セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、並びにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置

【課題】ブリードアウト等の面状故障を起こすことなく、均一で高レターデーションを有するセルロースアシレートフィルムを提供すること、さらには面内レターデーションが均一であるセルロースアシレートフィルムを提供すること、並びにこのようなセルロースアシレートフィルムを用いた広視野角で表示品位の高い偏光板及び液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】特定の棒状分極率異方性又は特定の平面分極率異方性を有し、且つ特定の分子末端間距離を有する、少なくとも１種類のレターデーション上昇剤を特定量範囲含有するセルロースアシレートフィルム及びその製造方法、並びにそのようなセルロースアシレートフィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記数式（１）で表される棒状分極率異方性が３００×１０^-25ｃｍ³以上２０００×１０^-25ｃｍ³以下であり、分子の末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下の、少なくとも１種類のレターデーション上昇剤を、セルロースアシレートに対して０．１質量％以上３０質量％以下含有することを特徴とするセルロースアシレートフィルム。
数式（１）：Δα＝α_x−（α_y＋α_z）／２
（式中、α_xは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、最大の成分であり
；α_yは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、二番目に大きい成分であり
；α_zは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、最小の成分である。）
【請求項２】
下記数式（２）で表される平面分極率異方性が３００×１０^-25ｃｍ³以上１５００×１０^-25ｃｍ³以下であり、分子の末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下の、少なくとも１種類のレターデーション上昇剤を、セルロースアシレートに対して０．１質量％以上３０質量％以下含有することを特徴とするセルロースアシレートフィルム。
数式（２）：Δα＝（α_x＋α_y）／２−α_z
（式中、α_xは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、最大の成分であり
；α_yは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、二番目に大きい成分であり
；α_zは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、最小の成分である。）
【請求項３】
下記数式（１）で表される棒状分極率異方性が３００×１０^-25ｃｍ³以上２０００×１０^-25ｃｍ³以下で、末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下の少なくとも１種類のレターデーション上昇剤と、下記数式（２）で表される平面分極率異方性が３００×１０^-25ｃｍ³以上１５００×１０^-25ｃｍ³以下で、末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下の少なくとも１種類のレターデーション上昇剤を、各々少なくとも１種類、セルロースアシレートに対して０．１質量％以上３０質量％以下含有することを特徴とするセルロースアシレートフィルム。
数式（１）：Δα＝α_x−（α_y＋α_z）／２
数式（２）：Δα＝（α_x＋α_y）／２−α_z
（式中、α_xは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、最大の成分であり
；α_yは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、二番目に大きい成分であり
；α_zは、分極率テンソルを対角化後に得られる固有値の内、最小の成分である。）
【請求項４】
波長５９０ｎｍにおけるＲｅ、及びＲｔｈが、
２０≦Ｒｅ≦２００
７０≦Ｒｔｈ≦４００
１≦Ｒｔｈ／Ｒｅ≦１０
を満たす請求項１〜３のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。（Ｒｅは面内のレターデーション、Ｒｔｈは厚さ方向のレターデーションを表す。）
【請求項５】
棒状分極率異方性が３００×１０^-25ｃｍ³以上２０００×１０^-25ｃｍ³以下であり、分子の末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下のレターデーション上昇剤が、下記一般式（１）で表される化合物である請求項１、３および４のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
一般式（１）：
Ａｒ¹−Ｌ¹−Ｘ−Ｌ²−Ａｒ²
｛式中、Ａｒ¹、Ａｒ²は、それぞれ独立に、アリール基又は芳香族ヘテロ環を表す。Ｌ¹、Ｌ²は、それぞれ独立に、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−又は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−を表す（Ｒは水素原子又はアルキル基を表す。）。Ｘは下記一般式（２）又は一般式（３）を表す。｝
一般式（２）：
【化１】

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。）
一般式（３）：
【化２】

（式中、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷及びＲ¹⁸は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。）
【請求項６】
棒状分極率異方性が３００×１０^-25ｃｍ³以上２０００×１０^-25ｃｍ³以下であり、分子の末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下のレターデーション上昇剤が、下記一般式（４）で表される化合物である請求項１、３および４のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
一般式（４）
【化３】

（式中、Ｒ^2-1、Ｒ^4-1、Ｒ^5-1はそれぞれ水素原子または置換基を表し、Ｒ^11-1、Ｒ^13-1はそれぞれ水素原子またはアルキル基を表し、Ｌ^1-1、Ｌ^2-1はそれぞれ単結合または２価の連結基を表す。Ａｒ^1-1はアリーレン基または芳香族へテロ環を表し、Ａｒ^2-1はアリール基または芳香族へテロ環を表し、ｎ−１は３以上の整数を表し、ｎ−１種存在するＬ^2-1、Ａｒ^1-1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。ただしＲ^11-1、Ｒ^13-1は互いに異なっており、Ｒ^13-1で表されるアルキル基はへテロ原子を含まない。）
【請求項７】
棒状分極率異方性が３００××１０^-25ｃｍ³以上２０００×１０^-25ｃｍ³以下であり、分子の末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下のレターデーション上昇剤が、下記一般式（５）で表される化合物である請求項１、３および４のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
一般式（５）
【化４】

（式中、Ｌ¹およびＬ²は、それぞれ、単結合または二価の連結基を表す。Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ、水素原子または置換基である。Ｒ³およびＲ⁴は、それぞれ、置換基を表す。ｎは０〜４の整数を表し、ｎが２以上の場合は、複数存在するＲ³はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。ｍは０〜４の整数を表し、ｍが２以上の場合は、複数存在するＲ⁴はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、可能であれば互いに結合して環を形成してもよい。Ｘ¹は１〜５の整数を表す。Ｘ¹が２以上の場合は、複数存在する（Ｒ⁴）_mはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ｒ⁴¹は水素原子または置換基を表す。）
【請求項８】
数式（２）で表される平面分極率異方性が３００×１０^-25ｃｍ³以上１５００×１０^-25ｃｍ³以下で、末端間距離が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下のレターデーション上昇剤が、下記一般式（６）で表される化合物である請求項２、３および４のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
一般式（６）：
【化５】

（式中、Ｒ²¹、Ｒ²²及びＲ²³は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、芳香族環基又は複素環基を表す。）
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムを製造する方法であって、セルロースアシレートフィルムを、１分間に１００％以下の延伸速度で３％以上２００％以下の延伸倍率で延伸した後、最大延伸倍率の５０％以上９９％以下の延伸倍率で、１秒以上１２０秒以下保持することを特徴とするセルロースアシレートフィルムの製造方法。
【請求項１０】
請求項９の方法により製造された請求項１〜８のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルム。
【請求項１１】
偏光子の両面に保護フィルムが貼り合わされてなる偏光板において、該保護フィルムの少なくとも１枚が、請求項１〜８及び１０のいずれかに記載に記載のセルロースアシレートフィルムであることを特徴とする偏光板。
【請求項１２】
保護フィルムの少なくとも片方の面上に、光学異方性層を有する請求項１１に記載の偏光板。
【請求項１３】
保護フィルムの少なくとも片方の面上に、位相差フィルムが貼り合わされてなる請求項１１に記載の偏光板。
【請求項１４】
液晶セル及びその両側に配置された２枚の偏光板を有し、その少なくとも１方の偏光板が請求項１１〜１３のいずれかに記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。

【図１】