JP6628985B2 - 画像表示装置用シート、画像表示装置用積層体及び画像表示装置 - Google Patents
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Description
(試験法)
上記基材層を周長3cm、幅1cmのループ状の試験片に形成し、径方向が上下方向になるように載置したうえ、この試験片の上端から20mmの高さから重りを落下することによって破断を生じる重りの質量を測定する。
これにより、画像表示装置の曲面形状に対する追従性を向上することができる。
<画像表示装置用シート>
図1の画像表示装置用シートは、画像表示装置の表面側に配設され、具体的には液晶パネルの表面側が湾曲した曲面ディスプレイの表面側に配設される。当該画像表示装置用シートは可撓性を有する。当該画像表示装置用シートは、基材層1のみからなる単層構造体として形成されている。なお、本発明における「可撓性」とは、幅10cm、長さ20cmの試験片を長さ方向に直径5cmの丸棒に巻き付けて目視で観察した際に割れが生じないことをいい、好ましくは直径3cmの丸棒に巻き付けて目視で観察した際に割れが生じないことをいう。
基材層1の製造方法としては、基材層1を構成するシクロオレフィンコポリマー、エラストマー等を混練し、基材層1の形成材料を調製する工程と、この調製工程によって調製した材料を用いて基材層1を形成する工程とを備える。
当該画像表示装置用シートは、基材層1がシクロオレフィンコポリマーを主成分とし、かつこのシクロオレフィンコポリマーと同屈折率のエラストマーを上記割合で含んでいるので、シクロオレフィンコポリマーとエラストマーとの屈折率差に起因する白濁現象、並びにこの白濁現象に基づく光線透過率の低下を防止しつつ、靱性を高めて柔軟性を向上することができる。そのため、当該画像表示装置用シートは、曲面ディスプレイの曲面形状に容易かつ的確に追従することができ、従来のガラス製の前面板に代えて用いることができる。また、当該画像表示装置用シートは、基材層1が光弾性係数の低いシクロオレフィンコポリマーを主成分とするので、熱的負荷が加えられた場合でもリタデーションの発生が抑えられ、視認性の低下を防止することができる。さらに、当該画像表示装置用シートは、基材層1が主成分としてシクロオレフィンコポリマーを含んでいるので、吸水性を低く抑えることができ、基材層の耐湿性を向上して、ソリ、撓み等に起因する寸法変化を防止することができる。
<画像表示装置用シート>
図2の画像表示装置用シート11は、画像表示装置の表面側に配設され、具体的には液晶パネルの表面側が湾曲した曲面ディスプレイの表面側に配設される。画像表示装置用シート11は可撓性を有する。画像表示装置用シート11は、基材層1と、基材層1の一方の面に積層される透明な粘着剤層12とを有する。画像表示装置用シート11は、基材層1と、粘着剤層12との2層構造体として形成されている。基材層1としては、図1の画像表示装置用シートと同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
粘着剤層12は、アクリル樹脂、ポリエーテル、ウレタン樹脂等の合成樹脂を主成分として形成されている。粘着剤層12の平均厚みとしては、例えば5μm以上50μm以下とすることができる。粘着剤層12は、例えば光学用透明粘着シート(OCA:Optical Clear Adhesive)を基材層1の一方の面に貼り合わせることで形成される。
当該画像表示装置用シート11は、図1の当該画像表示装置用シートが有する効果に加え、基材層1の一方の面に積層される粘着剤層12を有するので、粘着剤層12によって画像表示装置等に容易かつ確実に貼着することができる。また、当該画像表示装置用シート11は、基材層1の耐湿性が向上されているので、基材層1の一方の面に粘着剤層12を積層する際の基材層1への水分の浸透が抑制され、ソリ、撓み等に起因する寸法変化を好適に防止することができる。さらに、当該画像表示装置用シート11は、粘着剤層12が光学用透明粘着シートであることによって、ヘイズ値を低く抑えて画像表示装置により表示される映像の視認性を保つことができる。
<画像表示装置用シート>
図3の画像表示装置用シート21は、画像表示装置の表面側に配設され、具体的には液晶パネルの表面側が湾曲した曲面ディスプレイの表面側に配設される。画像表示装置用シート21は可撓性を有する。画像表示装置用シート21は、基材層1と、基材層1の裏面に積層される透明な粘着剤層12と、粘着剤層12の裏面に積層される離型シート22とを有する。画像表示装置用シート21は、基材層1と、粘着剤層12と、離型シート22との3層構造体として形成されている。基材層1及び粘着剤層12としては、図2の画像表示装置用シート11と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
離型シート22を形成する主成分としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂が挙げられる。また、離型シート22としては、アルミニウム箔、銅箔等の金属箔、グラシン紙、コート紙、セロハン等のセルロース系シートが用いられてもよい。また、離型シート22は、粘着剤層12との剥離性を高めるために、粘着剤層12側に離型層が積層されたものでもよい。かかる離型層を形成する合成樹脂としては、例えばメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂等が挙げられる。上記離型層は、離型層の形成材料をグラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、リップコート法等の公知の方法によって塗布し、乾燥、硬化させることで形成することができる。また、離型層の形成に当たっては、積層面にコロナ処理や易接着処理を施してもよい。
当該画像表示装置用シート21は、当該画像表示装置用シート11が有する効果に加え、粘着剤層12の裏面に積層される離型シート22を有するので、取扱容易性を向上することができる。また、当該画像表示装置用シート21は、離型シート22を剥がしたうえ、粘着剤層12によって画像表示装置の表面等に容易に貼り付けることができる。それゆえ、当該画像表示装置用シート21は、従来のガラス製の前面板に比べて格段に作業性を向上することができる。
<画像表示装置用シート>
図4の画像表示装置用シート31は、画像表示装置の表面側に配設され、具体的には液晶パネルの表面側が湾曲した曲面ディスプレイの表面側に配設される。画像表示装置用シート31は可撓性を有する。画像表示装置用シート31は、基材層1と、基材層1の表面に積層される透明な粘着剤層12と、粘着剤層12の表面に積層される反射防止層32とを有する。画像表示装置用シート31は、基材層1と、粘着剤層12と、反射防止層32とを3層構造体として形成されている。基材層1及び粘着剤層12としては、図2の画像表示装置用シート11と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
反射防止層32としては、特に限定されるものではなく、例えば低屈折率層からなるものや、低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層し、かつ最表面側を低屈折率層とした多層構造からなるものや、表面に凹凸形状を形成した層からなるものが挙げられる。
当該画像表示装置用シート31は、当該画像表示装置用シート11が有する効果に加え、粘着剤層12の表面に積層される反射防止層32を有するので、外光の反射を防止して表示画像の品質の低下を防止することができる。
<画像表示装置用積層体>
図5の画像表示装置用積層体41は、画像表示装置用シート39と、表面に画像表示装置用シート39が粘着剤層42を介して積層接着される液晶パネル43とを備える。画像表示装置用シート39は、図4の画像表示装置用シート31の裏面に透明な粘着剤層42が積層された構成とされる。画像表示装置用シート39の粘着剤層42としては、図2の粘着剤層12と同様の構成とすることができる。
液晶パネル43は、一対のガラス基板44、45と、一対のガラス基板44、45間に封入される液晶46と、一対のガラス基板44、45間の間隔を保つ複数のスペーサ47と、液晶46をシールするシール材48と、ガラス基板44の表面側及びガラス基板45の裏面側に積層される一対の偏光板49、50とを有する。液晶パネル43は、表面側が湾曲して形成されており、具体的には中央から左右方向にかけて表面側に湾曲して形成されている。液晶パネル43の湾曲面の曲率半径としては、特に限定されるものではなく、例えば6m以上8m以下とすることができる。
当該画像表示装置用積層体41は、当該画像表示装置用シート39が粘着剤層42を介して液晶パネル43の表面に積層されるので、好適な曲面形状が得られる。
<画像表示装置>
図6の画像表示装置51は、画像表示装置用シート39を備える。また、画像表示装置51は、液晶パネル43と、液晶パネル43の裏面側に配設されるバックライトユニット56とを備える。液晶パネル43としては、図5の液晶パネル43と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
バックライトユニット56は、導光板54と、導光板54の対向する一対の端面に沿って配設される光源53と、導光板54の表面側に配設される1又は複数の光学シート55とを有する。光源53としては、例えば複数のLED、冷陰極管等が挙げられる。また、光学シート55としては、例えば光拡散シート、マイクロレンズシート、プリズムシート等が挙げられ、これらが必要に応じて組み合わされて重畳されていてもよい。
当該画像表示装置51は、当該画像表示装置用シート39を備えるので、好適な曲面形状が得られる。
なお、本発明に係る画像表示装置用シート、画像表示装置用積層体及び画像表示装置は、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。例えば、当該画像表示装置用シート及び画像表示装置用積層体は、必ずしも曲面ディスプレイ用である必要はなく、表示面がフラットに形成されたディスプレイ用としても好適に用いられる。また、当該画像表示装置は、必ずしも曲面ディスプレイである必要はなく、表示面がフラットに形成されたフラットパネルディスプレイであってもよい。さらに、上記画像表示装置が曲面ディスプレイである場合でも、この曲面ディスプレイの湾曲形状は特に限定されるものではなく、例えば中央から上下方向にかけて表面側又は裏面側に湾曲した形状であってもよい。当該画像表示装置用シートは、基材層と粘着剤層、又は粘着剤層と反射防止層との間に他の層を有していてもよい。また、当該画像表示装置用シートは、反射防止層に替えて又は反射防止層とともに、他の機能層を有していてもよい。当該画像表示装置用シートに設けられる他の機能層としては、例えばハードコート層、耐指紋性層、防汚層等が挙げられる。また、当該画像表示装置用シートは、上記基材層とは別途反射防止層が設けられている必要はなく、例えば基材層の表面に凹凸を付することでこの基材層に反射防止機能を持たせてもよい。
図7の画像表示装置用シートは、基材層36のみからなる単層構造体として形成されている。基材層36は、図1の基材層1と同様の形成材料によって形成される。基材層36は、少なくとも一方の面に上記伸長粒子状の分散相の最大径の配向方向に沿って稜線が形成される波状の微細変調構造を有する。基材層36は、このような微細変調構造を有すること以外は図1の画像表示装置用シートの基材層1と同様に構成されている。
次に、図7の画像表示装置用シートの製造方法について説明する。当該画像表示装置用シートの製造方法としては、押出成形法によって基材層36を形成する工程を備える。
上記基材層形成工程では、特定断面形状のリップ開口のダイを用いている。つまり、上記リップ開口の断面形状が微細変調構造の反転形状に沿ったものを用いることによって、基材層36の少なくとも一方の面側に波状の微細変調構造を形成する。なお、この基材層36は、図1の基材層1と同様、未延伸フィルムであってもよいが、延伸フィルムである方が好ましい。
当該画像表示装置用シートは、基材層36が少なくとも一方の面に上記伸長粒子状の分散相の最大径の配向方向に沿って稜線が形成される波状の微細変調構造を有することによって、当該画像表示装置用シートを一方向側と垂直な方向にも湾曲し易くなる。
屈折率1.533のシクロオレフィンコポリマー(Ticona GmbH製の「TOPAS6013」)100質量部に対し平均粒径1μm、かつ屈折率1.533のスチレン系エラストマー(スチレン−ブタジエン−エチレンブロック共重合体)4.6質量部(スチレン系エラストマーにおけるスチレン含有量60質量%)を含む基材層形成材料をTダイに供給し、押出成形して平均厚み150μmの実施例1の試験片を製造した。
シクロオレフィンコポリマー100質量部に対するスチレン系エラストマーの含有量を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして実施例2,3の試験片を製造した。
シクロオレフィンコポリマー100質量部に対するスチレン系エラストマーの含有量を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして比較例1〜3の試験片を製造した。
スガ試験機株式会社製の「HZ−2」を用い、JIS−K−7136:2000に準拠してヘイズ値を測定した。測定結果を表1に示す。
株式会社エー・アンド・デイ製の「TENSILON RTG−1210」を用い、JIS−K−7161:1994に準拠して引張伸び率を測定した。測定結果を表1に示す。
表1及び図9に示しているように、シクロオレフィンコポリマーに対するスチレン系エラストマーの含有量が増加するに従い、ヘイズ値及び引張伸び率共に高くなっていることが分かる。また、図9に示すように、シクロオレフィンコポリマー100質量部に対するスチレン系エラストマーの含有量が2質量部以上であると、試験片は4%以上の優れた引張伸び率を有することが分かる。さらに、図9に示すように、シクロオレフィンコポリマー100質量部に対するスチレン系エラストマーの含有量が7質量部以下であると、2.5%以下程度の良好なヘイズ値に抑えられることが分かる。
屈折率1.533のシクロオレフィンコポリマー(Ticona GmbH製の「TOPAS6013」)100質量部に対し平均粒径1μm、かつ屈折率1.533のスチレン系エラストマー(スチレン−ブタジエン−エチレンブロック共重合体)4.6質量部(スチレン系エラストマーにおけるスチレン含有量60質量%)を含む基材層形成材料を射出成形により平均厚み2mmの試験片を製造した。
屈折率1.533のシクロオレフィンコポリマー(Ticona GmbH製の「TOPAS6013」)を基材層形成材料として射出成形により平均厚み2mmの試験片を製造した。
株式会社島津デバイス製造の「KPR−2000」を用いて実施例4及び比較例4の試験片について波長毎の屈折率を測定した。表2,3に屈折率の測定結果を示す。なお、各屈折率は、試験回数3回の平均値を算出した値である。
上述の方法によって算出した屈折率に基づいてアッベ数を算出した。このアッベ数を表2,3に示す。
表2,3に示すように、例えばd線の23℃における実施例4及び比較例4の試験片の屈折率差は0.00016と極めて小さいことが分かる。つまり、スチレン系エラストマーの含有によって試験片の屈折率は殆ど変化していないことが分かる。また、例えば実施例4の試験片のd線の80℃における屈折率と23℃における屈折率との差は0.0066であり、温度依存性も極めて小さいことが分かる。さらに、実施例4の試験片のアッベ数は比較例4の試験片のアッベ数に比較して1.5程度しか小さくなっていないことから、試験片Aは色収差の増加量が十分小さく抑えられていることが分かる。
シクロオレフィンコポリマー(Ticona GmbH製の「TOPAS6013」)100質量部に対し、実施例1と同様のスチレン系エラストマー4.8質量部(スチレン系エラストマーにおけるスチレン含有量60質量%)を含む基材層形成材料をTダイに供給し、押出成形して平均厚み150μmのフィルムを形成した。このフィルムを切断し、周長3cm、幅1cmのループ状の試験片を製造した。なお、この試験片は、押出方向が周方向と平行になるように作成した。また、このループ状試験片は、長尺状フィルムの長手方向の両端を両面テープ(ニチバン株式会社製の「ナイスタックNW−F50」で貼り合せることで作成し、糊代の長さは1cmとした。
シクロオレフィンコポリマー100質量部に対するスチレン系エラストマーの含有量を表4の通りとした以外は実施例4と同様にして平均厚み150μmのフィルムを形成した。このフィルムを実施例5と同様に切断し、ループ状の試験片を作成した。
シクロオレフィンコポリマー(Ticona GmbH製の「TOPAS6013」)をTダイに供給し、押出成形して平均厚み150μmのフィルムを形成した。このフィルムを切断し、周長3cm、幅1cmのループ状の試験片を製造した。なお、この試験片は、押出方向が周方向と平行になるように作成した。また、このループ状試験片は、長尺状フィルムの長手方向の両端を両面テープ(ニチバン株式会社製の「ナイスタックNW−F50」で貼り合せることで作成し、糊代の長さは1cmとした。
<破断特性>
上記実施例5乃至7及び比較例5のループ状試験片を径方向が上下方向となるように載置したうえ、この試験片の上端から20mmの高さに平板状の重りを電磁石で取り付け、電気をOFFにすることで重りを落下させてループ状試験片の破断の有無を以下の基準で評価した。
○:破断は見られない
×:破断が見られる
その結果を表1に示す。
11 画像表示装置用シート
12 粘着剤層
21 画像表示装置用シート
22 離型シート
31 画像表示装置用シート
32 反射防止層
36 基材層
39 画像表示装置用シート
41 画像表示装置用積層体
42 粘着剤層
43 液晶パネル
44 ガラス基板
45 ガラス基板
46 液晶
47 スペーサ
48 シール材
49 偏光板
50 偏光板
51 画像表示装置
53 光源
54 導光板
55 光学シート
56 バックライトユニット
61 分散相
62 画像表示装置
63 画像表示装置用シート
64 バックライトユニット
65 反射防止層
66 光源
Claims (13)
- 画像表示装置の表面側に配設される画像表示装置用シートであって、
シクロオレフィンコポリマーを主成分とする基材層を備え、
上記基材層が、エラストマーを、シクロオレフィンコポリマー100質量部に対して2質量部以上7質量部以下含有し、
上記シクロオレフィンコポリマーの屈折率に対する上記エラストマーの屈折率の比が0.9以上1.1以下であり、
上記基材層が、主ポリマーとして上記シクロオレフィンコポリマーを含むマトリックス相と、主ポリマーとして上記エラストマーを含む複数の分散相とを有する海島構造であり、
少なくとも一部の上記分散相が、最大径がシートの平面方向の一方向に配向し、この最大径と垂直方向かつ上記平面方向の最大幅が最大厚みより大きい伸長粒子状であり、
上記基材層が、少なくとも一方の面に波状の微細変調構造を有し、この波状の微細変調構造の稜線が上記伸長粒子状の分散相の最大径の配向方向に沿っている画像表示装置用シート。 - 上記基材層の平均厚みが100μm以上500μm以下である請求項1に記載の画像表示装置用シート。
- 上記基材層の吸水率が0.5%以下である請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置用シート。
- 上記基材層の下記試験法による耐圧性が50g以上である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の画像表示装置用シート。
(試験法)
上記基材層を周長3cm、幅1cmのループ状の試験片に形成し、径方向が上下方向になるように載置したうえ、この試験片の上端から20mmの高さから重りを落下することによって破断を生じる重りの質量を測定する。 - 上記基材層の25℃における長手方向の引張伸び率が4%以上15%以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像表示装置用シート。
- 上記基材層のヘイズ値が3%以下である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像表示装置用シート。
- 上記複数の分散相の存在個数に対する上記伸長粒子状の分散相の存在個数が1/10以上である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像表示装置用シート。
- 上記基材層の透湿度が1g/m2・24h以下である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像表示装置用シート。
- 上記基材層の表面側に積層される反射防止層をさらに備える請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像表示装置用シート。
- 上記基材層の裏面側に積層される透明な粘着剤層をさらに備える請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の画像表示装置用シート。
- 上記粘着剤層の裏面に積層される離型シートをさらに備える請求項10に記載の画像表示装置用シート。
- 請求項10に記載の画像表示装置用シートと、
表面に上記画像表示装置用シートが上記粘着剤層を介して積層接着される液晶パネルとを備える画像表示装置用積層体。 - 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の画像表示装置用シートを備える画像表示装置。
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