JP6172027B2 - ディスプレイ用フィルム - Google Patents
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Description
前記のブラックアウトを抑制可能な材料の一例として、積層構造の位相差フィルムや液晶材料を用いた位相差フィルム(たとえば、特許文献1・2)などがある。この方法で得られる位相差フィルムにはブラックアウトを抑制する機能があるものの、ガラスの飛散を抑制する効果がなかった。
本発明は、上記した問題点に鑑み、ブラックアウトや色むらを抑制し、ガラス等の透明基板の飛散を抑制するディスプレイ用フィルムを提供する。
また、透明基板の飛散を防止する為には、液晶表示装置に用いられるディスプレイ用フィルムと粘着層と透明基板がこれらの間に他の層を介さずに、この順番で積層されることが好ましい。接着層は特に限定されるものではないが、ディスプレイ用フィルムならびに透明基板のいずれに対しても良好な接着性を備えていることが必要である。また、透明基板も特に限定されるものではなく、ガラスであってもポリカーボネートやアクリル樹脂のような硬質の樹脂であってもよい。
[物性の測定方法ならびに効果の評価方法]
特性値の評価方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。
フィルムの層構成は、ミクロトームを用いて断面を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により求めた。すなわち、透過型電子顕微鏡H−7100FA型((株)日立製作所製)を用い、加速電圧75kVの条件でフィルムの断面を10000〜40000倍に拡大観察し、断面写真を撮影、層構成および各層厚みを測定した。尚、場合によっては、コントラストを高く得るために、公知のRuO4やOsO4などを使用した染色技術を用いた。
5cm×5cmで切り出したサンプルを日立製作所製 分光光度計(U−4100 Spectrophotomater)に付属の積分球を用いた基本構成で反射率・透過率測定を行った。反射率測定では、装置付属の酸化アルミニウムの副白板を基準として測定した。反射率測定では、サンプルの長手方向を上下方向にして、積分球の後ろに設置した。透過率測定では、サンプルの長手方向を上下方向にして、積分球の前に設置した。測定条件については、スリットは2nm(可視)/自動制御(赤外)とし、ゲインは2と設定し、走査速度を600nm/分で測定し、方位角0度における反射率を得た。
JIS K7142(1996)A法に従って測定した。
王子計測機器(株)製 位相差測定装置(KOBRA−WPR)を用いた。3.5cm×3.5cmで切り出したフィルムサンプルを装置に設置し、入射角0°における波長590nmのレタデーションを測定した。厚み方向のリタデーション測定の際は、50°におけるRthの値を用いた。サンプリングは、幅600mmのフィルムロール上の幅方向中央部ならびに幅方向両端から50mmの各位置3点よりサンプリングし、平均値を用いた。ロール状でないフィルムサンプルの場合、直線状に等間隔に10点(両端の点を含む)のリタデーション測定を行い、5°置きにサンプルを回転させて10点のリタデーション測定を行い、90°まで傾けて最もリタデーションの標準偏差の小さい方向を長手方向とし、直交する向きを幅方向として同様の測定を行った。
熱可塑性樹脂A、Bからサンプル質量5gを採取し、示差走査熱量分析計(DSC) セイコー電子工業(株)製ロボットDSC−RDC220を用い、JIS−K−7122(1987年)に従って測定、算出した。測定は25℃から290℃まで5℃/分で昇温しこのときの融点±20℃の範囲におけるベースラインからの積分値を融解熱量とした。また、ここでの融点とは、DSCのベースラインからの差異が最大となる点とした。ここで、融解熱量が20J/g以上の樹脂を結晶性樹脂、5J/g以下である樹脂を非晶性樹脂とした。
ディスプレイ用フィルムを構成する材料の構造解析方法は、特に手法は限定されないが、以下のような方法が例示できる。例えば、まずガスクロマトグラフ質量分析(GC−MS)により重量ピークを確認する。次に、フーリエ変換型赤外分光(FT−IR)にて、推定される構造が有する各原子間の結合に由来するピークの有無を確認する。さらに、プロトン核磁気共鳴分光(1H−NMR)にて、構造式上の水素原子の位置に由来する化学シフトの位置と水素原子の個数に由来するプロトン吸収線面積を確認する。これらの結果を合わせて総合的に判断することが好ましい。
光源にフジカラーライトボックス100V、8W(k.k進光社製)を用い、20cm×20cmの偏光板の上にサンプルを設置し、偏光サングラスをかけた状態でクロスニコル法にて目視検査を行なった。サンプルは、幅600mmのフィルムロール上のフィルム幅方向中央部から、20cm(フィルム幅方向)×20cm(フィルム長手方向)に切り出した。ロール状でないフィルムサンプルの場合、直線状に等間隔に10点(両端の点を含む)のリタデーション測定を行い、5°置きにサンプルを回転させて10点のリタデーション測定を行い、180°まで傾けて最もリタデーションの標準偏差の小さい方向を長手方向とし、直交する向きを幅方向として切り出した。偏光サングラスの偏光方向とフィルム幅方向が一致するようにサンプルを設置した。フィルム面に対して真正面から観察し、下記の基準に則り判定を行った。(◎、○)を良好な結果とした。なお、輝度の測定にはCA−2000((株)コニカミノルタ)を用い、付属のCCDカメラをライトボックス表面から90cmの地点にライトボックス面に対して正面となるように設置し、20cm角の領域のうち5cm角の領域毎に正面輝度(cd/m2)を測定し、平均正面輝度を用いた。得られた正面輝度の最大値(Lmax)、最小値(Lmin)を用いて輝度むら(Lmax/Lmin)を算出した。
◎:着色がなく、輝度の低下が確認されない(平均正面輝度の低下が10%未満)。
NECディスプレイソリューションズ製の「LCD―AS171M―C」のディスプレイ表面にサンプルを設置し、標準設定にてMicrosoft Word2010に表示される40字50行11ポイントMS明朝体の書式で記載された1650字の文書画面を偏光サングラスをかけた状態で観察した。偏光板を用いてディスプレイから照射される光の偏光方向を調べ、その偏光方向と設置するサンプルの遅相軸がなす角を設置角度とした。ディスプレイを様々な角度から観察し、下記の基準に則り判定を行った。(◎、○)を良好な結果とした。
(実施例1)
光学特性の異なる2種類の熱可塑性樹脂として、熱可塑性樹脂Aは固有粘度0.65、融点255℃のポリエチレンテレフタレート(以下、PETとも表す、なお、延伸・熱処理後のフィルムでの面内屈折率は約1.66であった)[東レ製F20S]を用い、非晶性の熱可塑性樹脂Bとして固有粘度0.72で非晶性であるポリエチレンテレフタレートの共重合体(スピログリコール成分20mol%共重合したPETであり、以下SPG共重合PET1とも表す。延伸・熱処理後のフィルムでの面内屈折率は1.550であった)を用いた。なお、熱可塑性樹脂Bには紫外線吸収剤(2,2'-メチレンビス[6-(ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール])をディスプレイ用フィルム全体の2.5重量%となるように含有させた。
15層フィードブロックを用いた以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
5層フィードブロックを用いた以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
3層フィードブロックを用いた以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。厚みむらのあるフィルムであり、干渉色観察を実施すると着色の変化などは確認されなかったものの、明るさの変化が確認された。また、旋光角が1.0°未満である為、ブラックアウトおよび視認性の判定の際、偏光子の透過軸とサングラスの透過軸が平行になった際に輝度の低下が見られた。結果を表1に示す。
201層フィードブロックを用いた以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
501層フィードブロックを用いた以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
厚みを40μmとした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
厚みを30μmとした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
厚みを10μmとした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施した際、リタデーションが100nm未満である為、わずかな輝度の低下を感じた。結果を表1に示す。
厚みを40μmとした以外は、実施例3と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
厚みを30μmとした以外は、実施例3と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
縦延伸倍率を3.2倍、横延伸倍率を3.2倍、横延伸温度を115℃とした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施した際、リタデーションが100nm未満である為、わずかな輝度の低下を感じた。また旋光角が1.0°未満である為、ブラックアウトおよび視認性の判定の際、偏光子の透過軸とサングラスの透過軸が平行になった際に輝度の低下が見られた。結果を表1に示す。
実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。ブラックアウトおよび視認性の判定の際、設置角度を35°とした。結果を表1に示す。
実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。ブラックアウトおよび視認性の判定の際、設置角度を30°とした。結果を表1に示す。
実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。ブラックアウトおよび視認性の判定の際、設置角度を20°とした。結果を表1に示す。
縦延伸倍率を3.6倍、横延伸倍率を3.6倍とした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
横延伸温度を140℃とした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
熱可塑性樹脂Bとして固有粘度0.72で非晶性であるポリエチレンテレフタレートの共重合体(スピログリコール成分20mol%、ブチレングリコール成分5mol%共重合したPETであり、以下SPG共重合PET2とも表す(延伸・熱処理後のフィルムの面内屈折率は1.550であった))を用いた以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
熱可塑性樹脂Aとして、融点261℃、屈折率1.76のポリエチレンナフタレート(以下、PENとも示す)を用い、縦延伸温度および横延伸温度を145℃とした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
熱可塑性樹脂Bとして、シクロヘキサンジメタノール共重合PET(以下、CHDM共重合PETともあらわす、延伸・熱処理後のフィルムの面内屈折率は1.575であった)を用いた以外は、実施例17と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。結果を表1に示す。
2層フィードブロックを用いた以外は、実施例1と同様に実施した。熱可塑性樹脂Bが縦方向延伸時に粘着し、フィルムが得られなかった。
熱可塑性樹脂Bとして、熱可塑性樹脂AのPETと同様の樹脂を用いた以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施すると、着色や輝度の低下が確認され、ディスプレイ用フィルムとして適さなかった。結果を表1に示す。
厚みを68μmとした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施すると、着色や輝度の低下が確認され、ディスプレイ用フィルムとして適さなかった。結果を表1に示す。
厚みを5μmとした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかったが、引裂き伝播抵抗が低く、ディスプレイ用フィルムとして適さなかった。結果を表1に示す。
熱可塑性樹脂Bに含有される紫外線吸収剤(2,2'-メチレンビス[6-(ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール])をディスプレイ用フィルム全体の8.0重量%とした以外は、実施例1と同様にディスプレイ用フィルムを得た。色味の黄色いフィルムが得られ、ディスプレイ用フィルムとして適さなかった。結果を表1に示す。
厚みを40μmとした以外は、実施例4と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。しかし引裂き伝播抵抗が低く、しかも旋光角が1.0°未満である為、ブラックアウトおよび視認性の判定の際、偏光子の透過軸とサングラスの透過軸が平行になった際に輝度の低下が見られ、ディスプレイ用フィルムとして適さなかった。結果を表1に示す。
厚みを30μmとした以外は、実施例4と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかった。しかし引裂き伝播抵抗が低く、しかも旋光角が1.0°未満である為、ブラックアウトおよび視認性の判定の際、偏光子の透過軸とサングラスの透過軸が平行になった際に輝度の低下が見られ、ディスプレイ用フィルムとして適さなかった。結果を表1に示す。
横延伸を実施しない以外は、比較例2と同様にディスプレイ用フィルムを得た。干渉色観察を実施しても、着色や輝度の低下などは確認されなかったが、旋光角が1.0°未満である為、ブラックアウトおよび視認性の判定の際、偏光子の透過軸とサングラスの透過軸が平行になった際に輝度の低下が見られ、ディスプレイ用フィルムとして適さなかった。結果を表1に示す。
厚み25μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムを用いて同様の評価を行った。着色や輝度の低下などは確認されなかったが、角度によってブラックアウトが確認された。結果を表1に示す。
Claims (13)
- ディスプレイ用フィルム、偏光子、カラーフィルター、透明基板、液晶層及びバックライトを備えてなる液晶表示装置に含まれるディスプレイ用フィルムであって、複屈折性を有し、偏光子を透過した偏光状態の光が、当該ディスプレイ用フィルムによって楕円偏光状態になり観察者側へ到達するように用いられることを特徴とし、前記ディスプレイ用フィルムの面に対して入射角度0°、波長590nmの光線を入射させたときのリタデーションが10nm以上400nm以下であって、長手方向および/または幅方向の引裂伝播抵抗が5N/mm以上であって、2種以上の熱可塑性樹脂が交互に3層以上積層された構成を有しており、可視光線透過率が80%以上であり、旋光角の絶対値が1.0°以上であることを特徴とするディスプレイ用フィルム。
- 液晶表示装置に含まれ、いずれの偏光子よりも観察者側に具備されることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ用フィルム。
- 液晶表示装置に含まれ、前記ディスプレイ用フィルムと粘着層と透明基板がこれらの間に他の層を介さずに、この順番で積層されて用いられることを特徴とする請求項1または2に記載のディスプレイ用フィルム。
- 前記ディスプレイ用フィルムの遅相軸が、観察者側に近い偏光子の透過軸に対して30°〜60°の傾きで具備されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- ポリエステルを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 厚み方向のリタデーションが1500nm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 熱可塑性樹脂から成る1つの層の配向軸に対して、他の少なくとも一つの層の配向軸がずれて配置されてなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 波長300〜400nmの帯域における平均透過率が20%以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 波長300〜400nmの帯域における平均反射率が60%以上であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 厚みが5μm以上50μm以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 液晶表示装置に含まれ、前記ディスプレイ用フィルムと偏光子との間に透明基板を備えてなることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 観察者側から順に、ディスプレイ用フィルム、偏光子、カラーフィルター、液晶層、バックライトが備えてなる液晶表示装置に用いられることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のディスプレイ用フィルム。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のディスプレイ用フィルムを用いた液晶表示装置。
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