JP7397755B2 - Polarizer - Google Patents
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Description
本発明は、偏光板に関する。 The present invention relates to a polarizing plate.
近年、画像表示装置のデザイン性が多様化しつつある。そのトレンドの影響を受け、偏光板にも様々な形状への対応が求められている。 In recent years, the designs of image display devices have been diversifying. Influenced by this trend, polarizing plates are required to accommodate a variety of shapes.
外縁部に凹状部を有するか、及び/又は面内に貫通孔を有する偏光板は、高温環境下に晒された後、室温大気中に放置した後、凹状部及び貫通孔の周辺において光抜けが発生する場合がある。 A polarizing plate that has a concave portion on its outer edge and/or a through hole in its plane is exposed to a high temperature environment and left in the air at room temperature, and then light leaks around the concave portion and the through hole. may occur.
本発明の目的は、平面視において外縁部に凹状部を有するか、及び/又は面内に貫通孔を有する偏光板であって、高温環境下に晒された後、室温大気中に放置した後に生じる光抜けが抑制される偏光板を提供することである。 An object of the present invention is to provide a polarizing plate that has a concave portion on the outer edge and/or has a through hole in the plane when viewed from above, and that after being exposed to a high temperature environment and left in the air at room temperature. An object of the present invention is to provide a polarizing plate that suppresses light leakage.
本発明は、以下の偏光板、画像表示装置及び偏光板の製造方法を提供する。
[1] ポリビニルアルコール系樹脂偏光子と、その一方の面に設けられた第1熱可塑性樹脂フィルムとを含み、
前記第1熱可塑性樹脂フィルムの吸水率は0.1%以下であり、
平面視において、外縁部に凹状部を有するか、または面内に貫通孔を有する偏光板であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂偏光子の吸収軸方向の幅2mm当たりの収縮力が1.3N以下である偏光板。
[2] 前記第1熱可塑性樹脂フィルムが、アクリル系樹脂フィルムまたは環状ポリオレフィン系(COP)樹脂フィルムである、[1]に記載の偏光板。
[3] 前記ポリビニルアルコール系樹脂偏光子の他方の面に設けられた第2熱可塑性樹脂フィルムをさらに含む、[1]又は[2]に記載の偏光板。
[4] [1]~[3]のいずれかに記載の偏光板と、該偏光板の第1熱可塑性樹脂フィルム側に設けられた粘着剤層とを有する、粘着層付き偏光板。
[5] 前記粘着剤層は、前記偏光板を画像表示素子に貼合するためのものである、[4]に記載の粘着層付き偏光板。
[6] [1]~[3]のいずれかに記載の偏光板を含む画像表示装置。
[7] [1]~[3]のいずれかに記載の偏光板の製造方法であって、
ポリビニルアルコール系樹脂偏光子を準備する準備工程と、
該ポリビニルアルコール系樹脂偏光子と第1熱可塑性樹脂フィルムとを貼合する貼合工程と、
偏光板の外縁部に凹状部を設けるか、または面内に貫通孔を設ける異形加工工程と、
を含み、
前記準備工程はアニール工程を含む、製造方法。
The present invention provides the following polarizing plate, image display device, and method for manufacturing a polarizing plate.
[1] Including a polyvinyl alcohol resin polarizer and a first thermoplastic resin film provided on one surface thereof,
The water absorption rate of the first thermoplastic resin film is 0.1% or less,
In a plan view, a polarizing plate having a concave portion at the outer edge or a through hole in the plane,
A polarizing plate having a shrinkage force of 1.3 N or less per 2 mm width in the absorption axis direction of the polyvinyl alcohol resin polarizer.
[2] The polarizing plate according to [1], wherein the first thermoplastic resin film is an acrylic resin film or a cyclic polyolefin (COP) resin film.
[3] The polarizing plate according to [1] or [2], further including a second thermoplastic resin film provided on the other surface of the polyvinyl alcohol resin polarizer.
[4] A polarizing plate with an adhesive layer, comprising the polarizing plate according to any one of [1] to [3], and an adhesive layer provided on the first thermoplastic resin film side of the polarizing plate.
[5] The polarizing plate with an adhesive layer according to [4] , wherein the adhesive layer is for bonding the polarizing plate to an image display element.
[6] An image display device comprising the polarizing plate according to any one of [1] to [3].
[7] A method for manufacturing a polarizing plate according to any one of [1] to [3], comprising:
A preparation step for preparing a polyvinyl alcohol resin polarizer;
a laminating step of laminating the polyvinyl alcohol resin polarizer and a first thermoplastic resin film;
A profile processing step in which a concave portion is provided at the outer edge of the polarizing plate or a through hole is provided in the plane;
including;
The manufacturing method, wherein the preparation step includes an annealing step.
本発明によれば、ポリビニルアルコール系樹脂偏光子を含み、その一方の面に吸水率が0.1%以下である第1熱可塑性樹脂フィルムをも含む偏光板であって、平面視において外縁部に凹状部を有するか、又は面内に貫通孔を有する偏光板であっても、ポリビニルアルコール系樹脂偏光子の吸収軸方向の収縮力が上記範囲であるので、高温環境下に晒された後、室温大気中に放置した後に生じる光抜けを抑制することができる。 According to the present invention, there is provided a polarizing plate that includes a polyvinyl alcohol resin polarizer and also includes a first thermoplastic resin film having a water absorption rate of 0.1% or less on one surface thereof, wherein the outer edge portion in a plan view Even if the polarizing plate has a concave part or a through hole in the plane, the shrinkage force in the absorption axis direction of the polyvinyl alcohol resin polarizer is within the above range, so it will not work after being exposed to a high temperature environment. , light leakage that occurs after being left in the air at room temperature can be suppressed.
<偏光板>
本発明に係る偏光板は、偏光子と、その一方の面に設けられた第1熱可塑性樹脂フィルムとを含む偏光板であり、偏光子はポリビニルアルコール系樹脂フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂偏光子である。偏光板は、平面視において、外縁部に凹状部を有するか、又は面内に貫通孔を有するか、又はそれらをいずれも有する偏光板である。外縁部の凹状部及び面内の貫通孔は合わせて、以下、異形部とも総称することがある。本明細書において、平面視とは、層の厚み方向から見ることを意味する。
<Polarizing plate>
The polarizing plate according to the present invention is a polarizing plate that includes a polarizer and a first thermoplastic resin film provided on one surface thereof, and the polarizer is a polyvinyl alcohol resin polarizer that is a polyvinyl alcohol resin film. It is. The polarizing plate is a polarizing plate that has a concave portion on the outer edge, a through hole in the plane, or both when viewed in plan. The concave portion of the outer edge portion and the in-plane through hole may be collectively referred to as the irregularly shaped portion hereinafter. In this specification, planar view means viewing from the thickness direction of the layer.
本発明の偏光板は、平面視において方形状又は角丸方形状であってよい。角丸方形状とは、方形状の角部のうち1つ以上が曲線となっている形状をいい、すなわち方形状の角部のうち1つ以上が角丸であり、方形状とは4つの角がいずれも角丸ではない形状をいうものとする。また、本明細書において、方形状とは長方形状又は正方形状をいうものとする。偏光板が角丸方形状である場合、偏光板が有する4つの角のうち1つ以上が角丸となっていてもよい。 The polarizing plate of the present invention may have a rectangular shape or a rounded rectangular shape in plan view. A rectangular shape with rounded corners refers to a shape in which one or more of the corners of a rectangular shape is a curve.In other words, one or more of the corners of a rectangular shape is rounded. A shape in which none of the corners are rounded. Moreover, in this specification, a square shape shall mean a rectangular shape or a square shape. When the polarizing plate has a rectangular shape with rounded corners, one or more of the four corners of the polarizing plate may be rounded.
角丸部分の曲率半径は、例えば1mm以上10mm以下であってよく、好ましくは2mm以上8mm以下である。 The radius of curvature of the rounded corner portion may be, for example, 1 mm or more and 10 mm or less, and preferably 2 mm or more and 8 mm or less.
本発明の一実施態様に係る偏光板は、図1に示す通り、外縁部に凹状部11及び12を有する角丸方形状偏光板10である。偏光板10は、方形が有する4つの角のうち3つが角丸となっている。
As shown in FIG. 1, a polarizing plate according to an embodiment of the present invention is a rectangular polarizing
凹状部11は、平面視において外縁部から内側に向けて凹んだ形状であり、その凹みの深さは、例えば0.1mm以上であってよく、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは1mm以上である。一方、その凹みの深さは通常、7mm以下である。
The
凹状部11を構成する外側角部分13は直角であってもよいし、直角でなくてもよい。また、外側角部分13は、角丸であってもよいし、角丸でなくてもよい。外側角部分13が角丸である場合、曲率半径は例えば0.1mm以上10mm以下であってよく、好ましくは0.5mm以上5mm以下である。
The
凹状部11を構成する内側角部分14は直角であってもよいし、直角でなくてもよい。また、内側角部分14は、角丸であってもよいし、角丸でなくてもよい。外側角部分14が角丸である場合、曲率半径は例えば0.1mm以上1mm以下であってよく、好ましくは0.5mm以上5mm以下である。
The
凹状部12は、平面視においてU字型の凹状部形状であり、その凹みの深さは、例えば0.5mm以上10mm以下であってよく、好ましくは1mm以上8mm以下である。
The
凹状部12を構成する内側角部分15は、曲率半径が例えば0.5mm以上15mm以下であってよく、好ましくは1mm以上10mm以下である。
The radius of curvature of the
凹状部11の形状は特に限定されず、例えば図2(a)~(d)に示すような形状であってよい。
The shape of the
本発明の別の一実施態様に係る偏光板は、図3に示す通り、平面視において面内に貫通孔21を有する角丸方形状偏光板20である。偏光板20は、方形が有する4つの角のうち4つが角丸となっている。
As shown in FIG. 3, a polarizing plate according to another embodiment of the present invention is a rounded rectangular polarizing
貫通孔21は、図3において円形の貫通孔として示されているが、これに限定されず、例えば楕円形、方形状、角丸方形状又はこれらを組合せた形状等であってよい。
Although the
貫通孔21の半径は、例えば0.5mm以上30mm以下であってよく、好ましくは1mm以上10mm以下である。
The radius of the through
貫通孔21の形状は特に限定されず、例えば図4(a)~(d)に示す形状であってよい。貫通孔21の数は、1個であってもよいし、2個以上であってもよい。
The shape of the through
本発明者によれば、光抜けは、偏光板が上述のような異形部を有するときに、その異形部周辺に発生し易いことが見出された。本発明における光抜けは、偏光板を高温環境下に晒した後、室温大気中に放置した後に観察され得る。高温環境条件及び観察方法は、後述する実施例の欄において説明する条件及び方法である。 According to the present inventors, it has been found that when a polarizing plate has an irregularly shaped portion as described above, light leakage is likely to occur around the irregularly shaped portion. Light leakage in the present invention can be observed after the polarizing plate is exposed to a high temperature environment and then left in the air at room temperature. The high-temperature environmental conditions and observation method are those described in the Examples section below.
光抜けの発生原理は次の通り推定されるが、本発明はこれに限定されない。まず、偏光板を加熱した場合、偏光子は延伸軸に沿って、すなわち吸収軸に沿って収縮し、この収縮により第1熱可塑性樹脂フィルムに応力が加わることになる。図5(a)に示す通り、偏光板が異形部を有していない場合、偏光子の収縮は吸収軸方向に起こり、第1熱可塑性樹脂フィルムに応力が加わったとしても偏光子の吸収軸に乱れは生じず、光抜けは発生しない。しかしながら、図5(b)に示す通り、偏光板が異形部を有している場合、その異形部近傍では異形部の形状に沿って収縮が起こり、偏光子の収縮する方向が吸収軸とは異なった方向となる箇所が生じる。このような箇所では、第1熱可塑性樹脂フィルムに加わる応力の方向が吸収軸と異なった方向となっている。第1熱可塑性樹脂フィルムが吸収軸と異なった方向に応力を受けると、この箇所で光抜けが生じると推定される。 The principle of light leakage is estimated to be as follows, but the present invention is not limited thereto. First, when the polarizing plate is heated, the polarizer contracts along the stretching axis, that is, along the absorption axis, and this contraction applies stress to the first thermoplastic resin film. As shown in FIG. 5(a), when the polarizing plate does not have irregularly shaped parts, the contraction of the polarizer occurs in the direction of the absorption axis, and even if stress is applied to the first thermoplastic resin film, the absorption axis of the polarizer No disturbance occurs, and no light leakage occurs. However, as shown in FIG. 5(b), when a polarizing plate has an irregularly shaped part, contraction occurs near the irregularly shaped part along the shape of the irregularly shaped part, and the direction of contraction of the polarizer is different from the absorption axis. There will be places where the directions are different. At such locations, the direction of stress applied to the first thermoplastic resin film is in a direction different from the absorption axis. It is estimated that when the first thermoplastic resin film receives stress in a direction different from the absorption axis, light leakage occurs at this location.
偏光板に対する偏光子の延伸軸(吸収軸)の方向は特に限定されないが、例えば偏光板が平面視において長方形である場合、長辺方向に平行な方向であってよく、又は短辺方向に平行な方向であってよく、又は長辺方向(又は短辺方向)とのなす角度が45±5度である方向であってよく、好ましくは45±2度である方向であってよい。 The direction of the stretching axis (absorption axis) of the polarizer with respect to the polarizing plate is not particularly limited, but for example, if the polarizing plate is rectangular in plan view, it may be parallel to the long side direction, or parallel to the short side direction. It may be a direction in which the angle with the long side direction (or short side direction) is 45±5 degrees, preferably 45±2 degrees.
また、本発明者によれば、光抜けは、異形部と偏光板の重心との最短距離が例えば40mm以上、好ましくは50mm以上、さらに好ましくは60mm以上であるときに異形部周辺に生じ易いことを見出した。これは、異形部が設けられる位置が重心から離れるほど、異形部における偏光子の収縮量が大きくなり、第1熱可塑性樹脂フィルムが吸収軸と異なる方向に受ける応力が大きくなり易く、光抜けが発生し易い傾向になるからであると推定される。偏光板の重心は、例えば偏光板が方形状である場合、対角線の交点と定義することができる。偏光板が角丸方形状である場合や凹状部分により角が失われる場合、角丸部分を角部分に置き換えてその角部分から対角線を構成した場合の交点とすることができる。 Further, according to the present inventor, light leakage tends to occur around the irregularly shaped part when the shortest distance between the irregularly shaped part and the center of gravity of the polarizing plate is, for example, 40 mm or more, preferably 50 mm or more, and more preferably 60 mm or more. I found out. This is because the farther the position where the irregularly shaped part is provided is from the center of gravity, the greater the amount of shrinkage of the polarizer in the irregularly shaped part, and the greater the stress that the first thermoplastic resin film receives in a direction different from the absorption axis, resulting in light leakage. It is presumed that this is because it tends to occur more easily. For example, when the polarizing plate is rectangular, the center of gravity of the polarizing plate can be defined as the intersection of diagonals. When the polarizing plate has a rectangular shape with rounded corners or when corners are lost due to concave portions, the rounded portions can be replaced with corner portions and diagonals can be formed from the corner portions to form the intersection points.
さらに、光抜けは、異形部が、偏光板の重心から面積20%相当径を超える領域に位置する場合に異形部周辺に生じ易いことが見出された。これは、異形部が設けられる位置が重心から離れるほど、異形部における偏光子の収縮量が大きくなり、第1熱可塑性樹脂フィルムが吸収軸と異なる方向に受ける応力が大きくなり易く、光抜けが発生し易い傾向になるからであると推定される。重心から面積20%相当径とは、平面視において、偏光板上に重心を中心とする円形を重ねたときにその円形の面積が偏光板全体の面積の20%に相当する円の半径を意味する。 Furthermore, it has been found that light leakage is likely to occur around the irregularly shaped part when the irregularly shaped part is located in a region exceeding a diameter equivalent to 20% of the area from the center of gravity of the polarizing plate. This is because the farther the position where the irregularly shaped part is provided is from the center of gravity, the greater the amount of shrinkage of the polarizer in the irregularly shaped part, and the greater the stress that the first thermoplastic resin film receives in a direction different from the absorption axis, resulting in light leakage. It is presumed that this is because it tends to occur more easily. The diameter equivalent to 20% of the area from the center of gravity means the radius of a circle whose area is equivalent to 20% of the area of the entire polarizing plate when a circle centered on the center of gravity is superimposed on the polarizing plate in plan view. do.
偏光板は、偏光板の重心から面積30%相当径を超える領域に異形部を有してよく、あるいは40%相当径を超える領域に異形部を有してよい。 The polarizing plate may have an irregularly shaped portion in a region exceeding a 30% area equivalent diameter from the center of gravity of the polarizing plate, or may have an irregularly shaped portion in a region exceeding a 40% equivalent diameter.
さらに、本発明者は、偏光板の外縁部の凹状部の深さ方向と延伸軸方向(収縮方向)とが直交する場合に、光抜けが発生し易い傾向にあることをも見出した。例えばこのような偏光板としては、図6に示すような、平面視の形状が角丸長方形に凹状部41が設けられた偏光板であり、凹状部41を長辺42上に有し、凹状部41が長辺42の中心点43を含み、かつ長辺42方向が吸収軸方向である偏光板等が挙げられる。
Furthermore, the present inventors have also found that light leakage tends to occur when the depth direction of the concave portion at the outer edge of the polarizing plate is orthogonal to the direction of the stretching axis (shrinkage direction). For example, such a polarizing plate is a polarizing plate having a rectangular shape with rounded corners and a
偏光板の厚みは、通常、5μm以上200μm以下とすることができ、150μm以下であってもよく、120μm以下であってもよい。 The thickness of the polarizing plate can usually be 5 μm or more and 200 μm or less, and may be 150 μm or less, or 120 μm or less.
偏光板は、偏光子と、その一方の面に設けられた第1熱可塑性樹脂フィルムとを備える。図7に示す偏光板100は、偏光子101と、偏光子101の一方の面に第1熱可塑性樹脂フィルム102とを備える。また、偏光板100は、偏光子101の他方の面に第2熱可塑性樹脂フィルム103をさらに含むことができる。以下、第1熱可塑性樹脂フィルム102と第2熱可塑性樹脂フィルム103とをまとめて熱可塑性樹脂フィルムともいう。
The polarizing plate includes a polarizer and a first thermoplastic resin film provided on one surface of the polarizer. A
[偏光子]
偏光子101は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂偏光子であり、具体的には、例えば一軸延伸された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子であってよい。このような偏光子は、後述する偏光子の製造方法に従って製造することができる。偏光子101は、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ることができる。偏光子101は、その一方の面に第1熱可塑性樹脂フィルム102を接着剤又は粘着剤等で貼合して偏光板100として用いることができる。
[Polarizer]
The
偏光子101の吸収軸方向の幅2mmあたりの収縮力(以下、単に「収縮力」ともいう)は1.3N以下である。偏光子101の収縮力が1.3N以下である場合、偏光板100の異形部の周辺において光抜けが発生しにくくなる傾向にある。上述の通り、光抜けは、偏光子の収縮による低吸水率の第1熱可塑性樹脂フィルムの歪から起こる偏光解消に起因すると推定される。このことに着目した本発明者は、偏光子の収縮力を低くすることにより光抜けを抑制できることを見出した。偏光子101の収縮力は、後述する実施例の欄において説明する測定方法に従って測定される。
The shrinkage force (hereinafter also simply referred to as "shrinkage force") per 2 mm width of the
偏光子101の収縮力は、光抜け抑制の観点から好ましくは1.2N以下であり、より好ましくは0.9N以下であり、さらに好ましくは0.8N以下であり、特に好ましくは0.7N以下である。一方、偏光子101の収縮力は通常0.1N以上である。偏光子101の収縮力を1.3N以下とする方法としては、後述する架橋工程におけるホウ酸濃度の調節やアニール処理の実施等が挙げられる。
The shrinkage force of the
偏光子101の厚みは、通常20μm以下であり、好ましくは18μm以下、より好ましくは15μm以下である。偏光子101の厚みを薄くすることは、偏光板100の薄膜化に有利である。偏光子101の厚みは、通常1μm以上であり、例えば5μm以上であってよい。
The thickness of the
偏光子101の厚みは、例えばポリビニルアルコール系樹脂フィルムの選定、延伸倍率の調節等により制御することができる。
The thickness of the
[偏光子の製造方法]
偏光子101の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図8に示す製造方法は、以下の工程:
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水を含有する処理液を収容する膨潤槽に浸漬する膨潤工程S10と、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する処理液を収容する染色槽に浸漬して染色する染色工程S20と、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを架橋剤を含有する処理液を収容する架橋槽に浸漬して架橋処理する架橋工程S30と、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄槽に浸漬する洗浄工程S40と、
乾燥工程S50と、
を含むことができる。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、偏光子製造工程のいずれか1以上の段階、より具体的には、膨潤工程S10の前から架橋工程S30までのいずれか1以上の段階で一軸延伸処理される(延伸工程)。
[Manufacturing method of polarizer]
A method for manufacturing
a swelling step S10 in which the polyvinyl alcohol resin film is immersed in a swelling tank containing a treatment liquid containing water;
a dyeing step S20 of dyeing the polyvinyl alcohol resin film by immersing it in a dyeing tank containing a treatment liquid containing a dichroic dye;
a crosslinking step S30 in which the polyvinyl alcohol resin film is immersed in a crosslinking tank containing a treatment liquid containing a crosslinking agent for crosslinking treatment;
a cleaning step S40 of immersing the polyvinyl alcohol resin film in a cleaning tank;
Drying step S50,
can include.
The polyvinyl alcohol resin film is uniaxially stretched (stretched) at any one or more stages of the polarizer manufacturing process, more specifically, at any one or more stages from before the swelling step S10 to the crosslinking step S30. process).
製造方法は、上記以外の他の工程をさらに含むことができ、その具体例は、図8に示されるようにアニール工程S60等であってよい。 The manufacturing method may further include steps other than those described above, and a specific example thereof may be an annealing step S60 as shown in FIG. 8.
本発明に係る製造方法に含まれる各種の処理工程は、偏光子製造装置のフィルム搬送経路に沿って原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを連続的に搬送させることによって連続的に実施することができる。フィルム搬送経路は、上記各種の処理工程を実施するための設備(処理槽や炉等)を、それらの実施順に備えている。 The various processing steps included in the manufacturing method according to the present invention can be carried out continuously by continuously transporting the polyvinyl alcohol resin film, which is the original film, along the film transport path of the polarizer manufacturing device. I can do it. The film transport path is equipped with equipment (processing tanks, furnaces, etc.) for implementing the various processing steps described above in the order in which they are performed.
フィルム搬送経路は、上記設備の他、ガイドロールやニップロール等を適宜の位置に配置することによって構築することができる。例えば、ガイドロールは、各処理槽の前後や処理槽中に配置することができ、これにより処理槽へのフィルムの導入・浸漬および処理槽からの引き出しを行うことができる。より具体的には、各処理槽中に2以上のガイドロールを設け、これらのガイドロールに沿ってフィルムを搬送させることにより、各処理槽にフィルムを浸漬させることができる。 The film transport path can be constructed by arranging guide rolls, nip rolls, etc. at appropriate positions in addition to the above equipment. For example, guide rolls can be placed before and after each processing tank or in the processing tank, thereby allowing the film to be introduced into and immersed in the processing tank and pulled out from the processing tank. More specifically, by providing two or more guide rolls in each processing tank and transporting the film along these guide rolls, the film can be immersed in each processing tank.
原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体が例示される。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有する(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常約85モル%以上、好ましくは約90モル%以上、より好ましくは約99モル%以上である。本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよびメタクリルから選択される少なくとも一方を意味する。「(メタ)アクリロイル」についても同様である。 As the polyvinyl alcohol resin constituting the polyvinyl alcohol resin film that is the raw film, a saponified polyvinyl acetate resin can be used. Examples of polyvinyl acetate-based resins include polyvinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, and copolymers of vinyl acetate and other monomers copolymerizable therewith. Examples of other monomers copolymerizable with vinyl acetate include unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, unsaturated sulfonic acids, and (meth)acrylamides having an ammonium group. The degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is usually about 85 mol% or more, preferably about 90 mol% or more, and more preferably about 99 mol% or more. In this specification, "(meth)acrylic" means at least one selected from acrylic and methacryl. The same applies to "(meth)acryloyl".
ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等も使用し得る。 The polyvinyl alcohol resin may be modified; for example, polyvinyl formal, polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, etc. modified with aldehydes may also be used.
ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、好ましくは100以上10000以下であり、より好ましくは1500以上8000以下であり、さらに好ましくは2000以上5000以下である。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、JIS K 6726(1994)に準拠して求めることができる。平均重合度が100未満では好ましい偏光性能を得ることが困難であり、10000超ではフィルム加工性に劣ることがある。 The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is preferably 100 or more and 10,000 or less, more preferably 1,500 or more and 8,000 or less, and even more preferably 2,000 or more and 5,000 or less. The average degree of polymerization of polyvinyl alcohol resin can be determined in accordance with JIS K 6726 (1994). If the average degree of polymerization is less than 100, it is difficult to obtain preferable polarizing performance, and if it exceeds 10,000, film processability may be poor.
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの厚みは、例えば10μm以上50μm以下程度であり、偏光子の厚みを15μm以下とする観点から、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下である。 The thickness of the polyvinyl alcohol resin film is, for example, about 10 μm or more and 50 μm or less, and from the viewpoint of setting the polarizer thickness to 15 μm or less, it is preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less.
原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、例えば、長尺の未延伸または延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロール(巻回品)として用意することができる。この場合、偏光子もまた、長尺物として得られる。以下、各工程について詳細に説明する。 The polyvinyl alcohol resin film that is the raw film can be prepared, for example, as a roll (wound product) of a long unstretched or stretched polyvinyl alcohol resin film. In this case, the polarizer is also obtained as a long object. Each step will be explained in detail below.
(1)膨潤工程S10
本工程における膨潤処理は、原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムの異物除去、可塑剤除去、易染色性の付与、フィルムの可塑化等の目的で必要に応じて実施される処理であり、具体的には、水を含有する処理液を収容する膨潤槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの膨潤槽に浸漬されてもよいし、2以上の膨潤槽に順次浸漬されてもよい。膨潤処理前、膨潤処理時、または膨潤処理前および膨潤処理時に、フィルムに対して一軸延伸処理を行ってもよい。
(1) Swelling step S10
The swelling treatment in this step is a treatment carried out as necessary for the purpose of removing foreign substances from the polyvinyl alcohol resin film, which is the original film, removing plasticizers, imparting dyeability, plasticizing the film, etc. Specifically, it can be a treatment in which the polyvinyl alcohol resin film is immersed in a swelling tank containing a treatment liquid containing water. The film may be immersed in one swelling tank, or may be immersed in two or more swelling tanks in sequence. The film may be uniaxially stretched before the swelling treatment, during the swelling treatment, or before and during the swelling treatment.
膨潤槽に収容される処理液は、水(例えば純水)であることができる他、アルコール類のような水溶性有機溶媒を添加した水溶液であってもよい。 The processing liquid contained in the swelling tank may be water (for example, pure water), or may be an aqueous solution containing a water-soluble organic solvent such as alcohol.
フィルムを浸漬するときの膨潤槽に収容される処理液の温度は、通常10℃以上70℃以下程度、好ましくは15℃以上50℃以下程度であり、フィルムの浸漬時間は、通常10秒以上600秒以下程度、好ましくは20秒以上300秒以下程度である。 The temperature of the processing liquid stored in the swelling tank when dipping the film is usually about 10°C or more and 70°C or less, preferably about 15°C or more and 50°C or less, and the immersion time of the film is usually about 10 seconds or more and 600°C or more. It is about seconds or less, preferably about 20 seconds or more and 300 seconds or less.
(2)染色工程S20
本工程における染色処理は、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、配向させる目的で行われる処理であり、具体的には、二色性色素を含有する処理液を収容する染色槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの染色槽に浸漬されてもよいし、2以上の染色槽に順次浸漬されてもよい。二色性色素の染色性を高めるために、染色工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理が施されていてもよい。染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。
(2) Dyeing process S20
The dyeing process in this process is a process performed for the purpose of adsorbing and orienting the dichroic dye to the polyvinyl alcohol resin film. This can be a treatment in which the polyvinyl alcohol resin film is immersed. The film may be immersed in one dyeing tank or may be sequentially immersed in two or more dyeing tanks. In order to improve the dyeability of the dichroic dye, the film to be subjected to the dyeing process may be subjected to at least some uniaxial stretching treatment. In place of the uniaxial stretching treatment before the dyeing treatment, or in addition to the uniaxial stretching treatment before the dyeing treatment, the uniaxial stretching treatment may be performed during the dyeing treatment.
二色性色素は、ヨウ素または二色性有機染料であることができる。二色性有機染料の具体例は、レッドBR、レッドLR、レッドR、ピンクLB、ルビンBL、ボルドーGS、スカイブルーLG、レモンイエロー、ブルーBR、ブルー2R、ネイビーRY、グリーンLG、バイオレットLB、バイオレットB、ブラックH、ブラックB、ブラックGSP、イエロー3G、イエローR、オレンジLR、オレンジ3R、スカーレットGL、スカーレットKGL、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットBK、スプラブルーG、スプラブルーGL、スプラオレンジGL、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジS、ファーストブラックを含む。二色性色素は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The dichroic dye can be iodine or a dichroic organic dye. Specific examples of dichroic organic dyes include Red BR, Red LR, Red R, Pink LB, Rubin BL, Bordeaux GS, Sky Blue LG, Lemon Yellow, Blue BR, Blue 2R, Navy RY, Green LG, Violet LB, Violet B, Black H, Black B, Black GSP, Yellow 3G, Yellow R, Orange LR, Orange 3R, Scarlet GL, Scarlet KGL, Congo Red, Brilliant Violet BK, Splat Blue G, Splat Blue GL, Splat Orange GL, Direct Includes Sky Blue, Direct First Orange S, and First Black. One type of dichroic dye may be used alone, or two or more types may be used in combination.
二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色槽に収容される処理液には、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する水溶液を用いることができる。ヨウ化カリウムに代えて、ヨウ化亜鉛等の他のヨウ化物を用いてもよく、ヨウ化カリウムと他のヨウ化物を併用してもよい。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルト等を共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合は、ヨウ素を含む点で後述する架橋処理と区別される。上記水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水100質量部あたり0.01質量部以上1質量部以下である。また、ヨウ化カリウム等のヨウ化物の含有量は通常、水100質量部あたり0.5質量部以上20質量部以下である。上述の通り、染色槽に収容される処理液は亜鉛塩を含有することができる。 When using iodine as the dichroic dye, the treatment liquid contained in the dyeing tank may be an aqueous solution containing iodine and potassium iodide. Instead of potassium iodide, other iodides such as zinc iodide may be used, or potassium iodide and other iodides may be used together. Further, compounds other than iodide, such as boric acid, zinc chloride, cobalt chloride, etc., may be coexisting. When boric acid is added, it is distinguished from the crosslinking treatment described below in that it contains iodine. The content of iodine in the aqueous solution is usually 0.01 parts by mass or more and 1 part by mass or less per 100 parts by mass of water. Further, the content of iodide such as potassium iodide is usually 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of water. As mentioned above, the treatment liquid contained in the dyeing bath can contain zinc salts.
フィルムを浸漬するときの染色槽に収容される処理液の温度は、通常10℃以上45℃以下、好ましくは10℃以上40℃以下であり、より好ましくは20℃以上35℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常30秒以上600秒以下、好ましくは60秒以上300秒以下である。 The temperature of the treatment liquid stored in the dyeing tank when dipping the film is usually 10°C or more and 45°C or less, preferably 10°C or more and 40°C or less, more preferably 20°C or more and 35°C or less, and The immersion time is usually 30 seconds or more and 600 seconds or less, preferably 60 seconds or more and 300 seconds or less.
二色性色素として二色性有機染料を用いる場合、染色槽に収容される処理液には、二色性有機染料を含有する水溶液を用いることができる。当該水溶液における二色性有機染料の含有量は通常、水100質量部あたり1×10-4質量部以上10質量部以下であり、好ましくは1×10-3質量部以上1質量部以下である。染色槽には染色助剤等を共存させてもよく、例えば、硫酸ナトリウム等の無機塩や界面活性剤等を含有させてもよい。二色性有機染料は1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの染色槽に収容される処理液の温度は、例えば20℃以上80℃以下、好ましくは30℃以上70℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常30秒以上600秒以下、好ましくは60秒以上300秒以下である。 When using a dichroic organic dye as the dichroic dye, an aqueous solution containing the dichroic organic dye can be used as the treatment liquid stored in the dyeing bath. The content of the dichroic organic dye in the aqueous solution is usually 1 x 10 -4 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, preferably 1 x 10 -3 parts by mass or more and 1 part by mass or less per 100 parts by mass of water. . The dyeing tank may contain a dyeing aid, for example, an inorganic salt such as sodium sulfate, a surfactant, and the like. One type of dichroic organic dye may be used alone, or two or more types may be used in combination. The temperature of the treatment liquid stored in the dyeing tank when dipping the film is, for example, 20°C or more and 80°C or less, preferably 30°C or more and 70°C or less, and the immersion time of the film is usually 30 seconds or more and 600 seconds or less. , preferably 60 seconds or more and 300 seconds or less.
(3)架橋工程S30
染色工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを架橋剤で処理する架橋処理は、架橋による耐水化や色相調整等の目的で行う処理であり、具体的には、架橋剤を含有する架橋槽に収容される処理液に染色工程後のフィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの架橋槽に浸漬されてもよいし、2以上の架橋槽に順次浸漬されてもよい。架橋処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。
(3) Crosslinking step S30
Cross-linking treatment, in which the polyvinyl alcohol resin film is treated with a cross-linking agent after the dyeing process, is a treatment performed for the purpose of making the polyvinyl alcohol resin film waterproof by cross-linking and adjusting the hue. After the dyeing process, the film may be immersed in a treatment solution. The film may be immersed in one crosslinking tank, or may be sequentially immersed in two or more crosslinking tanks. A uniaxial stretching process may be performed during the crosslinking process.
架橋剤としては、ホウ酸、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を挙げることができ、ホウ酸が好ましく用いられる。2種以上の架橋剤を併用することもできる。架橋槽に収容される処理液におけるホウ酸の含有量は通常、水100質量部あたり0.1質量部以上15質量部以下であり、偏光子の収縮力の観点から好ましくは1質量部以上10質量部以下である。 Examples of the crosslinking agent include boric acid, glyoxal, glutaraldehyde, etc., and boric acid is preferably used. Two or more types of crosslinking agents can also be used in combination. The content of boric acid in the treatment solution stored in the crosslinking tank is usually 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less per 100 parts by mass of water, and preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less from the viewpoint of shrinkage force of the polarizer. Parts by mass or less.
二色性色素がヨウ素の場合、架橋槽に収容される処理液は、ホウ酸に加えてヨウ化物を含有することが好ましい。架橋槽に収容される処理液におけるヨウ化物の含有量は通常、水100質量部あたり0.1質量部以上15質量部以下であり、好ましくは5質量部以上12質量部以下である。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等を架橋槽に共存させてもよい。 When the dichroic dye is iodine, the treatment liquid stored in the crosslinking tank preferably contains iodide in addition to boric acid. The content of iodide in the treatment liquid stored in the crosslinking tank is usually 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or more and 12 parts by mass or less per 100 parts by mass of water. Examples of iodides include potassium iodide and zinc iodide. Further, compounds other than iodide, such as zinc chloride, cobalt chloride, zirconium chloride, sodium thiosulfate, potassium sulfite, and sodium sulfate, may be allowed to coexist in the crosslinking tank.
フィルムを浸漬するときの架橋槽に収容される処理液の温度は、通常50℃以上85℃以下、好ましくは50℃以上70℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常10秒以上600秒以下、好ましくは20秒以上300秒以下である。 The temperature of the processing liquid stored in the crosslinking tank when dipping the film is usually 50°C or more and 85°C or less, preferably 50°C or more and 70°C or less, and the immersion time of the film is usually 10 seconds or more and 600 seconds or less. , preferably 20 seconds or more and 300 seconds or less.
架橋工程S30では、架橋槽は2槽以上あってもよい。この場合、各架橋槽に収容される処理液の組成および温度は同じであってもよいし、異なっていてもよい。架橋槽に収容される処理液は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる目的に応じた架橋剤及びヨウ化物等の濃度や、温度を有していてもよい。架橋による耐水化のための架橋処理および色相調整(補色)のための架橋処理を、それぞれ複数の工程(例えば複数の槽)で行ってもよい。
一般に、架橋による耐水化のための架橋処理および色相調整(補色)のための架橋処理の双方を実施する場合、色相調整(補色)のための架橋処理を実施する槽(補色槽)が後段に配置される。補色槽に収容される処理液の温度は、例えば10℃以上55℃以下であり、好ましくは20℃以上50℃以下である。補色槽に収容される処理液における架橋剤の含有量は、水100質量部あたり、例えば1質量部以上5質量部以下である。補色槽に収容される処理液におけるヨウ化物の含有量は、水100質量部あたり、例えば3質量部以上30質量部以下である。
In the crosslinking step S30, there may be two or more crosslinking tanks. In this case, the composition and temperature of the treatment liquid stored in each crosslinking tank may be the same or different. The treatment liquid stored in the crosslinking tank may have a concentration of a crosslinking agent, an iodide, etc., and a temperature depending on the purpose of immersing the polyvinyl alcohol resin film. The crosslinking treatment for water resistance by crosslinking and the crosslinking treatment for hue adjustment (complementary color) may be performed in a plurality of steps (for example, in a plurality of tanks).
Generally, when performing both cross-linking treatment for water resistance and hue adjustment (complementary color), the tank (complementary color tank) that performs the cross-linking treatment for hue adjustment (complementary color) is placed in the latter stage. Placed. The temperature of the processing liquid stored in the complementary color tank is, for example, 10°C or more and 55°C or less, preferably 20°C or more and 50°C or less. The content of the crosslinking agent in the processing liquid stored in the complementary color tank is, for example, 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of water. The content of iodide in the processing liquid stored in the complementary color tank is, for example, 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of water.
上述のように、偏光子の製造にあたり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、膨潤工程S10の前から架橋工程S30までのいずれか1または2以上の段階で一軸延伸処理される(延伸工程、図1)。二色性色素の染色性を高める観点から、染色工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理を施したフィルムであることが好ましく、または染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行うことが好ましい。 As described above, in manufacturing a polarizer, a polyvinyl alcohol resin film is uniaxially stretched in one or more stages from before the swelling step S10 to the crosslinking step S30 (stretching step, FIG. 1). . From the viewpoint of improving the dyeability of the dichroic dye, the film to be subjected to the dyeing process is preferably a film that has been subjected to at least some uniaxial stretching treatment, or instead of the uniaxial stretching treatment before the dyeing treatment, or In addition to the uniaxial stretching process before the dyeing process, it is preferable to perform the uniaxial stretching process during the dyeing process.
一軸延伸処理は、空中で延伸を行う乾式延伸、槽中で延伸を行う湿式延伸のいずれであってもよく、これらの双方を行ってもよい。一軸延伸処理は、2つのニップロール間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸、熱ロール延伸、テンター延伸等であることができるが、好ましくはロール間延伸を含む。原反フィルムを基準とする延伸倍率(2以上の段階で延伸処理を行う場合にはそれらの累積延伸倍率)は、3倍以上8倍以下程度である。良好な偏光特性を付与するために、延伸倍率は、好ましくは4倍以上、より好ましくは5倍以上とされる。 The uniaxial stretching process may be either dry stretching in which stretching is performed in air or wet stretching in which stretching is performed in a bath, or both of these may be performed. The uniaxial stretching process can be inter-roll stretching, hot roll stretching, tenter stretching, etc., in which longitudinal uniaxial stretching is performed with a peripheral speed difference between two nip rolls, but preferably includes inter-roll stretching. The stretching ratio (when stretching is performed in two or more stages, the cumulative stretching ratio) based on the original film is about 3 times or more and 8 times or less. In order to provide good polarizing properties, the stretching ratio is preferably 4 times or more, more preferably 5 times or more.
架橋工程S30を経ることにより、得られる偏光子にはホウ素成分が含まれる。このホウ素成分の含有量が少ないほど、収縮力は小さくすることができる傾向がある。ホウ素成分の含有量を少なくするためには、架橋槽の処理液におけるホウ酸含有量を低くしたり、架橋槽における浸漬時間を短くすればよい。 By passing through the crosslinking step S30, the polarizer obtained contains a boron component. There is a tendency that the smaller the content of this boron component, the smaller the shrinkage force can be. In order to reduce the content of the boron component, the boric acid content in the treatment liquid in the crosslinking tank may be lowered or the immersion time in the crosslinking tank may be shortened.
(4)洗浄工程S40
本工程における洗浄処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに付着した余分な架橋剤や二色性色素等の薬剤を除去する目的で必要に応じて実施される処理であり、水を含有する洗浄液を用いて架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄する処理である。具体的には、洗浄槽に収容される処理液(洗浄液)に架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの洗浄槽に浸漬されてもよいし、2以上の洗浄槽に順次浸漬されてもよい。あるいは、洗浄処理は、架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して洗浄液をシャワーとして噴霧する処理であってもよく、上記の浸漬と噴霧とを組み合わせてもよい。
(4) Cleaning step S40
The cleaning treatment in this process is a treatment carried out as necessary for the purpose of removing chemicals such as excess crosslinking agent and dichroic dyes attached to the polyvinyl alcohol resin film, and uses a cleaning solution containing water. This is a process for cleaning the polyvinyl alcohol resin film after the crosslinking process. Specifically, it can be a process in which the polyvinyl alcohol resin film after the crosslinking process is immersed in a processing liquid (cleaning liquid) contained in a cleaning tank. The film may be immersed in one cleaning tank, or may be immersed in two or more cleaning tanks sequentially. Alternatively, the cleaning treatment may be a treatment in which a cleaning liquid is sprayed as a shower onto the polyvinyl alcohol resin film after the crosslinking step, or the above-mentioned dipping and spraying may be combined.
洗浄液は、水(例えば純水)であることができる他、アルコール類のような水溶性有機溶媒を添加した水溶液であってもよい。洗浄液の温度は、例えば5℃以上40℃以下程度であることができる。 The cleaning liquid may be water (for example, pure water), or may be an aqueous solution containing a water-soluble organic solvent such as alcohol. The temperature of the cleaning liquid can be, for example, about 5° C. or higher and 40° C. or lower.
洗浄工程S40は任意の工程であり省略されてもよく、好ましくは、洗浄工程S40を行った後のフィルムに対して乾燥工程S50を行う。 The cleaning step S40 is an optional step and may be omitted. Preferably, the film after the cleaning step S40 is subjected to a drying step S50.
(5)乾燥工程S50
乾燥工程S50は、洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させるためのゾーンである。洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを引き続き搬送させながら、乾燥工程S50に当該フィルムを導入することによって乾燥処理を施すことができ、これにより偏光子が得られる。
(5) Drying step S50
The drying step S50 is a zone for drying the polyvinyl alcohol resin film after the cleaning step S40. A drying process can be performed by introducing the polyvinyl alcohol resin film after the washing step S40 into the drying step S50 while continuing to transport the polyvinyl alcohol resin film, thereby obtaining a polarizer.
乾燥処理は、フィルムの乾燥手段(加熱手段)を用いて行われる。乾燥手段の好適な一例は乾燥炉である。乾燥炉は、好ましくは炉内温度を制御可能なものである。乾燥炉は、例えば、熱風の供給等により炉内温度を高めることができる熱風オーブンである。また乾燥手段による乾燥処理は、凸曲面を有する1または2以上の加熱体に洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを密着させる処理や、ヒーターを用いて該フィルムを加熱する処理であってもよい。 The drying process is performed using a film drying means (heating means). A suitable example of the drying means is a drying oven. The drying oven is preferably one in which the temperature inside the oven can be controlled. The drying oven is, for example, a hot air oven that can increase the temperature inside the oven by supplying hot air or the like. Further, the drying process by the drying means may be a process in which the polyvinyl alcohol resin film after the cleaning step S40 is brought into close contact with one or more heating bodies having a convex curved surface, or a process in which the film is heated using a heater. good.
上記加熱体としては、熱源(例えば、温水等の熱媒や赤外線ヒーター)を内部に備え、表面温度を高めることができるロール(例えば熱ロールを兼ねたガイドロール)を挙げることができる。上記ヒーターとしては、赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等を挙げることができる。 Examples of the heating body include a roll (for example, a guide roll that also serves as a heat roll) that is equipped with a heat source (for example, a heat medium such as hot water or an infrared heater) and can increase the surface temperature. Examples of the heater include an infrared heater, a halogen heater, and a panel heater.
乾燥処理の温度(例えば、乾燥炉の炉内温度、熱ロールの表面温度等)は、通常30℃以上100℃以下であり、50℃以上90℃以下であることが好ましい。乾燥時間は特に制限されないが、例えば30秒以上600秒以下である。 The temperature of the drying process (for example, the temperature inside the drying oven, the surface temperature of the heat roll, etc.) is usually 30°C or more and 100°C or less, preferably 50°C or more and 90°C or less. The drying time is not particularly limited, but is, for example, 30 seconds or more and 600 seconds or less.
(6)アニール工程S60
偏光子の収縮力を低くすることを目的として、乾燥工程S50後、偏光子の温度を常温とした後、アニール工程S60を行ってもよい。
(6) Annealing step S60
For the purpose of reducing the shrinkage force of the polarizer, an annealing step S60 may be performed after the temperature of the polarizer is brought to room temperature after the drying step S50.
アニール工程は、例えば偏光子の一方面に純水層を介して第1基材フィルムをその表面張力により貼着し、他方面に純水層を介して第2基材フィルムをその表面張力により貼着し、加熱することにより、純水層の水分を除去する乾燥を行う。乾燥温度は通常70℃~90℃以下であり、時間は通常0.5分~2分である。乾燥により、偏光子の一方面に第1基材フィルムが、他方面に第2基材フィルムが、それぞれ偏光子から剥離可能に貼着された三層積層物を得る。次いで、この三層積層物から、第2基材フィルムを剥離して、偏光子の一方面のみに第1基材フィルムが貼着された積層物とし、この二層積層物を2枚の無塵紙で挟み、この状態で加熱することによりアニール処理が行われる。加熱温度は、通常70℃~110℃、好ましくは80℃~100℃であり、加熱時間は、通常0.5時間~24時間、好ましくは2時間~12時間である。偏光子は、剥離可能に貼着された第1基材フィルムと重ねただけで非貼着の無塵紙との間に保持された状態で加熱されるので、偏光子の応力が容易に緩和されて、収縮力を低下させることができる。 In the annealing step, for example, a first base film is attached to one side of the polarizer via a pure water layer using its surface tension, and a second base film is attached to the other side via a pure water layer due to its surface tension. By pasting and heating, drying is performed to remove moisture from the pure water layer. The drying temperature is usually 70°C to 90°C or less, and the drying time is usually 0.5 to 2 minutes. By drying, a three-layer laminate is obtained in which the first base film is attached to one side of the polarizer, and the second base film is attached to the other side of the polarizer in a releasable manner. Next, the second base film is peeled off from this three-layer laminate to obtain a laminate in which the first base film is adhered to only one side of the polarizer, and this two-layer laminate is separated into two blank sheets. The annealing process is performed by sandwiching between dust paper and heating in this state. The heating temperature is usually 70°C to 110°C, preferably 80°C to 100°C, and the heating time is usually 0.5 to 24 hours, preferably 2 to 12 hours. Since the polarizer is heated while being held between the first base film that is peelably attached and the dust-free paper that is not attached, the stress on the polarizer is easily relieved. Therefore, the contractile force can be reduced.
第1基材フィルム及び第2基材フィルムは容易に剥離できる。第1基材フィルム及び第2基材フィルムの剥離は、後述する熱可塑性樹脂フィルムの貼合工程おいて、熱可塑性樹脂フィルムを貼合する直前に剥離することができる。 The first base film and the second base film can be easily peeled off. The first base film and the second base film can be peeled off immediately before bonding the thermoplastic resin film in the thermoplastic resin film bonding step described below.
第1基材フィルムは、例えばTACフィルムであってよく、第2基材フィルムは、例えばPMMAフィルムであってよい。 The first base film may be, for example, a TAC film, and the second base film may be, for example, a PMMA film.
加熱は、例えば通常の加熱炉を用いて行うことができる。加熱炉の例としては、温度制御可能な熱風オーブンや赤外線ヒーター等であってよい。 Heating can be performed using, for example, a common heating furnace. Examples of the heating furnace include a temperature-controllable hot air oven, an infrared heater, and the like.
以上の工程を経て、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されている偏光子を得ることができる。 Through the above steps, it is possible to obtain a polarizer in which a dichroic dye is adsorbed and oriented on a uniaxially stretched polyvinyl alcohol resin film.
得られた偏光子は、例えば、そのまま次の偏光板作製工程(偏光子の片面または両面に熱可塑性樹脂フィルムを貼合する工程)に搬送することもできる。 The obtained polarizer can also be transported as it is, for example, to the next polarizing plate production step (step of laminating a thermoplastic resin film on one or both sides of the polarizer).
[第1熱可塑性樹脂フィルム]
第1熱可塑性樹脂フィルム102は吸水率(以下、単に「吸水率」ともいう)が0.1%以下である。一般に、第1熱可塑性樹脂フィルム102の吸水率は高い方が光抜けが発生しにくい傾向にある。これは第1熱可塑性樹脂フィルム102の吸水率が高い場合、高温環境下に晒された後、室温大気中に放置したときに大気中の水分が第1熱可塑性樹脂フィルムや偏光子に吸収され、第1熱可塑性樹脂フィルムや偏光子が膨張し、応力が緩和されるためであると推定される。しかしながら、本発明によれば、第1熱可塑性樹脂フィルム102の吸水率が0.1%以下である場合でも、上述の通り、偏光子101の収縮率を低くすることにより、光抜けの発生を抑制し易くすることができる。吸水率は、フィルム中に含まれる水分量のことであり、フィルムの質量に対する水分の質量の割合で示される。第1熱可塑性樹脂フィルム102の吸水率は、後述する実施例の欄において説明する測定方法により求められる。第1熱可塑性樹脂フィルム102の吸水率は、例えば0.05%以下であってもよく、一方、第1熱可塑性樹脂フィルム102の吸水率は通常0%以上であり、例えば0.0001%以上であってもよく、又は0.001%以上であってもよい。
[First thermoplastic resin film]
The first
第1熱可塑性樹脂フィルム102としては、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)や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;ポリメタクリル酸メチル系樹脂のような(メタ)アクリル系樹脂等からなる透明樹脂フィルムが挙げられる。中でも、光学耐光性及び寸法安定性の観点から好ましくは(メタ)アクリル系樹脂フィルムまたは環状ポリオレフィン系(COP)樹脂フィルムである。特に環状ポリオレフィン系(COP)樹脂フィルムは吸水率が低いため、環状ポリオレフィン系(COP)樹脂フィルムを第1熱可塑性樹脂フィルム102として用いる場合、本発明の偏光板は有効な傾向にある。一般に、環状ポリオレフィン系樹脂(COP)から構成されるフィルムは吸水率が低いため、このフィルムを含む偏光板は、高温にさらしたのち、室温にて放置した後にも異形部周辺に光抜けが発生し易い傾向にある。しかしながら、本発明によれば、第1熱可塑性樹脂フィルム102がこのような環状ポリオレフィン系樹脂からなるフィルムであっても、異形部周辺に光抜けが発生しにくい傾向にある。
As the first
第1熱可塑性樹脂フィルム102の厚みは、偏光板100の薄型化の観点から薄いことが好ましいが、薄すぎると強度が低下して加工性に劣る傾向があることから、好ましくは5μm以上150μm以下、より好ましくは5μm以上100μm以下、さらに好ましくは10μm以上50μm以下である。
The thickness of the first
第1熱可塑性樹脂フィルム102は、保護フィルムとしての機能を有していてよい。また、第1熱可塑性樹脂フィルム102と後述する第2熱可塑性樹脂フィルム103のいずれか一方または両方は、位相差フィルム、輝度向上フィルムのような光学機能を併せ持つ保護フィルムであることもできる。例えば、上記材料からなる透明樹脂フィルムを延伸(一軸延伸または二軸延伸等)したり、該フィルム上に液晶層等を形成したりすることにより、任意の位相差値が付与された位相差フィルムとすることができる。
偏光板100が画像表示装置に配置される場合、偏光板100は、第1熱可塑性樹脂フィルム102が画像表示装置側となるように、画像表示装置に貼合することができる。また、偏光板100は、第1熱可塑性樹脂フィルム102が画像表示装置の外側となるように画像表示装置に貼合することもできる。偏光板100は好ましくは、第1熱可塑性樹脂フィルム102が画像表示装置側となるように画像表示装置に貼合する。
The first
When the
第1熱可塑性樹脂フィルム102及び後述する第2熱可塑性樹脂フィルム103はハードコート層が形成されたものであってよい。ハードコート層は、熱可塑性樹脂フィルムの一方の面に形成されていてもよいし、両方の面に形成されていてもよい。ハードコート層を設けることにより、硬度及びスクラッチ性を向上させた熱可塑性樹脂フィルムとすることができる。ハードコート層は、例えば紫外線硬化型樹脂の硬化層である。紫外線硬化型樹脂としては、例えばアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。ハードコート層は、強度を向上させるために、添加剤を含んでいてもよい。添加剤は限定されることはなく、無機系微粒子、有機系微粒子、又はこれらの混合物が挙げられる。
The first
[第2熱可塑性樹脂フィルム]
第2熱可塑性樹脂フィルム103は、第1熱可塑性樹脂フィルム102の説明において例示したフィルムと同種であってもよいし、異種であってもよい。第2熱可塑性樹脂フィルム103は、吸水率が0.1%以下であってもよいし、0.1%を超えるものであってもよい。
[Second thermoplastic resin film]
The second
第2熱可塑性樹脂フィルム103としては、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やジアセチルセルロースのようなセルロースエステル系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、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;ポリ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;またはこれらの混合物、共重合物等からなる透明樹脂フィルムであることができる。
As the second
第2熱可塑性樹脂フィルム103は、保護フィルムとしての機能を有していてよい。偏光板100が画像表示装置に配置される場合、偏光板100は、第2熱可塑性樹脂フィルム103が画像表示装置の外側となるように、画像表示装置に貼合することができる。また、偏光板100は、第2熱可塑性樹脂フィルム103が画像表示装置側となるように画像表示装置に貼合することもできる。偏光板100は好ましくは、第2熱可塑性樹脂フィルム103が画像表示装置の外側となるように画像表示装置に貼合する。
The second
[偏光板のその他の構成要素]
(1)光学機能性フィルム
偏光板100は、所望の光学機能を付与するための、偏光子101以外の他の光学機能性フィルムを備えることができ、その好適な一例は位相差フィルムである。
上述のように、第1熱可塑性樹脂フィルム102及び/又は第2熱可塑性樹脂フィルム103が位相差フィルムを兼ねることもできるが、これらのフィルムとは別途に位相差フィルムを積層することもできる。後者の場合、位相差フィルムは、粘着剤層や接着剤層を介して第1熱可塑性樹脂フィルム102及び/又は第2熱可塑性樹脂フィルム103の外面に積層することができる。
[Other components of polarizing plate]
(1) Optical Functional Film The
As described above, the first
位相差フィルムとしては、透光性を有する熱可塑性樹脂の延伸フィルムから構成される複屈折性フィルム;ディスコティック液晶又はネマチック液晶が配向固定されたフィルム;基材フィルム上に上記の液晶層が形成されたもの等が挙げられる。
基材フィルムは通常、熱可塑性樹脂からなるフィルムであり、熱可塑性樹脂の一例は、トリアセチルセルロース等のセルロースエステル系樹脂である。
As a retardation film, a birefringent film composed of a stretched film of a thermoplastic resin having translucency; a film in which discotic liquid crystal or nematic liquid crystal is aligned; the above liquid crystal layer is formed on a base film; Examples include those that were
The base film is usually a film made of a thermoplastic resin, and an example of the thermoplastic resin is a cellulose ester resin such as triacetylcellulose.
偏光板100に含まれ得る他の光学機能性フィルム(光学部材)の例は、集光板、輝度向上フィルム、反射層(反射フィルム)、半透過反射層(半透過反射フィルム)、光拡散層(光拡散フィルム)等である。これらは一般的に、偏光板が液晶セルの背面側(バックライト側)に配置される偏光板である場合に設けられる。
Examples of other optically functional films (optical members) that may be included in the
(2)粘着剤層
偏光板100は、粘着剤層を設けることにより粘着層付き偏光板とすることができる。粘着剤層としては、偏光板100を液晶セル、有機EL表示素子等の画像表示素子、又は他の光学部材に貼合するための粘着剤層が挙げられる。該粘着剤層は、図7に示される構成の偏光板100においては第1熱可塑性樹脂フィルム102の外面に積層することができる。粘着剤層は、図7に示される構成の偏光板100において第2熱可塑性樹脂フィルム103の外面に積層することもできる。粘着剤層は好ましくは、第1熱可塑性樹脂フィルム102の外面に積層する。
(2) Adhesive layer The
粘着剤層に用いられる粘着剤としては、(メタ)アクリル系樹脂や、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂等をベースポリマーとするものを用いることができる。中でも、透明性、粘着力、信頼性、耐候性、耐熱性、リワーク性等の観点から、(メタ)アクリル系粘着剤が好ましい。
(メタ)アクリル系粘着剤には、メチル基やエチル基やn-、i-又はt-ブチル基等の炭素数が20以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル等の官能基含有(メタ)アクリル系モノマーとを、ガラス転移温度が好ましくは25℃以下、より好ましくは0℃以下となるように配合した、重量平均分子量が10万以上の(メタ)アクリル系樹脂がベースポリマーとして有用である。
As the adhesive used in the adhesive layer, those having base polymers such as (meth)acrylic resins, silicone resins, polyester resins, polyurethane resins, and polyether resins can be used. Among these, (meth)acrylic adhesives are preferred from the viewpoints of transparency, adhesive strength, reliability, weather resistance, heat resistance, reworkability, and the like.
The (meth)acrylic adhesive contains a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 20 or less carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or an n-, i-, or t-butyl group; A weight average molecular weight compound containing a functional group-containing (meth)acrylic monomer such as acrylic acid or hydroxyethyl (meth)acrylate so that the glass transition temperature is preferably 25°C or lower, more preferably 0°C or lower. (Meth)acrylic resins having a carbon content of 100,000 or more are useful as base polymers.
偏光板への粘着剤層の形成は、例えば、トルエンや酢酸エチル等の有機溶剤に粘着剤組成物を溶解又は分散させて粘着剤液を調製し、これを偏光板の対象面に直接塗工して粘着剤層を形成する方式や、離型処理が施されたセパレートフィルム上に粘着剤層をシート状に形成しておき、それを偏光板の対象面に移着する方式等により行うことができる。
粘着剤層の厚みは、その接着力等に応じて決定されるが、1μm以上50μm以下の範囲が適当であり、好ましくは2μm以上40μm以下である。
To form an adhesive layer on a polarizing plate, for example, an adhesive composition is dissolved or dispersed in an organic solvent such as toluene or ethyl acetate to prepare an adhesive liquid, and this is directly applied to the target surface of the polarizing plate. A method of forming an adhesive layer on a separate film that has been subjected to a release treatment, or a method of forming an adhesive layer in the form of a sheet on a separate film that has been subjected to a release treatment, and then transferring it to the target surface of a polarizing plate. I can do it.
The thickness of the adhesive layer is determined depending on its adhesive strength, etc., but is suitably in the range of 1 μm or more and 50 μm or less, preferably 2 μm or more and 40 μm or less.
偏光板は、上記のセパレートフィルムを含み得る。セパレートフィルムは、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン等のポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等からなるフィルムであることができる。中でも、ポリエチレンテレフタレートの延伸フィルムが好ましい。 The polarizing plate may include the above-described separate film. The separate film can be a film made of a polyethylene resin such as polyethylene, a polypropylene resin such as polypropylene, a polyester resin such as polyethylene terephthalate, or the like. Among these, a stretched film of polyethylene terephthalate is preferred.
粘着剤層は、必要に応じて、ガラス繊維、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、金属粉や他の無機粉末からなる充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等を含むことができる。 The adhesive layer contains glass fibers, glass beads, resin beads, fillers made of metal powder and other inorganic powders, pigments, colorants, antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, etc., as necessary. be able to.
帯電防止剤としては、例えば、イオン性化合物、導電性微粒子、導電性高分子等を挙げることができるが、イオン性化合物が好ましく用いられる。
イオン性化合物を構成するカチオン成分は無機カチオンでも有機カチオンでもよい。
有機カチオンとしては、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン等が挙げられ、無機カチオンとしてはリチウムイオン、カリウムイオン等が挙げられる。
一方、イオン性化合物を構成するアニオン成分としては、無機アニオンでも有機アニオンでもよいが、帯電防止性能に優れるイオン性化合物を与えることから、フッ素原子を含むアニオン成分が好ましい。フッ素原子を含むアニオン成分としては、ヘキサフルオロホスフェートアニオン[(PF6
-)]、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン[(CF3SO2)2N-]アニオン、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン[(FSO2)2N-]アニオン等が挙げられる。
Examples of the antistatic agent include ionic compounds, conductive fine particles, conductive polymers, etc., and ionic compounds are preferably used.
The cation component constituting the ionic compound may be an inorganic cation or an organic cation.
Examples of organic cations include pyridinium cations, imidazolium cations, ammonium cations, sulfonium cations, phosphonium cations, piperidinium cations, and pyrrolidinium cations, and examples of inorganic cations include lithium ions and potassium ions.
On the other hand, the anion component constituting the ionic compound may be an inorganic anion or an organic anion, but an anion component containing a fluorine atom is preferred since it provides an ionic compound with excellent antistatic performance. Examples of anion components containing a fluorine atom include hexafluorophosphate anion [(PF 6 − )], bis(trifluoromethanesulfonyl)imide anion [(CF 3 SO 2 ) 2 N − ] anion, and bis(fluorosulfonyl)imide anion [ (FSO 2 ) 2 N − ] anion and the like.
(3)プロテクトフィルム
偏光板100は、その表面(典型的には、第1熱可塑性樹脂フィルム102又は第2熱可塑性樹脂フィルム103の表面)を保護するためのプロテクトフィルムを含むことができる。プロテクトフィルムは、例えば画像表示素子や他の光学部材に偏光板が貼合された後、それが有する粘着剤層ごと剥離除去される。
(3) Protect Film The
プロテクトフィルムは、例えば、基材フィルムとその上に積層される粘着剤層とで構成される。粘着剤層については上述の記述が引用される。
基材フィルムを構成する樹脂は、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、ポリカーボネート系樹脂等の熱可塑性樹脂であることができる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂である。
The protect film is composed of, for example, a base film and an adhesive layer laminated thereon. Regarding the adhesive layer, the above description is cited.
The resin constituting the base film is, for example, a thermoplastic resin such as a polyethylene resin such as polyethylene, a polypropylene resin such as polypropylene, a polyester resin such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, or a polycarbonate resin. be able to. Preferably, it is a polyester resin such as polyethylene terephthalate.
<偏光板の製造方法>
偏光板100の製造方法は、偏光子101を準備する準備工程と、偏光子101と第1熱可塑性樹脂フィルム102とを貼合する貼合工程と、偏光板の外縁部に凹状部を設けるか、又は面内に貫通孔を設ける異形加工工程とを含むことができ、上記準備工程はアニール工程を含むことができる。また、異形加工工程は、偏光板の外縁部に凹状部及び面内に貫通孔をいずれも設ける工程であってもよい。
<Manufacturing method of polarizing plate>
The method for manufacturing the
偏光板100が第2熱可塑性樹脂フィルム103をさらに含む場合には、上記製造方法は、偏光子101の他方の面に第2熱可塑性樹脂フィルム103を貼合する第2貼合工程をさらに含むことができる。
When the
[準備工程]
準備工程は、上述の偏光子の製造方法について述べた工程を含むことができる。本発明の偏光板の製造方法は、準備工程がアニール工程を含むことができる。
[Preparation process]
The preparation step can include the steps described above for the polarizer manufacturing method. In the method for manufacturing a polarizing plate of the present invention, the preparation step can include an annealing step.
[貼合工程]
貼合工程では、偏光子101の両面に接着剤を介して熱可塑性樹脂フィルムをそれぞれ貼合(積層)することができる。偏光子101と熱可塑性樹脂フィルムとの貼合に用いる接着剤としては、紫外線硬化性接着剤等の活性エネルギー線硬化性接着剤や、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液又はこれに架橋剤が配合された水溶液、ウレタン系エマルジョン接着剤等の水系接着剤を挙げることができる。偏光子101の両面に熱可塑性樹脂フィルムを貼合する場合、2つの接着剤層を形成する接着剤は同種であってもよいし、異種であってもよい。例えば、両面に熱可塑性樹脂フィルムを貼合する場合、片面は水系接着剤を用いて貼合し、もう片面は活性エネルギー線硬化性接着剤を用いて貼合してもよい。紫外線硬化型接着剤は、ラジカル重合性の(メタ)アクリル系化合物と光ラジカル重合開始剤の混合物や、カチオン重合性のエポキシ化合物と光カチオン重合開始剤の混合物等であることができる。また、カチオン重合性のエポキシ化合物とラジカル重合性の(メタ)アクリル系化合物とを併用し、開始剤として光カチオン重合開始剤と光ラジカル重合開始剤を併用することもできる。
[Lamination process]
In the bonding step, thermoplastic resin films can be bonded (laminated) on both sides of the
活性エネルギー線硬化性接着剤を用いる場合、貼合後、活性エネルギー線を照射することによって接着剤を硬化させる。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長400nm以下に発光分布を有する活性エネルギー線(紫外線)が好ましく、具体的には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が好ましく用いられる。 When using an active energy ray-curable adhesive, the adhesive is cured by irradiating active energy rays after lamination. The light source of active energy rays is not particularly limited, but active energy rays (ultraviolet rays) having an emission distribution at a wavelength of 400 nm or less are preferable, and specifically, low pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, chemical lamps, Black light lamps, microwave-excited mercury lamps, metal halide lamps, etc. are preferably used.
偏光子101と熱可塑性樹脂フィルムとの接着性を向上させるために、偏光子101と熱可塑性樹脂フィルムとの貼合に先立ち、偏光子101および/または熱可塑性樹脂フィルムの貼合面に、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、プライマー塗布処理、ケン化処理等の表面処理を施してもよい。
In order to improve the adhesiveness between the
本発明の偏光板100は、上述のとおり、単層フィルムである偏光子101に熱可塑性樹脂フィルムを貼合することによって作製することもできるが、この方法に限らない。例えば特開2009-98653号公報に記載されるような、基材フィルムを利用する方法によっても作製することができる。後者の方法は薄膜の偏光子(偏光子層)を有する偏光板を得るのに有利であり、例えば次の工程を含むことができる。
As described above, the
基材フィルムの少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を塗工した後、乾燥させることによりポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層フィルムを得る樹脂層形成工程、
積層フィルムを延伸して延伸フィルムを得る延伸工程、
延伸フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色して偏光子層(偏光子に相当)を形成することにより偏光性積層フィルムを得る染色工程、
偏光性積層フィルムの偏光子層上に接着剤を用いて熱可塑性樹脂フィルムを貼合して貼合フィルムを得る第1貼合工程、
貼合フィルムから基材フィルムを剥離除去して片面熱可塑性樹脂フィルム付偏光板を得る剥離工程。
A resin layer forming step of forming a polyvinyl alcohol resin layer by applying a coating solution containing a polyvinyl alcohol resin to at least one surface of the base film and drying it to obtain a laminated film;
A stretching step of stretching the laminated film to obtain a stretched film;
A dyeing process for obtaining a polarizing laminated film by dyeing the polyvinyl alcohol resin layer of the stretched film with a dichroic dye to form a polarizer layer (equivalent to a polarizer);
A first laminating step of laminating a thermoplastic resin film onto the polarizer layer of the polarizing laminated film using an adhesive to obtain a laminated film;
Peeling step of peeling and removing the base film from the bonded film to obtain a polarizing plate with a single-sided thermoplastic resin film.
偏光子101層(偏光子)の両面に熱可塑性樹脂フィルムを積層する場合には、さらに片面第1熱可塑性樹脂フィルム付偏光板の偏光子面に接着剤を用いて第2熱可塑性樹脂フィルムを貼合する第2貼合工程を含む。
When laminating thermoplastic resin films on both sides of the
基材フィルムを利用する上記方法においては、偏光性積層フィルムを得る染色工程(例えば、偏光性積層フィルムを得る染色工程中の架橋工程後または洗浄工程後)にアニール工程及び乾燥工程を含ませることができる。上記偏光性積層フィルム、片面熱可塑性樹脂フィルム付の偏光板、および第2貼合工程を経て得られる両面熱可塑性樹脂フィルム付の偏光板に含まれる偏光子またはこれらから単離される偏光子もまた、本発明に属する偏光子である。 In the above method using a base film, an annealing step and a drying step may be included in the dyeing step to obtain the polarizing laminate film (for example, after the crosslinking step or washing step during the dyeing step to obtain the polarizing laminate film). I can do it. The polarizer contained in the polarizing laminated film, the polarizing plate with one-sided thermoplastic resin film, and the polarizing plate with double-sided thermoplastic resin film obtained through the second lamination step, or the polarizer isolated from these can also be used. , is a polarizer belonging to the present invention.
貼合工程は、第1熱可塑性樹脂フィルム102側に粘着剤層を形成する工程を更に有していてよい。粘着剤層を構成する粘着剤としては、(メタ)アクリル系粘着剤、スチレン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、エポキシ系共重合体粘着剤等を用いることができる。
The bonding step may further include a step of forming an adhesive layer on the first
[異形加工工程]
偏光板100は、長尺の偏光板を、枚葉状に切り出して枚葉状偏光板を得、この枚葉状偏光板の外縁部に凹状部を設けるか、又は面内に貫通孔を設けることにより得ることができる。また、偏光板の外縁部に凹状部及び面内に貫通孔をいずれも設けることもできる。枚葉状偏光板の外縁部に凹状部を設ける方法や面内に貫通孔を設ける方法の具体例としては、例えば枚葉状偏光板を、凹状部を有する外縁部となるようにトムソン刃を用いて打抜く方法や、枚葉状偏光板の端面をルーターを用いて切削加工する方法、ドリル等の回転切削具を用いて穿孔加工を行う方法等が挙げられる。異形加工を行う際、枚葉状偏光板は、単独であってもよいし、複数枚摘み重ねた積層体としてもよい。
[Irregular shape processing process]
The
<画像表示装置>
偏光板は、画像表示装置に用いることができる。画像表示装置に用いる画像表示素子としては、例えば液晶表示素子、有機EL表示素子等が挙げられる。液晶表示装置を構築するにあたって偏光板は、視認側に配置される偏光板に用いられてもよいし、バックライト側に配置される偏光板に用いられてもよいし、視認側およびバックライト側の双方の偏光板に用いられてもよい。偏光板は、粘着剤層を介して画像表示装置に貼合することができる。
<Image display device>
Polarizing plates can be used in image display devices. Examples of the image display element used in the image display device include a liquid crystal display element, an organic EL display element, and the like. In constructing a liquid crystal display device, a polarizing plate may be used as a polarizing plate placed on the viewing side, a polarizing plate placed on the backlight side, or a polarizing plate placed on the viewing side and backlight side. It may be used for both polarizing plates. The polarizing plate can be bonded to an image display device via an adhesive layer.
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。例中の「%」及び「部」は、特記のない限り、質量%及び質量部である。試験及び測定は以下のようにして行った。 The present invention will be explained in more detail below using Examples, but the present invention is not limited to these Examples. "%" and "parts" in the examples are mass % and parts by mass unless otherwise specified. Tests and measurements were performed as follows.
[収縮力の測定]
各実施例及び比較例において得られた偏光板を10cm×5cmの小片に切り出し、溶剤600mLに浸漬させて、室温にて30分間超音波処理を行い、貼合されていた熱可塑性樹脂フィルムを溶解除去した。
なお、偏光子の両側の熱可塑性樹脂フィルムが共に環状ポリオレフィン系樹脂からなるフィルム(COPフィルム)である場合には、溶剤としてシクロヘキサンを用いて溶解除去した。
偏光子の両側の熱可塑性樹脂フィルムが共にトリアセチルセルロース系樹脂からなるフィルム(TACフィルム)である場合には溶剤として二塩化メチレンを用いて溶解除去した。
一方の熱可塑性樹脂フィルムがCOPフィルムであり、もう一方の熱可塑性樹脂フィルムがTACフィルムである場合、溶剤として二塩化メチレンを用いてTACフィルムの溶解除去行った後に、溶剤としてシクロヘキサンを用いてCOPフィルムの溶解除去を行って、熱塑性樹脂フィルムを溶解除去した。
熱可塑性樹脂フィルムが除去された偏光フィルムから吸収軸方向(延伸方向)を長辺とする幅2mm、長さ10mmのMD収縮力測定用試料を切り出した。この試料を熱機械分析装置(TMA)「TMA7100」((株)日立ハイテクサイエンス製)にセットし、寸法を一定に保持したまま、80℃で4時間保持したときに発生する長辺方向(吸収軸方向、MD)の収縮力を測定した。
[Measurement of contraction force]
The polarizing plates obtained in each example and comparative example were cut into small pieces of 10 cm x 5 cm, immersed in 600 mL of solvent, and subjected to ultrasonic treatment at room temperature for 30 minutes to dissolve the pasted thermoplastic resin film. Removed.
In addition, when the thermoplastic resin films on both sides of the polarizer were both films made of cyclic polyolefin resin (COP film), they were dissolved and removed using cyclohexane as a solvent.
When the thermoplastic resin films on both sides of the polarizer were both films made of triacetyl cellulose resin (TAC films), methylene dichloride was used as a solvent to dissolve and remove them.
When one thermoplastic resin film is a COP film and the other thermoplastic resin film is a TAC film, after dissolving and removing the TAC film using methylene dichloride as a solvent, use cyclohexane as a solvent to remove the COP film. The thermoplastic resin film was dissolved and removed by dissolving and removing the film.
A sample for MD shrinkage force measurement having a width of 2 mm and a length of 10 mm with the long side in the absorption axis direction (stretching direction) was cut from the polarizing film from which the thermoplastic resin film had been removed. This sample was set in a thermomechanical analyzer (TMA) "TMA7100" (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) and kept at 80°C for 4 hours while keeping its dimensions constant. The contraction force in the axial direction (MD) was measured.
[加熱試験]
各実施例及び比較例において得られた偏光板を、エタノールにて表面を美掃した無アルカリガラス(コーニング製イーグルXG、120×200×0.7mm)の該表面に貼合し、その後、50℃にてオートクレーブ処理を行った。これを評価用サンプルとした。
[Heating test]
The polarizing plate obtained in each example and comparative example was laminated on the surface of alkali-free glass (Eagle XG manufactured by Corning, 120 x 200 x 0.7 mm) that had been cleaned with ethanol, and then Autoclave treatment was performed at ℃. This was used as an evaluation sample.
評価用サンプルを85℃のDry恒温槽に投入し、そのまま250時間加熱し続けた。その後、サンプルを槽から取り出し、1晩(12時間)、温度22℃、湿度55%の条件下にて静置した。 The evaluation sample was placed in a dry constant temperature bath at 85° C. and continued to be heated as it was for 250 hours. Thereafter, the sample was taken out from the tank and allowed to stand overnight (12 hours) at a temperature of 22° C. and a humidity of 55%.
[光抜け測定]
図9に示すように、バックライト203上に加熱試験を行っていない偏光板202を設置し、その上に加熱試験を行ったサンプルの偏光板201を重ねて設置した。このとき、2枚の偏光板201と偏光板(未加熱試験)202とがクロスニコルになるように(明度が一番暗くなるように)設置した。この上から、評価用サンプルの偏光板201の異形形状に切り取った黒画用紙で作成したマスクを、評価用サンプルの偏光板201の異形部に合わせて被せることにより、偏光板201及び偏光板(未加熱試験)202を透過せずにバックライト203からそのまま放射される光を遮り、光抜けが見易くなるようにした。バックライト203からの照明光は12000カンデラ/m2とし、この状態で、真上50cmからカメラ(Nikon D5600)にて撮影(条件は一定:シャッター速度1s、絞りF5.6、ISO100、レンズ AF-P NIKKOR、ズーム18-55mmの55mm)し、その光抜けの度合いを比較した。
[Light leakage measurement]
As shown in FIG. 9, a
光抜けの度合いを数値化し比較するために、以下の手順に従い光抜け度Lを決定した。1)撮影したクロスニコル状態の評価用サンプルの写真をパーソナルコンピュータ上に取り込んだ。
2)画像処理ソフト(マイクロソフト社製ペイント)に画像を読み込み、偏光板外縁部の光抜けした箇所において「明るさ」の数値が最も高くなる箇所の8bitRGBカラー値(各0~255)をそれぞれRE、GE、BEとし、偏光板の面内で光抜けしていない中心部付近のRGB値をそれぞれRC、GC、BCとした。
3)このとき光抜け度Lを以下の式に従い求めた。
L=〔(RE-RC)2+(GE-GC)2+(BE-BC)2〕1/2
[E=Edge(光抜け部)、C=Center(中央部)]
Lの値が小さい方が光抜けの程度は小さくなる傾向にある。
In order to quantify and compare the degree of light leakage, the degree of light leakage L was determined according to the following procedure. 1) A photograph of the sample for evaluation in a crossed nicol state was taken into a personal computer.
2) Load the image into image processing software (Microsoft Paint), and calculate the 8-bit RGB color values (0 to 255 each) of the areas where the "brightness" value is the highest in the areas where light has escaped on the outer edge of the polarizing plate. E , G E , and B E , and the RGB values near the center where no light passes within the plane of the polarizing plate are R C , G C , and B C, respectively.
3) At this time, the light penetration degree L was determined according to the following formula.
L = [(R E - R C ) 2 + (G E - G C ) 2 + (B E - B C ) 2 ] 1/2
[E=Edge (light passing part), C=Center (center part)]
The smaller the value of L, the smaller the degree of light leakage.
[熱可塑性樹脂フィルムの吸水率の測定]
各実施例で使用した熱可塑性樹脂フィルムの吸水率は、以下の手順で測定した。
熱可塑性樹脂フィルムを切出して試料フィルム(約50mg)とし、
水分吸脱着測定装置(Dynamic Vapor Sorption Analyzer)「IGA Sorp」(HIDEN ISOCHEMA社(英国)製)にセットし、
試料フィルムの質量を測定しながら、25℃乾燥条件下に保持し、24時間経過後の質量を測定して基準質量とし、
引続き、試料フィルムの質量を測定しながら、25℃相対湿度55%の条件下に保持し、6時間経過後の質量を測定して保湿後質量とし、
以下の式により吸水率(%)を求めた。
吸水率=(保湿後質量-基準質量)/基準質量×100(%)
[Measurement of water absorption rate of thermoplastic resin film]
The water absorption rate of the thermoplastic resin film used in each example was measured according to the following procedure.
A sample film (approximately 50 mg) was prepared by cutting out a thermoplastic resin film.
Set it in the moisture adsorption/desorption measuring device (Dynamic Vapor Sorption Analyzer) “IGA Sorp” (manufactured by HIDEN ISOCHEMA (UK)),
While measuring the mass of the sample film, maintain it under dry conditions at 25 ° C., measure the mass after 24 hours and use it as the reference mass,
Subsequently, while measuring the mass of the sample film, it was held under conditions of 25 ° C. and relative humidity of 55%, and the mass after 6 hours was measured and considered as the mass after moisturization,
Water absorption (%) was determined using the following formula.
Water absorption rate = (mass after moisturizing - standard mass) / standard mass x 100 (%)
[偏光板の作製]
偏光板は、1)偏光子をシート形状に切り出し、一部のサンプルについてはアニール処理により低収縮化を行う準備工程、2)偏光子と保護フィルムとを接着剤を介して積層し、粘着剤(対画像表示パネル)を貼合する貼合工程、3)偏光板シートを異形形状に打ち抜き、端部を研磨する加工工程をこの順で行うことにより製造した。
[Preparation of polarizing plate]
A polarizing plate is produced through 1) a preparation process in which the polarizer is cut into a sheet shape and some samples are annealed to reduce shrinkage; 2) the polarizer and a protective film are laminated with an adhesive, and (for image display panel); 3) processing step of punching out a polarizing plate sheet into an irregular shape and polishing the edges, in this order.
1.偏光子の準備
一軸延伸ポリビニルアルコールフィルム(PVA)にヨウ素を吸着配向した偏光子(厚み12μm)を準備した。第1基材フィルム(TACフィルム)、偏光子、第2基材フィルム(PMMAフィルム)の順で、純水層を介して積層させ、それを乾燥することによって貼着し、積層フィルムを作製した。第1基材フィルム及び第2基材フィルムは容易に剥離することが可能である。この積層フィルムを一定のサイズ(250mm×330mm)に切り出した。このとき、偏光子の延伸方向は切り出したシートの長辺方向、あるいは短辺方向に平行になるように切り出した。次いで、第2基材フィルムを端部から静かに剥離し、両側を無塵紙で挟み、さらにその外側からアクリル板で挟みこみ、固定した。これを3セット用意し、それぞれ(1)温度85℃、Dry、12時間、(2)温度85℃、Dry、3.5時間、(3)温度22℃、湿度55%、1晩の条件にて静置又は加熱し、偏光子(1)、(2)及び(3)を得た。(1)及び(2)では、加熱後、1晩静置した。偏光子(1)、(2)及び(3)の収縮力はそれぞれ、0.8N、1.1Nおよび1.5Nであった。
1. Preparation of Polarizer A polarizer (thickness: 12 μm) was prepared by adsorbing and orienting iodine onto a uniaxially stretched polyvinyl alcohol film (PVA). A first base film (TAC film), a polarizer, and a second base film (PMMA film) were laminated in this order via a pure water layer, and then dried and attached to produce a laminated film. . The first base film and the second base film can be easily peeled off. This laminated film was cut into a certain size (250 mm x 330 mm). At this time, the polarizer was cut out so that the stretching direction of the sheet was parallel to the long side direction or the short side direction of the cut sheet. Next, the second base film was gently peeled off from the end, sandwiched between dust-free paper on both sides, and further sandwiched between acrylic plates from the outside to be fixed. Three sets of these were prepared, and each was subjected to the following conditions: (1) temperature 85℃, dry for 12 hours, (2) temperature 85℃, dry, 3.5 hours, (3) temperature 22℃, humidity 55%, overnight. The mixture was left standing or heated to obtain polarizers (1), (2), and (3). In (1) and (2), the mixture was left to stand overnight after heating. The contraction forces of polarizers (1), (2) and (3) were 0.8N, 1.1N and 1.5N, respectively.
2.貼合
環状ポリオレフィン系樹脂からなるフィルム(以下、COPともいう)及びトリアセチルセルロース系樹脂からなるフィルム(以下、TACともいう)を偏光板と同様のサイズ(250×330mm)に切り出した。2枚の熱可塑性樹脂フィルムの組み合わせ(ガラス面に貼合した側の熱可塑性樹脂フィルム/ガラス面に貼合した側とは反対側の熱可塑性樹脂フィルム)が次の4構成になるように貼合を行った:COP/COP(構成1)、COP/TAC(構成2)、TAC/COP(構成3)、TAC/TAC(構成4)。TACフィルムは予め鹸化済みのものを用いた。各熱可塑性樹脂フィルムの貼合面はコロナ処理を行い、接着性を向上させた。ガラス面に貼合する側の熱可塑性樹脂フィルムと、第1基材フィルムが貼着した偏光子の偏光子側とをUV硬化型接着剤を介して積層し、UV光を第1熱可塑性樹脂フィルム側から照射して接着剤を硬化させた。その後、偏光子に貼着している第1基材フィルムを端部から静かに剥離し、その面に同様にガラス面に貼合する側とは反対側の熱可塑性樹脂フィルムを貼合した。
なお、COPフィルムの吸水率は0.01%であり、TACフィルムの吸水率は2.01%であった。
2. Lamination A film made of a cyclic polyolefin resin (hereinafter also referred to as COP) and a film made of a triacetyl cellulose resin (hereinafter also referred to as TAC) were cut into the same size (250 x 330 mm) as the polarizing plate. The combination of two thermoplastic resin films (thermoplastic resin film on the side pasted to the glass surface/thermoplastic resin film on the opposite side from the side pasted to the glass surface) is pasted so that it has the following four configurations. The following combinations were performed: COP/COP (Configuration 1), COP/TAC (Configuration 2), TAC/COP (Configuration 3), TAC/TAC (Configuration 4). A TAC film that had been saponified in advance was used. The bonding surface of each thermoplastic resin film was subjected to corona treatment to improve adhesion. The thermoplastic resin film on the side to be bonded to the glass surface and the polarizer side of the polarizer to which the first base film is bonded are laminated via a UV curable adhesive, and UV light is applied to the first thermoplastic resin. The adhesive was cured by irradiating from the film side. Thereafter, the first base film attached to the polarizer was gently peeled off from the end, and the thermoplastic resin film on the side opposite to the side to be attached to the glass surface was similarly attached to that surface.
Note that the water absorption rate of the COP film was 0.01%, and the water absorption rate of the TAC film was 2.01%.
作製した偏光板のガラス面に貼合する側の熱可塑性樹脂フィルム面にコロナ処理をし、粘着剤フィルム(対画像表示パネル)を貼合した。 The thermoplastic resin film surface on the side to be bonded to the glass surface of the produced polarizing plate was subjected to corona treatment, and an adhesive film (toward the image display panel) was bonded.
3.異形加工
完成した偏光板シート(250×330mm)を、トムソン刃を用いて図10に示す偏光板300の形状に打ち抜き、これをおよそ10mmの厚みに積層した。この偏光板の束の上下を同じくトムソン刃で打ち抜いた同形状のPS(ポリスチレン)シート1枚ずつを用いて挟み、端部から300μmをルーターにより研磨し、図10に示す形状の偏光板を得た。角丸部分302、303、304の曲率半径はそれぞれ5.0mm、6.0mm、4.0mmであり、角部分305は直角であった。凹状部301は、幅32.0mm、深さ5.3mmであった。外側角丸部306、307、内側角丸部308、309の曲率半径はそれぞれ、2.5mm、2.0mm、2.3mm、2.5mmであった。凹状部310は、幅5.0mm、深さ7.3mmであり、角丸部311の曲率半径は2.5mm、凹状部301と偏光板の重心312との最短距離313は64.7mm、凹状部310と偏光板の重心312との最短距離314は62.7mmであった。
であった。
3. Irregular Shape Processing The completed polarizing plate sheet (250 x 330 mm) was punched out into the shape of the
Met.
<実施例及び比較例>
得られた偏光板についてそれぞれ、加熱試験後、光抜け測定を行った。各熱可塑性樹脂フィルムの構成ごとに、凹状部301について結果を表1に、凹状部310について結果を表2に示す。
<Examples and comparative examples>
After a heating test, light leakage measurements were performed on each of the obtained polarizing plates. Table 1 shows the results for the
表1及び表2の結果から、本発明による偏光板は、L値がいずれも低く、光抜けが抑制されていることが分かる。 From the results in Tables 1 and 2, it can be seen that the polarizing plates according to the present invention all have low L values and light leakage is suppressed.
10,20,40,100,201,300 偏光板、11,12,41,301,310 凹上部、302,303,304,305 角、13,306,307 外側角部分 14,15,308,309,311 内側角部分、312 重心、313,314 最短距離、21 貫通孔、42 長辺、43 中心点、101 偏光子、102 第1熱可塑性樹脂フィルム、103 第2熱可塑性樹脂フィルム、202 偏光板(未加熱試験)、203 バックライト
10, 20, 40, 100, 201, 300 Polarizing plate, 11, 12, 41, 301, 310 Concave upper part, 302, 303, 304, 305 Corner, 13, 306, 307
Claims (6)
前記第1熱可塑性樹脂フィルムの吸水率は0.1%以下であり、
平面視において、外縁部に凹状部を有し、
前記凹状部は、平面視において外縁部から内側に向けて凹んだ形状であり、その凹みの深さは0.1mm以上7mm以下であり、
前記凹状部を構成する外側角部分は角丸であり、その曲率半径は0.1mm以上5mm以下であり、
前記凹状部を構成する内側角部分は角丸であり、その曲率半径は0.1mm以上5mm以下であるか、又は
前記凹状部は、平面視においてU字型の凹状部形状であり、その凹みの深さは0.5mm以上8mm以下であり、
前記凹状部を構成する内側角部分は曲率半径が0.5mm以上10mm以下である、偏光板であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂偏光子の吸収軸方向の幅2mm当たりの収縮力が1.3N以下である偏光板。 including a polyvinyl alcohol-based resin polarizer and a first thermoplastic resin film provided on one surface thereof,
The water absorption rate of the first thermoplastic resin film is 0.1% or less,
In plan view, the outer edge has a concave portion,
The recessed portion has a shape recessed inward from the outer edge in a plan view, and the depth of the recess is 0.1 mm or more and 7 mm or less,
The outer corner portion constituting the concave portion has a rounded corner, and the radius of curvature thereof is 0.1 mm or more and 5 mm or less,
The inner corner portion constituting the recessed portion has a rounded corner, and the radius of curvature is 0.1 mm or more and 5 mm or less, or the recessed portion has a U-shaped recess shape in plan view, and the recess The depth is 0.5 mm or more and 8 mm or less,
The inner corner portion constituting the concave portion is a polarizing plate having a radius of curvature of 0.5 mm or more and 10 mm or less,
A polarizing plate having a shrinkage force of 1.3 N or less per 2 mm width in the absorption axis direction of the polyvinyl alcohol resin polarizer.
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