JP5788646B2 - 偏光板、複合偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置などに用いられる偏光板に関し、より詳しくは、偏光フィルム上に防眩層を備えた偏光板に関する。また、本発明は、その偏光板を用いた複合偏光板、液晶表示装置に関する。
偏光板は、液晶表示装置を構成する光学部品として有用である。従来から一般的に用いられている偏光板は、偏光フィルムの片面または両面に、水系接着剤などを介して、透明樹脂フィルムからなる保護層を積層した構成になっている。かかる透明樹脂フィルムとしては、光学的透明性や透湿性に優れることから、トリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)が多く用いられている。偏光板は、必要に応じて他の光学機能層を介して、液晶セルに粘着剤で貼り合わされ、液晶表示装置に組み込まれる。
近年、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、カーナビゲーションシステムなどのモバイル機器に液晶表示装置が多く適用されるようになっており、それに伴って、液晶表示装置を構成する偏光板には、薄型軽量化および高耐久性(高い機械的強度)が求められるようになっている。また、モバイル用途の液晶表示装置では、湿熱下でも使用可能であることが要望され、これに使用される偏光板についても、高い耐湿熱性が要求されている。これに対して、上記のように偏光フィルムに保護層としてTACフィルムを貼合した伝統的な偏光板は、高湿環境、特に高温高湿環境に長期間晒されると、偏光性能が低下したり、偏光フィルムが収縮したりするという問題があった。したがって、偏光フィルムに積層される保護層には、薄型軽量化とともに、硬度を高くして、機械的強度および偏光フィルムの収縮を抑制する能力(収縮抑制力)を向上させることが求められている。
しかし、保護層としてTACフィルムを貼合した偏光板では、作業時の取扱い性や耐久性能の観点から、保護層の厚みを20μm以下とすることが困難であり、薄型軽量化に限界があった。
上記問題を解決し得る技術として、たとえば特開2000−199819号公報(特許文献1)には、親水性高分子からなる偏光フィルムの片面または両面に樹脂溶液を塗工し、透明薄膜層を形成する技術が開示されている。特開2003−185842号公報(特許文献2)には、ジシクロペンタニル残基またはジシクロペンテニル残基を有するエネルギー線重合性化合物を含有するエネルギー線硬化性組成物を硬化させることにより、偏光フィルム上に保護膜を形成する技術が開示されている。特開2004−245924号公報(特許文献3)には、偏光フィルムの少なくとも片面にエポキシ樹脂を主成分とする保護膜を有してなる偏光板が開示されている。また、特開2005−92112号公報(特許文献4)には、偏光フィルムの少なくとも片面を活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物で保護することが開示されている。
一方、液晶表示装置を構成する偏光板は、その表示面に外光が映り込むと視認性が著しく損なわれる。そのため、従来、このような外光の映り込みを防止するために、画像表示装置の表面に外光の映り込みを防止するフィルム層が設けられている。映り込み防止のためのフィルム層には、光学多層膜による干渉を利用した無反射処理や、表面に微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱させて映り込み像をぼかす防眩処理が一般的に採用されている。特に、後者の微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱させる防眩処理層は、比較的安価に製造することができるため、大型モニターやパーソナルコンピューターなどの用途に広く用いられている。
このような防眩処理が施された防眩フィルムは従来、たとえば、フィラーを分散させた樹脂溶液を基材シート上に塗布し、塗布膜厚を調整してフィラーを塗布膜表面に露出させることでランダムな凹凸を基材シート上に形成する方法などにより、製造されている。一方、フィラーを含有させずに、透明樹脂層の表面に形成された微細な凹凸だけで防眩性を発現させる試みもある。たとえば、特開2002−189106号公報(特許文献5)には、エンボス鋳型と透明樹脂フィルムとの間に電離放射線硬化性樹脂を挟んだ状態で当該電離放射線硬化性樹脂を硬化させて、三次元10点平均粗さおよび三次元粗さ基準面上における隣接する凸部同士の平均距離がそれぞれ所定値を満足する微細な凹凸を形成することにより、透明樹脂フィルム上に当該表面凹凸を有する電離放射線硬化性樹脂の硬化物層が積層された防眩フィルムが開示されている。また、防眩フィルムを得る異なったタイプのエンボス法として、特開2006−53371号公報(特許文献6)に開示されるようなメッキ層が形成された金型を用いる方法なども挙げることができる。
しかし、伝統的な防眩処理は、偏光板の保護層である透明樹脂フィルム上に施されており、前記防眩フィルムを積層した偏光板は、近年の液晶表示装置の薄型軽量化という市場要求を満たすものではなかった。
特開2000−199819号公報 特開2003−185842号公報 特開2004−245924号公報 特開2005−92112号公報 特開2002−189106号公報 特開2006−53371号公報
本発明の目的は、偏光フィルムの表面に直接防眩層を形成し、薄型軽量性および耐久性能に優れる偏光板を提供することである。また、本発明のもう一つの目的は、かかる偏光板に位相差板を積層して、液晶表示装置に好適な複合偏光板を提供することである。さらに、本発明のもう一つの目的は、かかる偏光板または複合偏光板を用いて、信頼性に優れる液晶表示装置を提供することである。
本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向しており、全光線透過率が50%以下である偏光フィルムの片面に、活性エネルギー線硬化性化合物と重合開始剤とを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、表面に凹凸を有する防眩層が直接形成されている偏光板を提供するものである。
本発明の偏光板における活性エネルギー線硬化性化合物は、分子内に少なくとも1個のエポキシ基を有するエポキシ系化合物を含むことが好ましい。この活性エネルギー線硬化性化合物は、このエポキシ系化合物に加え、オキセタン系化合物を含んでもよい。
また本発明の偏光板において、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を構成する硬化性化合物は、分子内に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル系化合物を含むこともできる。
これら活性エネルギー線硬化性化合物を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、微粒子をさらに含有してもよい。
また、防眩層を形成するこれらの活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、帯電防止剤をさらに含有することもでき、これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる防眩層は、その表面抵抗値を1012Ω/□以下とすることができる。
硬化性樹脂組成物の硬化物からなる防眩層は、その厚みが1〜35μmであることが好ましい。
本発明の偏光板において、前記偏光フィルムの前記防眩層が設けられている側とは反対側の表面上に、活性エネルギー線硬化性化合物と重合開始剤とを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる保護層を直接形成することも有効である。
偏光フィルムの前記防眩層とは反対側に形成される保護層は、その厚みが1〜35μmであることが好ましい。
以上のような、偏光フィルムの片面に防眩層を設け、片面に保護層を設けた偏光板は、その保護層側に位相差板を積層して、複合偏光板とすることができる。
本発明によれば、上述したいずれかの偏光板または複合偏光板と、液晶セルとを備え、偏光板または複合偏光板を構成する防眩層と偏光フィルムのうち、偏光フィルムが液晶セル側となるように積層されている液晶表示装置も提供される。
本発明によれば、偏光フィルムの表面に直接、保護層の機能を兼ね備える防眩層が形成されるので、従来の防眩処理が施された透明保護フィルムを積層する形態に比べて、防眩性を付与するための層の厚みを大幅に低減でき、さらに優れた防眩機能を兼ね備えているので、偏光板の薄型軽量化を図ることができる。そのため、この偏光板は、たとえばモバイル用途の液晶表示装置などに好適に適用することができる。
本発明の好ましい一例の偏光板1を模式的に示す断面図である。 本発明の好ましい他の例の偏光板11を模式的に示す断面図である。 本発明の好ましい一例の複合偏光板21を模式的に示す断面図である。 図1〜図3に示した偏光板1,11、複合偏光板21に、粘着剤層23および剥離フィルム24をさらに設けた偏光板1’(図4(A))、偏光板11’(図4(B))、複合偏光板21’(図4(C))をそれぞれ模式的に示す断面図である。
本発明に係る偏光板1の最も基本的な層構成は、図1に模式断面図で示すように、偏光フィルム2の片面に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物であって表面に凹凸3aを有する防眩層3が直接形成されたものである。偏光フィルム2は、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向しており、全光線透過率が50%以下のものである。また、防眩層3を形成する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化性化合物と重合開始剤とを含有する。
本発明において、図2に模式断面図で示すように、偏光フィルム2の防眩層3とは反対側の表面上に、やはり活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる保護層12が直接形成されるように偏光板11が実現されてもよい。保護層12は、この偏光板を液晶表示装置に適用するときに液晶セル側となるので、通常、図2に示される例のように表面が平滑であり、防眩性を有しない層で構成される。また、図3に模式断面図で示すように、偏光板11の保護層12の上に、位相差板22を積層して、複合偏光板21を実現してもよい。
さらに、図1〜図3に示した偏光板1,11または複合偏光板21は、それぞれ図4(A)〜(C)に模式断面図で示すように、防眩層3とは反対側に、他の部材、たとえば液晶セルに貼り合わせるための粘着剤層23を設けることができる。粘着剤層23の外面には、他の部材に貼り合わされるまでその面を仮着保護する剥離フィルム24を貼合するのが通例である。図4(A)には、図1に示した偏光板1において、偏光フィルム2側に粘着剤層23が設けられ、さらにその表面に剥離フィルム24が設けられた例の偏光板1’が示されている。図4(B)では、図2に示した偏光板11において、保護層12側に粘着剤層23が設けられ、さらにその表面に剥離フィルム24が設けられた例の偏光板11’が示されている。図4(C)では、図3に示した複合偏光板21において、位相差板22側に粘着剤層23が設けられ、さらにその表面に剥離フィルム24が設けられた例の複合偏光板21’が示されている。
本発明の偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向し、全光線透過率が50%以下である偏光フィルムの片面に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、表面に凹凸を有する防眩層が直接形成されてなる。また、前記偏光フィルムの前記防眩層が設けられている側とは反対側の表面上に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる保護層が積層されていてもよい。以下、本発明の偏光板について詳細に説明する。
(偏光フィルム)
本発明において、偏光フィルムとしては特に制限されないが、ポリビニルアルコール系樹脂からなるもの、より具体的には、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されたものを好ましく用いることができる。一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向された偏光フィルムは、全光線透過率が50%以下、好適には40〜50%の範囲となる。
偏光フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルと、これと共重合可能な他の単量体との共重合体などが例示される。酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体としては、たとえば不飽和カルボン酸類、不飽和スルホン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常85〜100モル%、好ましくは98〜100モル%である。ポリビニルアルコール系樹脂はさらに変性されていてもよく、たとえば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用し得る。またポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常1000〜10000、好ましくは1500〜10000である。
かかるポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光フィルムの原反フィルムとして用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。ポリビニルアルコール系原反フィルムの膜厚は特に限定されないが、たとえば、10〜150μmである。
偏光フィルムは通常、上述したようなポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色してその二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、ならびに、ホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造される。
一軸延伸は、二色性色素による染色の前に行ってもよいし、染色と同時に行ってもよいし、染色の後に行ってもよい。一軸延伸を二色性色素による染色の後で行う場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。また、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、大気中で延伸を行うなどの乾式延伸であってもよいし、溶剤にて膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、通常4〜8倍である。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色するには、たとえば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する水溶液に浸漬すればよい。二色性色素としては、ヨウ素、二色性の有機染料などが用いられる。なお、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、染色処理の前に水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。
二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色方法としては、通常、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は、通常、水100重量部に対し0.01〜0.5重量部であり、また、ヨウ化カリウムの含有量は、通常、水100重量部に対し0.5〜10重量部である。染色に用いる水溶液の温度は、通常20〜40℃であり、また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常30〜300秒である。
一方、二色性色素として二色性の有機染料を用いる場合、染色方法としては、通常、水溶性二色性染料を含む染料水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬する方法が採用される。この染料水溶液における二色性染料の含有量は、通常、水100重量部に対して1×10-3〜1×10-2重量部である。染料水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を染色助剤として含有していてもよい。染料水溶液の温度は、通常20〜80℃であり、また、染料水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常30〜300秒である。
二色性色素による染色後のホウ酸処理は、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸含有水溶液に浸漬することにより行われる。ホウ酸含有水溶液におけるホウ酸の含有量は、通常、水100重量部に対し2〜15重量部、好ましくは5〜12重量部である。二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、ホウ酸含有水溶液は、ヨウ化カリウムを含有することが好ましい。ホウ酸含有水溶液におけるヨウ化カリウムの含有量は、通常、水100重量部に対し2〜20重量部、好ましくは5〜15重量部である。ホウ酸含有水溶液への浸漬時間は、通常100〜1200秒、好ましくは150〜600秒程度、さらに好ましくは200〜400秒である。ホウ酸含有水溶液の温度は、通常50℃以上であり、好ましくは50〜85℃である。
ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、たとえば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行われる。水洗処理における水の温度は、通常5〜40℃であり、浸漬時間は、2〜120秒である。水洗後は乾燥処理が施されて、偏光フィルムが得られる。乾燥処理は、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行うことができる。乾燥温度は、通常40〜100℃である。乾燥処理の時間は、通常120〜600秒である。
以上のようにして、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向された偏光フィルムを作製することができる。偏光フィルムの厚みは5〜40μmとすることができる。
本発明では、かかる偏光フィルムの片面に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、表面に凹凸を有する防眩層を形成して、偏光板とする。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる防眩層は、偏光フィルムに対して良好な密着性を示すとともに、この防眩層を用いることで、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性などに優れる耐久性能の高い偏光板を得ることができる。防眩層の厚みは、薄型軽量性を考慮すると、薄いほど好ましいが、あまりに薄くすると、偏光フィルムを十分に保護することができず、また、取扱い性に欠けることになる。したがって、防眩層の厚みは1〜35μmの範囲であることが好ましい。
さらに、好ましい形態では、偏光フィルムの前記防眩層が設けられている面とは反対側の面に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる保護層が形成される。保護層の形成に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、防眩層の形成に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物と同じ組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。いずれの層に対しても、以下に説明する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を適用することができる。
(活性エネルギー線硬化性樹脂組成物)
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、分子内に少なくとも1個のエポキシ基を有するエポキシ系化合物(以下、単に「エポキシ系化合物」と称することがある)を含むことが好ましい。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に前記エポキシ系化合物を含有させることにより、偏光フィルムに対して良好な密着性を示すとともに、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性などに優れる耐久性能の高い偏光板を得ることができる。ここで、「分子内に少なくとも1個のエポキシ基を有するエポキシ系化合物」とは、分子内に1個以上のエポキシ基を有し、活性エネルギー線(たとえば、紫外線、可視光、電子線、X線など)の照射により硬化し得る化合物を意味する。また、エポキシ系化合物と、後述するオキセタン系化合物および(メタ)アクリル系化合物を含め、活性エネルギー線の照射により硬化し得る化合物を総称して、活性エネルギー線硬化性化合物と呼ぶことがある。
上記エポキシ系化合物としては、耐候性や屈折率、カチオン重合性などの観点から、分子内に芳香環を含まないエポキシ系化合物を主成分として用いることが好ましい。分子内に芳香環を含まないエポキシ系化合物として、脂環式環を有するポリオールのグリシジルエーテル、脂環式エポキシ系化合物、脂肪族エポキシ系化合物などが例示できる。
脂環式環を有するポリオールのグリシジルエーテルについて説明すると、脂環式環を有するポリオールは、たとえば芳香族ポリオールを触媒の存在下、加圧下で芳香環に選択的に水素化反応を行うことにより得ることができる。芳香族ポリオールしては、たとえば、ビスフェノールA、ビスフェールF、ビスフェノールSのようなビスフェノール型化合物;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ヒドロキシベンズアルデヒドフェノールノボラック樹脂のようなノボラック型樹脂;テトラヒドロキシジフェニルメタン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、ポリビニルフェノールのような多官能型の化合物などが挙げられる。これら芳香族ポリオールの芳香環に水素化反応を行って得られる脂環式ポリオールに、エピクロロヒドリンを反応させることにより、グリシジルエーテルとすることができる。このような脂環式環を有するポリオールのグリシジルエーテルの中でも好ましいものとして、水素化されたビスフェノールAのジグリシジルエーテルが挙げられる。
脂環式エポキシ系化合物とは、脂環式環に結合したエポキシ基を1個以上有するエポキシ系化合物を意味する。「脂環式環に結合したエポキシ基」とは、下記式に示される構造を有しており、式中、mは2〜5の整数である。
Figure 0005788646
したがって、脂環式エポキシ系化合物とは、上記式に示される構造を1個以上有する化合物である。より具体的には、上記式における(CH2m中の1個または複数個の水素を取り除いた形の基が他の化学構造に結合した化合物が、脂環式エポキシ系化合物となり得る。(CH2m中の1個または複数個の水素は、メチル基やエチル基などの直鎖状アルキル基で適宜置換されていてもよい。脂環式エポキシ系化合物のなかでも、エポキシシクロペンタン環(上記式においてm=3のもの)や、エポキシシクロへキサン環(上記式においてm=4のもの)を有するエポキシ系化合物は、硬化物の弾性率が高く、偏光フィルムとの密着性に優れることからより好ましく用いられる。以下に、本発明において好ましく用いられる脂環式エポキシ系化合物の構造を具体的に例示するが、これらの化合物に限定されるものではない。
・下記式(I)で示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類:
Figure 0005788646
式(I)中、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。
・下記式(II)で示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類:
Figure 0005788646
式(II)中、R3およびR4は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、nは2〜20の整数を表す。
・下記式(III)で示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類:
Figure 0005788646
式(III)中、R5およびR6は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、pは2〜20の整数を表す。
・下記式(IV)で示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類:
Figure 0005788646
式(IV)中、R7およびR8は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、qは2〜10の整数を表す。
・下記式(V)で示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類:
Figure 0005788646
式(V)中、R9およびR10は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表し、rは2〜20の整数を表す。
・下記式(VI)で示されるジエポキシトリスピロ化合物:
Figure 0005788646
式(VI)中、R11及びR12は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。
・下記式(VII)で示されるジエポキシモノスピロ化合物:
Figure 0005788646
式(VII)中、R13およびR14は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。
・下記式(VIII)で示されるビニルシクロヘキセンジエポキシド類:
Figure 0005788646
式(VIII)中、R15は、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。
・下記式(IX)で示されるエポキシシクロペンチルエーテル類:
Figure 0005788646
式(IX)中、R16およびR17は、互いに独立して、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。
・下記式(X)で示されるジエポキシトリシクロデカン類:
Figure 0005788646
式(X)中、R18は、水素原子または炭素数1〜5の直鎖状アルキル基を表す。
上に例示した脂環式エポキシ系化合物のなかでも、次の脂環式エポキシ系化合物は、市販されているか、またはその類似物であって、入手が比較的容易であるなどの理由から、好ましく用いられる。
(A)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〔上記式(I)において、R1=R2=Hの化合物〕、
(B)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〔上記式(I)において、R1=4−CH3、R2=4−CH3の化合物〕、
(C)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〔上記式(II)において、R3=R4=H、n=2の化合物〕、
(D)(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〔上記式(III)において、R5=R6=H、p=4の化合物〕、
(E)(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〔上記式(III)において、R5=4−CH3、R6=4−CH3、p=4の化合物〕、
(F)(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〔上記式(V)において、R9=R10=H、r=2の化合物〕。
また脂肪族エポキシ系化合物としては、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテルを挙げることができる。より具体的には、1,4−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル、エチレングリコールやプロピレングリコール、グリセリンのような脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなど)を付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
本発明において、エポキシ系化合物は、1種のみを単独で使用してもよいし、あるいは2種以上を併用してもよい。偏光フィルムおよび位相差板に対する密着性により優れた防眩層、保護層が得られることから、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、少なくとも脂環式エポキシ系化合物を含むことが好ましい。
防眩層および保護層の形成に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物において、エポキシ系化合物は、活性エネルギー線硬化性化合物の全量を基準に、30〜100重量%の割合で含有されることが好ましく、35〜70重量%の割合で含有されることがより好ましく、40〜60重量%の割合で含有されることがさらに好ましい。エポキシ系化合物の含有量が30重量%未満である場合には、偏光フィルムとの密着性が低下する傾向がある。
また、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、上記エポキシ系化合物とともに、オキセタン系化合物を添加してもよい。オキセタン系化合物を添加することにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度を低くし、硬化速度を速めることができる。さらには、硬化物の黄変を防ぎ、光学耐久性を向上させる効果も期待される。
オキセタン系化合物は、分子内に4員環エーテルを有する化合物であり、たとえば、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル〕ベンゼン、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メチル〕エーテル、3−エチル−3−(2−エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタンなどが挙げられる。これらのオキセタン系化合物は、市販品を容易に入手することが可能であり、たとえば、アロンオキセタン OXT−101(東亞合成(株)製)、アロンオキセタン OXT−121(東亞合成(株)製)、アロンオキセタン OXT−211(東亞合成(株)製)、アロンオキセタン OXT−221(東亞合成(株)製)、アロンオキセタン OXT−212(東亞合成(株)製)などを挙げることができる。オキセタン系化合物の配合量は特に限定されないが、活性エネルギー線硬化性化合物の全量を基準に、通常30重量%以下、好ましくは10〜25重量%である。
本発明に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が、エポキシ系化合物やオキセタン系化合物などのカチオン系硬化性化合物を含む場合、その活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、光カチオン重合開始剤を配合することが好ましい。光カチオン重合開始剤を使用すると、常温での防眩層、保護層の形成が可能となるため、偏光フィルムの耐熱性あるいは膨張による歪を考慮する必要が減少し、防眩層、保護層を、密着性良く偏光フィルム上に形成することができる。また、光カチオン重合開始剤は、光で触媒的に作用するため、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に混合しても保存安定性や作業性に優れる。
光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、電子線などの活性エネルギー線の照射によって、カチオン種またはルイス酸を発生し、エポキシ系化合物および/またはオキセタン系化合物の重合反応を開始させるものである。本発明においては、いずれのタイプの光カチオン重合開始剤であってもよいが、潜在性が付与されていることが、作業性の観点から好ましい。光カチオン重合開始剤としては、特に限定されないが、たとえば、芳香族ジアゾニウム塩;芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩のようなオニウム塩;鉄−アレン錯体などを挙げることができる。
芳香族ジアゾニウム塩としては、たとえば、ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロホスフェート、ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロボレートなどが挙げられる。また、芳香族ヨードニウム塩としては、たとえば、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、ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4−ノニルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェートなどが挙げられる。
芳香族スルホニウム塩としては、たとえば、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4,4’−ビス〔ジフェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、4,4’−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロアンチモネート、4,4’−ビス〔ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン ヘキサフルオロアンチモネート、7−〔ジ(p−トルイル)スルホニオ〕−2−イソプロピルチオキサントン テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−フェニルカルボニル−4’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロホスフェート、4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4’−ジフェニルスルホニオ−ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロアンチモネート、4−(p−tert−ブチルフェニルカルボニル)−4’−ジ(p−トルイル)スルホニオ−ジフェニルスルフィド テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが挙げられる。
また、鉄−アレン錯体としては、たとえば、キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート、クメン−シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート、キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II)−トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイドなどが挙げられる。
これらの光カチオン重合開始剤は、市販品を容易に入手することが可能であり、たとえば、カヤラッド PCI−220(日本化薬(株)製)、カヤラッド PCI−620(日本化薬(株)製)、UVI−6990(ユニオンカーバイド社製)、アデカオプトマー SP−150((株)ADEKA製)、アデカオプトマー SP−170((株)ADEKA製)、CI−5102(日本曹達(株)製)、CIT−1370(日本曹達(株)製)、CIT−1682(日本曹達(株)製)、CIP−1866S(日本曹達(株)製)、CIP−2048S(日本曹達(株)製)、CIP−2064S(日本曹達(株)製)、DPI−101(みどり化学(株)製)、DPI−102(みどり化学(株)製)、DPI−103(みどり化学(株)製)、DPI−105(みどり化学(株)製)、MPI−103(みどり化学(株)製)、MPI−105(みどり化学(株)製)、BBI−101(みどり化学(株)製)、BBI−102(みどり化学(株)製)、BBI−103(みどり化学(株)製)、BBI−105(みどり化学(株)製)、TPS−101(みどり化学(株)製)、TPS−102(みどり化学(株)製)、TPS−103(みどり化学(株)製)、TPS−105(みどり化学(株)製)、MDS−103(みどり化学(株)製)、MDS−105(みどり化学(株)製)、DTS−102(みどり化学(株)製)、DTS−103(みどり化学(株)製)、PI−2074(ローディア社製)などを挙げることができる。
これらの光カチオン重合開始剤は、それぞれ単独で使用してもよいし、あるいは2種以上を混合して使用してもよい。これらのなかでも特に芳香族スルホニウム塩は、300nm以上の波長領域でも紫外線吸収特性を有することから、硬化性に優れ、良好な機械的強度や偏光フィルムおよび位相差板との良好な密着性を有する硬化物を与えることができるため、好ましく用いられる。
光カチオン重合開始剤の配合量は、エポキシ系化合物およびオキセタン系化合物を含むカチオン重合性化合物の合計量100重量部に対して、通常0.5〜20重量部であり、好ましくは1〜6重量部である。光カチオン重合開始剤の配合量が、カチオン重合性化合物の合計量100重量部に対して0.5重量部を下回ると、硬化が不十分になり、機械的強度や防眩層と偏光フィルムおよび/または位相差板との密着性が低下する傾向にある。また、光カチオン重合開始剤の配合量が、カチオン重合性化合物の合計量100重量部に対して20重量部を超えると、硬化物中のイオン性物質が増加することで硬化物の吸湿性が高くなり、耐久性能が低下する可能性がある。
本発明に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、上述したエポキシ系化合物などのカチオン重合性化合物に加えて、重合開始剤の存在下で活性エネルギー線(たとえば、紫外線、可視光、電子線、X線など)の照射により重合可能な、ラジカル重合性化合物を含有するものであってもよい。ラジカル重合性化合物としては、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル系化合物が好適に用いられる。なお、「(メタ)アクリル系化合物」とは、アクリル酸エステル誘導体およびメタクリル酸エステル誘導体を意味する。本明細書においては、アクリロイル基またはメタクリロイル基を「(メタ)アクリロイル基」と、アクリレートまたはメタクリレートを「(メタ)アクリレート」と、アクリル酸またはメタクリル酸を「(メタ)アクリル酸」とそれぞれ略記することがある。
分子中に1個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル系化合物としては、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートモノマー(以下、「(メタ)アクリレートモノマー」と呼称する。)、分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートオリゴマー(以下、「(メタ)アクリレートオリゴマー」と呼称する。)などが挙げられる。
(メタ)アクリレートモノマーとしては、分子中に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する単官能(メタ)アクリレートモノマー、分子中に2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する2官能(メタ)アクリレートモノマー、および分子中に少なくとも3個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する多官能(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。なお、(メタ)アクリレートモノマーは1種または2種以上使用できる。
単官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートの他、カルボキシル基含有の(メタ)アクリレートモノマーとして、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、N−(メタ)アクリロイルオキシ−N’,N’−ジカルボキシ−p−フェニレンジアミン、4−(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメリット酸などが挙げられる。また、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1−カルボキシメチルピペリジンのような(メタ)アクリロイルアミノ基含有モノマーも、単官能の(メタ)アクリル系化合物となりうる。
2官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類、ポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類、ハロゲン置換アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類、脂肪族ポリオールのジ(メタ)アクリレート類、水添ジシクロペンタジエンまたはトリシクロデカンジアルカノールのジ(メタ)アクリレート類、ジオキサングリコールまたはジオキサンジアルカノールのジ(メタ)アクリレート類、ビスフェノールAまたはビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート類、ビスフェノールAまたはビスフェノールFのエポキシジ(メタ)アクリレート類などが代表的であるが、これらに限定されるものではなく、種々のものが使用できる。2官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(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、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、ジトリメチロールプロパンジ(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、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレートの他、シリコーンジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシエトキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシエトキシシクロヘキシル]プロパン、水添ジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,3−ジオキサン−2,5−ジイルジ(メタ)アクリレート〔別名:ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート〕、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンとのアセタール化合物〔化学名:2−(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−5−エチル−5−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキサン〕のジ(メタ)アクリレート、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、グリセリントリ(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、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの3価以上の脂肪族ポリオールのポリ(メタ)アクリレートが代表的なものであり、その他に、3価以上のハロゲン置換ポリオールのポリ(メタ)アクリレート、グリセリンのアルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリス[(メタ)アクリロイルオキシエトキシエトキシ]プロパン、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリ(メタ)アクリレート、シリコーンヘキサ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、2官能以上の多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー(以下、「多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー」と呼称する。)、2官能以上の多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー(以下、「多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー」と呼称する。)、2官能以上の多官能エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー(以下、「多官能エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー」と呼称する。)などが挙げられる。(メタ)アクリレートオリゴマーは1種または2種以上使用できる。
多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、1分子中に(メタ)アクリロイルオキシ基および水酸基をそれぞれ少なくとも1個有する(メタ)アクリレートモノマーとポリイソシアネートとのウレタン化反応生成物、ポリオール類をポリイソシアネートと反応させて得られるイソシアネート化合物と1分子中に(メタ)アクリロイルオキシ基および水酸基をそれぞれ少なくとも1個有する(メタ)アクリレートモノマーとのウレタン化反応生成物などが挙げられる。
ウレタン化反応に用いられる1分子中に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基及び水酸基を有する(メタ)アクリレートモノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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ペンタ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
ウレタン化反応に用いられるポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、これらジイソシアネートのうち芳香族のイソシアネート類を水素添加して得られるジイソシアネート(たとえば、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネートなどのジイソシアネート)、トリフェニルメタントリイソシアネート、ジメチレントリフェニルトリイソシアネートなどのジ−またはトリ−イソシアネート、あるいはジイソシアネートを多量化させて得られるポリイソシアネートなどが挙げられる。
ウレタン化反応に用いられるポリオール類としては、一般的に芳香族、脂肪族および脂環式のポリオールの他、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどが使用される。通常、脂肪族および脂環式のポリオールとしては、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジメチロールヘプタン、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブチリオン酸、グリセリン、水添ビスフェノールAなどが挙げられる。
ポリエステルポリオールは、ポリオール類と多塩基性カルボン酸またはその無水物との脱水縮合反応により得られるものである。多塩基性カルボン酸およびその無水物の具体例としては、(無水)コハク酸、アジピン酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸、(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット酸、ヘキサヒドロ(無水)フタル酸、(無水)フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。また、ポリエーテルポリオールとしては、ポリアルキレングリコールの他、上記ポリオールまたはフェノール類とアルキレンオキサイドとの反応により得られるポリオキシアルキレン変性ポリオールが挙げられる。
多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーは、(メタ)アクリル酸、多塩基性カルボン酸またはその無水物およびポリオールの脱水縮合反応により得られる。脱水縮合反応に用いられる多塩基性カルボン酸およびその無水物としては、(無水)コハク酸、アジピン酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸、(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット酸、ヘキサヒドロ(無水)フタル酸、(無水)フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。また脱水縮合反応に用いられるポリオールとしては、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジメチロールヘプタン、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブチリオン酸、グリセリン、水添ビスフェノールAなどが挙げられる。
多官能エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との付加反応により得られる。ポリグリシジルエーテルとしては、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、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
本発明においては(メタ)アクリル系化合物の中でも特に、密着性と弾性率がともに優れている点から、下記式(XI)〜(XIV)で示される(メタ)アクリル系化合物を少なくとも1つ使用することが好ましい。
Figure 0005788646
上記式(XI)および(XII)において、Q1およびQ2は互いに独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基または(メタ)アクリロイルオキシアルキル基を表す。Q1またはQ2が(メタ)アクリロイルオキシアルキル基である場合、そのアルキルは、直鎖でも分岐していてもよく、1〜10の炭素数をとることができるが、一般には炭素数1〜6程度で十分である。また式(XII)において、Qは水素または炭素数1〜10の炭化水素基であり、炭化水素基は、直鎖でも分岐していてもよく、典型的にはアルキル基であることができる。この場合のアルキル基も、一般には炭素数1〜6程度で十分である。さらに、式(XIII)において、T1、T2およびT3は互いに独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基を表し、式(XIV)において、Tは水酸基または(メタ)アクリロイルオキシ基を表す。
式(XI)で表される化合物は、水添ジシクロペンタジエンまたはトリシクロデカンジアルカノールのジ(メタ)アクリレート誘導体であり、その具体例としては、先にも例示したものであるが、水添ジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート〔式(XI)において、Q1=Q2=(メタ)アクリロイルオキシ基の化合物〕、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート〔式(XI)において、Q1=Q2=(メタ)アクリロイルオキシメチル基の化合物〕などが挙げられる。
式(XII)で表される化合物は、ジオキサングリコールまたはジオキサンジアルカノールのジ(メタ)アクリレート誘導体であり、その具体例としては、先にも例示したものであるが、1,3−ジオキサン−2,5−ジイルジ(メタ)アクリレート〔別名:ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、式(XII)において、Q1=Q2=(メタ)アクリロイルオキシ基、Q=Hの化合物〕、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンとのアセタール化合物〔化学名:2−(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−5−エチル−5−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキサン〕のジ(メタ)アクリレート〔式(XII)において、Q1=(メタ)アクリロイルオキシメチル基、Q2=2−(メタ)アクリロイルオキシ−1,1−ジメチルエチル基、Q=エチル基の化合物〕などが挙げられる。
式(XIII)で表される化合物は、先にも例示したものであるが、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリアクリレートまたはトリメタアクリレートである。また、式(XIV)で表される化合物は、ペンタエリスリトールのトリ−またはテトラ−(メタ)アクリレートであり、その具体例としては、先にも例示したものであるが、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートおよびペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物において、(メタ)アクリル系化合物は、活性エネルギー線硬化性化合物全体の量を基準に、70重量%以下の割合で含有されることが好ましく、さらには35〜70重量%、とりわけ40〜60重量%の割合で含有されることが一層望ましい。(メタ)アクリル系化合物の含有量が70重量%を超えると、偏光フィルムとの密着性が低下する傾向がある。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が上記のような(メタ)アクリル系化合物を含有する場合には、光ラジカル重合開始剤が配合されることが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、活性エネルギー線の照射により、ラジカル重合性化合物の硬化を開始できるものであれば特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。光ラジカル重合開始剤の具体例を挙げれば、アセトフェノン、3−メチルアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンをはじめとするアセトフェノン系開始剤;ベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノンをはじめとするベンゾフェノン系開始剤;ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテルをはじめとするベンゾインエーテル系開始剤;4−イソプロピルチオキサントンをはじめとするチオキサントン系開始剤;その他、キサントン、フルオレノン、カンファーキノン、ベンズアルデヒド、アントラキノンなどがある。
光ラジカル重合開始剤の配合量は、(メタ)アクリル系化合物などのラジカル重合性化合物100重量部に対して、通常0.5〜20重量部であり、好ましくは1〜6重量部である。光ラジカル重合開始剤の量がラジカル重合性化合物100重量部に対して0.5重量部を下回ると、硬化が不十分になり、防眩層、保護層の機械的強度や偏光フィルムとの密着性が低下する傾向にある。また、光ラジカル重合開始剤の量がラジカル重合性化合物100重量部に対して20重量部を超えると、硬化性樹脂組成物中の活性エネルギー線硬化性化合物の量が相対的に少なくなり、防眩層または保護層の耐久性能が低下する可能性がある。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、光増感剤をさらに含有していてもよい。光増感剤を使用することで、カチオン重合および/またはラジカル重合の反応性が向上し、保護層の機械的強度や防眩層と偏光フィルムとの密着性を向上させることができる。光増感剤としては、たとえば、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過硫化物、レドックス系化合物、アゾおよびジアゾ化合物、ハロゲン化合物、光還元性色素などが挙げられる。具体的な光増感剤としては、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノンのようなベンゾイン誘導体;ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンのようなベンゾフェノン誘導体;2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントンのようなチオキサントン誘導体;2−クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノンのようなアントラキノン誘導体;N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドンのようなアクリドン誘導体;その他、α,α−ジエトキシアセトフェノン、ベンジル、フルオレノン、キサントン、ウラニル化合物、ハロゲン化合物などが挙げられる。これらは、それぞれ単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。光増感剤は、活性エネルギー線硬化性化合物全体を100重量部として、0.1〜20重量部の範囲で含有されるのが好ましい。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、高分子に通常使用されている公知の高分子添加剤を添加することもできる。たとえば、フェノール系やアミン系のような一次酸化防止剤、イオウ系の二次酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系などの紫外線吸収剤などが挙げられる。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を偏光フィルムや基板上へ塗布する際、偏光フィルムや基材上への塗れ性が乏しい場合や、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物の表面性が悪い場合は、それらを改善するために、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中にレベリング剤を添加することができる。レベリング剤としては、シリコーン系、フッ素系、ポリエーテル系、アクリル酸共重合物系、チタネート系などの種々の化合物を用いることができる。これらのレベリング剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上混合して用いることもできる。上記レベリング剤は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に含有される活性エネルギー線硬化性化合物100重量部に対して0.01〜1重量部添加されることが好ましく、より好ましくは0.1〜0.7重量部、さらに好ましくは0.2〜0.5重量部である。レベリング剤の添加量が活性エネルギー線硬化性化合物100重量部に対して0.01重量部未満であると、塗れ性や表面性の改善が十分でない場合がある。レベリング剤の添加量が活性エネルギー線硬化性化合物100重量部に対して1重量部を超えると、偏光フィルムと防眩層、保護層との密着性が低下する場合がある。
また、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、シリカ微粒子を添加してもよい。シリカ微粒子を添加することにより、得られる防眩層の硬度および機械的強度をより向上させることができる。シリカ微粒子は、たとえば有機溶剤に分散された液状物として活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に配合することができる。
シリカ微粒子は、その表面に水酸基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基などの反応性官能基を有していてもよい。また、シリカ微粒子の粒径は、通常100nm以下、好ましくは5〜50nmである。微粒子の粒径が100nmを超えると、光学的に透明な防眩層が得られない傾向にある。
有機溶剤に分散されたシリカ微粒子を用いる場合、そのシリカ濃度は特に限定されるものではなく、市販品として入手可能な、たとえば20〜40重量%のものを用いることができる。
上記シリカ微粒子は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に含有される活性エネルギー線硬化性化合物100重量部に対して、5〜250重量部添加されることが好ましく、より好ましくは10〜100重量部である。微粒子の添加量が活性エネルギー線硬化性化合物100重量部に対して5重量部未満であると、微粒子の添加による防眩層の硬度向上が十分でない場合がある。一方、微粒子の添加量が活性エネルギー線硬化性化合物100重量部に対して250重量部を超えると、偏光フィルムと防眩層との密着性が低下する場合がある。また、微粒子の添加量が250重量部を超えると、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中における微粒子の分散安定性が低下したり、該樹脂組成物の粘度が過度に上昇したりする場合がある。
また、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、帯電防止剤をさらに含有することができる。図1に示すような偏光フィルム2の片面に防眩層3を形成する形態においては、その防眩層3を形成するための活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に帯電防止剤を含有させることにより、得られる偏光板に帯電防止性能を付与することができる。また、図2および図3に示すような偏光フィルム2の片面に防眩層3を形成し、もう一方の面に保護層12を形成する形態においては、防眩層3を形成するための活性エネルギー線硬化性樹脂組成物および/または保護層12を形成するための活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に帯電防止剤を含有させることにより、やはり得られる偏光板に帯電防止性能を付与することができる。後者の形態においては、防眩層3および保護層12の形成に同じ活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いるのが操作上好ましいので、これら防眩層3および保護層12の形成に用いられる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に帯電防止剤を配合しておき、防眩層3および保護層12の双方に帯電防止剤を含有させるのが有利である。このように活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に帯電防止剤を含有させることにより、当該活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる防眩層3および/または保護層12に帯電防止剤が分散されることとなり、偏光板の帯電を防止することができる。これにより、たとえば、防眩層3上に設けられた粘着剤付表面保護フィルムを剥離するときや、保護層12上に直接または位相差板を介して設けられた粘着剤層表面に貼着された剥離フィルム〔図4の(B)および(C)参照〕を剥離するとき、また、粘着剤層を介して液晶セルに偏光板を貼合した後、何らかの不具合があってその偏光板を剥がすときに、静電気による帯電を防止でき、静電気による液晶表示装置の液晶ドライバー部位の破壊を効果的に抑制することができる。
帯電防止剤は、それ自体が導電性を有し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中に分散することができ、その硬化物である防眩層または保護層に適度の導電性を与えるものであればよい。かかる帯電防止剤としてたとえば、イオン性化合物、導電性微粒子、導電性高分子などを挙げることができる。これらの中から、適当な帯電防止剤をそれぞれ単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。またもちろん、イオン性化合物に分類される帯電防止剤を2種以上組み合わせて用いることもできるし、導電性微粒子に分類される帯電防止剤を2種以上組み合わせて用いることもできるし、導電性高分子に分類される帯電防止剤を2種以上組み合わせて用いることもできる。
帯電防止剤となりうるイオン性化合物は、有機カチオンを有するイオン性化合物、無機カチオンを有するイオン性化合物、有機アニオンを有するイオン性化合物、および無機アニオンを有するイオン性化合物に分類できる。有機カチオンを有するイオン性化合物の例を、その有機カチオンの構造毎に分類して掲げると、次のようなものがある。
ピリジニウム塩:
1−ブチルピリジニウム テトラフルオロボレート、
1−ブチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−ブチル−3−メチルピリジニウム テトラフルオロボレート、
1−ブチル−3−メチルピリジニウム トリフルオロメタンスルホネート、
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、
1−ブチル−3−メチルピリジニウム ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、
1−ブチル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−へキシルピリジニウム テトラフルオロボレート、
1−ヘキシルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−ヘキシル−4−メチル−ピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
1−オクチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−ブチルピリジニウム N−(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、
1−ブチル−3−メチルピリジニウム N−(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミドなど。
イミダゾリウム塩:
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム アセテート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロアセテート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ヘプタフルオロブチレート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ペルフルオロブタンスルホネート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム p−トルエンスルホネート、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ジシアナミド、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタニド、
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム N−(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム メタンスルホネート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロアセテート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ヘプタフルオロブチレート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ペルフルオロブタンスルホネート、
1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
1−へキシル−3−メチルイミダゾリウム ブロマイド、
1−へキシル−3−メチルイミダゾリウム クロライド、
1−へキシル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、
1−へキシル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−へキシル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、
1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、
1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、
1−へキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、
1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドなど。
ピロリジニウム塩:
1−ブチル−1−メチルピロリジニウム ヘキサフルオロホスフェートなど。
4級アンモニウム塩:
テトラブチルアンモニウム ヘキサフルオロホスフェート、
テトラブチルアンモニウム p−トルエンスルホネート、
テトラヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウム テトラフルオロボレート、
N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
ジアリルジメチルアンモニウム テトラフルオロボレート、
ジアリルジメチルアンモニウム トリフルオロメタンスルホネート、
ジアリルジメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
ジアリルジメチルアンモニウム ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、
ジアリルジメチルアンモニウム N−(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、
グリシジルトリメチルアンモニウム トリフルオロメタンスルホネート、
グリシジルトリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
グリシジルトリメチルアンモニウム ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、
グリシジルトリメチルアンモニウム N−(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、
N,N−ジメチル−N−エチル−N−プロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−エチル−N−ブチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−エチル−N−ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−エチル−N−へキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−エチル−N−ヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−エチル−N−ノニルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N,N−ジプロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ブチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−プロピル−N−ヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−ブチル−N−ヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−ブチル−N−ヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N−ペンチル−N−ヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジメチル−N,N−ジヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
トリメチルヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジエチル−N−メチル−N−プロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジエチル−N−メチル−N−ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジエチル−N−メチル−N−ヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジエチル−N−プロピル−N−ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
トリエチルプロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
トリエチルペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
トリエチルヘプチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジプロピル−N−メチル−N−エチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジプロピル−N−メチル−N−ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジプロピル−N−ブチル−N−へキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジプロピル−N,N−ジヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジブチル−N−メチル−N−ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N,N−ジブチル−N−メチル−N−ヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
トリオクチルメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
トリオクチルメチルアンモニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−メチル−N−エチル−N−プロピル−N−ペンチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム ジメチルホスフィネートなど。
無機カチオンを有するイオン性化合物の例を挙げると、次のようなものがある。
リチウム ブロマイド、
リチウム ヨーダイド、
リチウム テトラフルオロボレート、
リチウム ヘキサフルオロホスフェート、
リチウム チオシアネート、
リチウム パークロレート、
リチウム トリフルオロメタンスルホネート、
リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
リチウム ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、
リチウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタニド、
カリウム ビス(フルオロスルホニル)イミドなど。
上に例示した有機カチオンを有するイオン性化合物および無機カチオンを有するイオン性化合物は、それぞれ対イオン(アニオン)を有する。そこで、先に述べた有機アニオンを有するイオン性化合物および無機アニオンを有するイオン性化合物の例は、上に掲げた化合物の中に見出すことができる。
イオン性化合物を構成するカチオン成分は、特にピリジニウム環を有するものであることが好ましい。一方、イオン性化合物を構成するアニオン成分は、フッ素原子を含むものであることが、帯電防止性能に優れるイオン性化合物を与えることから好ましく、とりわけビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン〔(FSO22-〕が好ましい。
帯電防止剤となりうる導電性微粒子は、一般に導電性を有する無機粒子であることができ、たとえば、アンチモンがドープされた酸化スズ、リンがドープされた酸化スズ、酸化アンチモン、アンチモン酸亜鉛、酸化チタン、酸化亜鉛、ITO(インジウムスズ複合酸化物;Indium Tin Oxide)などが挙げられる。
帯電防止剤となりうる導電性高分子は、たとえば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリチオフェンなどである。
以上説明した帯電防止剤の中では、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物との相溶性に優れることから、イオン性化合物が好ましく用いられる。
本発明の偏光板に設けられる防眩層および保護層は、光学的に透明であるのが好ましいことから、用いる帯電防止剤は、光散乱を生じさせないなど、防眩層および保護層の光学的透明性を阻害しないものであることが好ましい。
帯電防止剤は、活性エネルギー線硬化性化合物および光重合開始剤を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物100重量部に対し、0.5〜20重量部の割合で配合されることが好ましく、より好ましくは2〜15重量部、さらに好ましくは4〜10重量部である。帯電防止剤の配合量が活性エネルギー線硬化性樹脂組成物100重量部に対して0.5重量部未満であると、十分な帯電防止性能が得られにくくなる。一方、帯電防止剤の配合量が活性エネルギー線硬化性樹脂組成物100重量部に対して20重量部を超えると、偏光フィルムと防眩層および/または保護層との密着性を低下させることがある。なお、帯電防止剤の最適量は、用いる帯電防止剤の種類や、活性エネルギー線硬化性化合物の種類などにより異なるため、得られる防眩層および/または保護層の表面抵抗値が1×1012Ω/□以下、さらには1×1011Ω/□以下となるように、上記範囲内で配合量を調整することが好ましい。
さらに活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、必要に応じて溶剤を含んでいてもよい。溶剤は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を構成する成分の溶解性により、適宜選択される。一般に用いられる溶剤としては、n−ヘキサンやシクロヘキサンのような脂肪族炭化水素類;トルエンやキシレンのような芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノールのようなアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルのようなエステル類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブのようなセロソルブ類;塩化メチレンやクロロホルムのようなハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。溶剤の配合割合は、成膜性などの加工上の目的による粘度調整などの観点から、適宜決定される。
防眩層、保護層の厚さは、薄型軽量性、保護機能、取扱い性などの観点から、それぞれ1〜35μmであるのが好ましく、さらには20μm以下であるのが一層好ましい。なお、表面に凹凸を有する防眩層の厚みは、凹凸の頂点と底面(偏光フィルム側の面)との間の直線距離を指す。これらの厚みは、たとえば防眩層または保護層を形成した偏光板全体の膜厚を後述する実施例に示すような接触式膜厚測定器で測定し、そこから偏光フィルムの膜厚を差し引いて求めることができる。また、断面の顕微鏡観察によって防眩層または保護層の膜厚を求めることもできる。防眩層の表面の凹凸は、防眩層が後述する光学特性(防眩性)を発揮し得るように当分野でよく知られている方法で適宜形成され得る。
(偏光板の光学特性)
偏光フィルムの片面に上述した防眩層が直接形成されている本発明の偏光板は、白ちゃけを防止し、高精細の画像表示装置に適用したときのギラツキを効果的に抑制するために、全ヘイズが5〜25%であることが好ましい。全ヘイズは、JIS K 7136に示される方法に準拠して測定することができる。全ヘイズが25%を上回ると、画像表示装置に適用したときに、結果として画面が暗くなり、視認性が損なわれるので好ましくない。一方、5%を下回ると、十分な防眩性が発揮されにくくなる。
本発明の偏光板はまた、暗部と明部の幅が0.5mm、1.0mmおよび2.0mmである3種類の光学くしを用いて光の入射角45°で測定される反射鮮明度の和が40%以下であることが好ましい。反射鮮明度は、JIS K 7105に規定される方法で測定される。この規格では、像鮮明度の測定に用いる光学くしとして、暗部と明部の幅の比が1:1で、その幅が0.125mm、0.5mm、1.0mmおよび2.0mmである4種類が規定されている。このうち、幅0.125mmの光学くしを用いた場合、一般に防眩層となる微細な凹凸が形成されたフィルムにおいては、その測定値の誤差が大きくなることから、幅0.125mmの光学くしを用いた場合の測定値は和に加えないこととし、幅が0.5mm、1.0mmおよび2.0mmである3種類の光学くしを用いて測定された像鮮明度の和をもって反射鮮明度と呼ぶことにする。この定義による場合の反射鮮明度の最大値は300%である。この定義による反射鮮明度が40%を超えると、光源などの像が鮮明に映り込むことになり、防眩性に劣るため好ましくない。
(偏光板の製造方法)
偏光フィルムの片面に防眩層を備える偏光板を製造する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。たとえば、フィラー(透光性微粒子)を分散させた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を偏光フィルム上に塗布し、塗布膜厚を調整してフィラーを塗膜表面に露出させることでランダムな凹凸を形成する方法や、フィラーを含有させずに、塗膜の表面に形成された微細な凹凸だけで防眩性を発現させる方法がある。
フィラーを分散させた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を偏光フィルム上に塗布することによって防眩層を形成する場合、フィラーは、透光性である限り特に制限されず、従来公知の無機または有機の粒子を用いることができる。たとえば、無機微粒子としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、硝子、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛など、およびこれら無機粒子に脂肪酸などで表面処理を施したものなどを代表的なものとして挙げることができる。また有機微粒子としては、メラミンビーズ、ポリメタクリル酸メチルビーズ、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体樹脂ビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、シリコーン樹脂ビーズなどの樹脂粒子を代表的なものとして挙げることができる。なお、フィラーの粒径は、たとえばシリカなどの無機微粒子を用いる場合には、重量平均粒子径が1〜5μmの範囲内であることが好ましく、たとえば樹脂粒子を用いる場合には、重量平均粒子径が2〜10μmの範囲内であることが好ましい。
フィラーを含有させずに、塗膜の表面に形成された微細な凹凸だけで防眩性を発現させる方法は、たとえば特開2006−53371号公報(特許文献6)などに開示されているように、微細な凹凸形状が形成された型を用いて、その型の表面形状を塗膜に転写すればよい。表面形状の塗膜への転写はエンボスにより行われる。
UVエンボス法では、偏光フィルムの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の塗膜層(活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層)を形成し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層を上述した微細な凹凸が形成された型の凹凸面に押し付けながら硬化させることで、型の凹凸面が活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層に転写される。具体的には、偏光フィルム上に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させた後、得られる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層を上記型の凹凸面に密着させた状態で、可視光線、紫外線、X線、電子線などの活性エネルギー線を照射して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層を硬化させ、次に、硬化後の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層が形成された偏光フィルムを上記型から剥離することにより、上記型の形状を活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の塗膜層に転写する。
また、フィラーを含有させずに、塗膜の表面に形成された微細な凹凸だけで防眩性を発現させる方法の別の形態として、表面に微細な凹凸を有する賦型フィルムを用いて、その賦型フィルムの形状を活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の塗膜層(活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層)に転写する方法も採用できる。具体的には、柔軟性を有し、かつ少なくともその片面に微細な凹凸を有する賦型フィルムの凹凸面に、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させた後、その塗工面が貼合面となるように偏光フィルムと貼合する。次に、この積層体に活性エネルギー線を照射することにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなる塗膜を硬化させた後、前記賦型フィルムを剥離し、凹凸を偏光フィルムの表面に形成された塗膜層に転写する。
また、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を偏光フィルムに直接塗工し、必要に応じて乾燥し、その塗工面が貼合面となるように、前記賦型フィルムの凹凸面に貼合した後、前記と同様の方法により活性エネルギー線硬化性樹脂組成物層の硬化、および賦型フィルムの剥離を行ってもよい。
ここで、賦型フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルムなどを用いることができる。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の塗工方法に特別な限定はなく、たとえば、ドクターブレード、ワイヤーバー、ダイコーター、カンマコーター、グラビアコーターなど、種々の塗工方式が利用できる。また、偏光フィルムと型または賦型フィルムとの間に上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を滴下したのち、ロールなどで加圧して均一に押し広げる方法を採用することもでき、この場合のロールの材質としては、金属やゴムなどを用いることが可能である。また、偏光フィルムと型または賦型フィルムとの間に上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を滴下したものをロールとロールとの間に通し、加圧して押し広げる方法を採用する場合、これら二つのロールは同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。
本発明において、偏光フィルムの防眩層とは反対面に、さらに活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる保護層を形成する場合、その方法は、上記の防眩層を設ける場合と同様の方法が採用できる。ただし、ここでは微細凹凸形状を有する型または賦型フィルムを使用する必要はなく、平滑なロールや平滑な基材フィルムを使用することができる。偏光フィルムの片面に防眩層を、他面に保護層を形成する場合、その順序は、防眩層を形成した後に保護層を形成してもよいし、その逆でもよいし、両面同時に行ってもよい。この中で、製造工程を考慮すると、偏光フィルムの両面同時に防眩層および保護層を形成する方法が最も好ましい。この場合、活性エネルギー線の照射は、照射する側の反対面の塗膜が十分に硬化するようであれば、積層体の一方側からのみ照射してもよいし、積層体の両面から照射してもよい。
活性エネルギー線の照射により硬化を行う場合、利用される光源は特に限定されないが、波長400nm以下に発光分布を有する、たとえば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどを用いることができる。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物への照射強度は、組成物ごとに異なるが、光カチオン重合開始剤および/または光ラジカル重合開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度が10〜2500mW/cm2
あることが好ましい。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物への光照射強度が10mW/cm2未満であると、反応時間が長くなりすぎ、2500mW/cm2を超えると、ランプから輻射される熱および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の重合時の発熱により、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の黄変や偏光フィルムの劣化を生じる可能性がある。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物への光照射時間は、組成物ごとに制御されるものであり、やはり特に限定されないが、照射強度と照射時間との積として表される積算光量が10〜2500mJ/cm2となるように設定されることが好ましい。活性エネルギー線硬化性樹
脂組成物への積算光量が10mJ/cm2未満であると、重合開始剤由来の活性種の発生が十分でなく、得られる防眩層および/または保護層の硬化が不十分となる可能性がある。また、積算光量が2500mJ/cm2を超えると、照射時間が非常に長くなり、生産性向上には不利なものとなる。なお、活性エネルギー線の照射は、偏光フィルムの偏光度、透過率などの各種性能が低下しない範囲で行われることが好ましい。
(複合偏光板)
本発明において、偏光フィルムの一方の面に防眩層が形成され、他方の面に保護層が形成された場合、図3に示したように、その保護層の外面には、必要に応じて位相差板を積層し、複合偏光板としてもよい。ここで位相差板は、液晶セルによる位相差の補償などを目的として使用されるものである。その例としては、各種プラスチックの延伸フィルムなどからなる複屈折性フィルム、ディスコティック液晶やネマチック液晶が配向固定されたフィルム、フィルム基材上に上記の液晶層が形成されたものなどが挙げられる。この場合、配向液晶層を支持するフィルム基材として、トリアセチルセルロースなどセルロース系フィルムが好ましく用いられる。
複屈折性フィルムを形成するプラスチックの具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂、ポリアリレート、ポリアミドなどが挙げられる。延伸フィルムは、一軸や二軸などの適宜の方式で処理したものであってよい。また、熱収縮性フィルムとの接着下に収縮力および/または延伸力をかけることでフィルムの厚さ方向の屈折率を制御した複屈折性フィルムであってもよい。また、位相差板は、広帯域化など光学特性の制御を目的として、2枚以上を組み合わせて使用してもよい。
位相差板の保護層への貼合は、保護層がその位相差板に対して接着力を有している場合には、直接両者を貼合することによりなされてもよく、あるいは、接着剤または粘着剤を用いて行うこともできる。位相差板同士の貼合にも、接着剤や粘着剤を用いることができる。接着作業の簡便性や光学歪の発生防止などの観点から、粘着剤(感圧接着剤とも呼ばれる)を使用することが好ましい。粘着剤には、アクリル系重合体や、シリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリエーテルなどをベースポリマーとしたものを用いることができる。中でもアクリル系粘着剤のように、光学的な透明性に優れ、適度な濡れ性や凝集力を保持し、接着性にも優れ、さらには耐候性や耐熱性などを有し、加熱や加湿の条件下で浮きや剥がれなどの剥離問題を生じないものを選択して用いることが好ましい。アクリル系粘着剤においては、メチル基やエチル基やブチル基などの炭素数が20以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸のアルキルエステルと、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルなどからなる官能基含有アクリル系モノマーとを、ガラス転移温度が好ましくは25℃以下、さらに好ましくは0℃以下となるように配合した、重量平均分子量が10万以上のアクリル系共重合体が、ベースポリマーとして有用である。
また、位相差板は、そのまま本発明に係る複合偏光板の製造に用いてもよいが、保護層との貼合面にコロナ放電処理、プラズマ処理などの易接着処理を行ってから、保護層との貼合に供してもよい。
(粘着剤層)
また、本発明の偏光板には粘着剤層を設けてもよい。かかる粘着剤層は、たとえば液晶セルとの貼合、前記位相差板との貼合、その他の層との貼合に用いることができる。粘着剤には、アクリル系重合体や、シリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリエーテルなどをベースポリマーとしたものを用いることができる。なかでも、アクリル系粘着剤のように、光学的な透明性に優れ、適度な濡れ性や凝集力を保持し、接着性にも優れ、さらには耐候性や耐熱性などを有し、加熱や加湿の条件下で浮きや剥がれなどの剥離問題を生じないものを選択して用いることが好ましい。アクリル系粘着剤においては、メチル基やエチル基やブチル基などの炭素数が20以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸のアルキルエステルと、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルなどからなる官能基含有アクリル系モノマーとを、ガラス転移温度が好ましくは25℃以下、さらに好ましくは0℃以下となるように配合した、重量平均分子量が10万以上のアクリル系共重合体が、ベースポリマーとして有用である。
粘着剤層の形成は、たとえば、トルエンや酢酸エチルなどの有機溶媒に上記したようなベースポリマーなどの粘着剤組成物を溶解または分散させて10〜40重量%の溶液を調製し、プロテクトフィルム上に粘着剤層を形成しておき、それを偏光板上に移着することで粘着剤層を形成する方式などにより、行うことができる。粘着剤には、好ましくは前述のアクリル系重合体をベースポリマーとしたものなどを用いることができる。粘着剤層の厚さは、その接着力などに応じて決定されるが、通常は1〜50μmの範囲である。
粘着剤層には必要に応じて、ガラス繊維、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、金属粉などの無機粉末などからなる充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが配合されていてもよい。紫外線吸収剤には、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などがある。
(液晶表示装置)
本発明の偏光板または複合偏光板は、液晶表示装置に好適に適用することができる。この際、本発明の偏光板または複合偏光板を構成する防眩層と偏光フィルムのうち、偏光フィルムが液晶セル側となるように積層される。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。例中、使用量ないし含有量を表す「部」および「%」は、特に断りのない限り重量基準である。
(製造例1:偏光フィルムの作製)
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上で厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の純水に浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で浸漬し、ヨウ素染色を行った。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が12/5/100の水溶液に56.5℃で浸漬して、ホウ酸処理(架橋処理)を行った。引き続き8℃の純水で洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムを得た。延伸は、主にヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行い、トータル延伸倍率は5.3倍であった。
(製造例2:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aの調製)
以下の各成分を混合して、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aを調製した。
・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(セロキサイド 2021P、ダイセル化学(株)製):35部
・ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メチル〕エーテル(アロンオキセタン OXT−221、東亞合成(株)製):15部
・ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンとのアセタール化合物のジアクリレート(A−DOG、新中村化学工業(株)製):50部
・2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(DAROCUR 1173、チバ社製、光ラジカル重合開始剤):2.5部
・4,4’−ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート系の光カチオン重合開始剤(SP−150、(株)ADEKA製):2.5部。
なお、上記のA−DOG(ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンとのアセタール化合物のジアクリレート)は、下式の構造を有する化合物である。
Figure 0005788646
(製造例3:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Bの調製)
以下の各成分を混合して、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Bを調製した。
・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(セロキサイド 2021P、ダイセル化学(株)製):35部
・ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メチル〕エーテル(アロンオキセタン OXT−221、東亞合成(株)製):15部
・1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリアクリレート (A−9300、新中村化学工業(株)製):50部
・2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(DAROCUR 1173、チバ社製、光ラジカル重合開始剤):2.5部
・4,4’−ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート系の光カチオン重合開始剤(SP−150、(株)ADEKA製):2.5部。
(製造例4:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Cの調製)
以下の各成分を混合して、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Cを調製した。
・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(セロキサイド 2021P、ダイセル化学(株)製):35部
・ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メチル〕エーテル(アロンオキセタン OXT−221、東亞合成(株)製):15部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(A−TMMT、新中村化学工業(株)製):50部
・2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(DAROCUR 1173、チバ社製、光ラジカル重合開始剤):2.5部
・4,4’−ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート系の光カチオン重合開始剤(SP−150、(株)ADEKA製):2.5部。
以下の例では、賦型フィルムとして、住友化学(株)が販売する偏光板「スミカラン」の防眩フィルムとして使用されており、紫外線硬化樹脂中にフィラーが分散されてなる防眩フィルム「AG6」を使用した。
<実施例1>
前記賦型フィルムの凹凸面および平滑なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(エステルフィルムE5100、東洋紡績(株)製)の片面に、それぞれ塗工機(第一理化(株)製、バーコーター)を用いて、製造例2で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aを硬化後の厚みが8.5μmとなるように塗工した。この際、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗工したときの膜厚は粘度によって変化するため、バーコーターの番線の番号を変えることで膜厚を調節した。次に、製造例1で作製した偏光フィルムの両面に、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aの塗膜を有する賦型フィルムおよびPETフィルムを、それぞれの塗膜側で偏光フィルムを挟み込むように、貼付装置(LPA3301、フジプラ(株)製)を用いて貼合した。この貼合品に、フュージョンUVシステムズ社製のDバルブにより、紫外線を積算光量1500mJ/cm2で照射し、偏光フィルムの両面に配置された活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aを硬化させた。その後、賦型フィルムおよびPETフィルムを剥離し、偏光フィルムの一方の面に防眩層、もう一方の面に防眩性のない保護層が直接形成された偏光板を作製した。
<実施例2>
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aの代わりに、製造例3で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Bを用い、硬化後の厚みが6.5μmとなるように塗工したこと以外は、実施例1と同様にして、偏光板を作製した。
<実施例3>
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aの代わりに、製造例4で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Cを用い、硬化後の厚みが6.5μmとなるように塗工したこと以外は、実施例1と同様にして、偏光板を作製した。
<比較例1>
実施例1で用いたのと同じPETフィルムの片面に、実施例1と同じ塗工機を用いて、製造例2で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aを硬化後の厚みが7.5μmとなるように塗工した。この際の膜厚調節は、実施例1に示したのと同じ方法で行った。次に、製造例1で作製した偏光フィルムの両面に、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aの塗膜を有するPETフィルムを、それぞれ塗膜側が偏光フィルムとの貼合面となるように、実施例1と同じ貼付装置を用いて貼合した。この貼合品に、実施例1と同じ条件で紫外線を照射し、偏光フィルムの両面に配置された活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aを硬化させた。その後、PETフィルムを剥離し、偏光フィルムの両面に防眩性のない保護層を有する偏光板を作製した。
<比較例2>
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aの代わりに、製造例3で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Bを用い、硬化後の厚みが8μmとなるように塗工したこと以外は、比較例1と同様にして、偏光板を作製した。
<比較例3>
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Aの代わりに、製造例4で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Cを用い、硬化後の厚みが7.5μmとなるように塗工したこと以外は、比較例1と同様にして、偏光板を作製した。
<比較例4>
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムの両面に、それぞれ厚さ80μmのトリアセチルセルロース(TAC)からなる保護フィルムが貼合されており、一方の保護フィルムの表面にフィラーが分散されている紫外線硬化樹脂からなる防眩層を有する偏光板(TRW842A−AG6、住友化学(株)製)を比較例4として用いた。
<評価試験>
以上の実施例1〜3および比較例1〜4で作製した偏光板について、以下の評価試験を行い、結果を表1に示した。
[偏光板の厚み測定]
接触式膜厚測定器(ZC−101、(株)ニコン製)を用い、作製した偏光板全体の厚みを測定し、以下の基準で評価した。
A:厚みが50μm未満、
B:厚みが50μm以上75μm未満、
C:厚みが75μm以上100μm未満、
D:厚みが100μm以上。
また、得られた偏光板全体の厚みから偏光フィルムの厚み(30μm)を差し引き、それを2分した値を、防眩層および保護層それぞれの厚みとして、表1に示した。ただし、比較例1〜3の防眩層の欄に記載した厚みは、実際には表面に凹凸を有しない片面保護層の値である。また比較例4では、公称値(保護層に相当するものは厚さ80μmのTACフィルム、防眩層に相当するものは厚さ80μmのTACフィルム+厚さ3μmの紫外線硬化樹脂からなる防眩層)をそのまま表1に記載した。
[ヘイズ測定]
偏光板を光学的に透明な粘着剤を用いて防眩層形成面とは反対側の面(比較例1〜3については、一方の保護層側)でガラス基板に貼合し、該ガラス基板に貼合された偏光板について、JIS K 7136に準拠したヘイズメーター(HM−150型、(株)村上色彩技術研究所製)を用いて、全へイズを測定した。全へイズが5〜25%のものを○、その範囲外の全ヘイズを有するものを×と評価した。
[反射鮮明度測定]
JIS K 7105に準拠した写像性測定器(ICM−1T、スガ試験機(株)製)を用いて、防眩フィルムの反射鮮明度を測定した。この際、サンプルの反りを防止するため、光学的に透明な粘着剤を用いて評価面が表側(光を入射させる面)となるようにガラス基板に貼合し、また裏面ガラス面からの反射を防止するために、防眩フィルムを貼ったガラス板のガラス面に2mm厚みの黒色アクリル樹脂板を水で密着させて貼り付けた。この状態で偏光板側から光を45°の角度で入射させ、測定を行った。ここでの測定値は、暗部と明部の幅がそれぞれ0.5mm、1.0mmおよび2.0mmである3種類の光学くしを用いて測定された値の合計値である。反射鮮明度が40%未満の場合は○、40%以上の場合は×と評価した。
Figure 0005788646
実施例1〜3の偏光板は、現在一般に使用されている防眩性偏光板である比較例4のものに比べ、ほぼ同等の防眩性能(全ヘイズおよび反射鮮明度)を示しながら、薄型化されていることがわかる。
(製造例5:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの調製)
以下の各成分を混合して、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dを調製した。
・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(セロキサイド 2021P、ダイセル化学(株)製):70部
・ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メチル〕エーテル(アロンオキセタン OXT−221、東亞合成(株)製):30部
・4,4’−ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート系の光カチオン重合開始剤(SP−150、(株)ADEKA製):4.5部。
(製造例6:帯電防止剤含有活性エネルギー線硬化性樹脂組成物D1の調製)
製造例5で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの全体100部に対し、帯電防止剤として、1−ヘキシル−4−メチルピリニジウム ビス(フルオロスルホニル)イミド(下式の構造を有するイオン性化合物)を4部混合して、帯電防止剤含有活性エネルギー線硬化性樹脂組成物D1を調製した。
Figure 0005788646
(製造例7:帯電防止剤含有活性エネルギー線硬化性樹脂組成物D2の調製)
製造例6において、イオン性化合物の配合量を10部とした以外は、同様にして帯電防止剤含有活性エネルギー線硬化性樹脂組成物D2を調製した。
<実施例4>
実施例1で用いたのと同じ賦型フィルムおよび平滑なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用い、賦形フィルムの凹凸面および平滑なPETフィルムの片面に、それぞれ塗工機(第一理化(株)製、バーコーター)を用いて、製造例5で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dを硬化後の厚みが5μmとなるように塗工した。この際、膜厚の調節は実施例1に示したのと同じ方法で行った。次に、製造例1で作製した偏光フィルムの両面に、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの塗膜を有する賦型フィルムおよびPETフィルムを、それぞれの塗膜側で偏光フィルムを挟み込むように、貼付装置(LPA3301、フジプラ(株)製)を用いて貼合した。この貼合品に、実施例1と同じ条件で紫外線を照射し、偏光フィルムの両面に配置された活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの塗膜層を硬化させた。その後、賦型フィルムおよびPETフィルムを剥離し、偏光フィルムの一方の面に防眩層、もう一方の面に防眩性のない保護層が直接形成された偏光板を作製した。
<実施例5>
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの代わりに、製造例6で調製した帯電防止剤含有活性エネルギー線硬化性樹脂組成物D1を用い、硬化後の厚みが4.5μmとなるように塗工したこと以外は、実施例4と同様にして、偏光板を作製した。
<実施例6>
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの代わりに、製造例7で調製した帯電防止剤含有活性エネルギー線硬化性樹脂組成物D2を用い、その他は実施例4と同様にして、偏光板を作製した。
<比較例5>
実施例4で用いたのと同じPETフィルムの片面に、実施例4と同じ塗工機を用いて、製造例5で調製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dを硬化後の厚みが5μmとなるように塗工した。この際の膜厚調節は、実施例1に示したのと同じ方法で行った。次に、製造例1で作製した偏光フィルムの両面に、上記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの塗膜を有するPETフィルムを、それぞれの塗膜側が偏光フィルムとの貼合面となるように、実施例4と同じ貼付装置を用いて貼合した。この貼合品に、実施例1と同じ条件で紫外線を照射し、偏光フィルムの両面に配置された活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Dの塗膜層を硬化させた。その後、両面のPETフィルムを剥離し、偏光フィルムの両面に防眩性のない保護層を有する偏光板を作製した。
<評価試験>
以上の実施例4〜6および比較例5で作製した偏光板について、先の実施例1〜3および比較例1〜4と同様の方法で、厚み測定、ヘイズ測定および反射鮮明度測定を行って評価し、その結果を表2に示した。ただし、比較例4の防眩層の欄に記載した厚みは、表1の比較例1〜3と同様、実際には表面に凹凸を有しない片面保護層の値である。また、作製直後の偏光板について、表面固有抵抗測定装置〔三菱化学(株)製の「Hirest−up MCP−HT450」(商品名)〕を用いて、温度23℃、相対湿度55%の条件下で表面抵抗値を測定し、帯電防止性を評価した。結果を併せて表2に示した。
Figure 0005788646
実施例4〜6の偏光板は、薄型軽量化された偏光板である比較例5のものに比べ、防眩性能(全ヘイズおよび反射鮮明度)に優れており、さらに、防眩層および保護層の形成にイオン性化合物が配合された活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた実施例5および6のものは、良好な帯電防止性能を有していることがわかる。
1,1’,11,11’ 偏光板、2 偏光フィルム、3 防眩層、3a 防眩層表面の凹凸、11 偏光板、12 保護層、21,21’ 複合偏光板、22 位相差板、23 粘着剤層、24 剥離フィルム。

Claims (11)

  1. ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向しており、全光線透過率が50%以下である偏光フィルムの片面に、脂環式環に結合したエポキシ基を有するエポキシ系化合物および分子内に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリル系化合物を含む活性エネルギー線硬化性化合物と重合開始剤とを含有する組成物であって、活性エネルギー線硬化性化合物全体の量を基準に前記エポキシ系化合物の含有量が30重量%以上であり、前記(メタ)アクリル系化合物の含有量が35〜70重量%である、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、表面に凹凸を有する防眩層が直接形成されている、偏光板。
  2. 前記エポキシ系化合物は、脂環式環に結合したエポキシ基を分子内に2個有する、請求項1に記載の偏光板。
  3. 前記活性エネルギー線硬化性化合物は、オキセタン系化合物をさらに含む、請求項1または2に記載の偏光板。
  4. 前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は微粒子をさらに含有する、請求項1〜のいずれかに記載の偏光板。
  5. 前記防眩層を形成する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、帯電防止剤をさらに含有し、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる防眩層は、その表面抵抗値が1012Ω/□以下である、請求項1〜のいずれかに記載の偏光板。
  6. 前記防眩層の厚みが1〜35μmである請求項1〜のいずれかに記載の偏光板。
  7. 前記偏光フィルムの前記防眩層が設けられている側とは反対側の表面上に、活性エネルギー線硬化性化合物と重合開始剤とを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる保護層が直接形成されている請求項1〜のいずれかに記載の偏光板。
  8. 前記保護層は、偏光フィルムの反対側に形成される前記防眩層と同じ組成物から形成されている請求項に記載の偏光板。
  9. 前記保護層の厚みが1〜35μmである請求項またはに記載の偏光板。
  10. 請求項のいずれかに記載の偏光板の保護層上に位相差板が積層されている、複合偏光板。
  11. 請求項1に記載の偏光板または請求項10に記載の複合偏光板と、液晶セルとを備え、偏光板または複合偏光板を構成する防眩層と偏光フィルムのうち、偏光フィルムが液晶セル側となるように積層されている、液晶表示装置。
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