JPWO2017145607A1 - 偏光子、片保護偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム並びに画像表示装置およびその連続製造方法 - Google Patents
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Abstract
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたものであり、
かつ、前記偏光子における前記粘着剤層を設ける側の片面から測定されるホウ酸含有量(a)が、他の片面から測定されるホウ酸含有量(b)よりも低い。かかる本発明の偏光子は、前記偏光子が所定の光学特性を有し、かつ厚みが10μm以下であっても、貫通クラックおよびナノスリットによる欠陥を抑制することができる。
Description
前記偏光子は、ホウ酸およびポリビニルアルコール系樹脂を含有し、厚みが10μm以下であり、かつ、単体透過率T及び偏光度Pによって表される光学特性が、下記式
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたものであり、
かつ、前記偏光子における前記粘着剤層を設ける側の片面から測定されるホウ酸含有量(a)が、他の片面から測定されるホウ酸含有量(b)よりも低いことを特徴とする偏光子、に関する。
前記偏光子は、ホウ酸およびポリビニルアルコール系樹脂を含有し、厚みが10μm以下であり、かつ、単体透過率T及び偏光度Pによって表される光学特性が、下記式
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたものであり、
かつ、前記偏光子における前記粘着剤層を設ける側の片面から測定されるホウ酸含有量(a)が、他の片面から測定されるホウ酸含有量(b)よりも低く、
前記偏光子における粘着剤層を設ける側の片面に直接、前記透明樹脂層の形成材を塗布することにより、前記透明樹脂層を設けることを特徴とする偏光子の製造方法、に関する。
前記偏光子は、ホウ酸およびポリビニルアルコール系樹脂を含有し、厚みが10μm以下であり、かつ、単体透過率T及び偏光度Pによって表される光学特性が、下記式
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたものであり、
かつ、前記偏光子における前記粘着剤層を設ける側の片面から測定されるホウ酸含有量(a)が、他の片面から測定されるホウ酸含有量(b)よりも低く、
前記偏光子における粘着剤層を設ける側の片面に直接、前記透明樹脂層の形成材を塗布することにより、前記透明樹脂層を設けることを特徴とする片保護偏光フィルムの製造方法、に関する。
本発明では、厚み10μm以下の偏光子を用いる。偏光子の厚みは薄型化および貫通クラックの発生を抑える観点から8μm以下であるのが好ましく、さらには7μm以下、さらには6μm以下であるのが好ましい。一方、偏光子の厚みは2μm以上、さらには3μm以上であるのが好ましい。このような薄型の偏光子は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため熱衝撃に対する耐久性に優れる。
特許第4751486号明細書、
特許第4751481号明細書、
特許第4815544号明細書、
特許第5048120号明細書、
特許第5587517号明細書、
国際公開第2014/077599号パンフレット、
国際公開第2014/077636号パンフレット、
等に記載されている薄型偏光子またはこれらに記載の製造方法から得られる薄型偏光子を挙げることができる。
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたことが好ましい。前記条件を満足するように構成された偏光子は、一義的には、大型表示素子を用いた液晶テレビ用のディスプレイとして求められる性能を有する。具体的にはコントラスト比1000:1以上かつ最大輝度500cd/m2以上である。他の用途としては、例えば有機EL表示装置の視認側に貼り合される。
なお、図1、図2に示した樹脂基材(延伸用樹脂基材)は、前記薄型偏光子の製造に適用されたものを用いることができる。樹脂基材の形成材料としては、各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、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系樹脂、ポリアミドレオ樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合樹脂等が挙げられる。これらのなかでも製造のしやすさ及びコスト軽減の点から、エステル系樹脂が好ましい。エステル系熱可塑性樹脂基材は、非晶性エステル系熱可塑性樹脂基材または結晶性エステル系熱可塑性樹脂基材を用いることができる。
透明樹脂層は、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する形成材から形成される。透明樹脂層を形成するポリビニルアルコール系樹脂は、「ポリビニルアルコール系樹脂」である限り、偏光子が含有するポリビニルアルコール系樹脂と同一でも異なってもいてもよい。
前記保護フィルムを構成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましい。例えば、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などのポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)などのスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または上記ポリマーのブレンド物なども上記保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。
前記保護フィルムと偏光子は接着剤層、粘着剤層、下塗り層(プライマー層)などの介在層を介して積層される。この際、介在層により両者を空気間隙なく積層することが望ましい。
前記偏光子または片保護偏光フィルムには粘着剤層を設けて、粘着剤層付偏光フィルムとして用いることができる。粘着剤層は、偏光子の前記片面(a)に、または透明樹脂層付偏光子の場合には透明樹脂層を介して設けることができる。粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層にはセパレータを設けることができる。
前記偏光子、片保護偏光フィルムには、表面保護フィルムを設けることができる。表面保護フィルムは、通常、基材フィルムおよび粘着剤層を有し、当該粘着剤層を介して偏光子を保護する。
本発明の偏光子、片保護偏光フィルムは、実用に際して他の光学層と積層した光学フィルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板(1/2や1/4などの波長板を含む)、視角補償フィルムなどの液晶表示装置などの形成に用いられることのある光学層を1層または2層以上用いることができる。特に、本発明の片保護偏光フィルムに更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光フィルムまたは半透過型偏光フィルム、片保護偏光フィルムに更に位相差板が積層されてなる楕円偏光フィルムまたは円偏光フィルム、片保護偏光フィルムに更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光フィルム、あるいは片保護偏光フィルムに更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光フィルムが好ましい。
上記の画像表示装置は、本発明の粘着剤層付偏光フィルムの巻回体(ロール)から繰り出され、前記セパレータにより搬送された前記粘着剤層付偏光フィルムを、前記粘着剤層を介して画像表示パネルの表面に連続的に貼り合せる工程を含む連続製造方法(ロール・トゥ・パネル方式)にて製造されることが好ましい。本発明の粘着剤層付偏光フィルムは非常に薄いフィルムであるため、シート状に切断(枚葉切断)したうえで画像表示パネルに1枚ずつ貼り合せる方式(「シート・トゥ・パネル方式」ともいう。)によると、シートの搬送や表示パネルへの貼合せ時のハンドリングが難しく、それらの過程で粘着剤層付偏光フィルム(シート)が大きな機械的衝撃(例えば、吸着による撓み等)を受けるリスクが高くなる。このようなリスクを低減するには、例えば基材フィルムの厚みが50μm以上の厚めの表面保護フィルムを用いる等の対策が別途必要となる。一方、ロール・トゥ・パネル方式によれば、粘着剤層付偏光フィルムがシート状に切断(枚葉切断)されることなく、連続状のセパレータによりロールから画像表示パネルまで安定的に搬送され、そのまま画像表示パネルに貼り合わされるため、厚めの表面保護フィルムを用いることなく、上記リスクを大幅に低減することができる。その結果、膜厚と貯蔵弾性率が所定の関係式を満足するように制御した粘着剤層により機械的衝撃を緩和することができることと相まって、ナノスリットの発生が効果的に抑制された画像表示パネルを高速連続生産することができる。
液晶表示装置の連続製造システム100は、図5に示すように、液晶表示パネルPを搬送する一連の搬送部X、第1偏光フィルム供給部101a、第1貼合部201a、第2偏光フィルム供給部101b、及び第2貼合部201bを含む。
なお、第1粘着剤層付偏光フィルムの巻回体(第1ロール)20a及び第2粘着剤層付偏光フィルムの巻回体(第2ロール)20bとしては、長手方向に吸収軸を有し、かつ図2(A)に記載の態様のものを用いる。
搬送部Xは、液晶表示パネルPを搬送する。搬送部Xは、複数の搬送ローラおよび吸着プレート等を有して構成される。搬送部Xは、第1貼合部201aと第2貼合部201bとの間に、液晶表示パネルPの搬送方向に対して液晶表示パネルPの長辺と短辺との配置関係を入れ替える配置入替部(例えば、液晶表示パネルPを90°水平回転させる)300を含む。これにより、液晶表示パネルPに対して第1粘着剤層付偏光フィルム21a及び第2粘着剤層付偏光フィルム21bをクロスニコルの関係で貼り合せることができる。
第1偏光フィルム供給部101aは、第1ロール20aから繰り出され、セパレータ5aにより搬送された第1粘着剤層付偏光フィルム(表面保護フィルム付)21aを第1貼合部201aに連続的に供給する。第1偏光フィルム供給部101aは、第1繰出部151a、第1切断部152a、第1剥離部153a、第1巻取部154a、および複数の搬送ローラ部、ダンサーロール等のアキュムレート部等を有する。
第1貼合部201aは、搬送部Xによって搬送された液晶表示パネルPに、第1剥離部153aによって剥離された第1粘着剤層付偏光フィルム21aを、第1粘着剤層付偏光フィルム21aの粘着剤層を介して連続的に貼り合わせる(第1貼合工程)。第1貼合部81は、一対の貼合ローラを有して構成され、貼合ローラの少なくとも一方が駆動ローラで構成される。
第2偏光フィルム供給部101bは、第2ロール20bから繰り出され、セパレータ5bにより搬送された第2粘着剤層付偏光フィルム(表面保護フィルム付)21bを第2貼合部201bに連続的に供給する。第2偏光フィルム供給部101bは、第2繰出部151b、第2切断部152b、第2剥離部153b、第2巻取部154b、および複数の搬送ローラ部、ダンサーロール等のアキュムレート部等を有する。なお、第2繰出部151b、第2切断部152b、第2剥離部153b、第2巻取部154bは、それぞれ第1繰出部151a、第1切断部152a、第1剥離部153a、第1巻取部154aと同様の構成および機能を有する。
第2貼合部201bは、搬送部Xによって搬送された液晶表示パネルPに、第2剥離部153bによって剥離された第2粘着剤層付偏光フィルム21bを、第2粘着剤層付偏光フィルム21bの粘着剤層を介して連続的に貼り合わせる(第2貼合工程)。第2貼合部201bは、一対の貼合ローラを有して構成され、貼合ローラの少なくとも一方が駆動ローラで構成される。
<偏光子A0の作製:図1(B)の態様>
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)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、120℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.0倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴に、偏光子が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水100重量部に対して、ヨウ素を0.2重量部配合し、ヨウ化カリウムを1.0重量部配合して得られたヨウ素水溶液に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4.00重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温15℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に3秒間浸漬させた(洗浄処理)。
以上により、厚み5μmの偏光子を含む光学フィルム積層体A0を得た。得られた光学フィルム積層体A0の光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。光学フィルム積層体A0は片保護偏光フィルムとして用いた。
<偏光子A1の作製>
光学フィルム積層体A0の作製において、水中延伸処理におけるホウ酸水溶液に配合したホウ酸を3.75重量部に変えたこと以外は光学フィルム積層体A0の作製方法と同様にして偏光子A1を得た。得られた偏光子の厚みは5μmであった。得られた光学フィルム積層体A1の光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
<偏光子A2の作製>
光学フィルム積層体A0の作製において、厚み16μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製したこと、水中延伸処理におけるホウ酸水溶液に配合したホウ酸を3.75重量部に変えたこと以外は光学フィルム積層体A0の作製方法と同様にして偏光子A2を得た。得られた偏光子の厚みは7μmであった。得られた光学フィルム積層体A2の光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
<偏光子A3の作製>
光学フィルム積層体A0の作製において、水中延伸処理におけるホウ酸水溶液に配合したホウ酸を3.00重量部に変えたこと以外は光学フィルム積層体A0の作製方法と同様にして偏光子A2を得た。得られた偏光子の厚みは5μmであった。得られた光学フィルム積層体A3の光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
<ポリビニルアルコール系形成材A>
重合度2500、ケン化度99.0モル%のポリビニルアルコール樹脂100重量部に対してホウ酸15重量部を配合した後、純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製した。
上記光学フィルム積層体A0の偏光子の表面(樹脂基材が設けられていない偏光子面)に、25℃に調整した上記ポリビニルアルコール系形成材Aをワイヤーバーコーターで乾燥後の厚みが0.5μmになるように塗布した後、80℃で30秒間熱風乾燥して、透明樹脂層を形成して片保護偏光フィルムを作製した。
実施例5において、透明樹脂層の厚みを表1に示すように変えたこと以外は、実施例5と同様にして、透明樹脂層を形成して片保護偏光フィルムを作製した。
<ポリビニルアルコール系形成材B>
重合度2500、ケン化度99.0モル%のポリビニルアルコール樹脂を純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製した。
上記光学フィルム積層体A0の偏光子の表面(樹脂基材が設けられていない偏光子面)に、25℃に調整した上記ポリビニルアルコール系形成材Bをワイヤーバーコーターで乾燥後の厚みが0.5μmになるように塗布した後、80℃で30秒間熱風乾燥して、透明樹脂層を形成して片保護偏光フィルムを作製した。
実施例8において、透明樹脂層の厚みを表1に示すように変えたこと以外は、実施例8と同様にして、透明樹脂層を形成して片保護偏光フィルムを作製した。
<偏光子A4の作製>
光学フィルム積層体A0の作製において、水中延伸処理におけるホウ酸水溶液に配合したホウ酸を4.00重量部に変えたこと、洗浄処理における浸漬時間を6秒間に変えたこと以外は光学フィルム積層体A0の作製方法と同様にして偏光子A4を得た。得られた偏光子の厚みは5μmであった。得られた光学フィルム積層体A4の光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
<偏光子A5の作製>
光学フィルム積層体A0の作製において、水中延伸処理におけるホウ酸水溶液に配合したホウ酸を4.25重量部に変えたこと、洗浄処理における浸漬時間を6秒間に変えたこと以外は光学フィルム積層体A0の作製方法と同様にして偏光子A5を得た。得られた偏光子の厚みは5μmであった。得られた光学フィルム積層体A5の光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
<偏光子A6の作製>
光学フィルム積層体A0の作製において、水中延伸処理におけるホウ酸水溶液に配合したホウ酸を4.00重量部に変えたこと、洗浄処理における浸漬時間を6秒間に変えたこと以外は光学フィルム積層体A0の作製方法と同様にして偏光子A6を得た。得られた偏光子の厚みは5μmであった。得られた光学フィルム積層体A6の光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
重合度2500、ケン化度99.0モル%のポリビニルアルコール樹脂100重量部に対してホウ酸25重量部を配合した後、純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製した。
上記光学フィルム積層体A6の偏光子の表面(樹脂基材が設けられていない偏光子面)に、25℃に調整した上記ポリビニルアルコール系形成材Cをワイヤーバーコーターで乾燥後の厚みが1.0μmになるように塗布した後、80℃で30秒間熱風乾燥して、透明樹脂層を形成して片保護偏光フィルムを作製した。
<偏光子A7の作製>
光学フィルム積層体A0の作製において、水中延伸処理におけるホウ酸水溶液に配合したホウ酸を2.00重量部に変えたこと以外は光学フィルム積層体A0の作製方法と同様にして偏光子A7を得た。得られた偏光子の厚みは5μmであった。得られた光学フィルム積層体A8の光学特性は、透過率42.3%、偏光度99.99%であった。
<偏光子Bの作製>
平均重合度2400、ケン化度99.9モル%の厚み30μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の温水中に60秒間浸漬し膨潤させた。次いで、ヨウ素/ヨウ化カリウム(重量比=0.5/8)の濃度0.3%の水溶液に浸漬し、3.5倍まで延伸させながらフィルムを染色した。その後、65℃のホウ酸エステル水溶液中で、総延伸倍率が6倍となるように延伸を行った。延伸後に、40℃のオーブンにて3分間乾燥を行い、PVA系偏光子Bを得た。得られた偏光子の厚みは12μmであった。
保護フィルム:厚み40μmのラクトン環構造を有する(メタ)アクリル樹脂フィルムの易接着処理面にコロナ処理を施して用いた。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)40重量部とアクリロイルモルホリン(ACMO)60重量部と光開始剤「IRGACURE 819」(BASF社製)3重量部を混合し、紫外線硬化型接着剤を調製した。
偏光子Bの片側表面に、上記紫外線硬化型接着剤を硬化後の接着剤層の厚みが0.5μmとなるように塗布しながら、上記保護フィルムを貼合せたのち、活性エネルギー線を照射し、接着剤を硬化させ片保護偏光フィルムを得た。活性エネルギー線として、紫外線を照射し、接着剤を硬化させた。紫外線照射は、ガリウム封入メタルハライドランプ、照射装置:Fusion UV Systems,Inc社製のLight HAMMER10、バルブ:Vバルブ、ピーク照度:1600mW/cm2、積算照射量1000/mJ/cm2(波長380〜440nm)を使用し、紫外線の照度は、Solatell社製のSola−Checkシステムを使用して測定した。得られた片保護偏光フィルムの光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。
<偏光子Cの作製>
平均重合度2400、ケン化度99.9モル%の厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の温水中に60秒間浸漬し膨潤させた。次いで、ヨウ素/ヨウ化カリウム(重量比=0.5/8)の濃度0.3%の水溶液に浸漬し、3.5倍まで延伸させながらフィルムを染色した。その後、65℃のホウ酸エステル水溶液中で、総延伸倍率が6倍となるように延伸を行った。延伸後に、40℃のオーブンにて3分間乾燥を行い、PVA系偏光子Cを得た。得られた偏光子の厚みは23μmであった。
比較例5において、偏光子Bの代わりに、上記偏光子Cを用いたこと以外は、比較例5と同様にして、片保護偏光フィルム。得られた片保護偏光フィルムの光学特性は、透過率42.5%、偏光度99.99%であった。
<アクリル系ポリマーの調製>
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート99部およびアクリル酸4−ヒドロキシブチル1部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、前記モノマー混合物(固形分)100部に対して、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチルと共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を60℃付近に保って7時間重合反応を行った。その後、得られた反応液に、酢酸エチルを加えて、固形分濃度30%に調整した、重量平均分子量140万のアクリル系ポリマーの溶液を調製した。
上記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部に対して、トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(三井化学社製:タケネートD110N)0.1部と、ジベンゾイルパーオキサイド0.3部と、γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン(信越化学工業社製:KBM−403)0.075部を配合して、アクリル系粘着剤溶液を調製した。
次いで、上記アクリル系粘着剤溶液を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(セパレータフィルム)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、セパレータフィルムの表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。
得られた片保護偏光フィルムの単体透過率Tおよび偏光度Pを、積分球付き分光透過率測定器(村上色彩技術研究所のDot−3c)を用いて測定した。
なお、偏光度Pは、2枚の同じ片保護偏光フィルムを両者の透過軸が平行となるように重ね合わせた場合の透過率(平行透過率:Tp)および、両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率(直交透過率:Tc)を以下の式に適用することにより求められるものである。偏光度P(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
各透過率は、グランテラープリズム偏光子を通して得られた完全偏光を100%として、JIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補整したY値で示したものである。
実施例および比較例で得られた偏光子について、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)(Perkin Elmer社製、商品名「SPECTRUM2000」)を用いて、偏光を測定光とする全反射減衰分光(ATR)測定によりホウ酸ピーク(665cm−1)の強度および参照ピーク(2941cm−1)の強度を測定した。得られたホウ酸ピーク強度および参照ピーク強度からホウ酸量指数を下記式により算出し、さらに、算出したホウ酸量指数から下記式によりホウ酸含有量(重量%)を決定した。
(ホウ酸量指数)=(ホウ酸ピーク665cm−1の強度)/(参照ピーク2941cm−1の強度)
(ホウ酸含有量(重量%))=(ホウ酸量指数)×5.54+4.1
一方、ホウ酸含有量(b)は、上記装置により、得られた粘着剤層付偏光フィルムから、保護フィルム(または樹脂基材)を剥離した面について直接測定することにより行った。
得られた粘着剤層付偏光フィルムを、50mm×150mmのサイズ(吸収軸方向が50mm)に裁断したものをサンプル12とした。サンプル12は、保護フィルム3の側に、下記方法で作製した表面保護フィルム6を貼り合わせて用いた。
(試験用の表面保護フィルム)
190℃におけるメルトフローレートが2.0g/10minである密度0.924g/cm3の低密度ポリエチレンから成る基材層成形材料を共押出用インフレーション成形機に供給した。
同時に230℃におけるメルトフローレートが10.0g/10minである密度0.86g/cm3のプロピレン−ブテン共重合体(質量比でプロピレン:ブテン=85:15、アタクチック構造)から成る粘着剤層成形材料とをダイス温度が220℃であるインフレーション成形機に供給して共押出成形を行った。
これにより、厚み33μmの基材層と厚み5μmの粘着剤層とから成る表面保護フィルムを製造した。
次いで、サンプル12を80℃の環境下に1時間放置した後に、下記の基準により、サンプル12の光抜けのクラックの有無を確認した。
A:100個以下発生なし。
B:101〜500個。
C:501個から1000個。
D:1001個以上。
得られた粘着剤層付偏光フィルムを、50mm×150mm(吸収軸方向が50mm)と150mm×50mm(吸収軸方向が150mm)に裁断し、0.5mm厚の無アルカリガラスの両面にクロスニコルの方向に貼り合せてサンプルを作成した。当該サンプルを、−40〜85℃のヒートショックを各30分間×100回の環境下に投入した後に、取り出して粘着剤層付偏光フィルムに貫通クラック(本数)が発生しているか否かを目視にて確認した。この試験を5回行った。評価は下記に従って行った。
〇:貫通クラックなし。
×:貫通クラックあり。
得られた片保護偏光フィルムを25mm×50mmのサイズ(吸収軸方向が50mm)に裁断した。当該片保護偏光フィルム(サンプル)を、85℃/85%RHの恒温恒湿機に150時間投入した。投入前と投入後の片保護偏光フィルムの偏光度を、積分球付き分光透過率測定器(村上色彩技術研究所のDot−3c)を用いて測定し、
偏光度の変化率(%)=(1−(投入後の偏光度/投入前の偏光度))、を求めた。
なお、偏光度Pは、2枚の同じ片保護偏光フィルムを両者の透過軸が平行となるように重ね合わせた場合の透過率(平行透過率:Tp)および、両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率(直交透過率:Tc)を以下の式に適用することにより求められるものである。偏光度P(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
各透過率は、グランテラープリズム偏光子を通して得られた完全偏光を100%として、JIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補整したY値で示したものである。
表1には、偏光度の変化率を記載するとともに、当該変化率を下記の基準で判断した。
〇:偏光度の変化率が0.5%以下。
△:偏光度の変化率が0.5%超5.0%以下。
×:偏光度の変化率が5.0%超。
搬送性は片保護偏光フィルム(または光学フィルム積層体)を製造する際の、片保護偏光フィルムの搬送の可否および得られた片保護偏光フィルムにおける偏光子表面のキズの状態を目視により下記の基準で判断した。
〇:片保護偏光フィルムは搬送可能で、偏光子表面のキズなし。
△:片保護偏光フィルムは搬送可能で、偏光子表面に著しいキズなし。
×:片保護偏光フィルムの搬送不可。
片保護偏光フィルムとして長尺状のものを用いたこと、形成材をマイクログラビアコーターを用いて塗工したこと、上記の離型シート(セパレータ)及び下記の表面保護フィルムとして長尺状のものを用いたこと以外は、実施例10と同様である。これにより、片保護偏光フィルムの偏光子側にセパレータ及び透明保護フィルム側に表面保護フィルムが積層された粘着剤層付片保護偏光フィルム(図2(D)の態様)の巻回体を作製した。なお、粘着剤層付片保護偏光フィルムの巻回体は、粘着剤層付片保護偏光フィルムの連続搬送により切断を進行させるスリット加工によって、32インチ無アルカリガラスの短辺及び長辺に各々対応する幅のものをセットとして準備した。
帯電防止処理層付きポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:ダイアホイルT100G38、三菱樹脂社製、厚さ38μm)の帯電防止処理面とは反対の面にアクリル系粘着剤を厚さが15μmとなるように塗布形成し、表面保護フィルムを得た。
粘着剤層付片保護偏光フィルムが両面に貼り合わされた無アルカリガラス100枚を80℃のオーブンに24時間投入し、その後目視にてナノスリットの発生の有無を確認した。ナノスリットによる欠陥(光抜け)の発生は見られなかった。
2 透明樹脂層
3 樹脂基材
4 保護フィルム
A 粘着剤層
10 透明樹脂層付偏光子
11 片保護偏光フィルム
12 粘着剤層付偏光フィルム
a 偏光子の粘着剤層を設ける側の片面
b 偏光子の粘着剤層を設ける側の反対側の片面
5、5a、5b セパレータ
6、6a、6b 表面保護フィルム
10 偏光フィルム
11 粘着剤層付偏光フィルム
20a、20b 粘着剤層付偏光フィルムの巻回体(ロール)
21a、21b 粘着剤層付偏光フィルム(表面保護フィルム付)
100 画像表示装置の連続製造システム
101a、101b 偏光フィルム供給部
151a、151b 繰出部
152a、152b 切断部
153a、153b 剥離部
154a、154b 巻取部
201a、201b 貼合部
300 配置入替部
P 画像表示パネル
X 画像表示パネルの搬送部
Claims (16)
- 偏光子の片面に粘着剤層を有する粘着剤層付偏光フィルムに用いられる偏光子であって、
前記偏光子は、ホウ酸およびポリビニルアルコール系樹脂を含有し、厚みが10μm以下であり、かつ、単体透過率T及び偏光度Pによって表される光学特性が、下記式
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたものであり、
かつ、前記偏光子における前記粘着剤層を設ける側の片面から測定されるホウ酸含有量(a)が、他の片面から測定されるホウ酸含有量(b)よりも低いことを特徴とする偏光子。 - 前記ホウ酸含有量(a)と、前記ホウ酸含有量(b)の差が0.5重量%以上であることを特徴とする請求項1記載の偏光子。
- 前記ホウ酸含有量(a)と、前記ホウ酸含有量(b)の差が3重量%以上であることを特徴とする請求項1記載の偏光子。
- 前記ホウ酸含有量(b)が20重量%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の偏光子。
- 前記偏光子の粘着剤層を設ける側の片面に、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する形成材の形成物である透明樹脂層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の偏光子。
- 前記透明樹脂層は、厚みが0.2μm以上であることを特徴とする請求項5記載の偏光子。
- 前記透明樹脂層は、厚みが6μm以下であることを特徴とする請求項5または6記載の偏光子。
- 前記透明樹脂層を形成するポリビニルアルコール系樹脂は、ケン化度が99モル%以上、平均重合度が2000以上であることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の偏光子。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の偏光子および前記偏光子における粘着剤層を設ける側の反対面にのみ保護フィルムを有することを特徴とする片保護偏光フィルム。
- 請求項5〜8のいずれかに記載の偏光子における粘着剤層を設ける側の片面に、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する形成材の形成物である透明樹脂層を有する偏光子の製造方法であって、
前記偏光子は、ホウ酸およびポリビニルアルコール系樹脂を含有し、厚みが10μm以下であり、かつ、単体透過率T及び偏光度Pによって表される光学特性が、下記式
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたものであり、
かつ、前記偏光子における前記粘着剤層を設ける側の片面から測定されるホウ酸含有量(a)が、他の片面から測定されるホウ酸含有量(b)よりも低く、
前記偏光子における粘着剤層を設ける側の片面に直接、前記透明樹脂層の形成材を塗布することにより、前記透明樹脂層を設けることを特徴とする偏光子の製造方法。 - 請求項9に記載の片保護偏光フィルムにおいて、請求項5〜8のいずれかに記載の偏光子における粘着剤層を設ける側の片面に、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する形成材の形成物である透明樹脂層を有する片保護偏光フィルムの製造方法であって、
前記偏光子は、ホウ酸およびポリビニルアルコール系樹脂を含有し、厚みが10μm以下であり、かつ、単体透過率T及び偏光度Pによって表される光学特性が、下記式
P>−(100.929T−42.4−1)×100(ただし、T<42.3)、又は、
P≧99.9(ただし、T≧42.3)の条件を満足するように構成されたものであり、
かつ、前記偏光子における前記粘着剤層を設ける側の片面から測定されるホウ酸含有量(a)が、他の片面から測定されるホウ酸含有量(b)よりも低く、
前記偏光子における粘着剤層を設ける側の片面に直接、前記透明樹脂層の形成材を塗布することにより、前記透明樹脂層を設けることを特徴とする片保護偏光フィルムの製造方法。 - 請求項1〜8のいずれかに記載の偏光子または請求項9記載の片保護偏光フィルム、および粘着剤層を前記偏光子または片保護偏光フィルムにおける粘着剤層を設ける片面に有することを特徴とする粘着剤層付偏光フィルム。
- 前記粘着剤層には、セパレータが積層されていることを特徴とする請求項12記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 巻回体であることを特徴とする請求項13記載の粘着剤層付偏光フィルム。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の偏光子、請求項9記載の片保護偏光フィルムまたは請求項12記載の粘着剤層付偏光フィルムを有する画像表示装置。
- 請求項12記載の前記粘着剤層付偏光フィルムの巻回体から繰り出され、前記セパレータにより搬送された前記粘着剤層付偏光フィルムを、前記粘着剤層を介して画像表示パネルの表面に連続的に貼り合せる工程を含む画像表示装置の連続製造方法。
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