JP2004240087A

JP2004240087A - Layered polarizing film

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Publication number: JP2004240087A
Application number: JP2003027933A
Authority: JP
Inventors: Taku Honda; 卓本多; Takuya Nishirai; 拓也西来
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layered polarizing film having layers of an absorption type polarizing film and a reflection type polarizing film, in particular, to improve scratch resistance on the surface of the reflection type polarizing film side, and to use the layered film for a polarizing light source device and for a liquid crystal display device. <P>SOLUTION: The layered polarizing film 10 consists of integrated layers of an absorption type polarizing film 21, a reflection type polarizing film 22, and a protective layer 23 prepared by irradiating a resin composition containing a compound having 300 to 2,000 molecular weight and at least three acryloyl groups in the molecule with active rays. The protective layer 23 may be directly layered on the reflection type polarizing film 22 or may be formed on an optically transparent film and then layered on the reflection polarizing film 22. A light source device 61 is disposed in the protective layer 23 side of the layered polarizing film 10 to constitute a polarizing light source device. A liquid crystal cell 30 is disposed in the absorption type polarizing film 21 side to constitute a liquid crystal display device. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収型偏光フィルムと反射型偏光フィルムを用いた積層偏光フィルムに関するものであり、さらにはそれを用いた偏光光源装置及び液晶表示装置にも関係している。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶表示装置において、反射型偏光フィルムを使用する輝度向上システムが、広く使われている（例えば、特開昭６３−１６８６２６号公報：特許文献１、特開平６−５１３９９号公報：特許文献２、特開平６−３２４３３３号公報：特許文献３、及び特表平９−５１１８４４号公報：特許文献４）。すなわち、反射型偏光フィルムは、ある種の偏光光を透過し、それと反対の性質を有する偏光光を反射するものであり、この反射型偏光フィルムで反射された光を光源装置に戻して再利用することにより、光の利用効率を高め、表示輝度を向上させるのに利用されている。反射型偏光フィルムは、吸収型偏光フィルムと組み合わせて、例えば、吸収型偏光フィルムと積層した状態で用いられることが多い。そこで本明細書では、吸収型偏光フィルムと反射型偏光フィルムが積層されたものを、積層偏光フィルムと呼ぶこととする。
【０００３】
反射型偏光フィルムは、通常、液晶表示装置用積層偏光フィルムの最外層に配置される。そして、背面の光源装置及び前面の液晶セルと組み合わされて、液晶表示装置が構成される。近年、液晶表示装置の薄型化に伴い、光源装置に使用されている部材、例えば、拡散シートやレンズシートと、反射型偏光フィルムとの間に取られる間隔が狭くなってきた。そのため、反射型偏光フィルムが拡散シートやレンズシートと接触し、反射型偏光フィルムにキズが入る可能性が生じている。そこで、積層偏光フィルムの特に反射型偏光フィルム表面には、耐擦傷性が求められている。また、キズが入らない場合でも、反射型偏光フィルムと光源装置用部材との間で光学密着が生じ、いわゆるニュートンリングなどの干渉縞が発生しやすくなっている。干渉縞の発生は、画質を低下させてしまうことになる。
【０００４】
さらに、液晶表示装置の携帯用電子機器への応用が拡大しているのに伴い、従来では問題ならなかった不具合が懸念されている。例えば、携帯電話の場合、その電話としての使用において、液晶表示装置が皮膚と接触することが多い。画面上の汚れを取る目的で画面を布で擦ると静電気が発生し、液晶表示装置を介して電子回路に影響を与えることがある。そのため、例えば、反射型偏光フィルムに帯電防止処理を施すことが求められている。
【０００５】
また、液晶表示装置の薄型化に伴い、従来独立した材料を積層して達成していた機能、例えば、半透過反射性能や反射防止性能などを、１枚の材料に複合化して収め、それによって構成部材点数を減らし、積層偏光フィルムを薄肉化することが求められている。
【０００６】
このような積層偏光フィルムの機能を複合化する例として、特開２００１−４２１２５号公報（特許文献５）には、反射型偏光フィルムの片面に微細な凹凸構造を設けることが開示されている。また、特開２００２−３４１３４３号公報（特許文献６）には、反射型偏光フィルムに光拡散性能を持たせることが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−１６８６２６号公報
【特許文献２】特開平６−５１３９９号公報
【特許文献３】特開平６−３２４３３３号公報
【特許文献４】特表平９−５１１８４４号公報
【特許文献５】特開２００１−４２１２５号公報
【特許文献６】特開２００２−３４１３４３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のとおり、積層偏光フィルムには、耐擦傷性が求められており、併せて、光学密着を防ぐための処理や、帯電防止機能などの付加機能が求められている。本発明者らは、吸収型偏光フィルムと反射型偏光フィルムとが積層された積層偏光フィルムにおいて、まず、その反射型偏光フィルムの露出面に特定材質の保護層を設けることにより、その積層偏光フィルムの表面性状が改良されることを見出した。そして、この保護層には付加機能を複合化することが可能となり、こうして付加機能が付与された積層偏光フィルムは、付加機能が付与された状態でも薄肉にしうることを併せて見出した。
【０００９】
したがって本発明の目的の一つは、吸収型偏光フィルムと反射型偏光フィルムとが積層された積層偏光フィルムについて、特に反射型偏光フィルム側の表面における耐擦傷性を改良することにある。本発明のもう一つの目的は、こうして耐擦傷性が改良された積層偏光フィルムに付加機能を付与し、多機能化されて薄肉の積層偏光フィルムを提供することにある。本発明のさらなる目的は、かかる積層偏光フィルムを偏光光源装置に適用し、さらにはそれを液晶表示装置に適用して、その薄型化が実現できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の見地からは、吸収型偏光フィルムと、反射型偏光フィルムと、分子中に少なくとも３個のアクリロイル基を有する分子量３００〜２，０００の化合物を含有する樹脂組成物に活性光線を照射してなる保護層とが、積層一体化されている積層偏光フィルムが提供される。この保護層は、反射型偏光フィルムに直接形成されていてもよいし、光学的に透明なフィルム、例えば、面内位相差値が３０ｎｍ以下である無色透明なフィルム上に形成され、その状態で反射型偏光フィルムに積層されていてもよい。保護層の厚みは、３〜２０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１１】
保護層を形成する樹脂組成物は、任意に他の成分を含むことができ、例えば、その固形分１００重量部中、１〜５０重量部が熱可塑性ポリマーであってもよいし、１〜５０重量部が粒経１０ｎｍ〜２０μｍの粒子であってもよいし、０．１〜１０重量部が帯電防止剤であってもよい。
【００１２】
保護層の外側には、さらに付加機能層を設けることができ、例えば、帯電防止層が形成されていてもよいし、半透過半反射層が形成されていてもよいし、反射防止層が形成されていてもよい。これらの付加機能層を複数設けることもでき、例えば、帯電防止層と半透過半反射層の両方が形成されていてもよいし、帯電防止層と反射防止層の両方が形成されていてもよい。そして、積層偏光フィルムの保護層側の最外層には、防汚層を形成することもできる。
【００１３】
本発明の第二の見地からは、側面に光源を有する導光板と、その導光板の背面に配置された反射フィルムと、その導光板の前面に配置された本発明の上記第一の見地から特定されるいずれかの積層偏光フィルムとを備える偏光光源装置が提供される。この偏光光源装置では、導光板と積層偏光フィルムの間に、拡散シート又は／及びレンズシートが挿入されていてもよい。
【００１４】
本発明の第三の見地からは、上記第二の見地から特定されるいずれかの偏光光源装置の前面に、液晶セル及び吸収型偏光フィルムがこの順に積層されてなる液晶表示装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を明確にするため、以下、添付の図面も適宜参照しながら、詳細な説明を行う。図１は、本発明に係る積層偏光フィルムの基本的な層構成の例を示す断面模式図である。この図に示すように、本発明の積層偏光フィルム１０は、基本的に、吸収型偏光フィルム２１と反射型偏光フィルム２２とを積層したものであり、そしてその反射型偏光フィルム２２側の表面には、保護層２３が設けられ、これら少なくとも三層が、吸収型偏光フィルム２１／反射型偏光フィルム２２／保護層２３の順に積層一体化されたものである。この保護層２３は、分子中に少なくとも３個のアクリロイル基を有する分子量３００〜２，０００の化合物を含有する樹脂組成物に活性光線を照射して形成される。
【００１６】
保護層２３は、図１の（ａ）に示す形態では、反射型偏光フィルム２２の吸収型偏光フィルムが積層された面とは反対側の面に直接形成されている。一方、図１の（ｂ）に示す形態では、この保護層２３は、光学的に透明なフィルム、例えば、面内位相差値が３０ｎｍ以下である無色透明なフィルム２４の上に形成され、その状態で、反射型偏光フィルム２２の吸収型偏光フィルム２１が積層された面とは反対側の面に、その無色透明なフィルム２４側で積層され、一体化されている。
【００１７】
保護層２３の厚みは、３〜２０μｍ程度であるのが好ましい。保護層の厚みが３μｍよりも薄いと、保護層の効果が十分に出ないおそれがある。一方、保護層の厚みが２０μｍを超えると、硬化収縮によるカールの影響が強くなり、作業性を悪化させるおそれがある。
【００１８】
一般に耐擦傷性に劣るフィルムには、光硬化性樹脂組成物が活性光線により光反応を起こして形成される保護層を設け、その耐擦傷性を改良することが多い。光硬化性樹脂組成物に配合される光硬化性化合物における光反応性官能基には、ラジカル重合系として、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基などがある。また、光カチオン反応系として、エポキシ基などがある。これらのうち、メタクリロイル基やアリル基は、反応速度が遅いため、作業効率に難点がある。一方、光カチオン系は湿度の影響を受けるため、作業環境の制御に労力を要する。
【００１９】
そこで本発明では、反応速度が速く、作業環境の影響を受けにくい、アクリロイル基を有する化合物を光硬化性化合物とする。ただ、アクリロイル基はラジカル重合系であるため、空気中の酸素による重合阻害効果を受ける。すなわち、選択した化合物によっては、表面が硬化せずにベトツキ感がでたり、仮に硬化しても架橋が不十分であったりするため、耐擦傷性試験において、表面が削り取られることがある。これらを防ぐには、３官能以上のアクリレート化合物を使用することが有効である。
【００２０】
さらに、本発明で使用する樹脂組成物は、皮膜の平滑性を向上させるため、溶剤で希釈することを可能とする。その場合、分子量が小さすぎると、熱乾燥工程において、光硬化性化合物が揮発してしまうおそれがある。また、分子量が小さすぎると、保護層が脆くなり、カット時にクラックが発生するおそれもある。一方で、分子量が大きすぎると官能基密度が低下するため、結果的に架橋密度が低下し、十分な硬度が得られなくなる。すなわち、十分な耐擦傷性を発現するためには、例えば、ＪＩＳＫ５６００−５−４に準拠して、荷重を５００ｇとしたときの鉛筆硬度で少なくともＦ以上の値が必要であり、そして表面硬度が高ければ高いほど好ましい。そこで光硬化性化合物として、分子量が３００〜２，０００のものを用いる。
【００２１】
樹脂組成物に用いる光硬化性化合物は、３官能以上のアクリレート化合物であれば特に限定されず、公知の化合物を使用することができる。その例としては、トリメチロールプロパンやジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールやジペンタエリスリトールのような、分子中に水酸基を３個以上有する化合物を直接、又はエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド、エピクロルヒドリンなどを介して、アクリル酸エステル化した化合物が挙げられる。
【００２２】
また、分子中に水酸基を３個以上有する化合物に、トリレンジイソシアネートやヘキサメチレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソシアネートのような分子中にイソシアナート基を２個以上有する化合物と、ヒドロキシエチルアクリレートやヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレートのような分子中に水酸基を１個とアクリロイル基を１個以上有する化合物とを、順にウレタン結合させることにより合成されるウレタンアクリレート化合物や、分子中に水酸基を１個とアクリロイル基を２個以上有する化合物に、イソシアナート基を２個以上有する化合物を反応させ、ウレタン結合が形成されたウレタンアクリレート化合物を使用することもできる。
【００２３】
さらには、分子中に水酸基を３個以上有する化合物に、分子中にイソシアナート基を２個有する化合物が付加したアダクト型の３官能以上のイソシアネート化合物や、分子中にイソシアナート基を２個有する化合物３分子がそれぞれの片末端イソシアナート基の部分で水和・脱炭酸して形成される三量体であるビュレット型の３官能イソシアネート化合物、分子中にイソシアナート基を２個有する化合物３分子がそれぞれの片末端イソシアナート基の部分でイソシアヌレート環を形成したイソシアヌレート型の３官能イソシアネート化合物のような多官能イソシアネート化合物と、分子中に水酸基を１個とアクリロイル基を１個以上有する化合物とから、ウレタン結合を形成して合成されるウレタンアクリレート化合物も使用できる。
【００２４】
一般に、これら分子中に３個以上のアクリロイル基を有する化合物は、硬化時の収縮量が大きく、また反応熱も高い。したがって、これらの化合物のみで樹脂組成物を構成した場合、硬化反応中の熱でフィルムがダメージを負ったり、硬化後のカールが強くなったりして、その後の作業性に障害となるおそれがある。一方、これらの化合物の配合比が少ないと、３個以上アクリロイル基を有することによる効果が十分に出ない。そこで、分子中に少なくとも３個のアクリロイル基を有する化合物は、樹脂組成物の固形分（溶剤は除くが、非光硬化性化合物は含む）１００重量部を基準に、２０〜１００重量部の範囲で使用できるが、好ましくは３０〜９０重量部である。
【００２５】
樹脂組成物に配合することができる他の成分として、まず、他の光硬化性化合物を挙げることができる。例えば、分子中に２個以下のアクリロイル基を有する化合物、メタクリロイル基やアリル基を有する化合物、例えばエポキシ基を有する光カチオン反応性の化合物などである。これら他の光硬化性化合物は特に限定されず、公知の化合物を使用することができる。
【００２６】
分子中に２個以下のアクリロイル基を有する化合物のうち、単官能のアクリロイル化合物としては、アクリル酸のほか、ヒドロキシエチルアクリレートやヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレートのような水酸基を有するアクリレート、ラウリルアクリレートやステアリルアクリレート、イソアミルアクリレートのようなアルキルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレートなどが挙げられる。さらに、アクリロイル基を有する化合物は、ジオールから容易に合成でき、例えば、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、トリエチレングリコールやテトラエチレングリコールのようなポリエチレングリコール、トリプロピレングリコールやテトラプロピレングリコールのようなポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのジオールから、片末端にメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、フェノキシなどの変性を行った後、他末端に直接アクリル酸をエステル化させた化合物や、ジイソシアネートを用いて水酸基を有するアクリレートとウレタン結合させることにより得られる化合物などを使用することもできる。また、２官能のアクリロイル化合物は、これらのジオールの両末端にアクリロイル基を導入することで得ることができる。
【００２７】
他の、メタクリロイル基、アリル基又はエポキシ基を有する化合物も、アクリロイル基を有する化合物と同様に、例えば、既出のアクリレートのアクリロイル基を所望とする官能基に置き換えたものを使用することができる。
【００２８】
樹脂組成物に配合する他の成分として、光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤は、使用する活性光線の種類に合わせて選択されるが、通常用いられる活性光線は紫外線であるため、紫外域で十分な量子収率を持ち、ラジカルを発生するものが好ましい。例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが挙げられる。これら光重合開始剤の配合量は、通常、樹脂組成物の固形分１００重量部あたり０．５〜１０重量部である。
【００２９】
樹脂組成物には、熱可塑性ポリマーを配合してもよい。熱可塑性ポリマーは、光硬化性化合物の硬化収縮や反応熱量を抑制させる目的で、また保護層に可撓性を付与する目的で、配合される。熱可塑性ポリマーは特に限定されず、公知の各種樹脂が使用できる。例えば、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエステル系樹脂、ノルボルネン又はその誘導体をモノマーとする重合体のような環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリレート系樹脂（アクリル系樹脂とも言われる）、ポリメタクリレート系樹脂（メタクリル系樹脂とも言われる）などの合成高分子、さらには、二酢酸セルロースや三酢酸セルロースのようなセルロース系樹脂などの天然高分子が使用できる。合成高分子はもちろん、モノマー１種の単独重合体であることができるほか、上記の各樹脂を構成するモノマーの２種又はそれ以上を共重合してなる共重合体であってもよい。その配合比は、所望とする特性に合わせて決められるが、樹脂組成物の固形分１００重量部中、１〜５０重量部の範囲が好ましい。
【００３０】
樹脂組成物には、粒子を配合してもよい。この場合、粒子の粒経は、通常１０ｎｍ〜２０μｍの範囲である。この粒子は、全てが保護層中に埋没してもよいし、一部が保護層から突出してもよい。すなわち、粒子を配合した状態でも、保護層が変わらずに平滑な面状態を有してもよいし、粒子を配合することにより、保護層に粗面が形成されてもよい。この粒子は、先述の熱可塑性ポリマーと同様に、光硬化性化合物の硬化収縮や反応熱量を抑制させる目的で、また保護層に可撓性を付与する目的で配合することができるし、滑剤として配合することもできる。すなわち、保護層が完全に平滑な面になると、例えば、フィルム状に形成され、巻き取られるときに、ブロッキングと呼ばれる現象が生じ、均一にロールとして巻き取れなくなる場合がある。また、偏光光源装置に使用した際に、突起により光源装置の部材との接触面積を低減し、よって、傷付きをさらに発生しにくくする効果が期待できる。
【００３１】
粒子の材質は特に限定されず、公知の材質のものが使用できる。無機物としては、例えば、シリカ、酸化チタン、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、タルク、マイカ、ベントナイト、ゼオライトなどが挙げられる。有機物としては、例えば、シリコーンや先述の熱可塑性ポリマーからなる粒子が挙げられ、また、熱可塑性ポリマーとして例示した樹脂が部分的に架橋した架橋ポリマーであってもよい。
【００３２】
粒子の形状は特に限定されず、球状であっても、不定形状であってもよいが、粒子による散乱特性を利用する場合には、球状粒子を使用することが好ましい。また、粒子の周囲には、樹脂との接着性を上げるため、表面修飾がされていてもよい。粒子の配合比は、所望とする特性に合わせて適宜決められるが、通常は、樹脂組成物の固形分１００重量部中、１〜５０重量部程度である。
【００３３】
樹脂組成物には、積層偏光フィルムに帯電防止性能を付与するために、帯電防止剤を配合してもよい。帯電防止剤は特に限定されず、公知のものを使用することができる。例えば、アシロイルアミドプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムナイトレート、アシロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウムサルフェート、セチルモルホリニウムメトサルフェートのような陽イオン系界面活性剤や、直鎖アルキルリン酸カリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸カリウム塩、アルカンスルフォン酸塩のような陰イオン系界面活性剤、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−Ｎ−アルキルアミン、その脂肪酸エステル誘導体、多価アルコール脂肪酸部分エステル類のような非イオン系界面活性剤などを使用することができる。これらの帯電防止剤の配合比は、所望とする特性に合わせて適宜決められるが、樹脂組成物の固形分１００重量部に対し、通常０．１〜１０重量部程度である。
【００３４】
樹脂組成物には、高分子に通常使用されている公知の高分子添加剤を配合することもできる。例えば、フェノール系やアミン系の一次酸化防止剤、イオウ系の二次酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）、ベンゾフェノン系やベンゾトリアゾール系やベンゾエート系の紫外線吸収剤、シリコーン系やフッ素系やアクリルオリゴマー系の平滑剤（レベリング剤）などが挙げられる。
【００３５】
さらに、必要に応じて、樹脂組成物を溶剤で希釈してもよい。溶剤は、樹脂組成物の溶解性により、適宜選択される。一般に用いられる溶剤としては、ｎ−ヘキサンやシクロヘキサンのような脂肪族炭化水素類、トルエンやキシレンのような芳香族炭化水素類、メタノールやエタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールのようなアルコール類、アセトン、ブタノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン類、酢酸メチルや酢酸エチル、酢酸ブチルのようなエステル類、メチルセロソルブやエチルセロソルブ、ブチルセロソルブのようなセロソルブ類、塩化メチレンやクロロホルムのようなハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。溶剤の配合割合は、成膜性等の加工上の目的による粘度調整などの観点から、適宜決定される。
【００３６】
本発明では、以上説明した樹脂組成物を反射型偏光フィルムの表面に直接適用するか、あるいは光学的に透明なフィルム、例えば面内位相差値が３０ｎｍ以下の無色透明なフィルム上に適用し、そこに活性光線を照射して硬化させ、保護層とする。光学的に透明なフィルム上に保護層を形成した場合は、そのフィルムを反射型偏光フィルムに貼合する。かかる保護層の形成は、樹脂組成物をフィルム上に塗工し、必要に応じて乾燥工程により溶剤を揮発除去させたうえで、活性光線を照射して、樹脂組成物を硬化させればよい。
【００３７】
樹脂組成物をフィルム上に塗工する方法は特に限定されず、公知の方法を使用することができる。例えば、ダイコーターやコンマロールコーター、ブレードコーター、（リバース）ロールコーター、（マイクロ）グラビアコーターなどを用いて塗工すればよい。必要に応じて実施される乾燥工程も、公知の方法が利用でき、熱乾燥炉を用いる方法が一般的である。
【００３８】
樹脂組成物を光硬化させるために使用される活性光線も特に限定されず、紫外線、可視光線、電子線などを使用できるが、紫外線の利用が簡便である。本発明においては、公知の紫外線照射装置を利用して光硬化をさせることができる。紫外線を発するランプとしては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどがあるが、低圧水銀ランプは一般的に出力が弱いため、高圧水銀ランプやメタルハライドランプを使用するのが好ましい。
【００３９】
本発明において使用する吸収型偏光フィルムとは、特定振動方向の直線偏光を透過し、それと直交する方向の直線偏光を吸収するものである。吸収型偏光フィルムの偏光透過軸とは、特定振動方向の直線偏光がその偏光フィルムの垂直方向から入射したときに、透過率が最大となる方向をいう。
【００４０】
このような吸収型偏光フィルムとしては、例えば、公知のヨウ素系偏光フィルムや染料系偏光フィルムが使用できる。ヨウ素系偏光フィルムとは、延伸したポリビニルアルコールフィルムに二色性色素としてヨウ素錯体が吸着された偏光子を母体とするフィルムであり、染料系偏光フィルムとは、延伸したポリビニルアルコールフィルムに二色性色素として二色性染料が吸着された偏光子を母体とするフィルムである。これらの吸収型偏光フィルムは、耐久性向上のため、その片面又は両面を高分子フィルムで被覆したものが好ましい。保護のために被覆する高分子の材質としては、二酢酸セルロースや三酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィン系樹脂などが使用できる。
【００４１】
吸収型偏光フィルムの厚みは特に限定されないが、液晶表示素子などに本発明の積層偏光フィルムを使用する場合には、吸収型偏光フィルムは薄いほうが好ましい。具体的には１ｍｍ以下、さらには０．２ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００４２】
本発明において使用する反射型偏光フィルムとは、ある種の偏光光を透過し、それと反対の性質を有する偏光光を反射するものである。反射型偏光フィルムには、直線偏光に対して偏光分離機能を有する反射型直線偏光フィルムと、円偏光に対して偏光分離機能を有する反射型円偏光フィルムとがある。
【００４３】
反射型直線偏光フィルムは、特定振動方向の直線偏光を透過し、それと直交する振動方向の直線偏光を反射するものである。反射型直線偏光フィルムの偏光透過軸とは、特定振動方向の直線偏光がこの偏光フィルムの垂直方向から入射したときに、透過率が最大となる方向をいい、偏光反射軸とは、それと直交する方向をいう。
【００４４】
一方、反射型円偏光フィルムは、ある回転方向の円偏光を透過し、それと逆の方向に回転する円偏光を反射するものである。本発明において反射型円偏光フィルムを使用する場合には、１／４波長位相差フィルムを積層することで、透過光線が円偏光から直線偏光に変換されてから吸収型偏光フィルムに到達するようにするのが好ましい。
【００４５】
反射型直線偏光フィルムとしては、例えば、ブリュースター角による偏光成分の反射率の差を利用した反射型偏光フィルム（例えば、特表平６−５０８４４９号公報に記載のもの）、微細な金属線状パターンを施工した反射型偏光フィルム（例えば、特開平２−３０８１０６号公報に記載のもの）、少なくとも２種の高分子フィルムが積層され、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光フィルム（例えば、特表平９−５０６８３７号公報に記載のものであり、市販品の例としては、ＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ社（３Ｍ社）製の商品名“ＤＢＥＦ” などがあり、この“ＤＢＥＦ”は、日本では住友スリーエム株式会社から入手できる）、高分子フィルム中に少なくとも２種の高分子で形成される海島構造を有し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光フィルム（例えば、米国特許第５，８２５，５４３号明細書に記載のものであり、市販品の例としては、上記３Ｍ社製の商品名“ＤＲＰＦ”などがあり、この“ＤＲＰＦ”も、日本では住友スリーエム株式会社から入手できる）、高分子フィルム中に粒子が分散しており、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型偏光フィルム（例えば、特表平１１−５０９０１４号公報に記載のもの）、高分子フィルム中に無機粒子が分散しており、粒子のサイズによる散乱能差に基づく反射率の異方性を利用する反射型偏光フィルム（例えば、特開平９−２９７２０４号公報に記載のもの）などが挙げられる。
【００４６】
一方、反射型円偏光フィルムとしては、例えば、コレステリック液晶の選択反射特性を利用した反射型偏光フィルム（例えば、特開平３−４５９０６号公報に記載のものであり、市販品の例としては、メルク（Ｍｅｒｃｋ）社製の商品名“Ｔｒａｎｓｍａｘ”や日東電工株式会社製の商品名“ニポックス”などがある）などが挙げられる。
【００４７】
反射型偏光フィルムの厚みは特に限定されないが、液晶表示素子などに本発明の積層偏光フィルムを使用する場合には、反射型偏光フィルムも薄いほうが好ましい。具体的には１ｍｍ以下、さらに０．２ｍｍ以下であるのが好ましい。そこで、少なくとも２種の高分子フィルムを積層した、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型直線偏光フィルム、高分子フィルム中に少なくとも２種の高分子で構成される海島構造を有し、屈折率異方性による反射率の異方性を利用する反射型直線偏光フィルム、また、コレステリック液晶による選択反射特性を利用した反射型円偏光フィルムは、本発明による積層偏光フィルムの厚みを薄くするために特に好ましい。
【００４８】
本発明において、保護層を形成するために必要に応じて使用される面内位相差値が３０ｎｍ以下の無色透明なフィルムの材質も特に限定されず、例えば、先述の熱可塑性ポリマーとして例示したものを使用できる。面内位相差値を３０ｎｍ以下とするためには、Ａ）面内位相差の発現しにくい材質を使用する、Ｂ）キャスト法などにより製膜時に応力をかけない、Ｃ）製膜後にアニール処理を施して応力を緩和させる、などの方法によりフィルム化すればよい。面内位相差の発現しにくい材質としては、二酢酸セルロースや三酢酸セルロース、環状オレフィン系樹脂などが挙げられる。
【００４９】
積層一体化する際に、必要に応じて使用される接着剤は、無色透明であれば特に限定されない。例えば、エチレン／酸酸ビニル共重合体等のホットメルト接着剤や、ポリビニルアルコール系樹脂が水に溶解した水系接着剤、ポリアクリレート系樹脂やポリエステル系樹脂が溶剤に溶解した溶剤系接着剤、アクリロイル基を有する化合物を主成分とする光硬化型接着剤、エポキシ化合物とアミン等の硬化反応による二液反応型接着剤、シアノアクリレート等の湿気硬化型接着剤などを使用することができる。
【００５０】
また、感圧接着剤は好ましい接着剤の一つである。感圧接着剤とは、押さえるだけで他物質の表面に接着し、これを被接着面から引き剥がすときには、被接着物に強度さえあればほとんど痕跡を残さずに除去できる粘弾性体であって、粘着剤とも呼ばれるものである。感圧接着剤としては、アクリル系感圧接着剤、塩化ビニル系感圧接着剤、合成ゴム系感圧接着剤、天然ゴム系感圧接着剤、シリコーン系感圧接着剤などが使用できる。
【００５１】
これらの接着剤の中でも、アクリル系感圧接着剤は、ハンドリング性や耐久性の点から、好ましい接着剤の一つである。アクリル系感圧接着剤は、粘着性を与える低ガラス転移温度の主モノマー成分、接着性や凝集力を与える高ガラス転移温度のコモノマー成分、及び架橋や接着性改良のための官能基含有モノマー成分を主とする共重合体よりなる。主モノマー成分としては、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジルのようなアクリル酸アルキルエステルや、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジルのようなメタクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。コモノマー成分としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどが挙げられる。官能基含有モノマー成分としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸のようなカルボキシル基含有モノマーや、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミドのようなヒドロキシル基含有モノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。
【００５２】
感圧接着剤は、架橋型のものが好ましい。この場合、例えば、エポキシ系化合物、イソシアナート化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩、アミン化合物、ヒドラジン化合物、アルデヒド系化合物のような各種架橋剤を添加して架橋させる方法、放射線を照射して架橋させる方法などが適用でき、これらは、官能基の種類に応じて適宜選択される。さらに、感圧接着剤を構成する主ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは６０万〜２００万程度であり、より好ましくは８０万〜１８０万である。重量平均分子量が６０万未満であると、後述する可塑剤の添加量が多い場合に、感圧接着剤の被接着物への密着性や耐久性が低下する。また、重量平均分子量が２００万を越えると、特に可塑剤の量が少ない場合に、感圧接着剤の弾性が高くなって柔軟性が低下し、被接着物が収縮応力を発生する場合には、それを吸収、緩和することができなくなる。
【００５３】
感圧接着剤には可塑剤を配合するのが好ましい。可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、リン酸トリエステル、グリコールエステルのようなエステル類や、プロセスオイル、液状ポリエーテル、液状ポリテルペン、その他の液状樹脂などが挙げられ、これらのうちの１種を単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。さらに感圧接着剤には、必要に応じて例えば、紫外線吸収剤や光安定剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合することもできる。
【００５４】
本発明の積層偏光フィルムは、先に説明した図１に示すとおり、吸収型偏光フィルム２１、反射型偏光フィルム２２及び保護層２３がこの順に積層一体化されてなるものである。この際、吸収型偏光フィルム２１と反射型偏光フィルム２２の偏光透過軸は、略平行にするのが一般的であるが、半透過半反射性能を付与するために、軸をずらして積層してもよい。ここでいう「略平行」とは、平行、すなわち両者の偏光透過軸のなす角度が０°であるのが最も好ましいが、±５°程度までであれば許容されることを意味する。
【００５５】
そして保護層２３の反射型偏光フィルム２２と反対側の面には、ｉ）帯電防止層、ｉｉ）半透過半反射性層、ｉｉｉ）反射防止層のいずれか１又は複数の付加機能層を設けることもできる。複数の付加機能層を設ける場合の例としては、帯電防止層と半透過半反射性層の組合せ、帯電防止層と反射防止層の組合せを挙げることができる。さらに、その外側に、ｉｖ）防汚層を積層してもよい。このように他の機能層を設ける場合の例を、図２に断面模式図で示す。図２の（ａ）に示す例は、吸収型偏光フィルム２１と反射型偏光フィルム２２と保護層２３がこの順に積層され、その保護層２３の外側に帯電防止層２５が積層されたものである。また、図２の（ｂ）に示す例は、同図（ａ）の層構成に加えて、帯電防止層２５のさらに外側に、防汚層２６を積層したものである。図２では、帯電防止層２５を例に取り、その構成を示したが、帯電防止層の位置に半透過半反射性層又は反射防止層を配置する場合も、同様の構成を使用することができる。また図２には、保護層２３が反射型偏光フィルム２２に直接形成された場合の例を示したが、この図における保護層２３を、図１の（ｂ）に示した無色透明なフィルム２４／保護層２３の積層物に置き換えた場合にも、同様に付加機能層を設けることができることは、以上の説明から容易に理解できるであろう。
【００５６】
帯電防止層には、先述の帯電防止剤が使用できるほか、モノ長鎖アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジ長鎖アルキルジメチルアンモニウム塩、トリ長鎖アルキルメチルアンモニウム塩、モノアシロイルアミドアルキルトリメチルアンモニウム塩、トリアルキル−２−ヒドロキシエチルアンモニウム塩のような陽イオン系界面活性剤や、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルキルスルフォン酸ナトリウム、α−オレフィンスルフォン酸ナトリウム、モノアルキルリン酸エステルナトリウム、高級アルコール硫酸エステルナトリウム塩のような陰イオン系界面活性剤、アルキルアミノカルボン酸塩、カルボキシベタイン、アルキルベタイン、スルフォベタイン、フォスフォベタインのような両性イオン系界面活性剤などを塗布することで、得ることができる。
【００５７】
半透過半反射性層とは、入射する光の一部を透過し、一部を反射する層を意味する。通常、半透過半反射層の透過率は５〜９０％であり、反射率は１０〜９５％であって、透過率と反射率の和は１００％を超えることはない。この透過／反射性能は、入射する光の偏光状態に依存してもよいし、依存しなくてもよい。透過率と反射率のバランスは、所望とする特性に応じて、適宜設定される。
【００５８】
半透過半反射層の例としては、銀やアルミニウムなどからなる金属薄膜、無機酸化物や無機硫化物、無機フッ化物などからなる無機化合物薄膜が挙げられる。半透過半反射層となりうる無機酸化物として、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化インジウム−錫、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどを挙げることができ、無機硫化物として、硫化亜鉛、硫化アンチモンなどを挙げることができ、無機フッ化物として、フッ化アルミニウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化セリウム、フッ化ランタン、フッ化鉛、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ニオブ、フッ化サマリウム、フッ化ナトリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化イットリウムなどを挙げることができる。
【００５９】
半透過半反射層は、積層偏光フィルムを構成する保護層、反射型偏光フィルム及び吸収型偏光フィルムのいずれか１又は複数に直接形成されていてもよいし、別途、熱可塑性ポリマーからなる面内位相差値が３０ｎｍ以下のフィルム上に半透過半反射層を形成し、それを積層偏光フィルムのいずれかの位置に積層してもよい。また、半透過半反射層として、感圧接着剤中に、鱗片状のパールマイカが、面に対して平行に配向するように分散されてなる拡散反射性感圧接着剤を使用することもできる。
【００６０】
反射防止層は、界面における反射を抑え、光線透過率を向上させる層である。反射防止層には、公知の層構成を使用することができる。最も単純な反射防止層として、基材よりも屈折率の小さい物質を１／４波長の光学膜厚で積層したものがある。本発明の積層偏光フィルムでは、保護層が基材となる。フッ素やケイ素を含まないアクリレート化合物の硬化皮膜は、一般に屈折率が１．５０〜１．６０の間にあるので、例えば、屈折率１．４６の酸化ケイ素や、屈折率１．３８のフッ化マグネシウムを、１／４波長光学膜厚で形成させることで、反射防止層を設けることができる。公知の反射防止層は、２〜１０層からなる多層構造であり、それらも所望とする性能に合わせて選択することができる。
【００６１】
防汚層は、例えば、指紋等の油脂の付着を抑え、また、油脂が付着したときの拭き取り性を高めるための層である。その特性を評価する指標として、例えば、純水に対する接触角を挙げることができ、９０°以上、さらには１００°以上であるものが好ましい。
【００６２】
防汚層の材質は特に限定されず、公知の材質を使用することができる。なかでも、有機ケイ素系化合物やフッ素系化合物からなる層は簡便に使用できる。具体的には、パーフルオロシラン、フルオロカーボン、フルオロアルキル基又はフルオロシクロアルキル基を有する有機ケイ素化合物、含フッ素エポキシ重合体、エポキシ基含有フルオロシリコン重合体、含フッ素アクリル酸エステル、含フッ素メタクリル酸エステル、含フッ素フマル酸ジエステル、含フッ素不飽和二塩基酸ジエステル、末端シラノールの有機ポリシロキサン、フルオロアルキルアシル基含有のポリシロキサン、パーフルオロアルキルアクリレート若しくはパーフルオロアルキルメタクリレートとアルコキシシラン基を有する単量体との共重合体、長鎖のフルオロアルキル基を有するアクリレート若しくはメタクリレートとシリコン含有の重合性不飽和単量体との共重合体、長鎖のパーフルオロアルキル基若しくはパーフルオロアルキルエーテル基を有する有機シラザンの共重合体、フッ素系界面活性剤を含有する化合物などで形成される層が挙げられる。
【００６３】
防汚層の厚みは、通常５０ｎｍ以下である。防汚層を形成させる方法も特に限定されず、防汚層に使用される材質に合わせて、公知の方法を使用することができる。例えば、蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法のような物理気相堆積法、化学気相堆積法（ＣＶＤ：ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマ重合法のような真空プロセス、マイクログラビア法やスクリーンコート法、ディップコート法のようなウェットプロセスなど、通常のコーティング法により形成することができる。
【００６４】
本発明の積層偏光フィルムには、いずれかの位置に光学補償フィルムをさらに積層してもよい。光学補償フィルムとは、液晶表示装置において、色補正又は視野角拡大等の画質を向上させるために使用されるフィルムである。例えば、ポリカーボネート系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、又は二酢酸セルロースや三酢酸セルロースのようなセルロース系樹脂を、一軸又は二軸に延伸してなる位相差フィルム（例えば、住友化学工業株式会社製の商品名“スミカライト”）や、三酢酸セルロース上に液晶性化合物を配向させた位相差フィルム（例えば、富士写真フィルム株式会社製の商品名“ＷＶフィルム”や、新日本石油株式会社製の商品名“ＬＣフィルム”や“ＮＨフィルム”）などを挙げることができる。
【００６５】
本発明の積層偏光フィルムには、いずれかの位置に拡散層をさらに積層してもよい。拡散層とは、層内部に屈折率の不均一構造を持ち、それによって光線を散乱する特性を有する層である。本発明においては、保護層に粒子を入れることにより、拡散の効果を付与することもできるが、例えば、保護層は平滑面にする必要があるとともに、積層偏光フィルムには拡散性を付与する必要がある場合に、別途、拡散層を積層することは有効である。拡散層には公知のものが使用でき、例えば、熱可塑性ポリマー皮膜中に粒子が分散されてなるもの、光硬化性化合物からなる樹脂組成物の硬化皮膜中に粒子が分散されてなるもの、感圧接着剤中に粒子が分散されてなるものなどが挙げられる。他の例としては、２種以上の屈折率が異なる光硬化性化合物又は熱硬化性化合物から形成される屈折率変調型光散乱フィルムを挙げることができる。
【００６６】
本発明の積層偏光フィルムは、光源装置と組み合わせて偏光光源装置とすることができる。この場合の例を図３に断面模式図で示す。この例では、側面に光源５１を配し、背面に反射フィルム５３を配した導光板５２よりなる光源装置６１の前面（出射光側）に、図１の（ａ）に示したのと同じ層構成の積層偏光フィルム１０を配置することにより、偏光光源装置６２が構成されている。なお、図３のように、光源５１の周りには反射鏡５４を設置することが好ましい。また、積層偏光フィルム１０と導光板５２の間に、拡散シート５５又は／及びレンズシート５６を挿入してもよい。
【００６７】
導光板は、無色透明なプラスチックからなるものであり、通常、ポリメチルメタクリレート系樹脂や環状ポリオレフィン系樹脂を、板状に成形したものが用いられる。今日、導光板の形状は、液晶表示装置の視野角特性に合わせて、多種多様なものが使用されている。本発明に用いる導光板の形状は特に制限されず、公知の偏光光源装置や液晶表示装置に採用されているものが使用できる。その形状の基本的な例を、図４に断面模式図で示す。図４の（ａ）に示す導光板５２は、前面（出射光面）と背面（反射フィルム側の面）とが平行な直方体である。ここでは、導光板の一側面に光源５１を配置する例を示したが、このような直方体形状からなる導光板の場合には、向かい合う二つの側面に光源を配置することもある。図４の（ｂ）及び（ｃ）に示す導光板５２は、側面から見て、光源側が最も厚肉で、そこから離れるほど厚みが薄くなる、いわゆる楔状のものである。そして、その楔状の底面は、図４の（ｂ）のように直線状でもよいし、図４の（ｃ）のように膨らみを帯びた形状でもよい。いずれの形状であっても、光源５１の導光板と反対側は、反射鏡５４で覆うのが好ましい。また、導光板５２の背面には、必要に応じて、導光板内を伝播する光の反射方向を変化させ、導光板の前面から出射させるための公知の各種処理、例えば、拡散反射を利用する白色ドット印刷や、溝状又はドット状の窪み又は突起などを施すこともできる。
【００６８】
偏光光源装置に用いられる光源５１は特に限定されず、公知の偏光光源装置や液晶表示装置に採用されているものが使用できる。例えば、冷陰極管や、白色又は有色の発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネッセンス・ランプ（ＥＬランプ）などを使用することができる。
【００６９】
反射フィルム５３も特に限定されず、公知の偏光光源装置や液晶表示装置に採用されているものが使用できる。具体的には例えば、内部に空洞を形成した白色プラスチックシート、酸化チタンや亜鉛華の如き白色顔料を表面に塗布したプラスチックシート、屈折率の異なる少なくとも２種のプラスチックフィルムを積層してなる多層プラスチックシート、アルミニウムや銀の如き金属からなるシート（特に、これら金属の薄膜が表面に形成されたプラスチックシート）などが挙げられる。これらのシートは、鏡面加工されたもの、粗面加工されたもののいずれも使用可能である。反射フィルム５３を構成するプラスチックシートの材質も特に限定されず、例えば、熱可塑性ポリマーの説明において例示した材質のものを使用することができる。
【００７０】
必要に応じて使用される拡散シート５５も特に限定されず、公知の偏光光源装置や液晶表示装置に採用されているものが使用できる。具体的には例えば、ｉ）熱可塑性ポリマーに粒子を練り込んでシート状に成形したもの、ｉｉ）熱可塑性ポリマーからなるシートに微細な凹凸を有するロールを熱圧着し、凹凸形状を形成させたもの、ｉｉｉ）熱可塑性ポリマーからなるシートの片面又は両面に粒子が分散した樹脂組成物を塗布し、粒子の部分を皮膜から突出させ、及び／又は、皮膜内部に粒子と樹脂分との屈折率差を生じさせたもの、などが挙げられる。これらは、例えば、株式会社きもと製の商品名“ライトアップ”シリーズや、恵和株式会社製の商品名“オパルス”シリーズなどを使用することができる。
【００７１】
さらに、必要に応じて使用されるレンズシート５６も特に限定されず、公知の偏光光源装置や液晶表示装置に採用されているものが使用できる。具体的には例えば、プリズム形状からなり、通称“プリズムシート”として販売されている、前記３Ｍ社製の商品名“ＢＥＦ ”（日本では住友スリーエム株式会社から入手できる）や、三菱レイヨン株式会社製の商品名“ダイヤアート”などが挙げられる。
【００７２】
図３に示すような偏光光源装置６２は、さらに液晶セルと組み合わせて、液晶表示装置とすることができる。この場合の例を図５に断面模式図で示す。この例では、図３に示したのと同じ偏光光源装置６２の前面に液晶セル３０を配置し、さらにその前面に吸収型偏光フィルム４１を積層して、液晶表示装置６３が構成されている。図５における偏光光源装置６２の構成は、図３と同じなので、それを構成する各部材の説明は、ここでは省略する。
【００７３】
液晶表示装置に用いる液晶セル３０は、透過光量をスイッチングするために、液晶を２枚の基板の間に封入し、電圧印加により液晶の配向状態を変化させる機能を有する装置である。２枚の基板のそれぞれ内側には、背面側透明電極３１及び前面側透明電極３２が配置され、それらの間に液晶層３３が挟持されている。図示は省略するが、液晶セル３０はこのほか、液晶層３３を配向させるための配向膜、カラー表示であればカラーフィルター層なども有している。本発明において、液晶セル３０を構成する液晶の種類やその駆動方式は特に限定されず、公知のツイステッドネマティック（ＴＮ）液晶やスーパーツイステッドネマティック（ＳＴＮ）液晶などが使用でき、また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）駆動方式、垂直配向（ＶＡ）方式、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ駆動方式、光学補償ベンド（ＯＣＢ）など、偏光を用いて表示を行うあらゆる方式に本発明を適用することができる。
【００７４】
前面側吸収型偏光フィルム４１については、先に本発明の積層偏光フィルムを構成する吸収型偏光フィルムの例として説明したのと同様のものを用いることができる。
【００７５】
さらに、液晶セル３０と前面側吸収型偏光フィルム４１との間には、必要に応じて、光学補償フィルムを１枚又は複数枚挿入してもよい。この場合、光学補償フィルムの光学特性は、液晶セルに使用されている液晶の特性に合わせて選定される。この場合の光学補償フィルムは、空気層の介在による光のロスを防ぐために、隣接するフィルム、層又は液晶セルと、感圧接着剤により積層一体化されていることが望ましい。また、液晶セル３０と前面側吸収型偏光フィルム４１との間に光拡散層を積層してもよく、この場合は、先に積層偏光フィルムを構成する光拡散層の例として説明したのと同様のものを用いることができる。光学補償フィルムと光拡散層の両者を配置することもできる。液晶表示装置を構成する各部材、特に、積層偏光フィルム１０から前面側吸収型偏光フィルム４１に至るまでの各部材は、隣り合う少なくとも一対が感圧接着剤により密着積層されているのが好ましく、さらには、隣り合うすべての部材同士が感圧接着剤により密着積層されているのが一層好ましい。
【００７６】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明の具体的な実施の形態を示すが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。例中で使用したフィルム及び各種材料は次のとおりである。
【００７７】
（１）吸収型偏光フィルム
商品名“スミカランＳＲＷ８６２Ａ”：住友化学工業株式会社が販売するポリビニルアルコール／ヨウ素系吸収型偏光フィルム。なお以下では、この商品名のうち、“スミカラン”を省略して表示する。
【００７８】
（２）反射型偏光フィルム
商品名“ＤＢＥＦ”：住友スリーエム株式会社が販売する多層積層フィルムからなる輝度向上フィルム。このフィルムは、ある方向の直線偏光を透過し、それと直交する方向の直線偏光を透過する。
【００７９】
（３）光硬化性化合物
・商品名“ライトアクリレートＰＥ−４Ａ”：共栄社化学株式会社が販売するペンタエリスリトールテトラアクリレート。これは、１分子中にアクリロイル基を４個有する４官能化合物であり、分子量は３５２である。
・商品名“ライトアクリレートＤＰＥ−６Ａ ”：共栄社化学株式会社が販売するジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。これは、１分子中にアクリロイル基を６個有する６官能化合物であり、分子量は５７９である。
・商品名“ウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｈ”：共栄社化学株式会社が販売するペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー。これは、１分子中にアクリロイル基を６個有する６官能化合物であり、分子量は７６５である。
・商品名“ライトアクリレートＮＰ−Ａ ”：共栄社化学株式会社が販売するネオペンチルグリコールジアクリレート。これは、分子中にアクリロイル基を２個有する２官能化合物であり、分子量は２１２である。
【００８０】
なお、以下では、これらの商品名のうち、冠称の“ライトアクリレート”又は“ウレタンアクリレート”を省略して表示する。
【００８１】
（４）光重合開始剤
商品名“ダロキュア１１７３ ”：チバ・スペシャルティー・ケミカルズ株式会社が販売する２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン。
【００８２】
（５）熱可塑性ポリマー
商品名“Ｍ−２０００”：綜研化学株式会社が販売するポリアクリレート系樹脂であり、トルエンに、固形分濃度１０±１重量％で溶解され、重量平均分子量は４５万〜７０万である。
【００８３】
（６）粒子
・商品名“トスパール１４５”：ＧＥ東芝シリコーン株式会社が販売するシリコーン球状粒子で、平均粒径は約４．５μｍである。
・商品名“サイロホービック２００”：富士シリシア化学株式会社が販売するシリカ微粒子で、平均粒径は約１．８μｍである。
【００８４】
（７）帯電防止剤
トリアルキル−２−ヒドロキシエチルアンモニウム塩が、ペンタエリスリトールとエタノールの混合溶剤に溶解したものを用いた。
【００８５】
（８）感圧接着剤
住友化学工業株式会社から販売されている光学フィルムに使用されている感圧接着剤７番（例えば、片面感圧接着剤付き吸収型偏光フィルムである商品名“スミカランＳＲＷ８６２ＡＰ７”の末尾の符号「７」が感圧接着剤のグレードを示す）を使用した。この感圧接着剤は、アクリル系感圧接着剤である。
【００８６】
また、対照例及び実施例で作製した積層偏光フィルムは、以下の方法で評価した。
【００８７】
（ａ）表面硬度
株式会社安田精機製作所製の鉛筆硬度試験機Ｎｏ．５５３−Ｍを用い、荷重を５００ｇとした以外はＪＩＳＫ５６００−５−４「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第４節：引っかき硬度（鉛筆法）」の規定に準じて、表面硬度の評価を行った。
【００８８】
（ｂ）ヘイズ率
スガ試験機株式会社製のヘイズコンピューター“ＨＧＭ−２ＤＰ ”を用いて、ヘイズ率の測定を行った。
【００８９】
（ｃ）表面抵抗
三菱化学株式会社製の“ハイレタＵＰＭＣＰ−ＨＴ４５０ ”を用いて、表面抵抗の測定を行った。
【００９０】
対照例
反射型偏光フィルム“ＤＢＥＦ”と、両面に感圧接着剤７番が２５μｍ厚みで形成された吸収型偏光フィルム“ＳＲＷ８６２Ａ ”とを貼合して、積層偏光フィルムを作製した。この状態で、吸収型偏光フィルム“ＳＲＷ８６２Ａ ”の片面の感圧接着剤を利用してガラス板に貼合した。この積層偏光フィルムの反射型偏光フィルム“ＤＢＥＦ”面について表面硬度の評価を行ったところ、鉛筆硬度で２Ｂであった。また、同様にして作製したサンプルのヘイズ率を測定し、結果を表１に示した。さらに、このサンプルの反射型偏光フィルム“ＤＢＥＦ”面につき、印加電圧１，０００Ｖ、印加時間１０秒の条件で表面抵抗の測定を試みたが、結果は表２に示したとおりで、測定装置の測定可能範囲を超える表面抵抗値であった。
【００９１】
実施例１
１００ｃｃの樹脂製カップに、光硬化性化合物“ＰＥ−４Ａ”を９．７ｇ、光重合開始剤“ダロキュア１１７３”を０．３ｇ及びトルエンを１０ｇ入れて配合し、均一になるよう薬匙にて攪拌することで、保護コート用樹脂組成物を調合した。この樹脂組成物は、固形分１００重量部に対して、光硬化性化合物が９７重量部、及び光重合開始剤が３重量部の割合となったものである。
【００９２】
反射型偏光フィルム“ＤＢＥＦ”の片面両端に塗布厚調整用のテープ状ポリエチレンテレフタレートを重ね、その面に上記の樹脂組成物を流し、上からガラス棒でなぞることにより、樹脂組成物の膜を形成した。次いで７０℃の乾燥オーブンに２分間投入し、溶剤を揮発除去した。乾燥皮膜側が紫外線照射面となるように、１２０Ｗ／ｃｍの棒状高圧水銀ランプ（日本電池株式会社製、型式ＨＡＬ４００ＮＬ、発光長４０ｃｍ）を有するコンベア式紫外線照射装置のコンベア上に、乾燥皮膜が形成された上記の“ＤＢＥＦ”を置き、コンベアを０．５ｍ／分で駆動させることにより、光硬化処理を行い、８μｍ厚の保護層を形成させた。この保護層付き反射型偏光フィルムの、保護層が形成されていない側に、両面に感圧接着剤７番が２５μｍ厚みで形成された吸収型偏光フィルム“ＳＲＷ８６２Ａ ”を貼合し、積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、対照例と同一の操作で表面硬度の評価を行ったところ、鉛筆硬度でＦの値を示し、対照例に比べて表面硬度が上昇していた。
【００９３】
実施例２
光硬化性化合物を“ＤＰＥ−６Ａ”に変更した以外は、実施例１と同一の操作で、保護層の厚みが９μｍの積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、対照例と同一の操作で表面硬度の評価を行ったところ、鉛筆硬度でＦの値を示し、対照例に比べて表面硬度が上昇していた。
【００９４】
実施例３
光硬化性化合物を“ＵＡ−３０６Ｈ ”に変更した以外は、実施例１と同一の操作で、保護層の厚みが６μｍの積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、対照例と同一の操作で表面硬度の評価を行ったところ、鉛筆硬度でＦの値を示し、対照例に比べて表面硬度が上昇していた。
【００９５】
実施例４
１００ｃｃの樹脂製カップに、光硬化性化合物“ＤＰＥ−６Ａ”を５．０ｇ、熱可塑性ポリマー“Ｍ−２０００”を４７．０ｇ、光重合開始剤“ダロキュア１１７３”を０．３ｇ及びトルエンを１０ｇ入れて配合し、保護コート用樹脂組成物を調合した。この樹脂組成物は、固形分１００重量部に対して、光硬化性化合物が約５０重量部、熱可塑性ポリマーが約４７重量部、及び光重合開始剤が約３重量部の割合となったものである。この樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同一の操作で、保護層の厚みが９μｍの積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、対照例と同一の操作で表面硬度の評価を行ったところ、鉛筆硬度でＦの値を示し、対照例に比べて表面硬度が上昇していた。
【００９６】
比較例１
光硬化性化合物を“ＮＰ−Ａ”に変更した以外は、実施例１と同一の操作で保護コート用樹脂組成物を作製し、実施例１と同一条件で紫外線照射を行ったところ、最表面が硬化せず、液状のままであった。
【００９７】
実施例５
１００ｃｃの樹脂製カップに、光硬化性化合物“ＰＥ−４Ａ”を８．０ｇ、シリコーン微粒子“トスパール１４５”を１．７ｇ、光重合開始剤“ダロキュア１１７３”を
０．３ｇ及びトルエンを２０ｇ入れて配合し、保護コート用樹脂組成物を調合した。この樹脂組成物は、固形分１００重量部に対して、光硬化性化合物が８０重量部、シリコーン微粒子が１７重量部、及び光重合開始剤が３重量部の割合となったものである。この樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同一の操作で、保護層の厚みが１２μｍの積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、対照例と同一の操作でヘイズ率の評価を行った。結果を表１に示した。シリコーン微粒子の添加により拡散性能が発現している。
【００９８】
実施例６
１００ｃｃの樹脂製カップに、光硬化性化合物“ＰＥ−４Ａ”を８．０ｇ、シリカ微粒子“サイロホービック２００”を１．７ｇ、光重合開始剤“ダロキュア１１７３”を
０．３ｇ及びトルエンを２０ｇ入れて配合し、保護コート用樹脂組成物を調合した。この樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同一の操作で、保護層の厚みが１１μｍの積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、対照例と同一の操作でヘイズ率の評価を行った。結果を表１に示した。シリカ微粒子の添加により、拡散性能が発現している。
【００９９】
【表１】

【０１００】
実施例７
実施例１で作製した積層偏光フィルムの保護層上に、帯電防止剤トリアルキル−２−ヒドロキシエチルアンモニウム塩溶解液を均一に塗布し、風乾して溶剤を揮発除去することで、帯電防止剤層付き積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、印加電圧１００Ｖ、印加時間１０秒の条件で表面抵抗の評価を行い、結果を表２に示した。帯電防止剤の塗布により、表面抵抗値が大きく低下した。
【０１０１】
実施例８
実施例５で作製した積層偏光フィルムの保護層上に、帯電防止剤トリアルキル−２−ヒドロキシエチルアンモニウム塩溶解液を均一に塗布し、風乾して溶剤を揮発除去することで、帯電防止剤層付き積層偏光フィルムを作製した。それを用いて、印加電圧１００Ｖ、印加時間１０秒の条件で表面抵抗の評価を行い、結果を表２に示した。帯電防止剤の塗布により、表面抵抗値が大きく低下した。
【０１０２】
【表２】

【０１０３】
【発明の効果】
本発明の積層偏光フィルムは、耐擦傷性に優れており、また必要に応じて、付加機能、例えば、拡散性能、帯電防止性能、半透過半反射性能、防汚性能などを付加することができる。したがって、これを組み込んだ偏光光源装置は、取り扱い性に優れ、表示品位も良好であり、また耐久寿命の長いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層偏光フィルムの基本的な層構成の例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の積層偏光フィルムに付加機能層を追加した場合の層構成の例を示す断面模式図である。
【図３】偏光光源装置の層構造の例を示す断面模式図である。
【図４】導光板の形状例を示す側面図である。
【図５】液晶表示装置の層構造の例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１０……積層偏光フィルム、
２１……吸収型偏光フィルム、
２２……反射型偏光フィルム、
２３……保護層、
２４……透明フィルム、
２５……帯電防止層、
２６……防汚層、
３０……液晶セル、
３１，３２……透明電極、
３３……液晶層、
４１……前面側吸収型偏光フィルム、
５１……光源、
５２……導光板、
５３……反射フィルム、
５４……反射鏡、
５５……拡散シート、
５６……レンズシート、
６１……光源装置、
６２……偏光光源装置、
６３……液晶表示装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminated polarizing film using an absorbing polarizing film and a reflecting polarizing film, and further relates to a polarized light source device and a liquid crystal display device using the same.
[0002]
[Prior art]
At present, in a liquid crystal display device, a brightness enhancement system using a reflective polarizing film is widely used (for example, JP-A-63-168626: Patent Document 1, JP-A-6-51399: Patent Document). 2, JP-A-6-324333: Patent Document 3, and JP-A-9-511844: Patent Document 4). That is, the reflective polarizing film transmits a certain kind of polarized light and reflects polarized light having the opposite property, and the light reflected by the reflective polarizing film is returned to the light source device for reuse. Accordingly, it is used to increase the light use efficiency and improve the display luminance. The reflection-type polarizing film is often used in combination with the absorption-type polarizing film, for example, in a state of being laminated with the absorption-type polarizing film. Therefore, in this specification, a laminate of an absorption-type polarizing film and a reflection-type polarizing film is referred to as a laminated polarizing film.
[0003]
The reflective polarizing film is usually disposed on the outermost layer of the laminated polarizing film for a liquid crystal display. Then, the liquid crystal display device is configured by combining the light source device on the rear surface and the liquid crystal cell on the front surface. In recent years, as the thickness of a liquid crystal display device has been reduced, the distance between a reflection type polarizing film and a member used in a light source device, for example, a diffusion sheet or a lens sheet has been reduced. Therefore, the reflective polarizing film comes into contact with the diffusion sheet or the lens sheet, and there is a possibility that the reflective polarizing film is damaged. Therefore, abrasion resistance is required particularly on the surface of the reflective polarizing film of the laminated polarizing film. Further, even when no scratches are formed, optical adhesion occurs between the reflective polarizing film and the light source device member, so that interference fringes such as a so-called Newton's ring are easily generated. The occurrence of interference fringes will degrade image quality.
[0004]
Further, as the application of liquid crystal display devices to portable electronic devices is expanding, there has been a concern about problems that have not been a problem in the past. For example, in the case of a mobile phone, the liquid crystal display device often comes into contact with the skin when used as the phone. When the screen is rubbed with a cloth for the purpose of removing dirt on the screen, static electricity is generated, which may affect an electronic circuit via the liquid crystal display device. Therefore, for example, it is required to perform an antistatic treatment on a reflective polarizing film.
[0005]
In addition, with the thinning of the liquid crystal display device, functions that were conventionally achieved by laminating independent materials, such as transflective performance and antireflection performance, are combined into a single material and stored. It is required to reduce the number of constituent members and to reduce the thickness of the laminated polarizing film.
[0006]
As an example of combining the functions of such a laminated polarizing film, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-42125 (Patent Document 5) discloses providing a fine uneven structure on one surface of a reflective polarizing film. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-341343 (Patent Document 6) discloses that a reflective polarizing film has a light diffusion performance.
[0007]
[Patent Document 1] JP-A-63-168626
[Patent Document 2] JP-A-6-51399
[Patent Document 3] JP-A-6-324333
[Patent Document 4] Japanese Patent Publication No. 9-511844
[Patent Document 5] JP-A-2001-42125
[Patent Document 6] JP-A-2002-341343
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the laminated polarizing film is required to have abrasion resistance, and is also required to have a treatment for preventing optical adhesion and an additional function such as an antistatic function. The present inventors, in a laminated polarizing film laminated absorption polarizing film and reflective polarizing film, first, by providing a protective layer of a specific material on the exposed surface of the reflective polarizing film, the laminated polarizing film Was found to improve the surface properties. The present inventors have also found out that the protective layer can be combined with an additional function, and that the laminated polarizing film provided with the additional function can be made thin even in a state where the additional function is provided.
[0009]
Therefore, one of the objects of the present invention is to improve the scratch resistance of a laminated polarizing film in which an absorbing polarizing film and a reflective polarizing film are laminated, particularly on the surface on the reflective polarizing film side. Another object of the present invention is to provide an additional function to the laminated polarizing film having the improved scratch resistance, and to provide a multi-functional, thin laminated polarizing film. A further object of the present invention is to apply such a laminated polarizing film to a polarized light source device, and further to apply the laminated polarizing film to a liquid crystal display device so that the thickness can be reduced.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, an actinic ray is added to a resin composition containing an absorption-type polarizing film, a reflection-type polarizing film, and a compound having a molecular weight of 300 to 2,000 and having at least three acryloyl groups in a molecule. And a protective layer obtained by irradiating the laminated polarizing film. This protective layer may be formed directly on the reflective polarizing film, or may be formed on an optically transparent film, for example, a colorless and transparent film having an in-plane retardation value of 30 nm or less. It may be laminated on a reflective polarizing film. The thickness of the protective layer is preferably in the range of 3 to 20 μm.
[0011]
The resin composition forming the protective layer may optionally contain other components. For example, 1 to 50 parts by weight of a solid content of 100 parts by weight may be a thermoplastic polymer, or 1 to 50 parts by weight. The parts by weight may be particles having a particle diameter of 10 nm to 20 μm, or the antistatic agent may be 0.1 to 10 parts by weight.
[0012]
On the outside of the protective layer, an additional function layer can be further provided. For example, an antistatic layer may be formed, a semi-transmissive semi-reflective layer may be formed, or an anti-reflection layer may be formed. It may be. A plurality of these additional functional layers may be provided. For example, both the antistatic layer and the transflective layer may be formed, or both the antistatic layer and the antireflection layer may be formed. . Then, an antifouling layer can be formed on the outermost layer on the protective layer side of the laminated polarizing film.
[0013]
From the second aspect of the present invention, a light guide plate having a light source on the side surface, a reflective film disposed on the back surface of the light guide plate, and from the first aspect of the present invention disposed on the front surface of the light guide plate A polarized light source device comprising any one of the specified laminated polarizing films is provided. In this polarized light source device, a diffusion sheet and / or a lens sheet may be inserted between the light guide plate and the laminated polarizing film.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device in which a liquid crystal cell and an absorption type polarizing film are laminated in this order on the front surface of any one of the polarized light source devices specified from the second aspect. .
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention, a detailed description will be given with reference to the accompanying drawings as appropriate. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a basic layer configuration of the laminated polarizing film according to the present invention. As shown in this figure, the laminated polarizing film 10 of the present invention is basically a laminated polarizing film 21 and a reflective polarizing film 22, and is provided on the surface of the reflective polarizing film 22 side. Is provided with a protective layer 23, and at least three of these layers are laminated and integrated in the order of an absorption type polarizing film 21, a reflective type polarizing film 22, and a protective layer 23. The protective layer 23 is formed by irradiating a resin composition containing a compound having a molecular weight of 300 to 2,000 having at least three acryloyl groups in a molecule with actinic rays.
[0016]
In the embodiment shown in FIG. 1A, the protective layer 23 is formed directly on the surface of the reflective polarizing film 22 opposite to the surface on which the absorbing polarizing film is laminated. On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 1B, the protective layer 23 is formed on an optically transparent film, for example, a colorless and transparent film 24 having an in-plane retardation value of 30 nm or less. In this state, the colorless and transparent film 24 is laminated and integrated on the surface of the reflective polarizing film 22 opposite to the surface on which the absorption polarizing film 21 is laminated.
[0017]
The thickness of the protective layer 23 is preferably about 3 to 20 μm. If the thickness of the protective layer is less than 3 μm, the effect of the protective layer may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the thickness of the protective layer exceeds 20 μm, the influence of curl due to curing shrinkage becomes strong, and the workability may be deteriorated.
[0018]
In general, a film having poor scratch resistance is often provided with a protective layer formed by causing a photoreaction of the photocurable resin composition by actinic rays to improve the scratch resistance. The photoreactive functional group in the photocurable compound compounded in the photocurable resin composition includes an acryloyl group, a methacryloyl group, an allyl group and the like as radical polymerization systems. As a photocationic reaction system, there is an epoxy group or the like. Of these, methacryloyl groups and allyl groups have a low reaction rate, and thus have a problem in working efficiency. On the other hand, since the photocationic system is affected by humidity, control of the working environment requires labor.
[0019]
Therefore, in the present invention, a compound having an acryloyl group, which has a high reaction rate and is hardly affected by the working environment, is defined as a photocurable compound. However, since the acryloyl group is a radical polymerization system, the acryloyl group suffers from a polymerization inhibiting effect due to oxygen in the air. In other words, depending on the selected compound, the surface is not cured and a sticky feeling is obtained, or even if the surface is cured, the crosslinking is insufficient. Therefore, the surface may be scraped off in the abrasion resistance test. To prevent these, it is effective to use an acrylate compound having three or more functional groups.
[0020]
Furthermore, the resin composition used in the present invention can be diluted with a solvent in order to improve the smoothness of the film. In that case, if the molecular weight is too small, the photocurable compound may volatilize in the heat drying step. On the other hand, if the molecular weight is too small, the protective layer becomes brittle and cracks may occur during cutting. On the other hand, if the molecular weight is too large, the density of the functional group is reduced, and as a result, the crosslink density is reduced, and sufficient hardness cannot be obtained. That is, in order to exhibit sufficient scratch resistance, for example, in accordance with JIS K 5600-5-4, a pencil hardness at a load of 500 g must be at least F or more, and The higher the hardness, the better. Therefore, a photocurable compound having a molecular weight of 300 to 2,000 is used.
[0021]
The photo-curable compound used in the resin composition is not particularly limited as long as it is an acrylate compound having three or more functions, and a known compound can be used. Examples thereof include trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, compounds having three or more hydroxyl groups in the molecule, such as pentaerythritol and dipentaerythritol, directly or via ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, etc. Acid-esterified compounds may be mentioned.
[0022]
Compounds having three or more hydroxyl groups in the molecule may include two isocyanate groups in the molecule such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate. Urethane acrylate synthesized by sequentially urethane bonding a compound having at least one hydroxyl group and a compound having at least one hydroxyl group and at least one acryloyl group in a molecule such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, or hydroxybutyl acrylate. A urethane acrylate compound having a urethane bond formed by reacting a compound or a compound having one hydroxyl group and two or more acryloyl groups in a molecule with a compound having two or more isocyanate groups is used. It can be.
[0023]
Further, an adduct-type trifunctional or more functional isocyanate compound in which a compound having two or more isocyanate groups is added to a compound having three or more hydroxyl groups in the molecule, or a compound having two isocyanate groups in the molecule Bullet-type trifunctional isocyanate compound, which is a trimer formed by hydration and decarboxylation of three molecules of compound at each terminal isocyanate group, three molecules of compound having two isocyanate groups in the molecule Is a polyfunctional isocyanate compound such as an isocyanurate-type trifunctional isocyanate compound in which an isocyanurate ring is formed at each terminal isocyanate group, and a compound having one hydroxyl group and one or more acryloyl groups in the molecule. Accordingly, a urethane acrylate compound synthesized by forming a urethane bond can also be used.
[0024]
In general, compounds having three or more acryloyl groups in these molecules have a large amount of shrinkage upon curing and a high heat of reaction. Therefore, when the resin composition is composed of only these compounds, the film may be damaged by heat during the curing reaction, or the curl after curing may become strong, which may hinder subsequent workability. . On the other hand, if the compounding ratio of these compounds is small, the effect of having three or more acryloyl groups is not sufficiently obtained. Therefore, the compound having at least three acryloyl groups in the molecule is in the range of 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the resin composition (excluding the solvent but including the non-photocurable compound). , But preferably 30 to 90 parts by weight.
[0025]
As other components that can be blended in the resin composition, first, other photocurable compounds can be mentioned. For example, a compound having two or less acryloyl groups in the molecule, a compound having a methacryloyl group or an allyl group, for example, a photocation-reactive compound having an epoxy group, and the like are given. These other photocurable compounds are not particularly limited, and known compounds can be used.
[0026]
Among compounds having two or less acryloyl groups in the molecule, monofunctional acryloyl compounds include, in addition to acrylic acid, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate. Such acrylates having a hydroxyl group, lauryl acrylate, stearyl acrylate, alkyl acrylates such as isoamyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate and the like can be mentioned. Further, compounds having an acryloyl group can be easily synthesized from diols, for example, polyethylene glycol such as 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, triethylene glycol and tetraethylene glycol, tripropylene glycol and tetrapropylene glycol. Polypropylene glycol such as propylene glycol, from diols such as polytetramethylene glycol, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, butoxy, phenoxy, etc. on one end after modification, and the other end of the compound directly esterified acrylic acid or Compounds obtained by urethane bonding with an acrylate having a hydroxyl group using diisocyanate can also be used. Further, bifunctional acryloyl compounds can be obtained by introducing acryloyl groups at both ends of these diols.
[0027]
Other compounds having a methacryloyl group, an allyl group, or an epoxy group may be, for example, compounds obtained by replacing the acryloyl group of the above-mentioned acrylate with a desired functional group, similarly to the compound having an acryloyl group.
[0028]
As another component to be added to the resin composition, a photopolymerization initiator can be mentioned. The photopolymerization initiator is selected according to the type of actinic ray used. However, since the actinic ray usually used is ultraviolet light, it is preferable that the initiator has a sufficient quantum yield in the ultraviolet region and generate radicals. For example, benzophenone, benzyl, Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzoin ethyl ether, diethoxyacetophenone, benzyldimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and the like Is mentioned. The compounding amount of these photopolymerization initiators is usually 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the solid content of the resin composition.
[0029]
The resin composition may be blended with a thermoplastic polymer. The thermoplastic polymer is blended for the purpose of suppressing curing shrinkage and the amount of reaction heat of the photocurable compound, and for the purpose of imparting flexibility to the protective layer. The thermoplastic polymer is not particularly limited, and various known resins can be used. For example, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene resins, polyvinyl chloride resins, polyvinyl acetate resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and norbornenes or derivatives thereof as monomers Cyclic polyolefin resin such as coalescence, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyarylate resin, polyvinyl alcohol resin, polyurethane resin, polyacrylate resin (also called acrylic resin) Synthetic polymers such as polymethacrylate resins (also referred to as methacrylic resins); and natural polymers such as cellulose resins such as cellulose diacetate and cellulose triacetate. The synthetic polymer may, of course, be a homopolymer of one monomer, or may be a copolymer obtained by copolymerizing two or more of the monomers constituting each of the above resins. The mixing ratio is determined according to the desired properties, but is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the resin composition.
[0030]
Particles may be blended in the resin composition. In this case, the particle size of the particles is usually in the range of 10 nm to 20 μm. All of the particles may be buried in the protective layer or a part thereof may protrude from the protective layer. That is, even when the particles are blended, the protective layer may have a smooth surface state without change, or the blending of the particles may form a rough surface on the protective layer. These particles, like the thermoplastic polymer described above, can be blended for the purpose of suppressing the curing shrinkage and the amount of reaction heat of the photocurable compound, and for the purpose of imparting flexibility to the protective layer, and as a lubricant. It can also be blended. That is, when the protective layer has a completely smooth surface, for example, when it is formed into a film and wound up, a phenomenon called blocking occurs, and it may not be able to be uniformly wound up as a roll. Further, when used in a polarized light source device, the effect of reducing the contact area with the member of the light source device by the projection and thereby further reducing the occurrence of damage can be expected.
[0031]
The material of the particles is not particularly limited, and known materials can be used. Examples of the inorganic substance include silica, titanium oxide, potassium titanate, aluminum oxide, zinc oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, zinc sulfide, talc, mica, bentonite, zeolite, and the like. Is mentioned. Examples of the organic substance include particles made of silicone and the above-mentioned thermoplastic polymer, and a cross-linked polymer in which the resin exemplified as the thermoplastic polymer is partially cross-linked may be used.
[0032]
The shape of the particles is not particularly limited, and may be spherical or irregular. However, when utilizing the scattering characteristics of particles, it is preferable to use spherical particles. The surface of the particles may be surface-modified in order to increase the adhesiveness to the resin. The mixing ratio of the particles is appropriately determined according to the desired properties, but is usually about 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the resin composition.
[0033]
An antistatic agent may be added to the resin composition in order to impart antistatic performance to the laminated polarizing film. The antistatic agent is not particularly limited, and a known one can be used. For example, cationic surfactants such as acyloylamidopropyldimethylhydroxyethylammonium nitrate, acyloylamidopropyltrimethylammonium sulfate, cetylmorpholinium methosulfate, potassium linear alkyl phosphate, polyoxyethylene alkyl Anionic surfactants such as potassium phosphate, alkane sulfonate, N, N-bis (hydroxyethyl) -N-alkylamine, non-ionic surfactants such as fatty acid ester derivatives thereof and polyhydric alcohol fatty acid partial esters. An ionic surfactant or the like can be used. The mixing ratio of these antistatic agents is appropriately determined according to the desired properties, but is usually about 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the resin composition.
[0034]
The resin composition may also contain known polymer additives commonly used for polymers. For example, phenol or amine primary antioxidants, sulfur secondary antioxidants, hindered amine light stabilizers (HALS), benzophenone, benzotriazole or benzoate UV absorbers, silicone or fluorine And an acrylic oligomer-based leveling agent (leveling agent).
[0035]
Further, if necessary, the resin composition may be diluted with a solvent. The solvent is appropriately selected depending on the solubility of the resin composition. Commonly used solvents include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and alcohols such as n-butanol, Ketones such as acetone, butanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate; cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve; methylene chloride and chloroform Halogenated hydrocarbons and the like. The mixing ratio of the solvent is appropriately determined from the viewpoint of adjusting the viscosity for processing purposes such as film forming properties.
[0036]
In the present invention, the resin composition described above is directly applied to the surface of the reflective polarizing film, or applied to an optically transparent film, for example, a colorless transparent film having an in-plane retardation value of 30 nm or less, The layer is irradiated with actinic rays and cured to form a protective layer. When a protective layer is formed on an optically transparent film, the film is bonded to a reflective polarizing film. The formation of such a protective layer may be performed by coating the resin composition on a film, volatilizing and removing the solvent by a drying step if necessary, and then irradiating with an actinic ray to cure the resin composition. .
[0037]
The method for applying the resin composition on the film is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the coating may be performed using a die coater, a comma roll coater, a blade coater, a (reverse) roll coater, a (micro) gravure coater, or the like. A publicly known method can be used for the drying step performed as necessary, and a method using a heat drying furnace is generally used.
[0038]
The actinic ray used for photocuring the resin composition is not particularly limited, and ultraviolet rays, visible rays, electron beams, and the like can be used, but the use of ultraviolet rays is simple. In the present invention, photo-curing can be performed using a known ultraviolet irradiation device. Examples of the lamp that emits ultraviolet light include a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp. However, since a low-pressure mercury lamp generally has a low output, it is preferable to use a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp.
[0039]
The absorption-type polarizing film used in the present invention transmits linearly polarized light in a specific vibration direction and absorbs linearly polarized light in a direction orthogonal thereto. The polarization transmission axis of the absorption-type polarizing film refers to a direction in which the transmittance becomes maximum when linearly polarized light in a specific vibration direction is incident from the perpendicular direction of the polarizing film.
[0040]
As such an absorption-type polarizing film, for example, a known iodine-based polarizing film or a dye-based polarizing film can be used. An iodine-based polarizing film is a film based on a polarizer in which an iodine complex is adsorbed as a dichroic dye on a stretched polyvinyl alcohol film, and a dye-based polarizing film is a dichroic film on a stretched polyvinyl alcohol film. This is a film having a polarizer to which a dichroic dye is adsorbed as a pigment as a base. It is preferable that these absorption-type polarizing films have one or both surfaces coated with a polymer film in order to improve durability. As the material of the polymer to be coated for protection, cellulose diacetate, cellulose triacetate, polyethylene terephthalate, cyclic olefin resin, and the like can be used.
[0041]
Although the thickness of the absorbing polarizing film is not particularly limited, when the laminated polarizing film of the present invention is used for a liquid crystal display device or the like, the thinner absorbing polarizing film is preferable. Specifically, it is preferably 1 mm or less, more preferably 0.2 mm or less.
[0042]
The reflective polarizing film used in the present invention is one that transmits a certain kind of polarized light and reflects a polarized light having the opposite property. The reflective polarizing film includes a reflective linear polarizing film having a polarization separating function for linear polarized light and a reflective circular polarizing film having a polarizing separating function for circular polarized light.
[0043]
The reflective linearly polarizing film transmits linearly polarized light in a specific vibration direction and reflects linearly polarized light in a vibration direction orthogonal to the specific polarization direction. The polarization transmission axis of the reflective linearly polarizing film refers to the direction in which the transmittance becomes maximum when linearly polarized light in a specific vibration direction is incident from the perpendicular direction of the polarizing film, and the polarization reflection axis is orthogonal to the polarization transmission axis. Refers to the direction.
[0044]
On the other hand, a reflective circularly polarizing film transmits circularly polarized light in a certain rotating direction and reflects circularly polarized light rotating in the opposite direction. When a reflective circularly polarizing film is used in the present invention, by stacking a quarter-wave retardation film, the transmitted light is converted from circularly polarized light into linearly polarized light, and then reaches an absorption type polarizing film. Is preferred.
[0045]
As the reflective linear polarizing film, for example, a reflective polarizing film (for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-508449) utilizing a difference in reflectance of a polarized component depending on the Brewster angle, a fine metal linear A reflective polarizing film (for example, described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-308106) on which a pattern is applied, and at least two types of polymer films are laminated, and the reflectance anisotropy due to the refractive index anisotropy is used. Reflective polarizing films (for example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-506837). Examples of commercially available products include “DBEF” manufactured by Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M). “DBEF” is available from Sumitomo 3M Limited in Japan), and at least two types of A reflective polarizing film having a sea-island structure formed of molecules and utilizing the anisotropy of the reflectance due to the refractive index anisotropy (for example, one described in US Pat. No. 5,825,543). Examples of commercially available products include "DRPF" (trade name, manufactured by 3M), which is also available from Sumitomo 3M Ltd. in Japan), in which particles are dispersed in a polymer film. A reflective polarizing film utilizing the anisotropy of the reflectance due to the refractive index anisotropy (for example, the one described in JP-A-11-509014), an inorganic particle dispersed in a polymer film, Reflection-type polarizing films (for example, those described in JP-A-9-297204) utilizing the anisotropy of the reflectance based on the scattering power difference depending on the size of the particles.
[0046]
On the other hand, as the reflective circularly polarizing film, for example, a reflective polarizing film utilizing selective reflection characteristics of a cholesteric liquid crystal (for example, a film described in JP-A-3-45906). (Merck) product name “Transmax” and Nitto Denko Corporation product name “Nipox” and the like).
[0047]
Although the thickness of the reflective polarizing film is not particularly limited, when the laminated polarizing film of the present invention is used for a liquid crystal display device or the like, it is preferable that the reflective polarizing film is also thin. Specifically, it is preferably 1 mm or less, more preferably 0.2 mm or less. Therefore, a reflective linearly polarizing film utilizing the anisotropy of the reflectance due to the refractive index anisotropy, in which at least two kinds of polymer films are laminated, and a sea-island composed of at least two kinds of polymers in a polymer film The reflective linearly polarizing film having a structure and utilizing the anisotropy of the reflectance due to the refractive index anisotropy, and the reflecting circularly polarizing film utilizing the selective reflection characteristics of the cholesteric liquid crystal are laminated polarizing films according to the present invention. It is particularly preferable to reduce the thickness of the film.
[0048]
In the present invention, the material of the colorless and transparent film having an in-plane retardation value of 30 nm or less used as needed to form the protective layer is not particularly limited, and examples thereof include those exemplified as the thermoplastic polymer described above. Can be used. In order to reduce the in-plane retardation value to 30 nm or less, A) using a material which does not easily exhibit in-plane retardation, B) applying no stress at the time of film formation by a casting method or the like, C) annealing treatment after film formation May be applied to alleviate the stress to form a film. Examples of a material that does not easily exhibit in-plane retardation include cellulose diacetate, cellulose triacetate, and cyclic olefin-based resins.
[0049]
When laminating and integrating, the adhesive used as required is not particularly limited as long as it is colorless and transparent. For example, hot melt adhesives such as ethylene / vinyl oxyacid copolymer, water-based adhesives in which a polyvinyl alcohol-based resin is dissolved in water, solvent-based adhesives in which a polyacrylate-based resin or polyester-based resin is dissolved in a solvent, acryloyl A photo-curable adhesive mainly containing a compound having a group, a two-pack reactive adhesive obtained by a curing reaction between an epoxy compound and an amine, and a moisture-curable adhesive such as cyanoacrylate can be used.
[0050]
Further, a pressure-sensitive adhesive is one of the preferable adhesives. A pressure-sensitive adhesive is a viscoelastic material that can be adhered to the surface of another substance simply by pressing it, and when it is peeled off from the surface to be adhered, it can be removed with almost no trace if the object to be adhered has sufficient strength. , Also called an adhesive. Examples of the pressure-sensitive adhesive include an acrylic pressure-sensitive adhesive, a vinyl chloride-based pressure-sensitive adhesive, a synthetic rubber-based pressure-sensitive adhesive, a natural rubber-based pressure-sensitive adhesive, and a silicone-based pressure-sensitive adhesive.
[0051]
Among these adhesives, an acrylic pressure-sensitive adhesive is one of the preferable adhesives in terms of handling properties and durability. Acrylic pressure-sensitive adhesives are a main monomer component with a low glass transition temperature that gives tackiness, a comonomer component with a high glass transition temperature that gives adhesion and cohesive strength, and a monomer component containing a functional group for crosslinking and improving adhesion. And a copolymer mainly composed of Examples of the main monomer component include ethyl acrylate, butyl acrylate, amyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, cyclohexyl acrylate, alkyl acrylates such as benzyl acrylate, butyl methacrylate, Examples include amyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, octyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, and alkyl methacrylates such as benzyl methacrylate. Examples of the comonomer component include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, vinyl acetate, styrene, and acrylonitrile. Examples of the functional group-containing monomer component include carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and itaconic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and N- Examples include hydroxyl group-containing monomers such as methylol acrylamide, acrylamide, methacrylamide, glycidyl methacrylate and the like.
[0052]
The pressure-sensitive adhesive is preferably a crosslinked type. In this case, for example, a method of crosslinking by adding various crosslinking agents such as an epoxy compound, an isocyanate compound, a metal chelate compound, a metal alkoxide, a metal salt, an amine compound, a hydrazine compound, and an aldehyde compound, irradiation with radiation And the like can be applied, and these are appropriately selected depending on the type of the functional group. Further, the weight average molecular weight of the main polymer constituting the pressure-sensitive adhesive is preferably about 600,000 to 2,000,000, and more preferably 800,000 to 1,800,000. When the weight average molecular weight is less than 600,000, the adhesion and durability of the pressure-sensitive adhesive to the adherend are reduced when the amount of the plasticizer described later is large. Further, when the weight average molecular weight exceeds 2,000,000, especially when the amount of the plasticizer is small, the elasticity of the pressure-sensitive adhesive increases and the flexibility decreases, and when the adherend generates contraction stress, , It cannot be absorbed or mitigated.
[0053]
It is preferable to mix a plasticizer in the pressure-sensitive adhesive. As the plasticizer, for example, esters such as phthalic acid ester, trimellitic acid ester, pyromellitic acid ester, adipic acid ester, sebacic acid ester, phosphoric acid triester and glycol ester, process oil, liquid polyether, Examples thereof include liquid polyterpene and other liquid resins, and one of these can be used alone or a mixture of two or more can be used. Furthermore, various additives such as an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and an antioxidant can be added to the pressure-sensitive adhesive as needed.
[0054]
As shown in FIG. 1 described above, the laminated polarizing film of the present invention is obtained by laminating and integrating an absorbing polarizing film 21, a reflective polarizing film 22, and a protective layer 23 in this order. At this time, the polarization transmission axes of the absorption-type polarizing film 21 and the reflection-type polarizing film 22 are generally substantially parallel to each other. Is also good. The term “substantially parallel” as used herein means that it is most preferable that the angle is parallel, that is, the angle between the two polarization transmission axes is 0 °, but it is acceptable that the angle is up to about ± 5 °.
[0055]
On the surface of the protective layer 23 opposite to the reflective polarizing film 22, one or more additional functional layers of i) an antistatic layer, ii) a semi-transmissive semi-reflective layer, and iii) an anti-reflective layer are provided. You can also. Examples of the case where a plurality of additional functional layers are provided include a combination of an antistatic layer and a transflective layer, and a combination of an antistatic layer and an antireflection layer. Further, iv) an antifouling layer may be laminated on the outside. An example in which another functional layer is provided in this manner is shown in a schematic cross-sectional view of FIG. In the example shown in FIG. 2A, an absorption type polarizing film 21, a reflection type polarizing film 22, and a protective layer 23 are laminated in this order, and an antistatic layer 25 is laminated outside the protective layer 23. . Further, the example shown in FIG. 2B is obtained by laminating an antifouling layer 26 further outside the antistatic layer 25 in addition to the layer configuration shown in FIG. In FIG. 2, the antistatic layer 25 is taken as an example, and the configuration is shown. However, a similar configuration may be used when a transflective layer or an antireflection layer is disposed at the position of the antistatic layer. it can. FIG. 2 shows an example in which the protective layer 23 is formed directly on the reflective polarizing film 22, but the protective layer 23 in this figure is replaced with the colorless and transparent film 24 shown in FIG. It can be easily understood from the above description that the additional function layer can be provided in the same manner even when the layer is replaced with the laminate of the protective layer 23.
[0056]
For the antistatic layer, the above-mentioned antistatic agent can be used, and a mono-long-chain alkyltrimethylammonium salt, a di-long-chain alkyldimethylammonium salt, a tri-long-chain alkylmethylammonium salt, a monoacyloylamidoalkyltrimethylammonium salt, Cationic surfactants such as alkyl-2-hydroxyethylammonium salts, sodium fatty acids, potassium fatty acids, sodium alkyl sulfonates, sodium α-olefin sulfonates, sodium monoalkyl phosphates, sodium salts of higher alcohol sulfates By applying an anionic surfactant such as an amphoteric surfactant such as an alkylaminocarboxylate, carboxybetaine, alkylbetaine, sulfobetaine, and phosphobetaine, Rukoto can.
[0057]
The transflective layer refers to a layer that transmits part of incident light and reflects part of the light. Usually, the transmissivity of the transflective layer is 5 to 90%, the reflectivity is 10 to 95%, and the sum of the transmissivity and the reflectivity does not exceed 100%. This transmission / reflection performance may or may not depend on the polarization state of incident light. The balance between the transmittance and the reflectance is appropriately set according to the desired characteristics.
[0058]
Examples of the transflective layer include a metal thin film made of silver or aluminum, and an inorganic compound thin film made of an inorganic oxide, an inorganic sulfide, an inorganic fluoride, or the like. Examples of the inorganic oxide that can be a semi-transmissive semi-reflective layer include silicon oxide, zinc oxide, titanium oxide, niobium oxide, cerium oxide, indium-tin oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, antimony oxide, aluminum oxide, and zirconium oxide. Zinc sulfide, antimony sulfide, and the like can be given as inorganic sulfides, and aluminum fluoride, barium fluoride, calcium fluoride, cerium fluoride, lanthanum fluoride, lead fluoride, and fluorine fluoride can be given as inorganic fluorides. Examples include lithium fluoride, magnesium fluoride, niobium fluoride, samarium fluoride, sodium fluoride, strontium fluoride, and yttrium fluoride.
[0059]
The transflective layer may be directly formed on any one or more of the protective layer, the reflective polarizing film, and the absorbing polarizing film constituting the laminated polarizing film, or may be separately formed on a plane formed of a thermoplastic polymer. A transflective layer may be formed on a film having a retardation value of 30 nm or less, and may be laminated at any position on the laminated polarizing film. Further, as the transflective layer, a diffuse reflective pressure-sensitive adhesive in which flaky pearl mica is dispersed in a pressure-sensitive adhesive so as to be oriented parallel to the surface can be used.
[0060]
The antireflection layer is a layer that suppresses reflection at the interface and improves light transmittance. Known layer configurations can be used for the antireflection layer. As the simplest anti-reflection layer, there is a layer in which a substance having a smaller refractive index than the substrate is laminated with an optical thickness of １／ wavelength. In the laminated polarizing film of the present invention, the protective layer serves as a substrate. Since a cured film of an acrylate compound containing no fluorine or silicon generally has a refractive index of between 1.50 and 1.60, for example, silicon oxide having a refractive index of 1.46 or fluorinated film having a refractive index of 1.38 can be used. An anti-reflection layer can be provided by forming magnesium with a quarter-wave optical thickness. Known antireflection layers have a multilayer structure of 2 to 10 layers, and they can be selected according to desired performance.
[0061]
The antifouling layer is, for example, a layer for suppressing the adhesion of fats and oils such as fingerprints and improving the wiping properties when the fats and oils adhere. As an index for evaluating the characteristics, for example, a contact angle with pure water can be cited, and an index of 90 ° or more, more preferably 100 ° or more is preferable.
[0062]
The material of the antifouling layer is not particularly limited, and a known material can be used. Above all, a layer composed of an organosilicon compound or a fluorine compound can be easily used. Specifically, perfluorosilane, fluorocarbon, an organosilicon compound having a fluoroalkyl group or a fluorocycloalkyl group, a fluorinated epoxy polymer, an epoxy group-containing fluorosilicon polymer, a fluorinated acrylate, a fluorinated methacrylate , Fluorinated fumaric acid diester, fluorinated unsaturated dibasic acid diester, organic polysiloxane having terminal silanol, polysiloxane containing fluoroalkylacyl group, monomer having perfluoroalkyl acrylate or perfluoroalkyl methacrylate and alkoxysilane group A copolymer of an acrylate or methacrylate having a long-chain fluoroalkyl group with a silicon-containing polymerizable unsaturated monomer, a long-chain perfluoroalkyl group or perflu Copolymers of organic silazane having b alkyl ether groups include a layer formed of a fluorine-based surfactant containing compounds.
[0063]
The thickness of the antifouling layer is usually 50 nm or less. The method for forming the antifouling layer is not particularly limited, and a known method can be used according to the material used for the antifouling layer. For example, a physical vapor deposition method such as an evaporation method, a sputtering method, or an ion plating method, a chemical vapor deposition method (CVD), a vacuum process such as a plasma polymerization method, a microgravure method, or a screen coating method. And a normal coating method such as a wet process such as a dip coating method.
[0064]
In the laminated polarizing film of the present invention, an optical compensation film may be further laminated at any position. The optical compensation film is a film used in a liquid crystal display device to improve image quality such as color correction or viewing angle expansion. For example, a retardation film formed by uniaxially or biaxially stretching a polycarbonate resin, a cyclic polyolefin resin, a polysulfone resin, a polyarylate resin, or a cellulose resin such as cellulose diacetate or cellulose triacetate (for example, , Sumitomo Chemical Co., Ltd. product name "Sumikalite") or a retardation film in which a liquid crystalline compound is oriented on cellulose triacetate (for example, Fuji Photo Film Co., Ltd. product name "WV film", Nippon Oil Co., Ltd. product names “LC film” and “NH film”).
[0065]
In the laminated polarizing film of the present invention, a diffusion layer may be further laminated at any position. The diffusion layer is a layer having a non-uniform structure of the refractive index inside the layer and thereby having a property of scattering light rays. In the present invention, the effect of diffusion can be imparted by putting particles in the protective layer.For example, the protective layer needs to have a smooth surface and the laminated polarizing film needs to have diffusibility. In such a case, it is effective to separately form a diffusion layer. Known materials can be used for the diffusion layer. For example, a material in which particles are dispersed in a thermoplastic polymer film, a material in which particles are dispersed in a cured film of a resin composition containing a photocurable compound, Examples thereof include particles obtained by dispersing particles in a pressure-sensitive adhesive. As another example, a refractive index modulation type light scattering film formed from two or more kinds of photocurable compounds or thermosetting compounds having different refractive indexes can be given.
[0066]
The laminated polarizing film of the present invention can be used as a polarized light source device in combination with a light source device. An example in this case is shown in a schematic cross-sectional view in FIG. In this example, the same layer as that shown in FIG. 1A is provided on the front surface (outgoing light side) of a light source device 61 including a light guide plate 52 having a light source 51 disposed on a side surface and a reflective film 53 disposed on a back surface. By arranging the laminated polarizing film 10 having the configuration, the polarized light source device 62 is configured. In addition, as shown in FIG. 3, it is preferable to install a reflecting mirror 54 around the light source 51. Further, a diffusion sheet 55 and / or a lens sheet 56 may be inserted between the laminated polarizing film 10 and the light guide plate 52.
[0067]
The light guide plate is made of a colorless and transparent plastic, and usually a plate formed of a polymethyl methacrylate resin or a cyclic polyolefin resin is used. Today, various types of light guide plates are used in accordance with the viewing angle characteristics of liquid crystal display devices. The shape of the light guide plate used in the present invention is not particularly limited, and those employed in known polarized light source devices and liquid crystal display devices can be used. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a basic example of the shape. The light guide plate 52 shown in FIG. 4A is a rectangular parallelepiped in which the front surface (outgoing light surface) and the back surface (surface on the reflective film side) are parallel. Here, an example in which the light source 51 is disposed on one side surface of the light guide plate has been described. However, in the case of such a light guide plate having a rectangular parallelepiped shape, the light source may be disposed on two opposite side surfaces. The light guide plate 52 shown in FIGS. 4B and 4C has a so-called wedge shape, which is thickest on the light source side when viewed from the side, and becomes thinner away from the light source. The wedge-shaped bottom surface may have a linear shape as shown in FIG. 4B or a bulged shape as shown in FIG. 4C. Regardless of the shape, the side of the light source 51 opposite to the light guide plate is preferably covered with the reflecting mirror 54. In addition, on the back surface of the light guide plate 52, if necessary, various known processes for changing the reflection direction of light propagating in the light guide plate and emitting the light from the front surface of the light guide plate, for example, diffuse reflection are used. White dot printing, groove-shaped or dot-shaped depressions or projections, and the like can also be performed.
[0068]
The light source 51 used in the polarized light source device is not particularly limited, and a light source adopted in a known polarized light source device or a liquid crystal display device can be used. For example, a cold cathode tube, a white or colored light emitting diode (LED), an electroluminescent lamp (EL lamp), or the like can be used.
[0069]
The reflective film 53 is not particularly limited, and those employed in known polarized light source devices and liquid crystal display devices can be used. Specifically, for example, a white plastic sheet having a cavity formed therein, a plastic sheet having a surface coated with a white pigment such as titanium oxide or zinc white, and a multilayer plastic formed by laminating at least two types of plastic films having different refractive indexes. Sheets, sheets made of a metal such as aluminum or silver (particularly, plastic sheets having a thin film of these metals formed on the surface) and the like are included. These sheets may be either mirror-finished or roughened. The material of the plastic sheet constituting the reflection film 53 is not particularly limited, and for example, the materials exemplified in the description of the thermoplastic polymer can be used.
[0070]
The diffusion sheet 55 used as necessary is not particularly limited, and a diffusion sheet 55 used in a known polarized light source device or liquid crystal display device can be used. Specifically, for example, i) particles obtained by kneading particles into a thermoplastic polymer to form a sheet, and ii) a roll having fine irregularities are thermocompression-bonded to a sheet made of the thermoplastic polymer to form irregularities. Iii) a resin composition in which particles are dispersed is applied to one or both surfaces of a sheet made of a thermoplastic polymer, and a portion of the particles is made to protrude from the film, and / or a refractive index between the particles and the resin component inside the film. And those that have caused a difference. For example, a “Light Up” series manufactured by Kimoto Co., Ltd., and an “Opulse” series manufactured by Keiwa Co., Ltd. can be used.
[0071]
Further, the lens sheet 56 used as necessary is not particularly limited, and those employed in known polarized light source devices and liquid crystal display devices can be used. Specifically, for example, the product name is "BEF" (available from Sumitomo 3M Co., Ltd. in Japan), which is a prism shape and is sold as a so-called "prism sheet", and manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Brand name "Diaart".
[0072]
The polarized light source device 62 as shown in FIG. 3 can be further combined with a liquid crystal cell to form a liquid crystal display device. An example of this case is shown in FIG. In this example, the liquid crystal cell 30 is disposed on the front surface of the same polarized light source device 62 as shown in FIG. 3, and the absorption type polarizing film 41 is further laminated on the front surface to constitute the liquid crystal display device 63. Since the configuration of the polarized light source device 62 in FIG. 5 is the same as that in FIG. 3, the description of the members constituting it will be omitted here.
[0073]
The liquid crystal cell 30 used in the liquid crystal display device has a function of sealing liquid crystal between two substrates in order to switch the amount of transmitted light and changing the alignment state of the liquid crystal by applying a voltage. A rear transparent electrode 31 and a front transparent electrode 32 are arranged inside each of the two substrates, and a liquid crystal layer 33 is sandwiched between them. Although not shown, the liquid crystal cell 30 further includes an alignment film for aligning the liquid crystal layer 33 and a color filter layer for a color display. In the present invention, the type of liquid crystal constituting the liquid crystal cell 30 and the driving method thereof are not particularly limited, and a known twisted nematic (TN) liquid crystal or a super twisted nematic (STN) liquid crystal can be used. The present invention can be applied to any system that performs display using polarized light, such as a driving system, a vertical alignment (VA) system, an in-plane driving system, and an optical compensation bend (OCB).
[0074]
As the front side absorption polarizing film 41, the same one as described above as an example of the absorption polarizing film constituting the laminated polarizing film of the present invention can be used.
[0075]
Further, between the liquid crystal cell 30 and the front-side absorption polarizing film 41, one or more optical compensation films may be inserted as necessary. In this case, the optical characteristics of the optical compensation film are selected according to the characteristics of the liquid crystal used in the liquid crystal cell. In this case, the optical compensation film is desirably laminated and integrated with an adjacent film, layer or liquid crystal cell with a pressure-sensitive adhesive in order to prevent light loss due to the interposition of the air layer. Further, a light diffusion layer may be laminated between the liquid crystal cell 30 and the front side absorption type polarizing film 41, and in this case, the same as described above as an example of the light diffusion layer constituting the laminated polarizing film earlier Can be used. Both the optical compensation film and the light diffusion layer can be provided. Each member constituting the liquid crystal display device, in particular, each member from the laminated polarizing film 10 to the front side absorption type polarizing film 41, at least one pair adjacent to each other is preferably tightly laminated by a pressure-sensitive adhesive, Furthermore, it is more preferable that all adjacent members are closely laminated by a pressure-sensitive adhesive.
[0076]
【Example】
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described using examples, but the present invention is not limited to these examples. The films and various materials used in the examples are as follows.
[0077]
(1) Absorption type polarizing film
Trade name “Sumikaran SRW862A”: a polyvinyl alcohol / iodine absorption polarizing film sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd. In the following, “Sumikaran” is abbreviated and displayed in this product name.
[0078]
(2) Reflective polarizing film
Trade name “DBEF”: a brightness enhancement film made of a multilayer laminated film sold by Sumitomo 3M Limited. This film transmits linearly polarized light in a certain direction and transmits linearly polarized light in a direction orthogonal thereto.
[0079]
(3) Photocurable compound
-Trade name "Light acrylate PE-4A": Pentaerythritol tetraacrylate sold by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. This is a tetrafunctional compound having four acryloyl groups in one molecule, and has a molecular weight of 352.
-Trade name "light acrylate DPE-6A": dipentaerythritol hexaacrylate sold by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. This is a hexafunctional compound having six acryloyl groups in one molecule, and has a molecular weight of 579.
-Trade name "urethane acrylate UA-306H": Pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer sold by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. This is a hexafunctional compound having six acryloyl groups in one molecule, and has a molecular weight of 765.
-Trade name "Light acrylate NP-A": Neopentyl glycol diacrylate sold by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. This is a bifunctional compound having two acryloyl groups in the molecule, and has a molecular weight of 212.
[0080]
In the following description, these trade names are abbreviated with the title “light acrylate” or “urethane acrylate”.
[0081]
(4) Photopolymerization initiator
Trade name "Darocure 1173": 2-hydroxy-2-methylpropiophenone sold by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.
[0082]
(5) Thermoplastic polymer
Trade name "M-2000": a polyacrylate resin sold by Soken Chemical Co., Ltd., which is dissolved in toluene at a solid concentration of 10 ± 1% by weight, and has a weight average molecular weight of 450,000 to 700,000.
[0083]
(6) Particle
-Trade name "Tospearl 145": silicone spherical particles sold by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., having an average particle size of about 4.5 µm.
-Trade name "Sirohovic 200": Silica fine particles sold by Fuji Silysia Chemical Ltd., having an average particle size of about 1.8 m.
[0084]
(7) Antistatic agent
A solution in which a trialkyl-2-hydroxyethylammonium salt was dissolved in a mixed solvent of pentaerythritol and ethanol was used.
[0085]
(8) Pressure sensitive adhesive
No. 7 of the pressure-sensitive adhesive used for the optical film sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (for example, the suffix “7” of the trade name “Sumikaran SRW862AP7” which is an absorption type polarizing film with a single-sided pressure-sensitive adhesive) Indicates the grade of the pressure-sensitive adhesive). This pressure-sensitive adhesive is an acrylic pressure-sensitive adhesive.
[0086]
Further, the laminated polarizing films produced in the control example and the examples were evaluated by the following methods.
[0087]
(A) Surface hardness
Pencil hardness tester manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd. JIS K 5600-5-4, except that the load was set to 500 g using 553-M, and the provisions of JIS K 5600-5-4 "General paint test method-Part 5: Mechanical properties of coating film-Section 4: Scratch hardness (pencil method)" The surface hardness was evaluated according to the above.
[0088]
(B) Haze rate
The haze ratio was measured using a haze computer “HGM-2DP” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
[0089]
(C) Surface resistance
The surface resistance was measured using "HILETA UP MCP-HT450" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
[0090]
Control example
A reflective polarizing film "DBEF" and an absorbing polarizing film "SRW862A" having a pressure-sensitive adhesive No. 7 formed on both surfaces with a thickness of 25 [mu] m were bonded together to prepare a laminated polarizing film. In this state, the sheet was bonded to a glass plate using a pressure-sensitive adhesive on one side of the absorption type polarizing film "SRW862A". The surface hardness of the reflective polarizing film “DBEF” of the laminated polarizing film was evaluated. The pencil hardness was 2B. Further, the haze ratio of the sample produced in the same manner was measured, and the results are shown in Table 1. Further, with respect to the reflective polarizing film "DBEF" surface of this sample, the surface resistance was measured under the conditions of an applied voltage of 1,000 V and an application time of 10 seconds. The results are shown in Table 2, and the results are shown in Table 2. The surface resistance exceeded the measurable range.
[0091]
Example 1
In a 100 cc resin cup, 9.7 g of the photocurable compound “PE-4A”, 0.3 g of the photopolymerization initiator “Darocur 1173” and 10 g of toluene are blended, and mixed with a medicine spoon so as to be uniform. The resin composition for protective coating was prepared by stirring. This resin composition was such that the photocurable compound was 97 parts by weight and the photopolymerization initiator was 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content.
[0092]
A film of the resin composition is formed by laminating tape-like polyethylene terephthalate for adjusting the coating thickness on both sides of one side of the reflective polarizing film "DBEF", flowing the above resin composition on the surface, and tracing with a glass rod from above. did. Then, the mixture was put into a drying oven at 70 ° C. for 2 minutes to remove the solvent by volatilization. A dried film is formed on a conveyor of a conveyor type ultraviolet irradiation device having a 120 W / cm rod-shaped high-pressure mercury lamp (manufactured by Nippon Battery Co., Ltd., model HAL400NL, emission length: 40 cm) so that the dried film side is an ultraviolet irradiation surface. The above-mentioned "DBEF" was placed, and the conveyor was driven at 0.5 m / min to perform a photocuring treatment, thereby forming a protective layer having a thickness of 8 μm. An absorptive polarizing film “SRW862A” having a pressure-sensitive adhesive No. 7 formed on both sides thereof with a thickness of 25 μm on both sides of the reflective polarizing film with a protective layer, on which the protective layer is not formed, is laminated. Was prepared. When the surface hardness was evaluated by the same operation as that of the control example, the value of F was shown by pencil hardness, and the surface hardness was higher than that of the control example.
[0093]
Example 2
A laminated polarizing film having a protective layer thickness of 9 μm was produced in the same manner as in Example 1, except that the photocurable compound was changed to “DPE-6A”. When the surface hardness was evaluated by the same operation as that of the control example, the value of F was shown by pencil hardness, and the surface hardness was higher than that of the control example.
[0094]
Example 3
A laminated polarizing film having a protective layer thickness of 6 μm was produced in the same manner as in Example 1 except that the photocurable compound was changed to “UA-306H”. When the surface hardness was evaluated by the same operation as that of the control example, the value of F was shown by pencil hardness, and the surface hardness was higher than that of the control example.
[0095]
Example 4
In a 100 cc resin cup, 5.0 g of the photocurable compound “DPE-6A”, 47.0 g of the thermoplastic polymer “M-2000”, 0.3 g of the photopolymerization initiator “Darocur 1173”, and 10 g of toluene The mixture was added and blended to prepare a resin composition for a protective coat. This resin composition has a ratio of about 50 parts by weight of the photocurable compound, about 47 parts by weight of the thermoplastic polymer, and about 3 parts by weight of the photopolymerization initiator with respect to 100 parts by weight of the solid content. It is. Except for using this resin composition, a laminated polarizing film having a protective layer thickness of 9 μm was produced in the same manner as in Example 1. When the surface hardness was evaluated by the same operation as that of the control example, the value of F was shown by pencil hardness, and the surface hardness was higher than that of the control example.
[0096]
Comparative Example 1
A protective coating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photocurable compound was changed to "NP-A", and was irradiated with ultraviolet light under the same conditions as in Example 1. Did not cure and remained liquid.
[0097]
Example 5
In a 100 cc resin cup, 8.0 g of the photocurable compound “PE-4A”, 1.7 g of the silicone fine particles “Tospearl 145”, and the photopolymerization initiator “Darocur 1173” were added.
0.3 g and 20 g of toluene were added and blended to prepare a protective coating resin composition. The resin composition was such that the photocurable compound was 80 parts by weight, the silicone microparticles were 17 parts by weight, and the photopolymerization initiator was 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content. Except that this resin composition was used, a laminated polarizing film having a protective layer thickness of 12 μm was produced in the same manner as in Example 1. The haze ratio was evaluated using the same procedure as in the control. The results are shown in Table 1. Diffusion performance is exhibited by the addition of silicone fine particles.
[0098]
Example 6
In a 100 cc resin cup, 8.0 g of the photocurable compound “PE-4A”, 1.7 g of silica fine particles “Silohobic 200”, and a photopolymerization initiator “Darocur 1173” were added.
0.3 g and 20 g of toluene were added and blended to prepare a protective coating resin composition. Except that this resin composition was used, a laminated polarizing film having a protective layer thickness of 11 μm was produced in the same manner as in Example 1. The haze ratio was evaluated using the same procedure as in the control. The results are shown in Table 1. The diffusion performance is exhibited by the addition of the silica fine particles.
[0099]
[Table 1]

[0100]
Example 7
An antistatic agent trialkyl-2-hydroxyethylammonium salt solution was uniformly applied on the protective layer of the laminated polarizing film prepared in Example 1, and the solvent was volatilized by air drying to remove the antistatic agent layer. To produce a laminated polarizing film. Using this, the surface resistance was evaluated under the conditions of an applied voltage of 100 V and an application time of 10 seconds, and the results are shown in Table 2. The application of the antistatic agent significantly reduced the surface resistance.
[0101]
Example 8
An antistatic agent trialkyl-2-hydroxyethylammonium salt solution was uniformly applied on the protective layer of the laminated polarizing film produced in Example 5, and the resultant was air-dried to remove the solvent by volatilization. To produce a laminated polarizing film. Using this, the surface resistance was evaluated under the conditions of an applied voltage of 100 V and an application time of 10 seconds, and the results are shown in Table 2. The application of the antistatic agent significantly reduced the surface resistance.
[0102]
[Table 2]

[0103]
【The invention's effect】
The laminated polarizing film of the present invention is excellent in abrasion resistance and, if necessary, can be added with additional functions, for example, diffusion performance, antistatic performance, transflective performance, antifouling performance and the like. . Therefore, a polarized light source device incorporating the same has excellent handleability, good display quality, and long durability life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a basic layer configuration of a laminated polarizing film of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a layer configuration when an additional functional layer is added to the laminated polarizing film of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating an example of a layer structure of a polarized light source device.
FIG. 4 is a side view showing an example of the shape of a light guide plate.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a layer structure of a liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
10 ... Laminated polarizing film,
21 ... absorption type polarizing film,
22 ... reflective polarizing film,
23 ... Protective layer,
24 ... transparent film,
25 ... antistatic layer,
26 ... An antifouling layer,
30 ... liquid crystal cell,
31, 32 ... transparent electrode,
33 ... liquid crystal layer,
41 ... front side absorption type polarizing film,
51 ... light source,
52 ... light guide plate,
53 ... reflective film,
54 ... Reflector,
55 ... Diffusion sheet,
56 ... lens sheet,
61 light source device,
62 ... polarized light source device,
63 ... Liquid crystal display device.

Claims

An absorption-type polarizing film, a reflection-type polarizing film, and a protective layer obtained by irradiating a resin composition containing a compound having a molecular weight of 300 to 2,000 having at least three acryloyl groups in a molecule with active light, A laminated polarizing film characterized by being laminated and integrated.

The laminated polarizing film according to claim 1, wherein the protective layer is formed directly on the reflective polarizing film.

The laminated polarizing film according to claim 1, wherein the protective layer is formed on a colorless and transparent film having an in-plane retardation value of 30 nm or less, and is laminated on the reflective polarizing film in that state.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective layer has a thickness of 3 to 20 µm.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 4, wherein 1 to 50 parts by weight of the resin composition forming the protective layer is a thermoplastic polymer based on 100 parts by weight of the solid content.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 5, wherein 1 to 50 parts by weight of the resin composition for forming the protective layer in 100 parts by weight of the solid content is particles having a particle size of 10 nm to 20 µm.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 6, wherein 0.1 to 10 parts by weight of the resin composition for forming the protective layer in 100 parts by weight of the solid content is an antistatic agent.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 7, wherein an antistatic layer is formed outside the protective layer.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 8, wherein a semi-transmissive and semi-reflective layer is formed outside the protective layer.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 8, wherein an antireflection layer is formed outside the protective layer.

The laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 10, wherein an antifouling layer is formed on the outermost layer on the protective layer side.

A light guide plate having a light source on a side surface, a reflective film disposed on a back surface of the light guide plate, and a laminated polarizing film according to any one of claims 1 to 11, disposed on a front surface of the light guide plate. Characterized polarized light source device.

The polarized light source device according to claim 12, wherein a diffusion sheet is inserted between the light guide plate and the laminated polarizing film.

14. The polarized light source device according to claim 12, wherein a lens sheet is inserted between the light guide plate and the laminated polarizing film.

A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal cell and an absorption type polarizing film laminated in this order on the front surface of the polarized light source device according to claim 12.