(57)【要約】【課題】  本発明の目的は溶媒を使用することなく光学的、物理的に優れ、特に寸法安定性に優れた光学フィルムを提供するに当たり、溶融押し出し時の粘度変化を安定にする技術を提供し、溶融流延法で得られるフィルム膜厚の不安定性を改善することにある。【解決手段】  ２５０℃における粘度変化が０．００１ｐｏｉｓｅ／℃〜０．０６ｐｏｉｓｅ／℃の範囲であるセルロースエステルを１２０℃以上２５０℃未満で溶融製膜して製造したことを特徴とする光学フィルム。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５０℃における粘度変化が０．００１ｐｏｉｓｅ／℃〜０．０６ｐｏｉｓｅ／℃の範囲であるセルロースエステルを１２０℃以上２５０℃未満で溶融製膜して製造したことを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
少なくとも１種の安定化剤を含む２５０℃における粘度が２８００ｐｏｉｓｅ未満であるセルロースエステルを用いたことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム
【請求項３】
一次構造が異なるセルロースエステルを２種以上混合した原料を用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
重量平均分子量が最も小さいセルロースエステルＡを基準にして２番目に大きいセルロースエステルＢの重量平均分子量がＡの２倍以上１０００倍未満であり、少なくともＡとＢの質量比率が１：１である混合物を６０質量％以上含むセルロースエステルの混合物を原料としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
側鎖基の重量平均分子量が１０％以上異なる２種以上のセルロースエステルを混合した原料を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
少なくとも１種類の架橋性の基を有するセルロースエステルを用いたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムを製造することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムを用いたことを特徴とする偏光板保護フィルム。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムを用いたことを特徴とする位相差フィルム。
【請求項１０】
請求項８に記載の偏光板保護フィルム、または請求項９に記載の位相差フィルムを用いたことを特徴とする偏光板。
【請求項１１】
請求項１０に記載の偏光板を用いたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム、光学フィルムの製造方法、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、偏光板及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルロースエステルフィルムは、光学的、物理的に偏光板用の保護フィルムとして有用であるため一般に広く用いられているが、ＰＥＴ等のポリエステルやポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの汎用樹脂フィルムは、溶融押し出し成型で製膜するが、ＴＡＣ（セルローストリアセテートフィルム）等のセルロースエステル系の光学フィルムには未だ溶融押し出し成型方法が利用できていない。
【０００３】
即ち、光学フィルムとして、例えばセルローストリアセテートフィルムは、一般に、溶液流延製膜法により製造されている。このセルローストリアセテートフィルムの製造方法は、まず、セルローストリアセテートを、例えばメチレンクロライド等のセルローストリアセテートに対する良溶媒と、例えばメタノール、エタノール、ブタノールあるいはシクロヘキサン等のセルローストリアセテートに対する貧溶媒とを加えた混合溶媒に溶解し、これに可塑剤や紫外線吸収剤を添加して、セルローストリアセテート溶液（ドープ）を調製し、ドープを、鏡面処理された表面を有する無限移行する無端の金属支持体（例えばベルトあるいはドラム、以下、支持体とも呼ぶ）上に流延ダイから均一に流延し、支持体上で溶媒を蒸発させ、ドープ膜（ウェブ）が固化した後、これを剥離ロールにより剥離し、剥離後のフィルムの乾燥工程中で、フィルムの光学物性（複屈折率）の調整、及び平面性の向上のために、剥離したフィルムをテンター（フィルム幅手方向延伸装置）によりフィルムの幅手方向両端部を把持し、フィルムの幅保持、フィルム幅手方向延伸、及び緩和処理を行なうとともに、フィルムを乾燥させて、セルローストリアセテートフィルムを得るものである。
【０００４】
しかしながら、上記フィルムの製造方法はハロゲン系の溶媒を用いた流延製膜法による製造方法であるため、溶媒回収に要する費用は非常に大きい負担となっていた。そのため、ハロゲン系以外の溶媒が色々と試験されたが満足する溶解性の得られる代替物はなかった。代替溶媒以外に、特開平１０−９５８６１号記載の冷却法等新規溶解方法も試されたが、工業的な実現が難しくさらなる検討が必要とされている。
【０００５】
一方で特許文献１には、環境汚染に対する影響が大きい溶液流延製膜法の問題に着目し溶融押し出し成型方法を提案したが、溶融押し出し時の膜厚変動が大きくその制御方法に苦労していた。
【特許文献１】特開２０００−３５２６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は溶媒を使用することなく光学的、物理的に優れ、特に寸法安定性に優れた光学フィルムを提供するに当たり、溶融押し出し時の粘度変化を安定にする技術を提供し、溶融流延法で得られるフィルム膜厚の不安定性を改善することにある。
【０００７】
尚、本発明において光学フィルムとは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の各種表示装置に用いられる機能性フィルムのことであり、特に偏光板保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、視野角拡大等の光学補償フィルム等を含む。特にその中でも本発明の光学フィルムを偏光板保護フィルムとして用いた偏光板及び該偏光板を装着した液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記課題は以下の構成により達成される。
【０００９】
（請求項１）
２５０℃における粘度変化が０．００１ｐｏｉｓｅ／℃〜０．０６ｐｏｉｓｅ／℃の範囲であるセルロースエステルを１２０℃以上２５０℃未満で溶融製膜して製造したことを特徴とする光学フィルム。
【００１０】
（請求項２）
少なくとも１種の安定化剤を含む２５０℃における粘度が２８００ｐｏｉｓｅ未満であるセルロースエステルを用いたことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム
（請求項３）
一次構造が異なるセルロースエステルを２種以上混合した原料を用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルム。
【００１１】
（請求項４）
重量平均分子量が最も小さいセルロースエステルＡを基準にして２番目に大きいセルロースエステルＢの重量平均分子量がＡの２倍以上１０００倍未満であり、少なくともＡとＢの質量比率が１：１である混合物を６０質量％以上含むセルロースエステルの混合物を原料としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【００１２】
（請求項５）
側鎖基の重量平均分子量が１０％以上異なる２種以上のセルロースエステルを混合した原料を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【００１３】
（請求項６）
少なくとも１種類の架橋性の基を有するセルロースエステルを用いたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【００１４】
（請求項７）
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムを製造することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【００１５】
（請求項８）
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムを用いたことを特徴とする偏光板保護フィルム。
【００１６】
（請求項９）
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムを用いたことを特徴とする位相差フィルム。
【００１７】
（請求項１０）
請求項８に記載の偏光板保護フィルム、または請求項９に記載の位相差フィルムを用いたことを特徴とする偏光板。
【００１８】
（請求項１１）
請求項１０に記載の偏光板を用いたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、溶媒を使用することなく光学的、物理的に優れ、特に寸法安定性に優れた光学フィルムを提供するに当たり、溶融押し出し時の粘度変化を安定にする技術を提供し、溶融流延法で得られるフィルム膜厚の不安定性を改善することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２１】
本発明は光学フィルム（以降、セルロースエステルフィルムともいう）の用途において、溶媒を使用しないでフィルム製膜する方法を究明するためになされたもので、無溶媒系で製膜する方法を採用してセルロースエステルフィルムを製造するには最適な組成に調整されたセルロースエステルを最適な温度で溶融・流延することによって形成すればよく、製膜時の温度変化によって生じる粘度変化を安定化させれば、膜厚変化を小さくできるとの知見に基づき本発明に至ったものである。そしてこの方法で得られたセルロースエステルフィルムは光学的、物理的に優れ、特に膜厚の均一性やリタデーション等の光学特性に優れていることも判明し、結果としてそれらの特徴を有する保護フィルムとして採用した偏光板や表示装置を得るに至った。
【００２２】
以下、本発明を詳述する。本発明の光学フィルムは溶融流延によって形成されたセルロースエステルフィルムであることを特徴とする。
【００２３】
本発明における溶融流延とは、溶媒を用いず流動性を示す温度までセルロースエステルを加熱溶融し、その後流動性のセルロースエステルをエンドレスベルト、ドラム上に押し出し製膜することを意味する。
【００２４】
流延に用いられる各種添加物を含んでもよい流動性セルロースエステルにはほとんど揮発性溶媒を含まないが、一方でその溶融セルロースエステルを調製する過程の一部では溶媒を使用してもよい。
【００２５】
（セルロースエステル）
本発明で用いられるセルロースエステルの原料セルロースは、木材パルプでも綿花リンターでもよく、木材パルプは針葉樹でも広葉樹でもよいが、針葉樹の方がより好ましい。製膜の際の剥離性の点からは綿花リンターが好ましく用いられる。これらから作られたセルロースエステルは適宜混合して、或いは単独で使用することができる。
【００２６】
例えば、綿花リンター由来セルロースエステル：木材パルプ（針葉樹）由来セルロースエステル：木材パルプ（広葉樹）由来セルロースエステルの比率が１００：０：０、９０：１０：０、８５：１５：０、５０：５０：０、２０：８０：０、１０：９０：０、０：１００：０、０：０：１００、８０：１０：１０、８５：０：１５、４０：３０：３０で用いることが出来る。
【００２７】
本発明のセルロースエステルはセルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。セルロースの低級脂肪酸エステルにおける低級脂肪酸とは炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味し、例えばセルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等がセルロースの低級脂肪酸エステルの好ましいものとして挙げられる。その他にも、セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレート等の混合脂肪酸エステルを用いることが出来る。最も好ましいセルロースの低級脂肪酸エステルは炭素原子数２〜４のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をＸとし、プロピオニル基又はブチリル基の置換度をＹとした時、下記式（Ｉ）及び（II）を同時に満たすセルロースエステルを含むセルロースエステルである。
【００２８】
式（Ｉ）    ２．６≦Ｘ＋Ｙ≦３．０
式（II）    ０≦Ｘ≦２．５
この内特にセルロースアセテートプロピオネートが好ましく用いられ、中でも１．９≦Ｘ≦２．５であり、０．１≦Ｙ≦０．９であることが好ましい。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在しているのものである。これらは公知の方法で合成することができる。
【００２９】
本発明で用いられるセルロースエステルの一構造の特徴を記述すれば、上記セルロースの低級脂肪酸エステルを使用することが好ましいが、特開２０００−３５２６２０に記述された公知のセルロースエステルを単一組成で使用した場合には本発明の目的を十分に達成できず、２５０℃における粘度変化が０．００１ｐｏｉｓｅ／℃〜０．０６ｐｏｉｓｅ／℃の範囲にある変性セルロースエステルが好適である。
【００３０】
次の方法は発明者らが本発明の目的を達成するために可塑剤などの添加剤の検討を行う過程で偶然発見された変性セルロースエステルの調整法であり、それゆえ本発明の目的を達成できればここに記述された方法以外でも２５０℃における粘度変化が０．００１ｐｏｉｓｅ／℃〜０．０６ｐｏｉｓｅ／℃の範囲にある変性セルロースエステルを用いればよく、ここで述べた方法が特に発明に制限を加えるものではない。
【００３１】
（方法Ａ）一次構造の特徴が異なるセルロースエステルを２種以上混合した変性セルロース
（方法Ｂ）重量平均分子量が最も小さいセルロースエステルＡを基準にして２番目に大きいセルロースエステルＢの重量平均分子量がＡの２倍以上１０００倍未満であり、ＡとＢの質量比率が１：１である混合物を２０質量％以上含む変性セルロースエステル
（方法Ｃ）側鎖基の重量平均分子量が１０％以上異なる２種以上のセルロースエステルを混合した変性セルロースエステル
（方法Ｄ）少なくとも１種類の架橋性の基を有するセルロースエステル
単一組成の高分子の分子量分布は、統計学的に１つのピークを有する。本発明では単一組成の高分子に見られない分子量分布を有する変性セルロースエステルを用いたところ驚くべき効果が確認された。その分布の形態と本発明の効果との関係は不明であるが上記方法Ａ、方法Ｂ、方法Ｃはその具体的達成手段を述べたものである。
【００３２】
方法Ｄは、各種方法を検討中に架橋性の基を有する側鎖基を有する変性セルロースエステルを用いた時に偶然見いだした方法であり、分子量分布のピークが一つでも有効な方法である。しかし本発明の目的を達成するためには、架橋密度は０．５％以上必要であり１％以上であれば側鎖基の種類に依存せず本発明の効果を確認できる。架橋密度が３０％を越えると本発明の効果は確認できるが、フィルムが脆くなるので好ましくなく、本発明の効果以外に実用性を考慮すると２０％未満が好ましい。溶融押し出し時の粘度上昇に伴うモーターへの負荷を考慮すると１５％未満が好適であるが、溶融押し出しして光学フィルムを製造できるのであれば架橋密度について本発明は特に制限しない。
【００３３】
溶融押し出しは、通常２５０℃未満で行うのが好ましいが、本発明ではこの温度に特に制限を加えない。しかし、フィルムの用途を考慮した時に変色が問題となるので、全体のプロセスにおいて３００℃を超えないことが推奨される。原料からフィルムに成るまでの全体のプロセスにおける温度を２５０℃未満に制御できれば好適である。
【００３４】
溶融押し出し機のモーターへの負荷を考慮すると、少なくとも１種の安定化剤を含む２５０℃における粘度が２８００ｐｏｉｓｅ未満である変性セルロースエステルが好適であり、原料にかかるせん断力の影響を小さくするために２５０℃における粘度が２５００ｐｏｉｓｅ未満であればさらに好ましく、２５０℃における粘度が２０００ｐｏｉｓｅ未満であれば良好なフィルムを製造することが可能である。但し、あまり粘度が低すぎると膜厚分布の制御が難しくなり本発明の目的を達成できないので、２５０℃における粘度が１００ｐｏｉｓｅ以上が好ましく、さらに好ましくは５００ｐｏｉｓｅ以上である。
【００３５】
一般の高分子材料において、粘度と分子量の関係が知られており、本発明の目的を達成するために用いる原料であるセルロースエステルの分子量を例示すれば、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ比が１．５〜５．５のものが好ましく用いられ、特に好ましくは２．０〜５．０であり、更に好ましくは２．５〜５．０であり、更に好ましくは３．０〜５．０のセルロースエステルが好ましく用いられる。しかし、分子量分布が例示された範囲外でも本発明の目的を達成できればこれを排除するものではなく、分子量よりも粘度の範囲を発明の目的達成手段として重視する。
【００３６】
本発明の光学フィルムはセルロースエステルの他に所望により可塑剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑り剤及びマット剤等を含有させてもよい。
【００３７】
可塑剤としては例えばトリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリナフチルホスフェート、トリキシリルオスフェート、トリスオルト−ビフェニルホスフェート等のリン酸エステル系の可塑剤、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート等のフタル酸エステル系の可塑剤、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等のグリコール酸エステル系の可塑剤などが挙げられる。中でも、フタル酸エステル系やグリコール酸エステル系の可塑剤は、セルロースエステルの加水分解を引き起こし難いことから好ましい。又、凝固点が２０℃以下の可塑剤が含まれることが好ましい。このような可塑剤としては、例えばトリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、トリブチルホスフェート、ジエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレートなどが挙げられる。
【００３８】
又、特に可塑剤の中でも不揮発性を有するものが好ましく使用される。不揮発性可塑剤とは、２００℃における蒸気圧が１．３３×１０3Ｐａ以下の化合物であり、極めて低い蒸気圧を有し、かつ低い揮発度を有する性質のものである。好ましくは６．６５×１０2Ｐａ以下、更に好ましくは１．３３×１０2Ｐａ以下である。具体的には特表平６−５０１０４０号に記載されている不揮発性燐酸エステルが挙げられ、例えばアリーレンビス（ジアリールホスフェート）エステルが好ましい。
【００３９】
以上の可塑剤の含有量は寸法安定性の観点から、セルロースエステルに対して０．１〜３０質量％が好ましく、特に０．５〜１５質量％が好ましい。
【００４０】
尚、セルロースエステルフィルムの柔軟性を向上させ、フィルムの加工性（スリット加工或いは打抜加工であり、これらの加工性が悪いと、切断面が鋸状になり、切り屑が発生する。そして、これらの屑がフィルムに付着すると、液晶表示性能が悪くなる）が良くなることから、凝固点が２０℃以下、特に１４℃以下の可塑剤が多い方が好ましい。
【００４１】
紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の観点から、波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ、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い。例えば「高分子添加剤の最新技術」１００頁（１９８７）シー・エム・シー社刊のベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリレート系、サリシレート系、オキザニリド系、ヒンダートアミン系、ニッケル系などが挙げられる。好ましくはベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系である。
【００４２】
以下に紫外線吸収剤の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００４３】
ＵＶ−１：２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール
ＵＶ−２：２−（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
ＵＶ−３：２−（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
ＵＶ−４：２−（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
ＵＶ−５：２−（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
ＵＶ−６：２，２−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）
ＵＶ−７：２−（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
ＵＶ−８：２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（直鎖及び側鎖ドデシル）−４−メチルフェノール（ＴＩＮＵＶＩＮ１７１：チバスペシャルティケミカルズ製）
ＵＶ−９：オクチル−３−〔３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル〕プロピオネートと２−エチルヘキシル−３−〔３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル〕プロピオネートの混合物（ＴＩＮＵＶＩＮ１０９：チバスペシャルティケミカルズ製）
紫外線吸収剤としては高分子紫外線吸収剤も好ましく用いることができ、特に特開平６−１４８４３０号記載のポリマータイプの紫外線吸収剤が好ましく用いられる。
【００４４】
本発明においては、紫外線吸収剤は０．１〜２０質量％添加することが好ましく、更に０．５〜１０質量％添加することが好ましく、更に１〜５質量％添加することが好ましい。
【００４５】
これらは２種以上を併用したほうが好ましい効果があることが多いので、製造条件、使用条件等により適宜最適な組み合わせを探索するのが好ましい。使用量は、セルロースエステルに対して、０．０１〜１０質量％の範囲であり、好ましくは着色の点から０．１〜５質量％である。紫外線吸収剤は熱安定性の高いものが好ましい。
【００４６】
本発明におけるセルロースエステルには、滑り性を付与するためにマット剤等の微粒子を添加することができる。微粒子としては、無機化合物の微粒子又は有機化合物の微粒子が挙げられる。
【００４７】
無機化合物としては、珪素を含む化合物、二酸化珪素、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、焼成ケイ酸カルシウム、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等が好ましく、更に好ましくは、ケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムであり、二酸化珪素が特に好ましく用いられる。
【００４８】
二酸化珪素の微粒子としては、例えば、アエロジルＲ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ８１２、２００、２００Ｖ、３００、Ｒ２０２、ＯＸ５０、ＴＴ６００（以上日本アエロジル（株）製）等の市販品が使用できる。
【００４９】
酸化ジルコニウムの微粒子としては、例えば、アエロジルＲ９７６及びＲ８１１（以上日本アエロジル（株）製）等の市販品が使用できる。
【００５０】
有機化合物としては、例えばシリコーン樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂等のポリマーが好ましく、中でもシリコーン樹脂が好ましく用いられる。
【００５１】
上記のシリコーン樹脂の中でも、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えばトスパール１０３、同１０５、同１０８、同１２０、同１４５、同３１２０及び同２４０（以上、東芝シリコーン（株）製）等の商品名を有する市販品が使用できる。
【００５２】
本発明に係る微粒子の１次平均粒子径としては、ヘイズを低く抑えるという観点から２０ｎｍ以下が好ましく、更に好ましくは１６〜５ｎｍであり、特に好ましくは１２〜５ｎｍである。
【００５３】
本発明に係る微粒子の１次平均粒子径の測定は、透過型電子顕微鏡（倍率５０万〜２００万倍）で粒子の観察を行い、粒子１００個を観察し、その平均値をもって１次平均粒子径とした。
【００５４】
これら微粒子の添加方法は常法によって混練するなどにより行うことができるが、特に好ましくは予め溶媒に分散した微粒子とセルロースエステル及び／又は可塑剤及び／又は紫外線吸収剤を混合分散させた後、溶媒を揮発させた固形物とし、これをセルロースエステル溶融物の製造過程で用いることが均一な溶融物が得られる点で等に好ましい。
【００５５】
（溶融流延工程）
本発明の光学フィルムは、溶融流延によって形成される。
【００５６】
本発明の光学フィルムの製造方法については、特開２０００−３５２６２０に記載された溶融製膜方法に準ずるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５７】
溶液流延法において用いられる溶媒（例えば塩化メチレン等）を用いずに、加熱溶融する溶融流延による成形法は、前記したように、溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法等に分類できる。これらの中で、機械的強度及び表面精度等に優れる偏光子保護フィルムを得るためには、溶融押し出し法が優れている。
【００５８】
本発明の光学フィルムの巻きの長さとしては、５００〜５０００ｍが好ましく、１０００〜５０００ｍがより好ましい。幅手両端部には膜厚の０〜２５％の高さのナーリングを設けて巻き取ることも好ましい。
【００５９】
このような非常に長大なフィルムを安定して生産するためには、溶融製膜中に分子量をいかに低下させないかが重要である。分子量が低下すると、フィルムが脆くなり、破断が発生しやすくなり、上記のような長さのフィルムを得ることは難しい。分子量の低下を防ぐためには、前述のような安定化剤を添加するのみならず、材料の購入前または合成時に混入している溶媒や不純物、酸素・水分などを、溶融プロセス前になるべく除去しておくことが重要である。溶融流延法による製膜は、溶液流延法と比べるとその製膜時の温度が著しく高いため、酸素や水分、あるいは化学的に活性な不純物が混入していると、セルロースエステルの分解が促進されてしまうためである。また、セルロースエステルの分解を助長するような不純物・混入物ではなくても、流延する材料に揮発成分が存在すると、製膜時にそれらの添加剤が揮発して製膜装置に付着し、製膜されるフィルムの膜厚の変動を引き起こしたり、各種の故障を引き起こすため、フィルムや偏光子保護フィルムとしての機能を活用するためのフィルムの平面性及び透明性確保の点から好ましくない。特にダイに付着した場合には、フィルム表面に筋が入る要因となり平面性劣化を誘発することがある。従って、フィルム構成材料を製膜加工する場合、加熱溶融時に揮発成分の発生を回避する観点から、製膜するための溶融温度よりも低い温度で揮発する成分が存在することは好ましくない。本発明の光学フィルムに添加する材料は、いずれも１％質量減少温度Ｔｄ（１．０）が２５０℃以上である材料を用いることが好ましい。
【００６０】
前記水分や不純物等の揮発成分は、製膜する前に、または溶融前に除去されていることが好ましい。この除去する方法は、乾燥による方法が適用でき、加熱法、減圧法、加熱減圧法等の方法で行うことができる。乾燥は空気中または不活性ガスとして窒素あるいはアルゴン等の不活性ガスを選択した雰囲気下で行ってもよい。これらの不活性ガスは水や酸素の含有量が低いことが好ましい。酸素濃度は０．１％以下であることが好ましく、ガスの露点は−３０℃以下であることが好ましい。最も好ましくは、実質的に含有しないことである。これらの公知の乾燥方法を行うとき、フィルム構成材料が分解しない温度領域で行うことがフィルムの品質上好ましい。例えば、前記乾燥工程で除去した後の残存する水分または溶媒は、各々フィルム構成材料の全体に質量に対して１質量％以下とすることが好ましく、さらに好ましくは０．５質量％以下にすることである。
【００６１】
特にセルロースエステル樹脂の水分は、０．３質量％未満のものが好ましく用いられる。これらの特性値はＡＳＴＭ−Ｄ８１７−９６により測定することができる。セルロースエステルは、さらに熱処理することで水分を低減させて０．１〜１０００ｐｐｍとして用いることが好ましい。
【００６２】
また残留有機溶媒量は、ヘッドスペースガスクロ法により測定出来る。即ち、既知量の光学フィルムを密閉容器内で１２０℃で２０分間加熱し、その密閉容器内の気相に含まれる有機溶媒をガスクロマトグラフにより定量する。この結果から残留有機溶媒量（％）を算出することが出来る。
【００６３】
フィルム構成材料は、製膜前に乾燥することにより、揮発成分の発生を削減することができ、樹脂単独、または樹脂とフィルム構成材料の内、樹脂以外の少なくとも１種以上の混合物または相溶物に分割して乾燥することができる。好ましい乾燥温度は８０℃以上、かつ乾燥する材料のＴｇまたは融点以下であることが好ましい。材料同士の融着を回避する観点を含めると、乾燥温度は、より好ましくは１００〜（Ｔｇ−５）℃、さらに好ましくは１１０〜（Ｔｇ−２０）℃である。好ましい乾燥時間は０．５〜２４時間、より好ましくは１〜１８時間、さらに好ましくは１．５〜１２時間である。これらの範囲よりも低いと揮発成分の除去率が低いか、または乾燥に時間がかかり過ぎることがあり、また乾燥する材料にＴｇが存在するときには、Ｔｇよりも高い乾燥温度に加熱すると、材料が融着して取り扱いが困難になることがある。乾燥は１気圧以下で行うことが好ましく、特に真空〜１／２気圧に減圧しながら行うことが好ましい。乾燥は、樹脂等の材料は適度に撹拌しながら行うことが好ましく、乾燥容器内で下部より乾燥空気もしくは乾燥窒素を送り込みながら乾燥させる流動床方式が、より短時間で必要な乾燥を行うことができるため好ましい。
【００６４】
乾燥工程は２段階以上に分離してもよく、例えば予備乾燥工程による材料の保管と、製膜する直前〜１週間前の間に行う直前乾燥を行った素材を用いて製膜してもよい。
【００６５】
乾燥工程によって、フィルム形成材料中の水分・不純物等の揮発性成分を除去した後、フィルム形成材料は個別に、あるいは事前に混合／ペレット化されて、加熱されたバレルに送られ、溶融・流動化したのち、Ｔダイによってシート状に押出され、例えば、静電印加法等により冷却ドラム或いはエンドレスベルト等に密着させ、冷却固化されてシート状に固化し、未延伸シートを得る。これらの工程は、流延工程と呼ばれる。
【００６６】
得られるセルロースエステルフィルムの物性を鑑みると、溶融温度（バレル内の温度）は１２０〜２５０℃の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは１８０〜２５０℃、特に好ましくは２２０℃〜２５０℃である。冷却ドラムの温度は、冷却ドラムの温度は９０〜１５０℃に維持されていることが好ましい。ドラムの温度が９０℃以下であると、ダイから押出されたシートが急冷されてフィルム内の構造が膜厚方向に不均一となったり、もろくなったりすることがあるため、９０℃以上であることが好ましい。他方、１５０℃以上であると、未延伸シートの冷却速度が遅くなり、生産性が低下するために好ましくない。
【００６７】
本発明の光学フィルムを偏光板用保護フィルムとした場合、該保護フィルムの厚さは１０〜５００μｍが好ましい。特に１０〜１００μｍが好ましく、２０〜８０μｍが好ましく、特に好ましくは３０〜６０μｍである。上記領域よりも光学フィルムが厚いと、例えば、偏光子保護フィルムとして用いる場合、偏光板加工後の偏光板が厚くなり過ぎ、ノート型パソコンやモバイル型電子機器に用いる液晶表示においては、特に薄型軽量の目的には適さない。一方、上記領域よりも薄いとフィルムの透湿性が高くなり偏光子に対して湿度から保護する能力が低下してしまうために好ましくない。また、位相差フィルムにおいてはリターデーションの発現が困難となるため、好ましくない。
【００６８】
なお溶液流延法ではフィルムの厚みが増えると乾燥負荷が著しく増加してしまうが、本発明では乾燥工程が不要なため、膜厚が厚いフィルムを生産性よく製造することができる。そのため、必要な位相差の付与や透湿性の低減等の目的に応じてフィルムの厚みを増やすことが今まで以上にやりやすくなるという利点がある。また、膜厚の薄いフィルムを得る場合であっても、このような厚手のフィルムを延伸することで高い生産性で生産することができると言う効果を有する。なお、延伸した際のフィルムの膜厚は、延伸倍率と反比例して薄くなる。例えば、未延伸シートが２００μであった場合、２倍に延伸すると１００μのフィルムが得られる。
【００６９】
また、光学フィルム支持体の膜厚変動は、±３％、さらに±１％、さらに好ましくは±０．１％の範囲とすることが好ましい。これらの膜厚変動は、延伸することによって低減することができる。
【００７０】
近年の液晶ディスプレイの大型化を鑑みると、偏光子保護フィルムの幅は１ｍ以上が好ましい。他方で、４ｍを超えると装置が大型化し、また搬送が困難となるため、本発明の光学フィルムの幅は１〜４ｍが好ましく、特に好ましくは１．４〜２ｍである。バレルから流動してきたセルロースエステルを、１．４ｍ以上の幅手に均一にダイから押し出すことは困難であるため、１．４ｍ以上の幅を有するフィルムは、横延伸しなければ得ることは困難である。
【００７１】
（延伸工程）
次に延伸工程について説明する。
【００７２】
本発明のセルロースエステルを用いた光学フィルムは、最適な溶融粘度により製造されることから、延伸等の後処理を行わなくても平面性の高いフィルムを得ることができる。
【００７３】
しかし、一層、平面性を向上させるため、また生産性を高めるために、ダイから吐出・冷却固化されたフィルムは、横延伸や縦延伸、あるいは特開２００４−２２６４６５号公報に開示されているような、斜め方向の延伸を行うことが好ましい。延伸操作を行うことによって、複屈折値を制御したり、平面性を向上させたり、生産速度を向上させることができる。これらの延伸は、複数回行っても良く、複数回行う際には、同時であっても逐次であっても良い。複数回の延伸を行った際には、全ての延伸倍率の積が、最終延伸倍率となる。例えば、２倍の延伸を２回行えば、最終延伸倍率は４倍となる。
【００７４】
本発明のセルロースエステルは、未延伸でも平面性の高い溶融製膜フィルムが得られるだけでなく、高倍率延伸が可能であるため、延伸によってさらに平面性の高いフィルムに加工することもできるし、フィルムの力学特性を改善することもできるし、また生産性を高めることもできる。したがって、高品質な光学フィルムを、生産性よく製造することができる。
【００７５】
なおセルロースエステルは、延伸された方向に対して屈折率が上昇し、遅相軸が形成される。したがって、最終的に得られるフィルムが満たすべき光学特性の範囲内で延伸操作が行われる。
【００７６】
フィルム面内のリターデーション値（以後Ｒｏと記載することがある）をなるべく低減したい場合には、２軸延伸することが好ましい。１回目の延伸軸と直交する方向に、同倍率程度の延伸を行うにより、１回目の延伸による複屈折の発生がキャンセルされ、光学等方性のフィルムを得ることができる。
【００７７】
他方で、液晶ディスプレイの視野角を拡大する効果のあるような位相差フィルムを得る場合には、１回目の延伸と２回目の延伸の比率を変化させ、どちらか一方の延伸倍率が他方の延伸倍率よりも大きくなるように延伸することで光学異方性のフィルムを得ることができる。その際の幅手方向と長手方向との延伸倍率比は１．１〜２．０が好ましく、より好ましくは１．２〜１．５である。
【００７８】
複数回の延伸を行う際には、長手方向から延伸しても、幅手方向から延伸しても良いが、幅手方向の延伸工程を経たのちにはフィルムの搬送幅が大きくなり、搬送装置の大型化を招くため、長手方向の延伸の後に幅手方向の延伸を行うことが好ましい。
【００７９】
また、光学フィルムの最終延伸倍率は１．５〜４．０倍であることが好ましい。１．５倍未満では、得られるフィルムの平面性が十分でないことがある。他方、４．０倍よりも大きく延伸することは、本発明のセルロースエステルを用いても困難であり、延伸工程中で破断が起きる可能性が高くなるため好ましくない。より好ましくは１．５〜３．０倍に延伸されたものである。本発明では、最終延伸倍率とは、長手方向、幅手方向の延伸倍率の積を意味する。
【００８０】
まず、長手方向（ＭＤ）の延伸方法について説明する。
【００８１】
バレルから押出され、冷却ドラムに密着させられた後、冷却ドラムから剥離されたフィルムは、１つまたは複数のロール群及び／または赤外線ヒーター等の加熱装置を介して、再度加熱して長手方向に一段または多段ＭＤ延伸してもよい。
【００８２】
延伸する際は、本発明のフィルムのガラス転移温度をＴｇとすると（Ｔｇ−３０）〜（Ｔｇ＋１００）℃、より好ましくは（Ｔｇ−２０）〜（Ｔｇ＋８０）℃の範囲内で加熱して搬送方向（長手方向；ＭＤ）あるいは幅手方向（ＴＤ）に延伸することが好ましい。（Ｔｇ−２０）〜（Ｔｇ＋２０）℃の温度範囲内で横延伸し次いで熱固定することが好ましい。また延伸工程の後、緩和処理を行うことも好ましい。
【００８３】
光学フィルムのＴｇは、フィルムを構成する材料種及び構成する材料の比率によって制御することができる。本発明の用途においてはフィルムの乾燥時のＴｇは１１０℃以上が好ましく、さらに１２０℃以上が好ましい。これは液晶表示装置に本発明の光学フィルムを用いた場合、該フィルムのＴｇが上記よりも低いと、使用環境の温度や湿度、バックライトの熱による影響によって、フィルム内部に固定された分子の配向状態に影響を与え、リターデーション値及びフィルムとしての寸法安定性や形状に大きな変化を与える可能性が高くなる。また、フィルムの形状を保持できなくなることがある。逆に該フィルムのＴｇが高過ぎると、フィルム構成材料の分解温度に近づくため製造しにくくなり、フィルム化するときに用いる材料自身の分解によって揮発成分の存在や着色を呈することがある。従ってガラス転移温度は１８０℃以下、より好ましくは１５０℃以下であることが好ましい。このとき、フィルムのＴｇはＪＩＳ  Ｋ７１２１に記載の方法などによって求めることができる。
【００８４】
次に、幅手方向（ＴＤ）の延伸方法について説明する。
【００８５】
ＴＤ延伸する場合、２つ以上に分割された延伸領域で温度差を１〜５０℃の範囲で順次昇温しながら横延伸すると幅方向の物性の分布が低減でき好ましい。更に横延伸後、フィルムをその最終ＴＤ延伸温度以下でＴｇ−４０℃以上の範囲に０．０１〜５分間保持すると幅方向の物性の分布が更に低減でき好ましい。
【００８６】
熱固定は、その最終ＴＤ延伸温度より高温で、Ｔｇ−２０℃以下の温度範囲内で通常０．５〜３００秒間熱固定する。この際、２つ以上に分割された領域で温度差が１〜１００℃となる範囲で順次昇温しながら熱固定することが好ましい。
【００８７】
熱固定されたフィルムは通常Ｔｇ以下まで冷却され、フィルム両端のクリップ把持部分をカットし巻き取られる。この際、最終熱固定温度以下、Ｔｇ以上の温度範囲内で、横方向及び／または縦方向に０．１〜１０％弛緩処理することが好ましい。また冷却は、最終熱固定温度からＴｇまでを、毎秒１００℃以下の冷却速度で徐冷することが好ましい。冷却、弛緩処理する手段は特に限定はなく、従来公知の手段で行えるが、特に複数の温度領域で順次冷却しながらこれらの処理を行うことがフィルムの寸法安定性向上の点で好ましい。尚、冷却速度は、最終熱固定温度をＴ１、フィルムが最終熱固定温度からＴｇに達するまでの時間をｔとした時、（Ｔ１−Ｔｇ）／ｔで求めた値である。
【００８８】
これら熱固定条件、冷却、弛緩処理条件のより最適な条件は、フィルムを構成するセルロースエステルや可塑剤等の添加剤種により異なるので、得られた二軸延伸フィルムの物性を測定し、好ましい特性を有するように適宜調整することにより決定すればよい。
【００８９】
本発明に係る光学フィルムの面内リターデーション値（Ｒｏ）および厚さ方向のレタデーション値（Ｒｔｈ）は、偏光子保護フィルムとして用いる場合には０≦Ｒｏ、Ｒｔｈ≦７０ｎｍであることが好ましい。より好ましくは０≦Ｒｏ≦２０ｎｍかつ０≦Ｒｔｈ≦５０ｎｍであリ、より好ましくは０≦Ｒｏ≦１０ｎｍかつ０≦Ｒｔｈ≦３０ｎｍである。ＶＡモードの液晶パネルの位相差フィルム（液晶パネルの両側に２枚使用する場合）として用いる場合には、３０≦Ｒｏ≦１００ｎｍかつ７０≦Ｒｔｈ≦４００ｎｍであリ、より好ましくは３５≦Ｒｏ≦６５ｎｍかつ９０≦Ｒｔｈ≦１８０ｎｍである。位相差を液晶パネルの片側のフィルムのみで稼ぐ場合には、この倍の位相差を有していることが好ましい。
【００９０】
また、Ｒｔｈの変動や分布の幅は±１０％未満であることが好ましく、より好ましくは±５％未満である。更に好ましくは±１％未満であることが好ましく、最も好ましくはＲｔｈの変動がないことである。
【００９１】
なおリターデーション値Ｒｏ、Ｒｔｈは以下の式によって求めることが出来る。
【００９２】
Ｒｏ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ
ここにおいて、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）、屈折率ｎｘ（フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう）、ｎｙ（フィルム面内で遅相軸に直角な方向の屈折率）、ｎｚ（厚み方向におけるフィルムの屈折率）である。
【００９３】
尚、リターデーション値（Ｒｏ）、（Ｒｔｈ）は自動複屈折率計を用いて測定することが出来る。例えば、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器（株））を用いて、２３℃、５５％ＲＨの環境下で、波長５９０ｎｍで求めることが出来る。
【００９４】
また、遅相軸はフィルムの幅手方向±１°若しくは長手方向±１°にあることが好ましい。より好ましくは幅手方向または長手方向に対してに±０．７°、更に好ましくは幅手方向または長手方向に対して±０．５°である。このような範囲とすることで、得られる液晶ディスプレイのコントラストを高めることができる。
【００９５】
本発明の光学フィルムは製膜工程で実質的に溶媒を使用することがないため、製膜後巻き取られた光学フィルムに含まれる残留有機溶媒量は安定して０．１質量％未満であり、これによって従来以上に安定した平面性とＲｔｈをもつ光学フィルムを提供することが可能である。特に１００ｍ以上の長尺の巻物においても安定した平面性とＲｔｈを持つ光学フィルムを提供することが可能となる。該光学フィルムは巻きの長さについては特に制限はなく、１５００ｍ、２５００ｍ、５０００ｍであっても好ましく用いられる。
【００９６】
溶液流延法で作製されたセルロースエステルフィルムの残留有機溶媒量（％）を０．１質量％以下とすることは困難であり、そのためには長い乾燥工程が必要であるが、この方法によれば安いコストで極めて低い残留有機溶媒含有量のセルロースエステルフィルムを得ることが出来、光学フィルムとして優れた特性を持つセルロースエステルフィルムを得ることが出来る。
【００９７】
また、製膜工程において、カットされたフィルム両端のクリップ把持部分は、粉砕処理された後、或いは必要に応じて造粒処理を行った後、同じ品種のフィルム用原料としてまたは異なる品種のフィルム用原料として再利用してもよい。
【００９８】
（機能性層）
本発明の光学フィルム製造に際し、延伸の前及び／または後で帯電防止層、透明導電層、ハードコート層、反射防止層、防汚層、易滑性層、易接着層、易けん化層、平滑化層、防眩層、ガスバリア層、光学補償層等の機能性層を塗設してもよい。特に、帯電防止層、ハードコート層、反射防止層、易接着層、防眩層及び光学補償層から選ばれる少なくとも１層を設けることが好ましい。この際、コロナ放電処理、プラズマ処理、薬液処理等の各種表面処理を必要に応じて施すことができる。なお、薬液処理としては、化学的に活性な薬品ではなく、単に有機溶媒を塗布して、セルロースエステルフィルムの表面を溶解または膨潤させ、平面性を向上させるなどといった操作も含まれる。
【００９９】
又、本発明に係る光学フィルムにおいて、セルロースエステルの種類・あるいは添加剤の種類は含有量の異なる層を共押し出しして、積層構造を有する光学フィルムとしても良い。
【０１００】
例えば、スキン層／コア層／スキン層といった構成のセルロースエステルフィルムを作ることができる。例えば、マット剤等の微粒子は、スキン層に多く、またはスキン層のみに入れることができる。また、スキン層には、けん化が容易なジアセチルセルロースによる溶融押出し層を形成しても良い。ジアセチルセルロースの溶融押出しは、公知の方法にしたがって達成することができる。また、スキン層に低揮発性の可塑剤及び／または紫外線吸収剤を含ませ、コア層に可塑性に優れた可塑剤、あるいは紫外線吸収性に優れた紫外線吸収剤を添加することもできる。スキン層とコア層のガラス転移温度が異なっていてもよく、スキン層のガラス転移温度よりコア層のガラス転移温度を低くしてもよい。また、溶融流延時のセルロースエステルを含む溶融物の粘度もスキン層とコア層で異なっていてもよく、スキン層の粘度＞コア層の粘度でも、コア層の粘度≧スキン層の粘度でもよいが、薄い方の層（通常スキン層）の粘度が高いほうが、均一な膜厚の積層体を得ることができる。
【０１０１】
（偏光板）
本発明の偏光板、それを用いた本発明の液晶表示装置について説明する。
【０１０２】
偏光板は一般的な方法で作製することが出来る。本発明の光学フィルムの裏面側をアルカリ鹸化処理し、処理した光学フィルムを、ヨウ素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の少なくとも一方の面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせることが好ましい。もう一方の面にも本発明の光学フィルムを用いても、別の偏光板保護フィルムを用いてもよい。本発明の光学フィルムに対して、もう一方の面に用いられる偏光板保護フィルムは市販のセルロースエステルフィルム（偏光板保護フィルム、位相差フィルム）を用いることが出来る。例えば、市販のセルロースエステルフィルムとして、ＫＣ８ＵＸ２Ｍ、ＫＣ４ＵＸ、ＫＣ５ＵＸ、ＫＣ４ＵＹ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ１２ＵＲ、ＫＣ８ＵＣＲ−３、ＫＣ８ＵＣＲ−４、ＫＣ８ＵＹ−ＨＡ、ＫＣ８ＵＸ−ＲＨＡ（以上、コニカミノルタオプト（株）製）等が好ましく用いられる。或いは更にディスコチック液晶、棒状液晶、コレステリック液晶などの液晶化合物を配向させて形成した光学異方層を有している光学補償フィルムを兼ねる偏光板保護フィルムを用いることも好ましい。例えば、特開２００３−９８３４８記載の方法で光学異方性層を形成することが出来る。本発明の光学フィルムと組み合わせて使用することによって、平面性に優れ、安定した視野角拡大効果を有する偏光板を得ることが出来る。或いは、セルロースエステルフィルム以外の環状オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート等のフィルムをもう一方の面の偏光板保護フィルムとして用いてもよい。この場合は、ケン化適性が低い為、適当な接着層を介して偏光板に接着加工することが好ましい。
【０１０３】
偏光板の主たる構成要素である偏光子とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、現在知られている代表的な偏光膜は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムで、これはポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものがある。偏光膜は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。偏光膜の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは５〜３０μｍであり、特に好ましくは５〜２０μｍである。該偏光膜の面上に、本発明の光学フィルムの片面を貼り合わせて偏光板を形成する。好ましくは完全鹸化ポリビニルアルコール等を主成分とする水系の接着剤によって貼り合わせる。また、ケン化適性の低いセルロースエステルフィルム以外の樹脂フィルムの場合は、適当な粘着層を介して偏光板に接着加工することが出来る。
【０１０４】
偏光子は一軸方向（通常は長手方向）に延伸されているため、偏光板を高温高湿の環境下に置くと延伸方向（通常は長手方向）は縮み、延伸と垂直方向（通常は幅方向）には伸びる。偏光板保護用フィルムの膜厚が薄くなるほど偏光板の伸縮率は大きくなり、特に偏光膜の延伸方向の収縮量が大きい。通常、偏光膜の延伸方向は偏光板保護用フィルムの流延方向（ＭＤ方向）と貼り合わせるため、偏光板保護用フィルムを薄膜化する場合は、特に流延方向の伸縮率を抑える事が重要である。本発明の光学フィルムは寸法安定に優れる為、このような偏光板保護フィルムとして好適に使用される。
【０１０５】
偏光板は、更に該偏光板の一方の面にプロテクトフィルムを、反対面にセパレートフィルムを貼合して構成することが出来る。プロテクトフィルム及び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、偏光板を液晶セルへ貼合する面側に用いられる。
【０１０６】
（液晶表示装置）
液晶表示装置には通常２枚の偏光板の間に液晶を含む基板が配置されているが、本発明の光学フィルムを適用した偏光板保護フィルム、位相差フィルムは平面性・リターデーションの均一性が高いため、どの部位に配置しても優れた表示性が得られる。液晶表示装置の表示側最表面の偏光板保護フィルムには、クリアハードコート層、防眩層、反射防止層等が設けられた偏光板保護フィルムをこの部分に用いることが好ましい。また光学補償層を設けた位相差フィルムや、延伸操作等によりそれ自身に適切な光学補償能を付与した位相差フィルムの場合には、液晶セルと接する部位に配置することで、優れた表示性が得られる。特にマルチドメイン型の液晶表示装置、より好ましくは複屈折モードによってマルチドメイン型の液晶表示装置に使用することが本発明の効果をより発揮することが出来る。
【０１０７】
マルチドメイン化とは、１画素を構成する液晶セルをさらに複数に分割する方式であり、視野角依存性の改善・画像表示の対称性の向上にも適しており、種々の方式が報告されている「置田、山内：液晶，６（３），３０３（２００２）」。該液晶表示セルは、「山田、山原：液晶，７（２），１８４（２００３）」にも示されており、これらに限定される訳ではない。
【０１０８】
表示セルの表示品質は、人の観察において左右対称であることが好ましい。従って、表示セルが液晶表示セルである場合、実質的に観察側の対称性を優先してドメインをマルチ化することが出来る。ドメインの分割は、公知の方法を採用することが出来、２分割法、より好ましくは４分割法によって、公知の液晶モードの性質を考慮して決定出来る。
【０１０９】
本発明の偏光板は垂直配向モードに代表されるＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍｅｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、特に４分割されたＭＶＡモード、電極配置によってマルチドメイン化された公知のＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、電極配置とカイラル能を融合したＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードに効果的に用いることが出来る。また、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モードへの適合においても光学的に二軸性を有するフィルムの提案が開示されており「Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａ，Ｔ．Ｕｃｈｉｄａ：Ｊ．ＳＩＤ，３（１），２９（１９９５）」、本発明の偏光板によって表示品質において、本発明の効果を発現することも出来る。本発明の偏光板を用いることによって本発明の効果が発現出来れば、液晶モード、偏光板の配置は限定されるものではない。
【０１１０】
該液晶表示装置はカラー化及び動画表示用の装置としても高性能であるため、本発明の光学フィルムを用いた液晶表示装置、特に大型の液晶表示装置の表示品質は、疲れにくく忠実な動画像表示が可能となる。
【実施例】
【０１１１】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。尚、以下の「部」は「質量部」を表す。
【０１１２】
（変性セルロースの調製方法）
本発明で用いる変性セルロースエステルは、市販品を組み合わせても、あるいは公知の方法で新規にセルロースをエステル化したものでも、あるいは多糖類でも多糖類から誘導された特殊なセルロースを合成しエステル化したものでも何れでも良い。以下の具体例は、本発明に制限を加えるものではない。
【０１１３】
（光学フィルム（セルロースエステルフィルム）の製造）
〈実施例１〉
（１）攪拌機、温度計及び冷却管を備えた１０００ｍｌのガラス製セパラブル反応容器に、重量平均分子量約８０万、ヒドロキシエチル基の置換度１．８のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ−ＱＰ４４００，ユニオンカーバイド社製）５０ｇ、８８％イソプロピルアルコール４００ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液３．５ｇを加えてスラリー液を調製し、窒素雰囲気下室温で３０分間攪拌した。これにステアリルグリシジルエーテル５．４ｇを加え、８０℃で８時間反応させて疎水化を行った。疎水化反応終了後、反応液を酢酸で中和し、反応生成物をろ別した。反応生成物を８０％アセトン５００ｇで２回、次いでアセトン５００ｇで２回洗浄し、減圧下７０℃で１昼夜乾燥し、疎水化されたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ａ４９．４ｇを得た。
【０１１４】
（２）攪拌機、温度計及び冷却管を備えた１０００ｍｌのガラス製セパラブル反応容器に、重量平均分子量約８０万、ヒドロキシエチル基の置換度１．８のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ−ＱＰ４４００，ユニオンカーバイド社製）５０ｇ、８８％イソプロピルアルコール４００ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液３．５ｇを加えてスラリー液を調製し、窒素雰囲気下室温で３０分間攪拌した。これにパルミチルグリシジルエーテル８．５ｇを加え、８０℃で９時間反応させて疎水化を行った。疎水化反応終了後、反応液を酢酸で中和し、反応生成物をろ別した。反応生成物を８０％アセトン５００ｇで２回、次いでアセトン５００ｇで２回洗浄し、減圧下７０℃で１昼夜乾燥し、疎水化されたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｂ５０．３ｇを得た。
【０１１５】
（３）ヒドロキシエチルセルロース誘導体Ａとヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｂの１：１混合物１ｋｇとセルロースアセテート（イーストマンケミカル社製ＣＡ−３９８−３）２ｋｇを粉末のままＶ型粉末混合機で混合し、変性セルロースエステルＣとした。
【０１１６】
この変性セルロースエステルＣを用いて８０μｍのフィルムを下記溶融製膜法により製造し、セルロースエステルフィルム１を得た。
【０１１７】
〈溶融製膜法〉
上記変性セルロースエステルＣを９０質量部と、可塑剤としてアルドリッチ製ペンタエリスリトールテトラベンゾエートを１０質量部と、紫外線吸収剤としてチバスペシャルティケミカルズ製チヌビン３６０を１．０質量部、熱安定剤としてエポキシ化タル油０．６質量％、パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール０．４質量％、ネオペンチルフェニルホスフィット０．０７質量％、ストロンチウムナフトエート０．０２質量％及び二酸化珪素微粒子（アエロジルＲ９７２Ｖ）０．０５質量％をとを粉体のまま混合後、２軸押し出し機へフィードした。スクリュ回転数は１００ｒｐｍとし、バレル内の温度（溶融温度）は２３０℃に設定して材料を溶融し、流動化したセルロースエステル組成物は、１３０℃に保持された冷却ドラム上にキャスティングされた後、流れ方向（ＭＤ）に２５％、幅手方向（ＴＤ）に２５％延伸を行い（最終延伸倍率は１．５６倍）、膜厚が８０μｍであるセルロースエステルフィルム１を作製した。
【０１１８】
得られたセルロースエステルフィルム１を直径１ｃｍの円盤状に切り出し、レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー（株）のＡＲＥＳ粘弾性測定システムを用いて動的粘弾性の２７０℃までの温度分散を測定した。この評価からえられた２５０℃における粘度は、２０２０ｐｏｉｓｅで、温度分散で描かれた曲線の微分の傾きから得られた２５０℃における粘度変化は０．０５ｐｏｉｓｅ／℃であった。また、２０ｃｍ四方の任意の１０点における膜厚偏差を測定したところ、０．７％であった。
【０１１９】
膜厚偏差は膜厚の最大値と最小値の差を膜厚の平均値で除して１００倍した値（％）である。
【０１２０】
〈実施例２〉
（１）攪拌機、温度計及び冷却管を備えた１０００ｍｌのガラス製セパラブル反応容器に、重量平均分子量約４０万、メチル基の置換度１．８のメチルセルロース（メトローズＳＭ−８００，信越化学工業社製）５０ｇ、イソプロピルアルコール４００ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液４．５ｇを加え、窒素雰囲気下で３０分間室温で攪拌した。これにステアリルグリシジルエーテル６．０ｇを加え、８０℃で８時間反応させて疎水化を行った。疎水化反応終了後、反応液を酢酸で中和し、反応生成物をろ別した。反応生成物を８０％アセトン５００ｇで２回、次いでアセトン５００ｇで２回洗浄し、減圧下７０℃で１昼夜乾燥し、疎水化されたメチルセルロースＤ４８．５ｇを得た。
【０１２１】
（２）このメチルセルロースＤと実施例１でえられたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ａの１：１混合物１ｋｇとセルロースアセテート（イーストマンケミカル社製ＣＡ−３９８−３）２ｋｇを粉末のままＶ型粉末混合機で混合し、変性セルロースエステルＥとした。
【０１２２】
この変性セルロースエステルＥを用いて実施例１と同様にセルロースエステルフィルム２を作製した。
【０１２３】
次いで、実施例１と同様にセルロースエステルフィルム２の動的粘弾性の２７０℃までの温度分散を測定した。この評価からえられた２５０℃における粘度は、１８００ｐｏｉｓｅで、温度分散で描かれた曲線の微分の傾きから得られた２５０℃における粘度変化は０．０３ｐｏｉｓｅ／℃であった。また、２０ｃｍ四方の任意の１０点における膜厚偏差を測定したところ、０．５％であった。
【０１２４】
〈実施例３〉
（１）撹拌機、温度計及び冷却管を備えた１０００ｍｌのガラス製セパラブル反応容器に、重量平均分子量約１５０万、ヒドロキシエチル基の置換度１．８のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ−ＱＰ１００Ｍ，ユニオンカーバイド社製）５０ｇ、８８％イソプロピルアルコール４００ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液３ｇを加えてスラリー液を調製し、窒素雰囲気下室温で３０分間撹拌した。これにオクタデシルグリシジルエーテル１．５ｇを加え、８０℃で７時間反応させて疎水化を行った。疎水化反応終了後、反応液を塩酸で中和し、反応生成物をろ過した。この反応生成物を８０％アセトン５００ｇで２回、次いでアセトン５００ｇで２回洗浄し、減圧下７０℃で１昼夜乾燥し、疎水化されたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｆ４４．３ｇを得た。
【０１２５】
（２）このヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｆと実施例１でえられたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ａの１：１混合物１ｋｇとセルロースアセテート（イーストマンケミカル社製ＣＡ−３９８−３）２ｋｇを粉末のままＶ型粉末混合機で混合し、変性セルロースエステルＧとした。
【０１２６】
この変性セルロースエステルＧを用いて実施例１と同様にセルロースエステルフィルム３を作製した。
【０１２７】
実施例１と同様にセルロースエステルフィルム３の動的粘弾性の２７０℃までの温度分散を測定した。この評価からえられた２５０℃における粘度は、１９５０ｐｏｉｓｅで、温度分散で描かれた曲線の微分の傾きから得られた２５０℃における粘度変化は０．０５ｐｏｉｓｅ／℃であった。また、２０ｃｍ四方の任意の１０点における膜厚偏差を測定したところ、０．２％であった。
【０１２８】
〈実施例４〉
（１）撹拌機、温度計及び冷却管を備えた１０００ｍｌのガラス製セパラブル反応容器に、重量平均分子量約１５０万、ヒドロキシエチル基の置換度１．８のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ−ＱＰ１００Ｍ，ユニオンカーバイド社製）５０ｇ、８８％イソプロピルアルコール４００ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液３ｇを加えてスラリー液を調製し、窒素雰囲気下室温で３０分間撹拌した。これにオクタデシルグリシジルエーテル１．０ｇを加え、８０℃で７時間反応させて疎水化を行った。疎水化反応終了後、反応液を塩酸で中和し、反応生成物をろ過した。この反応生成物を８０％アセトン５００ｇで２回、次いでアセトン５００ｇで２回洗浄し、減圧下７０℃で１昼夜乾燥し、疎水化されたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｈ４５．１ｇを得た。
【０１２９】
（２）このヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｈと実施例１でえられたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ａの１：１混合物０．５ｋｇとセルロースアセテート（イーストマンケミカル社製ＣＡ−３９８−３）２．５ｋｇを粉末のままＶ型粉末混合機で混合し、変性セルロースエステルＩとした。
【０１３０】
この変性セルロースエステルＩを用いて実施例１と同様にセルロースエステルフィルム４を作製した。
【０１３１】
実施例１と同様にセルロースエステルフィルム４の動的粘弾性の２７０℃までの温度分散を測定した。この評価からえられた２５０℃における粘度は、２０００ｐｏｉｓｅで、温度分散で描かれた曲線の微分の傾きから得られた２５０℃における粘度変化は０．０４ｐｏｉｓｅ／℃であった。また、２０ｃｍ四方の任意の１０点における膜厚偏差を測定したところ、０．３％であった。
【０１３２】
〈実施例５〉
（１）攪拌機、温度計及び冷却管を備えた１０００ｍｌのガラス製セパラブル反応容器に、重量平均分子量約１５０万、ヒドロキシエチル基の置換度１．８のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ−ＱＰ１００Ｍ，ユニオンカーバイド社製）５０ｇ、８８％イソプロピルアルコール４００ｇ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液３．５ｇを加えてスラリー液を調製し、窒素雰囲気下室温で３０分間攪拌した。これに１，２−エポキシオクタデカン２．２ｇを加え、８０℃で８時間反応させて疎水化を行った。疎水化反応終了後、反応液を酢酸で中和し、反応生成物をろ別した。反応生成物を８０％アセトン５００ｇで２回、次いでアセトン５００ｇで２回洗浄し、減圧下７０℃で１昼夜乾燥し、疎水化されたヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｊ４９．４ｇを得た。
【０１３３】
（２）このヒドロキシエチルセルロース誘導体Ｊと実施例２でえられた誘導体Ｄの１：１混合物０．５ｋｇとセルロースアセテート（イーストマンケミカル社製ＣＡ−３９８−３）２．５ｋｇを粉末のままＶ型粉末混合機で混合し、変性セルロースエステルＫとした。
【０１３４】
この変性セルロースエステルＫを用いて実施例１と同様にセルロースエステルフィルム５を作製した。
【０１３５】
実施例１と同様にセルロースエステルフィルム５の動的粘弾性の２７０℃までの温度分散を測定した。この評価からえられた２５０℃における粘度は、２１００ｐｏｉｓｅで、温度分散で描かれた曲線の微分の傾きから得られた２５０℃における粘度変化は０．０３ｐｏｉｓｅ／℃であった。また、２０ｃｍ四方の任意の１０点における膜厚偏差を測定したところ、０．０５％であった。
【０１３６】
〈比較例１〉
セルロースアセテート（ＣＡＰ−４８２−０．５）を塩化メチレンを用いて溶解し、溶媒による溶液流延製膜法を採用して膜厚８０μｍのフィルムを製造し、セルロースエステルフィルムを得た。尚、セルロースエステルフィルムは可塑剤としてエチルフタリルエチルグリコレートを使用した。
【０１３７】
実施例１と同様に動的粘弾性の２７０℃までの温度分散を測定した。この評価からえられた２５０℃における粘度は、１９００ｐｏｉｓｅで、温度分散で描かれた曲線の微分の傾きから得られた２５０℃における粘度変化は０．１０ｐｏｉｓｅ／℃であった。また、２０ｃｍ四方の任意の１０点における膜厚偏差を測定したところ、５．３％であった。
【０１３８】
〈比較例２〉
セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製ＣＡ−３９８−３）を用いて８０μｍのフィルムを実施例１と同様の条件により製造し、セルロースエステルフィルムを得た。
【０１３９】
実施例１と同様に動的粘弾性の２７０℃までの温度分散を測定した。この評価からえられた２５０℃における粘度は、３０００ｐｏｉｓｅで、温度分散で描かれた曲線の微分の傾きから得られた２５０℃における粘度変化は０．０９ｐｏｉｓｅ／℃であった。また、２０ｃｍ四方の任意の１０点における膜厚偏差を測定したところ、６．２％であった。
【０１４０】
以上から、本発明に係る光学フィルムである、実施例１〜５のセルロースエステルフィルムはフィルム膜厚の不安定さが大幅に改善されていることが分かる。
【０１４１】
更に作製したセルロースエステルフィルムを用いて下記寸法安定性の評価を行った。
【０１４２】
（寸法安定性）
寸法安定性は熱収縮率で表す。上記作製したセルロースエステルフィルム試料の縦方向及び横方向より３０ｍｍ幅×１２０ｍｍ長さの試験片を各３枚採取する。試験片の両端に６ｍｍφの穴をパンチで１００ｍｍ間隔に開ける。これを２３±３℃、相対温度６５±５％の室内で３時間以上調湿する。自動ピンゲージ（新東科学（株）製）を用いてパンチ間隔の原寸（Ｌ１）を最小目盛り／１０００ｍｍまで測定する。次に試験片を８０℃±１℃の恒温器に吊して３時間熱処理し、２３±３℃、相対湿度６５±５％の室内で３時間以上調湿した後、自動ピンゲージで熱処理後のパンチ間隔の寸法（Ｌ２）を測定する。そして以下の式により熱収縮率を算出する。
【０１４３】
熱収縮率＝（Ｌ１−Ｌ２／Ｌ１）×１００
評価は、熱収縮率が０．０２％未満を◎、０．０２〜０．０５％未満を○、０．０５〜０．０８未満を△、０．０８〜０．１１％未満を×、０．１１％以上を××とした。
【０１４４】
その結果、実施例１〜５のセルロースエステルフィルムは◎の評価であったが、比較例１、２は×〜△の評価であり、実施例のセルロースエステルフィルムは寸法安定性に優れていることが分かった。
【０１４５】
（偏光板の作製）
厚さ、５０μｍのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸（温度１１０℃、延伸倍率５倍）した。これをヨウ素０．０７５ｇ、ヨウ化カリウム５ｇ、水１００ｇの比率からなる水溶液に６０秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム６ｇ、ホウ酸７．５ｇ、水１００ｇの比率からなる６８℃の水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し偏光子を得た。
【０１４６】
次いで、下記工程１〜５に従って偏光子と上記作製した実施例１〜５、比較例１、２のセルロースエステルフィルムを用いて偏光板を作製した。尚、偏光子の反対面側には、実施例１のセルロースエステルフィルムを作製する際に、流れ方向（ＭＤ）に２５％、幅手方向（ＴＤ）に５０％の延伸（最終延伸倍率は１．８８倍）を行った以外は実施例１と同様にして作製した位相差フィルムを各々用いた。この位相差フィルムのリターデーション値は、Ｒｏ＝４５ｎｍ、Ｒｔ＝１３６ｎｍであった。
【０１４７】
工程１：６０℃の２モル／Ｌの水酸化ナトリウム溶液に９０秒間浸漬し、次いで水洗し乾燥して、偏光子と貼合する側を鹸化した前記光学フィルムを得た。
【０１４８】
工程２：前記偏光子を固形分２質量％のポリビニルアルコール接着剤槽中に１〜２秒浸漬した。
【０１４９】
工程３：工程２で偏光子に付着した過剰の接着剤を軽く拭き除き、これを工程１で処理した各々のセルロースエステルフィルムの上にのせて積層した。
【０１５０】
工程４：工程３で積層したセルロースエステルフィルムと偏光子を圧力２０〜３０Ｎ／ｃｍ２、搬送スピードは約２ｍ／分で貼合した。
【０１５１】
工程５：８０℃の乾燥機中に工程４で作製したセルロースエステルフィルムと偏光子とを貼り合わせた試料を２分間乾燥し、偏光板を作製した。
【０１５２】
（液晶表示装置の作製）
ＶＡ型液晶表示装置である市販の３０インチカラー液晶テレビの偏光板を剥がし、上記で作製した各々の偏光板を液晶セルのサイズに合わせて断裁した。液晶セルを挟むようにして、作製した偏光板２枚を偏光板の偏光軸が元と変わらないように互いに直交するように貼り付け、３０インチカラー液晶テレビを作製し、偏光板としての特性を評価したところ、実施例１〜５のセルロースエステルフィルムを用いた本発明に係る偏光板はコントラストも高く、優れた表示性を示した。これにより、液晶ディスプレイなどの画像表示装置用の偏光板として有用であり、液晶表示装置として優れた視認性を提供出来ることが確認された。