JP2002014225A - 偏光フィルム及びその偏光フィルムを用いた液晶パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 境界面に対して５０°以上の大きな入射角で
入射する光に対しても使用できる偏光フィルムとそれを
用いた液晶パネル。 【解決手段】 偏光子１上の少なくとも一方の保護層２
上に粘着層４を有する偏光フィルム１０、２０であっ
て、粘着層４として、保護層２と屈折率を整合させた屈
折率調整粘着剤を用いたものであり、その屈折率調整粘
着剤として、粘着剤４０〜９０重量％及びタッキファイ
ヤー樹脂１０〜６０重量％を含むことにより屈折率が整
合されてなる粘着剤組成物からなるものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光フィルム及び
その偏光フィルムを用いた液晶パネルに関し、特に、大
きな入射角度でも使用できる偏光フィルムとその偏光フ
ィルムを用いた液晶パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】透過型偏光フィルムや反射型偏光フィル
ムは、２色性物質を担持するポリビニルアルコール等の
高分子フィルムからなる偏光子とその両側に積層された
保護層とからなるが、従来、透過型及び反射型偏光フィ
ルムや、そのような偏光フィルムを用いた液晶パネルに
用いられる粘着剤としては、接着力、貼着作業性、透過
率、耐久性等の観点から、アクリル系粘着剤が一般に用
いられている。一方、偏光子の保護層としては、アクリ
ル樹脂フィルム、アセテートフィルム、及び、一軸延伸
ＰＥＴフィルム等が用いられる（永田良著「偏光フィル
ムの応用」ｐｐ．６６〜７５（１９８６．２．１０，Ｃ
ＭＣ発行））。次の表−１に主な保護層と粘着剤の屈折
率を示す。

【０００３】

【０００４】表−１に示したように、これら保護層の屈
折率と粘着剤のそれは同じではないことが一般的であ
る。そのため、保護層と粘着剤の間で界面反射が生じ、
光の反射損失の原因の一つとなっている。特に、入射光
の入射角度が５０°以上であるような揚合、反射光が急
激に増大することが知られており、反射損失が非常に大
きくなる欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、境界面に対して５０°以上の大きな入射角で入射す
る光に対しても使用できる偏光フィルムとそれを用いた
液晶パネルを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の偏光フィルムは、偏光子上の少なくとも一方の保護
層上に粘着層を有する偏光フィルムにおいて、前記粘着
層として、前記保護層と屈折率を整合させた屈折率調整
粘着剤を用いたことを特徴とするものである。

【０００７】この場合、その屈折率調整粘着剤が、粘着
剤４０〜９０重量％及びタッキファイヤー樹脂１０〜６
０重量％を含むことにより屈折率が整合されてなる粘着
剤組成物からなることが望ましい。

【０００８】また、屈折率調整粘着剤を介して離型フィ
ルムが粘着され、透過型偏光フィルムとして構成して
も、屈折率調整粘着剤を介して一方の保護層上に離型フ
ィルムが粘着され、屈折率調整粘着剤を介して他方の保
護層上に反射層が粘着され、反射型偏光フィルムとして
構成してもよい。

【０００９】なお、以上の偏光フィルムを粘着層を介し
て液晶セルを構成する透明基板に粘着して液晶パネルを
構成することもできる。

【００１０】本発明において、偏光子上の少なくとも一
方の保護層上に粘着層を有する偏光フィルムのその粘着
層として保護層と屈折率を整合させた屈折率調整粘着剤
を用いているので、保護層と粘着層の境界での界面反射
光を低減することができ、光の利用効率を高めることが
できる。したがって、明るい透過型及び反射型偏光フィ
ルムを構成することができ、そのような偏光フィルムを
液晶パネルに用いることにより明るい表示等が可能にな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の１形態による偏
光フィルムの層構成を示す斜視図であり、図１（ａ）は
透過型偏光フィルム１０、図１（ｂ）は反射型偏光フィ
ルム２０を示している。

【００１２】図１（ａ）の透過型偏光フィルム１０は、
例えば、ヨウ素等の２色性物質をポリビニルアルコール
等の高分子フィルムに担持させ、一方向に延伸して２色
性物質を配列させてなる偏光子１と、その両側に積層さ
れた保護層２、２と、一方の保護層２上に設けられた表
面保護フィルム３と、他方の保護層２上に粘着層４を介
して粘着された離型フィルム５とからなるものであり、
また、図１（ｂ）の反射型偏光フィルム２０は、上記の
ような偏光子１と、その両側に積層された保護層２、２
と、一方の保護層２上に粘着層４を介して粘着された離
型フィルム５と、他方の保護層２上に粘着層４を介して
粘着された反射層６とからなるものである。

【００１３】ここで、本発明において最も重要なのは粘
着層４の構成である。

【００１４】一般的な粘着剤の屈折率は約１．４〜１．
４６であり、塗布した透明基板との屈折率差が大きい
と、透明基板と粘着層との界面で反射が生じ反射損失が
起こる。特に、入射角が５０°を越えると、反射光が急
激に増大し、反射損失が非常に大きくなる。

【００１５】本出願人は、特願平１１−６０２０９号に
おいて、透明基板との屈折率差をなくすために、粘着剤
の屈折率を調整し、かつ、粘着剤の粘着力を調整するこ
とができる物質を粘着剤に対して添加してなる屈折率調
整粘着剤を提案している。

【００１６】この屈折率調整粘着剤は、粘着剤４０〜９
０重量％及びタッキファイヤー樹脂１０〜６０重量％を
含むこと、好ましくは、粘着剤４０〜８０重量％及びタ
ッキファイヤー樹脂２０〜６０重量％を含むことにより
屈折率が整合されてなる粘着剤である。

【００１７】このような屈折率調整粘着剤を用い、透明
基板と粘着層との屈折率差を減少させるように粘着層の
屈折率を整合させることにより、透明基板と粘着層との
界面での反射を防止し、その界面での反射損失、特に、
入射角が５０°以上においての反射損失を減少させるこ
とができる。

【００１８】本発明の偏光フィルム１０、２０において
は、その偏光フィルム１０、２０を透明体あるいは反射
体に接着するための粘着層４の粘着剤組成物として、粘
着剤４０〜９０重量％及びタッキファイヤー樹脂１０〜
６０重量％、好ましくは粘着剤４０〜９０重量％及びタ
ッキファイヤー樹脂２０〜６０重量％含んで屈折率が整
合されてなる粘着剤組成物を用いることを特徴とするも
のである。このような配合比は、通常、一般的な粘着剤
に配合して使用されるタッキファイヤー樹脂の配合量よ
りも遥かに多い量である。タッキファイヤー樹脂が１０
重量％未満であると、粘着層４の屈折率の整合機能がな
く、また６０重量％を超えると粘着層４の粘着力が減少
しすぎてしまうという不都合がある。

【００１９】さらに、一般的な粘着剤の屈折率は約１．
４〜１．４６であり、これに対して、偏光フィルム１
０、２０の保護層４の屈折率は、前記の表−１に示した
ように、１．３５〜１．６５であることから、両者の屈
折率差が大きいため、粘着層４と保護層２の界面におい
て光反射が生じやすいという従来の問題点に関して、本
発明では、タッキファイヤー樹脂が屈折率約１．５〜
１．６５（約１．６０前後）であることから、粘着剤４
０〜９０重量％に対してタッキファイヤー樹脂１０〜６
０重量％、好ましくは、２０〜６０重量％という高含有
量配合することにより、粘着層４と保護層２との間の屈
折率差を解消させることができる。したがって、粘着層
４と保護層２との界面での光反射を防止することができ
る。

【００２０】しかしながら、保護層２の屈折率と粘着層
４の屈折率を整合させ、かつ、粘着剤の粘着力を所望の
範囲に調整する目的に対しては、このような性質を有す
る物質ならば必ずしもタッキファイヤー樹脂以外の如何
なる物質でも添加することができる。また、保護層２の
材料によって、種々の屈折率のものが採用されるので、
保護層２の屈折率と粘着層４の屈折率を整合させる目的
に対しては、屈折率を調整できる物質が、タッキファイ
ヤー樹脂のように、粘着剤の屈折率よりも必ずしも高い
ものである必然性はない。また、粘着剤の屈折率よりも
高い屈折率の物質と低い屈折率の物質を併用して粘着剤
に添加してもよい。要は、保護層２の屈折率と粘着層４
の屈折率を整合させて、界面反射を防止でき、かつ、粘
着剤に添加したときに保護層２に対して粘着層４が適度
な粘着性（すなわち、貼着時には貼着容易であり、貼着
力を保持できる性質）となり、耐久性が良い物質であれ
ばよい。

【００２１】本発明の粘着層４の形成に使用される粘着
剤としては、アクリル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、
またはこれらの共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、天然ゴム、カゼイン、ゼラチン、ロジンエステル、
テルペン樹脂、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂、ク
ロマンインデン樹脂、ポリビニルエーテル、シリコーン
樹脂等、また、アルファーシアノアクリレート系、シリ
コーン系、マレイミド系、スチロール系、ポリオレフィ
ン系、レゾルシノール系、ポリビニルエーテル系、シリ
コーン系接着剤があげられる。また、粘着剤層が、使用
時にイソシアネート系架橋剤、金属キレート系架橋剤等
を添加して架橋する、所謂二液架橋型粘着剤を使用して
形成することもできる。また、粘着剤層としてヒートシ
ール剤を使用してもよく、例えば、エチレン―酢酸ビニ
ル共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リエチレン樹脂、エチレン−イソブチルアクリレート共
重合樹脂、ブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル及びその共
重合体、セルロース誘導体、ポリメチルメクタリレー
ト、ポリビニルエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥ
ＰＳ等の熱可塑性エラストマー、又は反応ホットメルト
系樹脂等があげられる。粘着剤層の厚みとしては、４μ
ｍ〜２５μｍとするとよい。

【００２２】粘着層４に使用される粘着剤組成物に含ま
れるタッキファイヤー樹脂（粘着付与剤）としては、ロ
ジン系タッキファイヤー樹脂、テルペン系タッキファイ
ヤー樹脂、合成樹脂系タッキファイヤー、又はそれらの
混合物を用いることができる。

【００２３】ロジン系タッキファイヤー樹脂としては、
例えば、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、
水素添加ロジン、エステル化ロジン、二量化ロジン、多
量化ロジン、ライム化ロジン等のロジン系タッキファイ
ヤー〔例えば、ペトロジン♯８０（商品名、三井化油化
学社製）、屈折率１．５６（４８６ｎｍ）〕があげられ
る。また、テルペン系タッキファイヤー樹脂としては、
α−ピネン、βーピネンカンフェル、ジペンテン等の環
状テルペンを含むテルペン樹脂、テルペンフェノール樹
脂、芳香族変性テルペン等のテルペン系タッキファイヤ
ー、炭素数５の石油留分を重合して得られる炭素数５の
合成樹脂系タッキファイヤーで、イソプレン、シクロペ
ンタジエン、１，３―ペンタジエン、１ーペンテンの共
重合体、２−ペンテン、ジシクロペンタジエンの共重合
体、１，３―ペンタジエン主体の樹脂等の合成樹脂系タ
ッキファイヤー、炭素数６〜１１の石油留分を重合して
得られる炭素数９の合成樹脂系タッキファイヤーで、イ
ンデン、スチレン、メチルインデン、αーメチルスチレ
ンの共重合体等の合成樹脂系タッキファイヤー、キシレ
ン系タッキファイヤー〔例えば、パインクリスタル Ｋ
Ｅ−１００（商品名、荒川化学社製）、屈折率１．５９
（４８６ｎｍ）〕があげられる。これらのタキファイヤ
ー樹脂の屈折率は約１．５〜１．６５の範囲にある。タ
ッキファイヤー樹脂の使用量は、屈折率の大きいものは
添加量が少なくてすむので有利である。

【００２４】しかしながら、粘着層４の粘着性と、粘着
剤に対するタッキファイヤー樹脂の相溶性との兼ね合
い、かつ、保護層２の屈折率と粘着層４の屈折率を整合
させる総合的な観点で好ましいタッキファイヤーとその
添加量が決定される。

【００２５】保護層２の屈折率と粘着層４の屈折率を整
合させ、屈折率を適宜な値に容易に調整する目的のため
に、前記タッキファイヤー樹脂以外の粘着剤の屈折率よ
りも高い屈折率を持つ物質を添加してもよい。このよう
な物質には、例えば、芳香族化合物があげられ、さらに
具体的には、３−フェニルピリジン、２−フェニルピリ
ジン、ジフェニルスルフィド、１，１−ジフェニルエチ
レン、１′−ジアセトナフトン、１−ナフトアルデヒド
等があげられるが、そのヨウ素化物、臭化物であっても
よく、例えば、１−ブロモナフタレン、１，２−ジブロ
モベンゼン、３−ヨードアニリン等があげられる。

【００２６】保護層２の屈折率と粘着層４の屈折率を整
合させ、屈折率を適宜な値に容易に調整する目的のため
に、粘着剤の屈折率よりも低い屈折率を持つ物質を添加
してもよい。このような物質には、例えば、屈折率が
１．４以下のシリコーン系化合物、フッ素系化合物等が
あげられる。

【００２７】該シリコーン系化合物としては、例えば、
アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーン
オイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、メタクリル
変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等
のシリコーンオイルがあげられ、このような化合物の商
品としては、例えば、信越化学工業（株）製「ＫＦ−８
５８、屈折率１．３９４」、同「ＫＦ９６−１０、屈折
率１．３９９」、同「ＫＦ９６Ｌ−１、屈折率１．３８
２」等があげられる。また、トリメチルクロロシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシ
ラン等のシラン化合物、又は混合物があげられる。

【００２８】また、フッ素系化合物としては、テトラフ
ルオロ酢酸、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオ
ロメチルベンズアルデヒド、１，４−ビストリフルオロ
メチルベンゼン、トリフルオロメチルベンジルアルコー
ル、また、これら誘導体、又は混合物があげられる。

【００２９】上記のような屈折率調整粘着剤の選定基準
は、まず第１に、保護層２との間の屈折率差が少ないこ
とであり、それに加えて、接着力、貼着作業性、透過
率、耐久性が良いこと等である。

【００３０】なお、偏光フィルム１０、２０の離型フィ
ルム５としては、保護層２との剥離強度の関係が、 〔保護層／粘着層〕＞〔粘着層／離型フィルム〕 の関係にあるものを選ぶ必要がある。

【００３１】本発明に基づいて粘着層４の屈折率が保護
層２の屈折率と差がないように調整することにより、保
護層２と粘着層４の境界での界面反射光を低減すること
ができ、光の利用効率を高めることができる。例えば、
保謹層２がアクリル樹脂フィルムの場合、保護層２と粘
着層４の屈折率差とその界面での反射率の関係は、図２
に示すようになる。特に屈折率差が０．１以下の場合
に、反射率低減の効果が著しく大きいことが分かる。

【００３２】ところで、図１（ａ）に示したような透過
型偏光フィルム１０と、図１（ｂ）に示したような反射
型偏光フィルム２０とを用いて、図３に示すような構成
の反射型液晶パネルを構成することができる。すなわ
ち、偏光フィルム１０、２０の保護層２と同様のプラス
チック材料からなる透明基板３１と３２の対向する表面
にそれぞれ透明電極３４、３５を設け、その上に配向膜
を設けて、その間のギャップにツイストネマチック液晶
のような液晶層３３を挟持させ、周囲を封止して構成さ
れているプラスチック液晶パネル３０の前面側の透明基
板３１表面に、図１（ａ）の透過型偏光フィルム１０の
離型フィルム５を剥離して露出した粘着層４を介してそ
の透過型偏光フィルム１０を粘着すると共に、プラスチ
ック液晶パネル３０の背面側の透明基板３２表面に、図
１（ｂ）の反射型偏光フィルム２０の離型フィルム５を
剥離して露出した粘着層４を介してその反射型偏光フィ
ルム２０を粘着することによって、図示のような構成の
反射型の液晶パネルを構成することができる。このよう
な反射型液晶パネルにおいては、保護層２及び液晶パネ
ル３０の透明基板３１、３２と粘着層４との屈折率差が
殆どないように調整されているので、偏光フィルム１
０、２０と液晶パネル３０の界面での反射が入射角が大
きい場合でも小さくなるので、明るい表示等が可能にな
る。

【００３３】次に、本発明の偏光フィルムの実施例につ
いて説明する。

【００３４】〔実施例１〕図１（ａ）の構成の透過型偏
光フィルム１０を作製する。粘着層４以外の構成素材
は、以下に示すような一般的に用いられる材料及び方法
によって作製される。

【００３５】偏光子１：２色性物質を吸着したＰＶＡフ
ィルムをホウ酸等の溶液中で一方向に延伸する。

【００３６】保護層２：アクリル樹脂フィルム 屈折率
１．５１ 表面保護フィルム３：ＰＥＴ 離型フィルム５：ＰＥＴ 粘着層４：アクリル系粘着剤ＳＫダイン１６０４Ｎ（商
品名：綜研化学社製）とキシレン系タッキファイヤー樹
脂であるパインクリスタルＫＥ−１００（商品名：荒川
化学社製、屈折率１．５９）を６５対３５の重量比率で
混合し、さらに、エポキシ系硬化剤であるＥ−ＡＸ（商
品名：綜研化学社製）を３．０重量％添加して、屈折率
１．５１の屈折率整合粘着剤を得る。

【００３７】上記タッキファイヤー樹脂を添加せず、上
記粘着剤と硬化剤のみの揚合は、屈折率１．４６であ
る。

【００３８】偏光子１と保護層２を貼り合わせ、さらに
その保護層２側に上記屈折率整合粘着剤を約２０μｍ塗
布して粘着層４とし、その上に離型フィルム５を貼り合
わせ、透過型偏光フィルム１０を作製した。

【００３９】このようにして作製した透過型偏光フィル
ム１０の離型フィルム５を剥がし、ガラス板（材質：１
７３７無アルカリガラス：コーニング社製）に貼り付け
る。得られた偏光フィルム板の表面保護フィルム３側か
ら、波長５８９ｎｍのレーザー光を入射させ、入射角０
°〜７０°の範囲での透過率を測定した。ただし、入射
光は偏光子１の偏光方向と平行な直線偏光を有する。

【００４０】上記のタッキファイヤー樹脂を添加しない
で粘着剤と硬化剤のみからなる粘着層を用いた同様の構
成の透過型偏光フィルムについても、同様の測定をし、
両者を比較した。それらの結果を表−２に示す。

【００４１】

【００４２】上記表−２によれば、通常の粘着剤と硬化
剤のみを用いた場合と比べて、特に入射角度が大きい程
透過率が相対的に大きくなることが分かる。

【００４３】〔実施例２〕図１（ｂ）の構成の反射型偏
光フィルム２０を作製する。実施例１と同様の材料を用
いて反射型フィルム２０を作製した。ただし、反射層６
は、アルミニウム蒸着ポリエステルフィルム、アルミニ
ウム箔複合ポリエステルフィルム、真珠顔料コーティン
グポリエステルフィルム等を用いる。この実施例では、
アルミニウム蒸着ポリエステルフィルムを用いる。

【００４４】入射角２０°〜７０°の範囲での正反射光
の反射率を測定した。この場合も、タッキファイヤー樹
脂を添加しないで粘着剤と硬化剤のみからなる粘着層を
用いた同様の構成の反射型偏光フィルムについても、同
様の測定をし、両者を比較した。それらの結果を表−３
に示す。

【００４５】

【００４６】表−３によれば、通常の粘着剤と硬化剤の
みを用いた場合と比べて、反射率がより大きいことが分
かる。

【００４７】反射型の場合は、透過型に比べて粘着層４
と保護層２の界面が１つ多く、また、それぞれの界面を
光線が２回ずつ透過するため、反射損失の影響が大さ
い。そのため、本発明の効果がより大きくなる。

【００４８】以上、本発明の偏光フィルム及びその偏光
フィルムを用いた液晶パネルを実施例に基づいて説明し
てきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変
形が可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の偏光フィルム及びその偏光フィルムを用いた液晶パネ
ルによると、偏光子上の少なくとも一方の保護層上に粘
着層を有する偏光フィルムのその粘着層として保護層と
屈折率を整合させた屈折率調整粘着剤を用いているの
で、保護層と粘着層の境界での界面反射光を低減するこ
とができ、光の利用効率を高めることができる。したが
って、明るい透過型及び反射型偏光フィルムを構成する
ことができ、そのような偏光フィルムを液晶パネルに用
いることにより明るい表示等が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１形態による偏光フィルムの層構成を
示す斜視図である。

【図２】本発明の１具体例における保護層と粘着層の屈
折率差とその界面での反射率の関係を示す図である。

【図３】図１の透過型偏光フィルムと反射型偏光フィル
ムとを用いた反射型液晶パネルの構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…偏光子 ２…保護層 ３…表面保護フィルム ４…粘着層 ５…離型フィルム ６…反射層 １０…透過型偏光フィルム ２０…反射型偏光フィルム ３０…プラスチック液晶パネル ３１、３２…透明基板 ３３…液晶層 ３４、３５…透明電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 健治 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA27 BB28 BB43 BB51 BC03 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA14Z FB08 FC02 FC08 FD15 GA16 GA17 KA01 LA03 LA18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光子上の少なくとも一方の保護層上に
   粘着層を有する偏光フィルムにおいて、前記粘着層とし
   て、前記保護層と屈折率を整合させた屈折率調整粘着剤
   を用いたことを特徴とする偏光フィルム。
2. 【請求項２】 前記屈折率調整粘着剤が、粘着剤４０〜
   ９０重量％及びタッキファイヤー樹脂１０〜６０重量％
   を含むことにより屈折率が整合されてなる粘着剤組成物
   からなることを特徴とする請求項１記載の偏光フィル
   ム。
3. 【請求項３】 前記屈折率調整粘着剤を介して離型フィ
   ルムが粘着され、透過型偏光フィルムとして構成されて
   いることを特徴とする請求項１又は２記載の偏光フィル
   ム。
4. 【請求項４】 前記屈折率調整粘着剤を介して一方の保
   護層上に離型フィルムが粘着され、前記屈折率調整粘着
   剤を介して他方の保護層上に反射層が粘着され、反射型
   偏光フィルムとして構成されていることを特徴とする請
   求項１又は２記載の偏光フィルム。
5. 【請求項５】 請求項１から４の何れか１項記載の偏光
   フィルムを前記粘着層を介して液晶セルを構成する透明
   基板に粘着してなることを特徴とする液晶パネル。