光學(xué)樹脂材料、該光學(xué)樹脂材料的制造方法、含該材料的光學(xué)樹脂構(gòu)件及含該構(gòu)件的偏振片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明尤其涉及抑制了聚合物的特性雙折射的溫度依賴性（即，特性雙折射不隨 測定溫度變化）的、特性雙折射調(diào)整得幾乎為零或期望值的、光學(xué)樹脂材料、該光學(xué)樹脂材 料的制造方法、包含這些材料的光學(xué)樹脂構(gòu)件及包含該構(gòu)件的偏振片。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，液晶顯示器的普及、發(fā)展顯著，毫不夸張地說已用于電子設(shè)備的所有產(chǎn) 品。此外，對(duì)于臺(tái)式電腦的監(jiān)視器、液晶電視等，其大型化也在推進(jìn)，40英寸以上的產(chǎn)品也常 常出現(xiàn)。液晶顯示器中通常使用的液晶面板具有將在二張玻璃基板間夾持有液晶成分的液 晶顯示用單元和偏振片層疊而成的結(jié)構(gòu)，具有在各個(gè)基板的表面上通常層疊有偏光薄膜、 相位差薄膜、防反射薄膜等能表現(xiàn)出各種功能的光學(xué)薄膜等光學(xué)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。這種光學(xué)構(gòu) 件的材料中，廣泛使用被稱為"光學(xué)樹脂"或者"光學(xué)聚合物"的透光性的樹脂。另外，包含 這些樹脂材料的光學(xué)構(gòu)件不限于上述液晶顯示器用，也用于各種光學(xué)相關(guān)設(shè)備。例如，除了 上述之外，也可以用作光盤的信號(hào)讀取用透鏡系統(tǒng)中的透鏡、投影屏用菲涅爾透鏡、雙凸透 鏡等的塑料透鏡那樣的要求光學(xué)特性更優(yōu)異的功能性構(gòu)件。
[0003] 此處，樹脂制薄膜從其生產(chǎn)率出發(fā)例如通過熔融擠出成型、拉伸等而制造。關(guān)于包 含如此制造的光學(xué)聚合物的各種光學(xué)薄膜、塑料透鏡等，已知：出于各種理由而使聚合物分 子沿任意方向取向，變得不是理想的非晶狀態(tài)，從而根據(jù)入射的光的偏光方向而折射率產(chǎn) 生不同的狀態(tài)，即產(chǎn)生雙折射。關(guān)于聚合物的雙折射，已知有若干種，但對(duì)于上述各種光學(xué) 相關(guān)設(shè)備中使用的液晶顯示器用的光學(xué)薄膜、塑料透鏡等中使用的透明聚合物而言特別重 要的是對(duì)光學(xué)特性造成影響的"取向雙折射"和"光彈性雙折射"。
[0004] 另一方面，已知通過向透光性的聚合物中的添加物及其添加濃度的選擇、或者共 聚的組合和組成比的選擇而幾乎消除取向雙折射和光彈性雙折射中的一者的方法，但抵消 一者的方法中另一個(gè)的抵消變得不充分。這種狀況下，本申請(qǐng)的發(fā)明人等提出了同時(shí)抵消 光學(xué)樹脂材料的取向雙折射性和光彈性雙折射性將其幾乎消除的方法，提出了關(guān)于取向雙 折射和光彈性雙折射兩者均非常小的光學(xué)樹脂（光學(xué)聚合物）以及該樹脂向光學(xué)構(gòu)件（光 學(xué)元件、光學(xué)部件等）的應(yīng)用的方案（參見專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 具體而言，提出如下方法：針對(duì)具有包含2元系以上的共聚體系的3成分以上的復(fù) 合成分體系的光學(xué)材料，選擇這些復(fù)合成分體系的成分的組合及成分比（組成比），使得該 光學(xué)材料的取向雙折射性和光彈性雙折射性兩者同時(shí)被抵銷，由此，得到取向雙折射和光 彈性雙折射兩者均非常小的光學(xué)樹脂。其結(jié)果，能夠改善由雙折射造成的漏光的問題，通過 使用所得的光學(xué)樹脂，能夠抑制畫面內(nèi)產(chǎn)生的"顏色不均現(xiàn)象"、"漏光"、"依賴于觀察角度 的顏色變化"等。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)I :日本特許第4624845號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010] 然而，本發(fā)明人等進(jìn)行了進(jìn)一步研究，其結(jié)果新認(rèn)識(shí)到，上述現(xiàn)有技術(shù)中利用包含 2元系以上的共聚體系的3成分以上的復(fù)合成分體系，能得到取向雙折射和光彈性雙折射 兩者均非常小的光學(xué)樹脂，但該光學(xué)薄膜的光學(xué)特性是在室溫下的特性，在處于實(shí)際的使 用環(huán)境下時(shí)存在下述技術(shù)問題。具體而言，新發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有技術(shù)中，利用與構(gòu)成共聚物的 各成分的各單體相對(duì)應(yīng)的各均聚物的特性雙折射決定復(fù)合成分體系，此時(shí)，將特性雙折射 作為室溫（常溫）下的性質(zhì)來考慮，但特性雙折射具有溫度依賴性，特別是伴隨溫度上升， 該傾向變大，從而本發(fā)明人等認(rèn)識(shí)到需要考慮這一方面。即，如前所述，光學(xué)薄膜用于各種 光學(xué)相關(guān)設(shè)備，但例如移動(dòng)電話、電腦等不一定在所謂常溫下使用，也在極冷、酷暑的多種 溫度環(huán)境下使用，特別是這些設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)熱，因此盡管考慮了各種散熱、冷卻手段，但 光學(xué)薄膜的溫度也會(huì)發(fā)生局部變高的情況。另一方面，若得到考慮了對(duì)光學(xué)特性有影響的、 本發(fā)明人等新發(fā)現(xiàn)的特性雙折射的溫度依賴性的產(chǎn)品，則在實(shí)用上極為有用。
[0011] 因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠穩(wěn)定可靠地獲得考慮了本發(fā)明人等新發(fā)現(xiàn)的對(duì) 光學(xué)特性有影響的特性雙折射（即，聚合物固有的取向雙折射性）的溫度依賴性的光學(xué)薄 膜等的樹脂產(chǎn)品的技術(shù)，進(jìn)而提供能夠穩(wěn)定可靠地獲得特性雙折射非常小、且降低了其溫 度依賴性的在光學(xué)用途中有用的樹脂材料的技術(shù)。若提供這種技術(shù)，則變得能夠可靠地抑 制由于在多種溫度區(qū)域中使用的各種光學(xué)相關(guān)設(shè)備所使用的光學(xué)薄膜而在畫面內(nèi)產(chǎn)生的 "顏色不均現(xiàn)象"、"漏光"、"依賴于觀察角度的顏色變化"等，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的高性能的液晶 顯示器等的設(shè)計(jì)。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供如下技術(shù)：通過適宜地使用前述技術(shù)， 在考慮溫度依賴性的基礎(chǔ)上，能夠穩(wěn)定可靠地調(diào)制使特性雙折射為期望值、且降低了其溫 度依賴性的在光學(xué)用途中有用的樹脂材料，例如，也能夠合成容易表現(xiàn)出取向雙折射的聚 合物的技術(shù)。若提供這種技術(shù)，則在例如液晶顯示器的相位差薄膜的情況下需要在制造過 程中通過拉伸薄膜而以成為期望的延遲量的方式調(diào)整取向雙折射和厚度，但由于變得能夠 以容易制造的拉伸倍率得到期望的取向雙折射的薄膜，因此能得到制造上的大優(yōu)點(diǎn)。
[0012] 用于解決問題的方案
[0013] 對(duì)于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下的方法， 從而完成了本發(fā)明：例如，針對(duì)具有包含2元系以上的共聚體系、1元系以上的（共）聚合 體系的2成分以上的復(fù)合成分體系的光學(xué)樹脂材料，設(shè)計(jì)構(gòu)成該復(fù)合成分體系的單體成分 的種類的組合及其成分比（組成比）時(shí)，降低本發(fā)明人等新發(fā)現(xiàn)的對(duì)光學(xué)特性有影響的特 性雙折射（即，聚合物固有的取向雙折射性）的溫度依賴性的方法。
[0014] 上述目的利用以下的本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)。即，本發(fā)明提供一種光學(xué)樹脂材料，其特征在 于，其含有成分?jǐn)?shù)Z為2以上的復(fù)合成分體系，該成分?jǐn)?shù)z是在使成分?jǐn)?shù)包含（共）聚合物 的元數(shù)X來計(jì)數(shù)的條件下定義的，X多1，前述復(fù)合成分體系僅由元數(shù)X為2以上的共聚物 構(gòu)成，或者，由元數(shù)X為1的聚合物或元數(shù)X為2以上的共聚物、和具有極化率的各向異性 且能在聚合物中取向的至少1種低分子有機(jī)化合物構(gòu)成，構(gòu)成前述復(fù)合成分體系的成分的 組合按照以下方式進(jìn)行選擇：與形成前述共聚物或聚合物的各單體成分相對(duì)應(yīng)的各均聚物 的特性雙折射溫度系數(shù)、及前述低分子有機(jī)化合物在前述各均聚物中共通地表現(xiàn)出的特性 雙折射溫度系數(shù)當(dāng)中至少1者與其它異號(hào)，構(gòu)成前述復(fù)合成分體系的各成分的成分比按照 以下方式進(jìn)行選擇：利用關(guān)于前述特性雙折射溫度系數(shù)的異號(hào)關(guān)系而抵消前述特性雙折射 溫度依賴性。
[0015] 作為前述光學(xué)樹脂材料的優(yōu)選的方式，可列舉出：使用由前述復(fù)合成分體系形成 的單軸拉伸薄膜，在將該薄膜的溫度階段性地控制在15~70°C的范圍的狀態(tài)下，分別測定 各個(gè)溫度下的特性雙折射ArA由所得測定結(jié)果作為每1Γ的特性雙折射的變化量而求出 的15°C~70°C下的特性雙折射溫度系數(shù)dAn°/dT的絕對(duì)值處于1.0 X 10 5CC 4以下的范 圍內(nèi)，特性雙折射的溫度依賴性降低了。
[0016] 另外，本發(fā)明提供一種光學(xué)樹脂材料，其特征在于，其含有成分?jǐn)?shù)z為3以上的復(fù) 合成分體系，該成分?jǐn)?shù)Z是在使成分?jǐn)?shù)包含共聚物的元數(shù)X來計(jì)數(shù)的條件下定義的，X多2， 前述復(fù)合成分體系僅由元數(shù)X為3以上的共聚物構(gòu)成，或者，由元數(shù)X為2以上的共聚物、 和具有極化率的各向異性且能在聚合物中取向的至少1種低分子有機(jī)化合物構(gòu)成，構(gòu)成前 述復(fù)合成分體系的成分的組合按照以下方式進(jìn)行選擇：與形成前述共聚物的各單體成分相 對(duì)應(yīng)的各均聚物的特性雙折射的各符號(hào)、及前述低分子有機(jī)化合物在前述各均聚物中共通 地表現(xiàn)出的取向雙折射性的符號(hào)當(dāng)中至少1者與其它異號(hào)，并且，前述各均聚物的特性雙 折射溫度系數(shù)、及前述低分子有機(jī)化合物在前述各均聚物中共通地表現(xiàn)出的特性雙折射溫 度系數(shù)當(dāng)中至少1者與其它異號(hào)，構(gòu)成前述復(fù)合成分體系的各成分的成分比按照以下方式 進(jìn)行選擇：利用關(guān)于前述取向雙折射性的異號(hào)關(guān)系及關(guān)于前述特性雙折射溫度系數(shù)的異號(hào) 關(guān)系而同時(shí)抵消前述光學(xué)樹脂所表現(xiàn)出的特性雙折射和特性雙折射溫度依賴性。
[0017] 作為前述光學(xué)樹脂材料的優(yōu)選的方式，可列舉出下述方式。使用由前述復(fù)合成分 體系形成的單軸拉伸薄膜，在將該薄膜的溫度階段性地控制在15~70°C的范圍的狀態(tài)下， 分別測定各個(gè)溫度下的特性雙折射An°，由所得測定結(jié)果作為每1°C的特性雙折射的變化 量而求出的15°C~70°C下的特性雙折射溫度系數(shù)dA n°/dT的絕對(duì)值處于1.0 X 10 5CC 4 以下的范圍內(nèi)，特性雙折射的溫度依賴性降低了；其為由使成分?jǐn)?shù)為3種以上的單體成分 共聚而成的共聚物構(gòu)成的光學(xué)樹脂材料，前述3種以上的單體成分的組合和這些單體成 分的組成比使用由與各單體成分相對(duì)應(yīng)的各均聚物形成的單軸拉伸薄膜的25°C下的特性 雙折射A n°、和如下求出的特性雙折射溫度系數(shù)dAn°/dT來決定，即，在將該薄膜的溫度 階段性地控制在15~70°C的范圍的狀態(tài)下，分別測定各個(gè)溫度下的特性雙折射Δη°，由 所得測定結(jié)果作為每1°C的特性雙折射的變化量而求出，使用由前述共聚物形成的單軸拉 伸薄膜測得的25°C下的特性雙折射Λη°以其絕對(duì)值成為3. 0X10 3以下的、幾乎為零的 方式調(diào)整，或者，以25°C下的特性雙折射的絕對(duì)值成為0. 01以上的期望值的方式調(diào)整，并 且，在任一情況下均以前述15°C~70°C下的特性雙折射溫度系數(shù)dAn°/dT的絕對(duì)值成為 1.0X10 5(°C 4以下的方式調(diào)整，調(diào)整后的特性雙折射的溫度依賴性降低了。
[0018] 另外，本發(fā)明中，作為另一實(shí)施方式，提供一種光學(xué)樹脂材料的制造方法，其特征 在于，其為上述任一項(xiàng)的光學(xué)樹脂材料的制造方法，其具有原料調(diào)整工序，該工序決定選 作原料的復(fù)合成分體系的單體成分的種類，并且決定所選擇的2種以上的單體成分的組成 比，該原料調(diào)整工序中，對(duì)于由與各單體成分相對(duì)應(yīng)的各均聚物形成的單軸拉伸薄膜，在將 薄膜的溫度階段性地控制在15~70°C的范圍的狀態(tài)下，分別測定各個(gè)溫度下的特性雙折 射，由所得測定結(jié)果算出每rc的特性雙折射的變化量即特性雙折射溫度系數(shù)d △ n°/dT，制 作該特性雙折射溫度系數(shù)d △ n°/dT與25°C下測得的特性雙折射△ n°的關(guān)系圖，由該關(guān)系 圖選擇能使25°C下測得的特性雙折射Δ n°和前述特性雙折射溫度系數(shù)d Δ n °/dT均為零的 組成存在的組合、或者選擇能使前述特性雙折射溫度系數(shù)d △ n°/dT