JPH11119025A - 楕円偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性（寸法変化、光学特性等）及び視野角
等に優れた楕円偏光板を提供すること。 【解決手段】 偏光フィルム（Ａ）の少なくとも一方の
面に、一軸延伸された酢酸セルロース系フィルム（Ｂ）
が積層され、かつ（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度
（Ｄ）を０°＜Ｄ＜９０°とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性（寸法変
化、光学特性等）及び視野角等に優れた楕円偏光板に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉ
ｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶の複屈折性を利用し
た高コントラストな液晶ディスプレイは、パーソナルコ
ンピューターやワードプロセッサなどに用いられてい
る。かかる液晶ディスプレイは、液晶の複屈折性に基づ
くため表示が一般に青色系統ないし黄色系統に着色す
る。そのためＳＴＮ型液晶の複屈折による位相差を補償
し、楕円偏光を直線偏光に戻して着色を打ち消す手段が
講じられている。その手段として偏光板と複屈折性フイ
ルムからなる位相差板とからなる楕円偏光板を用いる方
式が提案されている。この方式はＦ−ＳＴＮ方式などと
呼ばれており、単層セルによる白黒表示を可能にして、
それまでの別途の液晶セルを重ね合わせるＤ−ＳＴＮ方
式の嵩高や高重量問題を解消している。

【０００３】この楕円偏光板は、上記の如く偏光板（保
護フィルム／偏光フィルム／保護フィルム）と位相差板
（保護フィルム／位相差フィルム／保護フィルム）を積
層することによって得られるもので、更に詳しくは偏光
板の光学軸と位相差板の光学軸とが所定の角度をもつよ
うに粘着剤を用いて貼着されるのであって、かかる保護
フィルムとして三酢酸セルロース等のフィルムが用いら
れているのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
楕円偏光板では、色つきが生じる、視野角が狭くなる、
寸法安定性が低下する等の問題点があり、更なる改善が
必要であることが判明した。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】そこで、本発明者が、かか
る酢酸セルロース系フィルムについて鋭意検討を行った
結果、保護フィルム（ａ）／偏光フィルム／保護フィル
ム（ｂ）／粘着剤／保護フィルム（ｃ）／位相差フィル
ム／保護フィルム（ｄ）からなる楕円偏光板において、
保護フィルム（ｂ）〜（ｄ）の少なくとも１つが一軸延
伸された酢酸セルロース系フィルムであるとき、上記の
問題点が解決でき、耐久性（寸法変化、光学特性等）及
び視野角等に優れた偏光板が得られることを見いだし、
本発明の完成に至った。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる偏光フィルムとしては、ポリビニル
アルコール系フィルム、エチレンビニルアルコール系フ
ィルム、セルロース系フィルム、ポリカーボネート系フ
ィルムなどが挙げられるが、加工性等の点でポリビニル
アルコール系樹脂の偏光フィルムが好適に用いられ、以
下該フィルムについて説明するが、該フィルムに限定さ
れるものではない。

【０００７】ポリビニルアルコール系樹脂は、通常酢酸
ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して製造され
るものであるが、本発明では、必ずしもこれに限定され
るものではなく、少量の不飽和カルボン酸（塩、エステ
ル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビニ
ルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共
重合可能な成分を含有していてもよい。また、ポリビニ
ルアルコール系樹脂を酸の存在下でアルデヒド類と反応
させたポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマー
ル樹脂などのいわゆるポリビニルアセタール樹脂及びそ
の他ポリビニルアルコール系樹脂誘導体も挙げられる
が、これらに限定されるものではない。これらのうちで
は、耐熱性が良好であるという点から、高ケン化度で高
重合度のポリビニルアルコール（系樹脂）が好ましい。
即ち、ケン化度は９５モル％以上が好ましく、更には９
９モル％以上、とくには９９.５モル％以上であって、
（平均）重合度は１０００以上が好ましく、更には１０
００〜６０００、特に１５００〜５０００、殊に２５０
０〜４０００のものが好ましい。

【０００８】該ポリビニルアルコール系樹脂を用いた偏
光フィルムの製造法としては、ポリビニルアルコール系
樹脂を水又は有機溶媒に溶解した原液を流延製膜して、
延伸してヨウ素染色するか、延伸と染色を同時に行うか
ヨウ素染色して延伸した後、ホウ素化合物処理する方法
等が採用される。このようにして得られた偏光フイルム
は、後述する位相差フィルムと同様、その両面に接着剤
を介して光学的透明度と機械的強度に優れた保護フィル
ム（ａ）及び（ｂ）が設けられる。

【０００９】かかる偏光フィルムと保護フィルム（ａ）
及び（ｂ）との積層に関しては、天然或いは合成ゴム、
アクリル系樹脂、ブチラール系樹脂、エポキシ系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルア
ルコール系樹脂等を主成分とする接着剤ないし粘着剤等
を用いて、風乾法、化学硬化法、熱硬化法、熱熔融法等
により接着せしめることができる。

【００１０】また、本発明に用いられる位相差フイルム
としては、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ
メチルメタクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロ
ース系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリスルフォン
系樹脂、ポリエーテルスルフォン系樹脂などの高分子か
らなる分子配向されたフィルムが挙げられるが、加工性
等の点で上記の偏光フィルムと同様のポリビニルアルコ
ール系樹脂が好適に用いられる。

【００１１】かかる位相差フィルムは、上記の偏光フィ
ルムと同様に製膜されたポリビニルアルコール系樹脂原
反フイルムを１．０１〜４倍程度に一軸延伸を施したも
のである。かくして得られたフイルムは厚さ３０〜１０
０μｍ程度、好ましくは４０〜８０μｍ程度のものであ
り、物性的にはレターデーション値が１０〜７００ｎｍ
程度である。

【００１２】このようにして得られた位相差フイルム
は、上記の偏光フィルムと同様にしてその両面に接着剤
等を介して保護フィルム（ｃ）及び（ｄ）が設けられ、
最終的には、上記の偏光板（保護フィルム（ａ）／偏光
板／保護フィルム（ｂ））と位相差板（保護フィルム
（ｃ）／位相差フィルム／保護フィルム（ｄ））は、ア
クリル系等の粘着剤を介して積層され楕円偏光板となる
訳であるが、本発明においては、かかる保護フィルム
（ｂ）〜（ｄ）の少なくとも１つに一軸延伸された酢酸
セルロース系フィルムを用いることを最大の特徴とする
もので、該セルロース系フィルムとしては、二酢酸セル
ロース、三酢酸セルロース等のフィルムを一軸延伸した
フィルムが用いられ、かかるフィルムを得る方法として
は、キャスティング，押し出し等の方法でフィルム化さ
れた後、ロール法等により、該フィルムを一軸方向に
１．０１〜１０．００倍、更には１．０１〜５．００倍
に延伸することにより、一軸延伸された酢酸セルロース
系フィルムを得ることができる。かかる倍率が１．０１
倍未満では積層の効果が得られず、逆に５．００倍を越
えると色つきが大きくなって好ましくない。該セルロー
ス系フィルムの厚みは特に限定されないが５０〜１５０
μｍが好ましく、更には７０〜１２０μｍが好ましい。

【００１３】また、かかる一軸延伸された酢酸セルロー
ス系フィルムは、その接着（積層）表面に、アルカリに
よるケン化処理、プラズマ処理、グロー放電処理、コロ
ナ放電処理、高周波処理、電子線処理等の処理が施され
ていることも好ましく、特に接着性、作業性、経済性等
の面よりアルカリによるケン化処理が最も好ましく、水
に対する接触角が４０度以下、好ましくは３０度以下に
なるまで処理される。処理水溶液に用いられるアルカリ
としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
リチュウム、水酸化カルシュウム等が挙げられ、２０重
量％の水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム水溶液中に
約５分間浸漬し、その後水洗いして風乾させ、水に対す
る接触角（静止接触角）が４０℃以下、好ましくは３０
℃以下のケン化処理が行われる。

【００１４】尚、ここで言う接触角は静止接触角を意味
し、該接触角の測定法は接触角計（協和界面科学(株)
製、自動接触計ＣＡ−Ｚ型）を用いて２０℃ ６５％Ｒ
Ｈの条件下で体積４μｌの水滴を針先に作り、これをフ
イルムに接触させ、フイルム表面に液滴を作成し、この
とき生じる液滴とフイルム界面との角度を静止接触角と
して測定する方法を採用した。

【００１５】本発明においては、上記のごとき楕円偏光
板において、保護フィルム（ｂ）〜（ｄ）のいずれか１
つを一軸延伸された酢酸セルロース系フィルムとするこ
とを特徴とするものであるが、すべてを一軸延伸された
酢酸セルロース系フィルムとすることが好ましく、ま
た、このときの保護フィルム（ｂ）と保護フィルム
（ｃ）の延伸軸のなす角度（Ｄ）が０°＜Ｄ＜９０°
（更には１°＜Ｄ＜８９°）になるように積層すること
が好ましく、更に保護フィルム（ｂ）と保護フィルム
（ｄ）の延伸軸のなす角度（Ｄ’）も０°＜Ｄ’＜９０
°（更には１°＜Ｄ’＜８９°）になるように積層する
ことが好ましい。即ち、（ｂ）と（ｃ）の延伸軸のなす
角度が０°（延伸軸が一致）のときは寸法安定性に欠
け、９０°（延伸軸が直行）のときは視野角の拡大効果
が小さくなって好ましくなく、また、（ｂ）と（ｄ）の
延伸軸のなす角度が０°（延伸軸が一致）のときは寸法
安定性に欠け、９０°（延伸軸が直行）のときは視野角
の拡大効果が小さくなって好ましくない。

【００１６】また、上記以外に保護フィルム（ｂ）〜
（ｄ）の内いずれか１つを一軸延伸された酢酸セルロー
ス系フィルムとするときは、保護フィルム（ｂ）を一軸
延伸された酢酸セルロース系フィルムとすることが好ま
しく、保護フィルム（ｂ）〜（ｄ）の内いずれか２つを
一軸延伸された酢酸セルロース系フィルムとするとき
は、保護フィルム（ｃ）及び（ｄ）を一軸延伸された酢
酸セルロース系フィルムとすることが好ましく、このと
きの保護フィルム（ｃ）と（ｄ）の延伸軸のなす角度
（Ｄ''）も０°＜Ｄ''＜９０°（更には１°＜Ｄ''＜８
９°）になるように積層することが好ましく、（ｃ）と
（ｄ）の延伸軸のなす角度が０°（延伸軸が一致）のと
きは寸法安定性に欠け、９０°（延伸軸が直行）のとき
は視野角の拡大効果が小さくなって好ましくなく、ま
た、（ｂ）と（ｄ）の延伸軸のなす角度が０°（延伸軸
が一致）のときは寸法安定性に欠け、９０°（延伸軸が
直行）のときは視野角の拡大効果が小さくなって好まし
くない。なお、本発明における延伸軸のなす角度とは、
小さい方の角度、即ち延伸軸どうしがなす９０°以下の
方の角度を言う。

【００１７】また、本発明においては、上記の保護フィ
ルム（ｂ）〜（ｄ）の延伸軸と偏光フィルムまたは位相
差フィルムの延伸軸との関係も、そのなす角度を０°を
越えて９０°未満とすることが好ましい。また、本発明
においては、保護フィルム（ａ）としては、保護フィル
ム（ｂ）〜（ｄ）に用いられる酢酸セルロース系フィル
ムの無延伸フィルムを用いればよい。本発明の楕円偏光
板は、通常保護フィルム（ｄ）の表面に粘着加工されて
液晶セル等に貼着されて、実装に供されることが多い。

【００１８】かくして、本発明の楕円偏光板が得られる
わけであるが、かかる楕円偏光板は、耐久性（寸法変
化、光学特性等）及び視野角等に優れ、電子卓上計算
機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等の
液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、
表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層、医療機
器、建築材料、玩具等に用いられ、特に自動車や機械類
の計器類等の液晶表示装置に有用である。

【００１９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。尚、実施例中「部」、「％」とあるのは、特
に断りのない限り重量基準を表す。 実施例１ 膜厚４０μｍのポリビニルアルコール系偏光フィルム
（平均重合度１７００、ケン化度９９．８モル％、４．
０倍延伸、ヨウ素染色）の片面に、厚さ８０μｍの三酢
酸セルロースフィルムを１５０℃で１．５倍に一軸延伸
した厚さ７０μｍの三酢酸セルロースフィルムを保護フ
ィルム（ｂ）としてポリビニルアルコール系接着剤を介
して偏光フィルムの光軸（延伸軸）とのなす角度が５°
になるように積層し、更に他方の面には無延伸の厚さ８
０μｍの三酢酸セルロースフィルムを同様に保護フィル
ム（ａ）として積層して偏光板を作製した。

【００２０】一方、膜厚７５μのポリビニルアルコール
位相差フィルム（平均重合度３５００、平均ケン化度９
９．８モル％、１．１２倍延伸、Ｒ値３９０ｎｍ）の片
面に、厚さ８０μｍの三酢酸セルロースフィルムを１５
０℃で１．５倍に一軸延伸した厚さ７０μｍの三酢酸セ
ルロースフィルムを保護フィルム（ｃ）としてポリビニ
ルアルコール系接着剤を介して位相差フィルムの延伸軸
とのなす角度が１５°になるように積層し、更に他方の
面にも厚さ８０μｍの三酢酸セルロースフィルムを１５
０℃で１．５倍に一軸延伸した厚さ７０μｍの三酢酸セ
ルロースフィルムを保護フィルム（ｄ）として同様に積
層して位相差板を得た。尚、このときの保護フィルム
（ｃ）と（ｄ）の延伸軸のなす角度は１０°とした。次
いで上記の偏光板と位相差板をアクリル系粘着剤（乾燥
厚み２５μｍ）を用いて偏光フィルムと位相差フィルム
の延伸軸のなす角度が４５°度となるように貼着して、
本発明の楕円偏光板を得た。尚、このときの保護フィル
ム（ｂ）と（ｃ）の延伸軸のなす角度は５５°で、保護
フィルム（ｂ）と（ｄ）の延伸軸のなす角度は６５°で
あった。

【００２１】得られた楕円偏光板を用いて、以下の評価
を行った。 （寸法安定性）粘着剤の積層された楕円偏光板（Ａ４サ
イズ）を光軸方向を長辺方向として２５×１８０ｍｍに
裁断してガラス板に貼着後、−２５℃の条件下で３０分
間放置した後、直ちに６５℃の条件下で３０分間放置し
た。その後、再び−２５℃の条件下にさらし、同様の操
作を計３０回行って、楕円偏光板の寸法変化を調べて、
以下の通り評価した。 ○ −−− ０．０５％未満 × −−− ０．０５％以上

【００２２】（偏光性能）得られた楕円偏光板を上記と
同様、−２５℃の条件下で３０分間放置した後、直ちに
６５℃の条件下で３０分間放置し、その後、再び−２５
℃の条件下にさらし、同様の操作を計３０回行って、放
置処理前後の位相差値の変化を測定して、以下の通り評
価した。 ○ −−− ３％未満 × −−− ３％以上 尚、位相差値については、通常の光干渉法で測定した。 （視野角）液晶パネルに楕円偏光板を貼合し，モニター
１０名を用いて実用上視野角による色変化が問題となる
か否かを、以下の通り評価した。 ○ −−− ５名以上が問題なしと判断 × −−− ６名以上が問題有りと判断

【００２３】実施例２ 実施例１において、保護フィルム（ｃ）と（ｄ）の延伸
軸のなす角度を７０°とした以外は同様に楕円偏光板を
作製して、同様に評価した。尚、このときの保護フィル
ム（ｂ）と（ｃ）の延伸軸のなす角度は５５°で、保護
フィルム（ｂ）と（ｄ）の延伸軸のなす角度は３５°で
あった。

【００２４】実施例３ 実施例１において、保護フィルム（ｂ）と（ｃ）の延伸
軸のなす角度が５５°になるように、偏光板と位相差板
を積層した以外は同様に楕円偏光板を作製して、同様に
評価した。尚、このときの保護フィルム（ｂ）と（ｃ）
の延伸軸のなす角度は６５°で、保護フィルム（ｂ）と
（ｄ）の延伸軸のなす角度は７５°であった。

【００２５】実施例４ 実施例１において、保護フィルム（ｃ）及び（ｄ）を無
延伸フィルムとした以外は同様に楕円偏光板を作製し
て、同様に評価した。

【００２６】実施例５ 実施例１において、保護フィルム（ｂ）を無延伸フィル
ムとした以外は同様に楕円偏光板を作製して、同様に評
価した。

【００２７】実施例６ 実施例１において、保護フィルム（ｂ）と偏光フィルム
の延伸軸のなす角度を２０°とした以外は同様に楕円偏
光板を作製して、同様に評価した。尚、このときの保護
フィルム（ｂ）と（ｃ）の延伸軸のなす角度は３０°
で、保護フィルム（ｂ）と（ｄ）の延伸軸のなす角度は
４０°であった。

【００２８】実施例７ 実施例１において、保護フィルム（ｃ）と位相差フィル
ムの延伸軸のなす角度を１０°とした以外は同様に楕円
偏光板を作製して、同様に評価した。尚、このときの保
護フィルム（ｂ）と（ｃ）の延伸軸のなす角度は２５°
で、保護フィルム（ｂ）と（ｄ）の延伸軸のなす角度は
３５°であった。

【００２９】比較例１ 実施例１において、保護フィルム（ｂ）〜（ｄ）とし
て、保護フィルム（ａ）と同じものを用いた以外は同様
に楕円偏光板を作製して、同様に評価した。実施例及び
比較例の評価結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明の楕円偏光板は、耐久性（寸法変
化、光学特性等）及び視野角等に優れ、電子卓上計算
機、電子時計、ワープロ、自動車や機械類の計器類等の
液晶表示装置、サングラス、防目メガネ、立体メガネ、
表示素子（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）用反射低減層、医療機
器、建築材料、玩具等に用いられ、特に自動車や機械類
の計器類等の液晶表示装置に有用である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護フィルム（ａ）／偏光フィルム／保
   護フィルム（ｂ）／粘着剤／保護フィルム（ｃ）／位相
   差フィルム／保護フィルム（ｄ）からなる楕円偏光板に
   おいて、保護フィルム（ｂ）〜（ｄ）の少なくとも１つ
   が一軸延伸された酢酸セルロース系フィルムであること
   を特徴とする楕円偏光板。
2. 【請求項２】 保護フィルム（ｂ）と保護フィルム
   （ｃ）が一軸延伸され、かつ保護フィルム（ｂ）と保護
   フィルム（ｃ）の延伸軸のなす角度（Ｄ）が０°＜Ｄ＜
   ９０°であることを特徴とする請求項１記載の楕円偏光
   板。
3. 【請求項３】 保護フィルム（ｂ）と保護フィルム
   （ｄ）が一軸延伸され、かつ保護フィルム（ｂ）と保護
   フィルム（ｄ）の延伸軸のなす角度（Ｄ’）が０°＜
   Ｄ’＜９０°であることを特徴とする請求項１または２
   記載の楕円偏光板。
4. 【請求項４】 保護フィルム（ｃ）と保護フィルム
   （ｄ）が一軸延伸され、かつ保護フィルム（ｃ）と保護
   フィルム（ｄ）の延伸軸のなす角度（Ｄ''）が０°＜
   Ｄ''＜９０°であることを特徴とする請求項１〜３いず
   れか記載の楕円偏光板。