JP2022141632A - 偏光板及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 ポリビニルアルコール系樹脂層に二色性色素を吸着配向させてなる偏光素子と、
透明保護フィルムと、を有する偏光板であって、
前記ポリビニルアルコール系樹脂層の形成に用いられるポリビニルアルコール系樹脂は、ホウ素吸着率が5.70質量%以上であり、
前記偏光素子は、カリウムイオンと、カリウムイオン以外の金属イオンとを含み、
前記偏光素子は、前記金属イオンの含有率が0.05質量%以上であり、含水率が、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である、偏光板。
〔2〕 ポリビニルアルコール系樹脂層に二色性色素を吸着配向させてなる偏光素子と、
透明保護フィルムと、を有する偏光板であって
前記ポリビニルアルコール系樹脂層の形成に用いられるポリビニルアルコール系樹脂は、ホウ素吸着率が5.70質量%以上であり、
前記偏光素子は、カリウムイオンと、カリウムイオン以外の金属イオンとを含み、
前記偏光素子は、前記金属イオンの含有率が0.05質量%以上であり、
前記偏光板の含水率は、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である、偏光板。
〔3〕 前記金属イオンは、コバルト、ニッケル、亜鉛、クロム、アルミニウム、銅、マンガン、及び鉄のイオンからなる群の内、少なくとも1種を含むことを特徴とする、〔1〕又は〔2〕に記載の偏光板。
〔4〕 前記偏光素子は、ホウ素の含有率が3.9質量%以上8.0質量%以下である、〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の偏光板。
〔5〕 前記偏光素子と前記透明保護フィルムとを貼合する接着剤層をさらに有し、
前記接着剤層は、水系接着剤の塗工層である、〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載の偏光板。
〔6〕 前記水系接着剤は、メタノールの濃度が10質量%以上70質量%以下である、〔5〕に記載の偏光板。
〔7〕 前記水系接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂を含む、〔5〕又は〔6〕に記載の偏光板。
〔8〕 前記接着剤層は、厚みが0.01μm以上7μm以下である、〔5〕~〔7〕のいずれか1項に記載の偏光板。
〔9〕
さらに位相差フィルムを備え、
前記位相差フィルムは、前記偏光素子側から順に、重合性液晶化合物の硬化物である第1の光学補償層と重合性液晶化合物の硬化物である第2の光学補償層とを有し、
前記偏光素子の吸収軸と前記第2の光学補償層の遅相軸とは略平行であり、
前記第1の光学補償層と前記第2の光学補償層とが下記式(1)および(2)を満たす、請求項1~8のいずれか1項に記載の偏光板。
nz1 > nx1 = ny1 (1)
nx2 > ny2 ≧ nz2 (2)
[上記式(1)および(2)において、前記第1の光学補償層および前記第2の光学補償層それぞれの、面内の遅相軸方向の屈折率をnx1、nx2、面内の進相軸方向の屈折率をny1、ny2、厚み方向の屈折率をnz1、nz2とする。]
〔10〕
前記位相差フィルムが、活性エネルギー線硬化型接着剤層を介して積層されている、〔9〕に記載の偏光板。
〔11〕 前記偏光板は画像表示装置に用いられ、
前記画像表示装置において、前記偏光板の両面には固体層が接して設けられている、〔1〕~〔10〕のいずれか1項に記載の偏光板。
〔12〕 画像表示セルと、前記画像表示セルの視認側表面に積層された第1粘着剤層と、前記第1粘着剤層の視認側表面に積層された〔1〕~〔10〕のいずれか1項に記載の偏光板と、を有する画像表示装置。
〔13〕 前記偏光板の視認側表面に積層された第2粘着剤層と、前記第2粘着剤層の視認側表面に積層された透明部材と、をさらに有する〔12〕に記載の画像表示装置。
〔14〕 前記透明部材がガラス板または透明樹脂板である、〔13〕に記載の画像表示装置。
〔15〕 前記透明部材がタッチパネルである、〔13〕に記載の画像表示装置。
本発明の実施形態にかかる偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂を含む層に二色性色素を吸着配向させてなる偏光素子と、透明保護フィルムと、を有する。上記偏光素子は、ホウ素吸着率が5.70質量%以上であるポリビニルアルコール系樹脂を用いて形成される。上記偏光素子は、カリウムイオン(以下、「第1金属イオン」と称する場合がある。)と、カリウムイオン以外の金属イオン(以下、「第2金属イオン」と称する場合がある。)とを含み、第2金属イオンの含有率が0.05質量%以上である。本実施形態に係る偏光板は、下記の(a)及び(b)の少なくとも一方の特徴を有する。
(a)偏光素子の含水率が、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である。(b)偏光板の含水率が、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である。
本実施形態の偏光板は、偏光素子又は偏光板の含水率、偏光素子に用いるポリビニルアルコール系樹脂のホウ素吸着率、及び第2金属イオンの含有率が上記の範囲内であることにより、層間充填構成の画像表示装置の構成要素として、高温環境下に長時間晒された場合でも透過率の低下を抑制することができる。
特徴(a)を有する場合、偏光素子の含水率は、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上であり、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である。偏光素子の含水率は、好ましくは温度20℃相対湿度45%の平衡含水率以下であり、より好ましくは温度20℃相対湿度42%の平衡含水率以下である。温度20℃相対湿度30%の平衡含水率を下回ると、偏光素子のハンドリング性が低下し、割れやすくなる。偏光素子の含水率が、温度20℃相対湿度50%の平衡含水率を上回ると、偏光素子の透過率が低下しやすくなる。偏光素子の含水率が高いと、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」とも称す。)系樹脂のポリエン化が進みやすくなるためであると推定される。偏光素子の含水率は、偏光板中における偏光素子の含水率である。
特徴(b)を有する場合、偏光板の含水率は、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上であり、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である。偏光板の含水率は、好ましくは温度20℃相対湿度45%の平衡含水率以下であり、より好ましくは温度20℃相対湿度42%の平衡含水率以下である。温度20℃相対湿度30%の平衡含水率を下回ると、偏光板のハンドリング性が低下し、割れやすくなる。偏光板の含水率が、温度20℃相対湿度50%の平衡含水率を上回ると、偏光素子の透過率が低下しやすくなる。偏光板の含水率が高いと、PVA系樹脂のポリエン化が進みやすくなるためであると推定される。
PVA系樹脂を含む層(本明細書において、「PVA系樹脂層」とも称す。)に二色性色素を吸着配向させてなる偏光素子としては、周知の偏光素子を用いることができる。このような偏光素子としては、PVA系樹脂フィルムを用いて、このPVA系樹脂フィルムを二色性色素で染色し、一軸延伸することによって形成したものや、PVA系樹脂を含む塗布液を基材フィルム上に塗布して得られた積層フィルムを用いて、この積層フィルムの塗布層であるPVA系樹脂層を二色性色素で染色し、積層フィルムを一軸延伸することによって形成したものが挙げられる。
本実施形態において用いられる透明保護フィルム(以下、単に「保護フィルム」とも称す。)は、偏光素子の少なくとも片面に接着剤層を介して貼り合わされる。この透明保護フィルムは偏光素子の片面又は両面に貼り合わされるが、両面に貼り合わされていることがより好ましい。
なお、位相差機能を備えるフィルムは接着剤を介して、直接偏光素子に貼合される構成について説明したが、偏光素子に貼合された別の保護フィルムを介して粘着剤または接着剤を介して貼合された構成であっても構わない。
偏光素子に保護フィルムを貼合するための接着剤層を構成する接着剤は、任意の適切な接着剤を用いることができる。接着剤層は、接着剤の塗工層であることができる。接着剤は、水系接着剤、溶剤系接着剤、活性エネルギー線硬化型接着剤などを用いることができるが、水系接着剤であることが好ましい。接着剤層は、耐熱性向上の観点から、好ましくは、尿素、尿素誘導体、チオ尿素及びチオ尿素誘導体から選ばれる少なくとも一種の尿素系化合物を含有する。
水系接着剤としては、任意の適切な水系接着剤が採用され得る。中でも、PVA系樹脂を含む水系接着剤(PVA系接着剤)が好ましく用いられる。水系接着剤に含まれるPVA系樹脂の平均重合度は、接着性の点から、好ましくは100~5500程度、さらに好ましくは1000~4500である。平均鹸化度は、接着性の点から、好ましくは85モル%~100モル%程度であり、さらに好ましくは90モル%~100モル%である。
上記水系接着剤の樹脂濃度は、好ましくは0.1質量%~15質量%であり、さらに好ましくは0.5質量%~10質量%である。
活性エネルギー線硬化型接着剤は、紫外線等の活性エネルギー線を照射することによって硬化する接着剤であり、例えば重合性化合物及び光重合性開始剤を含む接着剤、光反応性樹脂を含む接着剤、バインダー樹脂及び光反応性架橋剤を含む接着剤等を挙げることができる。上記重合性化合物としては、光硬化性エポキシ系モノマー、光硬化性アクリル系モノマー、光硬化性ウレタン系モノマー等の光重合性モノマー、及びこれらモノマーに由来するオリゴマー等を挙げることができる。上記光重合開始剤としては、紫外線等の活性エネルギー線を照射して中性ラジカル、アニオンラジカル、カチオンラジカルといった活性種を発生する物質を含む化合物を挙げることができる。
接着剤層が尿素系化合物を含む場合、尿素系化合物は、尿素、尿素誘導体、チオ尿素及びチオ尿素誘導体から選ばれる少なくとも1種である。接着剤層に尿素系化合物を含有させる方法としては、上記の接着剤に尿素系化合物を含有させることが好ましい。なお、接着剤から乾燥工程などを経て接着剤層を形成する過程で、尿素系化合物の一部が接着剤層から偏光素子などに移動していても構わない。すなわち、偏光素子は、尿素系化合物を含んでいてもよい。尿素系化合物には水溶性のものと難水溶性のものがあるが、どちらの尿素系化合物も本実施形態の接着剤では使用することができる。難水溶性尿素系化合物を水系接着剤に用いる場合は、接着剤層を形成後、ヘイズ上昇などが起きないように分散方法を工夫することが好ましい。
尿素誘導体は、尿素分子の4つの水素原子の少なくとも1つが、置換基に置換された化合物である。この場合、置換基に特に制限はないが、炭素原子、水素原子および酸素原子よりなる置換基であることが好ましい。
2置換尿素として、1,1-ジメチル尿素、1,3-ジメチル尿素、1,1-ジエチル尿素、1,3-ジエチル尿素、1,3-ビス(ヒドロキシメチル)尿素、1,3-tert-ブチル尿素、1,3-ジシクロヘキシル尿素、1,3-ジフェニル尿素、1,3-ビス(4-メトキシフェニル)尿素、1-アセチル-3-メチル尿素が挙げられる。
4置換尿素として、テトラメチル尿素、1,1,3,3-テトラエチル尿素、1,1,3,3-テトラブチル尿素、1,3-ジメトキシ-1,3-ジメチル尿素が挙げられる。
チオ尿素誘導体は、チオ尿素分子の4つの水素原子の少なくとも1つが、置換基に置換された化合物である。この場合、置換基に特に制限はないが、炭素原子、水素原子および酸素原子よりなる置換基であることが好ましい。
2置換チオ尿素として、1,1-ジメチルチオ尿素、1,3-ジメチルチオ尿素、1,1-ジエチルチオ尿素、1,3-ジエチルチオ尿素、1,3-ジブチルチオ尿素、1,3-ジイソプロピルチオ尿素、1,3-ジシクロヘキシルチオ尿素、N,N-ジフェニルチオ尿素、N,N’-ジフェニルチオ尿素、1,3-ジ(o-トリル)チオ尿素、1,3-ジ(p-トリル)チオ尿素、1-ベンジル-3-フェニルチオ尿素、1-メチル-3-フェニルチオ尿素、N-アリル-N’-(2-ヒドロキシエチル)チオ尿素が挙げられる。
3置換尿素として、トリメチルチオ尿素が挙げられ、4置換尿素として、テトラメチルチオ尿素、1,1,3,3-テトラエチルチオ尿素が挙げられる。
尿素系化合物は、上記のように接着剤層に含有される場合に限定されることはなく、偏光板の耐熱性向上の観点から、接着剤層以外の他の層に含有されていてもよい。他の層としては、透明保護フィルムの説明で記載したように、近年、偏光板の薄型化の要請に応えるために、偏光素子の片面にのみ保護フィルムを有する偏光板が開発されている。このような構成において、物理強度を上げること等を目的として、偏光素子の保護フィルムを有さない面に硬化層を積層してもよい。
偏光板はさらに位相差フィルムを備えることができる。例えば、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む液晶層を備える液晶セル(以下、IPSモードの液晶セルという)の光学補償に用いる視野角補償フィルムとしては、前記偏光素子側から順に、第1の光学補償層と第2の光学補償層とを有する位相差フィルムであることができる。このとき、第2の光学補償層の面が液晶セルに粘着剤等を用いて貼り合わされることができる。前記偏光素子の吸収軸と前記第2の光学補償層の遅相軸とは略平行である。偏光板の薄型化の観点から、第1の光学補償層と第2の光学補償層とはいずれも重合性液晶化合物の硬化物からなることが好ましい。前記第1の光学補償層と第2の光学補償層とは、下記式(1)および(2)を満たすことができる。
nz1 > nx1 = ny1 (1)
nx2 > ny2 ≧ nz2 (2)
第1の光学補償層と第2の光学補償層とは、重合性液晶化合物の硬化物からなることができる。第1の光学補償層と第2の光学補償層とは、同一の材料からなっていてもよいし、異なる材料からなっていてもよい。用いる重合性液晶化合物は、公知のものを用いることができる。また、第1の光学補償層、及び第2の光学補償層の位相差値の波長分散特性は、特に制限されず、正波長分散性から逆波長分散性まで好適に用いることができる。特に好ましい形態としては、第1の光学補償層と第2の光学補償層とが、いずれも逆波長分散特性を持つことである。
Rth1(450)/Rth1(550)≦1.00 (3)
1.00≦Rth1(650)/Rth1(550) (4)
Re2(450)/Re2(550)≦1.00 (5)
1.00≦Re2(650)/Re2(550) (6)
0nm ≦ Re1(550) ≦ 5nm (7)
-200nm ≦ Rth1(550) ≦ ―20nm (8)
110nm ≦ Re2(550) ≦ 150nm (9)
35nm ≦ Rth2(550) ≦ 105nm (10)
0nm ≦ Re1(550) ≦ 5nm (7a)
-120nm ≦ Rth1(550) ≦ -50nm (8a)
120nm ≦ Re2(550) ≦ 140nm (9a)
50nm ≦ Rth2(550) ≦ 80nm (10a)
0nm ≦ |Re3(590)| ≦ 20nm (11)
0nm ≦ |Rth3(590)| ≦ 20nm (12)
本実施形態の偏光板の製造方法は、含水率調整工程と、偏光素子と透明保護フィルムとを積層する積層工程と、を有する。含水率調整工程では、特徴(a)を有する偏光板を製造する場合は、偏光素子の含水率が温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下となるように偏光素子の含水率を調整する。偏光素子の含水率は、上述の偏光素子の含水率の記載に従って調整することができる。含水率調整工程では、特徴(b)を有する偏光板を製造する場合は、偏光板の含水率が温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下となるように偏光板の含水率を調整する。偏光板の含水率は、上述の偏光板の含水率の記載に従って調整することができる。含水率調整工程及び積層工程の順番は限定されることはなく、また含水率調整工程と積層工程とが並行して行われてもよい。積層工程は、偏光素子と透明保護フィルムとを上記接着剤層を介して貼合する工程とすることができる。
本実施形態の偏光板は、液晶表示装置や有機EL表示装置等の各種画像表示装置に用いられる。画像表示装置について、偏光板の両面が空気層以外の層、具体的には粘着剤層等の固体層が接するように構成されている層間充填構成である場合には、高温環境下で透過率が低下しやすい。本実施形態の偏光板を用いた画像表示装置においては、層間充填構成であっても、高温環境下での偏光板の透過率の低下を抑制することができる。画像表示装置としては、画像表示セルと、画像表示セルの視認側表面に積層された第1粘着剤層と、第1粘着剤層の視認側表面に積層された偏光板とを有する構成が例示される。かかる画像表示装置は、偏光板の視認側表面に積層された第2粘着剤層と、第2粘着剤層の表面に積層された透明部材とをさらに有してもよい。特に、本実施形態の偏光板は、画像表示装置の視認側に透明部材が配置され、偏光板と画像表示セルとが第1粘着剤層により貼り合わされ、偏光板と透明部材とが第2粘着剤層により貼り合わせられた層間充填構成を有する画像表示装置に好適に用いられる。本明細書においては、第1粘着剤層及び第2粘着剤層のいずれか一方又は両者を、単に「粘着剤層」と称する場合がある。なお、偏光板と画像表示セルとの貼り合わせに用いられる部材、及び偏光板と透明部材との貼り合わせに用いられる部材としては、粘着剤層に限定されることはなく接着剤層であってもよい。
画像表示セルとしては、液晶セルや有機ELセルが挙げられる。液晶セルとしては、外光を利用する反射型液晶セル、バックライト等の光源からの光を利用する透過型液晶セル、外部からの光と光源からの光の両者を利用する半透過半反射型液晶セルのいずれを用いてもよい。液晶セルが光源からの光を利用するものである場合、画像表示装置(液晶表示装置)は、画像表示セル(液晶セル)の視認側と反対側にも偏光板が配置され、さらに光源が配置される。光源側の偏光板と液晶セルとは、適宜の粘着剤層を介して貼り合せられていることが好ましい。液晶セルの駆動方式としては、例えばVAモード、IPSモード、TNモード、STNモードやベンド配向(π型)等の任意なタイプのものを用いうる。
画像表示セルと偏光板との貼り合せには、粘着剤層(粘着シート)が好適に用いられる。中でも、偏光板の一方の面に粘着剤層が付設された粘着剤層付き偏光板を画像表示セルと貼り合わせる方法が、作業性等の観点から好ましい。偏光板への粘着剤層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えば、トルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物または混合物からなる溶剤にベースポリマーまたはその組成物を溶解あるいは分散させた10~40質量%程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板上に直接付設する方式、あるいはセパレータ上に粘着剤層を形成してそれを偏光板に移着する方式などが挙げられる。
粘着剤層は、1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよいが、好ましくは1層からなるものである。粘着剤層は、(メタ)アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂を主成分とする粘着剤組成物から構成することができる。中でも、透明性、耐候性、耐熱性等に優れる(メタ)アクリル系樹脂をベースポリマーとする粘着剤組成物が好適である。粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型又は熱硬化型であってもよい。
粘着剤層を偏光板の表面に設ける際には、偏光板の貼合面及び/又は粘着剤層の貼合面に表面活性化処理、例えばプラズマ処理、コロナ処理等を施すことが好ましく、コロナ処理を施すことがより好ましい。
また、第2セパレートフィルム上に粘着剤組成物を塗布して粘着剤層を形成し、形成された粘着剤層上にセパレートフィルムを積層した粘着剤シートを準備し、この粘着剤シートから第2セパレートフィルムを剥離した後のセパレートフィルム付粘着剤層を偏光板に積層してもよい。第2セパレートフィルムは、セパレートフィルムよりも粘着剤層との密着力が弱く、剥離し易いものが用いられる。
画像表示装置の視認側に配置される透明部材としては、透明板(ウインドウ層)やタッチパネル等が挙げられる。透明板としては、適宜の機械強度および厚みを有する透明板が用いられる。このような透明板としては、例えばポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂のような透明樹脂板、あるいはガラス板等が挙げられる。透明板の視認側には反射防止層などの機能層が積層されていても構わない。また、透明板が透明樹脂板の場合は、物理強度を上げるためにハードコート層や、透湿度を下げるために低透湿層が積層されていても構わない。
タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式、超音波方式等の各種タッチパネルや、タッチセンサー機能を備えるガラス板や透明樹脂板等が用いられる。透明部材として静電容量方式のタッチパネルが用いられる場合、タッチパネルよりもさらに視認側に、ガラスや透明樹脂板からなる透明板が設けられることが好ましい。
偏光板と透明部材との貼り合せには、粘着剤または活性エネルギー線硬化型接着剤が好適に用いられる。粘着剤が用いられる場合、粘着剤の付設は適宜な方式で行い得る。具体的な付設方法としては、例えば、前述の画像表示セルと偏光板の貼り合せで用いた粘着剤層の付設方法が挙げられる。
株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーター“MH-15M”を用いて測定した。
積分球付き分光光度計〔日本分光株式会社製の「V7100」、2度視野;C光源〕を用いて測定した。なお、色相の変化量は、下記式で求めた。
Δab = {(a1-a2)2+(b1-b2)2}1/2
ここで、a1、b1は初期の色相であり、a2、b2は耐久試験投入後の色相である。
偏光素子0.2gを1.9質量%のマンニトール水溶液200gに溶解させた。次いで、得られた水溶液を1モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液で滴定し、中和に要した水酸化ナトリウム水溶液の量と検量線との比較により、偏光素子のホウ素含有率を算出した。
精秤した偏光素子に硝酸を加え、マイルストーンゼネラル製マイクロ波試料前処理装置(ETHOS D)で酸分解して得られた溶液を測定液とした。亜鉛イオン含有率は、アジレントテクノロジー製ICP発光分光分析装置(5110 ICP-OES)で測定液の亜鉛濃度を定量し、偏光素子質量に対する亜鉛質量で算出した。
100mm四方に裁断したPVA系樹脂フィルムを、30℃の純水に60秒間浸漬し、その後、ホウ酸5部を含む60℃の水溶液に120秒浸漬させた。ホウ酸水溶液から取り出したPVA系樹脂フィルムを80℃オーブンで11分間乾燥した。23℃55%%RHの環境で24時間調湿し、ホウ素含有PVAフィルムを得た。こうして得られたホウ素含有PVA系樹脂フィルム0.2gを、1.9質量%のマンニトール水溶液200gに溶解させた。次いで、得られた水溶液を1モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液で滴定し、中和に要した水酸化ナトリウム水溶液の量と検量線との比較により、PVA系樹脂フィルムのホウ素含有率を算出した。こうして得られたPVA系樹脂フィルムのホウ素含有率を、PVA系樹脂フィルムのホウ素吸着率として用いた。
ホウ素吸着率が5.71質量%である厚さ30μmのポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、21.5℃の純水に79秒浸漬した後(膨潤処理)、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が2/2/100であり、ヨウ素を1.0mM含む水溶液に23℃で151秒浸漬した(染色工程)。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が2.5/4/100の水溶液に62.8℃で76秒浸漬した(第1架橋工程)。引き続き、ヨウ化カリウム/ホウ酸/塩化亜鉛/水の質量比が3/5.5/0.6/100の水溶液に45℃で11秒浸漬した(第2架橋工程、金属イオン処理工程)。その後、洗浄浴に浸漬させて洗浄し(洗浄工程)、38℃で乾燥して(乾燥工程)、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された厚み12μmの偏光素子を得た。延伸は、主に、染色工程および第1架橋工程の工程で行い、トータル延伸倍率は5.85倍であった。得られた偏光素子の亜鉛イオン含有率は0.07質量%、ホウ素含有率は4.48質量%であった。
ホウ素吸着率が5.71質量%である厚さ30μmのポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、21.5℃の純水に79秒浸漬した後(膨潤処理)、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が2/2/100であり、ヨウ素を1.0mM含む水溶液に23℃で151秒浸漬した(染色工程)。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が2.5/4/100の水溶液に62.8℃で76秒浸漬した(第1架橋工程)。引き続き、ヨウ化カリウム/ホウ酸/塩化亜鉛/水の質量比が3/3.5/0.6/100の水溶液に45℃で11秒浸漬した(第2架橋工程、金属イオン処理工程)。その後、洗浄浴に浸漬させて洗浄し(洗浄工程)、38℃で乾燥して(乾燥工程)、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された厚み12μmの偏光素子を得た。延伸は、主に、染色工程および第1架橋工程の工程で行い、トータル延伸倍率は5.85倍であった。得られた偏光素子の亜鉛イオン含有率は0.14質量%、ホウ素含有率は3.91質量%であった。
ホウ素吸着率が5.71質量%である厚さ30μmのポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、21.5℃の純水に79秒浸漬した後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が2/2/100であり、ヨウ素を1.0mM含む水溶液に23℃で151秒浸漬した(染色工程)。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が2.5/4/100の水溶液に62.8℃で76秒浸漬した(第1架橋工程)。引き続き、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が3/3.5/100の水溶液に45℃で11秒浸漬した(第2架橋工程)。その後、洗浄浴に浸漬させて洗浄し(洗浄工程)、38℃で乾燥して(乾燥工程)、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された厚み12μmの偏光素子を得た。延伸は、主に、染色工程および第1架橋工程の工程で行い、トータル延伸倍率は5.85倍であった。得られた偏光素子の亜鉛イオン含有率は0質量%、ホウ素含有率は3.91質量%であった。
アセトアセチル基を含有する変性PVA系樹脂(三菱ケミカル株式会社製:ゴーセネックスZ-410)50gを950gの純水に溶解し、90℃で2時間加熱後常温に冷却し、接着剤用PVA溶液を得た。
準備した接着剤用PVA溶液、純水、メタノールを、PVA濃度3.0%、メタノール濃度35%、尿素濃度0.5%になるように配合し、偏光板用接着剤1を得た。
市販のセルロースアシレートフィルムTJ40UL(富士フイルム株式会社製:膜厚40μm)を、55℃に保った1.5mol/LのNaOH水溶液(鹸化液)に2分間浸漬し、フィルムを水洗した。その後、フィルムを25℃の0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬し、更に水洗浴を30秒流水下に通して、フィルムを中性の状態にした。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返した。水を落とした後、フィルムを70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したフィルムを作製した。
偏光素子1の両面に、上記で作成した鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを、偏光板用接着剤1を介し、乾燥後の接着剤層の厚みが両面共、100nmになるように調整し、ロール貼合機を用いて貼合した後に80℃で3分間乾燥し、両面セルロースアシレートフィルム付き偏光板1を得た。
偏光素子1を偏光素子2に代えたこと以外は偏光板1の作製と同様にして、偏光板2を作製した。
偏光素子1を偏光素子3に代えたこと以外は偏光板1の作製と同様にして、偏光板3を作製した。
特開2018-025765号公報の実施例を参考に、上記で作製した偏光板1の両面にアクリル系粘着剤(製造元:リンテック株式会社)を塗布することにより、両面に、厚みが25μmの粘着剤層を有する光学積層体1を作製した。
偏光板1を偏光板2に代えたこと以外は光学積層体1の作製と同様にして、光学積層体2を作製した。
偏光板1を偏光板3に代えたこと以外は光学積層体1の作製と同様にして、光学積層体3を作製した。
上記で作製した光学積層体1~3を、それぞれ、50mm×100mmの大きさに裁断して、両面の粘着剤層それぞれの表面を無アルカリガラス〔商品名“EAGLE XG”
、コーニング社製〕に貼合することによって、評価サンプルを作製した。尚、これらのサンプルを作製する時、ガラス板貼合前に偏光素子の含水率を調整するために、温度20℃相対湿度40%の環境下で光学積層体を72時間保管した。なお、すべてのサンプルで、保管66時間、69時間、72時間経過時の質量を測定し変化がないことから、偏光素子層を含む各層、偏光素子とその両面にセルロースアシレートフィルムが貼合された偏光板、偏光板の両面に粘着剤層を有する光学積層体について、72時間保管環境の平衡含水率である温度20℃相対湿度40%の平衡含水率と同じになっているとみなすことができる。
Claims (15)
- ポリビニルアルコール系樹脂層に二色性色素を吸着配向させてなる偏光素子と、
透明保護フィルムと、を有する偏光板であって
前記ポリビニルアルコール系樹脂層の形成に用いられるポリビニルアルコール系樹脂は、ホウ素吸着率が5.70質量%以上であり、
前記偏光素子は、カリウムイオンと、カリウムイオン以外の金属イオンとを含み、
前記偏光素子は、前記金属イオンの含有率が0.05質量%以上であり、含水率が、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である、偏光板。 - ポリビニルアルコール系樹脂層に二色性色素を吸着配向させてなる偏光素子と、
透明保護フィルムと、を有する偏光板であって
前記ポリビニルアルコール系樹脂層の形成に用いられるポリビニルアルコール系樹脂は、ホウ素吸着率が5.70質量%以上であり、
前記偏光素子は、カリウムイオンと、カリウムイオン以外の金属イオンとを含み、
前記偏光素子は、前記金属イオンの含有率が0.05質量%以上であり、
前記偏光板の含水率は、温度20℃相対湿度30%の平衡含水率以上、かつ温度20℃相対湿度50%の平衡含水率以下である、偏光板。 - 前記金属イオンは、コバルト、ニッケル、亜鉛、クロム、アルミニウム、銅、マンガン、及び鉄のイオンからなる群の内、少なくとも1種を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の偏光板。
- 前記偏光素子は、ホウ素の含有率が3.9質量%以上8.0質量%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記偏光素子と前記透明保護フィルムとを貼合する接着剤層をさらに有し、
前記接着剤層は、水系接着剤の塗工層である、請求項1~4のいずれか1項に記載の偏光板。 - 前記水系接着剤は、メタノールの濃度が10質量%以上70質量%以下である、請求項5に記載の偏光板。
- 前記水系接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂を含む、請求項5又は6に記載の偏光板。
- 前記接着剤層は、厚みが0.01μm以上7μm以下である、請求項5~7のいずれか1項に記載の偏光板。
- さらに位相差フィルムを備え、
前記位相差フィルムは、前記偏光素子側から順に、重合性液晶化合物の硬化物である第1の光学補償層と重合性液晶化合物の硬化物である第2の光学補償層とを有し、
前記偏光素子の吸収軸と前記第2の光学補償層の遅相軸とは略平行であり、
前記第1の光学補償層と前記第2の光学補償層とが下記式(1)および(2)を満たす、請求項1~8のいずれか1項に記載の偏光板。
nz1 > nx1 = ny1 (1)
nx2 > ny2 ≧ nz2 (2)
[上記式(1)および(2)において、前記第1の光学補償層および前記第2の光学補償層それぞれの、面内の遅相軸方向の屈折率をnx1、nx2、面内の進相軸方向の屈折率をny1、ny2、厚み方向の屈折率をnz1、nz2とする。] - 前記位相差フィルムが、活性エネルギー線硬化型接着剤層を介して積層されている、請求項9に記載の偏光板。
- 前記偏光板は画像表示装置に用いられ、
前記画像表示装置において、前記偏光板の両面には固体層が接して設けられている、請求項1~10のいずれか1項に記載の偏光板。 - 画像表示セルと、前記画像表示セルの視認側表面に積層された第1粘着剤層と、前記第1粘着剤層の視認側表面に積層された請求項1~10のいずれか1項に記載の偏光板と、を有する画像表示装置。
- 前記偏光板の視認側表面に積層された第2粘着剤層と、前記第2粘着剤層の視認側表面に積層された透明部材と、をさらに有する請求項12に記載の画像表示装置。
- 前記透明部材がガラス板または透明樹脂板である、請求項13に記載の画像表示装置。
- 前記透明部材がタッチパネルである、請求項13に記載の画像表示装置。
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