(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、偏光子の変形応力によるクラックの発生がなく耐久性に優れ、且つ、寸法安定性に優れた偏光子保護フィルム及び偏光板を提供することである。【解決手段】  片側表面に少なくとも１層の乾燥または硬化して収縮した層が積層され、カール高さが３ｃｍ以上である環状オレフィン系樹脂からなる偏光子保護フィルム。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側表面に少なくとも１層の乾燥または硬化して収縮した層が積層され、カール高さが３ｃｍ以上である環状オレフィン系樹脂からなる偏光子保護フィルム。
【請求項２】
環状オレフィン系樹脂がノルボルネン系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の偏光子保護フィルム。
【請求項３】
請求項１または２記載の偏光子保護フィルムの凸面側を、偏光子の液晶セル側とは反対の表面側に積層した液晶表示装置用偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に好適に用いることができる耐久性に優れた偏光子保護フィルム及び偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＣＤは携帯電話や携帯情報端末に使用され、ＬＣＤ用光学フィルムは薄型化、高耐久化を要求されることが多くなった。薄膜化が要求されるＬＣＤ用の光学フィルムには、例えば偏光子用保護フィルムがある。
【０００３】
上記偏光子用保護フィルムの薄型化と高耐久化は相反するものであり、従来から用いられている材料、例えばトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと略す）では両者を同時に満足することが困難になってきた。このＴＡＣを薄膜化すると、ＴＡＣの透湿性が高いために偏光板内に水分が侵入し、結果的に偏光子を褪色させるという耐久性の問題があった。
【０００４】
また、上記ＴＡＣ保護フィルムを用いた偏光板では、ＴＡＣの光弾性係数が大きいために、耐熱試験を行うと偏光板の周囲額縁状に光が漏れるという耐久性に関わるもう一つの問題があった。これらの問題を解決するために、特許文献１には、環状オレフィン系樹脂のひとつであるノルボルネン系樹脂を保護フィルムに用いた偏光板が開示され、このノルボルネン系樹脂は透明性、耐熱性、耐湿性に優れ、複屈折や光弾性係数が小さいために、ＬＣＤ用の光学フィルムとして好適であることが提案されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、ノルボルネン系樹脂を含む環状オレフィン系樹脂からなる合成樹脂製食器である射出成形品が開示され、優れた耐ストレスクラック性を有することが示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−５１１１７号公報
【特許文献２】特開平１１−１７８６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来から、残留応力が低い偏光子保護フィルムにクラックが発生することは知られていなかったが、上記ノルボルネン系樹脂を偏光子用保護フィルムに用いた偏光板の耐久試験を行ったところ、液晶セルと反対側の保護フィルムにクラックが発生するいう問題点を見い出した。すなわち、上記偏光板の高温湿条件下での耐久試験では、偏光子の収縮に伴う変形応力が付加されるために、残留応力を取り除いた厚さ０．１ｍｍ以下の薄膜においてもクラックが発生するものと考えられる。また、このようにして発生したクラックを、レーザー顕微鏡を用いて観察すると、偏光子の加熱収縮応力が表面側の保護フィルムに加わっているため、保護フィルムが偏光子側にカールして、挫屈した状態で最表面からクラックが発生、成長していることが見てとれる。
【０００８】
具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素を吸着させ１軸延伸した偏光子の両面に、保護フィルムとして環状オレフィン系樹脂フィルムをラミネートして作成した偏光板を、環状オレフィン系樹脂フィルムが表面になるように、液晶セルのガラスとラミネートし、高温湿条件下にさらした後、常温湿下で放置すると、偏光子の変形応力によって、表面の環状オレフィン系樹脂フィルムにクラックが発生した。
【０００９】
また、上記ＴＡＣ保護フィルムを用いた偏光板ではクラックは発生しないが、長時間荷重をかけると、このＴＡＣ保護フィルムがクリープ変形するため、偏光板の変形が大きく、寸法安定性が悪かった。それ故、寸法安定性を考えると環状オレフィン系樹脂を保護フィルムとして用いることが好ましいといえる。
そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、偏光子の変形応力によるクラックの発生がなく耐久性に優れ、且つ、寸法安定性に優れた偏光子保護フィルム及び偏光板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明１による偏光子保護フィルムは、片側表面に少なくとも１層の乾燥または硬化して収縮した層が積層され、カール高さが３ｃｍ以上である環状オレフィン系樹脂からなる。
また、請求項２記載の本発明２による偏光子保護フィルムは、本発明１の環状オレフィン系樹脂がノルボルネン系樹脂であることを特徴とする。
更に、請求項３記載の本発明３による偏光板は、本発明１または２の偏光子保護フィルムを、偏光子の液晶セル側とは反対の表面側に積層したものである。
【００１１】
本発明によるカール高さとは、上記偏光子保護フィルムをＡ４サイズ長方形の枚葉に切り出したときに観察される長方形４隅がカールする高さのことをいい、本発明においては、それらの値が３ｃｍ以上に限定される。なお、本発明においては、上記偏光子保護フィルムをＡ４サイズに切り出したときに、カールが激しく、上面を内側にしてロール状になってしまうものは、４隅の位置に関係なく、カール高さが３ｃｍ以上であるとした。
すなわち、本発明においては、上記環状オレフィン系樹脂からなる偏光子保護フィルムの片側表面に少なくとも１層の乾燥もしくは硬化して収縮した層が積層されていると、３ｃｍ以上のカール高さが容易に達成でき、上記のクラック発生を効果的に抑制することができるのである。これは、上記偏光子保護フィルムの表面側におけるカールの要因となる収縮応力が、偏光子保護フィルムの偏光子側における収縮応力と釣り合って、保護フィルムが挫屈しないからである。
【００１２】
上記カール高さが３ｃｍ未満であると、偏光板をガラスとラミネートし、高温高湿下にさらした後常温常湿下で放置すると、偏光子の変形応力によって上記偏光子保護フィルムの両面にかかる力のバランスが崩れ、表面側に挫屈によるクラックが発生する。
【００１３】
本発明において片側表面に少なくとも１層とは、環状オレフィン系樹脂からなる偏光子保護フィルムの片方の面に、１層以上積層されていればよく、当該層と上記保護フィルムの間に１層以上形成されていてもよい。
【００１４】
本発明において乾燥または硬化して収縮した層としては、特に限定されず、例えば、下塗り層、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層などが挙げられ、これらの材料としても、特に限定されるものではなく、偏光板としての透明性をはじめとする光学特性を損なわない範囲であれば、各種の樹脂やこれらに無機材が含有されていてもよい。
【００１５】
また、本発明において、片側表面に少なくとも１層の乾燥または硬化して収縮した層を上記偏光子保護フィルムに積層する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、コーターにより塗工し、乾燥して後、活性エネルギー線または熱により硬化させることができ、その他の塗工方法、ラミネート、保護フィルムとの共押出等の方法を用いてもよい。
【００１６】
これらの方法の中で、具体的に効果のある方法のひとつとして、上述したハードコート層を設ける方法が挙げられる。
上記ハードコートについては、特に限定されるものではなく、クリアハードコート、防眩性を有するハードコート、反射防止性を有するハードコート、帯電防止性を有するハードコートなどが挙げられる。
【００１７】
上記ハードコート層としては、２層以上から構成されていてもよいし、ハードコート層以外に基材保護フィルムとの間に帯電防止層や下塗り層（バインダー層）が構成されていてもよい。
【００１８】
上記ハードコート層の形成材料としては、少なくとも有機材料が含まれているものであり、有機材料単独でも、無機材料（例えば無機超微粒子など）が配合されたハイブリッド材料でも構わない。
上記有機材料である樹脂としては、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂などを挙げることができる。電離放射線硬化型樹脂には、光カチオン系、無機微粒子分散アクリルラジカル系、アクリルラジカル系などがある。熱硬化型樹脂としては、メラミン系、ウレタン系、アルキド系、アクリルシリコン系、含フッ素樹脂系、無機微粒子分散アクリルラジカル系、無機微粒子分散有機高分子系、無機微粒子分散オルガノアルコキシシラン系、有機高分子分散シリカ系、ケイ酸塩・有機高分子系などがある。
【００１９】
上記ハードコート層中には、防眩性を付与するための樹脂ビーズや無機フィラーなどが入っていてもよい。
また、上記ハードコート層上に、低屈折率層や高屈折率層をドライ法またはウェット法でコーティングし、反射防止機能を付与させてもよい。その他、帯電防止機能や防汚機能を積層によって設けてもよいし、ハードコート層単層に機能付与してもよい。上記ウェット法としては、水系又は溶剤系で調製した塗液をコーターを用いて塗布（例えば、ロールコート、グラビアコート、バーコート、押出コートなどの公知の方法）した後、乾燥し塗膜を形成する方法が挙げられ、上記ドライ法としては、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ（化学的堆積法）などで形成する方法が挙げられる。
また、ハードコート層を形成する高分子フィルムの表面には、コロナ放電処理や紫外線照射処理などの親水化処理を行ってもよいし、これらを併用してもよい。
更に、上記ハードコート層には、その他の紫外線吸収剤や酸化防止剤などの安定剤を添加してもよい。
また、上述した機能を付与されたハードコート層は、積層されて２層以上になっていてもよいし、単層に２つ以上の上述した機能を兼備させても構わない。
【００２０】
本発明による環状オレフィン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ノルボルネン系樹脂が光学特性、耐熱性の点からみて好ましく、このノルボルネン系樹脂としては、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂が好ましく、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体を水素添加した樹脂、ノルボルネン系モノマーを付加重合させた樹脂、ノルボルネン系モノマーとエチレンやα―オレフィンなどのオレフィン系モノマーと付加共重合させた樹脂などを挙げることができる。
【００２１】
上記ノルボルネン系モノマーとしては、ノルボルネン環を有するものであれば特に限定されないが、耐熱性、低線膨張率等に優れた成形品が得られることから、三環体以上の多環ノルボルネン系単量体を用いることが好ましい。
これらノルボルネン系モノマーとして具体的には、ノルボルネン、ノルボルナジエン等の二環体；ジシクロペンタジエン、ジヒドロキシペンタジエン等の三環体；テトラシクロドデセン等の四環体；シクロペンタジエン三量体等の五環体；テトラシクロペンタジエン等の七環体；これらのメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル、ビニル等のアルケニル、エチリデン等のアルキリデン、フェニル、トリル、ナフチル等のアリール等の置換体；さらにこれらのエステル基、エーテル基、シアノ基、ハロゲン原子アルコキシカルボニル基、ピリジル基、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、無水酸基、シリル基、エポキシ基、アクリル基、メタクリル基等の炭素、水素以外の元素を含有する基、いわゆる極性基を有する置換体等が例示される。これらのモノマーは、単独で、または複数種を組み合わせて用いられる。また、入手が容易であり、反応に優れ、得られる樹脂成型品の耐熱性が優れる点から、三環体、四環体、及び五環体のモノマーが特に好ましい。
【００２２】
上記ノルボルネン系樹脂として市販されているものは、例えば、日本ゼオン社製の「ＺＥＯＮＯＲシリーズ」、「ＺＥＯＮＥＸシリーズ」，ＪＳＲ社製の「ＡＲＴＯＮシリーズ」などがある。
【００２３】
本発明の環状オレフィン系樹脂からなる偏光子保護フィルムの成形方法については、特に限定されるものではなく、溶液キャスト法、押出法等が用いられる。
【００２４】
本発明における偏光子とは、偏光子の機能を有するＰＶＡ製フィルムまたはシートを指し、例えば、ＰＶＡフィルムにヨウ素を吸着させた後ホウ酸浴中で一軸延伸したＰＶＡ・ヨウ素系偏光子、ＰＶＡフィルムに二色性の高い直接染料を拡散吸着させた後一軸延伸したＰＶＡ・染料系偏光膜などが挙げられる。
【００２５】
本発明における偏光板とは、偏光子に保護フィルムを積層したものを指し、本発明の保護フィルムが少なくとも偏光子の表面側に１枚使用されていればよい。
【００２６】
本発明による、片側表面に少なくとも１層の乾燥または硬化して収縮した層が積層され、カール高さが３ｃｍ以上である環状オレフィン系樹脂からなる偏光子保護フィルムを用いることにより、この偏光子保護フィルムにかかる偏光子変形応力とカール変形応力とが釣り合い、上記保護フィルムの挫屈によるクラック発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の偏光子保護フィルム及び偏光板は、上述の通りの構成であり、偏光子の変形応力によるクラックの発生がなく耐久性に優れ、且つ、寸法安定性に優れたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施例を挙げて更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
Ｔダイを取り付けた１軸押出機を用いて、ノルボルネン系樹脂（ＪＳＲ社製、商品名：ＡＲＴＯＮ  Ｄ４６５０）を溶融押出製膜し、厚さ４０μmのフィルムを得た。このフィルムの片側表面にコロナ処理を行った。この時、水による接触角は４８°を示した。このコロナ処理面に、シリコーン変性アクリル系ハードコート剤（ＧＥ東芝シリコーン社製、商品名：ＵＶＨＣ１１０５）を、イソプロピルアルコールで固形分が５０％になるよう希釈し、＃７０のマイクログラビアコーターでマイクログラビア回転数３０ｒｐｍ、ライン速度１０ｍ／ｍｉｎで塗布し、８０℃に設定した乾燥炉で溶剤を除去後に、高圧水銀灯で空気雰囲気下、１．０Ｊ／ｃｍ2 の紫外線を照射して硬化させ偏光子保護フィルムを得た。このフィルムのハードコート層の厚みは１０μmであった。
次に、ＰＶＡ系偏光子の両面の、表面側に上記ハードコート付きノルボルネン系樹脂の偏光子保護フィルム、液晶セル側に未加工のノルボルネン系樹脂の偏光子保護フィルムを用いて、ウェットラミネートした。その後、６０℃５分間、７０℃５分間および８０℃５分間、連続的に乾燥して偏光板を得た。
【００３０】
（実施例２）
ノルボルネン系樹脂としてチコナ社製、商品名：ＴＯＰＡＳ  ６０１３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光子保護フィルム及び偏光板を得た。
【００３１】
（比較例１）
ノルボルネン系樹脂フィルムの表面にコロナ処理を行わず、また、ハードコート層を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にして偏光子保護フィルム及び偏光板を得た。
【００３２】
（比較例２）
表面側にハードコート未加工のノルボルネン系樹脂の偏光子保護フィルム、液晶セル側にハードコート付きノルボルネン系樹脂の偏光子保護フィルムを用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光子保護フィルム及び偏光板を得た。
【００３３】
（比較例３）
溶液キャスト法によって成膜した４０μmのＴＡＣフィルムを偏光子保護フィルムに用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光板を得た。
【００３４】
（評価方法）
・耐久性−１：得られた偏光板を、偏光子の吸収軸方向が長辺に対して９０度の角度で、１６ｃｍ×９ｃｍの大きさにカットし、液晶セル側の保護フィルム面にアクリル系粘着剤を塗布し、厚さ１ｍｍの無アルカリガラス板にラミネート加工してガラス付偏光板を作製した。これを９０℃で５００時間加熱し、その後、２３℃で１０００時間放置して、クラックの発生状況を目視で評価した。評価尺度は、クラックがないものを○、１〜５つあるものを△、５つ以上あるものを×とした。
【００３５】
・耐久性−２：上記耐久性−１と同様にしてガラス付偏光板を作製し、６０℃９５％ＲＨで５００時間加熱加湿して、褪色性を目視にて評価した。評価尺度は、加熱加湿後、変化の見られないものを○、褪色等変化の見られるものを×とした。
【００３６】
実施例１〜２及び比較例１〜３で得られた偏光板の性能を評価した。その結果は表１に示すとおりであった。
【００３７】
【表１】
2005309219.tif 000002