JP7223874B2 - 偏光板、位相差層付偏光板、および、該偏光板または該位相差層付偏光板を用いた画像表示装置 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記偏光板の全体面積に対する上記欠落部の面積比は30%以下である。
1つの実施形態においては、上記欠落部は、スリット、ドットパターンの貫通孔、網目、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
1つの実施形態においては、上記偏光膜の厚みは8μm以下である。
本発明の別の局面によれば、位相差層付偏光板が提供される。この位相差層付偏光板は、ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成された偏光膜を含む偏光板と、液晶化合物の配向固化層である位相差層と、を有し、少なくとも1つの隅部に欠落部を有し、全体面積に対する該欠落部の面積比が2.0%以上である。
1つの実施形態においては、上記位相差層付偏光板の全体面積に対する上記欠落部の面積比は30%以下である。
1つの実施形態においては、上記欠落部は、スリット、ドットパターンの貫通孔、網目、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
1つの実施形態においては、上記位相差層付偏光板の総厚みは100μm以下である。
1つの実施形態においては、上記位相差層は液晶化合物の配向固化層の単一層であり、該位相差層のRe(550)は100nm~190nmであり、該位相差層の遅相軸と上記偏光膜の吸収軸とのなす角度は40°~50°である。
1つの実施形態においては、上記位相差層付偏光板は、上記位相差層の外側に別の位相差層をさらに有し、該別の位相差層の屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す。
1つの実施形態においては、上記位相差層は、第1の液晶化合物の配向固化層と第2の液晶化合物の配向固化層との積層構造を有し、該第1の液晶化合物の配向固化層のRe(550)は200nm~300nmであり、その遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とのなす角度が10°~20°であり、該第2の液晶化合物の配向固化層のRe(550)は100nm~190nmであり、その遅相軸と該偏光膜の吸収軸とのなす角度が70°~80°である。
本発明のさらに別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記の偏光板または上記の位相差層付偏光板を備える。
1つの実施形態においては、上記画像表示装置は、端部が湾曲形状を有し、該端部に上記偏光板または上記位相差層付偏光板が貼り合わせられている。
1つの実施形態においては、上記端部の曲率半径は10mm以下である。
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「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。
(2)面内位相差(Re)
「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。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「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。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
(5)角度
本明細書において角度に言及するときは、当該角度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。したがって、例えば「45°」は±45°を意味する。
A-1.偏光板の概略
図1は、本発明の1つの実施形態による偏光板の概略平面図である。図示例の偏光板10は、少なくとも偏光膜を含む。偏光膜は、代表的には、ヨウ素を含むポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムで構成されている。偏光板10は、代表的には矩形形状を有する。本明細書において「矩形」とは、図示例のように隅部が面取りされた形状も包含する。本発明の実施形態においては、4つの隅部のうち少なくとも1つの隅部に欠落部15が設けられている。欠落部15は、1つの隅部に設けられてもよく、2つの隅部に設けられてもよく、3つの隅部に設けられてもよく、4つの隅部に設けられてもよい。欠落部15は、好ましくは、図示例のように4つの隅部(すべての隅部)に設けられる。このような構成であれば、端部が湾曲した形状を有し、かつ、当該端部まで画像表示領域とされている画像表示装置に偏光板が適用された場合に、画像表示装置のすべての隅部においてシワおよび気泡が良好に抑制され得る。偏光板の全体面積に対する欠落部の面積比は2.0%以上であり、好ましくは3.0%以上であり、より好ましくは4.0%以上であり、さらに好ましくは4.5%以上である。一方、欠落部の面積比は例えば30%以下であり、好ましくは20%以下であり、より好ましくは10%以下である。欠落部の面積比が小さすぎると、シワおよび/または気泡の抑制効果が不十分となる場合がある。欠落部の面積比が大きすぎると、画像表示装置に適用した場合に隙間が生じ、外観が不十分となる場合がある。
偏光膜は、上記のとおり、ヨウ素を含むPVA系樹脂フィルムで構成されている。偏光膜の厚みは、好ましくは8μm以下であり、より好ましくは7μm以下であり、さらに好ましくは6μm以下であり、特に好ましくは5μm以下であり、とりわけ好ましくは4μm以下である。偏光膜の厚みの下限は、1つの実施形態においては1μmであり得、別の実施形態においては2μmであり得る。偏光膜の厚みをこのように非常に薄くすることにより、端部が湾曲した形状を有し、かつ、当該端部まで画像表示領域とされている画像表示装置に偏光板が適用された場合に、隅部におけるシワおよび気泡を顕著に抑制することができる。
f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
ただし、
c=(3<cos2β>-1)/2 で, 2941cm-1 の振動の場合は、β=90°である。
θ:延伸方向に対する分子鎖の角度
β:分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
D=(I⊥)/(I//) (この場合、PVA分子が配向するほどDが大きくなる)
I⊥ :測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
I// :測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が平行の場合の吸収強度
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
偏光膜は、代表的には以下の手順を含む製造方法により製造され得る:長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂(PVA系樹脂)とを含むポリビニルアルコール系樹脂層(PVA系樹脂層)を形成して積層体とすること、および、積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すこと。PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。乾燥収縮処理は、加熱ロールを用いて処理することが好ましく、加熱ロールの温度は、好ましくは60℃~120℃である。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは2%以上である。このような製造方法によれば、上記A-2項で説明した偏光膜を得ることができる。特に、ハロゲン化物を含むPVA系樹脂層を含む積層体を作製し、上記積層体の延伸を空中補助延伸及び水中延伸を含む多段階延伸とし、延伸後の積層体を加熱ロールで加熱することにより、優れた光学特性(代表的には、単体透過率および単位吸光度)を有する偏光膜を得ることができる。
熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を作製する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、熱可塑性樹脂基材の表面に、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成する。上記のとおり、PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。
熱可塑性樹脂基材としては、任意の適切な熱可塑性樹脂フィルムが採用され得る。熱可塑性樹脂基材の詳細については、例えば特開2012-73580号公報または特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
塗布液は、上記のとおり、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む。上記塗布液は、代表的には、上記ハロゲン化物および上記PVA系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のPVA系樹脂濃度は、溶媒100重量部に対して、好ましくは3重量部~20重量部である。このような樹脂濃度であれば、熱可塑性樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。塗布液におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。
特に、高い光学特性を得るためには、乾式延伸(補助延伸)とホウ酸水中延伸を組み合わせる、2段延伸の方法が選択される。2段延伸のように、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂基材の結晶化を抑制しながら延伸することができる。さらには、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂を塗布する場合、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度の影響を抑制するために、通常の金属ドラム上にPVA系樹脂を塗布する場合と比べて塗布温度を低くする必要があり、その結果、PVA系樹脂の結晶化が相対的に低くなり、十分な光学特性が得られない、という問題が生じ得る。これに対して、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVA系樹脂を塗布する場合でも、PVA系樹脂の結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVA系樹脂の配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVA系樹脂の配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。
必要に応じて、空中補助延伸処理の後、水中延伸処理や染色処理の前に、不溶化処理を施す。上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬することにより行う。上記染色処理は、代表的には、PVA系樹脂層を二色性物質(代表的には、ヨウ素)で染色することにより行う。必要に応じて、染色処理の後、水中延伸処理の前に、架橋処理を施す。上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理、染色処理および架橋処理の詳細については、例えば特開2012-73580号公報(上記)に記載されている。
水中延伸処理は、積層体を延伸浴に浸漬させて行う。水中延伸処理によれば、上記熱可塑性樹脂基材やPVA系樹脂層のガラス転移温度(代表的には、80℃程度)よりも低い温度で延伸し得、PVA系樹脂層を、その結晶化を抑えながら延伸することができる。その結果、優れた光学特性を有する偏光膜を製造することができる。
上記乾燥収縮処理は、ゾーン全体を加熱して行うゾーン加熱により行っても良いし、搬送ロールを加熱する(いわゆる加熱ロールを用いる)ことにより行う(加熱ロール乾燥方式)こともできる。好ましくは、その両方を用いる。加熱ロールを用いて乾燥させることにより、効率的に積層体の加熱カールを抑制して、外観に優れた偏光膜を製造することができる。具体的には、加熱ロールに積層体を沿わせた状態で乾燥することにより、上記熱可塑性樹脂基材の結晶化を効率的に促進させて結晶化度を増加させることができ、比較的低い乾燥温度であっても、熱可塑性樹脂基材の結晶化度を良好に増加させることができる。その結果、熱可塑性樹脂基材は、その剛性が増加して、乾燥によるPVA系樹脂層の収縮に耐え得る状態となり、カールが抑制される。また、加熱ロールを用いることにより、積層体を平らな状態に維持しながら乾燥できるので、カールだけでなくシワの発生も抑制することができる。この時、積層体は、乾燥収縮処理により幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。PVAおよびPVA/ヨウ素錯体の配向性を効果的に高めることができるからである。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは1%~10%であり、より好ましくは2%~8%であり、特に好ましくは4%~6%である。
好ましくは、水中延伸処理の後、乾燥収縮処理の前に、洗浄処理を施す。上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。
上記のとおり、保護層は、樹脂フィルムで構成されていてもよく、熱可塑性アクリル系樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物で構成されていてもよい。樹脂フィルムとしては、偏光膜の保護層として使用できる任意の適切なフィルムが採用され得る。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。この場合、保護層の厚みは、好ましくは5μm~80μmであり、より好ましくは10μm~70μmであり、さらに好ましくは20μm~50μmである。
B-1.位相差層付偏光板の全体構成
図4は、本発明の1つの実施形態による位相差層付偏光板の概略断面図である。図示例の位相差層付偏光板100は、偏光板10と位相差層20とを有する。偏光板は、上記A項に記載の偏光板である。図示例の偏光板10は、偏光膜11と視認側保護層12とを含む。上記のとおり、視認側保護層12は省略されてもよい。位相差層付偏光板において、位相差層は、代表的には偏光板の視認側とは反対側に配置される。
第1の位相差層20は、上記のとおり、液晶化合物の配向固化層である。液晶化合物を用いることにより、得られる位相差層のnxとnyとの差を非液晶材料に比べて格段に大きくすることができるので、所望の面内位相差を得るための位相差層の厚みを格段に小さくすることができる。その結果、位相差層付偏光板のさらなる薄型化を実現することができ、結果として、端部が湾曲した形状を有し、かつ、当該端部まで画像表示領域とされている画像表示装置に位相差層付偏光板が適用された場合に、隅部におけるシワおよび気泡を顕著に抑制することができる。本明細書において「配向固化層」とは、液晶化合物が層内で所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている層をいう。なお、「配向固化層」は、後述のように液晶モノマーを硬化させて得られる配向硬化層を包含する概念である。本実施形態においては、代表的には、棒状の液晶化合物が第1の位相差層の遅相軸方向に並んだ状態で配向している(ホモジニアス配向)。
第2の位相差層は、上記のとおり、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す、いわゆるポジティブCプレートであり得る。第2の位相差層としてポジティブCプレートを用いることにより、斜め方向の反射を良好に防止することができ、反射防止機能の広視野角化が可能となる。この場合、第2の位相差層の厚み方向の位相差Rth(550)は、好ましくは-50nm~-300nm、より好ましくは-70nm~-250nm、さらに好ましくは-90nm~-200nm、特に好ましくは-100nm~-180nmである。ここで、「nx=ny」は、nxとnyが厳密に等しい場合のみならず、nxとnyが実質的に等しい場合も包含する。すなわち、第2の位相差層の面内位相差Re(550)は10nm未満であり得る。第2の位相差層は、代表的には、第1の位相差層が単一層である場合に設けられ得る。
導電層は、任意の適切な成膜方法(例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法、スプレー法等)により、任意の適切な基材上に、金属酸化物膜を成膜して形成され得る。金属酸化物としては、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム-スズ複合酸化物、スズ-アンチモン複合酸化物、亜鉛-アルミニウム複合酸化物、インジウム-亜鉛複合酸化物が挙げられる。なかでも好ましくは、インジウム-スズ複合酸化物(ITO)である。
上記A項に記載の偏光板および上記B項に記載の位相差層付偏光板は、それぞれ画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明の実施形態は、そのような偏光板または位相差層付偏光板を用いた画像表示装置を包含する。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、エレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)が挙げられる。画像表示装置は、代表的には、その視認側に上記偏光板または上記位相差層付偏光板を備える。1つの実施形態においては、画像表示装置は、端部が湾曲形状を有する。より詳細には、図7A~図7Cに示すように、画像表示装置100は、代表的には矩形形状を有し、その端部すべて(4辺)が湾曲形状(湾曲部)80a、80b、80c、80dを有する。当該端部は代表的には画像表示領域とされており、該端部にも上記偏光板または上記位相差層付偏光板が貼り合わせられている。端部(湾曲部)の曲率半径Rは、好ましくは10mm以下であり、より好ましくは8mm以下であり、さらに好ましくは6mm以下である。上記のような偏光板または位相差層付偏光板を用いることにより、端部がこのように小さい曲率半径の湾曲形状を有する場合であっても、隅部におけるシワおよび気泡を良好に抑制することができる。
(1)厚み
干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用いて測定した。
(2)配向関数
実施例および比較例で得られた偏光膜について、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer社製、商品名:「SPECTRUM2000」)を用い、偏光を測定光として、全反射減衰分光(ATR:attenuated total reflection)測定により、偏光膜表面の評価を行った。配向関数は以下の手順で算出した:測定光を延伸方向に対して0°と90°にした状態で測定を実施し、得られたスペクトルの2941cm-1の強度を用いて、下記式に従って算出した。当該式についての詳細は上記で説明したとおりである。
f=(3<cos2θ>-1)/2
=[(R-1)(R0+2)]/[(R+2)(R0-1)]
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
(3)収縮率SMDおよびSTD
実施例および比較例で得られた偏光膜を、吸収軸方向10cm×透過軸方向10cmの正方形に切り出し試験サンプルとした。試験サンプルの吸収軸方向および透過軸方向の精密な寸法を、Mitutoyo社製「CNC画像測定器」で測定し、それぞれの寸法をSMD0およびSTD0とした。寸法測定後、試験サンプルを85℃で120時間加熱し、加熱後の寸法を同様にして測定した。加熱後の寸法をそれぞれSMD1およびSTD1とした。吸収軸方向の収縮率SMDは、(SMD0-SMD1)/SMD0×100で求めた。透過軸方向の収縮率STDは、(STD0-STD1)/STD0×100で求めた。得られたSMDおよびSTDから、SMD/STDを算出した。
(4)全体面積に対する欠落部の面積比
実施例および比較例で得られた位相差層付偏光板の全体面積を、切り出したサイズおよびR形状を基に計算した。一方、欠落部の面積を、欠落部の形状およびサイズから計算した。欠落部の面積比(%)を、式:(欠落部の面積)/(全体面積)×100から算出した。
(5)シワおよび気泡
実施例および比較例で得られた位相差層付偏光板に対応する形状(縦150mmおよび横70mmの矩形)を有し、端部(4辺および4隅)が湾曲した形状を有する評価用モジュールを、3Dプリンターにより作製した。モジュールは、湾曲部分の曲率半径が4mm、6mmおよび8mmの3つを作製した。実施例および比較例で得られた位相差層付偏光板を、粘着剤層を介してそれぞれのモジュールに真空ラミネートにより貼り合わせた。位相差層付偏光板とモジュールとを貼り合わせた状態で、4つの隅部のシワおよび気泡の有無を目視により観察し、以下の基準で評価した。
4:すべてのモジュールにおいてシワも気泡も認められなかった
3:曲率半径4mmのモジュールでシワおよび/または気泡が認められた
2:曲率半径6mmのモジュールでシワおよび/または気泡が認められた
1:曲率半径8mmのモジュールでシワおよび/または気泡が認められた
1.偏光膜の作製
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、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(処理条件:55W・min/m2)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41.6%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62℃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3.0倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理:水中延伸処理における延伸倍率は1.25倍)。
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6.0μmの偏光膜を形成した。得られた偏光膜の配向関数は0.15であり、SMDは0.105であり、STDは0.109であり、SMD/STDは0.96であった。
ラクトン環単位を有するアクリル系樹脂(日本触媒社製、製品名「RZ114」)20部をメチルエチルケトン80部に溶解し、アクリル系樹脂溶液(20%)を得た。このアクリル系樹脂溶液を、上記で得られた樹脂基材/偏光膜の積層体の偏光膜表面にワイヤーバーを用いて塗布し、塗布膜を60℃で5分間乾燥して、塗布膜の固化物として構成される保護層を形成した。保護層の厚みは2μmであり、Tgは127℃であった。さらに、保護層の表面にハードコート(HC)層(厚み3μm)を形成した。このようにして、HC層/保護層/偏光膜/樹脂基材の積層体を得た。
ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製:商品名「Paliocolor LC242」、下記式で表される)10gと、当該重合性液晶化合物に対する光重合開始剤(BASF社製:商品名「イルガキュア907」)3gとを、トルエン40gに溶解して、液晶組成物(塗工液)を調製した。
塗工厚みを変更したこと、および、配向処理方向を偏光膜の吸収軸の方向に対して視認側から見て75°方向となるようにしたこと以外は上記と同様にして、PETフィルム上に液晶配向固化層Bを形成した。液晶配向固化層Bの厚みは1.0μm、面内位相差Re(550)は140nmであった。さらに、液晶配向固化層Bは、nx>ny=nzの屈折率分布を有していた。
上記2.で得られた積層体から樹脂基材を剥離した。当該剥離面(偏光膜表面)に、上記3.で得られた液晶配向固化層Aおよび液晶配向固化層Bをこの順に転写した。このとき、偏光膜の吸収軸と配向固化層Aの遅相軸とのなす角度が15°、偏光膜の吸収軸と配向固化層Bの遅相軸とのなす角度が75°になるようにして転写(貼り合わせ)を行った。なお、それぞれの転写(貼り合わせ)は、紫外線硬化型接着剤(厚み1.0μm)を介して行った。このようにして、ハードコート層/保護層/偏光膜/接着剤層/位相差層(第1の配向固化層/接着剤層/第2の配向固化層)の構成を有する位相差層付偏光板を得た。位相差層付偏光板の総厚みは36μmであった。
上記4.で得られた位相差層付偏光板を縦150mmおよび横70mmの矩形(代表的なスマートフォンサイズ)に打ち抜き、4つの隅部をR形状に面取りした。隅部(端から縦方向に10.5mmおよび横方向に10.5mmの領域)にレーザー照射を行い、略V字形状のスリット(図2の左上のような形状、端から頂点までの長さ3.8mm)を3本形成し、欠落部とした。位相差層付偏光板の全体面積に対する欠落部の面積比は5.9%であった。欠落部を形成した位相差層付偏光板を上記(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
保護層およびHC層を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして位相差層付偏光板を作製した。位相差層付偏光板の総厚みは31μmであった。以下の手順は実施例1と同様にして欠落部を形成した。欠落部を形成した位相差層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
1.偏光膜の作製
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、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重量部を添加したものを水に溶かし、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)が所定値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%、ヨウ化カリウム濃度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5.2%であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光膜を形成した。得られた偏光膜の配向関数は0.28であり、SMDは0.261であり、STDは0.127であり、SMD/STDは2.06であった。
上記1.で得られた偏光膜の表面(樹脂基材とは反対側の面)に、保護層としてアクリル系フィルム(厚み40μm)を、紫外線硬化型接着剤(厚み1.0μm)を介して貼り合せ、保護層/接着剤層/偏光膜/樹脂基材の積層体を得た。以下の手順は実施例1と同様にして位相差層付偏光板を作製した。位相差層付偏光板の総厚みは71μmであった。さらに、実施例1と同様にして欠落部を形成した。欠落部を形成した位相差層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして位相差層付偏光板を作製した。略V字形状のスリットの代わりに矩形ドットパターン(図2の右上のような形状、縦50μmおよび横20μmの矩形貫通孔、貫通孔のピッチ300μm)としたこと以外は実施例1と同様にして欠落部を形成した。位相差層付偏光板の全体面積に対する欠落部の面積比は2.9%であった。欠落部を形成した位相差層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例2と同様にして位相差層付偏光板を作製した。この位相差層付偏光板に、実施例4と同様にして欠落部を形成した。欠落部を形成した位相差層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例3と同様にして位相差層付偏光板を作製した。この位相差層付偏光板に、実施例4と同様にして欠落部を形成した。欠落部を形成した位相差層付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして位相差層付偏光板を作製した。この位相差層付偏光板をそのまま(すなわち、欠落部を形成せずに)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2と同様にして位相差層付偏光板を作製した。この位相差層付偏光板をそのまま(すなわち、欠落部を形成せずに)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と同様にして位相差層付偏光板を作製した。この位相差層付偏光板をそのまま(すなわち、欠落部を形成せずに)実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
11 偏光膜
12 保護層
20 位相差層
21 第1の配向固化層
22 第2の配向固化層
100 位相差層付偏光板
101 位相差層付偏光板
102 位相差層付偏光板
Claims (12)
- 矩形形状を有し、
ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成された偏光膜を含み、
4つの隅部のみに欠落部を有し、
該欠落部が、スリット、ドットパターンの貫通孔、網目、およびこれらの組み合わせからなる群から選択され、
全体面積に対する該欠落部の面積比が2.0%以上である、
偏光板。 - 前記偏光板の全体面積に対する前記欠落部の面積比が30%以下である、請求項1に記載の偏光板。
- 前記偏光膜の厚みが8μm以下である、請求項1または2に記載の偏光板。
- 矩形形状を有し、
ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成された偏光膜を含む偏光板と、液晶化合物の配向固化層である位相差層と、を有し、
4つの隅部のみに欠落部を有し、
該欠落部が、スリット、ドットパターンの貫通孔、網目、およびこれらの組み合わせからなる群から選択され、
全体面積に対する該欠落部の面積比が2.0%以上である、
位相差層付偏光板。 - 前記位相差層付偏光板の全体面積に対する前記欠落部の面積比が30%以下である、請求項4に記載の位相差層付偏光板。
- 総厚みが100μm以下である、請求項4または5に記載の位相差層付偏光板。
- 前記位相差層が液晶化合物の配向固化層の単一層であり、
該位相差層のRe(550)が100nm~190nmであり、
該位相差層の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とのなす角度が40°~50°である、
請求項4から6のいずれかに記載の位相差層付偏光板。 - 前記位相差層の外側に別の位相差層をさらに有し、該別の位相差層の屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す、請求項7に記載の位相差層付偏光板。
- 前記位相差層が、第1の液晶化合物の配向固化層と第2の液晶化合物の配向固化層との積層構造を有し、
該第1の液晶化合物の配向固化層のRe(550)が200nm~300nmであり、その遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とのなす角度が10°~20°であり、
該第2の液晶化合物の配向固化層のRe(550)が100nm~190nmであり、その遅相軸と該偏光膜の吸収軸とのなす角度が70°~80°である、
請求項4から6のいずれかに記載の位相差層付偏光板。 - 請求項1から3のいずれかに記載の偏光板または請求項4から9のいずれかに記載の位相差層付偏光板を備える、画像表示装置。
- 端部が湾曲形状を有し、該端部に前記偏光板または前記位相差層付偏光板が貼り合わせられている、請求項10に記載の画像表示装置。
- 前記端部の曲率半径が10mm以下である、請求項11に記載の画像表示装置。
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