JP2009186995A - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの両面に粘着剤層が積層され、さらにその少なくとも片面に該粘着剤層を介して保護フィルムが積層されており、液晶セルに貼合して用いられるものであって、該粘着剤層のうち、液晶セルに近い側となる粘着剤層は、その貯蔵弾性率が23℃以上80℃以下の温度範囲において0.15MPa以上1MPa以下であり、且つ、偏光フィルムに対する剥離強度が11N/25mm以上であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明に係る偏光板の層構成の例を示す断面模式図である。この図に示すように、本発明の偏光板10は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルム2の両面に、それぞれ第一の粘着剤層1および第二の粘着剤層3が積層され、さらにその少なくとも片面に該粘着剤層を介して第一の保護フィルム5および/または第二の保護フィルム6が積層された構成を有する。保護フィルム5、6は、一方だけが配置されてもよいし、両方が配置されてもよい。このような偏光板は、たとえば液晶セルに貼合されることにより液晶表示装置を構成するものとなる。そして本発明では、液晶セルに貼合される際に液晶セルに近い側となる第一の粘着剤層1を、貯蔵弾性率が23℃以上80℃以下の温度範囲において0.15MPa以上1MPa以下であり、且つ、偏光フィルムに対する剥離強度が11N/25mm以上であるもので構成する。
本発明に用いられる偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂からなり、具体的には、そのようなポリビニルアルコール系樹脂からなるフィルム(単にポリビニルアルコール系樹脂フィルムとも記す)に一軸延伸および二色性色素による染色処理を施して、その二色性色素を吸着配向させたものである。
上述した好適な範囲内の寸法変化率を有する偏光フィルムは、たとえば偏光フィルムの乾燥温度および/または乾燥時間を制御することで得ることができる。
本発明では、上述した方法によって製造されたポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルム2の両面に粘着剤層(第一の粘着剤層1、第二の粘着剤層3)が積層形成される。そして、液晶セル20に貼合する際に液晶セル20に近い側となる第一の粘着剤層1は、23℃以上80℃以下の温度範囲において0.15MPa以上1MPa以下の貯蔵弾性率を有することを特徴とする。この貯蔵弾性率が0.15MPa未満では、粘着剤層が柔らかすぎて、偏光フィルムを耐熱環境下に晒した際に生じる偏光フィルムの収縮を抑制することが困難となる。一方、1MPaを超えると、偏光板(偏光フィルムの両面に粘着剤層を積層し、さらにその少なくとも片面に該粘着剤層を介して保護フィルムが積層されたもの)を液晶セルに貼った状態で耐熱環境下に晒した際に、偏光板端部に盛り上がるような変形状態が観察されやすくなる傾向にある。このような特性を有する粘着剤層を、液晶セルに貼合する際に液晶セルに近い側となる第一の粘着剤層1とすることにより、偏光フィルムの収縮を抑制し、かつ偏光板端部の盛り上がり現象をも有効に抑制することができる。
測定器:DYNAMIC ANALYZER RDA II (REOMETRIC社製)
周波数:1Hz
歪み量:1%
本発明で規定する粘着剤層には、上述したベースポリマーおよび架橋剤のほか、必要に応じて、粘着剤層の粘着力、凝集力、粘性、弾性率、ガラス転移温度などを調整するために、たとえば天然物や合成物である樹脂類、粘着性付与樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、消泡剤、腐食抑制剤、光重合開始剤などの適宜の添加剤を配合することもできる。さらに微粒子を含有させて、光散乱性を示す粘着剤層とすることもできる。
上記のようにして両面に粘着剤層が設けられた偏光フィルムは、その少なくとも片面に、上記粘着剤層を介して保護フィルムが積層される。保護フィルムは、樹脂の無配向フィルムであってもよいし、配向させて位相差を発現させたフィルムであってもよい。たとえば、シクロオレフィン系樹脂フィルム、酢酸セルロース系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリプロピレンフィルムなど、当分野において従来より広く用いられているフィルムを挙げることができる。
偏光フィルムの両面に形成された粘着剤層に、保護フィルム、あるいは位相差フィルムを貼合する方法は特に限定されるものではなく、フィルムを重ねてロール等により貼合すればよい。貼合に用いるロールは、ゴムロールとゴムロールの組み合わせまたはゴムロールと金属ロールとの組み合わせが好ましい。ゴムロールのゴムの種類は、シリコーンゴム、ブチルゴム、EPDMゴム、ニトリルゴムなどが挙げられる。中でも耐久性の面からシリコーンゴムが好適である。ゴムロールのゴム硬度は、JIS K 6301に規定されるスプリング式硬さ試験のA形で測定した値で、通常20〜90度の範囲のものが用いられる。
本発明の液晶表示装置は、上記のようにして製造された偏光板を液晶セルの少なくとも片側に上記のような粘着剤層を介して配置してなるものである。図2は、本発明の偏光板を液晶セルに適用する場合の例を示す断面模式図であり、図3は、その場合のもう一つの例を示す断面模式図である。図2に示すように、偏光フィルム2の片面に第二の粘着剤層3と第二の保護フィルム6とがこの順に積層され、偏光フィルム2の他面には23℃以上80℃以下の温度範囲において0.15MPa以上1MPa以下の貯蔵弾性率を示す第一の粘着剤層1のみが積層された偏光板を、その第一の粘着剤層1側で液晶セル20に貼合することができる。また図3に示すように、偏光フィルム2の片面に23℃以上80℃以下の温度範囲において0.15MPa以上1MPa以下の貯蔵弾性率を示す第一の粘着剤層1と第一の保護フィルム5(たとえば位相差フィルム)とがこの順に積層され、偏光フィルム2の他面には第二の粘着剤層3と第二の保護フィルム6とがこの順に積層された偏光板を、その第一の保護フィルム5側で液晶セル20に積層することもできる。図3に示す例の場合は、通常、第一の保護フィルム5と液晶セル20の貼合に第三の粘着剤層7を用いることができる。いずれの例においても、液晶セル20の他面側にも偏光板を配置するのが通例であり、他面側の偏光板は、上と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。偏光板と液晶セルとの貼合方法は特に限定されることはなく、通常一般に知られているものでよい。たとえば、1本のゴムロールを用いて偏光板を液晶セルへ貼合する方法や、2本のゴムロールの間に液晶セルと偏光板とを通過させる方法等を挙げることができる。
(A)偏光フィルム
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μmのポリビニルアルコールからなるフィルムを、乾式で約4.2倍に一軸延伸し、さらに緊張状態に保ったまま、60℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.1/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が10.5/7.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き10℃の純水で5秒間洗浄した後、90℃で180秒間乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光フィルム(本発明でいうポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルム)を得た。この偏光フィルムの厚みは25μmであった。
アクリル酸ブチルとアクリル酸との共重合体にウレタンアクリレートオリゴマーおよびイソシアネート系架橋剤が添加された粘着剤層が、離型処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルム(セパレータ)の離型処理面に、5μmの厚みで形成されたシート状粘着剤を用いた。なお、この粘着剤層の貯蔵弾性率を前述の方法により測定したところ、23℃において0.6MPa、80℃において0.19MPaであった。
トリアセチルセルロースからなるフィルムの片面にハードコート処理が施されている厚み43μmのフィルム([40CHC]、凸版印刷(株)製)にケン化処理を施し、片面に表面処理(ハードコート処理)が施された保護フィルムとした。
ノルボルネン系樹脂の延伸フィルムからなり、光の波長λに対してλ/4である140nmの面内位相差を有し、厚みが25μmの位相差フィルム(エスシーナフィルム、積水化学工業(株)製)の片面に、シート状のアクリル系粘着剤を貼り合わせて、粘着剤層付き位相差フィルムとした。この粘着剤層の貯蔵弾性率は、23℃において0.05MPa、80℃において0.04MPaであった。
上記(A)に示した偏光フィルムの両面に、(B)に示したシート状粘着剤を貼り合わせ、粘着剤層を形成させた。次いで、一方の粘着剤層からセパレータを剥がし、その粘着剤層露出面に、上記(C)に示した保護フィルムを、ハードコート処理が施されていない面で貼着した。次いで、偏光フィルムのもう一方の面の粘着剤層からセパレータを剥がし、その粘着剤層露出面に、上記(D)に示した位相差フィルムの粘着剤層が設けられていない面を貼着した。こうして、位相差機能が付与された粘着剤層付き偏光板を得た。
実施例1の(B)に示したものとは異なるシート状粘着剤を用い、その他は実施例1と同様にして、位相差機能が付与された粘着剤層付き偏光板を得た。ここで用いたシート状粘着剤について、粘着剤層の貯蔵弾性率を前述の方法により測定したところ、23℃において0.25MPa、80℃において0.15MPaであった。また、この粘着剤層と偏光フィルムの間の剥離強度は20.0N/25mmであった。
ここでは、偏光フィルムの両面に異なる種類の粘着剤層を形成して偏光板を作製した。用いた粘着剤は、それぞれ次のとおりである。第一の粘着剤により第一の粘着剤層を形成し、第二の粘着剤により第二の粘着剤層を形成した。
第二の粘着剤を以下のものに変更し、その他は実施例3と同様にして、位相差機能が付与された粘着剤層付き偏光板を作製した。
表1に示すように、実施例1に対して「貯蔵弾性率」、偏光フィルム表面に対する「剥離強度」、「厚み」が各々異なるシート状粘着剤を用いて粘着剤層を形成させたことを除き、他は実施例1と同様の位相差機能が付与された粘着剤層付き偏光板を得た。
このようにして作製された実施例1〜4および比較例1〜4の偏光板を40mm×40mmのサイズにカットし、位相差フィルム上の粘着剤層でガラスに貼合して評価サンプルとした。ここで作製した評価サンプルは、液晶セル20がガラスに変わっている以外は、図3に示した層構成と同じである。作製直後の評価サンプルについて、以下に示す外観の不良、剥れ、収縮および端部盛上りがないことを確認した後、それぞれの評価サンプルを85℃の乾熱環境下で96時間保持し、かかる乾熱試験後の状態を評価した。その結果を表1に示す。
Claims (3)
- ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの両面に粘着剤層が積層され、さらにその少なくとも片面に該粘着剤層を介して保護フィルムが積層されており、液晶セルに貼合して用いられる偏光板であって、
前記粘着剤層のうち、液晶セルに近い側となる粘着剤層は、
その貯蔵弾性率が23℃以上80℃以下の温度範囲において0.15MPa以上1MPa以下であり、且つ、
偏光フィルムに対する剥離強度が11N/25mm以上であることを特徴とする偏光板。 - 前記液晶セルに近い側となる粘着剤層は、その厚みが1μm以上10μm以下である請求項1に記載の偏光板。
- 請求項1または2に記載の偏光板を液晶セルの少なくとも片側に配置してなることを特徴とする液晶表示装置。
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