偏振板的制作方法

文档序号:31145576发布日期:2022-08-16 23:30阅读:68来源:国知局
偏振板的制作方法

1.本发明涉及一种偏振板,还涉及包含该偏振板的图像显示装置。


背景技术:

2.以往,在图像显示装置中,采用了通过在图像显示面板的可视侧配置具有防反射性能的光学层叠体来抑制外来光的反射所致的可视性的降低的方法。作为具有防反射性能的光学层叠体,已知有包含偏振片及相位差层的圆偏振板。
3.当在严酷的环境下、例如像浸渍于温水中那样的环境下使用图像显示装置时,则有偏振片的光学特性易于降低的问题。在日本特开2013-105036号公报中记载,通过提高偏振片中的硼酸含量,可以获得耐久性优异的偏振片。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2013-105036号公报


技术实现要素:

7.发明所要解决的课题
8.另外,在严酷的环境下,相位差层的光学特性也易于降低。本发明的目的在于,提供偏振片及相位差层的耐久性同时提高了的偏振板及具备该偏振板的图像显示装置。
9.用于解决课题的手段
10.本发明提供以下例示的偏振板及图像显示装置。
11.[1]一种偏振板,其依次接触地层叠有包含二色性偶氮色素的偏振片、第一固化物层、第二固化物层、和包含聚合性液晶化合物的固化物的相位差层,
[0012]
所述第一固化物层为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层,
[0013]
所述第二固化物层为阳离子聚合性组合物的固化物层。
[0014]
[2]根据[1]中记载的偏振板,其中,所述聚乙烯醇系树脂组合物包含乙酰乙酰基改性聚乙烯醇。
[0015]
[3]根据[1]或[2]中记载的偏振板,其中,所述聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂的皂化度为85摩尔%以上且100摩尔%以下。
[0016]
[4]根据[1]~[3]中任一项记载的偏振板,其中,所述聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂的聚合度为1000以上且5000以下。
[0017]
[5]根据[1]~[4]中任一项记载的偏振板,其中,所述聚乙烯醇系树脂组合物不包含醛化合物,或者相对于聚乙烯醇系树脂100质量份包含8.0质量份以下的醛化合物。
[0018]
[6]根据[1]~[5]中任一项记载的偏振板,其中,所述阳离子聚合性组合物包含氧杂环丁烷化合物。
[0019]
[7]根据[6]中记载的偏振板,其中,所述阳离子聚合性组合物还包含环氧化合物。
[0020]
[8]根据[7]中记载的偏振板,其中,所述阳离子聚合性组合物中相对于所述环氧
化合物100质量份包含10质量份以上且2000质量份以下的所述氧杂环丁烷化合物。
[0021]
[9]根据[1]~[8]中任一项记载的偏振板,其中,所述阳离子聚合性组合物还包含光敏剂。
[0022]
[10]根据[1]~[9]中任一项记载的偏振板,其中,所述相位差层包含1/4波长板层。
[0023]
[11]一种图像显示装置,其包含[1]~[10]中任一项记载的偏振板。
[0024]
发明效果
[0025]
根据本发明,可以提供偏振片及相位差层的耐久性同时提高了的偏振板、以及具备该偏振板的图像显示装置。
附图说明
[0026]
图1是示意性地表示本发明的偏振板的一例的示意剖视图。
[0027]
附图标记说明
[0028]
100偏振板,10偏振片,20第一固化物层,30第二固化物层,40相位差层。
具体实施方式
[0029]
以下,在参照附图的同时对本发明的实施方式进行说明,然而本发明并不限定于以下的实施方式。在以下的全部附图中,为了易于理解各构成要素适当地调整比例地显示,图中所示的各构成要素的比例与实际的构成要素的比例不一定一致。
[0030]
<偏振板>
[0031]
在参照图1的同时对本发明的偏振板进行说明。本发明的偏振板100依次接触地层叠有包含二色性偶氮色素的偏振片10、第一固化物层20、第二固化物层30、和包含聚合性液晶化合物的固化物的相位差层40。偏振板100例如为具备直线偏振片和相位差层的圆偏振板。本说明书中,圆偏振板包括椭圆偏振板。圆偏振板在图像显示装置中可以具有防反射功能。
[0032]
偏振片中含有的二色性偶氮色素由于直线性高,因此适于制作偏振性能优异的偏振片,然而即使极少量的色素向偏振片外扩散,也可能使偏振片的光学特性降低。特别是在高温环境下该扩散显著,有偏振片易于劣化的问题。具有使包含二色性偶氮色素的偏振片、作为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层的第一固化物层、和作为阳离子聚合性组合物的固化物层的第二固化物层依次接触的构成的偏振板能够抑制二色性偶氮色素的扩散(特别是热扩散),能够提高偏振片的耐久性。本发明的偏振板例如即使在放置于温度85℃的高温环境下时,偏振板的偏振度的变化量也小于1.0。
[0033]
另一方面,包含聚合性液晶化合物的固化物的相位差层在高温高湿等环境下存在有单体易于扩散、相位差层易于劣化的问题。通过将包含聚合性液晶化合物的固化物的相位差层与第二固化物层接触地层叠,能够抑制单体的扩散,能够提高相位差层的耐久性。本发明的偏振板例如即使在放置于温度65℃相对湿度90%的高温高湿的环境下时,1/4波长板的波长550nm处的相位差值的变化量也小于2.5nm。
[0034]
光学层叠体在俯视下例如可以为方形形状,优选为具有长边和短边的方形形状,更优选为长方形。对于形成光学层叠体的各层,可以对角部进行r加工、对端部进行切口加
工、或进行开孔加工。
[0035]
光学层叠体例如可以用于图像显示装置等。图像显示装置没有特别限定,例如可以举出有机电致发光(有机el)显示装置、无机电致发光(无机el)显示装置、液晶显示装置、电场发光显示装置等。
[0036]
[偏振片]
[0037]
偏振片可以是吸附有二色性偶氮色素的拉伸膜、或包含聚合性液晶化合物及二色性偶氮色素的组合物的固化物。
[0038]
作为吸附有二色性偶氮色素的拉伸膜,例如可以使用将聚乙烯醇(以下有时也简称为“pva”。)系树脂膜用包含二色性偶氮色素的二色性色素染色、并进行单轴拉伸而得的偏振片。
[0039]
聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了可以使用作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可以使用乙酸乙烯酯与能够与之共聚的其他单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可以举出不饱和羧酸系化合物、烯烃系化合物、乙烯基醚系化合物、不饱和砜系化合物、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺系化合物。
[0040]
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上且100摩尔%以下左右,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性,也可以使用由醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000以上且10000以下,优选为1500以上且5000以下。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度可以依照jis k 6726(1994)求出。若平均聚合度小于1000,则难以获得优选的偏振性能,若大于10000,则有膜加工性差的情况。
[0041]
作为其他包含聚乙烯醇系树脂膜的直线偏振板的制造方法,可以举出包括如下工序的方法,即,首先,准备基材膜,在基材膜上涂布聚乙烯醇系树脂等树脂的溶液,进行除去溶剂的干燥等而在基材膜上形成树脂层。在基材膜的形成树脂层的面,可以预先形成底漆层。作为底漆层的材料,可以举出直线偏振片中使用的亲水性树脂交联而得的树脂等。
[0042]
作为基材膜,例如可以举出聚环烯烃系树脂膜;包含三乙酰纤维素、二乙酰纤维素等树脂的乙酸纤维素系树脂膜;包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等树脂的聚酯系树脂膜;聚碳酸酯系树脂膜;(甲基)丙烯酸系树脂膜;聚丙烯系树脂膜等该领域中公知的热塑性树脂膜。对于基材膜的厚度,从薄型化的观点出发,通常为100μm以下,优选为80μm以下,更优选为60μm以下,进一步优选为40μm以下,更进一步优选为30μm以下,另外,通常为5μm以上,优选为10μm以上。
[0043]
可以在热塑性树脂膜上形成硬涂层。硬涂层可以形成于热塑性树脂膜的一个面,也可以形成于两面。通过设置硬涂层,可以制成提高了硬度及耐刮擦性的热塑性树脂膜。
[0044]
然后,根据需要调整树脂层的水分等溶剂量,其后,对基材膜及树脂层进行单轴拉伸,接下来,将树脂层用二色性色素染色而使二色性色素吸附于树脂层并取向。根据需要将吸附有二色性色素并使之取向了的树脂层用硼酸水溶液处理,进行洗去硼酸水溶液的洗涤工序。由此,制造出吸附有二色性色素并使之取向了的树脂层,即制造出偏振片。各工序中可以采用公知的方法。
[0045]
基材膜及树脂层的单轴拉伸可以在染色前进行,也可以在染色中进行,也可以在染色后的硼酸处理中进行,也可以在这些多个阶段中分别进行单轴拉伸。基材膜及树脂层
可以沿md方向(膜输送方向)进行单轴拉伸,该情况下,可以在圆周速度不同的辊间以单轴方式进行拉伸,也可以使用热辊以单轴方式进行拉伸。另外,基材膜及树脂层也可以沿td方向(与膜输送方向垂直的方向)进行单轴拉伸,该情况下,可以使用所谓的拉幅机法。另外,基材膜及树脂层的拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在用溶剂使树脂层溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。为了体现出偏振片的性能,拉伸倍率为4倍以上,优选为5倍以上,特别优选为5.5倍以上。拉伸倍率的上限没有特别限定,然而从抑制断裂等观点出发,优选为8倍以下。
[0046]
利用上述方法制作出的偏振片可以在剥离基材膜后、或与基材膜一起作为直线偏振片使用。根据上述方法,由于能够剥离基材膜,因此能够实现直线偏振片的薄型化。
[0047]
包含聚乙烯醇系树脂膜的偏振片的厚度例如为2μm以上且40μm以下。偏振片的厚度也可以为5μm以上,也可以为20μm以下、15μm以下、甚至10μm以下。
[0048]
偏振片例如也可以通过如下操作来形成,即,在形成于基材膜上的取向膜上,涂布包含聚合性液晶化合物及二色性偶氮色素的组合物,使聚合性液晶化合物进行聚合固化而形成。在基材膜上涂布包含聚合性液晶化合物及二色性偶氮色素的组合物而形成涂膜,将该涂膜与基材膜一起拉伸,由此也可以形成偏振片。基材膜的材料及厚度可以与上述的热塑性树脂膜的材料及厚度相同。偏振片可以在不剥离除去基材膜的条件下作为直线偏振片使用,也可以在将基材膜从偏振片剥离除去后作为直线偏振片。
[0049]
聚合性液晶化合物是具有聚合性反应基团、并且显示出液晶性的化合物。聚合性反应基团是参与聚合反应的基团,优选为光聚合性反应基团。光聚合性反应基团是指能够利用由光聚合引发剂产生的活性自由基、酸等参与聚合反应的基团。作为光聚合性官能团,可以举出乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙基、氧杂环丁烷基等。其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙基及氧杂环丁烷基,更优选丙烯酰氧基。聚合性液晶化合物的种类没有特别限定,可以使用棒状液晶化合物、圆盘状液晶化合物、以及它们的混合物。关于聚合性液晶化合物的液晶性,可以是热致性液晶,也可以是溶致性液晶,作为相有序结构,可以是向列型液晶,也可以是近晶型液晶。
[0050]
作为包含聚合性液晶化合物及二色性色素的组合物、以及使用了该组合物的偏振片的制造方法,可以例示出日本特开2013-37353号公报、日本特开2013-33249号公报、日本特开2017-83843号公报等中记载的方法。用于形成偏振片的组合物可以在包含聚合性液晶化合物及二色性色素的基础上,还包含溶剂、聚合引发剂、交联剂、流平剂、抗氧化剂、增塑剂、敏化剂等添加剂。这些成分可以分别仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0051]
聚合引发剂是能够引发聚合性液晶化合物的聚合反应的化合物,从能够在更低温度条件下引发聚合反应的观点出发,优选光聚合性引发剂。具体而言,可以举出能够利用光的作用产生活性自由基或酸的光聚合引发剂,其中,优选利用光的作用产生自由基的光聚合引发剂。对于聚合引发剂的含量,相对于聚合性液晶化合物的总量100重量份,优选为1质量份以上且10质量份以下,更优选为3质量份以上且8质量份以下。若为该范围内,则聚合性基团的反应充分地推进,并且易于使液晶化合物的取向状态稳定化。
[0052]
利用上述的方法制作出的偏振片的厚度通常为10μm以下,优选为0.5μm以上且8μm以下,更优选为1μm以上且5μm以下。
[0053]
偏振片可以在具有取向膜的同时层叠有第一固化物层。作为取向膜,从取向角的精度及品质、以及偏振板的耐水性及弯曲性等观点出发,优选光取向膜。取向膜的厚度优选为10nm以上且5000nm以下,更优选为1000nm以下,也可以为500nm以下,也可以为300nm以下。
[0054]
(二色性偶氮色素)
[0055]
作为二色性偶氮色素,可以举出单偶氮色素、双偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及均二苯代乙烯偶氮色素等,优选双偶氮色素及三偶氮色素,例如可以举出式(i)所示的化合物(以下也称作“化合物(i)”)。
[0056]
k1(-n=n-k2)
p-n=n-k3ꢀꢀꢀꢀꢀ(i)[0057]
[式(i)中,k1及k3相互独立地表示可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基或可以具有取代基的1价的杂环基。k2表示可以具有取代基的对亚苯基、可以具有取代基的萘-1,4-二基或可以具有取代基的2价的杂环基。p表示1~4的整数。在p为2以上的整数的情况下,多个k2彼此可以相同,也可以不同。可以在可见区域中显示吸收的范围中将-n=n-键置换为-c=c-、-coo-、-nhco-、-n=ch-键。]
[0058]
作为1价的杂环基,例如可以举出从喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、噁唑、苯并噁唑等杂环化合物中去掉1个氢原子后的基团。作为2价的杂环基,可以举出从所述杂环化合物中去掉2个氢原子后的基团。
[0059]
作为k1及k3中的苯基、萘基及1价的杂环基、以及k2中的对亚苯基、萘-1,4-二基及2价的杂环基任选具有的取代基,可以举出碳原子数1~4的烷基;甲氧基、乙氧基、丁氧基等碳原子数1~4的烷氧基;三氟甲基等碳原子数1~4的氟代烷基;氰基;硝基;卤素原子;氨基、二乙基氨基、吡咯烷基等取代或未取代氨基(所谓取代氨基,是指具有1个或2个碳原子数1~6的烷基的氨基、或者2个取代烷基相互键合而形成碳原子数2~8的烷二基的氨基。未取代氨基为-nh2。)等。
[0060]
在化合物(i)中,优选以下的式(i-1)~式(i-8)的任意者所示的化合物。
[0061]
[化1]
[0062][0063]
[式(i-1)~(i-8)中,
[0064]
b1~b
30
相互独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~4的烷氧基、氰基、硝基、取代或未取代的氨基(取代氨基及未取代氨基的定义如前所述)、氯原子或三氟甲基。
[0065]
n1~n4相互独立地表示0~3的整数。
[0066]
在n1为2以上的情况下,多个b2彼此可以相同,也可以不同,
[0067]
在n2为2以上的情况下,多个b6彼此可以相同,也可以不同,
[0068]
在n3为2以上的情况下,多个b9彼此可以相同,也可以不同,
[0069]
在n4为2以上的情况下,多个b
14
彼此可以相同,也可以不同。]
[0070]
二色性偶氮色素的重均分子量通常为300以上且2000以下,优选为400以上且1000以下。在二色性偶氮色素的重均分子量为上述上限值以下时,二色性偶氮色素易于移动,易于向偏振片外扩散。在此种情况下,具有使包含二色性偶氮色素的偏振片与作为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层的第一固化物层依次接触的构成的偏振板也能够抑制二色性偶氮色素的扩散(特别是热扩散),能够提高偏振片的耐久性。
[0071]
在偏振片具有聚合性液晶化合物时,对于二色性偶氮色素的含量,例如相对于聚合性液晶化合物100质量份,为0.1质量份以上且50质量份以下,优选为0.1质量份以上且20质量份以下,更优选为0.1质量份以上且12质量份以下。在二色性色素的含量为该范围内时,不易扰乱聚合性液晶化合物的取向,可以获得具有高取向有序度的偏振片。
[0072]
[第一固化物层]
[0073]
第一固化物层为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层。作为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层的第一固化物层可以防止二色性偶氮色素从偏振片的扩散。作为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层的第一固化物层在保护偏振片的表面的同时,耐热性也优异。第一固化物层通常具有与偏振片的粘接性。
[0074]
聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂除了可以包含部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇以外,还可以包含羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙烯醇、氨基改性聚乙烯醇等改性聚乙烯醇系树脂。从抑制偏振片的劣化的观点出发,聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂优选包含乙酰乙酰基改性聚乙烯醇。聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂也可以使用市售的聚乙烯醇系树脂。作为市售品,例如可以举出株式会社kuraray销售的作为部分皂化聚乙烯醇的“pva-403”、作为羧基改性部分皂化聚乙烯醇的“kl-506”及“kl-318”、三菱化学株式会社销售的乙酰乙酰基改性部分皂化聚乙烯醇“z-100”、“z-200”、“z-300”等。
[0075]
聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上且100摩尔%以下左右,优选为90摩尔%以上,也可以为95摩尔%以上,也可以为98摩尔%以上。
[0076]
聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000以上且5000以下,优选为1500以上且3000以下,也可以为2000以下,也可以为1500以下。在平均聚合度处于该范围中时,可以良好地抑制偏振片的劣化。
[0077]
对于聚乙烯醇系树脂组合物中含有的聚乙烯醇系树脂的含量,相对于聚乙烯醇系树脂组合物的固体成分的质量,优选为85质量%以上,更优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上。聚乙烯醇系树脂组合物的固体成分也可以全都为聚乙烯醇系树脂(即100质量%)。聚乙烯醇系树脂组合物的所谓固体成分,在聚乙烯醇系树脂组合物中包含溶剂的情况下,是指从聚乙烯醇系树脂组合物中除去溶剂后的成分的合计量。
[0078]
出于制作聚乙烯醇系树脂组合物的固化物时的涂布性及操作性良好的考虑,聚乙
烯醇系树脂组合物优选包含溶剂。作为聚乙烯醇系树脂组合物中的溶剂,可以举出水或水与亲水性有机溶剂(例如醇溶剂、醚溶剂、酯溶剂等)的混溶溶剂。在聚乙烯醇系树脂组合物包含溶剂的情况下,其固体成分优选为1质量%以上且30质量%以下,更优选为2质量%以上且10质量%以下。
[0079]
聚乙烯醇系树脂组合物根据需要可以包含稳定化剂、抗氧化剂、防静电剂、紫外线吸收剂、表面调整剂、交联剂等添加剂。添加剂可以单独使用或组合使用2种以上。相对于聚乙烯醇系树脂组合物的固体成分的质量,添加剂的含量优选为0.1质量%以上且10质量%以下左右。
[0080]
若举出交联剂的例子,则有胺化合物、醛化合物、羟甲基化合物、水溶性环氧树脂、异氰酸酯化合物、多价金属盐等。在以聚乙烯醇系树脂作为粘接成分的情况下,可以使用以乙二醛为代表的醛化合物、以羟甲基三聚氰胺为代表的羟甲基化合物、水溶性环氧树脂等作为交联剂。水溶性环氧树脂例如可以是使表氯醇与聚酰胺聚胺反应而得的聚酰胺环氧树脂,所述聚酰胺聚胺是二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等多亚烷基多胺与己二酸等二羧酸的反应产物。若举出水溶性环氧树脂的市售品的例子,则有田冈化学工业株式会社销售的“sumirez resin(注册商标)650(30)”。
[0081]
聚乙烯醇系树脂组合物也可以不包含交联剂。对于聚乙烯醇系树脂组合物,从抑制偏振片的劣化的观点出发,相对于聚乙烯醇系树脂100质量份,醛化合物的含量优选为8.0质量份以下,更优选为5.0质量份以下,也可以不包含醛化合物。
[0082]
聚乙烯醇系树脂组合物可以通过将聚乙烯醇系树脂、以及根据需要使用的添加剂等溶解于溶剂中来制备。通过将聚乙烯醇系树脂组合物涂布于偏振片的一个表面上,将溶剂干燥除去,可以得到作为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层的第一固化物层。
[0083]
第一固化物层的厚度优选为0.1μm以上且10μm以下,更优选为0.3μm以上且2μm以下。若第一固化物层的厚度为上述范围内,则能够有效地抑制二色性色素从偏振片的扩散,并且能够实现偏振板的薄型化。
[0084]
[相位差层]
[0085]
相位差层可以为1层,也可以为2层以上。相位差层可以具有支承相位差层的基材膜、将多个相位差层贴合的粘合剂层等。相位差层可以还包含取向膜。相位差层优选包含1/4波长板层,也可以还包含1/2波长板层或正c层的至少任一者。在相位差层包含1/2波长板层的情况下,从直线偏振片侧起依次层叠1/2波长板层及1/4波长板层。在相位差层包含正c层的情况下,可以从直线偏振片侧起依次层叠1/4波长板层及正c层,也可以从直线偏振片侧起依次层叠正c层及1/4波长板层。相位差层的厚度例如为0.1μm以上且10μm以下,优选为0.5μm以上且8μm以下,更优选为1μm以上且6μm以下。
[0086]
相位差层包含聚合性液晶化合物的固化物。相位差层可以通过将包含聚合性液晶化合物的组合物涂布于基材膜并使之固化而形成。可以在基材膜与涂布层之间形成取向膜。基材膜的材料及厚度可以与上述热塑性树脂膜的材料及厚度相同。相位差层可以以具有取向膜及基材膜的形态装入偏振板。优选相位差层中的与偏振片相面对的表面为包含聚合性液晶化合物的固化物的层。相位差层的与偏振片相面对的表面也可以为体现相位差的层的表面,也可以为取向膜。
[0087]
相位差层可以在包含聚合性液晶化合物的固化物的层以外,还包含由树脂膜形成
的层。作为树脂膜,也可以为上述的热塑性树脂膜。
[0088]
体现相位差的液晶层可以使用公知的液晶化合物来形成。包含聚合性液晶化合物的组合物中含有的液晶化合物的种类没有特别限定,可以使用棒状液晶化合物、圆盘状液晶化合物、以及它们的混合物。包含聚合性液晶化合物的组合物可以包含高分子液晶化合物。作为液晶化合物,例如可以举出日本特表平11-513019号公报、日本特开2005-289980号公报、日本特开2007-108732号公报、日本特开2010-244038号公报、日本特开2010-31223号公报、日本特开2010-270108号公报、日本特开2011-6360号公报、日本特开2011-207765号公报、日本特开2016-81035号公报、国际公开第2017/043438号及日本特表2011-207765号公报中记载的液晶化合物。
[0089]
包含聚合性液晶化合物的组合物可以在液晶化合物以外,还包含聚合引发剂、聚合性单体、表面活性剂、溶剂、密合改良剂、增塑剂、取向剂等。作为包含聚合性液晶化合物的组合物的涂布方法,可以举出模涂法等公知的方法。作为包含聚合性液晶化合物的组合物的固化方法,可以举出照射活性能量射线(例如紫外线)等公知的方法。
[0090]
以使偏振片的吸收轴与相位差层的慢轴为规定的角度的方式配置有偏振片和相位差层的偏振板具有防反射功能,即能够作为圆偏振板发挥作用。在相位差层包含1/4波长板层的情况下,偏振片的吸收轴与1/4波长板层的慢轴所成的角度可以为45
°±
10
°
。相位差层可以具有正波长分散性,也可以具有逆波长分散性。1/4波长板层优选具有逆波长分散性。
[0091]
取向膜具有使形成于这些取向膜上的体现相位差的液晶层中含有的聚合性液晶化合物沿所期望的方向进行液晶取向的取向限制力。作为取向膜,可以举出由取向性聚合物形成的取向性聚合物膜、由光取向聚合物形成的光取向性聚合物膜、在膜表面具有凹凸图案、多个沟槽(groove)的沟槽取向膜。取向膜的厚度通常为0.01μm以上且10μm以下,优选为0.01μm以上且5μm以下。
[0092]
取向性聚合物膜可以在将在溶剂中溶解有取向性聚合物的组合物涂布于基材膜后除去溶剂、并根据需要进行摩擦处理而形成。取向限制力可以利用取向性聚合物的表面状态、摩擦条件来任意地调整。
[0093]
光取向性聚合物膜可以通过将包含具有光反应性基团的聚合物或单体和溶剂的组合物涂布于基材膜、并照射偏振光而形成。该情况下,取向限制力可以利用对光取向性聚合物的偏振光照射条件等来任意地调整。
[0094]
沟槽取向膜例如可以利用如下的方法等来形成,即,对感光性聚酰亚胺膜表面夹隔着具有图案形状的狭缝的曝光用掩模进行曝光、显影等而形成凹凸图案的方法;在表面具有沟槽的板状的原盘形成活性能量射线固化性树脂的未固化的膜、并将该膜向基材膜转印后进行固化的方法;在基材膜形成活性能量射线固化性树脂的未固化的层、并向该层压接具有凹凸的辊状的原盘等从而形成凹凸后使之固化的方法。
[0095]
[第二固化物层]
[0096]
第二固化物层为阳离子聚合性组合物的固化物层。第二固化物层通常具有与第一固化物层的粘接性及与相位差层的粘接性。第二固化物层30可以将相邻的第一固化物层20与相位差层40贴合。作为阳离子聚合性组合物的固化物层的第二固化物层可以防止未聚合单体从相位差层的扩散。
[0097]
作为阳离子聚合性组合物的固化物层的第二固化物层在保护相位差层的表面的同时,耐水性也优异。在相位差层由粘合剂层、自由基聚合性第二固化物层贴合于偏振片或第一固化物层的情况下,难以抑制单体从相位差层的扩散。由于可以利用疏水性的阳离子聚合性树脂来保护二色性色素及未聚合单体的遮断性优异的聚乙烯醇系树脂,因此通过与作为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层的第一固化物层接触地层叠作为阳离子聚合性组合物的固化物层的第二固化物层,可以进一步提高偏振片的耐久性,另外可以获得经过薄型化的偏振板。
[0098]
阳离子聚合性组合物中含有的阳离子聚合性化合物,是指因紫外线、可见光、电子束、x射线等活性能量射线的照射或加热而推进阳离子聚合反应、并发生固化的化合物或低聚物,可以例示出环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、乙烯基化合物等。这些聚合性化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。阳离子聚合性组合物可以在含有阳离子聚合性化合物作为聚合性化合物的基础上,还含有自由基聚合性化合物作为聚合性化合物。自由基聚合性化合物为能够利用自由基种来引发聚合反应的化合物,所述自由基种例如因光的照射而从光自由基聚合引发剂中产生。
[0099]
对于阳离子聚合性组合物中含有的阳离子聚合性化合物的含量,相对于阳离子聚合性组合物的总质量100质量份,优选为80质量份以上且100质量份以下,更优选为90质量份以上且99.5质量份以下,进一步优选为95质量份以上且99质量份以下。若阳离子聚合性化合物的含量处于该范围中,则可以获得耐水性优异、防止二色性色素向偏振片外的扩散的效果也优异的第二固化物层。
[0100]
阳离子聚合性组合物优选包含具有环状醚结构的聚合性化合物作为聚合性化合物。作为环状醚结构,可以举出环氧乙烷环、氧杂环丁烷环及四氢呋喃环、四氢吡喃环等。其中,从抑制单体从相位差层的扩散及耐水性的观点出发,优选包含具有碳原子数2~4的环状醚结构的聚合性化合物,更优选包含氧杂环丁烷化合物。
[0101]
氧杂环丁烷化合物是在分子内具有1个以上的氧杂环丁烷基(氧杂环丁烷环)的化合物,可以是脂肪族化合物、脂环式化合物或芳香族化合物的任意者。作为具有1个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物,例如可以举出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、2-乙基己基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(环己氧基)甲基-3-乙基氧杂环丁烷等。另外,作为具有2个以上的氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物,例如可以举出1,4-双〔{(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基}甲基〕苯(也称作“苯二亚甲基双氧杂环丁烷”。)、双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚等。这些氧杂环丁烷化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。氧杂环丁烷化合物可以作为阳离子聚合性化合物的主成分使用,也可以与环氧化合物并用。
[0102]
氧杂环丁烷化合物优选包含在分子内具有2个以上的氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物。通过包含此种氧杂环丁烷化合物,可以获得交联密度高且致密的固化物,可以在与第一固化物层的组合中有效地抑制二色性色素从偏振片的扩散,获得不易产生经时的光学性能的变化的偏振板。
[0103]
对于氧杂环丁烷化合物的含量,相对于阳离子聚合性组合物中含有的全部聚合性化合物的总量100质量份,例如可以为10质量份以上,优选为30质量份以上,更优选为40质量份以上,进一步优选为45质量份以上,特别优选为50质量份以上。若氧杂环丁烷化合物的
含量为上述下限值以上,则成为耐热性及耐湿热性更加优异的第二固化物层,因此可以在与第一固化物层的组合中有效地提高偏振板的耐水性、耐热性及耐湿热性。由此,可以获得不易产生经时的光学性能的变化的偏振板。对于氧杂环丁烷化合物的含量,相对于阳离子聚合性组合物中含有的全部聚合性化合物的总量100质量份,优选为90质量份以下,更优选为85质量份以下,进一步优选为80质量份以下。另外,氧杂环丁烷化合物的含量也可以是上述的下限值与上限值的组合,相对于阳离子聚合性组合物中含有的全部聚合性化合物的总量100质量份,优选为30质量份以上且90质量份以下,更优选为40质量份以上且85质量份以下。相对于阳离子聚合性组合物的总量100质量份,氧杂环丁烷化合物的含量例如为25质量份以上,优选为35质量份以上,更优选为40质量份以上,例如为100质量份以下,优选为90质量份以下,更优选为85质量份以下。
[0104]
阳离子聚合性组合物优选在包含氧杂环丁烷化合物作为聚合性化合物的基础上,还包含环氧化合物作为聚合性化合物。所谓环氧化合物,是在分子内具有1个以上、优选2个以上的环氧基的化合物。阳离子聚合性组合物中,相对于环氧化合物100质量份,优选包含10质量份以上且2000质量份以下的氧杂环丁烷化合物,更优选包含30质量份以上且1000质量份以下,进一步优选包含30质量份以上且500质量份以下。
[0105]
环氧化合物可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。作为环氧化合物,可以举出脂环式环氧化合物、芳香族环氧化合物、氢化环氧化合物、脂肪族环氧化合物等。其中,从耐候性、固化速度及粘接性的观点出发,环氧化合物优选包含脂环式环氧化合物或脂肪族环氧化合物,更优选包含脂环式环氧化合物。
[0106]
脂环式环氧化合物是在分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的化合物,优选在分子内具有2个以上的与脂环式环键合的环氧基。所谓“与脂环式环键合的环氧基”,是指下述式(ii)所示的结构中的成桥的氧原子-o-。下述式(ii)中,m为2~5的整数。
[0107]
[化2]
[0108][0109]
去掉上述式(ii)中的(ch2)m中的1个或多个氢原子后的形式的基团键合于其他的化学结构的化合物可以成为脂环式环氧化合物。(ch2)m中的1个或多个氢原子可以由甲基、乙基之类的直链状烷基适当地取代。
[0110]
从固化物的玻璃化转变温度变高的观点出发,优选具有环氧环戊烷结构〔上述式(ii)中m=3的结构〕、环氧环己烷结构〔上述式(ii)中m=4的结构〕的脂环式环氧化合物,更优选下述式(iia)所示的脂环式二环氧化合物。下述第二固化物层的玻璃化转变温度变高,从而可以抑制高温下的色素的扩散,所述第二固化物层为包含下述式(iia)所示的脂环式二环氧化合物的阳离子聚合性组合物的固化物层。
[0111]
[化3]
[0112][0113]
式(iia)中,r1及r2各自独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,在烷基的碳原子数为3以上的情况下,可以具有脂环式结构。碳原子数1~6的烷基可以为直链或支链烷基,作为具有脂环式结构的烷基,可以举出环丙基、环丁基、环戊基等。
[0114]
式(iia)中,x表示氧原子、碳原子数1~6的烷二基或下述式(iia)~(iid)的任意者所示的基团。作为碳原子数1~6的烷二基,例如可以举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,2-二基等。
[0115]
[化4]
[0116][0117]
在式(iia)中的x为式(iia)~(iid)的任意者所示的基团的情况下,各式中的y1~y4各自独立地为碳原子数1~20的烷二基,在烷二基的碳原子数为3以上的情况下,可以具有脂环式结构。a及b各自独立地表示0~20的整数。
[0118]
作为脂环式环氧化合物,例如可以举出以下的a~m的化合物。需要说明的是,后面的段落所示的化学式a~m分别是对应于化合物a~m的化学式。
[0119]
a:3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲基酯、
[0120]
b:3,4-环氧-6-甲基环己烷甲酸3,4-环氧-6-甲基环己基甲基酯、
[0121]
c:亚乙基双(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、
[0122]
d:双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、
[0123]
e:双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、
[0124]
f:二乙二醇双(3,4-环氧环己基甲基醚)、
[0125]
g:乙二醇双(3,4-环氧环己基甲基醚)、
[0126]
h:2,3,14,15-二环氧-7,11,18,21-四氧杂三螺[5.2.2.5.2.2]二十一烷、
[0127]
i:3-(3,4-环氧环己基)-8,9-环氧-1,5-二氧杂螺[5.5]十一烷、
[0128]
j:4-乙烯基环己烯二氧化物、
[0129]
k:柠檬烯二氧化物、
[0130]
l:双(2,3-环氧环戊基)醚、
[0131]
m:二环戊二烯二氧化物。
[0132]
[化5]
[0133][0134]
[化6]
[0135]
h:
[0136]
i:
[0137]
j:
[0138]
k:
[0139]
l:
[0140]
m:
[0141]
从获取容易的方面出发,脂环式环氧化合物优选3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲基酯。另外,从能够有效地抑制色素的扩散的观点出发,优选2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2-环氧-4-(2-环氧乙基)环己烷加成物。
[0142]
脂环式环氧化合物可以单独使用1种脂环式环氧化合物,也可以组合使用不同的多种。
[0143]
对于脂环式环氧化合物的含量,相对于阳离子聚合性组合物中含有的全部聚合性化合物的总量100质量份,优选为1质量份以上且80质量份以下,更优选为3质量份以上且70质量份以下,进一步优选为3质量份以上且60质量份以下。若脂环式环氧化合物的含量处于该范围中,则可以迅速地推进基于紫外线等活性能量射线的照射的固化,可以形成耐热及耐湿热性优异、并且呈充分的硬度的固化物层(第二固化物层)。
[0144]
脂肪族环氧化合物是在分子内具有至少1个键合于脂肪族碳原子的环氧环的化合物,优选在分子内具有2个以上的环氧环。脂肪族环氧化合物在分子内具有至少1个例如键合于脂肪族碳原子的环氧乙烷环(3元的环状醚),优选具有2个以上。作为脂肪族环氧化合物,例如有丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚等单官能的环氧化合物;1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚等2官能的环氧化合物;三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚等3官能以上的环氧化合物;4-乙烯基环己烯二氧化物、柠檬烯二氧化物等具有1个直接键合于脂环式环的环氧基和键合于脂肪族碳原子的环氧乙烷环的环氧化合物等。
[0145]
从可以获得粘度低、易于涂布的阳离子聚合性组合物的观点出发,优选下述式(iii)所示的、在分子内具有2个键合于脂肪族碳原子的环氧乙烷环的2官能的环氧化合物(也称作“脂肪族二环氧化合物”。)。
[0146]
[化7]
[0147][0148]
〔式(iii)中,z表示碳原子数1~9的烷撑基、碳原子数3或4的烷叉基、2价的脂环式烃基、或式-c
mh2m-z
1-c
nh2n-所示的2价的基团。-z
1-表示-o-、-co-o-、-o-co-、-so
2-、-so-或co-,m及n各自独立地表示1以上的整数。其中,m及n的合计为9以下。
[0149]
2价的脂环式烃基例如可以为碳原子数4~8的2价的脂环式烃基,例如可以举出下述式(iiia)所示的2价的残基等。
[0150]
[化8]
[0151][0152]
作为式(iii)所示的化合物的具体例,可以举出烷二醇的二缩水甘油醚;重复数4左右为止的低聚烷撑二醇的二缩水甘油醚;脂环式二元醇的二缩水甘油醚等。
[0153]
作为能够形成式(iii)所示的脂肪族二环氧化合物的二元醇(二醇),可以举出乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-2,4-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、3,5-庚二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇等烷二醇;二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇等低聚烷撑二醇;环己二醇、环己烷二甲醇等脂环式二元醇等。
[0154]
从获得粘度低、易于涂布的阳离子聚合性组合物的观点出发,作为脂肪族环氧化合物,优选包含1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚。从能够维持光学性能的方面考虑,优选1,6-己二醇二缩水甘油醚、季戊四醇多缩水甘油醚。作为脂肪族环氧化合物,可以单独使用1种脂肪族环氧化合物,也可以组合使用不同的多种。
[0155]
在阳离子聚合性组合物包含脂肪族环氧化合物的情况下,相对于阳离子聚合性组合物中含有的全部聚合性化合物的总量100质量份,脂肪族环氧化合物的含量例如可以为1质量份以上且90质量份以下,优选为1质量份以上且40质量份以下,更优选为3质量份以上且30质量份以下,进一步优选为5质量份以上且20质量份以下,特别优选为7质量份以上且15质量份以下。在脂肪族环氧化合物的含量处于该范围中时,可以制成粘度低、易于涂布的阳离子聚合性组合物。
[0156]
芳香族环氧化合物为在分子内具有芳香族环和环氧基的化合物。其具体例包括双酚a的二缩水甘油醚、双酚f的二缩水甘油醚、双酚s的二缩水甘油醚等双酚型环氧化合物或其低聚物;苯酚线型酚醛环氧树脂、甲酚线型酚醛环氧树脂、羟基苯甲醛苯酚线型酚醛环氧树脂等线型酚醛型的环氧树脂;2,2’,4,4
’‑
四羟基二苯基甲烷的缩水甘油醚、2,2’,4,4
’‑
四羟基二苯甲酮的缩水甘油醚等多官能型的环氧化合物;环氧化聚乙烯基苯酚等多官能型的环氧树脂。
[0157]
从阳离子聚合性组合物的低粘度化的观点出发,芳香族环氧化合物优选包含选自酚类的缩水甘油醚、具有2个以上的醇性羟基的芳香族化合物的缩水甘油醚化物、多元酚类的缩水甘油醚化物、苯甲酸类的缩水甘油基酯、多元酸类的缩水甘油基酯、氧化苯乙烯或二乙烯基苯的环氧化物中的至少1种。从提高阳离子聚合性组合物的固化性的方面出发,作为芳香族环氧化合物,优选环氧当量为80~500的化合物。作为芳香族环氧化合物,可以单独使用1种芳香族环氧化合物,也可以组合使用不同的多种。
[0158]
作为芳香族环氧化合物,可以使用市售品,例如可以举出denacol ex-121、denacol ex-141、denacol ex-142、denacol ex-145、denacol ex-146、denacol ex-147、denacol ex-201、denacol ex-203、denacol ex-711、denacol ex-721、oncoat ex-1020、oncoat ex-1030、oncoat ex-1040、oncoat ex-1050、oncoat ex-1051、oncoat ex-1010、
oncoat ex-1011、oncoat 1012(以上为nagase chemtex co.ltd.制);ogsol pg-100、ogsol eg-200、ogsol eg-210、ogsol eg-250(以上为osaka gas chemical co.ltd.制);hp4032、hp4032d、hp4700(以上为dic co.ltd.制);esn-475v(新日铁住金化学公司制);epikote yx8800、jer828el(三菱化学公司制);marproof g-0105sa、marproof g-0130sp(日油公司制);epiclon n-665、epiclon hp-7200(以上为dic co.ltd.制);eocn-1020、eocn-102s、eocn-103s、eocn-104s、xd-1000、nc-3000、eppn-501h、eppn-501hy、eppn-502h、nc-7000l(以上为日本化药公司制);adeka glycirol ed-501、adeka glycirol ed-502、adeka glycirol ed-509、adeka glycirol ed-529、adeka resin ep-4000、adeka resin ep-4005、adeka resin ep-4100、adeka resin ep-4901(以上为adeka co.ltd.制);techmore vg-3101l、epox-mkr710、epox-mkr151(以上为printech co.ltd.制)等。
[0159]
在阳离子聚合性组合物包含芳香族环氧化合物的情况下,阳离子聚合性组合物变为疏水性的树脂,由其得到的固化物层(第二固化物层)也变为疏水性。因此,能够在高温高湿下防止水分从外部的侵入,能够有效地抑制偏振片中含有的二色性色素的移动。
[0160]
对于芳香族环氧化合物的含量,相对于阳离子聚合性组合物中含有的全部聚合性化合物的总量100质量份,优选为1质量份以上且70质量份以下,更优选为5质量份以上且60质量份以下,进一步优选为7质量份以上且55质量份以下,特别优选为10质量份以上且50质量份以下。在芳香族环氧化合物的含量处于该范围中时,能够提高第二固化物层的疏水性,能够更加有效地抑制高温高湿条件下的二色性色素向偏振片外的扩散。
[0161]
氢化环氧化合物为具有脂环式环的多元醇的缩水甘油醚,可以是如下得到的化合物,即,对于芳香族多元醇,在催化剂的存在下、加压下对芳香环选择性地进行氢化反应,并将由此得到的核氢化多羟基化合物缩水甘油醚化而得。芳香族多元醇的具体例例如包括双酚a、双酚f、双酚s等双酚型化合物;苯酚线型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂、羟基苯甲醛苯酚线型酚醛树脂等线型酚醛型树脂;四羟基二苯基甲烷、四羟基二苯甲酮、聚乙烯基苯酚等多官能型的化合物。对芳香族多元醇的芳香环进行氢化反应,使表氯醇与所得的脂环式多元醇反应,由此可以制成缩水甘油醚。作为氢化环氧化合物中优选的化合物,可以举出经过氢化的双酚a的二缩水甘油醚。
[0162]
阳离子聚合性组合物可以还包含上述以外的其他固化性化合物。其他固化性化合物的具体例为内酯化合物、环状缩醛化合物、环状硫醚化合物、螺环原酸酯化合物之类的上述以外的其他阳离子聚合性化合物。
[0163]
阳离子聚合性组合物优选含有用于引发聚合的聚合引发剂。聚合引发剂可以是光聚合引发剂,也可以是热聚合引发剂。例如在阳离子聚合性组合物包含氧杂环丁烷化合物、环氧化合物等作为聚合性化合物的情况下,优选使用光阳离子聚合引发剂作为聚合引发剂。
[0164]
光阳离子聚合引发剂是通过可见光线、紫外线、x射线或电子束之类的活性能量射线的照射而产生阳离子种或路易斯酸、引发阳离子聚合性化合物的聚合反应的物质。由于光阳离子聚合引发剂通过光来发挥催化作用,因此即使混合到聚合性化合物中,保存稳定性、操作性也优异。作为通过活性能量射线的照射而产生阳离子种或路易斯酸的化合物,例如可以举出芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐之类的鎓盐、芳香族重氮盐、铁-芳烃络合物等。
[0165]
芳香族碘鎓盐是具有二芳基碘鎓阳离子的化合物,作为该阳离子,通常而言可以
举出二苯基碘鎓阳离子。
[0166]
芳香族锍盐是具有三芳基锍阳离子的化合物,作为该阳离子,通常而言可以举出三苯基锍阳离子、4,4
’‑
双(二苯基锍基)二苯基硫醚阳离子等。芳香族重氮盐是具有重氮阳离子的化合物,作为该阳离子,通常而言可以举出苯重氮阳离子。铁-芳烃络合物通常而言为环戊二烯基铁(ii)芳烃阳离子络合物。
[0167]
上述阳离子与阴离子(anion)配对而形成光阳离子聚合引发剂。作为形成光阳离子聚合引发剂的阴离子,可以举出特殊磷系阴离子[(rf)npf
6-n
]-、六氟磷酸根阴离子pf
6-、六氟锑酸根阴离子sbf
6-、五氟羟基锑酸根阴离子sbf5(oh)-、六氟砷酸根阴离子asf
6-、四氟硼酸根阴离子bf
4-、四(五氟苯基)硼酸根阴离子b(c6f5)
4-等。其中,从聚合性化合物的固化性及所得的第二固化物层的安全性的观点出发,光阳离子聚合引发剂优选为特殊磷系阴离子[(rf)npf
6-n
]-、六氟磷酸根阴离子pf
6-。
[0168]
光阳离子聚合引发剂可以单独使用1种,也可以组合使用不同的多种。其中,芳香族锍盐由于在300nm附近的波长区域也具有紫外线吸收特性,因而能够提供固化性优异、且具有良好的机械强度、粘接强度的固化物,因此优选。
[0169]
对于阳离子聚合性组合物中的聚合引发剂的含量,相对于聚合性化合物100质量份,通常为0.5质量份以上且10质量份以下,优选为6质量份以下,更优选为3质量份以下。在聚合引发剂的含量为该范围内时,可以使聚合性化合物充分地固化,可以对由所得的固化物形成的固化物层赋予高的机械强度及粘接强度。
[0170]
阳离子聚合性组合物根据需要可以包含固化性组合物中一般使用的添加剂。作为此种添加剂,例如可以举出离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、聚合促进剂(多元醇等)、敏化剂、敏化助剂、光稳定剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂、流平剂、硅烷偶联剂、色素、防静电剂、紫外线吸收剂等。
[0171]
作为敏化剂,例如可以举出光敏剂。光敏剂是在比光阳离子聚合引发剂所显示的极大吸收波长更长的波长处显示出极大吸收、促进利用光阳离子聚合引发剂的聚合引发反应的化合物。另外,光敏助剂是进一步促进光敏剂的作用的化合物。通过配合光敏剂、光敏助剂,即使在偏振板包含uv透射性低的膜的情况下,也可以形成具有所期望的性能的固化层。
[0172]
光敏剂优选为例如对比380nm更长的波长的光显示出极大吸收的化合物。作为该光敏剂,可以举出以下记载的蒽系化合物等。
[0173]
9,10-二甲氧基蒽、
[0174]
9,10-二乙氧基蒽、
[0175]
9,10-二丙氧基蒽、
[0176]
9,10-二异丙氧基蒽、
[0177]
9,10-二丁氧基蒽、
[0178]
9,10-二戊氧基蒽、
[0179]
9,10-二己氧基蒽、
[0180]
9,10-双(2-甲氧基乙氧基)蒽、
[0181]
9,10-双(2-乙氧基乙氧基)蒽、
[0182]
9,10-双(2-丁氧基乙氧基)蒽、
[0183]
9,10-双(3-丁氧基丙氧基)蒽、
[0184]
2-甲基-或2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、
[0185]
2-甲基-或2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、
[0186]
2-甲基-或2-乙基-9,10-二丙氧基蒽、
[0187]
2-甲基-或2-乙基-9,10-二异丙氧基蒽、
[0188]
2-甲基-或2-乙基-9,10-二丁氧基蒽、
[0189]
2-甲基-或2-乙基-9,10-二戊氧基蒽、
[0190]
2-甲基-或2-乙基-9,10-二己氧基蒽。
[0191]
流平剂是具有调整固化性组合物的流动性、使涂布该组合物而得的涂膜更加平坦的功能的添加剂,例如可以举出硅烷偶联剂等硅酮系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系的流平剂。也可以使用市售品作为流平剂。
[0192]
对于流平剂的含量,相对于聚合性化合物100质量份,优选为0.01质量份以上且5质量份以下,更优选为0.05质量份以上且3质量份以下。
[0193]
流平剂的含量为该范围内时,第二固化物层有变得更加平滑的趋势。
[0194]
第二固化物层的厚度优选为0.1μm以上且10μm以下,更优选为0.2μm以上且2μm以下。第二固化物层的厚度为该范围内时,能够进一步发挥对相位差层的保护功能及防止二色性色素从偏振片的扩散的功能,并且能够实现偏振板的薄型化。
[0195]
第二固化物层可以通过如下操作来形成,即,在与偏振片10接触地设置的第一固化物层20的表面或相位差层40的表面涂布未固化的第二固化物层形成用组合物,或者向第一固化物层20与相位差层40之间滴加未固化的第二固化物层形成用组合物,夹隔着未固化的第二固化物层形成用组合物将设有第一固化物层20的偏振片10与相位差层40重叠,例如使用贴合辊等从上下按压而贴合后,使第二固化物层形成用组合物固化而形成。照射活性能量射线来使之固化(活性能量射线固化性组合物的情况),或者加热来使之固化(热固化性组合物的情况),由此可以进行固化。活性能量射线可以从偏振片10侧照射,也可以从相位差层40侧照射。
[0196]
在未固化的第二固化物层形成用组合物的涂布时,例如可以利用刮板、绕线棒、模涂机、逗点型刮刀涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。另外,也可以采用在贴合的层间流延粘接剂的方式。
[0197]
活性能量射线的照射条件只要是能够使上述活性能量射线固化型组合物固化的条件,则可以采用任意的合适的条件。例如电子束照射的加速电压优选为5kv~300kv,进一步优选为10kv~250kv。在加速电压小于5kv的情况下,电子束不能到达活性能量射线固化型组合物,有可能导致固化不足,若加速电压大于300kv,则穿过试样的渗透力过强而将电子束弹回,有可能对膜、偏振片造成损伤。作为辐照剂量,为5~100kgy,进一步优选为10~75kgy。在辐照剂量小于5kgy的情况下,活性能量射线固化型组合物固化不足,若大于100kgy,则对相位差层造成损伤,产生机械强度的降低、黄变,无法获得所期望的光学特性。
[0198]
电子束照射通常在非活性气体中进行照射,然而若需要也可以在大气中、少量导入氧的条件下进行。
[0199]
就紫外线固化型而言,对活性能量射线固化型组合物的光照射强度依照组成确定,没有特别限定,但优选为10~1000mj/cm2。若光照射强度小于10mj/cm2,则反应时间过
长,若大于1000mj/cm2,则因从光源辐照的热及粘接剂的聚合时的发热,有可能产生组合物的构成材料的黄变。需要说明的是,照射强度优选为波长400nm以下的波长区域中的强度,进一步优选为波长280~320nm的波长区域中的强度。以此种光照射强度进行1次或多次照射,将其累计光量优选设定为10mj/cm2以上,进一步优选设定为100~1000mj/cm2。若对上述组合物照射的累计光量小于10mj/cm2,则来自于聚合引发剂的活性种的产生不够充分,组合物的固化变得不充分。另一方面,若该累计光量大于1000mj/cm2,则照射时间变得非常长,不利于生产率提高。此时,对于需要哪个波长区域(uva(320~390nm)、uvb(280~320nm)等)中的累计光量,根据使用的膜的种类、组合物的组合等而不同。
[0200]
本发明中为了利用活性能量射线的照射来进行组合物的聚合固化而使用的光源没有特别限定,例如可以举出低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、氙灯、卤素灯、碳弧灯、钨灯、镓灯、准分子激光器、发出波长范围380~440nm的光的led光源、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤化物灯。从能量的稳定性、装置的简便性的观点出发,优选为在波长400nm以下具有发光分布的紫外光源。
[0201]
在使用活性能量射线固化性组合物的情况下,也可以与活性能量射线的照射同时,或在活性能量射线的照射后进行加热处理。在形成组合物的涂布层前,可以对贴合面的一方或双方实施皂化处理、电晕放电处理、等离子体处理、火焰处理、底涂处理、锚涂处理之类的易粘接处理。
[0202]
第二固化物层的玻璃化转变温度例如为0℃以上,也可以为20℃以上或50℃以上。第二固化物层的玻璃化转变温度例如为150℃以下。
[0203]
第二固化物层的玻璃化转变温度可以利用下面的步骤算出。在2片厚度25μm的环状聚烯烃系树脂的拉伸膜间形成第二固化物层。在差示扫描量热计(ds、ta instruments co.ltd.制)中安放加入有上述的测定用试样的容器,一边吹扫氮气,一边从20℃降温到-60℃,到达-60℃后保持1分钟,然后以10℃/分钟的升温速度从-60℃升温到150℃,到达150℃后立即降温到20℃。此后,根据从-60℃升温到150℃时的dsc曲线,求出jis k 7121-1987“塑料的转变温度测定方法”中规定的中间点玻璃化转变温度,将其作为第二固化物层的玻璃化转变温度。
[0204]
从偏振板的耐久性提高的观点出发,第二固化物层的温度30℃时的储能模量优选为100mpa以上,更优选为1000mpa以上,进一步优选为1500mpa以上,特别优选为2000mpa以上。另一方面,若第二固化物层的储能模量过大,则粘接剂固化层变得过硬,有偏振板的加工性降低的情况。因此,粘接剂固化层的温度30℃时的储能模量优选为10000mpa以下,更优选为8000mpa以下,进一步优选为5000mpa以下。
[0205]
第二固化物层的温度80℃时的储能模量例如为10mpa以上或20mpa以上,优选为100mpa以上或1000mpa以上。第二固化物层的温度80℃时的储能模量优选为5000mpa以下,更优选为4000mpa以下,进一步优选为3500mpa以下。
[0206]
第二固化物层的储能模量可以利用下面的步骤算出。在2片厚度50μm的环状聚烯烃系树脂膜间形成第二固化物层。将其裁割为5mm
×
30mm的大小,剥下一方的环状聚烯烃系树脂膜,得到带有树脂膜的第二固化物层。将该带有树脂膜的第二固化物层以使其长边为拉伸方向的方式使用it计测控制(日文:
アイティー
計測制御)(株)制的动态粘弹性测定装置“dva-220”以夹具的间隔2cm夹持,将拉伸与收缩的频率设定为10hz、将升温速度设定为
10℃/分钟而进行升温,求出各温度时的储能模量。
[0207]
<光学层叠体的制造方法>
[0208]
光学层叠体的制造方法没有特别限定。一个方式具有:在偏振片的表面涂布聚乙烯醇系树脂组合物、使之固化而形成第一固化物层的工序;和将形成于偏振片的表面的第一固化物层与相位差层夹隔着阳离子聚合性组合物层叠、使阳离子聚合性组合物固化而形成第二固化物层的工序。
[0209]
<图像显示装置>
[0210]
图像显示装置包含图像显示面板和上述的偏振板。在图像显示装置中,上述的偏振板例如可以配置于图像显示面板的前面(可视侧)而形成。图像显示面板没有特别限定,例如可以举出液晶显示面板、有机电致发光(有机el)显示面板、无机电致发光(无机el)显示面板、等离子体显示面板、电场发射型显示面板等。也可以将圆偏振板配置于有机el显示装置的可视侧而形成图像显示装置。
[0211]
本发明的图像显示装置可以作为智能手机、平板电脑等移动设备、电视机、数码相框、电子广告牌、测定器、计量仪器类、办公用设备、医疗设备、电子计算机设备等使用。本发明的图像显示装置即使在严酷的环境下使用时,耐久性也优异。
[0212]
实施例
[0213]
以下,给出实施例及比较例而对本发明进一步具体说明,然而本发明不受这些例子限定。本实施例中,使用下面给出的偏振片、第一固化物层、第二固化物层及相位差层制作出偏振板。
[0214]
<实施例1的层叠体的制作>
[0215]
[带有基材膜的偏振片的制作]
[0216]
使用在厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制膜的一面具有硬涂层的膜作为基材膜。对该基材膜的硬涂层侧表面进行电晕处理,其后,形成光取向膜。在光取向膜上涂布混合聚合性液晶化合物、二色性偶氮色素、聚合引发剂、流平剂及溶剂而得的偏振片形成用组合物,干燥,然后进行uv照射,形成偏振片。继而,在基材膜侧贴合表面保护膜。
[0217]
[第一固化物层的形成]
[0218]
对所制作的带有基材膜的偏振片的偏振片侧表面进行电晕处理。在电晕处理后的偏振片侧表面,以使固化后的膜厚为1.0μm的方式,利用棒涂法(速度30mm/秒)涂布聚乙烯醇系树脂组合物。电晕处理的条件为输出功率800w、处理速度10m/分钟、1次。作为聚乙烯醇系树脂组合物,使用用纯水制备乙酰乙酰基改性聚乙烯醇(商品名“z-220”、三菱化学株式会社)而得的组合物。将z-220的详情表示于表1中。将聚乙烯醇系树脂组合物的涂布层在100℃干燥2分钟,得到带有第一固化物层的偏振片。
[0219]
[相位差层的准备]
[0220]
准备出层叠有第1保护膜/取向膜/1/4波长板层/粘合剂层/正c层/取向膜/第2保护膜的一体品作为相位差层。1/4波长板层及正c层各自为将包含聚合性液晶化合物的组合物涂布于取向膜上、干燥、进行uv照射后使之固化而得的层。第1保护膜为厚度100μm的pet膜,第2保护膜为厚度38μm的pet膜。
[0221]
[带有第一固化物层的偏振片与相位差层的贴合]
[0222]
剥离带有第一固化物层的偏振片的第一固化物层侧表面及相位差层的第1保护
膜,对露出的表面进行电晕处理。电晕处理的条件为输出功率800w、处理速度10m/分钟、1次。一边在实施了电晕处理的第一固化物层面与相位差层面之间涂布紫外线固化型的阳离子聚合性组合物,一边使用层压机将两层叠体粘接。
[0223]
第二固化物层的厚度为1.5μm。层压条件为速度2.5m/分钟。使用紫外线照射装置以uvb400mj/cm2照射1次紫外线。灯使用fusion uv systems公司制的“h型灯管”。紫外线照射时的环境为温度23℃相对湿度55%rh。利用以上操作,得到将包含二色性偶氮色素的偏振片、第一固化物层、第二固化物层、和包含聚合性液晶化合物的固化物的相位差层依次接触地层叠的实施例1的偏振板。
[0224]
(阳离子聚合性组合物的制备)
[0225]
将下述表2所示的各成分以表2所示的配合比例(单位为质量份)混合后,进行脱泡而制备出阳离子聚合性组合物。需要说明的是,阳离子聚合引发剂(b-1)以50%碳酸亚丙酯溶液的形式配合,表2以其固体成分量表示。依照上述的[第二固化物层]的记载测定出玻璃化转变温度及储能模量。
[0226]
<实施例2~7的层叠体的制作>
[0227]
使用表1所示的产品名“z-200”作为第一固化物层中使用的聚乙烯醇系树脂组合物,除此以外,利用与实施例1相同的方法,制作出实施例2的偏振板。向聚乙烯醇系树脂组合物中以表3所示的配合量进一步添加乙二醛,除此以外,利用与实施例2相同的方法,制作出实施例3~6的偏振板。使用表1所示的产品名“pva117”作为第一固化物层中使用的聚乙烯醇系树脂组合物,除此以外,利用与实施例1相同的方法,制作出实施例7的偏振板。
[0228]
【表1】
[0229][0230]
【表2】
[0231]
化合物含量a-132.5a-27.5a-360b-12.25c-12玻璃化转变温度140温度30℃时的储能模量(mpa)2300温度80℃时的储能模量(mpa)1400
[0232]
表2中的化合物如下所示。
[0233]
(阳离子聚合性化合物(a))
[0234]
a-1:3,4-环氧环己烷甲酸3’,4
’‑
环氧环己基甲基酯(商品名:cel2021p、株式会社
daicel制)
[0235]
a-2:2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2-环氧-4-(2-环氧乙基)环己烷加成物(商品名:ehpe3150、株式会社daicel制)
[0236]
a-3:3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷(商品名:oxt-221、东亚合成株式会社制)
[0237]
(阳离子聚合引发剂(b))
[0238]
b-1:“cpi-100p”、san-apro株式会社制、50质量%溶液
[0239]
(光敏助剂(c))
[0240]
c-1:1,4-二乙氧基萘
[0241]
《比较例1的层叠体的制作》
[0242]
作为比较例1,利用以下的步骤准备出不具有第一固化物层及第二固化物层、而是将偏振片与相位差层经由粘合剂层贴合的层叠体。
[0243]
首先,准备出在轻剥离性膜与重剥离性膜之间设有作为粘合剂层的厚度5μm的丙烯酸系粘合剂层的粘合片。将实施例1中记载的带有基材膜的偏振片的偏振片侧、与粘合片的剥离轻剥离性膜后的露出面贴合。在贴合前对偏振片表面以输出功率800w、处理速度10m/分钟实施1次电晕处理,对粘合剂层表面以输出功率280w、处理速度10m/分钟实施3次电晕处理。将实施例1中记载的相位差层的剥离第1保护膜后的露出面、与粘合片的剥离重剥离片后的露出面贴合。在贴合前对相位差层表面以输出功率800w、处理速度10m/分钟实施1次电晕处理,对粘合剂层表面以输出功率280w、处理速度10m/分钟实施3次电晕处理。由此,得到比较例1的层叠体。除了特别记载的内容以外的方法与实施例1相同。
[0244]
<比较例2的层叠体的制作>
[0245]
作为比较例2,准备出不具有第二固化物层、而是将带有第一固化物层的偏振片与相位差层经由粘合剂层贴合的层叠体。比较例2的层叠体使用实施例2的带有第一固化物层的偏振片作为偏振片,除此以外,利用与比较例1的层叠体的制造方法相同的方法得到。即,在实施例1中记载的带有第一固化物层的偏振片的第一固化物层侧层叠粘合剂层,再在粘合剂层的与第一固化物层相反的一侧层叠实施例1中记载的相位差层的1/4波长板层侧。
[0246]
<比较例3的层叠体的制作>
[0247]
作为比较例3,得到将带有第一固化物层的偏振片与相位差层经由第二固化物层及粘合剂层贴合的层叠体。首先,准备出实施例2的带有第一固化物层的偏振片。
[0248]
对带有第一固化物层的偏振片的第一固化物层侧实施电晕处理,一边在电晕处理面与没有实施电晕处理的环烯烃膜之间涂布阳离子聚合性组合物,一边使用层压机将两层叠体粘接。在进行紫外线照射而使组合物固化形成第二固化物层后,剥离环烯烃膜。然后,将偏振片的第二固化物层侧与比较例1的粘合片的剥离轻剥离性膜后的露出面贴合。继而,将实施例1中记载的相位差层的剥离第1保护膜后的露出面、与粘合片的剥离重剥离片后的露出面贴合。利用以上操作,得到比较例3的层叠体。除了特别记载的以外的方法与实施例1或比较例1相同。
[0249]
<偏振片及相位差层的耐久性评价>
[0250]
准备出如下得到的样品,即,从实施例及比较例的层叠体剥离第2保护膜,与厚度为15μm的丙烯酸系粘合剂片(带有剥离膜)贴合。将该层叠体裁割为30mm
×
30mm的尺寸,利
用剥下剥离膜后露出的丙烯酸系粘合剂层,贴合于corning公司制的无碱玻璃(商品名:eagle xg、40mm
×
40mm
×
厚度0.7mm),在温度50℃实施高压釜处理而得。
[0251]
[偏振度的测定]
[0252]
将各样品在设定为高温(温度85℃干燥)条件的烘箱内放置168小时。利用分光光度计(日本分光制的v-7100)测定投入烘箱前的可见度修正偏振度(py1)(%)和在烘箱内放置了168小时的可见度修正偏振度(py2)(%),基于下式算出变化量,即δpy。
[0253]
δpy=|py2-py1|
[0254]
基于下述的基准评价δpy。
[0255]
a:偏振度的变化量δpy小于0.5
[0256]
b:偏振度的变化量δpy为0.5以上且小于1.0
[0257]
c:偏振度的变化量δpy为1.0以上
[0258]
[相位差值的测定]
[0259]
利用与上文相同的方法,准备出试验用样品。将各样品在设定为高温高湿条件(温度65℃、相对湿度90%rh)的烘箱内放置168小时。利用相位差测定装置kobra-wpr(王子计测机器株式会社制)测定投入烘箱前的波长550nm处的面内相位差值(re1)(nm)和在烘箱内放置168小时后的波长550nm处的面内相位差值(re2)(nm),基于下式算出变化量,即δre。
[0260]
δre=|re2-re1|
[0261]
基于下述的基准评价δre。
[0262]
a:相位差值的变化量δre小于0.5
[0263]
b:相位差值的变化量δre为0.5以上且小于2.5
[0264]
c:相位差值的变化量δre为2.5以上
[0265]
[温水浸渍试验]
[0266]
利用与上文相同的方法准备出在无碱玻璃层叠有偏振板的样品。将样品以偏振片的吸收轴为长边呈条状地裁割为50mm
×
20mm的大小,准确地测定出长边方向的尺寸。利用夹持件夹持该样品的一短边侧,将长度方向的8成左右浸渍于60℃的水槽中,保持3分钟。其后,将样品从水槽中取出,擦掉水分。偏振板的偏振片因温水的浸渍而收缩。对于该偏振片的收缩的程度,测定出样品短边的中央的从样品的端部(玻璃的端部)到收缩了的偏振片的端部的距离。依照以下的基准评价所得的测定值。
[0267]
a:从样品的端部到偏振片的端部的距离为3mm以下
[0268]
b:从样品的端部到偏振片的端部的距离大于3mm
[0269]
【表3】
[0270][0271]
将偏振片与第一固化物层与第二固化物层与相位差层依次接触地层叠、第一固化物层为聚乙烯醇系树脂组合物的固化物层、第二固化物层为阳离子聚合性组合物的固化物层的偏振板中,温度85℃时的δpy小,可以认为高温下的偏振片的色素扩散得到抑制。另外,此种偏振板中,温度65℃、相对湿度90%rh时的δre小,可以认为高温高湿下的相位差层的单体扩散得到抑制。此外可知,在聚乙烯醇系树脂组合物包含乙酰乙酰基改性聚乙烯醇时,耐水性也提高。
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