JP2021170130A - 位相差層付偏光板および有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、前記第1位相差層および前記第2位相差層の平均屈折率が1.59〜1.60である。
1つの実施形態においては、前記第2接着剤層が、硬化成分として芳香環を有する化合物とアクリロイルモルホリンとを含む活性エネルギー線硬化型接着剤で構成されている。
1つの実施形態においては、前記第1位相差層および前記第2位相差層が液晶化合物の配向固化層である。
1つの実施形態においては、前記偏光子から前記第2位相差層までの厚みが35μm以下である。
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(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。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re=(nx−ny)×dによって求められる。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。
(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=(nx−nz)×dによって求められる。
図1は、本発明の1つの実施形態に係る位相差層付偏光板の断面図である。位相差層付偏光板10は、偏光子1と第1位相差層2と第2位相差層3とをこの順に備えている。
別の実施形態では、第1位相差層2の遅相軸と偏光子1の吸収軸とのなす角度は、例えば−5°〜−25°であり、好ましくは−10°〜−20°であり、より好ましくは−10°〜−17°であり、さらに好ましくは約−15°である。第2位相差層3もまた遅相軸を有する。第2位相差層3の遅相軸と偏光子1の吸収軸とのなす角度は、例えば−60°〜−90°であり、好ましくは−65°〜−85°であり、より好ましくは−70°〜−78°であり、さらに好ましくは約−75°である。第1位相差層2の遅相軸と第2位相差層3の遅相軸とのなす角度は、例えば50°〜70°であり、好ましくは52°〜65°であり、より好ましくは55°〜65°であり、さらに好ましくは約60°である。
さらに別の実施形態では、第1位相差層2の遅相軸と偏光子1の吸収軸とのなす角度は、例えば60°〜90°であり、好ましくは65°〜85°であり、より好ましくは70°〜78°であり、さらに好ましくは約75°である。第2位相差層3もまた遅相軸を有する。第2位相差層3の遅相軸と偏光子1の吸収軸とのなす角度は、例えば5°〜25°であり、好ましくは10°〜20°であり、より好ましくは10°〜17°であり、さらに好ましくは約15°である。第1位相差層2の遅相軸と第2位相差層3の遅相軸とのなす角度は、例えば50°〜70°であり、好ましくは52°〜65°であり、より好ましくは55°〜65°であり、さらに好ましくは約60°である。
さらに別の実施形態では、第1位相差層2の遅相軸と偏光子1の吸収軸とのなす角度は、例えば−60°〜−90°であり、好ましくは−65°〜−85°であり、より好ましくは−70°〜−78°であり、さらに好ましくは約−75°である。第2位相差層3もまた遅相軸を有する。第2位相差層3の遅相軸と偏光子1の吸収軸とのなす角度は、例えば−5°〜−25°であり、好ましくは−10°〜−20°であり、より好ましくは−10°〜−17°であり、さらに好ましくは約−15°である。第1位相差層2の遅相軸と第2位相差層3の遅相軸とのなす角度は、例えば50°〜70°であり、好ましくは52°〜65°であり、より好ましくは55°〜65°であり、さらに好ましくは約60°である。
偏光子1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。
上記のとおり、本発明の1つの実施形態において、第1位相差層2はλ/2板として機能し得、第2位相差層3はλ/4板として機能し得る。第1位相差層2がλ/2板として機能することにより、λ/4板として機能する第2位相差層3との積層後の波長分散特性(特に、位相差がλ/4を外れる波長範囲)について、位相差が適切に調節され得、広い波長範囲での円偏光機能を発揮することができる。
上述のとおり、第1接着剤層4の平均屈折率は、第1接着剤層4に隣接する層の平均屈折率との差が0.12未満である。位相差層の厚みが薄い(例えば5μm以下)薄型の位相差層付偏光板を表示装置に用いた場合、位相差層付偏光板を構成する各層の間に屈折率差により、各層の厚みムラや凹凸等が干渉ムラとして視認され得る。これに対して、第1接着剤層4の平均屈折率と、第1接着剤層4に隣接する層の平均屈折率との差が0.12未満であることにより、上記の干渉ムラを抑制し得、その結果、視認性を改善し得る。
第2接着剤層5は、任意の適切な接着剤で構成され得る。上述のとおり、第2接着剤層5の平均屈折率は、第2接着剤層5に隣接する層の平均屈折率との差が0.08未満である。これにより、上記の干渉ムラを抑制し得、その結果、視認性を改善し得る。
保護フィルムは、偏光子1の保護フィルム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。
上記A項からF項に記載の位相差層付偏光板は、液晶表示装置および有機EL表示装置などの表示装置に適用され得る。したがって、本発明は、上記位相差層付偏光板を用いた表示装置を包含する。本発明の実施形態による表示装置は、表示素子と、表示素子の視認側に配置された上記A項からF項に記載の位相差層付偏光板を備える。位相差層付偏光板は、第2位相差層3が表示素子側となるように配置されている。
1.偏光子の屈折率測定
プリズムカプラーSPA−4000(サイロンテクノロジー製)を用いて、偏光子の面内の屈折率のうち、吸収軸に垂直な方向の屈折率および吸収軸方向の屈折率、並びに厚さ方向の屈折率を測定し、これら平均値を偏光子の平均屈折率とした。測定温度は23℃、測定波長は532nmとした。
2.位相差層の屈折率測定
プリズムカプラーSPA−4000(サイロンテクノロジー製)を用いて、位相差フィルムの面内の屈折率のうち、遅相軸に垂直な方向の屈折率および遅相軸方向の屈折率、並びに厚さ方向の屈折率を測定し、これら平均値を位相差層の平均屈折率とした。測定温度は23℃、測定波長は532nmとした。
3.接着剤層の屈折率測定
プリズムカプラーSPA−4000(サイロンテクノロジー製)を用いて、接着剤層を構成する接着剤の硬化物の面内の屈折率、厚さ方向の屈折率をそれぞれ測定し、これら平均値を接着剤層の平均屈折率とした。測定温度は23℃、測定波長は532nmとした。
4.位相差層の位相差測定
Axoscan(Axometrics社製)を用いて測定した。測定温度は23℃、測定波長は550nmとした。
樹脂基材として、非晶質ポリエチレンテレフタレート(A−PET)フィルム(三菱樹脂社製、商品名「ノバクリア」、厚み:100μm)を用いた。樹脂基材の片面に、ポリビニルアルコール(PVA)樹脂(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセノール(登録商標)NH−26」)の水溶液を60℃で塗布および乾燥して、厚み7μmのPVA系樹脂層を形成した。このようにして得られた積層体を、液温30℃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(不溶化工程)。次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素を0.2重量部配合し、ヨウ化カリウムを2重量部配合して得られたヨウ素水溶液)に60秒間浸漬させた(染色工程)。次いで、液温30℃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3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(架橋工程)。その後、積層体を、液温60℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)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)に一軸延伸を行った(工程B)。ホウ酸水溶液への浸漬時間は120秒であり、積層体が破断する直前まで延伸した。その後、積層体を洗浄浴(水100重量に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた後、60℃の温風で乾燥させた(洗浄・乾燥工程)。このようにして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光子が形成された積層体を得た。次いで、偏光子から樹脂基材を剥離し、偏光子の一方の面に、保護フィルムとして特開2012−3269号公報に記載のアクリル系透明保護フィルムを貼り合せることにより、保護フィルム付き偏光子を得た。上記保護フィルム付偏光子にコロナ処理を施して用いた。
(位相差フィルムA)
配向膜をラビング処理したλ/2配向用透明樹脂基材に、棒状で重合性のネマチック性液晶モノマーを含む塗布液を塗布し、屈折率異方性を保持した状態で固化することにより、透明樹脂基材上に厚み2μmの位相差フィルムAを作製した。位相差フィルムAの面内の屈折率のうち、進相軸方向の屈折率は1.55、遅相軸方向の屈折率は1.68、厚さ方向の屈折率は1.55、これら平均屈折率は1.59であった。位相差フィルムAの面内位相差Re(550)は260nmであった。得られた位相差フィルムにコロナ処理を施して用いた。
(位相差フィルムB)
配向膜をラビング処理したλ/4配向用透明樹脂基材に、棒状で重合性のネマチック性液晶モノマーを含む塗布液を塗布し、屈折率異方性を保持した状態で固化することにより、透明樹脂基材上に厚み1μmの位相差フィルムAを作製した。位相差フィルムBの面内の屈折率のうち、進相軸方向の屈折率は1.55、遅相軸方向の屈折率は1.68、厚さ方向の屈折率は1.55、これら平均屈折率は1.59であった。位相差フィルムBの面内位相差Re(550)は120nmであった。得られた位相差フィルムにコロナ処理を施して用いた。
(位相差フィルムC)
セルロースアシレートからなる透明樹脂基材をアルカリ鹸化処理し、次いで、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートの表面に配向膜塗布液を塗布し乾燥することにより、λ/2配向処理した。次いで、透明支持体の配向処理面に、ディスコティック液晶性化合物を含む塗布液を塗布し、加熱およびUV照射をして液晶化合物の配向を固定化することにより、透明樹脂基材上に厚み2μmの位相差フィルムCを作製した。位相差フィルムCの面内の屈折率のうち、進相軸方向の屈折率は1.53、遅相軸方向の屈折率は1.64、厚さ方向の屈折率は1.64、これら平均屈折率は1.60であった。位相差フィルムCの面内位相差Re(550)は246nmであった。得られた位相差フィルムにコロナ処理を施して用いた。
(位相差フィルムD)
セルロースアシレートからなる透明樹脂基材をアルカリ鹸化処理し、次いで、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートの表面に配向膜塗布液を塗布し乾燥することにより、λ/4配向処理した。次いで、透明支持体の配向処理面に、ディスコティック液晶性化合物を含む塗布液を塗布し、加熱およびUV照射をして液晶化合物の配向を固定化することにより、透明樹脂基材上に厚み1μmの位相差フィルムDを作製した。位相差フィルムDの面内の屈折率のうち、進相軸方向の屈折率は1.53、遅相軸方向の屈折率は1.64、厚さ方向の屈折率は1.64、これら平均屈折率は1.60であった。位相差フィルムDの面内位相差Re(550)は123nmであった。得られた位相差フィルムにコロナ処理を施して用いた。
(接着剤A)
プラクセルFA1DDM(ダイセル社製)50部、アクリロイルモルホリン(ACMO:登録商標)(興人社製)40部、ARFON UP−1190(東亞合成社製)10部、光重合開始剤(製品名「KAYACURE DETX−S」、日本化薬社製)3部、およびIRGACURE907(BASFジャパン社製)3部を混合し接着剤Aを調整した。得られた接着剤Aを光硬化(300mJ/cm2)して得られた硬化物の面内の屈折率は1.52、厚さ方向の屈折率は1.52、これら平均屈折率は1.52であった。
(接着剤B)
ライトアクリレートPOB−A(共栄社化学製)40部、プラクセルFA1DDM(ダイセル社製)10部、アクリロイルモルホリン(ACMO:登録商標)(興人社製)40部、ARFON UP−1190(東亞合成社製)10部、光重合開始剤(製品名「KAYACURE DETX−S」、日本化薬社製)3部、およびIRGACURE907(BASFジャパン社製)3部を混合し接着剤Bを調整した。得られた接着剤Bを光硬化(300mJ/cm2)して得られた硬化物の面内の屈折率は1.55、厚さ方向の屈折率は1.55、これら平均屈折率は1.55であった。
(接着剤C)
オグソールEA−F5710(大阪ガスケミカル社製)70部、プラクセルFA1DDM(ダイセル社製)10部、アクリロイルモルホリン(ACMO:登録商標)(興人社製)18部、ARFON UP−1190(東亞合成社製)5部、光重合開始剤(製品名「DAROCUR1173」、BASFジャパン社製)3部を混合し接着剤Cを調整した。得られた接着剤Cを光硬化(300mJ/cm2)して得られた硬化物の面内の屈折率は1.60、厚さ方向の屈折率は1.60、これら平均屈折率は1.60であった。
(接着剤D)
9−ビニルカルバゾール(東京化成製)35部、オグソールEA−F5710(大阪ガスケミカル社製)40部、アクリロイルモルホリン(ACMO:登録商標)20部、ARFON UP−1190(東亞合成社製)5部、光重合開始剤(製品名「DAROCUR1173」、BASFジャパン社製)3部を混合し接着剤Dを調整した。得られた接着剤Dを光硬化(300mJ/cm2)して得られた硬化物の面内の屈折率は1.64、厚さ方向の屈折率は1.64、これら平均屈折率は1.64であった。
偏光子に第1接着剤層を構成する接着剤Aを塗工し、接着剤A塗工面に第1位相差層を構成する位相差フィルムAを、偏光子の吸収軸と位相差フィルムAの遅相軸とがなす角度が15°となるように透明樹脂基材から転写し、UV照射(300mJ/cm2)して接着剤Aを硬化した。次いで、位相差フィルムAの偏光子と反対側の面に第2接着剤層を構成する接着剤Bを塗工し、接着剤B塗工面に第2位相差層を構成する位相差フィルムDを、偏光子の吸収軸と位相差フィルムDの遅相軸とがなす角度が75°であり、かつ位相差フィルムAの遅相軸と位相差フィルムDの遅相軸とがなす角度が60°となるように透明樹脂基材から転写し、UV照射(300mJ/cm2)して接着剤Bを硬化することにより、位相差層付偏光板を得た。硬化した接着剤A(第1接着剤層)の厚みは1μmであり、硬化した接着剤B(第2接着剤層)の厚みは1μmであった。
第1接着剤層を構成する接着剤として接着剤Bを用いたこと以外は実施例1と同様にして位相差層付偏光板を作製した。
第2接着剤層を構成する接着剤として接着剤Cを用いたこと以外は実施例2と同様にして位相差層付偏光板を作製した。
第1接着剤層を構成する接着剤として接着剤Cを用い、第2接着剤層を構成する接着剤として接着剤Dを用いたこと以外は実施例1と同様にして位相差層付偏光板を作製した。
偏光子に第1接着剤層を構成する接着剤Bを塗工し、接着剤B塗工面に第1位相差層を構成する位相差フィルムCを、偏光子の吸収軸と位相差フィルムCの遅相軸とがなす角度が75°となるように透明樹脂基材から転写し、UV照射(300mJ/cm2)して接着剤Bを硬化した。次いで、位相差フィルムCの偏光子と反対側の面に第2接着剤層を構成する接着剤Bを塗工し、接着剤B塗工面に第2位相差層を構成する位相差フィルムBを、偏光子の吸収軸と位相差フィルムBの遅相軸とがなす角度が15°であり、かつ位相差フィルムCの遅相軸と位相差フィルムBの遅相軸とがなす角度が60°となるように透明樹脂基材から転写し、UV照射(300mJ/cm2)して接着剤Bを硬化することにより、位相差層付偏光板を得た。硬化した接着剤B(第1接着剤層)の厚みは1μmであり、硬化した接着剤B(第2接着剤層)の厚みは1μmであった。
第1位相差層を構成する位相差フィルムとして位相差フィルムCを用い、第2位相差層を構成する位相差フィルムとして位相差フィルムDを用いたこと以外は実施例2と同様にして位相差層付偏光板を作製した。
第2位相差層を構成する位相差フィルムとして位相差フィルムBを用いたこと以外は実施例2と同様にして位相差層付偏光板を作製した。
第2接着剤層を構成する接着剤として接着剤Aを用いたこと以外は実施例1と同様にして位相差層付偏光板を作製した。
第1接着剤層を構成する接着剤として接着剤Bを用いたこと以外は比較例1と同様にして偏光板を作製した。
2 第1位相差層
3 第2位相差層
4 第1接着剤層
5 第2接着剤層
10 位相差層付偏光板
Claims (5)
- 偏光子と第1位相差層と第2位相差層とをこの順に備え、
前記偏光子と前記第1位相差層とが第1接着剤層を介して貼り合わされ、
前記第1位相差層と前記第2位相差層とが第2接着剤層を介して貼り合わされ、
前記第1位相差層および前記第2位相差層の厚みが5μm以下であり、
前記第1位相差層および前記第2位相差層の平均屈折率が1.50〜1.70であり、
前記第2接着剤層の平均屈折率は、1.55以上であるとともに、前記第1位相差層の平均屈折率との差、および前記第2位相差層の平均屈折率との差が0.08未満である、位相差層付偏光板。 - 前記第1位相差層および前記第2位相差層の平均屈折率が1.59〜1.60である、請求項1に記載の位相差層付偏光板。
- 前記第2接着剤層が、硬化成分として芳香環を有する化合物とアクリロイルモルホリンとを含む活性エネルギー線硬化型接着剤で構成されている、請求項1または2に記載の位相差層付偏光板。
- 前記第1位相差層および前記第2位相差層が液晶化合物の配向固化層である、請求項1から3のいずれかに記載の位相差層付偏光板。
- 前記偏光子から前記第2位相差層までの厚みが35μm以下である、請求項1から4のいずれかに記載の位相差層付偏光板。
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