JP2024038173A - 配向フィルム、これを用いた画像表示装置、及び、枚葉の配向フィルムの切り出し方法 - Google Patents
配向フィルム、これを用いた画像表示装置、及び、枚葉の配向フィルムの切り出し方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明によれば、長尺フィルムから枚葉の偏光解消フィルムを切り出す際に、無駄を少なくし、生産性を高くすることができ、偏光サングラスを掛けて画像を見た場合であってもブラックアウトや虹斑が生じず、デジタルサイネージとして汎用の画像表示装置を用いて後付で貼り合わせることができ経済的に優れた配向フィルム、これを用いた画像表示装置、配向フィルムの切り出し方法を提供することができる。また、さらに好ましい実施形態においては、貼り合わせ時やその後のトラブルも少ない配向フィルム、画像表示装置、配向フィルムの切り出し方法を提供することができる。【解決手段】画像表示装置の視認側に配置し、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換するための長方形の配向フィルムであって、前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、前記配向フィルムの長辺と、遅相軸または進相軸との角度が5度を超え、30度未満である、配向フィルム。【選択図】なし
Description
本発明は、画像表示装置の視認側に配置することによって、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換して偏光を解消する配向フィルム(偏光解消フィルム)、この配向フィルムを備えた画像表示装置、およびこの配向フィルムを長尺フィルムから切り出す方法に関する。更に詳しくは、偏光サングラスをかけた状態で画像を見てもブラックアウトや虹斑が生じない偏光解消フィルム、画像表示装置および偏光解消フィルムの切り出し方法に関する。
従来、VAやIPS方式の液晶表示装置では、視認側の偏光板の消光軸(吸収軸)を水平方向にすること、すなわち表示画面の長辺と視認側偏光板の消光軸が平行であることが一般的であった。偏光サングラスをかけた状態でこの画面を見た場合、一般家庭のテレビなどに見られるような表示部分の長辺を水平方向に設置した場合は、視認側偏光板の消光軸と偏光サングラスの消光軸が一致するため、ブラックアウトと言われる画面が見えなくなる現象は起こらなかった。しかし、近年、屋外でデジタルサイネージ用途のような表示装置が用いられることも多くなり、デジタルサイネージ用途では表示部分の長辺を鉛直方向にすることが一般的であるため、このブラックアウト現象により、偏光サングラスを掛けた人は表示内容が見えないといった問題があった。
偏光板の視認側に偏光板の透過軸と配向フィルムの遅相軸または進相軸との角度を45度となるように設置して偏光を解消することにより偏光サングラスを使用した場合にブラックアウトなく、虹斑を生じないようにするという技術が知られていた(例えば特許文献1参照)。しかし、高配向フィルムは通常フィルムを製膜する流れ方向(縦方向)または流れ方向と直交する方向(幅方向)に配向主軸を持つため、ロールフィルムから45度の角度になるように配向フィルムを切り出す場合はより幅広のロールフィルムが必要になる上、45度に切り出すために無駄になる部分も多かった。また、フィルムの製造では製膜後のミルロールから必要幅でスリットしでロールフィルムを製造するが、なるべくスリットでの無駄が無いように製膜幅を変更したりするため、このような幅の広いフィルムの製造は対応しきれない場合があった。特に屋外のデジタルサイネージは大型の画面であることが多く、この問題が大きかった。
また、偏光子の吸収軸と偏光子保護フィルムの進相軸方向の角度が5度以上40度以下となるようにした偏光板を偏光子の吸収軸方向が水平方向となるように設置することで、ブラックアウトや虹斑がなく、明所でのコントラストに優れた表示装置が提案されている。(例えば特許文献2参照)。しかし、かかる従来技術は画像表示装置に必須の構成部材である偏光板を変える必要があるため画像表示装置自体が専用のものとなり、汎用性が低いものであった。
本発明は、かかる従来技術の課題を背景になされたものである。すなわち、本発明の目的は、長尺フィルムから枚葉の偏光解消フィルムを切り出す際に、無駄を少なくし、生産性を高くすることができ、偏光サングラスを掛けて画像を見た場合であってもブラックアウトや虹斑が生じず、デジタルサイネージとして汎用の画像表示装置を用いて後付で貼り合わせることができる配向フィルム、これを用いた画像表示装置、さらには配向フィルムの切り出し方法を提供することにある。
さらに望ましくは、貼り合わせ時やその後のトラブルも少ない偏光解消用の配向フィルム、これを用いた画像表示装置、さらには配向フィルムの切り出し方法を提供することにある。
さらに望ましくは、貼り合わせ時やその後のトラブルも少ない偏光解消用の配向フィルム、これを用いた画像表示装置、さらには配向フィルムの切り出し方法を提供することにある。
本発明者は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明の完成に至った。すなわち本発明は、以下の通りである。
項1.
画像表示装置の視認側に配置し、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換するための長方形の配向フィルムであって、
前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、
前記配向フィルムの長辺と、遅相軸または進相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、配向フィルム。
項2.
前記配向フィルムの長辺と、遅相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、項1に記載の配向フィルム。
項3.
視認側偏光板の視認側に配向フィルムを有する画像表示装置であって、
前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、
前記偏光板の吸収軸と、配向フィルムの遅相軸または進相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、画像表示装置。
項4.
前記偏光板が長方形であり、前記偏光板の吸収軸が、その長辺と平行である、項3に記載の画像表示装置。
項5.
前記偏光板の吸収軸と前記配向フィルムの遅相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、項3または4に記載の画像表示装置。
項6.
画像表示部分が長方形であり、画像表示部分の長辺が鉛直方向になるように画像表示装置が設置される、項3~5のいずれかに記載の画像表示装置。
項7.
長手方向に、または、長手方向と垂直方向に、遅相軸を有する長尺の配向フィルムから、長方形の枚葉の配向フィルムを切り出す際に、長方形の長辺と遅相軸とのなす角が5度を超え、30度未満であるように切り出すことを特徴とする、枚葉の配向フィルムの切り出し方法。
項1.
画像表示装置の視認側に配置し、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換するための長方形の配向フィルムであって、
前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、
前記配向フィルムの長辺と、遅相軸または進相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、配向フィルム。
項2.
前記配向フィルムの長辺と、遅相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、項1に記載の配向フィルム。
項3.
視認側偏光板の視認側に配向フィルムを有する画像表示装置であって、
前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、
前記偏光板の吸収軸と、配向フィルムの遅相軸または進相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、画像表示装置。
項4.
前記偏光板が長方形であり、前記偏光板の吸収軸が、その長辺と平行である、項3に記載の画像表示装置。
項5.
前記偏光板の吸収軸と前記配向フィルムの遅相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、項3または4に記載の画像表示装置。
項6.
画像表示部分が長方形であり、画像表示部分の長辺が鉛直方向になるように画像表示装置が設置される、項3~5のいずれかに記載の画像表示装置。
項7.
長手方向に、または、長手方向と垂直方向に、遅相軸を有する長尺の配向フィルムから、長方形の枚葉の配向フィルムを切り出す際に、長方形の長辺と遅相軸とのなす角が5度を超え、30度未満であるように切り出すことを特徴とする、枚葉の配向フィルムの切り出し方法。
本発明によれば、長尺フィルムから枚葉の偏光解消フィルムを切り出す際に、無駄を少なくし、生産性を高くすることができ、偏光サングラスを掛けて画像を見た場合であってもブラックアウトや虹斑が生じず、デジタルサイネージとして汎用の画像表示装置を用いて後付で貼り合わせることができ経済的に優れた配向フィルム、これを用いた画像表示装置、配向フィルムの切り出し方法を提供することができる。また、さらに好ましい実施形態においては、貼り合わせ時やその後のトラブルも少ない配向フィルム、画像表示装置、配向フィルムの切り出し方法を提供することができる。
(配向フィルム)
まず、本発明の配向フィルムを説明する。本発明の配向フィルムは、液晶表示装置や有機EL表示装置などの画像表示装置の視認側に配置する(例えば、貼り付ける等)ことによって、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換するための、枚葉の長方形の配向フィルムである。
まず、本発明の配向フィルムを説明する。本発明の配向フィルムは、液晶表示装置や有機EL表示装置などの画像表示装置の視認側に配置する(例えば、貼り付ける等)ことによって、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換するための、枚葉の長方形の配向フィルムである。
配向フィルムの素材としては、フィルムを形成しうる熱可塑性樹脂であれば特に制限はなく、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ(メタ)アクリレートなどが挙げられ、なかでもポリエステルが好ましい。
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)が好適な例として挙げられるが、他の共重合成分を含んでも構わない。これらの樹脂は透明性に優れるとともに、熱的、機械的特性にも優れており、延伸加工によって容易にレタデーションを制御することができる。特に、ポリエチレンテレフタレートは、固有複屈折が大きく、フィルムを延伸することで進相軸(遅相軸方向と垂直)方向の屈折率を低く抑えることができること、及びフィルムの厚みが薄くても比較的容易に大きなレタデーションが得られることから、最も好適な素材である。
配向フィルムの素材に加えて、無機粒子、耐熱性高分子粒子、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、リン化合物、帯電防止剤、紫外線吸収剤、耐光剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、ゲル化防止剤、界面活性剤等の添加剤が加えられていても良い。また、高い透明性を奏するためには、ポリエステル基材フィルムに実質的に粒子を含有しないことも好ましい。「粒子を実質的に含有させない」とは、例えば無機粒子の場合、ケイ光X線分析で無機元素を定量した場合に、50ppm以下、好ましくは10ppm以下、特に好ましくは検出限界以下となる含有量を意味する。
配向フィルムの面内レタデーション(Re)の下限は好ましくは3000nmであり、より好ましくは4000nmであり、さらに好ましくは4500nmであり、特に好ましくは5000nmである。上記未満であると配向フィルムを設けた画像表示装置を偏光サングラスを掛けて見た場合に虹斑が観察されることがある。
配向フィルムの面内レタデーションの上限は好ましくは30000nmであり、より好ましくは15000nmであり、さらに好ましくは12000nmであり、特に好ましくは10000nmである。上記を越えても、偏光解消の機能は同程度であるだけでなく、配向フィルムが厚くなり取り扱い性に劣ったり、画像表示装置が厚くなったりすることがある。
配向フィルムの面内レタデーションの上限は好ましくは30000nmであり、より好ましくは15000nmであり、さらに好ましくは12000nmであり、特に好ましくは10000nmである。上記を越えても、偏光解消の機能は同程度であるだけでなく、配向フィルムが厚くなり取り扱い性に劣ったり、画像表示装置が厚くなったりすることがある。
配向フィルムの面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)は、好ましくは0.200以上、より好ましくは0.500以上、さらに好ましくは0.600以上である。上記面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)が大きいほど、複屈折の作用は等方性を増し、斜めから見た場合であっても虹状の色斑の発生が生じ難くなる。そして、完全な1軸性(1軸対称)フィルムでは上記面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)は2.0となる。しかし、完全な1軸性(1軸対称)フィルムに近づくにつれ配向方向と直行する方向の機械的強度が低下する。
一方、配向フィルムの面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)は、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.2以下、さらに好ましくは1.0以下である。
一方、配向フィルムの面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)は、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.2以下、さらに好ましくは1.0以下である。
配向フィルムは、|ny-nz|/|ny-nx|で表されるNz係数が2.5以下であることが好ましい。Nz係数は次のようにして求めることができる。分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA-6004型分子配向計)を用いてフィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向とこれに直交する方向の二軸の屈折率(ny、nx、但しny>nx)、及び厚さ方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR-4T、測定波長589nm)によって求める。こうして求めたnx、ny、nzを、|ny-nz|/|ny-nx|で表される式に代入して、Nz係数を求めることができる。Nz係数はより好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.8以下である。Nz係数の下限値は、1.2が好ましい。また、フィルムの機械的強度を保つためには、Nz係数の下限値は1.3以上が好ましく、より好ましくは1.4以上、さらに好ましくは1.45以上である。
配向フィルムは、(nx+ny)/2-nzで表される面配向度を特定値以下にすることが好ましい。ここで、nx、ny及びnzの値は、Nz係数と同様の方法で求められる。配向フィルムの面配向度は、0.08以上が好ましく、さらに好ましくは0.10以上である。配向フィルムの面配向度は、0.13以下が好ましく、より好ましくは0.125以下、さらに好ましくは0.12以下である。面配向度が0.13を超えると、画像表示装置を斜め方向から観察した際に虹斑が生じることがある。面配向度が0.08未満では、フィルム厚みが変動し、レタデーションの値がフィルム面内で不均一となる場合がある。
配向フィルムの遅相軸方向の破断強度は200Mpa以上であることが好ましく、さらに好ましくは250MPa以上である。遅相軸方向の破断強度は500MPa以下が好ましく、さらに好ましくは400MPa以下である。
また、配向フィルムの進相軸方向の破断強度は40Mpa以上であることが好ましく、さらに好ましくは50MPa以上である。進相軸方向の破断強度は200MPa以下が好ましく、さらに好ましくは150MPa以下である。
なお、配向フィルムの一軸性を高めると、遅相軸方向の破断強度は高くなり、進相軸方向の破断強度は低くなる。延伸条件を調整することで上記範囲にすることができる。
上記範囲であれば、貼り合わせ時の破断などのトラブルが起こりにくく作業性が確保できるだけでなく、製膜時や塗工などの加工時にも破断などのトラブルが起こりにくい。
また、配向フィルムの進相軸方向の破断強度は40Mpa以上であることが好ましく、さらに好ましくは50MPa以上である。進相軸方向の破断強度は200MPa以下が好ましく、さらに好ましくは150MPa以下である。
なお、配向フィルムの一軸性を高めると、遅相軸方向の破断強度は高くなり、進相軸方向の破断強度は低くなる。延伸条件を調整することで上記範囲にすることができる。
上記範囲であれば、貼り合わせ時の破断などのトラブルが起こりにくく作業性が確保できるだけでなく、製膜時や塗工などの加工時にも破断などのトラブルが起こりにくい。
配向フィルムの遅相軸方向の破断伸度は30%以上であることが好ましく、さらに好ましくは40%以上である。遅相軸方向の破断伸度は150%以下が好ましく、さらに好ましくは120%以下である。
また、配向フィルムの進相軸方向の破断伸度は2%以上であることが好ましく、さらに好ましくは3%以上である。進相軸方向の破断伸度は30%以下が好ましく、さらに好ましくは20%以下である。
なお、配向フィルムの一軸性を高めると、遅相軸方向の破断伸度は高くなり、進相軸方向の破断強度は低くなる。延伸条件を調整することで上記範囲にすることができる。また、フィルムを構成する樹脂として、若干の共重合を行うことで、配向フィルムの伸度を高めることができるが、共重合量が多くなりすぎると、配向フィルムの熱安定性が低下することがある。
上記範囲であれば、貼り合わせ時の破断などのトラブルが起こりにくく作業性が確保できるだけでなく、製膜時や塗工などの加工時にも破断などのトラブルが起こりにくい。
また、配向フィルムの進相軸方向の破断伸度は2%以上であることが好ましく、さらに好ましくは3%以上である。進相軸方向の破断伸度は30%以下が好ましく、さらに好ましくは20%以下である。
なお、配向フィルムの一軸性を高めると、遅相軸方向の破断伸度は高くなり、進相軸方向の破断強度は低くなる。延伸条件を調整することで上記範囲にすることができる。また、フィルムを構成する樹脂として、若干の共重合を行うことで、配向フィルムの伸度を高めることができるが、共重合量が多くなりすぎると、配向フィルムの熱安定性が低下することがある。
上記範囲であれば、貼り合わせ時の破断などのトラブルが起こりにくく作業性が確保できるだけでなく、製膜時や塗工などの加工時にも破断などのトラブルが起こりにくい。
配向フィルムの厚みの下限は、好ましくは20μmであり、より好ましくは30μmであり、さらに好ましくは40μmであり、特に好ましくは50μmである。上記未満であると十分な面内レタデーションが確保しにくくなる。
配向フィルムの厚みの上限は、好ましくは500μmであり、より好ましくは400μmであり、さらに好ましくは300μmであり、特に好ましくは200μmであり、最も好ましくは150μmである。上記を越えると配向フィルムの取り扱い性に劣ったり、画像表示装置が厚くなったりすることがある。
配向フィルムの厚みの上限は、好ましくは500μmであり、より好ましくは400μmであり、さらに好ましくは300μmであり、特に好ましくは200μmであり、最も好ましくは150μmである。上記を越えると配向フィルムの取り扱い性に劣ったり、画像表示装置が厚くなったりすることがある。
配向フィルムは、設置する対象の画像表示部分(画像表示セルや表面保護カバー)に合わせて長方形である。正方形でも良いが、一般的な画像表示セルの形状である長辺と短辺を持った長方形であることが好ましい。
配向フィルムのアスペクト比(長辺の長さ/短辺の長さ)や大きさも設置する対象の画像表示部分に合わせて決めればよいが、アスペクト比の下限は好ましくは1.2であり、より好ましくは1.25であり、さらに好ましくは1.3であり、特に好ましくは1.33である。アスペクト比の上限は好ましくは2.5であり、より好ましくは2であり、さらに好ましくは1.9であり、特に好ましくは1.85である。
配向フィルムのアスペクト比(長辺の長さ/短辺の長さ)や大きさも設置する対象の画像表示部分に合わせて決めればよいが、アスペクト比の下限は好ましくは1.2であり、より好ましくは1.25であり、さらに好ましくは1.3であり、特に好ましくは1.33である。アスペクト比の上限は好ましくは2.5であり、より好ましくは2であり、さらに好ましくは1.9であり、特に好ましくは1.85である。
配向フィルムは、その長辺(正方形である場合は何れかの1辺)と、遅相軸または進相軸とのなす角度は5度を超えることが好ましく、7度を超えることがより好ましく、10度を超えることがさらに好ましく、12度を超えることが特に好ましく、15度を超えることが最も好ましい。上記以下であると、偏光サングラスを掛けて画像を見た時に角度により画像が暗く見にくくなることがある。
配向フィルムの長辺(正方形である場合は何れかの1辺)と、遅相軸または進相軸とのなす角度は30度未満が好ましく、28度未満がより好ましく、25度未満がさらに好ましく、23度未満が特に好ましく、20度未満が最も好ましい。上記以上であると、配向フィルムを切り出すためのロールフィルムとして幅の広いものが必要となり、必要幅のロールフィルムが準備できなかったり、切り出しの無駄が多くなったりすることがある。
配向フィルムの長辺(正方形である場合は何れかの1辺)と、遅相軸または進相軸とのなす角度は30度未満が好ましく、28度未満がより好ましく、25度未満がさらに好ましく、23度未満が特に好ましく、20度未満が最も好ましい。上記以上であると、配向フィルムを切り出すためのロールフィルムとして幅の広いものが必要となり、必要幅のロールフィルムが準備できなかったり、切り出しの無駄が多くなったりすることがある。
上記の配向フィルムの長辺と遅相軸または進相軸との角度の規定は、配向フィルムの長辺と遅相軸との角度であることが好ましい。
長方形のもの同士を貼り合わせる場合には、習慣的に短辺側の部分から貼り合わせて長辺方向に張り合わせを進めていく。このときに、気泡が入らないようにするために曲げながら貼り合わせたり、張力を掛けながら貼り合わせたりする。また、気泡が混入したり貼り合わせがずれたりした時には剥がして貼り直すことも行われる。長辺の方向と遅相軸の方向との角度か小さい(すなわち5度を超え30度未満)場合の方が、これらの作業中に配向フィルムが割れたり避けたりするトラブルが起こりにくく、また、貼り合わせた後にカールするなどのトラブルも起こりにくい傾向がある。配向フィルムは一方向の配向が強いため、配向(遅相軸)と垂直な方向は弾性率が低い、伸びやすい、割れや避けやすいといった特徴があるためだと考えられる。
屋外のサイネージ用途では、画像表示装置の表面保護のためにポリカーボネート板などの透明表面保護板が設けられることもあり、この透明表面保護板に配向フィルムを貼り合わせた場合に起こりやすい。
長方形のもの同士を貼り合わせる場合には、習慣的に短辺側の部分から貼り合わせて長辺方向に張り合わせを進めていく。このときに、気泡が入らないようにするために曲げながら貼り合わせたり、張力を掛けながら貼り合わせたりする。また、気泡が混入したり貼り合わせがずれたりした時には剥がして貼り直すことも行われる。長辺の方向と遅相軸の方向との角度か小さい(すなわち5度を超え30度未満)場合の方が、これらの作業中に配向フィルムが割れたり避けたりするトラブルが起こりにくく、また、貼り合わせた後にカールするなどのトラブルも起こりにくい傾向がある。配向フィルムは一方向の配向が強いため、配向(遅相軸)と垂直な方向は弾性率が低い、伸びやすい、割れや避けやすいといった特徴があるためだと考えられる。
屋外のサイネージ用途では、画像表示装置の表面保護のためにポリカーボネート板などの透明表面保護板が設けられることもあり、この透明表面保護板に配向フィルムを貼り合わせた場合に起こりやすい。
一方、上記の配向フィルムの長辺と遅相軸または進相軸との角度の規定が、配向フィルムの長辺と進相軸との角度であることも好ましいものといえる。配向フィルムを製造する場合には、フィルム表面の傷つきにくさ等から、テンター内で幅方向に延伸した幅方向に遅相軸を持つ(縦方向に進相軸を持つ)ミルロールから、必要幅にスリットされたロール状の長尺フィルムから切り出される場合が多い。
配向フィルムは偏光子保護フィルムとしても用いられることが多く、その場合は、例えば液晶表示パネルであれば、視認側偏光板と光源偏光板でパネルの短辺、長辺の長さに合わせてスリットされた長尺フィルムが準備される。長辺の方向と進相軸の方向との角度が小さい場合であれば、別途幅広くスリットされた長尺フィルムを準備することなく、長辺の長さに合わせてスリットされた偏光子保護フィルム用の長尺フィルムから切り出すことができ、より無駄なく経済的に有利である。
配向フィルムは偏光子保護フィルムとしても用いられることが多く、その場合は、例えば液晶表示パネルであれば、視認側偏光板と光源偏光板でパネルの短辺、長辺の長さに合わせてスリットされた長尺フィルムが準備される。長辺の方向と進相軸の方向との角度が小さい場合であれば、別途幅広くスリットされた長尺フィルムを準備することなく、長辺の長さに合わせてスリットされた偏光子保護フィルム用の長尺フィルムから切り出すことができ、より無駄なく経済的に有利である。
なお、この場合、配向フィルムの長辺と進相軸との角度をθ、切り出す配向フィルムの長辺の長さをa、短辺の長さをbとした場合に、θはarctan(b/a)+3度以下であることが好ましく、さらにはarctan(b/a)+2度以下であることが好ましく、特にはarctan(b/a)+1度以下であることが好ましく、最も好ましくはarctan(b/a)+0度以下である(なお、この場合、30度以上であっても良い)。θはarctan(b/a)-20度以上であることが好ましく、さらにはarctan(b/a)-15度以上であることが好ましく、特にはarctan(b/a)-10度であることが好ましい。ここでarctan(b/a)は度(degree)で表した値である。
長尺フィルムから配向フィルムを斜めに切り出す際には配向フィルムの対角線の長さと切り出す角度で長尺フィルムの必要幅が決まるが、アスペクト比(a/b)の配向フィルムを幅aの長尺フィルムから切り出す際の最大角度がarctan(b/a)となるため、この角度付近(好ましくはそれ以下)で切り出すことが長尺フィルムの準備面、経済面であるという知見によるものである。
なお、これは配向フィルムのアスペクト比(a/b)が1.3~2.4の範囲で好適であり、さらには、1.5~2.0の範囲で好適である。
長尺フィルムから配向フィルムを斜めに切り出す際には配向フィルムの対角線の長さと切り出す角度で長尺フィルムの必要幅が決まるが、アスペクト比(a/b)の配向フィルムを幅aの長尺フィルムから切り出す際の最大角度がarctan(b/a)となるため、この角度付近(好ましくはそれ以下)で切り出すことが長尺フィルムの準備面、経済面であるという知見によるものである。
なお、これは配向フィルムのアスペクト比(a/b)が1.3~2.4の範囲で好適であり、さらには、1.5~2.0の範囲で好適である。
(機能層)
配向フィルムにはハードコート層、低反射層、反射防止層、防眩層などの機能層が設けられていても良い。配向フィルムと機能層との密着性を向上させるため、配向フィルムには易接着層が設けられていても良い。
配向フィルムにはハードコート層、低反射層、反射防止層、防眩層などの機能層が設けられていても良い。配向フィルムと機能層との密着性を向上させるため、配向フィルムには易接着層が設けられていても良い。
(易接着層)
易接着層に用いられる樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などが用いられ、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。易接着層は架橋されていることが好ましい。架橋剤としては、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ樹脂、オキサゾリン化合物等が挙げられる。
易接着層に用いられる樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などが用いられ、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。易接着層は架橋されていることが好ましい。架橋剤としては、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ樹脂、オキサゾリン化合物等が挙げられる。
易接着層はこれら樹脂と必要により架橋剤、粒子等を添加した水系塗料として配向フィルムに塗布・乾燥して設けることができる。粒子としては上述の基材に用いられるものが例示される。
易接着層は、延伸済みの長尺状の配向フィルムにオフラインで設けても良いが、製膜工程中にインラインで設けることが好ましい。インラインで設ける場合は、縦延伸前、横延伸前のいずれであっても良いが、横延伸直前に塗工され、テンターによる予熱、加熱、熱処理工程で乾燥、架橋されることが好ましい。なお、ロールによる縦延伸直前でインラインコートする場合には塗工後、縦型乾燥機で乾燥させた後に延伸ロールに導くことが好ましい。
易接着層の塗工量は0.01~1.0g/m2が好ましく、さらには0.03~0.5g/m2が好ましい。
易接着層は、延伸済みの長尺状の配向フィルムにオフラインで設けても良いが、製膜工程中にインラインで設けることが好ましい。インラインで設ける場合は、縦延伸前、横延伸前のいずれであっても良いが、横延伸直前に塗工され、テンターによる予熱、加熱、熱処理工程で乾燥、架橋されることが好ましい。なお、ロールによる縦延伸直前でインラインコートする場合には塗工後、縦型乾燥機で乾燥させた後に延伸ロールに導くことが好ましい。
易接着層の塗工量は0.01~1.0g/m2が好ましく、さらには0.03~0.5g/m2が好ましい。
(機能性層)
配向フィルムには、ハードコート層、反射防止層、低反射層、防眩層、帯電防止層などの機能性層が設けられていることも好ましい形態である。
配向フィルムには、ハードコート層、反射防止層、低反射層、防眩層、帯電防止層などの機能性層が設けられていることも好ましい形態である。
<ハードコート層>
ハードコート層は、表面を高硬度化して保護する機能を有する層である。ハードコート層は従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。ハードコート層としては、硬化性樹脂組成物の硬化物からなる層であることが好ましい。ハードコート層としても適用可能な硬化性樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂などを要求性能などに応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系などが挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能(メタ)アクリレートモノマー、2官能(メタ)アクリレートモノマーモノマー、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーなどの(メタ)アクリル酸エステルモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルオリゴマー乃至は(メタ)アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等がある。
ハードコート層は、上記硬化性樹脂を含むハードコート層用樹脂組成物を、配向フィルムに塗工し、例えば紫外線により硬化することにより得られる。
ハードコート層は、表面を高硬度化して保護する機能を有する層である。ハードコート層は従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。ハードコート層としては、硬化性樹脂組成物の硬化物からなる層であることが好ましい。ハードコート層としても適用可能な硬化性樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂などを要求性能などに応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系などが挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能(メタ)アクリレートモノマー、2官能(メタ)アクリレートモノマーモノマー、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーなどの(メタ)アクリル酸エステルモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルオリゴマー乃至は(メタ)アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等がある。
ハードコート層は、上記硬化性樹脂を含むハードコート層用樹脂組成物を、配向フィルムに塗工し、例えば紫外線により硬化することにより得られる。
<反射防止層>
反射防止層は、外来光の鏡面反射による背景の映り込みを防止する層である。本発明において反射防止層は、従来公知の反射防止層の中から適宜選択して用いることができる。反射防止層としては、例えば、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層し、最表面が低屈折率層となる様に多層化(マルチコート)した樹脂層や、微細凹凸形状等のナノ構造が形成された反射防止層等が挙げられる。
上記高屈折率層としては、チタン、タンタル、ジルコニウム、インジウム等の金属酸化物微粒子を含有する高屈折率層形成用樹脂組成物及びその硬化物等が挙げられる。また、上記低屈折率層としては、フッ素系の樹脂や、中空シリカ微粒子等を含有する低屈折率層形成用樹脂組成物及その硬化物等が挙げられる。
これらの反射防止層を用いることにより、層界面での反射光を干渉によって相殺することで、表面の反射を抑え、良好な反射防止効果を得る反射防止層等とすることができる。
反射防止層は、外来光の鏡面反射による背景の映り込みを防止する層である。本発明において反射防止層は、従来公知の反射防止層の中から適宜選択して用いることができる。反射防止層としては、例えば、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層し、最表面が低屈折率層となる様に多層化(マルチコート)した樹脂層や、微細凹凸形状等のナノ構造が形成された反射防止層等が挙げられる。
上記高屈折率層としては、チタン、タンタル、ジルコニウム、インジウム等の金属酸化物微粒子を含有する高屈折率層形成用樹脂組成物及びその硬化物等が挙げられる。また、上記低屈折率層としては、フッ素系の樹脂や、中空シリカ微粒子等を含有する低屈折率層形成用樹脂組成物及その硬化物等が挙げられる。
これらの反射防止層を用いることにより、層界面での反射光を干渉によって相殺することで、表面の反射を抑え、良好な反射防止効果を得る反射防止層等とすることができる。
<低反射層>
上記、低屈折率層のような、配向フィルムと空気との中間の屈折率の層を設けることで、反射率を低減させることができる。
上記、低屈折率層のような、配向フィルムと空気との中間の屈折率の層を設けることで、反射率を低減させることができる。
<防眩層>
防眩層は、外来光を散乱もしくは拡散させる層である。例えば、光の入射面を粗面化することにより、外来光を拡散することができる。この粗面化処理には、サンドブラスト法やエンボス法等により基体表面を直接、微細凹凸を形成して粗面化する方法、基体表面に放射線、熱の何れかもしくは組み合わせにより硬化する樹脂バインダ中にシリカなどの無機フィラーや、樹脂粒子などの有機フィラーを含有させた塗膜により粗面化層を設ける方法、及び基体表面に海島構造による多孔質膜を形成する方法を挙げることができる。樹脂バインダの樹脂としては、表面層として表面強度が望まれる関係上、硬化性アクリル樹脂や、上記ハードコート層同様に電離放射線硬化性樹脂等が好適には使用される。
防眩層は、外来光を散乱もしくは拡散させる層である。例えば、光の入射面を粗面化することにより、外来光を拡散することができる。この粗面化処理には、サンドブラスト法やエンボス法等により基体表面を直接、微細凹凸を形成して粗面化する方法、基体表面に放射線、熱の何れかもしくは組み合わせにより硬化する樹脂バインダ中にシリカなどの無機フィラーや、樹脂粒子などの有機フィラーを含有させた塗膜により粗面化層を設ける方法、及び基体表面に海島構造による多孔質膜を形成する方法を挙げることができる。樹脂バインダの樹脂としては、表面層として表面強度が望まれる関係上、硬化性アクリル樹脂や、上記ハードコート層同様に電離放射線硬化性樹脂等が好適には使用される。
(配向フィルムの製造方法)
配向フィルムは長尺のフィルムから切り出すことになるが、まず、長尺の配向フィルムの製造方法に関して説明する。
長尺の配向フィルムは、前述した好ましい範囲のレタデーションを持たせるため、一軸方向に配向されていることが好ましい。延伸の方法としては、それぞれの樹脂に合わせた通常の方法で行うことができる。例えば溶融したフィルムを冷却ロール上にシート状に押し出して製造する場合であれば、冷却ロールを押し出される樹脂の速度以上に設定して配向させる方法、溶融して押し出された未延伸フィルムを加熱したロール群で縦方向に延伸して配向させる方法、溶融して押し出された未延伸フィルムをテンター内で加熱して幅方向に延伸させる方法などが挙げられる。
配向フィルムは長尺のフィルムから切り出すことになるが、まず、長尺の配向フィルムの製造方法に関して説明する。
長尺の配向フィルムは、前述した好ましい範囲のレタデーションを持たせるため、一軸方向に配向されていることが好ましい。延伸の方法としては、それぞれの樹脂に合わせた通常の方法で行うことができる。例えば溶融したフィルムを冷却ロール上にシート状に押し出して製造する場合であれば、冷却ロールを押し出される樹脂の速度以上に設定して配向させる方法、溶融して押し出された未延伸フィルムを加熱したロール群で縦方向に延伸して配向させる方法、溶融して押し出された未延伸フィルムをテンター内で加熱して幅方向に延伸させる方法などが挙げられる。
縦方向の延伸倍率としては2.5~10倍が好ましく、より好ましくは3~8倍、特に好ましくは3.3~7倍である。幅方向の延伸倍率としては2.5~10倍が好ましく、より好ましくは3~8倍、特に好ましくは3.3~7倍である。これらの中でも、溶融して押し出された未延伸フィルムをテンター内で加熱して幅方向に延伸させる方法が好ましい。
なお、縦方向に配向させる場合であっても、配向方向に対して垂直方向の機械的強度を高めるために、縦方向の延伸前に弱く(2.2倍程度以下)幅方向の延伸を加えたり、縦方向の延伸後に弱く(1.5倍程度以下)幅方向の延伸を加えても良い。
同様に、幅方向に配向させる場合であっても、配向方向に対して垂直方向の機械的強度を高めるために、幅方向の延伸前に弱く(2.2倍程度以下)縦方向の延伸を加えたり、幅方向の延伸後に弱く(1.5倍程度以下)縦方向の延伸を加えたりしても良い。
また、より配向方向の配向性を上げるため、幅方向の延伸時、または延伸後に縦方向に若干収縮させても良い。収縮は、最大の延伸時の幅に対して0.7~0.995倍が好ましく、さらには0.8~0.99倍、特には0.9~0.98倍が好ましい。なお、縦方向の延伸、幅方向の延伸はテンター型の同時二軸延伸機で行っても良い。
延伸時の温度は縦方向、幅方向とも予備加熱、延伸時の加熱で80~150℃が好ましい。また、延伸後は、配向フィルムの耐熱性を確保するため、延伸時の加熱温度より高温で熱固定することが好ましい。熱固定温度としては150~250℃が好ましく、さらに好ましくは170~245℃である。
同様に、幅方向に配向させる場合であっても、配向方向に対して垂直方向の機械的強度を高めるために、幅方向の延伸前に弱く(2.2倍程度以下)縦方向の延伸を加えたり、幅方向の延伸後に弱く(1.5倍程度以下)縦方向の延伸を加えたりしても良い。
また、より配向方向の配向性を上げるため、幅方向の延伸時、または延伸後に縦方向に若干収縮させても良い。収縮は、最大の延伸時の幅に対して0.7~0.995倍が好ましく、さらには0.8~0.99倍、特には0.9~0.98倍が好ましい。なお、縦方向の延伸、幅方向の延伸はテンター型の同時二軸延伸機で行っても良い。
延伸時の温度は縦方向、幅方向とも予備加熱、延伸時の加熱で80~150℃が好ましい。また、延伸後は、配向フィルムの耐熱性を確保するため、延伸時の加熱温度より高温で熱固定することが好ましい。熱固定温度としては150~250℃が好ましく、さらに好ましくは170~245℃である。
縦方向に強く延伸された長尺の配向フィルムは、その長手方向に遅相軸を有する。また、幅方向に強く延伸された長尺の配向フィルムは、その長手方向と垂直な方向に遅相軸を有する。ここで、「長手方向に遅相軸を有する」とは、長尺配向フィルムの長手方向と遅相軸が完全に平行であることまでは必要とせず、長手方向と遅相軸のとのなす角度の絶対値が好ましくは20度以下、より好ましくは15度以下、さらに好ましくは10度以下、特に好ましくは8度以下、最も好ましくは5度以下である。同様に、「長手方向と垂直な方向に遅相軸を有する」とは、長尺配向フィルムの「長手方向と垂直な方向」と遅相軸が完全に平行であることまでは必要とせず、「長手方向と垂直な方向」と遅相軸のとのなす角度の絶対値が好ましくは20度以下、より好ましくは15度以下、さらに好ましくは10度以下、特に好ましくは8度以下、最も好ましくは5度以下である。
易接着層を設ける場合は、フィルムの製膜工程中で易接着層を塗工するインラインコート方式が好ましいことは上述の通りである。
延伸されたフィルムは端部をカットした後、ロール状に巻き取られ、次工程に送られる。次工程では、要求される幅、長さにスリットして再度巻き取られる。その後、機能層を設ける場合には、機能層を設けた後に端部をカットし、またはそのまま巻き取られる。
この様な巻き取られた長尺の配向フィルムから枚葉の配向フィルムを切り出すことになるが、この際に、枚葉フィルムの長辺が配向フィルムの遅相軸(延伸配向方向)または進相軸((延伸配向方向と垂直方向)と特定の斜めの角度(5度を超え、30度未満)になるように切り出す。なかでも、枚葉フィルムの長辺が配向フィルムの遅相軸と特定の斜めの角度(5度を超え、30度未満)になるように切り出すことが好ましい。
切り出す方法としては、レザー刃や丸刃やはさみ状の刃物、金型等で打ち抜く方法、レーザーや水流での切断などが挙げられる。
また、光学粘着剤を設ける場合は、長尺の配向フィルムに長尺の光学粘着剤を貼り合わせ、光学粘着剤(セパレータも含む)ごと切り出すことが好ましい。
切り出す方法としては、レザー刃や丸刃やはさみ状の刃物、金型等で打ち抜く方法、レーザーや水流での切断などが挙げられる。
また、光学粘着剤を設ける場合は、長尺の配向フィルムに長尺の光学粘着剤を貼り合わせ、光学粘着剤(セパレータも含む)ごと切り出すことが好ましい。
(画像表示装置)
本発明では、配向フィルムを表示装置の視認側に設けて、偏光サングラスを掛けて表示装置を見た時のブラックアウトを防止し、さらには虹斑のない自然な色合いの画像とすることができる。
本発明では、配向フィルムを表示装置の視認側に設けて、偏光サングラスを掛けて表示装置を見た時のブラックアウトを防止し、さらには虹斑のない自然な色合いの画像とすることができる。
本発明の配向フィルムを設ける対象となる表示装置は、直線偏光を出射するものであり、具体的には液晶表示装置や反射防止用の円偏光板を表面に設けた有機EL表示装置が挙げられ、これらの視認側に設けられた偏光板のさらに視認側に配向フィルムを設ける。液晶表示装置でもVA方式やIPA方式のもの、円偏光板を表面に設けた有機EL表示装置は、出射される偏光の方向が画像表示パネルの短辺と平行になっていることが一般的であり、これらの画像表示装置をデジタルサイネージで用いる場合には画像表示パネルの短辺を水平方向(長辺を鉛直方向)にして用いることが多く、偏光サングラスを掛けた人にとってはブラックアウト現象により表示されている内容がほとんど見えないものであった。
このような画像表示装置の使い方の場合(画像表示部分が長方形であり、画像表示部分の長辺が鉛直方向、かつ、短辺方向が水平方向になるように画像表示装置が設置される場合。但し、本明細書において、「鉛直方向」には、表示画面が見やすいように、完全な鉛直方向から画像表示装置の表示面の上部を奥側又は手前に倒して配置(このとき短辺方向は水平方向のまま)されている場合も含まれる。このように傾斜して配置する場合は、完全な鉛直方向と表示画面の法線方向とのなす角度(狭角)が、好ましくは45度以上の角度で傾けて配置される。)、本発明の配向フィルムを画像表示装置の視認側に設けることで効果的にブラックアウト、虹斑を抑えることができ、本発明の有効な使い方である。
なお、画像表示パネルの短辺を鉛直方向にした場合であっても、例えば顔を横にして見た場合のブラックアウトを防ぎ、虹斑を防止することができる。
このような画像表示装置の使い方の場合(画像表示部分が長方形であり、画像表示部分の長辺が鉛直方向、かつ、短辺方向が水平方向になるように画像表示装置が設置される場合。但し、本明細書において、「鉛直方向」には、表示画面が見やすいように、完全な鉛直方向から画像表示装置の表示面の上部を奥側又は手前に倒して配置(このとき短辺方向は水平方向のまま)されている場合も含まれる。このように傾斜して配置する場合は、完全な鉛直方向と表示画面の法線方向とのなす角度(狭角)が、好ましくは45度以上の角度で傾けて配置される。)、本発明の配向フィルムを画像表示装置の視認側に設けることで効果的にブラックアウト、虹斑を抑えることができ、本発明の有効な使い方である。
なお、画像表示パネルの短辺を鉛直方向にした場合であっても、例えば顔を横にして見た場合のブラックアウトを防ぎ、虹斑を防止することができる。
本発明の配向フィルムを設ける対象となる画像表示装置の視認側の偏光板または円偏光板は、偏光子の視認側に偏光子保護フィルムを有するが、偏光子保護フィルとしては、TACフィルム、アクリル樹脂系フィルムなどレタデーションがゼロのものであっても、ポリエチレンテレフタレートなどの高レタデーションのフィルムあっても特に制限はない。高レタデーションのフィルムのレタデーションとしては、3000~30000nmであることが好ましく、5000~10000nmであることがさらに好ましい。偏光子保護フィルムとして高レタデーションのフィルムが用いられる場合は、偏光子の透過軸と偏光子保護フィルムの遅相軸または進相軸との角度が5度以下であることが好ましく、さらに好ましくは3度以下である。
本発明の配向フィルムを設ける対象となる画像表示装置は、大型の据え置き型の画像表示装置が好ましく、具体的には画像表示パネルの対角線が32インチ以上であることが好ましく、さらには42インチ以上が好ましく、より好ましくは50インチ以上、特には65インチ以上である。上限は現実に市販されるものであれば特に上限はない。なお、複数の画像表示パネルを一体化した画像表示装置にも好適に適応できる。
また、本発明の配向フィルムを設ける対象となる画像表示装置は立体画像(3D)表示用ではなく、通常の平面画像の表示用が好ましい。3D用では偏光板の視認側にパターン位相差板が設けられていることがあるが、この位相差付与効果を損ね、3D表示が見にくくなることがある。
(配向フィルムの設置)
配向フィルムを表示装置に設ける方法としては。表示装置の画像表示パネル上に直接配向フィルムを貼り付ける方法、表示装置の視認側の表面板の外側または内側に貼り付ける方法などがあり、特に制限されない。
また、デジタルサイネージでは、画像表示装置自体を数々の物品等の衝突から守るため、別途透明保護カバーや窓を有する筺体に納めたり、柱や壁などに組み込まれた窓の中に設置させる場合がある。この様な場合、保護カバーや窓の外側または内側に貼り付けても良い。なお、前面板や保護カバーや窓がガラスなどの複屈折性の無い材料の場合は内側、外側のどちらでも良いが、ポリカーボネート板のように複屈折性を有する材料の場合は内側に貼り付けることが好ましい。外側に貼り付けた場合には、複屈折性を有する材料に由来する色付きや虹斑が生じる場合がある。なお、上述では貼り付けるとしたが、全面を貼り合わせる必要はなく、端部のみをテープ等で留めておいてもよい。また、ピンで留める、はさむなど、固定できる機構があるのであれば必ずしも貼る必要はない。
配向フィルムを表示装置に設ける方法としては。表示装置の画像表示パネル上に直接配向フィルムを貼り付ける方法、表示装置の視認側の表面板の外側または内側に貼り付ける方法などがあり、特に制限されない。
また、デジタルサイネージでは、画像表示装置自体を数々の物品等の衝突から守るため、別途透明保護カバーや窓を有する筺体に納めたり、柱や壁などに組み込まれた窓の中に設置させる場合がある。この様な場合、保護カバーや窓の外側または内側に貼り付けても良い。なお、前面板や保護カバーや窓がガラスなどの複屈折性の無い材料の場合は内側、外側のどちらでも良いが、ポリカーボネート板のように複屈折性を有する材料の場合は内側に貼り付けることが好ましい。外側に貼り付けた場合には、複屈折性を有する材料に由来する色付きや虹斑が生じる場合がある。なお、上述では貼り付けるとしたが、全面を貼り合わせる必要はなく、端部のみをテープ等で留めておいてもよい。また、ピンで留める、はさむなど、固定できる機構があるのであれば必ずしも貼る必要はない。
貼り付ける場合には、予め配向フィルムに光学用基材レスの粘着剤シートを積層しておき、離型フィルムを剥離して対象物に貼り合わせることが好ましい。
画像表示パネルの視認側偏光板の吸収軸(画像表示パネルから出射される直線偏光の電場振動面直交する方向)と配向フィルムの遅相軸または進相軸とのなす角度は5度を超えることが好ましく、7度を超えることがより好ましく、10度を超えることがさらに好ましく、12度を超えることが特に好ましく、15度を超えることが最も好ましい。上記以下であると偏光サングラスを掛けて画像を見た時に角度により画像が暗く見にくくなることがある。
上記角度は30度未満が好ましく、28度未満がより好ましく、25度未完がさらに好ましく23度未満が特に好ましく、20度未満が最も好ましい。上記を越えると配向フィルムを切り出すためのロールフィルムとして幅の広いものが必要となり、必要幅のロールフィルムが準備できなかったり、切り出しの無駄が多くなったりすることがある。
上記角度は30度未満が好ましく、28度未満がより好ましく、25度未完がさらに好ましく23度未満が特に好ましく、20度未満が最も好ましい。上記を越えると配向フィルムを切り出すためのロールフィルムとして幅の広いものが必要となり、必要幅のロールフィルムが準備できなかったり、切り出しの無駄が多くなったりすることがある。
本発明の配向フィルムは、画像表示部分にあわせて長方形であるが、視認側に配置される偏光板も長方形の形状である。視認側に配置される偏光板の吸収軸が、その長辺と平行であることが好ましい(平行であることが望ましいが、若干のズレは許容される)。このようにすることで、本発明の長方形の配向フィルムと長方形の偏光板の長辺同士、短辺同士が重なるように貼り合せることで、偏光板の吸収軸と、配向フィルムの遅相軸または進相軸との角度を所定範囲にすることが容易となる。
また、貼り付け時のトラブルの少なさなどの面からは、前記画像表示パネルの視認側偏光板の吸収軸と配向フィルムの遅相軸または進相軸との角度の規定は、画像表示パネルの視認側偏光板の吸収軸と配向フィルムの遅相軸との角度であることが好ましい。
一方、経済性の面からは、前記画像表示パネルの視認側偏光板の吸収軸と配向フィルムの遅相軸または進相軸との角度の規定は、画像表示パネルの視認側偏光板の吸収軸と配向フィルムの進相軸との角度であることが好ましい。
一方、経済性の面からは、前記画像表示パネルの視認側偏光板の吸収軸と配向フィルムの遅相軸または進相軸との角度の規定は、画像表示パネルの視認側偏光板の吸収軸と配向フィルムの進相軸との角度であることが好ましい。
(1)レタデーション(Re)
レタデーションとは、フィルム上の直交する二軸の屈折率の異方性(△Nxy=|nx-ny|)とフィルム厚みd(nm)との積(△Nxy×d)で定義されるパラメーターであり、光学的等方性及び異方性を示す尺度である。二軸の屈折率の異方性(△Nxy)は、以下の方法により求めた。分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA-6004型分子配向計)を用いて、フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が長辺となるように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx,ny)、及び厚さ方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR-4T、測定波長589nm)を用いて測定し、前記二軸の屈折率の差の絶対値(|nx-ny|)を屈折率の異方性(△Nxy)とした。フィルムの厚みd(nm)は電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定し、単位をnmに換算した。屈折率の異方性(△Nxy)とフィルムの厚みd(nm)の積(△Nxy×d)より、レタデーション(Re)を求めた。
レタデーションとは、フィルム上の直交する二軸の屈折率の異方性(△Nxy=|nx-ny|)とフィルム厚みd(nm)との積(△Nxy×d)で定義されるパラメーターであり、光学的等方性及び異方性を示す尺度である。二軸の屈折率の異方性(△Nxy)は、以下の方法により求めた。分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA-6004型分子配向計)を用いて、フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が長辺となるように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx,ny)、及び厚さ方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR-4T、測定波長589nm)を用いて測定し、前記二軸の屈折率の差の絶対値(|nx-ny|)を屈折率の異方性(△Nxy)とした。フィルムの厚みd(nm)は電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定し、単位をnmに換算した。屈折率の異方性(△Nxy)とフィルムの厚みd(nm)の積(△Nxy×d)より、レタデーション(Re)を求めた。
(2)Nz係数
|ny-nz|/|ny-nx|で得られる値をNz係数とした。ただし、ny>nxとなるように、ny及びnxの値を選択した。
|ny-nz|/|ny-nx|で得られる値をNz係数とした。ただし、ny>nxとなるように、ny及びnxの値を選択した。
(3)面配向度(ΔP)
(nx+ny)/2-nzで得られる値を面配向度(ΔP)とした。
(nx+ny)/2-nzで得られる値を面配向度(ΔP)とした。
(4)厚さ方向レタデーション(Rth)
厚さ方向レタデーションとは、フィルム厚さ方向断面から見たときの2つの複屈折△Nxz(=|nx-nz|)、△Nyz(=|ny-nz|)にそれぞれフィルム厚さdを掛けて得られるレタデーションの平均を示すパラメーターである。レタデーションの測定と同様の方法でnx、ny、nzとフィルム厚みd(nm)を求め、(△Nxz×d)と(△Nyz×d)との平均値を算出して厚さ方向レタデーション(Rth)を求めた。
厚さ方向レタデーションとは、フィルム厚さ方向断面から見たときの2つの複屈折△Nxz(=|nx-nz|)、△Nyz(=|ny-nz|)にそれぞれフィルム厚さdを掛けて得られるレタデーションの平均を示すパラメーターである。レタデーションの測定と同様の方法でnx、ny、nzとフィルム厚みd(nm)を求め、(△Nxz×d)と(△Nyz×d)との平均値を算出して厚さ方向レタデーション(Rth)を求めた。
(5)フィルム配向主軸
フィルムの配向主軸方向は、分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA-6004型分子配向計)を用いて求め、配向主軸を遅相軸方向、これと直交する方向を進相軸方向とした。
フィルムの配向主軸方向は、分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA-6004型分子配向計)を用いて求め、配向主軸を遅相軸方向、これと直交する方向を進相軸方向とした。
(6)破断強度及び破断伸度
フィルムの進相軸方向、遅相軸方向から、剃刀を用いて幅12.7mm、長さ200mmの試料を切り出した。切り出した試料を23℃ 35%RH雰囲気下で12h放置した後、23℃ 35%RHの雰囲気下、チャック間距離100mm、引っ張り速度200m/minの条件で測定を行い、2回の測定値の平均値から破断強度、及び破断伸度を求めた。測定装置としては、ORIENTEC製 RTC-1225Aを用いた。
フィルムの進相軸方向、遅相軸方向から、剃刀を用いて幅12.7mm、長さ200mmの試料を切り出した。切り出した試料を23℃ 35%RH雰囲気下で12h放置した後、23℃ 35%RHの雰囲気下、チャック間距離100mm、引っ張り速度200m/minの条件で測定を行い、2回の測定値の平均値から破断強度、及び破断伸度を求めた。測定装置としては、ORIENTEC製 RTC-1225Aを用いた。
(配向フィルム用ポリエステル樹脂の製造)
(製造例1-ポリエステルX)
エステル化反応缶を昇温し200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部及びエチレングリコール64.6質量部を仕込み、撹拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.017質量部、酢酸マグネシウム4水和物を0.064質量部、トリエチルアミン0.16質量部を仕込んだ。ついで、加圧昇温を行いゲージ圧0.34MPa、240℃の条件で加圧エステル化反応を行った後、エステル化反応缶を常圧に戻し、リン酸0.014質量部を添加した。さらに、15分かけて260℃に昇温し、リン酸トリメチル0.012質量部を添加した。次いで15分後に、高圧分散機で分散処理を行い、15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃で減圧下重縮合反応を行った。
(製造例1-ポリエステルX)
エステル化反応缶を昇温し200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部及びエチレングリコール64.6質量部を仕込み、撹拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.017質量部、酢酸マグネシウム4水和物を0.064質量部、トリエチルアミン0.16質量部を仕込んだ。ついで、加圧昇温を行いゲージ圧0.34MPa、240℃の条件で加圧エステル化反応を行った後、エステル化反応缶を常圧に戻し、リン酸0.014質量部を添加した。さらに、15分かけて260℃に昇温し、リン酸トリメチル0.012質量部を添加した。次いで15分後に、高圧分散機で分散処理を行い、15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、280℃で減圧下重縮合反応を行った。
重縮合反応終了後、95%カット径が5μmのナスロン製フィルターで濾過処理を行い、ノズルからストランド状に押出し、予め濾過処理(孔径:1μm以下)を行った冷却水を用いて冷却、固化させ、ペレット状にカットした。得られたポリエチレンテレフタレート樹脂(X)の固有粘度は0.62dl/gであり、不活性粒子及び内部析出粒子は実質上含有していなかった。(以後、PET(X)と略す。)
(製造例2-ポリエステルY)
乾燥させた紫外線吸収剤(2,2’-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンズオキサジノン-4-オン)10質量部、粒子を含有しないPET(X)(固有粘度が0.62dl/g)90質量部を混合し、混練押出機を用い、紫外線吸収剤含有するポリエチレンテレフタレート樹脂(Y)を得た。(以後、PET(Y)と略す。)
乾燥させた紫外線吸収剤(2,2’-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンズオキサジノン-4-オン)10質量部、粒子を含有しないPET(X)(固有粘度が0.62dl/g)90質量部を混合し、混練押出機を用い、紫外線吸収剤含有するポリエチレンテレフタレート樹脂(Y)を得た。(以後、PET(Y)と略す。)
(易接着層で用いるウレタン樹脂の重合)
脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするウレタン樹脂を次の手順で作製した。撹拌機、ジムロート冷却器、窒素導入管、シリカゲル乾燥管、及び温度計を備えた4つ口フラスコに、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート43.75質量部、ジメチロールブタン酸12.85質量部、数平均分子量2000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール153.41質量部、ジブチルスズジラウレート0.03質量部、及び溶剤としてアセトン84.00質量部を投入し、窒素雰囲気下、75℃において3時間撹拌し、反応液が所定のアミン当量に達したことを確認した。次に、この反応液を40℃にまで降温した後、トリエチルアミン8.77質量部を添加し、ポリウレタンプレポリマー溶液を得た。次に、高速攪拌可能なホモディスパーを備えた反応容器に、水450gを添加して、25℃に調整して、2000min-1で攪拌混合しながら、ポリウレタンプレポリマー溶液を添加して水分散した。その後、減圧下で、アセトンおよび水の一部を除去することにより、固形分35%の水溶性ポリウレタン樹脂を調製した。得られた脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするポリウレタン樹脂のガラス転移点温度は-30℃であった。
脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするウレタン樹脂を次の手順で作製した。撹拌機、ジムロート冷却器、窒素導入管、シリカゲル乾燥管、及び温度計を備えた4つ口フラスコに、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート43.75質量部、ジメチロールブタン酸12.85質量部、数平均分子量2000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール153.41質量部、ジブチルスズジラウレート0.03質量部、及び溶剤としてアセトン84.00質量部を投入し、窒素雰囲気下、75℃において3時間撹拌し、反応液が所定のアミン当量に達したことを確認した。次に、この反応液を40℃にまで降温した後、トリエチルアミン8.77質量部を添加し、ポリウレタンプレポリマー溶液を得た。次に、高速攪拌可能なホモディスパーを備えた反応容器に、水450gを添加して、25℃に調整して、2000min-1で攪拌混合しながら、ポリウレタンプレポリマー溶液を添加して水分散した。その後、減圧下で、アセトンおよび水の一部を除去することにより、固形分35%の水溶性ポリウレタン樹脂を調製した。得られた脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするポリウレタン樹脂のガラス転移点温度は-30℃であった。
(易接着層で用いるオキサゾリン系架橋剤の重合)
温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロート、および攪拌機を備えたフラスコに水性媒体としてのイオン交換水58質量部とイソプロパノール58質量部との混合物、および、重合開始剤(2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)・二塩酸塩)4質量部を投入した。一方、滴下ロートに、オキサゾリン基を有する重合性不飽和単量体としての2-イソプロペニル-2-オキサゾリン16質量部、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(エチレングリコールの平均付加モル数・9モル、新中村化学製)32質量部、およびメタクリル酸メチル32質量部の混合物を投入し、窒素雰囲気下、70℃において1時間にわたり滴下した。滴下終了後、反応溶液を9時間攪拌し、冷却することで固形分濃度40質量%のオキサゾリン基を有する水溶性樹脂を得た。
温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロート、および攪拌機を備えたフラスコに水性媒体としてのイオン交換水58質量部とイソプロパノール58質量部との混合物、および、重合開始剤(2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)・二塩酸塩)4質量部を投入した。一方、滴下ロートに、オキサゾリン基を有する重合性不飽和単量体としての2-イソプロペニル-2-オキサゾリン16質量部、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(エチレングリコールの平均付加モル数・9モル、新中村化学製)32質量部、およびメタクリル酸メチル32質量部の混合物を投入し、窒素雰囲気下、70℃において1時間にわたり滴下した。滴下終了後、反応溶液を9時間攪拌し、冷却することで固形分濃度40質量%のオキサゾリン基を有する水溶性樹脂を得た。
(易接着層の塗布液調製)
下記の塗剤を混合し、易接着層を形成するための塗布液を作成した。
水 55.62質量%
イソプロパノール 30.00質量%
ポリウレタン樹脂水分散体 11.29質量%
オキサゾリン系架橋剤水溶液 2.26質量%
粒子 0.71質量%
(平均粒径40nmのシリカゾル、固形分濃度40質量%)
粒子 0.07質量%
(平均粒径450nmのシリカゾル、固形分濃度40質量%)
界面活性剤 0.05質量%
(シリコン系、固形分濃度100質量%)
固形分濃度10質量%)
下記の塗剤を混合し、易接着層を形成するための塗布液を作成した。
水 55.62質量%
イソプロパノール 30.00質量%
ポリウレタン樹脂水分散体 11.29質量%
オキサゾリン系架橋剤水溶液 2.26質量%
粒子 0.71質量%
(平均粒径40nmのシリカゾル、固形分濃度40質量%)
粒子 0.07質量%
(平均粒径450nmのシリカゾル、固形分濃度40質量%)
界面活性剤 0.05質量%
(シリコン系、固形分濃度100質量%)
固形分濃度10質量%)
(長尺状の配向フィルムAの製造)
フィルム中間層用原料として粒子を含有しないPET(X)樹脂ペレット90質量部と紫外線吸収剤を含有したPET(Y)樹脂ペレット10質量部を135℃で6時間減圧乾燥(1Torr)した後、押出機2(中間層II層用)に供給し、また、PET(X)を常法により乾燥して押出機1(外層I層及び外層III用)にそれぞれ供給し、285℃で溶解した。この2種のポリマーを、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、2種3層合流ブロックにて、積層し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。この時、I層、II層、III層の厚さの比は10:80:10となるように各押し出し機の吐出量を調整した。
フィルム中間層用原料として粒子を含有しないPET(X)樹脂ペレット90質量部と紫外線吸収剤を含有したPET(Y)樹脂ペレット10質量部を135℃で6時間減圧乾燥(1Torr)した後、押出機2(中間層II層用)に供給し、また、PET(X)を常法により乾燥して押出機1(外層I層及び外層III用)にそれぞれ供給し、285℃で溶解した。この2種のポリマーを、それぞれステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、2種3層合流ブロックにて、積層し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。この時、I層、II層、III層の厚さの比は10:80:10となるように各押し出し機の吐出量を調整した。
次いで、リバースロール法によりこの未延伸PETフィルムの片面に易接着層用の塗布液を乾燥後の塗布量が0.12g/m2になるように塗布した後、乾燥機に導き80℃で20秒間乾燥した。
この塗布層を形成した未延伸フィルムをテンター延伸機に導き、フィルムの端部をクリップで把持しながら、温度135℃の熱風ゾーンに導き、幅方向に3.9倍に延伸した。次に、幅方向に延伸された幅を保ったまま、温度225℃、30秒間で処理し、その後、130℃まで冷却したフィルムの両端部を切断し、0.5kg/mm2の張力で耳部を切り取った後に巻き取り、フィルム厚み80μmの一軸配向PETフィルムを得た。得られたフィルムの中央部を150cm幅にスリットし、長さ約300mのスリットロール(長尺状の配向フィルムA)とした。
(防眩層の形成)
長尺状の配向フィルムA上に設けられた易接着層面に、下記組成の防眩層形成用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、70℃で1分間乾燥し、溶剤を除去した。次いで、防眩層を塗布したフィルムに高圧水銀灯を用いて300mJ/cm2の紫外線を照射し、幅方向の端部をスリットして巻き取り、幅140cm、長さ250mの厚み5μmの防眩層を有する配向フィルムAのロールを得た。
(防眩層形成用塗布液)
トルエン 34重量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート 50重量部
シリカ(平均粒径1μm) 12重量部
シリコーン(レベリング剤) 1重量部
光重合開始剤 1重量部
(チバスペシャリティーケミカルズ社製イルガキュア184)
長尺状の配向フィルムA上に設けられた易接着層面に、下記組成の防眩層形成用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、70℃で1分間乾燥し、溶剤を除去した。次いで、防眩層を塗布したフィルムに高圧水銀灯を用いて300mJ/cm2の紫外線を照射し、幅方向の端部をスリットして巻き取り、幅140cm、長さ250mの厚み5μmの防眩層を有する配向フィルムAのロールを得た。
(防眩層形成用塗布液)
トルエン 34重量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート 50重量部
シリカ(平均粒径1μm) 12重量部
シリコーン(レベリング剤) 1重量部
光重合開始剤 1重量部
(チバスペシャリティーケミカルズ社製イルガキュア184)
(光学粘着層の積層)
上記防眩層を有する配向フィルムAのロールに光学粘着層を積層した。積層はフィルムロールと同じ幅のロール状の光学粘着フィルム(重剥離フィルム/アクリル系透明粘着剤層/軽剥離フィルム)の軽剥離フィルムを剥がしながら、防眩層を有する配向フィルムAのロールの防眩層とは反対側に積層して、ゴムロール間で圧着して積層した。
上記防眩層を有する配向フィルムAのロールに光学粘着層を積層した。積層はフィルムロールと同じ幅のロール状の光学粘着フィルム(重剥離フィルム/アクリル系透明粘着剤層/軽剥離フィルム)の軽剥離フィルムを剥がしながら、防眩層を有する配向フィルムAのロールの防眩層とは反対側に積層して、ゴムロール間で圧着して積層した。
フィルムの厚みを変更した以外は配向フィルムAと同様にして配向フィルムB、Cを作成し、防眩層と光学粘着層が積層された配向フィルムB、Cを作成した。配向フィルムの特性は表1に示す。
(実施例1~16、比較例1~5)
(切り出し)
上記の光学粘着層が積層された配向フィルムAのロールから、長辺1210mm、短辺680mmの枚葉配向フィルムAを表2に記載の各角度で切り出した。なお、切り出しは炭酸ガスレーザーを用いた。
(切り出し)
上記の光学粘着層が積層された配向フィルムAのロールから、長辺1210mm、短辺680mmの枚葉配向フィルムAを表2に記載の各角度で切り出した。なお、切り出しは炭酸ガスレーザーを用いた。
市販のデジタルサイネージ用液晶表示装置(パナソニック社製 TH-55SF2J 55型、IPS方式)の液晶パネルを取り出し、液晶パネルの視認側表面(偏光板の上)に上記の枚葉配向フィルムAの重剥離フィルムを剥がしながら、まず短辺方向の位置合わせを行い、長辺方向に貼り合わせていった。貼り合わせは、気泡が入るのを防ぐため、長辺方向に引っ張りながらハンドロール押さえながらで貼り合わせを進めた。なお、気泡が入り貼り直す作業を想定して、貼り合わせが1/3の時点、2/3の時点で約5cm剥がして再度貼り直す作業を進めた。
(貼り合わせ作業性)
同一条件で切り出した枚葉配向フィルムA10枚で上記の貼り合わせ作業を行い、貼り直し作業時での破断の有無で評価した。
○:10枚すべてで破断はなかった。
△~○:1枚破断した。
△:2~3枚破断した
×:3枚より多く破断した。
同一条件で切り出した枚葉配向フィルムA10枚で上記の貼り合わせ作業を行い、貼り直し作業時での破断の有無で評価した。
○:10枚すべてで破断はなかった。
△~○:1枚破断した。
△:2~3枚破断した
×:3枚より多く破断した。
(反り)
屋外のデジタルサイネージ用の表面保護板を想定して枚葉の配向フィルムと同じ大きさのポリカーボネート板(厚さ2mm)に枚葉配向フィルムを貼り合わせ、この貼り合わせたシートの短辺を上にして吊した状態で、25℃で24時間放置後、表示画面表面の反りの有無を確認した。確認はポリカーボネート板側、斜めから直管の蛍光灯の反射像を観察して判断した。
○:反りは認められなかった。
△~○:弱い反りが認められた。
△:反りが認められた。
屋外のデジタルサイネージ用の表面保護板を想定して枚葉の配向フィルムと同じ大きさのポリカーボネート板(厚さ2mm)に枚葉配向フィルムを貼り合わせ、この貼り合わせたシートの短辺を上にして吊した状態で、25℃で24時間放置後、表示画面表面の反りの有無を確認した。確認はポリカーボネート板側、斜めから直管の蛍光灯の反射像を観察して判断した。
○:反りは認められなかった。
△~○:弱い反りが認められた。
△:反りが認められた。
また、上述の配向フィルムを貼り合わせた液晶パネルも25℃で24時間放置後、表示画面表面の反りの有無を確認した。なお、防眩層表面に薄くエチレングリコールを塗布し、蛍光灯の反射が見えやすいようにした。
(経済性)
55型のディスプレイ(アスペクト比16:9)は長辺1210mm、短辺680mm前後であるので、55型のVA方式やIPS液晶セル用の偏光子保護フィルムのための長尺状の高レタデーションPETフィルム(延伸方向が幅方向)としては、一般的には光源側偏光子保護フィルム用で幅1209mm、視認側偏光子保護フィルムで680mmの幅のフィルムロールが必要となる。この様に準備された幅の広い方のフィルムロールで上述の斜め方向の切断が可能な場合は○、別途幅広のフィルムロールを準備する必要がある場合には×とした。
なお、長辺(a)1210mm、短辺(b)680mmの場合のarctan(b/a)は29.3度であるため、配向フィルムの長辺と進相軸との角度は29度以下であれば、55型ディスプレイの光源側偏光板の偏光子保護フィルムとして用意されているフィルムロールから経済的に切り出すことができる。
55型のディスプレイ(アスペクト比16:9)は長辺1210mm、短辺680mm前後であるので、55型のVA方式やIPS液晶セル用の偏光子保護フィルムのための長尺状の高レタデーションPETフィルム(延伸方向が幅方向)としては、一般的には光源側偏光子保護フィルム用で幅1209mm、視認側偏光子保護フィルムで680mmの幅のフィルムロールが必要となる。この様に準備された幅の広い方のフィルムロールで上述の斜め方向の切断が可能な場合は○、別途幅広のフィルムロールを準備する必要がある場合には×とした。
なお、長辺(a)1210mm、短辺(b)680mmの場合のarctan(b/a)は29.3度であるため、配向フィルムの長辺と進相軸との角度は29度以下であれば、55型ディスプレイの光源側偏光板の偏光子保護フィルムとして用意されているフィルムロールから経済的に切り出すことができる。
(ブラックアウト)
偏光サングラスを掛け、正面から画像を観察した。なお、表示装置は縦置(長辺を鉛直方向、短辺を水平方向に設置)した場合と横置(長辺を水平方向、短辺を鉛直方向に設置)した場合とで行った。
画像は食品サンプルの写真を表示し、どのような食品か認識できるかで評価した。
○:画像が認識できた
△:暗い画像ではあるが、認識は可能であった。
×:画像が見えず、認識できなかった。
偏光サングラスを掛け、正面から画像を観察した。なお、表示装置は縦置(長辺を鉛直方向、短辺を水平方向に設置)した場合と横置(長辺を水平方向、短辺を鉛直方向に設置)した場合とで行った。
画像は食品サンプルの写真を表示し、どのような食品か認識できるかで評価した。
○:画像が認識できた
△:暗い画像ではあるが、認識は可能であった。
×:画像が見えず、認識できなかった。
(虹斑)
ブラックアウトと同様に評価したが、斜めからも観察した
○:虹斑は観察されなたかった
△:弱い虹斑が観察された
×:虹斑が観察された
ブラックアウトと同様に評価したが、斜めからも観察した
○:虹斑は観察されなたかった
△:弱い虹斑が観察された
×:虹斑が観察された
(実施例17~18)
長辺と遅相軸との角度が19度になるようにして枚葉の配向フィルムB、Cを切り出して、同様の評価を行った。
これらの結果を表2に示す。
長辺と遅相軸との角度が19度になるようにして枚葉の配向フィルムB、Cを切り出して、同様の評価を行った。
これらの結果を表2に示す。
本発明によれば、長尺フィルムから枚葉の偏光解消フィルムを切り出す際に、無駄を少なくし、生産性を高くすることができ、偏光サングラスを掛けて画像を見た場合であってもブラックアウトや虹斑が生じず、デジタルサイネージとして汎用の画像表示装置を用いて後付で貼り合わせることができ経済的に優れた配向フィルム、これを用いた画像表示装置、配向フィルムの切り出し方法を提供することができる。
Claims (8)
- 画像表示装置の視認側偏光板の視認側に配置されるとともに、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換する用途で用いられる長方形の配向フィルムであって、
前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、(nx+ny)/2-nzで表される面配向度(ただし、ny、nxは、配向軸方向とこれに直交する方向の二軸の屈折率であり、nzは厚さ方向の屈折率である。nx、ny、nzは、測定波長589nmにおける屈折率である。)が0.08以上であり、
前記配向フィルムの面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)は、0.828以上1.2以下であり、
前記配向フィルムの長辺と、遅相軸または進相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、配向フィルム。 - 前記配向フィルムの遅相軸方向の破断強度は200Mpa以上500MPa以下であり、前記配向フィルムの進相軸方向の破断強度は40Mpa以上200MPa以下である、請求項1に記載の配向フィルム。
- 前記配向フィルムの遅相軸方向の破断伸度は30%以上150%以下であり、前記配向フィルムの進相軸方向の破断伸度は2%以上30%以下である、請求項1に記載の配向フィルム。
- 視認側偏光板の視認側に配向フィルムを有する画像表示装置であって、
前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、(nx+ny)/2-nzで表される面配向度(ただし、ny、nxは、配向軸方向とこれに直交する方向の二軸の屈折率であり、nzは厚さ方向の屈折率である。nx、ny、nzは、測定波長589nmにおける屈折率である。)が0.08以上であり、
前記配向フィルムの面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)は、0.828以上1.2以下であり、
前記偏光板の吸収軸と、配向フィルムの遅相軸または進相軸とのなす角度が5度を超え、30度未満である、画像表示装置。 - 前記配向フィルムの遅相軸方向の破断強度は200Mpa以上500MPa以下であり、前記配向フィルムの進相軸方向の破断強度は40Mpa以上200MPa以下である請求項4に記載の画像表示装置。
- 前記配向フィルムの遅相軸方向の破断伸度は30%以上150%以下であり、前記配向フィルムの進相軸方向の破断伸度は2%以上30%以下である、請求項4に記載の画像表示装置。
- 画像表示部分が長方形であり、画像表示部分の長辺が鉛直方向になるように画像表示装置が設置される、請求項4~6のいずれかに記載の画像表示装置。
- 画像表示装置の視認側に配置し、画像表示装置から出射される直線偏光を楕円偏光に変換するための長方形の枚葉の配向フィルムの切り出し方法であって、
長手方向に、または、長手方向と垂直方向に、遅相軸を有する長尺の配向フィルムから、長方形の枚葉の配向フィルムを切り出す際に、長方形の長辺と遅相軸とのなす角が5度を超え、30度未満であるように切り出すことを特徴とし、
前記配向フィルムは、面内レタデーションが3000~30000nmであり、(nx+ny)/2-nzで表される面配向度(ただし、ny、nxは、配向軸方向とこれに直交する方向の二軸の屈折率であり、nzは厚さ方向の屈折率である。nx、ny、nzは、測定波長589nmにおける屈折率である。)が0.08以上である、
前記配向フィルムの面内レタデーションと厚さ方向レタデーションの比(Re/Rth)は、0.828以上1.2以下であり、
長方形の枚葉の配向フィルムの切り出し方法。
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
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