WO2021186946A1 - 位相差層および粘着剤層付偏光板、ならびに、該位相差層および粘着剤層付偏光板を用いた画像表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the embodiment of the present invention also includes an image display device using such a retardation layer and a polarizing plate with an adhesive layer.
- the image display device include a liquid crystal display device and an organic EL display device.
- the image display device according to the embodiment of the present invention typically includes the retardation layer and the polarizing plate with an adhesive layer according to the above items A to D on the visible side thereof.
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記位相差層のRe(550)は100nm~200nmであり、該位相差層の遅相軸と上記偏光子の吸収軸とのなす角度は40°~50°または130°~140°である。
1つの実施形態においては、上記位相差層の厚みは15μm~60μmである。
1つの実施形態においては、上記位相差層を構成する延伸フィルムは、105℃以上の温度で2分間以上加熱する加熱処理に供されたものである。
1つの実施形態においては、上記位相差層および粘着剤層付偏光板は、上記位相差層と上記第2の粘着剤層との間に、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す別の位相差層をさらに有する。
1つの実施形態においては、上記位相差層は、カーボネート結合およびエステル結合からなる群から選択される少なくとも1つの結合基と、下記一般式(1)で表される構造単位および下記一般式(2)で表される構造単位からなる群から選択される少なくとも1つの構造単位とを含み、正の屈折率異方性を有する樹脂と;アクリル系樹脂と;を含有し、該アクリル系樹脂の含有量が0.5質量%~2.0質量%であり、該アクリル系樹脂が、メタクリル酸メチル由来の構造単位を70質量%以上含有し、その重量平均分子量Mwが10,000~200,000である:
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記の位相差層および粘着剤層付偏光板を備える。
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の光で測定したフィルムの面内位相差である。例えば、「Re(450)」は、23℃における波長450nmの光で測定したフィルムの面内位相差である。Re(λ)は、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。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定したフィルムの厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(450)」は、23℃における波長450nmの光で測定したフィルムの厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、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。
(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、特に明記しない限り、当該角度は時計回りおよび反時計回りの両方の方向の角度を包含する。
図1は、本発明の1つの実施形態による位相差層および粘着剤層付偏光板の概略断面図である。図示例の位相差層および粘着剤層付偏光板100は、偏光板10と、偏光板10に第1の粘着剤層20を介して貼り合わせられた位相差層30と、位相差層30の偏光板10と反対側に最外層として設けられた第2の粘着剤層40と、を有する。第2の粘着剤層40により、位相差層および粘着剤層付偏光板は、画像表示セルに貼り付け可能とされている。偏光板10は、偏光子11と、偏光子11の一方の側に配置された第1の保護層12と、偏光子11のもう一方の側に配置された第2の保護層13とを含む。目的に応じて、第1の保護層12および第2の保護層13の一方は省略されてもよい。例えば、位相差層30は偏光子11の保護層としても機能し得るので、第2の保護層13は省略されてもよい。位相差層30の遅相軸と偏光子11の吸収軸とのなす角度は、好ましくは40°~50°であり、より好ましくは42°~48°であり、さらに好ましくは44°~46°であり、特に好ましくは約45°であり;あるいは、好ましくは130°~140°であり、より好ましくは132°~138°であり、さらに好ましくは134°~136°であり、特に好ましくは約135°である。
偏光子11としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
第1の保護層12および第2の保護層13は、それぞれ、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。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。
C-1.位相差層の特性
位相差層の面内位相差Re(550)は、上記のとおり100nm~200nmであり、好ましくは110nm~180nmであり、より好ましくは120nm~160nmであり、さらに好ましくは130nm~150nmである。すなわち、位相差層は、いわゆるλ/4板として機能し得る。
位相差層は、代表的には、カーボネート結合およびエステル結合からなる群から選択される少なくとも1つの結合基を含む樹脂を含有する。言い換えれば、位相差層は、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂またはポリエステルカーボネート系樹脂(以下、これらをまとめてポリカーボネート系樹脂等と称する場合がある)を含有する。ポリカーボネート系樹脂等は、上記一般式(1)で表される構造単位および/または上記一般式(2)で表される構造単位からなる群から選択される少なくとも1つの構造単位を含む。これらの構造単位は、2価のオリゴフルオレンに由来する構造単位であり、以下、オリゴフルオレン構造単位と称する場合がある。このようなポリカーボネート系樹脂等は、正の屈折率異方性を有する。
<オリゴフルオレン構造単位>
オリゴフルオレン構造単位は、上記一般式(1)または(2)で表される。一般式(1)および(2)中、R1~R3は、それぞれ独立に、直接結合、置換または非置換の炭素数1~4のアルキレン基であり、R4~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数4~10のアリール基、置換または非置換の炭素数1~10のアシル基、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアリールオキシ基、置換または非置換のアミノ基、置換または非置換の炭素数1~10のビニル基、置換または非置換の炭素数1~10のエチニル基、置換基を有する硫黄原子、置換基を有するケイ素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、またはシアノ基である。ただし、R4~R9は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、 R4~R9のうち隣接する少なくとも2つの基が互いに結合して環を形成していてもよい。
ポリカーボネート系樹脂等は、代表的には、オリゴフルオレン構造単位に加えて他の構造単位を含み得る。1つの実施形態においては、他の構造単位は、好ましくはジヒドロキシ化合物またはジエステル化合物由来であり得る。目的とする逆分散波長性を発現させるためには、負の固有複屈折を有するオリゴフルオレン構造単位とともに、正の固有複屈折を有する構造単位をポリマー構造に組み込む必要があるため、共重合する他のモノマーとしては、正の複屈折を有する構造単位の原料となるジヒドロキシ化合物又はジエステル化合物がさらに好ましい。
前記脂肪族構造で構成される化合物の具体例を以下に挙げる。エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、1,5-ヘプタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等の直鎖脂肪族炭化水素のジヒドロキシ化合物;ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコール等の分岐脂肪族炭化水素のジヒドロキシ化合物;1,2-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,3-アダマンタンジオール、水添ビスフェノールA、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール等に例示される、脂環式炭化水素の2級アルコール、及び3級アルコールであるジヒドロキシ化合物;1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、2,6-デカリンジメタノール、1,5-デカリンジメタノール、2,3-デカリンジメタノール、2,3-ノルボルナンジメタノール、2,5-ノルボルナンジメタノール、1,3-アダマンタンジメタノール、リモネン等の、テルペン化合物から誘導されるジヒドロキシ化合物等に例示される、脂環式炭化水素の1級アルコールであるジヒドロキシ化合物;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシアルキレングリコール類;イソソルビド等の環状エーテル構造を有するジヒドロキシ化合物;スピログリコール、ジオキサングリコール等の環状アセタール構造を有するジヒドロキシ化合物;1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸。
前記芳香族環を含む構造単位を導入可能な化合物の具体例を以下に挙げる。2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジエチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-(3-フェニル)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-(3,5-ジフェニル)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-エチルヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカン、ビス(4-ヒドロキシ-3-ニトロフェニル)メタン、3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,3-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼン、1,3-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、2,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジスルフィド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジクロロジフェニルエーテル等の芳香族ビスフェノール化合物;2,2-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル)プロパン、1,3-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ビフェニル、ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)スルホン等の芳香族基に結合したエーテル基を有するジヒドロキシ化合物;テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’-ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4’-ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸。
尚、上記で挙げた脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸成分はジカルボン酸そのものとして前記ポリエステルカーボネートの原料とすることができるが、製造法に応じて、メチルエステル体、フェニルエステル体等のジカルボン酸エステルや、ジカルボン酸ハライド等のジカルボン酸誘導体を原料とすることもできる。
アクリル系樹脂としては、熱可塑性樹脂としてのアクリル系樹脂が使用される。アクリル系樹脂の構造単位となる単量体としては、例えば、以下の化合物が挙げられる:メタクリル酸メチル、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸、ベンジル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、アクリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、コハク酸2-(メタ)アクロイルオキシエチル、マレイン酸2-(メタ)アクロイルオキシエチル、フタル酸2-(メタ)アクロイルオキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸2-(メタ)アクリオイルオキシエチル、ペンタメチルピペリジル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、シクロペンチルメタクリレート、シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘプチルメタクリレート、シクロヘプチルアクリレート、シクロオクチルメタクリレート、シクロオクチルアクリレート、シクロドデシルメタクリレート、シクロドデシルアクリレート。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上の単量体を組み合わせて用いる形態は、2種以上の単量体の共重合、1種の単量体の単独重合体の2つ以上のブレンド、およびこれらの組み合わせが挙げられる。さらに、これらのアクリル系単量体と共重合可能な他の単量体(例えば、オレフィン系単量体、ビニル系単量体)を併用してもよい。
ポリカーボネート系樹脂等とアクリル系樹脂とはブレンドされ、樹脂組成物として位相差フィルム(位相差層)の製造方法に供される(製造方法はC-3項で後述する)。ポリカーボネート系樹脂等とアクリル系樹脂とは、好ましくは、溶融状態でブレンドされ得る。溶融状態でブレンドする方法としては、代表的には、押出機を用いた溶融混練が挙げられる。混練温度(溶融樹脂温度)は、好ましくは200℃~280℃であり、より好ましくは220℃~270℃であり、さらに好ましくは230℃~260℃である。混練温度がこのような範囲であれば、熱分解を抑制しながら、両樹脂が均一にブレンドされた樹脂組成物のペレットが得られ得る。押出機中の溶融樹脂温度が280℃を超えると、樹脂の着色および/または熱分解が発生する場合がある。一方、押出機中の溶融樹脂温度が200℃を下回ると、樹脂粘度が高くなり過ぎて押出機に過大な負荷が掛かったり、樹脂の溶融が不十分となる場合がある。なお、押出機の構成、スクリューの構成等としては、任意の適切な構成が採用され得る。光学フィルム用途に耐え得る樹脂の透明性を得るためには二軸押出機を用いることが好ましい。さらに、樹脂中の残存低分子成分や、押出混錬中の低分子量の熱分解成分は、製膜工程や延伸工程で冷却ロールや搬送ロールを汚染する懸念があるため、これを除去するために、真空ベントを備える押出機を用いることが好ましい。
位相差層は、上記C-2項に記載の樹脂組成物からフィルムを形成し、さらにそのフィルムを延伸することにより得られる。樹脂組成物からフィルムを形成する方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。具体例としては、圧縮成形法、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、粉末成形法、FRP成形法、キャスト塗工法(例えば、流延法)、カレンダー成形法、熱プレス法等が挙げられる。中でも得られるフィルムの平滑性を高め、良好な光学的均一性を得ることができる押出成形法、またはキャスト塗工法が好ましい。キャスト塗工法では残存溶媒による問題が生じるおそれがあるため、特に好ましくは押出成形法、中でもTダイを用いた溶融押出成形法がフィルムの生産性や、後の延伸処理のし易さの観点から好ましい。成形条件は、使用される樹脂の組成や種類、位相差層に所望される特性等に応じて適宜設定され得る。このようにして、ポリカーボネート系樹脂等とアクリル系樹脂とを含む樹脂フィルムが得られ得る。
D-1.第1の粘着剤層および/または第2の粘着剤層の特性
第1の粘着剤層20は、上記のとおり、85℃および500時間の加熱試験後の糊ずれ量が300μm以上であり、好ましくは330μm以上であり、より好ましくは360μm以上であり、さらに好ましくは390μm以上であり、特に好ましくは420μm以上である。糊ずれ量の上限は、例えば600μmであり得る。このように糊ずれ量の大きい粘着剤を偏光子と位相差層との貼り合わせに用いることにより、上記位相差層の遅相軸方向の収縮率を制御することによる効果および後述の第2の粘着剤層のクリープ値を制御することによる効果との相乗的な効果により、高温環境下における位相差ムラが抑制された位相差層および粘着剤層付偏光板を実現することができる。なお、本明細書において「糊ずれ量」とは、位相差層および粘着剤層付偏光板において加熱試験後に偏光子および位相差層の端面からはみ出した粘着剤層の最もはみ出しが大きい部分の長さをいう。
ΔCr=Cr3600-Cr1
第1の粘着剤層および第2の粘着剤層は、第1の粘着剤層が上記所望の糊ずれ量を有し、第2の粘着剤層が上記所望のクリープ値を有する限りにおいて、任意の適切な構成が採用され得る。第1の粘着剤層および第2の粘着剤層は、同一の粘着剤で構成されていてもよく、それぞれ異なる粘着剤で構成されていてもよい。以下、第1の粘着剤層および第2の粘着剤層をまとめて粘着剤層として、構成材料を説明する。粘着剤層を構成する粘着剤の組成(例えば、ベースポリマーの種類(極性、Tg、柔らかさ)、分子量)、架橋構造(例えば、架橋剤の種類、架橋点間距離(架橋点間分子量)、架橋密度)等を調整することにより、糊ずれ量および/またはクリープ値を制御することができる。
粘着剤層は、代表的には、ベースポリマーとして(メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、シリコーン系ポリマーまたはゴム系ポリマーを含有する粘着剤組成物から形成される。ベースポリマーとして(メタ)アクリル系ポリマーが用いられる場合、粘着剤層は、例えば(メタ)アクリル系ポリマー(A)を含有する粘着剤組成物から形成される。(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。
(メタ)アクリル系ポリマー(A)は、上記のとおり、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。アルキル(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル系ポリマー(A)を形成する全モノマー成分において、粘着剤層の接着性を向上させる観点から、50重量%以上であることが好ましく、当該アルキル(メタ)アクリレート以外のモノマーの残部として任意に設定できる。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う。
粘着剤組成物は、反応性官能基含有シランカップリング剤を含有することができる。反応性官能基含有シランカップリング剤は、反応性官能基が代表的には酸無水物基以外の官能基である。酸無水物基以外の官能基としては、例えば、エポキシ基、メルカプト基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ビニル基、スチリル基、アセトアセチル基、ウレイド基、チオウレア基、(メタ)アクリル基、複素環基、およびこれらの組み合わせが挙げられる。反応性官能基含有シランカップリング剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
粘着剤組成物は、架橋剤を含有することができる。架橋剤としては、有機系架橋剤、多官能性金属キレートなどを用いることができる。有機系架橋剤としては、例えば、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。粘着剤組成物が放射線硬化型である場合、架橋剤として多官能性モノマーを用いることができる。架橋剤は単独でまたは組み合わせて使用できる。
粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系オリゴマーおよび/またはイオン性化合物を含有していてもよい。また、粘着剤組成物は、添加剤を含有していてもよい。添加剤の具体例としては、着色剤、顔料などの粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物が挙げられる。また、制御できる範囲内で、還元剤を加えてのレドックス系を採用してもよい。添加剤の種類、数、組み合わせ、含有量等は、目的に応じて適切に設定され得る。添加剤の含有量は、(メタ)アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、好ましくは5重量部以下であり、より好ましくは3重量部以下であり、さらに好ましくは1重量部以下である。
上記A項~D項に記載の位相差層および粘着剤層付偏光板は、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、そのような位相差層および粘着剤層付偏光板を用いた画像表示装置も包含する。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、有機EL表示装置が挙げられる。本発明の実施形態による画像表示装置は、代表的には、その視認側に上記A項~D項に記載の位相差層および粘着剤層付偏光板を備える。
実施例および比較例で得られた位相差層および粘着剤層付偏光板を所定サイズ(後述の表1のMサイズまたはTサイズ)に切り出し、試験サンプルとした。当該試験サンプルを85℃および500時間の加熱試験に供し、当該加熱試験後に偏光子および位相差層の端面からはみ出した第1の粘着剤層のはみ出し量を、対物レンズ(20倍)で観察および測定した。第1の粘着剤層の最もはみ出しが大きい部分の長さを糊ずれ量とした。観察の際には透過光を0(ゼロ)とし、反射光で観察するよう調整した。
(2)クリープ値
実施例および比較例で得られた位相差層および粘着剤層付偏光板を10mm×30mmサイズに切り出し試験サンプルとした。当該試験サンプルの上端部10mm×10mmを、SUS板に第2の粘着剤層を介して貼着し、試験サンプルの下端部に500gfの荷重を鉛直下方に負荷した。荷重を加えて1秒後および3600秒後における試験サンプルとSUS板とのずれ量を測定し、それぞれCr1およびCr3600とした。Cr1およびCr3600から下記式により求められるΔCrをクリープ値とした。
ΔCr=Cr3600-Cr1
(3)色ムラ
実施例および比較例で得られた位相差層および粘着剤層付偏光板を所定サイズ(後述の表1のMサイズまたはTサイズ)に切り出し、第2の粘着剤層を介してガラス板に貼り合わせ試験サンプルとした。85℃で500時間加熱後の試験サンプルを反射シート(東レフィルム加工社製、DMS蒸着フィルム)上に載置し、分光測色計(コニカミノルタ社製、製品名「CM-2600d」)を用いて、サンプル中央部の反射色相a* Cおよびb* C、ならびに、サンプル端部の反射色相a* Eおよびb* Eを測定した。下記式で求められるΔabを色ムラの指標とした。Δabが小さいほど色ムラが良好であることを示す。
Δab={(a* E-a* C)2+(b* E-b* C)2}1/2
以下の製造例で用いた化合物の略号は以下の通りである。
・BPFM:ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン
特開2015-25111号公報に記載の方法で合成した。
・SPG:スピログリコール[三菱ガス化学(株)製]
・DPC:ジフェニルカーボネート[三菱ケミカル(株)製]
撹拌翼、及び還流冷却器を具備した竪型撹拌反応器2器からなるバッチ重合装置を用いて重合を行った。BPFMを30.31質量部(0.047mol)、ISBを39.94質量部(0.273mol)、SPGを30.20質量部(0.099mol)、DPCを69.67質量部(0.325mol)、および触媒として酢酸カルシウム1水和物7.88×10-4質量部(4.47×10-6mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を110℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、40分で内温240℃、圧力20kPaにした。その後、さらに圧力を下げながら、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネートを水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。この樹脂を「PC1」と称する。各モノマーに由来する構造単位の比率は、BPFM/ISB/SPG/DPC=21.5/39.4/30.0/9.1質量%である。PC1の還元粘度は0.46dL/g、Mwは48,000、屈折率nDは1.526、溶融粘度は2480Pa・s、ガラス転移温度は139℃、光弾性係数は9×10-12[m2/N]、波長分散Re(450)/Re(550)は0.85であった。
緩和処理および加熱処理を行わなかったこと以外は製造例1と同様にして位相差フィルムR2を得た。位相差フィルムR2を125℃で180分加熱した時の遅相軸方向の収縮率は4.54%であった。また、位相差フィルムR2は、nx>ny>nzの屈折率特性を示し、Re(550)は145nm、Re(450)/Re(550)は0.85であった。
(アクリル系ポリマーA1の調製)
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート99部、4-ヒドロキシブチルアクリレート1部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、このモノマー混合物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=4.8のアクリル系ポリマーA1の溶液を調製した。
アクリル系ポリマーA1溶液の固形分100部に対して、トリメチロールプロパン/キシリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製、商品名「タケネートD110N」)0.02部、過酸化物架橋剤(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)0.3部およびエポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)0.2部を配合して、粘着剤PSA1を得た。
D110Nの配合量を0.1部に変更したこと以外は製造例3と同様にして、粘着剤PSA2を得た。
(アクリル系ポリマーA2の調製)
ブチルアクリレート94.9部、2-ヒドロキシエチルアクリレート0.1部およびアクリル酸5部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例3と同様にして、Mw230万、Mw/Mn=3.9のアクリル系ポリマーA2の溶液を調製した。
アクリル系ポリマーA2溶液の固形分100部に対して、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製、商品名「コロネートL」)0.6部、過酸化物架橋剤(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)0.2部およびエポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)0.2部を配合して、粘着剤PSA3を得た。
(アクリル系ポリマーA3の調製)
ブチルアクリレート91部、N-アクリロイルモルホリン6部、4-ヒドロキシブチルアクリレート0.3部およびアクリル酸2.7部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例3と同様にして、Mw270万、Mw/Mn=3.8のアクリル系ポリマーA3の溶液を調製した。
アクリル系ポリマーA3溶液の固形分100部に対して、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製、商品名「コロネートL」)0.1部、過酸化物架橋剤(日本油脂社製、商品名「ナイパーBMT」)0.3部およびエポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名「KBM-403」)0.2部を配合して、粘着剤PSA4を得た。
(アクリル系ポリマーA4の調製)
ブチルアクリレート82.1部、ベンジルアクリレート13部、4-ヒドロキシブチルアクリレート0.1部およびアクリル酸4.8部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例3と同様にして、Mw220万のアクリル系ポリマーA4の溶液を調製した。
アクリル系ポリマーA4溶液の固形分100部に対して、反応性シリル基を有するポリエーテル化合物(カネカ社製、商品名「サイリルSAT10」)0.5部、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製、商品名「コロネートL」)0.45部および過酸化物架橋剤(ベンゾイルパーオキサイド)0.1部を配合して、粘着剤PSA5を得た。
(偏光子の作製)
厚み30μmのポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルム(クラレ製、製品名「PE3000」)の長尺ロールを、ロール延伸機により長手方向に5.9倍になるように長手方向に一軸延伸しながら同時に膨潤、染色、架橋、洗浄処理を施し、最後に乾燥処理を施すことにより厚み12μmの偏光子を作製した。
具体的には、膨潤処理は20℃の純水で処理しながら2.2倍に延伸した。次いで、染色処理は得られる偏光子の単体透過率が45.0%になるようにヨウ素濃度が調整されたヨウ素とヨウ化カリウムの重量比が1:7である30℃の水溶液中において処理しながら1.4倍に延伸した。更に、架橋処理は、2段階の架橋処理を採用し、1段階目の架橋処理は40℃のホウ酸とヨウ化カリウムを溶解した水溶液において処理しながら1.2倍に延伸した。1段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は5.0重量%で、ヨウ化カリウム含有量は3.0重量%とした。2段階目の架橋処理は65℃のホウ酸とヨウ化カリウムを溶解した水溶液において処理しながら1.6倍に延伸した。2段階目の架橋処理の水溶液のホウ酸含有量は4.3重量%で、ヨウ化カリウム含有量は5.0重量%とした。また、洗浄処理は、20℃のヨウ化カリウム水溶液で処理した。洗浄処理の水溶液のヨウ化カリウム含有量は2.6重量%とした。最後に、乾燥処理は70℃で5分間乾燥させて偏光子を得た。
上記偏光子の片側に、ポリビニルアルコール系接着剤を介して、トリアセチルセルロースフィルム(厚み40μm、コニカミノルタ社製、商品名「KC4UYW」)を貼り合わせ、保護層/偏光子の構成を有する偏光板P1を得た。
(偏光子の作製)
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、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、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」)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℃のオーブン内で縦方向(長手方向)に2.4倍に一軸延伸した(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子の単体透過率(Ts)が所望の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重量%、ヨウ化カリウム濃度5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、約90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が約75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに接触させた(乾燥収縮処理)。
このようにして、樹脂基材上に厚み約5μmの偏光子を形成し、樹脂基材/偏光子の構成を有する偏光板を得た。
得られた偏光子の表面(樹脂基材とは反対側の面)に、保護層としてのシクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン社製、ZF-12、23μm)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約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。その後、UV光線をシクロオレフィン系フィルム側から照射して接着剤を硬化させた。次いで、樹脂基材を剥離してシクロオレフィン系フィルム(保護層)/偏光子の構成を有する偏光板P2を得た。
偏光板、位相差フィルム(位相差層)、ならびに粘着剤(第1の粘着剤層および第2の粘着剤層)を表1に示すように組み合わせて、位相差層および粘着剤層付偏光板を作製した。ここで、偏光板と位相差層(位相差フィルム)とは、偏光子の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸とが45°の角度をなすようにして貼り合わせた。得られた位相差層および粘着剤層付偏光板を上記色ムラの評価に供した。結果を、第1の粘着剤層の糊ずれ量、位相差層の収縮率および第2の粘着剤層のクリープ値と併せて表1に示す。なお、表1の「サイズ」欄の「M」は77.4mm×162.3mmサイズを、「T」は159.5mm×244.5mmサイズを意味する。
表1から明らかなように、第1の粘着剤層の糊ずれ量、位相差層の収縮率および第2の粘着剤層のクリープ値を組み合わせて制御することにより、高温環境下における色ムラが抑制された画像表示装置を実現し得る位相差層および粘着剤層付偏光板が得られることがわかる。
11 偏光子
12 第1の保護層
13 第2の保護層
20 第1の粘着剤層
30 位相差層
40 第2の粘着剤層
100 位相差層および粘着剤層付偏光板
Claims (7)
- 偏光子を含む偏光板と、該偏光板に第1の粘着剤層を介して貼り合わせられた位相差層と、該位相差層の該偏光板と反対側に最外層として設けられた第2の粘着剤層と、を有し、
該位相差層が、樹脂フィルムの延伸フィルムで構成され、Re(450)<Re(550)の関係を満足し、80℃~125℃で180分までの時間加熱した時の遅相軸方向の収縮率が4%以下であり、
該第1の粘着剤層の85℃および500時間の加熱試験後の糊ずれ量が300μm以上である、
位相差層および粘着剤層付偏光板:
ここで、Re(450)およびRe(550)は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmの光で測定した面内位相差である。 - 前記位相差層のRe(550)が100nm~200nmであり、該位相差層の遅相軸と前記偏光子の吸収軸とのなす角度が40°~50°または130°~140°である、請求項1に記載の位相差層および粘着剤層付偏光板。
- 前記位相差層の厚みが15μm~60μmである、請求項1または2に記載の位相差層および粘着剤層付偏光板。
- 前記位相差層を構成する延伸フィルムが、105℃以上の温度で2分間以上加熱する加熱処理に供されたものである、請求項1から3のいずれかに記載の位相差層および粘着剤層付偏光板。
- 前記位相差層と前記第2の粘着剤層との間に、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す別の位相差層をさらに有する、請求項1から4のいずれかに記載の位相差層および粘着剤層付偏光板。
- 前記位相差層が、カーボネート結合およびエステル結合からなる群から選択される少なくとも1つの結合基と、下記一般式(1)で表される構造単位および下記一般式(2)で表される構造単位からなる群から選択される少なくとも1つの構造単位とを含み、正の屈折率異方性を有する樹脂と;アクリル系樹脂と;を含有し、該アクリル系樹脂の含有量が0.5質量%~2.0質量%であり、該アクリル系樹脂が、メタクリル酸メチル由来の構造単位を70質量%以上含有し、その重量平均分子量Mwが10,000~200,000である、請求項1から5のいずれかに記載の位相差層および粘着剤層付偏光板:
一般式(1)および(2)中、R1~R3は、それぞれ独立に、直接結合、置換または非置換の炭素数1~4のアルキレン基であり、R4~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換または非置換の炭素数4~10のアリール基、置換または非置換の炭素数1~10のアシル基、置換または非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数1~10のアリールオキシ基、置換または非置換のアミノ基、置換または非置換の炭素数1~10のビニル基、置換または非置換の炭素数1~10のエチニル基、置換基を有する硫黄原子、置換基を有するケイ素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、またはシアノ基であり;ただし、R4~R9は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、 R4~R9のうち隣接する少なくとも2つの基が互いに結合して環を形成していてもよい。 - 請求項1から6のいずれかに記載の位相差層および粘着剤層付偏光板を備える、画像表示装置。
Priority Applications (3)
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