JPWO2018139638A1 - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前記の課題に鑑みて創案されたものであって、レーザー光によって切断可能な偏光子保護フィルムを備え、且つ、使用環境及び使用形態に対する耐久性に優れた偏光板を備える表示装置を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
前記偏光子保護フィルムが、レーザー吸収剤を含み且つλ/4板として機能できる基材を含み、
前記位相差フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、90nm〜150nmである、表示装置。
〔2〕 前記基材が、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が10nm以下である第一基材層と、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が90nm〜150nmである第二基材層と、前記第一基材層の少なくとも一方の面に形成された導電層とを含み、
前記レーザー吸収剤が、前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方に含まれる、〔1〕記載の表示装置。
〔3〕 前記基材が、λ/4板として機能できる第一基材層と、λ/2板として機能できる第二基材層と、前記第一基材層の少なくとも一方の面に形成された導電層とを含み、且つ、広帯域λ/4板として機能でき、
前記レーザー吸収剤が、前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方に含まれる、〔1〕記載の表示装置。
〔4〕 前記第二基材層が、液晶性化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成されている、〔3〕記載の表示装置。
〔5〕 前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方が、
第一外側層と、
第二外側層と、
前記第一外側層及び前記第二外側層の間に設けられた中間層と、を含む、〔2〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔6〕 前記中間層が、紫外線吸収剤を含む、〔5〕記載の表示装置。
〔7〕 前記第一外側層が、ガラス転移温度TgO1を有する第一外側樹脂で形成され、
前記第二外側層が、ガラス転移温度TgO2を有する第二外側樹脂で形成され、
前記中間層が、ガラス転移温度TgCを有する中間樹脂で形成され、
前記第一外側樹脂のガラス転移温度TgO1が、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCよりも低く、
前記第二外側樹脂のガラス転移温度TgO2が、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCよりも低い、〔5〕又は〔6〕記載の表示装置。
〔8〕 前記第一外側樹脂のガラス転移温度TgO1と、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCとの差TgC−TgO1が、30℃以上であり、
前記第二外側樹脂のガラス転移温度TgO2と、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCとの差TgC−TgO2が、30℃以上である、〔7〕記載の表示装置。
〔9〕 前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方の厚みが、10μm〜60μmである、〔2〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔10〕 前記基材の遅相軸と前記偏光子の透過軸とが交差している、〔1〕〜〔9〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔11〕 前記基材の遅相軸と前記偏光子の透過軸との交差角が、45°±5°である、〔10〕記載の表示装置。
〔12〕 前記基材が、結晶性を有する重合体を含む、〔1〕〜〔11〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔13〕 前記基材及び前記位相差フィルムが、それぞれ、脂環式構造含有重合体を含む、請求項〔1〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔14〕 前記基材及び前記位相差フィルムが、それぞれ、延伸フィルムを含む、〔1〕〜〔13〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔15〕 前記位相差フィルムが、液晶性化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成されていて、
前記位相差フィルムの波長450nmにおける面内レターデーションRe(450)と、前記位相差フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)とが、Re(450)/Re(550)<1.0を満たす、〔1〕〜〔12〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔16〕 前記表示素子が、液晶セルである、〔1〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の表示装置。
〔17〕 前記表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子である、〔1〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の表示装置。
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置10を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る表示装置10は、偏光子保護フィルム110、偏光子120、位相差フィルム130及び表示素子140を、この順に備える。このうち、偏光子保護フィルム110及び偏光子120からなる部分が、偏光板として機能する。
偏光子保護フィルム110及び偏光子120を、両者を分離せず一体の積層体として、表示装置から取り外す。この積層体を、ガラス板(例えば厚さ0.7mm)に、接着剤を介して貼合する。その後、偏光子保護フィルム側からレーザー光を照射する。このようにレーザー光を照射した状態で、偏光子保護フィルムの切断面を顕微鏡観察することで、前記切断面を評価できる。
レーザー光の吸収を可能にするために、偏光子保護フィルムに含まれる基材は、レーザー吸収剤を含む。また、偏光子保護フィルムは、基材に組み合わせて任意の層を含んでいてもよい。
基材としては、レーザー光による切断が可能なフィルムを用いうる。レーザー光による切断が可能なフィルムとしては、例えば、1)レーザー光の平均吸光度が高い重合体を含むフィルム、及び、2)レーザー光の平均吸光度が低い重合体と、レーザー吸収剤とを含むフィルムが挙げられる。しかし、一般的に、レーザー光の平均吸光度が高い重合体は、極性を有し、吸湿性が高い傾向がある。そのため、基材としては、レーザー光の平均吸光度が低い重合体と、レーザー吸収剤とを含むフィルムが好ましい。
レーザー吸収剤としては、切断に用いるレーザー光を吸収できる化合物を用いることができる。一般に、工業的にはレーザー光として赤外線レーザー光を用いることが多い。ここで、赤外線レーザー光とは、760nm以上1mm未満の赤外線範囲の波長を有するレーザー光をいう。よって、レーザー吸収剤としては、赤外線レーザー光を吸収可能な化合物を用いることが好ましい。特に、赤外線レーザー光としては、切断面の割れ及び欠けが少なく、作業性が良好であるので、9μm〜11μmの範囲に波長を有するCO2レーザー光が広く用いられている。CO2レーザー光には、波長が10.6μmのものと、波長が9.4μmのものがあり、偏光子保護フィルム及び偏光板の切断加工においては、波長が9.4μmのものを用いることが推奨される。例えば10.6μmのレーザー波長を用いて切断加工した場合に比べ、9.4μmのレーザー波長を用いて切断加工する場合には、偏光板の切断端面に溶融物が突起したり溶融変形したりすることを抑制できるので、切断端面が平滑になる。そのため、レーザー吸収剤としても、9μm〜11μmの範囲に波長を有するレーザー光を吸収可能な化合物を用いることが好ましい。特に9.4μmと10.6μmに吸収極大を有する化合物を用いるのが好ましい。
このようなエステル化合物としては、例えば、国際公開第2016/31776号に記載のものが挙げられる。
また、レーザー吸収剤は、基材の厚み方向において偏在化していてもよく、よって基材の一部のみに含まれていてもよい。例えば、基材が複層構造のフィルムである場合、当該基材に含まれる一部の層のみがレーザー吸収剤を含んでいてもよい。
150mm×150mmに裁断したフィルムを試験片とし、長尺のフィルムのMD方向(流れ方向)とTD方向(幅方向)の寸法を計測する。その後、150℃に保持したギヤーオーブン中のタルクバス上にフィルムを水平に置き、30分加熱後のMD方向とTD方向の変形量を測定する。この変形量により、寸法安定性を評価できる。
基材は、上述したレーザー吸収剤に組み合わせて、通常、重合体を含む。具体的には、基材は、通常、重合体を含む一又は二以上の樹脂層を備えたフィルムであり、前記の樹脂層のうちの一部又は全てが、レーザー吸収剤を含む。この際、基材は、耐溶媒性、耐回折性及び引裂き強度を高める観点から、結晶性を有する重合体を含むことが好ましい。特に、結晶性を有する重合体のフィルム、及び、非晶性の重合体のフィルムを、同じ波長で同じ出力のレーザー光で切断した場合には、結晶性を有する重合体のフィルムの方がカールを生じ難い。よって、この観点からも、結晶性を有する重合体が好ましい。ここで、結晶性を有する重合体とは、融点Mpを有する重合体をいう。融点Mpを有する重合体とは、すなわち、示差走査熱量計(DSC)で融点Mpを観測することができる重合体をいう。
また、脂環式構造含有重合体において、脂環式構造を有する構造単位以外の残部は、格別な限定はなく、使用目的に応じて適宜選択しうる。
重合体(α):環状オレフィン単量体の開環重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(β):重合体(α)の水素添加物であって、結晶性を有するもの。
重合体(γ):環状オレフィン単量体の付加重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(δ):重合体(γ)の水素添加物等であって、結晶性を有するもの。
試料としてのフィルムに張力を掛けない状態で、そのフィルムをある温度Txの雰囲気下で10分放置する。その後、目視でフィルムの面状を確認する。フィルムの表面の形状に凹凸が確認できなかった場合、そのフィルムの耐熱温度が前記の温度Tx以上であることが分かる。
試料としてのフィルム(50mm×10mmのサンプル)を切り出し、所定の溶媒を1ml塗布する。塗布から1分後に、フィルムの外観変化の有無を観察して、耐溶媒性を評価できる。
偏光子保護フィルムと偏光子とを粘着剤又は接着剤を介して貼合して得られた偏光板が品位の劣化を生じているか否かは、2枚の偏光板を偏光顕微鏡上に配置し、一方の偏光板を回転させた時に白黒の明確性及び光抜けの有無で評価できる。
試料としてのフィルムから、幅15mm±0.1mm、長さ約110mmの試験片を切り出す。この際、フィルムがより強く延伸された方向が試験片の約110mmの辺と平行になるように試験片を作製する。そして、MIT耐折度試験機(安田精機製作所製「No.307」)を用いて、荷重9.8N、屈曲部の曲率0.38±0.02mm、折り曲げ角度135°±2°、折り曲げ速度175回/分の条件で、試験片の幅方向に折れ目が現れるように前記の試験片を折り曲げる。この折り曲げを継続し、試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数を測定する。
上記の脂環式構造含有重合体は、例えば特開2002−321302号公報に開示されている重合体から選ばれる。
図2は、基材に含まれうる樹脂層の一例を模式的に示す断面図である。図2に示すように、基材に含まれる樹脂層200は、好ましくは、第一外側層210と、第二外側層220と、前記の第一外側層210及び第二外側層220の間に設けられた中間層230と、を含む。この樹脂層200は、必要に応じて、第一外側層210、中間層230及び第二外側層220以外の任意の層を備えていてもよいが、厚みを薄くする観点から、任意の層を備えない3層構造の層であることが好ましい。このような樹脂層200では、通常、第一外側層210と中間層230とは、間に他の層を介することなく直接に接しており、中間層230と第二外側層220とは、間に他の層を介することなく直接に接している。
中間層230における重合体の含有率は、好ましくは80.0重量%以上、より好ましくは82.0重量%以上、特に好ましくは85.0重量%以上であり、好ましくは97.0重量%以下、より好ましくは96.0重量%以下、特に好ましくは95.0重量%以下である。
第一外側層210における重合体の量は、好ましくは90.0重量%〜100重量%、より好ましくは95.0重量%〜100重量%である。
前記のガラス転移温度の差TgC−TgO2は、例えば、ガラス転移温度の差TgC−TgO1と同様の方法で調整できる。
樹脂層を50℃で24時間乾燥し、デシケータ中で放冷する。次いで、乾燥した樹脂層の重量(M1)を測定する。
この樹脂層を、温度23℃、相対湿度50%の室内で24時間水に浸漬し樹脂層を水で飽和させる。その後、水から樹脂層を取り出し、24時間浸漬後の樹脂層の重量(M2)を測定する。
これらの重量の測定値から、次式により、樹脂層の飽和吸水率を求めうる。
飽和吸水率(%)=[(M2−M1)/M1]×100(%)
基材は、液晶性化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成された光学異方性層を含んでいてもよい。ここで、用語「液晶組成物」は、2種類以上の成分を含む材料だけでなく、1種類の液晶化合物のみを含む材料を包含する。通常、液晶組成物の硬化物は、液晶性化合物に応じた光学異方性を有するので、前記の硬化物で形成された光学異方性層は、所定の面内レターデーションを有する。以下の説明では、位相差フィルムに含まれうる光学異方性層と区別するため、基材に含まれる光学異方性層を「第一光学異方性層」ということがある。
前記式(I)において、A2及びA3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
前記式(I)において、A4及びA5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
前記式(I)において、Q1は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記式(I)において、mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。
R3x−C3x−D3x−C5x−Mx−C6x−D4x−C4x−R4x 式(II)
基材は、樹脂層に組み合わせて、導電層を含んでいてもよい。導電層は、通常、基材に含まれる樹脂層の片面又は両面に設けられる。樹脂層は、一般に可撓性に優れるので、樹脂層上に導電層を備えた基材を用いることにより、指での入力が円滑なタッチパネルを実現できる。特に、脂環式構造含有重合体を含む基材では、その脂環式構造含有重合体の優れた耐熱性及び低吸湿性を活用できるので、高温又は高湿度の環境においてカール等の変形を生じ難い。
また、前記の導電性ポリマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
上述した基材は、通常、λ/4板として機能できる。ここで、λ/4板とは、波長550nmにおいて所定の範囲の面内レターデーションを有する部材をいう。具体的には、λ/4板の波長550nmにおける面内レターデーションは、通常110nm以上、好ましくは120nm以上、より好ましくは125nm以上であり、通常165nm以下、好ましくは155nm以下、より好ましくは150nm以下である。したがって、λ/4板として機能できる基材とは、波長550nmにおいて前記範囲の面内レターデーションを有する基材をいう。λ/4板として機能できる基材を偏光子と組み合わせることにより、円偏光板を得ることができる。
以下、基材の具体的な構成例を、図面を示して説明する。
図3は、一例としての基材300を模式的に示す断面図である。図3に示すように、この例に係る基材300は、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が小さい第一基材層310と、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が大きい第二基材層320と、第一基材層310の少なくとも一方の面310Uに形成された導電層330とを含む。そして、レーザー吸収剤は、第一基材層310及び第二基材層320の一方又は両方に含まれている。図3には、第一基材層310の一方の面310Uに導電層330が形成された例を示したが、導電層330は、第一基材層310の他方の面310Dに形成されていてもよく、第一基材層310の両方の面310U及び310Dに形成されていてもよい。
このようなレターデーションを有する第一基材層310及び第二基材層320を組み合わせることにより、λ/4板として機能できる基材300を実現することができる。
以下、基材の別の具体的な構成例を、図面を示して説明する。
図4は、一例としての基材400を模式的に示す断面図である。図4に示すように、この例に係る基材400は、λ/4板として機能できる第一基材層410と、λ/2板として機能できる第二基材層420と、第一基材層410の少なくとも一方の面410Uに形成された導電層430とを含む。そして、レーザー吸収剤は、第一基材層410及び第二基材層420の一方又は両方に含まれている。図4には、第一基材層410の一方の面410Uに導電層430が形成された例を示したが、導電層430は、第一基材層410の他方の面410Dに形成されていてもよく、第一基材層410の両方の面410U及び410Dに形成されていてもよい。
一般に、ある基準方向に対して角度θ(λ/4)をなす遅相軸を有するλ/4板と、前記基準方向に対して角度θ(λ/2)をなす遅相軸を有するλ/2板とを組み合わせた複層フィルムが、式(X):「θ(λ/4)=2θ(λ/2)+45°」を満たす場合、この複層フィルムは、広い波長範囲において当該複層フィルムを通過する正面方向の光にその光の波長の略1/4波長の面内レターデーションを与えうる広帯域λ/4板となる(特開2007−004120号公報参照)。よって、λ/4板として機能できる第一基材層410と、λ/2板として機能できる第二基材層420との組み合わせによって広帯域λ/4板として機能できる基材400を得る観点から、λ/4板として機能できる第一基材層410の遅相軸と、λ/2板として機能できる第二基材層420の遅相軸との間に、前記式(X)で表されるのに近い関係を満たすことが好ましい。このような観点から、λ/4板として機能できる第一基材層410の遅相軸と、λ/2板として機能できる第二基材層420の遅相軸とがなす交差角は、好ましくは55°以上、より好ましくは57°以上、特に好ましくは59°以上であり、好ましくは65°以下、より好ましくは63°以下、特に好ましくは61°以下である。
第二基材層420として第一光学異方性層を用いる場合、第一基材層410としては、通常、レーザー吸収剤を含む樹脂層を用いる。
偏光子保護フィルムは、基材に組み合わせて、更に任意の層を含んでいてもよい。任意の層としては、例えば、粘着層、接着層、ハードコート層、インデックスマッチング層、易接着層、防眩層、反射防止層などが挙げられる。
偏光子保護フィルムは、表示装置の表示品位を高くする観点から、可視波長における光線透過率が高いことが好ましい。例えば、波長400nm〜700nmの範囲における偏光子保護フィルムの光線透過率は、好ましくは85%〜100%、より好ましくは87%〜100%、特に好ましくは90%〜100%である。
偏光子は、偏光透過軸及び偏光吸収軸を有する光学部材である。この偏光子は、偏光吸収軸と平行な振動方向を有する直線偏光を吸収し、偏光透過軸と平行な振動方向を有する直線偏光を通過させることができる。ここで、直線偏光の振動方向とは、直線偏光の電場の振動方向を意味する。
位相差フィルムは、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が90nm〜150nmのフィルムである。より詳細には、位相差フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)は、好ましくは90nm以上、より好ましくは95nm以上、特に好ましくは100nm以上であり、好ましくは150nm以下、より好ましくは145nm以下、特に好ましくは140nm以下である。このような範囲の面内レターデーションRe(550)を有する位相差フィルムは、λ/4板として機能できる。よって、位相差フィルムと偏光子との組み合わせにより、円偏光板を得ることができる。
位相差フィルムにおける重合体の量は、好ましくは90.0重量%〜100重量%、より好ましくは95.0重量%〜100重量%である。重合体の量を前記範囲にすることにより、位相差フィルムの耐湿熱性及び機械的強度を効果的に高めることができる。
また、任意の成分としては、例えば、基材に含まれうる任意の成分として挙げたのと同様の成分が挙げられる。
表示素子としては、表示装置の種類に応じて様々なものがある。代表的な表示素子の例としては、液晶セル及び有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、適宜「有機EL素子」ということがある。)が挙げられる。
表示装置は、必要に応じて、上述した偏光子保護フィルム、偏光子、位相差フィルム及び表示素子以外に任意の部材を備えていてもよい。
任意の部材としては、例えば、保護フィルム;液晶セル用の光学補償フィルム;表示装置が含む部材同士を接着する接着剤層及び粘着剤層;などが挙げられる。
上述した表示装置は、通常、偏光子保護フィルムを用意する工程;偏光子保護フィルムと偏光子とを、直接又は任意の層を介して貼り合わせる工程;偏光子と位相差フィルムとを、直接又は任意の層を介して貼り合わせる工程;位相差フィルムと表示素子とを、直接又は任意の層を介して貼り合わせる工程;偏光子保護フィルムを、レーザー光によって切断する工程;を含む製造方法によって、製造できる。
以下、表示装置の更に具体的な実施形態を説明するが、表示装置の構造は、下記の実施形態に限定されるものでは無い。
図5に示すように、液晶表示装置50は、光源510;光源側偏光子520;表示素子としての液晶セル530;位相差フィルム540;視認側偏光子550;及び、レーザー吸収剤を含み且つλ/4板として機能できる基材560を含む偏光子保護フィルム570;をこの順に備える。また、図5では、基材560が、液晶組成物の硬化物で形成された第一光学異方性層としての第二基材層561;第一外側層562、レーザー吸収剤を含む中間層563、及び、第二外側層564をこの順に備えた第一基材層565;並びに、導電層566;を視認側偏光子550側からこの順に備えている例を示すが、基材層560の構造は、この例に限定されない。
図6に示すように、有機EL表示装置60は、表示素子としての有機EL素子610;所定の面内レターデーションを有してλ/4板として機能できる位相差フィルム620;偏光子630;及び、レーザー吸収剤を含み且つλ/4板として機能できる基材640を含む偏光子保護フィルム650;をこの順に備える。また、図6では、基材640が、第一外側層641、レーザー吸収剤を含む中間層642、第二外側層643をこの順に備える第二基材層644;第一外側層645、レーザー吸収剤を含む中間層646、及び、第二外側層647をこの順に備えた第一基材層648;並びに、導電層649;を偏光子630側からこの順に備えている例を示すが、基材層640の構造は、この例に限定されない。
図7に示すように、有機EL表示装置70は、偏光子保護フィルム650の代わりに偏光子保護フィルム700を備えること以外は、図6に示した有機EL表示装置60と同様に設けられている。具体的には、図7に示す有機EL表示装置70は、表示素子としての有機EL素子610;所定の面内レターデーションを有してλ/4板として機能できる位相差フィルム620;偏光子630;及び、レーザー吸収剤を含み且つλ/4板として機能できる基材710を含む偏光子保護フィルム700;をこの順に備える。
図8に示すように、有機EL表示装置80は、偏光子保護フィルム650の代わりに偏光子保護フィルム800を備えること以外は、図6に示した有機EL表示装置60と同様に設けられている。具体的には、有機EL表示装置80は、表示素子としての有機EL素子610;所定の面内レターデーションを有してλ/4板として機能できる位相差フィルム620;偏光子630;及び、レーザー吸収剤を含み且つλ/4板として機能できる基材810を含む偏光子保護フィルム800;をこの順に備える。
図9に示すように、有機EL表示装置90は、偏光子保護フィルム650の代わりに偏光子保護フィルム900を備えること以外は、図6に示した有機EL表示装置60と同様に設けられている。具体的には、有機EL表示装置90は、表示素子としての有機EL素子610;所定の面内レターデーションを有してλ/4板として機能できる位相差フィルム620;偏光子630;及び、レーザー吸収剤を含み且つλ/4板として機能できる基材910を含む偏光子保護フィルム900;をこの順に備える。
面内レターデーションの測定は、位相差計(Axometrics社製「AxoScan」)を用いて行った。
実施例又は比較例で製造した円偏光板又は偏光板を、評価サンプルとして、スライダー上に置いた。評価サンプルの偏光子保護フィルム側の面に、波長9.4μmのCO2レーザー光を当てた。レーザー光の出力は、評価サンプルのガラス板以外の部分が切断できるよう調整した。具体的には、レーザー光の出力は、最初は低出力に設定し、次第に上げていき、評価サンプルのガラス板以外の部分が切断できた時点又はガラス板が割れた時点でレーザー光の照射を停止した。前記のようにレーザー光を照射した後で評価サンプルを観察し、下記の基準で評価した。
「A」:ガラス板を傷つけずに、評価サンプルのガラス板以外の部分を切断でき、切断面が平坦で良好な切断状態であった。
「B」:ガラス板を傷つけずに評価サンプルのガラス板以外の部分を切断できた。しかし、評価サンプルに含まれる偏光子の切断面に、熱溶けによる凹凸又は樹脂の盛り上がりがあった。
「C」:評価サンプルが切断できないか、もしくは、ガラス板が割れた。
実施例又は比較例で製造した円偏光板又は偏光板を評価サンプルとして、冷熱衝撃装置(エスペック社製「TSA−71L−A」)を用いてヒートサイクル試験を行った。このヒートサイクル試験では、温度−45℃で30分冷却し、次いで温度85℃で30分加熱する連続動作を1サイクルとし、50サイクルの冷却及び加熱を行った。このヒートサイクル試験の後、評価サンプルである円偏光板又は偏光板の全長にわたるワレ発生状況を目視により観察し、下記の基準で評価した。
「A」:偏光板を形成する偏光子に全く亀裂及び割れはなかった。
「B」:偏光板を形成する偏光子に20本以下の割れがあった。
「C」:偏光板を形成する偏光子に20本以上の割れがあった。
ノルボルネン重合体(日本ゼオン社製、ガラス転移温度Tg=126℃)としての熱可塑性樹脂(J0)のペレットを、100℃で5時間乾燥させた。乾燥させたペレット100部と、レーザー吸収剤(ペンタエリスリトールテトラベンゾエート、分子量552、融点102.0℃〜106.0℃)5.0部とを、二軸押出機により混合した。得られた混合物を、単軸押出機に接続されたホッパーへ投入し、単軸押出機から溶融押し出して、熱可塑性樹脂(J1)を得た。この熱可塑性樹脂(J1)のガラス転移温度Tgは、105℃であった。
製造例1で用いた熱可塑性樹脂(J0)の代わりに、ノルボルネン重合体(日本ゼオン社製、ガラス転移温度Tg=163℃)としての熱可塑性樹脂(J2)を用いた。また、レーザー吸収剤に加えて、更にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(ADEKA社製「LA−31」)12.0部を添加した。以上の事項以外は、製造例1と同様にして、熱可塑性樹脂(J3)を得た。この熱可塑性樹脂(J3)のガラス転移温度Tgは、126℃であった。
製造例2で製造した熱可塑性樹脂(J3)を、100℃で5時間乾燥させた。乾燥させた熱可塑性樹脂(J3)を、押出機に供給し、押出機内で溶融させた。溶融した熱可塑性樹脂(J3)を、ポリマーパイプおよびポリマーフィルターを通し、Tダイからキャスティングドラム上にシート状に押し出した。押し出された熱可塑性樹脂(J3)を冷却して、厚み145μm、面内レターデーションRe(550)が8nmの延伸前基材(Q0)を得た。得られた延伸前基材(Q0)を巻き取り、ロールを得た。
目開き3μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを備える、ダブルフライト型単軸押出機(スクリューの直径D=50mm、スクリューの有効長さLとスクリューの直径Dとの比L/D=28)を用意した。この単軸押出機に、中間層形成用の樹脂として、製造例2で製造した熱可塑性樹脂(J3)を導入し、溶融させた。溶融させた熱可塑性樹脂(J3)を、押出機出口温度260℃、押出機のギヤポンプの回転数10rpmの条件で、フィードブロックを介して、単層ダイに供給した。この単層ダイのダイスリップの算術平均粗さRaは、0.1μmであった。
製造例1で使用した熱可塑性樹脂(J0)を、100℃で5時間乾燥させた。乾燥させた熱可塑性樹脂(J0)を、押出機に供給し、押出機内で溶融させた。溶融した熱可塑性樹脂(J0)を、ポリマーパイプおよびポリマーフィルターを通し、Tダイからキャスティングドラム上にシート状に押し出した。押し出された熱可塑性樹脂(J0)を冷却して、厚み70μmの延伸前基材(H0)を得た。得られた延伸前基材(H0)を巻き取り、ロールを得た。
製造例4で得られた延伸前基材(Q2)のロールから、延伸前基材(Q2)を引き出した。引き出した延伸前基材(Q2)を、テンター延伸機に供給し、斜め延伸処理を行なって、中間フィルムを得た。この斜め延伸処理における延伸倍率は1.7倍、延伸温度は131℃とした。得られた中間フィルムを、長手方向に連続的に搬送しながら、縦延伸処理を行って、延伸フィルムを得た。この縦延伸処理における延伸倍率は1.5倍、延伸温度は125℃とした。得られた延伸フィルムは、その遅相軸が当該延伸フィルムの幅方向に対してなす角度が75°であった。また、延伸フィルムの面内レターデーションRe(550)は245nm、厚みは27μmであった。得られた延伸フィルムをλ/2板(H2)として巻き取り、回収した。
下記式(A1)で表される重合性の液晶化合物を用意した。この液晶化合物は、逆波長分散性液晶化合物である。この式(A1)で表される液晶化合物21.25部、界面活性剤(AGCセイミケミカル社製「サーフロンS420」)0.11部、重合開始剤(BASF社製「IRGACURE379」)0.64部、及び、溶媒(シクロペンタノン、日本ゼオン社製)78.00部を混合し、液晶組成物Aを調製した。
脂環式構造含有重合体製の市販の斜め延伸フィルム(遅相軸が幅方向に対してなす角度が45°、厚み60μm、面内レターデーションRe(550)は141nm)を用意した。この市販の斜め延伸フィルムを、製造例7で用いたλ/2板(H1)の代わりに、支持体として用いた。また、支持体上に形成する液晶組成物Aの層の厚みを、乾燥膜厚2.2μmの光学異方性層が得られるように変更した。以上の事項以外は、製造例7と同様にして、支持体と、当該支持体上に形成された光学異方性層とを備える複層フィルムを得た。前記の光学異方性層は、液晶組成物Aの硬化物で形成された層であり、ホモジニアス配向した硬化液晶分子を含んでいた。光学異方性層の遅相軸がフィルムの幅方向に対してなす角度は45°であった。また、光学異方性層は、139nmの面内レターデーションRe(550)を有し、λ/4板として機能するものであった。また、この光学異方性層のRe(450)/Re(550)は、0.83であった。そこで、この光学異方性層を、λ/4板(Q4)とした。
第一外側層及び第二外側層形成用の熱可塑性樹脂として、熱可塑性樹脂(J0)の代わりに、熱可塑性樹脂(J2)を用いた。以上の事項以外は製造例4における延伸前基材(Q2)の製造方法と同様にして、厚み70μmの延伸前基材(Q5)を得た。この延伸前基材(Q5)は、熱可塑性樹脂(J2)からなる第一外側層(厚み17.5μm)/熱可塑性樹脂(J3)からなる中間層(厚み35μm)/熱可塑性樹脂(J2)からなる第二外側層(厚み17.5μm)の2種3層からなるフィルムであった。得られた延伸前基材(Q5)を巻き取り、ロールを得た。
偏光子保護フィルムとして、製造例3で製造したλ/4板(Q1)を用意した。この偏光子保護フィルム、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)、偏光子(サンリッツ社製「HLC2−5618S」、厚さ180μm、幅方向に対して0°の方向に透過軸を有する)、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)、及びガラス板(厚さ0.7mm)を、この順に積層して、円偏光板(P1)を製造した。得られた円偏光板(P1)において、λ/4板(Q1)の遅相軸と偏光子の透過軸との交差角は45°であった。この円偏光板(P1)のレーザー光による加工性を評価した結果、「A」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「A」基準であった。
偏光子保護フィルムとして、実施例1で用いたλ/4板(Q1)の代わりに、製造例4で製造したλ/4板(Q3)を用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、円偏光板(P2)を製造した。得られた円偏光板(P2)において、λ/4板(Q3)の遅相軸と偏光子の透過軸との交差角は45°であった。この円偏光板(P2)のレーザー光による加工性を評価した結果、「B」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「B」基準であった。
製造例3で得た光学等方性を有する延伸前基材(Q0)と、製造例3で得たλ/4板(Q1)とを、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して貼合して、積層体を得た。この積層体を、実施例1で用いたλ/4板(Q1)の代わりに、偏光子保護フィルムとして用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、円偏光板(P3)を製造した。得られた円偏光板(P3)において、積層体のλ/4板(Q1)の遅相軸と偏光子の透過軸との交差角は45°であった。この円偏光板(P3)のレーザー光による加工性を評価した結果、「A」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「A」基準であった。
製造例3で得たλ/4板(Q1)と製造例5で得たλ/2板(H1)とを、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して貼合して、広帯域λ/4板を得た。この広帯域λ/4板を、実施例1で用いたλ/4板(Q1)の代わりに、偏光子保護フィルムとして用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、円偏光板(P4)を製造した。得られた円偏光板(P4)において、広帯域λ/4板のλ/4板(Q1)の遅相軸とλ/2板(H1)の遅相軸との交差角は60°であった。また、λ/2板(H1)の遅相軸と偏光子の透過軸との交差角は15°であった。この円偏光板(P4)のレーザー光による加工性を評価した結果、「A」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「A」基準であった。
製造例3で得たλ/4板(Q1)と製造例6で得たλ/2板(H2)とを、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して貼合して、広帯域λ/4板を得た。この広帯域λ/4板を、実施例1で用いたλ/4板(Q1)の代わりに、偏光子保護フィルムとして用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、円偏光板(P5)を製造した。得られた円偏光板(P5)において、広帯域λ/4板のλ/4板(Q1)の遅相軸とλ/2板(H2)の遅相軸との交差角は60°であった。また、λ/2板(H2)の遅相軸と偏光子の透過軸との交差角は15°であった。この円偏光板(P5)のレーザー光による加工性を評価した結果、「A」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「A」基準であった。
製造例3で得たλ/4板(Q1)と、製造例7で得た複層フィルムの光学異方性層としてのλ/2板(H3)とを、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して貼合した。その後、複層フィルムの支持体を剥離して、λ/4板(Q1)、粘着剤及びλ/2板(H3)をこの順で備える広帯域λ/4板を得た。この広帯域λ/4板を、実施例1で用いたλ/4板(Q1)の代わりに、偏光子保護フィルムとして用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、円偏光板(P6)を製造した。得られた円偏光板(P6)において、広帯域λ/4板のλ/4板(Q1)の遅相軸とλ/2板(H3)の遅相軸の交差角は60°であった。また、λ/2板(H3)の遅相軸と偏光子の透過軸との交差角は15°であった。この円偏光板(P6)のレーザー光による加工性を評価した結果、「A」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「A」基準であった。
偏光子保護フィルムとして、実施例1で用いたλ/4板(Q1)の代わりに、製造例9で製造したλ/4板(Q6)を用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、円偏光板(P7)を製造した。得られた円偏光板(P7)において、λ/4板(Q6)の遅相軸と偏光子の透過軸との交差角は45°であった。この円偏光板(P7)のレーザー光による加工性を評価した結果、「B」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「A」基準であった。
偏光子保護フィルムとして、実施例1に用いたλ/4板(Q1)の代わりに、レーザー吸収剤を含まない延伸前フィルム(日本ゼオン社製「ゼオノアフィルムZF14−100」、厚み100μm、樹脂のガラス転移温度136℃)を用いた。この延伸前フィルムは、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなる光学等方性のフィルムであった。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、偏光板(P7)を製造した。この偏光板(P7)のレーザー光による加工性を評価した結果、「C」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「C」基準であった。
偏光子保護フィルムとして、実施例1に用いたλ/4板(Q1)の代わりに、レーザー吸収剤を含まない斜め延伸フィルム(日本ゼオン社製「斜め延伸位相差フィルム」、厚み47μm、面内レターデーションRe(550)は125nm、遅相軸がフィルムの幅方向に対してなす角度は45°)を用いた。この斜め延伸フィルムは、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなる市販のフィルムであった。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、円偏光板(P8)を製造した。この円偏光板(P8)のレーザー光による加工性を評価した結果、「C」基準であった。また、ヒートサイクル試験により耐久性を評価した結果、「C」基準であった。
実施例1で製造した円偏光板(P1)のλ/4板(Q1)とは反対側の面に、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して、製造例4で製造したλ/4板(Q3)を位相差フィルムとして貼り合わせた。これにより、偏光子保護フィルム、粘着剤、偏光子、粘着剤、ガラス板、粘着剤及び位相差フィルムをこの順で備える視認側部材(T1)を製造した。得られた視認側部材(T1)において、偏光子の透過軸と位相差フィルムの遅相軸との交差角は、45°であった。
視認側偏光板、液晶セル、光源側偏光板、及び光源をこの順に備える市販の液晶表示装置(Apple社製「iPad」(登録商標))を2つ用意した。
一方の液晶表示装置の表示面部分を分解し、液晶表示装置の視認側偏光板を剥離し、代わりに、視認側部材(T1)を取り付けた。視認側部材(T1)は、偏光子保護フィルムが視認側に向くように取り付けた。これにより、視認側から、視認側部材(T1)、画像表示素子としての液晶セル、光源側偏光板、及び光源をこの順に備える液晶表示装置を得た。
視認側部材(T1)を取り付けた一方の液晶表示装置について、表示画面の色味および輝度を、裸眼で目視観察した。また、視認側部材(T1)を取り付けていない他方の液晶表示装置について、表示画面の色味および輝度を、裸眼で目視観察した。前記の観察は、表示画面の正面方向において行った。その結果、2つの液晶表示装置の間で、差はほとんど識別できなかった。
視認側部材(T1)を取り付けた一方の液晶表示装置について、偏光サングラスを装着して、表示画面を観察した。また、視認側部材(T1)を取り付けていない他方の液晶表示装置について、偏光サングラスを装着して、表示画面を観察した。前記の観察は、表示画面の傾斜方向において行った。面の傾斜方向とは、その面に平行でも垂直でもない方向を表す。その結果、視認側部材(T1)を取り付けた一方の液晶表示装置では、表示画面の正面方向に比べ、傾斜方向でもその明るさはほとんど変化しなかった。他方、視認側部材(T1)を取り付けていない他方の液晶表示装置では、表示画面の正面方向に比べ、傾斜方向では明るさが変化して暗くなった。
実施例1で製造した円偏光板(P1)のλ/4板(Q1)とは反対側の面に、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して、製造例8で製造したλ/4板(Q4)を位相差フィルムとして貼り合わせた。これにより、偏光子保護フィルム、粘着剤、偏光子、粘着剤、ガラス板、粘着剤及び位相差フィルムをこの順で備える視認側部材(T2)を製造した。得られた視認側部材(T2)において、偏光子の透過軸と位相差フィルムの遅相軸との交差角は、45°であった。
視認側偏光板及び有機EL表示素子をこの順に備える市販のOLEDスマートフォン(LGエレクトロニクス社製「G FlexLGL23」)を用意した。
このスマートフォンの視認側偏光板を剥離し、代わりに、視認側部材(T2)を取り付けた。視認側部材(T2)は、偏光子保護フィルムが視認側に向くように取り付けた。これにより、円偏光板を含む有機EL表示装置を得た。この有機EL表示装置の黒表示時及び白表示時の輝度は、それぞれ、6.2cd/m2及び305cd/m2であった。
50 液晶表示装置
60 有機EL表示装置
110 偏光子保護フィルム
111 基材
120 偏光子
130 位相差フィルム
140 表示素子
200 樹脂層
210 第一外側層
220 第二外側層
230 中間層
300 基材
310 第一基材層
320 第二基材層
330 導電層
400 基材
410 第一基材層
420 第二基材層
430 導電層
510 光源
520 光源側偏光子
530 液晶セル
540 位相差フィルム
550 視認側偏光子
560 基材
561 第二基材層
562 第一外側層
563 中間層
564 第二外側層
565 第一基材層
566 導電層
570 偏光子保護フィルム
610 有機EL素子
620 位相差フィルム
630 偏光子
640 基材
641 第一外側層
642 中間層
643 第二外側層
644 第二基材層
645 第一外側層
646 中間層
647 第二外側層
648 第一基材層
649 導電層
650 偏光子保護フィルム
Claims (17)
- 偏光子保護フィルム、偏光子、位相差フィルム及び表示素子をこの順に備える表示装置であって、
前記偏光子保護フィルムが、レーザー吸収剤を含み且つλ/4板として機能できる基材を含み、
前記位相差フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、90nm〜150nmである、表示装置。 - 前記基材が、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が10nm以下である第一基材層と、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が90nm〜150nmである第二基材層と、前記第一基材層の少なくとも一方の面に形成された導電層とを含み、
前記レーザー吸収剤が、前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方に含まれる、請求項1記載の表示装置。 - 前記基材が、λ/4板として機能できる第一基材層と、λ/2板として機能できる第二基材層と、前記第一基材層の少なくとも一方の面に形成された導電層とを含み、且つ、広帯域λ/4板として機能でき、
前記レーザー吸収剤が、前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方に含まれる、請求項1記載の表示装置。 - 前記第二基材層が、液晶性化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成されている、請求項3記載の表示装置。
- 前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方が、
第一外側層と、
第二外側層と、
前記第一外側層及び前記第二外側層の間に設けられた中間層と、を含む、請求項2〜4のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記中間層が、紫外線吸収剤を含む、請求項5記載の表示装置。
- 前記第一外側層が、ガラス転移温度TgO1を有する第一外側樹脂で形成され、
前記第二外側層が、ガラス転移温度TgO2を有する第二外側樹脂で形成され、
前記中間層が、ガラス転移温度TgCを有する中間樹脂で形成され、
前記第一外側樹脂のガラス転移温度TgO1が、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCよりも低く、
前記第二外側樹脂のガラス転移温度TgO2が、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCよりも低い、請求項5又は6記載の表示装置。 - 前記第一外側樹脂のガラス転移温度TgO1と、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCとの差TgC−TgO1が、30℃以上であり、
前記第二外側樹脂のガラス転移温度TgO2と、前記中間樹脂のガラス転移温度TgCとの差TgC−TgO2が、30℃以上である、請求項7記載の表示装置。 - 前記第一基材層及び前記第二基材層の一方又は両方の厚みが、10μm〜60μmである、請求項2〜8のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記基材の遅相軸と前記偏光子の透過軸とが交差している、請求項1〜9のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記基材の遅相軸と前記偏光子の透過軸との交差角が、45°±5°である、請求項10記載の表示装置。
- 前記基材が、結晶性を有する重合体を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記基材及び前記位相差フィルムが、それぞれ、脂環式構造含有重合体を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記基材及び前記位相差フィルムが、それぞれ、延伸フィルムを含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記位相差フィルムが、液晶性化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成されていて、
前記位相差フィルムの波長450nmにおける面内レターデーションRe(450)と、前記位相差フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)とが、Re(450)/Re(550)<1.0を満たす、請求項1〜12のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記表示素子が、液晶セルである、請求項1〜15のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項1〜15のいずれか一項に記載の表示装置。
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