JP2005049779A - Polarizing plate and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐久性、特に高湿条件下の耐久性に優れる偏光板、及び該偏光板を用いた液晶表示装置に関する。本発明は、特に、光漏れの少ない光学補償フィルムを備えた偏光板および液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a polarizing plate excellent in durability, particularly durability under high humidity conditions, and a liquid crystal display device using the polarizing plate. The present invention particularly relates to a polarizing plate and a liquid crystal display device including an optical compensation film with little light leakage.
偏光板は液晶表示装置(以下、LCD)の普及に伴い、需要が急増している。偏光板は一般に偏光能を有する偏光層の両面あるいは片面に、接着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせられている。
偏光層の素材としては、ポリビニルアルコール(以下、PVA)が主に用いられており、PVAフィルムを一軸延伸してから、ヨウ素あるいは二色性染料で染色するかあるいは染色してから延伸し、さらにホウ素化合物で架橋することにより偏光層用の偏光膜が形成される。偏光膜の吸収軸は、通常長手方向に一軸延伸するため、長手方向にほぼ平行となる。
また、他の延伸方法としては、特許文献1(特開2000−9912号公報)において、プラスチックフィルムを横または縦に一軸延伸しつつ、その延伸方向の左右を異なる速度で上記延伸方向とは相違する縦または横方向に引っ張り延伸して、配向軸を前記一軸延伸方向に対し傾斜させる方法、特許文献2(特開平3−182701号公報)において、連続フィルムの左右両耳端に走行方向とθの角度をなす左右対のフィルム保持ポイントを複数対有し、フィルムの走行につれて、各々の対ポイントがθの方向に延伸できる機構により、フィルムの走行方向に対し任意の角度θの延伸軸を有するフィルムを製造する方法、特許文献3(特開平2−113920公報)において、フィルムの両端部を、所定走行区間内におけるチャックの走行距離が異なるようにように配置されたテンターレール上を走行する2列のチャック間に把持して走行させることによりフィルムの長さ方向と斜交する方向に延伸する製造方法、特許文献4(特開2002−86554号公報)に記載の斜め延伸方法などがある。
これらの方法は、フィルム搬送方法に対しポリマーの配向軸を所望の角度傾斜させることができるが、特許文献1から3の方法はフィルムにツレ、シワ、延伸ムラが生じ、これを緩和するためには延伸工程を非常に長くする必要があり、設備コストが大きくなる欠点があり、これらの問題を解決したのが特許文献4の方法であった。この方法は、吸収軸を45度に傾けることにより、特に大サイズの偏光板では、得率を高くすることができる優れた方法である。
The demand for polarizing plates is rapidly increasing with the spread of liquid crystal display devices (hereinafter referred to as LCDs). In the polarizing plate, a protective film is generally bonded to both surfaces or one surface of a polarizing layer having polarizing ability via an adhesive layer.
As a material for the polarizing layer, polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA) is mainly used. After the PVA film is uniaxially stretched, it is dyed with iodine or a dichroic dye, or is stretched after being dyed. A polarizing film for a polarizing layer is formed by crosslinking with a boron compound. Since the absorption axis of the polarizing film is usually uniaxially stretched in the longitudinal direction, it is substantially parallel to the longitudinal direction.
As another stretching method, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-9912), the plastic film is uniaxially stretched horizontally or vertically, and the left and right of the stretching direction are different from the stretching direction at different speeds. In a method in which the orientation axis is inclined with respect to the uniaxial stretching direction by stretching in the longitudinal or lateral direction, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 3-182701), the running direction and θ It has a plurality of pairs of left and right film holding points that form an angle of, and each film has a stretching axis at an arbitrary angle θ with respect to the traveling direction of the film by a mechanism that can stretch each paired point in the direction of θ as the film travels. In the method for producing a film, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-113920), the both ends of the film are moved within a predetermined travel section. Manufacturing method for stretching in a direction oblique to the length direction of the film by gripping and running between two rows of chucks running on tenter rails that are arranged so as to be different from each other, Patent Document 4 And the oblique stretching method described in JP-A-2002-86554).
These methods can incline the orientation axis of the polymer at a desired angle with respect to the film conveying method. However, the methods of
従来の一軸延伸方法により製造された偏光板は、偏光膜の厚みが約26μm程度あり、特に17インチ以上の液晶モニターにて偏光膜が経時変化により収縮するために、モニターの周辺部から光漏れが発生する故障(額縁故障)、および携帯用途にて偏光板部材の軽量化の観点から偏光膜の厚みを薄くする要望が高かった。さらに、現在主流であるTNモードのTFT液晶表示装置においては、特許文献5(特開平7−191217号公報)および特許文献6(欧州特許0911656A2号明細書)に、透明支持体上にディスコティック(円盤状)化合物からなる光学異方性層を塗設した光学補償フイルムを直接偏光板の保護フイルムとして用いることで液晶表示装置を厚くすることなく、正面コントラストを高くすることができるとの記載がある。この発明の位相差フイルム(光学補償シート)は、熱等の歪みにより位相差が発生し、17インチ以上の大型パネルに、前記の光学補償フイルムを保護フイルムに用いた偏光板を装着したところ、熱歪みによる光漏れは完全には無くならないことが判明した。前述の歪は、光学補償シートの光弾性係数、厚み、環境による仮想歪み、および弾性率、偏光膜の厚み、寸度変化、弾性率に関係のあることがわかり、偏光膜の厚みを下げることにより大きく改善できることが見出されている。
偏光膜の厚みを薄くする方法としては、延伸倍率を上げる、または、PVAフィルムの膜厚を下げることにより達成できる。ところが、偏光板偏光膜を薄膜化していくと、耐久性特に高湿条件下において、偏光度が低下することが明らかになってきた。この問題は、偏光膜の厚みが25μm以下になると顕著になり、偏光膜の厚みが20μm以下になると特に顕著になる。このため、上市されている偏光板は、通常26μmから30μmであり、最も薄いものでも22.5μmであった。
更に、高湿条件下での偏光度低下は、上記の他の延伸方法(特許文献1から4)でも改良されることは無く、延伸方法にかかわらず共通の問題であることが明らかになってきた。
A polarizing plate manufactured by a conventional uniaxial stretching method has a polarizing film thickness of about 26 μm. Especially, the polarizing film shrinks with time in a liquid crystal monitor of 17 inches or more. There has been a high demand for reducing the thickness of the polarizing film from the viewpoint of failure (frame failure) that occurs and frame weight reduction in portable applications. Furthermore, in the TN mode TFT liquid crystal display devices which are currently mainstream, Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-191217) and Patent Document 6 (European Patent 0911656A2) describe a discotic ( It is described that the front contrast can be increased without increasing the thickness of the liquid crystal display device by directly using an optical compensation film provided with an optically anisotropic layer made of a (discotic) compound as a protective film for a polarizing plate. is there. The retardation film (optical compensation sheet) of the present invention has a phase difference due to distortion such as heat, and when a polarizing plate using the optical compensation film as a protective film is mounted on a large panel of 17 inches or more, It has been found that light leakage due to thermal strain is not completely eliminated. The strain described above is related to the photoelastic coefficient of the optical compensation sheet, the thickness, the virtual strain due to the environment, and the elastic modulus, the thickness of the polarizing film, the dimensional change, and the elastic modulus. It has been found that can be greatly improved.
The method of reducing the thickness of the polarizing film can be achieved by increasing the draw ratio or decreasing the film thickness of the PVA film. However, it has become clear that as the polarizing plate polarizing film is made thinner, the degree of polarization decreases under durability, particularly under high humidity conditions. This problem becomes prominent when the thickness of the polarizing film is 25 μm or less, and particularly prominent when the thickness of the polarizing film is 20 μm or less. For this reason, the commercially available polarizing plate is usually from 26 μm to 30 μm, and the thinnest is 22.5 μm.
Furthermore, the decrease in the degree of polarization under high-humidity conditions is not improved even by the other stretching methods described above (
本発明の目的は、偏光膜の厚みが薄くても、耐久性、特に高湿下での偏光度低下に優れる偏光板を提供することにある。
本発明の他の目的は、斜め延伸方法により得られ、偏光板打ち抜き工程における得率を向上することができる斜め延伸したポリマーフィルムを偏光膜として有し、高性能で安価な偏光板を提供することにもある。
本発明の別の目的は、光学補償シートを偏光膜の片側に配置し、それを液晶表示装置に用いることで、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い液晶表示装置を与える偏光板を提供することにある。
これらの目的を達成した偏光板はいままで提供されておらず、本発明において初めて提供されるものである。
本発明のさらなる目的は、上記偏光板の製造方法及び上記偏光板を備えた液晶表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a polarizing plate that is excellent in durability, especially in the degree of polarization under high humidity, even when the polarizing film is thin.
Another object of the present invention is to provide a polarizing plate having a polymer film obtained by an oblique stretching method and having an obliquely stretched polymer film capable of improving the yield in the polarizing plate punching process as a polarizing film. There is also.
Another object of the present invention is to provide an optical compensation sheet on one side of a polarizing film and use it in a liquid crystal display device, thereby providing a liquid crystal display device with high display quality without causing problems such as light leakage. To provide a board.
A polarizing plate that achieves these objects has not been provided so far, and is provided for the first time in the present invention.
A further object of the present invention is to provide a method for producing the polarizing plate and a liquid crystal display device provided with the polarizing plate.
本発明者らは、高湿条件下での偏光板の偏光度低下を防ぐべき鋭意検討した。その結果、
1)クロスニコル時の410nmの透過率、
2)偏光膜の体積当たりの硼酸含有量、および
3)偏光板の偏光膜の膜厚、
の3つの因子により高湿条件下での偏光板の偏光度低下の度合が決まることを初めて見出した。また、この結果から、偏光板の偏光膜の膜厚が薄くても、クロスニコル時の410nmの透過率および偏光膜の体積当たりの硼酸含有量を調整することにより高湿条件下での偏光度低下を改良できることを見出した。なお、本発明において、体積当たりの硼酸含有量とは、偏光膜に含まれる単位面積当たりの硼酸量を偏光膜の膜厚で割った値で、単位はkg/m3である。
本発明によれば、下記構成の偏光板、及び液晶表示装置が提供され、本発明の上記目的が達成される。
1.クロスニコル時の410nmの透過率が0以上0.14%未満であり、偏光膜の体積当たりの硼酸含有量が200kg/m3以上480kg/m3以下であり、かつ偏光膜の膜厚が5μm以上25μm以下であることを特徴とする偏光板。
2.クロスニコル時の410nmの透過率が0以上0.19%未満であり、偏光膜の体積当たりの硼酸含有量が230kg/m3以上480kg/m3以下であり、かつ偏光膜の膜厚が5μm以上25μm以下であることを特徴とする偏光板。
3.クロスニコル時の410nmの透過率が0以上0.10%未満であり、かつ偏光膜の膜厚が5μm以上22μm以下であることを特徴とする上記1に記載の偏光板。
4.クロスニコル時の410nmの透過率が0以上0.16%未満であり、偏光膜の体積当たりの硼酸含有量が260kg/m3以上480kg/m3以下であり、かつ偏光膜の膜厚が5μm以上22μm以下であることを特徴とする上記2に記載の偏光板。
5.クロスニコル時の410nmの透過率が0以上0.10%未満であり、かつ偏光膜の体積当たりの硼酸含有量が230kg/m3以上480kg/m3以下であり、かつ偏光膜の膜厚が5μm以上20μm以下であることを特徴とする上記1に記載の偏光板。
6.クロスニコル時の410nmの透過率が0以上0.14%未満であり、かつ偏光膜の体積当たりの硼酸含有量が290kg/m3以上480kg/m3以下であり、かつ偏光膜の膜厚が5μm以上20μm以下であることを特徴とする上記2に記載の偏光板。
7.単板透過率が42%以上、偏光度が99.9%以上であることを特徴とする上記1〜6のいずれかに記載の偏光板。
8.偏光膜およびその両側に配置された二枚の透明保護膜からなる偏光板であって、少なくとも透明保護膜の一方が、セルロースアセテートフィルムからなり、かつ厚みが10〜70μmの範囲にあることを特徴とする上記1〜7のいずれかに記載の偏光板。
9.偏光膜およびその両側に配置された二枚の透明保護膜からなる偏光板であって、
該透明保護膜の一方が、酢化度が59.0乃至61.5%の範囲にあるセルロースアセテートと、該セルロースアセテート100質量部に対して、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物0.01〜20質量部を含むセルロースアセテートフイルム上に、液晶性化合物から形成された光学異方性層が備えられている光学補償シートであり、該セルロースアセテートフイルムの下記数式(1)により定義されるReレターデーション値が0乃至20nmの範囲にあり、下記数式(2)により定義されるRthレターデーション値が70乃至400nmの範囲にあり、そして厚みが10乃至70μmの範囲にあることを特徴とする上記8に記載の偏光板。
数式(1): Re=(nx−ny)×d
数式(2): Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
[上記数式中、nxは、フイルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは、フイルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは、フイルムの厚み方向の屈折率であり、そして、dは、フイルムの厚さである]。
10.偏光膜およびその両側に配置された二枚の透明保護膜からなる偏光板であって、
該透明保護膜の一方が、酢化度が59.0乃至61.5%の範囲にあるセルロースアセテートと、該セルロースアセテート100質量部に対して、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物0.01〜20質量部を含むセルロースアセテートフイルム上に、液晶性化合物から形成された光学異方性層が備えられている光学補償シートであり、該セルロースアセテートフイルムの下記数式(1)により定義されるReレターデーション値が0乃至20nmの範囲にあり、下記数式(2)により定義されるRthレターデーション値が0乃至40nmの範囲にあり、そして厚みが10乃至70μmの範囲にあることを特徴とする上記8に記載の偏光板。
数式(1): Re=(nx−ny)×d
数式(2): Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
[上記数式中、nxは、フイルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは、フイルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは、フイルムの厚み方向の屈折率であり、そして、dは、フイルムの厚さである]。
11.Reレターデーション値が0乃至5nmの範囲にあることを特徴とする上記9または10に記載の偏光板。
12.上記1〜11のいずれかに記載の偏光板を、液晶セルの両側に配置された2枚の偏光板のうち少なくとも一方に用いることを特徴とする液晶表示装置。
The present inventors have intensively studied to prevent a decrease in the degree of polarization of the polarizing plate under high humidity conditions. as a result,
1) 410 nm transmittance during crossed Nicol,
2) boric acid content per volume of polarizing film, and 3) film thickness of polarizing film of polarizing plate,
It was found for the first time that the degree of polarization degree reduction of a polarizing plate under high humidity conditions is determined by these three factors. Also, from this result, even when the polarizing film of the polarizing plate is thin, the degree of polarization under high humidity conditions is adjusted by adjusting the transmittance at 410 nm in crossed Nicols and the boric acid content per volume of the polarizing film. It has been found that the reduction can be improved. In the present invention, the boric acid content per volume is a value obtained by dividing the boric acid amount per unit area contained in the polarizing film by the film thickness of the polarizing film, and the unit is kg / m 3 .
According to the present invention, a polarizing plate and a liquid crystal display device having the following constitution are provided, and the object of the present invention is achieved.
1. The transmittance at 410 nm in crossed Nicols is 0 or more and less than 0.14%, the boric acid content per volume of the polarizing film is 200 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less, and the film thickness of the polarizing film is 5 μm. A polarizing plate having a thickness of 25 μm or less.
2. The transmittance at 410 nm in crossed Nicols is 0 or more and less than 0.19%, the boric acid content per volume of the polarizing film is 230 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less, and the film thickness of the polarizing film is 5 μm. A polarizing plate having a thickness of 25 μm or less.
3. 2. The polarizing plate according to 1 above, wherein the transmittance at 410 nm in crossed Nicol is 0 or more and less than 0.10%, and the thickness of the polarizing film is 5 μm or more and 22 μm or less.
4). The transmittance at 410 nm in crossed Nicols is 0 or more and less than 0.16%, the boric acid content per volume of the polarizing film is 260 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less, and the film thickness of the polarizing film is 5 μm. 3. The polarizing plate according to 2 above, which is 22 μm or less.
5. The transmittance at 410 nm at the time of crossed Nicols is 0 or more and less than 0.10%, the boric acid content per volume of the polarizing film is 230 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less, and the film thickness of the polarizing film is 2. The polarizing plate according to 1 above, which is 5 μm or more and 20 μm or less.
6). The transmittance at 410 nm in crossed Nicols is 0 or more and less than 0.14%, the boric acid content per volume of the polarizing film is 290 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less, and the film thickness of the polarizing film is 3. The polarizing plate according to 2 above, which is 5 μm or more and 20 μm or less.
7. The polarizing plate as described in any one of 1 to 6 above, wherein the single plate transmittance is 42% or more and the degree of polarization is 99.9% or more.
8). A polarizing plate comprising a polarizing film and two transparent protective films disposed on both sides thereof, wherein at least one of the transparent protective films is made of a cellulose acetate film and has a thickness in the range of 10 to 70 μm. The polarizing plate according to any one of 1 to 7 above.
9. A polarizing plate comprising a polarizing film and two transparent protective films disposed on both sides thereof,
One of the transparent protective films is a cellulose acetate having an acetylation degree in the range of 59.0 to 61.5%, and an aromatic compound having at least two aromatic rings with respect to 100 parts by mass of the cellulose acetate. An optical compensation sheet comprising an optically anisotropic layer formed of a liquid crystalline compound on a cellulose acetate film containing 0.01 to 20 parts by mass, and is defined by the following mathematical formula (1) of the cellulose acetate film. The Re retardation value is in the range of 0 to 20 nm, the Rth retardation value defined by the following formula (2) is in the range of 70 to 400 nm, and the thickness is in the range of 10 to 70 μm. 9. The polarizing plate according to 8 above.
Formula (1): Re = (nx−ny) × d
Formula (2): Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d
[In the above formula, nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane, ny is the refractive index in the fast axis direction in the film plane, and nz is the refractive index in the thickness direction of the film. And d is the thickness of the film].
10. A polarizing plate comprising a polarizing film and two transparent protective films disposed on both sides thereof,
One of the transparent protective films is a cellulose acetate having an acetylation degree in the range of 59.0 to 61.5%, and an aromatic compound having at least two aromatic rings with respect to 100 parts by mass of the cellulose acetate. An optical compensation sheet comprising an optically anisotropic layer formed of a liquid crystalline compound on a cellulose acetate film containing 0.01 to 20 parts by mass, and is defined by the following mathematical formula (1) of the cellulose acetate film. The Re retardation value is in the range of 0 to 20 nm, the Rth retardation value defined by the following formula (2) is in the range of 0 to 40 nm, and the thickness is in the range of 10 to 70 μm. 9. The polarizing plate according to 8 above.
Formula (1): Re = (nx−ny) × d
Formula (2): Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d
[In the above formula, nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane, ny is the refractive index in the fast axis direction in the film plane, and nz is the refractive index in the thickness direction of the film. And d is the thickness of the film].
11. 11. The polarizing plate as described in 9 or 10 above, wherein the Re retardation value is in the range of 0 to 5 nm.
12 12. A liquid crystal display device, wherein the polarizing plate according to any one of 1 to 11 is used for at least one of two polarizing plates disposed on both sides of a liquid crystal cell.
本発明により、偏光膜の厚みが薄くても、耐久性、特に高湿下での偏光度低下の少ない優れた偏光板を提供することができる。さらには、斜め延伸方法により得られ、偏光板打ち抜き工程における得率を向上することができる斜め延伸したポリマーフィルムを偏光膜として有することにより、高性能で安価な偏光板にも適用できる。また、光学補償シートを偏光膜の片側に配置し、それを液晶表示装置に用いることで、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an excellent polarizing plate that has little durability, particularly a decrease in degree of polarization under high humidity, even when the polarizing film is thin. Furthermore, it can be applied to a high-performance and inexpensive polarizing plate by having, as a polarizing film, a polymer film obtained by an oblique stretching method and capable of improving the yield in the polarizing plate punching process. Further, by disposing the optical compensation sheet on one side of the polarizing film and using it in the liquid crystal display device, a liquid crystal display device with high display quality can be provided without causing problems such as light leakage.
本発明の偏光板の高湿条件下での偏光度低下の度合いは前述の3つの因子の組合せにより決まり、偏光膜の膜厚が決まると、クロスニコル時の410nmの透過率および偏光膜の体積当たりの硼酸含有量も決定する。
偏光板の偏光膜の膜厚が5μm以上25μm以下の場合は
1)クロスニコル時の410nmの透過率:0以上0.14%未満
偏光膜の体積当たりの硼酸含有量:200kg/m3以上480kg/m3以下
2)クロスニコル時の410nmの透過率:0以上0.19%未満
偏光膜の体積当たりの硼酸含有量:230kg/m3以上480kg/m3以下
上記1)または2)の範囲にあればよい。
偏光板の偏光膜の膜厚が5μm以上22μm以下の場合は
3)クロスニコル時の410nmの透過率:0以上0.10%未満
偏光膜の体積当たりの硼酸含有量:200kg/m3以上480kg/m3以下
4)クロスニコル時の410nmの透過率:0以上0.16%未満
偏光膜の体積当たりの硼酸含有量:260kg/m3以上480kg/m3以下
上記3)または4)の範囲にあればよい。
偏光板の偏光膜の膜厚が5μm以上20μm以下の場合は
5)クロスニコル時の410nmの透過率:0以上0.10%未満
偏光膜の体積当たりの硼酸含有量:230kg/m3以上480kg/m3以下
6)クロスニコル時の410nmの透過率:0以上0.14%未満
偏光膜の体積当たりの硼酸含有量:290kg/m3以上480kg/m3以下
上記5)または6)の範囲にあればよい。
いずれの場合も、偏光板の偏光膜の膜厚が薄くなるに従い、クロスニコル時の410nmの透過率は低く、偏光膜の体積当たりの硼酸含有量は大きくする必要がある。
クロスニコル時の410nmの透過率の下限値は、低ければ低いほど好ましいが、低すぎると単板透過率が低くなる現象が発生するため、現実的には0.01%未満である。また、体積当たりの硼酸含有量の上限値は、大きければ大きいほど好ましいが、大きすぎるとクロスニコル時の長波部分(600nmから700nm)の透過率が高くなり、色相が赤味によるため好ましくない。現実的には480kg/m3以下である。
The degree of decrease in the degree of polarization of the polarizing plate of the present invention under high humidity conditions is determined by the combination of the above three factors. When the thickness of the polarizing film is determined, the transmittance at 410 nm and the volume of the polarizing film at the time of crossed Nicols are determined. The boric acid content per unit is also determined.
When the film thickness of the polarizing film of the polarizing plate is 5 μm or more and 25 μm or less: 1) 410 nm transmittance during crossed Nicols: 0 or more and less than 0.14% Boric acid content per volume of polarizing film: 200 kg / m 3 or more and 480 kg / M 3 or less 2) 410 nm transmittance during crossed Nicols: 0 or more and less than 0.19% Boric acid content per volume of polarizing film: 230 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less Range of 1) or 2) above If it is in.
When the film thickness of the polarizing film of the polarizing plate is 5 μm or more and 22 μm or less, 3) 410 nm transmittance during crossed Nicols: 0 or more and less than 0.10% Boric acid content per volume of polarizing film: 200 kg / m 3 or more and 480 kg / M 3 or less 4) 410 nm transmittance during crossed Nicols: 0 or more and less than 0.16% boric acid content per volume of polarizing film: 260 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less 3) or 4) above If it is in.
5) When the film thickness of the polarizing film of the polarizing plate is 5 μm or more and 20 μm or less 5) Transmittance at 410 nm in crossed Nicols: 0 or more and less than 0.10% Boric acid content per volume of polarizing film: 230 kg / m 3 or more and 480 kg / M 3 or less 6) Transmittance at 410 nm in crossed Nicols: 0 or more and less than 0.14% Boric acid content per volume of polarizing film: 290 kg / m 3 or more and 480 kg / m 3 or less 5) or 6) above If it is in.
In either case, as the thickness of the polarizing film of the polarizing plate becomes thinner, the transmittance at 410 nm at the time of crossed Nicols is low, and the boric acid content per volume of the polarizing film needs to be increased.
The lower limit of the transmittance at 410 nm at the time of crossed Nicols is preferably as low as possible, but if it is too low, the phenomenon that the single plate transmittance is lowered occurs, so it is practically less than 0.01%. Further, the upper limit of the boric acid content per volume is preferably as large as possible, but if it is too large, the transmittance of the long wave part (from 600 nm to 700 nm) at the time of crossed nicols is increased, and the hue is unfavorable due to redness. Actually, it is 480 kg / m 3 or less.
<クロスニコル時の410nmの透過率を低くする方法>
クロスニコル時の410nmの透過率を低くする方法は、後述する偏光膜を製造するための染色工程および硬膜工程において行うことができる。
具体的には、
1)染色工程においてヨウ素の染着量を多くする
2)硬膜工程における硬膜液のヨウ化カリウム量を調整する
3)硬膜工程における硬膜液中にヨウ素を添加する
4)染色液工程における染色液中に硼酸を添加する
等の手段がある。
これらのうち、1)の手段は、偏光板の単板透過率が低下するため品位が低下し好ましくない。2)から4)の手段が好ましく、特に2)および3)の手段が好ましい。これらの手段に限らず、クロスニコル時の410nmの透過率を低くする他の手段があれば、その手段を用いることができる。また、これらの手段は組み合わせても用いることができる。
<Method of reducing the transmittance at 410 nm during crossed Nicols>
The method of lowering the transmittance of 410 nm at the time of crossed Nicols can be performed in the dyeing process and the dura hardening process for producing a polarizing film described later.
In particular,
1) Increase the amount of iodine dyed in the dyeing step 2) Adjust the amount of potassium iodide in the dura mater in the dura mating step 3) Add iodine to the dura mater in the dura mating step 4) Dye liquor step There are means such as adding boric acid to the dyeing solution.
Among these, the means 1) is not preferable because the single plate transmittance of the polarizing plate is lowered and the quality is lowered. The means 2) to 4) are preferred, and the means 2) and 3) are particularly preferred. Not only these means but also other means for reducing the 410 nm transmittance during crossed Nicol can be used. These means can be used in combination.
<体積当たりの硼酸含有量を上げる方法>
体積当たりの硼酸含有量を上げる方法は、後述する偏光膜製造における硬膜工程において行うことができる。
具体的には、
1)硬膜液の温度を上げる
2)硬膜工程時間を長くする
3)硬膜液の硼酸濃度を高くする
等の手段がある。
これらの手段に限らず、体積当たりの硼酸含有量を上げる他の手段があれば、その手段を用いることができる。また、これらの手段は組み合わせても用いることができる。
<Method of increasing boric acid content per volume>
The method for increasing the boric acid content per volume can be performed in the hardening step in the polarizing film production described later.
In particular,
1) Increasing the temperature of the hardening solution 2) Increasing the hardening process time 3) Increasing the boric acid concentration of the hardening solution.
Not only these means but also other means for increasing the boric acid content per volume can be used. These means can be used in combination.
クロスニコル時の410nmの透過率を低くする方法および体積当たりの硼酸含有量を上げる方法は、上記の手段により達成できる。
上記方法において、最も簡易な手法は硬膜工程のみを調整する方法であり、好ましい操作方法について以下記載する。
高次ヨウ素イオンを含有させたPVAフィルムに架橋剤として硼酸を添加して架橋する工程が硬膜工程である。硬膜工程は、硼酸溶液に浸漬、または溶液を塗布して架橋剤を含ませるのが好ましい。また、特開平11−52130号公報に記載されているように、硬膜工程を数回に分けて行うこともできる。硼酸以外の架橋剤としては米国再発行特許第232897号明細書に記載のものが併用でき、特許第3357109号明細書に記載されているように、寸法安定性を向上させるため、架橋剤として多価アルデヒドを使用することもできる。硬膜工程に用いる架橋剤としてホウ酸を用いる場合には、ホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液に金属イオンを添加しても良い。金属イオンとしては塩化亜鉛が好ましいが、特開2000−35512号公報に記載されているように、塩化亜鉛の代わりに、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛などの亜鉛塩を用いることもできる。
本発明では、ホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液を作製し、PVAフィルムを浸漬させて硬膜を行うことが好ましく行われる。ホウ酸は1〜100g/L、ヨウ化カリウムは1〜120g/L、硬膜時間は10〜1200秒が好ましく、液温度は10〜70℃が好ましい。さらに好ましくは、ホウ酸は10〜80g/L、ヨウ化カリウムは5〜100g/L、ヨウ素は、硬膜時間は30〜600秒がよく、液温度は20〜60℃がよい。ヨウ素を添加する場合には、0.001から1g/Lが好ましく、更に好ましくは0.01から0.5g/Lである。この場合、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比率(ヨウ素:ヨウ化カリウム)は1:10から1:10000が好ましく、更に好ましくは1:100から1:5000である。
また、金属イオンとして塩化亜鉛を添加する場合には0.01〜10g/L、更に好ましくは0.02〜8g/Lである。
A method for reducing the transmittance at 410 nm during crossed Nicol and a method for increasing the boric acid content per volume can be achieved by the above-described means.
In the above method, the simplest method is a method of adjusting only the hardening step, and a preferable operation method will be described below.
The hardening step is a step of adding boric acid as a cross-linking agent to a PVA film containing higher-order iodine ions for cross-linking. In the hardening step, it is preferable to immerse in a boric acid solution or apply the solution to include a crosslinking agent. Further, as described in JP-A-11-52130, the hardening process can be performed in several steps. As cross-linking agents other than boric acid, those described in US Pat. No. 2,328,979 can be used together. As described in Japanese Patent No. 3357109, a cross-linking agent is used as a cross-linking agent in order to improve dimensional stability. Divalent aldehydes can also be used. When boric acid is used as the cross-linking agent used in the hardening step, metal ions may be added to the boric acid-potassium iodide aqueous solution. Zinc chloride is preferable as the metal ion, but as described in JP-A-2000-35512, zinc halide such as zinc iodide, zinc sulfate such as zinc acetate, and zinc acetate are used instead of zinc chloride. It can also be used.
In the present invention, it is preferable to prepare an aqueous boric acid-potassium iodide solution and immerse the PVA film to perform hardening. The boric acid is preferably 1 to 100 g / L, the potassium iodide is preferably 1 to 120 g / L, the hardening time is preferably 10 to 1200 seconds, and the liquid temperature is preferably 10 to 70 ° C. More preferably, boric acid is 10 to 80 g / L, potassium iodide is 5 to 100 g / L, iodine has a hardening time of 30 to 600 seconds, and a liquid temperature of 20 to 60 ° C. When adding iodine, 0.001 to 1 g / L is preferable, and 0.01 to 0.5 g / L is more preferable. In this case, the mass ratio of iodine and potassium iodide (iodine: potassium iodide) is preferably 1:10 to 1: 10000, more preferably 1: 100 to 1: 5000.
Moreover, when adding zinc chloride as a metal ion, it is 0.01-10 g / L, More preferably, it is 0.02-8 g / L.
<偏光膜の厚みを薄くする方法>
偏光膜の厚みを薄くする方法は、従来の延伸法において、延伸倍率を高くする、PVAフィルムの膜厚を薄くする方法により達成できる。通常用いられているPVAフィルムの膜厚は、75μm(例えばクラレ製VF−P、VF−PSなど)であるが、この場合は、長手方向の縦一軸延伸法では8倍程度以上延伸すると、偏光膜の膜厚は20μm以下となる。テンター方式などにより、横一軸延伸法では4倍以上延伸すると、偏光膜の膜厚は20μm以下となる。また、PVAフィルムの膜厚を、50μm以下に薄くして、一軸延伸にて6倍程度以上延伸することにより、偏光膜の膜厚は20μm以下となる。
本発明においては、これらの一軸延伸の他に、偏光膜用ポリマーフィルムを搬送方向に一軸延伸しながらまたは一軸延伸した後、横方向に延伸して製造する延伸方法も用いることができる。この方法は、一般に二軸延伸と呼ばれる方法である。この方法で一般的なものはテンター方式による同時二軸延伸法やチューブラ方式による同時二軸延伸法などが知られている。この方式では、膜厚75μmのPVAフィルムを、縦方向に4倍程度以上、横方向に1.5倍程度以上延伸すると、偏光膜の膜厚は20μm以下となる。
本発明において好ましい延伸方式は、特許文献4(特開2002−86554号公報)に記載の斜め延伸方法である。この延伸方法では、PVAフィルムの膜厚が100μm未満のPVAフィルムを5倍以上延伸することにより、偏光膜の膜厚は20μm以下となる。
本発明において、光漏れが発生する故障(額縁故障)、および偏光板部材の軽量化の観点から、偏光膜の厚みは薄いほうが好ましいが、薄すぎると、延伸中に膜が切断したり、染色液・硬膜液などに浸漬させる際のハンドリングに悪影響を及ぼす、延伸後の乾燥中に亀裂が入るなどの問題が発生する。従って、本発明において、好ましい偏光膜の厚みは5μm以上25μm以下であり、更に好ましくは8μm以上22μm以下であり、もっとも好ましくは10μm以上20μm以下である。
<Method of reducing the thickness of the polarizing film>
The method of reducing the thickness of the polarizing film can be achieved by a method of increasing the draw ratio and reducing the thickness of the PVA film in the conventional stretching method. The film thickness of the commonly used PVA film is 75 μm (for example, Kuraray VF-P, VF-PS, etc.). In this case, when the film is stretched by about 8 times or more in the longitudinal uniaxial stretching method, The film thickness is 20 μm or less. If the horizontal uniaxial stretching method is stretched 4 times or more by a tenter method or the like, the thickness of the polarizing film becomes 20 μm or less. Moreover, the film thickness of a polarizing film will be 20 micrometers or less by making the film thickness of a PVA film into 50 micrometers or less and extending | stretching about 6 times or more by uniaxial stretching.
In the present invention, in addition to these uniaxial stretching methods, a stretching method in which the polarizing film polymer film is produced by uniaxial stretching in the transport direction or after uniaxial stretching and then stretching in the transverse direction can also be used. This method is a method generally called biaxial stretching. As a general method, a simultaneous biaxial stretching method using a tenter method, a simultaneous biaxial stretching method using a tubular method, and the like are known. In this method, when a 75 μm thick PVA film is stretched about 4 times or more in the vertical direction and about 1.5 times or more in the horizontal direction, the thickness of the polarizing film becomes 20 μm or less.
A preferred stretching method in the present invention is an oblique stretching method described in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-86554). In this stretching method, the thickness of the polarizing film is 20 μm or less by stretching a PVA film having a PVA film thickness of less than 100 μm 5 times or more.
In the present invention, from the viewpoint of failure that causes light leakage (frame failure) and weight reduction of the polarizing plate member, the polarizing film is preferably thin. However, if it is too thin, the film may be cut or dyed during stretching. Problems such as adversely affecting the handling when immersed in a liquid / hardening fluid and cracking during drying after stretching occur. Therefore, in the present invention, the thickness of the polarizing film is preferably 5 μm or more and 25 μm or less, more preferably 8 μm or more and 22 μm or less, and most preferably 10 μm or more and 20 μm or less.
以下、本発明における偏光板について詳細に説明する。
1.偏光板の構成
まず、本発明の偏光板を構成する偏光膜、保護膜について説明する。
(1)偏光膜
本発明の偏光膜は、ポリビニルアルコール(PVA)と二色性分子から構成することが好ましい。また、特開平11−248937号公報に記載されているようにPVAやポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造を生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光膜も使用することができる。
Hereinafter, the polarizing plate in the present invention will be described in detail.
1. First, the polarizing film and the protective film constituting the polarizing plate of the present invention will be described.
(1) Polarizing film The polarizing film of the present invention is preferably composed of polyvinyl alcohol (PVA) and a dichroic molecule. Further, as described in JP-A-11-248937, a polyvinylene polarizing film in which a polyene structure is formed by dehydrating and dechlorinating PVA or polyvinyl chloride and oriented can be used. .
PVAはポリ酢酸ビニルをケン化したポリマー素材であるが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のような酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性PVAも用いることができる。 PVA is a polymer material obtained by saponifying polyvinyl acetate, but may contain components copolymerizable with vinyl acetate such as unsaturated carboxylic acid, unsaturated sulfonic acid, olefins, and vinyl ethers. In addition, modified PVA containing an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, an oxyalkylene group, or the like can also be used.
PVAのケン化度は特に限定されないが、溶解性等の観点から80〜100mol%が好ましく、90〜100mol%が特に好ましい。またPVAの重合度は特に限定されないが、1000〜10000が好ましく、1500〜5000が特に好ましい。
PVAのシンジオタクティシティーは特許第2978219号明細書に記載されているように耐久性を改良するため55%以上が好ましいが、特許第3317494号明細書に記載されている45〜52.5%も好ましく用いることができる。
The saponification degree of PVA is not particularly limited, but is preferably 80 to 100 mol%, particularly preferably 90 to 100 mol% from the viewpoint of solubility and the like. The degree of polymerization of PVA is not particularly limited, but is preferably 1000 to 10,000, and particularly preferably 1500 to 5000.
The syndiotacticity of PVA is preferably 55% or more for improving durability as described in Japanese Patent No. 2978219, but it is 45 to 52.5% described in Japanese Patent No. 3317494. Can also be preferably used.
PVAはフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光膜を構成することが好ましい。PVAフィルムの製造方法は、PVA系樹脂を水又は有機溶媒に溶解した原液を流延して成膜する方法が一般に好ましく用いられる。原液中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、通常5〜20質量%であり、この原液を流延法により製膜することによって、膜厚10〜200μmのPVAフィルムを製造できる。PVAフィルムの製造は、特許第3342516号公報、特開平09-328593号公報、特開平2001-302817号公報、特開平2002-144401号公報を参考にして行うことができる。 PVA is preferably formed into a film and then a dichroic molecule is introduced to form a polarizing film. As a method for producing a PVA film, a method of forming a film by casting a stock solution in which a PVA resin is dissolved in water or an organic solvent is generally preferably used. The density | concentration of the polyvinyl alcohol-type resin in a stock solution is 5-20 mass% normally, and a PVA film with a film thickness of 10-200 micrometers can be manufactured by forming this stock solution with a casting method. The PVA film can be produced with reference to Japanese Patent No. 3342516, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-328593, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-302817, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-144401.
PVAフィルムの結晶化度は、特に限定されないが、特許第3251073号公報に記載されている平均結晶化度(Xc)50〜75重量%や、面内の色相バラツキを低減させるため、特開平14-236214号公報に記載されている結晶化度38%以下のPVAフィルムを用いることができる。
PVAフィルムの複屈折(△n)は小さいことが好ましく、特許第3342516号公報に記載されている複屈折が1.0×10-3以下のPVAフィルムを好ましく用いることができる。但し、特開平14-228835号公報に記載されているように、PVAフィルムの延伸時の切断を回避しながら高偏光度を得るため、PVAフィルムの複屈折を0.02以上0.01以下としてもよいし、 特開平14-060505号公報に記載されているように(nx+ny)/2−nzの値を0.0003以上0.01以下としてもよい。PVAフィルムのレターデーション(面内)は0nm以上100nm以下が好ましく、0nm以上50nm以下がさらに好ましい。また、PVAフィルムのRth(膜厚方向)は0nm以上500nm以下が好ましく、0nm以上300nm以下がさらに好ましい。
The crystallinity of the PVA film is not particularly limited. However, in order to reduce the average crystallinity (Xc) of 50 to 75% by weight and the in-plane hue variation described in Japanese Patent No. 3251073, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 14 A PVA film having a crystallinity of 38% or less described in JP-A-236214 can be used.
The birefringence (Δn) of the PVA film is preferably small, and a PVA film having a birefringence of 1.0 × 10 −3 or less described in Japanese Patent No. 3342516 can be preferably used. However, as described in JP-A-14-228835, the birefringence of the PVA film is set to 0.02 or more and 0.01 or less in order to obtain a high degree of polarization while avoiding cutting at the time of stretching the PVA film. Alternatively, as described in JP-A-14-060505, the value of (nx + ny) / 2−nz may be set to 0.0003 or more and 0.01 or less. The retardation (in-plane) of the PVA film is preferably from 0 nm to 100 nm, and more preferably from 0 nm to 50 nm. Moreover, 0 nm or more and 500 nm or less are preferable, and, as for Rth (film thickness direction) of a PVA film, 0 nm or more and 300 nm or less are more preferable.
この他、本発明の偏光板には、特許第3021494号明細書に記載されている1,2−グリコール結合量が1.5モル%以下のPVAフィルム、特開2001-316492号公報に記載されている5μm以上の光学的異物が100cm2当たり500個以下であるPVAフィルム、特開2002-030163号公報に記載されているフィルムのTD方向の熱水切断温度斑が1.5℃以下であるPVAフィルム、さらにグリセリンなどの3〜6価の多価アルコ−ルを1〜100重量部したり、特開平06-289225号公報に記載されている可塑剤を15重量%以上混合した溶液から製膜したPVAフィルムを好ましく用いることができる。 In addition, the polarizing plate of the present invention includes a PVA film having a 1,2-glycol bond amount of 1.5 mol% or less described in Japanese Patent No. 3021494, and JP-A-2001-316492. The PVA film in which the number of optical foreign matters of 5 μm or more is 500 or less per 100 cm 2 , and the hot-water cutting temperature spot in the TD direction of the film described in JP-A-2002-030163 is 1.5 ° C. or less Made from a solution in which 1 to 100 parts by weight of a polyvalent alcohol such as glycerin is added to PVA film or 15% by weight or more of a plasticizer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-289225. A filmed PVA film can be preferably used.
PVAフィルムの延伸前のフィルム膜厚は特に限定されないが、フィルム保持の安定性、延伸の均質性の観点から、1μm〜1mmが好ましく、20〜200μmが特に好ましい。特開2002-236212号公報に記載されているように水中において4倍から6倍の延伸を行った時に発生する応力が10N以下となるような薄いPVAフィルムを使用してもよい。 Although the film thickness before extending | stretching of a PVA film is not specifically limited, 1 micrometer-1 mm are preferable and 20-200 micrometers is especially preferable from a viewpoint of stability of film holding | maintenance and the uniformity of extending | stretching. As described in JP-A-2002-236212, a thin PVA film may be used in which the stress generated when stretching 4 to 6 times in water is 10 N or less.
二色性分子は、I3 -やI5 -などの高次のヨウ素イオンもしくは二色性染料を好ましく使用することができる。本発明では高次のヨウ素イオンが特に好ましく使用される。高次のヨウ素イオンは、「偏光板の応用」永田良編、CMC出版や工業材料、第28巻、第7号、p39〜p45に記載されているようにヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液および/もしくはホウ酸水溶液にPVAを浸漬し、PVAに吸着・配向した状態で生成することができる。
二色性分子として二色性染料を用いる場合は、アゾ系色素が好ましく、特にビスアゾ系とトリスアゾ系色素が好ましい。二色性染料は水溶性のものが好ましく、このため二色性分子にスルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入され、遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として好ましく用いられる。
The dichroic molecules, I 3 - and I 5 - can be preferably used an iodine ion or a dichroic dye higher such. In the present invention, higher-order iodine ions are particularly preferably used. Higher-order iodine ions were dissolved in potassium iodide aqueous solution as described in “Application of Polarizing Plate” by Nagata Ryo, CMC Publishing, Industrial Materials, Vol. 28, No. 7, p39-p45. PVA can be immersed in a liquid and / or boric acid aqueous solution, and can be produced in a state of being adsorbed and oriented in PVA.
When a dichroic dye is used as the dichroic molecule, an azo dye is preferable, and a bisazo dye and a trisazo dye are particularly preferable. The dichroic dye is preferably a water-soluble dye. For this reason, a hydrophilic substituent such as a sulfonic acid group, an amino group or a hydroxyl group is introduced into the dichroic molecule, so that a free acid, an alkali metal salt, an ammonium salt or an amine is introduced. It is preferably used as a salt.
このような二色性染料の具体例としては、例えば、C.I.Direct Red 37、 Congo Red(C.I. Direct Red 28)、C.I.Direct Violet 12、 C.I.Direct Blue 90、 C.I.Direct Blue 22、 C.I.Direct Blue 1、 C.I.Direct Blue 151、 C.I.Direct Green 1等のベンジジン系、C.I.Direct Yellow 44、 C.I.Direct Red 23、 C.I.Direct Red 79等のジフェニル尿素系、C.I.Direct Yellow 12等のスチルベン系、C.I.Direct Red 31等のジナフチルアミン系、C.I.Direct Red 81、 C.I.Direct Violet 9、 C.I.Direct Blue 78等のJ酸系を挙げることができる。
Specific examples of such dichroic dyes include, for example, CIDirect Red 37, Congo Red (CI Direct Red 28), CIDirect Violet 12, CIDirect Blue 90,
これ以外にも、C.I.Direct Yellow 8、C.I.Direct Yellow 28、C.I.Direct Yellow 86、C.I.Direct Yellow 87、C.I.Direct Yellow 142、C.I.Direct Orange 26、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 72、C.I.Direct Orange 106、C.I.Direct Orange 107、C.I.Direct Red 2、C.I.Direct Red 39、C.I.Direct Red 83、C.I.Direct Red 89、C.I.Direct Red 240、C.I.Direct Red 242、C.I.Direct Red 247、C.I.Direct Violet 48、C.I.Direct Violet 51、C.I.Direct Violet 98、C.I.Direct Blue 15、C.I.Direct Blue 67、C.I.Direct Blue 71、C.I.Direct Blue 98、C.I.Direct Blue 168、C.I.Direct Blue 202、C.I.Direct Blue 236、C.I.Direct Blue 249、C.I.Direct Blue 270、C.I.Direct Green 59、C.I.Direct Green 85、C.I.Direct Brown 44、C.I.Direct Brown 106、C.I.Direct Brown 195、C.I.Direct Brown 210、C.I.Direct Brown 223、C.I.Direct Brown 224、C.I.Direct Black 1、C.I.Direct Black 17、C.I.Direct Black 19、C.I.Direct Black 54等が、さらに特開昭62−70802号公報、特開平1−161202号公報、特開平1−172906号公報、特開平1−172907号公報、特開平1−183602号公報、特開平1−248105号公報、特開平1−265205号公報、特開平7−261024号公報、の各公報記載の二色性染料等も好ましく使用することができる。各種の色相を有する二色性分子を製造するため、これらの二色性染料は2種以上を配合してもかまわない。二色性染料を用いる場合、特開2002-082222号公報に記載されているように吸着厚みが4μm以上であってもよい。
Besides this, CIDirect Yellow 8,
フィルム中の該二色性分子の含有量は、少なすぎると偏光度が低く、多すぎても単板透過率が低下することから。通常、フィルムのマトリックスを構成するポリビニルアルコール系重合体に対して、0.01質量%から5質量%の範囲に調整される。 If the content of the dichroic molecule in the film is too small, the degree of polarization is low, and if it is too much, the single plate transmittance is lowered. Usually, it is adjusted in the range of 0.01% by mass to 5% by mass with respect to the polyvinyl alcohol polymer constituting the matrix of the film.
偏光膜の好ましい膜厚としては、5μm乃至40μmが好ましく、さらに好ましくは10μm乃至30μmである。偏光膜の厚さと後述する保護膜の厚さの比を、特開平2002−174727号公報に記載されている0.01≦A(偏光膜膜厚)/B(保護膜膜厚)≦0.16の範囲とすることが好ましい。 The preferred thickness of the polarizing film is preferably 5 μm to 40 μm, more preferably 10 μm to 30 μm. The ratio between the thickness of the polarizing film and the thickness of the protective film described later is set to 0.01 ≦ A (polarizing film thickness) / B (protective film thickness) ≦ 0 as described in JP-A No. 2002-174727. A range of 16 is preferable.
(2)保護膜
偏光膜は、両面あるいは片面に、透明なポリマーフィルムを保護膜として、接着剤あるいは粘着剤を用いて貼り合わせて使用されることが好ましい。保護膜には、透明性、低複屈折性、適度な剛性といった物性が求められる。
本発明の保護膜に用いる透明ポリマーフィルムの透過率は80%以上が好ましく、87%以上であることがさらに好ましい。透明ポリマーフィルムのヘイズは2.0%以下であることが好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましい。透明ポリマーフィルムの屈折率は1.4乃至1.7であることが好ましい。
(2) Protective film The polarizing film is preferably used by being bonded to both surfaces or one surface using an adhesive or a pressure sensitive adhesive with a transparent polymer film as a protective film. The protective film is required to have physical properties such as transparency, low birefringence, and moderate rigidity.
The transmittance of the transparent polymer film used for the protective film of the present invention is preferably 80% or more, and more preferably 87% or more. The haze of the transparent polymer film is preferably 2.0% or less, and more preferably 1.0% or less. The refractive index of the transparent polymer film is preferably 1.4 to 1.7.
透明ポリマーフィルムの素材は特に制限は無いが、ノルボルネン樹脂、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、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリスルフォン、セルロースアシレートを挙げることができる。市販のポリマーフィルムとしては、日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノアや、日本合成ゴム(株)製ARTONや、富士写真フィルム(株)製フジタックなどがあり、中でもフジタック(富士写真フィルム(株)製)、ゼオノア(日本ゼオン(株)製)が特に好ましい。偏光子の両面の透明ポリマーフィルムは同じであっても異なっていてもよい。これらの市販ポリマーフィルムは参考資料:特開昭63−218726号公報、特開平5−25220号公報、特開平9−183832号公報、特開2000−4051号公報、特開平5−97978号公報、特開平7−11055号公報、発明協会公開技法2001−1745号などに記載されている。 The material for the transparent polymer film is not particularly limited, and examples thereof include norbornene resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polystyrene, polyarylate, polysulfone, and cellulose acylate. Commercially available polymer films include ZEONEX and ZEONOR manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., ARTON manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., and Fujitac manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. And Zeonor (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) are particularly preferred. The transparent polymer films on both sides of the polarizer may be the same or different. These commercially available polymer films are disclosed in reference materials: JP-A 63-218726, JP-A-5-25220, JP-A 9-183832, JP-A 2000-4051, JP-A 5-97978, Japanese Patent Laid-Open No. 7-11055, Japanese Society of Invention Disclosure Techniques 2001-1745, and the like.
液晶セル側に配置される保護膜は実質的に正面から入射した光の偏光状態を変えない、すなわち面内レターデーション(Re)の小さなポリマーフィルムであることが好ましい。具体的には、下記数式(1)で表されるRe値は0nm以上20nm以下が好ましいが、0nm以上5nm以下が特に好ましい。下記数式(2)で表されるRth値は、0nm以上400nm以下が好ましく、Rthが高い方を用いる場合には70nm乃至400nmが好ましく、80nm乃至300nmが最も好ましい。一方Rthが低い方を用いる場合には0nm乃至40nmが好ましく、0nm乃至20nmが最も好ましい。
数式(1):Re値=(nx−ny)×d
数式(2):Rth値=((nx+ny)/2−nz)×d
(ここで、nxはフィルム面内における遅相軸方向の屈折率、nyはフィルム面内におけるnxと直交する方向の屈折率、nzは透明支持体の厚み方向の屈折率、dは透明支持体の厚みを表す。)
保護膜の遅相軸と偏光膜の吸収軸の交差角は、任意の値でよいが、平行もしくは45±20゜の方位角であることが好ましい。
The protective film disposed on the liquid crystal cell side is preferably a polymer film that does not substantially change the polarization state of light incident from the front, that is, has a small in-plane retardation (Re). Specifically, the Re value represented by the following formula (1) is preferably 0 nm or more and 20 nm or less, and particularly preferably 0 nm or more and 5 nm or less. The Rth value represented by the following mathematical formula (2) is preferably 0 nm or more and 400 nm or less, and when the higher Rth is used, it is preferably 70 nm to 400 nm, and most preferably 80 nm to 300 nm. On the other hand, when the lower Rth is used, 0 nm to 40 nm is preferable, and 0 nm to 20 nm is most preferable.
Formula (1): Re value = (nx−ny) × d
Formula (2): Rth value = ((nx + ny) / 2−nz) × d
(Where nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane, ny is the refractive index in the direction perpendicular to nx in the film plane, nz is the refractive index in the thickness direction of the transparent support, and d is the transparent support. Represents the thickness of
The crossing angle between the slow axis of the protective film and the absorption axis of the polarizing film may be any value, but is preferably parallel or an azimuth angle of 45 ± 20 °.
保護膜の膜厚は、30μm以上120μm以下が好ましく、40μm以上100μm以下が更に好ましく、40μm以上80μm以下が最も好ましい。
また、後述の光学補償フィルムの支持体として用いる場合は、透明ポリマーフィルムの厚みは10乃至70μmの範囲が好ましく、20乃至60μmにあることがさらに好ましく、30乃至50μmの範囲にあることが最も好ましい。
透明ポリマーフィルムの透湿係数(25μm、25℃、90%RH)は、0.0001〜1000g/m2・dayが好ましく、温度収縮率は2×10-5/℃〜9×10-5/℃が好ましく、湿度収縮率は7×10-5/%RH以下が好ましい。また、特開2001-235625号公報に記載されているような、40℃、90%R.Hの透湿度が0.04 g/cm2・24h以下の透明ポリマーフィルムを保護膜に好ましく用いることもできる。
The thickness of the protective film is preferably 30 μm to 120 μm, more preferably 40 μm to 100 μm, and most preferably 40 μm to 80 μm.
When used as a support for an optical compensation film described later, the thickness of the transparent polymer film is preferably in the range of 10 to 70 μm, more preferably in the range of 20 to 60 μm, and most preferably in the range of 30 to 50 μm. .
The moisture permeability coefficient (25 μm, 25 ° C., 90% RH) of the transparent polymer film is preferably 0.0001 to 1000 g / m 2 · day, and the temperature shrinkage is 2 × 10 −5 / ° C. to 9 × 10 −5 / ° C. is preferable, and the humidity shrinkage is preferably 7 × 10 −5 /% RH or less. Further, as described in JP-A No. 2001-235625, 40 ° C., 90% R.D. A transparent polymer film having a moisture permeability of H of 0.04 g / cm 2 · 24 h or less can also be preferably used for the protective film.
透明ポリマーフィルムの引っ張り試験による抗張力値は、50〜1000MPaが好ましく、破断点伸度は5%以上100%以下が好ましい。特開平08-122525号公報に記載されているようにMD方向の抗張力が15kg/mm2以上、TD方向の抗張力が12.5kg/mm2以上のセルロ−ス系フィルムを使用してもよいし、特開平09-251110号公報に記載されているように引張強度が13kgf/mm2以上のセルロ−ス系フィルムを用いてもよい。ポリマーフィルムの光弾性係数は特開平07-294732号公報に記載されている25.0×10-13cm2/dyne以下であってもよいが、本発明では9×10-13cm2/dyne以下が特に好ましい。 The tensile strength value by the tensile test of the transparent polymer film is preferably 50 to 1000 MPa, and the elongation at break is preferably 5% or more and 100% or less. As described in JP-A-08-122525, a cellulose film having a tensile strength in the MD direction of 15 kg / mm 2 or more and a tensile strength in the TD direction of 12.5 kg / mm 2 or more may be used. As described in JP-A-09-251110, a cellulose-based film having a tensile strength of 13 kgf / mm 2 or more may be used. The photoelastic coefficient of the polymer film may be 25.0 × 10 −13 cm 2 / dyne or less described in JP-A-07-294732, but in the present invention, it is 9 × 10 −13 cm 2 / dyne. The following are particularly preferred:
保護膜にセルロースアシレートフィルムを使用する場合、発明協会公開技法2001−1745号に記載されているセルロースアシレートフィルムを用いることが好ましい。また、特許第3327410号明細書に記載されている自平面に対する法線から30度以内の視角範囲において8nm以下の位相差を有するセルロースアシレートフィルムや、クロスニコル状態で認識される異物が特開平12-204173号公報に記載されている範囲のセルロースアシレートフィルムも本発明の偏光板として好ましく使用できる。セルロースアシレートフィルムのなかでもセルロースアセテートフィルムが特に好ましい。 When a cellulose acylate film is used for the protective film, it is preferable to use a cellulose acylate film described in JIII Journal of Technical Disclosure No. 2001-1745. In addition, a cellulose acylate film having a phase difference of 8 nm or less in a viewing angle range within 30 degrees from the normal to the plane described in Japanese Patent No. 3327410, and foreign substances recognized in a crossed Nicol state are disclosed in A cellulose acylate film in the range described in JP-A-12-204173 can also be preferably used as the polarizing plate of the present invention. Among the cellulose acylate films, a cellulose acetate film is particularly preferable.
本発明に用いられるセルロースアシレートの原料綿は発明協会公開技法2001−1745号等で公知の原料を用いることができる。また、セルロースアシレート素材は、木材化学180〜190頁(共立出版、右田他、1968年)等に公知の方法で合成することができる。セルロースアシレートの粘度平均重合度は200乃至700が好ましく、250乃至500が更に好ましく、250乃至350が最も好ましい。 As the raw material cotton for cellulose acylate used in the present invention, a known raw material can be used according to the Invention Association Open Technique No. 2001-1745. The cellulose acylate material can be synthesized by a known method such as wood chemistry 180-190 (Kyoritsu Shuppan, Mita et al., 1968). The viscosity average degree of polymerization of the cellulose acylate is preferably 200 to 700, more preferably 250 to 500, and most preferably 250 to 350.
該セルロースアシレートフィルムのアシル基は特に制限は無いがアセチル基、プロピオニル基が好ましく、特にアセチル基が好ましい。全アシル基の置換度は2.7乃至3.0が好ましく、2.8乃至2.95がさらに好ましい。全アシル基がアセチル基であるセルロースアセテートを用いる場合にはアセチル置換度が2.7乃至2.95が好ましく、2.8乃至2.95がさらに好ましく、2.84乃至2.89が最も好ましい。また、特開2001-356214号公報に記載されているアセチル置換度が2.50以上2.86以下のものや、特開平13-226495号公報に記載されている2.75以上2.86以下のアセチル置換度のものも好ましく使用することができる。アセチル置換度が低すぎると流延時の搬送テンションによってReが所望の値より大きくなり易く、面内ばらつきも発生しやすい問題がある。また、6位のアシル基の置換度は0.9以上が好ましく用いられる。0.9以下の置換度の場合、Re、Rthのばらつきが発生しやすい。なお、本特許におけるアシル基の置換度はASTM D817に従って算出した値を採用する。 The acyl group of the cellulose acylate film is not particularly limited, but is preferably an acetyl group or a propionyl group, and particularly preferably an acetyl group. The degree of substitution of all acyl groups is preferably 2.7 to 3.0, more preferably 2.8 to 2.95. When cellulose acetate in which all acyl groups are acetyl groups is used, the degree of acetyl substitution is preferably 2.7 to 2.95, more preferably 2.8 to 2.95, and most preferably 2.84 to 2.89. . Further, those having an acetyl substitution degree of 2.50 or more and 2.86 or less described in JP-A No. 2001-356214, or 2.75 or more and 2.86 or less described in JP-A No. 13-226495. Those having an acetyl substitution degree of can also be preferably used. If the degree of acetyl substitution is too low, there is a problem that Re is likely to be larger than a desired value due to the conveyance tension during casting, and in-plane variation is likely to occur. Further, the substitution degree of the acyl group at the 6-position is preferably 0.9 or more. When the degree of substitution is 0.9 or less, variations in Re and Rth tend to occur. In addition, the value computed according to ASTM D817 is employ | adopted for the substitution degree of the acyl group in this patent.
本発明に用いられるセルロースアシレートフィルムは、ソルベントキャスト法により製造することが好ましい。Re、Rthのばらつきを低減する観点から、セルロースアシレート溶液の濃度は16重量%乃至30重量%が好ましく、18乃至26重量%であることが望ましい。用いられる有機溶媒は特に限定されないが、塩素系溶剤、アルコール類、ケトン類、エステル類を混合したものが好ましく用いられる。アルコールとしては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、エステル類としては酢酸メチル、ケトン類としては、アセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンが特に好ましく用いられる。地球環境を保護し、作業環境を向上する観点から、塩素系溶剤を実質的に含まない有機溶媒を使用してもよい。「実質的に含まない」とは、有機溶媒中の塩素系溶剤の割合が10質量%未満、好ましくは5質量%未満であることを意味する。 The cellulose acylate film used in the present invention is preferably produced by a solvent cast method. From the viewpoint of reducing variations in Re and Rth, the concentration of the cellulose acylate solution is preferably 16 to 30% by weight, and more preferably 18 to 26% by weight. The organic solvent used is not particularly limited, but a mixture of a chlorinated solvent, alcohols, ketones and esters is preferably used. As alcohol, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, as esters, methyl acetate is used, and as ketones, acetone, cyclopentanone, and cyclohexanone are particularly preferably used. From the viewpoint of protecting the global environment and improving the working environment, an organic solvent substantially not containing a chlorinated solvent may be used. “Substantially free” means that the proportion of the chlorinated solvent in the organic solvent is less than 10% by mass, preferably less than 5% by mass.
セルロースアシレート溶液を調製するために、室温下でタンク中の溶剤を撹拌しながら上記セルロースアシレートを添加することで膨潤をまず行う。膨潤時間は最低10分以上が必要であり、10分以下では不溶解物が残存する。また、溶剤の温度は0から40℃が好ましい。0℃以下では膨潤速度が低下し不溶解物が残存する傾向にあり、40℃以上では膨潤が急激に起こるために中心部分が十分膨潤しない。セルロースアシレートの溶解法は、冷却溶解法、高温溶解法のいずれか、あるいは両方を用いても良い。冷却溶解法、高温溶解法に関する具体的な方法は、発明協会公開技法2001−1745号等に記載されている公知の方法を用いることができる。上記で得られたセルロースアシレート溶液は場合により、低い濃度で溶解した後に濃縮手段を用いて最適な濃度に濃縮する方法で調製することも好ましく行うことができる。 In order to prepare a cellulose acylate solution, the cellulose acylate is first swelled by adding the cellulose acylate while stirring the solvent in the tank at room temperature. The swelling time is required to be at least 10 minutes, and insoluble materials remain after 10 minutes. The solvent temperature is preferably 0 to 40 ° C. If the temperature is 0 ° C. or lower, the swelling rate tends to decrease and insoluble matter tends to remain. If the temperature is 40 ° C. or higher, the swelling rapidly occurs and the central portion does not swell sufficiently. As a method for dissolving cellulose acylate, either a cooling dissolution method, a high temperature dissolution method, or both may be used. As a specific method relating to the cooling dissolution method and the high temperature dissolution method, a known method described in JIII Journal of Technical Disclosure No. 2001-1745 can be used. In some cases, the cellulose acylate solution obtained above can be preferably prepared by dissolving it at a low concentration and then concentrating it to an optimum concentration using a concentration means.
溶液は流延に先だって金網、紙やネルなどの適当な濾材を用いて、未溶解物やゴミ、不純物などの異物を濾過除去しておくのが好ましい。方法は特に限定されないが、発明協会公開技法2001−1745号等に記載されている公知の方法を用いることができる。 Prior to casting, it is preferable to filter off foreign matters such as undissolved matter, dust, and impurities using a suitable filter medium such as a wire mesh, paper, or flannel. Although a method is not specifically limited, The well-known method described in the invention association open technique 2001-1745 grade etc. can be used.
本発明のセルロースアシレート溶液には、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤を加えることができる。それらの添加剤は、可塑剤、紫外線防止剤や劣化防止剤(例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン)、更には剥離剤、微粒子等である。また、フィルムのレターデーションやその波長依存性を可能な範囲内で制御するためにレターデーション調整剤を使用しても良い。レターデーション調整剤は、特に制限は無いが、250乃至400nmの波長領域に最大吸収を有し、かつ、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好ましい。それぞれの添加剤の添加量はポリマー100質量部に対して、0.05乃至20質量部の範囲で使用することが好ましく、0.1乃至10質量部の範囲で使用することがより好ましく、0.5乃至2質量部の範囲で使用することが最も好ましい。 In the cellulose acylate solution of the present invention, various additives depending on the application can be added in each preparation step. These additives include plasticizers, UV inhibitors and degradation inhibitors (eg, antioxidants, peroxide decomposers, radical inhibitors, metal deactivators, acid scavengers, amines), and release agents. , Fine particles and the like. Further, a retardation adjusting agent may be used in order to control the retardation of the film and its wavelength dependency within a possible range. The retardation adjusting agent is not particularly limited, but preferably has a maximum absorption in the wavelength region of 250 to 400 nm and substantially no absorption in the visible region. The addition amount of each additive is preferably 0.05 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the polymer. Most preferably, it is used in the range of 5 to 2 parts by mass.
本発明のセルロースアシレートフィルムを製膜する方法及び設備は、従来セルローストリアセテートフィルム製造に供する溶液流延製膜方法及び溶液流延製膜装置が用いられる。溶解タンク(釜)から調製されたドープ(セルロースアシレート溶液)をストックタンクで一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡して最終調製をする。ドープをドープ排出口から、高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金(スリット)からエンドレスに走行している流延部の金属支持体の上に均一に流延され、金属支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜(ウェブとも呼ぶ)を金属支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持しながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合わせはその目的により変わる。 As a method and equipment for forming the cellulose acylate film of the present invention, a solution casting film forming method and a solution casting film forming apparatus conventionally used for producing a cellulose triacetate film are used. The dope (cellulose acylate solution) prepared from the dissolution tank (pot) is temporarily stored in a stock tank, and the foam contained in the dope is defoamed for final preparation. The dope is fed from a dope discharge port to a pressurizing die through a pressurizing quantitative gear pump capable of quantitatively feeding the dope with high accuracy, and the dope is run endlessly from the die (slit) of the pressurizing die. The dry-dried dope film (also referred to as a web) is peeled from the metal support at the peeling point where the metal support has been uniformly cast on the substrate and has substantially gone around. Both ends of the obtained web are sandwiched between clips, transported by a tenter while keeping the width, dried, then transported by a roll group of a drying device, dried, and wound up to a predetermined length by a winder. The combination of the tenter and the roll group dryer varies depending on the purpose.
本発明では所望のReにするために、テンターの出口の幅をテンター入口より拡張してフィルムを延伸することが出来る。延伸倍率は所望のReによって異なるが1.0乃至1.3倍が好ましく1.0乃至1.25倍がさらに好ましい。
延伸するフィルムの残留溶剤量は、2質量%乃至35質量%が好ましく、2質量%乃至30質量%がさらに好ましい。残留溶剤量が2質量%よりも少ないとツレシワが発生したり場合によってはフィルムが破断する。35質量%以上の場合は延伸の効果が小さくReを調整できない可能性がある。また、Reを調整するために搬送時のテンションをハンドリングに問題のない範囲で調整しても良い。
In the present invention, in order to obtain the desired Re, the film can be stretched by expanding the width of the tenter outlet from the tenter inlet. The draw ratio varies depending on the desired Re, but is preferably 1.0 to 1.3 times, more preferably 1.0 to 1.25 times.
The amount of residual solvent in the stretched film is preferably 2% by mass to 35% by mass, and more preferably 2% by mass to 30% by mass. If the amount of residual solvent is less than 2% by mass, creases may occur or the film may break in some cases. If it is 35% by mass or more, the effect of stretching is small and Re may not be adjusted. Further, in order to adjust Re, the tension during conveyance may be adjusted within a range that does not cause a problem in handling.
本発明では、膜厚のばらつきを低減してレターデーションのばらつきを小さくするために、セルロースアシレート溶液を、金属支持体としての平滑なバンド上或いはドラム上に流延することが好ましく行われるが、複数のセルロースアシレート液を共流延しても良い。共流延の方法は特に制限がなく、特開平11−198285号公報で公知の方法が適用できる。また、2つの流延口からセルロースアシレート溶液を流延することによってフィルム化する方法でも良い。また高粘度セルロースアシレート溶液の流れを低粘度のセルロースアシレート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロースアシレート溶液を同時に押出すセルロースアシレートフィルム流延方法でもよい。共流延の場合の膜厚は、各層の厚さは特に限定されないが、外部層が内部層より薄いことが好ましい。その際の外部層の膜厚は、1〜30μmが好ましく、特に好ましくは1〜20μmである。ここで、外部層とは、2層の場合はバンド面(ドラム面)ではない面、3層以上の場合は完成したフィルムの両表面側の層を示す。内部層とは、2層の場合はバンド面(ドラム面)。3層以上の場合は外部層より内側に有る層を示す。
さらに、セルロースアシレート溶液は、他の機能層(例えば、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、UV吸収層、偏光層など)を作製のための溶液を同時に流延してもよい。
In the present invention, in order to reduce the variation in film thickness and the variation in retardation, it is preferable to cast the cellulose acylate solution on a smooth band or drum as a metal support. A plurality of cellulose acylate solutions may be co-cast. The co-casting method is not particularly limited, and a method known in JP-A-11-198285 can be applied. Moreover, the method of forming into a film by casting a cellulose acylate solution from two casting openings may be used. Alternatively, a cellulose acylate film casting method may be used in which a flow of a high-viscosity cellulose acylate solution is wrapped with a low-viscosity cellulose acylate solution, and the high- and low-viscosity cellulose acylate solutions are simultaneously extruded. In the case of co-casting, the thickness of each layer is not particularly limited, but the outer layer is preferably thinner than the inner layer. In this case, the thickness of the outer layer is preferably 1 to 30 μm, particularly preferably 1 to 20 μm. Here, the outer layer refers to a surface that is not a band surface (drum surface) in the case of two layers, and layers on both surface sides of the completed film in the case of three or more layers. The inner layer is a band surface (drum surface) in the case of two layers. In the case of three or more layers, a layer located inside the outer layer is shown.
In addition, the cellulose acylate solution may be produced by simultaneously casting a solution for preparing other functional layers (for example, an adhesive layer, a dye layer, an antistatic layer, an antihalation layer, a UV absorption layer, a polarizing layer). Good.
セルロースアシレートフィルムの製造に用いられる金属支持体上のドープの乾燥は、30乃至250℃で行うことが好ましく、40乃至180℃がさらに好ましく、40乃至140℃で行うことが最も好ましい。 Drying of the dope on the metal support used for producing the cellulose acylate film is preferably performed at 30 to 250 ° C, more preferably 40 to 180 ° C, and most preferably 40 to 140 ° C.
出来上がり(乾燥後)のセルロースアシレートフィルムの厚さは、20〜100μmの範囲が好ましく、20〜80μmの範囲がより好ましく、30〜80μmの範囲が最も好ましい。フィルム厚さの調製は、所望の厚さになるように、ドープ中に含まれる固形分濃度、ダイの口金のスリット間隙、ダイからの押し出し圧力、金属支持体速度等を調節すればよい。また、厚みが50μm以下のトリアセチルセルロ−スフィルムを用いる場合には、特開平14-022961号公報に記載されている長手方向の破断伸度(23℃/60%RHの状態下)が0.75%以下のトリアセチルセルロ−スフィルムを用いることが好ましい。 The thickness of the finished cellulose acylate film (after drying) is preferably in the range of 20 to 100 μm, more preferably in the range of 20 to 80 μm, and most preferably in the range of 30 to 80 μm. The thickness of the film may be adjusted by adjusting the solid content concentration contained in the dope, the slit gap of the die base, the extrusion pressure from the die, the metal support speed, and the like. When a triacetyl cellulose film having a thickness of 50 μm or less is used, the elongation at break (under the condition of 23 ° C./60% RH) described in JP-A No. 14-022961 is 0. It is preferable to use a triacetyl cellulose film of .75% or less.
セルロースアシレートフィルム中のCa、Fe、およびMg含有量を、特開2000-313766号公報に記載されている範囲としたり、フィルム両面でのATR分析による、1488cm-1付近の最大ピ−ク強度と1365cm-1付近の最大ピ−ク強度の比が、特開2002-258049号公報に記載されている範囲のトリアセチルセルロ−スフィルムを用いることも好ましい。 The maximum peak strength in the vicinity of 1488 cm −1 by the content of Ca, Fe, and Mg in the cellulose acylate film within the range described in JP 2000-313766 or ATR analysis on both sides of the film It is also preferable to use a triacetyl cellulose film whose ratio of the maximum peak strength in the vicinity of 1365 cm −1 is in the range described in JP-A No. 2002-258049.
本発明の偏光板は、前述の偏光膜や保護膜以外にも、粘着剤層、セパレートフィルム、保護フィルムを構成要素として有していても構わない。 The polarizing plate of this invention may have an adhesive layer, a separate film, and a protective film as a component other than the above-mentioned polarizing film and protective film.
2.偏光板の製造工程
次に、本発明の偏光板の製造工程について説明する。
本発明における偏光板の製造工程は、膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程から構成されることが好ましい。染色工程、硬膜工程、延伸工程の順序を任意に変えること、また、いくつかの工程を組み合わせて同時に行っても構わない。また、特許第3331615号公報に記載されているように、硬膜工程の後に水洗することも好ましい。
2. Next, the manufacturing process of the polarizing plate of the present invention will be described.
The production process of the polarizing plate in the present invention is preferably composed of a swelling process, a dyeing process, a hardening process, a stretching process, a drying process, a protective film bonding process, and a post-bonding drying process. The order of the dyeing process, the hardening process, and the stretching process may be arbitrarily changed, or some processes may be combined and performed simultaneously. Moreover, as described in Japanese Patent No. 3331615, it is also preferable to wash with water after the hardening step.
本発明では、膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程を記載の順序で遂次行うことが特に好ましい。また、前述の工程中あるいは後にオンライン面状検査工程を設けても構わない。 In the present invention, it is particularly preferable to sequentially perform the swelling process, the dyeing process, the hardening process, the stretching process, the drying process, the protective film bonding process, and the drying process after bonding in the order described. An on-line surface inspection step may be provided during or after the above-described steps.
<膨潤工程>
膨潤工程は、偏光膜の形成に用いられるポリマーフィルムを水で膨潤させる工程である。膨潤工程は水のみで行うことが好ましいが、特開平10−153709号公報に記載されているように、光学性能の安定化及び、製造ラインでの偏光板基材のシワ発生回避のために、偏光板基材をホウ酸水溶液により膨潤させて、偏光板基材の膨潤度を管理することもできる。
また、膨潤工程の温度、時間は、任意に定めることができるが、10℃以上60℃以下、5秒以上2000秒以下が好ましい。
<Swelling process>
The swelling step is a step of swelling the polymer film used for forming the polarizing film with water. The swelling step is preferably carried out only with water, but as described in JP-A-10-153709, in order to stabilize optical performance and avoid wrinkling of the polarizing plate substrate in the production line, The degree of swelling of the polarizing plate substrate can also be managed by swelling the polarizing plate substrate with an aqueous boric acid solution.
Moreover, although the temperature and time of a swelling process can be defined arbitrarily, 10 to 60 degreeC and 5 to 2000 second are preferable.
<染色工程>
染色工程は、偏光膜形成用ポリマーフィルムをヨウ素等の二色性分子で染色する工程である。染色工程としては、特開2002−86554号公報に記載の方法を用いることができる。また、染色方法としては、浸漬だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。また、特開2001-290025号公報に記載されているように、ヨウ素の濃度、染色浴温度、浴中の延伸倍率、および浴中の浴液を攪拌させながら染色させる方法を用いてもよい。
本発明において、二色性分子として高次のヨウ素イオンを用いるのが好ましく、高コントラストな偏光板を得るためには、染色工程はヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液を用いることが好ましい。この場合のヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液のヨウ素は0.05〜20g/L、ヨウ化カリウムは3〜200g/L、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は1〜2000が好ましい範囲である。染色時間は10〜1200秒が好ましく、液温度は10〜60℃が好ましい。さらに好ましくは、ヨウ素は0.5〜2g/L、ヨウ化カリウムは30〜120g/L、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は30〜120がよく、染色時間は30〜600秒、液温度は20〜50℃がよい。
また、特許第3145747号明細書に記載されているように、染色液にホウ酸、ホウ砂等のホウ素系化合物を添加しても良い。
<Dyeing process>
The dyeing step is a step of dyeing the polarizing film forming polymer film with a dichroic molecule such as iodine. As the dyeing step, the method described in JP-A-2002-86554 can be used. Moreover, as a dyeing method, not only immersion but arbitrary means, such as application | coating or spraying of an iodine or dye solution, are possible. Further, as described in JP-A-2001-290025, a method of dyeing while stirring the concentration of iodine, dye bath temperature, draw ratio in the bath, and bath solution in the bath may be used.
In the present invention, it is preferable to use higher-order iodine ions as the dichroic molecule, and in order to obtain a high-contrast polarizing plate, it is preferable to use a solution obtained by dissolving iodine in an aqueous potassium iodide solution in the dyeing step. In this case, iodine in the iodine-potassium iodide aqueous solution is preferably 0.05 to 20 g / L, potassium iodide is 3 to 200 g / L, and the mass ratio of iodine and potassium iodide is preferably 1 to 2000. The dyeing time is preferably 10 to 1200 seconds, and the liquid temperature is preferably 10 to 60 ° C. More preferably, iodine is 0.5-2 g / L, potassium iodide is 30-120 g / L, mass ratio of iodine and potassium iodide is 30-120, dyeing time is 30-600 seconds, and liquid temperature is 20-50 degreeC is good.
Further, as described in Japanese Patent No. 3145747, boron compounds such as boric acid and borax may be added to the dyeing solution.
<硬膜工程>
硬膜工程は、前述した方法に順じて行われる。
<延伸工程>
延伸工程は、米国特許2,454,515号明細書などに記載されているような縦一軸延伸方式もしくは特開2002−86554号公報に記載されているようなテンター方式を好ましく用いることができる。好ましい延伸倍率は2倍以上12倍以下であり、さらに好ましくは3倍以上10倍以下である。
また、延伸倍率と原反厚さと偏光膜の厚さの関係を特開2002-040256号公報に記載されているように(保護膜貼合後の偏光膜膜厚/原反膜厚)×(全延伸倍率)>0.17としたり、最終浴を出た時の偏光膜の幅と保護膜貼合時の偏光膜幅の関係を特開2002-040247号公報に記載されているように0.80≦(保護膜貼合時の偏光膜幅/最終浴を出た時の偏光膜の幅)≦0.95とすることも好ましい。
<Hardening process>
The hardening process is performed in accordance with the method described above.
<Extension process>
For the stretching step, a longitudinal uniaxial stretching method as described in US Pat. No. 2,454,515 or a tenter method as described in JP-A-2002-86554 can be preferably used. A preferable draw ratio is 2 times or more and 12 times or less, and more preferably 3 times or more and 10 times or less.
Further, as described in JP-A-2002-040256, the relationship between the draw ratio, the thickness of the original film, and the thickness of the polarizing film (polarizing film thickness after bonding of protective film / raw film thickness) × ( (Total draw ratio)> 0.17, or the relationship between the width of the polarizing film when leaving the final bath and the width of the polarizing film when bonding the protective film is 0 as described in JP-A-2002-040247. It is also preferable to satisfy the following condition: 80 ≦ (polarizing film width at the time of bonding the protective film / width of the polarizing film when leaving the final bath) ≦ 0.95.
<乾燥工程>
乾燥工程は、特開2002−86554号公報に記載の公知の方法を使用できるが、好ましい温度範囲は30℃〜100℃であり、好ましい乾燥時間は30秒〜60分である。また、特許第3148513号明細書に記載されているように、水中退色温度を50℃以上とするような熱処理を行ったり、特開平07-325215号公報や特開平07-325218号公報に記載されているように温湿度管理した雰囲気でエージングすることも好ましく行うことができる。
<Drying process>
Although the well-known method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-86554 can be used for a drying process, a preferable temperature range is 30 to 100 degreeC, and preferable drying time is 30 second-60 minutes. Further, as described in Japanese Patent No. 3148513, a heat treatment is performed so that the fading temperature in water is 50 ° C. or more, and it is described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 07-325215 and 07-325218. As described above, aging in a temperature and humidity controlled atmosphere can also be preferably performed.
<保護膜貼り合わせ工程>
保護膜貼り合わせ工程は、乾燥工程を出た前述の偏光膜の両面を2枚の保護膜で貼合する工程である。貼合直前に接着液を供給し、偏光膜と保護膜を重ね合わせるように、一対のロールで貼り合わせる方法が好ましく使用される。また、特開2001−296426号公報及び特開2002−86554号公報に記載されているように、偏光膜の延伸に起因するレコードの溝状の凹凸を抑制するため、貼り合わせ時の偏光膜の水分率を調整することが好ましい。本発明では0.1%〜30%の水分率が好ましく用いられる。
<Protective film bonding process>
The protective film laminating step is a step of laminating both surfaces of the polarizing film from the drying step with two protective films. A method of bonding with a pair of rolls is preferably used so that the adhesive liquid is supplied immediately before bonding and the polarizing film and the protective film are overlapped. Further, as described in JP-A-2001-296426 and JP-A-2002-86554, in order to suppress the groove-like unevenness of the record due to stretching of the polarizing film, It is preferable to adjust the moisture content. In the present invention, a moisture content of 0.1% to 30% is preferably used.
偏光膜と保護膜との接着剤は、特に限定されないが、PVA系樹脂(アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性PVAを含む)やホウ素化合物水溶液等が挙げられ、中でもPVA系樹脂が好ましい。接着剤層厚みは、乾燥後に0.01乃至5μmが好ましく、0.05乃至3μmが特に好ましい。
また、偏光膜と保護膜の接着力を向上させるために、保護膜を表面処理して親水化してから接着することが好ましく行われる。表面処理の方法は特に制限は無いが、アルカリ溶液を用いてケン化する方法、コロナ処理法など公知の方法を用いることができる。また、表面処理後にゼラチン下塗り層等の易接着層を設けても良い。特開2002-267839号公報に記載されているように保護膜表面の水との接触角は50°以下が好ましい。
The adhesive between the polarizing film and the protective film is not particularly limited, and examples thereof include PVA resins (including modified PVA containing acetoacetyl groups, sulfonic acid groups, carboxyl groups, oxyalkylene groups, etc.), boron compound aqueous solutions, and the like. Among them, PVA resin is preferable. The thickness of the adhesive layer is preferably 0.01 to 5 μm after drying, and particularly preferably 0.05 to 3 μm.
In order to improve the adhesive force between the polarizing film and the protective film, it is preferable that the protective film is surface-treated to be hydrophilic and then bonded. The surface treatment method is not particularly limited, and a known method such as a saponification method using an alkaline solution or a corona treatment method can be used. Further, an easy-adhesion layer such as a gelatin undercoat layer may be provided after the surface treatment. As described in JP-A-2002-267839, the contact angle of the protective film surface with water is preferably 50 ° or less.
貼り合わせ後の乾燥条件は、特開2002−86554号公報に記載の方法に従うが、好ましい温度範囲は30℃〜100℃であり、好ましい乾燥時間は30秒〜60分である。また、特開平07-325220号公報に記載されているように温湿度管理をした雰囲気でエージングすることも好ましい。 The drying conditions after bonding are in accordance with the method described in JP-A-2002-86554, but the preferred temperature range is 30 ° C. to 100 ° C., and the preferred drying time is 30 seconds to 60 minutes. It is also preferable to perform aging in an atmosphere with temperature and humidity control as described in JP-A-07-325220.
偏光膜中の元素含有量は、ヨウ素0.1〜3.0g/m2、ホウ素0.1〜5.0g/m2、カリウム0.1〜2.0g/m2、亜鉛0〜2.0g/m2であることが好ましい。また、カリウム含有量は特開2001−166143号公報に記載されているように0.2質量%以下であってもよいし、偏光膜中の亜鉛含有量を特開2000−035512号公報に記載されている0.04質量%〜0.5質量%としてもよい。 The element content in the polarizing film is as follows: iodine 0.1-3.0 g / m 2 , boron 0.1-5.0 g / m 2 , potassium 0.1-2.0 g / m 2 , zinc 0-2. It is preferably 0 g / m 2 . Further, the potassium content may be 0.2% by mass or less as described in JP-A No. 2001-166143, and the zinc content in the polarizing film is described in JP-A No. 2000-035512. It is good also as 0.04 mass%-0.5 mass% currently being carried out.
特許第3323255号明細書に記載されているように、偏光板の寸法安定性をあげるために、染色工程、延伸工程および硬膜工程のいずれかの工程において有機チタン化合物および/または有機ジルコニウム化合物を添加使用し、有機チタン化合物および有機ジルコニウム化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物を偏光膜が含有することもできる。また、偏光板の色相を調整するために二色性染料を添加しても良い。 As described in Japanese Patent No. 3323255, in order to increase the dimensional stability of the polarizing plate, an organic titanium compound and / or an organic zirconium compound is used in any of the dyeing process, the stretching process and the hardening process. In addition, the polarizing film may contain at least one compound selected from organic titanium compounds and organic zirconium compounds. A dichroic dye may be added to adjust the hue of the polarizing plate.
3.偏光板の特性
(1)透過率および偏光度
本発明の偏光板の好ましい単板透過率は、42.0%以上49.5%以下であるが、さらに好ましくは42.5%以上49.0%以下である。下記数式(4)で定義される偏光度の好ましい範囲は99.900%以上99.999%以下であり、さらに好ましくは99.940%以上99.995%以下である。平行透過率の好ましい範囲は36%以上42%以下であり、直交透過率の好ましい範囲は、0.001%以上0.05%以下である。下記数式(5)で定義される二色性比の好ましい範囲は48以上1215以下であるが、さらに好ましくは53以上525以下である。
上述の透過率は、JIS Z 8701 に基づいて、下記数式(3)で定義される。
3. Characteristics of Polarizing Plate (1) Transmittance and Degree of Polarization The preferred single plate transmittance of the polarizing plate of the present invention is 42.0% or more and 49.5% or less, more preferably 42.5% or more and 49.0%. % Or less. A preferable range of the degree of polarization defined by the following formula (4) is 99.900% or more and 99.999% or less, and more preferably 99.940% or more and 99.995% or less. A preferable range of the parallel transmittance is 36% or more and 42% or less, and a preferable range of the orthogonal transmittance is 0.001% or more and 0.05% or less. The preferable range of the dichroic ratio defined by the following formula (5) is 48 or more and 1215 or less, and more preferably 53 or more and 525 or less.
The above-described transmittance is defined by the following mathematical formula (3) based on JIS Z 8701.
数式(3) Formula (3)
ここで、K、S(λ)、y(λ)、τ(λ)は以下の通りである。
K:
Here, K, S (λ), y (λ), and τ (λ) are as follows.
K:
S(λ):色の表示に用いる標準光の分光分布
y(λ):XYZ系における等色関数
τ(λ):分光透過率
S (λ): spectral distribution of standard light used for color display y (λ): color matching function in XYZ system τ (λ): spectral transmittance
数式(4) Formula (4)
数式(5) Formula (5)
ヨウ素濃度と単板透過率は、特開2002-258051号公報に記載されている範囲であってもよい。
平行透過率は、特開2001-083328号や特開2002-022950号の各公報に記載されているように波長依存性が小さくてもよい。偏光板をクロスニコルに配置した場合の光学特性は、特開2001-091736号公報に記載されている範囲であってもよく、平行透過率と直交透過率の関係は、特開平14-174728号公報に記載されている範囲内であってもよい。
The iodine concentration and the single plate transmittance may be in the ranges described in JP-A-2002-258051.
The parallel transmittance may have a small wavelength dependency as described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-083328 and 2002-022950. The optical characteristics when the polarizing plates are arranged in crossed Nicols may be in the range described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-091736, and the relationship between parallel transmittance and orthogonal transmittance is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 14-174728. It may be within the range described in the publication.
特開平14−221618号公報に記載されているように、光の波長が420〜700nmの間での10nm毎の平行透過率の標準偏差が3以下で、且つ、光の波長が420〜700nmの間での10nm毎の(平行透過率/直交透過率)の最小値が300以上であってもよい。
偏光板の波長440nmにおける平行透過率と直交透過率、波長550nmにおける平行透過率と直交透過率、波長610nmにおける平行透過率と直交透過率が、特開2002-258042号や特開2002-258043号の各公報に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 14-221618, the standard deviation of the parallel transmittance every 10 nm when the light wavelength is between 420 and 700 nm is 3 or less, and the light wavelength is 420 to 700 nm. The minimum value of (parallel transmittance / orthogonal transmittance) every 10 nm may be 300 or more.
The parallel transmittance and orthogonal transmittance at a wavelength of 440 nm, the parallel transmittance and orthogonal transmittance at a wavelength of 550 nm, and the parallel transmittance and orthogonal transmittance at a wavelength of 610 nm of the polarizing plate are disclosed in JP-A Nos. 2002-258042 and 2002-258043. The range described in each of the above publications can also be preferably performed.
(2)色相
本発明の偏光板の色相は、CIE均等知覚空間として推奨されているL*a*b*表色系における明度指数L*およびクロマティクネス指数a*とb*を用いて好ましく評価される。
L*、a*、b*は、上述のX、Y、Zを用い使って下記数式(6)で定義される。
(2) Hue The hue of the polarizing plate of the present invention is preferably evaluated using the lightness index L * and the chromaticness index a * and b * in the L * a * b * color system recommended as the CIE uniform perceptual space. Is done.
L * , a * , and b * are defined by the following formula (6) using the above-described X, Y, and Z.
数式(6) Formula (6)
ここで、X0、Y0、Z0は、照明光源の三刺激値を表し、標準光Cの場合、X0=98.072、Y0=100、Z0=118.225であり、標準光D65の場合、X0=95.045、Y0=100、Z0=108.892である。
偏光板単枚の好ましいa*の範囲は−2.5以上0.2以下であり、さらに好ましくは−2.0以上0以下である。偏光板単枚の好ましいb*の範囲は1.5以上5以下であり、さらに好ましくは2以上4.5以下である。2枚の偏光板の平行透過光のa*の好ましい範囲は−4.0以上0以下であり、さらに好ましくは−3.5以上−0.5以下である。2枚の偏光板の平行透過光のb*の好ましい範囲は2.0以上8以下であり、さらに好ましくは2.5以上7以下である。2枚の偏光板の直交透過光のa*の好ましい範囲は−0.5以上1.0以下であり、さらに好ましくは0以上2以下である。2枚の偏光板の直交透過光のb*の好ましい範囲は−2.0以上2以下であり、さらに好ましくは−1.5以上0.5以下である。
Here, X 0 , Y 0 , Z 0 represent tristimulus values of the illumination light source, and in the case of the standard light C, X 0 = 98.072, Y 0 = 100, Z 0 = 118.225, and the standard In the case of the light D 65 , X 0 = 95.045, Y 0 = 100, Z 0 = 108.892.
The preferable range of a * for a single polarizing plate is −2.5 or more and 0.2 or less, and more preferably −2.0 or more and 0 or less. A preferable range of b * of the single polarizing plate is 1.5 or more and 5 or less, and more preferably 2 or more and 4.5 or less. The preferable range of a * of the parallel transmitted light of the two polarizing plates is −4.0 to 0, and more preferably −3.5 to −0.5. The preferred range of b * of the parallel transmitted light of the two polarizing plates is 2.0 or more and 8 or less, more preferably 2.5 or more and 7 or less. The preferable range of a * of the orthogonally transmitted light of the two polarizing plates is −0.5 or more and 1.0 or less, and more preferably 0 or more and 2 or less. The preferable range of b * of the orthogonally transmitted light of the two polarizing plates is −2.0 or more and 2 or less, and more preferably −1.5 or more and 0.5 or less.
色相は、前述のX、Y、Zから算出される色度座標(x、y)で評価しても良く、例えば、2枚の偏光板の平行透過光の色度(xp、yp)と直交透過光の色度(xc、yc)は、特開2002−214436号、特開2001−166136号や特開2002−169024号の各公報に記載されている範囲にしたり、色相と吸光度の関係を特開2001−311827号公報に記載されている範囲内にすることも好ましく行うことができる。 The hue may be evaluated by the chromaticity coordinates (x, y) calculated from the aforementioned X, Y, and Z. For example, the chromaticity (x p , y p ) of the parallel transmitted light of the two polarizing plates. And the chromaticity (x c , y c ) of the orthogonal transmitted light are within the ranges described in JP 2002-214436 A, JP 2001-166136 A, JP 2002-169024 A, It is also preferable to make the absorbance relationship within the range described in JP-A-2001-311827.
(3)視野角特性
偏光板をクロスニコルに配置して波長550nmの光を入射させる場合の、垂直光を入射させた場合と、偏光軸に対して45度の方位から法線に対し40度の角度で入射させた場合の、透過率比やxy色度差を特開2001-166135号や特開2001-166137号の各公報に記載された範囲とすることも好ましい。また、特開平10-068817号公報に記載されているように、クロスニコル配置した偏光板積層体の垂直方向の光透過率(T0)と、積層体の法線から60°傾斜方向の光透過率(T60)との比(T60/T0)を10000以下としたり、特開2002-139625号公報に記載されているように、偏光板に法線から仰角80度までの任意な角度で自然光を入射させた場合に、その透過スペクトルの520〜640nmの波長範囲において波長域20nm以内における透過光の透過率差を6%以下としたり、特開平08-248201号公報に記載されている、フィルム上の任意の1cm離れた場所における透過光の輝度差が30%以内とすることも好ましい。
(3) Viewing angle characteristics When a polarizing plate is arranged in crossed Nicol and light with a wavelength of 550 nm is incident, when vertical light is incident, from a azimuth of 45 degrees with respect to the polarization axis, 40 degrees with respect to the normal line It is also preferable that the transmittance ratio and the xy chromaticity difference when the light is incident at an angle of within the ranges described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-166135 and 2001-166137. In addition, as described in JP-A-10-068817, the light transmittance (T 0 ) in the vertical direction of the polarizing plate laminated body arranged in crossed Nicols and the light in the direction inclined by 60 ° from the normal line of the laminated body The ratio (T 60 / T 0 ) with the transmittance (T 60 ) is set to 10000 or less, or as described in JP-A-2002-139625, the polarizing plate has an arbitrary range from the normal to an elevation angle of 80 degrees. When natural light is incident at an angle, the transmittance difference of transmitted light within a wavelength range of 20 nm within the wavelength range of 520 to 640 nm of the transmission spectrum is set to 6% or less, or as described in JP-A-08-248201. It is also preferable that the difference in luminance of transmitted light at an arbitrary 1 cm distance on the film is within 30%.
(4)耐久性
(4−1)湿熱耐久性
特開2001-116922号公報に記載されているように、60℃、90%RHの雰囲気に500時間放置した場合のその前後における光透過率及び偏光度の変化率が絶対値に基づいて3%以下であることが好ましい。特に、光透過率の変化率は2%以下、また偏光度の変化率は絶対値に基づいて1.0%以下、更には0.4%以下であることが好ましい。また、特開平07-077608号公報に記載されているように80℃、90%RH、500時間放置後の偏光度が95%以上、単体透過率が38%以上であることも好ましい。
(4−2)ドライ耐久性
80℃、ドライ雰囲気下に500時間放置した場合のその前後における光透過率及び偏光度の変化率も絶対値に基づいて3%以下であることが好ましい。特に、光透過率の変化率は2%以下、また、偏光度の変化率は絶対値に基づいて1.0%以下、更には0.1%以下であることが好ましい。
(4) Durability (4-1) Damp heat durability As described in JP-A-2001-116922, the light transmittance before and after standing in an atmosphere of 60 ° C. and 90% RH for 500 hours and The rate of change in the degree of polarization is preferably 3% or less based on the absolute value. In particular, the light transmittance change rate is preferably 2% or less, and the polarization degree change rate is preferably 1.0% or less, more preferably 0.4% or less, based on the absolute value. Further, as described in JP-A-07-0777608, it is also preferable that the degree of polarization after standing at 80 ° C., 90% RH and 500 hours is 95% or more and the single transmittance is 38% or more.
(4-2) Dry durability It is preferable that the light transmittance and the rate of change of the degree of polarization before and after standing in a dry atmosphere at 80 ° C. for 500 hours are also 3% or less based on absolute values. In particular, the change rate of the light transmittance is preferably 2% or less, and the change rate of the polarization degree is preferably 1.0% or less, more preferably 0.1% or less based on the absolute value.
(4−3)その他の耐久性
さらに、特開平06-167611号公報に記載されているように、80℃で2時間放置した後の収縮率が0.5%以下としたり、ガラス板の両面にクロスニコル配置した偏光板積層体を69℃の雰囲気中で750時間放置した後のx値及びy値が特開平10−068818号公報に記載されている範囲内としたり、80℃、90%RHの雰囲気中で200時間放置処理後のラマン分光法による105cm-1及び157cm-1のスペクトル強度比の変化を、特開平08-094834号公報や特開平09-197127号公報に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
(4-3) Other Durability Further, as described in JP-A-06-167611, the shrinkage rate after leaving at 80 ° C. for 2 hours is 0.5% or less, or both surfaces of the glass plate The x and y values after leaving the polarizing plate laminate arranged in crossed Nicols in an atmosphere of 69 ° C. for 750 hours within the range described in JP-A-10-068818, or 80 ° C. and 90% range the change in spectral intensity ratio of the 105 cm -1 and 157cm -1, which is described in JP-a-08-094834 and JP 09-197127 by 200 hours standing after treatment of Raman spectroscopy in an atmosphere of RH It can also be preferably performed.
(5)配向度
PVAの配向度は高い程良好な偏光性能が得られるが、偏光ラマン散乱や偏光FT−IR等の手段によって算出されるオーダーパラメーター値として0.2乃至1.0が好ましい範囲である。また、特開昭59-133509号公報に記載されているように、偏光膜の全非晶領域の高分子セグメントの配向係数と占領分子の配向係数(0.75以上)との差が少なくとも0.15としたり、特開平04-204907号公報に記載されているように偏光膜の非晶領域の配向係数が0.65〜0.85としたり、I3やI5の高次ヨウ素イオンの配向度を、オーダーパラメーター値として0.8乃至1.0とすることも好ましく行うことができる。
(5) Orientation degree The higher the degree of orientation of PVA, the better the polarization performance. However, the order parameter value calculated by means such as polarization Raman scattering or polarization FT-IR is preferably 0.2 to 1.0. It is. Further, as described in JP-A-59-133509, the difference between the orientation coefficient of the polymer segment in the entire amorphous region of the polarizing film and the orientation coefficient of the occupied molecule (0.75 or more) is at least 0. .15, or as described in JP-A-04-204907, the orientation coefficient of the amorphous region of the polarizing film is set to 0.65 to 0.85, or higher order iodine ions of I 3 and I 5 It is also preferable to set the degree of orientation to 0.8 to 1.0 as an order parameter value.
(6)その他の特性
特開2002-006133号公報に記載されているように、80℃30分加熱したときの単位幅あたりの吸収軸方向の収縮力が4.0N/cm以下としたり、特開2002-236213号公報に記載されているように、偏光板を70℃の加熱条件下に120時間置いた場合に、偏光板の吸収軸方向の寸法変化率及び偏光軸方向の寸法変化率を、共に±0.6%以内としたり、偏光板の水分率を特開2002-090546号公報に記載されているように3質量%以下とすることも好ましく行うことができる。さらに、特開2000-249832号公報に記載されているように延伸軸に垂直な方向の表面粗さが中心線平均粗さに基づいて0.04μm以下としたり、特開平10-268294号公報に記載されているように透過軸方向の屈折率n0を1.6より大きくしたり、偏光板の厚みと保護フィルムの厚みの関係を特開平10-111411号公報に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
(6) Other characteristics As described in JP-A-2002-006133, the contraction force in the absorption axis direction per unit width when heated at 80 ° C. for 30 minutes is 4.0 N / cm or less. As described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-236213, when the polarizing plate is placed under heating at 70 ° C. for 120 hours, the dimensional change rate in the absorption axis direction and the dimensional change rate in the polarization axis direction of the polarizing plate are In addition, it can be preferably carried out within a range of ± 0.6% or by setting the moisture content of the polarizing plate to 3% by mass or less as described in JP-A-2002-090546. Further, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-249832, the surface roughness in the direction perpendicular to the stretching axis is 0.04 μm or less based on the center line average roughness, or Japanese Patent Laid-Open No. 10-268294 discloses. As described, the refractive index n 0 in the transmission axis direction should be larger than 1.6, or the relationship between the thickness of the polarizing plate and the thickness of the protective film should be in the range described in JP-A-10-111411. Can also be preferably performed.
4.偏光板の機能化
本発明の偏光板は、LCDの光学補償フィルム(視野角拡大フィルム)、反射型LCDに適用するためのλ/4板、ディスプレイの視認性向上のための反射防止フィルム、輝度向上フィルムや、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層等の機能層を有する光学フィルムと複合した機能化偏光板として好ましく使用される。
本発明の偏光板と上述の機能性光学フィルムを複合した構成例を図3に示した。偏光板の片側の保護膜として機能性光学フィルムを偏光膜に接着剤を介して接着しても良いし(図3(A))、偏光膜の両面に保護膜を設けた偏光板に粘着剤を介して機能性光学フィルムを接着しても良い(図3(B))。前者の場合、もう一方の保護膜には任意の透明保護膜が使用できる。機能層や保護膜等の各層間の剥離強度は特開2002-311238号公報に記載されている4.0N/25mm以上とすることも好ましい。機能性光学フィルムは、目的とする機能に応じて液晶モジュール側に配置したり、液晶モジュールとは反対側、すなわち表示側もしくはバックライト側に配置することが好ましい。
4). Functionalization of Polarizing Plate The polarizing plate of the present invention includes an LCD optical compensation film (viewing angle widening film), a λ / 4 plate for application to a reflective LCD, an antireflection film for improving display visibility, and brightness. It is preferably used as a functionalized polarizing plate combined with an improvement film, an optical film having a functional layer such as a hard coat layer, a forward scattering layer, and an antiglare (antiglare) layer.
A configuration example in which the polarizing plate of the present invention and the above-described functional optical film are combined is shown in FIG. As a protective film on one side of the polarizing plate, a functional optical film may be adhered to the polarizing film via an adhesive (FIG. 3A), or an adhesive on a polarizing plate provided with protective films on both sides of the polarizing film. A functional optical film may be bonded via the substrate (FIG. 3B). In the former case, any transparent protective film can be used as the other protective film. The peel strength between layers such as a functional layer and a protective film is preferably 4.0 N / 25 mm or more described in JP-A No. 2002-311238. The functional optical film is preferably disposed on the liquid crystal module side according to the intended function, or on the side opposite to the liquid crystal module, that is, on the display side or the backlight side.
以下に本発明の偏光板と複合して使用される機能性光学フィルムについて説明する。
(1)光学補償フィルム
本発明の偏光板は、TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)のような表示モードに提案されている光学補償フィルム(以下、視野角拡大フィルムと呼称する)と組み合わせて使用することができる。
The functional optical film used in combination with the polarizing plate of the present invention will be described below.
(1) Optical Compensation Film The polarizing plate of the present invention is composed of TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), OCB (Optically Compensated Bend), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Bold). It can be used in combination with an optical compensation film proposed for the mode (hereinafter referred to as a viewing angle widening film).
TNモード用の視野角拡大フィルムとしては、日本印刷学会誌第36巻第3号(1999)p40〜44、月刊ディスプレイ8月号(2002)p20〜24、特開平4−229828号、特開平6−75115号、特開平6−214116号、特開平8−50206号、特開2001−100039等の各公報に記載された光学補償フィルム、特に富士写真フィルム(株)製のWVフィルムを好ましく組み合わせて使用される。
TNモード用の視野角拡大フィルムの好ましい構成は、前述の透明なポリマーフィルム上に配向層と光学異方性層をこの順に有したものである。視野角拡大フィルムは粘着剤を介して偏光板と貼合され用いられる。それと共に、SID'00 Dig., p551(2000)に記載されているように、前記偏光膜の保護膜の一方も兼ねて該フィルムが使用されることが薄手化の観点から特に好ましい。
As a viewing angle widening film for TN mode, Journal of the Japan Printing Society Vol. 36, No. 3 (1999) p40-44, Monthly Display August (2002) p20-24, JP-A-4-229828, JP-A-6 -75115, JP-A-6-214116, JP-A-8-50206, JP-A-2001-100039 and the like, and preferably a combination of WV films manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. used.
A preferred configuration of the viewing angle widening film for the TN mode has an alignment layer and an optically anisotropic layer in this order on the transparent polymer film. The viewing angle widening film is used by being bonded to a polarizing plate via an adhesive. At the same time, as described in SID'00 Dig., P551 (2000), it is particularly preferable from the viewpoint of thinning that the film is used also as one of the protective films of the polarizing film.
視野角拡大フィルムの配向層は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログループを有する層の形成のような手段で設けることができる。さらに電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により配向機能が生じる配向層も知られているが、ポリマーのラビング処理により形成する配向層が特に好ましい。ラビング処理はポリマー層の表面を紙や布で一定方向に数回こすることにより好ましく実施される。偏光膜の吸収軸方向とラビング方向は実質的に平行であることが好ましい。配向層に使用するポリマーの種類は、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特開平9−152509号公報に記載された重合性基を有するポリマー等を好ましく使用することができる。配向層の厚さは0.01乃至5μmであることが好ましく、0.05乃至2μmであることがさらに好ましい。 The orientation layer of the viewing angle widening film can be provided by means such as a rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique vapor deposition of an inorganic compound, and formation of a layer having a micro group. Furthermore, an alignment layer in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known. The rubbing treatment is preferably performed by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth. It is preferable that the absorption axis direction and the rubbing direction of the polarizing film are substantially parallel. As the polymer used for the alignment layer, polyimide, polyvinyl alcohol, a polymer having a polymerizable group described in JP-A-9-152509, and the like can be preferably used. The thickness of the alignment layer is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 2 μm.
光学異方性層は液晶性化合物から形成されていることが好ましい。本発明に使用される液晶性化合物はディスコティック化合物(ディスコティック液晶)を有していることが特に好ましい。ディスコティック液晶分子は、下記のトリフェニレン誘導体のように円盤状のコア部を有し、そこから放射状に側鎖が伸びた構造を有している。また、経時安定性を付与するため、熱、光等で反応する基をさらに導入することも好ましく行われる。上記ディスコティック液晶の好ましい例は特開平8−50206号公報に記載されている。 The optically anisotropic layer is preferably formed from a liquid crystalline compound. The liquid crystal compound used in the present invention particularly preferably has a discotic compound (discotic liquid crystal). The discotic liquid crystal molecule has a disk-like core portion like the following triphenylene derivative, and has a structure in which side chains extend radially therefrom. In order to impart stability over time, it is also preferable to further introduce a group that reacts with heat, light or the like. Preferred examples of the discotic liquid crystal are described in JP-A-8-50206.
トリフェニレン誘導体
上記構造中、Rはアクリロイル基などの重合性基を末端に有する一価の有機基を表す。 In the above structure, R represents a monovalent organic group having a polymerizable group such as an acryloyl group at the terminal.
ディスコティック液晶分子は、配向層付近ではラビング方向にプレチルト角を持ってほぼフィルム平面に平行に配向しており、反対の空気面側ではディスコティック液晶分子が面に垂直に近い形で立って配向している。ディスコティック液晶層全体としては、ハイブリッド配向を取っており、この層構造によってTNモードのTFT-LCDの視野角拡大を実現することができる。 The discotic liquid crystal molecules are aligned almost parallel to the film plane with a pretilt angle in the rubbing direction in the vicinity of the alignment layer, and the discotic liquid crystal molecules are oriented so that they are perpendicular to the plane on the opposite air side. is doing. The discotic liquid crystal layer as a whole has a hybrid alignment, and this layer structure can realize a wide viewing angle of a TN mode TFT-LCD.
上記光学異方性層は、一般にディスコティック化合物及び他の化合物(更に、例えば重合性モノマー、光重合開始剤)を溶剤に溶解した溶液を配向層上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱した後、UV光の照射等により重合させ、さらに冷却することにより得られる。本発明に用いるディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度としては、70〜300℃が好ましく、特に70〜170℃が好ましい。 The optically anisotropic layer is generally a discotic compound and another compound (for example, a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator) dissolved in a solvent, coated on the alignment layer, dried, and then discotic nematic. After heating to the phase formation temperature, it is obtained by polymerization by irradiation with UV light or the like and further cooling. The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystalline compound used in the present invention is preferably 70 to 300 ° C, particularly preferably 70 to 170 ° C.
また、上記光学異方性層に添加するディスコティック化合物以外の化合物としては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物に好ましい傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化合物も使用することができる。これらの中で、重合性モノマー(例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有する化合物)、含フッ素トリアジン化合物等の空気界面側の配向制御用添加剤が、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレート等のポリマーを挙げることができる。これらの化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に0.1〜50質量%、好ましくは0.1〜30質量%の添加量にて使用される。
光学異方性層の厚さは、0.1乃至10μmであることが好ましく、0.5乃至5μmであることがさらに好ましい
In addition to the discotic compound added to the optically anisotropic layer, the compound has compatibility with the discotic compound and can give a preferable change in tilt angle to the liquid crystalline discotic compound or inhibit the alignment. Any compound can be used as long as it is not. Among these, additives for controlling the orientation on the air interface side such as polymerizable monomers (eg, compounds having vinyl group, vinyloxy group, acryloyl group and methacryloyl group), fluorine-containing triazine compounds, cellulose acetate, cellulose acetate Mention may be made of polymers such as pionate, hydroxypropylcellulose and cellulose acetate butyrate. These compounds are generally used in an amount of 0.1 to 50% by mass, preferably 0.1 to 30% by mass, based on the discotic compound.
The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm.
視野角拡大フィルムの好ましい態様は、透明基材フィルムとしてのセルロースアセテートフィルム、その上に設けられた配向層、および該配向層上に形成されたディスコティック液晶からなる光学異方性層から構成され、かつ光学異方性層がUV光照射により架橋されている。 A preferred embodiment of the viewing angle widening film is composed of a cellulose acetate film as a transparent substrate film, an alignment layer provided thereon, and an optically anisotropic layer comprising a discotic liquid crystal formed on the alignment layer. The optically anisotropic layer is crosslinked by UV light irradiation.
また、上記以外にも視野角拡大フィルムと本発明の偏光板を組み合わせる場合、例えば、特開平07-198942号公報に記載されているように板面に対し交差する方向に光軸を有して複屈折に異方性を示す位相差板と積層したり、特開2002-258052号公報に記載されているように保護膜と光学異方性層の寸法変化率が実質的に同等とすることも好ましく行うことができる。また、特開2000-258632号公報に記載されているように視野角拡大フィルムと貼合される偏光板の水分率を2.4%以下としたり、特開2002-267839号公報に記載されているように視野角拡大フィルム表面の水との接触角を70°以下とすることも好ましく行うことができる。 In addition to the above, when the viewing angle widening film and the polarizing plate of the present invention are combined, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-198942, it has an optical axis in a direction intersecting the plate surface. Lamination with a retardation plate exhibiting anisotropy in birefringence, or the dimensional change rate of the protective film and the optically anisotropic layer should be substantially the same as described in JP-A-2002-258052. Can also be preferably performed. Further, as described in JP-A No. 2000-258632, the moisture content of the polarizing plate bonded to the viewing angle widening film is set to 2.4% or less, or described in JP-A No. 2002-267839. It is also preferable to make the contact angle with water on the surface of the viewing angle widening film 70 ° or less.
IPSモード液晶セル用視野角拡大フィルムは、電界無印状態の黒表示時において、基板面に平行配向した液晶分子の光学補償および偏光板の直交透過率の視野角特性向上に用いる。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の透過軸は直交している。しかし斜めから観察した場合は、透過軸の交差角が90°ではなくなり、漏れ光が生じてコントラストが低下する。本発明の偏光板をIPSモード液晶セルに用いる場合は、漏れ光を低下するため特開平10−54982号公報に記載されているような面内の位相差が0に近く、かつ厚さ方向に位相差を有する視野角拡大フィルムと好ましく組み合わせて用いられる。 The viewing angle widening film for an IPS mode liquid crystal cell is used for optical compensation of liquid crystal molecules aligned in parallel to the substrate surface and for improving the viewing angle characteristics of the orthogonal transmittance of the polarizing plate during black display without an electric field. In the IPS mode, black is displayed when no electric field is applied, and the transmission axes of the pair of upper and lower polarizing plates are orthogonal. However, when observed from an oblique direction, the crossing angle of the transmission axes is not 90 °, and leakage light is generated, resulting in a decrease in contrast. When the polarizing plate of the present invention is used in an IPS mode liquid crystal cell, the in-plane retardation as described in JP-A-10-54982 is close to 0 and the thickness direction is reduced in order to reduce leakage light. It is preferably used in combination with a viewing angle widening film having a phase difference.
OCBモードの液晶セル用視野角拡大フィルムは、電界印加により液晶層中央部で垂直配向し、基板界面付近で傾斜配向した液晶層の光学補償を行い、黒表示の視野角特性を改善するために使用される。本発明の偏光板をOCBモード液晶セルに用いる場合は、米国特許5805253号に記載されたような円盤状の液晶性化合物をハイブリット配向させた視野角拡大フィルムと好ましく組み合わせて用いられる。 The OCB mode viewing angle widening film for liquid crystal cells is intended to improve the viewing angle characteristics of black display by optically compensating the liquid crystal layer that is vertically aligned at the center of the liquid crystal layer by applying an electric field and tilted near the substrate interface. used. When the polarizing plate of the present invention is used in an OCB mode liquid crystal cell, it is preferably used in combination with a viewing angle widening film in which a discotic liquid crystalline compound as described in US Pat. No. 5,805,253 is hybrid-aligned.
VAモードの液晶セル用視野角拡大フィルムは、電界無印加状態で液晶分子が基板面に対して垂直配向した状態の黒表示の視野角特性を改善する。このような視野角拡大フィルムしては特許第2866372号明細書に記載されているような面内の位相差が0に近く、かつ厚さ方向に位相差を有するフィルムや、円盤状の化合物が基板に平行に配列したフィルムや、同じ面内リターデーション値を有する延伸フィルムを遅相軸が直交になるように積層配置したフィルムや、偏光板の斜め方向の直交透過率悪化防止のために液晶分子のような棒状化合物からなるフィルムを積層したものと好ましく組み合わせて用いられる。 The viewing angle widening film for liquid crystal cells in the VA mode improves the viewing angle characteristics of black display in a state where liquid crystal molecules are vertically aligned with respect to the substrate surface in the absence of an electric field. As such a viewing angle widening film, a film having an in-plane retardation close to 0 and having a retardation in the thickness direction as described in Japanese Patent No. 2866372, or a discotic compound is used. A film arranged in parallel to the substrate, a film in which stretched films having the same in-plane retardation value are laminated so that the slow axes are orthogonal, and a liquid crystal to prevent the deterioration of orthogonal transmittance in the oblique direction of the polarizing plate It is preferably used in combination with a laminate of films made of rod-like compounds such as molecules.
(2)λ/4板
本発明の偏光板は、λ/4板と積層した円偏光板として使用することができる。円偏光板は入射した光を円偏光に変換する機能を有しており、反射型液晶表示装置やECBモードなどの半透過型液晶表示装置、あるいは有機EL素子等に好ましく利用されている。
本発明に用いるλ/4板は、可視光の波長の範囲においてほぼ完全な円偏光を得るため、可視光の波長の範囲において概ね波長の1/4のレターデーション(Re)を有する位相差フィルムであることが好ましい。「可視光の波長の範囲において概ね1/4のレターデーション」とは、波長400から700nmにおいて長波長ほどレターデーションが大きく、波長450nmで測定したレターデーション値(Re450)が80乃至125nmであり、かつ波長590nmで測定したレターデーション値(Re590)が120乃至160nmである関係を満足する範囲を示す。Re590−Re450≧5nmであることがさらに好ましく、Re590−Re450≧10nmであることが特に好ましい。
(2) λ / 4 plate The polarizing plate of the present invention can be used as a circularly polarizing plate laminated with a λ / 4 plate. The circularly polarizing plate has a function of converting incident light into circularly polarized light, and is preferably used for a reflective liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device such as an ECB mode, or an organic EL element.
The λ / 4 plate used in the present invention is a retardation film having a retardation (Re) of approximately ¼ of the wavelength in the visible light wavelength range in order to obtain almost perfect circularly polarized light in the visible light wavelength range. It is preferable that "Retardation of approximately 1/4 in the wavelength range of visible light" means that the longer the wavelength is from 400 to 700 nm, the larger the retardation, and the retardation value (Re450) measured at a wavelength of 450 nm is 80 to 125 nm. And the range which satisfies the relationship whose retardation value (Re590) measured by wavelength 590nm is 120 to 160 nm is shown. It is more preferable that Re590-Re450 ≧ 5 nm, and it is particularly preferable that Re590-Re450 ≧ 10 nm.
本発明で用いるλ/4板は上記の条件を満たしていれば特に制限はないが、例えば、特開平5−27118号公報、特開平10−68816号公報、特開平10−90521号公報に記載された複数のポリマーフィルムを積層したλ/4板、WO00/65384号公報、WO00/26705号公報に記載された1枚のポリマーフィルムを延伸したλ/4板、特開2000−284126号公報、特開2002−31717号公報に記載されたポリマーフィルム上に少なくとも1層以上の光学異方性層を設けたλ/4板など公知のλ/4板を用いることができる。また、ポリマーフィルムの遅相軸の方向や光学異方性層の配向方向は液晶セルに合わせて任意の方向に配置することができる。 The λ / 4 plate used in the present invention is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, but for example, described in JP-A-5-27118, JP-A-10-68816, and JP-A-10-90521. A λ / 4 plate obtained by laminating a plurality of polymer films, a λ / 4 plate obtained by stretching a single polymer film described in WO00 / 65384, WO00 / 26705, JP 2000-284126 A, A known λ / 4 plate such as a λ / 4 plate in which at least one optically anisotropic layer is provided on a polymer film described in JP-A-2002-31717 can be used. Moreover, the direction of the slow axis of the polymer film and the orientation direction of the optically anisotropic layer can be arranged in any direction according to the liquid crystal cell.
円偏光板において、λ/4板の遅相軸と上記偏光膜の透過軸は、任意の角度で交差できるが、45゜±20°の範囲で交差していることが好ましい。但し、λ/4板の遅相軸と上記偏光膜の透過軸は上記以外の範囲で交差していても構わない。 In the circularly polarizing plate, the slow axis of the λ / 4 plate and the transmission axis of the polarizing film can intersect at an arbitrary angle, but preferably intersect within a range of 45 ° ± 20 °. However, the slow axis of the λ / 4 plate and the transmission axis of the polarizing film may intersect within a range other than the above.
λ/4板をλ/4板およびλ/2板を積層して構成する場合は、特許第3236304号公報や特開平10−68816号公報に記載されているように、λ/4板およびλ/2板の面内の遅相軸と偏光板の透過軸とがなす角度が実質的に75°および15゜となるように貼り合わせることが好ましい。 When the λ / 4 plate is formed by laminating the λ / 4 plate and the λ / 2 plate, as described in Japanese Patent No. 3236304 and Japanese Patent Laid-Open No. 10-68816, the λ / 4 plate and the λ / 4 plate / 2 It is preferable to bond the plate so that the angle formed by the slow axis in the plane of the plate and the transmission axis of the polarizing plate is substantially 75 ° and 15 °.
(3)反射防止フィルム
本発明の偏光板は反射防止フィルムと組み合わせて使用することができる。反射防止フィルムは、フッ素系ポリマー等の低屈折率素材を単層付与しただけの反射率1.5%程度のフィルム、もしくは薄膜の多層干渉を利用した反射率1%以下のフィルムのいずれも使用できる。本発明では、透明支持体上に低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層(即ち、高屈折率層、中屈折率層)を積層した構成が好ましく使用される。また、日東技報, vol.38, No.1, may, 2000, 26頁〜28頁や特開2002-301783号公報などに記載された反射防止フィルムも好ましく使用できる。
各層の屈折率は以下の関係を満足する。
(3) Antireflection film The polarizing plate of the present invention can be used in combination with an antireflection film. As the antireflection film, either a film having a reflectivity of about 1.5% only by applying a single layer of a low refractive index material such as a fluoropolymer, or a film having a reflectivity of 1% or less using multilayer interference of thin films is used. it can. In the present invention, a structure in which a low refractive index layer and at least one layer having a higher refractive index than that of the low refractive index layer (that is, a high refractive index layer and a middle refractive index layer) is laminated on a transparent support is preferably used. The Further, an antireflection film described in Nitto Technical Report, vol. 38, No. 1, may, 2000,
The refractive index of each layer satisfies the following relationship.
高屈折率層の屈折率>中屈折率層の屈折率>透明支持体の屈折率>低屈折率層の屈折率 Refractive index of high refractive index layer> refractive index of medium refractive index layer> refractive index of transparent support> refractive index of low refractive index layer
反射防止フィルムに用いる透明支持体は、前述の偏光膜の保護膜に使用する透明ポリマーフィルムを好ましく使用することができる。 As the transparent support used for the antireflection film, a transparent polymer film used for the protective film of the polarizing film can be preferably used.
低屈折率層の屈折率は1.20〜1.55であり、好ましくは1.30〜1.50である。低屈折率層は、耐擦傷性、防汚性を有する最外層として使用することが好ましい。耐擦傷性向上のため、シリコーン基や、フッ素の含有する素材を用い表面への滑り性付与することも好ましく行われる。
含フッ素化合物としては、例えば、特開平9−222503号公報、段落番号[0018]〜[0026]、同11−38202号公報段落番号[0019]〜[0030]、特開2001-40284号公報段落番号[0027]〜[0028]、特開2000−284102号公報等に記載の化合物を好ましく使用することができる。
含シリコーン化合物はポリシロキサン構造を有する化合物が好ましいが、反応性シリコーン(例、サイラプレーン(チッソ(株)製)や両末端にシラノール基含有のポリシロキサン(特開平11−258403号公報)等を使用することもできる。シランカップリング剤等の有機金属化合物と特定のフッ素含有炭化水素基含有のシランカップリング剤とを触媒共存下に縮合反応で硬化させてもよい(特開昭58−142958号公報、同58−147483号公報、同58−147484号公報、特開平9−157582号公報、同11−106704号公報、特開2000−117902号公報、同2001−48590号公報、同2002−53804号公報記載の化合物等)。
低屈折率層には、上記以外の添加剤として充填剤(例えば、二酸化珪素(シリカ)、含フッ素粒子(フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム)等の一次粒子平均径が1〜150nmの低屈折率無機化合物、特開平11−3820公報の段落番号[0020]〜[0038]に記載の有機微粒子等)、シランカップリング剤、滑り剤、界面活性剤等を含有させることも好ましく行うことができる。
低屈折率層は、気相法(真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法等)により形成されても良いが、安価に製造できる点で、塗布法で形成することが好ましい。塗布法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート、マイクログラビア法を好ましく使用することができる。
低屈折率層の膜厚は、30〜200nmであることが好ましく、50〜150nmであることがさらに好ましく、60〜120nmであることが最も好ましい。
The refractive index of the low refractive index layer is 1.20 to 1.55, preferably 1.30 to 1.50. The low refractive index layer is preferably used as an outermost layer having scratch resistance and antifouling properties. In order to improve the scratch resistance, it is also preferable to impart slipperiness to the surface using a material containing a silicone group or fluorine.
Examples of the fluorine-containing compound include JP-A-9-222503, paragraphs [0018] to [0026], paragraphs [0019] to [0030] of JP-A-11-38202, and paragraphs of JP-A-2001-40284. Nos. [0027] to [0028], and compounds described in JP-A No. 2000-284102 and the like can be preferably used.
The silicone-containing compound is preferably a compound having a polysiloxane structure, but reactive silicone (eg, Silaplane (manufactured by Chisso Corporation), silanol group-containing polysiloxane at both ends (Japanese Patent Laid-Open No. 11-258403), etc. An organometallic compound such as a silane coupling agent and a specific fluorine-containing hydrocarbon group-containing silane coupling agent may be cured by a condensation reaction in the presence of a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 58-142958). Gazettes, 58-147483, 58-147484, JP-A-9-157582, 11-106704, JP-A-2000-117902, 2001-48590, 2002-2002. 53804).
The low refractive index layer has an average primary particle diameter of 1 to 150 nm such as fillers (for example, silicon dioxide (silica), fluorine-containing particles (magnesium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride)) as additives other than the above. Inorganic compounds having a low refractive index, organic fine particles described in paragraphs [0020] to [0038] of JP-A-11-3820), silane coupling agents, slip agents, surfactants, and the like are preferably added. be able to.
The low refractive index layer may be formed by a vapor phase method (vacuum vapor deposition method, sputtering method, ion plating method, plasma CVD method, etc.), but is preferably formed by a coating method because it can be manufactured at low cost. . As the coating method, dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating, and micro gravure can be preferably used.
The film thickness of the low refractive index layer is preferably 30 to 200 nm, more preferably 50 to 150 nm, and most preferably 60 to 120 nm.
中屈折率層および高屈折率層は、平均粒径100nm以下の高屈折率の無機化合物超微粒子をマトリックス用材料に分散した構成とすることが好ましい。高屈折率の無機化合物微粒子としては、屈折率1.65以上の無機化合物、例えば、Ti、Zn、Sb、Sn、Zr、Ce、Ta、La、In等の酸化物、これらの金属原子を含む複合酸化物等を好ましく使用できる。
このような超微粒子には、粒子表面を表面処理剤で処理したり(シランカップリング剤等:特開平11−295503号公報、同11−153703号公報、特開2000−9908号公報等、アニオン性化合物或は有機金属カップリング剤:特開2001−310432号公報等)、高屈折率粒子をコアとしたコアシェル構造としたり(特開2001−166104号公報等)、特定の分散剤を併用する(例、特開平11−153703号公報、欧州特許6210858B1、特開2002−2776069号公報等)等の方法を適用することができる。
The medium refractive index layer and the high refractive index layer preferably have a constitution in which ultrafine particles of high refractive index having an average particle size of 100 nm or less are dispersed in a matrix material. Inorganic compound fine particles having a high refractive index include inorganic compounds having a refractive index of 1.65 or more, for example, oxides such as Ti, Zn, Sb, Sn, Zr, Ce, Ta, La, and In, and metal atoms thereof. A composite oxide or the like can be preferably used.
For such ultrafine particles, the surface of the particles is treated with a surface treatment agent (silane coupling agent, etc .: JP-A-11-295503, JP-A-11-153703, JP-A-2000-9908, etc.) Compound or organometallic coupling agent: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-310432), a core-shell structure with high refractive index particles as a core (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-166104, etc.), or a specific dispersant is used in combination. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-153703, European Patent No. 6210858B1, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-27776069, etc.) can be applied.
マトリックス用材料としては、従来公知の熱可塑性樹脂、硬化性樹脂皮膜等を使用でき、さらには特開2000−47004号公報、同2001−315242号公報、同2001−31871号公報、同2001−296401号公報等に記載の多官能性材料や、特開2001−293818号公報等に記載の金属アルコキシド組成物から得られる硬化性膜を使用することもできる。
高屈折率層の屈折率は、1.70〜2.20であることが好ましい。高屈折率層の厚さは、5nm〜10μmであることが好ましく、10nm〜1μmであることがさらに好ましい。
中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.50〜1.70であることが好ましい。
As the matrix material, conventionally known thermoplastic resins, curable resin films, and the like can be used. Furthermore, JP-A 2000-47004, 2001-315242, 2001-31871, 2001-296401. It is also possible to use a curable film obtained from a polyfunctional material described in JP-A-2001-293818 or a metal alkoxide composition described in JP-A-2001-293818.
The refractive index of the high refractive index layer is preferably 1.70 to 2.20. The thickness of the high refractive index layer is preferably 5 nm to 10 μm, and more preferably 10 nm to 1 μm.
The refractive index of the middle refractive index layer is adjusted to be a value between the refractive index of the low refractive index layer and the refractive index of the high refractive index layer. The refractive index of the middle refractive index layer is preferably 1.50 to 1.70.
反射防止フィルムのヘイズは、5%以下あることが好ましく、3%以下がさらに好ましい。また、フィルムの強度は、JIS K 5400 に従う鉛筆硬度試験でH以上であることが好ましく、2H以上であることがさらに好ましく、3H以上であることが最も好ましい。 The haze of the antireflection film is preferably 5% or less, more preferably 3% or less. Further, the strength of the film is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in a pencil hardness test according to JIS K 5400.
(4)輝度向上フィルム
本発明の偏光板は、輝度向上フィルムと組み合わせて使用することができる。 輝度向上フィルムは、円偏光もしくは直線偏光の分離機能を有しており、偏光板とバックライトの間に配置され、一方の円偏光もしくは直線偏光をバックライト側に後方反射もしくは後方散乱する。バックライト部からの再反射光は、部分的に偏光状態を変化させ、輝度向上フィルムおよび偏光板に再入射する際、部分的に透過するため、この過程を繰り返すことにより光利用率が向上し、正面輝度が1.4倍程度に向上する。輝度向上フィルムとしては異方性反射方式および異方性散乱方式が知られており、いずれも本発明の偏光板と組み合わせることができる。
(4) Brightness improving film The polarizing plate of this invention can be used in combination with a brightness improving film. The brightness enhancement film has a function of separating circularly polarized light or linearly polarized light, and is disposed between the polarizing plate and the backlight, and reflects or scatters one circularly polarized light or linearly polarized light back to the backlight side. Re-reflected light from the backlight part partially changes the polarization state and partially transmits when re-entering the brightness enhancement film and the polarizing plate, so the light utilization rate is improved by repeating this process. The front luminance is improved to about 1.4 times. As the brightness enhancement film, an anisotropic reflection system and an anisotropic scattering system are known, and both can be combined with the polarizing plate of the present invention.
異方性反射方式では、一軸延伸フィルムと未延伸フィルムを多重に積層して、延伸方向の屈折率差を大きくすることにより反射率ならびに透過率の異方性を有する輝度向上フィルムが知られており、誘電体ミラーの原理を用いた多層膜方式(WO95/17691号、WO95/17692号、WO95/17699号の各明細書記載)やコレステリック液晶方式(欧州特許606940A2号明細書、特開平8−271731号公報記載)が知られている。誘電体ミラーの原理を用いた多層方式の輝度向上フィルムとしてはDBEF−E、DBEF−D、DBEF−M(いずれも3M社製)、コレステリック液晶方式の輝度向上フィルムとしてはNIPOCS(日東電工(株)製)が本発明で好ましく使用される。NIPOCSについては、日東技報, vol.38, No.1, may, 2000, 19頁〜21頁などを参考にすることができる。 In the anisotropic reflection system, a brightness enhancement film having anisotropy in reflectance and transmittance is known by laminating a uniaxially stretched film and an unstretched film in multiple layers and increasing the refractive index difference in the stretching direction. Multilayer film systems using the principle of dielectric mirrors (described in the specifications of WO95 / 17691, WO95 / 17692, WO95 / 17699) and cholesteric liquid crystal systems (European Patent No. 606940A2, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8- No. 271731) is known. DBEF-E, DBEF-D, and DBEF-M (all manufactured by 3M) are used as multi-layer brightness enhancement films using the principle of dielectric mirrors, and NIPOCS (Nitto Denko Corporation) as a cholesteric liquid crystal brightness enhancement film. )) Is preferably used in the present invention. Regarding NIPOCS, Nitto Giho, vol.38, No.1, may, 2000, pages 19-21 can be referred to.
また、本発明ではWO97/32223号、WO97/32224号、WO97/32225号、WO97/32226号の各明細書および特開平9−274108号、同11−174231号の各公報に記載された正の固有複屈折性ポリマーと負の固有複屈折性ポリマーをブレンドし一軸延伸した異方性散乱方式の輝度向上フィルムと組み合わせて使用することも好ましい。異方性散乱方式輝度向上フィルムとしては、DRPF−H(3M社製)が好ましい。 Further, in the present invention, positive numbers described in the specifications of WO97 / 32223, WO97 / 32224, WO97 / 32225, WO97 / 32226 and JP-A-9-274108 and 11-174231 are described. It is also preferable to use it in combination with a brightness enhancement film of an anisotropic scattering method in which an intrinsic birefringent polymer and a negative intrinsic birefringent polymer are blended and uniaxially stretched. As the anisotropic scattering system brightness enhancement film, DRPF-H (manufactured by 3M) is preferable.
本発明の偏光板と輝度向上フィルムは、粘着剤を介して貼合された形態、もしくは偏光板の保護膜の一方を輝度向上フィルムとした一体型とした形態として使用することが好ましい。 The polarizing plate and the brightness enhancement film of the present invention are preferably used as a form bonded with an adhesive or an integrated form in which one of the protective films of the polarizing plate is a brightness enhancement film.
(5)他の機能性光学フィルム
本発明の偏光板には、さらに、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層、ガスバリア層、滑り層、帯電防止層、下塗り層や保護層等の機能性層を有する機能性光学フィルムと組み合わせて使用することも好ましい。また、これらの機能層は相互に、また前述の反射防止層や光学異方性層等と同一層内で複合して使用することも好ましい。
(5) Other functional optical films The polarizing plate of the present invention further includes a hard coat layer, a forward scattering layer, an antiglare (antiglare) layer, a gas barrier layer, a sliding layer, an antistatic layer, an undercoat layer, a protective layer, and the like. It is also preferable to use it in combination with a functional optical film having a functional layer. These functional layers are preferably used in combination with each other or in the same layer as the above-described antireflection layer, optically anisotropic layer, or the like.
(5−1)ハードコート層
本発明の偏光板は、耐擦傷性等の力学的強度を付与するために、ハードコート層を、透明支持体の表面に設けた機能性光学フィルムと組み合わせることが好ましい。ハードコート層を、前述の反射防止フィルムに適用して用いる場合は、特に、透明支持体と高屈折率層の間に設けることが好ましい。
ハードコート層は、光及び/又は熱による硬化性化合物の架橋反応または重合反応により形成されることが好ましい。硬化性官能基としては、光重合性官能基が好ましい。ハードコート層の具体的な構成組成物としては、例えば、特開2002−144913号公報、同2000−9908号公報、WO0/46617号公報等記載のものを好ましく使用することができる。
ハードコート層の膜厚は、0.2〜100μmであることが好ましい。
ハードコート層の強度は、JIS K 5400 に従う鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることがさらに好ましく、3H以上であることが最も好ましい。また、JIS K 5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
(5-1) Hard Coat Layer In order to impart mechanical strength such as scratch resistance to the polarizing plate of the present invention, the hard coat layer may be combined with a functional optical film provided on the surface of the transparent support. preferable. When the hard coat layer is applied to the above-described antireflection film and used, it is particularly preferable to provide it between the transparent support and the high refractive index layer.
The hard coat layer is preferably formed by a crosslinking reaction or a polymerization reaction of the curable compound by light and / or heat. As the curable functional group, a photopolymerizable functional group is preferable. As a specific constituent composition of the hard coat layer, for example, those described in JP-A Nos. 2002-144913, 2000-9908 and WO0 / 46617 can be preferably used.
The film thickness of the hard coat layer is preferably 0.2 to 100 μm.
The strength of the hard coat layer is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in a pencil hardness test according to JIS K 5400. Further, in the Taber test according to JIS K 5400, the smaller the wear amount of the test piece before and after the test, the better.
ハードコート層を形成する材料としては、エチレン性不飽和基を含む化合物、開環重合性基を含む化合物を挙げることができ、これらの化合物は単独あるいは組み合わせて用いることができる。
エチレン性不飽和基を含む化合物の好ましい例としては、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のポリオールのポリアクリレート類;ビスフェノールAジグリシジルエーテルのジアクリレート、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジアクリレート等のエポキシアクリレート類;ポリイソシナネートとヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含有アクリレートの反応によって得られるウレタンアクリレート等を好ましい化合物として挙げることができる。
また、市販化合物としては、EB−600、EB−40、EB−140、EB−1150、EB−1290K、IRR214、EB−2220、TMPTA、TMPTMA(以上、ダイセル・ユーシービー(株)製)、UV−6300、UV−1700B(以上、日本合成化学工業(株)製)等が挙げられる。
また、開環重合性基を含む化合物の好ましい例としては、グリシジルエーテル類として、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテルなど;脂環式エポキシ類として、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、エポリードGT−301、エポリードGT−401、EHPE3150CE(以上、ダイセル化学工業(株)製)、フェノールノボラック樹脂のポリシクロヘキシルエポキシメチルエーテルなど;オキセタン類として、OXT−121、OXT−221、OX−SQ、PNOX−1009(以上、東亞合成(株)製)などが挙げられる。
その他にグリシジル(メタ)アクリレートの重合体、或いはグリシジル(メタ)アクリレートと共重合できるモノマーとの共重合体をハードコート層に使用することもできる。
Examples of the material for forming the hard coat layer include a compound containing an ethylenically unsaturated group and a compound containing a ring-opening polymerizable group, and these compounds can be used alone or in combination.
Preferred examples of the compound containing an ethylenically unsaturated group include ethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol. Polyacrylates of polyols such as hexaacrylate; epoxy acrylates such as diacrylate of bisphenol A diglycidyl ether, diacrylate of hexanediol diglycidyl ether; obtained by reaction of polyisocyanate and hydroxyl group-containing acrylate such as hydroxyethyl acrylate Examples of preferred compounds include urethane acrylates.
Moreover, as a commercially available compound, EB-600, EB-40, EB-140, EB-1150, EB-1290K, IRR214, EB-2220, TMPTA, TMPTMA (above, Daicel UCB Co., Ltd. product), UV -6300, UV-1700B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
Preferred examples of the compound containing a ring-opening polymerizable group include glycidyl ethers such as ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol triglycidyl. Ethers, triglycidyl trishydroxyethyl isocyanurate, sorbitol tetraglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycyl ether, polyglycidyl ether of cresol novolac resin, polyglycidyl ether of phenol novolac resin, etc .; , Epolido GT-301, Epolide GT-401, EHPE3150CE , Manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), polycyclohexyl epoxy methyl ether of phenol novolac resin, etc .; as oxetanes, OXT-121, OXT-221, OX-SQ, PNOX-1009 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) Etc.
In addition, a polymer of glycidyl (meth) acrylate or a copolymer of a monomer that can be copolymerized with glycidyl (meth) acrylate can be used for the hard coat layer.
ハードコート層には、ハードコート層の硬化収縮の低減、基材との密着性の向上、本発明のハードコート処理物品のカールを低減するため、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム等の金属原子の酸化物微粒子;ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類、ポリジメチルシロキサン等の架橋粒子、SBR、NBRなどの架橋ゴム微粒子等の有機微粒子等の架橋微粒子を添加することも好ましく行われる。これらの架橋微粒子の平均粒径は、1nmないし20000nmであることが好ましい。また、架橋微粒子の形状は、球状、棒状、針状、板状など特に制限無く使用できる。微粒子の添加量は硬化後のハードコート層の60体積%以下であることが好ましく、40体積%以下がより好ましい。 In the hard coat layer, in order to reduce curing shrinkage of the hard coat layer, improve adhesion to the substrate, and reduce curling of the hard coat treated article of the present invention, metal atoms such as silicon, titanium, zirconium, aluminum, etc. Oxide fine particles: It is also preferable to add cross-linked fine particles such as cross-linked particles such as polyethylene, polystyrene, poly (meth) acrylic esters, polydimethylsiloxane, and organic fine particles such as cross-linked rubber fine particles such as SBR and NBR. These crosslinked fine particles preferably have an average particle size of 1 nm to 20000 nm. Further, the shape of the crosslinked fine particles can be used without particular limitation, such as a spherical shape, a rod shape, a needle shape, or a plate shape. The addition amount of the fine particles is preferably 60% by volume or less, more preferably 40% by volume or less of the hard coat layer after curing.
上記で記載した無機微粒子を添加する場合、一般にバインダーポリマーとの親和性が悪いため、ケイ素、アルミニウム、チタニウム等の金属原子を含有し、かつアルコキシド基、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基等の官能基を有する表面処理剤を用いて表面処理を行うことも好ましく行われる。 When the inorganic fine particles described above are added, since they generally have poor affinity with the binder polymer, they contain metal atoms such as silicon, aluminum, titanium, etc., and alkoxide groups, carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups It is also preferable to perform a surface treatment using a surface treatment agent having a functional group such as.
ハードコート層は、熱または活性エネルギー線を用いて硬化することが好ましく、その中でも放射線、ガンマー線、アルファー線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を用いることがより好ましく、安全性、生産性を考えると電子線、紫外線を用いることが特に好ましい。熱で硬化する場合は、プラスチック自身の耐熱性を考えて、加熱温度は140℃以下が好ましく、より好ましくは100℃以下である。 The hard coat layer is preferably cured using heat or active energy rays. Among them, active energy rays such as radiation, gamma rays, alpha rays, electron rays, and ultraviolet rays are more preferred, and safety and productivity are improved. In view of the above, it is particularly preferable to use an electron beam or an ultraviolet ray. In the case of curing with heat, the heating temperature is preferably 140 ° C. or less, more preferably 100 ° C. or less, considering the heat resistance of the plastic itself.
(5−2)前方散乱層
前方散乱層は、本発明の偏光板を液晶表示装置に適用した際に、上下左右方向の視野角特性(色相と輝度分布)改良するために使用される。本発明では、屈折率の異なる微粒子をバインダーに分散した構成が好ましく、例えば、前方散乱係数を特定化した特開11−38208号公報、透明樹脂と微粒子の相対屈折率を特定範囲とした特開2000−199809号公報、ヘイズ値を40%以上と規定した特開2002−107512号公報等の構成を使用することができる。
また、本発明の偏光板のヘイズの視野角特性を制御するため、住友化学の技術レポート「光機能性フィルム」31頁〜39頁に記載された「ルミスティ」と組み合わせて使用することも好ましい。
(5-2) Forward scattering layer The forward scattering layer is used to improve the viewing angle characteristics (hue and luminance distribution) in the vertical and horizontal directions when the polarizing plate of the present invention is applied to a liquid crystal display device. In the present invention, a configuration in which fine particles having different refractive indexes are dispersed in a binder is preferable. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-38208 in which the forward scattering coefficient is specified, and the relative refractive index of the transparent resin and the fine particles is in a specific range. 2000-199809 gazette, Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-107512 etc. which prescribed | regulated the haze value as 40% or more can be used.
Moreover, in order to control the viewing angle characteristics of the haze of the polarizing plate of the present invention, it is also preferable to use it in combination with “Lumistic” described in Sumitomo Chemical's technical report “Optical Functional Film” on pages 31-39.
(5−3)アンチグレア層
アンチグレア(防眩)層は、反射光を散乱させ映り込みを防止するために使用される。アンチグレア機能は、液晶表示装置の最表面(表示側)に凹凸を形成することにより得られる。アンチグレア機能を有する光学フィルムのヘイズは、3〜30%であることが好ましく、5〜20%であることがさらに好ましく、7〜20%であることが最も好ましい。
フィルム表面に凹凸を形成する方法は、例えば、微粒子を添加して膜表面に凹凸を形成する方法(例えば、特開2000−271878号公報等)、比較的大きな粒子(粒径0.05〜2μm)を少量(0.1〜50質量%)添加して表面凹凸膜を形成する方法(例えば、特開2000−281410号公報、同2000−95893号公報、同2001−100004号公報、同2001−281407号公報等)、フィルム表面に物理的に凹凸形状を転写する方法(例えば、エンボス加工方法が、特開昭63−278839号公報、特開平11−183710号公報、特開2000−275401号公報等に記載)等を好ましく使用することができる。
(5-3) Antiglare layer The antiglare (antiglare) layer is used to scatter reflected light and prevent reflection. The antiglare function is obtained by forming irregularities on the outermost surface (display side) of the liquid crystal display device. The haze of the optical film having an antiglare function is preferably 3 to 30%, more preferably 5 to 20%, and most preferably 7 to 20%.
The method for forming irregularities on the film surface is, for example, a method of forming irregularities on the film surface by adding fine particles (for example, JP-A No. 2000-271878), relatively large particles (particle size 0.05-2 μm). ) Is added in a small amount (0.1 to 50% by mass) (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-281410, 2000-95893, 2001-100004, and 2001). 281407, etc.), and a method for physically transferring the uneven shape onto the film surface (for example, embossing methods are disclosed in JP-A-63-278839, JP-A-11-183710, JP-A-2000-275401). Etc.) can be preferably used.
これらの機能層は、偏光膜側の面および偏光膜と反対面のどちらか片面、もしくは両面に設けて使用できる。 These functional layers can be used by being provided on one side or both sides of the surface on the polarizing film side and the surface opposite to the polarizing film.
5.偏光板を使用する液晶表示装置
次に本発明の偏光板が使用される液晶表示装置について説明する。
図2は、本発明の偏光板が使用される液晶表示装置の一例である。
5. Next, a liquid crystal display device using the polarizing plate of the present invention will be described.
FIG. 2 is an example of a liquid crystal display device in which the polarizing plate of the present invention is used.
図2に示す液晶表示装置は、液晶セル(105〜109)、および該液晶セル(105〜109)を挟持して配置された上側偏光板101と下側偏光板112とを有する。偏光板は偏光膜および一対の透明保護フィルムによって挟持されているが、図2中では一体化された偏光板として示し、詳細構造は省略する。液晶セルは、上側基板105および下側基板108と、これらに挟持される液晶分子107から形成される液晶層からなる。液晶セルは、ON・OFF表示を行う液晶分子の配向状態の違いで、TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)のような表示モードに分類されるが、本発明の偏光板は透過および反射型によらず、いずれの表示モードにも使用できる。
The liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes a liquid crystal cell (105 to 109), and an upper
基板105および108の液晶分子107に接触する表面(以下、「内面」という場合がある)には、配向膜(不図示)が形成されていて、配向膜上に施されたラビング処理等により、電界無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子107の配向が制御されている。また、基板105および108の内面には、液晶分子107からなる液晶層に電界を印加可能な透明電極(不図示)が形成されている。
An alignment film (not shown) is formed on the surfaces of the
TNモードのラビング方向は上下基板で互いに直交する方向に施し、その強さとラビング回数などでチルト角の大きさが制御できる。配向膜はポリイミド膜を塗布後焼成して形成することができる。液晶層のねじれ角(ツイスト角)の大きさは、上下基板のラビング方向の交差角と液晶材料に添加するカイラル剤により決まる。ここではツイスト角が90°になるようにするためピッチ60μm程度のカイラル剤を添加した。
なお、ツイスト角は、ノートパソコンやパソコンモニタ、テレビ用の液晶表示装置の場合は90°近傍(85から95°)に、携帯電話などの反射型表示装置として使用する場合は0から70°に設定する。またIPSモードやECBモードでは、ツイスト角が0°となる。IPSモードでは電極が下側基板108のみに配置され、基板面に平行な電界が印加される。また、OCBモードでは、ツイスト角がなく、チルト角を大きくし、VAモードでは液晶分子107が上下基板に垂直に配向する。
The rubbing direction of the TN mode is applied in directions orthogonal to each other on the upper and lower substrates, and the magnitude of the tilt angle can be controlled by the strength and the number of rubbing. The alignment film can be formed by applying and baking a polyimide film. The magnitude of the twist angle (twist angle) of the liquid crystal layer is determined by the crossing angle of the upper and lower substrates in the rubbing direction and the chiral agent added to the liquid crystal material. Here, a chiral agent having a pitch of about 60 μm was added so that the twist angle was 90 °.
The twist angle is about 90 ° (85 to 95 °) in the case of a notebook computer, a personal computer monitor, and a liquid crystal display device for a TV, and 0 to 70 ° when used as a reflective display device such as a cellular phone. Set. In the IPS mode and ECB mode, the twist angle is 0 °. In the IPS mode, electrodes are disposed only on the
ここで、液晶層の厚さdと屈折率異方性Δnの積Δndの大きさは白表示時の明るさを変化させる。このため最大の明るさを得るために表示モード毎にその範囲を設定する。
上側偏光板101の吸収軸102と下側偏光板112の吸収軸113の交差角は一般に概略直交に積層することで高コントラストが得られる。液晶セルの上側偏光板101の吸収軸102と上側基板105のラビング方向の交差角は液晶表示モードによってことなるが、TN、IPSモードでは一般に平行か垂直に設定する。OCB、ECBモードでは45°に設定することが多い。ただし、表示色の色調や視野角の調整のために各表示モードで最適値が異なり、この範囲に限定されるわけではない。
Here, the magnitude of the product Δnd of the thickness d of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn changes the brightness during white display. Therefore, in order to obtain the maximum brightness, the range is set for each display mode.
In general, the crossing angle between the
本発明の偏光板が使用される液晶表示装置は、図2の構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、液晶セルと偏光板との間に、別途、前述した視野角拡大フィルム(光学異方性層)103、110を配置することもできる。偏光板101、113と視野角拡大フィルム103、110は粘着剤で貼合した積層形態で配置されてもよいし、液晶セル側保護膜の一方を視野角拡大に使用した、いわゆる一体型楕円偏光板として配置されてもよい。
The liquid crystal display device in which the polarizing plate of the present invention is used is not limited to the configuration of FIG. 2, and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film. In addition, the aforementioned viewing angle widening films (optically anisotropic layers) 103 and 110 can be separately disposed between the liquid crystal cell and the polarizing plate. The
また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置できる。また、本発明の偏光板が使用される液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けてもよい。 When used as a transmission type, a cold cathode or hot cathode fluorescent tube, or a backlight having a light emitting diode, field emission element, or electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface. Further, the liquid crystal display device in which the polarizing plate of the present invention is used may be of a reflective type. In such a case, only one polarizing plate may be disposed on the observation side, and the back of the liquid crystal cell or under the liquid crystal cell. A reflective film is installed on the inner surface of the side substrate. Of course, a front light using the light source may be provided on the liquid crystal cell observation side.
本発明を具体的に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 In order to describe the present invention specifically, the following examples will be described. However, the present invention is not limited to these examples.
[比較例1:偏光板P−1の作製]
平均重合度が2400、膜厚125μmのPVAフィルムを15℃のイオン交換水にて15秒予備膨潤し、ステンレス製のブレードにて表面水分を掻き取ったのち、該PVAフィルムを濃度が一定になるように濃度補正しつつヨウ素1.0g/L、ヨウ化カリウム60.0g/L、の水溶液(染色液)に40℃にて85秒浸漬し、さらに濃度が一定になるように濃度補正しつつ硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム30g/Lの水溶液(硬膜液)に55℃にて90秒浸漬後、フィルムの両面をステンレス製ブレードにて余剰水分を掻き取り、図1の形態のテンター延伸機に導入した。搬送速度を4m/分として、100m送出し、60℃98%雰囲気下で4.12倍まで延伸した後、テンターを延伸方向に対し図1の如く屈曲させ、以降幅を一定に保ち、収縮させながら67℃雰囲気で乾燥させた後テンターから離脱した。このときの偏光膜の厚みは29μmで、含水率は4.0%であった。その後、幅方向から3cm、カッターにて耳きりをした後、PVA((株)クラレ製PVA−124H)3%水溶液を接着剤としてケン化処理した富士写真フィルム(株)製フジタック(セルローストリアセテート、面内レターデーション値3.0nm、膜厚80μm)と貼り合わせ、さらに70℃で10分間加熱して有効幅650mm、長さ100mのロール形態の偏光板P−1を作製した。
この偏光板について、410nmのクロスニコル時の透過率を島津自記分光光度計UV3100にて測定した。
偏光度Pは、2枚の偏光板を吸収軸を一致させて重ねた場合の透過率をH0(%)、吸収軸を直交させて重ねた場合の透過率をH1(%)として、次式により求めた。
単板透過率、偏光度は視感度補正を行った。
P=((H0−H1)/(H0+H1))1/2×100
また、偏光膜中の硼酸含有量は、原子吸光を用いて、偏光膜の膜厚は接触型膜厚計により調べた。
偏光板P−1を、80℃90%の条件下で24時間放置した後の偏光度変化ΔPを測定し、耐久性の指標とした。
ΔP=初期の偏光度−80℃90%の条件下で24時間放置した後の偏光度
これらの結果を表1に記載した。
[Comparative Example 1: Production of Polarizing Plate P-1]
A PVA film having an average degree of polymerization of 2400 and a film thickness of 125 μm is pre-swelled with ion exchange water at 15 ° C. for 15 seconds, and after scraping the surface moisture with a stainless steel blade, the concentration of the PVA film becomes constant. As described above, the sample was immersed in an aqueous solution (staining solution) of 1.0 g / L of iodine and 60.0 g / L of potassium iodide at 40 ° C. for 85 seconds, and the concentration was corrected so that the concentration was constant. After dipping in an aqueous solution (hardening solution) of boric acid 42.5 g / L and potassium iodide 30 g / L at 55 ° C. for 90 seconds, both surfaces of the film were scraped with a stainless steel blade to remove excess moisture. It was introduced into a tenter drawing machine. After feeding 100m at a conveyance speed of 4m / min and stretching up to 4.12 times in a 98 ° C 98% atmosphere, the tenter is bent in the stretching direction as shown in Fig. 1, and then the width is kept constant and contracted. However, it was removed from the tenter after drying in an atmosphere at 67 ° C. At this time, the polarizing film had a thickness of 29 μm and a moisture content of 4.0%. Then, 3 cm from the width direction, after cutting with a cutter, Fujitac (cellulose triacetate, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), which was saponified using a 3% aqueous solution of PVA (PVA-124H manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as an adhesive. In-plane retardation value 3.0 nm, film thickness 80 μm), and further heated at 70 ° C. for 10 minutes to produce roll-type polarizing plate P-1 having an effective width of 650 mm and a length of 100 m.
About this polarizing plate, the transmittance | permeability at the time of 410 nm crossed Nicols was measured with Shimadzu self-recording spectrophotometer UV3100.
The degree of polarization P is expressed by the following equation, where the transmittance when two polarizing plates are overlapped with the absorption axis aligned is H0 (%), and the transmittance when the absorption axes are stacked orthogonally is H1 (%). Determined by
The single plate transmittance and polarization degree were corrected for visibility.
P = ((H0−H1) / (H0 + H1)) 1/2 × 100
The content of boric acid in the polarizing film was measured by atomic absorption, and the thickness of the polarizing film was examined by a contact type film thickness meter.
The polarization degree change ΔP after the polarizing plate P-1 was allowed to stand for 24 hours at 80 ° C. and 90% was measured and used as an index of durability.
ΔP = initial polarization degree−polarization degree after standing at 80 ° C. and 90% for 24 hours. These results are shown in Table 1.
[比較例2〜5:偏光板P−2〜P−5の作製]
PVAフィルムの膜厚、硬膜液温度、延伸倍率、染色液のイオン交換水による希釈、染色液浸漬時間を表1に記載するように変更し、比較例1と同様にして偏光板P−2〜P−5を作製した。
比較例1と同様の測定を行い、結果を表1にまとめた。
[Comparative Examples 2 to 5: Production of polarizing plates P-2 to P-5]
The thickness of the PVA film, the hardening solution temperature, the draw ratio, the dilution of the dye solution with ion-exchanged water, and the dye solution immersion time were changed as shown in Table 1, and in the same manner as in Comparative Example 1, the polarizing plate P-2 -P-5 was produced.
The same measurements as in Comparative Example 1 were performed, and the results are summarized in Table 1.
[比較例6:偏光板P−6の作製]
テンター延伸機を用いて、横一軸延伸すること以外は、比較例3と同様にして偏光板P−6を作製した。
比較例1同様の測定を行い、結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 6: Production of polarizing plate P-6]
A polarizing plate P-6 was produced in the same manner as in Comparative Example 3 except that the film was uniaxially stretched using a tenter stretching machine.
The same measurements as in Comparative Example 1 were performed, and the results are summarized in Table 1.
[比較例7:偏光板P−7]
日東電工社製偏光板(SEG1425DU)を偏光板P−7とした。これについて、比較例1と同様な測定を行い、結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 7: Polarizing plate P-7]
A polarizing plate (SEG1425DU) manufactured by Nitto Denko Corporation was designated as polarizing plate P-7. About this, the same measurement as the comparative example 1 was performed, and the result was put together in Table 1.
表1より、偏光板偏光膜を薄膜化していくと、耐久性が悪化していくことがわかる。 From Table 1, it can be seen that the durability deteriorates as the polarizing plate is thinned.
[実施例1:偏光板P−8の作製]
硼酸液を硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム3g/L水溶液とし、50℃にて90秒浸漬すること以外は比較例2と同様にして偏光板P−8を作製した。
このときの膜厚は24μm、単位体積当たりの硼酸含有量は205Kg/m3、410nmのクロスニコル透過率は0.06%であった。
また、80℃90%条件下での24h後の偏光度変化ΔPは0.11%であった。
[Example 1: Production of polarizing plate P-8]
A polarizing plate P-8 was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that the boric acid solution was an aqueous solution of boric acid 42.5 g / L and potassium iodide 3 g / L, and dipped at 50 ° C. for 90 seconds.
The film thickness at this time was 24 μm, the boric acid content per unit volume was 205 kg / m 3 , and the crossed Nicol transmittance at 410 nm was 0.06%.
Further, the change in polarization degree ΔP after 24 hours under the condition of 80 ° C. and 90% was 0.11%.
[実施例2:偏光板P−9の作製]
硼酸液を硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム3g/L水溶液、ヨウ素0.05g/Lとし、55℃にて90秒浸漬すること以外は比較例3と同様にして偏光板P−9を作製した。
このときの膜厚は19μm、単位体積当たりの硼酸含有量は235Kg/m3、410nmのクロスニコル透過率は0.06%であった。
また、80℃90%条件下での24h後の偏光度変化ΔPは0.10%であった。
[Example 2: Production of polarizing plate P-9]
A polarizing plate P-9 was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the boric acid solution was 42.5 g / L boric acid, 3 g / L potassium iodide aqueous solution, 0.05 g / L iodine, and immersion at 55 ° C. for 90 seconds. Produced.
The film thickness at this time was 19 μm, the boric acid content per unit volume was 235 Kg / m 3 , and the crossed Nicols transmittance at 410 nm was 0.06%.
Further, the change in polarization degree ΔP after 24 hours under the condition of 80 ° C. and 90% was 0.10%.
[実施例3:偏光板P−10の作製]
硼酸液を硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム3g/L水溶液、ヨウ素0.05g/Lとし、50℃にて90秒浸漬すること以外は比較例4と同様にして偏光板P−10を作製した。
このときの膜厚は17.5μm、単位体積当たりの硼酸含有量は240Kg/m3、410nmのクロスニコル透過率は0.12%であった。
また、80℃90%条件下での24h後の偏光度変化ΔPは0.12%であった。
[Example 3: Production of polarizing plate P-10]
A polarizing plate P-10 was prepared in the same manner as in Comparative Example 4, except that the boric acid solution was boric acid 42.5 g / L, potassium iodide 3 g / L aqueous solution, iodine 0.05 g / L, and immersion for 90 seconds at 50 ° C. Produced.
The film thickness at this time was 17.5 μm, the boric acid content per unit volume was 240 kg / m 3 , and the crossed Nicol transmittance at 410 nm was 0.12%.
Further, the change in polarization degree ΔP after 24 hours under the condition of 80 ° C. and 90% was 0.12%.
[実施例4:偏光板P−11の作製]
硼酸液を硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム4g/L水溶液、ヨウ素0.05g/Lとし、50℃にて90秒浸漬すること以外は比較例5と同様にして偏光板P−11を作製した。
このときの膜厚は14μm、単位体積当たりの硼酸含有量は240Kg/m3、410nmのクロスニコル透過率は0.08%であった。
また、80℃90%条件下での24h後の偏光度変化ΔPは0.10%であった。
[Example 4: Production of polarizing plate P-11]
A polarizing plate P-11 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the boric acid solution was boric acid 42.5 g / L, potassium iodide 4 g / L aqueous solution, iodine 0.05 g / L, and immersion was performed at 50 ° C. for 90 seconds. Produced.
The film thickness at this time was 14 μm, the boric acid content per unit volume was 240 Kg / m 3 , and the crossed Nicol transmittance at 410 nm was 0.08%.
Further, the change in polarization degree ΔP after 24 hours under the condition of 80 ° C. and 90% was 0.10%.
[実施例5:偏光板P−12の作製]
硼酸液を硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム4g/L水溶液、ヨウ素0.05g/Lとし、50℃にて90秒浸漬すること以外は比較例5と同様にして偏光板P−12を作製した。
このときの膜厚は14μm、単位体積当たりの硼酸含有量は240Kg/m3、410nmのクロスニコル透過率は0.08%であった。
また、80℃90%条件下での24h後の偏光度変化ΔPは0.10%であった。
[Example 5: Production of polarizing plate P-12]
A polarizing plate P-12 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5, except that the boric acid solution was boric acid 42.5 g / L, potassium iodide 4 g / L aqueous solution, iodine 0.05 g / L, and immersion at 50 ° C. for 90 seconds. Produced.
The film thickness at this time was 14 μm, the boric acid content per unit volume was 240 Kg / m 3 , and the crossed Nicol transmittance at 410 nm was 0.08%.
Further, the change in polarization degree ΔP after 24 hours under the condition of 80 ° C. and 90% was 0.10%.
[実施例6:偏光板P−13の作製]
硼酸液を硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム4g/L水溶液、ヨウ素0.05g/Lとし、55℃にて90秒浸漬すること以外は比較例5と同様にして偏光板P−13を作製した。
このときの膜厚は14μm、単位体積当たりの硼酸含有量は275Kg/m3、410nmのクロスニコル透過率は0.08%であった。
また、80℃90%条件下での24h後の偏光度変化ΔPは0.11%であった。
[Example 6: Production of polarizing plate P-13]
A polarizing plate P-13 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the boric acid solution was boric acid 42.5 g / L, potassium iodide 4 g / L aqueous solution, iodine 0.05 g / L, and immersion was performed at 55 ° C. for 90 seconds. Produced.
The film thickness at this time was 14 μm, the boric acid content per unit volume was 275 Kg / m 3 , and the crossed Nicol transmittance at 410 nm was 0.08%.
Further, the change in polarization degree ΔP after 24 hours under the condition of 80 ° C. and 90% was 0.11%.
[実施例7:偏光板P−14の作製]
硼酸液を硼酸42.5g/L、ヨウ化カリウム4g/L水溶液、ヨウ素0.05g/Lとし、55℃にて120秒浸漬すること以外は比較例5と同様にして偏光板P−14を作製した。
このときの膜厚は14μm、単位体積当たりの硼酸含有量は295Kg/m3、410nmのクロスニコル透過率は0.08%であった。
また、80℃90%条件下での24h後の偏光度変化ΔPは0.10%であった。
[Example 7: Production of polarizing plate P-14]
A polarizing plate P-14 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the boric acid solution was boric acid 42.5 g / L, potassium iodide 4 g / L aqueous solution, iodine 0.05 g / L, and immersion at 55 ° C. for 120 seconds. Produced.
The film thickness at this time was 14 μm, the boric acid content per unit volume was 295 Kg / m 3 , and the crossed Nicol transmittance at 410 nm was 0.08%.
Further, the change in polarization degree ΔP after 24 hours under the condition of 80 ° C. and 90% was 0.10%.
これらの結果を表2にまとめた。 These results are summarized in Table 2.
次に一例として、光学補償シートと組み合わせた液晶パネルの実施例について記載する。
[実施例6]
(セルロースアセテートフイルムの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
Next, an example of a liquid crystal panel combined with an optical compensation sheet will be described as an example.
[Example 6]
(Production of cellulose acetate film)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
<セルロースアセテート溶液組成>
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
<Cellulose acetate solution composition>
Cellulose acetate having an acetylation degree of 60.9% 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (No. 1) 2 solvents) 54 parts by mass 1-butanol (third solvent) 11 parts by mass
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤16質量部、メチレンクロライド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部にレターデーショ ン上昇剤溶液25質量部を混合し、充分に攪 拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート100質量部に対して、3.5質量部であった。 In another mixing tank, 16 parts by mass of the following retardation increasing agent, 80 parts by mass of methylene chloride and 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution. A dope was prepared by mixing 474 parts by mass of a cellulose acetate solution with 25 parts by mass of a letter-raising agent solution and stirring sufficiently. The addition amount of the retardation increasing agent was 3.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が40℃となってから、70℃の温風で1分乾燥し、バンドからフイルムを剥ぎ取った。次いでフイルムを140℃の乾燥風で10分乾燥し、残留溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフイルム(厚さ:50μm)を製造した。作製したセルロースアセテートフイルムを2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。このセルロースアセテートフイルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、63mN/mであった。また、波長546nmで測定したReレターデーション値は4nmであった。 The obtained dope was cast using a band casting machine. After the film surface temperature on the band reached 40 ° C., the film was dried with warm air of 70 ° C. for 1 minute, and the film was peeled off from the band. Subsequently, the film was dried with a drying air at 140 ° C. for 10 minutes to produce a cellulose acetate film (thickness: 50 μm) having a residual solvent amount of 0.3% by mass. The produced cellulose acetate film was immersed in a 2.0N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water and dried. The surface energy of this cellulose acetate film was determined by a contact angle method and found to be 63 mN / m. The Re retardation value measured at a wavelength of 546 nm was 4 nm.
(配向膜の形成)
作製したセルロースアセテートフイルム上に、下記の組成の配向膜形成用塗布液を#16のワイヤーバーコーターで28ml/m2 塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。次に、セルロースアセテートフイルムの長手方向と平行な方向に、形成した膜にラビング処理を実施した。
(Formation of alignment film)
On the produced cellulose acetate film, a coating solution for forming an alignment film having the following composition was applied at 28 ml / m 2 with a # 16 wire bar coater. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds. Next, the formed film was rubbed in a direction parallel to the longitudinal direction of the cellulose acetate film.
<配向膜塗布液組成>
下記構造の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.5質量部
<Alignment film coating solution composition>
Modified polyvinyl alcohol having the following structure 10 parts by weight Water 371 parts by weight Methanol 119 parts by weight Glutaraldehyde (crosslinking agent) 0.5 parts by weight
(光学異方性層の形成)
配向膜上に、下記構造のディスコティック化合物(円盤状(液晶性)化合物)41.01g、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)4.06g、セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製)0.90g、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)0.23g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)1.35g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.45gを、102gのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、#3.6のワイヤーバーで塗布した。これを130℃の恒温ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、60℃の雰囲気下で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償シート(KH−01)を作製した。波長546nmで測定した光学異方性層のReレターデーション値は43nmであった。また、円盤面と第1透明支持体面との間の角度(傾斜角)は平均で42゜であった。
(Formation of optically anisotropic layer)
On the alignment film, 41.01 g of a discotic compound (discotic (liquid crystal) compound) having the following structure, 4.06 g of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose Acetate butyrate (CAB551-0.2, manufactured by Eastman Chemical Company) 0.90 g, cellulose acetate butyrate (CAB531-1, manufactured by Eastman Chemical Company) 0.23 g, photopolymerization initiator (Irgacure 907, Ciba Geigy Company) A coating solution prepared by dissolving 1.35 g (manufactured) and 0.45 g sensitizer (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) in 102 g of methyl ethyl ketone was coated with a # 3.6 wire bar. This was heated in a constant temperature zone of 130 ° C. for 2 minutes to orient the discotic compound. Next, UV irradiation was performed for 1 minute using a 120 W / cm high pressure mercury lamp in an atmosphere of 60 ° C. to polymerize the discotic compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, an optically anisotropic layer was formed, and an optical compensation sheet (KH-01) was produced. The Re retardation value of the optically anisotropic layer measured at a wavelength of 546 nm was 43 nm. The angle (tilt angle) between the disk surface and the first transparent support surface was 42 ° on average.
比較例1で作製した偏光膜に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記で作製した光学補償シート(KH−01)をセルロースアセテートフイルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。偏光膜の透過軸と光学補償シート(KH−01)の遅相軸とは平行になるように配置した。市販のセルローストリアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。このようにして偏光板を作製した。 Using the polyvinyl alcohol-based adhesive, the optical compensation sheet (KH-01) prepared above is attached to one side of the polarizing film so that the cellulose acetate film is on the polarizing film side. It was. The transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the optical compensation sheet (KH-01) were arranged in parallel. A commercially available cellulose triacetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was subjected to saponification treatment and attached to the opposite side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. In this way, a polarizing plate was produced.
TN型液晶セルからなる20インチの液晶表示装置(LC−20V1、シャープ(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記で作製した偏光板を、光学補償シート(KH−01)が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とが直交するように配置した。温度25℃、相対湿度60%の環境条件において、バックライトを5時間連続点灯し、全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して光漏れを評価した。その結果、液晶表示装置の表示画面において光漏れは観測されなかった。 A pair of polarizing plates provided in a 20-inch liquid crystal display device (LC-20V1, manufactured by Sharp Corporation) composed of a TN type liquid crystal cell is peeled off, and instead of the polarizing plate produced above, an optical compensation sheet (KH One sheet was affixed to the viewer side and the backlight side through an adhesive so that -01) was on the liquid crystal cell side. The transmission axis of the polarizing plate on the observer side and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side were arranged so as to be orthogonal to each other. Under the environmental conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, the backlight was lit continuously for 5 hours, and the entire black display state was visually observed in a dark room to evaluate light leakage. As a result, no light leakage was observed on the display screen of the liquid crystal display device.
(イ) フィルム導入方向
(ロ) 次工程へのフィルム搬送方向
(a) フィルムを導入する工程
(b) フィルムを延伸する工程
(c) 延伸フィルムを次工程へ送る工程
A1 フィルムの保持手段への噛み込み位置とフィルム延伸の起点位置(実質保持開始点:右)
B1 フィルムの保持手段への噛み込み位置(左)
C1 フィルム延伸の起点位置(実質保持開始点:左)
Cx フィルム離脱位置とフィルム延伸の終点基準位置(実質保持解除点:左)
Ay フィルム延伸の終点基準位置(実質保持解除点:右)
|L1−L2| 左右のフィルム保持手段の行程差
W フィルムの延伸工程終端における実質幅
θ 延伸方向とフィルム進行方向のなす角
21 導入側フィルムの中央線
22 次工程に送られるフィルムの中央線
23 フィルム保持手段の軌跡(左)
24 フィルム保持手段の軌跡(右)
25 導入側フィルム
26 次工程に送られるフィルム
27、27’ 左右のフィルム保持開始(噛み込み)点
28、28’ 左右のフィルム保持手段からの離脱点
101 上偏光板
102 上偏光板吸収軸
103 上光学異方性層
104 上光学異方性層配向制御方向
105 液晶セル上電極基板
106 上基板配向制御方向
107 液晶層
108 液晶セル下電極基板
109 下基板配向制御方向
110 下光学異方性層
111 下光学異方性層配向制御方向
112 下偏光板
113 下偏光板吸収軸
(A) Film introduction direction (b) Film transport direction to the next step (a) Step of introducing the film (b) Step of stretching the film (c) Step of sending the stretched film to the next step A1 To the means for holding the film Biting position and starting point of film stretching (actual holding start point: right)
B1 Biting position of film holding means (left)
C1 Film stretch starting position (substantially holding start point: left)
Cx film release position and film stretching end point reference position (substantially holding release point: left)
Ay Film drawing end point reference position (substantially holding release point: right)
| L1-L2 | Stroke difference W between left and right film holding means Substantially width θ at the end of the
24 Trajectory of film holding means (right)
25 Introduction-
Claims (12)
該透明保護膜の一方が、酢化度が59.0乃至61.5%の範囲にあるセルロースアセテートと、該セルロースアセテート100質量部に対して、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物0.01〜20質量部を含むセルロースアセテートフイルム上に、液晶性化合物から形成された光学異方性層が備えられている光学補償シートであり、該セルロースアセテートフイルムの下記数式(1)により定義されるReレターデーション値が0乃至20nmの範囲にあり、下記数式(2)により定義されるRthレターデーション値が70乃至400nmの範囲にあり、そして厚みが10乃至70μmの範囲にあることを特徴とする請求項8に記載の偏光板。
数式(1): Re=(nx−ny)×d
数式(2): Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
[上記数式中、nxは、フイルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは、フイルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは、フイルムの厚み方向の屈折率であり、そして、dは、フイルムの厚さである]。 A polarizing plate comprising a polarizing film and two transparent protective films disposed on both sides thereof,
One of the transparent protective films is a cellulose acetate having an acetylation degree in the range of 59.0 to 61.5%, and an aromatic compound having at least two aromatic rings with respect to 100 parts by mass of the cellulose acetate. An optical compensation sheet comprising an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline compound on a cellulose acetate film containing 0.01 to 20 parts by mass, and is defined by the following mathematical formula (1) of the cellulose acetate film. The Re retardation value is in the range of 0 to 20 nm, the Rth retardation value defined by the following formula (2) is in the range of 70 to 400 nm, and the thickness is in the range of 10 to 70 μm. The polarizing plate according to claim 8.
Formula (1): Re = (nx−ny) × d
Formula (2): Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d
[In the above formula, nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane, ny is the refractive index in the fast axis direction in the film plane, and nz is the refractive index in the thickness direction of the film. And d is the thickness of the film].
該透明保護膜の一方が、酢化度が59.0乃至61.5%の範囲にあるセルロースアセテートと、該セルロースアセテート100質量部に対して、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物0.01〜20質量部を含むセルロースアセテートフイルム上に、液晶性化合物から形成された光学異方性層が備えられている光学補償シートであり、該セルロースアセテートフイルムの下記数式(1)により定義されるReレターデーション値が0乃至20nmの範囲にあり、下記数式(2)により定義されるRthレターデーション値が0乃至40nmの範囲にあり、そして厚みが10乃至70μmの範囲にあることを特徴とする請求項8に記載の偏光板。
数式(1): Re=(nx−ny)×d
数式(2): Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
[上記数式中、nxは、フイルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは、フイルム面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは、フイルムの厚み方向の屈折率であり、そして、dは、フイルムの厚さである]。 A polarizing plate comprising a polarizing film and two transparent protective films disposed on both sides thereof,
One of the transparent protective films is a cellulose acetate having an acetylation degree in the range of 59.0 to 61.5%, and an aromatic compound having at least two aromatic rings with respect to 100 parts by mass of the cellulose acetate. An optical compensation sheet comprising an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline compound on a cellulose acetate film containing 0.01 to 20 parts by mass, and is defined by the following mathematical formula (1) of the cellulose acetate film. The Re retardation value is in the range of 0 to 20 nm, the Rth retardation value defined by the following formula (2) is in the range of 0 to 40 nm, and the thickness is in the range of 10 to 70 μm. The polarizing plate according to claim 8.
Formula (1): Re = (nx−ny) × d
Formula (2): Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d
[In the above formula, nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane, ny is the refractive index in the fast axis direction in the film plane, and nz is the refractive index in the thickness direction of the film. And d is the thickness of the film].
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
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