JP6439445B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
項1.
(1)連続的な発光スペクトルを有する白色光源、
(2)画像表示セル、
(3)前記画像表示セルより視認側に配置される偏光板、及び
(4)前記偏光板より視認側にポリエステルフィルムを有し、
前記ポリエステルフィルムは、下記の物性(a)〜(c):
(a)3000nm以上30000nm以下であるリタデーション(Re) ;
(b)1.0以上であるリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)との比(Re/Rth);及び
(c)0.12以下である面配向度(ΔP);
を満たす、
画像表示装置。
項2.
前記ポリエステルフィルムが下記の物性(d):
(d)0.1以上である複屈折率(ΔNxy)
を満たす、項1に記載の画像表示装置。
項3.
前記ポリエステルフィルムが、その配向主軸が前記偏光板の偏光軸に対して略45度となるように配置される、項1又は2に記載の画像表示装置。
項4.
前記ポリエステルフィルムの厚みが、20μm以上90μm以下である、項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置。
項5.
前記ポリエステルフィルムの引裂強度が、50mN以上である、項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置。
項6.
前記連続的な発光スペクトルを有する白色光源が、白色発光ダイオードである、項1〜5のいずれかに記載の画像表示装置。
項7.
下記の物性(a)〜(c):
(a)3000nm以上30000nm以下であるリタデーション(Re) ;
(b)1.0以上であるリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)との比(Re/Rth);及び
(c)0.12以下である面配向度(ΔP);
を満たす、ポリエステルフィルム。
画像表示装置は、視認性を改善するという観点から、下記の物性(a)〜(c)を満たすポリエステルフィルムを含むことが好ましい。
(a)3000nm以上30000nm以下であるリタデーション(Re)
(b)1.0以上であるリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)との比(Re/Rth)
(c)0.12以下である面配向度(ΔP)
以下、上記の物性を満たすポリエステルフィルムを「当該ポリエステルフィルム」と称する場合もある。
C−2318の方法に従って測定することが出来る。
画像表示装置は、典型的に画像表示セルとして液晶セル又は有機ELセルを備え得る。また、画像表示装置は、虹斑を抑制するという観点から、連続的で幅広い発光スペクトルを有する白色光源を有することが好ましい。画像表示装置が液晶セルを備える場合、画像表示装置は、そのような光源を画像表示セルとは独立した光源として備えることが好ましい。一方、有機ELセルの場合は、それ自体が光源の機能を有するため、有機ELセル自体が、連続的で幅広い発光スペクトルを有する光を放つことが好ましい。連続的で幅広い発光スペクトルを有する光源の方式及び構造は特に制限されず、例えば、エッジライト方式又は直下型方式であり得る。「連続的で幅広い発光スペクトル」とは、少なくとも450〜650nmの波長領域、好ましくは可視光の領域において光の強度がゼロになる波長領域が存在しない発光スペクトルを意味する。可視光領域とは、例えば、400〜760nmの波長領域であり、360〜760nm、400〜830nm、又は360〜830nmであり得る。
偏光板は、フィルム状の偏光子の両側を2枚の保護フィルム(「偏光子保護フィルム」と称する場合もある)で挟んだ構造を有する。偏光子は、当該技術分野において使用される任意の偏光子(又は偏光フィルム)を適宜選択して使用することができる。代表的な偏光子としては、ポリビニルアルコール(PVA)フィルム等にヨウ素等の二色性材料を染着させたものを挙げることができるが、これに限定されるものではなく、公知及び今後開発され得る偏光子を適宜選択して用いることができる。
画像表示装置は、タッチパネルを備え得る。タッチパネルの種類及び方式は特に制限されないが、例えば、抵抗膜方式タッチパネル及び静電容量方式タッチパネルを挙げることができる。タッチパネルは、その方式に関係なく、通常、1枚又は2枚以上の透明導電性フィルムを有する。透明導電性フィルムは、基材フィルム上に透明導電層が積層された構造を有する。基材フィルムとして、上述する物性を満たすポリエステルフィルムを用いることができる。また、当該ポリエステルフィルムを基材フィルムとして用いない場合は、従来から基材フィルムとして用いられる他のフィルム若しくはガラス板等の剛性板を用いることができる。
(1)基材フィルム/易接着層/透明導電層
(2)基材フィルム/易接着層/ハードコート層/透明導電層
(3)基材フィルム/易接着層/IM(インデックスマッチング)層/透明導電層
(4)基材フィルム/易接着層/ハードコート層/IM(インデックスマッチング)層/透明導電層
(5)基材フィルム/易接着層/ハードコート層(高屈折率でIMを兼ねる)/透明導電層
(6)基材フィルム/易接着層/ハードコート層(高屈折率)/低屈折率層/透明導電性薄膜
IM層は、それ自体が高屈折率層/低屈折率層の積層構成(透明導電性薄膜側が低屈折
率層)であるため、これを用いることにより、液晶表示画面を見た際にITOパターンを見え難くすることができる。上記(6)のように、IM層の高屈折率層とハードコート層を一体化させることもでき、薄型化の観点から好ましい。
連続被膜が得られ易い。また、透明導電層の厚みが40nm以下であると、より透明性の高い層とすることができる。
ハードコート層は、硬度及び透明性を有する層であれば良く、通常、紫外線又は電子線で代表的には硬化させる電離放射線硬化性樹脂、熱で硬化させる熱硬化性樹脂等の各種の硬化性樹脂の硬化樹脂層として形成されたものが利用される。これら硬化性樹脂に、適宜柔軟性、その他物性等を付加する為に、熱可塑性樹脂等も適宜添加してもよい。硬化性樹脂のなかでも、代表的であり且つ優れた硬質塗膜が得られる点で好ましいのが電離放射線硬化性樹脂である。
防眩層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に防眩剤を分散した層として形成される。防眩剤としては、無機系又は有機系の微粒子が用いられる。これら微粒子の形状は、真球状、楕円状等である。微粒子は、好ましくは透明性のものが良い。この様な微粒子は、例えば、無機系微粒子としてはシリカビーズ、有機系微粒子としては樹脂ビーズが挙げられる。樹脂ビーズとしては、例えば、スチレンビーズ、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリルースチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒドビーズなどが挙げられる。微粒子は、通常、樹脂分100質量部に対し、2〜30質量部、好ましくは10〜25質量部程度添加することができる。
反射防止層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良い。一般に、反射防止層は少なくとも低屈折率層からなり、更に低屈折率層と(該低屈折率層より屈折率が高い)高屈折率層とを交互に隣接積層し且つ表面側を低屈折率層とした多層の層からなる。低屈折率層及び高屈折率層の各厚みは、用途に応じた適宜厚みとすれば良く、隣接積層時は各々0.1μm前後、低屈折率層単独時は0.1〜1μm程度であることが好ましい。
帯電防止層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に帯電防止層を含有させた層として形成される。帯電防止層としては、有機系や無機系の化合物が用いられる。例えば、有機系化合物の帯電防止層としては、カチオン系帯電防止剤、アニオン系帯電防止剤、両性系帯電防止剤、ノニオン系帯電防止剤、有機金属系帯電防止剤等が挙げられ、またこれら帯電防止剤は低分子化合物として用いられるほか、高分子化合物としても用いられる。また、帯電防止剤としては、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性ポリマー等も用いられる。また、帯電防止剤として例えば金属酸化物からなる導電性微粒子等も用いられる。導電性微粒子の粒径は透明性の点で、例えば平均粒径0.1nm〜0.1μm程度である。なお、該金属酸化物としては、例えば、ZnO、CeO2、Sb2O2、SnO2、ITO(インジウムドープ酸化錫)、In2O3、Al2O3、ATO(アンチモンドープ酸化錫)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)等が挙げられる。
防汚層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に、シリコーンオイル、シリコーン樹脂等の珪素系化合物;フッ素系界面活性剤、フッ素系樹脂等のフッ素系化合物;ワックス等の防汚染剤を含む塗料を用いて公知の塗工法で形成することができる。防汚層の厚みは、適宜厚さとすればよく、通常は1〜10μm程度とすることが出来る。
(1)厚み(d)
JIS K 7130「プラスチックフィルム及びシートの厚さ測定方法(A法)」に準拠して、厚み(d)を求めた。
JIS K 7142「プラスチックの屈折率測定方法(A法)」に準拠して、MDの屈折率(Nx)、TDの屈折率(Ny)、厚み方向の屈折率(Nz)を求めた。
リタデーションとは、フィルム面に対して厚さ方向をz軸とし、z軸と直行し、且つ、相互にも直行する2つの軸方向をx軸及びy軸とした場合に、これらの各軸方向の屈折率(Nx、Ny、Nz)によって生じる複屈折とフィルム厚みdの積で示される位相差である。ここでは、縦方向(MD)をx軸、幅方向(TD)をy軸とし、フィルム面(x−y平面)に入射する光によって生じる複屈折率(ΔNxy)と厚み(d)との積である面内リタデーションをリタデーション(Re)とした。従って、複屈折率(Δxy)及びリタデーション(Re)は、それぞれについて下記の式で求めた。各屈折率は、アッベ屈折率計を用いて589nmの波長で測定した。リタデーションの単位はnmである。
Re =ΔNxy×d
厚さ方向リタデーションは、厚さ方向から入射する光よって生じるリタデーションを示すものである。ここでは、x−z平面とy−z平面の2つの複屈折率の平均とフィルム厚み(d)の積として、次式より求めた。単位はnmである。
フィルムの縦方向の屈折率(Nx)、幅方向の屈折率(Ny)、厚み方向の屈折率(Nz)の値を用いて、下記式に従って面配向度(ΔP)を算出した。
下記構成のタッチパネルを備えた画像表示装置を常法に従って作製し、視認側表面に、視認側表面と平行になるように偏光フィルムを配置して白画像を表示させた。前記平行状態を維持したまま偏光フィルムの偏光軸と画像表示装置の視認側偏光子の偏光軸とが形成する角について360°の範囲で偏光フィルムを回転させながら、偏光フィルムを介して白画像を眺めて虹斑発生の有無及び程度を確認し、下記の基準に従って評価した。
◎:いずれの方向から観察しても虹斑は観察されない。
○:斜め方向から観察したときに、一部極薄い虹斑が観察される。
×:斜め方向から観察したとき虹斑が観察される。
(A)バックライト光源:白色LED
(B)画像表示セル:液晶セル
(C)偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の偏光子保護フィルムとしてTACフィルムが使用された偏光板。
(D)タッチパネル:後述するポリエステルフィルムフィルム1〜12のいずれかの上にITOからなる透明導電層を設けて作成した透明導電性フィルム(視認側)と、ガラス基材の上にITOからなる透明導電層を設けたITOガラス(光源側)とを、スペーサーを介して配置した構造を有する抵抗膜方式タッチパネル。
(7)引裂き強度
東洋精機製作所製エレメンドルフ引裂試験機を用いて、JIS P−8116に従い、各フィルムの引裂き強度を測定した。引裂き方向はフィルムの配向主軸方向と平行となるように行い、下記の基準に従って評価した。配向主軸方向の測定は分子配向計(王子計測器株式会社製、MOA−6004型分子配向計)で測定した。
×:引裂き強度が50mN未満
JIS C 2318−19975.3.4(寸法変化)に準拠し、長手方向及び幅方
向の寸法変化率(%)を測定した。測定すべき方向に対し、フィルムを幅10mm、長さ250mmに切り取り、200mm間隔で印を付け、5gfの一定張力下で印の間隔(A)を測定した。次いで、フィルムを150℃の雰囲気中のオーブンに入れ、無荷重下で150±3℃で30分間加熱処理した後、5gfの一定張力下で印の間隔(B)を測定した。これらの測定値を用いて、以下の式より熱収縮率を求めた。
熱収縮率(%)=(A−B)/A×100
(製造例1−ポリエステル樹脂A)
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。更に、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。
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(A)(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樹脂を得た。このようにして得られたポリエチレンテレフタレート樹脂をPET(B)と略す。
常法によりエステル交換反応及び重縮合反応を利用して、ジカルボン酸成分として(ジカルボン酸成分全体に対して)テレフタル酸46モル%、イソフタル酸46モル%及び5−スルホナトイソフタル酸ナトリウム8モル%、グリコール成分として(グリコール成分全体に対して)エチレングリコール50モル%及びネオペンチルグリコール50モル%の組成の水分散性スルホン酸金属塩基含有共重合ポリエステル樹脂を調製した。次いで、水51.4質量部、イソプロピルアルコール38質量部、n−ブチルセルソルブ5質量部、ノニオン系界面活性剤0.06質量部を混合した。そして、加熱撹拌し、77℃に達した時点で、上記水分散性スルホン酸金属塩基含有共重合ポリエステル樹脂5質量部を加え、樹脂の固まりが無くなるまで撹拌し続けた。その後、樹脂水分散液を常温まで冷却して、固形分濃度5.0質量%の均一な水分散性共重合ポリエステル樹脂液を得た。さらに、凝集体シリカ粒子(富士シリシア(株)社製、サイリシア310)3質量部を水50質量部に分散させた後、上記水分散性共重合ポリエステル樹脂液99.46質量部にサイリシア310の水分散液0.54質量部を加えて、撹拌しながら水20質量部を加えて、接着性改質塗布液を得た。
3層構造からなる基材フィルム中間層用原料として粒子を含有しないPET(A)樹脂ペレット90質量部と紫外線吸収剤を含有したPET(B)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)に供給した。また、PET(A)を常法により乾燥して押出機1(外層I層および外層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層の厚みの比は10:80:10となるように各押し出し機の吐出量を調整した。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約58μmとし、縦方向に0.9倍の倍率で緩和させたこと以外はポリエステルフィルム1と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約38μmとし、縦方向に0.7倍の倍率で緩和させ、180℃の温度で30秒間熱処理を施した以外はポリエステルフィルム1と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約25μmとし、横方向の延伸倍率を5.0倍とし、180℃の温度で30秒間で熱処理したこと以外はポリエステルフィルム1と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約80μmとし、縦方向に0.85倍の倍率で緩和させ、延伸時の温度を95℃とし、180℃の温度で30秒間熱処理を施した以外はポリエステルフィルム1と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約38μmとし、縦方向に0.6倍の倍率で緩和させたこと以外はポリエステルフィルム1と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
ポリエステルフィルム1と同様の方法で作製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125℃の熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0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、さらに幅方向に3%の緩和処理を行い、フィルム厚み約25μmの一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
ポリエステルフィルム1と同様の方法で、走行方向に3.4倍、幅方向に4.0倍延伸して、フィルム厚み約38μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。
ポリエステルフィルム7と同様の方法で、走行方向に4.0倍、幅方向に1.0倍延伸して、フィルム厚み約100μmの一軸配向ポリエステルフィルムを得た。縦一軸延伸フィルムのため、フィルム表面に微小なキズが観察された。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約38μmとし、縦方向の緩和処理を行わなかったこと以外はポリエステルフィルム1と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約38μmとし、縦方向の緩和処理を行わなかったこと以外はポリエステルフィルム3と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、厚みを約25μmとし、縦方向の緩和処理を行わなかったこと以外はポリエステルフィルム4と同様にして一軸配向ポリエステルフィルムを得た。
2 光源
3 光源側偏光板
4 液晶セル
5 視認側偏光板
6 タッチパネル
7 光源側偏光子
8 視認側偏光子
9a 偏光子保護フィルム
9b 偏光子保護フィルム
10a 偏光子保護フィルム
10b 偏光子保護フィルム
11 光源側透明導電性フィルム
11a 光源側基材フィルム
11b 透明導電層
12 視認側透明導電性フィルム
12a 視認側基材フィルム
12b 透明導電層
13 スペーサー
14 光源側飛散防止フィルム
15 視認側飛散防止フィルム
Claims (8)
- (1)連続的な発光スペクトルを有する白色光源、
(2)画像表示セル、
(3)前記画像表示セルより視認側に配置される偏光板、及び
(4)前記偏光板より視認側にポリエステルフィルムを有し、
前記ポリエステルフィルムは、下記の物性(a)〜(d):
(a)3000nm以上30000nm以下であるリタデーション(Re);
(b)1.0以上であるリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)との比(Re/Rth);
(c)0.12以下である面配向度(ΔP);及び
(d)0.1以上である複屈折率(ΔNxy)
を満たす、
画像表示装置。 - (1)連続的な発光スペクトルを有する白色光源、
(2)画像表示セル、
(3)前記画像表示セルより視認側に配置される偏光板、及び
(4)前記偏光板より視認側にポリエステルフィルムを有し、
前記ポリエステルフィルムは、下記の物性(a)〜(c):
(a)3000nm以上30000nm以下であるリタデーション(Re);
(b)1.0以上であるリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)との比(Re/Rth);及び
(c)0.12以下である面配向度(ΔP);
を満たす、
画像表示装置(但し、Re/Rthが1.2以下の場合を除く)。 - 前記ポリエステルフィルムが、その配向主軸が前記偏光板の偏光軸に対して略45度となるように配置される、請求項1又は2に記載の画像表示装置。
- 前記ポリエステルフィルムの厚みが、20μm以上90μm以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記ポリエステルフィルムの引裂強度が、50mN以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記連続的な発光スペクトルを有する白色光源が、白色発光ダイオードである、請求項1〜5のいずれかに記載の画像表示装置。
- 下記の物性(a)〜(d):
(a)3000nm以上30000nm以下であるリタデーション(Re) ;
(b)1.0以上であるリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)との比(Re/Rth);及び
(c)0.12以下である面配向度(ΔP);及び
(d)0.1以上である複屈折率(ΔNxy)
を満たす、ポリエステルフィルム。 - 下記の物性(a)〜(c):
(a)3000nm以上30000nm以下であるリタデーション(Re) ;
(b)1.0以上であるリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)との比(Re/Rth);及び
(c)0.12以下である面配向度(ΔP);
を満たす、ポリエステルフィルム(但し、Re/Rthが1.2以下の場合を除く)。
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