JP7258475B2 - 表面保護フィルム付偏光板 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記表面保護フィルムは、第1の基材と、粘着剤層を介して該第1の基材に積層された第2の基材と、を有する。
1つの実施形態においては、上記第2の保護層は、nx>nz>nyの屈折率特性を有する。
1つの実施形態においては、上記第2の保護層のNz係数は0.3~0.7である。
1つの実施形態においては、上記第2の保護層はポリカーボネート系樹脂を含む。
1つの実施形態においては、上記第2の保護層の遅相軸と上記偏光子の吸収軸とのなす角度は、実質的に直交または実質的に平行である。
図1は、本発明の1つの実施形態による表面保護フィルム付偏光板の概略断面図である。図示例の表面保護フィルム付偏光板100は、偏光子10と、偏光子10のそれぞれの側に配置された第1の保護層21および第2の保護層22と、第1の保護層21の偏光子10と反対側に剥離可能に仮着された表面保護フィルム30と、を有する。表面保護フィルム付偏光板100は、代表的には、第2の保護層22が表示セル側に配置されるようにして画像表示装置に適用され得る。本発明の実施形態においては、第2の保護層22の面内位相差Re(550)は250nm~350nmであり、厚みは30μm以下であり、および、光弾性係数は10×10-12m2/N以上である。さらに、表面保護フィルム30の厚みは80μm以上である。
偏光子10は、代表的には、二色性物質を含む樹脂フィルムで構成される。
第1の保護層21としては、任意の適切な樹脂フィルムが用いられる。樹脂フィルムの形成材料としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合体樹脂等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリル系樹脂」とは、アクリル系樹脂および/またはメタクリル系樹脂をいう。
第2の保護層22は、本発明の実施形態においては、上記のとおり面内位相差Re(550)が250nm~350nmである。すなわち、本発明の実施形態においては、第2の保護層は、偏光子の保護層と位相差層(または光学補償層)とを兼ねる。このような構成とすることにより、保護層と光学補償層とを別個に設ける必要がなくなるので、画像表示装置の薄型化に大きく貢献し得る。第2の保護層の面内位相差Re(550)は、好ましくは270nm~330nmであり、より好ましくは290nm~310nmである。第2の保護層の面内位相差Re(550)がこのような範囲であれば、ポアンカレ球上での移動距離が短いので優れた色相および輝度特性が実現され、かつ、画像表示パネルのカラーシフトおよびTFTの位相差成分によるずれも小さくなる。なお、本明細書において「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。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re=(nx-ny)×dによって求められる。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。また、後述する「Nz係数」は、Nz=Rth(λ)/Re(λ)で求められる。ここで、「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。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth=(nx-nz)×dによって求められる。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。さらに、「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。
表面保護フィルム30は、代表的には、基材と粘着剤層とを有する。本発明の実施形態においては、表面保護フィルムの厚みは、上記のとおり80μm以上であり、好ましくは85μm以上であり、より好ましくは90μm以上であり、さらに好ましくは100μm以上である。表面保護フィルムの厚みの上限は、例えば150μmである。本発明の実施形態によれば、このように厚みの大きい表面保護フィルムを用いることにより、非常に薄く、かつ、光弾性係数が大きい保護層(光学補償層)を含む偏光板を画像表示装置(実質的には、表示セル)に貼り合わせた場合であっても、貼り合わせ時の応力の影響を良好に抑制することができる。その結果、画像表示装置の表示ムラを良好に抑制することができる。言い換えれば、上記D項に記載のような、非常に薄くかつ所望の光学特性を有するものの光弾性係数が大きい第2の保護層(光学補償層)を用いても、薄型かつ良好な光学特性という利点を維持しつつ、大きい光弾性係数に起因する不具合を解消することができる。したがって、薄型で、かつ、表示ムラのない(結果として、全体的な表示特性に優れた)画像表示装置を実現することができる。言うまでもなく、表面保護フィルムは実用の際には剥離除去されるので、分厚い表面保護フィルムを用いても画像表示装置の薄型化に悪影響を与えることはない。なお、本明細書において「表面保護フィルムの厚み」とは、基材と粘着剤層との合計厚みをいう。
本発明の実施形態による表面保護フィルム付偏光板は、画像表示装置に適用され得る。代表的には、表面保護フィルム付偏光板は、表面保護フィルムが視認側となるようにして画像表示装置の視認側に配置され、実用に際しては、表面保護フィルムは剥離除去される。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置、量子ドット表示装置が挙げられる。好ましくは液晶表示装置であり、より好ましくはIPSモードの液晶表示装置である。斜め方向の色相改善がより顕著だからである。
(1)偏光子の作製
樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、Tg75℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート(IPA共重合PET)フィルム(厚み:100μm)を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、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(重合度1200、アセトアセチル変性度4.6%、ケン化度99.0モル%以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)を9:1の比で含む水溶液を25℃で塗布および乾燥して、厚み11μm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、120℃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2.0倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸)。
次いで、積層体を、液温30℃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℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水100重量部に対して、ヨウ素を0.2重量部配合し、ヨウ化カリウムを1.5重量部配合して得られたヨウ素水溶液に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃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3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(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)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)。
その後、積層体を液温30℃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)。
最後に、積層体を乾燥して、樹脂基材上に偏光子が形成された積層体を得た。なお、偏光子の厚みは5μm、単体透過率は42.3%であった。
上記(1)で得られた積層体の偏光子表面に、第1の保護層として、ハードコート層が形成されたシクロオレフィン系フィルム(総厚み27μm、シクロオレフィン系フィルムの厚み25μm、ハードコート層の厚み2μm)を、紫外線硬化型接着剤を介して貼り合せた。具体的には、硬化型接着剤の総厚みが1.0μmになるように塗工し、ロール機を使用して貼り合わせた。ここで、第1の保護層は、シクロオレフィン系フィルムが偏光子に隣接するようにして貼り合わせた。その後、UV光線を第1の保護層側から照射して接着剤を硬化させた。次いで、樹脂基材を剥離し、第1の保護層(ハードコート層/シクロオレフィン系フィルム)/偏光子の構成を有する積層体を得た。
(3-1)ポリアリレートの合成
撹拌装置を備えた反応容器中で、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-4-メチルペンタン27.0kgおよびテトラブチルアンモニウムクロライド0.8kgを、水酸化ナトリウム溶液250Lに溶解させた。この溶液に、テレフタル酸クロライド13.5kgとイソフタル酸クロライド6.30kgを300Lのトルエンに溶解させた溶液を撹拌しながら一度に加え、室温で90分間撹拌して、重縮合溶液とした。その後、前記重縮合溶液を静置分離してポリアリレートを含んだトルエン溶液を分離した。ついで、前記分離液を、酢酸水で洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄した後、メタノールに投入してポリアリレートを析出させた。析出したポリアリレートを濾過し、減圧下で乾燥させることで、白色のポリアリレート34.1kg(収率92%)を得た。
上記で得られたポリアリレート10kgをトルエン73kgに溶解させ、塗工液を調製した。その後、当該塗工液を、収縮性フィルム(縦一軸延伸ポリプロピレンフィルム、東京インキ(株)製、商品名「ノーブレン」)の上に直接塗工し、その塗膜を乾燥温度60℃で5分間、80℃で5分間乾燥させ、収縮性フィルム/複屈折層の積層体を形成した。得られた積層体を、同時2軸延伸機を用いて、延伸温度155℃でMD方向に収縮倍率0.70、TD方向に1.15倍延伸することで収縮性フィルム上に位相差フィルムを形成した。ついで、当該位相差フィルムを収縮性フィルムから剥離した。位相差フィルムの厚みは17.0μm、Re(550)=300nm、Nz=0.5であった。この位相差フィルムを第2の保護層とした。
上記(2)で得られた積層体の偏光子表面に、上記(3)で得られた位相差フィルム(第2の保護層)を、上記(2)と同様に紫外線硬化型接着剤を介して貼り合せた。このようにして、第1の保護層/偏光子/第2の保護層の構成を有する偏光板(実質的には、光学補償層付偏光板)を得た。
図2(b)に示すような2つの基材(PETフィルム)を有する表面保護フィルム(厚み103μm、第1の基材厚み38μm、第1の粘着剤層厚み13.5μm、第2の基材厚み38μm、第2の粘着剤層厚み13.5μm)を用いた。表面保護フィルムの第2の粘着剤層を介して、上記(4)で得られた偏光板の第1の保護層に表面保護フィルムを貼り合わせた。このようにして、表面保護フィルム付偏光板を得た。
厚さ0.05mmのガラス板の上側(視認側)に上記(5)で得られた表面保護フィルム付偏光板を、粘着剤層を介して貼り合わせた。さらに、当該ガラス板の下側(表面保護フィルム付偏光板と反対側)に常用の背面側偏光板を、粘着剤層を介してクロスニコル状態になるように貼り合わせた。このようにして得られた表面保護フィルム付偏光板/ガラス板/背面側偏光板の積層体を、8000cdのバックライト上に載置し、目視により表示ムラを観察し、以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
◎:表示ムラは認められなかった
○:わずかな表示ムラが認められたが、全体の表示特性に影響を与えない程度であった
△:全体の表示特性に影響を与え得る程度の表示ムラが認められた
×:表示ムラが顕著であった
図2(b)に示すような2つの基材(PETフィルム)を有する表面保護フィルム(厚み86μm、第1の基材厚み38μm、第1の粘着剤層厚み5μm、第2の基材厚み38μm、第2の粘着剤層厚み5μm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、表面保護フィルム付偏光板を得た。得られた表面保護フィルム付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
図2(a)に示すような1つの基材(TACフィルム)を有する表面保護フィルム(厚み103μm、基材厚み80μm、粘着剤層厚み23μm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、表面保護フィルム付偏光板を得た。得られた表面保護フィルム付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
図2(a)に示すような1つの基材(PETフィルム)を有する表面保護フィルム(厚み48μm、基材厚み38μm、粘着剤層厚み10μm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、表面保護フィルム付偏光板を得た。得られた表面保護フィルム付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
図2(a)に示すような1つの基材(PETフィルム)を有する表面保護フィルム(厚み60μm、基材厚み50μm、粘着剤層厚み10μm)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、表面保護フィルム付偏光板を得た。得られた表面保護フィルム付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
21 第1の保護層
22 第2の保護層
30 表面保護フィルム
100 表面保護フィルム付偏光板
Claims (5)
- 偏光子と、該偏光子のそれぞれの側に配置された第1の保護層および第2の保護層と、該第1の保護層の該偏光子と反対側に剥離可能に仮着された表面保護フィルムと、を有し、
該第2の保護層の面内位相差Re(550)が250nm~350nmであり、厚みが30μm以下であり、および、光弾性係数が10×10-12m2/N以上であり、
該表面保護フィルムの厚みが80μm以上であり、
該表面保護フィルムが、第1の基材と、第1の粘着剤層と、第2の基材と、第2の粘着剤層とを有し、
該第2の基材が、該第1の粘着剤層を介して該第1の基材に積層され、
該表面保護フィルムが、該第2の粘着剤層によって該第1の保護層に貼り合わされ、
該第1の粘着剤層と該第2の粘着剤層との合計厚みが10μm~30μmである、表面保護フィルム付偏光板。 - 前記第2の保護層が、nx>nz>nyの屈折率特性を有する、請求項1に記載の表面保護フィルム付偏光板。
- 前記第2の保護層のNz係数が0.3~0.7である、請求項1または2に記載の表面保護フィルム付偏光板。
- 前記第2の保護層がポリカーボネート系樹脂を含む、請求項1から3のいずれかに記載の表面保護フィルム付偏光板。
- 前記第2の保護層の遅相軸と前記偏光子の吸収軸とのなす角度が、実質的に直交または実質的に平行である、請求項1から4のいずれかに記載の表面保護フィルム付偏光板。
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