(57)【要約】  ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率特性を有する波長板と、部分  【化１】2016502683.tif 000007を含むフルオロポリマーフィルムとを含む多層光学フィルム。式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、又はハロゲンであり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも１個はフッ素原子であり、Ｒはそれぞれ独立にスチレン環上の置換基であり、ｎはスチレン環上の置換基の数を表す０〜５の整数であり、また、ｎｘ及びｎｙは波長板の面内屈折率を、ｎｚは厚さ方向屈折率を表し、さらに、前記多層光学フィルムはポジティブ面内位相差（Ｒｅ）及び面外位相差（Ｒｔｈ）を有し、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長帯全域で式｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２の関係が成り立つ。【選択図】図７
2016502683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率特性を有する波長板と、
（ｂ）部分であって、
【化１】
2016502683.tif 000006
式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、又はハロゲンであり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも１個はフッ素原子であり、Ｒはそれぞれ独立にスチレン環上の置換基であり、ｎはスチレン環上の置換基の数を表す０〜５の整数であり、また、ｎｘ及びｎｙは波長板の面内屈折率を、ｎｚは厚さ方向屈折率を表し、さらに、ポジティブ面内位相差（Ｒｅ）及び面外位相差（Ｒｔｈ）を有し、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長帯全域で式｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２の関係が成立する、部分
を含むフルオロポリマーフィルムと
を含む多層光学フィルム。
【請求項２】
スチレン環上の前記置換基Ｒが、アルキル、置換アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、カルボキシル、ニトロ、アルコキシ、アミノ、スルホネート、ホスフェート、アシル、アシルオキシ、フェニル、アルコキシカルボニル、及びシアノを含む群から選択される請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項３】
前記（ａ）の波長板が、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有するＡプレートである、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項４】
前記（ａ）の波長板が、波長（λ）５６０ｎｍで約１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒｅ）を有する４分の１波長板である、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項５】
前記（ａ）の波長板が、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲のそれぞれの波長で約λ／４に等しい面内位相差を有する広帯域４分の１波長板である、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項６】
前記（ａ）の波長板が、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有する２軸波長板である、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項７】
前記（ａ）の波長板が、ポリカーボネート、環式オレフィンポリマー、ポリエステル、セルロースエステル、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリスルホン、及びポリウレタンを含む群から選択される、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項８】
前記（ｂ）のフルオロポリマーが、ポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）である、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項９】
前記（ｂ）のフルオロポリマーフィルムが、前記ポリマー融解物の押出成形により作製される、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１０】
前記（ｂ）のフルオロポリマーフィルムが、前記ポリマー溶液の溶液キャスト法により作製される、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１１】
前記（ｂ）のフルオロポリマーフィルムが、１軸又は２軸延伸され、｜ｎｘ−ｎｙ｜＞０．００１の関係を満たし、前記式中のｎｘおよびｎｙが前記フィルムの面内屈折率である、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１２】
前記（ｂ）のフルオロポリマーフィルムが、前記（ａ）の波長板上に積層される、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１３】
前記（ｂ）のフルオロポリマーフィルムが、前記（ａ）の波長板上にキャストされたコーティングフィルムである、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１４】
前記（ｂ）のフルオロポリマーフィルムが、３〜１５０μｍの厚さを有する、請求項１２に記載の多層光学フィルム。
【請求項１５】
前記（ｂ）のフルオロポリマーフィルムが、３〜２０μｍの厚さを有する、請求項１３に記載の多層光学フィルム。
【請求項１６】
面外位相差（Ｒｔｈ）が、式｜Ｒｔｈ｜＜１００ｎｍを満たす、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１７】
面外位相差（Ｒｔｈ）が、式３０ｎｍ＜｜Ｒｔｈ｜＜１００ｎｍを満たす、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１８】
面外位相差（Ｒｔｈ）が、式３０ｎｍ＜｜Ｒｔｈ｜＜１００ｎｍを満たす、請求項１１に記載の多層光学フィルム。
【請求項１９】
面外位相差（Ｒｔｈ）が、式｜Ｒｔｈ｜＜３０ｎｍを満たす、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項２０】
面外位相差（Ｒｔｈ）が、式｜Ｒｔｈ｜＜３０ｎｍを満たす、請求項１１に記載の多層光学フィルム。
【請求項２１】
波長（λ）５６０ｎｍで約１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒｅ）を有する、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項２２】
波長（λ）５６０ｎｍで約１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒｅ）及び式｜Ｒｔｈ｜＜３０ｎｍを満たす面外位相差（Ｒｔｈ）を有する、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項２３】
４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲のそれぞれの波長で約λ／４に等しい面内位相差（Ｒｅ）を有する、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項２４】
４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲のそれぞれの波長で約λ／４に等しい面内位相差（Ｒｅ）及び式｜Ｒｔｈ｜＜３０ｎｍを満たす面外位相差（Ｒｔｈ）を有する、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項２５】
請求項１に記載の多層光学フィルムを含む円偏光板。
【請求項２６】
請求項１に記載の多層光学フィルムを含む液晶ディスプレイ。
【請求項２７】
請求項１に記載の多層光学フィルムを含むＯＬＥＤディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面外位相差を低減して広視野特性を得ることができる多層光学フィルムに関する。より具体的には、本発明は、面内複屈折フィルム及びフルオロポリマーフィルムを含む広視野光学フィルムに関する。本発明の光学フィルムは、光路制御が必要な液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、３Ｄ眼鏡、光スイッチ、又は導波管などの光デバイスに使用できる。
【背景技術】
【０００２】
Ａプレートは、光デバイスにおいて一般にリターダーとして使われる波長板である。それは、媒質を通って伝わる偏光状態又は光線の位相を操作できる複屈折材料である。Ａプレート光学リターダーは、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚという屈折率特性を有し、ｎｘとｎｙは、面内屈折率であり、ｎｚは、厚さ方向屈折率である。このような波長板は、ポジティブの面内位相差（Ｒｅ）を示し、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表され、ｄは波長板の厚さである。
【０００３】
光波長（λ）の４分の１の面内位相差（Ｒｅ）、すなわち、（Ｒｅ）＝λ／４、を有するＡプレートは、４分の１波長板（ＱＷＰ）と呼ばれる。光波長の２分の１の面内位相差（Ｒｅ）、すなわち、（Ｒｅ）＝λ／２、を有するＡプレートは、２分の１（ＨＷＰ）波長板と呼ばれる。ＱＷＰは、入射直線偏光を円偏光に変換できる。従って、通常、ＱＷＰを直線偏光板と組み合わせて光デバイスに使用して、円偏光板が形成される。ＨＷＰは、偏光面を２θ回転できる。ここで、θは、波長板の遅相軸（又は進相軸）に対する平面偏光の角度である。
【０００４】
一般に、Ａプレートは、視野角を改善するための光学補償フィルムとして液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に使用される。Ａプレートは、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイデバイスにも使用できる。例えば、ＱＷＰは、直線偏光板と組み合わせて、ＯＬＥＤデバイスの表示品質改善を目的として、ＯＬＥＤにより反射される周辺光を減らすための円偏光板を形成するのに使用されている。これらの用途では、面内位相のずれ補償用として、通常、Ａプレートにより得られる面内位相差を利用する。例えば、Ｃプレートと組み合わせたＡプレートは、斜め視野角時の直交偏光板の光漏れの低減に対し、特に有用である。しかし、Ａプレートはネガティブ面外位相差Ｒｔｈも示す。Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝［ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２］×ｄで定義され、｜Ｒｅ／２｜の値はその方位に依存する。ネガティブＲｔｈが望ましい光デバイスでは、この特性が有用となる場合がある。例えば、垂直配向（ＶＡ）モードＬＣＤでは、ＬＣセル中の液晶分子は、ホメオトロピック方式で配列し、ポジティブ面外位相差を生じる。従って、Ａプレートは、面内補償に加えて面外補償も可能となる。しかし、面内スイッチング（ＩＰＳ）モードＬＣＤ及びＯＬＥＤディスプレイなどのその他のデバイスでは、Ａプレートで示されるＲｔｈは、望ましいものではない。理由は、軸外光の位相のずれを生じ、光漏れに繋がる場合があるためである。従って、当該技術分野において、ディスプレイの視野角とコントラスト比の改善を目的として面外位相差を低減したポジティブ面内リターダーの提供に対するニーズがある。
【０００５】
米国特許第７，２１１，３１６号は、高分子基材ならびに１６０℃超のＴｇ及びポジティブ複屈折特性を有する非晶質ポリマーを含み、前記多層の面外位相差：−３０ｎｍ〜３０ｎｍを可能とした光学多層を開示している。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、
（ａ）ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率特性を有する波長板と、
（ｂ）部分
【化１】
2016502683.tif 000003
を含むフルオロポリマーフィルムとを含む多層光学フィルムを提供し、式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、又はハロゲンであり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも１個はフッ素原子であり、Ｒはそれぞれ独立にスチレン環上の置換基であり、ｎはスチレン環上の置換基の数を表す０〜５の整数であり、また、ｎｘ及びｎｙは波長板の面内屈折率を、ｎｚは厚さ方向屈折率を表し、さらに、前記多層光学フィルムはポジティブ面内位相差（Ｒｅ）及び面外位相差（Ｒｔｈ）を有し、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長帯全域で式：｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２の関係が成り立つ。
【０００７】
一態様では、本発明による多層光学フィルムは、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長帯全域で、式：｜Ｒｔｈ｜＜１００ｎｍ、又は＜５０ｎｍ、又は＜３０ｎｍ、又は＜１０ｎｍ、又は＜５ｎｍを満たす面外位相差（Ｒｔｈ）を有する。
【０００８】
別の態様では、本発明の多層光学フィルムは、Ｒｅ＝λ／４及び｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２を有する４分の１波長板（ＱＷＰ）、又はＲｅ＝λ／２及び｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２を有する２分の１波長板（ＨＷＰ）である。
【０００９】
本発明の多層光学フィルムは、面内スイッチング液晶ディスプレイデバイス、ＯＬＥＤディスプレイデバイス、円偏光板、又は３Ｄ眼鏡などの液晶ディスプレイデバイスに使用できる。前記ディスプレイデバイスは、テレビ、コンピュータ、携帯電話、カメラ，などに使用できる。
【００１０】
本発明は、特定の部品及び分品配置としての物理的形態をとることができる。これらの実施形態については、本明細書で詳細に記載され、本明細書の一部を構成する付随図を使って説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】４分の１波長板が直線偏光板と反射板との間に挟まれた積層パターンを示す概略図である。
【図２】２分の１波長板が２枚の平行な直線偏光板の間に挟まれた積層パターンを示す概略図である。
【図３】比較実施例１の光デバイスの光漏れを示す等高線図である。
【図４】実施例１の光デバイスの光漏れを示す等高線図である。
【図５】比較実施例２の光デバイスの光漏れを示す等高線図である。
【図６】実施例２の光デバイスの光漏れを示す等高線図である。
【図７】実施例３で記載のフルオロポリマーでコートしたセルロースエステル波長板の位相差を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態では、
（ａ）ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率特性を有する波長板と、
（ｂ）部分
【化２】
2016502683.tif 000004
を含むフルオロポリマーフィルムとを含む多層光学フィルムが提供され、式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、又はハロゲンであり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも１個はフッ素原子であり、Ｒはそれぞれ独立にスチレン環上の置換基であり、ｎはスチレン環上の置換基の数を表す０〜５の整数であり、また、ｎｘ及びｎｙは波長板の面内屈折率を、ｎｚは厚さ方向屈折率を表し、さらに、前記多層光学フィルムはポジティブ面内位相差（Ｒｅ）及び面外位相差（Ｒｔｈ）を有し、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長帯全域で式｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２の関係が成り立つ。
【００１３】
一態様では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の内の少なくとも２個はフッ素原子であり、別の態様では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は全てフッ素原子である。
【００１４】
スチレン環上の置換基Ｒの例としては、アルキル、置換アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、カルボキシル、ニトロ、アルコキシ、アミノ、スルホネート、ホスフェート、アシル、アシルオキシ、フェニル、アルコキシカルボニル、シアノなどが挙げられる。
【００１５】
波長板の位相差（Ｒ）は、Ｒ＝Δｎ×ｄで定義され、式中、Δｎは複屈折率で、ｄは波長板の厚さである。複屈折率は、面内複屈折率Δｎ＝ｎｘ−ｎｙ、及び面外複屈折Δｎ＝ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２、に分類される。従って、面内位相差Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄであり、面外位相差Ｒｔｈ＝［ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２］×ｄである。
【００１６】
波長板の複屈折率（Δｎ）は、波長板の約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長帯にわたる複屈折率を異なる増分で測ることにより測定できる。あるいは、複屈折率は特定の光波長で測定できる。本発明の記載において複屈折率又は位相差の値が比較される場合、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長帯全域で同一波長で比較されることを意味する。
【００１７】
さらなる態様では、本発明による多層光学フィルムは、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長帯全域で、式｜Ｒｔｈ｜＜１００ｎｍ、又は＜５０ｎｍ、又は＜３０ｎｍ、又は＜１０ｎｍ、又は＜５ｎｍ、又は３０ｎｍ＜｜Ｒｔｈ｜＜１００ｎｍを満たす面外位相差（Ｒｔｈ）を有する。
【００１８】
（ａ）の波長板は、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚであるＡプレートであっても、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚである２軸波長板であってもよく、これらは、石英、方解石、ニオブ酸リチウム、及びフッ化マグネシウムなどの無機結晶、又はポリマーフィルムから作製できる。ポリマーフィルムの例としては、ポリカーボネート、環式オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエステル、セルロースエステル、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリスルホン、及びポリウレタンが挙げられる。
【００１９】
（ａ）の波長板は、光波長（λ）の４分の１に等しい面内位相差（Ｒｅ）、すなわち、（Ｒｅ）＝λ／４を有する４分の１波長板（ＱＷＰ）であっても、Ｒｅ＝λ／２を有する２分の１波長板（ＨＷＰ）であってもよい。ＱＷＰは、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの範囲のそれぞれの波長で約λ／４に等しいＲｅを有する広帯域ＱＷＰであってよい。同様に、ＨＷＰは、それぞれの波長でＲｅ＝λ／２を有する広帯域ＨＷＰであってよい。ＱＷＰの１例は、波長（λ）５６０ｎｍで約１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒｅ）を有する波長板である。
【００２０】
（ｂ）のフルオロポリマーフィルムは、ポリマー溶液を使った溶液キャスト法か、又はポリマー融解物を使った溶融押出法により調製できる。
【００２１】
一実施形態では、フルオロポリマーフィルムは、フルオロポリマーと溶媒を含む溶液から基材上にキャストされたコーティングフィルムである。溶液キャストポリマーフィルムは、熱処理、光照射、又は延伸にさらすことなく、溶剤蒸発により面外異方性配向（ポジティブＣプレート）を形成でき、４００ｎｍ＜λ＜８００ｎｍの波長帯全域で約０．００５超、約０．０１超、又は約０．０１５超のポジティブ面外複屈折率を有する。
【００２２】
別の実施形態では、溶液キャストフルオロポリマーフィルムは、乾燥させて基材から取り外して自立型フィルムを得ることができる。溶液キャスト法又は溶融押出法により調製された自立型フィルムは、（ａ）の波長板に取り付けることができる。あるいは、基材上のフルオロポリマーフィルムが（ａ）の波長板上に積層され、その後、基材が取り外される。（ｂ）のフルオロポリマーフィルムの積層フィルムとしての厚みは、約３〜約１５０μｍであってよく、又は別の実施形態では、約１０〜約１００μｍであってよい。
【００２３】
さらなる態様では、フルオロポリマーフィルムが（ａ）の波長板上にポリマー溶液から直接キャストされ、コーティングフィルムが得られる。
【００２４】
さらに別の態様では、当該技術分野において既知の方法を使って溶液キャストフルオロポリマーフィルムをさらに１軸又は２軸延伸して、式｜ｎｘ−ｎｙ｜＞０．００１を満たす面内位相差を得ることができる。式中、ｎｘ及びｎｙは、フィルムの面内屈折率である。延伸は、自立型フィルム又は保持基材を使うことにより行うことができる。このようにして得られた延伸フルオロポリマーフィルムは、その後、単独で、又は基材と共に（ａ）の波長板に積層できる。基材はその後取り除かれる。
【００２５】
本発明独自の特徴は、低い面外位相差（Ｒｔｈ）値の多層光学フィルムを提供できる能力にある。低Ｒｔｈは、特にディスプレイ用途に望ましい。理由は、それにより、画像の視野角の増加とコントラスト比の改善が可能となるためである。これは、（ｂ）のフルオロポリマーフィルムの高い、ポジティブＲｔｈ特性により可能となっており、これにより、薄いコーティングフィルムを有する（ａ）の波長板で通常示されるネガティブＲｔｈの低減又は除去が可能となる。（ｂ）のフルオロポリマーフィルムのコーティングとしての厚みは、約２〜約２０μｍであってよく、又は別の実施形態では、約３〜約１０μｍであってよい。
【００２６】
本発明の多層光学フィルムは、Ｒｅ＝λ／４及び｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２を有する４分の１波長板（ＱＷＰ）であっても、又はＲｅ＝λ／２及び｜Ｒｔｈ｜＜Ｒｅ／２を有する２分の１波長板（ＨＷＰ）であってもよい。一実施形態では、本発明は、波長（λ）５６０ｎｍで約１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒｅ）を有する多層光学フィルムを提供する。別の実施形態では、多層光学フィルムは、波長（λ）５６０ｎｍで約１２０〜１６０ｎｍの面内位相差（Ｒｅ）及び式｜Ｒｔｈ｜＜３０ｎｍを満たす面外位相差（Ｒｔｈ）を有する。
【００２７】
ＱＷＰは、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの範囲のそれぞれの波長で約λ／４に等しいＲｅを有する広帯域ＱＷＰであってよい。同様に、ＨＷＰは、それぞれの波長でＲｅ＝λ／２を有する広帯域ＨＷＰであってよい。さらなる態様では、本発明は、多層光学フィルムを提供し、このフィルムは、４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲のそれぞれの波長で約λ／４に等しい面内位相差（Ｒｅ）及び式｜Ｒｔｈ｜＜３０ｎｍを満たす面外位相差（Ｒｔｈ）を有する。
【００２８】
ＱＷＰは、直線偏光板と組み合わせて円偏光板を形成できる。従って、本発明は、直線偏光板と本発明のＱＷＰとを含む円偏光板をさらに提供する。別の実施形態では、本発明の円偏光板を含むＯＬＥＤディスプレイが提供される。
【００２９】
ポリマー溶液の基材上へのキャスティングは、例えば、スピンコーティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、又はディップコーティングなどの当該技術分野において既知の方法により行うことができる。基材は当技術分野において既知であり、これらには、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、環式オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエステル、ポリビニルアルコール、セルロースエステル、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、ガラス、及びＬＣＤデバイスで一般に使われるその他の材料が挙げられる。
【００３０】
組成に応じて、本発明のフルオロポリマーは、例えば、トルエン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、塩化メチレン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、酢酸エチル、ｎ−酢酸ブチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、及びこれらの混合物に溶解可能である。
【００３１】
本発明のフルオロポリマーフィルムは、ホモポリマーでも、コポリマーでもよい。ホモポリマーは下記の構造を有するフッ素含有モノマーの重合により調製できる。
【化３】
2016502683.tif 000005
式中、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、またはハロゲンであり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の少なくとも１個はフッ素原子であり、Ｒはそれぞれ独立にスチレン環上の置換基であり、ｎはスチレン環上の置換基の数を表す０〜５の整数である。
【００３２】
このようなフッ素含有モノマーの例としては、限定されないが、α，β，β−トリフルオロスチレン、α，β−ジフルオロスチレン、β，β−ジフルオロスチレン、α−フルオロスチレン、およびβ−フルオロスチレンが挙げられる。一実施形態では、ホモポリマーは、ポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）である。
【００３３】
コポリマーは、１種または複数種のフッ素含有モノマーと１種または複数種のエチレン系不飽和モノマーとの共重合によって調製することができる。エチレン系不飽和モノマーの例としては、限定されないが、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソプレン、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、イソ−オクチルアクリレート、イソ−オクチルメタクリレート、トリメチオールプロピルトリアクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ニトロスチレン、ブロモスチレン、ヨードスチレン、シアノスチレン、クロロスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、４−メチルスチレン、ビニルビフェニル、ビニルトリフェニル、ビニルトルエン、クロロメチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、テトラフルオロエチレン（および他のフルオロエチレン）、グリシジルメタクリレート、カルボジイミドメタクリレート、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルクロトネート、ジ−ｎ−ブチルマレエート、ジ−オクチルマレエート、アリルメタクリレート、ジ−アリルマレエート、ジ−アリルマロネート、メチオキシブテニルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ヒドロキシブテニルメタクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセトキシエチルアクリレート、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ビニルエチレンカーボネート、エポキシブテン、３，４−ジヒドロキシブテン、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、メタクリルアミド、アクリルアミド、ブチルアクリルアミド、エチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ブタジエン、ビニルエステルモノマー、ビニル（メタ）アクリレート、イソプロペニル（メタ）アクリレート、脂環式エポキシ（メタ）アクリレート、エチルホルムアミド、４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、２，２−ジメチル−４ビニル−１，３−ジオキソラン、３，４−ジ−アセトキシ−１−ブテン、およびモノビニルアジペート  ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、２−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−（２−メタクリロイルオキシエチル）エチレン尿素、およびメタクリルアミド−エチルエチレン尿素が挙げられる。さらなるモノマーは、Ｔｈｅ  Ｂｒａｎｄｏｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９２  Ｍｅｒｒｉｍａｃｋ，Ｎ．Ｈ．，およびＰｏｌｙｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｍｏｎｏｍｅｒｓ，ｔｈｅ  １９６６−１９９７  Ｃａｔａｌｏｇ  ｆｒｏｍ  Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃ．，Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｐａ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．に記載されている。
【００３４】
一実施形態では、ポリマーは、α，β，β−トリフルオロスチレンと、スチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、α−メチルスチレン、４−メチルスチレン、ビニルビフェニル、アクリロニトリル、およびイソプレンからなる群より選択される１種または複数種のエチレン系不飽和モノマーとのコポリマーである。
【００３５】
重合は、バルク重合、溶液重合、乳化重合、又は懸濁重合などの当該技術分野において既知の方法により行うことができる。反応は、フリーラジカル、カチオン、アニオン、双性イオン、チーグラー・ナッタ、又はラジカル移動重合型であってよい。乳化重合は、特に高分子量が望ましい場合の重合の一方法である。高分子量ポリマーは、より良好なフィルム品質及びより高いポジティブ複屈折率に繋がる可能性がある。モノフルオロ、ジフルオロ、及びトリフルオロスチレンのホモポリマー及びのコポリマーの調製方法は、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌｕｍｅ  ２９（２００４），ｐａｇｅｓ  ７５−１０６，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｌｔｄ．，ＭＯ，ＵＳＡ、で見つけることができる。この文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３６】
溶液フィルムキャストは、フルオロホモポリマー溶液を使って行うことができる。この溶液は、フルオロホモポリマーとその他のポリマー又はフルオロコポリマーとの混合物を含む。ポリマー溶液は、その他のポリマー又は添加物などの他の成分をさらに含んでもよい。可塑剤は、フィルム特性を改善するためにフィルム形成に使われる一般的な添加物である。
【００３７】
本発明に適する可塑剤の例としては、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な次のもの：Ａｂｉｔｏｌ  Ｅ（水素添加ガムロジン）、Ｐｅｒｍａｌｙｎ  ３１００（ペンタエリスリトールのトール油ロジンエステル）、Ｐｅｒｍａｌｙｎ  ２０８５（グリセリンのトール油ロジンエステル）、Ｐｅｒｍａｌｙｎ  ６１１０（ペンタエリスリトールのガムロジンエステル）、Ｆｏｒａｌｙｎ  １１０（ペンタエリスリトールの水素添加ガムロジンエステル、Ａｄｍｅｘ  ５２３（二塩基酸グリコールポリエステル）、及びＯｐｔｉｆｉｌｍ  Ｅｎｈａｎｃｅｒ  ４００（独自の低ＶＯＣで低臭気の合体剤）；Ｕｎｉｔｅｘ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．から入手可能な次のもの：Ｕｎｉｐｌｅｘ  ５５２（ペンタエリスリトールテトラベンゾエート）、Ｕｎｉｐｌｅｘ  ２８０（ショ糖ベンゾエート）、及びＵｎｉｐｌｅｘ  ８０９（ＰＥＧ  ジ−２−エチルヘキソエート）、トリフェニルホスフェート、トリ（エチレングリコール）ビス（２−エチルヘキサノエート）、トリ（エチレングリコール）ビス（ｎ−オクタノエート）、及びこれらの混合物、が挙げられる。
【００３８】
別の実施形態では、フルオロポリマー溶液は、トリフェニルホスフェート、トリ（エチレングリコール）ビス（２−エチルヘキサノエート）、トリ（エチレングリコール）ビス（ｎ−オクタノエート）；Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＯｐｔｉｆｉｌｍ  Ｅｎｈａｎｃｅｒ  ４００、Ａｂｉｔｏｌ  Ｅ、及びＡｄｍｅｘ  ５２３；Ｕｎｉｔｅｘ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．から入手可能なＵｎｉｐｌｅｘ  ５５２、Ｕｎｉｐｌｅｘ  ８０９、及びＵｎｉｐｌｅｘ  ２８０からなる群より選択される１種または複数種の可塑剤をさらに含む。
【００３９】
本発明の多層光学フィルムは、面内スイッチング液晶ディスプレイデバイスを含む液晶ディスプレイデバイス、ＯＬＥＤディスプレイデバイス、円偏光板、又は３Ｄ眼鏡に使用できる。前記ディスプレイデバイスは、テレビ、コンピュータ、携帯電話、カメラ、などに使用できる。
【００４０】
実施例
方法
用いた光学シミュレーションプログラムは、視野角及びコントラスト比計算用の多層光学構造を取り扱う４×４マトリックス法に基づいてコンピュータ言語ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）で記述されている。このプログラムを用いて直線偏光板と反射板との間に挟まれたＱＷＰを有する光デバイスにおける光漏れが算出される。図１に示すように、ＱＷＰの光軸は、偏光板の透過軸に対し４５°の角度で配置される。従来技術でよく知られているように、直線偏光がＱＷＰを通過する際に、円偏光になる。ある利き手の回転方向の円偏光は、その後反射板により反射され、もう一方の利き手の回転方向へと回転される。反射光がＱＷＰを通過すると、再度直線偏光になるが、今度は偏光板の透過軸に対し垂直である。その結果、入射周辺光はブロックされる。これは、理想的なケースである。実際には、依然として光漏れが発生する可能性がある。本明細書で記載の実験は、補償があるケースとないケースのＱＷＰが使われている２つのデバイス間の光漏れを比較することを目的としている。
【００４１】
しかし、図１に示す構成は、反射板のパラメータ選択が原因でシミュレーションがより困難である。従って、図２に示すような代替構成を使って実施例に記載のシミュレーションを行った。この方法では、１枚の２分の１波長板を使って図１のＱＷＰを表し、この場合、光が２回通過する。２枚の平行直線偏光板の間にＨＷＰが配置され、この場合、２つの透過軸は０°の角度となる。ＨＷＰの光軸は、偏光板の透過軸に対し４５°の角度で配置される。このような構成では、入射直線偏光を９０°回転させ、第２の偏光板により光をブロックすることが可能となることが知られている。従って、この構成は図１の反射モードと同じ光学的効果を有することになる。
【００４２】
比較例１：直線偏光板と反射板との間に挟まれた４分の１波長板を有する光デバイスの補償のない場合の光漏れのコンピュータ・シミュレーション
このシミュレーションでは、図２の構成で、λ＝５５０ｎｍで、Ｒｅ＝２７５ｎｍ及びＲｔｈ＝−１３７．５ｎｍの２分の１波長板を使用した（図１の構成のＲｅ＝１３７．５ｎｍ及びＲｔｈ＝−６８．７５ｎｍを有するＱＷＰを表す）。光漏れを計算し、結果を図３の等高線図として示す。最小漏れは２．６８×１０−３％で、最大漏れは４．８９％であった。
【００４３】
実施例１：直線偏光板と反射板との間に挟まれた４分の１波長板を有する光デバイスの補償を行った場合の光漏れのコンピュータ・シミュレーション
このシミュレーションでは、比較実施例１と同じ２分の１波長板を使用した。加えて、Ｒｔｈ＝１３７．５ｎｍのポジティブＣプレートを補償用として使用した。この状況に合わせて光漏れを計算した。結果を図４に示す。最小漏れは５．００×１０−３％で、最大漏れは３．３７％であった。
【００４４】
比較例２：直線偏光板と反射板との間に挟まれた２軸波長板を有する光デバイスの補償のない場合の光漏れのシミュレーション
このシミュレーションでは、図５の構成を使って、λ＝５５０ｎｍで、Ｒｅ＝２７５ｎｍ及びＲｔｈ＝−４１２．５ｎｍの２軸波長板を使用した（図１の構成のＲｅ＝１３７．５ｎｍ及びＲｔｈ＝−２０６．２５ｎｍを有するＱＷＰを表す）。この実験では、２軸波長板の遅相軸は、偏光板の透過軸に対し４５°の角度で配置される。光漏れを計算し、結果を図５の等高線図として示す。最小漏れは２．５５×１０−３％で、最大漏れは２１．４％であった。
【００４５】
実施例２：直線偏光板と反射板との間に挟まれた２軸フィルムを有する光デバイスの補償を行った場合の光漏れのシミュレーション
このシミュレーションでは、比較実施例２と同じ２軸波長板を使用した。加えて、Ｒｔｈ＝４１２．５ｎｍのポジティブＣプレートを補償用として使用した。この状況に合わせて光漏れを計算した。結果を図６に示す。最小漏れは、２．４４×１０−３％で、最大漏れは１７．１％であった。
【００４６】
実施例３：フルオロポリマーでコーティングしたセルロースエステルフィルムの面外位相差
メチルイソプロピルケトン溶媒（５６．６７ｇ）中でポリ（α，β，β−トリフルオロスチレン）（ＰＴＦＳ）粉末１０ｇを混合することによりＰＴＦＳの溶液を調製した（固有粘度＝１．０ｄＬ／ｇ）。別にλ＝５５０ｎｍで、Ｒｅ＝１３６ｎｍ、Ｒｔｈ＝−２７４ｎｍのセルロースエステルフィルムの試料（３インチ×４インチ）を調製し、Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｃｏｒｏｎａ  Ｔｒｅａｔｅｒ（Ｍｏｄｅｌ  ＢＤ−２０Ｃ；Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｔｅｃｈｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，  ＩＮＣ．）を使って約２分間コロナ放電で処理した。ナイフ塗布器を使って、ポリマー溶液をセルロースエステルフィルム（厚さ：７０μｍ）上にキャスティングした。キャスティング直後に、コーティングしたフィルムを８５℃の強制対流オーブン中に５分間入れてコーティングを乾燥させた。ＰＴＦＳをコーティングした２個の試料を調製した。コーティングの厚さはそれぞれ１６．２μｍ（１）と２２．５μｍ（２）であると測定された。
【００４７】
試料の厚さと面外光学位相差（Ｒｔｈ）を測定した。厚さはＭｅｔｒｉｃｏｎ２０１０プリズムカプラで測定し、位相差はＪ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ  Ｍ−２０００Ｖで測定した。３個の試料：ＣＥ  ＷＰベース、ＣＥ  ＷＰ／Ｃ＋（１）コート、ＣＥ  ＷＰ／Ｃ＋（２）コート、を波長に対しプロットした。図７に示すように、ＰＴＦＳをコーティングしたセルロースエステルフィルムは、ＰＴＦＳコーティングのないセルロースエステルフィルムに比べて、位相差値が大きく低減された。
【００４８】
上記で幾つかの実施形態を記載してきた。本発明の一般的範囲から逸脱することなく上記方法および装置に変更および修正を取り入れることができることは当業者には明らかであろう。添付の特許請求の範囲内またはその等価物の範囲内にある限りにおいて、全てのそのような修正および変更が包含されることが意図されている。上記説明は多くの特異性を含むが、これは本発明の範囲を制限すると解釈されるべきではなく、単に本発明のいくつかの実施形態を例示しているに過ぎない。様々な他の実施形態および派生物がその範囲内で可能である。
【００４９】
広範囲の本発明を記述する数値的範囲及びパラメータは、近似値であるが、具体例に記載の数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値も、標準偏差に起因して必然的に生じ、それらの各試験測定で認められる一定の誤差を本質的に含む。
【００５０】
今まで本発明を説明してきたが、ここで次のように特許請求の範囲を記載する。
【図１】
2016502683.tif 000008
【図２】
2016502683.tif 000009
【図３】
2016502683.tif 000010
【図４】
2016502683.tif 000011
【図５】
2016502683.tif 000012
【図６】
2016502683.tif 000013
【図７】
2016502683.tif 000014
【国際調査報告】
2016502683.tif 000015