JP5805231B2 - 積層体、偏光板、液晶表示装置、および偏光板の製造方法 - Google Patents
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Description
液晶表示装置の一般的な構成は液晶セルの両側に偏光板を設けたものである。偏光板は一定方向の偏波面の光だけを通す役割を担っており、偏光板の性能によって液晶表示装置の性能が大きく左右される。偏光板は、一般にヨウ素や染料を吸着配向させたポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光子の表裏両側に透明な保護フィルムを貼り合わせた構成となっている。
一方、特許文献4には、保護フィルムにバルビツール酸を配合することが記載されている。
また、特許文献2に記載のヒドロキシカルボン酸系化合物を用いると高温低湿下での偏光子耐久性がむしろ悪化することが分かった。
さらに、特許文献3に記載の酸化防止剤を添加する方法では、偏光子の耐久性を向上させるために、添加量を増やすと偏光子の透過率が低下し、好ましくないことがわかった。
特許文献4では、保護フィルムにバルビツール酸を配合することが記載されているが、保護フィルムと偏光子とを接着させる接着剤などにバルビツール酸を配合することについては記載されていない。
また、高温高湿下での偏光子耐久性が高くても、偏光子と保護フィルム等との密着性が低ければ、偏光板としては使いづらいものとなってしまう。
一般式(1)
一般式(1−2)
<2>接着剤層が樹脂と一般式(1)で表される化合物を含有し、R5が芳香環を有し、極性効果を示す置換基である<1>に記載の積層体。
<3>接着剤層における一般式(1)、下記一般式(1−2)で表わされる化合物、化合物の水和物、化合物の溶媒和物および化合物の塩の含有量は、樹脂の0.5質量%を超え50質量%以下である<1>または<2>に記載の積層体。
<4>R5が、炭素数6〜20の芳香族基である、<1>〜<3>のいずれかに記載の積層体。
<5>樹脂が、水溶性接着剤または紫外線硬化型接着剤である<1>〜<4>のいずれかに記載の積層体。
<6><1>〜<5>のいずれかに記載の積層体の接着剤層の表面に保護フィルムを有する、偏光板。
<7>保護フィルムがセルロースアシレートフィルムである、<6>に記載の偏光板。
<8><6>または<7>に記載の偏光板を有する液晶表示装置。
<9>樹脂と下記一般式(1)、下記一般式(1−2)で表わされる化合物、化合物の水和物、化合物の溶媒和物および化合物の塩の少なくとも1種を含有する接着剤または粘着剤を用いて偏光子と保護フィルムまたは基板と貼り合わせることを含む、偏光板の製造方法;
一般式(1)
一般式(1−2)
本発明の積層体は、偏光子と、偏光子の少なくとも一方の面に隣接する接着剤層を有し、接着剤層が樹脂と下記一般式(1)、下記一般式(1−2)で表わされる化合物、前記化合物の水和物、前記化合物の溶媒和物および前記化合物の塩(以下、これらを、「一般式(1)で表される化合物等」ということがある。)の少なくとも1種を含有することを特徴とする。
一般式(1)
一般式(1−2)
本発明の積層体を用いることで、高温高湿経時後の偏光子の透過率上昇が大幅に抑制され、かつ単板透過率も変化が小さくなる。また、偏光子と偏光板保護フィルムとの密着性を向上させることが可能となる。
本発明にかかる接着剤層は、一般式(1)、一般式(1−2)で表わされる化合物、前記化合物の水和物、前記化合物の溶媒和物および前記化合物の塩の少なくとも1種と樹脂を含み、少なくとも偏光子の一方の面と隣接する。好ましくは、偏光子の両方の面に接着剤層が設けられている。
本発明の積層体は、接着剤層を有し、接着剤層を介して偏光子と偏光板保護フィルムや各種基板などと貼り合わされる。
一般式(1)
この分解の際にラジカルが発生した場合、この発生したラジカルが連鎖的に周囲の樹脂を分解することによって加速度的に劣化が進行することが考えられるため、ラジカルを安定化させることで前記の分解反応を抑制することが望まれる。
上記炭素数1〜20の直鎖のアルキル基、炭素数3〜20の分岐のアルキル基は、炭素数が1〜10の直鎖のアルキル基または炭素数3〜20の分岐のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1〜5の直鎖のアルキル基または炭素数3〜5の分岐のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜3の直鎖のアルキル基であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
上記炭素数3〜20のシクロアルキル基は、炭素数が3〜10のシクロアルキル基であることが好ましく、炭素数4〜8のシクロアルキル基であることがより好ましい。シクロアルキル基の具体例として、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基が挙げられ、シクロヘキシル基が特に好ましい。なお、シクロアルキル基とは、環状のアルキル基を表す。
上記炭素数2〜20のアルケニル基は、炭素数が2〜10のアルケニル基であることが好ましく、炭素数2〜5のアルケニル基であることがより好ましい。
上記炭素数6〜20の芳香族基は、芳香族炭化水素基であっても芳香族複素環基であってもよいが、芳香族炭化水素基であることが好ましい。当該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
R1およびR3の各基が有してもよい上記の置換基のうち、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基が好ましい。
・R1、R3およびR5の少なくとも1つが、極性効果を有する置換基を有する
・R1およびR3のいずれか1つがアラルキル基である化合物
なお、アラルキル基はアルキル基にアリール基が置換した化合物であり、アラルキル基のなかでも、アルキル基に1個または2個のアリール基が置換したもの(2個のアリール基が置換した場合、同一炭素原子に置換していることが好ましい。)が好ましい。さらに、アルキル基にアリール基とアシル基(好ましくはアリーロイル基)が置換したものも好ましい。
・R1およびR3のいずれか1つが、シクロアルキル基を含む基で、好ましくは、シクロアルキル基を含む基がシクロアルキル基である化合物
・R1およびR3が水素原子である化合物、特に、R1およびR3が水素原子で、R5が炭素数1〜3のアルキル基である化合物
本発明では、R5は、特に、芳香環を有し、極性効果を示す置換基であることがさらに好ましい。これらの基はさらに置換基で置換されていてもよい。R5で示される、芳香環を有し、極性効果を示す置換基はラジカルを捕集し安定化に寄与するため極性効果を示す構造であることが好ましい。極性効果を示す構造としては分極を示す効果を有する置換基を用いることができるが、R5は芳香環を有し、極性効果を示す置換基であることが好ましい。
R5としては、フェニル基、p−クロロフェニル基、p−トルイル基、ベンジル基、エチルフェニル基、m−トルイル基、p−メトキシフェニル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、p−メチルベンジル基、ジフェニルメチル基、メチルベンゾイルフェニルメチル基等が挙げられる。p−クロロフェニル基、p−トルイル基、エチルフェニル基、m−トルイル基、p−メトキシフェニル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、p−メチルベンジル基、メチルベンゾイルフェニルメチル基等が挙げられる。
本発明では上述のとおり、一般式(1)で表される化合物に変えて、または、一般式(1)で表される化合物と共に、一般式(1−2)で表される化合物を用いることができる。本発明では、バルビツール酸として、一般式(1−2)で表される化合物としては、R1、R3、およびR5の少なくとも1つが、水溶性基である化合物、または、水溶性基によって置換されている化合物が例示される。その他の部分については、一般式(1)と同義であり、好ましい範囲も同様である。
カルボキシル基、スルホンアミド基およびスルホ基は塩の状態であってもよく、塩を形成する対イオンの例には、アンモニウムイオン、アルカリ金属イオン(例、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン)および有機カチオン(例、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラメチルグアニジニウムイオン、テトラメチルホスホニウムイオン)が含まれる。対イオンの中でもアルカリ金属塩が好ましい。
また、本発明で用いる一般式(1−2)で表される化合物に水溶性を付与する基として、R1とR3の両方が水素原子である態様が例示される。このような構成とすることにより、水溶性が高く成るためである。
また、本発明における一般式(1)で表される化合物、一般式(1−2)で表される化合物は、それぞれ、水和物、溶媒和物もしくは塩の形態で用いてもよい。なお、本発明において、水和物は有機溶媒を含んでいてもよく、また溶媒和物は水を含んでいてもよい。即ち、「水和物」および「溶媒和物」には、水と有機溶媒のいずれも含む混合溶媒和物が含まれる。
また、二種類以上の溶媒を同時に含んでもよいし、水と溶媒を含む(例えば、水とアルコール(例えば、メタノール、エタノール、t−ブタノール)など)であってもよい。
分子量が125以上であれば、フィルムからの揮散や溶出を抑制するのに優れ、分子量が2000以下であれば樹脂に対して相溶性が十分となり、ヘイズの上昇などを防ぐことができるので好ましい。
また、縮合に用いるマロン酸は、無置換のものでも置換基を有するものでもよく、R5に相当する置換基を有するマロン酸を用いれば、バルビツール酸を構築することにより一般式(1)で表される化合物を合成することができる。また、無置換のマロン酸と尿素誘導体を縮合させると5位が無置換のバルビツール酸が得られるので、これを修飾することにより一般式(1)で表される化合物、一般式(1−2)で表される化合物を合成してもよい。
5位の修飾の方法としては、ハロゲン化アルキル等との求核置換反応やマイケル付加反応のような付加反応を用いることができる。また、アルデヒドやケトンと脱水縮合させてアルキリデンまたはアリーリデン化合物を生成させ、その後二重結合を還元する方法も好ましく用いることができる。このような方法は例えば、Organic Letters,第5巻,2887頁(2003年)、Journal of Medicinal Chemistry,第17巻,1194頁(1974年)、Journal of Organic Chemistry,第68巻,4684頁(2003年)、Tetrahedron Letters,第42巻,4103頁(2001年)やJournal of the American Chemical Society,第119巻,12849頁(1997年)、Tetrahedron Letters,第28巻,4173頁(1987年)などに記載の方法を好ましく用いることができる。
なお、本発明に用いる一般式(1)で表される化合物、一般式(1−2)で表される化合物の合成法は上記に限定されるものではない。
一般式(1)で表わされる化合物等を複数組み合わせて用いる場合は、その含有量の合計が上記範囲にあればよい。
一般式(1)で表わされる化合物等は、接着剤層内部で偏在して分布していてもよい。特に、偏光子耐久性改良効果がより効果的に発揮されるにあたり、一般式(1)で表わされる化合物等が接着剤層中で偏光子側により多く存在していることが好ましい。
接着剤層に用いられる樹脂としては、一般式(1)で表わされる化合物等との相溶性を有し、貼り合わせるための機能を有する樹脂であれば特に限定されない。接着剤層として接着の形態にも限定されず、接着剤が粘性を有する粘着剤を用いても良く、乾燥や反応により接着性を発現する接着剤でもよい。本発明における接着剤層は、接着剤および粘着剤の両方を意味するものである。
本発明における接着剤層は、樹脂を主成分とするものであり、通常は、接着剤層の50質量%以上を占める。好ましくは接着剤層の70質量%以上を占める。樹脂は、複数の樹脂を混合させた混合体であってもよい。混合体としては、例えば、樹脂の一部を変性したポリマーの混合物、または異なるモノマーを反応させて合成した樹脂などのように、主骨格の構造がほぼ同一の成分の混合体などが挙げられる。樹脂が混合体の場合、混合体の総量が上記範囲であればよい。
水溶性接着剤は、例えば、水に可溶な天然高分子および合成高分子の少なくとも一方を含有してもよい。天然高分子としては、例えば、たんぱく質や澱粉等が挙げられる。合成高分子としては、例えば、レゾール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリビニルアルコール系樹脂等があげられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する水溶性接着剤が好ましく用いられる。特に、本発明の偏光板では、偏光子隣接層がポリビニルアルコール系樹脂を含有する水溶性接着剤を含むことが、偏光子との接着性に極めて優れ、且つ、偏光板保護フィルムとの接着性にも優れる観点から好ましい。
粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。具体的には、粘着剤として、例えば、溶剤型粘着剤、非水系エマルジョン型粘着剤、水系粘着剤、ホットメルト粘着剤等があげられる。特に、接着剤層が粘着剤から形成される場合、これらの中でも、アクリル系ポリマーをベースポリマーとする溶剤型粘着剤が好ましく用いられる。これは、偏光子および偏光板保護フィルムに対して適度な粘着特性(例えば、ぬれ性、凝集性および接着性)を示し、且つ、光学透明性、耐候性および耐熱性に優れるからである。
水溶性接着剤には、金属化合物を含んでいてもよい。特に、ポリビニルアルコール系樹脂等を含有する水溶性接着剤は、さらに、金属化合物コロイドを含んでいることが、高湿下での偏光子耐久性を改善する観点から好ましい。これは、偏光子と偏光板保護フィルムとの界面で生じる局所的な凹凸欠陥である「クニック」の発生を防止可能となり、偏光板を高湿下で耐久性試験を行ったときに偏光子へ環境湿度由来の水分が流入することを防ぐことにつながるためである。
本発明における接着剤層には、上記の他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、他の化合物を配合してもよい。
例えば、ホウ酸が挙げられる。一般式(1)で表される化合物等はホウ酸とポリマー中の水酸基の結合を促進する効果を有する。セルロースアシレート系偏光板保護フィルムのように、表面がけん化処理により水酸基を多数有する偏光板保護フィルムの場合、一般式(1)で表される化合物等を接着剤層に添加することにより、接着剤層と偏光子層間、および接着剤層と偏光板保護フィルム間のホウ酸架橋が促進され、密着性をより向上させることができる。
ホウ酸を配合する場合、その量は、一般式(1)で表される化合物等に対し、1質量%以上10000質量%以下であることが好ましく、10質量%以上1000質量%以下であることがより好ましい。
なかでも添加剤として金属化合物コロイドを含むと後述の理由で好ましい。
接着剤層に接着剤を用いる場合、接着剤層の厚みは、好ましくは、10〜500nmの範囲であり、より好ましくは、10〜400nmの範囲であり、さらに好ましくは、20〜350nmの範囲である。
偏光子と接着剤層の積層方法は、偏光子と接着剤層を積層する工程、即ち本発明の積層体の製造方法を含む。
一般式(1)で表される化合物等の添加時期は、製品となった時点で含有されていれば特に限定されない。
塗布方法としても、任意の適切な方法が採用され得る。塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、ディップコート法、バーコート法等が挙げられる。
本発明の積層体に用いることができる偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子がある。本発明における偏光子は、ポリビニルアルコール(PVA)と二色性分子から構成することが好ましいが、特開平11−248937号公報に記載されているようにPVAやポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造を生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光子も使用することができる。
偏光子に好ましく用いられる素材などについては特開2012−014148号公報の[0024]〜[0027]段落の記載を参照することができ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の偏光板は、本発明の積層体の接着剤層の表面に保護フィルムを有する。本発明の偏光板は、本発明の積層体を有することから、高温高湿下での偏光子耐久性と単板透過率を改善し、さらに偏光子と偏光板保護フィルムとの密着性も向上する。
ここで、本発明の偏光板が2枚の偏光板保護フィルムを含む場合は、ともに同じ偏光板保護フィルムであっても、異なる偏光板保護フィルムであってもよい。
本発明の偏光板の透過光量を十分に確保できるという観点から、偏光板保護フィルムの光線透過率は85%以上であることが好ましく、88%以上であることがより好ましく、90%以上であることが特に好ましい。
偏光板保護フィルムのヘイズは2%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることが特に好ましい。
本発明の偏光板は、さらに、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層、ガスバリア層、滑り層、帯電防止層、下塗り層や保護層等の機能層を設けた機能性光学フィルムとして使用することもできる。これらの機能層は、前述の反射防止フィルムにおける反射防止層、あるいは光学異方性層等と同一層内で相互に複合して使用してもよい。これらの機能層は、偏光子側および偏光子と反対面(より空気側の面)のどちらか片面、または両面に設けて使用できる。これらの偏光板保護フィルムに複合化できる機能については、特開2005−104149号公報や、特開2012−014148号公報の[0139]〜[0160]などを参照することができ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の偏光板の形状としては、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上や3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、偏光板の幅は1000mm以上とすることが好ましい。
本発明の偏光板は、上記のような構成をすることで、高温低湿下での偏光子耐久性を悪化させることなく、高温高湿下での偏光子耐久性を改善したものである。
本明細書中、偏光子耐久性は、特定の環境下における偏光板の直交透過率変化を測定することにより評価を行う。
本発明の偏光板は直交透過率CTがCT≦2.0であることが好ましく、より好ましい範囲としてはCT≦1.3であり、特に好ましくはCT≦0.6(単位はいずれも%)である。
本発明の偏光板は、偏光板耐久性試験ではその変化量はより小さいほうが好ましい。
本発明の偏光板は、60℃、相対湿度95%に500時間静置させたときの直交単板透過率の変化量(%)が0.60%以下であることが好ましく、且つ、80℃、Dry環境下(調湿をしていない状態であり、本発明における実施例では相対湿度0%〜20%)に500時間静置させたときの直交単板透過率の変化量(%)が0.10%以下であることが好ましい。
60℃、相対湿度95%に500時間静置させたときの直交単板透過率の変化量(%)は、0.30%以下であることが好ましく、0.25%以下であることがより好ましい。一方、80℃、Dry環境下に500時間静置させたときの直交単板透過率の変化量(%)は、0.05%以下であることがより好ましい。
ここで、変化量とは試験後測定値から試験前測定値を差し引いた値である。
上記直交透過率の変化量の範囲を満たせば、偏光板の高温高湿下および高温低湿下で長時間使用中あるいは保管中の安定性が確保でき、好ましい。
偏光板耐久性試験は偏光板をガラスに粘着剤を介して貼り付けた形態で次のように行うことができる。ガラスの上に偏光板をセルロースアシレートフィルムが空気界面側になるように貼り付けたサンプル(約5cm×5cm)を2つ作製する。
単板直交透過率測定ではこのサンプルのフィルムのセルロースアシレートフィルムの側を光源に向けてセットして測定する。
2つのサンプルをそれぞれ測定し、その平均値を実施例における偏光板の直交透過率とする。
その後、80℃、相対湿度90%RHの環境下で各偏光板を168時間経時保存した後に同様の方法で直交透過率を測定する。
経時前後の直交透過率の変化を求め、これを偏光板耐久性として評価する。なお、調湿なしの環境下での相対湿度は、0〜20%RHの範囲とする。
本発明の偏光板のその他の好ましい光学特性等については特開2007−086748号公報の〔0238〕〜〔0255〕に記載されており、これらの特性を満たすことが好ましい。
本発明の偏光板の製造方法は、樹脂と下記一般式(1)で表わされる化合物等を含有する接着剤または粘着剤を用いて偏光子と保護フィルムまたは基板と貼り合わせることを含む。
接着剤層を形成する面は、偏光子と偏光板保護フィルム等の各構成部材との貼合面であるが、さらにその双方であってもよい。よく知られる構成部材としては前述の偏光板保護フィルムが挙げられる。
ここで、実質的に平行であるとは、前記化合物を含む偏光板保護フィルムの主屈折率nxの方向と偏光板の透過軸の方向とは、そのずれが5°以内であることをいい、1°以内、好ましくは0.5°以内であることが好ましい。ずれが1°以内であれば、偏光板クロスニコル下での偏光度性能が低下しにくく、光抜けが生じにくく好ましい。
また、本発明の接着剤層は偏光子よりも紫外線などの劣化を生じさせるエネルギー線が入射する側に配置されることが好ましい。
本発明の接着剤層がエネルギー線入射側に配置されると、偏光子がダメージを受けやすい面の界面で前述の効果が発現され、より偏光子の耐久性に寄与することができる。
次に本発明の液晶表示装置について説明する。
液晶表示装置10には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。液晶層5の駆動モードとしては、TNモード、VAモード、IPSモードを含む横電界モード、OCBモード、ECBモード等の既知のいかなるモードを用いることができる。
1.偏光板保護フィルムの準備
<調製例1>
<<セルロースアシレートフィルムの製膜>>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液101を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液101の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.87、重合度370のセルロースアセテート
100.0質量部
・疎水化剤1(A−1) 10.5質量部
・紫外線吸収剤D 1.5質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 412.2質量部
・エタノール(第2溶媒) 35.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液102を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液102の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、
日本アエロジル(株)製) 2.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 79.9質量部
エタノール(第2溶媒) 6.9質量部
前記セルロースアシレート溶液101 0.9質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
上記マット剤溶液202の1.3質量部と、セルロースアシレート溶液201を98.7質量部加えて、インラインミキサーを用いて混合した。バンド流延装置を用い、前記調製したドープをステンレス製の流延支持体(支持体温度22℃)に流延した。ドープ中の残留溶媒量が略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンターで把持し、残留溶媒量が5〜10質量%の状態で、120摂氏の温度下で幅方向に1.10倍(10%)延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥することでセルロースアシレートフィルムを得た。得られたセルロースアシレートフィルム(偏光板保護フィルム)の厚みは25μm、幅は1480mmであった。
<調製例2>
厚み75μmのポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルム(クラレ(株)製、商品名「VF−PS#7500」)を下記[1]〜[5]の条件の5浴に、フィルム長手方向に張力を付与しながら浸漬し、最終的な延伸倍率がフィルム元長に対し、6.2倍になるように延伸した。この延伸フィルムを40℃の空気循環式オーブン内で1分間乾燥させて、偏光子を作製した。
<<条件>>
[1]膨潤浴:30℃の純水。
[2]染色浴:水100重量部に対し、0.032重量部のヨウ素と、0.2重量部のヨウ化カリウムとを含む、30℃の水溶液。
[3]第1の架橋浴:3重量%のヨウ化カリウムと、3重量%のホウ酸とを含む、40℃の水溶液。
[4]第2の架橋浴:5重量%のヨウ化カリウムと、4重量%のホウ酸とを含む、60℃の水溶液。
[5]水洗浴:3重量%のヨウ化カリウムを含む、25℃の水溶液。
<調製例3>
調製例1の偏光板保護フィルムを、2.3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で3分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。
<製造例1>
一般式(1)で表される化合物および金属化合物コロイドを含むポリビニルアルコール系樹脂を含有する水溶性接着剤を、以下の方法に従って調製した。
アセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学工業(株)製、商品名「ゴーセファイマーZ200」、平均重合度:1200、ケン化度:98.5モル%、アセトアセチル化度:5モル%)100質量部と、メチロールメラミン50質量部とを30℃の温度条件下で純粋に溶解し、固形分濃度3.7%に調整した水溶液を得た。この水溶液100質量部に対して、アルミナコロイド水溶液(平均粒子径15nm、固形分濃度10%、正電荷)18質量部、下記一般式(1)で表される化合物(A−35)0.1質量部を加えて水溶性接着剤を調製した。
前記調製例2の偏光子の一方の側に、製造例1で作製した接着剤を介して、前記調製例1の偏光板保護フィルムを、前記調製例1の偏光板保護フィルムの遅相軸と前記偏光子の吸収軸とが直交するように、貼着した。つぎに、前記偏光子の他方の側に、調製例1の偏光板保護フィルムを、製造例1で作製した水溶性接着剤を介して、貼着した。このようにして得られた積層体を、60〜90℃のオーブンで5分間乾燥させた。
実施例101における一般式(1)で表される化合物の種類および量、接着剤層の厚みを表1に記載のものに変更した以外は同様にして、他の実施例および比較例の偏光板を作製した。
<単板透過率変化の評価>
上記で作製した各実施例および比較例の偏光板について、波長410nm、および510nmにおける偏光板の直交透過率CTを、VAP−7070(日本分光社製)を用いて測定し、10回測定の平均値を用いた。
偏光板耐久性試験は偏光板をガラスに粘着剤を介して貼り付けた形態で次のように行った。ガラスの上に偏光板を貼り付けたサンプル(約5cm×5cm)を2つ作製した。単板直交透過率測定ではこのサンプルのフィルムの側を光源に向けてセットして測定する。2つのサンプルをそれぞれ測定し、その平均値を偏光板の直交透過率とした。
その後、80℃、相対湿度90%の環境下で168時間保存した後について同様の手法で直交透過率を測定した。経時前後の波長410nmにおける直交透過率の変化を求め、以下の基準により高温高湿下での偏光子耐久性として上記表にその結果を記載した。
ここで、直交透過率の変化量とは下記式で算出されるものである。
直交透過率の変化量(%)={(耐久性試験後の直交透過率(%))−(耐久性試験前の直交透過率(%))}
偏光度は直交透過率および平行透過率を、VAP−7070(日本分光社製)を用いて測定し、得られた測定値より以下の式により算出した。
偏光度(%)=
[[(直交透過率)−(平行透過率)]/[(直交透過率)+(平行透過率)]]1/2×100
上記で作製した各実施例および比較例の偏光板を、16cm×16cmに切りだし、片側に粘着剤シート((株)総研化学製)を介してガラスに貼り付けた。次に、カッターで偏光板の上から4cmの位置に幅10cmの切り込みを入れ、この部分から偏光板をガラスから引き剥がした。粘着剤と偏光板の界面ではなく、偏光板の内部で剥離した部分の面積を測定し、以下の基準により偏光子と保護フィルムの密着性を評価した。表1にその結果を示した。
A:偏光板と粘着剤の界面以外で剥離した部分の面積が10%未満
B:偏光板と粘着剤の界面以外で剥離した部分の面積が10%以上30%未満
C:偏光板と粘着剤の界面以外で剥離した部分の面積が30%以上
一方、比較例101より、一般式(1)で表される化合物等を含まない接着剤層を有した偏光板は、高温高湿経時後に大きく偏光子が劣化することがわかった。また、比較例102より、接着剤を含む偏光子隣接層に特開平6−265725号で用いられているTINUVIN328などの一般式(1)で表される化合物ではない化合物を添加した偏光板は、高温低湿経時後に大きく偏光子が劣化することがわかった。
また、一般式(1)で表される化合物等を含有する実施例108の偏光板はフェノール系化合物を含有する比較例104および105の偏光板に比べて高温低湿経時後の波長410nmにおける単板透過率が高く、好ましかった。
さらに、本発明の一般式(1)で表される化合物等を含有する積層体を用いた偏光板は、比較例の偏光板に対して密着性に優れ好ましいことがわかった。
実施例101における一般式(1)で表される化合物等の種類および量、接着剤層の厚みを表2に記載のものに変更した以外は同様にして、実施例201〜204の偏光板を作製した。具体的には、図2に示すように、偏光子11と偏光板保護フィルム12とを、一般式(1)で表される化合物等を含有する接着剤層13を介して偏光板を作製し、さらに、偏光子耐久性を評価するために、偏光子11の一方の面に粘着剤14を介してガラス15を貼り付けた形態とした。
また、比較例202〜203として一般式(1)で表される化合物等が含有される層を接着剤層から保護フィルム層に変更した偏光板を下記のように作製した。
比較例202〜203に用いた一般式(1)で表される化合物等を含有する保護フィルムは、表2に記載した通りに一般式(1)で表される化合物等をセルロースアシレート溶液101中に添加し、膜厚を80μmに変更した以外は、調製例1の偏光板保護フィルムと同様にして製造した。
さらに、製造例1で作製した接着剤において、一般式(1)で表される化合物等を添加しなかった点以外は、実施例101と同様にして比較例201の偏光板を作製した。
具体的には、比較例202〜203の構成は、図3に示すように、偏光子11と一般式(1)で表される化合物等を含有する偏光板保護フィルム121とを、一般式(1)で表される化合物等を含有しない接着剤層131を介して偏光板を作製し、さらに、偏光子耐久性を評価するために、偏光子11の一方の面に粘着剤14を介してガラス15と貼り付けた形態とした。
保護フィルムよりも接着剤層に本発明の一般式(1)で表される化合物等を含有した場合、偏光子の近傍に本発明の一般式(1)で表される化合物等がより多く存在し、効果的に偏光子の安定化に寄与することができるためと推察される。
2 上側偏光板吸収軸の方向
3 液晶セル上電極基板
4 上基板の配向制御方向
5 液晶層
6 液晶セル下電極基板
7 下基板の配向制御方向
8 下側偏光板
9 下側偏光板吸収軸の方向
10 液晶表示装置
11 偏光子
12 偏光板保護フィルム
13 接着剤層
14 粘着剤
15 ガラス
121 偏光板保護フィルム
131 接着剤層
Claims (12)
- 偏光子と、偏光子の少なくとも一方の面に隣接する接着剤層を有し、接着剤層が樹脂と下記一般式(1)、下記一般式(1−2)で表わされる化合物、前記化合物の水和物、前記化合物の溶媒和物および前記化合物の塩の少なくとも1種を含有する積層体;
一般式(1)
一般式(1−2)
- 前記接着剤層が樹脂と一般式(1)で表される化合物を含有し、前記R5がアラルキル基である請求項1に記載の積層体。
- 接着剤層における一般式(1)、一般式(1−2)で表わされる化合物、前記化合物の水和物、前記化合物の溶媒和物および前記化合物の塩の含有量は、樹脂の0.5質量%を超え50質量%以下である請求項1または2に記載の積層体。
- 前記R5が、炭素数7〜20のアラルキル基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記R 5 が、ベンジル基である、請求項4に記載の積層体。
- 樹脂が、水溶性接着剤または紫外線硬化型接着剤である請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体の接着剤層の表面に保護フィルムを有する、偏光板。
- 前記保護フィルムがセルロースアシレートフィルムである、請求項7に記載の偏光板。
- 請求項7または8に記載の偏光板を有する液晶表示装置。
- 樹脂と下記一般式(1)、下記一般式(1−2)で表わされる化合物、前記化合物の水和物、前記化合物の溶媒和物および前記化合物の塩の少なくとも1種を含有する接着剤または粘着剤を用いて偏光子と保護フィルムまたは基板と貼り合わせることを含む、偏光板の製造方法;
一般式(1)
一般式(1−2)
- 偏光子と接着剤層とガラス基板を有し、前記接着剤層は、前記偏光子と前記ガラス基板との間に有し、
前記接着剤層が、樹脂と下記一般式(1)、下記一般式(1−2)で表わされる化合物、前記化合物の水和物、前記化合物の溶媒和物および前記化合物の塩の少なくとも1種を含有する偏光板;
一般式(1)
一般式(1−2)
- さらに、偏光板保護フィルムを有し、
偏光板保護フィルム、偏光子、接着剤層、ガラス基板の順に積層されている請求項11に記載の偏光板。
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