特開 2024-55136 偏光板及びこれを用いた表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024055136

(43)【公開日】2024-04-18

(54)【発明の名称】偏光板及びこれを用いた表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20240411BHJP

   G02B 1/14 20150101ALI20240411BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20240411BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

G02B5/30

G02B1/14

B32B7/023

G02F1/1335 510

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022161815

(22)【出願日】2022-10-06

(71)【出願人】

【識別番号】314017635

【氏名又は名称】株式会社トッパンＴＯＭＯＥＧＡＷＡオプティカルフィルム

(74)【代理人】

【識別番号】110001276

【氏名又は名称】弁理士法人小笠原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川田 伸

(72)【発明者】

【氏名】荒堀 和真

【テーマコード（参考）】

2H149

2H291

2K009

4F100

【Ｆターム（参考）】

2H149AA02

2H149AA18

2H149AB12

2H149AB13

2H149AB14

2H149CA02

2H149EA13

2H149FA02X

2H149FA03W

2H149FA05X

2H149FA08X

2H149FC03

2H149FD18

2H149FD32

2H149FD47

2H291FA22

2H291FA94

2H291FA95

2H291FB02

2H291FB04

2H291MA03

2K009AA15

2K009BB14

2K009BB28

4F100AJ06B

4F100AK03D

4F100AK21C

4F100AK25A

4F100AK25D

4F100AK25E

4F100AK42D

4F100AT00

4F100BA05

4F100GB41

4F100JD04

4F100JN10

(57)【要約】

【課題】高温高湿環境における耐久性を備えた偏光板及びこれを用いた表示装置を提供する。
【解決手段】偏光子の一方面に保護フィルムＡが貼り合わされ、他方面に保護フィルムＢが貼り合わされた偏光板であって、保護フィルムＡが、透明基材の一面にハードコート層が形成されたハードコートフィルムであり、透明基材の樹脂成分からなる基材層と、ハードコート成分からなる最表層と、基材層及び最表層の間に形成され、透明基材の樹脂成分及びハードコート成分が混ざり合った相溶層とを有し、４０℃９０％ＲＨにおける保護フィルムＡの透湿度ＴＡ及び保護フィルムＢの透湿度ＴＢが以下の条件（１）及び（２）を同時に満足し、最表層の厚みａと相溶層の厚みｂとが以下の条件（３）を満足する、偏光板。
２４０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ＞ＴＡ＞７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ ・・・（１）
７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ≧ＴＢ ・・・（２）
０．６０≦ａ／ｂ≦０．８５ ・・・（３）
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

偏光子の一方面に保護フィルムＡが貼り合わされ、他方面に保護フィルムＢが貼り合わされた偏光板であって、
前記保護フィルムＡが、透明基材の一面にハードコート層が形成されたハードコートフィルムであり、前記透明基材の樹脂成分からなる基材層と、ハードコート成分からなる最表層と、前記基材層及び前記最表層の間に形成され、前記透明基材の樹脂成分及び前記ハードコート成分が混ざり合った相溶層とを有し、
４０℃９０％ＲＨにおける前記保護フィルムＡの透湿度ＴＡ及び前記保護フィルムＢの透湿度ＴＢが以下の条件（１）及び（２）を同時に満足し、
前記最表層の厚みａと前記相溶層の厚みｂとが以下の条件（３）を満足する、偏光板。
２４０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ＞ＴＡ＞７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ ・・・（１）
７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ≧ＴＢ ・・・（２）
０．６０≦ａ／ｂ≦０．８５ ・・・（３）

【請求項2】

前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムである、請求項１に記載の偏光板。

【請求項3】

４０℃、２０％ＲＨ、放射強度５００±５０Ｗ／ｍ^２の条件で前記保護フィルムの前記ハードコート層に光を照射する耐候試験を２００時間行った後に前記ハードコート層に剥離が生じない、請求項１に記載の偏光板。

【請求項4】

前記保護フィルムＡの鉛筆硬度が３Ｈ以上である、請求項１に記載の偏光板。

【請求項5】

前記保護フィルムＢが、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート及びポリメチルメタクリレートのいずれか１種からなるフィルムである、請求項１に記載の偏光板。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかに記載の偏光板を備える、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、偏光板及びこれを用いた表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置に用いられる偏光板には、主にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が使用されている。ＰＶＡは耐水性が極めて悪いため、両面に保護フィルムが貼り合わされる。偏光板の保護フィルムには、従来、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムにハードコート層を積層した、透湿度が３００～１０００ｇ／ｍ^２／ｄａｙ程度のハードコートフィルムが使用されてきたが、高温高湿の過酷条件下では、ＰＶＡの吸水を防ぎきれずに劣化を引き起こすという問題であった。

【0003】

そこで、ＴＡＣに代えて、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた保護フィルムの開発が進められ、保護フィルムの透湿度は、５～１００ｇ／ｍ^２／ｄａｙ程度まで低減されてきた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１４４０７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、車載用途などで、極めて高い温湿度での耐久性を有する偏光板が求められている。高温湿度環境下において、保護フィルムの水蒸気バリア性が高すぎると、外部からの水分の侵入はないものの、基材や、保護フィルムの貼り合わせに用いた粘着剤から発生した水分が、偏光板中に留まり劣化を引き起こすという事例が観測されている。

【0006】

それ故に、本発明は、高温高湿環境における耐久性を備えた偏光板及びこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る偏光板は、偏光子の一方面に保護フィルムＡが貼り合わされ、他方面に保護フィルムＢが貼り合わされた偏光板であって、保護フィルムＡが、透明基材の一面にハードコート層が形成されたハードコートフィルムであり、透明基材の樹脂成分からなる基材層と、ハードコート成分からなる最表層と、基材層及び最表層の間に形成され、透明基材の樹脂成分及びハードコート成分が混ざり合った相溶層とを有し、４０℃９０％ＲＨにおける保護フィルムＡの透湿度ＴＡ及び保護フィルムＢの透湿度ＴＢが以下の条件（１）及び（２）を同時に満足し、最表層の厚みａと相溶層の厚みｂとが以下の条件（３）を満足するものである。
２４０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ＞ＴＡ＞７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ ・・・（１）
７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ≧ＴＢ ・・・（２）
０．６０≦ａ／ｂ≦０．８５ ・・・（３）

【0008】

また、本発明に係る表示装置は、上記の偏光板を備えるものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、高温高湿環境における耐久性を備えた偏光板及びこれを用いた表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る偏光板の概略構成を示す断面図

【図2】図１に示した保護フィルムＡの概略構成を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、実施形態に係る偏光板の概略構成を示す断面図である。

【0012】

偏光板１０は、偏光子１と、偏光子１の一方面側に貼り合わされる保護フィルムＡと、偏光子１の他方面側に貼り合わされる保護フィルムＢとを備える。偏光子１は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素または染料を吸着させ配向させることによって形成されたものである。偏光子１を構成するＰＶＡは、強度及び耐水性に劣るため、偏光子１の両面に保護フィルムＡ及びＢが貼り合わされる。

【0013】

保護フィルムＡは、透明基材の一面にハードコート層が形成されたハードコートフィルムである。ハードコート層は、柔軟な透明基材を覆い、保護フィルムＡに硬度と水蒸気バリア性を付与する機能層である。透明基材としては、透明性に優れるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを好適に使用することができる。

【0014】

図２は、図１に示した保護フィルムＡの概略構成を示す断面図である。

【0015】

保護フィルムＡは、活性エネルギー線硬化型化合物と、疎水性材料と、光重合開始剤と、溶剤とを含有するハードコート層形成用組成物を透明基材の一面に塗布して乾燥させ、紫外線照射により塗膜を硬化させることによって形成することができる。

【0016】

ハードコート層形成用組成物を透明基材に塗布すると、ハードコート層形成用組成物に含まれる溶剤により透明基材の一部が膨潤または溶解し、ハードコート層形性用組成物の成分（ハードコート成分）と、透明基材を構成する樹脂成分とが混ざり合った層が形成される。ハードコート層形性用組成物の塗膜を乾燥させた後、紫外線照射により塗膜を硬化させると、図２に示すように、透明基材の樹脂成分を主体とする基材層２と、ハードコート成分を主体とする硬化層である最表層３と、基材層２及び最表層３との間に形成され、透明基材の樹脂成分とハードコート成分とが混ざり合って硬化した相溶層４とが形成される。尚、基材層２及び相溶層４の界面、並びに、相溶層４及び最表層３の界面は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた保護フィルムＡの断面観察により確認することができ、基材層２、相溶層４及び最表層３の厚みは、ＳＥＭ画像から特定することが可能である。相溶層４の厚みは、ハードコート層形成用組成物の塗工後の乾燥時間や乾燥温度により制御することが可能である。例えば、乾燥時間を長くした場合、溶剤による透明基材の膨潤または溶解がより進行するため、相溶層４を厚くすることができる。また、乾燥温度を高くすると、乾燥がより早く進行するため、溶剤による透明基材の膨潤または溶解を抑え、相溶層４を薄くすることができる。

【0017】

活性エネルギー線硬化型化合物としては、例えば、単官能、２官能または３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを使用できる。尚、本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの両方の総称であり、「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイルとメタクリロイルの両方の総称である。

【0018】

単官能の（メタ）アクリレート化合物の例としては、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ－ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート、３－メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ｂフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２－（メタ）アクリロイルオキシエチル－２－ヒドロキシプロピルフタレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２－（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２－（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２－（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２－アダマンタン、アダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレート等のアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【0019】

２官能の（メタ）アクリレートの例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコ－ルジ（
メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【0020】

３官能以上の（メタ）アクリレートの例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２－ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε－カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。

【0021】

また、多官能モノマーとして、ウレタン（メタ）アクリレートも使用できる。ウレタン（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に水酸基を有する（メタ）アクリレートモノマーを反応させることによって得られるものを挙げることができる。

【0022】

ウレタン（メタ）アクリレートの例としては、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー等が挙げられる。

【0023】

上述した多官能モノマーは１種を用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。また、上述した多官能モノマーは、組成物中でモノマーであっても良いし、一部が重合したオリゴマーであっても良い。

【0024】

疎水性材料は、ハードコート層に疎水性を発現させ、保護フィルムＡの透湿度を調節するための成分である。ハードコート層に含有させる疎水性材料としては、シクロオレフィンポリマーや、脂環式構造を含む（メタ）アクリレートを使用することができる。

【0025】

脂環式構造を含む（メタ）アクリレートとしては、例えば、シクロペンタン構造、ジシクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロデカン構造、トリシクロデカン構造、イソボルニル構造、アダマンタン構造の１種以上を有する（メタ）アクリレートを使用することができる。

【0026】

脂環式構造を含む（メタ）アクリレートの具体例として、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ（メタ）アクリレート、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、３，３，５－トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、３，３，５－トリメチルシクロヘキサノール（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレート、２－ジシクロペンテノキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールモノ（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート等の単官能（メタ）アクリレートや、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニルジ（メタ）アクリレート、ボルニルジ（メタ）アクリレート、イソボルニルジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニルジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、アダマンチルジ（メタ）アクリレート、アダマンタンジメタノールジ（メタ）アクリレート、アダマンタンジエタノールジ（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、ノルボルナンジメチロールジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサントリメタノールトリ（メタ）アクリレート、アダマンチルトリ（メタ）アクリレート、アダマンタントリメタノールトリ（メタ）アクリレート、ノルボルナントリメチロールトリ（メタ）アクリレート、トリシクロデカントリメタノールトリ（メタ）アクリレート、パーヒドロ－１，４，５，８－ジメタノナフタレン－２，３，７－（オキシメチル）トリ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレートが挙げられる。これらの（メタ）アクリレートは、単独で使用しても良いし、１種以上を混合して使用しても良い。

【0027】

光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、アシルフォスフィンオキシド等のラジカル重合開始剤に使用することができる。重合開始剤として、例えば、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド、２，２－ジエトキシアセトフェノン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジメトキシ－フェニルアセトフェノン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ－クロロベンゾフェノン、ｐ－メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２－クロロチオキサントン等を使用できる。これらのうち１種類を単独で使用しても良いし、２種類以上を組み合わせて使用しても良い。

【0028】

溶剤としては、透明基材を膨潤または溶解させることができるものであれば良く、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、イソブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジアセトンアルコール等のケトンアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルセロソルブ、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、炭酸ジメチル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド等のうち、１種類または２種類以上を混合して使用できる。

【0029】

また、ハードコート層形成用組成物には、帯電防止剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、色材、光安定剤、重合禁止剤、光増感剤、防汚剤、レベリング剤、撥油剤、撥水剤、指紋付着防止剤等の各種添加剤等を必要に応じて添加しても良い。

【0030】

ハードコート層形成用組成物の塗工方法は特に限定されず、例えば、スピンコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーター、スプレーコーター、アプリケーター等を用いて塗工することができる。

【0031】

ハードコート層形成用組成物の塗布厚み（塗膜の膜厚）は、８μｍ以下とすることが好ましい。ハードコート層形成用組成物の塗布厚みが８μｍを超える場合、塗膜の硬化時の収縮によりカールが生じやすくなるため好ましくない。

【0032】

また、保護フィルムＡ（ハードコートフィルム）の鉛筆硬度は３Ｈ以上であることが好ましい。保護フィルムＡの鉛筆硬度が３Ｈ以上である場合、偏光板の表面硬度に優れ、耐久性が向上する

【0033】

保護フィルムＢは、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のいずれかからなるフィルム低透湿性のフィルムである。保護フィルムＢは、例えば、紫外線硬化性の接着剤を介して偏光子１に貼り合わされる。保護フィルムＢの厚みは、特に限定されないが、１０～１００μｍであることが好ましい。

【0034】

尚、表示装置において、保護フィルムＢが表示パネル側に配置され、保護フィルムＡのハードコート層が視認側（表示パネルとは反対側）に配置される。

【0035】

保護フィルムＡの透明基材（基材層２）は、接着剤として水糊（ＰＶＡ水溶液）を用いて偏光子１のＰＶＡフィルムに貼り合わされる。尚、透明基材とＰＶＡフィルムとの密着性を確保するため、貼り合わせの前に保護フィルムＡに鹸化処理が施される。保護フィルムＡの偏光子１への貼り合わせに水糊を用いるため、乾燥工程を経た後においても、接着剤層中及びＴＡＣフィルム中には水分が含まれ得る。保護フィルムＡ及びＢの両方を透湿度の低いフィルムを用いて構成した場合、外部からの水分の侵入は抑制されるものの、夏場の車内等の極めて高温な環境下において、接着剤及び／または透明基材に含まれていた水分が偏光板１０内に留まり続けるため、偏光子１の劣化を引き起こす。

【0036】

そこで、本実施形態に係る偏光板１０においては、保護フィルムＡの透湿度と保護フィルムＢの透湿度とに差を設け、かつ、保護フィルムＡ及び保護フィルムＢの透湿度をそれぞれ特定の範囲とすることによって、接着剤及び／またはＴＡＣフィルム由来の水分による偏光子１の劣化を抑制する。

【0037】

具体的に、４０℃９０％ＲＨにおける保護フィルムＡ及びＢの透湿度をそれぞれＴＡ及びＴＢとすると、ＴＡ及びＴＢは以下の条件（１）及び（２）を同時に満足する。尚、透湿度ＴＡ及びＴＢはいずれも、ＪＩＳ Ｚ ０２０８：１９７６に規定される、防湿包装材料の透湿度試験法（カップ法）に準拠して測定した値である。
２４０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ＞ＴＡ＞７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ ・・・（１）
７０ｇ／ｍ^２／ｄａｙ≧ＴＢ ・・・（２）

【0038】

本実施形態に係る偏光板１０は、上記の条件（１）及び（２）を同時に満足することにより、外部から偏光板内部への水分の侵入を抑制しつつ、例えば、８５℃の高温環境下に晒された場合に、保護フィルムＡと偏光子１との貼り合わせに用いた接着剤及び／または保護フィルムＡの透明基材から発生した水分を外部に排出させることができる。

【0039】

偏光板１０は、表示装置に組み込まれた状態で、長時間に渡って光源の光に晒される。したがって、保護フィルムＡには、長時間光に晒された場合でも劣化によりハードコート層（最表層３）が剥離せず、保護フィルムＡの低透湿性と表面硬度とを維持できることが求められる。最表層３の密着性には、保護フィルムＡに形成される相溶層４の厚みが関係しており、最表層３の厚みに対して一定以上の厚みがあれば、最表層３と基材層２との密着性が良好となる。また、相溶層４の厚みは保護フィルムＡの低透湿性にも影響する。ハードコート層形成用組成物の塗布厚みが一定である場合、相溶層４が厚くなるほど、低透湿性への寄与が大きい最表層３の厚みが減少するため、透湿度が低下する。

【0040】

具体的に、本実施形態に係る保護フィルムＡは、最表層３の厚みａと相溶層４の厚みｂとが以下の条件（３）を満足するように形成されている。
０．６０≦ａ／ｂ≦０．８５ ・・・（３）

【0041】

ａ／ｂが０．６０未満の場合、最表層３の厚みに対して相溶層４の厚みが十分に厚いため、基材層２に対する最表層３の密着性は良好である。ただし、相溶層４を厚く形成したことにより最表層３の厚みが不足するため、透湿度が高くなり、条件（１）を満たすことができなくなってしまう。一方、ａ／ｂが０．８５を超える場合、最表層３が厚くなるため、透湿度は低くなるが、最表層３の厚みに対して相溶層４の厚みが不足するため、基材層２に対する最表層３の密着性が悪化する。

【0042】

以上説明したように、本実施形態に係る偏光板１０は、上記条件（１）～（３）を満足する保護フィルムＡ及び保護フィルムＢを備える。この構成により、表示パネル側に配置される保護フィルムＢは水分の出入りをほぼ遮断する。一方、視認側に配置される保護フィルムＡは、外部から偏光板１０内部への水分の侵入を抑制しつつ、極めて高温な環境下において、偏光板１０内部で発生した水分の放出を可能とする。したがって、本実施形態に係る偏光板１０においては、高温環境下で用いられた場合に、偏光板１０の内部で発生した水分が留まらないため、偏光子の劣化を抑制し、より長期に渡って偏光板１０の光学性能を維持することが可能となる。

【0043】

また、保護フィルムＡの最表層３及び相溶層４の厚みが上記条件（３）を満足することにより、保護フィルムＡの透湿度を抑制しつつ、長時間に渡って光が照射された場合でも、光による劣化を抑制し基材層２に対する最表層３の密着性を維持することができる。この結果、保護フィルムＡの低透湿性と表面硬度を長期間に渡って維持することができ、偏光板の耐久性を向上することが可能となる。

【0044】

したがって、本実施形態によれば、高温高湿環境における耐久性に優れた偏光板１０を提供できる。

【0045】

本実施形態に係る偏光板１０は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の画像表示パネルと組み合わせて画像表示装置を構成するのに利用することができる。画像表示装置は、タッチパネルを備えても良い。本実施形態に係る偏光板１０は、高温高湿環境における優れた耐久性を有するので、極めて高温かつ多湿となる車内等の環境に搭載される画像表示装置として好適に利用できる。

【実施例0046】

以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。

【0047】

主材料（重合性材料）、疎水性材料、光重合開始剤及び溶剤を表１に示す割合で含有するハードコート層形成用組成物を調整した。尚、表１に示すＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標） １８４は、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンであり、ＴＰＯは、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドである。

【0048】

調整したハードコート層形成用組成物を厚み４０μｍのＴＡＣフィルム（商品名：ＴＪ４０ 富士フイルム社製）に、ワイヤーバーコーターを用いて、表２に記載の塗布厚となるように塗布した。オーブン内で加熱して塗膜を乾燥させた後、ＵＶ硬化装置において窒素雰囲気下（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）、積算光量が１００ｍＪ／ｃｍ^２となるように紫外線を照射して塗膜を硬化させ、実施例１～６及び比較例１～６に係る保護フィルムＡ（ハードコートフィルム）を作製した。実施例７及び８では、保護フィルムＡとして、厚み６０μｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルム及び厚み２６μｍのシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルムを使用した。また、厚み２６μｍのＣＯＰフィルムを保護フィルムＢとした。

【0049】

【表1】

【0050】

保護フィルムＡのＴＡＣフィルム面と偏光子とを水糊を用いて貼り合わせて乾燥させた後、紫外線硬化性接着剤を用いて偏光子に保護フィルムＢを貼り合わせ、紫外線を照射することにより紫外線硬化性接着剤を硬化させ、偏光板を得た。

【0051】

偏光子に貼り合わせる前の保護フィルムＡを表面に対して直交する方向に裁断し、断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて撮影し、断面画像から最表層の厚みａと、相溶層の厚みｂとを算出した。

【0052】

（透湿度）
偏光子に貼り合わせる前の保護フィルムＡの透湿度ＴＡ及び保護フィルムＢの透湿度ＴＢを、ＪＩＳ Ｚ ０２０８：１９７６に規定される、防湿包装材料の透湿度試験法（カップ法）に準拠して、４０℃、９０ＲＨ％の条件で測定した。

【0053】

（鉛筆硬度）
鉛筆（三菱鉛筆株式会社製 ｕｎｉ、３Ｈ）及びクレメンス型引っ掻き試験機（ＨＡ－３０１、テスター産業株式会社製）を用いて、荷重５００ｇ、引っ掻き速度０．５ｍｍ／ｓｅｃの条件で、保護フィルムＡのハードコート層表面の引っ掻き試験を行った。５枚のサンプルで引っ掻き試験を行い、ハードコート層表面に傷が認められたサンプルが２枚以上あった場合をＮＧ、それ以外をＯＫと評価した。

【0054】

（密着性）
偏光子に貼り合わせる前の保護フィルムＡのハードコート面に、紫外線フェードメーター（Ｕ４８、スガ試験機社製）を用いて、４０℃、２０％ＲＨ、放射強度（３００～７００ｎｍの積算照度）５００±５０Ｗ／ｍ^２の条件で２００時間光を照射する耐光性試験を実施した。旧ＪＩＳ Ｋ ５４００ 塗料一般試験方法に規定されていた碁盤目試験に準拠し、耐光性試験後の保護フィルムＡのハードコート面に１ｍｍ^２のマス目を１００個形成した。形成したマス目に粘着テープ（ＣＴ４０５ＡＰ－２４、ニチバン株式会社）を貼り付け、ヘラを用いて均一に押し付けた後、９０°方向に粘着テープを剥離させ、最表層の剥離の有無を目視にて確認した。各マスの面積の１０％以上の剥離が生じた場合を剥離ありと判定し、剥離ありのマスが０個の場合の評価をＯＫ、剥離ありのマスが１個以上確認された場合の評価をＮＧとした。

【0055】

（高温高湿耐久試験後の偏光板の偏光度）
各実施例及び各比較例に係る偏光板を８５℃、８５％ＲＨの恒温槽に投入し、投入から２４０時間後及び５００時間後の偏光度を測定した。尚、偏光度は、積分球付き吸光光度計（Ｖ７１００、日本分光社製）により測定した値に対して、ＪＩＳ Ｚ ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により視感度補正を行うことで算出した。

【0056】

表２に、各実施例及び各比較例に係る保護フィルムＡ及びＢの諸特性と、偏光板の偏光度の測定値（初期値、高温高湿耐久試験前及び後）を示す。

【0057】

【表2】

【0058】

実施例１～６に係る偏光板は、保護フィルムＡの透湿度ＴＡ及び保護フィルムＢの透湿度ＴＢが上記の条件（１）及び（２）を満足し、更に、最表層の厚みａと相溶層の厚みｂとが上記の条件（３）を満足するものである。このため、８５℃８５％ＲＨの恒温槽に５００時間投入された後でも高い偏光度の値を示し、耐光性試験後における最表層の密着性に優れ、表面硬度も良好であった。

【0059】

これに対して、比較例１及び３においては、保護フィルムＡのａ／ｂの値が条件（３）の範囲を超え、最表層の厚みに対して相溶層の厚みが不足したため、基材層に対する最表層の密着性が悪くなった。

【0060】

比較例２及び４においては、保護フィルムＡのａ／ｂの値が条件（３）の範囲を下回り、相溶層が厚い代わりに最表層が薄くなったため、保護フィルムＡの透湿度ＴＡが高くなった。このため、外部からの水分の侵入を十分に抑制できず、８５℃、８５％ＲＨの恒温槽に５００時間投入された後の偏光度が悪化した。

【0061】

比較例５及び６においては、疎水性材料を配合していないハードコート層形成用組成物を用いてハードコート層を形成したため、保護フィルムＡの透湿度ＴＡが高くなった。このため、外部からの水分の侵入を十分に抑制できず、８５℃、８５％ＲＨの恒温槽に５００時間投入された後の偏光度が実施例と比べて低下した。

【0062】

比較例７及び８においては、保護フィルムＡとして極めて透湿度ＴＡが低いＰＭＭＡフィルム及びＣＯＰフィルムをそれぞれ使用したが、８５℃、８５％ＲＨの恒温槽に５００時間投入された後の偏光度が悪化した。これは、保護フィルムＡの透湿度ＴＡが低過ぎるために、高温高湿下に晒された場合に、保護フィルムＡ及び／または接着剤（水糊）に含まれていた水分が偏光板内に留まり続け、偏光子の劣化を引き起こしたと考えられる。また、比較例７及び８の保護フィルムＡは、ハードコート層が設けられていないため、実施例と比べて表面硬度が劣っていた。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、表示装置に用いる偏光板として利用することができ、特に、車載用途等の高温環境下で用いられる表示装置の偏光板として好適である。

【符号の説明】

【0064】

Ａ 保護フィルムＡ
Ｂ 保護フィルムＢ
１ 偏光子
２ 基材層
３ 最表層
４ 相溶層
１０ 偏光板

【図1】

【図2】