JP2006292834A - 偏光板用保護フィルム、偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

偏光板用保護フィルム、偏光板および液晶表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 透湿度の低い偏光板用保護フィルム、及び熱・湿度による透過率および偏光度の変化が小さい偏光板を提供すること。さらに、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。
【解決手段】 セルロースアシレートフィルム上に直接またはその他の層を介して低透湿性硬化層を設け、該低透湿性硬化層上に金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層を少なくとも一層設けた偏光板用保護フィルムであり、JIS−Z−0208に従って、60℃、95%相対湿度の雰囲気下で測定された透湿度が200g/m・日以下であることを特徴とする偏光板用保護フィルムを用いる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、偏光板用保護フィルム、偏光板及び液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、消費電力の小さい省スペースの画像表示装置として年々用途が広がっている。従来、画像の視野角依存性が大きいことが液晶表示装置の大きな欠点であったが、近年、VAモード、IPSモード等の高視野角液晶モードが実用化されており、これによりテレビ等の高視野角が要求される市場でも液晶表示装置の需要が急速に拡大しつつある。
これに伴い、液晶表示装置に用いられる位相差フィルム及び偏光板に対しても一段と高い性能が要求され始めている。とりわけ、温度及び湿度に対する耐久性の改良は偏光板の大きな課題である。
偏光板の耐久性試験において特に問題となるのは、偏光度の低下であるが、これは偏光子に吸着されたヨウ素が水の作用により分解することが原因であり、この対策としては偏光板の保護フィルムの透湿度を低下させることが有効であることが知られている。偏光板保護フィルムとして汎用されているセルロースアシレートは親水的なポリマーで透湿度が高いため、様々な疎水化剤を添加し透湿度を低下させる方法が提案されている。特許文献1にはロジン誘導体が、さらに特許文献2には分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有する多価アルコールエステル類及び分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有するグリコレート類を添加し透湿度を低下させる方法が開示されている。
しかし、これらの方法ではある添加量までは疎水化剤の添加により透湿度を低下できるが、さらに添加量を増やしても変化が頭打ちとなり、十分な改良効果を得られないという問題があった。
特許文献3には、偏光板の少なくとも片面に蒸着膜を形成した偏光フィルムが開示されているが蒸着膜の密着性が十分でない問題があった。特許文献4には、高温高湿での耐久性に優れた光学フィルムが開示されているが、偏光度低下のような偏光板の耐久性については触れられていない。特許文献5には、ハードコート被覆アセチルセルロース樹脂物品が開示されているが、偏光度低下のような偏光板の耐久性については触れられていない。
特開2002−146044号公報 特開2003−232920号公報 特開平6−289227号公報 特開2003−232920号公報 特開2004−2508号公報
本発明の目的は、透湿度の低い偏光板用保護フィルム、及び熱・湿度による透過率、偏光度の変化が小さい偏光板を提供することである。
本発明の別の目的は、透湿度の低い偏光板用保護フィルムを偏光子の少なくとも片面に配置した偏光板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である。
本発明の更なる目的は、視野角補償能に優れた位相差フィルムと透湿度の低い偏光板用保護フィルムを偏光子の両側に配置した偏光板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、広視野角で表示品位の高い液晶表示装置を提供することである。
本発明の上記目的は、下記手段により達成される。
すなわち、
(1) セルロースアシレートフィルム上に直接または他の層を介して低透湿性硬化層を設け、該低透湿性硬化層上に金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層を少なくとも一層設けた偏光板用保護フィルムであり、JIS−Z−0208に従って、60℃、95%相対湿度の雰囲気下で測定された透湿度が200g/m・日以下であることを特徴とする偏光板用保護フィルム。
(2) 前記透湿度が150g/m・日以下であることを特徴とする上記(1)に記載の偏光板用保護フィルム。
(3) 前記透湿度が100g/m・日以下であることを特徴とする上記(1)に記載の偏光板用保護フィルム。
(4) 前記低透湿性硬化層が、有機概念図におけるI/O値(無機性値/有機性値)が0.8以下の化合物を含む硬化性組成物を塗布・乾燥し、これを硬化させたものであることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
(5) 前記低透湿性硬化層が、下記一般式(A)で表される化合物及び下記一般式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む硬化性組成物を塗布・乾燥し、これを硬化させたものであることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
Figure 2006292834
(式中、R1は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、R2は炭素数1〜5のアルキレン基またはアルキレンオキサイド基を表し、R3は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは1または2の整数を表す。)
一般式(B)
Figure 2006292834
(式中R1、R3およびnは上記一般式(A)におけるものと同じ意味を表す。)
(6) 前記セルロースアシレートフィルムの膜厚が30〜100μmであることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
(7) 偏光子の両側に保護フィルムが貼り合わされてなる偏光板において、該保護フィルムの少なくとも1枚が上記(1)〜(6)のいずれかに記載の偏光板用保護フィルムであることを特徴とする偏光板。
(8) 液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を有し、少なくとも1枚の偏光板が上記(7)に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
本発明によれば、透湿度の低い偏光板用保護フィルム、及び熱・湿度による透過率および偏光度の変化が小さい偏光板を提供することができる。さらに、本発明の偏光板用保護フィルムを偏光子の少なくとも片面に配置した偏光板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。さらに、視野角補償能に優れた位相差フィルムと本発明の偏光板用保護フィルムを偏光子に配置した偏光板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、広視野角で表示品位の高い液晶表示装置を提供することができる。
本明細書において、「(メタ)アクリロイル」との記載は、「アクリロイル及びメタクリロイルの少なくともいずれか」の意味を表す。「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル酸」等も同様である。また、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「(数値1)〜(数値2)」という記載は「(数値1)以上(数値2)以下」の意味を表す。
また、本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Rth(λ)は前記Re(λ)、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHが算出する。ここで、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)等、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
以下、本発明に係る偏光板用保護フィルム、偏光板及び液晶表示装置の実施形態について説明する。
1.偏光板用保護フィルム
本発明の偏光板用保護フィルムは、セルロースアシレートフィルム上に直接または他の層を介して低透湿性硬化層が設けられており、さらにこの低透湿性硬化層上に金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層が少なくとも一層設けられたものである。以下、偏光板用保護フィルムを構成する各層について説明する。
[低透湿性硬化層]
本発明において、低透湿性硬化層とは、その層を設けることにより、その層がない場合に比べて透湿性を小さくすることができる層をいう。透湿性の指標としては、JIS−Z−0208に規定する透湿度を用いることができる。
低透湿性硬化層は、セルロースアシレートフィルム上に、下記の重合性化合物(例えば、I/O値が0.8以下である化合物)、重合開始剤、溶剤、および必要に応じて無機微粒子等の添加剤を含む硬化性組成物を、直接、または他の層を介して塗布・乾燥した後、加熱硬化、レドックス系常温硬化、嫌気硬化や紫外線硬化などの方法で硬化することによって形成することができる。
(重合性化合物)
低透湿性硬化層は、I/O値が0.8以下である化合物群から選ばれる少なくとも1種の化合物から導かれる重合単位を含むことが好ましい。I/O値が0.8以下であることにより、金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層との密着性が良好となる。好ましくはI/O値が0.7以下、更に好ましくはI/O値が0.6以下である化合物群から選ばれる少なくとも1種の化合物から導かれる重合単位を含むことが好ましい。また、これらの化合物は、紫外線により硬化可能であることが好ましい。
なお、I/O値とは、有機概念図における(無機性値/有機性値)として知られている値であり、「有機概念図―基礎と応用―」(甲田善生著、三共出版)に記載がある。
低透湿性硬化層におけるI/O値が0.8以下の化合物から導かれる重合単位は、抵当質性硬化層の全質量に対して、30〜99質量%であることが好ましく、50〜99質量%であることがより好ましい。
I/O値が0.8以下である化合物として特に好ましいのは、低透湿性硬化層が下記一般式(A)及び下記一般式(B)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種の化合物である。これらの化合物の少なくともいずれかを含むことにより偏光板保護フィルムの透湿度を一層低減することができる。その作用機構は必ずしも明らかでないが、その重合単位の構造中に含まれる脂環構造が透湿度を小さくする効果を示すと推定される。
Figure 2006292834
Figure 2006292834
一般式(A)及び一般式(B)において、R1は、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基を表す。R2は炭素数1〜5のアルキレン基またはアルキレンオキサイド基を表し、好ましくはメチレン基、エチレン基、メチレンオキサイド基、エチレンオキサイド基を表す。R3は、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基を表す。nは1または2の整数を表す。
以下に、一般式(A)で表される化合物の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2006292834
また、一般式(B)で表される化合物の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2006292834
上記一般式(A)で表される化合物及び一般式(B)で表される化合物としては、特開昭60−152515号公報に記載の化合物も用いることができる。
低透湿性硬化層の形成に用いられる硬化性組成物には、上記一般式(A)および(B)で表される化合物のほかに例えば下記重合性化合物を含有させることができる。
例えば、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物として、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ヒドロキシビバリン酸ネオペングリコールのε−カプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート(例えば、日本化薬(株)製、KAYARAD HX−220、HX−620、等)、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールとε−カプロラクトンの反応物のポリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、ポリグリシジル化合物(ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、グリセリンポリグリシジルエーテル、グリセリンポリエトキシグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリエトキシポリグリシジルエーテル、等)と(メタ)アクリル酸の反応物であるエポキシ(メタ)アクリレート、水酸基含有多官能(メタ)アクリレート(ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、等)とポリイソシアネート化合物(トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、等)の反応物である多官能ウレタンアクリレートが挙げられる。これらは、単独または2種以上を混合して使用しても良い。
更に、ビニルモノマーとして、アクリル酸またはα−アルキルアクリル酸(例えばメタクリル酸など)類から誘導されるエステル類、もしくはアミド類(例えば、N−i−プロピルアクリルアミド、N−n−ブチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、アクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−メチル−2−ニトロプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、t−ペンチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−メトキシメトキシエチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2−ジメチルブチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、3−ペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、セチルアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、4−メチル−2−プロピルペンチルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、n−オクタデシルアクリレート、メチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、ヘキサフルオロプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、2−イソボルニルメタクリレート、2−ノルボルニルメチルメタクリレート、5−ノルボルネン−2−イルメチルメタクリレート、3−メチル−2−ノルボルニルメチルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、テトラメチルピペリジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートなど)、アクリル酸またはα−アルキルアクリル酸(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸など)、
ビニルエステル類(例えば酢酸ビニル)、マレイン酸またはフマル酸から誘導されるエステル類(マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジエチルなど)、マレイミド類(N−フェニルマレイミドなど)、マレイン酸、フマル酸、p−スチレンスルホン酸のナトリウム塩、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジエン類(例えばブタジエン、シクロペンタジエン、イソプレン)、芳香族ビニル化合物類(例えばスチレン、p−クロルスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム)、N−ビニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルサクシンイミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニル−N−メチルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、1−ビニルイミダゾール、4−ビニルピリジン、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウム、ビニリデンクロライド、ビニルアルキルエーテル類(例えばメチルビニルエーテル)、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等が挙げられる。これらのビニルモノマーは2種類以上組み合わせて使用してもよい。これら以外のビニルモノマーはリサーチディスクロージャーNo.1955(1980年、7月)、特開昭63−243108号公報、高性能液状ポリマー材料(丸善(株)平成2年5月20日発行)14章に記載されているものを使用することができる。本発明ではアクリル酸またはメタクリル酸から誘導されるエステル類、およびアミド類、および芳香族ビニル硬化性樹脂が特に好ましく用いられるビニルモノマーである。
上記の2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物及びビニルモノマーは、日本化薬(株)よりKAYARADの商品名で、第一工業製薬(株)よりニューフロンティアの商品名で、東亞合成(株)よりアロニックスの商品名で、日立化成工業(株)よりファンクリルの商品名で入手できる。
上記の2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物またはビニルモノマーの一般式(A)及び(B)で表される化合物に対する添加量は、必要とする透湿度、鉛筆硬度、屈折率、透明性等により任意に選ぶことができるが、一般式(A)及び(B)で表される化合物と2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物及びビニルモノマーとの総質量に対し2つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物及び/またはビニルモノマーの質量は70質量%以下が好ましく、50質量%以下が更に好ましく、30質量%以下が最も好ましい。
(重合開始剤)
低透湿性硬化層を得るために、硬化性組成物は重合開始剤を含有することが好ましい。
(i)加熱硬化を行う場合は、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどを添加することができる。
(ii)レドックス系常温硬化を行う場合は、ベンゾイルパーオキサイド/ジメチルアニリン、クメンハイドロパーオキサイド/バナジウム系促進剤などを添加することができる。
(iii)嫌気硬化の場合は、ハイドロパーオキサイド/第三級アミン/スルフィミドなどを添加することができる。
(iv)本発明においては、紫外線硬化が最も好ましくこれについて詳述する。
紫外線によりラジカルを発生させる重合開始剤の例としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのケトン、ベンゾイルベンゾエート、ベンゾイン類、α−アシロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイドおよびチオキサントン等の公知のラジカル発生剤が使用できる。また通常、光酸発生剤として用いられるスルホニウム塩やヨードニウム塩なども紫外線照射によりラジカル発生剤として作用するため、本発明ではこれらを単独で用いてもよい。また、感度を高める目的で重合開始剤に加えて、増感剤を用いてもよい。増感剤の例には、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、およびチオキサントン誘導体等が含まれる。
紫外線硬化に関しては、「最新 UV硬化技術」(1991年9月29日発行 (株)情報技術協会)に記載された種々の方法を好ましく使用できる。
重合開始剤の添加量としては、硬化性組成物中に含まれる重合性化合物の総質量に対し、0.1乃至15質量%の範囲で使用することが好ましく、1乃至10質量%の範囲で使用することがさらに好ましい。
(溶剤)
溶剤としては、例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、アミド類、エーテル類、エーテルエステル類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。具体的には、アルコール(例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノアセテート等)、ケトン(例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等)、エステル(例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、乳酸エチル等)、脂肪族炭化水素(例えばヘキサン、シクロヘキサン)、ハロゲン化炭化水素(例えばメチルクロロホルム等)、芳香族炭化水素(例えばベンゼン、トルエン、キシレン等)、アミド(例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドン等)、エーテル(例えばジオキサン、テトラハイドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等)、エーテルアルコール(例えば1−メトキシ−2−プロパノール、エチルセルソルブ、メチルカルビノール等)が挙げられる。2種以上を混合して使用してもよい。好ましい溶剤としては、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ブタノール等を用いることができる。
(無機微粒子)
低透湿性硬化層には、金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層との密着性を向上させるために、無機微粒子を含有させることが好ましい。無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン等が好ましく用いられる。一次粒子径は5〜200nmが好ましく、7〜150nmが更に好ましく、10〜100nmが最も好ましい。好ましい無機粒子として、メタノールシリカゾル、MA−ST−MS、IPA−ST、IPA−ST−MS、IPA−ST−L、IPA−ST−ZL、IPA−ST−UP、EG−ST、NPC−ST−30、MEK−ST、MEK−ST−MS、MIBK−ST、XBA−ST、PMA−ST、DMAC−ST 日産化学工業(株)製が挙げられる。
無機粒子の含有量は、金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層との密着性より適宜選択されるが、低透湿性硬化層に対し、10〜70質量%が好ましく、20〜60質量%が更に好ましく、30〜50質量%が最も好ましい。
(膜厚)
低透湿性硬化層の好ましい膜厚は、0.5〜20.0μm、より好ましくは、1.0〜15.0μm、更に好ましくは2.0〜10.0μmである。防湿硬化が十分である点で、0.5μm以上が好ましく、カールが小さくハンドリングに適する点で、20.0μm以下が好ましい。
[金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層]
本発明における金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層は、偏光子に水が浸入し偏光度の低下が生じること、また侵入した水により偏光子が膨張・収縮しセルロースアシレートフィルムに応力が発生し、液晶表示装置とした場合光漏れが発生することを防止する機能を有する層である。
(金属酸化物・金属窒化物)
金属酸化物の好ましい具体例としては、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化カルシウム、酸化カドミウム、酸化銀、酸化金、酸化クロム、ケイ素酸化物、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化白金、酸化パラジウム、酸化ビスマス、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化バリウム等が挙げられ、ケイ素酸化物、酸化アルミニウムが高度な酸素バリア性、水蒸気バリア性及び透明性とを兼ね備え、かつ工業的に安価であるので特に好ましい。
金属窒化物としては窒化ケイ素が好ましく用いられる。
本発明におけるケイ素酸化物とは、SiO、SiO2などのSiの酸化物でありSiOxで表される化合物をいう。中でも透湿度、透明性、表面平滑性、屈曲性等の点からケイ素原子数に対する酸素原子数の割合が1.5〜2.0のケイ素酸化物を主成分とする金属酸化物が良好である。ケイ素酸化物に対する酸素原子数の割合は、X線電子分光法、X線マイクロ分光法、オージェ電子分光法、ラザホード後方散乱法などにより分析、決定される。この割合が1.5以上で透明性が良好となることから、1.5〜2.0が好ましい。
かかるケイ素酸化物、酸化アルミニウム、窒化ケイ素等の金属酸化物及び/または金属窒化物は各々単独で使用しても良いし、混合物として用いても良い。なお、金属酸化物には、微量の金属、非金属、亜金属単体やそれらの水酸化物、また、可塑性を向上させるために適宜炭素、フッ素、フッ化マグネシウムが含まれていても良い。
(膜厚)
金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層の厚さとしては、5〜200nmの範囲が好ましい。均一に膜を形成することが容易であり、膜が形成されない部分からの水蒸気の透過による透湿度の増大を防止できるため、5nm以上が好ましい。また、透明性に優れるとともに、クラックが発生しにくくなるため200nm以下が好ましい。
(形成方法)
金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層を形成する方法としては、主にCVD法(PE−CVD、大気圧CVD)、PVD法(蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング)を使用することができる。CVD法に関しては、「HANDBOOK OF CHEMICAL VAPOR DEPOSITION Principles、Technology and Applications」Hugh O.Pierson著 NOYES PUBLICATIONS に記載の方法が好適に用いられる。PVDに関しては、「スパタリング現象 基礎と薄膜・コーティング技術への応用」(金原あきら著、東京大学出版会)に記載の方法が好適に用いられる。一例としてスパッタリングに関し詳述する。
例えばケイ素酸化物SiOxを含む層を形成するスパッタリング法には、シリコン、酸化ケイ素を主成分とする焼結体をターゲットとして用いることができる。前者はアルゴンなどの不活性ガスおよび酸素ガスなどの反応性ガスを真空槽内に導入して、反応性スパッタリングを行う。後者においては、アルゴンなどの不活性ガスに微意量の酸素ガスなどの反応性ガスを混合したものを用いてスパッタリングを行う。スパッタリングの方式は、直流または高周波二極スパッタリング、直流または高周波マグネトロンスパッタリング、イオンビームスパッタなど公知の方式が適用できる。中でもマグネトロン方式は基板へのプラズマ衝撃が少なく、高速成膜が可能で好ましい。本発明においては特に成膜速度を速くするためにSi金属ターゲットを用い直流パルスマグネトロンスパッタリングによって成膜を行うことが好ましい。Si酸化物ターゲットを用いる場合もあるが、成膜速度が極端に遅くまた放電安定性も悪いために生産性の観点からは好ましくない。また、スパッタリング装置としてはその生産性の観点からロールツーロール方式が望ましいがバッチ式も使用しうる。
反応性スパッタリングにおいて、導入酸素量のコントロールには、マスフロー制御法、インピーダンス制御法があるが、成膜速度が大きいことからインピーダンス制御法が好ましい。
スパッタリング時の全圧力は、0.005Pa〜0.5Paが好ましい。より好ましくは0.01〜0.3Pa、更に好ましくは0.01〜0.2Paである。0.005Pa以上ならば安定した放電が可能となり、0.5Pa以下ならば透湿度が小さくなり好ましい。
CVD、PVDによる成膜の前に、プラズマ処理を行うことも好ましい。プラズマ処理を行うことで、金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層の密着性を向上させることができる。プラズマ処理は、アルゴンプラズマ、アルゴン・酸素プラズマ、アルゴン・窒素プラズマが好適に用いられる。
[セルロースアシレートフィルム]
(セルロースアシレート)
偏光板用保護フィルムに用いられるセルロースアシレートフィルムの原料のセルロースとしては、綿花リンター、ケナフ、木材パルプ(広葉樹パルプ、針葉樹パルプ)等があり、何れの原料セルロースから得られるセルロースエステルでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。
本発明においては、セルロースからエステル化してセルロースアシレートを作製するが、前述のセルロースがそのまま利用できる訳ではなく、リンター、ケナフ、パルプを精製して用いられる。
本発明においてセルロースアシレートとは、セルロースの総炭素数2〜22のカルボン酸エステルのことである。
カルボン酸エステルとしては、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステル、シクロアルキルカルボニルエステル、あるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。
セルロースアシレートにおける炭素数2〜22のアシル基としては、脂肪族アシル基でも芳香族アシル基でもよく、特に限定されない。これらの好ましいアシル基としては、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ヘプタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、シクロヘキサンカルボニル、アダマンタンカルボニル、フェニルアセチル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、(メタ)アクリロイル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、より好ましいアシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、シクロヘキサンカルボニル、フェニルアセチル、ベンゾイル、ナフチルカルボニルなどである。
セルロースアシレートの合成方法は、発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行 発明協会)p.9に詳細に記載されている。
本発明に好適に用いられるセルロースアシレートとしては、セルロースの水酸基への置換度が下記数式(1)および(2)を満足するものが好ましい。
数式(1):2.3≦SA’+SB’≦3.0
数式(2):0≦SA’≦3.0
ここで、SA’はセルロースの水酸基の水素原子を置換しているアセチル基の置換度、またSB’はセルロースの水酸基の水素原子を置換している炭素原子数3〜22のアシル基の置換度を表す。なお、SAはセルロースの水酸基の水素原子を置換しているアセチル基を表し、SBはセルロースの水酸基の水素原子を置換している炭素原子数3〜22のアシル基を表す。
セルロースを構成するβ−1,4結合しているグルコース単位は、2位、3位および6位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部をアシル基によりエステル化した重合体(ポリマー)である。アシル置換度は、2位、3位および6位のそれぞれについて、セルロースがエステル化している割合(各位それぞれ100%のエステル化は置換度1)を意味する。本発明では、SAとSBの置換度の総和(SA’+SB’)は、より好ましくは2.6〜3.0であり、特に好ましくは2.80〜3.00である。また、SAの置換度(SA’)はより好ましくは1.4〜3.0であり、特には2.3〜2.9である。
セルロースアシレートは、更に下記数式(3)を同時に満足することが好ましい。
数式(3):0≦SB”≦1.2
ここで、SB”はセルロースの水酸基の水素原子を置換している炭素原子数3または4のアシル基を表す。
さらにSB”はその28%以上が6位水酸基の置換基であるのが好ましく、より好ましくは30%以上が6位水酸基の置換基であり、31%以上がさらに好ましく、特には32%以上が6位水酸基の置換基であることも好ましい。また更に、セルロースアシレートの6位のSA’とSB”の置換度の総和が0.8以上であり、さらには0.85以上であり、特には0.90以上であるセルロースアシレートフィルムも好ましいものとして挙げることができる。これらのセルロースアシレートフィルムにより溶解性の好ましい溶液が作製でき、特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。
尚、置換度はセルロース中の水酸基に結合した脂肪酸の結合度を測定し、計算によって得られる。測定方法としては、ASTM−D817−91、ASTM−D817−96に準拠して測定することができる。また、水酸基へのアシル基の置換の状態は、13C NMR法によって測定される。
上記セルロースアシレートフィルムは、フィルムを構成するポリマー成分が実質的に前記の数式(1)および(2)を満足するセルロースアシレートからなることが好ましい。「実質的に」とは、全ポリマー成分の55質量%以上(好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上)を意味する。セルロースアシレートは単独若しくは2種類以上の併用であってもよい。
本発明で好ましく用いられるセルロースアシレートの重合度は、粘度平均重合度200〜700、好ましくは230〜550、更に好ましくは230〜350であり、特に好ましくは粘度平均重合度240〜320である。平均重合度は、宇田らの極限粘度法(宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第18巻第1号、105〜120頁、1962年)により測定できる。更に特開平9−95538号公報に詳細に記載されている。
またセルロースアシレートの数平均分子量Mnは、好ましくは7〜25×104の範囲、より好ましくは、8〜15×104の範囲にあることが望ましい。また、該セルロースアシレートの質量平均分子量Mwとの比、Mw/Mnは、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.0である。なお、セルロースエステルの平均分子量および分子量分布は、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定でき、これを用いて上記MnおよびMwを算出し、Mw/Mnを計算することができる。
本発明において用いられる上記セルロースアシレートフィルムは、上述の数式(1)および(2)を満足する範囲にあるセルロースアシレート、可塑剤[特に好ましくは後述するオクタノール/水分配係数(logP値)が0ないし10である可塑剤]、および微粒子(特に好ましくは、後述する平均1次粒径3〜100nmの微粒子)を各々少なくとも1種含有してなるフィルムが好ましく用いられる。
(可塑剤)
セルロースアシレートフィルムに柔軟性を与え、寸法安定性を向上させ、耐湿性を向上させるために添加される成分として、可塑剤を用いることが好ましい。好ましい可塑剤は、沸点が200℃以上で、25℃で液体であるか、または融点が25〜250℃である固体であることが好ましい。更に好ましくは沸点が250℃以上で、25℃で液体であるか、融点が25〜200℃の固体である可塑剤が挙げられる。可塑剤が液体の場合は、その精製は通常減圧蒸留によって実施され、高真空ほど好ましく、本発明では、特に、200℃における蒸気圧が1333Pa以下の可塑剤を用いることが好ましく、より好ましくは蒸気圧667Pa以下、更に好ましくは133〜1Paの化合物が好ましい。
これらの好ましく添加される可塑剤としては、上記の物性の範囲内にあるリン酸エステル、カルボン酸エステル、ポリオールエステル等が用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等が含まれる。
カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジフェニルフタレート、ジエチルヘキシルフタレート等が挙げられる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル、O−アセチルクエン酸トリブチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル等が挙げられる。これらの好ましい可塑剤は、25℃においてTPP(融点約50℃)以外は液体であり、沸点も250℃以上である。
その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。グリコール酸エステルの例としては、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、メチルフタリルメチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレートなどがある。
また、特開平5−194788号、特開昭60−250053号、特開平4−227941号、特開平6−16869号、特開平5−271471号、特開平7−286068号、特開平5−5047号、特開平11−80381号、特開平7−20317号、特開平8−57879号、特開平10−152568号、特開平10−120824号の各公報などに記載されている可塑剤も好ましく用いられる。これらの公報によると可塑剤の例示だけでなくその利用方法あるいはその特性についての好ましい記載が多数あり、本発明においても好ましく用いられるものである。
その他の可塑剤としては、特開平11−124445号記載の(ジ)ペンタエリスリトールエステル類、特開平11−246704号記載のグリセロールエステル類、特開2000−63560号記載のジグリセロールエステル類、特開平11−92574号記載のクエン酸エステル類、特開平11−90946号記載の置換フェニルリン酸エステル類、特開2003−165868号等記載の芳香環とシクロヘキサン環を含有するエステル化合物などが好ましく用いられる。
更には本発明では、オクタノール/水分配係数(logP値)が0ないし10である可塑剤が特に好ましく用いられる。化合物のlogP値が10以下であれば、セルロースアシレートとの相溶性が良好で、フィルムの白濁や粉吹きなどの不具合を生じることがなく、またlogP値が0よりも大きければ、親水性が高くなりすぎることがないのでセルロースアシレートフィルムの耐水性を悪化させるなどの弊害が生じにくいので、上記範囲内のものを用いることが好ましい。logP値として、さらに好ましい範囲は1ないし8であり、特に好ましい範囲は2ないし7である。
オクタノール/水分配係数(logP値)の測定は、JIS日本工業規格Z7260−107(2000)に記載のフラスコ浸とう法により実施することができる。また、オクタノール/水分配係数(logP値)は実測に代わって、計算化学的手法あるいは経験的方法により見積もることも可能である。計算方法としては、Crippen’s fragmentation法[J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27巻21頁(1987)]、 Viswanadhan’s fragmentation法[J. Chem. Inf. Comput. Sci., 29巻163頁(1989)]、 Broto’s fragmentation法[Eur. J. Med. Chem. − Chim. Theor., 19巻71頁(1984)]などが好ましく用いられるが、中でもCrippen’s fragmentation法がより好ましい。ある化合物のlogPの値が、測定方法または計算方法により異なる場合に、該化合物が本発明の範囲内であるかどうかは、Crippen’s fragmentation法により判断することが好ましい。
また、分子量1000〜10万の樹脂成分を有する高分子可塑剤も好ましく用いられる。例えば、特開2002−22956号公報に記載のポリエステルおよびまたはポリエーテル、特開平5−197073号公報に記載のポリエステルエーテル、ポリエステルウレタンまたはポリエステル、特開平2−292342号公報に記載のコポリエステルエーテル、特開2002−146044号公報等記載のエポキシ樹脂またはノボラック樹脂等が挙げられる。
これらの可塑剤は単独もしくは2種類以上を混合して用いてもよい。可塑剤の添加量はセルロースアシレート100質量部に対して2〜30質量部、特に5〜20質量部が好ましい。
(微粒子)
偏光板用保護フィルム形成用の、セルロースアシレートフィルムには、フィルムの機械的強度と寸法安定性の向上、および滑り性を向上させる目的で、微粒子を添加することが好ましい。微粒子としては、疎水性であるのが好ましい。
微粒子の1次平均粒子径としては、ヘイズを低く抑えるという観点から、好ましくは、1〜100nmであり、より好ましくは3〜100nmであり、更に好ましくは3〜80nmであり、特に好ましくは5〜60nmであり、最も好ましくは、5〜50nmである。微粒子の1次平均粒子径の測定は、透過型電子顕微鏡で粒子を測定し、平均粒径を求めることができる。
微粒子の見掛け比重としては、70g/リットル以上が好ましく、更に好ましくは、90〜200g/リットルであり、特に好ましくは、100〜200g/リットルである。
微粒子の添加量はセルロースアシレート100質量部に対して0.005〜2質量部、特に0.01〜1.0質量部とするのが好ましい。
微粒子の好ましい具体例は、無機化合物としては、ケイ素を含む化合物、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化スズ・アンチモン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムおよびリン酸カルシウム等が好ましく、更に好ましくはケイ素を含む無機化合物や酸化ジルコニウムであり、セルロースアシレートフィルムのヘイズ上昇を抑制できるので、二酸化ケイ素が特に好ましく用いられる。
本発明においてセルロースアシレートフィルムに好適に用いられる微粒子としては、ドープ中および製膜後のフィルム中での凝集が抑制されて微粒子として安定に分散されるなどの理由から、表面処理されていることが好ましい。表面処理は、微粒子の表面を有機化合物で処理するなどして行われ、その際用いることができる有機化合物の例には、従来公知の金属酸化物や無機顔料等の無機フィラー類の表面改質剤などを挙げることができ、例えば「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」第一章(技術情報協会、2001年刊行)等に記載されている。具体的には、該微粒子表面と親和性を有する極性基を有する有機化合物、カップリング化合物があげられる。
微粒子表面と親和性を有する極性基としては、カルボキシ基、ホスホノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、環状酸無水物基、アミノ基等があげられ、分子中に少なくとも1種を含有する化合物が好ましい。例えば、長鎖脂肪族カルボン酸(例えばステアリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸等)、ポリオール化合物(例えばペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ECH変性グリセロール等)、ホスホノ基含有化合物[例えばEO(エチレンオキサイド)変性リン酸等]、アルカノールアミン[エチレンジアミンEO付加体(5モル)等]等が挙げられる。
カップリング化合物としては、従来公知の有機金属化合物が挙げられ、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤等が含まれる。シランカップリング剤が最も好ましい。具体的には、例えば山下普三、金子東助「架橋剤ハンドブック」(大成社、1981年刊)記載のカップリング化合物が挙げられる。
表面処理に際しては、上述した化合物を2種類以上併用することもできる。
有機化合物としては、例えば、シリコーン樹脂、弗素樹脂およびアクリル樹脂等のポリマーが好ましく、中でも、シリコーン樹脂が好ましく用いられる。シリコーン樹脂の中でも、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、東芝シリコーン(株)から上市されているトスパールの商品名を有する市販品が使用できる。
微粒子の形状は、特に限定されないが米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、不定形状が好ましい。微粒子は単独で用いてもよいが、2種類以上を併用して用いることもできる。
微粒子は、製膜後のフィルム中に均一に分散されることが好ましい。そこで微粒子は、以下のような態様等で微粒子分散物を調製した後にドープ液に導入されることが好ましい。
(1)溶媒と微粒子を撹拌混合した後、分散機で微粒子分散液とし、ドープ液に加えて撹拌する。
(2)溶媒と微粒子を撹拌混合した後、分散機で微粒子分散液とし、別に溶媒に少量のセルロースアシレートを加え、撹拌溶解する。これに前記微粒子分散液を加えて撹拌して得られる微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
(3)溶媒に少量のセルロースアシレートを加えて撹拌溶解し、これに微粒子を加えて分散機で分散して微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
分散物中の微粒子の一次粒子の質量平均径は3〜200nmであることが好ましく、より好ましくは3〜150nm、さらに好ましくは3〜100nm、特に好ましくは5〜80nmである。特に、湿式分散物中の分散微粒子は、分散時において微粒子の比表面積を過度に大きくしないために、微粒子を一次粒径以上に実質的に維持することが好ましい。更には、湿式分散物中の分散微粒子中には、500nm以上の平均粒子径の大粒子が含まれないことが好ましく、300nm以上の平均粒子径の大粒子が含まれないことが特に好ましい。このことにより、光学的欠陥のない、ヘイズ値の小さい透明性良好なフィルムであり、表面に粗大な凹凸のない、後記する特定の微細な凹凸形状を形成することができる。
(紫外線防止剤)
セルロースアシレートフィルムには、フィルム自身の耐光性向上、或いは偏光板、液晶表示装置の液晶化合物等の画像表示部材の劣化防止のために、更に紫外線防止剤を添加することが好ましい。
紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な画像表示性の点より波長400nm以上の可視光の吸収が可及的に少ないものを用いることが好ましい。特に、波長370nmでの透過率が、20%以下であることが望ましく、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。このような紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、前記のような紫外線吸収性基を含有する高分子紫外線吸収化合物等があげられるが、これらに限定されない。紫外線吸収剤は2種以上用いてもよい。
紫外線吸収剤のドープへの添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に溶解してから添加してもよいし、また直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶媒に溶解しないものは、有機溶媒とセルロースエステル中にデゾルバやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。
本発明において紫外線吸収剤の使用量は、セルロースアシレート100質量部に対し通常0.1〜5.0質量部、好ましくは0.5〜2.0質量部、より好ましくは0.8〜2.0質量部である。
(他の添加剤)
更に、セルロースアシレート組成物には、各調製工程において用途に応じた他の種々の添加剤(例えば、劣化防止剤(例えば、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、アミン等)、光学異方性コントロール剤、剥離剤、帯電防止剤、赤外吸収剤等)を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。さらにまた、赤外吸収剤としては例えば特開平2001−194522号公報に記載のものが使用できる。
これらの添加剤の添加する時期は、ドープ作製工程において何れで添加してもよいが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。また、セルロースアシレートフィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。例えば特開平2001−151902号公報などに記載されているが、これらは従来から知られている技術である。上記の紫外線吸収剤を含めてこれらの詳細は、発明協会公開技報公技番号2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)16〜22頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
これらの添加剤の使用量は、セルロールアシレート全組成物中、0.001〜20質量%の範囲で適宜用いられることが好ましい。
(溶媒)
セルロースアシレートの溶媒としては、有機溶媒を用いることが好ましい。有機溶媒としては、従来公知の有機溶媒が挙げられ、例えば溶解度パラメーターで17〜22の範囲ものが好ましい。溶解度パラメーターは、例えばJ.Brandrup、E.H等の「PolymerHandbook(4th.edition)」、VII/671〜VII/714に記載の内容のものを表す。低級脂肪族炭化水素の塩化物、低級脂肪族アルコール、炭素原子数3から12までのケトン、炭素原子数3〜12のエステル、炭素原子数3〜12のエーテル、炭素原子数5〜8の脂肪族炭化水素類、炭素数6〜12の芳香族炭化水素類、フルオロアルコール類(例えば、特開平8−143709号公報 段落番号[0020]、同11−60807号公報 段落番号[0037]等に記載の化合物)等が挙げられる。
セルロースアシレートは、有機溶媒に10〜30質量%溶解している溶液であることが好ましいが、より好ましくは13〜27質量%であり、特には15〜25質量%溶解しているセルロースアシレート溶液であることが好ましい。これらの濃度にセルロースアシレートを調製する方法は、溶解する段階で所定の濃度になるように調製してもよく、また予め低濃度溶液(例えば9〜14質量%)として作製した後に後述する濃縮工程で所定の高濃度溶液に調整してもよい。さらに、予め高濃度のセルロースアシレート溶液として後に、種々の添加物を添加することで所定の低濃度のセルロースアシレート溶液としてもよく、いずれかの方法で本発明のセルロースアシレート溶液濃度になるように実施されれば特に問題ない。
(ドープの調製)
セルロースアシレート溶液(ドープ)の調製について、その溶解方法は、上記のように特に限定されるものではなく、室温溶解法、冷却溶解法または高温溶解方法により実施され、さらにはこれらの組み合わせで実施される。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号などの各公報に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の有機溶媒への溶解方法は、本発明においても、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、前記の公技番号2001−1745号の22〜25頁に詳細に記載されている方法で実施される。さらに本発明のセルロースアシレートのドープ溶液は、溶液濃縮,ろ過が通常実施され、同様に前記の公技番号2001−1745号の25頁に詳細に記載されている。なお、高温度で溶解する場合は、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。
セルロースアシレート溶液は、その溶液の粘度と動的貯蔵弾性率が特定の範囲であることが好ましい。試料溶液1mLをレオメーター(CLS 500)に直径4cm/2゜のSteel Cone(共にTA Instrumennts社製)を用い、測定条件はOscillation Step/Temperature Rampで40℃〜−10℃の範囲を2℃/分で可変して測定し、40℃の静的非ニュートン粘度n*(Pa・sec)および5℃の貯蔵弾性率G’(Pa)を求める。試料溶液は、予め測定開始温度にて液温一定となるまで保温した後に測定を開始する。本発明では、40℃での粘度が1〜300Pa・secであり、かつ−5℃での動的貯蔵弾性率が1万〜100万Paであることが好ましい。より好ましくは、40℃での粘度が1〜200Pa・secであり、かつ−5℃での動的貯蔵弾性率が3万〜50万Paである。
(セルロースアシレートフィルムの製造方法)
次に、上記セルロースアシレート溶液を用いたセルロースアシレートフィルムの製造方法について述べる。上記セルロースアシレートフィルムを製造する方法および設備は、セルローストリアセテートフィルム製造に供するドラム方法若しくはバンド方法と称される、従来公知の溶液流延製膜方法および溶液流延製膜装置を用いることができる。
流延工程で用いる金属支持体は、その表面が算術平均粗さ(Ra)が0.015μm以下で、十点平均粗さ(Rz)が0.05μm以下であることが好ましい。より好ましくは、算術平均粗さ(Ra)が0.001〜0.01μmで、十点平均粗さ(Rz)が0.001〜0.02μmである。更に好ましくは、(Ra)/(Rz)比が0.15以上である。このように、金属支持体の表面粗さを所定の範囲とすることで、製膜後のフィルムの表面形状を後述する好ましい範囲内に制御できる。
以下、バンド法を例として製膜の工程を説明する。
溶解機(釜)から調製されたドープ(セルロースアシレート溶液)を貯蔵釜で一旦貯蔵し、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、例えば回転数によって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。これらの各製造工程については、前記の公技番号2001−1745号25〜30頁に詳細に記載され、流延(共流延を含む)、金属支持体、乾燥、剥離、延伸などに分類される。
流延工程では1種類のセルロースアシレート溶液を単層流延してもよいし、2種類以上のセルロースアシレート溶液を同時およびまたは逐次共流延してもよい。
(セルロースアシレートフィルムの厚み)
セルロースアシレートフィルムの膜厚は、30〜100μmであることが好ましく、より好ましくは、30〜90μmであり、更に好ましくは35〜85μmであり、最も好ましくは40〜80μmである。
(セルロースアシレートフィルムの幅)
セルロースアシレートフィルムの幅は任意であり、偏光板加工での取り都合を考慮し決定される。通常1000mm〜2000mmである。
(セルロースアシレートフィルムの特性)
本発明の偏光板用保護フィルムとして好適に使用されるセルロースアシレートフィルムは、以下のような特性を有する。
(a)フィルム表面の性状
偏光板用保護フィルムとして用いるセルロースアシレートフィルムは、特定の表面形状を有するのが好ましい。以下、セルロースアシレートフィルムの表面形状について説明する。
前記セルロースアシレートフィルムの低透湿性硬化層を設ける側の表面は、JIS B−0601−1994に基づくフィルムの表面凹凸の算術平均粗さ(Ra)が0.0001〜0.1μm、十点平均粗さ(Rz)が0.0001〜0.3μm、および最大高さ(Ry)が0.5μm以下であることが好ましく、算術平均粗さ(Ra)が0.0001〜0.08μm、十点平均粗さ(Rz)が0.0001〜0.1μm、および最大高さ(Ry)が0.5μm以下であることがより好ましく、算術平均粗さ(Ra)が0.0002〜0.015μm、十点平均粗さ(Rz)が0.002〜0.05μm、かつ最大高さ(Ry)が0.05μm以下であることがさらに好ましく、算術平均粗さ(Ra)が0.001〜0.010μm、十点平均粗さ(Rz)が0.002〜0.025μm、かつ最大高さ(Ry)が0.04μm以下であることが特に好ましい。これらの範囲内において、塗布ムラの無い均一な塗布面状で、かつセルロースアシレートフィルムとの密着性が良好な低透湿性硬化層が設けられ、かつ偏光板用保護フィルムとして偏光子と貼り合せた場合に密着性が良好となり、好ましい。
表面の凹と凸の形状は、透過型電子顕微鏡(TEM)、原子間力顕微鏡(AFM)等により評価することができる。
また、上記セルロースアシレートフィルムにおける視覚的な大きさ100μm以上の光学的欠陥の数は、1m2当たり1個以下であるのが、均一で鮮明なフィルムを得率よく生産できる等の点から好ましい。この光学的な欠陥は、偏光顕微鏡を用い、クロスニコル下でフィルムの遅相軸を偏光膜の吸収軸と平行にして観察することができる。輝点として見える欠点を円形に面積近似し、その直径が100μm以上のものを数える。100μm以上の輝点は、肉眼で容易に観測できる。
即ち、上記セルロースアシレートフィルムは、その表面が、JIS B−0601−1994に基づく表面凹凸の算術平均粗さ(Ra)が0.0001〜0.1μm、十点平均粗さ(Rz)が0.0001〜0.3μm、かつ視覚的な大きさが100μm以上である光学的欠陥の数が1m2当たり1個以下であるのが好ましい。以上のような表面形状としたフィルムとすることで、光学的な欠陥や輝度向上のムラ等の表示画像の不均一さが著しく軽減され、好ましい。
(b)フィルムの力学特性
本発明に用いるセルロースアシレートフィルムの幅方向のカール値は−7/m〜+7/mであることが好ましい。長尺で広幅のセルロースアシレートフィルムを取り扱う際に、フィルムの幅方向のカール値が前述の範囲内にあると、フィルムのハンドリングの支障や、フィルムの切断が起きることが無く、また、フィルムのエッジや中央部などで、フィルムが搬送ロールと強く接触することからくる発塵や、フィルム上への異物付着が少なくなり、本発明の偏光板の点欠陥や塗布スジの頻度が許容値を超えることがなく、好ましい。また、偏光膜貼り合せ時に気泡が入ることを防ぐことができて好ましい。
カール値は、アメリカ国家規格協会の規定する測定方法(ANSI/ASCPH1.29−1985)に従い測定することができる。
本発明に用いるセルロースアシレートフィルムの残留溶媒量は、1.5質量%以下とすることでカールを抑制できるので好ましい。さらに0.01〜1.0質量%以下であることがより好ましい。これは、前述の溶液流延製膜方法による成膜時の残留溶媒量を少なくすることで自由体積が小さくなることが主要な効果要因になるためと思われる。
セルロースアシレートフィルムの引き裂き強度は、そのJIS K−7128−2:1998の引裂き試験方法(エルメンドルフ引裂き法)に基づく引裂き強度が、2g以上であるのが、前記の膜厚においても膜の強度が充分に保持できる点で好ましい。より好ましくは、5〜25gであり、更に好ましくは6〜25gである。また60μm換算では、8g以上が好ましく、より好ましくは8〜15gである。具体的には、試料片50mm×64mmを、25℃、65%RHの条件下に2時間調湿した後に軽荷重引裂き強度試験機を用いて測定できる。
また、引掻き強度は2g以上であることが好ましく、5g以上であることがより好ましく、10g以上であることが特に好ましい。この範囲とすることにより、フィルム表面の耐傷性、ハンドリング性が問題なく保持される。引掻き強度は、円錐頂角が90゜で先端の半径が0.25mのサファイヤ針を用いて透明保護フィルム表面を引掻き、引掻き跡が目視にて確認できる荷重(g)をもって評価することができる。
(c)フィルムの吸湿膨張係数
上記セルロースアシレートフィルムの吸湿膨張係数を30×10-5/%RH以下とすることが好ましい。吸湿膨張係数は、15×10-5/%RH以下とすることがより好ましく、10×10-5/%RH以下であることがさらに好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、1.0×10-5/%RH以上の値である。吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。この吸湿膨張係数を調節することで、偏光板用保護フィルムの耐久性が良好となり、或いは光学補償フィルムを併用した偏光板の場合には光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇すなわち光漏れを防止することができる。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したセルロースアシレートフィルムから幅5mm、長さ20mmの試料を切り出し、片方の端を固定して25℃、20%RH(R0)の雰囲気下にぶら下げる。他方の端に0.5gの重りをぶら下げて、10分間放置し長さ(H0)を測定した。次に、温度は25℃のまま、湿度を80%RH(R1)にして24時間放置した後の長さ(H1)を測定する。吸湿膨張係数は下記数式(4)により算出する。測定は同一試料につき10サンプル行い、平均値を採用する。
数式(4):吸湿膨張係数(/%RH)={(H1−H0)/H0}/(R1−R0)
作製したセルロースアシレートフィルムの吸湿による寸度変化を小さくするには、前記の可塑剤または微粒子等を添加することにより可能となる。分子中にバルキーで疎水性を有する多環式脂環式構造をもつ可塑剤が有効に作用すると思われる。また、セルロースアシレートフィルム中の残留溶媒量を少なくして自由体積を小さくすることも有効な手段として挙げられる。具体的には、セルロースアシレートフィルムに対する残留溶媒量が、0.001〜1.5質量%の範囲となる条件で乾燥することが好ましい。より好ましくは0.01〜1.0質量%である。
(d)フィルムの平衡含水率
本発明に用いられるセルロースアシレートフィルムの平衡含水率は、偏光板用保護フィルムとして用いる際、ポリビニルアルコールなどの水溶性ポリマーとの接着性を損なわないために、膜厚のいかんに関わらず、25℃80%RHにおける平衡含水率が、0〜4質量%であることが好ましい。0.1〜3.5質量%であることがより好ましく、1〜3質量%であることが特に好ましい。平衡含水率が該上限値以下であれば、セルロースアシレートフィルムを偏光板用保護フィルムとして用いる際にレターデーションの湿度変化による依存性が大きくなりすぎることがないので好ましい。
含水率の測定法は、本発明に用いられるセルロースアシレートフィルム試料7mm×35mmを、水分測定器“CA−03”および試料乾燥装置“VA−05”[共に三菱化学(株)製]を用いてカールフィッシャー法により測定した。含水率は、水分量(g)を試料質量(g)で除して算出する。
(e)光弾性係数
本発明に用いられるセルロースアシレートの光弾性係数は60×10-8cm2/N以下が好ましく、20×10-8cm2/N以下がさらに好ましい。光弾性係数はエリプソメーターにより求めることができる。
(f)ガラス転移温度
本発明に用いられるセルロースアシレートのガラス転移温度は120℃以上が好ましく、更に140℃以上が好ましい。ガラス転移温度は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて昇温速度10℃/分で測定したときにフィルムのガラス転移に由来するベースラインが変化しはじめる温度と再びベースラインに戻る温度との平均値として求めたものである。
(セルロースアシレートフィルムの表面処理)
セルロースアシレートフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。具体的方法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理が挙げられる。また、特開平7−333433号公報に記載のように、下塗り層を設けることも好ましい。
フィルムの平面性を保持する観点から、これら処理においてセルロースアシレートフィルムの温度をTg(ガラス転移温度)以下、具体的には150℃以下とすることが好ましい。
本発明の偏光板用保護フィルムは偏光子との接着性の観点から、セルロースアシレート面を、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアシレートに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。
偏光板用保護フィルムのセルロースアシレート面の表面エネルギーは55mN/m以上であることが好ましく、60mN/m以上75mN/m以下であることが更に好ましい。固体の表面エネルギーは、「ぬれの基礎と応用」(リアライズ社 1989.12.10発行)に記載のように接触角法、湿潤熱法、および吸着法により求めることができる。本発明の偏光板用保護フィルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。
具体的には、表面エネルギーが既知である2種の溶液をセルロースアシレートフィルム面に滴下し、液滴の表面とフィルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフィルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフィルムの表面エネルギーを算出できる。
以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。
セルロースアシレート面のアルカリ鹸化処理は、フィルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。
アルカリ溶液としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は0.1〜3.0Nの範囲にあることが好ましく、0.5〜2.0Nの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温〜90℃の範囲にあることが好ましく、40〜70℃の範囲にあることがさらに好ましい。
金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層を設けた後にアルカリ鹸化処理を行う場合には、金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層がアルカリ溶液により損傷を受けないように、PETフィルム等で保護することが好ましい。
[透湿度]
透湿度はJIS−Z−0208に従って60℃、95%相対湿度の雰囲気下で測定された透湿度測定方法に則り、各試料の透湿度を測定し、面積1m2あたり24時間で透過する水分量(g)として算出する。透湿度は層構成、層数により異なった値を示すため、本発明の偏光板用保護フィルムの透湿度は、セルロースアシレートフィルムに直接または他の層を介して低透湿性硬化層を設け、更にその上に金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層を少なくとも一層設けた状態で測定される。
透湿度は偏光板の耐久性と密接に関係したフィルム物性であり、透湿度を下げることにより偏光板耐久性を向上させることができる。本発明の偏光板用保護フィルムでは、60℃95%RH環境下での透湿度が200g/m・日以下である。より好ましくは、150g/m・日以下であり、特に好ましくは100g/m・日以下である。透湿度が200g/m・日以下であれば、外界からの水の浸入を防ぐことができ偏光板耐久性、および液晶表示装置とした場合の光の漏れが良好となる。
[偏光板用保護フィルムのレターデーション]
本発明の偏光板用保護フィルムは偏光板の保護フィルムとして用いられ、専ら液晶セルの最外面に用いられる。また別の使用法として様々な液晶モードに対応した位相差フィルムとしても好ましく用いることができる。
本発明の偏光板用保護フィルムを位相差フィルムとして用いる場合、セルロースアシレートフィルムの好ましい光学特性は液晶モードによって異なる。
OCBモード用としては、波長589nmにおけるReは10〜100nmのものが好ましく、20〜70nmのものがさらに好ましい。波長589nmにおけるRthは50〜300nmのものが好ましく100〜250nmのものがさらに好ましい。
VAモード用としては、波長589nmにおけるReは20〜100nmのものが好ましく、30〜70nmのものがさらに好ましい。波長589nmにおけるRthは50〜250nmのものが好ましく80〜180nmのものがさらに好ましい。
また、TNモード用としては、波長589nmにおけるReは0〜50nmのものが好ましく、2〜30nmのものがさらに好ましい。波長589nmにおけるRthは10〜200nmのものが好ましく30〜150nmのものがさらに好ましい。
OCB用モード及びTN用モードでは前記レターデーション値を有するセルロースアシレートフィルム上に、低透湿性硬化層/光学異方性層を塗布して、あるいはセルロースアシレートフィルム上に、光学異方性層/低透湿性硬化層を塗布して光学補償フィルムとして使用できる。
2.偏光板
[偏光板の構成]
まず、本発明の偏光板を構成する保護フィルム、偏光子について説明する。
本発明の偏光板は、偏光子や保護フィルム以外にも、粘着剤層、セパレートフィルム等を構成要素として有していても構わない。
(1)保護フィルム
本発明の偏光板は偏光子の両側に1ずつ合計2枚の保護フィルムを有し、少なくとも1枚は本発明の偏光板用保護フィルムである。また、2枚の保護フィルムのうち、少なくとも一枚は位相差フィルムとしての機能を合わせてもつことが好ましい。液晶表示装置に本発明の偏光板を用いる場合、液晶セルの両側に配置される二枚の偏光板の少なくとも一方が、本発明の偏光板であることが好ましい。
本発明において用いられる保護フィルムはノルボルネン樹脂、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などから製造されたポリマーフィルムであることが好ましく、セルロースアシレートフィルムであることが最も好ましい。
(2)偏光子
本発明の偏光子は、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が、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、脱塩酸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子も使用することができる。
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2978219号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。
PVAはフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光子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、特開平09−328593号、特開2001−302817号、特開2002−144401号を参考にして行うことができる。
PVAフィルムの結晶化度は、特に限定されないが、特許第3251073号に記載されている平均結晶化度(Xc)50〜75質量%や、面内の色相バラツキを低減させるため、特開2002−236214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2002−228835号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0.002以上0.01以下としてもよいし、特開2002−060505号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Reは、波長589nmの範囲において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は、波長589nmの範囲において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。
この他、本発明の偏光板には、特許3021494号に記載されている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質量部したり、特開平06−289225号に記載されている可塑剤を15質量%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。
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。
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、p.39〜p.45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/またはホウ酸水溶液に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。
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。
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、特開平1−161202号、特開平1−172906号、特開平1−172907号、特開平1−183602号、特開平1−248105号、特開平1−265205号、特開平7−261024号、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。
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、また、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。
偏光子の好ましい膜厚としては、5μm〜40μmが好ましく、さらに好ましくは10μm〜30μmである。偏光子の厚さと後述する保護フィルムの厚さの比を、特開2002−174727号に記載されている0.01≦A(偏光子膜厚)/B(保護フィルム膜厚)≦0.16範囲とすることも好ましい。
保護フィルムの遅相軸と偏光子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。
(3)粘着剤層
粘着剤層に用いる粘着剤としては、アクリル酸系、メタクリル酸系、ブチルゴム系、シリコーン系などのベースポリマーを用いた粘着剤が使用できる。特に限定されるものでないが、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルのような(メタ)アクリル酸エステル系ベースポリマーや、これらの(メタ)アクリル酸エステルを二種類以上用いた共重合系ベースポリマーが好適に用いられる。粘着剤では通常、これらのベースポリマー中に極性モノマーが共重合されている。極性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートのような、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基などを有するモノマーを挙げることができる。
粘着剤は通常、架橋剤を含有する。架橋剤としては、2価又は多価金属イオンとカルボン酸金属塩を生成するもの、ポリアミン化合物とアミド結合を形成するもの、ポリエポキシ化合物やポリオールとエステル結合を形成するもの、ポリイソシアネート化合物とアミド結合を形成するものなどが挙げられ、これらの化合物が架橋剤として1種又は2種以上、ベースポリマーに混合して用いられる。
粘着剤層の厚みは、2〜50μmが好ましい。粘着剤層の偏光板と反対側の面には、粘着剤層の保護のために、セパレートフィルムが貼合されているのが通常の形態である。セパレートフィルムとしては、シリコーン樹脂などによって離型処理されたポリエステルフィルムなどが用いられる。このセパレートフィルムは、液晶セルや他の光学機能性フィルムとの貼合時に剥離除去される。
[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、保護フィルム貼り合わせ工程、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く行うことができる。
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、保護フィルム貼り合わせ工程、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。
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。
染色工程は、特開2002−86554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2002−290025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。
二色性分子として高次のヨウ素イオンを用いる場合、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。
硬膜工程は、架橋剤溶液に浸漬、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。
架橋剤としては米国再発行特許第232897号に記載のものが使用でき、特許第3357109号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が、ホウ酸類が最も好ましく用いられる。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に記載されているように、塩化亜鉛の変わりに、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、塩化亜鉛を添加したホウ酸−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、塩化亜鉛は0.01〜10g/l、硬膜時間は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、ホウ酸は10〜80g/l、ヨウ化カリウムは5〜100g/l、塩化亜鉛は0.02〜8g/l、硬膜時間は30〜600秒がよく、液温度は20〜50℃がよい。
延伸工程は、米国特許2、454、515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子厚さの関係は特開2002−040256号に記載されている(保護フィルム貼合後の偏光子膜厚/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子の幅と保護フィルム貼合時の偏光子幅の関係は特開2002−040247号に記載されている0.80≦(保護フィルム貼合時の偏光子幅/最終浴を出た時の偏光子の幅)≦0.95とすることも好まし
く行うことができる。
乾燥工程は、特開2002−86554号公報で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。
保護フィルム貼り合わせ工程は、乾燥工程を出た前述の偏光子の両面を2枚の保護フィルムで貼合する工程である。貼合直前に接着液を供給し、偏光子と保護フィルム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、偏光子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子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。
偏光子と保護フィルム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の変性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0.01〜5μmが好ましく、0.05〜3μmが特に好ましい。
また、偏光子と保護フィルムの接着力を向上させるために、保護フィルム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号に記載されているように保護フィルム表面の水との接触角は50°以下が好ましい。
貼り合わせ後乾燥条件は、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。
偏光子中の元素含有量は、ヨウ素0.1〜3.0g/m2、ホウ素0.1〜5.0g/m2、カリウム0.1〜2.00g/m2、亜鉛0〜2.00g/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、偏光子中の亜鉛含有量を特開2000−035512号に記載されている0.04質量%〜0.5質量%としてもよい。
特許第3323255号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。
[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40.0〜49.5%であるが、さらに好ましくは41.0〜49.5%である。またヨウ素濃度と単板透過率は、特開平14−258051号公報に記載されている範囲であってもよい。さらに同種の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(平行透過率)の好ましい範囲は36〜42%であり、また吸収軸を直交させて重ねた場合の透過率(直交透過率)の好ましい範囲は、0.001〜0.05%である。これらの透過率はJIS Z−8701に基づいて、下記の数式(5)で定義される。
数式(5):
Figure 2006292834
ここで、K、S(λ)、y(λ)、τ(λ)は以下の通りである。
Figure 2006292834
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
λ:測定波長[nm]
また本発明の偏光板における偏光度の好ましい範囲は、下記の数式(6)での定義に基づいて、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。
数式(6):
Figure 2006292834
さらに、下記の数式(7)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。
数式(7):
Figure 2006292834
ヨウ素濃度と単板透過率は特開2002−258051号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2002−174728号に記載されている範囲内であってもよい。
特開2002−221618号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、平行透過率、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。
(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。
、a、bは、上述のX、Y、Zを用いて数式(8)で定義される。
数式(8):
Figure 2006292834
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。
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。
(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。
(4)耐久性
(4−1)湿熱耐久性
特開2001−116922号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0.1%以下であることが好ましい。また、特開平07−077608号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。
(4−3)その他の耐久性
さらに、特開平06−167611号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号や特開平09−197127号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。
(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0.2〜1.0が好ましい範囲である。また、特開昭59−133509号に記載されているように、偏光子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)との差を少なくとも0.15としたり、特開平04−204907号に記載されているように偏光子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0.8〜1.0とすることも好ましく行うことができる。
(6)その他の特性
特開2002−006133号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。
[偏光板の機能化]
本発明の偏光板は、LCDの視野角拡大フィルム、反射型LCDに適用するためのλ/4板等の位相差フィルム、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。
本発明の偏光板用保護フィルムを用いた偏光板と、後述の機能性光学フィルムを複合した構成例を図1に示した。偏光板5の保護フィルムとして本発明の偏光板用保護フィルム1と機能性光学フィルム3を、偏光子2に接着剤を介して接着しても良いし(図1(A))、偏光子2の片面に本発明の偏光板用保護フィルム1aを設けた偏光板5に粘着剤層4を介して機能性光学フィルム3を接着しても良い(図1(B))。機能性光学フィルムは、目的とする機能に応じて液晶セル側に配置したり、液晶セルとは反対側、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可能である。なお、もう一方の偏光板用保護フィルム1bは、本発明の偏光板用保護フィルム1aと同じものを用いてよいし、本発明の保護フィルム以外のものを用いてもよい。
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)視野角拡大フィルム
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視野角拡大フィルムと組み合わせて使用することができる。
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)p.40〜44、月刊ディスプレイ8月号(2002)p.20〜24、特開平4−229828、特開平6−75115、特開平6−214116号、特開平8−50206等に記載されたWVフィルム(富士写真フィルム(株)製)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、透明なポリマーフィルム上に配向層と光学異方性層(視野角補償層)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、用いられてよいが、SID’00 Dig.,p.551(2000)に記載されているように、前記偏光子の保護フィルムの一方も兼ねて使用されることが薄手化の観点から特に好ましい。
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、マイクログルーブ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。偏光子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0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜2μmであることがさらに好ましい。
光学異方性層は液晶性化合物を含有していることが好ましい。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。
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。
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。
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、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましい
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シレートフィルム、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。
IPSモード液晶セル用視野角拡大フィルムは、電界無印加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。
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。
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番号第2866372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、同じ面内レ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。
また、ノルボルネン系樹脂フィルムやポリカーボネート樹脂を延伸することにより位相差を付与したものも視野角拡大フィルムあるいはその一部として好ましく用いることができる。
(2)位相差フィルム
本発明の偏光板は、位相差層を有していても良い。本発明における位相差層としてはλ/4板が好ましく、本発明の偏光板とλ/4板とを積層させることで、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80〜125nmであり、かつ波長590nmで測定したレターデーション値(Re590)が120〜160nm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。
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。
円偏光板において、λ/4板の遅相軸と上記偏光子の透過軸は、任意の角度で交差できるが、45゜±20°の範囲で交差されることが好ましい。但し、λ/4板の遅相軸と上記偏光子の透過軸は上記以外の範囲で交差されても構わない。
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、特許番号第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。
(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。具体的には、図1の1、1a上に反射防止フィルムを設ける。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。支持体上に中屈折率層、高屈折率層及び低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。
(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。
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。
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て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。
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フィルムの一方(例えば図1の1b)を輝度向上フィルムとした一体型として使用することが好ましい。
(5)他の機能性光学フィルム
本発明の偏光板は、さらに、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層と組み合わせて使用することも好ましい。
(5−1)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の、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、本発明の偏光板を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く行うことができる。
(5−2)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、エンボス加工方法として、特開昭63−278839号公報、特開平11−183710号公報、特開2000−275401号公報等記載)等を好ましく使用することができる。
3.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。図2に示す液晶表示装置は、液晶セル(15〜19)、および液晶セル(15〜19)を挟持して配置された上側偏光板11と下側偏光板22とを有する。偏光板は偏光子および一対の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15および下側基板18と、これらに挟持される液晶分子17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。
基板15および18の液晶分子17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17の配向が制御されている。また、基板15および18の内面には、液晶分子17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。
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。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する。
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8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、VAモードでは液晶分子17が上下基板に垂直に配向する。
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11の吸収軸12と下側偏光板22の吸収軸23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11の吸収軸12と上側基板15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。
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、液晶セルと偏光子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13、20を配置することもできる。偏光板11、22と視野角拡大フィルム13、20は粘着剤で貼合した積層形態で配置されてもよいし、液晶セル側保護フィルム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。
また、本発明の偏光板が使用される液晶表示装置を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。
[実施例1]
(セルロースアセテートフィルムの作製)
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Aを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
<セルロースアセテート溶液A組成>
酢化度61.2%のセルロースアセテート 50質量部
酢化度60.6%のセルロースアセテート 50質量部
トリフェニルホスフェート(疎水化剤1) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(疎水化剤2) 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 11質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液B−1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
<添加剤溶液B−1組成>
メチレンクロライド 80質量部
メタノール 20質量部
UV吸収剤(A) 2質量部
UV吸収剤(B) 4質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure 2006292834
セルロースアセテート溶液Aを474質量部に、添加剤溶液B−1を40質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率70質量%で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター(特開平4−1009号公報の図3に記載のピンテンター)で固定し、横方向(機械方向に垂直な方向)の延伸率が4%となる間隔を保ちつつ115℃で溶媒含有率が5質量%になるまで乾燥した(乾燥工程1)。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに140℃乾燥し、厚み80μmと40μmのセルロースアセテートフィルムを作製した。
(低透湿性硬化層形成用塗布液Aの作製)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(I/O値:0.70)14.25質量部
シクロヘキサノン 2.50質量部
MEK−ST(コロイダルシリカ 日産化学工業(株)製) 33.33質量部
光ラジカル重合開始剤 0.73質量部
(イルガキュア907、チバガイギー社製)
を混合、攪拌し低透湿性硬化層形成用塗布液Aを得た。
(低透湿性硬化層形成用塗布液Bの作製)
化合物K−5(I/O値:0.43) 14.25質量部
(日本化薬(株)製 KAYARAD R−684)
シクロヘキサノン 2.50質量部
MEK−ST(コロイダルシリカ 日産化学工業(株)製) 33.33質量部
光ラジカル重合開始剤 0.73質量部
(イルガキュア907、チバガイギー社製)
を混合、攪拌し低透湿性硬化層形成用塗布液Bを得た。
(硬化層形成用塗布液Cの作製)
PE−300 (I/O値:1.37、第一工業製薬(株)製) 14.25質量部
シクロヘキサノン 2.50質量部
MEK−ST(コロイダルシリカ 日産化学工業(株)製) 33.33質量部
光ラジカル重合開始剤 0.73質量部
(イルガキュア907、チバガイギー社製)
を混合、攪拌し低透湿性硬化層形成用塗布液Cを得た。
(低透湿性硬化層の形成)
上記セルロースアセテートフィルムに低透湿性硬化層形成用塗布液又は硬化層形成用塗布液を、線数135本/インチ、深度60μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、搬送速度10m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下で照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させた。硬化後の層の厚さが5.0μmとなるようにグラビアロール回転数を調整した。
サンプル番号と硬化層用塗布液の組み合わせを表1に記した。
(金属酸化物層又は金属窒化物層の形成)
上記の低透湿性硬化層又は硬化層上に、下記のシリカからなる金属酸化物層又は窒化ケイ素からなる金属窒化物層を形成した。
<金属酸化物層(シリカ)の形成条件>
DCパルスマグネトロンスパッタ装置を用いて、下記条件にて成膜した。
ターゲット材料:金属シリコン
電力:8KW
フィルム幅:1500mm
フィルム張力:250N/1500mm
ライン速度:0.2m/分
反応性ガス:酸素
放電ガス:アルゴン
放電時圧力:0.03Pa
シリカ膜の厚みは50nmであった。100nmのシリカ膜を形成する場合には、ライン速度を0.1m/分とした。
<金属窒化物層(窒化ケイ素)の形成>
PE−CVD装置((株)セルバック社製)を用いて成膜した。
ガス流量比:SiH4:N2=5:95
混合ガス流量:400SCCM
電力:1KW(13.56MHz)
成膜時間を調整し、50nm厚みの窒化ケイ素膜を得た。
(透湿度の測定)
JIS−Z−0208に記載の方法(但し温湿度は、60℃95%RH)に従い、表1記載の各サンプルに付き透湿度を測定した。結果を表1に記す。
尚、サンプル4,8はシリカ層成膜後クラックの発生が認められた。
[実施例2]
(鹸化処理)
上記実施例1で得られた各サンプルを、1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で2分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、セルロースアセテートフィルムの表面をケン化した。
但しシリカ、窒化ケイ素層を形成したサンプルに関しては、PET粘着フィルムを表面に張り合わせることによって、アルカリによるシリカ、窒化ケイ素層の損傷を防いだ。
さらに、富士写真フィルム製WVフィルムを同条件で鹸化し、下記の試料作製に供した。
(偏光板の作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記の鹸化処理した各種保護フィルムを偏光子の片側に貼り付けた。偏光子の透過軸とセルロースアセテートフィルムの遅相軸とは平行になるように配置した。
さらに、上記の鹸化処理したWVフィルムをポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子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。
(評価)
このようにして作製した偏光板をWVフィルムがガラス側となるようにガラス板に貼り付け、島津UV2200分光光度計で平行透過率及び直交透過率を測定し前記(数式6)により偏光度を算出した。さらに前記偏光板を60℃95%RHで1000時間経時させた後、再度平行透過率及び直交透過率を測定し、経時前後での偏光度の変化を算出した。結果を表1に示す。
表1の結果から、本発明の偏光板は熱及び湿度に対する偏光度の変化が小さく、耐久性に優れることがわかる。
[実施例3]
TN型液晶セルを使用した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、代わりに上記実施例2で作製した偏光板を、WVフィルム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が直交するように配置した。温度60℃、相対湿度90%の環境下で48時間処理後、温度25℃、相対湿度60%の環境条件において、バックライトを24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。
(評価基準)
○:光漏れが全く観察されない。
△:光漏れが少し観察されるが実用上問題ではない。
×:光漏れがあり実用上問題となる場合がある。
表1に示すように、比較例の偏光板では液晶表示装置の表示画面において額縁状の光漏れが観測されたのに対して、本発明の偏光板では観測されないかあるいは極わずかであった。
Figure 2006292834
本発明の偏光板と機能性光学フィルムを複合した構成例を示す説明図であり、偏光板の保護フィルムとして本発明の偏光板用保護フィルムと機能性光学フィルムを、偏光子に接着剤を介して接着した例(A)、および偏光子の片面に本発明の偏光板用保護フィルム、裏面に保護フィルムを設けた偏光板に粘着層を介して機能性光学フィルムを接着した例(B)をそれぞれ示す。 本発明の偏光板が使用される液晶表示装置の一例を示す説明図である。
符号の説明
1 偏光板用保護フィルム
1a 偏光板用保護フィルム
1b 保護フィルム
2 偏光子
3 機能性光学フィルム
4 粘着層
5 偏光板
11 上偏光板
12 上偏光板吸収軸
13 上視野角拡大フィルム
14 上視野角拡大フィルム配向制御方向
15 液晶セル上電極基板
16 上基板配向制御方向
17 液晶層
18 液晶セル下電極基板
19 下基板配向制御方向
20 下視野角拡大フィルム
21 下視野角拡大フィルム配向制御方向
22 下偏光板
23 下偏光板吸収軸

Claims (8)

  1. セルロースアシレートフィルム上に直接または他の層を介して低透湿性硬化層を設け、該低透湿性硬化層上に金属酸化物及び/または金属窒化物を含む層を少なくとも一層設けた偏光板用保護フィルムであり、JIS−Z−0208に従って、60℃、95%相対湿度の雰囲気下で測定された透湿度が200g/m・日以下であることを特徴とする偏光板用保護フィルム。
  2. 前記透湿度が150g/m・日以下であることを特徴とする請求項1に記載の偏光板用保護フィルム。
  3. 前記透湿度が100g/m・日以下であることを特徴とする請求項1に記載の偏光板用保護フィルム。
  4. 前記低透湿性硬化層が、有機概念図におけるI/O値(無機性値/有機性値)が0.8以下の化合物を含む硬化性組成物を塗布・乾燥し、これを硬化させたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
  5. 前記低透湿性硬化層が、下記一般式(A)で表される化合物及び下記一般式(B)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む硬化性組成物を塗布・乾燥し、これを硬化させたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
    Figure 2006292834
    (式中、R1は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、R2は炭素数1〜5のアルキレン基またはアルキレンオキサイド基を表し、R3は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは1または2の整数を表す。)
    Figure 2006292834
    (式中R1、R3およびnは上記一般式(A)におけるものと同じ意味を表す。)
  6. 前記セルロースアシレートフィルムの膜厚が30〜100μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の偏光板用保護フィルム。
  7. 偏光子の両側に保護フィルムが貼り合わされてなる偏光板において、該保護フィルムの少なくとも1枚が請求項1〜6のいずれかに記載の偏光板用保護フィルムであることを特徴とする偏光板。
  8. 液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を有し、該偏光板の少なくとも1枚の偏光板が請求項7に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
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