JP2021076759A - Polarization plate with retardation layer and image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相差層付偏光板および画像表示装置に関する。 The present invention relates to a polarizing plate with a retardation layer and an image display device.
画像表示装置(例えば、液晶表示装置)には、一般に、光学的な補償を行うために、偏光子と位相差フィルムとを組み合わせた様々な光学フィルムが使用されている。上記光学フィルムの一種である円偏光板は、通常、偏光子とλ/4板とを組み合わせることによって製造できる。しかし、λ/4板は、波長が短波長側になるに従って位相差値が大きくなる特性、いわゆる「正の波長分散特性」を示し、また、その波長分散特性が大きいものが一般的である。このために、広い波長範囲にわたって、所望の光学特性(例えば、λ/4板としての機能)を発揮できないという問題がある。このような問題を回避するために、近年、波長が長波長側になるに従って位相差値が大きくなる波長分散特性、いわゆる「逆分散特性」を示す位相差フィルムが提案されている。しかし、逆分散特性を示す位相差フィルムにはコストの面で問題がある。 In an image display device (for example, a liquid crystal display device), various optical films in which a polarizer and a retardation film are combined are generally used in order to perform optical compensation. A circularly polarizing plate, which is a kind of the above optical film, can usually be manufactured by combining a polarizing element and a λ / 4 plate. However, the λ / 4 plate generally exhibits a characteristic that the phase difference value increases as the wavelength becomes shorter, that is, a so-called “positive wavelength dispersion characteristic”, and the wavelength dispersion characteristic is large. Therefore, there is a problem that desired optical characteristics (for example, function as a λ / 4 plate) cannot be exhibited over a wide wavelength range. In order to avoid such a problem, in recent years, a retardation film exhibiting a wavelength dispersion characteristic in which the retardation value increases as the wavelength becomes longer on the long wavelength side, that is, a so-called "reverse dispersion characteristic" has been proposed. However, the retardation film exhibiting the inverse dispersion characteristic has a problem in terms of cost.
上記のような問題に対応するために、正の波長分散特性を有するλ/4板に種々の位相差フィルムを組み合わせることにより、λ/4板の波長分散特性を補正する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、これらの技術は、黒表示時の斜め方向の輝度が十分に小さくならず、かつ、斜め方向のカラーシフトが大きいという問題がある。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的とするところは、黒表示時の斜め方向の輝度が小さく、かつ、斜め方向のカラーシフトが小さい画像表示装置を実現し得る位相差層付偏光板を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its main purpose is to provide an image display device having a small oblique brightness at the time of black display and a small oblique color shift. It is to provide a polarizing plate with a retardation layer which can be realized.
本発明の実施形態による位相差層付偏光板は、偏光子を含む偏光板と;該偏光板に隣接して配置された、屈折率特性がnz>nx>nyの関係を示す第1の位相差層と;該第1の位相差層に隣接して配置された、屈折率特性がnx>ny=nzの関係を示す第2の位相差層と;を有する。該偏光子の吸収軸と該第1の位相差層の遅相軸とは実質的に直交しており、該偏光子の吸収軸と該第2の位相差層の遅相軸とは実質的に平行である。
1つの実施形態においては、上記第1の位相差層と上記第2の位相差層との積層体は下記の関係を満足する:
Re(450)/Re(550)>0.82
Re(650)/Re(550)<1.18。
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、画像表示セルと、該画像表示セルの視認側に配置された上記の位相差層付偏光板と、を有する。
1つの実施形態においては、上記画像表示装置は、IPSモードの液晶表示装置である。
The polarizing plate with a retardation layer according to the embodiment of the present invention is a polarizing plate containing a polarizing element; and is arranged adjacent to the polarizing plate and has a refractive index characteristic of nz>nx> ny. It has a retardation layer; and a second retardation layer arranged adjacent to the first retardation layer and having a refractive index characteristic of nx> ny = nz. The absorption axis of the polarizer and the slow axis of the first retardation layer are substantially orthogonal to each other, and the absorption axis of the polarizer and the slow axis of the second retardation layer are substantially orthogonal to each other. Is parallel to.
In one embodiment, the laminate of the first retardation layer and the second retardation layer satisfies the following relationship:
Re (450) / Re (550)> 0.82
Re (650) / Re (550) <1.18.
According to another aspect of the present invention, an image display device is provided. This image display device includes an image display cell and the above-mentioned polarizing plate with a retardation layer arranged on the visual side of the image display cell.
In one embodiment, the image display device is an IPS mode liquid crystal display device.
本発明の実施形態によれば、位相差層付偏光板において、偏光板側から順に屈折率特性がnz>nx>nyの関係を示す第1の位相差層および屈折率特性がnx>ny=nzの関係を示す第2の位相差層を配置することにより、逆分散特性を示す位相差フィルムを用いることなく、黒表示時の斜め方向の輝度が小さく、かつ、斜め方向のカラーシフトが小さい画像表示装置を実現し得る位相差層付偏光板を得ることができる。 According to the embodiment of the present invention, in the polarizing plate with a retardation layer, the first retardation layer showing the relationship of the refractive index characteristic of nz> nx> ny and the refractive index characteristic are nx> ny = in order from the polarizing plate side. By arranging the second retardation layer showing the relationship of nz, the brightness in the diagonal direction at the time of black display is small and the color shift in the diagonal direction is small without using the retardation film showing the inverse dispersion characteristic. A polarizing plate with a retardation layer that can realize an image display device can be obtained.
以下、本発明の代表的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 Hereinafter, typical embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.
(用語および記号の定義)
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(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx−ny)×dによって求められる。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth(λ)=(nx−nz)×dによって求められる。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
(5)実質的に平行または直交
「実質的に平行」とは、0°±5.0°である場合を包含し、好ましくは0°±3.0°、さらに好ましくは0°±1.0°である。「実質的に直交」とは、90°±5.0°である場合を包含し、好ましくは90°±3.0°、さらに好ましくは90°±1.0°である。なお、本明細書において単に「平行」または「直交」というときは、実質的に平行または直交である場合も包含する。
(6)角度
本明細書において角度に言及するときは、当該角度は基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。したがって、例えば「45°」は±45°を意味する。
(Definition of terms and symbols)
Definitions of terms and symbols herein are as follows.
(1) Refractive index (nx, ny, nz)
"Nx" is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index is maximized (that is, the slow-phase axis direction), and "ny" is the in-plane direction orthogonal to the slow-phase axis (that is, the phase-advance axis direction). Is the refractive index of, and "nz" is the refractive index in the thickness direction.
(2) In-plane phase difference (Re)
“Re (λ)” is an in-plane phase difference measured with light having a wavelength of λ nm at 23 ° C. For example, "Re (550)" is an in-plane phase difference measured with light having a wavelength of 550 nm at 23 ° C. Re (λ) is obtained by the formula: Re (λ) = (nx−ny) × d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(3) Phase difference in the thickness direction (Rth)
“Rth (λ)” is a phase difference in the thickness direction measured with light having a wavelength of λ nm at 23 ° C. For example, "Rth (550)" is a phase difference in the thickness direction measured with light having a wavelength of 550 nm at 23 ° C. Rth (λ) is obtained by the formula: Rth (λ) = (nx−nz) × d, where d (nm) is the thickness of the layer (film).
(4) Nz coefficient The Nz coefficient is obtained by Nz = Rth / Re.
(5) Substantially parallel or orthogonal The term "substantially parallel" includes the case of 0 ° ± 5.0 °, preferably 0 ° ± 3.0 °, and more preferably 0 ° ± 1. It is 0 °. The term "substantially orthogonal" includes the case of 90 ° ± 5.0 °, preferably 90 ° ± 3.0 °, and more preferably 90 ° ± 1.0 °. In addition, the term "parallel" or "orthogonal" in the present specification also includes the case where the term is substantially parallel or orthogonal.
(6) Angle When referring to an angle herein, the angle includes both clockwise and counterclockwise with respect to the reference direction. Therefore, for example, "45 °" means ± 45 °.
A.位相差層付偏光板の全体構成
図1は、本発明の1つの実施形態による位相差層付偏光板の概略断面図である。図示例の位相差層付偏光板100は、偏光板10と第1の位相差層20と第2の位相差層30とを有する。偏光板10は、偏光子11と、偏光子11の一方の側に配置された第1の保護層12と、偏光子11のもう一方の側に配置された第2の保護層13とを含む。目的に応じて、第1の保護層12および第2の保護層13の一方は省略されてもよい。例えば、第1の位相差層20が偏光子11の保護層としても機能し得る場合には、第2の保護層13は省略されてもよい。
A. Overall Configuration of Polarizing Plate with Difference Layer FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the polarizing plate with a retardation layer according to one embodiment of the present invention. The polarizing
第1の位相差層20は、代表的には図示例のように、偏光板10に隣接して配置されている。第1の位相差層20は、屈折率特性がnz>nx>nyの関係を示す。第2の位相差層30は、代表的には図示例のように、第1の位相差層20に隣接して配置されている。第2の位相差層30は、屈折率特性がnx>ny=nzの関係を示す。本明細書において「隣接して配置」とは、直接積層されているか、接着層(例えば、接着剤層または粘着剤層)のみを介して積層されていることを意味する。すなわち、偏光板10と第1の位相差層20との間、および、第1の位相差層20と第2の位相差層30との間に光学機能層(例えば、他の位相差層)が介在しないことを意味する。一方で、図示した構成はあくまで例示であり、偏光板10と第1の位相差層20との間、および/または、第1の位相差層20と第2の位相差層30との間に、目的に応じた任意の適切な光学機能層が配置され得ることはいうまでもない。
The
第1の位相差層20は、その遅相軸が偏光子11の吸収軸に対して直交するように配置されている。第2の位相差層30は、その遅相軸が偏光子11の吸収軸に対して平行となるように配置されている。それぞれ上記のような特定の屈折率特性を有する第1の位相差層20および第2の位相差層30を上記のような順序で積層し、および、第1の位相差層20および第2の位相差層30の遅相軸方向を偏光子の吸収軸方向に対してこのように設定することにより、黒表示時の斜め方向の輝度が小さく、かつ、斜め方向のカラーシフトが小さい画像表示装置を実現し得る位相差層付偏光板を得ることができる。
The
位相差層付偏光板は、導電層または導電層付等方性基材(図示せず)をさらに有していてもよい。導電層または導電層付等方性基材は、代表的には、第2の位相差層30の外側(偏光板10と反対側)に設けられる。導電層または導電層付等方性基材が設けられる場合、位相差層付偏光板は、画像表示セル(例えば、液晶セル、有機ELセル)と偏光板との間にタッチセンサが組み込まれた、いわゆるインナータッチパネル型入力表示装置に適用され得る。 The polarizing plate with a retardation layer may further have a conductive layer or an isotropic base material with a conductive layer (not shown). The conductive layer or the isotropic base material with the conductive layer is typically provided on the outside (opposite side of the polarizing plate 10) of the second retardation layer 30. When a conductive layer or an isotropic substrate with a conductive layer is provided, the polarizing plate with a retardation layer has a so-called touch sensor incorporated between an image display cell (for example, a liquid crystal cell or an organic EL cell) and the polarizing plate. It can be applied to an inner touch panel type input display device.
位相差層付偏光板は、その他の位相差層をさらに含んでいてもよい。その他の位相差層の光学的特性(例えば、屈折率特性、面内位相差、Nz係数、光弾性係数)、厚み、配置位置等は、目的に応じて適切に設定され得る。 The polarizing plate with a retardation layer may further include other retardation layers. The optical characteristics (for example, refractive index characteristics, in-plane retardation, Nz coefficient, photoelastic coefficient), thickness, arrangement position, and the like of other retardation layers can be appropriately set according to the purpose.
位相差層付偏光板は、枚葉状であってもよく長尺状であってもよい。本明細書において「長尺状」とは、幅に対して長さが十分に長い細長形状を意味し、例えば、幅に対して長さが10倍以上、好ましくは20倍以上の細長形状を含む。長尺状の位相差層付偏光板は、ロール状に巻回可能である。 The polarizing plate with a retardation layer may be single-wafered or elongated. As used herein, the term "long" means an elongated shape having a length sufficiently long with respect to the width, and for example, an elongated shape having a length of 10 times or more, preferably 20 times or more with respect to the width. Including. The long-shaped polarizing plate with a retardation layer can be wound in a roll shape.
実用的には、第2の位相差層の偏光板と反対側には粘着剤層(図示せず)が設けられ、位相差層付偏光板は画像表示セルに貼り付け可能とされている。さらに、粘着剤層の表面には、位相差層付偏光板が使用に供されるまで、剥離フィルムが仮着されていることが好ましい。剥離フィルムを仮着することにより、粘着剤層を保護するとともに、ロール形成が可能となる。 Practically, an adhesive layer (not shown) is provided on the opposite side of the second retardation layer from the polarizing plate, and the polarizing plate with the retardation layer can be attached to the image display cell. Further, it is preferable that a release film is temporarily adhered to the surface of the pressure-sensitive adhesive layer until a polarizing plate with a retardation layer is used. By temporarily attaching the release film, the pressure-sensitive adhesive layer can be protected and rolls can be formed.
位相差層付偏光板の全体厚みは、好ましくは20μm〜200μmであり、さらに好ましくは40μm〜170μmであり、特に好ましくは50μm〜120μmである。以下、位相差層付偏光板を構成する各層の詳細について説明する。 The overall thickness of the polarizing plate with a retardation layer is preferably 20 μm to 200 μm, more preferably 40 μm to 170 μm, and particularly preferably 50 μm to 120 μm. Hereinafter, details of each layer constituting the polarizing plate with a retardation layer will be described.
B.偏光板
B−1.偏光子
偏光子11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。
B. Polarizing plate B-1. Polarizer As the
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理および延伸処理が施されたもの、PVAの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、PVA系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。 Specific examples of the polarizer composed of a single-layer resin film include a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol (PVA) -based film, a partially formalized PVA-based film, and an ethylene / vinyl acetate copolymer system partially saponified film. Examples thereof include those which have been dyed and stretched with a bicolor substance such as iodine or a bicolor dye, and polyene-based oriented films such as a dehydrated product of PVA and a dehydrogenated product of polyvinyl chloride. Preferably, since the PVA-based film is excellent in optical properties, a polarizer obtained by dyeing a PVA-based film with iodine and uniaxially stretching it is used.
上記ヨウ素による染色は、例えば、PVA系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは3〜7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、PVA系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にPVA系フィルムを水に浸漬して水洗することで、PVA系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、PVA系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。 The dyeing with iodine is performed, for example, by immersing a PVA-based film in an aqueous iodine solution. The draw ratio of the uniaxial stretching is preferably 3 to 7 times. Stretching may be performed after the dyeing treatment or while dyeing. Alternatively, it may be stretched and then dyed. If necessary, the PVA-based film is subjected to a swelling treatment, a cross-linking treatment, a washing treatment, a drying treatment and the like. For example, by immersing the PVA-based film in water and washing it with water before dyeing, it is possible not only to clean the dirt on the surface of the PVA-based film and the blocking inhibitor, but also to swell the PVA-based film to prevent uneven dyeing. Can be prevented.
積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたPVA系樹脂層(PVA系樹脂フィルム)との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材/偏光子の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開2012−73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。 Specific examples of the polarizer obtained by using the laminate include a laminate of a resin base material and a PVA-based resin layer (PVA-based resin film) laminated on the resin base material, or a resin base material and the resin. Examples thereof include a polarizer obtained by using a laminate with a PVA-based resin layer coated and formed on a base material. The polarizer obtained by using the laminate of the resin base material and the PVA-based resin layer coated and formed on the resin base material is, for example, a resin base material obtained by applying a PVA-based resin solution to the resin base material and drying the resin base material. It is produced by forming a PVA-based resin layer on the resin layer to obtain a laminate of a resin base material and a PVA-based resin layer; and stretching and dyeing the laminate to use the PVA-based resin layer as a polarizer. obtain. In the present embodiment, stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution for stretching. Further, stretching may further include, if necessary, stretching the laminate in the air at a high temperature (eg, 95 ° C. or higher) prior to stretching in boric acid aqueous solution. The obtained resin base material / polarizer laminate may be used as it is (that is, the resin base material may be used as a protective layer for the polarizer), and the resin base material is peeled off from the resin base material / polarizer laminate. Then, an arbitrary appropriate protective layer according to the purpose may be laminated on the peeled surface. Details of the method for producing such a polarizer are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-73580 and Japanese Patent No. 6470455. The entire description of these publications is incorporated herein by reference.
偏光子の厚みは、好ましくは15μm以下であり、より好ましくは1μm〜12μmであり、さらに好ましくは3μm〜12μmであり、特に好ましくは3μm〜8μmである。偏光子の厚みがこのような範囲であれば、加熱時のカールを良好に抑制することができ、および、良好な加熱時の外観耐久性が得られる。 The thickness of the polarizer is preferably 15 μm or less, more preferably 1 μm to 12 μm, further preferably 3 μm to 12 μm, and particularly preferably 3 μm to 8 μm. When the thickness of the polarizer is in such a range, curling during heating can be satisfactorily suppressed, and good appearance durability during heating can be obtained.
偏光子は、好ましくは、波長380nm〜780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、例えば41.5%〜46.0%であり、好ましくは43.0%〜46.0%であり、より好ましくは44.5%〜46.0%である。偏光子の偏光度は、好ましくは97.0%以上であり、より好ましくは99.0%以上であり、さらに好ましくは99.9%以上である。 The polarizer preferably exhibits absorption dichroism at any wavelength of 380 nm to 780 nm. The simple substance transmittance of the polarizer is, for example, 41.5% to 46.0%, preferably 43.0% to 46.0%, and more preferably 44.5% to 46.0%. The degree of polarization of the polarizer is preferably 97.0% or more, more preferably 99.0% or more, and further preferably 99.9% or more.
B−2.保護層
保護層12および保護層13(存在する場合)は、それぞれ、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
B-2. Protective Layer The
位相差層付偏光板は、後述するように代表的には画像表示装置の視認側に配置され、保護層12は、その視認側に配置される。したがって、保護層12には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。さらに/あるいは、保護層12には、必要に応じて、偏光サングラスを介して視認する場合の視認性を改善する処理(代表的には、(楕)円偏光機能を付与すること、超高位相差を付与すること)が施されていてもよい。このような処理を施すことにより、偏光サングラス等の偏光レンズを介して表示画面を視認した場合でも、優れた視認性を実現することができる。したがって、位相差層付偏光板は、屋外で用いられ得る画像表示装置にも好適に適用され得る。
As will be described later, the polarizing plate with a retardation layer is typically arranged on the viewing side of the image display device, and the
保護層12の厚みは、好ましくは5μm〜80μm、より好ましくは10μm〜40μm、さらに好ましくは10μm〜30μmである。なお、表面処理が施されている場合、保護層12の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
The thickness of the
保護層13は、1つの実施形態においては、光学的に等方性であることが好ましい。本明細書において「光学的に等方性である」とは、面内位相差Re(550)が0nm〜10nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)が−10nm〜+10nmであることをいう。保護層13は、別の実施形態においては、任意の適切な位相差値を有する位相差層であり得る。この場合、位相差層の面内位相差Re(550)は、例えば110nm〜150nmである。保護層13の厚みは、好ましくは5μm〜80μm、より好ましくは10μm〜40μm、さらに好ましくは10μm〜30μmである。薄型化の観点からは、保護層13は1つの実施形態においては省略され得る。
The
C.第1の位相差層
第1の位相差層20は、上記のとおり屈折率特性がnz>nx>nyの関係を示す。このような屈折率特性を示す層(フィルム)は、「正の二軸プレート」、「ポジティブBプレート」等と称される場合がある。
C. First Phase Difference Layer The
第1の位相差層の面内位相差Re(550)は、好ましくは0nmを超えて70nm以下であり、より好ましくは0nmを超えて60nm以下であり、さらに好ましくは0nmを超えて50nm以下であり、特に好ましくは10nm〜50nmである。第1の位相差層の厚み方向の位相差Rth(550)は、好ましくは−200nm〜−50nmであり、より好ましくは−120nm〜−50nm、さらに好ましくは−100nm〜−60nmである。第1の位相差層のNz係数は、好ましくは−1.0以下であり、より好ましくは−10〜−1.0であり、さらに好ましくは−8.0〜−1.6である。このような光学特性を有する第1の位相差層を設けることにより、偏光子の吸収軸を好適に補償し得、画像表示装置の黒表示時の斜め方向の輝度を減少させ得る。また、斜め方向のカラーシフトを低減し得る。 The in-plane retardation Re (550) of the first retardation layer is preferably more than 0 nm and 70 nm or less, more preferably more than 0 nm and 60 nm or less, and further preferably more than 0 nm and 50 nm or less. Yes, especially preferably 10 nm to 50 nm. The retardation Rth (550) in the thickness direction of the first retardation layer is preferably −200 nm to −50 nm, more preferably −120 nm to −50 nm, and further preferably −100 nm to −60 nm. The Nz coefficient of the first retardation layer is preferably −1.0 or less, more preferably −10 to −1.0, and even more preferably −8.0 to −1.6. By providing the first retardation layer having such optical characteristics, the absorption axis of the polarizer can be suitably compensated, and the luminance in the oblique direction at the time of black display of the image display device can be reduced. In addition, the color shift in the diagonal direction can be reduced.
第1の位相差層の厚みは、好ましくは1μm〜170μmであり、より好ましくは2μm〜150μmであり、さらに好ましくは3μm〜120μmであり、特に好ましくは4μm〜50μmである。第1の位相差層の厚みがこのような範囲内であることにより、製造時のハンドリング性に優れ、かつ、得られる画像表示装置の光学的均一性を高めることができる。 The thickness of the first retardation layer is preferably 1 μm to 170 μm, more preferably 2 μm to 150 μm, further preferably 3 μm to 120 μm, and particularly preferably 4 μm to 50 μm. When the thickness of the first retardation layer is within such a range, the handleability at the time of manufacturing is excellent, and the optical uniformity of the obtained image display device can be improved.
第1の位相差層は任意の適切な構成であり得る。具体的には、位相差フィルム単独であってもよいし、同一または異なる2枚以上の位相差フィルムの積層体であってもよい。積層体である場合、第1の位相差層は、2枚以上の位相差フィルムを貼着するための粘着剤層や接着剤層を含み得る。好ましくは、第1の位相差層は、単独の位相差フィルムである。このような構成を採用することにより、偏光子の収縮応力および/または光源の熱による位相差値のズレやムラを低減し得、かつ、得られる画像表示装置の薄型化に寄与し得る。 The first retardation layer can have any suitable configuration. Specifically, the retardation film may be used alone, or may be a laminate of two or more retardation films of the same or different sheets. In the case of a laminated body, the first retardation layer may include an adhesive layer or an adhesive layer for adhering two or more retardation films. Preferably, the first retardation layer is a single retardation film. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the deviation and unevenness of the phase difference value due to the contraction stress of the polarizer and / or the heat of the light source, and it is possible to contribute to the thinning of the obtained image display device.
位相差フィルムの光学特性は、第1の位相差層の構成に応じて、任意の適切な値に設定され得る。例えば、第1の位相差層が位相差フィルム単独である場合には、当該位相差フィルムの光学特性は上記第1の位相差層の光学特性と等しくすることが好ましい。したがって、当該位相差フィルムを偏光子および/または第2の位相差層等に積層する際に用いられる粘着剤層、接着剤層等の位相差値は、できる限り小さいことが好ましい。 The optical properties of the retardation film can be set to any suitable value depending on the configuration of the first retardation layer. For example, when the first retardation layer is a retardation film alone, it is preferable that the optical characteristics of the retardation film are equal to the optical characteristics of the first retardation film. Therefore, it is preferable that the retardation value of the pressure-sensitive adhesive layer, the adhesive layer, etc. used when laminating the retardation film on the polarizer and / or the second retardation layer is as small as possible.
位相差フィルムとしては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れ、歪みによって光学的なムラの生じにくいフィルムが好ましく用いられる。位相差フィルムとしては、好ましくは、熱可塑性樹脂を主成分とする高分子フィルムの延伸フィルムが用いられる。当該熱可塑性樹脂としては、好ましくは、負の複屈折を示すポリマーが用いられる。負の複屈折を示すポリマーを用いることにより、nz>nx>nyの屈折率楕円体を有する位相差フィルムを簡便に得ることができる。ここで、「負の複屈折を示す」とは、ポリマーを延伸等により配向させた場合に、その延伸方向の屈折率が相対的に小さくなることをいう。換言すると、延伸方向と直交する方向の屈折率が大きくなることをいう。負の複屈折を示すポリマーとしては、例えば、芳香環やカルボニル基などの分極異方性の大きい化学結合や官能基が、側鎖に導入されたポリマーが挙げられる。具体的には、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂等が挙げられる。 As the retardation film, a film having excellent transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, etc., and which is less likely to cause optical unevenness due to distortion is preferably used. As the retardation film, a stretched film of a polymer film containing a thermoplastic resin as a main component is preferably used. As the thermoplastic resin, a polymer exhibiting negative birefringence is preferably used. By using a polymer showing negative birefringence, a retardation film having a refractive index ellipsoid of nz> nx> ny can be easily obtained. Here, "showing negative birefringence" means that when the polymer is oriented by stretching or the like, the refractive index in the stretching direction becomes relatively small. In other words, it means that the refractive index in the direction orthogonal to the stretching direction increases. Examples of the polymer showing negative birefringence include a polymer in which a chemical bond or a functional group having a large polarization anisotropy such as an aromatic ring or a carbonyl group is introduced into a side chain. Specific examples thereof include acrylic resins, styrene resins, and maleimide resins.
上記アクリル系樹脂は、例えば、アクリレート系モノマーを付加重合させることにより得られ得る。アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリブチルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレート等が挙げられる。 The acrylic resin can be obtained, for example, by addition polymerization of an acrylate-based monomer. Examples of the acrylic resin include polymethylmethacrylate (PMMA), polybutylmethacrylate, polycyclohexylmethacrylate and the like.
上記スチレン系樹脂は、例えば、スチレン系モノマーを付加重合させることにより得られ得る。スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、α―メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、p−ニトロスチレン、p−アミノスチレン、p−カルボキシスチレン、p−フェニルスチレン、2,5−ジクロロスチレン、p−t−ブチルスチレン等が挙げられる。 The styrene-based resin can be obtained, for example, by addition-polymerizing a styrene-based monomer. Examples of the styrene-based monomer include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, p-nitrostyrene, p-aminostyrene, p-carboxystyrene, p-phenylstyrene, and the like. Examples thereof include 2,5-dichlorostyrene and pt-butylstyrene.
上記マレイミド系樹脂は、例えば、マレイミド系モノマーを付加重合させることにより得られ得る。マレイミド系モノマーとしては、例えば、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−(2−メチルフェニル)マレイミド、N−(2−エチルフェニル)マレイミド、N−(2−プロピルフェニル)マレイミド、N−(2−イソプロピルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジメチルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジプロピルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)マレイミド、N−(2−メチル−6−エチルフェニル)マレイミド、N−(2−クロロフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジクロロフェニル)マレイミド、N−(2−ブロモフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジブロモフェニル)マレイミド、N−(2−ビフェニル)マレイミド、N−(2−シアノフェニル)マレイミド等が挙げられる。マレイミド系モノマーは、例えば、東京化成工業(株)等から入手することができる。 The maleimide-based resin can be obtained, for example, by addition polymerization of a maleimide-based monomer. Examples of the maleimide-based monomer include N-ethylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N- (2-methylphenyl) maleimide, N- (2-ethylphenyl) maleimide, and N- (2-propylphenyl). ) Maleimide, N- (2-isopropylphenyl) maleimide, N- (2,6-dimethylphenyl) maleimide, N- (2,6-dipropylphenyl) maleimide, N- (2,6-diisopropylphenyl) maleimide, N- (2-methyl-6-ethylphenyl) maleimide, N- (2-chlorophenyl) maleimide, N- (2,6-dichlorophenyl) maleimide, N- (2-bromophenyl) maleimide, N- (2,6) Examples thereof include −dibromophenyl) maleimide, N- (2-biphenyl) maleimide, and N- (2-cyanophenyl) maleimide. The maleimide-based monomer can be obtained from, for example, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
上記付加重合において、重合後に、側鎖を置換したり、マレイミド化やグラフト化反応させたりすること等により、得られる樹脂の複屈折特性を制御することもできる。 In the above addition polymerization, the birefringence characteristics of the obtained resin can also be controlled by substituting the side chain, maleimide-forming, or grafting reaction after the polymerization.
上記負の複屈折を示すポリマーは、他のモノマーが共重合されていてもよい。他のモノマーが共重合されることにより、脆性や成形加工性、耐熱性が改善され得る。当該他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1,3−ブタジエン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン等のオレフィン;アクリロニトリル;アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等の(メタ)アクリレート;無水マレイン酸;酢酸ビニル等のビニルエステル等が挙げられる。 The polymer showing negative birefringence may be copolymerized with other monomers. Brittleness, molding processability, and heat resistance can be improved by copolymerizing other monomers. Examples of the other monomer include olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1,3-butadiene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-1-pentene and 1-hexene; acrylonitrile; acrylic acid. (Meta) acrylates such as methyl and methyl methacrylate; maleic anhydride; vinyl esters such as vinyl acetate and the like can be mentioned.
上記負の複屈折を示すポリマーが、上記スチレン系モノマーと上記他のモノマーとの共重合体である場合、スチレン系モノマーの配合率は、好ましくは50モル%〜80モル%である。上記負の複屈折を示すポリマーが、上記マレイミド系モノマーと上記他のモノマーとの共重合体である場合、マレイミド系モノマーの配合率は、好ましくは2モル%〜50モル%である。このような範囲で配合させることにより、靭性および成形加工性に優れた高分子フィルムが得られ得る。 When the polymer showing negative birefringence is a copolymer of the styrene-based monomer and the other monomer, the blending ratio of the styrene-based monomer is preferably 50 mol% to 80 mol%. When the polymer showing negative birefringence is a copolymer of the maleimide-based monomer and the other monomer, the mixing ratio of the maleimide-based monomer is preferably 2 mol% to 50 mol%. By blending in such a range, a polymer film having excellent toughness and molding processability can be obtained.
上記負の複屈折を示すポリマーとしては、好ましくは、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−(メタ)アクリレート共重合体、スチレン−マレイミド共重合体、ビニルエステル−マレイミド共重合体、オレフィン−マレイミド共重合体等が用いられる。これらは単独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。これらのポリマーは高い負の複屈折を示し、かつ、耐熱性に優れ得る。これらのポリマーは、例えば、ノヴァ・ケミカル・ジャパンや、荒川化学工業(株)等から入手することができる。 The polymer exhibiting negative compound refraction is preferably a styrene-maleic anhydride copolymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene- (meth) acrylate copolymer, a styrene-maleimide copolymer, or a vinyl ester-. Maleimide copolymers, olefin-maleimide copolymers and the like are used. These can be used alone or in combination of two or more. These polymers exhibit high negative birefringence and can be excellent in heat resistance. These polymers can be obtained from, for example, Nova Chemical Japan, Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., and the like.
上記負の複屈折を示すポリマーとして、好ましくは、下記一般式(I)で表わされる繰り返し単位を有するポリマーも用いられる。このようなポリマーは、より一層、高い負の複屈折を示し、かつ、耐熱性、機械的強度に優れ得る。このようなポリマーは、例えば、出発原料のマレイミド系モノマーのN置換基として、少なくともオルト位に置換基を有するフェニル基を導入したN−フェニル置換マレイミドを用いることにより得ることができる。
上記一般式(I)中、R1〜R5は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、ニトロ基、または炭素数1〜8の直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアルコキシ基を表し(ただし、R1およびR5は、同時に水素原子ではない)、R6およびR7は、水素または炭素数1〜8の直鎖もしくは分枝のアルキル基もしくはアルコキシ基を表し、nは、2以上の整数を表す。 In the above general formula (I), R 1 to R 5 are independently of hydrogen, halogen atom, carboxylic acid, carboxylic acid ester, hydroxyl group, nitro group, or linear or branched group having 1 to 8 carbon atoms. Represents an alkyl group or an alkoxy group (where R 1 and R 5 are not hydrogen atoms at the same time), where R 6 and R 7 are hydrogen or a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. Represents, and n represents an integer of 2 or more.
上記負の複屈折を示すポリマーとしては、上記に限定されず、例えば、特開2005−350544号公報等に開示されているような環状オレフィン系共重合体等も用いることができる。さらに、特開2005−156862号公報、特開2005−227427号公報等に開示されているような、ポリマーと無機微粒子とを含む組成物も好適に用いることができる。また、負の複屈折を示すポリマーとしては、一種を単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。さらに、これらを共重合、分枝、架橋、分子末端修飾(または封止)、および立体規則変性等によって変性して用いることもできる。 The polymer exhibiting negative birefringence is not limited to the above, and for example, a cyclic olefin copolymer as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-350544 can also be used. Further, a composition containing a polymer and inorganic fine particles as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-156862, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-227427, etc. can also be preferably used. Further, as the polymer showing negative birefringence, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. Further, these can be modified by copolymerization, branching, cross-linking, molecular terminal modification (or encapsulation), stereoregular modification and the like for use.
上記高分子フィルムは、必要に応じて、任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。添加剤の具体例としては、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、増粘剤等が挙げられる。添加剤の種類および含有量は、目的に応じて適宜設定され得る。添加剤の含有量は、代表的には、高分子フィルムの全固形分100重量部に対して3〜10重量部程度である。添加剤の含有量が過度に多くなると、高分子フィルムの透明性が損なわれたり、添加剤が高分子フィルム表面から滲み出したりする場合がある。 The polymeric film may further contain any suitable additive, if desired. Specific examples of additives include plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, lubricants, antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants, colorants, antistatic agents, compatibilizers, cross-linking agents, thickeners, etc. Can be mentioned. The type and content of the additive can be appropriately set according to the purpose. The content of the additive is typically about 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the polymer film. If the content of the additive is excessively high, the transparency of the polymer film may be impaired, or the additive may seep out from the surface of the polymer film.
上記高分子フィルムの成形方法としては、任意の適切な成形方法が採用され得る。例えば、圧縮成形法、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、粉末成形法、FRP成形法、ソルベントキャスティング法等が挙げられる。これらの中でも、押出成形法、ソルベントキャスティング法が好ましく用いられる。平滑性が高く、かつ、良好な光学的均一性を有する位相差フィルムを得ることができるからである。具体的には、押出成形法は、上記熱可塑性樹脂、可塑剤、添加剤等を含む樹脂組成物を加熱して溶融し、これをTダイ等によりキャスティングロールの表面に薄膜状に押し出して、冷却させてフィルムを成形する方法である。ソルベントキャスティング法は、前記樹脂組成物を溶剤に溶解させた濃厚溶液(ドープ)を脱泡し、金属性のエンドレスベルトもしくは回転ドラム、またはプラスチック基材等の表面に均一に薄膜状に流延し、溶剤を蒸発させてフィルムを成形する方法である。なお、成形条件は、用いる樹脂の組成や種類、成形加工法等に応じて、適宜設定され得る。 As the molding method of the polymer film, any suitable molding method can be adopted. For example, a compression molding method, a transfer molding method, an injection molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, a powder molding method, an FRP molding method, a solve casting method and the like can be mentioned. Among these, the extrusion molding method and the solvent casting method are preferably used. This is because it is possible to obtain a retardation film having high smoothness and good optical uniformity. Specifically, in the extrusion molding method, a resin composition containing the above-mentioned thermoplastic resin, plasticizer, additive, etc. is heated and melted, and this is extruded into a thin film on the surface of a casting roll by a T-die or the like. This is a method of forming a film by cooling it. In the solve casting method, a concentrated solution (dope) in which the resin composition is dissolved in a solvent is defoamed and uniformly spread in a thin film on the surface of a metallic endless belt, a rotating drum, a plastic base material, or the like. , A method of forming a film by evaporating a solvent. The molding conditions can be appropriately set according to the composition and type of the resin to be used, the molding processing method, and the like.
上記位相差フィルム(延伸フィルム)は、上記高分子フィルムを任意の適切な延伸条件で延伸することにより得られ得る。延伸方法の具体例としては、縦一軸延伸法、横一軸延伸法、縦横逐次二軸延伸法、縦横同時二軸延伸法等が挙げられる。好ましくは、横一軸延伸法、縦横逐次二軸延伸法、縦横同時二軸延伸法が用いられる。二軸性の位相差フィルムを好適に得ることができるからである。上記負の複屈折を示すポリマーにおいては、上述のように延伸方向の屈折率が相対的に小さくなることから、横一軸延伸法の場合は、高分子フィルムの搬送方向に遅相軸を有する(搬送方向の屈折率がnxとなる)。縦横逐次二軸延伸法、縦横同時二軸延伸法の場合は、縦・横の延伸倍率の比によって、搬送方向、幅方向のいずれも遅相軸とすることができる。具体的には、縦(搬送)方向の延伸倍率を相対的に大きくすると、横(幅)方向が遅相軸となり、横(幅)方向の延伸倍率を相対的に大きくすると、縦(搬送)方向が遅相軸となる。 The retardation film (stretched film) can be obtained by stretching the polymer film under arbitrary suitable stretching conditions. Specific examples of the stretching method include a vertical uniaxial stretching method, a horizontal uniaxial stretching method, a vertical and horizontal sequential biaxial stretching method, and a vertical and horizontal simultaneous biaxial stretching method. Preferably, a horizontal uniaxial stretching method, a vertical and horizontal sequential biaxial stretching method, and a vertical and horizontal simultaneous biaxial stretching method are used. This is because a biaxial retardation film can be preferably obtained. Since the refractive index in the stretching direction is relatively small in the polymer showing negative birefringence as described above, in the case of the lateral uniaxial stretching method, the polymer film has a slow axis in the transport direction ( The refractive index in the transport direction is nx). In the case of the longitudinal-horizontal sequential biaxial stretching method and the longitudinal-horizontal simultaneous biaxial stretching method, both the transport direction and the width direction can be set to the slow axis depending on the ratio of the longitudinal / horizontal stretching ratios. Specifically, when the stretching ratio in the vertical (conveying) direction is relatively large, the horizontal (width) direction becomes the slow-phase axis, and when the stretching ratio in the horizontal (width) direction is relatively large, the vertical (conveying) is performed. The direction is the slow axis.
上記延伸に用いられる延伸装置としては、任意の適切な延伸装置を用いられ得る。具体例として、ロール延伸機、テンター延伸機、パンタグラフ式あるいはリニアモーター式の二軸延伸機等が挙げられる。加熱しながら延伸を行う場合には、温度を連続的に変化させてもよく、段階的に変化させてもよい。また、延伸工程を2回以上に分割してもよい。 As the stretching device used for the stretching, any suitable stretching device can be used. Specific examples include a roll stretching machine, a tenter stretching machine, a pantograph type or a linear motor type biaxial stretching machine, and the like. When stretching while heating, the temperature may be changed continuously or stepwise. Further, the stretching step may be divided into two or more times.
延伸温度(高分子フィルムを延伸する際の延伸オーブン内の温度)は、好ましくは、高分子フィルムのガラス転移温度(Tg)付近である。具体的には、(Tg−10)℃〜(Tg+30)℃であることが好ましく、さらに好ましくはTg〜(Tg+25)℃、特に好ましくは(Tg+5)℃〜(Tg+20)℃である。延伸温度が低すぎると、位相差値や遅相軸の方向が不均一となったり、高分子フィルムが結晶化(白濁)したりするおそれがある。一方、延伸温度が過度に高いと、高分子フィルムが融解したり、位相差の発現が不十分となったりするおそれがある。延伸温度は、代表的には110〜200℃である。なお、ガラス転移温度は、JISK7121−1987に準じてDSC法により求めることができる。 The stretching temperature (the temperature in the stretching oven when stretching the polymer film) is preferably around the glass transition temperature (Tg) of the polymer film. Specifically, it is preferably (Tg-10) ° C. to (Tg + 30) ° C., more preferably Tg to (Tg + 25) ° C., and particularly preferably (Tg + 5) ° C. to (Tg + 20) ° C. If the stretching temperature is too low, the retardation value and the direction of the slow phase axis may become non-uniform, or the polymer film may crystallize (white turbidity). On the other hand, if the stretching temperature is excessively high, the polymer film may melt or the phase difference may be insufficiently developed. The stretching temperature is typically 110 to 200 ° C. The glass transition temperature can be determined by the DSC method according to JISK7121-1987.
上記延伸オーブン内の温度を制御する方法は、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、熱風または冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波もしくは遠赤外線等を利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロールまたは金属ベルト等を用いる方法が挙げられる。 Any suitable method can be adopted as the method for controlling the temperature in the stretching oven. For example, a method using an air circulation type constant temperature oven in which hot air or cold air circulates, a heater using microwaves or far infrared rays, a roll heated for temperature control, a heat pipe roll, a metal belt, or the like can be mentioned.
高分子フィルムを延伸する際の延伸倍率は、高分子フィルムの組成、揮発性成分等の種類、揮発性成分等の残留量、所望の位相差値等に応じて、任意の適切な値に設定され得る。好ましくは1.05倍〜5.00倍である。また、延伸時の送り速度は、延伸装置の機械精度、安定性等の観点から、好ましくは0.5m/分〜20m/分である。 The draw ratio when stretching the polymer film is set to an arbitrary appropriate value according to the composition of the polymer film, the type of volatile components, the residual amount of the volatile components, the desired retardation value, and the like. Can be done. It is preferably 1.05 times to 5.00 times. The feed rate during stretching is preferably 0.5 m / min to 20 m / min from the viewpoint of mechanical accuracy, stability, and the like of the stretching device.
以上、負の複屈折を示すポリマーを用いて位相差フィルムを得る方法について述べてきたが、位相差フィルムは正の複屈折を示すポリマーを用いて得ることもできる。正の複屈折を示すポリマーを用いて位相差フィルムを得る方法としては、例えば、特開2000−231016号公報、特開2000−206328号公報、特開2002−207123号公報等に開示されているような、厚み方向の屈折率を増大させる延伸方法を用いることができる。具体的には、正の複屈折を示すポリマーを含有するフィルムの片面または両面に熱収縮性フィルムを接着して、加熱処理を行う方法が挙げられる。当該フィルムを、加熱処理による熱収縮性フィルムの収縮力の作用下で収縮させて、当該フィルムの長さ方向および幅方向を収縮させることにより、厚み方向の屈折率を増大させ得、nz>nx>nyの屈折率楕円体を有する位相差フィルムを得ることができる。 The method of obtaining a retardation film using a polymer showing negative birefringence has been described above, but the retardation film can also be obtained by using a polymer showing positive birefringence. As a method for obtaining a retardation film using a polymer exhibiting positive birefringence, for example, JP-A-2000-23101, JP-A-2000-206328, JP-A-2002-207123 and the like are disclosed. Such a stretching method that increases the refractive index in the thickness direction can be used. Specifically, a method of adhering a heat-shrinkable film to one side or both sides of a film containing a polymer exhibiting positive birefringence and performing heat treatment can be mentioned. The refractive index in the thickness direction can be increased by shrinking the film under the action of the shrinking force of the heat-shrinkable film by heat treatment and shrinking the film in the length direction and the width direction, and nz> nx. A retardation film having a refractive index ellipsoid of> ny can be obtained.
このように、第1の位相差層に用いられるポジティブBプレートは、正負のいずれの複屈折を示すポリマーを用いても製造することができる。一般に、正の複屈折を示すポリマーを用いる場合は、選択し得るポリマーの種類が多い点で利点を有しており、負の複屈折を示すポリマーを用いる場合は、正の複屈折を示すポリマーを用いる場合に比べて、その延伸方法に起因して、遅相軸方向の均一性に優れた位相差フィルムが簡便に得られる点で利点を有している。 As described above, the positive B plate used for the first retardation layer can be produced by using a polymer exhibiting either positive or negative birefringence. In general, when a polymer showing positive birefringence is used, it has an advantage in that there are many types of polymers to be selected, and when a polymer showing negative birefringence is used, a polymer showing positive birefringence is used. Compared with the case of using the above, there is an advantage in that a retardation film having excellent uniformity in the slow axis direction can be easily obtained due to the stretching method.
第1の位相差層に用いられる位相差フィルムとして、上述したフィルムの他にも、市販の光学フィルムをそのまま用いることができる。また、市販の光学フィルムに延伸処理および/または緩和処理などの2次加工を施したフィルムも用いることができる。 As the retardation film used for the first retardation layer, a commercially available optical film can be used as it is in addition to the above-mentioned film. Further, a commercially available optical film subjected to secondary processing such as stretching treatment and / or relaxation treatment can also be used.
上記位相差フィルムの波長590nmにおける光透過率は、好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上である。光透過率の理論的な上限は100%であるが、空気と位相差フィルムとの屈折率差に起因して表面反射が生じることから、光透過率の実現可能な上限は概ね94%である。第1の位相差層全体としても、同様の光透過率であることが好ましい。 The light transmittance of the retardation film at a wavelength of 590 nm is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and particularly preferably 90% or more. The theoretical upper limit of the light transmittance is 100%, but since surface reflection occurs due to the difference in the refractive index between the air and the retardation film, the feasible upper limit of the light transmittance is approximately 94%. .. It is preferable that the first retardation layer as a whole has the same light transmittance.
上記位相差フィルムの光弾性係数の絶対値は、好ましくは1.0×10−10(m2/N)以下であり、より好ましくは5.0×10−11(m2/N)以下であり、さらに好ましくは3.0×10−11(m2/N)以下であり、特に好ましくは1.5×10−11(m2/N)以下である。光弾性係数をこのような範囲とすることによって、光学的均一性に優れ、かつ、高温高湿等の環境においても光学特性の変化が小さく、耐久性に優れた画像表示装置を得ることができる。光弾性係数の下限値は、特に制限されないが、一般には5.0×10−13(m2/N)以上であり、好ましくは1.0×10−12(m2/N)以上である。光弾性係数が過度に小さいと位相差の発現性が小さくなるおそれがある。光弾性係数は、ポリマー等の化学構造に固有の値であるが、光弾性係数の符号(正負)が異なる複数の成分を共重合、あるいは混合することによって、光弾性係数を低減し得る。 The absolute value of the photoelastic coefficient of the retardation film is preferably 1.0 × 10 -10 (m 2 / N) or less, more preferably 5.0 × 10 -11 (m 2 / N) or less. Yes, more preferably 3.0 × 10-11 (m 2 / N) or less, and particularly preferably 1.5 × 10 -11 (m 2 / N) or less. By setting the photoelastic coefficient in such a range, it is possible to obtain an image display device having excellent optical uniformity, small change in optical characteristics even in an environment such as high temperature and high humidity, and excellent durability. .. The lower limit of the photoelastic coefficient is not particularly limited, but is generally 5.0 × 10 -13 (m 2 / N) or more, preferably 1.0 × 10 -12 (m 2 / N) or more. .. If the photoelastic coefficient is excessively small, the expression of the phase difference may be reduced. The photoelastic coefficient is a value peculiar to the chemical structure of a polymer or the like, but the photoelastic coefficient can be reduced by copolymerizing or mixing a plurality of components having different signs (positive or negative) of the photoelastic coefficient.
上記位相差フィルムの厚みは、位相差フィルムの形成材料や第1の位相差層の構成に応じて、任意の適切な値に設定され得る。第1の位相差層が位相差フィルム単独である場合、第1の位相差層の厚みは、好ましくは1μm〜170μmであり、より好ましくは2μm〜150μmであり、さらに好ましくは3μm〜120μmであり、特に好ましくは4μm〜50μmである。このような厚みを有することにより、機械的強度や表示均一性に優れた第1の位相差層が得られる。 The thickness of the retardation film can be set to an arbitrary appropriate value depending on the material for forming the retardation film and the configuration of the first retardation layer. When the first retardation layer is a retardation film alone, the thickness of the first retardation layer is preferably 1 μm to 170 μm, more preferably 2 μm to 150 μm, and further preferably 3 μm to 120 μm. , Particularly preferably 4 μm to 50 μm. By having such a thickness, a first retardation layer having excellent mechanical strength and display uniformity can be obtained.
D.第2の位相差層
第2の位相差層30は、上記のとおり屈折率特性がnx>ny=nzの関係を示す。このような屈折率特性を示す層(フィルム)は、「正の一軸プレート」、「ポジティブAプレート」等と称される場合がある。ここで、「ny=nz」は、nyとnzが厳密に等しい場合のみならず、nyとnzが実質的に等しい場合も包含する。具体的には、Nz係数が0.9を超え1.1未満であることをいう。第2の位相差層の面内位相差Re(550)は、好ましくは80nm〜200nmであり、より好ましくは100nm〜160nmであり、さらに好ましくは110nm〜150nmである。このような光学特性を有する第2の位相差層を設けることにより、偏光子の吸収軸を好適に補償し得、画像表示装置の黒表示時の斜め方向の輝度を減少させ得る。また、斜め方向のカラーシフトを低減し得る。
D. Second Phase Difference Layer The second retardation layer 30 shows a relationship in which the refractive index characteristics are nx> ny = nz as described above. A layer (film) exhibiting such a refractive index characteristic may be referred to as a "positive uniaxial plate", a "positive A plate", or the like. Here, "ny = nz" includes not only the case where ny and nz are exactly equal, but also the case where ny and nz are substantially equal. Specifically, it means that the Nz coefficient exceeds 0.9 and is less than 1.1. The in-plane retardation Re (550) of the second retardation layer is preferably 80 nm to 200 nm, more preferably 100 nm to 160 nm, and even more preferably 110 nm to 150 nm. By providing the second retardation layer having such optical characteristics, the absorption axis of the polarizer can be suitably compensated, and the luminance in the oblique direction at the time of black display of the image display device can be reduced. In addition, the color shift in the diagonal direction can be reduced.
第2の位相差層を形成する材料としては、上記のような特性が得られる限りにおいて任意の適切な材料が採用され得る。具体的には、第2の位相差層は、液晶化合物の配向固化層(液晶配向固化層)であってもよく、位相差フィルム(高分子フィルムの延伸フィルム)であってもよい。 As the material for forming the second retardation layer, any suitable material can be adopted as long as the above-mentioned characteristics can be obtained. Specifically, the second retardation layer may be an alignment solidification layer of a liquid crystal compound (liquid crystal alignment solidification layer) or a retardation film (stretched film of a polymer film).
第2の位相差層が液晶配向固化層である場合、液晶化合物を用いることにより、得られる位相差層のnxとnyとの差を非液晶材料に比べて格段に大きくすることができるので、所望の面内位相差を得るための位相差層の厚みを格段に小さくすることができる。その結果、位相差層付偏光板(結果として、画像表示装置)のさらなる薄型化を実現することができる。本明細書において「配向固化層」とは、液晶化合物が層内で所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている層をいう。なお、「配向固化層」は、後述のように液晶モノマーを硬化させて得られる配向硬化層を包含する概念である。本実施形態においては、代表的には、棒状の液晶化合物が第2の位相差層の遅相軸方向に並んだ状態で配向している(ホモジニアス配向)。 When the second retardation layer is a liquid crystal oriented solidified layer, the difference between nx and ny of the obtained retardation layer can be significantly increased as compared with the non-liquid crystal material by using the liquid crystal compound. The thickness of the retardation layer for obtaining a desired in-plane retardation can be remarkably reduced. As a result, it is possible to further reduce the thickness of the polarizing plate with a retardation layer (as a result, the image display device). As used herein, the term "aligned solidified layer" refers to a layer in which a liquid crystal compound is oriented in a predetermined direction within the layer and the oriented state is fixed. The "oriented solidified layer" is a concept including an oriented cured layer obtained by curing a liquid crystal monomer as described later. In the present embodiment, the rod-shaped liquid crystal compounds are typically oriented in a state of being aligned in the slow axis direction of the second retardation layer (homogeneous orientation).
液晶化合物としては、例えば、液晶相がネマチック相である液晶化合物(ネマチック液晶)が挙げられる。このような液晶化合物として、例えば、液晶ポリマーや液晶モノマーが使用可能である。液晶化合物の液晶性の発現機構は、リオトロピックでもサーモトロピックでもどちらでもよい。液晶ポリマーおよび液晶モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、組み合わせてもよい。 Examples of the liquid crystal compound include a liquid crystal compound (nematic liquid crystal) in which the liquid crystal phase is a nematic phase. As such a liquid crystal compound, for example, a liquid crystal polymer or a liquid crystal monomer can be used. The liquid crystal expression mechanism of the liquid crystal compound may be either lyotropic or thermotropic. The liquid crystal polymer and the liquid crystal monomer may be used alone or in combination.
液晶化合物が液晶性モノマーである場合、例えば、重合性モノマーおよび/または架橋性モノマーであることが好ましい。これは、液晶性モノマーを重合または架橋させることによって、液晶性モノマーの配向状態を固定できるためである。液晶性モノマーを配向させた後に、例えば、液晶性モノマー同士を重合または架橋させれば、それによって上記配向状態を固定することができる。ここで、重合によりポリマーが形成され、架橋により3次元網目構造が形成されることとなるが、これらは非液晶性である。したがって、形成された第2の位相差層は、例えば、液晶性化合物に特有の温度変化による液晶相、ガラス相、結晶相への転移が起きることはない。その結果、形成された第2の位相差層は、温度変化に影響されない、極めて安定性に優れた位相差層となる。 When the liquid crystal compound is a liquid crystal monomer, it is preferably a polymerizable monomer and / or a crosslinkable monomer, for example. This is because the orientation state of the liquid crystal monomer can be fixed by polymerizing or cross-linking the liquid crystal monomer. After the liquid crystal monomers are oriented, for example, if the liquid crystal monomers are polymerized or crosslinked with each other, the oriented state can be fixed. Here, the polymer is formed by polymerization, and the three-dimensional network structure is formed by cross-linking, but these are non-liquid crystal. Therefore, the formed second retardation layer does not undergo a transition to a liquid crystal phase, a glass phase, or a crystal phase due to a temperature change peculiar to a liquid crystal compound, for example. As a result, the formed second retardation layer becomes an extremely stable retardation layer that is not affected by temperature changes.
液晶化合物の具体例および液晶配向固化層の形成方法の詳細は、例えば、特開2006−163343号公報、特開2006−178389号公報に記載されている。これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。 Specific examples of the liquid crystal compound and details of the method for forming the liquid crystal oriented solidified layer are described in, for example, JP-A-2006-163343 and JP-A-2006-178389. The descriptions in these publications are incorporated herein by reference.
第2の位相差層は、上記のとおり高分子フィルムの延伸フィルムであってもよい。具体的には、ポリマーの種類、延伸条件(例えば、延伸温度、延伸倍率、延伸方向)、延伸方法等を適切に選択することにより、上記所望の光学特性(例えば、屈折率特性、面内位相差、厚み方向の位相差)を有する第2の位相差層が得られ得る。より具体的には、延伸温度は、好ましくは110℃〜170℃であり、より好ましくは130℃〜150℃である。延伸倍率は、好ましくは1.37倍〜1.67倍であり、より好ましくは1.42倍〜1.62倍である。延伸方法としては、例えば、横一軸延伸が挙げられる。 The second retardation layer may be a stretched film of a polymer film as described above. Specifically, by appropriately selecting the type of polymer, stretching conditions (for example, stretching temperature, stretching ratio, stretching direction), stretching method, etc., the above desired optical characteristics (for example, refractive index characteristics, in-plane position) can be selected. A second retardation layer having (phase difference, phase difference in the thickness direction) can be obtained. More specifically, the stretching temperature is preferably 110 ° C. to 170 ° C., more preferably 130 ° C. to 150 ° C. The draw ratio is preferably 1.37 times to 1.67 times, more preferably 1.42 times to 1.62 times. Examples of the stretching method include lateral uniaxial stretching.
上記高分子フィルムを形成する樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。具体例としては、ノルボルネン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスルホン系樹脂等の正の複屈折フィルムを構成する樹脂が挙げられる。中でも、ノルボルネン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が好ましい。 Any suitable resin can be adopted as the resin for forming the polymer film. Specific examples include resins constituting a positive compound refraction film such as norbornene-based resin, polycarbonate-based resin, cellulose-based resin, polyvinyl alcohol-based resin, and polysulfone-based resin. Of these, norbornene-based resins and polycarbonate-based resins are preferable.
上記ノルボルネン系樹脂は、ノルボルネン系モノマーを重合単位として重合される樹脂である。当該ノルボルネン系モノマーとしては、例えば、ノルボルネン、およびそのアルキルおよび/またはアルキリデン置換体、例えば、5−メチル−2−ノルボルネン、5−ジメチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン等、これらのハロゲン等の極性基置換体;ジシクロペンタジエン、2,3−ジヒドロジシクロペンタジエン等;ジメタノオクタヒドロナフタレン、そのアルキルおよび/またはアルキリデン置換体、およびハロゲン等の極性基置換体、例えば、6−メチル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−エチル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−エチリデン−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−クロロ−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−シアノ−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−ピリジル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−メトキシカルボニル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン等;シクロペンタジエンの3〜4量体、例えば、4,9:5,8−ジメタノ−3a,4,4a,5,8,8a,9,9a−オクタヒドロ−1H−ベンゾインデン、4,11:5,10:6,9−トリメタノ−3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a−ドデカヒドロ−1H−シクロペンタアントラセン等が挙げられる。上記ノルボルネン系樹脂は、ノルボルネン系モノマーと他のモノマーとの共重合体であってもよい。 The norbornene-based resin is a resin that is polymerized using a norbornene-based monomer as a polymerization unit. Examples of the norbornene-based monomer include norbornene and its alkyl and / or alkylidene substituents, for example, 5-methyl-2-norbornene, 5-dimethyl-2-norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-butyl. Polar group substituents such as these halogens such as -2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene; dicyclopentadiene, 2,3-dihydrodicyclopentadiene, etc .; dimethanooctahydronaphthalene, alkyl and / or alkylidene thereof. Substitutes and polar group substituents such as halogen, such as 6-methyl-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6- Ethyl-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a,5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-ethylidene-1,4: 5,8-dimethano-1,4 4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-chloro-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-Cyano-1,4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-pyridyl-1,4: 5,8-dimethano-1, 4,4a, 5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene, 6-methoxycarbonyl-1, 4: 5,8-dimethano-1,4,4a, 5,6,7,8,8a-octa Hydronaphthalene, etc .; 3-4 weights of cyclopentadiene, eg, 4,9: 5,8-dimethano-3a, 4,4a, 5,8,8a, 9,9a-octahydro-1H-benzoinden, 4, Examples thereof include 11: 5, 10: 6,9-trimethano-3a, 4,4a, 5,5a, 6,9,9a, 10,10a, 11,11a-dodecahydro-1H-cyclopentadianthracene and the like. The norbornene-based resin may be a copolymer of a norbornene-based monomer and another monomer.
上記ポリカーボネート系樹脂としては、好ましくは、芳香族ポリカーボネートが用いられる。芳香族ポリカーボネートは、代表的には、カーボネート前駆物質と芳香族2価フェノール化合物との反応によって得ることができる。カーボネート前駆物質の具体例としては、ホスゲン、2価フェノール類のビスクロロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられる。これらの中でも、ホスゲン、ジフェニルカーボネートが好ましい。芳香族2価フェノール化合物の具体例としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジプロピルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。これらは単独で、または2種以上組み合わせて用いてもよい。好ましくは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンが用いられる。特に、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンと1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンとを共に使用することが好ましい。 As the polycarbonate-based resin, aromatic polycarbonate is preferably used. Aromatic polycarbonate can be typically obtained by reacting a carbonate precursor with an aromatic divalent phenolic compound. Specific examples of the carbonate precursor include phosgene, divalent phenols bischlorohomet, diphenyl carbonate, di-p-tolyl carbonate, phenyl-p-tolyl carbonate, di-p-chlorophenyl carbonate, dinaphthyl carbonate and the like. Can be mentioned. Of these, phosgene and diphenyl carbonate are preferable. Specific examples of the aromatic dihydric phenol compound include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, and bis (4-hydroxyphenyl). ) Methan, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) butane, 2, 2-Bis (4-hydroxy-3,5-dipropylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl Cyclohexane and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane are used. Used. In particular, it is preferable to use 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane together.
第2の位相差層の厚みは、所望の光学特性が得られるように設定され得る。第2の位相差層が液晶配向固化層である場合、厚みは、好ましくは0.5μm〜10μmであり、より好ましくは0.5μm〜8μmであり、さらに好ましくは0.5〜5μmである。第2の位相差層が高分子フィルムの延伸フィルムである場合、厚みは、好ましくは5μm〜55μmであり、より好ましくは10μm〜50μmであり、さらに好ましくは15μm〜45μmである。 The thickness of the second retardation layer can be set to obtain the desired optical properties. When the second retardation layer is a liquid crystal oriented solidified layer, the thickness is preferably 0.5 μm to 10 μm, more preferably 0.5 μm to 8 μm, and even more preferably 0.5 to 5 μm. When the second retardation layer is a stretched film of a polymer film, the thickness is preferably 5 μm to 55 μm, more preferably 10 μm to 50 μm, and even more preferably 15 μm to 45 μm.
E.第1の位相差層と第2の位相差層との積層体
第1の位相差層と第2の位相差層との積層体は、好ましくは、下記の関係を満足する:
Re(450)/Re(550)>0.82
Re(650)/Re(550)<1.18。
積層体のRe(450)/Re(550)は、より好ましくは1.0〜1.2であり、さらに好ましくは1.0〜1.1である。積層体のRe(650)/Re(550)は、より好ましくは0.8〜1.0であり、さらに好ましくは0.9〜1.0である。本発明の実施形態によれば、第1の位相差層および第2の位相差層が全体として理想的な逆分散特性を示さないにもかかわらず、黒表示時の斜め方向の輝度が小さく、かつ、斜め方向のカラーシフトが小さい画像表示装置を実現し得る位相差層付偏光板を得ることができる。
E. Laminated body of first retardation layer and second retardation layer The laminate of first retardation layer and second retardation layer preferably satisfies the following relationship:
Re (450) / Re (550)> 0.82
Re (650) / Re (550) <1.18.
The Re (450) / Re (550) of the laminate is more preferably 1.0 to 1.2, and even more preferably 1.0 to 1.1. The Re (650) / Re (550) of the laminated body is more preferably 0.8 to 1.0, still more preferably 0.9 to 1.0. According to the embodiment of the present invention, although the first retardation layer and the second retardation layer do not exhibit ideal inverse dispersion characteristics as a whole, the luminance in the diagonal direction at the time of black display is small. Moreover, it is possible to obtain a polarizing plate with a retardation layer that can realize an image display device having a small color shift in the oblique direction.
F.画像表示装置
上記A項からE項に記載の位相差層付偏光板は、画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明の実施形態は、そのような位相差層付偏光板を用いた画像表示装置を包含する。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、エレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)が挙げられる。画像表示装置は、代表的には、画像表示セル(例えば、液晶セル、有機ELセル、無機ELセル)と、画像表示セルの視認側に配置された上記A項からE項に記載の位相差層付偏光板と、を有する。位相差層付偏光板は、第2の位相差層30が画像表示セル側となるように(偏光板10が視認側となるように)積層されている。1つの実施形態においては、画像表示装置は液晶表示装置であり、好ましくは、IPSモードの液晶表示装置である。このような液晶表示装置においては、本発明の実施形態による位相差層付偏光板の効果が顕著となる。
F. Image display device The polarizing plate with a retardation layer according to the above items A to E can be applied to an image display device. Therefore, an embodiment of the present invention includes an image display device using such a polarizing plate with a retardation layer. Typical examples of the image display device include a liquid crystal display device and an electroluminescence (EL) display device (for example, an organic EL display device and an inorganic EL display device). The image display device typically has a phase difference between an image display cell (for example, a liquid crystal cell, an organic EL cell, an inorganic EL cell) and the above-mentioned items A to E arranged on the visual side of the image display cell. It has a layered polarizing plate. The polarizing plate with a retardation layer is laminated so that the second retardation layer 30 is on the image display cell side (the
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The measurement method of each characteristic is as follows.
(1)位相差値の測定
実施例および比較例に用いた第1の位相差層および第2の位相差層の面内位相差について、王子計測製KOBRA−WPRを用いて自動計測した。測定波長は550nm、測定温度は23℃であった。
(2)黒表示時の輝度
実施例および比較例で得られた液晶表示装置に黒画像を表示させ、AUTRONIC MELCHERS社製、商品名「Conoscope」により測定した。具体的には、極角60°方向で方位角を0°〜360°に変化させて輝度を測定した。測定した輝度のうち最大輝度の正面方向の輝度に対する比率を本評価における輝度とした。
(3)カラーシフト
実施例および比較例で得られた液晶表示装置について、ELDIM社製 商品名 「EZ Contrast160D」を用いて、極角60°方向で方位角を0°〜360°に変化させて色調を測定し、XY色度図上にプロットした。
(1) Measurement of Phase Difference Value The in-plane phase difference between the first phase difference layer and the second phase difference layer used in Examples and Comparative Examples was automatically measured using KOBRA-WPR manufactured by Oji Measurement Co., Ltd. The measurement wavelength was 550 nm and the measurement temperature was 23 ° C.
(2) Luminance at the time of black display A black image was displayed on the liquid crystal display devices obtained in Examples and Comparative Examples, and the measurement was performed by the trade name "Conoscape" manufactured by AUTRONIC MELCHERS. Specifically, the brightness was measured by changing the azimuth angle from 0 ° to 360 ° in the polar angle 60 ° direction. The ratio of the maximum brightness to the brightness in the front direction of the measured brightness was defined as the brightness in this evaluation.
(3) Color shift For the liquid crystal display devices obtained in the examples and comparative examples, the azimuth angle was changed from 0 ° to 360 ° in the polar angle 60 ° direction using the product name "EZ Control160D" manufactured by ELDIM. The color tone was measured and plotted on the XY chromaticity diagram.
[実施例1]
1.偏光板の作製
1−1.偏光子の作製
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用いた。樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ410」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加したものを水に溶かし、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.4倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光子の単体透過率(Ts)が所定値となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4.0重量%、ヨウ化カリウム濃度5.0重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに約2秒接触させた(乾燥収縮処理)。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は5.2%であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光子を形成した。
[Example 1]
1. 1. Preparation of polarizing plate 1-1. Preparation of Polarizer As the thermoplastic resin base material, an amorphous isophthal copolymer polyethylene terephthalate film (thickness: 100 μm) having a long shape, a water absorption of 0.75%, and a Tg of about 75 ° C. was used. One side of the resin base material was corona-treated.
100 weight of PVA-based resin in which polyvinyl alcohol (degree of polymerization 4200, degree of saponification 99.2 mol%) and acetacetyl-modified PVA (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Gosefimer Z410") are mixed at a ratio of 9: 1. A PVA aqueous solution (coating solution) was prepared by dissolving 13 parts by weight of potassium iodide in water.
The PVA aqueous solution was applied to the corona-treated surface of the resin base material and dried at 60 ° C. to form a PVA-based resin layer having a thickness of 13 μm to prepare a laminate.
The obtained laminate was uniaxially stretched at the free end 2.4 times in the longitudinal direction (longitudinal direction) between rolls having different peripheral speeds in an oven at 130 ° C. (aerial auxiliary stretching treatment).
Next, the laminate was immersed in an insolubilizing bath at a liquid temperature of 40 ° C. (an aqueous boric acid solution obtained by blending 4 parts by weight of boric acid with 100 parts by weight of water) for 30 seconds (insolubilization treatment).
Next, in a dyeing bath having a liquid temperature of 30 ° C. (an aqueous iodine solution obtained by mixing iodine and potassium iodide in a weight ratio of 1: 7 with respect to 100 parts by weight of water), the polarizer finally obtained Immersion was carried out for 60 seconds while adjusting the concentration so that the simple substance transmittance (Ts) became a predetermined value (dyeing treatment).
Then, it was immersed in a cross-linked bath at a liquid temperature of 40 ° C. (an aqueous boric acid solution obtained by blending 3 parts by weight of potassium iodide and 5 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water) for 30 seconds. (Crossing treatment).
Then, while immersing the laminate in a boric acid aqueous solution (boric acid concentration 4.0% by weight, potassium iodide concentration 5.0% by weight) at a liquid temperature of 70 ° C., the rolls having different peripheral speeds are vertically (longitudinal). In the direction), uniaxial stretching was performed so that the total stretching ratio was 5.5 times (underwater stretching treatment).
Then, the laminate was immersed in a washing bath at a liquid temperature of 20 ° C. (an aqueous solution obtained by blending 4 parts by weight of potassium iodide with 100 parts by weight of water) (cleaning treatment).
Then, while drying in an oven kept at 90 ° C., it was brought into contact with a heating roll made of SUS whose surface temperature was kept at 75 ° C. for about 2 seconds (dry shrinkage treatment). The shrinkage rate in the width direction of the laminated body by the drying shrinkage treatment was 5.2%.
In this way, a polarizer having a thickness of 5 μm was formed on the resin base material.
1−2.偏光板の作製
上記で得られた偏光子の表面(樹脂基材とは反対側の面)に、保護層としてアクリル系フィルム(表面屈折率1.50、40μm)を、紫外線硬化型接着剤を介して貼り合せた。具体的には、硬化型接着剤の総厚みが1.0μmになるように塗工し、ロール機を使用して貼り合わせた。その後、UV光線を保護層側から照射して接着剤を硬化させた。次いで、両端部をスリットした後に、樹脂基材を剥離し、保護層/偏光子の構成を有する長尺状の偏光板を得た。得られた偏光板を後述の液晶セルに対応するサイズに打ち抜いた。
1-2. Fabrication of Polarizing Plate Acrylic film (surface refractive index 1.50, 40 μm) is applied as a protective layer on the surface of the polarizer obtained above (the surface opposite to the resin substrate), and an ultraviolet curable adhesive is applied. It was pasted together. Specifically, the curable adhesive was coated so as to have a total thickness of 1.0 μm, and bonded using a roll machine. Then, UV light was irradiated from the protective layer side to cure the adhesive. Next, after slitting both ends, the resin base material was peeled off to obtain a long polarizing plate having a protective layer / polarizer configuration. The obtained polarizing plate was punched into a size corresponding to a liquid crystal cell described later.
2.第1の位相差層の作製
スチレン−無水マレイン酸共重合体(ノヴァ・ケミカル・ジャパン社製、商品名「ダイラーク D232」)のペレット状樹脂を、単軸押出機とTダイを用いて270℃で押し出し、シート状の溶融樹脂を冷却ドラムで冷却して厚み100μmのフィルムを得た。このフィルムを、ロール延伸機を用いて、温度130℃、延伸倍率1.6倍で、搬送方向に自由端一軸延伸して、搬送方向に進相軸を有するフィルムを得た(縦延伸工程)。
得られたフィルムを、テンター延伸機を用いて、温度135℃で、フィルム幅が前記縦延伸後のフィルム幅の1.6倍となるように幅方向に固定端一軸延伸して、厚み50μmの二軸延伸フィルムを得た(横延伸工程)。
このようにして得られた位相差フィルムは、搬送方向に進相軸(幅方向に遅相軸)を有し、屈折率特性がnz>nx>nyの関係を示し、面内位相差Re(550)は37nm、厚み方向の位相差Rth(550)は−90nm、Nz係数は−2.4であった。得られた位相差フィルム(ポジティブBプレート)を後述の液晶セルに対応するサイズに打ち抜いて第1の位相差層とした。ここで、打ち抜きは、偏光板の偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とが直交するようにして行った。
2. Preparation of First Phase Difference Layer A pellet resin of a styrene-maleic anhydride copolymer (manufactured by Nova Chemical Japan, trade name "Dylark D232") was prepared at 270 ° C. using a single-screw extruder and a T-die. The sheet-shaped molten resin was cooled with a cooling drum to obtain a film having a thickness of 100 μm. This film was uniaxially stretched at a free end in the transport direction at a temperature of 130 ° C. and a stretch ratio of 1.6 times using a roll stretcher to obtain a film having a phase-advancing axis in the transport direction (longitudinal stretching step). ..
The obtained film was uniaxially stretched at a fixed end in the width direction using a tenter stretching machine at a temperature of 135 ° C. so that the film width was 1.6 times the film width after the longitudinal stretching to a thickness of 50 μm. A biaxially stretched film was obtained (transverse stretching step).
The retardation film thus obtained has a phase-advancing axis (slow-phase axis in the width direction) in the transport direction, exhibits a relationship of refractive index characteristics of nz>nz> ny, and has an in-plane retardation Re (in-plane retardation Re). 550) was 37 nm, the phase difference Rth (550) in the thickness direction was −90 nm, and the Nz coefficient was -2.4. The obtained retardation film (positive B plate) was punched into a size corresponding to a liquid crystal cell described later to form a first retardation layer. Here, the punching was performed so that the absorption axis of the polarizer of the polarizing plate and the slow axis of the first retardation layer were orthogonal to each other.
3.第2の位相差層の作製
長尺のノルボルネン系樹脂フィルム(日本ゼオン社製、商品名Zeonor、厚み40μm、光弾性係数3.10×10−12m2/N)を140℃で1.52倍に一軸延伸することによって、厚み35μmの長尺のフィルムを作製した。このようにして得られた位相差フィルムは、搬送方向に遅相軸を有し、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示し、面内位相差Re(550)は135nm、厚み方向の位相差Rth(550)は135nmであった。得られた位相差フィルム(ポジティブAプレート)を後述の液晶セルに対応するサイズに打ち抜いて第2の位相差層とした。ここで、打ち抜きは、偏光板の偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とが平行となるようにして行った。
3. 3. Preparation of second retardation layer A long norbornene-based resin film (manufactured by Zeon Corporation, trade name Zeonor, thickness 40 μm, photoelastic coefficient 3.10 × 10-12 m 2 / N) was 1.52 at 140 ° C. By uniaxially stretching the film, a long film having a thickness of 35 μm was produced. The retardation film thus obtained has a slow phase axis in the transport direction, has a refractive index characteristic of nz> nz = ny, has an in-plane retardation Re (550) of 135 nm, and is in the thickness direction. The phase difference Rth (550) was 135 nm. The obtained retardation film (positive A plate) was punched into a size corresponding to a liquid crystal cell described later to form a second retardation layer. Here, the punching was performed so that the absorption axis of the polarizer of the polarizing plate and the slow axis of the second retardation layer were parallel to each other.
4.位相差層付偏光板の作製
上記で得られた偏光板、第1の位相差層および第2の位相差層を、アクリル系粘着剤(厚み12μm)を介してこの順に積層し、偏光板/第1の位相差層(ポジティブBプレート)/第2の位相差層(ポジティブAプレート)の構成を有する位相差層付偏光板Aを得た。位相差層付偏光板においては、偏光板の偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とは直交し、偏光子の吸収軸と第2の位相差層の遅相軸とは平行であった。
4. Preparation of Polarizing Plate with Phase Difference Layer The polarizing plate obtained above, the first retardation layer and the second retardation layer are laminated in this order via an acrylic pressure-sensitive adhesive (
5.液晶表示装置の作製
Apple社製「iPad Pro」(IPSモード液晶セル搭載)から液晶セルを取り外し、当該液晶セルの視認側にアクリル系粘着剤(厚み20μm)を介して上記位相差層付偏光板Aを貼り付けた。ここで、第2の位相差層が液晶セル側になるように、位相差層付偏光板Aを貼り付けた。液晶セルの背面側には、市販の偏光板(日東電工社製「NPF−SIG1423DU」)を、アクリル系粘着剤(厚み20μm)を介して貼り付けた。ここで、当該偏光板の偏光子の吸収軸と位相差層付偏光板Aの偏光子の吸収軸とが直交するように、当該偏光板を貼り付けた。このようにして得られた液晶パネルに通常のバックライトユニット等を組み込み、液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置の輝度は0.60であった。結果を、位相差層付偏光板の構成と併せて表1に示す。さらに、得られた液晶表示装置のカラーシフトを図2に示す。
5. Manufacture of a liquid crystal display device The liquid crystal cell is removed from Apple's "iPad Pro" (equipped with an IPS mode liquid crystal cell), and the polarizing plate with a retardation layer is placed on the visible side of the liquid crystal cell via an acrylic adhesive (
[比較例1]
偏光板の偏光子の吸収軸と第1の位相差層の遅相軸とが平行となるように積層したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板/第1の位相差層(ポジティブBプレート)/第2の位相差層(ポジティブAプレート)の構成を有する位相差層付偏光板Bを得た。位相差層付偏光板Bを用いたこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置の輝度は0.69であった。結果を、位相差層付偏光板の構成と併せて表1に示す。さらに、得られた液晶表示装置のカラーシフトを図3に示す。
[Comparative Example 1]
The polarizing plate / first retardation layer (positive) is the same as in Example 1 except that the absorption axis of the polarizing element of the polarizing plate and the slow axis of the first retardation layer are laminated in parallel. A polarizing plate B with a retardation layer having a configuration of B plate) / second retardation layer (positive A plate) was obtained. A liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polarizing plate B with a retardation layer was used. The brightness of the obtained liquid crystal display device was 0.69. The results are shown in Table 1 together with the configuration of the polarizing plate with a retardation layer. Further, the color shift of the obtained liquid crystal display device is shown in FIG.
[比較例2]
ポジティブAプレートとポジティブBプレートの積層順序を逆にしたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板/ポジティブBプレート/ポジティブAプレートの構成を有する位相差層付偏光板Cを得た。位相差層付偏光板Cを用いたこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置の輝度は15.36であった。結果を、位相差層付偏光板の構成と併せて表1に示す。さらに、得られた液晶表示装置のカラーシフトを図4に示す。
[Comparative Example 2]
A polarizing plate C with a retardation layer having a polarizing plate / positive B plate / positive A plate configuration was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stacking order of the positive A plate and the positive B plate was reversed. A liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polarizing plate C with a retardation layer was used. The brightness of the obtained liquid crystal display device was 15.36. The results are shown in Table 1 together with the configuration of the polarizing plate with a retardation layer. Further, the color shift of the obtained liquid crystal display device is shown in FIG.
[比較例3]
偏光板の偏光子の吸収軸とポジティブAプレートの遅相軸とが直交となるように積層したこと以外は比較例2と同様にして、偏光板/ポジティブBプレート/ポジティブAプレートの構成を有する位相差層付偏光板Dを得た。位相差層付偏光板Dを用いたこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を得た。得られた液晶表示装置の輝度は0.76であった。結果を、位相差層付偏光板の構成と併せて表1に示す。さらに、得られた液晶表示装置のカラーシフトを図5に示す。
[Comparative Example 3]
It has a polarizing plate / positive B plate / positive A plate configuration in the same manner as in Comparative Example 2 except that the absorption axis of the polarizing element of the polarizing plate and the slow axis of the positive A plate are laminated so as to be orthogonal to each other. A polarizing plate D with a retardation layer was obtained. A liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polarizing plate D with a retardation layer was used. The brightness of the obtained liquid crystal display device was 0.76. The results are shown in Table 1 together with the configuration of the polarizing plate with a retardation layer. Further, the color shift of the obtained liquid crystal display device is shown in FIG.
表1および図2〜5から明らかなように、本発明の実施例の液晶表示装置は、比較例の液晶表示装置に比べて、輝度およびカラーシフトのいずれもが優れている。 As is clear from Table 1 and FIGS. 2 to 5, the liquid crystal display device of the embodiment of the present invention is superior in both brightness and color shift to the liquid crystal display device of the comparative example.
本発明の実施形態による位相差層付偏光板は、画像表示装置に好適に適用され、特に、液晶表示装置に好適に適用され得る。 The polarizing plate with a retardation layer according to the embodiment of the present invention is suitably applied to an image display device, and can be particularly preferably applied to a liquid crystal display device.
10 偏光板
11 偏光子
12 保護層
13 保護層
20 第1の位相差層
30 第2の位相差層
100 位相差層付偏光板
10
Claims (4)
該偏光板に隣接して配置された、屈折率特性がnz>nx>nyの関係を示す第1の位相差層と、
該第1の位相差層に隣接して配置された、屈折率特性がnx>ny=nzの関係を示す第2の位相差層と、を有し、
該偏光子の吸収軸と該第1の位相差層の遅相軸とが実質的に直交しており、
該偏光子の吸収軸と該第2の位相差層の遅相軸とが実質的に平行である、
位相差層付偏光板。 A polarizing plate containing a polarizer and
A first retardation layer having a refractive index characteristic of nz>nx> ny, which is arranged adjacent to the polarizing plate,
It has a second retardation layer arranged adjacent to the first retardation layer and having a refractive index characteristic of nx> ny = nz.
The absorption axis of the polarizer and the slow axis of the first retardation layer are substantially orthogonal to each other.
The absorption axis of the polarizer and the slow axis of the second retardation layer are substantially parallel.
Polarizing plate with retardation layer.
Re(450)/Re(550)>0.82
Re(650)/Re(550)<1.18。 The polarizing plate with a retardation layer according to claim 1, wherein the laminate of the first retardation layer and the second retardation layer satisfies the following relationship.
Re (450) / Re (550)> 0.82
Re (650) / Re (550) <1.18.
The image display device according to claim 3, which is an IPS mode liquid crystal display device.
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