JP6483811B2 - 透明基材フィルム積層体、タッチパネル用センサーフィルム、タッチパネル、画像表示装置および画像表示装置の視認性改善方法 - Google Patents
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Description
例えば、液晶表示装置用のタッチパネル用センサーの透明樹脂基材としてフィルムを用いる場合、液晶表示装置に色の異なるムラ(「虹ムラ」とも言う)が、特に表示画面を斜めから観察したときに生じ、液晶表示装置の表示品質が損なわれてしまう。この現象はフィルム基材の複屈折に起因するものである。
また、例えば、日差しの強い屋外等の環境では、その眩しさを解消するために、偏光特性を有するサングラスを掛けた状態でタッチパネルのLCDの画像表示部を視認する場合がある。この場合、観察者はLCDから射出した直線偏光を有する光を、偏光板を通して視認することとなるため、LCDに内装される偏光板の吸収軸と、サングラスなどの偏光板の吸収軸とがなす角度によっては画面が暗く、あるいは見えなくなってしまう現象(ブラックアウト)が発生する。
特許文献1には、バックライト光源と、液晶セルと、液晶セルの視認側に配した偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置において、バックライト光源として白色発光ダイオードを用いるとともに、偏光板の視認側に、3000〜30000nmのレターデーションを有する高分子フィルムを、偏光板の吸収軸と高分子フィルムの遅相軸とのなす角がおよそ45°となるように配して用いる液晶表示装置の視認性改善方法が記載されている。
特許文献1や2の構成では、特許文献2に記載されるように、ある程度高いレターデーションを有するポリエステルフィルムを透明樹脂基材に適用することで、虹ムラを防止している。また、透明樹脂基材を遅相軸が45±10°の角度をなすように配置することにより、虹ムラを防止する光学特性を有効に利用して、タッチパネル用センサーフィルム全体で、直線偏光の入射光をこれと直交する直線偏光成分を有する光により出射することができ、これにより偏光サングラスを使用する場合のブラックアウトを防止している。
しかしながら、Reが大きい第一の透明基材フィルムとは別の任意の第二の透明基材フィルム(導電層などの機能層の支持体)を第一の透明基材フィルムよりもバックライト側に配置すると、第二の透明基材フィルムに起因して虹ムラとブラックアウトが発生することがわかった。一度発生した虹ムラとブラックアウトを生じる偏光状態となった光が次にReが大きい第一の透明基材フィルムを通過しても虹ムラとブラックアウトの発生を抑制できないことがわかった。
また、第一の透明基材フィルムとして、虹ムラとブラックアウトを解消できる程度にReが大きくはない第一の透明基材フィルムを用いた場合も、第一の透明基材フィルムに起因して虹ムラとブラックアウトが発生し、一度発生した虹ムラとブラックアウトは遅相軸の角度をあわせて視認側に配置した第二の透明基材フィルムを通しても解消できなかった。
上記課題を達成するための具体的手段である本発明は以下のとおりである。
透明基材フィルム積層体が少なくとも第一の透明基材フィルムと第二の透明基材フィルムを有し、
第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが4000nm以上であり、
第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が45°±20°となるように配置されて用いられ、
第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置されて用いられ、
第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角が0°および90°以外であり、
第一の透明基材フィルムに対して第二の透明基材フィルムが視認側に配置されて用いられる透明基材フィルム積層体。
[2] [1]に記載の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが、0nmより大きく、第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReより小さいことが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReのフィルム厚み方向のレターデーションRthに対する比Re/Rthが0.5以上であることが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムのフィルム厚み方向のレターデーションRthが20000nm以下であることが好ましい。
[5] [1]〜[4]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムのうち少なくとも1つがポリエステルフィルムであることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムが一軸配向ポリエステルフィルムであることが好ましい。
[7] [1]〜[6]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムが二軸配向ポリエステルフィルムであることが好ましい。
[8] [1]〜[7]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムの厚みが40μm以上であることが好ましい。
[9] [1]〜[8]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムの厚みが80μm以下であり、第一の透明基材フィルムの厚みより薄いことが好ましい。
[10] [1]〜[9]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、画像表示装置が、バックライト光源と偏光子の間に液晶セルを有することが好ましい。
[11] [1]〜[10]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムが、導電層が形成された導電性フィルムであることが好ましい。
[12] [11]に記載の透明基材フィルム積層体は、導電層が、複数の金属細線を含むことが好ましい。
[13] [12]に記載の金属細線がメッシュ状に配置されていることが好ましい。
[14] [12]に記載の金属細線がランダムに配置されていることが好ましい。
[15] [12]〜[14]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、金属細線が銀または銀を含む合金からなることが好ましい。
[16] [12]〜[14]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、金属細線が銅または銅を含む合金からなることが好ましい。
[17] [11]に記載の透明基材フィルム積層体は、導電層が酸化物からなることが好ましい。
[18] [17]に記載の透明基材フィルム積層体は、酸化物が酸化スズを含有する酸化インジウムまたはアンチモンを含有する酸化スズからなることが好ましい。
[19] [1]〜[18]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムが粘着材を介して積層されたことが好ましい。
[20] [1]〜[19]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、バックライト光源が蛍光体方式の白色発光ダイオードであることが好ましい。
[21] [1]〜[20]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、透明基材フィルム積層体が四角形状であり、かつ、透明基材フィルム積層体の各辺と偏光板の吸収軸とのなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置されて用いられることが好ましい。
[22] [1]〜[21]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体は、透明基材フィルム積層体が四角形状であり、かつ、透明基材フィルム積層体の各辺と第二の透明基材フィルムの遅相軸とのなす角が90°±30°または0°±30°であることが好ましい。
[23] [1]〜[22]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体を含むタッチパネル用センサーフィルム。
[24] [1]〜[22]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体を備えるタッチパネル。
[25] [1]〜[22]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体を備える画像表示装置。
[26] バックライト光源と、バックライト光源の視認側に配置された偏光板とを少なくとも有する画像表示装置の視認性改善方法であって、
[1]〜[22]のいずれか1つに記載の透明基材フィルム積層体を偏光板の視認側に配置し、
透明基材フィルム積層体が少なくとも第一の透明基材フィルムと第二の透明基材フィルムを有し、
第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが4000nm以上であり、
第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が45°±20°となるように配置し、
第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置し、
第一の透明基材フィルムの遅相軸と第二の透明基材フィルムの遅相軸とのなす角が0°または90°ではなく、
第一の透明基材フィルムに対して第二の透明基材フィルムを視認側に配置する画像表示装置の視認性改善方法。
透明基材フィルム積層体、第一の透明基材フィルム、第二の透明基材フィルム、透明導電層などが「透明」とは、JIS−K−7361に記載の方法で測定した透過率が60%以上であることを意味する。第一の透明基材フィルムの透過率は80%以上であることがより好ましく、85%以上であることが特に好ましい。第二の透明基材フィルムが導電層を有する場合、透明基材フィルム積層体、第二の透明基材フィルムおよび透明導電層の可視光透過率は導電層の透過率によって主に定まることがある。導電層の透過率は、70%以上であることがより好ましく、75%以上であることが特に好ましい。
本発明の透明基材フィルム積層体は、バックライト光源と、バックライト光源の視認側に配置された偏光板とを少なくとも有する画像表示装置の偏光板の視認側に配置されて用いられる透明基材フィルム積層体であって、
透明基材フィルム積層体が少なくとも第一の透明基材フィルムと第二の透明基材フィルムを有し、
第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが4000nm以上であり、
第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が45°±20°となるように配置されて用いられ、
第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置されて用いられ、
第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角が0°および90°以外であり、
第一の透明基材フィルムに対して第二の透明基材フィルムが視認側に配置されて用いられる透明基材フィルム積層体である。
以下、本発明の透明基材フィルム積層体、タッチパネル用センサーフィルム、タッチパネル、画像表示装置および画像表示装置の視認性改善方法の好ましい態様について説明する。
まず、本発明の透明基材フィルム積層体の構成を、図面を用いて説明する。本発明の透明基材フィルム積層体の構成は、図面によって限定されるものではない。
図1は、本発明の画像表示装置の一例における、断面の概略図である。
図1に示した本発明の透明基材フィルム積層体5は、バックライト光源14と、バックライト光源の視認側に配置された偏光板11とを少なくとも有する画像表示装置15の偏光板の視認側21Aに配置されて用いられる透明基材フィルム積層体であって、透明基材フィルム積層体5が少なくとも第一の透明基材フィルム1と第二の透明基材フィルム2を有する。
図1に示した本発明の透明基材フィルム積層体は、画像表示装置15が、バックライト光源14と偏光板11の間に液晶セル13を有することが好ましい。画像表示装置が偏光板を2枚有する場合(図1には不図示)は、本発明の透明基材フィルム積層体は、画像表示装置の視認側の偏光板のさらに視認側に配置されて用いられることが好ましい。
本発明の透明基材フィルム積層体5は、本発明の画像表示装置15における偏光板11と接着剤12を介して積層されたことが好ましい。
透明基材フィルム積層体をタッチパネルに用いる場合、図1に示した本発明のタッチパネル7は、本発明の透明基材フィルム積層体5における第二の透明基材フィルム2が導電層4を有することが好ましい。第二の透明基材フィルム2が導電層4を有する場合、タッチパネル用センサーフィルムとして好適に用いることができる。
図1に示した本発明のタッチパネル7は、さらに前面板6を有することが好ましい。前面板としては、ガラス基板やカバープラスチックが好ましい。また、前面板6と第二の透明基材フィルム2が粘着材3を介して積層されたことが好ましい。
導電層4は図1に示されているように、部分的にパターン状やメッシュ状に形成されてもよく、第二の透明基材フィルム2の全面を覆う層状に形成されてもよい。
図2は、本発明の画像表示装置の一例における、偏光板、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの積層順を説明する図である。
本発明の透明基材フィルム積層体5は、第一の透明基材フィルム1に対して第二の透明基材フィルム2が視認側21Aに配置されて用いられる。第一の透明基材フィルムに対して第二の透明基材フィルムが視認側に配置されて用いられると、虹ムラの発生が抑制できる。図2に示した本発明の画像表示装置の一例では、第一の透明基材フィルムの遅相軸の方位1A、第二の透明基材フィルムの遅相軸の方位2Aおよび偏光板の吸収軸の方位11Aが、いずれもxy平面状に存在し、視認側21Aの方位はz軸の正方向である。なお、一般に画像表示装置における偏光板の吸収軸の方位11Aが、画像表示装置の画像表示部(表示画面)に対して左右方向、すなわちy軸方向であることが多く、上下方向、すなわちx軸方向であることもある。一般に画像表示装置における画像表示装置の画像表示部(表示画面)の左右方向の辺はy軸方向と一致し、上下方向の辺はx軸方向と一致する。
図3は、本発明の画像表示装置の一例における、透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角の関係を説明する図である。
本発明の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムの遅相軸および第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角113Aが0°および90°以外である。第一の透明基材フィルムの遅相軸および第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角113Aは、1〜89°が好ましく、10〜80°がより好ましく、20〜70°が特に好ましく、30〜60°がより特に好ましく、45°が最も好ましい。第一の透明基材フィルムの遅相軸および第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角113Aが0°および90°以外であれば、第一の透明基材フィルムのReと第二の透明基材フィルムのReが単純に足し合わされず、かつ、第一の透明基材フィルムのRthと第二の透明基材フィルムのRthが単純に足しあわされない。そのため、前述の第一段階の偏光解消と第二段階の偏光解消を行うことができる。第一の透明基材フィルムの遅相軸および第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角113Aは45°に近づくほど、第一段階の偏光解消と第二段階の偏光解消によってより虹ムラとブラックアウト抑制できるため、好ましい。
本発明の透明基材フィルム積層体は、視認側から見たときに(正射影が)透明基材フィルム積層体が四角形状であることが好ましく、長方形状であることがより好ましい。
図2に示したように本発明の透明基材フィルム積層体5が四角形状であり、かつ、透明基材フィルム積層体5の各辺(第一の透明基材フィルム1の各辺および第二の透明基材フィルム2の各辺)と偏光板の吸収軸の方位11Aとのなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置されて用いられることが好ましい。透明基材フィルム積層体の各辺と偏光板の吸収軸とのなす角の好ましい範囲は、後述の第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角の好ましい範囲と同様である。
図2に示したように本発明の透明基材フィルム積層体5が四角形状であり、かつ、透明基材フィルム積層体5の各辺(第一の透明基材フィルム1の各辺および第二の透明基材フィルム2の各辺)と第二の透明基材フィルムの遅相軸の方位2Aとのなす角が90°±30°または0°±30°であることが好ましい。透明基材フィルム積層体の各辺と第二の透明基材フィルムの遅相軸とのなす角の好ましい範囲は、後述の第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角の好ましい範囲と同様である。
(位相差)
本発明の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが4000nm以上である。Reはフィルム面内のレターデーションを表し、単位はnmである。
第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReは、6000nm以上が好ましく、8000nm以上がより好ましい。第一の透明基材フィルムのReが4000nm以上であると、第一段階の偏光解消をしやすくなり、虹ムラを十分に抑制することができる。
第一の透明基材フィルムのRe/Rthは、0.7以上が好ましく、0.8以上がより好ましい。0.5以上であると、第一段階の偏光解消をしやすくなり、虹ムラが生じ難くなる。
虹ムラは入射光により発生するため、通常は白表示時で観察される。
第一の透明基材フィルムおよび後述の第二の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReは、下記式(14)で表される。
ここで、nxはフィルムの面内遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルムの面内進相軸方向(面内遅相軸方向と直交する方向)の屈折率であり、y1はフィルムの厚みである。
ここでnzは第一の透明基材フィルムのフィルム厚み方向の屈折率である。
二枚の偏光板を用いて、第一の透明基材フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx,ny)、及び厚み方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T、測定波長589nm)によって求め、前述の二軸の屈折率差の絶対値(|nx−ny|)を屈折率の異方性(△nxy)とした。第一の透明基材フィルムの厚みy1(nm)は電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定し、単位をnmに換算した。測定したnx、ny、nz、y1の値からRe、Rth、Nzをそれぞれ算出した。
第一の透明基材フィルムを上記のRe、Rthの範囲に制御する方法は特に制限はなく、例えば延伸法によって達成できる。
本発明の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムの厚みが40μm以上であることが好ましい。第一の透明基材フィルムの厚みは60μm以上が好ましく、80μm以上がより好ましい。40μm以上であると上述の光学特性を得やすく、虹ムラとブラックアウトを抑制しやすくなる。
第一の透明基材フィルムおよび後述の第二の透明基材フィルムの厚みtは、接触式膜厚測定計を用い、縦延伸した方向(長手方向)に0.5mにわたり等間隔に50点をサンプリングし、さらにフィルム幅方向(長手方向に直交する方向)にフィルム全幅にわたり等間隔(幅方向に50等分)に50点をサンプリングした後、これらの100点の厚みを測定した。これら100点の平均の厚みを求め、フィルムの厚みとした。
本発明の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムが一軸配向ポリエステルフィルムであることが好ましい。第一の透明基材フィルムとして一軸配向ポリエステルフィルムを用いたほうが、上述の光学特性を得やすく、虹ムラとブラックアウトを抑制しやすくなる。
第一の透明基材フィルムの長手方向もしくは幅方向の屈折率のうち小さい方の屈折率の好ましい範囲は、1.610以下であることが好ましく、1.605以下であることがより好ましく、1.600以下であることが更に好ましい。
第一の透明基材フィルムの長手方向もしくは幅方向の屈折率のうち大きい方の屈折率の好ましい範囲は、1.670以上であることが好ましく、1.680以上であることがより好ましく、1.690以上であることが更に好ましい。
また第一の透明基材フィルムの長手方向もしくは幅方向の屈折率のうち大きい方の屈折率と、長手方向もしくは幅方向屈折率のうち小さい方の屈折率の差は、0.060以上であることが好ましく、0.070以上であることがより好ましく、0.080以上であることが更に好ましく、0.090以上であることが最も好ましい。
第一の透明基材フィルムの結晶化度は、5%以上であることが好ましく、15%以上であることがより好ましく、20%以上であることが更に好ましく、25%以上であることが最も好ましい。
第一の透明基材フィルムの材料はReの範囲が本発明の趣旨に反しない限りは特に制限はなく、公知の樹脂や材料を用いることができる。
本発明の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムおよび後述の第二の透明基材フィルムに用いられる樹脂としては特に制限は無く、公知の樹脂を用いた樹脂フィルムを用いることができる。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどが挙げられる。その中でも、本発明の透明基材フィルム積層体は、第一の透明基材フィルムおよび後述の第二の透明基材フィルムのうち少なくとも1つがポリエステルフィルムであることが好ましい。ポリエステルフィルムとは、ポリエステル樹脂を含むフィルムのことを言う。ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。その中でも、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。ポリエステル樹脂を用いたほうが、第一の透明基材フィルムおよび後述の第二の透明基材フィルムの光学特性を得やすく、虹ムラとブラックアウトを抑制しやすくなる。
第一の透明基材フィルムがポリエステルフィルムである場合、ポリエステル樹脂を主成分(フィルム全体に占める樹脂の質量割合が50質量%以上)とする層の単層フィルムであってもよいし、ポリエステル樹脂を主成分とする層を少なくとも1層有する多層フィルムであってもよい。また、これら単層フィルム又は多層フィルムの両面又は片面に表面処理が施されたものであってもよい。表面処理は、コロナ処理、ケン化処理、熱処理、紫外線照射、電子線照射等を用いた表面改質であってもよいし、高分子や金属等の塗布や蒸着等を用いた薄膜形成であってもよい。フィルム全体に占める樹脂の質量割合は、通常50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。
第一の透明基材フィルムの少なくとも片面に易接着層が積層されたことが好ましい。前述の易接着層が、粒子を含有し、前述の易接着層の表面から前述の粒子が突出する高さが、前述の易接着層の厚み以上であることがより好ましい。
前述の易接着層の表面から前述の粒子が突出する高さは、1mm四方の易接着層中の5点における平均値である。
易接着層に含有される粒子の、前述の易接着層の表面から前述の粒子が突出する高さが易接着層(好ましくは塗布層)の厚みを下回ると、滑り性が低下し、シワが生じやすくなる。
粒子の種類は、特に限定されるものではない。粒子の具体例としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の粒子が挙げられ、好ましくはシリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムである。また、特公昭59−5216号公報、特開昭59−217755号公報等に記載されている耐熱性有機粒子を用いてもよい。この他の耐熱性有機粒子の例として、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。
粒子径については、前述の易接着層が、前述の易接着層の表面から前述の粒子が突出する高さが、前述の易接着層の厚み以上となる粒子径であることが好ましい。一次平均粒子径を調整された粒子を用いることが好ましい。結果として前述の易接着層の表面から前述の粒子が突出する高さが、前述の易接着層の厚み以上となるよう凝集した粒子であってもよい。凝集した粒子の場合は、二次平均粒子径を測定することで前述の易接着層の表面から前述の粒子が突出する高さを確認可能である。
前述のポリエステル樹脂としては、国際公開WO2012/157662号公報の[0042]の組成のものが好ましく用いられる。
ポリエステルとして、ポリエチレンテレフタレート(Polyethylene terephthalate;PET)、ポリエチレンナフタレート(Polyethylene naphthalate;PEN)、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート等を使用できる。コスト、耐熱性からPET、PENがより好ましく、さらに好ましくはPETである(PENはややRe/Rthが小さくなりやすい)。
ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートが最も好ましいが、ポリエチレンナフタレートも好ましく用いることができ、例えば特開2008−39803号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
(1−2−1)固有粘度
ポリエステル樹脂の固有粘度IV(Intrinsic Viscosity)は0.5以上0.9以下が好ましく、より好ましくは0.52以上0.8以下、さらに好ましくは0.54以上0.7以下である。このようなIVにするには、ポリエステル樹脂を合成するときに、後述の溶融重合に加えて、固相重合を併用しても構わない。
ポリエステル樹脂のアセトアルデヒド含有量は50ppm(parts per million)以下であることが好ましい。さらに好ましくは40ppm以下、特に好ましくは30ppm以下である。アセトアルデヒドはアセトアルデヒド同士で縮合反応を容易に起こし、副反応物として水が生成し、この水により、ポリエステルの加水分解が進む場合がある。アセトアルデヒド含有量の下限は現実的には1ppm程度である。アセトアルデヒド含有量を上記範囲にするためには、樹脂の製造時の溶融重合および固相重合など各工程での酸素濃度を低く保つ;樹脂保管時および乾燥時の酸素濃度を低く保つ;フィルム製造時に押出機、メルト配管およびダイ等で樹脂にかかる熱履歴を低くする;溶融させる際の押出機のスクリュー構成等で局所的に強い剪断がかからなくするなどの方法を採用することが出来る。
ポリエステルの重合には、Sb、Ge、Ti、Al系触媒が用いられ、好ましくはSb、Ti、Al系触媒、さらに好ましくはTi系触媒である。
すなわち、本発明のポリエステルフィルムは、ポリエステルが、チタン原子を含む触媒を用いて重合されてなることが好ましい。
Ti系触媒を用いることで、他の触媒(例えばSb系)を用いた場合より、画像表示装置に組み込んだ際に表示装置の表示品質を改善できるポリエステルフィルムとすることができる。これは以下の理由に基づくと推察される。
Ti系触媒は、触媒活性が高いため、必要な添加量が少なく済む。また還元下での反応となるため、酸化チタンとなっての異物析出も起こりにくい。そのため、触媒起因の異物が少なく、欠点故障が起こりにくいことが画像表示装置の表示品質を改善できる理由である。
Ti系触媒としては、特開2013−47317号公報の[0063]〜[0090]に記載のものを援用して使用でき、この公報に記載された内容は本明細書に組み込まれる。その中でも、Ti触媒としてはテトラ−n−プロピルチタネート、テトラ−i−プロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネートテトラマー、テトラ−t−ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネート等のチタンアルコキシド、チタンアルコキシドの加水分解により得られるチタン酸化物、チタンアルコキシドと珪素アルコキシドもしくはジルコニウムアルコキシドとの混合物の加水分解により得られるチタン−珪素もしくはジルコニウム複合酸化物、酢酸チタン、蓚酸チタン、蓚酸チタンカリウム、蓚酸チタンナトリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸−水酸化アルミニウム混合物、塩化チタン、塩化チタン−塩化アルミニウム混合物、チタンアセチルアセトナート、有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体等を用いることが好ましい。
上記Ti系触媒を用いてポリエステル樹脂を重合する方法としては特に制限はなく、具体的には、特開2013−47317号公報の[0063]〜[0111]に従い重合できる。
Ti系触媒量は、ポリエステルの質量に対するTi元素の量として1〜50ppmが好ましく、より好ましくは2〜30ppm、さらに好ましくは3〜15ppmである。
・Al系触媒:
上記Al系触媒としては、WO2011/040161号公報の[0013]〜[0148](US2012/0183761号公報の[0021]〜[0123])に記載のものを援用して使用でき、これらの公報に記載された内容は本明細書に組み込まれる。
上記Al系触媒を用いてポリエステル樹脂を重合する方法としては特に制限はなく、具体的には、WO2012/008488号公報の[0091]〜[0094](US2013/0112271号公報の[0144]〜[0153])を援用して、これらの公報に従い重合できる。これらの公報に記載された内容は本明細書に組み込まれる。
このようなAl系触媒は、例えば特開2012−122051号公報の[0052]〜[0054]、[0099]〜[0104](WO2012/029725号公報の[0045]〜[0047]、[0091]〜[0096])を援用して、これらの公報に従い調製できる。これらの公報に記載された内容は本明細書に組み込まれる。Al系触媒量は、ポリエステル樹脂の質量に対するAl元素の量として3〜80ppmが好ましく、より好ましくは5〜60ppm、さらに好ましくは5〜40ppmである。
・Sb系触媒:
上記Sb系触媒としては、特開2012−41519号公報の[0050]、[0052]〜[0054]に記載のものを使用できる。
上記Sb系触媒を用いてポリエステル樹脂を重合する方法としては特に制限はない。具体的には、WO2012/157662号公報の[0086]〜[0087]に従い重合できる。
第一の透明基材フィルムには公知の添加剤を加えることも好ましい。その例としては、紫外線吸収剤、粒子、滑剤、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐光剤、耐衝撃性改良剤、潤滑剤、染料、顔料等が挙げられる。ただし、第一の透明基材フィルムは、一般に透明性が必要とされるため、添加剤の添加量は最小限にとどめておくことが好ましい。
第一の透明基材フィルムの製造方法は、特に制限されることはなく、公知の方法を採用することができる。その中でも、第一の透明基材フィルムの製造方法は、一軸配向フィルムの製造方法であることが好ましく、積極的な延伸を一方向のみに行うことが好ましく、積極的な延伸をTD方向のみに行うことがより好ましい。
第一の基材フィルムの製造方法は、フィルム搬送路の両側に設置された一対のレールに沿って走行するクリップを有するテンター式延伸装置を用いる第一の透明基材フィルムの製造方法であって、実質的に未延伸のフィルム(好ましくは実質的に未延伸のポリエステルフィルム)を前述のクリップで把持しながら横延伸する工程と、前述の横延伸後のフィルムを前述のテンター内の最高温度まで加熱する熱固定工程とを含むことが好ましい。第一の基材フィルムの製造方法は、前述の横延伸工程における横延伸倍率を3.3倍以上4.8倍以下の範囲に制御することが好ましい。第一の基材フィルムの製造方法は、前述の横延伸工程において、延伸開始時の膜面温度を80℃以上95℃以下の範囲に保ち、かつ延伸終了時の膜面温度を90℃以上105℃以下に保ち、前述の延伸開始時から前述の延伸終了時にかけて膜面温度を徐々に上昇させることが好ましい。
ここで、「実質的に未延伸のポリエステルフィルム」とは、MD方向およびTD方向の屈折率がいずれも1.590以下であるポリエステルフィルムのことを意味し、例えばMD方向に微量延伸するなどしても、MD方向およびTD方向の屈折率がいずれも1.590以下であるポリエステルフィルムなども実質的に未延伸のポリエステルフィルムに含まれる。
以下、第一の透明基材フィルムの製造方法の好ましい態様について、説明する。
前述の実質的に未延伸のフィルムは、樹脂を溶融押出ししてフィルム状に成形されてなることが好ましい。
樹脂、または上述のマスターバッチ法で製造した樹脂と添加剤のマスターバッチを含水率200ppm以下に乾燥した後、単軸あるいは2軸の押出し機に導入し溶融させることが好ましい。この時、樹脂の分解を抑制するために、窒素中あるいは真空中で溶融することも好ましい。詳細な条件は、特許4962661号の[0051]〜[0052](US2013/0100378号公報の[0085]〜[0086])を援用して、これらの公報に従い実施でき、これらの公報に記載された内容は本明細書に組み込まれる。さらに、溶融樹脂(メルト)の送り出し精度を上げるためギアポンプを使用することも好ましい。また、異物除去のための3μm〜20μmの濾過機を用いることも好ましい。
溶融混練した樹脂を含むメルトをダイから押出すことが好ましい。単層で押出しても、多層で押出してもよい。多層で押出す場合は、例えば、添加剤を含む層と含まない層を積層しても良く、より好ましくは添加剤を内層にした3層構成が、添加剤のブリードアウトを抑制し好ましい。
ブリードアウトした添加剤は工製膜工程のパスロールに転写、フィルムとロールの摩擦係数を増加しスリキズが発生し易く好ましくない。
フィルムが多層で押出されて製造されてなる場合、得られるフィルムの好ましい内層の厚み(全層に対する比率)は50%以上95%以下が好ましく、より好ましくは60%以上90%以下、さらに好ましくは70%以上85%以下である。このような積層は、フィードブロックダイやマルチマニホールドダイを用いることで実施できる。
特開2009−269301号公報の[0059]に従い、ダイから押出したメルトをキャスティングドラム上に押出し、冷却固化し、前述の実質的に未延伸のフィルム(原反)を得ることが好ましい。
前述の実質的に未延伸のポリエステルフィルムの長手方向の屈折率が1.590以下であることが好ましく、1.585以下がより好ましく、1.580以下が更に好ましい。
前述の実質的に未延伸のポリエステルフィルムの結晶化度が5%以下であることが好ましく、3%以下がより好ましく、1%以下が更に好ましい。なお、ここでいう前述の実質的に未延伸のポリエステルフィルムの結晶化度とは、フィルム幅方向の中央部の結晶化度を意味する。
結晶化度を調整する時、キャスティングドラムの端部の温度を低めにしたり、キャストドラム上に送風したりしてもよい。
結晶化度については、フィルムの密度から算出することができる。すなわち、フィルムの密度X(g/cm3)、結晶化度0%での密度Y=1.335g/cm3、結晶化度100%での密度Z=1.501g/cm3を用いて下記計算式より結晶化度(%)を導出することができる。
結晶化度={Z × (X−Y)}/{X × (Z−Y)}×100
なお、密度の測定は、JIS K7112に準じて測定を行った。
溶融押出しされた前述の実質的に未延伸のフィルムには、後述する延伸の前あるいは後にポリマー層(好ましくは易接着層)を塗布により形成してもよい。
前述のポリマー層としては、一般にタッチパネル用樹脂基材として有していてもよい機能層を挙げることができ、その中でも前述のポリマー層として易接着層を形成することが好ましい。易接着層はWO2012/157662号公報の[0062]〜[0070]に記載の方法で塗設することができる。
前述の易接着層の形成用組成物(好ましくは塗布液)が、粒子を含有し、前述の易接着層の表面から前述の粒子が突出する高さが、前述の易接着層の厚み以上となるように易接着層の厚みと粒子の平均粒径を制御し、易接着層を形成することが好ましい。
フィルム搬送路の両側に設置された一対のレールに沿って走行するクリップを有するテンター式延伸装置を用いて、実質的に未延伸のフィルムを前述のクリップで把持しながら横延伸する工程を含むことが好ましい。
なお、クリップは、把持部材と同義である。
横延伸することにより、フィルム面内のレターデーションReを大きく発現させることができる。特に前述のRe、Re/Rthの範囲を満たす第一の透明基材フィルムを達成するには、少なくとも横延伸を行うことが好ましい。
第一の透明基材フィルムの製造方法は、前述の横延伸工程において、延伸倍率が2〜3倍の範囲の膜面温度は85℃以上97℃以下が好ましく、86℃以上97℃以下がより好ましく、87℃以上96℃以下が更に好ましい。延伸倍率が2〜3倍の範囲の膜面温度が85℃以上であると延伸段階で配向や配向結晶化が進みすぎず、Rthが上昇しにくくなり、Re/Rth比が0.7以上となり、各種類の機械特性の観点からも好ましい。延伸倍率が2〜3倍の範囲の膜面温度が97℃以下であると、配向不足になりにくく、微小なポリエステルの結晶が成長しにくくなり、Reが十分上昇し、各種類の機械特性の観点からも好ましい。
第一の透明基材フィルムの製造方法は、前述の横延伸工程において、延伸倍率が3倍以上の範囲の膜面温度は88℃以上102℃以下が好ましく、90℃以上101℃以下がより好ましく、92℃以上100℃以下が更に好ましい。延伸倍率が3倍以上の範囲の膜面温度が90℃以上であると延伸段階で配向や配向結晶化が進みすぎず、Rthが上昇しにくくなり、Re/Rth比が0.7以上となり、各種類の機械特性の観点からも好ましい。延伸倍率が3倍以上の範囲の膜面温度が102℃以下であると、配向不足になりにくく、微小なポリエステルの結晶が成長しにくくなり、Reが十分上昇し、各種類の機械特性の観点からも好ましい。
第一の透明基材フィルムの製造方法は、延伸開始時から延伸終了時にかけて膜面温度を徐々に上昇させるため、前述の横延伸工程において、延伸倍率が1〜2倍の範囲の膜面温度、延伸倍率が2〜3倍の範囲の膜面温度、延伸倍率が3倍以上の範囲の膜面温度は、それぞれ延伸倍率が小さい延伸時の範囲の膜面温度以下にならないことが好ましい。すなわち、延伸倍率が2〜3倍の範囲の膜面温度は延伸倍率が1〜2倍の範囲の膜面温度以下とならないことが好ましく、延伸倍率が3倍以上の範囲の膜面温度は延伸倍率が2〜3倍の範囲の膜面温度以下にならないことが好ましい。
第一の透明基材フィルムの製造方法は、前述の横延伸後のフィルムを前述のテンター内の最高温度まで加熱する熱固定工程を含むことが好ましい。
延伸したあとに結晶化を促すために「熱固定」とよばれる熱処理を行うことが好ましい。延伸温度を超える温度で行うことで結晶化を促進し、フィルムの強度を上げることができる。
熱固定では結晶化のために体積収縮する。
熱固定の方法としては、延伸部に熱風を送り出すスリットを、幅方向に平行に数本設ける。このスリットから吹き出す気体の温度を、延伸部より高くすることで達成できる。
また、延伸(部)出口付近に熱源(infrared heater;IRヒーター、ハロゲンヒーター等)を設置し、昇温してもよい。
前述の熱固定工程後、熱処理と同時に緩和させる(フィルムを縮ませる)ことが好ましく、TD(横方向)、MD(縦方向)の少なくとも一方に行うことが好ましい。
横緩和は拡幅したクリップの幅を縮めることで達成できる。
このような緩和は、例えばテンターにパンタグラフ状のチャックを使用し、パンタグラフの間隔を縮めても良く、クリップを電磁石上で駆動させ、この速度を低下させることでも達成できる。
前述の熱緩和工程において、前述の熱固定されたフィルムのMD方向の長さを縮める割合であるMD方向の緩和率を1〜7%とすることが第一の透明基材フィルムにスリキズの発生を抑制する観点から好ましく、2〜6%がより好ましく、3〜5%が更に好ましい。MD方向の緩和率が1%以上であると、MD方向の熱収縮率を小さく出来、シワが生じにくくなる。MD方向の緩和率が7%以下であると、緩和処理中にMD方向に弛みが生じにくくなり、面状故障になりにくくなり、好ましい。
前述の熱固定されたフィルムのTD方向の長さを縮める割合であるTD方向の緩和率を0〜6%とすることが第一の透明基材フィルムにスリキズの発生を抑制する観点から好ましく、1〜4%がより好ましく、1〜3%が更に好ましい。TD方向の緩和率が6%以下であると、緩和処理中にTD方向に弛みが生じにくくなり、面状故障になりにくくなり、好ましい。
第一の透明基材フィルムの製造方法は、前述の熱固定後のフィルムを前述のクリップから開放する前に、前述の熱固定後のフィルムを冷却する工程を含むことが好ましい。延伸後(好ましくは熱固定後)のフィルムは、クリップから開放される前に冷却されることが、前述のクリップから前述の横延伸後のフィルムを開放するときのクリップの温度を低下しやすくする観点から、より好ましい。
前述の熱固定後のフィルムの冷却温度としては、80℃以下が好ましく、70℃以下がより好ましく、60℃以下が特に好ましい。
前述の熱固定後のフィルムを冷却する方法としては、具体的には冷風をフィルムに当てる方法を挙げることができる。
第一の透明基材フィルムの製造方法は、前述のクリップから前述の横延伸後のフィルムを開放することが好ましい。
上記横延伸およびクリップからの開放工程が終わった後、フィルムを必要に応じてトリミング、スリット、厚み出し加工して、回収のために巻き取る。
第一の透明基材フィルムの製造方法では、クリップから開放後のフィルム幅が0.8〜6mであることがフィルム製品幅を効率よく確保し、かつ装置サイズが過大にならない観点から好ましく、1〜5mであることがより好ましく、1〜4mであることが特に好ましい。精度の必要な光学用フィルムは通常3m未満で製膜するが、本発明では上記の広い幅で製膜することが好ましい。
また、上記の広い幅で製膜したフィルムを好ましくは2本以上6本以下、より好ましくは2本以上5本以下、さらに好ましくは3本以上4本以下にスリットしてから、巻き取ってもよい。
巻取りは直径70mm以上600mm以下の巻き芯に1000m以上10000m以下巻きつけることが好ましい。また、巻き取ったフィルムの厚みは特許4962661号の[0049]と同様である。また、巻き取る前にマスキングフィルムを貼り合せることも好ましい。
(位相差)
本発明の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが、0nmより大きいことが好ましく、第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReより小さいことが好ましい。
第二の透明基材フィルムのReは、200nm以上で第一の透明基材フィルムのReの0.5倍以下が好ましく、400nm以上で0.35倍以下がより好ましく、500nm以上で0.25倍以下が更に好ましい。第二の透明基材フィルムのReが、第一の透明基材フィルムのReより小さく、さらに上述の各上限値以下になるにつれて、メカニズムの詳細は不明であるが第二段階の偏光解消をしやすくなり、虹ムラが生じ難くなる。なお第二の透明基材フィルムのReは0nmより大きい方が、第二段階の偏光解消が起こりやすく、また第二の透明基材フィルムの製造しやすさの観点からも好ましい。Reが0nmのフィルムを製造するには、高価な樹脂や、精密な延伸精度が必要とされる。Reが0nmより大きく、更に上述の各下限値以上になるにつれて、第二段階の偏光解消が起こりやすく、また二軸延伸して第二の透明基材フィルムを製造する場合などにおいて、延伸精度をあまり精密に制御しないで第二の透明基材フィルムを製造できる。
第二の透明基材フィルムを上記のRe、Rthの範囲に制御する方法は特に制限はなく、例えば延伸法によって達成できる。
本発明の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムの厚みが80μm以下であることが好ましく、第一の透明基材フィルムの厚みより薄いことが好ましい。第二の透明基材フィルムの厚みは60μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。80μm以下であると、または、第一の透明基材フィルムの厚みより薄いと、上述の光学特性を得やすく、虹ムラを抑制しやすくなる。
本発明の透明基材フィルム積層体は、第二の透明基材フィルムが二軸配向ポリエステルフィルムであることが好ましい。第二の透明基材フィルムは導電性フィルム(好ましくは透明導電性フィルム)として使われることが多く、導電層付与時の高温の処理に耐え得る耐熱性と強度などの各種類の機械特性等を持つ観点で、二軸配向ポリエステルフィルムが好ましい。
第二の透明基材フィルムの長手方向及び幅方向の屈折率の好ましい範囲は、1.620以上であることが好ましく、1.630以上であることがより好ましく、1.640以上であることが更に好ましい。
第二の透明基材フィルムの長手方向もしくは幅方向の屈折率のうち大きい方の屈折率と、長手方向もしくは幅方向屈折率のうち小さい方の屈折率の差は、0.001以上0.049以下であることが好ましく、0.002以上0.045以下であることがより好ましく、0.003以上0.040以下であることが更に好ましく、0.005以上0.030以下であることが最も好ましい。
第二の透明基材フィルムの結晶化度は、10%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましく、30%以上であることが更に好ましい。
第二の透明基材フィルムが単層である場合、第二の透明基材フィルムの材料の好ましい範囲は、第一の透明基材フィルムの材料の好ましい範囲と同様である。
導電性フィルムは、任意の支持体の上に導電層が形成された導電性フィルムであることが好ましく、ポリエステルフィルムの上に導電層が形成された導電性フィルムであることがより好ましく、上述の二軸配向ポリエステルフィルムの上に導電層が形成された導電性フィルムであることが特に好ましい。この場合のポリエステルフィルムの材料の好ましい範囲は、第一の透明基材フィルムの材料の好ましい範囲と同様である。
導電層の材料としては特に制限されるものではなく、例えば、インジウム−スズ複合酸化物(Indium Tin Oxide;ITO)、スズ酸化物、ATO(Antimony Tin Oxide);、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロムやこれらの合金などがあげられる。
導電層は、電極パターンであることが好ましい。また、透明電極パターンであることも好ましい。電極パターンは透明導電材料層をパターニングしたものでもよく、不透明な導電材料の層をパターン形成したものでもよい。
本発明の透明基材フィルム積層体は、金属細線が銀または銀を含む合金からなることが好ましい。金属細線が銀または銀を含む合金からなる導電層としては特に制限は無く、公知の導電層を用いることができる。例えば、特開2014−168886号公報の[0040]〜[0041]に記載の導電層を用いることが好ましく、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の透明基材フィルム積層体は、金属細線が銅または銅を含む合金からなることも好ましい。金属細線が銅または銅を含む合金からなる導電層としては特に制限は無く、公知の導電層を用いることができる。例えば、特開2015−49852号公報の[0038]〜[0059]段落に記載の導電層を用いることが好ましく、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
第二の透明基材フィルムの製造方法は、特に制限されることはなく、公知の方法を採用することができる。その中でも、第二の透明基材フィルムの製造方法は、二軸配向フィルムの製造方法であることが好ましく、MD方向の縦延伸とTD方向の横延伸を両方行うことが好ましい。
第二の透明基材フィルムの製造方法の好ましい態様は、延伸工程と後述の導電層の形成以外は、第一の透明基材フィルムの製造方法の好ましい態様と同様である。
また、導電層を形成する場合は、第一の透明基材フィルムの製造方法における易接着層を形成する代わりに、特開2014−168886号公報の[0055]に記載の下塗り層や帯電防止層といった他の機能層を設けてもよい。この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
以下、第二の透明基材フィルムの製造方法の好ましい態様について、説明する。
第二の透明基材フィルムの製造方法は、未延伸のフィルムに対して、MD方向の縦延伸とTD方向の横延伸を両方行うことが好ましい。
第二の透明基材フィルムの製造方法における縦延伸と横延伸の好ましい態様は、特開2014−189002号公報の[0128]〜[0180]に記載の方法を用いることができ、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
導電層を形成する方法としては特に制限は無く、公知の方法を用いることができる。例えば、特開2014−168886号公報の[0040]〜[0086]に記載の方法を用いることが好ましく、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
導電層を形成する一般的な方式としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のPVD(Physical Vapor Deposition)法、あるいはCVD(Chemical Vapor Deposition)法、塗工法、印刷法等がある。また導電層は、導電層を形成する前に、透明性や光学特性等を向上させるためのアンダーコート層を設ける場合もある。さらに密着性を向上させるために、上記アンダーコート層と第二の透明基材フィルムの支持体(好ましくは二軸配向ポリエステルフィルム)との間に単一の金属元素又は2種類以上の金属元素の合金からなる金属層を設ける場合もある。金属層にはシリコン、チタン、スズ及び亜鉛からなる群から選ばれた金属を用いることが望ましい。
上記パターン印刷の方法としては必要とされるパターン精度により任意の方法が適用できる。パターン印刷の方法としては、スクリーン印刷、凹版オフセット印刷、あるいはUV(ultraviolet)硬化プライマーにより凹版から転写させる方法等が好適に用いられる。
本発明のタッチパネル用センサーフィルムは、本発明の透明基材フィルム積層体を含む。
タッチパネル用センサーフィルムは、本発明の透明基材フィルム積層体の第二の透明基材フィルムに、ハードコート層、導電層が積層されることが好ましい。タッチパネル用センサーフィルムは、図1に示したように第二の透明基材フィルム2が両面に導電層4を有することが好ましい。
本発明のタッチパネルは、本発明の透明基材フィルム積層体を備える。本発明の透明基材フィルム積層体は、タッチパネルにおいて用いることができる。
液晶パネルや、前述の液晶パネルの出射面に配置される偏光板については特に制限は無く、公知の液晶パネルや偏光板を用いることができる。
本発明のタッチパネルは特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表面型静電容量式タッチパネル、投影型静電容量式タッチパネル、抵抗膜式タッチパネルなどが挙げられる。なお、タッチパネルとは、いわゆるタッチセンサ及びタッチパッドを含むものとする。タッチパネルにおけるタッチパネルセンサー電極部の層構成が、2枚の透明電極を貼合する貼合方式、1枚の基板の両面に透明電極を具備する方式、片面ジャンパーあるいはスルーホール方式あるいは片面積層方式のいずれでもよい。また投影型静電容量式タッチパネルは、DC(direct current)駆動よりAC(alternating current)駆動が好ましく、電極への電圧印加時間が少ない駆動方式がより好ましい。
本発明の画像表示装置は、本発明の透明基材フィルム積層体を備える。
画像表示装置の代表的な例であるLCDは、透過性表示体と、上記透過性表示体を背面から照射するバックライト光源とを備えることが好ましい。
上記白色LEDとは、蛍光体方式、すなわち化合物半導体を使用した青色光又は紫外光を発する発光ダイオードと蛍光体を組み合わせることにより白色を発する素子のことである。中でも、化合物半導体を使用した青色発光ダイオードとイットリウム・アルミニウム・ガーネット系黄色蛍光体とを組み合わせた発光素子からなる白色発光ダイオードは、連続的で幅広い発光スペクトルを有していることから反射防止性能及び明所コントラストの改善に有効であるとともに、発光効率にも優れるため、本発明における上記バックライト光源として好適である。また、消費電力の小さい白色LEDを広汎に利用可能になるので、省エネルギー化の効果も奏することが可能となる。
また、上記VAモードとは、電圧無印加のときに液晶分子が液晶セルの基板に垂直になるように配向されて暗表示を示し、電圧の印加で液晶分子を倒れ込ませることで明表示を示す動作モードである。
また、上記IPSモードとは、液晶セルの一方の基板に設けた櫛形電極対に印加された横方向の電界により、液晶を基板面内で回転させて表示を行う方式である。
本発明の画像表示装置の視認性改善方法は、バックライト光源と、バックライト光源の視認側に配置された偏光板とを少なくとも有する画像表示装置の視認性改善方法であって、
本発明の透明基材フィルム積層体を偏光板の視認側に配置し、
透明基材フィルム積層体が少なくとも第一の透明基材フィルムと第二の透明基材フィルムを有し、
第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが4000nm以上であり、
第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が45°±20°となるように配置し、
第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置し、
第一の透明基材フィルムの遅相軸と第二の透明基材フィルムの遅相軸とのなす角が0°または90°ではなく、
第一の透明基材フィルムに対して第二の透明基材フィルムを視認側に配置する画像表示装置の視認性改善方法である。
このような構成により、生産ロスを抑制でき、虹ムラの発生が抑制でき、ブラックアウトの発生が抑制できる画像表示装置の視認性改善方法を提供できる。上述した本発明の画像表示装置は、生産ロスを抑制でき、虹ムラの発生が抑制でき、ブラックアウトの発生が抑制できる。このような本発明の画像表示装置を用いた視認性改善方法もまた、本発明の一つである。
なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
<原料ポリエステルの合成>
(原料ポリエステル1)
以下に示すように、テレフタル酸及びエチレングリコールを直接反応させて水を留去し、エステル化した後、減圧下で重縮合を行う直接エステル化法を用いて、連続重合装置により原料ポリエステル1(Sb触媒系PET)を得た。
第一エステル化反応槽に、高純度テレフタル酸4.7トンとエチレングリコール1.8トンを90分間かけて混合してスラリー形成させ、3800kg/時間の流量で連続的に第一エステル化反応槽に供給した。更に三酸化アンチモンのエチレングリコール溶液を連続的に供給し、反応槽内温度250℃、攪拌下、平均滞留時間約4.3時間で反応を行った。このとき、三酸化アンチモンはSb添加量が元素換算値で150ppmとなるように連続的に添加した。
上記で得られたエステル化反応生成物を連続的に第一重縮合反応槽に供給し、攪拌下、反応温度270℃、反応槽内圧力20torr(2.67×10−3MPa)で、平均滞留時間約1.8時間で重縮合させた。
−フィルム成形工程−
原料ポリエステル1(PET1)を、含水率20ppm以下に乾燥させた後、直径50mmの1軸混練押出機1のホッパー1に投入した。原料ポリエステル1は、300℃に溶融し、下記押出条件により、ギアポンプ、濾過機(孔径20μm)を介し、ダイから押出した。
溶融樹脂の押出条件は、圧力変動を1%、溶融樹脂の温度分布を2%として、溶融樹脂をダイから押出した。具体的には、背圧を、押出機のバレル内平均圧力に対して1%加圧し、押出機の配管温度を、押出機のバレル内平均温度に対して2%高い温度で加熱した。
ダイから押出した溶融樹脂は、温度25℃に設定された冷却キャストドラム上に押出し、静電印加法を用い冷却キャストドラムに密着させた。冷却キャストドラムに対向配置された剥ぎ取りロールを用いて剥離し、未延伸ポリエステルフィルム1を得た。
未延伸ポリエステルフィルムの屈折率は以下の方法で測定した。
二枚の偏光板を用いて、未延伸ポリエステルフィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx、ny)、及び厚み方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T、測定波長589nm)によって求めた。
未延伸ポリエステルフィルムの結晶化度は以下の方法で測定した。
結晶化度については、フィルムの密度から算出することができる。すなわち、フィルムの密度X(g/cm3)、結晶化度0%での密度1.335g/cm3、結晶化度100%での密度1.501g/cm3を用いて下記計算式より結晶化度(%)を導出することができる。
結晶化度={Z × (X−Y)}/{X × (Z−Y)}×100
なお、密度の測定は、JIS(Japanese Industrial Standards) K7112に準じて測定を行った。
下記化合物を下記の比率で混合し、易接着層用の塗布液H1を作製した。
ポリエステル樹脂:(IC) 60質量部
アクリル樹脂:(II) 25質量部
メラミン化合物:(VIB) 10質量部
粒子:(VII) 5質量部
以下に使用化合物の詳細を示す。
ポリエステル樹脂:(IC)
下記組成のモノマーで共重合したポリエステル樹脂のスルホン酸系水分散体
モノマー組成:(酸成分)テレフタル酸/イソフタル酸/5−ソジウムスルホイソフタル酸//(ジオール成分)エチレングリコール/1,4−ブタンジオール/ジエチレングリコール=56/40/4//70/20/10(mol%)
下記組成のモノマーで重合したアクリル樹脂の水分散体
エチルアクリレート/n−ブチルアクリレート/メチルメタクリレート/N−メチロールアクリルアミド/アクリル酸=65/21/10/2/2(質量%)の乳化重合体(乳化剤:アニオン系界面活性剤)
ウレタン樹脂:(IIIB)
1,6−ヘキサンジオールとジエチルカーボネートからなる数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオールを400質量部、ネオペンチルグリコールを10.4質量部、イソホロンジイソシアネート58.4質量部、ジメチロールブタン酸が74.3質量部からなるプレポリマーをトリエチルアミンで中和し、イソホロンジアミンで鎖延長して得られるウレタン樹脂の水分散体。
メラミン化合物:(VIB)ヘキサメトキシメチルメラミン
粒子:(VII)平均粒径150nmのシリカゾル(平均粒径は、一次平均粒子径、すなわち一次粒子径の平均値を意味する。)。
ワイヤーバーを用いるバーコート法にて、未延伸ポリエステルフィルム1の片側に易接着層用の塗布液H1を、延伸後の塗布層の厚みが50nmになるように調整しながら、ワイヤーバーを用いて塗布した。
未延伸ポリエステルフィルム1をテンター(横延伸機)に導き、フィルムの端部をクリップで把持しながら、下記の方法、条件にて横延伸した。
延伸開始時の膜面温度が89℃になるよう、熱風で加熱した。
なお延伸開始時の膜面温度は、延伸を開始する点において、フィルム幅方向の中央部の位置を、放射温度計(林電工製、型番:RT61−2、放射率0.95で使用)により測定した。
予熱された未延伸ポリエステルフィルム1を熱風で加熱しながら、幅方向に下記の条件にてテンターを用いて横延伸した。
なお、各延伸倍率時点での膜面温度は、各延伸倍率時点において、フィルム幅方向の中央部の位置を、放射温度計(林電工製、型番:RT61−2、放射率0.95で使用)により測定した。
<条件>
・横延伸倍率:4.1倍
・2倍延伸時点での膜面温度:90℃
・3倍延伸時点での膜面温度:94℃
・延伸終了時点での膜面温度:95℃
次いで、フィルムに対して上下方向からの熱風を熱風吹き出しノズルからフィルムに当て、ポリエステルフィルムの膜面温度を下記範囲に制御しながら、熱固定及び熱緩和処理を行った。
<条件>
・最高到達膜面温度(熱固定温度):168℃
・熱緩和率:MD方向4%、TD方向1.5%
次に、フィルムに対して上下方向からの冷風を冷風吹き出しノズルからフィルムに当てることで冷却した。フィルムをテンターのクリップから開放する際の膜面温度が40℃になるように冷却した。
なお膜面温度は、フィルム幅方向の中央部の位置を、放射温度計(林電工製、型番:RT61−2、放射率0.95で使用)により測定した。
冷却およびクリップからのフィルムの開放の後、ポリエステルフィルムの両端を20cmずつトリミングした。トリミング後のフィルム幅は2mであった。その後、両端に幅10mmで押出し加工(ナーリング)を行った後、張力18kg/mで、4000mの長さのフィルムをロール形態に巻き取った。
以上のようにして、ロール形態で巻かれた、下記表1に記載の厚みの第一の透明基材フィルムとして用いる一軸配向ポリエステル(一軸配向PET)フィルムを製造した。一軸配向PETフィルムは、長手方向もしくは幅方向の屈折率のうち小さい方の屈折率が1.610以下であり、長手方向もしくは幅方向の屈折率のうち大きい方の屈折率が1.670以上であり、かつ、結晶化度が30%以上であり、これらの値から一軸配向していることがわかった。
(二軸配向PETフィルムの製造)
支持体と導電層が積層された第二の透明基材フィルムの支持体として用いる二軸配向ポリエステル(二軸配向PET)フィルムは、第一の透明基材フィルムとして用いる一軸配向ポリエステルフィルムの製造方法において、易接着層の形成を行わず、横延伸工程の代わりに以下の方法で縦延伸および横延伸を行った以外は同様の方法で製造した。二軸配向PETフィルムは、長手方向及び幅方向の屈折率がいずれも1.610より大きく、結晶化度が30%以上であり、これらの値から二軸配向していることがわかった。
二軸配向PETフィルムの製造における縦延伸および横延伸の詳細を以下に示す。
未延伸ポリエステルフィルムを周速の異なる2対のニップロールの間に通し、下記条件で縦方向(搬送方向)に延伸した。
予熱温度 :80℃
縦延伸温度:90℃
縦延伸倍率:3.5倍
縦延伸応力:12MPa
縦延伸したポリエステルフィルム(縦延伸ポリエステルフィルム)に対し、図3に示す構造を有するテンター(2軸延伸機)を用いて、下記の方法、条件にて延伸した。
予熱温度を110℃とし、延伸可能なように加熱した。
予熱された縦延伸ポリエステルフィルムを、縦延伸した方向(長手方向)と直交するフィルム幅方向(TD方向)に下記の条件にて緊張を与え、横延伸した。
<条件>
・延伸温度(横延伸温度) :125℃
・延伸倍率(横延伸倍率) :4.2倍
・延伸応力(横延伸応力):18MPa
次いで、ポリエステルフィルムの最高到達膜面温度(熱固定温度)を下記範囲に制御して加熱し、結晶化させた。
・最高到達膜面温度(熱固定温度T熱固定):220〔℃〕
ここでの熱固定温度T熱固定が、示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry;DSC)のプレピーク温度〔℃〕である。
熱固定後のポリエステルフィルムを下記の温度に加熱し、フィルムの緊張を緩和した。
・熱緩和温度(T熱緩和):150℃
・熱緩和率:TD方向(TD熱緩和率)=5%
MD方向(MD熱緩和率)=5%
次に、熱緩和後のポリエステルフィルムを65℃の冷却温度にて冷却した。
冷却終了後、ポリエステルフィルムの両端を20cmずつトリミングした。トリミング後のフィルム幅は1.3mであった。その後、両端に幅10mmで押出し加工(ナーリング)を行なった後、張力25kg/mで8000mの長さのフィルムをロール形態で巻き取った。
上記のように製膜した二軸延伸PETフィルムの片面に、コロナ処理を行った後、第一下塗り層、第二下塗り層を塗設した。第一下塗り層、第二下塗り層の組成および塗布方法は、特開2010−256908の段落[0117]〜[0120]に記載の通りとした。
上記下塗り層の上に、下記ハロゲン化銀感光材料を塗設し、透明導電性フィルムを作製した。
水媒体中のAg150gに対してゼラチン10.0gを含む、球相当径平均0.1μmの沃臭塩化銀粒子(I=0.2モル%、Br=40モル%)を含有する乳剤を調製した。なお、この乳剤中にはK3Rh2Br9及びK2IrCl6を濃度が10−7(モル/モル銀)になるように添加し、臭化銀粒子にRhイオンとIrイオンをドープした。この乳剤にNa2PdCl4を添加し、さらに塩化金酸とチオ硫酸ナトリウムを用いて金硫黄増感を行った後、ゼラチン硬膜剤と共に、銀の塗布量が10g/m2となるように、第二の透明基材フィルムの上記下塗り層上に塗布した。この際、Ag:ゼラチンの体積比は2:1とした。
露光のパターンは、特許4820451号の図1に示す導電パターンに準じて形成した。小格子(特許4820451号の図1の符号18)の配列ピッチPsを200μmとし、中格子(特許4820451号の図1の符号20a〜h)の配列ピッチPmを2×Psとした。また、小格子(特許4820451号の図1の符号18)の導電層の厚みを2μmとし、幅を10μmとした。露光は上記パターンのフォトマスクを介して高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光した。
また、特許4820451号の図5に準じても導電パターンを形成した場合も、下記評価結果は特許4820451号の図1の場合と同様の結果が得られた。
現像液1Lの処方は下記の通りである。
ハイドロキノン 20g
亜硫酸ナトリウム 50g
炭酸カリウム 40g
エチレンジアミン四酢酸 2g
臭化カリウム 3g
ポリエチレングリコール2000 1g
水酸化カリウム 4g
pH(power of hydrogen)は10.3に調整した。
チオ硫酸アンモニウム液(75質量%) 300mL
亜硫酸アンモニウム1水塩 25g
1,3−ジアミノプロパン四酢酸 8g
酢酸 5g
アンモニア水(27質量%) 1g
pHは6.2に調整した。
得られた幅1.2mの長尺の第二の透明基材フィルムを、後述の画像表示装置(液晶モニター、FLATORON IPS226V、LG Electronics Japan社製、画像表示部は縦27cm、横48cm)の画像表示部の縦方向の辺にあわせて、まずスリット前の第二の透明基材フィルムの幅方向に平行に4本にスリットし、長尺の4本のフィルムに加工した。スリット後の第二の透明基材フィルムについて、第二の透明基材フィルムの幅方向に対する遅相軸角度を測定した。スリット後の第二の透明基材フィルムのうち、第二の透明基材フィルムの幅方向に対する遅相軸角度が下記表2に記載の角度のものを用いた。なお、一般にフィルムは幅方向中央の方がフィルムの幅方向に対する遅相軸角度のずれが小さく、幅方向端部の方がフィルムの幅方向に対する遅相軸角度のずれが大きい。そのため、スリット前のフィルムの位置によって、スリット後のフィルムの幅方向に対する遅相軸角度を選択することができる。次に、画像表示装置の画像表示部の横方向の辺にあわせて、スリット後の第二の透明基材フィルムを長方形状に切り出した。
幅2mの第一の透明基材フィルムをロールから巻き出し、長方形状に切り出した第二の透明基材フィルムと同じ幅となるように、まずスリット前の第一の透明基材フィルムの幅方向に6本にスリットし、長尺の6本のフィルムに加工した。スリット後の第一の透明基材フィルムについて、第一の透明基材フィルムの幅方向に対する遅相軸角度を測定した。その内、スリット後の第一の透明基材フィルムのうち、第一の透明基材フィルムの幅方向に対する遅相軸角度が下記表1に記載の角度のものを用いた。次に、第二の透明基材フィルムと同じ大きさの長方形状に切り出した。
なお、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸の方位は後述の方法で事前に求めた。
その後、第一の透明基材フィルムと、第二の透明基材フィルムを、下記表1および表2に第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角、第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角、ならびに、記載の第一の透明基材フィルムの遅相軸および第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角となるように、粘着材(リンテック株式会社製、Opteria MOseries)を介して貼り合わせた。
透明基材フィルム積層体における第一の透明基材フィルムは、第一の透明基材フィルムの幅方向に対する遅相軸角度が、0°±10°または90°±10°であることが好ましく、0°±5°または90°±5°であることがより好ましく、0°±3°または90°±3°であることが特に好ましい。
透明基材フィルム積層体における第二の透明基材フィルムは、第二の透明基材フィルムの幅方向に対する遅相軸角度が、0°±30°または90°±30°であることが好ましく、0°±15°または90°±15°であることがより好ましく、0°±7°または90°±7°であることが特に好ましい。
連続光源(白色LED)のバックライト光源上に、バックライト側偏光板、液晶セルおよび視認側偏光板がこの順で配置された画像表示装置(液晶モニター、FLATORON IPS226V、LG Electronics Japan社製)を用いた。その視認側偏光板の上に実施例1の透明基材フィルム積層体を、第二の透明基材フィルムの配置位置が下記表2に記載の位置となるように接着剤(協立化学産業株式会社製、WORLD ROCK HRJ)を介して貼り合わせた。
なお、透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角が、下記表1および表2に記載の角度になるように、偏光板と透明基材フィルム積層体を貼り合わせた。
なお透明基材フィルム積層体の左右辺と偏光板の吸収軸とのなす角は0°とした。
用いた画像表示装置は、偏光板の吸収軸(偏光子の吸収軸)が、画像表示装置の画像表示部(表示画面)に対して左右方向であり、画像表示装置の画像表示部の左右方向の各辺と偏光板の吸収軸とのなす角は0°であった。透明基材フィルム、偏光板、画像表示装置の画像表示部は、画像表示装置の視認側から見て長方形の形状であった。すなわち、透明基材フィルムの各辺と偏光板の吸収軸とのなす角、または、透明基材フィルムの各辺画像表示装置の各辺とのなす角は、いずれも0°(横方向)および90°(縦方向)とした。
下記表1および表2に記載のように第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの厚み、Re、Rth、Re/Rth、遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角、透明導電層、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角、第二の透明基材フィルム配置位置を変更した以外は実施例1と同様にして、各実施例および比較例の透明基材フィルム積層体および画像表示装置を製造した。
なお、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムのRe、Rth、Re/Rthは、縦延伸倍率、横延伸倍率、横延伸膜温(膜面温度)、熱固定/緩和時の最高到達膜面温度、MD緩和率、TD緩和率、フィルム厚みを適宜変更して調整した。
<フィルム厚みの測定>
得られた各透明基材フィルムの厚みは、以下のようにして求めた。
各透明基材フィルムに対して、接触式膜厚測定計(アンリツ社製)を用い、縦延伸した方向(長手方向)に0.5mにわたり等間隔に50点をサンプリングし、さらにフィルム幅方向(長手方向に直交する方向)にフィルム全幅にわたり等間隔(幅方向に50等分)に50点をサンプリングした後、これらの100点の厚みを測定した。これら100点の平均の厚みを求め、透明基材フィルムの厚みとした。結果を、下記表1および表2に示す。
フィルム面内のレターデーションReとは、フィルム上の直交する二軸の屈折率の異方性(△nxy=|nx−ny|)とフィルムの厚みd(nm)との積(△nxy × d)で定義されるパラメーターであり、光学的等方性、異方性を示す尺度である。二軸の屈折率の異方性(△nxy)は、以下の方法により求めた。二枚の偏光板を用いて、フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように4cm×2cmの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率(nx,ny)、及び厚み方向の屈折率(nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T、測定波長589nm)によって求め、二軸の屈折率差の絶対値(|nx−ny|)を屈折率の異方性(△nxy)とした。フィルムの厚みd(nm)は電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定し、単位をnmに換算した。屈折率の異方性(△Nxy)とフィルムの厚みd(nm)の積(△nxy × d)より、レターデーション(Re)を求めた。
フィルム厚み方向のレターデーションRthは、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで算出される。レターデーションの測定と同様の方法でnx、ny、nzとフィルムの厚みd(nm)を求め、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dを算出してフィルム厚み方向のレターデーション(Rth)を求めた。
得られたReおよびRthから、Re/Rthを計算した。
結果を、下記表1および表2に示す。
各実施例および比較例の画像表示装置から、それぞれ接着剤もしくは粘着材を介して貼り合わせられている偏光板、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムを溶剤を使って剥がし分離した。溶剤としてはアセトンを使用したが、偏光板や透明基材自体を溶解させることがなく、接着剤や粘着材が剥がれれば、いずれの溶剤を使用してもよい。例えばテトラヒドロフランやエタノールなどの溶剤が挙げられる。
分離された偏光板について、偏光板の中央部を、偏光板の左右の辺に平行、垂直になるように50mm角にサンプルを切り出した。そのサンプルを用い、偏光板の吸収軸の方位を日本分光株式会社製VAP−7070を使用して測定した。
分離された第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムについて、それぞれのフィルムの中央部を、フィルムの左右の辺に平行、垂直になるように50mm角にサンプルを切り出した。そのサンプルを用い、遅相軸の方位を大塚電子株式会社製RETS2000を使用して測定した。
得られた偏光板の吸収軸の方位と、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸の方位から、各実施例および比較例の透明基材フィルム積層体の状態での透明基材フィルムと偏光板の吸収軸とのなす角、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角を求めた。得られた結果を下記表1および表2に記載した。
これらの測定は、25℃、相対湿度60%の条件下で行った。
なお、得られた透明基材フィルムと偏光板の吸収軸とのなす角、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角は、それぞれ画像表示装置の製造の時に各部材を貼り合わせたときの角度と一致していたことが確認された。
<生産ロス>
幅1.3mで長さ8000m製膜した打ち抜き前の第二の透明基材フィルムを巻き出した。下記表1および表2に記載の遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角で偏光板と貼り合わせられる形状に、すなわち各実施例および比較例の透明基材フィルム積層体に用いる形状に、第二の透明基材フィルムを長手方向および幅方向に対して角度をつけて打ち抜いた。
生産ロスは以下の基準で評価した。実用上、生産ロスはA、BまたはC評価であることが必要であり、AまたはB評価であることが好ましく、A評価であることがより好ましい。
A:打ち抜き前の第二の透明基材フィルムから、95%以上の透明基材フィルム積層体に用いる形状の第二の透明基材フィルムを得られる。
B:打ち抜き前の第二の透明基材フィルムから、80%以上95%未満の透明基材フィルム積層体に用いる形状の第二の透明基材フィルムを得られる。
C:打ち抜き前の第二の透明基材フィルムから、65%以上80%未満の透明基材フィルム積層体に用いる形状の第二の透明基材フィルムを得られる。
D:打ち抜き前の第二の透明基材フィルムから、50%以上65%未満の透明基材フィルム積層体に用いる形状の第二の透明基材フィルムを得られる。
E:打ち抜き前の第二の透明基材フィルムから、50%未満の透明基材フィルム積層体に用いる形状の第二の透明基材フィルムを得られる。
評価した結果を、下記表2に示す。
得られた画像表示装置のバックライト光源を点灯し、偏光サングラスを通して目視で発生した虹ムラを以下の基準で評価した。実用上、虹ムラはA、BまたはC評価であることが必要であり、AまたはB評価であることが好ましく、A評価であることがより好ましい。
A:虹ムラが全く見えない。
B:虹ムラが見えない。
C:虹ムラがほぼ見えない。
D:虹ムラが見える。
E:虹ムラが強く見える。
評価した結果を、下記表2に示す。
得られた画像表示装置のバックライト光源を点灯し、偏光サングラスを回転させながら観察した際に発生したブラックアウトを以下の基準で評価した。実用上、ブラックアウトはA、BまたはC評価であることが必要であり、AまたはB評価であることが好ましく、A評価であることがより好ましい。
A:ブラックアウトが全く起こらない。
B:わずかに暗くなるところがある。
C:少し暗くなるところがある。
D:ブラックアウトが起こる。
評価した結果を、下記表2に示す。
一方、比較例1より、第一の透明基材フィルムのReが本発明で規定する下限値を下回ると、虹ムラの発生を十分に抑制できないことがわかった。
比較例2より、第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角が本発明で規定する範囲外であると、虹ムラの発生を十分に抑制できず、ブラックアウトの発生を十分に抑制できないことがわかった。
比較例3より、第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角が本発明で規定する範囲外であり、かつ、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角が本発明で規定する範囲外であると、虹ムラの発生を十分に抑制できず、ブラックアウトの発生を十分に抑制できないことがわかった。
比較例4より、第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角が本発明で規定する範囲外であると、生産ロスを十分に抑制できず、虹ムラの発生を十分に抑制できないことがわかった。
比較例5より、第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角が本発明で規定する範囲外であり、かつ、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角が本発明で規定する範囲外であると、生産ロスを十分に抑制できず、虹ムラの発生を十分に抑制できないことがわかった。
比較例6より、第一の透明基材フィルムのReが本発明で規定する下限値を下回り、かつ、第二の透明基材フィルム配置位置が第一の透明基材フィルムよりもバックライト光源側であると、虹ムラの発生を十分に抑制できないことがわかった。
比較例7より、第一の透明基材フィルムおよび第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角が本発明で規定する範囲外であると、虹ムラの発生を十分に抑制できないことがわかった。
比較例8より、第二の透明基材フィルム配置位置が第一の透明基材フィルムよりもバックライト光源側であると、虹ムラの発生を十分に抑制できないことがわかった。
1A 第一の透明基材フィルムの遅相軸の方位
2 第二の透明基材フィルム
2A 第二の透明基材フィルムの遅相軸の方位
3 粘着材
4 導電層
5 透明基材フィルム積層体
6 前面板
7 タッチパネル
11 偏光板
11A 偏光板の吸収軸の方位
12 接着剤
13 液晶セル
14 バックライト光源
15 画像表示装置
21A 視認側
111A 第一の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角
112A 第二の透明基材フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸のなす角
113A 第一の透明基材フィルムの遅相軸および第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角
Claims (27)
- バックライト光源と、前記バックライト光源の視認側に配置された偏光板とを少なくとも有する画像表示装置の前記偏光板の視認側に配置されて用いられる透明基材フィルム積層体であって、
前記透明基材フィルム積層体が少なくとも第一の透明基材フィルムと第二の透明基材フィルムを有し、
前記第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが4000nm以上であり、
前記第一の透明基材フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸のなす角が45°±20°となるように配置されて用いられ、
前記第二の透明基材フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸のなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置されて用いられ、
前記第一の透明基材フィルムおよび前記第二の透明基材フィルムの遅相軸どうしのなす角が0°および90°以外であり、
前記第一の透明基材フィルムに対して前記第二の透明基材フィルムが視認側に配置されて用いられる透明基材フィルム積層体。 - 前記第二の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが、0nmより大きく、前記第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReより小さい請求項1に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReのフィルム厚み方向のレターデーションRthに対する比Re/Rthが0.5以上である請求項1または2に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第二の透明基材フィルムのフィルム厚み方向のレターデーションRthが20000nm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第二の透明基材フィルムのフィルム厚み方向のレターデーションRthが4400〜20000nmである請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第一の透明基材フィルムおよび前記第二の透明基材フィルムのうち少なくとも1つがポリエステルフィルムである請求項1〜5のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第一の透明基材フィルムが一軸配向ポリエステルフィルムである請求項1〜6のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第二の透明基材フィルムが二軸配向ポリエステルフィルムである請求項1〜7のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第一の透明基材フィルムの厚みが40μm以上である請求項1〜8のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第二の透明基材フィルムの厚みが80μm以下であり、前記第一の透明基材フィルムの厚みより薄い請求項1〜9のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記画像表示装置が、前記バックライト光源と前記偏光板の間に液晶セルを有する請求項1〜10のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第二の透明基材フィルムが、導電層が形成された導電性フィルムである請求項1〜11のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記導電層が、複数の金属細線を含む請求項12に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記金属細線がメッシュ状に配置されている請求項13に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記金属細線がランダムに配置されている請求項13に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記金属細線が銀または銀を含む合金からなる請求項13〜15のいずれか一項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記金属細線が銅または銅を含む合金からなる請求項13〜15のいずれか一項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記導電層が酸化物からなる請求項12に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記酸化物が酸化スズを含有する酸化インジウムまたはアンチモンを含有する酸化スズからなる請求項18に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記第一の透明基材フィルムおよび前記第二の透明基材フィルムが粘着材を介して積層された請求項1〜19のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記バックライト光源が蛍光体方式の白色発光ダイオードである請求項1〜20のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記透明基材フィルム積層体が四角形状であり、かつ、前記透明基材フィルム積層体の各辺と前記偏光板の吸収軸とのなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置されて用いられる請求項1〜21のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 前記透明基材フィルム積層体が四角形状であり、かつ、前記透明基材フィルム積層体の各辺と前記第二の透明基材フィルムの遅相軸とのなす角が90°±30°または0°±30°である請求項1〜22のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体を含むタッチパネル用センサーフィルム。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体を備えるタッチパネル。
- 請求項1〜23のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体を備える画像表示装置。
- バックライト光源と、前記バックライト光源の視認側に配置された偏光板とを少なくとも有する画像表示装置の視認性改善方法であって、
請求項1〜23のいずれか1項に記載の透明基材フィルム積層体を前記偏光板の視認側に配置し、
前記透明基材フィルム積層体が少なくとも第一の透明基材フィルムと第二の透明基材フィルムを有し、
前記第一の透明基材フィルムのフィルム面内のレターデーションReが4000nm以上であり、
前記第一の透明基材フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸のなす角が45°±20°となるように配置し、
前記第二の透明基材フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸のなす角が90°±30°または0°±30°となるように配置し、
前記第一の透明基材フィルムの遅相軸と前記第二の透明基材フィルムの遅相軸とのなす角が0°または90°ではなく、
前記第一の透明基材フィルムに対して前記第二の透明基材フィルムを視認側に配置する画像表示装置の視認性改善方法。
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