JP6607964B2 - 偏光板、画像表示装置及び偏光板保護フィルム - Google Patents
偏光板、画像表示装置及び偏光板保護フィルム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6607964B2 JP6607964B2 JP2017562847A JP2017562847A JP6607964B2 JP 6607964 B2 JP6607964 B2 JP 6607964B2 JP 2017562847 A JP2017562847 A JP 2017562847A JP 2017562847 A JP2017562847 A JP 2017562847A JP 6607964 B2 JP6607964 B2 JP 6607964B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- polarizing plate
- general formula
- protective film
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 0 *N=C=C(c1ccccc1)c1ccccc1 Chemical compound *N=C=C(c1ccccc1)c1ccccc1 0.000 description 2
- IFGDTUVYMWKYJX-UHFFFAOYSA-N CCOC(c1ccccc1)=C=Nc1ccccc1 Chemical compound CCOC(c1ccccc1)=C=Nc1ccccc1 IFGDTUVYMWKYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZKUANUDKXSDSC-UHFFFAOYSA-N O=C(C(C(Nc1ccccc1)=O)=C=Nc1ccccc1)c1ccccc1 Chemical compound O=C(C(C(Nc1ccccc1)=O)=C=Nc1ccccc1)c1ccccc1 WZKUANUDKXSDSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMUQTFVPHIEXKX-UHFFFAOYSA-N [C-](C(c1ccccc1)c1ccccc1)=N\c(cc1)ccc1N=C=C(c1ccccc1)c1ccccc1 Chemical compound [C-](C(c1ccccc1)c1ccccc1)=N\c(cc1)ccc1N=C=C(c1ccccc1)c1ccccc1 RMUQTFVPHIEXKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYWCTESBCJGIAH-UHFFFAOYSA-N c(cc1)ccc1C1=C=Nc(cc2)ccc2C(c2ccccc2)=C=Nc(cc2)ccc2C(c2ccccc2)=C=Nc2ccc1cc2 Chemical compound c(cc1)ccc1C1=C=Nc(cc2)ccc2C(c2ccccc2)=C=Nc(cc2)ccc2C(c2ccccc2)=C=Nc2ccc1cc2 LYWCTESBCJGIAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B23/00—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose
- B32B23/14—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose characterised by containing special compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B3/00—Preparation of cellulose esters of organic acids
- C08B3/06—Cellulose acetate, e.g. mono-acetate, di-acetate or tri-acetate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3442—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3462—Six-membered rings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/08—Cellulose derivatives
- C08J2301/10—Esters of organic acids
- C08J2301/12—Cellulose acetate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
かかる酸の作用を抑えるために、偏光板保護フィルム中にエポキシ化合物を酸捕捉剤として添加する技術が提案されている(例えば特許文献1)。
本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至ったものである。
〔1〕
偏光子と、この偏光子に積層された偏光板保護フィルムとを有する偏光板であって、
上記偏光板保護フィルムが、下記一般式(1)で表される化合物とセルロースアシレートとを含有する、偏光板。
但し、一般式(1)中、互いに二重結合で連結されて示された炭素原子及び窒素原子は単環の環構成原子ではない。
〔2〕
上記偏光板保護フィルム中、上記セルロースアシレートの含有量100質量部に対し、上記の一般式(1)で表される化合物の含有量が、合計で0.1〜50質量部である、〔1〕記載の偏光板。
〔3〕
上記一般式(1)のR1〜R3のうち少なくとも1つがアリール基である、〔1〕又は〔2〕記載の偏光板。
〔4〕
上記一般式(1)のR1〜R3のうち少なくとも2つがアリール基である、〔3〕記載の偏光板。
〔5〕
上記アリール基がフェニル基である、〔3〕又は〔4〕記載の偏光板。
〔6〕
上記の一般式(1)で表される化合物の分子量が250以上である、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の偏光板。
〔7〕
上記偏光板保護フィルムが、下記一般式(A)で表される化合物の少なくとも1種を含有する、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の偏光板。
〔8〕
上記偏光板保護フィルムが、下記一般式(I)又は(II)で表される化合物の少なくとも1種を含有する、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の偏光板。
〔9〕
〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の偏光板を有する画像表示装置。
〔10〕
下記一般式(1)で表される化合物とセルロースアシレートとを含有する偏光板保護フィルム。
但し、一般式(1)中、互いに二重結合で連結されて示された炭素原子及び窒素原子は単環の環構成原子ではない。
本明細書において置換、無置換を明記していない置換基(連結基についても同様)については、所望の効果を奏する範囲で、その基に任意の置換基を有していてもよい意味である。これは置換、無置換を明記していない化合物についても同義である。
また本明細書において単に「置換基」という場合、特段の断りが無い限り、下記置換基群Tから選択される基が挙げられる。また、特定の範囲を有する置換基が記載されているだけの場合(例えば「アルキル基」と記載されているだけの場合)は、下記置換基群Tの対応する基(上記の場合はアルキル基)における好ましい範囲、具体例が適用される。
本明細書において、ある基の炭素数を規定する場合、この炭素数は、基全体の炭素数を意味する。つまり、この基がさらに置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素数を意味する。
アルキル基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜12、特に好ましくは1〜8のものであり、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基などが挙げられる。)、シクロアルキル基(好ましくは炭素原子数3〜20、より好ましくは3〜12、特に好ましくは3〜8のものであり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素原子数2〜20、より好ましくは2〜12、特に好ましくは2〜8であり、例えばビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素原子数2〜20、より好ましくは2〜12、特に好ましくは2〜8であり、例えばプロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素原子数6〜30、より好ましくは6〜20、特に好ましくは6〜12であり、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素原子数0〜20、より好ましくは0〜10、特に好ましくは0〜6であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜12、特に好ましくは1〜8であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素原子数6〜20、より好ましくは6〜16、特に好ましくは6〜12であり、例えばフェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばアセチル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる。)、アリールカルボニル基(好ましくは炭素原子数7〜20、より好ましくは7〜15、さらに好ましくは7〜12であり、例えばベンゾイル基などが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数2〜20、より好ましくは2〜16、特に好ましくは2〜12であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数7〜20、より好ましくは7〜16、特に好ましくは7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素原子数2〜20、より好ましくは2〜16、特に好ましくは2〜10であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素原子数2〜20、より好ましくは2〜16、特に好ましくは2〜10であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素原子数2〜20、より好ましくは2〜16、特に好ましくは2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素原子数7〜20、より好ましくは7〜16、特に好ましくは7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素原子数0〜20、より好ましくは0〜16、特に好ましくは0〜12であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素原子数6〜20、より好ましくは6〜16、特に好ましくは6〜12であり、例えばフェニルチオ基などが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばメシル基、トシル基などが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる。)、ウレタン基、ウレイド基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは1〜16、特に好ましくは1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素原子数1〜30、より好ましくは1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる。)、及びシリル基(好ましくは、炭素原子数3〜40、より好ましくは3〜30、特に好ましくは3〜24であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)。
これらの置換基は更に置換基を有してもよい。また、置換基が2つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、隣接する置換基は互いに連結して環を形成してもよい。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
本発明の偏光板は、偏光子の保護フィルムとして偏光板保護フィルムを有する。本発明に用いる偏光板保護フィルム(以下、本発明の偏光板保護フィルムともいう。)は、セルロースアシレートを主成分として含有する。本発明の偏光板保護フィルム中のセルロースアシレートの含有量は50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、85質量%以上がさらに好ましい。上記偏光板保護フィルム中のセルロースアシレートの含有量の上限は、通常は99質量%以下であり、98質量%以下が好ましく、96質量%以下がさらに好ましい。上記偏光板保護フィルム中、セルロースアシレート以外の残部には、後述するフィルム耐久性改良剤が含有され、さらに必要により後述するバルビツール酸化合物、アセタール化合物、その他の慣用添加剤が含有される。
本発明において、上記偏光板保護フィルムに用いるセルロースアシレートの原料とするセルロースとしては、綿花リンター及び木材パルプ(広葉樹パルプ,針葉樹パルプ)などがあり、何れの原料セルロースから得られるセルロースでも使用でき、混合して使用してもよい。原料セルロースは、例えば、丸澤、宇田著,「プラスチック材料講座(17)繊維素系樹脂」,日刊工業新聞社(1970年発行)、又は発明協会公開技報公技番号2001−1745号(7頁〜8頁)に記載のセルロースを用いることができる。
上記セルロースアシレートとしては、偏光板保護フィルムの製造に用いられる公知のセルロースアシレートを何ら制限なく用いることができる。
セルロースを構成するβ−1,4結合しているグルコース単位は、2位、3位及び6位に遊離のヒドロキシ基を有している。上記セルロースアシレートは、これらのヒドロキシ基の一部をアシル基によりアシル化した重合体(ポリマー)である。
アシル置換度(以下、単に「置換度」ということがある)は、2位、3位及び6位に位置するセルロースのヒドロキシ基のアシル化の度合いを示すものであり、全てのグルコース単位の2位、3位及び6位のヒドロキシ基がいずれもアシル化された場合、総アシル置換度は3である。例えば、全てのグルコース単位で、6位のみが全てアシル化された場合、総アシル置換度は1である。同様に、全グルコースの全ヒドロキシ基において、各々のグルコース単位で、6位及び2位のいずれか一方の全てがアシル化された場合も、総アシル置換度は1である。
すなわち置換度は、グルコース分子中の全ヒドロキシ基が全てアシル化された場合を3として、アシル化の度合いを示すものである。
セルロースアシレートの置換度は、手塚他,Carbohydrate.Res.,273,83−91(1995)に記載の方法、又は、ASTM−D817−96に規定の方法に準じて測定することができる。
本発明の偏光板保護フィルムとして、後述の共流延法などにより、異なるセルロースアシレートを含有する複数層からなるフィルムを採用することも好ましい。
なお、数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography;GPC)によりポリスチレン換算で測定される数平均分子量を採用した。具体的な測定条件を以下に示す。
GPC装置:東ソー社製GPC装置(HLC−8320GPC、Ecosec)
カラム:TSK gel SuperHZM−H、TSK gel SuperHZ4000、TSK gel SuperHZ2000併用、(東ソー製、4.6mmID(内径)×15.0cm)
溶離液:N−メチルピロリドン(NMP)
例えば、綿花リンター又は木材パルプ由来のセルロースを原料とし、これを酢酸等の有機酸で活性化処理した後、硫酸触媒の存在下で、所望の構造の有機酸を用いてエステル化することによりセルロースアシレートを得ることができる。また、アシル化剤として有機酸無水物を用いる場合には、一般にセルロース中に存在するヒドロキシ基の量に対して有機酸無水物を過剰量で使用してセルロースをエステル化する。
またセルロースアシレートは、例えば、特開平10−45804号公報に記載された方法により合成することもできる。
本発明の偏光板保護フィルムは、フィルム耐久性改良剤として下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物を少なくとも1種含有する。
R1及びR2として採り得るアルキル基は直鎖でも分岐を有してもよい。このアルキル基の炭素数は1〜20が好ましく、1〜10がより好ましく、1〜8がさらに好ましく、1〜6がさらに好ましく、1〜4がさらに好ましい。このアルキル基の好ましい具体例として、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、s−ブチル、イソブチルを挙げることができる。
R4及びR5として採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシ基、アリールカルボニル基及びカルバモイル基の好ましい形態は、それぞれ上記一般式(1)におけるR1として採り得るアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシ基、アリールカルボニル基及びカルバモイル基の好ましい形態と同じである。
(測定条件)
溶媒:THF 特級 (東京化成(株)製)
カラム:TSKgel Super HZM-H,HZ4000,HZ2000(東ソー(株)製)
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI MODEL 504(GLサイエンス社製)
流量:10mL/min
校正曲線:STK standard ポリスチレン(Mw=500〜1000000、東ソー(株)製)
カラム温度:40℃
本発明の偏光板保護フィルムは下記一般式(A)で表されるバルビツール酸化合物の少なくとも1種を含有することも好ましい。本発明の偏光板保護フィルムが下記一般式(A)で表される化合物を含有することにより、熱ないし湿熱による偏光子の劣化を、より効果的に抑えることができる。
芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜20が好ましく、6〜16がより好ましく、6〜12がさらに好ましい。芳香族炭化水素基としては、フェニル、ナフチルが好ましく、フェニルがより好ましい。
芳香族複素環基としては、5又は6員環が好ましく、ベンゼン環又はヘテロ環が縮環していてもよい。芳香族複素環基の複素環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が好ましく、炭素数は0〜20が好ましく、1〜16がより好ましく、3〜12がより好ましい。このようなヘテロ環としては、例えば、ピロール環、チオフェン環、フラン環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、インドール環が挙げられる。
本明細書において、水溶性基は、化合物の水への溶解性を高める基であり、アニオン又はカチオンの基、もしくは解離してアニオン化できる基(例えば、pKaが、10以下が好ましい。)である。かかる水溶性基としては、スルホ基もしくはその塩、カルボキシ基もしくはその塩、リン酸基もしくはその塩、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、オニオ基(好ましくは、アンモニオ基)、スルホンアミド基、アシルスルファモイル基、アルキルもしくはアリールのスルホニルスルファモイル基、活性メチンもしくはメチレン構造を有する基が挙げられる。このうち、スルホ基もしくはその塩、カルボキシ基もしくはその塩、ヒドロキシ基、又はアミノ基がより好ましい。
例えば、無機イオンでは、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)が好ましく、有機イオンでは、有機カチオンのオニウムイオンが挙げられ、有機のアンモニウムイオン(例えば、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)、含窒素ヘテロ芳香環のカチオン(例えば、ピロリジニウムイオン、ピリジニウムイオン)、ホスホニウムイオン(例えば、テトラメチルホスホニウムイオン)、スルホニウムイオン(例えば、トリメチルスルホニウムイオン)が含まれる。これらの対イオンの中でもアルカリ金属イオン、すなわちアルカリ金属塩が好ましい。
無機酸の場合、塩酸、臭素酸、硫酸、リン酸、ホウ酸が挙げられ、有機酸としては、脂肪族もしくは芳香族のカルボン酸又はスルホン酸(例えば、ギ酸、酢酸、シュウ酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ニコチン酸等)が挙げられる。
また、オニオ基の場合は、無機もしくは有機のアニオンであり、上記無機もしくは有機酸のアニオンが挙げられる。
RA1、RA3及びRA5が各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又は芳香族基であって、これらのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基及び芳香族基は置換基を有してもよく、この置換基として、置換基群Tで挙げられた基のうち、上記の水溶性基以外の置換基を有する化合物である。
上記の各基が有してもよい置換基は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、芳香族基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、シリル基、又はハロゲン原子が好ましい。
このような環としては、脂肪族炭化水素環、芳香族炭化水素環が好ましく、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、ベンゼン環、ナフタレン環がより好ましく、シクロヘキサン環、ベンゼン環がさらに好ましい。
環状の基又は環構造を有する基としては、なかでも、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基が好ましい。
置換基の組み合わせ、分子量をこのような好ましい範囲にすることで、例えば、偏光板保護フィルムを形成した場合、一般式(A)で表される化合物の偏光板保護フィルムからの揮散抑制に優れ、透明性の高いフィルムを得ることができる。
この態様は、第一の態様とは逆に、極性効果を利用するものであり、形成されたフィルム中での拡散性も考慮するものである。
RA1及びRA3が各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又は芳香族基であり、RA5が水素原子又は置換基であって、且つ、1)RA1、RA3及びRA5のいずれかが水溶性基もしくは水溶性基を含む基である化合物、2)分子量が128以上250未満である化合物、及び/又は、3)RA1、RA3及びRA5のいずれか1つ又は2つが水素原子である化合物である。
なお、一般式(A)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(A)で表される化合物の添加量を上記好ましい範囲とすることで、透湿度を効果的に下げることが可能となり、また、ヘイズの発生がより抑えられる。
下記一般式(I)又は一般式(II)で表される化合物(以下、これらを合わせて「アセタール化合物」ともいう。)の少なくとも1種を含有することも好ましい。本発明の偏光板保護フィルムが下記一般式(I)又は(II)で表される化合物を含有することにより、偏光子からのヨウ素等の二色性色素の放出をより抑えることができ、熱ないし湿熱による偏光子の劣化をより効果的に抑えることができる。
Zがベンゼン環である場合、一般式(I)は下記一般式(I−1)で表される。また、Zがシクロヘキサン環である場合、一般式(I)は下記一般式(I−2)で表される。なお、下記一般式(I−1)及び(I−2)において、X、n1、R1a及びm1は、それぞれ一般式(I)におけるX、n1、R1a及びm1と同義であり、好ましい形態も同じである。
一般式(I)中、Xは、下記一般式(I−A−3)で表される基を示す。
アシル基のうち、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基が好ましい。
形成された環は、置換基を有してもよく、このような置換基としては上述した置換基群Tから選択される基が挙げられる。
m1が2以上の整数である場合、複数のR1aが互いに結合して環を形成してもよい。
Xの数を示すn21及びn22は、1〜5の整数であり、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
R21の数を示すm21及びR22の数を示すm22は、0〜4の整数である。
m21が2以上の整数である場合、複数のR21が互いに結合して環を形成してもよい。またm22が2以上の整数である場合、複数のR22が互いに結合して環を形成してもよい。
下記に示す各基本骨格と、下記に示す各アセタール部分の構造との、いずれの組合せを採用した形態のアセタール化合物であっても本発明に好適に用いることができる。
偏光板保護フィルム中のアセタール化合物の含有量は、偏光板保護フィルムを構成するセルロースアシレート100質量部に対し、0.1〜50質量部の範囲で配合するのが好ましく、1〜30質量部の範囲で配合するのがより好ましく、4〜20質量部の範囲で配合するのがさらに好ましい。
続いて、本発明の偏光板保護フィルムの製造について説明する。
本発明の偏光板保護フィルムの製造は、特に限定されるものではなく、例えば溶融製膜法又は溶液製膜法(ソルベントキャスト法)により製造することが好ましく、添加剤の揮散及び分解を考慮すると溶液製膜法(ソルベントキャスト法)により製造することがより好ましい。ソルベントキャスト法を利用したポリマーフィルムの製造例については、米国特許第2,336,310号、同第2,367,603号、同第2,492,078号、同第2,492,977号、同第2,492,978号、同第2,607,704号、同第2,739,069号及び同第2,739,070号の各明細書、英国特許第640731号及び同第736892号の各明細書、並びに特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号及び同62−115035号等の各公報を参考にすることができる。また、本発明の偏光板保護フィルムは、延伸処理が施されていてもよい。延伸処理の方法及び条件については、例えば、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号等の各公報を参考にすることができる。
溶液の流延方法としては、調製されたドープ(セルロースアシレートを溶媒に溶解してなる溶液)を加圧ダイから金属支持体上に均一に押し出す方法、一旦金属等の支持体上に流延されたドープをブレードで膜厚を調節するドクターブレードによる方法、逆回転するロールで調節するリバースロールコーターによる方法等があり、加圧ダイによる方法が好ましい。加圧ダイにはコートハンガータイプ及びTダイタイプ等があるが、いずれも好ましく用いることができる。また、ここで挙げた方法以外にも、セルロースアシレート溶液を流延製膜する公知の方法を採用することができる。上記の各流延方法の条件は、用いる溶媒の沸点等の違いを考慮して適宜に設定することができる。
共流延法及び逐次流延法により偏光板保護フィルムを製造する場合には、先ず、各層用のドープを調製し、この溶液を支持体上に流延する。
共流延法(重層同時流延)では、まず流延用支持体(バンド又はドラム)の上に、各層(3層あるいはそれ以上でもよい)各々の流延用ドープを別々のスリットなどから同時に押出すことができる流延用ギーサを用いてドープを押出して、各層を同時に流延する。流延後、適当な時間をおいて支持体から剥ぎ取って、乾燥してフィルムを形成することができる。共流延ギーサを用いることにより、例えば、流延用支持体の上に表層用ドープから形成された表層2層と、これら表層に挟まれたコア層用ドープからなるコア層の計3層を、支持体上に同時に押出して流延することができる。
また塗布法では、一般的には、コア層を溶液製膜法によりフィルム状に形成し、その表層に、目的のセルロースシレート溶液である塗布液を塗布し、乾燥して、積層構造を形成する。
本発明の偏光板保護フィルムは、上記の流延、乾燥後に、延伸処理されていることも好ましい。セルロースエステル樹脂層の延伸方向はフィルム搬送方向(MD(Machine Direction)方向)と搬送方向に直交する方向(TD(Transverse Direction)方向)のいずれでもよい。後に続く偏光板加工プロセスを考慮すると、TD方向であることが好ましい。延伸処理は2段階以上に分けて複数回行ってもよい。
MD方向の延伸の場合、例えば、フィルムの搬送ローラーの速度を調節して、フィルムの剥ぎ取り速度よりも巻き取り速度を速くすることにより行うことができる。
上記偏光板保護フィルムは、上記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物の少なくとも1種を含有する。すなわち、上記偏光板保護フィルムの製造においては、ドープ中に上記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物を含有(溶解)させる。ドープ中、上記一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物の含有量は、合計で、上記ドープ中のセルロースアシレートの含有量100質量部に対して0.1〜50質量部とすることが好ましく、0.1〜20質量部とすることがより好ましく、0.1〜10質量部とすることがさらに好ましい。
上記ドープ中、上記一般式(1)〜(3)の各式で表される化合物及び上記一般式(A)で表される化合物を含めた添加剤の含有量の合計は、セルロースアシレートの含有量100質量部に対して50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、5〜20質量部であることがさらに好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムは、アルカリ鹸化処理することにより、ポリビニルアルコールのような偏光子の材料との密着性を高めることができる。
鹸化の方法については、特開2007−86748号公報の段落番号0211及び段落番号0212に記載されている方法を用いることができる。
本発明の偏光板保護フィルムにおいて、偏光板保護フィルム上に所望により目的に応じた機能性層を設けることができる。
機能性層としては、ハードコート層、反射防止層、光散乱層、防汚層、帯電防止層、接着層、染料層、アンチハレーション層、アンチグレア(防眩)層、ガスバリア層、反射防止層、滑り層、紫外線吸収層、偏光層等が挙げられ、これらは一層で複数の機能を兼ねていていてもよい。
偏光板保護フィルムは、透湿度が低く、ヌープ硬度、鉛筆硬度などの硬度が高く、紫外線透過率、ヘイズが低いことが必要となる。また、湿熱経時後の分子量の低下及び黄変が発生しないことが好ましい。
本発明の偏光板保護フィルムは、40℃、相対湿度90%、24時間の条件における透湿度が1050g/m2以下であることが好ましく、990g/m2以下がより好ましい。透湿度を上記範囲にすることにより、高温高湿環境下においても偏光子の劣化を効果的に抑えることができる。
上記透湿度の値は、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じて、温度40℃、相対湿度90%の雰囲気中、試料を24時間に通過する水蒸気の質量(g)を測定し、試料面積1m2あたりの値に換算した値である。
本発明の偏光板保護フィルムは、押し込み荷重50mNでヌープ圧子を用いて測定した表面硬度は、185N/mm2以上が好ましい。より好ましくは、JIS Z 2251の方法に準じて押し込み荷重50mNで、同じ押し込み位置においてヌープ圧子を回転させて測定されるヌープ硬度の最小値が210N/mm2以上である。表面硬度(ヌープ硬度)は、ナノインデンテーション法により測定される。なお、JIS Z 2251はISO4545を基に作成した日本工業規格である。例えば、同じ押し込み位置においてヌープ圧子を10°ずつ回転させて測定される合計18方位のヌープ硬度の最小値が210N/mm2以上である。偏光板保護フィルムの表面硬度は220N/mm2以上が好ましく、230N/mm2以上がより好ましい。
偏光板保護フィルムの表面硬度は、添加剤の種類及び添加量、樹脂の重合度、ドープ溶媒組成、及びフィルムの延伸処理等により調整することができる。
本発明の偏光板保護フィルムは、鉛筆硬度も高いことが好ましい。
鉛筆硬度は、JIS K 5400に記載の鉛筆硬度評価に基づく。具体的には、偏光板保護フィルムを温度25℃、相対湿度60%で2時間調湿した後、JIS S 6006に規定する3Hの試験用鉛筆を用いて、500gの荷重における評価を20回繰り返して評価する。
実用的には、3H以上の結果が必要となる。
本発明の偏光板保護フィルムは、紫外線による偏光子及び/又は液晶セル内の駆動液晶の劣化を防止するため、紫外線を遮蔽する能力が高いことが好ましい。例えば、波長290〜300nmの領域の紫外線透過率は、10%以下が好ましく、5%以下がより好ましい。波長290〜300nmの領域の紫外線の透過率を10%以下にすることで、波長290〜300nm付近に吸収極大を有するI3 −などの光励起を抑制することができ、結果、光による偏光性能の劣化を効率的に抑制できる。
本発明の偏光板保護フィルムのヘイズは0.01〜1.00%であることが好ましい。より好ましくは0.05〜0.80%である。ヘイズが1.00%以下であると液晶表示装置のコントラストが高くなり好ましい。
ヘイズの測定は、ヘイズメーター、例えば、ヘイズメーター(HGM−2DP、スガ試験機)を使用し、JIS K−7136に準じて測定することができる。その際、測定する偏光板保護フィルムもしくはその積層体を40mm×80mmの大きさにして、25℃、相対湿度60%の条件で測定する。
本発明の偏光板保護フィルムは、湿熱経時後でもセルロースアシレートの分子量が大きく低下しないことが好ましい。セルロースアシレートの重量平均分子量は高速液体クロマトグラフィーを用いて以下の条件にて測定することができる。
測定条件
溶媒:NMP:和光純薬138−12103 (LiBr 10mM;高純度化学研究所(株)製)
カラム:TSKgel Super AWM−H 3本(東ソー(株)製)
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI MODEL 504(GLサイエンス社製)
流量:10mL/min
校正曲線:STK standard ポリスチレン(Mw=500〜1000000、東ソー(株)製)
カラム温度:40℃
本発明の偏光板保護フィルムは、b*が低いことが好ましく、湿熱経時後においてもb*が抑えられていることがより好ましい。
b*の測定はJIS−Z8781に準じ、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いて、可視光(380〜780nm)に対するフィルムの透過率より算出した。
本発明の偏光板は、偏光子と、少なくとも1枚の、上述した本発明の偏光板保護フィルムとを有する。
本発明の偏光板は、通常は偏光子の両面に、偏光子を保護するための光学フィルム(偏光板保護フィルム)を有し、そのうち少なくとも1つの光学フィルムとして本発明の偏光板保護フィルムが用いられる。偏光子の両面に設けられた2枚の偏光板保護フィルムのうち一方が本発明の偏光板保護フィルムである場合、他方の偏光板保護フィルムに特に制限はなく、公知の偏光板保護フィルムを広く用いることができる。
本発明の偏光板に用いる偏光子は、少なくとも二色性色素と樹脂フィルムからなる。
偏光子に用いる樹脂フィルムとしては、ポリビニルアルコール(PVA)フィルムが広く用いられており、本発明においてもPVAフィルムを用いることが好ましい。PVAフィルムは、通常は、偏光子の80質量%以上を占める。PVAフィルムの原料とするPVAは、通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有してもよい。また、アセトアセチル基、スルホ基、カルボキシ基、オキシアルキレン基等を含有する変性PVAを用いることもできる。
上記PVAのケン化度は特に限定されず、溶解性等の観点から80〜100mol%が好ましく、90〜100mol%が特に好ましい。また、上記PVAの重合度は特に限定されず、1,000〜10,000が好ましく、1,500〜5,000が特に好ましい。
かかる弾性率のPVAフィルムを採用することにより、延伸後のシワの発生が抑制され、延伸後においても十分な強度を有するPVAフィルムを製造することができる。
偏光子に含まれる二色性色素は、方向により吸光度の異なる色素であり、ヨウ素イオン、ジアゾ系色素、キノン系色素、その他公知の二色性染料などが含まれる。二色性色素としては、I3 −及びI5 −などの高次のヨウ素イオンもしくは二色性染料を好ましく使用することができる。
なかでも高次のヨウ素イオンが特に好ましく使用される。高次のヨウ素イオンは、「偏光板の応用」永田良編,CMC出版及び工業材料,第28巻,第7号,p.39〜p.45に記載されているようにヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液及び/又はホウ酸水溶液にPVAフィルムを浸漬することにより、PVAフィルムに吸着・配向した状態で生成させることができる。なお、これらのポリヨウ素イオンの二量体などの多量体、及び/又はより高次の価数を有するポリヨウ素イオンを含んでいてもよい。
偏光子は常法により製造することができる。例えば、PVAをフィルム化した後、ヨウ素等の二色性色素を導入して製造することができる。PVAフィルムの製造については、特開2007−86748号公報の段落番号0213〜0237、特許第3342516号公報、特開平09−328593号公報、特開2001−302817号公報、特開2002−144401号公報等の記載を参照することができる。
水性媒体中にPVAを撹拌しながら添加し、PVAを溶解した原液を調製する。原液中のPVA濃度は、好ましくは5〜20質量%である。また、得られた原液を脱水し、含水率40%程度のPVAウェットケーキを一度調製してもよい。さらにその後添加剤を加える場合は、例えば、PVAウェットケーキを溶解槽に入れ、添加剤、水を加え、槽底から水蒸気を吹き込みながら攪拌することが好ましい。内部樹脂温度は50〜150℃に加温することが好ましく、系内を加圧してもよい。
キャストドラムの幅は2〜6mが好ましく、3〜5mがより好ましく、4〜5mが特に好ましい。
キャストドラムの回転速度は2〜20m/分が好ましく、4〜12m/分がより好ましく、5〜10m/分が特に好ましい。
キャストドラムのキャストドラム表面温度は40〜140℃が好ましく、60〜120℃がより好ましく、80〜100℃であることが特に好ましい。
T型スリットダイ出口の樹脂温度は40〜140℃が好ましく、60〜120℃がより好ましく、80〜100℃が特に好ましい。
また、得られたフィルムの長さについても特に制限はなく、2000m以上、好ましくは4000m以上の長尺のフィルムとすることができる。フィルムの幅についても、特に制限はないが、2〜6mが好ましく、3〜5mがより好ましい。
延伸は、米国特許第2,454,515号明細書などに記載されているような、縦一軸延伸方式、もしくは特開2002−86554号公報に記載されているようなテンター方式を好ましく用いることができる。好ましい延伸倍率は2倍〜12倍であり、さらに好ましくは3倍〜10倍である。
延伸後のPVAフィルの二色性色素による染色は、気相又は液相吸着により行われる。二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、例えば、ヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液(染色液)に偏光子用ポリマーフィルムを浸漬させることで染色することができる。この水溶液中、ヨウ素は0.1〜20g/L、ヨウ化カリウムは1〜200g/L、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は1〜200が好ましい。染色時間は10〜5000秒が好ましく、液温度は5〜60℃が好ましい。この他、ヨウ素あるいは染料溶液をPVAフィルムに塗布あるいは噴霧等することによっても染色することができる。
なお、上記では工程(2)の後に工程(3)を実施することを説明しているが、この順序は入れ替えてもよい。すなわち、工程(1)の後に工程(3)の染色を実施し、次いで工程(2)の延伸を実施する形態も好ましい。
PVAフィルムのホウ酸架橋は常法により行うことができる。また、特許第3145747号公報に記載されているように、染色液にホウ酸、ホウ砂等のホウ素系化合物を添加しておき、PVAフィルムをホウ酸架橋することもできる。PVAフィルムに架橋構造を形成させることにより、二色性色素をPVAフィルム中に安定に保持することが可能となる。
本発明の偏光板の形状は、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以上の態様、又はロール長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1470mm以上とすることが好ましい。
プロテクトフィルム及びセパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。この場合、プロテクトフィルムは、偏光板の表面を保護する目的で貼合され、偏光板を液晶板へ貼合する面の反対面側に用いられる。また、セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶板へ貼合する面側に用いられる。
上記偏光子の少なくとも一方の面に、少なくとも1枚の本発明の偏光板保護フィルムを積層することにより、本発明の偏光板を得ることができる。
偏光板保護フィルムは偏光子との貼合面をアルカリ処理しておき、完全ケン化PVA水溶液を接着剤として用いて偏光子と貼り合わせて作製することが好ましい。
偏光板保護フィルムの処理面と偏光子を貼り合わせるのに使用される接着剤としては、上記完全ケン化PVA水溶液の他、ブチルアクリレート等のビニル系ラテックス等が挙げられる。
ここで、平行及び直交については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含む。例えば、平行、直交に関する厳密な角度から±10°未満の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。
また、偏光子の透過軸と偏光板保護フィルムの遅相軸についての直交とは、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が90°±10°の角度で交わっていることを意味する。この角度は、好ましくは90°±5°、より好ましくは90°±3°、更に好ましくは90°±1°、最も好ましくは90°±0.1°である。上述のような範囲であれば、偏光板クロスニコル下における偏光度性能の低下が抑制され、光抜けが低減され好ましい。
本発明の偏光板は、ディスプレイの視認性向上のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、前方散乱層、及びアンチグレア(防眩)層等の機能層を有する偏光板保護フィルムと複合した機能化偏光板としても好ましく使用される。機能化のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、他の機能性光学フィルム、前方散乱層、アンチグレア層については、特開2007−86748号公報の段落番号0257〜0276に記載され、これらの記載を基に機能化した偏光板を作製することができる。
(偏光度)
本発明の偏光板は、偏光度95.0%以上が好ましく、98%以上がより好ましく、最も好ましくは99.5%以上である。
={(平行透過率−直交透過率)/(平行透過率+直交透過率)}1/2×100
本発明の偏光板は、湿熱条件下においても光学性能が低下しにくく耐久性に優れる。
本発明の偏光板は、85℃、相対湿度85%の環境下で120時間保存した場合の偏光度変化が12%未満であるのが好ましい。偏光度の測定は、後述する実施例に記載の方法により測定される。
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号公報の段落番号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。
本発明の偏光板は画像表示装置用途として好ましく用いられる。かかる画像表示装置として、液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置が挙げられる。有機エレクトロルミネッセンス表示装置に用いる場合、例えば反射防止用途に用いられる。なかでも本発明の偏光板は液晶表示装置に好適に用いられる。
<液晶表示装置>
本発明の画像表示装置としての一実施形態である液晶表示装置は、液晶セルと、この液晶セルの少なくとも一方に配置された本発明の偏光板とを含む。
図1は、上記液晶表示装置の一実施形態を示す概略図である。図1において、液晶表示装置10は、液晶層5とこの上下に配置された液晶セル上電極基板3及び液晶セル下電極基板6とを有する液晶セル、液晶セルの両側に配置された上側偏光板1及び下側偏光板8からなる。液晶セルと各偏光板との間にカラーフィルターを配置してもよい。液晶表示装置10を透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置する。液晶セルの基板は、一般に50μm〜2mmの厚さを有する。
液晶セルの基板は、一般に50μm〜2mmの厚さを有する。
本発明のセルロースエステルフィルムは、様々な表示モードの液晶セルに用いることができる。TN(Twisted Nematic)、IPS(In−PlaneSwitching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、AFLC(Anti−ferroelectricLiquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Super Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、及びHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。また、上記表示モードを配向分割した表示モードも提案されている。本発明のセルロースエステルフィルムは、液晶セルの駆動モードに必要なレターデーション等を考慮することで、いずれの表示モードの液晶表示装置にも好適に用いることができる。また、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置にも好適に用いることができる。
<偏光板保護フィルム101の作製>
(セルロースアシレート溶液101の調製)
下記の各成分をミキシングタンクに投入し、攪拌して溶液とし、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のセルロースアセテート
100.0質量部
・フィルム耐久性改良剤(化合物1−1) 0.5質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 389.0質量部
・メタノール(第2溶媒) 58.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の各成分を分散機に投入し、攪拌して溶液とし、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) 75.5質量部
・メタノール(第2溶媒) 11.3質量部
・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102を1.3質量部と、セルロースアシレート溶液101を98.7質量部とをインラインミキサーを用いて混合し、樹脂溶液(ドープ)を調製した。バンド流延装置を用い、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約20質量%になった時点で、形成されたフィルムを剥ぎ取った。剥ぎ取った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%の状態のフィルムを、120℃の温度下で幅方向に1.10倍(10%)延伸しつつ乾燥した。残留溶媒量は、流延支持体からサンプルを切り出してクロロホルムに溶かし、ガスクロマトグラフィーによりメチレンクロライド量を測定し、決定した。
その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、更に乾燥し、本発明の偏光板保護フィルム101を得た。得られた偏光板保護フィルム101の厚みは25μm、幅は1480mm、巻き長さは2700mであった。
偏光板保護フィルム101の作製において、セルロースアシレート溶液101中のフィルム耐久性改良剤の種類ないし添加量を下表に記載の通りに変更し(下表に示された添加量はセルロースアセテート100質量部に対する添加量(質量部)である)、さらに下記表1に示すバルビツール酸化合物ないしアセタール化合物を添加したこと以外は、偏光板保護フィルム101と同様にして、本発明の偏光板保護フィルム102〜117及び比較の偏光板保護フィルムc01〜c09をそれぞれ作製した。
(セルロースアシレート溶液103の調製)
下記の各成分をミキシングタンクに投入し、攪拌して溶液とし、セルロースアシレート溶液セルロースアシレート溶液103を調製した。
セルロースアシレート溶液103の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.87のセルロースアセテート
100.0質量部
・添加剤E−1 8.0質量部
・シプロ化成(株)製SEESORB706(商品名)
4.0質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 389.0質量部
・メタノール(第2溶媒) 58.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の各成分を分散機に投入し、攪拌して溶液とし、マット剤溶液104を調製した。
マット剤溶液104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) 75.5質量部
・メタノール(第2溶媒) 11.3質量部
・セルロースアシレート溶液103 0.9質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、バルビツール酸系添加剤溶液105を調製した。
バルビツール酸系添加剤溶液105の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・化合物A−3 20.0質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 69.6質量部
・メタノール(第2溶媒) 10.4質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
上記マット剤溶液104の1.3質量部と、バルビツール酸系添加剤溶液105の3.4質量部をそれぞれ濾過後にインラインミキサーを用いて混合し、さらにセルロースアシレート溶液103を95.3質量部加えて、インラインミキサーを用いて混合し、樹脂溶液(ドープ)を調製した。バンド流延装置を用い、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%の状態になった時点で、形成されたフィルムを剥ぎ取った。剥ぎ取った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%の状態のフィルムを、120℃の温度下で幅方向に1.15倍(15%)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、更に乾燥し、セルロースアシレートフィルムS01を得た。得られたセルロースアシレートフィルムS01の厚みは25μm、幅は1480mm、巻き長さは2700mであった。
平均重合度2400、鹸化度99.9%以上のポリビニルアルコール(PVA)粉体を純水に溶解して10質量%になるように調整した水溶液を、ポリエステルフィルム上に塗布して40℃、3時間乾燥した後、さらに110℃、60分乾燥を行ない、厚さ32μmのPVAフィルムを得た。得られたフィルムを30℃の温水で1分間膨潤させ、30℃のヨウ化カリウム/ヨウ素(質量比10:1)の水溶液に浸漬して、1.5倍に縦一軸延伸した。ヨウ化カリウム/ヨウ素(質量比10:1)の水溶液の濃度は、ヨウ素濃度0.38質量%とした。次いで、50℃の4.25質量%のホウ酸水溶液中で、総延伸倍率が7倍になるように縦一軸延伸し、30℃の水浴に浸漬して水洗し、50℃、4分間乾燥し、厚さ8μmの偏光子を得た。
上記で作製した偏光板保護フィルム101〜117、c01〜c09及びセルロースアシレートフィルムS01をそれぞれ、2.3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に、55℃で3分間浸漬した。その後、室温(25℃)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(25℃)の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。こうして、偏光板保護フィルム101〜117、c01〜c09及びセルロースアシレートフィルムS01に対して、フィルム表面の鹸化処理を行った。
鹸化処理した偏光板保護フィルム101を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記で製造した偏光子の片側に貼り付けた。さらに、偏光板保護フィルム101と偏光子を挟んで反対側に鹸化処理したセルロースアシレートフィルムS01を貼り付けた。この際、偏光子の透過軸と作製した偏光板保護フィルムもしくはセルロースアシレートフィルムの幅方向が平行になるように配置した。
このようにして、本発明の偏光板H01を作製した。
偏光板H01の作製において、偏光板保護フィルム、セルロースアシレートフィルムを下表に記載の通りに変更した以外は、偏光板H01と同様にして、本発明の偏光板H02〜H17、比較の偏光板Hc1〜Hc9を作製した。
<分子量変化>
上記で作製した各偏光板保護フィルムに対して、高速液体クロマトグラフィーを用いて下記測定条件にて重量平均分子量を測定した。
(測定条件)
溶媒:NMP:和光純薬138−12103 (LiBr 10mM;高純度化学研究所(株)製)
カラム:TSKgel Super AWM−H 3本(東ソー(株)製)
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI MODEL 504(GLサイエンス社製)
流量:10mL/min
校正曲線:STK standard ポリスチレン(Mw=500〜1000000、東ソー(株)製)
カラム温度:40℃
製膜直後の重量平均分子量をMw(前)とし、90℃、相対湿度90%の環境下で14日間保存した後のサンプルの重量平均分子量をMw(後)として、下記式で算出されるΔMwを指標にして、下記評価基準に基づき、偏光板保護フィルムの耐久性評価した。ΔMwが小さいほどフィルム耐久性に優れる。
ΔMw=1−Mw(後)/Mw(前)
AA:ΔMwが0.01未満
A:ΔMwが0.01以上0.02未満
B:ΔMwが0.02以上0.03未満
C:ΔMwが0.03以上0.05未満
D:ΔMwが0.05以上
結果を下表に示す。
上記で作製した各偏光板保護フィルムに対して、JIS−Z8781の方法に従い、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)を用いてb*測定をした。製膜直後の測定値をb*(前)とし、90℃、相対湿度90%の環境下で14日間保存した後の測定値をb*(後)として、下記式で算出されるΔb*を指標にして、下記評価基準に基づき、偏光板保護フィルムの耐久性評価した。Δb*が小さいほど耐久性に優れる。
Δb*=b*(後)−b*(前)として、以下の基準により評価した。
AA:Δb*が0.05未満
A:Δb*が0.05以上0.1未満
B:Δb*が0.1以上0.3未満
C:Δb*が0.3以上0.6未満
D:Δb*が0.6以上
結果を下表に示す。
上記で作製した各偏光板に対して、日本分光(株)製自動偏光フィルム測定装置VAP−7070(商品名)を用いて直交透過率及び平行透過率を測定し、以下の式により偏光度を算出した。
={(平行透過率−直交透過率)/(平行透過率+直交透過率)}1/2×100
偏光度変化量(%)=[上記保存前の偏光度(%)−上記保存後の偏光度(%)]
AA:偏光度変化量が1%未満
A:偏光度変化量が1%以上5%未満
B:偏光度変化量が5%以上12%未満
C:偏光度変化量が12%以上20%未満
D:偏光度変化量が20%以上
結果を下表に示す。
また、フィルム耐久性改良剤としてエポキシ化合物を含有する偏光板保護フィルムは、フィルム中のセルロースアシレートの分解及び色味変化がある程度抑えられたが、偏光板耐久性は逆に悪化する傾向にあった(比較例2、3)。
また、フィルム耐久性改良剤として、C=N構造が単環の環構成原子として存在する構造の化合物を用いた場合にも、フィルム中のセルロースアシレートの分解を十分に抑えることができず、これを用いた偏光板耐久性にも劣る結果となった(比較例4、5)。また、上記以外の酸捕捉作用を示す公知の化合物を用いた場合にも、フィルム耐久性と偏光板耐久性のすべてを目的のレベルまで高めることはできなかった(比較例6、7)。
また、これらの偏光板保護フィルムを有する偏光板は、高温高湿環境下においても光学特性が劣化しにくく良好な偏光板耐久性を示した。さらに一般式(1)〜(3)のいずれかで表される化合物と、一般式(A)で表されるバルビツール酸化合物を併用することにより、偏光板耐久性がより高められること、さらにアセタール化合物を併用することによりフィルムの色味変化ないし偏光板耐久性が高度に高められることも示された(実施例1〜17)。
2 上側偏光板吸収軸の方向
3 液晶セル上電極基板
5 液晶層
6 液晶セル下電極基板
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
Claims (10)
- 上記偏光板保護フィルム中、上記セルロースアシレートの含有量100質量部に対し、上記の一般式(1)で表される化合物の含有量が、合計で0.1〜50質量部である、請求項1記載の偏光板。
- 上記一般式(1)のR1〜R3のうち少なくとも1つがアリール基である、請求項1又は2記載の偏光板。
- 上記一般式(1)のR1〜R3のうち少なくとも2つがアリール基である、請求項3記載の偏光板。
- 上記アリール基がフェニル基である、請求項3又は4記載の偏光板。
- 上記の一般式(1)で表される化合物の分子量が250以上である、請求項1〜5のいずれか1項記載の偏光板。
- 上記偏光板保護フィルムが、下記一般式(I)又は(II)で表される化合物の少なくとも1種を含有する、請求項1〜7のいずれか1項記載の偏光板。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載の偏光板を有する画像表示装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016010697 | 2016-01-22 | ||
JP2016010697 | 2016-01-22 | ||
PCT/JP2017/001537 WO2017126548A1 (ja) | 2016-01-22 | 2017-01-18 | 偏光板、画像表示装置及び偏光板保護フィルム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017126548A1 JPWO2017126548A1 (ja) | 2018-12-20 |
JP6607964B2 true JP6607964B2 (ja) | 2019-11-20 |
Family
ID=59362264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017562847A Active JP6607964B2 (ja) | 2016-01-22 | 2017-01-18 | 偏光板、画像表示装置及び偏光板保護フィルム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10871597B2 (ja) |
JP (1) | JP6607964B2 (ja) |
WO (1) | WO2017126548A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019101429A (ja) * | 2018-11-21 | 2019-06-24 | 住友化学株式会社 | 光学積層体及びその製造方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05271471A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースエステルフイルム |
JP3358029B2 (ja) * | 1992-11-11 | 2002-12-16 | コニカ株式会社 | 偏光板用保護フィルム |
JP4007920B2 (ja) * | 2002-02-01 | 2007-11-14 | 日東電工株式会社 | 粘着型光学フィルムおよび画像表示装置 |
JP2005271471A (ja) | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 平版印刷方法及びそれに用いる平版印刷版原版 |
JP4485921B2 (ja) | 2004-11-18 | 2010-06-23 | 池上通信機株式会社 | 画像記録装置 |
JP4556697B2 (ja) * | 2005-02-14 | 2010-10-06 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置 |
JP2007269941A (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Konica Minolta Opto Inc | セルロース樹脂ペレットおよび光学フィルム |
JP2008015413A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Konica Minolta Opto Inc | 偏光板保護フィルム、その製造方法、偏光板及び液晶表示装置 |
JP2014121817A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Fujifilm Corp | 積層フィルム、太陽電池モジュール用バックシートおよび太陽電池モジュール |
JP5990128B2 (ja) * | 2013-05-01 | 2016-09-07 | 富士フイルム株式会社 | 液晶表示装置 |
KR101852693B1 (ko) | 2013-07-09 | 2018-04-26 | 후지필름 가부시키가이샤 | 셀룰로오스 아실레이트 필름, 그것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치 |
JP6353391B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2018-07-04 | 富士フイルム株式会社 | 偏光板および表示装置 |
-
2017
- 2017-01-18 WO PCT/JP2017/001537 patent/WO2017126548A1/ja active Application Filing
- 2017-01-18 JP JP2017562847A patent/JP6607964B2/ja active Active
-
2018
- 2018-07-18 US US16/038,639 patent/US10871597B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017126548A1 (ja) | 2017-07-27 |
US10871597B2 (en) | 2020-12-22 |
US20180329117A1 (en) | 2018-11-15 |
JPWO2017126548A1 (ja) | 2018-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5827204B2 (ja) | 偏光板およびその製造方法、並びに液晶表示装置 | |
JP6327289B2 (ja) | 偏光板保護フィルム、その製造方法、偏光板及び画像表示装置 | |
WO2017057255A1 (ja) | 偏光板保護フィルム、その製造方法、偏光板及び画像表示装置 | |
JP2007072390A (ja) | セルロースアシレートフイルム並びにそれを用いた光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置。 | |
JP2017149001A (ja) | 積層体、偏光板及び画像表示装置 | |
JP6607964B2 (ja) | 偏光板、画像表示装置及び偏光板保護フィルム | |
JP6574063B2 (ja) | 積層体、光学フィルム、偏光板保護フィルム、偏光板及び画像表示装置 | |
JP2017065241A (ja) | 積層体、偏光板及び画像表示装置。 | |
JP6587588B2 (ja) | 積層体、光学フィルム、偏光板保護フィルム、偏光板及び画像表示装置 | |
JP6001729B2 (ja) | セルロースエステルフィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP6265553B2 (ja) | 偏光板保護フィルム、偏光板および表示装置 | |
JP6713529B2 (ja) | 積層体、偏光板及び画像表示装置 | |
WO2017057256A1 (ja) | 積層体、偏光板及び画像表示装置 | |
JP6277095B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP6471107B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP6488230B2 (ja) | セルロースエステルフィルム、偏光板及び画像表示装置。 | |
WO2016068311A1 (ja) | 偏光板保護フィルム、偏光板および表示装置 | |
JP2017065242A (ja) | 積層体、偏光板及び画像表示装置 | |
JP6595004B2 (ja) | 積層体、位相差フィルム、偏光板及び画像表示装置 | |
JP6025951B2 (ja) | 偏光板および液晶表示装置 | |
WO2017057254A1 (ja) | 積層体、偏光板及び画像表示装置 | |
JP6340339B2 (ja) | 偏光板保護フィルム、偏光板および表示装置 | |
JP6381125B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板および表示装置 | |
WO2018020904A1 (ja) | セルロースエステルフィルム、偏光板および画像表示装置 | |
JP2016125034A (ja) | 樹脂組成物、偏光板保護フィルム、偏光板および表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180713 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190723 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191008 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191021 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6607964 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |