JP2018036345A - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偏光板10は、位相差層3と偏光子1とを有し、位相差層3と偏光子1とは易接着層2を介して積層されており、易接着層2の85℃での貯蔵弾性率が1.0×106Pa〜1.0×107Paである。
【選択図】図1
Description
1つの実施形態においては、前記易接着層は、架橋剤存在下で80℃500時間の条件で加熱した後の85℃での貯蔵弾性率が1.0×106Pa〜1.0×107Paである。
1つの実施形態においては、前記易接着層が、ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分とを含む。
1つの実施形態においては、前記ポリオレフィン系成分と前記ポリビニルアルコール系成分との質量比が、98:2〜90:10である。
1つの実施形態においては、前記易接着層の厚みが500nm〜1μmである。
1つの実施形態においては、前記易接着層と前記偏光子とがポリビニルアルコール系樹脂を含む接着剤を介して貼り合わされている。
1つの実施形態においては、前記樹脂層が面内位相差を有する位相差層である。
1つの実施形態においては、前記位相差層の面内位相差Re(550)が100nm〜180nmであり、かつ、Re(450)<Re(550)の関係を満たす。
1つの実施形態においては、前記偏光子の吸収軸と前記位相差層の遅相軸とのなす角度が38°〜52°である。
1つの実施形態においては、前記樹脂層が光学的に等方性を有する保護層である。
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re=(nx−ny)×dによって求められる。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。
本発明の偏光板は、樹脂層と偏光子とを有し、樹脂層と偏光子とは、易接着層を介して接着されている。偏光板は、易接着層の85℃での貯蔵弾性率が1.0×106Pa以上である。これにより、樹脂層と偏光子との密着性に優れ、さらに、偏光子へのクラックの発生を抑制し得る偏光板とすることができる。
偏光子1としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
位相差層3は、目的に応じて任意の適切な光学的特性および/または機械的特性を有する位相差フィルムで構成され得る。位相差層3は、代表的には遅相軸を有する。1つの実施形態においては、位相差層3の遅相軸と偏光子1の吸収軸とのなす角度θは、好ましくは38°〜52°であり、より好ましくは42°〜48°であり、さらに好ましくは約45°である。角度θがこのような範囲であれば、位相差層3をλ/4板とすることにより、非常に優れた円偏光特性を有する偏光板10が得られ得る。
易接着層2は、位相差層3の偏光子1側の表面に設けられている。偏光板10は、代表的には、表面に易接着層2が形成された位相差層3と、偏光子とを、接着剤を介して貼り合わせることにより製造される。
位相差層3および偏光子1は、代表的には、易接着層2上に形成された接着剤層を介して貼り合わされる。接着剤層は、任意の適切な接着剤で構成され得る。接着剤層の厚みは、好ましくは10nm〜300nm、さらに好ましくは10nm〜200nm、特に好ましくは20nm〜150nmである。
保護フィルムは、偏光子の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
必要に応じて配置される別の保護層(内側保護層)もまた、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料は、保護フィルムに関して上記F項で説明したとおりである。内側保護層の厚みは、例えば15μm〜35μmであり、好ましくは20μm〜30μmである。内側保護層は、光学的に等方性であることが好ましい。本明細書において「光学的に等方性である」とは、面内位相差Re(550)が0nm〜10nmであり、厚み方向の位相差Rth(550)が−10nm〜+10nmであることをいう。
上記のとおり、本発明の1つの実施形態として、上記樹脂層が位相差層3である偏光板10を例に挙げて説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本発明の別の実施形態の偏光板では、上記樹脂層は偏光子1の位相差層3側に設けられ得る内側保護層であり得、偏光子1と内側保護層とが易接着層を介して接着されていてもよい。また、本発明のさらに別の実施形態の偏光板では、上記樹脂層は偏光子1の位相差層3とは反対側に設けられ得る保護フィルムであり得、偏光子1と保護フィルムとが易接着層を介して接着されていてもよい。
上記A項からH項に記載の偏光板は、液晶表示装置および有機EL表示装置などの表示装置に適用され得る。したがって、本発明は、上記偏光板を用いた表示装置を包含する。本発明の実施形態による表示装置は、表示素子と、表示素子の視認側に配置された上記A項からH項に記載の偏光板を備える。偏光板は、位相差層が表示素子側となるように配置されている。
1.偏光子の作製
厚み60μmのポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする高分子フィルム(クラレ(株)製、商品名「VF−PE#6000」)を、下記(1)〜(5)の条件の5浴に、フィルム長手方向に張力を付与しながら浸漬し、最終的な延伸倍率がフィルム元長に対して、6.2倍となるように延伸した。この延伸フィルムを40度の空気循環式乾燥オーブン内で1分間乾燥させて、偏光子を作製した。
<条件>
(1)膨潤浴:30度の純水。
(2)染色浴:水100重量部に対し、0.035重量部のヨウ素と、水100重量部に
対し、0.2重量部のヨウ化カリウムとを含む、30度の水溶液。
(3)第1の架橋浴:3重量%のヨウ化カリウムと、3重量%のホウ酸とを含む、40度
の水溶液。
(4)第2の架橋浴:5重量%のヨウ化カリウムと、4重量%のホウ酸とを含む、60度
の水溶液。
(5)水洗浴:3重量%のヨウ化カリウムを含む、25度の水溶液。
(ポリカーボネート樹脂フィルムの作製)
ビス[9−(2−フェノキシカルボニルエチル)フルオレン−9−イル]メタン38.06重量部(0.059mol)と、イソソルビド(ロケットフルーレ社製、商品名「POLYSORB」)53.73重量部(0.368mol)と、1,4−シクロヘキサンジメタノール(シス、トランス混合物、SKケミカル社製)9.64重量部(0.067mol)と、ジフェニルカーボネート(三菱化学社製)81.28重量部(0.379mol)と、触媒としての酢酸カルシウム1水和物3.83×10−4重量部(2.17×10−6mol)とを反応容器に投入し、反応装置内を減圧窒素置換した。窒素雰囲気下、150℃で約10分間、攪拌しながら原料を溶解させた。反応1段目の工程として220℃まで30分かけて昇温し、60分間常圧にて反応した。次いで圧力を常圧から13.3kPaまで90分かけて減圧し、13.3kPaで30分間保持し発生するフェノールを反応系外へ抜き出した。次いで反応2段目の工程として熱媒温度を15分かけて240℃まで昇温しながら、圧力を0.10kPa以下まで15分かけて減圧し、発生するフェノールを反応系外へ抜き出した。所定の撹拌トルクに到達後、窒素で常圧まで復圧して反応を停止し、生成したポリエステルカーボネートを水中に押し出し、ストランドをカッティングしてポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
(位相差フィルムの作製)
上記ポリカーボネート樹脂ペレットから構成されるフィルムを斜め延伸して、位相差フィルム(厚み:57μm、光弾性係数:16×10−12Pa、Re(450):120nm、Re(550):140nm、Re(450)/Re(550):0.86)を得た。その際、延伸方向はフィルムの長手方向に対して45°とした。また、得られる位相差フィルムがλ/4の位相差を発現するよう、延伸倍率は、2〜3倍に調整した。また、延伸温度は、148℃(すなわち、未延伸変性ポリカーボネートフィルムのTg+5℃)とした。
ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分との質量比が98:2となるように、変性ポリオレフィン樹脂(ユニチカ(株)製、商品名「アローベースSE−1030N」)を8重量部と、ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)の水溶液を0.9重量部と、純水27.0重量部と、を混合し、易接着剤組成物を得た。
位相差フィルムの易接着層形成面に、偏光子を、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水溶性接着剤(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)を介して貼り合わせた。なお、偏光子と位相差フィルムとは、偏光子の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸とのなす角度が45°となるように貼り合わせた。次いで、偏光子の位相差層とは反対側の面に、保護フィルムとしてTACフィルム(大日本印刷社製、商品名「DSG−03」、厚み70μm)を、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水溶性接着剤(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)を介して貼り合わせることにより、偏光板を得た。
ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分との質量比が90:10となるように、変性ポリオレフィン樹脂と、ポリビニルアルコール系樹脂と、純水と、を混合して易接着剤組成物を得たこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。なお、得られた易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は6.4×106Paであった。また、架橋剤存在下で80℃500時間の条件で加熱した後の易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は8.2×106Paであった。
ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分との質量比が10:0となるように、ポリビニルアルコール系樹脂を用いず、変性ポリオレフィン樹脂と純水と、を混合して易接着剤組成物を得たこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。なお、得られた易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は8.8×105Paであった。また、架橋剤存在下で80℃500時間の条件で加熱した後の易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は8.9×105Paであった。
ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分との質量比が85:15となるように、変性ポリオレフィン樹脂と、ポリビニルアルコール系樹脂と、純水と、を混合して易接着剤組成物を得たこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。なお、得られた易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は1.6×107Paであった。また、架橋剤存在下で80℃500時間の条件で加熱した後の易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は8.2×108Paであった。
ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分との質量比が70:30となるように、変性ポリオレフィン樹脂と、ポリビニルアルコール系樹脂と、純水と、を混合して易接着剤組成物を得たこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。なお、得られた易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は4.5×107Paであった。また、架橋剤存在下で80℃500時間の条件で加熱した後の易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は8.8×108Paであった。
ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分との質量比が0:10となるように、変性ポリオレフィン樹脂を用いず、ポリビニルアルコール系樹脂と純水と、を混合して易接着剤組成物を得たこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。なお、得られた易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は2.3×108Paであった。また、架橋剤存在下で80℃500時間の条件で加熱した後の易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は9.5×109Paであった。
水系ウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製、商品名「スーパーフレックス210」)を10重量部と、オキサゾリン系架橋剤(日本触媒(株)製、商品名「エポクロスWS700」)を1.8重量部と、純水83重量部と、を混合し、易接着剤組成物を得たこと以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。得られた易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は2.0×108Paであった。また、80℃500時間の条件で加熱した後の易接着剤組成物の85℃での貯蔵弾性率は4.1×108Paであった。
上記実施例および比較例について、以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(1)初期密着性試験
上記実施例および比較例で得られた偏光板の位相差層側に粘着剤を塗布してガラス基板に貼り合わせ、測定用サンプルを作製した。この測定用サンプルの偏光子と易接着層との間にカッターナイフで切込みを入れ、偏光子および保護フィルムを位相差層の表面に対して90°の角度をなすように立ち上げ、剥離速度3000mm/minで剥離する際に要する力(剥離力:N/15mm)を角度自在タイプ粘着・皮膜剥離解析装置(共和界面化学株式会社製、商品名「VPA−2」)を用いて測定した。なお、偏光板として実用するために、剥離力は1N/15mm以上である必要がある。
(2)加湿試験後の偏光子の剥がれ
上記実施例および比較例で得られた偏光板を60℃95%RHで500時間加湿した後、光学顕微鏡を用いて偏光子の剥がれの有無を観察した。
(3)ヒートショック試験後の偏光子のクラック
上記実施例および比較例で得られた偏光板を、−40℃と85℃の温度環境下にそれぞれ30分保持することを300サイクル繰り返した後、光学顕微鏡を用いて偏光子のクラックの有無を観察した。
(4)加熱試験後の偏光子の剥がれ
上記実施例および比較例で得られた偏光板を80℃で500時間加熱した後、光学顕微鏡を用いて偏光子の剥がれの有無を観察した。
2 易接着層
3 位相差層(樹脂層)
10 偏光板
Claims (10)
- 樹脂層と偏光子とを有し、
前記樹脂層と前記偏光子とは易接着層を介して積層されており、
前記易接着層の85℃での貯蔵弾性率が1.0×106Pa〜1.0×107Paである、偏光板。 - 前記易接着層は、架橋剤存在下で80℃500時間の条件で加熱した後の85℃での貯蔵弾性率が1.0×106Pa〜1.0×107Paである、請求項1に記載の偏光板。
- 前記易接着層が、ポリオレフィン系成分とポリビニルアルコール系成分とを含む、請求項1または2に記載の偏光板。
- 前記ポリオレフィン系成分と前記ポリビニルアルコール系成分との質量比が、98:2〜90:10である、請求項3に記載の偏光板。
- 前記易接着層の厚みが500nm〜1μmである、請求項1〜4の何れか1項に記載の偏光板。
- 前記易接着層と前記偏光子とがポリビニルアルコール系樹脂を含む接着剤を介して貼り合わされている、請求項1〜5の何れか1項に記載の偏光板。
- 前記樹脂層が面内位相差を有する位相差層である、請求項1〜6の何れか1項に記載の偏光板。
- 前記位相差層の面内位相差Re(550)が100nm〜180nmであり、かつ、Re(450)<Re(550)の関係を満たす、請求項7に記載の偏光板:
ここで、Re(450)およびRe(550)は、それぞれ、23℃における波長450nmおよび550nmの光で測定した面内位相差を表す。 - 前記偏光子の吸収軸と前記位相差層の遅相軸とのなす角度が38°〜52°である、請求項8に記載の偏光板。
- 前記樹脂層が光学的に等方性を有する保護層である、請求項1〜6の何れか1項に記載の偏光板。
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