JP2012198449A - 偏光膜および偏光フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の偏光膜は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂膜から構成され、該ポリビニルアルコール系樹脂膜のNz係数が1.10以上1.50以下である。
【選択図】なし
Description
好ましい実施形態においては、単体透過率40%における偏光度が99.9%以上である。
本発明の別の局面によれば、偏光フィルムが提供される。この偏光フィルムは、上記偏光膜と、該偏光膜の少なくとも片側に積層された保護フィルムとを有する。
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
面内位相差(Re)は、膜(層)の厚みをd(nm)としたとき、Re=(nx−ny)×dによって求められる。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
厚み方向の位相差(Rth)は、膜(層)の厚みをd(nm)としたとき、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dによって求められる。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)によって求められる。
本発明の偏光膜は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)膜から構成される。
R=a+b/(λ2−6002)
ここで、R:偏光膜の位相差、a:PVA系樹脂膜の位相差、b:定数である。
本発明の偏光膜は、上記Nz係数を満足し得る限り、任意の適切な方法により製造される。偏光膜は、代表的には、PVA系樹脂膜に、適宜、延伸、染色等の処理を施すことにより製造される。
上記PVA系樹脂膜は、代表的には、長尺状に形成される。PVA系樹脂膜の厚みは、好ましくは100μm未満である。PVA系樹脂膜は、例えば、PVA系樹脂フィルムであってもよいし、熱可塑性樹脂基材上に形成されたPVA系樹脂層であってもよい。PVA系樹脂フィルムは、厚み10μm以上の偏光膜を製造する場合に好ましく用いられる。PVA系樹脂フィルムの厚みは、好ましくは50μm〜80μmである。熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体は、厚み10μm未満の偏光膜を製造する場合に好ましく用いられる。PVA系樹脂層の厚みは、好ましくは5μm〜20μmである。このような薄い厚みでも、熱可塑性樹脂基材を用いることで良好に延伸することができる。
上記Nz係数は、例えば、延伸方法、延伸倍率、延伸温度等の延伸条件を適宜選択することにより制御することができる。延伸方法としては、例えば、テンター延伸機を用いた固定端延伸、周速の異なるロールを用いた自由端延伸、同時二軸延伸機を用いた二軸延伸、逐次二軸延伸が挙げられる。これらは、単独で、または、二種以上組み合わせて採用し得る。具体的には、図3に示すように、PVA系樹脂膜10を周速の異なるロール31,31,32,32間に通して搬送方向(MD)に延伸(自由端延伸)する場合、例えば、搬送方向に直交する方向(TD)への延伸と組み合わせる形態が挙げられる。以下、好ましい実施形態について具体的に説明する。
偏光膜を製造するための処理としては、延伸処理以外に、例えば、染色処理、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。これらの処理は、任意の適切なタイミングで施し得る。
(偏光膜の厚み)
ダイヤルケージ(PEACOCK社製、製品名「DG−205 type pds−2」)を用いて、後述の染色処理後に、PVA系樹脂層もしくはPVA系樹脂フィルムの厚みを測定した。
<積層体の作製>
(熱可塑性樹脂基材)
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で厚み200μm、Tg123℃のシクロオレフィン系樹脂フィルム(JSR社製、商品名「ARTON」)を用いた。
(塗布液の調製)
重合度1800、ケン化度98〜99%のポリビニルアルコール(PVA)樹脂(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセノール(登録商標)NH−18」)を水に溶解させて、濃度7重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。
(PVA系樹脂層の形成)
延伸処理を施した熱可塑性樹脂基材の片面に、上記塗布液をダイコーター(ダイコート法)により塗布した後、100℃で180秒間乾燥して、厚み9μmのPVA系樹脂層を形成した。このようにして、積層体を作製した。
得られた積層体を、図2に示すように、同時二軸延伸機を用いて、140℃で、第1の方向(MD)に40%収縮させると同時に、第2の方向(TD)に5.0倍に乾式延伸した。
次いで、積層体を、25℃のヨウ素水溶液(ヨウ素濃度:0.5重量%、ヨウ化カリウム濃度:10重量%)に30秒間浸漬させた。
染色後の積層体を、60℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度:5重量%、ヨウ化カリウム濃度:5重量%)に60秒間浸漬させた。
架橋処理後、積層体を、25℃のヨウ化カリウム水溶液(ヨウ化カリウム濃度:5重量%)に5秒間浸漬させた。
このようにして、熱可塑性樹脂基材上に、厚み3μmの偏光膜を作製した。
積層体の作製に際し、厚み10μmのPVA系樹脂層を形成したこと、収縮・延伸処理において第1の方向の収縮率を35%としたこと、および、染色処理に際してヨウ素濃度を0.45重量%としたこと以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、得られた偏光膜の厚みは、3μmであった。
積層体の作製に際し、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成したこと、収縮・延伸処理において第1の方向の収縮率を15%としたこと、および、染色処理に際してヨウ素濃度を0.35重量%としたこと以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、得られた偏光膜の厚みは、3μmであった。
積層体のかわりに厚み75μmのPVA系樹脂フィルム(クラレ社製、商品名「PS−7500」)を用いたこと、収縮・延伸処理の温度を110℃として第1の方向の収縮率を20%としたこと、および、染色処理に際してヨウ素濃度を0.2重量%としたこと以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、得られた偏光膜の厚みは、19μmであった。
厚み75μmのPVA系樹脂フィルム(クラレ社製、商品名「PS−7500」)に染色・架橋・洗浄処理を施しながら、L(延伸間距離)/W(延伸直前のフィルム幅)=0.1のロール間で湿式延伸(第1の方向(TD)の収縮率:20%、第2の方向(MD)への延伸倍率:5.0倍)することより、厚み19μmの偏光膜を作製した。この偏光膜に、実施例1と同様の保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルムを作製した。なお、染色、架橋および洗浄処理の条件は、染色処理に際してヨウ素濃度を0.05重量%としたこと以外は実施例1と同様とした。
積層体のかわりに厚み60μmのPVA系樹脂フィルム(クラレ社製、商品名「PE−6000」)を用いたこと、収縮・延伸処理の温度を110℃として第1の方向の収縮率を48%とし、第2の方向の延伸倍率を6.0倍としたこと、および、染色処理に際してヨウ素濃度を0.25重量%としたこと以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、得られた偏光膜の厚みは、19μmであった。
積層体の作製に際し、厚み7μmのPVA系樹脂層を形成したこと、および、収縮・延伸処理において第1の方向の収縮率を55%としたこと以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、得られた偏光膜の厚みは、3μmであった。
積層体の作製に際し、厚み15μmのPVA系樹脂層を形成したこと、収縮・延伸処理において第1の方向に収縮させなかった(収縮率を0%とした)こと、および、染色処理に際してヨウ素濃度を0.3重量%としたこと以外は、実施例1と同様にして偏光フィルムを作製した。なお、得られた偏光膜の厚みは、3μmであった。
1.PVA系樹脂膜のNz係数
位相差測定装置(王子計測機器社製、商品名「KOBRA 31X100/IR」)を用いて、23℃における波長(λ)848.2nm,903.4nm,954.7nm,1000.9nm,1045.9nmおよび1089.0nmの光で偏光膜の位相差を測定した。具体的には、各波長の正面の位相差(Re)および吸収軸を傾斜軸として30°傾斜させて測定した位相差(R30)を測定し、得られた位相差値から3次元屈折率計算ソフト(N−Calc.Ver.1.23)を用いて、Nz係数を求めた。なお、測定は、上記近似曲線に関する決定係数が0.9以上となる回数を実施した。
2.耐久性
得られた偏光フィルムから、第2の方向(TD)を短辺とする試験片(1150mm×650mm)を切り出した。各実施例および比較例について、10枚の試験片を用意した。粘着剤で試験片をガラス板に貼り合わせ、これを急激に環境温度が変化するオーブン内に放置し、放置後の偏光フィルムのクラック発生率を調べた。環境温度変化の詳細、クラック発生率の計算式および評価基準は以下のとおりである。
(環境温度変化の詳細)
常温→85℃→−45℃→常温を1サイクルとし、200サイクル後のクラックの発生の有無を観察した。なお、1サイクルにかかる時間は1時間とした。
(クラック発生率の計算式)
クラック発生率(%)=(10−クラック発生したサンプル数)/10×100
(評価基準)
◎:0%〜10%
○:20%〜30%
△:40%〜50%
×:60%以上
3.偏光度
分光光度計(村上色彩社製、製品名「Dot−41」)を用いて、偏光膜(偏光フィルム)の単体透過率(Ts)、平行透過率(Tp)および直交透過率(Tc)を測定し、単体透過率40%における偏光度(P)を次式にて求めた。なお、これらの透過率は、JIS Z 8701の2度視野(C光源)により測定し、視感度補正を行ったY値である。
偏光度(P)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
(評価基準)
◎:99.95%以上
○:99.93%以上
×:99.9%未満
Claims (3)
- 二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂膜から構成され、
該ポリビニルアルコール系樹脂膜のNz係数が1.10以上1.50以下である、偏光膜。 - 単体透過率40%における偏光度が99.9%以上である、請求項1に記載の偏光膜。
- 請求項1または2に記載の偏光膜と、
該偏光膜の少なくとも片側に積層された保護フィルムと
を有する、偏光フィルム。
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