WO2015199215A1 - 長尺状の偏光子、長尺状の偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態においては、上記非偏光部は、上記長尺方向に所定の間隔で配置されている。
1つの実施形態においては、上記非偏光部は、少なくとも上記長尺方向に実質的に等間隔で配置されている。
1つの実施形態においては、上記非偏光部は、上記長尺方向および上記幅方向に実質的に等間隔で配置されている。
1つの実施形態においては、上記非偏光部は、上記偏光子を所定サイズの画像表示装置に取り付けるために所定サイズに裁断した際に、該画像表示装置のカメラ部に対応する位置に配置されている。
1つの実施形態においては、隣接する上記非偏光部を結ぶ直線の方向は、上記長尺方向および/または上記幅方向に対して±10°の範囲内にある。
1つの実施形態においては、上記非偏光部の透過率は90%以上である。
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、上記非偏光部はドット状に配置されている。
1つの実施形態においては、上記非偏光部の平面視形状は、略円形状または略矩形状である。
1つの実施形態においては、上記非偏光部は、上記樹脂フィルムの一方面側の表面が凹んだ凹部を含む。
1つの実施形態においては、上記非偏光部は、他の部位よりも上記二色性物質の含有量が低い低濃度部である。
1つの実施形態においては、上記低濃度部の二色性物質の含有量は0.2重量%以下である。
1つの実施形態においては、上記低濃度部のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の含有量は3.6重量%以下である。
1つの実施形態においては、上記低濃度部は、上記樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより形成される。
1つの実施形態においては、上記塩基性溶液は、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の水酸化物を含む水溶液である。
1つの実施形態においては、上記偏光子は、上記長尺方向または上記幅方向に実質的に平行な方向に吸収軸を有し、両端部が長尺方向に平行にスリット加工されている。
1つの実施形態においては、上記偏光子は、ロール状に巻回されている。
1つの実施形態においては、上記偏光子は、所定サイズに裁断され、非偏光部を有する偏光子片を複数製造するのに用いられる。
本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。本発明の偏光板は長尺状であり、上記偏光子と該偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムとを有する。
1つの実施形態においては、上記保護フィルムの厚みは80μm以下である。
1つの実施形態においては、上記偏光板は、一方の最外層として粘着剤層をさらに有する。
1つの実施形態においては、上記偏光板は、所定サイズに裁断され、非偏光部を有する偏光子と該偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムとを有する偏光板片を複数製造するのに用いられる。
本発明のさらに別の局面によれば、画像表示装置が提供される。本発明の画像表示装置は、上記偏光子を備える。この偏光子は所定のサイズに裁断されており、該偏光子の上記非偏光部はカメラ部に対応する位置に配置されている。
図1は、本発明の1つの実施形態による偏光子の概略斜視図である。偏光子100は長尺状であり、代表的には図1に示すようにロール状に巻回されている。本明細書において「長尺状」とは、幅に対して長さが十分に長い細長形状を意味し、例えば、幅に対して長さが10倍以上、好ましくは20倍以上の細長形状を含む。偏光子100は、長尺方向および/または幅方向に所定の間隔で(すなわち、所定のパターンで)配置された非偏光部10を有する。非偏光部10の配置パターンは、目的に応じて適切に設定され得る。代表的には、非偏光部10は、偏光子100を所定サイズの画像表示装置に取り付けるために所定サイズに裁断(例えば、長尺方向および/または幅方向への切断、打ち抜き)した際に、該画像表示装置のカメラ部に対応する位置に配置されている。したがって、1つの長尺状偏光子100から1つのサイズの偏光子(偏光子片)のみを裁断する場合には、非偏光部10は、図1に示すように、長尺方向および幅方向のいずれにおいても実質的に等間隔で配置され得る。このような構成であれば、画像表示装置のサイズに合わせた偏光子の所定サイズへの裁断の制御が容易であり、歩留まりを向上させることができる。さらに、裁断された枚葉の偏光子片における非偏光部の位置のばらつきを抑制することができる。なお、「長尺方向および幅方向のいずれにおいても実質的に等間隔」とは、長尺方向の間隔が等間隔であり、かつ、幅方向の間隔が等間隔であることを意味し、長尺方向の間隔と幅方向の間隔とが等しい必要はない。例えば、長尺方向の間隔をL1とし、幅方向の間隔をL2としたとき、L1=L2でもよく、L1≠L2であってもよい。1つの長尺状偏光子100から複数のサイズの偏光子を裁断する場合には、長尺方向および/または幅方向における非偏光部10の間隔を裁断すべき偏光子のサイズに応じて変更することができる。例えば、非偏光部10は、長尺方向に実質的に等間隔で配置され、かつ、幅方向に異なる間隔で配置されてもよく;長尺方向に異なる間隔で配置され、かつ、幅方向に実質的に等間隔で配置されてもよい。長尺方向または幅方向において非偏光部が異なる間隔で配置される場合、隣接する非偏光部の間隔はすべて異なっていてもよく、一部(特定の隣接する非偏光部の間隔)のみが異なっていてもよい。また、偏光子100の長尺方向に複数の領域を規定し、それぞれの領域ごとに長尺方向および/または幅方向における非偏光部10の間隔を設定してもよい。このように、長尺状の偏光子において目的に応じた任意の適切な配置パターンで非偏光部を形成できることが、本発明の特徴の1つである。
偏光子100は、実用的には偏光板として提供され得る。したがって、本発明はまた、偏光板を提供し得る。偏光板は、偏光子と同様に長尺状である。画像表示装置に用いられる場合には、偏光板は、上記A項で偏光子に関して説明したようにして裁断され得る。図3は、本発明の1つの実施形態による偏光板の概略断面図である。偏光板300は、偏光子100と偏光子100の両側に配置された保護フィルム110、120とを有する。図示例では、偏光子の両側に保護フィルムが配置されているが、片側にのみ保護フィルムが配置されていてもよい。保護フィルムの形成材料としては、例えば、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、(メタ)アクリル系樹脂、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等が挙げられる。目的や所望の構成に応じて、保護フィルム110、120の一方は省略してもよい。なお、本明細書において単に保護フィルムというときは、保護フィルム110、120のような偏光子保護フィルムを意味し、C項で説明する表面保護フィルム(作業時に偏光板を一時的に保護するフィルム)とは異なるものである。
以下、本発明の偏光子の製造方法について説明する。
偏光子を構成する樹脂フィルム(代表的には、PVA系樹脂フィルム)は、単一のフィルムであってもよく、樹脂基材上に形成された樹脂層(代表的には、PVA系樹脂層)であってもよい。PVA系樹脂層は、樹脂基材上にPVA系樹脂を含む塗布液を塗布して形成してもよく、樹脂基材上にPVA系樹脂フィルムを積層して形成してもよい。以下、偏光子が樹脂基材上に形成されたPVA系樹脂層である場合について具体的に説明する。ここではPVA系樹脂層が塗布形成される場合について説明するが、PVA系樹脂フィルムを積層する場合についても同様である。なお、偏光子が単一のPVA系樹脂フィルムである場合には、偏光子は当業界で周知慣用されている方法により作製され得るので、詳細な説明は省略する。
樹脂基材上に、PVA系樹脂を含む塗布液を塗布し乾燥することにより、PVA系樹脂層を形成して、樹脂基材/PVA系樹脂層の積層体を作製する。
積層体の延伸方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸(例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。好ましくは、自由端延伸である。
上記染色は、代表的には、PVA系樹脂層に二色性物質(好ましくは、ヨウ素)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、ヨウ素を含む染色液にPVA系樹脂層(積層体)を浸漬させる方法、PVA系樹脂層に当該染色液を塗工する方法、当該染色液をPVA系樹脂層に噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に積層体を浸漬させる方法である。ヨウ素が良好に吸着し得るからである。
上記積層体は、延伸、染色以外に、そのPVA系樹脂層を偏光子(または偏光子中間体)とするための処理が、適宜施され得る。偏光子とするための処理としては、例えば、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。なお、これらの処理の回数、順序等は、特に限定されない。
次に、上記C-1項で得られた偏光子中間体の所定の位置に非偏光部を形成し、本発明の偏光子を得る。偏光子(偏光子中間体)が樹脂基材上に塗布されたPVA系樹脂層から形成されたものである場合には、代表的には、樹脂基材/偏光子の積層体または保護フィルム/偏光子の積層体(偏光板)が、非偏光部の形成に供される。偏光子(偏光子中間体)が単一の樹脂フィルムである場合には、代表的には、偏光子単独または保護フィルム/偏光子の積層体(偏光板)が、非偏光部の形成に供される。以下、非偏光部の形成を具体的に説明する。代表例として、保護フィルム/偏光子の積層体(以下、本項において単に偏光板と称する)において化学処理による脱色(以下、化学的脱色処理とも称する)により偏光子(偏光子中間体)に非偏光部を形成する場合を説明する。その他の構成の偏光子中間体(例えば、単一の樹脂フィルムである偏光子中間体)についても同様の手順が適用可能であることは当業者に明らかである。
本発明の画像表示装置は、所定のサイズに裁断された上記偏光子を備える。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機ELデバイスが挙げられる。具体的には、液晶表示装置は、液晶セルと、この液晶セルの片側もしくは両側に配置された上記偏光子とを含む液晶パネルを備える。有機ELデバイスは、視認側に上記偏光子が配置された有機ELパネルを備える。偏光子は、非偏光部が画像表示装置のカメラ部に対応するように配置されている。
樹脂基材として、長尺状で、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、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)。
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、偏光板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1.5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)。
その後、積層体を液温30℃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)に浸漬させた(洗浄処理)。
続いて、積層体のPVA系樹脂層表面に、PVA系樹脂水溶液(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー(登録商標)Z-200」、樹脂濃度:3重量%)を塗布して保護フィルム(厚み25μm)を貼り合わせ、これを60℃に維持したオーブンで5分間加熱した。その後、基材をPVA系樹脂層から剥離し、幅1200mm、長さ43mの長尺状の偏光板(厚み5μmの偏光子(単体透過率42.3%)/保護フィルム)を得た。
厚み60μmのPVAフィルム(クラレ社製、PE6000)を、30℃の水溶液に30秒浸漬させた(膨潤工程)。
次いで、PVAフィルムを、液温30℃の染色浴に、得られる偏光板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0.15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、PVAフィルムを、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5.5倍に一軸延伸を行った(水中延伸)。
その後、PVAフィルムを液温30℃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)に浸漬させた(洗浄処理)。
洗浄後、PVAフィルムの片面に、PVA系樹脂水溶液(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー(登録商標)Z-200」、樹脂濃度:3重量%)を塗布し、トリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ社製、商品名「KC4UY」、厚み40μm)を貼り合わせ、これを60℃に維持したオーブンで5分間加熱し、厚み22μmの偏光子(単体透過率42.5%)を有し、幅1200mm、長さ43mの偏光板を作製した。
1.透過率(Ts)
分光光度計(村上色彩技術研究所(株)製 製品名「DOT-3」)を用いて測定した。透過率(T)は、JlS Z 8701-1982の2度視野(C光源)により、視感度補正を行ったY値である。
2.ヨウ素含有量
蛍光X線分析により、偏光子の透明部におけるヨウ素含有量を求めた。具体的には、下記条件により測定したX線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線により、偏光子のヨウ素含有量を求めた。
・分析装置:理学電機工業製 蛍光X線分析装置(XRF) 製品名「ZSX100e」
・対陰極:ロジウム
・分光結晶:フッ化リチウム
・励起光エネルギー:40kV-90mA
・ヨウ素測定線:I-LA
・定量法:FP法
・2θ角ピーク:103.078deg(ヨウ素)
・測定時間:40秒
蛍光X線分析により、偏光子の透明部におけるナトリウム含有量を求めた。具体的には、下記条件により測定したX線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線により、偏光子のナトリウム含有量を求めた。ナトリウム含有量の測定は、塩酸への浸漬前、および、浸漬後に行った。
・分析装置:理学電機工業製 蛍光X線分析装置(XRF) 製品名「ZSX100e」
・対陰極:ロジウム
・分光結晶:フッ化リチウム
・励起光エネルギー:40kV-90mA
・ナトリウム測定線:Na-KA
・定量法:FP法
・測定時間:40秒
20 樹脂フィルム
100 偏光子
110 保護フィルム
120 保護フィルム
130 粘着剤層
132 セパレーター
300 偏光板
Claims (24)
- 二色性物質を含む長尺状の樹脂フィルムから構成され、長尺方向および/または幅方向に所定の間隔で配置された非偏光部を有し、該非偏光部が部分的に脱色された脱色部である、偏光子。
- 前記非偏光部が、前記長尺方向に所定の間隔で配置されている、請求項1に記載の偏光子。
- 前記非偏光部が、少なくとも前記長尺方向に実質的に等間隔で配置されている、請求項1または2に記載の偏光子。
- 前記非偏光部が、前記長尺方向および前記幅方向に実質的に等間隔で配置されている、請求項1から3のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部が、前記偏光子を所定サイズの画像表示装置に取り付けるために所定サイズに裁断した際に、該画像表示装置のカメラ部に対応する位置に配置されている、請求項1から4のいずれかに記載の偏光子。
- 隣接する前記非偏光部を結ぶ直線の方向が、前記長尺方向および/または前記幅方向に対して±10°の範囲内にある、請求項1から5のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部の透過率が90%以上である、請求項1から6のいずれかに記載の偏光子。
- 厚みが10μm以下である、請求項1から7のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部がドット状に配置されている、請求項1から8のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部の平面視形状が、略円形状または略矩形状である、請求項1から9のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部が、前記樹脂フィルムの一方面側の表面が凹んだ凹部を含む、請求項1から10のいずれかに記載の偏光子。
- 前記非偏光部が、他の部位よりも前記二色性物質の含有量が低い低濃度部である、請求項1から11のいずれかに記載の偏光子。
- 前記低濃度部の二色性物質の含有量が0.2重量%以下である、請求項12に記載の偏光子。
- 前記低濃度部のアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の含有量が3.6重量%以下である、請求項12または13に記載の偏光子。
- 前記低濃度部が、前記樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより形成される、請求項12から14のいずれかに記載の偏光子。
- 前記塩基性溶液が、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の水酸化物を含む水溶液である、請求項15に記載の偏光子。
- 前記長尺方向または前記幅方向に実質的に平行な方向に吸収軸を有し、両端部が長尺方向に平行にスリット加工されている、請求項1から16のいずれかに記載の偏光子。
- ロール状に巻回されている、請求項1から17のいずれかに記載の偏光子。
- 所定サイズに裁断され、非偏光部を有する偏光子片を複数製造するのに用いられる、請求項1から18のいずれかに記載の偏光子。
- 請求項1から19のいずれかに記載の偏光子と該偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムとを有する、長尺状の偏光板。
- 前記保護フィルムの厚みが80μm以下である、請求項20に記載の偏光板。
- 一方の最外層として粘着剤層をさらに有する、請求項20または21に記載の偏光板。
- 所定サイズに裁断され、非偏光部を有する偏光子と該偏光子の少なくとも一方の側に配置された保護フィルムとを有する偏光板片を複数製造するのに用いられる、請求項20から22のいずれかに記載の偏光板。
- 所定のサイズに裁断された請求項1から19のいずれかに記載の偏光子を備え、該偏光子の前記非偏光部がカメラ部に対応する位置に配置されている、画像表示装置。
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