JP5558026B2 - 偏光板、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
前記ポリビニルアルコール系フィルム中には可塑剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、ポリオールおよびその縮合物等があげられ、たとえばグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等があげられる。可塑剤の使用量は、特に制限されないがポリビニルアルコール系フィルム中20重量%以下とするのが好適である。
ノルボルネン系樹脂はノルボルネン、テトラシクロドデセンや、それらの誘導体等の環状オレフィンから得られる樹脂の一般的な総称であり、たとえば、特開平3−14882号公報、特開平3−122137号公報等に記載されている。具体的には環状オレフィンの開環重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα−オレフィンとのランダム共重合体、またこれらを不飽和カルボン酸やその誘導体等で変性したグラフト変性体等が例示できる。さらには、これらの水素化物があげられる。商品としては、日本ゼオン社製のゼオネックス、ゼオノア、JSR社製のアートン、TICONA社製のトーパス等があげられる。
本発明では、上記のような観点から、レーザの出力密度が30〜1000W/mm2であることが好ましく、50〜800W/mm2であることがより好ましい。このような出力密度は、レーザ照射の出力と照射径とにより決定され、レーザ照射の出力としては、例えば10W〜800Wであり、レーザ照射径としては、例えば50〜500μmφである。なお、レーザ照射径は、集光レンズ等を用いて調整することができる。
偏光子中における亜鉛の含有量は、蛍光X線分析装置(リガク社製、ZSX)によって測定した。
フィルムの透湿度はJIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じて、40℃、90%の相対湿度差で、面積1m2の試料を24時間で透過する水蒸気の重量を測定した
(ガラス転移温度(Tg))
SII社製(Seiko Instruments Inc.)の熱分析装置(EXSTAR−6000)を用いて、JIS K 7121(1987)に準じたDSC方法によって求めた。
水溶液におけるコロイドの平均粒径は粒度分布計(日機装社製、ナノトラックUAP150)により動的光散乱法(光相関法)で測定した。
調製した接着剤水溶液(常温:23℃)を、レオメーター(RSI‐HS,HAAKE社製)により測定した。
分光光度計(村上色彩技術研究所製,DOT−3)を用いて、1枚の偏光板の透過率(単体透過率)を測定した。また、同様の分光光度計を用いて、2枚の同じ偏光板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:H0)および、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:H90)を測定した。そして、平行透過率(H0)および、直交透過率(H90)を、以下の式に適用することで偏光度を算出した。
偏光度(%)={(H0−H90)/(H0+H90)}1/2 × 100
なお、単体透過率、平行透過率(H0)、直交透過率(H90)は、JIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補整したY値である。
偏光板を85℃、85%RHの恒温恒湿器に投入して、250時間後の偏光度を測定し、初期値からの変化量(ΔP250)を算出した。
(偏光子の作成)
平均重合度2700、厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、周速比の異なるロール間で染色しながら延伸搬送した。先ず、30℃の水浴中に1分間浸漬させてポリビニルアルコールフィルムを膨潤させつつ搬送方向に1.2倍に延伸した後、30℃のヨウ化カリウム濃度0.03重量%、ヨウ素濃度0.3重量%の水溶液(浴液)中で1分間浸漬することで染色しながら搬送方向に、全く延伸していないフィルムを基準にして3倍に延伸した。次に、60℃のホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度重量5%、硫酸亜鉛濃度2.5重量%の水溶液(浴液)中に30秒間浸漬しながら搬送方向に、全く延伸していないフィルムを基準にして6倍に延伸した。次いで、得られた延伸フィルムを70℃で2分間乾燥して偏光子を得た。得られた偏光子の厚みは30μm、亜鉛含有量は0.20重量%、水分率は25.0重量%、Tgは約79℃、であった。
ラクトン環構造を有するアクリル系樹脂フィルム(Tg約125℃、分子量Mw約12万、厚み40μm)を用いた。このフィルムの透湿度は95g/m2・24h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%、アセトアセチル化度5モル%)100部に対し、メチロールメラミン50部を、30℃の温度条件下で純水に溶解し、固形分濃度3.7重量%の水溶液を調製した。この水溶液100重量部に対してアルミナコロイド水溶液(平均粒径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。接着剤溶液の粘度は9.6mPa・sであり、pHは4〜4.5の範囲であり、アルミナコロイドの配合量はポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して74重量部であった。
上記の保護フィルムの片面に、上記の接着剤を、乾燥後の接着剤層厚みが80nmとなるように塗布した。接着剤が塗布された保護フィルムを上述の亜鉛含有偏光子の両面に、ロール機を用いて貼り合わせ、55℃で6分間乾燥させて偏光板を作成した。
保護フィルムとして、ノルボルネン系樹脂フィルム(日本ゼオン社製、ゼオノアフィルム(厚み40μm)、Tg約135℃、透湿度5g/m2・24h)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして偏光板を作成した後、切断を行った。その切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、実施例1と同様の溶融物層が観察された。
実施例1において、保護フィルムの偏光子と反対側にノルボルネン系フィルム(日本ゼオン社製、ゼオノアフィルム、Tg約135℃、厚み60μm)を積層したことと、レーザ切断の際の搬送速度を15m/分としたこと以外は、実施例1と同様にして偏光板を作成した後、切断を行った。
保護フィルムとして、トリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ社製、KC4UWY(厚み40μm)、透湿度400g/m2・24h)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして偏光板を作成した後、切断を行った。
実施例1において、レーザによる切断の代わりに、押し切りタイプの切断装置を用いて偏光板の切断を行ったこと以外は、実施例1と同様にして偏光板を作成した後、切断を行った。その切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、図3に示すように、切断面が露出しているのが観察された。
実施例3で使用した偏光板を板刃を300℃に加熱してヒートカットした。切断速度は5m/minで、接触時間は0.4秒であった。この偏光板の断面をSEMで観察したところ、実施例1と同様の溶融物層が観察された。
実施例1において、保護フィルムとしてTgが70℃の非晶質PET(三菱樹脂社製、透湿度50g/m2・24h)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして切断面を有する偏光板を作製した。この偏光板の断面をSEMで観察した結果、比較例2と同様に切断面が露出しており、耐湿性も実施例1より劣っていた。(5.0%)
(比較例4)
実施例1において、保護フィルムとして厚みが20μmのアクリルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして切断面を有する偏光板を作製した。この偏光板の断面をSEMで観察した結果、比較例2と同様に切断面が露出しており、耐湿性も実施例1より劣っていた。(2.9%)
(比較例5)
実施例1において、エキシマレーザを使って偏光板を切断したこと以外は、実施例1と同様にして偏光板を作製した後、切断を行って切断面を有する偏光板を作製した。その切断面をSEMで観察したところ、比較例2と同様に切断面が露出しているのが確認され、耐湿性も実施例1より劣っていた。(2.0%)
Claims (9)
- 偏光子の少なくとも片面側に接着剤を介して保護フィルムが貼り合わされた偏光板であって、前記保護フィルムの一方は、40℃、90%RHの雰囲気下における透湿度が、150g/m2・24h以下であり、偏光板の少なくとも1つの端辺がレーザによる切断面を有し、前記レーザによる切断面が、前記一方の保護フィルム側からのレーザ照射で形成されたものであり、前記保護フィルムの切断面から前記偏光子の切断面へと連なる溶融物層が前記偏光子の切断面を覆うように形成されており、かつ前記偏光子のガラス転移温度(Tg)よりも前記保護フィルムのガラス転移温度(Tg)が30℃以上高いことを特徴とする偏光板。
- 前記保護フィルムの厚みが、前記偏光子の厚みの0.8倍以上25倍以下である請求項1記載の偏光板。
- 前記レーザによる切断面が、CO2レーザ、YAGレーザ、又は半導体レーザによる切断面である請求項1又は2に記載の偏光板。
- 前記レーザによる切断面が、出力密度が30〜1000W/mm2のレーザで形成されたものである請求項1〜3いずれかに記載の偏光板。
- 前記保護フィルムの厚みが、前記偏光子の厚みの1倍以上5倍以下である請求項2に記載の偏光板。
- 偏光子の少なくとも片面側に保護フィルムが接着剤を介して積層された偏光板を製造する方法であって、
40℃、90%RHの雰囲気下における透湿度が150g/m2・24h以下である保護フィルムと、前記偏光子の片面側とを接着剤を介して貼り合わせる工程と、
貼り合わせた偏光板の少なくとも1つの端辺を、前記保護フィルム側から照射されるレーザにより溶融切断することで、前記保護フィルムの切断面から前記偏光子の切断面へと連なる溶融物層を、前記偏光子の切断面を覆うように形成する工程と、
を有する偏光板の製造方法。 - 前記偏光子のガラス転移温度(Tg)よりも前記保護フィルムのガラス転移温度(Tg)が30℃以上高いものである請求項6記載の偏光板の製造方法。
- 前記レーザが、CO2レーザ、YAGレーザ、又は半導体レーザである請求項6又は7に記載の偏光板の製造方法。
- 前記レーザの出力密度が30〜1000W/mm2である請求項6〜8いずれかに記載の偏光板の製造方法。
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