JP2007017555A - 偏光子保護フィルム、偏光板、および画像表示装置 - Google Patents

偏光子保護フィルム、偏光板、および画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 優れた紫外線吸収能力を有するとともに、優れた耐熱性、優れた透明性を有し、しかも、フィルム面の外観が良好で、安定したフィルム成形による生産が可能な、偏光子保護フィルムを提供すること、そのような偏光子保護フィルムとポリビニルアルコール系樹脂から形成される偏光子とを用いた、外観欠点が少ない偏光板を提供すること、そのような偏光板を用いた高品位の画像表示装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の偏光子保護フィルムは、最外層(B1)と中間層(A)と最外層(B2)とをこの順に有し、該最外層(B1)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まず、該中間層(A)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含み、該最外層(B2)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まない。
【選択図】 なし

Description

本発明は、偏光子保護フィルム、それを用いた偏光板、および、その偏光板を少なくとも1枚含む、液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP等の画像表示装置に関する。
液晶表示装置には、その画像形成方式から液晶パネル表面を形成するガラス基板の両側に偏光板を配置することが必要不可欠である。偏光板は、一般的には、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性材料からなる偏光子の両面に、トリアセチルセルロースなどを用い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により貼り合せたものが用いられている。
偏光子保護フィルムには、液晶や偏光子を紫外線劣化から防ぐ目的で、紫外線吸収性能が必要とされることがある。現在は、偏光子保護フィルムとしてのトリアセチルセルロースフィルム中に紫外線吸収剤を添加し、紫外線吸収性能を持たせている。
しかしながら、トリアセチルセルロースは耐湿熱性が十分でなく、トリアセチルセルロースフィルムを偏光子保護フィルムとして用いた偏光板を高温または高湿下において使用すると、偏光度や色相等の偏光板の性能が低下するという欠点がある。またトリアセチルセルロースフィルムは斜め方向の入射光に対して位相差を生じる。かかる位相差は、近年、液晶ディスプレイの大型化が進むにしたがって、顕著に視野角特性に影響を及ぼすようになっている。
そこで、従来からのトリアセチルセルロースに代わる偏光子保護フィルムの材料として、透明性の熱可塑性樹脂が検討されており、透明性の熱可塑性樹脂に紫外線吸収剤を添加して紫外線吸収性能を持たせた偏光子保護フィルムも報告されている(特許文献1〜2参照)。しかし、透明性の熱可塑性樹脂として、耐熱性に優れた(メタ)アクリル系樹脂を適用した場合、高温でのフィルム成形(押出し成形など)の際に紫外線吸収剤が揮発して成形出口(押出し出口など)に析出、凝集してしまうことがある。このような状態でフィルム成形を行った場合には、フィルム面へのキズや異物の付着という問題や、成形機の安定稼動が保証できないという問題が生じる。
特開平9−166711号公報 特開2004−45893号公報
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、(1)優れた紫外線吸収能力を有するとともに、優れた耐熱性、優れた透明性を有し、しかも、フィルム面の外観が良好で、安定したフィルム成形による生産が可能な、偏光子保護フィルムを提供すること、(2)そのような偏光子保護フィルムとポリビニルアルコール系樹脂から形成される偏光子とを用いた、外観欠点が少ない偏光板を提供すること、(3)そのような偏光板を用いた高品位の画像表示装置を提供すること、にある。
本発明の偏光子保護フィルムは、最外層(B1)と中間層(A)と最外層(B2)とをこの順に有し、該最外層(B1)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まず、該中間層(A)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含み、該最外層(B2)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まない。
好ましい実施形態においては、上記最外層(B1)の厚みが1〜10μm、上記中間層(A)の厚みが10〜50μm、上記最外層(B2)の厚みが1〜10μmである。
好ましい実施形態においては、上記中間層(A)は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して、紫外線吸収剤を0.02〜10重量部含む。
好ましい実施形態においては、上記中間層(A)に含まれる紫外線吸収剤が、トリアジン系紫外線吸収剤とトリアゾール系紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも1種である。
好ましい実施形態においては、上記中間層(A)は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して、0.01〜5重量部のトリアジン系紫外線吸収剤と0.01〜5重量部のトリアゾール系紫外線吸収剤とを含む。
本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。本発明の偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂から形成される偏光子と本発明の偏光子保護フィルムとを含む。
好ましい実施形態においては、上記偏光子保護フィルムと上記偏光子との間に接着剤層を有する。
好ましい実施形態においては、上記接着剤層が、ポリビニルアルコール系接着剤から形成される層である。
好ましい実施形態においては、最外層の少なくとも一方として粘着剤層をさらに有する。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。本発明の画像表示装置は、本発明の偏光板を少なくとも1枚含む。
本発明によれば、優れた紫外線吸収能力を有するとともに、優れた耐熱性、優れた透明性を有し、しかも、フィルム面の外観が良好で、安定したフィルム成形による生産が可能な、偏光子保護フィルムを提供することができ、そのような偏光子保護フィルムとポリビニルアルコール系樹脂から形成される偏光子とを用いた、外観欠点が少ない偏光板を提供することができ、そのような偏光板を用いた高品位の画像表示装置を提供することができる。
高い耐熱性、高い透明性とともに優れた紫外線吸収能力を発揮させることを目的として、耐熱性、透明性に優れた(メタ)アクリル系樹脂に紫外線吸収剤を添加すると、高温でのフィルム成形(押出し成形など)の際に紫外線吸収剤が揮発して成形出口(押出し出口など)に析出、凝集してしまい、このような状態でフィルム成形を行った場合には、フィルム面へのキズや異物の付着という問題や、成形機の安定稼動が保証できないという問題が生じる。本発明のごとく、(メタ)アクリル系樹脂と紫外線吸収剤とを含む樹脂層の両面側に、(メタ)アクリル系樹脂を含み紫外線吸収剤を含まない樹脂層を配置することによって、優れた紫外線吸収能力を有するとともに、優れた耐熱性、優れた透明性を有し、しかも、フィルム面の外観が良好で、安定したフィルム成形による生産が可能な、偏光子保護フィルムを提供することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
〔偏光子保護フィルム〕
本発明の偏光子保護フィルムは、図1に示すように、最外層(B1)1と中間層(A)2と最外層(B2)3とをこの順に有する。
中間層(A)の厚みは、好ましくは10〜50μm、より好ましくは15〜45μm、さらに好ましくは20〜40μmである。中間層(A)の厚みが10μm未満の場合、偏光子保護フィルムとしての機械的強度が乏しくなるおそれがあるとともに、偏光子保護フィルムの紫外線吸収能力が低下してしまうおそれがある。中間層(A)の厚みが50μmよりも大きいと、偏光子保護フィルムとしての厚みが大きくなりすぎるおそれがあるとともに、最外層(B1)や(B2)によって紫外線吸収剤の揮発を抑制しきれなくなるおそれがある。
最外層(B1)の厚みは、好ましくは1〜10μm、より好ましくは2〜9μm、さらに好ましくは3〜8μmである。最外層(B1)の厚みが1μm未満の場合、最外層(B1)の機械的強度が乏しくなるおそれがあるとともに、中間層(A)に含まれる紫外線吸収剤の揮発を抑制しきれなくなるおそれがある。最外層(B1)の厚みが10μmよりも大きいと、偏光子保護フィルムとしての厚みが大きくなりすぎるおそれがあるとともに、偏光子保護フィルムの紫外線吸収能力が低下してしまうおそれがある。
最外層(B2)の厚みは、好ましくは1〜10μm、より好ましくは2〜9μm、さらに好ましくは3〜8μmである。最外層(B2)の厚みが1μm未満の場合、最外層(B2)の機械的強度が乏しくなるおそれがあるとともに、中間層(A)に含まれる紫外線吸収剤の揮発を抑制しきれなくなるおそれがある。最外層(B2)の厚みが10μmよりも大きいと、偏光子保護フィルムとしての厚みが大きくなりすぎるおそれがあるとともに、偏光子保護フィルムの紫外線吸収能力が低下してしまうおそれがある。
本発明の偏光子保護フィルムの厚みは、好ましくは20〜200μmであり、より好ましくは25〜180μmであり、さらに好ましくは30〜140μmである。偏光子保護フィルムの厚みが20μm以上であると、適度な強度、剛性を有し、ラミネートや印刷等の二次加工時に取扱性が良好となる。また引取り時の応力により発生する位相差も制御が容易で、安定かつ容易にフィルム製造を行うことが可能である。偏光子保護フィルムの厚みが200μm以下であると、フィルム巻き取りが容易になるほか、ライン速度、生産性、そしてコントロール性が容易になる。
中間層(A)は、(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含む。
上記(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、Tg(ガラス転移温度)が120℃以上のものが好ましく、より好ましくは125℃以上、さらに好ましくは130℃以上である。Tg(ガラス転移温度)が120℃以上である(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含むことにより、例えば、最終的に偏光板に組み入れた場合に、耐久性に優れたものとなり易い。上記(メタ)アクリル系樹脂のTgの上限値は特に限定されないが、成形性等の点から、好ましくは170℃以下である。上記(メタ)アクリル系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、三菱レイヨン社製のアクリペットVHやアクリペットVRL20A、特開2004−70296号公報に記載の分子内に環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂、分子内架橋や分子内環化反応により得られる高Tg(メタ)アクリル系樹脂が挙げられる。また、特開2002−120326号公報や特開2002−254544号公報に記載の、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂が挙げられる。
上記(メタ)アクリル系樹脂は、高光透過率、面内位相差Δndや厚み方向位相差Rthが低いものが好ましい。
本発明の偏光子保護フィルム中の上記(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、好ましくは50〜99重量%、より好ましくは60〜98重量%、さらに好ましくは70〜97重量%である。本発明の偏光子保護フィルム中の上記(メタ)アクリル系樹脂の含有量が50重量%未満の場合には、(メタ)アクリル系樹脂が本来有する高耐熱性、高透明性が十分に反映できないおそれがあり、99重量%を超える場合には、機械的強度に劣るおそれがある。
上記紫外線吸収剤としては、例えば、本発明に適した任意の紫外線吸収剤を選択できる。例えば、特開2001−72782号公報や特表2002−543265号公報に記載の紫外線吸収剤が挙げられる。また、上記紫外線吸収剤の融点は、110℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましい。紫外線吸収剤の融点が130℃以上であれば、加熱溶融加工時の揮発を少なくすることができ、成形出口(押出し出口など)への紫外線吸収剤の析出、凝集やフィルム製造時のロール汚れを発生しにくくすることができる。しかしながら、本発明の偏光子保護フィルムによれば、たとえ紫外線吸収剤が揮発しやすいもの(融点が低いもの)であっても、成形出口(押出し出口など)への紫外線吸収剤の析出、凝集やフィルム製造時のロール汚れを防止できるという顕著な効果を発揮できる。
中間層(A)は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して、紫外線吸収剤を0.02〜10重量部含むことが好ましく、より好ましくは0.05〜8重量部、さらに好ましくは0.1〜6重量部である。(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して紫外線吸収剤が0.02重量部未満であると、偏光子保護フィルムの紫外線吸収能力が十分に発揮できないおそれがある。(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して紫外線吸収剤が10重量部より多いと、偏光子保護フィルムの耐熱性、透明性が低下するおそれがあるとともに、最外層(B1)や(B2)によって紫外線吸収剤の揮発を抑制しきれなくなるおそれがある。
本発明においては、紫外線吸収剤は1種のみ用いても良いし、2種以上を併用しても良い。本発明において好ましく用いられ得る紫外線吸収剤として、トリアジン系紫外線吸収剤とトリアゾール系紫外線吸収剤が挙げられる。本発明において特に好ましくは、トリアジン系紫外線吸収剤とトリアゾール系紫外線吸収剤を併用することである。トリアジン系紫外線吸収剤は分子量400以上のものが好ましい。トリアゾール系紫外線吸収剤は分子量400以上のものが好ましい。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、1,3,5−トリアジン環を有する化合物を好ましく用いることができる。具体的には、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(へキシル)オキシ]−フェノール等が挙げられる。
トリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−ベンゾトリアゾール−2−イル−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2−[5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−(tert−ブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミジルメチル)フェノール、メチル3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖および側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール等が挙げられる。
市販品としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤として「チヌビン1577」(チバスペシャリティーケミカルズ社製)、トリアゾール系紫外線吸収剤として「アデカスタブLA−31」(旭電化工業社製)等が挙げられる。
中間層(A)中の紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤とトリアゾール系紫外線吸収剤とを併用する場合は、中間層(A)中の(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して、0.01〜5重量部のトリアジン系紫外線吸収剤と0.01〜5重量部のトリアゾール系紫外線吸収剤とを含むことが好ましい。
中間層(A)中の(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対するトリアジン系紫外線吸収剤の含有量は、好ましくは0.05〜5重量部、より好ましくは0.1〜4重量部、さらに好ましくは0.3〜3重量部である。上記(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対する上記トリアジン系紫外線吸収剤の含有量が0.01重量部未満の場合、あるいは、5重量部を超える場合、本発明の効果が十分に発揮できなくなるおそれがある。
中間層(A)中の(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対するトリアゾール系紫外線吸収剤の含有量は、好ましくは0.05〜5重量部、より好ましくは0.1〜4重量部、さらに好ましくは0.3〜3重量部である。上記(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対する上記トリアゾール系紫外線吸収剤の含有量が0.01重量部未満の場合、あるいは、5重量部を超える場合、本発明の効果が十分に発揮できなくなるおそれがある。
中間層(A)中には、主成分として含まれる(メタ)アクリル系樹脂、および紫外線吸収剤の他に、一般的な配合剤、例えば、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、耐衝撃助剤、位相差低減剤、艶消し剤、抗菌剤、防かび等が含まれていても良い。
最外層(B1)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まない。
最外層(B1)中の(メタ)アクリル系樹脂は、先に例示したような、中間層(A)中で用いうる(メタ)アクリル系樹脂のいずれでも選択して用いることができる。好ましくは、中間層(A)中で用いる(メタ)アクリル系樹脂と同種の(メタ)アクリル系樹脂である。
最外層(B1)中には、主成分として含まれる(メタ)アクリル系樹脂の他に、一般的な配合剤、例えば、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、耐衝撃助剤、位相差低減剤、艶消し剤、抗菌剤、防かび等が含まれていても良い。
最外層(B2)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まない。
最外層(B2)中の(メタ)アクリル系樹脂は、先に例示したような、中間層(A)中で用いうる(メタ)アクリル系樹脂のいずれでも選択して用いることができる。好ましくは、中間層(A)中で用いる(メタ)アクリル系樹脂と同種の(メタ)アクリル系樹脂である。
最外層(B2)中には、主成分として含まれる(メタ)アクリル系樹脂の他に、一般的な配合剤、例えば、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、耐衝撃助剤、位相差低減剤、艶消し剤、抗菌剤、防かび等が含まれていても良い。
本発明の偏光子保護フィルムは、以上に説明したような最外層(B1)、中間層(A)、最外層(B2)を、最外層(B1)/中間層(A)/最外層(B2)の順に有する。
本発明の偏光子保護フィルムの厚み80μmにおける380nmでの光線透過率は、低ければ低いほど良く、好ましくは30%以下、より好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下、さらに好ましくは15%以下、特に好ましくは10%以下、最も好ましくは6%以下である。厚み80μmにおける380nmでの光線透過率が30%を超えると、十分な紫外線吸収能力を発揮できないおそれがある。なお、、380nmでの光線透過率は、例えば、偏光子保護フィルムサンプルを3cm角に裁断し、(株)島津製作所製の「UV−VIS−NIR−SPECTROMETER UV3150」にて測定すればよい。
本発明の偏光子保護フィルムの厚み80μmにおけるYIは、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.27以下、さらに好ましくは1.25以下、さらに好ましくは1.23以下、特に好ましくは1.20以下である。厚み80μmにおけるYIが1.3を超えると、優れた光学的透明性が発揮されないおそれがある。なお、YIは、例えば、高速積分球式分光透過率測定機(商品名DOT−3C:村上色彩技術研究所製)を用い、測定で得られる色の三刺激値(X、Y、Z)より、次式によって求めることができる。
YI=[(1.28X−1.06Z)/Y]×100
本発明の偏光子保護フィルムの厚み80μmにおけるb値(ハンターの表色系に準じた色相の尺度)は、好ましくは1.5未満、より好ましくは1.0以下である。b値が1.5以上の場合、フィルムの着色により、優れた光学的透明性が発揮されないおそれがある。なお、b値は、例えば、偏光子保護フィルムサンプルを3cm角に裁断し、高速積分球式分光透過率測定機(商品名DOT−3C:村上色彩技術研究所製)を用いて色相を測定することができる。また、色相をハンターの表色系に準じてb値にて評価することができる。
本発明の偏光子保護フィルムにおいては、面内位相差Δndは、好ましくは3.0nm以下、より好ましくは1.0nm以下である。上記面内位相差Δndが3.0nmを超えると、本発明の効果、特に、優れた光学的特性が発揮されないおそれがある。厚み方向位相差Rthは、好ましくは5.0nm以下、より好ましくは3.0nm以下である。上記厚み方向位相差Rthが5.0nmを超えると、本発明の効果、特に、優れた光学的特性が発揮されないおそれがある。
本発明の偏光子保護フィルムにおいては、透湿度が、好ましくは100g/m・24hr以下、より好ましくは60g/m・24hr以下である。上記透湿度が100g/m・24hrを超えると、耐湿性に劣るおそれがある。
本発明の偏光子保護フィルムは、好ましくは、優れた機械的強度をも有する。引張強度は、MD方向において、好ましくは65N/mm以上、より好ましくは70N/mm以上、さらに好ましくは75N/mm以上、特に好ましくは80N/mm以上であり、TD方向において、好ましくは45N/mm以上、より好ましくは50N/mm以上であり、さらに好ましくは55N/mm以上、特に好ましくは60N/mm以上である。引張伸びは、MD方向において、好ましくは6.5%以上、より好ましくは7.0%以上、さらに好ましくは7.5%以上、特に好ましくは8.0%以上であり、TD方向において、好ましくは5.0%以上、より好ましくは5.5%以上、さらに好ましくは6.0%以上、特に好ましくは6.5%以上である。引張強度あるいは引張伸びが上記範囲を外れる場合は、優れた機械的強度が発揮されないおそれがある。
本発明の偏光子保護フィルムは、光学的透明性を表すヘイズが、低ければ低いほど良く、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、さらに好ましくは1.5%以下、特に好ましくは1%以下である。ヘイズが5%以下であると、フィルムに良好なクリヤー感を視覚的に与えることができ、さらに1.5%以下とすると、窓等の採光部材として使用した時でも、視認性と採光性がともに得られるため、また、表示装置の前面板として使用した時でも、表示内容が良好に視認できるため、工業的利用価値が高い。
本発明の偏光子保護フィルムは、各層(すなわち、最外層(B1)、中間層(A)、最外層(B2))を形成する樹脂が共押出し成形されて作製されたものであることが好ましい。共押出し成形により層間の接着性が良好な偏光子保護フィルムを生産性よく製造できる。
共押出し成形させるための各層(すなわち、最外層(B1)、中間層(A)、最外層(B2))を形成する樹脂は、上記した各層の成分を任意の適切な方法で混合したものを用いれば良い。なお、中間層(A)を形成する樹脂を準備する際の(メタ)アクリル系樹脂への紫外線吸収剤のブレンドについては、直接添加あるいはマスターバッチ法を用いた二軸混練を行うことが好ましい。混練方法としては、東芝機械社製のTEM等を用いて、好ましくは樹脂温度が230〜270℃の範囲になるように温度設定を行い、混練を行うことが好ましい。温度が上がりすぎると、(メタ)アクリル系樹脂の分解が進行しやすいおそれがある。また、必要に応じて、加温することが好ましい。
共押出し成形は、ドライラミネーション法のように、加工時に使用される接着剤中の溶媒、例えば、ドライラミネーション用の接着剤中の有機溶剤を乾燥、飛散させる必要がなく、溶媒乾燥工程が不要であり、生産性に優れる。具体的には、Tダイに連結した3台の押出し機のうち、1台に中間層(A)を形成させる樹脂を、別の1台に最外層(B1)を形成させる樹脂を、別の1台に最外層(B2)を形成させる樹脂を、中間層(A)の両側に最外層(B1)と最外層(B2)とが直接接するように、それぞれ供給し、溶融混練後、押出し、水冷して引き取り、積層フィルムを成形する方法を例示できる。各樹脂層の溶融に用いる押出し機のスクリュータイプは単軸または2軸であってもよく、各樹脂に最適な可塑剤または酸化防止剤などの添加剤を添加してもよい。
成形温度は適宜設定できるが、樹脂のガラス転移温度をTg(℃)とした場合、(Tg+80)℃〜(Tg+150)℃が好ましく、(Tg+100)℃〜(Tg+130)℃がより好ましい。成形温度が低すぎると、樹脂の流動性がなく、成形できなくなるおそれがある。成形温度が高すぎると、樹脂粘度が低くなり、成形物の厚み不均一等の生産安定性に問題が生じるおそれがある。多層成形物の場合、よりガラス転移温度の高い樹脂に設定するのが好ましい。
共押出し成形によれば、接着剤層を介さないため、接着剤中の溶媒の乾燥、飛散させる工程が不要であり、生産性に優れる。また、直接二種類の樹脂が接することにより、接着剤層の劣化による接着力の低下や光学特性の低下といった接着剤層に起因する耐久性低下を抑止できる。
偏光子保護フィルムの光学特性として、正面および厚み方向の位相差の大きさが問題となる。そのため、上記フィルムを形成する樹脂(すなわち、最外層(B1)、中間層(A)、または最外層(B2)を形成する樹脂)中には、位相差低減剤が含まれていてもよい。位相差低減剤としては、例えば、アクリロニトリル−スチレンブロック共重合体、アクリロニトリル−スチレンブロック共重合体コポリマーなど、スチレン含有ポリマーが好ましい。位相差低減剤の添加量としては、(メタ)アクリル系樹脂に対し、30重量%以下であることが好ましく、より好ましくは25重量%以下、さらに好ましくは20重量%以下である。この範囲を超えて添加した場合、可視光線を散乱させたり、透明性を損なったりするため、偏光子保護フィルムとしての特性に欠けてしまうおそれがある。
本発明の偏光子保護フィルムは、他の基材に積層して用いることができる。例えば、ガラス、ポリオレフィン樹脂、ハイバリア層となるエチレンビニリデン共重合体、ポリエステル等の基材に対して、接着性樹脂層を含めた多層押出成型や多層インフレーション成型によって、積層成形することもできる。熱融着性が高い場合には、接着層を省略することもある。
本発明の偏光子保護フィルムは、偏光子保護の用途以外にも、例えば、窓やカーポート屋根材等の建築用採光部材、窓等の車輌用採光部材、温室等の農業用採光部材、照明部材、前面フィルター等のディスプレイ部材等に積層して用いることができ、また、従来から(メタ)アクリル系樹脂フィルムが被覆されていた家電の筐体、車輌内装部材、内装用建築材料、壁紙、化粧板、玄関ドア、窓枠、巾木等にも積層して用いることができる。
〔偏光板〕
本発明の偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂から形成される偏光子と本発明の偏光子保護フィルムとを含む偏光板である。本発明の偏光板の好ましい実施形態の1つは、図2に示すように、偏光子31の一方の面が、接着剤層32および易接着層33を介して本発明の偏光子保護フィルム34に接着されてなり、偏光子31のもう一方の面が、接着剤層35を介して偏光子保護フィルム36に接着されてなる形態である。偏光子保護フィルム36は本発明の偏光子保護フィルムであってもよいし、別の任意の適切な偏光子保護フィルムであってもよい。また、接着剤層35と偏光子保護フィルム36の間に易接着層が存在していてもよい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂から形成される偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性物質(代表的には、ヨウ素、二色性染料)で染色して一軸延伸したものが用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、好ましくは100〜5000、さらに好ましくは1400〜4000である。偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、任意の適切な方法(例えば、樹脂を水または有機溶媒に溶解した溶液を流延成膜する流延法、キャスト法、押出法)で成形され得る。偏光子の厚みは、偏光板が用いられるLCDの目的や用途に応じて適宜設定され得るが、代表的には5〜80μmである。
偏光子の製造方法としては、目的、使用材料および条件等に応じて任意の適切な方法が採用され得る。代表的には、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、膨潤、染色、架橋、延伸、水洗、および乾燥工程からなる一連の製造工程に供する方法が採用される。乾燥工程を除く各処理工程においては、それぞれの工程に用いられる溶液を含む浴中にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬することにより処理を行う。膨潤、染色、架橋、延伸、水洗、および乾燥の各処理の順番、回数および実施の有無は、目的、使用材料および条件等に応じて適宜設定され得る。例えば、いくつかの処理を1つの工程で同時に行ってもよく、特定の処理を省略してもよい。より詳細には、例えば延伸処理は、染色処理の後に行ってもよく、染色処理の前に行ってもよく、膨潤処理、染色処理および架橋処理と同時に行ってもよい。また例えば、架橋処理を延伸処理の前後に行うことが、好適に採用され得る。また例えば、水洗処理は、すべての処理の後に行ってもよく、特定の処理の後のみに行ってもよい。
膨潤工程は、代表的には、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水で満たした処理浴(膨潤浴)中に浸漬することにより行われる。この処理により、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄するとともに、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させることで染色ムラ等の不均一性を防止し得る。膨潤浴には、グリセリンやヨウ化カリウム等が適宜添加され得る。膨潤浴の温度は、代表的には20〜60℃程度であり、膨潤浴への浸漬時間は、代表的には0.1〜10分程度である。
染色工程は、代表的には、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、ヨウ素等の二色性物質を含む処理浴(染色浴)中に浸漬することにより行われる。染色浴の溶液に用いられる溶媒は、水が一般的に使用されるが、水と相溶性を有する有機溶媒が適量添加されていてもよい。二色性物質は、溶媒100重量部に対して、代表的には0.1〜1.0重量部の割合で用いられる。二色性物質としてヨウ素を用いる場合には、染色浴の溶液は、ヨウ化物等の助剤をさらに含有することが好ましい。染色効率が改善されるからである。助剤は、溶媒100重量部に対して、好ましくは0.02〜20重量部、さらに好ましくは2〜10重量部の割合で用いられる。ヨウ化物の具体例としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタンが挙げられる。染色浴の温度は、代表的には20〜70℃程度であり、染色浴への浸漬時間は、代表的には1〜20分程度である。
架橋工程は、代表的には、上記染色処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、架橋剤を含む処理浴(架橋浴)中に浸漬することにより行われる。架橋剤としては、任意の適切な架橋剤が採用され得る。架橋剤の具体例としては、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物、グリオキザール、グルタルアルデヒド等が挙げられる。これらは、単独で、または組み合わせて使用され得る。架橋浴の溶液に用いられる溶媒は、水が一般的に使用されるが、水と相溶性を有する有機溶媒が適量添加されていてもよい。架橋剤は、溶媒100重量部に対して、代表的には1〜10重量部の割合で用いられる。架橋剤の濃度が1重量部未満の場合には、十分な光学特性を得ることができない場合が多い。架橋剤の濃度が10重量部を超える場合には、延伸時にフィルムに発生する延伸力が大きくなり、得られる偏光板が収縮してしまう場合がある。架橋浴の溶液は、ヨウ化物等の助剤をさらに含有することが好ましい。面内に均一な特性が得られやすいからである。助剤の濃度は、好ましくは0.05〜15重量%、さらに好ましくは0.5〜8重量%である。ヨウ化物の具体例は、染色工程の場合と同様である。架橋浴の温度は、代表的には20〜70℃程度、好ましくは40〜60℃である。架橋浴への浸漬時間は、代表的には1秒〜15分程度、好ましくは5秒〜10分である。
延伸工程は、上記のように、いずれの段階で行ってもよい。具体的には、染色処理の後に行ってもよく、染色処理の前に行ってもよく、膨潤処理、染色処理および架橋処理と同時に行ってもよく、架橋処理の後に行ってもよい。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの累積延伸倍率は、5倍以上にすることが必要であり、好ましくは5〜7倍、さらに好ましくは5〜6.5倍である。累積延伸倍率が5倍未満である場合には、高偏光度の偏光板を得ることが困難となる場合がある。累積延伸倍率が7倍を超える場合には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム(偏光子)が破断しやすくなる場合がある。延伸の具体的な方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、湿式延伸法を採用した場合には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、処理浴(延伸浴)中で所定の倍率に延伸する。延伸浴の溶液としては、水または有機溶媒(例えば、エタノール)などの溶媒中に、各種金属塩、ヨウ素、ホウ素または亜鉛の化合物を添加した溶液が好適に用いられる。
水洗工程は、代表的には、上記各種処理を施されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、処理浴(水洗浴)中に浸漬することにより行われる。水洗工程により、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの不要残存物を洗い流すことができる。水洗浴は、純水であってもよく、ヨウ化物(例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム)の水溶液であってもよい。ヨウ化物水溶液の濃度は、好ましくは0.1〜10質量%である。ヨウ化物水溶液には、硫酸亜鉛、塩化亜鉛などの助剤を添加してもよい。水洗浴の温度は、好ましくは10〜60℃、さらに好ましくは30〜40℃である。浸漬時間は、代表的には1秒〜1分である。水洗工程は1回だけ行ってもよく、必要に応じて複数回行ってもよい。複数回実施する場合、各処理に用いられる水洗浴に含まれる添加剤の種類や濃度は適宜調整され得る。例えば、水洗工程は、ポリマーフィルムをヨウ化カリウム水溶液(0.1〜10質量%、10〜60℃)に1秒〜1分浸漬する工程と、純水ですすぐ工程とを含む。
乾燥工程としては、任意の適切な乾燥方法(例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥)が採用され得る。例えば、加熱乾燥の場合には、乾燥温度は代表的には20〜80℃であり、乾燥時間は代表的には1〜10分である。以上のようにして、偏光子が得られる。
本発明の偏光板においては、上記偏光子保護フィルムと上記偏光子との間に接着剤層を有する。すなわち、上記偏光子が、接着剤層を介して、本発明の偏光子保護フィルムに接着されてなる。
本発明において、偏光子保護フィルムと偏光子との接着は、接着剤から形成される接着剤層を介して行われる。この接着剤層は、ポリビニルアルコール系接着剤から形成される層が好ましい。ポリビニルアルコール系接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂と架橋剤を含有する。
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリビニルアルコール;その誘導体;更に酢酸ビニルと共重合性を有する単量体との共重合体のケン化物;ポリビニルアルコールをアセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化等した変性ポリビニルアルコール;などが挙げられる。前記単量体としては、(無水)マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸及びそのエステル類;エチレン、プロピレン等のα−オレフィン、(メタ)アリルスルホン酸(ソーダ)、スルホン酸ソーダ(モノアルキルマレート)、ジスルホン酸ソーダアルキルマレート、N−メチロールアクリルアミド、アクリルアミドアルキルスルホン酸アルカリ塩、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピロリドン誘導体等が挙げられる。これらポリビニルアルコール系樹脂は1種のみ用いても良いし2種以上を併用しても良い。
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、接着性の点からは、平均重合度が好ましくは100〜3000、より好ましくは500〜3000であり、平均ケン化度が好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。
上記ポリビニルアルコール系樹脂としては、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂を用いることができる。アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂は、反応性の高い官能基を有するポリビニルアルコール系接着剤であり、偏光板の耐久性が向上する点で好ましい。
アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂は、ポリビニルアルコール系樹脂とジケテンとを公知の方法で反応して得られる。例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を酢酸等の溶媒中に分散させておき、これにジケテンを添加する方法、ポリビニルアルコール系樹脂をジメチルホルムアミドまたはジオキサン等の溶媒にあらかじめ溶解しておき、これにジケテンを添加する方法等が挙げられる。また、ポリビニルアルコールにジケテンガスまたは液状ジケテンを直接接触させる方法が挙げられる。
アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂のアセトアセチル基変性度は、0.1モル%以上であれば特に制限はない。0.1モル%未満では接着剤層の耐水性が不十分であり不適当である。アセトアセチル基変性度は、好ましくは0.1〜40モル%、さらに好ましくは1〜20モル%である。アセトアセチル基変性度が40モル%を超えると架橋剤との反応点が少なくなり、耐水性の向上効果が小さい。アセトアセチル基変性度はNMRにより測定した値である。
上記架橋剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤に用いられているものを特に制限なく使用できる。
架橋剤は、ポリビニルアルコール系樹脂と反応性を有する官能基を少なくとも2つ有する化合物を使用できる。例えば、エチレンジアミン、トリエチレンアミン、ヘキサメチレンジアミン等のアルキレン基とアミノ基を2個有するアルキレンジアミン類(なかでもヘキサメチレンジアミンが好ましい);トリレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、トリメチレンプロパントリレンジイソシアネートアダクト、トリフェニルメタントリイソシアネート、メチレンビス(4−フェニルメタントリイソシアネート、イソホロンジイソシアネートおよびこれらのケトオキシムブロック物またはフェノールブロック物等のイソシアネート類;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジまたはトリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルアミン等のエポキシ類;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド等のモノアルデヒド類;グリオキザール、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルジアルデヒド、マレインジアルデヒド、フタルジアルデヒド等のジアルデヒド類;メチロール尿素、メチロールメラミン、アルキル化メチロール尿素、アルキル化メチロール化メラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンとホルムアルデヒドとの縮合物等のアミノ−ホルムアルデヒド樹脂;更にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、鉄、ニッケル等の二価金属、又は三価金属の塩及びその酸化物;などが挙げられる。架橋剤としては、メラミン系架橋剤が好ましく、特にメチロールメラミンが好適である。
上記架橋剤の配合量は、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.1〜35重量部、より好ましくは10〜25重量部である。一方、耐久性をより向上させるには、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、架橋剤を30重量部を超え46重量部以下の範囲で配合することができる。特に、アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂を用いる場合には、架橋剤の使用量を30重量部を超えて用いるのが好ましい。架橋剤を30重量部を超え46重量部以下の範囲で配合することにより、耐水性が向上する。
なお、上記ポリビニルアルコール系接着剤には、さらにシランカップリング剤、チタンカップリング剤などのカップリング剤、各種粘着付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐加水分解安定剤などの安定剤等を配合することもできる。
本発明の偏光子保護フィルムは、偏光子と接する面に接着性向上のために易接着処理を施すことができる。易接着処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、低圧UV処理、ケン化処理等の表面処理や易接着層を形成する方法が挙げられ、これらを併用することもできる。これらの中でも、コロナ処理、易接着層を形成する方法、およびこれらを併用する方法が好ましい。
上記易接着層としては、例えば、反応性官能基を有するシリコーン層が挙げられる。反応性官能基を有するシリコーン層の材料は、特に制限されないが、例えば、イソシアネート基含有のアルコキシシラノール類、アミノ基含有アルコキシシラノール類、メルカプト基含有アルコキシシラノール類、カルボキシ含有アルコキシシラノール類、エポキシ基含有アルコキシシラノール類、ビニル型不飽和基含有アルコキシシラノール類、ハロゲン基含有アルコキシラノール類、イソシアネート基含有アルコキシシラノール類が挙げられ、アミノ系シラノールが好ましい。さらに上記シラノールを効率よく反応させるためのチタン系触媒や錫系触媒を添加することにより、接着力を強固にすることができる。また上記反応性官能基を有するシリコーンに他の添加剤を加えてもよい。具体的にはさらにはテルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペン-フェノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂などの粘着付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤などの安定剤等を用いても良い。
上記反応性官能基を有するシリコーン層は公知の技術により塗工、乾燥して形成される。シリコーン層の厚みは、乾燥後で、好ましくは1〜100nm、さらに好ましくは10〜50nmである。塗工の際、反応性官能基を有するシリコーンを溶剤で希釈してもよい。希釈溶剤は特に制限はされないが、アルコール類があげられる。希釈濃度は特に制限されないが、好ましくは1〜5重量%、より好ましくは1〜3重量%である。
上記接着剤層の形成は、上記接着剤を偏光子保護フィルムのいずれかの側または両側、偏光子のいずれかの側または両側に塗布することにより行う。偏光子保護フィルムと偏光子とを貼り合せた後には、乾燥工程を施し、塗布乾燥層からなる接着剤層を形成する。接着剤層を形成した後にこれを貼り合わせることもできる。偏光子と偏光子保護フィルムの貼り合わせは、ロールラミネーター等により行うことができる。加熱乾燥温度、乾燥時間は接着剤の種類に応じて適宜決定される。
接着剤層の厚みは、乾燥後の厚みで厚くなりすぎると、偏光子保護フィルムの接着性の点で好ましくないことから、好ましくは0.01〜10μm、さらに好ましくは0.03〜5μmである。
偏光子への偏光子保護フィルムの貼り合わせは、偏光子の両面に、前記偏光子保護フィルムの一方の側で接着することができる。
また、偏光子の偏光子保護フィルムの貼り合わせは、偏光子の片面に前記偏光子保護フィルムの一方の側で接着し、もう一方の片面にセルロース系樹脂を貼り合わせることができる。
上記セルロール系樹脂は特には限定されないが、トリアセチルセルロールが透明性、接着性の点で好ましい。セルロース系樹脂の厚さは、好ましくは30〜100μm、より好ましくは40〜80μmである。厚さが30μmより薄いとフィルム強度が低下し作業性が劣り、100μmより厚いと耐久性において光透過率の低下が著しくなる。
本発明にかかる偏光板は、最外層の少なくとも一方として粘着剤層を有していても良い(このような偏光板を粘着型偏光板と称することがある)。特に好ましい形態として、上記偏光子保護フィルムの偏光子が接着されていない側に、他の光学フィルムや液晶セル等の他部材と接着するための粘着剤層を設けることができる。
上記粘着剤層を形成する粘着剤は、特に限定されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用い得る。特に、炭素数が4〜12のアクリル系ポリマーよりなるアクリル系粘着剤が好ましい。
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着剤層が好ましい。
上記粘着剤層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着剤層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。
また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着剤層などであってもよい。
上記粘着剤層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた10〜40重量%程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板上または光学フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着剤層を形成してそれを偏光子保護フィルム面に移着する方式などがあげられる。
粘着剤層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板の片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板の表裏において異なる組成や種類や厚さ等の粘着剤層とすることもできる。
粘着剤層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、好ましくは1〜40μmであり、より好ましくは5〜30μmであり、特に好ましくは10〜25μmである。1μmより薄いと耐久性が悪くなり、また、40μmより厚くなると発泡などによる浮きや剥がれが生じやすく外観不良となる。
上記偏光子保護フィルムと上記粘着剤層との間の密着性を向上させるために、その層間にアンカー層を設けることも可能である。
上記アンカー層としては、好ましくは、ポリウレタン、ポリエステル、分子中にアミノ基を含むポリマー類から選ばれるアンカー層が用いられ、特に好ましくは分子中にアミノ基を含んだポリマー類が使用される。分子中にアミノ基を含んだポリマーは、分子中のアミノ基が、粘着剤中のカルボキシル基や、導電性ポリマー中の極性基と反応もしくはイオン性相互作用などの相互作用を示すため、良好な密着性が確保される。
分子中にアミノ基を含むポリマー類としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリジン、前述アクリル系粘着剤の共重合モノマーで示したジメチルアミノエチルアクリレート等の含アミノ基含有モノマーの重合体などを挙げることができる。
上記アンカー層に帯電防止性を付与するために、帯電防止剤を添加することもできる。帯電防止性付与のための帯電防止剤としては、イオン性界面活性剤系、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリキノキサリン等の導電ポリマー系、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム等の金属酸化物系などが挙げられるが、特に光学特性、外観、帯電防止効果、および帯電防止効果の熱時、加湿時での安定性という観点から、導電性ポリマー系が好ましく使用される。この中でも、ポリアニリン、ポリチオフェンなどの水溶性導電性ポリマー、もしくは水分散性導電性ポリマーが特に好ましく使用される。これは、帯電防止層の形成材料として水溶性導電性ポリマーや水分散性導電性ポリマーを用いた場合、塗布工程に際して有機溶剤による光学フィルム基材の変質を抑える事が出来るためである。
なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や偏光子保護フィルム等、また粘着剤層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能力をもたせたものなどであってもよい。
本発明の偏光板は、液晶セルの視認側、バックライト側のどちらか片側に設けても、両側に設けてもよく、限定されない。
次に、本発明の画像表示装置について説明する。本発明の画像表示装置は本発明の偏光板を少なくとも1枚含む。ここでは一例として液晶表示装置について説明するが、本発明が偏光板を必要とするあらゆる表示装置に適用され得ることはいうまでもない。本発明の偏光板が適用可能な画像表示装置の具体例としては、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PD)、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)のような自発光型表示装置が挙げられる。図3は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。図示例では透過型液晶表示装置について説明するが、本発明が反射型液晶表示装置等にも適用されることはいうまでもない。
液晶表示装置100は、液晶セル10と、液晶セル10を挟んで配された位相差フィルム20、20’と、位相差フィルム20、20’の外側に配された偏光板30、30’と、導光板40と、光源50と、リフレクター60とを備える。偏光板30、30’は、その偏光軸が互いに直交するようにして配置されている。液晶セル10は、一対のガラス基板11、11’と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層12とを有する。一方の基板11には、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子(代表的にはTFT)と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられている(いずれも図示せず)。他方のガラス基板11’には、カラーフィルターを構成するカラー層と遮光層(ブラックマトリックス層)とが設けられている(いずれも図示せず)。基板11、11’の間隔(セルギャップ)は、スペーサー13によって制御されている。本発明の液晶表示装置においては、偏光板30、30’の少なくとも1つとして、上記記載の本発明の偏光板が採用される。
例えば、TN方式の場合には、このような液晶表示装置100は、電圧無印加時には液晶層12の液晶分子が、偏光軸を90度ずらすような状態で配列している。そのような状態においては、偏光板によって一方向の光のみが透過した入射光は、液晶分子によって90度ねじられる。上記のように、偏光板はその偏光軸が互いに直交するようにして配置されているので、他方の偏光板に到達した光(偏光)は、当該偏光板を透過する。したがって、電圧無印加時には、液晶表示装置100は白表示を行う(ノーマリホワイト方式)。一方、このような液晶表示装置100に電圧を印加すると、液晶層12内の液晶分子の配列が変化する。その結果、他方の偏光板に到達した光(偏光)は、当該偏光板を透過できず、黒表示となる。このような表示の切り替えを、アクティブ素子を用いて画素ごとに行うことにより、画像が形成される。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例には限定されない。なお、特に示さない限り、実施例中の部およびパーセントは重量基準である。評価は以下のようにして行った。
〈偏光子保護フィルムの外観〉
得られた偏光子保護フィルムの外観を評価した。評価は、50mm×50mmの偏光子保護フィルムに対して下記基準で目視により行った。
○:キズやスジなどが見られない。
×:キズやスジなどが見られる。
〈偏光子保護フィルムと偏光子の接着性〉
偏光板(100mm×100mm)に手でひねりを加えてねじ切ったときの状態を以下の基準で評価した。
○:偏光子と偏光子保護フィルムとが一体化して剥がれが生じない。
△:偏光子と偏光子保護フィルムと端部に剥がれが認められる。
×:偏光子と偏光子保護フィルムとの間に剥がれが認められる。
〈偏光板外観〉
得られた偏光板の外観を評価した。評価は、50mm×50mmの偏光板に対して下記基準で目視により行った。
○:浮きやスジなどが一ヶ所もない。
×:浮きやスジが見られない。
浮きとは偏光子−偏光子保護フィルム間が密着していない状態であり、スジとは偏光子保護フィルム、または偏光子がごく少量面積ではあるが、自身で接着していることを意味する。
〔実施例1〕
(偏光子の作製)
厚さ80μmのポリビニルアルコールフィルムを、5重量%(重量比:ヨウ素/ヨウ化カリウム=1/10)のヨウ素水溶液中で染色した。次いで、3重量%のホウ酸および2重量%ヨウ化カリウムを含む水溶液に浸漬し、さらに4重量%のホウ酸および3重量%のヨウ化カリウムを含む水溶液中で5.5倍まで延伸した後、5重量%のヨウ化カリウム水溶液に浸漬した。その後、40℃のオーブンで3分間乾燥を行い、厚さ30μmの偏光子を得た。
(偏光子保護フィルムの作製)
ポリメタクリル酸メチル樹脂100部に対し、TINUVIN1577(チバスペシャリティーケミカルズ社製)を1部とアデカスタブLA−31(旭電化工業社製)を1部を混合して得られた樹脂Aと、ポリメタクリル酸メチル樹脂のみから得られた樹脂B1および樹脂B2とを、Tダイに連結された3台の押出機に、樹脂Aの片側に樹脂B1が、もう片側に樹脂B2が直接接するように、それぞれ供給し、溶融混錬後、3層化されるように単軸押出機にてダイス温度250℃でTダイから押出し、冷却ロールで水冷して引取り、厚み40μm(各層の厚みは、樹脂A層:30μm、樹脂B1層:5μm、樹脂B2層:5μm)のフィルムを得た。このフィルムの片面に放電量133w・min/mにてコロナ処理を施した。
(易接着層)
シランカップリング剤APZ−6601(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)100部に対しイソプロピルアルコールを66.7部加えることにより調製した溶液を、上記で得られたフィルムのコロナ処理面にワイヤーバー♯5で塗布し揮発分を蒸発させた。蒸発後の易接着層の厚みは100nmであった。
(ポリビニルアルコール系接着剤の調製)
アセトアセチル基変性したポリビニルアルコール樹脂100重量部(アセチル化度13%)に対してメチロールメラミン20重量部を含む水溶液を、濃度0.5重量%になるように調整したポリビニルアルコール系接着剤を水溶液として調製した。
(偏光板の作製)
偏光子の両面に上記偏光子保護フィルムを、上記偏光子保護フィルムの易接着層側が接するように上記ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。ポリビニルアルコール系接着剤は、それぞれ易接着層側に塗布し、70℃で10分間乾燥させて偏光板を得た。
(評価)
得られた偏光子保護フィルムの外観、偏光子保護フィルムと偏光子の接着性、および、得られた偏光板の外観を評価した。結果を表1に示す。
〔比較例1〕
実施例1の偏光子保護フィルムの作製において、樹脂B1および樹脂B2を用いずに、樹脂Aのみで厚さ40μmの偏光子保護フィルムを作製した以外は、実施例1と同様にした。
得られた偏光子保護フィルムの外観、偏光子保護フィルムと偏光子の接着性、および、得られた偏光板の外観を評価した。結果を表1に示す。
Figure 2007017555
本発明の偏光子保護フィルムの一例を示す断面図である。 本発明の偏光板の一例を示す断面図である。 本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。
符号の説明
1 最外層(B1)
2 中間層(A)
3 最外層(B2)
10 液晶セル
11、11´ ガラス基板
12 液晶層
13 スペーサー
20、20´ 位相差フィルム
30、30´ 偏光板
31 偏光子
32 接着剤層
33 易接着層
34 偏光子保護フィルム
35 接着剤層
36 偏光子保護フィルム
40 導光板
50 光源
60 リフレクター
100 液晶表示装置

Claims (10)

  1. 最外層(B1)と中間層(A)と最外層(B2)とをこの順に有し、
    該最外層(B1)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まず、
    該中間層(A)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含み、
    該最外層(B2)は(メタ)アクリル系樹脂を主成分として含む樹脂層であって紫外線吸収剤を含まない、
    偏光子保護フィルム。
  2. 前記最外層(B1)の厚みが1〜10μm、前記中間層(A)の厚みが10〜50μm、前記最外層(B2)の厚みが1〜10μmである、請求項1に記載の偏光子保護フィルム。
  3. 前記中間層(A)は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して、紫外線吸収剤を0.02〜10重量部含む、請求項1または2に記載の偏光子保護フィルム。
  4. 前記中間層(A)に含まれる紫外線吸収剤が、トリアジン系紫外線吸収剤とトリアゾール系紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも1種である、請求項1から3までのいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
  5. 前記中間層(A)は、(メタ)アクリル系樹脂100重量部に対して、0.01〜5重量部のトリアジン系紫外線吸収剤と0.01〜5重量部のトリアゾール系紫外線吸収剤とを含む、請求項4に記載の偏光子保護フィルム。
  6. ポリビニルアルコール系樹脂から形成される偏光子と請求項1から5までのいずれかに記載の偏光子保護フィルムとを含む、偏光板。
  7. 前記偏光子保護フィルムと前記偏光子との間に接着剤層を有する、請求項6に記載の偏光板。
  8. 前記接着剤層が、ポリビニルアルコール系接着剤から形成される層である、請求項7に記載の偏光板。
  9. 最外層の少なくとも一方として粘着剤層をさらに有する、請求項6から8までのいずれかに記載の偏光板。
  10. 請求項6から9までのいずれかに記載の偏光板を少なくとも1枚含む、画像表示装置。

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