JP2018155811A - 偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記アクリル系樹脂が、グルタルイミド単位、ラクトン環単位、無水マレイン酸単位、マレイミド単位および無水グルタル酸単位からなる群から選択される少なくとも1つを有する。
1つの実施形態においては、上記保護フィルム中の上記コアシェル型粒子の含有量が、上記アクリル系樹脂100重量部に対して20重量部以下である。
1つの実施形態においては、上記アクリル系樹脂は、イミド化率が2.5〜20.0%、酸価が0.10〜0.50mmol/gの範囲であり、かつ、アクリル酸エステル単位が1重量%未満であるイミド樹脂からなる。
1つの実施形態においては、上記コアシェル型粒子が、ゴム状重合体で構成されたコアと、ガラス状重合体で構成され該コアを被覆する被覆層と、を有する。
1つの実施形態においては、上記保護フィルムは、面内位相差Re(550)が0nm〜40nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)が−40nm〜40nmである。
1つの実施形態においては、上記保護フィルム側の一方の面側に配置されたハードコート層および/または防汚層を有する。
1つの実施形態においては、少なくとも一方の最外層に粘着剤層を有し、上記粘着剤層が導電性材料を含む。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記偏光板を備える。
図1は、本発明の1つの実施形態による偏光板の断面図である。偏光板10は、偏光子1と、偏光子1の一方の側に配置された保護フィルム2と、を有する。保護フィルム2は、アクリル系樹脂と、アクリル系樹脂に分散されたコアシェル型粒子とを含む。偏光板10は、切断により保護フィルム2の切断面に形成される層内クラック(扇状裂傷)の、切断面から内部の方向に沿った長さ(該切断面に直交する方向に沿った長さ)が150μm未満である。アクリル系樹脂は、好ましくは、イミド化率が2.5〜20.0%、酸価が0.10〜0.50mmol/gの範囲であり、かつ、アクリル酸エステル単位が1重量%未満であるイミド樹脂からなる。保護フィルム2中のコアシェル型粒子の含有量は、好ましくは、アクリル系樹脂100重量部に対して20重量部以下である。上記の偏光板は、従来の偏光板に比べて端部加工性が高く、切断により保護フィルム2の切断面に形成される層内クラックの長さが150μm未満である。従来の偏光板は、所望の寸法に裁断することによって150μm以上の層内クラックが生じ得る。図3(a)に示すように、層内クラックRは、保護フィルム3の切断面(端面)に生じ得、切断面から内部に向かって伸びる一方で、フィルム面内(保護フィルムの表面)にはクラックとして現れない。したがって、層内クラックが生じた保護フィルムであっても、偏光子を保護する機能は有し得る。しかしながら、狭額縁化の画像表示領域においては、保護フィルムの切断面から表示領域に対応する位置まで及ぶ層内クラックが生じ得、表示特性に悪影響を与え得る。すなわち、保護フィルムの層内クラックによる表示特性の低下は、近年の画像表示装置に対する狭額縁化の要望により顕在化した新たな課題であり、本発明の偏光板によって初めて解決される課題である。本発明の偏光板は、より好ましくは、保護フィルムの切断面に層内クラックが生じていない。これにより、狭額縁の画像表示装置に適用した場合に、層内クラックによる画像表示装置の表示特性の低下を抑制し得る。
偏光子としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
C−1.保護フィルムの特性
保護フィルムは、上記のとおり、アクリル系樹脂と、アクリル系樹脂に分散されたコアシェル型粒子とを含み、コアシェル型粒子の含有量は、アクリル系樹脂100重量部に対して20重量部以下である。保護フィルムの厚みは、好ましくは5μm〜150μmであり、より好ましくは10μm〜100μmである。
YI=[(1.28X−1.06Z)/Y]×100
C−2−1.アクリル系樹脂の構成
アクリル系樹脂としては、任意の適切なアクリル系樹脂が採用され得る。アクリル系樹脂は、代表的には、モノマー単位として、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよび/またはメタクリルを意味する。アクリル系樹脂の主骨格を構成するアルキル(メタ)アクリレートとしては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の炭素数1〜18のものを例示できる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。さらに、アクリル系樹脂には、任意の適切な共重合モノマーを共重合により導入してもよい。このような共重合モノマーの種類、数、共重合比等は目的に応じて適切に設定され得る。アクリル系樹脂の主骨格の構成成分(モノマー単位)については、一般式(2)を参照しながら後述する。
イミド化率Im(%)={B/(A+B)}×100
上記アクリル系樹脂は、例えば、以下の方法で製造することができる。この方法は、(I)一般式(2)で表されるアルキル(メタ)アクリレート単位に対応するアルキル(メタ)アクリレート単量体と、不飽和カルボン酸単量体および/またはその前駆体単量体と、を共重合して共重合体(a)を得ること;および、(II)該共重合体(a)をイミド化剤にて処理することにより、当該共重合体(a)中のアルキル(メタ)アクリレート単量体単位と不飽和カルボン酸単量体および/またはその前駆体単量体単位の分子内イミド化反応を行い、一般式(1)で表されるグルタルイミド単位を共重合体中に導入すること;を含む。
本発明の実施形態においては、上記アクリル系樹脂と他の樹脂とを併用してもよい。すなわち、アクリル系樹脂を構成するモノマー成分と他の樹脂を構成するモノマー成分とを共重合し、当該共重合体をD項で後述するフィルム形成に供してもよく;アクリル系樹脂と他の樹脂とのブレンドをフィルム形成に供してもよい。他の樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルイミドなどの他の熱可塑性樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。併用する樹脂の種類および配合量は、目的および得られるフィルムに所望される特性等に応じて適切に設定され得る。例えば、スチレン系樹脂(好ましくは、アクリロニトリル−スチレン共重合体)は、位相差制御剤として併用され得る。
上記保護フィルムにおいて、コアシェル型粒子は、アクリル系樹脂100重量部に対して、好ましくは1重量部〜20重量部、より好ましくは3重量部〜10重量部配合される。これにより、保護フィルムの端部加工性が向上し得、偏光板を裁断した際の保護フィルムの切断面における層内クラックの発生を抑制し得る。また、コアシェル型粒子の配合量が多すぎると、偏光解消により、偏光板の光学特性が劣化し得る。
本発明の実施形態による保護フィルムは、代表的には、上記アクリル系樹脂(その他の樹脂を併用する場合には、当該その他の樹脂とのブレンド)およびコアシェル型粒子を含む組成物をフィルム形成することを含む方法により形成され得る。さらに、保護フィルムを形成する方法は、上記フィルムを延伸することを含み得る。
偏光板は、上記のとおり、保護フィルム側の表面に、ハードコート層、または防汚層を有し得る。ハードコート層は、任意の適切な電離線硬化型樹脂の硬化層であり得る。ハードコート層は、鉛筆硬度試験で好ましくはH以上、より好ましくは3H以上の硬度を有する。鉛筆硬度試験は、JIS K 5400に準じて測定され得る。防汚層としては、防汚効果が得られる限り、任意の適切な層を採用し得る。防汚層としては、好ましくは、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂から選ばれる少なくとも1種を含む層が挙げられる。また、偏光板は、最外層に粘着剤層を有し得る。粘着剤層を構成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤を用いることができる。粘着剤層は、本発明の効果を損なわない範囲で任意の適切な成分を含み得る。このような成分としては、例えば、任意の適切な樹脂成分、粘着付与剤、無機充填剤、有機充填剤、金属粉、顔料、箔状物、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、導電剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、表面潤滑剤、レベリング剤、腐食防止剤、耐熱安定剤、重合禁止剤、滑剤などが挙げられる。
上記AからD項に記載の偏光板は、画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明は、そのような偏光板を用いた画像表示装置も包含する。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置が挙げられる。画像表示装置は業界で周知の構成が採用されるので、詳細な説明は省略する。
(1)厚み
デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC−351C」)を用いて測定した。
(2)端部加工性の評価
実施例および比較例の偏光板を、スーパーカッター(荻野精機作製所製、製品名「連続自動切断機 スーパーカッター」、型番 NS−600)を用いて、切断速度140spmで四辺を裁断し、60mm×90mmのサイズに加工した。
微分干渉顕微鏡を用いて保護フィルムの切断面を観察し、切断面に発生した層内クラックの数を確認し、層内クラックの幅を測定した。なお、層内クラックの幅は、図3(b)に示すように、平面視において保護フィルム3の切断面から内部の方向に沿った長さとした。偏光板の端部加工性を、以下の基準で評価した。
○:幅が150μm以上の層内クラックは生じていなかった。
×:幅が150μm以上の層内クラックが生じていた。
(偏光板の作製)
1.保護フィルムの作製
MS樹脂(MS−200;メタクリル酸メチル/スチレン(モル比)=80/20の共重合体,新日鐵化学(株)製)をモノメチルアミンでイミド化(イミド化率:5%)した。得られたイミド化MS樹脂は、一般式(1)で表されるグルタルイミド単位(R1およびR3はメチル基、R2は水素原子である)、一般式(2)で表される(メタ)アクリル酸エステル単位(R4は水素原子、R5およびR6はメチル基である)、およびスチレン単位を有していた。なお、上記イミド化には、口径15mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機を用いた。押出機の各温調ゾーンの設定温度を230℃、スクリュー回転数150rpmとし、MS樹脂を2.0kg/hrで供給し、モノメチルアミンの供給量はMS樹脂100重量部に対して2重量部とした。ホッパーからMS樹脂を投入し、ニーディングブロックによって樹脂を溶融および充満させた後、ノズルからモノメチルアミンを注入した。反応ゾーンの末端にはシールリングを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のメチルアミンを、ベント口の圧力を−0.08MPaに減圧して脱揮した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂は、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化した。得られたイミド化MS樹脂のイミド化率は5.0%、酸価は0.5mmol/gであった。
上記で得られたイミド化MS樹脂100重量部とコアシェル型粒子20重量部とを単軸押出機に投入して溶融混合し、Tダイを通してフィルム形成した。得られた押出フィルムを、延伸温度160℃で長さ方向および幅方向にそれぞれ2倍に同時二軸延伸した。延伸速度は、長さ方向および幅方向ともに10%/秒であった。このようにして、保護フィルムを作製した。得られた保護フィルムの厚さは40μm、面内位相差Re(550)は2nm、厚み方向位相差Rth(550)は2nmであった。
2.偏光子の作製
厚み30μmのポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルム(クラレ製、製品名「PE3000」)の長尺ロールを、ロール延伸機により長手方向に5.9倍になるように長手方向に一軸延伸しながら同時に膨潤、染色、架橋、洗浄処理を施し、最後に乾燥処理を施すことにより厚み12μmの偏光子を作製した。
具体的には、膨潤処理は20℃の純水で処理しながら2.2倍に延伸した。次いで、染色処理は得られる偏光子の単体透過率が45.0%になるようにヨウ素濃度が調整されたヨウ素とヨウ化カリウムの重量比が1:7である30℃の水溶液中において処理しながら1.4倍に延伸した。更に、架橋処理は、2段階の架橋処理を採用し、1段階目の架橋処理は40℃のホウ酸とヨウ化カリウムを溶解した水溶液において処理しながら1.2倍に延伸した。1段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は5.0重量%で、ヨウ化カリウム含有量は3.0重量%とした。2段階目の架橋処理は65℃のホウ酸とヨウ化カリウムを溶解した水溶液において処理しながら1.6倍に延伸した。2段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は4.3重量%で、ヨウ化カリウム含有量は5.0重量%とした。また、洗浄処理は、20℃のヨウ化カリウム水溶液で処理した。洗浄処理の水溶液のヨウ化カリウム含有量は2.6重量%とした。最後に、乾燥処理は70℃で5分間乾燥させて偏光子を得た。
3.偏光板の作製
上記偏光子の一方の面に、ポリビニルアルコール系接着剤を介して、第1の保護フィルムとして上記で得られた保護フィルムを貼り合わせ、上記偏光子の他方の面に、ポリビニルアルコール系接着剤を介して、第2の保護フィルムとしてシクロオレフィン系樹脂シート(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルム」、厚み52μm)を貼り合わせ、第2の保護フィルムの表面に粘着剤層(厚み20μm)を形成し、偏光板を得た。得られた偏光板を上記の評価に供した。結果を表1に示す。
イミド化MS樹脂100重量部とコアシェル型粒子15重量部とを単軸押出機に投入して溶融混合して押出フィルムを作成し、この押出フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして保護フィルムを作成した。第1の保護フィルムとして上記保護フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
イミド化MS樹脂100重量部とコアシェル型粒子10重量部とを単軸押出機に投入して溶融混合して押出フィルムを作成し、この押出フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして保護フィルムを作成した。第1の保護フィルムとして上記保護フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
イミド化MS樹脂100重量部とコアシェル型粒子5重量部とを単軸押出機に投入して溶融混合して押出フィルムを作成し、この押出フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして保護フィルムを作成した。第1の保護フィルムとして上記保護フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
厚さ140μmの押出フィルムを形成し、この押出フィルムを用いたこと以外は実施例3と同様にして保護フィルムを作成した。得られた保護フィルムの厚さは35μmであった。第1の保護フィルムとして上記保護フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
厚さ120μmの押出フィルムを形成し、この押出フィルムを用いたこと以外は実施例3と同様にして保護フィルムを作成した。得られた保護フィルムの厚さは30μmであった。第1の保護フィルムとして上記保護フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
厚さ80μmの押出フィルムを形成し、この押出フィルムを用いたこと以外は実施例3と同様にして保護フィルムを作成した。得られた保護フィルムの厚さは20μmであった。第1の保護フィルムとして上記保護フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第2の保護フィルムとして、第1の保護フィルムと同じ保護フィルムを用いたこと以外は実施例6と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
イミド化MS樹脂のみを単軸押出機に投入して溶融混合することにより押出フィルムを形成し、この押出フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして保護フィルムを作成した。第1の保護フィルムとして上記保護フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。上記偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
2 保護フィルム
3 第2の保護フィルム
10 偏光板
11 偏光板
R 層内クラック
Claims (9)
- 偏光子と、該偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムと、を有し、
前記保護フィルムは、アクリル系樹脂と、該アクリル系樹脂に分散されたコアシェル型粒子とを含み、
切断により前記保護フィルムの切断面に形成される層内クラックの、前記切断面から内部の方向に沿った長さが150μm未満である、偏光板。 - 前記アクリル系樹脂が、グルタルイミド単位、ラクトン環単位、無水マレイン酸単位、マレイミド単位および無水グルタル酸単位からなる群から選択される少なくとも1つを有する、請求項1に記載の偏光板。
- 前記保護フィルム中の前記コアシェル型粒子の含有量が、前記アクリル系樹脂100重量部に対して20重量部以下である、請求項1または2に記載の偏光板。
- 前記アクリル系樹脂は、イミド化率が2.5〜20.0%、酸価が0.10〜0.50mmol/gの範囲であり、かつ、アクリル酸エステル単位が1重量%未満であるイミド樹脂からなる、請求項1から3のいずれかに記載の偏光板。
- 前記コアシェル型粒子が、ゴム状重合体で構成されたコアと、ガラス状重合体で構成され該コアを被覆する被覆層と、を有する、請求項1から4のいずれかに記載の偏光板。
- 前記保護フィルムは、面内位相差Re(550)が0nm〜40nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)が−40nm〜40nmである、請求項1から5のいずれかに記載の偏光板。
- 前記保護フィルム側の一方の面側に配置されたハードコート層および/または防汚層を有する、請求項1から6のいずれかに記載の偏光板。
- 少なくとも一方の最外層に粘着剤層を有し、前記粘着剤層が導電性材料を含む、請求項1から7のいずれかに記載の偏光板。
- 請求項1から8のいずれかに記載の偏光板を備える、画像表示装置。
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