(57)【要約】【課題】  低光弾性係数、高透明度、高耐湿性および温度や湿度に対する良好なサイズの安定性などといった特性を備える偏光板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  偏光板２００ａは、内層保護層２０６、外層保護層１０４および偏光層１０２を少なくとも備える。内層保護層２０６の材料にはブレンド環状オレフィンコポリマーが含まれ、その内層保護層２０６の機械性質は、ブレンド環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比により決定される。偏光層１０２は、内層保護層２０６と外層保護層１０４との間に設置される。【選択図】  図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層保護層、外層保護層および偏光層を備える偏光板であって、
前記内層保護層の材料には、ブレンド環状オレフィンコポリマーが含まれ、前記内層保護層の機械性質は、前記ブレンド環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比により決定され、
前記偏光層は、前記内層保護層と前記外層保護層との間に設置されることを特徴とする偏光板。
【請求項２】
前記外層保護層の材料には、トリアセチルセルロースまたは前記ブレンド環状オレフィンコポリマーが含まれ、
前記偏光層と前記内層保護層との間に設置されるトリアセチルセルロース保護層をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の偏光板。
【請求項３】
前記偏光板が上部偏光板のとき、前記外層保護層の外表面は表面処理された表面であり、
前記表面処理された表面は、防眩表面、抗反射表面および硬化表面からなる群から選ばれる一種以上を含み、
前記偏光板が上部偏光板または下部偏光板のとき、前記内層保護層は位相差値を有することを特徴とする請求項１記載の偏光板。
【請求項４】
環状オレフィンモノマーとエチレンとが第１のブレンド比を有するブレンド環状オレフィンコポリマーを選択する工程と、
前記ブレンド環状オレフィンコポリマーにより内層保護層を製作する工程と、
前記内層保護層を偏光層の一側へ貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とする偏光板の製造方法。
【請求項５】
環状オレフィンモノマーとエチレンとが第２のブレンド比を有するブレンド環状オレフィンコポリマーにより外層保護層を製作し、前記外層保護層を前記偏光層のもう一つの側へ貼り合わせる工程をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の偏光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光板の製造方法に関し、特に平面型表示装置に用いられる偏光板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、高画質、小体積、軽量、低電圧駆動、低電力消耗そして広い応用範囲などの長所を有する。そのため、中小型の携帯式テレビ、携帯電話、ビデオカメラ、ノートブック型コンピュータ、デスクトップ型表示装置およびプロジェクションテレビなどといった大衆消費電子製品あるいはコンピュータ製品に広く利用され、次第に陰極線管（cathode ray tube：ＣＲＴ）に取って代わり表示装置の主流となっている。
【０００３】
液晶表示装置において、偏光板は液晶パネルの主要な構成要素の一つである。液晶表示装置には一般に上部と下部に設置される２枚の偏光板が含まれる。図１は従来の上部偏光板を示す模式図である。図１に示すように、この上部偏光板１００は、内層保護層１０６、外層保護層１０４および偏光層１０２を備える。外層保護層１０４はユーザ側に設置され、内層保護層１０６は液晶パネルに貼り合わされる。偏光層１０２は、保護層１０４と保護層１０６との間に設置される。下部偏光板は、一般に上部偏光板と類似した構造を有するが、その外層保護層はバックライト光源に貼り合わされ、その内層保護層は液晶パネルに貼り合わされている点が上部偏光板と異なる。
【０００４】
従来技術の保護層１０４、１０６の材料はトリアセチルセルロース（triacetyl cellulose：ＴＡＣ）であり、偏光層１０２の材料は水分を十分容易に吸収するポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）であった。保護層１０４、１０６の主な機能は、偏光層１０２を外部環境からの汚染や物理的な破壊から守るほかに、水分が浸入して偏光層１０２により吸収されることを防止することにある。偏光層１０２が水分を吸収すると、サイズが変化することにより偏光性質が変わり、平面型表示装置に光漏れや色偏移が発生した。
【０００５】
しかし、従来技術の保護層１０４、１０６によく使用されていたトリアセチルセルロースは、防水機能が理想的ではなかった。そのため、トリアセチルセルロースの保護層を有する偏光板を高温多湿の環境で使用した場合、偏光板中の偏光層は外部環境の影響を容易に受けてその偏光度が変わることがあった。また、トリアセチルセルロースの光弾性係数が大きかったために、その光学性質は理想的でなかった。また、トリアセチルセルロースはコストが高い上、供給源が不安定なために原料不足となりやすかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の主な目的は、偏光板の防水機能を高めて光学性質を向上させるため、ブレンド環状オレフィンコポリマーにより保護層が製作された偏光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明の偏光板は、内層保護層、外層保護層および偏光層を少なくとも備える。内層保護層の材料にはブレンド（blended）環状オレフィンコポリマー（cyclic olefin copolymer：ＣＯＣ）が含まれ、その内層保護層の機械性質は、ブレンド環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比により決定される。偏光層は、内層保護層と外層保護層との間に設置される。
【０００８】
本発明は、保護層の機械性質を向上し、偏光板の防水機能を強化するためにブレンドされた環状オレフィンコポリマーを使用する偏光板の製造方法を提供する。
【０００９】
また本発明の製造方法は以下の工程を含む。環状オレフィンモノマーとエチレンとがブレンドされたブレンド環状オレフィンコポリマーを選択する。そのブレンド環状オレフィンコポリマーにより内層保護層を製作してから、その内層保護層を偏光層の一側へ貼り合わせる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の偏光板およびその製造方法は、低光弾性係数、高透明度、高耐湿性および温度や湿度に対する良好なサイズの安定性などといった特性を備える偏光板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとがブレンドされたものを保護層の材料とすることにより、低光弾性係数、高透明度、高耐湿性および温度や湿度に対する良好なサイズの安定性を備える偏光板を提供する。
【００１２】
（第１実施形態）
図２Ａは、本発明の第１実施形態による偏光板を示す模式図である。この偏光板２００ａは、内層保護層２０６、外層保護層１０４および偏光層１０２を少なくとも備える。更に詳細には、この偏光板２００ａは上部または下部の偏光板であり、内層保護層２０６は液晶パネルに近い位置に設けられたものを示し、外層保護層１０４は液晶パネルから遠い位置に設けられた（例えば、ユーザ側またはバックライト光源に近い位置）ものを示す。
【００１３】
内層保護層２０６の材料は、ブレンド（blended）環状オレフィンコポリマー（cyclic olefin copolymer：ＣＯＣ）を含み、内層保護層２０６の機械性質は、ブレンド環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比により決定される。偏光層１０２は、内層保護層２０６と外層保護層１０４との間に設置される。
【００１４】
環状オレフィンコポリマーは良好な防水機能を備える。また環状オレフィンコポリマーは透明度が高く複屈折率が小さいため、均等な波長分散や良好な光学等方性といった非常に優れた光学性質を備えている。その他、環状オレフィンコポリマーは低吸湿性、低透湿性および高耐熱性を備えている。つまり、内層保護層２０６を保護することにより、偏光板２００ａ中の偏光層１０２は高温多湿の環境下でもサイズの安定性を保つことができる。
【００１５】
また、環状オレフィンコポリマーは、例えば延伸して位相差値を持たせるなど、再加工を行うことによりその機能性を拡充することができるため、延伸工程により内層保護層２０６を延伸することにより光学補償機能を持たせる。実際の応用では、情況および必要に応じて上部偏光板または下部偏光板の内層保護層２０６に対して延伸を行うこともできる。好適な実施形態では、光学補償機能を有するものは上部偏光板または下部偏光板だけに限定されるわけではなく、上部偏光板または下部偏光板の液晶パネルに近い保護層（内層保護層２０６）を選択して延伸してもよい。一方、上述の偏光板２００ａが上部偏光板の場合、外層保護層１０４の材料はトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などでもよい。またこの際、外層保護層１０４に対して他の加工工程を実施し、その外表面または本体に防眩、硬化処理、低反射、抗静電、耐擦傷、防汚性、広視野角などといったその他の機能を与えてもよい。そのため、この偏光板２００ａは偏光および上述した様々な機能を同時に備えることができる。
【００１６】
（第２実施形態）
上述した単層のブレンド環状オレフィンコポリマーの保護層以外に、本発明はもう一つの好適な実施形態を提供する。この実施形態では、偏光層の両側に設置された保護層をブレンドされた環状オレフィンコポリマーの保護層にすることにより、偏光板の防水機能を更に高めることができる。
【００１７】
図２Ｂは、本発明の第２実施形態を示す模式図である。偏光板２００ｂは、内層保護層２０６、外層保護層２０４および偏光層１０２を少なくとも備える。内層保護層２０６の材料はブレンド環状オレフィンコポリマーを含み、内層保護層２０６の機械性質は、ブレンド環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比により決定される。外層保護層２０４の材料はブレンド環状オレフィンコポリマーを含み、外層保護層２０４の機械性質は、ブレンド環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比により決定される。偏光層１０２は、内層保護層２０６と外層保護層２０４との間に設置される。
【００１８】
本発明の第２実施形態は、内層保護層２０６および外層保護層２０４のブレンド環状オレフィンコポリマーが同様のブレンド比を有しているため好適な機械性質を得ることができる。その他、偏光板２００ｂの両側が接触する環境の差異により、内層保護層２０６および外層保護層２０４のブレンド環状オレフィンコポリマーを異なるブレンド比にして、それぞれの環境に適するようにしてもよい。
【００１９】
（第３実施形態）
図２Ｃは、本発明の第３実施形態による偏光板を示す模式図である。第３実施形態の偏光板２００ｃは、内層保護層２０６と偏光層１０２との間にトリアセチルセルロース保護層２１６が加えられている点が図２Ａの偏光板２００ａと異なる。つまり、本実施形態は偏光層１０２の両側にそれぞれ外層保護層１０４とトリアセチルセルロース保護層２１６とが貼り合わされた後、ブレンド環状オレフィンコポリマーを含む内層保護層２０６がトリアセチルセルロース保護層２１６上に貼り合わされるということである。同様に、この内層保護層２０６の機械性質は、ブレンド環状オレフィンコポリマーの環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比により決定される。
【００２０】
図３は、本発明の好適な一実施形態による製造方法を示す流れ図である。この好適な実施形態では、環状オレフィンモノマーとエチレンとがブレンドされたブレンド環状オレフィンコポリマーを先ず選択する（ステップ３０２）。そして、ブレンド環状オレフィンコポリマーで内層保護層を製作してから（ステップ３０４）、内層保護層を偏光層の一側へ貼り合わせる（ステップ３０６）。その後、上述の内層保護層および偏光層を含む偏光板をベーキングする（ステップ３０８）。そして、この内層保護層を延伸して（ステップ３１４）、内層保護層に位相差値を持たせて光学補償の機能を兼備えさせる。
【００２１】
当然、もう一つの外層保護層を偏光層のもう一方の側へ貼り合わせることもできる。この場合、この外層保護層の材料にはトリアセチルセルロースまたはブレンド環状オレフィンコポリマーが含まれ、環状オレフィンモノマーとエチレンとのブレンド比は内層保護層と同じでも異なってもよい。また、上述したように上部偏光板の外層保護層の外表面に対して選択的に表面処理を行ってもよい。この表面処理には、防眩表面処理、抗反射表面処理、硬化表面処理またはその他適用する表面処理の工程およびそれら表面処理の工程の組み合わせが含まれる。
【００２２】
本発明の偏光板およびその製造方法が好適な防水機能および光学性質を十分に備えていることを説明するため、本発明の好適な一実施形態による実験データを次に示す。図２Ａに示すように、本実施形態の内層保護層２０６は厚さが９０μｍのブレンド環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）であり、外層保護層１０４は厚さが８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）であり、偏光層１０２はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である。表１から表５のそれぞれは、偏光板の保護層の透湿性および様々な環境における偏光特性および異なるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の延伸方向（縦向（ＭＤ）および横向（ＴＤ））のサイズ収縮率を示す。
【００２３】
表１は、ブレンド環状オレフィンコポリマーおよびトリアセチルセルロースの保護層の透湿性を比較したものであり、それらの保護層を温度４０℃、湿度９０％の環境に２４時間放置したときの測定結果を示す。
【００２４】
【表１】
2006215517.tif 000003
【００２５】
表２は、偏光板を温度８０℃の環境に１０００時間放置したときの耐熱実験の測定結果を示す。
【００２６】
【表２】
2006215517.tif 000004
【００２７】
表３は、偏光板を温度６０℃、湿度９０％の環境に１０００時間放置したときの耐湿実験の測定結果を示す。
【００２８】
【表３】
2006215517.tif 000005
【００２９】
表４は、偏光板を温度−３０℃の環境に１０００時間放置したときの耐寒実験の測定結果を示す。
【００３０】
【表４】
2006215517.tif 000006
【００３１】
表５は、偏光板を温度−３０℃（３０分間）および温度８０℃（３０分間）の環境へ交互に１００回放置したときの冷熱実験の測定結果を示す。
【００３２】
【表５】
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【００３３】
上述した表１から表５の実験は、偏光板の製造工程でよく用いられる偏光板の信頼度を測定する実験である。表１から表５の実験結果から分かるように、この好適な実施形態による偏光板は、低光弾性係数、高透明度、高耐湿性および温度や湿度に対する良好なサイズの安定性などといった特性を備える。
【００３４】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術の偏光板を示す模式図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態による偏光板を示す模式図である。
【図２Ｂ】本発明の第２実施形態による偏光板を示す模式図である。
【図２Ｃ】本発明の第３実施形態による偏光板を示す模式図である。
【図３】本発明の好適な一実施形態による製造工程を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０２  偏光層、１０４、２０４  外層保護層、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ  偏光板、２０６  内層保護層、２１６  トリアセチルセルロース保護層
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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