JP2001318223A - 位相差板 - Google Patents
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Abstract
下で使用しても容易には劣化し難い位相差板を提供す
る。 【解決手段】 高分子フィルムが延伸されてなる位相差
フィルム(20)の表面に光学的に等方性の透明層(3
0)が設けられてなることを特徴とする位相差板(1
0)。
Description
る。
フィルター、液晶表示装置などを構成する光学部品の一
として有用である。従来からかかる位相差板としては、
高分子フィルムを延伸して得た位相差フィルムが広く用
いられている。また、接着剤層を介して直線偏光板と積
層して複合偏光板として用いられる場合も多い。しか
し、高分子フィルムを延伸して得られた位相差板に接着
剤層を介して直線偏光板を積層すると、高温下で位相差
板のレターデーション(位相差)が変化したり、位相差
板にクレーズ、クラックなどが生じて白化して劣化して
しまう場合があった。
接着剤層を介して直線偏光板と積層して高温下で使用し
ても容易には劣化し難い位相差板を開発するべく鋭意検
討した結果、位相差フィルムの表面に光学的に等方性の
透明層を設けると、該透明層の上に接着剤層を介して直
線偏光板を積層しても劣化しにくいことを見出し、本発
明に至った。
分子フィルムが延伸されてなる位相差フィルム(20)
の表面に光学的に等方性の透明層(30)が設けられて
なることを特徴とする位相差板(10)を提供するもの
である。
式図を図1に示す。本発明の位相差板(10)を構成す
る位相差フィルム(20)は、高分子フィルムが延伸さ
れてなるものである。高分子フィルムとしては、例えば
ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂、セルロース
樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリサルフォン樹脂またはポリエーテルサルフ
ォン樹脂などの透明な熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹
脂フィルムが挙げられる。目的とするレターデーション
の位相差フィルムを得易く、しかも加工し易い温度で延
伸し得る点では、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン
樹脂などからなる高分子フィルムが好ましい。また、目
的とするレターデーションが20〜300nm程度であ
る場合には、ノルボルネン樹脂、セルロース樹脂などか
らなる高分子フィルムが好ましい。
るものではなく、例えばロール間一軸延伸方、テンター
横延伸法、ロール間圧延法などの通常の方法で延伸され
た位相差フィルムを用いることができる。レターデーシ
ョンが均一である点ではロール間一軸延伸方、テンター
横延伸法などの方法で延伸された位相差フィルムが好ま
しく用いられる。
限定されず、用途により適宜選択される。例えば目的と
する位相差板が、STN(スーパーツイスティッドネマ
チック)型液晶表示装置に用いられる位相差板であれば
通常150〜2000nm程度、TN(ツイスティッド
ネマチック)型液晶表示装置に用いられる位相差板であ
れば通常20〜300nm程度、VA(バーティカルア
ラインド)型液晶表示装置に用いられる位相差板であれ
ば通常0〜200nm程度、OCB(オプティカリーコ
ンペンセイテッドベンド)型液晶表示装置に用いられる
位相差板であれば通常20〜200nm程度である。位
相差板が、例えば円偏光板、楕円偏光板などの複合偏光
板に用いるλ/4板、λ/2板であれば、位相差フィル
ムのレターデーションは通常100〜200nm程度
(λ/4板)または200〜300nm程度(λ/2
板)である。
ら測定したレターデーション(R0)と、遅相軸を傾斜
軸として垂直方向から40°傾斜したときのレターデー
ション(R40)との比(R40/R0)も特に限定さ
れない。例えば目的とする位相差板が、TN型液晶表示
装置に用いられる位相差板であれば、該比(R40/R
0)は通常0.9〜1.5程度、複合偏光板に用いられ
るλ/4板、λ/2板であれば、該比(R40/R0)
は通常0.9〜1.5程度、STN型液晶表示装置に用
いられる位相差板であれば該比(R40/R0)は通常
0.9〜1.1程度である。また、目的とする位相差板
が、VA型液晶表示装置、OBC型液晶表示装置に用い
られる位相差板であれば、該比(R40/R0)は通常
1.0以上であり、上限は特になく、R0が0であって
もよい。位相差フィルムの厚みは特に限定されず、例え
ば30〜300μm程度である。
ム(20)の表面に光学的に等方性の透明層(30)が
積層されている。透明層(30)としては、通常、樹脂
層からなる層が挙げられる。樹脂層としては、例えばア
クリル樹脂層、ウレタン樹脂層、シリコン樹脂層、ポリ
シラザン樹脂層、カルド樹脂層などが挙げられ、紫外線
照射により硬化された紫外線硬化樹脂層であってもよい
し、加熱されることにより硬化された熱硬化樹脂層であ
ってもよい。位相差フィルムがセルロース樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂から
なる場合には、紫外線硬化樹脂層が好ましく、具体的に
は紫外線硬化アクリル樹脂層などが好ましく用いられ
る。また、熱硬化樹脂層は、ポリサルフォン樹脂、ポリ
エーテルサルフォン樹脂からなる位相差フィルムの透明
層を構成する樹脂層として適用することができる。熱硬
化樹脂層としては、例えばポリシラザン樹脂層などが挙
げられる。
ており、通常の方法で位相差フィルムの表面に設けるこ
とができる層である。具体的には重合前のモノマーまた
はオリゴマーを溶剤に溶解した溶液を位相差フィルムの
表面に塗布後、紫外線を照射または加熱すればよい。モ
ノマーまたはオリゴマーを溶剤に溶解した溶液は、例え
ばハードコート剤として市販されている組成物を用いる
ことができる。塗布方法は、特に限定されず、コンマー
ト法、ダイコート法、ダイレクト・グラビア法、バーコ
ート法などの公知の方法で塗布することができる。
上、好ましくは2μm程度以上である。0.5μm未満
であれば、位相差板の劣化の防止が不十分となり易い傾
向にある。また、厚みが20μmを超えても位相差板の
劣化の防止の効果は殆ど向上せず、しかも均一な厚みに
形成することが困難となる傾向にあるので、厚みは通常
20μm以下であり、好ましくは10μm以下である。
層構造であってもよいし、樹脂層の上に無機誘電体層が
積層された多層構造であってもよい。無機誘電体層が積
層されることにより、位相差板の劣化防止の効果をより
高めることも可能である。
常、透明なものが用いられ、例えばSi、Al、Ti、
Zr、In、Snなどの金属の酸化物などが挙げられ
る。これらの金属酸化物の金属は1種であってもよい
し、2種以上であってもよい。2種以上の金属を用いる
場合の組合せとしては、例えばZrとTiとの組合せ、
AlとZrとの組合せ、InとSnとの組合せなどが挙
げられる。かかる無機誘電体層は透明であれば特に限定
されないが、中でも着色のないものが好ましく用いられ
る。無機誘電体層は、例えば蒸着法、スパッター法、イ
オンプレーティング法などの物理気相堆積(PVD)法
により形成することができ、生産性の点では蒸着法、と
りわけ電子ビーム蒸着法が好ましく適用される。無機誘
電体層の厚みは通常0.2μm程度以上、好ましくは
0.4μm程度以上である。0.2μm未満であれば、
ピンホールなどが発生し易く、そのため却って位相差板
が劣化し易くなることもある。また、5μmを超えると
無機誘電体層にクラックなどが発生し易くなるため、通
常は5μm程度以下、好ましくは1μm程度以下であ
る。
2層以上であってもよい。位相差フィルムや樹脂層の屈
折率によっては、樹脂層と位相差フィルムとの界面や、
無機誘電体層と樹脂層との界面で光が反射し易くなるこ
ともあるが、かかる反射は、無機誘電体層として屈折率
が相互に異なる2層以上の層が積層された構造の無機誘
電体層とすることにより低減することができる。この場
合、それぞれの無機誘電体層の厚みは光の反射を低減で
きるように、樹脂層の厚み、屈折率、無機誘電体層を構
成する各層の屈折率などを勘案して適宜選択される。透
明層(30、31)は、位相差フィルム(20)の片面
に積層されていてもよいし(図1(a))、両面に積層
されていてもよい(図1(b))。
0)の上に接着剤層(40)を設ければ、接着剤層付位
相差板(50)を得ることができる(図2(a、b、
c))。接着剤層(40)は、例えばアクリル系感圧型
接着剤、ウレタン系感圧型接着剤などの透明で光学的に
等方性の感圧型接着剤(粘着剤)からなる層であり、そ
の厚みは、例えば10〜50μm程度である。かかる接
着剤層は、通常の方法で位相差フィルム(20)の表面
に設けられた透明層(30)の上に設けることができ
る。位相差フィルムの両面に透明層(30、31)が積
層されている場合、接着剤層(40)は、一方の透明層
(30)の上に設けられていてもよいし(図2
(b))、両方の透明層(30、31)の上に接着剤層
(40、41)が設けられていてもよい(図2
(c))。
0)側に接着剤層(40)を介して直線偏光板(60)
を積層すれば、複合偏光板(70)を得ることができる
(図3(a)、(b)、(c))。直線偏光板(60)
としては通常の直線偏光板、具体的にはヨウ素、二色性
染料などの二色性色素により染色されたポリビニルアル
コールフィルムの片面または両面にトリアセチルセルロ
ースフィルムが積層された直線偏光板などが使用され
る。かかる複合偏光板(70)は通常、楕円偏光板とし
て機能するものであるが、位相差フィルム(20)とし
てレターデーションが100〜200nm程度のλ/4
板を用いた場合、直線偏光板と位相差板とが、直線偏光
板の吸収軸と位相差板の遅相軸とが45°の角度で交わ
るように積層されていれば、該複合偏光板(70)は円
偏光板として機能する。
板(60)が積層された面とは反対側の面には透明層
(31)が設けられていてもよく(図3(b))、該透
明層(31)の上に接着剤層(41)が設けられていて
もよい(図3(c))。かかる複合偏光板(70)は、
高温下で使用しても、位相差板(10)のレターデーシ
ョンの変化や、白化などの劣化が殆ど生じない。
0)側に接着剤層(41)を介して第二の位相差板(1
2)を積層すれば、直線偏光板と位相差板と第二の位相
差板とが積層された構成の3層複合偏光板が得られる
(図4(a)、(b)、(C))。複合偏光板(70)
を構成する位相差板(10)は、片面に透明層(30)
を有していて該透明層(30)側に直線偏光板(60)
が積層されていてもよいし(図4(a))、両面に透明
層(30、31)を有していて一方の透明層(30)側
に直線偏光板が積層されていてもよい(図4(b))。
第二の位相差板(12)は、前記したと同様の高分子フ
ィルムが延伸されてなる位相差フィルム(22)であっ
てもよいし、該位相差フィルムの片面または両面に前記
したと同様の透明層(32、33)が設けられた本発明
の位相差板であってもよい(図4(c))。片面に透明
層(32)が設けられた位相差板(12)の場合には、
該透明層(32)側で接着剤層(41)を介して複合偏
光板(70)に積層されてもよいし、その反対側で接着
剤層(41)を介して複合偏光板(70)に積層されて
いてもよい。
(10)と第二の位相差板(12)とは、一体となって
一の位相差板として機能し、該複合偏光板(70)と第
二の位相差板(12)とは、一体となって楕円偏光板、
円偏光板などの複合偏光板として機能する。例えば複合
偏光板(70)を構成する位相差板(10)としてλ/
2板を用い、第二の位相差板(12)としてλ/4板を
用い、それぞれの遅相軸が60°±15°の角度範囲で
交わるように積層すれば、複合偏光板を構成する位相差
板(10)と第二の位相差板(12)とは、比較的広い
波長範囲でλ/4板として機能を発現する所謂広帯域
(アポクロマティック)λ/4板となり、かかる複合偏
光板(70)と第二の位相差板(12)とは、一体とな
って比較的広い波長範囲で円偏光板として機能するいわ
ゆる広帯域円偏光板(80)として機能する。本発明の
位相差板(10)を用いた複合偏光板(70)や三層複
合偏光板(80)を透明基板(90)に積層すれば、光
学フィルター(100)を得ることができる(図5
(a)、(b))。複合偏光板(70)や三層複合偏光
板(80)は通常、位相差板(10)側または第二の位
相差板(12)側で透明基板(90)に積層される。透
明基板(90)としては、例えばガラス板、アクリル樹
脂板などの樹脂板が挙げられる。透明基板は、着色され
ていてもよい。
0)は、複合偏光板(70)が接着剤層(41)を介し
て透明基板(90)に積層されたものである。複合偏光
板(70)においては、位相差フィルム(20)の片面
に透明層(30)を設けた位相差板(10)の透明層
(30)の上に接着剤層(40)を介して直線偏光板
(60)が積層されている。複合偏光板(70)はその
位相差板(10)側で接着剤層(41)を介して透明基
板(90)に積層されている。位相差板(10)と透明
基板(90)との積層に用いる接着剤層(41)として
は、例えば前記したと同様の感圧型接着剤からなる層が
挙げられる。
0)は、三層複合偏光板(80)が接着剤層(42)を
介して透明基板(90)に積層されているものである。
三層複合偏光板(80)は、複合偏光板(70)と第二
の位相差板(12)とが接着剤層(41)を介して積層
されたものである。複合偏光板(70)は、直線偏光板
(60)と位相差板(10)とが接着剤層(40)を介
して積層されたものである。位相差板(10)として
は、位相差フィルム(20)の両面に透明層(30、3
1)が設けられたものを用い、この位相差板の一方の透
明層(30)の上に接着剤層(40)を介して直線偏光
板(60)が積層されており、他方の透明層(31)の
上に接着剤層(41)を介して第二の位相差板(12)
が積層されている。第二の位相差板(12)は、位相差
フィルム(22)の両面に透明層(32、33)が設け
られたものである。三層複合偏光板(80)は、その第
二の位相差板(12)側で接着剤層(42)を介して透
明基板(90)に積層されている。
液晶表示装置、EL(エレクトロルミネッセント)表示
装置、CRT(冷陰極線管)表示装置、フィールドエミ
ッション表示装置などの画像表示装置の表示画面の前面
に配置して用いることができる。複合偏光板(70、8
0)は、透明基板(90)の視聴者側に積層されてもよ
いし、画面側に積層されてもよい。
直線偏光板と積層して高温下で使用しても、容易には劣
化し難いので、例えば比較的高温となる環境で使用され
る画像表示装置の前面に配置される光学フィルターなど
に用いることができる。
するが、本発明はこれら実施例により限定されるもので
はない。なお、実施例におけるレターデーション値の測
定は、KOBRA(王子計測(株)製)を用いて波長5
90nmの単色光で測定した。
して得た位相差フィルム、レターデーションは129n
m、一方の面に粘着剤層(41)が設けられている、
「スミカライトSEF340138B7」、住友化学工
業(株)製〕(20)の他方の面(粘着剤層が設けられて
いない側の面)に紫外線硬化型のアクリル樹脂からなる
樹脂層〔厚みは4μm〕(30)を設けて、位相差板
(10)を得た。
ミカランSTW822AP0」、住友化学工業(株)製、
片面に粘着剤層(40)を有する〕(60)とを、位相
差板の透明層(30)側が直線偏光板(60)の粘着剤
層(40)側となり、位相差板の遅相軸と直線偏光板の
吸収軸とが45°で交わるように積層して円偏光板(7
0)を得た(図3(a)参照)。
軸に対して5°の角度で交わるように3cm×10cm
の大きさに切断し、次いで位相差フィルム(20)の一
方の面の粘着剤層(41)でガラス板(90)に積層し
て光学フィルター(100)を得た(図5(a))。
で1000時間放置したところ、円偏光板(70)はそ
の機能は失われておらず、目視で確認できる異常はなか
った。また、放置後のこの光学フィルターを構成する位
相差フィルム(20)のレターデーションは127nm
であった。
J」、住友化学工業(株)製、レターデーションは257
nm、ノルボルネン樹脂フィルムを延伸して得た位相差
フィルム〕(20)の両面に紫外線硬化型のアクリル樹
脂からなる樹脂層〔厚みは4μm〕(30、31)を設
けて、位相差板(10)を得た。次いで、この位相差板
(10)の一方の面に粘着剤層(41)を積層した。
トSEN480135J」、住友化学工業(株)製、レタ
ーデーションは125nm、ノルボルネン樹脂フィルム
を延伸して得た位相差フィルム〕(22)の両面に紫外
線硬化型のアクリル樹脂からなる樹脂層〔厚みは4μ
m〕(32、33)を設けて、第二の位相差板(12)
を得た。次いで、この位相差板(12)の一方の面(樹
脂層(33)側)に粘着剤層(42)を設けた。
を、互いの遅相軸が60°の角度で交わるようにして積
層した。積層は、一方の位相差板(10)がその粘着剤
層(41)を介して第二の位相差板(12)の樹脂層
(32)側に積層されるようにした。
面(樹脂層(30)側)に直線偏光板〔「スミカラン
SQW852AP0」、住友化学工業(株)製、片面に粘
着剤層(40)を有する〕(60)をその粘着剤層(4
0)側で積層して三層複合偏光板(80)を得た。直線
偏光板の吸収軸と一方の位相差板(10)の遅相軸とは
15°で交わるように積層した(図4(c)参照)。
軸が長辺に対して125°で交わるように4cm×5c
mの大きさに切断し、ガラス板(90)に第二の位相差
板(12)の粘着剤層を介して積層して、光学フィルタ
ー(100)を得た(図5(b))。
で1000時間放置したところ、複合偏光板(80)は
円偏光板として機能しており、目視で確認できる異常は
なかった。
して得た位相差フィルム、レターデーションは168n
m、一方の面に粘着剤層(41)が設けられている、
「スミカライトSEF340168B7」、住友化学工
業(株)製〕(20)と、直線偏光板〔「スミカランST
W822AP0」、住友化学工業(株)製、片面に粘着剤
層(40)が設けられている〕(60)とを、位相差フ
ィルム(20)の他方の面(粘着剤層が積層されていな
い側の面)側が直線偏光板(60)の粘着剤層(40)
側となり、位相差板の遅相軸と直線偏光板の吸収軸とが
45°で交わるように積層して円偏光板(70)を得
た。
軸に対して5°の角度で交わるように3cm×10cm
の大きさに切断し、次いで位相差フィルム(20)の一
方の面の粘着剤層(41)でガラス板(90)に積層し
て光学フィルター(100)を得た。この光学フィルタ
ー(100)を115℃で500時間放置したところ、
円偏光板(70)を構成する位相差フィルム(20)が
白化しており、またそのレターデーションは135nm
に変っていた。
J」、住友化学工業(株)製、レターデーションは125
nm、ノルボルネン樹脂フィルムを延伸して得た位相差
フィルム、一方の面に粘着剤層(41)が設けられてい
る〕(20)と、直線偏光板〔「スミカラン SQW8
52AP0」、住友化学工業(株)製、片面に粘着剤層
(40)を有する〕(60)とを、位相差フィルム(2
0)の他方の面(粘着剤層が設けられた側とは反対側の
面)が直線偏光板の粘着剤層(40)側となり、直線偏
光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸とが45°で交
わるように積層して円偏光板(70)を得た。
が長辺に対して並行となるように4cm×5cmの大き
さに切断し、ガラス板(90)に位相差フィルム(2
0)の粘着剤層(41)を介して積層して、光学フィル
ター(100)を得た。この光学フィルター(100)
を115℃で24時間放置したところ、位相差フィルム
(20)にクラックが発生していた。
る。
の一例を示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
例を示す断面模式図である。
例を示す断面模式図である。
42:接着剤層 50:接着剤層付位相差板 60:直線偏光板 70:複合偏光板 80:三層複合偏光板(広帯域複合偏光板) 90:透明基板 100:光学フィルター
Claims (9)
- 【請求項1】高分子フィルムが延伸されてなる位相差フ
ィルムの表面に光学的に等方性の透明層が設けられてな
ることを特徴とする位相差板。 - 【請求項2】高分子フィルムが熱可塑性樹脂フィルムで
ある請求項1に記載の位相差板。 - 【請求項3】透明層が樹脂層からなる層である請求項1
に記載の位相差板。 - 【請求項4】透明層の厚みが0.5μm以上20μmで
ある請求項1に記載の位相差板。 - 【請求項5】請求項1に記載の位相差板の透明層の上に
接着剤層が設けられてなることを特徴とする接着剤層付
位相差板。 - 【請求項6】請求項1に記載の位相差板の透明層側に接
着剤層を介して直線偏光板が積層されてなることを特徴
とする複合偏光板。 - 【請求項7】請求項6に記載の複合偏光板がその位相差
板側で透明基板に積層されてなることを特徴とする光学
フィルター。 - 【請求項8】請求項6に記載の複合偏光板の位相差板側
に接着剤層を介して第二の位相差板んが積層されてなる
ことを特徴とする三層複合偏光板。 - 【請求項9】請求項8に記載の複合偏光板がその第二の
位相差板側で透明基板に積層されてなることを特徴とす
る光学フィルター。
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JP2001318223A5 JP2001318223A5 (ja) | 2005-03-17 |
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