JP2017009908A - 偏光子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の偏光子は、二色性物質を含む樹脂フィルムで構成され、所定の位置に非偏光部を有し、非偏光部が樹脂フィルムの他の部位よりも薄い薄肉部とされている。1つの実施形態においては、非偏光部は樹脂フィルムの一方の面側の表面が凹んだ凹部を有し、凹部の深さは2μm以下である。
【選択図】図2
Description
1つの実施形態においては、上記非偏光部は該樹脂フィルムの一方の面側の表面が凹んだ凹部を有し、該凹部の深さは2μm以下である。
1つの実施形態においては、上記偏光子は厚みが10μm以下である。
1つの実施形態においては、上記非偏光部は、上記樹脂フィルムの他の部分よりも上記二色性物質の含有量が低い低濃度部である。1つの実施形態においては、上記非偏光部の二色性物質含有量は1.0重量%以下である。
1つの実施形態においては、上記非偏光部のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の含有量は3.6重量%以下である。
1つの実施形態においては、上記非偏光部の透過率は50%以上である。
1つの実施形態においては、上記樹脂フィルムは、ヨウ素を含有するポリビニルアルコール系樹脂フィルムである。
本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。この偏光板は、上記の偏光子と該偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムとを有する。
本発明のさらに別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記の偏光子を備え、該偏光子の上記非偏光部がカメラ部に対応する位置に配置されている。
A−1.偏光子の全体構成
図1は、本発明の1つの実施形態による偏光子の概略平面図であり、図2は、図1の偏光子の概略断面図である。なお、図1と図2とでは、それぞれの縮尺および比率が異なっている。偏光子100は、樹脂フィルム10で構成され、所定の位置に非偏光部20を有する。樹脂フィルム10は二色性物質を含む。本発明の実施形態においては、非偏光部20は、樹脂フィルムの他の部位よりも薄い薄肉部とされている。代表的には、非偏光部20は、樹脂フィルム10の一方の面側の表面が凹んだ凹部22を有する。凹部22の深さは2μm以下である。
樹脂フィルム10としては、偏光子として用いられ得る任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。樹脂フィルム10は、代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムである。
上記のとおり、非偏光部20は他の部位よりも薄い薄肉部とされている。代表的には、非偏光部20は、樹脂フィルム10の一方の面側の表面が凹んだ凹部22を有する。この場合、非偏光部と他の部位との段差(凹部の深さ)は、例えば0.02μm以上である。一方で、段差は、好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。後述する脱色により非偏光部を形成する場合にはこのような段差が形成される場合があるところ、段差の上限がこのような範囲であれば外観に対する影響が良好に抑制される。なお、本明細書において「段差(凹部の深さ)」は、凹部の最も深い部分の深さをいう。
偏光子100は、実用的には偏光板として提供され得る。したがって、本発明はまた、偏光板を提供し得る。図5は、本発明の1つの実施形態による偏光板の概略断面図である。なお、図5においては、凹部22は省略されている。偏光板300は、偏光子100と偏光子100の両側に配置された保護フィルム110、120とを有する。図示例では、偏光子の両側に保護フィルムが配置されているが、片側にのみ保護フィルムが配置されていてもよい。保護フィルムの形成材料としては、例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。目的や所望の構成に応じて、保護フィルム110、120の一方は省略してもよい。本明細書において単に保護フィルムというときは、保護フィルム110、120のような偏光子保護フィルムを意味し、C項で説明する表面保護フィルム(作業時に偏光板を一時的に保護するフィルム)とは異なるものである。なお、図示例では、枚葉状の偏光子100を含む偏光板(すなわち、枚葉状の偏光板)を説明しているが、偏光板は、枚葉状であってもよく長尺状であってもよい。長尺状の偏光板は、長尺状の偏光子と長尺状の保護フィルムとを例えばロールトゥロールにより積層することにより得られ得る。枚葉状の偏光板は、枚葉状の偏光子に枚葉状の保護フィルムを積層してもよく、長尺状の偏光板から所定サイズに裁断してもよい。
以下、本発明の偏光子の製造方法について説明する。便宜上、長尺状の偏光子の製造方法について説明する。枚葉状の偏光子は、得られた長尺状の偏光子を所定のサイズに裁断することにより得られ得る。
偏光子を構成する樹脂フィルム(代表的には、PVA系樹脂フィルム)は、単一のフィルムであってもよく、樹脂基材上に形成された樹脂層(代表的には、PVA系樹脂層)であってもよい。PVA系樹脂層は、樹脂基材上にPVA系樹脂を含む塗布液を塗布して形成してもよく、樹脂基材上にPVA系樹脂フィルムを積層して形成してもよい。以下、偏光子が樹脂基材上に形成されたPVA系樹脂層である場合について具体的に説明する。ここではPVA系樹脂層が塗布形成される場合について説明するが、PVA系樹脂フィルムを積層する場合についても同様である。なお、偏光子が単一のPVA系樹脂フィルムである場合には、偏光子は当業界で周知慣用されている方法により作製され得るので、詳細な説明は省略する。
最初に、樹脂基材上に、PVA系樹脂を含む塗布液を塗布し乾燥することにより、PVA系樹脂層を形成して、樹脂基材/PVA系樹脂層の積層体を作製する。
積層体の延伸方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸(例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。好ましくは、自由端延伸である。
上記染色は、代表的には、PVA系樹脂層に二色性物質(好ましくは、ヨウ素)を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、ヨウ素を含む染色液にPVA系樹脂層(積層体)を浸漬させる方法、PVA系樹脂層に当該染色液を塗工する方法、当該染色液をPVA系樹脂層に噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に積層体を浸漬させる方法である。ヨウ素が良好に吸着し得るからである。
上記積層体は、延伸、染色以外に、そのPVA系樹脂層を偏光子(または偏光子中間体)とするための処理が、適宜施され得る。偏光子とするための処理としては、例えば、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。なお、これらの処理の回数、順序等は、特に限定されない。
次に、上記C−1項で得られた偏光子中間体の所定の位置に非偏光部を形成し、本発明の偏光子を得る。偏光子(偏光子中間体)が樹脂基材上に塗布されたPVA系樹脂層から形成されたものである場合には、代表的には、樹脂基材/偏光子の積層体または保護フィルム/偏光子の積層体(偏光板)が、非偏光部の形成に供される。偏光子(偏光子中間体)が単一の樹脂フィルムである場合には、代表的には、偏光子単独または保護フィルム/偏光子の積層体(偏光板)が、非偏光部の形成に供される。以下、非偏光部の形成を具体的に説明する。代表例として、保護フィルム/偏光子の積層体(以下、本項において単に偏光板と称する)において化学処理による脱色(以下、化学的脱色処理とも称する)により偏光子(偏光子中間体)に非偏光部を形成する場合を説明する。その他の構成の偏光子中間体(例えば、単一の樹脂フィルムである偏光子中間体)についても同様の手順が適用可能であることは当業者に明らかである。
本発明の画像表示装置は、上記偏光子を備える。偏光子は画像表示装置のサイズに合わせて裁断されたものである。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機ELデバイスが挙げられる。具体的には、液晶表示装置は、液晶セルと、この液晶セルの片側もしくは両側に配置された上記偏光子とを含む液晶パネルを備える。有機ELデバイスは、視認側に上記偏光子が配置された有機ELパネルを備える。偏光子は、非偏光部が画像表示装置のカメラ部に対応するように配置されている。
樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、Tg75℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート(IPA共重合PET)フィルム(厚み:100μm)を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(重合度1200、アセトアセチル変性度4.6%、ケン化度99.0モル%以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)を9:1の比で含む水溶液を25℃で塗布および乾燥して、厚み11μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、120℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.0倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸)。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水100重量部に対して、ヨウ素を0.2重量部配合し、ヨウ化カリウムを1.5重量部配合して得られたヨウ素水溶液に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸)。
その後、積層体を液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
続いて、積層体のPVA系樹脂層表面に、PVA系樹脂水溶液(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー(登録商標)Z−200」、樹脂濃度:3重量%)を塗布して保護フィルム(厚み25μm)を貼り合わせ、これを60℃に維持したオーブンで5分間加熱した。その後、基材をPVA系樹脂層から剥離し、幅1200mm、長さ43mの長尺状の偏光板(厚み5μmの偏光子(単体透過率42.3%)/保護フィルム)を得た。
厚み60μmのPVAフィルム(クラレ社製、PE6000)を、30℃の水溶液に30秒浸漬させた(膨潤工程)。
次いで、PVAフィルムを、液温30℃の染色浴に、得られる偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水100重量部に対して、ヨウ素を0.15重量部配合し、ヨウ化カリウムを1.0重量部配合して得られたヨウ素水溶液に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、PVAフィルムを、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に5.5倍に一軸延伸を行った(水中延伸)。
その後、PVAフィルムを液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
洗浄後、PVAフィルムの片面に、PVA系樹脂水溶液(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー(登録商標)Z−200」、樹脂濃度:3重量%)を塗布し、トリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ社製、商品名「KC4UY」、厚み40μm)を貼り合わせ、これを60℃に維持したオーブンで5分間加熱し、厚み22μmの偏光子(単体透過率42.5%)を有し、幅1200mm、長さ43mの偏光板を作製した。
1.透過率(Ts)
分光光度計(村上色彩技術研究所(株)製 製品名「DOT−3」)を用いて測定した。透過率(T)は、JlS Z 8701−1982の2度視野(C光源)により、視感度補正を行ったY値である。
2.ヨウ素含有量
蛍光X線分析により、偏光子の透明部におけるヨウ素含有量を求めた。具体的には、下記条件により測定したX線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線により、偏光子のヨウ素含有量を求めた。
・分析装置:理学電機工業製 蛍光X線分析装置(XRF) 製品名「ZSX100e」
・対陰極:ロジウム
・分光結晶:フッ化リチウム
・励起光エネルギー:40kV−90mA
・ヨウ素測定線:I−LA
・定量法:FP法
・2θ角ピーク:103.078deg(ヨウ素)
・測定時間:40秒
蛍光X線分析により、偏光子の透明部におけるナトリウム含有量を求めた。具体的には、下記条件により測定したX線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線により、偏光子のナトリウム含有量を求めた。ナトリウム含有量の測定は、塩酸への浸漬前、および、浸漬後に行った。
・分析装置:理学電機工業製 蛍光X線分析装置(XRF) 製品名「ZSX100e」
・対陰極:ロジウム
・分光結晶:フッ化リチウム
・励起光エネルギー:40kV−90mA
・ナトリウム測定線:Na−KA
・定量法:FP法
・測定時間:40秒
実施例1および2の偏光板について目視により外観を確認したところ、実施例2の偏光板において透明部の凹みが視認された。
20 樹脂フィルム
100 偏光子
101 偏光子
110 保護フィルム
120 保護フィルム
130 粘着剤層
132 セパレーター
300 偏光板
Claims (10)
- 二色性物質を含む樹脂フィルムで構成され、
所定の位置に非偏光部を有し、
該非偏光部が該樹脂フィルムの他の部位よりも薄い薄肉部とされている、
偏光子。 - 前記非偏光部が前記樹脂フィルムの一方の面側の表面が凹んだ凹部を有し、該凹部の深さが2μm以下である、請求項1に記載の偏光子。
- 厚みが10μm以下である、請求項1または2に記載の偏光子。
- 前記非偏光部が、前記樹脂フィルムの他の部分よりも前記二色性物質の含有量が低い低濃度部である、請求項1から3のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部の二色性物質含有量が1.0重量%以下である、請求項4に記載の偏光子。
- 前記非偏光部のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の含有量が3.6重量%以下である、請求項1から5のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部の透過率が50%以上である、請求項1から6のいずれかに記載の偏光子。
- 前記樹脂フィルムが、ヨウ素を含有するポリビニルアルコール系樹脂フィルムである、請求項1から7のいずれかに記載の偏光子。
- 請求項1から8のいずれかに記載の偏光子と該偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムとを有する、偏光板。
- 請求項1から9のいずれかに記載の偏光子を備え、該偏光子の前記非偏光部がカメラ部に対応する位置に配置されている、画像表示装置。
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