JP6077751B2 - 偏光板 - Google Patents
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本発明の偏光板に用いられる偏光フィルムは、具体的には、一軸延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものである。ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体、たとえば、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体としては、たとえば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類などが挙げられる。
本発明の偏光板は上述のとおり、偏光フィルムの両面に接着剤を介して貼合される透明樹脂フィルムのうち少なくとも一方を、厚みが5〜100μmのプロピレン系樹脂層を含み、JIS K7161:1994に準拠して80℃で測定される引張弾性率が1000MPa以上である多層フィルムとしたことを特徴とする。このようにプロピレン系樹脂層を含みながら引張弾性率の大きい多層フィルムを用いていることで、偏光板が高温下など過酷な環境下で使用されるときでも、熱により偏光フィルムに生じる収縮を抑え込むことができ、偏光板の変形が少なくなる。このような観点からは、本発明における多層フィルムの上記引張弾性率は、1100MPa以上であることが好ましい。多層フィルムの上記引張弾性率の上限に特別な制限はないが、一般的な樹脂フィルムが示す引張弾性率を考慮すると、3000MPa程度までで十分である。
(A)プロピレン系樹脂層/中間層/ガラス転移温度が90℃以上の熱可塑性樹脂層、
(B)プロピレン系樹脂層/中間層/ガラス転移温度が90℃以上の熱可塑性樹脂層/中間層/プロピレン系樹脂層、
(C)ガラス転移温度が90℃以上の熱可塑性樹脂層/中間層/プロピレン系樹脂層/中間層/ガラス転移温度が90℃以上の熱可塑性樹脂層
などがある。それぞれ、プロピレン系樹脂層の厚みが5〜100μmであり、かつ、多層フィルムの80℃における引張弾性率が1000MPa以上である構成が使用できる。
(A)プロピレン系樹脂層/中間層/スチレン系樹脂層、
(B)プロピレン系樹脂層/中間層/スチレン系樹脂層/中間層/プロピレン系樹脂層、
(C)スチレン系樹脂層/中間層/プロピレン系樹脂層/中間層/スチレン系樹脂層
などとなる。80℃における引張弾性率が1000MPa以上となるように、各層の厚み比を調整することが好ましい。前記引張弾性率は、成形条件にも依存するので一概にはいえないが、目安としてプロピレン系樹脂層の厚みを1としたとき、全体の厚みが1.5〜10程度の範囲となるようにするのが、成形のしやすさという点からは好ましいと考えられる。
(B)マグネシウム、チタンおよびハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて電子供与性化合物などの第三成分とを組み合わせた触媒系、
(C)メタロセン系触媒など。
a)溶融シート状の多層フィルム状物に静電気を付与し、表面状態が鏡面の冷却ロールに密着させて冷却する方法、
b)溶融シート状の多層フィルム状物を、表面状態が鏡面の冷却ロールと表面状態が鏡面の弾性変形可能な金属ロール(タッチロールともいう)または金属ベルトとの間で挟圧し、冷却ロールに密着させて冷却する方法、
c)溶融シート状の多層フィルム状物を冷却ロールに接触させるときに、エアチャンバーから吹き出されるエアによって冷却ロールに密着させて冷却する方法
などの公知の方法で実施できる。
本発明の偏光板に用いられるノルボルネン系樹脂フィルムは、たとえば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーのような環状オレフィン(シクロオレフィン)のユニットを有する熱可塑性の樹脂からなるフィルムである。ノルボルネン系樹脂フィルムは、前記シクロオレフィンの開環重合体や2種以上のシクロオレフィンを用いた開環共重合体の水素添加物であることができる他、シクロオレフィンと環状オレフィンやビニル基を有する芳香族化合物などとの付加共重合体であってもよい。また、極性基が導入されているものも有効である。
Rth=〔(nx+ny)/2−nz〕×d
面内位相差値R0が上記範囲を外れる場合には、液晶パネルの視野角補償能が低下してしまう。また、厚み方向位相差値Rthが上記範囲を外れる場合には、やはり液晶パネルの視野角補償能が低下してしまう。なお、上述した面内位相差値R0および厚み方向位相差値Rthは、たとえば、王子計測機器(株)製のKOBRAシリーズ(KOBRA−21ADHやKOBRA−WRなどがある)を用いて測定することができる。
本発明の偏光板は、先に説明した偏光フィルムの両面に接着剤を介して、前記多層フィルムおよび上述したノルボルネン系樹脂フィルムなどの透明樹脂フィルムがそれぞれ貼合されて構成される。ここで接着剤は、偏光フィルムの両面で同種のものとしてもよいし、両面で異種のものとしてもよい。接着剤層を薄くする観点から好ましい接着剤として、水系の接着剤、すなわち、接着剤成分を水に溶解させたものまたは水に分散させたものが挙げられる。また、接着強度の観点から好ましい接着剤として、それ自体が光により硬化する光硬化性接着剤が挙げられる。
本発明の偏光板において、偏光フィルムの一方の面に前記多層フィルムを貼合し、他方の面に前記したノルボルネン系樹脂フィルムを代表例とする透明樹脂フィルムを貼合した場合は、その透明樹脂フィルム上に、また偏光フィルムの両面に前記多層フィルムを貼合した場合は、そのうち一方の多層フィルム上に、通常は粘着剤層が設けられる。この粘着剤層は、偏光板を液晶表示装置に適用する場合に、液晶セルへの貼合に好適に用いることができる。粘着剤層に用いられる粘着剤としては、従来公知の適宜の粘着剤を特に制限なく用いることができ、たとえばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。中でも、透明性、粘着力、信頼性、リワーク性などの観点から、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。粘着剤層は、それを設けようとするフィルムの表面に直接、粘着剤を含む溶液をダイコータやグラビアコータなどによって塗布し、乾燥させる方法によって設けることができる他、離型処理が施されたプラスチックフィルム(セパレートフィルムと呼ばれる)上に形成された粘着剤層を、偏光板上に転写する方法によっても設けることができる。粘着剤層の厚みは、一般に2〜40μmの範囲内であることが好ましい。
本発明の偏光板は、液晶表示装置に好適に適用することができる。液晶表示装置において、本発明の偏光板は、粘着剤層を介して液晶パネルの背面側に配置される。この際、本発明の偏光板は、前記多層フィルムが液晶セルから遠い側となるように、すなわちバックライトに対向するように配置される。かかる液晶表示装置は、本発明の偏光板を用いているため、耐久性に優れるとともに、表示性能の安定性に優れている。液晶表示装置において、上述した偏光板以外の部分については、従来公知の液晶表示装置の適宜の構成を採用することができ、液晶表示装置が液晶パネル以外に通常備える構成部材(光拡散板、バックライトなど)を適宜備えることができる。なお、液晶パネルの「背面側」とは、液晶パネルを液晶表示装置に搭載したときのバックライト側を意味し、一方、液晶パネルの「前面側」とは、液晶パネルを液晶表示装置に搭載したときの視認側を意味する。
(株)村上色彩研究所製のヘイズメータHM150用い、プロピレン系樹脂層を含む多層フィルム(実施例)またはプロピレン系樹脂フィルム自体(比較例)のヘイズを測定した。
王子計測機器(株)製のKOBRA−WRを用い、プロピレン系樹脂層を含む多層フィルム(実施例)またはプロピレン系樹脂フィルム自体(比較例)の面内位相差値R0および厚み方向位相差値Rthを測定した。
(株)島津製作所製のオートグラフAG−1を用いて、プロピレン系樹脂層を含む多層フィルム(実施例)またはプロピレン系樹脂フィルム自体(比較例)の23℃における引張弾性率および80℃における引張弾性率を測定した。
偏光板を200mm×300mmにカットし(短辺が偏光板の吸収軸)、粘着剤を介してそれをソーダガラスに貼合し、80℃の乾燥のオーブンに入れて100時間置いた後、偏光板を観察した。そして、粘着剤層とガラスの間の剥れの発生状況によって、以下の基準で評価した。
×:偏光板の剥れが1mmを超える。
両面に保護フィルムを貼る前の偏光フィルムの単体透過率と、その両面に保護フィルムを貼って得られた偏光板の単体透過率の差(偏光フィルムの単体透過率−偏光板の単体透過率:単位はいずれも%)を求め、以下の基準で評価した。単体透過率の測定は、偏光フィルム又は偏光板をそれぞれ40mm×40mmの正方形にカットし、日本分光(株)製の紫外可視分光光度計V7100を用いて行った。
△:偏光フィルムと偏光板の単体透過率(%)の差が0.4〜1.0ポイント、
×:偏光フィルムと偏光板の単体透過率(%)の差が1.0ポイントを超える。
プロピレン/エチレン共重合体(エチレン含量=0.4重量%、MFR=9g/10分)と、接着樹脂である「アドマー AT2304」(三井化学社製)と、ポリスチレンである「HRM12」(東洋スチレン社製)とを、それぞれ250℃に加熱した50mmφ押出機にて溶融混練し、次いで600mm幅のTダイより溶融状態で、それぞれの層厚が順に20μm/15μm/40μmとなるように三層共押出した。共押出されたフィルムは、引き続き表面温度が20℃に調節された冷却ロールにて冷却し、上記のプロピレン/エチレン共重合体からなる厚さ20μmのプロピレン系樹脂層が一方の表面となっている総厚みが75μmの多層フィルムを得た。この多層フィルムは、ヘイズ値が10.1%、R0が10nm、Rthが31nm、23℃での引張弾性率が1323MPa、80℃での引張弾性率が1120MPaであった。
接着樹脂を「アドマー SF600」(三井化学社製)に変更し、三層共押出されたフィルムを、表面温度が30℃に調節された冷却ロールにて冷却した以外は、実施例1と同様の方法で、プロピレン/エチレン共重合体からなるプロピレン系樹脂層が一方の表面となっている多層フィルムを得た。この多層フィルムは、ヘイズ値が8.9%、R0が11nm、Rthが16nm、23℃での引張弾性率が1900MPa、80℃での引張弾性率が1090MPaであった。この多層フィルムを用いて、実施例1と同じ方法で偏光板を作製した。得られた偏光板について、上に示した方法で耐久評価をしたところ、粘着剤層とガラスの間の剥れは0.3mmであり、問題ないレベルであった。また、偏光フィルムの単体透過率(%)と偏光板の単体透過率(%)の差は、0.7ポイントであった。
接着樹脂を「アドマー SE800」(三井化学社製)に変更し、三層共押出されたフィルムを、表面温度が30℃に調節された冷却ロールにて冷却した以外は、実施例1と同様の方法で、プロピレン/エチレン共重合体からなるプロピレン系樹脂層が一方の表面となっている多層フィルムを得た。この多層フィルムは、ヘイズ値が9.0%、R0が15nm、Rthが20nm、23℃での引張弾性率が1880MPa、80℃での引張弾性率が1085MPaであった。この多層フィルムを用いて、実施例1と同じ方法で偏光板を作製した。得られた偏光板について、上に示した方法で耐久評価をしたところ、粘着剤層とガラスの間の剥れは0.3mmであり、問題ないレベルであった。また、偏光フィルムの単体透過率(%)と偏光板の単体透過率(%)の差は、0.7ポイントであった。
いずれも実施例2で用いた材料と同じであって、プロピレン/エチレン共重合体と、接着樹脂「アドマー SF600」(三井化学社製)と、ポリスチレン「HRM12」(東洋スチレン社製)と、接着樹脂「アドマー SF600」と、プロピレン/エチレン共重合体とを、それぞれ250℃に加熱した50mmφ押出機にて溶融混練し、次いで600mm幅のTダイより溶融状態で、それぞれの層厚が順に10μm/7.5μm/40μm/7.5μm/10μmとなるように五層共押出した。共押出されたフィルムは、引き続き表面温度が30℃に調節された冷却ロールにて冷却して、プロピレン/エチレン共重合体からなる厚さ10μmのプロピレン系樹脂層がそれぞれ両側の表面となっており、総厚みが75μmの多層フィルムを得た。この多層フィルムは、ヘイズ値が8.0%、R0が10nm、Rthが25nm、23℃での引張弾性率が1850MPa、80℃での引張弾性率が1070MPaであった。この多層フィルムを用いて、実施例1と同じ方法で偏光板を作製した。得られた偏光板について、上に示した方法で耐久評価をしたところ、粘着剤層とガラスの間の剥れは0.2mmであり、問題ないレベルであった。また、偏光フィルムの単体透過率(%)と偏光板の単体透過率(%)の差は、0.3ポイントであった。
実施例1で用いたのと同じプロピレン/エチレン共重合体のみを用い、単層で押出す以外は実施例1と同様にして、厚み75μmのプロピレン系樹脂フィルムを得た。このプロピレン系樹脂フィルムは、ヘイズ値が0.9%、R0が2nm、Rthが16nm、23℃での引張弾性率が1000MPa、80℃での引張弾性率が60MPaであった。このプロピレン系樹脂フィルムを用いて、実施例1と同じ方法で偏光板を作製し、上に示した方法で耐久評価をしたところ、粘着剤層とガラスの間に1.3mmの剥れが発生していた。また、偏光フィルムの単体透過率(%)と偏光板の単体透過率(%)の差は、0.2ポイントであった。
実施例2の多層フィルム:ポリスチレン(40μm)/SF600(15μm)/プロピレン系樹脂(20μm)貼合面、
実施例3の多層フィルム:ポリスチレン(40μm)/SE800(15μm)/プロピレン系樹脂(20μm)貼合面、
実施例4の多層フィルム:プロピレン系樹脂(10μm)/SF600(7.5μm)/ポリスチレン(40μm)/SF600(7.5μm)/プロピレン系樹脂(10μm)貼合面。
Claims (3)
- ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの両面にそれぞれ接着剤を介して透明樹脂フィルムが貼合されている偏光板であって、
前記透明樹脂フィルムの少なくとも一方は、スチレン系樹脂層と厚みが5〜100μmのプロピレン系樹脂層とを含む、80℃において1000MPa以上の引張弾性率を示す多層フィルムである、偏光板。 - 前記多層フィルムは、プロピレン系樹脂層が最表面となり、その最表面となったプロピレン系樹脂層側で偏光フィルムに貼合されている請求項1に記載の偏光板。
- 偏光フィルムの一方の面に前記多層フィルムが貼合され、偏光フィルムの他方の面にはノルボルネン系樹脂フィルムが貼合されている請求項1または2に記載の偏光板。
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