JP2016122054A - コーティング層付偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、及び画像表示装置 - Google Patents

コーティング層付偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム、及び画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、透明導電層上に粘着剤層を介して積層された場合にも、透明導電層の劣化が抑制され、透明導電層の表面抵抗値が上昇することを抑制でき、かつ粘着剤層を形成した場合にも偏光フィルムに対する密着性に優れるコーティング層付偏光フィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】透明保護フィルム、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有するコーティング層付偏光フィルムにおいて、前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とするコーティング層付偏光フィルムである。
【選択図】図1

Description

本発明は、透明保護フィルム、ヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有するコーティング層付偏光フィルム、及び当該コーティング層付偏光フィルムと粘着剤層を有する粘着剤層付偏光フィルムに関する。また、本発明は、前記粘着剤層付偏光フィルムを有する、液晶表示装置(LCD)、有機EL表示装置等の画像表示装置に関する。
近年、酸化インジウムスズ(ITO)薄膜等の透明導電膜が各種の用途において広く使用されている。例えば、前記透明導電膜は、インプレーンスイッチング(IPS)方式等の液晶セルを用いた液晶表示装置の、液晶セルを構成する透明基板の液晶層と接する側とは反対側に形成され、帯電防止層とすることが知られている。また、前記透明導電膜が透明樹脂フィルム上に形成された透明導電性フィルムは、タッチパネルの電極基板に用いられ、例えば、携帯電話や携帯用音楽プレイヤー等に用いる液晶表示装置や画像表示装置と当該タッチパネルを組み合わせて用いる入力装置が広く普及してきている。
タッチパネルと画像表示装置を組み合わせて用いる入力装置としては、従来、ガラス板又は透明樹脂フィルムからなる透明基材に透明導電層が形成された透明導電性フィルムを液晶表示装置上(液晶表示装置の視認側偏光フィルムより上側)に設けるアウトセル型が広く普及していたが、近年、透明導電膜からなる電極を液晶セルの上ガラス基板上に形成するオンセル型や、透明導電膜からなる電極を液晶セル内部の取り込んだ形のインセル型等の種々の構成が知られている。また、画像表示装置の帯電防止層としてのITO層をタッチセンサーとし、これをパターニングすることでタッチパネル機能を実現することも知られている。
このようなITO層には、粘着剤層を介して偏光フィルム等の光学部材を貼り合わせる場合があるが、粘着剤がカルボキシル基を有する場合に、ITO層を腐食させて導電性が低下することが知られており、当該導電性の低下を抑制する粘着剤として、リン系酸化防止剤を含有する粘着剤が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許第5540383号明細書
前記透明導電膜を使用した液晶表示装置や画像表示装置等においては、近年、軽量化、薄型化の要求が強く、当該液晶表示装置等において使用される偏光フィルムに対しても、薄型化、軽量化することが要望されている。偏光フィルムの薄型化、軽量化方法としては、例えば、偏光子の片面のみに透明保護フィルムを設けた片面保護偏光フィルムとすることや、偏光子自体の膜厚を薄くした薄型偏光フィルムの製造方法等が知られている。
例えば、透明導電膜を帯電防止層用途として使用する場合には、通常、当該帯電防止層を有する液晶セル上に粘着剤層付偏光フィルムが積層され、透明導電膜からなる帯電防止層と偏光フィルムとが粘着剤層を介して貼り合わされる。また、透明導電膜をタッチパネルの電極用途として使用する場合、タッチパネルの構成によっては、前記電極用透明導電膜上に粘着剤層付偏光フィルムが積層され、透明導電膜からなる帯電防止層と偏光フィルムとが粘着剤層を介して貼り合わされる場合がある。
偏光フィルムがヨウ素系偏光フィルムである場合に、前述のように、透明導電層と当該ヨウ素系偏光フィルムを貼り合わせて、加湿耐久試験(通常耐久試験)を行うと、透明導電層の抵抗値が上昇する場合があった。このような抵抗値の上昇は、偏光子に含まれるヨウ素が粘着剤層に染み出し、そのヨウ素が透明導電層に到達することで、透明導電層が腐食することによることが分かった。
特に、厚さ10μm以下の薄型ヨウ素系偏光子では、従来の偏光子と同様の偏光特性を有するためには偏光子中のヨウ素濃度を高くする必要があり、このようなヨウ素濃度が高い偏光子を含む偏光フィルムを透明導電層と貼り合せた場合には、透明導電層のヨウ素による腐食が生じやすいことが分かった。また、片面保護のヨウ素系偏光フィルムを用いた場合にも、ヨウ素系偏光子に直接粘着剤層を介して透明導電層が貼り合わされるため、透明導電層の腐食が生じやすいことが分かった。
また、特許文献1に記載のリン系酸化防止剤を含有する粘着剤から形成される粘着剤層では、偏光フィルムに対する密着性を十分に確保することができるものではなかった。
従って、本発明は、透明導電層上に粘着剤層を介して積層された場合にも、透明導電層の劣化が抑制され、透明導電層の表面抵抗値が上昇することを抑制でき、かつ粘着剤層を形成した場合にも偏光フィルムに対する密着性に優れるコーティング層付偏光フィルムを提供することを目的とする。また、前記コーティング層付偏光フィルムに粘着剤層を設けた粘着剤層付偏光フィルムを提供することも目的とする。さらに、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と、透明導電層を有する液晶パネルとを含む画像表示装置を提供することも目的とする。
本願発明者らは、鋭意検討の結果、下記のコーティング層付偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム等により上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、透明保護フィルム、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有するコーティング層付偏光フィルムにおいて、
前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とするコーティング層付偏光フィルムに関する。
前記リン系化合物は、下記一般式(1):
Figure 2016122054
(式中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基を表す)
で表される化合物及び前記一般式(1)で表される化合物の多量体からなる群から選択される1種以上のリン酸系化合物、及び/又は、下記一般式(2):
Figure 2016122054
(式中、Rは、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である)
で表される化合物及びその塩からなる群から選択される1種以上のホスホン酸系化合物を含有することが好ましい。
前記ヨウ素系偏光子の厚みが10μm以下であることが好ましい。
前記ヨウ素系偏光子中の前記ヨウ素及び/又はヨウ素イオンの含有量が、3〜12重量%であってもよい。
前記ヨウ素系偏光子と前記コーティング層との間に透明保護フィルムを有さなくてもよい。
前記コーティング層が、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの樹脂を含む樹脂組成物から形成されることが好ましい。
また、本発明は、前記コーティング層付偏光フィルムのコーティング層側に粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付偏光フィルムに関する。
前記粘着剤層がイオン性化合物を含有することが好ましい。
また、本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層を、透明導電層を有する透明導電性部材の透明導電層に接触するように貼り合せて用いることができる。
前記透明導電層が、酸化インジウムスズから形成されることが好ましい。また、前記酸化インジウムスズが、非結晶性の酸化インジウムスズであることが好ましい。
さらに、本発明は、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と、透明導電層を有する液晶パネルとを、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と前記液晶パネルの透明導電層とが接触するように貼り合せたことを特徴とする画像表示装置に関する。
本発明のコーティング層付偏光フィルムは、透明導電層上に粘着剤層を介して積層された場合にも、透明導電層の劣化が抑制され、透明導電層の表面抵抗値が上昇することを抑制できる。これは、ヨウ素系偏光子及び/又はコーティング層に含まれるリン系化合物の作用によって、ヨウ素系偏光子に含まれるヨウ素が、透明導電層表面に移行することを抑制することができた結果、透明導電層の腐食が妨げられるためと考えられる。
また、本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、上記のように粘着剤層を透明導電層上の貼り合わせた場合であっても、透明導電層の劣化抑制ができる。また、本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、コーティング層を介して、偏光フィルムと粘着剤層が積層されており、かつ、ヨウ素系偏光子及び/又はコーティング層にリン系化合物が配合されているため、粘着剤層は、偏光フィルム又はコーティング層との密着性に優れる。その結果、リワーク時の糊残りや耐久性での剥れ、加工時の糊欠け等を防ぐことができる。さらに、本発明は、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と、透明導電層を有する液晶パネルとを含む画像表示装置を提供することができる。
本発明のコーティング層付偏光フィルムの概略断面図の一例である。 本発明の粘着剤層付偏光フィルムの概略断面図の一例である。
1.コーティング層付偏光フィルム
本発明のコーティング層付偏光フィルムは、透明保護フィルム、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有し、
前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とする。
本発明の一実施形態である図1を用いて、本発明のコーティング層付偏光フィルムの構成について以下に説明する。ただし、本発明のコーティング層付偏光フィルムは図1の形態に限定されるものではない。
本発明のコーティング層付偏光フィルム1は、透明保護フィルム3、ヨウ素系偏光子2、及びコーティング層4をこの順で有する。図示していないが、ヨウ素系偏光子2と透明保護フィルム3とは、通常、接着剤層等を介して積層されている。また、コーティング層4は、ヨウ素系偏光子2の透明保護フィルム3を有しない面に直接設けることができる。また、後述する通り、コーティング層4は1層であっても2層以上であってもよく、また、ヨウ素系偏光子2とコーティング層4の間に透明保護フィルムを有していてもよいが、本発明においてはヨウ素系偏光子2とコーティング層4が直接積層されている場合に本発明の効果が顕著である。以下、それぞれの材料について説明する。
(1)ヨウ素系偏光子
ヨウ素系偏光子2としては、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有する偏光子であれば、どのようなものでも使用することができるが、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素を吸着させて一軸延伸したもの等が挙げられる。これらの中でも、PVA系フィルムとヨウ素からなる偏光子が好適である。これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に80μm以下程度である。
PVA系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、PVAをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いヨウ化カリウム等の水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色前にPVA系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。PVA系フィルムを水洗することでPVA系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、PVA系フィルムを膨潤させることで染色のムラ等の不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウム等の水溶液や水浴中でも延伸することができる。
また、本発明においては、厚みが10μm以下の薄型ヨウ素系偏光子も好適に用いることができる。薄型化の観点から言えば、前記ヨウ素系偏光子の厚みは1〜7μmであるのが好ましい。このような薄型のヨウ素系偏光子は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため耐久性に優れ、さらには偏光フィルムとしての厚みも薄型化が図れる点が好ましい。
薄型の偏光子としては、代表的には、特開昭51−069644号公報や特開2000−338329号公報や、国際公開第2010/100917号パンフレット、国際公開第2010/100917号パンフレット、又は特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載されている薄型偏光膜を挙げることができる。これら薄型偏光膜は、PVA系樹脂層と延伸用樹脂基材を積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法により得ることができる。この製法であれば、PVA系樹脂層が薄くても、延伸用樹脂基材に支持されていることにより延伸による破断等の不具合なく延伸することが可能となる。
前記薄型偏光膜としては、積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法の中でも、高倍率に延伸できて偏光性能を向上させることができる点で、国際公開第2010/100917号パンフレット、国際公開第2010/100917号パンフレット、又は特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載のあるようなホウ酸水溶液中で延伸する工程を含む製法で得られるものが好ましく、特に特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載のあるホウ酸水溶液中で延伸する前に補助的に空中延伸する工程を含む製法により得られるものが好ましい。
前述の方法により得られたヨウ素系偏光子2に、後述するリン系化合物を含むコーティング層等を積層することで、当該コーティング層等からヨウ素系偏光子2中にリン系化合物が移行し、ヨウ素系偏光子2中にリン系化合物を含有する場合がある。このように、ヨウ素系偏光子2中にリン系化合物を含有する場合も透明導電層の腐食が抑制できるため好ましい。前記ヨウ素系偏光子2に含み得るリン系化合物としては、後述するリン系化合物と同等のものを挙げることができる。
ヨウ素系偏光子2がリン系化合物を含有する場合、その含有量としては、ヨウ素系偏光子2中3重量%以下であることが好ましく、0.01〜1重量%であることがより好ましく、0.02〜0.6重量%であることがさらに好ましい。
また、本発明で用いるヨウ素系偏光子2の、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンの含有量(以下、ヨウ素含有量ということもある。)は、偏光子中3〜12重量%であってもよく、4〜7.5重量%であってもよい。本発明のコーティング層付偏光フィルム1は、ヨウ素系偏光子2中のヨウ素含有量が前記範囲のように多くても、本発明の偏光フィルム1に積層された透明導電層の表面抵抗上昇を抑制できる。これは、ヨウ素系偏光子2及び/又は後述するコーティング層4に含まれるリン系化合物の作用によって、ヨウ素系偏光子に含まれるヨウ素が、透明導電層表面に移行することを抑制することができた結果、透明導電層の腐食が妨げられるためと考えられる。
(2)透明保護フィルム
透明保護フィルム3を形成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れるものが好ましい。例えば、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等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は、前記ポリマーのブレンド物等も前記透明保護フィルム3を形成するポリマーの例として挙げられる。透明保護フィルム3は、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
前記透明保護フィルム3の厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄膜性等の点より1〜500μm程度であり、1〜300μmが好ましく、5〜200μmがより好ましく、5〜150μmがさらに好ましく、20〜100μmが特に好ましい。
前記透明保護フィルム3は、前記ヨウ素系偏光子2の片面のみに配置されてもよく(片面保護偏光フィルム)、前記ヨウ素系偏光子2の両面に配置されてもよい(両面保護偏光フィルム)。片面保護偏光フィルムを用いる場合(すなわち、ヨウ素系偏光子2とコーティング層4の間に透明保護フィルムを有さない場合)に、本発明の効果が顕著である。また、両面保護偏光フィルムであっても、前記コーティング層4と接する側の透明保護フィルム(不図示)の厚さが薄い(例えば、25μm以下)の場合にも、本発明の効果が顕著である。
前記ヨウ素系偏光子2と透明保護フィルム3とは通常、水系接着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系、ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。上記の他、ヨウ素系偏光子2と透明保護フィルム3との接着剤としては、紫外線硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等が挙げられる。電子線硬化型偏光フィルム用接着剤は、上記各種の透明保護フィルム3に対して、好適な接着性を示す。また本発明で用いる接着剤には、金属化合物フィラーを含有させることができる。
前記透明保護フィルム3のヨウ素系偏光子2を接着させない面には、ハードコート層、反射防止層、スティッキング防止層、拡散層ないしアンチグレア層等の機能層を設けることができる。なお、上記機能層は、透明保護フィルム3そのものに設けることができるほか、別途、透明保護フィルム3とは別体のものとして設けることもできる。
(3)コーティング層
コーティング層4は、ヨウ素系偏光子2の片面にのみ透明保護フィルム3が設けられている場合には、ヨウ素系偏光子2の他の片面(透明保護フィルム3を積層していない面)に設けられ、ヨウ素系偏光子2の両面に透明保護フィルム3が設けられている場合には、一方の透明保護フィルムに設けることができ、2枚の透明保護フィルムの厚さが異なる場合は、薄い方の透明保護フィルム側に設けることが好ましい。
コーティング層4の厚さは特に限定されるものではないが、薄層化及び光学信頼性の観点から10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、3μm以下であることがさらに好ましい。また、コーティング層4は1層であっても、2層以上であってもよいが、2層以上の場合は、複数のコーティング層の全体で前記厚さを満足することが好ましい。コーティング層4が2層以上の場合には、少なくとも1層にリン系化合物が含有されていればよい。
コーティング層4は、各種の材料から形成することができ、例えば、コーティング層形成用樹脂組成物をヨウ素系偏光子2に塗布することにより形成することができる。前記コーティング層形成用樹脂組成物に含まれる樹脂材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、PVA系樹脂、アクリル系樹脂等の各種ポリマー類や、金属酸化物のゾル、シリカゾル等を挙げることができる。これら樹脂には適宜に架橋剤を配合することができる。これら樹脂材料は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができるが、これらの中でもヨウ素系偏光子との密着性や光学信頼性の観点から、ポリウレタン系樹脂、PVA系樹脂、アクリル系樹脂からなる群から選択される1種以上が好ましく、PVA系樹脂がより好ましい。また、前記樹脂の形態は、水系、溶剤系のいずれでもよい。
なお、粘着剤層が酸成分を含む場合(例えば、(メタ)アクリル系ポリマーのモノマー単位として、アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーを含む場合)は、粘着剤層側のコーティング層は、密着性を確保する観点から、前記酸成分と反応性を有する官能基(例えば、オキサゾリン基等)を有する化合物を含有することが好ましい。例えば、コーティング層が2層以上の場合には、最も粘着剤層側のコーティング層は、オキサゾリン基含有ポリマーを含むことが好ましい。
(PVA系樹脂を含有するコーティング層形成用樹脂組成物)
前記PVA系樹脂としては、例えば、PVAが挙げられる。PVAは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。また、PVA系樹脂としては、酢酸ビニルと共重合性を有する単量体との共重合体のケン化物が挙げられる。前記共重合性を有する単量体がエチレンの場合には、エチレン−ビニルアルコール共重合体が得られる。また、前記共重合性を有する単量体としては、(無水)マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸及びそのエステル類;エチレン、プロピレン等のα−オレフィン、(メタ)アリルスルホン酸(ソーダ)、スルホン酸ソーダ(モノアルキルマレート)、ジスルホン酸ソーダアルキルマレート、N−メチロールアクリルアミド、アクリルアミドアルキルスルホン酸アルカリ塩、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピロリドン誘導体等が挙げられる。これらPVA系樹脂は1種を単独で又は2種以上を併用することができる。これらの中でも、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたPVAが好ましい。
また前記PVA系樹脂としては、前記PVA又はその共重合体の側鎖に親水性の官能基を有する変性PVA系樹脂を用いることができる。前記親水性の官能基としては、例えば、アセトアセチル基、カルボニル基等が挙げられる。その他、PVA系樹脂をアセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化等した変性PVAを用いることができる。
本発明で用いるコーティング層4は、前記PVA系樹脂を主性分として含有し、かつ、後述するリン系化合物を含有するコーティング層形成用樹脂組成物から形成することができるが、前記樹脂組成物には、硬化性成分(架橋剤)等を含有することができる。コーティング層4又は樹脂組成物(固形分)中のPVA系樹脂の割合は、80重量%以上であることが好ましく、90重量%以上がより好ましく、95重量%以上がさらに好ましい。
(アクリル系樹脂を含有するコーティング層形成用樹脂組成物)
前記アクリル系樹脂としては、以下の硬化性成分を含有する硬化型形成材が好ましい。硬化性成分としては、電子線硬化型、紫外線硬化型、可視光線硬化型等の活性エネルギー線硬化型と熱硬化型に大別することができる。さらには、紫外線硬化型、可視光線硬化型は、ラジカル重合硬化型とカチオン重合硬化型に区分出来る。本発明において、波長範囲10nm以上380nm未満の活性エネルギー線を紫外線、波長範囲380nm〜800nmの活性エネルギー線を可視光線として表記する。前記ラジカル重合硬化型の硬化性成分は、熱硬化型の硬化性成分として用いることができる。
(ラジカル重合硬化型形成材)
前記硬化性成分としては、例えば、ラジカル重合性化合物が挙げられる。ラジカル重合性化合物は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の炭素−炭素二重結合のラジカル重合性の官能基を有する化合物が挙げられる。これら硬化性成分は、単官能ラジカル重合性化合物又は二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物のいずれも用いることができる。また、これらラジカル重合性化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好適である。なお、本発明において、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を意味し、(メタ)は以下同様の意味である。
(ラジカル重合硬化型形成材の態様)
ラジカル重合硬化型形成材は、活性エネルギー線硬化型又は熱硬化型の形成材として用いることができる。活性エネルギー線に電子線等を用いる場合には、当該活性エネルギー線硬化型形成材は光重合開始剤を含有することは必要ではないが、活性エネルギー線に紫外線又は可視光線を用いる場合には、光重合開始剤を含有するのが好ましい。一方、前記硬化性成分を熱硬化性成分として用いる場合には、当該形成材は熱重合開始剤を含有するのが好ましい。
前記硬化型の形成材によるコーティング層の形成は、ヨウ素系偏光子(又は透明保護フィルム)の面に、硬化型形成材を塗工し、その後、硬化することにより行う。また、ヨウ素系偏光子(又は透明保護フィルム)は、上記硬化型形成材を塗工する前に、表面改質処理を行ってもよい。具体的な処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、ケン化処理による処理等が挙げられる。
硬化型形成材の塗工方式は、当該硬化型形成材の粘度や目的とする厚みによって適宜に選択される。塗工方式の例として、例えば、リバースコーター、グラビアコーター(ダイレクト,リバースやオフセット)、バーリバースコーター、ロールコーター、ダイコーター、バーコーター、ロッドコーター等が挙げられる。その他、塗工には、デイッピング方式等の方式を適宜に使用することができる。
形成材の硬化は、以下のようにして行うことができる。
(活性エネルギー線硬化型)
活性エネルギー線硬化型形成材では、ヨウ素系偏光子(又は透明保護フィルム)に活性エネルギー線硬化型形成材を塗工した後、活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線等)を照射し、活性エネルギー線硬化型形成材を硬化してコーティング層を形成する。活性エネルギー線(電子線、紫外線、可視光線等)の照射方向は、任意の適切な方向から照射することができる。好ましくは、コーティング層側から照射する。
(熱硬化型)
一方、熱硬化型形成材では、偏光子と透明保護フィルムを貼り合わせた後に、加熱することにより、熱重合開始剤により重合を開始して、硬化物層を形成する。加熱温度は、熱重合開始剤に応じて設定されるが、60〜200℃程度、好ましくは80〜150℃である。
(ポリウレタン系樹脂を含有するコーティング層形成用樹脂組成物)
本発明において用いるポリウレタン系樹脂としては、ポリオールとポリイソシアネートを反応させて得ることができるものであり、具体的に好ましく用いられるポリウレタン系樹脂としては、例えば、ナガセケムテックス社製のデナトロンシリーズ等が挙げられる。
コーティング層を、水系材料により形成する場合には、水分散型ポリマーを用いる。水分散型ポリマーとしては、ポリウレタン、ポリエステル等の各種の樹脂を、乳化剤を用いてエマルジョン化したものや、前記樹脂中に、水分散性のアニオン基、カチオン基、又は、ノニオン基を導入して自己乳化したもの等が挙げられる。
(リン系化合物)
本発明においては、前記ヨウ素系偏光子と前記コーティング層のいずれか一方、又は両方に、リン系化合物を含有する。リン系化合物としては、例えば、リン酸系化合物、ホスホン酸系化合物、リン系酸化防止剤が挙げられ、本発明においては、これらを単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、リン酸系化合物又はホスホン酸系化合物が好ましい。
リン酸系化合物としては、例えば、下記一般式(1):
Figure 2016122054
(式中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基を表す。)
で表される化合物、及び、前記一般式(1)で表される化合物の多量体からなる群より選ばれるリン酸系化合物が挙げられる。
前記リン酸系化合物としては、後述するように、リン酸、リン酸エステル、又はそれらの塩や二量体、三量体等を挙げることができる。これらについて、以下に詳細に説明する。
一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である。酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基としては、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、−(CHCHO)(Rは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルケニル基、又は、炭素数6〜18のアリール基であり、nは0〜15の整数である。)等を挙げることができる。また、アルキル基、アルケニル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。これらの中でも、前記炭素数の1〜18の炭化水素残基としては、炭素数1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基が好ましく、炭素数2〜6の直鎖又は分岐のアルキル基がより好ましい。
本発明においては、一般式(1)の、R及びRのいずれもが、水素原子であるリン酸(HPO)も好適に用いることができる。また、前記リン酸の塩(ナトリウム、カリウム、及び、マグネシウム等の金属塩、アンモニウム塩等)も好適に用いることができる。
また、本発明においては、一般式(1)で示される化合物が、酸性リン酸エステルであることが好ましい。ここで、酸性リン酸エステルとは、一般式(1)の、R及びRのいずれもが、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である場合(ジエステル体)や、R、Rのいずれか一方が水素原子であり、他方が、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である場合(モノエステル体)であり、例えば、以下の一般式(1´):
Figure 2016122054
(式中、Rは、前記同様であり、Rは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルケニル基、又は、炭素数6〜18のアリール基であり、nは0〜15の整数である。)
で表されるリン酸エステル系化合物を挙げることができる。
一般式(1´)のRは、一般式(1)のRと同様であり、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である。酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基としては、前記同様のものを挙げることができる。一般式(1´)のRとしては、水素原子、炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基、又は、炭素数6〜18のアリール基であることが好ましく、水素原子、又は炭素数1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基であることがより好ましく、水素原子、又は炭素数2〜6の直鎖又は分岐のアルキル基であることがさらに好ましい。Rとしては、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルケニル基、又は、炭素数6〜18のアリール基を挙げることができ、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく、炭素数2〜6のアルキル基がさらに好ましい。また、nは、0〜15の整数であり、0〜10の整数であることが好ましい。また、本発明においては、ポリエチレンオキサイド構造(CHCHO)を含まない(すなわち、式(1´)において、n=0)であることが、劣化防止の観点から好ましい。
一般式(1´)で表されるリン酸エステル系化合物としては、被着体に対する吸着効果の観点から、Rが水素原子で、Rが、炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基であるリン酸モノエステルが好ましく、Rが水素原子で、Rが、炭素数1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基であるリン酸モノエステルがより好ましく、Rが水素原子で、Rが、炭素数2〜6の直鎖又は分岐のアルキル基であるリン酸モノエステルがさらに好ましい。
また、本発明においては、一般式(1´)で表される化合物を2種以上混合して使用してよく、また、一般式(1´)で表される化合物と前記リン酸との混合物を使用してよい。また、一般に、一般式(1´)で示されるリン酸エステル系化合物は、モノエステルとジエステルの混合物として得られることが多いものであり、前記モノエステルとジエステルの混合物に、前記リン酸をさらに加えて使用することが好ましい。
本発明においては、一般式(1´)で示される化合物の塩(ナトリウム、カリウム、及び、マグネシウム等の金属塩、アンモニウム塩等)も好適に用いることができる。
前記一般式(1´)で示されるリン酸エステル系化合物の市販品としては、東邦化学工業(株)製の「フォスファノールSM−172」(一般式(1´)のR=R=C17、n=0、モノ・ジ混合物(モノエステル体:ジエステル体=5:5(重量比)、酸価:219mgKOH/g)、「フォスファノールGF−185」(一般式(1´)のR=R=C1327、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:158mgKOH/g)、「フォスファノールBH−650」(一般式(1´)のR=R=C、n=1、モノ・ジ混合物、酸価:388mgKOH/g)、「フォスファノールRS−410」(一般式(1´)のR=R=C1327、n=4、モノ・ジ混合物(モノエステル体:ジエステル体=5:5(重量比)、酸価:105mgKOH/g)、「フォスファノールRS−610」(一般式(1´)のR=C1327、R=C1327、n=6、モノ・ジ混合物、酸価:82mgKOH/g)、「フォスファノールRS−710」(一般式(1´)のR=C1327、R=C1327、n=10、モノ・ジ混合物(モノエステル体:ジエステル体=5:5(重量比))、酸価:62mgKOH/g)、「フォスファノールML−220」(一般式(1´)のR=R=C1225、n=2、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールML−200」(一般式(1´)のR=R=C1225、n=0、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールED−200」(一般式(1´)のR=R=C17、n=1、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールRL−210」((1´)のR=R=C1837、n=2、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールGF−339(一般式(1´)のR=R=C13〜C1021の混合、n=0、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールGF−199」(一般式(1´)のR=R=C1225、n=0、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールRL−310」(一般式(1´)のR=R=C1837、n=3、モノ・ジ混合物)、「フォスファノールLP−700」(一般式(1´)のR=R=C、n=6、モノ・ジ混合物)、大八化学工業(株)製の「AP−1」(一般式(1´)のR=R=CH、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:650mgKOH/g以上)、「AP−4」(一般式(1´)のR=R=C、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:452mgKOH/g)、「DP−4」(一般式(1´)のR=R=C、n=0、ジエステル体、酸価:292mgKOH/g)、「MP−4」(一般式(1´)のR=H、R=C、n=0、モノ・ジ混合物(モノエステル体:ジエステル体=8:2(重量比))、酸価:670mgKOH/g)、「AP−8」(一般式(1´)のR=R=C17、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:306mgKOH/g)、「AP−10」(一般式(1´)のR=R=C1021、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:263mgKOH/g)、「MP−10」(一般式(1´)のR=H、R=C1021、n=0、モノエステル体、酸価:400mgKOH/g)、城北化学(株)製の「JP−508」(一般式(1´)のR=R=C17、n=0、モノ・ジ混合物、酸価:288mgKOH/g)、「JP−513」(一般式(1´)のR=R=C1327、n=0、モノ・ジ混合物)、「JP−524R」(一般式(1´)のR=R=C2449、n=0、モノ・ジ混合物)、「DBP」(一般式(1´)のR=R=C、n=0、モノ・ジ混合物(モノエステル体:ジエステル体=1:9(重量比))、酸価:266mgKOH/g)、「LB−58」(一般式(1´)のR=R=C17、n=0、ジエステル体、酸価:173mgKOH/g)、日光ケミカルズ(株)製の「ニッコールDDP−2」(一般式(1´)のR=R=C1225〜C1531の混合物、n=2)等ならびにそれらの塩を挙げることができる。なお、上記「モノ・ジ混合物」とは、モノエステル(R=H)とジエステル(R=酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基)の混合物であることを示すものであり、例えば、フォスファノールSM−172の場合、モノエステル(一般式(1´)のR=H、R=C17、n=0)と、ジエステル(一般式(1´)のR=R=C17、n=0)の混合物であることを示す。
本発明で用いるリン酸系化合物としては、一般式(1)で表される化合物(又は、一般式(1´)で表される化合物)、又はこれらの塩や多量体からなる群から選択される化合物を1種単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよいが、リン酸、リン酸モノエステル、及び、リン酸ジエステルからなる群から選択される2つ以上の混合物であることが好ましく、リン酸モノエステル及びリン酸を含む混合物であることがより好ましい。ここで、リン酸モノエステルとは、一般式(1)のR及びRのいずれか一方が水素原子であり、他方が、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である化合物(一般式(1´)の場合は、Rが水素原子である化合物)であり、リン酸ジエステルとは、一般式(1)のR及びRが、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である化合物(一般式(1´)の場合は、Rが酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である化合物)である。
また、本発明において用いるリン酸化合物の酸価は、900mgKOH/g以下であることが好ましく、50〜800mgKOH/gであることがより好ましく、10〜700mgKOH/gであることが好ましい。また、生産上の取扱いの観点からは、前記リン酸化合物の酸価は、400mgKOH/g以下であることが好ましく、50〜400mgKOH/gであることがより好ましく、50〜350mgKOH/gであることがさらに好ましく、100〜300mgKOH/gであることが特に好ましい。リン酸化合物は、コーティング層4を形成する組成物に架橋剤を含む場合、当該架橋剤の種類(例えば、イソシアネート系架橋剤)によっては、架橋反応の反応触媒として作用することがあり、その場合には、コーティング層4を形成する組成物としてのポットライフが短くなってしまう場合があり、取扱性の点で劣る場合があった。リン酸化合物の酸価を前記範囲とすることで、反応触媒としての作用することを抑制することができるため、コーティング層4を形成する組成物のポットライフの観点から好ましい。また、前記範囲の酸価を有するリン酸化合物を、後述する添加量で添加することが、効率に効果を発揮できる観点から好ましい。
また、前記一般式(1)で表される化合物の多量体としては、前記一般式(1)で表される化合物の二量体、三量体等を挙げることができる。
また、リン系化合物としては、ホスホン酸系化合物が挙げられる。ホスホン酸系化合物としては、例えば、下記一般式(2):
Figure 2016122054
(式中、Rは、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である。)
で表される化合物及びその塩からなる群より選ばれるホスホン酸系化合物が挙げられる。
一般式(2)中、Rは、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である。酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基としては、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基等を挙げることができる。また、アルキル基、アルケニル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。
一般式(2)のRが、水素原子であるホスホン酸(HP(=O)(OH))であってもよい。また、前記ホスホン酸の塩(ナトリウム、カリウム、及び、マグネシウム等の金属塩、アンモニウム塩等)も好適に用いることができる。
前記一般式(2)で示されるホスホン酸系化合物としては、具体的には、ホスホン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、n−プロピルホスホン酸、イソプロピルホスホン酸、n−ブチルホスホン酸、tert−ブチルホスホン酸、sec−ブチルホスホン酸、イソブチルホスホン酸、n−ペンチルホスホン酸、n−ヘキシルホスホン酸、イソヘキシルホスホン酸、n−ヘプチルホスホン酸、n−オクチルホスホン酸、イソオクチルホスホン酸、tert−オクチルホスホン酸、n−ノニルホスホン酸、n−デシルホスホン酸、イソデシルホスホン酸、n−ドデシルホスホン酸、イソドデシルホスホン酸、n−テトラデシルホスホン酸、n−ヘキサデシルホスホン酸、n−オクタデシルホスホン酸、n−エイコシルホスホン酸、シクロブチルホスホン酸、シクロペンチルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、ノルボルニルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ナフチルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、メトキシフェニルホスホン酸、エトキシフェニルホスホン酸及びこれらの塩を挙げることができる。本発明においては、これらを単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
また、リン系化合物としては、リン系酸化防止剤が挙げられる。リン系酸化防止剤の具体例としては、トリオクチルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリストリデシルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、フェニルジイソオクチルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジフェニルトリデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ブトキシエチル)ホスファイト、テトラトリデシル−4,4´−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)−ジホスファイト、4,4´−イソプロピリデン−ジフェノールアルキルホスファイト(ただし、アルキルは炭素数12〜15程度)、4,4´−イソプロピリデンビス(2−t−ブチルフェノール)・ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ビフェニル)ホスファイト、テトラ(トリデシル)−1,1,3−トリス(2−メチル−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタンジホスファイト、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ホスファイト、水素化−4,4´−イソプロピリデンジフェノールポリホスファイト、ビス(オクチルフェニル)・ビス[4,4´−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)]・1,6−ヘキサンジオールジホスファイト、ヘキサトリデシル−1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェノール)ジホスファイト、トリス[4,4´−イソプロピリデンビス(2−t−ブチルフェノール)]ホスファイト、トリス(1,3−ジステアロイルオキシイソプロピル)ホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−ホスファフェナンスレン−10−オキシド、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4´−ビフェニレンジホスホナイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニル・4,4´−イソプロピリデンジフェノール・ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト及びフェニルビスフェノール−A−ペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。
前記リン系化合物の添加量は、コーティング層形成用樹脂組成物に含まれる樹脂成分100重量部に対して、0.01〜10重量部であることが好ましく、0.01〜5重量部であることがより好ましく、0.1〜5重量部であることがさらに好ましい。リン系化合物の添加量が前記範囲内であることにより、透明導電層の表面抵抗値の上昇を抑制することができるため好ましい。また、本発明においては、前述の通り、2種以上のリン系化合物を併用してもよいが、その場合は、合計量が上記範囲になるように添加することができる。
また、コーティング層の形成材には、帯電防止剤を含有させることができる。帯電防止剤は、導電性を付与できる材料であれば特に制限されず、例えば、イオン性界面活性剤、導電性ポリマー、金属酸化物、カーボンブラック、及びカーボンナノ材料等が挙げられるが、これらの中でも、導電性ポリマーが好ましく、より好ましくは水分散性導電ポリマーである。
水溶性導電性ポリマーとしては、ポリアニリンスルホン酸(ポリスチレン換算による重量平均分子量150000、三菱レイヨン(株)製)等、水分散性導電ポリマーとしては、ポリチオフェン系導電性ポリマー(ナガセケムテック社製、デナトロンシリーズ)等を挙げることができる。
前記帯電防止剤の配合量は、例えばコーティング層の形成材に用いる前記ポリマー類100重量部に対して、70重量部以下、好ましくは50重量部以下である。帯電防止効果の点からは、10重量部以上、さらには20重量部以上とするのが好ましい。
また、コーティング層の形成材には、コーティング層と接触する際に生じる粘着剤層やヨウ素系偏光子の劣化等を抑制する目的で各種の添加剤を配合することができ、またコーティング層に機能付与する目的で各種添加剤を配合することができる。例えば、酸化防止剤(リン系以外)、劣化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤等を添加することができる。
前記コーティング層の形成方法としては、特に限定されることなく、通常公知の方法により行うことができる。また、コーティング層の形成にあたって、前記偏光フィルム1に活性化処理を施すことができる。活性化処理は各種方法を採用でき、例えばコロナ処理、低圧UV処理、プラズマ処理等を採用できる。
本発明においては、前記リン酸系化合物を含む樹脂組成物から形成されるコーティング層4を有するコーティング層付偏光フィルムとすることで、当該コーティング層付偏光フィルムを、粘着剤層を介して透明導電層上に積層しても、透明導電層の表面抵抗上昇を抑制できるものである。
2.粘着剤層付偏光フィルム
本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、前記コーティング層付偏光フィルムのコーティング層側に粘着剤層を有することを特徴とする。
本発明の一実施形態である図2を用いて、本発明の粘着剤層付偏光フィルムの構成について以下に説明する。ただし、本発明の粘着剤層付偏光フィルムは図2の形態に限定されるものではない。
本発明の粘着剤層付偏光フィルム6は、図2に示すように、前記コーティング層付偏光フィルム1のコーティング層4側に粘着剤層5を有する。本発明の粘着剤層付偏光フィルム6の粘着剤層5にはセパレータ(不図示)を設けることでき、実用に供するまで粘着剤層5を保護することができる。また、粘着剤層付偏光フィルム6の透明保護フィルム3側には、表面保護フィルム(不図示)を設けることができる。以下、それぞれの材料について説明する。
粘着剤層5の形成には、適宜な粘着剤を用いることができ、その種類について特に制限はされない。粘着剤としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤等が挙げることができるこが、これらの中でも、光学的透明性に優れ、適宜な密着性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性等に優れる点から、アクリル系粘着剤が好ましく使用される。
前記アクリル系粘着剤としては、(メタ)アクリル系ポリマーを含有するものを挙げることができる。前記(メタ)アクリル系ポリマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、アルキル(メタ)アクリレートを含有するモノマー成分を重合して得られたものであることが好ましく、アルキル(メタ)アクリレート及びヒドロキシル基含有モノマーを含有するモノマー成分を重合して得られたものであることが好ましい。なお、アルキル(メタ)アクリレートは、アルキルアクリレート及び/又はアルキルメタクリレートをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。
アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状の各種のものを用いることができる。前記アルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、又は、ドデシル(メタ)アクリレート等を例示できる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。これらの中でも、炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数4〜10のアルキル基を有する(メタ)アクリレートがより好ましく、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートがさらに好ましく、n−ブチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
また、ヒドロキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつヒドロキシル基を有するものを特に制限なく用いることができる。ヒドロキシル基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等を挙げることができ、これらを1種単独で、又は、2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、4−ヒドロキシブチルアクリレートが好ましい。また、後述する架橋剤としてイソシアネート系架橋剤を用いる場合には、ヒドロキシル基含有モノマーとして4−ヒドロキシブチルアクリレートを用いることで、イソシアネート系架橋剤のイソシアネート基との架橋点を効率よく確保することができるため、好ましい。
本発明で用いる(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分には、前記炭素数4〜18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、任意で、前記ヒドロキシル基含有モノマー等を含有することができるが、これらのモノマー以外にも、カルボキシル基含有モノマー、アリール基含有モノマー、その他の共重合モノマーをモノマー成分として用いることができる。
カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつカルボキシル基を有するものを特に制限なく用いることができる。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸等が挙げられ、これらは単独又は組み合わせて使用できる。
アリール基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつアリール基を有するものを特に制限なく用いることができる。アリール基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アリールエステルを挙げることができる。
その他の共重合モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合に係る重合性の官能基を有するものであれば特に制限されず、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル等の(メタ)アクリル酸脂環式炭化水素エステル;例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;例えば、スチレン等のスチレン系モノマー;例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジル等のエポキシ基含有モノマー;例えば、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等のアルコキシ基含有モノマー;例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノ基含有モノマー;例えば、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の官能性モノマー;例えば、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;例えば、ビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;例えば、塩化ビニル等のハロゲン原子含有モノマー等が挙げられる。
また、共重合性モノマーとして、例えば、N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;例えば、N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;例えば、N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー;例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマーが挙げられる。
また、共重合性モノマーとして、アミド基含有モノマーが挙げられる。アミド基含有モノマーは、その構造中にアミド基を含み、かつ(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の重合性不飽和二重結合を含む化合物である。アミド基含有モノマーの具体例としては、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロール−N−プロパン(メタ)アクリルアミド、アミノメチル(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)アクリルアミド、メルカアプトメチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトエチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド系モノマー;N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン等のN−アクリロイル複素環モノマー;N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム等のN−ビニル基含有ラクタム系モノマー等が挙げられる。アミド基含有モノマーは、耐久性を満足するうえで好ましく、アミド基含有モノマーのなかでも、特に、N−ビニル基含有ラクタム系モノマーは、透明導電層に対する耐久性を満足させるうえで好ましい。
また、共重合性モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール等のグリコール系アクリルエステルモノマー;その他、例えば、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルや、フッ素(メタ)アクリレート等の複素環や、ハロゲン原子を含有するアクリル酸エステル系モノマー等が挙げられる。
さらに、共重合性モノマーとして、多官能性モノマーを用いることができる。多官能性モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上有する化合物等が挙げられる。例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(モノ又はポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレートや、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(モノ又はポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(モノ又はポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの他、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物;ジビニルベンゼン等の多官能ビニル化合物;(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ビニル等の反応性の不飽和二重結合を有する化合物等が挙げられる。また、多官能性モノマーとしては、ポリエステル、エポキシ、ウレタン等の骨格にモノマー成分と同様の官能基として(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上付加したポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等を用いることもできる。
このような(メタ)アクリル系ポリマーの製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合、各種ラジカル重合等の公知の製造方法を適宜選択でき、特に限定されるものではない。また、得られる(メタ)アクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等いずれでもよい。
溶液重合においては、重合溶媒として、例えば、酢酸エチル、トルエン等が用いられる。具体的な溶液重合例としては、反応は窒素等の不活性ガス気流下で、重合開始剤を加え、通常、50〜70℃程度で、5〜30時間程度の反応条件で行われる。
ラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤等は特に限定されず適宜選択して使用することができる。なお、(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、これらの種類に応じて適宜のその使用量が調整される。
本発明で使用するアクリル系粘着剤組成物には、高温多湿条件下での密着性を向上させるために、各種のシランカップリング剤を添加することができる。シランカップリング剤としては、任意の適切な官能基を有するものを用いることができる。官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、アセトアセチル基、イソシアネート基、スチリル基、ポリスルフィド基等が挙げられる。具体的には、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のメルカプト基含有シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基含有シランカップリング剤;γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基含有シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のポリスルフィド基含有シランカップリング剤等が挙げられる。
さらには、本発明で使用するアクリル系粘着剤組成物には、架橋剤を添加することで、粘着剤の耐久性に関係する凝集力を付与できるため好ましい。
架橋剤としては、多官能性の化合物が使用され、有機系架橋剤や多官能性金属キレートが挙げられる。有機系架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、過酸化物系架橋剤等が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属原子が有機化合物と共有結合又は配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合又は配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。これらの架橋剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、過酸化物系架橋剤、イソシアネート系架橋剤が好ましく、これらを組み合わせて使用することがより好ましい。
イソシアネート系架橋剤は、イソシアネート基(イソシアネート基をブロック剤又は数量体化等により一時的に保護したイソシアネート再生型官能基を含む)を1分子中に2つ以上有する化合物をいう。
イソシアネート系架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート等が挙げられる。
過酸化物系架橋剤としては、各種過酸化物が用いられる。過酸化物としては、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−へキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ−n−オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシイソブチレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、等が挙げられる。これらの中でも、特に架橋反応効率に優れる、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカルボネート、ジラウロイルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシドが好ましく用いられる。
また、本発明で使用するアクリル系粘着剤組成物には、イオン性化合物を添加することで、帯電防止機能を付与できるだけでなく、透明導電層の表面抵抗上昇を抑える観点から好ましい。
イオン性化合物としては、アルカリ金属塩及び/又は有機カチオン−アニオン塩を好ましく用いることができる。アルカリ金属塩は、アルカリ金属の有機塩、及び無機塩を用いることができる。なお、本発明でいう、「有機カチオン−アニオン塩」とは、有機塩であって、そのカチオン部が有機物で構成されているものを示し、アニオン部は有機物であっても良いし、無機物であってもよい。「有機カチオン−アニオン塩」は、イオン性液体、イオン性固体とも言われる。
また、イオン性化合物としては、前記のアルカリ金属塩、有機カチオン−アニオン塩の他に、塩化アンモニウム、塩化アルミニウム、塩化銅、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸アンモニウム等の無機塩が挙げられる。これらイオン性化合物は単独で又は複数を併用することができる。
さらには、本発明で使用するアクリル系粘着剤組成物には、必要に応じて、粘度調整剤、剥離調整剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤、顔料、着色剤(顔料、染料等)、pH調整剤(酸又は塩基)、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を、また本発明の目的を逸脱しない範囲で各種の添加剤を適宜に使用することもできる。これら添加剤もエマルションとして配合することができる。
また、本発明で使用するアクリル系粘着剤組成物には、本明細書中に記載のリン系化合物を含有してもよいが、偏光フィルム又はコーティング層との密着性の観点から含有しないことが好ましい。
前記粘着剤層5の形成方法は特に限定されないが、各種基材上に前記アクリル系粘着剤組成物を塗布し、熱オーブン等の乾燥器により乾燥して、溶剤等を揮散させて粘着剤層を形成し、前記コーティング層付偏光フィルム1のコーティング層側に、当該粘着剤層を転写する方法であってもよく、前記コーティング層付偏光フィルム1のコーティング層上に直接前記アクリル系粘着剤組成物を塗布して、粘着剤層5を形成してもよい。
前記基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、離型フィルム、透明樹脂フィルム基材等の各種基材を挙げることができる。
前記基材や偏光フィルムへの塗布方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ファウンテンコーター、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーター等による押出しコート法等の方法が挙げられる。
乾燥条件(温度、時間)は、特に限定されるものではなく、アクリル系粘着剤組成物の組成、濃度等により適宜設定することができるが、例えば、80〜170℃程度、好ましくは90〜200℃で、1〜60分間、好ましくは2〜30分間である。
粘着剤層5の厚さ(乾燥後)は、例えば、5〜100μmであることが好ましく、10〜60μmであることがより好ましく、12〜40μmであることがさらに好ましい。粘着剤層5の厚さが10μm未満では、被着体に対する密着性が乏しくなり、高温、高温多湿下での耐久性が十分ではない傾向がある。一方、粘着剤層5の厚さが100μmを超える場合には、粘着剤層5を形成する際のアクリル系粘着剤組成物の塗布、乾燥時に十分に乾燥しきれず、気泡が残存したり、粘着剤層の面に厚みムラが発生したりして、外観上の問題が顕在化し易くなる傾向がある。
前記離型フィルムの構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルフィルム等の樹脂フィルム、紙、布、不織布等の多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔、及びこれらのラミネート体等の適宜な薄葉体等を挙げることができるが、表面平滑性に優れる点から樹脂フィルムが好適に用いられる。
その樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム等が挙げられる。
前記離型フィルムの厚みは、通常5〜200μmであり、好ましくは5〜100μm程度である。前記離型フィルムには、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系若しくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉等による離型及び防汚処理や、塗布型、練り込み型、蒸着型等の帯電防止処理をすることもできる。特に、前記離型フィルムの表面にシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の剥離処理を適宜行うことにより、前記粘着剤層からの剥離性をより高めることができる。
前記透明樹脂フィルム基材としては、特に制限されないが、透明性を有する各種の樹脂フィルムが用いられる。当該樹脂フィルムは1層のフィルムにより形成されている。例えば、その材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂及びポリエーテルスルホン系樹脂である。
前記フィルム基材の厚みは、15〜200μmであることが好ましい。
前記コーティング層付偏光フィルム1のコーティング層上への粘着剤層の形成方法は、前述の通りである。
また、本発明の粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層が露出する場合には、実用に供されるまで離型フィルム(セパレーター)で粘着剤層を保護してもよい。離型フィルムとしては、前述のものを挙げることができる。上記の粘着剤層の作製にあたって基材として離型フィルムを用いた場合には、離型フィルム上の粘着剤層とヨウ素系偏光フィルムとを貼り合せることで、当該離型フィルムは、粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層の離型フィルムとして用いることができ、工程面における簡略化ができる。
本発明の前記粘着剤層付偏光フィルムは、粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と透明導電層を有する部材の透明導電層とが接触するように貼り合せて用いることができる。
透明導電層を有する部材としては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができるが、透明フィルム等の透明基材上に透明導電層を有するものや、透明導電層と液晶セルを有する部材を挙げることができる。
透明基材としては、透明性を有するものであればよく、例えば、樹脂フィルムや、ガラス等からなる基材(例えば、シート状やフィルム状、板状の基材等)等が挙げられ、樹脂フィルムが特に好ましい。透明基材の厚さは、特に限定されないが、10〜200μm程度が好ましく、15〜150μm程度がより好ましい。
前記樹脂フィルムの材料としては、特に制限されないが、透明性を有する各種のプラスチック材料が挙げられる。例えば、その材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂及びポリエーテルスルホン系樹脂である。
また、前記透明基材には、表面に予めスパッタリング、コロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化等のエッチング処理や下塗り処理を施して、この上に設けられる透明導電層の前記透明基材に対する密着性を向上させるようにしてもよい。また、透明導電層を設ける前に、必要に応じて溶剤洗浄や超音波洗浄等により除塵、清浄化してもよい。
前記透明導電層の構成材料としては特に限定されず、インジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、アンチモン、チタン、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、タングステンからなる群より選択される少なくとも1種の金属の金属酸化物が用いられる。当該金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子を含んでいてもよい。例えば、酸化スズを含有する酸化インジウム(ITO)、アンチモンを含有する酸化スズ等が好ましく用いられ、ITOが特に好ましく用いられる。ITOとしては、酸化インジウム80〜99重量%及び酸化スズ1〜20重量%を含有することが好ましい。
また、前記ITOとしては、結晶性のITO、非結晶性(アモルファス)のITOを挙げることができる。結晶性ITOは、スパッタ時に高温をかけたり、非結晶性ITOをさらに加熱することにより得ることができる。前記ヨウ素による劣化は、非結晶性ITOにおいて顕著に発生するため、本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、非結晶性のITOにおいて特に有効である。
前記透明導電層の厚みは特に制限されないが、7nm以上とするのが好ましく、10nm以上とするのがより好ましく、12〜60nmとするのがさらに好ましく、15〜45nmとするのがさらに好ましく、18〜45nmとするのがさらに好ましく、20〜30nmとするのが特に好ましい。透明導電層の厚みが、7nm未満ではヨウ素による透明導電層の劣化が起こりやすく、透明導電層の電気抵抗値の変化が大きくなる傾向がある。一方、60nmを超える場合は、透明導電層の生産性が低下し、コストも上昇し、さらに、光学特性も低下する傾向がある。
前記透明導電層の形成方法としては特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法を例示できる。また、必要とする膜厚に応じて適宜の方法を採用することもできる。
前記透明導電層を有する基材の厚みとしては、15〜200μmを挙げることができる。さらに、薄膜化の観点では15〜150μmであることが好ましく、15〜50μmであることがより好ましい。前記透明導電層を有する基材が抵抗膜方式で使用される場合、例えば100〜200μmの厚みを挙げることができる。また静電容量方式で使用される場合、例えば15〜100μmの厚みが好適であり、特に、近年の更なる薄膜化要求に伴い15〜50μmの厚みがより好ましく、20〜50μmの厚みがさらに好ましい。
また、透明導電層と透明基材との間に、必要に応じて、アンダーコート層、オリゴマー防止層等を設けることができる。
また、透明導電層と液晶セルを有する部材としては、各種の液晶表示装置等の画像表示装置に用いられる、基板(例えば、ガラス基板等)/液晶層/基板の構成を含む液晶セルの当該基板の液晶層と接しない側に透明導電層を有するものを挙げることができる。また、液晶セル上にカラーフィルター基板を設ける場合は、当該カラーフィルター上に透明導電層を有していてもよい。液晶セルの基板上に透明導電層を形成する方法は、前記同様である。
3.画像表示装置
本発明の粘着剤層付偏光フィルムは、前述の通り、当該粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層に透明導電層を積層した場合にも、透明導電層の腐食を抑制することができ、透明導電層の表面抵抗上昇を抑制できるものである。従って、粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層が透明導電層と接する構成を有する画像表示装置であれば、本発明の粘着剤層付偏光フィルムを好適に使用することができる。例えば、本発明の粘着剤層付偏光フィルムと透明導電層を有する液晶パネルを、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と前記液晶パネルの透明導電層とが接触するように貼り合せて、画像表示装置とすることができる。
さらに具体的には、透明導電層を帯電防止層用途として使用する画像表示装置や、透明導電層をタッチパネルの電極用途として使用する画像表示装置を挙げることができる。透明導電層を帯電防止層用途として使用する画像表示装置としては、具体的には、例えば、偏光フィルム/粘着剤層/帯電防止層/ガラス基板/液晶層/駆動電極/ガラス基板/粘着剤層/偏光フィルムからなる構成であって、前記帯電防止層、駆動電極が透明導電層から形成される画像表示装置が挙げられる。当該画像表示装置の上側(視認側)の粘着剤層付偏光フィルムとして本発明の粘着剤層付偏光フィルムを用いることができる。また、透明導電層をタッチパネルの電極用途として使用する画像表示装置としては、例えば、偏光フィルム/粘着剤層/帯電防止層兼センサー層/ガラス基板/液晶層/駆動電極兼センサー層/ガラス基板/粘着剤層/偏光フィルムの構成(インセル型タッチパネル)や、偏光フィルム/粘着剤層/帯電防止層兼センサー層/センサー層/ガラス基板/液晶層/駆動電極/ガラス基板/粘着剤層/偏光フィルムの構成(オンセル型タッチパネル)であって、帯電防止層兼センサー層、センサー層、駆動電極が透明導電層から形成される画像表示装置が挙げられる。当該画像表示装置の上側(視認側)の粘着剤層付偏光フィルムとして本発明の粘着剤層付偏光フィルムを用いることができる。
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
<偏光子中のヨウ素含有量>
偏光子中のヨウ素含有量(ヨウ素及び/又はヨウ素イオンの含有量)は、以下の手順により測定した。
1)複数の、所定量のヨウ化カリウムを含む偏光子について蛍光X線強度を測定し、ヨウ素含有量と蛍光X線強度の関係式を導きだした。
2)ヨウ素含有量が未知のヨウ素系偏光子の蛍光X線を測定し、その数値から前記関係式を用いてヨウ素量を計算した。
<アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)の測定>
作製したアクリル系ポリマーの重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
装置:東ソー社製、HLC−8220GPC
カラム:
サンプルカラム:東ソー社製、TSKguardcolumn Super HZ−H
(1本)+TSKgel Super HZM−H(2本)
リファレンスカラム:東ソー社製、TSKgel Super H−RC(1本)
流量:0.6mL/min
注入量:10μL
カラム温度:40℃
溶離液:THF
注入試料濃度:0.2重量%
検出器:示差屈折計
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算により算出した。
製造例1(片面保護偏光フィルムの作製)
非晶性PET基材に9μm厚のPVA層が製膜された積層体を、延伸温度130℃の空中補助延伸によって、延伸積層体を生成した。次に、延伸積層体を、水100重量部に対して、ヨウ素0.1重量部、ヨウ化カリウム0.7重量部を含有する染色液に60秒間浸漬して、着色積層体を生成した。さらに、着色積層体を延伸温度65℃のホウ酸水中延伸によって総延伸倍率が5.94倍になるように非晶性PET基材と一体に延伸された4μm厚のPVA層を含む光学フィルム積層体を生成した。このような2段延伸によって非晶性PET基材に製膜されたPVA層のPVA分子が高次に配向され、染色によって吸着されたヨウ素がポリヨウ素イオン錯体として一方向に高次に配向された高機能偏光層を構成する、厚さ4μmのPVA層を含む光学フィルム積層体を生成することができた。さらに、当該光学フィルム積層体の偏光層の表面にPVA系接着剤を塗布しながら、けん化処理した40μm厚のアクリル樹脂フィルム(透明保護フィルム)を貼合せたのち、非晶性PET基材を剥離して、薄型のヨウ素系偏光子を用いた片側にのみ透明保護フィルムを有する片面保護偏光フィルムを作製した。以下、これを片面保護偏光フィルム(1)という。片面保護偏光フィルム(1)のヨウ素含有量は5.1重量%であった。
製造例2(コーティング層形成用樹脂組成物(A1)の調製)
重合度2500、ケン化度99.0モル%のPVA樹脂を純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製し、さらに、当該水溶液中の前記ポリビニルアルコール樹脂の固形分100重量部に対して、リン系化合物として2重量部のモノブチルホスフェート(商品名:MP−4、大八化学工業(株)製)を添加し、コーティング層形成用樹脂組成物(A1)を得た。
製造例3(コーティング層形成用樹脂組成物(A2)の調製)
重合度2500、ケン化度99.0モル%のPVA樹脂を純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製し、これをコーティング層形成用樹脂組成物(A2)とした。
製造例4(コーティング層形成用樹脂組成物(A3)の調製)
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(商品名:HEAA、(株)興人製)12.5部、アクリロイルモルホリン(商品名:ACMO(登録商標)、(株)興人製)25部、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート(商品名:ライトアクリレートDCP−A、共栄社化学(株)製)62.5部、光ラジカル重合開始剤(2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、商品名:IRGACURE907、BASF社製)2部、光増感剤(ジエチルチオキサントン、商品名:KAYACURE DETX−S、日本化薬(株)製)2部を混合して50℃で1時間撹拌して混合物を得た。さらに、前記混合物の固形分100重量部に対して、リン系化合物として2重量部のモノブチルホスフェート(商品名:MP−4、大八化学工業(株)製)を添加し、コーティング層形成用樹脂組成物(A3)を得た。
製造例5(コーティング層形成用樹脂組成物(A4)の調製)
リン系化合物を添加しなかった以外は製造例4と同様の方法で、コーティング層形成用樹脂組成物(A4)を得た。
製造例6(コーティング層形成用樹脂組成物(A5)の調製)
重合度2500、ケン化度99.0モル%のPVA樹脂を純水に溶解し、固形分濃度4重量%の水溶液を調製し、さらに、当該水溶液中の前記ポリビニルアルコール樹脂の固形分100重量部に対して、リン系化合物として5重量部のフェニルホスホン酸(和光純薬工業(株)製試薬)を添加し、コーティング層形成用樹脂組成物(A5)を得た。
製造例7(コーティング層形成用樹脂組成物(B1)の調製)
固形分でウレタン系ポリマーを30〜90重量%、及びポリチオフェン系ポリマー(導電性材料)を10〜50重量%含む溶液(商品名:デナトロンP−580W、ナガセケムテックス(株)製)と固形分でオキサゾリン基含有アクリル系ポリマーを10〜70重量%含む溶液(商品名:エポクロスWS−700、日本触媒(株)製)を、水100重量%の(混合)溶液中に添加し、固形分濃度(ベース濃度)が0.4重量%となるように調製し、コーティング層形成用樹脂組成物(B1)を得た。
製造例8(コーティング層形成用樹脂組成物(B2)の調製)
製造例7のデナトロンP−580Wの代わりにポリチオフェン系ポリマーを含まないウレタン系ポリマー溶液(商品名:デナトロンB−510C、ナガセケムテックス(株)製)を使用した以外は製造例7と同様の方法で、コーティング層形成用樹脂組成物(B2)を得た。
製造例9(アクリル系粘着剤層(C1)の作製)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、ブチルアクリレート99部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1部、及び2,2−アゾビスイソブチロニトリルを前記モノマー合計(固形分)100部に対して0.3部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で4時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、重量平均分子量165万のアクリル系ポリマー(a1)を含有するポリマー溶液を得た(固形分濃度30重量%)。前記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部あたり、架橋剤として、0.3部のジベンゾイルパーオキシド(商品名:ナイパーBMT、日本油脂(株)製)と、0.1部のトリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(商品名:タケネートD110N、三井武田ケミカル(株)製)と、0.2部のアセトアセチル基含有シランカップリング剤(商品名:A−100、綜研化学(株)製)と、リン系化合物として、0.1部のモノブチルホスフェート(商品名:MP−4、大八化学工業(株)製)を配合して、アクリル系粘着剤溶液を得た。上記アクリル系粘着剤溶液(C1)を、剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:38μm)からなる離型シート(セパレータ)の表面に、乾燥後の厚みが25μmになるように塗布し、乾燥して、粘着剤層(C1)を形成した。
製造例10(アクリル系粘着剤層(C2)の作製)
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例9と同様にしてアクリル系粘着剤層(C2)を形成した。
製造例11(アクリル系粘着剤層(C3)の作製)
粘着剤溶液の調製にあたり、さらに導電性材料として1−メチル−1−エチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(キシダ化学(株)製)0.5部を添加したこと以外は製造例9と同様にして、アクリル系粘着剤層(C3)を形成した。
製造例12(アクリル系粘着剤層(C4)の作製)
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例11と同様にしてアクリル系粘着剤層(C4)を形成した。
製造例13(アクリル系粘着剤層(C5)の作製)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、ブチルアクリレート95部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1部、アクリル酸4部、及び、開始剤として、2,2−アゾビスイソブチロニトリルを前記モノマー合計(固形分)100部に対して1部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で7時間反応させた。その後、その反応液に、酢酸エチルを加えて、重量平均分子量155万のアクリル系ポリマー(a2)を含有する溶液を得た(固形分濃度30重量%)。
製造例9において、アクリル系ポリマー(a1)を含有する溶液の代わりに、前記アクリル系ポリマー(a2)を含有する溶液を用いたこと以外は、製造例9と同様に、架橋剤、シランカップリング剤、リン系化合物を配合して、アクリル系粘着剤溶液を得た。また、上記アクリル系粘着剤溶液を用いて、製造例9と同様にして、粘着剤層(C5)を形成した。
製造例14(アクリル系粘着剤層(C6)の作製)
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例13と同様にしてアクリル系粘着剤層(C6)を形成した。
製造例15(アクリル系粘着剤層(C7)の作製)
粘着剤溶液の調製にあたり、さらに導電性材料として1−メチル−1−エチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(キシダ化学(株)製)0.5部を添加したこと以外は製造例9と同様にして、アクリル系粘着剤層(C7)を形成した。
製造例16(アクリル系粘着剤層(C8)の作製)
粘着剤溶液の調製にあたり、リン系化合物を添加しなかった以外は製造例15と同様にしてアクリル系粘着剤層(C8)を形成した。
実施例1
製造例1で得られた片面保護偏光フィルム(1)の偏光子の面(透明保護フィルムが設けられていない偏光子面)に、25℃に調整したコーティング層形成用樹脂組成物(A1)をワイヤーバーコーターで乾燥後の厚みが1μmになるように塗布した後、60℃で1分間熱風乾燥して、コーティング層1を形成して、1層のコーティング層付片面保護偏光フィルムを作製した。
次いで、上記で得られた1層のコーティング層付片面保護偏光フィルムのコーティング層1上に、さらに、25℃に調整したコーティング層用組成物(B1)をワイヤーバーコーターで乾燥後の厚みが1μmになるように塗布した後、60℃で1分間熱風乾燥して、コーティング層2を形成して、2層のコーティング層付きの偏光フィルムを作製した。
次いで、上記で得られた2層のコーティング層付きの偏光フィルムのコーティング層2上に、上記離型シート(セパレータ)の剥離処理面に形成した粘着剤層(C2)を貼り合わせて、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
実施例2〜11、比較例1〜12
実施例1において、コーティング層形成用樹脂組成物、粘着剤層を表1、2に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
上記実施例及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムについて下記評価を行った。結果を表1、2に示す。
<抵抗値変化率>
表面にITO層が形成された導電性フィルム(商品名:エレクリスタ(P400L)、日東電工(株)製)を15mm×15mmに切断し、この導電性フィルム上の中央部に、実施例、及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムを8mm×8mmに切断し、セパレータフィルムを剥がして貼り合わせた後、50℃、5atmで15分間オートクレーブにかけたものを耐腐食性の測定サンプルとした。得られた測定用サンプルの抵抗値を後述の測定装置を用い測定し、これを「初期抵抗値」とした。
その後、測定用サンプルを温度60℃、湿度95%の環境に、500時間投入した後に、抵抗値を測定したものを、「湿熱後の抵抗値」とした。なお、上記の抵抗値は、Accent Optical Technologies社製 HL5500PCを用いて測定を行った。上述のように測定した「初期抵抗値」及び「湿熱後の抵抗値」から、次式にて、それぞれの湿熱状態の場合の抵抗値変化率(%)を算出した。
Figure 2016122054
抵抗値変化率が、150%未満が、湿熱による抵抗値の上昇幅小さく、耐腐食性良好である。
<密着力>
実施例及び比較例で得られた粘着剤層付偏光フィルムを25mm×150mmの大きさにカットし、これの粘着剤層面と、50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム表面にインジウム−酸化錫を蒸着させた蒸着フィルムの蒸着面とが接するよう貼り合わせた。その後、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの端部を手で剥離し、粘着剤層がポリエチレンテレフタレートフィルム側に付着しているのを確認した上で、(株)島津製作所製の引っ張り試験機AG−1を用いて180°方向に300mm/分の速度で剥離した際の応力(N/25mm)を測定(25℃)した。
密着力が15N/25mm以上であることが、リワーク時の糊残りや、加工時の糊欠けがなく、良好である。
Figure 2016122054
Figure 2016122054
表中の略記は、それぞれ以下の通りである。
(A1)〜(A4):コーティング層形成用樹脂組成物(A1)〜(A4)
(B1)、(B2):アンカー層用組成物(B1)、(B2)
(C1)〜(C8):粘着剤層(C1)〜(C8)
また、「有無」と記載している項目で、「〇」は「含有していること」、「−」は「含有しないこと」を示す。
1 コーティング層付偏光フィルム
2 ヨウ素系偏光子
3 透明保護フィルム
4 コーティング層
5 粘着剤層
6 粘着剤層付偏光フィルム

Claims (12)

  1. 透明保護フィルム、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子、並びにコーティング層をこの順で有するコーティング層付偏光フィルムにおいて、
    前記ヨウ素系偏光子及び/又は前記コーティング層が、リン系化合物を含有することを特徴とするコーティング層付偏光フィルム。
  2. 前記リン系化合物は、下記一般式(1):
    Figure 2016122054
    (式中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基を表す)
    で表される化合物及び前記一般式(1)で表される化合物の多量体からなる群から選択される1種以上のリン酸系化合物、並びに/又は、下記一般式(2):
    Figure 2016122054
    (式中、Rは、水素原子、又は、酸素原子を含んでいてもよい、炭素数1〜18の炭化水素残基である)
    で表される化合物及びその塩からなる群から選択される1種以上のホスホン酸系化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載のコーティング層付偏光フィルム。
  3. 前記ヨウ素系偏光子の厚みが10μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング層付偏光フィルム。
  4. 前記ヨウ素系偏光子中の前記ヨウ素及び/又はヨウ素イオンの含有量が、3〜12重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルム。
  5. 前記ヨウ素系偏光子と前記コーティング層との間に透明保護フィルムを有さないことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルム。
  6. 前記コーティング層が、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの樹脂を含む樹脂組成物から形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルム。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載のコーティング層付偏光フィルムのコーティング層側に粘着剤層を有することを特徴とする粘着剤層付偏光フィルム。
  8. 前記粘着剤層がイオン性化合物を含有することを特徴とする請求項7に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
  9. 請求項7又は8に記載の粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層を、透明導電層を有する透明導電性部材の透明導電層に接触するように貼り合せて用いることを特徴とする請求項7又は8に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
  10. 前記透明導電層が、酸化インジウムスズから形成されることを特徴とする請求項9に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
  11. 前記酸化インジウムスズが、非結晶性の酸化インジウムスズであることを特徴とする請求項10に記載の粘着剤層付偏光フィルム。
  12. 請求項7〜11のいずれかに記載の粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と、透明導電層を有する液晶パネルとを、前記粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層と前記液晶パネルの透明導電層とが接触するように貼り合せたことを特徴とする画像表示装置。
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