(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルム、それを含む偏光板、および前記光学フィルムを含む液晶表示装置を提供する。また、本発明は、無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比を調節しながら長手１軸延伸するステップを含む光学フィルムの製造方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手一軸延伸することにより製造され、５５０ｎｍにおける面内位相差値が１００〜１５０ｎｍ、厚み方向位相差値が０〜−３０ｎｍである光学フィルム。
【請求項２】
前記光学フィルムはインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード液晶表示装置の位相差を補償するために用いられる、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記環状オレフィン系共重合体はノルボルネン系モノマーとエチレン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。
【請求項４】
前記ノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーは６５〜８３：１７〜３５重量％の比率で含まれる、請求項３に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記環状オレフィン系共重合体は下記化学式１で示される繰り返し単位を含む、請求項３に記載の光学フィルム。
【化２】
2010510553.tif 000004
【請求項６】
面内位相差の偏差が３０ｎｍ以下であり、 厚み方向位相差値の偏差が１０ｎｍ以下である、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記光学フィルムは、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムの予熱ステップ、前記予熱されたフィルムの延伸ステップ、および前記延伸されたフィルムの熱処理ステップを含む方法によって長手１軸延伸して製造される、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項８】
前記予熱ステップは、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−３０℃〜Ｔｇの範囲の温度で１〜１０分間行われる、請求項７に記載の光学フィルム。
【請求項９】
前記予熱されたフィルムは、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−２０℃〜Ｔｇ＋２０℃の範囲の温度で１．１〜３倍に延伸され、フィルムの延伸する領域の長さに対する幅の比が３未満である、請求項７に記載の光学フィルム。
【請求項１０】
前記熱処理ステップは、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−５０℃〜Ｔｇ−２０℃の範囲の温度で行われる、請求項７に記載の光学フィルム。
【請求項１１】
ａ）＋Ｃ−プレートおよびｂ）前記＋Ｃ−プレート上に配置された、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した５５０ｎｍにおける面内位相差値が１００〜１５０ｎｍ、厚み方向位相差値が０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを含む積層光学フィルム。
【請求項１２】
ａ）環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造し、５５０ｎｍにおける面内位相差値が１００〜１５０ｎｍ、厚み方向位相差値が０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルム、ｂ）前記光学フィルム上に配置された第１保護フィルム、ｃ）前記第１保護フィルム上に配置された偏光子、およびｄ）前記偏光子上に配置された第２保護フィルムを含む偏光板。
【請求項１３】
前記ａ）光学フィルムの下表面に＋Ｃ−プレートをさらに備える、請求項１２に記載の偏光板。
【請求項１４】
ａ）環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造し、５５０ｎｍにおける面内位相差値が１００〜１５０ｎｍ、厚み方向位相差値が０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルム、ｂ）前記光学フィルム上に配置された偏光子、およびｃ）前記偏光子上に配置された保護フィルムを含む偏光板。
【請求項１５】
前記ａ）光学フィルムの下表面＋Ｃ−プレートをさらに備える、請求項１４に記載の偏光板。
【請求項１６】
環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造し、５５０ｎｍにおける面内位相差値が１００〜１５０ｎｍ、厚み方向位相差値が０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを含む液晶表示装置。
【請求項１７】
前記液晶表示装置はインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードである、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
無延伸フィルムの延伸する領域の長さに対する幅の比を調節しながら前記無延伸フィル
ムを長手１軸延伸するステップを含む光学フィルムの製造方法。
【請求項１９】
前記無延伸フィルムは環状オレフィン系共重合体から形成されている、請求項１８に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２０】
前記環状オレフィン系共重合体はノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーの共重合体である、請求項１９に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２１】
前記ノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーは６５〜８３：１７〜３５重量％の比率で含まれる、請求項２０に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２２】
前記環状オレフィン系共重合体は下記化学式１で示される繰り返し単位を含む、請求項１９に記載の光学フィルムの製造方法。
【化３】
2010510553.tif 000005
【請求項２３】
前記無延伸環状オレフィン系共重合体フィルムの予熱ステップ、前記予熱されたフィルムの延伸ステップ、および前記延伸されたフィルムの熱処理ステップを含む、請求項１８に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２４】
前記予熱ステップは、無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−３０℃〜Ｔｇの範囲の温度で１〜１０分間行われる、請求項２３に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２５】
前記延伸ステップは、無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−２０℃〜Ｔｇ＋２０℃の範囲の温度で１．１〜３倍の延伸率および１０〜５００％／ｍｉｎの延伸速度で行われる、請求項２３に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２６】
前記熱処理ステップは、無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−５０℃〜Ｔｇ−２０℃範囲の温度行われる、請求項２３に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２７】
フィルムの延伸される領域の長さに対する幅の比を３未満に調節する、請求項１８に記
載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２８】
フィルムの延伸される領域の長さに対する幅の比を０．５以上３未満に調節する、請求
項２７に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項２９】
光学フィルムは、５５０ｎｍにおける面内位相差値が１００〜１５０ｎｍ、厚み方向位相差値が０〜−３０ｎｍの値を有する、請求項１８に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３０】
面内位相差の偏差が３０ｎｍ以下であり、厚み方向位相差値の偏差が１０ｎｍ以下である、請求項１８に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３１】
光学フィルムが、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード液晶表示装置の位相差補償フィルム用である、請求項１８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】
本発明は、光学フィルム、前記光学フィルムの製造方法、前記光学フィルムを含む偏光板、および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、コンピュータ、ワードプロセッサ、小型テレビなどの表示装置として、液晶表示装置が広く用いられている。特に、ＳＴＮ液晶表示方式が実用化されており、ホワイトＳＴＮ表示装置およびカラーＳＴＮ表示装置が注目を浴びている。
【０００３】
しかし、前記のような液晶表示装置は、液晶セルの複屈折率と可視光線との関係によってブルーまたはイエローに着色される。ホワイトＳＴＮ表示装置およびカラーＳＴＮ表示装置の液晶表示装置において、液晶セルの位相差による着色は、液晶セルの基板表面に特定の位相差値を有する位相差フィルムを貼り付けることによって補完することができる。
【０００４】
このような位相差フィルムには延伸したＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）（例えば、ＺＥＯＮ  Ｃｏｒｐ．社のＺＥＯＮＯＲおよびＪＳＲ  Ｃｏｒｐ．社のＡＲＴＯＮ）などが用いられている。例えば、日本国特開平２−１９１９０４号（特許文献１）および日本国特開平２−４２４０６号（特許文献２）には熱可塑性樹脂フィルムを長手１軸延伸または横１軸延伸して製造した例が記載されている。
【０００５】
一方、最近、広視野角を改善するために導入された色々なモードの液晶表示装置のうちのインプレーンスイッチングモード液晶表示装置（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＩＰＳ−ＬＣＤ）は液晶分子が非駆動状態で基板面にほぼ水平で均一な配列を有している。そのため、前記インプレーンスイッチングモード液晶表示装置は、光が偏光板によってほぼ変化せず、本来の状態通りに液晶層を通過することができ、その結果、基板の上部面と下表面内の偏光板の配列によって非駆動状態でほぼ完全な黒状態を表示することができる。このようなインプレーンスイッチングモードの液晶表示装置においても視野角特性を改善するために光学補償フィルムが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１９１９０４号公報
【特許文献２】特開平２−４２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）液晶表示装置の光学フィルムとして用いるのに適した位相差値を有するだけでなく、入手しやすく、安価な光学フィルム、それを含む偏光板、および液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、無延伸フィルムの長手１軸延伸時、面内と厚み方向の位相差値および面内と厚み方向の位相差の偏差を調節できる光学フィルムの製造方法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】
本発明は、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを提供する。
【００１０】
また、本発明は、ａ）＋Ｃ−プレートおよびｂ）前記＋Ｃ−プレート上に配置された、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを含む積層光学フィルムを提供する。
【００１１】
また、本発明は、ａ）環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルム、ｂ）前記光学フィルム上に配置された第１保護フィルム、ｃ）前記第１保護フィルム上に配置された偏光子、およびｄ）前記偏光子上に配置された第２保護フィルムを含む偏光板を提供する。この偏光板において、前記ａ）光学フィルムの下表面に＋Ｃ−プレートをさらに備えることができる。
【００１２】
また、本発明は、ａ）環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルム、ｂ）前記光学フィルム上に配置された偏光子、およびｃ）前記偏光子上に配置された保護フィルムを含む偏光板を提供する。この偏光板において、前記ａ）光学フィルムの下表面に＋Ｃ−プレートをさらに備えることができる。
【００１３】
また、本発明は、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを含む液晶表示装置を提供する。この液晶表示装置はインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、無延伸フィルムを延伸区間の長さに対する幅の比を調節しながら長手１軸延伸するステップを含む光学フィルムの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、入手しやすくて安価な環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを用いることにより、インプレーンスイッチングモード液晶表示装置用光学フィルムを安価に製造することができる。また、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムの延伸時、延伸区間の長さに対する幅の比を調節することにより、容易に位相差の偏差を減らし、所望値の面内および厚み方向 の位相差値を有する光学フィルムを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
【００１７】
本発明に係る光学フィルムは、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍ、厚み方向に０〜−３０ｎｍの範囲内の値を有するフィルムであって、環状オレフィン系共重合体からなり、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造することを特徴とする。
【００１８】
本発明において、面内位相差値は下記式１のように定義することができ、厚み方向 位相差値は下記式２のように定義することができる。
【００１９】
［式１］
Ｒin＝ｄ×（Ｎｘ−Ｎｙ）
［式２］
Ｒth＝ｄ×｛（Ｎｚ−Ｎｙ）／２｝
前記式１および式２において、Ｎｘは延伸方向の面内屈折率であり、Ｎｙは延伸方向の垂直方向の面内屈折率であり、Ｎｚは厚み方向 の屈折率であり、ｄはフィルムの厚さである。
【００２０】
本発明に係る光学フィルムに用いられる環状オレフィン系共重合体は入手が容易くて安価であるだけでなく、長手１軸延伸フィルムとして製造される場合、インプレーンスイッチングモード液晶表示装置の光学フィルムとして用いるのに適した面内および厚み方向 の位相差値を有し、位相差値が均一である。よって、本発明においては、環状オレフィン系共重合体を用いることにより、従来のインプレーンスイッチングモード液晶表示装置の光学フィルムに対し効果が同等であるか優れた光学フィルムを安価に製造することができる。
【００２１】
本発明に係る光学フィルムは、前述した環状オレフィン系共重合体をフィルムとして製膜した後、均一な長手１軸延伸処理を加えることによって製造される。
【００２２】
前記環状オレフィン系共重合体としては環状構造含有重合体であって、ノルボルネン系環構造を有するモノマーの開環重合体およびその水素添加物；ノルボルネン系環構造を有するモノマーの付加重合体およびその水素添加物；ノルボルネン系環構造を有するモノマーとビニル化合物との付加共重合体およびその水素添加物などから選択して用いることができる。
【００２３】
本発明においては、前記環状オレフィン系共重合体として、ノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーの共重合体を用いることが好ましい。前記共重合体のうちのノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーの比率は６５〜８３：１７〜３５重量％であることが好ましい。
【００２４】
本発明に用いることのできる環状オレフィン系共重合体は下記化学式１で示される繰り返し単位を含むことができる。
【００２５】
【化１】
2010510553.tif 000002
【００２６】
前記環状オレフィン系共重合体としては市販のノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーの共重合体を用いることができる。
【００２７】
前記環状オレフィン系共重合体は、特に、ノルボルネン系樹脂が本来有している耐熱性、低比重性、低複屈折性、低光弾性係数、低波長分散性などの特性を有すると同時に位相差発現性が高い。
【００２８】
本発明においては、光学フィルムの耐熱性、耐紫外線性、平滑性、成形性などを向上させるために、前記環状オレフィン系共重合体を用いてフィルムとして製膜する時、環状オレフィン系共重合体にフェノール系、リン系などの老化防止剤、フェノール系などの劣化防止剤、アミン系などの帯電防止剤、脂肪族アルコールのエステル、多価アルコール、高級脂肪酸、アミドなどの潤滑剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤などを本発明の目的を損なわない範囲で添加することができる。
【００２９】
前記環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを製作する方法は特に限定されず、例えば、溶融押出法、カレンダー製膜法、溶液キャスト製膜法などを利用することができる。この中、生産性に優れた溶融押出法を利用することが好ましい。前記溶融押出法は環状オレフィン系共重合体をシリンダー中において加熱溶融し、スクリューで加圧した後、Ｔダイなどのダイから外に排出する方法である。
【００３０】
本発明に係る長手１軸延伸方法は、予熱ステップ、延伸ステップ、および熱処理ステップを各々行うことによって随行することができ、これらは連続して進行することができる。前記長手１軸延伸方法は、予熱ゾーン、延伸ゾーン、および熱処理ゾーンの順に備えられた製造装置を利用して行うことができる。
【００３１】
前記予熱ステップは、次に行われる延伸ステップにおいて無延伸フィルムが良好に延伸できるように、予め加熱して軟化させておくステップをいう。
【００３２】
予熱ステップにおいては、無延伸フィルムを、無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−３０℃〜Ｔｇの範囲で一定温度になるように加熱することが好ましい。予熱時間は、必要以上の変形を抑制するために、通常、１〜１０分にすることが好ましい。特に、本発明において、予熱時間を５分以上１０分以下にする場合、その後の延伸ステップを経た延伸フィルムの位相差値の偏差が小さい。また、インプレーンスイッチングモード液晶表示装置の光学フィルムとして用いるのに適した範囲内の位相差値を持たせるようにすることができる。特に、予熱ステップにおいて、無延伸フィルムが十分に予熱される場合、無延伸フィルムが十分に軟化して延伸時の位相差値の偏差が小さい。しかし、過大な長時間の予熱は、フィルムの軟化程度が大きいために高配率の延伸が求められるか、十分な複屈折の発現が難しくなり得る。
【００３３】
前記予熱ステップの次に行われる延伸ステップにおいては、無延伸フィルムを、無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、Ｔｇ−２０℃〜Ｔｇ＋２０℃の温度範囲でフィルムの進行方向、すなわち、長手に１軸延伸することが好ましい。ここで、延伸温度、延伸速度、および延伸倍率は、無延伸フィルムの種類、厚さ、必要となる光学フィルムの面内の位相差値などによって決めることができる。このような長手１軸延伸法において、延伸温度は無延伸フィルムのＴｇ〜Ｔｇ＋２０℃にすることがより好ましい。延伸温度が無延伸フィルムのＴｇ−２０℃より低い場合には、延伸する時に応力が集中し、得られる延伸フィルムの位相差の偏差が大きくなる傾向があり、延伸温度が無延伸フィルムのＴｇ＋２０℃より高い場合には、分子配向度が低くて複屈折が発現し難い。
【００３４】
延伸ステップにおける延伸倍率は無延伸フィルムの厚さおよび適切な位相差値の発現によって設定されるが、通常、１．１〜３倍であることが好ましい。延伸倍率が１．１倍より低い場合には、複屈折率が低くて十分な位相差を有するフィルムを得ることが難しく、延伸倍率が３倍より高い場合には、延伸フィルムの位相差値の偏差が大きくなり、ネックイン（ｎｅｃｋ  ｉｎ）が増大する問題点がある。
【００３５】
本発明において、無延伸フィルムを延伸する時の延伸速度は１０〜５００％／ｍｉｎで延伸することが好ましい。
【００３６】
前記予熱ステップおよび延伸ステップの後に行われる熱処理ステップにおいては、長手１軸延伸フィルムの配向を固定するなどの目的で、無延伸フィルムのガラス転移温度をＴｇとする時、無延伸フィルムの温度がＴｇ−５０℃〜Ｔｇ−２０℃の範囲になるように冷却するために熱処理を施す。ここで、熱処理とは、延伸ステップにおける温度より低い温度に冷却する過程であり、冷却するとしても熱を加えるために熱処理と定義し、一般的にフィルム加工時の最後の冷却ゾーンを熱処理ゾーンという。
【００３７】
前述した本発明に係る光学フィルムが予熱ゾーン、延伸ゾーン、および熱処理ゾーンの順に備えられた製造装置を利用して製造される場合、予熱ゾーン、延伸ゾーン、および熱処理ゾーンの中に移送される無延伸フィルムは連続に加熱、延伸、および熱処理されて冷却される。しかし、前記各ゾーンの境界には若干の中間温度領域がやむを得ず生じ得る。前記中間温度領域をできるだけ減らすための手段は特に制限はされないが、前記各ゾーン間にフィルムが移動する所に狭いスリット状の通路を設けることができる。また、その他の区間は断熱性仕切り壁によって遮熱する方法、エアカーテンによって遮熱する方法、またはこれらを組み合わせた方法によって各ゾーンの温度を維持することができる。
【００３８】
また、本発明者らは、前述したような光学フィルムの製造工程のうちの無延伸フィルムを長手１軸延伸する過程において、無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比を調節することにより、面内および厚み方向 の位相差の偏差を調節できるだけでなく、面内および厚み方向 の位相差値を調節できるということを明らかにした。そこで、本発明は、長手１軸延伸する過程において、無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比を調節することを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する。ここで、長さとは延伸する方向、すなわち、長手方向（Ｌ−ＭＤ）を意味する。
【００３９】
したがって、本発明においては、無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比を調節することにより、面内および厚み方向 の位相差値が均一であり、同一の面内位相差値に対して様々な厚み方向 位相差値を有する光学フィルムを製造することができる。
【００４０】
前記無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比は３未満、好ましくは０．５以上３未満、より好ましくは０．５以上１．５以下であることが好ましい。無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比が３以上である場合には、無延伸フィルム幅に比べて延伸区間の長さが短いために無延伸フィルムの幅方向への収縮に制約があり、無延伸フィルム面内において同時２軸延伸になる効果をもたらす。よって、高分子鎖の配向角分布が生成され、厚み方向 の位相差値がより小さくなる問題が発生する。また、無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比が０．５未満である場合には、延伸区間におけるフィルムの幅が長さに比べて極めて短くなるため、延伸後のフィルムの有効幅が小さすぎて生産性が落ちる。
【００４１】
特に、無延伸フィルムの延伸時、無延伸フィルムのガラス転移温度Ｔｇ−２０℃以上、好ましくは、無延伸フィルムのガラス転移温度Ｔｇ以上の温度で熱処理し、無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比を３未満、好ましくは、０．５以上３未満に調整する場合、高分子鎖（ｃｈａｉｎ）の流動性が高くてフィルムの流れ方向に分子鎖が配向され、幅方向への高分子鎖の収縮が自由になり、延伸フィルムは高い厚み方向 位相差値を有するようになる。
【００４２】
一般的に、延伸倍率の大きさを調整して厚み方向 位相差値を調節することができるが、厚み方向 位相差値を０〜−３０ｎｍ、特に、０〜−１５ｎｍの範囲内に調節することは難しい。しかし、本発明においては、無延伸フィルムの延伸区間の長さに対する幅の比を前記のような範囲内に調節することにより、延伸フィルムの厚み方向 位相差値を０〜−３０ｎｍ、好ましくは、０〜−１５ｎｍの範囲に容易に調節することができ、フィルム全面の位相差の偏差も減らすことができる。
【００４３】
無延伸フィルムの延伸する領域の長さに対する幅の比が０．５〜１．５に近いほど、延伸時の幅方向への収縮が自由になり、厚み方向 位相差値は０に近くなる傾向を示す。具体的には、厚み方向 位相差値は延伸方向に垂直した方向の屈折率Ｎｙと厚み方向 の屈折率Ｎｚの差で示される値であるため、二つの屈折率が類似するほど厚み方向 位相差値は０に近くなる。幅方向の収縮が自由である場合、Ｎｙ方向への高分子鎖の配向が難しく、それにより、Ｎｙ値は小さくなり、Ｎｚ値との差も小さくなる。また、幅方向への収縮が自由であるため、延伸時のフィルム全面がむらなく延伸する効果が現れるので、位相差の偏差および厚さの偏差も顕著に減少する。
【００４４】
上記のように、本発明の方法によって製造された光学フィルムは、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍ、好ましくは０〜−１５ｎｍの値を有し、位相差の偏差が小さい。前記光学フィルムは面内位相差の偏差が３０ｎｍ以下であることが好ましく、１５ｎｍ以下であることがより好ましい。このような条件において光学フィルムは位相差むらを発生させない。また、厚み方向 位相差の偏差は１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
本発明に係る光学フィルムは均一な位相差値を有しており、このような物性が要求される限りその用途に制限はないが、特に、インプレーンスイッチングモード液晶表示装置用の位相差補償フィルム用として用いることができる。
【００４６】
また、本発明は、ａ）＋Ｃ−プレートおよびｂ）前記＋Ｃ−プレート上に配置された、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを含む積層光学フィルムを提供する。
【００４７】
前記＋Ｃ−プレートは面内位相差値がほぼ０であり、厚み方向 の位相差値が正の値を有するフィルムである。前記＋Ｃ−プレートの波長分散特性は、正常波長分散（ｎｏｒｍａｌ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）特性、フラット波長分散（ｆｌａｔ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）特性、逆波長分散（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）特性を有し得る。
【００４８】
前記＋Ｃ−プレートはポリマー材料またはＵＶ硬化した液晶フィルムとして製作され得る。具体的には、垂直配向した液晶フィルム（Ｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｆｉｌｍ）、２軸延伸したＰＣ（ｂｉａｘｉａｌ  ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ  Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、２軸延伸したＣＯＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  ｏｌｅｆｉｎ  ｐｏｌｙｍｅｒ）などとして製作され得る。
【００４９】
また、本発明は、ａ）環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルム、ｂ）前記光学フィルム上に配置された第１保護フィルム、ｃ）前記第１保護フィルム上に配置された偏光子、およびｄ）前記偏光子上に配置された第２保護フィルムを含む偏光板を提供する。この偏光板において、前記ａ）光学フィルムの下表面に＋Ｃ−プレートをさらに備えることができる。
【００５０】
前記偏光子としては当技術分野に知られている材料を用いることができ、具体的には、延伸ＰＶＡ（ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ  Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｅ  Ａｌｃｈｏｌ）を用いることができる。
【００５１】
前記第１保護フィルムおよび第２保護フィルムとしては当技術分野に知られている偏光板の保護フィルムを用いることができ、これらの種類によって本発明の範囲が限定されるものではない。具体的には、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンフタルレートのようなポリエステル系ポリマー；ジアセチルセルロースおよびトリアセチルセルロースのようなセルロース系ポリマー；ポリメチルメタクリレートのようなアクリル系ポリマー；ポリスチレンおよびアクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）のようなスチレン系ポリマー；ポリカーボネート系ポリマーなどからなるフィルムを用いることができる。また、ポリノルボルネンを始めとするポリオレフィン系ポリマー、ビニルクロライド系ポリマー、ナイロンと芳香族ポリアミドのようなアミド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニリデンクロライド系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、前記ポリマーのブレンドポリマーなどからなるフィルムを用いることもできる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、およびシリコン系のような熱硬化性または紫外線硬化性樹脂を含むフィルムを用いることができる。
【００５２】
また、本発明は、ａ）環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルム、ｂ）前記光学フィルム上に配置された偏光子、およびｃ）前記偏光子上に配置された保護フィルムを含む偏光板を提供する。この偏光板において、前記ａ）光学フィルムの下表面に＋Ｃ−プレートをさらに備えることができる。
【００５３】
また、本発明は、環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを含む液晶表示装置を提供する。この液晶表示装置はインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードであることが好ましい。本発明に係る液晶表示装置は、前述した本発明に係る光学フィルムを含むことを除いては、当技術分野に知られている構成を有することができる。
【００５４】
本発明の一実施状態は、液晶セルおよびこの液晶セルの両面に備えられた第１偏光板と第２偏光板を含む液晶表示装置であって、前記第１偏光板および第２偏光板のうちの少なくとも一つと前記液晶セルとの間に環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを１枚以上含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。前記第１偏光板または第２偏光板と前記光学フィルムとの間、または前記液晶セルと前記光学フィルムとの間には＋Ｃ−プレートフィルムをさらに備えることができる。
【００５５】
本発明のまた他の一実施状態は、液晶セルおよびこの液晶セルの両面に備えられた第１偏光板と第２偏光板を含む液晶表示装置であって、前記第１偏光板および第２偏光板のうちの少なくとも一つは片面または両面に環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムを保護フィルムとして備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する。この場合、前記第１偏光板または第２偏光板と前記液晶セルとの間には＋Ｃ−プレートフィルムをさらに備えることができる。また、前記第１偏光板または第２偏光板と前記液晶セルとの間に環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを長手１軸延伸して製造した、位相差が５５０ｎｍにおいて面内に１００〜１５０ｎｍおよび厚み方向 に０〜−３０ｎｍの値を有する光学フィルムをさらに備えることもできる。
【００５６】
本発明において、光学フィルム、＋Ｃ−プレート、偏光子、保護フィルム、液晶セルは接着剤によって接着させることができ、本発明の範囲が接着剤の特別な種類によって限定されるものではない。
【実施例】
【００５７】
下記実施例および比較例を利用して本発明についてより詳細に説明する。但し、本発明は下記の例に制限されるものではない。
【００５８】
＜材料＞
本実施例においては、ノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーの共重合体であるＴｉｃｏｎａ社のＴｏｐａｓ  ６０１３（Ｔｇ  １３８℃）樹脂を用い、スクリューＬ／Ｄが２９、Ｔ−Ｄｉｅ幅が１２００ｍｍ、Ｌｉｐが１ｍｍである押出機で溶融圧出して、厚さ１００μｍの無延伸フィルムを製造した。
【００５９】
環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを予熱ゾーン、延伸ゾーン、熱処理ゾーンを備えた延伸機内に導入し、長手方向に１軸延伸した。各ゾーンの長さは１ｍであり、フィルムの伝送速度は０．４ｍ／ｍｉｎにした。
【００６０】
＜実施例１＞
幅６５０ｍｍの環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを温風温度１２５℃にした予熱ゾーンにおいて予熱した。予熱した前記無延伸フィルムを、温風温度１４０℃にした延伸ゾーンにおいて、延伸速度は４０％／ｍｉｎにし、延伸倍率は１．７倍にして、長手方向に１軸延伸した。延伸ゾーンから出る延伸フィルムを熱処理ゾーンにおいて１１０℃に冷却した。得られた光学フィルムは、平均厚さが８０μｍ、幅方向位相差の偏差が５ｎｍ、面内位相差値が１２０ｎｍ、厚み方向 位相差値が−１５ｎｍであった。
【００６１】
＜実施例２＞
幅６５０ｍｍの環状オレフィン系共重合体無延伸フィルムを温風温度１２０℃にした予熱ゾーンにおいて予熱した。予熱した前記無延伸フィルムを、温風温度１４５℃にした延伸ゾーンにおいて、延伸速度は４０％／ｍｉｎにし、延伸倍率は２倍にして、長手方向に１軸延伸した。延伸ゾーンから出る延伸フィルムを熱処理ゾーンにおいて１００℃に冷却した。得られた光学フィルムは、平均厚さが７５μｍ、幅方向位相差の偏差が７ｎｍ、面内位相差値が１００ｎｍ、厚み方向 位相差値が−１５ｎｍであった。
【００６２】
＜位相差測定＞
前記製造された各々の光学フィルムはＡｂｂｅ屈折計を利用して屈折率ｎを測定した。また、ａｘｏ−ｍａｔｒｉｘ社のａｘｏｓｃａｎを利用して面内の位相差値Ｒｅを測定し、１０°間隔で入射光とフィルム面との角度を測定して５０°までの位相差値Ｒｅを測定した。
【００６３】
延伸方向への屈折率をＮｘ、延伸方向の垂直方向への屈折率をＮｙ、厚み方向 への屈折率をＮｚとする時、面内への位相差Ｒｅ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ、厚み方向 への位相差Ｒｔｈ＝（Ｎｚ−Ｎｙ）×ｄである。この時、ｄは延伸フィルムの厚さを意味する。
【００６４】
フィルム全面の位相差の偏差は、幅５５０〜６００ｍｍの延伸フィルムを製作した後、幅方向に１００ｍｍ間隔で測定した値の平均値を計算した。
【００６５】
＜比較例＞
長手１軸延伸するステップを除いては、実施例１と同じ方法によって光学フィルムを製造した。よって、上記のように製造された無延伸フィルムの面内位相差値は３ｎｍであり、厚み方向 位相差値は−４ｎｍであった。
【００６６】
＜実施例３〜８＞
ノルボルネン系モノマーとエチレンモノマーの共重合体であるＴｉｃｏｎａ社のＴｏｐａｓ  ６０１３（Ｔｇ  １３８℃）樹脂を用い、スクリューＬ／Ｄが２９、Ｔ−Ｄｉｅ幅が１２００ｍｍ、Ｌｉｐが１ｍｍである押出機で溶融圧出して、厚さ１００μｍの無延伸フィルムを製造した。この無延伸フィルムを、延伸率５０％、延伸温度１４０℃において、Ｌｉｎｅ  ｓｐｅｅｄ０．４ｍ／ｍｉｎの条件で延伸した。延伸中、延伸区間の長さに対するフィルムの幅の比は０．５〜３に調整し、フィルムの幅は５００ｍｍであり、延伸区間のロール（Ｒｏｌｌ）の高さを調節し長手１軸延伸して光学フィルムを製造した。上記のように製造された光学フィルムの位相差値および位相差の偏差を下記表１に示す。ＲinおよびＲth値は製造された光学フィルムの幅の両末端部を２０ｃｍずつ切断した後に中央部位で測定し、ＲinおよびＲth値の偏差はフィルムの幅のうちの位相差値の最大値Ｍａｘ．と最小値Ｍｉｎ．の差を示したものである。
【００６７】
【表１】
2010510553.tif 000003
【国際調査報告】
2010510553.tif 000006
2010510553.tif 000007