JP6718503B2 - 偏光板、偏光板の製造方法、液晶表示装置 - Google Patents
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Description
一般に、DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)(登録商標)などの輝度向上フィルムは、その製造方法上、ロール搬送方向に対して平行に透過軸が存在する。一方で、一般的な偏光子は、ロール搬送方向に対して平行に吸収軸が存在する。
そのため、上記のような輝度向上フィルムと偏光子とを貼り合わせようとする場合、輝度向上フィルムおよび偏光子の一方を打ち抜いた後に、一方を90°回転させて、両者を貼り合わせる必要があり、生産性に劣っていた。
そこで、本発明者らは、偏光子と、旋光層と、輝度向上フィルムとを含む偏光板を転写法にて製造しようとした際に、以下のような問題があることを知見した。
より具体的には、本発明者らは、次の手順により偏光板の作製を試みた。まず、仮支持体上に旋光層を形成し、得られた旋光層付き仮支持体中の旋光層と偏光子とを貼合層を用いて貼り合わせた後、仮支持体を剥離する。その後、得られた偏光子と旋光層とを含む積層体中の旋光層と輝度向上フィルムとを貼合層にて貼り合わせて、偏光子と旋光層と輝度向上フィルムとをこの順で含む偏光板を作製する。
上記手順にて偏光板の作製を行ったところ、輝度向上フィルムを旋光層に貼り合わせた後、得られた偏光板の外観特性が悪化してしまうという問題が生じた。
また、本発明は、外観特性に優れる、偏光子と旋光層と輝度向上フィルムとを含む偏光板、および、上記偏光板を含む液晶表示装置を提供することも課題とする。
すなわち、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
旋光層付き仮支持体中の旋光層と偏光子とを硬化性接着剤層を介して貼り合わせた後、硬化性接着剤層を硬化させて、貯蔵弾性率が2〜1500MPaである第1貼合層を形成する工程2と、
工程2で得られた積層体から仮支持体を剥離する工程3と、
工程3で得られた積層体中の旋光層と輝度向上フィルムとを第2貼合層を介して貼り合わせる工程4と、を有する、偏光板の製造方法。
(2) 第2貼合層の貯蔵弾性率が、1MPa以下である、(1)に記載の偏光板の製造方法。
(3) 旋光層が、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶性化合物を含み、
液晶性化合物の捩れ角が85〜95°であり、
波長550nmで測定した旋光層の屈折率異方性Δnと旋光層の膜厚dとの積Δndが450〜550nmである、(1)または(2)に記載の偏光板の製造方法。
(4) 第2貼合層のヘイズが30〜80%である、(1)〜(3)のいずれかに記載の偏光板の製造方法。
(5) 輝度向上フィルムの膜厚と引張弾性率との積が、560以上であり、膜厚の単位はμmであり、引張弾性率の単位はGPaである、(1)〜(4)のいずれかに記載の偏光板の製造方法。
(6) 偏光子と、第1貼合層と、直線偏光の偏光軸を旋回させる旋光層と、第2貼合層と、輝度向上フィルムとをこの順で有する偏光板であって、
旋光層の膜厚が10μm以下であり、
第1貼合層の貯蔵弾性率が2〜1500MPaである、偏光板。
(7) 第2貼合層の貯蔵弾性率が1MPa以下である、(6)に記載の偏光板。
(8) 旋光層が、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶性化合物を含み、
液晶性化合物の捩れ角が85〜95°であり、
波長550nmで測定した旋光層の屈折率異方性Δnと旋光層の膜厚dとの積Δndが450〜550nmである、(6)または(7)に記載の偏光板。
(9) 第2貼合層のヘイズが30〜80%である、(6)〜(8)のいずれかに記載の偏光板。
(10) 輝度向上フィルムの膜厚と引張弾性率との積が、560以上であり、膜厚の単位はμmであり、引張弾性率の単位はGPaである、(6)〜(9)のいずれかに記載の偏光板。
(11) バックライトと、(6)〜(10)のいずれかに記載の偏光板と、液晶セルと、フロント側偏光子とを有する、液晶表示装置。
また、本発明によれば、外観特性に優れる、偏光子と旋光層と輝度向上フィルムとを含む偏光板、および、上記偏光板を含む液晶表示装置を提供することもできる。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、旋光層の屈折率異方性Δn、および、液晶性化合物の捩れ角は、AxoScan OPMF−1(オプトサイエンス社製)および付属の装置解析ソフトウエアを用いて求めた。
本発明者らは、偏光子、旋光層、および、輝度向上フィルムを含む偏光板を所定の手順を含む転写法にて製造しようとする場合、偏光子および旋光層を含む積層体と、輝度向上フィルムとの貼り合わせの際に、問題が生じることを知見している。より具体的には、例えば、偏光子と旋光層とを貯蔵弾性率が低い第1貼合層で貼り合わせた積層体と、輝度向上フィルムとを別の第2貼合層を介して貼り合わせようとすると、旋光層および第1貼合層の剛性が低いため、得られた偏光板中にシワ、凹凸などが生じやすく、かつ、気泡が入りやすくなる。結果として、得られた偏光板の外観特性が劣ることとなる。
そこで、本発明者らは上記問題に対して、偏光子と旋光層との間に配置される第1貼合層の貯蔵弾性率を所定範囲に高めることにより、輝度向上フィルムの貼り合せ時に、上記のような問題の発生が抑制されることを知見するに至った。
以下、工程1〜4の手順について詳述する。
工程1は、直線偏光の偏光軸を旋回させる膜厚10μm以下の旋光層を仮支持体上に形成し、旋光層付き仮支持体を製造する工程である。より具体的には、本工程を実施することにより、図1に示すように、仮支持体12と、仮支持体上に配置された旋光層14とを含む旋光層付き仮支持体10が製造される。
以下では、まず、本工程で使用される各部材について詳述し、その後、工程の手順について詳述する。
仮支持体(剥離性支持体とも称する)は、後述する旋光層を支持する基材であり、旋光層表面と剥離可能に密着する。
なお、仮支持体の表面は、易剥離性を示す。「易剥離性」とは、仮支持体を含む積層体に対して、仮支持体と旋光層との界面で剥離するための外力を加えた場合、仮支持体と旋光層との界面で剥離する性質を意味する。
仮支持体を構成する材料としては、例えば、セルロース系ポリマー、(メタ)アクリル系ポリマー、熱可塑性ノルボルネン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、および、これらのポリマーを混合したポリマーが挙げられる。
旋光層は、直線偏光の偏光軸を旋回させる層である。
旋光層の膜厚は10μm以下であり、偏光板の薄型化の点から、5μm以下が好ましい。下限は特に制限されないが、1μm以上の場合が多い。
なお、液晶性化合物が捩れ配向するとは、旋光層の厚み方向を軸(螺旋軸)として、一方の表面から他方の表面までの液晶性化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶性化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、厚さ方向の位置によって異なる。より具体的には、旋光層は、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相、および、コレステリック相などを示すことが好ましい。液晶性化合物については後段で詳述するが、旋光層で使用される液晶性化合物としては、ネマチック液晶相を示す液晶性化合物が好ましく用いられる。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶性化合物と後述するキラル剤(カイラル剤)とを混合したものが使用されることが好ましい。
旋光層中の液晶性化合物の捩れ方向は特に制限されず、右捩れであっても、左捩れであってもよい。
旋光層中の液晶性化合物の捩れ角は特に制限されないが、後述する輝度向上フィルムを通って旋光層に入射する直線偏光を90°旋回させる場合、85〜95°が好ましい。なお、上記捩れ角は、図2中の旋光層14中の一方の表面14aにおける面内遅相軸と、他方の表面14bにおける面内遅相軸とのなす角θに該当する。
なお、棒状液晶性化合物としては、例えば、特表平11−513019号公報の請求項1、特開2005−289980号公報の段落[0026]〜[0098]に記載のものが好ましい。円盤状液晶性化合物としては、例えば、特開2007−108732号公報の段落[0020]〜[0067]、特開2010−244038号公報の段落[0013]〜[0108]に記載のものが好ましい。
つまり、旋光層は、重合性基を有する液晶性化合物が重合によって固定されて形成された層であることが好ましく、この場合、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。
液晶性化合物に含まれる重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましい。より具体的には、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、または、アリル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
旋光層付き仮支持体には、上述した仮支持体および旋光層が少なくとも含まれるが、本発明の効果を損なわない範囲において、他の部材が含まれていてもよい。例えば、仮支持体と旋光層との間には、公知の配向膜が配置されていてもよい。
仮支持体上に旋光層を形成する方法は特に制限されず、公知の方法が採用される。
例えば、重合性基を有する液晶性化合物を含む組成物を仮支持体上に塗布して、必要に応じて加熱処理を施し、その後、塗膜に対して硬化処理を施す方法が好ましい。
以下、この方法について詳述する。
組成物には、必要に応じて、液晶性化合物以外の成分が含まれていてもよい。
キラル剤は、液晶性化合物を捩れ配向させるために添加される。もちろん、液晶性化合物が分子内に不斉炭素を有するなど、光学活性を示す化合物である場合は、キラル剤の使用は不要である場合もある。なお、製造方法または捩れ角によっても、キラル剤の使用は不要である。
キラル剤としては、併用する液晶性化合物と相溶するものであれば、特に構造についての制限はない。公知のキラル剤(例えば、日本学術振興会第142委員会編「液晶デバイスハンドブック」,第3章4−3項,TN(twisted nematic)、STN(Super Twisted Nematic)用カイラル剤,199頁,1989年に記載)のいずれも用いることができる。キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物としては、例えば、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が挙げられる。また、キラル剤は、液晶性を有していてもよい。
また、液晶性化合物を水平配向状態または垂直配向状態とするために、水平配向または垂直配向を促進する添加剤(配向制御剤)を使用してもよい。
光硬化処理の際に使用される光の種類は特に制限されないが、塗膜の硬化性の点で、紫外線が好ましい。なお、光硬化処理の条件(照射量、時間など)は、使用される液晶性化合物の種類に応じて、適宜最適な条件が選択される。
工程2は、工程1で得られた旋光層付き仮支持体中の旋光層と偏光子とを硬化性接着剤層を介して貼り合わせた後、硬化性接着剤層を硬化させて、貯蔵弾性率2〜1500MPaの第1貼合層を形成する工程である。より具体的には、まず、図3に示すように、旋光層付き仮支持体10中の旋光層14と偏光子18とを、硬化性接着剤層16を介して貼り合わせる。次に、図4に示すように、硬化性接着剤層16を硬化させて、第1貼合層20を形成し、仮支持体12、旋光層14、第1貼合層20、および、偏光子18をこの順で有する第1積層体22を得る。
以下では、まず、本工程で使用される部材について詳述し、その後、工程の手順について詳述する。
偏光子は、自然光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であればよく、例えば、吸収型偏光子を利用できる。
偏光子の種類は特に制限はなく、公知の偏光子を利用でき、例えば、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、および、ポリエン系偏光子のいずれも用いることができる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸することで作製される。
なお、偏光子は、その両面に保護フィルムが貼り合わされていてもよい。
本工程で使用される硬化性接着剤層を構成する硬化性接着剤は、後述するように硬化後の第1貼合層の貯蔵弾性率が所定の値を示すものであれば、その種類は特に制限されない。
硬化性接着剤としては、紫外線、可視光、電子線、および、X線などの活性エネルギー線、または、熱によって硬化する接着剤が好ましく、いわゆる活性エネルギー線硬化性接着剤がより好ましい。
硬化性接着剤は、無溶剤型であることが好ましい。本明細書における「無溶剤型」とは、積極的には溶剤を添加していないことであり、具体的には、硬化性接着剤の全量を100質量%としたときの、溶剤の含有量は5質量%以下であることを意図する。
なお、硬化性接着剤層には、上述した、硬化性成分以外にも、他の成分(例えば、重合開始剤)が含まれていてもよい。
旋光層付き仮支持体中の旋光層と偏光子とを硬化性接着剤層を介して貼り合わせる方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、旋光層表面上に硬化性接着剤を塗布して硬化性接着剤層を形成した後、旋光層の硬化性接着剤層側に偏光子を貼り合わせる方法が挙げられる。なお、貼り合わせの際に、必要に応じて、圧力を付与してもよい。
なお、旋光層表面上または偏光子上に硬化性接着剤を塗布する方法は特に制限されず、公知の方法が採用される。
また、必要に応じて、ロールトゥロールにて、旋光層と偏光子とを貼り合わせてもよい。
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理および熱硬化処理が挙げられ、使用される硬化性接着剤の種類によって適宜最適な方法が選択される。光硬化処理の際に用いられる光としては、紫外線、および、可視光が挙げられ、電子線、および、X線なども用いられる。
第1貼合層の貯蔵弾性率の測定方法としては、まず、離型PET(Poly Ethylene Terephthalate)フィルム上に硬化性接着剤を塗工し、硬化性接着剤層を形成する。その後、硬化性接着剤層に硬化処理を施し、硬化性接着剤を硬化させ、得られた硬化層(第1貼合層)を含む積層体から離型PETを剥離して、測定試料(厚み:10μm)を作製する。得られた測定試料を用いて、第1貼合層の貯蔵弾性率を測定した。なお、測定には、アイティー計測制御株式会社製の動的粘弾性測定装置(DVA−200)を用いる。また、測定は、周波数1Hz、25℃の条件で行う。
工程3は、工程2で得られた積層体から仮支持体を剥離する工程である。より具体的には、図5に示すように、工程2で得られた仮支持体12、旋光層14、第1貼合層20、および、偏光子18をこの順で有する第1積層体22から、仮支持体12を剥離して、旋光層14、第1貼合層20、および、偏光子18をこの順で有する第2積層体24を得る工程である。
工程4は、工程3で得られた積層体中の旋光層と輝度向上フィルムとを第2貼合層を介して貼り合わせる工程である。より具体的には、図6に示すように、旋光層14と輝度向上フィルムとを第2貼合層を用いて貼り合わせることにより、輝度向上フィルム26、第2貼合層28、旋光層14、第1貼合層20、および、偏光子18をこの順で有する偏光板30が得られる。
以下では、まず、本工程で使用される部材について詳述し、その後、工程の手順について詳述する。
輝度向上フィルムとしては、例えば、公知の拡散板、拡散シート、プリズムシート、および、後述の反射型偏光性フィルムが挙げられる。
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とを多重に積層して、延伸方向の屈折率差を大きくすることにより反射率および透過率の異方性を有する輝度向上フィルムが知られている。例えば、誘電体ミラーの原理を用いた多層膜方式(国際公開第95/17691号パンフレット、国際公開第95/17692号パンフレット、国際公開第95/17699号パンフレットの各明細書記載)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、DBEF−P2(いずれも3M社製)が好ましく使用される。
また、本発明では国際公開第97/32223号パンフレット、国際公開第97/32224号パンフレット、国際公開第97/32225号パンフレット、国際公開第97/32226号パンフレット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と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を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。
輝度向上フィルムの引張弾性率の測定方法は、以下の通りである。
輝度向上フィルムを透過軸と直交方向の長さが150mm、透過軸と平行方向の長さが10mmとなるように切り出し、切り出した測定試料を25℃、相対湿度60%の環境下に、2時間放置する。その後、インテスコ(株)製全自動引張試験機を用い、25℃、相対湿度60%雰囲気中、チャック間長さ100mm、引張速度10%/分で測定試料を延伸させ、0.1%伸び時と0.5%伸び時の応力を測定し、その傾きから引張弾性率を算出する。
第2貼合層は、輝度向上フィルムと旋光層とを貼り合わせる機能を有し、公知の貼合層を用いることができる。第2貼合層としては、粘着剤層、および、接着層を挙げることができる。なお、接着層とは、硬化性接着剤層を硬化させて得られる層である。
粘着剤層および接着層を構成する材料としては、公知の材料を用いることができる。
第2貼合層の貯蔵弾性率の測定には、アイティー計測制御株式会社製の動的粘弾性測定装置(DVA−200)を用いる。また、測定は、周波数1Hz、25℃で行う。
測定の際に用いられる測定試料は、第2貼合層が粘着剤層である場合、略玉状に形成し、測定試料(直径:約5mm)を作製し、測定に用いる。また、第2貼合層が接着層である場合、第1貼合層の貯蔵弾性率の測定時に作製される測定試料と同様の手順で、測定試料を作製する。
工程3で得られた積層体中の旋光層と輝度向上フィルムとを第2貼合層を介して貼り合わせる方法は特に制限されず、公知の方法が使用される。
第2貼合層として粘着剤層が用いられる場合、例えば、旋光層上に粘着剤層を配置して、その後、旋光層上の粘着剤層と輝度向上フィルムとを貼り合わせる方法が挙げられる。
また、第2貼合層として接着層が用いられる場合、例えば、旋光層上に硬化性接着剤を塗布した後、旋光層上の硬化性接着剤層と輝度向上フィルムとを貼り合わせ、さらに硬化性接着剤層に硬化処理を施し、接着層を形成する方法が挙げられる。
上述した手順によって、偏光子、第1貼合層、旋光層、第2貼合層、および、輝度向上フィルムをこの順で有する偏光板が得られる。なお、第1貼合層は、上述した所定の貯蔵弾性率を示す。
各層の定義は、上述の通りである。
なお、偏光板には、上述した部材以外の部材(例えば、配向膜、支持体など)が含まれていてもよい。
本発明の偏光板は種々の用途に適用することでき、なかでも、液晶表示装置中のバックライト側偏光子として用いることが好ましい。より具体的には、バックライトと、本発明の偏光板と、液晶セルと、フロント側偏光子とを有する液晶表示装置が挙げられる。この液晶表示装置においては、本発明の偏光板中の偏光子がバックライト側偏光子を構成する。
なお、本発明の偏光板と液晶セルとは粘着剤層を介して貼り合わされていてもよい。
後述する粘着剤層の貯蔵弾性率の測定を行う際には、まず、粘着剤層を略玉状に形成し、測定試料(直径:約5mm)を作製した。
また、後述する接着層の貯蔵弾性率の測定を行う際には、まず、離型PET(Poly Ethylene Terephthalate)フィルム上に硬化性接着剤を塗工し、硬化性接着剤層を形成した。その後、硬化性接着剤層に紫外線照射することで硬化性接着剤を硬化させ、得られた積層体から離型PETを剥離して、測定試料(厚み10μm)を作製した。
上記で作製した測定試料を用いて、粘着剤層または接着層の貯蔵弾性率をそれぞれ測定した。なお、測定には、アイティー計測制御株式会社製の動的粘弾性測定装置(DVA−200)を用いた。また、測定は、周波数1Hz、25℃にて行った。
輝度向上フィルムを透過軸と直交方向の長さが150mm、透過軸と平行方向の長さが10mmとなるように切り出し、切り出した測定試料を25℃、相対湿度60%の環境下に、2時間放置した。その後、インテスコ(株)製全自動引張試験機を用い、25℃、相対湿度60%雰囲気中、チャック間長さ100mm、引張速度10%/分で測定試料を延伸させ、0.1%伸び時と0.5%伸び時の応力を測定し、その傾きから引張弾性率を算出した。
本明細書においてヘイズは、JIS K−7136(2000)に基づき、下記の手順で測定された値である。
まず、光学用ガラス上に測定対象層(例えば、粘着剤層)を配置し、測定試料(試料サイズ:50mm×50mm)を作製した。次に、ヘイズメーターNDH2000(日本電色工業社(株)製)を用いて、温度25℃、相対湿度55%にて、上記測定試料中の測定対象層(例えば、粘着剤層)のヘイズを測定した。
後述する転写フィルム1を試料サイズ50mm×50mmに切り出して、測定試料を作製した。次に、反射分光膜厚計FE3000(大塚電子(株))を用いて、得られた測定試料の測定を行い、装置付属の解析ソフトを用いて旋光層の膜厚を求めた。
後述する転写フィルム1を試料サイズ50mm×50mmに切り出した。次に、市販のSK2057を用いて、切り出した転写フィルム1中の旋光層を光学用ガラスに転写し、測定試料を作製した。
AxoScan OPMF−1(オプトサイエンス社製)を用いて、得られた測定試料を測定し、付属の装置解析ソフトウエアを用いて、旋光層のΔnおよび液晶性化合物の捩れ角を求めた。
(剥離性支持体の製造)
富士フイルム製PET(厚さ75μm)の表面にラビング処理を施して、剥離性支持体を作製した。
上記剥離性支持体のラビング処理面上に、後述する旋光層用塗布液(組成物A1)を膜厚3μmになるようにバーコーターを用いて塗布して、塗膜を形成した。次いで、塗膜面温度が60℃の条件で90秒間加熱熟成した後、100℃にて塗膜に対して紫外線照射(300mJ/cm2)を行い、液晶性化合物の配向を固定化して旋光層を形成した。なお、得られた剥離性支持体と旋光層とを含む積層体を、転写フィルム1と呼ぶ。
なお、得られた旋光層のΔnは0.16、膜厚dは3000nmであり、Δndは480nmであった。また、旋光層にはその厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶性化合物が含まれ、液晶性化合物の捩れ角は、90°であった。
旋光層用塗布液(組成物A1)
――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン 233質量部
シクロヘキサノン 12質量部
棒状液晶性化合物201 83質量部
棒状液晶性化合物202 15質量部
棒状液晶性化合物203 2質量部
多官能モノマーA−TMMT(新中村化学工業(株)社製) 1質量部
IRGACURE819(BASF社製) 4質量部
界面活性剤1 0.05質量部
界面活性剤2 0.01質量部
カイラル剤 0.115質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
厚さ45μmのPVA(Polyvinyl Alcohol)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液(温度:30℃)中に60秒間浸漬して、PVAフィルムを染色した。
次に、染色されたPVAフィルムを、ホウ酸濃度4質量%のホウ酸水溶液中に60秒浸漬し、浸漬している間に上記PVAフィルムを元の長さの5倍に縦延伸した。その後、得られたPVAフィルムを50℃で4分間乾燥させて、厚さ15μmの偏光子を得た。この時、延伸方向と、吸収軸方向は平行であった。
富士フイルム製ZRD40に対して、後述する鹸化処理を行った。
次に、硬化性接着剤(組成物B1)を用いて、上記で作製した偏光子の一方の表面上に転写フィルム1を、他方の表面上に鹸化処理された面が偏光子側に配置されるようにZRD40を貼り合わせた。なお、偏光子の一方の表面上に転写フィルム1を貼り合わせる際には、転写フィルム1中の旋光層が偏光子側となるように貼り合わせた(図3参照)。
次に、硬化性接着剤層を介して貼り合わされた、転写フィルム1、偏光子、および、ZRD40を含む積層体に対して、紫外線照射を行い、硬化性接着剤層を硬化させて貼合層1(第1貼合層に該当)を形成し、積層フィルム1を作製した。なお、転写フィルム1と偏光子との間、および、偏光子とZRD40との間に配置された貼合層1の膜厚は2μmであり、25℃における貯蔵弾性率は2MPaであった。
硬化性接着剤(活性エネルギー線硬化性接着剤)(組成物B1)
――――――――――――――――――――――――――――――――――
トリプロピレングリコールジアケリレート 20質量部
アロニックスM−270 20質量部
4−ヒドロキシエチルアクリレート 60質量部
KAYACURE DETX−S(ラジカル重合開始剤 日本化薬社製)
3質量部
IRGACURE 907(BASF社製) 3質量部
富士フイルム製ZRD40を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した。その後、下記に示す組成のアルカリ溶液を、フィルムの片面にバーコーターを用いて塗布量14ml/m2で塗布し、アルカリ溶液が塗布されたフィルムを110℃に加熱した。
次に、(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、上記で得られたフィルムを10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、フィルム表面に純水を3ml/m2塗布した。次いで、得られたフィルムに対して、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りとを3回繰り返した。その後、70℃の乾燥ゾーンにフィルムを10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理した支持体を作製した。
アルカリ溶液組成
──────────────────────────────────
水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.8質量部
イソプロパノール 63.7質量部
界面活性剤:C14H29O(CH2CH2O)20H 1.0質量部
プロピレングリコール 14.8質量部
──────────────────────────────────
積層フィルム1から剥離性支持体を剥離した。
次に、得られた積層体中の旋光層表面に、市販の粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、輝度向上フィルム(DBEF、膜厚255μm)を、RtoR(ロールトゥロール)で貼り合わせて、偏光板1を作製した。偏光板1には、輝度向上フィルム、第2貼合層、旋光層、第1貼合層、偏光子、第1貼合層、ZRD40が含まれていた。
なお、偏光板1中の旋光層と輝度向上フィルムとの間に位置する粘着剤層(第2貼合層に該当)の貯蔵弾性率は0.3MPaであり、ヘイズは0%であった。また、粘着剤層の膜厚は20μmであった。
なお、輝度向上フィルムの引張弾性率は4GPaであり、輝度向上フィルムの膜厚と引張弾性率との積は1020であった。
市販の液晶表示装置(LGE製 55UF8500)のバックライト側偏光板を剥がし、上記作製した偏光板1を市販の粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、ZRD40が液晶セル側に配置されるように貼合し、50℃、5atmの環境下で30分間オートクレーブ処理を行い、液晶表示装置1を作製した。
偏光子と旋光層との貼り合わせの際に、硬化性接着剤(組成物B1)の代わりに後述の硬化性接着剤(組成物B2)を用いた以外は、実施例1と同様の手順にて、偏光板2および液晶表示装置2を作製した。偏光子との間、および、偏光子とZRD40との間に配置された貼合層1の膜厚は2μmであり、25℃における貯蔵弾性率は1450MPaであった。
硬化性接着剤(活性エネルギー線硬化性接着剤)(組成物B2)
――――――――――――――――――――――――――――――――――
トリプロピレングリコールジアケリレート 25質量部
ヒドロキシエチルアクリルアミド(興人社製) 35質量部
アクリロイルモルホリン興人社製) 40質量部
KAYACURE DETX−S(ラジカル重合開始剤 日本化薬社製)
3質量部
IRGACURE 907(BASF社製) 3質量部
(粘着剤の作製)
撹拌機、温度計、還流冷却器および窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、反応装置内の空気を窒素ガスで置換した。その後、反応装置にブチルアクリレート85質量部、ベンジルアクリレート8質量部、ベンジルメタクリレート5質量部、6−ヒドロキシヘキシルアクリレート1質量部、ジエチルアクリルアミド8質量部、および、溶剤(酢酸エチル)65質量部を加えた。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を反応装置に加え、反応液を65℃で6時間反応させ、アクリル共重合体溶液を得た。
次に、シリコーン樹脂コートされたPETフィルムからなる剥離性フィルムの上に、粘着剤組成物を塗布した。次に、90℃で乾燥することによって塗膜から溶剤を除去した後、23℃、50%RHの雰囲気下で7日間エージングすることにより、粘着剤組成物を架橋してなるヘイズ性を有する粘着剤シート1(膜厚20μm)を作製した。粘着剤シート1の貯蔵弾性率は0.3MPaであり、ヘイズは40%であった。
旋光層と輝度向上フィルムとの貼り合わせの際に、粘着剤SK2057(綜研化学製)の代わりに実施例1で偏光子と転写フィルム1との貼り合わせの際に使用した硬化性接着剤を用いて、同様の硬化処理を実施した以外は、実施例1と同様の手順にて、偏光板4および液晶表示装置4を作製した。
(粘着剤の作製)
粘着剤シート1の作製において、シリカメラミンコアシェル粒子の添加量を5質量部に変更した以外は、上記(粘着剤の作製)と同様にして、粘着剤シート2を作製した。粘着剤シート2の貯蔵弾性率は0.3MPaであり、ヘイズは85%であった。
偏光子と転写フィルム1との貼り合わせの際に、硬化性接着剤の代わりに市販品の粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いた以外は、実施例1と同様の手順にて、偏光板6および液晶表示装置6を作製した。
偏光板1〜6を目視で観察し、以下の評価基準に従って、評価した。
「A」:シワ、気泡、および、凹凸のいずれもなく、面内が均一で良好な外観を有する
「B」:シワ、気泡、および、凹凸の少なくとも一つがあり、面内が不均一で不良な外観を有する
液晶セルに偏光板1〜6をそれぞれ貼り合わせて、オートクレーブ処理を実施した後の偏光板を目視で観察し、以下の評価基準に従って、評価した。
「A」:シワ、気泡、および、凹凸のいずれもなく、面内が均一で良好な外観を有する
「B」:シワ、気泡、および、凹凸の少なくとも一つがあり、面内が不均一で不良な外観を有する
作製した各液晶表示装置で白表示(L7)にし、照度100 lxの環境下で輝度ムラを目視で観察した。
「A」:あらゆる角度で表示画面を見たときに輝度の明暗が気にならない。
「B」:あらゆる角度で表示画面を見たときに僅かに輝度の明暗が気になる。
作製した各液晶表示装置で白表示(L7)にし、測定機(EZ−Contrast XL88、ELDIM社製)を用いて、輝度を測定した。
「A」:製品形態の液晶表示装置の正面輝度に対して104%以上。
「B」:製品形態の液晶表示装置の正面輝度に対して100%以上104%未満。
「C」:製品形態の液晶表示装置の正面輝度に対して100%未満。
一方、貯蔵弾性率が所定の要件を満たしてない貼合層を用いた比較例1においては、所望の効果(偏光板の外観評価)が得られなかった。
12 仮支持体
14 旋光層
16 硬化性接着剤層
18 偏光子
20 第1貼合層
22 第1積層体
24 第2積層体
26 輝度向上フィルム
28 第2貼合層
30 偏光板
Claims (5)
- 直線偏光の偏光軸を旋回させる膜厚10μm以下の旋光層を仮支持体上に形成し、旋光層付き仮支持体を製造する工程1と、
前記旋光層付き仮支持体中の前記旋光層と偏光子とを硬化性接着剤層を介して貼り合わせた後、前記硬化性接着剤層を硬化させて、貯蔵弾性率が2〜1500MPaである第1貼合層を形成する工程2と、
前記工程2で得られた積層体から前記仮支持体を剥離する工程3と、
前記工程3で得られた積層体中の前記旋光層と輝度向上フィルムとを第2貼合層を介して貼り合わせる工程4と、を有する、偏光板の製造方法。 - 前記第2貼合層の貯蔵弾性率が、1MPa以下である、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 前記旋光層が、その厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って捩れ配向した液晶性化合物を含み、
前記液晶性化合物の捩れ角が85〜95°であり、
波長550nmで測定した前記旋光層の屈折率異方性Δnと前記旋光層の膜厚dとの積Δndが450〜550nmである、請求項1または2に記載の偏光板の製造方法。 - 前記第2貼合層のヘイズが30〜80%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光板の製造方法。
- 前記輝度向上フィルムの膜厚と引張弾性率との積が、560以上であり、前記膜厚の単位はμmであり、前記引張弾性率の単位はGPaである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板の製造方法。
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