(57)【要約】【課題】  延伸の際に収縮性フィルムを接着することなく、０＜Ｎｚ＜１を満たす光学フィルムとすることができる光学フィルムの製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄが０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを延伸することにより、下記式（１）で表されるＮｚを０＜Ｎｚ＜１の範囲と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。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄが０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを延伸することにより、下記式（１）で表されるＮｚを０＜Ｎｚ＜１の範囲とすることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）    ・・・  （１）
［式（１）中、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率を示す。］
【請求項２】
前記セルロース系フィルムの延伸は、セルロース系フィルムのみを自由端延伸することにより実施する請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法により得られる光学フィルム。
【請求項４】
請求項３に記載の光学フィルムを含む液晶パネル。
【請求項５】
液晶セルが、ＶＡモード、ＯＣＢモード又はＩＰＳモードである請求項４に記載の液晶パネル。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の液晶パネルを含む液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として液晶表示装置等に使用される光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、鮮やかな表示特性を得るために白／黒コントラストを大きくすること、及び色の再現性を高めることが求められている。しかし、従来の液晶表示装置に於いては、例えば、黒表示を斜め方向から見た場合、黄色または青色に着色する現象が生じており、その結果、コントラスト及び色の再現性が低く、鮮やかな表示特性を得ることが困難であるという問題が生じている。
ところで、斯かる問題を解決するためには、光学フィルム（具体的には、複屈折フィルム）による光の補償が重要であり、その光学フィルムとしては、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとした場合、０＜（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＜１の関係式を満たすように設計されることが必要である。
【０００３】
そこで、斯かる関係式を満たす光学フィルムを製造すべく、従来より、以下の如き光学フィルムの製造方法が提案されている。
即ち、樹脂フィルムに収縮性フィルムを接着して積層体とし、該積層体を加熱延伸すると共に延伸方向と直交する方向に収縮させることにより、樹脂フィルムを上記関係式を満たす光学フィルムとする方法である（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８１８９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の光学フィルムの製造方法は、延伸する際に樹脂フィルムに収縮性フィルムを接着する必要があることから、延伸の際の作業が繁雑で且つ製造コストがかかる等、生産性が低いという問題を有している。
斯かる問題点に鑑み、本発明は、延伸する際に収縮性フィルムを接着することなく上記関係式を満たす光学フィルムとすることができる光学フィルムの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、厚み方向位相差が所定の範囲にあるセルロース系フィルムを用いることにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄが０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを延伸することにより、下記式（１）で表されるＮｚを０＜Ｎｚ＜１の範囲と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。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）    ・・・  （１）
［式（１）中、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率を示す。］
また、本発明は、斯かる方法により製造された光学フィルムを提供する。
更に、本発明は、斯かる光学フィルムを含む液晶パネル、該液晶パネルを含む液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光学フィルムの製造方法によれば、延伸する際に収縮性フィルムを接着することなく、０＜（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＜１の関係式を満たす光学フィルムを製造することができる。
更に、本発明に係る液晶パネル及び液晶表示装置は、光学フィルムの優れた視野角補償により、斜め方向のコントラスが大きく、色の再現性が高く、鮮やかな表示特性を有するものとなりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明に係る光学フィルムの製造方法は、上記の如く、所定のセルロース系フィルムを延伸することにより、下記式（１）で表されるＮｚ（以下、「Ｎｚ係数」という場合がある。）が０＜Ｎｚ＜１の範囲の光学フィルムとするものである。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）    ・・・  （１）
尚、式（１）中、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率を示すものであり、これらは、実施例記載の方法により測定されるものである。
【０００８】
前記セルロース系フィルムは、延伸前の状態に於いて、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄが０〜１０ｎｍであり、好ましくは、０〜８ｎｍである。
厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が０〜１０ｎｍの範囲であれば、収縮性フィルムを積層していない状態で、自由端延伸を施すことのみにより、Ｎｚ係数が上記の範囲にある光学フィルムとすることができる。
また、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が０〜８ｎｍの範囲であれば、Ｎｚ係数をより小さいものとし易くなる。
尚、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）は実施例記載の方法により測定されるものである。
【０００９】
前記セルロース系フィルムの厚みは、フィルム強度を維持すると共に、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が所定値となる観点から、一般に、１０〜５００μｍ、好ましくは、２０〜２００μｍである。
【００１０】
前記セルロース系フィルムを構成する材料としては、任意の適切な材料を挙げることができるが、好ましくは、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロースなどの脂肪酸置換セルロース系ポリマーを挙げることができる。
【００１１】
前記セルロース系フィルムは、前記の如きセルロース系の材料を、例えば、キャスティング法や押出法等の成形方法によってフィルム状に成形することにより得られるものである。
尚、一般に、セルロース系フィルムは、未延伸の状態に於いて厚み方向位相差が前記所定の範囲よりも大きく、例えば、未延伸で厚さ４０μｍにおけるトリアセチルセルロースフィルムは、厚み方向位相差が４０ｎｍ程度である。
従って、前記セルロース系フィルムは、通常、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さくするための調整が施されることによって、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が前記所定の範囲とされている。
【００１２】
厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さくするための調整方法としては、以下の如き任意の適切な方法を採用することができる。
例えば、シクロペンタノン、メチルエチルケトン等の溶剤を塗布したポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ステンレス等の基材を、一般的なセルロース系フィルムに貼り合わせ、加熱乾燥（例えば、８０℃〜１５０℃程度で３〜１０分程度）させた後、基材を剥離する方法；ノルボルネン系樹脂、アクリル系樹脂等をシクロペンタノン、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解した溶液を、一般的なセルロース系フィルムに塗布し、加熱乾燥（例えば、８０℃〜１５０℃程度で３〜１０分程度）させた後、塗布した層を剥離する方法：などを採用することができる。
また、フィルムを構成する材料として、脂肪酸置換度を所定値に調整した脂肪酸置換セルロース系ポリマーを用いる方法も採用することができる。具体的には、例えば、一般的に用いられるトリアセチルセルロースフィルムでは酢酸置換度が２．８程度であるが、セルロース系フィルムとして、好ましくは酢酸置換度を１．８〜２．７、より好ましくはプロピオン置換度を０．１〜１に調整した酢酸置換セルロース系ポリマーを用いる方法も採用することができる。酢酸置換度を１．８〜２．７に調整したものを用いることにより、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さくすることができる。
更に、セルロース系フィルムを構成する材料として、上記脂肪酸置換セルロース系ポリマーに、ジブチルフタレート、ｐ−トルエンスルホンアニリド、クエン酸アセチルトリエチル等の可塑剤が添加されたものを用いる方法も採用することができる。斯かる方法によっても、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さくすることができる。尚、可塑剤の添加量は、脂肪酸置換セルロース系ポリマー１００重量部に対して、好ましくは４０重量部以下、より好ましくは１〜２０重量部、更に好ましくは１〜１５重量部である。
【００１３】
上述したような厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さくするための調整方法は、適宜組み合わせて採用してもよい。
【００１４】
前記セルロース系フィルムの延伸は、通常、自由端延伸により行う。尚、自由端延伸とは、延伸方向と直交する方向の両端部を支持せずに一軸延伸することを意味する。
このような延伸は、例えば、帯状に形成されたフィルムが巻回された送り出しロールから、フィルムを送り出し、送り出しロールとは別の巻取ロールにて送り出し速度よりも高速でフィルムの送り出された部分を巻き取ることによって、フィルムを長手方向に延伸する延伸方法（所謂、ロール・トウ・ロール延伸）に於いて、幅方向の両端部をクランプ等で支持せず、幅方向に張力がかからないようにして延伸する方法等により実施できる。
このように自由端延伸を行うことにより、延伸する際に収縮性フィルムを積層することなく、より確実に、Ｎｚ係数が上記範囲の光学フィルムをうることができる。
【００１５】
また、前記セルロース系フィルムの延伸は、通常、延伸方向が長手方向となるように行う。好ましくは、自由端延伸で延伸方向が長手方向となるように行う。
【００１６】
前記セルロース系フィルムを延伸する際の温度（フィルム温度）は、通常、１４０〜２１０℃、好ましくは、１５０〜２００℃、より好ましくは、１７０〜１９０℃の範囲である
１４０℃未満では、セルロース系フィルムが柔軟とならず、延伸時に切れる虞が増大し、一方、２１０℃を超えると、逆にセルロース系フィルムが柔軟となりすぎて、同様に延伸時に切れる虞が増大する。
また、延伸温度が１７０〜１９０℃であれば、延伸時にフィルムが切れにくく、しかもフィルムに十分な位相差が発現されることとなる。
【００１７】
また、延伸倍率は、通常１．０１〜２倍、好ましくは１．０１〜１．７倍、より好ましくは１．０２〜１．５倍である。
延伸倍率が１．０１未満であれば、実質的に延伸されておらず、位相差が殆ど発現されない虞があり、また、延伸倍率が２倍を超えると、フィルムが切れる虞がある。
【００１８】
本発明の光学フィルムの製造方法により得られた光学フィルムは、上記の如く、Ｎｚが０＜Ｎｚ＜１のものであるが、その厚み方向位相差（Ｒｔｈ）は、通常１０〜５００ｎｍ、好ましくは２０〜３００ｎｍである。また、面内位相差（Δｎｄ）は、通常５〜２５０ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍである。
位相差値がこのような範囲であれば、例えば、光学フィルムをλ／２板、λ／４板等として用いることができる。
尚、面内位相差（Δｎｄ）は、（Δｎｄ）＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄであり、実施例記載の方法により測定されるものである。
【００１９】
前記光学フィルムは、複屈折性を有するものであり、液晶パネル、更には、それを含む液晶表示装置に含まれる光学フィルムとして好適に用いられる。
【００２０】
図１は、前記光学フィルムが含まれる液晶パネルの好ましい一例を示す概略断面図である。
図１に示すように、前記液晶パネルは、通常、液晶セル１の視認側及びバックライト側に、それぞれ位相差フィルム２、３、４及び偏光子５、６が積層されて構成されている。
このような液晶パネルに於いて、前記光学フィルムは、液晶セルの視認側若しくはバックライト側に積層される位相差フィルムとして、特に視認側に積層される位相差フィルムとして好適に使用される。
このように、前記光学フィルムが位相差フィルムとして液晶セルに積層された液晶パネルは、積層された光学フィルムによって、コントラスト及び色の再現性が良好となり、表示品位に優れたものとなる。
【００２１】
前記光学フィルムが位相差フィルムとして液晶パネルに含まれる場合、前記光学フィルムは、単層体若しくは積層体の何れの状態で含まれていてもよい。
積層体の状態で液晶パネルに含まれる場合においては、該積層体は、Ｎｚ係数の同一のものの積層体であっても、異なるものの積層体であってもよい。また、０＜Ｎｚ＜１を満足する位相差フィルムと、Ｎｚ≧１若しくはＮｚ≦０となるフィルムとの積層体であってもよい。
このように、前記光学フィルムを適宜他のフィルム等と積層して用いることにより、その光軸の公差角度に基づいて各フィルムによる位相差を重畳ないし加減することができる。尚、積層数は任意であるが、光の反射損や透過率低下の抑制等の点からは少ないほど有利である。一般には、２〜３枚の積層数とされる。
【００２２】
前記積層体は、各フィルムの光軸が３０度以下程度の交差角度となるようにずらされて旋光性等が制御されていてもよい。
また、前記積層体としては、積層されている光学フィルムを保護ないし補強するための等方性の透明な樹脂やガラス板が積層されたものであってもよい。
【００２３】
前記積層体に於ける各フィルムの接着には、例えばアクリル系等の透明な接着剤や粘着剤などが用いられる。
その接着剤等の種類については、特に制限されないが、前記光学フィルムの光学特性の変化防止の観点から、硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、また、長時間の硬化処理や乾燥処理を要しないものが好ましい。また、積層する各フィルムの屈折率が異なる場合においては、これらを接着する接着剤等の屈折率としては、中間の屈折率を有する接着剤等が、反射損の抑制等の観点から好ましい。
【００２４】
前記偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコールの如き親水性高分子のフィルムをヨウ素の如きに二色性染料に浸漬して延伸したものやポリエンを配向させたポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム等が用いられる。
前記偏光子と前記光学フィルムとの接着は、上述の如き接着剤や粘着剤等によって実施されるが、補償効果の観点から光学フィルムの進相軸と偏光子の吸収軸とが平行となるように実施されるのが好ましい。
【００２５】
前記液晶パネルに於いては、液晶セルの駆動モードとしては任意のモードが採用される。
駆動モードの具体例としては、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード及びＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）モードが挙げられる。
これらの駆動モードの中でも、色の再現性が高いという観点からは、ＶＡモード、ＯＣＢモード又はＩＰＳモードが好ましい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
尚、各実施例及び比較例に於ける各特性の測定方法は、以下の通りである。
〈各位相差値、Ｎｚ係数の測定〉
試料フィルムの屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを、自動複屈折計（王子計測機器株式会社製、ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨ）により測定し、面内位相差（Δｎｄ）、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）及びＮｚ係数を算出した。尚、測定は、測定波長５９０ｎｍ、測定温度２３℃で任意の１０点について行い、その平均値を試料フィルムの位相差値及びＮｚ係数とした。
〈フィルムの厚みの測定〉
波長７００〜９００ｎｍの光干渉法より計算（大塚電子製、自動分光光度計ＭＣＰＤ−２０００）してフィルムの厚みを求めた。
【００２７】
実施例１〜３
セルロース系フィルムとして、それぞれ幅１３００ｍｍの帯状のトリアセチルセルロースフィルム（商品名「ＺＲＦ８０Ｓ」、富士写真フイルム製）をロール状で準備し、それぞれ表１に示される温度（フィルム温度）で、それぞれ表１に示す倍率となるように長手方向に自由端延伸して、それぞれ光学フィルムを得た。
得られた光学フィルムを用いて、厚み、位相差値、Ｎｚ係数をそれぞれ求め、結果を下記表１に示した。
【００２８】
比較例１〜３
セルロース系フィルムとして、それぞれ幅１３００ｍｍの帯状のトリアセチルセルロースフィルム（商品名「ＴＦ８０ＵＬ」、富士写真フイルム製）をロール状で準備し、且つそれぞれ表１に示す延伸温度、倍率とした以外は、実施例１〜３と同様にして、それぞれ光学フィルムを得た。
得られた光学フィルムを用いて、厚み、位相差値、Ｎｚ係数をそれぞれ求め、結果を下記表１に示した。
【００２９】
比較例４〜６
それぞれ表１に示す延伸温度、倍率として固定端延伸を行った以外は、実施例１〜３と同様にして、それぞれ光学フィルムを得た。
得られた光学フィルムを用いて、位相差値、Ｎｚ係数をそれぞれ求め、得られたＮｚ係数を下記表１に示した。
【００３０】
【表１】
2007093936.tif 000002
表１に於いて、参考例１、２は、それぞれ延伸を行わずに厚み、位相差値、Ｎｚ係数を求めたものである。
【００３１】
表１から明らかなように、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が１０ｎｍ以下のセルロース系フィルムを用いると、延伸する際に収縮性フィルムを接着しなくとも、０＜Ｎｚ＜１の関係式を満たすものとすることができると認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】一実施形態の液晶パネルを示す概略断面図。
【図１】
2007093936.tif 000003