JPWO2020026891A1 - 偏光子保護用ポリエステルフィルム及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1. 5000〜30000nmの面内リタデーション(Re)を有するポリエステルフィルムを基材とし、前記基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコールを有する易接着層(P1)と、アクリル系樹脂ビーズとバインダー樹脂を含んでなる光拡散層を順に有する偏光子保護用ポリエステルフィルム。
2. 液晶セルに対して光源側に位置する偏光板用である上記第1の偏光子保護用ポリエステルフィルム。
3. 白色LEDまたは有機発光ダイオードを光源とするバックライト、上記第2に記載の偏光子保護用ポリエステルフィルム、偏光子、液晶セルが、少なくともこの順に積層されている液晶表示装置。
4. 偏光子保護用ポリエステルフィルムの光拡散層が光源側に位置している請求項3の液晶表示装置。
面内リタデーション(Re)とは、フィルム上の直交する二軸の屈折率の異方性(△Nxy=|Nx−Ny|)とフィルム厚みd(nm)との積(△Nxy×d)で定義されるパラメーターであり、光学的等方性、異方性を示す尺度である。二軸の屈折率の異方性(△Nxy)は、以下の方法により求めた。二枚の偏光板を用いて、フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(Nx,Ny)、及び厚さ方向の屈折率(Nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T、測定波長589nm)によって求め、前記二軸の屈折率差の絶対値(|Nx−Ny|)を屈折率の異方性(△Nxy)とした。フィルムの厚みd(nm)は電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定し、単位をnmに換算した。屈折率の異方性(△Nxy)とフィルムの厚みd(nm)の積(△Nxy×d)より、面内リタデーション(Re)を求めた。
青色発光ダイオードとイットリウム・アルミニウム・ガーネット系黄色蛍光体とを組み合わせた発光素子からなる白色LEDを光源(日亜化学、NSPW500CS)とするバックライト、各実施例、比較例で作成した偏光子保護用ポリエステルフィルム(光源側)とTACフィルムとを各々の面に有する偏光子(PVAとヨウ素を含有し5倍に延伸した80μm厚みのもの)からなる光源側偏光板、液晶セル、TACフィルムと偏光子保護用ポリエステルフィルム(液晶側)とを各々の面に有する偏光子(偏光子は前記と同一のもの)からなる視認側偏光板を含む前面モジュールを順に積層し、評価装置とした。
ただし、実施例1〜3および比較例1〜3では偏光子保護用ポリエステルフィルムの光拡散層は光源側に向け、実施例4では、偏光子側に向けて配置し、測定した。
なお、評価においては下記の通りとした。輝度の評価は、各高リタデーションフィルムを挿入しなかった場合と比較してのものである。
◎:正面、斜め方向から見ても色ムラは認められない。
○:斜め方向から見ると僅かな色ムラが認められた。
△:斜め方向から見ると色ムラが認められた。
×:正面から色ムラが認められた。
偏光子保護用ポリエステルフィルムの易接着層P1表面に、固形分濃度5質量%に調整したポリビニルアルコール水溶液(クラレ製 PVA117)を、乾燥後のポリビニルアルコール樹脂層の厚みが、2μmになるようにワイヤーバーで塗布し、70℃で5分間乾燥した。ポリビニルアルコール水溶液には、判定が容易となるよう赤色染料を加えたものを使用した。作成した評価対象フィルムを、両面テープを貼り付けた厚さ5mmのガラス板に、評価対象の積層フィルムのポリビニルアルコール樹脂層が形成された面の反対面を上記両面テープに貼り付けた。次いで、ポリビニルアルコール樹脂層を貫通して、基材フィルムに達する100個の升目状の切り傷を、隙間間隔2mmのカッターガイドを用いて付けた。次いで、粘着テープ(ニチバン社製セロテープ(登録商標) CT−24;24mm幅)を升目状の切り傷面に貼り付けた。貼り付け時に界面に残った空気を消しゴムで押して、完全に密着させた後、粘着テープを勢いよく垂直に引き剥がす作業を1回、5回、10回実施した。ポリビニルアルコール樹脂層が剥がれていない升目の個数を数え、PVA接着性とした。即ち、PVA層が全く剥がれていない場合を、PVA接着率100とし、PVA層が全て剥がれた場合は、PVA接着率0とした。なお、1個の升目内で部分的に剥がれているものも、剥がれた個数に含めた。
この測定結果が偏光子と偏光子保護用ポリエステルフィルムの密着性に該当する。
なお、実施例4においては、偏光子保護用ポリエステルフィルムの光拡散層表面にポリビニルアルコール樹脂層を設けて評価した。
各実施例、比較例の易接着層上に光拡散層を設けた後に粘着テープ(ニチバン社製セロテープ(登録商標) CT−24;24mm幅)を升目状の切り傷面に貼り付けた。貼り
付け時に界面に残った空気を消しゴムで押して、完全に密着させた後、粘着テープを勢いよく垂直に引き剥がす作業を1回、5回、10回実施した。光拡散層が剥がれていない升目の個数を数え、拡散層と易接着層との接着性とした。
◎:100%
○:99〜90%
△:89〜70%
×:69〜0%
1g(固形分)の試料を30mlのクロロホルムまたはジメチルホルムアミドに溶解し、フェノールフタレインを指示薬として0.1Nの水酸化カリウムエタノール溶液で滴定して、試料1g当たりのカルボキシル基を中和するのに必要なKOHの量(mg)を求めた。
JIS−K6726:1994に準じて水酸化ナトリウムを用いて、ポリビニルアルコール樹脂の残存酢酸基(モル%)を定量し、その値をけん化度(モル%)とした。同サンプルについて3度測定し、その平均値をけん化度(モル%)とした。
攪拌機、温度計、および部分還流式冷却器を具備するステンレススチール製オートクレーブに、ジメチルテレフタレート194.2質量部、ジメチルイソフタレート184.5質量部、ジメチルー5−ナトリウムスルホイソフタレート14.8質量部、ジエチレングリコール233.5質量部、エチレングリコール136.6質量部、およびテトラーnーブチルチタネート0.2質量部を仕込み、160℃から220℃の温度で4時間かけてエステル交換反応を行なった。次いで255℃まで昇温し、反応系を徐々に減圧した後、30Paの減圧下で1時間30分反応させ、共重合ポリエステル樹脂(A−1)を得た。得られた共重合ポリエステル樹脂(A−1)は、淡黄色透明であった。共重合ポリエステル樹脂(A−1)の還元粘度を測定したところ,0.70dl/gであった。DSCによるガラス転移温度は40℃であった。
攪拌機、温度計と還流装置を備えた反応器に、ポリエステル樹脂(A−1)30質量部、エチレングリコールn−ブチルエーテル15質量部を入れ、110℃で加熱、攪拌し樹脂を溶解した。樹脂が完全に溶解した後、水55質量部をポリエステル溶液に攪拌しつつ徐々に添加した。添加後、液を攪拌しつつ室温まで冷却して、固形分30質量%の乳白色のポリエステル水分散体(Aw−1)を作製した。ポリエステル水分散体(Aw−1)の酸価が2KOHmg/gであった。
攪拌機と温度計を備えた容器に、水90質量部を入れ、攪拌しながらけん化度78モル%、重合度500のポリビニルアルコール樹脂(クラレ製)(B−1)10質量部を徐々に添加した。添加後、液を攪拌しながら、95℃まで加熱し、樹脂を溶解させた。溶解後、攪拌しながら室温まで冷却して、固形分10質量%のポリビニルアルコール水溶液(Bw−1)を作成した。
攪拌機、温度計、還流冷却管を備えたフラスコにヘキサメチレンジイソシアネートを原料としたイソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ製、デュラネートTPA)100質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート55質量部、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(平均分子量750)30質量部を仕込み、窒素雰囲気下、70℃で4時間保持した。その後、反応液温度を50℃に下げ、メチルエチルケトオキシム47質量部を滴下した。反応液の赤外スペクトルを測定し、イソシアネート基の吸収が消失したことを確認し、固形分75質量%のブロックポリイソシアネート分散液(C−1)を得た。
(1)易接着層P1の塗布液調製
下記の塗剤を混合し、ポリエステル系樹脂/ポリビニルアルコール系樹脂の質量比が70/30になる塗布液を作成した。ポリエステル水分散体は、酸価が2KOHmg/gであるポリエステル樹脂が分散した水分散体(Aw−1)を使用し、ポリビニルアルコール水溶液は、けん化度が78モル%であるポリビニルアルコールが溶解した水溶液(Bw−1)を使用した。
水 40.61質量%
イソプロパノール 30.00質量%
ポリエステル水分散体(Aw−1) 11.67質量%
ポリビニルアルコール水溶液(Bw−1) 15.00質量%
ブロックイソシアネート系架橋剤(C−1) 0.67質量%
粒子 1.25質量%
(平均粒径100nmのシリカゾル、固形分濃度40質量%)
触媒 (有機スズ系化合物 固形分濃度14質量%) 0.3質量%
界面活性剤 0.5質量%
(シリコーン系、固形分濃度10質量%)
フィルム原料ポリマーとして、固有粘度(溶媒:フェノール/テトラクロロエタン=60/40)が0.62dl/gで、かつ粒子を実質上含有していないPET樹脂ペレットを、133Paの減圧下、135℃で6時間乾燥した。その後、押し出し機に供給し、約280℃でシート状に溶融押し出しして、表面温度20℃に保った回転冷却金属ロール上で急冷密着固化させ、未延伸PETシートを得た。
この塗布層を形成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4.3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60μmの一軸配向ポリエステル(PET)フィルムを得た。
下記に示す処方の塗布液を作成し、塗布液Aとした。
アクリルポリオール(固形分50%)……150部
(アクリディック(登録商標)A−807:DIC社)
イソシアネート(固形分60%) …… 30部
(タケネート(登録商標)D11N:三井化学社)
メチルエチルケトン ……200部
酢酸ブチル ……200部
アクリル樹脂粒子…… 40部
(MX−1000,平均粒子径10.0μm:綜研化学社)
実施例1の光拡散層の塗布液を下記の塗布液Bとした以外は、実施例1と同様の方法において光拡散層を有する偏光子保護用ポリエステルフィルムを得た。
下記に示す処方の塗布液を作成し、塗布液Bとした。
アクリルポリオール(固形分50%)……150部
(アクリディック(登録商標)A−807:DIC社)
イソシアネート(固形分60%) …… 30部
(タケネート(登録商標)D11N:三井化学社)
メチルエチルケトン ……200部
酢酸ブチル ……200部
アクリル樹脂粒子…… 50部
(エポスター(登録商標)MA1004,平均粒子径4.5μm:日本触媒社)
易接着層P1を設けなかった以外は、実施例1と同様の方法において光拡散層を有する偏光子保護用ポリエステルフィルムを得た。
光拡散層を設けなかった以外は、実施例1と同様の方法において偏光子保護用ポリエステルフィルムを得た。
実施例1のフィルム厚みを80μmとした以外は、実施例1と同様の方法において光拡散層を有する偏光子保護用ポリエステルフィルムを得た。
実施例1のフィルム厚みを30μmとした以外は、実施例1と同様の方法において光拡散層を有する偏光子保護用ポリエステルフィルムを得た。
実施例1の偏光子保護用ポリエステルフィルムを用いて、評価した。ただし色ムラ評価は、偏光子保護用ポリエステルフィルムの光拡散層を偏光子側に向けて評価した。また、PVA接着性は光拡散層との密着性を評価した。
実施例1で作成した偏光子保護用ポリエステルフィルムについて、有機EL光源とする白色バックライト、実施例1の偏光子保護用ポリエステルフィルム(光源側)とアクリルフィルムとを各々の面に有する偏光子(PVAとヨウ素を含有し5倍に延伸した80μm厚みのもの)からなる光源側偏光板、液晶セル、アクリルフィルムと実施例1の偏光子保護用ポリエステルフィルム(液晶側)とを各々の面に有する偏光子(偏光子は前記と同一のもの)からなる視認側偏光板を含む前面モジュールを順に積層し、評価装置とした。色ムラの評価を実施例1の場合と同様に行った。評価結果は実施例1の評価結果と同様に非常に好ましいものであった。
Claims (4)
- 5000〜30000nmの面内リタデーション(Re)を有するポリエステルフィルムを基材とし、前記基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコールを有する易接着層(P1)と、アクリル系樹脂ビーズとバインダー樹脂を含んでなる光拡散層を順に有する偏光子保護用ポリエステルフィルム。
- 液晶セルに対して光源側に位置する偏光板用である請求項1の偏光子保護用ポリエステルフィルム。
- 白色LEDまたは有機発光ダイオードを光源とするバックライト、請求項2に記載の偏光子保護用ポリエステルフィルム、偏光子、液晶セルが、少なくともこの順に積層されている液晶表示装置。
- 偏光子保護用ポリエステルフィルムの光拡散層が光源側に位置している請求項3の液晶表示装置。
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