JP6293422B2 - 偏光板、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
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Description
前記易接着層は、シランカップリング剤を用いて得られる有機ケイ素化合物層であり、かつ、前記有機ケイ素化合物層の厚みが30nm以下であることを特徴とする偏光板、に関する。
透明保護フィルムの表面を、シランカップリング剤溶液で処理して、易接着層である有機ケイ素化合物層を形成する工程、
ポリビニルアルコール系フィルム偏光子の少なくとも一方の面に、前記透明保護フィルムに設けられた有機ケイ素化合物層と前記偏光子が対面するように、接着剤により貼り合わせる工程、
を有することを特徴とする偏光板の製造方法、に関する。さらに本発明は、前記製造方法により得られた偏光板、に関する。
本発明の偏光板に用いられる偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、1〜80μm程度である。
透明保護フィルムを構成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロール等のセルロール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。なお、偏光子の片側には、透明保護フィルムが接着剤層により貼り合わされるが、他の片側には、透明保護フィルムとして、(メタ)アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂を用いることができる。
本発明の偏光板は、偏光子と透明保護フィルムが接着剤層を介して設けられているが、透明保護フィルムと接着剤層の間には、易接着層を有する。易接着層は、シランカップリング剤を用いて得られる有機ケイ素化合物層である。前記有機ケイ素化合物層は、透明保護フィルムの表面をシランカップリング剤により処理することにより形成することができる。この有機ケイ素化合物層の形成面が偏光子と貼り合わせられ、得られる偏光板の接着性を向上させることができる。
前記接着剤層は光学的に透明であれば、特に制限されず水系、溶剤系、ホットメルト系、ラジカル硬化型の各種形態のものが用いられる。前記接着剤層に形成には、例えば、ラジカル硬化型接着剤が好適に用いられる。ラジカル硬化型接着剤としては、電子線硬化型、紫外線硬化型等の活性エネルギー線硬化型の接着剤を例示できる。特に短時間で硬化可能な、活性エネルギー線硬化型が好ましく、さらには低エネルギーで硬化可能な紫外線硬化型接着剤が好ましい。
本発明の偏光板は、透明保護フィルムと偏光子を、前記接着剤を用いて貼り合わせることにより製造する。また、透明保護フィルムと、接着剤により形成される接着剤層の間には易接着層(有機ケイ素化合物層)を形成する。当該易接着層(有機ケイ素化合物層)は、通常、透明保護フィルム上に形成した後、当該易接着層と偏光子が対面するように、前記接着剤により貼り合わせる。
重合度2400、ケン化度99.9%、厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の温水中に浸漬し、膨潤させながら、ポリビニルアルコールフィルムの長さが元長の2倍となるように自由端一軸延伸をおこなった。ついで、ヨウ素とヨウ化カリウムの混合物(重量比1:16)の濃度が0.3重量%の水溶液(染色浴)に浸漬し、ポリビニルアルコールフィルム長さがの元長の3倍となるように自由端一軸延伸しながらフィルムを染色した。その後、ホウ酸3重量%、ヨウ化カリウム3重量%の水溶液(架橋浴1)中に浸漬しながら、ポリビニルアルコールフィルムの長さが元長の4倍となるように延伸した後、60℃のホウ酸4重量%、ヨウ化カリウム5重量%の水溶液(架橋浴2)中で、ポリビニルアルコールフィルムの長さが元長の6倍となるように延伸した。その後、ヨウ化カリウム3重量%の水溶液(ヨウ素含浸浴)でヨウ素イオン含浸処理を行った後、60℃のオーブンで4分間乾燥し、偏光子を得た。得られた偏光子の厚みは28μmであった。
ラクトン化ポリメチルメタクリレートフィルム(ラクトン化率20%)を用いた。
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モル%,アセトアセチル化度:5モル%)100部に対し、珪酸ナトリウム(SiO2/Na2Oのモル比:4)10部を30℃の温度条件下で純水に溶解し、固形分濃度4%に調整して水系接着剤1を得た。
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モル%,アセトアセチル化度:5モル%)を30℃の温度条件下で純水に溶解し、固形分濃度4%に調整して水系接着剤2を得た。
ヒドロキシエチルアクリルアミド30部、メチルアクリレート30部、アロニックスM−220(東亞合成社製)40部、IRGACURE907(チバ・ジャパン社製)1.5部を混合して50℃で1時間撹拌し活性エネルギー線硬化型接着剤を得た。
(易接着層の形成:シランカップリング剤処理)
シランカップリング剤(東レ・ダウコーニング社製 商品名「APZ−6661」)20重量部を80重量部のイソプロピルアルコールで希釈して、シランカップリング剤溶液を調製した。上記透明保護フィルムの表面をコロナ処理した後、ワイヤーバーを用いて前記シランカップリング剤溶液を塗布し、80℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥させ、厚さ12nmの有機ケイ素化合物層(易接着層)を形成して、易接着層付き透明保護フィルムを得た。なお、有機ケイ素化合物層の厚みの確認は、得られた偏光板の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察することにより行った。
上記2枚の易接着層付き透明保護フィルムの片面に、上記水系接着剤1または2を乾燥後の接着剤層の厚みが80nmとなるように塗工した接着剤付き透明保護フィルムを得た。布した。次いで、23℃の温度条件下で、偏光子の両面に接着剤付きの透明保護フィルムをロール機で貼り合せ、その後55℃で6分間乾燥して偏光板1または2を作成した。
上記2枚の易接着層付き透明保護フィルムの易接着層上に、上記活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を、マイクログラビアコーター(グラビアロール:#700,回転速度175%/ライン速)を用いて、厚さ1μmになるように塗工した接着剤付き透明保護フィルムを得た。次いで、上記偏光子の両面より、前記接着剤付き透明保護フィルムを、ラミネートロールを用いて貼り合わせた。貼り合わせた透明保護フィルム側(両側)から、紫外線(ガリウム封入メタルハライドランプ,照射装置:FusionUV Systems,Inc社製LightHAMMER10 バルブ:Vバルブ ピーク照度:1600mW/cm2、積算照射量800/mJ/cm2(波長380〜440nm))を照射して、接着剤を硬化させて、偏光子の両側に透明保護フィルムを有する偏光板3を得た。ライン速度は15m/min、紫外線の積算光量800mJ/cm2とした。なお、紫外線の照度は、Solatell社製Sola−Checkシステムを使用して測定した。
実施例1において、透明保護フィルムに形成した有機ケイ素化合物層(易接着層)の厚さを表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして偏光板1乃至3を得た。
実施例および比較例で得られた偏光板1乃至3について下記評価を行った。結果を表1に示す。
各例で得られた偏光板の側面の偏光子と透明保護フィルムとの間にカッターナイフの刃を挿入し、偏光板の端部において、偏光子と透明保護フィルムとを剥離した。当該剥離部において、偏光子および透明保護フィルムのそれぞれを掴み、反対方向に引張って剥離を試みた。その結果を、下記の基準で評価した。
○:偏光子および/または透明保護フィルムが破断して剥離できなかった。
△:偏光子と透明保護フィルムとの間で一部で剥離した。
×:偏光子と透明保護フィルムとの間で完全に剥離した。
各例で得られた偏光板を、65℃/95%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板の偏光度を、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、偏光度の変化量ΔP(%)=(投入前の偏光度(%))−(投入後の偏光度(%))、を求めた。偏光度の変化量ΔPは、0.4%未満であることが好ましく、さらには0.35%以下であることが好ましく、さらには0.3%以下であることが好ましい。
なお、偏光度Pは、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:Tp)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: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。測定波長は、波長410nmであった。得られた410nmにおける直交透過率を光学特性評価の指標とした。
Claims (5)
- 偏光子の少なくとも一方の面に、当該偏光子の側から接着剤層および易接着層をこの順で介して透明保護フィルムが設けられている偏光板であって、
前記透明保護フィルムが液晶ポリマーの配向フィルム、または、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて固定した位相差板であり、
前記易接着層は、透明保護フィルムの表面をシランカップリング剤により処理することによって得られる有機ケイ素化合物層であり、かつ、前記有機ケイ素化合物層の厚みが30nm以下であることを特徴とする偏光板。 - 前記接着剤層が、活性エネルギー線硬化型接着剤により形成されていることを特徴とする請求項1記載の偏光板。
- 偏光子の少なくとも一方の面に、接着剤層および易接着層をこの順で介して透明保護フィルムが設けられている請求項1または2記載の偏光板の製造方法であって、
前記透明保護フィルムが液晶ポリマーの配向フィルム、または、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて固定した位相差板であり、
透明保護フィルムの表面を、シランカップリング剤溶液で処理して、易接着層である有機ケイ素化合物層を形成する工程、
ポリビニルアルコール系フィルム偏光子の少なくとも一方の面に、前記透明保護フィルムに設けられた有機ケイ素化合物層と前記偏光子が対面するように、接着剤により貼り合わせる工程、
を有することを特徴とする偏光板の製造方法。 - 請求項1または2記載の偏光板を有すことを特徴とする光学フィルム。
- 請求項1または2記載の偏光板または請求項5記載の光学フィルムを有することを特徴とする画像表示装置。
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