plate substrate in the production line.
- the degree of swelling of the polarizing plate substrate can be managed by swelling the polarizing plate substrate with an aqueous boric acid solution.
- the temperature and time of the swelling step can be arbitrarily determined, but are preferably 10 ° C. to 60 ° C. and 5 seconds to 2000 seconds.
- the film may be slightly stretched during the swelling step. For example, an aspect of stretching 1.05 times to 1.5 times is preferable, and an aspect of stretching about 1.3 times is more preferable.
- the method described in JP-A-2002-86554 can be used. Further, as a dyeing method, not only immersion but any means such as application or spraying of iodine or a dye solution can be used. Further, as described in JP-A-2002-290025, iodine concentration, dyeing bath temperature, stretching ratio in the bath, and a method of dyeing while stirring the bath liquid in the bath may be used.
- iodine ions when higher-order iodine ions are used as the dichroic dye, in order to obtain a high-contrast polarizing plate, it is preferable to use a solution in which iodine is dissolved in a potassium iodide aqueous solution in order to obtain a high-contrast polarizing plate.
- a solution in which iodine is dissolved in a potassium iodide aqueous solution in order to obtain a high-contrast polarizing plate.
- the embodiment described in JP-A-2007-086748 can be used.
- boron compounds such as boric acid and borax may be added to the dyeing solution.
- the hardening step it is preferable to immerse in the crosslinking agent solution or apply the solution to contain the crosslinking agent. Further, as described in JP-A-11-52130, the hardening process can be performed in several steps.
- the crosslinking agent those described in US Reissue Pat. No. 2,328,977 can be used.
- a polyvalent aldehyde is used as a crosslinking agent in order to improve dimensional stability.
- boric acids are most preferably used. When boric acid is used as the cross-linking agent used in the hardening step, metal ions may be added to the boric acid-potassium iodide aqueous solution.
- Zinc chloride is preferred as the metal ion, but as described in JP 2000-35512 A, zinc halides such as zinc iodide, zinc sulfates such as zinc acetate, and zinc salts such as zinc acetate are used instead of zinc chloride. It can also be used. Alternatively, a boric acid-potassium iodide aqueous solution to which zinc chloride is added may be prepared, and a PVA film may be dipped to perform hardening, and the method described in JP-A-2007-086748 can be used. In the present invention, as one means for setting the contraction force of the polarizing plate to the predetermined value, the film hardening conditions (such as adjustment of the film hardening time) of the polarizer can be appropriately adjusted.
- the film hardening conditions such as adjustment of the film hardening time
- the stretching step preferably uses a longitudinal uniaxial stretching method as described in US Pat. No. 2,454,515 or the like, or a tenter method as described in JP-A-2002-86554. Can do.
- the preferred draw ratio is 2 to 12 times, more preferably 3 to 10 times. The relationship between the draw ratio, the thickness of the original fabric and the thickness of the polarizer is described in JP-A No.
- drying step a method known in JP-A-2002-86554 can be used, but a preferable temperature range is 30 ° C. to 100 ° C., and a preferable drying time is 30 seconds to 60 minutes.
- heat treatment is performed such that the fading temperature in water is 50 ° C. or more, and it is described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 07-325215 and 07-325218.
- aging in an atmosphere in which the temperature and humidity are controlled can be preferably performed.
- a thin polarizer can be formed by a manufacturing method using a coating method described in Japanese Patent No. 4691205 and Japanese Patent No. 4751481.
- control of a film thickness can be controlled by a well-known method, for example, it can control by setting the die slit width in the said casting process, and extending
- the polarizing plate protective film of the present invention may have a single layer structure or a laminated structure.
- the production method of the laminated structure may be co-casting, co-extrusion, coating, transfer, bonding of a plurality of films, and the like.
- the coating layer is applied to the thermoplastic resin film, the thermoplastic resin film is also simply referred to as a base material or a base film.
- the front side polarizing plate of the present invention preferably has a polarizing plate protective film F1 having a functional layer on a thermoplastic resin film, more preferably the rear side polarizing plate further has a functional layer on the thermoplastic resin film. It is preferable to have a polarizing plate protective film F4.
- Functional layers are low moisture permeable layer, hard coat layer, antireflection layer (low refractive index layer, medium refractive index layer, high refractive index layer and other layers with adjusted refractive index), antiglare layer, antistatic layer, UV absorption Examples include layers.
- a functional layer is preferably laminated on a thermoplastic resin film, and the functional layer is more preferably a low moisture permeable layer.
- the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention are optical films having a thermoplastic resin film and a low moisture-permeable layer laminated on the thermoplastic resin film, and the optical film has a moisture permeability of 200 g / m 2 /. It is preferably not more than day.
- the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention are optical films having a thermoplastic resin film and a low moisture permeable layer laminated on the thermoplastic resin film, and more preferably satisfy the formula (1).
- moisture permeability is (This is the value after 24 hours at 40 ° C. and 90% relative humidity by the method of JIS Z-0208.) With the above configuration, durability is excellent and moisture permeation and desorption can be reduced.
- the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention more preferably satisfy the following formula (2), more preferably satisfy the following formula (3), and particularly preferably satisfy the following formula (4).
- the definitions of A and B in the formulas (2) to (4) are the same as the definitions of A and B in the formula (1).
- the laminated structure is more preferable than the single layer because the mechanical properties such as elastic modulus and humidity dimensional change can be controlled more broadly, so that both film properties and moisture permeability can be achieved.
- the 1st aspect of the manufacturing method of preferable polarizing plate protective film F1 of this invention, and the process of casting the polymer solution containing a thermoplastic resin and a solvent on a support body, and forming a base film A method of producing an optical film having a functional layer laminated on a base film, comprising a step of laminating a functional layer on the base film, more preferably a low moisture permeable layer, by coating.
- the film has a moisture permeability of 200 g / m 2 / day or less and satisfies the following formula (1).
- a water vapor transmission rate is JIS. (Value after 24 hours at 40 ° C.
- the second aspect of the preferred method for producing polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention includes a step of forming a base film by melt-forming a thermoplastic resin, a functional layer on the base film, More preferably, the method includes the step of laminating a low moisture-permeable layer by coating, and a method for producing an optical film having a functional layer laminated on a base film, wherein the moisture permeability of the optical film is 200 g / m 2 / It is not more than day and satisfies the following formula (1).
- A represents the water vapor transmission rate of the optical film which laminated
- B represents the water vapor transmission rate of the said base film.
- a water vapor transmission rate is JIS. (Value after 24 hours at 40 ° C. and 90% relative humidity by the method of Z-0208.)
- the film thickness of the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 80 ⁇ m, and more preferably 15 to 75 ⁇ m. Particularly preferred.
- the moisture permeability of the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention is measured under the conditions of 40 ° C. and relative humidity 90% based on JIS Z-0208.
- the moisture permeability of the optical film of the present invention is 200 g / m 2 / day or less, preferably 100 g / m 2 / day or less, more preferably 90 g / m 2 / day or less, and more preferably 80 g / m.
- the water vapor transmission rate is 200 g / m 2 / day or less, warpage of the liquid crystal cell and display unevenness during black display after the normal temperature, high humidity, and high temperature and high humidity environment of the liquid crystal display device can be suppressed.
- the moisture permeability of the polarizing plate protective films F1 and F4 is 200 g / m 2 / day or more
- the moisture permeability of the polarizing plate protective film F1 of the present invention is 200 g / m 2 / day or less, and 100 g / m 2 / day. Is preferably 90 g / m 2 / day or less, more preferably 75 g / m 2 / day or less, and particularly preferably 60 g / m 2 / day or less.
- the water vapor transmission rate of the polarizing plate protective film F1 is 30 g / m ⁇ 2 > / day or more.
- the moisture permeability of the polarizing plate protective film F4 is 200 g / m 2 / day or more and the moisture permeability of the polarizing plate protective film F1 is less than 30 g / m 2 / day, the warpage of the liquid crystal cell is suppressed.
- the liquid crystal cell was warped so as to be convex toward the viewing side.
- the water vapor transmission rate of the polarizing plate protective film F4 is smaller than 200 g / m 2 / day
- the water vapor transmission rate of the polarizing plate protective film F1 of the present invention is 200 g / m 2 / day or less, and 100 g / m 2. / Day or less, more preferably 90 g / m 2 / day or less, particularly preferably 75 g / m 2 / day or less, and particularly preferably 60 g / m 2 / day or less. It is more preferably 30 g / m 2 / day or less. If the water vapor transmission rate is 200 g / m 2 / day or less, warpage of the liquid crystal cell and display unevenness during black display after the normal temperature, high humidity, and high temperature and high humidity environment of the liquid crystal display device can be suppressed.
- Re and Rth (defined by the following formulas (I) and (II)) measured at a wavelength of 590 nm satisfy the formulas (III) and (IV). preferable.
- the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention satisfy Re (defined by the above formula (I)) satisfy the formula (V), and further have an Nz value. It is more preferable that (defined by the following formula (VI)) satisfy the formula (VII), and Re and Nz values most preferably simultaneously satisfy the expressions (V) and (VII), respectively.
- the white light source having the continuous emission spectrum is a white light emitting diode or the like, and it is particularly preferable to use a white light emitting diode composed of a blue LED element and a yellow phosphor.
- Formula (VI) Nz (nx ⁇ nz) / (nx ⁇ ny)
- nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane of the polarizing plate protective films F1 and F4, and ny is in the film plane of the polarizing plate protective films F1 and F4.
- the Re, Rth, and Nz values of the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention are the methods for adjusting Re and Rth of the thermoplastic resin film that is the base film described later, the composition and film thickness of the low moisture-permeable layer It can adjust with the total film thickness etc. of polarizing plate protective film F1, F4 of this invention.
- the low moisture permeable layer that can be used for the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention is formed of any material as long as the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention satisfy the above formula (1).
- composition containing a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond in the molecule from the viewpoint of low moisture permeability, manufacturability, environmental friendliness, etc. It is preferably a layer or a cyclic polyolefin resin-containing layer, and more preferably a cyclic polyolefin resin-containing layer.
- a layer formed from a composition containing as a main component a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule will be described.
- a layer formed from a composition containing as a main component a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule is a cyclic aliphatic group for imparting low moisture permeability.
- a compound having a hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule and further contains a polymerization initiator, a translucent particle, a fluorine-containing or silicone compound, and a solvent as necessary.
- the composition can be formed by coating, drying and curing directly on the support or through another layer. Each component will be described below.
- the main component of a composition or a layer means the component which occupies 50 mass% or more of the composition or the layer.
- a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule functions as a binder.
- a compound having a cycloaliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group can function as a curing agent, and can improve the strength and scratch resistance of the coating film, while at the same time being low. Moisture permeability can be imparted. By using such a compound, low moisture permeability and high film strength can be realized.
- a hydrophobic cycloaliphatic hydrocarbon group is introduced into the low moisture-permeable layer and is made hydrophobic, so that it can be externally applied. Prevents uptake of molecules and reduces moisture permeability. Moreover, by having an unsaturated double bond group in a molecule
- Increasing the crosslinking point density also has the effect of relatively increasing the density of the cyclic aliphatic hydrocarbon group, making the inside of the low moisture permeable layer more hydrophobic, preventing the adsorption of water molecules, and reducing the moisture permeability. it is conceivable that.
- the number of unsaturated double bond groups in the molecule is more preferably 2 or more.
- the cyclic aliphatic hydrocarbon group is preferably a group derived from an alicyclic compound having 7 or more carbon atoms, more preferably a group derived from an alicyclic compound having 10 or more carbon atoms, and still more preferably Is a group derived from an alicyclic compound having 12 or more carbon atoms.
- the cycloaliphatic hydrocarbon group is particularly preferably a group derived from a polycyclic compound such as bicyclic or tricyclic. More preferably, the central skeleton of the compound described in the claims of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-215096, the central skeleton of the compound described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-10999, or the skeleton of an adamantane derivative may be used.
- cyclic aliphatic hydrocarbon group including a linking group
- a group represented by any one of the following general formulas (I) to (V) is preferable, and the following general formula (I), (II), or (IV) Is more preferable, and a group represented by the following general formula (I) is more preferable.
- L and L ′ each independently represent a divalent or higher valent linking group.
- n represents an integer of 1 to 3.
- L and L ′ each independently represent a divalent or higher valent linking group.
- n represents an integer of 1 to 2.
- L and L ′ each independently represent a divalent or higher valent linking group.
- n represents an integer of 1 to 2.
- L and L ′ each independently represent a divalent or higher valent linking group
- L ′′ represents a hydrogen atom or a divalent or higher valent linking group
- L and L ′ each independently represent a divalent or higher linking group.
- cycloaliphatic hydrocarbon group examples include norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclododecanyl, pentacyclopentadecanyl, adamantyl, diamantanyl and the like.
- Examples of the unsaturated double bond group include polymerizable functional groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, and an allyl group. Among them, a (meth) acryloyl group and —C (O) OCH ⁇ CH 2 Is preferred. Particularly preferably, a compound containing three or more (meth) acryloyl groups in one molecule described below can be used.
- a compound having a cycloaliphatic hydrocarbon group and having 3 or more unsaturated double bond groups in the molecule has the above-described cycloaliphatic hydrocarbon group and the group having an unsaturated double bond as a linking group. It is comprised by connecting via.
- the linking group include a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted, an amide group which may be substituted at the N position, a carbamoyl group which may be substituted at the N position, and an ester group. , An oxycarbonyl group, an ether group, and the like, and groups obtained by combining these.
- These compounds include, for example, polyols such as diols and triols having the above cyclic aliphatic hydrocarbon groups, and carboxylic acids and carboxylic acid derivatives of compounds having (meth) acryloyl groups, vinyl groups, styryl groups, allyl groups, etc. It can be easily synthesized by a one-step or two-step reaction with an epoxy derivative, an isocyanate derivative or the like.
- compounds such as (meth) acrylic acid, (meth) acryloyl chloride, (meth) acrylic anhydride, glycidyl (meth) acrylate, and compounds described in WO2012 / 00316A (eg, 1,1-bis ( (Acryloxymethyl) ethyl isocyanate) can be synthesized by reacting with a polyol having the above cyclic aliphatic hydrocarbon group.
- composition containing as a main component a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule preferably contains a polymerization initiator, but a photopolymerization initiator is preferred as the polymerization initiator. .
- photopolymerization initiators acetophenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds
- examples include fluoroamine compounds, aromatic sulfoniums, lophine dimers, onium salts, borate salts, active esters, active halogens, inorganic complexes, and coumarins.
- photocleavable photoradical polymerization initiators include “Irgacure 651”, “Irgacure 184”, “Irgacure 819”, “Irgacure 907”, “Irgacure 1870” (CGI) manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.
- Irgacure 184 7/3 mixing initiator
- “Irgacure 500” “Irgacure 369”, “Irgacure 1173”, “Irgacure 2959”, “Irgacure 4265”, “Irgacure 4263”, “Irgacure 127", “ OXE01 ”, etc .;“ Kaya Cure DETX-S ”,“ Kaya Cure BP-100 ”,“ Kaya Cure BDK ”,“ Kaya Cure CTX ”,“ Kaya Cure BMS ”,“ Kaya Cure 2-EAQ ”,“ Kaya Cure ”manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
- the content of the photopolymerization initiator in the composition containing as a main component a compound having a cycloaliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule used in the present invention is the polymerizable content contained in the composition. Is preferably from 0.5 to 8% by weight, based on the total solid content in the composition for forming a hard coat layer, for the reason that the starting point is set so as not to increase excessively. The mass% is more preferable.
- composition containing as a main component a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule used in the present invention can contain a solvent.
- a solvent various solvents can be used in consideration of the solubility of the monomer, the drying property during coating, the dispersibility of the translucent particles, and the like.
- organic solvents examples include dibutyl ether, dimethoxyethane, diethoxyethane, propylene oxide, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,3,5-trioxane, tetrahydrofuran, anisole, phenetole, dimethyl carbonate, carbonate Methyl ethyl, diethyl carbonate, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), diethyl ketone, dipropyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, ethyl formate, propyl formate, pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, Methyl propionate, ethyl propionate, ⁇ -ptyrolactone, methyl 2-methoxyacetate, methyl
- thermoplastic resin film is a cellulose acylate film
- a solvent is used so that the concentration of the solid content of the composition mainly composed of a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon group and an unsaturated double bond group in the molecule is 20 to 80% by mass. It is preferably used, more preferably 30 to 75% by mass, still more preferably 40 to 70% by mass.
- the cyclic polyolefin resin-containing layer will be described.
- Cyclic polyolefin resin layer (A) Cyclic polyolefin-type resin Cyclic polyolefin-type resin Cyclic polyolefin-type resin can be used for the low moisture-permeable layer of this invention.
- the cyclic polyolefin resin represents a polymer resin having a cyclic olefin structure.
- the cyclic polyolefin resins preferably used in the present invention are listed below.
- a cyclic polyolefin resin which is an addition (co) polymer containing at least one repeating unit represented by the following general formula (II), and if necessary
- a ring-opening (co) polymer containing at least one cyclic repeating unit represented by the general formula (III) can also be suitably used.
- R 1 to R 6 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms
- a substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms — (CH 2 ) n COOR 11 , — (CH 2 ) n OCOR 12 , — (CH 2 ) n NCO, — (CH 2 ) n NO 2 , — ( CH 2 ) n CN, — (CH 2 ) n CONR 13 R 14 , — (CH 2 ) n NR 13 R 14 , — (CH 2 ) n OZ, — (CH 2 ) n W, or X 1 and Y 1 Alternatively, (—CO) 2 O and (—CO) 2 NR 15 composed of
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are hydrogen atoms, hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, Z is a hydrocarbon group or a hydrocarbon group substituted with halogen, and W is SiR 16 p D 3-p (R 16 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, D is a halogen atom, —OCOR 16 or —OR 16 , p is an integer of 0 to 3), n is an integer of 0 to 10 Show.
- Norbornene-based polymer hydrides can also be used preferably.
- the polycyclic unsaturated compound is hydrogenated after addition polymerization or metathesis ring-opening polymerization.
- R 3 to R 6 are preferably hydrogen atoms or —CH 3, and more preferably hydrogen atoms from the viewpoint of low moisture permeability.
- X 3 and Y 3 are preferably a hydrogen atom, Cl or —COOCH 3, and more preferably a hydrogen atom from the viewpoint of low moisture permeability. Other groups are appropriately selected.
- m is preferably 0 or 1.
- norbornene-based addition (co) polymers can also be preferably used, and are disclosed in JP-A No. 10-7732, JP-T 2002-504184, US Published Patent No. 200429129157A1 or WO 2004 / 070463A1. It can be obtained by addition polymerization of norbornene-based polycyclic unsaturated compounds.
- linear diene compounds such as acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, maleimide, vinyl acetate and vinyl chloride.
- a copolymer with ethylene is preferable.
- the norbornene-based addition (co) polymer for example, TOPAS6013 manufactured by Polyplastics Co., Ltd. can be used.
- the cyclic polyolefin resin-containing layer of the present invention can be produced by coating.
- the cyclic polyolefin resin-containing layer is produced by coating, it is preferable to use a coating composition for forming a cyclic polyolefin resin-containing layer containing at least a cyclic polyolefin resin and an organic solvent.
- Examples of the organic solvent that can be used in the coating composition for forming a cyclic polyolefin-based resin-containing layer of the present invention include chain aliphatic hydrocarbon solvents such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, liquid paraffin, and mineral spirits, Cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, dicycloheptane, tricyclodecane, hexahydroindene, cyclooctane and other alicyclic hydrocarbon solvents, benzene, Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, hydrocarbon solvents having alicyclic and aromatic rings such as indene and tetrahydronaphthalene, and nitrogen-
- the low moisture-permeable layer may be a single layer or a plurality of layers.
- the lamination method of the low moisture permeable layer is not particularly limited, but the low moisture permeable layer is produced by co-casting and coextrusion with a thermoplastic resin film, or the low moisture permeable layer is formed by the thermoplastic resin film.
- the low moisture-permeable layer is laminated on the thermoplastic resin film by coating. That is, in the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention, it is more preferable that the low moisture permeable layer is laminated on the base film by coating.
- the thickness of the low moisture permeable layer is preferably 1 to 28 ⁇ m, more preferably 2 to 20 ⁇ m, and particularly preferably 3 to 17 ⁇ m.
- the low moisture permeable layer of the optical film of the present invention preferably has a moisture permeable hard coat layer function, an antireflection function, an antifouling function and the like.
- the polarizing plate protective film of the present invention preferably contains a thermoplastic resin film.
- the polarizing plate protective films F1 and F4 of the present invention more preferably have a thermoplastic resin film as a base material and a functional layer laminated thereon.
- the thermoplastic film used as the substrate of the laminated film is also referred to as a substrate film containing a thermoplastic resin or simply a substrate film.
- the polarizing plate protective films F2 and F3 of the present invention are preferably thermoplastic resin films.
- the base film includes a thermoplastic resin.
- the base film is also referred to as a base film containing a thermoplastic resin or simply a base film.
- thermoplastic resin that can be preferably used as the main component in the base film will be described below.
- the main component of the said base film means the component exceeding 50 mass% of this base film.
- the optimum thermoplastic resin includes (meth) acrylic resin, olefin resin, cellulose resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, and polyester resin. You can choose from mixed resins of seed resins.
- (meth) acrylic resins polycarbonate resins, polystyrene resins, cyclic polyolefin resins, glutaric anhydride resins, glutarimide resins, and cellulose resins are preferred, and (meth) acrylic resins and cyclic polyolefins are preferred.
- Resin, cellulose acylate and mixed resin of cellulose acylate and (meth) acrylic resin are more preferable, (meth) acrylic resin, cellulose acylate and mixed resin of cellulose acylate and (meth) acrylic resin are further Preferably, (meth) acrylic resin is particularly preferable.
- the (meth) acrylic resin is a concept including both a methacrylic resin and an acrylic resin, and includes an acrylate / methacrylate derivative, particularly an acrylate ester / methacrylate ester (co) polymer. Furthermore, the (meth) acrylic resin includes a methacrylic resin and an acrylic resin as well as a (meth) acrylic polymer having a ring structure in the main chain, a polymer having a lactone ring, and a succinic anhydride ring. A maleic anhydride-based polymer having, a polymer having a glutaric anhydride ring, and a glutarimide ring-containing polymer.
- the repeating structural unit of the (meth) acrylic polymer is not particularly limited.
- the (meth) acrylic polymer preferably has a repeating structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester monomer as a repeating structural unit.
- the (meth) acrylic acid ester is not particularly limited, and examples thereof include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and benzyl acrylate.
- Acrylic acid esters; methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate; These may be used alone or in combination of two or more.
- the content ratio in the monomer component to be subjected to the polymerization step is preferably 50 to 100% by mass in order to sufficiently exhibit the effects of the present invention.
- the amount is preferably 70 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and particularly preferably 90 to 100% by mass.
- the glass transition temperature Tg of the resin containing the (meth) acrylic acid ester as a main component is preferably in the range of 80 to 120 ° C.
- the weight average molecular weight of the resin mainly composed of (meth) acrylic acid ester is preferably in the range of 50,000 to 500,000.
- rubber elastic particles are preferably blended with the (meth) acrylic resin.
- the rubber elastic particle is a particle containing a rubber elastic body, and may be a particle made of only a rubber elastic body, or may be a multi-layered particle having a rubber elastic body layer, and may be a film surface. From the viewpoint of hardness, light resistance and transparency, an acrylic elastic polymer is preferably used.
- Rubber elastic particles containing an acrylic elastic polymer can be obtained with reference to JP 2012-180422 A, JP 2012-032773 A, and JP 2012-180423 A.
- the number average particle diameter of the rubber elastic particles is preferably in the range of 10 to 300 nm, more preferably in the range of 50 to 250 nm.
- the (meth) acrylic resin composition forming the (meth) acrylic resin film 25 to 45% by mass of rubber elastic particles having a number average particle diameter of 10 to 300 nm are blended in a transparent acrylic resin. preferable.
- (meth) acrylic polymers those having a ring structure in the main chain are preferred. By introducing a ring structure into the main chain, the rigidity of the main chain can be improved and the heat resistance can be improved.
- (meth) acrylic polymers having a ring structure in the main chain a polymer having a lactone ring structure in the main chain, a maleic anhydride polymer having a succinic anhydride ring in the main chain, It is preferably either a polymer having a glutaric anhydride ring structure or a polymer having a glutarimide ring structure in the main chain.
- a polymer having a lactone ring structure in the main chain and a polymer having a glutarimide ring structure in the main chain are more preferable.
- the following polymers having a ring structure in these main chains will be described in order.
- a (meth) acrylic polymer having a lactone ring structure in the main chain A (meth) acrylic polymer having a lactone ring structure in the main chain (hereinafter also referred to as a lactone ring-containing polymer) has a lactone ring in the main chain.
- a lactone ring-containing polymer a lactone ring in the main chain.
- it will not specifically limit if it is a (meth) acrylic-type polymer which has this, Preferably it has a lactone ring structure shown by the following general formula (100).
- R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms, and the organic residue may contain an oxygen atom.
- the organic residue having 1 to 20 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, or the like.
- the content of the lactone ring structure represented by the general formula (100) in the structure of the lactone ring-containing polymer is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, and still more preferably 10 to 60% by mass. %, Particularly preferably 10 to 50% by weight.
- the lactone cyclization rate can be determined by removing the theoretical weight reduction amount from 150 ° C. before the weight reduction starts to 300 ° C. before the polymer decomposition starts. It can be calculated from the weight loss heating weight loss rate due to the alcohol reaction.
- the method for producing the (meth) acrylic resin having a lactone ring structure is not particularly limited.
- the (meth) acrylic resin having a lactone ring structure is obtained by polymerizing the following predetermined monomer to obtain a polymer (p) having a hydroxyl group and an ester group in the molecular chain.
- the obtained polymer (p) is heat-treated at a temperature in the range of 75 ° C. to 120 ° C. to obtain lactone cyclization condensation for introducing a lactone ring structure into the polymer.
- a polymer having a hydroxyl group and an ester group in the molecular chain is obtained by conducting a polymerization reaction of a monomer component containing a monomer represented by the following general formula (101).
- R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
- Examples of the monomer represented by the general formula (101) include methyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, ethyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, isopropyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, 2- ( Hydroxymethyl) normal butyl acrylate, t-butyl 2- (hydroxymethyl) acrylate, and the like. Among these, methyl 2- (hydroxymethyl) acrylate and ethyl 2- (hydroxymethyl) acrylate are preferred, and methyl 2- (hydroxymethyl) acrylate is particularly preferred from the viewpoint of high heat resistance improvement effect. As for the monomer represented by the general formula (101), only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
- the content ratio of the monomer represented by the general formula (101) in the monomer component used in the polymerization step has a lower limit value in a preferable range in terms of heat resistance, solvent resistance, and surface hardness, and was obtained. From the viewpoint of molding processability of the polymer, there is an upper limit value of a preferable range. In view of these viewpoints, it is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, still more preferably 10 to 60% by mass, and particularly preferably. Is 10 to 50% by mass.
- the monomer component provided in the polymerization step may contain a monomer other than the monomer represented by the general formula (101).
- a monomer is not particularly limited.
- (meth) acrylic acid ester, a hydroxyl group-containing monomer, an unsaturated carboxylic acid, and a monomer represented by the following general formula (102) are preferable. It is done. Only one type of monomer other than the monomer represented by formula (101) may be used, or two or more types may be used in combination.
- the weight average molecular weight of the lactone ring-containing polymer is preferably 10,000 to 2,000,000, more preferably 20,000 to 1,000,000, and particularly preferably 50,000 to 500,000.
- the lactone ring-containing polymer has a mass reduction rate in the range of 150 to 300 ° C. in dynamic TG measurement, preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, and still more preferably 0.3% or less. It is good.
- a method for measuring dynamic TG the method described in JP-A-2002-138106 can be used.
- the lactone ring-containing polymer Since the lactone ring-containing polymer has a high cyclization condensation reaction rate, there is little dealcoholization reaction in the production process of the molded product, and bubbles and silver stripes (silver streaks) are formed in the molded product after molding due to the alcohol. The disadvantage of entering can be avoided. Furthermore, since the lactone ring structure is sufficiently introduced into the polymer due to a high cyclization condensation reaction rate, the obtained lactone ring-containing polymer has high heat resistance.
- the coloration degree (YI) is preferably 6 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1 or less. . If the degree of coloring (YI) is 6 or less, problems such as loss of transparency due to coloring are unlikely to occur, and therefore, it can be preferably used in the present invention.
- the lactone ring-containing polymer has a 5% mass reduction temperature in thermal mass spectrometry (TG) of preferably 330 ° C. or higher, more preferably 350 ° C. or higher, and still more preferably 360 ° C. or higher.
- TG thermal mass spectrometry
- the 5% mass reduction temperature in thermal mass spectrometry (TG) is an indicator of thermal stability, and by setting it to 330 ° C. or higher, sufficient thermal stability tends to be exhibited.
- the thermal mass spectrometry can use the apparatus for measuring the dynamic TG.
- the glass transition temperature (Tg) of the lactone ring-containing polymer is preferably 115 ° C to 180 ° C, more preferably 120 ° C to 170 ° C, and still more preferably 125 ° C to 160 ° C.
- the acrylic resin as a copolymer is given high heat resistance, and the glass transition temperature ( Tg) is also preferable because it increases.
- the glass transition temperature (Tg) of the maleic anhydride polymer having a succinic anhydride ring in the main chain is preferably 110 ° C. to 160 ° C., more preferably 115 ° C. to 160 ° C., still more preferably 120 ° C. to 160 ° C. is there.
- the weight average molecular weight of the maleic anhydride polymer having a succinic anhydride ring in the main chain is preferably in the range of 50,000 to 500,000.
- the maleic anhydride unit used for copolymerization with the acrylic resin is not particularly limited, but JP-A-2008-216586, JP-A-2009-052021, JP-A-2009-196151, JP-T-2012-504783. Mention may be made of maleic acid-modified resins described in the respective publications. In addition, these do not limit this invention.
- As a commercially available maleic acid-modified resin Delpet 980N manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, which is a maleic acid-modified MAS resin (methyl methacrylate-acrylonitrile-styrene copolymer), can be preferably used.
- a method for producing an acrylic resin containing a maleic anhydride unit is not particularly limited, and a known method can be used.
- the maleic acid-modified resin is not limited as long as the resulting polymer contains maleic anhydride units, and examples thereof include (anhydrous) maleic acid-modified MS resin, (anhydrous) maleic acid-modified MAS resin (methacrylic acid). Methyl-acrylonitrile-styrene copolymer), (anhydrous) maleic acid modified MBS resin, (anhydrous) maleic acid modified AS resin, (anhydrous) maleic acid modified AA resin, (anhydrous) maleic acid modified ABS resin, ethylene-maleic anhydride Examples include acid copolymers, ethylene- (meth) acrylic acid-maleic anhydride copolymers, and maleic anhydride grafted polypropylene.
- the maleic anhydride unit has a structure represented by the following general formula (200).
- General formula (200) is a structure represented by the following general formula (200).
- R 21 and R 22 each independently represent a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
- the organic residue is not particularly limited as long as it has 1 to 20 carbon atoms.
- the organic residue may contain an oxygen atom.
- Ac represents an acetyl group.
- R 21 and R 22 preferably have 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
- each of R 21 and R 22 represents a hydrogen atom
- other copolymerization components are further included from the viewpoint of adjusting the intrinsic birefringence.
- a ternary or higher heat-resistant acrylic resin for example, methyl methacrylate-maleic anhydride-styrene copolymer can be preferably used.
- the polymer having a glutaric anhydride ring structure in the main chain is a polymer having a glutaric anhydride unit.
- the polymer having a glutaric anhydride unit preferably has a glutaric anhydride unit represented by the following general formula (300) (hereinafter referred to as a glutaric anhydride unit).
- R 31 and R 32 each independently represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 20 carbon atoms.
- the organic residue may contain an oxygen atom.
- R 31 and R 32 particularly preferably represent the same or different hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms.
- the polymer having a glutaric anhydride unit is preferably a (meth) acrylic polymer containing a glutaric anhydride unit.
- the (meth) acrylic polymer preferably has a glass transition temperature (Tg) of 120 ° C. or higher from the viewpoint of heat resistance.
- the glass transition temperature (Tg) of the polymer having a glutaric anhydride ring structure in the main chain is preferably 110 ° C. to 160 ° C., more preferably 115 ° C. to 160 ° C., and still more preferably 120 ° C. to 160 ° C.
- the weight average molecular weight of the polymer having a glutaric anhydride ring structure in the main chain is preferably in the range of 50,000 to 500,000.
- the content of glutaric anhydride units relative to the (meth) acrylic polymer is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 45% by mass.
- the content is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 45% by mass.
- (meth) acrylic polymer having a glutarimide ring structure in the main chain (meth) acrylic polymer having a glutarimide ring structure in the main chain (hereinafter also referred to as glutarimide resin)
- glutarimide resin (hereinafter also referred to as glutarimide resin)
- R 301 , R 302 , and R 303 are independently hydrogen or an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, or an aryl group
- R 301 and R 302 are hydrogen or a methyl group
- R 303 is a methyl group or a cyclohexyl group.
- the glutarimide unit may be a single type or may include a plurality of types in which R 301 , R 302 , and R 303 are different.
- the preferred second structural unit constituting the glutarimide resin used in the present invention is a unit composed of an acrylate ester or a methacrylate ester.
- Preferable acrylic acid ester or methacrylic acid ester structural unit includes methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, methyl methacrylate and the like.
- Another preferred imidizable unit includes N-alkylmethacrylamide such as N-methylmethacrylamide and N-ethylmethacrylamide.
- These second structural units may be of a single type or may include a plurality of types.
- the content of the glutarimide unit represented by the general formula (400) in the glutarimide resin is 20% by mass or more based on the total repeating unit of the glutarimide resin.
- the preferable content of the glutarimide unit is 20% to 95% by mass, more preferably 50 to 90% by mass, and still more preferably 60 to 80% by mass.
- a glutarimide unit is smaller than this range, the heat resistance of the film obtained may be insufficient or transparency may be impaired. On the other hand, if it exceeds this range, the heat resistance is unnecessarily increased and it becomes difficult to form a film, the mechanical strength of the resulting film becomes extremely brittle, and the transparency may be impaired.
- the glutarimide resin may be further copolymerized with a third structural unit, if necessary.
- the third structural unit include styrene monomers such as styrene, substituted styrene and ⁇ -methylstyrene, acrylic monomers such as butyl acrylate, and nitrile monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile.
- a structural unit obtained by copolymerizing maleimide monomers such as maleimide, N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide and the like can be used.
- the glutarimide resin may be directly copolymerized with the glutarimide unit and the imidizable unit in the glutarimide resin, and graft copolymerized with the resin having the glutarimide unit and the imidizable unit. It may be polymerized.
- the content in the glutarimide resin is preferably 5 mol% or more and 30 mol% or less based on the total repeating units in the glutarimide resin.
- the glutarimide resin is described in US Pat. No. 3,284,425, US Pat. No. 4,246,374, JP-A-2-153904, and the like, and is obtained by using methyl methacrylate as a main raw material as a resin having an imidizable unit. It can be obtained by using a resin and imidizing the resin having the imidizable unit with ammonia or a substituted amine.
- a unit composed of acrylic acid, methacrylic acid, or an anhydride thereof may be introduced into the glutarimide resin as a reaction by-product.
- the acrylic acid or methacrylic acid content is 0.5 milliequivalent or less per gram of resin, preferably 0.3 milliequivalent or less, more preferably 0.1 milliequivalent or less.
- JP-A No. 02-153904 it is also possible to obtain a glutarimide resin by imidization using a resin mainly composed of N-methylacrylamide and methacrylic acid methyl ester.
- the glass transition temperature (Tg) of the glutaric resin is preferably 110 ° C. to 160 ° C., more preferably 115 ° C. to 160 ° C., and still more preferably 120 ° C. to 160 ° C.
- the weight average molecular weight of the glutar resin is preferably in the range of 50,000 to 500,000.
- a manufacturing method for forming a thermoplastic resin film mainly composed of a (meth) acrylic polymer will be described in detail.
- a conventionally known mixer such as an omni mixer
- the resulting mixture is extrusion kneaded.
- the mixer used for extrusion kneading is not particularly limited.
- a conventionally known mixer such as an extruder such as a single screw extruder or a twin screw extruder or a pressure kneader can be used. .
- the film forming method examples include conventionally known film forming methods such as a solution casting method (solution casting method), a melt extrusion method, a calendar method, and a compression molding method. Of these film forming methods, the melt extrusion method is particularly suitable.
- melt extrusion method examples include a T-die method and an inflation method, and the molding temperature at that time may be appropriately adjusted according to the glass transition temperature of the film raw material, and is not particularly limited.
- the temperature is preferably 150 ° C to 350 ° C, more preferably 200 ° C to 300 ° C.
- a roll-shaped film can be obtained by attaching a T-die to the tip of a known single-screw extruder or twin-screw extruder and winding the film extruded into a film. it can. At this time, it is possible to perform uniaxial stretching by appropriately adjusting the temperature of the take-up roll and adding stretching in the extrusion direction. Further, simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, and the like can be performed by stretching the film in a direction perpendicular to the extrusion direction.
- the base film mainly composed of (meth) acrylic polymer may be either an unstretched film or a stretched film.
- a stretched film either a uniaxially stretched film or a biaxially stretched film may be used.
- a biaxially stretched film either a simultaneous biaxially stretched film or a sequential biaxially stretched film may be used.
- biaxial stretching the mechanical strength is improved and the film performance is improved.
- the (meth) acrylic polymer is a (meth) acrylic polymer having a cyclic structure in the main chain, mixing with other thermoplastic resins increases the retardation even when stretched. It is possible to obtain a film that can be suppressed and retains optical isotropy.
- the base film obtained using (meth) acrylic polymer as a main component has a thickness of preferably 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 40 ⁇ m.
- the thickness is less than 5 ⁇ m, not only the strength of the film is lowered, but also when the durability test is performed by sticking to other parts, the crimp may be increased.
- the thickness exceeds 80 ⁇ m, not only the transparency of the film is lowered, but also the moisture permeability becomes small, and when a water-based adhesive is used when sticking to other parts, the solvent water The drying speed may be slow.
- thermoplastic resin As the thermoplastic resin that can be used in the present invention, a cyclic polyolefin resin can be used.
- the cyclic polyolefin resin represents a polymer resin having a cyclic olefin structure.
- the cyclic polyolefin resins preferably used in the present invention are listed below.
- a cyclic polyolefin resin which is an addition (co) polymer containing at least one repeating unit represented by the following general formula (II) and, if necessary, a general A cyclic polyolefin resin which is an addition (co) polymer further comprising at least one repeating unit represented by formula (I).
- a ring-opening (co) polymer containing at least one cyclic repeating unit represented by the general formula (III) can also be suitably used.
- R 1 to R 6 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms
- a substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms — (CH 2 ) n COOR 11 , — (CH 2 ) n OCOR 12 , — (CH 2 ) n NCO, — (CH 2 ) n NO 2 , — ( CH 2 ) n CN, — (CH 2 ) n CONR 13 R 14 , — (CH 2 ) n NR 13 R 14 , — (CH 2 ) n OZ, — (CH 2 ) n W, or X 1 and Y 1 Alternatively, (—CO) 2 O and (—CO) 2 NR 15 composed of
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are hydrogen atoms, hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, Z is a hydrocarbon group or a hydrocarbon group substituted with halogen, and W is SiR 16 p D 3-p (R 16 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, D is a halogen atom, —OCOR 16 or —OR 16 , p is an integer of 0 to 3), n is an integer of 0 to 10 Show.
- Norbornene-based polymer hydrides can also be used preferably.
- the polycyclic unsaturated compound is hydrogenated after addition polymerization or metathesis ring-opening polymerization.
- R 5 to R 6 are preferably a hydrogen atom or —CH 3
- X 3 and Y 3 are preferably a hydrogen atom, Cl, —COOCH 3 , and other groups are appropriately selected.
- This norbornene resin is sold under the trade name Arton G or Arton F by JSR Co., Ltd., and Zeonor ZF14, ZF16, Zeonex 250 or Zeonex 250 by Nippon Zeon Co., Ltd. They are commercially available under the trade name 280 and can be used.
- norbornene-based addition (co) polymers can also be preferably used, and are disclosed in JP-A No. 10-7732, JP-T 2002-504184, US Published Patent No. 200429129157A1 or WO 2004 / 070463A1. It can be obtained by addition polymerization of norbornene-based polycyclic unsaturated compounds.
- Tg glass transition temperatures
- APL8008T Tg70 ° C
- APL6013T Tg125 ° C
- APL6015T Grades such as Tg145 ° C
- Pellets such as TOPAS 8007, 6013, and 6015 are sold by Polyplastics Co., Ltd. Further, Appear 3000 is sold by Ferrania.
- the glass transition temperature (Tg) of the cyclic polyolefin resin is preferably 110 ° C. to 200 ° C., more preferably 115 ° C. to 190 ° C., and further preferably 120 ° C. to 180 ° C. Further, the weight average molecular weight of the cyclic polyolefin resin is preferably in the range of 50,000 to 500,000.
- melt extrusion method examples include a T-die method and an inflation method, and the molding temperature at that time may be appropriately adjusted according to the glass transition temperature of the film raw material.
- T-die method When forming a film by the T-die method, a roll-shaped film can be obtained by attaching a T-die to the tip of a known single-screw extruder or twin-screw extruder and winding the film extruded into a film. it can. At this time, it is possible to perform uniaxial stretching by appropriately adjusting the temperature of the take-up roll and adding stretching in the extrusion direction. Further, simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, and the like can be performed by stretching the film in a direction perpendicular to the extrusion direction.
- a cellulose resin in the present invention, a cellulose resin can be used as the thermoplastic resin.
- Cellulosic resin represents a resin containing a cellulose ester and an acrylic resin.
- the cellulose used as a raw material for the cellulose ester used in the present invention includes cotton linter and wood pulp (hardwood pulp, softwood pulp), etc., and any cellulose ester obtained from any raw material cellulose can be used. May be.
- these raw material celluloses for example, plastic material course (17) Fibrous resin (Maruzawa, Uda, Nikkan Kogyo Shimbun, published in 1970) and Invention Association open technical report 2001-1745 (pages 7-8).
- the cellulose described in 1 can be used, the cellulose ester used in the present invention is not particularly limited to that described.
- the cellulose ester used in the present invention is preferably an ester of cellulose and a fatty acid (including an aromatic fatty acid), and is located at the 2nd, 3rd and 6th positions of the ⁇ -1,4 linked glucose units constituting the cellulose.
- a cellulose acylate acylated by substituting an acyl group of the fatty acid for a certain hydroxyl group is preferred.
- cellulose alkylcarbonyl ester, alkenylcarbonyl ester, aromatic carbonyl ester, aromatic alkylcarbonyl ester, and the like, and cellulose esters in which acyl groups of two or more fatty acids are substituted are also preferable. These cellulose esters may further have a substituted group.
- an acyl group substituted for the hydroxyl group an acetyl group having 2 carbon atoms and an acyl group having 3 to 22 carbon atoms can be preferably used.
- an acrylic resin is used as a mixture, an acetyl group having 2 carbon atoms and an acyl group having 3 to 7 carbon atoms are preferable from the viewpoint of compatibility between the two.
- the total substitution degree of acyl groups in the cellulose ester used in the present invention (the ratio of substitution of acyl groups with hydroxyl groups in the ⁇ -glucose unit of cellulose, all three hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions are acylated) Although it is 3 is not particularly limited, the higher the total substitution degree of the acyl group is preferable. Therefore, the total substitution degree of the acyl group is preferably 2.00 to 3.00, more preferably 2.50 to 3.00, and further preferably 2.50 to 2.90.
- examples of the method for measuring the degree of substitution of the acyl group substituted on the hydroxyl group of cellulose include a method according to ASTM D-817-91 and an NMR method.
- the acyl group substituted for the hydroxyl group of the ⁇ -glucose unit of cellulose may be an aliphatic group or an aromatic group, and is not particularly limited. Moreover, the acyl group substituted on the hydroxyl group may be a single acyl group or two or more kinds. Examples of the cellulose ester substituted with the acyl group include cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate petitate, cellulose acetate propionate butyrate, and cellulose benzoate.
- the degree of polymerization of the cellulose ester used in the cellulosic resin is preferably 180 to 700 in terms of viscosity average polymerization degree.
- 180 to 550 is more preferable.
- 180 to 400 is more preferable, and 180 to 350 is particularly preferable. If the degree of polymerization is within this range, the viscosity of the dope solution containing the cellulose ester can be made suitable for film production by casting, and the compatibility with the acrylic resin is high, and the transparency and mechanical strength are high. It is preferable because a high film can be obtained.
- the viscosity average degree of polymerization can be measured by the intrinsic viscosity method of Uda et al. (Kazuo Uda, Hideo Saito, Journal of Textile Science, Vol. 18, No. 1, pp. 105-120, 1962). This is described in detail in JP-A-9-95538.
- a mixed resin of a cellulose acylate resin and the acrylic resin is also preferable.
- the mass ratio of the cellulose acylate resin and the acrylic resin is preferably 70:30 to 15:85, more preferably 70:30 to 30:70, and still more preferably 49:51 to 30:70. is there.
- the acrylic resin used in combination with the cellulose-based resin may be a homopolymer of one kind of (meth) acrylic acid derivative or a copolymer of two or more (meth) acrylic acid derivatives. It may be a copolymer with other monomer copolymerizable with.
- copolymerizable components that can be copolymerized with (meth) acrylic acid derivatives include ⁇ , ⁇ -unsaturated acids such as acrylic acid and methacrylic acid, and divalent carboxylic acids containing unsaturated groups such as maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.
- Unsaturated acids such as acids, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-ethylstyrene, p-tert-butylstyrene, ⁇ -methylstyrene, ⁇ - Aromatic vinyl compounds such as methyl-p-methylstyrene, ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, lactone ring units, glutaric anhydride units, glutarimide units, maleic anhydride, etc. And maleimides such as saturated carboxylic acid anhydrides, maleimides and N-substituted maleimides.
- Acrylic resins, derivatives of (meth) acrylic acid, and other copolymerizable monomers used in combination with cellulose resins are disclosed in JP2009-122664A, JP2009-139661A, and JP2009-139754A. Also, those described in JP-A 2009-294262, International Publication No. 2009/054376, and the like can be used. In addition, these do not limit this invention, These can be used individually or in combination of 2 or more types.
- the weight average molecular weight Mw of the acrylic resin used in combination with the cellulose resin is preferably 80,000 or more.
- the acrylic resin preferably has a weight average molecular weight Mw of 100,000 or more.
- the weight average molecular weight Mw of an acrylic resin is 3000000 or less, and it is more preferable that it is 2000000 or less.
- acrylic resins can be used as the acrylic resin used in combination with the cellulose resin.
- Delpet 60N, 80N (Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), Dianal BR80, BR85, BR88, BR102 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), KT75 (Electrochemical Industry Co., Ltd.), etc. are mentioned. More than one species can be used in combination.
- thermoplastic resin A polycarbonate resin can be used as the thermoplastic resin that can be used in the present invention.
- Polystyrene resin A polystyrene resin can be used as the thermoplastic resin that can be used in the present invention.
- polyester resin A polyester resin can be used as the thermoplastic resin that can be used in the present invention.
- polyester resin polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are preferable.
- thermoplastic resin that can be used in the present invention may contain other thermoplastic resins other than the thermoplastic resin that can be preferably used as the main component of the base film.
- Other thermoplastic resins are not particularly limited as long as they do not contradict the gist of the present invention, but are thermoplastically compatible with thermoplastic resins that can be preferably used as the main component of the base film. Resins are preferred in terms of improving mechanical strength and desired physical properties.
- the other thermoplastic resin is preferably contained in the base film in an amount of 0 to 30% by weight, and 3 to 20% by weight. % Is more preferable, and 5 to 15% by mass is particularly preferable.
- thermoplastic resins examples include olefinic thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, poly (4-methyl-1-pentene); polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer And styrene-based thermoplastic resins such as acrylonitrile-butadiene-styrene block copolymer, rubber polymers such as ABS resin and ASA resin blended with polybutadiene rubber and acrylic rubber.
- olefinic thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, poly (4-methyl-1-pentene); polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer
- styrene-based thermoplastic resins such as acrylonitrile-butadiene-styrene block copolymer, rubber polymers such as ABS resin and ASA resin blended with polybutadiene rubber and acrylic rubber
- a copolymer containing a vinyl cyanide monomer unit and an aromatic vinyl monomer unit is used as the other thermoplastic resin. It is preferable to contain a polymer.
- a copolymer containing the vinyl cyanide monomer unit and the aromatic vinyl monomer unit specifically, an acrylonitrile-styrene copolymer is used, the glass transition temperature is 120 ° C. or more and the surface direction A film having a phase difference per 100 ⁇ m of 20 nm or less and a total light transmittance of 85% or more is obtained.
- thermoplastic resin film contains a moisture permeability reducing compound.
- a polymer having a low moisture permeability due to the polymer alone has a low solubility in a solvent and has many problems in the production process.
- By reducing the moisture permeability by combining the polymer and the moisture permeability reducing compound it becomes possible to achieve both low moisture permeability and solubility (manufacturability), and it is preferable to include a moisture permeability reducing compound.
- the moisture permeability reducing compound is included in the thermoplastic resin film in an amount of 10% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the thermoplastic resin. More preferably, they are 15 mass% or more and 90 mass% or less, and 20 mass% or more and 80 mass% or less are still more preferable.
- the ultraviolet absorber preferably used for the base film will be described.
- the optical film of the present invention including the base film is used for a polarizing plate, a liquid crystal display member, or the like.
- an ultraviolet absorber is preferably used.
- the ultraviolet absorber those excellent in the ability to absorb ultraviolet rays having a wavelength of 370 nm or less and having a small absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more are preferably used from the viewpoint of good liquid crystal display properties. Only one type of ultraviolet absorber may be used, or two or more types may be used in combination.
- the ultraviolet absorbers described in JP 2001-72782 A and JP 2002-543265 A can be mentioned.
- Specific examples of the ultraviolet absorber include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, and the like.
- 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2′- Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2 '-Hydroxy-3'-(3 ′′, 4 ′′, 5 ′′, 6 ′′ -tetrahydrophthalimidomethyl) -5′-methylphenyl) benzotriazole, 2,2-methylenebis (4- (1,1,3,3 -Tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol), 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methyl Enyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,4-
- Fine particles can be added to the base film as a matting agent.
- Fine particles used as a matting agent include silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, talc, clay, calcined kaolin, calcined calcium silicate, hydrated calcium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate and Mention may be made of calcium phosphate.
- Fine particles containing silicon are preferred in that the haze of the film is reduced, and silicon dioxide is particularly preferred.
- the fine particles of silicon dioxide preferably have a primary average particle diameter of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 g / liter or more.
- the apparent specific gravity is preferably 90 to 200 g / liter or more, and more preferably 100 to 200 g / liter or more. A higher apparent specific gravity is preferable because a high-concentration dispersion can be produced, and haze and aggregates are improved.
- These fine particles usually form secondary particles having an average particle diameter of 0.1 to 3.0 ⁇ m, and these fine particles are present in the film as aggregates of primary particles, and 0.1 to 3.0 ⁇ m on the film surface. An unevenness of 3.0 ⁇ m is formed.
- the average particle diameter of the secondary particles is preferably from 0.2 ⁇ m to 1.5 ⁇ m, more preferably from 0.4 ⁇ m to 1.2 ⁇ m, and most preferably from 0.6 ⁇ m to 1.1 ⁇ m.
- the particle diameter of the primary particles and the secondary particles was determined by observing the particles in the film with a scanning electron microscope and determining the diameter of a circle circumscribing the particles as the particle diameter. In addition, 200 particles were observed at different locations, and the average value was taken as the average particle size.
- silicon dioxide fine particles for example, commercially available products such as Aerosil R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) can be used.
- Zirconium oxide fine particles are commercially available, for example, under the trade names Aerosil R976 and R811 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and can be used.
- Aerosil 200V and Aerosil R972V are fine particles of silicon dioxide having an average primary particle diameter of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 g / liter or more, while keeping the turbidity of the optical film low. This is particularly preferable because the effect of reducing the friction coefficient is great.
- the substrate film has other various additives (for example, a retardation developing agent, a plasticizer, an ultraviolet absorber, a deterioration preventing agent, a release agent, an infrared absorber, a wavelength dispersion adjusting agent).
- Etc. which may be solid or oily. That is, the melting point and boiling point are not particularly limited.
- mixing of an ultraviolet absorbing material of 20 ° C. or lower and 20 ° C. or higher, and similarly, mixing of a plasticizer is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-151901.
- infrared absorbing dyes are described, for example, in JP-A No. 2001-194522.
- the addition time may be added at any time in the dope preparation step, but may be added by adding an additive to the final preparation step of the dope preparation step.
- the amount of each material added is not particularly limited as long as the function is manifested.
- the kind and addition amount of the additive of each layer may differ. For example, it is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-151902 and the like, but these are conventionally known techniques. For these details, materials described in detail on pages 16 to 22 in the Japan Institute of Invention Disclosure Technical Bulletin (Public Technical Number 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Institute of Invention) are preferably used.
- Plasticizers with good compatibility with thermoplastic resins are films that realize liquid crystal display devices that are less likely to bleed out, have low haze, and are excellent in light leakage, front contrast, and brightness. It is effective for production.
- a plasticizer may be used for the base film.
- a phosphate ester plasticizer, a phthalate ester plasticizer, a polyhydric alcohol ester plasticizer, a polycarboxylic acid ester plasticizer, a glycolate plasticizer, a citrate ester examples thereof include plasticizers, fatty acid ester plasticizers, carboxylic acid ester plasticizers, polyester oligomer plasticizers, sugar ester plasticizers, and ethylenically unsaturated monomer copolymer plasticizers.
- thermoplastic resin film ⁇ Characteristics of thermoplastic resin film> (Retardation of thermoplastic resin film)
- the base film is defined by Re and Rth (the following formulas (I ′) and (II ′) measured at a wavelength of 590 nm. Preferably satisfy the formulas (III ′) and (IV ′).
- thermoplastic resin film satisfying the following formulas (III ′) and (IV ′) examples include (meth) acrylic resins (may be (meth) acrylic polymers having a ring structure in the main chain), cyclic polyolefins Resin, cellulose acylate, and mixed resin of cellulose acylate and (meth) acrylic resin are preferable.
- Re (defined by the above formula (I)) preferably satisfies the formula (V ′), and further the Nz value More preferably (defined by the following formula (VI ′)) satisfies the formula (VII ′), and Re and Nz values most preferably simultaneously satisfy the formulas (V) and (VII ′) respectively.
- it is preferably used for a liquid crystal display device using a white light source having a continuous emission spectrum as a backlight.
- the white light source having the continuous emission spectrum is a white light emitting diode or the like, and it is particularly preferable to use a white light emitting diode composed of a blue LED element and a yellow phosphor.
- the thermoplastic resin film that satisfies the following formula (V ′) or further satisfies (VII ′) is preferably a polyester resin or a polycarbonate resin, more preferably a polyester resin, and the polyester resin is polyethylene terephthalate or polyethylene. Naphthalate is preferred.
- Nz Rth / Re + 0.5
- nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane of the base film
- ny is the base film.
- nz is the refractive index in the film thickness direction of the base film
- d is the thickness (nm) of the base film.
- the thermoplastic resin film When the thermoplastic resin film is used as the polarizing plate protective films F2 and F3 in the IPS mode liquid crystal display, the thermoplastic resin film has Re and Rth measured at a wavelength of 590 nm (the above (I ′) and ( II ′) is preferably 0 nm ⁇
- the thermoplastic resin film When the thermoplastic resin film is used as the polarizing plate protective films F2 and F3 in the VA mode liquid crystal display, the thermoplastic resin film has Re and Rth measured at a wavelength of 590 nm (the above (I ′) and ( II ′) is preferably
- Re is more preferably 30 nm ⁇
- Rth is more preferably 70 nm ⁇
- Re, Rth, and Nz at a wavelength ⁇ nm can be measured as follows.
- Re is measured with KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) by making light of wavelength ⁇ nm incident in the normal direction of the film.
- Rth was measured by making light having a wavelength ⁇ nm incident from a direction inclined + 40 ° with respect to the normal direction of the film with the slow axis in the plane (determined by KOBRA 21ADH) as the tilt axis (rotation axis).
- the assumed value of the average refractive index values in the thermoplastic handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer.
- the average refractive index values of main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin thermoplasticity (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49) Polystyrene (1.59).
- the average refractive index of the base film is 1.48 and the retardation is measured.
- the Re and Rth are the types of the thermoplastic resin used in the thermoplastic resin film (if the thermoplastic resin used in the base film is a cellulose ester, the degree of substitution of the cellulose ester), the thermoplastic It can be adjusted by the amount of the resin and additive, the addition of the retardation developer, the film thickness, the stretching direction and stretching ratio of the film.
- the film thickness of the thermoplastic resin film is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 80 ⁇ m, particularly preferably 15 to 70 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 60 ⁇ m.
- the unevenness of the panel accompanying the humidity change can be reduced.
- the moisture permeability of the thermoplastic resin film is measured under the conditions of 40 ° C. and relative humidity 90% based on JIS Z-0208.
- the moisture permeability of the base film is preferably 800 g / m 2 / day or less, more preferably 400 g / m 2 / day or less, still more preferably 200 g / m 2 / day or less, More preferably, it is 150 g / m 2 / day or less.
- a polarizing plate protective film in which a functional layer, particularly a low moisture-permeable layer is laminated in the present invention
- Liquid crystal display device equipped with a polarizing plate protective film can be prevented from warping the liquid crystal cell and display unevenness during black display after normal temperature, high humidity and high temperature and high humidity environment aging.
- thermoplastic resin film (Oxygen permeability coefficient of thermoplastic resin film)
- the free volume of the film correlates with the oxygen permeability coefficient of the film.
- the oxygen permeability coefficient of the base film is preferably 100 cc ⁇ mm / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, and more preferably 30 cc ⁇ mm / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less.
- the thermoplastic resin film preferably has a total haze value of 2.00% or less.
- the total haze value is more preferably 1.00% or less, further preferably 0.50% or less, particularly preferably 0.30% or less, and most preferably 0.20% or less.
- the lower the total haze value the better the optical performance, but it is preferably 0.01% or more considering raw material selection, production control, and roll film handling.
- the internal haze value of the thermoplastic resin film is preferably 1.00% or less.
- the contrast ratio of the liquid crystal display device can be improved and excellent display characteristics can be realized.
- the internal haze value is more preferably 0.50% or less, further preferably 0.20% or less, particularly preferably 0.10% or less, and most preferably 0.05% or less. From the viewpoint of raw material selection, production control, etc., 0.01% or more is preferable.
- the thermoplastic resin film preferably has a total haze value of 0.30% or less and an internal haze value of 0.10% or less.
- the total haze value and internal haze value are the types and addition amounts of film materials, selection of additives (particularly the particle size, refractive index, addition amount of matting agent particles), and further film production conditions (temperature at stretching, The stretching ratio can be adjusted.
- the haze can be measured on a film sample of 40 mm ⁇ 80 mm at 25 ° C. and a relative humidity of 60% with a haze meter (HGM-2DP, Suga Tester) according to JIS K-6714.
- the elastic modulus of the thermoplastic resin film is preferably 1800 to 10,000 MPa in the width direction (TD direction).
- TD direction width direction
- the elastic modulus in the TD direction is within the above range, display unevenness at the time of black display after high humidity and high temperature and high humidity environment aging, transportability at the time of film production, end slit property and difficulty in breaking. It is preferable from the viewpoint of manufacturing suitability. If the TD elastic modulus is too small, display unevenness at the time of black display after high humidity and high temperature and high humidity environment is likely to occur, and there is a problem in manufacturing suitability.
- the elastic modulus is more preferably 1800 to 9000 MPa, and further preferably 1800 to 8000 MPa.
- the elastic modulus in the transport direction (MD direction) of the thermoplastic resin film is preferably 1800 to 6000 MPa, and more preferably 1800 to 5000 MPa.
- the conveyance direction (longitudinal direction) of the film is the conveyance direction (MD direction) during film production
- the width direction is the direction (TD direction) perpendicular to the conveyance direction during film production.
- the elastic modulus of the film depends on the type and amount of the thermoplastic resin used in the base film material, selection of additives (particularly, the particle size, refractive index, and amount of addition of the matting agent particles), and film production conditions (stretching). The magnification can be adjusted.
- the elastic modulus is obtained, for example, by measuring a stress at 0.5% elongation at a tensile rate of 10% / min in an atmosphere of 23 ° C. and 70 RH% using a universal tensile tester “STM T50BP” manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd. be able to.
- the glass transition temperature Tg of the thermoplastic resin film is preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, from the viewpoints of production suitability and heat resistance.
- the glass transition temperature is a temperature at which the base line derived from the glass transition of the film starts to change and a temperature at which it returns to the base line again when measured at a heating rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC). It can be calculated as an average value.
- the measurement of a glass transition temperature can also be calculated
- a film sample (unstretched) 5 mm x 30 mm was conditioned at 25 ° C and 60% RH for 2 hours or more, and then grasped with a dynamic viscoelasticity measuring device (Vibron: DVA-225 (produced by IT Measurement Control Co., Ltd.)) Measured at a distance of 20 mm, a temperature increase rate of 2 ° C./min, a measurement temperature range of 30 ° C. to 250 ° C., and a frequency of 1 Hz.
- the intersection of 2 is the temperature at which the storage elastic modulus suddenly decreases and the film begins to soften when the temperature rises, and is the temperature at which the film begins to move to the glass transition region, and is therefore the glass transition temperature Tg (dynamic viscoelasticity).
- the polarizing plate protective film used for the outermost surface preferably has a high surface hardness. In that case, as the characteristics of the substrate film, it is preferable that the Knoop hardness is high.
- the Knoop hardness is preferably 100 N / mm 2 or more, more preferably 150 N / mm 2 or more.
- thermoplastic resin film (Equilibrium moisture content of thermoplastic resin film)
- the water content of the thermoplastic resin film (equilibrium water content) is not impaired in the adhesiveness with water-soluble thermoplastics such as polyvinyl alcohol when used as a protective film for a polarizing plate.
- the water content at 25 ° C. and a relative humidity of 80% is preferably 0 to 4% by mass.
- the content is more preferably 0 to 2.5% by mass, and still more preferably 0 to 1.5% by mass. If the equilibrium moisture content is 4% by mass or less, the dependency of retardation on humidity changes does not become too large, and the display unevenness of the liquid crystal display device during black display after normal temperature, high humidity, and high temperature / high humidity environments is suppressed. This is also preferable.
- the moisture content was measured by measuring a film sample 7 mm ⁇ 35 mm using a Karl Fischer method with a moisture measuring device and sample drying apparatuses “CA-03” and “VA-05” (both manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). It can be calculated by dividing (g) by the sample mass (g).
- the liquid crystal display device of the present invention uses a polarizing plate having a polarizing plate protective film F1 and a polarizing plate protective film F2 as a front side (viewing side) polarizing plate, or polarizing plate protection as a rear side (non-viewing side) polarizing plate.
- a polarizing plate having a polarizing plate protective film F1 and a polarizing plate protective film F2 as a front side (viewing side) polarizing plate, or polarizing plate protection as a rear side (non-viewing side) polarizing plate.
- the polarizing plate protective films F2 and F3 are (meth) acrylic resins, polycarbonate resins, polystyrene resins, cyclic polyolefin resins, glutaric anhydride resins, glutarimide resins, cellulose resins, and a plurality of these. It is a thermoplastic resin film containing a mixed resin of these resins.
- One of the above-mentioned preferred embodiments is to use a thermoplastic resin film having a low water content as the polarizing plate protective films F2 and F3, and the equilibrium content that the polarizing plate can contain in a high temperature and high humidity environment.
- the moisture content of the polarizing plate protective films F2 and F3 at 25 ° C. and a relative humidity of 80% is preferably 0% by mass or more and less than 2% by mass.
- Another one of the preferred embodiments described above is to use a thermoplastic resin film having a slightly high water content as the polarizing plate protective films F2 and F3, and the low moisture permeability of the polarizing plate protective films F1 and F4.
- the moisture content of the polarizing plate protective films F2 and F3 at 25 ° C. and 80% relative humidity is preferably 2% by mass or more and 4% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or more and 4.0% by mass or less.
- 2.5 mass% or more and 3.5 mass% or less are still more preferable.
- thermoplastic resin film The dimensional stability of the thermoplastic resin film is as follows: dimensional change rate after standing for 24 hours under conditions of 60 ° C. and 90% relative humidity (high humidity), and 80 ° C., DRY environment (5% relative humidity)
- the ratio of dimensional change after standing for 24 hours under the following conditions is preferably 0.5% or less. More preferably, it is 0.3% or less, More preferably, it is 0.15% or less.
- thermoplastic resin film When the polarizing plate protective film of the present invention is used, birefringence (Re, Rth) may change due to stress due to the contraction of the polarizer. Such a change in birefringence due to the stress can be measured as a photoelastic coefficient.
- the photoelastic modulus of the thermoplastic resin film is preferably 15 Br or less, more preferably -3 to 12 Br, and more preferably 0 to More preferably, it is 11Br.
- a method for producing a base film using a cellulose-based resin or a mixed resin of a cellulose-based resin and an acrylic resin is obtained by casting a polymer solution containing a thermoplastic resin and a solvent on a support to form a polymer film (the substrate Either a step of forming a film) or a step of forming a base film by melt-casting a thermoplastic resin is possible, but a polymer solution containing the thermoplastic resin and a solvent is allowed to flow on a support. It is preferable that the film is formed into a film.
- the manufacturing method of the said base film may also include the process of extending
- solvent Any solvent useful for forming the dope can be used without limitation as long as it dissolves the thermoplastic resin.
- any of a chlorinated solvent containing a chlorinated organic solvent as a main solvent and a non-chlorinated solvent not containing a chlorinated organic solvent can be used as the organic solvent. Two or more organic solvents may be mixed and used.
- the dope can be prepared by a general method including processing at a temperature of 0 ° C. or higher (ordinary temperature or high temperature).
- the dope that can be used in the present invention can be prepared using a dope preparation method and apparatus in a normal solvent cast method.
- a halogenated hydrocarbon particularly dichloromethane
- an alcohol particularly methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, -Pentanol, 2-methyl-2-butanol and cyclohexanol
- a halogenated hydrocarbon particularly dichloromethane
- an alcohol particularly methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, -Pentanol, 2-methyl-2-butanol and cyclohexanol
- the total amount of the thermoplastic resin is preferably adjusted so that it is contained in an amount of 10 to 40% by mass in the resulting polymer solution.
- the amount of the thermoplastic resin is more preferably 10 to 30% by mass.
- Arbitrary additives described later may be added to the organic solvent (main solvent).
- the solution can be prepared by stirring the thermoplastic resin and the organic solvent at room temperature (0 to 40 ° C.).
- the high concentration solution may be stirred under pressure and heating conditions. Specifically, the thermoplastic resin and the organic solvent are placed in a pressure vessel and sealed, and stirred while being heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent at normal temperature and in a range where the solvent does not boil.
- the heating temperature is usually 40 ° C. or higher, preferably 60 to 200 ° C., more preferably 80 to 110 ° C.
- the base film may be optionally surface-treated to achieve improved adhesion between the base film and the low moisture permeable layer or other layers (for example, a polarizer, an undercoat layer, and a back layer).
- glow discharge treatment ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, flame treatment, acid or alkali treatment can be used.
- the glow discharge treatment here may be low-temperature plasma that occurs in a low pressure gas of 10 ⁇ 3 to 20 Torr, and plasma treatment under atmospheric pressure is also preferred.
- a plasma-excitable gas is a gas that is plasma-excited under the above-mentioned conditions, and examples thereof include chlorofluorocarbons such as argon, helium, neon, krypton, xenon, nitrogen, carbon dioxide, tetrafluoromethane, and mixtures thereof. It is done. Details of these are described in detail on pages 30 to 32 in the Japan Institute of Invention Disclosure Technical Bulletin (Public Technical Number 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Institute of Invention), and are preferably used in the present invention. be able to.
- the polarizing plate protective film of the present invention may have a functional layer.
- the polarizing plate protective film of this invention, especially polarizing plate protective film F1 and F4 may have the said low moisture-permeable layer, you may laminate
- the type of other functional layers is not particularly limited, but is a hard coat layer, an antireflection layer (a layer having a refractive index adjusted such as a low refractive index layer, a middle refractive index layer, or a high refractive index layer), an antiglare layer, and an antistatic layer. Layer, ultraviolet absorbing layer and the like.
- the other functional layer may be a single layer or a plurality of layers.
- the method for laminating the other functional layer is not particularly limited, but it is preferable that another functional layer is further provided on the optical film of the present invention after laminating the low moisture-permeable layer.
- Other functional layers may be laminated on the low moisture-permeable layer, or may be laminated on the surface where the low moisture-permeable layer is not laminated.
- one functional layer may be laminated on the low moisture-permeable layer, and another other functional layer may be laminated on the surface where the low moisture-permeable layer is not laminated.
- the thickness of the other functional layer is more preferably 0.01 to 100 ⁇ m, and particularly preferably 0.02 to 50 ⁇ m.
- the antireflection film the hard coat layer, the forward scattering layer, and the antiglare layer (antiglare layer) in which other antireflection layers as functional layers are laminated, refer to [0257] to [0276] of JP-A-2007-86748.
- the polarizing plate which was described and was functionalized based on these description can be created. Moreover, you may laminate
- Antireflection layer antireflection film
- a film having a reflectivity of about 1.5% only by applying a single layer of a low refractive index material such as a fluoropolymer, or a film having a reflectivity of 1% or less using multilayer interference of a thin film is used.
- a structure in which a low refractive index layer and at least one layer having a higher refractive index than that of the low refractive index layer (that is, a high refractive index layer and a middle refractive index layer) is laminated on a transparent support is preferably used.
- the refractive index of each layer satisfies the following relationship. Refractive index of high refractive index layer> refractive index of medium refractive index layer> refractive index of transparent support> refractive index of low refractive index layer
- thermoplastic resin film used for the above-mentioned polarizing plate protective film can be preferably used, and is preferably a transparent film substrate.
- the refractive index of the low refractive index layer is preferably 1.20 to 1.55, more preferably 1.30 to 1.50.
- the low refractive index layer is preferably used as an outermost layer having scratch resistance and antifouling properties. In order to improve the scratch resistance, it is also preferable to impart slipperiness to the surface using a material such as a silicone-containing compound containing a silicone group or a fluorine-containing compound containing fluorine.
- the fluorine-containing compound examples include JP-A-9-222503 [0018] to [0026], JP-A-11-38202 [0019] to [0030], JP-A-2001-40284 [0027] to [0027]. [0028]
- the compounds described in JP-A No. 2000-284102 and the like can be preferably used.
- the silicone-containing compound is preferably a compound having a polysiloxane structure, but reactive silicone (for example, Silaplane (manufactured by Chisso), polysiloxane having silanol groups at both ends (Japanese Patent Laid-Open No.
- An organometallic compound such as a silane coupling agent and a specific fluorine-containing hydrocarbon group-containing silane coupling agent may be cured by a condensation reaction in the presence of a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 58-1993). 142958, 58-147483, 58-147484, JP-A-9-157582, 11-106704, JP-A-2000-117902, 2001-48590, 2002 -Compounds described in Japanese Patent No.
- the low refractive index layer has an average primary particle diameter of 1 to 150 nm such as fillers (for example, silicon dioxide (silica), fluorine-containing particles (magnesium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride)) as additives other than the above. It is also preferable to include an inorganic compound having a low refractive index, organic fine particles described in [0020] to [0038] of JP-A No. 11-3820, silane coupling agents, slip agents, surfactants, and the like. Can do.
- fillers for example, silicon dioxide (silica), fluorine-containing particles (magnesium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride)
- inorganic compound having a low refractive index organic fine particles described in [0020] to [0038] of JP-A No. 11-3820, silane coupling agents, slip agents, surfactants, and the like. Can do.
- the low refractive index layer may be formed by a vapor phase method (vacuum deposition method, sputtering method, ion plating method, plasma CVD method, etc.), but may be formed by a coating method because it can be manufactured at low cost. preferable.
- a coating method dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating, and micro gravure can be preferably used.
- the film thickness of the low refractive index layer is preferably 30 to 200 nm, more preferably 50 to 150 nm, and most preferably 60 to 120 nm.
- the medium refractive index layer and the high refractive index layer preferably have a structure in which ultrafine particles of high refractive index having an average particle size of 100 nm or less are dispersed in a matrix material.
- Inorganic compound fine particles having a high refractive index include inorganic compounds having a refractive index of 1.65 or more, for example, oxides such as Ti, Zn, Sb, Sn, Zr, Ce, Ta, La, and In, and metal atoms thereof.
- a composite oxide or the like can be preferably used.
- Such ultrafine particles may be obtained by treating the particle surface with a surface treatment agent (silane coupling agent, etc .: JP-A Nos.
- an organic metal coupling agent Japanese Patent Laid-Open No. 2001-310432, etc.
- a core-shell structure with high refractive index particles as a core Japanese Patent Laid-Open No. 2001-166104, etc.
- a specific dispersant is used together (for example, And JP-A-11-153703, US Pat. No. 6,210,858B1, JP-A-2002-277760, etc.).
- thermoplastic resins, curable resin films, and the like can be used, but JP-A 2000-47004, 2001-315242, 2001-31871, 2001-296401. It is also possible to use a curable film obtained from a polyfunctional material described in JP-A-2001-293818 or a metal alkoxide composition described in JP-A-2001-293818.
- the refractive index of the high refractive index layer is preferably 1.70 to 2.20.
- the thickness of the high refractive index layer is preferably 5 nm to 10 ⁇ m, and more preferably 10 nm to 1 ⁇ m.
- the refractive index of the medium refractive index layer is adjusted to be a value between the refractive index of the low refractive index layer and the refractive index of the high refractive index layer.
- the refractive index of the middle refractive index layer is preferably 1.50 to 1.70.
- the haze of the antireflection film is preferably 5% or less, more preferably 3% or less.
- the film strength is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in a pencil hardness test according to JIS K5400.
- the polarizing plate in the present invention imparts mechanical strength such as scratch resistance, it is preferably combined with a functional optical film having a hard coat layer provided on the surface of the transparent support.
- a functional optical film having a hard coat layer provided on the surface of the transparent support.
- the hard coat layer is preferably formed by a crosslinking reaction or a polymerization reaction of a curable compound by light and / or heat.
- the curable functional group is preferably a photopolymerizable functional group, or the hydrolyzable functional group-containing organometallic compound is preferably an organic alkoxysilyl compound.
- compositions of the hard coat layer for example, those described in JP-A Nos. 2002-144913, 2000-9908 and WO 00/46617 can be preferably used.
- the film thickness of the hard coat layer is preferably 0.2 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the strength of the hard coat layer is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in a pencil hardness test according to JIS K5400. Further, in the Taber test according to JIS K5400, the smaller the wear amount of the test piece before and after the test, the better.
- a compound containing an ethylenically unsaturated group or a compound containing a ring-opening polymerizable group can be used, and these compounds can be used alone or in combination.
- Preferred examples of the compound containing an ethylenically unsaturated group include ethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol.
- Polyacrylates of polyols such as hexaacrylate; epoxy acrylates such as diacrylate of bisphenol A diglycidyl ether, diacrylate of hexanediol diglycidyl ether; obtained by reaction of polyisocyanate and hydroxyl group-containing acrylate such as hydroxyethyl acrylate
- epoxy acrylates such as diacrylate of bisphenol A diglycidyl ether, diacrylate of hexanediol diglycidyl ether; obtained by reaction of polyisocyanate and hydroxyl group-containing acrylate such as hydroxyethyl acrylate
- Examples of preferred compounds include urethane acrylates.
- Preferred examples of the compound containing a ring-opening polymerizable group include ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, trimethylol ethane triglycidyl ether, trimethylol propane triglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether as glycidyl ethers. Triglycidyl trishydroxyethyl isocyanurate, sorbitol tetraglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycyl ether, polyglycidyl ether of cresol novolac resin, polyglycidyl ether of phenol novolac resin, etc.
- a polymer of glycidyl (meth) acrylate or a copolymer of a monomer that can be copolymerized with glycidyl (meth) acrylate may be used for the hard coat layer.
- oxide fine particles such as silicon, titanium, zirconium, and aluminum are used to reduce curing shrinkage of the hard coat layer, improve adhesion to the substrate, and reduce curling of the hard coat treated article in the present invention. It is also preferable to add crosslinked fine particles such as crosslinked fine particles such as polyethylene, polystyrene, poly (meth) acrylic acid esters, polydimethylsiloxane, etc., and fine organic particles such as fine crosslinked rubber particles such as SBR and NBR.
- the average particle size of these crosslinked fine particles is preferably 1 nm to 20000 nm.
- the shape of the crosslinked fine particles can be used without particular limitation, such as a spherical shape, a rod shape, a needle shape, or a plate shape.
- the addition amount of the fine particles is preferably 60% by volume or less, more preferably 40% by volume or less of the hard coat layer after curing.
- the affinity with the binder polymer since the affinity with the binder polymer is generally poor, it contains a metal such as silicon, aluminum, titanium, and the alkoxide group, carboxylic acid group, sulfonic acid group, phosphonic acid group, etc. It is also preferable to perform a surface treatment using a surface treatment agent having a functional group of
- the hard coat layer is preferably cured using heat or active energy rays.
- active energy rays such as radiation, gamma rays, alpha rays, electron rays, and ultraviolet rays are more preferred, and safety and productivity are improved.
- an electron beam or an ultraviolet ray it is particularly preferable to use an electron beam or an ultraviolet ray.
- the heating temperature is preferably 140 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower.
- the antiglare layer is used to scatter reflected light and prevent reflection.
- the haze of the optical film having an antiglare function is preferably 3 to 30%, more preferably 5 to 20%, and most preferably 7 to 20%.
- the antiglare layer is formed for the purpose of imparting to the film antiglare properties due to surface scattering and preferably hard coat properties for improving the hardness and scratch resistance of the film.
- the antiglare layer that can be used in the present invention contains a binder and translucent particles for imparting antiglare properties, and has a surface formed by projections of the translucent particles themselves or projections formed of an aggregate of a plurality of particles. It is preferable that the unevenness is formed.
- the translucent particles include particles of inorganic compounds such as silica particles and TiO 2 particles; resin particles such as acrylic particles, crosslinked acrylic particles, polystyrene particles, crosslinked styrene particles, melamine resin particles, and benzoguanamine resin particles; Is preferred. Of these, crosslinked styrene particles, crosslinked acrylic particles, and silica particles are preferred.
- the shape of the light-transmitting particles can be either spherical or irregular.
- the refractive index of the binder is preferably adjusted in accordance with the refractive index of each light-transmitting particle selected from the above-mentioned particles from the viewpoint of adjusting the internal haze and the surface haze.
- binders suitable for the light-transmitting particles include a binder mainly composed of a tri- or higher functional (meth) acrylate monomer (with a refractive index after curing of 1.55 to 1.70), and a styrene content of 50 to 50%.
- Examples thereof include a combination of one or both of translucent particles and benzoguanamine particles composed of a crosslinked poly (meth) acrylate polymer of 100% by mass, and of these, the binder and styrene content of 50 to 100% by mass
- a combination with translucent particles (having a refractive index of 1.54 to 1.59) made of a crosslinked poly (styrene-acrylate) copolymer is preferably exemplified.
- the absolute value of the difference between the refractive index of the binder and the refractive index of the translucent particles is preferably 0.04 or less.
- the absolute value of the difference between the refractive index of the binder and the refractive index of the translucent particles is preferably 0.001 to 0.030, more preferably 0.001 to 0.020, still more preferably 0.001 to 0.00. 015.
- the refractive index of the binder can be quantitatively evaluated by directly measuring it with an Abbe refractometer or by measuring a spectral reflection spectrum or a spectral ellipsometry.
- the refractive index of the translucent particles is determined by measuring the turbidity by dispersing the same amount of the translucent particles in the solvent in which the refractive index is changed by changing the mixing ratio of two types of solvents having different refractive indexes. It is measured by measuring the refractive index of the solvent when the degree becomes minimum with an Abbe refractometer.
- the content of the translucent particles is preferably from 3 to 30% by mass, preferably from 5 to 20% by mass, based on the total solid content in the formed antiglare layer, from the viewpoint of antiglare properties and the like. Is more preferable.
- Examples of the method for forming the antiglare layer include a method of laminating and forming a mat-shaped shaping film having fine irregularities on the surface as described in claim 22 of JP-A-6-16851.
- a method of forming by curing shrinkage of an ionizing radiation-curable resin due to a difference in ionizing radiation dose as described in claim 6 of JP-A-2000-338310
- a method of forming irregularities on the surface of a coating film by solidifying the light-transmitting fine particles and the light-transmitting resin by gelation by reducing the weight ratio of the good solvent to the light-transmitting resin upon drying As described in claim 8 of Japanese Patent No. -275404, a method of imparting surface irregularities by external pressure is known, and these known methods can be used.
- grains and provided the anti-glare function to the support body can also be used preferably.
- a film having an antiglare function described in claim 1 of JP-A-2009-258720 and claim 1 of JP-A-2005-105926 is preferably exemplified.
- a method for forming irregularities on the film surface for example, a method of forming irregularities on the film surface by adding fine particles (for example, JP 2000-271878 A), relatively large particles (particle size 0.05 to 2 ⁇ m) is added in a small amount (0.1 to 50% by mass) to form a surface uneven film (for example, JP-A Nos.
- a method of physically transferring the uneven shape onto the film surface for example, as an embossing method, JP-A-63-278839, JP-A-11-183710, JP-A-2000-275401 (Described in publications) and the like can also be preferably used.
- the polarizing plate in the present invention can be used in combination with a brightness enhancement film.
- the brightness enhancement film has a function of separating circularly polarized light or linearly polarized light, and is disposed between the polarizing plate and the backlight, and reflects or backscatters one circularly polarized light or linearly polarized light to the backlight side.
- the re-reflected light from the backlight part partially changes the polarization state and partially transmits when it re-enters the brightness enhancement film and the polarizing plate. By repeating this process, the light utilization rate is improved.
- the front luminance is improved to about 1.4 times.
- As the brightness enhancement film an anisotropic reflection method and an anisotropic scattering method are known, and both can be combined with the polarizing plate in the present invention.
- a brightness enhancement film having anisotropy in reflectance and transmittance is known by laminating a uniaxially stretched film and an unstretched film in multiple layers and increasing the difference in refractive index in the stretching direction.
- Multilayer film systems using the principle of dielectric mirrors (described in the specifications of WO95 / 17691, WO95 / 17692, and WO95 / 17699) and cholesteric liquid crystals A method (described in the specification of European Patent 606940A2 and JP-A-8-271731) is known.
- DBEF-E, DBEF-D, and DBEF-M are used as multi-layer brightness enhancement films that use the principle of dielectric mirrors, and NIPOCS (Nitto Denko Corporation) as a cholesteric liquid crystal brightness enhancement film. )) Is preferably used in the present invention.
- NIPOCS Nitto Giho, vol. 38, no. 1, May, 2000, pages 19 to 21 and the like.
- the polarizing plate protective film of the present invention can also be used as an optical compensation film for liquid crystal display devices.
- the liquid crystal display device has a liquid crystal cell in which liquid crystal is supported between two electrode substrates, two polarizing elements disposed on both sides thereof, and at least between the liquid crystal cell and the polarizing element. It is more preferable that one optical film of the present invention is arranged as an optical compensation film.
- these liquid crystal display devices TN, IPS, FLC, AFLC, OCB, STN, ECB, VA, and HAN mode liquid crystal display devices are preferable, and TN, OCB, IPS, and VA mode liquid crystal display devices are more preferable.
- thermoplastic resin film Production of thermoplastic resin film ⁇ Production of thermoplastic resin film 1> General formula (1)
- AS acrylonitrile-styrene
- thermoplastic resin film 1 (thickness: 40 ⁇ m, in-plane retardation Re: 0.8 nm, thickness direction retardation Rth: 1.5 nm)
- thermoplastic resin film 2 An imidized resin was obtained by the method described in JP2011-138119A, [0173] to [0176].
- the imidized resin is an acrylic resin having a glutarimide ring structure in the main chain and not having an aromatic vinyl structure.
- the imidized resin (III) the imidization rate, glass transition temperature and acid value were measured according to the following method. As a result, the imidation ratio was 4 mol%, the glass transition temperature was 128 ° C., and the acid value was 0.40 mmol / g.
- Im% B / (A + B) ⁇ 100
- imidation rate (Im%) refers to the proportion of the imide carbonyl group in the total carbonyl group.
- the thickness of the obtained film was 40 ⁇ m.
- This film was designated as thermoplastic resin film 2.
- thermoplastic resin film 3 ⁇ Preparation of thermoplastic resin film 3> The composition described below was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a dope.
- Cellulose ester A cellulose ester having an acyl group total substitution degree of 2.75, an acetyl substitution degree of 0.19, a propionyl substitution degree of 2.56, and a weight average molecular weight of 200,000 was used.
- This cellulose ester was synthesized as follows. Sulfuric acid (7.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose) was added to cellulose as a catalyst, and carboxylic acid serving as a raw material for the acyl substituent was added to carry out an acylation reaction at 40 ° C. At this time, the substitution degree of the acetyl group and the propionyl group was adjusted by adjusting the amount of the carboxylic acid. In addition, aging was performed at 40 ° C. after acylation. Further, the low molecular weight component of this cellulose ester was removed by washing with acetone.
- composition of dope 3 Cellulose ester 30.0 parts by mass (acyl group total substitution degree 2.75, acetyl substitution degree 0.19, propionyl substitution degree 2.56, weight average molecular weight 200000) 70.0 parts by mass of acrylic resin (Dianar BR85 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) Tinuvin 328 Ciba Japan 1.0 parts by mass Methylene chloride 320 parts by mass Ethanol 45 parts by mass
- the prepared dope was uniformly cast from a casting die onto a stainless steel endless band (casting support).
- the amount of residual solvent in the dope reaches 40% by mass, it is peeled off from the casting support as a polymer film, conveyed without being actively stretched by a tenter, and dried at 130 ° C. in a drying zone. It was.
- the thickness of the obtained film was 40 ⁇ m.
- composition of cellulose acetate solution (dope) 100 parts by mass of cellulose acetate (acetyl substitution degree 2.86, viscosity average polymerization degree 310) Triphenyl phosphate 8.0 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate 4.0 parts by weight Tinuvin 328 Ciba Japan 1.0 part by weight Tinuvin 326 Ciba Japan 0.2 parts by weight Methylene chloride 369 parts by weight Methanol 80 parts by weight 1-butanol 4 parts by mass
- the obtained dope was heated to 30 ° C., and cast on a mirror surface stainless steel support, which was a drum having a diameter of 3 m, through a casting Giesser.
- the surface temperature of the support was set to -5 ° C.
- the space temperature of the entire casting part was set to 15 ° C.
- the cellulose ester film cast and rotated 50 cm before the end point of the casting part was peeled off from the drum, and then both ends were clipped with a pin tenter.
- the residual solvent amount of the cellulose ester web immediately after stripping was 70%, and the film surface temperature of the cellulose ester web was 5 ° C.
- the cellulose ester web held by the pin tenter was conveyed to the drying zone. In the initial drying, a drying air of 45 ° C. was blown. Next, it was dried at 110 ° C. for 5 minutes and further at 140 ° C. for 10 minutes.
- ⁇ Thermoplastic resin film 6> Preparation of cellulose acylate resin by synthesis Cellulose acylate having an acyl substitution degree of 2.88 was prepared. Sulfuric acid (7.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose) was added as a catalyst, and acetic acid was added to carry out an acylation reaction at 40 ° C. Thereafter, the total substitution degree and the 6-position substitution degree were prepared by adjusting the amount of sulfuric acid catalyst, the amount of water and the aging time. The degree of acyl substitution of cellulose acylate is described in Carbohydr. Res. Was determined by 13 C-NMR according to the method described in 273 (1995) 83-91 (Tezuka et al.). The aging temperature was 40 ° C. Further, the low molecular weight component of the cellulose acylate was removed by washing with acetone.
- Dope preparation preparation of cellulose acylate solution 6
- the following composition was placed in a mixing tank, stirred to dissolve each component, further heated to 90 ° C. for about 10 minutes, and then filtered through a filter paper having an average pore size of 34 ⁇ m and a sintered metal filter having an average pore size of 10 ⁇ m.
- Cellulose acylate solution 6 Cellulose acylate having a degree of acetyl substitution of 2.88 100.0 parts by mass Methylene chloride 451.0 parts by mass Methanol 39.0 parts by mass ⁇ ⁇
- the web (film) obtained by casting is peeled from the band, and then clipped at both ends of the web with a clip and conveyed at 100 ° C. for 20 minutes in the tenter device. Dried. Thereafter, the web was further transported through a drying zone at a drying temperature of 120 ° C. to dry the web.
- the drying temperature here means the film surface temperature of a film.
- thermoplastic resin film 11 A commercially available cellulose acylate film ZRD60 (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) was prepared and used as the thermoplastic resin film 11. The film thickness of the thermoplastic resin film 11 was 60 ⁇ m.
- thermoplastic resin film 12 A commercially available cellulose acylate film ZRD40 (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) was prepared and used as the thermoplastic resin film 12. The film thickness of the thermoplastic resin film 12 was 41 ⁇ m.
- thermoplastic resin film 13 (1) Preparation of cellulose acylate resin by synthesis The same cellulose acylate resin as the thermoplastic resin film 6 was used.
- Dope preparation preparation of cellulose acylate solution 13
- the following composition was placed in a mixing tank, stirred to dissolve each component, further heated to 90 ° C. for about 10 minutes, and then filtered through a filter paper having an average pore size of 34 ⁇ m and a sintered metal filter having an average pore size of 10 ⁇ m.
- Cellulose acylate solution 13 Cellulose acylate having a degree of acetyl substitution of 2.88 100.0 parts by mass
- the following additive polycondensation ester of carboxylic acid and diol 15 parts by mass Methylene chloride 451.0 parts by mass Methanol 39.0 parts by mass ⁇
- the web (film) obtained by casting is peeled from the band, and then clipped at both ends of the web with a clip and conveyed at 100 ° C. for 20 minutes in the tenter device. Dried. Thereafter, the web was further transported through a drying zone at a drying temperature of 120 ° C. to dry the web.
- the drying temperature here means the film surface temperature of a film.
- ⁇ Thermoplastic resin film 15> (Preparation of cellulose acylate) Cellulose acylate was synthesized by the method described in JP-A Nos. 10-45804 and 08-231761, and the degree of substitution was measured. Specifically, sulfuric acid (7.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose) was added as a catalyst, carboxylic acid serving as a raw material for the acyl substituent was added, and an acylation reaction was performed at 40 ° C. At this time, the kind and substitution degree of the acyl group were adjusted by adjusting the kind and amount of the carboxylic acid. In addition, aging was performed at 40 ° C. after acylation. Further, the low molecular weight component of the cellulose acylate was removed by washing with acetone.
- the cellulose acylate solution for the low substitution layer is a core layer having a thickness of 55 ⁇ m
- the cellulose acylate solution for the high substitution layer is a skin A layer and a skin B layer having a thickness of 2 ⁇ m, respectively.
- Residual solvent amount (% by mass) ⁇ (MN) / N ⁇ ⁇ 100
- M is a mass of the web at an arbitrary time point
- N is a mass when the web of which M is measured is dried at 120 ° C. for 2 hours.
- a thermoplastic resin film 15 was obtained.
- composition of composition B-1 for forming a low moisture permeable layer A-DCP (100%): Tricyclodecane dimethanol dimethacrylate [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.] 97.0 parts by mass Irgacure 907 (100%): polymerization initiator [manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.] 3.0 parts by mass SP-13 0.04 parts by mass MEK (methyl ethyl ketone) 81.8 parts by mass
- composition of composition B-2 for forming a low moisture permeable layer Each of the following components was mixed, then charged into a glass separable flask equipped with a stirrer, stirred at room temperature for 5 hours, and filtered through a polypropylene depth filter having a pore size of 5 ⁇ m to obtain each composition.
- Cyclic polyolefin resin TOPAS6013 Polyplastics Co., Ltd. 100 parts by mass Cyclohexane 510 parts by mass Cyclohexanone 57 parts by mass
- A-DCP Tricyclodecane dimethanol dimethacrylate [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.]
- Irgacure 907 Polymerization initiator [Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.]
- SP-13 (Leveling agent)
- thermoplastic resin film 1 was unwound from the roll form as a base film, and the low moisture-permeable layer forming composition B-1 was used.
- the slot die described in Example 1 of JP-A-2006-122889 was used.
- the coating was performed by a die coating method at a conveyance speed of 30 m / min and dried at 60 ° C. for 150 seconds.
- the obtained optical film was designated as a low moisture-permeable layer laminated film 101.
- ⁇ Preparation of low moisture-permeable layer laminated film 113> The cyclic polyolefin resin-containing layer forming coating composition B-2 is applied onto the thermoplastic resin film 5 using a gravure coater, dried at 25 ° C. for 1 minute, and then dried at 80 ° C. for about 5 minutes. Thus, a low moisture-permeable layer laminated film 113 having a functional layer with a thickness of 2 ⁇ m was obtained.
- thermoplastic resin film and low moisture-permeable layer laminated film The film thickness was measured about the produced thermoplastic resin film and the low moisture-permeable layer laminated
- the film thickness of the low moisture-permeable layer measured the film thickness before and behind lamination
- the corona treatment was performed on the surface of the low moisture-permeable layer laminated film 117 on which the low moisture-permeable layer was laminated, it was bonded.
- Wet layer laminated films 107 to 109 and 111 to 120 were attached, dried at 70 ° C. for 10 minutes or more, and attached.
- the thermoplastic resin films 1 and 14 thus prepared were subjected to corona treatment on the other side of the polarizer obtained by bonding the substrate side of the film to one side prepared above.
- polarizing plates 253 to 254 were prepared by pasting.
- the saponified thermoplastic resin films 11 to 13 and 15 are attached to the other side of the polarizer prepared above using a polyvinyl alcohol-based adhesive, dried at 70 ° C. for 10 minutes or more, and bonded.
- Polarizing plates 201 to 215, 251 to 252, 271 to 272, and 291 to 292 were prepared.
- the saponified thermoplastic resin film 12 is attached to the other side of the polarizer obtained by attaching the low moisture permeable layer side of the film to one side prepared above,
- the polarizing plate 220 was produced by drying at 70 ° C. for 10 minutes or more.
- the moisture content (g) of a 10 mm ⁇ 10 mm sample measured by the Karl Fischer method with a moisture measuring device and sample drying apparatuses “CA-03” and “VA-05” (both manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) Calculated by dividing by the sample mass (g).
- the moisture content changes with time, it was performed within 3 minutes from cutting to putting the sample into the Karl Fischer sample bottle and sealing it.
- a 10 mm ⁇ 10 mm sample was measured with a moisture meter, a sample drying apparatus “CA-03” and “VA-05” (both manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the moisture content (g) measured by the Karl Fischer method. ) And calculated.
- the moisture content changes with time, it was performed within 3 minutes from cutting to putting the sample into the Karl Fischer sample bottle and sealing it.
- the crossed Nicols were arranged so that the absorption axis of the front-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction) and the transmission axis of the rear-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction).
- the thickness of the glass used for the liquid crystal cell was 0.5 mm. In this way, liquid crystal display devices 501 to 521 and 535 were obtained. These display characteristics were good.
- -Evaluation index- A Light leakage at the four corners of the panel is not visually recognized. (Light leakage from the panel is about the same as before the thermo was turned on.) B: Among the four corners of the panel, slight light leakage is visible at one or two corners, but is acceptable. C: Among the four corners of the panel, slight light leakage is visible at 3 to 4 corners, but is acceptable. D: The light leakage at the four corners of the panel is strong and unacceptable.
- the IPS panel and the VA panel have different appearances of unevenness depending on the panel.
- the VA panel has a larger light leakage area at the four corners of the panel than the IPS panel. " For example, B- is inferior to B but superior to C.
- Table 5 shows the polarizing plates used in the liquid crystal display device and the results.
- the liquid crystal display devices 516 to 519 are different films in the polarizing plate protective film F2 and the polarizing plate protective film F3.
- the polarizing plate protective film F2 and the polarizing plate protective film F3 are different from each other in the present invention.
- the result was the same.
- the crossed Nicols were arranged so that the absorption axis of the front-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction) and the transmission axis of the rear-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction).
- the thickness of the glass used for the liquid crystal cell was 0.5 mm. In this way, liquid crystal display devices 601 to 620, 622, and 624 were obtained.
- the polarizing plate protective film F1 is arranged on the viewing side from the polarizer, It was confirmed that light leakage of the panel was reduced.
- a polarizing plate protective film F1 is arranged on the viewing side from the polarizer, with the difference in water content after the thermostat of the polarizing plate immediately after the thermo-drying condition as the front side and the rear side polarizing plate, When the protective film F4 was used on the rear side of the polarizer, it was confirmed that the light leakage of the panel was further reduced.
- the prepared liquid crystal panel mounted with the polarizing plate was lit for 48 hours or 120 hours in an environment of 60 ° C. and 90% relative humidity, and then for 48 hours in an environment of 25 ° C. and 60% relative humidity, and then observed unevenness from the front of the panel. .
- a to C are practical levels.
- C Circular light leakage is observed on the panel, but the boundary is unclear and light leakage is not noticeable.
- D Circular light leakage is observed on the panel, and the boundary is clear and the light leakage portion and the portion where the light leakage is not clearly visible.
- the respective polarizing plates bonded to the polarizer such that the low moisture permeable layers of the polarizing plate protective films F1 and F4 are on the polarizer side are respectively the front side (viewing side) and the rear side. (Non-viewing side) It was found that the effect of the present invention can also be obtained in a liquid crystal display device used as a polarizing plate.
- polyester A ⁇ Thermoplastic resin film 21> ⁇ Raw resin synthesis> Polyethylene terephthalate was synthesized by a conventional method. This was used as polyester A. ⁇ Preparation of polyester film> After the polyester A chip material is dried to a water content of 50 ppm or less in a Henschel mixer and a paddle dryer dryer, an ultraviolet absorbent (the following compound (1)) is kneaded into the raw material polyester A to form a chip. Further blended with polyester A chips. The amount of the ultraviolet absorber was adjusted to 0.4% by mass with respect to the total polyester.
- chip materials were dried in a Henschel mixer and a paddle dryer dryer to a moisture content of 50 ppm or less, and then melted in an extruder set at a heater temperature of 280 to 300 degrees.
- the melted polyester was discharged from a die part onto a chiller roll electrostatically applied to obtain an amorphous base.
- This amorphous base was stretched while adjusting the magnification in the range of 3.0 to 5.0 times in the TD direction to obtain a 100 ⁇ m polyester film. No bleeding of the ultraviolet absorbent in the obtained polyester film was observed.
- This film was designated as a thermoplastic resin film 21.
- the slow axis direction of this film was in the range of ⁇ 5 ° perpendicular to the film longitudinal direction.
- the MD elastic modulus and TD elastic modulus of this film were 2900 MPa and 7100 MPa, respectively.
- thermoplastic resin film 22 a 100 ⁇ m polyester film was obtained in the same manner except that the draw ratio was changed. This film was designated as thermoplastic resin film 22.
- the slow axis direction of this film was in the range of ⁇ 5 ° perpendicular to the film longitudinal direction.
- thermoplastic resin films 23 to 25> In the thermoplastic resin film 21, a 100 ⁇ m polyester film was obtained in the same manner except that the stretching method was biaxial stretching and the stretching ratio was changed. This film was designated as thermoplastic resin films 23-25. The slow axis direction of this film was in the range of ⁇ 5 ° perpendicular to the film longitudinal direction.
- thermoplastic resin film 26 a 50 ⁇ m polyester film was obtained in the same manner except that the draw ratio was changed. This film was designated as a thermoplastic resin film 26.
- the slow axis direction of this film was in the range of ⁇ 5 ° perpendicular to the film longitudinal direction.
- ⁇ Hard coat layer laminated film 21> (Preparation of coating solution for hard coat layer) The following composition was put into a mixing tank and stirred to obtain a hard coat layer coating solution. 750.0 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA, Nippon Kayaku Co., Ltd.), 270.0 parts by mass of poly (glycidyl methacrylate) having a weight average molecular weight of 15000, 730.0 parts by mass of methyl ethyl ketone, 500.0 cyclohexanone 50.0 parts by mass and 50.0 parts by mass of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) were added and stirred. It filtered with the polypropylene filter with a hole diameter of 0.4 micrometer, and prepared the coating liquid 1 for hard-coat layers.
- TMPTA trimethylolpropane triacrylate
- poly glycol methacrylate
- the coating liquid 1 for hard coat layer was applied to the thermoplastic resin film 21 produced above using a gravure coater. After drying at 100 ° C., an irradiance of 400 mW / cm using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) of 160 W / cm while purging with nitrogen so that the oxygen concentration becomes 1.0 vol% or less. 2. The coating layer was cured by irradiating ultraviolet rays with an irradiation amount of 300 mJ / cm 2 to form a hard coat layer having a thickness of 8 ⁇ m. This film was designated as a hard coat layer laminated film 21.
- Hard coat layer laminated films 22 to 26 were prepared in the same manner as in the hard coat layer laminated film 21, except that the thermoplastic resin films 22 to 26 were used instead of the thermoplastic resin film 21.
- thermoplastic resin film and hard coat layer laminated film About the produced thermoplastic resin film and the hard-coat layer laminated
- FIG. 7 The results are shown in Table 7 below.
- the Nz value is obtained from a measurement result obtained from an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH: manufactured by Oji Scientific Instruments).
- thermoplastic resin films 21 to 26 are subjected to corona treatment on one side of the polarizer prepared as described above, and then bonded using an acrylic adhesive, followed by the polarizer.
- the thermoplastic resin films 1, 2, and 14 whose corona treatment was applied to the bonding surface were bonded so as to have the combinations shown in Table 8 to prepare polarizing plates 701 to 708.
- the hard coat layer laminated films 21 to 26 are applied to one side of the polarizer produced as described above, and the surface on which the hard coat layer is not laminated is subjected to a corona treatment, and then attached using an acrylic adhesive.
- thermoplastic resin films 1, 2, and 14 in which the bonding surface is similarly subjected to corona treatment are bonded to the other one surface of the polarizer so as to have the combinations shown in Table 8, and the polarizing plate 709. 716 were made.
- polarizing plates 701 to 716 were produced. Under the present circumstances, it arrange
- the obtained polarizing plate which is the polarizing plate protective film F1 and F4 on the opposite side of the liquid crystal cell with respect to the polarizer, which is bonded to both sides of the polarizer, and which is the polarizing plate
- the liquid crystal cell side polarizing plate protective films F2 and F3 were determined.
- polarizing plate A2 was attached to the front side and the rear side one by one through an adhesive so that the polarizing plate protective films F2 and F3 side were the liquid crystal cell side, respectively.
- the crossed Nicols were arranged so that the absorption axis of the front-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction) and the transmission axis of the rear-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction).
- the thickness of the glass used for the liquid crystal cell was 0.5 mm.
- white LED was used for the backlight light source.
- the liquid crystal display devices 801 to 808 thus manufactured were measured for rainbow-like unevenness during white display and evaluated for rainbow-like unevenness in the light leakage area during black display by the following methods.
- Iridescent unevenness appears when observing light incident obliquely from a backlight source on a polarizing plate having a large birefringence, specifically, a polymer film having Re of 500 nm or more and less than 3000 n as a protective film, This is particularly remarkable in a liquid crystal display device including a bright line spectrum and having a light source such as a cold cathode tube as a backlight.
- the polarizing plate protective films F1 and F4 preferably have Re of 3000 to 30000 nm, and Re is 4000 to 20000 nm. More preferably, the thickness is from 5000 to 18000 nm, further preferably from 6000 to 15000 nm.
- the iridescent unevenness can also be reduced by setting the Nz value representing the relationship between Re and Rth to an appropriate value. From the effect of reducing the iridescent unevenness and the suitability for manufacture, the Nz value is 2.0 or less. Preferably, it is 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.5.
- Table 9 shows the polarizing plates used in the liquid crystal display device and the results.
- ⁇ Mounting on IPS panel 2> After removing the liquid crystal panel from the commercially available IPS type liquid crystal display device, the two polarizing plates of the liquid crystal panel are peeled off, the polarizing plates 709 to 716 are on the front side (viewing side), and the polarizing plate is on the rear side (non-viewing side). 701 to 708 were attached to the front side and the rear side one by one through an adhesive so that the polarizing plate protective films F2 and F3 side would be the liquid crystal cell side, respectively.
- the crossed Nicols were arranged so that the absorption axis of the front-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction) and the transmission axis of the rear-side polarizing plate was in the longitudinal direction (left-right direction).
- the thickness of the glass used for the liquid crystal cell was 0.5 mm.
- white LED was used for the backlight light source.
- the liquid crystal display devices 901 to 908 thus manufactured were measured for rainbow-like unevenness at the time of white display, and evaluated for square unevenness and circular unevenness after the thermo test by the following methods.
- Table 10 shows the polarizing plates used in the liquid crystal display device and the results.
- the liquid crystal display device of the present invention can eliminate the occurrence of warp unevenness due to the warping of the panel that occurs when it is turned on after storage in a high humidity environment.
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Description
一方で、近年、偏光板保護フィルムとしてアクリル樹脂の使用が増加しつつある。接着技術が向上し、ポリビニルアルコールとの密着性を確保出来るようになってきたことがその背景にある。
本発明が解決しようとする課題は、液晶セルを構成するガラス基板の厚みが薄い(例えばガラス基板の厚みが0.5mm以下の大型(例えば、32インチ以上))の液晶表示装置で顕在化している高湿環境下での保存後に点灯すると発生するパネルの反りに基づくワープムラの問題を解消し得る液晶表示装置を提供することにある。
そこで、本発明者らは、フロント側の偏光板の収縮力と、リア側の偏光板の収縮力との差を小さくし、ワープムラの発生を抑制することについて鋭意検討した結果、高湿環境下に置かれた液晶表示装置が乾燥する際に、フロント側の偏光板の湿度寸法変化が、乾燥が遅いリア側の偏光板の湿度寸法変化よりも大きいことに着目し、フロント側の偏光板の、高温高湿環境経時直後と、高温高湿環境経時後に低湿下で経時させた直後の含水率を所定の範囲内にする(脱水抑制)ことでパネルの反りを抑制しワープムラの発生を抑制し得ることを見出した。
本発明は上記知見に基づきなされるに至ったものである。
ガラス基板2枚の間に液晶層を設けた液晶セルと、
上記液晶セルの両面に設けた偏光板と、上記液晶セルのリア側(非視認側)に設けたバックライトを含んでなる液晶表示装置であって、
液晶セルのフロント側(視認側)に設けた偏光板は、下記条件(A)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(B)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、液晶表示装置。
[条件(A):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置]
[条件(B):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
[2]
ガラス基板2枚の間に液晶層を設けた液晶セルと、
上記液晶セルの両面に設けた偏光板と、上記液晶セルのリア側(非視認側)に設けたバックライトを含んでなる液晶表示装置であって、
液晶セルのフロント側(視認側)に設けた偏光板は、下記条件(C)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(D)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、[1]に記載の液晶表示装置。
[条件(C):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置]
[条件(D):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
[3]
上記フロント側偏光板は、偏光子のフロント側(視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF1を有し、
偏光板保護フィルムF1は、透湿度が200g/m2/day以下であり、熱可塑性樹脂フィルムと、上記熱可塑性樹脂フィルム上に積層された低透湿層を有する、[1]又は[2]に記載の液晶表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
[4]
上記偏光板保護フィルムF1の低透湿層の少なくとも1つが、下記式(1)を満たす低透湿層である、[3]に記載の液晶表示装置。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは上記熱可塑性樹脂フィルムに上記低透湿層を積層したフィルムの透湿度を表し、Bは上記熱可塑性樹脂フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
[5]
上記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、[3]又は[4]に記載の液晶表示装置。
[6]
前記フロント側(視認側)偏光板はフロント側(視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF1を有し、偏光板保護フィルムF1が下記式(I)、(V)を満たすフィルムである、[1]に記載の液晶表示装置。
式(I) Re=(nx-ny)×d
式(V) 3000nm≦Re≦30000nm
(式(I)、(V)中、nxは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、dは前記偏光板保護フィルムF1の膜厚(nm)である。)
[7]
前記フロント側(視認側)偏光板はフロント側(視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF1を有し、偏光板保護フィルムF1が下記式(VI)、(VII)を満たすフィルムである、[1]又は[6]に記載の液晶表示装置。
式(VI) Nz=(nx-nz)/(nx-ny)
式(VII) Nz≦2.0
(式(VI)中、nxは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは前偏光板保護フィルムF1の膜厚方向の屈折率である。)
[8]
前記偏光板保護フィルムF1が、ポリエステル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂である、[1]、[6]、[7]のいずれかに記載の液晶表示装置。
[9]
上記偏光板保護フィルムF1は、透湿度が75g/m2/day以下である、[3]~[8]のいずれかに記載の液表表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
[10]
上記フロント側偏光板は、偏光子の液晶セル側の面に配置された偏光板保護フィルムF2を有し、
上記偏光板保護フィルムF2は熱可塑性樹脂フィルムであり、
上記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、グルタル酸無水物系樹脂、グルタルイミド系樹脂、セルロース系樹脂及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、[1]~[9]のいずれかに記載の液晶表示装置。
[11]
液晶セルのリア側(非視認側)に設けた偏光板は、下記条件(A)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(B)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、[1]~[10]のいずれかに記載の液晶表示装置。
[条件(A):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置]
[条件(B):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
[12]
液晶セルのリア側(非視認側)に設けた偏光板は、下記条件(C)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(D)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、[1]~[11]のいずれかに記載の液晶表示装置。
[条件(C):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置]
[条件(D):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
[13]
上記リア側偏光板は、偏光子のバックライト側の面に配置された偏光板保護フィルムF4を有し、
上記偏光板保護フィルムF4が、透湿度が200g/m2/day以下であり、熱可塑性樹脂フィルムと、上記熱可塑性樹脂フィルム上に積層された低透湿層とを有する、[11]又は[12]に記載の液晶表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
[14]
上記偏光板保護フィルムF4の低透湿層の少なくとも1つが、下記式(1)を満たす低透湿層である、[13]に記載の液晶表示装置。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは上記熱可塑性樹脂フィルムに上記低透湿層を積層したフィルムの透湿度を表し、Bは上記熱可塑性樹脂フィルムの透湿度を表す。
ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
[15]
上記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、[13]又は[14]に記載の液晶表示装置。
[16]
前記リア側(非視認側)偏光板はリア側(非視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF4を有し、偏光板保護フィルムF4が下記式(I)、(V)を満たすフィルムである、[11]又は[12]に記載の液晶表示装置。
式(I) Re=(nx-ny)×d
式(V) 3000nm≦Re≦30000nm
(式(I)、(V)中、nxは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、dは前記偏光板保護フィルムF4の膜厚(nm)である。)
[17]
前記リア側(非視認側)偏光板はリア側(非視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF4を有し、偏光板保護フィルムF4が下記式(VI)、(VII)を満たすフィルムである、[11]、[12]又は[16]に記載の液晶表示装置。
式(VI) Nz=(nx-nz)/(nx-ny)
式(VII) Nz≦2.0
(式(VI)中、nxは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは前偏光板保護フィルムF4の膜厚方向の屈折率である。)
[18]
前記偏光板保護フィルムF4が、ポリエステル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂である、[11]、[12]、[16]、[17]のいずれかに記載の液晶表示装置。
[19]
上記偏光板保護フィルムF4は、透湿度が75g/m2/day以下である、[13]~[18]のいずれかに記載の液晶表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
[20]
上記リア側偏光板は、偏光子の液晶セル側の面に配置された偏光板保護フィルムF3を有し、
上記偏光板保護フィルムF3は熱可塑性樹脂フィルムであり、
上記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、グルタル酸無水物系樹脂、グルタルイミド系樹脂、セルロース系樹脂及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、[11]~[19]のいずれかに記載の液晶表示装置。
[21]
上記液晶セルのガラス基板が、厚さ0.5mm以下である、[1]~[20]のいずれかに記載の液晶表示装置。
本実施形態の説明において「偏光板」とは、特別な記述がない限り、長尺の偏光板、及び表示装置に組み込まれる大きさに裁断された偏光板の両者を含む意味で用いている。なお、ここでいう「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする。
「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味し、更に屈折率の測定波長は、特別な記述がない限り、可視光域(λ=590nm)での値である。
また、本明細書において、光学フィルム及び液晶層等の各部材の光学特性を示す数値、数値範囲、及び定性的な表現(例えば、「同等」、「等しい」等の表現)については、液晶表示装置やそれに用いられる部材について一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲及び性質を示していると解釈されるものとする。
本発明の液晶表示装置は、
ガラス基板2枚の間に液晶層を設けた液晶セルと、
該液晶セルの両面に設けた偏光板と、該液晶セルのリア側(非視認側)に設けたバックライトを含んでなる液晶表示装置であって、
液晶セルのフロント側(視認側)に設けた偏光板は、下記条件(A)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(B)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である。
[条件(A):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置]
[条件(B):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
液晶セルのフロント側(視認側)に設けた偏光板は、下記条件(C)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(D)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下であることが好ましい。
[条件(C):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置]
[条件(D):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
フロント側偏光板の吸収軸方向の収縮力Dと、リア側偏光板の透過軸方向の収縮力Hとの差(D-H)を小さくすることにより、パネルの長手方向の反りを抑制し、ワープムラの発生を抑制することができる。
ここで、収縮力差を改善する為にはフロント側偏光板の収縮力とリア側偏光板の収縮力の差を小さくすれば良い、すなわちフロント側偏光板の含水率変化を小さくするか、リア側偏光板の含水率変化を大きくすれば良いことが考えられるが、筐体内の環境変化は外部環境の変化よりも遅いことより、偏光板の設計ではリア側偏光板の含水率変化を大きくすることは難しく、フロント側偏光板の含水率変化を小さくすることが好ましい。
これはフロント側よりも含水率変化は少ないが、リア側も含水率変化をしていることより、フロント側、リア側の含水率変化を共に抑えることで、収縮力差をより小さくできるからである。
ガラス基板の厚さが薄いほど偏光板収縮力によるパネルの反りが顕著になるため、より本発明が有効となる。
液晶表示装置は、二枚の電極基板の間に液晶を担持してなる液晶セル、その両側に配置された二枚の偏光板、及び必要に応じて該液晶セルと該偏光板との間に少なくとも一枚の光学補償フィルムを配置した構成を有している。
液晶セルの液晶層は、通常は、二枚の基板の間にスペーサーを挟み込んで形成した空間に液晶を封入して形成する。透明電極層は、導電性物質を含む透明な膜として基板上に形成する。液晶セルには、更にガスバリアー層、ハードコート層あるいは(透明電極層の接着に用いる)アンダーコート層(下塗り層)を設けてもよい。これらの層は、通常、基板上に設けられる。液晶セルの基板は、一般に50μm~2mmの厚さを有する。
本発明の液晶表示装置は、様々な表示モードの液晶セルに用いることができる。TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Super Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、及びHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。また、上記表示モードを配向分割した表示モードも提案されている。本発明の光学フィルムは、いずれの表示モードの液晶表示装置においても有効である。また、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置においても有効である。
本発明の液晶表示装置が有するフロント側偏光板は、条件(A)経時直後における偏光板の含水率と条件(B)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下であり、より好ましくは含水率が0.05%以上2.5%未満であり、更に好ましくは0.05%以上1.5%未満であり、特に好ましくは0.05%以上1.0%未満であり、最も好ましくは0.05%以上0.5%未満である。
また、本発明の液晶表示装置が有するフロント側偏光板は、条件(C)経時直後における偏光板の含水率と条件(D)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下であり、より好ましくは含水率が0.05%以上2.5%未満であり、更に好ましくは0.05%以上1.5%未満であり、特に好ましくは0.05%以上1.0%未満であり、最も好ましくは0.05%以上0.5%未満である。
リア側偏光板についても、条件(C)経時直後における偏光板の含水率と条件(D)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下であることが好ましい。
ここで、含水率変化が0.01%未満となるのは、特殊な材料、構成の偏光板や、極端に偏光子膜厚が薄く十分な偏光板特性を発現できない場合など、コストや汎用性、性能が十分ではない場合などが考えられる。
これは実際のパネルと同様に、フロント側(視認側)偏光板ならば偏光子のフロント側(視認側)の偏光板保護フィルム、リア側(非視認側)偏光板ならば偏光子のバックライト側の偏光板保護フィルムを通して偏光板内へと入る水の量を測定するためである。
偏光板のみで調湿して測定する含水率測定は、実際のパネルでは偏光子の液晶セル側に配置される偏光板保護フィルムの側からも偏光板内へと水が入ってしまうため、パネルの反り、及びワープムラ程度の判断方法としては十分ではない。
条件(A)及び条件(C)における経時直後とは、60℃相対湿度90%環境から25℃相対湿度60%環境下へ偏光板を取り出してから10分以内を指し、その時間内に測定サンプル片を密閉容器に封入して含水率を測定する。また、条件(B)及び条件(D)における経時直後とは、25℃相対湿度10%の環境内で所定の時間から10分以内を指し、その時間内に測定サンプル片を密閉容器に封入して含水率を測定する。
本発明の液晶表示装置が有するリア側偏光板は、偏光子のバックライト側の面に配置された偏光板保護フィルムF4を有し、偏光板保護フィルムF4は、熱可塑性樹脂フィルムと、該熱可塑性樹脂フィルム上に積層された低透湿層を有することが好ましい。また、更に偏光子の液晶セル側の面に配置された偏光板保護フィルムF3を有し、偏光板保護フィルムF3は、熱可塑性樹脂フィルムであることが好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムについての詳細は後述する。
前記プロテクトフィルム及び前記セパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。この場合、プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護する目的で貼合され、偏光板を液晶板へ貼合する面の反対面側に用いられる。また、セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶板へ貼合する面側に用いられる。
偏光板の前記収縮力を好適な値に制御し、かつパネルの反りの抑える観点から、前記フロント側偏光板の吸収軸方向(MD方向)と前記リア側偏光板の透過軸方向(TD方向)の湿度寸法変化の差は小さい方が好ましく、更に両者ともに小さい方がより好ましい。
偏光板の前記収縮力を好適な値に制御する観点から、前記偏光板の厚みは170μm以下であることが好ましく、160μm以下であることがより好ましく、150μmであることが更に好ましい。下限としては特に制限はないが10μm以上であることが好ましい。
偏光板の前記収縮力を好適な値に制御し、かつパネルの反りの抑える観点から、前記フロント側偏光板の厚みが、130μm以下であることが特に好ましい。
偏光板の前記収縮力を好適な値に制御し、かつパネルの反りの抑える観点から、前記リア側偏光板の厚みが、前記フロント側偏光板の厚みの1.1倍以上であることが好ましい。
偏光板の前記収縮力を好適な値に制御し、かつパネルの反りの抑える観点から、前記フロント側偏光板の吸収軸方向の弾性率は10GPa以下であることが好ましく、9GPa以下であることがより好ましく、8GPaであることが更に好ましい。下限としては特に制限はないが2GPa以上であることが好ましい。
同様の観点から、前記リア側偏光板の透過軸方向の弾性率は6GPa以下であることが好ましく、5GPa以下であることがより好ましく、4GPaであることが更に好ましい。下限としては特に制限はないが1GPa以上であることが好ましい。
本発明における偏光板の形状は、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上や3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、偏光板の幅は1470mm以上とすることが好ましい。
本発明における偏光板に使用される偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂と、二色性色素とを含有することが好ましい。
(1-1)ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVAとも言う)
前記PVAとしては、ポリ酢酸ビニルを鹸化したポリマー素材が好ましいが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のような酢酸ビニルと共重合可能な成分とを含有しても構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性PVAも用いることができる。
この他、本発明の偏光子には、特許登録第3021494号に記載されている1、2-グリコール結合量が1.5モル%以下のPVAフィルム、特開2001-316492号公報に記載されている5μm以上の光学的異物が100cm2当たり500個以下であるPVAフィルム、特開2002-030163号に記載されているフィルムのTD方向の熱水切断温度斑が1.5℃以下であるPVAフィルム、更にグリセリンなどの3~6価の多価アルコ-ルを1~100質量%混合した溶液や、特開平06-289225号公報に記載されている可塑剤を15質量%以上混合した溶液から製膜したPVAフィルムを好ましく用いることができる。
これらの中でも、本発明の偏光子に用いる前記ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニルをけん化したものが製造コストの観点から好ましい。なお、前記ポリ酢酸ビニルのけん化度については特に制限はないが、例えば、けん化度90%以上とすることが好ましく、95%以上とすることがより好ましく、99%以上とすることが特に好ましい。
本発明における偏光子は、二色性色素を含有することが好ましい。ここで、二色性色素とは、本明細書中、方向により吸光度の異なる色素のことを言い、ヨウ素イオン、ジアゾ系色素、キノン系色素、その他公知の二色性染料などが含まれる。前記二色性色素としては、I3 -やI5 -などの高次のヨウ素イオン若しくは二色性染料を好ましく使用することができる。
本発明では高次のヨウ素イオンが特に好ましく使用される。高次のヨウ素イオンは、「偏光板の応用」永田良編、CMC出版や工業材料、第28巻、第7号、p.39~p.45に記載されているようにヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液及び/又はホウ酸水溶液にPVAを浸漬し、PVAに吸着・配向した状態で生成することができる。
本発明では偏光板の前記収縮力を所定の値にする手段の一つとして、偏光子の膜厚設定により行うことができる。本発明における偏光子の膜厚は、この観点から、30μm以下であることが好ましく、1.5~20μmであることがより好ましく、3~16μmであることが更に好ましく、4~10μmであることが最も好ましい。
前記フロント側及び前記リア側偏光板に使用される偏光子の厚みがいずれも30μm以下であることが好ましい。
偏光子の膜厚が30μmより厚いと偏光板の収縮力が大きくなる傾向にありワープムラ、光漏れ等の原因となり得、また偏光子の膜厚が薄すぎても光漏れ等の原因となり得る。
また、特にフロント側偏光板の収縮力を抑え、収縮力の差(D-H)を低減する観点から、前記フロント側偏光板に使用される偏光子の厚みが、前記リア側偏光板に使用される偏光子の厚みよりも薄いことが好ましい。
本発明における偏光子の製造方法における、ポリビニルアルコールと、ヨウ素とを含有する本発明における偏光子の製造方法としては、特に制限はない。例えば、前記PVAをフィルム化した後、ヨウ素を導入して偏光子を構成することが好ましい。PVAフィルムの製造は、特開2007-86748号公報の〔0213〕~〔0237〕に記載の方法、特許登録第3342516号明細書、特開平09-328593号公報、特開2001-302817号公報、特開2002-144401号公報等を参考にして行うことができる。
前記PVA系樹脂溶液の調製工程では、水に対して攪拌しながらPVA系樹脂を添加し、PVA系樹脂を水又は有機溶媒に溶解した原液を調製することが好ましい。原液中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、好ましくは5~20質量%である。また、得られたスリラーを脱水し、含水率40%程度のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを一度調製してもよい。更にその後添加剤を加える場合は、例えば、PVAのウェットケーキを溶解槽に入れ、可塑剤、水を加え、槽底から水蒸気を吹き込みながら攪拌する方法が好ましい。内部樹脂温度は50~150℃に加温することが好ましく、系内を加圧してもよい。
前記流延工程は、上記にて調製したPVA系樹脂溶液原液を流延して成膜する方法が一般に好ましく用いられる。流延の方法としては、特に制限はないが、加熱した前記PVA系樹脂溶液原液を2軸押し出し機に供給し、ギアポンプにより排出手段(好ましくはダイ、より好ましくはT型スリットダイ)から支持体上に流涎して製膜することが好ましい。また、ダイからの排出される樹脂溶液の温度については特に制限はない。
前記支持体としては、キャストドラムが好ましく、ドラムの直径、幅、回転速度、表面温度については、特に制限はない。その中でも、前記キャストドラムの直径(R1)は2000~5000mmであることが好ましく、2500~4500mmであることが特に好ましく、3000~3500mmであることが特に好ましい。
前記キャストドラムの幅は2~6mであることが好ましく、3~5mであることが特に好ましく、4~5mであることが特に好ましい。
前記キャストドラムの回転速度は2~20m/分であることが好ましく、4~12m/分であることが特に好ましく、5~10m/分であることが特に好ましい。
前記キャストドラムのキャストドラム表面温度は40~140℃であることが好ましく、60~120℃であることが特に好ましく、80~100℃であることが特に好ましい。
前記T型スリットダイ出口の樹脂温度は40~140℃であることが好ましく、60~120℃であることが特に好ましく、80~100℃であることが特に好ましい。
その後、得られたロールの裏面と表面とを乾燥ロールに交互に通過させながら乾燥を行なうことが好ましい。前記乾燥ロールの直径、幅、回転速度、表面温度については、特に制限はない。その中でも、前記キャストドラムの直径(R1)は200~450mmであることが好ましく、250~400mmであることが特に好ましく、300~350mmであることが特に好ましい。
また、得られたフィルムの長さについても特に制限はなく、2000m以上、好ましくは4000m以上の長尺のフィルムとすることができる。フィルムの幅についても、特に制限はないが、2~6mであることが好ましく、3~5mであることが好ましい。
前記膨潤工程は、水のみで行うことが好ましいが、特開平10-153709号公報に記載されているように、光学性能の安定化及び、製造ラインでの偏光板基材のシワ発生回避のために、偏光板基材をホウ酸水溶液により膨潤させて、偏光板基材の膨潤度を管理することもできる。
また、膨潤工程の温度、時間は、任意に定めることができるが、10℃~60℃、5秒~2000秒が好ましい。
なお、膨潤工程のときにわずかに延伸を行ってもよく、例えば1.05倍~1.5倍に延伸する態様が好ましく、1.3倍程度に延伸する態様がより好ましい。
前記染色工程は、特開2002-86554号公報に記載の方法を用いることができる。また、染色方法としては浸漬だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。また、特開2002-290025号公報に記載されているように、ヨウ素の濃度、染色浴温度、浴中の延伸倍率、及び浴中の浴液を攪拌させながら染色させる方法を用いてもよい。
前記二色性色素として高次のヨウ素イオンを用いる場合、高コントラストの偏光板を得るためには、染色工程はヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液を用いることが好ましい。この場合のヨウ素-ヨウ化カリウム水溶液のヨウ素とヨウ化カリウムの質量比については特開2007-086748号公報に記載の態様を用いることができる。
また、特許登録第3145747号明細書に記載されているように、染色液にホウ酸、ホウ砂等のホウ素系化合物を添加してもよい。
前記硬膜工程は、架橋剤溶液に浸漬、又は溶液を塗布して架橋剤を含ませるのが好ましい。また、特開平11-52130号公報に記載されているように、硬膜工程を数回に分けて行うこともできる。
前記架橋剤としては米国再発行特許第232897号明細書に記載のものが使用でき、特許第3357109号明細書に記載されているように、寸法安定性を向上させるため、架橋剤として多価アルデヒドを使用することもできるが、ホウ酸類が最も好ましく用いられる。硬膜工程に用いる架橋剤としてホウ酸を用いる場合には、ホウ酸-ヨウ化カリウム水溶液に金属イオンを添加してもよい。金属イオンとしては塩化亜鉛が好ましいが、特開2000-35512号公報に記載されているように、塩化亜鉛の変わりに、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛などの亜鉛塩を用いることもできる。
また、塩化亜鉛を添加したホウ酸-ヨウ化カリウム水溶液を作製し、PVAフィルムを浸漬させて硬膜を行ってもよく、特開2007-086748号公報に記載の方法を用いることができる。
本発明において、偏光板の収縮力を上記所定の値にする手段の一つとして、偏光子の硬膜条件(硬膜時間の調整など)を適宜調整して行うことが出来る。
前記延伸工程は、米国特許2,454,515号明細書などに記載されているような、縦一軸延伸方式、若しくは特開2002-86554号公報に記載されているようなテンター方式を好ましく用いることができる。好ましい延伸倍率は2倍~12倍であり、更に好ましくは3倍~10倍である。また、延伸倍率と原反厚さと偏光子厚さの関係は特開2002-040256号公報に記載されている(保護フィルム貼合後の偏光子膜厚/原反膜厚)×(全延伸倍率)>0.17としたり、最終浴を出た時の偏光子の幅と保護フィルム貼合時の偏光子幅の関係は特開2002-040247号公報に記載されている0.80≦(保護フィルム貼合時の偏光子幅/最終浴を出た時の偏光子の幅)≦0.95としたりすることも好ましく行うことができる。
本発明において、偏光板の収縮力を上記所定の値にする手段の一つとして、延伸倍率を適宜調整して行うことが出来る。
前記乾燥工程は、特開2002-86554号公報で公知の方法を使用できるが、好ましい温度範囲は30℃~100℃であり、好ましい乾燥時間は30秒~60分である。また、特許第3148513号明細書に記載されているように、水中退色温度を50℃以上とするような熱処理を行ったり、特開平07-325215号公報や特開平07-325218号公報に記載されているように温湿度管理した雰囲気でエージングしたりすることも好ましく行うことができる。
また膜厚が薄い偏光子は、特許第4691205号公報や特許第4751481号公報に記載の塗布法を用いた製造方法により形成することができる。
なお、膜厚の制御は、公知の方法で制御することができ、例えば前記流延工程におけるダイスリット幅や、延伸条件を適切な値に設定することで制御できる。
[偏光板保護フィルム]
本発明の偏光板保護フィルムは単層構造でも積層構造でも良い。積層構造の作製方法は共流延、共押出し、塗布、転写、複数フィルムの貼合などでも良い。熱可塑性樹脂フィルムへ塗布層を塗布する場合に熱可塑性樹脂フィルムを単に基材、若しくは基材フィルムとも呼称する。
機能層は、低透湿層、ハードコート層、反射防止層(低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層など屈折率を調整した層)、防眩層、帯電防止層、紫外線吸収層などが挙げられる。
本発明の偏光板保護フィルムF1、F4は熱可塑性樹脂フィルム上に機能層を積層することが好ましく、機能層が低透湿層であることがより好ましい。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂フィルムに前記低透湿層を積層した光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
上記構成により、耐久性に優れ、水分の透過及び脱着を低減することが出来る。
式(2) 0.01≦A/B≦0.8
式(3) 0.02≦A/B≦0.6
式(4) 0.04≦A/B≦0.5
前記式(2)~(4)におけるA及びBの定義は、前記式(1)におけるA及びBの定義と同様である。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂フィルムに前記低透湿層を積層した光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記基材フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
また、本発明の好ましい偏光板保護フィルムF1、F4の製造方法の第二の態様は、熱可塑性樹脂を溶融製膜して基材フィルムを形成する工程と、前記基材フィルム上に機能層、より好ましくは低透湿層を塗布で積層する工程とを含む、基材フィルム上に積層された機能層を有する光学フィルムの製造方法であって、前記光学フィルムの透湿度が200g/m2/day以下であり、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂フィルムに前記低透湿層を積層した光学フィルムの透湿度を表し、Bは前記基材フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。)
上記構成により、本発明の好ましい偏光板保護フィルムF1、F4を容易に製造することができる。
(偏光板保護フィルムF1、F4の膜厚)
本発明の偏光板保護フィルムF1、F4の膜厚(基材フィルムに低透湿層を積層した後の総膜厚)は、5~100μmが好ましく、10~80μmがより好ましく、15~75μmが特に好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムF1、F4の透湿度は、JIS Z-0208をもとに、40℃、相対湿度90%の条件において測定される。
本発明の光学フィルムの透湿度は、200g/m2/day以下であり、100g/m2/day以下であることが好ましく、90g/m2/day以下であることがより好ましく、80g/m2/day以下であることが更に好ましく、75g/m2/day以下であることが更により好ましく、50g/m2/day以下であることが特に好ましく、30g/m2/day以下であることが最も好ましい。透湿度が200g/m2/day以下であれば、液晶表示装置の常温、高湿及び高温高湿環境経時後の、液晶セルの反りや、黒表示時の表示ムラを抑制できる。
偏光板保護フィルムF1、F4の透湿度が低いほど、偏光板の含水率の差は小さくなる。
液晶表示装置に偏光板を実装する場合には、偏光板保護フィルムF1及びF4の透湿度のバランスが重要となる。
偏光板保護フィルムF4の透湿度が、200g/m2/day以上である場合、本発明の偏光板保護フィルムF1の透湿度は、200g/m2/day以下であり、100g/m2/day以下であることが好ましく、90g/m2/day以下であることがより好ましく、75g/m2/day以下であることが更に好ましく、60g/m2/day以下であることが特に好ましい。また、偏光板保護フィルムF1の透湿度は、30g/m2/day以上であることが好ましい。
偏光板保護フィルムF4の透湿度が、200g/m2/day以上であり、かつ、偏光板保護フィルムF1の透湿度が30g/m2/day未満の場合、液晶セルの反りは抑制されたが、30g/m2/day以上の場合と異なり、液晶セルが視認側に凸となるように反る場合が見られた。
一方で、偏光板保護フィルムF4の透湿度が、200g/m2/dayより小さい場合、本発明の偏光板保護フィルムF1の透湿度は、200g/m2/day以下であり、100g/m2/day以下であることが好ましく、90g/m2/day以下であることがより好ましく、75g/m2/day以下であることが特に好ましく、60g/m2/day以下であることが更に特に好ましく、30g/m2/day以下であることがより更に特に好ましい。
透湿度が200g/m2/day以下であれば、液晶表示装置の常温、高湿及び高温高湿環境経時後の、液晶セルの反りや、黒表示時の表示ムラを抑制できる。
本発明の偏光板保護フィルムF1、F4は、波長590nmで測定したRe及びRth(下記式(I)及び(II)にて定義される)が、式(III)及び(IV)を満たすことが好ましい。
式(I) Re=(nx-ny)×d
式(II) Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
式(III)|Re|≦50nm
式(IV) |Rth|≦300nm
また、上記とは異なる別の好ましい態様として、本発明の偏光板保護フィルムF1、F4は、Re(上記式(I)で定義される)が式(V)を満たすことが好ましく、更にNz値(下記式(VI)で定義される)が式(VII)を満たすことがより好ましく、Reと、Nz値は、それぞれ式(V)及び(VII)を同時に満たすことが最も好ましく、特にバックライトとして連続的な発光スペクトルを有する白色光源を使用する液晶表示装置に用いることが好ましい。
ここで、前記の連続的な発光スペクトルを有する白色光源とは、白色発光ダイオードなどであり、青色LED素子と黄色蛍光体とで構成される白色発光ダイオードを用いることが特に好ましい。
式(V) 3000nm≦Re≦30000nm
式(VI) Nz=(nx-nz)/(nx-ny)
ここで、Nz=Rth/Re+0.5でRe、Rthより計算で求めることも可能である。
式(VII) Nz≦2.0
(式(I)~(VII)中、nxは前記偏光板保護フィルムF1、F4のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF1、F4のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは前偏光板保護フィルムF1、F4の膜厚方向の屈折率であり、dは前記偏光板保護フィルムF1、F4の膜厚(nm)である。)
本発明の偏光板保護フィルムF1、F4のRe、Rth、Nz値は、後述する前記基材フィルムである熱可塑性樹脂フィルムのReとRthの調整方法、前記低透湿層の組成や膜厚、本発明の偏光板保護フィルムF1、F4の総膜厚等により調整することができる。
{低透湿層}
(低透湿層の組成)
本発明の偏光板保護フィルムF1、F4に用いることができる低透湿層は、本発明の偏光板保護フィルムF1、F4が前記式(1)を満たすものであればいかなる材料によって形成されているものであっても構わないが、低透湿性、製造適性、環境性などの観点から、分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合を有する化合物を含む組成物から形成されてなる層、又は、環状ポリオレフィン系樹脂含有層であることが好ましく、環状ポリオレフィン系樹脂含有層であることがより好ましい。
本発明において、分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物を主成分とする組成物から形成されてなる層は、低透湿性を付与するために、環状脂肪族炭化水素基を有し、かつ分子内に不飽和二重結合基を有する化合物を含有し、必要に応じて更に、重合開始剤、透光性粒子、含フッ素又はシリコーン系化合物、溶剤を含有する組成物を、支持体上に直接又は他の層を介して塗布・乾燥・硬化することにより形成することができる。以下各成分について説明する。なお、組成物又は層の主成分とは、その組成物又はその層の50質量%以上を占める成分のことを言う。
分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物はバインダーとして機能する。また、環状脂肪族炭化水素基を有し、不飽和二重結合基を有する化合物は、硬化剤として機能することができ、塗膜の強度や耐擦傷性を向上させることが可能となると同時に低透湿性を付与することができる。
このような化合物を用いることによって、低透湿性と高い膜強度を実現できる。詳細は明らかではないが、分子内に環状脂肪族炭化水素基を有する化合物を用いることで、低透湿層に疎水的な環状脂肪族炭化水素基を導入し、疎水化することで、外部から分子の取り込みを防止し、透湿度を低下させる。また、分子内に不飽和二重結合基を有することで、架橋点密度を上げ、低透湿層中の水分子の拡散経路を制限する。架橋点密度を上げることは、環状脂肪族炭化水素基の密度を相対的に上昇させる効果も有り、低透湿層内をより疎水的にし、水分子の吸着を防止し、透湿度を低下させると考えられる。
架橋点密度を上げるために分子内に有する不飽和二重結合基の数は2以上であることがより好ましい。
環状脂肪族炭化水素基としては、特に好ましくは、二環式、三環式等の、多環式化合物から誘導される基である。
より好ましくは、特開2006-215096号公報の特許請求の範囲記載の化合物の中心骨格、特開昭2001-10999号公報記載の化合物の中心骨格、あるいは、アダマンタン誘導体の骨格等が挙げられる。
連結基としては、単結合、炭素数1~6の置換されていてもよいアルキレン基、N位が地置換されていてもよいアミド基、N位が置換されていてもよいカルバモイル基、エステル基、オキシカルボニル基、エーテル基等、及びこれらを組み合わせて得られる基が挙げられる。
好ましくは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロイルクロリド、(メタ)アクリル酸無水物、(メタ)アクリル酸グリシジルなどの化合物や、WO2012/00316A号記載の化合物(例、1、1―ビス(アクリロキシメチル)エチルイソシアナート)を用いて、上記環状脂肪族炭化水素基を有するポリオールとの反応させることにより合成することができる。
分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物を主成分とする組成物には、重合開始剤を含むことが好ましいが、重合開始剤としては光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3-ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開2009-098658号公報の段落[0133]~[0151]に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
本発明に用いられる分子内に環状脂肪族炭化水素基と不飽和二重結合基を有する化合物を主成分とする組成物は、溶剤を含有することができる。溶剤としては、モノマーの溶解性、塗工時の乾燥性、透光性粒子の分散性等を考慮し、各種溶剤を用いることができる。係る有機溶剤としては、例えばジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、1,3,5-トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、炭酸ジエチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-プチロラクトン、2-メトキシ酢酸メチル、2-エトキシ酢酸メチル、2-エトキシ酢酸エチル、2-エトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシエタノール、2-プロポキシエタノール、2-ブトキシエタノール、1,2-ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン(MIBK)、2-オクタノン、2-ペンタノン、2-ヘキサノン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(a)環状ポリオレフィン系樹脂
本発明の低透湿層には環状ポリオレフィン系樹脂を用いることができる。ここで、環状ポリオレフィン系樹脂とは、環状オレフィン構造を有する重合体樹脂を表す。
本発明に好ましく用いられる環状ポリオレフィン系樹脂を以下に列挙する。
本発明に好ましく用いられる環状オレフィン構造を有する重合体としては、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を少なくとも1種以上含む付加(共)重合体である環状ポリオレフィン系樹脂及び必要に応じ、一般式(I)で表される繰り返し単位の少なくとも1種以上を更に含んでなる付加(共)重合体である環状ポリオレフィン系樹脂である。また、一般式(III)で表される環状繰り返し単位を少なくとも1種含む開環(共)重合体も好適に使用することができる。
本発明の環状ポリオレフィン系樹脂含有層は塗布により製造することができる。環状ポリオレフィン系樹脂含有層を塗布で製造する場合は、少なくとも環状ポリオレフィン系樹脂と有機溶剤を含む環状ポリオレフィン系樹脂含有層形成用塗布組成物を使用することが好ましい。
本発明の環状ポリオレフィン系樹脂含有層形成用塗布組成物に使用できる有機溶剤としては、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、流動パラフィン、ミネラルスピリットなどの鎖状脂肪族炭化水素系溶剤、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ジシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、インデン、テトラヒドロナフタレンなどの脂環と芳香環とを有する炭化水素系溶剤、ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭化水素系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどの含酸素炭化水素系溶剤、ジクロロメタン、クロロホルムなどの塩素系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、2-エチル-1-ヘキサノール、2-メチル-1ヘキサノール、2-メトキシエタノール、2-プロポキシエタノール、2-ブトキシエタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶剤、ジメチルカーボーネート、ジエチルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルn-プロピルカーボネートなどのカーボネート系溶剤、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2-エトキシプロピオン酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-メトキシ酢酸メチル、2-エトキシ酢酸メチル、2-エトキシ酢酸エチルなどのエステル系溶剤、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトールなどのエーテル系溶剤、アセトン、1,2-ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2-オクタノン、2-ペンタノン、2-ヘキサノンなどケトン系溶剤等が挙げられ、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記低透湿層は、1層であってもよいし、複数層設けてもよい。前記低透湿層の積層方法は特に限定されないが、前記低透湿層を熱可塑性樹脂フィルムとの共流延、共押出として作成すること、又は、前記低透湿層を前記熱可塑性樹脂フィルム上に塗布で積層して設けることが好ましく、前記低透湿層を前記熱可塑性樹脂フィルム上に塗布で積層して設けることがより好ましい。すなわち、本発明の偏光板保護フィルムF1、F4は、前記低透湿層が、前記基材フィルム上に塗布により積層されてなることがより好ましい。
前記低透湿層の膜厚は、1~28μmであることが好ましく、2~20μmであることがより好ましく、3~17μmであることが特に好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムは熱可塑性樹脂フィルムを含むことが好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムF1、F4は熱可塑性樹脂フィルムを基材として、その上に機能層を積層することが更に好ましい。
以降、積層フィルムの基材として使用される熱可塑性フィルムを、熱可塑性樹脂を含む基材フィルム又は単に基材フィルムとも称する。
本発明の偏光板保護フィルムF2、F3は熱可塑性樹脂フィルムであることが好ましい。
前記基材フィルムは、熱可塑性樹脂を含む。以降、前記基材フィルムは熱可塑性樹脂を含む基材フィルム又は単に基材フィルムとも称する。
下記に前記基材フィルムで主成分として好ましく使用することのできる熱可塑性樹脂に関し説明する。
なお、前記基材フィルムの主成分とは、該基材フィルムの50質量%を超える成分のことをいう。
前記基材フィルムにおいて、最適な熱可塑性樹脂としては、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂が挙げられ、これらの樹脂及びこれら複数種の樹脂の混合樹脂から選ぶことができる。
その中でも、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、グルタル酸無水物系樹脂、グルタルイミド系樹脂、セルロース系樹脂が好ましく、(メタ)アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、セルロースアシレート及びセルロースアシレートと(メタ)アクリル系樹脂の混合樹脂がより好ましく、(メタ)アクリル系樹脂、セルロースアシレート及びセルロースアシレートと(メタ)アクリル系樹脂の混合樹脂が更に好ましく、(メタ)アクリル系樹脂が特に好ましい。
更に、前記(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル系樹脂、アクリル系樹脂の他に、主鎖に環構造を有する(メタ)アクリル系重合体も含み、ラクトン環を有する重合体、無水コハク酸環を有する無水マレイン酸系重合体、無水グルタル酸環を有する重合体、グルタルイミド環含有重合体を含む。
前記(メタ)アクリル系重合体の繰り返し構造単位は、特に限定されない。前記(メタ)アクリル系重合体は、繰り返し構造単位として(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の繰り返し構造単位を有することが好ましい。
前記(メタ)アクリル酸エステルを主成分として用いる場合、重合工程に供する単量体成分中のその含有割合は、本発明の効果を十分に発揮させる上で、好ましくは50~100質量%、より好ましくは70~100質量%、更に好ましくは80~100質量%、特に好ましくは90~100質量%である。
前記(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする樹脂のガラス転移温度Tgが、80~120℃の範囲内にあることが好ましい。
また、前記(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする樹脂の重量平均分子量は、好ましくは50,000~500,000の範囲である。
(メタ)アクリル系重合体の中でも主鎖に環構造を有するものが好ましい。主鎖に環構造を導入することで、主鎖の剛直性を高め、耐熱性を向上することができる。
本発明では主鎖に環構造を有する(メタ)アクリル系重合体の中でも主鎖にラクトン環構造を含有する重合体、主鎖に無水コハク酸環を有する無水マレイン酸系重合体、主鎖に無水グルタル酸環構造を有する重合体、主鎖にグルタルイミド環構造を有する重合体のいずれかであることが好ましい。中でも主鎖にラクトン環構造を含有する重合体、及び主鎖にグルタルイミド環構造を有する重合体であることがより好ましい。
以下のこれらの主鎖に環構造を有する重合体について順に説明する。
主鎖にラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系重合体(以降ラクトン環含有重合体とも称す)は、主鎖にラクトン環を有する(メタ)アクリル系重合体であれば特に限定されないが、好ましくは下記一般式(100)で示されるラクトン環構造を有する。
ここで、炭素原子数1~20の有機残基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基などが好ましい。
ラクトン環の含有割合(質量%)=B×A×MR/Mm
(式中、Bは、ラクトン環化に関与する構造(水酸基)を有する原料単量体の当該共重合に用いられた単量体組成における質量含有割合であり、MRは生成するラクトン環構造単位の式量であり、Mmはラクトン環化に関与する構造(水酸基)を有する原料単量体の分子量であり、Aはラクトン環化率である)
また、ラクトン環化率は、例えば環化反応が脱アルコール反応を伴う場合、理論重量減少量と重量減少が始まる前の150℃から、重合体の分解が始まる前の300℃までの間の脱アルコール反応による重量減加熱重量減少率から算出することができる。
重合工程においては、下記一般式(101)で表される単量体を含む単量体成分の重合反応を行うことにより、分子鎖中に水酸基とエステル基とを有する重合体を得る。
一般式(101):
主鎖に無水コハク酸構造が重合体の分子鎖中(重合体の主骨格中)に形成されることにより、共重合体であるアクリル樹脂に高い耐熱性が付与され、かつ、ガラス転移温度(Tg)も高くなるため好ましい。
主鎖に無水コハク酸環を有する無水マレイン酸系重合体のガラス転移温度(Tg)が、好ましくは110℃~160℃、より好ましくは115℃~160℃、更に好ましくは120℃~160℃である。
また、主鎖に無水コハク酸環を有する無水マレイン酸系重合体の重量平均分子量は、好ましくは50,000~500,000の範囲である。
なお、これらは本発明を限定するものではない。
マレイン酸変性樹脂の市販品としては、マレイン酸変性MAS樹脂(メタクリル酸メチル-アクリロニトリル-スチレン共重合体)である旭化成ケミカルズ(株)製デルペット980Nを好ましく使用することができる。
また、無水マレイン酸単位を含むアクリル樹脂を製造する方法は特に制限がなく公知の方法を用いることができる。
一般式(200)
前記有機残基は、炭素数が1~20の範囲内であれば特には限定されないが、例えば、直鎖若しくは分岐状のアルキル基、直鎖若しくは分岐状のアルキレン基、アリール基、-OAc基、-CN基などが挙げられるまた、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。Acはアセチル基を表す。
前記R21及びR22の炭素数は1~10であることが好ましく、1~5であることがより好ましい。
主鎖に無水グルタル酸環構造を有する重合体とは、グルタル酸無水物単位を有する重合体である。
主鎖に無水グルタル酸環構造を有する重合体のガラス転移温度(Tg)が、好ましくは110℃~160℃、より好ましくは115℃~160℃、更に好ましくは120℃~160℃である。
また、主鎖に無水グルタル酸環構造を有する重合体の重量平均分子量は、好ましくは50,000~500,000の範囲である。
主鎖にグルタルイミド環構造を有する(メタ)アクリル系重合体(以降グルタルイミド系樹脂とも称す)は、主鎖にグルタルイミド環構造を有することによって光学特性や耐熱性などの点で好ましい特性バランスを発現できる。前記主鎖にグルタルイミド環構造を有する(メタ)アクリル系重合体は、少なくとも下記一般式(400):
また、グルタル系樹脂の重量平均分子量は、好ましくは50,000~500,000の範囲である。
以下、(メタ)アクリル系重合体を主成分とする熱可塑性樹脂を製膜する製造方法について詳しく説明する。
(メタ)アクリル系重合体を主成分として用いて基材フィルムを製膜するには、例えば、オムニミキサーなど、従来公知の混合機でフィルム原料をプレブレンドした後、得られた混合物を押出混練する。この場合、押出混練に用いる混合機は、特に限定されるものではなく、例えば、単軸押出機、二軸押出機などの押出機や加圧ニーダーなど、従来公知の混合機を用いることができる。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂は、環状ポリオレフィン系樹脂を用いることができる。ここで、環状ポリオレフィン系樹脂とは、環状オレフィン構造を有する重合体樹脂を表す。
本発明に好ましく用いられる環状ポリオレフィン系樹脂を以下に列挙する。
本発明に好ましい環状オレフィン構造を有する重合体としては、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を少なくとも1種以上含む付加(共)重合体である環状ポリオレフィン系樹脂及び必要に応じ、一般式(I)で表される繰り返し単位の少なくとも1種以上を更に含んでなる付加(共)重合体である環状ポリオレフィン系樹脂である。また、一般式(III)で表される環状繰り返し単位を少なくとも1種含む開環(共)重合体も好適に使用することができる。
また、環状ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、好ましくは50,000~500,000の範囲である。
環状オレフィン系樹脂を主成分とする基材フィルムについては、(メタ)アクリル系重合体を主成分とする基材フィルムの製造方法と同様の製造方法で製造することができ、例えば、溶液キャスト法(溶液流延法)、溶融押出法、カレンダー法、圧縮成形法など、従来公知のフィルム成形法が挙げられ、そのうち、溶融押出法が特に好適である。
Tダイ法でフィルム成形する場合は、公知の単軸押出機や二軸押出機の先端部にTダイを取り付け、フィルム状に押出されたフィルムを巻き取って、ロール状のフィルムを得ることができる。この際、巻き取りロールの温度を適宜調整して、押出方向に延伸を加えることで、1軸延伸することも可能である。また、押出方向と垂直な方向にフィルムを延伸することにより、同時2軸延伸、逐次2軸延伸などを行うこともできる。
本発明では熱可塑性樹脂としてセルロース系樹脂を用いることができる。セルロース系樹脂とは、セルロースエステルとアクリル樹脂とを含む樹脂を表す。
本発明に用いられるセルロースエステルの原料のセルロースとしては、綿花リンタや木材パルプ(広葉樹パルプ、針葉樹パルプ)などがあり、何れの原料セルロースから得られるセルロースエステルでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。これらの原料セルロースについては、例えばプラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂(丸澤、宇田著、日刊工業新聞社、1970年発行)や発明協会公開技報2001-1745(7頁~8頁)に記載のセルロースを用いることができるが、本発明で用いられるセルロースエステルは特にその記載のものに限定されるものではない。
例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、また、2種類以上の脂肪酸のアシル基が置換したセルロースエステルも好ましい。これらのセルロースエステルは、更に置換された基を有していてもよい。
前記水酸基に置換するアシル基としては、炭素数2のアセチル基及び炭素数3~22のアシル基を好ましく用いることができる。
アクリル樹脂とを混合して用いる場合には両者の相溶性の観点で、炭素数2のアセチル基及び炭素数3~7のアシル基が好ましい。
本発明で用いられるセルロースエステルにおけるアシル基の総置換度(セルロースのβ-グルコース単位において水酸基にアシル基が置換している割合で、2位、3位及び6位の3つの水酸基の全てにアシル基が置換している場合には3となる)は、特に限定されないが、アシル基の総置換度が高い方が好ましい。このため、アシル基の総置換度は2.00~3.00が好ましく、2.50~3.00がより好ましく、2.50~2.90が更に好ましい。
本発明で用いられるセルロースエステルにおいて、セルロースの水酸基に置換するアシル基の置換度の測定方法としては、ASTMのD-817-91に準じた方法や、NMR法を挙げることができる。
(メタ)アクリル酸の誘導体と共重合可能な共重合成分としては、アクリル酸、メタクリル酸等のα,β-不飽和酸類及びマレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和基含有二価カルボン酸類等の不飽和酸類、スチレン、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、p-エチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のα,β-不飽和ニトリル類、ラクトン環単位、グルタル酸無水物単位、グルタルイミド単位、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸無水物類、マレイミド、N-置換マレイミド等のマレイミド類が挙げられる。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート系樹脂を用いることができる。
(ポリスチレン系樹脂)
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂として、ポリスチレン系樹脂を用いることができる。
(ポリエステル系樹脂)
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂として、ポリエステル系樹脂を用いることができる。
ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましい。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂は、上記の前記基材フィルムの主成分として好ましく使用することのできる熱可塑性樹脂以外のその他の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。
その他の熱可塑性樹脂は、本発明の趣旨に反しない限りにおいて特に種類は問わないが、前記基材フィルムの主成分として好ましく使用することのできる熱可塑性樹脂と熱力学的に相溶する熱可塑性樹脂の方が、機械強度や所望の物性を向上させる点において好ましい。
特に、前記基材フィルムの主成分として(メタ)アクリル系樹脂を用いる場合は、前記その他の熱可塑性樹脂は、前記基材フィルム中に0~30質量%含まれることが好ましく、3~20質量%含まれることがより好ましく、5~15質量%含まれることが特に好ましい。
前記シアン化ビニル系単量体単位と芳香族ビニル系単量体単位とを含む共重合体、具体的にはアクリロニトリル-スチレン系共重合体を用いると、ガラス転移温度が120℃以上、面方向の100μmあたりの位相差が20nm以下で、全光線透過率が85%以上であるフィルムが得られる。
前記熱可塑性樹脂フィルムは、透湿度低減化合物を含むことも好ましい。ポリマー単独で低透湿なポリマーは溶剤への溶解性が低く製造プロセスでの問題が多い。ポリマーと透湿度低減化合物の複合による透湿度を下げる事により、低透湿と溶解性(製造適性)の両立が可能となり、透湿度低減化合物を含むことが好ましい。
前記基材フィルムに好ましく使用される紫外線吸収剤について説明する。前記基材フィルムを含む本発明の光学フィルムは、偏光板又は液晶表示用部材等に使用されるが、偏光板又は液晶等の劣化防止の観点から、紫外線吸収剤が好ましく用いられる。紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。紫外線吸収剤は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。例えば、特開2001-72782号公報や特表2002-543265号公報に記載の紫外線吸収剤が挙げられる。紫外線吸収剤の具体例としては、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挙げられる。
その中でも、2-(2′-ヒドロキシ-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-3′,5′-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-3′-tert-ブチル-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-3′,5′-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-3′-(3″,4″,5″,6″-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、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-ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2′-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホベンゾフェノン、ビス(2-メトキシ-4-ヒドロキシ-5-ベンゾイルフェニルメタン)、(2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロルベンゾトリアゾール、(2(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-アミルフェニル)-5-クロルベンゾトリアゾール、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナミド)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイトなどが挙げられる。特に(2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロルベンゾトリアゾール、(2(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-アミルフェニル)-5-クロルベンゾトリアゾール、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕が好ましい。
また、再公表特許WO2005/109052号公報に記載の一般式で表されたトリアジン系の紫外線吸収剤も有用であり、化合物No1~36の具体例を好ましく用いることができる。
(マット剤微粒子)
前記基材フィルムには、マット剤として微粒子を加えることができる。マット剤として使用される微粒子としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。微粒子はケイ素を含むものがフィルムのヘイズが低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。
二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子径が20nm以下であり、かつ見かけ比重が70g/リットル以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5~16nmと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は90~200g/リットル以上が好ましく、100~200g/リットル以上が更に好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
上記マット粒子の他に、前記基材フィルムには、その他の種々の添加剤(例えば、レターデーション発現剤、可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、剥離剤、赤外線吸収剤、波長分散調整剤など)を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば20℃以下と20℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に可塑剤の混合などであり、例えば特開2001-151901号などに記載されている。更にまた、赤外吸収染料としては例えば特開2001-194522号に記載されている。またその添加する時期はドープ作製工程において何れで添加してもよいが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。また、光学フィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。例えば特開2001-151902号などに記載されているが、これらは従来から知られている技術である。これらの詳細は、発明協会公開技報(公技番号2001-1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて16頁~22頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
前記基材フィルムに可塑剤を用いてもよい。可塑剤としては特に限定しないが、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、多価アルコールエステル系可塑剤、多価カルボン酸エステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤、カルボン酸エステル系可塑剤、ポリエステルオリゴマー系可塑剤、糖エステル系可塑剤、エチレン性不飽和モノマー共重合体系可塑剤などが挙げられる。
好ましくはリン酸エステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤、多価アルコールエステル系可塑剤、ポリエステルオリゴマー系可塑剤、糖エステル系可塑剤、エチレン性不飽和モノマー共重合体系可塑剤であり、より好ましくはポリエステルオリゴマー系可塑剤、糖エステル系可塑剤、エチレン性不飽和モノマー共重合体系可塑剤であり、更に好ましくはエチレン性不飽和モノマー共重合体系可塑剤、糖エステル系可塑剤であり、特に好ましくはエチレン性不飽和モノマー共重合体系可塑剤である。
(熱可塑性樹脂フィルムのレターデーション)
熱可塑性樹脂フィルムを偏光板保護フィルムF1、F4の基材フィルムとして使用する場合、基材フィルムは、波長590nmで測定したRe及びRth(下記式(I’)及び(II’)にて定義される)が、式(III’)及び(IV’)を満たすことが好ましい。
下記式(III’)及び(IV’)を満たす熱可塑性樹脂フィルムとしては、(メタ)アクリル系樹脂(主鎖に環構造を有する(メタ)アクリル系重合体であってもよい)、環状ポリオレフィン系樹脂、セルロースアシレート及びセルロースアシレートと(メタ)アクリル系樹脂の混合樹脂が好ましい。
式(I’) Re=(nx-ny)×d
式(II’) Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
式(III’)|Re|≦50nm
式(IV’) |Rth|≦300nm
ここで、前記の連続的な発光スペクトルを有する白色光源とは、白色発光ダイオードなどであり、青色LED素子と黄色蛍光体とで構成される白色発光ダイオードを用いることが特に好ましい。
下記式(V’)を満たすか、更に(VII’)を満たす熱可塑性樹脂フィルムとしては、ポリエステル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂がより好ましく、ポリエステル系樹脂としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましい。
式(V’) 3000nm≦Re≦30000nm
式(VI’) Nz=(nx-nz)/(nx-ny)
=Rth/Re+0.5
ここで、Nz=Rth/Re+0.5でRe、Rthより計算で求めることも可能である。
式(VII’) Nz≦2.0(式(I’)~(VII’)中、nxは前記基材フィルムのフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記基材フィルムのフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは前記基材フィルムの膜厚方向の屈折率であり、dは前記基材フィルムの厚さ(nm)である。)
ReはKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
Rthは前記Re、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、及び面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して-40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHにより算出する。ここで平均屈折率の仮定値は熱可塑性ハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィン熱可塑性(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
前記基材フィルムの測定では、前記基材フィルムに用いられる前記熱可塑性樹脂がセルロースエステルの場合は、前記基材フィルムの平均屈折率を1.48としてレターデーションの測定を行う。
前記熱可塑性樹脂フィルムの膜厚は、5~100μmが好ましく、10~80μmがより好ましく、15~70μmが特に好ましく、20~60μmがより特に好ましい。
特に偏光板保護フィルムF1、F4の基材フィルムとして使用する場合、膜厚を前記の範囲に制御することで機能層、特に低透湿層を積層した後に液晶表示装置の置かれる環境、すなわち温湿度変化に伴うパネルのムラ小さくすることができる。
前記熱可塑性樹脂フィルムの透湿度は、JIS Z-0208をもとに、40℃、相対湿度90%の条件において測定される。
前記基材フィルムの透湿度は、800g/m2/day以下であることが好ましく、400g/m2/day以下であることがより好ましく、200g/m2/day以下であることが更に好ましく、150g/m2/day以下であることが更に特に好ましい。
特に偏光板保護フィルムF1、F4の基材フィルムとして使用する場合、基材フィルムの透湿度を前記範囲に制御することで、機能層、特に低透湿層を積層した偏光板保護フィルム(本発明の偏光板保護フィルム)を搭載した液晶表示装置の常温、高湿及び高温高湿環境経時後の、液晶セルの反りや、黒表示時の表示ムラを抑制できる。
特に偏光板保護フィルムF1、F4の基材フィルムとして使用する場合、透湿度を低減するためには、フィルム中の水の拡散を抑える事が好ましく、すなわちフィルムの自由体積を下げる事が好ましい。一般的にフィルムの自由体積はフィルムの酸素透過係数と相関する。
前記基材フィルムの酸素透過係数は、100cc・mm/(m2・day・atm)以下が好ましく、30cc・mm/(m2・day・atm)以下がより好ましい。
前記熱可塑性樹脂フィルムは、全ヘイズ値が2.00%以下であることが好ましい。全ヘイズ値が2.00%以下であると、フィルムの透明性が高く、液晶表示装置のコントラスト比や輝度向上に効果がある。全ヘイズ値は、1.00%以下がより好ましく、0.50%以下であることが更に好ましく、0.30%以下が特に好ましく、0.20%以下が最も好ましい。全ヘイズ値は低いほど光学的性能が優れるが原料選択や製造管理やロールフィルムのハンドリング性も考慮すると0.01%以上であることが好ましい。
前記熱可塑性樹脂フィルムの内部ヘイズ値は、1.00%以下であることが好ましい。内部ヘイズ値を1.00%以下とすることで、液晶表示装置のコントラスト比を向上させ、優れた表示特性を実現することができる。内部ヘイズ値は、0.50%以下がより好ましく、0.20%以下が更に好ましく、0.10%以下が特に好ましく、0.05%以下が最も好ましい。原料選択や製造管理等の観点からは0.01%以上であることが好ましい。
前記熱可塑性樹脂フィルムとしては、特に、全ヘイズ値が0.30%以下であり、内部ヘイズ値が0.10%以下であることが好ましい。
全ヘイズ値及び内部ヘイズ値は、フィルム材料の種類や添加量、添加剤の選択(特に、マット剤粒子の粒径、屈折率、添加量)や、更にはフィルム製造条件(延伸時の温度や延伸倍率など)により調整することができる。
なおヘイズの測定は、フィルム試料40mm×80mmを、25℃、相対湿度60%で、ヘイズメーター(HGM-2DP、スガ試験機)で、JIS K-6714に従って測定することができる。
前記熱可塑性樹脂フィルムの弾性率は、幅方向(TD方向)で1800~10000MPaであることが好ましい。
本発明において、TD方向の弾性率が上記範囲とすることにより、高湿及び高温高湿環境経時後の黒表示時の表示ムラやフィルム作製時の搬送性、端部スリット性や破断のし難さ等の製造適性の観点で好ましい。TD弾性率が小さすぎると高湿及び高温高湿環境経時後の黒表示時の表示ムラが発生し易くなり、また製造適性に問題が生じ、大きすぎるとフィルム加工性に劣る為、TD方向の弾性率は、1800~9000MPaがより好ましく、1800~8000MPaであることが更に好ましい。
また、前記熱可塑性樹脂フィルムの、搬送方向の(MD方向)の弾性率は、1800~6000MPaが好ましく、1800~5000MPaであることがより好ましい。
ここで、フィルムの搬送方向(長手方向)とは、フィルム作製時の搬送方向(MD方向)であり、幅方向とはフィルム作製時の搬送方向に対して垂直な方向(TD方向)である。
フィルムの弾性率は、前記基材フィルム材料の熱可塑性樹脂の種類や添加量、添加剤の選択(特に、マット剤粒子の粒径、屈折率、添加量)や、更にはフィルム製造条件(延伸倍率など)により調整することができる。
弾性率は、例えば、東洋ボールドウィン(株)製万能引っ張り試験機“STM T50BP”を用い、23℃、70RH%雰囲気中、引張速度10%/分で0.5%伸びにおける応力を測定して求めることができる。
前記熱可塑性樹脂フィルムのガラス転移温度Tgは製造適性と耐熱性の観点より、100℃以上200℃以下が好ましく、更に100℃以上150℃以下が好ましい。
ガラス転移温度は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて昇温速度10℃/分で測定したときにフィルムのガラス転移に由来するベースラインが変化しはじめる温度と再びベースラインに戻る温度との平均値として求めることができる。
また、ガラス転移温度の測定は、以下の動的粘弾性測定装置を用いて求めることもできる。フィルム試料(未延伸)5mm×30mmを、25℃60%RHで2時間以上調湿した後に動的粘弾性測定装置(バイブロン:DVA-225(アイティー計測制御(株)製))で、つかみ間距離20mm、昇温速度2℃/分、測定温度範囲30℃~250℃、周波数1Hzで測定し、縦軸に対数軸で貯蔵弾性率、横軸に線形軸で温度(℃)をとった時に、貯蔵弾性率が固体領域からガラス転移領域へ移行する際に見受けられる貯蔵弾性率の急激な減少を固体領域で直線1を引き、ガラス転移領域で直線2を引いたときの直線1と直線2の交点を、昇温時に貯蔵弾性率が急激に減少しフィルムが軟化し始める温度であり、ガラス転移領域に移行し始める温度であるため、ガラス転移温度Tg(動的粘弾性)とする。
最表面に用いる偏光板保護フィルムでは、表面硬度が高い事が好ましく、その場合、基材フィルムの特性としては、ヌープ硬度が高い事が好ましい。ヌープ硬度は、100N/mm2以上が好ましく、150N/mm2以上が更に好ましく用いられる。
前記熱可塑性樹脂フィルムの含水率(平衡含水率)は、偏光板の保護フィルムとして用いる際、ポリビニルアルコールなどの水溶性熱可塑性との接着性を損なわないために、膜厚のいかんに関わらず、25℃、相対湿度80%における含水率が、0~4質量%であることが好ましい。0~2.5質量%であることがより好ましく、0~1.5質量%であることが更に好ましい。平衡含水率が4質量%以下であれば、レターデーションの湿度変化による依存性が大きくなり過ぎず、液晶表示装置の常温、高湿及び高温高湿環境経時後の黒表示時の表示ムラを抑止の点からも好ましい。
含水率の測定法は、フィルム試料7mm×35mmを水分測定器、試料乾燥装置“CA-03”及び“VA-05”{共に三菱化学(株)製}にてカールフィッシャー法で測定した水分量(g)を試料質量(g)で除して算出できる。
ここで、偏光板保護フィルムF2、F3は(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、グルタル酸無水物系樹脂、グルタルイミド系樹脂、セルロース系樹脂及びこれら複数種の樹脂の混合樹脂を含む熱可塑性樹脂フィルムである。
上記の好ましい実施態様の1つは、偏光板保護フィルムF2、F3である熱可塑性樹脂フィルムの含水率が低いものを使用することであり、高温高湿環境で偏光板が含むことの出来る平衡含水量自体を小さくして、高温高湿環境経時直後と、高温高湿環境経時後に低湿下で経時させた直後の含水率を小さくする。このときの偏光板保護フィルムF2、F3の25℃、相対湿度80%における含水率は0質量%以上2質量%未満であることが好ましい。
上記の好ましい実施態様の他の1つは、偏光板保護フィルムF2、F3である熱可塑性樹脂フィルムの含水率がやや大きいものを使用することであり、偏光板保護フィルムF1、F4の低透湿度の効果によって、高温高湿環境下で実際に偏光板中に入り込む含水量を小さくして、高温高湿環境経時直後と、高温高湿環境経時後に低湿下で経時させた直後の含水率を小さくする。
この実施態様は、偏光板保護フィルムF2、F3として含水率がやや大きな熱可塑性樹脂フィルムを使用した場合においてもワープムラが軽減されるので、偏光板保護フィルムF2、F3として光学補償フィルムを使用する場合など、フィルムが限定される場合において特に有用である。
このときの偏光板保護フィルムF2、F3の25℃、相対湿度80%における含水率は2質量%以上4質量%以下であることが好ましく、2.5質量%以上4.0質量%以下がより好ましく、2.5質量%以上3.5質量%以下が更に好ましい。
前記熱可塑性樹脂フィルムの寸度安定性は、60℃、相対湿度90%の条件下に24時間静置した場合(高湿)の寸度変化率、及び80℃、DRY環境(相対湿度5%以下)の条件下に24時間静置した場合(高温)の寸度変化率が、いずれも0.5%以下であることが好ましい。より好ましくは0.3%以下であり、更に好ましくは0.15%以下である。
本発明の偏光板保護フィルムを使用した場合には、偏光子の収縮による応力などにより複屈折(Re、Rth)が変化する場合がある。このような応力に伴う複屈折の変化は光弾性係数として測定できるが、熱可塑性樹脂フィルムの光弾性率は、15Br以下であることが好ましく、-3~12Brであることがより好ましく、0~11Brであることが更に好ましい。
セルロース系樹脂、又はセルロース系樹脂とアクリル樹脂の混合樹脂を用いる基材フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂及び溶媒を含む高分子溶液を支持体上に流延して高分子膜(前記基材フィルム)を形成する工程、あるいは、熱可塑性樹脂を溶融製膜して基材フィルムを形成する工程のいずれも可能であるが、前記熱可塑性樹脂及び溶媒を含む高分子溶液を支持体上に流延して製膜されてなることが好ましい。
更に、前記基材フィルムの製造方法は、前記基材フィルム(又は高分子膜)を少なくともフィルムの搬送方向及び幅方向のいずれかに延伸する工程を含んでもよい。
ドープを形成するのに有用な溶媒は、前記熱可塑性樹脂を溶解するものであれば、制限なく用いることができる。
本発明においては、有機溶媒として、塩素系有機溶媒を主溶媒とする塩素系溶媒と塩素系有機溶媒を含まない非塩素系溶媒とのいずれをも用いることができる。2種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。
ドープは、0℃以上の温度(常温又は高温)で処理することからなる一般的な方法で調製することができる。本発明に用いることができるドープの調製は、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及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(特にジクロロメタン)とアルコール(特にメタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、t-ブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-2-ブタノール及びシクロヘキサノール)を用いることが好ましい。
前記熱可塑性樹脂の合計量は、得られる高分子溶液中に10~40質量%含まれるように調整することが好ましい。
前記熱可塑性樹脂の量は、10~30質量%であることが更に好ましい。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(0~40℃)で前記熱可塑性樹脂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、加圧及び加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、前記熱可塑性樹脂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40℃以上であり、好ましくは60~200℃であり、更に好ましくは80~110℃である。
基材フィルムは、場合により表面処理を行うことによって、基材フィルムと低透湿層やそれ以外の層(例えば、偏光子、下塗層及びバック層)との接着の向上を達成することができ、例えばグロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸又はアルカリ処理を用いることができる。ここでいうグロー放電処理とは、10-3~20Torrの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズマ励起性気体とは上記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報(公技番号 2001-1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて30頁~32頁に詳細に記載されており、本発明において好ましく用いることができる。
本発明の偏光板保護フィルムは機能層を有していても良い。
また本発明の偏光板保護フィルム、特に偏光板保護フィルムF1、F4は前記低透湿層を有しても良いが、更に、少なくとも一方の表面に、他の機能層を積層してもよい。この他の機能層の種類は特に限定されないが、ハードコート層、反射防止層(低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層など屈折率を調整した層)、防眩層、帯電防止層、紫外線吸収層などが挙げられる。
前記他の機能層は、1層であってもよいし、複数層設けてもよい。前記他の機能層の積層方法は特に限定されないが、低透湿層を積層後の本発明の光学フィルム上に、更に他の機能層を塗設して設けることが好ましい。
他の機能層は低透湿層に積層しても良いし、低透湿層を積層していない面に積層しても良い。複数の他の機能層を積層する場合一つの機能層を低透湿層上に積層し、もう一つの他の機能層を低透湿層が積層していない面に積層することもできる。
他の機能層である反射防止層を積層した反射防止フィルム、ハードコート層、前方散乱層、防眩層(アンチグレア層)については、特開2007-86748号公報の〔0257〕~〔0276〕に記載され、これらの記載を基に機能化した偏光板を作成することができる。
また、本発明の偏光板には輝度向上フィルム、他の機能性光学フィルムを積層しても良い。
反射防止フィルムは、フッ素系ポリマー等の低屈折率素材を単層付与しただけの反射率1.5%程度のフィルム、又は薄膜の多層干渉を利用した反射率1%以下のフィルムのいずれも使用できる。本発明では、透明支持体上に低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層(即ち、高屈折率層、中屈折率層)を積層した構成が好ましく使用される。また、日東技報,vol.38,No.1,May,2000,26頁~28頁や特開2002-301783号公報などに記載された反射防止フィルムも好ましく使用できる。
高屈折率層の屈折率>中屈折率層の屈折率>透明支持体の屈折率>低屈折率層の屈折率
前記含シリコーン化合物はポリシロキサン構造を有する化合物が好ましいが、反応性シリコーン(例えば、サイラプレーン(チッソ(株)製)や両末端にシラノール基含有のポリシロキサン(特開平11-258403号公報)等を使用することもできる。シランカップリング剤等の有機金属化合物と特定のフッ素含有炭化水素基含有のシランカップリング剤とを触媒共存下に縮合反応で硬化させてもよい(特開昭58-142958号公報、同58-147483号公報、同58-147484号公報、特開平9-157582号公報、同11-106704号公報、特開2000-117902号公報、同2001-48590号公報、同2002-53804号公報記載の化合物等)。
低屈折率層には、上記以外の添加剤として充填剤(例えば、二酸化珪素(シリカ)、含フッ素粒子(フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム)等の一次粒子平均径が1~150nmの低屈折率無機化合物、特開平11-3820号公報の[0020]~[0038]に記載の有機微粒子等)、シランカップリング剤、滑り剤、界面活性剤等を含有させることも好ましく行うことができる。
低屈折率層の膜厚は、30~200nmであることが好ましく、50~150nmであることが更に好ましく、60~120nmであることが最も好ましい。
このような超微粒子は、粒子表面を表面処理剤で処理したり(シランカップリング剤等:特開平11-295503号公報、同11-153703号公報、特開2000-9908号公報、アニオン性化合物或は有機金属カップリング剤:特開2001-310432号公報等)、高屈折率粒子をコアとしたコアシェル構造としたり(特開2001-166104号公報等)、特定の分散剤を併用する(例えば、特開平11-153703号公報、米国特許第6,210,858B1明細書、特開2002-2776069号公報等)等の態様で使用することができる。
前記高屈折率層の屈折率は、1.70~2.20であることが好ましい。高屈折率層の厚さは、5nm~10μmであることが好ましく、10nm~1μmであることが更に好ましい。
前記中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.50~1.70であることが好ましい。
本発明における偏光板は耐擦傷性等の力学的強度を付与するため、ハードコート層を透明支持体の表面に設けた機能性光学フィルムと組み合わせることが好ましく行われる。ハードコート層を、前述の反射防止フィルムに適用して用いる場合は、特に、透明支持体と高屈折率層の間に設けることが好ましい。
前記ハードコート層は、光及び/又は熱による硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。硬化性官能基としては、光重合性官能基が好ましく、又は、加水分解性官能基含有の有機金属化合物は有機アルコキシシリル化合物が好ましい。ハードコート層の具体的な構成組成物としては、例えば、特開2002-144913号公報、同2000-9908号公報、国際公開第00/46617号パンフレット等記載のものを好ましく使用することができる。
ハードコート層の膜厚は、0.2μm~100μmであることが好ましい。
ハードコート層の強度は、JIS K5400に従う鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることが更に好ましく、3H以上であることが最も好ましい。また、JIS K5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
防眩層は、反射光を散乱させ映り込みを防止するために使用される。
防眩機能を有する光学フィルムのヘイズは、3~30%であることが好ましく、5~20%であることが更に好ましく、7~20%であることが最も好ましい。
防眩層は、表面散乱による防眩性と、好ましくはフィルムの硬度、耐擦傷性を向上するためのハードコート性をフィルムに付与する目的で形成される。
透光性粒子の形状は、球形あるいは不定形のいずれも使用できる。
ここで、バインダーの屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価できる。透光性粒子の屈折率は、屈折率の異なる2種類の溶媒の混合比を変化させて屈折率を変化させた溶媒中に透光性粒子を等量分散して濁度を測定し、濁度が極小になった時の溶媒の屈折率をアッベ屈折計で測定することで測定される。
フィルム表面に凹凸を形成する方法としては、例えば、微粒子を添加して膜表面に凹凸を形成する方法(例えば、特開2000-271878号公報等)、比較的大きな粒子(粒子サイズ0.05~2μm)を少量(0.1~50質量%)添加して表面凹凸膜を形成する方法(例えば、特開2000-281410号公報、同2000-95893号公報、同2001-100004号公報、同2001-281407号公報等)、フィルム表面に物理的に凹凸形状を転写する方法(例えば、エンボス加工方法として、特開昭63-278839号公報、特開平11-183710号公報、特開2000-275401号公報等記載)等も好ましく使用することができる。
本発明における偏光板は、輝度向上フィルムと組み合わせて使用することができる。輝度向上フィルムは、円偏光若しくは直線偏光の分離機能を有しており、偏光板とバックライトとの間に配置され、一方の円偏光若しくは直線偏光をバックライト側に後方反射若しくは後方散乱する。バックライト部からの再反射光は、部分的に偏光状態を変化させ、輝度向上フィルム及び偏光板に再入射する際、部分的に透過するため、この過程を繰り返すことにより光利用率が向上し、正面輝度が1.4倍程度に向上する。輝度向上フィルムとしては異方性反射方式及び異方性散乱方式が知られており、いずれも本発明における偏光板と組み合わせることができる。
熱可塑性樹脂フィルムの作製
<熱可塑性樹脂フィルム1の作製>
一般式(1)
<熱可塑性樹脂フィルム2の作製>
特開2011‐138119号公報の[0173]~[0176]に記載の方法で、イミド化樹脂を得た。イミド化樹脂は主鎖にグルタルイミド環構造を有し、芳香族ビニル構造を有しないアクリル樹脂である。
1H-NMR BRUKER AvanceIII(400MHz)を用いて、樹脂の1H-NMR測定を行った。3.5から3.8ppm付近のメタクリル酸メチルのO-CH3プロトン由来のピークの面積Aと、3.0から3.3ppm付近のグルタルイミドのN-CH3プロトン由来のピークの面積Bより、次式で求めた。
なお、ここで、「イミド化率(Im%)」とは全カルボニル基中のイミドカルボニル基の占める割合をいう。
上記ペレットを用いて、未延伸フィルムを縦方向、横方向延伸して、その他条件は製造例1と同様の方法でフィルムを作製した。
<熱可塑性樹脂フィルム3の作製>
下記に記載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、ドープを調製した。
アシル基総置換度2.75、アセチル置換度0.19、プロピオニル置換度2.56、重量平均分子量200000のセルロースエステルを使用した。
このセルロースエステルは、以下のように合成した。
セルロースに触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加して40℃でアシル化反応を行った。この時、カルボン酸の量を調整することでアセチル基及びプロピオニル基の置換度を調整した。またアシル化後に40℃で熟成を行った。更にこのセルロースエステルの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。
セルロースエステル 30.0質量部
(アシル基総置換度2.75、アセチル置換度0.19、プロピオニル置換度2.56、重量平均分子量200000)
アクリル樹脂 70.0質量部
(ダイヤナールBR85 三菱レイヨン(株)製)
チヌビン328 チバ・ジャパン製 1.0質量部
メチレンクロライド 320質量部
エタノール 45質量部
得られたフィルムの厚さは40μmであった。また、得られた熱可塑性樹脂フィルム3のRe及びRthの値を後述の方法で測定したところ、Re=1.0nmであり、Rth=5.0nmであった。このフィルムを熱可塑性樹脂フィルム3とした。
<熱可塑性樹脂フィルム4>
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(ドープ)を調製した。
[セルロースアセテート溶液(ドープ)の組成]
セルロースアセテート 100質量部(アセチル置換度2.86、粘度平均重合度310)
トリフェニルホスフェート 8.0質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート 4.0質量部
チヌビン328 チバ・ジャパン製 1.0質量部
チヌビン326 チバ・ジャパン製 0.2質量部
メチレンクロライド 369質量部
メタノール 80質量部
1-ブタノール 4質量部
<熱可塑性樹脂フィルム5>
前記基材フィルム4の作製において、完成膜厚が40μmとなるよう流延した以外は同様にして熱可塑性樹脂フィルム5を作製した。Re及びRthを測定したところ、Re=1.4nmであり、Rth=31nmであった。
(1)合成によるセルロースアシレート樹脂の調製
アシル置換度2.88のセルロースアシレートを調製した。
触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、酢酸を添加し40℃でアシル化反応を行った。
その後、硫酸触媒量、水分量及び熟成時間を調整することで全置換度と6位置換度を調製した。セルロースアシレートのアシル置換度は、Carbohydr.Res.273(1995)83-91(手塚他)に記載の方法で13C-NMRにより求めた。
熟成温度は40℃で行った。更にこのセルロースアシレートの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。
(セルロースアシレート溶液6の調製)
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、更に90℃に約10分間加熱した後、平均孔径34μmのろ紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した。
セルロースアシレート溶液6
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アセチル置換度2.88のセルロースアシレート 100.0質量部
メチレンクロライド 451.0質量部
メタノール 39.0質量部
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次に上記方法で作成したセルロースアシレート溶液を含む下記組成物を分散機に投入し、マット剤分散液を調製した。
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マット剤分散液
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・マット剤(アエロジルR972) 0.2質量部
・メチレンクロライド 72.4質量部
・メタノール 10.8質量部
・セルロースアシレート溶液6 10.3質量部
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上記セルロースアシレート溶液6を100質量部、マット剤分散液をセルロースアシレート樹脂に対して無機微粒子が0.20質量部となる量を混合し、製膜用ドープを調製した。
上述の製膜用ドープを、バンド流延機を用いて流延した。なお、バンドはSUS製であった。
流延されて得られたウェブ(フィルム)を、バンドから剥離後、クリップでウェブの両端をクリップして搬送するテンター装置を用いて該テンター装置内で100℃にて、20分間乾燥した。
その後、更に乾燥温度120℃で乾燥ゾーン中を搬送し、ウェブを乾燥させた。
なお、ここでいう乾燥温度とは、フィルムの膜面温度のことを意味する。
その後、室温まで冷却した後で各フィルムを巻き取り、ロール幅1340mm、ロール長2600mmのフィルム6を得た(膜厚40μm、Re=1nm、Rth=21nm)。
市販のセルロールアシレートフィルムZRD60(富士フィルム(株)製)を用意し、熱可塑性樹脂フィルム11として使用した。熱可塑性樹脂フィルム11の膜厚は60μmであった。
市販のセルロールアシレートフィルムZRD40(富士フィルム(株)製)を用意し、熱可塑性樹脂フィルム12として使用した。熱可塑性樹脂フィルム12の膜厚は41μmであった。
(1)合成によるセルロースアシレート樹脂の調製
熱可塑性樹脂フィルム6と同様のセルロースアシレート樹脂を用いた。
(セルロースアシレート溶液13の調製)
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、更に90℃に約10分間加熱した後、平均孔径34μmのろ紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した。
セルロースアシレート溶液13
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アセチル置換度2.88のセルロースアシレート 100.0質量部
下記添加剤(カルボン酸とジオールとの重縮合エステル) 15質量部
メチレンクロライド 451.0質量部
メタノール 39.0質量部
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次に上記方法で作成したセルロースアシレート溶液13を含む下記組成物を分散機に投入し、マット剤分散液を調製した。
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マット剤分散液
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・マット剤(アエロジルR972) 0.2質量部
・メチレンクロライド 72.4質量部
・メタノール 10.8質量部
・セルロースアシレート溶液13 10.3質量部
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上記セルロースアシレート溶液13を100質量部、マット剤分散液をセルロースアシレート樹脂に対して無機微粒子が0.20質量部となる量を混合し、製膜用ドープを調製した。
上述の製膜用ドープを、バンド流延機を用いて流延した。なお、バンドはSUS製であった。
流延されて得られたウェブ(フィルム)を、バンドから剥離後、クリップでウェブの両端をクリップして搬送するテンター装置を用いて該テンター装置内で100℃にて、20分間乾燥した。
その後、更に乾燥温度120℃で乾燥ゾーン中を搬送し、ウェブを乾燥させた。
なお、ここでいう乾燥温度とは、フィルムの膜面温度のことを意味する。
その後、室温まで冷却した後で各フィルムを巻き取り、ロール幅1340mm、ロール長2600mmの熱可塑性樹脂フィルム13を得た(膜厚25μm、Re=1nm、Rth=0nm)。
市販のノルボルネン系ポリマーフィルム「ZEONOR ZF14-060」((株)オプテス製)を用意し、熱可塑性樹脂フィルム14として用いた(膜厚60μm、Re=2nm、Rth=3nm)。
(セルロースアシレートの調製)
特開平10-45804号公報、同08-231761号公報に記載の方法で、セルロースアシレートを合成し、その置換度を測定した。具体的には、触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し40℃でアシル化反応を行った。この時、カルボン酸の種類、量を調整することでアシル基の種類、置換度を調整した。またアシル化後に40℃で熟成を行った。更にこのセルロースアシレートの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。
セルロースアセテート(置換度2.45) 100.0質量部
下記添加剤(カルボン酸とジオールとの重縮合エステル)18.5質量部
メチレンクロライド 365.5質量部
メタノール 54.6質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。
セルロースアセテート(置換度2.79) 100.0質量部
下記添加剤(カルボン酸とジオールとの重縮合エステル)11.3質量部
シリカ微粒子 R972(日本エアロジル製) 0.15質量部
メチレンクロライド 395.0質量部
メタノール 59.0質量部
前記低置換度層用セルロースアシレート溶液を膜厚55μmのコア層になるように、前記高置換度層用セルロースアシレート溶液を膜厚2μmのスキンA層及びスキンB層になるように、それぞれ流延した。得られたウェブ(フィルム)をバンドから剥離し、クリップに挟み、フィルム全体の質量に対する残留溶媒量が20~5%の状態のときに140℃にてテンターを用いて10%横延伸した。その後にフィルムからクリップを外して130℃で20分間乾燥させた後、更に170℃でテンターを用いて20%再度横延伸した。
なお、残留溶媒量は下記の式にしたがって求めた。
残留溶媒量(質量%)={(M-N)/N}×100
ここで、Mはウェブの任意時点での質量、NはMを測定したウェブを120℃で2時間乾燥させた時の質量である。
これより熱可塑性樹脂フィルム15を得た。(膜厚59μm、Re=55nm、Rth=130nm)
〔低透湿層形成用組成物の調製〕
下記に示すように調製した。
A-DCP(100%):トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート[新中村化学工業(株)製]
97.0質量部
イルガキュア907(100%):重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
3.0質量部
SP-13 0.04質量部
MEK(メチルエチルケトン) 81.8質量部
下記の各成分を混合した後、攪拌機をつけたガラス製セパラブルフラスコに仕込み、室温にて5時間攪拌後、孔径5μmのポリプロピレン製デプスフィルターでろ過し、各組成物を得た。
(環状ポリオレフィン系樹脂含有層形成用組成物の調製)
環状ポリオレフィン系樹脂TOPAS6013(Polyplastics(株)製)
100質量部
シクロヘキサン 510質量部
シクロヘキサノン 57質量部
・A-DCP:トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート[新中村化学工業(株)製]
・イルガキュア907:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
・SP-13:(レベリング剤)
基材フィルムとして熱可塑性樹脂フィルム1をロール形態から巻き出して、上記低透湿層形成用組成物B-1を使用し、特開2006-122889号公報実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥させた。その後、更に窒素パージ下酸素濃度約0.1%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量60mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、巻き取った。低透湿層の膜厚は5μmになるよう塗布量を調整した。
得られた光学フィルムを低透湿層積層フィルム101とした。
低透湿層積層101の作製において、基材フィルムと低透湿層形成用組成物、低透湿層の膜厚を表に記載のようにした以外は低透湿層積層101と同様にして、光学フィルム103、107~112を作成した。
熱可塑性樹脂フィルム5上に、前記環状ポリオレフィン系樹脂含有層形成用塗布組成物B-2をグラビアコーターを用いて塗布した後、25℃で1分間乾燥し、続いて80℃で約5分間乾燥して膜厚2μmの機能性層を有する低透湿層積層フィルム113を得た。
低透湿層積層113の作製において、基材フィルムと低透湿層形成用組成物、低透湿層の膜厚を表2に記載のようにした以外は低透湿層積層フィルム113と同様にして、光学フィルム114~120を作成した。
作製した熱可塑性樹脂フィルム、低透湿層積層フィルムについて膜厚を測定し、下記の物性測定と評価を行った。結果はそれぞれ下記表1、表2に示す。
なお低透湿層の膜厚は低透湿層の積層前後の膜厚を測定し、その差から求めた。
フィルム試料70mmφを40℃、相対湿度90%でそれぞれ24時間調湿し、JIS Z-0208に従った透湿カップを用いて、透湿度=調湿後質量-調湿前質量で単位面積あたりの水分量(g/m2)を算出した。
サンプルフィルムを25℃、相対湿度60%にて24時間調湿後、自動複屈折計(KOBRA-21ADH:王子計測機器(株)製)を用いて、25℃、相対湿度60%において、フィルム表面に対し垂直方向及び遅相軸を回転軸としてフィルム面法線から+50°から-50°まで10°刻みで傾斜させた方向から波長590nmにおける位相差を測定して、面内レターデーション値(Re)と膜厚方向のレターデーション値(Rth)とを算出した。
サンプルフィルムを25℃、相対湿度80%にて24時間調湿後、フィルム試料7mm×35mmを水分測定器、試料乾燥装置“CA-03”及び“VA-05”{共に三菱化学(株)製}にてカールフィッシャー法で測定した水分量(g)を試料質量(g)で除して算出した。
熱可塑性樹脂フィルム
1)フィルムの鹸化
市販のセルロースアシレートフィルム(フジタック TD60、フジタック TD40 富士フイルム(株)製)と熱可塑性樹脂フィルム3~13、15と機能性積層フィルム107~120を、55℃に保った1.5mol/LのNaOH水溶液(鹸化液)に2分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、25℃の0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬した後、更に水洗浴を30秒流水下に通して、フィルムを中性の状態にした。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したフィルムを作製した。
(偏光板の作製)
前記で作製した両面になにも貼りあわせていない偏光子の一方の片面に対して、アクリル接着剤を用いて、作製した低透湿層積層フィルム101、103の低透湿層を積層していない面を、低透湿層積層フィルム101、103の低透湿層を積層していない面にコロナ処理を施したのち、貼合した。
前記で作製した両面になにも貼り合わせていない偏光子の一方の片面に対して、アクリル接着剤を用いて、作製した低透湿層積層フィルム117の低透湿層を積層している面を、低透湿層積層フィルム117の低透湿層を積層している面にコロナ処理を施したのち、貼合した。
前記で作製した両面になにも貼りあわせていない偏光子の一方の片側にポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記鹸化した市販のセルロースアシレートフィルムTD60、TD40、熱可塑性樹脂フィルム6、低透湿層積層フィルム107~109、111~120を貼り付け、70℃で10分以上乾燥して、貼合した。
前記で作製した一方の片面にフィルムの基材側を貼り合わせた偏光子の他方の片面に対して、アクリル接着剤を用いて、作製した熱可塑性樹脂フィルム1、14を、コロナ処理を施したのち、貼合して偏光板253~254を作製した。
前記で作製した偏光子の他方の片側にポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記鹸化した熱可塑性樹脂フィルム11~13、15を貼り付け、70℃で10分以上乾燥して、貼合して偏光板201~215、251~252、271~272、291~292を作製した。
前記で作製した一方の片面にフィルムの低透湿層側を貼り合わせた偏光子の他方の片面に対して、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記鹸化した熱可塑性樹脂フィルム12を貼り付け、70℃で10分以上乾燥して偏光板220を作製した。
この際、作製した偏光子のロールの長手方向と熱可塑性樹脂フィルム、低透湿層積層フィルムの長手方向とが平行になるように配置した。また、偏光子のロールの長手方向と上記セルロールアシレートフィルムTD60、TD40のロールの長手方向とが、平行になるように配置した。
得られた偏光板について、偏光子両面に貼合された偏光板保護フィルムの、どちらを偏光子に対して液晶セルと反対側の偏光板保護フィルムF1、F4とし、どちらを偏光子に対して液晶セル側の偏光板保護フィルムF2,F3とするのかを決定した。
作製した偏光板について膜厚を測定し、下記の物性測定と評価を行った。各偏光板の構成と結果はそれぞれ下記表3、4に示す。
(サンプル準備)
得られた偏光板について、25℃、相対湿度60%にて7日間調湿後、50mm×50mmのサンプルを切り出し、偏光板保護フィルムF2、F3側がガラス板側となるように、粘着剤を介してガラス板に一枚ずつ貼り付けた。ガラス板はコーニング社製の厚さ1.1mmのものを用いた。この状態で更に7日間調湿を行った。
その後、ガラス板に貼合した偏光板を下記条件(A)にて経時させた直後に、中央部から10mm×10mの偏光板サンプルをガラスから剥離して切り出し、含水率測定を行った。
また、ガラス板に貼合した偏光板を下記条件(B)にて経時させた直後に、中央部から10mm×10mmの偏光板サンプルをガラスから剥離して切り出し、含水率測定を行った。
条件(A)直後の偏光板含水率と、条件(B)直後の偏光板含水率の差を含水率差として算出した。
[条件(A):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置]
[条件(B):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
(含水率差)=(条件(A)直後の含水率)-(条件(B)直後の含水率)
含水率測定は、サーモ直後の偏光板を条件(A)は25℃相対湿度60%環境に取り出してから10分以内に、条件(B)は25℃相対湿度10%環境で6時間放置後10分以内に、試料10mm×10mmを水分測定器、試料乾燥装置“CA-03”及び“VA-05”{共に三菱化学(株)製}にてカールフィッシャー法で測定した水分量(g)を試料質量(g)で除して算出した。
ここで、含水率は経時で変化する為、切り出しからカールフィッシャーのサンプル瓶にサンプルを投入して密閉するまでは3分以内に行った。
更に厳しい評価試験として、ガラス板に貼合した偏光板を下記条件(C)にて経時させた直後に、中央部から10mm×10mの偏光板サンプルをガラスから剥離して切り出し、含水率測定を行った。
また、ガラス板に貼合した偏光板を下記条件(D)にて経時させた直後に、中央部から10mm×10mmの偏光板サンプルをガラスから剥離して切り出し、含水率測定を行った。
条件(C)直後の偏光板含水率と、条件(D)直後の偏光板含水率の差を含水率差として算出した。
[条件(C):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置]
[条件(D):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置]
(含水率差)=(条件(C)直後の含水率)-(条件(D)直後の含水率)
含水率測定は、サーモ直後の偏光板を条件(C)は25℃60%環境に取り出してから10分以内に、条件(D)は25℃10%環境で6時間放置後10分以内に、試料10mm×10mmを水分測定器、試料乾燥装置“CA-03”及び“VA-05”{共に三菱化学(株)製}にてカールフィッシャー法で測定した水分量(g)を試料質量(g)で除して算出した。
ここで、含水率は経時で変化する為、切り出しからカールフィッシャーのサンプル瓶にサンプルを投入して密閉するまでは3分以内に行った。
<IPSパネルへの実装>
市販のIPS型液晶テレビ(LG電子製42LS5600)の2枚の偏光板をはがし、フロント側(視認側)に偏光板201~215、220、251~254、291を、リア側(非視認)に偏光板A1、A2を、偏光板保護フィルムF2、F3側がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側及びリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸が長手方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸が長手方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。
このようにして、液晶表示装置501~521、535を得た。
これらの表示特性は良好であった。
<VAパネルへの実装>
市販のVA型液晶テレビ(Skyworth製39E61HR)の2枚の偏光板をはがし、フロント側(視認側)に偏光板271~272、292を、リア側(非視認側)に偏光板Bを、偏光板保護フィルムF2、F3側がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側及びリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸が長手方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸が長手方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。
このようにして、液晶表示装置522~524を得た。
これらの表示特性は良好であった。
このようにして作製した実施例及び比較例の液晶表示装置について、60℃相対湿度90%で48時間若しくは120時間サーモ後、25℃相対湿度60%で2時間放置した後で液晶表示装置のバックライトを点灯し、点灯から5~10時間後のパネルについて、その四隅の光漏れを、輝度計測用カメラ「ProMetric」(Radiant Imaging社製)で画面正面から黒表示画面を撮影し、全画面の平均輝度と、4角の光漏れが大きい箇所の輝度差をもとにして、評価した。
IPSパネルのムラとVAパネルのムラは、それぞれ同じ液晶モードのパネル内での比較である。
また60℃相対湿度90%で48時間サーモの代わりに、50℃相対湿度80%で72時間サーモについても同様の評価を実施したが、光漏れ量やワープムラの評価結果は60℃相対湿度90%で48時間サーモの場合と同様であった。
~評価指標~
A:パネル4角の光漏れが視認されない。(パネルの光漏れがサーモ投入前と同程度)
B:パネル4角のうち、1~2角でわずかな光漏れが視認されるが許容できる。
C:パネル4角のうち、3~4角でわずかな光漏れが視認されるが許容できる。
D:パネル4角の光漏れが強く、許容できない。
IPSパネルとVAパネルとは、パネルによってムラの見え方が異なり、VAパネルでは上記の指標に加えてパネルの4隅における光漏れ領域の面積がIPSパネルに対して大きいため、評価指標に「-」をつけた。たとえば、B-はBには劣るがCよりは優れていることを意味する。
<IPSパネルへの実装>
市販のIPS型液晶テレビ(LG電子製42LS5600)の2枚の偏光板をはがし、フロント側(視認側)、及びリア側(非視認側)に偏光板206~209、212~214、220、291を、偏光板保護フィルムF2、F3側がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側及びリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸が長手方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸が長手方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。
このようにして、液晶表示装置601~620、622、624を得た。
<VAパネルへの実装>
市販のVA型液晶テレビ(Skyworth製39E61HR)の2枚の偏光板をはがし、フロント側(視認側)、及びリア側(非視認側)に偏光板272、292を、偏光板保護フィルムF2、F3側がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側及びリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸が長手方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸が長手方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。
このようにして、液晶表示装置621、623を得た。
[ワープムラ評価]
前記と同様の方法でワープムラ評価を行った。
液晶表示装置に使用した偏光板と結果を表6に記載する。
また、偏光板のサーモ直後、サーモ後乾燥条件経時後の含水率差が小さいものを、フロント側及びリア側偏光板として、偏光板保護フィルムF1を偏光子よりも視認側に配置し、偏光板保護フィルムF4を偏光子よりもリア側に使用した場合、パネルの光漏れが更に小さくなることが確認された。
作製した偏光板を実装した液晶パネルを、60℃90%相対湿度の環境下に48時間若しくは120時間、その後25℃60%相対湿度の環境下で48時間点灯した後にパネル正面からムラを観察した。A~Cまでが実用レベルである。
A:パネルに生じる円形の光漏れが無い。
B:パネルに円形の光漏れが見られるが光漏れが非常に弱い。
C:パネルに円形の光漏れが見られるが境界が不明確で光漏れが目立たない。
D:パネルに円形の光漏れが見られ、境界が明確で光漏れしている部分とそうで無い部分が明確に視認できる。
<原料樹脂合成>
常法により、ポリエチレンテレフタレートを合成した。これをポリエステルAとして用いた。
<ポリエステルフィルムの作製>
ポリエステルAのチップ材料を、ヘンシェルミキサー及びパドルドライヤー乾燥機内で含水率50ppm以下に乾燥させた後、紫外線吸収剤(下記化合物(1))を原料ポリエステルAに練り込んだものをチップの形態とし、更にポリエステルAのチップとブレンドした。全ポリエステルに対し、前記紫外線吸収剤が0.4質量%となるように量に調節した。これらのチップ材料を、ヘンシェルミキサー及びパドルドライヤー乾燥機内で含水率50ppm以下に乾燥させた後、ヒーター温度を280度~300度に設定した押し出し機内で溶融させた。溶融させたポリエステルを、ダイ部より静電印加されたチラーロール上に吐出させ、非結晶ベースを得た。この非結晶ベースをTD方向に3.0~5.0倍の範囲で倍率を調整して延伸し、100μmのポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの紫外線吸収剤の染み出しは観察されなかった。このフィルムを熱可塑性樹脂フィルム21とした。このフィルムの遅相軸方向はフィルム長手方向と垂直方向±5°の範囲内であった。このフィルムのMD弾性率とTD弾性率はそれぞれ2900MPa、7100MPaであった。
熱可塑性樹脂フィルム21において、延伸倍率を変更した以外は同様にして、100μmのポリエステルフィルムを得た。このフィルムを熱可塑性樹脂フィルム22とした。このフィルムの遅相軸方向はフィルム長手方向と垂直方向±5°の範囲内であった。
熱可塑性樹脂フィルム21において、延伸方法を二軸延伸とし、それぞれ延伸倍率を変更した以外は同様にして、100μmのポリエステルフィルムを得た。このフィルムを熱可塑性樹脂フィルム23~25とした。このフィルムの遅相軸方向はフィルム長手方向と垂直方向±5°の範囲内であった。
熱可塑性樹脂フィルム21において、延伸倍率を変更した以外は同様にして、50μmのポリエステルフィルムを得た。このフィルムを熱可塑性樹脂フィルム26とした。このフィルムの遅相軸方向はフィルム長手方向と垂直方向±5°の範囲内であった。
(ハードコート層用塗布液の調製)
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA、日本化薬(株)製)750.0質量部に、重量平均分子量15000のポリ(グリシジルメタクリレート)270.0質量部、メチルエチルケトン730.0質量部、シクロヘキサノン500.0質量部及び光重合開始剤(イルガキュア184、日本チバガイギー(株)製)50.0質量部を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用の塗布液1を調製した。
上記作製した熱可塑性樹脂フィルム21に、ハードコート層用塗布液1をグラビアコーターを用いて塗布した。100℃で乾燥した後、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ8μmのハードコート層を形成した。このフィルムをハードコート層積層フィルム21とした。
ハードコート層積層フィルム21において、熱可塑性樹脂フィルム21に替えて熱可塑性樹脂フィルム22~26を使用した以外は同様にして、ハードコート層積層フィルム22~26を作成した。
作製した熱可塑性樹脂フィルム、ハードコート層積層フィルムについて、前記の熱可塑性樹脂フィルム1と同様に、膜厚、物性測定を行った。結果はそれぞれ下記表7に示す。
ここで、Nz値は自動複屈折計(KOBRA-21ADH:王子計測機器(株)製)より得られた測定結果より求められる。
特開2001-141926号公報の実施例1に従い、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膜厚20μmの偏光子を作製した。
(偏光板の作製)
前記で作製した偏光子の一方の片面に対して、熱可塑性樹脂フィルム21~26を、貼合面にコロナ処理を施した後、アクリル接着剤を用いて、貼合し、続いて偏光子の他方の片面に対して、同様に貼合面にコロナ処理を施した熱可塑性樹脂フィルム1、2、14を表8の組み合わせとなるよう貼合し、偏光板701~708を作製した。
更に前記で作製した偏光子の一方の片面に対して、ハードコート層積層フィルム21~26を、ハードコート層を積層していない面にコロナ処理を施した後、アクリル接着剤を用いて、貼合し、続いて偏光子の他方の片面に対して、同様に貼合面にコロナ処理を施した熱可塑性樹脂フィルム1、2、14を表8の組み合わせとなるよう貼合し、偏光板709~716を作製した。
得られた偏光板について、偏光子両面に貼合された偏光板保護フィルムの、どちらを偏光子に対して液晶セルと反対側の偏光板保護フィルムF1、F4とし、どちらを偏光子に対して液晶セル側の偏光板保護フィルムF2,F3とするのかを決定した。
作製した偏光板について、前記と同様に、物性測定と評価を行った。各偏光板の構成と結果はそれぞれ下記表8に示す。
市販のIPS型液晶表示装置より液晶パネルを取り出した後、液晶パネルの2枚の偏光板をはがし、フロント側(視認側)に偏光板709~716を、リア側(非視認側)に前記の偏光板A2を、偏光板保護フィルムF2、F3側がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側及びリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸が長手方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸が長手方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。またバックライト光源は白色LEDを用いた。
このように作製した液晶表示装置801~808について下記の方法で白表示時の虹状ムラ測定、黒表示時の光モレ部分の虹状ムラ評価を行った。
このようにして作製した液晶表示装置の、白表示時の虹状のムラを複数の観察者により目視評価した。
~評価指標~
A:虹状のムラは殆ど観察されなかった。
B:虹状のムラは弱いが、視認できる程度に観察された。
C:虹状のムラは観察されたが、許容されるレベルであった。
D:虹状のムラがはっきり観察され、許容できない。
このようにして作製した実施例及び比較例の液晶表示装置について、60℃相対湿度90%で48時間若しくは120時間サーモ後、25℃相対湿度60%で2時間放置した後で液晶表示装置のバックライトを点灯し、点灯から5~10時間後のパネルについて、その四隅の光漏れと虹ムラを複数の観察者により目視評価した。~評価指標~
A:パネル4角の光漏れが視認されず、虹状ムラは確認されない。(パネルの光漏れがサーモ投入前と同程度)
B:パネル4角にわずかな光漏れが視認されるが、虹状ムラは確認されない。
C:パネル4角にわずかな光漏れが視認されるが、虹状ムラは許容されるレベル。
D:パネル4角の光漏れが強く、許容できない、及び/又は虹状ムラがはっきりと確認され、許容できない。また60℃相対湿度90%で48時間サーモの代わりに、50℃相対湿度80%で72時間サーモについても同様の評価を実施したが、光漏れ量やワープムラの評価結果は60℃相対湿度90%で48時間サーモの場合と同様であった。
虹状ムラは、Re、Rthの関係を表すNz値を適切な値とすることでも低減することができ、虹状ムラの低減効果及び製造適性より、Nz値は2.0以下であることが好ましく、1.0~2.0であることがより好ましく、1.0~1.5であることが更に好ましい。
市販のIPS型液晶表示装置より液晶パネルを取り出した後、液晶パネルの2枚の偏光板をはがし、フロント側(視認側)に偏光板709~716を、リア側(非視認側)に偏光板701~708を、偏光板保護フィルムF2、F3側がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側及びリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸が長手方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸が長手方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。またバックライト光源は白色LEDを用いた。
このように作製した液晶表示装置901~908について下記の方法で白表示時の虹状ムラ測定、サーモ試験後4角ムラ、円形ムラ評価を行った。
本出願は、2012年10月12日出願の日本特許出願(特願2012-227510)、2013年2月6日出願の日本特許出願(特願2013-21838)、及び2013年3月12日出願の日本特許出願(特願2013-049449)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (21)
- ガラス基板2枚の間に液晶層を設けた液晶セルと、
該液晶セルの両面に設けた偏光板と、該液晶セルのリア側(非視認側)に設けたバックライトを含んでなる液晶表示装置であって、
液晶セルのフロント側(視認側)に設けた偏光板は、下記条件(A)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(B)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、液晶表示装置。
[条件(A):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置]
[条件(B):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置] - ガラス基板2枚の間に液晶層を設けた液晶セルと、
該液晶セルの両面に設けた偏光板と、該液晶セルのリア側(非視認側)に設けたバックライトを含んでなる液晶表示装置であって、
液晶セルのフロント側(視認側)に設けた偏光板は、下記条件(C)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(D)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、請求項1に記載の液晶表示装置。
[条件(C):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置]
[条件(D):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置] - 前記フロント側偏光板は、偏光子のフロント側(視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF1を有し、
偏光板保護フィルムF1は、透湿度が200g/m2/day以下であり、熱可塑性樹脂フィルムと、該熱可塑性樹脂フィルム上に積層された低透湿層を有する、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。) - 前記偏光板保護フィルムF1の低透湿層の少なくとも1つが、下記式(1)を満たす低透湿層である、請求項3に記載の液晶表示装置。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂フィルムに前記低透湿層を積層したフィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂フィルムの透湿度を表す。ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。) - 前記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、請求項3又は4に記載の液晶表示装置。
- 前記フロント側(視認側)偏光板はフロント側(視認側)の面に対置された偏光板保護フィルムF1を有し、偏光板保護フィルムF1が下記式(I)、(V)を満たすフィルムである、請求項1に記載の液晶表示装置。
式(I) Re=(nx-ny)×d
式(V) 3000nm≦Re≦30000nm
(式(I)、(V)中、nxは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、dは前記偏光板保護フィルムF1の膜厚(nm)である。) - 前記フロント側(視認側)偏光板はフロント側(視認側)の面に対置された偏光板保護フィルムF1を有し、偏光板保護フィルムF1が下記式(VI)、(VII)を満たすフィルムである、請求項6に記載の液晶表示装置。
式(VI) Nz=(nx-nz)/(nx-ny)
式(VII) Nz≦2.0
(式(VI)中、nxは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF1のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは前偏光板保護フィルムF1の膜厚方向の屈折率である。) - 前記偏光板保護フィルムF1が、ポリエステル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂である、請求項1、6、7のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記偏光板保護フィルムF1は、透湿度が75g/m2/day以下である、請求項3~8のいずれか一項に記載の液表表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。) - 前記フロント側偏光板は、偏光子の液晶セル側の面に配置された偏光板保護フィルムF2を有し、
前記偏光板保護フィルムF2は熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、グルタル酸無水物系樹脂、グルタルイミド系樹脂、セルロース系樹脂及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、請求項1~9のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 液晶セルのリア側(非視認側)に設けた偏光板は、下記条件(A)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(B)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、請求項1~10のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
[条件(A):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置]
[条件(B):60℃相対湿度90%の環境に48時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置] - 液晶セルのリア側(非視認側)に設けた偏光板は、下記条件(C)経時直後における偏光板の含水率と下記条件(D)経時直後における偏光板の含水率の差が0.01%以上3.0%以下である、請求項1~11のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
[条件(C):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置]
[条件(D):60℃相対湿度90%の環境に120時間放置後、25℃相対湿度10%の環境に6時間放置] - 前記リア側偏光板は、偏光子のバックライト側の面に配置された偏光板保護フィルムF4を有し、
前記偏光板保護フィルムF4が、透湿度が200g/m2/day以下であり、熱可塑性樹脂フィルムと、該熱可塑性樹脂フィルム上に積層された低透湿層とを有する、請求項11又は12に記載の液晶表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。) - 前記偏光板保護フィルムF4の低透湿層の少なくとも1つが、下記式(1)を満たす低透湿層である、請求項13に記載の液晶表示装置。
式(1) A/B≦0.9
(式(1)中、Aは前記熱可塑性樹脂フィルムに前記低透湿層を積層したフィルムの透湿度を表し、Bは前記熱可塑性樹脂フィルムの透湿度を表す。
ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。) - 前記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、請求項13又は14に記載の液晶表示装置。
- 前記リア側(非視認側)偏光板はリア側(非視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF4を有し、偏光板保護フィルムF4が下記式(I)、(V)を満たすフィルムである、請求項11又は12に記載の液晶表示装置。
式(I) Re=(nx-ny)×d
式(V) 3000nm≦Re≦30000nm
(式(I)、(V)中、nxは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、dは前記偏光板保護フィルムF4の膜厚(nm)である。) - 前記リア側(非視認側)偏光板はリア側(非視認側)の面に配置された偏光板保護フィルムF4を有し、偏光板保護フィルムF4が下記式(VI)、(VII)を満たすフィルムである、請求項16に記載の液晶表示装置。
式(VI) Nz=(nx-nz)/(nx-ny)
式(VII) Nz≦2.0
(式(VI)中、nxは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは前記偏光板保護フィルムF4のフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは前偏光板保護フィルムF4の膜厚方向の屈折率である。) - 前記偏光板保護フィルムF4が、ポリエステル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂である、請求項11、12、16、17のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記偏光板保護フィルムF4は、透湿度が75g/m2/day以下である、請求項13~18のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
(ただし、透湿度は、JIS Z-0208の手法で、40℃、相対湿度90%で24時間経過後の値である。) - 前記リア側偏光板は、偏光子の液晶セル側の面に配置された偏光板保護フィルムF3を有し、
前記偏光板保護フィルムF3は熱可塑性樹脂フィルムであり、
前記熱可塑性樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、グルタル酸無水物系樹脂、グルタルイミド系樹脂、セルロース系樹脂及びこれらから選ばれた複数種の樹脂の混合樹脂である、請求項11~19のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶セルのガラス基板が、厚さ0.5mm以下である、請求項1~20のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
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