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JP7264879B2 - 偏光板およびそれを含む画像表示装置 - Google Patents

偏光板およびそれを含む画像表示装置 Download PDF

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Description

本出願は、２０１７年９月２２日付で韓国特許庁に提出された第１０‐２０１７‐０１２２６８６号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、偏光板およびそれを含む画像表示装置に関する。
従来の液晶表示装置用の偏光板は、通常のポリビニルアルコール系偏光子を用いており、その偏光子の少なくとも一面にＴＡＣなどの保護フィルムを付着させた構成となっている。
近年、偏光板の業界では、低光漏れおよび薄型化による要求が高まっており、この物性を満たすために、従来のように予め製膜した保護基材を適用する代わりに、偏光子上に直接保護膜を形成する方法が検討されている。
しかし、従来のポリビニルアルコール系延伸タイプのポリビニルアルコール系偏光子上に直接保護膜を形成する場合、従来のように両面に保護基材を適用する場合に比べて、高温における偏光子の収縮に起因して発生する応力によって偏光子の破断現象が発生するという問題を解決することが困難であった。
本明細書は、偏光板およびそれを含む画像表示装置を提供する。
本明細書は、偏光子と、
前記偏光子の片面または両面に、前記偏光子に直接接して設けられた保護層と、を含み、
前記保護層は、エポキシ化合物およびオキセタン系化合物を含む偏光板保護層用光硬化性組成物の硬化物であり、
前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、下記式１を満たし、
前記保護層の厚さが４μｍ～１１μｍであり、
前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、下記式１を満たす偏光板を提供する。
Figure 0007264879000001
前記式１中、
Ｉｅは、前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、９２０ｃｍ－１～９００ｃｍ－１におけるピーク強度の比率であり、
Ｉａは、前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、１４２０ｃｍ－１～１３８０ｃｍ－１におけるピーク強度である。
また、本明細書は、上述の偏光板を含む画像表示装置を提供する。
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、従来の接着層が介在されることを必須とする基材層を１つのコーティング層で代替することで、偏光板の薄膜化、軽量化、およびコストと工程の最小化が可能であるという利点を有する。
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、位相差が少ないか、殆どないという利点を有する。
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、引張弾性率および貯蔵弾性率の高い保護層を含むことで、保護層を形成するために保護層用光硬化性組成物を硬化する際に、収縮があまり発生しないという利点がある。
また、高温または高湿環境下でも、偏光子の収縮または膨張による光漏れ現象を抑制することができる利点がある。
また、保護層の引張弾性率と貯蔵弾性率が高い特性を有しているため、保護層上に別の保護フィルムを含まなくても、高い耐久性を有するという利点がある。
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、高温環境下における耐久性に優れており、大きな面積を有する液晶表示装置へ適用した際に、光漏れ現象を抑制することができる利点がある。
また、本明細書の一実施態様に係る偏光板は、保護層の黄変現象が発生することを最小化することができる。
本明細書の一実施態様に係る偏光板を示した図である。 本明細書の他の実施態様に係る偏光板を示した図である。 本明細書のさらに他の実施態様に係る偏光板を示した図である。 本明細書の一実施態様に係る画像表示装置の一例を示す断面図である。 比較例８の偏光板の保護層のＦＴＩＲスペクトルである。 実施例１の偏光板の保護層のＦＴＩＲスペクトルである。
以下、本明細書について詳細に説明する。
本明細書において、ある部材が他の部材「上に」位置しているとする時に、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時に、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得るということを意味する。
本明細書において、ＦＴＩＲは、フーリエ変換赤外分光法（Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＦＴＩＲ）を意味し、測定時には、Ｖａｒｉａｎ ３１００ ＦＴ－ＩＲ（Ｖａｒｉａｎ社製）を用いてもよい。
本明細書において、上記の「１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピーク強度」は、保護層のＣ＝Ｏ結合に対するピーク強度であって、他のピーク強度を標準化するために用いられる。
本明細書において、上記の「９２０ｃｍ－１～９００ｃｍ－１におけるピーク強度」は、保護層のオキセタン化合物のオキシラン基（ｏｘｉｒａｎｅ ｇｒｏｕｐ）のＣ－Ｏ結合（Ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ Ｃ－Ｏ ｏｆ ｏｘｉｒａｎｅ ｇｒｏｕｐ）に対するピーク強度である。
本明細書において、上記の「１４２０ｃｍ－１～１３８０ｃｍ－１におけるピーク強度」は、保護層のアクリル化合物の＝ＣＨ－Ｈ結合（＝ＣＨ－Ｈ ｂａｎｄ ｏｆ ａｃｒｙｌａｔｅ）に対するピーク強度であって、前記Ｉｅは、保護層のエポキシ基の存在の有無を示し、Ｉａは、保護層のアクリレート基の存在の有無を示す。
本明細書において、前記ピーク強度は、ＦＴＩＲスペクトルのピーク面積に相応する。例えば、前記ピーク面積は、直接積分法により導出することができる。または、前記ＦＴＩＲスペクトルの一ピークをガウス分布と仮定し、前記ピーク面積は、前記ピークの高さと半値幅（ｈａｌｆ ｖａｌｕｅ ｗｉｄｔｈ）の積で表すことができる。
本明細書において、前記ピーク強度は、保護層組成物の硬化の前／後にそれぞれ測定することができる。
以下、本明細書の一実施態様に係る偏光板について説明する。
図１によると、本明細書の一実施態様に係る偏光板は、偏光子１０と、前記偏光子１０の片面または両面に、前記偏光子に直接接して設けられた保護層２０と、を含む。
本明細書は、偏光子と、
前記偏光子の片面または両面に、前記偏光子に直接接して設けられた保護層と、を含み、
前記保護層は、エポキシ化合物およびオキセタン系化合物を含む偏光板保護層用光硬化性組成物の硬化物であり、
前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、下記式１を満たし、
前記保護層の厚さが４μｍ～１１μｍであり、
前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、下記式１を満たす偏光板を提供する。
Figure 0007264879000002
前記式１中、
Ｉｅは、前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、９２０ｃｍ－１～９００ｃｍ－１におけるピーク強度の比率であり、
Ｉａは、前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、１４２０ｃｍ－１～１３８０ｃｍ－１におけるピーク強度である。前記式１を満たすということは、偏光板の保護層がアクリレート基を殆ど含まないということを意味する。この場合、保護層がアクリレート基またはアクリル化合物を含む場合に比べて、保護層の靭性（ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）および強度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が向上する効果がある。
また、偏光子または偏光板の延伸時に偏光子に応力が発生し、偏光板を高温に曝す際に、偏光子にクラックが発生することになる。これを防止するために、偏光子に保護層が取り入れられているが、保護層がアクリレート基またはアクリル化合物を含む場合には、保護層が偏光子を効果的に保護することができず、高温で偏光子にクラックが発生するという問題がある。
これに対し、保護層がアクリレート基またはアクリル化合物を含まず、エポキシ化合物およびオキセタン化合物を含む場合には、保護層が偏光子を効果的に保護し、高温で偏光子にクラックが発生することを効果的に抑制することができる。
また、本明細書の一実施態様に係る偏光板は、保護層がエポキシ化合物およびオキセタン系化合物を含む偏光板保護層用光硬化性組成物の硬化物であり、前記保護層の厚さが４μｍ～１１μｍとなるように調節することで、偏光板または保護層に黄変現象が起こることを効果的に防止することができる。
本明細書の一実施態様において、前記［式１］は、下記式１－１または式１－２で表されてもよい。この場合、保護層がアクリレート基またはアクリル化合物を含む場合に比べて、保護層の靭性（ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）および強度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が向上する効果がある。
Figure 0007264879000003
Figure 0007264879000004
本明細書の一実施態様において、前記保護層の厚さは４μｍ～１１μｍであり、好ましくは５μｍ～１０μｍであり、より好ましくは６μｍ～８μｍである。保護層の厚さが上記の範囲より小さい場合には、保護層の強度や高温耐久性が低下する恐れがあり、上記の範囲を超える場合には、偏光板の薄型化の点で好適ではなく、保護層の黄色度が著しく上昇するという問題がある。したがって、本明細書の偏光板は、保護層の厚さを上記の範囲に調節することで、保護層の黄色度が上昇することを抑制する効果がある。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の黄色度（Ｙｐ）は、１以下、好ましくは０．９以下、より好ましくは０．８以下であってもよい。上記の数値範囲を満たす場合、保護層に発生した黄変現象（ｙｅｌｌｏｗｉｎｇ）によって偏光板の光学物性が低下することを抑制する利点がある。
本明細書の一実施態様において、下記式２により計算される黄色度変化（△Ｙｐ）が１以下、好ましくは０．９以下、より好ましくは０．８以下である。
［式２］
黄色度変化：△Ｙｐ＝Ｙｂｆ－Ｙｂｉ
前記式２中、Ｙｂｉは前記偏光子の黄色度であり、
Ｙｂｆは、前記偏光板を２５℃および４０％の相対湿度条件下で４８時間放置した時の保護層の黄色度である。
本明細書において、前記Ｙｂｉは前記偏光子の黄色度であって、保護層が設けられていない偏光子自体の黄色度測定値を意味する。
本明細書において、前記△Ｙｐは、保護層が形成された偏光板の黄色度（Ｙｂｆ）と、保護層が形成されていない偏光板の黄色度（Ｙｂｉ）との差値であって、保護層自体の黄色度（Ｙｐ）を意味し得る。また、前記保護層が形成されていない偏光板の黄色度（Ｙｂｉ）は、保護層が積層されていない偏光子自体の黄色度を計算し、その結果を用いることができる。
本明細書において、前記黄色度は、光線分光計（Ｖ－７１００、ＪＡＳＣＯ社製）を利用して測定することができる。
従来のポリビニルアルコール系延伸タイプのポリビニルアルコール系偏光子上に保護膜を直接形成する場合、従来のように両面に保護基材を適用する場合に比べて、高温における偏光子の収縮に起因して発生する応力によって偏光子の破断現象が発生する問題を解決することが困難であった。また、保護基材による偏光板の光学特性の低下問題を防止するために、位相差がなく、黄変（Ｙｅｌｌｏｗｉｎｇ）のない物性が求められてきた。
したがって、偏光子上に保護膜を直接形成するためには、高温における偏光子の収縮による応力に耐えられる水準の物性が求められる。かかる物性を満たす保護膜として、ＵＶ硬化型カチオン系コーティング層が主に用いられている。カチオン系コーティング層の場合、硬化度を向上するために光開始剤および光増感剤が主に用いられているが、このような過程で、硬化物の黄変によって偏光板の光学特性が低下してしまうという問題が発生する。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の８０℃における熱膨張係数は、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上８５ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の８０℃未満の温度で測定した熱膨張係数は、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上８５ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の４０℃超過８０℃未満の温度で測定した熱膨張係数は、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上８５ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の７０℃における熱膨張係数は、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上８５ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の６０℃における熱膨張係数は、１００ｐｐｍ／Ｋ以下、８５ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以上１００ｐｐｍ／Ｋ以下、または１０ｐｐｍ／Ｋ以上８５ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。
前記保護層の熱膨張係数が上記の範囲を満たす場合、熱衝撃環境で偏光板のクラックが発生することを効果的に抑制するという利点がある。
前記熱膨張係数の測定方法は特に制限されず、例えば、前記保護層と同一の組成を有する光硬化性組成物を塗布して製作した厚さ５０μｍの硬化された試験片を、幅６ｍｍおよび長さ１０ｍｍのサイズに裁断し、引張荷重（Ｔｅｎｓｉｏｎ ｌｏａｄ）を０．０５Ｎに維持した状態で、温度を３０℃から１５０℃まで昇温しながら長さの変化を測定する。この際、昇温速度は５℃／ｍｉｎであり、測定が完了した後、４０℃から目標温度まで変化した長さとして熱膨張係数（ＣＴＥ）値を計算する。前記目標温度は、８０℃または８０℃未満の温度であって、例えば、７０℃または６０℃が挙げられる。
本明細書の一実施態様において、前記保護層のガラス転移温度（Ｔｇ）は、９０℃以上１７０℃以下であり、好ましくは１００℃以上１５０℃以下、より好ましくは１００℃以上１３０℃以下であってもよい。保護層のガラス転移温度が上記の数値範囲を満たす場合、高温環境下で保護層の物性が保持されるという利点がある。
前記保護層のガラス転移温度は、離型フィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）に６～７μｍの厚さで塗布し、紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去し、試験片を５～１０ｍｇ取ってＤＳＣ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）により測定する。この際、測定温度は、２５℃を開始温度とし、５℃／ｍｉｎの昇温速度で１５０℃まで昇温しながら、ヒートフロー（Ｈｅａｔ ｆｌｏｗ）を測定して、その変曲点でガラス転移温度を測定する。
保護層
本明細書の一実施態様に係る偏光板は、偏光子の何れか片面または両面に直接形成された保護層を含む。偏光子は外部衝撃に脆弱であるため、通常の偏光板は、偏光子と、その両面に接着剤により接着された保護フィルムと、を含む。この場合、付着させた保護フィルムの厚さの分だけ、偏光板の厚さが大きくなるという問題がある。
しかし、本明細書の一実施態様に係る偏光板は、偏光子の片面または両面に設けられた保護層を含むことで、別の保護フィルムを含まないか、偏光子の片面にのみ保護フィルムを含むため、厚さが著しく減少し、コストの低減が可能な偏光板を提供する。これにより、薄膜・軽量化された画像表示装置を実現することができる。
本明細書の一実施態様において、前記保護層は、偏光子を支持および保護するためのものであって、当技術分野において公知の方法により形成することができる。
本明細書の一実施態様に係る偏光板の保護層は、それぞれ前記偏光子に直接接するものであってもよい。前記偏光子の何れか片面または両面に直接接するということは、接着剤層を介在することなく偏光子と保護層が接することを意味する。つまり、本明細書に係る保護層は、接着剤層なしに偏光子上に直接形成されることで、薄型の偏光板を提供することができる。
本明細書の一実施態様に係る偏光板の保護層は、それぞれ前記偏光子の両面に直接接するものであってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記保護層は、前記偏光子の両面に設けられるものであってもよい。
本明細書の一実施態様に係る偏光板の保護層は、偏光子を保護し、且つ苛酷な環境下で偏光子のクラックが発生することを抑制することができる効果がある。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の８０℃における貯蔵弾性率は、１，５００Ｍｐａ以上、１，５００Ｍｐａ以上１０，０００Ｍｐａ以下、好ましくは１８００Ｍｐａ以上８，０００Ｍｐａ以下、より好ましくは２，０００Ｍｐａ以上７，０００Ｍｐａ以下である。保護層の貯蔵弾性率が上記の数値範囲を満たす場合、偏光子に加えられるストレスを効果的に抑え、高温または高湿環境における偏光子の収縮または膨張によって発生する偏光子のクラックを効果的に抑制する効果がある。また、偏光子に対する接着力が向上する。これにより、高温における偏光板の収縮および膨張を抑え、偏光板が液晶パネルなどに適用された際に、光漏れ現象が発生することを防止することができ、優れた接着力を示すという利点がある。特に、前記保護層の８０℃における貯蔵弾性率が２，０００Ｍｐａ以上７，０００Ｍｐａ以下である場合、高温における偏光板の収縮が効果的に抑制され、偏光子のクラックの発生が非常に効果的に抑制されるという利点がある。
前記保護層の貯蔵弾性率は、前記保護層と同一の組成を有する光硬化性組成物を、離型フィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）に５０μｍの厚さで塗布し、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去し、試験片を一定のサイズにレーザー裁断した後、ＤＭＡにより測定する。この際、測定温度は、－３０℃を開始温度とし、５℃／ｍｉｎの昇温速度で１６０℃まで昇温しながら、１０％の歪み（ｓｔｒａｉｎ）で一定に引っ張る時の貯蔵弾性率を測定し、８０℃の時の貯蔵弾性率値を記録する。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の２５℃における引張弾性率は１，７００Ｍｐａ以上、好ましくは１，８００Ｍｐａ以上、より好ましくは２，０００Ｍｐａ以上である。保護層の引張弾性率が上記の数値範囲を満たす場合、偏光子に加えられるストレスを効果的に抑え、高温または高湿環境における偏光子の収縮または膨張によって発生する偏光子のクラックを効果的に抑制する効果がある。また、偏光子に対する接着力が向上する。これにより、高温における偏光板の収縮および膨張を抑え、偏光板が液晶パネルなどに適用された際に、光漏れ現象が発生することを防止することができ、優れた接着力を示すという利点がある。
前記保護層の引張弾性率は、前記保護層と同一の組成を有する組成物を、離型フィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）に１００μｍの厚さで塗布し、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去し、試験片を１０ｍｍの幅に一定にレーザー裁断した後、ＵＴＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ）により測定する。この際、測定温度は２５℃とし、測定長さは５０ｍｍ、引張速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとして一定に引っ張って得たＳ－Ｓ（Ｓｔｒｅｓｓ－Ｓｔｒａｉｎ）曲線から引張弾性率を求める。引張弾性率は、Ｓ－Ｓ曲線の初期勾配値に１００を乗じて求める。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板を８０℃で４時間以上放置した時に、吸収軸方向（ＭＤ方向）および透過軸方向（ＴＤ方向）の何れか１つ以上の収縮力が、３Ｎ～１０Ｎであってもよい。上記の範囲を満たす場合、熱衝撃時に偏光子にクラックが発生することを最小化することができる。この際、前記放置時間は、４時間または５時間であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板を８０℃で４時間以上放置した時に、吸収軸方向（ＭＤ方向）の収縮力が７Ｎ～９Ｎである。上記の範囲を満たす場合、熱衝撃時に偏光子にクラックが発生することを最小化することができる。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板を８０℃で４時間以上放置した時に、透過軸方向（ＴＤ方向）の収縮力が４Ｎ～９Ｎである。上記の範囲を満たす場合、熱衝撃時に偏光子にクラックが発生することを最小化することができる。
前記収縮力は、偏光板を２ｍｍ（透過軸方向）×５０ｍｍ（吸収軸方向）のサイズに切断した後、標点距離を１５ｍｍとし、８０℃で４時間以上、等温状態のまま静置してから、ＤＭＡ Ｑ８００（Ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ、ＴＡ社）によりＭＤ方向またはＴＤ方向の収縮力を測定する。この際、測定の前に、偏光板を平坦な状態に維持するために、最小限の荷重を偏光子の厚さ方向にかけて測定する。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板は、下記式Ａを満たす。偏光板が下記式Ａを満たす場合、偏光板の各領域による収縮力の差が少ないため、大型画像表示装置にも適用可能であるという利点がある。
Figure 0007264879000005
前記式Ａ中、
前記Ｌｃは、偏光板の中心部を原点とする、直径１ｃｍの円面積に該当する領域の収縮力であり、
前記Ｌｅは、偏光板の各頂点で会合する２つのエッジ部に接する、直径１ｃｍの円面積に該当する領域の偏光板の収縮力であり、
前記Ｌｉは、偏光子の吸収軸方向（ＭＤ方向）または透過軸方向（ＴＤ方向）の平均収縮力；または偏光板の吸収軸方向（ＭＤ方向）または透過軸方向（ＴＤ方向）の平均収縮力である。
本明細書の一実施態様において、前記式Ａは、下記式Ａ－１または式Ａ－２で表されてもよい。
Figure 0007264879000006
Figure 0007264879000007
本明細書の一実施態様において、前記保護層の引張弾性率、貯蔵弾性率、および熱膨張係数を満たすための方法は特に限定されず、例えば、保護層を形成するための光硬化性組成物に、ガラス転移温度（Ｔｇ）の高い光重合性化合物を含ませるか、積算光量を高める方法などが挙げられる。
本明細書の一実施態様において、前記保護層は、光硬化性組成物から形成されることが好ましい。このように、保護層が光硬化性組成物から形成される硬化型樹脂層である場合、その製造方法が簡単であり、さらには、保護層と偏光子との密着性に優れるという利点がある。また、偏光板の耐久性をより改善させることができる。
本明細書の一実施態様において、この際、前記光硬化性組成物は、熱膨張係数が上記の範囲を満たすものであれば特に制限されず、例えば、エポキシ化合物およびオキセタン系化合物を含む光硬化性組成物であってもよい。この場合、耐熱性および耐水性に優れるとともに、接着剤を必須とする従来の保護フィルムに代えて、接着剤層なしに偏光子に付着可能であるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板保護層用光硬化性組成物は、エポキシ化合物およびオキセタン系化合物を含む。
本明細書の一実施態様において、前記エポキシ化合物は、脂環族エポキシ化合物を含む。前記脂環族エポキシ化合物とは、エポキシ化脂肪族環基を１つ以上含む化合物を意味する。前記脂環族エポキシ化合物は、比較的高いガラス転移温度を有するため、保護層の熱膨張係数を低め、且つ貯蔵弾性率を高めるにおいて好ましい。これにより、硬化後に高温または高湿環境下で優れた耐久性を実現する役割を果たす。
前記脂環族エポキシ化合物としては、下記［化学式１］で表されるエポキシシクロヘキシルメチルエポキシシクロヘキサンカルボキシレート系化合物が例示される。
Figure 0007264879000008
前記化学式１中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表す。
本明細書において、用語「アルキル基」は、特に他に規定しない限り、炭素数１～２０、炭素数１～１６、炭素数１～１２、炭素数１～８、または炭素数１～４の直鎖状、分岐状、または環状のアルキル基を意味し、前記アルキル基は、任意に１つ以上の置換基により置換されているか、置換されていなくてもよい。
脂環族エポキシ化合物の他の例示としては、下記化学式２で表されるアルカンジオールのエポキシシクロヘキサンカルボキシレート系化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000009
前記化学式Ａ中、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表し、ｎは２～２０の整数を表す。
また、脂環族エポキシ化合物のさらに他の例示としては、下記化学式３で表されるジカルボン酸のエポキシシクロヘキシルメチルエステル系化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000010
前記化学式３中、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表し、ｐは２～２０の整数を表す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例示としては、下記化学式４で表されるポリエチレングリコールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル系化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000011
前記化学式４中、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表し、ｑは２～２０の整数を表す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例示としては、下記化学式５で表されるアルカンジオールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル系化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000012
前記化学式５中、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表し、ｒは２～２０の整数を表す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例示としては、下記化学式６で表されるジエポキシトリスピロ系化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000013
前記化学式６中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例示としては、下記化学式７で表されるジエポキシモノスピロ系化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000014
前記化学式７中、Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例示としては、下記化学式８で表されるビニルシクロヘキセンジエポキシド化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000015
前記化学式８中、Ｒ１５は水素またはアルキル基を表す。
脂環族エポキシ化合物のさらに他の例示としては、下記化学式９で表されるエポキシシクロペンチルエーテル化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000016
前記化学式９中、Ｒ１６およびＲ１７は、それぞれ独立して、水素またはアルキル基を表す。
脂環族エポキシ化合物の他の例示としては、下記化学式１０で表されるジエポキシトリシクロデカン化合物が挙げられる。
Figure 0007264879000017
前記化学式１０中、Ｒ１８は、水素またはアルキル基を表す。
本明細書の一実施態様において、前記脂環族エポキシ化合物としては、より具体的に、エポキシシクロヘキシルメチルエポキシシクロヘキサンカルボキシレート化合物、アルカンジオールのエポキシシクロヘキサンカルボキシレート化合物、ジカルボン酸のエポキシシクロヘキシルメチルエステル化合物、またはアルカンジオールのエポキシシクロヘキシルメチルエーテル化合物を使用することが好ましく、７－オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン－３－カルボン酸と（７－オキサ－ビシクロ［４，１，０］ヘプト－３－イル）メタノールとのエステル化物（前記化学式１中、Ｒ１およびＲ２が水素である化合物）；４－メチル－７－オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン－３－カルボン酸と（４－メチル－７－オキサ－ビシクロ［４，１，０］ヘプト－３－イル）メタノールとのエステル化物（前記化学式１中、Ｒ１が４－ＣＨ３であり、Ｒ２が４－ＣＨ３である化合物）；７－オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン－３－カルボン酸と１，２－エタンジオールとのエステル化物（前記化学式Ａ中、Ｒ３およびＲ４が水素であり、ｎが１である化合物）；（７－オキサビシクロ［４，１，０］ヘプト－３－イル）メタノールとアジピン酸とのエステル化物（前記化学式３中、Ｒ５およびＲ６が水素であり、ｐが２である化合物）；（４－メチル－７－オキサビシクロ［４，１，０］ヘプト－３－イル）メタノールとアジピン酸とのエステル化物（前記化学式３中、Ｒ５およびＲ６が４－ＣＨ３であり、ｐが２である化合物）；および（７－オキサビシクロ［４，１，０］ヘプト－３－イル）メタノールと１，２－エタンジオールとのエーテル化物（前記化学式５中、Ｒ９およびＲ１０が水素であり、ｒが１である化合物）からなる群から選択された１つ以上が好ましく使用可能であるが、これに制限されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記エポキシ化合物とオキセタン系化合物は重量比が９：１～１：９であり、好ましい重量比は９：１～７：３である。エポキシ化合物とオキセタン系化合物の重量比の数値範囲が上記の範囲である場合、組成物のガラス転移温度が高く維持されることができ、硬化後の保護層の強度が著しく改善される効果がある。また、上記の範囲を満たす場合、硬化後の保護層の貯蔵弾性率に優れるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記エポキシ化合物は、全組成物１００重量部を基準として、５０～９０重量部であることが好ましく、７０～９０重量部であることがより好ましい。上記の範囲を満たす場合、上述の保護層の貯蔵弾性率および熱膨張係数を満たしやすく、全組成物の硬化後のガラス転移温度が高く維持され、組成物の偏光子に対する接着力に優れるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記エポキシ化合物は、グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物を含む。前記グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物とは、グリシジルエーテル基を少なくとも１つ以上含むエポキシ化合物を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物としては、例えば、ノボラックエポキシ、ビスフェノールＡ系エポキシ、ビスフェノールＦ系エポキシ、臭化ビスフェノールエポキシ、ｎ－ブチルグリシジルエーテル、脂肪族グリシジルエーテル（炭素数１２～１４）、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ｏ－クレシル（ｃｒｅｓｙｌ）グリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、またはグリセリントリグリシジルエーテルなどが挙げられ、また、１，４－シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルなどのような環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテル、または芳香族エポキシ化合物の水素添加化合物などが挙げられ、好ましくは、環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテル、好ましくは炭素数３～２０、好ましくは炭素数３～１６、より好ましくは炭素数３～１２の環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテルが使用可能であるが、これに制限されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記エポキシ化合物は、脂環族エポキシ化合物とグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物との混合物を使用してもよい。
本明細書の一実施態様において、前記脂環族エポキシ化合物とグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物とが混合されて用いられる場合、その重量比は３：１～１：３であることが好ましく、より好ましくは２：１～１：２であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記脂環族エポキシ化合物は、前記エポキシ化合物の全重量を基準として、１０重量％～１００重量％で含まれてもよく、好ましくは２０重量％～８０重量％、より好ましくは３０重量％～７０重量％で含まれてもよい。上記の数値範囲を満たす場合、光硬化時に効果的に組成物が硬化されるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物は、前記エポキシ化合物の全重量を基準として、１０重量％～６０重量％で含まれてもよく、好ましくは３０重量％～５０重量％で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記オキセタン系化合物は、分子中に４員環エーテルを有する化合物であって、これに限定されるものではないが、例えば、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、１，４－ビス〔（３－エチル－３－オキセタニル）メトキシメチル〕ベンゼン、３－エチル－３－（フェノキシメチル）オキセタン、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－エチルヘキシルオキシメチル）オキセタン、フェノールノボラックオキセタンなどが挙げられる。これらのオキセタン化合物は、市販品を容易に入手可能であり、具体的には、アロンオキセタンＯＸＴ－１０１（東亞合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ－１２１（東亞合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ－２１１（東亞合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ－２２１（東亞合成（株）製）、アロンオキセタンＯＸＴ－２１２（東亞合成（株）製）などが挙げられる。
本明細書の一実施態様において、前記オキセタン系化合物は、単独で、または混合して用いられてもよく、その含量は、全組成物１００重量部に対して、１０～５０重量部であることが好ましく、１０～３０重量部であることがより好ましい。上記の数値範囲を満たす場合、全組成物の硬化後のガラス転移温度および貯蔵弾性率が高く維持することができる利点があり、粘度を一定に維持し、均一な厚さの保護層が形成可能であるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板保護層用光硬化性組成物は、光開始剤をさらに含んでもよい。
本明細書の一実施態様において、前記光開始剤の例としては、アルファ－ヒドロキシケトン系化合物（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ５００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２９５９、ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；フェニルグリオキシレート（ｐｈｅｎｙｌｇｌｙｏｘｙｌａｔｅ）系化合物（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ ７５４、ＤＡＲＯＣＵＲ ＭＢＦ；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；ベンジルジメチルケタール系化合物（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；α－アミノケトン系化合物（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １３００；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；モノアシルホスフィン系化合物（ＭＡＰＯ）（ｅｘ．ＤＡＲＯＣＵＲ ＴＰＯ；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；ビスアシルホスフェン系化合物（ＢＡＰＯ）（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９ＤＷ；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；ホスフィンオキシド系化合物（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２１００；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；メタロセン系化合物（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ ７８４；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；ヨードニウム塩（ｉｏｄｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ）（ｅｘ．ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２５０；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）；および上記のうち１つ以上の混合物（ｅｘ．ＤＡＲＯＣＵＲ ４２６５、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２０２２、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １３００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２００５、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２０１０、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２０２０；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）などが挙げられる。本発明では、上記のうち一種または二種以上が使用可能であるが、これに制限されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記光開始剤は、偏光板保護層用光硬化性組成物１００重量部に対して、０．０１重量部～５重量部で含まれてもよい。光開始剤が上記の数値範囲の含量で含まれる場合、含まれない場合や、上記の数値範囲を満たさない場合に比べて、硬化が円滑に進行され、密着性がより向上する利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板保護層用光硬化性組成物は、全組成物１００重量部に対して、カチオン重合開始剤を１～５重量部でさらに含んでもよい。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板保護層用光硬化性組成物は、２５℃での粘度が５０ｃＰｓ以上２００ｃＰｓ以下であることが好ましく、例えば、２５℃で５０ｃＰｓ～１３０ｃＰｓ以下であってもよい。組成物の粘度が上記の数値範囲を満たす場合、保護層の厚さを薄く形成することができ、底粘度を有するため、作業性に優れるという利点がある。
前記粘度は、ブルックフィールド粘度計（Ｂｒｏｏｋ Ｆｉｅｌｄ社製）を用いて、１８番スピンドル（ｓｐｉｎｄｌｅ）を利用して常温（２５℃）で測定する。この際、組成物の量は６．５～１０ｍＬが適切であり、光に長時間露出することを避けるために、５分以内に安定化された数値を測定する。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板保護層用光硬化性組成物は、必要に応じて、染料、顔料、エポキシ樹脂、紫外線安定剤、酸化防止剤、調色剤、補強剤、充填剤、消泡剤、界面活性剤、光増感剤、および可塑剤からなる群から選択された１つ以上の添加剤をさらに含んでもよい。
本明細書の一実施態様において、前記添加剤は、偏光板保護層用光硬化性組成物１００重量部に対して、０．０１重量部～５重量部で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記保護層の形成方法は特に限定されず、当技術分野において公知の方法により形成することができる。例えば、偏光子の一面に、前記偏光板保護層用光硬化性組成物を当技術分野において公知のコーティング法、例えば、スピンコーティング、バーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、ブレードコーティングなどの方法により塗布して保護層を形成した後、紫外線の照射により硬化させる方法により行われてもよい。例えば、紫外線照射装置を用いて照射光である紫外線を照射する方法により行われてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記紫外線の波長は１００ｎｍ～４００ｎｍ、好ましくは３２０ｎｍ～４００ｎｍであってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記照射光の光量は１００ｍＪ／ｃｍ２～１，０００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ２～１，０００ｍＪ／ｃｍ２であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記照射光の照射時間は１秒～１０分、好ましくは２秒～３０秒であってもよい。上記の照射時間範囲を満たす場合、光源から熱が過度に伝達されることを防止し、偏光子に走行皺が生じることを最小化することができる利点がある。
保護フィルム
本明細書は、前記保護層が前記偏光子の一面に設けられ、
前記偏光子の保護層が設けられた面の他面に、接着剤層を介して保護フィルムを付着させた偏光板であって、
前記保護フィルムの２５℃における引張弾性率が１７００Ｍｐａ以上である、偏光板を提供する。
図２によると、本明細書は、保護層２０が前記偏光子１０の一面に設けられ、前記偏光子１０の保護層２０が設けられた面の他面に、接着剤層を介して保護フィルム３０を付着させた偏光板を提供する。
本明細書において、前記保護層が偏光子の一面に形成された場合、保護層が形成された面の反対面に、偏光子を支持および保護するために接着剤層を介して別の保護フィルムを付着させてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記保護フィルムは、偏光子を支持および保護するためのものであって、当技術分野において一般に知られている様々な材質の保護フィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）フィルムなどが使用可能である。中でも、光学特性、耐久性、経済性などを考慮すると、ポリエチレンテレフタレートを用いることが特に好ましい。
本明細書の一実施態様において、前記保護フィルムの２５℃における引張弾性率は、１，８００Ｍｐａ以上１０，０００Ｍｐａ以下、好ましくは２，０００Ｍｐａ以上８，０００Ｍｐａ以下、より好ましくは３，０００Ｍｐａ以上７，０００Ｍｐａ以下であってもよい。上記の数値範囲を満たす場合、保護フィルムの偏光子保護効果が増大することができる。具体的に、高温または高湿環境下で偏光子の収縮または膨張によって発生する応力による偏光子の破断現象を防止することができる。
本明細書の一実施態様において、前記偏光子と保護フィルムの付着は、ロールコータ、グラビアコータ、バーコータ、ナイフコータ、またはキャピラリーコータなどを用いて偏光子または保護フィルムの表面に偏光板接着剤組成物をコーティングした後、これらをラミネートロールで加熱ラミネートするか、常温圧着してラミネートする方法、またはラミネート後にＵＶ照射する方法などにより行われてもよい。前記偏光板接着剤組成物については後述する。
接着剤層
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層は、接着剤組成物の硬化物である。このように、接着剤層が光硬化性組成物から形成される硬化型樹脂層である場合、その製造方法が簡単であり、さらには、保護フィルムとの密着性に優れるという利点がある。また、偏光板の耐久性をより改善することができる。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層の４０℃～８０℃における熱膨張係数は１３０ｐｐｍ／Ｋ以下である。前記熱膨張係数が１３０ｐｐｍ／Ｋを超える場合には、熱衝撃環境で偏光板のクラックが発生するという問題がある。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤層の８０℃における貯蔵弾性率は、１００Ｍｐａ以上１，８００Ｍｐａ以下であり、好ましくは１５０Ｍｐａ以上１，３００Ｍｐａ以下であり、より好ましくは１８０Ｍｐａ以上５００Ｍｐａ以下であってもよい。上記の範囲を満たす場合、接着剤層による接着力が増大し、保護フィルムが剥離しにくくなる効果がある。特に、上記の範囲を超える場合には、貯蔵弾性率が高すぎて、接着力に劣るため、接着剤層としての機能を十分に果たさない。
前記接着剤層の貯蔵弾性率は、前記接着剤層と同一の組成を有する光硬化性組成物を、離型フィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）に５０μｍの厚さで塗布し、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去し、試験片を一定のサイズにレーザー裁断した後、ＤＭＡにより測定する。この際、測定温度は、－３０℃を開始温度とし、５℃／ｍｉｎの昇温速度で１６０℃まで昇温しながら、１０％の歪み（ｓｔｒａｉｎ）で一定に引っ張る時の貯蔵弾性率を測定し、８０℃の時の貯蔵弾性率値を記録する。
本明細書の一実施態様において、前記光硬化性接着剤組成物は、熱膨張係数が上記の範囲を満たすものであれば特に制限されず、例えば、エポキシ化合物およびオキセタン系化合物を含む光硬化性組成物であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記エポキシ化合物としては、脂環族エポキシ化合物およびグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物の少なくとも１つ以上を用いてもよく、好ましくは、脂環族エポキシ化合物とグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物との混合物を使用してもよい。前記グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物とは、グリシジルエーテル基を少なくとも１つ以上含むエポキシ化合物を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物としては、例えば、ノボラックエポキシ、ビスフェノールＡ系エポキシ、ビスフェノールＦ系エポキシ、臭化ビスフェノールエポキシ、ｎ－ブチルグリシジルエーテル、脂肪族グリシジルエーテル（炭素数１２～１４）、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ｏ－クレシル（ｃｒｅｓｙｌ）グリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、またはグリセリントリグリシジルエーテルなどが挙げられ、また、１，４－シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルなどのような環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテル、または芳香族エポキシ化合物の水素添加化合物などが挙げられ、好ましくは、環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテル、好ましくは炭素数３～２０、好ましくは炭素数３～１６、より好ましくは炭素数３～１２の環状脂肪族骨格を有するグリシジルエーテルが使用可能であるが、これに制限されるものではない。
本明細書の一実施態様において、前記脂環族エポキシ化合物とグリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物とが混合されて用いられる場合、その重量比は３：１～１：３であることが好ましく、より好ましくは２：１～１：２であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記脂環族エポキシ化合物は、前記エポキシ化合物の全重量を基準として、１０重量％～５０重量％で含まれてもよく、好ましくは２０重量％～４０重量％で含まれてもよい。上記の数値範囲を満たす場合、光硬化時に効果的に組成物が硬化されるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記グリシジルエーテルタイプのエポキシ化合物は、前記エポキシ化合物の全重量を基準として、１０重量％～６０重量％で含まれてもよく、好ましくは３０重量％～５０重量％で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記エポキシ化合物の例としては、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、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、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、多価カルボン酸と３，４－エポキシシクロヘキシルメチルアルコールのエステル化物またはカプロラクトン変性物、末端に脂環族エポキシ基を有するシリコン系化合物、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、臭化ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、テレフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、末端カルボン酸ポリブタジエンとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の付加反応物、ジシクロペンタジエンジオキシド、リモネンジオキシド、４－ビニルシクロヘキセンジオキシド、ポリエチレングリコール（繰り返し数３以上）ジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール（繰り返し数３以上）ジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコール（繰り返し数３以上）ジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エポキシ化植物油、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、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、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メトキシシラン、両末端水酸基のポリブタジエンジグリシジルエーテル、ポリブタジエンの内部エポキシ化物、スチレン－ブタジエン共重合体の二重結合が一部エポキシ化された化合物〔例えば、ダイセル化学工業（株）製の「エポフレンド」〕、およびエチレン－ブチレン共重合体とポリイソプレンのブロックコポリマーのイソプレン単位が一部エポキシ化された化合物（例えば、ＫＲＡＴＯＮ社製の「Ｌ－２０７」）などが挙げられる。
本明細書の一実施態様において、前記接着剤組成物は、硬化性成分をさらに含んでもよく、前記硬化性成分は、（メタ）アクリロイル基を有する化合物、ビニル基などの重合性の二重結合を複数個有する化合物であってもよい。例えば、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，９－ノナンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、ジオキサングリコールジアクリレート、ＥＯ変性ジグリセリンテトラアクリレート、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）などが挙げられる。また、必要に応じて、各種エポキシ（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（メタ）アクリレート系モノマーなどが挙げられる。前記硬化性成分を含む場合、硬化速度を上昇させることができ、低い光量でも高いレベルの硬化が可能であるという利点がある。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板接着剤組成物は、光開始剤をさらに含んでもよい。前記光開始剤についての説明は、上述の保護層に含まれている光開始剤の説明と同様である。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板接着剤組成物は、必要に応じて、染料、顔料、エポキシ樹脂、紫外線安定剤、酸化防止剤、調色剤、補強剤、充填剤、消泡剤、界面活性剤、光増感剤、および可塑剤からなる群から選択された１つ以上の添加剤をさらに含んでもよい。前記添加剤についての説明は、上述の保護層に含まれている添加剤の説明と同様である。
偏光子
本明細書の一実施態様において、前記偏光子としては、当技術分野において公知の偏光子、例えば、ヨードまたは二色性染料を含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるフィルムを用いてもよい。前記偏光子は、ポリビニルアルコールフィルムにヨードまたは二色性染料を染着させて製造可能であるが、その製造方法は特に限定されない。
本明細書において、偏光子は、保護層（または保護フィルム）を含まない状態を意味し、偏光板は、偏光子と保護層（または保護フィルム）を含む状態を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記偏光子の厚さは５μｍ～４０μｍ、より好ましくは５μｍ～２５μｍであってもよい。偏光子の厚さが上記の範囲より薄いと光学特性に劣る恐れがあり、上記の範囲より厚いと、低温（－３０℃程度）での偏光子の収縮量が大きくなり、全体的な偏光板の熱に関する耐久性が問題となり得る。
本明細書の一実施態様において、前記偏光子がポリビニルアルコール系フィルムである。ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール樹脂またはその誘導体を含むものであれば特に制限なしに使用可能である。この際、前記ポリビニルアルコール樹脂の誘導体としては、これに限定されるものではないが、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂などが挙げられる。または、前記ポリビニルアルコール系フィルムとして、当技術分野において偏光子の製造に一般に用いられている市販のポリビニルアルコール系フィルム、例えば、クレハ社のＰ３０、ＰＥ３０、ＰＥ６０、日本合成社のＭ２０００、Ｍ３０００、Ｍ６０００などを用いてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記ポリビニルアルコール系フィルムの重合度は１，０００～１０，０００、好ましくは１，５００～５，０００である。重合度が上記の範囲を満たす場合、分子の動きが自由であり、ヨードまたは二色性染料などとスムーズに混合することができる。
粘着層
本明細書の一実施態様において、前記偏光板は、前記保護層の上部に粘着層をさらに含む。これは、表示装置パネルまたは位相差フィルムなどのような光学フィルムとの付着のためのものである。
図３によると、本明細書は、保護層２０が前記偏光子１０の一面に設けられ、前記偏光子１０の保護層２０が設けられた面の他面に、接着剤層を介して保護フィルム３０が付着しており、前記保護層２０の上部に設けられた粘着層４０をさらに含む。
本明細書の一実施態様において、前記粘着層は、当技術分野において公知の種々の粘着剤を用いて形成可能であり、その種類は特に制限されない。例えば、前記粘着層は、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤などを用いて形成可能である。中でも、透明性および耐熱性などを考慮すると、アクリル系粘着剤を用いることが特に好ましい。
本明細書の一実施態様において、前記粘着層は、保護層の上部に粘着剤を塗布する方法により形成されてもよく、離型シート上に粘着剤を塗布した後、乾燥させて製造される粘着シートを保護層の上部に付着する方法により形成されてもよい。
画像表示装置
本明細書は、上述の偏光板を含む画像表示装置を提供する。
本明細書の一実施態様において、前記偏光板は、液晶表示装置などのような画像表示装置に有用に適用可能である。
本明細書の一実施態様において、前記画像表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの上面に設けられる上部偏光板と、前記液晶パネルの下面に設けられる下部偏光板と、を含む。
図４は、前記液晶パネル２００の一面に偏光板１００が設けられた画像表示装置を示した図である。図４によると、前記液晶パネル２００の一面と前記偏光板１００とは、前記偏光板１００の粘着層４０を介して粘着される。
本明細書の一実施態様において、前記上部偏光板は上述の偏光板である。
本明細書の一実施態様において、前記下部偏光板は上述の偏光板である。
本明細書の一実施態様において、前記上部偏光板および前記下部偏光板は上述の偏光板である。
本明細書の一実施態様において、前記液晶パネルの種類は特に限定されない。例えば、ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）型、Ｆ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｉｃ）型、またはＰＤ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）型などのような受動行列方式のパネル；２端子型（ｔｗｏ ｔｅｒｍｉｎａｌ）または３端子型（ｔｈｒｅｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）などのような能動行列方式のパネル；横電界型（ＩＰＳ；Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）パネルおよび垂直配向型（ＶＡ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）パネルなどの公知のパネルが何れも適用可能である。また、液晶表示装置を構成するその他の構成、例えば、上部および下部基板（ｅｘ．カラーフィルター基板またはアレイ基板）などの種類も特に制限されず、この分野において公知の構成が制限されずに採用可能である。
以下、実施例を挙げて本明細書をより詳細に説明する。しかし、以下の実施例は本明細書を例示するためのものであって、これにより本明細書の範囲が限定されるものではない。
＜光硬化性組成物の製造＞
＜製造例Ａ１およびＡ２：アクリレート基を含まない保護層組成物の製造＞
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（商品名：セロキサイド－２０２１）８０重量部および３－エチル－３－［（３－エチルオキセタン－３－イル）メトキシメチル］オキセタン（東亞合成、アロンオキセタンＯＸＴ－２２１）２０重量部を含む光硬化性組成物１００重量部に、光開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ ２５０を３重量部、および光増感剤としてＥＳＡＣＵＲＥ ＩＴＸを１重量部添加し、光硬化性組成物Ａ１を製造した。
同様の方法により、下記表１の組成を有する組成物Ａ２を製造した。光開始剤および光増感剤の含量は、光開始剤および光増感剤を除いた、残りのエポキシ化合物およびオキセタン化合物の全重量を基準としたものである。
Figure 0007264879000018
*ＣＥＬ２０２１Ｐ：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
ＣＨＤＭＤＧＥ：１，４－シクロヘキシルジメタノールジグリシジルエーテル
ＯＸＴ－２２１：３－エチル－３－［（３－エチルオキセタン－３－イル）メトキシメチル］オキセタン（東亞合成、アロンオキセタンＯＸＴ－２２１）
ＩＲＧ－２５０：ヨードニウム塩（製品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ－２５０、ＣＩＢＡ社製）
＜製造例Ｂ１～Ｂ９：アクリレート基を含む保護層組成物の製造＞
１）製造例Ｂ１～Ｂ８
下記表２の組成となるように、アクリレート基を含む保護層組成物を製造した。光開始剤および光増感剤の含量は、光開始剤および光増感剤を除いた、残りのエポキシ化合物、オキセタン化合物、およびアクリル化合物の全重量を基準としたものである。
Figure 0007264879000019
*ＤＣＰＤＡ：Ｄｉｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌａｔｅ
ＶＥＥＡ：２－（２－Ｖｉｎｙｌｏｘｙｅｔｈｏｘｙ）ｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ
ＩＲＧ－８１９：（Ｂｉｓ（２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）－ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅｏｘｉｄｅ）
２）製造例Ｂ９
４－ヒドロキシブチルアクリレート（４－Ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ：大阪化学工業社製）８０重量部およびトリス（２－アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート（製品名：ＦＡ－７３１Ａ、日立化成社製）２０重量部を含む光硬化性組成物１００重量部に、光開始剤としてＩＲＧ－８１９（Ｂｉｓ（２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）－ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅｏｘｉｄｅ）３重量部を添加した光硬化性組成物Ｂ９を製造した。
＜製造例Ｃ１～Ｃ３：接着剤組成物の製造＞
下記表３の組成となるように接着剤組成物を製造した。下記表３において、光開始剤および光増感剤の含量は、光開始剤および光増感剤を除いた、残りのエポキシ化合物、オキセタン化合物、およびアクリル化合物の全重量を基準としたものである。
Figure 0007264879000020
＊ＣＰＩ－１００Ｐ：サンアプロ社製の光開始剤
ＯＸＴ－２１２：３－エチル－３－［（２－エチルヘキシルオキシ）メチル］オキセタン（東亞合成、アロンオキセタンＯＸＴ－２１２）
＜実施例および比較例：偏光板の製造＞
＜実施例１＞－保護フィルム／偏光板／保護層の構造
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムに二色性染料を染着させた後、一定の方向に延伸し、架橋させる方法により偏光子を製造した。接着剤層として、上記で製造した偏光子の一面に光硬化性組成物Ｃ１をロールコータによりコーティングし、保護フィルムとしてＰＥＴフィルムを積層した後、紫外線を照射して接着剤層を硬化させた。前記硬化された光硬化性組成物が成す接着剤層の厚さは２μｍであった。
その後、偏光子の保護フィルムが積層された面の他面に、光硬化性組成物Ａ１をバーコータまたはロールコータによりコーティングし、紫外線を照射して、６μｍの厚さを有する保護層を形成して偏光板を製造した。前記偏光板は、偏光子の一面に２μｍの接着剤層を介して保護フィルムが積層され、前記偏光子の保護フィルムが積層された面の他面に保護層が直接形成されている構造を有する。
＜実施例２＞
保護層の厚さが５μｍであることを除き、前記実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜実施例３＞
保護層の厚さが８μｍであることを除き、前記実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜実施例４＞
保護層の厚さが１０μｍであることを除き、前記実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜実施例５＞
保護層の材料として、光硬化性組成物Ａ１の代わりに光硬化性組成物Ａ２を使用したことを除き、前記実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜実施例６＞
接着剤層の材料として、光硬化性組成物Ｃ１の代わりに光硬化性組成物Ａ２を使用したことを除き、前記実施例５と同様の方法により偏光板を製造した。
＜比較例１＞
前記実施例１において、保護層の材料として、光硬化性組成物Ａ１の代わりに光硬化性組成物Ｃ１を使用したことを除き、前記実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜比較例２＞
接着剤層の材料として、接着剤組成物Ｃ１の代わりに光硬化性組成物Ｃ２を使用したことを除き、前記実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜比較例３－ＰＥＴ保護フィルム／接着剤層／ＰＶＡ／接着剤層／ＴＡＣ保護フィルム＞
実施例１で使用されたものと同一の偏光子の一面に、光硬化性組成物Ａ２を厚さ２μｍとなるようにロールコータにより塗布し、コロナ処理された厚さ８０μｍのＰＥＴフィルムを接合した。前記偏光子の光硬化性組成物Ａ２が塗布された面の他面に、接着剤組成物Ｃ３を厚さ１μｍとなるようにロールコータにより塗布し、厚さ２５μｍのＴＡＣフィルム（富士社製）を接合し、紫外線を照射して前記光硬化性組成物Ａ２および接着剤組成物Ｃ３を硬化させることで偏光板を製造した。
＜比較例４＞
ＴＡＣフィルムの代わりに、厚さ４０μｍのアクリルフィルム（Ｒｉｎｋｅｎ社製）を使用したことを除き、前記比較例３と同様の方法により偏光板を製造した。
＜比較例５＞－保護フィルム／偏光板／保護層の構造
保護層の厚さが２０μｍであることを除き、実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜比較例６＞
保護層の厚さが３０μｍであることを除き、実施例１と同様の方法により偏光板を製造した。
＜比較例７～比較例１５＞
保護層の材料として、光硬化性組成物１の代わりに光硬化性組成物Ｂ１～９８を使用したことを除き、実施例１と同様にして偏光板を製造した。
上記で製造された実施例および比較例の偏光板の保護層の組成および厚さを下記表４に示した。
Figure 0007264879000021
＊実施例２～４、比較例１、比較例５～１５の接着剤層は、実施例１と同様に、接着剤組成物Ｃ１を使用した厚さ２μｍの接着剤層である。
＜実験例＞
＜物性の測定方法＞
１．引張弾性率の測定
上記の製造例で製造された光硬化性組成物を用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムに１００μｍの厚さで塗布し、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２以上の条件で紫外線を照射して硬化させた後、離型フィルムを除去し、試験片を１０ｍｍの幅に一定にレーザー裁断した後、ＵＴＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ）により測定した。この際、測定温度は常温（２５℃）とし、測定長さは５０ｍｍ、引張速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとして一定に引っ張って得たＳ－Ｓ（Ｓｔｒｅｓｓ－Ｓｔｒａｉｎ）曲線から引張弾性率を求めた。引張弾性率は、Ｓ－Ｓ曲線の初期勾配値に１００を乗じて求めた。
２．貯蔵弾性率の測定
上記の実施例および比較例で製造された偏光板を、幅５．３ｍｍ、長さ４．５ｃｍのサイズにレーザーを用いて裁断した。その後、ＤＭＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて貯蔵弾性率を測定した。測定モードはＭｕｌｔｉ－Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｓｔｒａｉｎとし、１分当り５℃ずつ、－３０℃から１６０℃まで昇温しながら測定した
３．熱膨張係数の測定
上記の製造例で製造された光硬化性組成物を離型ＰＥＴの間に塗布した後、最終厚さが５０μｍとなるように、前記実施例と同一の硬化条件で硬化した。その後、離型ＰＥＴから分離した硬化物を、幅６ｍｍ、長さ１０ｍｍのサイズに裁断した。その後、ＴＭＡを用いて、引張荷重（Ｔｅｎｓｉｏｎ ｌｏａｄ）を０．０５Ｎに維持した状態で、３０℃～１５０℃まで昇温速度５℃／ｍｉｎの速度で昇温し、変化した長さを測定して熱膨張係数（ＣＴＥ）を測定した。
４．高温促進評価
上記の製造例で製造された光硬化性組成物を用いて保護フィルムを偏光子に積層し、実施例と同様の方法により硬化した。その後、先が丸くなった鉛筆を用いて３００ｇの荷重で引っ掻いて偏光子にクラックを誘発したこと以外は、前記実施例および比較例と同様の方法により偏光子上にコーティングして偏光板を製造した。
その後、前記偏光板を幅６ｍｍ、長さ１０ｍｍに裁断してから、８０℃で１００時間放置した後、偏光子の収縮によってクラックが生じ、光が漏れるかを観察した。全クラックのうち、光が漏れるクラックの数を計算し、偏光板内のクラック（ｃｒａｃｋ）発生率を導出した。
また、前記偏光板のサイズを変更し、５５インチのパネルに適用した場合の偏光板内のクラック発生率を測定した。
＊クラック発生率：光が漏れるクラックの数／全クラックの数ｘ１００（％）
５．接着力の評価
前記製造例で製造された光硬化性組成物を用いて保護フィルムを偏光子に積層し、実施例と同様の方法により硬化した。その後、保護フィルムと偏光子の剥離力が２Ｎ／ｃｍ以上であると良好、その以下であると不良とした。
６．保護層成分の分析
実施例および比較例の偏光板の保護層に対してＦＴＩＲ分析を行い、１７２０ｃｍ－１、１４１０ｃｍ－１、および９１０ｃｍ－１におけるピーク面積を分析して下記表５に示した。また、比較例８のＦＴＩＲスペクトルを図５に示し、実施例１のＦＴＩＲスペクトルを図６にそれぞれ示した。保護層組成物の硬化の前、後でそれぞれ測定した。また、式１の範囲を測定し、下記表５に示した。
Figure 0007264879000022
式１において、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピークとして１７２０ｃｍ－１におけるピークを選択し、１４２０ｃｍ－１～１３８０ｃｍ－１におけるピークとして１４１０ｃｍ－１におけるピークをそれぞれ選択し、１７２０ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、１４１０ｃｍ－１におけるピーク強度の比率をＩｅと計算した。
また、式１において、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピークとして１７２０ｃｍ－１におけるピークを選択し、９２０ｃｍ－１～９００ｃｍ－１におけるピークとして９１０ｃｍ－１におけるピークをそれぞれ選択し、１７２０ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、９１０ｃｍ－１におけるピーク強度の比率をＩｅと計算した。
前記ピーク強度は、ＦＴＩＲスペクトルのピーク面積に相応する。前記ピーク面積は直接積分法により導出することができる。または、前記ＦＴＩＲスペクトルの一ピークをガウス分布と仮定し、前記ピーク面積は、前記ピークの高さと半値幅（ｈａｌｆ ｖａｌｕｅ ｗｉｄｔｈ）の積から計算した。
上記の結果から、実施例１および実施例２の偏光板保護層にはアクリレート基が含まれていないが、比較例７～１４の偏光板保護層にはアクリレート基が含まれていることを確認することができた。
７．偏光板収縮力テスト
実施例１の偏光板の収縮力をテストした。
前記収縮力は、偏光板を２ｍｍ（透過軸方向）×５０ｍｍ（吸収軸方向）のサイズに切断した後、標点距離を１５ｍｍとし、８０℃で４時間以上、等温状態のまま静置し、ＤＭＡ Ｑ８００（Ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ、ＴＡ社）によりＭＤ方向またはＴＤ方向の収縮力を測定した。この際、測定の前に、偏光板を平坦な状態に維持するために、最小限の荷重を偏光子の厚さ方向にかけて測定した。
８回繰り返して測定し、その結果を下記表６に示した。ＭＤ方向への平均収縮力が８．０３Ｎであり、ＴＤ方向への平均収縮力が６．６２Ｎであった。
Figure 0007264879000023
＜保護層がアクリレートを含むか否かによる実験結果＞
保護層がアクリレートを含むか否かによる耐久性／耐熱性テストと接着力テストを行い、下記表７に示した。
この結果から、偏光板保護層がアクリレート基を含まない場合（実施例１、２）に、含む場合（比較例７～１４）に比べて高温耐久性および接着力に優れることを確認することができた。
すなわち、実施例の偏光板保護層は、アクリル化合物の代わりにエポキシ化合物およびオキセタン化合物を含むことで、保護層による偏光子の保護効果に優れるため、偏光板または偏光子の収縮力が大きい場合にも、高温環境下で偏光子にクラックが発生することを最小化することができる利点がある。
Figure 0007264879000024
＜黄変現象テスト＞
前記実施例１の保護層の積層による黄変現象をテストするために、サンプルを製造した。具体的に、ＴＡＣフィルム（富士社製、厚さ２５μｍ）に、前記実施例１の保護層の形成で使用された組成物と同一の光硬化性組成物Ａ１をバーコータまたはロールコータにより塗布し、紫外線照射装置を利用して１，０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、厚さ６μｍの保護層を形成した。その後、温度２５℃および相対湿度（ＲＨ）４０％の条件下で、４８時間放置した後、光線分光計（Ｖ－７１００、ＪＡＳＣＯ社製）を利用して偏光板の黄色度（ｂ＊）値を測定した。正確度のために、３回繰り返して測定した後、その平均値を計算した。
それ以外の実施例および比較例に対しても同様の方法により測定し、下記表８にまとめた。
保護層を積層する前の偏光板および偏光子の黄色度（Ｙｂｉ）は２．３～２．４であった。
Figure 0007264879000025
上記の結果から、保護層の厚さが１０μｍを超える比較例５および６は、保護層の組成が実施例１～４と同一であるにもかかわらず、黄色度が著しく増加することを確認することができた。
＜保護層の組成による実験結果＞
実施例および比較例の組成とその実験結果は、下記表９のとおりである。
Figure 0007264879000026
実施例１～６の偏光板は、偏光板のクラック発生率が１０％以内であったが、比較例１、２、および比較例１５の偏光板は、偏光板のクラックが多数発生することを確認することができた。偏光子に保護層が直接形成された実施例１～６は、保護層の厚さが薄いながらも（５～１０μｍ）、偏光板のクラック発生率が殆どない優れた結果を示した。これは、保護層の熱膨張係数が低く、引張弾性率および貯蔵弾性率に優れて、高温で偏光子が膨張または収縮することを効果的に抑制したためである。
これに対し、比較例１、２、および比較例１５の偏光板は、偏光子に直接形成された保護層の熱膨張係数が高いため、高温で偏光子が膨張または収縮することを抑制することができず、偏光子にクラックが発生することを確認することができた。
特に、比較例１５の偏光板は、保護層にアクリル化合物を含んでいるが、この場合、保護層の熱膨張係数が高すぎて（１，０００ｐｐｍ／Ｋ以上）、貯蔵弾性率が低い（３００Ｍｐａ以下）ため、高温促進評価結果、クラックが多数発生することを確認することができる。
＜偏光板の積層構造による実験結果＞
下記表１０は、「保護フィルム／接着剤層／ＰＶＡ／保護層」の構造を有する偏光板（実施例１～６）と、「保護フィルム／接着剤層／ＰＶＡ／接着剤層／保護フィルム」の構造を有する偏光板（比較例３および４）を互いに比較し、実施例１～６の偏光子に直接形成された保護層と、比較例３および４の偏光板に接着剤層を介して形成された保護フィルムの、材料とその特性を比較したものである。
Figure 0007264879000027
比較例３および４の偏光板の場合、接着剤層および保護フィルムの総厚さが厚いにもかかわらず、偏光板のクラックが多数発生し、耐久性に劣る結果を示した。
これに対し、実施例１～６の偏光板の場合、偏光子に直接形成された保護層の厚さが５～１０μｍと薄いながらも、偏光板のクラック発生率が低い結果を示した。
これは、実施例１～６の偏光板の偏光子に直接形成される保護層が、熱膨張係数が低いながらも貯蔵弾性率に優れるため、別の保護フィルムがなくても、偏光子の高温における収縮または膨張現象を効果的に抑制したためである。
これに対し、比較例３および４の偏光板の場合、保護フィルムの熱膨張係数値が低いものの、偏光子に直接形成される接着剤層の熱膨張係数が高いため、偏光子の高温における収縮または膨張現象を効果的に抑制することができなかった。
１０ 偏光子
２０ 保護層
３０ 保護フィルム
４０ 粘着層
１００ 偏光板
２００ 液晶パネル

Claims (11)

  1. 偏光子と、
    前記偏光子の片面に、前記偏光子に直接接して設けられた保護層と、を含み、
    前記保護層は、エポキシ化合物およびオキセタン系化合物を含む偏光板保護層用光硬化性組成物の硬化物であり、
    前記偏光子の前記保護層が設けられた面の他面に、接着剤層を介して保護フィルムが付着され、前記接着剤層の８０℃における貯蔵弾性率が１８０Ｍｐａ以上５００Ｍｐａ未満であり、
    前記保護層の８０℃における貯蔵弾性率が２，０００Ｍｐａ以上７，０００Ｍｐａ以下であり、
    前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、下記式１を満たし、
    前記保護層の厚さが４μｍ～１１μｍであり、
    硬化前の前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、下記式１を満たし、
    Figure 0007264879000028
     （前記式１中、
    Ｉｅは、前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、９２０ｃｍ－１～９００ｃｍ－１におけるピーク強度の比率であり、
    Ｉａは、前記保護層のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によるスペクトルにおいて、１７４０ｃｍ－１～１７００ｃｍ－１におけるピーク強度に対する、１４２０ｃｍ－１～１３８０ｃｍ－１におけるピーク強度である。）
    前記保護層の黄色度（Ｙｐ）が１以下であり、
    下記式２により計算される黄色度変化（△Ｙｐ）が１以下である、偏光板。
    ［式２］
    黄色度変化：△Ｙｐ＝Ｙｂｆ－Ｙｂｉ
    （前記式２中、Ｙｂｉは、保護層が形成されていない前記偏光板の黄色度であり、
    Ｙｂｆは、前記偏光板を２５℃および４０％の相対湿度条件下で４８時間放置した時の、前記偏光板の黄色度である。）
  2. 前記保護層の８０℃における熱膨張係数が１００ｐｐｍ／Ｋ以下である、請求項１に記載の偏光板。
  3. 前記保護層のガラス転移温度（Ｔｇ）が９０℃以上１７０℃以下である、請求項１または２に記載の偏光板。
  4. 前記保護層の２５℃における引張弾性率が１，７００Ｍｐａ以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の偏光板。
  5. 前記偏光板を８０℃で４時間以上放置した時に、吸収軸方向（ＭＤ方向）および透過軸方向（ＴＤ方向）の何れか１つ以上の収縮力が３Ｎ～１０Ｎである、請求項１から４のいずれか一項に記載の偏光板。
  6. 下記式Ａを満たす、請求項１から５のいずれか一項に記載の偏光板。
    Figure 0007264879000029
     （前記式Ａ中、
    前記Ｌｃは、偏光板の中心部を原点とする、直径１ｃｍの円面積に該当する領域の収縮力であり、
    前記Ｌｅは、偏光板の各頂点で会合する２つのエッジ部に接する、直径１ｃｍの円面積に該当する領域の偏光板の収縮力であり、
    前記Ｌｉは、偏光子の吸収軸方向（ＭＤ方向）または透過軸方向（ＴＤ方向）の平均収縮力；または偏光板の吸収軸方向（ＭＤ方向）または透過軸方向（ＴＤ方向）の平均収縮力である。）
  7. 前記エポキシ化合物は、脂環族エポキシ化合物を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の偏光板。
  8. 前記エポキシ化合物とオキセタン系化合物の重量比が９：１～１：９である、請求項１から７のいずれか一項に記載の偏光板。
  9. 前記保護フィルムの２５℃における引張弾性率が１７００Ｍｐａ以上である、請求項１から８のいずれか一項に記載の偏光板。
  10. 前記保護層の前記偏光子に対向する面の反対面に粘着層をさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の偏光板。
  11. 請求項１～１０の何れか一項に規定の偏光板を含む画像表示装置。
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