JP7343314B2 - ステージ、物性測定装置および測定方法 - Google Patents
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Description
[1] 光学フィルムの物性値を測定するためのステージであって、部分接触面積率が、前記ステージの光学フィルム載置面の全ての領域において45%以下である、ステージ。
ここで、部分接触面積率は、以下の方法(1)により測定する。
方法(1):
(a)発色剤層を有するAフィルムと、顕色剤層を有するCフィルムとから構成される感圧紙において、Aフィルムの発色剤層とCフィルムの顕色剤層とが接触するようにして重ね合せる。
(b)ステージを光学フィルム載置面を上にして平坦な台上に設置する。
(c)感圧紙をステージの光学フィルム載置面上に載置する。
(d)ステージの光学フィルム載置面上に載置した感圧紙の上に、平坦な鉄板(縦32mm横32mm厚み4mm、32g)と、その上にウエイト(21kg)とをそれぞれ5秒かけて静かに置く。
(e)ウエイト載置2分経過後、ウエイト、平坦な鉄板および感圧紙をそれぞれ静かに取除く。
(f)発色したCフィルムの発色領域の面積を測定する。
(g)平坦な鉄板の面積に対する発色領域の面積を部分接触面積率として求める。
なお、上記AフィルムとCフィルムとから構成される感圧紙としては、例えば富士フイルム社製の圧力測定フィルム「プレスケール」極超低圧用(LLLW)が挙げられる。
[2] 前記ステージは、光学フィルム載置面に突起を有する、[1]に記載のステージ。
[3] 前記突起は、前記ステージの縦方向または横方向において0.5mm以上30mm以下の間隔で配置される、[2]に記載のステージ。
ここで、前記突起は縦方向および横方向のいずれかにおいて上記間隔で配置されていればよく、両方向において共に上記間隔で配置されていてもよい。
[4] [1]~[3]のいずれかに記載のステージを備える、光学フィルムの物性測定装置。
[5] 光学フィルムの物性値の測定方法であって、[1]~[3]のいずれかに記載のステージに光学フィルムを載置する工程と、前記ステージに載置した光学フィルムの物性値を測定する工程と、前記光学フィルムをステージから取り外す工程とを含む、測定方法。
本発明の一態様に係るステージは、光学フィルムの物性値を測定するためのステージであり、部分接触面積率が、ステージの光学フィルム載置面の全ての領域において45%以下である。部分接触面積率は、後述する方法(1)に従って測定する。
(a)発色剤層1を有するAフィルム2と、顕色剤層3を有するCフィルム4とから構成される感圧紙5において、Aフィルム2の発色剤層1とCフィルム4の顕色剤層3とが接触するようにして重ね合せる。
(b)ステージ8を光学フィルム載置面7を上にして平坦な台6上に設置する。
(c)Cフィルム4が光学フィルム載置面7に接するようにして感圧紙5をステージ8上に載置する。
(d)ステージ8の光学フィルム載置面7上に載置した感圧紙5の上に、平坦な鉄板9(縦32mm横32mm厚み4mm、32g)と、その上にウエイト10(21kg)とをそれぞれ5秒かけて静かに置く。
(e)ウエイト10を載置してから2分経過後、ウエイト10、鉄板9および感圧紙5をそれぞれ静かに取除く。
(f)発色したCフィルム4の発色領域12の面積を測定する。
(g)鉄板9の面積に対する発色領域12の面積を部分接触面積率として求める。
(a)ステージの光学フィルム載置面の全ての領域にわたって方法(1)に従って部分接触面積率を測定する。
(b)求めた部分接触面積率の平均値を全接触面積率とする。
突起の高さは、例えば0.5mm以上100mm以下であってよく、好ましくは0.5mm以上50mm以下、より好ましくは1mm以上10mm以下である。該高さは、載置台の表面から垂直方向に突起の最も高い点までの距離をいう。
本発明の第1実施形態によるステージは、載置台上に四角錐状突起を有する。以下、図面を参照して第1実施形態によるステージについて説明する。
図2aは、載置台201上に四角錐状突起202を有するステージ200の概略断面図である。四角錐状突起202は、底面が正方形である。
図2bは、光学フィルム載置面に対して垂直上方から見たときのステージ200の概略図である。
本発明の第2実施形態によるステージは、載置台上に円錐状突起を有する。以下、図面を参照して第2実施形態によるステージについて説明する。図3aは、載置台301上に円錐状突起302を有するステージ300の概略断面図である。円錐状突起302は、底面が円形である。図3bは、光学フィルム載置面に対して垂直上方から見たときのステージ300の概略図である。
次に、本発明の第3実施形態によるステージについて説明する。第3実施形態によるステージは、載置台上に線状突起を有する。図4aは、載置台401上に線状突起402を有するステージ400の概略断面図である。図4bは、光学フィルム載置面に対して垂直上方から見たときのステージ400の概略図である。
光学フィルムとしては、例えば基材フィルム上にハードコート層や液晶層等が形成されたフィルム、偏光子、偏光子保護フィルム、反射フィルム、半透過型反射フィルム、輝度向上フィルム、光学補償フィルム、防眩機能付きフィルム等が挙げられ、これらを2種以上組合わせたものであってもよい。光学フィルムは偏光子を含む多層フィルムである偏光板であってもよい。また、光学フィルムは、上で例示したフィルムや偏光板の一方の面にプロテクトフィルムが貼着されたもの(以下、プロテクトフィルム付光学フィルムともいう)であったり、一方の面に粘着剤層が形成され、その粘着剤層上にセパレートフィルムが貼着されたもの(以下、粘着剤層付光学フィルムともいう)であってもよい。
基材フィルムは、材料及び厚みは特に限定されることはなく、また単層であっても複層であってもよく、ガラス又は樹脂からできたフィルムであってよい。中でも樹脂フィルムが好ましい。本発明のステージは、樹脂フィルムのような剛性の低い、撓み易いフィルムでも適切に物性を測定することができる。樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィン;環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸エステル;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースおよびセルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィド;ポリフェニレンオキシド;ポリイミド、ポリアミドイミド等のプラスチックが挙げられる。中でも環状オレフィン系樹脂、セルロースエステル基材およびポリイミドが好ましい。これらの高分子は、単独で又は2種以上混合して用いることができる。(メタ)アクリル酸はメタクリル酸又はアクリル酸のいずれでもよいことを意味する。(メタ)アクリレート等の(メタ)も同様の意味である。
ハードコート層は、基材フィルムの一方の面に形成されていてもよいし、両方の面に形成されていてもよい。ハードコート層は、例えば紫外線硬化型樹脂の硬化層であってよい。紫外線硬化型樹脂としては、例えばアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。ハードコート層は、強度を向上させるために、添加剤を含んでいてもよい。添加剤は限定されることはなく、無機系微粒子、有機系微粒子又はこれらの混合物が挙げられる。
液晶層は、重合性液晶化合物を含む組成物(以下、液晶層形成用組成物ともいう)の硬化膜から構成された層であって、位相差層であってもよい。二色性色素を液晶層形成用組成物にさらに含ませることにより偏光層とすることもできる。液晶層形成用組成物は、溶剤、重合開始剤、光増感剤、重合禁止剤、レベリング剤及び密着性向上剤等をさらに含み得る。
偏光子は、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、その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する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造される。かかる偏光子をそのまま偏光板として用いてもよく、その片面又は両面に透明保護フィルムを貼合したものを偏光板として用いてもよい。こうして得られる偏光子の厚みは、好ましくは2μm以上40μm以下である。
偏光子保護フィルムは、偏光子の片面又は両面に積層することができ、透光性を有する(好ましくは光学的に透明な)樹脂フィルムであってよい。樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィン;環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸エステル;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースおよびセルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィド;ポリフェニレンオキシド;ポリイミド、ポリイミドアミド等のプラスチックが挙げられる。中でも、ポリオレフィン系樹脂、セルロースエステル系樹脂が好ましい。偏光子保護フィルムの厚みは、例えば1μm以上100μm以下であってよく、好ましくは5μm以上60μm以下であることが好ましく、5μm以上50μm以下であることがより好ましい。
粘着剤層は、光学フィルムを例えば表示装置の画像表示素子等に貼合する働きをすることができる。粘着剤層は、粘着剤で構成された層をいう。粘着剤とは、柔軟なゴム状であり、それ自体を光学フィルムや液晶層等の被着体に張り付けることで接着性を発現するものであり、いわゆる感圧型接着剤と称されるものである。また、活性エネルギー線硬化型粘着剤は、エネルギー線を照射することにより、架橋度や接着力を調整することができる。
プロテクトフィルムは、光学フィルムの表面を傷や汚れから保護する目的で用いられる。プロテクトフィルムは、例えば積層体を表示装置等に貼合した後、剥離除去されるものである。
セパレータフィルムは、粘着剤層に対して剥離可能であって、セパレータフィルム上に形成される粘着剤層を支持し、粘着剤層を保護するフィルムとして働くものであってよい。セパレータフィルムを構成するフィルムは、公知の剥離フィルムや剥離紙等であってよく、上述のプロテクトフィルムに用いる樹脂フィルムであってよい。また樹脂フィルムにシリコーンコーティング等の離型処理を施したものであってもよい。
本発明の別の一態様に係る物性測定装置は、上述のステージを備える光学フィルムの物性測定装置である。物性測定装置としては、例えばレーザ変位計、透過率計、硬度計、接触式膜厚計、色度計、カール量測定装置、基板検査装置等が挙げられるがこれらに限定されない。物性測定装置において、ステージは可動式に設置されていてもよいし、床に固定して設置されていてもよい。また、ステージに可動式の測定機器を取り付けることもできる。さらに、既存の物性測定装置のステージ上に本発明のステージを重ねて取り付けることもできる。物性測定装置に用いるステージおよび光学フィルムの例示や好ましい態様は、上述のステージおよび光学フィルムの説明における例示や好ましい態様と同じである。
本発明のさらに別の一態様に係る物性値の測定方法は、光学フィルムの物性値の測定方法である。物性値の測定方法は、上述のステージに光学フィルムを載置する工程と、ステージに載置した光学フィルムの物性値を測定する工程と、光学フィルムをステージから取り外す工程とを含む。
ステージの部分接触面積率は以下の方法に従って測定した。
(A)Aフィルム(発色剤層を備える)とCフィルム(顕色剤層を備える)とから構成された感圧紙〔富士フイルム株式会社製圧力測定フィルム「プレスケール」極超低圧用(LLLW)〕において、Aフィルムの発色剤層とCフィルムの顕色剤層とが接触するように重ね合わせた。
(B)ステージを光学フィルム載置面を上にして平坦な台上に設置した。
(C)AフィルムとCフィルムとを重ね合わせた状態で感圧紙をステージの光学フィルム載置面に置いた。
(D)光学フィルム載置面上に載置した感圧紙の上に、平坦な鉄板(縦32mm横32mm厚み4mm、32g)を置き、その上にウエイト(21kg)を静かに置いた。
(E)ウエイト載置2分経過後に、ウエイト、鉄板および感圧紙をそれぞれ静かに取除いた。
(F)発色したCフィルムをイメージスキャナ(富士フイルム株式会社製FUJI FILM PRESCALE PRESSUREGRAPH FPD-9270)を用いて画像としてパーソナルコンピュータ上に読み取った。
読取り条件:23℃、湿度65RH%、解像度0.125mm。
(G)読み込んだ画像を圧力画像解析システム(富士フイルム株式会社製FPD-8010J)にて発色面積を測定した。
(H)測定された発色面積を測定面積(ウエイトの荷重が掛かった面積:32mm×32mm)で除して、この測定面積における部分接触率(%)とした。
(I)測定ステージの全領域に渡って部分接触面積率を求めた。
なお実施例に用いた測定ステージは、測定面積(32mm×32mm)内の構造(突起の配置)が全体にわたって繰り返された構造であったことから、全接触面積と部分接触面積は同一である。
ステージ上に光学フィルムを、その凸側がステージに接するように載置し、光学フィルムの4角がステージから浮上がる浮上り量の平均値をカール量とした。
以下のプロテクトフィルム、偏光子、偏光子保護フィルム、粘着剤層、セパレータフィルムがこの順に積層され、セパレートフィルム側が凸になるようにカールした光学フィルムを準備した。
プロテクトフィルム(PETフィルム)
偏光子(一軸延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルム)
偏光子保護フィルム(トリアセチルセルロース)
粘着剤層(アクリル系粘着剤)
セパレータフィルム(PETフィルム)
四角錐状突起が隣接して配置されたゴム製ステージ。
突起高さ:1mm
突起間隔:2.8mm
突起本数:32mm×32mm当たり126本
ステージ寸法:縦150mm、横200mm
部分接触面積率:5%
線状突起が正方格子状に配置された樹脂製ステージ。
突起高さ:1mm
突起間隔:3mm
突起幅:1mm
突起本数:32mm×32mm当たり20本
ステージ寸法:縦150mm、横200mm
部分接触面積率:44%
平坦なゴム製帯電防止マット。
ステージ寸法:縦150mm、横200mm
部分接触面積率:100%
ステージ1を用い、この上に上記光学フィルムを、そのセパレートフィルム側(凸側)がステージ1と接するように載置して、そのカール量を定規で測定した。結果を表1に示す。
次いで光学フィルムからセパレートフィルムを剥離して粘接着剤層を露出させ、露出した粘接着剤層がステージ側となるようにステージ1上に載置した。その後、ステージ1から光学フィルムを取り外した。光学フィルムは容易に取り外すことができた。また、取り外したのちの光学フィルムのカールの程度は、定規で測定したところ、載置前と同様であった。
実施例1において用いたステージ1をステージ2に代えて実施例1と同様にして、上記光学フィルムのカール量を測定した。結果を表1に示す。
次いで光学フィルムからセパレートフィルムを剥離して粘接着剤層を露出させ、露出した粘接着剤層がステージ側となるようにステージ2上に載置した。その後、ステージ2から光学フィルムを取り外した。ステージ2から光学フィルムは容易に取り外すことができた。また、取り外したのちの光学フィルムのカールの程度は、定規で測定したところ、載置前と同様であった。
ステージ3を用いて上記光学フィルムのカール量を測定するべく、光学フィルムをステージ3上に載置したところ、光学フィルムがステージ3と密着する面積が次第に拡大してカール量が変化し、最終的には光学フィルムの全体がステージ3に密着したので、カール量の測定を断念した。次いで光学フィルムからプロテクトフィルムを剥離して粘接着剤層を露出させ、露出した粘接着剤層がステージ側となるようにしてステージ3上に載置した。その後、ステージ3から光学フィルムを取り外した。同様の操作を複数の光学フィルムについて行ったところ、光学フィルムが割れたものがあった。また、取り外した光学フィルムの見た目の反りは、載置前とは明らかに異なるものであった。
Claims (1)
- 光学フィルムの物性値の測定方法であって、
ステージに光学フィルムを載置する工程と、
前記ステージに載置した光学フィルムの物性値を測定する工程と、
前記光学フィルムをステージから取り外す工程と、
を含み、
部分接触面積率が、前記ステージの光学フィルム載置面の全ての領域において45%以下であり、
前記ステージは、前記光学フィルム載置面に突起を有し、
前記突起は、前記ステージの縦方向または横方向において0.5mm以上30mm以下の間隔で配置され、
前記突起は点状突起又は線状突起であり、
前記線状突起は、前記光学フィルム載置面に対して垂直方向の断面形状が曲率を有し、
前記光学フィルムの厚みは、0.5μm以上400μm以下であり、
前記突起に支持された光学フィルムは水平である、測定方法。
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