JP2021015294A - 円偏光板 - Google Patents
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Abstract
Description
以下の条件1及び条件2の内、少なくとも一方を満たす円偏光板。
条件1:前記第1の保護フィルムの透湿度をx(g/m2・24hr)とし、前記第2の保護フィルムの透湿度をy(g/m2・24hr)としたときに、式(1)を満たす。
1/x+1/y≧0.0030 式(1)
条件2:前記偏光板の水分率が3%以下である。
[2]条件1及び条件2を両方満たす請求項1に記載の円偏光板。
[3]前記偏光板における前記位相差フィルムが積層された側とは反対側に、前面板を備える請求項1または2に記載の円偏光板。
[4]前記偏光子の厚みが13μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載の円偏光板。
本発明の円偏光板は、偏光板と位相差フィルムとを備える。偏光板と位相差フィルムとは、例えば接着層を介して積層することができる。接着層としては、例えば後述の粘着剤層や接着剤層が挙げられる。本発明において偏光板とは、偏光子と、偏光子の両面にそれぞれ貼合された保護フィルムとからなる積層体のことをいう。
条件1:前記第1の保護フィルムの透湿度をx(g/m2・24hr)とし、前記第2の保護フィルムの透湿度をy(g/m2・24hr)としたときに、式(1)を満たす。
1/x+1/y≧0.0030 式(1)
条件2:前記偏光板の水分率が3.00%以下である。
本発明において偏光板とは、偏光子と、偏光子の両面にそれぞれ貼合された保護フィルムとからなる積層体のことをいう。偏光板が備える保護フィルムは、後述のハードコート層、反射防止層、帯電防止層などの表面処理層を有していてもよい。偏光子と保護フィルムとは、例えば接着剤層や粘着剤層を介して積層することができる。偏光板が備える部材について、以下に説明する。
偏光板が備える偏光子は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する(透過軸と平行な)振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有する吸収型の偏光子であることができる。第1の層が有する偏光子としては、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させた偏光子を好適に用いることができる。偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程;ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程;二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液等の架橋液で処理する工程;及び、架橋液による処理後に水洗する工程を含む方法によって製造できる。
液晶化合物は、配向したまま重合することができる液晶化合物であり、分子内に重合性基を有することができる。また、WO2011/024891に記載されるように、液晶性を有する二色性色素から偏光子を形成してもよい。
偏光子を基準に、位相差フィルムから遠い側の保護フィルム(第1の保護フィルム)の透湿度は、500g/m2・24hr以下であることが好ましく、200g/m2・24hr以下であることがより好ましく、100g/m2・24hr以下であることがさらに好ましく、50g/m2・24hr以下であってもよい。下限値は特に限定されないが、通常0g/m2・24hr超である。
位相差フィルムは、重合性液晶化合物を含む組成物から構成される層を有する。重合性液晶化合物を含む組成物から構成される層とは、具体的には、重合性液晶化合物が硬化した層を意味する。本明細書において、λ/2の位相差を与える層、λ/4の位相差を与える層(ポジティブA層)及びポジティブC層等を総称して、位相差層ということがある。
さらに、位相差フィルムは後述の基材、配向膜を含んでいてもよい。
有機溶媒としては、例えば、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が挙げられる。その中でも、アルキルハライド、ケトンが好ましい。また、2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
粘着剤層は、(メタ)アクリル系、ゴム系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系のような樹脂を主成分とする粘着剤組成物で構成することができる。中でも、透明性、耐候性、耐熱性等に優れる(メタ)アクリル系樹脂をベースポリマーとする粘着剤組成物が好適である。粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型、熱硬化型であってもよい。粘着剤層の厚みは、通常3〜30μmであり、好ましくは3〜25μmである。
前面板は、偏光板の視認側に配置される。前面板は、接着層を介して偏光板に積層されることができる。接着層としては、例えば前述の粘着剤層や接着剤層が挙げられる。図2(a)、(b)に示すように、前面板4は、偏光板1における第1の保護フィルム11上に、粘着剤層16を介して積層されることができる。
遮光パターンは、前面板または前面板が適用される表示装置のベゼルまたはハウジングの少なくとも一部として提供することができる。遮光パターンは、前面板における表示素子側に形成することができる。遮光パターンは、表示装置の各配線を隠し使用者に視認されないようにすることができる。遮光パターンの色及び/または材質は特に制限されることはなく、黒色、白色、金色などの多様な色を有する樹脂物質で形成することができる。
一実施形態において、遮光パターンの厚さは2μm〜50μmであってもよく、好ましくは4μm〜30μmであってもよく、より好ましくは6μm〜15μmの範囲であってもよい。また、遮光パターンと表示部の間の段差による気泡混入及び境界部の視認を抑制するために、遮光パターンに形状を付与することができる。例えば、前記遮光パターンは表示部との隣接面において、遮光パターンが形成された前面板とのなす傾斜角が0.1°〜25°であってもよい。
図1(a)に示した円偏光板100を例に、円偏光板の製造方法を説明する。円偏光板100は、偏光板1と位相差フィルム2とを粘着剤層13を介して積層することにより製造することができる。
円偏光板は、さまざまな表示装置に用いることができる。表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(以下、無機ELともいう)表示装置、電子放出表示装置(例えば電場放出表示装置(FEDともいう)、表面電界放出表示装置(SEDともいう))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置(例えばグレーティングライトバルブ(GLVともいう)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMDともいう)を有する表示装置)及び圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。円偏光板は、特に有機EL表示装置又は無機EL表示装置に特に有効に用いることができる。
株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーターであるMH−15Mを用いて測定した。
保護フィルムの透湿度の測定は、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じて行った。測定の条件は、温度40℃、相対湿度90%として行った。
位相差測定装置KOBRA−PR(王子計測機器株式会社製)を用いて測定した。
偏光板の水分率は、乾燥重量法により算出した。105℃で2時間乾燥させたときの偏光板の重量W1、乾燥前の偏光板の重量W0をそれぞれ測定した。これらの値を下記式に代入して、偏光板の水分率を算出した。
偏光板の水分率〔%〕={(W0−W1)÷W0}×100
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約4倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に40秒間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.052/5.7/100の水溶液に28℃で30秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が11.0/6.2/100の水溶液に70℃で120秒間浸漬した。引き続き、8℃の純水で15秒間洗浄した後、300Nの張力で保持した状態で、60℃で50秒間、次いで75℃で20秒間乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み8μmの偏光フィルムを得た。
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルムに代えて厚み30μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を用いた以外は、偏光子(A)の作製と同様にして、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み13μmの偏光子(B)を得た。
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルムに代えて厚み60μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を用いた以外は、偏光子(A)の作製と同様にして、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み23μmの偏光子(C)を得た。
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルムに代えて厚み75μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を用いた以外は、偏光子(A)の作製と同様にして、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み28μmの偏光子(D)を得た。
水100重量部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔株式会社クラレから入手した商品名「KL−318」〕を3重量部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業株式会社から入手した商品名「スミレーズレジン(登録商標) 650(30)」、固形分濃度30重量%の水溶液〕を1.5重量部添加して、水系接着剤を調製した。
粘着剤層A: 剥離フィルム上に形成された、厚みが25μmのアクリル系粘着剤層を準備した。
粘着剤層B: 剥離フィルム上に形成された、厚みが5μmのアクリル系粘着剤層を準備した。
粘着剤層C: 剥離フィルム上に形成された、厚みが20μmのアクリル系粘着剤層を準備した。
以下の保護フィルムを準備した。
保護フィルムA:厚さ20μmのノルボルネン系樹脂フィルム。
保護フィルムB:一方の面にハードコート層が形成されたノルボルネン系樹脂フィルム、保護フィルムBの厚みは52μmであった。
保護フィルムC:一方の面にハードコート層が形成されたTACフィルム、保護フィルムCの厚みは31μmであった。
保護フィルムD:一方の表面にハードコート層が形成されたノルボルネン系樹脂フィルム、保護フィルムCの厚みは29μmであった。
保護フィルムE:厚み40μmのTACフィルム。
保護フィルムF:厚さ13μmのノルボルネン系樹脂フィルム。
保護フィルムG:厚み25μmのTACフィルム。
保護フィルムH:厚み20μmのTACフィルム。
下記構造の光配向性材料5部(重量平均分子量:30000)とシクロペンタノン(溶媒)95部とを成分として混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、配向膜形成用組成物を得た。
さらに、固形分濃度が13%となるようにN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を添加し、80℃で1時間攪拌することにより、位相差層形成用組成物を得た。
重合性液晶化合物Aは特開2010−31223号公報に記載の方法で製造した。また、重合性液晶化合物Bは、特開2009−173893号公報に記載の方法に準じて製造した。以下にそれぞれの分子構造を示す。
[重合性液晶化合物A]
基材として50μm厚の環状ポリオレフィン系フィルム〔日本ゼオン株式会社製の商品名「ZF−14−50」〕上にコロナ処理を実施した。コロナ処理を施した面に配向膜形成用組成物をバーコーターで塗布した。配向膜形成用組成物の塗膜を80℃で1分間乾燥した。偏光UV照射装置〔ウシオ電機(株)の商品名「SPOT CURE SP−9」〕を用いて、波長313nmにおける積算光量:100mJ/cm2で軸角度45°にて偏光UVを塗膜に照射し、配向膜を得た。
コーニング社製の厚みが0.4mmのガラス板を準備した。
偏光子Aの一方の面に、上記水系接着剤を介して保護フィルムBを貼合し、もう一方の面に上記水系接着剤を介して保護フィルムAを貼合した。乾燥処理を施して、偏光板を作製した。偏光板の水分率は、1.11%であった。
露出した粘着剤層B上に、重合性液晶化合物が硬化した層が貼合面となるように上記積層体を積層し、ついで基材を剥離した。このようにして、保護フィルムB/偏光子A/保護フィルムA/粘着剤層B/位相差フィルムからなる円偏光板を作製した。
偏光子、保護フィルム、偏光板の水分率を以下の表1に示すように変更したこと以外は、同様にして、円偏光板を作製した。なお、偏光板の水分率は乾燥温度および乾燥時間を調整することによって調節した。
作製した円偏光板における位相差フィルム上に粘着剤層Aを積層した。剥離フィルムを剥離し、露出した粘着剤層Aを介して、円偏光板をガラス板に積層した。さらに、偏光板における位相差フィルム側とは反対側の保護フィルム(第1の保護フィルム)上に、粘着剤層Cを積層した。剥離フィルムを剥離し、露出した粘着剤層C上に、前面板を積層した。このようにして、ガラス板(前面板)/粘着剤層C/円偏光板/粘着剤層A/ガラス板からなる評価用サンプルを作製した。
────────────────────────────────────────
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 比較例1 比較例2
────────────────────────────────────────
第1の 種類 B C C D E E
保護フィルム 透湿度 12 460 460 5.5 800 800
[g/m2・24hr]
────────────────────────────────────────
偏光子 A B B B C D
────────────────────────────────────────
第2の 種類 A G F H E E
保護フィルム 透湿度 25 1210 35 1500 800 800
[g/m2・24hr]
────────────────────────────────────────
偏光板の水分率[%] 1.11 2.11 1.92 1.70 3.10 3.70
────────────────────────────────────────
透湿度の逆数の
合計1/x+1/y 0.1233 0.0030 0.0307 0.1825 0.0025 0.0025
────────────────────────────────────────
ΔRe[nm] 7.6 9.1 8.8 6.6 16.1 19.7
────────────────────────────────────────
2 位相差フィルム
3 有機EL表示素子
4 前面板
10 偏光子
11 第1の保護フィルム
12 第2の保護フィルム
13,14,16 粘着剤層
15 接着層
20,21 重合性液晶化合物が硬化した層
Claims (3)
- 前面板と、
円偏光板と、
表示素子とを有する表示装置であって、
前記円偏光板は、
偏光子の一方の面に第1の保護フィルムが積層され、当該偏光子のもう一方の面に第2の保護フィルムが積層された偏光板と、重合性液晶化合物が硬化した層を含む位相差フィルムとを備え、
以下の条件1及び条件2の内、少なくとも一方を満たす円偏光板であり、
前記位相差フィルムにおける偏光板とは反対側の面に粘着剤層を有し、
前記偏光板における前記位相差フィルムが積層された側とは反対側に備えられ、
前記粘着剤層により前記表示素子へ貼合されている
表示装置。
条件1:前記第1の保護フィルムの透湿度をx(g/m2・24hr)とし、前記第2の保護フィルムの透湿度をy(g/m2・24hr)としたときに、式(1)を満たす。
1/x+1/y≧0.0030 式(1)
条件2:前記偏光板の水分率が3.00%以下である。 - 前記円偏光板が、条件1及び条件2を両方満たす請求項1に記載の表示装置。
- 前記偏光子の厚みが13μm以下である請求項1〜2のいずれかに記載の表示装置。
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