WO2016098447A1 - 偏光板、及び画像表示装置 - Google Patents

偏光板、及び画像表示装置 Download PDF

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WO2016098447A1
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conductive layer
polarizing plate
layer
film
polarizing
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PCT/JP2015/079963
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由紀 長谷川
彩美 中藤
祥一 松田
信行 古園井
Original Assignee
日東電工株式会社
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Definitions

  • the present invention relates to a polarizing plate having excellent electromagnetic shielding properties and an image display device using the same.
  • an electromagnetic wave shielding process is performed in order to prevent malfunctions between or within a plurality of devices due to electromagnetic noise.
  • an electromagnetic wave shielding process for example, an electromagnetic wave shielding material is disposed in an electromagnetic noise generation source such as an image display device or in the vicinity thereof.
  • an electromagnetic wave shielding material is disposed in an electromagnetic noise generation source such as an image display device or in the vicinity thereof.
  • such a film is sufficient as an electromagnetic shielding material for an information device having an image display device with a touch panel such as a smartphone. That is, the touch sensor included in the touch panel is also affected by slight electromagnetic waves, and thus a polarizing plate having excellent electromagnetic shielding properties is required for an image display device with a touch panel.
  • An object of the present invention is to provide a polarizing plate having excellent electromagnetic shielding properties and an image display device using the same.
  • the polarizing plate of the present invention has a surface resistance value of 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq.
  • a conductive layer, a base material, and a polarizing layer 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq.
  • the total light transmittance of the substrate with a conductive layer having the conductive layer and the substrate is 80% or more.
  • the preferable polarizing plate of this invention is laminated
  • the conductive layer includes at least one selected from metal nanowires, metal meshes, metal oxides, conductive polymers, and carbon-based nanomaterials.
  • a preferable polarizing plate of the present invention is a resin film in which the substrate contains at least one selected from a cellulose resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, and a cycloolefin resin.
  • an image display device includes any one of the above polarizing plates and a liquid crystal cell.
  • the preferable image display device of the present invention further includes a touch panel, and the touch panel is disposed on the viewing surface side of the liquid crystal cell.
  • the polarizing plate of the present invention has excellent electromagnetic shielding properties, it can effectively block electromagnetic waves. Moreover, since the polarizing plate of this invention is excellent also in translucency, it can utilize suitably as a polarizing plate built in an image display apparatus.
  • Sectional drawing of the polarizing plate which concerns on 1st Embodiment. Sectional drawing of the polarizing plate which concerns on 2nd Embodiment. Sectional drawing of the polarizing plate which concerns on 3rd Embodiment. Sectional drawing of the polarizing plate which concerns on 4th Embodiment. 1 is a schematic reference diagram of a configuration example of a liquid crystal panel included in an image display device according to one embodiment. The schematic reference drawing of the structural example of the liquid crystal panel with a touchscreen with which the image display apparatus which concerns on other embodiment comprises.
  • a numerical range represented by “to” means a numerical range including numerical values before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value. Note that the dimensions such as thickness and length shown in each figure are different from the actual ones.
  • the polarizing plate of the present invention has a surface resistance value of 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq. A conductive layer, a base material, and a polarizing layer.
  • the surface resistance value is 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq.
  • the polarizing plate of the present invention having a conductive layer is excellent electromagnetic shielding properties.
  • the polarizing plate of this invention may have arbitrary functional layers other than a conductive layer, a base material, and a polarizing layer as needed. Examples of the functional layer include an adhesive layer, a protective layer, a retardation layer, and the like.
  • the adhesive layer is a layer for adhering the polarizing plate to an arbitrary member.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is typically formed from a known pressure-sensitive adhesive having excellent translucency, and examples of the pressure-sensitive adhesive include acrylic pressure-sensitive adhesives.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited and is, for example, 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the said protective layer is a layer for protecting the said polarizing layer etc., As a protective layer, a protective film is mentioned typically.
  • As the protective film an optically isotropic film is preferably used, and examples thereof include known films such as a triacetyl cellulose film.
  • the retardation layer is a layer that gives a phase difference to light. Typical examples of the retardation layer include a quarter-wave plate and a half-wave plate.
  • each layer such as the conductive layer, the base material, and the polarizing layer is not particularly limited.
  • each layer such as a conductive layer, a base material, and a polarizing layer, may be directly bonded to each other, or may be bonded via an adhesive layer.
  • An adhesive layer is formed from the well-known adhesive or adhesive agent excellent in translucency.
  • the polarizing plate 1 ⁇ / b> A according to the first embodiment is laminated in the order of a conductive layer 2, a base material 3, and a polarizing layer 4. Moreover, in order to adhere the polarizing plate 1A to an arbitrary member, the adhesive layer 5 is laminated on the first surface side of the conductive layer 2 as necessary. The adhesive layer 5 may be provided on the second surface side of the polarizing layer 4 (not shown). Note that the first surface is a lower surface in the drawing, and the second surface is an upper surface in the drawing.
  • the polarizing plate 1B according to the second embodiment is obtained by laminating a protective layer on the polarizing plate 1A of the first embodiment. In the polarizing plate 1B, as shown in FIG.
  • the protective layer 6 is provided on the second surface side of the polarizing layer 4, for example. Further, when adjacent layers do not directly adhere, an adhesive layer 7 is provided as necessary. In the illustrated example, the adhesive layer 7 is provided, for example, between the base material 3 and the polarizing layer 4 and between the polarizing layer 4 and the protective layer 6. As shown in FIG. 3, the polarizing plate 1 ⁇ / b> C according to the third embodiment is laminated in the order of the base material 3, the conductive layer 2, and the polarizing layer 4. Moreover, in order to adhere 1 C of polarizing plates to arbitrary members, the adhesion layer 5 is laminated
  • the adhesive layer 5 may be provided on the second surface of the polarizing layer 4 (not shown).
  • a polarizing plate 1D according to the fourth embodiment is formed by laminating a protective layer on the polarizing plate 1C of the third embodiment.
  • the protective layer 6 is provided on the second surface side of the polarizing layer 4, for example.
  • an adhesive layer 7 is provided as necessary.
  • the adhesive layer 7 is provided between the conductive layer 2 and the polarizing layer 4, for example.
  • a preferable base material with a conductive layer is composed of the base material 3 and the conductive layer 2 directly laminated and adhered to one surface of the base material.
  • the substrate preferably has excellent translucency.
  • the total light transmittance of the substrate is 80% or more, more preferably 85% or more, and further preferably 90% or more.
  • a transparent base material By using a transparent base material, a polarizing plate having excellent translucency can be configured.
  • the total light transmittance can be measured by a method based on JIS K7361.
  • the base material may not have a phase difference (isotropic base material), or may have a phase difference (a base material having anisotropy).
  • the substrate can function as a retardation plate.
  • the in-plane retardation value and the thickness direction retardation value can be appropriately set.
  • the in-plane retardation value is obtained by (nx ⁇ ny) ⁇ d
  • the thickness direction retardation value is obtained by (nx ⁇ nz) ⁇ d.
  • nx is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index is maximum (that is, the slow axis direction)
  • ny is in the direction in which the refractive index is maximum in the plane of the base.
  • nz represents the refractive index in the thickness direction of the substrate
  • d represents the thickness (nm) of the substrate.
  • the isotropic substrate preferably has an in-plane retardation value of 10 nm or less and a thickness direction retardation value of 10 nm or less.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, and is, for example, 10 ⁇ m to 200 ⁇ m, preferably 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • any appropriate material can be used as the base material.
  • a resin film, a glass substrate, etc. are mentioned as a base material,
  • a resin film is used.
  • the resin film is not particularly limited.
  • cellulose resin such as triacetyl cellulose; cycloolefin resin such as polynorbornene; acrylic resin such as polymethyl methacrylate; polycarbonate resin; polyester resin such as polyethylene terephthalate
  • a styrene resin such as polystyrene
  • a polyimide resin a film containing a resin component such as a polyamideimide resin as a main component.
  • a resin film containing at least one selected from a cellulose resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, and a cycloolefin resin is used as the substrate.
  • the said resin film may contain arbitrary additives as needed. Additives include plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, lubricants, antioxidants, UV absorbers, flame retardants, colorants, antistatic agents, compatibilizers, crosslinking agents, thickeners, etc. It is done. The kind and amount of the additive used can be appropriately set according to the purpose.
  • the cellulose resin is preferably an ester of cellulose and a fatty acid.
  • a cellulose ester-based resin include triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, tripropionyl cellulose, dipropionyl cellulose, and the like. Among them, triacetyl cellulose is preferable.
  • a commercial product can also be used for the resin film containing a cellulose resin.
  • Commercially available products of triacetyl cellulose film include trade names “UV-50”, “UV-80”, “SH-80”, “TD-80U”, “TD-TAC”, “Fuji Film Co., Ltd.” UZ-TAC ”and“ KC Series ”manufactured by Konica Minolta Opto.
  • the acrylic resin refers to a resin having a repeating unit derived from (meth) acrylic acid ester ((meth) acrylic acid ester unit) and / or a repeating unit derived from (meth) acrylic acid ((meth) acrylic acid unit). .
  • the acrylic resin may have a structural unit derived from a derivative of (meth) acrylic acid ester or a derivative of (meth) acrylic acid.
  • Specific examples of the acrylic resin and the resin film containing the acrylic resin include, for example, JP-A No. 2004-168882, JP-A No. 2007-261265, JP-A No. 2007-262399, and JP-A No. 2007-297615. Examples thereof include acrylic resins described in JP-A-2009-039935, JP-A-2009-052021, and JP-A-2010-284840.
  • the polycarbonate resin is preferably an aromatic polycarbonate resin composed of an aromatic dihydric phenol component and a carbonate component.
  • the aromatic polycarbonate resin can be usually obtained by a reaction between an aromatic dihydric phenol compound and a carbonate precursor.
  • the polynorbornene of the cycloolefin-based resin refers to a polymer or copolymer obtained by using a norbornene-based monomer having a norbornene ring as a part or all of a starting material (monomer).
  • a commercially available product can also be used as the resin film containing polynorbornene.
  • the conductive layer is formed on one surface of the substrate.
  • the conductive layer is 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq.
  • the surface resistance value is Preferably, the surface resistance value is 0.1 ⁇ / sq. ⁇ 500 ⁇ / sq. More preferably, the surface resistance value is 0.1 ⁇ / sq. ⁇ 300 ⁇ / sq.
  • a conductive layer is used. If the surface resistance value is too small, the translucency of the conductive layer is lowered, and if the surface resistance value is too large, the electromagnetic wave shielding property of the conductive layer may be lowered.
  • the surface resistance value can be measured by a four-terminal measurement method at 23 ° C. in accordance with JIS K7194.
  • the conductive layer preferably has excellent translucency.
  • the total light transmittance of the conductive layer is 80% or more, preferably 82% or more, and more preferably 84% or more.
  • a transparent conductive layer By using a transparent conductive layer, a polarizing plate having excellent translucency can be configured.
  • the total light transmittance can be measured by a method based on JIS K7361.
  • the total light transmittance of the base material with a conductive layer having such a conductive layer and the base material is 80% or more, preferably 82% or more, and more preferably 84% or more.
  • the conductive layer can be formed using, for example, an inorganic conductive material or an organic conductive material.
  • the thickness of the conductive layer is preferably 0.001 ⁇ m to 10 ⁇ m, more preferably 0.03 ⁇ m to 3 ⁇ m, still more preferably 0.05 ⁇ m to 3 ⁇ m, in order to form a conductive layer excellent in electromagnetic wave shielding properties and translucency. 0.05 ⁇ m to 1.5 ⁇ m is particularly preferable.
  • the inorganic conductive material include conductive metals such as gold, silver, copper, tin, nickel, aluminum, and palladium; oxides of these metals; carbon and the like.
  • the organic conductive material examples include polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyaniline, polyparaphenylene vinylene, and polypyrrole.
  • Each of the inorganic conductive material and the organic conductive material can be used alone or in combination of two or more.
  • the inorganic conductive material and the organic conductive material may be used in combination.
  • the conductive layer is formed from a layer including at least one selected from metal nanowires, metal meshes, metal oxides, conductive polymers, and carbon-based nanomaterials.
  • the metal nanowire is a fine wire conductor fiber made of the conductive metal.
  • carbon nanotubes can be used as the carbon-based nanomaterial, and such carbon nanotubes can also be said to be ultrafine conductor fibers.
  • the conductor fiber (metal nanowire and carbon-based nanomaterial) may be linear or curved.
  • the outer shape of the conductor fiber in the cross section may be circular or elliptical.
  • the diameter of the conductor fiber is not particularly limited, but is, for example, 500 nm or less, preferably 200 nm or less, more preferably 10 nm, from the viewpoint of forming a conductive layer having excellent translucency and electromagnetic wave shielding properties. ⁇ 100 nm.
  • the diameter corresponds to the minor axis of the ellipse.
  • the major axis of the ellipse is, for example, minor axis +0 to 20 nm.
  • the length of the conductor fiber is not particularly limited, but is, for example, 2 ⁇ m to 1000 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 500 ⁇ m, and more preferably from the viewpoint of forming a conductive layer having excellent translucency and electromagnetic wave sealing properties. Is 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the conductor fiber is not particularly limited, but is, for example, 10 to 100,000, preferably 50 to 100,000, and more preferably 100 to 10,000.
  • the diameter and length of the conductor fiber can be measured by a scanning electron microscope or a transmission electron microscope.
  • any appropriate method can be adopted as a method for producing metal nanowires.
  • a method of reducing silver nitrate in a solution an applied voltage or current is applied to the precursor surface from the tip of the probe, and the metal nanowire is drawn out at the tip of the probe, thereby continuously connecting the metal nanowires.
  • the method of forming automatically In the method of reducing silver nitrate in a solution, silver nanowires can be obtained by liquid phase reduction of a silver salt such as silver nitrate in the presence of a polyol such as ethylene glycol and polyvinylpyrrolidone. Uniform sized silver nanowires are described in, for example, Xia, Y. et al. et al. , Chem. Mater. (2002), 14, 4736-4745, Xia, Y. et al. et al. , Nano letters (2003) 3 (7), 955-960, mass production is possible.
  • the conductive layer containing metal nanowires or carbon-based nanomaterials can be formed by applying a conductive layer forming composition containing conductor fibers (metal nanowires or carbon-based nanomaterials) on the substrate.
  • a conductive layer can be formed by applying a dispersion liquid in which conductive fibers are dispersed in a solvent to one surface of a substrate and then drying the coating film.
  • the solvent include water, alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, hydrocarbon solvents, aromatic solvents and the like.
  • the concentration of the conductor fiber in the conductive layer forming composition is not particularly limited, and is, for example, 0.1% by mass to 1% by mass.
  • the content of the conductor fiber in the conductive layer is preferably 80% by mass to 100% by mass, and more preferably 85% by mass to 99% by mass with respect to the entire conductive layer. If it is such a range, the conductive layer excellent in electromagnetic wave shielding property and translucency can be formed.
  • the conductive layer forming composition may further contain an optional additive as required. Examples of the additive include a corrosion inhibitor for preventing metal corrosion and a surfactant for preventing aggregation of conductor fibers.
  • arbitrary binder resin may be contained in the said composition for conductive layer formation as needed. Any method can be adopted as a method of applying the conductive layer forming composition.
  • Examples of the coating method include spray coating, bar coating, roll coating, die coating, ink jet coating, screen coating, dip coating, letterpress printing, intaglio printing, and gravure printing.
  • a drying method of a coating film natural drying, ventilation drying, heat drying, etc. are mentioned, for example.
  • the drying temperature is, for example, 100 ° C. to 200 ° C.
  • the drying time is, for example, 1 minute to 10 minutes.
  • the conductive layer including the metal mesh is a layer in which fine wires made of a conductive metal are formed in a lattice pattern on the base material.
  • the conductive layer including the metal mesh can be formed by any method. For example, after a photosensitive composition containing silver salt (composition for forming a conductive layer) is applied on a substrate, an exposure process and a development process are performed to form a conductive metal fine wire in a predetermined pattern, thereby forming a metal. A conductive layer including a mesh can be obtained.
  • the conductive layer containing a metal mesh can also be obtained by printing a paste (conductive layer forming composition) containing conductive metal fine particles in a predetermined pattern.
  • the metal mesh is preferably formed of a metal having excellent conductivity such as gold, silver, copper, or nickel.
  • the surface resistance value is 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq.
  • the conductive layer can be easily formed.
  • the conductive layer containing a metal oxide can be formed by depositing a metal oxide on a substrate by a known method such as sputtering or vacuum deposition.
  • the metal oxide is preferably ITO composed of 90% by mass of indium oxide and 10% by mass of tin oxide, or ITO composed of 97% by mass of indium oxide and 3% by mass of tin oxide.
  • a conductive layer in which the two metal oxides are stacked may be used. By using such a metal oxide, the surface resistance value is 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq. The conductive layer can be easily formed.
  • conductive layer containing conductive polymer examples include polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyaniline, polyparaphenylene vinylene, polypyrrole, and derivatives thereof. From the viewpoint of forming a conductive layer having excellent translucency and electromagnetic wave shielding properties, it is preferable to use polythiophene and its derivatives.
  • polythiophene examples include poly (3,4-alkylenedioxythiophene) such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (abbreviation PEDOT), poly (3,4-dialkoxythiophene), and the like.
  • the conductive layer containing a conductive polymer can be formed by applying a conductive layer forming composition containing a conductive polymer to the substrate.
  • a conductive layer can be obtained by applying a dispersion in which a conductive polymer and a binder resin are dispersed or dissolved in a solvent to one surface of a substrate and then drying the coating.
  • the binder resin is not particularly limited on the condition that the adhesiveness to the substrate is excellent. Examples of the binder resin include polystyrene resins, polyester resins, acrylic resins, acrylic modified polyester resins, urethane resins, vinyl acetate resins, and vinyl chloride resins.
  • the solvent examples include water, alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, hydrocarbon solvents, aromatic solvents, and the like, preferably water or alcohol solvents.
  • arbitrary additives may be contained in the composition for conductive layer formation containing a conductive polymer.
  • the additive include organic or inorganic fine particles, a surfactant, an antioxidant, and an antistatic agent.
  • the solid content concentration in the composition for forming a conductive layer containing the conductive polymer is not particularly limited, and is, for example, 0.1% by mass to 30% by mass.
  • the conductive layer forming composition (dispersion) having a solid content concentration in the above range has a viscosity suitable for coating.
  • the concentration of the conductive polymer and the binder resin in the composition for forming a conductive layer is not particularly limited.
  • the concentration of the conductive polymer is 0.01% by mass to 10% by mass
  • the concentration of the binder resin Is 1% by mass to 30% by mass.
  • the surface resistance value is 0.01 ⁇ / sq. ⁇ 800 ⁇ / sq.
  • the conductive layer can be formed. Any method can be adopted as a method of applying the conductive layer forming composition. Examples of the coating method include spray coating, bar coating, roll coating, die coating, ink jet coating, screen coating, dip coating, letterpress printing, intaglio printing, and gravure printing.
  • As a drying method of a coating film natural drying, ventilation drying, heat drying, etc. are mentioned, for example.
  • the drying temperature is, for example, 100 ° C. to 200 ° C.
  • the drying time is, for example, 1 minute to 10 minutes.
  • the polarizing layer is a layer having a function of converting natural light or specific polarized light into linearly polarized light.
  • the polarizing layer preferably has absorption dichroism at least at a part of wavelengths between 380 nm and 780 nm.
  • the degree of polarization of the polarizing layer is not particularly limited, and is, for example, 90% or more, preferably 95% or more, and more preferably 96% or more.
  • the degree of polarization can be adjusted according to the thickness of the film, for example.
  • the transmittance (measured at a wavelength of 550 nm and 23 ° C.) of the polarizing layer is preferably 35% or more, more preferably 40% or more.
  • the degree of polarization and transmittance can be measured using, for example, a spectrophotometer (product name “V-7100” manufactured by JASCO Corporation).
  • the polarizing layer used for the polarizing plate of this invention is not specifically limited, A conventionally well-known thing can be used.
  • Examples of the polarizing layer include a polarizing film dyed with a dichroic material and stretched, and a liquid crystal film formed with a liquid crystalline compound having absorption dichroism.
  • the polarizing film is generally a stretched film obtained by stretching a film mainly composed of a hydrophilic resin containing a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye.
  • a film mainly containing the hydrophilic resin include polyvinyl alcohol films such as polyvinyl alcohol and partially formalized polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate films, ethylene / vinyl acetate copolymer films, and partially saponified films thereof. Etc.
  • polyene oriented films such as a dehydrated polyvinyl alcohol film and a dehydrochlorinated polyvinyl chloride film can also be used.
  • Polyvinyl alcohol is a resin obtained by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate. Furthermore, the polyvinyl alcohol film includes a resin film containing a component copolymerizable with vinyl acetate such as unsaturated carboxylic acid, olefins, vinyl ethers, and unsaturated sulfonates in the polyvinyl alcohol. .
  • the dyed stretched film is a swelling process for swelling a long unstretched film mainly composed of a polyvinyl alcohol resin, a dyeing process for impregnating the film with a dichroic substance such as iodine, and a crosslinking agent containing boron. It can be obtained by a production method having a crosslinking step for crosslinking, a stretching step for stretching at a predetermined magnification, and the like.
  • An appropriate value is appropriately selected for the thickness of the dyed polarizing film, and is generally 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the said liquid crystal film is a film obtained by apply
  • This liquid crystal film has a support film and a dried coating film containing a liquid crystalline compound provided on the support film.
  • This dry coating film corresponds to a polarizing layer.
  • the support film functions as a protective layer that protects the polarizing layer.
  • the support film may be an optically isotropic film or an optically anisotropic film. When an anisotropic film is used as the support film, the support film functions as a retardation plate.
  • the thickness of the polarizing layer made of a liquid crystal film is not particularly limited, and is, for example, 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m. Specific examples of such a liquid crystal film include, for example, a polarizing film disclosed in JP 2010-266507 A.
  • the application of the polarizing plate of the present invention is not particularly limited. Since the polarizing plate of the present invention is excellent in translucency and electromagnetic shielding properties, it can be suitably used as a polarizing member for image display devices such as liquid crystal display devices and organic EL display devices. Moreover, the polarizing plate of this invention can also be utilized as a polarizing member of an image display apparatus with a touch panel. Since the touch sensor is also affected by slight electromagnetic waves, the touch panel image display device incorporating the polarizing plate of the present invention is less likely to malfunction. Examples of the device having an image display device with a touch panel include information devices such as a mobile phone, a smartphone, a portable game machine, a tablet, and a television.
  • FIG. 5 is a reference diagram schematically showing a configuration example of a liquid crystal panel 100A incorporating the polarizing plate 1 of the present invention.
  • This liquid crystal panel 100A includes a liquid crystal cell 8, a polarizing plate 1 of the present invention disposed on the viewing side of the liquid crystal cell 8, an arbitrary polarizing plate 10 disposed on the side opposite to the viewing side of the liquid crystal cell 8, It has.
  • FIG. 6 is a reference diagram schematically showing a configuration example of a liquid crystal panel 100B with a touch panel incorporating the polarizing plate 1 of the present invention.
  • This liquid crystal panel 100B with a touch panel includes a liquid crystal cell 8, a polarizing plate 1 of the present invention disposed on the viewing side of the liquid crystal cell 8, and an arbitrary polarizing plate 10 disposed on the opposite side of the viewing side of the liquid crystal cell 8. And a touch panel 9 disposed on the viewing side of the polarizing plate 1.
  • a conventionally known touch panel 9 can be used. 5 and 6, the polarizing plate 1 of the present invention is bonded to the viewing surface of the liquid crystal cell 8 through the above-mentioned adhesive layer.
  • the said polarizing plate 10 may use the polarizing plate of this invention, or may use a conventionally well-known polarizing plate.
  • a conventionally known liquid crystal cell 8 can be used.
  • the image display device of the present invention can be configured by incorporating the liquid crystal panel 100A and the liquid crystal panel 100B with a touch panel into other members such as a backlight.
  • the surface resistance value of the conductive layer was measured by a four-terminal method at a measurement temperature of 23 ° C. using a trade name “Loresta-GP MCP-T610” manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.
  • the electromagnetic wave shielding property of the polarizing plate was measured at room temperature by the KEC method.
  • the KEC method is an electromagnetic shielding performance evaluation method developed by the Kansai Electronics Industry Promotion Center.
  • the shielding effect (dB) of the polarizing plate was measured at room temperature using a spectrum analyzer (trade name “N9010A” manufactured by Agilent, Inc.) as a measuring device.
  • the value at a frequency of 10 MHz was used as the measurement value.
  • This silver nanowire and dodecyl-pentaethylene glycol were dispersed in pure water to prepare a metal nanowire dispersion liquid having a silver nanowire concentration of 0.2% by mass and a dodecyl-pentaethylene glycol concentration of 0.1% by mass. .
  • a conductive polymer dispersion was prepared by adding 5 parts by mass of PEDOT / PSS dispersion (trade name “Clevios FE-T”, manufactured by Heraeus) to 95 parts by mass of pure water.
  • the PEDOT / PSS dispersion is a dispersion composed of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid, and has a polyethylene dioxythiophene concentration of 4% by mass.
  • Example 1 A bar coater (product name “Bar Coater No. 06” manufactured by Daiichi Rika Co., Ltd.) is applied to one side of a 40 ⁇ m thick acrylic resin film (Kaneka Co., Ltd., product name “HX-40UC”). Then, the metal nanowire dispersion was applied, and the coating film was dried at 100 ° C. for 2 minutes in an air dryer to form a conductive layer having a thickness of about 0.1 ⁇ m. Thus, the base material with a conductive layer which consists of a base material and a conductive layer was produced. The total light transmittance of this base material with a conductive layer was measured. The results are shown in Table 1.
  • a polarizing film having a thickness of 190 ⁇ m (polyvinyl alcohol film dyed with iodine; manufactured by Nitto Denko Corporation, trade name “NPF-SEG1425DU”) and a triacetyl cellulose film having a thickness of 80 ⁇ m (trade name, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) “TD80UL”) was prepared separately.
  • the polarizing film is adhered to the surface of the substrate with the conductive layer opposite to the surface on which the conductive layer is formed via an acrylic adhesive having a thickness of 23 ⁇ m, and the acrylic film having a thickness of 23 ⁇ m is further formed on the polarizing film.
  • the polarizing plate of Example 1 was produced by adhering the triacetyl cellulose film through a PSA adhesive.
  • the layer structure of the polarizing plate of Example 1 is a layer structure (however, the adhesion layer 5 is not formed) shown in FIG. Table 1 shows the measurement results of the surface resistance value and the shielding effect of the conductive layer of this polarizing plate.
  • Example 2 A sintered body target containing 90% by mass of indium oxide and 10% by mass of tin oxide is provided on one surface of a cycloolefin-based resin film having a thickness of 100 ⁇ m (trade name “Zeonor ZF16-100” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.). An indium tin oxide film was formed using a sputtering apparatus and heat-treated at 130 ° C. for 90 minutes to form an ITO film (conductive layer) having a thickness of about 0.1 ⁇ m. Table 1 shows the measured values of the total light transmittance of the substrate with a conductive layer.
  • the polarizing plate of Example 2 was produced by adhering a polarizing film and a triacetyl cellulose film to the substrate with a conductive layer of Example 2 in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the measurement results of the surface resistance value and the shielding effect of the conductive layer of this polarizing plate.
  • Example 3 A conductive layer having a thickness of about 0.1 ⁇ m was formed in the same manner as in Example 1 except that the bar coater was changed to the product name “Bar Coater No. 08” manufactured by Daiichi Science Co., Ltd. After measuring the total light transmittance of the coated substrate, a polarizing plate was prepared, and its surface resistance value and shielding effect were measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 A sintered body target containing 90% by mass of indium oxide and 10% by mass of tin oxide is provided on one surface of a cycloolefin-based resin film having a thickness of 100 ⁇ m (trade name “Zeonor ZF16-100” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.). An indium tin oxide film was formed using a sputtering apparatus and heat-treated at 140 ° C. for 90 minutes to form an ITO film (conductive layer) having a thickness of about 0.1 ⁇ m. Table 1 shows the measured values of the total light transmittance of the substrate with a conductive layer.
  • the polarizing plate of Example 4 was produced by adhering a polarizing film and a triacetyl cellulose film to the substrate with a conductive layer of Example 4 in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the measurement results of the surface resistance value and the shielding effect of the conductive layer of this polarizing plate.
  • Example 5 A conductive layer having a thickness of about 0.1 ⁇ m was formed in the same manner as in Example 1 except that the bar coater was changed to the product name “Bar Coater No. 10” manufactured by Daiichi Science Co., Ltd. After measuring the total light transmittance of the coated substrate, a polarizing plate was prepared, and its surface resistance value and shielding effect were measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 6 On one side of a 100 ⁇ m thick cycloolefin resin film (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “Zeonor ZF16-100”), a bar coater (manufactured by Daiichi Science Co., Ltd., product name “Bar Coater No. 09) )), The conductive polymer dispersion was applied, and the coating film was dried in an air dryer at 120 ° C. for 2 minutes to form a conductive layer having a thickness of about 0.3 ⁇ m. Table 1 shows the total light transmittance of the substrate with a conductive layer thus obtained.
  • a bar coater manufactured by Daiichi Science Co., Ltd., product name “Bar Coater No. 09
  • the polarizing plate of Example 6 was produced by adhering a polarizing film and a triacetyl cellulose film to the substrate with a conductive layer of Example 6 in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the measurement results of the surface resistance value and the shielding effect of the conductive layer of this polarizing plate.
  • Example 7 A sintered body target containing 97% by mass of indium oxide and 3% by mass of tin oxide is provided on one surface of a cycloolefin-based resin film having a thickness of 100 ⁇ m (trade name “Zeonor ZF16-100” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.).
  • An indium tin oxide film was formed using a sputtering apparatus and heat-treated at 140 ° C. for 30 minutes to form an ITO film (conductive layer) having a thickness of about 0.1 ⁇ m.
  • Table 1 shows the measured values of the total light transmittance of the substrate with a conductive layer.
  • the polarizing plate of Example 7 was produced by adhering a polarizing film and a triacetyl cellulose film to the substrate with a conductive layer of Example 7 in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the measurement results of the surface resistance value and the shielding effect of the conductive layer of this polarizing plate.
  • a bar coater (product name “Bar Coater No. 05” manufactured by Daiichi Rika Co., Ltd.) is used for a cycloolefin resin film (product name “Zeonor ZF16-100” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) having a thickness of 100 ⁇ m. Then, the conductive polymer dispersion was applied, and the coating film was dried in an air dryer at 120 ° C. for 2 minutes to form a conductive layer having a thickness of about 0.2 ⁇ m. Table 1 shows the total light transmittance of the substrate with a conductive layer thus obtained.
  • the polarizing plate of the comparative example was produced by adhere
  • Table 1 shows the measurement results of the surface resistance value and the shielding effect of the conductive layer of this polarizing plate.
  • Polarizing plate 1, 1A, 1B, 1C, 1D Polarizing plate 2 Conductive layer 3 Base material 4 Polarizing layer 5 Adhesive layer 6 Protective layer 8 Liquid crystal cell 9 Touch panel 100A Liquid crystal panel 100B Liquid crystal panel with touch panel

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Abstract

 本発明の偏光板1Aは、表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.である導電層2と、基材3と、偏光層4と、を有する。好ましくは、導電層2、基材3及び偏光層4は、その順序で積層されている。好ましい導電層2は、その全光線透過率が80%以上である。本発明の偏光板は、優れた電磁波シールド性を有する。

Description

偏光板、及び画像表示装置
 本発明は、優れた電磁波シールド性を有する偏光板及びそれを用いた画像表示装置に関する。
 携帯電話、スマートフォン、携帯ゲーム機、タブレットなどのような、画像表示装置を有する情報機器においては、一般に、電磁ノイズに起因する複数の機器間又は機器内の誤作動を防止するため、電磁波シールド処理が施されている。このような電磁波シールド処理としては、例えば、画像表示装置などの電磁ノイズ発生源又はその近傍に、電磁波シールド材を配置することが行われている。
 特許文献1及び2には、液晶表示装置の表示パネルの前面に、厚みが3μm以下、可視光線の透過率が78%以上且つ表面抵抗値が10~1012Ω/sq.である導電性高分子層を有する偏光板用保護フィルムを配置することが開示されている。
 しかしながら、かかるフィルムは、スマートフォンなどのタッチパネル付き画像表示装置を有する情報機器に対する電磁波シールド材として十分なものとは言えない。すなわち、タッチパネルが有するタッチセンサーは、僅かな電磁波にも影響を受けるため、タッチパネル付き画像表示装置には、優れた電磁波シールド性を有する偏光板が求められる。
特開2010-24457号公報 特開2010-26523号公報
 本発明の目的は、優れた電磁波シールド性を有する偏光板及びそれを用いた画像表示装置を提供することである。
 本発明の偏光板は、表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.である導電層と、基材と、偏光層と、を有する。
 本発明の好ましい偏光板は、前記導電層及び基材を有する導電層付き基材の全光線透過率が、80%以上である。
 本発明の好ましい偏光板は、導電層、基材及び偏光層の順で積層されている。
 本発明の好ましい偏光板は、前記導電層が、金属ナノワイヤー、金属メッシュ、金属酸化物、導電性高分子及びカーボン系ナノ材料から選ばれる少なくとも1つを含む。
 本発明の好ましい偏光板は、前記基材が、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びシクロオレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1つを含む樹脂フィルムである。
 本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。
 この画像表示装置は、上記いずれかの偏光板と、液晶セルと、を有する。
 本発明の好ましい画像表示装置は、さらに、タッチパネルを有し、前記タッチパネルが液晶セルの視認面側に配置されている。
 本発明の偏光板は、優れた電磁波シールド性を有するので、電磁波を効果的に遮断できる。また、本発明の偏光板は、透光性にも優れているので、画像表示装置に組み込まれる偏光板として好適に利用できる。
第1実施形態に係る偏光板の断面図。 第2実施形態に係る偏光板の断面図。 第3実施形態に係る偏光板の断面図。 第4実施形態に係る偏光板の断面図。 1つの実施形態に係る画像表示装置が具備する液晶パネルの構成例の概略参考図。 他の実施形態に係る画像表示装置が具備するタッチパネル付き液晶パネルの構成例の概略参考図。
 以下、本発明について具体的に説明する。
 本明細書において、「~」で表される数値範囲は、「~」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。各図に表された厚み及び長さなどの寸法は、実際のものとは異なっていることに留意されたい。
[偏光板]
 本発明の偏光板は、表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.である導電層と、基材と、偏光層と、を有する。
 表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.である導電層を有する本発明の偏光板は、優れた電磁波シールド性を有する。
 本発明の偏光板は、必要に応じて、導電層、基材及び偏光層以外の、任意の機能層を有していてもよい。機能層としては、例えば、粘着層、保護層、位相差層などが挙げられる。前記粘着層は、偏光板を任意の部材に接着させるための層である。粘着層は、代表的には、透光性に優れた公知の粘着剤から形成され、前記粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤が挙げられる。なお、粘着層の厚みは、特に限定されず、例えば、10μm~30μmである。
 前記保護層は、前記偏光層などを保護するための層であり、保護層としては、代表的には、保護フィルムが挙げられる。保護フィルムは、光学的に等方性のフィルムを用いることが好ましく、例えば、トリアセチルセルロースフィルムなどの公知のフィルムが挙げられる。前記位相差層は、光に位相差を与える層であり、位相差層としては、代表的には、1/4波長板や1/2波長板などが挙げられる。
 導電層、基材及び偏光層などの各層の積層順序は、特に限定されない。なお、導電層、基材及び偏光層などの各層は、互いに直接的に接着されていてもよく、又は、接着層を介して接着されていてもよい。接着層は、透光性に優れた公知の粘着剤又は接着剤から形成される。
 第1の実施形態に係る偏光板1Aは、図1に示すように、導電層2、基材3及び偏光層4の順で積層されている。また、偏光板1Aを任意の部材に接着させるため、必要に応じて、導電層2の第1面側に粘着層5が積層されている。前記粘着層5は、偏光層4の第2面側に設けられていてもよい(図示せず)。なお、第1面は、図において紙面下側の面、第2面は、紙面上側の面である。
 第2実施形態に係る偏光板1Bは、第1実施形態の偏光板1Aに、保護層が積層されたものである。この偏光板1Bは、図2に示すように、保護層6が、例えば、偏光層4の第2面側に設けられる。また、隣接する層間が直接的に接着しない場合には、必要に応じて、接着層7が設けられる。図示例では、接着層7は、例えば、基材3と偏光層4の間及び偏光層4と保護層6の間にそれぞれ設けられている。
 第3の実施形態に係る偏光板1Cは、図3に示すように、基材3、導電層2及び偏光層4の順で積層されている。また、偏光板1Cを任意の部材に接着させるため、必要に応じて、基材3の第1面に粘着層5が積層されている。前記粘着層5は、偏光層4の第2面に設けられていてもよい(図示せず)。
 第4実施形態に係る偏光板1Dは、第3実施形態の偏光板1Cに、保護層が積層されたものである。この偏光板1Dは、図4に示すように、保護層6が、例えば、偏光層4の第2面側に設けられる。また、隣接する層間が直接的に接着しない場合には、必要に応じて、接着層7が設けられる。図示例では、接着層7は、例えば、導電層2と偏光層4の間に設けられている。好ましい導電層付き基材は、基材3と、その基材の一方の面に直接積層接着された導電層2と、から構成される。
[基材]
 基材は、優れた透光性を有するものが好ましい。例えば、基材の全光線透過率は、80%以上であり、より好ましくは85%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。透明な基材を用いることにより、透光性に優れた偏光板を構成できる。前記全光線透過率は、JIS K7361に準拠した方法で測定できる。
 基材は、位相差を有していなくてもよく(等方性の基材)、又は、位相差を有していてもよい(異方性を有する基材)。位相差を有する基材を用いた場合には、その基材は位相差板として機能し得る。基材が位相差を有する場合、その面内位相差値及び厚み方向位相差値は、適宜設定できる。なお、面内位相差値は、(nx-ny)×dで求められ、厚み方向位相差値は、(nx-nz)×dで求められる。ただし、nxは、基材の面内の屈折率が最大となる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率を、nyは、基材の面内において前記屈折率が最大となる方向に対して直交する方向の屈折率を、nzは、基材の厚み方向の屈折率を、dは、基材の厚み(nm)を表す。
 なお、等方性の基材は、前記面内位相差値が10nm以下で、且つ厚み方向位相差値が10nm以下のものが好ましい。
 基材の厚みは、特に限定されず、例えば、10μm~200μmであり、好ましくは20μm~100μmである。
 基材の形成材料は、任意の適切な材料が用いられ得る。例えば、基材としては、樹脂フィルム、ガラス基板などが挙げられ、好ましくは、樹脂フィルムが用いられる。
 前記樹脂フィルムは、特に限定されず、例えば、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂;ポリノルボルネンなどのシクロオレフィン系樹脂;ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリスチレンなどのスチレン系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂などの樹脂成分を主成分として含むフィルムが挙げられる。好ましくは、基材は、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びシクロオレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1つを含む樹脂フィルムが用いられる。
 また、前記樹脂フィルムは、必要に応じて任意の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、及び増粘剤などが挙げられる。使用される添加剤の種類及び量は、目的に応じて適宜設定され得る。
 前記セルロース系樹脂は、セルロースと脂肪酸のエステルが好ましい。このようなセルロースエステル系樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリプロピオニルセルロース、ジプロピオニルセルロースなどが挙げられ、それらの中では、トリアセチルセルロースが好ましい。セルロース系樹脂を含む樹脂フィルムは、市販品を用いることもできる。トリアセチルセルロースフィルムの市販品としては、富士フィルム(株)製の商品名「UV-50」、「UV-80」、「SH-80」、「TD-80U」、「TD-TAC」、「UZ-TAC」や、コニカミノルタオプト(株)製の「KCシリーズ」などが挙げられる。
 前記アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル由来の繰り返し単位((メタ)アクリル酸エステル単位)及び/又は(メタ)アクリル酸由来の繰り返し単位((メタ)アクリル酸単位)を有する樹脂をいう。アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルの誘導体又は(メタ)アクリル酸の誘導体に由来する構成単位を有していてもよい。アクリル系樹脂及びそれを含む樹脂フィルムの具体例としては、例えば、特開2004-168882号公報、特開2007-261265号公報、特開2007-262399号公報、特開2007-297615号公報、特開2009-039935号公報、特開2009-052021号公報、特開2010-284840号公報に記載のアクリル系樹脂などが挙げられる。
 前記ポリカーボネート系樹脂は、芳香族2価フェノール成分とカーボネート成分とからなる芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。芳香族ポリカーボネート樹脂は、通常、芳香族2価フェノール化合物とカーボネート前駆物質との反応によって得ることができる。
 前記シクロオレフィン系樹脂のポリノルボルネンは、出発原料(モノマー)の一部又は全部に、ノルボルネン環を有するノルボルネン系モノマーを用いて得られる重合体又は共重合体をいう。ポリノルボルネンを含む樹脂フィルムは、市販品を用いることもできる。その市販品としては、日本ゼオン(株)製の商品名「ゼオネックス」、「ゼオノア」、JSR(株)製の商品名「アートン(Arton)」、TICONA社製の商品名「トーパス」、三井化学(株)製の商品名「APEL」などが挙げられる。
[導電層]
 導電層は、基材の一方の面に形成される。
 導電層は、0.01Ω/sq.~800Ω/sq.の表面抵抗値を有する。好ましくは、表面抵抗値が0.1Ω/sq.~500Ω/sq.、より好ましくは、表面抵抗値が0.1Ω/sq.~300Ω/sq.である導電層が用いられる。表面抵抗値が余りに小さいと、導電層の透光性が低下し、表面抵抗値が余りに大きいと、導電層の電磁波シールド性が低下するおそれがある。
 表面抵抗値は、JIS K7194に準拠して、23℃で四端子測定法にて測定できる。
 導電層は、優れた透光性を有することが好ましい。例えば、導電層の全光線透過率は、80%以上であり、好ましくは82%以上であり、より好ましくは84%以上である。透明な導電層を用いることにより、透光性に優れた偏光板を構成できる。
 前記全光線透過率は、JIS K7361に準拠した方法で測定できる。
 このような導電層と基材とを有する導電層付き基材の全光線透過率は、80%以上であり、好ましくは82%以上であり、より好ましくは84%以上である。
 導電層は、例えば、無機導電材料又は有機導電材料を用いて形成できる。
 導電層の厚みは、電磁波シールド性及び透光性に優れた導電層を形成するために、0.001μm~10μmが好ましく、0.03μm~3μmがより好ましく、0.05μm~3μmがさらに好ましく、0.05μm~1.5μmが特に好ましい。
 前記無機導電材料としては、金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、パラジウムなどの導電性金属;これらの金属の酸化物;カーボンなどが挙げられる。有機導電材料としては、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリピロールなどが挙げられる。前記無機導電材料及び有機導電材料は、それぞれ1種単独で又は2種以上を併用できる。また、前記無機導電材料と前記有機導電材料とを併用してもよい。
 好ましくは、導電層は、金属ナノワイヤー、金属メッシュ、金属酸化物、導電性高分子、カーボン系ナノ材料から選ばれる少なくとも1つを含む層から形成される。
(金属ナノワイヤー又はカーボン系ナノ材料を含む導電層)
 前記金属ナノワイヤーは、前記導電性金属からなる極細線状の導電体繊維である。同様に、カーボン系ナノ材料は、例えば、カーボンナノチューブを用いることができ、かかるカーボンナノチューブも、極細線状の導電体繊維と言える。前記導電体繊維(金属ナノワイヤー及びカーボン系ナノ材料)は、直線状であってもよく、又は、曲線状であってもよい。
 前記導電体繊維の断面における外形は、円形でもよく、楕円形でもよい。導電体繊維の直径は、特に限定されないが、優れた透光性及び電磁波シールド性を有する導電層を形成する観点から、例えば、500nm以下であり、好ましくは、200nm以下であり、より好ましくは10nm~100nmである。なお、導電体繊維の断面外形が楕円形である場合には、前記直径が楕円の短径に相当する。楕円の長径は、例えば、短径+0~20nmである。導電体繊維の長さは、特に限定されないが、優れた透光性及び電磁波シール性を有する導電層を形成する観点から、例えば、2μm~1000μmであり、好ましくは10μm~500μmであり、より好ましくは10μm~100μmである。また、導電体繊維のアスペクト比は、特に限定されないが、例えば、10~100,000であり、好ましくは50~100,000であり、より好ましくは100~10,000である。アスペクト比の大きい導電体繊維を用いることにより、導電体繊維が良好に交差した導電層を形成できる。
 ただし、アスペクト比は、導電体繊維の直径dと長さLとの比(アスペクト比=L/d)である。導電体繊維の直径及び長さは、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡によって測定できる。
 金属ナノワイヤーの製造方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。その方法としては、例えば、溶液中で硝酸銀を還元する方法、前駆体表面にプローブの先端部から印加電圧又は電流を作用させ、プローブ先端部で金属ナノワイヤーを引き出すことにより、金属ナノワイヤーを連続的に形成する方法などが挙げられる。溶液中で硝酸銀を還元する方法においては、エチレングリコールなどのポリオールとポリビニルピロリドンの存在下で、硝酸銀などの銀塩を液相還元することにより、銀ナノワイヤーが得られ得る。均一サイズの銀ナノワイヤーは、例えば、Xia,Y.et al.,Chem.Mater.(2002)、14、4736-4745、Xia,Y.et al.,Nano letters(2003)3(7)、955-960に記載される方法に準じて、大量生産が可能である。
 金属ナノワイヤー又はカーボン系ナノ材料を含む導電層は、上記基材上に、導電体繊維(金属ナノワイヤー又はカーボン系ナノ材料)を含む導電層形成用組成物を塗布することにより形成することができる。例えば、溶媒中に導電体繊維を分散させた分散液を、基材の一方の面に塗布した後、その塗膜を乾燥させることにより、導電層を形成できる。前記溶媒としては、水、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒などが挙げられる。前記導電層形成用組成物中の導電体繊維の濃度は、特に限定されず、例えば、0.1質量%~1質量%である。また、前記導電層における導電体繊維の含有量は、導電層全体に対して、好ましくは80質量%~100質量%であり、より好ましくは85質量%~99質量%である。このような範囲であれば、電磁波シールド性及び透光性に優れた導電層を形成できる。
 前記導電層形成用組成物は、必要に応じて任意の添加剤をさらに含んでいてもよい。その添加剤としては、例えば、金属腐食を防止する腐食防止材、導電体繊維の凝集を防止する界面活性剤などが挙げられる。また、必要に応じて、前記導電層形成用組成物には、任意のバインダー樹脂が含まれていてもよい。
 前記導電層形成用組成物の塗布方法は、任意の方法を採用できる。前記塗布方法としては、例えば、スプレーコート、バーコート、ロールコート、ダイコート、インクジェットコート、スクリーンコート、ディップコート、凸版印刷法、凹版印刷法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗膜の乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥などが挙げられる。加熱乾燥の温度は、例えば、100℃~200℃であり、乾燥時間は、例えば、1分~10分である。
(金属メッシュを含む導電層)
 前記金属メッシュを含む導電層は、上記基材上に、導電性金属からなる細線が格子状のパターンに形成された層である。金属メッシュを含む導電層は、任意の方法によって形成できる。例えば、銀塩を含む感光性組成物(導電層形成用組成物)を基材上に塗布した後、露光処理及び現像処理を行って導電性金属細線を所定のパターンに形成することにより、金属メッシュを含む導電層を得ることができる。また、金属メッシュを含む導電層は、導電性金属微粒子を含むペースト(導電層形成用組成物)を所定のパターンに印刷することによって得ることもできる。このような金属メッシュ及び導電層の形成方法の詳細は、例えば、特開2012-18634号公報や特開2003-331654号公報に記載されており、それら記載は本明細書に参考として援用される。
 金属メッシュは、金、銀、銅、ニッケルなどの導電性に優れた金属から形成されていることが好ましい。このような導電性に優れた金属を用いることにより、表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.の導電層を容易に形成できる。
(金属酸化物を含む導電層)
 金属酸化物としては、ITO(酸化インジウム錫)、FTO(フッ素ドープ酸化錫)を含む酸化錫、酸化亜鉛などが挙げられ、これらの中では、透光性に優れていることから、ITOが好ましい。金属酸化物を含む導電層は、金属酸化物をスパッタリング、真空蒸着などの公知の方法にて基材上に堆積させることにより形成することができる。
 前記金属酸化物は、酸化インジウム90質量%と酸化スズ10質量%からなるITO、又は、酸化インジウム97質量%と酸化スズ3質量%からなるITOを用いることが好ましい。また、前記2つの金属酸化物を積層した導電層でもよい。このような金属酸化物を用いることにより、表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.の導電層を容易に形成できる。
(導電性高分子を含む導電層)
 導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリピロール及びこれらの誘導体などが挙げられる。優れた透光性及び電磁波シールド性を有する導電層を形成する観点から、ポリチオフェン及びその誘導体を用いることが好ましい。ポリチオフェンとしては、例えば、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(略称PEDOT)などのポリ(3,4-アルキレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジアルコキシチオフェン)などが挙げられる。
 導電性高分子を含む導電層は、導電性高分子を含む導電層形成用組成物を上記基材に塗布することにより形成できる。例えば、溶媒中に導電体高分子及びバインダー樹脂を分散又は溶解させた分散液を、基材の一方の面に塗布した後、その塗膜を乾燥させることにより、導電層を得ることができる。バインダー樹脂としては、基材に対する接着性が優れていることを条件にして、特に限定されない。バインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂などが挙げられる。前記溶媒としては、水、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒などが挙げられ、好ましくは、水又はアルコール系溶媒である。また、導電性高分子を含む導電層形成用組成物には、任意の添加剤が含まれていてもよい。前記添加剤としては、有機又は無機微粒子、界面活性剤、酸化防止剤、帯電防止剤などが挙げられる。
 前記導電性高分子を含む導電層形成用組成物中の固形分濃度は、特に限定されず、例えば、0.1質量%~30質量%である。固形分濃度が前記範囲の導電層形成用組成物(分散液)は、塗布に適した粘度を有する。前記導電層形成用組成物中の導電性高分子及びバインダー樹脂の濃度は、特に限定されず、例えば、導電性高分子の濃度は0.01質量%~10質量%であり、バインダー樹脂の濃度は1質量%~30質量%である。導電性高分子の濃度、バインダー樹脂及び添加剤の種類を適宜設計することにより、表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.の導電層を形成できる。
 前記導電層形成用組成物の塗布方法は、任意の方法を採用できる。前記塗布方法としては、例えば、スプレーコート、バーコート、ロールコート、ダイコート、インクジェットコート、スクリーンコート、ディップコート、凸版印刷法、凹版印刷法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗膜の乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥などが挙げられる。加熱乾燥の温度は、例えば、100℃~200℃であり、乾燥時間は、例えば、1分~10分である。
[偏光層]
 偏光層は、自然光又は特定の偏光を、直線偏光に変換する機能を有する層である。偏光層は、波長380nm~780nmの間の少なくとも一部の波長において吸収二色性を有することが好ましい。前記偏光層の偏光度は、特に限定されず、例えば、90%以上であり、好ましくは95%以上であり、より好ましくは96%以上である。前記偏光度は、例えば、フィルムの厚みに応じて調整することもできる。
 前記偏光層の透過率(波長550nm、23℃で測定)は、好ましくは35%以上、より好ましくは40%以上である。ただし、前記偏光度及び透過率は、例えば、分光光度計(日本分光(株)製、製品名「V-7100」)を用いて測定できる。
 本発明の偏光板に用いられる偏光層は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。偏光層としては、例えば、二色性物質で染色され且つ延伸処理された偏光フィルムや、吸収二色性を有する液晶性化合物を製膜した液晶フィルムなどが挙げられる。
 前記偏光フィルムは、一般に、ヨウ素又は二色性染料などの二色性物質を含む親水性樹脂を主成分とするフィルムを延伸した延伸フィルムである。
 前記親水性樹脂を主成分とするフィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール系フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体フィルム、及びこれらの部分ケン化物フィルムなどが挙げられる。また、これらの他にも、ポリビニルアルコールの脱水処理物フィルムやポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなども使用できる。これらの中でも、二色性物質による染色性に優れていることから、ポリビニルアルコール系フィルムが好ましい。ポリビニルアルコールは、酢酸ビニルを重合したポリ酢酸ビニルをケン化して得られる樹脂である。さらに、ポリビニルアルコール系フィルムには、前記ポリビニルアルコールに、不飽和カルボン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩などのように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有した樹脂フィルムも含まれる。染色延伸フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂などを主成分とする長尺状の未延伸フィルムを膨潤させる膨潤工程、前記フィルムにヨウ素などの二色性物質を含浸させる染色工程、ホウ素を含む架橋剤で架橋する架橋工程、及び所定の倍率で延伸する延伸工程などを有する製造方法によって得ることができる。前記染色した偏光フィルムの厚みは、適宜、適切な値が選択され、一般には、5μm~50μmであり、好ましくは10μm~30μmである。
 前記液晶フィルムは、アゾ化合物などの液晶性化合物を含む溶液を、支持フィルムに塗布し、その塗膜を乾燥することにより得られるフィルムである。この液晶フィルムは、支持フィルムと、その支持フィルムの上に設けられた液晶性化合物を含む乾燥塗膜と、を有する。この乾燥塗膜が、偏光層に相当する。前記支持フィルムは、偏光層を保護する保護層として機能する。また、支持フィルムは、光学的に等方性のフィルム又は光学的に異方性のフィルムでもよい。支持フィルムとして異方性のフィルムを用いた場合には、その支持フィルムが位相差板として機能する。
 液晶フィルムからなる偏光層の厚みは、特に限定されず、例えば、0.05μm~5μmであり、好ましくは0.1μm~1μmである。
 このような液晶フィルムの具体例としては、例えば、特開2010-266507号に開示された偏光フィルムなどが挙げられる。
[偏光板の用途等]
 本発明の偏光板の用途は、特に限定されない。本発明の偏光板は、透光性及び電磁波シールド性に優れているので、液晶表示装置、有機EL表示装置などの画像表示装置の偏光部材として好適に利用できる。また、本発明の偏光板は、タッチパネル付き画像表示装置の偏光部材として利用することもできる。タッチセンサーは僅かな電磁波にも影響を受けるので、本発明の偏光板を組み込んだタッチパネル付き画像表示装置は、タッチパネルが誤作動を生じ難くなる。タッチパネル付き画像表示装置を有する機器としては、例えば、携帯電話、スマートフォン、携帯ゲーム機、タブレット、テレビなどの情報機器が挙げられる。
 図5は、本発明の偏光板1を組み込んだ液晶パネル100Aの構成例を概略的に示す参考図である。
 この液晶パネル100Aは、液晶セル8と、液晶セル8の視認側に配置された本発明の偏光板1と、液晶セル8の視認側とは反対側に配置された任意の偏光板10と、を備えている。
 図6は、本発明の偏光板1を組み込んだタッチパネル付き液晶パネル100Bの構成例を概略的に示す参考図である。
 このタッチパネル付き液晶パネル100Bは、液晶セル8と、液晶セル8の視認側に配置された本発明の偏光板1と、液晶セル8の視認側とは反対側に配置された任意の偏光板10と、偏光板1の視認側に配置されたタッチパネル9と、を備えている。タッチパネル9は、従来公知のものを用いることができる。
 図5及び図6において、本発明の偏光板1は、上述の粘着層を介して液晶セル8の視認面に接着される。また、前記任意の偏光板10は、本発明の偏光板を用いてもよく、又は、従来公知の偏光板を用いてもよい。さらに、液晶セル8は、従来公知のものを用いることができる。
 前記液晶パネル100A及びタッチパネル付き液晶パネル100Bを、バックライトなどの他の部材に組み込むことにより、本発明の画像表示装置を構成できる。
 以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた各分析方法は、以下の通りである。
[表面抵抗値の測定方法]
 導電層の表面抵抗値は、(株)三菱化学アナリテック製の商品名「Loresta-GP MCP-T610」を用いて、測定温度23℃で、四端子法により測定した。
[全光線透過率の測定方法]
 導電層付き基材の全光線透過率は、村上色彩研究所製の商品名「HR-100」を用いて、室温にて測定した。なお、その透過率はそれぞれ3回ずつ測定し、その平均値を測定値とした。
[電磁波シールド性の測定方法]
 偏光板の電磁波シールド性は、KEC法により室温にて測定した。具体的には、KEC法(Kansai Electronic industrydevelopment Center法)は、関西電子工業振興センターによって開発された電磁波シールド性能の評価方法である。この方法に準拠して、測定装置としてスペクトラムアナライザー(Agilent社製、商品名「N9010A」)を用いて、室温下で偏光板のシールド効果(dB)を測定した。ただし、周波数10MHzの値を測定値とした。
[金属ナノワイヤー分散液の調製]
 攪拌装置を備えた反応容器中、160℃下で、無水エチレングリコール5ml、PtClの無水エチレングリコール溶液(濃度:1.5×10-4mol/リットル)0.5mlを加えた。4分経過後、得られた溶液に、AgNOの無水エチレングリコール溶液(濃度:0.12mol/リットル)2.5mlと、ポリビニルピロリドン(Mw:5500)の無水エチレングリコール溶液(濃度:0.36mol/リットル)5mlとを同時に、6分かけて滴下して、銀ナノワイヤーを生成した。この滴下は、160℃下で、AgNOが完全に還元されるまで行った。次いで、前記得られた銀ナノワイヤーを含む反応混合物に、その反応混合物の体積が5倍になるまでアセトンを加えた後、反応混合物を2000rpmで20分間遠心分離することにより、銀ナノワイヤーを得た。
 得られた複数の銀ナノワイヤー中から、任意に数個の銀ナノワイヤーを観察したところ、その短径は30nm~40nm、長径は30nm~50nm、長さは20μm~50μmの範囲内であった。
 この銀ナノワイヤーと、ドデシル-ペンタエチレングリコールと、を純水に分散させ、銀ナノワイヤー濃度0.2質量%、ドデシル-ペンタエチレングリコール濃度0.1質量%の金属ナノワイヤー分散液を調製した。
[導電性高分子分散液の調製]
 純水95質量部に、PEDOT/PSS分散液(ヘレウス社製、商品名「Clevios FE-T」)を5質量部加えることにより、導電性高分子分散液を調製した。前記PEDOT/PSS分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸から構成される分散液であって、ポリエチレンジオキシチオフェンの濃度4質量%のものである。
[実施例1]
 厚み40μmのアクリル系樹脂フィルム((株)カネカ製、商品名「HX-40UC」)の一方の面に、バーコーター(第一理科(株)製、製品名「バーコーター No.06」)を用いて、上記金属ナノワイヤー分散液を塗布し、その塗膜を送風乾燥機内で100℃で2分間乾燥することにより、厚み約0.1μmの導電層を形成した。このようにして基材及び導電層からなる導電層付き基材を作製した。この導電層付き基材の全光線透過率を測定した。その結果を表1に示す。
 他方、厚み190μmの偏光フィルム(ヨウ素で染色したポリビニルアルコールフィルム。日東電工(株)製、商品名「NPF-SEG1425DU」)と、厚み80μmのトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム(株)製、商品名「TD80UL」)とを別途準備した。前記導電層付き基材の、導電層が形成された面とは反対面に、厚み23μmのアクリル系粘着剤を介して前記偏光フィルムを接着し、さらに、その偏光フィルム上に、厚み23μmのアクリル系粘着剤を介して前記トリアセチルセルロースフィルムを接着することにより、実施例1の偏光板を作製した。なお、実施例1の偏光板の層構成は、図2に示す層構成(ただし、粘着層5は形成されていない)である。
 この偏光板の導電層の表面抵抗値及びシールド効果の測定結果を表1に示す。
 [実施例2]
 厚み100μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオノアZF16-100」)の一方の面に、酸化インジウム90質量%及び酸化スズ10質量%を含む焼結体ターゲットを備えるスパッタ装置を用いてインジウムスズ酸化物膜を形成し、130℃で90分加熱処理することにより、厚み約0.1μmのITO膜(導電層)を形成した。この導電層付き基材の全光線透過率の測定値を、表1に示す。
 実施例2の導電層付き基材に、実施例1と同様にして、偏光フィルム及びトリアセチルセルロースフィルムを接着することにより、実施例2の偏光板を作製した。
 この偏光板の導電層の表面抵抗値及びシールド効果の測定結果を表1に示す。
 [実施例3]
 バーコーターを第一理科(株)製、製品名「バーコーター No.08」に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚み約0.1μmの導電層を形成し、その導電層付き基材の全光線透過率を測定した後、偏光板を作製し、その表面抵抗値及びシールド効果を測定した。その結果を表1に示す。
 [実施例4]
 厚み100μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオノアZF16-100」)の一方の面に、酸化インジウム90質量%及び酸化スズ10質量%を含む焼結体ターゲットを備えるスパッタ装置を用いてインジウムスズ酸化物膜を形成し、140℃で90分加熱処理することにより、厚み約0.1μmのITO膜(導電層)を形成した。この導電層付き基材の全光線透過率の測定値を、表1に示す。
 実施例4の導電層付き基材に、実施例1と同様にして、偏光フィルム及びトリアセチルセルロースフィルムを接着することにより、実施例4の偏光板を作製した。
 この偏光板の導電層の表面抵抗値及びシールド効果の測定結果を表1に示す。
 [実施例5]
 バーコーターを第一理科(株)製、製品名「バーコーター No.10」に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚み約0.1μmの導電層を形成し、その導電層付き基材の全光線透過率を測定した後、偏光板を作製し、その表面抵抗値及びシールド効果を測定した。その結果を表1に示す。
[実施例6]
 厚み100μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオノアZF16-100」)の一方の面に、バーコーター(第一理科(株)製、製品名「バーコーター No.09」)を用いて、上記導電性高分子分散液を塗布し、その塗膜を送風乾燥機内で120℃で2分間乾燥することにより、厚み約0.3μmの導電層を形成した。このようにして得られた導電層付き基材の全光線透過率を表1に示す。
 実施例6の導電層付き基材に、実施例1と同様にして、偏光フィルム及びトリアセチルセルロースフィルムを接着することにより、実施例6の偏光板を作製した。
 この偏光板の導電層の表面抵抗値及びシールド効果の測定結果を表1に示す。
 [実施例7]
 厚み100μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオノアZF16-100」)の一方の面に、酸化インジウム97質量%及び酸化スズ3質量%を含む焼結体ターゲットを備えるスパッタ装置を用いてインジウムスズ酸化物膜を形成し、140℃で30分加熱処理することにより、厚み約0.1μmのITO膜(導電層)を形成した。この導電層付き基材の全光線透過率の測定値を、表1に示す。
 実施例7の導電層付き基材に、実施例1と同様にして、偏光フィルム及びトリアセチルセルロースフィルムを接着することにより、実施例7の偏光板を作製した。
 この偏光板の導電層の表面抵抗値及びシールド効果の測定結果を表1に示す。
[比較例]
 厚み100μmのシクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオノアZF16-100」)に、バーコーター(第一理科(株)製、製品名「バーコーター No.05」)を用いて、上記導電性高分子分散液を塗布し、その塗膜を送風乾燥機内で120℃で2分間乾燥することにより、厚み約0.2μmの導電層を形成した。このようにして得られた導電層付き基材の全光線透過率を表1に示す。
 比較例の導電層付き基材に、実施例1と同様にして、偏光フィルム及びトリアセチルセルロースフィルムを接着することにより、比較例の偏光板を作製した。
 この偏光板の導電層の表面抵抗値及びシールド効果の測定結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 1,1A,1B,1C,1D 偏光板
 2 導電層
 3 基材
 4 偏光層
 5 粘着層
 6 保護層
 8 液晶セル
 9 タッチパネル
 100A 液晶パネル
 100B タッチパネル付き液晶パネル

Claims (7)

  1.  表面抵抗値が0.01Ω/sq.~800Ω/sq.である導電層と、基材と、偏光層と、を有する偏光板。
  2.  前記導電層及び基材を有する導電層付き基材の全光線透過率が、80%以上である、請求項1に記載の偏光板。
  3.  導電層、基材及び偏光層の順で積層されている、請求項1または2に記載の偏光板。
  4.  前記導電層が、金属ナノワイヤー、金属メッシュ、金属酸化物、導電性高分子及びカーボン系ナノ材料から選ばれる少なくとも1つを含む、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の偏光板。
  5.  前記基材が、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びシクロオレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1つを含む樹脂フィルムである、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の偏光板。
  6.  請求項1乃至5のいずれか一項に記載の偏光板と、液晶セルと、を有する、画像表示装置。
  7.  さらに、タッチパネルを有し、前記タッチパネルが液晶セルの視認面側に配置されている、請求項6に記載の画像表示装置。
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