JP2023057094A - 偏光板のセットおよび該セットを含む画像表示装置 - Google Patents

偏光板のセットおよび該セットを含む画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】それぞれが異形加工部を有するにもかかわらずクラックが抑制された偏光板を実現し得る偏光板のセットを提供すること。【解決手段】本発明の実施形態による偏光板のセットは、画像表示セルの視認側に配置される第１の偏光板と、画像表示セルの背面側に配置される第２の偏光板と、からなる。第１の偏光板は、第１の偏光子と第１の偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有し；第２の偏光板は、第２の偏光子と第２の偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有する。第１の偏光子は第１の方向に吸収軸を有し、第２の偏光子は第１の方向と実質的に直交する第２の方向に吸収軸を有する。第１の偏光板および第２の偏光板は、互いの対応する位置に異形加工部を有する。異形加工部は、平面視した場合に凹部となる切削加工部を含む。第１の方向は、凹部が延びる方向と実質的に平行な方向である。【選択図】図１

Description

本発明は、偏光板のセットおよび該セットを含む画像表示装置に関する。
携帯電話、ノート型パーソナルコンピューター等の画像表示装置には、画像表示を実現し、および／または当該画像表示の性能を高めるために、偏光板が広く使用されている。近年、偏光板を矩形以外に加工すること（異形加工：例えば、ノッチまたは貫通孔の形成）が望まれる場合がある。しかし、異形加工部は、クラックが発生しやすいという問題がある。
特許第４８４９１１５号明細書 特開２０１１－２０３５７１号公報
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、その主たる目的は、それぞれが異形加工部を有するにもかかわらずクラックが抑制された偏光板を実現し得る偏光板のセットを提供することにある。
本発明の実施形態による偏光板のセットは、画像表示セルの視認側に配置される第１の偏光板と、該画像表示セルの背面側に配置される第２の偏光板と、からなる。該第１の偏光板は、第１の偏光子と該第１の偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有し；該第２の偏光板は、第２の偏光子と該第２の偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有する。該第１の偏光子は第１の方向に吸収軸を有し、該第２の偏光子は該第１の方向と実質的に直交する第２の方向に吸収軸を有する。該第１の偏光板および該第２の偏光板は、互いの対応する位置に異形加工部を有する。該異形加工部は、平面視した場合に凹部となる切削加工部を含む。該第１の方向は、該凹部が延びる方向と実質的に平行な方向である。
１つの実施形態においては、上記凹部はＶ字ノッチまたはＵ字ノッチである。
１つの実施形態においては、上記第１の偏光板は、上記粘着剤層の外側にカバーガラスをさらに有する。
１つの実施形態においては、上記第１の偏光板の上記保護層の少なくとも１つは、セルロース系樹脂フィルムを含む。
１つの実施形態においては、上記第２の偏光板は、上記画像表示セルと反対側に反射型偏光子をさらに有する。
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、画像表示セルと上記の偏光板のセットとを含み、上記第１の偏光板が該画像表示セルの視認側に配置され、上記第２の偏光板が該画像表示セルの背面側に配置されている。
１つの実施形態においては、上記画像表示装置は液晶表示装置である。
本発明の実施形態によれば、それぞれ所定の構成を有する第１の偏光板と第２の偏光板とのセットを構成することにより、単独では困難であったそれぞれの偏光板のクラック（特に、ヒートショック試験等の耐久性試験後のクラック）を抑制することができる。
本発明の１つの実施形態による偏光板のセットにおける第１の偏光板および第２の偏光板を説明する概略平面図である。 図１の偏光板のセットにおける第１の偏光板および第２の偏光板のそれぞれのＩＩ－ＩＩ線による概略断面図であって、第１の偏光板および第２の偏光板のそれぞれの配置位置に対応して説明する概略断面図である。 図１の偏光板のセットを含む画像表示装置の概略断面図である。 本発明の実施形態による偏光板のセットにおける第１の偏光板および第２の偏光板の異形加工部の変形例を説明する概略平面図である。 本発明の実施形態による偏光板のセットにおける第２の偏光板に用いられ得る反射型偏光子の一例の概略斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の具体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。なお、見やすくするために図面は模式的に表されており、さらに、図面における長さ、幅、厚み等の比率、ならびに角度等は、実際とは異なっている。
Ａ．偏光板のセットの概略
図１は、本発明の１つの実施形態による偏光板のセットにおける第１の偏光板および第２の偏光板を説明する概略平面図であり；図２は、図１の偏光板のセットにおける第１の偏光板および第２の偏光板のそれぞれのＩＩ－ＩＩ線による概略断面図であり；図３は、図１の偏光板のセットを含む画像表示装置の概略断面図である。図示例では、第１の偏光板を視認側偏光板として、第２の偏光板を背面側偏光板として説明する。図示例の偏光板のセット１００は、第１の偏光板１０と第２の偏光板２０とからなる。図３に示すように、第１の偏光板１０は画像表示セル１２０の視認側に配置され、第２の偏光板２０は画像表示セル１２０の背面側に配置される。図示例においては、第１の偏光板１０は、第１の偏光子１１と、第１の偏光子１１の視認側に配置された保護層（外側保護層）１２と、第１の偏光子１１の画像表示セル側に配置された保護層（内側保護層）１３と、を有する。目的等に応じて、保護層１２および１３の一方は省略されてもよい。同様に、第２の偏光板２０は、第２の偏光子２１と、第２の偏光子２１の背面側に配置された保護層（外側保護層）２２と、第２の偏光子２１の画像表示セル側に配置された保護層（内側保護層）２３と、を有する。目的等に応じて、保護層２２および２３の一方は省略されてもよい。
本発明の実施形態においては、第１の偏光板１０は異形加工部１５を有し、第２の偏光板２０は異形加工部２５を有する。本明細書において「異形加工部」とは、一般的な形状（例えば、矩形、隅部の面取り）とは異なる特殊な形状に加工した部分をいう。図４に示すように、異形加工部の代表例としては、貫通孔、平面視した場合に凹部となる切削加工部が挙げられる。凹部の代表例としては、Ｖ字ノッチ、Ｕ字ノッチが挙げられる。このような異形加工部にはクラックが発生しやすいところ、本発明の実施形態によれば、それぞれ本明細書に記載の構成を有する第１の偏光板（代表的には、視認側偏光板）と第２の偏光板（代表的には、背面側偏光板）とのセットとすることにより、単独では困難であったそれぞれの偏光板のクラック（特に、異形加工部のクラックおよび／またはヒートショック試験等の耐久試験後のクラック）を抑制することができる。
異形加工部１５および２５は、第１の偏光板および第２の偏光板の互いの対応する位置に設けられている。本明細書において「互いの対応する位置に設けられている」とは、２つの偏光板を重ねたときに異形加工部が重なることを意味する。異形加工部は、目的に応じて任意の適切な位置に設けられる。代表的には、異形加工部は、それぞれの偏光板の端部またはその近傍に設けられる。このような構成であれば、偏光板のセットが画像表示装置に適用された場合に、画像表示に対する影響を最小限とすることができる。例えば図４に示すように、異形加工部は、矩形状の偏光板の長手方向端部の略中央部に設けられてもよく、長手方向端部の所定の位置に設けられてもよく、偏光板の隅部に設けられてもよい。図示例では異形加工部が長手方向端部に設けられる場合を示しているが、異形加工部は短手方向端部に設けられてもよい。また、図４の右下に示すように、異形加工部は複数設けられてもよい。例えば、貫通孔および／またはノッチが２つ以上設けられてもよく、図４に示すように貫通孔とノッチが組み合わせて設けられてもよい。
図１に示すように、第１の偏光子１１は第１の方向に吸収軸Ａ１を有し、第２の偏光子２１は第１の方向と実質的に直交する第２の方向に吸収軸Ａ２を有する。１つの実施形態においては、第１の方向は、凹部（例えば、ノッチ）１５が延びる方向と実質的に平行な方向である。１つの実施形態においては、第１の方向は、矩形状の偏光板の長手方向である。本明細書において「実質的に直交」とは、２つの方向のなす角度が９０°±７°である場合を包含し、好ましくは９０°±５°であり、より好ましくは９０°±３°である。「実質的に平行」とは、２つの方向のなす角度が０°±７°である場合を包含し、好ましくは０°±５°であり、より好ましくは０°±３°である。また、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、「実質的に直交」または「実質的に平行」である場合を包含する。さらに、本明細書において角度に言及するときは、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。
１つの実施形態においては、第１の偏光板１０は画像表示セル１２０と反対側（図示例では視認側）に粘着剤層（図示せず：以下、便宜上「第１の粘着剤層」と称する）をさらに有する。好ましくは、第１の粘着剤層を構成する粘着剤により異形加工部１５が充填されている。第１の粘着剤層を構成する粘着剤により異形加工部を充填することにより、第１の偏光板のクラックを顕著に抑制することができる。なお、この構成を採用する場合には、第１の偏光板１０は、第１の粘着剤層の外側にカバーガラスをさらに有していてもよい。すなわち、カバーガラスが第１の粘着剤層を介して第１の偏光板に貼り合わせられていてもよい。
１つの実施形態においては、第２の偏光板２０は、画像表示セル１２０と反対側（図示例では背面側）に反射型偏光子（図示せず）をさらに有する。反射型偏光子は、第２の偏光板の外側保護層を兼ねてもよい。
実用的には、第１の偏光板１０および第２の偏光板２０はそれぞれ、画像表示セル側に粘着剤層（図示せず：以下、便宜上「第２の粘着剤層」と称する）を有する。第２の粘着剤層は、第１の偏光板１０および第２の偏光板２０をそれぞれ画像表示セルに貼り合わせるために用いられる。
必要に応じて、第１の偏光板１０および／または第２の偏光板２０には、位相差層が設けられてもよい。位相差層の種類、数、組み合わせ、配置位置、特性は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、位相差層は、λ／２板であってもよく、λ／４板であってもよく、これらの積層体であってもよい。λ／２板およびλ／４板は、代表的にはｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率特性を有する。λ／２板は、面内位相差Ｒｅ（５５０）が好ましくは１８０ｎｍ～３２０ｎｍであり、λ／４板は、面内位相差Ｒｅ（５５０）が好ましくは１００ｎｍ～２００ｎｍである。また例えば、位相差層は、ネガティブＢプレート（ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ）とポジティブＣプレート（ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙ）またはポジティブＢプレート（ｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙ）との積層体であってもよい。なお、本明細書において「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。「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。「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。
以下、偏光板のセットの構成要素を具体的に説明する。なお、第１の偏光板および第２の偏光板をまとめて偏光板として、第１の偏光子および第２の偏光子をまとめて偏光子として、第１の偏光板および第２の偏光板におけるそれぞれの保護層をまとめて保護層として説明する。カバーガラスについては業界で周知の構成が採用され得るので、詳細な説明は省略する。
Ｂ．偏光板
Ｂ－１．偏光子
偏光子は、代表的には、二色性物質を含む樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムとしては、偏光子として用いられ得る任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。樹脂フィルムは、代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂（以下、「ＰＶＡ系樹脂」と称する）フィルムである。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。
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、ＰＶＡ系樹脂フィルムにヨウ素による染色処理および延伸処理（代表的には、一軸延伸）が施されたものが挙げられる。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系樹脂フィルムに、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系樹脂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系樹脂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。
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号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
偏光子の厚みは、好ましくは２５μｍ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。
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、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。
Ｂ－２．保護層
保護層は、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。
第１の偏光板における外側保護層１２および内側保護層１３の少なくとも１つは、好ましくは、透湿度が好ましくは１００ｇ／ｍ２・２４ｈ以上であり、より好ましくは２００ｇ／ｍ２・２４ｈ～５００ｇ／ｍ２・２４ｈである。一般的には、偏光板の保護層は加湿環境下における偏光度の低下を抑制するために透湿度の小さい材料で構成することが好ましいとされている。しかし、透湿度の小さい材料では、ヒートショック試験後のクラックが発生しやすいことがわかった。さらに、本発明者らは、本明細書に記載の第１の偏光板と第２の偏光板とをセットとして用いれば、第１の偏光板の保護層の少なくとも１つを透湿度の高い材料で構成することにより、加湿環境下における偏光度の低下とヒートショック試験後のクラックとをバランスよく抑制できることを発見した。このような効果は、種々の偏光板の組み合わせを試行錯誤により画像表示装置に適用して初めて得られた知見であり、予期せぬ優れた効果である。より具体的には、第１の偏光板における保護層の少なくとも１つは、セルロース系樹脂フィルム（代表的には、ＴＡＣフィルム）で構成される。セルロース系樹脂フィルムと第１の粘着剤層とカバーガラスとを組み合わせて用いることにより、加湿環境下における偏光度の低下とヒートショック試験後のクラックとを特にバランスよく抑制することができる。
第１の粘着剤層が設けられる場合、第１の偏光板の外側保護層１２は、２５℃における破断伸びが好ましくは２ｍｍ以上であり、より好ましくは５０ｍｍ以上である。当該破断伸びは、例えば７０ｍｍ以下であり得る。第１の粘着剤層が設けられる場合に外側保護層１２の破断伸びがこのような範囲であれば、第１の粘着剤層と第２の粘着剤層の貯蔵弾性率の関係を最適化する効果（後述）ならびに偏光板をセットとする効果との相乗的な効果により、外側保護層１２のクラックが顕著に防止される。なお、破断伸びは、ＪＩＳ Ｋ７１１３に準じて測定され得る。
外側保護層（特に、第１の偏光板の外側保護層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。
内側保護層は、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。
保護層の厚みは、任意の適切な厚みが採用され得る。保護層の厚みは、例えば１５μｍ～４５μｍであり、好ましくは２０μｍ～４０μｍである。なお、表面処理が施されている場合、保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
Ｃ．第１の粘着剤層
第１の粘着剤層は、代表的には、第１の偏光板の異形加工部を充填するために用いられる。第１の粘着剤層は、－４０℃における貯蔵弾性率Ｇ１’が後述の所望の範囲となる限りにおいて、任意の適切な粘着剤で構成され得る。第１の粘着剤層は、代表的にはゴム系粘着剤（ゴム系粘着剤組成物）で構成され得る。ゴム系粘着剤組成物は、代表的には、ブタジエン重合体および／またはポリイソプレン重合体（またはその変性物）と光重合開始剤とを含み得る。ゴム系粘着剤組成物は、ポリスチレン、ポリウレタン（例えば、イソホロンジイソシアネートを原料とするもの）、ポリウレタンアクリレート、ポリイソプレン系アクリレートまたはそのエステル化物、テルペン系水素添加樹脂、反応性アクリル系モノマー（例えば、２－ヒドロキシブチルメタクリレート、４－ヒドロキシエチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、イソボルニルアクリレート）、反応性メタクリル系モノマー（例えば、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート）等をさらに含んでいてもよい。ゴム系粘着剤組成物は、好ましくは、シランカップリング剤をさらに含み得る。シランカップリング剤としては、例えばエポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。また、ゴム系粘着剤組成物は、好ましくは、炭化水素成分（例えば、ヘプタン）を含まない。第１の粘着剤層の厚みは、例えば１０μｍ～５０μｍであり得る。
第１の粘着剤層の－４０℃における貯蔵弾性率Ｇ１’は、好ましくは５．０×１０６（Ｐａ）以上であり、より好ましくは１．０×１０７（Ｐａ）以上であり、さらに好ましくは１．０×１０８（Ｐａ）以上であり、特に好ましくは１．５×１０８（Ｐａ）以上である。貯蔵弾性率Ｇ１’は、例えば５．０×１０９（Ｐａ）以下であり得る。貯蔵弾性率Ｇ１’がこのように大きく（第１の粘着剤層が硬く）、かつ、比Ｇ１’／Ｇ２’が後述のような関係を満足することにより、それぞれの偏光板におけるクラックをさらに良好に抑制することができる。
Ｄ．第２の粘着剤層
第２の粘着剤層は、代表的には、第１の偏光板および第２の偏光板をそれぞれ画像表示セルに貼り合わせるために用いられる。第２の粘着剤層は、代表的にはアクリル系粘着剤（アクリル系粘着剤組成物）で構成され得る。アクリル系粘着剤組成物は、代表的には、（メタ）アクリル系ポリマーを主成分として含む。（メタ）アクリル系ポリマーは、粘着剤組成物の固形分中、例えば５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上の割合で粘着剤組成物に含有され得る。（メタ）アクリル系ポリマーは、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。なお、（メタ）アクリレートはアクリレートおよび／またはメタクリレートをいう。アルキル（メタ）アクリレートのアルキル基としては、例えば、１個～１８個の炭素原子を有する直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。当該アルキル基の平均炭素数は、好ましくは３個～９個である。（メタ）アクリル系ポリマーを構成するモノマーとしては、アルキル（メタ）アクリレート以外に、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、芳香環含有（メタ）アクリレート等が挙げられる。アクリル系粘着剤組成物は、好ましくは、シランカップリング剤および／または架橋剤を含有し得る。シランカップリング剤としては、例えばエポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤が挙げられる。第２の粘着剤層の厚みは、例えば１０μｍ～５０μｍであり得る。第２の粘着剤層またはアクリル系粘着剤組成物の詳細は、例えば特開２０１６－１９０９９６号公報に記載されており、当該公報の記載は本明細書に参考として援用される。
第２の粘着剤層の－４０℃における貯蔵弾性率Ｇ２’は、好ましくは１．０×１０５（Ｐａ）以上であり、より好ましくは１．０×１０７（Ｐａ）以上であり、さらに好ましくは１．０×１０８（Ｐａ）以上であり、特に好ましくは１．０×１０８（Ｐａ）以上である。貯蔵弾性率Ｇ２’は、例えば１．０×１０９（Ｐａ）以下であり得る。貯蔵弾性率Ｇ２’がこのような範囲であれば、後述の比Ｇ１’／Ｇ２’を所望の値とすることが容易である。
第１の粘着剤層１２０の－４０℃における貯蔵弾性率Ｇ１’と第２の粘着剤層の－４０℃における貯蔵弾性率Ｇ２’との比Ｇ１’／Ｇ２’は好ましくは１以上であり、より好ましくは３以上であり、さらに好ましくは２０以上である。比Ｇ１’／Ｇ２’が１以上であれば、所定の偏光板のセットを構成することにより、それぞれの偏光板におけるクラック（特に、ヒートショック試験等の耐久性試験後のクラック）を良好に抑制することができる。一方、比Ｇ１’／Ｇ２’は、例えば３００以下であり得る。より詳細には以下のとおりである。第１の粘着剤層の貯蔵弾性率が低い（柔らかい）と、偏光子の収縮の動きを抑制することができず、第１の粘着剤層側の保護層（外側保護層１２）にクラックが生じる場合がある。第１の粘着剤層の貯蔵弾性率を高くする（硬くする、結果としてＧ１’／Ｇ２’＞１とする）ことにより、偏光子の寸法変化を抑制し、外側保護層にクラックが生じることを抑制できる。さらに、第２の偏光板のクラックも抑制することができる。別の実施形態においては、比Ｇ１’／Ｇ２’は１～２程度であってもよい。第１の粘着剤層および第２の粘着剤層の貯蔵弾性率の差を小さくすることにより、偏光子の収縮に対して上下で同じ動きをして歪みの発生を抑制することができる。
Ｅ．反射型偏光子
反射型偏光子は、特定の偏光状態（偏光方向）の偏光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する機能を有する。反射型偏光子は、直線偏光分離型であってもよく、円偏光分離型であってもよい。以下、一例として、直線偏光分離型の反射型偏光子について説明する。なお、円偏光分離型の反射型偏光子としては、例えば、コレステリック液晶を固定化したフィルムとλ／４板との積層体が挙げられる。
図５は、反射型偏光子の一例の概略斜視図である。反射型偏光子は、複屈折性を有する層Ａと複屈折性を実質的に有さない層Ｂとが交互に積層された多層積層体である。例えば、このような多層積層体の層の総数は、５０～１０００であり得る。図示例では、Ａ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘがｙ軸方向の屈折率ｎｙより大きく、Ｂ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘとｙ軸方向の屈折率ｎｙとは実質的に同一である。したがって、Ａ層とＢ層との屈折率差は、ｘ軸方向において大きく、ｙ軸方向においては実質的にゼロである。その結果、ｘ軸方向が反射軸となり、ｙ軸方向が透過軸となる。Ａ層とＢ層とのｘ軸方向における屈折率差は、好ましくは０．２～０．３である。なお、ｘ軸方向は、反射型偏光子の製造方法における反射型偏光子の延伸方向に対応する。
上記Ａ層は、好ましくは、延伸により複屈折性を発現する材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸ポリエステル（例えば、ポリエチレンナフタレート）、ポリカーボネートおよびアクリル系樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート）が挙げられる。ポリエチレンナフタレートが好ましい。上記Ｂ層は、好ましくは、延伸しても複屈折性を実質的に発現しない材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステルが挙げられる。
反射型偏光子は、Ａ層とＢ層との界面において、第１の偏光方向を有する光（例えば、ｐ波）を透過し、第１の偏光方向とは直交する第２の偏光方向を有する光（例えば、ｓ波）を反射する。反射した光は、Ａ層とＢ層との界面において、一部が第１の偏光方向を有する光として透過し、一部が第２の偏光方向を有する光として反射する。反射型偏光子の内部において、このような反射および透過が多数繰り返されることにより、光の利用効率を高めることができる。
１つの実施形態においては、反射型偏光子は、図５に示すように、波長変換層１０側の最外層として反射層Ｒを含んでいてもよい。反射層Ｒを設けることにより、最終的に利用されずに反射型偏光子の最外部に戻ってきた光をさらに利用することができるので、光の利用効率をさらに高めることができる。反射層Ｒは、代表的には、ポリエステル樹脂層の多層構造により反射機能を発現する。
反射型偏光子の全体厚みは、目的、反射型偏光子に含まれる層の合計数等に応じて適切に設定され得る。反射型偏光子の全体厚みは、好ましくは１０μｍ～１５０μｍである。
反射型偏光子としては、例えば、特表平９－５０７３０８号公報に記載のものが使用され得る。反射型偏光子は、市販品をそのまま用いてもよく、市販品を２次加工（例えば、延伸）して用いてもよい。市販品としては、例えば、３Ｍ社製の商品名ＤＢＥＦ、３Ｍ社製の商品名ＡＰＦが挙げられる。
Ｆ．画像表示装置
本発明の実施形態による偏光板のセットは、上記のとおり、画像表示装置に好適に適用され得る。したがって、画像表示装置もまた、本発明の実施形態に包含される。画像表示装置は、画像表示セルと偏光板のセットとを含む。偏光板のセットは、上記Ａ項～Ｅ項に記載の本発明の実施形態による偏光板のセットである。図３に示すように、画像表示装置２００は、画像表示セル１２０と、画像表示セル１２０の視認側に配置された第１の偏光板１０と、画像表示セル１２０の背面側に配置された第２の偏光板２０と、を有する。
画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置、量子ドット表示装置が挙げられる。好ましくは、液晶表示装置である。偏光板のセットによる効果が顕著だからである。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。実施例における評価項目は以下のとおりである。
（１）クラック
実施例および比較例で得られた偏光板のセットの第１の偏光板を、第２の粘着剤層を介してマツナミガラス社製の無アルカリガラス（厚み０．７ｍｍ）の一方の面に貼り合わせた。さらに、第２の偏光板を、他方の面に第２の粘着剤層を介して貼り合わせ試験サンプルとした。この試験サンプルについて、－４０℃～８５℃で２００サイクルのヒートサイクル（ヒートショック）試験を行った。試験後、クラックの発生状況について、透過光検査を行い以下の基準で評価した。透過光検査は、平面光源の上に第２の偏光板が載置されるようにして行った。
○：光漏れを視認できない（クラックは発生していない）
×：光漏れを視認できる（光漏れの原因となるクラックが発生している）
＜実施例１＞
偏光子（第１の偏光子となる）として、長尺状のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムにヨウ素を含有させ、長手方向（ＭＤ方向）に一軸延伸して得られたフィルム（厚み１２μｍ）を用いた。この偏光子の両側に通常の粘着剤層（厚み５μｍ）を形成し、当該粘着剤層を介して、外側保護層となる長尺状のＨＣ－ＴＡＣフィルムおよび内側保護層となる長尺状のアクリル系樹脂フィルム（厚み２０μｍ）をそれぞれ、互いの長手方向を揃えるようにして貼り合わせた。なお、ＨＣ－ＴＡＣフィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（厚み２５μｍ）にハードコート（ＨＣ）層（厚み２μｍ）が形成されたフィルムであり、ＴＡＣフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。さらに、内側保護層の表面に第２の粘着剤層（厚み２０μｍ）を形成し、セパレーターを貼り合わせて、外側保護層／偏光子／内側保護層／第２の粘着剤層の構成を有する粘着剤層付偏光板を得た。第２の粘着剤層は、特開２０１６－１９０９９６号公報の［０１２１］および［０１２４］に準じて作製した。第２の粘着剤層の－４０℃における貯蔵弾性率Ｇ２’は５．０×１０６（Ｐａ）であった。得られた粘着剤層付偏光板を図１に類似した形状（概略サイズ１４２．０ｍｍ×６６．８ｍｍの矩形形状、凹部を有さない形状）に打ち抜き、エンドミル加工により周縁部を切削するとともに凹部（Ｕ字ノッチ）を形成し、第１の偏光板とした。第１の偏光板における第１の偏光子の吸収軸方向は、長手方向（Ｕ字ノッチが延びる方向）であった。さらに、外側保護層に第１の粘着剤層を形成した。第１の粘着剤層は、特開２０１６－１０３０３０号公報の［００５３］に準じて作製した。第１の粘着剤層の－４０℃における貯蔵弾性率Ｇ１’は１．７×１０８（Ｐａ）であった。当該第１の粘着剤層により、第１の偏光板におけるＵ字ノッチを充填した。さらに、第１の粘着剤層を介して、第１の偏光板に、マツナミガラス社製のカバーガラスを貼り合わせた。
外側保護層としてＨＣ－ＴＡＣフィルムの代わりに通常のＴＡＣフィルム（厚み２５μｍ）を用いたこと以外は上記と同様にして、外側保護層／第２の偏光子／内側保護層の構成を有する偏光板を得た。この偏光板の内側保護層の表面に上記と同様にして第２の粘着剤層を形成し、図１に類似した形状（概略サイズ１４２．０ｍｍ×６６．８ｍｍの矩形形状、凹部を有さない形状）に打ち抜き、外側保護層の表面に通常の粘着剤層（厚み５μｍ）を介して反射型偏光子を貼り合わせた後、エンドミル加工により周縁部を切削するとともに凹部（Ｕ字ノッチ）を形成し、第２の偏光板とした。第２の偏光板における第２の偏光子の吸収軸方向は、短手方向であった。
以上のようにして、第１の偏光板と第２の偏光板とからなる偏光板のセットを得た。得られた偏光板のセットを上記（１）の評価に供した。結果を表１に示す。
＜実施例２＞
内側保護層としてアクリル系樹脂フィルムの代わりにシクロオレフィン系樹脂フィルム（厚み１３μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして第１の偏光板を作製した。また、内側保護層（アクリル系樹脂フィルム）の厚みを１３μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして第２の偏光板を作製した。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜実施例３＞
第１の偏光板として実施例２と同様のものを用いた。また、第２の偏光板を下記のようにして作製した。
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、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、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膜の単体透過率（Ｔｓ）が４３％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２％であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み５．０μｍの偏光子を形成した。
樹脂基材／偏光子の積層体の偏光子表面に通常の粘着剤層を介して反射型偏光子を貼り合わせた後、樹脂基材を剥離し、当該剥離面にアクリル系樹脂フィルム（厚み２０μｍ）を貼り合わせ、反射型偏光子／第２の偏光子／内側保護層の構成を有する第２の偏光板を得た。
これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜実施例４＞
実施例３の第２の偏光子と同様にして、樹脂基材／偏光子の積層体を作製した。積層体の偏光子表面に通常の粘着剤層を介してＨＣ－シクロオレフィン系樹脂フィルム（ＨＣ厚み２μｍ、樹脂フィルム厚み２５μｍ）を貼り合わせた後、樹脂基材を剥離し、当該剥離面にシクロオレフィン系樹脂フィルム（厚み１３μｍ）を貼り合わせ、外側保護層／第１の偏光子／内側保護層の構成を有する第１の偏光板を得た。また、第２の偏光板として実施例３と同様のものを用いた。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜実施例５＞
第１の偏光子の吸収軸方向を短手方向としたこと、および、内側保護層としてアクリル系樹脂フィルムの代わりにシクロオレフィン系樹脂フィルム（厚み１３μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして第１の偏光板を作製した。また、第２の偏光子の吸収軸方向を長手方向としたこと、および、内側保護層としてアクリル系樹脂フィルムの代わりにＴＡＣフィルム（厚み２０μｍ）を用いたこと以外は実施例３と同様にして第２の偏光板を作製した。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜実施例６＞
第１の偏光子の吸収軸方向を短手方向としたこと以外は実施例４と同様にして第１の偏光板を作製した。また、第２の偏光板として実施例５と同様のものを用いた。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜実施例７＞
外側保護層としてＨＣ－シクロオレフィン系樹脂フィルムの代わりにＨＣ－ＴＡＣフィルムを用いたこと、および、内側保護層を設けなかったこと以外は実施例６と同様にして第１の偏光板を作製した。また、第２の偏光板として実施例５と同様のものを用いた。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜比較例１＞
第１の粘着剤層を形成しなかったこと以外は実施例４と同様にして第１の偏光板を作製した。また、第２の偏光板として実施例３と同様のものを用いた。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜比較例２＞
第１の偏光子の吸収軸方向を短手方向としたこと以外は実施例４と同様にして第１の偏光板を作製した。また、第２の偏光子の吸収軸方向を長手方向としたこと以外は実施例３と同様にして第２の偏光板を作製した。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
＜比較例３＞
第１の偏光子の吸収軸方向を短手方向としたこと以外は比較例１と同様にして第１の偏光板を作製した。また、第２の偏光板として実施例５と同様のものを用いた。これらの第１の偏光板と第２の偏光板とを組み合わせて偏光板のセットとした。得られた偏光板のセットを実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
Figure 2023057094000002
本発明の偏光板のセットは、画像表示装置に好適に用いられ、特に、自動車のインストゥルメントパネル、スマートフォン、タブレット型ＰＣまたはスマートウォッチに代表される異形加工部を有する画像表示装置に好適に用いられ得る。
１０ 第１の偏光板
１１ 第１の偏光子
１２ 外側保護層
１３ 内側保護層
１５ 異形加工部
２０ 第２の偏光板
２１ 第２の偏光子
２２ 外側保護層
２３ 内側保護層
２５ 異形加工部
１００ 偏光板のセット
１２０ 画像表示セル
２００ 画像表示装置

Claims (8)

  1. 画像表示セルの視認側に配置される第１の偏光板と、該画像表示セルの背面側に配置される第２の偏光板と、からなる偏光板のセットであって、
    該第１の偏光板が、第１の偏光子と該第１の偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有し、
    該第２の偏光板が、第２の偏光子と該第２の偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有し、
    該第１の偏光子が第１の方向に吸収軸を有し、該第２の偏光子が該第１の方向と実質的に直交する第２の方向に吸収軸を有し、
    該第１の偏光板および該第２の偏光板が、互いの対応する位置に異形加工部を有し、
    該異形加工部が、平面視した場合に凹部となる切削加工部を含み、
    該第１の方向が、該凹部が延びる方向と実質的に平行な方向である、
    偏光板のセット。
  2. 前記凹部がＶ字ノッチまたはＵ字ノッチである、請求項１に記載の偏光板のセット。
  3. 前記第１の偏光板が前記画像表示セルと反対側に粘着剤層をさらに有し、該粘着剤層を構成する粘着剤により前記異形加工部が充填されている、請求項１または２に記載の偏光板のセット。
  4. 前記第１の偏光板が、前記粘着剤層の外側にカバーガラスをさらに有する、請求項３に記載の偏光板のセット。
  5. 前記第１の偏光板の前記保護層の少なくとも１つが、セルロース系樹脂フィルムを含む、請求項１から４のいずれかに記載の偏光板のセット。
  6. 前記第２の偏光板が、前記画像表示セルと反対側に反射型偏光子をさらに有する、請求項１から５のいずれかに記載の偏光板のセット。
  7. 画像表示セルと請求項１から６のいずれかに記載の偏光板のセットとを含み、前記第１の偏光板が該画像表示セルの視認側に配置され、前記第２の偏光板が該画像表示セルの背面側に配置されている、画像表示装置。
  8. 液晶表示装置である、請求項７に記載の画像表示装置。
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