JP2007233215A - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偏光板は、偏光子と、偏光子の一方の面に設けられる保護フィルムと、偏光子の他方の面に設けられる光学異方体とを備える。保護フィルムは、熱可塑性樹脂からなる複数の層を備え、その総厚みが200μm以下であり、その透湿度が10〜200g/m2・24hである。光学異方体は、波長550nmで測定したレターデーション値Re(550)と波長450nmで測定したレターデーション値Re(450)との比Re(450)/Re(550)が1.007以下である。
【選択図】なし
Description
本発明に用いる偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素もしくは二色性染料を吸着させた後、ホウ酸浴中で一軸延伸することによって得られるもの、またはポリビニルアルコールフィルムにヨウ素もしくは二色性染料を吸着させ延伸し、さらに分子鎖中のポリビニルアルコール単位の一部をポリビニレン単位に変性することによって得られるものなどが挙げることができる。また、偏光子としては、グリッド偏光子、多層偏光子、およびコレステリック液晶偏光子などの偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子を挙げることもできる。この中でも、偏光子としては、ポリビニルアルコールを含んでなるものが好ましい。偏光子の偏光度は、好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上である。偏光子の厚み(平均厚み)は、好ましくは5μm〜80μmである。
本発明において、保護フィルムは、熱可塑性樹脂からなる層を複数備え、その総厚みが200μm以下であり、かつその透湿度が10〜200g/m2・24hである。このような構成とすることにより、当該保護フィルムを用いた偏光板において、高温・高湿度環境下でも吸湿等による寸法変化がなく、十分な光学性能を発揮できる。
前記親水性樹脂層を構成する高分子化合物の親水性基としては、親水性や水分散性機能を有する官能基であればよく、例えば、カルボン酸基、カルボン酸塩基、スルホン酸基、スルホン酸塩基、エステル基、アミド基、アミノ基、水酸基、グリシジル基、およびアセチル基などを挙げることができる。この中でも、親水性基としては、水酸基が好ましい。
親水性樹脂層を含む複数の層からなる保護フィルムにおいて、親水性樹脂層以外の他の層に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、および脂環式オレフィンポリマーなどを挙げることができる。この中でも、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂が好ましい。なお、熱可塑性樹脂からなる層は、単層または複数層とすることができる。
|na(λ)−nb(λ)| ≦ 0.05 (1)
特に、|na(λ)−nb(λ)|≦0.045であることがより好ましい。なお、na(λ)及びnb(λ)は、波長λにおける主屈折率の平均値である。|na(λ)−nb(λ)|の値が前記値を超える場合には、界面での屈折率差によって生じる界面反射により、保護層表面に干渉縞が生じるおそれがある。
本発明の偏光板は、保護フィルムにおける前記偏光子とは反対側の表面に下記機能を有する機能層を備えていてもよい。このような機能層としては、例えば、ハードコート層、反射防止層、帯電防止層、防眩層、および防汚層などを挙げることができる。これらの機能層は、1種類であってもよいし、複数種類であってもよい。
ハードコート層は、保護フィルムの硬度を補強するための層であり、JIS K5600−5−4で示す鉛筆硬度試験(試験板はガラス板を用いる)で「H」以上の硬度を示すことが好ましい。このようなハードコート層が設けられた保護フィルムは、その鉛筆硬度が4H以上になることが好ましい。ハードコート層を形成する材料(ハードコート材料)としては、熱や光硬化性の材料であることが好ましく、有機シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタンアクリレート系などの有機ハードコート材料;二酸化ケイ素などの無機系ハードコート材料;などを挙げることができる。これらの中でも、ハードコート材料としては、接着力が良好であり、生産性に優れる観点から、ウレタンアクリレート系および多官能アクリレート系ハードコート材料の使用が好ましい。
反射防止層は、外光の移りこみを防止するための層であり、保護フィルムにおける前記偏光子とは反対側の表面に直接または前記ハードコート層等の他の層を介して積層される。反射防止層を有する保護フィルムは、入射角5°、波長430nm〜700nmにおける反射率が2.0%以下であることが好ましく、波長550nmにおける反射率が1.0%以下であることが好ましい。
防汚層は、被積層体の表面に撥水性、撥油性、耐汗性、および防汚性などを付与できる層である。防汚層を形成するために用いる材料としては、フッ素含有有機化合物が好適である。フッ素含有有機化合物としては、フルオロカーボン、パーフルオロシラン、又はこれらの高分子化合物などを挙げることができる。また、防汚層の形成方法は、形成する材料に応じて、蒸着、スパッタリング等の物理的気相成長法、CVD等の化学的気相成長法、湿式コーティング法等を用いることができる。防汚層の平均厚みは、好ましくは1nm〜50nm、より好ましくは3nm〜35nmである。
本発明で用いる光学異方体は、波長550nmで測定した面内レターデーション値Re(550)と波長450nmで測定した面内レターデーション値Re(450)との比Re(450)/Re(550)が1.007以下であり、好ましくは1.006以下である。比Re(450)/Re(550)の下限は、好ましくは0.5、より好ましくは0.7である。Re(450)/Re(550)が前記範囲に入る光学異方体を備えることにより、本発明の偏光板を用いた液晶表示装置やタッチパネル等において、表示性能を高めることができる。
脂環式構造を有する重合体としては、例えば、ノルボルネン重合体、単環の環状オレフィン重合体、およびビニル脂環式炭化水素重合体を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン重合体は、透明性と成形性が良好なので好適に用いることができる。ノルボルネン重合体としては、例えば、ノルボルネン単量体の開環重合体、ノルボルネン単量体と他の単量体との開環共重合体及びこれら重合体の水素添加物;ノルボルネン単量体の付加重合体、ノルボルネン単量体と他の単量体との付加共重合体及びこれらの重合体の水素添加物などを挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン単量体の開環重合体又は開環共重合体の水素添加物は、透明性に優れるので、特に好ましい。
ビニル芳香族重合体とは、ビニル芳香族単量体の重合体、又はビニル芳香族単量体と共重合可能な単量体との共重合体をいう。ビニル芳香族単量体としては、スチレン;4−メチルスチレン、4−クロロスチレン、3−メチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−tert−ブトキシスチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン誘導体;などが挙げられる。これらを単独で使用しても2種以上併用してもよい。ビニル芳香族単量体と共重合可能な単量体としては、プロピレン、ブテン等のオレフィン;アクリロニトリル等のα,β―エチレン性不飽和ニトリル単量体;アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等のα,β―エチレン性不飽和カルボン酸;アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル;マレイミド;酢酸ビニル;塩化ビニル;などが挙げられる。ビニル芳香族重合体の中でも、耐熱性が高い観点から、スチレン又はスチレン誘導体と無水マレイン酸との共重合体が好ましい。
前記フィルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をTgとするとき、好ましくはTg−30℃からTg+60℃の温度範囲、より好ましくはTg−10℃からTg+50℃の温度範囲にて、好ましくは1.01〜2倍の延伸倍率で行う。延伸速度は、好ましくは5〜1000mm/秒、より好ましくは10〜750mm/秒である。延伸速度が前記範囲にあると、延伸制御が容易となり、さらに面精度やレターデーションのバラツキが小さい光学異方体が得られる。
光学異方体は、その厚みが、好ましくは10〜500μm、より好ましくは20〜250μm、特に好ましくは20〜120μmである。
液晶性化合物は光学異方性を有しており、これを一定方向に配列し固定することによって光学異方性のあるフィルムを得ることができる。具体的には、重合開始剤又は架橋剤の存在下で紫外線又は熱により重合もしくは架橋する性質を有する低分子量又は高分子量の液晶性化合物、あるいはそれらの混合物を、実質的に均一に配向させた状態で重合又は架橋反応により固定化させて得ることができる。
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキノン類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、トラン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類などが挙げられる。また、以上のような低分子液晶性化合物だけでなく、高分子棒状液晶性化合物も用いることができる。さらに、棒状液晶性化合物の具体例として、特開平7−294735号公報(米国特許第5863457号明細書)、特開2002−174724号公報及び特開平8−283748号公報に記載されている重合性液状組成物等が挙げられる。棒状液晶性化合物を用いた光学異方体の例として、液晶を垂直配向させた膜でnz>nx≒nyの関係を示すもの、および傾斜配向させた膜でnz>nx>nyの関係を示すものがあげられる。傾斜配向させた膜として、商品名NHフィルム(新日本石油社製)等の市販品も使用できる。
nx≒ny<nz (1)
nx≒ny>nz (2)
nx>ny≒nz (3)
nx≒nz>ny (4)
次に、前記偏光板を用いた反射型の液晶表示装置の構成について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る反射型の液晶表示装置を模式的に示す図である。図1に示すように、反射型の液晶表示装置10は、反射板1と、反射型の液晶セル2と、出射側偏光板3とをこの順に備えている。出射側偏光板3は、円偏光板4と、円偏光板4の液晶セル2とは反対側の面に設けられる保護フィルム5とを備えている。
次に、前記偏光板を用いた半透過型の液晶表示装置の構成について説明する。
図2は、本発明に係る半透過型の液晶表示装置20を模式的に示す図である。なお、前記反射型の液晶表示装置における、同様または相当する構成品には同じ符号を付して、その説明を省略または簡略化する。図2に示すように、半透過型の液晶表示装置20は、バックライト装置21と、入射側偏光板22と、半透過型の液晶セル23と、出射側偏光板3とをこの順に備えている。
前記偏光板を用いたタッチパネルの構成について説明する。
本タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置の表面に設けられる第1透明基板と、第1透明基板に間隔をあけて対向配置される第2透明基板とを備えている。第1透明基板と第2透明基板には、互いに対向する面に透明導電膜がそれぞれ形成されている。また、本タッチパネルは、第2透明基板の表面に設けられる前記円偏光板4をさらに備え、前記円偏光板4を構成する広帯域1/4波長板が、円偏光板4の偏光子よりも第2透明基板側に位置している。
実施例および比較例に示す偏光板、液晶表示装置、およびタッチパネルは、下記の方法により評価を行った。
高速分光エリプソメトリ(J.A.Woollam社製、M−2000U)を用い,温度20℃±2℃、湿度60±5%の条件下で、入射角度55度、60度、及び65度で、波長領域400〜1000nmのスペクトルを測定し、これらの測定結果から算出した。
熱可塑性樹脂を単層にて成形し、プリズムカプラ−(Metricon社製、model2010)を用い、温度20℃±2℃、湿度60±5%の条件下で、波長633nm、407nm、532nmにおける屈折率の値から、Caucyの分散式により、380nm〜780nmの屈折率を算出した。
熱可塑性樹脂を単層にて成形して、1cm×25cmの試験片を切り出し、ASTM882に基づき、引張試験機(東洋ボールドウィン社製、テンシロンUTM−10T−PL)を用いて引張速度25mm/minの条件で測定した。同様の測定を5回行い、その算術平均値を引張弾性率の代表値とした。
保護フィルムをエポキシ樹脂に包埋したのち、ミクロトーム(大和工業社製、RUB−2100)を用いてスライスし、走査電子顕微鏡を用いて断面を観察し測定した。
40℃、92%RHの環境下に24時間放置する試験条件で、JIS Z 0208に記載のカップ法に準じた方法で測定した。透湿度の単位はg/m2・24hである。
前述した方法により、線状凹部の深さ、線状凸部の高さ、およびこれらの幅を測定した。得られた凹部深さ及び凸部高さの最大値、その最大値を示した凹部の幅及び凸部の幅を、そのフィルムの線状凹部の深さ、線状凸部の高さ及びそれらの幅とし、以下の基準で評価した。
◎:線状凹部の深さ、または凸部の高さが20nm未満で,且つ幅が800nm以上
○:線状凹部の深さ、または凸部の高さが20nm以上、50nm以下で、且つ幅が500nm以上、800nm未満
×:線状凹部の深さ、または凸部の高さが50nmを超え、且つ幅が500nm未満
光学異方体において、波長550nmおよび波長450nmにおける正面方向の面内レターデーションReをそれぞれ求めることにより、Re(450)/Re(550)を求めた。正面方向の面内レターデーションReは、自動複屈折計(王子計測器社製、KOBRA−21)を用いて測定した。
作製した偏光板を温度60℃、湿度90%で300時間放置し、放置後の偏光板端面の界面剥離を目視観察した。
○:剥離なし
×:端面に剥離が見られる
JIS K5600−5−4を参考にして、上から500gの荷重を掛けるとともに、45度の角度に傾けた鉛筆で、偏光板を構成する保護フィルムの表面(偏光子側とは反対側の面)を5mm程度引っかき、傷の付き具合を確認した。
暗幕のような光を通さない黒布の上に偏光板を置き、三波長蛍光灯(松下電器社製、ナショナル蛍光灯:FL20SS・ENW/18)で照らして、偏光板の表面を目視観察し、以下の基準で評価した。
○:干渉縞が見えない
△:干渉縞がうっすらと見える
×:干渉縞が目立つ
偏光板を1cm×5cmに打抜いて試験フィルムを得た。得られた試験フィルム3mmφのスチール製の棒に巻きつけ、巻きつけたフィルムが棒のところで折れるか否かをテストした。合計10回テストを行い、折れなかった回数によって下記指標で可撓性を表した。
○:割れたフィルム片が1枚以下
×:割れたフィルム片が2枚以上
偏光板を10インチ四方の大きさに切り出し、ガラス板の片面に、感圧性接着剤を介して、偏光板を構成する一方の保護フィルム(後述する保護フィルムA)の面がガラス板側になるように貼り合わせ、試験用偏光板を作製した。この試験用偏光板を温度60℃、湿度90%の恒温槽に500時間放置し、試験用偏光板の対角線交点(図3中、(5)の位置)における高温高湿下の放置前後での偏光度の変動幅を測定した。
○:偏光度の変動幅が0.5以下
×:偏光度の変動幅が0.5より大きい
偏光板を10cm×10cmの大きさに切り出し、温度60℃、湿度90%の恒温槽に500時間放置した後取り出し、水平盤上に置き、試験片のカール状態を観察して次の基準にてカール性を評価した。
◎:全くカールが認められず、良好である
○:殆ど目立たないが、わずかにカールが認められる
×:明らかにカールが認められ、実用上問題がある
偏光板を、直径35mmの円形刃を用いて、裁断機(トーコー社製、TCM−500A)にて打抜きを行い、下記の基準で打抜き性を評価した。
○:端面に割れが生じない
×:端面に割れが観察された
作製した液晶表示装置を暗室内で明表示した表示画面全体を真正面から観察し、以下の指標で評価した。
○:全体的に均一な白表示になっており、色づきがない
×:画面上に虹むらが見られる
作製した液晶表示装置について、温度60℃、湿度90%で300時間の環境試験に対するコントラスト変動を求めた。コントラスト値は、液晶表示装置の中心部正面に対し5度傾いた角度から輝度を色彩輝度計(トプコン社製、色彩輝度計BM−7)を用い、明表示の輝度と暗表示の輝度の比(=明表示の輝度/暗表示の輝度)を計算した。コントラスト変動は、試験前のコントラストをCR1とし、同様に試験後の値をCR2として、次式で算出する。
コントラスト変動(ΔCR)=(CR1−CR2)/CR1×100 (%)
○:10%未満
×:10%以上
親水性基を有する高分子化合物であるアセチルアシルセルロースとしてのセルロースアセテートブチレート(アセチル基の置換度:1.0、ブチリル基の置換度:1.7、重量平均分子量:15.5万;イーストマンケミカル社製CAB−381−20)91重量%と、可塑剤であるジグリセリンテトラカプリレート9重量%を二軸エクストルーダーを用いて190℃で混練し、5mm程度にカッティングしてセルロースアセテートブチレートを得た。
攪拌機、窒素導入管、温度計および脱気管の付いた反応釜にN−メチルマレイミド100重量部に対し、t−ブチルパーオキシネオデカノエート0.67重量部およびトルエンとメタノールの混合溶媒(1:1重量比)1050重量部を仕込み、窒素で数回パージした後、イソブテン400重量部を仕込み、60℃で6時間反応を行った。得られたN−メチルマレイミド・イソブテン共重合体粒子を遠心分離後乾燥した。得られたN−メチルマレイミド・イソブテン共重合体の元素分析結果(C;64.7重量%、H;7.8重量%、N;8.4重量%)より、生成N−メチルマレイミド・イソブテン共重合体中のN−メチルマレイミド単位及びイソブテン単位は、それぞれ50モル%であった。上記N−メチルマレイミド・イソブテン共重合体80重量%およびアクリロニトリル含量30重量%のアクリロニトリル・スチレン共重合体20重量%をドライブレンドした後、30mmφ2軸押出機(株式会社日本製鋼所製、商品名TEX30)に供し、溶融混練の後、ペレット化した。得られた樹脂組成物ペレットのガラス転移温度は140℃であった。
ポリメチルメタクリレート樹脂(表中PMMAと表記、吸水率0.3%)を、目開き10μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを設置した第1のダブルフライト型一軸押出機に投入し、押出機出口温度260℃で溶融樹脂を、マルチマニホールドダイを構成する、ダイスリップの表面粗さRaが0.1μmである第1のマニホールドダイに供給した。
製造例3で用いたマルチマニホールドダイを2層構成のフィルムを得るためのマルチマニホールドダイに置き換えて、実施例1と同様にしてポリメチルメタクリレート樹脂層(32μm:樹脂層A)−接着層(4μm)−セルロースアセテートブチレート層(44μm:樹脂層B)の2層構成(接着層を除く)からなる、幅600mm、厚さ80μmの保護フィルム2を得た。保護フィルム2は、その透湿度が92.0g/m2・24hであり、その残留溶剤含有量が0.01重量%以下であり、光弾性係数が4.5×10−13cm2/dynであった。また、保護フィルム2の表面の、線状凹部の深さまたは凸部の高さは、20nm以下であり、かつ幅が800nm以上の範囲であった。
製造例3においてポリメチルメタクリレート樹脂の代わりに製造例2で得られたマレイミド・オレフィン共重合体(表中、MIOと表記)を用いる他は、製造例3と同様にして保護フィルム3を作製した。保護フィルム3は、その透湿度が79.0g/m2・24hであり、その残留溶剤含有量が0.01重量%以下であり、光弾性係数が9.5×10−13cm2/dynであった。また、保護フィルム3の表面の、線状凹部の深さまたは凸部の高さは、20nm以下であり、かつ幅が800nm以上の範囲であった。
厚み32μmの脂環式オレフィン樹脂フィルム(日本ゼオン社製、ゼオノアフィルム、表中COPと表記)の両面に、ポリスチレン樹脂(表中、PSと表記)からなる厚み20μmの単層押出成形フィルムを圧着ラミネートより貼り合せ保護フィルム4を作製した。保護フィルム4は、その透湿度が3.2g/m2・24hであり、その残留溶剤含有量が0.01重量%以下であり、光弾性係数が6.0×10−13cm2/dynであった。また、保護フィルム4の表面の、線状凹部の深さまたは凸部の高さは、20nm以下であり、かつ幅が800nm以上の範囲であった。
ノルボルネン系重合体(商品名:ZEONOR 1420R、日本ゼオン社製、ガラス転移温度:136℃、飽和吸水率:0.01重量%未満)のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて110℃で4時間乾燥した。そしてリーフディスク形状のポリマーフィルター(ろ過精度30μm)が設置され、ダイリップの先端部がクロムめっきされた平均表面粗さRa=0.04μmのリップ幅650mmのコートハンガータイプのTダイを有する短軸押出機を用いて、前記ペレットを260℃で溶融押出しして厚み100μm、幅600mmの原反フィルム1を得た。原反フィルム1の、波長550nmにおけるレターデーション値Re(550)は、3nmであった。
製造例7で用いたノルボルネン系重合体からなる層(II層)、スチレン−マレイン酸共重合体(ノヴァ・ケミカル社製、商品名「Daylark D332」、ガラス転移温度130℃、オリゴマー成分含有量3重量%)からなる層(I層)、及び変性したエチレン−酢酸ビニル共重合体(三菱化学社製、商品名「モディックAP A543」、ビカット軟化点80℃)からなる接着剤層(III層)が、II層(30μm)−III層(6μm)−I層(150μm)−III層(6μm)−II層(30μm)の順に積層された原反フィルム2を共押出し成形により得た。
製造例7で得られた原反フィルム1を、延伸機を使用して、オーブン温度(予熱温度、延伸温度、熱固定温度)140℃、延伸速度6m/分、縦延伸倍率1.5倍と1.3倍で延伸処理を行い、それぞれ光学異方体C1及びC2を得た。得られた光学異方体C1及びC2の波長550nmのレターデーション値Re(550)は、それぞれ、265nm、132.5nmであった。
光学異方体C1の片面に、他の光学異方体(日本石油社製 商品名NHフィルム)をアクリル系接着剤(住友スリーエム社製、DP−8005クリア)を介して、それぞれの遅相軸の交差角が59°になるように貼り合わせ光学異方体C4を得た。この光学異方体C4のRe(550)と波長450nmのレターデーション値Re(450)との比Re(450)/Re(550)は0.86であった。
原反フィルム2を、テンター延伸機を用いて、延伸温度138℃、延伸倍率1.5倍、延伸速度115%/minで幅方向に対して−13°方向へ傾けた斜め延伸を行い、これを3000mに渡ってロール状に巻き取って光学異方体C5を得た。得られた光学異方体C5の波長550nmにおけるリターデーションRe(550)を測定したところ137.2nmであった。上記の光学異方体C5の片面に、製造例9で得られた光学異方体C1をアクリル系接着剤(住友スリーエム社製、DP−8005クリア)を介して、それぞれの遅相軸の交差角が59°になるように貼り合わせ光学異方体C6を得た。この光学異方体C6のRe(450)/Re(550)は0.81であった。
原反フィルム1を、延伸機を使用して、オーブン温度(予熱温度、延伸温度、熱固定温度)170℃、フィルム繰り出し速度6m/分、縦延伸倍率1.75倍と1.45倍で延伸処理を行い、それぞれ光学異方体C7及びC8を得た。得られた光学異方体C7及びC8の波長550nmのレターデーション値Re(550)は、それぞれ、265nm、132.5nmであった。上記の光学異方体C7の片面に、上記の光学異方体C8をアクリル系接着剤(住友スリーエム社製、DP−8005クリア)を介して、それぞれの遅相軸の交差角が59°になるように貼り合わせ光学異方体C9を得た。この光学異方体C9のRe(450)/Re(550)は1.010であった。
波長380nmにおける屈折率が1.545、波長780nmにおける屈折率が1.521で、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを、2.5倍に一軸延伸し、ヨウ素0.2g/L及びヨウ化カリウム60g/Lを含む30℃の水溶液中に240秒間浸漬し、次いでホウ酸70g/L及びヨウ化カリウム30g/Lを含む水溶液に浸漬すると同時に6.0倍に一軸延伸して5分間保持した。最後に、室温で24時間乾燥し、平均厚さ30μmで、偏光度.99.95%の偏光子Pを得た。
6官能ウレタンアクリレートオリゴマー30部、ブチルアクリレート40部、イソボロニルメタクリレート30部、および2,2−ジフェニルエタン−1−オン10部を、ホモジナイザーで混合し、五酸化アンチモン微粒子(平均粒子径20nm、水酸基がパイロクロア構造の表面に現れているアンチモン原子に1つの割合で結合している。)の40%メチルイソブチルケトン溶液を、五酸化アンチモン微粒子の重量がハードコート層形成用組成物全固形分の50重量%を占める割合で混合して、ハードコート材料Hを調製した。
含フッ素モノマーである、フッ化ビニデリン70重量部およびテトラフルオロエチレン30重量部をメチルイソブチルケトンに溶解した。次に、この溶解物に、中空シリカイソプロパノール分散ゾル(触媒化成工業社製、固形分20重量%、平均一次粒子径約35nm、外殻厚み約8nm)を、含フッ素モノマー固形分に対して中空シリカ固形分で30重量%、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(信越化学社製)を前記固形分に対して3重量%、光ラジカル発生剤イルガキュア184(チバ・スペシャリティケミカルズ社製)を前記固形分に対して5重量%添加し、低屈折率形成用材料Lを調製した。
(反射防止層の形成)
製造例3で得られた保護フィルム1の両面に、高周波発信機(出力0.8KW)を用いてコロナ放電処理を行い、表面張力が0.055N/mの保護フィルム1Aを得た。次に、保護フィルム1Aの片面に、温度25℃、湿度60%RHの環境下で、ダイコーターを用いてハードコート材料Hを塗工し、80℃の乾燥炉の中で5分間乾燥させて被膜を得た。さらに、この皮膜に紫外線を照射(積算照射量300mJ/cm2)して、厚さ5μmのハードコート層を形成し、ハードコート層付き保護フィルム1Bを得た。ハードコート層の屈折率は1.62であり、ハードコート層側の鉛筆硬度が4Hを越えるものであった。ハードコート層付き保護フィルム1Bのハードコート層側に、温度25℃、湿度60%RHの環境下でワイヤーバーコーターを用いて低屈折率層形成用材料Lを塗工し、1時間放置して乾燥させ、得られた被膜を120℃で10分間、酸素雰囲気下で熱処理し、次いで出力160W/cm、照射距離60mmの条件で紫外線を照射して厚さ100nmの低屈折率層(屈折率1.37)を形成し、反射防止層付き保護フィルム1Cを得た。
偏光子Pの両面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、偏光子Pの一面に、製造例9で得られた光学異方体C3を、偏光子の透過軸と光学異方体C3に積層されている光学異方体C1の遅相軸の交差角が15°になり、かつ光学異方体C3のC1側と偏光子Pの偏光子側が接する様に重ね、偏光子Pのもう一方の面に反射防止層付き保護フィルム1の反射防止層が形成されていない面を向けて重ね、ロールトゥロール法により貼り合わせ観察者側偏光板FP1を得た。
偏光子Pの両面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、偏光子Pの一面に、製造例9で得られた光学異方体C3を、偏光子Pの透過軸と光学異方体C3に積層されている光学異方体C1の遅相軸の交差角が15°になり、かつ光学異方体C3のC1側と偏光子Pの偏光子側が接する様に重ね、偏光子Pのもう一方の面に基材フィルム1の一面を向けて重ね、ロールトゥロール法により貼り合わせバックライト側偏光板BP1を得た。
TNモードの半透過型液晶セルとして、基盤両界面のプレチルト角が2度、ツイスト角が左ねじれ70度、Δndが反射表示部で230nm、透過表示部で略262nmのものを用いた。液晶膜厚は反射電極領域(反射表示部)で3.5μm、透明電極領域(透過表示部)で4.0μmとした。製造例14で得られた観察者側偏光板FP1、上記液晶セル、および製造例15で得られたバックライト側偏光板BP1を、この順序にて積層し、次にバックライト側偏光板に接する様に拡散シート、導光板、バックライトをこの順序にて組み込み、液晶表示装置1を作製した。
実施例1における光学異方体C3に代えて、製造例10で得られた光学異方体C4を用いた他は実施例1と同様の方法で観察者側偏光板FP2を得た。次に、実施例1において、光学異方体C3に代えて製造例10で得られた光学異方体C4を用いた他は、実施例1と同様の方法でバックライト側偏光板BP2を得た。さらに、実施例1において、観察者側偏光板FP1に代えて、観察者側偏光板FP2を用い、バックライト側偏光板PB1に代えて、バックライト側偏光板BP2を用いた他は実施例1と同じ方法で液晶表示装置2を作製した。
(観察者側偏光板の作製)
偏光子Pの両面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、偏光子Pの一面に、Re(450)/Re(550)が0.86であるポリカーボネートフィルム(帝人社製 商品名ピュアエース WR−W:表中PCと表記)を、偏光子の透過軸とポリカーボネートフィルムの遅相軸の交差角が45°になる様に重ね、偏光子Pのもう一方の面に反射防止層付き保護フィルム1Cの反射防止層が形成されていない面を向けて重ね、ロールトゥロール法により貼り合わせ観察者側偏光板FP3を得た。
偏光子Pの両面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、偏光子Pの一面に、上記ポリカーボネートフィルムを、偏光子Pの透過軸とポリカーボネートフィルムの遅相軸の交差角が45°になる様に重ね、偏光子Pのもう一方の面に基材フィルム1の一面を向けて重ね、ロールトゥロール法により貼り合わせバックライト側偏光板BP3を得た。
実施例1において、光学異方体C3に代えて製造例11で得られた光学異方体C6を用いた他は製造例14と同様の方法で観察者側偏光板FP4を得た。次に実施例1において、光学異方体C3に代えて製造例11で得られた光学異方体C6を用いた他は、製造例15と同様の方法でバックライト側偏光板BP4を得た。さらに、実施例1において、観察者側偏光板FP1に代えて観察者側偏光板FP4を用い、バックライト側偏光板BP1に代えてバックライト側偏光板BP4を用いた他は、実施例1と同じ方法で液晶表示装置4を作製した。
保護フィルム1に代えて製造例4で得られた保護フィルム2を用い、保護フィルム2のPMMA層の面に、温度25℃、湿度60%RHの環境下で、ダイコーターを用いてハードコート材料Hを塗工し、80℃の乾燥炉の中で5分間乾燥させて被膜を得た。さらに、この皮膜に紫外線を照射(積算照射量300mJ/cm2)して、厚さ5μmのハードコート層を形成し、ハードコート層付き保護フィルム2Bを得た。ハードコート層の屈折率は1.62であり、ハードコート層側の鉛筆硬度が4Hであった。ハードコート層付き保護フィルム2Bのハードコート層側に、温度25℃、湿度60%RHの環境下でワイヤーバーコーターを用いて低屈折率層形成用材料Lを塗工し、1時間放置して乾燥させ、得られた被膜を120℃で10分間、酸素雰囲気下で熱処理し、次いで出力160W/cm、照射距離60mmの条件で紫外線を照射して厚さ100nmの低屈折率層(屈折率1.37)を形成し、反射防止層付き保護フィルム2Cを得た。
保護フィルム1に代えて製造例5で得られた保護フィルム3を用いる以外は、実施例1と同様にして反射防止層付き保護フィルム3Cを得た。反射防止層付き保護フィルム2Cを用いる他は実施例1と同様にして観察者側偏光板FP6を得た。保護フィルム1に代えて保護フィルム3を用いる他は、実施例1と同様にしてバックライト側偏光板BP6を得た。そして、観察者側偏光板BP1に代えて観察者側偏光板BP6を用い、バックライト側偏光板BP1に代えてバックライト側偏光板BP6を用いて、液晶表示装置6を得た。
保護フィルム1に代えて、製造例6で得られた保護フィルム4を用いる他は、実施例1と同様にして反射防止層付き保護フィルム4Cを得た。反射防止層付き保護フィルム4Cを用いる以外は、実施例1と同様にして観察者側偏光板FP7を得た。保護フィルム1に代えて、保護フィルム4を用いる以外は、実施例1と同様にしてバックライト側偏光板BP7を得た。そして、観察者側偏光板BP1に代えて、観察者側偏光板BP7を用い、バックライト側偏光板BP1に代えてバックライト側偏光板BP7を用いて液晶表示装置7を得た。
光学異方体C3に代えて製造例12で得られた光学異方体C9を用い、偏光子の透過軸と光学異方体C9に積層されている光学異方体C7の遅相軸の交差角が15°になる様に重ねた以外は実施例1と同様にして、観察者側偏光板FP8を作製した。光学異方体C3に代えて、 製造例12で得られた光学異方体C9を用い、偏光子の透過軸と光学異方体C9に積層されている光学異方体C7の遅相軸の交差角が15°になる様に重ねた以外は実施例1と同様にして、バックライト側偏光板BP8を作製した。さらに実施例1において、観察者側偏光板FP1に代えて、観察者側偏光板FP8を用い、バックライト側偏光板BP1に代えて、バックライト側偏光板BP8を用いた他は実施例1と同じ方法で液晶表示装置8を作製した。
保護フィルム1に代えて、ポリメチルメタクリレート樹脂からなる厚み80μmの単層押出成形フィルムを保護フィルム5として用いる他は、実施例1と同様にして反射防止層付き保護フィルム5Cを作製した。基材フィルム5の透湿度は41g/m2・24hであった。反射防止層付き保護フィルム1Cに代えて、反射防止層付き保護フィルム5Cを用いる他は、実施例1と同様にして観察者側偏光板FP9を得た。保護フィルム1に代えて保護フィルム5を用いる以外は、実施例1と同様にしてバックライト側偏光板BP9を得た。そして、観察者側偏光板BP1に代えて、観察者側偏光板BP9を用い、バックライト側偏光板BP1に代えてバックライト側偏光板BP9を用いて液晶表示装置9を得た。
保護フィルム1に代えてトリアセチルセルロースからなる厚み80μmの単層キャスト成形フィルムを保護フィルム6として用い、ハードコート層の厚みを15μmとした他は実施例1と同様にして反射防止層付き保護フィルム6Cを作製した。保護フィルム6の透湿度は250g/m2・24hであった。反射防止層付き保護フィルム1Cに代えて、反射防止層付き保護フィルム6Cを用いる他は、実施例1と同様にして観察者側偏光板FP10を得た。保護フィルム1に代えて、保護フィルム6を用いる以外は、実施例1と同様にしてバックライト側偏光板BP10を得た。そして、観察者側偏光板BP1に代えて、観察者側偏光板BP10を用い、バックライト側偏光板BP1に代えてバックライト側偏光板BP10を用いて液晶表示装置10を得た。
(タッチパネルの作製)
実施例1で得られた観察者側偏光板FP1(円偏光板)を用いて、図4に示すタッチパネル100を作製した。観察者側偏光板FP1は、偏光子Pと、偏光子Pの一方の面に設けられる光学異方体C3(広帯域1/4波長板)と、偏光子Pの他方の面に設けられる反射防止層付き保護フィルムA(実施例1における反射防止層付き保護フィルム1に相当する)とを備えている。
実施例1で得られた液晶表示装置1の表示面に、前記タッチパネル100を、下部電極120のガラス板121側を液晶セル(図示略)に向けて配置し、タッチパネル付き液晶表示装置を作製した。本実施例に係るタッチパネル付き液晶表示装置に、白表示1.5V、黒表示4.5Vとして正面から目視で表示特性を評価したところ、白表示においても、黒表示においても、色味が無く、文字の鮮明度も良好であった。
本比較例5に係るタッチパネル付き液晶表示装置は、実施例7に係るタッチパネル付き液晶表示装置とは、観察者側偏光板FP1を比較例2で得られた観察者側偏光板FP8(円偏光板)に変更した点が相違している。本比較例に係るタッチパネル付き液晶表示装置に用いられるタッチパネル200について図4を参照して説明する。図4に示すように、本比較例では、実施例7において、観察者側偏光板FP1に代えて比較例2で得られた観察者側偏光板FP8を用い、観察者側偏光板FP8の光学異方体C9(1/4波長板)が設けられた面に透明導電膜112を成膜した他は、実施例7と同様にして上部電極210を得た。実施例7の上部電極110に代えて本上部電極210を用いた他は、実施例7と同様にしてタッチパネル200を作製し、このタッチパネル200を用いてタッチパネル付き液晶表示装置を作製した。作製したタッチパネル付き液晶表示装置の表示特性を評価したところ、全体的に色づきが見られ、文字ぼけが見られた。
2 反射型の液晶セル
3 出射側偏光板
4 円偏光板
5,25 保護フィルム
6 光学異方体
6A 1/4波長板
6B 1/2波長板
7 偏光子
8 基材フィルム
8A 親水性樹脂層
8B 熱可塑性樹脂層
9 機能層
9A ハードコート層
9B 低屈折率層
10,20 液晶表示装置
21 バックライト装置
22 入射側偏光板
23 半透過型の液晶セル
100,200 タッチパネル
110,210 上部電極
111 ハードコート膜
112,122 透明導電膜
120 下部電極
121 ガラス板
123 ドットスペーサ
A 反射防止層付き保護フィルム
C3,C9 光学異方体
FP1,FP8 観察者側偏光板
Claims (10)
- 偏光子と、この偏光子の一方の面に設けられる保護フィルムと、前記偏光子の他方の面に設けられる光学異方体とを備える偏光板であって、
前記保護フィルムは、熱可塑性樹脂からなる複数の層を備えるとともに、その総厚みが200μm以下であり、かつその透湿度が10〜200g/m2・24hであり、
前記光学異方体は、波長550nmで測定したレターデーション値Re(550)と波長450nmで測定したレターデーション値Re(450)との比Re(450)/Re(550)が1.007以下であることを特徴とする偏光板。 - 請求項1に記載の偏光板において、
前記保護フィルムは、共押出成形法により得られたものであることを特徴とする偏光板。 - 請求項1または2に記載の偏光板において、
前記保護フィルムの表面は、線状凹部または線状凸部が実質的に形成されていない平坦な面であることを特徴とする偏光板。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の偏光板において、
前記保護フィルムは、その少なくとも1層の引張弾性率が3.0GPa以上であることを特徴とする偏光板。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の偏光板において、
前記保護フィルムにおける前記偏光子とは反対側の面に設けられる反射防止層をさらに備えることを特徴とする偏光板。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の偏光板において、
前記光学異方体は、固有複屈折が負の材料により構成された層を含むことを特徴とする偏光板。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の偏光板において、
前記光学異方体は、1/4波長板であることを特徴とする円偏光板。 - 反射板と、液晶セルと、出射側偏光板とをこの順に備える反射型の液晶表示装置であって、前記出射側偏光板が請求項7に記載の円偏光板であり、当該円偏光板の1/4波長板が、当該円偏光板の偏光子よりも前記液晶セル側に位置することを特徴とする反射型の液晶表示装置。
- 入射側偏光板と、半透過型の液晶セルと、出射側偏光板とをこの順に備える半透過型の液晶表示装置であって、
前記入射側偏光板および出射側偏光板の少なくともいずれかの偏光板が請求項7に記載の円偏光板であり、当該円偏光板の1/4波長板が、当該円偏光板の偏光子よりも前記液晶セル側に位置することを特徴とする半透過型の液晶表示装置。 - 表示装置の表面に設けられるタッチパネルであって、
前記表面に設けられる第1透明基板と、この第1透明基板に間隔をあけて対向配置される第2透明基板とを備え、
前記第2透明基板の前記第1透明基板とは反対側の表面に設けられる請求項7に記載の円偏光板を備え、当該円偏光板の1/4波長板が、当該円偏光板の偏光子よりも前記第2基板側に位置することを特徴とするタッチパネル。
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