JP7080917B2 - プロテクトフィルム付偏光板及び液晶パネル - Google Patents
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Description
[1] 偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面に積層される保護フィルムとを含む偏光板と、
前記偏光板上に積層される紫外線吸収剤を含有するプロテクトフィルムとを備えた、
プロテクトフィルム付偏光板。
[1]に記載のプロテクトフィルム付偏光板。
[1]または[2]に記載のプロテクトフィルム付偏光板。
[1]~[3]のいずれかに記載のプロテクトフィルム付偏光板。
[1]~[4]のいずれかに記載のプロテクトフィルム付偏光板。
[1]~[5]のいずれかに記載のプロテクトフィルム付偏光板。
[7] 液晶セルと、前記液晶セルのバックライト側の面上に積層される、[1]~[6]のいずれかに記載のプロテクトフィルム付偏光板とを含む、液晶パネル。
[8] 基材フィルムと、前記基材フィルム上に積層される粘着剤層とを含み、
前記基材フィルムは紫外線吸収剤を含有する、
偏光板用プロテクトフィルム。
(1)プロテクトフィルム付偏光板の構成
本発明に係るプロテクトフィルム付偏光板は、偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面に積層される保護フィルムとを含む偏光板と、前記偏光板上に積層される紫外線吸収剤を含有するプロテクトフィルムとを備える。本発明に係るプロテクトフィルム付偏光板の層構成の一例を、図1を用いて説明する。図1に示されるように、プロテクトフィルム付偏光板は、セパレートフィルム70と、第1粘着剤層31と、保護フィルム22と、偏光子10と、第3粘着剤層32と、輝度向上フィルム50とを前記の順で積層して含む偏光板100と、前記偏光板100の輝度向上フィルム50側の表面に積層されるプロテクトフィルム60とを備える。プロテクトフィルム60は、基材フィルム61と、その上に積層される第2粘着剤層62とで構成され、第2粘着剤層62を介して偏光板100に貼合積層されている。
プロテクトフィルム60は、基材フィルム61と、その上に積層される第2粘着剤層62とで構成される。プロテクトフィルム60は、偏光板100の表面を保護するためのフィルムであり、例えば液晶セル等の画像表示素子や他の光学部材にプロテクトフィルム付偏光板が貼合された後にそれが有する第2粘着剤層62ごと剥離除去される。
トリアジン系紫外線吸収剤は、下記一般式(i):
Q1-Q2-OH (i)
で表わされる。式中、Q1は1,3,5-トリアジン環を表し、Q2は芳香族環を表す。
式中、R2、R2'、R2''、R11、R11'及びR11''は、後述する一般式(i-B)中のR2、R2'、R2''、R11、R11'及びR11''と同様の官能基を表し、R18'及びR18''は、互いに独立して、水素原子、ヒドロキシル基又はアルコキシ基(-OR1)を表す。
式中、R1は炭素原子数1~18のアルキル基;炭素原子数5~12のシクロアルキル基;炭素原子数3~18のアルケニル基;フェニル基;フェニル基、ヒドロキシ基、炭素原子数1~18のアルコキシ基、炭素原子数5~12のシクロアルコキシ基、炭素原子数3~18のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子、-COOH、-COOR4、-O-CO
-R5、-O-CO-O-R6、-CO-NH2、-CO-NHR7、-CO-N(R7)(R8)、CN、NH2、NHR7、-N(R7)(R8)、-NH-CO-R5、フェノキシ基、炭素原子数1~18のアルキル基で置換されたフェノキシ基、フェニル-炭素原子数1~4のアルコキシ基、炭素原子数6~15のビシクロアルコキシ基、炭素原子数6~15のビシクロアルキルアルコキシ基、炭素原子数6~15のビシクロアルケニルアルコキシ基、又は炭素原子数6~15のトリシクロアルコキシ基で置換された炭素原子数1~18のアルキル基;ヒドロキシ基、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数2~6のアルケニル基又は-O-CO-R5で置換された炭素原子数5~12のシクロアルキル基;グリシジル基;-CO-R9又は-SO2-R10を表すか;あるいはR1は1以上の酸素原子で中断された及び/又はヒドロキシ基、フェノキシ基若しくは炭素原子数7~18のアルキルフェノキシ基で置換された炭素原子数3~50のアルキル基を表すか;あるいはR1は-A;-CH2-CH(XA)-CH2-O-R12;-CR13R13'-(CH2)m-X-A;-CH2-CH(OA)-R14;-CH2-CH(OH)-CH2-XA;
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤は、下記一般式(ii):
ベンズトリアゾール系紫外線吸収剤は、下記一般式(iii):
ベンゾエート系紫外線吸収剤は、下記一般式(iv):
ベンゾエート系紫外線吸収剤としては、例えば、2,4-ジ-t-ブチルフェニル-3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンゾエート、2,6-ジ-t-ブチルフェニル-3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンゾエート、n-ヘキサデシル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート及びn-オクタデシル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
シアノアクリレート系紫外線吸収剤は、下記一般式(v):
透過率(%)=100×(透過した光の強度I/入射光強度I0)
で定義され、各波長における透過率は、紫外可視吸光光度計などにより測定することができる。
偏光子10は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する(透過軸と平行な)振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有する吸収型の偏光子であり、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偏光フィルムを好適に用いることができる。偏光子10は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程;ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程;二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程;及び、ホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を含む方法によって製造できる。
偏光子10の片面又は両面に積層することができる保護フィルム21,22は、透光性を有する(好ましくは光学的に透明な)熱可塑性樹脂、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン系樹脂等)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;メタクリル酸メチル系樹脂のような(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂;アクリロニトリル・スチレン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリアセタール系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂;ポリイミド系樹脂等からなるフィルムであることができる。中でも、ポリオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂を用いることが好ましい。なお本明細書において「(メタ)アクリル系樹脂」とは、アクリル系樹脂及びメタクリル系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。その他の「(メタ)」を付した用語においても同様である。
保護フィルム21,22は、例えば接着剤層を介して偏光子10に貼合することができる。接着剤層を形成する接着剤としては、水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤、又は熱硬化性接着剤を用いることができ、好ましくは水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤である。
偏光板100は、偏光子10及び保護フィルム21,22以外の他の光学フィルムを含むことができ、その代表例は輝度向上フィルム50及び位相差フィルムである。偏光板100が他の光学フィルムを含む場合、プロテクトフィルム60は、この光学フィルムの表面に積層されてもよい。
第1粘着剤層31は、偏光板100の最表面に配置される粘着剤層であり、プロテクトフィルム付偏光板を画像表示素子(例えば液晶セル)や他の光学部材に貼合するために用いることができる。第3粘着剤層32は、偏光板100を構成する光学フィルム同士(例えば輝度向上フィルム50のような他の光学フィルムと偏光子10又は保護フィルム21)を貼合するために用いられる。第1粘着剤層31、第3粘着剤層32は、(メタ)アクリル系、ゴム系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系のような樹脂を主成分とする粘着剤組成物で構成することができる。中でも、透明性、耐候性、耐熱性等に優れる(メタ)アクリル系樹脂をベースポリマーとする粘着剤組成物が好適である。粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型、熱硬化型であってもよい。
セパレートフィルム70は、第1粘着剤層31を画像表示素子(例えば液晶セル)や他の光学部材に貼合するまでその表面を保護するために仮着されるフィルムである。セパレートフィルム70は通常、片面に離型処理が施された熱可塑性樹脂フィルムで構成され、その離型処理面が第1粘着剤層31に貼り合わされる。セパレートフィルム70を構成する熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレンのようなポリエチレン系樹脂、ポリプロピレンのようなポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエステル系樹脂等であることができる。第3粘着剤層32の表面にも、輝度向上フィルム50等の光学フィルムを貼合するまでその表面を仮着保護するために、上と同様のセパレートフィルムを貼着しておくことができる。セパレートフィルム70の厚みは、例えば10~50μmである。
本発明に係る液晶パネルは、液晶セルと、前記液晶セル上に積層される上述の本発明に係るプロテクトフィルム付偏光板とを含むものである。プロテクトフィルム付偏光板は、前記液晶セルのバックライト側の面上に積層されることが好ましい。液晶パネルにおいて、プロテクトフィルム付偏光板は、その第1粘着剤層31が(セパレートフィルム70を有する場合にはこれを剥離除去した後)液晶セル側になるように配置される。プロテクトフィルム付偏光板を第1粘着剤層31を介して液晶セルに貼合した後、所望のタイミングでプロテクトフィルム60は剥離除去される。したがって、本発明に係る液晶パネルを用いて製造された液晶表示装置は、液晶表示装置の製造時の紫外線照射による液晶の劣化が防止されている一方で、最終的にはプロテクトフィルム60を含まないため、プロテクトフィルム60中の紫外線吸収剤に由来する欠陥の発生に起因する品質の低下が抑制される。
保護フィルム、片面保護偏光板およびプロテクトフィルム付偏光板の380nmにおける透過率は、日本分光(株)製の紫外可視分光光度計「V7100」を用いて測定した。測定はグラントムソン偏光子を外した状態でのスペクトル測定モードで行い、ある任意のサンプル角度で透過率を測定した後、さらにサンプルを90°回転させて透過率を測定し、それらの平均値として透過率を算出した。
(1)保護フィルムの作製
保護フィルムとして(メタ)アクリル系樹脂フィルムを作製した。まず、(メタ)アクリル系樹脂として、メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル=96%/4%(重量比)の共重合体を用意した。またゴム粒子として、最内層がメタクリル酸メチルに少量のメタクリル酸アリルを用いて重合された硬質の重合体からなり、中間層がアクリル酸ブチルを主成分とし、さらにスチレン及び少量のメタクリル酸アリルを用いて重合された軟質の弾性体からなり、最外層がメタクリル酸メチルに少量のアクリル酸エチルを用いて重合された硬質の重合体からなる三層構造の弾性体粒子であって、中間層である弾性体までの平均粒径が240nmのものを用意した。なお、このゴム粒子において、最内層と中間層との合計重量は、粒子全体の70%であった。
粘着剤用アクリル系ポリマー溶液をシリコーン樹脂コートされたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムからなる離型フィルム上に塗布後、90℃で乾燥させることにより溶剤を除去し、粘着剤層の厚さが25μmである粘着シートを得た。その後、一方の面に帯電防止処理及び防汚処理された紫外線吸収剤含有ポリエチレンテレフタレート(UV-PET)フィルム〔帝人デュポンフィルム社製の商品名「テイジンテトロンフィルムHB」〕に帯電防止及び防汚処理を施し、帯電防止及び防汚処理された面とは反対面に粘着シートを転写させ、紫外線吸収剤含有プロテクトフィルムを得た。
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上で厚み20μmのポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約4倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.1/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が10.5/7.5/100の水溶液に68℃で300秒間浸漬した。引き続き、5℃の純水で5秒間洗浄した後、70℃で180秒間乾燥して、一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムを得た。偏光フィルムの厚みは7μmであった。
ポリビニルアルコール粉末〔(株)クラレ製の商品名「KL-318」、平均重合度1800〕を95℃の熱水に溶解し、濃度3重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液に架橋剤〔田岡化学工業(株)製の商品名「スミレーズレジン650」〕をポリビニルアルコール粉末2重量部に対して1重量部の割合で混合して、水系接着剤とした。
次の手順で剥離フィルム付片面保護偏光板を作製した。
(5)で得られた片面保護偏光板の偏光フィルム面にアクリル系感圧式粘着剤を介して、輝度向上フィルム〔3M株式会社製の反射型偏光子である商品名「APF」)を偏光フィルムの延伸方向に対して、反射型偏光子の延伸軸を平行にして貼合して輝度向上フィルム付片面保護偏光板(以下、輝度向上フィルム付偏光板とも記す)を得た。
(7)プロテクトフィルム付偏光板の作製
(6)で得られた輝度向上フィルム付片面保護偏光板に、(2)で得られた紫外線吸収剤含有プロテクトフィルムを輝度向上フィルム側に貼合して、プロテクトフィルム付偏光板を得た。
<実施例2~4>
(メタ)アクリル系樹脂フィルムの厚みを表1に示す膜厚に変更した以外は、実施例1と同様の方法で片面保護偏光板、輝度向上フィルム付偏光板及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。(メタ)アクリル系樹脂フィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
(メタ)アクリル系樹脂に紫外線吸収剤〔ADEKA(株)製の紫外線吸収剤である商品名「LA31」〕を表1に示す量で添加し、(メタ)アクリル系樹脂フィルムのフィルム厚みを表1に示す膜厚に変更した以外は実施例1と同様の方法で片面保護偏光板、輝度向上フィルム付偏光板及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。(メタ)アクリル系樹脂フィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
(メタ)アクリル系樹脂のかわりにシクロオレフィンポリマー〔日本ゼオン(株)製のシクロオレフィンポリマーである商品名「1060R」〕を使用し、表1に示す膜厚に変更した以外は、実施例1と同様の方法で片面保護偏光板、輝度向上フィルム付偏光板及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。シクロオレフィンフィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
(メタ)アクリル系樹脂フィルムの厚みを表1に示す膜厚とし、輝度向上フィルムを貼合しないこと以外は、実施例1と同様の方法で片面保護偏光板及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。(メタ)アクリル系樹脂フィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
(メタ)アクリル系樹脂に紫外線吸収剤〔ADEKA(株)製の紫外線吸収剤である商品名「LA31」〕を表1に示す量で添加し、(メタ)アクリル系樹脂フィルムのフィルム厚みを表1に示す膜厚に変更し、輝度向上フィルムを貼合しないこと以外は、実施例1と同様の方法で片面保護偏光板及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。(メタ)アクリル系樹脂フィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
(メタ)アクリル系樹脂のかわりにシクロオレフィンポリマー〔日本ゼオン(株)製のシクロオレフィンポリマーである商品名「1060R」〕を使用し、表1に示す膜厚に変更し、輝度向上フィルムを貼合しないこと以外は、実施例1と同様の方法で片面保護偏光板、及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。シクロオレフィンフィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
(メタ)アクリル系樹脂に紫外線吸収剤〔ADEKA(株)製の紫外線吸収剤である商品名「LA31」〕を表1に示す量で添加し、(メタ)アクリル系樹脂フィルムのフィルム厚みを表1に示す膜厚に変更し、プロテクトフィルムとして、紫外線吸収剤の含まれないポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム〔三菱樹脂株式会社製の商品名「ダイアホイル」〕を使用した以外は、実施例1と同様の方法で片面保護偏光板、輝度向上フィルム付偏光板及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。(メタ)アクリル系樹脂フィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
(メタ)アクリル系樹脂に紫外線吸収剤〔ADEKA(株)製の紫外線吸収剤である商品名「LA31」〕を表1に示す量で添加し、(メタ)アクリル系樹脂フィルムのフィルム厚みを表1に示す膜厚に変更し、輝度向上フィルムを貼合せず、プロテクトフィルムとして、紫外線吸収剤の含まれないポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム〔三菱樹脂株式会社製の商品名「ダイアホイル」〕を使用した以外は、実施例1と同様の方法で片面保護偏光板及びプロテクトフィルム付偏光板を作製した。(メタ)アクリル系樹脂フィルム作製時の液だれの有無および、各偏光板の380nmの透過率を測定した。結果を表1に示す。
表1において、シクロオレフィンとは、シクロオレフィンポリマーを示す。
Claims (5)
- 偏光子と、前記偏光子の片面のみに積層される保護フィルムとを含む偏光板と、
前記偏光板上に積層され、紫外線吸収剤を含有し、前記偏光板から剥離除去されうるプロテクトフィルムとを備えるプロテクトフィルム付偏光板であって、
前記偏光子と前記保護フィルムとは、紫外線硬化性接着剤を介して積層され、
前記保護フィルムは、波長380nmにおける透過率が25%以上であり、
前記保護フィルム中の紫外線吸収剤の含有量は1.3×10-4重量%未満であり、
前記プロテクトフィルム付偏光板は、波長380nmにおける透過率が3%以下である、
プロテクトフィルム付偏光板。 - 前記保護フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂又はセルロース系樹脂からなるフィルムである、
請求項1に記載のプロテクトフィルム付偏光板。 - 前記偏光板は、前記プロテクトフィルムの積層面と反対側の面に第1粘着剤層を備える、
請求項1又は請求項2に記載のプロテクトフィルム付偏光板。 - 前記プロテクトフィルムは、前記偏光板上に積層される第2粘着剤層と、その上に積層される紫外線吸収剤を含むポリエチレンレテフタレートフィルムとから構成される、
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のプロテクトフィルム付偏光板。 - 液晶セルと、前記液晶セルのバックライト側の面上に積層される、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のプロテクトフィルム付偏光板とを含む、
液晶パネル。
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