JP6246826B2 - 偏光板、画像表示装置 - Google Patents
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Description
一方、近年、偏光子保護フィルムに対して、機械的強度の向上など種々の性能向上が求められており、様々な提案がなされている。例えば、特許文献1では、多官能(メタ)アクリル系モノマーを含む硬化性樹脂組成物から形成された硬化樹脂層を偏光子の表面に直接形成して得られる偏光板が開示されている。この偏光板であれば、偏光子と硬化樹脂層の密着性が高く、かつ、表面硬度にも優れる旨が記されている。
本発明者らは、特許文献1に記載される硬化樹脂層を含む偏光板の特性について検討を行ったところ、偏光子と硬化樹脂層との密着性が昨今要求されるレベルを満たしておらず、さらなる改良が必要であることが知見された。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
樹脂層は、後述する式(1)で表されるボロン酸基および重合性基を有するボロン酸モノマーと、多官能モノマーとを重合硬化させて得られる層であり、
樹脂層のRe(550)およびRth(550)が下記式(X)および式(Y)をそれぞれ満足し、
式(X) Re(550)≦10nm
式(Y) |Rth(550)|≦10nm
偏光子の厚みが、35μm以下である、偏光板。
(但し、Re(550)は、波長550nmにおける面内レターデーション(nm)を意味し、Rth(550)は、波長550nmにおける厚み方向のレターデーション(nm)を意味する。)
(2) ボロン酸モノマーと多官能モノマーとの合計質量に対する、ボロン酸モノマーの質量割合(ボロン酸モノマーの質量/(ボロン酸モノマーおよび多官能モノマーの合計質量))が、0.005〜11.0質量%である、(1)に記載の偏光板。
(3) 多官能モノマーに含まれる重合性基が(メタ)アクリロイル基である、(1)または(2)に記載の偏光板。
(4) 樹脂層が、さらに紫外線吸収剤を含む、(1)〜(3)のいずれかに記載の偏光板。
(5) 樹脂層の波長300〜380nmにおける最大透過率が15%以下である、(1)〜(4)のいずれかに記載の偏光板。
(6) 偏光子の樹脂層側とは反対側の表面上に、偏光子保護フィルムをさらに備え、
偏光子保護フィルムの波長300〜380nmにおける最大透過率が15%以下である、(1)〜(4)のいずれかに記載の偏光板。
(7) (1)〜(6)のいずれかに記載の偏光板を含む画像表示装置。
(8) 液晶表示装置である、(7)に記載の画像表示装置。
本発明の特徴点としては、所定のボロン酸モノマーおよび多官能モノマーを重合硬化させて得られる層を偏光子表面と直接接触するように配置している点が挙げられる。
本発明において、所望の効果が得られるメカニズムは、以下のように推測される。本発明では、偏光子上で直接ボロン酸モノマーおよび多官能モノマーを重合硬化させることにより、まず、ボロン酸モノマーがボロン酸基を介して偏光子と結合を形成し、偏光子の表面に偏在する。次に、重合硬化の際に、多官能モノマー中の重合性基と、偏光子と結合しているボロン酸モノマー中の重合性基とが反応する。つまり、ボロン酸モノマーが偏光子と樹脂層中の多官能モノマーの両方に結合し、両者の接着性を高める役割を果たしていると考えられる。
偏光板10は、偏光子12と、樹脂層14とを備える。図1に示すように、樹脂層14は、上記偏光子12表面上に直接配置されており、偏光子保護フィルムとして機能する。
以下、偏光板中の各部材(偏光子、樹脂層)について詳述する。
偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であればよく、吸収型偏光子および反射型偏光子を利用することができる。
吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが用いられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子があり、いずれも適用できるが、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸して作製される偏光子が好ましい。
また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第5048120号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、特許第4751486号公報を挙げることができ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用することができる。
反射型偏光子としては、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、ワイヤーグリッド型偏光子、選択反射域を有するコレステリック液晶と1/4波長板とを組み合わせた偏光子などが用いられる。
なかでも、後述する樹脂層との密着性がより優れる点で、ポリビニルアルコール系樹脂(−CH2−CHOH−を繰り返し単位として含むポリマー。特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つ)を含む偏光子であることが好ましい。
樹脂層(硬化樹脂層)は、偏光子を保護して、偏光板に機械的強度を付与する層である。なお、図1においては、樹脂層14は、偏光子12の片面のみに配置されているが、両面に配置されていてもよい。
樹脂層は、偏光子に直接接触している層であり、式(1)で表されるボロン酸基および重合性基を有するボロン酸モノマーと多官能モノマーとを重合硬化させて得られる層である。また、樹脂層は、光学的に等方性を示す。
以下では、まず、樹脂層の原料(ボロン酸モノマーおよび多官能モノマーなど)について詳述し、その後樹脂層の製造手順などについて詳述する。
ボロン酸モノマーは、式(1)で表されるボロン酸基および重合性基を有する化合物であり、上述したように、偏光子と樹脂層との密着性を高める役割を果たす。
脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、iso−プロピル基等)、炭素数3〜20の置換若しくは無置換の環状のアルキル基(例えば、シクロヘキシル基等)、炭素数2〜20のアルケニル基(例えば、ビニル基等)が挙げられる。
アリール基としては、例えば、炭素数6〜20の置換若しくは無置換のフェニル基(例えば、フェニル基、トリル基など)、炭素数10〜20の置換若しくは無置換のナフチル基等が挙げられる。
ヘテロ環基としては、例えば、少なくとも一つのヘテロ原子(例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等)を含む、置換若しくは無置換の5員若しくは6員環の基であり、例えば、ピリジル基、イミダゾリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基等が挙げられる。
R1およびR2は互いに連結して環を形成してもよく、例えば、R1およびR2のイソプロピル基が連結して、4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン環を形成してもよい。
式(1)中、R1およびR2として好ましくは、水素原子、炭素数1〜3の直鎖若しくは分岐のアルキル基、R1およびR2が連結して環を形成した場合であり、最も好ましくは、水素原子である。
式(1)中、*は結合位置を示す。
なお、式(1)で表されるボロン酸基の数は特に制限されず、1つでも、複数(2つ以上)であってもよい。
なお、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタアクリロイル基の両方を含む概念である。
重合性基の数は特に制限されず、1つでも、複数(2つ以上)であってもよい。
Zは、重合性基を表す。重合性基の定義は、上述の通りである。
X1は、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、例えば、−O−、−CO−、−NH−、−CONH−、−OCONH−、−COO−、−O−COO−、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロ環基(ヘテロアリーレン基)、および、それらの組み合わせから選ばれる2価の連結基が挙げられる。
なお、組み合わせとしては、例えば、−アリーレン基−La−アリーレン基−La−アリーレン基−La−アルキレン基−、−アリーレン基−La−アリーレン基−La−アルキレン基−、−アリーレン基−La−アルキレン基−などが挙げられる。Laは、−COO−、−CO−NH−、−O−、または、−OCONH−を表す。
多官能モノマーは、光や熱を用いて重合可能な化合物であり、重合硬化して樹脂層を構成する成分となる。
多官能モノマーには、複数の重合性基が含まれる。重合性基の定義は、上述の通りであり、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
多官能モノマー中に含まれる重合性基の数は特に制限されず、複数(2以上)であればよく、偏光板の表面硬度がより優れる点で、3〜32が好ましく、3〜20がより好ましい。
これらの多官能モノマーは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を合わせて使用してもよい。
なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレートとメタアクリレートとの両方を含む概念である。
樹脂層の製造方法は、偏光子に直接接触している樹脂層が製造できれば特に制限されないが、樹脂層の厚みの制御がより容易である点から、上記ボロン酸モノマーおよび上記多官能モノマーを含む樹脂層形成用組成物を偏光子上に直接塗布して、重合硬化させることにより製造することができる。言い換えれば、上記樹脂層形成用組成物を偏光子上に直接塗布して塗膜を形成し、この塗膜に重合硬化処理を施すことにより、樹脂層を製造する態様が好ましい。
以下、樹脂層形成用組成物を使用した態様について詳述する。
例えば、樹脂層形成用組成物には、重合開始剤が含まれていてもよい。
重合開始剤の種類は特に制限されず、重合硬化の種類により適宜最適な化合物が選択される。より具体的には、光重合開始剤、熱重合開始剤が挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、アルキンフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、チタノセン系等が挙げられる。熱重合開始剤としては、例えば、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタール系、ハイドロパーオキサイド系、ジアルキルパーオキサイド系、ジアシルパーオキサイド系、パーオキシジカーボネート系、パーオキシエステル系等が挙げられる。
界面活性剤は乾燥風の局所的な分布による乾燥バラツキに起因する膜厚ムラを抑制でき、また、樹脂層の表面凹凸や塗布物のハジキを改良できる(レベリング剤として機能する)。
界面活性剤としては、具体的には、フッ素系界面活性剤、または、シリコーン系界面活性剤が好ましい。また、界面活性剤は、低分子化合物よりもオリゴマーやポリマーであることが好ましい。
界面活性剤を添加すると、塗布された液膜の表面に界面活性剤が速やかに移動して偏在化し、膜乾燥後も界面活性剤がそのまま表面に偏在することになるので、界面活性剤を添加した樹脂層の表面エネルギーは、界面活性剤によって低下する。樹脂層の膜厚不均一性やハジキ、ムラを防止するという観点からは、膜の表面エネルギーが低いことが好ましい。
フッ素系界面活性剤の好ましい態様および具体例は、特開2007−102206号公報の段落番号[0023]〜[0080]に記載されており、本発明においても同様である。
樹脂層形成用組成物中における界面活性剤の含有量は特に制限されないが、形成される樹脂層全質量に対する界面活性剤の含有量が0.01〜0.5質量%となるように調整されることが好ましく、0.01〜0.3質量%がより好ましい。
また、樹脂層には、防眩性(表面散乱性)や内部散乱性を付与するため、各種の透光性樹脂粒子を用いることができる。
透光性樹脂粒子は、粒径にばらつきがないほど、散乱特性にばらつきが少なくなり、ヘイズ値の設計が容易となる。透光性樹脂粒子としては、プラスチックビーズが好適である。
透光性樹脂粒子としては有機粒子が例示され、有機粒子としては、ポリメチルメタクリレート粒子(屈折率1.49)、架橋ポリ(アクリル−スチレン)共重合体粒子(屈折率1.54)、メラミン樹脂粒子(屈折率1.57)、ポリカーボネート粒子(屈折率1.57)、ポリスチレン粒子(屈折率1.60)、架橋ポリスチレン粒子(屈折率1.61)、ポリ塩化ビニル粒子(屈折率1.60)、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒド粒子(屈折率1.68)等が用いられる。
樹脂層中の樹脂成分と透光性樹脂粒子との屈折率の差(透光性樹脂粒子の屈折率−樹脂層中の樹脂成分の屈折率)は、絶対値として好ましくは0.001〜0.030である。屈折率の差がこの範囲であるとフィルム文字ボケ、暗室コントラストの低下、表面の白濁等の問題が生じない。
また、粒子径の異なる2種以上の透光性樹脂粒子を併用してもよい。より大きな粒子径の透光性樹脂粒子で防眩性を付与し、より小さな粒子径の透光性樹脂粒子で表面のザラツキ感を低減することが可能である。
また、画像表示装置において視認側に配置される樹脂層には、その上に低屈折率層が設けられてもよい。更に好ましくは、樹脂層と低屈折率層の間に中屈折率層、高屈折率層が設けられてもよい。樹脂層上に屈折率の異なる層を積層することで、反射防止性を高めることができる。
低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層の好ましい態様および具体例は、特開2007−102206号公報の段落番号[0237]〜[0250]に記載されており、本発明においても同様である。
また、樹脂層形成用組成物には、その特性を損なわない範囲で上記以外の各種添加剤を添加することができる。各種添加剤としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、有機/無機フィラー、可塑剤、難燃剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、離型剤、発泡剤、核剤、着色剤、架橋剤、分散助剤、レベリング剤、および、樹脂成分等を例示することができる。
加熱処理の条件は使用される材料により異なるが、反応効率がより優れる点で、40〜120℃(好ましくは50〜80℃)で0.5分〜10分(好ましくは1分〜5分)処理することが好ましい。
また、照射条件はそれぞれのランプの条件によって異なるが、通常、照射露光量は20〜10000mJ/cm2の範囲であればよく、100〜3000mJ/cm2の範囲であることが好ましい。
膜厚は、既存の膜厚計、反射分光膜厚計(FE−3000大塚電子(株)製)を用いて計測できる。または、樹脂層の断面を顕微鏡やSEMで観察して直接計測してもよい。
なお、平均厚みは、樹脂層において10mm以上離れた任意の5点以上の厚みを測定し、それらを算術平均した値である。
また、樹脂層は、以下の式(X)および式(Y)を満足する。なお、式(Y)は、Rth(550)の絶対値が10nm以下であることを意図し、言いかえれば−10nm≦Rth(550)≦10nmである。
式(X) Re(550)≦10nm
式(Y) |Rth(550)|≦10nm
ここで、Re(550)は、波長550nmにおける面内レターデーション(nm)を意味し、Rth(550)は、波長550nmにおける厚み方向のレターデーション(nm)を意味する。
透過する偏光に影響を与えにくい点で、樹脂層のRe(550)は5nm以下が好ましく、3nm以下がより好ましい。また、同様の理由により、樹脂層の|Rth(550)|は5nm以下が好ましく、3nm以下がより好ましい。
樹脂層のRe(550)およびRth(550)の測定方法としては、KOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器(株)製)、AXOSCAN(AXOMETRICS社製)などの位相差測定装置で測定することができる。
例えば、樹脂層には、紫外線吸収剤が含まれていてもよい。
紫外線吸収剤としては、公知のものを使用できる。例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチル酸フェニルエステル系、トリアジン系の紫外線吸収剤が挙げられる。
樹脂層中における紫外線吸収剤の含有量は特に制限されないが、重合硬化後の樹脂層からの泣き出し防止、樹脂層の高硬度化、視認性とUV遮断性とのバランスの点から、樹脂層全質量に対して、2〜25質量%が好ましい。
最大透過率の測定方法は、分光光度計UV−3150((株)島津製作所製)などの分光光度計で計測できる。
上述したように、本発明の偏光板は、偏光子と、樹脂層とを少なくとも有する。
偏光板が画像表示装置中に含まれる場合、樹脂層が視認側(外側)を向くように配置されていても、逆側(内側)を向くように配置されていてもよい。
例えば、図2に示すように、偏光子12の樹脂層14側とは反対側の表面上に、偏光子保護フィルム16が配置された偏光板100であってもよい。
偏光子保護フィルムを含む偏光板が画像表示装置中に含まれる場合、偏光子保護フィルムを視認側(外側)に向くように配置することが好ましい。
偏光子保護フィルムの光学特性は特に制限されないが、画像表示装置中で偏光板を使用し、偏光子保護フィルムが視認側に配置される場合、偏光板中の偏光子の耐光性がより優れる点で、偏光子保護フィルムの波長300〜380nmにおける最大透過率が15%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましい。
ハードコート層としては、公知の層を使用することができ、例えば、上述した多官能モノマーを重合硬化して得られる層であってもよい。
また、透明支持体としては、公知の透明支持体を使用することができ、例えば、透明支持体を形成する材料としては、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー(以下、セルロースアシレートという)や、熱可塑性ノルボルネン系樹脂(日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン等)、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂を使用することができる。
偏光子保護フィルムの厚みは特に限定されないが、偏光板の厚みを薄くできる等の理由から40μm以下が好ましく、25μm以下がより好ましい。
なお、本発明の偏光板と液晶セルとの間に、視野角特性やコントラストを改善するための位相差フィルムを挿入してもよい。位相差フィルムは用いる液晶セルの種類によって異なるが、VA型の場合にはnegative−C−plateやA−plateとnegative−C−plate等、IPSの場合にはbiaxial−plateやpossitive−C−plate等、TN型にはハイブリッド配向したディスコティック液晶を固定化したフィルム等、STN型にはbiaxial−plate等が挙げられる。
(エア層用セルロースエステル溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、エア層用セルロースエステル溶液を調製した。
・セルロースエステル(アセチル置換度2.86) 100質量部
・式(R−I)の糖エステル化合物 3質量部
・式(R−II)の糖エステル化合物 1質量部
・下記紫外線吸収剤(紫外線吸収剤X) 2.4重量部
・シリカ粒子分散液(平均粒径16nm) "AEROSIL R972"
日本アエロジル(株)製 0.026質量部
・メチレンクロライド 339質量部
・メタノール 74質量部
・ブタノール 3質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、ドラム層用セルロースエステル溶液を調製した。
・セルロースエステル(アセチル置換度2.86) 100質量
・式(R−I)の糖エステル化合物 3質量
・式(R−II)の糖エステル化合物 1質量
・上記紫外線吸収剤X 2.4重量
・シリカ粒子分散液(平均粒径16nm) "AEROSIL R972"、
日本アエロジル(株)製 0.091質量
・メチレンクロライド 339質量
・メタノール 74質量
・ブタノール 3質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、コア層用セルロースエステル溶液を調製した。
・セルロースエステル(アセチル置換度2.86) 100質量部
・式(R−II)の糖エステル化合物 8.3質量部
・式(R−II)の糖エステル化合物 2.8質量部
・上記紫外線吸収剤X 2.4重量部
・メチレンクロライド 266質量部
・メタノール 58質量部
・ブタノール 2.6質量部
流延ダイとして、共流延用に調整したフィードブロックを装備して、3層構造のフィルムを成形できるようにした装置を用いた。上記エア層用セルロースエステル溶液、コア層用セルロースエステル溶液、および、ドラム層用セルロースエステル溶液を流延口から−7℃に冷却したドラム上に共流延した。このとき、厚みの比がエア層/コア層/ドラム層=7/90/3となるように各ドープの流量を調整した。
直径3mのドラムである鏡面ステンレス支持体上に流延した。その際、ドラム上に34℃の乾燥風を270m3/分であてた。
そして、流延部の終点部から50cm手前で、流延して回転してきたセルロースエステルフィルムをドラムから剥ぎ取った後、両端をピンテンターでクリップした。剥離の際、搬送方向(長手方向)に5%の延伸を行った。
ピンテンターからウェブを離脱させたあと、ピンテンターで保持されていた部分を連続的に切り取り、ウェブの幅方向両端部に15mmの幅で10μmの高さの凹凸をつけた。このときのウェブの幅は1610mmであった。搬送方向に210Nの引っ張り応力の付加をかけながら140℃で10分乾燥した。さらに、ウェブが所望の幅になるように幅方向端部を連続的に切り取り、膜厚41μmのセルロースエステルフィルムを作製した。
ハードコート層形成用の塗布液として、下記硬化性樹脂組成物を調製した。
(硬化性樹脂組成物)
・KAYARAD DPHA[日本化薬(株)製] 48.5質量部
・KAYARAD PET30[日本化薬(株)製] 48.5質量部
・イルガキュア127:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
3.0質量部
・トルエン 97.0質量部
・シクロヘキサノン 3.0質量部
(アクリルフィルムの作製)
[下記一般式(R−III)で表されるラクトン環構造を有するアクリル系樹脂{共重合モノマー質量比:メタクリル酸メチル/2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル=8/2、ラクトン環化率約100%、ラクトン環構造の含有割合19.4%、重量平均分子量133000、メルトフローレート6.5g/10分(240℃、10kgf)、Tg131℃}90質量部と、アクリロニトリル−スチレン(AS)樹脂{トーヨーAS AS20、東洋スチレン社製}10質量部と、ADKSTAB LA−F70{(株)ADEKA製}4.5質量部の混合物;Tg127℃]のペレットを二軸押し出し機に供給し、約280℃でシート状に溶融押し出しして、厚み20μmの長尺状のアクリルフィルムを得た。
ハードコート層付きフィルム28において、セルロースエステルフィルムを上記作製したアクリルフィルムに変えた以外は、ハードコート層付きフィルム28と同様の方法で、硬化層の膜厚が4μmのハードコート層をアクリルフィルム上に塗工した。このようにして、総膜厚24μmのハードコート層付きフィルム29(以後、単に「フィルム29」とも称する)を作製した。
ハードコート層付きフィルム28を用意し、55℃に保った1.5mol/LのNaOH水溶液(鹸化液)に2分間浸漬した後、フィルムを水洗した。その後、25℃の0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬した後、さらに水洗浴を30秒流水下に通して、フィルムを中性の状態にした。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、鹸化処理したフィルムを作製した。
鹸化したハードコート層付きフィルム28を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて膜厚25μmの偏光子(ポリビニルアルコール系樹脂含有偏光子)に貼り合わせ、70℃で10分以上乾燥し、偏光板Aを作製した。ここで、偏光子の透過軸とフィルムの搬送方向とが直交するように配置した。なお、貼り合せの際には、ハードコート層付きフィルム28中のフィルム側を偏光子側に向けて貼り合せを行った。
・KAYARAD DPHA[日本化薬(株)製] 47.5質量部
・A−TMMT[新中村化学工業(株)製] 47.5質量部
・イルガキュア127:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
5.0質量部
・メチルエチルケトン 100.0質量部
下記表2に示すように、硬化性樹脂組成物4の代わりに下記表1に記載の硬化性樹脂組成物を使用し、偏光子保護フィルムの種類および偏光子の厚みを下記表2のように変更した以外は、比較例1と同様の方法で、比較例2〜5および実施例1〜12、36〜38の偏光板を作製した。
なお、実施例1〜12、36〜38の構成は、図2に記載の構成に該当し、ハードコート層付きフィルム28および29が図2中の偏光子保護フィルム16に該当する。
なお、各硬化性樹脂組成物中には、溶媒としてメチルエチルケトン100.0質量部が含まれる。
表1中、「[A]多官能モノマー」欄に記載のDPHA、A−TMMT、SP327は、それぞれ以下を意図する。
DPHA:KAYARAD DPHA[日本化薬(株)製]
A−TMMT:A−TMMT[新中村化学工業(株)製]
SP327:大阪有機化学工業株式会社製の下記化合物
HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート(日本化成(株)製 商品名「HBA」)
UV1700B:ポリウレタンアクリレート(日本合成化学(株)商品名「紫光UV−1700B」)
表1中、「[D]重合開始剤」欄に記載のIrg907、Irg127は、それぞれ以下の化合物を意図する。
Irg907:イルガキュア907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
Irg127:イルガキュア127(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
表1中、「[E]紫外線吸収剤」欄に記載のUvinul3050およびTinuvin928は、以下の化合物(BASF(株))を意図する。
各実施例にて形成される樹脂層は、表1の膜厚にて製造される。
各硬化性樹脂組成物より形成される樹脂層のRe(550)、Rth(550)は、AXOSCAN(AXOMETRICS社製)にて測定した。
なお、樹脂層の最大透過率、並びに、Re(550)およびRth(550)の測定方法としては、まず、厚み100μmのPET上に各硬化性樹脂組成物を塗布して、さらに窒素パージ下(酸素濃度約0.1%)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400mW/cm2、照射量390mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、樹脂層を形成した。その後、PETを剥離して、樹脂層のみの最大透過率、並びに、Re(550)およびRth(550)を測定した。なお、硬化性樹脂組成物15、16、および34の場合のみ、照射量を850mJ/cm2に変更した。なお、各樹脂層(硬化膜)の厚みは、表1に記載の膜厚(μm)にて測定を行った。
また、「樹脂層」欄は、硬化性樹脂組成物より得られる樹脂層(硬化層)を意図し、例えば、硬化性樹脂組成物1より形成される樹脂層を硬化層1と表記する。
表2中の「偏光子保護フィルム」の最大透過率は、フィルム28またはフィルム29の波長300〜380nmにおける最大透過率を意図し、UV−3150(島津製作所(株)製)にて測定して、その最大透過率を算出した。
各実施例および比較例の偏光板中の樹脂層が形成された面とは反対側の面を、厚み約20μmの粘着剤を介してガラス基板に貼り合せて試料を作製し、この試料を25℃、60%RHの条件下にて2日間静置した後、偏光板中の樹脂層表面について、JIS K 5400に準じた碁盤目剥離試験を実施し、剥離個数により評価した。ただし、テープを用いた剥離操作は、同一サンプルに対して2回連続で実施し、2回合計の剥離個数(2回目終了後の剥離個数)を評価した。なお、2回連続で実施とは、テープを貼り合せて剥離した後、さらに同一のサンプルに対してテープを貼り合せて剥離することを意図する。
各実施例および比較例の偏光板の鉛筆硬度は、異なる硬度の鉛筆を用い、JIS K 5400(1990)に準じた試験方法により求め、比較例1の偏光板の結果に対する相対評価を行った。評価基準は以下の通りである。実用上、AまたはBが好ましい。なお、鉛筆硬度は、樹脂層が配置されている側から評価した。
A:比較例1と硬度が同等、または、勝る
B:比較例1に対して、硬度が1ランク低下
C:比較例1に対して、硬度が2ランク低下
なお、表2中、各欄においては、上記A〜Cの評価と共に、括弧中に具体的な硬度の結果を示す。例えば、「(A(3H))」は、評価はAで、具体的な硬度が3Hであったことを示す。
各実施例および比較例の偏光板中の樹脂層を、粘着剤を介してガラス基板に貼り合せて試料を作製し、この試料を60℃、90%RHの条件下にて42日間静置した後、偏光板の偏光度をVAP−7070(日本分光(株))を用いて測定した。なお、上記偏光度の測定は3回行い、その平均値を各偏光板の偏光度とした。
また、比較例1の偏光板を比較偏光板として用いて、その偏光度から下記式で低下率を求め、以下の評価基準でWET耐久性を評価した。実用上、AまたはBが好ましい。
低下率(%)=比較偏光板の耐久試験後の偏光度(%)−各実施例(または各比較例)の偏光板の耐久試験後の偏光度(%)
A:低下率が0.02%未満
B:低下率が0.02%以上0.05%未満
C:低下率が0.05%以上
各実施例および比較例の偏光板中の樹脂層を、粘着剤を介してガラス基板に貼り合せて試料を作製し、この試料の偏光子保護フィルム側からキセノンランプによる照射(150W/cm2、スーパーキセノンウェザーメーター SX75(スガ試験機(株)))を15日間実施した後、偏光板の偏光度をVAP−7070(日本分光(株))を用いて測定した。
また、比較例1の偏光板を比較偏光板として用いて、その偏光度から下記式で低下率を求め、以下の評価基準で耐光性を評価した。実用上、AまたはBが好ましい。
低下率(%)=比較偏光板の耐光試験後の偏光度(%)−各実施例(または各比較例)の偏光板の耐光試験後の偏光度(%)
A:低下率が0.02%未満
B:低下率が0.02%以上0.05%未満
C:低下率が0.05%以上
一方、ボロン酸モノマーを含まない比較例においては、密着性に劣っていた。
別途用意した膜厚25μmの偏光子(ポリビニルアルコール樹脂含有偏光子)上に、特開2006−122889号公報の実施例1に記載のスロットダイを用いたダイコート法で、表1に記載の硬化性樹脂組成物17を搬送速度24m/分の条件で塗布し、60℃で60秒乾燥させた。その後、さらに窒素パージ下(酸素濃度約0.1%)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400mW/cm2、照射量390mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、巻き取った。硬化層の膜厚が8μmになるよう塗布量を調整した。このようにして、偏光子上に硬化層17を作製した。
次いで、偏光子の硬化層17のある面とは反対の面上に、表1に記載の硬化性樹脂組成物4を搬送速度24m/分の条件で塗布し、60℃で60秒乾燥させた。その後、さらに窒素パージ下(酸素濃度約0.1%)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400mW/cm2、照射量390mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、巻き取った。硬化層の膜厚が1μmになるよう塗布量を調整した。このようにして、比較例6の偏光板を作製した。
下表3に示すように、硬化性樹脂組成物17および硬化性樹脂組成物4の代わりに上記表1に記載の硬化性樹脂組成物を使用し、かつ、偏光子の厚みを変更した以外は、比較例6と同様の方法で、比較例7および実施例13〜24、39〜42の偏光板を作製した。
なお、実施例13〜24、39〜42の構成は、偏光子の両面に樹脂層が配置された態様に該当する。
なお、通常、画像表示装置に偏光板が使用される場合は、第1保護層が視認側(アウター側)を向くように配置される。
なお、「第1保護層」欄および「第2保護層」欄の鉛筆硬度は、それぞれの樹脂層が配置されている側から評価した。また、比較例1の偏光板の代わりに、比較例6の偏光板を使用して評価を行った。つまり、以下の判断基準によって評価した。
A:比較例6と硬度が同等、または、勝る
B:比較例6に対して、硬度が1ランク低下
C:比較例6に対して、硬度が2ランク低下
なお、上記判断は、第1保護層側と第2保護層側とに分けて実施した。つまり、各実施例の第1保護層は比較例6の硬化層17と、各実施例の第2保護層は比較例6の硬化層4との比較を行った。
さらに、上記(耐光性)の評価においては、各実施例および比較例の偏光板中の第2保護層を、粘着剤を介してガラス基板に貼り合せて試料を作製し、この試料の第1保護層側からキセノンランプによる照射を行った。なお、表3中の耐光性は、表2同様、比較例1の偏光板を比較偏光板として用いた。
一方、ボロン酸モノマーを含まない比較例においては、密着性に劣っていた。
別途用意した膜厚25μmの偏光子(ポリビニルアルコール樹脂含有偏光子)上に、特開2006−122889号公報の実施例1に記載のスロットダイを用いたダイコート法で、表1に記載の硬化性樹脂組成物17を搬送速度24m/分の条件で塗布し、60℃で60秒乾燥させた。その後、さらに窒素パージ下(酸素濃度約0.1%)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400mW/cm2、照射量390mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、巻き取った。硬化層の膜厚は8μmになるよう塗布量を調整した。このようにして、比較例8の偏光板を作製した。
下表4に示すように、硬化性樹脂組成物17の代わりに上記表1に記載の硬化性樹脂組成物を使用し、かつ、偏光子の厚みを変更した以外は、比較例8と同様の方法で、比較例9および実施例25〜35、43〜46の偏光板を作製した。
なお、実施例25〜35、43〜46の構成は、図1に記載の構成に該当する。
なお、「樹脂層」欄の鉛筆硬度は、樹脂層が配置されている側から評価した。また、比較例1の偏光板の代わりに、比較例8の偏光板を使用して評価を行った。つまり、以下の判断基準によって評価した。
A:比較例8と硬度が同等、または、勝る
B:比較例8に対して、硬度が1ランク低下
C:比較例8に対して、硬度が2ランク低下
さらに、上記(耐光性)の評価においては、各実施例および比較例の偏光板中の偏光子を、粘着剤を介してガラス基板に貼り合せて試料を作製し、この試料の樹脂層側からキセノンランプによる照射を行った。なお、表4中の耐光性は、表2同様、比較例1の偏光板を比較偏光板として用いた。
一方、ボロン酸モノマーを含まない比較例においては、密着性に劣っていた。
12 偏光子
14 樹脂層
16 偏光子保護フィルム
Claims (8)
- 偏光子と、前記偏光子に直接接触している樹脂層とを備える偏光板であって、
前記樹脂層は、式(1)で表されるボロン酸基および重合性基を有するボロン酸モノマーと、多官能モノマーとを重合硬化させて得られる層であり、
前記樹脂層のRe(550)およびRth(550)が下記式(X)および式(Y)をそれぞれ満足し、
式(X) Re(550)≦10nm
式(Y) |Rth(550)|≦10nm
前記偏光子の厚みが、35μm以下である、偏光板。
(但し、Re(550)は、波長550nmにおける面内レターデーション(nm)を意味し、Rth(550)は、波長550nmにおける厚み方向のレターデーション(nm)を意味する。)
- 前記ボロン酸モノマーと前記多官能モノマーとの合計質量に対する、前記ボロン酸モノマーの質量割合(ボロン酸モノマーの質量/(ボロン酸モノマーおよび多官能モノマーの合計質量))が、0.005〜11.0質量%である、請求項1に記載の偏光板。
- 前記多官能モノマーに含まれる前記重合性基が(メタ)アクリロイル基である、請求項1または2に記載の偏光板。
- 前記樹脂層が、さらに紫外線吸収剤を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記樹脂層の波長300〜380nmにおける最大透過率が15%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記偏光子の前記樹脂層側とは反対側の表面上に、偏光子保護フィルムをさらに備え、
前記偏光子保護フィルムの波長300〜380nmにおける最大透過率が15%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光板。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の偏光板を含む画像表示装置。
- 液晶表示装置である、請求項7に記載の画像表示装置。
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