JPWO2015098734A1 - 偏光子、ならびに、この偏光子を備える偏光板および偏光性積層フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
[2] 上記[1]に記載の偏光子と、光透過性接着剤の硬化物からなる接着剤層を介して前記偏光子に積層された保護フィルムとを備える偏光板。
[3] 前記保護フィルムの波長365nmにおける光線透過率が5%未満である、上記[2]に記載の偏光板。
[4] 前記光硬化性接着剤は、最大吸収波長が280〜320nmの間にある光重合開始剤を含有する、上記[2]または[3]に記載の偏光板。
[5] 前記偏光子の厚みが10μm以下である、上記[2]〜[4]のいずれかに記載の偏光板。
[6] 基材フィルムと、該基材フィルムの両面に設けられた上記[1]に記載の偏光子とを備える偏光性積層フィルム。
図1は、本発明に係る偏光板の層構成の一例を示す概略断面図である。図1に示される偏光板1のように、本発明の偏光板は、偏光子5と、その一方の面に接着剤層15を介して積層される保護フィルム10とを備える片面保護フィルム付偏光板であることができる。図2は、図1に示される偏光板を表示用セル上に配置したときの状態を示す概略断面図である。図2に示されるように、保護フィルム10は、偏光板1を表示用セル4上に配置する際に外側に配置される保護フィルムであり、偏光板1を表示用セル4上に配置したときに、典型的には最外面を形成する保護フィルムである。偏光板1は、偏光子5の外面に設けた粘着剤層2を用いて表示用セル4上に配置・貼合することができる。
本発明において、偏光子の波長280〜320nmにおける最大吸光度は0.70以下であり、より好ましくは0.68以下である。
吸光度 = −log10(T/T0)
ここで、T0は入射光強度、Tは透過光強度である。
ケン化度(モル%)=100×(水酸基の数)÷(水酸基の数+酢酸基の数)
で定義される。ケン化度は、JIS K 6726(1994)に準拠して求めることができる。ケン化度が高いほど、水酸基の割合が高いことを示しており、従って結晶化を阻害する酢酸基の割合が低いことを示している。
保護フィルム10はそれぞれ、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;セルローストリアセテート、セルロースジアセテート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;(メタ)アクリル系樹脂;又はこれらの混合物、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。
接着剤層15は、光硬化性接着剤の硬化物からなる層である。
図2に示されるように、偏光子5の外面(接着剤層15とは反対側の面)に、偏光板1を他の部材(例えば、表示装置の表示用セル4)に貼合するための粘着剤層2を積層してもよい。
偏光板1は、保護フィルム10又は偏光子5上に積層される他の光学層をさらに含むことができる。他の光学層としては、ある種の偏光光を透過し、それと逆の性質を示す偏光光を反射する反射型偏光フィルム;表面に凹凸形状を有する防眩機能付フィルム;表面反射防止機能付フィルム;表面に反射機能を有する反射フィルム;反射機能と透過機能とを併せ持つ半透過反射フィルム;視野角補償フィルムなどが挙げられる。
本発明の偏光板は、例えば図3に示される方法によって好適に製造することができる。図3に示される偏光板の製造方法は、保護フィルム付の偏光板1を製造するための方法であり、下記工程:
(1)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S10、
(2)積層フィルムを延伸して延伸フィルムを得る延伸工程S20、
(3)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S30、
(4)偏光性積層フィルムの偏光子上に、接着剤層を介して保護フィルムのいずれか一方を貼合して貼合フィルムを得る貼合工程S40、
(5)貼合フィルムから基材フィルムを剥離除去して片面保護フィルム付偏光板を得る剥離工程S50
をこの順で含む。
図4を参照して、本工程は、基材フィルム30の両面にポリビニルアルコール系樹脂層61,62を形成して積層フィルム100を得る工程である。このポリビニルアルコール系樹脂層61,62は、延伸工程S20及び染色工程S30を経て偏光子51,52となる層である。ポリビニルアルコール系樹脂層61,62は、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を基材フィルム30の両面に塗工し、塗工層を乾燥させることにより形成することができる。このような塗工によりポリビニルアルコール系樹脂層を形成する方法は、薄膜の偏光子51,52を得やすい点で有利である。
基材フィルム30は熱可塑性樹脂から構成することができ、中でも透明性、機械的強度、熱安定性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂から構成することが好ましい。このような熱可塑性樹脂の具体例は、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂、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;ポリエステル系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;セルローストリアセテート、セルロースジアセテートのようなセルロースエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;及びこれらの混合物、共重合物を含む。
塗工液は、好ましくはポリビニルアルコール系樹脂の粉末を良溶媒(例えば水)に溶解させて得られるポリビニルアルコール系樹脂溶液である。ポリビニルアルコール系樹脂の詳細は、上述のとおりである。
上記塗工液を基材フィルム30に塗工する方法は、ワイヤーバーコーティング法;リバースコーティング、グラビアコーティングのようなロールコーティング法;ダイコート法;カンマコート法;リップコート法;スピンコーティング法;スクリーンコーティング法;ファウンテンコーティング法;ディッピング法;スプレー法等の方法から適宜選択することができる。
プライマー層は、プライマー層形成用塗工液を基材フィルム30の表面に塗工した後、乾燥させることにより形成することができる。プライマー層形成用塗工液は、基材フィルム30とポリビニルアルコール系樹脂層61,62との両方にある程度強い密着力を発揮する成分を含む。プライマー層形成用塗工液は通常、このような密着力を付与する樹脂成分と溶媒とを含有する。樹脂成分としては、好ましくは透明性、熱安定性、延伸性等に優れる熱可塑樹脂が用いられ、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等が挙げられる。中でも、良好な密着力を与えるポリビニルアルコール系樹脂が好ましく用いられる。
図5を参照して、本工程は、基材フィルム30及びポリビニルアルコール系樹脂層61,62からなる積層フィルム100を延伸して、延伸された基材フィルム30’及びポリビニルアルコール系樹脂層61’,62’からなる延伸フィルム200を得る工程である。延伸処理は通常、一軸延伸である。
図6を参照して、本工程は、延伸フィルム200のポリビニルアルコール系樹脂層61’,62’を二色性色素で染色してこれを吸着配向させ、偏光子51,52とする工程である。本工程を経て基材フィルム30’の両面に偏光子51,52が積層された偏光性積層フィルム300が得られる。
図7を参照して、本工程は、偏光性積層フィルム300の偏光子51上、すなわち、偏光子51の基材フィルム30’側とは反対側の面に、接着剤層を介して保護フィルム10を貼合して貼合フィルム400を得る工程である。
本工程は、保護フィルムを貼合して得られた貼合フィルム400から基材フィルム30’(および偏光子52)を剥離除去する工程である。この工程を経て、偏光子51の片面に保護フィルム10が積層された片面保護フィルム付の偏光板1を得ることができる。
本発明で規定する偏光子の吸光度を達成する方法は、特に制約されるものではないが、例えば、染色工程で用いる染色液中のヨウ化カリウム含有量の調整による制御、および/または、架橋工程で用いる架橋溶液中のホウ酸含有量およびヨウ化カリウム含有量の調整による制御を実施することで、効率よく偏光子の吸光度を制御できる。また、染色工程における架橋工程後の洗浄工程で用いる洗浄液の温度、洗浄液中での滞留時間によっても、効率よく偏光子の吸光度を制御できる。
本発明の偏光板は、表示装置に適用することができる。図2を参照して、この表示装置は、表示用セル4と、その少なくとも一方の面に配置される、上述の本発明に係る偏光板1とを含むものであることができる。
(1)プライマー層形成工程
ポリビニルアルコール粉末(日本合成化学工業(株)製の「Z−200」、平均重合度1100、ケン化度99.5モル%)を95℃の熱水に溶解し、濃度3重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液に架橋剤(田岡化学工業(株)製の「スミレーズレジン650」)をポリビニルアルコール粉末6重量部に対して5重量部の割合で混合して、プライマー層形成用塗工液を得た。
ポリビニルアルコール粉末((株)クラレ製の「PVA124」、平均重合度2400、ケン化度98.0〜99.0モル%)を95℃の熱水に溶解し、濃度8重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製し、これをポリビニルアルコール系樹脂層形成用塗工液とした。
上記(2)で作製した積層フィルムに対して、フローティングの縦一軸延伸装置を用いて160℃で5.8倍の自由端一軸延伸を実施し、延伸フィルムを得た。延伸後のポリビニルアルコール系樹脂層の厚みは共に6.1μmであった。
上記(3)で作製した延伸フィルムを、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む30℃の染色水溶液(水100重量部あたりヨウ素を0.6重量部、ヨウ化カリウムを10重量部含む。)に約180秒間浸漬してポリビニルアルコール系樹脂層の染色処理を行った後、10℃の純水で余分な染色水溶液を洗い流した。
偏光板を表示用セル上に配置する際に外側(視認側)に配置される保護フィルムとして、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製の「ZD12」、厚み50μm)を用意した。この保護フィルムの波長365nmにおける光線透過率は2.6%であった。なお、光線透過率の測定は、(株)島津製作所製の分光光度計(UV2450)を用いて実施した。
第2架橋水溶液に含まれるホウ酸およびヨウ化カリウムの量(水100重量部あたりの部数)と、水洗槽および水洗シャワーの温度を表1に示されるとおりとしたこと以外は、実施例1と同様にして偏光性積層フィルムおよび偏光板を作製した。
実施例1〜6および比較例1〜4で得られた偏光性積層フィルム(保護フィルムが貼合されていない)の片側の偏光子を基材フィルムより剥離し、基材フィルム上に残った方の偏光子(すなわち、「基材フィルム/プライマー層/偏光子」の層構成からなる試料フィルム)について、吸光度を測定した。吸光度は吸光光度計(日本分光(株)製:V7100)を用いて測定し、波長280nmから波長320nmの各波長での測定を行った。V7100としては、紫外領域が測定できるタイプ(窓材が石英ガラスのもの)を用いた。波長280nmから波長320nmの各波長での測定において、V7100には偏光分離素子であるグラントムソンプリズムが設置されているが、試料フィルムを該グラントムソンプリズムに対してクロスニコル位置となるように配置したときの透過率と、その状態の試料フィルムを90度回して配置したときの透過率の平均値を求めて、この平均値を試料の透過率とした。
各波長における吸光度=−log10( 各波長における透過率(%) / 100)
そして、波長280nmから波長320nmにおける吸光度のうち、最大の値をその試料の最大吸光度として採用した。各試料フィルムについての最大吸光度を表1に示す。
実施例1〜6および比較例1〜4で得られた偏光板の保護フィルムと反対側の面を、感圧式接着剤(リンテック(株)製:P−3132)を用いてガラス板に貼合し、保護フィルム側からカッターの刃を用いて、1mm角の升目が100升形成されるように保護フィルムのみに碁盤目状の切り込みを入れ、「JIS D0202 4.15 碁盤目付着性試験方法」に準じたクロスカット試験を実施した。試験後に剥がれずに残った升目の数を表1に示す。
接着剤層における光硬化性接着剤のモノマー反応率の評価のために、耐湿熱試験を実施した。接着剤層中に未反応モノマーが残っている場合には、耐湿熱試験で偏光子の脱色が起こる。実施例1〜6および比較例1〜4で得られた偏光板の保護フィルムと反対側の面を、粘着剤(リンテック(株)製:P−3132)を用いて無アルカリガラス板に貼合した後、温度80℃、湿度90%RHの環境下に48時間放置した。
[2] 上記[1]に記載の偏光子と、光硬化性接着剤の硬化物からなる接着剤層を介して前記偏光子に積層された保護フィルムとを備える偏光板。
[3] 前記保護フィルムの波長365nmにおける光線透過率が5%未満である、上記[2]に記載の偏光板。
[4] 前記光硬化性接着剤は、最大吸収波長が280〜320nmの間にある光重合開始剤を含有する、上記[2]または[3]に記載の偏光板。
[5] 前記偏光子の厚みが10μm以下である、上記[2]〜[4]のいずれかに記載の偏光板。
[6] 基材フィルムと、該基材フィルムの両面に設けられた上記[1]に記載の偏光子とを備える偏光性積層フィルム。
Claims (6)
- 波長280〜320nmにおける最大吸光度が0.70以下である偏光子。
- 請求項1に記載の偏光子と、光透過性接着剤の硬化物からなる接着剤層を介して前記偏光子に積層された保護フィルムとを備える偏光板。
- 前記保護フィルムの波長365nmにおける光線透過率が5%未満である、請求項2に記載の偏光板。
- 前記光硬化性接着剤は、最大吸収波長が280〜320nmの間にある光重合開始剤を含有する、請求項2または3に記載の偏光板。
- 前記偏光子の厚みが10μm以下である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の偏光板。
- 基材フィルムと、該基材フィルムの両面に設けられた請求項1に記載の偏光子とを備える偏光性積層フィルム。
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