JP7444721B2 - 複合偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複合偏光板及びこれを用いた液晶表示装置に関する。
従来より、偏光板と輝度向上フィルムとを積層した複合偏光板を用いて、液晶表示装置の輝度を向上させることが知られている(特許文献1~5)。また、近年、スマートフォン等のモバイル端末の大型化に伴い、限られたバッテリー容量で長時間の駆動を実現するために、輝度向上フィルムを用いて光の利用効率を上げることが行われている。
特開平11-248941号公報 特開平11-248942号公報 特開平11-64840号公報 特開平11-64841号公報 特許第4880719号公報
上記のような複合偏光板は、高温耐久試験を行うと輝度向上フィルムにシワが発生し、複合偏光板に外観不良が発生することが見出された。このような外観不良は、複合偏光板を液晶表示装置に適用した場合に、視認性が低下する原因となり得る。
本発明は、高温耐久試験においても外観不良を抑制することができる複合偏光板及びこれを用いた液晶表示装置の提供を目的とする。
本発明は、以下の複合偏光板及び液晶表示装置を提供する。
〔1〕 直線偏光層の少なくとも片面に保護層を有する偏光板と、輝度向上フィルムと、を有する複合偏光板であって、
前記偏光板の前記保護層側に、第1粘着剤層、緩衝層、及び前記輝度向上フィルムがこの順に積層されており、
前記緩衝層の温度23℃、相対湿度55%における引張弾性率は、1.5GPa以上である、複合偏光板。
〔2〕 前記緩衝層と前記輝度向上フィルムとは、第2粘着剤層を介して貼合されている、〔1〕に記載の複合偏光板。
〔3〕 前記緩衝層は、樹脂フィルムである、〔1〕又は〔2〕に記載の複合偏光板。
〔4〕 前記樹脂フィルムは、セルロースエステル系樹脂、(メタ)アクリル酸系樹脂、及び環状オレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂からなるフィルムを含む、〔3〕に記載の複合偏光板。
〔5〕 前記緩衝層は、前記輝度向上フィルムに直接接している、〔1〕に記載の複合偏光板。
〔6〕 前記緩衝層は、硬化性成分を含む樹脂組成物の硬化物層である、〔1〕又は〔5〕に記載の複合偏光板。
〔7〕 前記硬化性成分は、活性エネルギー線硬化性化合物を含む、〔6〕に記載の複合偏光板。
〔8〕 前記緩衝層の波長590nmにおける面内レタデーションRe(590)は、20nm以下である、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の複合偏光板。
〔9〕 前記第1粘着剤層は、前記偏光板の前記保護層と前記緩衝層とを貼合している、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の複合偏光板。
〔10〕 前記偏光板は、前記直線偏光層の両面に前記保護層を有する、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の複合偏光板。
〔11〕 前記偏光板の前記輝度向上フィルム側とは反対側に、第3粘着剤層を有する、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の複合偏光板。
〔12〕 前記第3粘着剤層の前記偏光板側とは反対側に剥離フィルムを有する、〔11〕に記載の複合偏光板。
〔13〕 〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の複合偏光板と、液晶セルと、を有する液晶表示装置。
〔14〕 さらに、バックライトを有し、
前記複合偏光板は、前記液晶セルと前記バックライトとの間に、前記輝度向上フィルム側が前記バックライト側となるように配置されている、〔13〕に記載の液晶表示装置。
本発明によれば、高温耐久試験において外観不良が抑制された複合偏光板及びこれを用いた表示装置を提供することができる。
本発明の複合偏光板の一例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の複合偏光板の他の一例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の複合偏光板のさらに他の一例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の複合偏光板のさらに他の一例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の一例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の他の一例を模式的に示す概略断面図である。
以下、図面を参照して本発明の複合偏光板及びこれを用いた液晶表示装置の好ましい実施形態について説明する。
<複合偏光板>
本発明の複合偏光板は、直線偏光層の少なくとも片面に保護層を有する偏光板と、輝度向上フィルムと、を有する複合偏光板であって、
偏光板の保護層側に、第1粘着剤層、緩衝層、及び輝度向上フィルムがこの順に積層されており、
緩衝層の温度23℃、相対湿度55%における引張弾性率は、1.5GPa以上である。
輝度向上フィルムは、入射した自然光等の光のうち、所定の偏光軸の直線偏光又は所定の方向の円偏光を反射し、他の光は透過することができる。そのため、輝度向上フィルムと直線偏光層を含む偏光板とを積層した複合偏光板では、液晶表示装置等のバックライト等の光源からの光を入射させて所定の偏光状態の透過光を得るとともに、該所定の偏光状態以外の光は透過せずに反射させることができる。輝度向上フィルム及び直線偏光層を有する複合偏光板を液晶表示装置に用いた場合には、輝度向上フィルム面で反射した光を、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定の偏光状態の光として透過させることにより、輝度向上フィルムを透過する光量の増加を図ることができる。また、直線偏光層に吸収されにくい偏光を偏光板に供給することにより、画像表示等に利用できる光量を増加させることができ、液晶表示装置における輝度を向上させることができる。
このように、輝度向上フィルムは、直線偏光層に吸収されるような偏光方向を有する光を直線偏光層に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返している。これにより、直線偏光層と輝度向上フィルムとの間で反射及び反転した光のうち、直線偏光層を通過し得るような偏光方向になった偏光のみが輝度向上フィルムを透過し、この透過光が直線偏光層に供給され得る。そのため、上記のように輝度向上フィルムと偏光板とを含む複合偏光板を用いることにより、液晶表示装置等においてバックライト等の光を効率的に液晶表示装置の画像表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
複合偏光板に含まれる緩衝層は、後述するように、樹脂フィルムであってもよく、硬化性成分を含む樹脂組成物の硬化物層であってもよい。緩衝層の上記引張弾性率は、3GPa以上であってもよく、5GPa以上であってもよく、通常10GPa以下であり、8GPa以下であってもよい。引張弾性率は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。緩衝層が硬化物層である場合の引張弾性率は、次の手順によって測定することができる。離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、「PETフィルム」ということがある。)の離型処理面に、乾燥後の厚みが100μmとなるようにアプリケータを用いて樹脂組成物を塗布する。その後、室温雰囲気下に30分間載置して予備乾燥し、さらに温度100℃の条件下に5分間載置して本乾燥することにより、PETフィルムに塗布された樹脂組成物に含まれる溶剤を十分に揮発させる。最後に、所定の硬化処理(加熱処理や紫外線照射処理等)を行い、PETフィルム上に硬化物層を作製し、PETフィルムを剥離して得られた硬化物層を測定用のサンプルとして、後述する実施例に記載の方法によって引張弾性率を測定すればよい。
高温耐久試験後の輝度向上フィルムに生じるシワは、高温環境において偏光板が収縮することにより生じることが明らかになった。本実施形態の複合偏光板は、偏光板と輝度向上フィルムとの間に緩衝層が介在している。緩衝層は、上記範囲の引張弾性率を有するため、変形しにくい。そのため、複合偏光板の高温耐久試験を行った場合に偏光板が収縮しても、偏光板と輝度向上フィルムとの間に変形しにくい緩衝層が存在していることにより、偏光板の収縮に伴って輝度向上フィルムが収縮することを抑制することができる。これにより、輝度向上フィルムの端部にシワが発生することを抑制することができるため、高温耐久試験を行った複合偏光板に外観不良が発生することを抑制することができる。また、この複合偏光板を液晶表示装置に適用した場合には、液晶表示装置の画面に表示される画像の視認性が低下することを抑制することができる。
緩衝層の波長590nmにおける面内レタデーションRe(590)は、20nm以下であることが好ましく、10nm以下であってもよく、5nmであってもよく、0nmであってもよい。緩衝層のRe(590)が上記の範囲内であることにより、複合偏光板を液晶表示装置に適用した場合の視野角特性の低下を抑制することができる。面内レタデーションRe(590)は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。緩衝層が硬化物層である場合の面内レタデーションRe(590)は、乾燥後の厚みを複合偏光板に含まれる緩衝層の実際の厚みとすること以外は、緩衝層が硬化物層である場合の引張弾性率を測定するために用いた測定用のサンプルの作製の手順に沿って、測定用のサンプルを作製し、後述する実施例に記載の方法によって測定すればよい。
第1粘着剤層は、偏光板の保護層と緩衝層とを貼合するための粘着剤層であることが好ましい。この場合、第1粘着剤層は、偏光板の保護層及び緩衝層の両方に直接接するように設けられている。
以下、上記した複合偏光板の実施形態について具体的に説明する。
〔実施形態1〕
図1及び図2は、本実施形態の複合偏光板の一例を模式的に示す概略断面図である。本実施形態の複合偏光板1は、偏光板10、第1粘着剤層31、緩衝層15a、第2粘着剤層32、及び輝度向上フィルム18がこの順に積層されている。第2粘着剤層32は、緩衝層15aと輝度向上フィルム18とを貼合するための粘着剤層であり、第2粘着剤層32は、緩衝層15a及び輝度向上フィルム18の両方に接するように設けられている。
図1及び図2に示す偏光板10は、直線偏光層11の輝度向上フィルム18側に配置される第1保護層12と、直線偏光層11の輝度向上フィルム18側とは反対側に配置される第2保護層13とを有している。偏光板10は、第1保護層12を有し、第2保護層13を有さないものであってもよい。
複合偏光板1は、図2に示すように、偏光板10の輝度向上フィルム18側とは反対側に、第3粘着剤層33を有していてもよい。第3粘着剤層33は、後述する液晶表示装置において、複合偏光板1を液晶セルに貼合するために用いることができる。複合偏光板1は、さらに、第3粘着剤層33の偏光板10側とは反対側に、第3粘着剤層33の表面を被覆保護するための剥離フィルム35を有していてもよい(図2)。
複合偏光板1に設けられる緩衝層15aは、樹脂フィルムであることが好ましい。樹脂フィルムは、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、及び位相差値の安定性等に優れる樹脂材料によって形成されていることが好ましく、樹脂材料は熱可塑性樹脂であることが好ましい。樹脂フィルムは単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。樹脂フィルムは、延伸フィルムであってもよい。例えば、樹脂フィルムを構成する樹脂の種類を選択する、樹脂フィルムに延伸加工を行うこと等により、引張弾性率を調整することができる。緩衝層15aを構成する樹脂フィルムを形成するための樹脂(樹脂材料)の詳細については後述するが、セルロースエステル系樹脂、(メタ)アクリル酸系樹脂、及び環状オレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂からなるフィルムを用いることが好ましい。
複合偏光板1は、偏光板10の第1保護層12側と緩衝層15aとの間を第1粘着剤層31によって貼合し、緩衝層15aと輝度向上フィルム18との間を第2粘着剤層32によって貼合することによって得ることができる。複合偏光板1が第3粘着剤層33を有する場合は、例えば、剥離フィルム35上に第3粘着剤層33を形成した粘着剤シートを、偏光板10に積層すればよい。
〔実施形態2〕
図3及び図4は、本実施形態の複合偏光板の他の一例を模式的に示す概略断面図である。本実施形態の複合偏光板2は、偏光板10、第1粘着剤層31、緩衝層15b、及び輝度向上フィルム18がこの順に積層されている。図3及び図4に示す偏光板10は、直線偏光層11の輝度向上フィルム18側に配置される第1保護層12と、直線偏光層11の輝度向上フィルム18側とは反対側に配置される第2保護層13とを有している。偏光板10は、第1保護層12を有し、第2保護層13を有さないものであってもよい。
複合偏光板2は、偏光板10の輝度向上フィルム18側とは反対側に、図2に示す複合偏光板1において説明したように、第3粘着剤層33及び剥離フィルム35をこの順に有していてもよい(図4)。
複合偏光板2に設けられる緩衝層15bは、粘着剤層等の他の層を介することなく、輝度向上フィルム18に直接接するように設けられている。緩衝層15bは、硬化性成分を含む樹脂組成物の硬化物層であることが好ましい。硬化物層である緩衝層15bは、例えば、輝度向上フィルム18の片面に、上記樹脂組成物を塗布し硬化性成分を硬化させることによって形成することができる。硬化物層である緩衝層15bは、例えば、硬化性成分の種類を選択することにより、引張弾性率を上記した範囲に調整することができる。緩衝層15bを構成する硬化性成分の詳細については後述するが、硬化性成分として活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物の硬化物層であることがより好ましい。
複合偏光板2は、輝度向上フィルム18上に緩衝層15bを形成した積層体の緩衝層15b側と、偏光板10の第1保護層12側とを、第1粘着剤層31によって貼合することによって得ることができる。複合偏光板2が第3粘着剤層33を有する場合は、例えば、複合偏光板1に第3粘着剤層33を設ける場合で説明した方法によって第3粘着剤層33を設けることができる。
<液晶表示装置>
図5及び図6は、本実施形態の液晶表示装置の一例を模式的に示す概略断面図である。本実施形態の液晶表示装置5,6は、上記した複合偏光板1又は複合偏光板2と、液晶セル41とを有し、通常バックライト42も有する。複合偏光板1,2は、液晶セル41のバックライト42側(視認側とは反対側)に設けられることが好ましい。この場合、複合偏光板1,2は、図5及び図6に示すように、輝度向上フィルム18側がバックライト42側に配置されように、偏光板10側に設けられた第3粘着剤層33を介して液晶セル41に積層されることが好ましい。
複合偏光板1又は複合偏光板2を有する液晶表示装置5,6では、上記したように、複合偏光板1,2が輝度向上フィルム18を含むため、バックライト42の光を効率的に液晶表示装置5,6の画像表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
複合偏光板1,2は、上記した引張弾性率の緩衝層15a,15bを有しているため、高温耐久試験を行った場合に外観不良が発生しにくい。これにより、複合偏光板1,2を有する液晶表示装置5,6は、高温条件下に曝された場合にも、視認性の低下を抑制することができる。
以下、上記した複合偏光板及び液晶表示装置をなす各部材の詳細について説明する。
〔緩衝層〕
緩衝層は、上記した範囲の引張弾性率を有するものである。緩衝層は、上記した範囲の面内レタデーションRe(590)を有することが好ましい。緩衝層は、樹脂フィルムであってもよく、硬化性成分を含む樹脂組成物の硬化物層であってもよい。
緩衝層の厚みは、20μm以上であることが好ましく、25μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることがさらに好ましく、通常、80μm以下であり、70μm以下であってもよく、60μm以下であってもよい。
〔緩衝層を構成する樹脂フィルム〕
緩衝層が樹脂フィルムである場合、樹脂フィルムを構成する樹脂材料(樹脂)は、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、及び位相差値の安定性等に優れるものが好ましい。樹脂材料は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。このような樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、セルロースエステル系樹脂;(メタ)アクリル酸系樹脂;鎖状脂肪族オレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂等のオレフィン系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;スチレン系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂;アクリロニトリル・スチレン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリアセタール系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリブチレンテフタレート系樹脂、ポリエチレンテフタレート系樹脂等のポリエステル系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂;ポリイミド系樹脂等が挙げられ、これらのうち1種又は2種以上を組合わせて用いることができる。なかでも、セルロースエステル系樹脂、(メタ)アクリル酸系樹脂、及び環状オレフィン系樹脂から選ばれる樹脂を用いることが好ましい。本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルのいずれでもよいことを意味する。(メタ)アクリロイル等の「(メタ)」も同様の意味である。
樹脂フィルムを構成する樹脂材料は、任意の適切なポリマー変性を行ってから用いることもでき、このポリマー変性としては、例えば、共重合、架橋、分子末端、立体規則性制御、及び異種ポリマー同士の反応を伴う場合を含む混合等の変性が挙げられる。
セルロースエステル系樹脂は、綿花リンタや木材パルプ(広葉樹パルプ、針葉樹パルプ)等の原料セルロースから得られるセルロースの水酸基における水素原子の一部又は全部がアセチル基、プロピオニル基及び/又はブチリル基で置換された、セルロース有機酸エステル又はセルロース混合有機酸エステルである。例えば、セルロースの酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、及びそれらの混合エステル等からなるものが挙げられる。中でも、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、及びセルロースアセテートブチレート等が好ましい。
(メタ)アクリル酸系樹脂は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を主な構成モノマーとする樹脂である。(メタ)アクリル系樹脂の具体例は、例えば、ポリメタクリル酸メチル等のポリ(メタ)アクリル酸エステル;メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸共重合体;メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体;メタクリル酸メチル-アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体;(メタ)アクリル酸メチル-スチレン共重合体(MS樹脂等);メタクリル酸メチル-メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸ノルボルニル共重合体等のメタクリル酸メチルと脂環族炭化水素基を有する化合物との共重合体等を含む。好ましくは、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等のポリ(メタ)アクリル酸C1-6アルキルエステルを主成分とする重合体が用いられ、より好ましくはメタクリル酸メチルを主成分(50~100重量%、好ましくは70~100重量%)とするメタクリル酸メチル系樹脂が用いられる。
(メタ)アクリル酸系樹脂は、正の複屈折を発現する構造単位を有していてもよい。正の複屈折を発現する構造単位と負の複屈折を発現する構造単位とを有していれば、その存在比を調整することにより、(メタ)アクリル酸系樹脂から形成されたフィルムの位相差を制御することができ、低位相差の(メタ)アクリル酸系樹脂フィルムを得ることができる。正の複屈折を発現する構造単位としては、例えば、ラクトン環、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン等を構成する構造単位、後述の一般式(1)で示される構造単位が挙げられる。負の複屈折を発現する構造単位としては、例えば、スチレン系モノマー、マレイミド系モノマー等を由来とする構造単位、ポリメチルメタクリレートの構造単位、後述の一般式(3)で示される構造単位等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸系樹脂として、ラクトン環構造又はグルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル酸系樹脂が好ましく用いられる。ラクトン環構造又はグルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル酸系樹脂は耐熱性に優れる。より好ましくは、グルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル酸系樹脂である。グルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル酸系樹脂を用いれば、低透湿、かつ、位相差及び紫外線透過率の小さい(メタ)アクリル酸系樹脂フィルムを得ることができる。グルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル酸系樹脂(以下、「グルタルイミド樹脂」とも称する)は、例えば、特開2006-309033号公報、特開2006-317560号公報、特開2006-328329号公報、特開2006-328334号公報、特開2006-337491号公報、特開2006-337492号公報、特開2006-337493号公報、特開2006-337569号公報、特開2007-9182号公報、特開2009-161744号公報に記載されている。これらの記載は、本明細書に参考として援用される。
グルタルイミド樹脂は、好ましくは、下記一般式(1)で表される構造単位(以下、「グルタルイミド単位」とも称する)と、下記一般式(2)で表される構造単位(以下、「(メタ)アクリル酸エステル単位」とも称する)とを含む。
Figure 0007444721000001

[一般式(1)において、R及びRは、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~8のアルキル基であり、Rは、水素、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、又は炭素数5~15の芳香環を含む置換基である。
一般式(2)において、R及びRは、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~8のアルキル基であり、Rは、水素、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、又は炭素数5~15の芳香環を含む置換基である。]
グルタルイミド樹脂は、必要に応じて、下記一般式(3)で表される構造単位(以下、「芳香族ビニル単位」とも称する)をさらに含んでいてもよい。
Figure 0007444721000002

[一般式(3)において、Rは、水素又は炭素数1~8のアルキル基であり、Rは、炭素数6~10のアリール基である]。
上記一般式(1)において、好ましくは、R及びRは、それぞれ独立して、水素又はメチル基であり、Rは水素、メチル基、ブチル基、又はシクロヘキシル基であり、さらに好ましくは、Rはメチル基であり、Rは水素であり、Rはメチル基である。
上記グルタルイミド樹脂は、グルタルイミド単位として、単一の種類のみを含んでいてもよいし、上記一般式(1)におけるR、R、及びRが異なる複数の種類を含んでいてもよい。
グルタルイミド単位は、上記一般式(2)で表される(メタ)アクリル酸エステル単位をイミド化することにより、形成することができる。また、グルタルイミド単位は、無水マレイン酸等の酸無水物、又は、このような酸無水物と炭素数1~20の直鎖又は分岐のアルコールとのハーフエステル;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、シトラコン酸等のα,β-エチレン性不飽和カルボン酸等をイミド化することによっても、形成することができる。
上記一般式(2)において、好ましくは、R及びRは、それぞれ独立して、水素又はメチル基であり、Rは水素又はメチル基であり、さらに好ましくは、Rは水素であり、Rはメチル基であり、Rはメチル基である。
グルタルイミド樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル単位として、単一の種類のみを含んでいてもよいし、上記一般式(2)におけるR、R、及びRが異なる複数の種類を含んでいてもよい。
グルタルイミド樹脂は、上記一般式(3)で表される芳香族ビニル単位として、好ましくはスチレン、α-メチルスチレン等を含み、さらに好ましくはスチレンを含む。このような芳香族ビニル単位を有するグルタルイミド樹脂を用いることにより、グルタルイミド構造の正の複屈折性を低減し、より低位相差の(メタ)アクリル系樹脂フィルムを得ることができる。
グルタルイミド樹脂は、芳香族ビニル単位として、単一の種類のみを含んでいてもよいし、上記一般式(3)におけるR及びRが異なる複数の種類を含んでいてもよい。
グルタルイミド樹脂におけるグルタルイミド単位の含有量は、例えばRの構造等に応じて変化させることが好ましい。グルタルイミド単位の含有量は、グルタルイミド樹脂の総構造単位を基準として、好ましくは1重量%~80重量%であり、より好ましくは1重量%~70重量%であり、さらに好ましくは1重量%~60重量%であり、特に好ましくは1重量%~50重量%である。グルタルイミド単位の含有量がこのような範囲であれば、耐熱性に優れた低位相差の(メタ)アクリル系樹脂フィルムが得られ得る。
グルタルイミド樹脂における芳香族ビニル単位の含有量は、目的や要求される特性に応じて適切に設定され得る。用途によっては、芳香族ビニル単位の含有量は0であってもよい。芳香族ビニル単位が含まれる場合、その含有量は、グルタルイミド樹脂のグルタルイミド単位を基準として、好ましくは10重量%~80重量%であり、より好ましくは20重量%~80重量%であり、さらに好ましくは20重量%~60重量%であり、特に好ましくは20重量%~50重量%である。芳香族ビニル単位の含有量がこのような範囲であれば、低位相差、かつ、耐熱性及び機械的強度に優れた(メタ)アクリル酸系樹脂フィルムが得られ得る。
グルタルイミド樹脂には、必要に応じて、グルタルイミド単位、(メタ)アクリル酸エステル単位、及び芳香族ビニル単位以外のその他の構造単位がさらに共重合されていてもよい。その他の構造単位としては、例えば、アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のニトリル系単量体;マレイミド、N-メチルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド系単量体から構成される構造単位が挙げられる。これらのその他の構造単位は、グルタルイミド樹脂中に、直接共重合していてもよいし、グラフト共重合していてもよい。
オレフィン系樹脂は、エチレン及びプロピレン等の鎖状脂肪族オレフィン、又はノルボルネンやその置換体(以下、これらを総称してノルボルネン系モノマーとも称する)等の脂環式オレフィンから誘導される構成単位からなる樹脂である。オレフィン系樹脂は、2種以上のモノマーを用いた共重合体であってもよい。
オレフィン系樹脂としては、脂環式オレフィンから誘導される構成単位を主に含む樹脂である環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。環状オレフィン系樹脂を構成する脂環式オレフィンの典型的な例としては、ノルボルネン系モノマー等を挙げることができる。ノルボルネンとは、ノルボルナンの1つの炭素-炭素結合が二重結合となった化合物であって、IUPAC命名法によれば、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エンと命名されるものである。ノルボルネンの置換体の例としては、ノルボルネンの二重結合位置を1,2-位として、3-置換体、4-置換体、及び4,5-ジ置換体等を挙げることができ、さらにはジシクロペンタジエンやジメタノオクタヒドロナフタレン等も挙げることができる。
環状オレフィン系樹脂は、その構成単位にノルボルナン環を有していてもよいし、有していなくてもよい。構成単位にノルボルナン環を有さない環状オレフィン系樹脂を形成するノルボルネン系モノマーとしては、たとえば、開環により5員環となるもの、代表的には、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1-又は4-メチルノルボルネン、及び4-フェニルノルボルネン等が挙げられる。環状オレフィン系樹脂が共重合体である場合、その分子の配列状態は特に限定されるものではなく、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよいし、グラフト共重合体であってもよい。
環状オレフィン系樹脂のより具体的な例としては、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと他のモノマーとの開環共重合体、それらにマレイン酸付加やシクロペンタジエン付加等がなされたポリマー変性物、及びこれらを水素添加した重合体又は共重合体;ノルボルネン系モノマーの付加重合体、及びノルボルネン系モノマーと他のモノマーとの付加共重合体等が挙げられる。共重合体とする場合における他のモノマーとしては、α-オレフィン類、シクロアルケン類、及び非共役ジエン類等が挙げられる。また、環状オレフィン系樹脂は、ノルボルネン系モノマー及び他の脂環式オレフィンの1種又は2種以上を用いた共重合体であってもよい。
環状オレフィン系樹脂としては、ノルボルネン系モノマーを用いた開環重合体又は開環共重合体に水素添加した樹脂が好ましく用いられる。
上記した樹脂フィルムを構成する樹脂材料は、透明性を損なわない範囲で、適宜の添加物が配合されていてもよい。添加物として例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、位相差低減剤、安定剤、加工助剤、可塑剤、耐衝撃助剤、艶消し剤、抗菌剤、防かび剤等を挙げることができる。これらの添加物は、複数種が併用されてもよい。
上記した樹脂材料を用いて樹脂フィルムを製膜する方法としては、任意の最適な方法を適宜選択すればよい。例えば、溶剤に溶解させた樹脂を、金属製のバンド又はドラムに流延し、溶剤を乾燥除去してフィルムを得る溶剤キャスト法、樹脂をその溶融温度以上に加熱し、混練してダイから押し出し、冷却することによりフィルムを得る溶融押出法等が挙げられる。溶融押出法では、単層フィルムを押し出すこともできるし、多層フィルムを同時押出することもできる。
上記したように、樹脂フィルムは、延伸加工が施された延伸フィルムであってもよい。延伸加工を施すことにより、引張弾性率を所望の範囲に調整してもよい。延伸処理としては、一軸延伸や二軸延伸等が挙げられる。
〔緩衝層を構成する硬化性成分を含む樹脂組成物の硬化物層〕
緩衝層が硬化性成分を含む樹脂組成物の硬化物層である場合、樹脂組成物に含まれる硬化性成分は、活性エネルギー線の照射により硬化する活性エネルギー線硬化性化合物、又は、加熱により硬化する熱硬化性硬化物であることが好ましい。硬化性成分は、活性エネルギー線硬化性化合物であることがより好ましい。
〔A〕活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物
活性エネルギー線硬化性化合物としては、電子線硬化性化合物、紫外線硬化性化合物、又は可視光線硬化性化合物が挙げられる。このうち、紫外線硬化性化合物又は可視光線硬化性化合物であることが好ましく、紫外線硬化性化合物がより好ましい。紫外線硬化性化合物又は可視光線硬化性化合物を含む樹脂組成物は、ラジカル重合型樹脂組成物であってもよく、カチオン重合型樹脂組成物であってもよい。本明細書において、紫外線とは、波長10nm以上380nm未満の範囲の活性エネルギー線をいい、可視光線とは、波長380nm以上800nm以下の活性エネルギー線をいう。
〔A1〕ラジカル重合型樹脂組成物
ラジカル重合型樹脂組成物は、硬化性成分としてラジカル重合性化合物を含む。ラジカル重合性化合物は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の炭素-炭素二重結合のラジカル重合性の官能基を有する化合物が挙げられる。ラジカル重合性化合物は、単官能ラジカル重合性化合物又は二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物のいずれも用いることができる。ラジカル重合性化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好適である。
(単官能ラジカル重合性化合物)
単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミド基を有する(メタ)アクリルアミド誘導体が挙げられる。(メタ)アクリルアミド誘導体は、輝度向上フィルムと硬化物層との接着性を確保する上で、また、重合速度が速く生産性に優れる点で好ましい。(メタ)アクリルアミド誘導体の具体例としては、例えば、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-ヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール-N-プロパン(メタ)アクリルアミド等のN-ヒドロキシアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;アミノメチル(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)アクリルアミド等のN-アミノアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;N-メトキシメチルアクリルアミド、N-エトキシメチルアクリルアミド等のN-アルコキシ基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;メルカプトメチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトエチル(メタ)アクリルアミド等のN-メルカプトアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体等が挙げられる。(メタ)アクリルアミド基の窒素原子が複素環を形成している複素環含有(メタ)アクリルアミド誘導体としては、例えば、N-アクリロイルモルホリン、N-アクリロイルピペリジン、N-メタクリロイルピペリジン、N-アクリロイルピロリジン等が挙げられる。
(メタ)アクリルアミド誘導体のなかでも、輝度向上フィルムに直接接するように硬化物層を設ける場合には、接着性の点から、N-ヒドロキシアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体が好ましく、特に、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドが好ましい。
単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する各種の(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-ニトロプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、3-ペンチル(メタ)アクリレート、2,2-ジメチルブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、4-メチル-2-プロピルペンチル(メタ)アクリレート、n-オクタデシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸(炭素数1~20)アルキルエステル類が挙げられる。
(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート;2-イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、5-ノルボルネン-2-イル-メチル(メタ)アクリレート、3-メチル-2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト等の多環式(メタ)アクリレート;2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシメトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、アルキルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシ基又はフェノキシ基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸誘導体としては、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、3-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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;[4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシル]メチルアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(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)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート;2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のハロゲン含有(メタ)アクリレート;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-メチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-エチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ブチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ヘキシルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート等のオキセタン基含有(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブチロラクトン(メタ)アクリレート等の複素環を有する(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(メタ)アクリル酸付加物;p-フェニルフェノール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。
単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、N-ビニルピロリドン、N-ビニル-ε-カプロラクタム、メチルビニルピロリドン等のラクタム系ビニルモノマー;ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン等の窒素含有複素環を有するビニル系モノマー等が挙げられる。
単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物を用いることができる。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、末端又は分子中に(メタ)アクリル基等の活性二重結合基を有し、かつ活性メチレン基を有する化合物である。活性メチレン基としては、例えばアセトアセチル基、アルコキシマロニル基、又はシアノアセチル基等が挙げられ、活性メチレン基はアセトアセチル基であることが好ましい。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物の具体例としては、例えば2-アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシ-1-メチルエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレート;2-エトキシマロニルオキシエチル(メタ)アクリレート、2-シアノアセトキシエチル(メタ)アクリレート、N-(2-シアノアセトキシエチル)アクリルアミド、N-(2-プロピオニルアセトキシブチル)アクリルアミド、N-(4-アセトアセトキシメチルベンジル)アクリルアミド、N-(2-アセトアセチルアミノエチル)アクリルアミド等が挙げられる。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、アセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
(多官能ラジカル重合性化合物)
二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、多官能(メタ)アクリルアミド誘導体であるN,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、1,10-デカンジオールジアクリレート、2-エチル-2-ブチルプロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオぺンチルグリコールジ(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)アクリート、環状トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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、EO変性ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物;9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン等が挙げられる。具体例としては、アロニックスM-220(東亞合成社製)、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)等が好ましい。これらの多官能(メタ)アクリルアミド誘導体を用いる場合、ラジカル重合型樹脂組成物は、必要に応じて各種のエポキシ(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、各種の(メタ)アクリレート系モノマー等を含んでいてもよい。多官能(メタ)アクリルアミド誘導体は、重合速度が速く生産性に優れる上、樹脂組成物を硬化物とした場合の架橋性に優れるため、ラジカル重合型樹脂組成物に含有させることが好ましい。
ラジカル重合性化合物は、多官能ラジカル重合性化合物を含有することが、樹脂組成物の硬化物の吸水率を制御するうえで好ましい。多官能ラジカル重合性化合物のなかでも、後述するlogPow値が高いものが好ましい。
緩衝層を構成するための硬化性化合物を含む樹脂組成物は、オクタノール/水分配係数(以下、「logPow値」ということがある。)が高いものが好ましい。logPow値とは物質の親油性を表す指標であり、オクタノール/水の分配係数の対数値を意味する。logPowが高いということは親油性であることを意味し、即ち、吸水率が低いことを意味する。logPow値は測定することも可能(JIS-Z-7260記載のフラスコ浸とう法)だが、計算によって算出することもできる。本明細書では、ケンブリッジソフト社製ChemDraw Ultraで計算されたlogPow値を用いる。樹脂組成物のlogPow値は、下記式によって計算することができる。
樹脂組成物のlogPow=Σ(logPowi×Wi)
logPowi:樹脂組成物に含まれる各成分のlogPow値
Wi:(i成分のモル数)/(樹脂組成物の総モル数)
樹脂組成物のlogPow値は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、最も好ましくは3以上である。
logPow値が高いラジカル重合性化合物としては、例えば、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリート(logPow=3.05)、イソボルニル(メタ)アクリレート(logPow=3.27)等の脂環(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(logPow=3.68)、1,10-デカンジオールジアクリレート(logPow=4.10)等の長鎖脂肪族(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(メタ)アクリル酸付加物(logPow=3.35)、2-エチル-2-ブチルプロパンジオールジ(メタ)アクリレート(logPow=3.92)等の多分岐(メタ)アクリレート;ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート(logPow=5.46)、ビスフェノールAエチレンオキサイド4モル付加物ジ(メタ)アクリレート(logPow=5.15)、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物ジ(メタ)アクリレート(logPow=6.10)、ビスフェノールAプロピレンオキサイド4モル付加物ジ(メタ)アクリレート(logPow=6.43)、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(logPow=7.48)、p-フェニルフェノール(メタ)アクリレート(logPow=3.98)等の芳香環を含有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ラジカル重合性化合物は、輝度向上フィルムと硬化物層との接着性や、過酷な環境下における光学耐久性を両立させる観点から、単官能ラジカル重合性化合物と多官能ラジカル重合性化合物を併用することが好ましい。通常は、ラジカル重合性化合物100重量%に対して、単官能ラジカル重合性化合物3~80重量%と多官能ラジカル重合性化合物20~97重量%の割合で併用することが好ましい。
(光重合開始剤)
ラジカル重合型樹脂組成物は、硬化性成分として活性エネルギー線硬化性成分を含む場合には、活性エネルギー線硬化性化合物を含む組成物として用いることができる。この場合、ラジカル重合型樹脂組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。
ラジカル重合型樹脂組成物に含まれる光重合開始剤としては、紫外線又は可視光線によって開裂する光重合開始剤を用いることができる。このような光重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;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、α-ヒドロキシ-α,α’-ジメチルアセトフェノン、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等の芳香族ケトン化合物;メトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフエノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、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等のアセトフェノン系化合物;べンゾインメチルエーテル、べ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、べンゾインブチルエーテル、アニソインメチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタール等の芳香族ケタール系化合物;2-ナフタレンスルホニルクロリド等の芳香族スルホニルクロリド系化合物;1-フェノン-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム等の光活性オキシム系化合物;チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナート等が挙げられる。光重合開始剤のなかでも、logPow値が高いものが好ましい。光重合開始剤のlogPow値は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、最も好ましくは4以上である。
ラジカル重合型樹脂組成物における光重合開始剤の含有量は、硬化性成分(ラジカル重合性化合物)の全量100重量部に対して、20重量部以下である。光重合開始剤の配合量は、0.01~20重量部であることが好ましく、0.05~10重量部であることがより好ましく、0.1~5重量部であることがさらに好ましい。
ラジカル重合型樹脂組成物が可視光線硬化性化合物を含む場合、特に380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤を用いることが好ましい。
光重合開始剤としては、下記一般式(4)で表される化合物(以下、「化合物(4)」ということがある。)が挙げられる。
Figure 0007444721000003

[式中、R11及びR12は、それぞれ独立して、-H、-CHCH、-iPr又は-Clであり、R11及びR12は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。]
ラジカル重合型樹脂組成物において、化合物(4)は、単独で用いてもよく、後述する380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤と併用して用いてもよい。化合物(4)を用いることにより、380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤を単独で使用した場合に比べて、輝度向上フィルムと硬化物層との接着性を向上することができる。化合物(4)の中でも、R11及びR12が-CHCHであるジエチルチオキサントンが特に好ましい。ラジカル重合型樹脂組成物中の化合物(4)の含有量は、硬化性成分(ラジカル重合性化合物)の全量100重量部に対して、0.1~5重量部であることが好ましく、0.5~4重量部であることがより好ましく、0.9~3重量部であることがさらに好ましい。
380nm以上の光に対して高感度な光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム等が挙げられる。
ラジカル重合型樹脂組成物は、化合物(4)に加えて、下記一般式(5)で表される化合物(以下、「化合物(5)」ということがある。)を含むことが好ましい。
Figure 0007444721000004

[式中、R13、R14及びR15は、それぞれ独立して、-H、-CH、-CHCH、-iPr又は-Clであり、R13、R14及びR15は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。]
化合物(5)としては、例えば、市販品でもある2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン(商品名:IRGACURE907、BASF社製)が好適に使用可能である。その他、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1(商品名:IRGACURE369、BASF社製)、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン(商品名:IRGACURE379、BASF社製)も感度が高いため好ましい。
ラジカル重合型樹脂組成物は、必要に応じて重合開始助剤を含んでいてもよい。重合開始助剤としては、トリエチルアミン、ジエチルアミン、N-メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等が挙げられ、4-ジメチルアミノ安息香酸エチルが特に好ましい。重合開始助剤を使用する場合、ラジカル重合型樹脂組成物中の重合開始助剤の含有量は、硬化性成分(ラジカル重合性化合物)の全量100重量部に対して、通常0~5重量部、好ましくは0~4重量部、最も好ましくは0~3重量部である。
(活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)と、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(a2))
ラジカル重合型樹脂組成物に含まれるラジカル重合性化合物として、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)を用いる場合には、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(a2)と組み合わせて用いることが好ましい。このようなラジカル重合型樹脂組成物によれば、特に高湿度環境において、輝度向上フィルムに直接接するように硬化層を設けた場合にも良好な接着性を確保することができる。この理由は明らかではないが、次のように推測される。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)は、硬化物層を構成する他のラジカル重合性化合物とともに重合しつつ、硬化物層中のベースポリマーの主鎖及び/又は側鎖に取り込まれ、硬化物層を形成する。この重合過程において、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(a2)が存在すると、硬化物層を構成するベースポリマーが形成されつつ、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a2)から水素が引き抜かれ、メチレン基にラジカルが発生する。そして、ラジカルが発生したメチレン基と輝度向上フィルムの水酸基とが反応し、硬化物層と輝度向上フィルムとの間に共有結合が形成される。その結果、特に高湿度環境であっても、輝度向上フィルムと硬化物層との接着性が向上すると考えられる。
水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(a2)として、例えばチオキサントン系ラジカル重合開始剤、ベンゾフェノン系ラジカル重合開始剤等が挙げられる。ラジカル重合開始剤(a2)は、チオキサントン系ラジカル重合開始剤であることが好ましい。チオキサントン系ラジカル重合開始剤としては、例えば、上記した化合物(4)が挙げられる。化合物(4)の具体例としては、例えば、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン等が挙げられる。化合物(4)の中でも、R11及びR12が-CHCHであるジエチルチオキサントンが特に好ましい。
ラジカル重合型樹脂組成物において、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)と、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(a2)とを含有する場合には、硬化性成分(ラジカル重合性化合物)の全量を100重量%としたとき、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)を1~50重量%、及びラジカル重合開始剤(a2)を、硬化性成分の全量100重量部に対して0.1~10重量部含有することが好ましい。
上記したように、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(a2)の存在下で、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)のメチレン基にラジカルを発生させ、かかるメチレン基と輝度向上フィルムの水酸基とが反応し、共有結合を形成すると考えられる。したがって、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)のメチレン基にラジカルを発生させ、かかる共有結合を十分に形成するために、硬化性成分(ラジカル重合性化合物)の全量を100重量%としたとき、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)を1~50重量%含有することが好ましく、さらには3~30重量%含有することがより好ましい。耐水性を十分に向上させて高湿度環境での輝度向上フィルムと硬化物層との接着性を向上させるためには活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物(a1)は1重量%以上とすることが好ましい。一方、50重量%を超えると、硬化物層の硬化不良が発生する場合がある。また、水素引き抜き作用のあるラジカル重合開始剤(a2)は、硬化性成分の全量100重量部に対して0.1~10重量部含有することが好ましく、さらには0.3~9重量部含有することがより好ましい。水素引き抜き反応を十分に進行させるためには、ラジカル重合開始剤(a2)を0.1重量部以上用いることが好ましい。一方、10重量部を超えると、ラジカル重合型樹脂組成物中で完全に溶解しない場合がある。
〔A2〕カチオン重合型樹脂組成物
カチオン重合型樹脂組成物は、硬化性成分としてカチオン重合性化合物を含む。カチオン重合性化合物は、分子内にカチオン重合性官能基を1つ有する単官能カチオン重合性化合物と、分子内にカチオン重合性官能基を2つ以上有する多官能カチオン重合性化合物とに分類される。単官能カチオン重合性化合物は比較的液粘度が低いため、カチオン重合型樹脂組成物に含有させることで該樹脂組成物の液粘度を低下させることができる。また、単官能カチオン重合性化合物は各種機能を発現させる官能基を有している場合が多く、カチオン重合型樹脂組成物に含有させることで該樹脂組成物及び/又は該樹脂組成物の硬化物層に各種機能を発現させることができる。
多官能カチオン重合性化合物は、硬化物層を3次元架橋させることができるため、樹脂組成物に含有させることが好ましい。カチオン重合型樹脂組成物における単官能カチオン重合性化合物と多官能カチオン重合性化合物の配合比は、単官能カチオン重合性化合物100重量部に対して、多官能カチオン重合性化合物を10重量部以上1000重量部以下の範囲で含有することが好ましい。
カチオン重合性官能基としては、エポキシ基やオキセタニル基、ビニルエーテル基が挙げられる。エポキシ基を有する化合物としては、脂肪族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物が挙げられ、カチオン重合型樹脂組成物としては、硬化性や接着性に優れることから、脂環式エポキシ化合物を含有することが特に好ましい。
脂環式エポキシ化合物としては、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、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のカプロラクトン変性物やトリメチルカプロラクトン変性物やバレロラクトン変性物等が挙げられ、具体的には、セロキサイド2021、セロキサイド2021A、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085(以上、ダイセル化学工業(株)製、サイラキュアUVR-6105、サイラキュアUVR-6107、サイラキュア30、R-6110(以上、ダウ・ケミカル日本(株)製)等が挙げられる。
オキセタニル基を有する化合物は、カチオン重合型樹脂組成物の硬化性を改善したり、該組成物の液粘度を低下させる効果があるため、含有させることが好ましい。オキセタニル基を有する化合物としては、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、ジ[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エーテル、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタン等が挙げられ、アロンオキセタンOXT-101、アロンオキセタンOXT-121、アロンオキセタンOXT-211、アロンオキセタンOXT-221、アロンオキセタンOXT-212(以上、東亞合成社製)等が市販されている。
ビニルエーテル基を有する化合物は、カチオン重合型樹脂組成物の硬化性を改善したり、該組成物の液粘度を低下させる効果があるため、含有させることが好ましい。ビニルエーテル基を有する化合物としては、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールものビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ペンタエリスリトール型テトラビニルエーテル等が挙げられる。
(光カチオン重合開始剤)
カチオン重合型樹脂組成物は、上記した硬化性成分であるエポキシ基を有する化合物、オキセタニル基を有する化合物、ビニルエーテル基を有する化合物から選ばれる少なくとも1つの化合物を含有する。これらの化合物は、いずれもカチオン重合により硬化するものであることから、カチオン重合型樹脂組成物は、さらに光カチオン重合開始剤を含むことが好ましい。この光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、電子線等の活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生し、エポキシ基やオキセタニル基の重合反応を開始する。光カチオン重合開始剤としては、後述の光酸発生剤が好適に使用される。
硬化性化合物を含む樹脂組成物が可視光線硬化性化合物を含む場合には、特に380nm以上の光に対して高感度な光カチオン重合開始剤を用いることが好ましいが、光カチオン重合開始剤は一般に、300nm付近またはそれより短い波長域に極大吸収を示す化合物であるため、それより長い波長域、具体的には380nmより長い波長の光に極大吸収を示す光増感剤を配合することで、この付近の波長の光に感応し、光カチオン重合開始剤からのカチオン種又は酸の発生を促進させることができる。光増感剤としては、例えば、アントラセン化合物、ピレン化合物、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、アゾ及びジアゾ化合物、ハロゲン化合物、光還元性色素等が挙げられ、これらは、2種類以上を混合して使用してもよい。特にアントラセン化合物は、光増感効果に優れるため好ましく、具体的にはアントラキュアUVS-1331、アントラキュアUVS-1221(川崎化成社製)が挙げられる。光増感剤の含有量は、0.1重量%~5重量%であることが好ましく、0.5重量%~3重量%であることがより好ましい。
〔A3〕その他の成分
活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物は、(メタ)アクリル系オリゴマー、光酸発生剤、エポキシ基又はアルコキシ基を含む化合物、シランカップリング剤、ビニルエーテル基を有する化合物、これら以外の添加剤を含んでいてもよい。以下、これらの成分について説明する。
((メタ)アクリル系オリゴマー)
ラジカル重合型樹脂組成物又はカチオン重合型樹脂組成物は、ラジカル重合性化合物又はカチオン重合性化合物(硬化性成分)に加えて、(メタ)アクリルモノマーを重合してなる(メタ)アクリル系オリゴマーを含有することができる。上記樹脂組成物中に、(メタ)アクリル系オリゴマーを含有することにより、該樹脂組成物に、活性エネルギー線を照射して硬化させる際の硬化収縮を低減し、硬化物層と輝度向上フィルムとの界面応力を低減することができる。その結果、上記樹脂組成物の硬化物層と輝度向上フィルムとの接着性の低下を抑制することができる。硬化物層の硬化収縮を十分に抑制するためには、硬化性成分の全量100重量部に対して、(メタ)アクリル系オリゴマーを3重量部以上含有することが好ましく、5重量部以上含有することが好ましい。上記樹脂組成物中の(メタ)アクリル系オリゴマーの含有量が多すぎると、該樹脂組成物に活性エネルギー線を照射した際の反応速度の低下が激しく、硬化不良となる場合がある。反応速度の低下を十分に抑制するためには、硬化性成分の全量100重量部に対して、(メタ)アクリル系オリゴマーを、20重量部以下含有することが好ましく、15重量部以下含有することがより好ましい。
ラジカル重合型樹脂組成物又はカチオン重合型樹脂組成物は、塗工時の作業性や均一性を考慮した場合、低粘度であることが好ましいため、(メタ)アクリル系オリゴマーも低粘度であることが好ましい。低粘度であって、かつ硬化物層の硬化収縮を防止できる(メタ)アクリル系オリゴマーとしては、重量平均分子量(Mw)が15000以下のものが好ましく、10000以下のものがより好ましく、5000以下のものが特に好ましい。一方、硬化物層の硬化収縮を十分に抑制するためには、(メタ)アクリル系オリゴマーの重量平均分子量(Mw)が500以上であることが好ましく、1000以上であることがより好ましく、1500以上であることが特に好ましい。
(メタ)アクリル系オリゴマーを構成する(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-ニトロプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、3-ペンチル(メタ)アクリレート、2,2-ジメチルブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、4-メチル-2-プロピルペンチル(メタ)アクリレート、N-オクタデシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸(炭素数1~20)アルキルエステル類;シクロアルキル(メタ)アクリレート(例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート等);アラルキル(メタ)アクリレート(例えば、ベンジル(メタ)アクリレート等);多環式(メタ)アクリレート(例えば、2-イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、5-ノルボルネン-2-イル-メチル(メタ)アクリレート、3-メチル-2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート等);ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、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、2,3-ジヒドロキシプロピルメチル-ブチル(メタ)メタクリレート等);アルコキシ基又はフェノキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類(2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシメトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等);エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、グリシジル(メタ)アクリレート等);ハロゲン含有(メタ)アクリル酸エステル類(例えば、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート等);アルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート(例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等)等が挙げられる。これら(メタ)アクリレートは、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
(メタ)アクリル系オリゴマーの具体例としては、東亞合成社製「ARUFON」、綜研化学社製「アクトフロー」、BASFジャパン社製「JONCRYL」等が挙げられる。(メタ)アクリル系オリゴマーのなかでも、logPow値が高いものが好ましい。(メタ)アクリル系オリゴマーのlogPow値は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、最も好ましくは4以上である。
(光酸発生剤)
活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物は、光酸発生剤を含有することができる。上記樹脂組成物に、光酸発生剤を含有する場合、光酸発生剤を含有しない場合に比べて、硬化物層の耐水性及び耐久性を飛躍的に向上することができる。光酸発生剤は、下記一般式(6)で表すことができる。
Figure 0007444721000005

[式中、Lは、任意のオニウムカチオンを表す。また、Xは、PF 、SbF 、AsF 、SbCl 、BiCl 、SnCl 、ClO 、ジチオカルバメートアニオン、SCNよりからなる群より選択されるカウンターアニオンを表す。]
は、PF 、SbF 、又はAsF が好ましく、PF 、又はSbF がより好ましい。
光酸発生剤を構成する好ましいオニウム塩としては、例えば、「サイラキュアーUVI-6992」、「サイラキュアーUVI-6974」(以上、ダウ・ケミカル日本株式会社製)、「アデカオプトマーSP150」、「アデカオプトマーSP152」、「アデカオプトマーSP170」、「アデカオプトマーSP172」(以上、株式会社ADEKA製)、「IRGACURE250」(チバスペシャルティーケミカルズ社製)、「CI-5102」、「CI-2855」(以上、日本曹達社製)、「サンエイドSI-60L」、「サンエイドSI-80L」、「サンエイドSI-100L」、「サンエイドSI-110L」、「サンエイドSI-180L」(以上、三新化学社製)、「CPI-100P」、「CPI-100A」(以上、サンアプロ株式会社製)、「WPI-069」、「WPI-113」、「WPI-116」、「WPI-041」、「WPI-044」、「WPI-054」、「WPI-055」、「WPAG-281」、「WPAG-567」、「WPAG-596」(以上、和光純薬社製)が挙げられる。
光酸発生剤は、活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物に含まれる硬化性成分の全量100重量部に対して、10重量部以下であり、0.01~10重量部であることが好ましく、0.05~5重量部であることがより好ましく、0.1~3重量部であることが特に好ましい。
(エポキシ基又はアルコキシ基を含む化合物)
活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物は、光酸発生剤とともに、エポキシ基又はアルコキシ基を含む化合物を含むことができる。
エポキシ基を含む化合物としては、分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物又は分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物を挙げることができ、高分子化合物(エポキシ樹脂)であってもよい。これらの化合物を用いる場合は、エポキシ基との反応性を有する官能基を分子内に二つ以上有する化合物を併用してもよい。エポキシ基との反応性を有する官能基とは、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、メルカプト基、1級又は2級の芳香族アミノ基等が挙げられる。これらの官能基は、3次元硬化性を考慮して、一分子中に2つ以上有することが特に好ましい。
分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物としては、例えば、エポキシ樹脂が挙げられ、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールFとエピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂や4官能型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂;グリシジルエステル型エポキシ樹脂;グリシジルアミン型エポキシ樹脂;ヒダントイン型エポキシ樹脂;イソシアヌレート型エポキシ樹脂;脂肪族鎖状エポキシ樹脂等があり、これらのエポキシ樹脂はハロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよい。
市販されているエポキシ樹脂製品としては特に限定されないが、例えば、ジャパンエポキシレジン株式会社製のJERコート828、1001、801N、806、807、152、604、630、871、YX8000、YX8034、YX4000、DIC株式会社製のエピクロン830、EXA835LV、HP4032D、HP820、株式会社ADEKA製のEP4100シリーズ、EP4000シリーズ、EPUシリーズ、ダイセル化学株式会社製のセロキサイドシリーズ(2021、2021P、2083、2085、3000等)、エポリードシリーズ、EHPEシリーズ、新日鐵化学社製のYDシリーズ、YDFシリーズ、YDCNシリーズ、YDBシリーズ、フェノキシ樹脂(ビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成されるポリヒドロキシポリエーテルで両末端にエポキシ基を有する;YPシリーズ等)、ナガセケムテックス社製のデナコールシリーズ、共栄社化学社製のエポライトシリーズ等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、2種以上を併用してもよい。
分子内にアルコキシ基を有する化合物としては、分子内に1個以上のアルコキシル基を有するものであれば特に制限なく、公知のものを使用できる。このような化合物としては、メラミン化合物、アミノ樹脂、シランカップリング剤等が挙げられる。
エポキシ基又はアルコキシ基を含む化合物は、活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物に含まれる硬化性成分の全量100重量部に対して、通常、30重量部以下含まれ、20重量部以下含むことが好ましい。エポキシ基又はアルコキシ基を含む化合物の含有量が多すぎると、輝度向上フィルムに対する硬化物層の接着性が低下し、落下試験に対する耐衝撃性が悪化する場合がある。エポキシ基又はアルコキシ基を含む化合物は、耐水性の点から、上記樹脂組成物に含まれる硬化性成分の全量100重量部に対して、2重量部以上含むことが好ましく、5重量部以上含むことがより好ましい。
(シランカップリング剤)
活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物は、シランカップリング剤を含むことができる。この場合、シランカップリング剤は、活性エネルギー線硬化性の化合物であることが好ましいが、活性エネルギー線硬化性の化合物でなくても、硬化物層に耐水性を付与することができる。
活性エネルギー線硬化性のシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。このうち、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
活性エネルギー線硬化性ではないシランカップリング剤としては、アミノ基を有するシランカップリング剤が好ましい。アミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(2-(2-アミノエチル)アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(6-アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(N-エチルアミノ)-2-メチルプロピルトリメトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビニルベンジル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、N-フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(2-アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、N,N’-ビス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン等のアミノ基含有シラン類;N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン等のケチミン型シラン類が挙げられる。
上記以外の活性エネルギー線硬化性ではないシランカップリング剤としては、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。
これらのうち、良好な接着性を確保するためには、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミンが好ましい。アミノ基を有するシランカップリング剤は、1種のみを用いてもよく、2種以上を組合わせて用いてもよい。
シランカップリング剤は、活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物に含まれる硬化性成分の全量100重量部に対して、0.01~20重量部含むことが好ましく、0.05~15重量部含むことがより好ましく、0.1~10重量部含むことがさらに好ましい。シランカップリング剤の含有量が多すぎると、上記樹脂組成物の保存安定性が悪化し、またシランカップリング剤の含有量が少なすぎると、接着耐水性の効果が発揮されにくい。
(ビニルエーテル基を有する化合物)
活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物は、ビニルエーテル基を有する化合物を含むことができる。ビニルエーテル基を有する化合物を含有することにより、輝度向上フィルムと硬化物層との接着耐水性を向上させることができる。これは、ビニルエーテル基が輝度向上フィルムと相互作用し、接着力が高まるためと推測される。輝度向上フィルムと硬化物層との接着耐水性をさらに高めるために、ビニルエーテル基を有する化合物として、ラジカル重合性化合物を用いることが好ましい。ビニルエーテル基を有する化合物は、活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物に含まれる硬化性成分の全量100重量部に対して、0.1~19重量部含有することが好ましい。
(添加剤)
活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物は、上記した(メタ)アクリル系オリゴマー、光酸発生剤、エポキシ基又はアルコキシ基を含む化合物、シランカップリング剤、及びビニルエーテル基を有する化合物以外に、本発明の目的及び効果を損なわない範囲において、各種の添加剤を含んでいてもよい。かかる添加剤としては、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリエーテル、ポリエステル、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ素系オリゴマー、シリコーン系オリゴマー、ポリスルフィド系オリゴマー等のポリマーあるいはオリゴマー;フェノチアジン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール等の重合禁止剤;重合開始助剤;レベリング剤;濡れ性改良剤;界面活性剤;可塑剤;紫外線吸収剤;無機充填剤;顔料;染料等を挙げることができる。上記した添加剤のなかでも、logPow値が高いものが好ましい。上記した添加剤のlogPow値は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、最も好ましくは4以上である。上記添加剤は、活性エネルギー線硬化性化合物を含む樹脂組成物に含まれる硬化性成分の全量100重量部に対して、通常0~10重量部含み、0~5重量部含むことが好ましく、0~3重量部含むことがより好ましい。
〔B〕熱硬化性化合物
熱硬化性化合物としては、輝度向上フィルムと硬化物層との接着性の観点から、熱硬化型接着剤、ホットメルト接着剤等を用いることができる。具体的な例としては、天然ゴム接着剤、α-オレフィン系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エチレン-酢酸ビニル樹脂エマルション接着剤、エチレン-酢酸ビニル樹脂系ホットメルト接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、塩化ビニル樹脂溶剤系接着剤、クロロプレンゴム系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、シリコーン系接着剤、スチレン-ブタジエンゴム溶剤系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、ニトロセルロース系接着剤、反応性ホットメルト接着剤、フェノール樹脂系接着剤、変性シリコーン系接着剤、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ポリアミド樹脂ホットメルト接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリウレタン樹脂ホットメルト接着剤、ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤、ポリ酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、ポリスチレン樹脂溶剤系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリビニルピロリドン樹脂系接着剤、ポリビニルブチラール系接着剤、ポリベンズイミダゾール接着剤、ポリメタクリレート樹脂溶剤系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、レゾルシノール系接着剤等が挙げられる。このような接着剤は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができ、接着剤の種類に応じたベースポリマーが用いられる。
熱硬化型接着剤は、加熱により熱硬化して固化することにより接着力を発現する。熱硬化型接着剤としては、例えば、エポキシ系熱硬化型接着剤、ウレタン系熱硬化型接着剤、アクリル系熱硬化型接着剤等が挙げられる。熱硬化型接着剤の硬化温度は、例えば、100~200℃である。
ホットメルト接着剤は、加熱により溶融又は軟化して、輝度向上フィルムに熱融着し、その後の冷却によって、固化することにより、輝度向上フィルムに接着する。ホットメルト接着剤としては、例えば、ゴム系ホットメルト接着剤、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ポリオレフィン系ホットメルト接着剤、エチレン-酢酸ビニル樹脂系ホットメルト接着剤、ポリアミド樹脂ホットメルト接着剤、ポリウレタン樹脂ホットメルト接着剤等が挙げられる。ホットメルト接着剤の軟化温度(環球法)は、例えば、100~200℃である。また、ホットメルト接着剤の溶融粘度は、180℃で、例えば、100~30000mPa・sである。
〔直線偏光層〕
直線偏光層は、無偏光の光を入射させたとき、吸収軸に直交する振動面をもつ直線偏光を透過させる性質を有する。直線偏光層は、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略すこともある。)系樹脂フィルムを含むものであることが好ましい。
PVA系樹脂フィルムを含む直線偏光層としては、例えば、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略すこともある。)系フィルム、部分ホルマール化PVA系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理、及び延伸処理が施されたもの等が挙げられる。光学特性に優れることから、PVA系樹脂フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた直線偏光層を用いることが好ましい。
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製造できる。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルと酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体との共重合体であることもできる。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類等が挙げられる。
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%程度であり、好ましくは98モル%以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、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等も使用可能である。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常1,000~10,000程度であり、好ましくは1,500~5,000程度である。
このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、直線偏光層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樹脂原反フィルムの膜厚は、例えば10~100μm程度、好ましくは10~60μm程度、より好ましくは15~30μm程度である。
その他のPVA系樹脂フィルムを含む直線偏光層の製造方法としては、まず基材フィルムを用意し、基材フィルム上にポリビニルアルコール系樹脂等の樹脂の溶液を塗布し、溶媒を除去する乾燥等を行って基材フィルム上に樹脂層を形成する工程を含むものを挙げることができる。なお、基材フィルムの樹脂層が形成される面には、予めプライマー層を形成することができる。基材フィルムとしては、PET等の樹脂フィルムを使用できる。プライマー層の材料としては、直線偏光層に用いられる親水性樹脂を架橋した樹脂等を挙げることができる。
次いで、必要に応じて樹脂層の水分等の溶媒量を調整し、その後、基材フィルム及び樹脂層を一軸延伸し、続いて、樹脂層をヨウ素等の二色性色素で染色して二色性色素を樹脂層に吸着配向させる。続いて、必要に応じて二色性色素が吸着配向した樹脂層をホウ酸水溶液で処理し、ホウ酸水溶液を洗い落とす洗浄工程を行う。これにより、二色性色素が吸着配向された樹脂層、すなわち、直線偏光層のフィルムが製造される。各工程には公知の方法を採用できる。
基材フィルム及び樹脂層の一軸延伸は、染色の前に行ってもよいし、染色中に行ってもよいし、染色後のホウ酸処理中に行ってもよく、これら複数の段階においてそれぞれ一軸延伸を行ってもよい。基材フィルム及び樹脂層は、MD方向(フィルム搬送方向)に一軸延伸してもよく、この場合、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、基材フィルム及び樹脂層は、TD方向(フィルム搬送方向に垂直な方向)に一軸延伸してもよく、この場合、いわゆるテンター法を使用することができる。また、基材フィルム及び樹脂層の延伸は、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤にて樹脂層を膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。直線偏光層の性能を発現するためには延伸倍率は4倍以上であり、5倍以上であることが好ましく、特に5.5倍以上が好ましい。延伸倍率の上限は特にないが、破断等を抑制する観点から8倍以下が好ましい。
上記方法で作製した直線偏光層は、後述する保護層を積層した後に基材フィルムを剥離することで得ることができる。
直線偏光層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、15μm以上であってもよく、20μm以上であってもよい。また、直線偏光層の厚みは、50μm以下であり、40μm以下であることが好ましく、30μm以下であってもよい。
〔偏光板〕
直線偏光層はその片面又は両面に、公知の粘着剤層又は接着層を介して、第1保護層、又は、第1保護層及び第2保護層(以下、第1保護層及び第2保護層をまとめて「保護層」ということがある。)を積層して偏光板とすることができる。この偏光板はいわゆる直線偏光板である。直線偏光層の片面又は両面に積層することができる保護層としては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂から形成されたフィルムが用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂;ポリエーテルスルホン樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ナイロンや芳香族ポリアミド等のポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂;シクロ系及びノルボルネン構造を有する環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂ともいう);(メタ)アクリル樹脂;ポリアリレート樹脂;ポリスチレン樹脂;ポリビニルアルコール樹脂、並びにこれらの混合物を挙げることができる。直線偏光層の両面に保護層が積層されている場合、二つの保護層の樹脂組成は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
熱可塑性樹脂から形成されたフィルムは、直線偏光層との密着性を向上するため、表面処理(例えば、コロナ処理等)が施されていてもよく、プライマー層(下塗り層ともいう)等の薄層が形成されていてもよい。
保護層は、例えば上記の熱可塑性樹脂を延伸したものであってもよいし、延伸されていないものであってもよい(以下、「未延伸樹脂」ということがある。)。延伸処理としては、一軸延伸や二軸延伸等が挙げられる。
直線偏光層に保護層を積層するために用いる粘着剤層としては、後述する第1粘着剤層等において説明する粘着剤が挙げられる。直線偏光層に保護層を積層するために用いる接着剤層としては、公知の接着剤を用いることができる。接着剤としては、感圧型接着剤(粘着剤)以外の接着剤であって、例えば、水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤が挙げられる。水系接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解、又は分散させた接着剤が挙げられる。活性エネルギー線硬化性接着剤としては、例えば、紫外線、可視光、電子線、X線のような活性エネルギー線の照射によって硬化する硬化性化合物を含む無溶剤型の活性エネルギー線硬化性接着剤が挙げられる。
〔輝度向上フィルム〕
輝度向上フィルムは、バックライト等の光源からの出射光を透過偏光と反射偏光又は散乱偏光に分離するような機能を有する偏光変換素子が用いられる。輝度向上フィルムは、反射偏光又は散乱偏光の光源からの再帰光を利用して、直線偏光の出射効率を向上することができる。
輝度向上フィルムとして、異方性反射偏光子を用いることができる。異方性反射偏光子は、例えば、誘電体の多層膜や屈折率異方性が互いに相違する層の多層積層体のように、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したもののように、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すもの等が挙げられる。異方性反射偏光子を構成する層の種類は、2種又はそれ以上とすることができる。
輝度向上フィルムとしては、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートに代表される延伸により位相差を発生する材料と、ポリメチルメタクリレートに代表されるアクリル系樹脂、JSR株式会社製の“アートン”(登録商標)に代表されるノルボルネン系樹脂等の位相差発現量の少ない樹脂とを交互に積層したものを一軸延伸して得られる積層体を用いることができる。このような構造体の具体例としては、3M社製の“DBEF”(登録商標)、“APF‐V4”(製品名)、“APF‐V3”(製品名)及び“APF‐V2”(製品名)等が挙げられる。
輝度向上フィルムは、例えば、コレステリック液晶層とλ/4板との積層体であってもよい。このような積層体の具体例としては、日東電工株式会社製の商品名“PCF”が挙げられる。
輝度向上フィルムは、反射グリッド偏光子であってもよい。反射グリッド偏光子としては、金属に微細加工を施し可視光領域でも反射偏光を出すような金属格子反射偏光子が挙げられる。
輝度向上フィルムの厚みは、通常5μm以上であり、10μm以上であってもよく、また、通常100μm以下であり、50μm以下であることが好ましく、35μm以下であってもよい。
〔第1粘着剤層、第2粘着剤層、第3粘着剤層〕
第1粘着剤層、第2粘着剤層、及び第3粘着剤層(以下、これらをまとめて「粘着剤層」ということがある。)は、粘着剤で構成された層である。本明細書において「粘着剤」とは、それ自体を偏光板や液晶層等の被着体に張り付けることで接着性を発現するものであり、いわゆる感圧型接着剤と称されるものである。また、後述する活性エネルギー線硬化型粘着剤は、エネルギー線を照射することにより、架橋度や接着力を調整することができる。
粘着剤としては、従来公知の光学的な透明性に優れる粘着剤を特に制限なく用いることができ、例えば、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等のベースポリマーを有する粘着剤を用いることができる。また、活性エネルギー線硬化型粘着剤、熱硬化型粘着剤等であってもよい。これらの中でも、透明性、粘着力、再剥離性(以下、リワーク性ともいう。)、耐候性、耐熱性等に優れるアクリル系樹脂をベースポリマーとした粘着剤が好適である。粘着剤層は、(メタ)アクリル系樹脂、架橋剤、シラン化合物を含む粘着剤組成物の反応生成物から構成されることが好ましく、その他の成分を含んでいてもよい。
粘着剤層は、活性エネルギー線硬化型粘着剤を用いて形成してもよい。活性エネルギー線硬化型粘着剤は、粘着剤組成物に、多官能性アクリレート等の紫外線硬化性化合物を配合し、粘着剤層を形成した後に紫外線を照射して硬化させることにより、より硬い粘着剤層を形成することができる。活性エネルギー線硬化型粘着剤は、紫外線や電子線等のエネルギー線の照射を受けて硬化する性質を有している。活性化エネルギー線硬化型粘着剤は、エネルギー線照射前においても粘着性を有しているため、光学フィルムや液晶層等の被着体に密着し、エネルギー線の照射により硬化して密着力を調整することができる性質を有する粘着剤である。
活性エネルギー線硬化型粘着剤は、一般にはアクリル系粘着剤と、エネルギー線重合性化合物とを主成分として含む。通常はさらに架橋剤が配合されており、また必要に応じて、光重合開始剤や光増感剤等を配合することもできる。
粘着剤層は、その貯蔵弾性率が23℃において0.10~10.0MPaであることが好ましく、0.15~5.0MPaであることがより好ましい。23℃における貯蔵弾性率が0.10MPa以上であると、温度変化が生じた際に剥がれ等の不具合を抑制できるため好ましい。また、10.0MPa以下であると粘着力の低下による耐久性の低下が起こりにくいため好ましい。なお、粘着剤層の貯蔵弾性率は、実施例に記載の方法によって測定することができる。
粘着剤層の厚みは、3μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましい。また、粘着剤層の厚みは、40μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。
〔剥離フィルム〕
剥離フィルムは、粘着剤層を被覆保護する、又は、粘着剤層を支持するものであって、粘着剤層に対して剥離可能なセパレータとしての機能を有する。剥離フィルムとしては、基材フィルムの粘着剤層側の表面にシリコーン処理等の離型処理が施されたフィルムを挙げることができる。基材フィルムをなす樹脂材料としては、上記した保護層をなす樹脂材料と同様のものを挙げることができる。樹脂フィルムは1層構造であってもよく、2層以上の多層構造の多層樹脂フィルムであってもよい。
以下、実施例及び比較例を示し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。
[厚みの測定]
各層の厚みは、株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーターであるMH-15Mを用いて測定した。
[面内レタデーションの測定]
AxoScan(Axometrics,Inc.社製)を用いて、緩衝層の波長590nmにおける面内レタデーションRe(590)を測定した。
[引張弾性率の測定]
緩衝層として用いるフィルムから、MD長さ100mm、TD長さ20mmの長方形の測定用サンプルを切り出した。引張試験機〔(株)島津製作所製 オートグラフ AG-Xplus試験機〕の上下つかみ具で、つかみ具の間隔が5cmとなるように測定用サンプルのMD長さ方向の両端を挟み、温度23℃、相対湿度55%の環境下、引張速度1mm/分で測定用サンプルをMD長さ方向に引っ張り、得られた応力-ひずみ曲線における初期の直線の傾きから、温度23℃、相対湿度55%でのMD長さ方向における引張弾性率〔GPa〕を算出した。
[高温耐久性試験]
実施例又は比較例で得られた複合偏光板から、MD長さ160mm、TD長さ100mmのサイズのサンプルを得、このサンプルから剥離フィルムを剥離し、露出した粘着剤層(第3粘着剤層)をガラス板に貼合して試験片とした。この試験片を、温度50℃、圧力0.5MPaで15分間、オートクレーブ処理をし、続いて、温度95℃のオーブンに500時間投入した後、試験片の輝度向上フィルム側の外観を目視で観察した。
〔実施例1〕
(直線偏光層の作製)
平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上であるポリビニルアルコールからなる厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、60℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.05/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が8.5/8.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間洗浄した後、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厚み28μmの直線偏光層を得た。
(接着剤の調製)
アセトアセチル基を含有する変性PVA系樹脂(三菱ケミカル(株)製:ゴーセネックスZ-410)50gを950gの純水に溶解し、90℃で2時間加熱後常温に冷却し、PVA溶液を得た。次いで、それぞれの化合物が下記の濃度になるように、PVA溶液、マレイン酸、グリオキサール、純水を配合し、PVA系接着剤を調製した。
PVA 3.0重量%
マレイン酸 0.01重量%
グリオキサール 0.15重量%
(偏光板の作製)
上記で得た直線偏光層の一方の面に上記接着剤を塗布し、第1保護層(厚み40μmのトリアセチルセルロースフィルム〔コニカミノルタオプト株式会社製の商品名「KC4UYW」〕)を貼合し、他方の面に上記接着剤を塗布し、第2保護層(厚み40μmのアクリル系樹脂フィルム〔東洋鋼鈑株式会社製の商品名「HX-40NE」〕)を貼合し、乾燥させて偏光板を作製した。これらの材料の貼合の際には、各材料の貼合面にコロナ処理を行った。
(複合偏光板の作製)
上記で得た偏光板の第1保護層側に、市販の厚み25μmのシート状アクリル系粘着剤を貼合して第1粘着剤層を形成し、第1粘着剤層の偏光板側とは反対側に、緩衝層としてのトリアセチルセルロースフィルム〔富士フイルム株式会社製の商品名「TJ40UL」〕を貼合した。続いて、緩衝層の第1粘着剤層側とは反対側に、市販の厚み25μmのシート状アクリル系粘着剤を貼合して第2粘着剤層を形成し、第2粘着剤層の緩衝層側とは反対側に、輝度向上フィルム(3M社製の「AFP-V3 HCS」)を貼合した。さらに、偏光板の第2保護層側に、剥離フィルム(厚み38μm、ポリエチレンテレフタレートフィルム)上に厚み25μmのアクリル系粘着剤の粘着剤層(第3粘着剤層とする。)が形成された粘着剤シートの粘着剤層側を貼合した。以上により、剥離フィルム、第3粘着剤層、偏光板(第3粘着剤層側から、第2保護層、直線偏光層、第1保護層をこの順に積層したもの)、第1粘着剤層、緩衝層、第2粘着剤層、及び輝度向上フィルムがこの順に積層された複合偏光板を得た。なお、各材料の貼合の際には、各材料の貼合面にコロナ処理を行った。
緩衝層として用いたトリアセチルセルロースフィルムの波長590nmにおける面内レタデーションRe(590)を測定したところ、0.5nmであった。温度23℃、相対湿度55%における緩衝層の引張弾性率は、5200MPaであった。また、得られた複合偏光板について、高温耐久性試験を行ったところ、輝度向上フィルムにシワの発生が見られず、複合偏光板の外観は良好であった。
〔比較例1〕
緩衝層及び第2粘着剤層を設けないこと以外は、実施例1と同様にして、剥離フィルム、第3粘着剤層、偏光板(第3粘着剤層側から、第2保護層、直線偏光層、第1保護層をこの順に積層したもの)、第1粘着剤層、及び輝度向上フィルムがこの順に積層された複合偏光板を得た。得られた複合偏光板について、高温耐久性試験を行ったところ、輝度向上フィルムの長辺側の端部に細かなシワが多数確認された。
1,2 複合偏光板、5,6 液晶表示装置、10 偏光板、11 直線偏光層、12 第1保護層、13 第2保護層 15a,15b 緩衝層、18 輝度向上フィルム、31 第1粘着剤層、32 第2粘着剤層、33 第3粘着剤層、35 剥離フィルム、41 液晶セル、42 バックライト。

Claims (14)

  1. 直線偏光層の一方の面に第1保護層を有し、前記直線偏光層の他方の面に第2保護層を有する偏光板と、輝度向上フィルムと、を有する複合偏光板であって、
    前記偏光板の前記第1保護層側に、第1粘着剤層、緩衝層、第2粘着剤層、及び前記輝度向上フィルムがこの順に積層されており、
    前記第1粘着剤層は、前記第1保護層及び前記緩衝層の両方に直接接するように設けられ、
    前記第2粘着剤層は、前記緩衝層及び前記輝度向上フィルムの両方に接するように設けられ、
    前記直線偏光層は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向されたものであり、
    前記直線偏光層の厚みは、15μm以上30μm以下であり、
    前記緩衝層の温度23℃、相対湿度55%における引張弾性率は、GPa以上8GPa以下であり、
    前記緩衝層の厚みは、30μm以上60μm以下である、複合偏光板。
  2. 前記第1保護層及び前記第2保護層は、熱可塑性樹脂から形成されたフィルムである、請求項1に記載の複合偏光板。
  3. 前記緩衝層は、樹脂フィルムである、請求項1又は2に記載の複合偏光板。
  4. 前記樹脂フィルムは、セルロースエステル系樹脂、(メタ)アクリル酸系樹脂、及び環状オレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂からなるフィルムを含む、請求項3に記載の複合偏光板。
  5. 前記第1保護層及び前記第2保護層は、接着剤層を介して前記直線偏光層に積層されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の複合偏光板。
  6. 前記第1粘着剤層の厚みは、3μm以上40μm以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の複合偏光板。
  7. 前記第2粘着剤層の厚みは、3μm以上40μm以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の複合偏光板。
  8. 前記緩衝層の波長590nmにおける面内レタデーションRe(590)は、20nm以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の複合偏光板。
  9. 前記輝度向上フィルムの厚みは、5μm以上100μm以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の複合偏光板。
  10. 前記偏光板の前記輝度向上フィルム側とは反対側に、第3粘着剤層を有する、請求項1~のいずれか1項に記載の複合偏光板。
  11. 前記第3粘着剤層の厚みは、3μm以上40μm以下である、請求項10に記載の複合偏光板。
  12. 前記第3粘着剤層の前記偏光板側とは反対側に剥離フィルムを有する、請求項11に記載の複合偏光板。
  13. 請求項1~12のいずれか1項に記載の複合偏光板と、液晶セルと、を有する液晶表示装置。
  14. さらに、バックライトを有し、
    前記複合偏光板は、前記液晶セルと前記バックライトとの間に、前記輝度向上フィルム側が前記バックライト側となるように配置されている、請求項13に記載の液晶表示装置。
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