JP6349082B2 - 偏光板及び表示装置 - Google Patents
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Description
[1] 偏光子と、
前記偏光子の一方の面に、厚み2.0μm未満の第1接着剤層を介して積層される第1保護フィルムと、
前記偏光子の他方の面に、厚み2.0μm以下の第2接着剤層を介して積層される第2保護フィルムと、
を含む偏光板であって、
前記第2保護フィルムは、前記偏光板を表示用セル上に配置する際に、前記第1保護フィルムよりも前記表示用セル側に配置される保護フィルムであり、
前記第1接着剤層の厚みが前記第2接着剤層の厚みよりも小さい偏光板。
図1は、本発明に係る偏光板の層構成の一例を示す概略断面図である。また図2は、図1に示される偏光板を表示用セル上に配置したときの状態を示す概略断面図である。図1に示される偏光板1のように、本発明の偏光板は、偏光子5と、その一方の面に第1接着剤層15を介して積層される第1保護フィルム10と、他方の面に第2接着剤層25を介して積層される第2保護フィルム20とを備える。
本発明においては、偏光板1を表示用セル50上に配置したときに外面(典型的には最外面)を形成する第1保護フィルム10と偏光子5との間に介在する第1接着剤層15の厚みT1を、表示用セル50側に配置される第2保護フィルム20と偏光子5との間に介在する第2接着剤層25の厚みT2よりも小さくする。すなわち、第1接着剤層15の厚みT1を比較的小さくする一方で、第2接着剤層25の厚みT2を比較的大きくするものである。
第1及び第2接着剤層15,25を形成する接着剤としては、光硬化性接着剤又は水系接着剤を用いることができる。上述のように、第1保護フィルム10の表面に凹凸が発生する要因として、接着剤が硬化するときや乾燥されるときの収縮力が挙げられるところ、光照射によって短時間で接着剤層を硬化させて接着を行う光硬化性接着剤を用いる場合の収縮力(単位時間あたり)は一般に、加熱による溶媒(水)の乾燥及びその後に必要に応じてなされる養生によって比較的時間をかけて接着を行う水系接着剤よりも大きいため、本発明は、第1接着剤層15が光硬化性接着剤から形成される場合にとりわけ好適に適用でき、得られる凹凸抑制効果が高い。
偏光子5は、一軸延伸された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たものであることができる。偏光子5の厚みは、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは7μm以下である。偏光子5の厚みを10μm以下とすることは、偏光板1の薄膜化に有利である一方、本発明によれば、このような薄膜の偏光子5を用いる場合であっても第1保護フィルム10表面における凹凸を効果的に抑制することができる。
ケン化度(モル%)=100×(水酸基の数)÷(水酸基の数+酢酸基の数)
で定義される。ケン化度は、JIS K 6726(1994)に準拠して求めることができる。ケン化度が高いほど、水酸基の割合が高いことを示しており、従って結晶化を阻害する酢酸基の割合が低いことを示している。
第1及び第2保護フィルム10,20はそれぞれ、熱可塑性樹脂、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン系樹脂等)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;セルローストリアセテート、セルロースジアセテートのようなセルロースエステル系樹脂;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、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;又はこれらの混合物、共重合物等からなる透明樹脂フィルムであることができる。第1保護フィルム10と第2保護フィルム20は、互いに同種の保護フィルムであってもよいし、異種の保護フィルムであってもよい。
図2に示されるように、偏光板1における第2保護フィルム20の外面(偏光子5とは反対側の面)に、偏光板1を他の部材(例えば、表示装置の表示用セル50)に貼合するための粘着剤層60を積層してもよい。粘着剤層60を形成する粘着剤は通常、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂などをベースポリマーとし、そこに、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物のような架橋剤を加えた粘着剤組成物からなる。さらに微粒子を含有して光散乱性を示す粘着剤層とすることもできる。
偏光板1は、第1保護フィルム10又は第2保護フィルム20上に積層される他の光学層をさらに含むことができる。他の光学層としては、ある種の偏光光を透過し、それと逆の性質を示す偏光光を反射する反射型偏光フィルム;表面に凹凸形状を有する防眩機能付フィルム;表面反射防止機能付フィルム;表面に反射機能を有する反射フィルム;反射機能と透過機能とを併せ持つ半透過反射フィルム;視野角補償フィルムなどが挙げられる。
本発明の偏光板は、例えば図4に示される方法によって好適に製造することができる。図4に示される偏光板の製造方法は、下記工程:
(1)基材フィルムの少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を塗工した後、乾燥させることによりポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層フィルムを得る樹脂層形成工程S10、
(2)積層フィルムを延伸して延伸フィルムを得る延伸工程S20、
(3)延伸フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色して偏光子を形成することにより偏光性積層フィルムを得る染色工程S30、
(4)偏光性積層フィルムの偏光子上に、接着剤層を介して第1又は第2保護フィルムのいずれか一方を貼合して貼合フィルムを得る第1貼合工程S40、
(5)貼合フィルムから基材フィルムを剥離除去して片面保護フィルム付偏光板を得る剥離工程S50、
(6)片面保護フィルム付偏光板の偏光子面に、接着剤層を介して第1,第2保護フィルムのうちのもう一方の保護フィルムを貼合する第2貼合工程S60、
をこの順で含む。以下、図5〜図9を参照しながら各工程について説明する。
図5を参照して、本工程は、基材フィルム30の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂層6を形成して積層フィルム100を得る工程である。このポリビニルアルコール系樹脂層6は、延伸工程S20及び染色工程S30を経て偏光子5となる層である。ポリビニルアルコール系樹脂層6は、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を基材フィルム30の片面又は両面に塗工し、塗工層を乾燥させることにより形成することができる。このような塗工によりポリビニルアルコール系樹脂層を形成する方法は、薄膜の偏光子5を得やすい点で有利である。
基材フィルム30は熱可塑性樹脂から構成することができ、中でも透明性、機械的強度、熱安定性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂から構成することが好ましい。このような熱可塑性樹脂の具体例は、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;ポリエステル系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;セルローストリアセテート、セルロースジアセテートのようなセルロースエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;及びこれらの混合物、共重合物を含む。
塗工液は、好ましくはポリビニルアルコール系樹脂の粉末を良溶媒(例えば水)に溶解させて得られるポリビニルアルコール系樹脂溶液である。ポリビニルアルコール系樹脂の詳細は、上述のとおりである。
上記塗工液を基材フィルム30に塗工する方法は、ワイヤーバーコーティング法;リバースコーティング、グラビアコーティングのようなロールコーティング法;ダイコート法;カンマコート法;リップコート法;スピンコーティング法;スクリーンコーティング法;ファウンテンコーティング法;ディッピング法;スプレー法等の方法から適宜選択することができる。
プライマー層は、プライマー層形成用塗工液を基材フィルム30の表面に塗工した後、乾燥させることにより形成することができる。プライマー層形成用塗工液は、基材フィルム30とポリビニルアルコール系樹脂層6との両方にある程度強い密着力を発揮する成分を含む。プライマー層形成用塗工液は通常、このような密着力を付与する樹脂成分と溶媒とを含有する。樹脂成分としては、好ましくは透明性、熱安定性、延伸性等に優れる熱可塑樹脂が用いられ、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等が挙げられる。中でも、良好な密着力を与えるポリビニルアルコール系樹脂が好ましく用いられる。
図6を参照して、本工程は、基材フィルム30及びポリビニルアルコール系樹脂層6からなる積層フィルム100を延伸して、延伸された基材フィルム30’及びポリビニルアルコール系樹脂層6’からなる延伸フィルム200を得る工程である。延伸処理は通常、一軸延伸である。
図7を参照して、本工程は、延伸フィルム200のポリビニルアルコール系樹脂層6’を二色性色素で染色してこれを吸着配向させ、偏光子5とする工程である。本工程を経て基材フィルム30’の片面又は両面に偏光子5が積層された偏光性積層フィルム300が得られる。
図8を参照して、本工程は、偏光性積層フィルム300の偏光子5上、すなわち、偏光子5の基材フィルム30’側とは反対側の面に、接着剤層を介して第1保護フィルム10又は第2保護フィルム20のいずれか一方を貼合して貼合フィルム400を得る工程である。図8には、第1接着剤層15を介して第1保護フィルム10を貼合する例を示してしるが、第2接着剤層25を介して第2保護フィルム20を貼合してもよい。偏光性積層フィルム300が基材フィルム30’の両面に偏光子5を有する場合は通常、両面の偏光子5上にそれぞれ保護フィルムが貼合される。この場合、これらの保護フィルムは同種の保護フィルムであってもよいし、異種の保護フィルムであってもよい。
図9を参照して、本工程は、保護フィルムを貼合して得られた貼合フィルム400から基材フィルム30’を剥離除去する工程である。この工程を経て、偏光子5の片面に保護フィルム(図9の例では第1保護フィルム10)が積層された片面保護フィルム付偏光板500が得られる。偏光性積層フィルム300が基材フィルム30’の両面に偏光子5を有し、これら両方の偏光子5に保護フィルムを貼合した場合には、この剥離工程S50により、1枚の偏光性積層フィルム300から2枚の片面保護フィルム付偏光板500が得られる。
本工程は、片面保護フィルム付偏光板500の偏光子5上、すなわち第1貼合工程S40にて貼合した保護フィルムとは反対側の面に、接着剤層を介して第1,第2保護フィルム10,20のうちのもう一方の保護フィルムを貼合し、図1に示されるような両面保護フィルム付の本発明に係る偏光板1を得る工程である。保護フィルムの貼合方法及び貼合における表面処理(易接着処理)については、第1貼合工程S40について記載した内容が引用される。
本発明の表示装置は、図2を参照して、表示用セル50と、その少なくとも一方の面に配置される、上述の本発明に係る偏光板1とを含む。偏光板1は、表示用セル50側に配置される第2保護フィルム20の外面に設けた粘着剤層60を用いて表示用セル50上に配置・貼合することができる。このような表示装置において、偏光板1の第1保護フィルム10は表示装置の外面(典型的には最外面)を形成するが、本発明によれば、第1保護フィルム10表面における凹凸を効果的に抑制することができるため、表示装置の外観に優れる。また、黒表示状態での光漏れも効果的に抑制することができる。
(1)プライマー層形成工程
ポリビニルアルコール粉末(日本合成化学工業(株)製の「Z−200」、平均重合度1100、ケン化度99.5モル%)を95℃の熱水に溶解し、濃度3重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液に架橋剤(田岡化学工業(株)製の「スミレーズレジン650」)をポリビニルアルコール粉末6重量部に対して5重量部の割合で混合して、プライマー層形成用塗工液を得た。
ポリビニルアルコール粉末((株)クラレ製の「PVA124」、平均重合度2400、ケン化度98.0〜99.0モル%)を95℃の熱水に溶解し、濃度8重量%のポリビニルアルコール水溶液を調製し、これをポリビニルアルコール系樹脂層形成用塗工液とした。
上記(2)で作製した積層フィルムに対して、フローティングの縦一軸延伸装置を用いて160℃で5.8倍の自由端一軸延伸を実施し、延伸フィルムを得た。延伸後のポリビニルアルコール系樹脂層の厚みは6.1μmであった。
上記(3)で作製した延伸フィルムを、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む30℃の染色水溶液(水100重量部あたりヨウ素を0.6重量部、ヨウ化カリウムを10重量部含む。)に約180秒間浸漬してポリビニルアルコール系樹脂層の染色処理を行った後、10℃の純水で余分な染色水溶液を洗い流した。
偏光板を表示用セル上に配置する際に外側(視認側)に配置される第1保護フィルムとして、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製の「ZF14」、厚み23μm)を用意した。この第1保護フィルムの貼合面にコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、小径グラビアコーターを用いて光硬化性接着剤((株)ADEKA製の「KR−70T」)を塗工し、その接着剤の塗工層を介して第1保護フィルムを、上記(4)で作製した偏光性積層フィルムの偏光子上に配置した後、貼合ロールを用いて貼合した。次いで、紫外線照射により接着剤を硬化させて第1接着剤層を形成し、第1保護フィルム/第1接着剤層/偏光子/プライマー層/基材フィルムの層構成からなる貼合フィルムを得た(第1貼合工程)。第1接着剤層の厚みT1は、0.2μmであった。
第1及び第2接着剤層の厚みT1,T2を表1に示されるとおりとしたこと以外は、実施例1と同様にして偏光板を作製した。
(1)反射像の歪み評価
実施例及び比較例で得られた偏光板を4“サイズに切り出し、これを第2保護フィルム側で粘着剤層を介して液晶セルの片面に貼合して評価用サンプルを得た。蛍光灯を正反射で評価用サンプルの第1保護フィルム表面に映し、その反射像の歪みを次の評価基準に従って目視で評価した。結果を表1に示す。
B:ほとんど歪みがなく、反射像は鮮明である、
C:やや歪んでいるが、比較的鮮明な反射像が得られている、
D:歪みが大きい。
上記(1)で用いた評価用サンプルにおける液晶セルの他方の面も同様にして4“サイズの偏光板を貼合した。この際、他方の面の偏光板を、表裏の偏光板がクロスニコルを形成するように(偏光子の吸収軸が直交するように)貼合した。得られた評価用サンプルにおける一方の偏光板の第1保護フィルム面側から光を照射して、黒表示状態における他方の偏光板の第1保護フィルム側に透過する光の有無(光漏れ)を次の評価基準に従って目視で評価した。結果を表1に示す。
B:光漏れが認められる(輝点が存在する)。
Claims (7)
- 偏光子と、
前記偏光子の一方の面に、厚み2.0μm未満の第1接着剤層を介して積層される第1保護フィルムと、
前記偏光子の他方の面に、厚み2.0μm以下の第2接着剤層を介して積層される第2保護フィルムと、
を含む偏光板であって、
前記第2保護フィルムは、前記偏光板を表示用セル上に配置する際に、前記第1保護フィルムよりも前記表示用セル側に配置される保護フィルムであり、
前記第1接着剤層の厚みが前記第2接着剤層の厚みよりも小さく、
前記第2接着剤層の厚みと前記第1接着剤層の厚みとの差が0.3μm以上である偏光板。 - 前記第2接着剤層の厚みと前記第1接着剤層の厚みとの差が1.1μm以下である請求項1に記載の偏光板。
- 前記第1及び第2接着剤層は、光硬化性接着剤の硬化物層である請求項1又は2に記載の偏光板。
- 前記第1接着剤層の厚みが0.7μm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記偏光子の厚みが10μm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記第2保護フィルムの外面に積層される、前記表示用セルに貼合するための粘着剤層をさらに備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記表示用セルと、その少なくとも一方の面に配置される請求項1〜6のいずれか1項に記載の偏光板とを含む表示装置。
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