JP6330807B2 - 偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
前記第1の保護フィルムと前記偏光フィルムとの厚さの合計が、50μm以下であり、
前記第2の保護フィルムが、セルロースエステルと、リタデーション低下剤とを含み、
前記リタデーション低下剤は、フラノース構造もしくはピラノース構造を1個有する化合物(A)中の、またはフラノース構造もしくはピラノース構造の少なくとも1種を2個以上12個以下結合した化合物(B)中のOH基の全てもしくは一部を脂肪族アシル基によりエステル化した糖エステルを含み、
前記糖エステルは、前記リタデーション低下剤の総質量に対して70%以上の割合で含まれており、
前記第2の保護フィルムにおいて、
下記式(i)で表されるRoが、0nm以上10nm以下であり、
下記式(ii)で表されるRtが、−10nm以上+10nm以下である。
式(i) Ro=(nx−ny)×d
式(ii) Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
(式中、Roはフィルムの面内方向のリタデーション値、Rtはフィルムの厚み方向のリタデーション値、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、nzはフィルムの厚み方向の屈折率(屈折率は23℃、55%RHの環境下、波長590nmで測定)、dはフィルムの厚さ(nm)を表す。)
式(i) Ro=(nx−ny)×d
式(ii) Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
(式中、Roはフィルムの面内方向のリタデーション値、Rtはフィルムの厚み方向のリタデーション値、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、nzはフィルムの厚み方向の屈折率(屈折率は23℃、55%RHの環境下、波長590nmで測定)、dはフィルムの厚さ(nm)を表す。)
偏光板の第2の保護フィルムは、上述のように、セルロースエステルと、リタデーション低下剤とを含む。上記リタデーション低下剤は、フラノース構造もしくはピラノース構造を1個有する化合物(A)中の、あるいはフラノース構造もしくはピラノース構造の少なくとも1種を2個以上、12個以下結合した化合物(B)中のOH基の全てもしくは一部を脂肪族アシル基によりエステル化した化合物(以下、これらの化合物を糖エステルまたは糖エステル化合物とも言う)を含む。
第2の保護フィルムは、リタデーション低下剤として、重量平均分子量が500以上、30000以下であるアクリルポリマーを含有してもよい。このようなアクリルポリマーとしては、国際公開WO08/044463号公報の段落0059〜0093に記載のものが好ましく用いられる。
(一般式(B1)または(B2)で表されるポリエステル)
第2の保護フィルムは、リタデーション低下剤として、下記一般式(B1)または(B2)で表されるポリエステルを含有してもよい。これは炭素数2〜12の2価のアルコールGと炭素数2〜12の2塩基酸、炭素数1〜12のモノカルボン酸B1、もしくは炭素数1〜12のモノアルコールであるB2から得られたポリエステルある。
B1−(G−A−)mG−B1
(式中、B1は炭素数1〜12のモノカルボン酸を表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表す。B1、G、Aはいずれも芳香環を含まない。mは繰り返し数を表す。)
B2−(A−G−)nA−B2
(式中、B2は炭素数1〜12のモノアルコールを表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表す。B2、G、Aはいずれも芳香環を含まない。nは繰り返し数を表す。)
偏光板の第2の保護フィルムに用いるセルロースエステルには特に限定はないが、セルロースエステルとしては、炭素数2〜22程度のカルボン酸エステルであり、芳香族カルボン酸のエステルでもよく、特にセルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。
式(2): 0≦Y≦2.0
式中、Xはアセチル基の置換度、Yはプロピオニル基またはブチリル基の置換度である。上記2式を満足するものは、優れた光学特性を示す偏光板保護フィルムを製造するのに適している。
溶媒:アセトン
カラム:MPW×1(東ソー(株)製)
試料濃度:0.2(質量/容量)%
流量:1.0ml/分
試料注入量:300μl
標準試料:標準ポリスチレン
温度:23℃
偏光板の保護フィルムは、必要に応じて可塑剤を含有することができる。可塑剤は特に限定されないが、好ましくは、多価カルボン酸エステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤および多価アルコールエステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、アクリル系可塑剤等から選択される。そのうち、可塑剤を2種以上用いる場合は、少なくとも1種は多価アルコールエステル系可塑剤であることが好ましい。また、これらの可塑剤は上述のリタデーション低下剤としての機能を有する場合もある。
R2(COOH)m(OH)n
(但し、R2は(m+n)価の有機基、mは2以上の正の整数、nは0以上の整数、COOH基はカルボキシル基、OH基はアルコール性またはフェノール性水酸基を表す。)
酸価とは、試料1g中に含まれる酸(試料中に存在するカルボキシル基)を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。酸価はJIS K0070に準拠して測定したものである。
B−(G−A)n−G−B
(式中、Bはベンゼンモノカルボン酸残基、Gは炭素数2〜12のアルキレングリコール残基または炭素数6〜12のアリールグリコール残基または炭素数が4〜12のオキシアルキレングリコール残基、Aは炭素数4〜12のアルキレンジカルボン酸残基または炭素数6〜12のアリールジカルボン酸残基を表し、nは1以上の整数を表す。)
反応容器にフタル酸410部、安息香酸610部、ジプロピレングリコール737部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.40部を一括して仕込み窒素気流中で攪拌下、還流凝縮器を付して過剰の1価アルコールを還流させながら、酸価が2以下になるまで130〜250℃で加熱を続け生成する水を連続的に除去した。次いで200〜230℃で1.33×104Pa〜最終的に4×102Pa以下の減圧下、留出分を除去し、この後濾過して次の性状を有する芳香族末端エステル系可塑剤を得た。
粘度(25℃、mPa・s);43400
酸価 ;0.2
反応容器に、フタル酸410部、安息香酸610部、エチレングリコール341部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.35部を用いる以外はサンプルNo.1と全く同様にして次の性状を有する芳香族末端エステルを得た。
粘度(25℃、mPa・s);31000
酸価 ;0.1
反応容器に、フタル酸410部、安息香酸610部、1,2−プロパンジオール418部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.35部を用いる以外はサンプルNo.1と全く同様にして次の性状を有する芳香族末端エステルを得た。
粘度(25℃、mPa・s);38000
酸価 ;0.05
反応容器に、フタル酸410部、安息香酸610部、1,3−プロパンジオール418部、及び触媒としてテトライソプロピルチタネート0.35部を用いる以外はサンプルNo.1と全く同様にして次の性状を有する芳香族末端エステルを得た。
粘度(25℃、mPa・s);37000
酸価 ;0.05
本実施形態の偏光板保護フィルムは、紫外線吸収剤を含有することもできる。紫外線吸収剤は400nm以下の紫外線を吸収することで、耐久性を向上させることを目的としており、特に波長370nmでの透過率が10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、更に好ましくは2%以下である。
UV−2:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−3:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−4:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−5:2−(2′−ヒドロキシ−3′−(3″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−6:2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)
UV−7:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−8:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール(TINUVIN171)
UV−9:オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物(TINUVIN109)
UV−11:2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
UV−12:2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン
UV−13:ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニルメタン)
偏光板の保護フィルムは、微粒子を含有することが好ましい。微粒子としては、無機化合物の例として、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。微粒子は珪素を含むものが、濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。
次に、偏光板の保護フィルムの製造方法について説明する。
残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100
なお、Mはウェブまたはフィルムを製造中または製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、Nは質量Mのものを115℃で1時間加熱した後の質量である。
偏光板の保護フィルムは、下記式で表されるリタデーション値Roが0〜10nm、Rtが−10〜+10nmであることが好ましい。
式(i):Ro=(nx−ny)×d
式(ii):Rt=((nx+ny)/2−nz)×d
(式中、Roはフィルム面内リタデーション値、Rtはフィルム厚み方向リタデーション値、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、nzはフィルムの厚み方向の屈折率、dはフィルムの厚さ(nm)を表す。)
保護フィルムは、破断伸度が10〜80%であることが好ましく20〜50%であることが更に好ましい。
本実施形態の偏光板は、表面側の第1の保護フィルムと、偏光子としての偏光フィルムと、裏面側の第2の保護フィルムと、粘着剤層とをこの順で積層してなる。後述する液晶表示装置は、粘着層側が液晶セル側となるように、偏光板を液晶セルの少なくとも一方の面に貼り合わせることで構成される。
本実施形態の液晶表示装置は、上述した偏光板と、液晶セルとを積層して構成される。このとき、偏光板と液晶セルとは、偏光板の粘着剤層によって接着される。液晶セルは、液晶層を透明基板で挟持してなり、IPS(In Plane Switching)モードで駆動される。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
(セルロースアシレート)
セルロースアシレート:アセチル基置換度2.80である数平均分子量70000のセルローストリアセテート(TAC)
〈糖エステル〉
下記表1に記載の糖を用いて、脂肪族アルキル基(AL)および芳香族アルキル基(AR)の置換基の種類と置換基数とを変化させて、それぞれ糖エステルを合成した。
《エステル化合物E1》
1,2−プロピレングリコール251g、無水フタル酸278g、アジピン酸91g、安息香酸610g、エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート0.191gを、温度計、撹拌器、緩急冷却管を備えた2Lの四つ口フラスコに仕込み、窒素気流中230℃になるまで、撹拌しながら徐々に昇温する。15時間脱水縮合反応させ、反応終了後200℃で未反応の1,2−プロピレングリコールを減圧留去することにより、エステル化合物E1を得た。酸価0.10、数平均分子量450であった。
アジピン酸/エチレングリコールのポリエステルポリオール(平均重合度は2000)を使用した。
特開2000−128911号公報に記載の重合方法により塊状重合を行った。すなわち、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計、投入口及び還流冷却管を備えたフラスコにモノマーとして下記メチルアクリレート(MMA)を投入し、窒素ガスを導入してフラスコ内を窒素ガスで置換し、アクリル系化合物を得た。
(主ドープ1の調製)
下記組成の主ドープを調製した。まず加圧溶解タンクにメチレンクロライドとエタノールを添加した。溶剤の入った加圧溶解タンクにセルロースエステルAを撹拌しながら投入し、これを加熱し、撹拌しながら完全に溶解した。
セルロースアシレート 100質量部
糖エステルT1 12質量部
エステル化合物E1 4質量部
マット剤:R812の12%エタノール分散液(日本アエロジル(株)製
) 1.4質量部
メチレンクロライド 430質量部
エタノール 40質量部
更に上記添加剤成分を密閉容器に投入し、撹拌しながら溶解して、これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過し、主ドープ1を調製した。
上記調製した主ドープ1を、ベルト流延装置を用い、温度22℃、1.8m幅でステンレスバンド支持体に均一に流延した。ステンレスバンド支持体で、残留溶剤量が20%になるまで溶媒を蒸発させ、剥離張力162N/mでステンレスバンド支持体上からドープ膜(ウェブ)を剥離した。
主ドープに含まれる添加剤の種類および比率を表2のように変更した以外は、光学フィルム1と同様にして、光学フィルム2〜12を作製した。
光学フィルム1〜12のそれぞれについて、温度23℃、相対湿度55%の環境下で、測定波長590nmで、下記式(i)により定義される面内方向のリタデーション値(Ro)及び下記式(ii)により定義される厚さ方向のリタデーション値(Rt)を、自動複屈折計KOBRA−WPR(王子計測機器)を用いて測定した。
式(i):Ro=(nx−ny)×d(nm)
式(ii):Rt={(nx+ny)/2−nz}×d(nm)
〔式(i)及び式(ii)において、nxは、フィルムの面内方向において屈折率が最大になる方向xにおける屈折率を表す。nyは、フィルムの面内方向において、前記方向xと直交する方向yにおける屈折率を表す。nzは、フィルムの厚さ方向zにおける屈折率を表す。〕
上記作製した光学フィルム1〜12を用い、以下のようにして偏光板1〜13を作製した。
平均重合度2400、ケン化度99.9モル%の厚さ30μm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、得られたフィルムを、ヨウ素/ヨウ化カリウム(質量比=0.5/8)の濃度0.3%の水溶液に浸漬し、3.5倍まで延伸させながら染色した。その後、得られたフィルムを、65℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータルの延伸倍率が6倍となるように延伸した。その後、得られたフィルムを、40℃のオーブンにて3分間乾燥して、厚さ10μmの偏光子1を得た。
特許4751481号の実施例1に記載の偏光子を偏光子2として用意した。つまり、非晶性PET樹脂基材上に、二色性物質を配向させたポリビニルアルコール系樹脂層を製膜した積層体を、空中補助延伸とホウ酸水中延伸とからなる2段延伸工程で延伸することにより、偏光子2(塗布型偏光子)を得た。偏光子2の厚さは3μmに調整した。
偏光子1の片面に、アルカリケン化処理を行った、厚さ25μmのKC2UAフィルム(コニカミノルタ(株)製)を第1の保護フィルムとして、偏光子1のもう一方の面に、アルカリケン化処理を行った上記光学フィルム1〜12を第2の保護フィルムとして、ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として各々貼り合わせ、その後、光学フィルム1〜12側に粘着層を積層し、それぞれ偏光板1〜12とした。第1の保護フィルムと偏光子との厚さの合計は35μmであり、50μm以下(45μm以下)を満足している。
偏光子2の片面に、アルカリケン化処理を行った、厚さ25μmのKC2UAフィルム(コニカミノルタ(株)製)を第1の保護フィルムとして、偏光子2のもう一方の面に、アルカリケン化処理を行った上記光学フィルム1を第2の保護フィルムとして、ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として各々貼り合わせ、その後、光学フィルム1側に粘着層を積層し、偏光板13とした。第1の保護フィルムと偏光子との厚さの合計は28μmであり、50μm以下(45μm以下)を満足している。
偏光板1〜13を含む液晶表示装置を作製し、画像ムラを評価した。
(評価基準)
◎:画像ムラがほとんど認められなかった。
○:非常に細かく注意すると、僅かに画像ムラが認められるが、実使用上問題はない。
×:画像ムラが認められ、実使用上問題がある。
前記第1の保護フィルムと前記偏光フィルムとの厚さの合計が、50μm以下であり、
前記第2の保護フィルムが、セルロースエステルと、リタデーション低下剤とを含み、
前記リタデーション低下剤は、フラノース構造もしくはピラノース構造を1個有する化合物(A)中の、またはフラノース構造もしくはピラノース構造の少なくとも1種を2個以上12個以下結合した化合物(B)中のOH基の全てもしくは一部を脂肪族アシル基によりエステル化した糖エステルを含み、
前記糖エステルは、前記リタデーション低下剤の総質量に対して70%以上の割合で含まれており、
前記第2の保護フィルムにおいて、
下記式(i)で表されるRoが、0nm以上10nm以下であり、
下記式(ii)で表されるRtが、−10nm以上+10nm以下であることを特徴とする偏光板。
式(i) Ro=(nx−ny)×d
式(ii) Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
(式中、Roはフィルムの面内方向のリタデーション値、Rtはフィルムの厚み方向のリタデーション値、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、nzはフィルムの厚み方向の屈折率(屈折率は23℃、55%RHの環境下、波長590nmで測定)、dはフィルムの厚さ(nm)を表す。)
前記偏光板の前記粘着剤層と接着される液晶セルとを有することを特徴とする液晶表示装置。
2 液晶セル
3 偏光板
11 第1の保護フィルム
12 偏光フィルム
13 第2の保護フィルム
14 粘着剤層
Claims (11)
- 第1の保護フィルムと、偏光子としての偏光フィルムと、第2の保護フィルムと、粘着剤層とをこの順で積層した偏光板であって、
前記第1の保護フィルムと前記偏光フィルムとの厚さの合計が、50μm以下であり、
前記第2の保護フィルムが、セルロースエステルと、リタデーション低下剤とを含み、
前記リタデーション低下剤は、フラノース構造もしくはピラノース構造を1個有する化合物(A)中の、またはフラノース構造もしくはピラノース構造の少なくとも1種を2個以上12個以下結合した化合物(B)中のOH基の全てもしくは一部を脂肪族アシル基によりエステル化した糖エステルを含み、
前記糖エステルは、前記リタデーション低下剤の総質量に対して70%以上93%以下の割合で含まれており、
前記第2の保護フィルムにおいて、
下記式(i)で表されるRoが、0nm以上10nm以下であり、
下記式(ii)で表されるRtが、−10nm以上+10nm以下であることを特徴とする偏光板。
式(i) Ro=(nx−ny)×d
式(ii) Rt={(nx+ny)/2−nz}×d
(式中、Roはフィルムの面内方向のリタデーション値、Rtはフィルムの厚み方向のリタデーション値、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、nzはフィルムの厚み方向の屈折率(屈折率は23℃、55%RHの環境下、波長590nmで測定)、dはフィルムの厚さ(nm)を表す。) - 前記糖エステルは、フラノース構造もしくはピラノース構造の少なくとも1種を2個以上12個以下結合した化合物(B)中のOH基の全てもしくは一部を脂肪族アシル基によりエステル化した化合物であることを特徴とする請求項1に記載の偏光板。
- 前記糖エステルは、フラノース構造もしくはピラノース構造の少なくとも1種を2個結合した化合物(B)中のOH基の全てもしくは一部をアセチル基によりエステル化した化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の偏光板。
- 前記第1の保護フィルムと前記偏光フィルムとの厚さの合計が、45μm以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の偏光板。
- 前記第2の保護フィルムの厚さが、30μm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の偏光板。
- 前記糖エステルは、前記リタデーション低下剤の総質量に対して75%以上93%以下の割合で含まれていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の偏光板。
- 前記リタデーション低下剤は、エステル化合物をさらに含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の偏光板。
- 前記エステル化合物は、1,2−プロピレングリコールと、無水フタル酸と、アジピン酸と、安息香酸とのエステル化合物であることを特徴とする請求項7に記載の偏光板。
- 前記エステル化合物は、アジピン酸/エチレングリコールのポリエステルポリオールであることを特徴とする請求項7に記載の偏光板。
- 請求項1から9のいずれかに記載の偏光板と、
前記偏光板の前記粘着剤層と接着される液晶セルとを有することを特徴とする液晶表示装置。 - IPSモードで駆動されることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
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