説明

光学フィルム、偏光板及び画像表示装置

【課題】ヘーズが小さく透明性に優れ、複屈折の低い等の光学特性に優れ、良好な機械強度および耐熱性を有し、透湿性に優れる光学フィルムを提供すること。
【解決手段】(A)下記一般式(I)で表される環状オレフィン共重合体70〜97質量%、及び(B)オレフィンの二元又は三元共重合体3〜30質量%を含有する樹脂組成物からなる光学フィルムである。


・・・(I)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヘーズが小さく透明性に優れ、複屈折が低く、かつ光弾性定数が小さい等の光学特性に優れ、良好な機械強度、可撓性及び耐熱性を有した光学フィルム、及び該フィルムを偏光子の片面又は両面に保護膜として利用した偏光板、並びに該偏光板を用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
偏光板は、特定の振動方向をもつ光のみを透過させ、その他の光を遮蔽する機能を有する材料であり、例えば液晶表示装置を構成する部品の一つとして広く使用されている。このような偏光板としては、偏光子と保護フィルムが積層された構成をもつものが一般的に使用されている。前記偏光子は、特定の振動方向をもつ光のみを透過する機能を有するものであり、例えばポリビニルアルコール(以下「PVA」と記す。)フィルム等を延伸し、ヨウ素や二色性染料などで染色したフィルムが一般に使用されている。また、最近では塗布型の偏光子も用いられている。
【0003】
ところで、前記保護フィルムとは、偏光子を保持して偏光板全体に実用的な強度を付与するなどの機能を担うものであり、例えばセルロース系フィルムのトリアセチルセルロース(以下「TAC」と記す。)フィルムなどが一般に使用されている。セルロース系フィルムは、透明性が良好で、複屈折が小さいなど光学的な均一性に優れ、実用的な耐熱性と優れた機械強度を持っているため偏光子保護フィルムとして優れた特性を有している。
また、透湿度が高いためPVAなどの偏光子と貼り合わせる際に、PVAや接着剤の水分透過性に優れるなど加工性も良いため、偏光子保護フィルムとして一般的に用いられている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、セルロース系フィルム(例えばTACフィルム)は吸水性も高いため、偏光子の性能低下、吸水による寸法安定性などに問題があった。
【0004】
そこで、従来のTACフィルムよりも吸水率の小さいフィルム素材を偏光子保護フィルムとして用いることにより、寸法安定性を向上しようとする試みがなされている。しかしながら、吸水性の小さなポリカーボネートフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムは、光弾性定数が大きく、外部応力の作用によって位相差の変化が生じるため偏光板としての性能低下を生じてしまうという問題があった。
【0005】
また、耐摩擦性、透明性、柔軟性に優れた組成物として、オレフィン樹脂、プロピレン共重合体及びゴム成分を含有してなる熱可塑性エラストマー組成物が提案されている(特許文献2参照)。
しかし、偏光子保護膜として、上記熱可塑性エラストマーを単体で使用した場合には、単体で伸びが発生しやすいという欠点があり、また、等方性材料であっても、製膜時に延伸され配向され、面内位相差が10nmより高くなり、偏光板としての機能に問題が発生する。
【0006】
また、低吸水性、防湿性、低複屈折等の特徴を有する環状ポリオレフィンフィルムが提案されている(特許文献3、4及び5参照)。
しかし、偏光板保護膜として上記環状ポリオレフィンフィルムを単体で使用した場合、柔軟性がなく、脆くて割れやすいという問題点があった。また、アイオノマーと環状ポリオレフィンを混練して作製したフィルムにおいては、アイオノマーと環状ポリオレフィンが混練しにくいという問題点があった。
【0007】
【特許文献1】特開平7−120617号公報
【特許文献2】特開2003−313434号公報
【特許文献3】特開平11−142645号公報
【特許文献4】特開2001−272534号公報
【特許文献5】国際公開01/083612号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記問題点に鑑み、ヘーズが小さく透明性に優れ、複屈折が低く、光弾性定数が小さい等の光学特性に優れ、良好な機械強度および耐熱性を有した光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板及び偏光板を用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を有する環状オレフィン共重合体とオレフィンの二元又は三元共重合体を含有する樹脂組成物からなる光学フィルムを用いることで上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、
[1] (A)下記一般式(I)で表される環状オレフィン共重合体70〜97質量%、及び(B)オレフィンの二元又は三元共重合体3〜30質量%を含有する樹脂組成物からなる光学フィルム、
【化1】

・・・(I)
(式中、R1は置換基Qを有していてもよい炭素数1〜20の2価の炭化水素基、R2は水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基、R3は炭素数2〜10の4価の炭化水素基、QはCOOR4(R4は水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Qが複数ある場合はそれぞれが同一でも異なってもよい)で示されるカルボキシル基又はアルコキシカルボニル基、nは0〜20の整数、x及びyは0/100≦y/x≦95/5の関係を満たす実数である。)
[2]前記(B)成分が以下の成分(a)、(b)及び(c)からなる群から選ばれる少なくとも2種のモノマーの共重合体である上記[1]に記載の光学フィルム、
(a)オレフィン
(b)α,β−不飽和カルボン酸、その無水物及びα,β−不飽和カルボン酸グリシジルエステルからなる群から選ばれる不飽和カルボン酸
(c)不飽和エステル
[3]前記(B)成分がプロピレン−α−オレフィン共重合体である上記[1]に記載の光学フィルム、
[4]前記(B)成分がプロピレンと1−ブテンのランダム共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、及びエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記[1]に記載の光学フィルム、
[5]光弾性定数が5×10-12/Pa以下である上記[1]〜[4]のいずれかに記載の光学フィルム、
[6]上記[1]〜[5]のいずれかに記載の光学フィルムを偏光子の少なくとも片面に形成してなる偏光板、及び
[7]上記[6]に記載の偏光板を用いてなる画像表示装置、
を提供するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の光学フィルムは、ヘーズが小さく透明性に優れ、複屈折が低く、光弾性定数が小さい等の光学特性に優れ、良好な機械強度及び耐熱性を有し、透湿性に優れる。また、耐熱性、耐湿熱性、耐冷熱サイクル等の各種耐久性に優れ、また偏光板の光学的機能に何ら影響を与えることなく、しかも、柔軟でかつ弾性に富む。なお、本発明の光学フィルムは、外部からの衝撃や変形に対し抵抗力を有するため、偏光子に貼り合わせることで、液晶表示素子としての強度や信頼性を顕著に向上させた偏光板が得られる。
さらに、本発明の光学フィルムは、従来汎用されているTACフィルムと比較した場合、これと同等以上の保護機能を有する。特にTACフィルムは親水性であり、防湿性が殆んどないのに対し、本発明の光学フィルムは疎水性であるので、偏光板の耐久性を大幅に向上させることができる。従って、本発明の光学フィルムは、偏光板の一面に積層されて液晶セル表面基板と接着される保護膜として好適に使用でき、偏光板の他面側の保護膜に使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の光学フィルムは、(A)特定の構造の環状オレフィン共重合体70〜97質量%、及び(B)オレフィンの二元又は三元共重合体3〜30質量%を含有する樹脂組成物からなる。
【0012】
[(A)環状オレフィン共重合体]
本発明で用いられる環状オレフィン共重合体は下記一般式(I)で示される。
【0013】
【化2】

・・・(I)
【0014】
上記式(I)中、R1は置換基Qを有していてもよい炭素数1〜20の2価の炭化水素基である。R1が少なくとも1つの環構造を持つことが好ましい。QはCOOR4で示されるカルボキシル基又はアルコキシカルボニル基であり、Qが複数ある場合はそれぞれが同一でも異なってもよい。R4は水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基であるが、これらのうち、特にR4が水素又はメチル基である場合が好ましい。
次に、R2は水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基であり、R3は炭素数2〜10の4価の炭化水素基である。nは0〜20の整数を示すが、0である場合が最も好ましい。x及びyは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5の関係を満たす実数であり、さらに20/80≦y/x≦85/15の関係を満たすことが好ましい。
【0015】
上記式(I)で示される環状オレフィン共重合体は、少なくともR3が環状構造を有するか又はR1及びR3によって環状構造を構成するものである。これらの環状オレフィン共重合体は1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。
上記式(I)で示される環状オレフィン共重合体のより好ましい態様としては、下記一般式(II)で示される構造のものを挙げることができる。
【0016】
【化3】

・・・(II)
【0017】
上記式(II)において、R1は上述したとおりである。また、R2は上述のように、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基であり、好ましくは水素原子又は炭素数1〜5の1価の炭化水素基である。共重合比を示すx及びyは上述のとおりである。
上記式(II)において、R3は5員環構造を有する4価の炭化水素基であるが、この他に、下記式(III)及び(IV)で示される構造のものも好適に挙げられる。なお、R1については上記と同様である。
【0018】
【化4】

・・・(III)
【0019】
【化5】

・・・(IV)
【0020】
また、他の好ましい態様としては、R1が下記式(V)で表されるものであり(式中、pは0〜2である)、R2が水素であるものが挙げられ、特にpが1の場合が好ましい。
【0021】
【化6】

・・・(V)
【0022】
さらに、本発明の(A)成分としては、エチレンとテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンのランダム付加重合によって得られる共重合体が最も好ましい。
また、(A)環状オレフィン共重合体中のエチレンの含有量は15〜85モル%が好ましい。エチレン含有量が85モル%以下であると十分な耐熱性が得られる。一方、15モル%以上であると環状オレフィン共重合体の製造コストが安価となり好ましい。以上の点から、(A)環状オレフィン共重合体中のエチレンの含有量は20〜80モル%がさらに好ましい。
【0023】
また、(A)成分における共重合のタイプは本発明において全く制限されるものではなく、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合等、公知の様々な共重合タイプを適用することができるが、透明性の点からランダム共重合体が好ましい。
【0024】
また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、(A)成分を構成するコモノマーとして、上記したもの以外の他のモノマーを含めることができる。他のモノマーの共重合比は限定されないが、十分な耐熱性を得るとの観点から、通常は20モル%以下、好ましくは10モル%以下である。
【0025】
本発明の(A)環状オレフィン共重合体の分子量は限定されるものではないが、好ましくはメルトフローレイト(以下「MFR」と記す)が、0.01≦MFR≦150g/10min(260℃)、さらに好ましくは0.1≦MFR≦100g/10minであり、最も好ましくは0.5≦MFR≦70g/10minである。MFRが0.01g/10minより高い場合、良好な成形性を得ることができ、また、MFRが150g/10minより低ければ、靭性などの機械物性を損なうことがなく好ましい。
【0026】
また、(A)環状オレフィン共重合体のガラス転移温度は60〜200℃の範囲のものが用いられ、中でも100〜200℃の範囲のものが好ましい。ガラス転移温度が60℃以上であれば、良好な耐熱性を得ることができる。また200℃以下であれば良好な溶融成形性を得ることができる。
【0027】
本発明の樹脂組成物中の上記(A)成分の含有量は70〜97質量%の範囲である。(A)成分の含有量が70質量%より少ない場合は、光弾性定数が大きくなり、光学フィルムとして用いることは困難である。一方、(A)成分の含有量が97質量%を超えると樹脂組成物の柔軟性が無くなり脆くなる。以上の観点から、(A)成分の含有量は80〜95質量%の範囲がより好ましい。
【0028】
[(B)オレフィンの二元又は三元共重合体]
本発明の(B)成分である二元又は三元共重合体は、エチレン、プロピレン、1−ブテン等のオレフィンの共重合体、及びエチレン、プロピレン、1−ブテンなどのオレフィンとオレフィン以外の他のモノマーの共重合体を含むものである。
オレフィンの共重合体としては、エチレンとプロピレンの二元共重合体、エチレンと1−ブテンなどの炭素数4以上のα−オレフィンの二元共重合体、プロピレンと炭素数4以上のα−オレフィンの二元共重合体、エチレン−プロピレン−炭素数4以上のα−オレフィンの三元共重合体などが挙げられ、これらのうち、プロピレンと炭素数4以上のα−オレフィンの二元共重合体が好ましい。
炭素数4以上のオレフィンとしては、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ペンテン、1−ヘプテン、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、4−メチルヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテン−1、5−メチルヘプテン−1、6−メチルヘプテン−1、4−メチル−1−ブテン及び4−メチルペンテン−1から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特に1−ブテンが好ましい。
【0029】
また、該共重合体はランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが、光学フィルムとしての透明性の保持の点からランダム共重合体がより好ましい。
すなわち、本発明の(B)成分としては、プロピレンと1−ブテンのランダム共重合体が特に好ましい。
【0030】
本発明で好適な態様であるプロピレン−α−オレフィン共重合体は通常以下のような方法で製造される。すなわち、管状反応器を用いるプロピレン単独重合を第1工程とする連続多段重合によって製造され、好ましくは、次の第1工程〜第3工程を連続的に実施することによって得られる。
(第1工程)管状反応器を用い、5〜40℃の重合温度にてプロピレン単独重合を行い、プロピレンホモポリマーを全質量の2〜15質量%製造する工程。
(第2工程)プロピレンとエチレンを共重合し、プロピレンとエチレンに由来する構成単位を有する共重合体を製造する工程。
(第3工程)プロピレンと、エチレン及び炭素数4以上のα−オレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンを共重合し、プロピレンとエチレンに由来する構成単位を有する共重合体、プロピレンと炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構成単位を有する共重合体及びプロピレン、炭素数4以上のα−オレフィン及びエチレンに由来する構成単位を有する共重合体の少なくとも1種の共重合体を、前記第2工程で製造した、共重合体との合計量が、ポリプロピレン共重合体全質量の98〜85質量%となるように製造する工程。
【0031】
本発明のプロピレン−α−オレフィン共重合体におけるプロピレンとα−オレフィンの含有比率は、プロピレン95〜50質量%に対して、α−オレフィンが5〜50質量%であることが耐熱性の点から好ましい。以上の観点から、プロピレン93〜60質量%に対して、α−オレフィンが7〜40質量%であることが更に好ましい。
【0032】
プロピレン−α−オレフィン共重合体の製造に際しての触媒としては、種々のチグラー系の触媒を用いることができるが、プロピレンの単独重合を行った時、高度にアイソタクチック構造か、あるいはシンジオタクチック構造の重合体を与えるような触媒系を用いてプロピレンとα−オレフィンを重合して得られる共重合体が好ましい。
【0033】
重合に用いる触媒としては、具体的には3価あるいは4価のハロゲン化チタン、あるいはそれを種々の担体に担持した遷移金属触媒、あるいは2個の連結したシクロペンタジエニル基あるいはその誘導体を配位子として有するジルコニウム、ハフニウム、チタンなどのメタロセン化合物と有機金属化合物からなる触媒系が好ましく利用される。
【0034】
本発明の(B)成分である二元又は三元共重合体は、上述のように、エチレン、プロピレン、1−ブテンなどのオレフィンとオレフィン以外の他のモノマーの共重合体を含むが、これらのうち、オレフィンとカルボキシル基やアルコキシカルボニル基などの官能基を有するモノマーとの共重合体、いわゆる変成オレフィン共重合体が好ましい。例えば、(a)オレフィン、(b)α,β−不飽和カルボン酸、その無水物及びα,β−不飽和カルボン酸グリシジルエステルからなる群から選ばれる不飽和カルボン酸及び(c)不飽和エステルをモノマーとした二元共重合体及び三元共重合体などが挙げられる。
これらの変成オレフィン共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが、光学フィルムとしての透明性の保持の点からランダム共重合体がより好ましい。
【0035】
上記(a)成分としては、エチレン、プロピレン、1−ブテンなど、及びこれらの混合物を用いることができ、特に、エチレン及び/又はプロピレンが好ましい。また、前記プロピレン−α−オレフィン共重合体に用いたモノマーであるプロピレンと1−ブテンの混合系も好適に用いることができる。
【0036】
上記成分(b)におけるα,β−不飽和カルボン酸及びその無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられ、α,β−不飽和カルボン酸グリシジルエステルとしてはグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリルレートなどが挙げられる。
【0037】
上記成分(c)不飽和エステルの具体例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチルなどの不飽和カルボン酸エステルが挙げられる。
【0038】
上記成分(a)、(b)及び(c)をモノマーとした二元共重合体としては、合成における安定性及び製造コストの点から、エチレン−アクリル酸共重合体が特に好ましく、三元共重合体としては、上記と同様に合成における安定性及び製造コストの点から、エチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体が特に好ましい。
【0039】
上記変成オレフィン共重合体は、上記成分を高圧ラジカル重合、エマルジョン重合等の公知の方法により共重合させて得ることができる。
これらの共重合体においては、(a)オレフィン60〜99モル%、(b)不飽和カルボン酸0.1〜20モル%、(c)不飽和エステル1〜20モル%の含有率であることが好ましい。この範囲であると変成オレフィン共重合体が安定して合成できる。
【0040】
上記(B)成分を構成する共重合体は、メルトフローレイト(以下「MFR」と記す。)が、通常1≦MFR≦100g/10min(230℃)であることが好ましく、さらには、5≦MFR≦50g/10min、特には、10≦MFR≦35g/10minの範囲が好ましい。
さらに、該(B)成分を構成する共重合体は、示唆熱型熱分析計(DSC)で測定される融点(以下「Tm」と記す。)が120℃以下であることが好ましい。
またゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)から算出される分子量分布(Mw/Mn)が、通常3以下であることが好ましく、さらには2.8以下が好ましく、特には2.6以下が好ましい。
【0041】
本発明において、上記(B)成分を構成する共重合体の脂組成物中での含有量は3〜30質量%の範囲である。該含有量が3質量%未満であると、フィルムの柔軟性がなく、脆くなり、光学フィルムとして用いることは困難である。一方、該含有量が30質量%を超えると、光弾性定数が大きくなり、偏光板の保護膜として本発明の光学フィルムを用いた場合には、偏光板としての性能が低下する。以上の観点から、(B)成分を構成する共重合体の樹脂組成物中での含有量は5〜20質量%の範囲がより好ましい。また、本発明の(B)成分については、単体を使用しても良いし、必要に応じて2種類以上の(B)成分をブレンドして使用しても良い。
【0042】
また本発明の樹脂組成物には、得られる硬化樹脂層の所望物性に応じて、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、透明性に影響しない範囲で、例えば耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤などが挙げられる。
【0043】
ここで、耐候性改善剤としては、紫外線吸収剤や光安定剤を用いることができる。
紫外線吸収剤は、無機系、有機系のいずれでもよく、無機系紫外線吸収剤としては、平均粒径が5〜120nm程度の二酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛などを好ましく用いることができる。また、有機系紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系、具体的には、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−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、ポリエチレングリコールの3−[3−(ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオン酸エステルなどが挙げられる。
一方、光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系、具体的には2−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2’−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレートなどが挙げられる。
また、紫外線吸収剤や光安定剤として、分子内に(メタ)アクリロイル基などの重合性基を有する反応性の紫外線吸収剤や光安定剤を用いることもできる。
【0044】
耐摩耗性向上剤としては、例えば無機物ではα−アルミナ、シリカ、カオリナイト、酸化鉄、ダイヤモンド、炭化ケイ素等の球状粒子が挙げられる。粒子形状は、球、楕円体、多面体、鱗片形等が挙げられ、特に制限はないが、球状が好ましい。有機物では架橋アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂ビーズが挙げられる。粒径は、通常光学フィルムの膜厚の3〜20%程度とする。これらの中でも球状のα−アルミナは、硬度が高く、耐摩耗性の向上に対する効果が大きいこと、また、球状の粒子を比較的得やすい点で特に好ましいものである。
【0045】
重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、p−ベンゾキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、t−ブチルカテコールなどが、架橋剤としては、例えばポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、金属キレート化合物、アジリジン化合物、オキサゾリン化合物などが用いられる。
【0046】
充填剤としては、例えば硫酸バリウム、タルク、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどが用いられる。
赤外線吸収剤としては、例えば、ジチオール系金属錯体、フタロシアニン系化合物、ジインモニウム化合物等が用いられる。
【0047】
[光学フィルムの製造方法]
以下、本発明の光学フィルムの製造方法について説明する。
上述の(A)成分、(B)成分及び各種添加剤を、通常、加熱下にてそれぞれ所定の割合で均質に混練し、樹脂組成物を調製する。次いで、該樹脂組成物を用いて、押出し成形法、キャスト法、Tダイ押出し成形法、インフレーション法、射出成形法等の各種成形法によって、直接、偏光子の上に本発明の光学フィルムを作製することができる(図1参照)。また、上記各種成形法によって、光学フィルムを作製しておき、その後接着剤層を介して偏光子に貼り合わせても良い。
本発明では、偏光子上に作製される光学フィルムが配向しないことが望まれるため、延伸のかからない押出し成形、Tダイ成形が望ましい。
【0048】
直接偏光子の上に光学フィルムを製造する方法を図1に示す。図1では、事前に、偏光子3の上に接着剤層2を塗布しておき、押出し法にて上述の(A)成分、(B)成分及び各種添加剤の溶融樹脂を製膜して溶融樹脂層1を得る(図1左図)。製膜した該溶融樹脂層1が固化して保護膜4となる。
【0049】
本発明の光学フィルムの厚さについては10〜200μmの範囲が好ましい。該厚さが10μm以上であると、偏光子の保護膜としての強度が十分に確保され、200μm以下であると十分な可撓性が得られ、また軽量であることからハンドリングが容易であり、かつコスト的にも有利である。以上の観点から、該光学フィルムの厚さは30〜150μmがより好ましい。
【0050】
このようにして、形成された光学フィルムには、各種の添加剤を添加して各種の機能、例えば、高硬度で耐擦傷性を有する、いわゆるハードコート機能、防曇コート機能、防汚コート機能、防眩コート機能、反射防止コート機能、紫外線遮蔽コート機能、赤外線遮蔽コート機能などを付与することもできる。
【0051】
本発明の光学フィルムは、画像表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。画像表示装置は、一般に、液晶セル、光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては上記光学フィルムを用いる点を除いて、画像表示装置の構成には特に限定はない。例えば、液晶セルの片側又は両側に偏光板又は光学フィルムを配置した画像表示装置や、照明システムとしてバックライト又は反射板を用いたものなどの適宜な画像表示装置が例示される。また、液晶セルについても、例えばTN型やSTN型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。尚、画像表示装置を構成するに際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。
【0052】
[偏光板]
本発明に係る偏光板は、偏光子の片面又は両面に、上記本発明の光学フィルムを貼合したものである。ここで、該光学フィルムは偏光子と接着されて、保護膜としての機能を果たす。本発明の光学フィルムは面内位相差が10nm以下であり、上記各材料の最適化等により、面内位相差を6nm以下とすることができる。従って、本発明の光学フィルムを偏光子の保護膜として使用した場合には、保護膜の光学補償の影響が少ないという利点がある。
また、本発明の光学フィルムは光弾性定数が5×10-12/Pa以下であって、優れた光学特性を有するものである。なお、光弾性定数とは、応力に対する位相差の変化率をいい、光弾性定数が、特に10×10-12/Paより大きいとLCDにおいて、額縁状の光漏れが生じ、表示不良が発生することが知られている。これは、ガラス基板上に接着されている各種フィルムが、温度などの環境条件の変化から変形し、そこで発生した応力によって位相差が生じたことが原因とされている。本発明の光学フィルムは、光弾性定数が5×10-12/Pa以下であるので、偏光子の保護フィルムとして使用した際に、偏光板としての機能を高いレベルで維持することができる。
【0053】
本発明の偏光板で用いる偏光子としては、特定の振動方向をもつ光のみを透過する機能を有する偏光子であれば如何なるものでもよく、例えばポリビニルアルコール系フィルム等を延伸し、ヨウ素や二色性染料などで染色したポリビニルアルコール系偏光子;ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系偏光子;コレステリック液晶を用いた反射型偏光子;薄膜結晶フィルム系偏光子等が挙げられ、その中でもポリビニルアルコール系偏光子が好ましく用いられる。
ポリビニルアルコール系偏光子としては、例えばポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したものが挙げられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適に用いられる。これら偏光子の厚さは特に制限されず、一般的に、1〜100μm程度である。
【0054】
偏光子を構成する樹脂として好適に用いられるPVA系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニル及びこれと共重合可能な他のモノマーの共重合などが例示される。酢酸ビニルに共重合される他のモノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類などが挙げられる。
PVA系樹脂のケン化度は、通常85〜100モル%、好ましくは98〜100モル%の範囲である。このPVA系樹脂は、さらに変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用し得る。PVA系樹脂の重合度は、通常1,000〜10,000、好ましくは1,500〜10,000の範囲である。
【0055】
偏光板は、例えば、上述のようなPVA系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、PVA系樹脂フィルムを二色性色素で染色して、その二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたPVA系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、ホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程、及びこれらの工程が施されて二色性色素が吸着配向された一軸延伸PVA系樹脂フィルムに保護膜を貼合する工程を経て、製造される。
【0056】
一軸延伸は、二色性色素による染色の前に行ってもよいし、二色性色素による染色と同時に行ってもよいし、また、二色性色素による染色の後に行ってもよい。一軸延伸を二色性色素による染色後に行う場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。また、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。一軸延伸するには、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤により膨潤した状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、通常4〜8倍程度である。
【0057】
PVA系樹脂フィルムを二色性色素で染色するには、例えば、PVA系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する水溶液に浸漬すればよい。二色性色素として、具体的にはヨウ素又は二色性染料が用いられる。
二色性色素としてヨウ素を用いる場合は通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、PVA系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水100質量部あたり0.01〜0.5質量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は通常、水100質量部あたり0.5〜10質量部程度である。この水溶液の温度は、通常20〜40℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間は、通常30〜300秒程度である。
【0058】
一方、二色性色素として二色性染料を用いる場合は通常、水溶性二色性染料を含む水溶液に、PVA系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性染料の含有量は通常、水100質量部あたり1×10-3〜1×10-2質量部程度である。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を含有していてもよい。この水溶液の温度は、通常20〜80℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間は、通常30〜300秒程度である。
二色性色素による染色後のホウ酸処理は、染色されたPVA系樹脂フィルムをホウ酸水溶液に浸漬することにより行われる。ホウ酸水溶液におけるホウ酸の含有量は通常、水100質量部あたり2〜15質量部程度、好ましくは5〜12質量部程度である。
二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、このホウ酸水溶液はヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。ホウ酸水溶液におけるヨウ化カリウムの含有量は通常、水100質量部あたり2〜20質量部程度、好ましくは5〜15質量部である。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常100〜1,200秒程度、好ましくは150〜600秒程度、さらに好ましくは200〜400秒程度である。ホウ酸水溶液の温度は、通常50℃以上であり、好ましくは50〜85℃である。
【0059】
ホウ酸処理後のPVA系樹脂フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたPVA系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行われる。水洗後は乾燥処理が施されて、偏光子が得られる。水洗処理における水の温度は、通常5〜40℃程度であり、浸漬時間は、通常2〜120秒程度である。その後に行われる乾燥処理は通常、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行われる。乾燥温度は、通常40〜100℃である。乾燥処理における処理時間は、通常120〜600秒程度である。
こうして、ヨウ素又は二色性染料が吸着配向されたPVA系樹脂フィルムからなる偏光子が得られる。
【0060】
光学フィルムと偏光子との貼合の方法としては、上述のように、接着剤層を介して行われる。
接着剤層を形成する接着剤としては、PVA系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、不飽和カルボン酸またはその無水物をグラフトさせたポリオレフィンもしくは該グラフトさせたポリオレフィンをブレンドしたポリオレフィン系接着剤などが挙げられる。その他、透明性を有する接着剤、例えば、ポリビニルエーテル系、ゴム系等の接着剤を使用することができる。
【0061】
PVA系接着剤は、PVA系樹脂と架橋剤を含有するものであり、PVA系樹脂としては、例えばポリ酢酸ビニルをケン化して得られたPVA及びその誘導体、酢酸ビニルと共重合性を有するモノマーとの共重合体のケン化物、PVAをアセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化又はリン酸エステル化等した変性PVAなどが挙げられる。これらPVA系樹脂は一種を単独でまたは二種以上を併用することができる。酢酸ビニルと共重合性を有するモノマーとしては、(無水)マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸及びそのエステル類、エチレンやプロピレン等のα−オレフィン、(メタ)アリルスルホン酸(ソーダ)、スルホン酸ソーダ(モノアルキルマレート)、ジスルホン酸ソーダアルキルマレート、N−メチロールアクリルアミド、アクリルアミドアルキルスルホン酸アルカリ塩、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピロリドン誘導体等が挙げられる。
PVA系樹脂の重合度等は特に限定されないが、接着性などが良好になることから、平均重合度100〜3,000程度、好ましくは500〜3,000、平均ケン化度85〜100モル%程度、好ましくは90〜100モル%程度のものを用いることが好ましい。
【0062】
エポキシ系接着剤としては、水素化エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などがある。エポキシ樹脂には、さらにオキタセン類やポリオール類など、カチオン重合を促進する化合物を含有してもよい。
【0063】
アクリル系接着剤としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸エステルと、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸等のα−モノオレフィンカルボン酸との共重合物(アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチロールの如きビニルモノマーを添加したものも含む)を主体とするものが、偏光子の偏光特性を阻害することがないので特に好ましい。
【0064】
また、不飽和カルボン酸またはその無水物をグラフトさせたポリオレフィンもしくは該グラフトさせたポリオレフィンをブレンドしたポリオレフィンを接着剤として使用することもできる。グラフトに用いられるポリオレフィンとしては、たとえば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレンープロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、これらの混合物などである。ポリオレフィンのグラフトに用いる不飽和カルボン酸またはその無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などを挙げることができる。こうして得た変性ポリオレフィンはそのまま用いてもよいが、他のポリオレフィンに配合して用いることもできる。
【0065】
上記接着剤層は、光学フィルム、偏光子のいずれかの側または両側に、接着剤を塗布することにより形成する。接着剤層の厚みは、好ましくは0.01〜10μm、さらに好ましくは0.03〜5μmである。
【0066】
また、上記光学フィルムを偏光子と接着させるに際し、光学フィルムの偏光子と接する面に接着性向上のために易接着処理を施すことができる。易接着処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、低圧UV処理、ケン化処理等の表面処理やアンカー層を形成する方法が挙げられ、これらを併用することもできる。これらの中でも、コロナ処理、アンカー層を形成する方法、およびこれらを併用する方法が好ましい。
【0067】
次いで、上記のようにして易接着処理を行った面に接着剤層を形成し、該接着剤層を介して、本発明の光学フィルムと偏光子とを貼り合せる。この貼り合わせは、ロールラミネーター等により行うことができる。なお、加熱乾燥温度、乾燥時間は接着剤の種類に応じて適宜決定される。
【0068】
[画像表示装置]
本発明の偏光板は、例えば液晶セルなどに貼り合わせて使用される。図2に、本発明の偏光板を有する液晶セルの構成例を示す。図2において、5は液晶セルを示す。この液晶セル5は、例えば、薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型等や、ツイストネマチック型、スーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型などのものが例示される。この液晶セル5の上に、粘着剤層(図示せず)を介して、位相差板7が積層され、この上に、粘着剤層(図示せず)を介して、本発明の偏光板6が積層されている。偏光板6は、中心に偏光子3を有し、その両側の表面に、接着剤層2を介して、本発明の光学フィルムで構成される保護膜4が積層されている。本発明の偏光板6と位相差板7、位相差板7と液晶セル5の積層に際しては、予め偏光板6、位相差板7及び液晶セル5に粘着剤層を設けておくこともできる。
【0069】
本発明の偏光板と液晶セルを積層する粘着剤としては特に限定されず、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。
該粘着剤には、光学的透明性、適度な濡れ性、凝集性、接着性などの粘着特性、耐候性、耐熱性などに優れることが求められる。さらに吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる画像表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着剤層が求められる。現在、これらの要求性状を考慮して、アクリル系粘着剤が最も好ましい。
【0070】
粘着剤には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着剤層であってもよい。
【0071】
本発明の偏光板への上記粘着剤の塗工は、特に限定されず、適宜な方法で行うことができる。例えば、トルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒に、ベースポリマー又はその組成物を溶解又は分散させた10〜40質量%程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で本発明の偏光板上に直接塗工する方法、或いはこの方法に準じ離型性ベースフィルム上に粘着剤層を形成してそれを本発明の偏光板に移着する方法などが挙げられる。
塗工方法は、グラビアコート、バーコート、ロールコート、リバースロールコート、コンマコート等、各種方法が可能であるが、グラビアコートが最も一般的である。
【0072】
粘着剤層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として本発明の偏光板の片面又は両面に設けることもできる。また、両面に設ける場合、本発明の偏光板の表裏において、粘着剤が同一組成である必要はなく、また同一の厚さである必要もない。異なる組成、異なる厚さの粘着剤層とすることもできる。
また、粘着剤層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には1μm〜500μmであり、5μm〜200μmが好ましく、特に10μm〜100μmが好ましい。
【0073】
粘着剤層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的に離型性フィルムが仮着されてカバーされることが好ましい。これにより、通例の取扱状態で粘着剤層に接触することを防止できる。離型性フィルムとしては、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜なフィルムを、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来公知なものを用いることができる。
【0074】
なお、本発明において、上記偏光子、保護膜層、粘着剤層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などにより紫外線吸収能を付与してもよい。
【0075】
また、本発明の光学フィルムを偏光子の保護膜として、偏光子の少なくとも一方の面に貼り合わせる本発明の偏光板には、必要に応じて偏光子の他方の面に、本発明の光学フィルムを積層することもできるし、その他の樹脂からなるフィルムを積層することもできる。その他の樹脂からなるフィルムとしては、例えばTACフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリナフタレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、環状ポリオレフィンフィルム、マレイミド系樹脂フィルム、フッ素系樹脂フィルム等が挙げられる。上記その他の樹脂からなるフィルムは特定の位相差を持つ位相差フィルムであっても良い。
【0076】
本発明の偏光板は、表面性、耐傷付き性を向上させる為に、少なくとも一層以上のハードコート層を有する積層体とすることが好ましい。該ハードコート層としては、例えばシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂、紫外線硬化型樹脂、ウレタン系ハードコート剤等よりなるハードコート層が挙げられ、その中でも透明性、耐傷付き性、耐薬品性の点から、紫外線硬化型樹脂よりなるハードコート層が好ましい。これらのハードコート層は、一種類以上で用いることができる。
紫外線硬化型樹脂としては、例えば紫外線硬化型アクリルウレタン、紫外線硬化型エポキシアクリレート、紫外線硬化型(ポリ)エステルアクリレート、紫外線硬化型オキセタン等から選ばれる一種類以上の紫外線硬化樹脂が挙げられる。
ハードコート層の厚みは、0.1〜100μmが好ましく、特に好ましくは1〜50μm、さらに好ましくは2〜20μmである。また、ハードコート層の間にプライマー処理をすることもできる。
【0077】
[有機EL表示装置への適用]
本発明の偏光板は、有機EL表示装置にも好適に使用し得る。
一般に、有機EL表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体(有機エレクトロルミネセンス発光体)を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、これらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【0078】
有機EL表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
有機EL表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ(ITO)などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Mg−Ag、Al−Liなどの金属電極を用いている。
【0079】
このような構成の有機EL表示装置において、有機発光層は、厚さ10nm程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【0080】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機EL表示装置において、透明電極の表面側に本発明の偏光板を設け且つ該透明電極と偏光板との間に複屈折層(位相差板)を設けることができる。
【0081】
本発明の偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、複屈折層をλ/4板で構成し、かつ偏光板と該複屈折層との偏光方向のなす角をπ/4に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
すなわち、この有機EL表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は、一般には複屈折層によって楕円偏光となるが、複屈折層がλ/4板でしかも偏光板との偏光方向のなす角がπ/4のときには円偏光となる。この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、複屈折層で再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【0082】
[タッチパネルへの適用]
本発明の光学フィルムは、タッチパネルの偏光板にも好適に使用し得る。一般に、タッチパネルは、操作者が表示画面の上部に設けられた透明な面をペン、または指でタッチすることで、装置、システムの操作を行うものである。画面上を直接タッチすることは、カーソルを方向キーで押して位置を確定することに比べれば、より直接的であり、また直感的でもあることから、近年、非常に多用されるようになってきた。また、近年、携帯電話、およびPDA(Personal Digital Assistants;個人用の携帯情報端末)等の携帯端末市場の成長は著しく、太陽光のもとでの視認性、および薄型軽量が強く要求されるようになった。タッチパネルには種々の方式があり、その得失により使い分けられている。タッチパネルには、抵抗膜方式、光学式、静電容量結合方式(アナログ容量結合方式とも呼ばれる)、赤外線方式、超音波式、および電磁誘導式等の方式がある。ここでは、抵抗膜方式のタッチパネルの例で説明する。
【0083】
抵抗膜方式のタッチパネルには、ガラス/ガラスタイプとガラス/フィルムタイプがある。ガラス/ガラスタイプは透明導電層付ガラス基板と透明導電層付ガラス基板が空間を介して保持されたものであり、これがディスプレイ表面に装着される。また、ガラス/フィルムタイプは、車載用あるいは携帯用のタッチパネルにおいて、より軽量化・薄型化したものが望まれるため、上部の透明導電層付ガラス基板を光学フィルムで置き換えたタイプのタッチパネルである。
ガラス/ガラスタイプのタッチパネルを図3、ガラス/フィルムタイプのタッチパネルを図4に示す。
直線偏光板、あるいは偏光板にλ/4板を組み合わせて積層した円偏光板をタッチパネルの最表面に使用すれば、タッチパネルとして十分な強度を得ることができ、かつ、反射防止の効果により視認性が向上する。タッチパネルの偏光板は、図3において8、図4において16である。これらタッチパネルの偏光板に本発明の光学フィルムが好適に使用できる。
本発明の光学フィルムと偏光子からなる偏光板とλ/4板を、λ/4板の面内の遅相軸と偏光板の偏光軸との角度が実質的に45°になるように積層すると円偏光板が得られる。実質的に45度とは、40〜50度であることを意味する。λ/4板の面内の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度は、41〜49度であることが好ましく、42〜48度であることがより好ましく、43〜47度であることがさらに好ましく、44〜46度であることが最も好ましい。
本発明の光学フィルムは偏光板の保護膜上・下・下外(ITOを設ける軽量化用フィルム)のいずれにも使用できる。またタッチパネルの反射防止には、直線偏光タイプと円偏光タイプがあるが(直線偏光は円偏光に比べて反射率が高い)、本発明の光学フィルムは円偏光板にも直線偏光タイプの偏光板にも使用できる。
本発明の光学フィルムを使用した円偏光板、又は直線偏光板は、透過型・反射型どちらのタッチパネルにも使用できる。
【実施例】
【0084】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
(評価方法)
1.可撓性の評価
実施例及び比較例で得られた光学フィルムから10cm角の試験片を切り出し、半分に二つ折りした。折り曲げた際にフィルムが割れなかった場合を「○」、圧をかけて割れた場合を「△」、圧をかけずに割れた場合を「×」とした。
2.面内位相差の評価
面内位相差を、波長589.3nm、入射角0度で位相差測定機(王子計測機器(株)製「KOBRA−WR」)を用いて測定した。
3.耐熱性(ブロッキング)の評価
実施例及び比較例で得られた光学フィルムを巻き取り、80℃ドライ条件下及び90℃ドライ条件下で1,000時間保管し、その後のフィルムの外観を観察した。ブロッキングが発生せず、融着の傾向が全く無い場合を「◎」、ブロッキングは発生しないが、融着の傾向がある場合を「○」、ブロッキングが起きた場合を「×」とした。
4.光弾性定数の評価
実施例及び比較例で得られた光学フィルムに関し、株式会社ユニオプト製「ABR−EX」を用いて測定した。
【0085】
実施例1
(A)環状オレフィン共重合体(三井化学(株)製、商品名「アペルAPL6011T」(第1表中では「APL6011T」と表記);環状ポリオレフィン20〜30モル%、Tg105℃)90質量%と(B)エチレン−アクリル酸共重合体(日本ポリエチレン(株)製、商品名「レクスパールEAA/A3100」(第1表中では「EAA」と表記))10質量%を混練し、加工温度185℃でコンパウンド化した。上記コンパウンド化にて作製したペレットを加工温度260℃・引取りロール温度50℃で100μmの厚さでTダイ押出し成形し、光学フィルムを得た。当該光学フィルムについて、上記評価方法にて評価した。結果を第1表に示す。
【0086】
実施例2
(A)成分の含有量を95質量%、(B)成分の含有量を5質量%としたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0087】
実施例3
(A)成分の含有量を80質量%、(B)成分の含有量を20質量%としたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0088】
実施例4
(A)成分として他の環状オレフィン共重合体(三井化学製、商品名「アペルAPL5014DP(第1表中では「APL5014DP」と表記)」;環状ポリオレフィン35〜45モル%、Tg145℃)を使用したこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0089】
実施例5
(B)エチレン−アクリル酸共重合体に代えて、エチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル3元共重合体(日本ポリエチレン(株)製、商品名「レクスパールET/ET220X」(第1表中では「ET」と表記))としたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0090】
実施例6
(A)成分として他の環状オレフィン共重合体(三井化学製、商品名「アペルAPL8008T」(第1表中では「APL8008T」と表記);環状ポリオレフィン15〜25モル%、Tg70℃)を使用したこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0091】
比較例1
(A)成分の含有量を99質量%、(B)成分の含有量を1質量%としたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0092】
比較例2
(A)成分の含有量を65質量%、(B)成分の含有量を35質量%としたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0093】
比較例3
(A)成分のみを用いたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
【0094】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0095】
本発明によれば、ヘーズが小さく透明性に優れ、複屈折の低い等の光学特性に優れ、良好な機械強度および耐熱性を有し、透湿性に優れる光学フィルムを提供することができる。また、耐熱性、耐湿熱性、耐冷熱サイクル等の各種耐久性に優れ、また偏光板の光学的機能に何ら影響を与えることなく、偏光板の偏光度を向上させることができ、しかも、柔軟でかつ弾性に富む光学フィルムを提供することができる。
また、本発明の光学フィルムは外部からの衝撃や変形に対し抵抗力を有するため、この光学フィルムを偏光子に貼り合わせて用いることで、液晶表示素子としての強度や信頼性を顕著に向上させた偏光板を提供することができる。
さらに、本発明の光学フィルムは、従来汎用されているTACフィルムと比較すると、TACフィルムが親水性であり、防湿性が殆んどないのに対し、本発明の光学フィルムは疎水性であるので、偏光板の耐久性を大幅に向上させることができる。従って、本発明の光学フィルムは、偏光板の少なくとも一面に積層されて液晶セル表面基板と接着される保護膜として好適に使用でき、さらには偏光板の他面側の保護膜に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0096】
【図1】本発明の偏光板の製造工程を示す模式図である。
【図2】本発明の偏光板を有する液晶セルの構成例を示す模式図である。
【図3】抵抗膜方式のタッチパネル(ガラス/ガラスタイプ)の構成例を示す模式図である。
【図4】抵抗膜方式のタッチパネル(ガラス/フィルムタイプ)の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【0097】
1.溶融樹脂層
2.接着剤層
3.偏光子
4.保護膜
5.液晶セル
6.偏光板
7.位相差板(複屈折板)
8.タッチパネルの偏光板
9.反射防止膜
10.λ/4板
11.偏光子の保護膜[上]
11’.偏光子の保護膜[下]
12.偏光子(PVA)
13.ガラス
14.ITO保護膜
15.偏光子の保護膜[下外]
16.タッチパネルの偏光板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)下記一般式(I)で表される環状オレフィン共重合体70〜97質量%、及び(B)オレフィンの二元又は三元共重合体3〜30質量%を含有する樹脂組成物からなる光学フィルム。
【化1】

・・・(I)
(式中、R1は置換基Qを有していてもよい炭素数1〜20の2価の炭化水素基、R2は水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基、R3は炭素数2〜10の4価の炭化水素基、QはCOOR4(R4は水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基、Qが複数ある場合はそれぞれが同一でも異なってもよい)で示されるカルボキシル基又はアルコキシカルボニル基、nは0〜20の整数、x及びyは0/100≦y/x≦95/5の関係を満たす実数である。)
【請求項2】
前記(B)成分が以下の成分(a)、(b)及び(c)からなる群から選ばれる少なくとも2種のモノマーの共重合体である請求項1に記載の光学フィルム。
(a)オレフィン
(b)α,β−不飽和カルボン酸、その無水物及びα,β−不飽和カルボン酸グリシジルエステルからなる群から選ばれる不飽和カルボン酸
(c)不飽和エステル
【請求項3】
前記(B)成分がプロピレン−α−オレフィン共重合体である請求項1に記載の光学フィルム。
【請求項4】
前記(B)成分がプロピレンと1−ブテンのランダム共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、及びエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の光学フィルム。
【請求項5】
光弾性定数が5×10-12/Pa以下である請求項1〜4のいずれかに記載の光学フィルム。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルムを偏光子の少なくとも片面に形成してなる偏光板。
【請求項7】
請求項6に記載の偏光板を用いてなる画像表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−233533(P2008−233533A)
【公開日】平成20年10月2日(2008.10.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−72933(P2007−72933)
【出願日】平成19年3月20日(2007.3.20)
【出願人】(000002897)大日本印刷株式会社 (14,506)
【Fターム(参考)】