光学膜、具备该光学膜的偏振片、液晶显示装置以及光学膜的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合作为偏振片保护膜的光学膜、偏振片、液晶示装置以及光学膜的 制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，液晶显示装置被广泛用于液晶电视、电脑、手机、数码相机等的液晶面板 等用途中。通常，液晶显示装置具有在液晶单元的两侧上设置有偏振片的液晶面板部件，通 过以液晶面板部件控制来自背光部件的光，由此进行显示。偏振片为具有起偏器和至少一 张偏振片保护膜的构成。
[0003] 最近的液晶显示装置在高品质化的同时用途也多样化，以在各种环境下使用为前 提，要求与环境相应的耐久性以及性能稳定性。对于以在室外使用为前提的液晶显示装置 而言，偏振片对保护其表面的偏振片保护膜要求可耐室外使用的硬度、脆性等耐久性以及 相对于温度、湿度变化的尺寸稳定性、光学特性稳定性。尤其，在高湿度环境中，起偏器的由 于吸湿而导致的劣化成为问题，偏振片保护膜的低透湿性化成为重要的课题。
[0004] 专利文献1公开了一种光学膜，其为在高温高湿下的环境中耐久性优异的光学 膜，其是通过将包含聚羧酸树脂以及环氧树脂和/或氧杂环丁烷树脂作为必需成分的热固 化性树脂组合物固化而得到的。专利文献1的实施例公开了：形成在PET膜（聚对苯二甲 酸乙二醇酯膜）上的膜厚为80 μ m的薄膜的铅笔硬度高的为H，低的为6B，吸水率最低的为 2. 8%〇
[0005] 专利文献2公开了具备至少一张偏振片保护膜的偏振片，所述偏振片保护膜包含 至少一种的树脂以及由具有至少一个氢键合性氢供与性基团的分子量/芳香环数之比为 300以下的化合物形成的起偏器耐久性改良剂。
[0006] 专利文献2公开了 ：根据专利文献2的偏振片，即使在高温高湿的环境下起偏器耐 久性也优异，旋度也小，在组装到液晶显示装置时，也不易产生由于使用环境而导致的液 晶面板的翘曲、应力以及以它们为起因的显示不均。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2007-297604号公报 [0010] 专利文献2 :日本特开2013-174861号公报
【发明内容】
[0011] 发明所要解决的问题
[0012] 然而，对于专利文献1的偏振片而言，偏振片保护膜的硬度以及吸水性的评价是 对膜厚为80 μπι的较厚的膜进行的。在不断推进液晶显示器的轻量化、薄型化的近年，若考 虑对偏振片保护膜要求的膜厚时，专利文献1的偏振片保护膜很难说能满足充分的硬度和 透湿性（参照后述的比较例）。
[0013] 另外，在专利文献2中，耐久性的评价仅仅是对尺寸、光学特性相对于温度、湿度 变化的变化进行的，完全没有对偏振片保护膜的硬度进行评价。随着薄型化的推进，所要求 的薄膜的硬度水平变高，即使从保护膜这一观点考虑也很难想到为了赋予耐环境性而牺牲 硬度。
[0014] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于：提供硬度高、透湿性低的适合作为 偏振片保护膜的光学膜。
[0015] 本发明的另一目的在于：提供由于吸湿而导致的劣化少的偏振片以及液晶显示装 置。
[0016] 用于解决问题的手段
[0017] 本发明的光学膜为在基材上具备硬涂层而成的光学膜，其中，硬涂层为在基材上 将光固性组合物固化而得到的层，光固性组合物包含由下述化学式I表示的环氧化物、双 酚化合物和光阳离子聚合引发剂。另外，本发明的光学膜的制造方法为在基材上具备硬涂 层而成的光学膜的制造方法，其中，在基材上将包含由下述化学式I表示的环氧化物、双酚 化合物和光阳离子聚合引发剂的光固性组合物涂布成膜而形成涂布膜，通过对涂布膜照射 光，从而使涂布膜固化而形成硬涂层。
[0018] 化合物la
[0019]
[0020] 在本发明的光字膜以及光字膜的制造万法中，双酚化合物优选为由卜还通式II-1 表示的化合物，更优选为由下述通式II-2表示的化合物。
[0021]
[0022] 其中，式中，R1、R2表示氢原子、卤原子或碳原子数为1~15的烃基。X为由选自 单键、碳原子数为1~15的烃基、氧原子、硫原子以及磺酰基中的至少一种构成而成的2价 的连结基团。
[0023]
其中，式中，R1、R2、R3以及R 4表示氢或碳原子数为1~15的烃基，R3和R 4可以键 合而形成一个环状结构。
[0025] 在化学式I、通式11-1、通式II-2中，碳原子数为1~15的烃基可以为直链、支链、 环状中的任一种。
[0026] 在通式11-1、ΙΙ-2中，R\R2优选为氢或碳原子数为1~6的经基，更优选R 1为氢、 R2为甲基。
[0027] 在本发明的光学膜以及光学膜的制造方法中，双酚化合物相对于光固性组合物的 总固体成分的含量优选为1~40%。
[0028] 另外，基材优选为纤维素酯基材。
[0029] 对光固性组合物涂布成膜而成的涂布膜照射的光优选为紫外线。光的照射优选在 将形成有涂布膜的基材加热后的状态下实施，优选在光照射之后不加热。
[0030] 本发明的光学膜适合作为偏振片保护膜。
[0031] 本发明的偏振片具备起偏器和起偏器的至少一个表面上的上述本发明的光学膜 而成。
[0032] 本发明的液晶显示装置为具有一对偏振片和被它们夹持而成的液晶单元的液晶 显示装置，其具有一对偏振片中的至少一个为上述本发明的偏振片的构成。
[0033] 在本说明书中，光学膜的"透湿性低（低透湿性）"是指光学膜的透湿度以JIS Z 0208的方法在40°C、相对湿度为90%下经过24小时后的值为200g/m2/天以下。
[0034] 另外，光学膜的"硬度高（高硬度）"是指光学膜的硬度以JIS K 5600-5-4的铅笔 硬度计为F以上。
[0035] 发明效果
[0036] 本发明的光学膜为在基材上具备硬涂层而成的光学膜，其是通过下述方法制造 的：在基材上将包含由化学式I表示的环氧化物、双酚化合物和光阳离子聚合引发剂的光 固性组合物涂布成膜而形成涂布膜，通过对涂布膜照射光，使涂布膜固化而形成硬涂层。上 述光固性组合物光固化而得到的硬涂层为硬度高且透湿性低的层。因此，根据本发明，能够 提供硬度高、透湿性低的适合作为偏振片保护膜的光学膜。
[0037] 本发明的偏振片具备上述本发明的光学膜作为偏振片保护膜而成。因此，根据本 发明，能够提供由于吸湿而导致的劣化少的偏振片以及液晶显示装置。
【附图说明】
[0038] 图1是表示本发明的一个实施方式的光学膜的构成的剖视示意图。
[0039] 图2是表示本发明的一个实施方式的偏振片的构成的剖视示意图。
[0040] 图3是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的构成的立体示意图。
【具体实施方式】
[0041] "光学膜（偏振片保护膜）"
[0042] 参照附图对本发明的一个实施方式的光学膜（偏振片保护膜）进行说明。图1是 表示作为本发明的一个实施方式的光学膜110的构成的示意图。此外，为了易于辨识，在 本说明书的附图中，适当地变更各部分的比例尺来示出。另外，在本说明书中数值表示物 性值、特性值等的情况下，"（数值1)~（数值2) "这样的记载方式表示"（数值1)以上且 (数值2)以下"的意思。
[0043] 如图1所示那样，光学膜110在基材111上具备硬涂层112而成，硬涂层112为在 基材111上将光固性组合物固化而得到的层。光固性组合物包含由下述化学式I表示的环 氧化物（化合物la)、双酚化合物和光阳离子聚合引发剂。
[0044] 化合物la
[0045]
[0046] 使上述光固性组合物固化而得到的硬涂层112的硬度高、透湿性低，因此适合作 为要求高硬度、低透湿性的薄膜部件。对光学膜110的各构成要素进行说明。
[0047] <基材>
[0048] 作为基材111，没有特别限定，可列举出：纤维素酯膜、聚碳酸酯膜、聚对苯二甲酸 乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系膜、聚甲基丙烯酸甲酯等（甲基）丙烯酸系膜、聚 苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯共聚物膜、环状聚烯烃系膜等。化合物la的环氧 化物（单体）易浸透，基材与偏振片树脂膜的密合性高，因此基材111优选为纤维素酯膜。
[0049] 作为纤维素酯基材，可以使用由纤维素酯形成的公知的薄膜、板、片等，没有特别 限定。作为纤维素酯膜，可以使用酰化纤维素膜（例如纤维素三乙酸酯膜（折射率为1. 48)、 纤维素二乙酸酯膜、纤维素乙酸酯丁酸酯膜、纤维素乙酸酯丙酸酯膜）等。
[0050] 其中，优选为透明性高、光学性上双折射少、容易制造的通常作为偏振片的保护膜 使用的酰化纤维素膜，进一步优选为纤维素三乙酸酯膜。基材111的透明性的可见光的透 射率优选为80%以上。
[0051] 作为酰化纤维素膜，优选使用乙酸化度为59. 0~61. 5%的纤维素乙酸酯。
[0052] 乙酸化度是指纤维素每单位质量的键合乙酸量。乙酸化度依据ASTM: D-817-91(纤维素乙酸酯等的试验法）中的乙酰基化度的测定和计算。酰化纤维素的粘度 平均聚合度（DP)优选为250以上，更优选为290以上。
[0053] 另外，酰化纤维素膜基材的基于凝胶渗透色谱的Mw/Mn(Mw为重均分子量，Μη为 数均分子量）的值接近1. 〇 ;换而言之，优选分子量分布窄。作为具体的Mw/Mn值，优选为 1. 0~1. 7,更优选为1. 3~1. 65,最优选为1. 4~1. 6。
[0054] 通常，酰化纤维素的2、3、6的羟基不会每个为全部取代度的1/3地均匀分配，有6 位羟基的取代度变小的倾向。本发明中酰化纤维素的6位羟基的取代度与2、3相位比越多 越好。6位羟基优选相对于全部取代度为32%以上被酰基取代，更优选为33%以上，特别优 选为34%以上。此外，酰化纤维素的6位酰基的取代度优选为0.88以上。6位羟基可以被 作为除了乙酰基以外的碳原子数为3以上的酰基的丙酰基、丁酰基、戊酰基、苯甲酰基、丙 烯酰基等取代。各位置的取代度的测定可以通过NMR求出。
[0055] 适合作为基材111的酰化纤维素可例示出通过在日本特开平11-5851号公报的第 0043~0044段[实施例][合成例1]，第0048~0049段[合成例2]，第0051~0052段 [合成例3]所述的方法得到的纤维素乙酸酯。
[0056] 基材111的厚度通常设定为20 μπι~1000 μπι左右。在基材111为纤维素酯基材 的情况下，膜厚优选为20 μ m以上且70 μ m以下。
[0057] <硬涂层>
[0058] 硬涂层112是如上所述使在基材111上涂布成膜的光固性组合物固化而形成。首 先，对本实施方式的光固性组合物进行说明。