JP2021526660A - 偏光板、これを含む画像表示装置および偏光板用接着剤組成物 - Google Patents

偏光板、これを含む画像表示装置および偏光板用接着剤組成物 Download PDF

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Abstract

本明細書は、偏光子と、前記偏光子の一面に直接形成された保護層と、前記偏光子の保護層が形成されていない面に順次に備えられた接着剤層および保護フィルムとを含み、前記接着剤層は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）と、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含む活性エネルギー線硬化型組成物またはその硬化物を含む樹脂層である偏光板、これを含む画像表示装置および偏光板用接着剤組成物に関する。

Description

本出願は、２０１８年５月２１日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１８−００５７８２９号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、偏光板、これを含む画像表示装置および偏光板用接着剤組成物に関する。
既存の液晶表示装置用偏光板は一般的なポリビニルアルコール系偏光子を用い、その偏光子の少なくとも一方の面にＴＡＣなどの保護フィルムを付着させる構成となっている。
最近、偏光板市場では低光漏れおよび薄型化による要求が高まってきており、この物性を満たすために、既存の予め製膜した保護基材を適用する代わりに、偏光子上に直接保護膜を形成する方法が検討されている。
ただし、既存のポリビニルアルコール系延伸タイプのポリビニルアルコール系偏光子上に直接保護膜を形成する場合、既存の両面に保護基材を適用する場合に比べて、高温で偏光子の収縮によって発生する応力によって偏光子の割れ現象が発生する問題を解決することが困難であった。
韓国登録特許第１０−１６７３０３７号
本明細書は、偏光板、これを含む画像表示装置および偏光板用接着剤組成物を提供する。
本明細書は、偏光子と、前記偏光子の一面に直接形成された保護層と、前記偏光子の保護層が形成されていない面に順次に備えられた接着剤層および保護フィルムとを含み、前記接着剤層は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）と、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含む活性エネルギー線硬化型組成物またはその硬化物を含む樹脂層である偏光板を提供する。
また、本明細書は、前述した偏光板を含む画像表示装置を提供する。
さらに、本明細書は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）と、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含む偏光板用接着剤組成物を提供する。
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、偏光子の両面に保護フィルムを備える代わりに、偏光子の一面にのみ保護フィルムを備えることにより、厚さが薄いという利点を有する。
また、本明細書の一実施態様に係る偏光板は、高温耐久性に優れた効果を有する。
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、保護フィルムと偏光子との間の接着力に優れるという利点を有する。
本明細書の一実施態様に係る偏光板の断面図である。 本明細書の一実施態様に係る偏光板の断面図である。 本明細書の一実施態様に係る画像表示装置の一例を示す断面図である。
以下、本明細書について説明する。
本明細書において、２つ以上の要素が順次に備えられているというのは、例えば、用語「順次に備えられたＡおよびＢ」は、前記要素ＡとＢが前記順序で配置されているが、ＡとＢとの間に他の要素が介在している場合、例えば、ＡおよびＣおよびＢが前記順序で配置されている場合も含む。
また、本明細書において、２つの要素が互いに形成または直接形成されているとのこと、例えば、「ＡにＢが直接形成されているとのこと」は、Ａの少なくとも１つの主表面に他の要素が介在しておらず、Ｂが直接形成されている場合を意味することができる。
本明細書において、前記単位「重量部」は、各成分間の重量の比率を意味する。
本明細書において、用語「組成物の硬化」は、前記組成物の成分の物理的作用または化学的反応などによって組成物が接着または粘着特性を発現できるように変化する過程を意味する。また、本明細書において、用語「活性エネルギー線」は、マイクロ波（ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ）、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、Ｘ線およびγ線はもちろん、α粒子線（α ｐａｒｔｉｃｌｅ ｂｅａｍ）、プロトンビーム（ｐｒｏｔｏｎ ｂｅａｍ）、中性子ビーム（ｎｅｕｔｒｏｎ ｂｅａｍ）、および電子線（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）などの粒子ビームを意味することができ、通常は紫外線または電子線などであってもよい。また、前記「活性エネルギー線硬化型」とは、前記の硬化が活性エネルギー線の照射によって誘導できることを意味することができる。本明細書の一つの例において、前記活性エネルギー線硬化型組成物の硬化は、活性エネルギー線の照射による自由ラジカル重合または陽イオン反応により行われ、好ましくは、自由ラジカル重合および陽イオン反応が同時または順次に併せて進行して行われる。
本明細書において、前記「活性エネルギー線硬化型組成物」は、単に「組成物」と称される。
以下、図面により、本明細書の一実施態様に係る偏光板とこれを含む画像表示装置を説明する。
図１は、偏光子１０と、前記偏光子の一面に直接形成された保護層２０と、前記偏光子の保護層が形成されていない面に順次に備えられた接着剤層５０および保護フィルム３０とを含む偏光板を例示する。図２は、前記図１の偏光板の保護層２０上に粘着層４０が備えられた偏光板を例示する。
図３は、前記図２の偏光板の粘着層４０上に液晶パネル２００が備えられた画像表示装置を例示する。図３の偏光子１０および保護フィルム３０の間には接着剤層５０が備えられる。
本明細書は、偏光子と、前記偏光子の一面に直接形成された保護層と、前記偏光子の保護層が形成されていない面に順次に備えられた接着剤層および保護フィルムとを含み、前記接着剤層は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）と、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含む活性エネルギー線硬化型組成物またはその硬化物を含む樹脂層である偏光板を提供する。
偏光子は、通常、ポリビニルアルコールなどの親水性樹脂で製造されるため、一般的に水分に弱い特性を示す。また、偏光子の製造時には延伸工程を経ることが一般的であるため、加湿条件下では収縮などが起こりやすく、これによって偏光板の光学特性などが悪化する問題点がある。したがって、通常は、偏光子の物性補強などのために、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどに代表される保護フィルムを偏光子の両面に付着させることが一般的であり、保護フィルムが存在しなければ、偏光子の低い寸法安定性によって耐久性および光学物性が大きく低下し、耐水性も格段に低くなる問題点がある。
このため、本明細書の偏光板の一つの例示的な構造では、偏光子の少なくとも１つの表面に保護フィルムを付着させないことから、より薄くて軽い構造を実現すると同時に、前記保護フィルムが付着しない偏光子の表面に直接保護層が形成された構造を採用している。
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、前記保護層の偏光子に対向する面の他面に保護フィルムをさらに含まないものであってもよい。前記のように偏光子の少なくとも一面で保護フィルムの付着が省略された偏光板は、薄型偏光板（ｔｈｉｎ ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）と称されてもよい。
本明細書において、前記のように、偏光子の一面に保護層が備えられ、偏光子の他面に保護フィルムが備えられた偏光板は、「片面型薄型偏光板」と称される。
一般的に、偏光子の一面にのみ保護フィルムが含まれ、偏光子の保護フィルムが含まれていない面に保護層が直接形成される場合、１つの保護フィルムでは偏光子を十分に保護できず、８０℃以上の高温で偏光子が収縮する時の応力による偏光子のクラック現象が発生する。
本明細書では、１つの保護フィルムだけでも前記偏光子のクラック現象を抑制できるように、偏光子と保護フィルムとの間に位置した接着剤層の高温耐久性を改善することにより、高温でも接着剤層が膨張しやすくなることを抑制して、前記偏光子のクラック現象を抑制した。
具体的には、本明細書の一実施態様では、前記接着剤層は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）、およびオキセタン化合物（Ｃ）を含む活性エネルギー線硬化型組成物またはその硬化物を含む樹脂層であり、前記化合物間の含有量を調節して接着剤層の高温耐久性を向上させた。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含むことができる。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）を１１０重量部〜４５０重量部、１２０重量部〜４００重量部、または１３０重量部〜３００重量部含むことができる。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）を１１０重量部〜２４０重量部、１２０重量部〜２２０重量部、または１４０重量部〜２００重量部含むことができる。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、オキセタン化合物（Ｃ）を５重量部〜６０重量部、１０重量部〜５５重量部、２０重量部〜５３重量部、または２６重量部〜５３重量部を含むことができる。
前記脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）、およびオキセタン化合物（Ｃ）の含有量が前述した数値範囲を満たす場合、組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）が高くて高温耐久性が向上し、組成物から形成される接着剤層の強度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）を高めることができ、組成物が軟性（ｓｏｆｔｎｅｓｓ）に優れて偏光子に対する接着剤層の接着力に優れるという効果がある。
本明細書の一実施態様において、前記第１エポキシ化合物（Ａ）は、脂環式エポキシ環を１つ以上含むものであって、エポキシ基が脂肪族環を構成する隣り合わせの２つの炭素原子の間に形成されている化合物を意味し、脂環族エポキシ化合物と名付けられ、下記化学式Ｂ１で表しているように、分子内に脂環族環に結合したエポキシ基を少なくとも１つ有する化合物であってもよい。
Figure 2021526660
前記化学式Ｂ１において、ｍは、２〜５の整数であり、前記化学式Ｂ１において、（ＣＨ２）ｍ内の１つまたは複数の水素原子を除去することで得られる基が、芳香環がない他の化学構造に結合した化合物が、脂環族エポキシ化合物である。すなわち、エポキシ化脂肪族環基を１つ以上含む化合物を意味することができる。
前記エポキシ化合物に脂環族エポキシ化合物が含まれることにより、接着剤層を形成する接着剤組成物のガラス転移温度が高くなって前記接着剤層が十分な耐久性を確保するようにして、耐熱または熱衝撃の条件でも偏光子の亀裂の発生を防止することができる。
前記エポキシ化脂肪族環基を含む前記脂環族エポキシ化合物において、前記エポキシ化脂肪族環基は、例えば、脂環族環に形成されたエポキシ基を有する化合物を意味することができる。前記脂環族環を構成する水素原子は、任意にアルキル基などの置換基によって置換されていてもよい。脂環族エポキシ化合物としては、例えば、以下に具体的に例示される化合物を使用することができるが、使用可能なエポキシ化合物が下記の種類に限定されるものではない。
前記脂環族エポキシ化合物としては、下記化学式１で表されるエポキシシクロヘキシルメチルエポキシシクロヘキサンカルボキシレート系化合物が例示される。
Figure 2021526660
前記化学式１において、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示す。
本明細書において、用語アルキル基は、特に他に定めない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８、または炭素数１〜４の直鎖状、分枝鎖状または環状アルキル基を意味することができ、前記アルキル基は、任意に１つ以上の置換基によって置換されているか、非置換の状態であってもよい。
脂環族エポキシ化合物の他の例としては、下記化学式２で表されるアルカンジオールのエポキシシクロヘキサンカルボキシレート系化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式２において、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示し、ｎは、２〜２０の整数を示す。
また、脂環族エポキシ化合物のさらに他の例としては、下記化学式３で表されるジカルボン酸のエポキシシクロヘキシルメチルエステル系化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式３において、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示し、ｐは、２〜２０の整数を示す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例としては、下記化学式４で表されるポリエチレングリコールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル系化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式４において、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示し、ｑは、２〜２０の整数を示す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例としては、下記化学式５で表されるアルカンジオールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル系化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式５において、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示し、ｒは、２〜２０の整数を示す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例としては、下記化学式６で表されるジエポキシトリスピロ系化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式６において、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例としては、下記化学式７で表されるジエポキシモノスピロ系化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式７において、Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例としては、下記化学式８で表されるビニルシクロヘキセンジエポキシド化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式８において、Ｒ１５は、水素またはアルキル基を示す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例としては、下記化学式９で表されるエポキシシクロペンチルエーテル化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式９において、Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を示す。
脂環族エポキシ化合物の他の例としては、下記化学式１０で表されるジエポキシトリシクロデカン化合物が挙げられる。
Figure 2021526660
前記化学式１０において、Ｒ１８は、水素またはアルキル基を示す。
脂環族エポキシ化合物としては、より具体的には、エポキシシクロヘキシルメチルエポキシシクロヘキサンカルボキシレート化合物、アルカンジオールのエポキシシクロヘキサンカルボキシレート化合物、ジカルボン酸のエポキシシクロヘキシルメチルエステル化合物、またはアルカンジオールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル化合物を使用することが好ましく、７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン−３−カルボン酸と（７−オキサ−ビシクロ［４，１，０］ヘプト−３−イル）メタノールとのエステル化物（前記化学式１において、Ｒ１およびＲ２が水素である化合物）；４−メチル−７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン−３−カルボン酸と（４−メチル−７−オキサ−ビシクロ［４，１，０］ヘプト−３−イル）メタノールとのエステル化物（前記化学式１において、Ｒ１が４−ＣＨ３であり、Ｒ２が４−ＣＨ３である化合物）；７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン−３−カルボン酸と１，２−エタンジオールとのエステル化物（前記化学式２において、Ｒ３およびＲ４が水素であり、ｎが１である化合物）；（７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプト−３−イル）メタノールとアジピン酸とのエステル化物（前記化学式３において、Ｒ５およびＲ６が水素であり、ｐが２である化合物）；（４−メチル−７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプト−３−イル）メタノールとアジピン酸とのエステル化物（前記化学式３において、Ｒ５およびＲ６が４−ＣＨ３であり、ｐが２である化合物）；および（７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプト−３−イル）メタノールと１，２−エタンジオールとのエーテル化物（前記化学式５において、Ｒ９およびＲ１０が水素であり、ｒが１である化合物）からなる群より選択された１つ以上が好ましく使用できるが、これに限定されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記第１エポキシ化合物（Ａ）は、組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）を高め、組成物から形成される接着剤層の強度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）を付与するためのものであって、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートが好ましい。
本明細書の一実施態様において、第２エポキシ化合物（Ｂ）は、グリシジルエーテル基を１つ以上含むものであれば特に限定されず、グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物と名付けられる。また、前記グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物を含むことにより、グリシジルエーテル反応基が硬化反応後に接着剤層内でソフトで極性を有する鎖を形成して接着剤層の偏光子に対する接着力を向上させることができる。
グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物には、例えば、脂肪族の多価アルコールまたはそのアルキレンオキシド、例えば、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテルが含まれる。具体的なグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物としては、ノボラックエポキシ、ビスフェノールＡ系エポキシ、ビスフェノールＦ系エポキシ、臭素化ビスフェノールエポキシ、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、アリファティックグリシジルエーテル（炭素数１２〜１４）、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ｏ−クレシル（ｃｒｅｓｙｌ）グリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、またはグリセリントリグリシジルエーテルなどが例示され、また、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルなどの環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテルまたは芳香族エポキシ化合物の水素添加化合物などが例示され、環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテル、例えば、炭素数３〜２０、炭素数３〜１６、または炭素数３〜１２の環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテルが使用できるが、これに限定されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記第２エポキシ化合物（Ｂ）は、組成物に軟性（ｓｏｆｔｎｅｓｓ）を付与して接着力を向上させるためのもので、脂肪族環を含むものがより好ましく、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルが特に好ましい。
本明細書の一実施態様において、前記オキセタン化合物（Ｃ）は、分子内に少なくとも１つのオキセタニル基を有するものであれば、特に限定されず、当該技術分野でよく知られた多様なオキセタン化合物を使用することができる。
オキセタン化合物としては、特別な制限なく多様な種類の化合物を使用することができ、例えば、３−エチル−３−〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシメチル〕オキセタン、１，４−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシメチル〕ベンゼン、１，４−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、１，３−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、１，２−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、４，４’−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ビフェニル、２，２’−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ビフェニル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ビフェニル、２，７−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ナフタレン、ビス〔４−｛（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝フェニル〕メタン、ビス〔２−｛（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝フェニル〕メタン、２，２−ビス〔４−｛（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝フェニル〕プロパン、ノボラック型フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の３−クロロメチル−３−エチルオキセタンによるエーテル化変性物、３（４），８（９）−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシメチル〕−トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン、２，３−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシメチル〕ノルボルナン、１，１，１−トリス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシメチル〕プロパン、１−ブトキシ−２，２−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシメチル〕ブタン、１，２−ビス〔｛２−（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝エチルチオ〕エタン、ビス〔｛４−（３−エチルオキセタン−３−イル）メチルチオ｝フェニル〕スルフィド、または１，６−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕−２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロヘキサンなどが使用できるが、これらに限定されるものではない。これらのオキセタン化合物は、市販品を容易に入手することが可能であり、具体的には、アロンオキセタンＯＸＴ−１０１（東亜合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ−１２１（東亜合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ−２１１（東亜合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ−２２１（東亜合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ−２１２（東亜合成（株）製）などが挙げられる。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、硬化性成分をさらに含んでもよく、前記硬化性成分は、（メタ）アクリロイル基を有する化合物、ビニル基などの重合性二重結合を複数個有する化合物であってもよい。例えば、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、ジオキサングリコールジアクリレート、ＥＯ変性ジグリセリンテトラアクリレート、アロニックスＭ−２２０（東亜合成社製）、ライトアクリレート１，９ＮＤ−Ａ（共栄社化学社製）、ライトアクリレートＤＧＥ−４Ａ（共栄社化学社製）、ライトアクリレートＤＣＰ−Ａ（共栄社化学社製）、ＳＲ−５３１（Ｓａｒｔｏｍｅｒ社製）、ＣＤ−５３６（Ｓａｒｔｏｍｅｒ社製）などが挙げられる。さらに、必要に応じて、各種エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートや、各種（メタ）アクリレート系モノマーなどが挙げられる。前記硬化性成分を含む場合、硬化速度を上昇させることができ、低光量でも高い水準の硬化が可能であるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記硬化性成分は、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、１０〜５０重量部、または２０〜４０重量部含まれる。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、芳香族エポキシ化合物をさらに含んでもよい。
本明細書の一実施態様において、芳香族エポキシ化合物は、分子内に芳香族基を含むもので、例えば、ビスフェノールＡ系エポキシ化合物、ビスフェノールＦ系エポキシ化合物、ビスフェノールＳエポキシ、臭素化ビスフェノール系エポキシのようなビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のようなノボラック型エポキシ樹脂；クレゾールエポキシ、レゾルシノールグリシジルエーテルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記組成物は、陽イオン開始剤、ラジカル開始剤、および光増感剤からなる群より選択された１種以上をさらに含んでもよい。
本明細書の一実施態様において、前記陽イオン開始剤としては、光の印加や照射によって陽イオン反応を開始させることができるものであれば、特別な制限なく使用可能であり、例えば、エネルギー線の照射によって陽イオン反応を開始させる陽イオン光開始剤を使用することができる。
一つの例において、陽イオン光開始剤としては、オニウム塩（ｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ）または有機金属塩（ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ ｓａｌｔ）系のイオン化陽イオン開始剤または有機シランまたは潜在性硫酸（ｌａｔｅｎｔ ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）系やそれ以外の非イオン化化合物などの非イオン化陽イオン光開始剤を使用することができる。オニウム塩系の開始剤としては、ジアリールヨードニウム塩（ｄｉａｒｙｌｉｏｄｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ）、トリアリールスルホニウム塩（ｔｒｉａｒｙｌｓｕｌｆｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ）、またはアリールジアゾニウム塩（ａｒｙｌｄｉａｚｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ）などが例示され、有機金属塩系の開始剤としては、鉄アレーン（ｉｒｏｎ ａｒｅｎｅ）などが例示され、有機シラン系の開始剤としては、ｏ−ニトリルベンジルトリアリールシリルエーテル（ｏ−ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｙｌ ｔｒｉａｒｙｌ ｓｉｌｙｌ ｅｔｈｅｒ）、トリアリールシリルペルオキシド（ｔｒｉａｒｙｌ ｓｉｌｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、またはアシルシラン（ａｃｙｌ ｓｉｌａｎｅ）などが例示され、潜在性硫酸系の開始剤としては、アルファ−スルホニルオキシケトンまたはアルファ−ヒドロキシメチルベンゾインスルホネートなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。また、前記陽イオン開始剤としては、ヨウ素系の開始剤と光増感剤との混合物を使用することもできる。
前記陽イオン開始剤としては、イオン化陽イオン光開始剤を使用することができ、例えば、オニウム塩系のイオン化陽イオン光開始剤を使用するか、トリアリールスルホニウム塩系のイオン化陽イオン光開始剤を使用することができるが、これに限定されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、前記陽イオン開始剤を０．０１重量部〜１０重量部含むか、０．１重量部〜５重量部含むことができる。前記比率において、硬化効率および硬化された後の物性に優れた組成物を提供することができる。
前記活性エネルギー線硬化型組成物はさらに、アクリル化合物などの重合または架橋反応を開始させることができるラジカル開始剤として、光開始剤を追加的に含むことができる。光開始剤としては、例えば、ベンゾイン系、ヒドロキシケトン化合物、アミノケトン化合物、またはホスフィンオキシド化合物などの開始剤を使用することができ、例えば、ホスフィンオキシド化合物などを使用することができる。光開始剤としては、より具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−２−（ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、ベンゾフェノン、ｐ−フェニルベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミノアントラキノン、２−メチルチオキサントン（ｔｈｉｏｘａｎｔｈｏｎｅ）、２−エチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エステル、オリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノン］、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニル−ホスフィンオキシド、および２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシドなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記光開始剤は、前記活性エネルギー線硬化型組成物の全重量を基準として、０．１重量部〜１０重量部、または０．５重量部〜５重量部含まれる。前記基準として光開始剤が０．１重量部未満の場合には、硬化度不足による密着力の低下で剥離不良が起こることがあり、１０重量部を超える場合には、開始剤の分解物または未反応開始剤の接着界面への移動によって接着力を低下させる問題を発生することがある。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、光増感剤（Ｅ）をさらに含んでもよい。光増感剤は、長波長ＵＶ照射によって活性化されてヨウ素系陽イオン開始剤を開始できる化合物として、ヨードニウムビス（４−メチルフェニル）ヘキサフルオロホスフェート、［４−メチルフェニル−（４−（２−メチルプロピル）フェニル）］ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどがあるが、これらに限定されるものではない。前記光増感剤の含有量は、活性エネルギー線硬化型組成物１００重量部に対して、０．２〜２０重量部が好ましく、０．２〜１０重量部がより好ましく、０．２〜５重量部が最も好ましい。
本明細書の一実施態様において、前記光重合開始剤と光増感剤の重量比は、０．１：１〜４：１または２：１〜４：１で含まれることが好ましい。前記範囲を満たす場合、光開始効率が増加するという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層の温度区間−３０℃〜１６０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚ、およびひずみ（ｓｔｒａｉｎ）１０％の測定条件下、８０℃での貯蔵弾性率が７００Ｍｐａ〜１，６００Ｍｐａ、好ましくは８００Ｍｐａ〜１，４００Ｍｐａ、さらに好ましくは９００Ｍｐａ〜１，２００Ｍｐａであってもよい。接着剤層の貯蔵弾性率が前記数値範囲を満たす場合、前記偏光子に加えられるストレスを効果的に抑制して、高温または高湿環境で偏光子の収縮または膨張による偏光子のクラックの発生を効果的に抑制する効果がある。また、偏光子に対する接着力が向上する。これによって、高温での偏光板の収縮および膨張を抑制して、偏光板が液晶パネルなどに適用された時、光漏れ現象が発生するのを防止することができ、優れた接着力を示すという利点がある。
前記接着剤層の貯蔵弾性率は、離型フィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）に前記接着剤層と同じ組成を有する光硬化性組成物を厚さ５０μｍに塗布し、光量１，０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去し、試験片を一定の大きさにレーザ裁断した後、ＤＭＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）により測定する。この時、測定温度は、−３０℃の開始温度から５℃／ｍｉｎの昇温速度で１６０℃まで昇温させながら、１０％のひずみ（ｓｔｒａｉｎ）で一定に引張する時の貯蔵弾性率を測定し、８０℃の時の貯蔵弾性率値を記録した。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板は、下記一般式１を満たすことができ、好ましくは、下記一般式１−１または下記一般式１−２を満たすことができる。
［一般式１］
Ｐ≧３．５Ｎ／ｃｍ
［一般式１−１］
Ｐ≧４．０Ｎ／ｃｍ
［一般式１−２］
Ｐ≧５．０Ｎ／ｃｍ
前記一般式１、一般式１−１、および一般式１−２において、Ｐは、２５℃で剥離角度９０゜および３００ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で前記接着剤層から前記保護フィルムを剥離しながら測定した剥離力を意味する。前記Ｐは、Ｔｅｘｔｕｒｅ ａｎａｌｙｚｅｒ装置を用いて測定されたものであってもよい。保護フィルムの剥離力が前記の場合、接着剤層に対する保護フィルムの接着力が強いので、極限の環境でも保護フィルムによる保護効果が増大できる。前記剥離力は、接着剤層を形成するための活性エネルギー線硬化型組成物の第１エポキシ化合物（Ａ）、第２エポキシ化合物（Ｂ）、およびオキセタン化合物（Ｃ）の含有量を前述した特定の範囲に調節して達成できる。
本明細書の一実施態様において、前記偏光子は、高温クラック成長テストの結果、初期の全体クラックの数（Ｃ１）に対する、光の漏れるクラックの数（Ｃ２）の比率が２０％以下、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下、または５％以下であってもよい。前記数値範囲を満たす場合、偏光板が実際の製品に適用された時、高温耐久性が優れたものに維持されるので、偏光子に微細なクラックが発生してもクラックの成長を抑制可能で、光漏れ現象が効果的に防止できる。
前記高温クラック成長テストとは、偏光子に任意のクラックを人為的に発生させた後、高温環境下でこれを放置し、クラックが成長することを視覚的に確認するためのものである。接着剤層の接着力に優れていれば、発生したクラックの成長が十分に抑制できるが、接着剤層の接着力に劣っていれば、クラックが成長し広がって光の漏れる現象が現れる。すなわち、高温クラック成長テストは、偏光子に対する接着剤層の接着能力をテストし、これを視覚的に表すためのものである。
前記高温クラック成長テスト過程を説明すれば以下の通りである。いずれか一面に接着剤層と保護フィルムが順次に積層された偏光子の他面に先が丸い鉛筆（Ｐｅｎｃｉｌ）などを用いてクラックを誘発させる。以後、偏光子の保護フィルムが積層された面の他面に保護層を積層する。このように製造された偏光板を８０℃で１００時間〜３００時間放置する。以後、偏光板に光を照射して、偏光子の収縮によってクラックが広がって光が漏れるかを観察し、誘発させた初期クラック（Ｃ１）中の、光の漏れるクラックの数（Ｃ２）を計算して、偏光板内のクラック（ｃｒａｃｋ）発生率を導出した。例えば、初期誘発させたクラックが１００個であり、光の漏れるクラックが１０個であれば、全体クラックの数（Ｃ１）に対する、光の漏れるクラックの数（Ｃ２）の比率は１０％である。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層のガラス転移温度が９０℃以上、好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１１０℃以上であってもよい。前記数値範囲を満たす場合、活性エネルギー線硬化型組成物が形成する接着剤層の高温耐久性が向上できる。前記接着剤層のガラス転移温度は、接着剤層と同じ組成を有する活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させた試験片のガラス転移温度を測定して計算することができる。
前記ガラス転移温度は、この技術分野で通常使用される方法によって測定できる。例えば、前記活性エネルギー線硬化型組成物を離型フィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）の間に厚さ２〜３μｍに塗布し、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去して試験片を作製する。そして、この試験サンプルをアルミニウム製オープンセルに約１〜１０ｍｇ秤量し、温度変調ＤＳＣを用いて、５０ｍｌ／ｍｉｎの窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎで組成物のＲｅｖｅｒｓｉｎｇ Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗ（比熱成分）の挙動を得る。前記Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗの低温側のベースラインと高温側のベースラインを延ばした直線から縦軸方向に等距離にある直線とガラス転移の階段形状の変化部分の曲線とが交差する点の温度を、ガラス転移温度（Ｔｇ）とする。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層の８０℃での熱膨張係数が１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、１２０ｐｐｍ／Ｋ以下、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
前記接着剤層の８０℃未満の温度で測定した熱膨張係数が１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、１２０ｐｐｍ／Ｋ以下、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
前記接着剤層の４０℃超過８０℃未満の温度で測定した熱膨張係数が１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、１２０ｐｐｍ／Ｋ以下、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
前記接着剤層の７０℃での熱膨張係数が１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、１２０ｐｐｍ／Ｋ以下、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
前記接着剤層の６０℃での熱膨張係数が１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、１２０ｐｐｍ／Ｋ以下、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１３０ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
前記接着剤層の熱膨張係数が前記範囲を満たす場合、耐熱衝撃環境で偏光板のクラックが発生を効果的に抑制するという利点がある。前記熱膨張係数の測定方法は特に限定されず、例えば、５０μｍの厚さを有する硬化された試験片を幅６ｍｍおよび長さ１０ｍｍの大きさに裁断し、Ｔｅｎｓｉｏｎ ｌｏａｄを０．０５Ｎに維持した状態で、温度を３０℃から始めて１５０℃まで上昇させながら長さの変化を測定する。この時、昇温速度は５℃／ｍｉｎであり、測定が完了した後、４０℃から目標温度まで変化した長さとして熱膨張係数（ＣＴＥ）値を計算する。前記目標温度は８０℃または８０℃未満の温度であって、例えば、７０℃または６０℃である。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層の厚さは、０．５μｍ以上８μｍ以下、１μｍ以上５μｍ以下、１μｍ以上３μｍ以下である。接着剤層の厚さが前記範囲より小さい場合には、保護フィルムと偏光子との接合程度が悪くなり、高温耐久性が低下する恐れがあり、前記範囲を超える場合には、偏光板の薄型化の面で好適でない。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、必要に応じて、染料、顔料、紫外線安定剤、酸化防止剤、助色剤、補強剤、充填剤、消泡剤、界面活性剤、および可塑剤からなる群より選択された１つ以上の添加剤を追加的に含むことができる。
本明細書の一実施態様において、前記保護層は、偏光子に直接形成される。保護層は、別の接着剤層の介在なく偏光子を保護する機能をするものであって、接着剤層を介して偏光子に積層される保護フィルムとは異なるのである。
前記保護層は、保護層形成用活性エネルギー線硬化型組成物またはその硬化物を含む樹脂層であってもよい。
前記保護層形成用活性エネルギー線硬化型組成物は、エポキシ化合物およびオキセタン化合物を含むことができる。エポキシ化合物およびオキセタン化合物に関する説明は、上述した接着剤層を形成するための活性エネルギー線硬化型組成物に関する説明に代わることができる。
本明細書の一実施態様において、前記保護層を形成する方法は、接着剤層を形成する方法と同一または異なっていてもよい。例えば、偏光子の一面に前記偏光板保護層用光硬化性組成物を、当該技術分野でよく知られたコーティング法、例えば、スピンコーティング、バーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、ブレードコーティングなどの方法で塗布した後に、紫外線照射により硬化させる方法で行われる。あるいは、別の基材フィルム（材料：ポリエチレンテレフタレートまたはシクロオレフィンポリマーなど）に前記偏光板保護層用光硬化性組成物を塗布した後、これを偏光子に貼り合わせおよび紫外線照射により硬化させた後、基材フィルムを剥離する方法で行われる。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の厚さは、４μｍ以上１１μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以上１０μｍ以下であり、さらに好ましくは６μｍ以上８μｍ以下である。保護層の厚さが前記範囲より小さい場合には、保護層の強度や高温耐久性が低下する恐れがあり、前記範囲を超える場合には、偏光板の薄型化の面で好適でない。
保護フィルム
本明細書の一実施態様において、前記保護フィルムは、偏光子を支持および保護するためのもので、当該技術分野で一般的に知られている多様な材質の保護フィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム、アクリル系フィルムなどが使用できる。なかでも、光学特性、耐久性、経済性などを考慮する時、ポリエチレンテレフタレートを使用するものが特に好ましい。
本明細書の一実施態様において、前記保護フィルムの８０℃〜１００℃での貯蔵弾性率が１，５００Ｍｐａ以上、好ましくは１，８００Ｍｐａ以上、さらに好ましくは２，０００Ｍｐａ以上であってもよい。前記数値範囲を満たす場合、保護フィルムの偏光子保護効果が増大できる。具体的には、高温環境下で偏光子の収縮によって発生する応力による偏光子の割れ現象を防止することができる。
一方、前記偏光子と保護フィルムとの付着は、ロールコーター、グラビアコーター、バーコーター、ナイフコーター、またはキャピラリーコーターなどを用いて、偏光子または保護フィルムの表面に偏光板用接着剤組成物をコーティングした後、これらを貼り合わせロールで加熱貼り合わせするか、常温圧着して貼り合わせる方法、または貼り合わせ後にＵＶ照射する方法などによって行われる。前記偏光板用接着剤組成物については後述する。
偏光子
本明細書の一実施態様において、前記偏光子は、当該技術分野でよく知られた偏光子、例えば、ヨウ素または二色性染料を含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるフィルムを使用することができる。前記偏光子は、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素または二色性染料を染着させて製造できるが、その製造方法は特に限定されない。本明細書において、偏光子は、保護層（または保護フィルム）を含まない状態を意味し、偏光板は、偏光子と保護層（または保護フィルム）とを含む状態を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記偏光子は、厚さが５μｍ以上４０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上２５μｍ以下であってもよい。偏光子の厚さが前記範囲より薄ければ、光学特性に劣ることがあり、前記範囲より厚ければ、低温（−３０℃程度）での偏光子の収縮量が大きくなって全体的な偏光板の耐熱性に問題が生じうる。
本明細書の一実施態様において、前記偏光子がポリビニルアルコール系フィルムの場合、ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール樹脂またはその誘導体を含むものであれば、特別な制限なく使用可能である。この時、前記ポリビニルアルコール樹脂の誘導体としては、これに限定されるものではないが、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂などが挙げられる。あるいは、前記ポリビニルアルコール系フィルムは、当該技術分野において偏光子の製造に一般的に使用される市販のポリビニルアルコール系フィルム、例えば、クラレ社のＰ３０、ＰＥ３０、ＰＥ６０、日本合成社のＭ２０００、Ｍ３０００、Ｍ６０００などを使用することもできる。
本明細書の一実施態様において、前記ポリビニルアルコール系フィルムは、これに限定されるものではないが、重合度が１，０００以上１０，０００以下、好ましくは１，５００以上５，０００以下であることが好ましい。重合度が前記範囲を満たす時、分子の動きが自由で、ヨウ素または二色性染料などと柔軟に混合できるからである。
粘着層
本明細書の一実施態様において、前記偏光板は、表示装置パネルまたは位相差フィルムのような光学フィルムとの付着のために、保護層の偏光子に対向する面の他面に備えられた粘着層をさらに含んでもよい。
この時、前記粘着層は、当該技術分野でよく知られている多様な粘着剤を用いて形成され、その種類が特に限定されるものではない。例えば、前記粘着層は、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、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、ビニルアルキルエーテル系粘着剤などを用いて形成される。なかでも、透明性および耐熱性などを考慮する時、アクリル系粘着剤を使用することが特に好ましい。
一方、前記粘着層は、保護層の上部に粘着剤を塗布する方法で形成されてもよく、離型シート上に粘着剤を塗布した後に乾燥させて製造される粘着シートを保護層の上部に付着させる方法で形成されてもよい。
画像表示装置
本明細書は、前述した偏光板を含む画像表示装置を提供する。
前記画像表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの視認側に備えられる第１偏光板と、前記液晶パネルの視認側の反対面に備えられる第２偏光板とを含み、前記第１偏光板および第２偏光板のいずれか１つ以上は、前述した偏光板である。
前記液晶パネルの種類は特に限定されない。例えば、その種類に限定されず、ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）型、Ｆ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｉｃ）型、またはＰＤ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）型のようなパッシブマトリクス方式のパネル；２端子型（ｔｗｏ ｔｅｒｍｉｎａｌ）または３端子型（ｔｈｒｅｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）のようなアクティブマトリクス方式のパネル；横電界型（ＩＰＳ；Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）パネルおよび垂直配向型（ＶＡ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）パネルなどの公知のパネルがすべて適用可能である。また、液晶表示装置を構成するその他の構成、例えば、上部および下部基板（ｅｘ．カラーフィルタ基板またはアレイ基板）などの種類も特に限定されず、この分野で公知の構成が制限なく採用可能である。
組成物
本明細書は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）と、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含む偏光板用接着剤組成物を提供する。
偏光板用接着剤組成物は、偏光子にコーティングされた後、硬化されることにより接着剤層を形成することができる。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層の形成方法は特に限定されず、当該技術分野でよく知られた方法によって形成可能である。例えば、保護フィルムの一面に前記活性エネルギー線硬化型組成物を、当該技術分野でよく知られたコーティング法、例えば、スピンコーティング、バーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、ブレードコーティングなどの方法で塗布し、これを偏光子に接合させながら紫外線照射により硬化させる方法で行われる。例えば、紫外線照射装置を用いて、照射光の紫外線を照射する方法で行うことができる。
前記紫外線の波長は、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下、好ましくは３２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であってもよい。
前記照射光の光量は、１００ｍＪ／ｃｍ２以上１０００ｍＪ／ｃｍ２以下、好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ２以上１０００ｍＪ／ｃｍ２以下であってもよい。
前記照射光の照射時間は、１秒以上１０分以下、好ましくは２秒以上３０秒以下であってもよい。前記照射時間の範囲を満たす場合、光源から過度に熱が伝達されるのを防止して、偏光子に走行シワが発生することを最小化できるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤組成物全１００重量部に対して、第１エポキシ化合物（Ａ）が５重量部以上４５重量部以下、５重量部以上４０重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以上３５重量部以下であってもよい。前記数値範囲を満たす場合、組成物の保存安定性が改善できる。具体的には、組成物の製造後、２５℃で１時間以内初期放置した時に比べて、２５℃で１週間以上放置した時の物性の変化率が少ない。例えば、放置前後の組成物の粘度変化率が少ないので、長期間保管に有利である。
本明細書の一実施態様において、前記組成物の硬化後の温度区間−３０℃〜１６０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚ、およびひずみ（ｓｔｒａｉｎ）１０％の測定条件下、８０℃での貯蔵弾性率が７００Ｍｐａ〜１，６００Ｍｐａ、好ましくは８００Ｍｐａ〜１，４００Ｍｐａ、さらに好ましくは９００Ｍｐａ〜１，２００Ｍｐａであってもよい。
組成物の硬化後の貯蔵弾性率が前記数値範囲を満たす場合、偏光板への適用時、偏光子に加えられるストレスを効果的に抑制して、高温または高湿環境で偏光子の収縮または膨張による偏光子のクラックの発生を効果的に抑制する効果がある。また、偏光子に対する接着力が向上する。
これによって、高温での偏光板の収縮および膨張を抑制して偏光板が液晶パネルなどに適用された時、光漏れ現象が発生するのを防止することができ、接着剤層の保護フィルムに対する接着力に優れるという利点がある。
一方、貯蔵弾性率の測定方法は上述した通りである。
本明細書の一実施態様において、下記一般式２で表される粘度変化率（Ｗ）が３０％以下、２５％以下、または２０％以下であってもよい。
Figure 2021526660
前記一般式２において、前記Ｖ１は、前記接着剤組成物を２５℃で１００時間放置した時の初期粘度であり、Ｖ２は、前記接着剤組成物を２５℃で１週間放置した時の後期粘度（Ｖ２）である。
前記数値範囲を満たす時、長期間保管時にも組成物の粘度が大きく変化しないので、１週間以上長期間保管後に偏光板の製造に使用しやすいという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、２５℃で粘度が３０ｃＰｓ以上２００ｃＰｓ以下であること好ましく、例えば、２５℃で３０ｃＰｓ〜１３０ｃＰｓ以下であってもよい。組成物の粘度が前記数値範囲を満たす場合、接着剤層の厚さを薄く形成することができ、作業性に優れるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、２５℃、相対湿度３０％以下で１００時間放置した時の初期粘度（Ｖ１）が３５ｃＰｓ〜１００ｃＰｓ以下であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記活性エネルギー線硬化型組成物は、２５℃、相対湿度３０％以下で１週間放置した時の後期粘度（Ｖ２）が３５ｃＰｓ〜１００ｃＰｓ以下であってもよい。
前記粘度は、ブルックフィールド粘度計（Ｂｒｏｏｋ Ｆｉｅｌｄ社製）を用いて、１８番スピンドル（ｓｐｉｎｄｌｅ）を用いて常温（２５℃）で測定する。この時、組成物の量は６．５〜１０ｍＬが適切であり、光に長時間露出することを避けるために５分以内で安定化された数値を測定する。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。しかし、実施例によって本発明の権利範囲が限定されるものではない。
＜製造例：保護層形成用組成物の製造＞
３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ＣＥＬ２０２１Ｐ、ダイセル社製）１００重量部に対して、ジグリシジルエーテル（ＬＤ−２０４）５４重量部、および３−エチル−３−［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシメチル］オキセタン（東亜合成のアロンオキセタンＯＸＴ−２２１）７４重量部を混合して組成物を製造した。前記組成物１００重量部に対して、光開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ２５０ ３重量部、および光増感剤としてＥＳＡＣＵＲＥ ＩＴＸ１重量部を混合して保護層形成用組成物を製造した。
＜実施例および比較例＞
予め用意された延伸された偏光子（厚さ２３μｍ、ポリビニルアルコール系フィルム、製造会社：日本合成社）の一面に、下記表１および表２に記載の組成および含有量を有する接着剤組成物を介して保護フィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム、日本の東洋紡社製）を積層した。前記偏光子の他面に、前記製造例で製造された保護層形成用組成物を塗布しラミネートした。その後、フュージョンランプ（Ｆｕｓｉｏｎ ｌａｍｐ）を用いて、紫外線を照射することにより（照射条件：紫外線照射器：Ｆｕｓｉｏｎ Ｄ ｂｕｌｂ、照射時間：１０秒以下、光量：１，０００ｍＪ／ｃｍ２）、接着剤組成物と保護層形成用組成物を硬化させた。この時、接着剤層の厚さは２μｍであった。
＜物性評価＞
＜実験例１：接着剤層の貯蔵弾性率の測定＞
実施例および比較例の接着剤層の貯蔵弾性率をテストした。
具体的には、実施例および比較例の偏光板の接着剤層と同じ組成を有する接着剤組成物を２つのＰＥＴ離型フィルムの間に厚さ５０μｍに塗布し、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去し、幅５．３ｍｍ、長さ４．５ｃｍの大きさにレーザを用いて裁断して、最終接着剤層試験片を作製した。
以後、ＤＭＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて、貯蔵弾性率を測定した。測定モードはＭｕｌｔｉ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｓｔｒａｉｎで、ひずみ（Ｓｔｒａｉｎ）１０％およびｆｒｅｑｕｅｎｃｙ１Ｈｚで、−３０℃から１６０℃まで１分あたり５℃ずつ昇温させ、８０℃での結果を測定した。
＜実験例２：保護フィルムと接着剤層の剥離力テスト＞
実施例および比較例の接着剤層の保護フィルムに対する剥離力をテストした。具体的には、実施例および比較例の偏光板を温度２５℃、湿度５０％の条件で２日間放置した後、幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍに裁断して試験用試験片を用意した。Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ装置（Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社のＴＡ−ＸＴ Ｐｌｕｓ）を用いて、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎおよび剥離角度９０度で保護フィルムを剥離しながら剥離力を測定した。
＜実験例３：偏光子の高温クラック成長テスト＞
接着剤層による偏光子のクラック成長抑制テストを進行させた。実施例および比較例の偏光板の製造時に、偏光子に人為的なクラックを誘発した後、高温で放置してクラックが成長するか否かを観察した。具体的には、前記実施例および比較例の偏光板の製造において、保護フィルムを偏光子に積層する前に、偏光子に１００ｇの荷重で引っ掻いて偏光子に人為的なクラックを誘発し、残りの製造条件は同様にして偏光板を製造した。
製造された偏光板を幅１２０ｍｍ、長さ１００ｍｍに裁断した後、８０℃で１００時間〜３００時間以上放置した後、偏光子の収縮によってクラックが広がって光が漏れるかを観察し、初期の全体クラックの数（Ｃ１）に対する、光の漏れるクラックの数（Ｃ２）を計算して、偏光板内のクラック（ｃｒａｃｋ）発生率を導出した。具体的には、２００個の初期クラックを発生させ、初期クラック中の、光の漏れるクラックの数を計算した。
＊クラック発生率：光の漏れるクラックの数／初期の全体クラックの数×１００（％）
＜実験例４：接着剤層のガラス転移温度の測定＞
実施例および比較例の接着剤層のガラス転移温度をテストした。
具体的には、実施例および比較例の偏光板の接着剤層と同じ組成を有する接着剤組成物を２つのＰＥＴ離型フィルムの間に厚さ２〜３μｍに塗布し、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去することにより、接着剤層試験片を作製した。以後、製造された試験片をアルミニウム製オープンセルに約１〜１０ｍｇ秤量し、温度変調ＤＳＣを用いて、５０ｍｌ／ｍｉｎの窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎで組成物のＲｅｖｅｒｓｉｎｇ Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗ（比熱成分）の挙動を得る。前記Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗの低温側のベースラインと高温側のベースラインを延ばした直線から縦軸方向に等距離にある直線とガラス転移の階段形状の変化部分の曲線とが交差する点の温度を、ガラス転移温度（Ｔｇ）とした。
＜実験例５：接着剤組成物の粘度変化率の測定＞
実施例および比較例の接着剤層と同じ組成を有する接着剤組成物に対して粘度変化率を測定した。粘度は、ブルックフィールド粘度計（Ｂｒｏｏｋ Ｆｉｅｌｄ社製）を用いて、１８番スピンドル（ｓｐｉｎｄｌｅ）を用いて常温（２５℃）で測定した。この時、組成物の量は６．５〜１０ｍＬが適切であり、光に長時間露出することを避けるために５分以内で安定化された数値を測定した。
前記接着剤組成物を２５℃で１００時間放置した時の測定粘度を初期粘度（Ｖ１）とし、２５℃で１週間放置した時の測定粘度を後期粘度（Ｖ２）とし、この時の粘度変化率（Ｗ）を下記一般式２を用いて粘度変化率（％）として計算した。
Figure 2021526660
Figure 2021526660
Figure 2021526660
前記結果から、接着剤組成物がグリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物を含まないか、第２エポキシ化合物を第１エポキシ化合物１００重量部に対して１１０重量部未満で含む場合、保護フィルムに対する剥離力が著しく低下することを確認することができた（比較例１〜比較例１７）。また、接着剤組成物がオキセタン化合物を第１エポキシ化合物１００重量部に対して８５重量部超過で含む場合、接着剤層が偏光子を十分に保護できず、実験例２の偏光子のクラックが多数発生することを確認することができた（比較例４〜比較例７）。
まとめると、偏光板の接着剤層に含まれる各成分の含有量を特定の範囲に調節する場合、保護フィルムに対する剥離力に優れ、偏光子を十分に保護できるだけでなく、貯蔵弾性率が一定水準以下に維持されることにより、接着剤層としての性能が増大できる。一方、本明細書の偏光板の接着剤層に含まれる成分の範囲に調節された接着剤組成物の場合、長期間保管時に粘度が過度に増加しないので、長期間保管にも有利であることを確認することができた。
１０：偏光子
２０：保護層
３０：保護フィルム
４０：粘着層
５０：接着剤層
１００：偏光板
２００：液晶パネル

Claims (15)

  1. 偏光子と、
    前記偏光子の一面に直接形成された保護層と、
    前記偏光子の保護層が形成されていない面に順次に備えられた接着剤層および保護フィルムとを含み、
    前記接着剤層は、脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）と、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含む活性エネルギー線硬化型組成物またはその硬化物を含む樹脂層である偏光板。
  2. 前記接着剤層の温度区間−３０℃〜１６０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚ、およびひずみ（ｓｔｒａｉｎ）１０％の測定条件下、８０℃での貯蔵弾性率が７００Ｍｐａ〜１，６００Ｍｐａである、請求項１に記載の偏光板。
  3. 下記一般式１を満たすものである、請求項１に記載の偏光板：
    ［一般式１］
    Ｐ≧３．５Ｎ／ｃｍ
    前記一般式１において、Ｐは、２５℃で剥離角度９０゜および３００ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で前記接着剤層から前記保護フィルムを剥離しながら測定した剥離力を意味する。
  4. 前記偏光子は、高温クラック成長テストの結果、全体クラックの数（Ｃ１）に対する、光の漏れるクラックの数（Ｃ２）の比率が２０％以下である、請求項１に記載の偏光板。
  5. 前記接着剤層のガラス転移温度が９０℃以上である、請求項１に記載の偏光板。
  6. 前記接着剤層の８０℃での熱膨張係数が１３０ｐｐｍ／Ｋ以下である、請求項１に記載の偏光板。
  7. 前記接着剤層の厚さは、０．５μｍ以上８μｍ以下である、請求項１に記載の偏光板。
  8. 前記保護層の厚さは、４μｍ以上１１μｍ以下である、請求項１に記載の偏光板。
  9. 前記保護層の偏光子に対向する面の他面に保護フィルムをさらに含まないものである、請求項１に記載の偏光板。
  10. 前記保護層の偏光子に対向する面の他面に備えられた粘着層をさらに含むものである、請求項１に記載の偏光板。
  11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の偏光板を含む画像表示装置。
  12. 脂環式エポキシ環を１つ以上含む第１エポキシ化合物（Ａ）と、前記第１エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、グリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物（Ｂ）１１０重量部〜５００重量部、およびオキセタン化合物（Ｃ）５重量部〜８５重量部を含む偏光板用接着剤組成物。
  13. 前記接着剤組成物全１００重量部に対して、第１エポキシ化合物（Ａ）が５重量部以上４５重量部以下で含まれるものである、請求項１２に記載の偏光板用接着剤組成物。
  14. 前記偏光板用接着剤組成物の硬化後の温度区間−３０℃〜１６０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚ、およびひずみ（ｓｔｒａｉｎ）１０％の測定条件下、８０℃での貯蔵弾性率が７００Ｍｐａ〜１，６００Ｍｐａである、請求項１２に記載の偏光板用接着剤組成物。
  15. 下記一般式２で表される粘度変化率（Ｗ）が３０％以下である、請求項１２に記載の偏光板用接着剤組成物：
    Figure 2021526660
     一般式２において、Ｖ１は、前記接着剤組成物を２５℃で１００時間放置した時の初期粘度であり、Ｖ２は、前記接着剤組成物を２５℃で１週間放置した時の後期粘度（Ｖ２）である。
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