特表-16158300IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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再表2016-158300円偏光板、および、屈曲可能な表示装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2016年10月6日
【発行日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】円偏光板、および、屈曲可能な表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 5/30 20060101AFI20171201BHJP
   H01L 27/32 20060101ALI20171201BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20171201BHJP
   H05B 33/02 20060101ALI20171201BHJP
   G09F 9/30 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   G02B5/30
   H01L27/32
   H05B33/14 A
   H05B33/02
   G09F9/30 365
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】30
【出願番号】特願2017-509488(P2017-509488)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2016年3月10日
(31)【優先権主張番号】特願2015-74056(P2015-74056)
(32)【優先日】2015年3月31日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100080159
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 望稔
(74)【代理人】
【識別番号】100090217
【弁理士】
【氏名又は名称】三和 晴子
(74)【代理人】
【識別番号】100152984
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 秀明
(74)【代理人】
【識別番号】100148080
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 史生
(72)【発明者】
【氏名】丸山 輝
(72)【発明者】
【氏名】高橋 勇太
【テーマコード(参考)】
2H149
3K107
5C094
【Fターム(参考)】
2H149AA18
2H149AB05
2H149AB24
2H149BA02
2H149DA04
2H149DA05
2H149DA12
2H149DA27
2H149DB04
2H149EA03
2H149EA06
2H149EA07
2H149FA02Z
2H149FA33Y
2H149FA34Y
2H149FB04
2H149FD06
3K107AA01
3K107BB01
3K107CC32
3K107CC33
3K107DD17
3K107EE26
3K107FF06
5C094AA01
5C094AA35
5C094BA27
5C094DA06
5C094ED14
5C094JA09
5C094JA11
(57)【要約】
本発明は、反射率および反射色味が低減された屈曲可能な表示装置を実現することができ、耐屈曲性に優れる円偏光板、および、円偏光板を備える表示装置を提供する。本発明の円偏光板は、屈曲可能な表示装置に用いられる円偏光板であって、偏光子と、偏光子の一方の側に配置された位相差フィルムとを備え、位相差フィルムが、λ/2板およびλ/4板を含み、λ/2板およびλ/4板が、それぞれ液晶化合物を含み、位相差フィルムの遅相軸方向が表示装置の屈曲方向に対して75〜105度の角度を規定するように調整されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
屈曲可能な表示装置に用いられる円偏光板であって、
偏光子と、前記偏光子の一方の側に配置された位相差フィルムとを備え、
前記位相差フィルムが、λ/2板およびλ/4板を含み、
前記λ/2板および前記λ/4板が、それぞれ液晶化合物を含み、
前記位相差フィルムの遅相軸方向が前記表示装置の屈曲方向に対して75〜105度の角度を規定するように調整されている、
円偏光板。
【請求項2】
前記位相差フィルムの遅相軸方向が前記表示装置の屈曲方向に対して80〜100度の角度を規定するように調整されている、請求項1に記載の円偏光板。
【請求項3】
前記位相差フィルムが、波長550nmにおける厚み方向のレターデーションが−150〜−50nmであるポジティブCプレートをさらに含む、請求項1または2に記載の円偏光板。
【請求項4】
前記表示装置が、有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の円偏光板。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の円偏光板を含む、屈曲可能な表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、円偏光板、および、円偏光板を含む屈曲可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、外光反射による悪影響を抑制するために、円偏光板が表示装置に使用されている。
一方、近年、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子に代表される画像表示素子のフレキシブル化(屈曲可能化)に対する要望が強まっている。さらに、単なるフレキシブル化ではなく、非常に小さい曲率半径でのフレキシブル化の実現が要望されるようになっている。
しかし、有機EL表示装置を非常に小さい曲率半径で屈曲させると、円偏光板中の位相差フィルムに大きな力(一部には引張力、一部には圧縮力)がかかり、その部分の位相差が変化してしまう。
特許文献1においては、上記のような問題に対して、所定の光学特性を示す位相差フィルムを含み、位相差フィルムの遅相軸方向が表示装置の屈曲方向に対して20〜70度の角度を規定するように調整されている円偏光板を提供している。なお、特許文献1においては、所定の光学特性を示す位相差フィルムとして、ピュアエースWR(ポリカーボネート樹脂フィルム)などの樹脂フィルムが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2014−170221号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、近年、表示装置の視認性に関してより一層の向上が求められており、屈曲可能な表示装置を屈曲させた際の屈曲部における反射率および反射色味のより一層の低減が求められている。
また、屈曲可能な表示装置に適用される円偏光板は表示装置の屈曲部に追従する必要があり、円偏光板が屈曲した際にクラックが生じにくいこと、つまり、耐屈曲性に優れることも求められている。特に、曲率半径が小さい棒に円偏光板を巻きつけた場合においても、優れた耐屈曲性を備える(クラックが生じにくい)ことが好ましい。
本発明者らは、特許文献1に記載の円偏光板の特性について検討を行ったところ、上記要望をすべて同時には満足することができず、さらなる改良が必要であった。
【0005】
そこで、本発明は、上記実情に鑑みて、反射率および反射色味が低減された屈曲可能な表示装置を実現することができ、耐屈曲性に優れる円偏光板を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記円偏光板を備える表示装置を提供することも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討した結果、液晶化合物を含む位相差フィルムを用いると共に、位相差フィルムの遅相軸方向と表示装置の屈曲方向とを所定の角度となるように調整することにより、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
【0007】
(1) 屈曲可能な表示装置に用いられる円偏光板であって、
偏光子と、偏光子の一方の側に配置された位相差フィルムとを備え、
位相差フィルムが、λ/2板およびλ/4板を含み、
λ/2板およびλ/4板が、それぞれ液晶化合物を含み、
位相差フィルムの遅相軸方向が表示装置の屈曲方向に対して75〜105度の角度を規定するように調整されている、
円偏光板。
(2) 位相差フィルムの遅相軸方向が表示装置の屈曲方向に対して80〜100度の角度を規定するように調整されている、(1)に記載の円偏光板。
(3) 位相差フィルムが、波長550nmにおける厚み方向のレターデーションが−150〜−50nmであるポジティブCプレートをさらに含む、(1)または(2)に記載の円偏光板。
(4) 表示装置が、有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、(1)〜(3)のいずれかに記載の円偏光板。
(5) (1)〜(4)のいずれかに記載の円偏光板を含む、屈曲可能な表示装置。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、反射率および反射色味が低減された屈曲可能な表示装置を実現することができ、耐屈曲性に優れる円偏光板を提供することができる。
また、本発明によれば、上記円偏光板を備える表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の円偏光板の一実施態様の断面図である。
図2】本発明の表示装置の一実施態様の断面図である。
図3A図3Aは、本発明の表示装置の屈曲形態を説明する概略図である。
図3B図3Bは、本発明の表示装置の屈曲形態を説明する概略図である。
図3C図3Cは、本発明の表示装置の屈曲形態を説明する概略図である。
図3D図3Dは、本発明の表示装置の屈曲形態を説明する概略図である。
図4】本発明の表示装置の一実施態様の概略図である。
図5】実施例1において作製した表示装置の概略断面図である。
図6】45度反射率および反射色味の評価の方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、角度について「直交」および「平行」とは、厳密な角度±10度の範囲を意味するものとし、並びに角度について「同一」および「異なる」は、その差が5度未満であるか否かを基準に判断できる。
また、本明細書では、「可視光」とは、380〜780nmのことをいう。また、本明細書では、測定波長について特に付記がない場合は、測定波長は550nmである。
【0011】
本明細書において「遅相軸方向」とは、面内において屈折率が最大となる方向を意味する。なお、位相差フィルムの遅相軸という場合は、位相差フィルム全体の遅相軸を意図する。
「円偏光板」とは、特別な記述がない限り、長尺の円偏光板、および、表示装置に組み込まれる大きさに裁断された円偏光板の両者を含む意味で用いている。なお、ここでいう「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする。
【0012】
本明細書において、「傾斜角」(チルト角とも称する)とは、傾斜した液晶化合物が層平面となす角度を意味し、液晶化合物の屈折率楕円体において最大の屈折率の方向が層平面となす角度のうち、最大の角度を意味する。従って、正の光学的異方性を持つ棒状液晶化合物では、チルト角は棒状液晶化合物の長軸方向すなわちダイレクター方向と層平面とのなす角度を意味する。また、本発明において、「平均チルト角」とは、位相差フィルムの上界面でのチルト角から下界面までのチルト角の平均値を意味する。
【0013】
本明細書において、Re(λ)およびRth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚み方向のレターデーションを表す。Re(λ)は、KOBRA 21ADHまたはWR(商品名、王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
【0014】
測定されるフィルムが1軸または2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)は算出される。
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRにおいて算出される。
【0015】
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRにおいて算出される。
なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基に、以下の数式(1)および数式(2)によりRthを算出することもできる。
【0016】
【数1】
【0017】
式中、Re(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。nxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnxおよびnyに直交する方向の屈折率を表す。dはフィルムの膜厚を表す。
【0018】
測定されるフィルムが1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(OPTIC AXIS)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRth(λ)が算出される。
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRにより算出される。
【0019】
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHまたはWRにおいてnx、ny、nzが算出される。この算出されたnx、ny、nzによりNz=(nx−nz)/(nx−ny)がさらに算出される。
【0020】
なお、本明細書において、Cプレートは以下のように定義する。
Cプレートは、ポジティブCプレート(正のCプレート)とネガティブCプレート(負のCプレート)との2種があり、ポジティブCプレートは式(C1)の関係を満たすものであり、ネガティブCプレートは式(C2)の関係を満たすものである。なお、ポジティブCプレートはRthが負の値を示し、ネガティブCプレートはRthが正の値を示す。
式(C1) nz>nx≒ny
式(C2) nz<nx≒ny
なお、上記「≒」とは、両者が完全に同一である場合だけでなく、両者が実質的に同一である場合も包含する。「実質的に同一」とは、例えば、(nx−ny)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、0〜10nm、好ましくは0〜5nmの場合も「nx≒ny」に含まれる。
【0021】
本発明の特徴点としては、液晶化合物を含むλ/2板および液晶化合物を含むλ/4板を有する位相差フィルムを用いて、位相差フィルムの遅相軸方向と表示装置の屈曲方向とを制御している点が挙げられる。
特許文献1においては、ポリカーボネート樹脂フィルムに代表される樹脂フィルムが使用されており、位相差フィルムの遅相軸方向と表示装置の屈曲方向とは所定の角度(20〜70度)であることが好ましい旨が記載されている。
一方、本発明では、液晶化合物を含む位相差フィルムが使用されている。本発明者らが検討を行ったところ、上記液晶化合物を含む位相差フィルムを使用する場合は、位相差フィルムの遅相軸方向と表示装置の屈曲方向との関係は上記特許文献1とは異なる範囲においてより優れた効果が得られることが知見された。その詳細な理由は不明であるが、位相差フィルムを構成する材料の違い、または、位相差フィルムの層構成の違いに由来するものと推測される。
なお、液晶化合物を含む位相差フィルムを備える円偏光板は、耐屈曲性(屈曲させた際にもクラックが生じにくい性質)にも優れる。
【0022】
以下に、本発明の円偏光板の一実施態様について図面を参照して説明する。図1に、本発明の円偏光板の一実施態様の断面図を示す。なお、本発明における図は模式図であり、各層の厚みの関係や位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。以下の図も同様である。
円偏光板10は、偏光子12と、偏光子12の一方の面上に配置された位相差フィルム14とを含み、位相差フィルム14は、偏光子12側からλ/2板16およびλ/4板18を含む。つまり、円偏光板10は、偏光子12と、λ/2板16と、λ/4板18とをこの順で含む。位相差フィルム14は、全体として、いわゆるλ/4板(各波長の光に対し、その1/4の位相差値を発現する位相差フィルム)の特性を有する。また、円偏光板10を、表示素子上に配置する際には、偏光子12が視認側となるように配置される。
以下では、まず、円偏光板に含まれる各部材について詳述する。
【0023】
<偏光子>
偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材(直線偏光子)であればよく、主に、吸収型偏光子を利用することができる。
吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが用いられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子があり、いずれも適用できる。なかでも、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸して作製される偏光子が好ましい。
また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第5048120号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、および、特許第4751486号公報を挙げることができ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用することができる。
なかでも、取り扱い性の点から、ポリビニルアルコール系樹脂(−CH−CHOH−を繰り返し単位として含むポリマー、特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つが好ましい。)を含む偏光子であることが好ましい。
【0024】
偏光子の厚みは特に制限されないが、取り扱い性に優れると共に、光学特性にも優れる点より、35μm以下が好ましく、3〜25μmがより好ましい。上記厚みであれば、表示装置の薄型化に対応可能となる。
【0025】
<λ/2板>
λ/2板は、位相差フィルム中に含まれる層であり、後段で詳述するように偏光子と表示素子との間に位置する層である。
λ/2板は、特定の波長λnmにおける面内レターデーションRe(λ)がRe(λ)=λ/2を満たす光学異方性層のことをいう。この式は、可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよい。なかでも、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、以下の関係を満たすことが好ましい。
210nm≦Re(550)≦300nm
なかでも、220nm≦Re(550)≦290nmを満たすことがより好ましい。
【0026】
λ/2板の遅相軸と偏光子の透過軸とのなす角度は、15±10度の範囲であることが好ましく、15±8度の範囲であることがより好ましく、15±5度の範囲であることがさらに好ましい。
なお、上記角度とは、偏光子表面の法線方向から視認した際の、λ/2板の遅相軸と偏光子の透過軸とのなす角度を意図する。
【0027】
波長550nmで測定したλ/2板の厚み方向のレターデーション値であるRth(550)は、本発明の効果がより優れる点で、−150〜150nmであることが好ましく、−100〜100nmであることがより好ましい。
【0028】
λ/2板の厚みは、特に制限されないが、薄型化の点から、0.5〜10μmが好ましく、0.5〜5μmがより好ましい。
なお、上記厚みは平均厚みを意図し、λ/2板の任意の5点の厚みを測定し、それらを算術平均したものである。
【0029】
λ/2板は、液晶化合物を含む。
液晶化合物の種類は特に制限されないが、その形状から、棒状タイプ(棒状液晶化合物)と円盤状タイプ(円盤状液晶化合物。ディスコティック液晶化合物)に分類できる。さらにそれぞれ低分子タイプと高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできる。2種以上の棒状液晶化合物、2種以上の円盤状液晶化合物、または、棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物との混合物を用いてもよい。
なお、棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11−513019号公報の請求項1、または、特開2005−289980号公報の段落[0026]〜[0098]に記載のものを好ましく用いることができ、円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007−108732号公報の段落[0020]〜[0067]、または、特開2010−244038号公報の段落[0013]〜[0108]に記載のものを好ましく用いることができる。
【0030】
λ/2板は、光学特性の温度変化および/または湿度変化を小さくできることから、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)を用いて形成することがより好ましい。液晶化合物は2種類以上の混合物でもよく、その場合少なくとも1つが2以上の重合性基を有していることが好ましい。
つまり、λ/2板は、重合性基を有する棒状液晶化合物または重合性基を有する円盤状液晶化合物が重合によって固定されて形成された層であることが好ましく、この場合、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。
棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物に含まれる重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましい。より具体的には、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、および、アリル基などが好ましく挙げられ、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。なお、(メタ)アクリロイル基とは、メタアクリロイル基およびアクリロイル基の両者を包含する概念である。
【0031】
λ/2板の形成方法は特に制限されず、公知の方法が挙げられる。
例えば、所定の基板(仮基板を含む)に、重合性基を有する液晶化合物を含む光学異方性層形成用組成物(以後、単に「組成物」とも称する)を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜に対して硬化処理(紫外線の照射(光照射処理)または加熱処理)を施すことにより、λ/2板を製造できる。なお、必要に応じて、後述する配向層を用いてもよい。
上記組成物の塗布としては、公知の方法(例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、および、ダイコーティング法)により実施できる。
【0032】
上記組成物には、上述した液晶化合物以外の成分が含まれていてもよい。
例えば、組成物には、重合開始剤が含まれていてもよい。使用される重合開始剤は、重合反応の形式に応じて選択され、例えば、熱重合開始剤および光重合開始剤が挙げられる。例えば、光重合開始剤としては、α−カルボニル化合物、アシロインエーテル、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、および、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせなどが挙げられる。
重合開始剤の使用量は、組成物の全固形分に対して、0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがより好ましい。
【0033】
また、組成物には、塗工膜の均一性および膜の強度の点から、重合性モノマーが含まれていてもよい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性またはカチオン重合性の化合物が挙げられ、好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーである。なお、重合性モノマーとしては、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002−296423号公報中の段落[0018]〜[0020]に記載のものが挙げられる。
重合性モノマーの使用量は、液晶化合物の全質量に対して、1〜50質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましい。
【0034】
また、組成物には、塗工膜の均一性および膜の強度の点から、界面活性剤が含まれていてもよい。
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば、特開2001−330725号公報中の段落[0028]〜[0056]に記載の化合物、および、特願2003−295212号明細書中の段落[0069]〜[0126]に記載の化合物が挙げられる。
【0035】
また、組成物には溶媒が含まれていてもよく、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒としては、例えば、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が挙げられる。なかでも、アルキルハライドおよびケトンが好ましい。2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【0036】
また、組成物には、偏光子界面側垂直配向剤および空気界面側垂直配向剤など垂直配向促進剤、並びに、偏光子界面側水平配向剤および空気界面側水平配向剤など水平配向促進剤などの各種配向剤が含まれていてもよい。
【0037】
さらに、組成物には、上記成分以外に、密着改良剤、可塑剤、または、ポリマーなどが含まれていてもよい。
【0038】
<λ/4板(λ/4波長板)>
λ/4板は、位相差フィルム中に含まれる層であり、偏光子と表示素子との間に位置する層である。
λ/4板(λ/4機能を有する板)とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。より具体的には、所定の波長λnmにおける面内レターデーション値がRe(λ)=λ/4(または、この奇数倍)を示す板である。この式は、可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよいが、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、以下の関係を満たすことが好ましい。
100nm≦Re(550)≦160nm
なかでも、110nm≦Re(550)≦150nmを満たすことがより好ましい。
λ/4板の遅相軸とλ/2板の遅相軸とのなす角度θは、60±10度の範囲であることが好ましく、60±8度の範囲であることがより好ましく、60±5度の範囲であることがさらに好ましい。
なお、上記角度とは、偏光子表面の法線方向から視認した際の、λ/4板の遅相軸とλ/2板の遅相軸とのなす角度を意図する。
【0039】
波長550nmで測定したλ/4板の厚み方向のレターデーション値であるRth(550)は、本発明の効果がより優れる点で、−120〜120nmであることが好ましく、−80〜80nmであることがより好ましい。
【0040】
λ/4板の厚みは、特に制限されないが、薄型化の点から、0.5〜10μmが好ましく、0.5〜5μmがより好ましい。
なお、上記厚みは平均厚みを意図し、λ/4板の任意の5点の厚みを測定し、それらを算術平均したものである。
【0041】
λ/4板は、液晶化合物を含む。液晶化合物の定義は、上述の通りである。なかでも、λ/4板は、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)が重合等によって固定されて形成された層であることが好ましく、この場合、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。
【0042】
<その他の層>
上記円偏光板は、本発明の効果を損なわない範囲で、偏光子および位相差フィルム以外の他の層を備えていてもよい。
また、位相差フィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で、λ/2板およびλ/4板以外の他の層が含まれていてもよい。以下の任意の層について詳述する。
【0043】
(ポジティブCプレート(光学異方性層Cとも称する))
位相差フィルム(または、円偏光板)は、さらに、波長550nmにおける厚み方向のレターデーション(Rth(550))が−150〜−50nmであるポジティブCプレートをさらに含んでいてもよい。ポジティブCプレートを含むことにより、表示装置の反射率および反射色味をより抑制することができる。
ポジティブCプレートの波長550nmにおける厚み方向のレターデーション(Rth(550))は、−150〜−50nmであり、−130〜−70nmが好ましく、−120〜−80nmがより好ましい。
【0044】
ポジティブCプレートの厚みは、特に制限されないが、薄型化の点から、0.5〜10μmが好ましく、0.5〜5μmがより好ましい。
なお、上記厚みは平均厚みを意図し、ポジティブCプレートの任意の5点の厚みを測定し、それらを算術平均したものである。
【0045】
ポジティブCプレートを構成する材料は特に制限されないが、液晶化合物を含むことが好ましい。液晶化合物の定義は、上述の通りである。なかでも、ポジティブCプレートは、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)が重合等によって固定されて形成された層であることが好ましく、この場合、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。
【0046】
(配向層)
位相差フィルムには、液晶化合物の配向方向を規定する機能を有する配向膜が含まれていてもよい。
配向膜は、一般的にはポリマーを主成分とする。配向膜用ポリマー材料としては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。利用されるポリマー材料は、ポリビニルアルコールまたはポリイミド、および、その誘導体が好ましい。特に、変性または未変性のポリビニルアルコールが好ましい。本発明に使用可能な配向膜については、WO01/88574A1号公報の43頁24行〜49頁8行、および、特許第3907735号公報の段落[0071]〜[0095]に記載の変性ポリビニルアルコールを参照することができる。なお、配向膜には、通常、公知のラビング処理が施される。つまり、配向膜は、通常、ラビング処理されたラビング配向膜であることが好ましい。
配向膜の厚みは特に制限されないが、20μm以下の場合が多く、なかでも、0.01〜10μmであることが好ましく、0.01〜5μmであることがより好ましく、0.01〜1μmであることがさらに好ましい。
【0047】
(偏光子保護フィルム)
偏光子の表面上には、偏光子保護フィルムが配置されていてもよい。偏光子保護フィルムは、偏光子の片面上(位相差フィルム側とは反対側の表面上)にのみ配置されていてもよいし、偏光子の両面上に配置されていてもよい。
偏光子保護フィルムの構成は特に制限されず、例えば、いわゆる透明支持体またはハードコート層であっても、透明支持体とハードコート層との積層体であってもよい。
ハードコート層としては、公知の層を使用することができ、例えば、多官能モノマーを重合硬化して得られる層であってもよい。
また、透明支持体としては、公知の透明支持体を使用することができ、例えば、透明支持体を形成する材料としては、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー(以下、セルロースアシレートという)、熱可塑性ノルボルネン系樹脂(日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン等)、アクリル系樹脂、および、ポリエステル系樹脂を使用することができる。
偏光子保護フィルムの厚みは特に限定されないが、偏光板の厚みを薄くできる等の理由から40μm以下が好ましく、25μm以下がより好ましい。
【0048】
また、各層の間の密着性担保のために、各層の間に粘着層または接着層を配置してもよい。さらに、各層の間に透明支持体を配置してもよい。
【0049】
<円偏光板>
本発明の円偏光板は、上述した偏光子および位相差フィルムを有する。
円偏光板の厚み(全体厚み)は特に制限されないが、薄型化の点からは、200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、120μmがさらに好ましい。下限は特に制限されないが、通常、20μm以上の場合が多い。
円偏光板の厚みは、接触式膜厚測定計(アンリツ製)を用いて測定を行い、厚みを等間隔に5点測定した値の平均値を用いた。
【0050】
円偏光板中の位相差フィルムの遅相軸方向は、後段で詳述するように、表示装置の屈曲方向と所定の角度関係を満たす。
なお、位相差フィルムの遅相軸とは、位相差フィルム全体の遅相軸を意図し、例えば、位相差フィルムがλ/2板およびλ/4板の2層からなる場合は、この層の積層体の遅相軸を意図する。
位相差フィルムにλ/2板およびλ/4板以外の他の層(例えば、ポジティブCプレート、配向膜)などが含まれる場合は、それらを含めた位相差フィルム全体の遅相軸を意図する。
【0051】
<表示装置>
本発明の円偏光板は、屈曲可能な表示装置に用いられる。
屈曲可能な表示装置の具体例としては、有機EL表示装置、円偏光を利用した液晶表示装置(代表的には、VA(Virtical Alignment)モードの液晶表示装置)、および、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ディスプレイ等が挙げられる。本発明の円偏光板が特に好適に用いられる屈曲可能な表示装置は、有機EL表示装置である。
【0052】
本発明の表示装置の好適態様の一つとしては、有機EL表示装置が挙げられる。図2は、本発明の表示装置の一実施態様の断面図であり、具体的には、有機EL表示装置の断面図である。有機EL表示装置100は、有機EL素子20と、有機EL素子20の視認側に配置された円偏光板10とを備える。円偏光板は、上記で述べた本発明の円偏光板である。円偏光板は、位相差フィルム14が有機EL素子側となるように(偏光子12が視認側となるように)積層されている。
この態様の場合、外光は偏光子によって直線偏光となり、次に位相差フィルムを通過することで、円偏光となる。これが有機EL素子の金属電極等にて反射された際に円偏光状態が反転し、再び位相差フィルムを通過した際に、入射時から90度傾いた直線偏光となり、偏光子に到達して吸収される。結果として、外光の影響を抑制することができる。
なお、円偏光板の製造の際は、例えば、偏光子と位相差フィルムとが、それぞれ長尺の状態で連続的に積層される工程を含むことが好ましい。長尺の円偏光板は、用いられる画像表示装置の画面の大きさに合わせて裁断される。
また、屈曲可能な有機EL表示装置の詳細は、例えば、特許第4601463号または特許第4707996号に記載されている。これらの記載は、参考として本明細書に援用される。
なお、上記では有機EL素子を使用した態様について述べたが、本発明はその態様に限定されず、本発明の表示装置は、表示素子(例えば、有機EL素子、液晶表示素子)と、表示素子の視認側に配置された円偏光板とを備える態様であればよい。また、後段で詳述するように、表示装置においては、表示装置(表示素子)の屈曲方向に対して、円偏光板中の位相差フィルムの遅相軸は所定の角度の関係を満たす。
【0053】
また、後述する図3A図3Dに示すように、本発明の表示装置としては、屈曲した状態の表示装置(屈曲が固定された表示装置)も含む。
つまり、本発明の表示装置は、(一の方向に)屈曲した表示素子(例えば、有機EL素子、液晶表示素子)と表示素子の視認側に配置された円偏光板とを備え、表示装置(表示素子)の屈曲方向に対して、円偏光板中の位相差フィルムの遅相軸が後述する所定の関係を満たしていればよい。
【0054】
表示装置の少なくとも一部は、曲率半径(屈曲半径)が好ましくは10mm以下で、より好ましくは8mm以下で、さらに好ましくは4mm以下で屈曲される。このような非常に小さい曲率半径で屈曲した状態の表示装置において、反射率および反射色味を低減している。より詳細には、表示装置は、任意の適切な部分で屈曲される。例えば、表示装置は、折り畳み式の表示装置のように中央部で屈曲されていてもよく(例えば、図3Aおよび図3B)、デザイン性と表示画面を最大限に確保するという観点から端部で屈曲されていてもよい(例えば、図3Cおよび図3D)。さらに、図3A図3Dに示すように、表示装置は、その長手方向に沿って屈曲されていてもよく、その短手方向に沿って屈曲されていてもよい。用途に応じて表示装置の特定部分が(例えば、四隅の一部または全部が斜め方向に)屈曲されていればよいことは言うまでもない。
【0055】
屈曲方向は、図3A図3Dに示すように、表示装置が屈曲している方向を表す。屈曲方向に関して、図4を用いてより詳細に説明する。図4に示すように、表示装置200は、平面部22と、平面部22と直線状の屈曲開始線L(境界線)を介して(隔てて)連なる屈曲部24とを少なくとも有する。図4においては屈曲方向とは、表示装置200を平面部22の法線方向(図4中のz方向)から観察した際に、直線状の屈曲開始線Lと直交する方向(図4中のy方向)に該当するともいえる。つまり、平面部と直線状の屈曲開始線(境界線)を介して(隔てて)連なる屈曲部とを少なくとも有する表示装置において、屈曲開始線と直交する方向が屈曲方向に該当する。
なお、直線状の屈曲開始線Lは、平面部22の端部に位置し、屈曲が始まる位置を表す。
【0056】
図3A図3Dに示すように、位相差フィルムの遅相軸方向は、表示装置の屈曲方向に対して角度αを規定するよう調整されている。従って、表示素子の屈曲方向に対して円偏光板中の位相差フィルムの遅相軸方向が上記角度αとなるように、表示装置中において円偏光板は表示素子上に配置される。
角度αは、75〜105度であり、好ましくは80〜100度である。角度αがこのような範囲となるように位相差フィルムの遅相軸方向を調整することにより、屈曲による色変化を抑制することができる。
なお、本明細書において上記角度αは、表示装置を偏光子側から位相差フィルム側に向かって観察する際に、屈曲方向を基準(0度)にして反時計回りを正の角度で表す。
【実施例】
【0057】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【0058】
(1)光学異方性層Aの作製
(セルロースエステル溶液A−1の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら組成物を攪拌して、各成分を溶解させ、セルロースエステル溶液A−1を調製した。
【0059】
セルロースエステル溶液A−1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・セルロースアセテート(アセチル化度2.86) 100質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 320質量部
・メタノール(第2溶媒) 83質量部
・1−ブタノール(第3溶媒) 3質量部
・トリフェニルフォスフェート 7.6質量部
・ビフェニルジフェニルフォスフェート 3.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
【0060】
(マット剤分散液B−1の調製)
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解させ、マット剤分散液B−1を調製した。
【0061】
マット剤分散液B−1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・シリカ粒子分散液(平均粒径16nm)
"AEROSIL R972"、日本アエロジル(株)製 10.0質量部
・メチレンクロライド 72.8質量部
・メタノール 3.9質量部
・ブタノール 0.5質量部
・セルロースエステル溶液A−1 10.3質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
【0062】
(紫外線吸収剤溶液C−1の調製)
下記の組成物を別のミキシングタンクに投入し、加熱しながら組成物を攪拌して、各成分を溶解させ、紫外線吸収剤溶液C−1を調製した。
【0063】
紫外線吸収剤溶液C−1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――
・紫外線吸収剤(下記UV−1) 10.0質量部
・紫外線吸収剤(下記UV−2) 10.0質量部
・メチレンクロライド 55.7質量部
・メタノール 10質量部
・ブタノール 1.3質量部
・セルロースエステル溶液A−1 12.9質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――
【0064】
【化1】
【0065】
(セルロースエステルフィルムの作製)
セルロースエステル溶液A−1を94.6質量部、および、マット剤分散液B−1を1.3質量部混合して得られる混合物に、セルロースアシレート100質量部当たり、紫外線吸収剤(UV−1)および紫外線吸収剤(UV−2)がそれぞれ1.0質量部となるように、紫外線吸収剤溶液C−1を加えた。その後、加熱しながら充分に混合物を攪拌して、各成分を溶解させ、ドープを調製した。得られたドープを30℃に加温し、流延ギーサーを通して、直径3mのドラムである鏡面ステンレス支持体上に加熱されたドープを流延した。鏡面ステンレス支持体の表面温度は−5℃に設定し、塗布幅は1470mmとした。ドープの流延により形成したフィルム(ドープ膜)をドラム上で34℃の乾燥風を150m3/分で当てることにより乾燥させ、フィルム中の残留溶剤が150%の状態で、フィルムをドラムより剥離した。フィルムの剥離の際、フィルムの搬送方向(長手方向)に沿って、フィルムの15%の延伸を行った。その後、フィルムの幅方向(流延方向に対して直交する方向)の両端をピンテンター(特開平4−1009号公報の図3に記載のピンテンター)で把持しながら搬送し、フィルムの幅手方向には延伸処理を行わなかった。さらに、得られたフィルムを熱処理装置のロール間に搬送することによりさらに乾燥し、セルロースアシレートフィルム(T1)を製造した。作製した長尺状のセルロースアシレートフィルム(T1)の残留溶剤量は0.2%で、厚みは40μmで、550nmにおけるReとRthはそれぞれ0.8nm、40nmであった。
【0066】
(アルカリ鹸化処理)
前述のセルロースアシレートフィルム(T1)を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、セルロースアシレートフィルム表面温度を40℃に昇温した。その後、セルロースアシレートフィルムのバンド面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/m2で塗布した。次に、110℃に加熱した(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、アルカリ溶液を塗布したセルロースアシレートフィルムを10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、得られたセルロースアシレートフィルム上に純水を3ml/m2塗布した。次いで、得られたセルロースアシレートフィルムに対して、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した。その後に、得られたセルロースアシレートフィルムを70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製した。
【0067】
アルカリ溶液組成
─────────────────────────────────
・水酸化カリウム 4.7質量部
・水 15.8質量部
・イソプロパノール 63.7質量部
・界面活性剤SF−1:C1429O(CH2CH2O)20H 1.0質量部
・プロピレングリコール 14.8質量部
─────────────────────────────────
【0068】
(配向膜の形成)
セルロースアシレートフィルム(T1)のアルカリ鹸化処理を行った面に、下記組成の配向膜塗布液(A)を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。その後、配向膜塗布液(A)が塗布されたセルロースアシレートフィルムを60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥して、配向膜を形成した。
【0069】
配向膜塗布液(A)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
・水 308質量部
・メタノール 70質量部
・イソプロパノール 29質量部
・光重合開始剤(イルガキュアー2959、チバ・ジャパン製)0.8質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【0070】
【化2】
【0071】
(光学異方性層Aの形成)
上記で作製した配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向(搬送方向)とラビングローラーの回転軸とのなす角度が75度とした(フィルム長手方向(搬送方向)を90度とし、配向膜側から観察してフィルム幅方向を基準(0度)に反時計回り方向を正の値で表すと、ラビングローラーの回転軸は−15度にある。言い換えれば、ラビングローラーの回転軸の位置は、フィルム長手方向を基準に、反時計回りに75度回転させた位置である。)。
【0072】
下記の組成のディスコティック液晶(DLC)化合物を含む光学異方性層塗布液(A)を、上記ラビング処理が施された配向膜上に#5.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度(V)は26m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥およびディスコティック液晶化合物の配向熟成のために、光学異方性層塗布液(A)が塗布されたフィルムを115℃の温風で90秒間、続いて、80℃の温風で60秒間加熱した。その後、得られたフィルムに80℃にてUV(紫外線)照射(露光量:70mJ/cm2)を行い、液晶化合物の配向を固定化した。光学異方性層Aの厚みは2.0μmであった。DLC化合物の円盤面のフィルム面に対する平均傾斜角は90度であり、DLC化合物がフィルム面に対して、垂直に配向していることを確認した。また、遅相軸の角度はラビングローラーの回転軸と平行で、フィルム長手方向を90度(フィルム幅方向を0度とし、配向膜側から観察してフィルム幅方向を基準(0度)に反時計回り方向を正の値で表す。)とすると、−15度であった。得られた光学異方性層Aはλ/2板に該当し、Re(550)は235nmであった。
【0073】
光学異方性層塗布液(A)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記のディスコティック液晶化合物(A) 80質量部
・下記のディスコティック液晶化合物(B) 20質量部
・エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 5質量部
・光重合開始剤(イルガキュアー907、チバ・ジャパン社製) 4質量部
・下記のピリジニウム塩(A) 2質量部
・下記のポリマー(A) 0.2質量部
・下記のポリマー(B) 0.1質量部
・下記のポリマー(C) 0.1質量部
・メチルエチルケトン 211質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【0074】
【化3】
【0075】
(ポリマーA)
【化4】
【0076】
(ポリマーB)
【化5】
【0077】
上記aは90、bは10を表す。
【0078】
(ポリマーC)
【0079】
(2)光学異方性層Bの作製
(光学異方性層Bの形成)
上記(光学異方性層Aの作製)と同様の手順に従って、セルロースアシレートフィルム(T1)上に配向膜を形成し、配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向(搬送方向)とラビングローラーの回転軸とのなす角度が105度とした(フィルム長手方向(搬送方向)を90度とし、配向膜側から観察してフィルム幅方向を基準に反時計回り方向を正の値で表すと、ラビングローラーの回転軸は15度。言い換えれば、ラビングローラーの回転軸の位置は、フィルム長手方向を基準に、反時計回りに105度回転させた位置である。)。
【0080】
下記の組成のディスコティック液晶化合物を含む光学異方性層塗布液(B)を、ラビング処理後の配向膜上に#2.8のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度(V)は26m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥およびディスコティック液晶化合物の配向熟成のために、光学異方性層塗布液(B)が塗布されたフィルムを60℃の温風で60秒間加熱した。その後、得られたフィルムに60℃にてUV照射を行い、ディスコティック液晶化合物の配向を固定化した。光学異方性層Bの厚みは0.8μmであった。ディスコティック液晶化合物の長軸のフィルム面に対する平均傾斜角は90度であり、ディスコティック液晶化合物がフィルム面に対して、垂直に配向していることを確認した。また、遅相軸の角度はラビングローラーの回転軸と直交で、フィルム長手方向を90度(フィルム幅方向を0度とし、配向膜側から観察してフィルム幅方向を基準(0度)に反時計回り方向を正の値で表す。)とすると、−75度であった。得られた光学異方性層Bは、λ/4板に該当し、Re(550)は117.5nmであった。
【0081】
光学異方性層塗布液(B)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記ディスコティック液晶化合物(A) 80質量部
・上記ディスコティック液晶化合物(B) 20質量部
・エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 10質量部
・光重合開始剤(イルガキュアー907、チバ・ジャパン社製) 5質量部
・下記のピリジニウム塩(A) 1質量部
・上記のポリマー(A) 0.2質量部
・上記のポリマー(B) 0.1質量部
・上記のポリマー(C) 0.1質量部
・メチルエチルケトン 348質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【0082】
(3)ポジティブCプレート(光学異方性層C)の作製
(剥離性支持体の作製)
セルロースアシレートフィルムにアルカリ鹸化処理することなく以下のように配向膜を作製し、剥離性支持体を作製した。
(配向膜の形成)
セルロースアシレートフィルムに、下記組成の配向膜塗布液(B)を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。その後、配向膜塗布液(B)が塗布されたセルロールアシレートフィルムを60℃の温風で60秒、更に100℃の温風で120秒乾燥して、配向膜を形成した。
【0083】
配向膜塗布液(B)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記変性ポリビニルアルコール−2 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.5質量部
クエン酸エステル(三協化学(株)製 AS3) 0.175質量部
光重合開始剤(イルガキュア2959、チバ・ジャパン製) 2.0質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【0084】
[変性ポリビニルアルコール−2]
【化6】
【0085】
下記の組成の棒状液晶化合物を含む光学異方性層塗布液(C)を、上記作製した配向膜上に#5.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度(V)は26m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥および棒状液晶化合物の配向熟成のために、光学異方性層塗布液(C)が塗布されたフィルムを60℃の温風で60秒間加熱した。その後、得られたフィルムを60℃にてUV照射を行い、棒状液晶化合物の配向を固定化して、ポジティブCプレートを作製した。
なお、ポジティブCプレートの作製の際には、ポジティブCプレートの厚みを変更して、3種のポジティブCプレートを作製した。
まず、第1ポジティブCプレートの厚みは0.5μmであり、Rth(550)は、−50nmであった。
第2ポジティブCプレートの厚みは1.0μmであり、Rth(550)は、−100nmであった。
第3ポジティブCプレートの厚みは2.0μmであり、Rth(550)は、−150nmであった。
【0086】
光学異方性層塗布液(C)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物−1 80質量部
棒状液晶化合物−2 20質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバ・ジャパン社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
含フッ素化合物(FP−2) 0.3質量部
配向膜界面配向剤−1 0.55質量部
メチルエチルケトン 193質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【0087】
[棒状液晶化合物−1]
【化7】
【0088】
[棒状液晶化合物−2]
【化8】
【0089】
[含フッ素化合物(FP−2)]
【化9】
【0090】
(4)偏光子の作製
厚さ80μmのポリビニルアルコール(PVA)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒浸漬して染色した。次いで、染色したPVAフィルムをホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒浸漬している間に元の長さの5倍に縦延伸した後、得られたフィルムを50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光子を得た。
市販のセルロースアシレート系フィルム「TD40UC」(富士フイルム社製)を準備し、1.5モル/リットルで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中にセルロースアシレート系フィルムを浸漬し、その後、セルロースアシレート系フィルム上の水酸化ナトリウムを水で十分に洗い流した。その後、得られたセルロースアシレート系フィルムを0.005モル/リットルで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。その後、得られたセルロースアシレート系フィルムを120℃で十分に乾燥させ、偏光子保護フィルムを作製した。
【0091】
上記で作製した偏光子の両面に、上記で作製した偏光子保護フィルムをポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせて、偏光子と、偏光子の両面に配置された偏光子保護フィルムとを含む偏光板を作製した。
【0092】
<実施例1>
上記作製した偏光板中の偏光子保護フィルム上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された偏光板と、上記作製したセルロースアシレートフィルム、配向膜および光学異方性層Aを有するフィルムとを、粘着剤層と光学異方性層Aとが密着するように、貼り合せた。その後、得られた貼合物からセルロースアシレートフィルムおよび配向膜を剥離して、積層体を得た。
さらに、得られた積層体中の光学異方性層A上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された積層体と、上記作製したセルロースアシレートフィルム、配向膜および光学異方性層Bを有するフィルムとを、粘着剤層と光学異方性層Bとが密着するように、貼り合せた。その後、得られた貼合物からセルロースアシレートフィルムおよび配向膜を剥離した。
上記手順により、偏光子、光学異方性層A(λ/2板)、および、光学異方性層B(λ/4板)がこの順に配置されている円偏光板Xを作製した。なお、偏光子側から観察して、偏光子の透過軸を基準(0度)に反時計回りを正の値で表すと、λ/2板の遅相軸の角度は−15度であり、λ/4板の遅相軸の角度は−75度であった。
つまり、光学異方性層A(λ/2板)の遅相軸と偏光子の透過軸とのなす角度は15度であり、光学異方性層A(λ/2板)の遅相軸と光学異方性層B(λ/4板)の遅相軸とのなす角は60度であった。
【0093】
上記作製した円偏光板を、図5に示すように、曲率半径d=7mmの有機EL素子20上に、円偏光板10中の偏光子が視認側、光学異方性層Bが有機EL素子20側になるようにSK2057(総研化学社製)を介して貼り合わせを行い、表示装置300を作製した。
【0094】
なお、上記で作製した表示装置においては、位相差フィルムの遅相軸方向が、表示装置の屈曲方向に対して90度であった。なお、位相差フィルムの遅相軸とは、光学異方性層Aおよび光学異方性層Bを含む位相差フィルム全体での遅相軸を意図する。位相差フィルムの遅相軸方向は、KOBRA 21ADHで測定した。
【0095】
<評価>
(45度反射率および反射色味の評価)
図6に示すように、上記で作製した表示装置300の屈曲部24に対して、45度傾けてSR-3(トプコン製)32を固定し、蛍光灯30下での反射率、および、色味(a*/b*)を測定した。得られた色味(a*/b*)から下記式(1)により反射色味(RC)を定義した。
RC={(a*)+(b*)0.5・・・(式1)
RCは色座標空間における原点からの距離を表しており、RCの値が小さい程、反射光の色味が少なく、黒色再現性が高いことを表す。結果を表1に示す。
なお、実用上、反射率は6.0%以下が好ましく、反射色味は9以下が好ましい。
【0096】
(耐屈曲性の評価)
JIS−K5600−5−1に記載されている円筒形マンドレル試験 Type2(金属製円柱にサンプルを巻きつける試験)に準じ、円柱棒に上記で作製した円偏光板Xを巻きつけ、クラックが発生しなかった円柱棒の最小直径(mm)を評価した。結果を表1に示す。
【0097】
<実施例2>
表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から75度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0098】
<実施例3>
表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から85度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0099】
<実施例4>
表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から95度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0100】
<実施例5>
表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から105度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0101】
<実施例6>
円偏光板Xの代わりに、以下の手順に従って作製した円偏光板Yを使用した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0102】
(円偏光板Yの作製)
光学異方性層Aの遅相軸方向を−15度から15度となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順にて、光学異方性層A1を作製した。
次に、上記作製した偏光板中の偏光子保護フィルム上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された偏光板と、上記作製したセルロースアシレートフィルム、配向膜および光学異方性層A1を有するフィルムとを、粘着剤層とセルロースアシレートフィルムとが密着するように、貼り合せて、積層体を得た。
さらに、積層体中の光学異方性層A1上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された積層体と、上記作製したセルロースアシレートフィルム、配向膜および光学異方性層Bを有するフィルムとを、粘着剤層と光学異方性層Bとが密着するように、貼り合せた。その後、得られた貼合物からセルロースアシレートフィルムおよび配向膜を剥離した。
上記手順により、偏光子、光学異方性層A1(λ/2板)、および、光学異方性層B(λ/4板)がこの順に配置されている円偏光板Yを作製した。なお、円偏光板Yには、偏光子と光学異方性層A1との間にセルロースアシレートフィルムが含まれている。また、円偏光板Yにおける、偏光子の透過軸と、光学異方性層A1の遅相軸と、光学異方性層Bの遅相軸との関係は、円偏光板Xと同じであった。
【0103】
<実施例7>
円偏光板Xの代わりに、以下の手順に従って作製した円偏光板Zを使用した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0104】
(円偏光板Zの作製)
光学異方性層Aの遅相軸方向を−15度から15度となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順にて、光学異方性層A1を作製した。
また、光学異方性層Bの遅相軸方向を−75度から75度となるように変更した以外は、実施例1と同様の手順にて、光学異方性層B1を作製した。
次に、上記作製した偏光板中の偏光子保護フィルム上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された偏光板と、上記作製したセルロースアシレートフィルム、配向膜および光学異方性層A1を有するフィルムとを、粘着剤層とセルロースアシレートフィルムとが密着するように、貼り合せて、積層体を得た。
さらに、積層体中の光学異方性層A1上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された積層体と、上記作製したセルロースアシレートフィルム、配向膜および光学異方性層B1を有するフィルムとを、粘着剤層とセルロースアシレートフィルムとが密着するように、貼り合せた。
上記手順により、偏光子、光学異方性層A1(λ/2板)、および、光学異方性層B1(λ/4板)がこの順に配置されている円偏光板Zを作製した。なお、円偏光板Zには、偏光子と光学異方性層A1との間、および、光学異方性層A1と光学異方性層B1との間に、セルロースアシレートフィルムが含まれている。また、円偏光板Zにおける、偏光子の透過軸と、光学異方性層A1の遅相軸と、光学異方性層B1の遅相軸との関係は、円偏光板Xと同じであった。
【0105】
<実施例8>
円偏光板Xの代わりに、以下の手順に従って作製した円偏光板Vを使用した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0106】
(円偏光板Vの作製)
円偏光板X中の光学異方性層B上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された偏光板と、上記作製したセルロースアシレートフィルムおよび第1ポジティブCプレートを有するフィルムとを、粘着剤層と第1ポジティブCプレートとが密着するように、貼り合せた。その後、得られた貼合物からセルロースアシレートフィルムを剥離して、円偏光板Vを作製した。
【0107】
<実施例9>
円偏光板Xの代わりに、以下の手順に従って作製した円偏光板Wを使用した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0108】
(円偏光板Wの作製)
円偏光板X中の光学異方性層B上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された偏光板と、上記作製したセルロースアシレートフィルムおよび第2ポジティブCプレートを有するフィルムとを、粘着剤層と第2ポジティブCプレートとが密着するように、貼り合せた。その後、得られた貼合物からセルロースアシレートフィルムを剥離して、円偏光板Wを作製した。
【0109】
<実施例10>
円偏光板Xの代わりに、以下の手順に従って作製した円偏光板Pを使用した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0110】
(円偏光板Pの作製)
円偏光板X中の光学異方性層B上に、粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を塗布して、粘着剤層を形成した。次に、粘着剤層が配置された偏光板と、上記作製したセルロースアシレートフィルムおよび第3ポジティブCプレートを有するフィルムとを、粘着剤層と第3ポジティブCプレートとが密着するように、貼り合せた。その後、得られた貼合物からセルロースアシレートフィルムを剥離して、円偏光板Pを作製した。
【0111】
<比較例1>
表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から0度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0112】
<比較例2>
表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から150度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0113】
<比較例3>
円偏光板Xの代わりに、特開2014−170221号公報の実施例2に記載の円偏光板を使用し、表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から0度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。なお、表1中、「変性PC」は「変性ポリカーボネート」を意図する。
【0114】
<比較例4>
円偏光板Xの代わりに、特開2014−170221号公報の実施例2に記載の円偏光板を使用し、表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向を90度から45度に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、表示装置を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
【0115】
以下の表1中、「光学異方性層A(またはA1)」欄の「支持体」欄では、偏光子と光学異方性層A(またはA1)との間にセルロースアシレートフィルムがある場合を「有り」、ない場合を「無し」を表す。
表1中、「光学異方性層B(またはB1)」欄の「支持体」欄では、光学異方性層A(またはA1)と光学異方性層B(またはB1)の間にセルロースアシレートフィルムがある場合を「有り」、ない場合を「無し」を表す。
表1中、「円偏光板貼り合せ角度」は、表示装置の屈曲方向に対する位相差フィルムの遅相軸方向の角度を表す。
なお、上述したように、実施例6および7では光学異方性層A1が使用され、実施例7では光学異方性層B1が使用されている。
【0116】
【表1】
【0117】
表1に示すように、本発明の円偏光板は所望の効果を示した。
なかでも、実施例1〜5の比較より、位相差フィルムの遅相軸方向が表示装置の屈曲方向に対して80〜100度の角度である場合、より優れた効果が得られることが確認された。
また、実施例1と実施例8〜10との比較より、所定のポジティブCプレートが含まれる場合、反射率がより低減されることが確認された。
【0118】
一方、位相差フィルムの遅相軸方向と表示装置の屈曲方向とが所定の関係を満たしてない比較例1および2、および、特許文献1で使用されている位相差フィルムを用いた比較例3および4においては、所定の効果が得られなかった。
【符号の説明】
【0119】
10 円偏光板
12 偏光子
14 位相差フィルム
16 λ/2板
18 λ/4板
20 有機EL素子
22 平面部
24 屈曲部
30 蛍光灯
32 SR-3(トプコン製)
100,200,300 表示装置
L 境界線
図1
図2
図3A
図3B
図3C
図3D
図4
図5
図6
【国際調査報告】