JP5273826B2 - 積層フィルム - Google Patents
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Description
該偏光板は、偏光子と、該偏光子の位相差フィルムを備える側に配置された第1の保護層と、該偏光子の位相差フィルムを備える側とは反対側に配置された第2の保護層とを含み、
該位相差フィルムは、ノルボルネン系樹脂を含有する延伸フィルムであり、
該第1の粘着剤層は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、過酸化物を主成分とする架橋剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含む。
ただし、上記nx、nyおよびnzは、それぞれ遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率、および厚み方向の屈折率である。
ただし、上記nx、nyおよびnzは、それぞれ遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率、および厚み方向の屈折率である。
ただし、上記Re[590]は、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値である。
ただし、上記Nz係数は、式;Rth[590]/Re[590]から算出される値であり、Re[590]およびRth[590]は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
ただし、上記接着力は、ガラス板に25mm幅の積層フィルムを、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養生後、かかる積層フィルムを90度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度である。
ただし、上記投錨力は、インジウムスズ酸化物を蒸着処理したポリエチレンテレフタレートフィルムの処理面に、25mm幅の粘着剤層と位相差フィルムとの積層体を、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養成後、かかるポリエチレンテレフタレートフィルムを粘着剤層ごと180度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度である。
ただし、上記投錨力は、インジウムスズ酸化物を蒸着処理したポリエチレンテレフタレートフィルムの処理面に、25mm幅の粘着剤層と位相差フィルムとの積層体を、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養成後、かかるポリエチレンテレフタレートフィルムを粘着剤層ごと180度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度であり、上記接着力は、ガラス板に25mm幅の積層フィルムを、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養生後、かかる積層フィルムを90度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度である。
該イソシアネート基を有する化合物の配合量(重量比)が、該(メタ)アクリレート系(コ)ポリマー100に対して0.005〜1.0であり、
該シランカップリング剤の配合量(重量比)が、該(メタ)アクリレート系(コ)ポリマー100に対して0.001〜2.0である。
該第2の粘着剤層が、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、イソシアネート基を有する化合物を主成分とする架橋剤と、シランカップリング剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含む。
図1は、本発明の好ましい実施形態による積層フィルムの概略断面図である。なお、見やすくするために、図1における、各構成部材の縦、横および厚みの比率は実際とは異なって記載されていることに留意されたい。この積層フィルム10は、偏光板20と、位相差フィルム30と、第1の粘着剤層41とを少なくともこの順に備える。偏光板20は、偏光子21と、偏光子21の位相差フィルム30を備える側に配置された第1の保護層22と、偏光子21の位相差フィルム30を備える側とは反対側に配置された第2の保護層23とを含む。位相差フィルム30は、ノルボルネン系樹脂を含有する延伸フィルムである。第1の粘着剤層41は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、過酸化物を主成分とする架橋剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含む。このような積層フィルムは、液晶表示装置に用いた際に、歪によって光学的なムラが生じ難く、優れた表示均一性を得ることができる。また、高温,多湿の環境下でも、剥がれや気泡が発生することなく、実用上十分な接着力と接着時間を得ることができる。一方で、液晶セルから剥離する際には、軽剥離性(リワーク性ともいう)に優れるという特徴を有する。
図1を参照すると、本発明に用いられる偏光板20は、偏光子21と、偏光子21の位相差フィルム30を備える側に配置された第1の保護層22と、偏光子21の位相差フィルム30を備える側とは反対側に配置された第2の保護層23を含む。なお、上記偏光板20の、第1の保護層22および第2の保護層23は、それぞれ同一であってもよく、それぞれ異なっていてもよい。
上記偏光子は、自然光又は偏光を直線偏光に変換するものであれば、適宜、適切なものが採用され得る。上記偏光子は、好ましくは、ヨウ素または二色性染料を含有するポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする延伸フィルムである。なお、本明細書において「延伸フィルム」とは、適切な温度で未延伸のフィルムに張力を加え、引張方向にそって分子の配向を高めた高分子フィルムをいう。
図1を参照すると、第1の保護層22は、偏光子21と位相差フィルム30との間に配置される。上記第1の保護層は、第2の保護層と共に、偏光子が収縮や膨張することを防いだり、紫外線による劣化を防いだりする目的で使用される。
Re=(nx−ny)×d …(i)
R40=(nx−ny’)×d/cos(φ) …(ii)
(nx+ny+nz)/3=n0 …(iii)
Rth=(nx−nz)×d …(iv)
φ =sin-1[sin(40°)/n0] …(v)
ny’=ny×nz[ny2×sin2(φ)+nz2×cos2(φ)]1/2 …(vi)
Re[590]<10nm …(1)
10nm≦Rth[590] …(2)
ただし、Re[590]およびRth[590]は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
図1を参照すると、第2の保護層23は、偏光子21の第1の保護層22を備える側とは反対側に配置される。上記第2の保護層は、第1の保護層と共に、偏光子が収縮や膨張することを防いだり、紫外線による劣化を防いだりする目的で使用される。
上記偏光板において、第1の保護層および第2の保護層と偏光子とをそれぞれ接着するために設けられる接着層は、任意の適切な接着剤、粘着剤、および/またはアンカーコート剤が採用され得る。
本発明に用いられる位相差フィルムは、ノルボルネン系樹脂を含有する延伸フィルムである。上記ノルボルネン系樹脂を含有する延伸フィルムは、光弾性係数の絶対値が小さいため、例えば、偏光子の膨張,収縮による応力によって積層フィルムに歪が発生しても、位相差値の変動や、光学的なムラが生じにくい。結果として、表示均一性に優れる液晶表示装置を得ることができる。
10nm≦Rth[590]<Re[590] …(3)
ただし、Re[590]およびRth[590]は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。
上記位相差フィルムとしては、任意の適切なノルボルネン系樹脂が採用され得る。上記ノルボルネン系樹脂は、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れ、且つ、歪によって光学的なムラの生じにくいものが好ましい。
上記位相差フィルムのRe[590]は、目的に応じて、適宜、適切な値が選択され得る。上記位相差フィルムのRe[590]は、10nm以上であり、好ましくは80nm〜350nmであり、さらに好ましくは120nm〜350nmであり、さらに好ましくは160nm〜280nmである。Re[590]を上記の範囲とすることによって、斜め方向の光漏れと斜め方向のカラーシフトが極めて小さい液晶表示装置が得られ得る。
上記位相差フィルムは、例えば、ノルボルネン系樹脂を含有する高分子フィルムの両面に収縮性フィルムを貼り合せて、ロール延伸機にて縦一軸延伸法で加熱延伸して得ることができる。当該収縮性フィルムは、加熱延伸時に延伸方向と直交する方向の収縮力を付与し、厚み方向の屈折率(nz)を高めるために用いられる。上記高分子フィルムの両面に上記収縮性フィルムを貼り合せる方法としては、適宜、適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記高分子フィルムと上記収縮性フィルムとの間に、アクリル系粘着剤を含む粘着剤層を設けて接着する方法が、生産性、作業性および経済性に優れる点から好ましい。
アルファンシリーズ(商品名;アルファンP,アルファンS,アルファンH等)、グンゼ(株)製ファンシートップシリーズ(商品名;ファンシートップEP1, ファンシートップEP2等)、東レ(株)製 トレファンBOシリーズ(商品名;2570,2873,2500,2554,M114,M304等)、サントックス(株) サントックス−OPシリーズ(商品名;PA20,PA21,PA30等)、東セロ(株) トーセロOPシリーズ(商品名;OPU−0, OPU−1, OPU−2等)等が挙げられる。
本発明に用いられる第1の粘着剤層は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、過酸化物を主成分とする架橋剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含む。本発明において「粘着剤」とは、加圧接触で感知し得る接着力を常温で示す粘弾性物質をいう。
上記第1の粘着剤層の厚みは、目的に応じて、適宜、適切な値が選択され得る。上記第1の粘着剤層の厚みは、好ましくは2μm〜50μmであり、さらに好ましくは2μm〜40μmであり、特に好ましくは5μm〜35μmである。第1の粘着剤層の厚みを上記の範囲とすることによって、適切な接着力を有し、軽剥離性に優れた積層フィルムを得ることができる。
第1の粘着剤層を形成する粘着剤は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、過酸化物を主成分とする架橋剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得るものである。本明細書において「架橋させる」とは、ポリマーを化学的に橋かけされて、3次元的な網目構造を形成することをいう。
上記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーは、目的に応じて、適宜、適切なものが採用され得る。上記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーは、(メタ)アクリレート系モノマーを用いて得られる(共)重合体をいう。当該ポリマーが共重合体である場合、その分子の配列状態は、特に制限はなく、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよいし、グラフト共重合体であってもよい。上記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーの分子配列状態としては、好ましくは、ランダム共重合体である。
工程1−A:(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーを溶剤で希釈してポリマー溶液(1−A)を調製する工程、
工程1−B:工程1−Aで得られるポリマー溶液(1−A)に、過酸化物を主成分とする架橋剤、イソシアネート基を有する化合物、およびシランカップリング剤を配合してポリマー溶液(1−B)を調整する工程。
上記組成物を架橋させる方法としては、目的に応じて、適宜、適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記組成物を50℃〜200℃で加熱する方法が用いられる。加熱温度は、好ましくは70℃〜190℃であり、さらに好ましくは100℃〜180℃であり、特に好ましくは120℃〜170℃である。加熱温度を上記の範囲とすることによって、副反応を起こすこともなく、過酸化物とポリマーとの架橋反応が速やかに生じ、優れた粘着特性を有する粘着剤を得ることができる。
工程1−C:工程1−Bで得られるポリマー溶液(1−B)を基材に塗工する工程、
工程1−D:工程1−Cで得られる塗工物を50℃〜200℃で乾燥し、基材の表面に粘着剤層を形成する工程。
工程1−E:工程1−Dで得られる基材の表面に形成された粘着剤層を、位相差フィルムに転写して、積層物を得る工程。
工程1−F:工程1−Eで得られる積層物を少なくとも3日間保存する工程。
基材として、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム502が、第1の繰り出し部501から繰り出され、コータ部503にて、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーを溶剤で希釈して得られるポリマー溶液(1−A)に、過酸化物を主成分とする架橋剤、イソシアネート基を有する化合物、およびシランカップリング剤を配合して調製されたポリマー溶液(1−B)が塗工される。基材の表面に塗工された塗工物は、温度制御手段(乾燥手段)504に送られ、例えば、50℃〜200℃で乾燥,架橋されて、粘着剤層となる。位相差フィルム506が、第2の繰り出し部506から繰り出されて、ラミネートロール507,508にて上記粘着剤層に転写される。このようにして得られた位相差フィルムと第1の粘着剤層とシリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム502との積層物509は、巻き取り部510にて巻き取られる。なお、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム502は、そのまま剥離ライナーとして用いられ得る。
上記の方法によって得られ得る粘着剤(結果として、第1の粘着剤層)は、好ましくは、以下の物理的および化学的性質によって特徴付けられる。
本発明の積層フィルムは、好ましくは、偏光板と位相差フィルムとの間に第2の粘着剤層がさらに配置され得る。図5は、本発明の1つの実施形態による積層フィルムの概略断面図である。なお、図5における各構成部材の縦、横および厚みの比率は実際とは異なっていることに留意されたい。この積層フィルム11は、偏光板20と、第2の粘着剤層42と、位相差フィルム30と、第1の粘着剤層41とを少なくともこの順に備える。偏光板20は、偏光子21と、該偏光子21の位相差フィルム30を備える側に配置された第1の保護層22と、該偏光子21の位相差フィルム30を備える側とは反対側に配置された第2の保護層23とを含む。位相差フィルム30は、ノルボルネン系樹脂を含有する延伸フィルムである。第1の粘着剤層41は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、過酸化物を主成分とする架橋剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含む。第2の粘着剤層42は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、イソシアネート基を有する化合物を主成分とする架橋剤と、シランカップリング剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含む。
上記第2の粘着剤層の厚みは、目的に応じて、適宜、適切な値が選択され得る。上記第2の粘着剤層の厚みは、好ましくは2μm〜50μmであり、さらに好ましくは2μm〜40μmであり、特に好ましくは5μm〜35μmである。第2の粘着剤層の厚みを上記の範囲とすることによって、粘着特性に優れた粘着剤層を得ることができる。
第2の粘着剤層を形成する粘着剤は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、イソシアネート基を有する化合物を主成分とする架橋剤と、シランカップリング剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得るものである。
上記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーは、目的に応じて、適宜、適切なものが採用され得る。上記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーは、(メタ)アクリレート系モノマーを用いて得られる(共)重合体をいう。当該ポリマーが共重合体である場合、その分子の配列状態は、特に制限はなく、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよいし、グラフト共重合体であってもよい。上記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーの分子配列状態としては、好ましくは、ランダム共重合体である。上記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーは、例えば、D−3項に記載の方法によって得ることができる。
工程2−A:(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーを溶剤で希釈してポリマー溶液(2−A)を調製する工程、
工程2−B:工程2−Aで得られるポリマー溶液(2−A)に、イソシアネート基を有する化合物を主成分とする架橋剤、およびシランカップリング剤を配合してポリマー溶液(2−B)を調整する工程。
上記組成物を架橋させる方法としては、目的に応じて、適宜、適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記組成物を20℃〜200℃で加熱する方法が用いられる。加熱温度は、好ましくは50℃〜170℃である。加熱温度を上記の範囲とすることによって、表面均一性に優れる粘着剤層が得られ得る。
工程2−C:工程2−Bで得られるポリマー溶液(2−B)を基材に塗工する工程、
工程2−D:工程2−Cで得られる塗工物を20℃〜200℃で乾燥し、基材の表面に粘着剤層を形成する工程。
工程2−E:工程2−Dで得られる基材の表面に形成された粘着剤層を、位相差フィルムに転写して、積層物を得る工程、
工程2−F:工程2−Eで得られる積層物を少なくとも3日間保存する工程。
上記の方法によって得られ得る粘着剤(結果として、第2の粘着剤層)は、好ましくは、以下の物理的および化学的性質によって特徴付けられる。
図6(a)および(b)は、本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。なお、見やすくするために、図6(a)および(b)の各構成部材の縦、横および厚みの比率は、実際とは異なっていることに留意されたい。
図7は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。なお、見やすくするために、図7の各構成部材の縦、横および厚みの比率は、実際とは異なっていることに留意されたい。この液晶表示装置200は、液晶パネル100(または101)と、液晶パネル100の一方の側に配置されたバックライトユニット80とを備える。図示例では、バックライトユニットとして、直下方式が採用された場合を示しているが、これは例えば、サイドライト方式のものであってもよい。直下方式が採用される場合、上記バックライトユニット80は、バックライト81と、反射フィルム82と、拡散板83と、プリズムシート84と、輝度向上フィルム85とを少なくとも備える。サイドライト方式が採用される場合、バックライトユニットは、上記の構成に加え、さらに導光板と、ライトリフレクターとを少なくとも備える。これらの光学部材を用いることによって、液晶表示装置は、さらに優れた表示特性が得られ得る。なお、図7に例示した光学部材は、本発明の効果が得られる限りにおいて、液晶表示装置の照明方式や液晶セルの駆動モードなど、用途に応じてその一部が省略され得るか、または、他の光学部材に代替され得る。
本発明の積層フィルムを備える液晶表示装置の黒画像を表示させた場合の極角60°、全方位(0°〜360°)におけるY値の最大値は、好ましくは0.5以下であり、さらに好ましくは0.4以下であり、特に好ましくは0.3以下である。さらに、上記液晶表示装置の黒画像を表示させた場合の極角60°、全方位(0°〜360°)におけるY値の平均値は、好ましくは0.3以下であり、さらに好ましくは0.2以下であり、特に好ましくは0.1以下である。上記Y値は、CIE1931XYZ表示系で定義される三刺激値Yであり、理論上の下限値は0である。この値は小さければ小さいほど、黒画像を表示させた液晶表示装置の画面の、斜め方向の光漏れ量が小さいことを示す。
本発明の液晶表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば、パソコンモニター,ノートパソコン,コピー機などのOA機器、携帯電話,時計,デジタルカメラ,携帯情報端末(PDA),携帯ゲーム機などの携帯機器、ビデオカメラ,テレビ,電子レンジなどの家庭用電気機器、バックモニター,カーナビゲーションシステム用モニター,カーオーディオなどの車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニターなどの展示機器、監視用モニターなどの警備機器、介護用モニター,医療用モニターなどの介護・医療機器等である。
(1)偏光板の単体透過率、偏光度、色相a値、色相b値の測定方法:
分光光度計[村上色彩技術研究所(株)製 製品名「DOT−3」]を用いて、23℃で測定した。
(2)分子量の測定方法:
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC)法よりポリスチレンを標準試料として算出した。具体的には、以下の装置、器具および測定条件により測定した。なお、サンプルは、
・測定サンプル:試料をテトラヒドフランに溶解して0.1重量%の溶液とし、一晩静置した後、0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したろ液を用いた。
・分析装置:TOSOH製「HLC−8120GPC」
・カラム:TSKgel SuperHM−H/H4000/H3000/H2000
・カラムサイズ:各6.0mmI.D.×150mm
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流量:0.6ml/min.
・検出器:RI
・カラム温度:40℃
・注入量:20μl
(3)厚みの測定方法:
厚みが10μm未満の場合、薄膜用分光光度計[大塚電子(株)製 製品名「瞬間マルチ測光システムMCPD−2000」]を用いて測定した。厚みが10μm以上の場合、アンリツ製デジタルマイクロメーター「KC−351C型」を使用して測定した。
(4)フィルムの平均屈折率の測定方法:
アッベ屈折率計[アタゴ(株)製 製品名「DR−M4」]を用いて、23℃における波長589nmの光で測定した屈折率より求めた。
(5)位相差値(Re[480]、Re[590]、Rth[590])の測定方法:
王子計測機器(株)製 商品名「KOBRA21−ADH」を用いて、23℃における波長480nmおよび590nmの光で測定した。
(6)透過率(T[590])の測定方法:
紫外可視分光光度計[日本分光(株)製 製品名「V−560」]を用いて、23℃における波長590nmの光で測定した。
(7)光弾性係数の絶対値(C[590])の測定方法:
分光エリプソメーター[日本分光(株)製 製品名「M−220」]を用いて、サンプル(サイズ2cm×10cm)の両端を挟持して応力(5〜15N)をかけながら、サンプル中央の位相差値(23℃/波長590nm)を測定し、応力と位相差値の関数の傾きから算出した。
(8)収縮性フィルムの収縮率の測定方法:
JIS Z 1712−1997の加熱収縮率A法に準じて求めた(ただし、加熱温度は120℃に代えて140℃(または160℃)とし、試験片に荷重3gを加えたことが異なる)。具体的には、幅20mm、長さ150mmの試験片を縦[MD]、横[TD]方向から各5枚採り、それぞれの中央部に約100mmの距離において標点をつけた試験片を作製する。該試験片は、温度140℃±3℃(または160℃±3℃)に保持された空気循環式乾燥オーブンに、荷重3gをかけた状態で垂直につるし、15分間加熱した後、取り出し、標準状態(室温)に30分間放置してから、JISB 7507に規定するノギスを用いて、標点間距離を測定して、5個の測定値の平均値を求め、S(%)=[[加熱前の標点間距離(mm)−加熱後の標点間距離(mm)]/加熱前の標点間距離(mm)]×100より算出した。
(9)収縮性フィルムの収縮応力の測定方法:
以下の装置を用い、TMA法にて140℃および150℃における幅[TD]方向の収縮応力T140[TD]および収縮応力T150[TD]を測定した。
・装置:セイコーインスツルメンツ(株)製「TMA/SS 6100」
・データ処理:セイコーインスツルメンツ(株)製「EXSTAR6000」
・測定モード:等速昇温測定(10℃/分)
・測定雰囲気:大気中(23℃)
・荷重:20mN
・サンプルサイズ:15mm×2mm(長辺が幅[TD]方向)
(10)粘着剤層の接着力の測定方法:
ガラス板に25mm幅のサンプルを、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養生後、かかるサンプルを90度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度を測定した。
(11)粘着剤層の投錨力の測定方法:
インジウムスズ酸化物を蒸着処理したポリエチレンテレフタレートフィルム[尾池工業(株)製商品名「125テトライトOES」(厚み125μm)]の処理面に、25mm幅の粘着剤層と位相差フィルムとの積層体を、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養成後、かかるポリエチレンテレフタレートフィルムを粘着剤層ごと180度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度を測定した。
(12)粘着剤のガラス転移温度(Tg)の測定方法:
セイコー電子工業(株)製 示差走査熱量計製品名「DSC220C」を用いて、JIS K 7121に準じたDSC法により求めた。
(13)粘着剤の水分率の測定方法:
150℃の空気循環式恒温オーブンに粘着剤層を投入し、1時間経過後の重量減少率[(W1−W2)/W1×100]から求めた。ここで、W1は空気循環式恒温オーブンに投入前の粘着剤層の重量であり、W2は空気循環式恒温オーブンに投入後の粘着剤層の重量である。
(14)粘着剤のゲル分率の測定方法:
予め重量を測定した粘着剤のサンプルを、酢酸エチルを満たした容器に入れ、23℃で7日間放置した後、粘着剤を取り出して、溶剤をふき取った後、重量を測定した。ゲル分率は、次式:[(WA−WB)/WA×100]から求めた。ここで、WAは酢酸エチルに投入前の粘着剤層の重量であり、WBは酢酸エチルに投入後の粘着剤層の重量である。
(15)液晶表示装置の光漏れ量(Y)の測定方法:
23℃の暗室でライトを点灯させてから30分経過した後、ELDIM社製製品名「EZ Contrast160D」を用いて、黒画像を表示した画面の方位角0°〜360°、極角60°におけるCIE1931XYZ表示系で定義される三刺激値Y値を測定した。なお、液晶パネルの長辺方向を方位角0°とし、法線方向を極角0°とした。
(16)液晶表示装置のカラーシフト量(Δa*b*)の測定方法:
23℃の暗室でライトを点灯させてから30分経過した後、ELDIM社製製品名「EZ Contrast160D」を用いて、黒画像を表示した画面の方位角0°〜360°、極角60°におけるCIE1976L*a*b*色空間で定義される色座標a*およびb*を測定した。斜め方向の、カラーシフト量(Δa*b*)は、次式;{(a*)2+(b*)2}1/2からを算出した。
[参考例1]
厚み100μmのノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加した樹脂(ノルボルネン系樹脂)を含有する高分子フィルム[(株)オプテス製 商品名「ゼオノアZF−14−100」(平均屈折率=1.52、Tg=136℃、Re[590]=3.0nm、Rth[590]=5.0nm)]の両側に、収縮性フィルムA(厚み60μmのポリプロピレンを含有する二軸延伸フィルム[東レ(株)製 商品名「トレファンBO2873」])をアクリル系粘着剤層(厚み15μm)を介して貼り合わせた。その後、ロール延伸機でフィルム長手方向を保持して、146℃の空気循環式オーブン内で1.38倍に延伸し、延伸後、上記収縮性フィルムAを上記アクリル系粘着剤層と共に剥離して、位相差フィルムを作製した。上記位相差フィルムを位相差フィルムAとし、その特性を表1に示す。この位相差フィルムは、屈折率楕円体がnx>nz>nyの関係を示し、波長分散値(D)は1.00であった。上記収縮性フィルムAの物性は、表2に示す。
表2に示す延伸条件を採用した以外は、参考例1と同様の方法で、位相差フィルムB〜D,F,Gを作製した。これら位相差フィルムの特性を表1に示す。これらの位相差フィルムは、いずれも屈折率楕円体がnx>nz>nyの関係を示し、波長分散値(D)は1.00であった。
厚み130μmのノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加した樹脂(ノルボルネン系樹脂)を含有する高分子フィルム[JSR(株)製 商品名「アートンFLZU130D0」(重量平均分子量=78,200、平均屈折率=1.53、Tg=135℃、Re[590]=3.0nm、Rth[590]=5.0nm)]の両側に、収縮性フィルムAを、アクリル系粘着剤層(厚み15μm)を介して貼り合わせた。その後、ロール延伸機でフィルム長手方向を保持して、146℃の空気循環式オーブン内で1.38倍に延伸し、延伸後、上記収縮性フィルムAを上記アクリル系粘着剤層と共に剥離して、位相差フィルムEを作製した。その特性を表1に示す。この位相差フィルムは、屈折率楕円体がnx>nz>nyの関係を示し、波長分散値(D)は1.00であった。
延伸倍率を1.43倍とし、収縮性フィルムB(厚み60μmのポリプロピレンを含有する二軸延伸フィルム)を用いた以外は、参考例5と同様の方法で位相差フィルムHを作製した。その特性を表1に示す。この位相差フィルムは、屈折率楕円体がnx>nz>nyの関係を示し、波長分散値(D)は1.00であった。上記収縮性フィルムBの物性は、表2に示す。
延伸倍率を1.42倍とし、収縮性フィルムC(厚み60μmのポリプロピレンを含有する二軸延伸フィルム)を用いた以外は、参考例5と同様の方法で位相差フィルムIを作製した。その特性を表1に示す。この位相差フィルムは、屈折率楕円体がnx>nz>nyの関係を示し、波長分散値(D)は1.00であった。上記収縮性フィルムCの物性は、表2に示す。
厚み40μmのノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添加した樹脂(ノルボルネン系樹脂)を含有する高分子フィルム[(株)オプテス製 商品名「ゼオノアZF−14−40」(平均屈折率=1.52、Tg=136℃、Re[590]=1.0nm、Rth[590]=3.0nm)]を用いたことと、延伸条件を表1に示すように設定したこと以外は、実施例1と同様の方法で位相差フィルムJ〜Lを作製した。これら位相差フィルムの特性を表1に示す。これらの位相差フィルムは、いずれも屈折率楕円体がnx>nz>nyの関係を示し、波長分散値(D)は1.00であった。
厚み55μmのポリカーボネート系樹脂を含有する高分子フィルム[(株)カネカ製 商品名「エルメック」(重量平均分子量=60,000、平均屈折率=1.53、Tg=136℃、Re[590]=1.0nm、Rth[590]=3.0nm)]の両側に、収縮性フィルムD(厚み60μmのポリプロピレンを含有する二軸延伸フィルム[東レ(株)製 商品名「トレファンBO2570A」])をアクリル系粘着剤層(厚み15μm)を介して貼り合わせた。その後、ロール延伸機でフィルム長手方向を保持して、147℃の空気循環式オーブン内で1.27倍に延伸し、延伸後、上記収縮性フィルムDを上記アクリル系粘着剤層と共に剥離して、位相差フィルムMを作製した。その特性を表1に示す。この位相差フィルムは、屈折率楕円体がnx>nz>nyの関係を示し、波長分散値(D)は1.08であった。上記収縮性フィルムDの物性は、表2に示す。
[参考例14]
市販の偏光板[日東電工(株)商品名「SIG1423DU」]を、偏光板Aとしてそのまま用いた。この偏光板は、偏光子と、該偏光子の液晶セル側に配置される第1の保護層と、該液晶セル側とは反対側に配置される第2の保護層とを含む。上記偏光板Aの第1の保護層は、実質的に等方性を有し、Re[590]は0.5nmであり、Rth[590]は1.0nmである。
市販の偏光板[日東電工(株)商品名「TEG1425DU」]を、偏光板Bとして、そのまま用いた。この偏光板は、偏光子と、該偏光子の液晶セル側に配置される第1の保護層と、該液晶セル側とは反対側に配置される第2の保護層とを含む。上記偏光板Bの第1の保護層は、屈折率楕円体がnx≒ny>nzの関係を有し、Re[590]は1.3nmであり、Rth[590]は39.8nmである。
[参考例16]
冷却管、窒素導入管、温度計および攪拌装置を備えた反応容器に、ブチルアクリレート99重量部と、4−ヒドロキシブチルアクリレート1.0重量部と、2,2−アゾビスイソブチロニトリル0.3重量部、酢酸エチルを加え、溶液を調製した。次に、この溶液に窒素ガスを吹き込みながら攪拌して、60℃で4時間重合反応を行い、重量平均分子量165万のブチルアクリレートと4−ヒドロキシブチルアクリレートのアクリレート系コポリマーを得た。
トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート[三井武田ケミカル(株)製 商品名「タケネートD110N」]を、上記アクリレート系コポリマー100重量部に対して0.12重量部用いたこと以外は、参考例16と同様の方法で、粘着剤層B(厚み21μm)を作製した。粘着剤層Bの特性を表4に示す。なお、本発明においては、上記位相差フィルムEに変えて、表2に示す位相差フィルムA〜Lや表3に示す偏光板にも、ここに記載した同様の方法で、上記粘着剤層Bを形成することができ、同等の粘着特性を得ることができる。
冷却管、窒素導入管、温度計および攪拌装置を備えた反応容器に、ブチルアクリレート100重量部と、アクリル酸5重量部と、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.075重量部と、2,2−アゾビスイソブチロニトリル0.3重量部、酢酸エチルを加え、溶液を調製した。次に、この溶液に窒素ガスを吹き込みながら攪拌して、60℃で4時間重合反応を行い、重量平均分子量220万のブチルアクリレートとアクリル酸と2−ヒドロキシエチルアクリレートのアクリレート系コポリマーを得た。
[参考例19]
IPSモードの液晶セルを含む液晶表示装置[(株)東芝製 32V型ワイド液晶テレビ 商品名「FACE(型番:32LC100)」、画面サイズ:697mm×392mm)]から、液晶パネルを取り出し、液晶セルの上下に配置されていた光学フィルムを全て取り除いて、上記液晶セルのガラス面(表裏)を洗浄した。このようにして作製した液晶セルを液晶セルAとした。
[実施例1]
参考例1で得られた位相差フィルムAの一方の面に、参考例16と同様の方法で、粘着剤層Aを形成した。また、参考例14で得られた偏光板Aの一方の面に、参考例18と同様の方法で、粘着剤層Cを形成した。上記偏光板Aと上記位相差フィルムAとを、粘着剤層Cを備える偏光板Aの剥離ライナーを剥離して、位相差フィルムAの粘着剤層Aを備える側とは反対側に、ラミネーターを用いて貼着した。このとき、上記位相差フィルムAの遅相軸方向が、偏光板Aの吸収軸方向と実質的に直交するように積層した。このようにして作製した積層フィルムAは、偏光板Aと、粘着剤層C(第2の粘着剤層)と、位相差フィルムAと、粘着剤層A(第1の粘着剤層)とをこの順に備える。
参考例5で得られた位相差フィルムEの一方の面に、参考例16と同様の方法で、粘着剤層Aを形成した。また、参考例15で得られた偏光板Bの一方の面に、参考例18と同様の方法で、粘着剤層Cを形成した。上記偏光板Bと上記位相差フィルムEとを、粘着剤層Cを備える偏光板Bの剥離ライナーを剥離して、位相差フィルムEの粘着剤層Aを備える側とは反対側に、ラミネーターを用いて貼着した。このとき、上記位相差フィルムEの遅相軸方向が、偏光板Bの吸収軸方向と実質的に直交するように積層した。このようにして作製した積層フィルムBは、偏光板Bと、粘着剤層C(第2の粘着剤層)と、位相差フィルムEと、粘着剤層A(第1の粘着剤層)とをこの順に備える。
参考例13で得られた位相差フィルムMの一方の面に、参考例16と同様の方法で、粘着剤層Aを形成した。また、参考例14で得られた偏光板Aの一方の面に、参考例18と同様の方法で、粘着剤層Cを形成した。上記偏光板Aと上記位相差フィルムMとを、粘着剤層Cを備える偏光板Aの剥離ライナーを剥離して、位相差フィルムMの粘着剤層Aを備える側とは反対側に、ラミネーターを用いて貼着した。このとき、上記位相差フィルムMの遅相軸方向が、偏光板Aの吸収軸方向と実質的に直交するように積層した。このようにして作製した積層フィルムXは、偏光板Aと、粘着剤層C(第2の粘着剤層)と、位相差フィルムMと、粘着剤層A(第1の粘着剤層)とをこの順に備える。
参考例1で得られた位相差フィルムAの一方の面に、参考例18と同様の方法で、粘着剤層Cを形成した。また、参考例14で得られた偏光板Aの一方の面に、参考例18と同様の方法で、粘着剤層Cを形成した。上記偏光板Aと上記位相差フィルムAとを、粘着剤層Cを備える偏光板Aの剥離ライナーを剥離して、位相差フィルムAの粘着剤層Cを備える側とは反対側に、ラミネーターを用いて貼着した。このとき、上記位相差フィルムAの遅相軸方向が、偏光板Aの吸収軸方向と実質的に直交するように積層した。このようにして作製した積層フィルムYは、偏光板Aと、粘着剤層C(第2の粘着剤層)と、位相差フィルムAと、粘着剤層C(第1の粘着剤層)とをこの順に備える。
[実施例3]
実施例1で得られた積層フィルムAを、参考例19で得られた液晶セルの視認側に、偏光板Aの吸収軸方向が液晶セルAの長辺方向と実質的に平行になるように、粘着剤層Aを介して貼着した。続いて、上記液晶セルAのバックライト側に、参考例14で得られた偏光板A’を、該偏光板A’の吸収軸方向が液晶セルAの長辺方向と実質的に直交するように、粘着剤層Aを介して貼着した。この液晶パネルAをバックライトユニット[(株)アルゴ製商品名「プロ用LIGHT−BOX 35H」]と結合し、液晶表示装置Aを作製した。バックライトを点灯して30分経過した後、液晶表示装置Aの斜め方向のカラーシフト量(Δa*b*)、および斜め方向の光漏れ量(Y値)を測定した。その特性を表5に示す。図10は、実施例3と、後述する比較例3の液晶表示装置の極角60°、方位角0°〜360°のY値を示すグラフである。図11は、実施例3と、後述する比較例3の液晶表示装置の極角60°、方位角0°〜360°のΔa*b*値を示すグラフである。
上記積層フィルムAに代えて、比較例1で得られた積層フィルムXを用いた以外は、実施例4と同様の方法で、液晶パネルXおよび液晶表示装置Xを作製した。バックライトを点灯して30分経過した後、液晶表示装置Aの斜め方向のカラーシフト量(Δa*b*)、および斜め方向の光漏れ量(Y値)を測定した。その特性を表5に示す。バックライトを点灯し続けて3時間後の液晶表示装置Xの、表示画面の均一性を観察した。その結果、液晶表示装置Xには、光学的なムラが観察された(表5中、「表示均一性」“×”と表記した)。
[実施例4]
実施例2で得られた積層フィルムBを、粘着剤層Aを介して無アルカリガラス板[コーニング社製商品名「1737」]の表面に、ラミネーターを用いて貼着した。続いて、上記粘着剤層Aを上記無アルカリガラス板に密着させるために、50℃,5気圧で15分間オートクレーブ処理を施した。このようにして作製したサンプルを、1時間後、人の手によって、上記積層フィルムBを剥離しようとしたところ、軽い力で剥がすことができた(表6中、「軽剥離性」“○”と表記した)。また、ガラス板の表面には、粘着剤層や位相差フィルムが残留することもなかった。図12は、実施例3の積層フィルムを剥離した後の、ガラス板の表面の写真である。剥離試験の結果を、積層フィルムBの各層の接着力および投錨力の結果と併せて、表6に示す。なお、本実施例では、液晶セルの代替として無アルカリガラス板を使用したが、無アルカリガラス板に代えて液晶セルを用いても同様の結果を得ることができる。
比較例2で得られた積層フィルムYを、粘着剤層Cを介して無アルカリガラス板[コーニング社製商品名「1737」]の表面に、ラミネーターを用いて貼着した。続いて、上記粘着剤層Cを上記無アルカリガラス板に密着させるために、50℃,5気圧で15分間オートクレーブ処理を施した。このようにして作製したサンプルを、1時間後、人の手によって、上記積層フィルムYを剥離しようとしたところ、軽い力では剥離することができなかった(表6中、軽剥離性“×”と表記した)。強い力で積層フィルムを剥離しようとしたところ、積層フィルムは、偏光板と位相差フィルムとの界面で剥離し、ガラス板の表面に、粘着剤層と位相差フィルムが残留した。図13は、比較例4の積層フィルムを剥離した後の、ガラス板の表面の写真である。
図10および図11からも明らかなように、実施例1の積層フィルムを備える液晶表示装置は、斜め方向の光漏れ量と斜め方向のカラーシフト量とが、いずれも極めて小さく、良好な表示特性を示した。さらに、この液晶表示装置は、歪による光学的なムラは観察されず、良好な表示均一性を示した。一方、比較例1の積層フィルムを備える液晶表示装置は、斜め方向の光漏れ量と斜め方向のカラーシフト量が、いずれも大きかった。さらに、この液晶表示装置は、光学的なムラが観察された。
20 偏光板
21 偏光子
22 第1の保護層
23 第2の保護層
30 位相差フィルム
41 第1の粘着剤層
42 第2の粘着剤層
50 液晶セル
51、51’ 基板
52 液晶層
100 液晶パネル
80 バックライトユニット
81 バックライト
82 反射フィルム
83 拡散板
84 プリズムシート
85 輝度向上フィルム
200 液晶表示装置
300 繰り出し部
310 ヨウ素水溶液浴
320 ホウ酸とヨウ化カリウムとを含む水溶液の浴
330 ヨウ化カリウムを含む水溶液浴
340 乾燥手段
350 偏光子
360 巻き取り部
401、403、405 繰り出し部
414、416、419 巻き取り部
404、406 収縮性フィルム
407、408 ラミネートロール
409 加熱手段
501、506 繰り出し部
503 コータ
504 温度制御手段
507、508 ラミネートロール
511 巻き取り部
Claims (18)
- 偏光板と、位相差フィルムと、第1の粘着剤層とを少なくともこの順に備え、
該偏光板は、偏光子と、該偏光子の位相差フィルムを備える側に配置された第1の保護層と、該偏光子の位相差フィルムを備える側とは反対側に配置された第2の保護層とを含み、
該位相差フィルムは、ノルボルネン系樹脂を含有する延伸フィルムであり、
該第1の粘着剤層は、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、ジアシルパーオキサイド類の過酸化物を主成分とする架橋剤と、イソシアネート基を有する化合物と、シランカップリング剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含み、該イソシアネート基を有する化合物の配合量(重量比)が、該(メタ)アクリレート系(コ)ポリマー100に対して0.005〜1.0であり、該シランカップリング剤の配合量(重量比)が、該(メタ)アクリレート系(コ)ポリマー100に対して0.001〜2.0である、積層フィルム。 - 前記第1の保護層および/または前記第2の保護層が、セルロース系樹脂を含有する高分子フィルムである、請求項1に記載の積層フィルム。
- 前記第1の保護層が、実質的に光学的に等方性を有する、請求項1または2に記載の積層フィルム。
- 前記第1の保護層の屈折率楕円体が、nx≒ny≧nzの関係を有する、請求項1または2に記載の積層フィルム:
ただし、上記nx、nyおよびnzは、それぞれ遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率、および厚み方向の屈折率である。 - 前記位相差フィルムの屈折率楕円体が、nx>nz>nyの関係を有する、請求項1から4のいずれかに記載の積層フィルム:
ただし、上記nx、nyおよびnzは、それぞれ遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率、および厚み方向の屈折率である。 - 前記位相差フィルムのRe[590]が80nm〜350nmである、請求項1から5のいずれかに記載の積層フィルム:
ただし、上記Re[590]は、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値である。 - 前記位相差フィルムのNz係数が0.1〜0.7である、請求項1から6のいずれかに記載の積層フィルム:
ただし、上記Nz係数は、式;Rth[590]/Re[590]から算出される値であり、Re[590]およびRth[590]は、それぞれ、23℃における波長590nmの光で測定した面内の位相差値および厚み方向の位相差値である。 - 前記位相差フィルムの23℃における波長590nmの光で測定した光弾性係数の絶対値が1×10−12〜10×10−12である、請求項1から7のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記第1の粘着剤層の23℃におけるガラス板に対する接着力(F1A)が、2N/25mm〜10N/25mmである、請求項1から8のいずれかに記載の積層フィルム:
ただし、上記接着力は、ガラス板に25mm幅の積層フィルムを、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養生後、かかる積層フィルムを90度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度である。 - 前記第1の粘着剤層の23℃における位相差フィルムに対する投錨力(F1B)が、10N/25mm〜40N/25mmである、請求項1から9のいずれかに記載の積層フィルム:
ただし、上記投錨力は、インジウムスズ酸化物を蒸着処理したポリエチレンテレフタレートフィルムの処理面に、25mm幅の粘着剤層と位相差フィルムとの積層体を、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養成後、かかるポリエチレンテレフタレートフィルムを粘着剤層ごと180度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度である。 - 前記第1の粘着剤層の23℃における位相差フィルムに対する投錨力(F1B)と、該第1の粘着剤層の23℃におけるガラス板に対する接着力(F1A)との差(F1B−F1A)が、5N/25mm以上である、請求項1から10のいずれかに記載の積層フィルム:
ただし、上記投錨力は、インジウムスズ酸化物を蒸着処理したポリエチレンテレフタレートフィルムの処理面に、25mm幅の粘着剤層と位相差フィルムとの積層体を、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養成後、かかるポリエチレンテレフタレートフィルムを粘着剤層ごと180度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度であり、上記接着力は、ガラス板に25mm幅の積層フィルムを、2kgローラーで1往復圧着し、23℃で1時間養生後、かかる積層フィルムを90度方向に300mm/分で引き剥がす際の接着強度である。 - 前記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーが、炭素数1〜8の直鎖または分枝アルキル基を有する(メタ)アクリレート系モノマーと、少なくとも1つの水素原子が水酸基で置換された炭素数1〜8の直鎖または分枝アルキル基を有する(メタ)アクリレート系モノマーとの共重合体である、請求項1から11のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記過酸化物を主成分とする架橋剤の配合量(重量比)が、前記(メタ)アクリレート系(コ)ポリマー100に対して0.01〜1.0である、請求項1から12のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記粘着剤のガラス転移温度(Tg)が−70℃〜−10℃である、請求項1から13のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記粘着剤の水分率が1.0%以下である、請求項1から14のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記偏光板と前記位相差フィルムとの間に第2の粘着剤層をさらに備え、該第2の粘着剤層が、(メタ)アクリレート系(コ)ポリマーと、イソシアネート基を有する化合物を主成分とする架橋剤と、シランカップリング剤とを少なくとも配合した組成物を架橋させて得られ得る粘着剤を含む、請求項1から15のいずれかに記載の積層フィルム。
- 請求項1から16のいずれかに記載の積層フィルムと、液晶セルとを少なくとも備える液晶パネル。
- 請求項17に記載の液晶パネルを含む、液晶表示装置。
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