JP2015143778A - 偏光子保護フィルム、偏光板、それを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリエステルフィルムからなる偏光子保護フィルムであって、
前記ポリエステルフィルムは、共重合成分にポリエーテル成分を含有するポリエステルからなり、面内レタデーションが3000nm以上30000nm以下である、偏光子保護フィルム。
項2.
前記ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの面内の遅相軸方向の屈折率をNy、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をNx、厚み方向の屈折率をNzとしたときに、(Nz−Ny)/(Nx−Ny)で表されるNZ係数が1.55以下である、項1記載の偏光子保護フィルム。
項3.
前記ポリエステルは、共重合成分にポリエーテル成分を0.1mol%以上5mol%未満含有する、項1または2記載の偏光子保護フィルム。
項4.
前記ポリエーテル成分の数平均分子量が500以上10000以下である、項1〜3のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
項5.
前記ポリエステルフィルムの厚みが20μm以上100μm以下である、項1〜4のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
項6.
偏光子の少なくとも一方の偏光子保護フィルムが、項1〜5のいずれかに記載の偏光子保護フィルムである、偏光板。
項7.
バックライト、液晶セル、及び液晶セルの両側に配置された偏光板を有する液晶表示装置であって、少なくとも一方の偏光板が、項6に記載の偏光板である液晶表示装置。
ポリエーテルのようにポリマー中で嵩高い構造を取ることのできる成分を共重合することで、フィルム製造工程中の延伸時においてフィルム進行方向に発生する応力を低減することができ、その結果、Nxの増大を低減し、NZ係数を下げることが可能になるためと考えられる。
ハードコート層は、硬度及び透明性を有する層であれば良く、通常、紫外線又は電子線で代表的には硬化させる電離放射線硬化性樹脂、熱で硬化させる熱硬化性樹脂等の各種の硬化性樹脂の硬化樹脂層として形成されたものが利用される。これら硬化性樹脂に、適宜柔軟性、その他物性等を付加する為に、熱可塑性樹脂等も適宜添加してもよい。硬化性樹脂のなかでも、代表的であり且つ優れた硬質塗膜が得られる点で好ましいのが電離放射線硬化性樹脂である。
画像表示装置の最視認側には防眩層が設けられていることが好ましい形態の一つである。防眩層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に防眩剤を分散した層として形成される。防眩剤としては、無機系又は有機系の微粒子が用いられる。これら微粒子の形状は、真球状、楕円状等である。微粒子は、好ましくは透明性のものが良い。この様な微粒子は、例えば、無機系微粒子としてはシリカビーズ、有機系微粒子としては樹脂ビーズが挙げられる。樹脂ビーズとしては、例えば、スチレンビーズ、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリルースチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒドビーズなどが挙げられる。微粒子は、通常、樹脂分100質量部に対し、2〜30質量部、好ましくは10〜25質量部程度添加することができる。
画像表示装置の最表面側、各フィルムの空気との界面には反射防止層が設けられていることも好ましい形態の一つである。反射防止層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良い。一般に、反射防止層は少なくとも低屈折率層からなり、更に低屈折率層と(該低屈折率層よりも屈折率が高い)高屈折率層とを交互に隣接積層し且つ表面側を低屈折率層とした多層の層からなる。低屈折率層及び高屈折率層の各厚みは、用途に応じた適宜厚みとすれば良く、隣接積層時は各々0.1μm前後、低屈折率層単独時は0.1〜1μm程度であることが好ましい。
防汚層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に、シリコーンオイル、シリコーン樹脂等の珪素系化合物;フッ素系界面活性剤、フッ素系樹脂等のフッ素系化合物;ワックス等の防汚染剤を含む塗料を用いて公知の塗工法で形成することができる。防汚層の厚みは、適宜厚さとすればよく、通常は1〜10μm程度とすることが出来る。
帯電防止層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に帯電防止層を含有させた層として形成される。帯電防止層としては、有機系や無機系の化合物が用いられる。例えば、有機系化合物の帯電防止層としては、カチオン系帯電防止剤、アニオン系帯電防止剤、両性系帯電防止剤、ノニオン系帯電防止剤、有機金属系帯電防止剤等が挙げられ、またこれら帯電防止剤は低分子化合物として用いられるほか、高分子化合物としても用いられる。また、帯電防止剤としては、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性ポリマー等も用いられる。また、帯電防止剤として例えば金属酸化物からなる導電性微粒子等も用いられる。導電性微粒子の粒径は透明性の点で、例えば平均粒径0.1nm〜0.1μm程度である。なお、該金属酸化物としては、例えば、ZnO、CeO2、Sb2O2、SnO2、ITO(インジウムドープ酸化錫)、In2O3、Al2O3、ATO(アンチモンドープ酸化錫)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)等が挙げられる。なお、これら帯電防止剤を前述したポリエステルフィルムの易接着層に含有させてもよい。
リタデーションとは、フィルム上の直交する二軸の屈折率の異方性(△Nxy=Ny−Nxとフィルム厚みd(nm)との積(△Nxy×d)で定義されるパラメーターであり、光学的等方性及び異方性を示す尺度である。二軸の屈折率の異方性(△Nxy)は、以下の方法により求めた。分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA−6004型分子配向計)を用いてフィルムの遅相軸方向を求め、遅相軸方向が長辺となるように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(Nx,Ny)、及び厚さ方向の屈折率(Nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T、測定波長589nm)を用いて測定し、前記二軸の屈折率の差(Ny−Nx)を屈折率の異方性(△Nxy)とした。なお、Nyは遅相軸方向の屈折率を示す。フィルムの厚みd(nm)は電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定し、単位をnmに換算した。屈折率の異方性(△Nxy)とフィルムの厚みd(nm)の積(△Nxy×d)より、リタデーション(Re)を求めた。
(Nz−Ny)/(Nx−Ny)で得られる値をNZ係数とした。
JIS K 7121「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠した示差走査熱量測定(DSC)のDSC曲線より得られる中間点ガラス転移温度をガラス転移温度(Tg)とし、融解ピーク温度を融点(Tm)とした。
市販の偏光子の片側に後述する方法で作製した実施例、ならびに、比較例のフィルムを偏光子の吸収軸とフィルムの遅相軸が垂直になるように貼り付け、その反対の面に市販のTACフィルムを貼り付けて偏光板Aを作製した。
白色LEDをバックライト光源に有し、2枚のTACフィルムを偏光子保護フィルムとする偏光板で挟まれた液晶セルを有する市販の液晶表示装置を用意した。この液晶表示装置の視認側の偏光板を前記偏光板Aと置き換え、視認側が実施例又は比較例のフィルムになるように設置した。このようにして得た液晶表示装置の正面、及び、斜め方向から目視観察を行ない、虹ムラの発生について、以下のように判定した。
a:いずれの方向から観察しても虹ムラの発生は見られない
b:斜め方向から観察した時に、一部極薄い虹ムラが観察できる
製膜工程において延伸をする際にフィルム破断の有無および延伸ムラを目視で観察し、以下のように判定した。
○:製膜時のフィルム破断および延伸ムラがなく、幅方向に均一なフィルムである
×:製膜時にフィルム破断が発生しサンプリングできない、または、延伸ムラがあり不均一なフィルムである
JIS C 2318「電気用ポリエチレンテレフタレートフィルム(寸法変化)」に準拠して、MD方向とTD方向に関して、150℃、30minの加熱前後の寸法変化率を熱収縮率として求めた。
JIS K 7367−5「プラスチック―毛細管形粘度計を用いた希釈溶液の粘度の求め方―第5部:熱可塑性ポリエステル(TP)ホモポリマー及びコポリマー」に準拠して得た粘度数に対して、下記の測定条件で、溶液の質量濃度(c)に対する粘度数の関係から質量濃度(c)=0としたときの値を固有粘度(IV)とした。
溶媒 :フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタン=60/40(wt%)
管 :ウベローデ粘度管
温度 :30±0.1(℃)
サンプルを重水素化クロロホルム+少量のトリフルオロ酢酸に溶解し、BRUKER製AVANCE500を用いて、1H−NMR分析を行い、得られたスペクトルの積分比より各組成のモル%比を決定した。
テレフタル酸(TPA)100mol%に対して、エチレングリコール(EG)98.5mol%、数平均分子量1000の市販のポリエチレングリコール(PEG)1.5mol%をエステル化反応釜に仕込み、圧力0.25MPa、温度220〜240℃の条件下で120分間エステル化反応を行なった後、反応釜内を常圧にして、重合触媒としてチタニウムテトラブトキシドなどを加えて、撹拌しながら反応系内を徐々に減圧し、75分間で0.5hPaとすると共に、温度を280℃に昇温して、280℃で溶融粘度が所定の値となるまで撹拌を続けて重合反応を行ない、その後、水中に吐出して冷却し、乾燥して、樹脂Aを得た。重合後の組成は1H−NMRで測定したモル%を表1に示した。なお、他の物性は以下の通りであった。
IV:0.69dl/g、Tm:250℃、Tg:58℃
PEGを0.5mol%、3.5mol%、5.0mol%、EGをそれぞれ99.5mol%、96.5mol%、95mol%と変更した以外は製造例1と同様に製造し、樹脂B、C、Dを得た。なお、物性は以下の通りであった。
樹脂B IV:0.68dl/g、Tm:252℃、Tg:68℃
樹脂C IV:0.71dl/g、Tm:240℃、Tg:52℃
樹脂D IV:0.70dl/g、Tm:237℃、Tg:41℃
PEGの代わりにポリプロピレングリコール(PPG、数平均分子量:700)を1.5mol%、EGを98.5mol%使用した以外は製造例1と同様に製造し、樹脂Eを得た。また樹脂FはPEGを0mol%、EGを100mol%使用し、樹脂GはPEGの代わりにネオペンチルグリコール(NPG)を1.5mol%、EGを98.5mol%使用した以外は製造例1と同様に製造した。物性はそれぞれ以下の通りであった。
樹脂E IV:0.68dl/g、Tm:253℃、Tg:69℃
樹脂F IV:0.68dl/g、Tm:256℃、Tg:77℃
樹脂G IV:0.70dl/g、Tm:250℃、Tg:70℃
ジカルボン酸の全成分に対して、テレフタル酸46mol%、イソフタル酸46mol%、ならびに、5−スルホナトイソフタル酸ナトリウム8モル%とグリコールの全成分に対して、エチレングリコール50mol%、ネオペンチルグリコール50mol%よりなる水分散性スルホン酸金属塩基含有共重合ポリエステル樹脂を常法によりエステル交換反応、および、重縮合反応を行なって得た。次いで、これと凝集シリカ粒子とを水、イソプロピルアルコール、n−ブチルセルソルブ、ならびに、ノニオン系界面活性剤を混合した溶液に分散させた、接着性改質液を得た。
押出機を使用し、樹脂Aを約280℃で溶融し、スリットから溶融押出した。表面温度が約25℃のチルロール上に静電印加法で冷却固化させた未延伸シートをリバースロール・コート法により、両面に接着性改質液を乾燥後の塗布量が0.08g/m2になるように塗布し、設定温度80℃または100℃、延伸倍率4.0倍のテンターでTD延伸を行なった後、180℃の熱処理を行ない、厚さが約50μmのフィルムを得た。製膜条件、製膜結果に関する一覧を表1に示した。実施例のポリエステルフィルムはポリエーテル成分を共重合しているので、視認性が良好な結果が得られた。また、製膜性も良好であった。
樹脂Bを用いた以外は実施例1と同様に製膜した。製膜条件、製膜結果は表1に示した。ポリエステルフィルムはポリエーテル成分を共重合しているので、視認性が良好な結果が得られた。また、製膜性も良好であった。
樹脂Cを用いた以外は実施例1と同様に製膜した。製膜条件、製膜結果は表1に示した。ポリエステルフィルムはポリエーテル成分を共重合しているので、視認性が良好な結果が得られた。また、製膜性も良好であった。
樹脂Dを用いた以外は実施例1と同様に製膜した。製膜条件、製膜結果は表1に示した。PEGの共重合比率が高かったため、連続して製膜できずにフィルムを得ることができなかった。
樹脂Eを用いた以外は実施例1と同様に製膜した。製膜条件、製膜結果は表1に示した。PEGの代わりにPPGを用いても製膜性、視認性ともに良好なフィルムを得ることができた。
樹脂Fを用いた以外は実施例1と同様に製膜した。製膜条件、製膜結果は表1に示した。樹脂Fは、ポリエーテル成分を共重合しておらず、NZ係数が高くなり、斜め方向から観察した時に虹ムラが観察された。
樹脂Gを用いた以外は実施例1と同様に製膜した。製膜条件、製膜結果は表1に示した。PEGではなく、NPGを共重合成分に用いた場合、斜め方向から観察した時に虹ムラが観察された。
Claims (7)
- ポリエステルフィルムからなる偏光子保護フィルムであって、
前記ポリエステルフィルムは、共重合成分にポリエーテル成分を含有するポリエステルからなり、面内レタデーションが3000nm以上30000nm以下である、偏光子保護フィルム。 - 前記ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの面内の遅相軸方向の屈折率をNy、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をNx、厚み方向の屈折率をNzとしたときに、(Nz−Ny)/(Nx−Ny)で表されるNZ係数が1.55以下である、請求項1記載の偏光子保護フィルム。
- 前記ポリエステルは、共重合成分にポリエーテル成分を0.1mol%以上5mol%未満含有する、請求項1または2記載の偏光子保護フィルム。
- 前記ポリエーテル成分の数平均分子量が500以上10000以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
- 前記ポリエステルフィルムの厚みが20μm以上100μm以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
- 偏光子の少なくとも一方の偏光子保護フィルムが、請求項1〜5のいずれかに記載の偏光子保護フィルムである、偏光板。
- バックライト、液晶セル、及び液晶セルの両側に配置された偏光板を有する液晶表示装置であって、少なくとも一方の偏光板が、請求項6に記載の偏光板である液晶表示装置。
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