JPH09318817A - 偏光フィルムの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶ディスプレイ等に適用される偏光フィル
ムに低反射（ＡＲ）処理を施すに際してフィルムのカー
ル現象等を回避し、耐久性に優れかつ剛性も備えた偏光
フィルムの構造を提供すること。 【解決手段】 偏光機能フィルム（ＰＶＡ）の両面に透
明な保護（ＴＡＣ）層を設け、一方の保護（ＴＡＣ）層
の面には透明かつ防湿性を有するハードコート層を設け
ると共に、他方の保護フィルムの面にはそのハードコー
ト層と同質の物質特性を有す層を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
等に適用される偏光フィルムの構造に関し、さらに詳し
くは、その偏光フィルムに低反射処理（ＡＲ処理）を施
す際等に熱履歴によるフィルムのカール現象等を回避す
るのに好適な偏光フィルムの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルの視認性の向上のために、液
晶パネルの表層面に設けられる偏光フィルムに低反射処
理（ＡＲ処理）を施す必要があることが従来より知られ
ている。図４は従来一般に用いられる偏光フィルムの断
面構造及び偏光フィルムを液晶ディスプレイに応用した
例の断面構造を示している。

【０００３】偏光フィルム３０は、偏光機能フィルム
（以下、これを「偏光子」と称する）１２の表面に透明
な保護（ＴＡＣ）層１４，１４を設け、一方の保護（Ｔ
ＡＣ）層１４の表面にはハードコート層１６が設けられ
ている。そして、この偏光フィルム３０のハードコート
層１６の表面には視認性向上を目的として反射防止膜２
１が設けられる場合がある。その反射防止膜２１の形成
に際して、低反射処理（ＡＲ処理）がなされるものであ
る。

【０００４】この低反射処理（ＡＲ処理）としては、前
記偏光フィルム３０を真空スパッタリング装置あるいは
蒸着装置内にセットし、真空中でスパッタリング法や蒸
着法によって金属酸化物やフッ素化合物などの透明膜を
ハードコート層１６の表面に形成させる、あるいは別の
方法として偏光フィルム３０を処理液にディッピングす
る等によって有機材料系の透明膜をハードコート層１６
の表面に形成させることによって行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
ば上述した真空中でのスパッタリング法や蒸着法による
金属酸化物やフッ素化合物などの透明性の膜の積層や、
ディッピング等による有機系の透明膜の積層によれば、
片面にハードコート層１６が形成された偏光フィルム３
０に反射防止膜２１を形成する際に、４０℃〜１２０℃
（一般には６０℃〜１２０℃）の熱履歴がかかる。その
ために、偏光フィルム３０を構成する両表面、すなわ
ち、ハードコート層１６と保護（ＴＡＣ）層１４との材
料の熱収縮性や吸収性の違いから図３に示すようなカー
ル現象が発生するという問題が生じる。

【０００６】このカール現象は、低反射処理されるハー
ドコート層１６付きの保護（ＴＡＣ）層１４とその反対
側に位置する保護（ＴＡＣ）層１４で加熱によってフィ
ルムから放出される水分量の差とフィルム自体の収縮率
の差に因ると考えられる。具体的には、図３のように偏
光フィルム３０が、低反射処理される側を上側にして反
ってしまうものである。

【０００７】すなわち、低反射処理時の加熱により、同
図の下側の保護（ＴＡＣ）層１４から水分の抜けやフィ
ルム自体の収縮により、結果として収縮率が大きくなる
一方、上側のハードコート層１６付きの保護（ＴＡＣ）
層１４については、ハードコート層１６がバリアー層と
して働くことでその水分の抜けを防止し、さらにハード
コート層自体の熱収縮率が小さいことから、結果として
収縮率が小さくなる。

【０００８】そしてこのような現象により偏光子１２に
対して上下の保護（ＴＡＣ）層１４の収縮率に差がおこ
り、カール現象をおこす。このため製品外観への影響や
取り扱い性への影響はもとより、上下の保護（ＴＡＣ）
層１４に発生する内部応力の差によって耐久性も損なわ
れるという問題があった。

【０００９】本発明の解決しようとする課題は、液晶デ
ィスプレイ等に適用される偏光フィルムに低反射（Ａ
Ｒ）処理を施す時等熱履歴を受ける場合、フィルムのカ
ール現象等を回避し、耐久性に優れかつ剛性も備えた偏
光フィルムの構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の偏光フィルムの構造にあっては、偏光機能フ
ィルムの両面に透明な保護フィルムを設け、一方の保護
フィルムの面には透明かつ防湿性を有するハードコート
層を設けると共に、他方の保護フィルムの面には前記ハ
ードコート層と同質の物質特性を有する層を設けたこと
を要旨とするものである。

【００１１】この場合一般には、偏光機能フィルムの両
面に設けられる保護フィルムはトリアセチルセルロース
（ＴＡＣ）、前記偏光機能フィルムの主要部はポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）である。

【００１２】このような構成の偏光フィルムによれば、
ハードコート層の低反射処理（ＡＲ処理）によって４０
℃〜１２０℃の熱履歴が施されても、そのハードコート
層とは反対側の面から水分が抜けることが阻止され、従
前のもののようなカール現象は生じない。そして、裏面
にハードコート層と同等の物質層が形成されることによ
って外部からの水分の進入も阻止することができ耐久性
が向上する。さらに偏光フィルムとしての剛性が向上す
ることでリワーク性にも優れた偏光フィルムが得られる
ことになる。これにより、液晶パネル等の各種表示機器
への適用が充分に可能となるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施例を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例
における偏光フィルムの構造を示す断面図である。同図
に示す偏光フィルム１０は、液晶ディスプレイ等に用い
られ、ポリビニルアルコール（以下、単に「ＰＶＡ」と
する）を主成分とする透明樹脂材料フィルムである偏光
子１２の両面に、トリアセチルセルロース（以下、単に
「ＴＡＣ」とする）を主成分とする同じく透明樹脂材料
フィルムによる保護（ＴＡＣ）層１４，１４が形成さ
れ、該保護（ＴＡＣ）層１４，１４の各々の表面に透明
なアクリル系又はシリコン系のハードコート層１６ａ，
１６ｂが形成されている。

【００１４】偏光フィルム１０が用いられる液晶パネル
等の表面側のハードコート層１６ａの表面には、プロテ
クトフィルム１８が貼着されるとともに、その反対側の
ハードコート層１６ｂの表面に、粘着剤層２０及び離型
フィルム２２がこの順に積層される。

【００１５】偏光フィルム１０を構成する各層の膜厚
は、偏光子１２が２０〜３５μｍ、その両面に貼着され
る保護（ＴＡＣ）層１４，１４が５０〜１００μｍ、そ
の各保護（ＴＡＣ）層１４，１４の表面に設けられるハ
ードコート層１６ａ，１６ｂが１〜１０μｍ、一方のハ
ードコート層１６ａに貼着されるプロテクトフィルム１
８が４０〜８０μｍ、反対側のハードコート層１６ｂに
設けられる粘着剤の層が１５〜３０μｍ、離型フィルム
２２の厚みが２５〜４０μｍである。

【００１６】この偏光フィルム１０を製造する工程につ
いて図２を参照して説明する。ＰＶＡフィルムはヨウ素
又は二色性染料を吸着させた後、両面にハードコート層
付ＴＡＣフィルムがラミネートされる。次にプロテクト
フィルムを片側表面にラミネートした後、その反対面に
粘着剤及び離型フィルムが形成される。そして必要な寸
法にカット又は打抜成形されて完成に至る。このとき、
低反射処理をする場合、定尺カット又は打抜成形の前に
ロール形状のまま行うか、或いはその後の単板状態で行
うかどちらでも良い。

【００１７】本実施例ではＰＶＡフィルムに（株）クラ
レ製クラレビニロンフィルム＃７５００を使用し、それ
にヨウ素を吸着、配向させた。また、ＴＡＣフィルムは
富士写真フィルム（株）製ＴＡＣフィルム（フジタッ
ク）を使用し、その片面にアクリル系のハードコート層
を形成したものを用いた。プロテクトフィルムは藤森工
業製マスタックＴＦＢを用いた。粘着剤はアクリル系の
ものを用い、離型フィルムはＰＥＴフィルムの片面にシ
リコン系の離型処理を施したものを使用した。

【００１８】以上説明した工程に沿って偏光フィルム１
０を製造し、プロテクトフィルムを剥がした状態で、カ
ール試験をした。このカール試験の結果は表１の通りで
あり、この結果に基づいて、本実施例の偏光フィルム１
０（以下、「実施例」とする）と従来の偏光フィルム３
０（以下、「比較例」とする）とを比較評価した。

【００１９】当然、比較例についてもプロテクトフィル
ムを剥がした状態でカール試験を行った。尚、表１中、
「ＨＣ−ＴＡＣ」とあるのは、ハードコート層が形成さ
れたＴＡＣであり、「ＴＡＣ」とあるのは、ハードコー
ト層のないＴＡＣである。また、使用された偏光フィル
ムの大きさは、長手方向（機械方向）で、２４０ｍｍ、
幅方向で１７０ｍｍである。以下、同表を参照して、カ
ール試験について説明する。

【００２０】

【表１】

【００２１】カール試験は、５種類の熱処理条件の下で
の熱処理後のワーク（実施例及び比較例）の四隅の立ち
上がりの中の最大値（例えば図３に示す高さｈ）が測定
されるものである。まず、熱処理条件が４０℃で１時間
の場合、高さｈは、実施例及び比較例のいずれも５ｍｍ
となり、熱処理条件が６０℃で１時間の場合、実施例及
び比較例のいずれも１０ｍｍとなった。しかしながら、
熱処理条件が８０℃で１時間の場合には、実施例のもの
が１７ｍｍと低い数字を示しているのにも関わらず、比
較例のものは、１１０ｍｍとなり、実施例のものの約６
倍になっている。

【００２２】熱処理条件の温度を上げて９０℃で１時間
にすると、実施例のものは１８ｍｍと８０℃の場合とあ
まり差がないのにも関わらず、比較例のものは、丸まっ
てしまって測定不能状態になった。すなわち、温度を上
げるとカール現象が激しくなる傾向があり、熱処理条件
を１００℃で１時間にした場合、実施例のものは、２０
ｍｍという結果となり、比較例のものは丸まってしま
い、測定不可能になった。 しかしながら、実施例のも
のについて、８０℃〜１００℃における立ち上がりの高
さは、１７ｍｍ〜２０ｍｍの範囲にあり、大幅な変化は
見られない。

【００２３】したがって、保護（ＴＡＣ）層１４，１４
の両表面にハードコート層１６ａ，１６ｂを形成したも
のは、比較例に比べると、低反射処理がなされる時に受
ける熱履歴によるカール現象は特に８０℃以上の熱履歴
を受ける場合、大幅に減少することとなる。これは、保
護（ＴＡＣ）層１４，１４の両側にハードコート層１６
ａ，１６ｂが形成され、該ハードコート層１６ａ，１６
ｂがバリヤとしての機能を果たすことにより熱収縮性や
水蒸気透過性が軽減されることに因る。

【００２４】以上、実施例について説明したが、本発明
は、上記実施例に何等限定されるものではなく、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。上
記実施例では、保護層の両側に偏光フィルムの表面側の
ハードコート層と同一材料の層を裏面側にも形成するよ
うにしたが、必ずしも同一材料である必要はなく、同等
の物質特性を有するものであればよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明の偏光フィルムの構造によれば低
反射処理（ＡＲ処理）等のなされるハードコート層と同
等の物質特性を有する透明かつ防湿性の層を裏面にも設
けたので、ＡＲ処理等の時に偏光板からの水分の抜けや
熱履歴の劣化要因を阻止することができ、カール現象を
阻止することができる。したがって、耐久性及び剛性も
優れたものとなる。こうした偏光フィルムの構造を液晶
パネル等各種表示パネルに適用することは産業上きわめ
て有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の偏光フィルム１０の構造を
示す断面図である。

【図２】偏光フィルム１０の製造工程を示す図である。

【図３】偏光フィルム１０，３０のカール状態を示す図
である。

【図４】偏光フィルム３０を液晶ディスプレイに応用し
た例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 偏光フィルム １２ 偏光子 １４ 保護（ＴＡＣ）層 １６ａ，１６ｂ ハードコート層 １８ プロテクトフィルム ２０ 粘着剤層 ２２ 離型フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 英樹 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光機能フィルムの両面に透明な保護フ
   ィルムを設け、一方の保護フィルムの面には透明かつ防
   湿性を有するハードコート層を設けると共に、他方の保
   護フィルムの面には前記ハードコート層と同質の物質特
   性を有する層を設けたことを特徴とする偏光フィルムの
   構造。
2. 【請求項２】 前記保護フィルムがトリアセチルセルロ
   ースを主成分とする材料であることを特徴とする請求項
   １に記載する偏光フィルムの構造。