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図面 (5)

課題

視認性が改善された画像表示装置を提供する。

解決手段

(1)連続的な発光スペクトルを有する白色光源2、(2)画像表示セル4(3)前記画像表示セル4より視認側に配置される偏光子5、及び(4)前記偏光子5より視認側に配置される少なくとも2枚の配向フィルム、を有し、前記少なくとも2枚の配向フィルムのうち1枚は3000nm以上150000nm以下のリタデーションを有するフィルム高リタデーション配向フィルム)であり、前記高リタデーション配向フィルムは、残る配向フィルムのうち少なくとも1枚より視認側に配置されている、画像表示装置。

概要

背景

画像表示装置は、携帯電話タブレット端末パーソナルコンピューターテレビ、PDA、電子辞書カーナビゲーション音楽プレーヤーデジタルカメラデジタルビデオカメラ等において幅広く実用化されている。画像表示装置の小型化、軽量化が進むについて、その利用はもはやオフィス屋内に限られず、屋外及び車や電車等での移動中の利用も拡大している。

そのような中、画像表示装置をサングラス等の偏光フィルタを介して視認する機会が増加している。このような画像表示装置の利用に関連して、特許文献1には、液晶表示装置視認側偏光板より視認側にリタデーションが3000nm未満の高分子フィルムを用いた場合に、偏光板を通して画面を観察すると強い干渉色が現れるという問題が報告されている。そして、特許文献1には、前記の問題を解決する手段として、視認側の偏光板より視認側に用いる高分子フィルムのリタデーションを3000〜30000nmにすることが記載されている。

概要

視認性が改善された画像表示装置を提供する。(1)連続的な発光スペクトルを有する白色光源2、(2)画像表示セル4(3)前記画像表示セル4より視認側に配置される偏光子5、及び(4)前記偏光子5より視認側に配置される少なくとも2枚の配向フィルム、を有し、前記少なくとも2枚の配向フィルムのうち1枚は3000nm以上150000nm以下のリタデーションを有するフィルム高リタデーション配向フィルム)であり、前記高リタデーション配向フィルムは、残る配向フィルムのうち少なくとも1枚より視認側に配置されている、画像表示装置。

目的

本発明は、リタデーションの値が3000nm未満のような汎用される配向フィルムの使用を可能にしながら、サングラス等の偏光フィルムを介して視認した際の干渉色(即ち、)による視認性の低下を改善することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

(1)連続的な発光スペクトルを有する白色光源、(2)画像表示セル、(3)前記画像表示セルより視認側に配置される偏光子、及び(4)前記偏光子より視認側に配置される少なくとも2枚の配向フィルム、を有し、前記少なくとも2枚の配向フィルムのうち1枚は3000nm以上150000nm以下のリタデーションを有するフィルム高リタデーション配向フィルム)であり、前記高リタデーション配向フィルムは、残る配向フィルムのうち少なくとも1枚より視認側に配置されている、画像表示装置

請求項2

前記高リタデーション配向フィルムが、その配向主軸が前記偏光子の偏光軸に対して45度となるように配置される、請求項1に記載の画像表示装置。

請求項3

前記高リタデーション配向フィルムより光源側に配置される配向フィルムが、その配向主軸と前記偏光子の偏光軸とが略垂直又は略平行となるように配置される、請求項1又は2に記載の画像表示装置。

請求項4

前記高リタデーション配向フィルムのリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)の比(Re/Rth)が、0.2以上1.2以下である請求項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置。

請求項5

前記連続的な発光スペクトルを有する白色光源が、白色発光ダイオードである、請求項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置。

技術分野

0001

本発明は、画像表示装置に関する。

背景技術

0002

画像表示装置は、携帯電話タブレット端末パーソナルコンピューターテレビ、PDA、電子辞書カーナビゲーション音楽プレーヤーデジタルカメラデジタルビデオカメラ等において幅広く実用化されている。画像表示装置の小型化、軽量化が進むについて、その利用はもはやオフィス屋内に限られず、屋外及び車や電車等での移動中の利用も拡大している。

0003

そのような中、画像表示装置をサングラス等の偏光フィルタを介して視認する機会が増加している。このような画像表示装置の利用に関連して、特許文献1には、液晶表示装置視認側偏光板より視認側にリタデーションが3000nm未満の高分子フィルムを用いた場合に、偏光板を通して画面を観察すると強い干渉色が現れるという問題が報告されている。そして、特許文献1には、前記の問題を解決する手段として、視認側の偏光板より視認側に用いる高分子フィルムのリタデーションを3000〜30000nmにすることが記載されている。

先行技術

0004

WO2011/058774

発明が解決しようとする課題

0005

上記のように、特許文献1には、液晶表示装置の視認側の偏光板より視認側に用いられる高分子フィルムのリタデーションを3000〜30000nmに制御することによって、サングラスで液晶表示装置を観た場合の干渉色の出現を解消することが記載される。即ち、特許文献1には、当該視認側の偏光板より視認側の配向フィルムを特定のリタデーションを有する配向フィルムに置き換えることで、干渉色の出現が解消されることが記載される。しかしながら、現在流通しているフィルムの多くは、リタデーションの値が3000nm未満のフィルムであり、前記方法では、そのようなフィルムを画像表示装置に使用することができないという問題がある。そこで、本発明は、リタデーションの値が3000nm未満のような汎用される配向フィルムの使用を可能にしながら、サングラス等の偏光フィルムを介して視認した際の干渉色(即ち、)による視認性の低下を改善することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明者等は、上記問題を解決すべく日夜研究を重ねたところ、リタデーションが特段制御されていない配向フィルムとリタデーションが3000nm以上150000nm以下に制御された配向フィルムとを組み合わせることにより、上記課題の解決が可能であることを見出した。本発明者等は、斯かる知見に基づき更なる検討と改良を重ね、本発明を完成するに至った。

0007

代表的な本発明は、以下の通りである。
項1.
(1)連続的な発光スペクトルを有する白色光源
(2)画像表示セル
(3)前記画像表示セルより視認側に配置される偏光子、及び
(4)前記偏光子より視認側に配置される少なくとも2枚の配向フィルム、
を有し、
前記少なくとも2枚の配向フィルムのうち1枚は3000nm以上150000nm以下のリタデーションを有するフィルム(高リタデーション配向フィルム)であり、
前記高リタデーション配向フィルムは、残る配向フィルムのうち少なくとも1枚より視認側に配置されている、
画像表示装置。
項2.
前記高リタデーション配向フィルムが、その配向主軸が前記偏光子の偏光軸に対して45度となるように配置される、項1に記載の画像表示装置。
項3.
前記高リタデーション配向フィルムより光源側に配置される配向フィルムが、その配向主軸と前記偏光子の偏光軸とが略垂直又は略平行となるように配置される、項1又は2に記載の画像表示装置。
項4.
前記高リタデーション配向フィルムのリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)の比(Re/Rth)が、0.2以上1.2以下である項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置。
項5.
前記連続的な発光スペクトルを有する白色光源が、白色発光ダイオードである、項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置。

発明の効果

0008

本発明によれば、画像表示装置の視認性が改善される。特に、偏光フィルタを介して視認した場合に生じる虹斑に代表される画質の低下が軽減される。尚、本書において、「虹斑」とは、「色斑」、「色ずれ」及び「干渉色」を含む概念である。

図面の簡単な説明

0009

タッチパネルを備えた画像表示装置の代表的な模式図である。
視認側偏光子の偏光軸と偏光フィルタの偏光軸とが形成する角が0度の場合について測定した視認性を示すチャートである。図2において、(I)〜(IV)は、次の通りである:(I)虹斑は見られない(II)薄い虹斑が見える、(III)はっきりとした虹斑が見える、(IV)輝度の低下により画面が暗く見える。
視認側偏光子の偏光軸と偏光フィルタの偏光軸とが形成する角が90度の場合について測定した視認性を示すチャートである。図3において、(I)〜(IV)は、次の通りである:(I)虹斑は見られない(II)薄い虹斑が見える、(III)はっきりとした虹斑が見える、(IV)輝度の低下により画面が暗く見える。
視認側偏光子の偏光軸と偏光フィルタの偏光軸とが形成する角が45度の場合について測定した視認性を示すチャートである。図4において、(I)〜(IV)は、次の通りである:(I)虹斑は見られない(II)薄い虹斑が見える、(III)はっきりとした虹斑が見える、(IV)輝度の低下により画面が暗く見える。

0010

画像表示装置は、典型的に、画像表示セル及び偏光板を有する。画像表示セルには、典型的に、液晶セル又は有機ELセルが用いられる。画像表示セルとして液晶セルを用いた画像表示装置の代表的な模式図を図1に示す。

0011

液晶表示装置(1)は、光源(2)、液晶セル(4)、及び機能層としてタッチパネル(6)を有する。ここで、本書において、液晶表示装置の画像が表示される側(ヒトが画像を視認する側)を「視認側」と呼び、視認側と反対側(即ち、液晶表示装置において、通常、バックライト光源と呼ばれる光源が設定される側)を「光源側」と称する。なお、図1では、右側が視認側であり、左側が光源側である。

0012

液晶セル(4)の光源側及び視認側の両方にはそれぞれ偏光板(光源側偏光板(3)及び視認側偏光板(5))が設けられている。各偏光板(3,5)は、典型的に、偏光子(7,8)と呼ばれるフィルムの両側に偏光子保護フィルム(9a,9b,10a,10b)が積層された構造を有する。図1の画像表示装置(1)には、視認側偏光板(5)より視認側に、機能層としてタッチパネル(6)が設けられている。図1に示すタッチパネルは、抵抗膜式のタッチパネルである。タッチパネル(6)は、2枚の透明導電性フィルム(11,12)がスペーサー(13)を介して配置された構造を有する。透明導電性フィルム(11,12)は、基材フィルム(11a,12a)と透明導電層(11b,12b)とを積層したものである。また、タッチパネル(6)の光源側及び視認側には、接着層を介して、透明基体である飛散防止フィルム(14,15)が設けられている。

0013

なお、図1においては、視認側偏光板(5)の視認側に設ける機能層としてタッチパネル(6)を記載したが、タッチパネルに限定されるものではなく、フィルムを有する層であればどのような層であってもよい。また、タッチパネルとして、抵抗膜式のタッチパネルを記載したが、投影静電容量式等の他の方式のタッチパネルを使用することも可能である。図1のタッチパネルは、透明導電性フィルムを2枚有する構造であるが、タッチパネルの構造はこれに限定されず、例えば、透明導電性フィルム及び/又は飛散防止フィルムの数は1枚であってもよい。液晶表示装置(1)において、飛散防止フィルムは、タッチパネル(6)の両側に必ず配置しなければならないわけではなく、どちらか一方に配置した構成でもよいし、又は両側に飛散防止フィルムを配置しない構成でもよい。飛散防止フィルムは、接着層を介してタッチパネル上に配置されてもよく、接着層を介さずにタッチパネル上に配置されても良い。

0014

<配向フィルムの位置関係
画像表示装置には、種々の目的で配向フィルムが使用され得る。尚、本書において、配向フィルムとは、複屈折性を有する高分子フィルムのことを意味する。画像表示装置は、視認性を改善するという観点から、少なくとも2枚の配向フィルムを備え、そのうち少なくとも1つの配向フィルムは3000nm以上150000nm以下のリタデーションを有するフィルム(高リタデーション配向フィルム)であることが好ましい。また、残る配向フィルムのリタデーションは、特に制限されないが、少なくとも1つの配向フィルムは、3000nm未満のリタデーションを有するフィルム(低リタデーション配向フィルム)であることが好ましい。図1の液晶表示装置において、配向フィルムは、典型的に、液晶セル(4)より視認側にある偏光子(8)(以下、「視認側偏光子」と称する)の視認側にあるフィルム、すなわち視認側偏光子(8)より視認側にある偏光子保護フィルム(10b)(以下、「視認側偏光子保護フィルム」と称する)、スペーサー(13)より光源側にある透明導電性フィルム(11)の基材フィルム(11a)(以下、「光源側基材フィルム」と称する)、スペーサー(13)より視認側にある透明導電性フィルム(12)の基材フィルム(12a)(以下、「視認側基材フィルム」と称する)、視認側偏光子保護フィルム(10b)と光源側基材フィルム(11a)との間にある飛散防止フィルム(14)(以下、「光源側飛散防止フィルム」と称する)及び視認側基材フィルム12aより視認側にある飛散防止フィルム(15)(以下、「視認側飛散防止フィルム」と称する)に使用され得る。

0015

高リタデーション配向フィルム及び低リタデーション配向フィルムが設けられる位置は、視認側偏光子(8)より視認側である限り特に制限されないが、高リタデーション配向フィルムは、低リタデーション配向フィルムより視認側に設けられることが好ましい。高リタデーション配向フィルムが低リタデーション配向フィルムより視認側に設けられる場合、この関係が維持される限り両フィルムの位置は特に制限されず、例えば、図1の液晶表示装置において下記表1に例示するような配置を取ることができる。

0016

0017

上記の通り、高リタデーション配向フィルムが低リタデーション配向フィルムより視認側に存在する場合、互いのフィルムの具体的な位置は制限されない。また、上記は単なる例示に過ぎず、他の組合せであっても良い。例えば、上記において、飛散防止フィルムは、画像表示装置に設けられ得る、任意の他の機能フィルムであり得る。また、本書において、単一の部材に複数の配向フィルム(フィルム群)が使用される場合、それらは1枚のフィルムとみなす。ここで、部材とは、例えば、偏光子保護フィルム、光源側飛散防止フィルム、光源側基材フィルム、視認側基材フィルム、視認側飛散防止フィルム等の機能的及び/又は目的の観点から別個の部材と判断されるものを意味する。

0018

低リタデーション配向フィルムの配向主軸と視認側偏光子の偏光軸(出射する偏光振動方向と平行な軸)とが形成する角度(低リタデーション配向フィルムと偏光子とが同一平面上にあると仮定する)は、任意であるが、虹斑を低減するという観点から、前記角度は略平行又は垂直であることが好ましい。このような観点から、前記角度は、好ましくは0度又は90度±5度以下であり、好ましくは0度又は90度±4度以下であり、好ましくは0度又は90度±3度以下であり、好ましくは0度又は90度±2度以下であり、好ましくは0度又は90度±1度以下であり、好ましくは0度又は90度である。ここで、「以下」という用語は、「±」の次の数値にのみかかる。

0019

一方、配向フィルムを工業的に製造する場合、ボーイング現象等によりフィルムの端部と中央部等、フィルム全体に亘って配向主軸の方向を揃えることが難しいため、低リタデーション配向フィルムの配向主軸を常に視認側偏光子の偏光軸と平行又は垂直に制御することは、生産効率の観点から必ずしも好ましくはない。他方、上述するように高リタデーション配向フィルムと組み合わせることにより、たとえ低リタデーション配高フィルムの配向主軸と視認側偏光板の偏光軸とが完全には平行な状態では無かったとしても、虹斑の発生は抑制される。そこで、これらの事情総合的に案して、一実施形態において、低リタデーション配向フィルムの配向主軸と視認側偏光子の偏光軸とが形成する角は、平行又は垂直から少しずれていることが好ましい。平行又は垂直の状態を基準(0度)として、前記角度のずれは、下限として好ましくは1度以上、好ましくは2度以上、好ましくは3度以上、好ましくは4度以上、好ましくは5度以上、上限として好ましくは45度以下、好ましくは44度以下、好ましくは43度以下、好ましくは42度以下、好ましくは41度以下、好ましくは40度以下である。これらの上限と下限は任意に組み合わせることができる。

0020

上記のように、低リタデーション配向フィルムの配向主軸と視認側偏光子の偏光軸とが形成する角が完全な平行又は垂直でない場合は、偏光サングラス等の偏光フィルタの偏光軸と視認側偏光子の偏光軸とが平行又は垂直である場合に、より虹斑が抑制された好ましい画像が観られる。よって、そのような場合は、偏光サングラス等の偏光フィルタが通常使用される場合の偏光軸を考慮し、視認側偏光子の偏光軸と偏光フィルタの偏光軸とが平行又は垂直になるように偏光子が画像表示装置において配置されることが好ましい。

0021

高リタデーション配向フィルムの配向主軸と視認側偏光子の偏光軸とが形成する角度(高リタデーション配向フィルムと偏光子とが同一平面上にあると仮定する)は、特に制限されないが、虹斑を低減するという観点から、45度に近いことが好ましい。例えば、前記角度は、45度±20度以下、好ましくは45度±15度以下、好ましくは45度±10以下、好ましくは45度±5度以下、好ましくは45度±3度以下、45度±2度以下、45度±1度以下、45度である。尚、本書において、「以下」という用語は、「±」の次の数値にのみかかることを意味する。よって、例えば、前記「45度±20度以下」とは、45度を中心に上下20度の範囲の変動を許容することを意味する。

0022

上記のような条件を満たすように高リタデーション配向フィルムを配置することは、例えば、切断された高リタデーション配向フィルムをその配向主軸が偏光子の偏光軸と特定の角度になるように配置する方法や、高リタデーション配向フィルムを斜め延伸することで偏光子の偏光軸と特定角度になるように配置する方法により行うことができる。

0023

一実施形態において、低リタデーション配向フィルム及び高リタデーション配向フィルムの配向主軸が形成する角は、略平行又は略垂直であることが、虹斑抑制の観点から好ましい。

0024

画像表示装置は、高リタデーション配向フィルムを2枚以上備えていても良い。画像表示装置が、高リタデーション配向フィルムを2枚以上備える場合、2枚の高リタデーション配向フィルムが設けられる位置は特に制限されない。2枚の高リタデーション配向フィルムがいずれも低リタデーション配向フィルムより視認側に設けられる場合、2枚の高リタデーション配向フィルムの配向主軸は、互いに平行に近くすることが好ましい。例えば、2枚の高リタデーション配向フィルムの配向主軸が形成する角度は、好ましくは0度±15度以下、好ましくは0度±10度以下、好ましくは0度±5度以下、好ましくは0度±3度以下、好ましくは0度±2度以下、好ましくは0度±1度以下、好ましくは0度である。前記角度が略0度から外れる場合には、2枚の高リタデーション配向フィルムに1800nm以上、好ましくは2500nm以上、好ましくは3500nm以上、好ましくは4000nm以上のリタデーション差を設けることが好ましい。

0025

画像表示装置は、低リタデーション配向フィルムを2枚以上備えていても良い。画像表示装置が、低リタデーション配向フィルムを2枚以上備える場合、2枚の低リタデーション配向フィルムが設けられる位置は特に制限されない。2枚の低リタデーション配向フィルムがいずれも高リタデーション配向フィルムより光源側に設けられる場合、最も光源側の低リタデーション配向フィルムは、上述するように、その配向主軸と視認側偏光子の偏光軸とが形成する角度が小さくなるように配置されることが好ましい。一方、最も光源側の低リタデーション配向フィルムと高リタデーション配向フィルムとの間に設けられるもう1枚の低リタデーション配向フィルムが設けられる向きは特に制限されない。

0026

虹斑等を回避してより良好な視認性を得るという観点から、偏光フィルタを用いて画像表示装置を視認する場合、偏光フィルタの偏光軸と、視認側偏光子(及び光源側偏光子)の偏光軸とが形成する角度は、略平行又は略垂直であることが好ましい。ここで、略平行又は略垂直であるとは、0度又は90度±10度以下であり、好ましくは0度又は90度±5度以下であり、好ましくは0度又は90度±4度以下であり、好ましくは0度又は90度±3度以下であり、好ましくは0度又は90度±2度以下であり、好ましくは0度又は90度±1度以下である。偏光サングラス等の偏光フィルタは、通常、装着した際の偏光軸が水平に対して垂直方向となるように設計されている。そこで、このような偏光フィルタを介して画像表示装置を見た際に、より優れた視認性を得るという観点から、画像表示装置において、偏光子は、長方形であるディスプレイ縦軸又は横軸と平行となるように配置することが好ましい。

0027

高リタデーション配向フィルムの配向主軸は、長方形であるディスプレイ画面の縦軸又は横軸と平行となるように画像表示装置内で配置されることが好ましい。高リタデーション配向フィルムの配向主軸がディスプレイの縦軸と略平行である場合には、画面を正面からではなく斜め方向から(横方向から)観察した場合でも虹斑が抑えられ視認性に優れるためである。一方、高リタデーション配向フィルムの配向主軸がディスプレイ画面の横方向とほぼ一致する場合には、画面を正面からではなく斜め方向(縦方向から)から観察した場合でも虹斑が抑えられ視認性に優れるためである。

0028

<配向フィルムのリタデーション>
高リタデーション配向フィルムのリタデーションは、虹斑を低減するという観点から、3000nm以上150000nm以下であることが好ましい。高リタデーション配向フィルムのリタデーションの下限値は、好ましくは4500nm以上、好ましくは6000nm以上、好ましくは8000nm以上、好ましくは10000nm以上である。一方、高リタデーション配向フィルムのリタデーションの上限は、それ以上のリタデーションを有するポリエステルフィルムを用いたとしても更なる視認性の改善効果は実質的に得られず、またリタデーションの高さに応じては配向フィルムの厚みも上昇する傾向があるため、薄型化への要請に反し兼ねないという観点から、150000nmと設定されるが、更に高い値とすることもできる。画像表示装置が2枚以上の高リタデーション配向フィルムを有する場合、それらのリタデーションは同一であっても異なっていても良い。

0029

虹斑をより効果的に抑制するという観点から、高リタデーション配向フィルムは、そのリタデーション(Re)と厚さ方向リタデーション(Rth)の比(Re/Rth)が、好ましくは0.2以上であり、好ましくは0.5以上、好ましくは0.6以上である。厚さ方向リタデーションは、フィルム厚さ方向断面から見たときの2つの複屈折△Nxz及び△Nyzにそれぞれフィルム厚みdを掛けて得られるリタデーションの平均値を意味する。Re/Rthが大きいほど、複屈折の作用は等方性増し、画面への虹斑の発生をより効果的に抑制することができる。尚、本書において、単に「リタデーション」と記載する場合は、面内リタデーションを意味する。

0030

Re/Rthの最大値は2.0(即ち、完全な1軸対称性フィルム)であるが、完全な1軸対称性フィルムに近づくにつれて配向方向と直交する方向の機械的強度が低下する傾向がある。よって、ポリエステルフィルムのRe/Rthの上限は、好ましくは1.2以下、好ましくは1.0以下である。上記比率が1.0以下であっても、画像表示装置に求められる視野角特性(左右180度、上下120度程度)を満足することが可能である。

0031

低リタデーション配向フィルムのリタデーションは、3000nm未満であれば特に制限されない。本発明に好適に用いられる低リタデーション配向フィルムのリタデーションの下限値は、それを単独で用いた場合に虹斑が生じ得るという観点から、50nm以上、100nm以上、200nm以上、300nm以上、400nm以上、又は500nm以上である。虹斑が効果的に改善されるという点では、好ましくは800nm以上、好ましくは1000nm以上、好ましくは1300nm以上である。また、低リタデーション配向フィルムのリタデーションの上限は、高リタデーション配向フィルムとの組合せで虹斑の抑制が可能であるという観点から、3000nm未満、2500nm未満、又は2300nm未満である。画像表示装置が低リタデーション配向フィルムを2枚以上有する場合、それらのリタデーションは同一であっても異なっていてもよい。

0032

低リタデーション配向フィルムは、一軸延伸配向フィルムであっても、二軸延伸配向フィルムであってもよいが、フィルムの裂け易さを低減するという観点から、二軸延伸配向フィルムであることが好ましい。

0033

配向フィルムのリタデーションは、公知の手法に従って測定することができる。具体的には、2軸方向の屈折率と厚みを測定して求めることができる。また、商業的に入手可能な自動複屈折測定装置(例えば、KOBRA−21ADH:王子計測機器株式会社製)を用いて求めることもできる。

0034

高リタデーション配向フィルムは、公知の手法を適宜選択して製造することができる。
例えば、高リタデーション配向フィルムは、ポリエステル樹脂ポリカーボネート樹脂ポリスチレン樹脂シンジオタクチックポリスチレン樹脂ポリエーテルエーテルケトン樹脂ポリフェニレンサルファイド樹脂シクロオレフィン樹脂液晶性ポリマー樹脂、及びセルロース系樹脂液晶化合物を添加した樹脂から成る群より選択される一種以上を用いて製造することができる。従って、高リタデーション配向フィルムは、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルムポリスチレンフィルムシンジオタクチックポリスチレンフィルムポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルムシクロオレフィンフィルム液晶性フィルム、セルロース系樹脂に液晶化合物が添加されたフィルムであり得る。

0035

高リタデーション配向フィルムの好ましい原料樹脂は、ポリカーボネート及び/又はポリエステルシンジオタクチックポリスチレンである。これらの樹脂は透明性に優れるとともに、熱的、機械的特性にも優れており、延伸加工によって容易にリタデーションを制御することができる。ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートに代表されるポリエステルは固有複屈折が大きく、フィルムの厚みが薄くても比較的容易に大きなリタデーションが得られるので好ましい。特に、ポリエチレンナフタレートは、ポリエステルの中でも固有複屈折率が大きいことから、リタデーションを特に高くしたい場合や、リタデーションを高く保ちながらフィルム厚みを薄くしたい場合に好適である。ポリエステル樹脂を代表例として、より具体的な高リタデーション配向フィルムの製造方法を後述する。

0036

低リタデーション配向フィルムは、公知の手法を適宜選択して製造することができる。
例えば、低リタデーション配向フィルムは、ポリエステル樹脂、アセテート樹脂ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂ポリイミド樹脂ポリオレフィン樹脂ポリエチレン樹脂ポリプロピレン樹脂環状ポリオレフィン等)、(メタアクリル樹脂ポリ塩化ビニル樹脂ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂ポリアリレート樹脂、及びポリフェニレンサルファイド樹脂、酢酸セルロース樹脂トリアセチルセルロース等)等からなる群から選択される樹脂を原料として得ることができる。これらの中でも、ポリエステル樹脂及びポリオレフィン樹脂が好ましく、好ましくはポリエステル樹脂であり、更に好ましくはポリエチレンテレフタレート及び/又はポリプロピレン樹脂である。

0037

<配向フィルムの製造方法>
以下に、ポリエステルフィルムを例に、高リタデーション配向フィルム及び低リタデーション配向フィルムを含む配向フィルムの製造方法を説明する。ポリエステルフィルムは、任意のジカルボン酸ジオールとを縮合させて得ることができる。ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸イソフタル酸オルトフタル酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルカルボン酸ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルスルホンカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、マロン酸ジメチルマロン酸、コハク酸、3,3−ジエチルコハク酸、グルタル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸トリメチルアジピン酸、ピメリン酸アゼライン酸ダイマー酸セバシン酸スベリン酸ドデカジカルボン酸等を挙げることができる。

0038

ジオールとしては、例えば、エチレングリコールプロピレングリコールヘキサメチレングリコールネオペンチルグリコール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、デカメチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサジオール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニルプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等を挙げることができる。

0039

ポリエステルフィルムを構成するジカルボン酸成分とジオール成分はそれぞれ1種又は2種以上を用いても良い。ポリエステルフィルムを構成する具体的なポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピ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等が挙げられ、好ましくはポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートであり、好ましくはポリエチレンテレフタレートである。ポリエステル樹脂は他の共重合成分を含んでも良く、機械強度の点からは共重合成分の割合は3モル%以下が好ましく、好ましくは2モル%以下、更に好ましくは1.5モル%以下である。これらの樹脂は透明性に優れるとともに、熱的、機械的特性にも優れる。また、これらの樹脂は、延伸加工によって容易にリタデーションを制御することができる。

0040

ポリエステルフィルムは、一般的な製造方法に従って得ることができる。具体的には、ポリエステル樹脂を溶融し、シート状に押出し成形された無配向ポリエステルガラス転移温度以上の温度において、ロール速度差を利用して縦方向に延伸した後、テンターにより横方向に延伸し、熱処理を施すことにより配向ポリエステルフィルムが挙げられる。
ポリエステルフィルムは、一軸延伸フィルムであっても、二軸延伸フィルムであっても良い。上記高リタデーション配向フィルムは斜め45度に延伸されたものであってもよい。

0041

ポリエステルフィルムを得るための製造条件は、公知の手法に従って適宜設定することが出来る。例えば、縦延伸温度及び横延伸温度は、通常80〜130℃であり、好ましくは90〜120℃である。縦延伸倍率は、通常1.0〜3.5倍であり、好ましくは1.0倍〜3.0倍である。また、横延伸倍率は、通常2.5〜6.0倍であり、好ましくは3.0〜5.5倍である。

0042

リタデーションを特定範囲に制御することは、延伸倍率延伸温度、フィルムの厚みを適宜設定することにより行うことができる。例えば、縦延伸と横延伸の延伸倍率差が高いほど、延伸温度が低いほど、フィルムの厚みが厚いほど高いリタデーションを得やすくなる。逆に、縦延伸と横延伸の延伸倍率差が低いほど、延伸温度が高いほど、フィルムの厚みが薄いほど低いリタデーションを得やすくなる。また、延伸温度が高いほど、トータル延伸倍率が低いほど、リタデーションと厚さ方向リタデーションの比(Re/Rth)が低いフィルムが得やすくなる。逆に、延伸温度が低いほど、トータル延伸倍率が高いほど、リタデーションと厚さ方向リタデーションの比(Re/Rth)が高いフィルムが得られる。更に、熱処理温度は、通常140〜240℃が好ましく、好ましくは180〜240℃である。

0043

ポリエステルフィルムにおけるリタデーションの変動を抑制する為には、フィルムの厚み斑が小さいことが好ましい。リタデーション差をつけるために縦延伸倍率を低くすると、縦厚み斑の値が高くなる場合がある。縦厚み斑の値は延伸倍率のある特定の範囲で非常に高くなる領域があるため、そのような範囲を外すように製膜条件を設定することが望ましい。

0044

配向ポリエステルフィルムの厚み斑は5.0%以下であることが好ましく、4.5%以下であることがさらに好ましく、4.0%以下であることがよりさらに好ましく、3.0%以下であることが特に好ましい。フィルムの厚み斑は、任意の手段で測定することができる。例えば、フィルムの流れ方向に連続したテープサンプル(長さ3m)を採取し、市販される測定器(例えば、(株)セイコー・イーエム電子マイクロメータミリトロン1240)を用いて、1cmピッチで100点の厚みを測定し、厚みの最大値(dmax)、最小値(dmin)、平均値(d)を求め、下記式にて厚み斑(%)を算出することができる。
厚み斑(%)=((dmax−dmin)/d)×100

0045

<画像表示セル及び光源>
画像表示装置は、典型的に画像表示セルとして液晶セル又は有機ELセルを備え得る。
また、画像表示装置は、虹斑を抑制するという観点から、連続的で幅広い発光スペクトルを有する白色光源を有することが好ましい。画像表示装置が液晶セルを備える場合、画像表示装置は、そのような光源を画像表示セルとは独立した光源として備えることが好ましい。一方、有機ELセルの場合は、それ自体が光源の機能を有するため、有機ELセル自体が、連続的で幅広い発光スペクトルを有する光を放つことが好ましい。連続的で幅広い発光スペクトルを有する光源の方式及び構造は特に制限されず、例えば、エッジライト方式又は直下型方式であり得る。「連続的で幅広い発光スペクトル」とは、少なくとも450〜650nmの波長領域、好ましくは可視光の領域において光の強度がゼロになる波長領域が存在しない発光スペクトルを意味する。可視光領域とは、例えば、400〜760nmの波長領域であり、360〜760nm、400〜830nm、又は360〜830nmであり得る。

0046

連続的で幅広い発光スペクトルを有する白色光源としては、例えば、白色発光ダイオード(白色LED)を挙げることができる。白色LEDには、蛍光体方式のもの(即ち、化合物半導体を使用した青色光、もしく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)及び有機発光ダイオード(Organic light−emitting diode:OLED)等を挙げることができる。連続的で幅広い発光スペクトルを有し、且つ、発光効率にも優れているという観点から、化合物半導体を使用した青色発光ダイオードイットリウムアルミニウムガーネット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が好ましい。

0047

液晶セルは、液晶表示装置において使用され得る任意の液晶セルを適宜選択して使用することができ、その方式や構造は特に制限されない。例えば、VAモード、IPSモード、TNモード、STNモードやベンド配向(π型)等の液晶セルを適宜選択して使用できる。よって、液晶セルは、公知の液晶材料及び今後開発され得る液晶材料で作製された液晶を適宜選択して使用することができる。一実施形態において好ましい液晶セルは、透過型の液晶セルである。

0048

有機ELセルは、当該技術分野において知られる有機ELセルを適宜選択して使用することができる。有機ELセルは、発光体有機エレクトロルミネセンス発光体)であり、典型的に透明基材上に透明電極有機発光層金属電極とを順に積層した構造を有する。
有機発光層は、種々の有機薄膜積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層とアントラセン等の蛍光性有機固体からなる発光層との積層体、及び、このような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体等を挙げることができる。このように、有機ELセルは、画像表示セルとしての機能と光源としての機能を兼ね備えるため、画像表示装置が有機ELセルを備える場合、独立した光源は不要である。即ち、画像表示装置における光源と画像表示装置は、それらの機能が発揮される限り、互いに独立した存在であっても、一体の形態であってもよい。

0049

画像表示セルとして有機ELセルを用いる場合、画像表示装置における偏光板は必須ではない。しかし、有機発光層の厚みが10nm程度ときわめて薄いために、外光が金属電極で反射して再び視認側へ出射され、外部から視認したとき、有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見える場合がある。このような外光の鏡面反射遮蔽するために、有機ELセルの視認側に、偏光板及び1/4波長板を設けることが好ましい。よって、画像表示装置が、有機ELセル及び偏光板を有する場合には、図1における液晶セル(4)を有機ELセルと考え、視認側偏光板(5)を偏光板として考えれば、液晶表示装置(1)における配向フィルムの位置関係をそのまま適用することができる。

0050

<偏光板及び偏光子保護フィルム>
偏光板は、フィルム状の偏光子の両側を2枚の保護フィルム(「偏光子保護フィルム」と称する場合もある)で挟んだ構造を有する。偏光子は、当該技術分野において使用される任意の偏光子(又は偏光フィルム)を適宜選択して使用することができる。代表的な偏光子としては、ポリビニルアルコールPVA)フィルム等にヨウ素等の二色性材料染着させたものを挙げることができるが、これに限定されるものではなく、公知及び今後開発され得る偏光子を適宜選択して用いることができる。

0051

PVAフィルムは、市販品を用いることができ、例えば、「クラビニロン((株)クラレ製)」、「トーセロビニロン(東セロ(株)製)]、「日合ビニロン(日本合成化学(株)製)]等を用いることができる。二色性材料としてはヨウ素、ジアゾ化合物ポリメチン染料等を挙げることができる。

0052

偏光子は、任意の手法で得ることができ、例えば、PVAフィルムを二色性材料で染着させたものをホウ酸水溶液中で一軸延伸し、延伸状態を保ったまま洗浄及び乾燥を行うことにより得ることができる。一軸延伸の延伸倍率は、通常4〜8倍程度であるが特に制限されない。他の製造条件等は公知の手法に従って適宜設定することができる。

0053

視認側偏光子の視認側の保護フィルム(視認側偏光子保護フィルム)は、上述のように、高リタデーション配向フィルム、低リタデーション配向フィルム又は偏光子保護フィルムとして従来から使用される任意のフィルムであり得るが、これらに限定されるものではない。

0054

視認側偏光子の光源側の保護フィルム及び光源側偏光子の保護フィルムの種類は任意であり、従来から保護フィルムとして使用されるフィルムを適宜選択して使用することができる。取り扱い性及び入手容易性といった観点から、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、アクリルフィルム、及び環状オレフィン系フィルム(例えば、ノルボルネン系フィルム)、ポリプロピレンフィルム、及びポリオレフィン系フィルム(例えば、TPX)等から成る群より選択される一種以上の複屈折性を有さないフィルムを用いることが好ましい。

0055

一実施形態において、視認側偏光子の光源側保護フィルム及び光源側偏光子の視認側保護フィルムは、光学補償機能を有する光学補償フィルムであることが好ましい。そのような光学補償フィルムは液晶の各方式に合わせて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース中に液晶化合物(例えば、ディスコティック液晶化合物及び/又は複屈折性化合物)を分散させた樹脂、環状オレフィン樹脂(例えば、ノルボルネン樹脂)、プロピオニルアセテート樹脂、ポリカーボネートフィルム樹脂、アクリル樹脂、スチレンアクリロニトリル共重合体樹脂、ラクトン環含有樹脂、及びイミド基含有ポリオレフィン樹脂等なら成る群より選択される1種以上から得られるものを挙げることができる。

0056

光学補償フィルムは、商業的に入手可能であるため、それらを適宜選択して使用することも可能である。例えば、TN方式用の「ワイドビュー−EA」及び「ワイドビュー−T」(富士フイルム社製)、VA方式用の「ワイドビュー−B」(富士フイルム社製)、VA−TAC(コニカミノルタ社製)、「ゼオノアフィルム」(日本ゼオン社製)、「アートン」(JSR社製)、「X−plate」(日東電工社製)、並びにIPS方式用の「Z−TAC」(富士フイルム社製)、「CIG」(日東電工社製)、「P−TAC」(大工業社製)等が挙げられる。

0057

偏光子保護フィルムは偏光子上に直接又は接着剤層を介して積層することができる。接着性向上の点から、接着剤を介して積層することが好ましい。接着剤としては、特に制限されず任意のものを使用できる。接着剤層を薄くする観点から、水系のもの(即ち、接着剤成分を水に溶解したもの又は水に分散させたもの)が好ましい。例えば、偏光子保護フィルムとしてポリエステルフィルムを用いる場合は、主成分としてポリビニルアルコール系樹脂ウレタン樹脂などを用い、接着性を向上させるために、必要に応じてイソシアネート系化合物エポキシ化合物などを配合した組成物を接着剤として用いることができる。接着剤層の厚みは10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、3μm以下がさらに好ましい。

0058

偏光子保護フィルムとしてTACフィルムを用いる場合、ポリビニルアルコール系の接着剤を用いて張り合わせることができる。偏光子保護フィルムとして、アクリルフィルム、環状オレフィン系フィルム、ポリプロピレフィルム、又はTPX等の透湿性の低いフィルムを用いる場合は、接着剤として光硬化性接着剤を用いることが好ましい。光硬化性樹脂としては、例えば、光硬化性エポキシ樹脂光カチオン重合開始剤との混合物などを挙げることができる。

0059

偏光子保護フィルムの厚みは任意であり、例えば、15〜300μmの範囲、好ましくは30〜200μmの範囲で適宜設定できる。

0060

<タッチパネル、透明導電性フィルム、基材フィルム、飛散防止フィルム>
画像表示装置は、タッチパネルを備え得る。タッチパネルの種類及び方式は特に制限されないが、例えば、抵抗膜方式タッチパネル及び静電容量方式タッチパネルを挙げることができる。タッチパネルは、その方式に関係なく、通常、1枚又は2枚以上の透明導電性フィルムを有する。透明導電性フィルムは、基材フィルム上に透明導電層が積層された構造を有する。上述したように、基材フィルムとして、高リタデーション配向フィルム又は低リタデーション配向フィルムを用いることができる。また、これらのフィルムを基材フィルムとして用いない場合は、従来から基材フィルムとして用いられる他のフィルム若しくはガラス板等の剛性板を用いることができる。

0061

基材フィルムとして従来から用いられる他のフィルムとしては、透明性を有する各種の樹脂フィルムを挙げることができる。例えば、ポリエステル樹脂、アセテート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアリレート樹脂、及びポリフェニレンサルファイド樹脂等から成る群から選択される1種以上の樹脂から得られるフィルムを使用することができる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリオレフィン樹脂が好ましく、好ましくはポリエステル樹脂である。

0062

基材フィルムの厚みは任意であるが、15〜500μmの範囲が好ましい。

0063

基材フィルムは、表面に予めスパッタリングコロナ放電火炎紫外線照射電子線照射化成酸化等のエッチング処理下塗り処理を施してもよい。これにより、基材フィルム上に設けられる透明導電層等との密着性を向上させることができる。また、透明導電層等を設ける前に、必要に応じて基材フィルムの表面を溶剤洗浄超音波洗浄などにより除塵清浄化してもよい。

0064

透明導電層は、直接基材フィルムに積層されても良いが、易接着層及び/又は種々の他の層を介して積層することが出来る。他の層としては、例えば、ハードコート層インデックスマッチングIM)層、及び低屈折率層等を挙げることができる。代表的な透明導電性フィルムの積層構造としては、次の6パターンを挙げることが出来るが、これらに限定されるわけではない。
(1)基材フィルム/易接着層/透明導電層
(2)基材フィルム/易接着層/ハードコート層/透明導電層
(3)基材フィルム/易接着層/IM(インデックスマッチング)層/透明導電層
(4)基材フィルム/易接着層/ハードコート層/IM(インデックスマッチング)層/透明導電層
(5)基材フィルム/易接着層/ハードコート層(高屈折率でIMを兼ねる)/透明導電層(6)基材フィルム/易接着層/ハードコート層(高屈折率)/低屈折率層/透明導電性薄膜

0065

IM層は、それ自体が高屈折率層/低屈折率層の積層構成(透明導電性薄膜側が低屈折率層)であるため、これを用いることにより、液晶表示画面を見た際にITOパターンを見え難くすることができる。上記(6)のように、IM層の高屈折率層とハードコート層を一体化させることもでき、薄型化の観点から好ましい。

0066

上記(3)〜(6)の構成は、静電容量式のタッチパネルにおける使用に特に適している。また、上記(2)〜(6)の構成は、基材フィルムの表面にオリゴマー析出することが防止できるという観点で好ましく、基材フィルムのもう一方の片面にもハードコート層を設けることが好ましい。

0067

基材フィルム上の透明導電層は、導電性金属酸化物により形成される。透明導電層を構成する導電性金属酸化物は特に限定されず、インジウム、スズ、亜鉛ガリウムアンチモンチタン珪素ジルコニウムマグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウムタングステンからなる群より選択される少なくとも1種の金属の導電性金属酸化物が用いられる。当該金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子を含んでいてもよい。好ましい透明導電層は、例えば、スズドープ酸化インジウム(ITO)層及びアンチモンドープ酸化スズATO)層であり、好ましくはITO層である。また、透明導電層は、Agナノワイヤー、Agインク、Agインクの自己組織化導電膜網目状電極CNTインク導電性高分子であってもよい。

0068

透明導電層の厚みは特に制限されないが、10nm以上であることが好ましく、15〜40nmであることがより好ましく、20〜30nmであることがさらに好ましい。透明導電層の厚みが15nm以上であると、表面抵抗が例えば1×103Ω/□以下の良好な連続被膜が得られ易い。また、透明導電層の厚みが40nm以下であると、より透明性の高い層とすることができる。

0069

透明導電層は、公知の手順に従って形成することができる。例えば、真空蒸着法スパッタリング法イオンプレーティング法を例示できる。透明導電層は、アモルファスであってもよく、結晶性のものであってもよい。結晶性の透明導電層を形成する方法としては、一旦基材上にアモルファス膜を形成した後、該アモルファス膜を可撓性透明基材とともに加熱・結晶化することによって形成することが好ましい。

0070

本発明の透明導電性フィルムは、透明導電層の面内の一部が除去されてパターン化されたものであってもよい。透明導電層がパターン化された透明導電性フィルムは、基材フィルム上に透明導電層が形成されているパターン形成部と、基材フィルム上に透明導電層を有していないパターン開口部とを有する。パターン形成部の形状は、例えば、ストライプ状の他、スクエア状等が挙げられる。

0071

画像表示装置は、視認側偏光子より視認側に1枚又は2枚以上の飛散防止フィルムを有することが好ましい。飛散防止フィルムは、上述した高リタデーション配向フィルム又は低リタデーション配向フィルムであり得る。また、飛散防止フィルムは、従来から飛散防止フィルムとして用いられる各種のフィルム(例えば、上記基材フィルムについて記載した透明樹脂フィルム)を用いることもできる。飛散防止フィルムが2枚以上設けられる場合、それらは同一の材料から形成されていてもよく、異なっていても良い。

0072

配向フィルムを画像表示装置の表面カバー板の飛散防止フィルムとして使用する場合、配向フィルムの配置は表面カバー板の光源側であっても視認側であっても良い。また、配向フィルムの両側にガラスを積層させた合わせガラス構造であっても良い。配向フィルムが表面カバー板の光源側である場合には、配向フィルムの表面カバー板とは反対側に反射防止層を設けることが好ましい。反射防止層を設けることによって明るくクリアな画像が得られる。

0073

配向フィルムを飛散防止フィルムとして用いる場合には、配向フィルムに紫外線吸収機能を付与することが好ましい。紫外線吸収機能の付与は、配向フィルムに紫外線吸収剤を添加すること、又は配向フィルムの視認側に紫外線吸収コートを施すこと等によって行うことができる。配向フィルムが表面カバー板の視認側にある場合には、配向フィルムの表面カバー板とは反対側に反射防止層、防眩層、帯電防止層防汚層等を設けることが好ましい。この場合、最表面の表面カバー板の光源側に反射防止層を設けても良いし、視認側の他の部材と接着材で貼り合わせても良い。

0074

偏光子保護フィルム、基材フィルム、及び飛散防止フィルムは、本発明の効果を妨げない範囲で、各種の添加剤を含有させることができる。例えば、紫外線吸収剤、無機粒子耐熱性高分子粒子アルカリ金属化合物アルカリ土類金属化合物リン化合物帯電防止剤耐光剤難燃剤熱安定剤酸化防止剤ゲル化防止剤界面活性剤等が挙げられる。また、高い透明性を奏するためにはポリエステルフィルムに実質的に粒子を含有しないことも好ましい。「粒子を実質的に含有させない」とは、例えば無機粒子の場合、ケイ光X線分析無機元素を定量した場合に重量で50ppm以下、好ましくは10ppm以下、特に好ましくは検出限界以下となる含有量を意味する。

0075

配向フィルムは、種々の機能層を有していても良い。そのような機能層としては、例えば、ハードコート層、防眩層、反射防止層、低反射層、低反射防眩層、反射防止防眩層、帯電防止層、シリコーン層粘着層、防汚層、撥水層、及びブルーカット層等からなる群より選択される1種以上を用いることができる。防眩層、反射防止層、低反射層、低反射防眩層、反射防止防眩層を設けることにより、斜め方向から観察したときの色斑が改善されるという効果も期待できる。

0076

種々の機能層を設けるに際して、配向フィルムの表面に易接着層を有することが好ましい。その際、反射光による干渉を抑える観点から、易接着層の屈折率を、機能層の屈折率と配向フィルムの屈折率の相乗平均近傍になるように調整することが好ましい。易接着層の屈折率の調整は、公知の方法を採用することができ、例えば、バインダー樹脂に、チタンやジルコニウム、その他の金属種を含有させることで容易に調整することができる。

0077

(ハードコート層)
ハードコート層は、硬度及び透明性を有する層であれば良く、通常、紫外線又は電子線で代表的には硬化させる電離放射線硬化性樹脂、熱で硬化させる熱硬化性樹脂等の各種の硬化性樹脂硬化樹脂層として形成されたものが利用される。これら硬化性樹脂に、適宜柔軟性、その他物性等を付加する為に、熱可塑性樹脂等も適宜添加してもよい。硬化性樹脂のなかでも、代表的であり且つ優れた硬質塗膜が得られる点で好ましいのが電離放射線硬化性樹脂である。

0078

上記電離放射線硬化性樹脂としては、従来公知の樹脂を適宜採用すれば良い。なお、電離放射線硬化性樹脂としては、エチレン性二重結合を有するラジカル重合性化合物、エポキシ化合物等の様なカチオン重合性化合物等が代表的に用いられ、これら化合物モノマー、オリゴマー、プレポリマー等としてこれらを単独で、或いは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。代表的な化合物は、ラジカル重合性化合物である各種(メタ)アクリレート系化合物である。(メタ)アクリレート系化合物の中で、比較的低分子量で用いる化合物としては、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレートポリエーテル(メタ)アクリレート、アクリル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、等が挙げられる。

0079

モノマーとしては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレンメチルスチレン、N−ビニルピロリドン等の単官能モノマー;或いは、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6‐ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能モノマー等も適宜用いられる。(メタ)アクリレートとは、アクリレート或いはメタクリレートを意味する。

0080

電離放射線硬化性樹脂を電子線で硬化させる場合、光重合開始剤は不要であるが、紫外線で硬化させる場合は、公知の光重合開始剤を用いる。例えば、ラジカル重合系の場合は、光重合開始剤として、アセトフェノン類ベンゾフェノン類チオキサントン類ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いることができる。カチオン重合系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾニウム塩芳香族スルホニウム塩芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を単独又は混合して用いることができる。

0081

ハードコート層の厚みは、適宜の厚さとすればよく、例えば0.1〜100μmであるが、通常は1〜30μmとする。また、ハードコート層は公知の各種塗工法を適宜採用して形成することができる。

0082

電離放射線硬化性樹脂には、適宜物性調整等の為に、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等も適宜添加することができる。熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂としては、各々、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。

0083

ハードコート層に耐光性を付与し、日光等に含まれる紫外線による変色、強度劣化亀裂発生等を防止する為には、電離放射線硬化性樹脂中に紫外線吸収剤を添加することも好ましい。紫外線吸収剤を添加する場合、該紫外線吸収剤によってハードコート層の硬化が阻害されることを確実に防ぐ為、電離放射線硬化性樹脂は電子線で硬化させることが好ましい。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系化合物ベンゾフェノン系化合物等の有機系紫外線吸収剤、或いは粒径0.2μm以下の微粒子状の酸化亜鉛酸化チタン酸化セリウム等の無機系紫外線吸収剤等、公知の物の中から選択して用いれば良い。紫外線吸収剤の添加量は、電離放射線硬化性樹脂組成物中に0.01〜5質量%程度である。
耐光性をより向上させる為に、紫外線吸収剤と併用して、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤等のラジカル捕捉剤を添加するのが好ましい。なお、電子線照射は加速電圧70kV〜1MV、照射線量5〜100kGy(0.5〜10Mrad)程度である。

0084

(防眩層)
防眩層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に防眩剤を分散した層として形成される。防眩剤としては、無機系又は有機系の微粒子が用いられる。これら微粒子の形状は、真球状、楕円状等である。微粒子は、好ましくは透明性のものが良い。この様な微粒子は、例えば、無機系微粒子としてはシリカビーズ有機系微粒子としては樹脂ビーズが挙げられる。樹脂ビーズとしては、例えば、スチレンビーズメラミンビーズアクリルビーズ、アクリルースチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ベンゾグアナミンホルムアルデヒドビーズなどが挙げられる。微粒子は、通常、樹脂分100質量部に対し、2〜30質量部、好ましくは10〜25質量部程度添加することができる。

0085

防眩剤を分散保持する上記樹脂は、ハードコート層と同じ様に、なるべく硬度が高い方が好ましい。よって、上記樹脂として、例えば、上記ハードコート層で述べた電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂等を用いることができる。

0086

防眩層の厚みは、適宜の厚さとすればよく、通常は1〜20μm程度とする。防眩層は公知の各種塗工法を適宜採用して形成することができる。なお、防眩層を形成する為の塗液中には、防眩剤の沈殿を防ぐ為に、シリカ等の公知の沈降防止剤を適宜添加することが好ましい。

0087

(反射防止層)
反射防止層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良い。一般に、反射防止層は少なくとも低屈折率層からなり、更に低屈折率層と(該低屈折率層より屈折率が高い)高屈折率層とを交互に隣接積層し且つ表面側を低屈折率層とした多層の層からなる。低屈折率層及び高屈折率層の各厚みは、用途に応じた適宜厚みとすれば良く、隣接積層時は各々0.1μm前後、低屈折率層単独時は0.1〜1μm程度であることが好ましい。

0088

低屈折率層としては、シリカ、フッ化マグネシウム等の低屈折率物質を樹脂中に含有させた層、フッ素系樹脂等の低屈折率樹脂の層、低屈折率物質を低屈折率樹脂中に含有させた層、シリカ、フッ化マグネシウム等の低屈折率物質からなる層を薄膜形成法(例えば、蒸着スパッタCVD、等の物理的又は化学的気相成長法)で形成した薄膜、酸化ケイ素ゾル液から酸化ケイ素ゲル膜を形成するゾルゲル法で形成した膜、或いは、低屈折率物質として空隙含有微粒子を樹脂中に含有させた層等が挙げられる。

0089

上記空隙含有微粒子とは、内部に気体を含む微粒子、気体を含む多孔質構造の微粒子等のことであり、微粒子固体部分の本来の屈折率に対して、該気体による空隙によって微粒子全体としては、見かけ上屈折率が低下した微粒子を意味する。この様な空隙含有微粒子としては、特開2001−233611号公報に開示のシリカ微粒子等が挙げられる。また、空隙含有微粒子としては、シリカの様な無機物以外に、特開2002−805031号公報等に開示の中空ポリマー微粒子も挙げられる。空隙含有微粒子の粒径は、例えば5〜300nm程度である。

0090

高屈折率層としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の高屈折率物質を樹脂中に含有させた層、フッ素非含有樹脂等の高屈折率樹脂の層、高屈折率物質を高屈折率樹脂中に含有させた層、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の高屈折率物質からなる層を薄膜形成法(例えば、蒸着、スパッタ、CVD、等の物理的乃至は化学的気相成長法)で形成した薄膜等が挙げられる。

0091

(帯電防止層)
帯電防止層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に帯電防止層を含有させた層として形成される。帯電防止層としては、有機系や無機系の化合物が用いられる。例えば、有機系化合物の帯電防止層としては、カチオン系帯電防止剤アニオン系帯電防止剤両性系帯電防止剤、ノニオン系帯電防止剤有機金属系帯電防止剤等が挙げられ、またこれら帯電防止剤は低分子化合物として用いられるほか、高分子化合物としても用いられる。また、帯電防止剤としては、ポリチオフェンポリアニリン等の導電性ポリマー等も用いられる。また、帯電防止剤として例えば金属酸化物からなる導電性微粒子等も用いられる。導電性微粒子の粒径は透明性の点で、例えば平均粒径0.1nm〜0.1μm程度である。なお、該金属酸化物としては、例えば、ZnO、CeO2、Sb2O2、SnO2、ITO(インジウムドープ酸化錫)、In2O3、Al2O3、ATO(アンチモンドープ酸化錫)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)等が挙げられる。

0092

帯電防止層を含有させる上記樹脂としては、例えば、上記ハードコート層で述べた様な、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂等が使用される他、帯電防止層を中間層として形成して帯電防止層自体の表面強度が不要な場合には、熱可塑性樹脂等も使用される。帯電防止層の厚みは、適宜厚さとすればよく、通常は0.01〜5μm程度とする。帯電防止層は公知の各種塗工法を適宜採用して形成することができる。

0093

配向フィルムを偏光子保護フィルムとして使用する場合には、その表層に帯電防止層を積層することが好ましい。帯電防止層を積層する場合、帯電防止層と防眩層とを重ねて積層すること、又は防眩層に帯電防止剤を加え、両層を兼ね備えるような層を積層することが好ましい。尚、画像表示装置を組み立てる際、偏光板表面にはプロセス部材として偏光板保護フィルム(偏光子保護フィルムとは異なり、液晶表示装置内には最終的に組み入られず、液晶表示装置の製造工程途中で捨てられる部材)が使用されることが通常であるが、この偏光板保護フィルムが偏光板に接する側又はその反対側に帯電防止層を設けることが好ましい。

0094

(防汚層)
防汚層としては、従来公知のものを適宜採用すれば良く、一般的に、樹脂中に、シリコーンオイルシリコーン樹脂等の珪素系化合物フッ素系界面活性剤、フッ素系樹脂等のフッ素系化合物ワックス等の防汚染剤を含む塗料を用いて公知の塗工法で形成することができる。防汚層の厚みは、適宜厚さとすればよく、通常は1〜10μm程度とすることが出来る。

0095

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

0096

試験例1:虹斑の評価
下記構成を有する画像表示装置において、視認側表面に、視認側表面と平行になるように偏光フィルムを配置して白画像を表示させた。前記平行状態を維持したまま偏光フィルムの偏光軸と画像表示装置の視認側偏光子の偏光軸とが形成する角が0°、45°、又は90°となるように偏光フィルムを移動させ、各点において偏光フィルムを介して白画像を眺めて虹斑発生の有無及び程度を確認し、下記の基準に従って評価した。

0097

評価基準
◎: 正面から観察したときに、虹斑が観察されない。
○: 正面から観察したときに、上記角が0°、45°、90°の点のうち2点以上で虹斑が観察されない。
×: 正面から観察したときに、上記角が0°、45°、90°の点のうち2点以上で虹斑(色むら)が観察される。

0098

<画像表示装置の構成>
(1)バックライト光源:白色LED又は冷陰極管
光源側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の両側の保護フィルムとしてTACフィルムを有する。
(2)光源側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の両側の保護フィルムとしてTACフィルムを有する。
(3)画像表示セル:液晶セル
(4)視認側偏光板:PVAとヨウ素からなる偏光子の視認側保護フィルムとして下記表2に示す配向フィルムA〜Cのいずれかを有し、光源側保護フィルムとしてTACフィルム(富士フイルム(株)社製、厚み80μm)を有する。

0099

0100

(5)タッチパネル:後述する配向フィルム1〜11のいずれかの上にITOからなる透明導電層を設けて作成した透明導電性フィルム(視認側)と、ガラス基材の上にITOからなる透明導電層を設けたITOガラス(光源側)とを、スペーサーを介して配置した構造を有する抵抗膜方式タッチパネル。

0101

製造例−PET(A)
エステル化反応缶昇温し200℃に到達した時点で、テレフタル酸を86.4質量部およびエチレングリコール64.6質量部を仕込み撹拌しながら触媒として三酸化アンチモンを0.017質量部、酢酸マグネシウム水和物を0.064質量部、トリエチルアミン0.16質量部を仕込んだ。ついで、加圧昇温を行いゲージ圧0.34MPa、240℃の条件で加圧エステル化反応を行った後、エステル化反応缶を常圧に戻し、リン酸0.014質量部を添加した。さらに、15分かけて260℃に昇温し、リン酸トリメチル0.012質量部を添加した。次いで15分後に、高圧分散機分散処理を行い、15分後、得られたエステル化反応生成物重縮合反応缶移送し、280℃で減圧重縮合反応を行った。

0102

重縮合反応終了後、95%カット径が5μmのナスロン登録商標)製フィルタ濾過処理を行い、ノズルからストランド状に押出し、予め濾過処理(孔径:1μm以下)を行った冷却水を用いて冷却、固化させ、ペレット状にカットした。得られたポリエチレンテレフタレート樹脂(A)の固有粘度は0.62dl/gであり、不活性粒子及び内部析出粒子は実質上含有していなかった。(以後、PET(A)と略す。)

0103

配向フィルム1
粒子を含有しないPET(A)樹脂ペレット135℃で6時間減圧乾燥(1Torr)した後、押出機に供給し、285℃で溶解した。このポリマーを、ステンレス焼結体濾材公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。

0104

未延伸フィルムをテンター延伸機に導き、フィルムの端部をクリップ把持しながら、温度125℃の熱風ゾーンに導き、幅方向に4.0倍に延伸した。次に、幅方向に延伸された幅を保ったまま、温度225℃、30秒間で処理し、さらに幅方向に3%の緩和処理を行い、フィルム厚み約50μmの一軸配向の配向フィルム1を得た。

0105

配向フィルム2
未延伸フィルムの厚みを変更することにより、フィルムの厚みを約100μmとする以外は、配向フィルム1と同様にして一軸配向の配向フィルム2を得た。

0106

配向フィルム3
未延伸フィルムを、加熱されたロール群及び赤外線ヒーターを用いて105℃に加熱し、その後周速差のあるロール群で走行方向に1.5倍延伸した後、配向フィルム1と同様の方法で幅方向に4.0倍延伸した以外は配向フィルム1と同様にして、フィルム厚み約50μmの二軸配向の配向フィルム3を得た。

0107

配向フィルム4
走行方向に2.0倍、幅方向に4.0倍延伸した以外は配向フィルム3と同様にして、フィルム厚み約50μmの二軸配向の配向フィルム4を得た。

0108

配向フィルム5
走行方向に3.3倍、幅方向に4.0倍延伸した以外は配向フィルム3と同様にして、フィルム厚み約75μmの二軸配向の配向フィルム5を得た。

0109

配向フィルム6
ポリカーボネート(アルドリッチ社製)を重量比で4倍の塩化メチレンに溶かし、ポリマー溶液を調製した。ポリマー溶液を平滑なガラス板状にナイフコーター展開し、室温で放置し、溶媒を乾燥させた。その後、ポリカーボネートシートをガラス板より剥がし、90℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥させた。得られたポリカーボネートシートからダンベル状にサンプルを切り出した。切り出したシートサンプルテンシロンオリエンテック製)を用い、温度160℃程度に加熱し、一軸方向に延伸した。その際の、延伸倍率、延伸速度を調節することで、9087nmのリタデーションを有する一軸配向の配向フィルム6を得た。

0110

配向フィルム7
走行方向に3.6倍、幅方向に4.0倍延伸した以外は配向フィルム3と同様にして、フィルム厚み約38μmの二軸配向の配向フィルム7を得た。

0111

配向フィルム8
未延伸フィルムの厚みを変更した以外は配向フィルム1と同様にして、厚み約10μmの一軸配向の配向フィルム8を得た。

0112

配向フィルム9
走行方向に3.6倍、幅方向に4.0倍延伸した以外は配向フィルムCと同様にして、フィルム厚み約188μmの二軸配向の配向フィルム9を得た。

0113

配向フィルム10
走行方向に4.0倍、幅方向に1.0倍延伸した以外は配向フィルム3と同様にして、フィルム厚み約100μmの一軸配向の配向フィルム10を得た。

0114

配向フィルム11
走行方向の延伸倍率を3.6倍に延伸した以外は配向フィルム10と同様の方法で一軸配向の配向フィルム11を得た。

0115

得られたフィルムの物性を表3に示す。

0116

0117

尚、リタデーション(Re)及び厚さ方向リタデーション(Rth)は、次の通り測定した。即ち、二枚の偏光板を用いて、フィルムの配向主軸方向を求め、配向主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)、及び厚さ方向の屈折率(Nz)をアッベ屈折率計(アタゴ社製、NAR−4T)によって求め、前記二軸の屈折率差の絶対値(|Nx−Ny|)を屈折率の異方性(△Nxy)として求めた。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、リタデーション(Re)を求めた。また、リタデーションの測定と同様の方法でNx、Ny、Nzとフィルム厚みd(nm)を求め、(△Nxz×d)、(△Nyz×d)の平均値を算出して厚さ方向リタデーション(Rth)を求めた。

0118

評価結果を下記の表4に示す。

0119

0120

表4に示される通り、低リタデーション配向フィルムと高リタデーション配向フィルムとを組み合わせることにより、低リタデーション配向フィルムを使用しながら、偏光フィルタを介した画像を視認した場合の虹斑等の色調の乱れによる視認性の低下を効果的に抑制できることが確認された。また、この効果は、低リタデーション配向フィルムの配向主軸と視認側偏光子の偏光軸とが略平行又は垂直である場合により顕著であり、前記2つの軸が形成する角度が10度又は30度の場合は、画像を視認する角度によっては虹斑が観察されたが、少なくとも偏光フィルタの偏光軸と視認側偏光子の偏光軸とが略平行又は垂直となる角度から画像を視認した場合には、良好な視認性が得られた。

0121

試験例2:偏光子と偏光フィルタの偏光軸間の角度に依存した視認性
白色LEDを光源とする液晶表示装置の視認側表面に低リタデーション配向フィルム、高リタデーション配向フィルム、及び偏光フィルタをこの順で重ね、視認側偏光子の偏光軸と偏光フィルタの偏光軸とが形成する角(偏光軸−偏光軸角)を0度、45度、又は90度に固定した。そして、各偏光軸−偏光軸角において、低リタデーション配向フィルム及び/又は高リタデーション配向フィルムを時計周りに回転させながら、各配向フィルムの配向主軸と視認側偏光子の偏光軸とが形成する角(配向主軸−偏光軸角)と虹斑の見え方との関係を評価した。評価は、(I)虹斑は見られない場合、(II)薄い虹斑が見える場合、(III)はっきりとした虹斑が見える場合、及び(IV)輝度の低下により画面が暗く見える場合の四段階で評価した。偏光軸−偏光軸角が0度、90度、及び45度の場合の結果を示すチャートを各々図2図3、及び図4に示す。

0122

図2に示されるように、偏光軸−偏光軸角が0度の場合は、低リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が45度である場合を中心に、高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が0度又は90度に近づくにつれて虹斑が観察される傾向が確認された。特に、低リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が約40〜50度である場合は、高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が約0〜25度又は約65〜90度である場合にはっきりとした虹斑が見られた。また、低リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が約30〜40度又は50〜60度である場合は、高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が約0〜35度又は約60〜90度である場合に薄い虹斑が見られた。この結果から、偏光サングラス等の偏光フィルタの偏光軸と画像表示装置の偏光軸とが形成する角が略平行となる場合には、上記の虹斑が観察された角度領域以外の領域において低リタデーション配向フィルム及び高リタデーション配向フィルムを配置することが好ましいこと示された。

0123

図3に示されるように、偏光軸−偏光軸角が90度の場合は、低リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が0度又は90度付近であり、且つ高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が0度又は90度付近である場合に、画面が暗くなることが確認された。また、この画面が暗くなる領域を除き、高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が0度又は90度付近である場合に、虹斑が見られた。特に、高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が約0〜10度又は約80〜90度である場合にはっきりとした虹斑が見られ、高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が約10〜20度又は約70〜80度の範囲で薄い虹斑が観察された。この結果から、偏光サングラス等の偏光フィルタの偏光軸と画像表示装置の偏光軸とが形成する角が約90度となる場合は、高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が10度〜80度、好ましくは20〜70度となるように高リタデーション配向フィルムを配置することが好ましいことが示された。

0124

図4に示されるように、偏光軸−偏光軸角が45度の場合は、配向主軸−偏光軸角に関係なく画面が暗くなることはなかった。一方、次の配向主軸−偏光軸角で表される3点で仕切られた2つの領域において虹斑が観察された:(A)低リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角、及び(B)高リタデーション配向フィルムについての配向主軸−偏光軸角が、(A)約30度・(B)約20度、(A)約60度・(B)約15度、及び(A)70度・(B)45度の3点を線で結んだ領域、並びに、(A)20度・(B)45度、(A)30度・(B)80度、及び(A)50度・(B)75度の3点を線で結んだ領域。また、前記2つの領域の中心に近づく程、よりはっきりとした虹斑が見られた。この結果から、偏光サングラス等の偏光フィルタの偏光軸と画像表示装置の偏光軸とが形成する角が約45度となる場合は、前記2つの領域以外となるように低リタデーション配向フィルム及び高リタデーション配向フィルムを貼り合わせることが好ましいことが示された。

実施例

0125

尚、試験例2において、はっきりとした虹斑が確認された領域においても、低リタデーション配向フィルムのみを使用した場合と比較すると、虹斑の程度は有意に低減されていた。

0126

1液晶表示装置
2光源
3光源側偏光板
4液晶セル
5視認側偏光板
6タッチパネル
7光源側偏光子
8視認側偏光子
9a偏光子保護フィルム
9b 偏光子保護フィルム
10a 偏光子保護フィルム
10b 視認側偏光子保護フィルム
11 光源側透明導電性フィルム
11a 光源側基材フィルム
11b 透明導電層
12視認側透明導電性フィルム
12a 視認側基材フィルム
12b 透明導電層
13スペーサー
14 光源側飛散防止フィルム
15 視認側飛散防止フィルム

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