JPWO2018164063A1 - 液晶パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記液晶セルの視認側から順に配置された第1光学機能層および第1偏光フィルムと、
前記液晶セルの背面側から順に配置された第2光学機能層および第2偏光フィルムを有する液晶パネルにおいて、
前記第1光学機能層および第2光学機能層のいずれか少なくとも一方の光学機能層は、色素を含有し、かつヘイズが0.2〜2%の範囲あることを特徴とする液晶パネル、に関する。
液晶セルC(ガラス基板/液晶層/ガラス基板の構成)は、IPSモードの液晶セルが用いられる。なお、液晶セルが、IPS型モードの以外の、TNモード、STNモード、VAモード等の場合には、これらの液晶セルに光学機能層のヘイズが及ぼす影響が大きくコントラストの制御が困難である。
本発明の光学機能層は、樹脂層であれば特に限定されない。前記樹脂層としては、フィルム層、粘着剤層等が挙げられる。前記光学機能層は、ベースポリマーを含有する組成物から形成することができる。色素を含有する光学機能層は、ベースポリマーおよび色素を含有する組成物から形成することができる。本発明の前記第1光学機能層および第2光学機能層としては、フィルム層、粘着剤層等が用いられるが、前記第1光学機能層および第2光学機能層は、同種の光学機能層であってもよく、異種の光学機能層であってもよい。また、本発明の第1光学機能層および第2光学機能層は、同種または異種の複数層の光学機能層により形成することができる。
本発明の光学機能層が含有することができる色素は、各種色素を使用することができる。色素として、例えば、テトラアザポルフィリン系、ポルフィリン系、シアニン系、アゾ系、ピロメテン系、スクアリリウム系、キサンテン系、オキソノール系、スクアライン系等の各種化合物が挙げられる。前記色素は、広色域化の観点から、テトラアザポルフィリン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、スクアリウム系色素、スクアライン系色素が好ましく、特にテトラアザポルフィリン系色素が好ましい。前記色素は、具体的には、特開2011-116818号公報等に開示されている。前記色素は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用することもできる。
本発明の光学機能層としては、粘着剤層が挙げられる。前記粘着剤層は、粘着性のベースポリマーを含有する粘着剤組成物から形成することができる。粘着性のベースポリマーの種類について、特に制限はないが、例えば、ゴム系ポリマー、(メタ)アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ビニルアルキルエーテル系ポリマー、ポリビニルアルコール系ポリマー、ポリビニルピロリドン系ポリマー、ポリアクリルアミド系ポリマー、セルロース系ポリマーなどの各種ポリマーが挙げられる。
前記(メタ)アクリル系ポリマーは、通常、モノマー単位として、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。なお、(メタ)アクリレートはアクリレートおよび/またはメタクリレートをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。
さらに、本発明においては、粘着剤層を形成する粘着剤組成物中に架橋剤を含有することできる。架橋剤としては、有機系架橋剤や多官能性金属キレートを用いることができる。有機系架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤等が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合または配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。
また、本発明の光学機能層としては、フィルム層が挙げられ、前記フィルム層は、フィルム形成用のベースポリマーを含有する組成物から形成することができる。フィルム層を形成するベースポリマーの材料としては、後述の透明保護フィルムを構成する材料と同様のものを例示することができる。特に、前記材料としては、トリアセチルセルロースなどのセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)等が好ましく用いられる。フィルム層は、適宜に接着剤、粘着剤等を用いて偏光フィルムに適用することができる。
本発明の第1偏光フィルム、第2偏光フィルムとしては、前記偏光子の片面または両面には透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。
本発明の液晶パネルは、前記のように、IPSモードの液晶セル、当該液晶セルの視認側から順に配置された第1光学機能層および第1偏光フィルムと、当該液晶セルの背面側から順に配置された第2光学機能層および第2偏光フィルムを有する。液晶パネルの形成には、前記偏光フィルムの他に、他の光学層を適用することができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板(1/2や1/4等の波長板を含む)、視角補償フィルム、輝度向上フィルムなどの液晶パネルの形成に用いられることのある光学層を、液晶セルの視認側および/または背面側において1層または2層以上用いることができる。
液晶表示装置には、上記液晶パネルが用いられ、必要に応じて照明システム等の構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込むことなどにより形成される。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。また、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。
(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。Mw/Mnについても、同様に測定した。
・分析装置:東ソー社製、HLC−8120GPC
・カラム:東ソー社製、G7000HXL+GMHXL+GMHXL
・カラムサイズ:各7.8mmφ×30cm 計90cm
・カラム温度:40℃
・流量:0.8mL/min
・注入量:100μL
・溶離液:テトラヒドロフラン
・検出器:示差屈折計(RI)
・標準試料:ポリスチレン
<偏光フィルムの作製>
薄型偏光層を作製するため、まず、非晶性PET基材に9μm厚のPVA層が製膜された積層体を延伸温度130℃の空中補助延伸によって延伸積層体を生成し、次に、延伸積層体を染色によって着色積層体を生成し、さらに着色積層体を延伸温度65度のホウ酸水中延伸によって総延伸倍率が5.94倍になるように非晶性PET基材と一体に延伸された4μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によって非晶性PET基材に製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がポリヨウ素イオン錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光層を構成する、厚さ4μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。更に、当該光学フィルム積層体の偏光層の表面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布しながら、けん化処理した40μm厚のアクリル樹脂フィルムを貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離して、薄型偏光子を用いた偏光フィルムを作製した。これを薄型偏光フィルムという。
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器にアクリル酸ブチル100部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル0.01部、およびアクリル酸5部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、前記モノマー混合物100部に対して、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチル100部と共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って8時間重合反応を行って、重量平均分子量(Mw)180万、Mw/Mn=4.1のアクリル系ポリマーの溶液(固形分濃度30重量%)を調製した。
上記で製造したアクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、
ベンゾイルパーオキサイド(日本油脂社製の商品名ナイパーBMT)を0.3部、
イソシアネート系架橋剤(東ソー社製の商品名コロネートL)を1部、
を配合して、粘着剤組成物を得た。
前記粘着剤組成物をシリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムの剥離基材(三菱樹脂社製 MRF38CK)の表面に、アプリケータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥することにより行い、厚さ20μmの粘着剤層を形成した。当該色素を有する粘着剤層を、上記薄型偏光フィルムの偏光子(PVA層)の面に、転写した、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
LGエレクトロニクス社製の液晶TV(43UF7710)から液晶パネル(IPSモードの液晶セルを含む液晶パネル)を取出し、さらに、液晶セルから視認側の粘着剤層付偏光フィルムを取り除いた。前記粘着剤層付偏光フィルムを取り除いた液晶セルの部分へ、上記で作製した粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層からセパレータを剥離した後、当該粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層を貼りつけて、IPSモードの液晶パネルを作製した。
比較例1の粘着剤組成物の調製において、アクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、さらに、テトラアザポルフィリン系色素(山本化成社製の商品名PD−320:波長595nmに極大吸収波長を有する)0.25部を配合したこと以外は実施例1と同様に粘着剤層付偏光フィルムを作製し、さらに当該粘着剤層付偏光フィルムを用いてIPSモードの液晶パネルを作製した。
比較例1の粘着剤組成物の調製において、アクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、さらに、テトラアザポルフィリン系色素を山田化学工業社製の商品名FDG−007(波長595nmに極大吸収波長を有する)0.5部を配合したこと以外は実施例1と同様に粘着剤層付偏光フィルムを作製し、さらに当該粘着剤層付偏光フィルムを用いてIPSモードの液晶パネルを作製した。
実施例1の粘着剤組成物の調製において、アクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、さらに、シアニン系色素(山田化学社製の商品名FDB−008:波長495nmに極大吸収波長を有する)0.25部を配合したこと以外は実施例1と同様に粘着剤層付偏光フィルムを作製し、さらに当該粘着剤層付偏光フィルムを用いてIPSモードの液晶パネルを作製した。
(位相差フィルム付偏光フィルム)
比較例1の偏光フィルムの作成において、薄型偏光フィルムを作製した後、さらに、薄型偏光フィルムの偏光子面にポリビニルアルコール系接着剤にて厚さ40μmの位相差フィルム(日本ゼオン社製のゼオノアフィルム,正面位相差52nm,厚み位相差125nm)を貼りつけて、位相差フィルム付偏光フィルムを作製した。
次いで、比較例1と同様の粘着剤組成物を用いて、比較例1と同様にして、位相差フィルム付偏光フィルムの位相差フィルム側に粘着剤層を形成して、粘着剤層付(位相差フィルム付)偏光フィルムを作製した。
Samsung社製の液晶TV(UN48JU6350F)から液晶パネル(VAモードの液晶セルを含む液晶パネル)を取出し、さらに、液晶セルから視認側の粘着剤層付偏光フィルムを取り除いた。前記粘着剤層付偏光フィルムを取り除いた液晶セルの部分へ、上記で作製した粘着剤層付(位相差フィルム付)偏光フィルムの粘着剤層からセパレータを剥離した後、当該粘着剤層付(位相差フィルム付)偏光フィルムの粘着剤層を貼りつけて、VAモードの液晶パネルを作製した。
参考比較例1において、粘着剤組成物として、アクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、さらに、ポルフィリン系色素(山本化成社製の商品名PD−320:波長595nmに極大吸収波長を有する)0.25部を配合したものを用いたこと以外は参考比較例1と同様に粘着剤層付(位相差フィルム付)偏光フィルムを作製し、さらに当該粘着剤層付(位相差フィルム付)偏光フィルムを用いてVAモードの液晶パネルを作製した。
各例で用いた粘着剤組成物を、全光線透過率93.3%、ヘイズ0.1%の無アルカリガラスの片面に、アプリケータで均一に塗工した後、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥することにより行い、厚さ20μmの粘着剤層を形成したものを、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製,MH−150)により、ヘイズを測定した。ヘイズメーターによる測定にあたり、粘着剤層側が光源側になるように配置した。ヘイズ値は、無アルカリガラスのヘイズ値が0.1%であるため、測定値から0.1%を引いた値をヘイズ値とした。
各例で作製した液晶パネルを、元の液晶TVに戻した後、暗室において、液晶TVの黒表示時および白表示時の正面輝度を、色彩輝度計((株)トプコンテクノハウス製のSR−UL1)を用いて測定した。(白表示時の輝度/黒表示時の輝度)からコントラストを求めた。表1には、色素を有していない粘着剤層を用いた場合(比較例1、参考比較例1)のコントラストを100%とした場合の、コントラスの指標(%)についても示す。
各例で作製した液晶パネルについて、コニカミノルタ製の商品名「CM−2600d」を用いて、D65光源にて、正反射を含む(SCI)方式にて測定した。測定温度は23℃とした。繰り返し回数2回の平均値を測定値とした。
A1 第1光学機能層
A2 第2光学機能層
P1 第1偏光フィルム
P2 第2偏光フィルム
Claims (7)
- IPSモードの液晶セル、
前記液晶セルの視認側から順に配置された第1光学機能層および第1偏光フィルムと、
前記液晶セルの背面側から順に配置された第2光学機能層および第2偏光フィルムを有する液晶パネルにおいて、
前記第1光学機能層および第2光学機能層のいずれか少なくとも一方の光学機能層は、色素を含有し、かつヘイズが0.2〜2%の範囲あることを特徴とする液晶パネル。 - 少なくとも第1光学機能層が、色素を含有し、かつヘイズが0.2〜1.5%の範囲あることを特徴とする請求項1記載の液晶パネル。
- 前記色素を含有する光学機能層のヘイズが、0.2〜2%であることを特徴とする請求項1または2記載の液晶パネル。
- 前記色素が、波長域470〜510nmおよび波長域570〜610nmのいずれか少なくとも一方に極大吸収波長を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記色素が、テトラアザポルフィリン系色素であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液晶パネル。
- 前記色素を、前記光学機能層の樹脂層を形成するベースポリマー100重量部に対して0.01〜5重量部含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の液晶パネル。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の液晶パネルが用いられていることを特徴とする液晶表示装置。
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