【書類名】 明細書
【発明の名称】 偏光板、粘着剤付き偏光板及びそれらの使用
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸延伸され、ヨウ素又は二色性染料が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光フィルムの一方の面に、非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルムが貼合されており、他方の面には、セルロースアセテート系樹脂からなる保護フィルムが貼合されていることを特徴とする偏光板。
【請求項２】
非晶性ポリオレフィン系樹脂が、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂である請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の偏光板の非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルム側に粘着剤層が設けられていることを特徴とする粘着剤付き偏光板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板の、非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルムが液晶セル側となるように配置することを特徴とする、該偏光板の液晶表示装置への使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光フィルムの両面に保護フィルムが貼合された偏光板、さらに粘着剤層が設けられた粘着剤付き偏光板、及びそれらの液晶表示装置への使用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
偏光フィルムは、液晶表示装置を構成する光学部品の一つとして有用である。従来から偏光フィルムの製造方法として、二色性色素により染色された一軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルムをホウ酸処理し、水洗処理した後、乾燥処理する方法は広く知られている。かくして得られた偏光フィルムは、その両面又は片面に保護フィルムが積層された偏光板として、液晶表示装置に組み込まれて使用される。通例、保護フィルムの厚みは３０〜１２０μm 程度であり、またトリアセチルセルロース樹脂フィルムが使用されている。
【０００３】
しかし、トリアセチルセルロース樹脂フィルムのみを保護フィルムとした偏光板を用いた液晶表示装置を高温下で使用すると、表示画面の周囲四辺の中点付近が白く見える、いわゆる「白ヌケ」と呼ばれる現象が発生することがあった。かかる白ヌケが発生すると、表示画面の周囲四辺の中点付近でコントラストが低下し、表示品質が低下する。
【０００４】
このような欠点を解消するために、光弾性係数の小さい樹脂からなるフィルムを偏光板用保護フィルムとして使用することが知られている。光弾性係数の小さい保護フィルム材料としては、例えば、非晶性ポリオレフィン系樹脂がよく知られている。非晶性ポリオレフィン系樹脂としては、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂、環状オレフィン系樹脂などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの非晶性ポリオレフィン系樹脂を偏光フィルムの両面に貼合した偏光板は、いくらかの白ヌケ防止効果を発現するものの、その効果は未だ不十分であった。
【０００６】
本発明者らは、かかる欠点を改善すべく鋭意研究を行った結果、偏光板の両面に使用する保護フィルムの種類を変えることによって、白ヌケのさらなる防止が可能となることを見出した。また、こうして得られる偏光板は、従来一般に用いられていたトリアセチルセルロース樹脂フィルムを偏光フィルムの両面に貼合した偏光板よりも、耐湿熱性が良好であることを併せて見出した。
【０００７】
したがって本発明の目的は、白ヌケが小さく、また耐湿熱性も良好な偏光板を提供することにある。本発明の別の目的は、かかる偏光板の少なくとも一方の面に粘着剤層が設けられた粘着剤付き偏光板を提供することにある。さらに本発明のもう一つの目的は、これらの偏光板又は粘着剤付き偏光板を液晶表示装置に適用して、白ヌケの防止を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもとでなされた本発明の偏光板は、一軸延伸され、ヨウ素又は二色性染料が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光フィルムの一方の面に、非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルムが貼合されており、他方の面には、上記非晶性ポリオレフィン系樹脂とは異なる樹脂からなる保護フィルムが貼合されているものである。この偏光板の少なくとも非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルム側には、粘着剤層を設けて、粘着剤付き偏光板とするのが有利である。これらの偏光板又は粘着剤付き偏光板を液晶表示装置に適用するにあたっては、非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルム側が液晶セル側となるよう、液晶表示素子に配置される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る偏光板は、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させた偏光フィルムの両面に、保護フィルムを貼合したものである。偏光フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂は通常、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニル及びこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合される他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５〜１００モル％、好ましくは９８〜１００モル％の範囲である。このポリビニルアルコール系樹脂はさらに変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用し得る。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常１,０００〜１０,０００、好ましくは１,５００〜１０,０００の範囲である。
【００１０】
偏光板は通常、このようなポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色してヨウ素や二色性染料を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、ホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程、及びこれらの工程が施されて二色性色素が吸着配向された一軸延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに保護フィルムを貼合する工程を経て製造される。一軸延伸は、二色性色素による染色の前に行ってもよいし、二色性色素による染色と同時に行ってもよいし、二色性色素による染色の後に行ってもよい。一軸延伸を二色性色素による染色後に行う場合、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。またもちろん、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。一軸延伸するには、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤で膨潤した状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、通常４〜８倍程度である。
【００１１】
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色するには、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する水溶液に浸漬すればよい。ここでいう二色性色素は、具体的にはヨウ素又は二色性染料である。
【００１２】
二色性色素としてヨウ素を用いる場合は通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水１００重量部あたり０.０１〜０.５重量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は通常、水１００重量部あたり０.５〜１０重量部程度である。この水溶液の温度は、通常２０〜４０℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間は、通常３０〜３００秒程度である。
【００１３】
一方、二色性色素として二色性染料を用いる場合は通常、水溶性二色性染料を含む水溶液にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性染料の含有量は通常、水１００重量部あたり１×１０-3〜１×１０-2重量部程度である。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を含有していてもよい。この水溶液の温度は、通常２０〜８０℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間は、通常３０〜３００秒程度である。
【００１４】
二色性色素による染色後のホウ酸処理は、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液に浸漬することにより行われる。ホウ酸水溶液におけるホウ酸の含有量は通常、水１００重量部あたり２〜１５重量部程度、好ましくは５〜１２重量部程度である。二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、このホウ酸水溶液はヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。ホウ酸水溶液におけるヨウ化カリウムの含有量は通常、水１００重量部あたり２〜２０重量部程度、好ましくは５〜１５重量部である。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常１００〜１,２００秒程度、好ましくは１５０〜６００秒程度、さらに好ましくは２００〜４００秒程度である。またホウ酸水溶液の温度は、通常５０℃以上であり、好ましくは５０〜８５℃である。
【００１５】
ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行われる。水洗後は乾燥処理が施されて、偏光フィルムが得られる。水洗処理における水の温度は、通常５〜４０℃程度であり、浸漬時間は、通常２〜１２０秒程度である。その後に行われる乾燥処理は通常、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行われる。乾燥温度は、通常４０〜１００℃である。乾燥処理における処理時間は、通常１２０秒〜６００秒程度である。
【００１６】
かくして得られる偏光フィルムは、通常の偏光フィルムと同様、両面に保護フィルムを積層して偏光板とされる。本発明では、偏光板の一方の面の保護フィルムとして、非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムが用いられる。非晶性ポリオレフィン系樹脂は、一般に公知のもので、例えば、「化学工業」1991年２月号の第２０〜２６頁（化学工業社）、「機能材料」1993年１月号（Vol.13, No.1）の第４０〜５２頁（シーエムシー）などに記載された樹脂を使用することができる。これらの非晶性ポリオレフィン系樹脂は通常、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーのような環状オレフィンの重合単位を有するものであり、環状オレフィンと鎖状オレフィンとの共重合体であってもよい。なかでも、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂が有利に使用される。また極性基が導入されているものも有効である。市販の非晶性ポリオレフィン系樹脂としては、ジェイエスアール（株）の“アートン”、日本ゼオン（株）の“ZEONEX”及び“ZEONOR”、三井化学（株）の“ＡＰＯ”及び“アペル”などがある。非晶性ポリオレフィン系樹脂を製膜してフィルムとするのであるが、製膜には、溶剤キャスト法、溶融押出法など、公知の方法が適宜用いられる。非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルムの厚みは、通常３０〜２００μm 、好ましくは３０〜１２０μm 、さらに好ましくは３０〜８５μm である。
【００１７】
偏光フィルムと非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムとの貼合には、光学的に等方性の接着剤を用いるのが好ましく、かかる接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤などが挙げられる。偏光フィルムと非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムとの接着性が悪い場合は、非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムに適宜、コロナ処理、プライマ処理、コーティング処理などの易接着処理を施してから、偏光フィルムと貼合される。非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムには、紫外線吸収剤や帯電防止材、酸化防止剤などの添加剤が含まれていてもよい。
【００１８】
非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムと偏光フィルムを隔てた反対側には、非晶性ポリオレフィン系樹脂とは異なる樹脂からなる保護フィルムが貼合される。こちら側の保護フィルムには、単位幅あたりの剛性が、非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムのそれよりも高い樹脂フィルムを用いるのが好ましい。単位幅あたりの剛性は、例えば、 JIS K 7113 に規定される方法で測定された引張弾性率を単位幅あたりに換算した値で表すことができる。同じ膜厚では非晶性ポリオレフィン系樹脂フィルムよりも低い剛性を有する樹脂フィルムであっても、膜厚を厚くすることで単位幅あたりの引張弾性率が大きくなるので、使用可能となる。
【００１９】
一方の保護フィルムを構成する非晶性ポリオレフィン系樹脂とは異なる樹脂として、本発明では、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロースアセテート系樹脂を用いる。偏光フィルムとの接着の容易さを考えると、セルロースアセテート系樹脂フィルム、とりわけトリアセチルセルロースフィルムが好適に用いられる。保護フィルムとしてトリアセチルセルロースフィルムを用いる場合には、偏光フィルムとの貼合に先立って、表面をアルカリ水溶液でケン化しておくのが望ましい。セルロースアセテート系樹脂からなる保護フィルムの厚みも、通常３０〜２００μm 、好ましくは３０〜１２０μm、さらに好ましくは３０〜８５μmである。偏光フィルムとこちら側の保護フィルムとの貼合にも、通常は光学的に等方性の接着剤が用いられ、かかる接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤などが挙げられる。セルロースアセテート系樹脂からなる保護フィルムは、その表面にハードコート層、反射防止層、防眩層などの各種処理層を有していてもよい。また、これらの処理層を有する場合、前述の剛性は、これらの処理層を含んだフィルムの剛性を意味する。
【００２０】
偏光板は通常、その少なくとも片側の面に、粘着剤層及び剥離フィルムを付与して製品形態となる。本発明の偏光板においては、非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルム側に粘着剤層を付与して、粘着剤付き偏光板とするのが好ましい。粘着剤としては、アクリル酸系、メタクリル酸系、ブチルゴム系、シリコーン系などのベースポリマーを用いたものが使用できる。特に限定されるものではないが、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルのような（メタ）アクリル酸系ベースポリマーや、これらの（メタ）アクリル酸エステルを二種以上用いた共重合系ベースポリマーが好適に用いられる。粘着剤は通常、これらのベースポリマー中に極性モノマーが共重合されており、かかる極性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートのような、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基などを有するモノマーを挙げることができる。架橋剤については、２価又は多価金属イオンとカルボン酸金属塩を生成するもの、ポリイソシアネート化合物とアミド結合を形成するものなどが挙げられ、これらの化合物が架橋剤として１種又は２種以上、ベースポリマーに混合して用いられる。一般的な粘着剤層の厚みは２〜５０μm 程度である。粘着剤層を偏光板に付与する場合、状況によってコロナ処理などの表面処理を偏光板の保護フィルム表面に施してもよい。
【００２１】
本発明の偏光板又は粘着剤付き偏光板を液晶表示装置に使用する場合は、非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルムが液晶セルの基板側となるように配置する必要がある。この位置を逆にして、セルロースアセテート系樹脂、例えば、トリアセチルセルロースからなる保護フィルム側が液晶セル側となるように配置した場合には、目的とする効果が得られにくくなる。したがって、セルロースアセテート系樹脂からなる保護フィルムが液晶表示素子の外側にくることとなる。このような保護フィルムの位置関係は、偏光板とその他の部材、例えば、位相差板や反射板などを組み合わせて使用する場合でも、同様である。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、偏光板の単体透過率及び偏光度は、以下の方法で測定した。
【００２３】
偏光板の各種透過率Ｔは、４００〜７００nmの波長領域において、所定波長間隔ｄλで、例えば１０nmおきに、所定の分光透過率τ(λ)を求め、下式（Ｉ）により算出される。
【００２４】
【００２５】
式中、Ｐ(λ)は標準光（Ｃ光源）の分光分布を表し、ｙ(λ)は２度視野等色関数を表す。
【００２６】
偏光板の単体透過率Ｔy は、前記式（Ｉ）のτ(λ)に偏光板１枚の分光透過率を代入して計算した。平行位透過率Ｔp は、２枚の偏光板をそれぞれの吸収軸が同一となるように重ねたときの分光透過率を前記式（Ｉ）のτ(λ)に代入して求めた。 直交位透過率Ｔc は、２枚の偏光板をそれぞれの吸収軸が直交するように重ねたときの分光透過率を前記式（Ｉ）のτ(λ)に代入して求めた。そして偏光度Ｐy は、平行位透過率Ｔp 及び直交位透過率Ｔc から、下式（II）により求めた。
【００２７】
【００２８】
実施例１
厚み７５μm 、重合度２,４００、ケン化度９９.９％以上のポリビニルアルコールフィルムを、乾式で延伸倍率５倍に一軸延伸し、緊張状態を保ったまま、水１００重量部あたりヨウ素を０.０３重量部及びヨウ化カリウムを５重量部それぞれ含有する２８℃の水溶液に６０秒間浸漬した。次いで、緊張状態を保ったまま、水１００重量部あたりホウ酸を８.０重量部及びヨウ化カリウムを６.８重量部それぞれ含有する温度７１℃のホウ酸水溶液に３００秒間浸漬した。その後、２８℃の純水で１０秒間水洗した。水洗後のフィルムを５０℃で６００秒間乾燥して、偏光フィルムを得た。
【００２９】
この偏光フィルムの片面には、表面にケン化処理を施した厚み８０μm のトリアセチルセルロースフィルムを、もう一方の面には、厚み５１μm の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを、それぞれ接着剤を介して貼合し、偏光板とした。トリアセチルセルロースフィルムの単位幅あたりの引張弾性率は、２４kgf／mm であった。一方、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの単位幅あたりの引張弾性率は、１２kgf／mm であった。
【００３０】
この偏光板の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルム側にアクリル系粘着剤を塗布して、粘着剤付き偏光板とした。そして、その吸収軸が長辺に対して４５度となるよう、２５０mm×１８０mmの長方形に偏光板を切り取った。この偏光板２枚を透明なガラス板の両面にそれぞれクロスニコルとなるように、かつ粘着剤層がガラス面側となるように貼合した。この両面偏光板貼合ガラス板につき、一方の面からの光を他方の面で目視観察した。ガラス板の両面に偏光板を貼合した部分は均一に黒く見え、光漏れは観察されなかった。この偏光板が貼合されたガラス板を８０℃の乾熱条件下で５００時間放置した後、目視で観察したところ、偏光板各辺の中心付近における光漏れ（白ヌケ）は比較的小さかった。
【００３１】
次に、上述の方法で得た粘着剤付き偏光板を、その粘着剤層がガラス面側となるようにガラス板の片面に貼合し、単体透過率と偏光度を測定した。その後、温度６０℃、相対湿度９０％の湿熱雰囲気下で５００時間放置し、単体透過率と偏光度を測定した。そして、単体透過率と偏光度の変化を次式により算出し、結果を表１に示した。
【００３２】
単体透過率変化＝〔試験後の単体透過率（％）〕−〔試験前の単体透過率（％）〕
偏光度変化＝〔試験後の偏光度（％）〕−〔試験前の偏光度（％）〕
【００３３】
比較例１
粘着剤の塗布面をトリアセチルセルロースフィルム側として、粘着剤付き偏光板を作製した以外は、実施例１と同様の方法で評価を行った。すなわち、トリアセチルセルロースフィルム側に設けた粘着剤層がガラス面側となるように２枚の偏光板をガラス板の両面に貼合し、目視観察した。その結果、ガラス板の両面に偏光板を貼合した部分は均一に黒く見え、光漏れは観察されなかった。この偏光板が貼合されたガラス板を８０℃の乾熱条件下で５００時間放置した後、目視で観察したところ、偏光板各辺の中心付近における光漏れ（白ヌケ）が比較的大きくなっていた。また、ここで作製した粘着剤付き偏光板をガラス板の片面に貼合し、実施例１と同様の方法で湿熱試験前後の単体透過率と偏光度の変化を調べ、その結果を表１に示した。
【００３４】
比較例２
偏光フィルムの両面に実施例１で用いたのと同じ熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを貼合して偏光板とした以外は、実施例１と同様の評価を行った。このとき、粘着剤は熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの任意の１面にだけ塗布した。この粘着剤付き偏光板をガラス板の両面に貼合し、目視観察したところ、ガラス板の両面に偏光板を貼合した部分は均一に黒く見え、光漏れは観察されなかった。この偏光板が貼合されたガラス板を８０℃の乾熱条件下で５００時間放置した後、目視で観察したところ、偏光板各辺の中心付近における光漏れ（白ヌケ）は、実施例１のサンプルよりも大きくなっていた。また、ここで作製した粘着剤付き偏光板をガラス板の片面に貼合し、実施例１と同様の方法で湿熱試験前後の単体透過率と偏光度の変化を調べ、その結果を表１に示した。
【００３５】
比較例３
偏光フィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルムを貼合して偏光板とした以外は、実施例１と同様の評価を行った。このとき、粘着剤はトリアセチルセルロースフィルムの任意の１面にだけ塗布した。この粘着剤付き偏光板をガラス板の両面に貼合し、目視観察したところ、ガラス板の両面に偏光板を貼合した部分は均一に黒く見え、光漏れは観察されなかった。この偏光板が貼合されたガラス板を８０℃の乾熱条件下で５００時間放置した後、目視で観察したところ、偏光板各辺の中心付近における光漏れ（白ヌケ）は実施例１のサンプルよりも大きく、また比較例２のサンプルよりも大きくなっていた。さらに、ここで作製した粘着剤付き偏光板をガラス板の片面に貼合し、実施例１と同様の方法で湿熱試験前後の単体透過率と偏光度の変化を調べ、その結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【発明の効果】
本発明の偏光板は、高温下で使用しても、いわゆる白ヌケが少ない液晶表示装置を可能とし、さらに高温高湿条件下での劣化が従来の偏光板より小さいものとなる。
[Document name] Description [Title of the invention] Polarizing plate, polarizing plate with adhesive and use thereof [Claims]
(1)
Uniaxially stretched, one side of a polarizing film made of a polyvinyl alcohol-based resin film in which iodine or a dichroic dye is adsorbed and oriented, a protective film made of an amorphous polyolefin-based resin is bonded, and the other surface is made. Wherein a protective film made of a cellulose acetate resin is bonded to the polarizing plate.
(2)
The polarizing plate according to claim 1, wherein the amorphous polyolefin-based resin is a thermoplastic saturated norbornene-based resin .
(3)
3. A polarizing plate with an adhesive, wherein the polarizing plate according to claim 1 or 2 is provided with an adhesive layer on a protective film side made of an amorphous polyolefin-based resin .
(4)
The polarizing plate according to any one of claims 1 to 3, wherein a protective film made of an amorphous polyolefin-based resin is disposed so as to be on a liquid crystal cell side. Use .
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing plate in which protective films are stuck on both sides of a polarizing film, a polarizing plate with an adhesive provided with an adhesive layer, and their use in a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
The polarizing film is useful as one of the optical components constituting the liquid crystal display. BACKGROUND ART Conventionally, as a method for producing a polarizing film, a method is widely known in which a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film dyed with a dichroic dye is treated with boric acid, washed with water, and then dried. The polarizing film thus obtained is used by being incorporated in a liquid crystal display device as a polarizing plate having a protective film laminated on both sides or one side thereof. Usually, the thickness of the protective film is about 30 to 120 μm, and a triacetyl cellulose resin film is used.
[0003]
However, when a liquid crystal display device using a polarizing plate having only a triacetyl cellulose resin film as a protective film is used at a high temperature, a so-called “white drop” phenomenon appears in which the vicinity of the center of the four sides of the display screen appears white. Occurred. When such white dropout occurs, the contrast is reduced near the center of the four sides of the display screen, and the display quality is reduced.
[0004]
In order to solve such a defect, it is known to use a film made of a resin having a small photoelastic coefficient as a protective film for a polarizing plate. As a protective film material having a small photoelastic coefficient, for example, an amorphous polyolefin resin is well known. Examples of the amorphous polyolefin-based resin include a thermoplastic saturated norbornene-based resin and a cyclic olefin-based resin.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a polarizing plate obtained by laminating these amorphous polyolefin-based resins on both sides of a polarizing film exhibits some white drop prevention effect, but the effect is still insufficient.
[0006]
The present inventors have conducted intensive studies in order to improve such disadvantages, and as a result, have found that it is possible to further prevent white spots by changing the type of protective film used on both sides of the polarizing plate. In addition, the inventors have also found that the polarizing plate thus obtained has better wet heat resistance than a polarizing plate in which a conventionally used triacetyl cellulose resin film is bonded to both surfaces of a polarizing film.
[0007]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polarizing plate having a small white spot and having good wet heat resistance. Another object of the present invention is to provide a polarizing plate with an adhesive in which an adhesive layer is provided on at least one surface of such a polarizing plate. Still another object of the present invention is to apply such a polarizing plate or a polarizing plate with an adhesive to a liquid crystal display device to prevent white spots.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The polarizing plate of the present invention made for this purpose is uniaxially stretched, and on one surface of a polarizing film made of a polyvinyl alcohol-based resin film in which iodine or a dichroic dye is adsorbed and oriented, an amorphous polyolefin-based A protective film made of a resin is attached, and a protective film made of a resin different from the amorphous polyolefin resin is attached on the other surface. It is advantageous to provide a pressure-sensitive adhesive layer by providing a pressure-sensitive adhesive layer on at least the protective film side of the amorphous polyolefin-based resin of the polarizing plate. When applying such a polarizing plate or a polarizing plate with an adhesive to a liquid crystal display device, the polarizing plate is disposed on a liquid crystal display element such that a protective film side made of an amorphous polyolefin resin is a liquid crystal cell side.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polarizing plate according to the present invention is obtained by laminating protective films on both surfaces of a polarizing film obtained by adsorbing and orienting a dichroic dye on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol-based resin film. The polyvinyl alcohol-based resin constituting the polarizing film is usually obtained by saponifying a polyvinyl acetate-based resin. Examples of the polyvinyl acetate-based resin include polyvinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, and a copolymer of vinyl acetate and another monomer copolymerizable therewith. Other monomers copolymerized with vinyl acetate include, for example, unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, unsaturated sulfonic acids, and the like. The saponification degree of the polyvinyl alcohol-based resin is usually in the range of 85 to 100 mol%, preferably 98 to 100 mol%. The polyvinyl alcohol-based resin may be further modified. For example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes may be used. The polymerization degree of the polyvinyl alcohol-based resin is generally in the range of 1,000 to 10,000, preferably in the range of 1,500 to 10,000.
[0010]
A polarizing plate is usually a process of uniaxially stretching such a polyvinyl alcohol-based resin film, a process of dyeing the polyvinyl alcohol-based resin film with a dichroic dye to adsorb iodine or a dichroic dye, and a process of adsorbing the dichroic dye. Treating the treated polyvinyl alcohol-based resin film with an aqueous solution of boric acid, washing with water after the treatment with the aqueous solution of boric acid, and a uniaxially stretched polyvinyl alcohol-based resin film on which dichroic dyes are adsorbed and oriented by performing these steps It is manufactured through a process of pasting a protective film to the substrate. Uniaxial stretching may be performed before dyeing with a dichroic dye, may be performed simultaneously with dyeing with a dichroic dye, or may be performed after dyeing with a dichroic dye. When the uniaxial stretching is performed after the dyeing with the dichroic dye, the uniaxial stretching may be performed before the boric acid treatment or may be performed during the boric acid treatment. Of course, it is also possible to perform uniaxial stretching in these plural steps. For uniaxial stretching, the film may be uniaxially stretched between rolls having different peripheral speeds, or may be uniaxially stretched using a hot roll. Further, it may be dry stretching in which stretching is performed in the air, or wet stretching in which stretching is performed in a state swollen with a solvent. The stretching ratio is usually about 4 to 8 times.
[0011]
The polyvinyl alcohol-based resin film stained with dichroic dye, for example, a polyvinyl alcohol-based resin film may be immersed in an aqueous solution containing a dichroic dye. The dichroic dye referred to here is specifically iodine or a dichroic dye.
[0012]
When iodine is used as the dichroic dye, a method of immersing a polyvinyl alcohol-based resin film in an aqueous solution containing iodine and potassium iodide and dyeing the same is usually employed. The content of iodine in this aqueous solution is usually about 0.01 to 0.5 part by weight per 100 parts by weight of water, and the content of potassium iodide is usually about 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of water. It is. The temperature of this aqueous solution is usually about 20 to 40 ° C., and the immersion time in this aqueous solution is usually about 30 to 300 seconds.
[0013]
On the other hand, when using a dichroic dye as the dichroic dye usually a method of dyeing is adopted by immersing the port polyvinyl alcohol film in an aqueous solution containing a water-soluble dichroic dye. The content of the dichroic dye in this aqueous solution is usually about 1 × 10 −3 to 1 × 10 −2 parts by weight per 100 parts by weight of water. This aqueous solution may contain an inorganic salt such as sodium sulfate. The temperature of this aqueous solution is usually about 20 to 80 ° C., and the immersion time in this aqueous solution is usually about 30 to 300 seconds.
[0014]
The boric acid treatment after dyeing with the dichroic dye is performed by immersing the dyed polyvinyl alcohol-based resin film in a boric acid aqueous solution. The content of boric acid in the boric acid aqueous solution is usually about 2 to 15 parts by weight, preferably about 5 to 12 parts by weight per 100 parts by weight of water. When iodine is used as the dichroic dye, the aqueous boric acid solution preferably contains potassium iodide. The content of potassium iodide in the boric acid aqueous solution is usually about 2 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of water. The immersion time in the boric acid aqueous solution is usually about 100 to 1,200 seconds, preferably about 150 to 600 seconds, and more preferably about 200 to 400 seconds. The temperature of the boric acid aqueous solution is usually 50 ° C. or higher, and preferably 50 to 85 ° C.
[0015]
The polyvinyl alcohol-based resin film after the boric acid treatment is usually washed with water. The water washing treatment is performed, for example, by immersing a boric acid-treated polyvinyl alcohol-based resin film in water. After washing with water, a drying treatment is performed to obtain a polarizing film. The temperature of the water in the water washing treatment is usually about 5 to 40 ° C., and the immersion time is usually about 2 to 120 seconds. The subsequent drying treatment is usually performed using a hot-air dryer or a far-infrared heater. The drying temperature is usually 40 to 100C. The processing time in the drying process is usually about 120 seconds to 600 seconds.
[0016]
The polarizing film thus obtained is formed into a polarizing plate by laminating protective films on both sides, similarly to a normal polarizing film. In the present invention, an amorphous polyolefin-based resin film is used as a protective film on one surface of the polarizing plate. Amorphous polyolefin resins are generally known, for example, "Chemical Industry", February 1991, pp. 20-26 (Chemical Industry Co., Ltd.), "Functional Materials", January 1993, Vol. , No. 1), pp. 40-52 (CMC) can be used. These amorphous polyolefin- based resins usually have a polymerized unit of a cyclic olefin such as norbornene or a polycyclic norbornene-based monomer, and may be a copolymer of a cyclic olefin and a chain olefin. Among them, a thermoplastic saturated norbornene-based resin is advantageously used. Those having a polar group are also effective. Commercially available amorphous polyolefin resins include "ARTON" of JSR Corporation, "ZEONEX" and "ZEONOR" of Zeon Corporation, "APO" and "Apel" of Mitsui Chemicals, Inc. is there. The amorphous polyolefin-based resin is formed into a film, and a known method such as a solvent casting method or a melt extrusion method is appropriately used for the film formation. The thickness of the protective film made of an amorphous polyolefin resin is usually 30 to 200 μm, preferably 30 to 120 μm, more preferably 30 to 85 μm.
[0017]
For bonding the polarizing film and the amorphous polyolefin resin film, it is preferable to use an optically isotropic adhesive, such as a polyvinyl alcohol-based adhesive, a urethane-based adhesive, or an epoxy-based adhesive. Adhesives and acrylic adhesives. When the adhesiveness between the polarizing film and the amorphous polyolefin resin film is poor, the amorphous polyolefin resin film is appropriately subjected to an easy adhesion treatment such as corona treatment, primer treatment, coating treatment, and the like. Pasted. The amorphous polyolefin-based resin film may contain additives such as an ultraviolet absorber, an antistatic material, and an antioxidant.
[0018]
A protective film made of a resin different from the amorphous polyolefin-based resin is bonded to the opposite side of the amorphous polyolefin-based resin film from the polarizing film. For the protective film on this side, it is preferable to use a resin film having a higher rigidity per unit width than that of the amorphous polyolefin-based resin film. The rigidity per unit width can be represented, for example, by a value obtained by converting a tensile modulus measured by a method specified in JIS K 7113 per unit width. Even if the resin film has a lower rigidity than the amorphous polyolefin resin film at the same film thickness, the tensile elastic modulus per unit width is increased by increasing the film thickness, so that the resin film can be used.
[0019]
In the present invention, a cellulose acetate resin such as triacetyl cellulose or diacetyl cellulose is used as a resin different from the amorphous polyolefin resin constituting one protective film. Considering the ease of adhesion to the polarizing film, a cellulose acetate resin film, especially a triacetyl cellulose film is preferably used. When a triacetylcellulose film is used as a protective film, it is desirable that the surface be saponified with an aqueous alkali solution before lamination with a polarizing film. The thickness of the protective film made of a cellulose acetate resin is also usually 30 to 200 μm, preferably 30 to 120 μm, and more preferably 30 to 85 μm. An optically isotropic adhesive is usually also used for bonding the polarizing film and the protective film on this side. Examples of such an adhesive include a polyvinyl alcohol-based adhesive, a urethane-based adhesive, and an epoxy-based adhesive. Agents, acrylic adhesives and the like. The protective film made of a cellulose acetate resin may have various treatment layers such as a hard coat layer, an antireflection layer, and an antiglare layer on the surface. In the case where these treatment layers are provided, the above-mentioned rigidity means the rigidity of a film including these treatment layers.
[0020]
The polarizing plate usually has a pressure-sensitive adhesive layer and a release film on at least one side thereof to form a product. In the polarizing plate of the present invention, it is preferable to form a polarizing plate with an adhesive by providing an adhesive layer on the protective film side made of an amorphous polyolefin-based resin. As the pressure-sensitive adhesive, those using base polymers such as acrylic acid, methacrylic acid, butyl rubber, and silicone can be used. Although not particularly limited, (meth) acrylic acid base polymers such as butyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; A copolymer base polymer using two or more of these (meth) acrylates is preferably used. The pressure-sensitive adhesive generally has a polar monomer copolymerized in these base polymers. Examples of such a polar monomer include (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid 2 Examples of monomers having a carboxyl group, a hydroxyl group, an amide group, an amino group, an epoxy group, and the like, such as -hydroxypropyl, (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and glycidyl (meth) acrylate Can be. Examples of the cross-linking agent include those that form a metal salt of a carboxylic acid with a divalent or polyvalent metal ion and those that form an amide bond with a polyisocyanate compound. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Used in combination with a base polymer. The thickness of a general pressure-sensitive adhesive layer is about 2 to 50 μm. When the pressure-sensitive adhesive layer is applied to the polarizing plate, a surface treatment such as a corona treatment may be applied to the surface of the protective film of the polarizing plate depending on circumstances.
[0021]
When the polarizing plate or the polarizing plate with an adhesive of the present invention is used for a liquid crystal display device, it is necessary to arrange the protective film made of an amorphous polyolefin resin so as to be on the substrate side of the liquid crystal cell. If this position is reversed and the protective film made of a cellulose acetate-based resin, for example, triacetyl cellulose, is placed on the liquid crystal cell side, the intended effect is less likely to be obtained. Therefore, the protective film made of the cellulose acetate resin comes to the outside of the liquid crystal display element. The positional relationship of such a protective film is the same even when a polarizing plate and another member, for example, a retardation plate or a reflection plate are used in combination.
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The single transmittance and the degree of polarization of the polarizing plate were measured by the following methods.
[0023]
Various transmittances T of the polarizing plate are calculated by the following equation (I) by obtaining a predetermined spectral transmittance τ (λ) at a predetermined wavelength interval dλ, for example, every 10 nm in a wavelength region of 400 to 700 nm.
[0024]
[0025]
In the formula, P (λ) represents the spectral distribution of the standard light (C light source), and y (λ) represents the two-degree color matching function.
[0026]
The single transmittance Ty of the polarizing plate was calculated by substituting the spectral transmittance of one polarizing plate for τ (λ) in the above formula (I). The parallel transmittance Tp was determined by substituting the spectral transmittance when two polarizing plates were superposed so that their absorption axes were the same into τ (λ) in the above formula (I). The orthogonal position transmittance Tc was determined by substituting the spectral transmittance when two polarizing plates were stacked so that their absorption axes were orthogonal to τ (λ) in the above formula (I). The degree of polarization Py was determined from the parallel transmittance Tp and the orthogonal transmittance Tc by the following equation (II).
[0027]
[0028]
Example 1
A polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 μm, a degree of polymerization of 2,400, and a degree of saponification of 99.9% or more was uniaxially stretched by a dry method at a stretching ratio of 5 times. It was immersed for 60 seconds in a 28 ° C. aqueous solution containing 03 parts by weight and 5 parts by weight of potassium iodide. Next, while maintaining the tension state, the substrate was immersed in an aqueous boric acid solution at a temperature of 71 ° C. containing 8.0 parts by weight of boric acid and 6.8 parts by weight of potassium iodide per 100 parts by weight of water for 300 seconds. Thereafter, the substrate was washed with pure water at 28 ° C. for 10 seconds. The washed film was dried at 50 ° C. for 600 seconds to obtain a polarizing film.
[0029]
An 80 μm-thick triacetyl cellulose film having a saponified surface on one side of this polarizing film, and a 51 μm-thick thermoplastic saturated norbornene-based resin film on the other side of the polarizing film via an adhesive. Lamination was performed to obtain a polarizing plate. The tensile modulus per unit width of the triacetyl cellulose film was 24 kgf / mm 2. On the other hand, the tensile elastic modulus per unit width of the thermoplastic saturated norbornene resin film was 12 kgf / mm 2.
[0030]
An acrylic pressure-sensitive adhesive was applied to the thermoplastic saturated norbornene resin film side of this polarizing plate to obtain a polarizing plate with a pressure-sensitive adhesive. Then, the polarizing plate was cut into a rectangle of 250 mm × 180 mm so that the absorption axis was at 45 degrees to the long side. The two polarizing plates were bonded to both sides of a transparent glass plate so as to be in a crossed Nicols state, and the adhesive layer was on the glass side. With respect to this double-sided polarizing plate-bonded glass plate, light from one surface was visually observed on the other surface. The portion where the polarizing plates were bonded to both sides of the glass plate appeared uniformly black, and no light leakage was observed. The glass plate to which the polarizing plate was bonded was left under a dry heat condition of 80 ° C. for 500 hours and then visually observed. As a result, light leakage (white drop) near the center of each side of the polarizing plate was relatively small. .
[0031]
Next, the polarizing plate with an adhesive obtained by the above method was bonded to one surface of a glass plate so that the adhesive layer was on the glass surface side, and the single transmittance and the degree of polarization were measured. Then, it was left for 500 hours in a moist heat atmosphere at a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%, and the single transmittance and the degree of polarization were measured. Then, changes in the single transmittance and the degree of polarization were calculated by the following equations, and the results are shown in Table 1.
[0032]
Single transmittance change = [Single transmittance after test (%)]-[Single transmittance before test (%)]
Polarization degree change = [polarization degree after test (%)]-[polarization degree before test (%)]
[0033]
Comparative Example 1
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that a polarizing plate with an adhesive was prepared, with the coated surface of the adhesive being the triacetyl cellulose film side. That is, two polarizing plates were attached to both surfaces of the glass plate so that the pressure-sensitive adhesive layer provided on the triacetyl cellulose film side was on the glass surface side, and observed visually. As a result, the portions where the polarizing plates were bonded to both surfaces of the glass plate appeared uniformly black, and no light leakage was observed. The glass plate to which the polarizing plate was bonded was left for 500 hours under a dry heat condition of 80 ° C., and was visually observed. As a result, light leakage (white drop) near the center of each side of the polarizing plate became relatively large. I was Further, the polarizing plate with the adhesive prepared here was bonded to one surface of a glass plate, and changes in the single transmittance and the degree of polarization before and after the wet heat test were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Indicated.
[0034]
Comparative Example 2
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the same thermoplastic saturated norbornene-based resin film as used in Example 1 was laminated on both surfaces of the polarizing film to form a polarizing plate. At this time, the adhesive was applied to only one arbitrary surface of the thermoplastic saturated norbornene-based resin film. When this polarizing plate with an adhesive was bonded to both surfaces of a glass plate and visually observed, the portion where the polarizing plates were bonded to both surfaces of the glass plate appeared uniformly black, and no light leakage was observed. The glass plate to which the polarizing plate was bonded was left for 500 hours under a dry heat condition of 80 ° C., and was visually observed. As a result, light leakage (white drop) near the center of each side of the polarizing plate was observed in Example 1. Was larger than the sample. Further, the polarizing plate with the adhesive prepared here was bonded to one surface of a glass plate, and changes in the single transmittance and the degree of polarization before and after the wet heat test were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Indicated.
[0035]
Comparative Example 3
The same evaluation as in Example 1 was performed except that a polarizing plate was obtained by laminating a triacetyl cellulose film on both surfaces of the polarizing film. At this time, the adhesive was applied to only one arbitrary surface of the triacetyl cellulose film. When this polarizing plate with an adhesive was bonded to both surfaces of a glass plate and visually observed, the portion where the polarizing plates were bonded to both surfaces of the glass plate appeared uniformly black, and no light leakage was observed. The glass plate to which the polarizing plate was bonded was left under a dry heat condition of 80 ° C. for 500 hours, and then visually observed. As a result, light leakage (white drop) near the center of each side of the polarizing plate was observed in Example 1. It was larger than the sample and larger than the sample of Comparative Example 2. Further, the polarizing plate with an adhesive prepared here was bonded to one surface of a glass plate, and changes in the single transmittance and the degree of polarization before and after the wet heat test were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Indicated.
[0036]
[Table 1]
[0037]
【The invention's effect】
The polarizing plate of the present invention enables a liquid crystal display device with less so-called white spots even when used at a high temperature, and is more deteriorated under high temperature and high humidity conditions than a conventional polarizing plate.
