JP2010078758A - 偏光板、及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐湿度性が改善された偏光板の提供。
【解決手段】偏光子、該偏光子の一方の面に第1の保護層、及び他方の面に第2の保護層を有する偏光板であって、前記第1の保護層が、少なくとも1種のビニルアルコール系ポリマーを含有する、厚さ40μm以上の層(PVA層)を含み、及び第1の保護層を外側にして配置されることを特徴とする偏光板である。
【選択図】図1
【解決手段】偏光子、該偏光子の一方の面に第1の保護層、及び他方の面に第2の保護層を有する偏光板であって、前記第1の保護層が、少なくとも1種のビニルアルコール系ポリマーを含有する、厚さ40μm以上の層(PVA層)を含み、及び第1の保護層を外側にして配置されることを特徴とする偏光板である。
【選択図】図1
Description
本発明は、耐湿度性が改善された偏光板、及びそれを有する液晶表示装置に関する。
従来、液晶表示装置(以下、LCD)の環境湿度に依存した、表示性能の変動が問題になっている。この問題を解決するため、種々の材料からなる保護フィルムを使用することが提案されている。例えば、特許文献1では、低透湿性を有する被覆層がセルロースアシレート類からなる透明基材フィルムの少なくとも片面に形成され、60℃、95%相対湿度での透湿度が300g/m2・日以下であることを特徴とする偏光板用保護フィルムが提案され、当該被覆層の材料の一例として、ビニルアルコール系重合体を用いることが提案されている。
特開2008−155500号公報
本発明は、耐湿度性が改善された偏光板、及びそれを用いることによって、環境湿度に依存した表示性能の変動が軽減され、耐湿度性に優れた液晶表示装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
[1] 偏光子、該偏光子の一方の面上に第1の保護層、及び他方の面上に第2の保護層を有する偏光板であって、前記第1の保護層が、少なくとも1種のビニルアルコール系ポリマーを含有する厚さ40μm以上の層(PVA層)を含み、及び第1の保護層を外側にして配置されることを特徴とする偏光板。
[2] 前記第1の保護層が、前記PVA層の前記偏光子に接する面と反対側の面上に、厚さ80μm以下のセルロースアシレートフィルムをさらに有することを特徴とする[1]の偏光板。
[3] 前記第2の保護層が、少なくともセルロースアシレートフィルムを含むことを特徴とする[1]又は[2]の偏光板。
[4] 液晶セルと、[1]〜[4]のいずれかの偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置であって、前記偏光板が、第1の保護層を外側にして配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
[1] 偏光子、該偏光子の一方の面上に第1の保護層、及び他方の面上に第2の保護層を有する偏光板であって、前記第1の保護層が、少なくとも1種のビニルアルコール系ポリマーを含有する厚さ40μm以上の層(PVA層)を含み、及び第1の保護層を外側にして配置されることを特徴とする偏光板。
[2] 前記第1の保護層が、前記PVA層の前記偏光子に接する面と反対側の面上に、厚さ80μm以下のセルロースアシレートフィルムをさらに有することを特徴とする[1]の偏光板。
[3] 前記第2の保護層が、少なくともセルロースアシレートフィルムを含むことを特徴とする[1]又は[2]の偏光板。
[4] 液晶セルと、[1]〜[4]のいずれかの偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置であって、前記偏光板が、第1の保護層を外側にして配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
本発明によれば、耐湿度性が改善された偏光板、及びそれを用いることによって、環境湿度に依存した表示性能の変動が軽減され、耐湿度性に優れた液晶表示装置を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
1.偏光板
本発明の偏光板は、外側に配置される偏光子保護層が、厚さ40μm以上のビニルアルコール系ポリマーを含有する層(PVA層)を含むことを特徴とする。
図1(a)及び(b)に、本発明の偏光板の例の断面模式図をそれぞれ示す。なお、図1中、各層間に配置される接着剤層は省略した。また、各層の厚みの相対的関係は、実際とは必ずしても一致していない。
図1(a)に示す偏光板は、偏光子10と、その一方の面上に第1の保護層12と、他方の面上に第2の保護層14とを有する。第1の保護層12は、厚み40μm以上のビニルアルコール系ポリマーを主成分として含むフィルムからなる。第2の保護層14は、セルロースアシレートフィルム、シクロオレフィン系ポリマーフィルム等の種々のポリマーフィルムからなる。
図1(b)に示す偏光板は、第1の保護層12’が、厚み40μm以上のビニルアルコール系ポリマーを主成分とする組成物を塗布等して形成されたPVA層12aと、セルロースアシレート系フィルム等からなるポリマーフィルム層12bとからなる。
図1(a)及び(b)に示す偏光板を液晶表示装置に配置する際は、第1の保護層12及び12’をそれぞれ外側に配置する。そのように配置することで、高湿度の環境下に置かれても、ビニルアルコール系ポリマーを主成分とする層12及び12aが存在するので、内部への水分の浸透が抑制される。
1.偏光板
本発明の偏光板は、外側に配置される偏光子保護層が、厚さ40μm以上のビニルアルコール系ポリマーを含有する層(PVA層)を含むことを特徴とする。
図1(a)及び(b)に、本発明の偏光板の例の断面模式図をそれぞれ示す。なお、図1中、各層間に配置される接着剤層は省略した。また、各層の厚みの相対的関係は、実際とは必ずしても一致していない。
図1(a)に示す偏光板は、偏光子10と、その一方の面上に第1の保護層12と、他方の面上に第2の保護層14とを有する。第1の保護層12は、厚み40μm以上のビニルアルコール系ポリマーを主成分として含むフィルムからなる。第2の保護層14は、セルロースアシレートフィルム、シクロオレフィン系ポリマーフィルム等の種々のポリマーフィルムからなる。
図1(b)に示す偏光板は、第1の保護層12’が、厚み40μm以上のビニルアルコール系ポリマーを主成分とする組成物を塗布等して形成されたPVA層12aと、セルロースアシレート系フィルム等からなるポリマーフィルム層12bとからなる。
図1(a)及び(b)に示す偏光板を液晶表示装置に配置する際は、第1の保護層12及び12’をそれぞれ外側に配置する。そのように配置することで、高湿度の環境下に置かれても、ビニルアルコール系ポリマーを主成分とする層12及び12aが存在するので、内部への水分の浸透が抑制される。
環境の湿度が変化した場合に表示性能が変化する原因の一つは、環境の湿度変化による偏光板への水の拡散によって偏光板の液晶セル側に配置される保護層の含水量が変化し、その位相差が変化するためである。従ってその変化を抑制するには偏光板の保護層への透湿を抑制すればよい。
本発明者が検討した結果、PVAを主成分として含む層は、その厚みが40μmを超えると、急激に層中を透過する水分量が低下し、高湿度の環境下に長期間放置されても、第2の保護層の水分濃度が低い状態を維持できることを見出した。本発明の偏光板は、高湿度に曝される外側の偏光子の保護層として、厚みが40μm以上のPVA層(塗布により形成された層であっても自己支持性のあるフィルムであってもよい)を含んでいるので、水分の浸透が抑制されている。その結果、これを用いることにより、液晶表示装置の湿度に依存した表示性能の変動を軽減することができる。
本発明者が検討した結果、PVAを主成分として含む層は、その厚みが40μmを超えると、急激に層中を透過する水分量が低下し、高湿度の環境下に長期間放置されても、第2の保護層の水分濃度が低い状態を維持できることを見出した。本発明の偏光板は、高湿度に曝される外側の偏光子の保護層として、厚みが40μm以上のPVA層(塗布により形成された層であっても自己支持性のあるフィルムであってもよい)を含んでいるので、水分の浸透が抑制されている。その結果、これを用いることにより、液晶表示装置の湿度に依存した表示性能の変動を軽減することができる。
本発明の効果をより高めるためには、前記PVA層の厚みは、40μm以上であるのが好ましく、55μm以上であるのがより好ましく、70μm以上であるのがさらに好ましい。厚みは大きいほど好ましいが、液晶表示装置の薄型化の観点では、100μm程度以下となるであろう。但し、用途によっては、上限値はこれに限定されるものではない。
以下、本発明の偏光板の作製に用いられる材料及び作製方法等について詳細に説明する。
1.−1 第1の保護層
本発明の偏光板は、外側に配置される第1の保護層として、ビニルアルコール系ポリマーを含む、厚み40μm以上の層(PVA層)を有する。本発明では、第1の保護層は、当該PVA層のみからなっていても(例えば図1(a)に示す態様)、PVA層とともに他の層、例えば、ポリマーフィルム、等を含んでいてもよい(例えば、図1(b)に示す態様)。またPVA層は、自己支持性のあるフィルムであっても、表面にPVAを含む組成物を塗布等することによって形成された層、ポリマーフィルム等の支持体と一体化した形態であってもよい。第1の保護層が複数の層を含む態様では、PVA層が他の層と比較して、偏光子に最も近い位置に配置されている態様が好ましい。
1.−1 第1の保護層
本発明の偏光板は、外側に配置される第1の保護層として、ビニルアルコール系ポリマーを含む、厚み40μm以上の層(PVA層)を有する。本発明では、第1の保護層は、当該PVA層のみからなっていても(例えば図1(a)に示す態様)、PVA層とともに他の層、例えば、ポリマーフィルム、等を含んでいてもよい(例えば、図1(b)に示す態様)。またPVA層は、自己支持性のあるフィルムであっても、表面にPVAを含む組成物を塗布等することによって形成された層、ポリマーフィルム等の支持体と一体化した形態であってもよい。第1の保護層が複数の層を含む態様では、PVA層が他の層と比較して、偏光子に最も近い位置に配置されている態様が好ましい。
前記PVA層は、ビニルアルコール系ポリマーを主成分(全固形分中50質量%以上)として含有する。前記PVA層の原料として用いられるビニルアルコール系ポリマーの例には、ポリビニルアルコールなどの単独重合体;エチレン−ビニルアルコール共重合体;及びこれらの一部がカルボニル変性、エポキシ変性、アセトアセチル変性、アミノ変性又はアンモニウム変性された変性単独重合体及び共重合体が含まれる。さらに、ビニルアルコール系ポリマーとして、その一部にジアセトンアクリルアミド単位等を含む共重合体を用いることもできる。各種のビニルアルコール系ポリマーを単独で又は二種以上組み合わせて使用することもできる。
PVA層の原料として使用可能なポリビニルアルコールのケン化度は、80モル%以上の範囲から選択できるが、好ましくは95モル%以上であり、より好ましくは99モル%以上である。前記ビニルアルコール系ポリマーの重合度は、透湿度、塗布性の点から、200〜5000が良く、好ましくは300〜3000、さらに好ましくは300〜1700程度である。
PVA層の原料として使用可能なエチレン−ビニルアルコール系共重合体の例には、エチレン−酢酸ビニル系共重合体をケン化して得られるものが含まれる。具体例としては、エチレン及び酢酸ビニルを共重合して得られるエチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化して得られるもの;並びに、エチレン並びに酢酸ビニルとともに、その他の単量体を共重合して得られるエチレン−酢酸ビニル系共重合体をケン化して得られるもの;が挙げられる。エチレン−酢酸ビニル系共重合体の共重合前の単量体におけるエチレン比率が60モル%以下であることが好ましい。エチレン比率が60モル%を超えると、ガスバリヤ性が低下する傾向がある。上記エチレン−酢酸ビニル系共重合体は、透湿性の点から、酢酸ビニル成分のケン化度が95モル%以上のものが好ましい。また、上記エチレン−酢酸ビニル系共重合体は、過酸化物等により処理して低分子量化したものが、溶剤中での溶解安定性が良好となるという点でより好ましい。
PVA層の原料として使用可能なエチレン−ビニルアルコール系共重合体の例には、エチレン−酢酸ビニル系共重合体をケン化して得られるものが含まれる。具体例としては、エチレン及び酢酸ビニルを共重合して得られるエチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化して得られるもの;並びに、エチレン並びに酢酸ビニルとともに、その他の単量体を共重合して得られるエチレン−酢酸ビニル系共重合体をケン化して得られるもの;が挙げられる。エチレン−酢酸ビニル系共重合体の共重合前の単量体におけるエチレン比率が60モル%以下であることが好ましい。エチレン比率が60モル%を超えると、ガスバリヤ性が低下する傾向がある。上記エチレン−酢酸ビニル系共重合体は、透湿性の点から、酢酸ビニル成分のケン化度が95モル%以上のものが好ましい。また、上記エチレン−酢酸ビニル系共重合体は、過酸化物等により処理して低分子量化したものが、溶剤中での溶解安定性が良好となるという点でより好ましい。
前記PVA層に含まれるビニルアルコール系ポリマーは、架橋されていてもよい。ビニルアルコール系ポリマーが架橋されていると、耐水性を向上させることができる。架橋剤としては特に制限はない。架橋剤の例には、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミドポリ尿素、ジメチロール尿素、ジメチロールメラミン、多価エポキシ化合物、ジアルデヒド化合物、多価イソシアネート樹脂、アジリジン化合物、ポリアミドアミンエピクロルヒドリン化合物、活性化ビニル化合物、ジカーボネート化合物、ヒドラジノ基含有化合物(多価カルボン酸ポリヒドラジド化合物)、コロイダルシリカ、ジルコニウム塩、多価金属塩、ホウ酸、リン酸、ポリアクリル酸、ジカルボン酸、アジピン酸無水物、コハク酸無水物、テトライソプロピルチタネート、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトン)チタネートなどのチタン化合物等が含まれる。これらの他、3−グリシドプロピルメトキシシラン等のカップリング剤、パーオキサイド等のラジカル発生剤等の使用もできる。これらのうち、ジアルデヒド、ジイソシアネート、ポリアクリル酸、金属錯体、エポキシ化合物が好ましい。また、架橋反応を促進するための触媒や添加剤を加えてもよい。
架橋剤の添加量は、(架橋剤/(ビニルアルコール系ポリマー+架橋剤))で0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上が特に好ましい。架橋剤の比率が0.5質量%未満であると、架橋剤を添加したことによる効果が得られない場合がある。また、架橋剤の比率は、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が特に好ましい。アルデヒド系化合物などの架橋剤の中には、熱により黄色に変色するものもあるため、このような架橋剤については、その添加量を小さくして変色を許容範囲内に抑制することが必要となる。
前記PVA層の原料を塗布液として調製し、塗布により前記PVA層を形成する態様では、当該塗布液に消泡性を付与するために、シリコン・エマルジョン、PEO−PPOブロックポリマー、PEO−PBOブロックポリマー、及びオクチルアルコール、メタノール等のアルコール類等を添加してもよい。消泡剤の添加量は、塗布液に対して0.001〜5質量%であることが好ましく、0.005〜0.1質量%がさらに好ましい。添加量が0.001質量%以下であると、消泡性が十分ではなく、5質量%以上であると、PVA層の面状が悪化してしまう場合がある。
前記PVA層は、ビニルアルコール系ポリマー及び所望により添加される架橋剤とともに、種々の添加剤を含んでいてもよい。但し、上記特許文献1中、添加剤の好ましい例として記載されている無機層状化合物は、ヘイズの上昇を招くので、添加しないか、添加するにしても、少量の添加が望ましい。特に、本発明では、前記PVA層の厚みが40μm以上であるので、無機層状化合物を多量に添加すると、ヘイズの上昇が顕著になる。前記PVA層中の無機層状化合物の添加量は、2質量%以下であるのが好ましく、無添加であってももちろんよい。
前記PVA層は、塗布により形成することができる。他のポリマーフィルムの表面にPVA組成物を塗布することによりPVA層を形成し、作製したこの積層体を偏光子表面に貼合してPVA層を偏光子上に配置してもよい。貼合の際は、PVA層は偏光子の表面側になるように貼合するのが好ましい。または、偏光子の表面にPVA組成物を直接塗布してPVA層を形成することができる。前記塗布液の調製に用いる溶媒の例には、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、イソブタノール、オクタノール等が含まれる。
調製した塗布液を、偏光子の表面又はポリマーフィルムの表面に塗布して、塗布層とし、所望により加熱して架橋反応を進行させて、PVA層を形成することができる。塗布方法については特に制限はなく、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法(ダイコート法)(米国特許2681294号明細書参照)、マイクログラビアコート法等の公知の方法が用いられ、その中でもマイクログラビアコート法、ダイコート法が高い生産性、塗膜の均一性の観点で好ましく用いられる。
乾燥時の温度は、一般的には80〜200℃であり、好ましくは100〜150℃である。
乾燥時の温度は、一般的には80〜200℃であり、好ましくは100〜150℃である。
前記した通り、前記PVA層は、ビニルアルコール系ポリマーを主成分とするポリマーフィルムであってもよい。例えば、市販品を用いることができ、例えば、クラレ社製ポバールフィルム等を用いることができる。また、仮支持体上に形成されたPVA層を仮支持体から剥離して用いてもよい。厚みが40μm未満のビニルアルコール系ポリマーのフィルム等を2枚以上積層したり、さらにその表面に塗布によりPVA層を形成し、全体として厚み40μmとして用いてもよい。
本発明では、前記第1の保護層は、他のポリマーフィルムを含んでいてもよい。中でも、第1の保護層は、厚み40μm以上のPVA層とともに、セルロースアシレート系フィルムを有するのが好ましい。厚み40μm以上のPVA層の表面(偏光子との貼合面とは反対側の表面)に、セルロースアシレート系フィルムを配置すると、より透湿性の抑制ができ、環境の湿度が特に高湿側に変化した場合、透湿性の抑制に効果があるので好ましい。外側の保護層を構成しているビニルアルコール系重合体を含有する層の透湿性は、含水量が多くなる、即ち高湿環境下では、透湿度が大きくなる傾向がある。しかし、セルロースアシレート系フィルム等のポリマーフィルムを配置することで、高湿環境下においても透湿度の上昇を抑制することができる。例えば、疎水性膜(PET等)と親水性膜(PVA)との積層体については、高湿側に疎水性膜(PET)を配置した方が、親水性膜の含水量が抑制され、親水性膜の透湿度が小さくなるという現象があり、上記効果は、この現象と相関しているものと考えられる。
なお、本明細書では、セルロースアシレート系フィルムとは、セルロースアシレート類を主成分として含むフィルムをいう。
なお、本明細書では、セルロースアシレート系フィルムとは、セルロースアシレート類を主成分として含むフィルムをいう。
前記セルロースアシレート系フィルムの原料として用いられるセルロースアシレートは、炭素数2〜22程度の脂肪族カルボン酸エステルまたは芳香族カルボン酸エステルであり、特にセルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。セルロースの低級脂肪酸エステルにおける低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味し、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートフタレート等や、特開平10−45804号公報、同8−231761号公報、米国特許第2,319,052号等に記載されているようなセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等の混合脂肪酸エステルを用いることができる。又は、特開2002−179701号公報、特開2002−265639号公報、特開2002−265638号公報に記載の芳香族カルボン酸とセルロースとのエステルも好ましく用いられる。上記記載の中でも、特に好ましく用いられるセルロースの低級脂肪酸エステルは、セルローストリアセテートと後述するセルロースアセテートプロピオネートである。これらのセルロースエステルは混合して用いることもできる。
セルロースアシレートの置換度(DS)は、セルロースの構成単位(β1→4グリコシド結合しているグルコース)に存在している三つの水酸基がアシル化されている割合を意味する。置換度は、セルロースの構成単位重量当りの結合脂肪酸量を測定して算出することができる。測定方法は、ASTM-D817-91に準じて実施する。
原料として用いるセルロースアシレートの置換度は、フィルムのレターデーションの湿度依存性、寸度安定性などに影響する。すなわち、アシル基中のアルキル鎖が平均的に短かすぎる、及び/あるいは水酸基比率が高すぎるとレターデーションの湿度依存性は大きくなってしまう。また、アシル基中のアルキル鎖が平均的に長すぎる、及び/あるいは水酸基比率が高すぎるとTgが低下し、寸度安定性が悪化してしまう。例えば、原料としてセルローストリアセテートを用いる場合は、アセチル化度が2.83以上2.91以下であるのが好ましい。アセチル化度は2.84以上2.89以下がさらに好ましい。また、セルローストリアセテート以外にも、炭素原子数2〜4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をXとし、プロピオニル基の置換度をYとした時、下記式(a)及び(b)を同時に満たすセルロースエステルを原料として用いるのも好ましい。
式(a) 2.6≦X+Y≦2.9
式(b) 0≦X≦2.5
原料として用いるセルロースアシレートの置換度は、フィルムのレターデーションの湿度依存性、寸度安定性などに影響する。すなわち、アシル基中のアルキル鎖が平均的に短かすぎる、及び/あるいは水酸基比率が高すぎるとレターデーションの湿度依存性は大きくなってしまう。また、アシル基中のアルキル鎖が平均的に長すぎる、及び/あるいは水酸基比率が高すぎるとTgが低下し、寸度安定性が悪化してしまう。例えば、原料としてセルローストリアセテートを用いる場合は、アセチル化度が2.83以上2.91以下であるのが好ましい。アセチル化度は2.84以上2.89以下がさらに好ましい。また、セルローストリアセテート以外にも、炭素原子数2〜4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をXとし、プロピオニル基の置換度をYとした時、下記式(a)及び(b)を同時に満たすセルロースエステルを原料として用いるのも好ましい。
式(a) 2.6≦X+Y≦2.9
式(b) 0≦X≦2.5
中でも1.9≦X≦2.5、0.1≦Y≦0.9のセルロースアセテートプロピオネート(総アシル基置換度=X+Y)が好ましい。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在している。これらは公知の方法で合成することができる。
なお、前記フィルムの厚みについては特に制限はないが、一般的には30〜120μm程度が好ましく、40〜80μm程度がより好ましい。
第1の保護層は、前記PVA層とともに、環状ポリオレフィンフィルム、汎用ポリオレフィンフィルム、変性ポリオレフィンフィルム、セルロースアシレートフィルム等を含んでいてもよい。第1の保護層が、PVA層とセルロースアシレート系フィルム等の他のポリマーフィルムとを含む態様では、当該他のポリマーフィルムの厚みは、80μm以下であるのが好ましい。厚みが80μm以下であると、偏光板が厚くなりすぎないので実用上好ましい。他のポリマーフィルムの厚みは、40〜80μmであるのがより好ましい。
セルロースアシレート系フィルム等の片面又は両面は、前記PVA層との接着性の観点から、親水化処理、凹凸処理などの前処置を施すのがより好ましい。前処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、クロム酸処理(湿式)、鹸化処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理等が挙げられるが、コロナ放電処理、グロー放電処理、鹸化処理(湿式)が特に好ましい。セルロースアシレート系フィルムについては、鹸化処理が好ましい。
前記第1の保護層は、単層又は複数層からなるが、そのヘイズは全体として、50%以下が好ましく、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは10%以下である。内部ヘイズ値は10%以下が好ましく、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは1%以下である。
1.−2 偏光子
偏光子には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜があり、本発明には偏光子としていずれを使用してもよい。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。
偏光子には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜があり、本発明には偏光子としていずれを使用してもよい。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。
1.−3 第2の保護層
偏光子の他方の表面に貼合される保護フィルムは、透明なポリマーフィルムが用いることが好ましい。透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。保護フィルムとしては、セルロースアシレート系フィルム、環状ポリオレフィンを含むポリオレフィンフィルム等が好ましい。
また第2の保護層は、偏光子と液晶セルとの間に配置されるので、第2の保護層が、液晶セルの光学補償に寄与する光学特性を有するのも好ましい。例えば、上記ポリマーフィルムとともに、液晶組成物を配向状態に固定して形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムを、第2の保護層として利用することもできる。当該態様の光学補償フィルムについては、液晶表示モードに応じて種々提案されているので、本発明の偏光板を用いる液晶表示装置のモードに応じて、それらの中から、第2の保護層として利用する光学補償フィルムを選択することができる。例えば、TNモード液晶表示装置に利用される態様では、第2の保護層として、セルローストリアセテートフィルムと、その上に、ハイブリッド配向状態に固定されたディスコティック液晶を含有する光学異方性層を有する光学補償フィルムを用いることができる。
偏光子の他方の表面に貼合される保護フィルムは、透明なポリマーフィルムが用いることが好ましい。透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。保護フィルムとしては、セルロースアシレート系フィルム、環状ポリオレフィンを含むポリオレフィンフィルム等が好ましい。
また第2の保護層は、偏光子と液晶セルとの間に配置されるので、第2の保護層が、液晶セルの光学補償に寄与する光学特性を有するのも好ましい。例えば、上記ポリマーフィルムとともに、液晶組成物を配向状態に固定して形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムを、第2の保護層として利用することもできる。当該態様の光学補償フィルムについては、液晶表示モードに応じて種々提案されているので、本発明の偏光板を用いる液晶表示装置のモードに応じて、それらの中から、第2の保護層として利用する光学補償フィルムを選択することができる。例えば、TNモード液晶表示装置に利用される態様では、第2の保護層として、セルローストリアセテートフィルムと、その上に、ハイブリッド配向状態に固定されたディスコティック液晶を含有する光学異方性層を有する光学補償フィルムを用いることができる。
1.−4 偏光板の作製
本発明の偏光板の作製方法の一例は、以下の通りである。
まず、第1及び第2の保護層として利用する単層又は積層のフィルムを用意する。例えば、第1の保護層として利用する積層フィルムとして、セルロースアシレート系フィルム等のポリマーフィルムの表面に、ビニルアルコール系ポリマーと架橋剤とを含有する塗布液を塗布して、厚み40μm以上のPVA層を形成した積層フィルムを準備し;及び第2の保護層として利用する積層フィルムとして、セルロースアシレート系フィルム等のポリマーフィルムの表面に、配向膜、及びその上に液晶組成物を塗布して所望の配向状態に固定して形成された光学異方性層を有する積層フィルムを準備する。次に、偏光膜の一方の表面に、第1の保護層として準備した積層フィルムを、及び他方の表面に第2の保護層として準備した積層フィルムを、それぞれ接着剤を利用して、貼合する。使用可能な接着剤の例には、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系接着剤、及びゴム系接着剤等が含まれる。第2の保護層として利用されるポリマーフィルムが、面内遅相軸を有する場合は、当該面内遅相軸を、偏光膜の透過軸と平行にして貼合するのが好ましい。
本発明の偏光板の作製方法の一例は、以下の通りである。
まず、第1及び第2の保護層として利用する単層又は積層のフィルムを用意する。例えば、第1の保護層として利用する積層フィルムとして、セルロースアシレート系フィルム等のポリマーフィルムの表面に、ビニルアルコール系ポリマーと架橋剤とを含有する塗布液を塗布して、厚み40μm以上のPVA層を形成した積層フィルムを準備し;及び第2の保護層として利用する積層フィルムとして、セルロースアシレート系フィルム等のポリマーフィルムの表面に、配向膜、及びその上に液晶組成物を塗布して所望の配向状態に固定して形成された光学異方性層を有する積層フィルムを準備する。次に、偏光膜の一方の表面に、第1の保護層として準備した積層フィルムを、及び他方の表面に第2の保護層として準備した積層フィルムを、それぞれ接着剤を利用して、貼合する。使用可能な接着剤の例には、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系接着剤、及びゴム系接着剤等が含まれる。第2の保護層として利用されるポリマーフィルムが、面内遅相軸を有する場合は、当該面内遅相軸を、偏光膜の透過軸と平行にして貼合するのが好ましい。
1.−5 他の層
本発明の偏光板は、第1の保護層、偏光子、及び第2の保護層とともに、他の層を有していてもよい。他の層としては、ハードコート層、反射防止層、防眩層等の種々の層が挙げられる。これらの層は、外側に配置される第1の保護層上に配置されるであろう。また、液晶セル側に配置される第2の保護層上には、液晶表示装置に組み込む際に液晶セルと貼合するための、アクリル系粘着剤等からなる粘着剤層及びその粘着面を一時的に保護する保護紙等を配置してもよい。
本発明の偏光板は、第1の保護層、偏光子、及び第2の保護層とともに、他の層を有していてもよい。他の層としては、ハードコート層、反射防止層、防眩層等の種々の層が挙げられる。これらの層は、外側に配置される第1の保護層上に配置されるであろう。また、液晶セル側に配置される第2の保護層上には、液晶表示装置に組み込む際に液晶セルと貼合するための、アクリル系粘着剤等からなる粘着剤層及びその粘着面を一時的に保護する保護紙等を配置してもよい。
2. 液晶表示装置
本発明の偏光板は、液晶表示装置等の画像表示装置に有利に用いることができ、ディスプレイの表示面側に配置される偏光板として用いることが好ましい。さらに、第1の保護層を外側にして配置されるのが好ましい。
本発明の偏光板は、TNモード、VAモード、OCBモード、IPSモード及びECBモード等の種々の表示モードの液晶表示装置に用いることができる。また、透過型、反射型、及び半透過型のいずれの液晶表示装置にも用いることができる。
透過型液晶表示装置では、液晶セルを挟んで、表示面側及びバックライト側にそれぞれ1枚ずつ偏光板が配置されるのが一般的である。本発明の偏光板はいずれの位置に配置される偏光板としても有用である。双方の位置に配置される偏光板が、本発明の偏光板であるのが好ましい。
本発明の偏光板は、液晶表示装置等の画像表示装置に有利に用いることができ、ディスプレイの表示面側に配置される偏光板として用いることが好ましい。さらに、第1の保護層を外側にして配置されるのが好ましい。
本発明の偏光板は、TNモード、VAモード、OCBモード、IPSモード及びECBモード等の種々の表示モードの液晶表示装置に用いることができる。また、透過型、反射型、及び半透過型のいずれの液晶表示装置にも用いることができる。
透過型液晶表示装置では、液晶セルを挟んで、表示面側及びバックライト側にそれぞれ1枚ずつ偏光板が配置されるのが一般的である。本発明の偏光板はいずれの位置に配置される偏光板としても有用である。双方の位置に配置される偏光板が、本発明の偏光板であるのが好ましい。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
1.参考例1:保護フィルム1の作製
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液(ドープ)を調製した。
<セルロースアセテート溶液組成>
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 350質量部
メタノール(第2溶媒) 30質量部
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が40質量%のフィルムをバンドから剥がし、温度120℃の熱風を吹かせながら、搬送方向に101%のドローをかけながら搬送しつつ、テンターで幅方向に3%拡幅しながら乾燥させた。次いでテンタークリップを外した後、フィルムを140℃の熱風で20分乾燥し、セルロースアセテートフィルム(厚さ:40μm)を作製した。
1.参考例1:保護フィルム1の作製
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液(ドープ)を調製した。
<セルロースアセテート溶液組成>
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 350質量部
メタノール(第2溶媒) 30質量部
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が40質量%のフィルムをバンドから剥がし、温度120℃の熱風を吹かせながら、搬送方向に101%のドローをかけながら搬送しつつ、テンターで幅方向に3%拡幅しながら乾燥させた。次いでテンタークリップを外した後、フィルムを140℃の熱風で20分乾燥し、セルロースアセテートフィルム(厚さ:40μm)を作製した。
ビニルアルコール系ポリマーとして、クラレ社製「PVA−HC」を熱水に溶解し20%の溶液を調整した。これにさらに架橋剤としてテトライソプロピルチタネートを固形分に対して2質量%の割合で混合し、保護フィルム用塗布液1を調製した。
上記セルロースアセテートフィルムに1mol/Lの水酸化カリウム溶液(50℃)で鹸化処理を施した。その後、鹸化処理を施した面に、スロットルダイを有するコーターを用いて上記保護フィルム用塗布液1を塗布し、その後130℃で15分間乾燥し、乾燥後の膜厚78μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム1を作製した。
2.参考例2:保護フィルム2の作製
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で10分間乾燥し、乾燥後の膜厚が70μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム2を作製した。
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で10分間乾燥し、乾燥後の膜厚が70μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム2を作製した。
3. 参考例3:保護フィルム3の作製
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で7分間乾燥し、乾燥後の膜厚が40μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム3を作製した。
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で7分間乾燥し、乾燥後の膜厚が40μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム3を作製した。
4. 参考例4:保護フィルム4の作製
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で5分間乾燥し、乾燥後の膜厚が26μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム4を作製した。
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で5分間乾燥し、乾燥後の膜厚が26μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム4を作製した。
5. 参考例5:保護フィルム5の作製
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で5分間乾燥し、乾燥後の膜厚が20μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム5を作製した。
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を、塗布し、その後130℃で5分間乾燥し、乾燥後の膜厚が20μmのPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム5を作製した。
6. 参考例6:保護フィルム6の作製
下記無機層状化合物を所望の濃度になるように水と混合し、その後、高圧分散機を用いて30MPaで3回高圧分散処理を行い、水中に分散させ、保護フィルム用塗布液2を調製した。
ビニルアルコール系重合体としてクラレ社製HR−3010 5質量部
コープケミカル(株)製合成マイカ(無機層状化合物)
水中高圧分散剤ME−100(固形分比5質量%) 20質量部
水 75質量部
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて上記で調製した保護フィルム用塗布液2を、塗布し、その後130℃で5分間乾燥し、乾燥後の膜厚が5μmの無機層状化合物を含有するPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム6を作製した。
下記無機層状化合物を所望の濃度になるように水と混合し、その後、高圧分散機を用いて30MPaで3回高圧分散処理を行い、水中に分散させ、保護フィルム用塗布液2を調製した。
ビニルアルコール系重合体としてクラレ社製HR−3010 5質量部
コープケミカル(株)製合成マイカ(無機層状化合物)
水中高圧分散剤ME−100(固形分比5質量%) 20質量部
水 75質量部
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて上記で調製した保護フィルム用塗布液2を、塗布し、その後130℃で5分間乾燥し、乾燥後の膜厚が5μmの無機層状化合物を含有するPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム6を作製した。
7. 参考例7:保護フィルム7の作製
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例6で調製した保護フィルム用塗布液2を塗布し、その後130℃で15分間乾燥し、乾燥後の膜厚が20μmの無機層状化合物を含有するPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム7を作製した。このフィルムを透過光で観察したところ著しく濁っており、JIS−K7136に順じてフィルムのヘイズを測定した結果、50%を超えており、偏光板の保護フィルムとして使用できるものではなかった。
参考例1と同様の方法でセルロースアセテートフィルムを作製し、片面に鹸化処理を施した。鹸化処理面にスロットルダイを有するコーターを用いて参考例6で調製した保護フィルム用塗布液2を塗布し、その後130℃で15分間乾燥し、乾燥後の膜厚が20μmの無機層状化合物を含有するPVA層を形成した。この様にして、保護フィルム7を作製した。このフィルムを透過光で観察したところ著しく濁っており、JIS−K7136に順じてフィルムのヘイズを測定した結果、50%を超えており、偏光板の保護フィルムとして使用できるものではなかった。
8. 参考例8:保護フィルム8の作製
厚さ30μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにスロットルダイを有するコーターを用いて、参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を塗布し、130℃で15分間乾燥して、乾燥後の膜厚が78μmのPVA層を形成した。このPVA層を、ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥がし、保護フィルム8として用いた。
厚さ30μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにスロットルダイを有するコーターを用いて、参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を塗布し、130℃で15分間乾燥して、乾燥後の膜厚が78μmのPVA層を形成した。このPVA層を、ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥がし、保護フィルム8として用いた。
9. 参考例9:保護フィルム9の作製
厚さ30μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにスロットルダイを有するコーターを用いて、参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を塗布し、130℃で10分間乾燥して、乾燥後の膜厚が70μmのPVA層を形成した。このPVA層をポリエチレンテレフタレートフィルムより剥がし、保護フィルム9として用いた。
厚さ30μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにスロットルダイを有するコーターを用いて、参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を塗布し、130℃で10分間乾燥して、乾燥後の膜厚が70μmのPVA層を形成した。このPVA層をポリエチレンテレフタレートフィルムより剥がし、保護フィルム9として用いた。
10. 参考例10:保護フィルム10の作製
厚さ30μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を塗布し、その後130℃で7分間乾燥して、乾燥後の膜厚が40μmのPVA層を形成した。このPVA層を、ポリエチレンテレフタレートフィルムより剥がし、保護フィルム10として用いた。
厚さ30μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにスロットルダイを有するコーターを用いて参考例1で調製した保護フィルム用塗布液1を塗布し、その後130℃で7分間乾燥して、乾燥後の膜厚が40μmのPVA層を形成した。このPVA層を、ポリエチレンテレフタレートフィルムより剥がし、保護フィルム10として用いた。
11. 参考例11:光学補償フィルムの作製
(セルロースアセテートフィルムの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液(ドープ)を調製した。
<セルロースアセテート溶液組成>
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 250質量部
メタノール(第2溶媒) 20質量部
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が40質量%のフィルムをバンドから剥がし、120℃の熱風を吹かせながら、搬送方向に101%のドローをかけながら搬送しつつ、テンターで幅方向に3%拡幅しながら乾燥させた。次いでテンタークリップを外した後、フィルムを140℃の熱風で20分乾燥し、残留溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム2(厚さ:80μm)を製造した。
作製したセルロースアセテートフィルム2を、2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥し鹸化処理を行った。
(セルロースアセテートフィルムの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液(ドープ)を調製した。
<セルロースアセテート溶液組成>
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 250質量部
メタノール(第2溶媒) 20質量部
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が40質量%のフィルムをバンドから剥がし、120℃の熱風を吹かせながら、搬送方向に101%のドローをかけながら搬送しつつ、テンターで幅方向に3%拡幅しながら乾燥させた。次いでテンタークリップを外した後、フィルムを140℃の熱風で20分乾燥し、残留溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム2(厚さ:80μm)を製造した。
作製したセルロースアセテートフィルム2を、2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥し鹸化処理を行った。
(配向膜の形成)
作製したセルロースアセテートフィルム2上に、下記の組成の塗布液を#14のワイヤーバーコーターで24mL/m2塗布した。温度60℃の温風で60秒間、さらに温度90℃の温風で150秒間乾燥した。次に、セルロースアセテートフィルムの長手方向と平行な方向に、形成した膜にラビング処理を行った。
<配向膜塗布液組成>
下記の変性ポリビニルアルコール 20質量部
水 360質量部
メタノール 120質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 1.0質量部
作製したセルロースアセテートフィルム2上に、下記の組成の塗布液を#14のワイヤーバーコーターで24mL/m2塗布した。温度60℃の温風で60秒間、さらに温度90℃の温風で150秒間乾燥した。次に、セルロースアセテートフィルムの長手方向と平行な方向に、形成した膜にラビング処理を行った。
<配向膜塗布液組成>
下記の変性ポリビニルアルコール 20質量部
水 360質量部
メタノール 120質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 1.0質量部
(光学異方性層の形成・光学補償フィルムの作製)
配向膜上に、下記の円盤状(液晶性)化合物91.0g、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)9.0g、セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製)2.0g、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)0.5g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)3.0g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0gを、207gのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、#3.6のワイヤーバーで6.2mL/m2塗布した。これを温度130℃の恒温ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、温度60℃の雰囲気下で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償フィルムRF−1を作製した。
配向膜上に、下記の円盤状(液晶性)化合物91.0g、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)9.0g、セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製)2.0g、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)0.5g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)3.0g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0gを、207gのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、#3.6のワイヤーバーで6.2mL/m2塗布した。これを温度130℃の恒温ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、温度60℃の雰囲気下で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償フィルムRF−1を作製した。
12. 実施例1:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。
上記作製した光学補償フィルム(RF−1)のセルロースアセテートフィルム2の裏面(光学異方性層を形成していない側の表面)を、上記と同様にして鹸化処理を行った。
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、セルロースアセテートフィルムの鹸化処理面が偏光膜側となるように、偏光膜の片側に貼り付けた。貼り付けた際、偏光膜の透過軸とセルロースアセテートフィルムの遅相軸とは、平行になるように配置した。
参考例1で作製した保護フィルム1を、ビニルアルコール系ポリマーの層が偏光膜側となるように、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に保護膜として貼り付け、偏光板を作製した。なお、偏光板の吸収軸は、偏光板の辺に対し45度の方向であった。
この偏光板の光学異方性層の面にアクリル系粘着剤を乾燥後の厚みが25μmとなるように形成し、その後25℃60%RHの部屋に2週間放置した。
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。
上記作製した光学補償フィルム(RF−1)のセルロースアセテートフィルム2の裏面(光学異方性層を形成していない側の表面)を、上記と同様にして鹸化処理を行った。
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、セルロースアセテートフィルムの鹸化処理面が偏光膜側となるように、偏光膜の片側に貼り付けた。貼り付けた際、偏光膜の透過軸とセルロースアセテートフィルムの遅相軸とは、平行になるように配置した。
参考例1で作製した保護フィルム1を、ビニルアルコール系ポリマーの層が偏光膜側となるように、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に保護膜として貼り付け、偏光板を作製した。なお、偏光板の吸収軸は、偏光板の辺に対し45度の方向であった。
この偏光板の光学異方性層の面にアクリル系粘着剤を乾燥後の厚みが25μmとなるように形成し、その後25℃60%RHの部屋に2週間放置した。
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置(LC−20V1、シャープ(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに以上のようにして作製した偏光板を、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。具体的には、光学補償フィルムRF−1の光学異方性層上に形成したアクリル系粘着剤層の粘着面を、液晶セル基板に貼り付けた。なお、観察者側の偏光板の透過軸とバックライト側の偏光板の透過軸とを直交させて配置した。この様にして、上記偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を、25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日間放置では、コントラストの変化は10%以下であった。
この液晶表示装置を、25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日間放置では、コントラストの変化は10%以下であった。
13. 実施例2:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例2の保護フィルム2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例2の保護フィルム2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
14. 実施例3:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例3の保護フィルム3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約20%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例3の保護フィルム3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約20%であった。
15. 実施例4:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例8の保護フィルム8を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例8の保護フィルム8を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
16. 実施例5:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例9の保護フィルム9を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約15%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例9の保護フィルム9を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約15%であった。
17. 実施例6:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例10の保護フィルム10を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約25%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例10の保護フィルム10を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、ならびにこの偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果、10日放置では、コントラストの変化は約25%であった。
18. 比較例1:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例4の保護フィルム4を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
その液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約35%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例4の保護フィルム4を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
その液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約35%であった。
19. 比較例2:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例5の保護フィルム5を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
その液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約40%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例5の保護フィルム5を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
その液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約40%であった。
20. 比較例3:偏光板及びTNモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例6の保護フィルム6を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
その液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約50%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例6の保護フィルム6を用いた以外は、実施例1と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
その液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約50%であった。
21.偏光板の高湿度環境下における水分濃度
実施例1で作製した偏光板をサンプル1(PVA層の厚み78μm)、比較例1で作製した偏光板をサンプル2(PVA層の厚み26μm)、市販のトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み40μm)を保護フィルムとして有する偏光板をサンプル3、比較例3で作製した偏光板(無機層状化合物を含むPVA層の厚み5μm)をサンプル4としてそれぞれ準備し、これらの飽和水分濃度をカールフィッシャー法により測定した。
次に、各サンプルをセルに貼り付け、25℃・80%RHの部屋に150日間放置し続け、その間、各偏光板サンプルから第2の保護層をサンプリングし、サンプル中の水分濃度を、カールフィッシャー法により測定した。結果を図2に示す。図2中に示すグラフは、時間の経過を横軸に、各サンプルの各時間における水分濃度/飽和水分濃度を縦軸にプロットしたグラフである。
実施例1で作製した偏光板をサンプル1(PVA層の厚み78μm)、比較例1で作製した偏光板をサンプル2(PVA層の厚み26μm)、市販のトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み40μm)を保護フィルムとして有する偏光板をサンプル3、比較例3で作製した偏光板(無機層状化合物を含むPVA層の厚み5μm)をサンプル4としてそれぞれ準備し、これらの飽和水分濃度をカールフィッシャー法により測定した。
次に、各サンプルをセルに貼り付け、25℃・80%RHの部屋に150日間放置し続け、その間、各偏光板サンプルから第2の保護層をサンプリングし、サンプル中の水分濃度を、カールフィッシャー法により測定した。結果を図2に示す。図2中に示すグラフは、時間の経過を横軸に、各サンプルの各時間における水分濃度/飽和水分濃度を縦軸にプロットしたグラフである。
図2のグラフから、従来の偏光板保護フィルムとして汎用されているTACフィルムを利用した偏光板サンプル3が、最初に、第2の保護層の水分濃度が飽和水分濃度まで達し、次に、比較例3の偏光板サンプル4、続いて、比較例1のサンプル2が、第2の保護層の水分濃度が飽和水分濃度まで達していることが理解できる。一方、厚み78μmのPVA層を有する本発明の実施例のサンプル1では、第2の保護層の水分濃度の上昇が、他のサンプルと比較して格段に穏やかであり、飽和水分濃度に達するまでに、相当な期間を要したことが理解できる。即ち、サンプル1は、高湿度の環境下に置かれても、水分が浸透せず、拡散していかないことが理解できる。
22. 実施例7:VA用偏光板及びVAモード液晶表示装置の作製
(CAPの調製)
下記表1に記載の通りの種類のアシル基、その置換度を有するセルロースアシレートを調製した。具体的には、以下の方法でセルロースアシレートを調製した。触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し、温度40℃でアシル化反応を行った。この時、硫酸触媒量、水分量及び熟成時間を調整することで、アシル基の種類、全置換度、及び6位置換度を調整した。熟成温度は40℃で行った。またアシル化後、温度40℃で熟成を行った。さらにこのセルロースアシレートの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。
ここで、CAPとは、セルロースアセテートプロピオネート(アシル基がアセチル基とプロピオニル基からなるセルロースエステル誘導体)の略称である。
(CAPの調製)
下記表1に記載の通りの種類のアシル基、その置換度を有するセルロースアシレートを調製した。具体的には、以下の方法でセルロースアシレートを調製した。触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し、温度40℃でアシル化反応を行った。この時、硫酸触媒量、水分量及び熟成時間を調整することで、アシル基の種類、全置換度、及び6位置換度を調整した。熟成温度は40℃で行った。またアシル化後、温度40℃で熟成を行った。さらにこのセルロースアシレートの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。
ここで、CAPとは、セルロースアセテートプロピオネート(アシル基がアセチル基とプロピオニル基からなるセルロースエステル誘導体)の略称である。
(ドープの調製)
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、更に90℃に約10分間加熱した後、平均孔径34μmの濾紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターで濾過した。
[CAP溶液組成]
表1記載のCAP 100.0質量部
トリフェニルホスフェート 8.0質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート 4.0質量部
メチレンクロリド 403.0質量部
メタノール 60.2質量部
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、更に90℃に約10分間加熱した後、平均孔径34μmの濾紙及び平均孔径10μmの焼結金属フィルターで濾過した。
[CAP溶液組成]
表1記載のCAP 100.0質量部
トリフェニルホスフェート 8.0質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート 4.0質量部
メチレンクロリド 403.0質量部
メタノール 60.2質量部
次に、上記方法で作製したCAP溶液を含む下記組成物を分散機に投入し、マット剤分散液を調製した。
[マット剤分散液の組成]
シリカ粒子(平均粒径16nm) 2.0質量部
“aerosil R972”{日本アエロジル(株)製}
メチレンクロリド 72.4質量部
メタノール 10.8質量部
上記CAP溶液 10.3質量部
[マット剤分散液の組成]
シリカ粒子(平均粒径16nm) 2.0質量部
“aerosil R972”{日本アエロジル(株)製}
メチレンクロリド 72.4質量部
メタノール 10.8質量部
上記CAP溶液 10.3質量部
次に、上記方法で作製したCAP溶液を含む下記組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して溶解し、レターデーション発現剤溶液Aを調製した。
[レターデーション発現剤溶液Aの組成]
レターデーション発現剤(RP1) 20.0質量部
メチレンクロリド 58.3質量部
メタノール 8.7質量部
上記セルロースアシレート溶液 12.8質量部
[レターデーション発現剤溶液Aの組成]
レターデーション発現剤(RP1) 20.0質量部
メチレンクロリド 58.3質量部
メタノール 8.7質量部
上記セルロースアシレート溶液 12.8質量部
上記CAP溶液を100質量部、マット剤分散液を1.35質量部、更にレターデーション発現剤溶液Aを表2に示す割合になるように混合し、製膜用ドープを調製した。
(製膜)
次に、調製したドープをフィルム作製に供した。具体的には、以下の通りの方法でフィルムを作製した。調製したドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶媒量が25〜35質量%でバンドから剥ぎ取ったフィルムを、延伸温度がセルロースアシレートフィルムのガラス転移温度に対し約5℃低い温度から約5℃高い温度までの範囲の条件で、テンターを用いて表2に記載の延伸倍率で、機械方向及び幅方向に延伸して、セルロースアシレートフィルムを製膜した。巻取り部前で両端部を切り落とし幅2000mmとし、長さ4000mのロールフィルムとして巻き取った。表2に、テンターの延伸倍率を示してある。この様にして、VA用光学補償フィルムを作製した。
次に、調製したドープをフィルム作製に供した。具体的には、以下の通りの方法でフィルムを作製した。調製したドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶媒量が25〜35質量%でバンドから剥ぎ取ったフィルムを、延伸温度がセルロースアシレートフィルムのガラス転移温度に対し約5℃低い温度から約5℃高い温度までの範囲の条件で、テンターを用いて表2に記載の延伸倍率で、機械方向及び幅方向に延伸して、セルロースアシレートフィルムを製膜した。巻取り部前で両端部を切り落とし幅2000mmとし、長さ4000mのロールフィルムとして巻き取った。表2に、テンターの延伸倍率を示してある。この様にして、VA用光学補償フィルムを作製した。
(偏光板の作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。
作製したVA用光学補償フィルムの片面を、鹸化処理し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、その鹸化処理面を、偏光膜の片側に貼り付けた。偏光膜の透過軸とセルロースアセテートフィルムの遅相軸とを平行にした。
参考例1で作製した保護フィルム1を、ビニルアルコール系ポリマーのPVA層を、偏光膜側にして、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、保護膜として貼り付けて、偏光板を作製した。
この偏光板のVA用光学補償フィルムの面に、アクリル系粘着剤を乾燥後の厚みが25μmとなるように形成し、その後25℃60%RHの部屋に2週間放置した。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。
作製したVA用光学補償フィルムの片面を、鹸化処理し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、その鹸化処理面を、偏光膜の片側に貼り付けた。偏光膜の透過軸とセルロースアセテートフィルムの遅相軸とを平行にした。
参考例1で作製した保護フィルム1を、ビニルアルコール系ポリマーのPVA層を、偏光膜側にして、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、保護膜として貼り付けて、偏光板を作製した。
この偏光板のVA用光学補償フィルムの面に、アクリル系粘着剤を乾燥後の厚みが25μmとなるように形成し、その後25℃60%RHの部屋に2週間放置した。
視認側偏光板の作製時は、偏光子の吸収軸を長辺と平行にし、バックライト側偏光板の作製時は、偏光子の吸収軸を短辺と平行にして、長方形に打抜いた。20インチサイズのVAモードの液晶セルの視認側とバックライト側に、上記の偏光板を貼り付け、VAモード液晶表示装置を作製した。なお、視認側の偏光板の吸収軸をパネル水平方向に、バックライト側の偏光板の吸収軸をパネル鉛直方向として、アクリル系粘着剤面を液晶セル側にして貼合した。
作製した液晶表示装置を、25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は10%以下であった。
作製した液晶表示装置を、25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は10%以下であった。
23. 実施例8:偏光板及びVAモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例2で作製した保護フィルム2を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例2で作製した保護フィルム2を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
24. 実施例9:偏光板及びVAモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例3で作製した保護フィルム3を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約20%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例3で作製した保護フィルム3を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約20%であった。
25. 比較例4:偏光板及びVAモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例4で作製した保護フィルム4を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約35%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例4で作製した保護フィルム4を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約35%であった。
26. 比較例5:偏光板及びVAモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例5で作製した保護フィルム5を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約40%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例5で作製した保護フィルム5を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約40%であった。
27. 比較例6:偏光板及びVAモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例6で作製した保護フィルム6を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約50%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例6で作製した保護フィルム6を用いた以外は、実施例7と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約50%であった。
28. 実施例10:偏光板及びIPSモード液晶表示装置の作製
(ドープの調製)
IPS用光学補償フィルムの素材としてセルロースアセテートを用いた。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。なお、このセルロースアセテーとは、アシル化度が、Ac:OH=2.86:0.14であった(カッコ内Acはアセチル置換基、OHは置換されていない水酸基を意味する)。
[セルロースアセテート溶液組成]
セルロースアセテート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
(ドープの調製)
IPS用光学補償フィルムの素材としてセルロースアセテートを用いた。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。なお、このセルロースアセテーとは、アシル化度が、Ac:OH=2.86:0.14であった(カッコ内Acはアセチル置換基、OHは置換されていない水酸基を意味する)。
[セルロースアセテート溶液組成]
セルロースアセテート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
(マット剤溶液の調製)
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
[マット剤溶液組成]
平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
セルロースアセテート溶液 10.3質量部
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
[マット剤溶液組成]
平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
セルロースアセテート溶液 10.3質量部
(添加剤溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。光学的異方性(Re、Rth)を低下する化合物は下記A−19を、波長分散調整剤については下記UV−102を用いた。
[添加剤溶液組成]
光学異方性を低下する化合物(A−19) 49.3質量部
波長分散調整剤(UV−102) 7.6質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアセテート溶液 12.8質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。光学的異方性(Re、Rth)を低下する化合物は下記A−19を、波長分散調整剤については下記UV−102を用いた。
[添加剤溶液組成]
光学異方性を低下する化合物(A−19) 49.3質量部
波長分散調整剤(UV−102) 7.6質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアセテート溶液 12.8質量部
(製膜)
上記セルロースアセテート溶液を94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液4.1質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、140℃で40分間乾燥させセルロースアセテートフィルムを製造した。出来あがったセルロースアセテートフィルムの残留溶剤量は0.2%であり、膜厚は80μmであった。以上のようにしてIPS用光学補償フィルムを作製した。
上記セルロースアセテート溶液を94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液4.1質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、140℃で40分間乾燥させセルロースアセテートフィルムを製造した。出来あがったセルロースアセテートフィルムの残留溶剤量は0.2%であり、膜厚は80μmであった。以上のようにしてIPS用光学補償フィルムを作製した。
(偏光板の作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。
上記作製したIPS用光学補償フィルムの片面に鹸化処理を行った後、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片側に貼り付けた。
参考例1の保護フィルム1をビニルアルコール系重合体のPVA層を偏光膜側にして、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記偏光膜に接するように貼合して、偏光板を作製した。
作製した偏光板のIPS用光学補償フィルムの面にアクリル系粘着剤を、乾燥後の厚みが25μmとなるように形成し、その後25℃60%RHの部屋に2週間放置した。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。
上記作製したIPS用光学補償フィルムの片面に鹸化処理を行った後、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片側に貼り付けた。
参考例1の保護フィルム1をビニルアルコール系重合体のPVA層を偏光膜側にして、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記偏光膜に接するように貼合して、偏光板を作製した。
作製した偏光板のIPS用光学補償フィルムの面にアクリル系粘着剤を、乾燥後の厚みが25μmとなるように形成し、その後25℃60%RHの部屋に2週間放置した。
視認側偏光板の作製時は、偏光子の吸収軸を長辺と平行にし、バックライト側偏光板の作製時は、偏光子の吸収軸を短辺と平行にして、長方形に打抜いた。20インチサイズのIPSモードの液晶セルの視認側とバックライト側に、上記の偏光板を貼り付け、IPSモード液晶表示装置を作製した。なお、視認側の偏光板の吸収軸をパネル水平方向に、バックライト側の偏光板の吸収軸をパネル鉛直方向として、アクリル系粘着剤面を液晶セル側にして貼合した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置ではコントラストの変化は10%以下であった。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置ではコントラストの変化は10%以下であった。
29. 実施例11:偏光板及びIPSモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例2で作製した保護フィルム2を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例2で作製した保護フィルム2を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約10%であった。
30. 実施例12:偏光板及びIPSモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例3で作製した保護フィルム3を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約20%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例3で作製した保護フィルム3を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約20%であった。
31. 比較例7:偏光板及びIPSモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例4の保護フィルム4を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約35%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例4の保護フィルム4を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約35%であった。
32. 比較例8:偏光板及びIPSモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例5の保護フィルム5を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約40%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例5の保護フィルム5を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約40%であった。
33. 比較例9:偏光板及びIPSモード液晶表示装置の作製
保護フィルム1の代わりに、参考例6の保護フィルム6を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約50%であった。
保護フィルム1の代わりに、参考例6の保護フィルム6を用いた以外は、実施例10と同様の方法で偏光板を作製し、その偏光板を装着した液晶表示装置を作製した。
作製した液晶表示装置を25℃80%RHの部屋に放置し、表示パネルの上方極角60度方向でのコントラストの変化を測定した。その結果10日放置では、コントラストの変化は約50%であった。
10 偏光子
12 第1の保護層(PVA層)
12’ 第1の保護層
12a PVA層
12b ポリマーフィルム層
14 第2の保護層
12 第1の保護層(PVA層)
12’ 第1の保護層
12a PVA層
12b ポリマーフィルム層
14 第2の保護層
Claims (4)
- 偏光子、該偏光子の一方の面上に第1の保護層、及び他方の面上に第2の保護層を有する偏光板であって、前記第1の保護層が、少なくとも1種のビニルアルコール系ポリマーを含有する厚さ40μm以上の層(PVA層)を含み、及び第1の保護層を外側にして配置されることを特徴とする偏光板。
- 前記第1の保護層が、前記PVA層の前記偏光子に接する面と反対側の面上に、厚さ80μm以下のセルロースアシレートフィルムをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の偏光板。
- 前記第2の保護層が、少なくともセルロースアシレートフィルムを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の偏光板。
- 液晶セルと、請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置であって、前記偏光板が、第1の保護層を外側にして配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
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JP2019119878A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 日本合成化学工業株式会社 | ポリビニルアルコール系フィルム及びその製造方法、ならびに偏光膜 |
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- 2008-09-25 JP JP2008245367A patent/JP2010078758A/ja active Pending
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