JP2007065191A - 偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偏光子と、前記偏光子の一方の面上に設けられた透明保護層(A)と、前記透明保護層(A)上に設けられたハードコート層(B)と、前記ハードコート層上に設けられた低屈折率層(C)と、前記偏光子のもう一方の面上に設けられた透明保護層(D)とを含む偏光板であって、前記低屈折率層(C)は、特定のケイ素化合物(I)および/または(I)とフッ素との共重合体を含む低屈折率層形成用組成物から形成される、分子中に−O−Si−O−結合を有する化合物を含む硬化膜からなり、前記透明保護層(A)はヘイズ値が1.0以下であるポリエステル樹脂を含有してなり、(C)側の表面硬度が鉛筆硬度でH以上であることを特徴とする偏光板、及び該偏光板を備える液晶表示装置。
【選択図】 なし
Description
また、LCDは、液晶の配向方向を、電場の印加により制御することで偏光の通過、遮断を切り替える機能を持つ液晶セルと、それを挟む状態で互いに直角に配置された2枚の偏光板から構成される。
偏光板としては、偏光子の両方に偏光板保護層を積層したものが用いられる。前記保護層は液晶表示素子の耐傷性、反射防止性等の向上のため、偏光子の外側に張り合わせるフィルムである。
該偏光子の素材としては、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」という。)が主に用いられており、該偏光子は、具体的にはPVA製フィルムを一軸延伸してから、ヨウ素あるいは二色性染料で染色するか、あるいは染色してから延伸し、さらにホウ素化合物で架橋することにより形成している。しかし、このPVA製偏光子は、機械的強度が低く、また熱や水分によって収縮することにより、偏光機能が低下するので、それを防止するために、その両面に透明保護層が積層されている。
該透明保護層には、光線透過性が高いこと、防湿性・耐熱性に優れていること、機械的性質に優れていること、表面が平滑であること、及び偏光子との接着が良好であることなどが要求されている。
そして、通常は、該透明保護層としてトリアセチルセルロース(TAC)を用いそれを水溶性接着剤で偏光子と貼り合わせた偏光板が知られている。この偏光板にゴミや異物の付着、傷を防止するために、該TAC製透明保護層上にハードコート層を設けたり、帯電防止層を設けたりしている。
本出願人は、透明保護層として熱可塑性ノルボルネン系樹脂を用いることを提案している(特許文献1)。これによれば、耐水性、耐湿性、物理的強度、耐熱性、透明性、低複屈折性、粘着剤との密着性、及び粘着剤に対する耐久性などに優れた透明保護層を提供することができる。
一方、偏光板は、LCDでは液晶セルの前面側にも配置され外部に露出していることもあり、物理的な損傷を受けやすく、損傷を受けると表示画像品質を損なうので、偏光板の耐擦傷性と表面硬度の更なる向上が望まれている。加えて、LCDの表示部には、外部光の映りこみ、反射、ギラツキ等を抑えて、画面を見やすくすることや、静電気による塵埃付着がないことも望まれている。そこで、保護フィルムの表面にハードコート層、反射防止層、帯電防止層などを設けることが検討されているが未だ不十分であり、これらの特性をすべて満足することのできる偏光板が求められている。
(1)偏光子と、前記偏光子の一方の面上に設けられた透明保護層(A)と、前記透明保護層(A)上に設けられたハードコート層(B)と、前記ハードコート層上に設けられた低屈折率層(C)と、前記偏光子のもう一方の面上に設けられた透明保護層(D)とを含む偏光板であって、前記低屈折率層(C)は、少なくとも下記成分(I)および/または(II)を含む低屈折率層形成用組成物から形成される、分子中に−O−Si−O−結合を有する化合物を含む硬化膜であり、前記透明保護層(A)はヘイズ値が1%以下であるポリエステル樹脂を含有してなり、(C)側の表面硬度が鉛筆硬度でH以上であることを特徴とする偏光板。
(I):式(1)RaSiY4-a(式中、Rは置換基を有していてもよい一価の炭化水素基を表し、aは0〜2の整数を表し、aが2の時、2つのRは同一であっても相異なっていてもよい。Yは加水分解性基を表し、4−aが2〜4の時、複数のYは同一であっても相異なっていてもよい)で表される化合物、前記式(1)で表される化合物の少なくとも1種の部分加水分解生成物、および前記式(1)で表される化合物の少なくとも1種の完全加水分解生成物からなる群から選ばれる1種以上のケイ素化合物。
(II):式(I)で表されるケイ素化合物とフッ素化合物の共重合体。
(2)前記透明保護層(D)が、脂環式構造を有する重合体樹脂、又はセルロース樹脂である前記(1)に記載の偏光板。
(3)前記透明保護層(D)が、複屈折性を有する層である前記(1)又は(2)に記載の偏光板。
(4)前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の偏光板を備える液晶表示装置であって、前記偏光板の(C)側の表面が視認側となるよう前記偏光板が設けられた液晶表示装置。
がそれぞれ提供される。
本発明の偏光板は、偏光子と、前記偏光子の一方の面上に設けられた透明保護層(A)と、前記透明保護層(A)上に設けられたハードコート層(B)と、前記ハードコート層上に設けられた低屈折率層(C)と、前記偏光子のもう一方の面上に設けられた透明保護層(D)とを含む。
本発明に使用する偏光子は、偏光子としての機能を有するものであれば特に限定されない。例えば、(1)ビニルアルコール重合体(PVA)・ヨウ素系偏光子、(2)PVA系フィルムに二色性染料を吸着配向させた、PVA・染料系偏光子、(3)PVA系フィルムより脱水反応を誘起させたり、ポリ塩化ビニルフィルムの脱塩酸反応により、ポリエンを形成させたポリエン系偏光子、(4)分子内にカチオン基を含有する変性PVAからなるPVA系フィルムの表面および/または内部に二色性染料を有する偏光子などが挙げられる。偏光子の初期偏光性能の観点からは、(1)PVA・ヨウ素系偏光子が好ましく、耐熱性の観点からは(2)PVA・染料系偏光子が好ましい。
例えば、1)の方法は、より詳細には、ヨウ素をヨウ化カリウム溶液に溶解してヨウ素イオンを作り、このイオンをPVAフィルムに吸着させて延伸し、次いで1〜4%ホウ酸水溶液に浴温度30〜40℃で浸漬して偏光板を製造する。2)の方法は、より詳細には、PVAフィルムを、1)と同様にホウ酸水溶液に浸漬し、次いで一軸方向に3〜7倍程度延伸し、0.05〜5%の二色性染料水溶液に浴温度30〜40℃で浸漬して染料を吸着させ、80〜100℃で乾燥して熱固定して偏光子を製造する。偏光子の偏光度は、99.5%以上が好ましい。
本発明の透明保護層(A)はポリエステル樹脂を含有してなる。透明保護層に用いられるポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびこれらの構成成分を主成分とするポリエステル共重合体等がある。
また、分子量400〜8000の軟質重合体セグメントは、該セグメント構成成分だけで測定した場合の融点或いは軟化点が100℃以下のものをいう。このような、ブロック共重合体ポリエステル樹脂を用いると、接着剤との接着性に優れる。
これらの添加剤の種類や添加量は、本発明の透明保護層(A)のヘイズ等に悪影響を与えるため、ヘイズ値が1%以下、好ましくは0.5%以下となる範囲内で配合することが好ましい。
たとえば、ポリエステル樹脂を押出機によって溶融させて当該押出機に取り付けられたダイスからシート状に押出し、押出されたシート状のポリエステルフィルムを少なくとも1つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程を有することにより得られる。
本発明においては、使用する透明保護層(A)のJIS K7127に準拠して測定した引き取り方向(MD方向)の引張り強度が、150MPa以上であることが好ましく、200MPa以上であることがさらに好ましい。透明保護層(A)のJIS K7127に準拠して測定した長さ方向の引張り強度が上記範囲であることにより、フィルムの表面強度、熱や湿度によるひずみが緩和される。また、JIS K5600−5−4に準拠して荷重500gで測定した鉛筆硬度の値が、B以上、好ましくは、HB以上である。鉛筆硬度が上記以上にあることにより、偏光板の耐擦傷性が向上する。
透明保護層(A)は、単層でも多層でもよいが、通常は単層である。
また透明保護層(A)としては、片面又は両面に表面改質処理を施したものを使用することができる。表面改質処理を行うことにより、低屈折率層や後述するその他の層との密着性を向上させることができる。表面改質処理としては、エネルギー線照射処理や薬品処理等が挙げられる。
本発明においては、透明保護層(A)の上にハードコート層(B)を有する。本発明の偏光板は、上記ハードコート層(B)に加え、高屈折率層を有することが好ましい。高屈折率層を有することにより、外光の映りこみ等の反射が防止され、耐擦傷性、防汚性が等にも優れた偏光板とすることが可能になる。
また、本発明の偏光板において上記ハードコート層(B)が高屈折率層をかねることができる場合がある。その場合、薄膜化が可能になるばかりでなく製造コストをも削減できる。
本発明において、高屈折率層をかねたハードコート層(B)とは、低屈折率層(C)よりも大きい屈折率層を有する層をいう。高屈折率層の屈折率は、前記条件を満たせばよいが、1.55以上であることが好ましい。
屈折率は、例えば、公知の分光エリプソメータを用いて測定して求めることができる。
トリメチロールプロパントリチオグリコレート、トリメチロールプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレート等の、分子中に2個以上のチオール基を有するポリチオール類;等が挙げられる。
本発明においては、これらのプレポリマー、オリゴマー及び/又はモノマーを一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
さらに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤等の各種添加剤を含有させることもできる。
ハードコート層に、無機酸化物粒子を含有させることにより、耐擦傷性に優れ、屈折率が1.55以上の高屈折率層を容易に形成することが可能となる。
これらの中でも、酸化アンチモンは、屈折率が高く、導電性と透明性のバランスに優れるので、屈折率を調節するための成分として適している。
これらの無機酸化物粒子は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
活性エネルギー線の照射強度及び照射時間はとくに限定されず、用いる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の組成等に応じて適宜、照射強度、照射時間などの照射条件を設定することができる。
本発明の偏光板に用いる低屈折率層は、少なくとも下記成分(I)および/または(II)を含む組成物から形成される、分子中に−O−Si−O−結合を有する化合物(以下、「化合物X」ということがある。)を含む硬化膜である。
(I):式(1)RaSiY4-a(式中、Rは置換基を有していてもよい一価の炭化水素基を表し、aは0〜2の整数を表し、aが2の時、2つのRは同一であっても相異なっていてもよい。Yは加水分解性基を表し、4−aが2〜4の時、複数のYは同一であっても相異なっていてもよい)で表される化合物(以下、化合物(I−1)ということがある。)、前記式(1)で表される化合物の少なくとも1種の部分加水分解生成物(以下、化合物(I−2)ということがある。)、および前記式(1)で表される化合物の少なくとも1種の完全加水分解生成物(以下、化合物(I−3)ということがある。)からなる群から選ばれる1種以上のケイ素化合物。
(II):式(I)で表されるケイ素化合物とフッ素化合物の共重合体。
<RaSiY4-aで表される化合物(I)など>
本化合物(I−1)において、置換基を有してもよい一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、4-メチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等の置換基を有してもよいアリール基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;ベンジル基、フェネチル基、3-フェニルプロピル基等のアラルキル基;クロロメチル基、γ-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等のハロアルキル基;γ-メタクリロキシプロピル基等のアルケニルカルボニルオキシアルキル基;γ-グリシドキシプロピル基、3,4-エポキシシクロヘキシルエチル基等のエポキシ基を有するアルキル基;γ-メルカプトプロピル基等のメルカプト基を有するアルキル基;3-アミノプロピル基等のアミノ基を有するアルキル基;トリフルオロメチル基等のパーフルオロアルキル基等を挙げることができる。この中でも、合成の容易性、入手可能性等から、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、パーフルオロアルキル基が好ましい。
本共重合体(II)は、化合物(I)のケイ素原子に、フッ素原子を有する有機基が結合した構造を含む化合物である。フッ素原子を有する有機基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。共重合体の形成に用いることのできるフッ素化合物としては、例えば、テトラフロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン、3,3,3−トリフロロプロピレン等のフロロオレフィン類;パーフロロ(アルキルビニルエーテル)類もしくはパーフロロ(アルコキシアルキルビニルエーテル)類;パーフロロ(メチルビニルエーテル)、パーフロロ(エチルビニルエーテル)、パーフロロ(プロピルビニルエーテル)、パーフロロ(ブチルビニルエーテル)、パーフロロ(イソブチルビニルエーテル)等のパーフロロ(アルキルビニルエーテル)類;パーフロロ(プロポキシプロピルビニルエーテル)等のパーフロロ(アルコキシアルキルビニルエーテル)類;その他を挙げることができる。これらの化合物は、単独で、又は2種以上を併用することができる。
低屈折率層形成用組成物には架橋性化合物を配合することができる。架橋性化合物としては、たとえば、メラミン樹脂、グリコール類、アクリル系樹脂、アジド類、イソシアネート類などがあげられる。これらのなかでも低屈折率層形成用組成物の保存安定性から、メチロール化メラミン、アルコキシメチル化メラミンまたはこれらの誘導体などのメラミン樹脂が好ましい。架橋性化合物の使用割合は、フッ素化合物(b)100重量部に対して、70重量部以下が好ましい。より好ましくは30重量部以下、さらに好ましくは5〜30重量部である。
低屈折率層形成用組成物には、中空微粒子を配合することができる。低屈折率層に配合される中空微粒子は、無機化合物の中空状微粒子である。中空微粒子は、外殻の内部に空洞が形成されたものが好ましく、シリカ系中空微粒子が特に好ましい。低屈折率層に、化合物Xと併せて中空微粒子が添加されることにより、低屈折率性に加えて耐擦傷性の向上を図ることができる。
低屈折率層形成用組成物には酸発生剤を配合することができる。酸発生剤は、低屈折率層形成用組成物中で均一に溶解し、低屈折率層形成用組成物を分解したり、低屈折率層形成用組成物を硬化させて得られた硬化膜の皮膜透明性を低下させないものが好ましい。酸発生剤としては、p−トルエンスルホン酸、安息香酸等の有機酸や、トリアジン系化合物等の光酸発生剤などがあげられる。酸発生剤の使用割合は、フッ素化合物(b)100重量部に対して、10重量部以下が好ましい。より好ましくは5重量部以下、さらに好ましくは0.1〜5重量部である。
本発明において、低屈折率層の厚みは、好ましくは10〜1000nm、より好ましくは30〜500nmである。
本発明の偏光板を構成する透明保護層(D)は、前記偏光子の、透明保護層(A)が設けられた面の反対側の面上に設けられる。
なお、脂環式オレフィン樹脂は、主鎖及び/又は側鎖にシクロアルカン構造を有するポリマーである。脂環式オレフィンポリマーの具体例としては、特開平05−310845号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体、特開平05−97978号公報に記載されている水素添加重合体、特開平11−124429号公報に記載されている熱可塑性時シクロペンタジエン系開環重合体及びその水素添加物である。
なお、上記透明保護層(D)は、偏光子との接着性を向上させるために、アルカリによるケン化処理、プラズマ処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、高周波処理、及び電子線処理などを行ったものでもよい。
広帯域1/4位相差板とは、波長410〜660nmを含む可視光全域で位相差がほぼ1/4波長になる1/4波長板のことをいう。この広帯域1/4波長板の具体例としては、1/2波長板と1/4波長板とを積層したものやポリスチレン樹脂などの固有複屈折値が負である材料からなる層の両面に脂環式オレフィン樹脂などの固有複屈折性が正である材料からなる層が積層されている積層体を延伸したものなどが挙げられる。
これらの中で、固有複屈折値が負である樹脂はビニル芳香族系重合体、ポリアクリロニトリル系重合体及びポリメチルメタクリレート系重合体を好適に用いることができ、ビニル芳香族系重合体は、複屈折発現性が高いので特に好適に用いることができる。
Cプレートは、面内の位相差がないかまたは極めて小さく、厚み方向にのみ位相差を有する位相差層のことをいい、光軸がその面内方向の垂直な厚み方向に存在する。前記Cプレートは、その光学特性条件が、下記式(1)を満たす場合はポジティブCプレート、下記式(2)を満たす場合はネガティブCプレートと呼ばれる。
下記nx、ny及びnzは、前記位相差板等におけるX軸、Y軸、及びZ軸方向の屈折率を表し、前記X軸方向とは、前記層の面内での屈折率が最大となる方向(面内遅相軸方向)であり、前記Y軸方向とは、前記層の面内で前記X軸方向に垂直な方向(面内進相軸方向)であり、前記Z軸方向とは、前記X軸方向及び前記Y軸方向に垂直な層の厚み方向である。
nx≒ny<nz (1)
nx≒ny>nz (2)
Aプレートは、厚み方向の位相差がないかまたは極めて小さく、面内のみ位相差を有する位相差層のことをいい、光軸が面内方向に存在する。前記Aプレートは、その光学特性が、下記式(3)を満たす場合はポジティブAプレート、下記式(4)を満たす場合はネガティブAプレートと呼ばれる。
nx>ny≒nz (3)
nx≒nz>ny (4)
二軸性を有する位相差板としては、ポジティブ二軸位相差板(nz>nx>ny)、ネガティブ二軸位相差板(nx>ny>nz)が挙げられる。
一軸性を有する位相差板や二軸性を有する位相差板としては、固有複屈折値が正である材料からなるフィルムを延伸したフィルム、ポリスチレン樹脂などの固有複屈折値が負である材料からなる層の両面にノルボルネン系樹脂などの固有複屈折性が正である材料からなる層が積層されている積層体を延伸したもの、ディスコティック液晶を面に平行配向又は垂直配向させたものなどが挙げられる。
複屈折性を示す層の面内のレターデーションReや面と垂直方向のレターデーションであるRthは、使用する液晶モードに応じて適宜調整すればよい。
本発明においては、偏光子と透明保護層(D)とを積層する際に、透明保護層(D)が複屈折性を示す層を有するときには、偏光子の透過軸と透明保護層(D)の遅相軸とが、平行又は直交するように積層することが好ましい。
本発明の液晶表示装置は、前記本発明の偏光板を含む。本発明の偏光板を液晶表示装置の視認側となるようにに配置する。液晶表示装置としては、偏光板を液晶セルの片側又は両側に配置してなる透過型や反射型、あるいは透過・反射両用型等の従来に準じた適宜な構造を有するものとして形成することができる。本発明においては、透明樹脂フィルムに複屈折性を付与する配向処理したものを、液晶セルに使用する液晶モードに合わせ随時選択し、形成することが必要である。
液晶セルに使用する液晶モードとしては、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、HAN(Hybrid Alignment Nematic)型、VA(Vertical Alignment)型、MVA(Multiple Vertical Alignment)型、IPS(In Plane Switching)型、OCB(Optical Compensated Bend)型等が挙げられる。
|R40−R0|≦35nm
を満たすことが好ましい。
このように透明保護層(A)に入射するまでの位相差が補償されることにより、透明保護層(A)として本発明に規定される特定のものを採用し偏光板の優れた耐久性などの特性を享受しつつ、偏光現象の少ない液晶表示装置とすることができる。
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
(1)鉛筆硬度
荷重を500gとして以外は、JIS K5600−5−4に従い測定した。
(2)引張強度
JIS K7127に準拠して、東洋ボールドウィーン社製、「テンシロン UTM-10T-PL」を用いて、試験片の形状はW=10mm、L=40mmとし、引張速度を500mm/分として引張試験を行った。なお、同様の測定を5回行い、その算術平均値を引張強度の代表値とした。
(3)全光線透過率、ヘイズ
JIS K7361−1に準拠して、日本電色工業社製「濁度計NDH-300A」を用いて測定した。
(4)機械的強度
300mm四方の偏光板を、対角線に沿って両側に折り曲げる操作を交互にそれぞれ500回繰り返し、光学顕微鏡によりフィルムにマイクロクラックがないかを確認して、以下の基準で評価した。
○:変化なし
△:フィルム端部に僅かにマイクロクラックが発生しているが実用上問題なし。
×:折り曲げ部に沿ってマイクロクラックが発生している。
(5)文字ぼけ
偏光板を液晶表示装置に組み込み、文字を表示させ、以下の基準で評価した。
○:文字ぼけが見られない。
×:文字の輪郭がぼやける。
(6)視野角特性
液晶表示装置のディスプレイを黒表示にして、目視により、正面方向と極角80度以内の斜め方向からの表示特性を観察した。
(7)反射率
分光光度計〔日本分光(株)、紫外可視近赤外分光光度計V-570〕を用い、入射角5度で反射スペクトルを測定し、波長550nmの光における反射率を求めた。
(8)屈折率
高速分光エリプソメーター〔J.A.Woollam社、M-2000U〕を用い、温度20℃±2℃、湿度60±5%の条件下で、入射角度をそれぞれ55、60、65度として測定した場合の、波長領域400〜1000nmのスペクトルから算出した。
(9)視認性
液晶表示装置のディスプレイを黒表示としたときのパネルを目視で観察し、以下の基準で、評価を行った。
○:グレアや映り込みが見られない。
△:グレアや映り込みが少し見られる。
×:グレアや映り込みが見られる。
五酸化アンチモンのメチルイソブチルケトンゾル(固形分濃度40%:触媒化成工業社製)100重量部に、UV硬化型ウレタンアクリレート(製品名「紫光UV7640B」、日本合成化学工業社製)10重量部、スチレンビーズ(粒径3.5μm)5部及び光重合開始剤(製品名「イルガキュア-184」、チバガイギー社製)0.4重量部、フッ素化アルキル基含有オリゴマー(製品名「メガファックF470」、大日本インキ化学工業社製)を0.1重量部混合し、UV硬化型のハードコート層(B)形成用組成物を得た。
還流管を備えつけた4つ口反応フラスコにエタノール200部を投入し、撹拌下にこのエタノールに蓚酸120部を少量づつ添加することにより、蓚酸のエタノール溶液を調製した。次いでこの溶液をその還流温度まで加熱し、還流下のこの溶液中にテトラエトキシシラン20部とトリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン(TSL8257、GE東芝シリコーン社製)4部の混合物を滴下した。滴下終了後も、還流下に加熱を5時間続けた後冷却し、メタノールにて固形分が1重量%になるように希釈することにより低屈折率層形成用組成物1を調製した。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカイソプロパノール分散ゾル(触媒化成工業社製、固形分20重量%、平均一次粒子径約35nm、外殻厚み約8nm)を前記低屈折率層形成用組成物1に、中空微粒子の割合が固形分基準で80重量%になるように添加し、低屈折率層(C)形成用組成物を調製した。
厚み75μmのPVAフィルム(製品名「クラレビニロン#7500」)をチャックに装着しヨウ素0.2g/l、ヨウ化カリウム60g/lよりなる水溶液中に30℃にて240秒浸漬し、次いでホウ酸70g/l、ヨウ化カリウム30g/lの組成の水溶液に浸漬すると共に、同時に6.0倍に一軸延伸しつつ5分間に亘ってホウ酸処理を行った。処理後のフィルムを室温で24時間乾燥し偏光子を作製した。偏光度は、99.95%であった。
脂環式オレフィンポリマー(ガラス転移温度136℃)からなる厚み40μmの長尺の未延伸フィルムの片面に、高周波発信機〔春日電機(株)、高周波電源AGI−024、出力0.8KW〕を用いてコロナ放電処理を行い、表面張力が0.055N/mのフィルム(D1)を得た。
厚み40μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(コニカミノルタ社製、製品名「KC 4UX2M」、ヘイズ0.5、鉛筆硬度HB、強度100MPa)の一方の面に、水酸化カリウムの1.5モル/lイソプロピルアルコール溶液を25ml/m2塗布し、25℃で5秒間乾燥した。次いで、流水で10秒洗浄し、25℃の空気を吹き付けることによりフィルムの表面を乾燥した。このようにして、トリアセチルセルロースフィルムの一方の表面のみをケン化した。このフィルムは、実施例2の透明保護層(D2)及び比較例1の透明保護層(A3)の材料として用いた。
脂環式オレフィン樹脂(ガラス転移温度136℃)からなる厚み200μmのフィルム(オプテス社製、ゼオノアフィルムZF−14)を、同時二軸延伸機を使用して、オーブン温度(予熱温度、延伸温度、熱固定温度)138℃、フィルム繰り出し速度1m/分、チャックの移動精度±1%以内、縦延伸倍率1.41倍、横延伸倍率1.41倍で同時二軸延伸を行い、厚み100μmの透明保護層(D3)を得た。得られた透明保護層(D3)の主屈折率は、nx=1.53068、ny=1.53018、nz=1.52913であった。
製造例3で得られた偏光子の一方の面に製造例5で得られたケン化処理されたトリアセチルセルロースフィルムのケン化処理された面をポリビニルアルコール系接着剤により貼り合わせ、更に偏光子のもう一方の面に、製造例6で得られた透明保護層の面をアクリル系接着剤により貼り合わせ、バックライト側偏光板を作製した。
透明保護層(A1)としてポリエステルフィルム(東洋紡製、製品名「コスモシャインA4100」、厚み50μm、ヘイズ0.51、鉛筆硬度H、強度220MPa)を用い、この上に、製造例1で得たハードコート層(B)形成用組成物を、ダイコーターを用いて連続的に塗布した。次いで80℃で5分間乾燥させた後、紫外線照射(積算光量300mJ/cm2)を行い、組成物を硬化させ、ハードコート層(B1)を積層させた。硬化後のハードコート層の膜厚は5μmであった。また、このハードコート層上の表面抵抗値は1×109Ω/□であった。
透明保護層(D)として透明保護層(D1)の代わりに、製造例5で得られた一方の面がケン化処理されたトリアセチルセルロースフィルム(D2)を用い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、トリアセチルセルロースフィルム(D2)のケン化処理された面と偏光子を貼り合わせる他は実施例1と同様にして、反射防止層が形成された偏光板を得た。得られた偏光板について、透明保護層(A1)側の鉛筆硬度、ヘイズ、機械的強度を測定した。結果を表1に示す。
透明保護層(A)として、透明保護層(A1)の代わりに、厚み40μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(A2)(東洋紡製エステルフィルム、製品名「コスモシャインA4300」、厚み50μm、ヘイズ0.6、鉛筆硬度H、強度220MPa)を用いた他は実施例1と同様にして反射防止層が形成された偏光板を得た。得られた偏光板について、透明保護層(A2)側の鉛筆硬度、ヘイズ、機械的強度を測定した。結果を表1に示す。
製造例5で得られた、一方の面がケン化処理されたトリアセチルセルロースフィルムのケン化処理されていない面に、高周波発信機(春日電機社製 高周波電源、製品名「AGI−024」)を用いて、コロナ放電処理を出力0.8KWで行い、表面張力が0.055N/mになるように表面改質して透明保護層(A3)を得た。
透明保護層(A)としてポリエステル系フィルム(A4)(東洋紡製エステルフィルム、製品名「E5001」、厚み50μm、ヘイズ2.2、鉛筆硬度H、強度220MPa)を用いた他は実施例1と同様にして偏光板を得た。得られた偏光板について、透明保護層(A4)側の鉛筆硬度、ヘイズ、機械的強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例1において、透明保護層(D1)の代わりに、製造例6で得られた透明保護層(D3)を用い、偏光子の吸収軸と透明保護層(D3)の遅相軸とが直交するようにして偏光子を積層した以外は、実施例1と同様にして偏光板を作製した。
(液晶表示装置の作製)
VAモードの液晶セル(厚み2.74μm、誘電異方性が正、波長550nm複屈折Δn=0.09884、プレチルト角90度)の一方の面に、実施例4で得られた偏光板を、保護フィルム(D3)側が、液晶セルに接するように貼り合わせ、液晶セルのもう一方の面に製造例7で得られた偏光板を保護フィルム(D3)側が、液晶セルに接し、かつ二枚の偏光板がクロスニコルの配置になるよう、偏光板−液晶セル−バックライト側偏光板の構成からなる、液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置について、視野角特性、視認性、文字ぼけの評価を行った。結果を表2に示す。
(比較例3)
比較例2において、透明保護層(D1)の代わりに、製造例6で得られた透明保護層(D3)を用い、偏光子の吸収軸と透明保護層(D3)の遅相軸とが直交するようにして偏光子を積層した以外は、比較例2と同様にして偏光板を作製した。
上記偏光板を用いる以外は、実施例4と同様にして液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置について、視野角特性、視認性、文字ぼけの評価を行った。結果を表2に示す。
実施例に示すように、本発明の偏光板は、特定の性能を持つポリエステル樹脂を透明保護層(A)として用いることで、透明性、機械的強度、耐擦傷性等のすべてに優れる偏光板を形成できることがわかる。また、実施例4に示すように、本発明の偏光板を液晶表示装置に組みこんで使用すると、視野角特性、視認性に優れ、文字ぼけもみられない。
一方、比較例に示すように、透明保護層(A)としてヘイズが高いポリエステルフィルムを用いた場合、鉛筆硬度は高くなるものの、光線透過率、偏光板のヘイズが悪化したり、視認性が悪化する。また、透明保護層(A)としてトリアセチルセルロースフィルムを用いた場合、耐擦傷性に問題が生じることが判る。また、これらの偏光板を液晶表示装置に組みこんで使用すると、文字ぼけが見られる。
Claims (4)
- 偏光子と、
前記偏光子の一方の面上に設けられた透明保護層(A)と、
前記透明保護層(A)上に設けられたハードコート層(B)と、
前記ハードコート層上に設けられた低屈折率層(C)と、
前記偏光子のもう一方の面上に設けられた透明保護層(D)と
を含む偏光板であって、
前記低屈折率層(C)は、少なくとも下記成分(I)および/または(II)を含む低屈折率層用組成物から形成される、分子中に−O−Si−O−結合を有する化合物を含む硬化膜であり、
前記透明保護層(A)はヘイズ値が1%以下であるポリエステル樹脂を含有してなり、
(C)側の表面硬度が鉛筆硬度でH以上であることを特徴とする偏光板。
(I):式(1)RaSiY4-a(式中、Rは置換基を有していてもよい一価の炭化水素基を表し、aは0〜2の整数を表し、aが2の時、2つのRは同一であっても相異なっていてもよい。Yは加水分解性基を表し、4−aが2〜4の時、複数のYは同一であっても相異なっていてもよい)で表される化合物、前記式(1)で表される化合物の少なくとも1種の部分加水分解生成物、および前記式(1)で表される化合物の少なくとも1種の完全加水分解生成物からなる群から選ばれる1種以上のケイ素化合物。
(II):式(I)で表されるケイ素化合物とフッ素化合物の共重合体。 - 前記透明保護層(D)が、脂環式構造を有する重合体樹脂、又はセルロース樹脂である請求項1に記載の偏光板。
- 前記透明保護層(D)が、複屈折性を有する層である請求項1又は2に記載の偏光板。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光板を備える液晶表示装置であって、前記偏光板の(C)側の表面が視認側となるよう前記偏光板が設けられた液晶表示装置。
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