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JP2008003423A - 液晶表示用偏光板 - Google Patents

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JP2008003423A
JP2008003423A JP2006174618A JP2006174618A JP2008003423A JP 2008003423 A JP2008003423 A JP 2008003423A JP 2006174618 A JP2006174618 A JP 2006174618A JP 2006174618 A JP2006174618 A JP 2006174618A JP 2008003423 A JP2008003423 A JP 2008003423A
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liquid crystal
protective layer
polarizing plate
side protective
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JP2006174618A
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Masanori Yoshihara
眞紀 吉原
Yoshinori Fujii
義徳 藤井
Tetsuya Toyoshima
哲也 豊嶋
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

【課題】光漏れ、干渉縞等による色ムラ、着色や外部光の反射による視認不良が起きず、表面硬度が硬く、且つ撓み性を有し、且つ耐擦傷性に優れた液晶表示用偏光板及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂に数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子を分散させて樹脂組成物を得、熱可塑性樹脂と該樹脂組成物とを共押出成形して、熱可塑性樹脂層−樹脂組成物層−熱可塑性樹脂層の構造を有し、弾性体粒子がフィルムの厚さ方向中央に偏在し、且つ平均厚さが100μm未満である視認側保護層を得る。この視認側保護層の偏光子から遠い側の面に防眩手段を設ける。防眩手段を設けた視認側保護層と液晶セル側保護層との間に偏光子を挟んで積層し、ヘイズが10〜60%である液晶表示用偏光板を得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、液晶表示用偏光板に関する。さらに詳細には、液晶表示装置の視認側表面を保護し、干渉縞等による色ムラや外部光の反射による視認不良が起きず、表面硬度が硬く、且つ撓み性を有する液晶表示用偏光板に関する。
表示装置等の視認側表面(表示画面)は、人間が手を触れたりする機会などが多く、その表面が汚れたり、表面に傷が付いたりし、表示画像が見難くなることがある。そのために表示画面表面に保護層が貼られている。
表示装置等の表示画面を保護するために用いられるフィルムとして、例えば、特許文献1には、メチルメタクリレート50〜70質量部、無水マレイン酸10〜20質量部及びスチレン20〜35質量部からなるアクリル系樹脂(A)と、耐衝撃性アクリルゴム−メチルメタクリレートグラフト共重合体やブチル変性アセチルセルロースなどからなる強靱性改良剤(B)とを、質量比60〜90/40〜10で含有する組成物からなる偏光膜保護用フィルムが提案されている。
特許文献2には、グルタル酸無水物単位を含有するアクリル樹脂(A)を60〜90質量%、アクリル弾性体粒子(B)を7〜40質量%含有するアクリル樹脂フィルムであって、アクリル弾性体粒子(B)の平均粒径が70〜300nmであり、フィルムの破断伸度が15%以上、高張力下1%変形温度が100℃以上であるアクリル樹脂フィルムが提案されている。しかし、これらの保護層は、表面の硬さが小さく、表面を擦ることによって傷が付いたり、汚れたりするという難点があった。
特開平5−119217号公報 特開2005−314534号公報
一方、特許文献3には、メタクリル酸メチルを主成分とする連続樹脂相中に常温でゴム状の弾性体を粒子径0.15〜4μmの粒子状で不連続的に5〜70質量%分散させた耐衝撃性アクリル樹脂を基材部とし、炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレ−ト単位を有する一般アクリル樹脂を積層部として、基材部の片面又は両面に0.5μmから100μmの厚さで且つ、積層部の合計厚さがシ−ト全体の厚さの30%以内となる厚さで積層させたヘイズ値が1.0%以下、光沢度が130%以上の光学的特性を有する耐候性に優れた耐衝撃性アクリル樹脂積層シ−トが提案されている。このフィルムは、看板、照明カバー、自動車用サンバイザー等の耐衝撃性が要求される用途に用いられると特許文献3は開示している。
特許文献4及び5には、アクリル系ゴム粒子およびアクリル系樹脂を含有する層と、耐衝撃材料を含まないアクリル系樹脂の層と、からなるアクリル系樹脂積層フィルムが提案されている。このフィルムは、高い耐衝撃強度が要求される家電製品の外装、自動車の内装、建築用資材などに用いられることが開示されている。
特開平4−59246号公報 特開2002−292808号公報 特開2001−260288号公報
また、特許文献6には、携帯型情報端末の表示画面を保護するフィルムとして、メタクリル樹脂中にゴム粒子が分散したアクリル系樹脂層を含み、100μm以上1,800μm以下の厚さを有するアクリル系樹脂フィルムの表面に、硬化性塗料を硬化させた耐擦傷性皮膜が形成されてなる耐擦傷性アクリル系樹脂フィルムが提案されている。この保護層は、携帯型情報端末などのような、狭い視認側としては適しているが、広い表示画面を持つ表示装置の保護層としては表面硬度が不十分であった。
特開2004−143365号公報
本発明の目的は、光漏れ、干渉縞等による色ムラ、着色や外部光の反射による視認不良が起きず、表面硬度が硬く、且つ撓み性を有し、且つ耐擦傷性に優れた液晶表示用偏光板及び液晶表示装置を提供することにある。
本発明者らは、前記目的を達成するために検討した結果、熱可塑性樹脂を主成分として含んでなり、数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子が視認側保護層の厚さ方向中央部に偏在しており、且つ平均厚さが100μm未満である視認側保護層、偏光子、及び液晶セル側保護層がこの順で積層されてなり、且つヘイズが10〜60%である偏光板を用いることによって、光漏れ、干渉縞等による色ムラ、着色や外部光の反射による視認不良が起きず、表面硬度が硬く、且つ撓み性を有し、且つ耐擦傷性に優れた液晶表示装置を得ることができることを見出した。本発明はこの知見に基づいてさらに検討した結果完成したものである。
すなわち、本発明は、以下のものを含む。
(1) 熱可塑性樹脂を含んでなり、数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子が視認側保護層の厚さ方向中央部に偏在しており、且つ平均厚さが100μm未満である視認側保護層、
偏光子、及び
液晶セル側保護層が少なくともこの順で積層されてなる、
ヘイズが10〜60%である液晶表示用偏光板。
(2) 熱可塑性樹脂と数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子とからなる層と、それを挟んで両面に積層される熱可塑性樹脂からなる層とを有する平均厚さが100μm未満である視認側保護層、
偏光子、及び
液晶セル側保護層が少なくともこの順で積層されてなる、
ヘイズが10〜60%である液晶表示用偏光板。
(3) 視認側保護層の偏光子から遠い側の面に、直接または他の層を介して、防眩層が積層されている(1)又は(2)に記載の液晶表示用偏光板。
(4) 視認側保護層の偏光子から遠い側の面に、直接または他の層を介して、防眩層及び反射防止層が積層されている(1)又は(2)に記載の液晶表示用偏光板。
(5) 視認側保護層は赤外線吸収剤を含む(1)〜(4)のいずれかに記載の液晶表示用偏光板。
(6) 視認側保護層は紫外線吸収剤を含む(1)〜(5)のいずれかに記載の液晶表示用偏光板。
(7) 視認側保護層は透湿度が10g・m−2day−1以上、200g・m−2day−1以下である(1)〜(6)のいずれかに記載の液晶表示用偏光板。
(8) 視認側保護層の偏光子から遠い側の面が凹凸形状になっている(1)〜(7)のいずれかに記載の液晶表示用偏光板。
(9) 視認側保護層の偏光子から遠い側の面に、直接または他の層を介して、屈折率が不連続である領域を含む層を有する(1)〜(8)のいずれかに記載の偏光板。
(10) (1)〜(9)のいずれかに記載の偏光板を備える液晶表示装置。
本発明の偏光板は、柔軟で撓み性に優れ、表示画面に干渉縞などの視認不良が起きず、さらに表示画面の額縁付近での光漏れ、色むら、着色等による視認不良が無い液晶表示装置を提供できる。さらに、表面硬度が高いので、耐擦傷性にも優れている。さらに、本発明の偏光板は、外部光の反射が少なく、防眩性に優れている。
本発明の偏光板は、視認側保護層、偏光子、及び液晶セル側保護層からなり、そして、該偏光子の両面に視認側保護層及び液晶セル側保護層がそれぞれ積層されているものである。偏光子に視認側保護層と液晶セル側保護層を積層する方法に格別な制限はなく、例えば、視認側保護層となる保護フィルムと液晶側保護層となる保護フィルムとを、必要に応じてアクリル系接着剤などを介して偏光子に積層する一般的な方法を採用すればよい。
本発明の偏光板は、ヘイズが、10〜60%、好ましくは30〜60%である。このような範囲のヘイズを持つことによって、外部光の反射を防ぎ、防眩性を向上させることができる。偏光板のヘイズを調整する方法は特に限定されないが、後述するような、凹凸形状を有する視認側保護層表面に形成する方法や視認側保護層に積層させる方法などの防眩手段を施すことによれば良い。
(偏光子)
本発明に用いる偏光子としては、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素若しくは二色性染料を吸着させた後、ホウ酸浴中で一軸延伸することによって得られるものや、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素もしくは二色性染料を吸着させ延伸し、さらに分子鎖中のポリビニルアルコール単位の一部をポリビニレン単位に変性することによって得られるものなど、を挙げることができる。また、偏光子として、グリッド偏光子、多層偏光子、コレステリック液晶偏光子などの偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子を用いることもできる。この中でも、ポリビニルアルコールを含んでなる偏光子が好ましい。偏光子の偏光度は、好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上である。偏光子の厚さ(平均厚さ)は、好ましくは5μm〜80μmである。
(視認側保護層)
本発明に用いる視認側保護層は、熱可塑性樹脂を含んでなり、数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子が視認側保護層の厚さ方向中央部に偏在しており、且つ平均厚さが100μm未満のものである。
視認側保護層に用いられる熱可塑性樹脂は、透明な樹脂であれば特に制限されず、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらのうち熱可塑性アクリル樹脂が好ましい。
熱可塑性アクリル樹脂としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステルの単独重合体;アルキル基の水素がOH基、COOH基もしくはNH基などの官能基によって置換された(メタ)アクリル酸アルキルエステルの単独重合体;または(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、スチレン、酢酸ビニル、α,β−モノエチレン性不飽和カルボン酸、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどの不飽和結合を有するビニル系モノマーとの共重合体を挙げることができる。熱可塑性アクリル樹脂としては、これらのうち1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。熱可塑性アクリル樹脂はポリメタクリル酸メチルおよびポリメタクリル酸ブチルが単量体単位として含まれているものがより好ましい。
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度Tgが80〜120℃の範囲のものが好ましい。さらに、本発明に用いる熱可塑性樹脂は、フィルムに成形したときの表面の硬度が高いもの、具体的には、鉛筆硬度(試験荷重を500gとした以外は、JIS K5600−5−4に準拠)で2Hを超えるものが好ましい。
熱可塑性樹脂には、顔料や染料等の着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの、後述する弾性体粒子以外の配合剤が適宜配合されたものを用いることができる。なお、これら配合剤は、後述する弾性体粒子のように、視認側保護層の厚さ方向中央部に偏在していることが好ましい。例えば、赤外線吸収剤及び/又は紫外線吸収剤を含有する熱可塑性樹脂とからなる層と、この層を挟んで赤外線吸収剤及び/又は紫外線吸収剤を含有しない熱可塑性樹脂からなる層とが積層されてなる視認側保護層が好適な態様として挙げられる。
紫外線吸収剤は400nm以下の紫外線を吸収することで、耐久性を向上させるために添加される。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アクリロニトリル系紫外線吸収剤等公知のものが使用可能である。中でも、2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,4−ジ−tert−ブチル−6−(5−クロロベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン等が好適に用いられる。これらの中でも、特に2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)が好ましい。紫外線吸収剤の濃度は、波長370nm以下の透過率が、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、更に好ましくは2%以下となる範囲で選択することができる。紫外線吸収剤を含有させる方法としては、紫外線吸収剤を予め熱可塑性樹脂中に配合する方法;溶融押出成形時に直接供給する方法などが挙げられ、いずれの方法が採用されてもよい。
紫外線吸収剤は、視認側保護層の厚さ方向中央部に偏在していることが好ましい。視認側保護層が積層体で構成される場合には、弾性体粒子を含む熱可塑性樹脂層中に含まれる紫外線吸収剤濃度が、弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂層中に含まれる紫外線吸収剤濃度よりも高くなるようにする。具体的には、弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂層中の紫外線吸収剤の濃度が好ましくは0〜1.0重量%、さらに好ましくは0〜0.5重量%となるようにし、弾性体粒子を含む熱可塑性樹脂層中の紫外線吸収剤の濃度が好ましくは0.5〜10重量%、さらに好ましくは1.0〜5.0重量%となるようにする。紫外線吸収剤の含有量が上記範囲であることにより、偏光板の色調を悪化させること無く紫外線を効率的に遮断することができ、長期使用時の偏光度の低下を防ぐことができる。弾性体粒子を含む熱可塑性樹脂層中の紫外線吸収剤の含有量が少なすぎると、波長370nm以下の光線透過率が大きくなり、偏光度が低下傾向になる。逆に紫外線吸収剤の含有量が多すぎると、短波長側の光線透過率が小さくなり、積層体が黄色味を帯びる傾向になる。
赤外線吸収剤としては、ニトロソ化合物、その金属錯塩、シアニン系化合物、スクワリリウム系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、トリアリルメタン系化合物、イモニウム系化合物、ジイモニウム系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、アミノ化合物、アミニウム塩系化合物、カーボンブラック、酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズ、周期表4A、5Aもしくは6A族に属する金属の酸化物、炭化物、ホウ化物等の赤外線吸収剤などを挙げることができる。これらの赤外線吸収剤は、赤外線(約800nm〜1100nm)全体を吸収できるように、選択することが好ましく、2種類以上を併用してもよい。赤外線吸収剤の量は、例えば、800nm以上の波長の透過率が10%以下となるように適宜調整することができる。
<弾性体粒子>
本発明に用いられる弾性体粒子は、ゴム状弾性体からなる粒子である。ゴム状弾性体としては、アクリル酸エステル系ゴム状重合体、ブタジエンを主成分とするゴム状重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。アクリル酸エステル系ゴム状重合体としてはブチルアクリレ−ト、2−エチルヘキシルアクリレ−ト等を主成分とするものがある。これらの内ブチルアクリレ−トを主成分としたアクリル酸エステル系重合体及びブタジエンを主成分とするゴム状重合体が好ましい。弾性体粒子は、二種の重合体が層状になったものであってもよく、その代表例としては、ブチルアクリレ−ト等のアルキルアクリレ−トとスチレンのグラフト化ゴム弾性成分と、ポリメチルメタクリレ−ト及び/又はメチルメタクリレ−トとアルキルアクリレ−トの共重合体からなる硬質樹脂層とがコア−シェル構造で層を形成している弾性体粒子が挙げられる。
本発明に用いられる弾性体粒子は、熱可塑性樹脂中に分散した状態における数平均粒径が2.0μm以下、好ましくは0.1〜1.0μm、より好ましくは0.1〜0.5μmである。弾性体粒子の一次粒子径が小さくても、凝集などによって形成される二次粒子の数平均粒径が大きいと、保護層はヘイズ(曇り度)が高くなりすぎ、光線透過率が低くなるので、視認側には適さなくなる。また、数平均粒径が小さくなりすぎると可撓性が低下する傾向にある。
本発明において、弾性体粒子の波長380nm〜780nmにおける屈折率n(λ)は、マトリックスとなる熱可塑性樹脂の波長380nm〜780nmにおける屈折率n(λ)との間に、|n(λ)−n(λ)| ≦ 0.05の関係を満たすことが好ましい。特に、|n(λ)−n(λ)| ≦ 0.045であることがより好ましい。なお、n(λ)及びn(λ)は、波長λにおける主屈折率の平均値である。|n(λ)−n(λ)|の値が上記値を超える場合には、界面での屈折率差によって生じる界面反射により、透明性を損なうおそれがある。
弾性体粒子は、熱可塑性樹脂を主成分としてなる視認側保護層の厚さ方向中央部に偏在している。すなわち、視認側保護層の表面付近には弾性体粒子が少なく、視認側保護層の厚さ方向中央部に弾性体粒子が多く分布している。弾性体粒子の視認側保護層の厚さ方向の分布は、表面から中央に向ってなだらかに増加するものであってもよいし、階段状に増加するものであってもよい。
階段状に増加する態様としては、熱可塑性樹脂と数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子とからなる層と、それを挟んで両面に熱可塑性樹脂からなる層とが、積層されてなる平均厚さが100μm未満の視認側保護層が挙げられる。この視認側保護層を得る方法に格別な制限はなく、例えば、熱可塑性樹脂と数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子とからなる組成物を成形して基材フィルムを得、その基材フィルムの両面に弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂を、塗布する方法が挙げられる。別の方法としては、前記基材フィルムの両面に、弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂を成形してなるフィルムを、必要に応じて接着剤を介して貼りあわせる方法が挙げられる。また、別の方法としては、熱可塑性樹脂と数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子とからなる組成物と、弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂とを共押出成形する方法が挙げられる。このほか、片面に数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子が偏在したフィルムを、当該弾性体粒子が偏在した面同士が接するように貼り合わせる方法も挙げられる。
このように弾性体粒子が層の厚さ方向中央部に偏在することによって、視認側保護層の厚さ方向中央部分は柔軟な層となり、視認側保護層の両表面は硬質の層となる。このような構成とすることにより、視認側保護層の表面の硬度を十分に確保しつつ、偏光板の可撓性を向上できる。
熱可塑性樹脂及び弾性体粒子からなる層と、その層を挟んで両面に弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂からなる層が積層された視認側保護層を得るに際して、接着剤(粘着剤を含む)を用いる場合、接着剤からなる接着層の平均厚さは、通常0.01μm〜30μm、好ましくは0.1μm〜15μmである。前記接着層は、JIS K7113による引張破壊強度が40MPa以下となる層である。この接着層を構成する接着剤としては、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、ポリエステル接着剤、ポリビニルアルコール接着剤、ポリオレフィン接着剤、変性ポリオレフィン接着剤、ポリビニルアルキルエーテル接着剤、ゴム接着剤、塩化ビニル・酢酸ビニル接着剤、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体(SBS共重合体)接着剤、その水素添加物(SEBS共重合体)接着剤、エチレン・酢酸ビニル共重合体およびエチレン−スチレン共重合体などのエチレン接着剤、および、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体、およびエチレン・アクリル酸エチル共重合体などのアクリル酸エステル接着剤などを挙げることができる。
視認側保護層は、その厚さ(平均厚さ)が100μm未満、好ましくは80μm以下、より好ましくは40μm以上80μm以下である。
視認側保護層の両面にある、一方の弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂からなる層の厚さと、他方の弾性体粒子を含まない熱可塑性樹脂からなる層の厚さとの差は、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましく、0μmに近づけば近づくほどさらに好ましい。
視認側保護層は、その残留溶剤含有量が0.01質量%以下であることが好ましい。残留溶剤量が上記範囲であることにより、例えば、高温・高湿度環境下において保護層が変形するのを防止できるとともに、光学性能が劣化するのを防止できる。残留溶剤量が上記範囲となる視認側保護層は、例えば、複数の樹脂を共押出成形することによって、又は単層の熱可塑性樹脂層をドライラミネーションや熱ラミネーションにより貼り合わせることによって得ることができる。生産性の点で共押出成形により得たものが好ましい。共押出成形の場合には、複雑な工程(例えば、乾燥工程や塗工工程)を経なくてもよいため、ゴミなどの外部異物の混入が少なく、優れた光学性能を発揮できる。
残留溶剤含有量は、表面に吸着していた水分や有機物を完全に除去した内径4mmのガラスチューブの試料容器に保護層50mgを入れた後、その容器を温度200℃で30分間加熱し、容器から出てきた気体を連続的に捕集し、捕集した気体を熱脱着ガスクロマトグラフィー質量分析計(TDS−GC−MS)で分析した値である。
視認側保護層は、その透湿度が10g・m−2day−1以上、200g・m−2day−1以下であることが好ましい。視認側保護層の透湿度を上記好適な範囲とすることにより、視認側保護層を構成する各層間の密着性を向上できる。透湿度は、40℃、92%RHの環境下で、24時間放置する試験条件で、JIS Z 0208に記載のカップ法により測定できる。
偏光板のヘイズ値を調整するために、保護層の表面に適宜な防眩手段を有することができる。防眩手段としては、例えば、(a)視認側に微細凹凸を形成し、光散乱を生じさせるもの、(b)保護層に、屈折率差のある2種以上の成分で構成する層を形成することにより、屈折率差による光散乱を生じさせるものなどが挙げられる。
(防眩手段)
微細凹凸の形成方法は特に制限されず、適宜な方式を採用することができる。たとえば、視認側保護層に直接またはその他の層が積層された状態で、サンドブラスト、エンボスロール、化学エッチング等の方式で粗面化処理して微細凹凸を付与する方法や賦形フィルムにより凹凸を転写する方法(例えば、特開2005−331901号公報)の他、保護層を構成する樹脂中に微粒子を分散させる方法や、視認側保護層上に微粒子を含む透明樹脂材料からなる防眩層を形成する方法(特開平11−305010号公報、特開2002−107512号公報、特開平10−246802号公報など)が挙げられる。これらの方法は、2種類以上を組み合わせて用いても良い。
また、凹凸の程度は前記ヘイズ値が前記範囲になる限り、特別な制限はないが、通常、中心線平均粗さ(Ra)0.04〜0.5μm、平均山谷間隔(Sm)20〜100μmである。
防眩層を形成するために用いる透明樹脂材料としては、微粒子の分散が可能で、皮膜として十分な強度を与えることができ、透明性のあるものを特に制限なく使用できる。該樹脂としては熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などが挙げられる。これらのなかでも紫外線照射による硬化処理にて、簡単な加工操作にて効率よく防眩層を形成することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。
紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系等の各種のものが挙げられ、これらには紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、なかでも当該官能基を2個以上、特に3〜6個有するアクリル系のモノマーやオリゴマーを含むものが挙げられる。
また、透明樹脂材料には、樹脂100重量部に対し溶剤乾燥型樹脂を10重量部以上100重量部以下含ませてもよい。前記溶剤乾燥型樹脂には、主として熱可塑性樹脂が用いられる。
特に、電離放射線硬化型樹脂にポリエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートの混合物を使用した場合には、溶剤乾燥型樹脂としてポリメタクリル酸メチルまたはポリメタクリル酸ブチルまたは酢酸プロピオン酸セルロースが好適に使用される。
微粒子は無機微粒子でも、有機微粒子でもよく、また無機微粒子を有機材料で被覆したものなど、改質された微粒子であっても良い。例えば、透明樹脂材料との屈折率差によって拡散効果を発現する微粒子と樹脂層表面に凹凸を形成することにより拡散効果を発現させる微粒子を併用することもできる。
微粒子の形状は、真球状、楕円状などのものであってよく、好ましくは真球状のものが挙げられる。無機微粒子としては、シリカ、アルミナを例示することができる。有機微粒子としては、好ましくは屈折率1.40〜1.60の樹脂ビーズを例示することができる。樹脂ビーズとしては、ポリメタクリル酸メチルビーズ(屈折率:1.49)、メラミンビーズ(屈折率1.57)、ポリカーボネートビーズ(屈折率:1.58)、ポリスチレンビーズ(屈折率:1.60)、アクリルスチレン樹脂ビーズ(屈折率:1.57)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率:1.54)、ポリエチレンビーズなどが挙げられる。
これらの樹脂ビーズは、平均粒子径1〜8μmのものが好適であり、樹脂100重量部に対して5〜22重量部、好ましくは10〜25重量部用いられる。このような樹脂ビーズを混入させると、塗工時に容器の底に沈澱した樹脂ビーズを攪拌して良く分散させる必要がある。このような不都合を無くすために、塗料液に樹脂ビーズの沈降防止剤として粒径0.5μm以下、好ましくは0.1〜0.25μmのシリカビーズを含ませてもよい。なお、このシリカビーズを添加すればするほど樹脂ビーズの沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に悪影響を与える。したがって、沈降防止剤の量は、樹脂100重量部に対して、防眩層としての透明性を損なわない程度に、しかも沈降防止することのできる範囲である0.1重量部未満が好ましい。
硬化膜中において微粒子は均一に分散した形で存在しても、膜厚方向に対して偏在した形であってもよい。また、微粒子は表面から突出する形で存在していても構わないが、後述の透過画像鮮明度の向上の観点から、防眩層の表面より突出する微粒子は0.5μm以下とすることが好ましい。
防眩層を形成するための上記の透明樹脂材料には、必要に応じて、帯電防止剤、レベリング剤、紫外線吸収剤等の他の材料を配合することができる。
屈折率が不連続である領域を含む層を形成して、内部散乱による防眩機能を付与する方法としては、屈折率が異なる2種類以上の組成物を用いて紫外線照射等により相分離構造を有する層を形成させる方法や、透明樹脂材料と透明樹脂材料とは異なる屈折率を有する微粒子を含む層を形成する方法が挙げられる。
相分離構造を有する層の形成方法としては、例えば2種類の光重合可能なモノマー及び/又はオリゴマーを用いる特許第3446739号公報に記載された方法など、公知の方法を採用することができる。
これらの光重合可能なモノマーやオリゴマーの例としては、2,4,6−トリブロムフェニルアクリレート、トリブロムフェノキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、ペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレート、ポリオールポリアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレート、メラミンアクリレート、ヒダントイン骨格のポリアクリレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。
上記の光重合可能なモノマー及びオリゴマーは、相互に屈折率が異なる2種以上が使用される。その組合せは、例えばモノマーから選ばれる2種、モノマー1種とオリゴマー1種、オリゴマーから選ばれる2種、あるいはこれらの組合せにさらに1種以上のモノマー又はオリゴマーを加えたものが挙げられる。これらの組合せにおいて、その少なくとも2種は屈折率差が0.03以上であることが、必要な光散乱能を得るうえで好ましい。
さらに、上記の屈折率の異なる材料が含まれている組成物の硬化性を向上させるために、光重合開始剤を使用することが好ましい。光重合開始剤としては、特開平7−64069号公報に例示されているような、ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントンなどが例示される。
屈折率の異なる材料が含まれている組成物は、光重合可能なモノマーやオリゴマーと屈折率が異なり、光重合性がない化合物を含有することができ、かかる光重合性がない化合物としては、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等の樹脂、有機ハロゲン化合物、有機ケイ素化合物、可塑剤、安定剤等のプラスチック添加剤などが挙げられる。これらは、上記の組成物中に、高屈折率成分又は低屈折率成分として配合することもできる。光重合可能なモノマー又はオリゴマーの少なくとも1種と光重合性がない化合物の屈折率の差は、0.03以上が好ましい。
さらに、平均粒径が0.05μm〜20μmの充填剤を0.01〜5重量部配合することや、紫外線吸収剤を添加することも可能である。
透明樹脂材料と微粒子との屈折率差による散乱現象を利用する防眩層を形成する為の透明樹脂材料は前記微細凹凸層を構成する透明樹脂材料として例示したものの中から選択することができる。
透明樹脂材料と微粒子との屈折率差による防眩効果を得るためには、透明樹脂材料の屈折率と微粒子の屈折率の差は0.03以上とすることが好ましく、より好ましくは0.04以上0.5以下である。屈折率差が0.03未満の場合は、光拡散効果が得られず、0.5より大きい場合には、光拡散性が強すぎて画像鮮明性が低下する。
防眩層の膜厚(硬化時)は0.1〜20μm、好ましくは0.8〜10μmの範囲にあることが好ましい。膜厚がこの範囲にあることにより、防眩層としての機能を十分に発揮することができる。
なお、硬化膜による防眩層を前記透明基材上に形成するにあたっては、透明基材の表面に、親水化処理を施すことができる。親水化処理手段は、特に制限されないが、たとえば、コロナ放電処理、スパッタ処理、低圧UV照射、プラズマ処理などの表面処理法を好適に採用できる。また、セルロース系材料、ポリエステル系材料の薄層塗布処理などの密着性を向上させる処理を施すことができる。
さらに本発明の偏光板は、視認側にハードコート層、反射防止層、防汚層などの機能層が形成されていても良い。
(ハードコート層)
ハードコート層は、視認側保護層の表面硬度を高める機能を有する層であり、JIS K5600−5−4で示す鉛筆硬度試験(試験板はガラス板を用いる)で「H」以上の硬度を示すことが好ましい。このようなハードコート層が設けられた視認側保護層は、その鉛筆硬度が4H以上になることが好ましい。ハードコート層を形成する材料(ハードコート材料)としては、熱や光で硬化する材料であることが好ましく、例えば、有機シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタンアクリレート系などの有機ハードコート材料;二酸化ケイ素などの無機ハードコート材料;などを挙げることができる。これらの中でも、接着力が良好であり、生産性に優れる観点から、ウレタンアクリレート系および多官能アクリレート系ハードコート材料が好ましい。
ハードコート層は、所望により、屈折率の調整、曲げ弾性率の向上、体積収縮率の安定化、並びに耐熱性、帯電防止性、および防眩性などの向上を図る目的で、各種フィラーを含有できる。また、ハードコート層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、レベリング剤、および消泡剤などの添加剤を含有できる。
(反射防止層)
反射防止層は、外光の移りこみを防止するための層であり、視認側保護層の表面(外部に露出する面)に直接またはハードコート層等の他の層を介して積層される。反射防止層が設けられた視認側保護層は、入射角5°、波長430nm〜700nmにおける反射率が2.0%以下であることが好ましく、波長550nmにおける反射率が1.0%以下であることが好ましい。
反射防止層の厚さは、0.01μm〜1μmが好ましく、0.02μm〜0.5μmがより好ましい。反射防止層としては、当該反射防止層が積層される層(保護層やハードコート層など)の屈折率よりも小さい屈折率、具体的には1.30〜1.45の屈折率を有する低屈折率層からなるもの;無機化合物からなる薄膜の低屈折率層と無機化合物からなる薄膜の高屈折率層とを交互に複数積層したもの、などを挙げることができる。
前記低屈折率層を形成する材料は、屈折率の低いものであれば特に制限されない。例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド材料、テトラエトキシシラン等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル材料等を挙げることができる。これらの低屈折率層を形成する材料は、重合済みのポリマーであってもよいし、前駆体となるモノマーやオリゴマーであってもよい。また、それぞれの材料は、防汚染性を付与するために、フッ素基を含有する化合物を含むことが好ましい。
前記のゾル−ゲル材料としては、フッ素基を含有するゾル−ゲル材料が好適に用いられる。フッ素基を含有するゾル−ゲル材料としては、パーフルオロアルキルアルコキシシランを例示できる。パーフルオロアルキルアルコキシシランは、たとえば、CF(CFCHCHSi(OR)(式中、Rは、炭素数1〜5個のアルキル基を示し、nは0〜12の整数を示す)で表される化合物である。具体的には、パーフルオロアルキルアルコキシシランとしては、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、およびヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン等を挙げることができる。この中でも、前記nが2〜6の化合物が好ましい。
低屈折率層は、熱硬化性含フッ素化合物または電離放射線硬化型含フッ素化合物の硬化物からなるものとすることができる。前記硬化物は、その動摩擦係数が0.03〜0.15であることが好ましく、水に対する接触角が90〜120度であることが好ましい。硬化性含フッ素化合物としては、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物(例えば(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラデシル)トリエトキシシラン)等の他、架橋性官能基を有する含フッ素重合体を挙げることができる。
架橋性官能基を有する含フッ素重合体はフッ素含有モノマーと架橋性官能基を有するモノマーとを共重合することによって、又はフッ素含有モノマーと官能基を有するモノマーとを共重合し次いで重合体中の官能基に架橋性官能基を有する化合物を付加させることによって得ることができる。
含フッ素モノマーとしては、フルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等のフルオロオレフィン類;ビスコート6FM(大阪有機化学製)、M−2020(ダイキン製)等の(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられる。
架橋性官能基を有するモノマー又は架橋性官能基を有する化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのグリシジル基を有するモノマー;アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有するモノマー;ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレートなどのヒドロキシル基を有するモノマー;メチロールアクリレート、メチロールメタクリレート;アリルアクリレート、アリルメタクリレートなどのビニル基を有するモノマー;アミノ基を有するモノマー;スルホン酸基を有するモノマー;等を挙げることができる。
低屈折率層を形成するための材料としては、耐傷性を向上できる点で、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム等の微粒子をアルコール溶媒に分散したゾルが含まれたものを用いることができる。前記微粒子は、反射防止性の観点から、屈折率が低いものほど好ましい。このような微粒子は、空隙を有するものであってもよく、特にシリカ中空微粒子が好ましい。中空微粒子の平均粒径は、5nm〜2,000nmが好ましく、20nm〜100nmがより好ましい。ここで、平均粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって求められる数平均粒径である。
(防汚層)
防汚層は、撥水性、撥油性、耐汗性、および防汚性などを付与できる層である。防汚層を形成するために用いる材料としては、フッ素含有有機化合物が好適である。フッ素含有有機化合物としては、フルオロカーボン、パーフルオロシラン、又はこれらの高分子化合物などを挙げることができる。また、防汚層の形成方法は、形成する材料に応じて、蒸着、スパッタリング等の物理的気相成長法、化学的気相成長法、湿式コーティング法等を用いることができる。防汚層の平均厚さは、好ましくは1nm〜50nm、より好ましくは3nm〜35nmである。
また、視認側保護層には、ガスバリア層、透明帯電防止層、プライマー層、電磁遮蔽層、下塗り層等のその他の層を設けてもよい。
以上のような機能層を形成する場合には、形成させる面に化学的処理を施すことが好ましい。化学的処理の手段としては、例えば、コロナ放電処理、スパッタ処理、低圧UV照射処理、プラズマ処理などが挙げられる。また、本発明の視認側保護層は、前記化学的処理に加えて、機能層との密着性強化や防眩性付与を目的として、エッチング、サンドブラスト、エンボスロール等による機械的処理が施されていても良い。
これらの機能層の形成方法に格別な限定はなく、各機能層の形成に一般的な方法を採用すればよい。
(液晶セル側保護層)
本発明に用いる液晶セル側保護層は、前述の視認側保護層と同じものであってもよいし、従来から偏光板に用いられている液晶セル側保護層であってもよい。液晶セル側保護層は、1mm厚における、400〜700nmの可視領域の光線透過率が80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上の材料で形成したものが好適である。この従来の液晶セル側保護層を構成する樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロースエステル、脂環式オレフィンポリマーなどを挙げることができる。脂環式オレフィンポリマーとしては、特開平05−310845号公報又は米国特許第5179171号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体、特開平05−97978号公報又は米国特許第5202388号公報に記載されている水素添加重合体、特開平11−124429号公報(国際公開99/20676号公報)に記載されている熱可塑性ジシクロペンタジエン開環重合体及びその水素添加物等を挙げることができる。
本発明の偏光板は、前述の視認側保護層、偏光子、及び液晶セル側保護層以外に、複屈折性を示すフィルムを液晶セル側保護層側に積層されたものであってもよい。この場合には、液晶セル側は光学的に等方であることが好ましく、具体的にはReは10nm以下が好ましく、より好ましくは5nm以下である。Rthはその絶対値が10nm以下であることが好ましく、より好ましくは5nm以下である。
なお、面内方向のレターデーションRe、厚さ方向のレターデーションRthは、フィルムの厚さをd(nm)とした際に、Re=(n−n)×d、Rth=((n+n)/2−n)×dで示される値である。n、nは面内主屈折率(n≧n);nは厚み方向の屈折率;dは平均厚みである。
また液晶セル側保護層として複屈折性を示すフィルムを用いてもよい。
複屈折性を示すフィルムを液晶セル側保護層として用いた場合、又は複屈折性を示すフィルムを液晶セル側保護層側に積層した場合には、色補償、視野角補償等の光学補償の機能を備え、液晶表示装置の視認性が向上する。
複屈折性を示すフィルムとしては、熱可塑性樹脂を含有するフィルムを延伸したもの、無延伸の熱可塑性樹脂フィルム上に光学異方性層を形成したもの、熱可塑性樹脂を含有するフィルム上に光学異方性層を形成した後、さらに延伸したもの等を挙げることができる。複屈折性を示すフィルムは、単層フィルムであっても、積層フィルムであってもよい。
<熱可塑性樹脂を含有するフィルムを延伸したもの>
複屈折性を示すフィルムを得るために用いる熱可塑性樹脂は、前記液晶セル側保護層を構成する樹脂として例示したものの中から選択することができる。この中でも、透明性、低複屈折性、寸法安定性等に優れること等から、脂環式オレフィンポリマー、セルロースエステルが好ましい。これらの樹脂には、必要に応じてレターデーション上昇剤を添加することができる。
前記熱可塑性樹脂を含むフィルムを延伸する方法としては、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法;固定するクリップの間隔が開かれて縦方向の延伸と同時にガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後にその両端部をクリップ把持してテンターを用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法;横又は縦方向に左右異なる速度の送り力若しくは引張り力又は引取り力を付加できるようにしたテンター延伸機や、横又は縦方向に左右等速度の送り力若しくは引張り力又は引取り力を付加できるようにして、移動する距離が同じで延伸角度θを固定できるようにした若しくは移動する距離が異なるようにしたテンター延伸機を用いて斜め延伸する方法:が挙げられる。
延伸は、液晶セル側保護層を形成する材料、特に樹脂の中で、ガラス転移温度が最も低い樹脂のガラス転移温度をTgとしたときに、通常Tg〜Tg+20℃の範囲で行うことができる。また、延伸倍率は、通常1.1〜3.0倍の範囲にて、所望の光学特性を得るために調整すればよい。
<無延伸の熱可塑性樹脂フィルム上に光学異方性層を形成したもの>
前記光学異方性層の形成には、高分子化合物や液晶性化合物を用いることができる。これらは、単独で使用してもよいし併用してもよい。
前記高分子化合物としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン等を使用できる。具体的には、特表平8−511812号公報(国際公開番号WO94/24191号公報)、特表2000−511296号公報(国際公開番号WO97/44704号公報)等記載の化合物が挙げられる。
また、前記液晶性化合物としては、棒状液晶でも、ディスコティック液晶でも良く、またそれらが高分子液晶、もしくは低分子液晶、さらには、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。棒状液晶の好ましい例としては、特開2000−304932号公報に記載のものが挙げられる。ディスコティック液晶の好ましい例としては、特開平8−50206号公報に記載のものが挙げられる。
前記光学異方性層は、一般にディスコティック化合物及び他の化合物(例、可塑剤、界面活性剤、ポリマー等)を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、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、その後、配向状態(ディスコティックネマチック相)を維持して冷却することにより得ることができる。あるいは、前記光学異方性層は、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膜上に塗布し、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のち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ることができる。
前記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く、0.7〜5μmであることが最も好ましい。ただし、液晶セルのモードによっては、高い光学的異方性を得るために、厚く(3〜10μm)する場合もある。光学異方性層を形成する方法は、特に限定されず、例えば、前記高分子化合物および/または液晶性化合物を、熱可塑性樹脂を含むフィルム等に塗工して塗工膜を製造し、その塗工膜をさらに延伸や収縮させることにより製造できる。
上述した各層が積層されてなる本発明の偏光板のヘイズは、10〜60%、好ましくは10〜50%であり、偏光板の全光線透過率は、通常25%〜50%、好ましくは30〜50%、より好ましくは35〜50%である。
尚、偏光板を構成する視認側保護層の全光線透過率は、好ましくは70〜100%、より好ましくは80〜100%、さらに好ましくは85〜100%(例えば、85〜95%)、特に好ましくは90〜100%(例えば、92〜99%)程度である。
ヘイズ及び全光線透過率は、日本電色工業社製ヘイズメーター「NDH−300A」を用いて測定できる。
また、本発明の偏光板はJIS K5600−5−4で示す鉛筆硬度試験(試験板はガラス板)で「3H」以上の硬度を示すことが好ましく、「4H」以上の硬度を示すことがより好ましい。
<液晶表示装置>
本発明の偏光板を用いて、本発明の液晶表示装置を製造することができる。液晶表示装置は、通常、光源と、入射側偏光板と、液晶セルと、出射側偏光板とがこの順に、配置されてなるものである。本発明の偏光板は、当該装置の出射側(視認側)に備える。なお、本発明の液晶表示装置には、さらに、位相差板、輝度向上フィルム、導光板、光拡散板、光拡散シート、集光シート、反射板などを備えていてもよい。
実施例および比較例を示し、本発明をより詳細に説明する。なお、部及び%は特に断りが無い限り質量基準である。
実施例および比較例で得た保護フィルムを下記の方法により評価した。
<曲げ弾性率>
各層を形成するのに用いる熱可塑性樹脂を用いてJIS K 7171の規定にあうように試験片を形成し、JIS K 7171に準じて、引張試験機(島津製作所社製「オートグラフAG−100kNIS」)を使用して測定した。
<各樹脂層の膜厚>
保護フィルムをエポキシ樹脂に包埋したのち、ミクロトーム(大和工業社製「RUB−2100」)を用いてスライスし、走査電子顕微鏡を用いて断面を観察し測定した。
<保護フィルムのヘイズ>
JISK7361−1997に準拠して、ヘイズメーター(日本電色工業社製「NDH−300A」)を用いて測定する。なお、同様の測定を5回行い、その算術平均値をヘイズの代表値とする。
(偏光子の作製)
波長380nmにおける屈折率が1.545、波長780nmにおける屈折率が1.521で、厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを、2.5倍に一軸延伸し、ヨウ素0.2g/L及びヨウ化カリウム60g/Lを含む30℃の水溶液中に240秒間浸漬し、次いでホウ酸70g/L及びヨウ化カリウム30g/Lを含む水溶液に浸漬すると同時に6.0倍に一軸延伸して5分間保持した。最後に、室温で24時間乾燥し、平均厚さ30μmで、偏光度99.95%の偏光子Pを得た。
製造例1
(保護フィルム1の作製)
弾性体粒子を含まないポリメチルメタクリレート樹脂(引張弾性率3.3GPa、曲げ弾性率3.3GPa;以下、「PMMA」と記すことがある。)を、目開き10μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを設置したダブルフライト型一軸押出機(スクリュー有効長さLとスクリュー径Dとの比L/D=28)に装着されたホッパーへ投入し、押出機出口温度260℃、押出機のギヤポンプの回転数6rpmで溶融樹脂をダイスリップの表面粗さRaが0.1μmであるマルチマニホールドダイの一方に供給した。
一方、数平均粒径0.4μmの弾性体粒子を含むポリメチルメタクリレート樹脂(引張弾性率2.8GPa、曲げ弾性率2.1GPa;以下、「R−PMMA」と記すことがある。)を、目開き10μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを設置したダブルフライト型の一軸押出機に導入し、押出機出口温度260℃で溶融樹脂をダイスリップの表面粗さRaが0.1μmであるマルチマニホールドダイの他方に供給した。
そして、溶融状態のPMMA、及びR−PMMAをそれぞれマルチマニホールドダイから260℃で吐出させ、130℃に温度調整された冷却ロールにキャストし、その後、50℃に温度調整された冷却ロールに通して、PMMA層(20μm)/R−PMMA層(40μm)/PMMA層(20μm)の3層構成からなる、幅600mm、厚さ80μmの保護フィルム1を共押出成形により得た。保護フィルム1のヘイズは1%以下であった。
(防眩性保護フィルム1の作成〈防眩層の付加〉)
アクリルウレタン系紫外線硬化型樹脂(ウレタンアクリレート系モノマー)100部に対し、平均粒子径が3.5μmのポリスチレン粒子12部、ベンゾフェノン系光重合開始剤5部、チキソトロピー化剤(雲母)2.5部をトルエン溶媒を介し混合した固形分濃度40重量%塗工液を、保護フィルム1の上面に塗布し、120℃で5分間乾燥した。その後、紫外線照射により塗膜を硬化させ、膜厚7μmの微細凹凸構造表面の防眩層を形成し、防眩性保護フィルム1を得た。
製造例2
(防眩性保護フィルム2の作製)
製造例1で用いた弾性体粒子を含まないポリメチルメタクリレート樹脂の代わりに、弾性体粒子を含まないポリスチレン樹脂(メルトマスフローレート4.0g/10分、曲げ弾性率3330MPa;以下、「PS」と記すことがある)を用い、製造例1で用いた弾性体粒子を含むポリメチルメタクリレート樹脂の代わりに、ノルボルネン系樹脂(ジシクロペンタジエンとテトラシクロドデセンの開環共重合体水素化物、Tg100℃、曲げ弾性率2.2GPa;以下、「NB」と記すことがある)に数平均粒径0.4μmの弾性体粒子を配合した樹脂を用いる以外は、製造例1と同様にしてPS層(20μm)/NB層(40μm)/PS層(20μm)の3層構成からなる、幅600mm、厚さ80μmの保護フィルム2を共押出成形により得た。この保護フィルム2に製造例1と同様にして防眩層を付加し、防眩性保護フィルム2を得た。保護フィルム2のヘイズは1%以下であった。
製造例3
(防眩性保護フィルム3の作製)
製造例2で用いた弾性体粒子を含まないポリスチレン樹脂の代わりに、弾性体粒子を含まないポリカーボネート(メルトボリュームフローレート2.5cm/10分、曲げ弾性率2200MPa;以下、「PC」と記すことがある)を用いる以外は、製造例2と同様にしてPC層(20μm)/NB層(40μm)/PC層(20μm)の3層構成からなる、幅600mm、厚さ80μmの保護フィルム3を共押出成形により得た。この保護フィルム3に製造例2と同様にして防眩層を付加し、防眩性保護フィルム3を得た。保護フィルム3のヘイズは1%以下であった。
製造例4
(防眩性保護フィルム4の作製)
弾性体粒子を含有しないポリメチルメタクリレート樹脂(引張弾性率3.3GPa、曲げ弾性率3.3GPa;PMMA)を押出成形し、厚さ80μmの単層の保護フィルム4を得た。保護フィルム4のヘイズは1%以下であった。
この保護フィルム4に製造例1と同様にして防眩層を付加し、防眩性保護フィルム4を得た。
実施例1〜3及び比較例1
偏光子Pの一面に、アクリル系接着剤(商品名:DP−8005クリア、住友スリーエム社製)を介して、製造例1〜4で得られた防眩性保護フィルム1〜4を貼りあわせ、偏光子Pのもう一方の面に、同じアクリル系接着剤を介して、厚さ40μmのトリアセチルセルロース製フィルム(ヘイズ0.1%以下、全光線透過率95%以上)を貼りあわせて、それぞれ偏光板1〜4を作成した。得られた偏光板を下記の方法で評価した。結果を表1に示した。
Figure 2008003423
<ヘイズと全光線透過率の測定>
JISK7361−1997に準拠して、日本電色工業社製濁度計「NDH−300A」を用いて測定する。なお、ヘイズに関しては、同様の測定を5回行い、その算術平均値をヘイズの代表値とする。
<可撓性試験>
偏光板を1cm×5cmに打ち抜いて試験フィルムを得た。得られた試験フィルム3mmφのスチール製の棒に巻きつけ、巻きつけたフィルムが棒のところで折れるか否かをテストした。合計10回テストを行い、折れなかった回数によって下記指標で可撓性を表す。
○:割れたフィルム片が0枚
△:割れたフィルム片が1枚
×:割れたフィルム片が2枚以上
<映り込み評価>
偏光板を1000ルクスの明るさの室内に設置し、防眩層が形成されている面を上にして置き、反射光の映り込みを、表面に映る蛍光灯輪郭により目視評価する。
○:輪郭が見えない
△:わずかに輪郭が見える
×:輪郭がはっきり見える

Claims (9)

  1. 熱可塑性樹脂を含んでなり、数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子が視認側保護層の厚さ方向中央部に偏在しており、且つ平均厚さが100μm未満である視認側保護層、
    偏光子、及び
    液晶セル側保護層が少なくともこの順で積層されてなる、
    ヘイズが10〜60%である液晶表示用偏光板。
  2. 熱可塑性樹脂と数平均粒径2.0μm以下の弾性体粒子とからなる層と、それを挟んで両面に積層される熱可塑性樹脂からなる層とを有する平均厚さが100μm未満である視認側保護層、
    偏光子、及び
    液晶セル側保護層が少なくともこの順で積層されてなる、
    ヘイズが10〜60%である液晶表示用偏光板。
  3. 視認側保護層の偏光子から遠い側の面に、直接または他の層を介して、防眩層が積層されている請求項1又は2に記載の液晶表示用偏光板。
  4. 視認側保護層の偏光子から遠い側の面に、直接または他の層を介して、防眩層及び反射防止層が積層されている請求項1又は2に記載の液晶表示用偏光板。
  5. 視認側保護層は紫外線吸収剤を含む請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示用偏光板。
  6. 視認側保護層は透湿度が10g・m−2day−1以上、200g・m−2day−1以下である請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示用偏光板。
  7. 視認側保護層の偏光子から遠い側の面が凹凸形状になっている請求項1〜6のいずれかに記載の液晶表示用偏光板。
  8. 視認側保護層の偏光子から遠い側の面に、直接または他の層を介して、屈折率が不連続である領域を含む層を有する請求項1〜7のいずれかに記載の偏光板。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の偏光板を備える液晶表示装置。
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