JP2017107236A - 偏光板のセットおよび液晶パネル - Google Patents
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Abstract
Description
前記背面側偏光板は、輝度向上フィルムと吸収型偏光板とが積層された構成を有し、前記液晶セルの背面側に配置する際に前記液晶セルに接する表面から前記輝度向上フィルムまでの距離が100μm以下であり、
前記視認側偏光板を85℃で100時間加熱したときの吸収軸方向における寸法変化率と、前記背面側偏光板に含まれる吸収型偏光板を85℃で100時間加熱したときの吸収軸方向における寸法変化率との比が0.62以上1.25以下である偏光板のセット。
[2]前記視認側偏光板及び前記背面側偏光板は、それぞれ偏光フィルムを有し、
前記視認側偏光板が有する偏光フィルムの厚みと前記背面側偏光板が有する偏光フィルムの厚みがともに15μm以下である[1]に記載の偏光板のセット。
[3]前記視認側偏光板は、その吸収軸が前記液晶セルの長辺方向と略平行であり、前記背面側偏光板は、その吸収軸が前記液晶セルの短辺方向と略平行である[1]または[2]に記載の偏光板のセット。
[4]液晶セルと、[1]〜[3]のいずれかに記載の偏光板のセットとを含み、
前記液晶セルの視認側に前記視認側偏光板が配置され、前記液晶セルの背面側に前記背面側偏光板が配置されており、85℃で240時間加熱したときの反り量の絶対値が、0.5mm以下である液晶パネル。
図1を参照して、本発明にかかる視認側偏光板30及び背面側偏光板60の層構成を説明する。図1において視認側偏光板30は、偏光フィルム32の両面に保護フィルム31a、31bがそれぞれ貼合されたものである。保護フィルム31aにおける偏光フィルム32との貼合面とは反対側の面には表面処理層を形成することも有用である。背面側偏光板60について、本発明において吸収型偏光板50は、偏光フィルム52の少なくとも一方の面に保護フィルムを有し、図1に示すように偏光フィルム52の両面に保護フィルム51a、51bが貼合されて形成されていてもよい。さらに接着層54を介して吸収型偏光板50に輝度向上フィルム61が積層されて背面側偏光板60が形成される。これらの偏光板は、それぞれ粘着剤層33、53を介して液晶セルに貼合され、液晶パネルが形成される。
偏光フィルム32、52としては、前記の寸法変化率及び偏光フィルムの厚さを満たす限り、任意の適切なものを用いることができる。偏光フィルムは、通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理して架橋させる工程、及びホウ酸水溶液による架橋処理後に水洗する工程を経て、製造される。
この水溶液におけるヨウ素の含有量は、水100重量部あたり、通常0.01〜1重量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は、水100重量部あたり、通常0.5〜20重量部程度である。染色に用いる水溶液の温度は、通常20〜40℃程度である。また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常20〜1,800秒程度である。
を形成する方法を用いることも有用である。
保護フィルム31a、31b、51a、51bとしては、適宜の透明樹脂から形成されているものを用いることができる。具体的には、透明性や均一な光学特性、機械強度、熱安定性などに優れるポリマーからなるものを用いるのが好ましい。このような透明樹脂膜としては、例えば、トリアセチルセルロース及びジアセチルセルロース等のセルロース系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート及びポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリメチル(メタ)アクリレート及びポリエチル(メタ)アクリレート等のアクリル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリエーテルスルホン系フィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリイミド系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、ポリノルボルネン系フィルムなどを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
Rth=〔(nx+ny)/2−nz〕×d (a)
Re=(nx−ny)×d (b)
本発明の背面側偏光板60は、輝度向上フィルム61と吸収型偏光板50とが積層された構成を有する。輝度向上フィルム61としては、代表的には、直線偏光分離型の反射偏光フィルムが挙げられる。図4は、本発明に用いられる反射偏光フィルムの一例の概略断面図である。反射偏光フィルム61は、複屈折性を有する層Aと複屈折性を実質的に有さない層Bとが交互に積層された多層積層体である。例えば、図示例では、A層のx軸方向の屈折率nxがy軸方向の屈折率nyより大きく、B層のx軸方向の屈折率nxとy軸方向の屈折率nyとは実質的に同一である。したがって、A層とB層との屈折率差は、x軸方向において大きく、y軸方向においては実質的にゼロである。その結果、x軸方向が反射軸となり、y軸方向が透過軸となる。A層とB層とのx軸方向における屈折率差は、好ましくは0.2〜0.3である。なお、x軸方向は、反射偏光フィルムの延伸方向に対応する。
偏光フィルムと保護フィルムとの貼合は、接着剤又は粘着剤により貼合することができる。偏光フィルムと保護フィルムとを貼合する接着剤層は、その厚さを0.01〜30μm程度とすることができ、好ましくは0.01〜10μm、さらに好ましくは0.05〜5μmである。接着剤層の厚さがこの範囲にあれば、積層される保護フィルムと偏光フィルムとの間に浮きや剥がれを生じず、実用上問題のない接着力が得られる。偏光フィルムと保護フィルムとを貼合する粘着剤層は、その厚さを5〜50μm程度とすることができ、好ましくは5〜30μm、さらに好ましくは10〜25μmである。
ここで水溶性エポキシ樹脂は、例えば、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミンのようなポリアルキレンポリアミンとアジピン酸のようなジカルボン酸との反応物であるポリアミドポリアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られるポリアミドエポキシ樹脂であることができる。水溶性エポキシ樹脂の市販品の例を挙げると、田岡化学工業株式会社から販売されている“スミレーズレジン(登録商標) 650(30)”などがある。
B:3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、
C:エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、 D:ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル) アジペート、 E:ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル) アジペート、 F:ジエチレングリコールビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチルエーテル)、 G:エチレングリコールビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチルエーテル)、 H:2,3,14,15−ジエポキシ−7,11,18,21−テトラオキサトリスピロ[5.2.2.5.2.2]ヘンイコサン、 I:3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−8,9−エポキシ−1,5−ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン、 J:4−ビニルシクロヘキセンジオキサイド、 K:リモネンジオキサイド、 L:ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、 M:ジシクロペンタジエンジオキサイドなど。
光カチオン重合開始剤の配合量が、エポキシ化合物100重量部に対して0.5重量部を下回ると、硬化が不十分になり、硬化物の機械的強度や接着強度が低下する傾向にある。
一方、光カチオン重合開始剤の配合量が、エポキシ化合物100重量部に対して20重量部を超えると、硬化物中のイオン性物質が増加することで硬化物の吸湿性が高くなり、耐久性能が低下する可能性がある。
粘着剤としては、光学的な透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性、接着性などを包含する粘着特性に優れるものであればよいが、さらに耐久性などに優れるものが好ましい。具体的には、粘着剤層を形成する粘着剤として、アクリル系樹脂を含有する粘着剤(アクリル系粘着剤)が好ましい。
架橋剤の代表例として、分子内に少なくとも2個のイソシアナト基(−NCO)を有するイソシアネート化合物を挙げることができる。
偏光板と液晶セルとの貼合には粘着剤層を使用することができ、吸収型偏光板50と輝度向上フィルム61との貼合には接着剤又は粘着剤を使用することができ、いずれの貼合も粘着剤を使用することが好ましい。粘着剤層は、光学的な透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性、接着性などを包含する粘着特性に優れるものであればよいが、さらに耐久性などに優れるものが好ましい。具体的には、粘着剤層を形成する粘着剤として、アクリル系樹脂を含有する粘着剤(アクリル系粘着剤)が好ましい。
液晶セルは、2枚のセル基板と、それら基板間に挟持された液晶層とを有する。セル基板は、一般にガラスで構成されることが多いが、プラスチック基板であってもよい。その他、本発明の液晶パネルに用いる液晶セル自体は、この分野で採用されている各種のもの(例えば、駆動モードとしてIPSモード,VAモード,TNモードなどのような公知のもの)で構成することができる。
粘着剤層を介して偏光板を液晶セルに貼合することで、液晶パネルを作製することができる。
別の観点から、本発明の液晶パネルは、85℃で240時間過熱したときの反り量の絶対値が0.5mm以下であり、好ましくは0.3mm以下である。このような偏光板のセットを液晶セルに貼合することで、本発明の液晶パネルは、高温環境下での反りが抑制され、最終製品の筐体に収まる液晶表示パネルとなる。
寸法変化率=[(L0−L1)/L0 ]×100 (c)
寸法変化率の比 = A/B (d)
株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーター“MH−15M”を用いて測定した。
王子計測機器株式会社製の平行ニコル回転法を原理とする位相差計“KOBRA(登録商標)−WPR”を用い、23℃の温度において、波長590nmでの面内レターデーション及び厚み方向レターデーションを測定した。
(3)寸法変化率の測定
株式会社ニコン製の二次元測定器“NEXIV VMR−12072”を用いて測定した。
(4)偏光板の反り量の測定
作製した液晶パネルを85℃の環境下に240時間静置した後、視認側偏光板を上側にして株式会社ニコン製の二次元測定器“NEXIV VMR−12072”の測定台上に置いた。次いで、測定台の表面に焦点を合わせ、そこを基準とし、液晶パネルの4角部、4辺の各中央及び液晶パネル表面の中央に焦点を合わせ、基準とした焦点からの距離を測定した後、測定台からの距離が絶対値で最も長い距離を反り量とした。
厚み30μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約4倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に40秒間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.052/5.7/100の水溶液に28℃で30秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が11.0/6.2/100の水溶液に70℃で120秒間浸漬した。引き続き、8℃の純水で15秒間洗浄した後、300Nの張力で保持した状態で、60℃で50秒間、次いで75℃で20秒間乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み12μmの吸収型偏光フィルムを得た。
水100重量部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔株式会社クラレから入手した商品名「KL−318」〕を3重量部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業株式会社から入手した商品名「スミレーズレジン(登録商標) 650(30)」、固形分濃度30重量%の水溶液〕を1.5重量部添加して、水系接着剤を調製した。
以下の2種類の粘着剤を用意した。
粘着剤A:厚み20μmのシート粘着剤〔リンテック株式会社製の「NCF #KT」〕粘着剤B:厚み5μmのシート状粘着剤〔リンテック株式会社製の「NCF #L2」〕粘着剤C:厚み15μmのシート粘着剤〔リンテック株式会社製の「NCF #L1」〕
以下の4種類の保護フィルムを用意した。
保護フィルムA:コニカミノルタ株式会社製のハードコート付きトリアセチルセルロースフィルム;25KCHCN−TC(厚み32μm)
保護フィルムC:日本ゼオン株式会社製の環状ポリオレフィン系樹脂フィルム;ZF14−023(厚み23μm、波長590nmでの面内位相差値=0.5nm、波長590nmでの厚み方向位相差=4.3nm)
保護フィルムD:コニカミノルタ株式会社製のトリアセチルセルロースフィルム;KC2UA(厚み25μm)
以下の輝度向上フィルムを用意した。
輝度向上フィルムA:26μm厚の輝度向上フィルム(3M製の商品名”Advanced Polarized Film, Version 3)
保護フィルムAにケン化処理を行い、保護フィルムCの一方の表面にコロナ処理をおこなった。保護フィルムAのトリアセチルセルロース面および保護フィルムCのコロナ処理面がそれぞれ偏光フィルム1との貼合面となるように、保護フィルムA,偏光フィルム1、保護フィルムCを水系接着剤で貼合し、乾燥処理をおこなって視認側偏光板1を得た。
視認側偏光板1のMD方向の寸法変化率は、1.4%であった。なお上記乾燥処理における乾燥時間を調整することにより寸法変化率を調整した。
さらに視認側偏光板1の保護フィルムC上に粘着剤Aを貼合し、粘着剤層を形成した。この際、保護フィルム表面及び粘着剤表面に予めコロナ処理を行った。
上記乾燥処理における乾燥時間を調整して、MD方向(吸収軸方向)の寸法変化率を異なるものとしたこと以外は、製造例3と同様にして視認側偏光板2〜8をそれぞれ作製し、次いで保護フィルムC上に粘着剤Aを貼合し、粘着剤層を形成した。視認側偏光板2〜8の寸法変化率は以下のとおりであった。
視認側偏光板2:1.28
視認側偏光板3:1.11
視認側偏光板4:1.05
視認側偏光板5:0.99
視認側偏光板6:0.88
視認側偏光板7:1.63
視認側偏光板8:0.76
保護フィルムDにケン化処理を行い、保護フィルムCの一方の表面にコロナ処理をおこなった。保護フィルムDのトリアセチルセルロース面および保護フィルムCのコロナ処理面がそれぞれ偏光フィルム1との貼合面となるように、保護フィルムD,偏光フィルム1、保護フィルムCを水系接着剤で貼合し吸収型偏光板を得た。得られた吸収型偏光板の吸収軸方向の寸法変化率は、1.25%であった。次に、得られた吸収型偏光板の保護フィルムD面に粘着剤Bを貼合し、粘着剤層を形成した。この際に保護フィルムDの表面及び粘着剤Bの表面に予めコロナ処理を行った。次に粘着剤Bにおける保護フィルムDが貼合された面とは反対側の面に輝度向上フィルムAを貼合し背面側偏光板1を作製した。この際に、輝度向上フィルムAの表面に予めコロナ処理を行った。
こうして得られた背面側偏光板1の保護フィルムC面に粘着剤Aを貼合し、粘着剤層を形成した。この際にも、保護フィルムCの表面及び粘着剤Aの表面に予めコロナ処理を行った。
保護フィルムDにケン化処理を行い、保護フィルムCの一方の表面にコロナ処理をおこなった。保護フィルムDのトリアセチルセルロース面および保護フィルムCのコロナ処理面がそれぞれ偏光フィルム1との貼合面となるように、保護フィルムD,偏光フィルム1、保護フィルムCを水系接着剤で貼合し、乾燥処理をおこなって吸収型偏光板を得た。得られた吸収型偏光板の吸収軸方向の寸法変化率は、0.91%であった。なお上記乾燥処理における乾燥時間を調整することにより寸法変化率を調整した。次に、得られた吸収型偏光板の保護フィルムD面に粘着剤Cを貼合し、粘着剤層を形成した。この際に保護フィルムDの表面及び粘着剤Cの表面に予めコロナ処理を行った。次に粘着剤Cにおける保護フィルムDが貼合された面とは反対側の面に輝度向上フィルムAを貼合し背面側偏光板2を作製した。この際に、輝度向上フィルムAの表面に予めコロナ処理を行った。
こうして得られた背面側偏光板2の保護フィルムC面に粘着剤Aを貼合し、粘着剤層を形成した。この際にも、保護フィルムCの表面及び粘着剤Aの表面に予めコロナ処理を行った。
保護フィルムDにケン化処理を行い、保護フィルムCの一方の表面にコロナ処理をおこなった。保護フィルムDのトリアセチルセルロース面および保護フィルムCのコロナ処理面がそれぞれ偏光フィルム1との貼合面となるように、保護フィルムD,偏光フィルム1、保護フィルムCを水系接着剤で貼合し、乾燥処理をおこなって吸収型偏光板を得た。得られた吸収型偏光板の吸収軸方向の寸法変化率は、0.91%であった。なお上記乾燥処理における乾燥時間を調整することにより寸法変化率を調整した。次に、得られた吸収型偏光板の保護フィルムD面に粘着剤Aを貼合し、粘着剤層を形成した。この際に保護フィルムDの表面及び粘着剤Aの表面に予めコロナ処理を行った。次に粘着剤Aにおける保護フィルムDが貼合された面とは反対側の面に輝度向上フィルムAを貼合し背面側偏光板3を作製した。この際に、輝度向上フィルムAの表面に予めコロナ処理を行った。
こうして得られた背面側偏光板3の保護フィルムC面に粘着剤Aを貼合し、粘着剤層を形成した。この際にも、保護フィルムCの表面及び粘着剤Aの表面に予めコロナ処理を行った。
Google Inc.製のNexus7の液晶パネルから視認側偏光板及び背面側偏光板を剥離し液晶セルを得た。
視認側偏光板1を液晶セルの長辺に対して偏光フィルムの吸収軸が平行になるように対角7インチサイズに裁断し、背面側偏光板1を液晶セルの短辺に対して偏光フィルムの吸収軸が平行になるように対角7インチサイズに裁断した。こうして作製した偏光板を、粘着剤を介してそれぞれ液晶セルに貼りあわせ液晶パネルを作製した。視認側偏光板と背面側偏光板との寸法変化率の比は1.12であった。また輝度向上フィルムから液晶セルまでの距離は85μmであった。
表1に示される視認側偏光板及び背面側偏光板を使用したこと以外は実施例1と同様にして、液晶パネルを作製し、液晶パネルの反り量を測定した。
50 吸収型偏光板
32、52 偏光フィルム
35 表面処理層
31a、31b、51a、51b 保護フィルム
33、53 粘着剤層
54 接着層
61 輝度向上フィルム
Claims (4)
- 液晶セルの視認側に配置される視認側偏光板と液晶セルの背面側に配置される背面側偏光板とのセットであって、
前記背面側偏光板は、輝度向上フィルムと吸収型偏光板とが積層された構成を有し、前記液晶セルの背面側に配置する際に前記液晶セルに接する表面から前記輝度向上フィルムまでの距離が100μm以下であり、
前記視認側偏光板を85℃で100時間加熱したときの吸収軸方向における寸法変化率と、前記背面側偏光板に含まれる吸収型偏光板を85℃で100時間加熱したときの吸収軸方向における寸法変化率との比が0.62以上1.25以下である偏光板のセット。 - 前記視認側偏光板及び前記背面側偏光板は、それぞれ偏光フィルムを有し、
前記視認側偏光板が有する偏光フィルムの厚みと前記背面側偏光板が有する偏光フィルムの厚みがともに15μm以下である請求項1に記載の偏光板のセット。 - 前記視認側偏光板は、その吸収軸が前記液晶セルの長辺方向と略平行であり、前記背面側偏光板は、その吸収軸が前記液晶セルの短辺方向と略平行である請求項1または2に記載の偏光板のセット。
- 液晶セルと、請求項1〜3のいずれかに記載の偏光板のセットとを含み、
前記液晶セルの視認側に前記視認側偏光板が配置され、前記液晶セルの背面側に前記背面側偏光板が配置されており、85℃で240時間加熱したときの反り量の絶対値が、0.5mm以下である液晶パネル。
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