JP2008181120A - 光学積層体、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光透過性基材の上に、帯電防止層を有する光学積層体であって、上記帯電防止層は、少なくとも有機導電性材料と、ガラス転移温度が60℃以上の樹脂又はガラス転移温度が60℃以上の樹脂と架橋剤の反応によって得られた樹脂である非導電性高分子材料とを含む樹脂薄膜層である光学積層体である。
【選択図】なし
Description
しかし、有機系導電性材料は、無機系材料に比べて、耐光性や耐熱性等の耐久性において劣るといった問題があった。特に、耐光性に劣り、上記光学積層体を装着したディスプレイパネルを屋外で使用する場合に、帯電防止性能が保持できないこととなるため改良が求められていた。
上記有機導電性材料は、電子伝導性高分子であることが好ましい。
上記有機導電性材料は、ポリチオフェン又はポリアニリンであることが好ましい。
上記有機導電性材料の含有量は、帯電防止層の全固形分100質量部に対して40〜70質量部であることが好ましい。
上記帯電防止層の層厚みは、10nm〜5μmであることが好ましい。
帯電防止層は、有機導電性材料、非導電性高分子材料、及び、有機溶媒を含む帯電防止層形成用組成物を用いて形成されたものであることが好ましい。
上記光学積層体は、更に、ハードコート層を有するものであることが好ましい。
上記光学積層体は、更に、低屈折率層を有するものであることが好ましい。
上記光学積層体において、可視光透過率は、90%以上であることが好ましい。
上記光学積層体は、ブラックパネル温度63±3℃、湿度40±10%RH条件下での50時間の耐光性試験前の表面抵抗率R1と、該耐光性試験後の表面抵抗率R2との比(R2/R1)が100以下であり、80℃で100時間の耐熱性試験前の表面抵抗率R3と、該耐熱性試験後の表面抵抗率R4との比(R4/R3)が100以下であることが好ましい。
本発明はまた、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光板は、偏光素子表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明はまた、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明では、帯電防止層に、有機導電性材料に加え、ガラス転移温度が60℃以上の樹脂又はその樹脂と架橋剤との反応によって得られた樹脂反応物である非導電性高分子材料を含むことにより、所望の帯電防止性能と優れた光透過性に加え、優れた耐久性(耐光性および耐熱性)を有する光学積層体を得ることができる。また本発明の光学積層体は、低コストで、優れた帯電防止性能、光透過性及び耐久性を実現することのできるものである。
また、耐熱性の向上とは、光学積層体において、80℃で100時間の耐熱性試験前の表面抵抗率R3と、該耐熱性試験後の表面抵抗率R4との比(R4/R3)が100以下となることである。
上記非導電性高分子材料は、導電性を示さない、ガラス転移温度(Tg)が60℃以上の樹脂である。上記ガラス転移温度が60℃未満であると、帯電防止層を形成する際の、加熱工程での不具合が生じる他、形成される帯電防止層の熱的安定性を損なうおそれがある。
上記ガラス転移温度は、65〜200℃であることが好ましい。なお、上記ガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)による測定により得られる値である。
なお、上記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるスチレン換算にて得られた数値である。
上記架橋剤としては、樹脂の架橋剤として使用されるものであれば、特に限定されず、公知のものを挙げることができ、例えば、イソシアネート系架橋剤又はエポキシ系架橋剤を挙げることができる。これらは、2種以上を併用してもよい。なかでも、反応性の高い点で、イソシアネート系架橋剤であることが好ましい。
上記有機導電性材料としては、例えば、公知の電子伝導性高分子を挙げることができる。
上記電子伝導性高分子としては、例えば、脂肪族共役系のポリアセチレン、芳香族共役系のポリ(パラフェニレン)、複素環式共役系のポリピロール、ポリチオフェン、含ヘテロ原子共役系のポリアニリン、混合型共役系のポリ(フェニレンビニレン)、分子中に複数の共役鎖を持つ共役系である複鎖型共役系、これらの共役高分子鎖を飽和高分子にグラフト若しくはブロック共重した高分子である導電性複合体を挙げることができる。これらは2種以上を併用してもよい。
なかでも、優れた帯電防止性能を発揮すると同時に、光学積層体の光透過率を高め、かつヘイズ値を下げることができる点から、ポリアニリン、ポリチオフェン、又はこれらの誘導体であることが好ましく、ポリチオフェンであることがより好ましい。
上記帯電防止層形成用組成物を塗布する方法としては、ロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法、ダイコート法等の塗布方法が挙げられる。
なお、上記帯電防止層のヘイズは、日本電色工業社製NDH2000型ヘイズメータにより得られた値である。
上記ハードコート層とは、JIS5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で「H」以上の硬度を示すものをいう。上記ハードコート層の膜厚(硬化時)は、0.1〜100μm、好ましくは0.8〜20μmの範囲にあることが好ましい。上記ハードコート層は樹脂と溶剤と任意成分を含むハードコート層形成用組成物により形成することができる。
上記溶剤の具体例としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;またはこれらの混合物が挙げられる。
また、光増感剤を混合して用いることが好ましく、その具体例としては、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ−n−ブチルホソフィン等が挙げられる。
上記塗布方法は、上述した帯電防止層の塗布方法と同様にして行うことができる。
上記塗布の後、必要に応じて乾燥し、そして活性エネルギー線照射により硬化させて上記ハードコート層を形成することが好ましい。
上記低屈折率層は、屈折率が1.46以下であり、好ましくは1.38以下であり、30nm〜1μm程度の薄膜であることが好ましい。上記低屈折率層は、シリカもしくはフッ化マグネシウムを含有する樹脂、低屈折率樹脂であるフッ素系樹脂、シリカもしくはフッ化マグネシウムを含有するフッ素系樹脂、又は、シリカもしくはフッ化マグネシウムの薄膜等のいずれかで構成されていてもよい。フッ素樹脂以外の樹脂については、上記ハードコート層を構成するのに用いる樹脂と同様のものを使用することができる。
上記ヘキサフルオロプロピレンは、5〜50質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることがより好ましく、15〜45質量%であることが更に好ましい。
上記モノマー組成物は、更にテトラフルオロエチレンを好ましくは0〜40質量%、より好ましくは0〜35質量%、更に好ましくは10〜30質量%含有するものであってもよい。
帯電防止層形成インキ1の調製
下記組成の成分を混合した後、10分間超音波溶解処理を行い、均一な帯電防止層形成用インキを調製した。
ポリエステル樹脂(東洋紡績社製バイロン200、Tg=67℃) 3質量部
ポリアニリン(電子伝導型導電性高分子材料、シグマアルドリッチ社製) 7質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル(溶媒) 5.5質量部
下記の組成の成分を配合してハードコート層形成用コーティング組成物を調製した。
ハードコート層用組成物1の調製
ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製、商品名;PET30)
100質量部
メチルエチルケトン 43質量部
レベリング剤(大日本インキ化学工業(株)、商品名;MCF−350−5) 2質量部
重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名;イルガキュア184) 6質量部
透明基材(厚み80μmトリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士写真フィルム(株)製、TF80UL)を準備し、フィルムの片面に、帯電防止層形成インキ1を、マイヤーバーを用いて塗布した。塗布後、温度80℃の熱オーブン中で1分間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させて、0.5g/cm2(乾燥時)の透明な帯電防止層を形成した。帯電防止層を形成した後、ハードコート層形成用組成物を塗布し、温度70℃の熱オーブン中で30秒間保持し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、その後、紫外線を積算光量が46mJになるように照射して塗膜を硬化させて、15g/cm2(乾燥時)の透明層を形成させて、光学積層体を調製した。
上記帯電防止層形成インキ1中に、更に架橋剤(日本ポリウレタン工業社製「コロネートL」、イソシアネート系架橋剤)を0.8質量部添加した以外は、実施例1と同様にして、基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層の層構成を有する実施例2の帯電防止性光学積層体を得た。
実施例1記載の、帯電防止層形成インキ1を、下記の帯電防止層形成インキ2に置き換えて、実施例1と同様の方法により、実施例3の帯電防止性光学積層体を得た。
ポリエステル樹脂(東洋紡績社製バイロン200、Tg=67℃) 5質量部
ポリチオフェン(出光テクノファイン社製TA2010;固形分として) 5質量部
イソプロピルアルコール(溶媒) 4.5質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル(溶媒) 0.5質量部
上記帯電防止層形成インキ1中にポリエステルを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして光学積層体を形成し、基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層の層構成を有する比較例1の帯電防止性光学積層体を得た。
実施例1記載の帯電防止層形成インキ1中にポリエステルを添加する代わりに、関東化学社製ポリトリメチレンカーボネート樹脂(Tg=約10℃)を添加した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を形成し、基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層の層構成を有する比較例1の帯電防止性光学積層体を得た。
実施例1記載の帯電防止層形成インキ1中にポリエステルを添加する代わりに、同社製低Tgポリエステル(バイロン220、Tg=53℃)を添加した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を形成し、基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層の層構成を有する比較例3の帯電防止性光学積層体を得た。
上記帯電防止層形成インキ2中にポリエステルを添加しなかった以外は、実施例3と同様にして光学積層体を形成し、基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層の層構成を有する比較例4の帯電防止性光学積層体を得た。
また、実施例、比較例の光学積層体は、全て全光線透過率が92〜94%、外部ヘイズが0.1〜0.3%であった。これらの光学特性値は、耐光性試験前後、耐熱性試験前後での変化はほぼなく良好であった。
2 ハードコート層
3 帯電防止層
4 光透過性基材
Claims (14)
- 光透過性基材の上に、帯電防止層を有する光学積層体であって、
前記帯電防止層は、少なくとも有機導電性材料と、ガラス転移温度が60℃以上の樹脂又はガラス転移温度が60℃以上の樹脂と架橋剤の反応によって得られた樹脂である非導電性高分子材料を含む樹脂薄膜層である
ことを特徴とする光学積層体。 - ガラス転移温度が60℃以上の樹脂は、ポリエステル樹脂である請求項1記載の光学積層体。
- 有機導電性材料は、電子伝導性高分子である請求項1又は2記載の光学積層体。
- 有機導電性材料は、ポリチオフェン、ポリアニリン、又はこれらの誘導体である請求項3記載の光学積層体。
- 有機導電性材料の含有量は、帯電防止層の全固形分100質量部に対して40〜70質量部である請求項1、2、3又は4記載の光学積層体。
- 帯電防止層は、有機導電性材料、非導電性高分子材料、及び、有機溶媒を含む帯電防止層形成用組成物を用いて形成されたものである請求項1、2、3、4又は5記載の光学積層体。
- 帯電防止層の層厚みは、10nm〜5μmである請求項1、2、3、4、5又は6記載の光学積層体。
- 更に、ハードコート層を有する請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の光学積層体。
- 更に、低屈折率層を有する請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の光学積層体。
- 可視光透過率は、90%以上である請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の光学積層体。
- ブラックパネル温度63±3℃、湿度40±10%RH条件下での50時間の耐光性試験前の表面抵抗率R1と、該耐光性試験後の表面抵抗率R2との比(R2/R1)が100以下であり、
80℃で100時間の耐熱性試験前の表面抵抗率R3と、該耐熱性試験後の表面抵抗率R4との比(R4/R3)が100以下である請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記載の光学積層体。 - 最表面に請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は11記載の記載の光学積層体を備えることを特徴とする自発光型画像表示装置。
- 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
前記偏光板は、偏光素子表面に請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は11記載の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板。 - 最表面に請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10若しくは11記載の光学積層体、又は、請求項13記載の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置。
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