JP7137554B2 - 偏光板および偏光板の製造方法 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記偏光膜の厚みは8μm以下である。
1つの実施形態においては、上記封止部の透湿度は300g/m2/24hr以下である。
1つの実施形態においては、上記偏光板は、85℃および85%RH環境下で120時間保持した後の色抜け量が100μm以下である。
1つの実施形態においては、上記封止部は粘接着剤組成物で構成されている。1つの実施形態においては、上記封止部はゴム系粘着剤で構成されている。これらの実施形態においては、上記封止部の厚みは10μm~100μmである。
1つの実施形態においては、上記封止部は金属含有化合物で構成されている。この実施形態においては、上記封止部の厚みは10nm~200nmである。
本発明の別の局面によれば、偏光板の製造方法が提供される。この製造方法は、樹脂基材の片側にポリビニルアルコール系樹脂層を形成すること;該樹脂基材と該ポリビニルアルコール系樹脂層との積層体を延伸および染色して該ポリビニルアルコール系樹脂層を偏光膜とすること;該樹脂基材と該偏光膜との積層体を所定のサイズに切断すること;および、切断された積層体の外周端面を覆うように封止層を形成すること;を含み、該樹脂基材が保護フィルムとして機能する。
1つの実施形態においては、上記製造方法は、上記樹脂基材と上記偏光膜との積層体の該偏光膜表面に、別の保護フィルムを貼り合わせることをさらに含む。
本発明の別の偏光板の製造方法は、樹脂基材の片側にポリビニルアルコール系樹脂層を形成すること; 該樹脂基材と該ポリビニルアルコール系樹脂層との積層体を延伸および染色して該ポリビニルアルコール系樹脂層を偏光膜とすること;該積層体の該偏光膜表面に保護フィルムを貼り合わせること;該保護フィルムを貼り合わせた積層体から樹脂基材を剥離すること;該保護フィルムと該偏光膜との積層体を所定のサイズに切断すること;および、切断された積層体の外周端面を覆うように封止層を形成すること;を含む。
1つの実施形態においては、上記製造方法は、上記樹脂基材の剥離面に、別の保護フィルムを貼り合わせることをさらに含む。
図1Aは、本発明の1つの実施形態による偏光板の概略断面図であり、図1Bは、図1Aの偏光板の概略平面図である。偏光板100は、偏光膜10と、偏光膜10の少なくとも片側に配置された保護フィルム20と、偏光膜10および保護フィルム20の周囲端面を覆う封止部30と、を有する。本発明の実施形態においては、偏光膜はヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムで構成されている。偏光膜がヨウ素を含む場合に、封止部を設ける効果が顕著となる。偏光膜の厚みは、代表的には8μm以下である。偏光膜がヨウ素を含み、かつ、その厚みがこのように非常に薄い場合には、偏光膜中のヨウ素密度が高くなり、加湿によるヨウ素の安定性が低下しやすくなるため、封止部を設ける効果がさらに顕著となる。図示例では偏光膜の片側(表示パネルから離れた側)に保護フィルムが配置されているが、保護フィルムは、目的等に応じて偏光膜の表示パネル側に配置されてもよく、両側に配置されてもよい。実用的には、偏光板の表示パネル側最外層として粘着剤層40が設けられ、偏光板は当該粘着剤層を介して表示パネル(例えば、液晶パネル)300に貼り合わせられる。封止部30は、偏光膜10および保護フィルム20の周囲端面を覆っていればよく、粘着剤層の周囲端面については全体を覆っていてもよく、部分的に覆っていてもよく、覆っていなくてもよい。図1Aに示す例では、封止部30は、偏光膜10、保護フィルム20および粘着剤層40の周囲端面を覆っている。さらに、封止部30は、図1Aのように偏光膜10および保護フィルム20の周囲端面のみを覆っていてもよく、図2のように周囲端面とともに周囲端面以外の部分を覆っていてもよい。図2に示す例では、封止部30は、周囲端面とともに偏光板(実質的には、保護フィルム)の表示パネルから離れた側の面(図面では上面)を覆っている。当該面は、図2のように全体が覆われていてもよく、所定の部分のみが覆われていてもよい。好ましくは、封止部の透湿度は300g/m2/24hr以下である。
偏光膜10は、上記のとおり、ヨウ素を含むPVA系樹脂フィルムから構成される。
保護フィルム20は、偏光膜の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムで構成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)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型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
封止部30は、上記のとおり、偏光膜および保護フィルムの周囲端面を覆うことにより、加湿環境下においても偏光板の光学特性を維持し、偏光板の耐久性を向上させる。したがって、封止部は、バリア機能を有することが好ましい。本明細書において「バリア機能を有する」とは、偏光膜に侵入する酸素および/または水蒸気の透過量を制御して偏光膜をこれらから実質的に遮断することを意味する。
粘着剤層40は、任意の適切な粘着剤で構成される。粘着剤の代表例としては、アクリル系粘着剤が挙げられる。粘着剤層の厚みは、例えば20μm~100μmである。
F-1.偏光膜の製造
本発明の1つの実施形態による偏光板の製造方法は、代表的には、樹脂基材の片側にPVA系樹脂層を形成すること、および、該樹脂基材と該PVA系樹脂層との積層体を延伸および染色して該PVA系樹脂層を偏光膜とすること、を含む。別の実施形態においては、樹脂基材とPVA系樹脂フィルムとの積層体を作製し、当該積層体を染色して該PVA系樹脂フィルムを偏光膜としてもよい。さらに別の実施形態においては、単一のPVA系樹脂フィルムを延伸および染色して該PVA系樹脂フィルムを偏光膜としてもよい。以下、代表例として、樹脂基材の片側にPVA系樹脂層を形成することを含む製造方法について説明する。
PVA系樹脂層の形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、樹脂基材上に、PVA系樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、PVA系樹脂層を形成する。
積層体の延伸方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸(例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。好ましくは、自由端延伸である。
PVA系樹脂層の染色は、代表的には、PVA系樹脂層にヨウ素を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、ヨウ素を含む染色液にPVA系樹脂層(積層体)を浸漬させる方法、PVA系樹脂層に当該染色液を塗工する方法、当該染色液をPVA系樹脂層に噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液にPVA系樹脂層(積層体)を浸漬させる方法である。ヨウ素が良好に吸着し得るからである。
上記PVA系樹脂層(積層体)は、延伸および染色以外に、偏光膜とするための処理が、適宜施され得る。偏光膜とするための処理としては、例えば、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。なお、これらの処理の回数、順序等は、特に限定されない。
1つの実施形態においては、上記F-1項で得られた樹脂基材と偏光膜との積層体が、後述の封止部の形成に供される。この場合、得られた偏光板においては、偏光膜の片側の樹脂基材が保護フィルムとして機能し得る。別の実施形態においては、樹脂基材(保護フィルム)と偏光膜との積層体の偏光膜表面に保護フィルムが貼り合わせられる(便宜上、この保護フィルムを別の保護フィルムと称する)。得られた樹脂基材(保護フィルム)/偏光膜/別の保護フィルムの積層体が、後述の封止部の形成に供される。この場合、得られた偏光板においては、偏光膜の両側に保護フィルムが配置される。さらに別の実施形態においては、樹脂基材と偏光膜との積層体の偏光膜表面に保護フィルムが貼り合わせられ、次いで樹脂基材が剥離除去される。得られた偏光膜/保護フィルムの積層体が、後述の封止部の形成に供される。さらに別の実施形態においては、上記の偏光膜/保護フィルムの積層体の偏光膜表面(樹脂基材剥離面)に別の保護フィルムが貼り合わせられ、保護フィルム/偏光膜/別の保護フィルムの積層体が後述の封止部の形成に供される。
上記F-2項で得られた積層体に封止部を形成する。代表的には、封止部は、積層体を所定のサイズに切断した後で形成される。より具体的には、積層体の表示パネル側最外層として粘着剤層を形成する。必要に応じて、当該粘着剤層表面にはセパレーターが仮着され、当該粘着剤層を実際に使用するまでの間保護し得る。次いで、積層体を所定のサイズに切断する。切断は、任意の適切な手段または方法により行われる。
金属含有化合物を用いた封止部については、大塚電子製MCPD2000を用いて干渉膜厚測定法によって測定した。粘着剤を用いた封止部および偏光板の構成要素となる各種フィルムについては、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製KC-351C)を用いて測定した。
(2)透湿度
実施例および比較例で調製した粘着剤組成物を用いて、実施例に記載の方法に準じて、厚みが50μmである粘着シートを形成した。粘着シートの一方の剥離ライナーを剥がして粘着面を露出させ、該粘着面を介して、粘着シートをトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム、厚み:25μm、コニカミノルタ(株)製)に貼り合わせ、10cmΦの円状に切り出した。最後に、もう一方の剥離ライナーを剥がして、測定用サンプルを得た。得られた測定用サンプルについて、透湿度試験方法(カップ法、JIS Z 0208に準じる)により、透湿度(水蒸気透過率)を測定した。なお、測定条件は下記のとおりであった。また、測定の際には恒温恒湿槽を使用した。
測定温度:40℃
相対湿度:92%
測定時間:24時間
(3)色抜け量
実施例および比較例で得られた偏光板から、延伸方向に直交する方向および延伸方向をそれぞれ対向する二辺とする試験片(50mm×50mm)を切り出した。粘着剤で試験片をガラス板に貼り合わせ、これを85℃および85%RHのオーブン内で120時間放置して加湿し、標準偏光板とクロスニコルの状態に配置した時の、加湿後の偏光膜の端部の色抜け状態を顕微鏡により調べた。具体的には、偏光膜端部からの色抜けの大きさ(色抜け量:μm)を測定した。顕微鏡としてOlympus社製、MX61Lを用い、倍率10倍で撮影した画像から色抜け量を測定した。図3に示すように、延伸方向の端部からの色抜け量aおよび延伸方向と直交する方向の端部からの色抜け量bのうち、大きいほうを色抜け量とした。
樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.60%、Tg80℃、弾性率2.5GPaの非晶質ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用いた。
樹脂基材の片面に、コロナ処理(処理条件:55W・min/m2)を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)90重量部、アセトアセチル変性PVA(重合度1200、アセトアセチル変性度約5%、ケン化度99.0モル%以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)10重量部、およびヨウ化カリウム13重量部を含む水溶液を常温で塗布し、60℃環境下で乾燥して、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素を0.4重量部配合し、ヨウ化カリウムを3.0重量部配合して得られたヨウ素水溶液)に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度3.0重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸)。
その後、積層体を液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
このようにして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光膜を形成した。
50mm×50mmに切り出し、粘着剤層を介して70mm×70mmのガラス板に貼り合わせた。ガラス板上の積層体の外周端面を覆うようにして24g/m2/24hrの透湿度を有するシート状の粘着剤(厚み25μm)を配置し、封止部とした。当該粘着剤は、スチレン・エチレンプロピレン共重合体・スチレンのブロックコポリマー(クラレ社製、商品名「セプトン2063」、スチレン含有量:13重量%)100重量部に対してポリブテン(JX日鉱日石エネルギー社製、「商品名「日石ポリブテンHV-300」」10重量部、テルペンフェノール粘着付与剤(ヤスハラケミカル社製、商品名「YSポリスターTH130」)40重量部、および芳香族粘着付与剤(イーストマンケミカル社製、商品名「ピコラスチックA5」)を配合し作製した。このようにして、封止部を有する偏光板をガラス板上に作製した。得られた偏光板を上記色抜け量の評価に供した。結果を表1に示す。さらに、色抜けの状態を図4に示す。
透湿度が12g/m2/24hrである粘着剤(厚み50μm)を用いて封止部を形成したこと以外は実施例1と同様にして、封止部を有する偏光板をガラス板上に作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
ガラス板上の積層体の上面全面および外周端面を覆うように、シート状の粘着剤(厚み25μm)を積層したこと以外は実施例1と同様にして、封止部を有する偏光板をガラス板上に作製した。さらに、粘着剤の上に厚み1mmのカバーガラスを積層し、カバーガラス付偏光板を得た。得られた偏光板を上記色抜け量の評価に供した。結果を表1に示す。
PVA系樹脂フィルム(クラレ社製、商品名「PE-6000」、厚み:60μm、平均重合度:2,400、ケン化度:99.9モル%)を30℃水浴中に1分間浸漬させつつ搬送方向に1.2倍に延伸した後、ヨウ素濃度0.04重量%、カリウム濃度0.3重量%の30℃水溶液中に浸漬して染色しながら、全く延伸していないフィルム(元長)を基準として2倍に延伸した。次いで、この延伸フィルムを、ホウ酸濃度3重量%、ヨウ化カリウム濃度3重量%の30℃の水溶液中に浸漬しながら、元長基準で3倍までさらに延伸し、続いて、ホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度5重量%の60℃水溶液中に浸漬しながら、元長基準で6倍までさらに延伸し、70℃で2分間乾燥することにより、厚み23μmの偏光膜を得た。次いで、偏光膜の両面に、PVA系樹脂水溶液(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー(登録商標)Z-200」、樹脂濃度:3重量%)を塗布し、シクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン社製、Zeonor ZF14、厚さ:13μm)およびトリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ社製、KC4UY)をそれぞれ貼り合わせ、60℃に維持したオーブンで5分間加熱して、偏光板を得た。以降の手順は実施例2と同様にして、封止部を有する偏光板を得た。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
封止部を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にしてガラス板上に偏光板を作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。さらに、色抜けの状態を図5に示す。
粘着剤層を形成するアクリル系粘着剤(透湿度:4500g/m2/24hrを用いて封止部を形成したこと以外は実施例1と同様にして、封止部を有する偏光板をガラス板上に作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
ガラス板上の積層体の上面のみを覆うようにして(具体的には、積層体と同サイズの粘着剤シートを積層体の外周端と一致するようにして)積層したこと以外は実施例3と同様にして、カバーガラス付偏光板を得た。得られた偏光板を上記色抜け量の評価に供した。結果を表1に示す。
封止部を形成しなかったこと以外は実施例3と同様にしてガラス板上に偏光板を作製した。得られた偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
20 保護フィルム
30 封止部
40 粘着剤層
100 偏光板
Claims (7)
- ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成された偏光膜と、該偏光膜の少なくとも片側に配置された保護フィルムと、該偏光膜および該保護フィルムの周囲端面を覆う封止部と、を有し、
該封止部の40℃、90%RH条件下での透湿度が、50g/m2/24hr以下であり、
該封止部が、ゴム系ポリマーを60重量%~90重量%含むゴム系粘着剤組成物のみで構成されており、
該封止部の厚みが10μm~50μmであり、
該偏光膜の厚みが8μm以下である、偏光板。 - 85℃および85%RH環境下で120時間保持した後の色抜け量が100μm以下である、請求項1に記載の偏光板。
- 前記ゴム系ポリマーが、共役ジエン系重合体および/または共役ジエン系共重合体を50重量%以上含む、請求項1または2に記載の偏光板。
- 樹脂基材の片側にポリビニルアルコール系樹脂層を形成すること、
該樹脂基材と該ポリビニルアルコール系樹脂層との積層体を延伸および染色して該ポリビニルアルコール系樹脂層を偏光膜とすること、
該樹脂基材と該偏光膜との積層体を所定のサイズに切断すること、および
切断された積層体の外周端面を覆うように封止層を形成すること、を含み、
該封止層が、ゴム系ポリマーを60重量%~90重量%含むゴム系粘着剤組成物のみで構成されており、
該封止層の40℃、90%RH条件下での透湿度が、50g/m2/24hr以下であり、
該封止層の厚みが10μm~50μmであり、
該偏光膜の厚みが8μm以下であり、
該樹脂基材が保護フィルムとして機能する、
偏光板の製造方法。 - 前記樹脂基材と前記偏光膜との積層体の該偏光膜表面に、別の保護フィルムを貼り合わせることをさらに含む、請求項4に記載の偏光板の製造方法。
- 樹脂基材の片側にポリビニルアルコール系樹脂層を形成すること、
該樹脂基材と該ポリビニルアルコール系樹脂層との積層体を延伸および染色して該ポリビニルアルコール系樹脂層を偏光膜とすること、
該積層体の該偏光膜表面に保護フィルムを貼り合わせること、
該保護フィルムを貼り合わせた積層体から樹脂基材を剥離すること、
該保護フィルムと該偏光膜との積層体を所定のサイズに切断すること、および
切断された積層体の外周端面を覆うように封止層を形成すること、を含み、
該封止層が、ゴム系ポリマーを60重量%~90重量%含むゴム系粘着剤組成物のみで構成されており、
該封止層の40℃、90%RH条件下での透湿度が、50g/m2/24hr以下であり、
該封止層の厚みが10μm~50μmであり、
該偏光膜の厚みが8μm以下である、
偏光板の製造方法。 - 前記樹脂基材の剥離面に、別の保護フィルムを貼り合わせることをさらに含む、請求項6に記載の偏光板の製造方法。
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