JP7406561B2 - 光学積層体 - Google Patents
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Description
本発明は、光学積層体に関する。
代表的な画像表示装置である液晶表示装置には、その画像形成方式に起因して、液晶セルの両側に偏光子が配置されている。偏光子は、代表的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムをヨウ素等の二色性物質で染色することにより製造される（例えば、特許文献１および２）。近年、画像表示装置の薄型化の要望が高まっている。そのため、偏光子についても、さらなる薄型化が求められている。薄型の偏光子（実用的には、当該偏光子を含む偏光板）は、例えば、粘着剤層、表面保護フィルムおよびセパレーターを積層した光学積層体として提供され得る。しかし、このような光学積層体においては、搬送性が不十分である、表面保護フィルムおよびセパレーターの剥離性が不十分である等の問題がある。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、薄型の偏光板、表面保護フィルムおよびセパレーターを有する光学積層体であって、搬送性に優れ、かつ、表面保護フィルムおよびセパレーターの剥離性に優れた光学積層体を提供することにある。
本発明の光学積層体は、偏光板と、該偏光板の一方の側に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層の該偏光板と反対側に剥離可能に仮着されたセパレーターと、該偏光板の該粘着剤層と反対側に剥離可能に仮着された表面保護フィルムと、を備え、該偏光板の厚みは６０μｍ以下であり、該表面保護フィルムの厚みは４０μｍ以上であり、該表面保護フィルムの剥離力は０．１０Ｎ／２５ｍｍ～０．５０Ｎ／２５ｍｍであり、該表面保護フィルムの弾性率は２．００×１０９Ｐａ以上であり、該セパレーターの厚みは３５μｍ～８０μｍであり、該セパレーターの剥離力は０．２８Ｎ／２５ｍｍ未満である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は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子を含む。
１つの実施形態においては、上記偏光子の厚みは１０μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記偏光子のヨウ素含有量は１０重量％～２５重量％である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は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子を含む。
１つの実施形態においては、上記偏光子の厚みは１０μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記偏光子のヨウ素含有量は１０重量％～２５重量％である。
本発明によれば、薄型の偏光板、表面保護フィルムおよびセパレーターを含む光学積層体において、当該表面保護フィルムの厚み、剥離力および弾性率、ならびに当該セパレーターの厚みおよび剥離力を最適化することにより、搬送性に優れ、かつ、表面保護フィルムおよびセパレーターの剥離性に優れた光学積層体を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
Ａ．光学積層体の全体構成
図１は、本発明の１つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。図示例の光学積層体１００は、表面保護フィルム１０と、偏光板２０と、粘着剤層３０と、セパレーター４０とを有する。偏光板２０の厚みは６０μｍ以下である。さらに、表面保護フィルム１０の厚みは４０μｍ以上であり、その剥離力は０．１０Ｎ／２５ｍｍ～０．５０Ｎ／２５ｍｍであり、その弾性率は２．００×１０９Ｐａ以上である。さらに、セパレーター４０の厚みは３５μｍ～８０μｍであり、その剥離力は０．２８Ｎ／２５ｍｍ未満である。以下、光学積層体の構成要素について、より詳細に説明する。
図１は、本発明の１つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。図示例の光学積層体１００は、表面保護フィルム１０と、偏光板２０と、粘着剤層３０と、セパレーター４０とを有する。偏光板２０の厚みは６０μｍ以下である。さらに、表面保護フィルム１０の厚みは４０μｍ以上であり、その剥離力は０．１０Ｎ／２５ｍｍ～０．５０Ｎ／２５ｍｍであり、その弾性率は２．００×１０９Ｐａ以上である。さらに、セパレーター４０の厚みは３５μｍ～８０μｍであり、その剥離力は０．２８Ｎ／２５ｍｍ未満である。以下、光学積層体の構成要素について、より詳細に説明する。
Ｂ．偏光板
偏光板２０は、代表的には、偏光子２２とその片側または両側に配置された保護層とを有する。好ましくは、図示例のように、偏光板２０においては、保護層２１が偏光子２２の片側に配置される。偏光板の厚みは６０μｍ以下であり、好ましくは４０μｍ以下であり、さらに好ましくは３５μｍ以下である。偏光板の厚みの下限は、例えば２０μｍであり得る。
偏光板２０は、代表的には、偏光子２２とその片側または両側に配置された保護層とを有する。好ましくは、図示例のように、偏光板２０においては、保護層２１が偏光子２２の片側に配置される。偏光板の厚みは６０μｍ以下であり、好ましくは４０μｍ以下であり、さらに好ましくは３５μｍ以下である。偏光板の厚みの下限は、例えば２０μｍであり得る。
Ｂ－１．偏光子
偏光子２２は、代表的には、ヨウ素を含有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムで構成される。
偏光子２２は、代表的には、ヨウ素を含有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムで構成される。
偏光子は、その厚みの上限が、１つの実施形態においては１０μｍであり、別の実施形態においては３μｍである。厚みの下限は、１つの実施形態においては１μｍである。
偏光子のヨウ素含有量は、十分な偏光性能と最適な単体透過率とを両立するよう適切に設定され得る。ヨウ素含有量は、好ましくは１０重量％～２５重量％であり、より好ましくは１５重量％～２５重量％である。本発明の実施形態に用いられる偏光子は、このようにきわめて高いヨウ素含有量を有するにもかかわらず、従来は困難であった非常に優れた耐熱性を実現することができる。より詳細には、きわめて高いヨウ素含有量を有する偏光子において、高温環境下における光学特性の変化を顕著に抑制することができる。本明細書において「ヨウ素含有量」とは、偏光子（ＰＶＡ系樹脂フィルム）中に含まれるすべてのヨウ素の量を意味する。より具体的には、偏光子中においてヨウ素はヨウ素イオン（Ｉ－）、ポリヨウ素イオン（Ｉ３
－、Ｉ５
－）等の形態で存在するところ、本明細書におけるヨウ素含有量は、これらの形態をすべて包含したヨウ素の量を意味する。ヨウ素含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析の検量線法により算出することができる。なお、ポリヨウ素イオンは、偏光子中でＰＶＡ－ヨウ素錯体を形成した状態で存在している。このような錯体が形成されることにより、可視光の波長範囲において吸収二色性が発現し得る。具体的には、ＰＶＡと三ヨウ化物イオンとの錯体（ＰＶＡ・Ｉ３
－）は４７０ｎｍ付近に吸光ピークを有し、ＰＶＡと五ヨウ化物イオンとの錯体（ＰＶＡ・Ｉ５
－）は６００ｎｍ付近に吸光ピークを有する。結果として、ポリヨウ素イオンは、その形態に応じて可視光の幅広い範囲で光を吸収し得る。一方、ヨウ素イオン（Ｉ－）は２３０ｎｍ付近に吸光ピークを有し、可視光の吸収には実質的には関与しない。したがって、ＰＶＡとの錯体の状態で存在するポリヨウ素イオンが、主として偏光子の吸収性能に関与し得る。
偏光子の単体透過率（Ｔｓ）は、好ましくは３０．０％～４３．０％であり、より好ましくは３５．０％～４１．０％である。偏光子の偏光度は、好ましくは９９．９％以上であり、より好ましくは９９．９５％以上であり、さらに好ましくは９９．９８％以上である。単体透過率を低く設定し偏光度を高くすることにより、コントラストを高くすることができ、黒表示をより黒く表示できるので、優れた画質の画像表示装置を実現することができる。なお、単体透過率は、積分球付き分光光度計で測定した値である。単体透過率は、ＪＩＳ Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値であり、例えば、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、製品名：Ｖ７１００）を用いて測定することができる。
Ｂ－２．ＰＶＡ系樹脂フィルム
ＰＶＡ系樹脂フィルムを形成するＰＶＡ系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン－ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン－ビニルアルコール共重合体は、エチレン－酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％以上１００モル％未満であり、好ましくは９５．０モル％～９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％～９９．９３モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６－１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子を得ることができる。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。
ＰＶＡ系樹脂フィルムを形成するＰＶＡ系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン－ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン－ビニルアルコール共重合体は、エチレン－酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％以上１００モル％未満であり、好ましくは９５．０モル％～９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％～９９．９３モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６－１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子を得ることができる。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。
ＰＶＡ系樹脂フィルムの厚みは、特に制限はなく、所望の偏光子の厚みに応じて設定され得る。ＰＶＡ系樹脂フィルムの厚みは、例えば、１０μｍ～２００μｍである。
１つの実施形態においては、ＰＶＡ系樹脂フィルムは、基材上に形成されたＰＶＡ系樹脂層であってもよい。基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体は、例えば、上記ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を基材に塗布する方法、基材にＰＶＡ系樹脂フィルムを積層する方法により得ることができる。基材としては、任意の適切な樹脂基材を用いることができ、例えば、熱可塑性樹脂基材を用いることができる。
Ｂ－３．保護層
保護層としては、任意の適切な樹脂フィルムが用いられる。樹脂フィルムの形成材料としては、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合体樹脂が挙げられる。なお、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、アクリル系樹脂および／またはメタクリル系樹脂をいう。
保護層としては、任意の適切な樹脂フィルムが用いられる。樹脂フィルムの形成材料としては、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合体樹脂が挙げられる。なお、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、アクリル系樹脂および／またはメタクリル系樹脂をいう。
１つの実施形態においては、上記（メタ）アクリル系樹脂として、グルタルイミド構造を有する（メタ）アクリル系樹脂が用いられる。グルタルイミド構造を有する（メタ）アクリル系樹脂（以下、グルタルイミド樹脂とも称する）は、例えば、特開２００６－３０９０３３号公報、特開２００６－３１７５６０号公報、特開２００６－３２８３２９号公報、特開２００６－３２８３３４号公報、特開２００６－３３７４９１号公報、特開２００６－３３７４９２号公報、特開２００６－３３７４９３号公報、特開２００６－３３７５６９号公報、特開２００７－００９１８２号公報、特開２００９－１６１７４４号公報、特開２０１０－２８４８４０号公報に記載されている。これらの記載は、本明細書に参考として援用される。
基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて偏光子を製造する場合には、基材を剥離せずにそのまま保護層として用いてもよい。また、基材を剥離して偏光子に保護層を貼り合わせてもよい。
保護層の厚みは、好ましくは５ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ～５００μｍであり、最も好ましくは５μｍ～１５０μｍである。なお、表面処理が施されている場合、保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
保護層は、任意の適切な接着層（接着剤層、粘着剤層）を介して偏光子に貼り合わせられる。
Ｃ．表面保護フィルム
図示例のように、表面保護フィルム１０は、偏光板２０の粘着剤層３０と反対側に剥離可能に仮着される。より詳細には、表面保護フィルム１０は基材フィルムと粘着剤層とを含み、該粘着剤層を介して表面保護フィルム１０と偏光板２０とが貼り合わされる。
図示例のように、表面保護フィルム１０は、偏光板２０の粘着剤層３０と反対側に剥離可能に仮着される。より詳細には、表面保護フィルム１０は基材フィルムと粘着剤層とを含み、該粘着剤層を介して表面保護フィルム１０と偏光板２０とが貼り合わされる。
Ｃ－１．基材フィルム
表面保護フィルムの基材フィルムは、任意の適切な樹脂フィルムで構成され得る。樹脂フィルムの形成材料としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合体樹脂等が挙げられる。好ましくは、エステル系樹脂（特に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂）である。このような材料であれば、弾性率が十分に高く、搬送および／または貼り合わせ時に張力をかけても変形が生じにくいという利点がある。
表面保護フィルムの基材フィルムは、任意の適切な樹脂フィルムで構成され得る。樹脂フィルムの形成材料としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合体樹脂等が挙げられる。好ましくは、エステル系樹脂（特に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂）である。このような材料であれば、弾性率が十分に高く、搬送および／または貼り合わせ時に張力をかけても変形が生じにくいという利点がある。
基材フィルムの厚みは、好ましくは３８μｍ以上であり、より好ましくは４８μｍ以上である。基材フィルムの厚みの上限は、例えば１２８μｍであり得る。このような厚みであれば、搬送および／または貼り合わせ時に張力をかけても変形が生じにくいという利点を有する。
Ｃ－２．粘着剤層
上記表面保護フィルムにおける粘着剤層を形成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。粘着剤のベース樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂が挙げられる。耐薬品性、浸漬時における処理液の浸入を防止するための密着性、被着体への自由度等の観点から、アクリル系樹脂が好ましい。粘着剤に含まれ得る架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物が挙げられる。粘着剤は、例えばシランカップリング剤を含んでいてもよい。粘着剤の配合処方は、目的に応じて適切に設定され得る。
上記表面保護フィルムにおける粘着剤層を形成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。粘着剤のベース樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂が挙げられる。耐薬品性、浸漬時における処理液の浸入を防止するための密着性、被着体への自由度等の観点から、アクリル系樹脂が好ましい。粘着剤に含まれ得る架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物が挙げられる。粘着剤は、例えばシランカップリング剤を含んでいてもよい。粘着剤の配合処方は、目的に応じて適切に設定され得る。
上記粘着剤層の厚みは、好ましくは２μｍ以上であり、より好ましくは５μｍ以上である。厚みの上限は、例えば４０μｍである。
Ｃ－３．表面保護フィルムの特性
表面保護フィルムの厚みは４０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上である。表面保護フィルムの厚みの上限は、例えば１３０μｍであり得る。なお、表面保護フィルムの厚みとは、基材フィルムと粘着剤層の厚みの合計をいう。表面保護フィルムの厚みがこのような範囲であることにより、搬送性に優れた光学積層体が得られ得る。表面保護フィルムの厚みが４０μｍより薄いと、搬送性が不十分になり得る。
表面保護フィルムの厚みは４０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上である。表面保護フィルムの厚みの上限は、例えば１３０μｍであり得る。なお、表面保護フィルムの厚みとは、基材フィルムと粘着剤層の厚みの合計をいう。表面保護フィルムの厚みがこのような範囲であることにより、搬送性に優れた光学積層体が得られ得る。表面保護フィルムの厚みが４０μｍより薄いと、搬送性が不十分になり得る。
表面保護フィルムの剥離力は、０．１０Ｎ／２５ｍｍ～０．５０Ｎ／２５ｍｍであり、好ましくは０．１０Ｎ／２５ｍｍ～０．３５Ｎ／２５ｍｍである。表面保護フィルムの剥離力がこのような範囲であることにより、表面保護フィルムおよびセパレーターの剥離性に優れた光学積層体が得られ得る。表面保護フィルムの剥離力が０．１０Ｎ／２５ｍｍより小さいとセパレーターの剥離の際に表面保護フィルム浮きが起こり得る。さらに、０．５０Ｎ／２５ｍｍより大きいと、表面保護フィルムの剥離の際にデラミが発生し得る。
表面保護フィルムの弾性率は２．００×１０９Ｐａ以上であり、好ましくは２．５０×１０９Ｐａ以上である。表面保護フィルムの弾性率の上限は、８．００×１０９Ｐａであり得る。表面保護フィルムの弾性率がこのような範囲であることにより、搬送性に優れた光学積層体が得られ得る。表面保護フィルムの弾性率が２．００×１０９Ｐａより小さいと搬送中にフィルムのシワ、折れが発生する場合がある。
Ｄ．粘着剤層
粘着剤層３０は、代表的にはアクリル系粘着剤で構成され得る。図示例のように、粘着剤層３０は、偏光板２０の一方の面に形成され、液晶パネルと偏光板２０とを貼着する目的で設けられる。
粘着剤層３０は、代表的にはアクリル系粘着剤で構成され得る。図示例のように、粘着剤層３０は、偏光板２０の一方の面に形成され、液晶パネルと偏光板２０とを貼着する目的で設けられる。
粘着剤層の厚みは、好ましくは１００μｍ以下であり、より好ましくは５０μｍ以下であり、さらに好ましくは３０μｍ以下である。厚みの下限は、例えば１μｍであり得る。
Ｅ．セパレーター
図示例のように、セパレーター４０は、粘着剤層３０の偏光板２０と反対側に剥離可能に仮着され得る。セパレーターは、実際の使用まで粘着剤層を保護するとともに、偏光板のロール形成を可能としている。
図示例のように、セパレーター４０は、粘着剤層３０の偏光板２０と反対側に剥離可能に仮着され得る。セパレーターは、実際の使用まで粘着剤層を保護するとともに、偏光板のロール形成を可能としている。
セパレーターの形成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂が挙げられる。好ましくは、エステル系樹脂（特に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂）である。
セパレーターの厚みは３５μｍ～８０μｍであり、好ましくは４０μｍ～６０μｍである。セパレーターの厚みがこのような範囲であることにより、搬送性に優れ、かつ、セパレーターの剥離性に優れた光学積層体が得られ得る。セパレーターの厚みが３５μｍより薄いと、搬送性が不十分になり得る。さらに、セパレーターの厚みが８０μｍより厚いと、セパレーターの剥離の際にピックアップ不良が起こり得る。
セパレーターの剥離力は０．２８Ｎ／２５ｍｍ未満であり、好ましくは０．１０Ｎ／２５ｍｍ未満である。セパレーターの剥離力がこのような範囲であることにより、セパレーターの剥離性に優れた光学積層体が得られ得る。セパレーターの剥離力が０．２８Ｎ／２５ｍｍ以上であるとセパレーターの剥離の際にピックアップ不良が起こり得る。
Ｆ．光学積層体の製造方法
Ｆ－１．偏光子
本発明の実施形態による偏光子の製造方法は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを、少なくとも延伸および染色することを含む。代表的には、当該製造方法は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを準備する工程、延伸工程、染色工程、架橋工程、洗浄工程、および乾燥工程を含む。また、必要に応じて延伸工程の前に膨潤工程を有してもよい。ＰＶＡ系樹脂フィルムが供される各工程は、任意の適切な順序およびタイミングで行われ得る。したがって、各工程を上記の順序で行ってもよく、上記とは異なる順序で行ってもよい。必要に応じて、１つの工程を複数回行ってもよい。さらに、上記以外の工程（例えば、不溶化工程）を任意の適切なタイミングで行ってもよい。なお、ＰＶＡ系樹脂フィルムが基材上に形成されたＰＶＡ系樹脂層である場合、基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体が上記の工程に供される。
Ｆ－１．偏光子
本発明の実施形態による偏光子の製造方法は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを、少なくとも延伸および染色することを含む。代表的には、当該製造方法は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを準備する工程、延伸工程、染色工程、架橋工程、洗浄工程、および乾燥工程を含む。また、必要に応じて延伸工程の前に膨潤工程を有してもよい。ＰＶＡ系樹脂フィルムが供される各工程は、任意の適切な順序およびタイミングで行われ得る。したがって、各工程を上記の順序で行ってもよく、上記とは異なる順序で行ってもよい。必要に応じて、１つの工程を複数回行ってもよい。さらに、上記以外の工程（例えば、不溶化工程）を任意の適切なタイミングで行ってもよい。なお、ＰＶＡ系樹脂フィルムが基材上に形成されたＰＶＡ系樹脂層である場合、基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体が上記の工程に供される。
以下、各工程について説明するが、上記のとおり各工程は任意の適切な順序で行われ得、記載順序に限定されるものではない。
(延伸工程)
延伸工程において、ＰＶＡ系樹脂フィルムは、代表的には３倍～７倍に一軸延伸される。延伸方向は、フィルムの長手方向（ＭＤ方向）であってもよく、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）であってもよい。延伸方法は、乾式延伸であってもよく、湿式延伸であってもよく、これらを組み合せてもよい。また、架橋工程、膨潤工程、染色工程等を行う際にＰＶＡ系樹脂フィルムを延伸してもよい。なお、延伸方向は、得られる偏光子の吸収軸方向に対応し得る。
延伸工程において、ＰＶＡ系樹脂フィルムは、代表的には３倍～７倍に一軸延伸される。延伸方向は、フィルムの長手方向（ＭＤ方向）であってもよく、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）であってもよい。延伸方法は、乾式延伸であってもよく、湿式延伸であってもよく、これらを組み合せてもよい。また、架橋工程、膨潤工程、染色工程等を行う際にＰＶＡ系樹脂フィルムを延伸してもよい。なお、延伸方向は、得られる偏光子の吸収軸方向に対応し得る。
(膨潤工程)
膨潤工程は、通常、染色工程の前に行われる。膨潤工程は、例えば、ＰＶＡ系樹脂フィルムを膨潤浴に浸漬することにより行われる。膨潤浴としては、通常、蒸留水、純水等の水が用いられる。膨潤浴は、水以外の任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、アルコール等の溶媒、界面活性剤等の添加剤、ヨウ化物等が挙げられる。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタンが挙げられる。好ましくは、ヨウ化カリウムが用いられる。膨潤浴の温度は、例えば、２０℃～４５℃である。また、浸漬時間は、例えば、１０秒～３００秒である。
膨潤工程は、通常、染色工程の前に行われる。膨潤工程は、例えば、ＰＶＡ系樹脂フィルムを膨潤浴に浸漬することにより行われる。膨潤浴としては、通常、蒸留水、純水等の水が用いられる。膨潤浴は、水以外の任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、アルコール等の溶媒、界面活性剤等の添加剤、ヨウ化物等が挙げられる。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタンが挙げられる。好ましくは、ヨウ化カリウムが用いられる。膨潤浴の温度は、例えば、２０℃～４５℃である。また、浸漬時間は、例えば、１０秒～３００秒である。
(染色工程)
染色工程は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを二色性物質で染色する工程である。好ましくは二色性物質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、二色性物質を含む染色液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる方法、ＰＶＡ系樹脂フィルムに当該染色液を塗工する方法、当該染色液をＰＶＡ系樹脂フィルムに噴霧する方法が挙げられる。好ましくは、染色液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる方法である。二色性物質が良好に吸着し得るからである。
染色工程は、ＰＶＡ系樹脂フィルムを二色性物質で染色する工程である。好ましくは二色性物質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、二色性物質を含む染色液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる方法、ＰＶＡ系樹脂フィルムに当該染色液を塗工する方法、当該染色液をＰＶＡ系樹脂フィルムに噴霧する方法が挙げられる。好ましくは、染色液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる方法である。二色性物質が良好に吸着し得るからである。
上記二色性物質としては、例えば、ヨウ素、二色性染料が挙げられる。好ましくは、ヨウ素である。二色性物質としてヨウ素を用いる場合、染色液としては、ヨウ素水溶液が好ましく用いられる。ヨウ素水溶液のヨウ素の含有量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０４重量部～５．０重量部である。ヨウ素の水に対する溶解度を高めるため、ヨウ素水溶液にヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウムが好ましく用いられる。ヨウ化物の含有量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．３重量部～１５重量部である。
染色液の染色時の液温は、任意の適切な値に設定することができ、例えば、２０℃～５０℃である。染色液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬させる場合、浸漬時間は、例えば、５秒～５分である。
(架橋工程)
架橋工程においては、通常、架橋剤としてホウ素化合物が用いられる。ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂が挙げられる。好ましくは、ホウ酸である。架橋工程においては、ホウ素化合物は、通常、水溶液の形態で用いられる。
架橋工程においては、通常、架橋剤としてホウ素化合物が用いられる。ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂が挙げられる。好ましくは、ホウ酸である。架橋工程においては、ホウ素化合物は、通常、水溶液の形態で用いられる。
ホウ酸水溶液を用いる場合、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、例えば、１重量％～１５重量％であり、好ましくは１重量％～１０重量％である。ホウ酸水溶液には、ヨウ化カリウム等のヨウ化物、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛化合物をさらに含有させてもよい。
架橋工程は、任意の適切な方法により行うことができる。例えば、ホウ素化合物を含む水溶液にＰＶＡ系樹脂フィルムを浸漬する方法、ホウ素化合物を含む水溶液をＰＶＡ系樹脂フィルムに塗布する方法、または、ホウ素化合物を含む水溶液をＰＶＡ系樹脂フィルムに噴霧する方法が挙げられる。ホウ素化合物を含む水溶液に浸漬することが好ましい。
架橋に用いる溶液の温度は、例えば、２５℃以上であり、好ましくは３０℃～８５℃、さらに好ましくは４０℃～７０℃である。浸漬時間は、例えば、５秒～８００秒であり、好ましくは８秒～５００秒である。
(洗浄工程)
洗浄工程は、代表的には、架橋工程以降に行われ得る。洗浄工程は、代表的には、ＰＶＡ系樹脂フィルムを洗浄液に浸漬させることにより行われる。洗浄液の代表例としては、純水が挙げられる。純水にヨウ化カリウムを添加してもよい。
洗浄工程は、代表的には、架橋工程以降に行われ得る。洗浄工程は、代表的には、ＰＶＡ系樹脂フィルムを洗浄液に浸漬させることにより行われる。洗浄液の代表例としては、純水が挙げられる。純水にヨウ化カリウムを添加してもよい。
洗浄液の温度は、例えば５℃～５０℃である。浸漬時間は、例えば１秒～３００秒である。
(乾燥工程)
乾燥工程は、任意の適切な方法により行うことができる。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、送風乾燥、減圧乾燥、加熱乾燥が挙げられる。加熱乾燥が好ましく用いられる。乾燥時間短縮の観点から、加熱乾燥を行う場合、加熱温度は、例えば、３０℃～１００℃である。別の実施形態においては、好ましくは５０℃以下であり、より好ましくは４５℃以下であり、さらに好ましくは４０℃以下である。加熱温度の下限は、特に限定されないが加熱乾燥装置で設定し得る下限温度である。例えば３０℃である。乾燥工程の加熱温度をこのような範囲にすることにより、偏光子の遊離ホウ酸含有量を所定範囲内に調整することができる。また、乾燥時間は、例えば、２０秒～１０分間である。１つの実施形態においては、２段階以上で加熱乾燥を行う。この場合、好ましくは、少なくともいずれかの段階の加熱温度が上記範囲内の温度である。加熱乾燥を行う場合に加熱温度を上記の範囲内とすることにより、非常に優れた耐熱性を有する偏光子が得られ得る。
乾燥工程は、任意の適切な方法により行うことができる。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、送風乾燥、減圧乾燥、加熱乾燥が挙げられる。加熱乾燥が好ましく用いられる。乾燥時間短縮の観点から、加熱乾燥を行う場合、加熱温度は、例えば、３０℃～１００℃である。別の実施形態においては、好ましくは５０℃以下であり、より好ましくは４５℃以下であり、さらに好ましくは４０℃以下である。加熱温度の下限は、特に限定されないが加熱乾燥装置で設定し得る下限温度である。例えば３０℃である。乾燥工程の加熱温度をこのような範囲にすることにより、偏光子の遊離ホウ酸含有量を所定範囲内に調整することができる。また、乾燥時間は、例えば、２０秒～１０分間である。１つの実施形態においては、２段階以上で加熱乾燥を行う。この場合、好ましくは、少なくともいずれかの段階の加熱温度が上記範囲内の温度である。加熱乾燥を行う場合に加熱温度を上記の範囲内とすることにより、非常に優れた耐熱性を有する偏光子が得られ得る。
Ｆ－２．偏光板
上記Ｆ－１で得られた偏光子の表面（樹脂基材とは反対側の面）に、保護層としての樹脂フィルムを貼り合わせる。次いで、該樹脂基材を剥離することで、保護層／偏光子の構成を有する偏光板が得られ得る。必要に応じて、剥離面に別の保護層となる樹脂フィルムを貼り合わせてもよい。
上記Ｆ－１で得られた偏光子の表面（樹脂基材とは反対側の面）に、保護層としての樹脂フィルムを貼り合わせる。次いで、該樹脂基材を剥離することで、保護層／偏光子の構成を有する偏光板が得られ得る。必要に応じて、剥離面に別の保護層となる樹脂フィルムを貼り合わせてもよい。
Ｆ－３．光学積層体
上記Ｆ－２で得られた偏光板の偏光子側に粘着剤層を形成し、該粘着剤層表面にセパレーターを剥離可能に仮着する。さらに、該偏光板の粘着剤層と反対側の面に、表面保護フィルムを剥離可能に仮着することにより、光学積層体１００が得られ得る。
上記Ｆ－２で得られた偏光板の偏光子側に粘着剤層を形成し、該粘着剤層表面にセパレーターを剥離可能に仮着する。さらに、該偏光板の粘着剤層と反対側の面に、表面保護フィルムを剥離可能に仮着することにより、光学積層体１００が得られ得る。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各特性の測定方法は以下の通りである。
（１）搬送性
偏光板の表面をガイドロールに接触させながら搬送する工程で、偏光板の折れ、キズ等が発生するかを目視で確認する。搬送速度は５ｍ／ｍｉｎ～３０ｍ／ｍｉｎとした。
〇：問題なく搬送できる。
△：搬送中ロールに巻き込まれるが、折れ、キズ等は発生しない。
×：搬送中ロールに巻き込まれ、折れ、キズ等が発生する。
（２）表面保護フィルムの剥離評価
表面保護フィルムの角にきっかけテープ（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）ＣＴ－２４）を貼り、表面保護フィルムを剥離する際の剥離状態を目視で確認する。
〇：問題なく表面保護フィルムを剥離できる。
△：まれにきっかけテープに表面保護フィルムが追従しない。成功率は８０％～１００％である。
×：きっかけテープに表面保護フィルムが追従しない。成功率は８０％以下である。表面保護フィルムを剥離できても、セパレーターの浮き、偏光板のデラミが発生する。
（３）セパレーターの剥離評価
セパレーターの角にきっかけテープ（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）ＣＴ－２４）を貼り、セパレーターを剥離する際の剥離状態を目視で確認する。
〇：問題なくセパレーターを剥離できる。
△：まれにきっかけテープにセパレーターフィルムが追従しない。成功率は８０％～１００％である。
×：きっかけテープにセパレーターフィルムが追従しない。成功率は８０％以下である。もしくは表面保護フィルム／偏光板の間で剥離する。
（４）表面保護フィルムの剥離力
上記光学積層体を２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさにカットし、セパレーターを剥離した後、粘着剤層面とガラスとが接するように貼り合わせた。表面保護フィルムを、粘着皮膜剥離解析装置（協和界面科学株式会社製、型式：ＶＰＡ－２）を用いて９０°方向に３００ｍｍ／分の速度で剥離した際の応力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。測定温度は２５℃とした。
（５）セパレーターの剥離力
上記光学積層体を２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさにカットし、両面テープ付ガラス（日東電工社製、Ｎｏ.５００）に表面保護フィルム面と両面テープが接するように貼り合わせた。セパレーターを粘着皮膜剥離解析装置（協和界面科学株式会社製、型式：ＶＰＡ－２）を用いて９０°方向に３００ｍｍ／分の速度で剥離した際の応力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。測定温度は２５℃とした。
偏光板の表面をガイドロールに接触させながら搬送する工程で、偏光板の折れ、キズ等が発生するかを目視で確認する。搬送速度は５ｍ／ｍｉｎ～３０ｍ／ｍｉｎとした。
〇：問題なく搬送できる。
△：搬送中ロールに巻き込まれるが、折れ、キズ等は発生しない。
×：搬送中ロールに巻き込まれ、折れ、キズ等が発生する。
（２）表面保護フィルムの剥離評価
表面保護フィルムの角にきっかけテープ（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）ＣＴ－２４）を貼り、表面保護フィルムを剥離する際の剥離状態を目視で確認する。
〇：問題なく表面保護フィルムを剥離できる。
△：まれにきっかけテープに表面保護フィルムが追従しない。成功率は８０％～１００％である。
×：きっかけテープに表面保護フィルムが追従しない。成功率は８０％以下である。表面保護フィルムを剥離できても、セパレーターの浮き、偏光板のデラミが発生する。
（３）セパレーターの剥離評価
セパレーターの角にきっかけテープ（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）ＣＴ－２４）を貼り、セパレーターを剥離する際の剥離状態を目視で確認する。
〇：問題なくセパレーターを剥離できる。
△：まれにきっかけテープにセパレーターフィルムが追従しない。成功率は８０％～１００％である。
×：きっかけテープにセパレーターフィルムが追従しない。成功率は８０％以下である。もしくは表面保護フィルム／偏光板の間で剥離する。
（４）表面保護フィルムの剥離力
上記光学積層体を２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさにカットし、セパレーターを剥離した後、粘着剤層面とガラスとが接するように貼り合わせた。表面保護フィルムを、粘着皮膜剥離解析装置（協和界面科学株式会社製、型式：ＶＰＡ－２）を用いて９０°方向に３００ｍｍ／分の速度で剥離した際の応力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。測定温度は２５℃とした。
（５）セパレーターの剥離力
上記光学積層体を２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさにカットし、両面テープ付ガラス（日東電工社製、Ｎｏ.５００）に表面保護フィルム面と両面テープが接するように貼り合わせた。セパレーターを粘着皮膜剥離解析装置（協和界面科学株式会社製、型式：ＶＰＡ－２）を用いて９０°方向に３００ｍｍ／分の速度で剥離した際の応力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。測定温度は２５℃とした。
［実施例１］
熱可塑性樹脂基材として、吸水率０．７５％、Ｔｇ７５℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＰＡ共重合ＰＥＴ）フィルム（厚み：１００μｍ）を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、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％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、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」）を９：１の比で含む水溶液を２５℃で塗布および乾燥して、厚み１１μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、テンター延伸機を用いて、１４０℃で積層体の長手方向と直交する方向に４．５倍空中延伸した（延伸処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の染色浴（ヨウ素濃度１．４重量％およびヨウ化カリウム濃度９．８重量％の水溶液）に１２秒間浸漬させ、染色した（染色処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の洗浄浴（純水）に６秒間浸漬させた（第１洗浄処理）。
次いで、液温６０℃の架橋浴（ホウ素濃度１重量％およびヨウ化カリウム濃度１重量％の水溶液）に１６秒間浸漬させた（架橋処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の洗浄浴（ヨウ化カリウム濃度１重量％の水溶液）に３秒間浸漬させた（第２洗浄処理）。
次いで、積層体を４０℃のオーブンで８秒間乾燥させた（第１乾燥処理）。
最後に、積層体を４０℃のオーブンで１３秒間乾燥させ（第２乾燥処理）、厚み１．２μｍのＰＶＡ系樹脂層（偏光子）を有する積層体（偏光板）を得た。得られた偏光子のヨウ素含有量は１８．６重量％、単体透過率は３９．９％であった。
上記で得られた偏光板の偏光子側表面に粘着剤層を形成し、該粘着剤層表面にセパレーターを剥離可能に仮着した。さらに、偏光板の粘着剤層と反対側の面に、表面保護フィルムを剥離可能に仮着し、光学積層体を得た。得られた光学積層体を上記（１）～（３）の評価に供した。結果を表１に示す。
熱可塑性樹脂基材として、吸水率０．７５％、Ｔｇ７５℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＰＡ共重合ＰＥＴ）フィルム（厚み：１００μｍ）を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、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％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、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」）を９：１の比で含む水溶液を２５℃で塗布および乾燥して、厚み１１μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、テンター延伸機を用いて、１４０℃で積層体の長手方向と直交する方向に４．５倍空中延伸した（延伸処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の染色浴（ヨウ素濃度１．４重量％およびヨウ化カリウム濃度９．８重量％の水溶液）に１２秒間浸漬させ、染色した（染色処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の洗浄浴（純水）に６秒間浸漬させた（第１洗浄処理）。
次いで、液温６０℃の架橋浴（ホウ素濃度１重量％およびヨウ化カリウム濃度１重量％の水溶液）に１６秒間浸漬させた（架橋処理）。
次いで、積層体を液温２５℃の洗浄浴（ヨウ化カリウム濃度１重量％の水溶液）に３秒間浸漬させた（第２洗浄処理）。
次いで、積層体を４０℃のオーブンで８秒間乾燥させた（第１乾燥処理）。
最後に、積層体を４０℃のオーブンで１３秒間乾燥させ（第２乾燥処理）、厚み１．２μｍのＰＶＡ系樹脂層（偏光子）を有する積層体（偏光板）を得た。得られた偏光子のヨウ素含有量は１８．６重量％、単体透過率は３９．９％であった。
上記で得られた偏光板の偏光子側表面に粘着剤層を形成し、該粘着剤層表面にセパレーターを剥離可能に仮着した。さらに、偏光板の粘着剤層と反対側の面に、表面保護フィルムを剥離可能に仮着し、光学積層体を得た。得られた光学積層体を上記（１）～（３）の評価に供した。結果を表１に示す。
［実施例２～１２および比較例１～１０］
表１に示すように、表面保護フィルムの厚み、剥離力および弾性率、ならびにセパレーターの厚みおよび剥離力を変更したこと以外は実施例１と同様にして、光学積層体を得た。得られた光学積層体を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
表１に示すように、表面保護フィルムの厚み、剥離力および弾性率、ならびにセパレーターの厚みおよび剥離力を変更したこと以外は実施例１と同様にして、光学積層体を得た。得られた光学積層体を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。
表１から明らかなように、本発明の実施例（特に、実施例１）の光学積層体は、搬送性に優れ、かつ、表面保護フィルムの剥離性およびセパレーターの剥離性において優れていることが分かる。
比較例１より、表面保護フィルムの厚みが４０μｍ未満であると搬送性が不十分となることが分かる。比較例２および比較例５より、表面保護フィルムの剥離力が０．５０Ｎ／２５ｍｍを超えると表面保護フィルムの剥離の際にデラミが発生することが分かり、比較例３および比較例４より、表面保護フィルムの剥離力が０．１０Ｎ／２５ｍｍ未満であるとセパレーター剥離の際に表面保護フィルムの浮きが発生することが分かる。比較例９より、表面保護フィルムの弾性率が２．００×１０９Ｐａ以下であると、搬送中にシワが発生することがわかる。さらに、比較例６および比較例７より、セパレーターの厚みが３５μｍ未満であると搬送性が不十分となることが分かり、比較例１０より、セパレーターの厚みが８０μｍを超えるとセパレーター剥離の際にピックアップ不良が起こることがわかる。比較例８より、セパレーターの剥離力が０．２８Ｎ／２５ｍｍを超えるとセパレーターの剥離の際にピックアップ不良が起こることがわかる。
比較例１より、表面保護フィルムの厚みが４０μｍ未満であると搬送性が不十分となることが分かる。比較例２および比較例５より、表面保護フィルムの剥離力が０．５０Ｎ／２５ｍｍを超えると表面保護フィルムの剥離の際にデラミが発生することが分かり、比較例３および比較例４より、表面保護フィルムの剥離力が０．１０Ｎ／２５ｍｍ未満であるとセパレーター剥離の際に表面保護フィルムの浮きが発生することが分かる。比較例９より、表面保護フィルムの弾性率が２．００×１０９Ｐａ以下であると、搬送中にシワが発生することがわかる。さらに、比較例６および比較例７より、セパレーターの厚みが３５μｍ未満であると搬送性が不十分となることが分かり、比較例１０より、セパレーターの厚みが８０μｍを超えるとセパレーター剥離の際にピックアップ不良が起こることがわかる。比較例８より、セパレーターの剥離力が０．２８Ｎ／２５ｍｍを超えるとセパレーターの剥離の際にピックアップ不良が起こることがわかる。
本発明の光学積層体は、画像表示装置に好適に用いられ得る。
１０ 表面保護フィルム
２０ 偏光板
２１ 保護層
２２ 偏光子
３０ 粘着剤層
４０ セパレーター
１００ 光学積層体
２０ 偏光板
２１ 保護層
２２ 偏光子
３０ 粘着剤層
４０ セパレーター
１００ 光学積層体
Claims (4)
- 偏光板と、該偏光板の一方の側に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層の該偏光板と反対側に剥離可能に仮着されたセパレーターと、該偏光板の該粘着剤層と反対側に剥離可能に仮着された表面保護フィルムと、を備え、
該偏光板の厚みが６０μｍ以下であり、
該表面保護フィルムの厚みが４０μｍ以上であり、
該表面保護フィルムの剥離力が０．１０Ｎ／２５ｍｍ～０．５０Ｎ／２５ｍｍであり、
該表面保護フィルムの弾性率が２．００×１０９Ｐａ以上であり、
該セパレーターの厚みが３５μｍ～８０μｍであり、
該セパレーターの剥離力が０．１０Ｎ／２５ｍｍ未満である、
光学積層体。 - 前記偏光板が、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子を含む、請求項１に記載の光学積層体。
- 前記偏光子の厚みが１０μｍ以下である、請求項２に記載の光学積層体。
- 前記偏光子のヨウ素含有量が１０重量％～２５重量％である、請求項２または３に記載の光学積層体。
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