JPH1123839A

JPH1123839A - 偏光板

Info

Publication number: JPH1123839A
Application number: JP19481397A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kimura; 佳宏木村
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性（寸法変化、光学特性等）及び視野角
等に優れた偏光板を提供すること。【解決手段】偏光フィルム（Ａ）の少なくとも一方の
面に、一軸延伸された酢酸セルロース系フィルム（Ｂ）
が積層され、かつ（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度
（ｄ）を０°＜ｄ＜９０°とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性（寸法変
化、光学特性等）及び視野角等に優れた偏光板に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、卓上電子計算機、電子時計、ワー
プロ、自動車や機械類の計器類等に液晶表示装置が用い
られ、これに伴い高偏光性能を有する偏光板の需要も増
大している。

【０００３】液晶表示装置の着色やコントラストの改善
を目的として、特開平７−２１８７２４号公報には、偏
光フィルムの保護膜として特定のレターデーション値を
有する酢酸セルロース系フィルムを用いた偏光板が開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
偏光板では、色つきが生じる，視野角が狭くなる，寸法
安定性が低下する等の問題点があり、更なる改善が必要
であることが判明した。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】そこで、本発明者が、かか
る酢酸セルロース系フィルムについて鋭意検討を行った
結果、偏光フィルム（Ａ）の少なくとも一方の面に、一
軸延伸された酢酸セルロース系フィルム（Ｂ）が積層さ
れ、かつ（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度（ｄ）が０
°＜ｄ＜９０°であるとき、上記の問題点が解決でき、
耐久性（寸法変化、光学特性等）及び視野角等に優れた
偏光板が得られることを見いだし本発明の完成に至っ
た。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の偏光フィルム（Ａ）は、偏光特性を有する染色
・一軸延伸されたフィルムであれば、特に限定されない
が、ポリビニルアルコール系の偏光フィルムが好まし
く、以下かかる偏光フィルムについて詳述するが、これ
に限定されるものではない。かかるポリビニルアルコー
ル（以下、ＰＶＡと略記することがある）系偏光フィル
ムは、ＰＶＡ系フィルムの一軸延伸フィルムで、該ＰＶ
Ａは通常、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン
化して製造されるが、本発明では必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、少量の不飽和カルボン酸（塩、エス
テル、アミド、ニトリル等を含む）、オレフィン類、ビ
ニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩等の酢酸ビニルと
共重合可能な成分を含有していても良い。

【０００７】ＰＶＡ系偏光フィルム（Ａ）に用いられる
ＰＶＡのケン化度は８５〜１００モル％、好ましくは９
８〜１００モル％が実用的である。又、本発明における
ＰＶＡの平均重合度としては、本発明の効果を得るため
には５００以上、好ましくは１１００〜５０００、特に
好ましくは１５００〜４０００が有利である。

【０００８】平均重合度が５００未満では初期偏光性能
（偏光度、透過率）が低い、高温多湿の条件下において
光学性能の低下が大きい等で本発明の効果が得難い。

【０００９】ＰＶＡ系原反フィルムの製造法としては、
ＰＶＡを水又は有機溶媒に溶解した原液を流延製膜し
て、延伸してヨウ素染色又はアゾ系、アントラキノン
系、テトラジン系等の二色性染料で染色するか、延伸と
染色を同時に行うか、染色して延伸した後、ホウ素化合
物で処理する方法が挙げられる。原液調製に際し使用さ
れる溶媒としては、水、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メ
チルピロリドン、グリセリン、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチ
ロールプロパン等の多価アルコール、エチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン等のアミン類及びこれらの混
合物が用いられる。

【００１０】上記溶媒中には、少量例えば５〜３０重量
％の水を含有させても差し支えない。原液中のＰＶＡの
濃度は５〜２０重量％程度が実用的である。該溶剤を用
いて得られたＰＶＡ製膜原液は、キャスト法、押出法等
任意の方法で製膜される。製膜方式としては乾・湿式製
膜法にて、即ち、該溶液を口金スリットから一旦空気
中、又は窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性雰囲気中
に吐出し次いで凝固浴中に導いて未延伸フィルムを形成
せしめる。又は、口金から吐出された製膜溶液は一旦ロ
ーラー、或いはベルトコンベアー等の上で溶剤を一部乾
燥した後凝固浴中に導入しても差し支えない。

【００１１】また、凝固浴に用いる溶媒には前記ＰＶＡ
の溶剤と混和性を有するもので、例えばメタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類
やアセトン、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。ＰＶ
Ａフィルムを得る方法としては、上記以外に所謂ゲル延
伸法と呼ばれている方法も採用可能である。

【００１２】即ち、ＰＶＡを重合体濃度が３０％以下に
なるよう溶剤に溶解してＰＶＡ製膜原液を調製する。該
溶液をスリット状口金を通して空気又は不活性雰囲気中
に吐出させ、次いで表面が冷却されたローラーやベルト
コンベアの上にあるいは凝固液中に導入してゲル化フイ
ルムを形成させる。該ゲル化フィルムは脱溶媒後延伸さ
せられる。該製膜法は前記乾・湿式製膜法と殆ど同じで
あるが重合体濃度が原液と変化しないようにゲル化フィ
ルムを形成させる点で差がある。

【００１３】この場合のＰＶＡ製膜原液の溶媒として
は、水、グリセリン、エチレングリコール、テトラエチ
レングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アル
コール、ベンゼンスルホンアミド、カプロラクタム等が
例示できる。

【００１４】前記の如くして得られるＰＶＡ原反（未延
伸）フィルムは、次いで延伸及び染色が施される。延伸
と染色は別々に行っても同時に行っても良い。別々に行
う場合、延伸と染色の順序も任意である。延伸は一軸方
向に３．０倍以上、好ましくは３．５倍以上延伸するこ
とが望ましい。この際、前記と直角方向にも若干の延伸
（幅方向の収縮を防止する程度或いはそれ以上の延伸）
を行っても差し支えない。延伸時の温度条件は、５０〜
１３０℃の範囲から選ぶのが適当である。

【００１５】フィルムへの染色、つまり偏光素子の吸着
はフィルムに偏光素子を含有する液体を接触させること
によって行われる。通常は、ヨウ素−ヨウ化カリウムの
水溶液、又はアゾ系、アントラキノン系、テトラジン系
等の二色性染料の水溶液が用いられる。ヨウ素の濃度は
０．１〜２．０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムの濃度は１０〜
５０ｇ／ｌ、ヨウ素／ヨウ化カリウムの重量比は２０〜
１００が適当であり、二色性染料の濃度は、０．１〜
３．０ｇ／ｌが適当である。染色時間は３０〜５００秒
程度が実用的である。水溶媒以外に水と相溶性のある有
機溶媒を少量含有させても差し支えない。

【００１６】接触手段としては浸漬、塗布、噴霧等の任
意の手段が適用出来る。延伸及び染色の終了したフィル
ムは次いでホウ素化合物によって処理される。ホウ素化
合物としてはホウ酸、ホウ砂が実用的である。ホウ素化
合物は水溶液又は水−有機溶媒混合液の形で濃度０．５
〜２．０モル／ｌ程度で用いられる。

【００１７】処理法は浸漬が望ましいが勿論、塗布法、
噴霧法も実用可能である。処理時の温度は５０〜７０
℃、処理時間５〜２０分程度が好ましく、必要に応じて
処理中に、或いは処理後に延伸操作を行っても良い。最
後に３０〜９０℃で６０秒〜５時間乾燥することにより
水に対する接触角５０〜７０度程度の偏光膜（Ａ）を得
る。

【００１８】本発明の一軸延伸された酢酸セルロース系
フィルム（Ｂ）としては、二酢酸セルロース、三酢酸セ
ルロース等のフィルムを一軸延伸したフィルムが用いら
れ、かかるフィルムを得る方法としては、キャスティン
グ，押し出し等の方法が用いられ、次いでロール法等に
より、酢酸セルロース系フィルムを一軸方向に１．０１
〜１０．００倍、更には１．０１〜５．００倍に延伸さ
れた酢酸セルロース系フィルム（Ｂ）を得ることができ
る。かかる倍率が１．０１倍未満では積層の効果が得ら
れず、逆に５．００倍を越えると色つきが大きくなって
好ましくない。

【００１９】また、かかる一軸延伸された酢酸セルロー
ス系フィルム（Ｂ）は、その接着（積層）表面に、アル
カリによるケン化処理、プラズマ処理、グロー放電処
理、コロナ放電処理、高周波処理、電子線処理等の処理
が施されていることも好ましく、特に接着性、作業性、
経済性等の面よりアルカリによるケン化処理が最も好ま
しく、水に対する接触角が４０度以下、好ましくは３０
度以下になるまで処理される。処理水溶液に用いられる
アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチュウム、水酸化カルシュウム等が挙げら
れ、２０重量％の水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム
水溶液中に約５分間浸漬し、その後水洗いして風乾さ
せ、水に対する接触角（静止接触角）が４０℃以下、好
ましくは３０℃以下のケン化処理が行われる。

【００２０】尚、ここで言う接触角は静止接触角を意味
し、該接触角の測定法は接触角計（協和界面科学(株)
製、自動接触計ＣＡ−Ｚ型）を用いて２０℃ ６５％Ｒ
Ｈの条件下で体積４μｌの水滴を針先に作り、これをフ
イルムに接触させ、フイルム表面に液滴を作成し、この
とき生じる液滴とフイルム界面との角度を静止接触角と
して測定する方法を採用した。

【００２１】本発明においては、上記のごとき偏光フィ
ルム（Ａ）と一軸延伸された酢酸セルロース系フィルム
（Ｂ）を、（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度（ｄ）が
０°＜ｄ＜９０°（更には１°＜ｄ＜８９°）になるよ
うに積層することを最大の特徴とするもので、かかる条
件を満たさないときは、本発明の目的を達成することは
できない。即ち、（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度
（ｄ）が０°（延伸軸が一致）のときは、積層の効果が
得られず、また、９０°（延伸軸が直行）のときも積層
の効果が得られず、本発明の目的を達成することができ
ない。該（Ａ）と（Ｂ）の積層にあたっては、ポリビニ
ルアルコール系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン
（エマルジョン）系接着剤、ポリエステル−イソシアネ
ート系接着剤等の接着剤を用いて、公知の方法で積層す
ればよい。

【００２２】本発明の偏光板は、通常（Ｂ）／（Ａ）／
無延伸酢酸セルロース系フィルムの積層構成となり、
（Ｂ）の表面に粘着加工されて液晶セル等に貼着され
て、実装に供されることが多い。かくして、本発明の偏
光板が得られるわけであるが、かかる偏光板は、耐久性
（寸法変化、光学特性等）及び視野角等に優れ、パソコ
ン，ワープロ，テレビ，モニター等の液晶表示装に大変
有用である。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。実施例１平均重合度１７００、ケン化度９９．８モル％のＰＶＡ
からなる厚み４０μｍの４．０倍に一軸延伸されたヨウ
素染色のＰＶＡ系偏光フィルム（Ａ）の片面に、厚さ８
０μｍの三酢酸セルロースフィルムを１５０℃で１．５
倍に一軸延伸した厚さ７０μｍの三酢酸セルロースフィ
ルム（Ｂ）をＰＶＡ系接着剤を介して、（Ａ）と（Ｂ）
の延伸軸のなす角度が２０°となるように積層し、更に
他方の面には無延伸の厚さ８０μｍの三酢酸セルロース
フィルムを同様に積層して本発明の偏光板（α／β＝
２．７）を作製した。

【００２４】得られた偏光板を用いて、以下の評価を行
った。（寸法安定性）粘着剤の積層された偏光板（Ａ４サイ
ズ）を光軸方向を長辺方向として２５×１８０ｍｍに裁
断してガラス板に貼着後、−２５℃の条件下で３０分間
放置した後、直ちに６５℃の条件下で３０分間放置し
た。その後、再び−２５℃の条件下にさらし、同様の操
作を計３０回行って、偏光板の寸法変化を調べて、以下
の通り評価した。 ○ −−− ０．０５％未満 × −−− ０．０５％以上

【００２５】（偏光性能）得られた偏光板を上記と同
様、−２５℃の条件下で３０分間放置した後、直ちに６
５℃の条件下で３０分間放置し、その後、再び−２５℃
の条件下にさらし、同様の操作を計３０回行って、放置
処理前後の偏光度の変化を測定して、以下の通り評価し
た。 ○ −−− ３％未満 × −−− ３％以上尚、偏光板の光学特性については単体透過率τ（％）及
び偏光度Ｖ（％）を測定した。ここで、本発明でいう偏
光度は［（Ｈ₁₁−Ｈ₁）／（Ｈ₁₁＋Ｈ₁）］^1/2×１００（％）で示され、Ｈ₁₁は２枚の偏光フィルムサンプルの重ね合
わせ時において、偏光フィルムの配向方向が同一方向に
なるように重ね合わせた状態で分光光度計を用いて測定
した透過率（％）、Ｈ₁は２枚のサンプルの重ね合わせ
時において、偏光フィルムの配向方向が互いに直交する
方向になるように重ね合わせた状態で測定した透過率
（％）である。（視野角）液晶パネルに偏光板を貼合し，モニター１０
名を用いて実用上視野角による色変化が問題となるか否
かを、以下の通り評価した。 ○ −−− ５名以上が問題なしと判断 × −−− ６名以上が問題有りと判断

【００２６】実施例２実施例１において、ＰＶＡ系偏光フィルム（Ａ）の延伸
倍率を３．５倍とし、更に（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のな
す角度を１０°とした以外は同様に偏光板（α／β＝
２．３）を作製して、同様に評価した。実施例３実施例１において、三酢酸セルロースフィルム（Ｂ）の
延伸倍率を２．０倍とし、更に（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸
のなす角度を８０°とした以外は同様に偏光板（α／β
＝２．０）を作製して、同様に評価した。実施例４実施例１において、三酢酸セルロースフィルム（Ｂ）の
積層を片面のみとし、更に（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のな
す角度を５０°とした以外は同様に偏光板（α／β＝
２．７）を作製して、同様に評価した。

【００２７】比較例１実施例１において、（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度
を０°（延伸軸が一致）とした以外は同様に偏光板を作
製して、同様に評価した。比較例２実施例１において、（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度
を９０°（延伸軸が直行）とした以外は同様に偏光板を
作製して、同様に評価した。実施例及び比較例の評価結
果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明の偏光板は、耐久性（寸法変化、
光学特性等）及び視野角等に優れ、パソコン，ワープ
ロ，テレビ，モニター等の液晶表示装置に大変有用であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏光フィルム（Ａ）の少なくとも一方の
面に、一軸延伸された酢酸セルロース系フィルム（Ｂ）
が積層され、かつ（Ａ）と（Ｂ）の延伸軸のなす角度
（ｄ）が０°＜ｄ＜９０°であることを特徴とする偏光
板。
【請求項２】偏光フィルム（Ａ）の延伸倍率（α）と
一軸延伸された酢酸セルロース系フィルム（Ｂ）の延伸
倍率（β）の比（α／β）が１．１〜１０．０であるこ
とを特徴とする請求項１記載の偏光板。