JP2019148744A - 偏光板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1Aは偏光板10の平面図であり、図1Bは図1AのB1‐B2線における断面図である。図1Bに示す偏光板は、ポリビニルアルコール(PVA)系偏光子21の一方の面に第一偏光子保護フィルム31を備え、偏光子21の他方の面に第二偏光子保護フィルム32を備える。
偏光子21は、ヨウ素を含有するポリビニルアルコール(PVA)系フィルムである。偏光子に適用されるPVA系フィルムの材料としては、ポリビニルアルコールまたはその誘導体が用いられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等が挙げられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものが挙げられる。ポリビニルアルコールは、重合度が1000〜10000程度、ケン化度が80〜100モル%程度のものが一般に用いられる。
偏光板10は、偏光子21の両方の主面に、偏光子保護フィルム31,32として透明フィルムが貼り合わせられている。なお、図1Bでは、偏光子21の両面に透明保護フィルム31,32が設けられている形態が図示されているが、偏光子21の一方の面のみに偏光子保護フィルムが設けられていてもよい。
偏光子21と偏光子保護フィルム31,32とは、適宜の接着剤層(不図示)を介して貼り合せられていることが好ましい。PVA系偏光子と偏光子保護フィルムとの貼り合わせに用いられる接着剤は、光学的に透明であればその材料は特に制限されず、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。接着剤の厚みは、5μm以下が好ましく、0.01〜3μmがより好ましく、0.05〜2μmがさらに好ましい。
偏光板は、偏光子および偏光子保護フィルムに加えて、各種の付加層を有していてもよい。付加層としては、位相差板、視野角拡大フィルム、視野角制限(覗き見防止)フィルム、輝度向上フィルム等の画像表示装置の形成に用いられる各種の機能性光学フィルム、偏光板と画像表示セル等との貼り合わせのための粘着剤、偏光板や機能性光学フィルム等の表面を保護するための表面保護フィルム等が挙げられる。
<偏光板の切断>
相対的に面積の大きい偏光板から枚葉の偏光板が切り出される。偏光子と偏光子保護フィルムとの貼り合わせ、粘着剤層、表面保護フィルム、機能性光学フィルム等の付加層の付設は、ロール・トゥー・ロールプロセスにより行われることが好ましい。ロール・トゥー・ロールプロセスにより、大面積の偏光板が得られる。大面積の偏光板は、画像表示装置のサイズ(画面サイズ)と合致する製品サイズに切り出される。切断方法としては、トムソン刃等を用いて打ち抜く方法、丸刃や皿刃等のカッターを用いる方法、レーザー光や水圧を利用する方法等が挙げられる。図1Aでは、矩形の偏光板が図示されているが、偏光板の形状は矩形に限定されず、三角形、ひし形、五角形、六角形等の多角形でもよい。偏光板の形状は、円形、楕円形等でもよく、多角形の頂点部分が面取りされた形状のように、直線部分と曲線部分を有していてもよい。
枚葉に切り出し、必要に応じて切削加工を行った後、偏光子の端面変性処理を行う。端面に露出している偏光子に、熱や光によるエネルギーを付与して変性することにより、水分や薬品に対する耐久性が向上し、偏光板の周縁の偏光子の劣化が抑制される傾向がある。
本発明の偏光板は、液晶表示装置や有機EL表示装置、有機EL照明等の各種光学デバイスの形成等に用いることができる。
<偏光子>
厚み100μmの非晶質ポリエステルフィルム(ポリエチレン−テレフタレート/イソフタレート;ガラス転移温度75℃)の片面にコロナ処理を施し、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ポリビニルアルコール(日本合成化学工業 「ゴーセファイマーZ200」;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)を9:1の重量比で含む水溶液を25℃で塗布および乾燥して、非晶質ポリエステルフィルム基材上に厚み11μmのPVA系樹脂層が設けられた積層体を作製した。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド40重量部およびアクリロイルモルホリン60重量部を硬化性成分として含み、さらに重合開始剤として2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン(BASF製「イルガキュア819」)3重量部を含む紫外線硬化型接着剤を調製した。この接着剤を、上記の積層体の偏光子の表面に約1μmの厚みで塗布し、その上に、環状オレフィン系フィルム(日本ゼオン製「ゼオノアフィルム ZF14」、厚み40μm)を貼り合わせ、積算光量1000/mJ/cm2の紫外線を照射して接着剤を硬化させた。
偏光板の一方の面に、表面に微粘着層が設けられたポリエステルフィルムを保護フィルムとして貼り合わせた。
粘着剤付き偏光板を255mm×195mmの矩形サイズに打ち抜いた。同一のサイズに打ち抜かれた粘着剤付き偏光板を100枚積層し、フルバックカッターにより、矩形の4辺それぞれの端面を2.5mm切削研磨して、250mm×190mmの粘着剤付き偏光板を得た。
250mm×190mmの粘着剤付き偏光板を100枚積層した状態で、端面から10mm離れた距離から、キセノンフラッシュランプ(ウシオ電機製、光源電圧1.5kV)のパルス光(パルス幅1ミリ秒、パルス周波数3Hz)を照射した、実施例1では、矩形の4辺それぞれの端面に対して、20ショットの照射を行った。実施例2および実施例3では、照射ショット数を、それぞれ30回および50回に変更した。比較例ではフラッシュランプの照射を行わなかった。
<赤外スペクトル>
枚葉の偏光板の端部および中央部から、それぞれ3mm×3mmのサイズの試料を切り出し、偏光子と環状オレフィン系フィルムの界面にカッターナイフで切り込みを入れ、切り込み部分から環状オレフィン系フィルムを剥離して、偏光子を露出させた。この試料を用いて、顕微FTIR(Agilent製「UMA600」および「FTS3000」)により、下記の条件で偏光子の赤外吸収スペクトルを測定した。
測定法:ATR法
入射光径:100μm
プリズム:Ge(入射角45°)
検出器:MCT−A
分解能:4.0cm−1
積算:64回
なお、偏光板の端部の試料は、端面から100μmの領域が測定範囲となるように位置調整を行った。
粘着剤付き偏光板の粘着剤層の表面に貼り合わせられた離型フィルムを剥離し、粘着剤層をガラス板上に貼り合わせた。ガラス板に貼り合わせた偏光板表面の保護シートを剥離し、偏光板の周縁部にディスペンサーを用いてグリセリンを塗布した。この試料を、温度65℃、相対湿度90%の恒温恒湿槽に入れ、240時間保持して湿熱耐久試験を実施した。試験後の偏光板上に別の偏光板をクロスニコルに配置し、偏光板の周縁部を光学顕微鏡(Olympus製「MX61L」、倍率10倍)で観察し、色抜けが生じている領域の幅(偏光板の端部からの距離)を測定した。
グリセリンの塗布を行わなかったこと以外は、上記と同様に湿熱試験を行い、試験後の偏光板端部の色抜け領域の幅を測定した。
実施例1〜3および比較例の偏光板の端面のフラッシュランプ加工条件、および評価結果を表1に示す。
21 偏光子
21e 変性領域
31,32 偏光子保護フィルム
100 偏光板積層体
Claims (7)
- ポリビニルアルコール系偏光子の少なくとも一方の面に透明フィルムを備える枚葉の偏光板であって、
前記偏光子は、面内の端部の赤外吸収スペクトルにおける1089cm−1付近のピークの吸光度A1089と3300cm−1付近のピークの吸光度A3300との比A3300/A1089が、面内の中央部の赤外吸収スペクトルにおけるA3300/A1089よりも小さい、偏光板。 - 前記偏光子は、面内の端部のA3300/A1089が、面内中央部のA3300/A1089の0.97倍以下である、請求項1に記載の偏光板。
- ポリビニルアルコール系偏光子の少なくとも一方の面に透明フィルムを備える枚葉の偏光板を製造する方法であって、
相対的にサイズの大きい偏光板を切断して枚葉の偏光板を切り出し、
切り出し後の偏光板の端面に、前記偏光子が吸収可能な波長の光線を照射して、偏光板の端面の偏光子を変性させる、偏光板の製造方法。 - 前記光線がインコヒーレント光である、請求項3に記載の偏光板の製造方法。
- 前記光線をパルス照射する、請求項3または4に記載の偏光板の製造方法。
- 前記光線のパルス時間幅が10マイクロ秒〜100ミリ秒である、請求項5に記載の偏光板の製造方法。
- 枚葉に切り出した偏光板を複数積層した状態で、前記光線の照射を行う、請求項3〜6のいずれか1項に記載の偏光板の製造方法。
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