JP2017215562A - 積層体および液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも、偏光層、接着剤層、透明層および帯電防止剤を含有する層をこの順に配置した積層体であって、
上記透明層の膜厚が0.1〜5.0μmであって、
上記帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率が0〜30%であることを特徴とする積層体、及び上記積層体を含む液晶表示装置。
【選択図】なし
Description
近年の液晶表示装置では薄型化や大型化が急速に進んでおり、環境変化に伴う液晶表示装置表示面に光ムラが発生する問題が顕在化してきた。
少なくとも、偏光層、接着剤層、透明層および帯電防止剤を含有する層をこの順に配置した積層体であって、
上記透明層の膜厚が0.1〜10μmであって、
上記帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率が0〜30%である積層体。
<2>
上記帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率が0.01〜30%である<1>に記載の積層体。
<3>
上記透明層の平衡吸湿率が2.0質量%以下である<1>又は<2>に記載の積層体。
<4>
上記透明層の5μm換算した透湿度が200〜5000g/m2/dayである<1>〜<3>のいずれか一項に記載の積層体。
<5>
上記透明層がフッ素系化合物、および/またはケイ素系化合物を含む<1>〜<4>のいずれか一項に記載の積層体。
<6>
上記透明層がスチレン系樹脂を含む<1>〜<5>のいずれか一項に記載の積層体。
<7>
上記透明層の波長590nmにおける面内レタデーションReが0〜20nmであり、且つ波長590nmにおける厚み方向レタデーションRthが−25〜25nmである<1>〜<6>のいずれか一項に記載の積層体。
<8>
上記透明層が2層以上の層からなる透明層である<1>〜<7>のいずれか一項に記載の積層体。
<9>
上記帯電防止剤が有機カチオン化合物を含有する<1>〜<8>のいずれか一項に記載の積層体。
<10>
上記帯電防止剤の含有量が、上記帯電防止剤を含有する層の組成物に対し0.01〜10質量%である<1>〜<9>のいずれか一項に記載の積層体。
<11>
上記偏光層がヨウ素−ポリビニルアルコール錯体を含む<1>〜<10>のいずれか一項に記載の積層体。
<12>
液晶セルと、<1>〜<11>のいずれか一項に記載の積層体を含む液晶表示装置。
<13>
上記透明層が、上記偏光層と上記液晶セルとの間に配置される<12>に記載の液晶表示装置。
<14>
さらにバックライトを有し、上記積層体がバックライト側に配置された<12>または<13>に記載の液晶表示装置。
<15>
さらにバックライトを有し、上記積層体が視認側に配置された<12>または<13>に記載の液晶表示装置。
<16>
上記液晶セルがIPS方式である<12>〜<15>のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
<17>
少なくとも、偏光層、接着剤層、透明層および帯電防止剤を含有する層をこの順に配置した積層体であって、
上記透明層の膜厚が0.1〜10μmであって、
上記透明層の平衡吸湿率が2.0質量%以下であり、且つ、5μm換算した透湿度が200〜5000g/m2/dayであって、
上記帯電防止剤が有機カチオン化合物を含有する、積層体。
透明層は、可視光(波長380〜780nm)の全光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。
本発明の帯電防止剤を含有する層に含まれる帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率は、本発明の積層体の帯電防止剤を含有する層の透明層と反対面側に厚さ1mmの無アルカリガラスを隣接させた試験片を作製し、85℃・相対湿度85%の環境で3日間保持した後に、25℃・相対湿度60%の環境で24時間保持する。その後、積層体を取り出し、ミクロトームで積層体の断面片試料を作成する。続いてTOF−SIMSで断面片試料の帯電防止剤量の断面プロファイルを測定し、本発明の透明層よりも偏光膜側に移行した帯電防止剤量の積分値(A2)と、帯電防止剤を含有する層の積分値(A1)との比(A2/A1×100)で算出することができる。また、帯電防止剤、および帯電防止剤を有する層を膨潤ないし溶解する溶媒で抽出し、抽出された帯電防止剤量(B2)と、湿熱処理前の帯電防止剤量(B1)との比(B2/B1×100)で算出することもできる。なお、本発明においては、上記算出法のうち、前者の方法を用いて算出した値を湿熱サーモ後の移行率とした。
本発明の帯電防止剤の移行率は0〜30%であり、0.01〜30%が好ましく、0.1〜25%がより好ましく、0.5〜20%がさらに好ましい。この範囲であれば、偏光層の耐久性と、偏光層と透明層との接着性とを両立することができる。帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率と偏光層と透明層との接着性確保のためには、透明層の平衡吸湿率と、透湿度を平衡吸湿率で除した値との関係性を制御することが有効である。
本発明の透明層の平衡吸湿率は、帯電防止剤の透過係数を制御するため、膜厚のいかんに関わらず、25℃、相対湿度80%における平衡吸湿率が、0〜2.0質量%であることが好ましい。0〜1.0質量%であることがより好ましく、0.01〜0.5質量%であることがさらに好ましい。平衡吸湿率が2.0質量%以下であれば、帯電防止剤の透明層への溶解現象を抑制する観点で好ましい。
本明細書において、透明層の平衡吸湿率は、必要に応じて膜厚を厚くした試料を用いて測定することができる。試料を24時間以上調湿した後に、水分測定器、試料乾燥装置“CA−03”及び“VA−05”{共に三菱化学(株)製}にてカールフィッシャー法で測定した。水分量(g)を試料質量(g)で除して算出した。
本発明の透明層の透湿度は、JIS Z−0208をもとに、40℃、90%RHの条件において測定される。本明細書において、透明層の透湿度は、必要に応じて自己支持性が保てるように膜厚を厚くしたフィルムで測定することができる。得られた透湿度を用い、測定に用いたフィルムの厚み(単位;μm)で除し、5を乗じて算出された値を5μm換算した透湿度とした。
本発明の透明層の透湿度は特に限定されることはないが、5μm換算した透湿度が200〜5000g/m2/dayであることが好ましい。500〜3000g/m2/dayであることがより好ましく、700〜2000g/m2/dayであることが特に好ましい。透湿度がこの範囲であれば、偏光板加工性と、湿度若しくは湿熱に対する偏光板の耐久性とを両立することができ、好ましい。
なお、自己支持性が保てるようなフィルムの作製が困難な場合には、透湿度が既知である適切な支持体上に本発明の透明層を形成させ、透湿度変化から求めることもできる。
帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率と偏光層と透明層との接着性確保のためには、上記平衡吸湿率の範囲で、且つ、5μm換算した透湿度を平衡吸湿率で除した値が、500〜100,000であることが好ましく、2,000〜50,000であることがより好ましく、5,000〜35,000であることが特に好ましい。この範囲であれば、偏光板加工性と、湿度若しくは湿熱に対する偏光板の耐久性とを両立することができ、好ましい。
本発明の積層体に用いられる透明層は、光弾性係数Cの絶対値が2×10−12Pa−1以上が好ましく、2×10−12Pa−1〜100×10−12Pa−1がより好ましく、4×10−12Pa−1〜15×10−12Pa−1がさらに好ましく、5×10−12Pa−1〜12×10−12Pa−1が最も好ましい。透明層の光弾性係数の絶対値を2×10−12Pa−1以上にすることで、変形故障の抑制や偏光層との接着性の確保が可能となり、100×10−12Pa−1以下とすることで応力複屈折によるレタデーション変化を、表示特性を損なうことなく配向複屈折で相殺させ、積層体状態のレタデーション安定性を付与することが可能となる。光弾性係数は、材料を適宜選定し、必要に応じて二つ以上の材料を併用することによって制御することができる。なお、透明層は、面内の任意の少なくとも一つの方向において、光弾性係数の絶対値が上記の範囲を満たせばよい。
そして、光弾性由来の応力複屈折と後述する透明層の配向複屈折とを適切に制御することで、内部応力起因の光学ズレを低減させることになると予測でき、液晶表示装置に実装した場合に環境変化に伴う液晶表示装置の光ムラを抑制できる観点から好ましい。
本明細書において、透明層の光弾性係数は、必要に応じて自己支持性が保てるように膜厚を厚くしたフィルムを用いて測定することができる。フィルムの光弾性係数は、測定方向がフィルム長手方向となるようにフィルムを5cm×1cmのサイズで切り出し、25℃、相対湿度60%において2時間調湿し、同環境下で分光エリプソメーター(M−220、日本分光株式会社製)を用いて、サンプルに応力(0〜500gf)をかけながら波長633nmで、フィルム面内のレタデーション(Re)を測定し、応力とReの傾きから算出した。
なお、1gf=0.00980665Nである。
本発明の積層体に用いられる透明層は、配向複屈折の符号が光弾性係数の符号と逆であることが好ましく、前述のように積層体状態で生じる応力複屈折と配向複屈折とを相殺させて環境変化に伴うレタデーション変化を抑制することが好ましい。配向複屈折の符号は、材料を適宜選択し、必要に応じて二つ以上の材料を併用することによって制御することができる。また、前述の応力複屈折を相殺し、表示特性を損なうことない範囲で配向複屈折(後述のレタデーション)を付与することが好ましく、透明層と偏光層とを積層する前後で、例えば加熱や延伸などの配向処理を行うことが好ましい。
本明細書において、配向複屈折の符号は、必要に応じて自己支持性が保てるように膜厚を厚くしたフィルムを用い、後述のガラス転移温度において、自由端一軸延伸したときの遅相軸方向で求めることができ、遅相軸が延伸方向と平行なら正の複屈折性であり、直交なら負の複屈折性である。
本発明の積層体に用いられる透明層の膜厚は、0.1〜10μmであり、0.5〜7.0μmが好ましく、1.0〜5.0μmがより好ましく、1.5〜4.0μmがさらに好ましい。膜厚を0.1μm以上とすることで偏光板の加工適性や耐久性を確保することが可能となり、10μm以下とすることで好ましいレタデーション範囲にすることができる。また、液晶表示装置に実装した場合に環境変化に伴う液晶表示装置の光ムラを低減する効果や、温湿度変化に伴う液晶パネルの反りを小さくするような効果も期待できるため、好ましい。
本発明において、Re及びRthは各々、波長590nmにおける面内レタデーション及び厚み方向のレタデーションを表す。
本発明において、Re及びRthはAxoScan OPMF−1(オプトサイエンス社製)において、波長590nmで測定した値である。AxoScanにて平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d)を入力することにより、
遅相軸方向(°)
Re=(nx−ny)×d
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
が算出される。nxはフィルムの遅相軸方向の屈折率であり、nyはフィルムの進相軸方向の屈折率であり、nzはフィルムの厚み方向の屈折率である。
本発明の積層体に用いられる透明層のReの湿度依存性(ΔRe)は、特に限定されないが、−20〜20nmが好ましく、−10〜10nmがより好ましく、−5〜5nmがさらに好ましい。
本発明の積層体に用いられる透明層のRthの湿度依存性(ΔRth)は、絶対値が20nm以下であること(−20〜20nmであること)が好ましく、−15〜15nmがより好ましく、−10〜10nmがさらに好ましく、−5〜5nmが最も好ましい。
ΔRe=Re(30%)−Re(80%)
ΔRth=Rth(30%)−Rth(80%)
式中、Re(H%)及びRth(H%)は、透明層を25℃、相対湿度(H%)にて24時間調湿後、前述のレタデーション測定方法に準じて、相対湿度H%におけるレタデーション値を測定、算出したものである。なお、相対湿度を明記せずに単にReと表記されている場合は、相対湿度60%で測定した値である。なお、特に指定がない限り、波長590nmにおける値とする。
本発明の積層体に用いられる透明層の弾性率は、特に限定されないが、1.0〜3.5GPaが好ましく、1.5〜3.3GPaがより好ましく、2.0〜3.0GPaがさらに好ましい。
本発明の積層体に用いられる透明層の湿度膨張係数は、特に限定されないが、55ppm/%RH以下が好ましく、0〜40ppm/%RHがより好ましく、0〜30ppm/%RHがさらに好ましい。透明層の湿度膨張係数と偏光層の湿度膨張係数とが近ければ応力複屈折を低減できると考えられるため、上記好ましい範囲は、偏光層の特性に応じて適宜修正することができる。
湿度膨張係数[ppm/%RH]={(L1−L0)/L0}/70×106
上記70は測定した湿度の差(%)である。
本発明の積層体に用いられる透明層や透明層に用いる樹脂のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されない。Tgは、例えば、25℃、相対湿度10%において24時間調湿した後、測定パンにサンプルを封入し、セイコーインスツルメンツ(株)製示差走査熱量計 “DSC6200”を用い、20℃/分で昇温させて得られたサーモグラムから、ベースラインと変曲点での接線との交点温度として求めることができる。
本発明の積層体に用いられる透明層の上述以外の特性値は、特に限定されることはなく、一般的な公知の偏光板保護フィルムと同等性能を適宜実装することができ、偏光層と液晶パネルとの間に配置される所謂インナーフィルムに要求される性能を適宜実装していることが好ましい。具体的な特性値としては、表示特性に関連するヘイズ、光線透過率、分光特性、レタデーションの湿熱耐久性等を挙げることができ、力学特性や加工適性に関連する湿熱サーモに伴う寸法変化率、ガラス転移温度、平衡吸湿率、透湿度、接触角等を挙げることができる。
本発明の積層体に用いられる透明層は、単層であっても、2層以上の積層構造を有していてもよく、さらに機能層を有していてもよい。ただし、本発明の積層体に用いられる透明層は、機能層以外が上記の特性を満たすことが好ましい。
本発明の積層体に用いられる透明層を構成する材料は、帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率が好ましい範囲に入れば特に限定されないが、ポリマー樹脂、または反応性モノマーを含む組成物の硬化組成物などを好適に用いることができる。
本発明の積層体に用いられる透明層を構成するポリマー樹脂は、光弾性係数が好ましい範囲に入れば特に限定されないが、脆性及び弾性率改良の観点からポリマー分子間の相互作用を強くするような、例えば極性構造を含むことが好ましい。具体的な例として、ビニル芳香族系樹脂(好ましくはスチレン系樹脂)、セルロース系樹脂(セルロースアシレート樹脂、セルロースエーテル樹脂等)、環状オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニル芳香族系樹脂以外のビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂等を挙げることができ、ビニル芳香族系樹脂、セルロースアシレート樹脂、環状オレフィン系樹脂が脆性改良の観点から好ましく、ビニル芳香族系樹脂又は環状オレフィン系樹脂がより好ましく、ビニル芳香族系樹脂がさらに好ましい。
ビニル芳香族系樹脂とは、少なくとも芳香環を含むビニル系樹脂であり、スチレン系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、1,1−ジフェニルスチレン系樹脂、ビニルナフタレン系樹脂、ビニルアントラセン系樹脂、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン系樹脂、ビニルピリジン系樹脂等が挙げられ、共重合成分として、適宜、ビニルピリジンユニット、ビニルピロリドンユニット、無水マレイン酸ユニット等が含まれていてもよい。ビニル芳香族系樹脂の中でも、光弾性係数及び吸湿性の制御の観点から、スチレン系樹脂であることがさらに好ましい。
ポリマー樹脂は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
スチレン系樹脂は、スチレンまたはスチレン誘導体と、アクリロニトリル、無水マレイン酸、メチルメタクリレートおよび1,3−ブタジエンから選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合体であることが好ましい。
上記ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、スチレンの単独重合体である汎用ポリスチレン(GPPS)等のスチレン系単量体の単独重合体;2種以上のスチレン系単量体のみを単量体成分として構成される共重合体;スチレン−ジエン系共重合体;スチレン−重合性不飽和カルボン酸エステル系共重合体等の共重合体;ポリスチレンと合成ゴム(例えば、ポリブタジエンやポリイソプレン等)の混合物、合成ゴムにスチレンをグラフト重合させたポリスチレンなどの耐衝撃性ポリスチレン(HIPS);スチレン系単量体を含む重合体(例えば、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸エステル系単量体との共重合体)の連続相中にゴム状弾性体を分散させ、ゴム状弾性体に上記共重合体をグラフト重合させたポリスチレン(グラフトタイプ耐衝撃性ポリスチレン「グラフトHIPS」という);スチレン系エラストマーなどが挙げられる。
また、上記ポリスチレン系樹脂は、特に限定されないが、水素添加されていてもよい。即ち、上記ポリスチレン系樹脂は、水素添加されたポリスチレン系樹脂(水添ポリスチレン系樹脂)であってもよい。上記水添ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されないが、SBSやSISに水素を添加した樹脂である水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)や水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)等の水素添加されたスチレン−ジエン系共重合体が好ましい。上記水添ポリスチレン系樹脂は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
また、上記ポリスチレン系樹脂は、特に限定されないが、極性基が導入されていてもよい。即ち、上記ポリスチレン系樹脂は、極性基が導入されたポリスチレン系樹脂(変性ポリスチレン系樹脂)であってもよい。なお、上記変性ポリスチレン系樹脂には、極性基が導入された水添ポリスチレン系樹脂が含まれる。
上記変性ポリスチレン系樹脂は、ポリスチレン系樹脂を主鎖骨格として、極性基を導入されたポリスチレン系樹脂である。上記極性基としては、特に限定されないが、例えば、酸無水物基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、カルボン酸塩化物基、カルボン酸アミド基、カルボン酸塩基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、スルホン酸塩化物基、スルホン酸アミド基、スルホン酸塩基、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、イミド基、オキサゾリン基、水酸基などが挙げられる。中でも、酸無水物基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基が好ましく、より好ましくは無水マレイン酸基、エポキシ基である。上記極性基は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。上記変性ポリスチレン系樹脂は、ポリエステル系樹脂と親和性が高いまたは反応可能な極性基を有し、かつ、ポリスチレン系樹脂と相溶可能であることにより、ポリエステル系樹脂を主成分とする層(例えば、表面層やB層など)やポリスチレン系樹脂を主成分とする層(例えば、他のA層など)との常温での接着性が高くなる。上記極性基は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
上記変性ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されないが、水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)の変性体、水添スチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)の変性体が好ましい。即ち、上記変性ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されないが、酸無水物変性SEBS、酸無水物変性SEPS、エポキシ変性SEBS、エポキシ変性SEPSが好ましく、より好ましくは、無水マレイン酸変性SEBS、無水マレイン酸変性SEPS、エポキシ変性SEBS、エポキシ変性SEPSである。上記変性ポリスチレン系樹脂は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
また、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体は、アクリル系樹脂との相溶性が高いため、透明性が高く、使用中に相分離を起こして透明性が低下することがないフィルムを得られることからも好ましい。このような観点からは、特に、アクリル系樹脂としてメタクリル酸メチルを単量体成分として含む重合体を用いる場合に好ましい。
スチレン−メタクリル酸共重合体の場合、共重合体中のメタクリル酸の共重合体割合は0.1〜50質量%であることが好ましい。より好ましい範囲は0.1〜40質量%であり、さらに好ましい範囲は0.1〜30質量%である。共重合体中のメタクリル酸の共重合体割合が0.1質量%以上であると耐熱性に優れ、50質量%以下の範囲であれば透明性に優れるので好ましい。
スチレン−無水マレイン酸共重合体の場合、共重合体中の無水マレイン酸の共重合体割合は0.1〜50質量%であることが好ましい。より好ましい範囲は0.1〜40質量%であり、さらに好ましい範囲は0.1〜30質量%である。共重合体中の無水マレイン酸含量が0.1質量%以上であると耐熱性に優れ、50質量%以下の範囲であれば透明性に優れるので好ましい。
スチレン系樹脂は、公知のアニオン、塊状、懸濁、乳化または溶液重合方法により得ることができる。また、スチレン系樹脂においては、共役ジエンやスチレン系単量体のベンゼン環の不飽和二重結合が水素添加されていてもよい。水素添加率は核磁気共鳴装置(NMR)によって測定できる。
スチレン系樹脂としては、市販品を用いても良く、例えば、電気化学工業(株)製「クリアレン 530L」、「クリアレン 730L」、旭化成(株)製「タフプレン 126S」、「アサプレン T411」、クレイトンポリマージャパン(株)製「クレイトン D1102A」、「クレイトン D1116A」、スタイロルーション社製「スタイロルクス S」、「スタイロルクス T」、旭化成ケミカルズ(株)製、「アサフレックス 840」、「アサフレックス 860」(以上、SBS)、PSジャパン(株)製「679」、「HF77」、「SGP10」、DIC(株)製「ディックスチレン XC−515」、「ディックスチレン XC−535」(以上、GPPS)、PSジャパン(株)製「475D」、「H0103」、「HT478」、DIC(株)製「ディックスチレン GH−8300−5」(以上、HIPS)などが挙げられる。水添ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックHシリーズ」、シェルジャパン(株)製「クレイトンGシリーズ」(以上、SEBS)、JSR(株)製「ダイナロン」(水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体)、(株)クラレ製「セプトン」(SEPS)などが挙げられる。また、変性ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックMシリーズ」、(株)ダイセル製「エポフレンド」、JSR(株)製「極性基変性ダイナロン」、東亞合成(株)製「レゼダ」などが挙げられる。
ポリカーボネート系樹脂の例としては、ポリカーボネート、ビスフェノールAがフルオレン変性された構造単位を含むポリカーボネート、ビスフェノールAが1,3−シクロヘキシリデン変性された構造単位を含むポリカーボネート等が挙げられる。
ビニル芳香族系樹脂以外のビニル系樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、等が挙げられる。
なお、樹脂の重量平均分子量は、以下の条件で標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)を測定した。なお、Mnは標準ポリスチレン換算の数平均分子量である。
GPC:ゲル浸透クロマトグラフ装置(東ソー(株)製HLC−8220GPC、カラム;東ソー(株)製ガードカラムHXL−H、TSK gel G7000HXL、TSK gel GMHXL2本、TSK gel G2000HXLを順次連結、溶離液;テトラヒドロフラン、流速;1mL/min、サンプル濃度;0.7〜0.8質量%、サンプル注入量;70μL、測定温度;40℃、検出器;示差屈折(RI)計(40℃)、標準物質;東ソー(株)製TSKスタンダードポリスチレン)
本発明の積層体に用いられる透明層の別の態様として公知の硬化性組成物を用いることができる。硬化性組成物は、特に限定されないが、適宜前述のポリマー樹脂に硬化性組成物を混合して実施してもよい。また、偏光板の耐久性向上の観点から、アクリル系モノマーを含み、エポキシ系モノマーを含まないことが好ましい。
上記の硬化性組成物は、下記重合開始剤を含むことが好ましい。重合開始剤としては光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開2009−098658号公報の段落[0133]〜[0151]に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
本発明の積層体に用いられる透明層には、公知の添加剤を適宜混合することができる。公知の添加剤として、低分子可塑剤、レベリング剤、オリゴマー系添加剤、ポリエステル系添加剤、レタデーション調整剤、マット剤、撥水剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、剥離促進剤、赤外線吸収剤、酸化防止剤、フィラー、相溶化剤等を挙げることができる。各素材の種類や量は、光弾性係数が好ましい範囲に入れば特に限定されない。また、透明層が多層から形成される場合、各層の添加剤の種類や量は異なっていてもよい。
透明層表面には、滑り性付与やブロッキング防止のために微粒子を添加することが好ましい。この微粒子としては、疎水基で表面が被覆され、二次粒子の態様をとっているシリカ(二酸化ケイ素,SiO2)が好ましく用いられる。なお、微粒子には、シリカとともに、あるいはシリカに代えて、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、燐酸カルシウムなどの微粒子を用いてもよい。市販の商品としては、商品名R972、またはNX90S(いずれも日本アエロジル株式会社製)などが挙げられる。
本発明の積層体に用いられる透明層には、公知の撥水性を発現する化合物(撥水剤)を含有することが好ましい。具体的には、フッ素系化合物、および/またはケイ素系化合物(例えばシリコーン化合物)であることが好ましく、フッ素含有シラン化合物であることがより好ましい。
本発明の積層体に用いられる透明層には、公知のレベリング剤(界面活性剤)を適宜混合することができる。レベリング剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特に含フッ素界面活性剤が好ましい。具体的には、例えば特開2001−330725号公報明細書中の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物が挙げられる。
本発明の積層体に用いられる透明層には、公知のポリエステル系添加剤を適宜混合することができる。透明層は、後述するように剥離フィルム(基材フィルム)を用いて、溶融押出し法やコーティング法によって作製することが可能であるが、これらの方法を用いる場合、透明層と剥離フィルムとの表面エネルギー差が小さくなるような化合物や、剥離フィルムへの浸透性がある化合物を透明層に添加すると、透明層と剥離フィルムとの剥離力を上昇させる効果がある。透明層の分子配向を低下させ、且つ屈折率異方性の小さな化合物を添加すると、レタデーションを低減させる効果がある。また、フタル酸のような比較的剛直な構造を含む化合物を添加すると、透明層の硬度を上げる効果も期待される。
ポリエステル系添加剤としては、ポリエステル系化合物が挙げられ、具体的には、特開2009−98674号公報の段落[0027]〜[0034]に記載されるポリエステル系化合物のオリゴマーを用いることができる。上記透明層を構成する樹脂に対して、ポリエステル系化合物のオリゴマーの含有量は、0.1〜50質量%であることが好ましく、1〜30質量%であることより好ましく、3〜10質量%であることが特に好ましい。
本発明の積層体に用いられる透明層の作製に用いる剥離フィルムがポリエステル系フィルムの場合には、特に芳香族ポリエステル系化合物(オリゴマーを含む)を好ましく用いることができ、具体的な化合物について、下記に記載する。
芳香族ポリエステル系化合物は、ジカルボン酸由来の繰り返し単位とジオール由来の繰り返し単位を有し、上記ジカルボン酸由来の繰り返し単位中、脂肪族ジカルボン酸由来の繰り返し単位のモル比をm、芳香族ジカルボン酸由来の繰り返し単位のモル比をnとしたときm:nが0:10〜5:5である。芳香族ジカルボン酸由来のユニット比率を上げることで素材由来の硬さが増大し、透明層の硬度が上がる効果が期待される。
芳香族ポリエステル系化合物の数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定、評価することができる。
なお、GPCの測定条件は前述と同様である。
なお、ジカルボン酸における上記炭素数とは、カルボン酸基(COOH)に含まれる炭素数を含む数である。
以下、本発明における芳香族ポリエステル系化合物の合成に好ましく用いることができるジカルボン酸及びジオールについて説明する。
ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のいずれも用いることができる。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。なかでも、フタル酸及びテレフタル酸が好ましく、剥離フィルムとしてポリエステル系フィルムを用いた場合の透明層と剥離フィルムとの密着制御、透明層の硬度、本発明の積層体の耐久性(偏光板耐久性)等を改善することができる。また、透明層のレタデーションを低く抑える観点からフタル酸が特に好ましい。二種以上の芳香族ジカルボン酸を併用してもよい。具体的には、フタル酸とテレフタル酸との併用を挙げることができる。上記観点から芳香族ジカルボン酸の中でもフタル酸の比率を高めることが好ましく、芳香族ポリエステル系化合物に含まれるジカルボン酸由来の繰り返し単位中、フタル酸由来の繰り返し単位の比率は70モル%以上であることが好ましく、80モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが特に好ましい。なお、フタル酸とテレフタル酸の比率(モル比)は、透明層のRthを制御する観点で変えることもでき、例えば、Rthを低減したい場合には、5:5〜10:0であることが好ましく、7:3〜10:0であることがより好ましく、10:0であることが特に好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、セバシン酸等が挙げられる。なかでも、コハク酸及びアジピン酸が好ましく、アジピン酸が特に好ましい。
本発明に用いるジカルボン酸の炭素数は、4〜10であることが好ましく、4〜8であることがより好ましい。本発明では2種以上のジカルボン酸の混合物を用いてもよく、この場合、2種以上のジカルボン酸の平均炭素数が上記範囲となることが好ましい。ジカルボン酸の炭素数が上記範囲であれば、透明層の材料との相溶性や、溶媒への溶解性に優れ、製造工程におけるブリードアウトを生じにくいため好ましい。
脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸とを併用してもよい。具体的には、アジピン酸とフタル酸との併用、アジピン酸とテレフタル酸との併用、コハク酸とフタル酸との併用、コハク酸とテレフタル酸との併用を挙げることができる。
脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸とを併用する場合、両者の比率(モル比)は脂肪族ジカルボン酸由来の繰り返し単位のモル比をm、芳香族ジカルボン酸由来の繰り返し単位のモル比をnとしたときm:nが0:10〜3:7であり、0:10〜2:8であることがより好ましい。
ジオールとしては、脂肪族ジオール及び芳香族ジオールが挙げられ、脂肪族ジオールが好ましい。
脂肪族ジオールとしては、アルキルジオールまたは脂環式ジオール類を挙げることができ、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール(3,3−ジメチロ−ルペンタン)、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール(3,3−ジメチロールヘプタン)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ジエチレングリコールなどが挙げられる。
好ましい脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、及び1,3−プロパンジオールの少なくとも1種であり、より好ましくは、エチレングリコール及び1,2−プロパンジオールの少なくとも1種であり、さらに好ましくはエチレングリコールである。2種用いる場合は、エチレングリコール及び1,2−プロパンジオールを用いることが好ましい。
ジオールの炭素数は、2〜10であることが好ましく、2〜6であることがより好ましく、2〜4であることが特に好ましい。2種以上のジオールを用いる場合には、2種以上の平均炭素数が上記範囲となることが好ましい。ジオールの炭素数が上記範囲であれば、透明層の材料との相溶性や、溶媒への溶解性に優れ、製造工程におけるブリードアウトを生じにくいため好ましい。
上記芳香族ポリエステル系化合物の両末端は封止、未封止を問わないが、上記芳香族ポリエステル系化合物の分子量が低い、所謂オリゴマーである場合には特に末端がアルキル基あるいは芳香族基で封止されたことが好ましい。これは、末端を疎水性官能基で保護することにより、帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率を低下させることができ、偏光板耐久性の改善に有効であり、エステル基の加水分解を遅延させる効果も期待される。
上記芳香族ポリエステル系化合物の両末端がカルボン酸やOH基とならないように、モノアルコール残基やモノカルボン酸残基で保護することが好ましい。上記芳香族ポリエステル系化合物の水酸基価が10mgKOH/g以下であることが偏光子耐久性を改善する観点から好ましく、5mgKOH/g以下であることがより好ましく、0mgKOH/gであることが特に好ましい。
上記芳香族ポリエステル系化合物の両末端が封止されている場合、モノカルボン酸と反応させて封止することが好ましい。このとき、上記芳香族ポリエステル系化合物の両末端はモノカルボン酸残基となっている。ここで、残基とは、上記芳香族ポリエステル系化合物の部分構造で、上記芳香族ポリエステル系化合物を形成している単量体の特徴を有する部分構造を表す。例えばモノカルボン酸R−COOHより形成されるモノカルボン酸残基はR−CO−である。好ましくは脂肪族モノカルボン酸残基であり、モノカルボン酸残基が炭素数2〜22の脂肪族モノカルボン酸残基であることがより好ましく、炭素数2〜3の脂肪族モノカルボン酸残基であることがさらに好ましく、炭素数2の脂肪族モノカルボン酸残基であることが特に好ましい。なお、上記モノカルボン酸残基(R−CO−)における炭素数とは、R中の炭素だけでなく、−CO−中の炭素を含めた炭素数である。
上記芳香族ポリエステル系化合物の両末端のモノカルボン酸残基の炭素数が3以下であると、揮発性が低下し、上記芳香族ポリエステル系化合物の加熱による減量が大きくならず、工程汚染の発生や面状故障の発生を低減することができる。即ち、封止に用いるモノカルボン酸類としては製造適性および面状品質の観点から芳香族モノカルボン酸よりも脂肪族モノカルボン酸が好ましい。モノカルボン酸が炭素数2〜22の脂肪族モノカルボン酸であることがより好ましく、炭素数2〜3の脂肪族モノカルボン酸であることがさらに好ましく、炭素数2の脂肪族モノカルボン酸残基であることが特に好ましい。例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸及びその誘導体等が好ましく、酢酸またはプロピオン酸がより好ましく、酢酸(末端がアセチル基となる)が最も好ましい。封止に用いるモノカルボン酸は2種以上を混合してもよい。
両末端を封止した場合は常温での状態が固体形状となりにくく、ハンドリングが良好となることもある。また、湿度安定性、偏光板耐久性に優れた透明層を得ることができる。
上記芳香族ポリエステル系化合物の合成は、常法により上記芳香族ジカルボン酸を含むジカルボン酸と、ジオールと、必要に応じて末端封止用のモノカルボン酸またはモノアルコール、とのポリエステル化反応またはエステル交換反応による熱溶融縮合法か、あるいはこれら酸の酸クロライドとグリコール類との界面縮合法のいずれかの方法によっても容易に合成し得るものである。
市販のポリエステル系化合物としては、日本合成製エステル系樹脂ポリエスター(例えば、LP050、TP290、LP035、LP033、TP217、TP220)、東洋紡製エステル系樹脂バイロン(例えば、バイロン245、バイロンGK890、バイロン103、バイロン200、GK880)等が挙げられる。
本発明の積層体に用いられる透明層は、公知の溶液製膜法、溶融押出し法、または剥離フィルム(基材フィルム)上に公知の方法でコーティング層を形成する方法(コーティング法)で作製することができ、適宜延伸を組み合わせることもでき、特に溶融押出し法、またはコーティング法を好ましく用いることができる。
冷却ドラムの数は特に制限されないが、通常は2本以上である。また、冷却ドラムの配置方法としては、例えば、直線型、Z型、L型などが挙げられるが特に制限されない。またダイスの開口部から押出された溶融樹脂の冷却ドラムへの通し方も特に制限されない。
透明層を、コーティング法で形成させるために用いられる剥離フィルムは、膜厚が5〜100μmであることが好ましく、10〜75μmがより好ましく、15〜55μmが更に好ましい。膜厚が5μm以上であると、十分な機械強度を確保しやすく、カール、シワ、座屈等の故障が生じにくいため、好ましい。また、膜厚が100μm以下であると、本発明の透明層と剥離フィルムとの複層フィルムを、例えば長尺のロール形態で保管する場合に、複層フィルムにかかる面圧を適正な範囲に調整しやすく、接着の故障が生じにくいため、好ましい。
剥離フィルムの透明層を形成する側の表面エネルギーは、41.0〜48.0mN/mであることが好ましく、42.0〜48.0mN/mであることが、より好ましい。表面エネルギーが41.0mN/m以上であると、透明層の厚みの均一性を高められるため好ましく、48.0mN/m以下であると、透明層を剥離フィルムとの剥離力を適切な範囲に制御しやすいため、好ましい。
本発明の積層体に用いられる透明層を、コーティング法で形成させる場合、透明層と剥離フィルムとの間の剥離力は、上記透明層の材料、剥離フィルムの材料、透明層の内部歪み等を調整して制御することができる。この剥離力は、例えば、剥離フィルムを90°方向に剥がす試験で測定することができ、300mm/分の速度で測定したときの剥離力が、0.001〜5N/25mmが好ましく、0.01〜3N/25mmがより好ましく、0.1〜1N/25mmがさらに好ましく、0.15〜0.8N/25mmが最も好ましい。0.001N/25mm以上であれば、剥離フィルムの剥離工程以外での剥離を防ぐことができ、5N/25mm以下であれば、剥離工程における剥離不良(例えば、ジッピングや、透明層の割れ)を防ぐことができる。
本発明の積層体に用いられる偏光層としては、ヨウ素−ポリビニルアルコール錯体を含む偏光層が挙げられ、例えば、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬して延伸したもの等を用いることができる。
このような偏光層を用いる場合、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を用いて、偏光層の片面または両面に対し、本発明の積層体に用いられる上述の透明層の表面処理面を直接貼り合わせることができる。接着剤としては、ポリビニルアルコール又はポリビニルアセタール(例えば、ポリビニルブチラール)の水溶液や、ビニル系ポリマー(例えば、ポリブチルアクリレート)のラテックス、UV接着剤(エポキシ系やアクリル系の紫外線硬化型組成物)を用いることができるが、積層体の変形故障を抑制する観点から、溶液系の接着剤を用いることが好ましく、完全鹸化ポリビニルアルコールの水溶液が最も好ましい。また、透明層と偏光層との密着性改善の観点から、紫外線硬化型接着剤も好ましく用いることができる。紫外線硬化型接着剤の種類としては、特に限定されないが、特開2015−187744号公報に記載のエポキシ系紫外線硬化型接着剤や、特開2015−11094号公報に記載のアクリレート系紫外線硬化型接着剤を使用することが好ましい。
本発明の積層体は、公知の方法で作製することができ、偏光層の吸収軸と、上記透明層の音波伝播速度が最大となる方向とのなす角が平行、または直交するように貼合して作製される。
本明細書中、2つの直線が平行とは、2つの直線のなす角度が0°である場合のみではなく、光学的に許容される程度の誤差を含む場合も含まれる。具体的には、2つの直線が平行とは、2つの直線のなす角度が0°±10°であることが好ましく、2つの直線のなす角度が0°±5°であることがより好ましく、2つの直線のなす角度が0°±1°であることが特に好ましい。同様に、2つの直線が直交する(垂直)とは、2つの直線のなす角度が90°である場合のみではなく、光学的に許容される程度の誤差を含む場合も含まれる。具体的には、2つの直線が直交する(垂直)とは、2つの直線のなす角度が90°±10°であることが好ましく、2つの直線のなす角度が90°±5°であることがより好ましく、2つの直線のなす角度が90°±1°であることが特に好ましい。
上記した従来知られている光学フィルムについては、光学特性及び材料のいずれについても特に制限はないが、セルロースエステル樹脂、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、および/またはポリエチレンテレフタレートを含む(あるいは主成分とする)フィルムを好ましく用いることができ、光学的に等方性のフィルムを用いても、光学的に異方性の位相差フィルムを用いてもよい。
上記の従来知られている光学フィルムについて、セルロースエステル樹脂を含むものとしては、例えばフジタックTD40UC(富士フイルム(株)製)などを利用することができる。
上記の従来知られている光学フィルムについて、アクリル樹脂を含むものとしては、特許第4570042号公報に記載のスチレン系樹脂を含有する(メタ)アクリル樹脂を含む光学フィルム、特許第5041532号公報に記載のグルタルイミド環構造を主鎖に有する(メタ)アクリル樹脂を含む光学フィルム、特開2009−122664号公報に記載のラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂を含む光学フィルム、特開2009−139754号公報に記載のグルタル酸無水物単位を有する(メタ)アクリル系樹脂を含む光学フィルムを利用することができる。
また、上記の従来知られている光学フィルムについて、環状オレフィン樹脂を含むものとしては、特開2009−237376号公報の段落[0029]以降に記載の環状オレフィン系樹脂フィルム、特許第4881827号公報、特開2008−063536号公報に記載のRthを低減する添加剤を含有する環状オレフィン樹脂フィルムを利用することができる。
本発明の透明層の作製に好ましく用いることができる溶融押出し法、またはコーティング法の場合、前述の偏光層と透明層とを貼合する工程の後、透明層上に帯電防止剤を含有する層を形成させる工程の前の段階において、透明層と剥離フィルムからなる複層フィルムに含まれる剥離フィルムを剥離除去する工程を有する。剥離フィルムの剥離除去は、通常の粘着剤付き偏光板で行われるセパレータ(剥離フィルム)の剥離工程と同様の方法で剥離できる。剥離フィルムの剥離は、本発明の透明層と偏光層とを接着剤で積層し、乾燥する工程の後、そのまますぐ剥離してもよいし、乾燥工程の後、一度ロール状に巻取り、その後の工程で別途剥離してもよい。
本発明の積層体に用いられる帯電防止剤を含有する層は、帯電防止剤を含有していれば特に限定されないが、良好な帯電防止性能を得る観点から、層の弾性率が1GPa未満であることが好ましく、0.1GPa以下であることがより好ましく、0.05GPa以下であることがさらに好ましい。具体的には、帯電防止剤を含有する粘着剤組成物などが挙げられる。
・粘着剤組成物
本発明の粘着剤組成物は、ベースポリマーとして、ガラス転移温度が0℃以下のポリマーを含有することを特徴とする。上記粘着剤組成物としては、ベースポリマーとして、上記ガラス転移温度(Tg)が0℃以下のポリマーを含有し、粘着性を発現できるものであれば、特に制限なく使用できる。例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を使用することもできる。中でも、アクリル系粘着剤は、特に、粘着特性の制御が行い易い点で、好ましい態様である。
GPCの測定条件は前述と同様である。
帯電防止剤は有機カチオン化合物を含有するイオン性化合物を含みうる。
本発明の積層体において、積層体状態の透明層のRth湿度依存性(ΔRth(pol))は、AxoScan(Axometrics製)を用い、各層のレタデーションを分離して求めた。
本発明の積層体に用いられる積層体状態での透明層のRthの湿度変化(ΔRth(pol))は、−20〜20nmが好ましく、−15〜15nmがより好ましく、−10〜10nmがさらに好ましく、−5〜5nmが最も好ましい。
ΔRth(pol)=Rth(pol、30%)−Rth(pol、80%)
Rth(pol、H%)は、積層体を25℃、各々の相対湿度H%にて72時間調湿後、相対湿度H%におけるレタデーション値を測定、算出したものである。なお、相対湿度を明記せずに単にRe(pol)と表記されている場合は、相対湿度60%で72時間放置後の同環境で測定した値である。なお、特に指定がない限り、波長590nmにおける値とする。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、本発明の積層体を含む。
本発明の液晶表示装置は、上記透明層を偏光層の内側(すなわち偏光層と液晶セルの間)、外側(すなわち液晶セル側の面と反対側の面)のいずれの配置でも好適に使用することができる。本発明の液晶表示装置は、上記透明層が、上記偏光層と上記液晶セルとの間に配置されることが好ましい。
本発明の液晶表示装置は、さらにバックライトを有し、上記積層体が上記バックライト側、あるいは視認側に配置されたことが好ましい。バックライトとしては特に制限は無く、公知のバックライトを用いることができる。本発明の液晶表示装置は、バックライト、バックライト側積層体、液晶セル、視認側積層体の順で積層されたことが好ましい。
その他の構成については、公知の液晶表示装置のいずれの構成も採用することができる。液晶セルの方式(モード)についても特に制限はなく、TN(Twisted Nematic)方式の液晶セル、横電界スイッチングIPS(In−Plane Switching)方式の液晶セル、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)方式の液晶セル、AFLC(Anti−ferroelectric Liquid Crystal)方式の液晶セル、OCB(Optically Compensatory Bend)方式の液晶セル、STN(Supper Twisted Nematic)方式の液晶セル、VA(Vertically Aligned)方式の液晶セルおよびHAN(Hybrid Aligned Nematic)方式の液晶セル等の様々な表示方式の液晶表示装置として構成することができる。その中でも、本発明の液晶表示装置は、上記液晶セルはIPS方式であることが好ましい。
その他の構成については、公知の液晶表示装置のいずれの構成も採用することができる。
下記素材を使用した。
・樹脂1:
市販のポリスチレン(PSジャパン製、SGP−10、Tg 100℃)を購入し、そのまま用いた。
市販のポリスチレン(PSジャパン製、679)を購入し、そのまま用いた。
市販の環状オレフィン系樹脂(JSR製、アートンRX4500)を110℃で加熱し、常温に戻してから用いた。
置換度が2.86のセルロースアセテートの粉体を用いた。樹脂4の粘度平均重合度は300、6位のアセチル基置換度は0.89、アセトン抽出分は7質量%、質量平均分子量/数平均分子量比は2.3、含水率は0.2質量%、6質量%ジクロロメタン溶液中の粘度は305mPa・s、残存酢酸量は0.1質量%以下、Ca含有量は65ppm、Mg含有量は26ppm、鉄含有量は0.8ppm、硫酸イオン含有量は18ppm、イエローインデックスは1.9、遊離酢酸量は47ppmであった。粉体の平均粒子サイズは1.5mm、標準偏差は0.5mmであった。
・添加剤1:
エタンジオール/1,2−プロパンジオール/アジピン酸(5/5/10モル比)との縮合物、数平均分子量1000、水酸基価112mgKOH/g
・添加剤2:
エタンジオール/フタル酸(1/1モル比)の縮合体の両末端の酢酸エステル体、数平均分子量1000、水酸基価0mgKOH/g
1−ブチル−3−メチルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド
・基材1:
片面はマット処理、もう片面は表面処理されていないポリエチレンテレフタレートフィルム(膜厚38μm)を作製し、基材1として用いた。
市販のポリエチレンテレフタレートフィルム、ルミラー(R)S105(膜厚38μm、東レ製)を基材2として用いた。
市販のポリエチレンテレフタレートフィルム、ルミラー(R)S10(膜厚25μm、東レ製)を基材3として用いた。
(樹脂溶液の調製)
20質量部の樹脂1を吸湿率が0.2質量%以下の酢酸エチル溶媒と共にミキシングタンクで攪拌して溶解させ、固形分濃度9質量%の樹脂溶液を得た。
なお、以下の透明層2〜9において用いる溶媒は、いずれも吸湿率が0.2質量%以下である。
上記樹脂溶液1を、基材1の表面処理されていない面に、乾燥後の膜厚が表1記載の膜厚となるようにダイコーターを用いて連続塗布し、100℃で乾燥してポリエチレンテレフタレート上に透明層1を形成させた。
20質量部の樹脂1の代わりに下記素材群を使用した以外は透明層1と同様に実施した。
樹脂1 17質量部
樹脂2 3質量部
樹脂1を樹脂3に、酢酸エチル溶媒をトルエン溶媒に変更した以外は透明層1と同様に実施した。
上記方法で作製した透明層3の、基材1に接していない面上に、2μm厚の透明層1を、上記方法にて形成させ、積層体を得た。透明層3と透明層1の積層体を透明層4とする。
20質量部の樹脂1の代わりに下記素材群を使用し、酢酸エチル溶媒をジクロロメタン溶媒に、固形分濃度9質量%を5質量%に変更した以外は透明層1と同様に実施した。
樹脂4 20質量部
添加剤1 3質量部
20質量部の樹脂1の代わりに下記素材群を使用し、乾燥後の膜厚が表1記載の膜厚となるようにし、乾燥温度を110℃にした以外は透明層1と同様に実施した。
樹脂1 20質量部
界面活性剤1 0.02質量部
20質量部の樹脂1の代わりに下記素材群を使用し、乾燥後の膜厚が表1記載の膜厚となるようにした以外は透明層1と同様に実施した。
樹脂1 18質量部
添加剤2 2質量部
基材1を基材2に変更し、乾燥後の膜厚が表1記載の膜厚となるようにした以外は透明層1と同様に実施した。
基材1を基材3に変更し、乾燥後の膜厚が表1記載の膜厚となるようにした以外は透明層1と同様に実施した。
<透明層10>
20質量部の樹脂1の代わりに下記素材群を使用し、樹脂溶液を、基材1の表面処理されていない面に、乾燥後の膜厚が表1記載の膜厚となるようにダイコーターを用いて連続塗布し、60℃で乾燥してポリエチレンテレフタレート上に塗膜を形成させた後、更に窒素パージ下酸素濃度約0.01体積%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度200mW/cm2、照射量100mJ/cm2の紫外線を照射して塗膜を硬化させ透明層10を形成させた。
セロキサイド2021P[ダイセル(株)製] 48質量部
CPI 100P[サンアプロ(株)製] 2質量部
市販の片面に易接着層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルム(膜厚80μm、富士フイルム(株)製)をそのまま使用した。
上記で作製した透明層を前述の方法で評価し、結果を表1に示した。
(積層体の作製)
1)透明層1〜5及びフィルム1の表面処理
透明層1〜5について、ポリエチレンテレフタレート基材とは反対側の面にコロナ処理を行い、表面処理した透明層1〜5を作製した。また、フィルム1について、易接着層の面にコロナ処理を行い、表面処理したフィルム1を作製した。
なお、透明層6〜10はコロナ処理せずに、そのまま使用した。
また、セルロースアセテートフィルム(富士フイルム製、フジタックTG40)を37℃に調温した1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(けん化液)に1分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬した後、更に水洗浴を通した。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したセルロースアセテートフィルムを作製した。
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、2対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸し、厚み12μmの偏光層を作製した。
表面処理した透明層1〜5、表面処理したフィルム1、透明層6〜10から選ばれる1つを偏光層の一方の面に有し、上記鹸化処理したセルロースアセテートフィルムを偏光層の他方の面に有する積層体を作製した。より詳細には、表2に示した表面処理した透明層1〜5、表面処理したフィルム1、透明層6〜10から選ばれる1つと、上記鹸化処理したセルロースアセテートフィルムと(以下、これらを「保護フィルム」とも呼ぶ。)で前述の偏光層を挟んだ後、表2に記載の下記接着剤を用いて、偏光層の吸収軸と保護フィルムの長手方向とが平行になるようにロールツーロールで積層した。
ここで、偏光層に保護フィルムを貼り合せる際には、表面処理した透明層1〜5、表面処理したフィルム1については、コロナ処理面が偏光層側となるようにし、透明層6〜10についてはポリエチレンテレフタレート基材とは反対側の面が偏光層側となるようにした。
ポリビニルアルコール(クラレ製、PVA−117H)3%水溶液を接着剤として用いた。
・接着剤2:
特開2009−294502号公報の実施例1に記載の接着剤Aに準じて接着剤を調製した。
続けて、帯電防止剤1を2質量%含み、ベースポリマーがブチルアクリレートである粘着剤を透明層上又はフィルム1上に塗工して積層体1〜11を作製した。
上記ガラス板に貼合した積層体の偏光度を前述した方法で算出したところ、全ての積層体の偏光度が99.9%以上であった。偏光度の測定には、日本分光(株)製自動偏光フィルム測定装置VAP−7070を用いた。
上記初期偏光度を測定した試験片を85℃・相対湿度85%の環境で3日間保持した後に、25℃・相対湿度60%の環境で24時間保持し、上記方法にて偏光度を測定した。この偏光度を経時偏光度とした。
上記初期偏光度を測定したサンプルを85℃・相対湿度85%の環境で3日間保持した後に25℃・相対湿度60%の環境で24時間さらに保持し、前述の方法で帯電防止剤の移行率を測定し、表2に記載した。
JIS−K−5600−5−6−1に記載のクロスカット法にて評価を行った。作製した積層体の透明層表面に1mm間隔で100個の碁盤目を入れ、セロハンテープ(登録商標)(ニチバン(株)製)で密着試験を行った。新しいセロハンテープを貼った後に剥離し、以下の基準で判定した。
A : 碁盤目中のマスの剥離が起こらない
B : 碁盤目中のマスの剥離が無いものが50%以上100%未満
C : 碁盤目中のマスの剥離が無いものが50%未満
実用上問題が無いのはA、Bの基準である。Aの基準であることが好ましい。
IPSモードの液晶テレビ(スリム型55型液晶テレビ、バックライトとセルのクリアランスが0.5mm)のリア側偏光板の代わりに、上記作製した積層体を、上記作製した透明層側が液晶セル側に配置されるように、粘着剤を介して液晶セルに貼合した。得られた液晶テレビを、50℃・相対湿度80%の環境で3日間保持した後に、25℃・相対湿度60%の環境に移し、黒表示状態で点灯させ続け、48時間後に目視観察して、光ムラを評価した。
(耐久試験後の正面方向の光ムラレベル)
装置正面から観察した場合の黒表示時の光ムラ(言い換えると、輝度ムラ)を観察し、以下の基準で評価した。
AA: 照度20lxの環境下でムラがほとんど視認されない
A : 照度100lxの環境下でムラがほとんど視認されない
B : 照度100lxの環境下で淡いムラが視認される
C : 照度100lxの環境下で明確なムラが視認される
D : 照度300lxの環境下で明確なムラが視認される
実用上問題が無いのはAA、A、Bの基準であるが、AA及びAの基準であることが好ましい。なお、積層体6を用いた比較例2の液晶表示装置は、全面に酷い光ムラが生じており、前述の評価はできなかった。また、積層体の周辺部分に剥がれが目視観察された。
Claims (17)
- 少なくとも、偏光層、接着剤層、透明層および帯電防止剤を含有する層をこの順に配置した積層体であって、
前記透明層の膜厚が0.1〜10μmであって、
前記帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率が0〜30%である積層体。 - 前記帯電防止剤の湿熱サーモ後の移行率が0.01〜30%である請求項1に記載の積層体。
- 前記透明層の平衡吸湿率が2.0質量%以下である請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記透明層の5μm換算した透湿度が200〜5000g/m2/dayである請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記透明層がフッ素系化合物、および/またはケイ素系化合物を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記透明層がスチレン系樹脂を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記透明層の波長590nmにおける面内レタデーションReが0〜20nmであり、且つ波長590nmにおける厚み方向レタデーションRthが−25〜25nmである請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記透明層が2層以上の層からなる透明層である請求項1〜7のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記帯電防止剤が有機カチオン化合物を含有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記帯電防止剤の含有量が、前記帯電防止剤を含有する層の組成物に対し0.01〜10質量%である請求項1〜9のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記偏光層がヨウ素−ポリビニルアルコール錯体を含む請求項1〜10のいずれか一項に記載の積層体。
- 液晶セルと、請求項1〜11のいずれか一項に記載の積層体を含む液晶表示装置。
- 前記透明層が、前記偏光層と前記液晶セルとの間に配置される請求項12に記載の液晶表示装置。
- さらにバックライトを有し、前記積層体がバックライト側に配置された請求項12または13に記載の液晶表示装置。
- さらにバックライトを有し、前記積層体が視認側に配置された請求項12または13に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶セルがIPS方式である請求項12〜15のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 少なくとも、偏光層、接着剤層、透明層および帯電防止剤を含有する層をこの順に配置した積層体であって、
前記透明層の膜厚が0.1〜10μmであって、
前記透明層の平衡吸湿率が2.0質量%以下であり、且つ、5μm換算した透湿度が200〜5000g/m2/dayであって、
前記帯電防止剤が有機カチオン化合物を含有する、積層体。
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