JP2018200339A - 偏光フィルム、粘着剤層付き偏光フィルム、及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記第1樹脂フィルム及び第2樹脂フィルムの透湿度が、いずれも100g/(m2・day)以下であり、
前記第1樹脂フィルム及び前記第2樹脂フィルムの少なくとも第1樹脂フィルムは、前記偏光子の吸収軸と直交する方向において、破断応力が13N以上、破断伸びが2.5mm以上であることを特徴とする偏光フィルム、に関する。
本発明の偏光フィルムは、厚みが10μm以下の偏光子の一方の面に第1樹脂フィルム、他方の面に第2樹脂フィルムの構成を有する。前記第1樹脂フィルム及び第2樹脂フィルムの透湿度が、いずれも100g/(m2・day)以下である。
本発明においては、厚みが10μm以下の薄型偏光子を用いる。偏光子の厚みは、薄型化及び貫通クラックの発生を抑える観点から8μm以下であるのが好ましく、さらには7μm以下、さらには6μm以下であるのが好ましい。一方、偏光子の厚みは2μm以上、さらには3μm以上であるのが好ましい。このような薄型の偏光子は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため熱衝撃に対する耐久性に優れる。
色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウム等の水溶液や水浴中でも延伸することができる。
特許第4751486号明細書、
特許第4751481号明細書、
特許第4815544号明細書、
特許第5048120号明細書、
国際公開第2014/077599号パンフレット、
国際公開第2014/077636号パンフレット、
等に記載されている薄型偏光子又はこれらに記載の製造方法から得られる薄型偏光子を挙げることができる。
とにより延伸による破断等の不具合なく延伸することが可能となる。
前記第1樹脂フィルムは、透湿度100g/(m2・day)以下を満足するものであり。前記透湿度は80g/(m2・day)以下であることが好ましく、70g/(m2・day)以下であることがより好ましい。また、透湿度の下限値は特に限定されるものではないが、理想的には、水蒸気を全く透過させないこと(すなわち、0g/(m2・day))が好ましい。第1樹脂フィルムの透湿度が前記範囲であることにより、偏光子の水分による劣化を抑制することができる。
上記ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、Tg(ガラス転移温度)が、好ましくは115℃以上、より好ましくは125℃以上、さらに好ましくは130℃以上、特に好ましくは135℃、最も好ましくは140℃以上である。耐久性に優れ得るからである。上記ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂のTgの上限値は特に限定されないが、成形性等の観点から、好ましくは170℃以下である。
前記偏光子の第1樹脂フィルムを形成した面の反対側の面には、第2樹脂フィルムを有する。前記透湿度は40g/(m2・day)以下であることが好ましく、30g/(m2・day)以下であることがより好ましい。また、透湿度の下限値は特に限定されるものではないが、理想的には、水蒸気を全く透過させないこと(すなわち、0g/(m2・day))が好ましい。第1樹脂フィルムの透湿度が前記範囲であることにより、偏光子の水分による劣化を抑制することができる。
本発明の粘着剤層付き偏光フィルムは、前記偏光フィルムおよび粘着剤層を有する。粘着剤層の配置箇所には特に制限はないが、画像表示装置において、前記偏光フィルムにおける第1樹脂フィルム側を、偏光子よりも外側に配置することが好ましいことから、前記粘着剤層は、前記偏光フィルムの第2樹脂フィルムの側に有することが好ましい。第2樹脂フィルムの側に粘着剤層を有する粘着剤層付偏光フィルムは、前記粘着剤層を介して、画像表示セルに配置されて、画像表示装置を形成する。
本発明の画像表示装置は、本発明の偏光フィルムまたは粘着剤層付き偏光フィルムを含むものであればよく、その他の構成については、従来の画像表示装置と同様のものを挙げることができる。前記偏光フィルムまたは粘着剤層付偏光フィルムは、画像表示セルに適用される。例えば、画像表示装置が液晶表示装置の場合には、前記偏光フィルムまたは粘着剤層付偏光フィルムは、画像表示セル(液晶セル)の視認側、バックライト側のいずれにも適用することができる。画像表示装置が有機EL表示装置の場合には、前記偏光フィルムまたは粘着剤層付偏光フィルムは、画像表示セルの視認側に適用することができる。前記偏光フィルムまたは粘着剤層付偏光フィルムは、前記第2樹脂フィルムの側が前記画像表示セルの側になるように配置されていることが好ましい。本発明の画像表示装置は、前記偏光フィルムまたは粘着剤層付き偏光フィルムを含むため、高い信頼性を有するものである。
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)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%)及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(株)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℃で塗布及び乾燥して、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(空中補助延伸処理)。
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1.0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、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4.5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(水中延伸処理)。
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)。
以上により、厚み5μmの偏光子を含む光学フィルム積層体を得た。得られた偏光子のホウ酸含有量は、20重量%であった。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)40重量部とアクリロイルモルホリン(ACMO)60重量部と光開始剤「IRGACURE 819」(BASF社製)3重量部を混合し、紫外線硬化型接着剤を調製した。
<保護フィルム1>
厚さ15μmの未延伸のアクリル系樹脂フィルム:40℃、92%R.H.における透湿度:50g/(m2・day)、破断応力:15N、破断伸び:4mm。
<保護フィルム2>
厚さ17μmの延伸のシクロオレフィン系樹脂フィルム(商品名:ZT12,日本ゼオン社製):40℃、92%R.H.における透湿度:22g/(m2・day)、破断応力:15N、破断伸び:25mm。
<保護フィルム3>
厚さ47μmの未延伸のアクリル系樹脂フィルム(商品名:HX−40UC,東洋鋼鈑社製):40℃、92%R.H.における透湿度:65g/(m2・day)、破断応力:39N、破断伸び:4mm。
<保護フィルム4>
厚さ13μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(商品名:ZF14,日本ゼオン社製):40℃、92%R.H.における透湿度:29g/(m2・day)、破断応力:9N、破断伸び:4mm。
<保護フィルム5>
厚さ27μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(商品名:ZF12,日本ゼオン社製):40℃、92%R.H.における透湿度:23g/(m2・day)、破断応力:13N、破断伸び:2.2mm。
<保護フィルム6>
厚さ32μmのトリアセチルセルロースフィルム(商品名:KC2UAHC,コニカミノルタ社製):40℃、92%R.H.における透湿度:796g/(m2・day)、破断応力:41N、破断伸び:2.7mm。
<保護フィルム7>
厚さ25μmのトリアセチルセルロースフィルム(商品名:KC2UA,コニカミノルタ社製):40℃、92%R.H.における透湿度:1804g/(m2・day)、破断応力:28N、破断伸び:16mm。
上記光学フィルム積層体の偏光子(厚み:5μm)の表面に、上記紫外線硬化型接着剤を硬化後の接着剤層の厚さが0.1μmになるように塗布しながら、上記保護フィルム1(第1樹脂フィルム)を貼合せたのち、活性エネルギー線として、紫外線を照射し、接着剤を硬化させた。紫外線照射は、ガリウム封入メタルハライドランプ、照射装置:Fusion UV Systems,Inc社製のLight HAMMER10、バルブ:Vバルブ、ピーク照度:1600mW/cm2、積算照射量1000/mJ/cm2(波長380〜440nm)を使用し、紫外線の照度は、Solatell社製のSola−Checkシステムを使用して測定した。次いで、非晶性PET基材を剥離して、剥離した面に、上記紫外線硬化型接着剤を硬化後の接着剤層の厚さが0.1μmになるように塗布しながら、事前にコロナ処理した上記保護フィルム4(第2樹脂フィルム)を貼合せたのち、上記と同様に紫外線を照射し、接着剤を硬化させ、薄型偏光子の両面に保護フィルムを有する偏光フィルムを作製した。保護フィルムは、前記破断応力、破断伸びを測定した方向が、偏光子の吸収軸に直交する方向(90°)になるように貼り合わせた。
実施例1において、第1樹脂フィルム、第2樹脂フィルムに用いる保護フィルムを表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして偏光フィルムを得た。
透湿度の測定は、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じて測定した。直径6cmに切断したサンプルを約15gの塩化カルシウムを入れた透湿カップ(開口径:直径6cm)にセットし、温度40℃、湿度92%R.H.の恒温機に入れ、24時間放置した前後の塩化カルシウムの重量増加を測定することで透湿度(g/(m2・day)を求めた。
各保護フィルムを100mm×100mmに切断した後、引張試験機として、オートグラフ(製品名:AG−IS、(株)島津製作所製)を用い、試験サンプルに対し、引張速度300mm/min、チャック間距離100mm、室温(23℃)で引張試験を行い、応力−歪み曲線を求めた。保護フィルムが破断したときの応力を求めて破断応力とした。なお、破断応力の測定は、偏光子の吸収軸に直交する方向で測定した。
各保護フィルムを、引張試験機を用いて、23℃、50%RHの環境下、測定を行った。測定の初期長(初期のチャック間隔)が10mmとなるようにチャックを設定し、引張速度50mm/分の条件で引張試験を行い、破断点の伸び[破断伸び(破断点伸度)]を測定した。なお、破断伸び(破断点伸度)は、引張試験で、試験片が破断したときの伸びを表し、下記の式で計算される。
「破断伸び(破断点伸度)」=「破断時の試験片の長さ(破断時のチャック間隔)」−「初期長(10mm)」
実施例及び比較例で得られた偏光フィルムを、85℃/85%R.H.の恒温恒湿機に500時間投入した。投入前と投入後の偏光フィルムの偏光度を、積分球付き分光光度計(日本分光(株)製のV7100)を用いて測定し、以下の式により偏光度の変化量ΔPを求めた。
偏光度の変化量ΔP(%)=(投入前の偏光度(%))−(投入後の偏光度(%))
なお、偏光度Pは、2枚の同じ偏光フィルムを両者の透過軸が平行となるように重ね合わせた場合の透過率(平行透過率:Tp)及び、両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率(直交透過率:Tc)を以下の式に適用することにより求められるものである。
偏光度P(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
各透過率は、グランテラープリズム偏光子を通して得られた完全偏光を100%として、JIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補整したY値で示したものである。
実施例及び比較例で得られた偏光フィルムの第2樹脂フィルム側に、厚さ20μmのアクリル系粘着剤層を設けて、粘着剤層付偏光フィルムを調製した。粘着剤層付偏光フィルムを50mm×150mm(吸収軸方向が50mm)に裁断し、0.5mm厚の無アルカリガラスに貼り合せてサンプルを作製した。当該サンプルを、−40〜85℃のヒートショックを各30分間×500回の環境下に投入した後に、取り出して、目視にて、偏光フィルムに貫通クラックが少なくとも1本でも発生している場合を「あり」、発生していない場合を「なし」とした。
F2 粘着剤層付き偏光フィルム
a 偏光子
b1 第1樹脂フィルム
b2 第2樹脂フィルム
c 粘着剤層
Claims (8)
- 厚みが10μm以下の偏光子の一方の面に第1樹脂フィルム、他方の面に第2樹脂フィルムを有する偏光フィルムであって、
前記第1樹脂フィルム及び第2樹脂フィルムの透湿度が、いずれも100g/(m2・day)以下であり、
前記第1樹脂フィルム及び前記第2樹脂フィルムの少なくとも第1樹脂フィルムは、前記偏光子の吸収軸と直交する方向において、破断応力が13N以上、破断伸びが2.5mm以上であることを特徴とする偏光フィルム。 - 前記第1樹脂フィルム及び前記第2樹脂フィルムは、いずれもシクロオレフィン系樹脂フィルム及びアクリル系樹脂フィルムから選ばれるいずれかの樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載の偏光フィルム。
- 前記第1樹脂フィルムが、シクロオレフィン系樹脂フィルムの延伸フィルムであることを特徴とする請求項1または2記載の偏光フィルム。
- 前記第1樹脂フィルムが、アクリル系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1または2記載の偏光フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の偏光フィルムおよび粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付き偏光フィルム。
- 前記粘着剤層は、前記偏光フィルムの第2樹脂フィルムの側に有することを特徴とする請求項5記載の粘着剤層付き偏光フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の偏光フィルムまたは請求項5もしくは6記載の粘着剤層付偏光フィルムが、画像表示セルに配置されていることを特徴とする画像表示装置。
- 前記偏光フィルムまたは粘着剤層付偏光フィルムは、前記第2樹脂フィルムの側が前記画像表示セルの側になるように配置されていることを特徴とする請求項7記載の画像表示装置。
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