JP2021173831A - 反射防止層付円偏光板および該反射防止層付円偏光板を用いた画像表示装置 - Google Patents
反射防止層付円偏光板および該反射防止層付円偏光板を用いた画像表示装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記反射防止層の反射率は1.5%以下である。
1つの実施形態においては、上記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、上記位相差層は、樹脂フィルムの延伸フィルムで構成され、Re(450)/Re(550)が0.97〜1.03である。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。
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、上記の反射防止層付円偏光板を視認側に備える。反射防止層付円偏光板は、上記反射防止層が視認側となるように配置されている。画像表示装置の反射率は40%以下である。
1つの実施形態においては、上記画像表示装置は、有機エレクトロルミネセンス表示装置である。
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反射防止層付円偏光板の概略断面図である。図示例の反射防止層付円偏光板100は、偏光板10と、偏光板10の一方の側(例えば、画像表示装置に適用された場合に画像表示セルと反対側、すなわち視認側)に配置された反射防止層30と、偏光板10のもう一方の側(例えば、画像表示装置に適用された場合に画像表示セル側)に配置された位相差層40と、を有する。反射防止層30および位相差層40は、それぞれ、任意の適切な接着剤層または粘着剤層(図示せず)を介して偏光板10に貼り合わせられている。偏光板10は、偏光子11と、偏光子11の一方の側(反射防止層側)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(位相差層側)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の一方または両方が省略されてもよい。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。また例えば、反射防止層は後述するように代表的には基材上に形成されるところ、基材/反射防止層の積層体が保護層として機能する場合がある。この場合、第1の保護層12は省略され得る。基材/反射防止層の積層体はハードコート層をさらに含んでいてもよい。したがって、反射層付偏光板は、両方の保護層が省略されて、偏光子11と、偏光子11の一方の側に配置された反射防止層30と、偏光子11のもう一方の側に配置された位相差層40と、を有する構成であってもよい(このような構成は、偏光子の一方または両方に保護層を含む構成を包含する)。実用的には、位相差層40の偏光板10と反対側には最外層として任意の適切な粘着剤層50が設けられ、反射防止層付円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。
位相差層の面内位相差Re(550)は、上記のとおり代表的には136nm〜200nmであり、好ましくは136nm〜180nmであり、より好ましくは136nm〜160nmであり、さらに好ましくは136nm〜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。さらに、位相差層のRe(550)が136nm以上であることにより、非常に優れた反射色相を有し、かつ、視感反射率(Y値)が小さい画像表示装置を実現することができる。
HOCH2−R1−CH2OH ・・・(III)
式(III)中、R1は、炭素数4〜20のシクロアルキレン基を示す。脂環式ジヒドロキシ化合物は、例えば、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であり得る。これらは、式(III)においてR1が下記式(IV)(式中、nは0または1を示す)で表される種々の異性体を包含する。
反射防止層30は、代表的には、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化層である。反射防止層を設けることにより、円偏光板単独では実現困難な高い透過率を実現することができる。
上記A項〜E項に記載の反射防止層付円偏光板は、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、そのような反射防止層付円偏光板を用いた画像表示装置も包含する。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〜E項に記載の反射防止層付円偏光板を備える。反射防止層付円偏光板は、上記反射防止層が視認側となるように配置されている。画像表示装置の反射率は好ましくは40%以下である。このような反射率を有する画像表示装置において、上記A項〜E項に記載の反射防止層付円偏光板の効果が顕著なものとなる。具体的には以下のとおりである。画像表示装置の反射率が低ければ、表示画像の反射等を小さくすることができる一方で、色相ムラが視認されやすくなる。本発明の実施形態によれば、反射防止層付円偏光板の構成を最適化することにより、表示画像の反射等が小さく、かつ、色相ムラが抑制された画像表示装置を実現することができる。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置が挙げられる。好ましくは、有機EL表示装置である。
実施例および比較例で用いた反射防止層について、コニカミノルタ社製分光測色計「CM−2600d」を用いて正面反射率を測定した。正面反射率はSCI方式で測定した。測定光の波長を380nm〜780nmで変化させて測定し、最低反射率がみられる波長をボトム波長とし、ボトム波長における反射率をボトム反射率とした。
(2)厚み
干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD−3000」)を用いて測定した。
(3)屈折率
プリズムカプラーSPA−4000(サイロンテクノロジー製)を用いて測定した。
(4)面内位相差
Axoscan(Axometrics社製)を用いて測定した。測定温度は23℃であった。さらに、Re(450)/Re(550)を波長分散特性の指標として算出した。
(5)色相ムラ
実施例および比較例で得られた反射防止層付円偏光板を所定サイズに切り出し、アクリル系粘着剤層を介して無アルカリガラス板に貼り合わせ、試験サンプルを作製した。この試験サンプルを、ガラス板面が対向するようにして有機EL装置代替品に載置し、色相ムラ(スジムラ)を蛍光灯下で目視により観察し、下記の基準で評価した。
なお、有機EL表示装置代替品は以下のようにして作製した。アクリル板に、金属配線を所定の反射率になるように印刷し、これを有機EL表示装置代替品とした。有機EL表示装置代替品の反射率が21.88%または40.34%となるように金属配線を印刷した。
A:色相ムラは実質的に認められなかった
B:色相ムラは認められたが実用上許容可能な範囲であった
C:色相ムラが顕著であり実用上許容不可能であった
(6)b*値
上記(5)と同様にして作製した試験サンプルを、ガラス板面が対向するようにして有機EL装置代替品に載置し、コニカミノルタ社製分光測色計「CM−2600d」を用いて測定した。
(7)Y値
上記(5)と同様にして作製した試験サンプルを、ガラス板面が対向するようにして有機EL装置代替品に載置し、コニカミノルタ社製分光測色計「CM−2600d」を用いて、JIS Z 8722に準じた方法で測定した。
平均重合度2400、ケン化度99.9モル%の厚み45μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の温水中に60秒間浸漬し膨潤させた。次いで、ヨウ素/ヨウ化カリウム(重量比=1/7)の濃度0.3%の水溶液に浸漬し、2.6倍まで延伸させながらフィルムを染色した。その後、65℃の4重量%ホウ酸水溶液中で、トータルの延伸倍率が6倍となるように延伸を行った。延伸後に、55℃のオーブンにて1分間乾燥を行い、PVA系偏光子を得た。この偏光子の厚さは18μm、水分率は15重量%であった。
[製造例2−1]
イソソルビド(以下「ISB」と略記することがある)81.98質量部に対して、トリシクロデカンジメタノール(以下「TCDDM」と略記することがある)47.19質量部、ジフェニルカーボネート(以下「DPC」と略記することがある)175.1質量部、及び触媒として炭酸セシウム0.2質量% 水溶液0.979質量部を反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応の第1段目の工程として、加熱槽温度を150℃ に加熱し、必要に応じて攪拌しながら、原料を溶解させた(約15分)。次いで、圧力を常圧から13.3kPaにし、加熱槽温度を190℃まで1時間で上昇させながら、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。反応容器全体を190℃で15分保持した後、第2段目の工程として、反応容器内の圧力を6.67kPaとし、加熱槽温度を230℃まで、15分で上昇させ、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。攪拌機の攪拌トルクが上昇してくるので、8分で250℃まで昇温し、さらに発生するフェノールを取り除くため、反応容器内の圧力を0.200kPa以下に到達させた。所定の攪拌トルクに到達後、反応を終了し、生成した反応物を水中に押し出して、ポリカーボネート共重合体のペレットを得た。
市販のシクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン社製、製品名「ZEONORE」)を延伸し、位相差フィルムを得た。延伸条件を変化させ、Re(550)が140nmまたは144nmの位相差フィルムを得た。いずれの位相差フィルムもRe(450)/Re(550)は1.02であった。
[製造例3−1:ハードコート層の作製]
ハードコート層に含まれる樹脂として、紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂(DIC(株)製、商品名「ユニディック17−806」、固形分80%)100重量部を準備した。前記樹脂の樹脂固形分100重量部あたり、光重合開始剤(BASF社製、商品名「OMNIRAD907」)を3重量部、レベリング剤(DIC(株)製、商品名「GRANDIC PC4100」、固形分10%)を0.01重量部混合した。この混合物を固形分濃度が40%となるように、酢酸ブチル/シクロペンタノン混合溶媒(重量比80/20)で希釈して、ハードコート層形成材料(塗工液)を調製した。基材(厚み60μmのTACフィルム)表面に、上記塗工液をワイヤーバーで塗工した。塗工した塗工液を80℃で1分間加熱し、乾燥させて塗膜を形成した。乾燥後の塗膜に、高圧水銀ランプで積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射して硬化処理し、基材上にハードコートフィルム(ハードコート層)を得た。
ペンタエリストールトリアクリレートを主成分とする多官能アクリレート(大阪有機化学工業株式会社製、商品名「ビスコート#300」、固形分100重量%)100重量部、中空ナノシリカ粒子(日揮触媒化成工業株式会社製、商品名「スルーリア5320」、固形分20重量%、重量平均粒子径75nm)100重量部、中実ナノシリカ粒子(日産化学工業株式会社製、商品名「MEK−2140Z−AC」、固形分30重量%、重量平均粒子径10nm)40重量部、フッ素元素含有添加剤(信越化学工業株式会社製、商品名「KY−1203」、固形分20重量%)12重量部、および光重合開始剤(IGM Resins B.V.社製、商品名「Omnirad907」、固形分100重量%)3重量部を混合した。当該混合物に、希釈溶媒としてTBA(ターシャリーブチルアルコール)、MIBK(メチルイソブチルケトン)およびPMA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を60:25:15重量比で混合した混合溶媒を添加して全体の固形分が4重量%となるようにし、攪拌して反射防止層形成用塗工液を調製した。
さらに、中空ナノシリカ粒子の配合量を変化させて、屈折率が1.34または1.30の反射防止層を形成した。さらに、塗工液の塗工厚みを変化させて、形成される反射防止層の厚みを変化させた。後述の表1に示す屈折率および厚みを有する反射防止層を形成した。
ラジカル重合性化合物(a)12重量部、ラジカル重合性化合物(b)35重量部、ラジカル重合性化合物(c)40重量部、オリゴマー化合物(d)10重量部、光重合開始剤(e)2重量部および光増感剤(f)1重量部の割合で混合して、50℃で1時間撹拌し、活性エネルギー線硬化型接着剤を得た。なお、ラジカル重合性化合物(a)は、HEAA(ヒドロキシエチルアクリルアミド)(KJケミカルズ社製);ラジカル重合性化合物(b)は、ACMO(アクロイルモルフォリン)(KJケミカルズ社製);ラジカル重合性化合物(c)は、ライトアクリレート 1,9ND−A(1,9−ノナンジオールジアクリレート)(共栄社化学社製);オリゴマー化合物(d)は、ARUFON UG−4010(エポキシ基変性アクリルオリゴマー)(東亞合成社製);光重合開始剤(e)は、Omnirad907(2−メチル−1−(4―メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパンー1−オン)(IGM Resins B.V.社製);光増感剤(f)は、KAYACURE DETX−S(2,4−ジエチルチオキサントン)(日本化薬社製)であった。
製造例4で得られた活性エネルギー線硬化型接着剤を、製造例3で得られた積層体の基材表面および製造例2−1で得られた位相差フィルムの一方の表面に、それぞれMCDコーター(富士機械社製)(セル形状:ハニカム、グラビアロール線数:1000本/inch、回転速度140%/対ライン速)を用いて、厚み0.7μmになるように塗工し、製造例1で得られた偏光子の両面にロールトゥロールで貼り合わせた。次いで、活性エネルギー線照射装置により可視光線を両側から照射して活性エネルギー線硬化型接着剤を硬化させた後、70℃で3分間熱風乾燥して、反射防止層/HC層/基材/偏光子/位相差層の構成を有する反射防止層付円偏光板を作製した。なお、反射防止層付円偏光板の位相差層表面(偏光子と反対側)には、アクリル系粘着剤層(23μm)を設けた。得られた反射防止層付円偏光板を、表1に示す反射率を有する有機EL表示装置代替品に載置し、上記(5)〜(7)の評価に供した。結果を表1に示す。
反射防止層および位相差層を表1に示す組み合わせとしたこと以外は実施例1と同様にして反射防止層付円偏光板を得た。得られた反射防止層付円偏光板を、表1に示す反射率を有する有機EL表示装置代替品に載置し、上記(5)〜(7)の評価に供した。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例の反射防止層付円偏光板は、色相ムラ、b*値およびY値のいずれもが優れている。反射防止層のボトム波長または厚み、あるいは位相差層のRe(550)のいずれかが本発明の実施形態の範囲を外れると、色相ムラ、b*値およびY値の少なくとも1つが不十分である。このように、本発明の実施例の反射防止層付円偏光板は、色相ムラが抑制された画像表示装置を実現し得ることがわかる。さらに、このような効果は、反射率が小さい画像表示装置において得られ得ることがわかる。
11 偏光子
12 第1の保護層
13 第2の保護層
30 反射防止層
40 位相差層
100 反射防止層付円偏光板
Claims (6)
- 偏光子と、該偏光子の一方の側に配置された反射防止層と、該偏光子のもう一方の側に配置された位相差層と、を有し、
該反射防止層は、屈折率が1.29〜1.38であり、厚みが70nm〜120nmであり、および、波長380nm〜780nmの範囲において最低反射率が得られる波長が400nm〜600nmの範囲内に存在し、
該位相差層のRe(550)が136nm〜200nmである、
反射防止層付円偏光板。 - 前記反射防止層の反射率が1.5%以下である、請求項1に記載の反射防止層付円偏光板。
- 前記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または2に記載の反射防止層付円偏光板。
- 前記位相差層が、樹脂フィルムの延伸フィルムで構成され、Re(450)/Re(550)が0.97〜1.03である、請求項1から3のいずれかに記載の反射防止層付円偏光板:
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。 - 請求項1から4のいずれかに記載の反射防止層付円偏光板を視認側に備え、
該反射防止層付円偏光板の前記反射防止層が視認側に配置されており、
反射率が40%以下である、
画像表示装置。 - 有機エレクトロルミネセンス表示装置である、請求項5に記載の画像表示装置。
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