JP2014209180A - 偏光板、液晶表示装置、及び、偏光板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記偏光板は、前記偏光板が前記拡散シートと接触する表面に摩擦力低下成分を有し、前記偏光板の摩擦力低下成分を有する表面と前記拡散シートとの動摩擦力が1.0N以下であることを特徴とする偏光板に関する。
基材上に摩擦力低下成分を含む層を有する転写シートを形成する工程、
前記転写シートの摩擦力低下成分を含む層と、前記偏光板の透明保護フィルムとが接するように、前記偏光板と前記転写シートを貼り合せて積層体を形成する工程、及び、
前記積層体から転写シートを剥離する工程
を含むことを特徴とする前記偏光板の製造方法に関する。
本発明の偏光板は、少なくとも、液晶セル、偏光板、拡散シート、及び、バックライトをこの順に備え、かつ、前記偏光板と前記拡散シートが接触している液晶表示装置における前記偏光板(背面側偏光板)であって、
前記偏光板は、前記偏光板が前記拡散シートと接触する表面に摩擦力低下成分を有し、前記偏光板の摩擦力低下成分を有する表面と前記拡散シートとの動摩擦力が1.0N以下であることを特徴とするものである。
前記偏光子としては、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルム、部分ホルマール化PVA系樹脂フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性材料を吸着させて一軸延伸したもの、PVAの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでもPVA系樹脂フィルムとヨウ素等の二色性物質からなるPVA系偏光子が好適である。
前記透明保護フィルムとしては、各種のものを用いることができる。また、偏光子の両面に透明保護フィルムを設ける場合は、同一の透明保護フィルムであってもよく、また、異なる透明保護フィルムであってもよい。
偏光子と透明保護フィルムとの貼り合わせに用いる接着剤は光学的に透明であれば、特に制限されず、水系、溶剤系、ホットメルト系、ラジカル硬化型の各種形態のものが用いられるが、水系接着剤やラジカル硬化型接着剤が好適である。
本発明の偏光板は、前述の通り、液晶表示装置の拡散シートと接触する表面に摩擦力低下成分を有するものである。
本発明の液晶表示装置は、視認側偏光板、液晶セル、本発明の偏光板、拡散シート、及び、バックライトをこの順に備え、かつ、前記偏光板と前記拡散シートが接触していることを特徴とするものである。本発明の液晶表示装置を、図1を参照しながら説明するが、図1の構成に限定されるものではない。
本発明の偏光板の製造方法は、偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムが積層された偏光板を準備する工程、基材上に摩擦力低下成分を含む層を有する転写シートを形成する工程、前記転写シートの摩擦力低下成分を含む層と、前記偏光板の透明保護フィルムとが接するように、前記偏光板と前記転写シートを貼り合せて積層体を形成する工程、及び、前記積層体から転写シートを剥離する工程を含むことを特徴とする。
偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムが積層された偏光板を準備する工程は、前述の通りである。
本発明の製造方法で使用する転写シートとしては、基材上に摩擦力低下成分を含む層を有するものである。摩擦力低下成分としては、前述の通りである。
前記得られた転写シートの摩擦力低下成分を含む層と、前記偏光板の透明保護フィルムとが接するように、前記偏光板と前記転写シートをロールラミネーター等により貼り合せて積層体を形成する。前記積層体は、転写シートの基材/摩擦力低下成分を含む層/透明保護フィルム/偏光子/透明保護フィルムからなる層構成を有している。また、転写シートが、剥離シートを有する場合は、貼り合せ前に、当該剥離シートを剥離する必要がある。
転写シートを前記積層体から剥離することで、摩擦力低下成分が偏光板上に転写することができる。転写された摩擦力低下成分は、前述の通り、拡散シートと接触する偏光板表面の一部又は全部に存在していればよく、その存在形態は特に限定されないものであり、拡散シートと接触する偏光板表面に均一に存在していてもよく、偏在していてもよい。さらに、摩擦力低下成分を含む層として存在していてもよい。
(偏光子の作製)
厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルム(重合度:2300、ケン化度:99.9%、幅:1000mm、厚み:75μm、(株)クラレ製:VF−PS7500)を、30℃の純水中に60秒間浸漬しながら延伸倍率2.5倍まで延伸した。次いで、30℃のヨウ素水溶液(重量比:純水/ヨウ素(I)/ヨウ化カリウム(KI)=100/0.01/1)中で45秒間染色した。その後、4重量%ホウ酸水溶液中で延伸倍率が5.8倍になるように延伸した。延伸後、純水中に10秒間浸漬した後、フィルムの張力を保ったまま50℃で3分間乾燥して偏光子を得た。この偏光子の厚さは25μm、水分率は14重量%であった。
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(平均重合度:1200、ケン化度:98.5モル%、アセトアセチル基変性度:5モル%)100重量部、メチロールメラミン50重量部を、純水(水温:30℃)に溶解し、固形分濃度3.7重量%に調整した水溶液を調製した。前記水溶液100重量部に対し、アルミナコロイド水溶液(平均粒子径:15nm、固形分濃度:10重量%、正電荷)18重量部を加えて接着剤水溶液を調製した。接着剤水溶液の粘度は9.6mPa・sであった。接着剤水溶液のpHは、4〜4.5の範囲であった。これを接着剤水溶液(1)とする。
透明保護フィルムであるTACフィルム(商品名:TD−60UL、富士フイルム(株)製)の片面に、上記接着剤水溶液(1)を乾燥後の接着剤層の厚みが55nm程度となるように塗布し、接着剤層付き透明保護フィルムを作製した。その後、23℃の温度条件下、上記偏光子の両面に、前記接着剤層付き透明保護フィルムを、当該保護フィルムの接着剤層と偏光子とが接するように、ロール機で貼り合せて、積層体とした。当該積層体を70℃で10分間乾燥させ、偏光板(1)を作製した。
(アクリル系樹脂フィルムの製造)
アクリル系樹脂(商品名:アクリペットVH、Tg:113℃、三菱レイヨン(株)製)を100℃にて真空乾燥し、水分及び残存酸素を脱気した。脱気したアクリル系樹脂100重量部に、アクリルゴム(商品名:AR12、日本ゼオン(株)製)30重量部を添加した混合物を、原料ホッパーから押出し機まで窒素置換した二軸押出機(装置名:TEM35B、東芝機械(株)製)に供給して、シリンダセット温度230〜270℃で溶融し、ペレタイジングして原料ペレットを得た。原料ペレットを100℃にて真空乾燥し、原料ホッパーから押出機までを窒素置換した単軸押出機(装置名:SE−65、東芝機械(株)製)に供給して、シリンダセット230〜270℃で溶融し、コートハンガータイプのTダイを通過させ、120℃のクロムメッキ製キャスティングロール、及び、90℃の冷却クロムメッキ製キャスティングロールにて冷却した後、フィルム巻き取り装置にて、アクリル系樹脂フィルム(厚さ:40μm)を得た。
透明保護フィルムとして、TACフィルムの代わりに、前記得られたアクリル系樹脂フィルムを用いた以外は、製造例1と同様にして偏光板(2)を作製した。
(アクリル系ポリマー溶液(A)の製造)
温度計、攪拌機、窒素導入管、及び、還流冷却器を備えた反応容器内に、アセトン100重量部、トルエン100重量部を入れた。また別の容器に、ブチルアクリレート(BA)95.0重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)5.0重量部を入れ、混合して単量体混合物とした。得られた単量体混合物の25%である25重量部を前記反応容器に加えた。次いで該反応容器の空気を窒素ガスで置換した後、重合開始剤としてアゾビスブチロニトリロ(AIBN)0.05重量部を添加して、攪拌下に窒素雰囲気中で該反応容器内の混合物温度を70℃に昇温させて初期反応を開始させた。初期反応がほぼ終了した後、残りの単量体混合物75%である75重量部、アセトン80重量部、トルエン40重量部、及び、AIBN 0.5重量部の混合物をそれぞれ逐次添加しながら1.5時間反応させ、引き続いて、さらに1.5時間反応させた。その後、トルエン100重量部にt−ブチルパーオキシピバレート(商品名:パーブチルPV、日本油脂(株)製)1.0重量部を溶解させた溶液を1時間かけて滴下し、さらに1.5時間反応させた。反応終了後、反応混合物をメチルエチルケトン300重量部で希釈して、固形分35.8重量%のアクリル系ポリマー溶液(A)を得た。
得られたアクリル系ポリマー溶液(A)の固形分100重量部に、摩擦力低下成分として、ポリエーテル変性シリコーン(商品名:KF−6004、信越化学工業(株)製)0.3重量部、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(商品名:コロネートHX、NCO含有量:21.3%、日本ポリウレタン工業(株)製)2.5重量部(アクリル系ポリマー溶液(A)中のアクリル系ポリマーの水酸基当量に対してNCOの当量数:0.43当量)を添加し、十分に攪拌し粘着剤組成物溶液(A)を得た。得られた粘着剤組成物溶液(A)の固形分量は約35.0重量%であり、粘度は1500mPa・sであった。
製造例3で製造したアクリル系ポリマー溶液(A)の固形分100重量部に、摩擦力低下成分として、ポリエーテル変性シリコーン(商品名:KF−6004、信越化学工業(株)製)0.1重量部、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(商品名:コロネートHX、NCO含有量:21.3%、日本ポリウレタン工業(株)製)2.5重量部(アクリル系ポリマー溶液(A)中のアクリル系ポリマーの水酸基当量に対してNCOの当量数:0.43当量)を添加し、十分に攪拌し粘着剤組成物溶液(B)を得た。得られた粘着剤組成物溶液(B)は固形分約35.0重量%であり、粘度1500mPa・sであった。
製造例3で製造したアクリル系ポリマー溶液(A)の固形分100重量部に、摩擦力低下成分として、フッ素含有化合物(商品名:メガファック444、DIC(株)製)0.3重量部、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(商品名:コロネートHX、NCO含有量:21.3%、日本ポリウレタン工業(株)製)2.5重量部(アクリル系ポリマー溶液(A)中のアクリル系ポリマーの水酸基当量に対してNCOの当量数:0.43当量)を添加し、十分に攪拌し粘着剤組成物溶液(C)を得た。得られた粘着剤組成物溶液(C)の固形分量は約35.0重量%であり、粘度は1500mPa・sであった。
PETフィルム(商品名:E5001、フィルム厚み:38μm、東洋紡(株)製)上に乾燥後の塗工量が10g/m2となるように、上記粘着剤組成物溶液(A)を塗布し、70℃で60秒間熱風循環式乾燥機にて乾燥して粘着剤層を形成した。その後、シリコーン系離型剤で表面処理された離型紙上に、該粘着剤層面が接するように載置し、加圧ニップロールを通して圧着して貼り合わせた後、23℃、50%RHで10日間養生を行って転写シート(A)を得た。
製造例6において、粘着剤組成物溶液(A)の代わりに、粘着剤組成物溶液(B)を用いた以外は製造例6と同様の方法で、転写シート(B)を得た。
製造例6において、粘着剤組成物溶液(A)の代わりに、粘着剤組成物溶液(C)を用いた以外は製造例6と同様の方法で、転写シート(C)を得た。
製造例6で得られた転写シート(A)から離型紙を剥離し、転写シート(A)の粘着剤層と、製造例1で得られた偏光板(1)の片方の透明保護フィルムが接するように、前記転写シート(A)と前記偏光板(1)とをローラーにて貼り合わせ、室温下5分間放置した。その後、偏光板から転写シートを剥がして、摩擦力低下成分を転写させ、摩擦力低下成分が転写された偏光板を得た。
転写シート、偏光板の種類を、表1に示す通り変更した以外は、実施例1と同様の方法で、摩擦力低下成分が転写された偏光板を得た。
比較例1では、上記偏光板(1)そのものを、比較例2では、上記偏光板(2)そのものを用いた(摩擦力低下成分なし)。
紫外線硬化型のウレタンアクリレートモノマー100重量部とベンゾフェノン系光重合開始剤3重量部からなる紫外線硬化型樹脂組成物に、平均粒径0.5μmのシリカ粒子15重量部と平均粒径1.4μmのシリカ粒子10重量部を加え、樹脂混合物を得た。得られた樹脂混合物に、さらに粘度調整用溶剤を添加して固形分濃度50重量%としたのち、高速撹拌機にて混合した。得られた混合液を厚さ80μmのTACフィルム(商品名:TD−60UL、富士フイルム(株)製)の片面にバーコータにて塗工し、溶剤揮発後、紫外線を照射して硬化処理し、表面微細凹凸構造で、厚さ7μmの紫外線硬化樹脂皮膜からなる光拡散層を有する光拡散シートを得た。
得られた拡散シートの光拡散層を有さない表面(すなわち、TACフィルム表面)に、上記接着剤水溶液(1)を乾燥後の接着剤層の厚みが55nm程度となるように塗布し、接着剤層付きの光拡散シートを得た。23℃の温度条件下で、製造例1で使用した偏光子の一方の面(拡散シートと接する側)に、前記接着剤層付き光拡散シートの接着剤層と偏光子とが接するように積層し、偏光子の他方の面(拡散シートと接しない側)に、製造例1で使用した接着剤層を有するTACフィルム(商品名:TD−60UL、富士フイルム(株)製)の接着剤層と偏光子が接するように積層し、ロール機で貼り合せて積層体とした。当該積層体を70℃で10分間乾燥させ、偏光板(3)を作製した。
実施例1〜6、比較例1〜3で得られた背面側偏光板の表層と拡散シート(商品名:DBEF−D2−400、住友スリーエム(株)製)を接触させ、動摩擦力の測定を行った。動摩擦力の測定は、JIS K7125に基づき、オートグラフ((株)島津製作所製)にて実施した。以下の測定条件で測定し、ピーク試験力を無視し、平均試験力を動摩擦力として測定を行った。
(測定条件)
ロードセル:50N
試験速度:100mm/min
試験片サイズ:幅500mm×長さ1500mm
荷重:200g
実施例1〜6で得られた偏光板について、転写シートを剥がした偏光板の表面の元素分析を行い、Si転写量及びF転写量を確認した。転写量の確認はESCA(Quantera SXM、アルバック・ファイ製)にて行った。
(測定条件)
各試料をワイドスキャン測定し、定性分析を行った。検出された元素に対してナロースキャン測定を行い、Siの元素比率(atomic%)及びF成分の元素比率(atomic%)を算出した。
(分析装置、及び、測定条件)
ESCA装置:Quantera SXM(アルバック・ファイ製)
X線源:モノクロAl Kα
Xray Setting:100μmφ(25W(15kV))
光電子取り出し角:試料表面に対して45度
結合エネルギーの補正:C1sスペクトルのC−C結合に起因するピークを285.0eVに補正
中和条件:中和銃とArイオン銃(中和モード)の併用
実施例1〜6、比較例1〜3で得られた偏光板(サンプルサイズ:50mm×1500mm)を、ガラスに貼り、当該ガラスに貼った背面側偏光板と拡散シート(商品名:DBEF−D2−400、住友スリーエム(株)製)が接触するようにトレー内に設置し、振動試験を行った。振動試験は、200回/分×10分で行った。評価基準を以下に示す。
○:偏光板表面に、目視にて傷が確認できない。
×:偏光板表面に、目視にてキズを確認できる。
IPSモードの液晶セルを含む液晶表示装置(LGD社製の液晶テレビ、型式:32LE7500の液晶パネル、画面サイズ:32インチ)から、液晶パネルを取り出し、液晶セルの上下に配置されていた光学フィルムを全て取り除いた後、前記液晶セルのガラス面(表裏)を洗浄した。このようにして液晶セルAを作製した。前記液晶セルAの視認側に、上記製造例1で得られた偏光板(1)を視認側偏光板として用い、その反対側(背面側)に、実施例1〜6、比較例1〜3で得られた背面用偏光板を、アクリル系粘着剤(厚み:20μm)を介して貼り合わせて液晶パネルを作製した。視認側の偏光板は、当該偏光板の吸収軸方向が、前記液晶セルAの長辺方向と実質的に平行となるようにした。一方、背面側の偏光板は、当該偏光板の吸収軸方向が、前記液晶セルAの長辺方向と実質的に直交するようにした。
得られた液晶パネルを、前記液晶セルAを取り出した、IPSモードの液晶セルを含む液晶パネル(LGD社製の液晶テレビ、型式:32LE7500の液晶パネル、画面サイズ:32インチ)に実装し直した。
コントラストの測定は、23℃、55%R.H.の暗室でバックライトを点灯させてから30分経過した後、ELDIM社製のEZ Contrast160D(製品名)を用いて、白画像、及び、黒画像を表示した場合の、正面方向のXYZ表示系のY値を測定した。白画像におけるY値(YW:白輝度)と、黒画像におけるY値(YB:黒輝度)とから、正面方向のコントラスト比(YW/YB)を算出した。コントラスト比は、1500以上あればよく、2000以上であることが好ましい。
2 背面側偏光板
3 透明保護フィルム
4 偏光子
5 透明保護フィルム
6 視認側偏光板
7 透明保護フィルム
8 偏光子
9 透明保護フィルム
10 液晶セル
11 拡散シート
12 バックライト
A 背面側偏光板の拡散シートと接触する表面
Claims (5)
- 少なくとも、液晶セル、偏光板、拡散シート、及び、バックライトをこの順に備え、かつ、前記偏光板と前記拡散シートが接触している液晶表示装置における前記偏光板であって、
前記偏光板は、前記偏光板が前記拡散シートと接触する表面に摩擦力低下成分を有し、前記偏光板の摩擦力低下成分を有する表面と前記拡散シートとの動摩擦力が1.0N以下であることを特徴とする偏光板。 - 前記偏光板が、偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムが積層されたものであることを特徴とする請求項1に記載の偏光板。
- 前記偏光板は、前記偏光板が前記拡散シートと接触する表面に拡散層を設けないことを特徴とする請求項1又は2に記載の偏光板。
- 視認側偏光板、液晶セル、請求項1〜3のいずれかに記載の偏光板、拡散シート、及び、バックライトをこの順に備え、かつ、前記偏光板と前記拡散シートが接触していることを特徴とする液晶表示装置。
- 偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムが積層された偏光板を準備する工程、
基材上に摩擦力低下成分を含む層を有する転写シートを形成する工程、
前記転写シートの摩擦力低下成分を含む層と、前記偏光板の透明保護フィルムとが接するように、前記偏光板と前記転写シートを貼り合せて積層体を形成する工程、及び、
前記積層体から転写シートを剥離する工程
を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の偏光板の製造方法。
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