JP2012145645A - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の偏光板は、偏光子と、該偏光子の少なくとも一方の面に保護層が積層された偏光板であって、該保護層が該偏光子の透過軸に対して平行な方向の線膨張係数αが偏光子の透過軸方向の線膨張係数よりも小さい。このような構成にすることにより、クラック耐久性に優れた偏光板が得られる。
【選択図】図1
Description
好ましい実施形態においては、上記保護層の線膨張係数αは4.5×10−5/℃以下である。
好ましい実施形態においては、上記保護層はセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂および粒子を含有する透明樹脂層からなる群より選択される少なくとも1種である。
好ましい実施形態においては、上記保護層は延伸フィルムである。
本発明の別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、上記偏光板を有する。
図1は、本発明の好ましい実施形態による偏光板の概略断面図である。図1の実施形態において、偏光板100は、偏光子10と偏光子の10の一方の面に配置された保護層20とを備える。該保護層20は、代表的には偏光子10の外側に配置され得る。該偏光子10と該保護層20とは、任意の接着剤層(図示せず)を介して、貼り合わせられている。図2は、本発明の別の好ましい実施形態による偏光板の概略断面図である。図2の実施形態においては、偏光板101は、偏光子10と該偏光子10の両方の面に配置された保護層20,30とを備える。該偏光子10と該保護層20,30は、任意の接着層(図示せず)を介して、貼り合わせられている。
本発明に用いられる偏光子としては、任意の適切な偏光子を用いることができる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限はなく、一般的に、1〜80μm程度である。
二色比DR=log(0.919/k2)/log(0.919/k1)
ここで、k1は偏光子の透過軸方向の透過率であり、k2は偏光子の吸収軸方向の透過率であり、定数0.919は界面反射率である。
透過率=(k1+k2)/2×100 [%]
ここで、k1は偏光子の透過軸方向の透過率であり、k2は偏光子の吸収軸方向の透過率である。
本発明の偏光板の保護層としては、所望の線膨張係数を有する任意の適切なフィルムを用いることができ、一軸延伸したフィルムであってもよく、二軸延伸したフィルムであってもよく、未延伸のフィルムであってもよい。一軸延伸したフィルムは、通常、TD方向とMD方向とで異なる線膨張係数を有する。したがって、一軸延伸フィルムを保護層として用いる場合、本発明では、TD方向の線膨張係数およびMD方向の線膨張係数のうち、少なくとも一方の線膨張係数が偏光子の透過軸方向の線膨張係数よりも小さいフィルムを保護層として用いる。このようなフィルムを、偏光子の透過軸に対して平行な方向の線膨張係数が偏光子の透過軸方向の線膨張係数よりも小さくなるよう配置して保護層とすることにより、本発明の偏光板が得られる。上記の通り、保護層の線膨張係数αは、好ましくは4.5×10−5/℃以下であり、より好ましくは−5.0×10−5/℃〜4.5×10−5/℃であり、さらに好ましくは−4.5×10−5/℃〜4.0×10−5/℃である。線膨張係数αが上記の範囲内であれば、クラック耐久性に優れた偏光板が得られる。
本発明の偏光板は、その他の層をさらに有してもよい。その他の層としては、例えば、反射防止層、帯電防止層、位相差層、輝度向上フィルム層、粘着剤層等が挙げられる。1つの実施形態においては、本発明の偏光板は、該粘着剤層を介して液晶セルと貼り合わせられる。該粘着剤層は、23℃における貯蔵弾性率が8.0×104以上1.0×107未満であることが好ましく、1.0×105〜8.0×106であることがより好ましい。その他の層は、目的や用途、本発明の偏光板が用いられる液晶表示装置の構成等に応じて、任意の適切な層を選択すればよく、数、種類、位置、配置等は適宜設定され得る。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、液晶セルの少なくとも一方の側に配置された上記本発明の偏光板とを備える。本発明の偏光板を用いることにより、クラックの発生による表示性能の低下が抑えられた液晶表示装置が提供され得る。
(1)ヒートショック加速試験
実施例および比較例で得られた偏光板について、冷熱衝撃試験機(ESPEC製)を用いて、評価を行った。市販の液晶表示装置(SONY製の32型液晶表示装置)から液晶セルを取り出した。実施例および比較例で得られた偏光板の保護層が積層されていない面をアクリル系粘着剤を介して、該液晶セルと貼り合わせ、積層体を得た。得られた積層体を冷熱衝撃試験機のテストエリアに入れ、室温から30分かけてテストエリア内を−40℃まで降温した。次いで、30分かけてテストエリア内を85℃まで昇温した後、30分かけて−40℃まで再度降温した。この−40℃から85℃に昇温し、再度−40℃まで降温する工程を1サイクルとして、20サイクル繰り返した後、積層体を取り出し、目視にてクラック発生の有無を確認した。
重合度2400、ケン化度99.7モル%、厚さ75μmのPVA系樹脂フィルムを用意した。当該フィルムを、30℃のヨウ素水溶液中で染色しながらフィルム搬送方向に3倍に延伸し、次いで、60℃の4重量%ホウ酸、5重量%のヨウ化カリウム水溶液中で、総延伸倍率が元長の6倍となるように延伸した。さらに、延伸したフィルムを30℃の2重量%のヨウ化カリウム水溶液中に数秒浸漬することで洗浄した。得られた延伸フィルムを90℃で乾燥し偏光子を得た。得られた偏光子の透過軸方向の線膨張係数は4.5×10−5/℃であった。
総延伸倍率が元長の5倍となるよう延伸した以外は参考例1と同様にして、偏光子を得た。得られた偏光子の透過軸方向の線膨張係数は4.8×10−5/℃であった。
メタクリル酸メチル(MMA)と2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(MHMA)の共重合体を環化縮合させて得られたラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂ペレット(ラクトン環構造の割合:19.4%、重量平均分子量:133000、メルトフローレート:6.5g/10分、ガラス転移温度:131℃)と、アクリロニトリル−スチレン(AS)樹脂(東洋スチレン社製、商品名:トーヨーAS AS20)を90:10の重量比で単軸押出し機(φ=30mm)を用いて混練し、透明なペレットを得た。このペレットをメチルエチルケトンに溶解させ、溶液キャスト法により厚み約50μmのフィルムを作成した。このフィルムを100℃で0.1m/分の速度で1.5倍に縦一軸延伸し、厚み40μmのラクトン環含有アクリル系樹脂とアクリロニトリル−スチレン(AS)樹脂の混合フィルムを得た。
押出機(口径15mmの噛合い型同方向回転式二軸押出機)でメチルメタクリレート・スチレン樹脂(新日鐵化学株式会社製、商品名:MS−800)とメチルアミンとを混練し、イミド化樹脂のペレットを得た。得られたペレットを塩化メチレンに溶解して(樹脂濃度:25wt%)、PETフィルム上に塗布し、乾燥してキャストフィルムを作成した。このキャストフィルムを延伸倍率2倍(縦・横)、ガラス転移温度より20℃高い温度で同時二軸延伸(株式会社東洋精機製、二軸延伸装置 X4HD)し、二軸延伸フィルムを得た。
参考例1で得られた偏光子の一方の面に、PVA系接着剤を介して、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが1.0×10−5/℃となるよう保護層1(ポリエチレンナフタレートフィルム、帝人デュポン社製、厚み:38μm)を貼り合わせ、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
保護層1に代えて、保護層2(ポリエチレンナフタレートフィルム、帝人デュポン社製、厚み:50μm)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが1.2×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
保護層1に代えて、保護層3(ポリイミドフィルムの延伸フィルム、厚み:50μm)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが1.0×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
保護層1に代えて、保護層4(ポリエチレンテレフタレートフィルム、三菱樹脂社製、厚み:100μm)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが1.6×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
保護層1に代えて、保護層5(ポリエチレンテレフタレートフィルム、三菱樹脂社製、厚み:25μm)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが2.0×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
保護層1に代えて、保護層6(トリアセチルセルロースフィルム、コニカミノルタオプト社製、厚み:80μm)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが3.7×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
保護層1に代えて、保護層7(トリアセチルセルロースフィルム、富士写真フィルム社製、厚み:80μm、機械延伸方向MDの線膨張係数:2.0×10−5/℃、フィルム幅方向TDの線膨張係数:5.0×10−5/℃)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが2.0×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
偏光子として参考例2で得られた偏光子を用いた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックの発生は確認できなかった。
保護層7を偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが5.0×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例7と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックが発生していた。
保護層1に代えて、保護層8(参考例3で得られたアクリル系フィルム)の延伸フィルム、厚み:50μm)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが5.0×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックが発生していた。
保護層1に代えて、保護層9(参考例4で得られたアクリル系フィルム)の延伸フィルム、厚み:50μm)を用いて、偏光子の透過軸と平行な方向の線膨張係数αが5.8×10−5/℃となるよう貼り合わせた以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板を用いて、ヒートショック加速試験を行ったところ、クラックが発生していた。
偏光子の透過軸と平行な方向に対する線膨張係数αが偏光子の透過軸方向の線膨張係数よりも小さい保護層を用いた実施例1〜7の偏光板は、20サイクルのヒートショック加速試験後であっても、クラックが発生せず、良好なクラック耐久性を有していた。
20,30 保護層
100,101 偏光板
Claims (5)
- 偏光子と、該偏光子の少なくとも一方の面に保護層が積層された偏光板であって、
該保護層の該偏光子の透過軸に対して平行な方向の線膨張係数αが該偏光子の透過軸方向の線膨張係数よりも小さい、偏光板。 - 前記保護層の線膨張係数αが4.5×10−5/℃以下である、請求項1に記載の偏光板。
- 前記保護層がセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂および粒子を含有する透明樹脂層からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載の偏光板。
- 前記保護層が延伸フィルムである、請求項1から3のいずれかに記載の偏光板。
- 請求項1から4のいずれかに記載の偏光板を用いた、液晶表示装置。
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