JP2014066955A - 偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学フィルムA(202)、偏光子204及び光学フィルムB(205)を、この順に積層して形成される偏光板201であって、該光学フィルムA(202)は、アクリル樹脂を主成分とするアクリル層202Aと、該アクリル層の表面に少なくとも1層のセルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層202B、202Cとを有する積層体を、縦横合わせて2.1〜4.0倍の延伸倍率の範囲で延伸して作製されたフィルムであり、該光学フィルムB(205)は、シクロオレフィン樹脂を主成分とするフィルムであることを特徴とする偏光板201。
【選択図】図1
Description
B−(G−A)n−G−B
〔式中、Bは、ヒドロキシ基又はカルボン酸残基を表す。Gは、炭素数が2〜12の範囲のアルキレングリコール残基、炭素数が6〜12の範囲のアリールグリコール残基又は炭素数が4〜12の範囲のオキシアルキレングリコール残基を表す。Aは、炭素数が4〜12の範囲のアルキレンジカルボン酸残基又は炭素数が6〜12の範囲のアリールジカルボン酸残基を表す。nは、1以上の整数を表す。〕
3.前記偏光子の膜厚が、5〜20μmの範囲内であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の偏光板。
本発明の偏光板は、アクリル樹脂を主成分とするアクリル層と、該アクリル層の表面に少なくとも1層のセルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層とを積層した後、縦横合わせて2.1〜4.0倍の延伸倍率の範囲で延伸して作製された光学フィルムAと、偏光子と、シクロオレフィン樹脂を主成分とする光学フィルムBとをこの順で積層して作製される。
はじめに、本発明に係る光学フィルムAの構成要素であるアクリル層、セルロースアシレート層の詳細について説明する。
本発明に係るアクリル層を構成するアクリル樹脂としては、メタクリル樹脂も含み、アクリレート/メタクリレートの誘導体、特にアクリレートエステル/メタクリレートエステルの(共)重合体が好ましい。アクリル樹脂としては、特に制限されるものではないが、メチルメタクリレート単位が51〜99質量%、及びこれと共重合可能な他のアクリル樹脂の単量体単位が1〜50質量%からなるものが、高品位の光学フィルムを得ることができる観点から好ましい。
カラム:Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ:L6000(日立製作所(株)製)
流量:1.0ml/min
校正曲線:標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=2,800,000〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いることが好ましい。
本発明においては、本発明に係るアクリル樹脂の発現する特性を損なわない範囲、すなわち、「アクリル樹脂を主成分とするアクリル層」を維持することができ、本発明の目的効果を損なわない範囲で、更に他の熱可塑性樹脂を含むことができる。
本発明に係るセルロースアシレート層を構成するセルロースアシレート樹脂としては、特に制限はないが、アシル基の総置換度が2.0〜3.0の範囲内にあるセルロースアシレート樹脂が好ましい。
2.0≦TA全≦3.0
条件(ロ)
1.5≦TA2≦3.0
条件(ハ)
0.0≦TA3≦0.7
本発明に係るセルロースアシレート樹脂としては、特に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、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートベンゾエート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレートから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。これらのなかでより好ましいセルロースアシレート樹脂は、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であり、更に好ましくはトリアセチルセルロースである。
本発明に係るセルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層において、下記一般式(FB)で表される化合物を、該セルロースアシレート樹脂全質量の20〜65質量%の範囲内で含有することが好ましい。
B−(G−A)n−G−B
上記一般式(FB)において、Bは、ヒドロキシ基又はカルボン酸残基を表す。Gは、炭素数が2〜12の範囲のアルキレングリコール残基、炭素数が6〜12の範囲のアリールグリコール残基又は炭素数が4〜12の範囲のオキシアルキレングリコール残基を表す。Aは、炭素数が4〜12の範囲のアルキレンジカルボン酸残基又は炭素数が6〜12の範囲のアリールジカルボン酸残基を表す。nは、1以上の整数を表す。
(疎水化剤)
また、本発明に係る光学フィルムAにおいては、セルロースアシレート層又はアクリル層が、多価アルコールエステル系疎水化剤、重縮合エステル系疎水化剤及び炭水化物誘導体系疎水化剤のなかから選ばれる少なくとも1つの疎水化剤を含有することが好ましい。
本発明に用いられる多価アルコールは、次の一般式(I)で表される。
R1−(OH)n
ただし、R1はn価の有機基、nは2以上の正の整数を表す。
本発明においては、疎水化剤として、単糖あるいは2〜10個の単糖単位を含む炭水化物の誘導体(以下、炭水化物誘導体系疎水化剤ともいう)が好ましい。
本発明においては、光学フィルムAに柔軟性を与え、寸法安定性を向上させ、耐湿性を向上させるために可塑剤を用いてもよい。
本発明に係る光学フィルムAには、前記説明した各添加剤のほかに、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、他の添加剤を用いてもよい。他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、フッ素系界面活性剤、剥離剤、マット剤、劣化防止剤、光学異方性制御剤、赤外線吸収剤等が挙げられ、必要に応じ適宜使用することができる。
本発明に係る光学フィルムAには、偏光板又は液晶セル等の光等による劣化防止の観点から、紫外線吸収剤が好ましく用いられる。
本発明に係る光学フィルムAには、剥離促進剤を含むことが、より剥離性と高める観点から好ましい。剥離促進剤は、例えば、0.001〜1質量%の割合で含めることができ、0.5質量%以下の添加であれば剥離剤のフィルムからの分離等が発生し難いため好ましく、0.005質量%以上であれば所望の剥離低減効果を得ることができるため好ましいため、0.005〜0.5質量%の割合で含めることが好ましく、0.01〜0.3質量%の割合で含めることがより好ましい。剥離促進剤としては、公知のものが採用でき、有機、無機の酸性化合物、界面活性剤、キレート剤等を使用することができる。なかでも、多価カルボン酸及びそのエステルが効果的であり、特に、クエン酸のエチルエステル類が効果的に使用することができる。
本発明に係る光学フィルムAには、ハンドリングされる際の耐傷性やスムーズな搬送性を付与する観点から、微粒子を添加することが一般に行われる。それらは、一般に、マット剤、ブロッキング防止剤あるいはキシミ防止剤と称されて、従来から利用されている。それらは、前述の機能を発現する素材であれば特に限定されず、マット剤としては、無機化合物から構成される無機マット剤であっても、有機化合物から構成される有機マット剤であってもよい。
本発明に係る光学フィルムAは、上記説明したアクリル樹脂を主成分とするアクリル層と、該アクリル層の表面に少なくとも1層のセルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層とを有する積層体を、縦横合わせて2.1〜4.0倍の延伸倍率の範囲で延伸して光学フィルムを製造することを特徴とし、好ましくは溶液流延法で作製することが好ましい。
本発明に係る光学フィルムAの製造に用いる熱可塑性樹脂(セルロースアシレート樹脂あるいはアクリル樹脂)の溶液(セルロースアシレート層形成用のドープ、あるいはアクリル層形成用のドープ)の調製について、その溶解方法としては、室温溶解法、冷却溶解法又は高温溶解方法により実施され、更にはこれらの組合せで実施される。これらに関しては、例えば、特開平5−163301号、特開昭61−106628号、特開昭58−127737号、特開平9−95544号、特開平10−95854号、特開平10−45950号、特開2000−53784号、特開平11−322946号、特開平11−322947号、特開平2−276830号、特開2000−273239号、特開平11−71463号、特開平04−259511号、特開2000−273184号、特開平11−323017号、特開平11−302388号等の各公報には、セルロースアシレート溶液の調製法が記載されている。これらのセルロースアシレート樹脂の有機溶媒への溶解方法は、本発明に係るセルロースアシレート樹脂あるいはアクリル層に対しても、これらの技術を適宜適用できるものである。これらの詳細、特に非塩素系溶媒系については、公技番号2001−1745号の22〜25頁に詳細に記載されている方法で実施することができる。更に、熱可塑性樹脂のドープ溶液は、溶液濃縮、濾過が通常実施され、同様に前記公技番号2001−1745号の25頁にその詳細が記載されている。なお、高温で各樹脂を溶解する場合は、使用する有機溶媒の沸点以上の場合がほとんどであり、その場合は加圧状態で用いられる。
次いで、本発明に係る樹脂を溶解し、ドープを形成する有機溶媒(単に溶媒ともいう。)について説明する。
本発明における製造方法では、ドープ(B)の固形分濃度(ドープ乾燥後、固体となる成分の濃度)はその分子量に応じて適切に選ばれるものであるが、溶液流延製膜を行うのに適切な粘度のドープを得るためには、固形分濃度が16〜50質量%であることが好ましい。更には、前記ドープ(B)の固形分濃度は、16〜30質量%であることがより好ましく、18〜25質量%であることが特に好ましい。
本発明における製造方法では、セルロースアシレート樹脂を含むドープ(A)及びアクリル樹脂を含むドープ(B)の複素粘度が、いずれも10〜80Pa・sの範囲内であることが好ましい。複素粘度をこのような範囲に設定することにより、溶液流延適性が向上する傾向にあり好ましい。ここでいうドープの複素粘度とは、溶液剪断レオメータ測定によって測定した粘度をいう。
さらに、支持体離型性、界面密着性、低カールなどを達成する観点からは、前記ドープ(A)及びドープ(B)中の熱可塑性樹脂の組成は、以下の条件を満たすことも好ましい。ドープ(A)における熱可塑性樹脂中のセルロースアシレート樹脂の占める割合としては、50〜100質量%の範囲が好ましく、更に好ましくは70〜100質量%の範囲であり、最も好ましくは80〜100質量%の範囲である。また、ドープ(B)における熱可塑性樹脂中のアクリル樹脂の占める割合は、30〜100質量%の範囲が好ましく、更に好ましくは50〜100質量%の範囲であり、最も好ましくは70〜100質量%の範囲である。
本発明に係る光学フィルムAの製造方法においては、アクリル樹脂を主成分とするアクリル層と、該アクリル層の表面に少なくとも1層のセルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層とを積層して積層体を構成することを特徴とするが、更に好ましくは、セルロースアシレート樹脂を含むドープ(A)及びアクリル樹脂を含むドープ(B)を、流延基材(流延用支持体)側から(A)−(B)−(A)の順番で、同時又は逐次に流延基材上に流延して、3層構成からなる積層体を形成する方法が好ましい。
本発明に係る光学フィルムAの製造方法においては、アクリル樹脂を主成分とするアクリル層とセルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層の積層体を、延伸倍率として縦横合わせて2.1〜4.0倍の延伸倍率の範囲で延伸することにより、所望の位相差値(リターデーション値)とすることができる。
ここで、Mはウェブの任意時点での質量、NはMを測定したウェブを110℃で3時間乾燥させた時の質量である。
本発明に係る光学フィルムAの製造方法においては、乾燥工程終了後に熱処理工程を設けることが好ましい。当該熱処理工程における熱処理は、乾燥工程終了後に行われればよく、延伸/乾燥工程後直ちに行ってよいし、あるいは乾燥工程終了後に後述する方法で一旦巻き取った後に、熱処理工程だけを別途設けてもよい。本発明においては、乾燥工程終了後に一旦、室温〜100℃以下まで冷却した後、改めて前記熱処理工程を設けることが好ましい。これは熱寸法安定性のより優れたフィルムを得られる点で有利であるからである。同様の理由で、熱処理工程直前において、残留溶媒量を2質量%未満、好ましくは0.4質量%未満まで乾燥することが好ましい。
また、延伸処理されたフィルムは、その後、100℃以上に加熱された水蒸気を吹き付けられる工程を経て製造してもよい。この加熱水蒸気の吹き付け工程を付与することにより、製造される光学フィルムの残留応力が緩和されて、寸度変化が小さくなるので好ましい。水蒸気の温度は100℃以上であれば特に制限はないが、フィルムの耐熱性などを考慮すると、水蒸気の温度は、200℃以下となる。
本発明に係る光学フィルムBは、シクロオレフィン樹脂を主成分とするフィルムであることを特徴とする。
本発明に係る光学フィルムBの形成に適用するシクロオレフィン樹脂(以下、シクロオレフィンポリマーともいう。)は、脂環式構造を含有する重合体樹脂から構成されている。
偏光板の構成要素である偏光子は、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、現在知られている代表的な偏光子は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムである。ポリビニルアルコール系偏光フィルムには、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと、二色性染料を染色させたものとがある。
本発明の偏光板においては、光学フィルムA又は光学フィルムBが、活性光線硬化型樹脂層(接着層)を介して、本発明に係る偏光子と接着されている構成であることが好ましい。
(β)光カチオン重合開始剤
(γ)380nmより長い波長の光に極大吸収を示す光増感剤
(δ)ナフタレン系光増感助剤
(カチオン重合性化合物(α))
光硬化性接着剤組成物の主成分で、重合硬化により接着力を与える成分となるカチオン重合性化合物(α)は、カチオン重合により硬化する化合物であればよいが、特に分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含むことが好ましい。エポキシ化合物には、分子内に芳香環を有する芳香族エポキシ化合物、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有し、そのうちの少なくとも1個が脂環式環に結合している脂環式エポキシ化合物、分子内に芳香環を有さず、エポキシ基とそれが結合する2個の炭素原子を含む環(通常はオキシラン環)の一方の炭素原子が別の脂肪族炭素原子に結合している脂肪族エポキシ化合物等がある。本発明に用いる光硬化性接着剤組成物は、カチオン重合性化合物(α)として、特に芳香環を含まないエポキシ樹脂、脂環式エポキシ化合物を主成分とするものが好ましい。脂環式エポキシ化合物を主成分とするカチオン重合性化合物を用いれば、貯蔵弾性率の高い硬化物を与え、その硬化物(接着剤層)を介して光学フィルムと偏光子が接着された偏光板において、偏光子が割れにくくなる。
本発明では、以上のようなカチオン重合性化合物を、活性光線の照射によってカチオン重合させて硬化させ、接着剤層を形成することから、光硬化性接着剤組成物には、光カチオン重合開始剤(β)を配合することが好ましい。
本発明に係る光硬化性接着剤組成物は、以上のようなエポキシ化合物を含むカチオン重合性化合物(α)及び光カチオン重合開始剤(β)に加えて、380nmより長い波長の光に極大吸収を示す光増感剤(γ)を含有することができる。上記光カチオン重合開始剤(β)は、300nm付近又はそれより短い波長に極大吸収を示し、その付近の波長の光に感応して、カチオン種又はルイス酸を発生させ、カチオン重合性化合物(α)のカチオン重合を開始させるが、それよりも長い波長の光にも感応するように、380nmより長い波長の光に極大吸収を示す光増感剤(γ)を配合することが好ましい。
本発明に係る光硬化性接着剤組成物には、上述したエポキシ化合物を含むカチオン重合性化合物(α)、光カチオン重合開始剤(β)及び光増感剤(γ)に加えて、下記一般式(nf)で示されるナフタレン系光増感助剤(δ)を含有することができる。
CH2=C(R11)−CONR12(R13)
上記一般式(1)において、R11は水素原子又はメチル基を表す。R12は水素原子、メルカプト基、アミノ基又は第4級アンモニウム基を有してもよい炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を示し、R13は水素原子又は炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を示す。ただし、R12及びR13が同時に水素原子をとることはない。また、R12及びR13は結合して、酸素原子を含んでもよい5員環又は6員環を形成したものである。
偏光板は、光硬化性接着剤を用いて、偏光子の一方の面に、上述した光学フィルムAあるいは光学フィルムBを貼り合せることにより製造することができる。光学フィルムAあるいは光学フィルムBの両面で接着性の異なる場合は、接着性の良いほうに貼り合わせるのが好ましい。
前処理工程では、偏光子と接着する光学フィルムA(保護フィルム)及び光学フィルムB(位相差フィルム)の表面が易接着処理される。偏光子の両面にそれぞれ光学フィルムA及び光学フィルムBが接着される場合は、それぞれの光学フィルムA及び光学フィルムBに対し易接着処理が行われる。次の接着剤塗布工程では、易接着処理された表面が偏光子との貼合面として扱われるので、光学フィルムAあるいは光学フィルムBの両表面のうち、光硬化型樹脂層と貼合する面に、易接着処理を施す。
接着剤塗布工程では、偏光子と光学フィルムAとの接着面のうち少なくとも一方に、上記光硬化性接着剤が塗布される。偏光子又は光学フィルムAの表面に直接、光硬化性接着剤を塗布する場合、その塗布方法に特別な限定はない。例えば、ドクターブレード、ワイヤーバー、ダイコーター、カンマコーター、グラビアコーター等、種々の湿式塗布方式が利用できる。また、偏光子と光学フィルムAの間に、光硬化性接着剤を流延させたのち、ロール等で加圧して均一に押し広げる方法も利用できる。
上記の方法により光硬化性接着剤を塗布した後は、貼合工程で処理される。この貼合工程では、例えば、先の塗布工程で偏光子の表面に光硬化性接着剤を塗布した場合、そこに光学フィルムAが重ね合わされる。先の塗布工程で、光学フィルムAの表面に光硬化性接着剤を塗布した場合は、そこに偏光子が重ね合わされる。また、偏光子と光学フィルムAの間に光硬化性接着剤を流延させた場合は、その状態で偏光子と光学フィルムAとが重ね合わされる。
硬化工程では、未硬化の光硬化性接着剤に活性光線を照射して、カチオン重合性化合物(例えば、エポキシ化合物やオキセタン化合物)やラジカル重合性化合物(例えば、アクリレート系化合物、アクリルアミド系化合物等)を含む光硬化型樹脂層を硬化させ、光硬化性接着剤を介して重ね合わせた偏光子と光学フィルムA、あるいは偏光子と光学フィルムBとを接着させる。偏光子の片面に光学フィルムAを貼合する場合、活性光線は、偏光子側又は光学フィルムA側のいずれから照射してもよい。また、偏光子の両面に光学フィルムA及び光学フィルムBを貼合する場合、偏光子の両面にそれぞれ光硬化性接着剤を介して光学フィルムA及び光学フィルムBを重ね合わせた状態で、活性光線を照射し、両面の光硬化性接着剤を同時に硬化させるのが有利である。
本発明の偏光板は、液晶表示装置に具備することを特徴とする。
《ドープの調製》
〔アクリル樹脂含有のドープの調製〕
下記の方法に従って、アクリル樹脂を含有するドープを調製した。
アクリル1(メタクリル酸メチル−アクリル酸メチル共重合体、重量平均分子量:48万) 20質量%
紫外線吸収剤:例示化合物UV−1 2.0質量%
有機溶媒(メチレンクロライド:メタノール:ブタノール=79:20:1)
78質量%
上記各添加剤を、攪拌及び加熱しながら十分に溶解し、ドープAD1を調製した。ドープAD1の固形分濃度は、20質量%である。
上記ドープAD1の調製において、アクリル樹脂ポリマーの種類(組成、重量平均分子量違い)と添加量、有機溶媒の添加量及びドープの固形分濃度を、表1に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、ドープAD2〜ドープAD4を調製した。
アクリル2:メタクリル酸メチル−アクリル酸メチル共重合体(分子中にメタクリル酸メチル由来のモノマー単位比率:90〜99質量%)、重量平均分子量:12万
アクリル3:ポリメチルメタクリレート、重量平均分子量:150万
アクリル4:ポリメチルメタクリレート、重量平均分子量:400万
(ドープAD5の調製)
アクリル1(メタクリル酸メチル−アクリル酸メチル共重合体、重量平均分子量:48万) 20質量%
有機溶媒(メチレンクロライド:メタノール:ブタノール=79:20:1)
80質量%
上記各添加剤を、攪拌及び加熱しながら十分に溶解し、紫外線吸収剤を含有しないドープAD5を調製した。ドープAD5の固形分濃度は、20質量%である。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した。測定条件は以下のとおりである。
装置名 TOSOH HLC−8220GPC
カラム TOSOH TSKgel Super HZM−H(4.6mm×15cm)を3本接続して使用した。
試料濃度 0.1質量%
流速 0.35ml/min
校正曲線 TOSOH製TSK標準ポリスチレン Mw=2800000〜1050までの7サンプルによる校正曲線を使用した。
下記の方法に従って、セルロースアシレート樹脂を含有するドープTD1〜TD11を調製した。
セルロースアシレート樹脂:CA−1(アセチル基置換度:2.90、プロピオニル基置換度:0、アシル基の総置換度:2.90、重量平均分子量:20万) 20質量%
有機溶媒(メチレンクロライド:メタノール:ブタノール=79:20:1)
80質量%
上記各添加剤を、攪拌及び加熱しながら十分に溶解し、ドープTD1を調製した。ドープTD1の固形分濃度は、20質量%である。
セルロースアシレート樹脂:CA−1(アセチル基置換度:2.90、プロピオニル基置換度:0、アシル基の総置換度:2.90、重量平均分子量:20万)20質量%
ポリエステル系化合物:例示化合物FB−20 2.0質量%
有機溶媒(メチレンクロライド:メタノール:ブタノール=79:20:1)
78質量%
上記各添加剤を、攪拌及び加熱しながら十分に溶解し、ドープTD2を調製した。ドープTD2の固形分濃度は、22質量%である。
上記ドープTD2の調製において、ポリエステル系化合物である例示化合物FB−20の添加量(セルロースアシレート樹脂に対する添加量)を表2に記載の条件に変更し、かつ有機溶媒の添加量を調整して、ドープTD3〜ドープTD7を調製した。
上記ドープTD5の調製において、ポリエステル系化合物である例示化合物FB−20を、表2に記載の例示化合物及び下記化合物A、化合物Bにそれぞれ変更した以外は同様にして、ドープTD8〜ドープTD11を調製した。
〔光学フィルムA1の作製〕
図2に示す流延用支持体として無端ベルトを有する流延設備を用いて、下記の手順に従って、光学フィルムA1を作製した。
図2に示す流延用支持体として無端ベルトを有する流延設備を用いて、下記の手順に従って、3層同時流延法により光学フィルムA2を作製した。
図2に示す流延用支持体として無端ベルトを有する流延設備を用いて、下記の手順に従って、3層同時流延法により光学フィルムA3を作製した。
上記光学フィルムA3の作製において、積層体(層1/層2/層3)を構成する各ドープの種類と膜厚構成比、延伸条件(延伸倍率)を、表3に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、光学フィルムA4〜A23を作製した。
〔偏光板101の作製〕
(光学フィルムB1の準備)
ノルボルネン系樹脂〔日本ゼオン(株)、ゼオノア(登録商標)1420、表4にはフィルムB1と略記する〕を250℃にて溶融押出して、延伸機にて幅手方向(TD方向)に延伸することにより、乾燥膜厚が40μm、延伸方向θ=90°、Ro=138nm、Rt=69nmのフィルムB1(位相差フィルム)を得た。
厚さ70μmのポリビニルアルコールフィルムを、35℃の水で膨潤させた。得られたフィルムを、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g及び水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、さらにヨウ化カリウム3g、ホウ酸7.5g及び水100gからなる45℃の水溶液に浸漬した。得られたフィルムを、延伸温度55℃、延伸倍率5倍の条件で一軸延伸した。この一軸延伸フィルムを、水洗した後、乾燥させて、厚さ15μmの偏光子を得た。
下記の方法に従って、カチオン重合型の活性光線硬化性接着剤液である接着層形成用塗布液1を調製した。
エポリードGT−301(ダイセル化学社製の脂環式エポキシ樹脂) 40質量部
1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル 15質量部
トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート 2.3質量部
9,10−ジブトキシアントラセン 0.1質量部
1,4−ジエトキシナフタレン 2.0質量部
(偏光板の作製)
下記の方法に従って、図1に記載の構成からなる偏光板1を作製した。カッコ内の数値は、図1に記載した各構成要素の番号を示す。
上記偏光板101の作製において、光学フィルムA(202)の種類を、表4及び表5に記載の光学フィルムAに変更した以外は同様にして、偏光板102〜123を作製した。
上記偏光板101の作製において、ガラス基材(208A)の厚さを、700μmに変更した以外は同様にして、偏光板124を作製した。
上記偏光板104の作製において、偏光子(204)の膜厚をそれぞれ10.0μm、20.0μm、25.0μmに変更した以外は同様にして、偏光板125〜127を作製した。
上記偏光板104の作製において、光学フィルムB(205)として、光学フィルムB2(KC4DRフィルム、コニカミノルタアドバンストレイヤー(株)製、膜厚40μm)を用いた以外は同様にして、偏光板128を作製した。
上記偏光板104の作製において、接着層である活性光線硬化型樹脂層(203A、203B)の形成方法として、下記に示すラジカル重合型の接着層形成用塗布液2を用いた以外は同様にして、偏光板129作製した。この接着層の形成方法を、UV接着2と称す。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド100質量部に、光重合開始剤(BASFジャパン(株)製;商品名イルガキュア127)3質量部を配合したものを接着層形成用塗布液2として用いた。
上記偏光板104の作製において、活性光線硬化型樹脂層(203A、203B)に代えて、下記に示す方法に従って偏光子と各光学フィルムを接着させた以外は同様にして、偏光板130作製した。この方法を、PVA法と称す。
平均厚さが52μm、水分率が4.4%のポリビニルアルコールフィルムを予備膨潤、染色、湿式法による一軸延伸、固定処理、乾燥、熱処理の順番で、連続的に処理して、偏光子を作製した。すなわち、PVAフィルムを温度30℃の水中に30秒間浸して予備膨潤し、ヨウ素濃度0.4g/リットル、ヨウ化カリウム濃度40g/リットルの温度35℃の水溶液中に3分間浸して膨潤した。続いて、ホウ酸濃度4%の50℃の水溶液中でフィルムにかかる張力が700N/mの条件下で、6倍に一軸延伸を行い、ヨウ化カリウム濃度40g/リットル、ホウ酸濃度40g/リットル、塩化亜鉛濃度10g/リットルの温度30℃の水溶液中に5分間浸漬して固定処理を行った。その後、ポリビニルアルコールフィルムを取り出し、温度40℃で熱風乾燥し、更に温度100℃で5分間熱処理を行った。得られた偏光子は、平均厚さが25μm、偏光性能については透過率が43.0%、偏光度が99.5%、二色性比が40.1であった。
下記工程a〜eに従って、偏光子と、位相差フィルムとして光学フィルムB1を、保護フィルムとして光学フィルムA4を貼り合わせた。
上記偏光子を、固形分2質量%のポリビニルアルコール接着剤溶液の貯留槽中に1〜2秒間浸漬した。
光学フィルムB1と光学フィルムA4に、下記条件でアルカリ鹸化処理し、水洗、中和、水洗の順に行い、次いで100℃で乾燥した。次いで、工程aでポリビニルアルコール接着剤溶液に浸漬した偏光子に付着した過剰の接着剤を軽く取り除き、この偏光子に光学フィルムB1と、光学フィルムA4とを挟み込んで、積層配置した。
ケン化工程 1.5モル/L−KOH水溶液 50℃ 45秒
水洗工程 水 30℃ 60秒
中和工程 10質量%HCl水溶液 30℃ 45秒
水洗工程 水 30℃ 60秒。
積層物を、2つの回転するローラにて20〜30N/cm2の圧力で約2m/minの速度で貼り合わせた。このとき、気泡が入らないように注意して実施した。
上記工程cで作製した試料を、温度80℃の乾燥機中にて5分間乾燥処理し偏光板130を作製した。
上記偏光板104の作製において、ガラス基材(208A)の膜厚を、それぞれ80μm、100μm、300μm、700μmに変更した以外は同様にして、偏光板131〜134を作製した。
上記作製したガラス基材を有する各偏光板について、下記に記載の方法に従って、各評価を行った。
上記作製した各偏光板を930mm×520mmのサイズに断裁した後、60℃、相対湿度90%の高温高湿環境下で1週間放置した。次いで、偏光板を、ガラス基材面を下にして、水平盤上において、下記の基準に従って平面性(ガラスベンド、熱湿変形耐性)の評価を行った。
○:端部において、僅かなカールに伴う立ち上がりが認められるが、略平面である
△:端部において、弱いカールによる立ち上がりが認められるが、実用上は許容される品質である
×:明らかな偏光板のカールに伴う反りが発生し、実用上懸念される品質である
〔耐久性2の評価:変色耐性の評価〕
上記作製した各偏光板を、23℃、相対湿度95%の常温高湿環境下で120時間放置した。次いで、偏光板の表面状態を観察し、下記の基準に従って変色耐性の評価を行った。
○:高湿環境下で、極めて弱い変色の発生が認められるが、略平面である
△:高湿環境下で、弱い変色が認められるが、実用上は許容される品質である
×:明らかな偏光板の変色が認められ、実用上懸念される品質である
〔偏光度の評価〕
上記作製した偏光板を、50mm×50mmのサイズに断裁した後、23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置した。次いで、自動偏光フィルム測定装置 VAP−7070(日本分光株式会社製)及び専用プログラムを用いて、偏光度を測定した。なお、偏光度の測定においては、入射光はガラス基材側からとなるよう、偏光板を配置した。
○:偏光度が、99.960%以上、99.990%未満である
△:偏光度が、99.930%以上、99.960%未満である
×:偏光度が、99.930%未満である
以上により得られた各評価結果を、表5に示す。
《液晶表示装置の作製》
〔液晶表示装置201の作製〕
市販のVA型液晶表示装置(SONY製40型ディスプレイKLV−40J3000)を用い、液晶セルの両面に貼合されていた偏光板を剥離し、実施例1で作製した偏光板101で、ガラス基材(208A)のみを除いた構成とした偏光板101を、それぞれ液晶セルの外側に位置するようにして貼合して、液晶表示装置201を作製した。
上記液晶表示装置201の作製において、ガラス基材を除いた偏光板101に代えて、それぞれガラス基材を除いた偏光板102〜123,125〜130を用いた以外は同様にして、液晶表示装置202〜229を作製した。
上記作製した液晶表示装置201〜229について、下記の各評価を行った。
上記作製した各液晶表示装置を、50℃、80%RHのチャンバー内で、72時間放置した。次いで、チャンバーから液晶表示装置を取り出し、23℃、55%RHの雰囲気下で液晶表示装置を黒表示させた状態で表示画面の4頂点付近の輝度と、表示画面中央部付近の輝度との差(中心部と周辺部との画像ムラ)を目視観察し、下記の基準に従ってエッグムラ耐性(画像ムラ耐性)の評価を行った。
○:非常に細かく注意して観察すると、僅かに画像ムラ(エッグムラ)が認められる
△:4頂点のうちの1箇所で弱い画像ムラ(エッグムラ)の発生が認められるが、実用上は許容される品質である
×:4頂点のうち、3箇所以上で、明らかな画像ムラ(エッグムラ)の発生が認められ、実用上問題となる品質である
〔変色ムラ耐性の評価〕
上記作製した各液晶表示装置を、23℃、相対湿度95%の環境下で、120時間放置した後、液晶表示装置を点灯し、画面の表示ムラ(変色ムラ)を目視観察し、下記の基準に従って、変色ムラ耐性の評価を行った。
○:変色ムラの発生がほぼ認められない
△:ごく弱い変色ムラの発生は認められるが、画像表示で気にならなく、実用上は許容される範囲にある
×:強い変色ムラの発生は認められ、実用上問題となる品質である
〔コントラストの評価〕
液晶表示装置に白画像を表示させたときの、表示画面の方位角45°方向、極角60°方向におけるXYZ表示系のY値を、ELDIM社製 製品名「EZ Contrast160D」により測定した。同様に、液晶表示装置に黒画像を表示させたときの、表示画面の方位角45°方向、極角60°方向におけるXYZ表示系のY値を測定した。そして、白画像におけるY値(YW)と、黒画像におけるY値(YB)とから、斜め方向のコントラスト比「YW/YB」を算出した。コントラスト比の測定は、温度23℃、相対湿度55%の暗室内にて行った。なお、方位角45°とは、表示画面の面内で、表示画面の長辺を0°としたときに反時計周りに45°回転させた方位を表す。極角60°とは、表示画面の法線方向を0°としたときに、法線に対して60°傾斜した方向を表す。コントラスト比が高いほど、コントラストが高く好ましい。
○:コントラスト比が、55以上、60未満である
△:コントラスト比が、50以上、55未満である
×:コントラスト比が、50未満である
以上により得られた結果を、表6に示す。
12 流延ドープ
14 流延ダイ
31 バンド
36 フィルム
37 剥ぎ取りローラ
51 温調板
52 凝縮板
53 液受け
56 回収タンク
101A バンドを有する流延設備
101B ドラムを有する流延設備
102 ドラム
105 凝縮板
200 液晶表示装置
201、201A、201B 偏光板
202 光学フィルムA
202A アクリル層
202B、202C セルロースアシレート層
203A、203B 活性光線硬化型樹脂層
204 偏光子
205 光学フィルムB
206 粘着層
207 液晶セル
208A、208B ガラス基材
209 液晶層
PS 流延開始位置
Claims (7)
- 光学フィルムA、偏光子及び光学フィルムBを、この順に積層して形成される偏光板であって、該光学フィルムAは、アクリル樹脂を主成分とするアクリル層と、該アクリル層の表面に少なくとも1層のセルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層とを有する積層体を、縦横合わせて2.1〜4.0倍の延伸倍率の範囲で延伸して作製されたフィルムであり、該光学フィルムBは、シクロオレフィン樹脂を主成分とするフィルムであることを特徴とする偏光板。
- 前記セルロースアシレート樹脂を主成分とするセルロースアシレート層が、下記一般式(FB)で表される化合物を、該セルロースアシレート樹脂全質量の20〜65質量%の範囲内で含有することを特徴とする請求項1に記載の偏光板。
一般式(FB)
B−(G−A)n−G−B
〔式中、Bは、ヒドロキシ基又はカルボン酸残基を表す。Gは、炭素数が2〜12の範囲のアルキレングリコール残基、炭素数が6〜12の範囲のアリールグリコール残基又は炭素数が4〜12の範囲のオキシアルキレングリコール残基を表す。Aは、炭素数が4〜12の範囲のアルキレンジカルボン酸残基又は炭素数が6〜12の範囲のアリールジカルボン酸残基を表す。nは、1以上の整数を表す。〕 - 前記偏光子の膜厚が、5〜20μmの範囲内であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の偏光板。
- 前記光学フィルムA又は前記光学フィルムBが、活性光線硬化型樹脂層を介して前記偏光子と接着されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の偏光板。
- 前記アクリル層を構成するアクリル樹脂の重量平均分子量Mwが、100000〜4000000の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の偏光板。
- 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の偏光板を具備していることを特徴とする液晶表示装置。
- VA型であることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
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