(57)【要約】      （修正有）【課題】偏光ムラの発生を抑制し、脆いアクリル樹脂の欠点を補い積層された構造において優れた界面接着性を有する光学フィルムを提供する。【解決手段】本開示は、光学フィルム１００、その製造方法、およびそれを含む液晶表示装置に関する。本開示の該光学フィルムは、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有し、かつ適当な程度の表面張力を有する基材層１０１を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学フィルムであって、
フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含む基材層を含み、
前記基材層は、１０ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）、５０ｎｍ以下の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）および４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有する、
光学フィルム。
【請求項２】
前記基材層は、１００μｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記アクリル樹脂は、ホモポリマーである、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記アクリル樹脂は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）である、請求項３に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記基材層は０．１ｎｍ〜１０ｎｍの面内位相差（Ｒｏ）および１ｎｍ〜４０ｎｍの厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を有し、Ｒｔｈ／Ｒｏの比率は０．１〜４０である、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記基材層は、０〜０．００５の厚さに対する厚さ方向位相差の比率（Ｒｔｈ／厚さ）を有する、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記基材層は、−５０°〜５０°の光入射角の条件下において、３ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）を有する、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項８】
前記基材層の面内位相差（Ｒｏ）の最大値と最小値との差が、−５０°〜５０°の光入射角の条件下において、１．５以下である、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項９】
前記基材層は、１５０℃で３時間熱処理した後、０．１％〜１％のヘイズを有する、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項１０】
前記基材層は、８５℃で２４時間処理した後、縦方向および横方向にそれぞれ１％以下の収縮を有する、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項１１】
前記基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層をさらに含む、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項１２】
偏光子用保護フィルムとして使用される、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項１３】
バックライトユニットおよび液晶パネルを含む液晶表示装置であって、
前記液晶パネルは、上偏光板、液晶セルおよび下偏光板を順に含み、
前記上偏光板および前記下偏光板は、それぞれ、偏光子および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルムを含み、
前記偏光子用保護フィルムの少なくとも１つは、請求項１に記載の光学フィルムである、
液晶表示装置。
【請求項１４】
光学フィルムの製造方法であって、
（１）フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製すること；
（２）前記未延伸シートを縦方向に２〜３倍および横方向に３〜４倍延伸して、延伸フィルムを作製すること；および
（３）前記延伸フィルムをヒートセットして、基材層を製造すること
を含み、前記樹脂組成物はフッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含み、かつ前記基材層は１０ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）、５０ｎｍ以下の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）および４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有する、
光学フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層を形成することをさらに含む、請求項１４に記載の光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学フィルムおよびそれを含む液晶表示装置に関する。より具体的には、本開示は、該光学フィルムが、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差（または厚さ方向位相差）を有し、かつ適当な表面張力値の効果による優れた接着性を有する基材層（または基材層）を含むため、光学特性に優れて偏光ムラがない光学フィルム、その製造方法、およびそれを含む液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化時代の到来は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電気泳動ディスプレイ（ＥＬＤ）等を含む様々な表示装置の開発および商品化を促進してきた。屋内用の表示装置は大型化、薄型化が進んでおり、屋外用の携帯表示装置は小型化、軽量化が進んでいる。このようなディスプレイの機能をさらに強化するために様々な光学フィルムが使用されている。
【０００３】
一般に、偏光板において、偏光子を保護するために、ポリビニルアルコールからなる偏光子の一方の面または両面に保護フィルムが取り付けられている。このような偏光子用保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが使用されている。しかし、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、延伸率が大きくなるにつれてその異方性が大きくなるという問題を有する。
【０００４】
上記に代わるものとして、高透過率、光学等方性、欠陥のない表面等の特性を有するトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが広く使用されてきた。具体的には、特許文献１には、偏光板のカール改善用フィルムが開示されており、その主成分がセルロースエステルであり、該フィルムは３０ｎｍ〜３００ｎｍの面内位相差および８０ｎｍ〜４００ｎｍの厚さ方向位相差を有する。
【０００５】
しかしながら、トリアセチルセルロースフィルムは、高価であり、種々の供給源を持たず、かつ湿気に弱いという点で不利である。そのため、トリアセチルセルロースフィルムに代えることができる種々な材料の偏光子用保護フィルムが開発されている。例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が、単独、またはそれらを組み合わせて用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国登録特許第１２２２３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アクリルフィルムは、トリアセチルセルロースフィルムの代替物として考察することができる。しかし、それらはその脆い特性のために、加工性の点で不利である。この問題に対処するためにアクリル樹脂を他のコモノマーの共重合により調製する場合、製造コストが増大するという問題がある。
【０００８】
従って、本開示は、偏光ムラが発生しないような小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有し；脆いアクリル樹脂の欠点を補い；および、適当な表面特性の効果により、積層された（またはラミネートされた）構造において優れた界面接着性を有する光学フィルム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】
１つの態様によると、光学フィルムであって、
フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含む基材層を含み、
前記基材層は、１０ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）、５０ｎｍ以下の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）および４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有する、
光学フィルム、が提供される。
【００１０】
別の態様によると、光学フィルムの製造方法であって、
（１）フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製すること；
（２）前記未延伸シートを縦方向（または長手方向）に２〜３倍および横方向（または短手方向）に３〜４倍延伸して、延伸フィルムを作製すること；および
（３）前記延伸フィルムをヒートセット（ｈｅａｔ  ｓｅｔｔｉｎｇ）して、基材層を製造すること
を含み、前記樹脂組成物はフッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含み、かつ前記基材層は１０ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）、５０ｎｍ以下の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）および４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有する、
光学フィルムの製造方法、が提供される。
【００１１】
さらに別の態様によると、バックライトユニットおよび液晶パネルを含む液晶表示装置であって、
前記液晶パネルは、上偏光板、液晶セルおよび下偏光板を順に含み、
前記上偏光板および前記下偏光板は、それぞれ、偏光子および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルムを含み、
前記偏光子用保護フィルムの少なくとも１つは、上記態様の光学フィルムである、
液晶表示装置、が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示による光学フィルムは、脆いアクリル樹脂の欠点が補われるため優れた加工性を有し、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有するので偏光ムラが発生せず、かつ、適当な程度の表面張力を有して、さらなる層をその表面に容易に積層またはコーティング（または塗布）することを可能にする。
【００１３】
加えて、本開示の光学フィルムを含む液晶表示装置は、白色ＬＥＤ以外にも様々な光源を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態による光学フィルムの断面図である。
【図２】図２は、本実施形態による光学フィルムの断面図である。
【図３】図３は、本実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図４】図４は、光入射角の変化に関する、実施例１の光学フィルム、ＴＡＣフィルムおよびＣＯＰフィルムの面内位相差の変化を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例１の光学フィルムの偏光ムラの評価の結果である。
【図６】図６は、比較例１の光学フィルムの偏光ムラの評価の結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施形態の記載を通して、各フィルム、膜、パネルまたは層が別のフィルム、膜、パネルまたは層の「上（ｏｎ）」または「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載されている場合、それは、１つの要素が別の要素の上または下に直接的に形成されることだけでなく、１つの要素が別の要素の上または下にそれらの間に他の（複数の）要素を介して間接的に形成されることも意味する。また、各要素に関して「上」または「下」との用語は、図面を参照することがある。説明のために、添付図面の個々の要素のサイズは誇張して描かれており、実際のサイズを示していない。
【００１６】
光学フィルム
１つの実施形態による光学フィルムは、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含む基材層を含み、該基材層は、１０ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）、５０ｎｍ以下の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）および４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。
【００１７】
基材層は、フッ素系樹脂とアクリル樹脂とをブレンドすることにより得られる混合樹脂を含む。従って、負の複屈折およびその脆い特性による加工不良を有するアクリル樹脂の欠点は、正の複屈折および低硬度を有するフッ素系樹脂によって補うことができる。そのため、基材層は加工性に優れ、小さい面内位相差および小さい厚さ方向位相差を有して、偏光ムラは観察されない。
【００１８】
基材層は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含む。具体的には、基材層は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を、１：９〜１：２０、１：１０〜１：２０または１：１５〜１：２０の質量比で含んでいてよい。フッ素系樹脂とアクリル樹脂との混合比が上記範囲内であれば、アクリル樹脂の脆い特性に起因し得る加工不良を防止することができ、基材層は光学フィルムに対して適切な程度の位相差を有することができる。
【００１９】
基材層は１００μｍ以下の厚さを有してよい。具体的には、基材層は、２０μｍ〜８０μｍの厚さを有してよい。
【００２０】
フッ素系樹脂
フッ素系樹脂は、フッ素を含有するポリマーであればよい。具体的には、フッ素系樹脂は、エチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）コポリマー、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）ホモポリマーまたはコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）コポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン（ＴＨＶ）コポリマー、およびポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥまたはＰＴＦＣＥ）コポリマーからなる群から選択される少なくとも１つであり得る。
【００２１】
より具体的には、フッ素系樹脂は、エチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）コポリマー、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）ホモポリマーまたはコポリマー、およびテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）コポリマーからなる群から選択される少なくとも１つであり得る。さらにより具体的には、フッ素系樹脂は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）ホモポリマーまたはコポリマーであり得る。
【００２２】
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）がコポリマー樹脂である場合、フッ化ビニリデン（ＶＦ２）とコモノマーとを、５０：５０〜９９：１の質量比で共重合させてよい。
【００２３】
コモノマーはフッ素化モノマーであり得る。具体的には、コモノマーは、フッ化ビニル；トリフルオロエチレン（ＶＦ３）；クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）；１，２−ジフルオロエチレン；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）；ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）；パーフルオロ（メチルビニル）エーテル（ＰＭＶＥ）、パーフルオロ（エチルビニル）エーテル（ＰＥＶＥ）、パーフルオロ（プロピルビニル）エーテル（ＰＰＶＥ）等のパーフルオロ（アルキルビニル）エーテル；パーフルオロ（１，３−ジオキソール）；およびパーフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）（ＰＤＤ）からなる群から選択される少なくとも１つであり得る。より具体的には、コモノマーは、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、トリフルオロエチレン（ＶＦ３）、およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）からなる群から選択される少なくとも１つであり得る。
【００２４】
フッ素系樹脂は、押出成形および射出成形に好適であるためには、１００ｓ−１の剪断速度および２３０℃の条件下でキャピラリーフローメーターにより測定されたとき、１００Ｐａ・ｓ〜２５００Ｐａ・ｓ、特に５００Ｐａ・ｓ〜２０００Ｐａ・ｓの粘度を有し得る。
【００２５】
加えて、フッ素系樹脂は、５００００ｇ／モル〜２５００００ｇ／モル、１０００００ｇ／モル〜２５００００ｇ／モル、または２０００００ｇ／モル〜２４００００ｇ／モルの重量平均分子量を有し得る。
【００２６】
さらに、フッ素系樹脂は、２３０℃において、５ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分または５ｇ／１０分〜１０ｇ／分のメルトインデックス（ＭＩ）を有し得る。
【００２７】
さらに、フッ素系樹脂は、−４０℃〜−２０℃または−３７℃〜−２８℃のガラス転移温度を有し得る。
【００２８】
フッ素系樹脂は、フッ素系樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂の合計質量に基づき、１質量％〜１０質量％、２質量％〜８質量％または３質量％〜７質量％の量で使用することができる。
【００２９】
アクリル樹脂
アクリル樹脂は、ホモポリマーであってよい。ホモポリマーは、少なくとも１つの置換基を有していてよい。そうでなければ、ホモポリマーは、置換基を有していなくてよい。
【００３０】
具体的には、アクリル樹脂は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリ（エチル（メタ）アクリレート）樹脂、ポリ（プロピル（メタ）アクリレート）樹脂、ポリ（ブチル（メタ）アクリレート）樹脂、またはポリ（ペンチル（メタ）アクリレート）樹脂であり得、それぞれは少なくとも１つの置換基を有していてよい。本明細書において、用語「（メタ）アクリレート」は、「メタクリレート」または「アクリレート」のいずれかを意味する。
【００３１】
より具体的には、アクリル樹脂は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）樹脂であり得る。ＰＭＭＡ樹脂は、少なくとも１つの置換基を有していてよい。そうでなければ、ＰＭＭＡ樹脂は、置換基を有していなくてよい。
【００３２】
例えば、置換基は官能基であってよいが、特に限定されない。
【００３３】
アクリル樹脂は、２３０℃において、１ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分、１ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分、または１ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（ＭＩ）を有し得る。
【００３４】
アクリル樹脂は、１００℃以上の軟化点を有し得る。具体的には、アクリル樹脂は、１００℃〜１２０℃、１０５℃〜１２０℃、または１０５℃〜１１３℃の軟化点を有し得る。
【００３５】
アクリル樹脂は、フッ素系樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂の合計質量に基づき、９０質量％〜９９質量％、９２質量％〜９８質量％、または９３質量％〜９７質量％の量で使用することができる。
【００３６】
位相差
基材層は、１０ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）および５０ｎｍ以下の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を有する。
【００３７】
例えば、基材層の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）および面内位相差（Ｒｏ）は、それぞれ０以上であり得、Ｒｔｈ／Ｒｏの比率は０．１〜４０、０．１〜１０、０．４〜１０、または０．４〜５であり得る。
【００３８】
加えて、基材層は、０．１ｎｍ〜１０ｎｍ、０．５ｎｍ〜４ｎｍまたは０．５ｎｍ〜３．５ｎｍの面内位相差（Ｒｏ）、および１ｎｍ〜４０ｎｍ、１ｎｍ〜２０ｎｍ、１ｎｍ〜１０ｎｍまたは１ｎｍ〜５ｎｍの厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を有し得る。
【００３９】
１例として、基材層は、０．１ｎｍ〜１０ｎｍの面内位相差（Ｒｏ）および１ｎｍ〜４０ｎｍの厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を有し得、Ｒｔｈ／Ｒｏの比率は０．１〜４０であり得る。
【００４０】
面内位相差（Ｒｏ）は、フィルム上の互いに垂直な２つの軸の屈折率の異方性（Δｎｘｙ＝｜ｎｘ−ｎｙ｜）とフィルムの厚さｄ（ｎｍ）との積によって定義されるパラメータであり、これは、光学等方性および異方性の程度の尺度である。ここで、屈折率は、５５０ｎｍの波長における値であり得る。例えば、面内位相差（Ｒｏ）は、以下の式１によって定義され得る。
［式１］
Ｒｏ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
上記式において、ｎｘはフィルム面内のｘ軸方向の屈折率であり、ｎｙはフィルム面内のｘ軸に垂直なｙ軸方向の屈折率であり、かつｄはフィルムの厚さ（ｎｍ）である。
【００４１】
基材層は、−５０°〜５０°の光入射角の条件下において、３ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）を有し得る。具体的には、基材層は、−５０°〜５０°の光入射角の条件下において、０ｎｍ〜３ｎｍの面内位相差（Ｒｏ）を有し得る。加えて、基材層の面内位相差（Ｒｏ）の最大値と最小値との差が、−５０°〜５０°の光入射角の条件下において、１．５以下であり得る。具体的には、基材層は、−５０°〜５０°の光入射角の条件下において、１．１以下の面内位相差（Ｒｏ）の最大値と最小値との差を有し得る。
【００４２】
厚さ方向位相差は、フィルム厚さ方向の断面における２つの複屈折Δｎｘｚ（＝｜ｎｘ−ｎｚ｜）およびΔｎｙｚ（＝｜ｎｙ−ｎｚ｜）の平均とフィルムの厚さｄ（ｎｍ）との積で定義されるパラメータである。ここで、屈折率は、５５０ｎｍの波長における値であり得る。例えば、厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は、以下の式２によって定義され得る。
［式２］
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
上記式において、ｎｘはフィルム面内のｘ軸方向の屈折率であり、ｎｙはフィルム面内のｘ軸に垂直なｙ軸方向の屈折率であり、ｎｚはフィルムの厚さ方向の屈折率であり、かつｄはフィルムの厚さ（ｎｍ）である。
【００４３】
基材層は、０〜０．００５の厚さに対する厚さ方向位相差の比率（Ｒｔｈ／厚さ）を有してよい。具体的には、基材層は、０〜０．００１、１×１０−５〜１×１０−３、１×１０−５〜５×１０−４、または１×１０−５〜２×１０−４のＲｔｈ／厚さを有し得る。
【００４４】
面配向度は、厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）（ｎｍ）をその厚さ（ｎｍ）で除することにより得られる値として定義される。例えば、面配向度は、５５０ｎｍの波長における、厚さ方向屈折率（ｎｚ）と平面屈折率の平均値（（ｎｘ＋ｎｙ）／２）との差に等しい値であってよい。
【００４５】
他の特性
基材層は、４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。基材層が上記範囲内の表面張力を有すると、プライマーコーティング層等のさらなる層をその表面に容易に積層またはコーティングすることができる。
【００４６】
基材層は、１５０℃で３時間熱処理した後、０．１％〜１％のヘイズを有し得る。具体的には、基材層は、１５０℃で３時間熱処理した後、０．１％〜０．９％または０．１％〜０．８％のヘイズを有し得る。この場合、ヘイズは、基材層を５ｃｍ×５ｃｍ×３３μｍ（幅×長さ×厚さ）のサイズに切断して１５０℃で３時間熱処理した後に、測定することができる。
【００４７】
基材層は、８５℃で２４時間処理した後、縦方向および横方向にそれぞれ１％以下の収縮を有し得る。具体的には、基材層は、８５℃で２４時間処理した後、縦方向および横方向にそれぞれ０．５％以下、０．０１％〜１％、０．０１％〜０．９％、０．０５％〜１％、または０．０５％〜０．９％の収縮を有し得る。熱処理した後の収縮が上記範囲内であれば、偏光板作製後のセルの作製時にセルが反るのを防止することにより、光漏れ等を防止することができる。
【００４８】
さらなる層
光学フィルムは、基材層からなる単層であってもよく、または基材層の少なくとも一方の面上にさらなる層を含む多層構造を有していてもよい。
【００４９】
１つの実施形態では、光学フィルムは、基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層をさらに含むことができる。
【００５０】
プライマーコーティング層は、光学フィルムに適用できるものであれば特に限定されない。例えば、プライマーコーティング層は、ポリエステル、ポリウレタンおよびポリアクリレート樹脂からなる群から選択される少なくとも１つを含み得る。具体的には、プライマーコーティング層は、ポリエステル樹脂またはポリウレタン樹脂を含み得る。
【００５１】
プライマーコーティング層の厚さは、５０ｎｍ〜１００ｎｍまたは６０ｎｍ〜８０ｎｍであり得る。
【００５２】
１つの実施形態による光学フィルムの構造を図１および図２に示す。
【００５３】
図１を参照して、光学フィルム（１００）は、基材層（１０１）と基材層の一方の面上におけるプライマーコーティング層（１０２）とを含み得る。
【００５４】
図２を参照して、光学フィルム（１００）は、基材層（１０１）と基材層の両方の面上におけるプライマーコーティング層（１０２、１０３）とを含み得る。
【００５５】
光学フィルムは、偏光子用保護フィルムとして使用され得る。
【００５６】
光学フィルムは上記物理特性を満たすため、フィルムを斜め上方向から観察したとき、または複数のフィルムを重ね合わせるときに偏光ムラが発生せず、かつさらなる層をその表面に容易に積層またはコーティングすることができる。そのため、光学フィルムは改良された光学特性および加工性を有するので、偏光板の製造に有利に使用することができる。
【００５７】
液晶表示装置
１つの実施形態による液晶表示装置は、バックライトユニットおよび液晶パネルを含み、液晶パネルは、上偏光板、液晶セルおよび下偏光板を順に含み、上偏光板および下偏光板は、それぞれ、偏光子および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルムを含み、偏光子用保護フィルムの少なくとも１つは、上記実施形態による光学フィルムである。
【００５８】
本実施形態による液晶表示装置を図３に示す。
【００５９】
図３を参照して、液晶表示装置（Ａ）は、液晶パネル（１０）およびバックライトユニット（２０）を含む。液晶パネル（１０）は、偏光子（１１０）および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルム（１００−１および１００−２）を含む上偏光板、液晶セル（１３０）、ならびに偏光子（１２０）および該偏光子の両側上に配置された偏光子用保護フィルム（１００−３および１００−４）を含む下偏光板を順に含む。
【００６０】
上偏光板および下偏光板の各偏光子（１１０および１２０）は、ヨウ素等で染色されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）層であり得る。この場合、ポリビニルアルコール層に含まれるポリビニルアルコール分子は、一方向に並び得る。
【００６１】
さらに、上偏光板および下偏光板のそれぞれの保護フィルムは、上述したような実施形態による光学フィルムであってよい。すなわち、光学フィルムは、上偏光板の上側（第１の位置、１００−１）、上偏光板と液晶セルとの間（第２の位置、１００−２）、液晶セルと下偏光板との間（第３の位置、１００−３）、および下偏光板の下側（第４の位置、１００−４）の少なくとも１つの位置に配置することができる。
【００６２】
一般に、第１の位置から第４の位置で選択される複数の位置に１種類のフィルムが適用されるとき、フィルムの重ね合わせによるフィルムの特性によって、光学特性が低下し得る。この点、本実施形態による光学フィルムは、上述したような物理特性を満たす基材層を含むので、第１の位置から第４の位置で選択される複数の位置に適用しても優れた光学特性を実現することができるという利点を有する。
【００６３】
上述したように、光学フィルムは、基材層からなる単層であってもよく、基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層をさらに含む多層構造を有していてもよい。
【００６４】
液晶表示装置の１つの実施形態において、光学フィルム（１００）は、偏光子用保護フィルム（１００−１〜１００−４）として適用することができる。そのような場合、光学フィルムは、プライマーコーティング層（１０２および１０３）が基材層（１０１）と偏光子（１１０および１２０）との間に挟まれるように配置され得る。
【００６５】
基材層（１０１）の表面張力が上述した範囲を満たし、プライマーコーティング層（１０２および１０３）が上述した材料を満たし、かつ偏光子（１１）がヨウ素等で染色されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）層であると、それぞれの界面間の接着性を向上させることができ、同時に優れた光学特性を確保することができる。
【００６６】
本実施形態の液晶表示装置は、上記の構造に限定されず、必要に応じて種々の改変が可能である。
【００６７】
光学フィルムの製造方法
１つの実施形態による光学フィルムの製造方法は、（１）フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製すること；（２）該未延伸シートを縦方向に２〜３倍および横方向に３〜４倍延伸して、延伸フィルムを作製すること；および（３）該延伸フィルムをヒートセットして、基材層を製造することを含み、該樹脂組成物はフッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含み、かつ該基材層は１０ｎｍ以下の面内位相差（Ｒｏ）、５０ｎｍ以下の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）および４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。
【００６８】
工程（１）
この工程では、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出して、未延伸シートを作製する。
【００６９】
フッ素系樹脂およびアクリル樹脂は、光学フィルムについて定義した通りである。
【００７０】
樹脂組成物は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：９９の質量比で含む。具体的には、樹脂組成物は、フッ素系樹脂およびアクリル樹脂を１：９〜１：２０、１：１０〜１：２０、または１：１５〜１：２０の質量比で含んでよい。フッ素系樹脂およびアクリル樹脂の混合比が上記範囲内であれば、アクリル樹脂の脆性特性に起因すると考えられる加工不良を防止し、かつフッ素系樹脂の正の複屈折による位相差の低下を防止する効果を得ることができる。
【００７１】
樹脂組成物は、アモルファス（すなわち、非結晶）特性を有してもよい。さらに、溶融押出は、アクリル樹脂の溶融温度が属する２００℃〜２４０℃で行うことができる。上記温度範囲内で溶融押出を行う場合、樹脂を容易に溶融させることができ、かつ押出物の粘度を適切に保つことができる。
【００７２】
工程（２）
この工程では、該未延伸シートを縦方向に２〜３倍および横方向に３〜４倍延伸して、延伸フィルムを作製する。
【００７３】
延伸は、横方向の延伸と縦方向の延伸との比が１．１〜１．５：１となるように行うことができる。具体的には、横方向の延伸と縦方向の延伸との比が１．１５〜１．５：１、１．１５〜１．４５：１、または１．２〜１．４５：１となるように延伸することができる。
【００７４】
さらに、延伸は、（２−１）該未延伸シートを５ｍ／分〜１０ｍ／分の速度で移送しながら５０℃〜１１０℃または５０℃〜７０℃で予熱すること、（２−２）予熱した未延伸シートを１０ｍ／分〜２０ｍ／分の速度で移送しながら１００℃〜１２０℃で縦方向に延伸すること、および（２−３）縦方向に延伸したシートを１０ｍ／分〜２０ｍ／分の速度で移送しながら１２０℃〜１４０℃で横方向に延伸することを含んでもよい。
【００７５】
より具体的には、延伸は、（２−１）該未延伸シートを５ｍ／分〜１０ｍ／分の速度で移送しながら５０℃〜７０℃で予熱すること、（２−２）予熱した未延伸シートを遠赤外線放射ヒーター（Ｒ／Ｈ）で６００℃〜６５０℃で熱処理して、該シートを１０ｍ／分〜２０ｍ／分の速度で移送しながら１００℃〜１２０℃で縦方向に２．３倍〜３．０倍に延伸すること、および（２−３）縦方向に延伸したシートを１０ｍ／分〜２０ｍ／分の速度で移送しながら１２０℃〜１４０℃で横方向に３．０倍〜３．８倍に延伸することを含んでもよい。
【００７６】
一方で、延伸は、プライマー組成物を縦方向に延伸したシートに塗布して、プライマーコーティング層を含む延伸フィルムを形成することにより、実施することができる。具体的には、延伸は、プライマー組成物を縦方向に延伸したシートに１５０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さで塗布して、該シートを乾燥させて、次いで該シートを横方向に延伸して、プライマーコーティング層を含む延伸フィルムを製造することにより、実施することができる。プライマー組成物のコーティング厚さは、最終的なプライマーコーティング層の厚さが６０ｎｍ〜８０ｎｍとなるように適切に調整することができる。
【００７７】
工程（３）
この工程では、延伸フィルムをヒートセットして基材層を製造する。
【００７８】
ヒートセットは、１５０℃〜１７０℃で１〜２分間行うことができる。具体的には、ヒートセットは、１５０℃〜１６５℃で１〜２分間行われ得る。ヒートセット温度が上記範囲内であると、本実施形態において所望の範囲内の面内位相差および厚さ方向位相差を有する基材層フィルムをより有利に製造することができる。
【００７９】
基材層の厚さは１００μｍ以下であり得る。具体的には、基材層の厚さは２０μｍ〜８０μｍであり得る。
【００８０】
一方で、光学フィルムの製造方法は、基材層の少なくとも一方の面上にプライマーコーティング層を形成することをさらに含むことができる。
【００８１】
プライマーコーティング層の形成は、プライマーコーティング層を積層する通常の方法であれば、特に限定されない。例えば、プライマーコーティング層は、コーティング、シートの積層、スクリーン印刷等の方法により形成することができる。
【００８２】
１つの実施形態において、プライマーコーティング層は、インラインコーティング法によって形成されてよい。具体的には、上記の工程（２）における未延伸シートの延伸中でのインラインコーティング法により、プライマーコーティング層を形成することができる。
【００８３】
より具体的には、上記の工程（２）において、縦方向に延伸したシートの少なくとも一方の面上にプライマー組成物を塗布した後、横方向に延伸して、乾燥することにより、プライマーコーティング層を含む延伸シートを製造する。
【００８４】
プライマー組成物は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂、ならびに水を含み得る。このような場合、プライマー組成物は、組成物の全質量に基づいて５質量％〜１０質量％の固形分を有していてもよく、ここで、該固形分は上記の樹脂であり得る。プライマー組成物の固形分が上記範囲内であると、プライマー組成物の塗工性および加工性を確保することができる。
【００８５】
プライマー組成物のコーティングの厚さは、プライマー組成物の固形分、最終的なプライマーコーティング層の目標厚さ、およびシートの横方向の延伸率を考慮して、適宜選択することができる。例えば、プライマー組成物のコーティングの厚さは、以下の式３によって決定され得る。ここで、固形分は、プライマー組成物の総質量に基づく質量パーセント値であり得る。
［式３］
プライマー組成物のコーティングの厚さ（ｎｍ）＝最終的なプライマーコーティング層の厚さ（ｎｍ）×横方向の延伸率×１００（質量％）／固形分（質量％）
【実施例】
【００８６】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。しかし、以下の実施例は本発明をさらに説明することを意図している。本発明の範囲がこれらのみに限定されるものではない。
【００８７】
実施例および比較例で使用した原料は以下の通りである。
−ＰＭＭＡ：ポリ（メチルメタクリレート）、２３０℃で２．３ｇ／１０分のメルトインデックス（ＭＩ）および１０９℃の軟化点を有する（製造元：ＬＧＭＭＡ、商品名：ＩＨ８３０）
−ＰＶＤＦ：１００モル％のジフルオロエチレンを有するポリフッ化ビニリデン、２２４０００ｇ／モルの重量平均分子量、２３０℃で５．９ｇ／１０分のメルトインデックス（ＭＩ）および−３２℃のガラス転移温度を有する（製造元：Ｓｏｌｖａｙ、商品名：ｓｏｌｅｆ１００８）
【００８８】
実施例１
ＰＭＭＡを９０℃で６時間乾燥させた後、リボンミキサーで９５質量％のＰＭＭＡと５質量％のＰＶＤＦとを十分に混合して混合樹脂を得た。この混合樹脂を２３０℃の押出機で溶融押出した後、２５℃のキャスティングロールで冷却して、未延伸シートを作製した。未延伸シートを５ｍ／分の速度で移送しながら６０℃で予熱した。予熱したシートを放射ヒーター（Ｒ／Ｈ）により上面側にて６５０℃および上面側にて６００℃で熱処理し、１３ｍ／分の速度で移送しながら、縦方向（ＭＤ）に２．５倍に延伸して、基材層を得た。縦方向の延伸工程の終了時に、基材層の両面にプライマー組成物を塗布し、１５０℃で２分間乾燥させて、プライマーコーティング層を形成した。プライマー組成物は、５質量％のポリウレタン樹脂（製造元：ＤＫＳ、商品名：ＳＵＰＥＲＦＬＥＸ  ２１０）と９５質量％の水とを混合することによって調製した。その後、該フィルムを１３ｍ／分の速度で移送しながら、１２７℃で横方向（ＴＤ）に３．０倍に延伸して、１５０℃の温度で８０秒間ヒートセットした。その結果、厚さ３３．８μｍの基材層上に、厚さ８０ｎｍのプライマーコーティング層が積層された光学フィルムを作製した。
【００８９】
実施例２〜９および比較例１〜４
ＰＭＭＡとＰＶＤＦとの質量比、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）の延伸率、延伸の温度、延伸の速度、ヒートセット温度または基材層の厚さを、以下の表１に示すように変えたことを除いて、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。
【００９０】
【表１】
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【００９１】
【表２】
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【００９２】
試験例：特性の測定
実施例１〜９および比較例１〜４と同様の手法で作製された光学フィルムの基材層を、それぞれ以下のように評価した。結果を以下の表３および表４、ならびに図４〜図６に示す。
【００９３】
（１）面内位相差（Ｒｏ）
測定サンプルとして使用されるフィルムの配向軸方向に関わらず、フィルムの横方向に４ｃｍ×２ｃｍの大きさの長方形に切り出した。該サンプルについて、アッベ屈折率計（アタゴ社製のＮＡＲ−４Ｔ；測定波長５５０ｎｍ）を用いて、互いに直交する２方向の屈折率（ｎｘおよびｎｙ）と厚さ方向の屈折率（ｎｚ）とを測定した。直交する２方向の屈折率の差の絶対値（｜ｎｘ−ｎｙ｜）を、屈折率異方性（Δｎｘｙ）とした。フィルムの厚さｄ（ｎｍ）を電子マイクロメーター（Ｆｅｉｎｐｒｕｆ  ＧｍｂＨから入手可能なＭｉｌｌｉｔｒｏｎ  １２４５Ｄ）を用いて測定し、それをｎｍ単位に変換した。面内位相差（Ｒｏ）は、屈折率異方性（Δｎｘｙ）とフィルムの厚さｄ（ｎｍ）との積（Δｎｘｙ×ｄ）として求めた。
【００９４】
（２）厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）
上記の面内位相差の測定と同様の手法において、屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚ、ならびに厚さｄ（ｎｍ）を測定した。（Δｎｘｚ×ｄ）と（Δｎｙｚ×ｄ）の平均値を算出し、厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を求めた。
【００９５】
（３）ヘイズ
フィルムをそれぞれ５ｃｍ×５ｃｍのサイズに切断して、１５０℃のオーブン中で３時間熱処理した。熱処理後のヘイズを、ヘイズ測定機（ＮＤＨ−５０００Ｗ、日本電色工業（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｄｅｎｋｏｋｕ  Ｋｏｇｙｏ）製）を用いて測定した。
【００９６】
（４）光入射角の変化に対する面内位相差の変化
照射光の入射角度を調整した以外は、上記項目（１）と同様の手法において、各フィルムの面内位相差を測定した。ＴＡＣフィルム（製造元：富士、商品名：ｎ−ｔａｃ、厚さ：４０μｍ）およびＣＯＰフィルム（製造元：Ｚｅｏｎ、商品名：Ｚｅｏｎｅｒ、厚さ：２５μｍ）をコントロール群として用いた。結果を図４に示す。
【００９７】
（５）偏光ムラ
実施例１の光学フィルムおよび比較例１の光学フィルムをそれぞれ２枚の偏光板（製造元：サムスンＳＤＩ）で挟み、色を評価した。測定結果を図５および図６に示す。
【００９８】
図５において、（Ａ）は比較例１のフィルムを１枚積層した場合の結果を示し、（Ｂ）は実施例１のフィルムを２枚積層した場合の結果を示す。
【００９９】
図６において、（Ａ）は実施例１のフィルムを２枚積層した場合の結果を示し、（Ｂ）は比較例１のフィルムを２枚積層した場合の結果を示す。
【０１００】
（６）全光線透過率
実施例１〜９で作製した基材層および比較例１〜４で作製した基材層について、それぞれ、測定装置（ＮＤＨ−５０００Ｗ、日本電色工業（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｄｅｎｋｏｋｕ  Ｋｏｇｙｏ）製）を用いて全光線透過率を測定した。
【０１０１】
（７）表面張力
実施例１〜９で作製した基材層および比較例１〜４で作製した基材層について、それぞれ、ＳＥＯ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＰＨＯＥＮＩＸ−３００  ＴＯＵＣＨを用いて、表面張力を測定した。
【０１０２】
（８）虹色（ｒａｉｎｂｏｗ）の観察
実施例１〜９および比較例１〜４で作製した光学フィルムの１枚または２枚を、２枚の偏光板（製造元：サムスンＳＤＩ）で挟んで、積層体を作製した。その後、観察者と積層体との間の角度を４５°〜１０°まで変化させながら、フィルムの虹色の現象を観察した。
【０１０３】
（９）色の評価
実施例１〜９および比較例１〜４で作製した基材層フィルムの１枚または２枚を重ね合わせて、目視により観察した。灰色が見られた場合は「有り（ｐｒｅｓｅｎｔ）」と評価した。透明として見えた場合は「無し（ａｂｓｅｎｔ）」と評価した。
【０１０４】
【表３】
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【０１０５】
【表４】
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【０１０６】
表３および表４から分かるように、実施例１〜９の基材層は、それぞれ、面内位相差（Ｒｏ）および厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）が０以上で小さく、かつｎｚ（Ｒｔｈ／Ｒｏ）および面配向度（Ｒｔｈ／厚さ）が０より大きく、優れた光学特性を有していた。加えて、実施例１〜９の基材層は、それぞれ、ヘイズが低く、熱処理後の縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）の両方における収縮率が１％以下と低く、優れた信頼性が得られた。さらに、実施例１〜９の基材層は、それぞれ高い全光線透過率を有しており、かつ４０ダイン／ｃｍ〜６０ダイン／ｃｍの表面張力を有していた。すなわち、プライマーコーティング層が基材層の表面に欠陥なく均一に積層されて、加工性に優れ、基材層とプライマーコーティング層との密着性に優れている。
【０１０７】
これに対し、比較例１〜４で作製された基材層は、それぞれ、面内位相差、厚さ方向位相差、ｎｚ（Ｒｔｈ／Ｒｏ）、面配向度（Ｒｔｈ／厚さ）、熱処理後の収縮率または表面張力について、いずれも所望の範囲外となっており、偏光ムラ、信頼性不良、プライマーコーティング層を積層する際の加工性不良をもたらす。
【０１０８】
図４から分かるように、実施例１の光学フィルムは、ＴＡＣフィルムおよびＣＯＰフィルムと比較して、光入射角に対する面内位相差の変化はほとんどなかった。
【０１０９】
図５および図６ならびに表３および表４から分かるように、実施例１〜９の光学フィルムを偏光板で複数枚挟んだ場合でも、色ムラは小さく、該フィルムを複数重ねた場合でも、虹色の現象や灰色は観察されなかった。特に、図６において、（Ａ）は、実施例１の２枚の光学フィルムを２枚の偏光板の間に挟んでも透明であったことを示している。一方、（Ｂ）は、比較例１の２枚の光学フィルムを２枚の偏光板の間に挟むとその透明性が低下することを示している
【符号の説明】
【０１１０】
１００  光学フィルム
１０１  基材層
１０２、１０３  プライマーコーティング層
Ａ  液晶表示装置
１０  液晶パネル
２０  バックライトユニット
１００−１、１００−２、１００−３、１００−４  偏光子用保護フィルム
１１０、１２０  偏光子
１３０  液晶セル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019095779.tif 000011
【図６】
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【外国語明細書】
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