JP2013218316A - 光学フィルムロール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光学フィルムロール100は、液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅を有し、この液晶セルの対向するもう一組の辺に対応する長さに切断し、連続的に液晶セルの表面に貼り合わせるのに用いられる。光学フィルムロール100は、幅方向に吸収軸を有する偏光膜と、幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとが積層された長尺状の光学フィルム原反を、その長尺方向に搬送しながら搬送方向にスリット加工することで得られた長尺状の光学フィルムがロール状に巻回されている。
【選択図】図1B
Description
好ましい実施形態においては、上記偏光膜の厚みが10μm未満である。
好ましい実施形態においては、上記光学フィルム原反が、剥離フィルムと、粘着剤層と、上記偏光膜と、上記反射偏光フィルムとがこの順で積層されている。
本発明の別の局面によれば、光学フィルムロールセットが提供される。この光学フィルムロールセットは、上記光学フィルムロールである第1の光学フィルムロールと、上記液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅を有し、該液晶セルの対向するもう一組の辺に対応する長さに切断し、連続的に液晶セルの表面に貼り合わせるのに用いられ、長尺方向に吸収軸を有する偏光膜を含む長尺状の光学フィルムがロール状に巻回された第2の光学フィルムロールを備える。
好ましい実施形態においては、上記液晶セルの駆動モードが、VAモードまたはIPSモードである。
本発明のさらに別の局面によれば、光学フィルムロールの製造方法が提供される。この光学フィルムロールの製造方法は、液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅を有し、該液晶セルの対向するもう一組の辺に対応する長さに切断し、連続的に液晶セルの表面に貼り合わせるのに用いられる光学フィルムロールの製造方法であって、幅方向に吸収軸を有する偏光膜と、幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとをこの順に積層して長尺状の光学フィルム原反を作製する工程と、該光学フィルム原反を、その長尺方向と平行に、該液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅でスリット加工する工程と、該スリット工程で得られた長尺状の光学フィルムをロール状に巻回する工程とを含む。
好ましい実施形態においては、上記偏光膜の厚みが10μm未満である。
好ましい実施形態においては、上記光学フィルム原反が、剥離フィルムと、粘着剤層と、上記偏光膜と、上記反射偏光フィルムとがこの順で積層されている。
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)正面位相差(Re)
正面位相差(Re)は、膜(層)の厚みをd(nm)としたとき、Re=(nx−ny)×dによって求められる。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
厚み方向の位相差(Rth)は、膜(層)の厚みをd(nm)としたとき、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dによって求められる。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)によって求められる。
偏光板は、少なくとも偏光膜を含む。好ましくは、偏光板は、偏光膜の少なくとも片側に保護フィルムが配置されて構成されている。
上記偏光膜は、代表的には、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)膜から構成される。
R=a+b/(λ2−6002)
ここで、R:偏光膜の位相差、a:PVA系樹脂膜の位相差、b:定数である。
上記偏光膜は、その幅方向に吸収軸を有する限り、任意の適切な方法により製造される。偏光膜は、代表的には、PVA系樹脂膜に、適宜、延伸、染色等の処理を施すことにより製造される。
上記PVA系樹脂膜は、代表的には、長尺状に形成される。PVA系樹脂膜の厚みは、好ましくは100μm未満である。PVA系樹脂膜は、例えば、PVA系樹脂フィルムであってもよいし、熱可塑性樹脂基材上に形成されたPVA系樹脂層であってもよい。PVA系樹脂フィルムは、厚み10μm以上の偏光膜を製造する場合に好ましく用いられる。PVA系樹脂フィルムの厚みは、好ましくは30μm〜80μmである。熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体は、厚み10μm未満の偏光膜を製造する場合に好ましく用いられる。PVA系樹脂層の厚みは、好ましくは3μm〜20μmである。このような薄い厚みでも、熱可塑性樹脂基材を用いることで良好に延伸することができる。
延伸方法としては、例えば、テンター延伸機を用いた固定端延伸、周速の異なるロールを用いた自由端延伸、同時二軸延伸機を用いた二軸延伸、逐次二軸延伸が挙げられる。これらは、単独で、または、二種以上組み合わせて採用し得る。具体的には、図4に示すように、PVA系樹脂膜11’を周速の異なるロール32,32,33,33間に通して搬送方向(MD)に延伸(自由端延伸)する場合、例えば、搬送方向に直交する方向(TD)への延伸と組み合わせる形態が挙げられる。なお、上記Nz係数は、例えば、延伸方法、延伸倍率、延伸温度等の延伸条件を適宜選択することにより制御することができる。以下、好ましい実施形態について具体的に説明する。
偏光膜を製造するための処理としては、延伸処理以外に、例えば、染色処理、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。これらの処理は、任意の適切なタイミングで施し得る。
上記保護フィルムの形成材料としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。なお、上記熱可塑性樹脂基材を、そのまま保護フィルムとして用いてもよい。
上記粘着剤層は、任意の適切な粘着剤により形成される。代表的には、アクリル系粘着剤が用いられる。粘着剤層の厚みは、好ましくは7μm〜25μmである。
光学フィルムロールとしてロール状に巻回された長尺状の光学フィルムの幅は、好ましくは、貼り合わせる液晶セルのサイズに対応して設定される。具体的には、長尺状の光学フィルムは、液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅を有する。長尺状の光学フィルムは、好ましくは、広幅で長尺状の光学フィルム原反(スリット前ロール原反)を、スリット加工することにより製造される。より好ましくは、広幅で長尺状の光学フィルム原反(スリット前ロール原反)をスリット加工することにより、同じ幅または異なる幅の長尺状の光学フィルムが同時に複数製造される。
本発明の光学フィルムロールは、液晶セルの対向するもう一組の辺に対応する長さに切断され、連続的に液晶セルの表面に貼り合わされる。本明細書において「液晶セルの対向する一組(もう一組)の辺に対応する長さ(幅)」とは、光学フィルムを液晶セルに対して位置合わせして貼り合わせた場合に、当該液晶セルの周縁部に適切な製造上のマージン(具体的には、光学フィルムが貼り合わされていない露出部分)を確保できる長さ(幅)をいう。具体的には、「液晶セルの対向する一組(もう一組)の辺に対応する長さ(幅)」は、液晶セルの対向する一組(もう一組)の辺方向両端部の露出部分を除いた長さ(幅)をいう。
(1)偏光膜の厚み
ダイヤルゲージ(PEACOCK社製、製品名「DG−205 type pds−2」)を用いて、後述の染色処理後に、PVA系樹脂層もしくはPVA系樹脂フィルムの厚みを測定した。
(2)液晶表示パネルのコントラスト比
実施例および比較例で得られた液晶表示パネルについて、当該実施例および比較例で用いた液晶テレビに搭載されていたバックライトを用いて、液晶表示パネルの中央部のコントラスト比を(株)トプコンテクノハウス SR−UL1Rにより測定した。
<粘着剤層付偏光板の作製>
(熱可塑性樹脂基材)
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で厚み200μm、Tg123℃のシクロオレフィン系樹脂フィルム(JSR社製、商品名「ARTON」)を用いた。
(塗布液の調製)
重合度1800、ケン化度98〜99%のポリビニルアルコール(PVA)樹脂(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセノール(登録商標)NH−18」)を水に溶解させて、濃度7重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。
(PVA系樹脂層の形成)
延伸処理を施した熱可塑性樹脂基材の片面に、上記塗布液をダイコーター(ダイコート法)により塗布した後、100℃で180秒間乾燥して、厚み9μmのPVA系樹脂層を形成した。このようにして、積層体を作製した。
得られた積層体を、図3に示すように、同時二軸延伸機を用いて、140℃で、MDに40%収縮させると同時に、TDに5.0倍に乾式延伸した。
次いで、積層体を、25℃のヨウ素水溶液(ヨウ素濃度:0.5重量%、ヨウ化カリウム濃度:10重量%)に30秒間浸漬させた。
染色後の積層体を、60℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度:5重量%、ヨウ化カリウム濃度:5重量%)に60秒間浸漬させた。
架橋処理後、積層体を、25℃のヨウ化カリウム水溶液(ヨウ化カリウム濃度:5重量%)に5秒間浸漬させた。
このようにして、熱可塑性樹脂基材上に、厚み3μmの偏光膜を作製した。
厚み107μmの反射偏光フィルムと厚み60μmの粘着剤層付表面保護フィルムが積層された反射型偏光板(3M社製、商品名「DBEF」)を用意した。この反射型偏光板の反射偏光フィルム側に厚み12μmのアクリル系粘着剤を形成し、その表面に厚み38μmの剥離フィルム(三菱ポリエステルフィルム(株)製、商品名「MRF−ELB4」)を貼り合わせた。このようにして、粘着剤層付反射偏光フィルムを作製した。
上記の粘着剤層付偏光板と上記の粘着剤層付反射偏光フィルムとを、粘着剤層付偏光板の表面保護フィルムおよび粘着剤層付反射偏光フィルムの剥離フィルムをそれぞれ剥離しながら、ロールトゥロールにより貼り合わせ、幅方向に吸収軸を有する偏光膜と幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとが積層された長尺状の光学フィルム原反を得た。なお、得られた光学フィルム原反は、巻回して原反ロールとした。
上記で得られた光学フィルム原反ロールを巻き戻し、長尺状の光学フィルム原反を30m/minで搬送しながら、図7Cに示すようにして511mmの幅(後述する液晶セルの短辺に対応する幅)に切断刃でスリット加工し、長尺状の光学フィルムを得た。なお、スリット加工時の光学フィルム原反の総厚み(剥離フィルムも含む)は283μmであった。
40インチ液晶テレビ(SHARP社製、商品名:LC40Z5)から取り出した液晶セルの視認側に偏光板(日東電工(株)製、VEGQ1724NTB)を、背面側に上記で得られた光学フィルムを、それぞれ剥離フィルムを剥離しながらロールトゥパネル(RTP)により貼り合わせて液晶表示パネルを作製し、そのコントラスト比を測定した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光板および粘着剤層付反射偏光フィルムを得た。得られた粘着剤層付偏光板および粘着剤層付反射偏光フィルムを、それぞれ、実施例1と同様にして511mmの幅にスリット加工した。それぞれスリット加工された粘着剤層付偏光板と粘着剤層付反射偏光フィルムとを、粘着剤層付偏光板の表面保護フィルムおよび粘着剤層付反射偏光フィルムの剥離フィルムをそれぞれ剥離しながら、ロールトゥロールにより貼り合わせ、幅方向に吸収軸を有する偏光膜と幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとが積層された長尺状の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製し、そのコントラスト比を測定した。結果を表1に示す。
比較例1と同様にして、スリット加工された粘着剤層付偏光板および粘着剤層付反射偏光フィルムを得た。液晶セルの背面側に、スリット加工された粘着剤層付偏光板を、剥離フィルムを剥離しながらRTPにより貼り合わせ、貼り合わされた粘着剤層付偏光板から表面保護フィルムを剥離した後、続けて、当該粘着剤層付偏光板に、スリット加工された粘着剤層付反射偏光フィルムを、剥離フィルムを剥離しながらRTPにより貼り合わせたこと以外は実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製し、そのコントラスト比を測定した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂基材上に厚み3μmの偏光膜を有する積層体を作製した。一方、実施例1と同様の反射型偏光板を用意した。偏光膜を有する積層体の偏光膜側に、ポリビニルアルコール系接着剤を介して反射型偏光板を、ロールトゥロールにより貼り合わせた。次いで、得られた積層体から熱可塑性樹脂基材を剥離し、当該熱可塑性樹脂基材を剥離した偏光膜表面に厚み23μmのアクリル系粘着剤を形成し、その表面に厚み38μmの剥離フィルム(三菱ポリエステルフィルム(株)製、商品名「MRF−ELB4」)を貼り合わせた。このようにして、幅方向に吸収軸を有する偏光膜と幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとが積層された長尺状の光学フィルム原反を得た。以下の手順は実施例1と同様にして、光学フィルム(光学フィルムロール)および液晶表示パネルを作製した。得られた液晶表示パネルのコントラスト比を測定した。結果を表1に示す。なお、スリット加工時の光学フィルム原反の総厚み(剥離フィルムも含む)は231μmであった。
実施例2で得られた熱可塑性樹脂基材上に偏光膜を有する積層体の偏光膜側に、厚み23μmのアクリル系粘着剤層を形成し、その表面に厚み38μmの剥離フィルム(三菱ポリエステルフィルム(株)製、商品名「MRF−ELB4」)を貼り合わせた。この積層体を実施例1と同様にしてスリット加工した。一方、粘着剤層付反射偏光フィルムを実施例1と同様にしてスリット加工した。スリット加工した偏光膜を有する積層体とスリット加工した粘着剤層付反射偏光フィルムとを、偏光膜を有する積層体の熱可塑性樹脂基材および粘着剤層付反射偏光フィルムの剥離フィルムを剥離しながらロールトゥロールにより貼り合わせ、幅方向に吸収軸を有する偏光膜と幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとが積層された長尺状の光学フィルムを得た。得られた光学フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製し、そのコントラスト比を測定した。結果を表1に示す。
比較例3と同様にして、スリット加工された偏光膜を有する積層体および粘着剤層付反射偏光フィルムを得た。液晶セルの背面側に、スリット加工された偏光膜を有する積層体を、剥離フィルムを剥離しながらRTPにより貼り合わせ、貼り合わされた粘着剤層付偏光板から熱可塑性樹脂基材を剥離した後、続けて、貼り合わされた粘着剤層付偏光板に、スリット加工された粘着剤層付反射偏光フィルムを、剥離フィルムを剥離しながらRTPにより貼り合わせたこと以外は実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製し、そのコントラスト比を測定した。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例によれば、積層後に液晶セルのサイズに対応したスリット加工を行うことにより、軸ズレを抑制し、コントラストの高い液晶表示パネルを得ることができる。さらに、本発明の光学フィルムはロールトゥロールにより得ることができ、かつ、本発明の光学フィルムを用いれば、ローウトゥパネル(RTP)により液晶表示パネルを得ることができるので、非常に優れた製造効率を実現することができる。
11 偏光膜
21 第1の保護フィルム
22 第2の保護フィルム
30 粘着剤層
40 反射偏光フィルム
50 剥離フィルム
60 表面保護フィルム
100 光学フィルムロール(光学フィルム)
Claims (8)
- 液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅を有し、該液晶セルの対向するもう一組の辺に対応する長さに切断し、連続的に液晶セルの表面に貼り合わせるのに用いられる光学フィルムロールであって、
幅方向に吸収軸を有する偏光膜と、幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとが積層された長尺状の光学フィルム原反を、その長尺方向に搬送しながら搬送方向にスリット加工することで得られた長尺状の光学フィルムがロール状に巻回されている、
光学フィルムロール。 - 前記偏光膜の厚みが10μm未満である、請求項1に記載の光学フィルムロール。
- 前記光学フィルム原反が、剥離フィルムと、粘着剤層と、前記偏光膜と、前記反射偏光フィルムとがこの順で積層されている、請求項1または2に記載の光学フィルムロール。
- 請求項1から3のいずれかに記載の光学フィルムロールである第1の光学フィルムロールと、
前記液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅を有し、該液晶セルの対向するもう一組の辺に対応する長さに切断し、連続的に液晶セルの表面に貼り合わせるのに用いられ、長尺方向に吸収軸を有する偏光膜を含む長尺状の光学フィルムがロール状に巻回された第2の光学フィルムロールと
を備える、光学フィルムロールセット。 - 前記液晶セルの駆動モードが、VAモードまたはIPSモードである、請求項4に記載の光学フィルムロールセット。
- 液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅を有し、該液晶セルの対向するもう一組の辺に対応する長さに切断し、連続的に液晶セルの表面に貼り合わせるのに用いられる光学フィルムロールの製造方法であって、
幅方向に吸収軸を有する偏光膜と、幅方向に反射軸を有する反射偏光フィルムとをこの順に積層して長尺状の光学フィルム原反を作製する工程と、
該光学フィルム原反を、その長尺方向と平行に、該液晶セルの対向する一組の辺に対応する幅でスリット加工する工程と、
該スリット工程で得られた長尺状の光学フィルムをロール状に巻回する工程と
を含む、光学フィルムロールの製造方法。 - 前記偏光膜の厚みが10μm未満である、請求項6に記載の光学フィルムロールの製造方法。
- 前記光学フィルム原反が、剥離フィルムと、粘着剤層と、前記偏光膜と、前記反射偏光フィルムとがこの順で積層されている、請求項6または7に記載の光学フィルムロールの製造方法。
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