CN101344608A - 偏振板及光学部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种同时满足薄片轻量化和耐久性能的偏振板，又提供可靠性优越，且可形成移动用途或大型电视机用途等的液晶显示装置的光学部件。在由聚乙烯醇系树脂构成的偏振片的至少一面具有厚度为20μm以下的保护膜，该保护膜形成为拉伸弹性模量(单位：N/mm2)和厚度(单位：mm)之积为40N/mm以上。该保护膜可以通过向偏振片表面的涂敷来形成，尤其有利的是，涂敷在紫外线固化性树脂中配合了无机填料的涂敷组合物，使其固化来形成。还提供在上述偏振板上层叠了显示其他光学功能的光学层的光学部件。

Description

偏振板及光学部件
技术领域
本发明涉及薄片且轻量性优越，适合使用于移动用途的液晶显示装置、大型液晶电视机等的形成的偏振板(Polarizer)。本发明又涉及使用了该偏振板的光学部件。
背景技术
偏振板作为液晶显示装置中的偏振光的供给元件、又作为偏振光的检测元件广泛使用。作为所述偏振板，从以往开始，使用在聚乙烯醇构成的偏振片上粘接由三乙酰纤维素构成的保护膜的偏振板，但近年来，伴随液晶显示装置的向笔记本型个人计算机或移动电话等移动设备的应用、以及向大型电视机的应用等，正在寻求薄片轻量化。另外，由于便携式化而使用场所向广范围转变，还同时寻求耐久性的提高。
然而，在至今为止的在偏振片上粘接由三乙酰纤维素构成的保护膜的方法中，由于作业时的操作性或耐久性能的观点，难以将保护膜设为20μm以下。因此，为了使偏振板的保护膜变薄，例如，在特开2000-199819号公报(专利文献1)中，公开了在由亲水性高分子构成的偏振片的至少单面涂敷基于不溶解该偏振片的溶剂的树脂溶液，将其干燥，由此形成保护膜的技术。另外，在特开2004-245924号公报(专利文献2)中，公开了在偏振片的至少单面涂敷未固化的环氧树脂组合物，然后，使该组合物固化，由此形成保护膜的技术。
通过这样的涂敷形成的保护膜与以往的贴合三乙酰纤维素薄膜的情况相比，能够进行薄片化，但是利用这些文献中记载的方法制作的偏振板存在进行了耐热性试验时容易引起收缩，耐久性能未必充分的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供同时满足薄片轻量化和耐久性能，又提供可靠性优越，且可形成移动用途或大型电视机用途等的液晶显示装置的光学部件。
即，根据本发明可提供一种偏振板，其在由聚乙烯醇系树脂构成的偏振片的至少一面具有厚度为20μm以下的保护膜，并且该保护膜形成为拉伸弹性模量(单位：N/mm2)和厚度(单位：mm)之积为40N/mm以上。另外，根据本发明还提供在上述偏振板上层叠了显示其他光学功能的光学层的光学部件。
本发明的偏振板保持偏振片和保护膜的良好的密接性，同时，薄片轻量性优越，进而显示高的耐久性能。其结果，可以得到充分经得住装置组装时的加热处理或装置使用时的环境条件的薄片轻量的偏振板及具备其的光学部件，使用其可以形成可靠性优越，移动用途或大型电视机用途等的液晶显示装置。
附图说明
图1是表示实施例及比较例的结果的图。
具体实施方式
以下，具体说明本发明。作为偏振片，通常使用在聚乙烯醇系树脂薄膜吸附二色性色素并使其取向的偏振片。构成偏振片的聚乙烯醇系树脂通过皂化聚醋酸乙烯酯系树脂而得到。
作为聚醋酸乙烯酯系树脂，可以例示醋酸乙烯酯的均聚物即聚醋酸乙烯酯，或醋酸乙烯酯与能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为与醋酸乙烯酯共聚的其他单体，例如可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85～100摩尔％，优选98～100摩尔％的范围。该聚乙烯醇系树脂还可以被改性，例如，还可以使用通过醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000～10000的范围，优选1500～5000的范围。
偏振板经过将这样的聚乙烯醇系树脂薄膜单轴拉伸的工序、在聚乙烯醇系树脂薄膜上吸附二色性色素的工序、用硼酸水溶液处理吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂薄膜的工序、在利用硼酸水溶液进行处理后水洗的工序、及在被实施这些工序从而二色性色素被吸附取向的单轴拉伸聚乙烯醇系树脂薄膜上形成保护膜的工序而制造。
单轴拉伸在利用二色性色素的染色前进行也可，与利用二色性色素的染色同时进行也可，在利用二色性色素的染色之后进行也可。在利用二色性色素的染色之后进行单轴拉伸的情况下，该单轴拉伸在硼酸处理前进行也可，在硼酸处理中进行也可。另外，在这些多个阶段中也可以进行单轴拉伸。
单轴拉伸例如可以通过在周速不同的辊间通过的方式、或使用热辊拉伸的方式等来进行。另外，也可以为在大气中进行拉伸的干式拉伸，也可以为在通过溶剂溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率为4～8倍程度。
在用二色性色素将聚乙烯醇系树脂薄膜染色时，例如，将聚乙烯醇系树脂薄膜浸渍于含有二色性色素的水溶液中即可。作为二色性色素，具体来说，使用碘或二色性染料。
在作为二色性色素使用碘的情况下，可以采用在含有碘和碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂薄膜进行染色的方法。该水溶液中的碘的含量为，每100重量份水中0.01～0.5重量份，并且碘化钾的含量为，每100重量份水中0.5～10重量份。该水溶液的温度(染色温度)通常为20～40℃左右，另外，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10～300秒左右。
另外，在作为二色性色素使用二色性染料的情况下，可以采用在含有水溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂薄膜进行染色的方法。该水溶液中的二色性染料的含量通常为每100重量份水中1×10-3～1×10-2重量份左右。该水溶液可以含有硫酸钠等无机盐。该水溶液的温度(染色温度)通常为20～80℃左右，另外，向该水溶液的浸渍时间(染色时间)通常为30～300秒左右。
利用二色性色素的染色后的硼酸处理通过在硼酸水溶液中浸渍被染色了的聚乙烯醇系树脂薄膜而进行。硼酸水溶液中的硼酸的含量通常为每100重量份水中2～15重量份左右，优选5～12重量份左右。在作为二色性色素使用碘的情况下，该硼酸水溶液优选含有碘化钾。硼酸水溶液中的碘化钾的含量通常为每100重量份水中2～20重量份左右，优选5～15重量份。向硼酸水溶液中的浸渍时间通常为10～1200秒左右，优选10～600秒左右，进而优选10～400秒左右。硼酸水溶液的温度通常为50℃以上，优选50～85℃。
硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂薄膜被水洗处理。水洗处理例如通过在水中浸渍被硼酸处理的聚乙烯醇系树脂薄膜而进行。水洗处理中的水的温度为5～40℃左右，浸渍时间为2～120秒左右。在水洗后，实施干燥处理，得到偏振片。干燥处理使用热风干燥机或远红外线加热器等来进行。干燥温度通常为40～100℃。干燥处理的时间通常为30～600秒左右。
因此，可以制作在聚乙烯醇系树脂薄膜上吸附二色性色素并使其取向的偏振片。在该偏振片的至少单面形成保护膜，形成为偏振板。此时，在本发明中，以使厚度为20μm以下，拉伸弹性模量(单位：N/mm2)和厚度(单位：mm)之积为40N/mm以上的方式形成保护膜。
知道偏振片在进行耐热性试验时收缩，从而寻求保护膜具有抑制偏振片的收缩的功能。还有，对从以往开始广泛使用的偏振片的两面粘接了三乙酰纤维素薄膜的偏振板进行了试验的结果，判明如下。
即，制作了在偏振片的两面经由聚乙烯醇系粘接剂贴合公称厚度40μm的三乙酰纤维素薄膜(从ユニカミノルタオプト(株)获得的“KC4UX2MW”)而得到的偏振板、和在偏振片的两面经由聚乙烯醇系粘接剂贴合公称厚度80μm的三乙酰纤维素薄膜(从ユニカミノルタオプト(株)获得的“KC8UX2MW”)得到的偏振板这两种。使用于前者的偏振板的公称厚度40μm的三乙酰纤维素薄膜“KC4UX2MW”，其准确地测定的厚度为41.5μm，其拉伸弹性模量为4307N/mm2。另外使用于后者的偏振板的公称厚度80μm的三乙酰纤维素薄膜“KC8UX2MW”，其准确地测定的厚度为79.5μm，其拉伸弹性模量为3450N/mm2。将这些偏振板在80℃下保持一小时，进行了耐热性试验。还有，对于试验前后的偏振板，测定与偏振片的拉伸方向正交的方向(TD)的尺寸，另外，测定偏振片的拉伸方向(MD)的尺寸，求出上述耐热性试验后的收缩率，在表1中示出其结果。表中，“TAC”是指三乙酰纤维素。
【表1】
Figure A20081013614800071
在此制作的偏振板均显示在通常使用中充分的耐久性。因此，如上所述，只要进行耐热性试验后的偏振板的收缩率小于1％，就判断为耐热性良好。还有，如后述的实施例及比较例所示，在通过涂敷形成保护膜的情况下，若其保护膜的拉伸弹性模量(单位：N/mm2)和厚度(单位：mm)之积即每单位长度的拉伸力小于40N/mm2，则认为偏振板的收缩率有成为1％以上的倾向。因此，在本发明中，使保护膜的拉伸弹性模量和厚度之积为40N/mm2。若该值为40N/mm以上，则通过厚度20μm以下的保护膜也能够将偏振片的收缩控制在1％以下。更优选拉伸弹性模量和厚度之积为50N/mm以上。还有，拉伸弹性模量还可以由MPa单位表示，但由该单位表示的值与由N/mm2单位表示的值相同。
在此所述的保护膜的拉伸弹性模量可以通过温度23℃、相对湿度50％的环境下的拉伸试验求出。该保护膜的厚度薄至20μm以下，因此，可以在拉伸弹性模量已知的适当的基材上形成同种保护膜，求出带有保护膜的基材的拉伸弹性模量，由该值和基材的拉伸弹性模量算出保护膜自身的拉伸弹性模量。即，若将带有保护膜的基材的拉伸弹性模量设为Et，将基材的拉伸弹性模量设为E1，将保护膜的拉伸弹性模量设为E2，将带有保护膜的基材的厚度设为Tt，将基材的厚度设为T1，则保护膜的厚度为Tt-T1，进而，在带有保护膜的基材的拉伸弹性模量Et乘于厚度Tt得到的值成为每单位长度的拉伸力，这与在基材的拉伸弹性模量E1乘于厚度T1得到的值和在保护膜的拉伸弹性模量E2乘于(Tt-T1)得到的值的之和相等，因此，它们之间成立以下的式(1)的关系。
E t × T t = E 1 × T 1 + E 2 × ( T t - T 1 ) - - - ( 1 )
可以由式(1)通过以下的计算，利用式(2)求出保护膜的拉伸弹性模量E2。
E 2 = ( E t × T t - E 1 × T 1 ) / ( T t - T 1 )
= ( E t - ( T 1 / T t ) × E 1 ) / ( 1 - T 1 / T t )
在此，若设
T 1 / T t = A
则 E 2 = ( E t - A × E 1 ) / ( 1 - A ) - - - ( 2 )
在本发明中规定的厚度为20μm以下的保护膜有利的是通过向偏振片表面的涂敷来形成。通过涂敷形成保护膜的组合物有利的是使用以树脂或其前体为主成分的组合物，作为所述树脂，具体来说，可以举出纤维素系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系树脂、聚醚砜树脂、聚乙烯醇系树脂、氨基甲酸乙酯树脂、有机硅树脂等。还有，在此所述的树脂前体是指聚合性单体或寡聚物。在由含有树脂或其前体的组合物形成保护膜的情况下，仅靠树脂则难以使保护膜的拉伸弹性模量和厚度之积成为40N/mm以上的情况居多。因此，优选在所述组合物中有无机填料存在。
作为无机填料，可以举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化锑等，其中，适合使用二氧化硅、氧化锡或氧化锑。无机填料的形状可以为球状或纤维状、鳞片状等，但优选球状。无机填料的粒径可以在0.1～300nm左右的范围适当使用。在同时赋予防眩特性的情况下，还可以添加粒径300nm～30μm左右的填料。无机填料相对于构成保护膜形成用涂敷组合物的树脂成分100重量份，以5～200重量份左右的范围内使用。无机填料的量相对于上述树脂成分100重量份，优选20重量份以上，进而优选50重量份以上，另外优选150重量份以下，进而优选120重量份以下。
就用于形成保护膜的树脂来说，作为保护膜形成用涂敷组合物，使用配合了聚合物的组合物也可，在涂敷配合了单体的组合物后，通过活性能量线的照射或加热进行聚合·固化而形成也可。活性能量线通常使用电子射线、紫外线等，其中有利的是使用紫外线。作为用于形成保护膜的单体(以下，还称为“固化性树脂”)，可以使用丙烯酸系或氧杂环丁烷系等的化合物。另外，通过活性能量线的照射进行聚合·固化的情况下，通常配合光聚合引发剂。光聚合引发剂市售有各种，可以从中适当选择。
因此，作为通过本发明形成厚度为20μm以下的保护膜时适合的涂敷组合物，可以举出活性能量线固化性树脂，例如在紫外线固化性树脂中配合无机填料的树脂。可以在偏振片的表面涂敷该组合物，照射活性能量线、例如紫外线，使其固化，形成为上述保护膜。如果要举出通过固化赋予高的拉伸弹性模量的组合物的市售品的例子的话，有从荷兰DSM公司销售的配合有无机粒子和聚合引发剂的紫外线固化性树脂组合物“DN-0081”。
作为在偏振片表面形成保护膜的方法，可以利用拉丝锭、模涂机、伽马(カンマ)涂敷机、凹版涂敷机等各种涂敷方式。另外，各涂敷方式有各种最佳粘度范围，因此，使用溶剂调节粘度也是有用的技术。用于此的溶剂可以使用不降低偏振片的光学性能，且良好地溶解形成保护膜的组合物的溶剂，但不特别限定其种类。例如，可以使用以甲苯为代表的烃类、以醋酸乙烯酯为代表的酯类等有机溶剂。
在偏振片的至少一面设置的保护膜的厚度，从薄片轻量性、保护功能、操作性等观点出发，为20μm以下。该保护膜厚度的下限由上述拉伸弹性模量和厚度之积为40N/mm以上的条件而自然取决，但通常为2μm以上。在偏振片的两面设置保护膜的情况下，还可以在其表背使用由不同的组成构成的保护膜。
在本发明中，将以上说明的厚度为20μm以下的保护膜，优选通过涂敷而形成的保护膜设置于偏振片的至少一面。当然，也可以在偏振片的两面设置如上所述的保护膜。在偏振片的一面设置厚度20μm以下的保护膜的情况下，优选在偏振片的另一面设置其他保护膜。作为其他保护膜的例子，可以举出以三乙酰纤维素为首的纤维素系树脂等透明高分子薄膜。
从而，可以优选举出在偏振片的两面如上所述地设置厚度20μm以下的保护膜的方式、或在偏振片的一面如上所述地设置厚度20μm以下的保护膜，而在偏振片的另一面设置由透明高分子薄膜构成的保护膜的方式。在后者的情况下，对透明高分子薄膜也可以赋予作为相位差板的功能。在偏振片的一面设置由透明高分子薄膜构成的保护膜的情况下，其厚度通常为20～100μm左右。
在本发明中，对设置了保护膜的偏振板，根据需要，在其保护膜上实施硬膜层、防反射层、防眩层、相位差层等各种处理也可。另一方面，也可对设置在偏振片表面的厚度为20μm以下的保护膜本身赋予硬膜层性能、防眩性能、防静电性能等各种功能。
首先对硬膜层性能进行说明。硬膜层性能是指被膜显示高硬度的性能，作为优选的硬膜层性能，例如，可以举出在JIS K 5600-5-4：1999中规定的铅笔硬度为2H以上，进而优选在3H以上，特别优选是在4H以上。此外，也可以举出例如，对钢丝棉施加500g/cm2的载荷擦拭表面时，即使擦拭10次以上也不会有擦伤等。
这样的硬膜层性能可通过选择能够提供高硬度被膜(硬膜)的材料作为形成保护膜的组合物的方式来赋予。作为能够提供高硬度被膜的材料，虽然可以使用紫外线固化性树脂、热固化性树脂、电子线固化性树脂等，但是从生产性、硬度等观点出发，优选使用紫外线固化性树脂。当使用紫外线固化性树脂时，通过将含有该紫外线固化性树脂的组合物涂布于偏振片上，并照射紫外线，可形成赋予了硬膜层性能的保护膜。
作为紫外线固化性树脂，可使用市售品，例如可组合使用1种或2种以上的多官能(甲基)丙烯酸酯。此处，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯，此外，提到“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酰”等时也表示相同的意思。作为多官能(甲基)丙烯酸酯的例子，可以举出多元醇(甲基)丙烯酸酯或氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯。
多元醇(甲基)丙烯酸酯是指多元醇的(甲基)丙烯酸酯。作为构成多元醇(甲基)丙烯酸酯的多元醇，例如，可以举出乙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇、二甘醇、一缩二丙二醇、新戊二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯、环己烷二羟甲基(cyclolhexanedimethylol)、1，4-环己烷二醇、螺环二醇(spiroglycol)、三环癸烷二羟甲基、氢化双酚A、环氧乙烷加成双酚A、环氧丙烷加成双酚A、三羟甲基乙烷、三(二羟甲基丙烷)、甘油、3-甲基戊烷-1，3，5-三醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、葡萄糖类等。
若列举多元醇(甲基)丙烯酸酯的具体实例，则有1，6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯是指分子内具有尿烷键(-NHCOO-)和至少2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。具体而言，可通过使1个分子中至少保留1个羟基的多元醇(甲基)丙烯酸酯与二异氰酸酯反应来制得。作为该反应中的二异氰酸酯，例如可以使用芳香族、脂肪族或脂环族的各种二异氰酸酯类。作为具体实例，可以举出四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2，4-甲苯基二异氰酸酯、联苯基-4，4-二异氰酸酯、1，5-萘基二异氰酸酯、3，3-二甲基联苯基-4，4-二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯等。其中，芳香族二异氰酸酯可作为它的氢化物使用。
另外，为了得到具有高柔软性的同时固化收缩得到缓和的硬膜层，可将例如特开2007-46031号公报中所记载的多元醇(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯以及具有含至少2个羟基的烷基的(甲基)丙烯酸聚合物的混合物作为紫外线固化性树脂。此时，作为多元醇(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯，可分别从上述例示的物质中适宜选择，可使用1种或者2种以上。此时的多元醇(甲基)丙烯酸酯优选含有季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯。另外，作为上述具有含至少2个羟基的烷基的(甲基)丙烯酸聚合物，具体可以举出例如，2，3-二羟丙基(甲基)丙烯酸酯的均聚物、2，3-二羟丙基(甲基)丙烯酸酯与2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯的共聚物等。
将在上述那类紫外线固化性树脂中配合了先前说明的那类无机填料的组合物涂布于偏振片的表面，并照射紫外线使其固化后，可作为本发明规定的高弹性模量的保护膜。另外，当希望在本发明规定的保护膜的表面上赋予更多的表面硬度时，可将上述那样的紫外线固化性树脂涂布于其保护膜上，并照射紫外线使其固化后作为追加的硬膜层。
紫外线固化性树脂可在经溶剂稀释过的状态下使用。作为溶剂，如前所述，可使用不会使偏振片或者保护膜的光学性能降低且溶解紫外线固化性树脂的各种有机溶剂，例如以甲苯为代表的烃类，以乙酸乙酯或乙酸丁酯为代表的酯类等。
含有紫外线固化性树脂的涂敷组合物也可含有流平剂。例如可以举出氟系或硅氧烷(silicone)系流平剂。作为硅氧烷系流平剂，例如可以举出：反应性硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷等。优选的是由反应性硅氧烷构成的流平剂和硅氧烷系流平剂。通过使用由反应性硅氧烷构成的流平剂，可向表面赋予滑爽性并维持优良的耐擦伤性。另外，硅氧烷系流平剂可使膜成形性提高。作为由反应性硅氧烷构成的流平剂，例如可以举出具有硅氧烷键、丙烯酰基、羟基的流平剂。
另外，含有紫外线固化性树脂的涂敷组合物通常可以与光聚合引发剂混合使用。对于上述那样的(甲基)丙烯酸酯系紫外线固化性树脂而言，可使用自由基系光聚合引发剂，有各种市售品。如果将市售的自由基系光聚合引发剂的代表实例，从化学结构进行分类，进一步用化学名、制造者以及商品名来表示，则如下所述。
(苯乙酮系光聚合引发剂)
2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(别名：苄基二甲醛缩苯乙酮)[CibaSpecialty Chemicals公司(在日本为Ciba Japan株式会社，以下同)市售的“Irgacure651”]
1-羟基环己基苯基酮[Ciba Specialty Chemicals公司市售的“Irgacure 184”]
2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮[Ciba SpecialtyChemicals公司市售的“Irgacure907”]
2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮[Ciba Specialty Chemicals公司市售的“Dalocure 1173”]
(氧化膦系光聚合引发剂)
2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦[BASF公司市售的Lucirin TPO]等。
此外，也可使用苯偶姻醚系、二苯甲酮系、噻吨酮系等光聚合引发剂。
接着对防眩性能进行说明。防眩性能是指将表面的反射光散射，防止外光透入的功能。作为优选的防眩性能，例如可以举出JIS K 7136：2000中规定的浊度为5～40％左右。
作为赋予防眩性能的方法，可以举出在保护膜的表面赋予微细的凹凸的方法、在形成保护膜的组合物内部赋予光散射特性的方法、组合这些的方法等。
作为在表面赋予凹凸形状的方法，可以举出与赋予了凹凸形状的辊接触的方法(压纹法)、将有机微粒子或无机微粒子添加到形成保护膜的组合物中，对保护膜内部赋予光散射特性、或由该微粒子在表面形成凹凸的方法。
当通过压纹法形成具有微细凹凸形状的保护膜时，用形成有微细凹凸形状的模具，将模具的形状转印到保护膜上即可。特别优选采用紫外线固化性树脂的UV压纹法。
在UV压纹法中，作为形成保护膜的组合物，采用紫外线固化性树脂，通过将该紫外线固化性树脂层推压至模具的凹凸面，同时使其固化的方式，将模具的凹凸面转印至紫外线固化性树脂层上。具体而言，是在将紫外线固化性树脂涂敷于偏振片上，并使得到的紫外线固化性树脂层密接于模具的凹凸面的状态下，由偏振片一侧照射紫外线使紫外线固化性树脂固化，接着，通过将形成有固化后的紫外线固化性树脂层的偏振片从模具上剥离的方式，将模具的形状转印到紫外线固化性树脂上。对于紫外线固化性树脂的种类没有特别的限定，可使用上述说明的各种物质。另外，也可通过适宜选定光聚合引发剂，用比紫外线波长更长的可见光使其固化。
另一方面，当将微粒子添加到形成保护膜的组合物中而赋予防眩性能时，作为所使用的无机微粒子，可以举出二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、硅酸铝、氧化铝-二氧化硅复合氧化物、高岭土、滑石、云母、碳酸钙、磷酸钙等代表性的微粒子。另外，作为有机微粒子，可使用交联聚丙烯酸粒子、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物树脂粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联聚甲基丙烯酸甲酯粒子、有机硅树脂粒子、聚酰亚胺粒子等树脂粒子。
接着对防静电性能进行说明。防静电性能是指被赋予适度的导电性，可防止带电的功能。作为优选的防静电性能，例如可以举出JIS K6911-1995中规定的表面电阻在1012Ω/□以下、进而优选在1010Ω/□以下，特别优选在108Ω/□以下。表面电阻越小，防静电性越高。
作为赋予防静电性能的方法，作为恰当的实例可以举出在形成保护膜的组合物中添加防静电剂的方法。作为防静电剂，可以举出导电性粒子、导电性高分子、磺酸盐、无机离子盐、表面活性剂、氧化烯化合物等。
作为导电性粒子的例子，可以举出掺杂有锑的氧化锡、掺杂有磷的氧化锡、氧化锑、锑酸锌、氧化钛、ITO(铟锡复合氧化物、Indium Tin Oxide)等导电性无机粒子。
作为导电性高分子的实例，可以举出聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔、聚噻吩等。
作为磺酸盐的实例，可以举出十二烷基苯基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、对甲苯基磺酸钠、磺基琥珀酸酯盐等。
作为无机离子盐的实例，可以举出氯化锂(LiCl)、碘化锂(LiI)、高氯酸锂(LiClO4)、硫氰酸锂(LiSCN)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷(V)酸锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、六氟磷酸锂(LiPF6)、碘化钠(NaI)、高氯酸钠(NaClO4)、硫氰酸钠(NaSCN)、溴化钠(NaBr)、碘化钾(KI)、高氯酸钾(KClO4)、硫氰酸钾(KSCN)、硫氰酸铯(CsSCN)、硝酸银(AgNO3)、高氯酸镁(Mg(ClO4)2)等。
作为表面活性剂的例子，可以举出链烷磺酸或烷基苯磺酸、它们的锂盐、钠盐、钙盐、镁盐、锌盐等金属盐，烯烃磺酸或它的金属盐、高级醇的磷酸酯类之类的阴离子型表面活性剂；叔胺、季铵、阳离子系丙烯酸酯衍生物、阳离子系乙烯醚衍生物之类的阳离子型表面活性剂；烷基胺系甜菜碱的两性盐、羧酸或者磺酸丙氨酸的两性盐之类的两性表面活性剂；脂肪酸多元醇酯、烷基胺的聚氧乙烯加成物之类的非离子型表面活性剂等。
作为氧化烯化合物的实例，可以举出二辛基磺基琥珀酸钠、烯丙基三癸基磺基琥珀酸钠等。
[光学部件]
另外，在使用偏振板时，也可以形成为经由本发明的保护膜层设置了显示偏振功能以外的光学功能的光学层的光学部件。为了形成光学部件而层叠于偏振板的光学层例如包括反射层、半透过型反射层、光扩散层、相位差板、聚光板、亮度提高薄膜等用于液晶显示装置等的形成的光学层。所述反射层、半透过型反射层及光扩散层用于形成反射型或半透过型或扩散型、这些的两用型的由偏振板构成的光学部件的情况中。
作为光学层的相位差板作为补偿液晶单元引起的相位差等的目的而使用。作为其例子，可以举出由各种塑料的拉伸薄膜等构成的双折射性薄膜、碟形液晶或向列液晶被取向固定的薄膜、在薄膜基材上形成有上述液晶层的相位差板等。在这种情况下，作为支撑取向液晶层的薄膜基材，优选使用三乙酰纤维素等纤维素系薄膜。
聚光板使用于光程控制等目的，可以形成为棱镜阵列片或透镜阵列片、或点(dot)附设片等。亮度提高薄膜使用于液晶显示装置等中的亮度的提高的目的，作为其例子，可以举出层叠多片折射率的各向异性互不相同的薄膜而使反射率产生各向异性地设计的反射型偏振光分离片、胆固醇型液晶聚合物的取向薄膜或将所述取向液晶层支撑于薄膜基材上的圆偏振光分离片等。
[液晶显示装置]
如上说明的偏振板或光学部件可以配置于液晶单元的单侧或两侧，形成为液晶显示装置。液晶单元可以为各种模式的液晶单元。
【实施例】
以下，示出本发明的实施例，但本发明不限定于这些实施例。例中，表示使用量的份在不特别记载的情况下为重量基准。
以下的例子中使用于涂敷液的材料如下所述(均为商品名)。
(A)固化性成分或组合物
“DN-0081”：配合了无机粒子和光聚合引发剂的紫外线固化性树脂组合物、液体、荷兰DSM公司制。
“OX-SQ”：シルセスキ氧杂环丁烷、液体、东亚合成(株)制。
“A-9530(6A)”：二季戊四醇六丙烯酸酯、液体、新中村化学工业(株)制。
“A-TMM-3L”：季戊四醇三丙烯酸酯、液体、新中村化学工业(株)制。
(B)偶合剂
“KBM-303”：具有环氧基的硅烷偶合剂、信越化学工业(株)制。
(C)光聚合引发剂
“UVI-6990”：芳基锍盐系、ユニオン·カ一バイド公司制。
“Irgacure 184”：1-羟基环己基苯基酮、Ciba Specialty Chemicals公司制。
[参考例1]偏振片的制作
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔％以上且厚度75μm的聚乙烯醇薄膜以干式单轴拉伸至5倍，进而保持绷紧的状态下，将其浸渍于60℃纯水中1分钟，然后将其在碘/碘化钾/水的重量比为0.05/5/100的水溶液中，在28℃下浸渍60秒钟。然后，在碘化钾/硼酸/水的重量比为8.5/8.5/100的水溶液中，在72℃下浸渍300秒钟。接着，在26℃的纯水中清洗20秒钟后，在65℃下干燥，制作了在聚乙烯醇上吸附取向有碘的偏振片。
[实施例1]
在参考例1中得到的偏振片的一面使用涂敷机涂敷上述紫外线固化性树脂组合物“DN-0081”，照射紫外线使其固化。在偏振片的另一面也涂敷相同的组合物，照射紫外线使其固化。这样，制作在偏振片的两面形成有保护膜的偏振板。保护膜的厚度在两面均为10.5μm。另外，在另一基材上涂敷相同的组合物，使其固化，评价的保护膜的拉伸弹性模量为6845N/mm2(＝MPa)。从而，该保护膜的拉伸弹性模量(N/mm2)和厚度(mm)之积在一面为72N/mm。
[实施例2]
除了保护膜的厚度在两面均为8μm以外，与实施例1相同地制作偏振板。保护膜的拉伸弹性模量(N/mm2)和厚度(mm)之积在一面为55N/mm。
[比较例1]
除了使保护膜的厚度两面均为5μm以外，与实施例1相同地制作偏振板。保护膜的拉伸弹性模量(N/mm2)和厚度(mm)之积在一面为34N/mm。
[比较例2]
配合上述シルセスキ氧杂环丁烷“OX-SQ”50份、硅烷偶合剂“KBM-303”50份、及光聚合引发剂“UVI-6990”3份，将其混合，形成为涂敷组合物。在于参考例1中制作的偏振片的一面使用棒涂机涂敷该涂敷组合物，照射紫外线，使其固化。在偏振片的另一面也涂敷相同的涂敷液，照射紫外线，使其固化。这样，制作在偏振片的两面形成有保护膜的偏振板。保护膜的厚度在两面均为4.5μm。另外，在另一基材上涂敷相同的涂敷组合物，使其固化，评价的保护膜的拉伸弹性模量为1346N/mm2(＝MPa)。从而，该保护膜的拉伸弹性模量(N/mm2)和厚度(mm)之积在一面为6N/mm。
[比较例3]
配合上述丙烯酸系固化性成分“A-9530(6A)”40份、相同的丙烯酸系固化性成分“A-TMM-3L”60份、及光聚合引发剂“Irgacure 184”3份，将其混合，形成为涂敷组合物。在参考例1中制作的偏振片的一面使用棒涂机涂敷该涂敷组合物，照射紫外线，使其固化。在偏振片的另一面也涂敷相同的涂敷液，照射紫外线，使其固化。这样，制作在偏振片的两面形成有保护膜的偏振板。保护膜的厚度在两面均为10.5μm。另外，在另一基材上涂敷相同的涂敷组合物，使其固化，评价的保护膜的拉伸弹性模量为3085N/mm2(＝MPa)。从而，该保护膜的拉伸弹性模量(N/mm2)和厚度(mm)之积在一面为32N/mm。
[评价试验]
将在以上的实施例及比较例中得到的各自的偏振板在80℃下保持1小时，进行了耐热性试验。还有，关于试验前后的偏振板，测定与偏振片的拉伸方向正交的方向(TD)的尺寸，测定上述耐热性试验后的收缩率，这些结果示出在表2中。还有，还测定了偏振片的拉伸方向(MD)的收缩率，但均小于TD的收缩率。另外，在图1中表示了保护膜的“拉伸弹性模量×厚度”和偏振板收缩率的关系。实施例1及2中收缩率小于1％，相对于此，在比较例1～3中收缩率大至1％以上。
【表2】
Figure A20081013614800181

Claims (4)

1.一种偏振板，其在由聚乙烯醇系树脂构成的偏振片的至少一面具有厚度为20μm以下的保护膜，并且该保护膜形成为拉伸弹性模量和厚度之积为40N/mm以上，其中拉伸弹性模量的单位为N/mm2，厚度单位为mm。
2.根据权利要求1所述的偏振板，其中，
厚度为20μm以下的保护膜是通过涂敷到偏振片表面而形成的。
3.根据权利要求2所述的偏振板，其中，
厚度为20μm以下的保护膜是通过涂敷在紫外线固化性树脂中配合了无机填料的涂敷组合物并照射紫外线进行固化来形成的。
4.一种光学部件，其中，
在权利要求1～3中任一项所述的偏振板上层叠有显示其他光学功能的光学层。
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