JP6684630B2 - 偏光板、偏光板の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、図1〜図15を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る偏光板、偏光フィルムの製造方法、偏光板の製造方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
図1は、本実施形態の偏光板を示す概略斜視図である。
図1,2に示すように、本実施形態の偏光板1は、偏光子層11と、偏光子層11の第1の面11aに順に積層された樹脂層12、接着剤層13、保護層14と、偏光子層11の第2の面11bに順に積層された接着剤層15、保護層16、粘着層17、剥離フィルム18と、を有している。
偏光子層11は、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA樹脂と略称することがある)を形成材料とする膜を、二色性色素で染色し、二色性色素を吸着配向させたものである。偏光子層11を構成するPVA樹脂の膜は延伸されており、延伸方向に二色性色素が配向することにより、吸収軸を形成している。図では、符号Aを付した両矢印で吸収軸を示している。本実施形態においては、吸収軸Aは、偏光板1の辺1bと平行であり、円弧状の辺1aと交差するように設定されている。
ケン化度(モル%)=〔(水酸基の数)÷(水酸基の数+酢酸基の数)〕×100。
偏光子層11の第1の面11aにおいて、第1の面11aの周縁部の少なくとも一部に樹脂層12が設けられている。樹脂層12は、上述した非架橋領域11βと平面的に重なるようにして、環状に連続して設けられている。
接着剤層13は、樹脂層12と平面的に重なり、第1の面11aの全面を覆って設けられている。接着剤層13を形成する接着剤としては、例えば、水系であれば、ポリビニルアルコール系樹脂、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、酢酸ビニルエマルジョン系接着剤、アクリル系接着剤などが挙げられる。中でもポリビニルアルコール系樹脂が好適に用いられる。接着剤には、多価アルデヒド、水溶性エポキシ化合物、メラミン系化合物、ジルコニア化合物、亜鉛化合物などが添加剤として添加されてもよい。光硬化性樹脂であれば、例えばエポキシ樹脂系、(メタ)アクリル系等の光カチオン、アニオン重合や光ラジカル重合で反応するものを挙げることができる。なかでも光カチオン重合系エポキシ樹脂であることが好ましい。
接着剤層13と樹脂層12とは、同じ組成物から形成されてもよいし、それぞれ異なる組成物から形成されてもよい。
保護層14は、接着剤層13と平面的に重なり、第1の面11aの全面を覆って設けられている。保護層14は、接着剤層13を介して、偏光子層11に接着されている。
接着剤層15は、偏光子層11の第2の面11bの前縁を覆って設けられている。接着剤層15の形成材料としては、上述の接着剤層13と同じものを挙げることができる。
保護層16は、接着剤層15と重なり第2の面11bの全面を覆って設けられている。保護層16は、接着剤層15を介して偏光子層11に接着されている。保護層16の形成材料としては、上述の保護層14と同じものを挙げることができる。偏光板を薄型化するために、保護層16の形成を省略してもよい。
粘着層17は、保護層16と重なり第2の面11bの全面を覆って設けられている。なお粘着剤層17は、樹脂層12側に設けてもよい。粘着層17の形成材料として、例えばアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂などをベースポリマーとし、そこに、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などの架橋剤を加えた組成物を形成材料とする粘着剤(感圧式接着剤)を挙げることができる。上記組成物には、適宜、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤等の添加物を加えてもよい。
剥離フィルム18は、粘着層17と重なり第2の面11bの全面を覆って設けられている。剥離フィルム18は、粘着層17を介して保護層16に剥離自在に付着している。
次に、本実施形態の偏光フィルムの製造方法および偏光板の製造方法について説明する。図3から図15は、本実施形態の偏光フィルムの製造方法および偏光板の製造方法の説明図である。
図10に示すように、積層延伸フィルム33は、搬送ロール151〜154により長手方向に搬送される。積層延伸フィルム33は、搬送経路中に設けられた架橋浴160において、架橋剤が溶解した架橋溶液161に浸漬され、架橋されながら搬送される。
本実施形態の偏光フィルムの製造方法は、以上のようなものである。
保護層16Aの形成材料としては、上述の保護層16の形成材料と同じものを採用することができる。
粘着層17Aの形成材料としては、上述の粘着層17の形成材料と同じものを採用することができる。
剥離フィルム18Aの形成材料としては、上述の剥離フィルム18の形成材料と同じものを採用することができる。
本実施形態の偏光板の製造方法は、以上のようなものである。
また、以上のような偏光フィルムの製造方法によれば、上述のような偏光板を好適に製造可能な偏光フィルムの製造方法を提供することができる。
また、以上のような偏光板の製造方法によれば、上述のような偏光板を好適に製造可能である。
第1実施形態においては、基材フィルム上にPVA樹脂溶液を塗布して塗膜を形成し、PVA層とし、このPVA層を染色して偏光フィルムとしたが、偏光フィルムの原料であるPVAフィルムは、溶剤キャスト法または溶融押出法で作製したものであってもよい。
溶剤キャスト法を用いてPVAフィルムを形成する場合、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解する溶媒、可塑剤等は、上述の[偏光フィルムの製造方法]に記載のものを使用することが出来る。
0℃に加温した水にポリビニルアルコール系樹脂を溶解させることで得ることができる。
ポリビニルアルコール系樹脂の固形分濃度は6wt%〜50wt%の範囲であることが好
ましい。固形分の濃度が6wt%未満の場合、粘度が低くなりすぎて樹脂層形成時の流動
性が高くなりすぎ、均一なフィルムを得ることが難しくなる。一方、固形分の濃度が50
wt%を超えると、粘度が高くなりすぎて樹脂層形成時の流動性が低くなるため、製膜が
困難になる。
ーティング法、リバースコーティング法およびグラビアコーティング等のロールコーティ
ング法、ダイコート法、カンマコーター法、リップコート法、スピンコーティング法、ス
クリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法、スプレー法等
の公知の方法を適宜選択して採用できる。
等が挙げられる。
得られた乾燥前のフィルムの質量(乾燥前質量)、乾燥後のフィルムの質量(乾燥後質量)を用い、下記式から水分量を求める。
水分量(%)={(乾燥前質量)−(乾燥後質量)}/(乾燥前質量)×100
本実施形態の偏光フィルムの製造方法は、以上のようなものである。
本実施形態の偏光板の製造方法は、以上のようなものである。
また、以上のような偏光フィルムの製造方法によれば、上述のような偏光板を好適に製造可能な偏光フィルムの製造方法を提供することができる。
また、以上のような偏光板の製造方法によれば、上述のような偏光板を好適に製造可能である。
第2実施形態においては、PVAフィルムを延伸して延伸フィルムとした後に、延伸フィルムの両面の表面に樹脂層を形成することとしたが、これに限らない。以下に説明するように、延伸フィルムの一方の面に基材フィルムを貼合し、他方の面に樹脂層を作製したものとしてもよい。
本実施形態の偏光板の製造方法は、以上のようなものである。
また、以上のような偏光板の製造方法であっても、上述のような偏光板を好適に製造可能である。
(a)基材フィルム作製
多層押出成形機を用いた共押出成形により、エチレンユニットを約5%含むプロピレン/エチレンのランダム共重合体(住友ノーブレンW151、住友化学株式会社製、融点138℃)からなる樹脂層の両面に、プロピレンの単独重合体(住友ノーブレンFLX80E4、住友化学株式会社製、融点163℃)からなる樹脂層が配置された3層構造の基材フィルムを作製した。
得られた基材フィルムの合計厚さは90μmであり、各層の厚み比(FLX80E4/W151/FLX80E4)は3/4/3であった。
平均重合度1100、平均ケン化度99.5モル%のPVA粉末(Z−200、日本合成化学工業株式会社製)を95℃の熱水に溶解し、濃度3%の水溶液を調製した。得られた3%PVA水溶液に、架橋剤として、水溶性エポキシ樹脂の30%水溶液(スミレーズレジン650、田岡化学工業株式会社製)を、PVAの固形分6部に対して5部の割合で混合し、プライマー溶液を調製した。
平均重合度2400、平均ケン化度98.0〜99.0モル%のPVA粉末(PVA124、株式会社クラレ製)を95℃の熱水に溶解し、濃度8%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液を、基材フィルムの一方の面に形成されたプライマー層の表面に、リップコーターを用いて塗工し、その後連続して、80℃で2分、70℃で2分、及び60℃で4分の乾燥処理を行い、基材フィルム及びPVA層の2層からなる積層フィルムを作製した。
積層フィルムに対し、ロール間縦延伸機を用いて160℃で5.8倍の自由端縦一軸延伸を行い積層延伸フィルムを得た。延伸後のPVA層の厚さは、それぞれ5μm±0.1μmであった。
得られた積層延伸フィルムの一方のPVA層上に、ドミノ社製インクジェット塗布装置で、透明インクI−067G(アクリル樹脂10%、有機溶剤90%)を塗布して固化させ、樹脂層を形成した。
樹脂層を形成した積層延伸フィルムを、30℃の染色溶液に140秒間浸漬して染色処理を行った。引き続き、10℃の純水で余分なヨウ素液を洗い流した後、76℃の架橋溶液に600秒間浸漬して架橋処理を行った。これにより、PVA層を偏光子層とした。この際の樹脂層を設けた領域の突刺し強度はフィルムの破断強度が強く、破断しなかったため、測定不能であった。また樹脂層を設けない領域の突刺し強度は5.5g/μmであった。
水 :100部
ヨウ素 :0.35部
ヨウ化カリウム :10部
〈架橋溶液〉
水 :100部
ホウ酸 :9.5部
ヨウ化カリウム :5部
以下の各成分を混合し、脱泡して、液状の光硬化性樹脂接着剤を調製した。
3,4−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシ
レート :75部
1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル :20部
2−エチルヘキシルグリシジルエーテル :5部
トリアリールスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート系の光カチオン重合開始剤
:2.25部
染色、架橋した積層延伸フィルムに、光硬化性樹脂接着剤を塗布した保護フィルム(ゼオノアフィルム(厚み23μm)、日本ゼオン株式会社製)を貼合した後、積算光量が200mJ/cm2となるように紫外線を照射し、光硬化性樹脂組成物を硬化させた。
保護フィルムを貼合した積層延伸フィルムから、樹脂層を形成した側の偏光子層および保護フィルムの積層体を剥離した。得られた積層体のPVA層(偏光子層)は、透明な三角形で偏光性能を示さない領域を有していた。
得られた積層体のPVA層の表面に、光硬化性樹脂接着剤を塗布した保護フィルム(ゼオノアフィルム(厚み23μm)、日本ゼオン株式会社製)を貼合した後、積算光量が200mJ/cm2となるように紫外線を照射し、光硬化性樹脂組成物を硬化させた。
さらに、貼合した保護フィルムに粘着剤付きセパレートフィルムを貼合した。
図21(a)に示すように、得られた積層体を、セパレートフィルム側から、樹脂層の中心(図中、一点鎖線で示す)を樹脂層に沿って、スーパーカッター(PN1−600、荻野精機製作所製)で切断した。
切断したフィルムの粘着剤側のセパレーターを除去し、ガラス(イーグルXG、コーニング社製)にローラーで貼合し、評価サンプル1を作製した。
図21(b)に示すように、樹脂層の形状を直径10mm程度の円形とし、樹脂層の中心に直径6mmの円形の孔を形成すること、および周辺部は、延伸方向の垂直方向に5cm、延伸方向に10cm程度にスーパーカッター(PN1−600、荻野精機製作所製)で切断したこと以外は、実施例1と同様にして、評価サンプル2を作製した。
透明インクI−067Gの代わりに、上述した光硬化性樹脂接着剤をメチルエチルケトンで希釈した10%溶液を用いた。当該10%溶液をスポイトで滴下して直径20mm程度の円形の樹脂層としたこと以外は、実施例2と同様にして、評価サンプル3を作製した。樹脂層の膜厚は5μm程度であった。
樹脂層を形成しないこと以外は実施例1と同様にして、比較例1の評価サンプル4を作製した。
樹脂層を形成しないこと以外は実施例2と同様にして、比較例2の評価サンプル5を作製した。
突刺し試験は、直径1mm、先端の曲率半径0.5Rの突刺治具を装着した小型卓上試験機〔株式会社島津製作所製の商品名“EZ Test”〕に偏光子を固定して行った。
測定は、温度23±3℃の環境下、突刺し速度0.33cm/秒の条件で行った。突刺し試験で測定される突刺し強度は、試験片12個に対して突刺し試験を行い、その平均値とした。偏光子の厚さを接触式膜厚計〔株式会社ニコン製の商品名“DIGIMICRO MH-15M”〕で測定し、単位膜厚あたりの突刺し強度を求めた。
キーエンス社製のデジタルマイクロスコープ“VHX−500”を用いて、各実施例、比較例で得られた偏光板の端部(切断箇所)を観察し、偏光子層のクラックを確認した。評価結果を下記表1に示す。
Claims (10)
- ポリビニルアルコール系樹脂を形成材料とし、二色性色素が吸着配向した偏光子層と、
前記偏光子層の第1の面において、前記第1の面の周縁部の少なくとも一部の端部に設けられた樹脂層と、
前記樹脂層と平面的に重なり、前記第1の面の全面を覆って設けられた接着剤層と、
前記接着剤層と平面的に重なり、前記第1の面の全面を覆って設けられた保護層と、を有し、
前記偏光子層は、前記ポリビニルアルコール系樹脂が架橋剤で架橋された架橋領域と、前記架橋領域よりも前記架橋剤による架橋が進行していない非架橋領域と、を有し、
前記非架橋領域は、前記樹脂層と平面的に重なって設けられている偏光板。 - 前記周縁部は、前記偏光子層の吸収軸と直交以外の角度で交差する方向に延在する周縁部である請求項1に記載の偏光板。
- 前記樹脂層は、光硬化性樹脂を形成材料とする請求項1または2に記載の偏光板。
- 前記架橋領域における前記偏光子層の厚さは、前記非架橋領域における前記偏光子層の厚さと等しく、
前記樹脂層の厚さは、前記偏光子層の厚さの2倍以下である請求項1から3のいずれか1項に記載の偏光板。 - 前記偏光子層の厚さは、10μm以下である請求項1から4のいずれか1項に記載の偏光板。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の偏光板を製造する方法であって、
帯状の基材フィルムの表面に、ポリビニルアルコール系樹脂の溶液を塗工し、積層フィルムを得る工程と、
前記基材フィルムと前記基材フィルムの表面に形成されたポリビニルアルコール系樹脂の層とを共に延伸して積層延伸フィルムを得る工程と、
前記積層延伸フィルムにおけるポリビニルアルコール系樹脂の層において、前記層の表面の少なくとも一部に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層が形成された積層延伸フィルムを、二色性色素で染色し、前記ポリビニルアルコール系樹脂を架橋剤で架橋して偏光子層を形成する工程と、
前記樹脂層及び前記樹脂層と平面的に重なる位置の前記偏光子層を切断する工程と、を備える偏光板の製造方法。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の偏光板を製造する方法であって、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを延伸して延伸フィルムを得る工程と、
前記延伸フィルムに樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層が形成された積層延伸フィルムを、二色性色素で染色し、前記ポリビニルアルコール系樹脂を架橋剤で架橋して偏光子層を形成する工程と、
前記樹脂層及び前記樹脂層と平面的に重なる位置の前記偏光子層を切断する工程と、を備え、
前記樹脂層を形成する工程では、前記延伸フィルムの第1の面の一部に第1樹脂層を形成すると共に、前記延伸フィルムの第2の面において少なくとも前記第1樹脂層と平面的に重なる位置に第2樹脂層を形成する偏光板の製造方法。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の偏光板を製造する方法であって、
帯状の基材フィルムの表面に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが延伸された延伸フィルムが積層された積層体を得る工程と、
前記積層体における前記延伸フィルムの層において、前記層の表面の少なくとも一部に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層が形成された積層体を、二色性色素で染色し、前記延伸フィルムを架橋剤で架橋して偏光子層を形成する工程と、
前記樹脂層及び前記樹脂層と平面的に重なる位置の前記偏光子層を切断する工程と、を備える偏光板の製造方法。 - 前記樹脂層は、前記樹脂層の形成材料を有機溶剤に溶解させた溶液を塗布した後、前記有機溶剤を揮発させて形成する請求項6から8のいずれか1項に記載の偏光板の製造方法。
- 前記樹脂層は、前記樹脂層の形成材料である光硬化樹脂の塗膜を形成した後、光照射することで形成する請求項6から8のいずれか1項に記載の偏光板の製造方法。
Priority Applications (3)
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