CN115997144A - 偏光板、带相位差层的偏光板及图像显示装置 - Google Patents

偏光板、带相位差层的偏光板及图像显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115997144A
CN115997144A CN202180045471.2A CN202180045471A CN115997144A CN 115997144 A CN115997144 A CN 115997144A CN 202180045471 A CN202180045471 A CN 202180045471A CN 115997144 A CN115997144 A CN 115997144A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
polarizing plate
layer
protective layer
polarizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180045471.2A
Other languages
English (en)
Inventor
川绿一葵
三轮和哉
高永幸佑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN115997144A publication Critical patent/CN115997144A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

本发明提供一种虽为薄型但可抑制加热时的裂痕产生的偏光板。本发明的偏光板具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。在一个实施方式中,在将该偏光件的单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时,满足下述式(1)。在一个实施方式中,在将该偏光件的单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时,满足下述式(2)。在一个实施方式中,该偏光件在将其单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时,满足下述式(3)。在一个实施方式中,该偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上。y<‑0.011x+0.525(1)z<‑60x+2875(2)f<‑0.018x+1.11(3)。

Description

偏光板、带相位差层的偏光板及图像显示装置
技术领域
本发明涉及偏光板、带相位差层的偏光板及图像显示装置。
背景技术
近年来,以液晶显示装置及电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)为代表的图像显示装置在快速普及。图像显示装置通常使用包含偏光件与保护该偏光件的保护层的偏光板及相位差板。在实际应用上,广泛使用偏光板与相位差板一体化而成的带相位差层的偏光板(例如专利文献1)。最近,随着对图像显示装置的薄型化的需求提高,对偏光板及带相位差层的偏光板的薄型化的需求也在提高。
作为将偏光板薄型化的方法,提出了将保护层的厚度薄化及仅在偏光件的单侧层叠保护层。但是,这些方法无法充分保护偏光件,有因加热而易产生裂痕的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-210474号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述以往的问题而做出的,其主要目的在于提供一种即便非常薄也可抑制加热造成的裂痕产生的偏光板。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面,提供一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;该偏光件在将其单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时,满足下述式(1);该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
y<-0.011x+0.525         (1)
根据本发明的一个方面,提供一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;该偏光件在将其单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时,满足下述式(2);该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
z<-60x+2875                 (2)
根据本发明的一个方面,提供一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;该偏光件在将其单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时,满足下述式(3);该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
f<-0.018x+1.11         (3)。
根据本发明的一个方面,提供一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;该偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上;该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
在一个实施方式中,上述树脂膜包含选自环氧树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚酯系树脂及聚氨酯系树脂中的至少1种树脂。
在一个实施方式中,上述树脂膜由环氧树脂的光阳离子固化物构成,且上述树脂膜的软化温度为100℃以上。
在一个实施方式中,上述树脂膜由环氧树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物构成,且上述树脂膜的软化温度为100℃以上。
在一个实施方式中,上述树脂膜由热塑性(甲基)丙烯酸系树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物构成,且上述树脂膜的软化温度为100℃以上。
在一个实施方式中,上述热塑性(甲基)丙烯酸系树脂具有选自由内酯环单元、戊二酸酐单元、戊二酰亚胺单元、马来酸酐单元及马来酰亚胺单元组成的组中的至少1种。
在一个实施方式中,上述保护层的碘吸附量为25重量%以下。
在一个实施方式中,上述偏光件的厚度为10μm以下。
在一个实施方式中,上述偏光板卷绕成卷状。
根据本发明的另一方面,包含上述偏光板与相位差层;且该相位差层配置于上述偏光件的与配置上述保护层的一侧相反的一侧。
在一个实施方式中,上述相位差层隔着粘合剂层层叠于上述偏光板上。
在一个实施方式中,上述相位差层的Re(550)为100nm~190nm,Re(450)/Re(550)为0.8以上且小于1,且上述相位差层的慢轴与上述偏光件的吸收轴形成的角度为40°~50°。
根据本发明的另一方面,提供一种图像显示装置,其具备上述上述偏光板或带相位差层的偏光板。
发明的效果
根据本发明的偏光板,通过采用聚乙烯醇(PVA)系树脂的取向状态受到控制的偏光件,即便在使用极薄的树脂膜作为保护层的情况下,也可抑制加热时的裂痕产生。此外,这样的偏光件可发挥实用上可接受的光学特性,因此,本发明的偏光板即便非常薄,也可兼顾实用上可接受的光学特性与加热时的裂痕产生的抑制。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式的偏光板的截面示意图。
图2为示出偏光件的制作中使用加热辊的干燥收缩处理的一例的示意图。
图3为本发明的一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。
图4为本发明的一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。
图5为示出实施例及比较例中使用的偏光件的单体透射率与PVA系树脂的双折射的关系的图。
图6为示出实施例及比较例中使用的偏光件的单体透射率与PVA系树脂薄膜的面内相位差的关系的图。
图7为示出实施例及比较例中使用的偏光件的单体透射率与PVA系树脂的取向函数的关系的图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式,但本发明不限定于这些实施方式。此外,各实施方式可适当组合。
(术语及记号的定义)
本说明书中的术语及记号的定义如下所述。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率为最大的方向(即,慢轴方向)的折射率,“ny”为在面内与慢轴正交的方向(即,快轴方向)的折射率,“nz”为厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”为23℃下以波长λnm的光测定的面内相位差。例如,“Re(550)”为23℃下以波长550nm的光测定的面内相位差。对于Re(λ),将层(薄膜)的厚度设为d(nm)时,通过式:Re(λ)=(nx-ny)×d来求出。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为23℃下以波长λnm的光测定的厚度方向的相位差。例如,“Rth(550)”为23℃下以波长550nm的光测定的厚度方向的相位差。对于Rth(λ),将层(薄膜)的厚度设为d(nm)时,通过式:Rth(λ)=(nx-nz)×d求出。
(4)Nz系数
Nz系数通过Nz=Rth/Re来求出。
(5)角度
本说明书中提及角度时,该角度包含相对于基准方向顺时针和逆时针这两者。因此,例如“45°”是指±45°。
A.偏光板
A-1.偏光板的概要
图1为本发明的一个实施方式的偏光板的截面示意图。图示例的偏光板100具有偏光件10、配置于偏光件10的一侧的第1保护层20、及配置于另一侧的第2保护层30。偏光件10由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成。第1保护层20由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。第2保护层30可根据目的而省略。此外,虽无图示,但可根据需要在第1保护层20的与偏光件10相反的一侧设置硬涂层,且可在第1保护层20与偏光件10之间设置易粘接层。
在一个实施方式中,偏光件10在将单体透射率设为x%、且将构成该偏光件的聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时,满足下述式(1)。在一个实施方式中,偏光件10在将单体透射率设为x%、且将构成该偏光件的该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时,满足下述式(2)。在一个实施方式中,偏光件10在将单体透射率设为x%、且将构成该偏光件的聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时,满足下述式(3)。在一个实施方式中,偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上。
y<-0.011x+0.525         (1)
z<-60x+2875            (2)
f<-0.018x+1.11           (3)
偏光板100的总厚度例如为20μm以下,优选为15μm以下,更优选为12μm以下,进一步优选为10μm以下。此外,偏光板的总厚度例如为5μm以上。
构成偏光板的各层或光学薄膜可隔着粘接层贴合,也可不隔着粘接层而密合形成。作为粘接层,可举出粘接剂层、粘合剂层。本发明的实施方式中,可适宜采用粘接剂层。若为这样的构成,则可使偏光板进一步薄型化。作为构成粘接剂层的粘接剂,代表性地可举出活性能量射线固化型粘接剂(例如紫外线固化型粘接剂)。
在本发明的实施方式中,偏光板的厚度可变得极薄。因此,可适宜应用于挠性的图像显示装置。更优选的是,图像显示装置具有弯曲的形状(实质上为弯曲的显示画面)和/或可挠曲或可弯折。作为图像显示装置的具体例,可举出液晶显示装置、电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)。当然,上述说明并不妨碍本发明的偏光板应用于通常的图像显示装置。
上述偏光板优选在60℃及95%RH的环境下放置500小时后的单体透射率Ts的变化量ΔTs及偏光度P的变化量ΔP分别非常小。单体透射率Ts可使用例如紫外可见分光光度计(日本分光公司制,制品名“V7100”)来测定。偏光度P由使用紫外可见分光光度计测定的单体透射率(Ts)、平行透射率(Tp)及正交透射率(Tc),利用下式来算出。
偏光度(P)(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
需要说明的是,上述Ts、Tp及Tc为利用JIS Z 8701的2度视野(C光源)进行测定并进行视感度校正所得的Y值。此外,Ts及P实质上为偏光件的特性。ΔTs及ΔP各自可由下述式求得。
ΔTs(%)=Ts500-Ts0
ΔP(%)=P500-P0
这里,Ts0为放置前(初始)的单体透射率,Ts500为放置后的单体透射率,P0为放置前(初始)的偏光度,P500为放置后的偏光度。ΔTs优选为3.0%以下,更优选为2.5%以下,进一步优选为2.0%以下,更进一步优选为1.5%以下。ΔP优选为-5.0%~0%,更优选为-3.0%~0%,进一步优选为-1.0%~0%,更进一步优选为-0.5%~0%。
本发明的偏光板可以为单片状也可以为长条状。本说明书中“长条状”是指相对于宽度而言长度足够长的细长形状,例如,包含相对于宽度而言长度为10倍以上、优选为20倍以上的细长形状。长条状的偏光板可卷绕成卷状。
A-2.偏光件
上述偏光件由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成。在一个实施方式中,偏光件在将单体透射率设为x%、且将构成该偏光件的聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时,满足下述式(1)。在一个实施方式中,偏光件在将单体透射率设为x%、且将构成该偏光件的该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时,满足下述式(2)。在一个实施方式中,偏光件在将单体透射率设为x%、且将构成该偏光件的聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时,满足下述式(3)。在一个实施方式中,偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上。
y<-0.011x+0.525         (1)
z<-60x+2875            (2)
f<-0.018x+1.11          (3)
由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件中,PVA系树脂的双折射(以下记为PVA的双折射或PVA的Δn)、PVA系树脂薄膜的面内相位差(以下记为“PVA的面内相位差”)、PVA系树脂的取向函数(以下记为“PVA的取向函数”)及偏光件的穿刺强度均为与构成偏光件的PVA系树脂的分子链的取向度相关的值。具体而言,PVA的双折射、面内相位差及取向函数随着取向度的上升会变成大的值,而穿刺强度随着取向度的上升会降低。本发明所用的偏光件(即满足上述式(1)~(3)或穿刺强度的偏光件)的PVA系树脂的分子链在吸收轴方向的取向比以往的偏光件松弛,因此,可抑制吸收轴方向的加热收缩。其结果,可获得虽为极薄型但可抑制加热时的裂痕产生的偏光板。此外,这样的偏光件的挠性也优异,因此,可获得挠性及弯折耐久性优异的偏光板,优选可应用于弯曲的图像显示装置、更优选可应用于可弯折的图像显示装置、进一步优选可应用于可折叠的图像显示装置。以往,取向度低的偏光件难以获得可接受的光学特性(代表性的为单体透射率及偏光度),但本发明中使用的偏光件可兼顾比以往更低的PVA系树脂的取向度与可接受的光学特性。
上述偏光件优选满足下述式(1a)和/或式(2a),更优选满足下述式(1b)和/或式(2b)。
-0.004x+0.18<y<-0.011x+0.525   (1a)
-0.003x+0.145<y<-0.011x+0.520   (1b)
-40x+1800<z<-60x+2875   (2a)
-30x+1450<z<-60x+2850   (2b)
本说明书中,上述PVA的面内相位差为PVA系树脂薄膜在23℃、波长1000nm下的面内相位差值。通过将近红外区域设为测定波长,可排除偏光件中的碘的吸收的影响,可测定相位差。此外,上述PVA的双折射(面内双折射)为PVA的面内相位差除以偏光件的厚度(nm)所得的值。
PVA的面内相位差如下进行评价。首先,以850nm以上的多个波长测定相位差值,并进行测得的相位差值:R(λ)与波长:λ的描点,将其用最小二乘法拟合至下述塞耳迈耶尔(Sellmeier)公式。这里,A及B为拟合参数,为利用最小二乘法决定的系数。
R(λ)=A+B/(λ2-6002)
此时,该相位差值R(λ)可以如下所述分离成无波长依赖性的PVA的面内相位差(Rpva)与波长依赖性强的碘的面内相位差值(Ri)。
Rpva=A
Ri=B/(λ2-6002)
根据该分离式,可算出在波长λ=1000nm下的PVA的面内相位差(即Rpva)。需要说明的是,关于该PVA的面内相位差的评价方法,也记载于日本专利第5932760号公报中,可根据需要参照。
此外,通过该相位差除以厚度,从而可算出PVA的双折射(Δn)。
作为用于测定上述波长1000nm下的PVA的面内相位差的市售装置,可举出王子计测公司制的KOBRA-WR/IR系列、KOBRA-31X/IR系列等。
本发明中使用的偏光件的取向函数(f)优选满足下述式(3a),更优选满足下述式(3b)。取向函数若过小,则有无法获得可接受的单体透射率和/或偏光度的情况。
-0.01x+0.50<f<-0.018x+1.11      (3a)
-0.01x+0.57<f<-0.018x+1.1        (3b)
取向函数(f)例如使用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR),以偏光作为测定光,通过衰减全反射分光(ATR:attenuated total reflection)测定来求得。具体而言,用于使偏光件密合的微晶使用锗,测定光的入射角设为45°入射,且入射的经偏光的红外线(测定光)设为与使锗结晶的试样密合的面平行地振动的偏光(s偏光),在使得偏光件的拉伸方向相对于测定光的偏光方向平行及垂直地配置的状态下实施测定,使用所得的吸光度光谱的2941cm-1的强度,按照下述式算出。这里,强度I以3330cm-1为参比峰,为2941cm-1/3330cm-1的值。需要说明的是,f=1时为完全取向,f=0时为无规。此外,我们认为,2941cm-1的峰为由偏光件中的PVA的主链(-CH2-)的振动引起的吸收。
f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
其中,
c=(3cos2β-1)/2,2941cm-1的振动的情况下为β=90°。
θ:分子链相对于拉伸方向的角度
β:跃迁偶极矩相对于分子链轴的角度
D=(I)/(I//)(该情况下,PVA分子越取向,D越大)
I:测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向垂直时的吸收强度
I//:测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向平行时的吸收强度
偏光件的厚度优选为10μm以下,更优选为8μm以下。偏光件的厚度的下限例如可为1μm。偏光件的厚度在一个实施方式中也可为2μm~10μm,在另一个实施方式中也可为2μm~8μm。通过使偏光件的厚度像这样非常薄,可使热收缩变得非常小。推测这样的构成还有助于抑制加热造成的裂痕产生。
偏光件优选在波长380nm~780nm的任一波长下显示吸收二色性。偏光件的单体透射率优选为40.0%以上,更优选为41.0%以上。单体透射率例如可为49.0%以下。偏光件的单体透射率在一个实施方式中为40.0%~45.0%。偏光件的偏光度优选为99.0%以上,更优选为99.4%以上。偏光度例如可为99.999%以下。偏光件的偏光度在一个实施方式中为99.0%~99.99%。本发明中使用的偏光件的一个特征在于:即便构成该偏光件的PVA系树脂的取向度比以往更低,且具有如上所述的面内相位差、双折射和/或取向函数,也可实现这样的实用上可接受的单体透射率及偏光度。我们推测这是由后述的制造方法所引起的。需要说明的是,单体透射率代表性的是为使用紫外可见分光光度计进行测定并进行视感度校正而得的Y值。偏光度代表性的是,基于使用紫外可见分光光度计进行测定并进行视感度校正而得的平行透射率Tp及正交透射率Tc,通过下述式来求出。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
偏光件的穿刺强度例如为30gf/μm以上,优选为35gf/μm以上,更优选为40gf/μm以上,进一步优选为45gf/μm以上,特别优选为50gf/μm以上。穿刺强度的上限例如可为80gf/μm。通过将偏光件的穿刺强度设为这样的范围,可显著抑制加热时偏光件中产生裂痕及偏光件沿吸收轴方向裂开。其结果,可得到挠曲性非常优异的偏光件(结果为偏光板)。穿刺强度是指以规定的强度穿刺偏光件时的偏光件的耐破裂性。穿刺强度例如可以以下述强度(断裂强度)来表示:将规定的针安装于压缩试验机,以规定速度用该针穿刺偏光件时偏光件破裂的强度。需要说明的是,根据单位可明确,穿刺强度是指偏光件的每单位厚度(1μm)的穿刺强度。
偏光件如上所述由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成。优选构成PVA系树脂薄膜(实质上为偏光件)的PVA系树脂包含经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂。为这样的构成时,可得到具有期望的穿刺强度的偏光件。对于经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂的配混量,将PVA系树脂整体设为100重量%时,优选为5重量%~20重量%、更优选为8重量%~12重量%。配混量为这样的范围时,能够将穿刺强度设为更适当的范围。
偏光件代表性的是可以使用两层以上的层叠体来制作。作为使用层叠体而得到的偏光件的具体例,可举出使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏光件。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏光件例如可以如下来制作:将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材并使其干燥,在树脂基材上形成PVA系树脂层,从而得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体;对该层叠体进行拉伸及染色从而将PVA系树脂层制成偏光件。本实施方式中,优选在树脂基材的单侧形成包含卤化物和聚乙烯醇系树脂的聚乙烯醇系树脂层。拉伸代表性的是包括使层叠体浸渍于硼酸水溶液中并进行拉伸。进而,拉伸优选还包括在硼酸水溶液中的拉伸之前对层叠体在高温(例如,95℃以上)下进行空中拉伸。本发明的实施方式中,拉伸的总倍率优选为3.0倍~4.5倍,比通常明显小。即使为这样的拉伸的总倍率,通过与卤化物的添加及干燥收缩处理的组合,也能够得到具有可接受的光学特性的偏光件。进而,本发明的实施方式中,优选空中辅助拉伸的拉伸倍率比硼酸水中拉伸的拉伸倍率大。通过采用这样的构成,从而即使拉伸的总倍率小,也能够得到具有可接受的光学特性的偏光件。而且,层叠体优选供于边在长度方向输送边进行加热从而使宽度方向上收缩2%以上的干燥收缩处理。1个实施方式中,偏光件的制造方法包括对层叠体依次实施空中辅助拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸,从而即使在热塑性树脂上涂布PVA系树脂的情况下,也能够提高PVA系树脂的结晶性,能够实现高的光学特性。此外通过同时事先提高PVA系树脂的取向性,从而在后面的染色工序、拉伸工序中浸渍于水中时,能够防止PVA系树脂的取向性的降低、溶解等问题,能实现高的光学特性。进而,将PVA系树脂层浸渍于液体的情况下,与PVA系树脂层不含卤化物的情况相比,可抑制聚乙烯醇分子的取向的紊乱及取向性的降低。由此,可提高经过染色处理及水中拉伸处理等将层叠体浸渍于液体中进行的处理工序而得到的偏光件的光学特性。进而,通过干燥收缩处理使层叠体在宽度方向收缩,从而能够提高光学特性。得到的树脂基材/偏光件的层叠体可以直接使用(即,可以将树脂基材作为偏光件的保护层),也可以从树脂基材/偏光件的层叠体将树脂基材剥离并在该剥离面根据目的层叠任意适当的保护层而使用。关于偏光件的制造方法的详情,在A-3项中详细叙述。
A-3.偏光件的制造方法
本发明的1个实施方式的偏光件的制造方法包括:在长条状的热塑性树脂基材的单侧形成包含卤化物和聚乙烯醇系树脂(PVA系树脂)的聚乙烯醇系树脂层(PVA系树脂层)而制成层叠体;及对层叠体依次实施空中辅助拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理,所述干燥收缩处理中,边沿长度方向输送层叠体边进行加热,从而使宽度方向上收缩1%~10%。PVA系树脂层中的卤化物的含量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份~20重量份。对于干燥收缩处理,优选使用加热辊进行处理,加热辊的温度优选为60℃~120℃。干燥收缩处理所带来的层叠体的宽度方向的收缩率优选为1%~10%。根据这样的制造方法,能够得到上述A-2项中说明的偏光件。特别是,通过制作具有包含卤化物的PVA系树脂层的层叠体,将上述层叠体的拉伸设为包括空中辅助拉伸及水中拉伸的多阶段拉伸,用加热辊对拉伸后的层叠体进行加热,能够得到具有优异的光学特性(代表性的是单体透射率及偏光度)的偏光件。
A-3-1.层叠体的制作
作为制作热塑性树脂基材与PVA系树脂层的层叠体的方法,可采用任意适当的方法。优选在热塑性树脂基材的表面涂布包含卤化物和PVA系树脂的涂布液并进行干燥,由此在热塑性树脂基材上形成PVA系树脂层。如上所述,PVA系树脂层中的卤化物的含量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份~20重量份。
作为涂布液的涂布方法,可以采用任意适当的方法。例如,可举出辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸渍涂布法、模涂布法、帘式涂布法、喷雾涂布法、刀涂法(逗点涂布法等)等。上述涂布液的涂布/干燥温度优选为50℃以上。
PVA系树脂层的厚度优选为2μm~30μm、进一步优选为2μm~20μm。通过使拉伸前的PVA系树脂层的厚度这样非常薄,并且如后述那样减小总拉伸倍率,能够得到即使取向函数非常小、也具有可接受的单体透射率及偏光度的偏光件。
在形成PVA系树脂层前可对热塑性树脂基材实施表面处理(例如,电晕处理等),也可在热塑性树脂基材上形成易粘接层。通过进行这样的处理,从而能够提高热塑性树脂基材与PVA系树脂层的密合性。
A-3-1-1.热塑性树脂基材
作为热塑性树脂基材,可采用任意适当的热塑性树脂薄膜。关于热塑性树脂基材的详情,例如记载于日本特开2012-73580号公报及日本特许第6470455号。该公报的全部记载作为参考被援引至本说明书中。
A-3-1-2.涂布液
涂布液如上所述包含卤化物和PVA系树脂。上述涂布液代表性的为使上述卤化物及上述PVA系树脂溶剂于溶剂而成的溶液。作为溶剂,例如,可举出水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类、乙二胺、二亚乙基三胺等胺类。这些可以单独使用或组合使用两种以上。这些之中,优选为水。溶液的PVA系树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为3重量份~20重量份。为这样的树脂浓度时,能够形成密合于热塑性树脂基材的均匀的涂布膜。涂布液中的卤化物的含量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份~20重量份。
可以在涂布液中配混添加剂。作为添加剂,例如,可举出增塑剂、表面活性剂等。作为增塑剂,例如,可举出乙二醇、甘油等多元醇。作为表面活性剂,例如可举出非离子表面活性剂。这些可以出于进一步提高得到的PVA系树脂层的均匀性、染色性、拉伸性的目的而使用。
作为上述PVA系树脂,可采用任意适当的树脂。例如,可举出聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可通过将聚乙酸乙烯酯皂化而得到。乙烯-乙烯醇共聚物可通过将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得到。PVA系树脂的皂化度通常为85摩尔%~100摩尔%,优选为95.0摩尔%~99.95摩尔%、进一步优选为99.0摩尔%~99.93摩尔%。皂化度可以依据JIS K 6726-1994来求出。通过使用这种皂化度的PVA系树脂,可得到耐久性优异的偏光件。皂化度过高的情况下,有发生凝胶化的担心。如上所述,PVA系树脂优选包含经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂。
PVA系树脂的平均聚合度可以根据目的来适当地选择。平均聚合度通常为1000~10000,优选为1200~4500、进一步优选为1500~4300。需要说明的是,平均聚合度可以依据JIS K 6726-1994来求出。
作为上述卤化物,可采用任意适当的卤化物。例如,可举出碘化物及氯化钠。作为碘化物,例如,可举出碘化钾、碘化钠、及碘化锂。这些之中,优选为碘化钾。
涂布液中的卤化物的量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份~20重量份、更优选相对于PVA系树脂100重量份为10重量份~15重量份。若卤化物相对于PVA系树脂100重量份的量超过20重量份,则有时卤化物会渗出、最终得到的偏光件白浊。
通常,通过拉伸PVA系树脂层,从而PVA系树脂层中的聚乙烯醇分子的取向性变高,但若将拉伸后的PVA系树脂层浸渍于包含水的液体,则有时聚乙烯醇分子的取向紊乱、取向性降低。特别是在对热塑性树脂基材与PVA系树脂层的层叠体进行硼酸水中拉伸时为了使热塑性树脂基材的拉伸稳定而在较高的温度下将上述层叠体在硼酸水中进行拉伸的情况下,上述取向度降低的倾向显著。例如,通常PVA薄膜自身的硼酸水中的拉伸是在60℃下进行,而A-PET(热塑性树脂基材)与PVA系树脂层的层叠体的拉伸是在70℃左右的温度这样高的温度下进行,该情况下,拉伸初期的PVA的取向性可能会在通过水中拉伸而上升前的阶段降低。与此相对,通过制作包含卤化物的PVA系树脂层与热塑性树脂基材的层叠体,在将层叠体在硼酸水中拉伸前在空气中进行高温拉伸(辅助拉伸),可促进辅助拉伸后的层叠体的PVA系树脂层中的PVA系树脂的结晶化。其结果,将PVA系树脂层浸渍于液体的情况下,与PVA系树脂层不含卤化物的情况相比,可抑制聚乙烯醇分子的取向的紊乱、及取向性的降低。由此,可提高经过染色处理及水中拉伸处理等将层叠体浸渍于液体中进行的处理工序而得到的偏光件的光学特性。
A-3-2.空中辅助拉伸处理
特别是为了得到高的光学特性,选择组合干式拉伸(辅助拉伸)和硼酸水中拉伸的2段拉伸的方法。通过如2段拉伸那样导入辅助拉伸,能在抑制热塑性树脂基材的结晶化的同时进行拉伸。进而在热塑性树脂基材上涂布PVA系树脂的情况下,为了抑制热塑性树脂基材的玻璃化转变温度的影响,需要比通常在金属转鼓上涂布PVA系树脂时降低涂布温度,其结果,会产生PVA系树脂的结晶化相对变低、得不到充分的光学特性的问题。与此相对,通过导入辅助拉伸,从而在热塑性树脂上涂布PVA系树脂的情况下,也能够提高PVA系树脂的结晶性,能够实现高的光学特性。此外通过同时事先提高PVA系树脂的取向性,能够在后面的染色工序、拉伸工序中浸渍于水时防止PVA系树脂的取向性的降低、溶解等问题,能够实现高的光学特性。
空中辅助拉伸的拉伸方法可以为固定端拉伸(例如,使用拉幅拉伸机进行拉伸的方法),也可以为自由端拉伸(例如,使层叠体通过圆周速度不同的辊间而进行单向拉伸的方法)。为了得到高的光学特性,可积极采用自由端拉伸。1个实施方式中,空中拉伸处理包括边将上述层叠体在其长度方向输送边通过加热辊间的圆周速度差进行拉伸的加热辊拉伸工序。空中拉伸处理代表性的是包括区域拉伸工序和加热辊拉伸工序。需要说明的是,区域拉伸工序与加热辊拉伸工序的顺序没有限定,可以先进行区域拉伸工序,也可以先进行加热辊拉伸工序。可以省略区域拉伸工序。1个实施方式中,依次进行区域拉伸工序及加热辊拉伸工序。此外另一实施方式中,在拉幅拉伸机中把持薄膜端部并使拉幅机间的距离在移动方向扩展从而进行拉伸(拉幅机间的距离的扩展为拉伸倍率)。此时,宽度方向(相对于移动方向垂直的方向)的拉幅机的距离可以设定为任意接近。优选能够以更接近自由端拉伸的方式对移动方向的拉伸倍率进行设定。自由端拉伸的情况下,通过宽度方向的收缩率=(1/拉伸倍率)1/2来计算。
空中辅助拉伸可以以一阶段进行,也可以分多阶段进行。分多阶段进行的情况下,拉伸倍率为各阶段的拉伸倍率的积。空中辅助拉伸的拉伸方向优选与水中拉伸的拉伸方向大致相同。
空中辅助拉伸的拉伸倍率优选为1.0倍~4.0倍,更优选为1.5倍~3.5倍,进一步优选为2.0倍~3.0倍。空中辅助拉伸的拉伸倍率在这样的范围内时,可在与水中拉伸组合时将拉伸的总倍率设定为期望的范围,可实现所期望的取向函数。其结果,可获得加热造成的裂痕产生得到抑制的偏光件。进而,如上所述,空中辅助拉伸的拉伸倍率优选大于硼酸水中拉伸的拉伸倍率。通过制成这样的构成,即便拉伸的总倍率小,也可获得具有可接受的光学特性的偏光件。更详细而言,空中辅助拉伸的拉伸倍率与水中拉伸的拉伸倍率的比(水中拉伸/空中辅助拉伸)优选为0.4~0.9,更优选为0.5~0.8。
空中辅助拉伸的拉伸温度可以根据热塑性树脂基材的形成材料、拉伸方式等来设定为任意适当的值。拉伸温度优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上,进一步优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)+10℃以上、特别优选为Tg+15℃以上。另一方面,拉伸温度的上限优选为170℃。通过以这样的温度进行拉伸,能够抑制PVA系树脂的结晶化快速进行从而抑制由该结晶化所带来的不良情况(例如,妨碍由拉伸所带来的PVA系树脂层的取向)。
A-3-3.不溶化处理、染色处理及交联处理
根据需要,在空中辅助拉伸处理之后且在水中拉伸处理、染色处理之前实施不溶化处理。上述不溶化处理代表性的是通过将PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液来进行。上述染色处理代表性的是通过用二色性物质(代表性的是碘)对PVA系树脂层进行染色来进行。根据需要,在染色处理之后且水中拉伸处理之前实施交联处理。上述交联处理代表性的是通过使PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液来进行。关于不溶化处理、染色处理及交联处理的详情,例如记载于日本特开2012-73580号公报(上述)中。
A-3-4.水中拉伸处理
对于水中拉伸处理,使层叠体浸渍于拉伸浴来进行。通过水中拉伸处理,可在比上述热塑性树脂基材、PVA系树脂层的玻璃化转变温度(代表性的是80℃左右)低的温度下进行拉伸,能够在抑制PVA系树脂层结晶化的同时对其进行拉伸。其结果,能够制造具有优异的光学特性的偏光件。
层叠体的拉伸方法可以采用任意适当的方法。具体而言,可以为固定端拉伸,也可以为自由端拉伸(例如,使层叠体通过圆周速度不同的辊间而进行单向拉伸的方法)。优选选择自由端拉伸。层叠体的拉伸可以以一阶段进行,也可以分多阶段进行。分多阶段进行的情况下,拉伸的总倍率为各阶段的拉伸倍率的积。
水中拉伸优选使层叠体浸渍于硼酸水溶液中而进行(硼酸水中拉伸)。通过使用硼酸水溶液作为拉伸浴,从而能够对PVA系树脂层赋予耐受拉伸时施加的张力的刚性和不溶解于水的耐水性。具体而言,硼酸在水溶液中生成四羟基硼酸阴离子从而可通过氢键与PVA系树脂交联。其结果,能够对PVA系树脂层赋予刚性和耐水性从而能够良好拉伸,能够制造具有优异的光学特性的偏光件。
上述硼酸水溶液优选通过使硼酸和/或硼酸盐溶解于作为溶剂的水而得到。硼酸浓度相对于水100重量份优选为1重量份~10重量份、更优选为2.5重量份~6重量份、特别优选为3重量份~5重量份。通过将硼酸浓度设为1重量份以上,从而能够有效地抑制PVA系树脂层的溶解,能够制造更高特性的偏光件。需要说明的是,除了硼酸或硼酸盐以外,还可以使用将硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解于溶剂而得到的水溶液。
优选在上述拉伸浴(硼酸水溶液)中配混碘化物。通过配混碘化物,能够抑制吸附于PVA系树脂层的碘的溶出。碘化物的具体例子如上述所述。碘化物的浓度相对于水100重量份优选为0.05重量份~15重量份、更优选为0.5重量份~8重量份。
拉伸温度(拉伸浴的液温)优选为40℃~85℃、更优选为60℃~75℃。为这样的温度时,能够在抑制PVA系树脂层的溶解的同时以高倍率进行拉伸。具体而言,如上所述,热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)由于与PVA系树脂层的形成的关系而优选为60℃以上。该情况下,若拉伸温度低于40℃,则有即使考虑基于水的热塑性树脂基材的增塑化,也无法良好地拉伸的担心。另一方面,若拉伸浴的温度为高温,则有PVA系树脂层的溶解性变高从而得不到优异的光学特性的担心。层叠体在拉伸浴中的浸渍时间优选为15秒~5分钟。
基于水中拉伸的拉伸倍率优选为1.0倍~2.2倍,更优选为1.1倍~2.0倍,进一步优选为1.1倍~1.8倍,更进一步优选为1.2倍~1.6倍。水中拉伸的拉伸倍率在这样的范围时,可将拉伸的总倍率设定为所期望的范围,可实现所期望的双折射、面内相位差和/或取向函数。其结果,可获得加热造成的裂痕产生受到抑制的偏光件。拉伸的总倍率(组合空中辅助拉伸与水中拉伸时的拉伸倍率的合计)如上所述,相对于层叠体的原长优选为3.0倍~4.5倍,更优选为3.0倍~4.3倍,进一步优选为3.0倍~4.0倍。通过适当组合对涂布液添加卤化物、调整空中辅助拉伸及水中拉伸的拉伸倍率、及干燥收缩处理,即便为这样的拉伸的总倍率,也可获得具有可接受的光学特性的偏光件。
A-3-5.干燥收缩处理
上述干燥收缩处理可以通过将区域整体加热而进行的区域加热来进行,也可以通过对输送辊进行加热(使用所谓的加热辊)来进行(加热辊干燥方式)。优选使用这两者。通过使用加热辊进行干燥,能够有效地抑制层叠体的加热卷曲,从而制造外观优异的偏光件。具体而言,通过在使层叠体沿着加热辊的状态进行干燥,能够有效地促进上述热塑性树脂基材的结晶化从而使结晶度增加,即使为比较低的干燥温度,也能够使热塑性树脂基材的结晶度良好地增加。其结果,热塑性树脂基材的刚性增加,从而成为可耐受由干燥所引起的PVA系树脂层的收缩的状态,可抑制卷曲。此外通过使用加热辊,能够将层叠体在维持平坦的状态下进行干燥,因此不仅能够抑制卷曲,还能够抑制褶皱的产生。此时,对于层叠体,通过干燥收缩处理使其在宽度方向收缩,能够提高光学特性。这是因为能够有效地提高PVA及PVA/碘络合物的取向性。干燥收缩处理所带来的层叠体的宽度方向的收缩率优选为1%~10%、更优选为2%~8%、特别优选为4%~6%。
图2为示出干燥收缩处理的一例的示意图。干燥收缩处理中,利用加热至规定温度的输送辊R1~R6和导辊G1~G4,边输送层叠体50边使其干燥。图示例中,以交替地对PVA树脂层的面和热塑性树脂基材的面连续加热的方式配置输送辊R1~R6,但例如也可以以仅对层叠体50的一个面(例如热塑性树脂基材面)连续加热的方式配置输送辊R1~R6。
可以通过调整输送辊的加热温度(加热辊的温度)、加热辊的数量、与加热辊的接触时间等来控制干燥条件。加热辊的温度优选为60℃~120℃、进一步优选为65℃~100℃、特别优选为70℃~80℃。能够使热塑性树脂的结晶度良好地增加从而良好地抑制卷曲,并且能够制造耐久性极其优异的光学层叠体。需要说明的是,加热辊的温度可以利用接触式温度计来测定。图示例中,设置有6个输送辊,但只要输送辊为多个,就没有特别限制。输送辊通常设置2个~40个,优选设置4个~30个。层叠体与加热辊的接触时间(总接触时间)优选为1秒~300秒、更优选为1~20秒、进一步优选为1~10秒。
加热辊可以设置于加热炉(例如烘箱)内,也可以设置于通常的生产线(室温环境下)。优选设置于具备送风手段的加热炉内。通过将基于加热辊的干燥和热风干燥组合使用,能够抑制加热辊间的急剧的温度变化,能够容易地控制宽度方向的收缩。热风干燥的温度优选为30℃~100℃。此外热风干燥时间优选为1秒~300秒。热风的风速优选为10m/s~30m/s左右。需要说明的是,该风速为加热炉内的风速,可以利用迷你叶片型数位风速计来测定。
A-3-6.其他处理
优选在水中拉伸处理之后且干燥收缩处理之前实施清洗处理。上述清洗处理代表性的是通过使PVA系树脂层浸渍于碘化钾水溶液来进行。
A-4.第1保护层
上述第1保护层的厚度为10μm以下。通过第1保护层的厚度为10μm以下,可有助于偏光板的薄型化。此外,以往从追随偏光件的加热时的收缩来保护偏光件的观点出发,使用具有20μm以上的厚度的保护层。与此相对,本发明的实施方式中使用的偏光件如上所述,PVA系树脂的取向度比以往更低,结果加热造成的收缩小,因此,即便在使用厚度为10μm以下的保护层的情况下,也可抑制加热时的裂痕产生。
第1保护层的厚度优选为7μm以下,更优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下。第1保护层的厚度例如为1μm以上。
第1保护层由树脂膜构成。作为形成树脂膜的树脂,可根据目的使用任意适当的树脂。作为具体例,可举出(甲基)丙烯酸系、三醋酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚氨酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系及乙酸酯系等热塑性树脂;(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热固化型树脂或活性能量射线固化型树脂;硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。在一个实施方式中,作为形成树脂膜的树脂,可使用选自环氧树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚酯系树脂及氨基甲酸酯系树脂中的至少1种树脂。
构成第1保护层的树脂膜例如可为熔融树脂的成形物,可为将树脂溶解或分散于水性溶剂或有机溶剂而得的树脂溶液的涂布膜的固体化物,也可为固化型树脂的固化物(例如光阳离子固化物)。
在一个实施方式中,第1保护层由选自由以下物质组成的组中的至少1种构成:热塑性(甲基)丙烯酸系树脂(以下,有时将(甲基)丙烯酸系树脂简称为“丙烯酸系树脂”)的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物、环氧树脂的光阳离子固化物及环氧树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物。以下进行具体说明。
A-4-1.热塑性丙烯酸系树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物
在一个实施方式中,第1保护层由热塑性丙烯酸系树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物构成。由加湿耐久性的观点出发,本实施方式的第1保护层的软化温度优选为100℃以上,更优选为115℃以上,进一步优选为120℃以上,特别优选为125℃以上;此外,从成形性的观点出发,优选为300℃以下,更优选为250℃以下,更优选为200℃以下,特别优选为160℃以下。
A-4-1-1.丙烯酸系树脂
丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为100℃以上。其结果,第1保护层的软化温度也成为约100℃以上。丙烯酸系树脂的Tg为100℃以上时,包含由这样的树脂得到的保护层的偏光板会成为不仅裂痕耐受性优异、加湿耐久性也优异的偏光板。丙烯酸系树脂的Tg更优选为110℃以上,进一步优选为115℃以上,更进一步优选为120℃以上,特别优选为125℃以上。另一方面,丙烯酸系树脂的Tg优选为300℃以下,更优选为250℃以下,进一步优选为200℃以下,特别优选为160℃以下。丙烯酸系树脂的Tg为这样的范围时,成形性优异。
作为丙烯酸系树脂,只要具有如上所述的Tg,则可采用任意适当的丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂代表性的是,作为单体单元(重复单元),含有(甲基)丙烯酸烷基酯作为主成分。本说明书中“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。作为构成丙烯酸系树脂的主骨架的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以例示出直链状或支链状的烷基的碳数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。这些可以单独使用或组合使用。进而可以通过共聚在丙烯酸系树脂中导入任意适当的共聚单体。源自(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元代表性的是由下述通式(1)表示:
Figure BDA0004016520320000221
通式(1)中,R4表示氢原子或甲基,R5表示氢原子、或任选被取代的碳数1~6的脂肪族或脂环式烃基。作为取代基,例如,可举出卤素、羟基。作为(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊基氧乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸氯甲酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3,4,5,6-五羟基己酯、(甲基)丙烯酸2,3,4,5-四羟基戊酯、2-(羟基甲基)丙烯酸甲酯、2-(羟基甲基)丙烯酸乙酯、2-(羟基乙基)丙烯酸甲酯。通式(1)中,R5优选为氢原子或甲基。因此,特别优选的(甲基)丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
丙烯酸系树脂可以仅包含单一的(甲基)丙烯酸烷基酯单元,也可以包含上述通式(1)中的R4及R5不同的多个(甲基)丙烯酸烷基酯单元。
丙烯酸系树脂中的(甲基)丙烯酸烷基酯单元的含有比例优选为50摩尔%~98摩尔%、更优选为55摩尔%~98摩尔%、进一步优选为60摩尔%~98摩尔%、特别优选为65摩尔%~98摩尔%、最优选为70摩尔%~97摩尔%。若含有比例比50摩尔%少,则有不会充分发挥源自(甲基)丙烯酸烷基酯单元而表现的效果(例如,高耐热性、高透明性)的担心。若上述含有比例比98摩尔%多,则有树脂变脆从而容易破裂、无法充分发挥高的机械强度、生产率差的担心。
丙烯酸系树脂优选具有包含环结构的重复单元。作为包含环结构的重复单元,可举出内酯环单元、戊二酸酐单元、戊二酰亚胺单元、马来酸酐单元、马来酰亚胺(N-取代马来酰亚胺)单元。包含环结构的重复单元可以在丙烯酸系树脂的重复单元中仅含有1种,也可以在其中含有2种以上。
内酯环单元优选由下述通式(2)表示:
Figure BDA0004016520320000231
通式(2)中,R1、R2及R3各自独立地表示氢原子或碳数1~20的有机残基。需要说明的是,有机残基可以包含氧原子。丙烯酸系树脂中可以仅包含单一的内酯环单元,也可以包含上述通式(2)中的R1、R2及R3不同的多个内酯环单元。具有内酯环单元的丙烯酸系树脂例如记载于日本特开2008-181078号公报中,该公报的记载作为参考而被援引至本说明书中。
戊二酰亚胺单元优选由下述通式(3)表示:
Figure BDA0004016520320000232
通式(3)中,R11及R12各自独立地表示氢或碳数1~8的烷基,R13表示氢、碳数1~18的烷基、碳数3~12的环烷基、或碳数6~10的芳基。通式(3)中,优选R11及R12各自独立地为氢或甲基、R13为氢、甲基、丁基或环己基。更优选R11为甲基、R12为氢、R13为甲基。丙烯酸系树脂中可以仅包含单一的戊二酰亚胺单元,也可以包含上述通式(3)中的R11、R12及R13不同的多个戊二酰亚胺单元。具有戊二酰亚胺单元的丙烯酸系树脂例如记载于日本特开2006-309033号公报、日本特开2006-317560号公报、日本特开2006-328334号公报、日本特开2006-337491号公报、日本特开2006-337492号公报、日本特开2006-337493号公报、日本特开2006-337569号公报中,该公报的记载作为参考被援引至本说明书。需要说明的是,关于戊二酸酐单元,除了上述通式(3)中的被R13取代的氮原子为氧原子以外,可应用关于戊二酰亚胺单元的上述说明。
关于马来酸酐单元及马来酰亚胺(N-取代马来酰亚胺)单元,由名称来限定结构,因此省略具体的说明。
丙烯酸系树脂中的包含环结构的重复单元的含有比例优选为1摩尔%~50摩尔%、更优选为10摩尔%~40摩尔%、进一步优选为20摩尔%~30摩尔%。若含有比例过少,则有时Tg低于100℃,有时得到的保护层的耐热性、耐溶剂性及表面硬度不充分。若含有比例过多,则有时成形性及透明性不充分。
丙烯酸系树脂可以包含除(甲基)丙烯酸烷基酯单元及包含环结构的重复单元以外的重复单元。作为这样的重复单元,可举出源自可与构成上述单元的单体共聚的乙烯基系单体的重复单元(其他乙烯基系单体单元)。作为其他乙烯基系单体,例如,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、2-(羟基甲基)丙烯酸、2-(羟基乙基)丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈(ethacrylonitrile)、烯丙基缩水甘油醚、马来酸酐、衣康酸酐、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸丙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸环己基氨基乙酯、N-乙烯基二乙基胺、N-乙酰基乙烯基胺、烯丙基胺、甲基烯丙基胺、N-甲基烯丙基胺、2-异丙烯基-噁唑啉、2-乙烯基-噁唑啉、2-丙烯酰基-噁唑啉、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸苯基氨基乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对缩水甘油基苯乙烯、对氨基苯乙烯、2-苯乙烯基-噁唑啉等。这些可以单独使用,也可以组合使用。其他乙烯基系单体单元的种类、数量、组合、含有比例等可以根据目的来适当地设定。
丙烯酸系树脂的重均分子量优选为1000~2000000、更优选为5000~1000000、进一步优选为10000~500000、特别优选为50000~500000、最优选为60000~150000。重均分子量例如可以使用凝胶渗透色谱(GPC系统,东曹株式会社制)并通过聚苯乙烯换算来求出。需要说明的是,作为溶剂,可使用四氢呋喃。
丙烯酸系树脂可将上述单体单元适当地组合来使用,并通过任意适当的聚合方法来聚合。
本发明的实施方式中,可以组合使用丙烯酸系树脂和其他树脂。即,可以使构成丙烯酸系树脂的单体成分和构成其他树脂的单体成分共聚,将该共聚物供于后述的保护层的成形;也可以将丙烯酸系树脂与其他树脂的混合物供于保护层的成形。作为其他树脂,例如,可举出苯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等热塑性树脂。组合使用的树脂的种类及配混量可根据目的及对得到的薄膜期望的特性等来适当地设定。例如,苯乙烯系树脂(优选丙烯腈-苯乙烯共聚物)可以作为相位差控制剂来组合使用。
本实施方式的第1保护层中的丙烯酸系树脂的含量优选为50重量%~100重量%,更优选为60重量%~100重量%,进一步优选为70重量%~100重量%,特别优选为80重量%~100重量%。含量小于50重量%时,有无法充分反映丙烯酸系树脂原本具有的高耐热性、高透明性之虞。
本实施方式的第1保护层例如可通过在偏光件表面涂布丙烯酸系树脂的有机溶剂溶液而形成涂布膜,并使该涂布膜固化来形成。
作为有机溶剂,可使用可将丙烯酸系树脂溶解或均匀分散的任意适当的有机溶剂。作为有机溶剂的具体例,可举出乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环戊酮、环己酮。
溶液的丙烯酸系树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为3重量份~20重量份。为这样的树脂浓度时,可形成密合于偏光件的均匀的涂布膜。
溶液可涂布于任意适当的基材上,也可涂布于偏光件上。在涂布于基材时,形成于基材上的涂布膜的固体化物会转印至偏光件。在涂布于偏光件时,通过使涂布膜干燥(固体化),在偏光件上直接形成第1保护层。优选的是,在偏光件上涂布溶液,在偏光件上直接形成第1保护层。为这样的构成时,可省略转印所需的粘接剂层或粘合剂层,因此,可使偏光板更薄。作为溶液的涂布方法,可采用任意适当的方法。作为具体例,可举出辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、模涂法、帘涂法、喷涂法、刮刀涂布法(逗点涂布法等)。
通过使溶液的涂布膜干燥(固体化),可形成第1保护层。干燥温度优选为100℃以下,更优选为50℃~70℃。干燥温度为这样的范围时,可防止对偏光件造成不良影响。干燥时间可根据干燥温度而变化。干燥时间例如可为1分钟~10分钟。
A-4-2.环氧树脂的光阳离子固化物
在一个实施方式中,第1保护层由环氧树脂的光阳离子固化物构成。通过使用这样的保护层,可抑制裂痕产生,且可获得优异的加湿耐久性。如上所述,第1保护层为光阳离子固化物,因此,保护层形成用组合物包含光阳离子聚合引发剂。光阳离子聚合引发剂为具有光产酸剂的功能的感光剂,代表性地可举出由阳离子部与阴离子部形成的离子性鎓盐。在该鎓盐中,阳离子部会吸收光,而阴离子部会成为酸的产生源。通过由该光阳离子聚合引发剂产生的酸,进行环氧基的开环聚合。为所得光阳离子固化物的第1保护层的软化温度高,可降低碘吸附量。因此,可提供一种裂痕产生受到抑制且具有优异的加湿耐久性的偏光板。
从加湿耐久性的观点出发,本实施方式的第1保护层的软化温度优选为100℃以上,更优选为110℃以上,进一步优选为120℃以上,特别优选为125℃以上;此外,从成形性的观点出发,优选为300℃以下,更优选为250℃以下,进一步优选为200℃以下,特别优选为160℃以下。
A-4-2-1.环氧树脂
作为环氧树脂,可使用任意适当的环氧树脂,可优选使用具有芳香环或脂环的环氧树脂。在本实施方式中,可优选使用具有选自由芳香族骨架及氢化的芳香族骨架组成的组中的至少1种的环氧树脂。作为芳香族骨架,可举出例如苯环、萘环、芴环等。环氧树脂可仅使用1种也可组合2种以上来使用。优选使用具有联苯骨架或双酚骨架作为芳香族骨架的环氧树脂或其氢化物。通过使用这样的环氧树脂,可提供一种具有更优异的耐久性且挠曲性也优异的偏光板。以下,作为代表例,详细说明具有联苯骨架的环氧树脂。
在一个实施方式中,具有联苯骨架的环氧树脂为包含以下结构的环氧树脂。具有联苯骨架的环氧树脂可仅使用1种,也可组合2种以上来使用。
Figure BDA0004016520320000271
(式中,R14~R21各自独立地表示氢原子、碳数1~12的直链状或者支链状的取代或非取代的烃基、或卤素元素)。
R14~R21各自独立地表示氢原子、碳数1~12的直链状或者支链状的取代或非取代的烃基、或卤素元素。作为碳数1~12的直链状或支链状的取代或非取代的烃基,例如,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、正己基、异己基、环己基、正庚基、环庚基、甲基环己基、正辛基、环辛基、正壬基、3,3,5-三甲基环己基、正癸基、环癸基、正十一烷基、正十二烷基、环十二烷基、苯基、苄基、甲基苄基、二甲基苄基、三甲基苄基、萘基甲基、苯乙基、2-苯基异丙基等。作为碳数1~12的直链状或者支链状的取代或非取代的烃基,优选可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等碳数1~4的烷基。作为卤素元素,优选可举出氟及溴。
1个实施方式中,具有联苯骨架的环氧树脂为下述式所示的环氧树脂。
Figure BDA0004016520320000281
(式中,R14~R21如上所述,n表示0~6的整数)。
1个实施方式中,具有联苯骨架的环氧树脂为仅具有联苯骨架的环氧树脂。通过使用仅具有联苯骨架的环氧树脂,从而得到的保护层的耐久性可进一步提高。
1个实施方式中,具有联苯骨架的环氧树脂可以包含除联苯骨架以外的化学结构。作为除联苯骨架以外的化学结构,例如,可举出双酚骨架、脂环式结构、芳香族环结构等。该实施方式中,除联苯骨架以外的化学结构的比例(摩尔比)优选比联苯骨架少。
作为具有联苯骨架的环氧树脂,可以使用市售品。作为市售品,例如,可举出三菱化学株式会社制、商品名:jER YX4000、jER YX4000H、jER YL6121、jER YL664、jER YL6677、jER YL6810、jER YL7399等。
上述环氧树脂(光阳离子固化后的环氧树脂)优选玻璃化转变温度(Tg)为100℃以上。其结果,保护层的软化温度也成为约100℃以上。环氧树脂的Tg为100℃以上时,包含所得保护层的偏光板容易成为耐久性优异的偏光板。环氧树脂的Tg更优选为110℃以上,进一步优选为120℃以上,特别优选为125℃以上。另一方面,环氧树脂的Tg优选为300℃以下,更优选为250℃以下,进一步优选为200℃以下,特别优选为160℃以下。环氧树脂的Tg在这样的范围时,成形性优异。
上述环氧树脂的环氧当量优选为100g/当量以上,更优选为150g/当量以上,进一步优选为200g/当量以上。此外,环氧树脂的环氧当量优选为3000g/当量以下,更优选为2500g/当量以下,进一步优选为2000g/当量以下。通过环氧当量为上述范围,可获得更稳定的保护层(残留单体少且充分固化了的保护层)。需要说明的是,在本说明书中,“环氧当量”是指“包含1当量环氧基的环氧树脂的质量”,可依据JIS K7236进行测定。
本实施方式中,也可组合使用上述环氧树脂与其他树脂。即,也可将上述环氧树脂(例如具有选自由芳香族骨架及氢化的芳香族骨架组成的组中的至少1种的环氧树脂)与其他树脂的共混物供于保护层的成形。作为其他树脂,例如,可举出苯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等热塑性树脂、丙烯酸系树脂及氧杂环丁烷系树脂等固化型树脂。优选使用丙烯酸系树脂及氧杂环丁烷系树脂。组合使用的树脂的种类及配混量可根据目的及对得到的薄膜期望的特性等来适当地设定。例如,苯乙烯系树脂可以作为相位差控制剂来组合使用。
作为丙烯酸系树脂,可使用任意适当的(甲基)丙烯酸系化合物。例如,作为(甲基)丙烯酸系化合物,例如,可举出分子内具有一个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸系化合物(以下,也称为“单官能(甲基)丙烯酸系化合物”)、分子内具有两个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸系化合物(以下,也称为“多官能(甲基)丙烯酸系化合物”)。这些(甲基)丙烯酸系化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。关于这些丙烯酸系树脂,例如记载于日本特开2019-168500号公报中。该公报中的全部记载作为参考而被援引至本说明书中。
作为氧杂环丁烷树脂,使用分子内具有1个以上氧杂环丁烷基的任意适当的化合物。例如,可举出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己基氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(环己基氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(环氧乙烷基甲氧基)氧杂环丁烷、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯等分子内具有1个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物;3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]苯、4,4’-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]联苯等分子内具有2个以上氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物;等。这些氧杂环丁烷树脂可以仅使用1种,也可以组合2种以上。
作为氧杂环丁烷树脂,优选使用3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(2-乙基己基氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(环氧乙烷基甲氧基)氧杂环丁烷、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷等。这些氧杂环丁烷树脂可容易地获得,稀释性(低粘度)、相容性优异。
1个实施方式中,从相容性、粘接性的方面出发,优选使用分子量为500以下、室温(25℃)下为液态的氧杂环丁烷树脂。1个实施方式中,优选使用分子内含有2个以上氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物、分子内含有1个氧杂环丁烷基、和1个(甲基)丙烯酰基或1个环氧基的氧杂环丁烷化合物,更优选使用3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷、3-乙基-3-(环氧乙烷基甲氧基)氧杂环丁烷、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯。通过使用这些氧杂环丁烷树脂,从而保护层的固化性及耐久性可提高。
作为氧杂环丁烷树脂,可以使用市售品。具体而言,可以使用ARON OXETANE OXT-101、ARON OXETANE OXT-121、ARON OXETANE OXT-212、ARON OXETANE OXT-221(均为东亚合成株式会社制)。优选可以使用ARON OXETANE OXT-101及ARON OXETANE OXT-221。
本实施方式的第1保护层中,上述环氧树脂(例如具有选自由芳香族骨架及氢化的芳香族骨架组成的组中的至少1种的环氧树脂)的含量优选为50重量%~100重量%,更优选为60重量%~100重量%,进一步优选为70重量%~100重量%,特别优选为80重量%~100重量%。含量小于50重量%时,有无法获得保护层的耐热性及与偏光件的充分密合性之虞。
在组合使用具有联苯骨架或双酚骨架的环氧树脂与氧杂环丁烷树脂时,相对于环氧系树脂与氧杂环丁烷树脂的合计量100重量份,氧杂环丁烷树脂的含量优选为1重量份~50重量份,更优选为5重量份~45重量份,进一步优选为10重量份~40重量份。通过设为上述范围,固化性提高,保护层与偏光件的密合性也提高。
A-4-2-2.光阳离子聚合引发剂
光阳离子聚合引发剂为具有光产酸剂的功能的感光剂,代表性地可举出由阳离子部和阴离子部形成的离子性的鎓盐。该鎓盐中,阳离子部吸收光,阴离子部成为酸的产生源。利用由该光阳离子聚合引发剂产生的酸,进行环氧基的开环聚合。作为光阳离子聚合引发剂,可以使用能通过紫外线等光照射使具有选自由芳香族骨架及氢化的芳香族骨架组成的组中的至少1种的环氧树脂固化的任意适当的化合物。光阳离子聚合引发剂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为光阳离子聚合引发剂,例如,可举出三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、对(苯基硫)苯基二苯基锍六氟锑酸盐、对(苯基硫)苯基二苯基锍六氟磷酸盐、4-氯苯基二苯基锍六氟磷酸盐、4-氯苯基二苯基锍六氟锑酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚双六氟磷酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚双六氟锑酸盐、(2,4-环戊二烯-1-基)[(1-甲基乙基)苯]-Fe-六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐等。优选使用三苯基锍盐系六氟锑酸盐型的光阳离子聚合引发剂、二苯基碘鎓盐系六氟锑酸盐型的光阳离子聚合引发剂。
作为光阳离子聚合引发剂,可以使用市售品。作为市售品,可举出三苯基锍盐系六氟锑酸盐型的SP-170(ADEKA公司制)、CPI-101A(SAN-APRO公司制)、WPAG-1056(和光纯药工业株式会社制)、二苯基碘鎓盐系六氟锑酸盐型的WPI-116(和光纯药工业株式会社制)等。
相对于上述环氧树脂(例如具有选自由芳香族骨架及氢化的芳香族骨架组成的组中的至少1种的环氧树脂)100重量份,光阳离子聚合引发剂的含量优选为0.1重量份~3重量份、更优选为0.25重量份~2重量份。光阳离子聚合引发剂的含量不足0.1重量份的情况下,有时即使照射光(紫外线)也不会充分固化。
本实施方式的第1保护层例如可通过涂布包含上述环氧树脂与光阳离子聚合引发剂的组合物而形成涂膜,并对该涂膜照射光(例如紫外线)而形成。
作为上述组合物中所含的溶剂,可使用可将环氧树脂及固化剂溶解或均匀分散的任意适当的溶剂。作为溶剂的具体例,可举出乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环戊酮、环己酮。
上述组合物中的环氧树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为10重量份~30重量份。为这样的树脂浓度时,可形成密合于偏光件的均匀的涂布膜。
上述组合物可涂布于任意适当的基材上,也可涂布于偏光件上。在涂布于基材时,形成于基材上的涂布膜的固化物会转印至偏光件上。在涂布于偏光件时,例如通过光照射使涂布膜固化,由此在偏光件上直接形成第1保护层。优选的是,在偏光件上涂布上述组合物,在偏光件上直接形成第1保护层。为这样的构成时,可省略转印所需的粘接剂层或粘合剂层,因此,可使偏光板更薄。作为组合物的涂布方法,如上所述。
通过光照射使涂布膜固化时,可使用任意适当的光源以成为任意适当的照射量的方式对涂布膜照射光(代表性的为紫外线)。作为紫外线的光源,例如可使用低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、无电极灯、碳弧灯、氙灯、金属卤化物灯、化学灯、黑光灯、LED灯等。紫外线的照射量例如为2mJ/cm2~3000mJ/cm2,优选为10mJ/cm2~2000mJ/cm2。具体而言,在使用高压汞灯作为光源时,在照射量通常为5mJ/cm2~3000mJ/cm2、优选为50mJ/cm2~2000mJ/cm2的条件下进行。使用无电极灯作为光源时,在照射量通常为2mJ/cm2~2000mJ/cm2、优选为10mJ/cm2~1000mJ/cm2的条件下进行。
照射时间可根据光源的种类、光源与涂布面的距离、涂布厚度及其他条件设定成任意适当的值。照射时间通常为几秒~几十秒,也可为几分之1秒。光的照射可从任意适当的方向照射。从防止不均匀固化的观点出发,优选从保护层形成用组合物的涂覆面侧照射。
利用紫外线照射等光照射进行曝光后,为了使基于光反应的固化结束,也可进一步实施加热处理。加热处理可在任意适当的温度及时间下进行。加热温度例如为80℃~250℃,优选为100℃~150℃。加热时间例如为10秒~2小时,优选为5分钟~1小时。
A-4-3.环氧树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物
在一个实施方式中,第1保护层由环氧树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物构成。从加湿耐久性的观点出发,本实施方式的第1保护层的软化温度优选为100℃以上,更优选为110℃以上,进一步优选为120℃以上,特别优选为125℃以上;此外,从成形性的观点出发,优选为300℃以下,更优选为250℃以下,进一步优选为200℃以下,特别优选为160℃以下。
A-4-3-1.环氧树脂
在本实施方式中,环氧树脂优选玻璃化转变温度(Tg)为100℃以上。其结果,保护层的软化温度也成为约100℃以上。环氧树脂的Tg为100℃以上时,包含由这样的树脂得到的保护层的偏光板容易成为耐久性优异的偏光板。环氧树脂的Tg更优选为110℃以上,进一步优选为120℃以上,特别优选为125℃以上。另一方面,环氧树脂的Tg优选为300℃以下,更优选为250℃以下,进一步优选为200℃以下,特别优选为160℃以下。环氧树脂的Tg为这样的范围时,成形性优异。
作为环氧树脂,只要具有如上所述的Tg,就可以采用任意适当的环氧树脂。环氧树脂代表性的是指分子结构内具有环氧基的树脂。作为环氧树脂,优选使用分子结构内具有芳香族环的环氧树脂。通过使用具有芳香族环的环氧树脂,从而可得到具有更高的Tg的环氧树脂。作为分子结构内具有芳香族环的环氧树脂中的芳香族环,例如,可举出苯环、萘环、芴环等。环氧树脂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。使用2种以上环氧树脂的情况下,可以将包含芳香族环的环氧树脂和不含芳香族环的环氧树脂组合使用。
作为分子结构内具有芳香族环的环氧树脂,具体而言,可举出双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚S二缩水甘油醚型环氧树脂、间苯二酚二缩水甘油醚型环氧树脂、氢醌二缩水甘油醚型环氧树脂、对苯二甲酸二缩水甘油酯型环氧树脂、双苯氧基乙醇芴二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚芴二缩水甘油醚型环氧树脂、双甲酚芴二缩水甘油醚型环氧树脂等具有2个环氧基的环氧树脂;酚醛清漆型环氧树脂、N,N,O-三缩水甘油基-对-或-间-氨基酚型环氧树脂、N,N,O-三缩水甘油基-4-氨基-间-或-5-氨基-邻-甲酚型环氧树脂、1,1,1-(三缩水甘油基氧基苯基)甲烷型环氧树脂等具有3个环氧基的环氧树脂;缩水甘油胺型环氧树脂(例如,二氨基二苯基甲烷型、二氨基二苯基砜型、间苯二甲胺型)等具有4个环氧基的环氧树脂等。此外可以使用六氢苯二甲酸酐型环氧树脂、四氢苯二甲酸酐型环氧树脂、二聚酸型环氧树脂、对羟基苯甲酸型等缩水甘油酯型环氧树脂。
环氧树脂的重均分子量优选为1000~2000000、更优选为5000~1000000、进一步优选为10000~500000、特别优选为50000~500000、最优选为60000~150000。重均分子量例如可以使用凝胶渗透色谱(GPC系统,东曹株式会社制)并通过聚苯乙烯换算来求出。需要说明的是,作为溶剂,可使用四氢呋喃。
环氧树脂的环氧当量优选为1000g/当量以上、更优选为3000g/当量以上、进一步优选为5000g/当量以上。此外环氧树脂的环氧当量优选为30000g/当量以下、更优选为25000g/当量以下、进一步优选为20000g/当量以下。通过使环氧当量为上述范围,从而可得到更稳定的保护层。需要说明的是,本说明书中“环氧当量”是指“包含1当量的环氧基的环氧树脂的质量”,可以依据JIS K 7236来测定。
本实施方式中,可以组合使用环氧树脂和其他树脂。即,可以将环氧树脂与其他树脂的混合物供于保护层的成形。作为其他树脂,例如,可举出苯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等热塑性树脂。组合使用的树脂的种类及配混量可根据目的及对得到的薄膜期望的特性等来适当地设定。例如,苯乙烯系树脂可以作为相位差控制剂来组合使用。
本实施方式的第1保护层中的上述环氧树脂的含量优选为50重量%~100重量%,更优选为60重量%~100重量%,进一步优选为70重量%~100重量%,特别优选为80重量%~100重量%。含量小于50重量%时,有无法获得保护层的耐热性及与偏光件的充分密合性之虞。
本实施方式的第1保护层例如可通过涂布包含上述环氧树脂的有机溶剂溶液而形成涂膜,并使该涂膜固化而形成。有机溶剂溶液中的环氧树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为3重量份~20重量份。为这样的树脂浓度时,可形成密合于偏光件的均匀的涂布膜。
作为上述有机溶剂,可使用可将环氧树脂溶解或均匀分散的任意适当的溶剂。作为溶剂的具体例,可举出乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环戊酮、环己酮。
溶液可涂布于任意适当的基材上,也可涂布于偏光件上。涂布于基材时,形成于基材上的涂布膜的固体化物会转印至偏光件上。涂布于偏光件时,通过使涂布膜干燥(固体化),在偏光件上直接形成第1保护层。优选的是,在偏光件上涂布溶液,在偏光件上直接形成第1保护层。为这样的构成时,可省略转印所需的粘接剂层或粘合剂层,因此,可使偏光板更薄。作为溶液的涂布方法,如上所述。
通过使溶液的涂布膜干燥(固体化),可形成为涂布膜的固体化物的保护层。干燥温度优选为100℃以下,更优选为50℃~70℃。干燥温度为这样的范围时,可防止对偏光件造成不良影响。干燥时间可根据干燥温度变化。干燥时间例如可为1分钟~10分钟。
A-4-4.保护层的构成及特性
1个实施方式中,第1保护层如上所述,由选自由热塑性丙烯酸系树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物、环氧树脂的光阳离子固化物及环氧树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物组成的组中的至少1种构成。为这样的保护层时,与挤出成形薄膜相比能够显著减薄厚度。第1保护层的厚度如上述所述为10μm以下。此外理论上尚不明确,但这样的保护层由于与其他热固化性树脂或活性能量射线固化性树脂(例如紫外线固化性树脂)的固化物相比,薄膜成形时的收缩小、且不含残留单体等,因此有可抑制薄膜自身的劣化、并且能够抑制由残留单体等引起的对偏光板(偏光件)的不良影响的优点。进而与水溶液或水分散体这样的水系的涂布膜的固体化物相比,吸湿性及透湿性小,因此有加湿耐久性优异的优点。其结果,能够实现即使在加热加湿环境下也可维持光学特性的耐久性优异的偏光板。
第1保护层优选实质上在光学上具有各向同性。本说明书中“实质上在光学上具有各向同性”是指,面内相位差Re(550)为0nm~10nm、厚度方向的相位差Rth(550)为-20nm~+10nm。面内相位差Re(550)更优选为0nm~5nm、进一步优选为0nm~3nm、特别优选为0nm~2nm。厚度方向的相位差Rth(550)更优选为-5nm~+5nm、进一步优选为-3nm~+3nm、特别优选为-2nm~+2nm。第1保护层的Re(550)及Rth(550)为这样的范围时,能够防止将包含该保护层的偏光板应用于图像显示装置时对显示特性的不良影响。
第1保护层在厚度3μm的在380nm下的透光率越高越优选。具体而言,透光率优选为85%以上、更优选为88%以上、进一步优选为90%以上。透光率为这样的范围时,能够确保期望的透明性。透光率例如可以通过依据ASTM-D-1003的方法来测定。
第1保护层的雾度越低越优选。具体而言,雾度优选为5%以下、更优选为3%以下、进一步优选为1.5%以下、特别优选为1%以下。若雾度为5%以下,则能够对薄膜赋予良好的透明感。进而,即使在用于图像显示装置的视觉辨识侧偏光板的情况下,也能够良好地视觉辨识显示内容。
第1保护层在厚度3μm下的YI优选为1.27以下、更优选为1.25以下、进一步优选为1.23以下、特别优选为1.20以下。若YI超过1.3,则有时光学透明性不充分。需要说明的是,YI例如可以根据通过使用高速积分球式分光透射率测定机(商品名DOT-3C:村上色彩技术研究所制)的测定得到的颜色的三刺激值(X、Y、Z)并利用下式来求出。
YI=[(1.28X-1.06Z)/Y]×100
第1保护层在厚度3μm下的b值(依据亨特表色系统的色相的尺度)优选不足1.5、更优选为1.0以下。b值为1.5以上的情况下,有时出现不期望的色调。需要说明的是,b值例如可以如下来得到:将构成保护层的薄膜的样品裁断成3cm见方,使用高速积分球式分光透射率测定机(商品名DOT-3C:村上色彩技术研究所制)测定色相,依据亨特表色系统对该色相进行评价。
第1保护层的碘吸附量优选为25重量%以下,更优选为10重量%以下,进一步优选为6.0重量%以下,特别优选为3.0重量%以下。碘吸附量越小越优选。碘吸附量为这样的范围时,可获得具有更优异的耐久性的偏光板。碘吸附量可以利用下述方法测定。
在基材(PET薄膜)上形成保护层(厚度3μm),获得带保护层的PET薄膜。将所得带保护层的PET薄膜裁切成1cm×1cm(1cm2)作为试样,采取到顶空小瓶(20mL容量)并称量。接着,将装有碘溶液1mL的螺口瓶(1.5mL容量)也放入该顶空小瓶中并盖紧。之后,将顶空小瓶放入65℃的干燥机中加温6小时,由此使气体状态的I2吸附于试样上。之后,将试样采取到陶瓷舟皿并使用自动试样燃烧装置使其燃烧,将所产生的气体采集至吸收液10mL中。收集后,将该吸收液用纯水调整为15mL,并针对原液或适当稀释后的液体进行IC定量分析。需要说明的是,仅以PET薄膜进行相同测定时的碘吸附量约为0。根据经IC定量分析所得的碘重量与保护层自身的重量(“带保护层的PET薄膜的重量”-“PET薄膜的重量”),由以下式算出碘吸附量(重量%)。
碘吸附量(重量%)=经IC定量分析所得的碘重量/保护层自身的重量×100
分析例如可使用以下的测定装置。
[测定装置]
自动试样燃烧装置:Mitsubishi Chemical Analytech公司制,“AQF-2100H”
IC(阴离子):Thermo Fisher Scientific公司制,“ICS-3000”
第1保护层(例如,涂布膜的固体化物或光阳离子固化物)可以根据目的包含任意适当的添加剂。作为添加剂的具体例,可举出紫外线吸收剂;流平剂;受阻酚系、磷系、硫系等抗氧化剂;耐光稳定剂、耐候稳定剂、热稳定剂等稳定剂;玻璃纤维、碳纤维等加强材料;近红外线吸收剂;三(二溴丙基)磷酸酯、磷酸三烯丙酯、锑氧化物等阻燃剂;阴离子系、阳离子系、非离子系的表面活性剂等抗静电剂;无机颜料、有机颜料、染料等着色剂;有机填料或无机填料;树脂改性剂;有机填充剂、无机填充剂;增塑剂;润滑剂;抗静电剂;阻燃剂;等。添加剂可以在树脂的聚合时添加,也可以在保护层形成时添加。添加剂的种类、数量、组合、添加量等可以根据目的来适当地设定。
A-5.第2保护层
在一个实施方式中,第2保护层由可作为偏光件的保护层使用的任意适当的薄膜形成。作为成为该薄膜的主成分的材料的具体例,可举出三醋酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂等。此外,也可举出(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。其他还可举出例如硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。本实施方式的第2保护层的厚度优选为5μm~80μm,更优选为5μm~40μm,进一步优选为5μm~25μm。
在另一个实施方式中,第2保护层可为树脂溶液的涂布膜的固体化物,也可为固化型树脂的固化物(例如光阳离子固化物)。对于本实施方式的第2保护层,可适用与第1保护层相同的说明。
A-6.其他层
在保护层(代表性的为第1保护层)的偏光件侧也可形成有易粘接层。易粘接层例如包含水系聚氨酯与噁唑啉系交联剂。通过形成这样的易粘接层,可提高保护层与偏光件的密合性。此外,在保护层(代表性的为第1保护层)的与偏光件相反的一侧也可形成硬涂层。需要说明的是,在形成硬涂层时,可以以保护层(例如涂布膜的固体化物)的厚度与硬涂层的厚度的合计为10μm以下、优选为7μm以下、进一步优选为5μm以下的方式形成硬涂层。硬涂层可形成于视觉识别侧保护层的视觉识别侧。形成易粘接层及硬涂层这两者时,代表性的是,它们可分别形成于保护层的不同侧。
B.带相位差层的偏光板
B-1.带相位差层的偏光板的整体构成
图3为本发明的一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。本实施方式的带相位差层的偏光板200a具有偏光板100与相位差层110,该偏光板100具有偏光件10与配置于其一侧的第1保护层20,该相位差层110配置于偏光件10的与配置第1保护层20的一侧相反的一侧。带相位差层的偏光板200a中,相位差层110也可作为偏光件10的保护层发挥功能。相位差层110代表性的是隔着粘接层(未图示)层叠于偏光板100上。粘接层为粘接剂层或粘合剂层,从再加工性等观点出发,优选为粘合剂层(例如丙烯酸系粘合剂层)。虽未图示,但偏光板100也可根据需要在偏光件10的相位差层110侧具有第2保护层。
如图4所示,另一个实施方式的带相位差层的偏光板200b中,也可设有另一相位差层120以及/或者导电层或带导电层的各向同性基材130。另一相位差层120以及导电层或带导电层的各向同性基材130代表性地可设置于相位差层110的外侧(与偏光板100相反的一侧)。另一相位差层120代表性的是折射率特性显示nz>nx=ny的关系。另一相位差层120以及导电层或带导电层的各向同性基材130代表性的是自相位差层110侧起依次设置。另一相位差层120以及导电层或带导电层的各向同性基材130代表性的是为根据需要设置的任意层,也可省略任一者或两者。需要说明的是,为了方便,有时将相位差层110称为第1相位差层,将另一相位差层120称为第2相位差层。需要说明的是,在设置有导电层或带导电层的各向同性基材时,带相位差层的偏光板可应用于在图像显示单元(例如有机EL单元)与偏光板之间组入有触控传感器的所谓内触控面板型输入显示装置。
本发明的实施方式中,第1相位差层110的Re(550)优选为100nm~190nm,Re(450)/Re(550)优选为0.8以上且小于1。进而,代表性的是,第1相位差层110的慢轴与偏光件10的吸收轴形成的角度为40°~50°。
上述实施方式可适当组合,也可在上述实施方式的构成要素中加入本领域中显而易见的变更。例如也可将在第2相位差层120的外侧设置带导电层的各向同性基材130的构成替换为在光学上等效的构成(例如第2相位差层与导电层的层叠体)。
本发明的实施方式的带相位差层的偏光板也可进一步包含其他相位差层。其他相位差层的光学特性(例如折射率特性、面内相位差、Nz系数、光弹性系数)、厚度、配置位置等可根据目的适当设定。
B-2.偏光板
偏光板100为A项中记载的偏光板。
B-3.第1相位差层
第1相位差层110可根据目的具有任意适当的光学特性和/或机械特性。第1相位差层代表性的是具有慢轴。在一个实施方式中,第1相位差层的慢轴与偏光件10的吸收轴形成的角度θ如上所述,为40°~50°,优选为42°~48°,进一步优选为约45°。角度θ为这样的范围时,通过如后所述将第1相位差层制成λ/4板,可获得具有非常优异的圆偏光特性(结果为非常优异的防反射特性)的带相位差层的偏光板。
第1相位差层优选折射率特性显示nx>ny≥nz的关系。第1相位差层代表性的是为了赋予偏光板防反射特性而设置,在一个实施方式中可作为λ/4板发挥功能。此时,第1相位差层的面内相位差Re(550)优选为100nm~190nm,更优选为110nm~170nm,进一步优选为130nm~160nm。需要说明的是,这里,“ny=nz”不仅包含ny与nz完全相等的情况,还包含实质上相等的情况。因此,在不损及本发明效果的范围内可存在成为ny<nz的情况。
第1相位差层的Nz系数优选为0.9~3,更优选为0.9~2.5,进一步优选为0.9~1.5,特别优选为0.9~1.3。通过满足这样的关系,在将所得带相位差层的偏光板用于图像显示装置时,可实现非常优异的反射色相。
第1相位差层可显示相位差值随测定光的波长而变大的反常色散波长特性,可显示相位差值随测定光的波长而变小的正常波长色散特性,还可以显示相位差值几乎不随测定光的波长而变化的平坦的波长色散特性。在一个实施方式中,第1相位差层示出反常色散波长特性。此时,相位差层的Re(450)/Re(550)优选为0.8以上且小于1,更优选为0.8以上且0.95以下。若为这样的构成,则可以实现非常优异的防反射特性。
第1相位差层包含光弹性系数的绝对值优选为2×10-11m2/N以下、更优选为2.0×10-13m2/N~1.5×10-11m2/N、进一步优选为1.0×10-12m2/N~1.2×10-11m2/N的树脂。光弹性系数的绝对值为这样的范围时,加热时产生收缩应力的情况下不易发生相位差变化。其结果,可良好地防止所得图像显示装置的热不均。
第1相位差层代表性的是由树脂薄膜的拉伸薄膜构成。在一个实施方式中,第1相位差层的厚度优选为70μm以下,更优选为45μm~60μm。第1相位差层的厚度为这样的范围时,可良好地抑制加热时的卷曲,并且可良好地调整贴合时的卷曲。此外,如后所述,在第1相位差层由聚碳酸酯系树脂薄膜构成的实施方式中,第1相位差层的厚度优选为40μm以下,更优选为10μm~40μm,进一步优选为20μm~30μm。第1相位差层通过由具有这样的厚度的聚碳酸酯系树脂薄膜构成,可抑制卷曲发生,并且可有助于提高弯折耐久性及反射色相。
第1相位差层可以由可满足上述特性的任意适当的树脂薄膜构成。作为这样的树脂的代表例,可举出聚碳酸酯系树脂、聚酯碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚芳酯系树脂、环状烯烃系树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂。这些树脂可单独使用,也可组合(例如共混、共聚)使用。第1相位差层由显示反常色散波长特性的树脂薄膜构成时,可适宜使用聚碳酸酯系树脂或聚酯碳酸酯系树脂(以下有时仅称为聚碳酸酯系树脂)。
作为上述聚碳酸酯系树脂,只要可获得本发明的效果,则可使用任意适当的聚碳酸酯系树脂。例如,聚碳酸酯系树脂包含源自芴系二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇系二羟基化合物的结构单元及源自选自由脂环式二醇、脂环式二甲醇、二、三或聚乙二醇、以及亚烷基二醇或螺二醇组成的组中的至少1种二羟基化合物的结构单元。优选的是,聚碳酸酯系树脂包含源自芴系二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇系二羟基化合物的结构单元、源自脂环式二甲醇的结构单元以及/或者源自二、三或聚乙二醇的结构单元;更优选包含源自芴系二羟基化合物的结构单元、源自异山梨醇系二羟基化合物的结构单元与源自二、三或聚乙二醇的结构单元。聚碳酸酯系树脂也可根据需要包含源自其他二羟基化合物的结构单元。需要说明的是,本发明可适宜使用的聚碳酸酯系树脂的详细内容例如记载于日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报、日本特开2015-212816号公报、日本特开2015-212817号公报、日本特开2015-212818号公报中,本说明书援用该记载作为参考。
前述聚碳酸酯系树脂的玻璃化转变温度优选为110℃以上且150℃以下,更优选为120℃以上且140℃以下。玻璃化转变温度若过低,则有耐热性变差的倾向,有可能在薄膜成形后发生尺寸变化,或者,有时降低所得有机EL面板的图像质量。玻璃化转变温度若过高,则有时薄膜成形时的成形稳定性变差,或者有时损及薄膜的透明性。需要说明的是,玻璃化转变温度可依据JIS K 7121(1987)求得。
前述聚碳酸酯系树脂的分子量可以由比浓粘度表示。比浓粘度使用二氯甲烷作为溶剂,将聚碳酸酯浓度精密制备成0.6g/dL,在温度20.0℃±0.1℃下用乌氏粘度管进行测定。比浓粘度的下限通常优选为0.30dL/g,更优选为0.35dL/g以上。比浓粘度的上限通常优选为1.20dL/g,更优选为1.00dL/g,进一步优选为0.80dL/g。比浓粘度若小于前述下限值,则存在产生成形品的机械强度变小的问题的情况。另一方面,比浓粘度若大于前述上限值,则存在产生成形时的流动性降低、生产率、成形性降低的问题的情况。
作为聚碳酸酯系树脂薄膜,也可使用市售薄膜。作为市售品的具体例,可举出帝人公司制的商品名“PURE-ACE WR-S”、“PURE-ACE WR-W”、“PURE-ACE WR-M”、日东电工公司制的商品名“NRF”。
第1相位差层例如可通过将由上述聚碳酸酯系树脂形成的薄膜拉伸而得到。作为由聚碳酸酯系树脂形成薄膜的方法,可采用任意适当的成形加工法。作为具体例,可举出:压缩成形法、传递成形法、注射成形法、挤出成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP成形法、浇铸涂覆法(例如流延法)、压延成形法、热压法等。优选挤出成形法或浇铸涂覆法。这是因为,可提高所得薄膜的平滑性,从而可获得良好的光学均匀性。成形条件可根据使用的树脂的组成、种类、相位差层所期望的特性等来适当设定。需要说明的是,如上所述,聚碳酸酯系树脂在市面上有很多薄膜制品销售,因此可将该市售薄膜直接供于拉伸处理。
树脂薄膜(未拉伸薄膜)的厚度可根据第1相位差层所期望的厚度、所期望的光学特性、后述拉伸条件等设定成任意适当的值。优选为50μm~300μm。
上述拉伸可采用任意适当的拉伸方法、拉伸条件(例如拉伸温度、拉伸倍率、拉伸方向)。具体而言,可单独使用自由端拉伸、固定端拉伸、自由端收缩、固定端收缩等各种拉伸方法,也可同时或逐次使用。关于拉伸方向,也可沿长度方向、宽度方向、厚度方向、斜向等各种方向或维度进行。拉伸的温度相对于树脂薄膜的玻璃化转变温度(Tg)优选为Tg-30℃~Tg+60℃,更优选为Tg-10℃~Tg+50℃。
通过适当选择上述拉伸方法、拉伸条件,可获得具有上述所期望的光学特性(例如折射率特性、面内相位差、Nz系数)的相位差薄膜。
在一个实施方式中,相位差薄膜可通过将树脂薄膜进行单轴拉伸或固定端单轴拉伸来制作。作为固定端单轴拉伸的具体例,可举出一边使树脂薄膜沿长边方向移动,一边沿宽度方向(横向)进行拉伸的方法。拉伸倍率优选为1.1倍~3.5倍。
在另一个实施方式中,相位差薄膜可通过将长条状树脂薄膜沿相对于长边方向呈上述角度θ的方向连续进行斜向拉伸来制作。通过采用斜向拉伸,可获得相对于薄膜的长边方向具有角度θ的取向角(在角度θ的方向上具有慢轴)的长条状拉伸薄膜,例如在与偏光件层叠时,可进行卷对卷,从而可简化制造工序。需要说明的是,角度θ可为带相位差层的偏光板中偏光件的吸收轴与相位差层的慢轴形成的角度。角度θ如上所述,优选为40°~50°,更优选为42°~48°,进一步优选为约45°。
作为斜向拉伸所用的拉伸机,可举出例如拉幅式拉伸机,其可对横向和/或纵向施加左右不同的速度的输送力或拉伸力或牵引力。拉幅式拉伸机有横向单轴拉伸机、同时双轴拉伸机等,只要可将长条状树脂薄膜连续地进行斜向拉伸,则可使用任意适当的拉伸机。
通过对上述拉伸机中的左右速度分别适当地进行控制,可获得具有上述所期望的面内相位差且在上述所期望的方向上具有慢轴的相位差层(实质上为长条状的相位差薄膜)。
上述薄膜的拉伸温度可根据相位差层期望的面内相位差值及厚度、所使用的树脂的种类、所使用的薄膜的厚度、拉伸倍率等变化。具体而言,拉伸温度优选为Tg-30℃~Tg+30℃,进一步优选为Tg-15℃~Tg+15℃,最优选为Tg-10℃~Tg+10℃。通过以这样的温度拉伸,可获得具有适于本发明的特性的第1相位差层。需要说明的是,Tg为薄膜的构成材料的玻璃化转变温度。
B-4.第2相位差层
第2相位差层如上所述,可以为折射率特性表现nz>nx=ny的关系的所谓正C板。通过使用正C板作为第2相位差层,从而能够良好地防止斜向的反射,可实现防反射功能的广视角化。该情况下,第2相位差层的厚度方向的相位差Rth(550)优选为-50nm~-300nm、更优选为-70nm~-250nm、进一步优选为-90nm~-200nm、特别优选为-100nm~-180nm。此处,“nx=ny”不仅包含nx与ny严格相等的情况,还包含nx与ny实质上相等的情况。即,第2相位差层的面内相位差Re(550)可以不足10nm。
具有nz>nx=ny的折射率特性的第2相位差层可以由任意适当的材料形成。第2相位差层优选由包含固定为垂面取向的液晶材料的薄膜形成。能够垂面取向的液晶材料(液晶化合物)可以为液晶单体,也可以为液晶聚合物。作为该液晶化合物及该相位差层的形成方法的具体例,可举出日本特开2002-333642号公报的[0020]~[0028]中记载的液晶化合物及该相位差层的形成方法。该情况下,第2相位差层的厚度优选为0.5μm~10μm、更优选为0.5μm~8μm、进一步优选为0.5μm~5μm。
B-5.导电层或带导电层的各向同性基材
导电层可以通过任意适当的成膜方法(例如,真空蒸镀法、溅射法、CVD法、离子镀法、喷雾法等)在任意适当的基材上将金属氧化物膜成膜而形成。作为金属氧化物,例如,可举出铟氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铟-锡复合氧化物、锡-锑复合氧化物、锌-铝复合氧化物、铟-锌复合氧化物。其中优选为铟-锡复合氧化物(ITO)。
导电层包含金属氧化物的情况下,该导电层的厚度优选为50nm以下、更优选为35nm以下。导电层的厚度的下限优选为10nm。
对于导电层,可以由上述基材转印至第1相位差层(或存在的情况下为第2相位差层)而以导电层单独作为带相位差层的偏光板的构成层,也可以以与基材的层叠体(带导电层的基材)的形式层叠于第1相位差层(或存在的情况下为第2相位差层)。优选上述基材在光学上为各向同性,因此,导电层可以以带导电层的各向同性基材的形式用于带相位差层的偏光板。
作为光学上各向同性的基材(各向同性基材),可采用任意适当的各向同性基材。作为构成各向同性基材的材料,例如,可举出将降冰片烯系树脂、烯烃系树脂等不具有共轭体系的树脂作为主骨架的材料、在丙烯酸系树脂的主链中具有内酯环、戊二酰亚胺环等环状结构的材料等。若使用这样的材料,则能够将形成各向同性基材时伴随分子链的取向的相位差的表现抑制为较小。各向同性基材的厚度优选为50μm以下、更优选为35μm以下。各向同性基材的厚度的下限例如为20μm。
上述导电层和/或上述带导电层的各向同性基材的导电层根据需要可以进行图案化。通过图案化,可形成导通部和绝缘部。结果可形成电极。电极可作为感知对触摸面板的接触的接触式传感器电极而发挥功能。作为图案化方法,可采用任意适当的方法。作为图案化方法的具体例,可举出湿式蚀刻法、丝网印刷法。
C.图像显示装置
上述偏光板或带相位差层的偏光板可应用于图像显示装置。因此,本发明包含具备上述偏光板或带相位差层的偏光板的图像显示装置。作为图像显示装置的代表例,可举出液晶显示装置、电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)。本发明的实施方式的图像显示装置在其视觉识别侧具备上述A项记载的偏光板或B项记载的带相位差层的偏光板。带相位差层的偏光板以相位差层成为图像显示单元(例如,液晶单元、有机EL单元、无机EL单元)侧的方式(偏光件成为视觉辨识侧的方式)层叠。1个实施方式中,图像显示装置具有弯曲的形状(实质上为弯曲的显示画面),和/或可挠曲或者弯折。在这样的图像显示装置中,本发明的带相位差层的偏光板的效果显著。
实施例
以下,通过实施例具体地对本发明进行说明,但本发明不受这些实施例限定。各特性的测定方法如下。需要说明的是,只要没有特别说明,则实施例中的“份”及“%”为重量基准。
(1)厚度
偏光件的厚度使用干涉膜厚计(大冢电子公司制,制品名“MCPD-3000”)进行测定。厚度计算中使用的计算波长范围为400nm~500nm,折射率为1.53。此外,保护层的厚度使用干涉膜厚计(大冢电子公司制,制品名“MCPD-3000”),适当选择计算波长范围及折射率进行测定。易粘接层的厚度由扫描型电子显微镜(SEM)观察求得。大于10μm的厚度使用数码测微器(Anritsu公司制,产品名“KC-351C”)进行测定。
(2)PVA的取向函数
对于从实施例及比较例所用的偏光件/热塑性树脂基材的层叠体剥离去除树脂基材后的偏光件(偏光件自身),对与剥离了树脂基材的面处于相反侧的面,使用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)(Perkin Elmer公司制,商品名:“Frontier”),并以经偏光的红外线作为测定光,进行偏光件表面的衰减全反射分光(ATR:attenuated total reflection)测定。用于使偏光件密合的微晶使用锗,测定光的入射角设为45°入射。取向函数的算出按照以下的步骤进行。入射的经偏光的红外线(测定光)设为与使锗结晶的试样密合的面平行地振动的偏光(s偏光),在相对于测定光的偏光方向,使偏光件的拉伸方向垂直(⊥)及平行(//)配置的状态下测定各个吸光度光谱。从所得吸光度光谱算出以(3330cm-1强度)为参比的(2941cm-1强度)I。I为从相对于测定光的偏光方向使偏光件的拉伸方向垂直(⊥)配置时得到的吸光度光谱获得的(2941cm-1强度)/(3330cm-1强度)。此外,I//为从相对于测定光的偏光方向使偏光件的拉伸方向平行(//)配置时得到的吸光度光谱获得的(2941cm-1强度)/(3330cm-1强度)。这里,(2941cm-1强度)为将作为吸光度光谱底部的2770cm-1与2990cm-1作为基线时的2941cm-1的吸光度,(3330cm-1强度)为将2990cm-1与3650cm-1作为基线时的3330cm-1的吸光度。使用所得I及I//,按照式1算出取向函数f。需要说明的是,f=1时为完全取向,f=0时为无规。此外,2941cm-1的峰被称为由偏光件中的PVA主链(-CH2-)的振动引起的吸收。此外,3330cm-1的峰为由PVA的羟基的振动引起的吸收。
(式1)f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
其中,
c=(3cos2β-1)/2,如上所述使用2941cm-1时,
Figure BDA0004016520320000481
θ:分子链相对于拉伸方向的角度
β:跃迁偶极矩相对于分子链轴的角度
D=(I)/(I//)
I:测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向垂直时的吸收强度
I//:测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向平行时的吸收强度
(3)PVA的面内相位差(Re)
对于从实施例及比较例中得到的偏光件/热塑性树脂基材的层叠体剥离去除了树脂基材的偏光件(偏光件自身),使用相位差测定装置(王子计测机器公司制制品名“KOBRA-31X100/IR”)评价在波长1000nm下的PVA的面内相位差(Rpva)(根据说明的原理,为从在波长1000nm下的总面内相位差减去碘的面内相位差(Ri)得到的数值)。吸收端波长为600nm。
(4)PVA的双折射(Δn)
将上述(3)中测定的PVA的面内相位差除以偏光件的厚度,由此算出PVA的双折射(Δn)。
(5)穿刺强度
从实施例及比较例所用的偏光件/树脂基材的层叠体剥离偏光件,并载置于安装有针的压缩试验机(KATO TECH CO.,LTD.制,制品名“NDG5”针贯通力测定规格),在室温(23℃±3℃)环境下,以穿刺速度0.33cm/秒进行穿刺,将偏光件破裂时的强度作为断裂强度(穿刺强度)。评价值测定10个试样片的断裂强度并使用其平均值。需要说明的是,针使用前端直径
Figure BDA0004016520320000491
0.5R的针。对于要测定的偏光件,将具有直径约11mm的圆形开口部的夹具从偏光件的两面夹住并固定后,对开口部的中央穿刺针而进行试验。
(6)裂痕
将实施例及比较例中所得的偏光板或带相位差层的偏光板裁切成100mm×100mm的尺寸。将裁切出的样品以保护层成为外侧的方式隔着厚度15μm的丙烯酸系粘合剂层贴附于玻璃板(厚度1.1mm)。将贴附于玻璃板的样品放置于85℃的烘箱内120小时后,通过目视确认偏光件的吸收轴方向(MD方向)有无裂痕产生。使用3张带相位差层的偏光板进行该评价,将即便有1张产生裂痕的偏光板评价为“发生”,将3张全部未产生裂痕的偏光板评价为“无”。
(7)单体透射率及偏光度
对于从实施例及比较例中所得的偏光件/热塑性树脂基材的层叠体剥离去除了树脂基材的偏光件(偏光件自身),使用紫外可见分光光度计(日本分光公司制“V-7100”)测定单体透射率Ts、平行透射率Tp、正交透射率Tc。这些Ts、Tp及Tc为通过JIS Z8701的2度视野(C光源)进行测定并进行视感度校正所得的Y值。从所得Tp及Tc利用下述式求得偏光度P。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
需要说明的是,对于分光光度计,确认了:大冢电子公司制“LPF-200”等也可进行同等的测定,使用任意的分光光度计的情况下均可获得同等的测定结果。
(8)加湿耐久性
从实施例及比较例所得的偏光板或带相位差层的偏光板裁切出试验片(50mm×50mm),该试验片形成分别与垂直于偏光件的吸收轴方向的方向及吸收轴方向相对向的两条边。以保护层为外侧的方式利用粘合剂将试验片贴合于无碱玻璃板,制成试验样品,对该试验样品使用紫外可见分光光度计(日本分光公司制,产品名“V7100”),与(7)同样地测定单体透射率(Ts)、平行透射率(Tp)及正交透射率(Tc),求出偏光度(P)。此时,使测定光从保护层侧入射。
接着,将该试验样品放置于60℃及95%RH的烘箱内500小时而进行加热加湿后(湿热试验),根据湿热试验前的偏光度P0及湿热试验后的偏光度P500,用下述式求出偏光度的变化量ΔP。
ΔP(%)=P500-P0
由所得ΔP的结果,按以下基准进行评价。
良:ΔP为-5.0%~0%
不良:ΔP小于-5.0%或发生脱色
(9)保护层的软化温度
与各实施例及比较例中的保护层的形成同样地操作,在比较例1制得的偏光件(总拉伸倍率:5.5倍)的单面形成保护层(厚度:3μm)。对所得偏光板[保护层/偏光件]的保护层表面进行局部热分析(纳米TA测定),算出保护层的软化温度。测定装置及测定条件如下所述。
测定装置:Hitachi High-Tech Science Co.制,制品名“AFM5300E//Nano-TA2”
测定模式:接触模式
探针:AN2-200
测定面积:8μm□扫描
测定气氛:大气压
(10)碘吸附量
与各实施例及比较例中的保护层的形成同样地操作,在PET薄膜的单面形成保护层(厚度:3μm)。将所得带保护层的PET薄膜裁切成1cm×1cm(1cm2)作为试样,采取到顶空小瓶(20mL容量)并称量。接着,将装有碘溶液(碘浓度1重量%、碘化钾浓度7重量%)1mL的螺口瓶(1.5mL容量)也放入该顶空小瓶中并盖紧。之后,将顶空小瓶放入65℃的干燥机中加温6小时(由此使气体状态的I2吸附于试样上)。之后,将试样采取到陶瓷舟皿并使用自动试样燃烧装置使其燃烧,将所产生的气体收集至吸收液10mL中。收集后,用纯水将该吸收液制备为15mL,对原液或适当稀释后的液体进行IC定量分析。需要说明的是,仅通过PET薄膜进行相同测定时的碘吸附量几乎为0。根据经IC定量分析所得的碘重量与保护层自身的重量(“带保护层的PET薄膜的重量”-“PET薄膜的重量”),由以下的式子算出碘吸附量(重量%)。
碘吸附量(重量%)=经IC定量分析所得的碘重量/保护层自身的重量×100
此外,测定装置如下。
[测定装置]
自动试样燃烧装置:Mitsubishi Chemical Analytech公司制,“AQF-2100H”
IC(阴离子):Thermo Fisher Scientific公司制,“ICS-3000”
[实施例1-1]
1.偏光件/树脂基材的层叠体的制作
作为树脂基材,使用长条状且吸水率0.75%、Tg约75℃的非晶质间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度:100μm)。对树脂基材的单面实施电晕处理。
在以9:1混合聚乙烯醇(聚合度4200,皂化度99.2摩尔%)及乙酰乙酰基改性PVA(三菱化学株式会社制,商品名“GOHSEFIMER Z410”)而成的PVA系树脂100重量份中,添加碘化钾13重量份,制备PVA水溶液(涂布液)。
在树脂基材的电晕处理面涂布上述PVA水溶液并在60℃下干燥,由此形成厚度13μm的PVA系树脂层,制作层叠体。
将所得层叠体在130℃的烘箱内在圆周速度不同的辊间沿纵向(长边方向)进行自由端单轴拉伸至2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
接着,使层叠体浸渍于液温40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配混4重量份硼酸而得到的硼酸水溶液)中30秒钟(不溶化处理)。
接着,以最终得到的偏光件的单体透射率(Ts)成为41.5%的方式一边调整浓度一边使其浸渍于液温30℃的染色浴(相对于水100重量份,以1:7的重量比配混碘与碘化钾而得到的碘水溶液)中(染色处理)。
接着,使其浸渍在液温40℃的交联浴(相对于水100重量份配混3重量份的碘化钾并配混5重量份的硼酸而获得的硼酸水溶液)中30秒钟(交联处理)。
然后,一边使层叠体浸渍在液温70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度4.0重量%)中,一边在圆周速度不同的辊间沿纵向(长边方向)进行单轴拉伸至1.46倍(水中拉伸处理)(结果,总拉伸倍率为2.4×1.46=3.5倍)。
之后,使层叠体浸渍在液温20℃的清洗浴(相对于水100重量份配混4重量份的碘化钾而得到的水溶液)中(清洗处理)。
之后,一边在保持于90℃的烘箱中干燥,一边使其接触表面温度保持在75℃的SUS制加热辊约2秒(干燥收缩处理)。基于干燥收缩处理的层叠体的宽度方向的收缩率为2%。
如上操作,在树脂基材上形成厚度6.7μm的偏光件,制作偏光件/树脂基材的层叠体。偏光件的单体透射率(初始单体透射率)Ts0为41.5%,偏光度(初始偏光度)P0为99.99%。
2.易粘接层的形成
在所得层叠体的偏光件面,作为易粘接层,将聚氨酯系的水系分散树脂(第一工业制药公司制,制品名:SUPERFLEX SF210)涂布成厚度为0.1μm,形成易粘接层。
3.保护层的制作
将为100%聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂(楠本化成公司制,制品名:B-728)20重量份溶解于甲乙酮80重量份中,获得丙烯酸系树脂溶液(20%)。将该丙烯酸系树脂溶液用线棒涂布于上述所得层叠体的易粘接层表面,并将涂布膜在60℃下干燥5分钟后,形成以涂布膜的固体化物的形式构成的保护层。保护层的厚度为3μm。接着,从所得层叠体剥离树脂基材,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[实施例1-2]
将保护层厚度设为2μm、及在保护层的与易粘接层处于相反侧的面进一步形成硬涂层(厚度3μm),除此之外与实施例1-1同样地操作,获得具有硬涂层/保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。需要说明的是,硬涂层通过以下方式来形成:将二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯(共荣社化学制,商品名:LIGHT ACRYLATE DCP-A)70重量份、丙烯酸异冰片酯(共荣社化学制,商品名:LIGHT ACRYLATE IB-XA)20重量份、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学制、商品名:LIGHT ACRYLATE 1.9NA-A)10重量份、进而光聚合引发剂(BASF公司制,商品名:IRGACURE 907)3重量份,使用适当的溶剂混合,并将所得涂覆液以固化后成为3μm的方式涂布于保护层面上,接着使溶剂干燥,并使用高压汞灯以累积光量成为300mJ/cm2的方式在氮气气氛下照射紫外线来形成。
[实施例1-3]
使用为具有内酯环单元的聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂(内酯环单元30摩尔%)来代替为100%聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂、且将保护层厚度设为2μm、及在保护层的与易粘接层处于相反侧的面进一步形成硬涂层(厚度3μm),除此之外与实施例1-1同样地操作,获得具有硬涂层/保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。需要说明的是,硬涂层的形成与实施例1-2同样地进行。
[实施例1-4]
使用为具有戊二酰亚胺环单元的聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂(戊二酰亚胺环单元4摩尔%)来代替为100%聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂、且将保护层厚度设为2μm、及在保护层的与易粘接层处于相反侧的面进一步形成硬涂层(厚度3μm),除此之外与实施例1-1同样地操作,获得具有硬涂层/保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。需要说明的是,硬涂层的形成与实施例1-2同样地进行。
[实施例1-5]
除了使用为甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯(摩尔比80/20)的共聚物的丙烯酸系树脂来代替为100%聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂外,与实施例1-1同样地操作,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[实施例1-6]
使用为甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯(摩尔比80/20)的共聚物的丙烯酸系树脂来代替为100%聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂、且将保护层厚度设为2μm、及在保护层的与易粘接层处于相反侧的面进一步形成硬涂层(厚度3μm),除此之外与实施例1-1同样地操作,获得具有硬涂层/保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。需要说明书的是,硬涂层的形成与实施例1-2同样地进行。
[实施例1-7]
除了使用为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯(摩尔比55/45)的共聚物的丙烯酸系树脂(楠本化成公司制,制品名“B-722”)来代替为100%聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂外,与实施例1-1同样地操作,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[实施例1-8]
除了使用为甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯(摩尔比35/65)的共聚物的丙烯酸系树脂(楠本化成公司制,制品名“B-734”)来代替为100%聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系树脂外,与实施例1-1同样地操作,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-1]
1.偏光件/树脂基材的层叠体的制作
与实施例1-1同样地操作,在树脂基材上形成厚度6.7μm的偏光件,制作偏光件/树脂基材的层叠体。
2.保护层的制作
将具有联苯骨架的环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)YX4000)15份溶解于甲乙酮83.8份中,获得环氧树脂溶液。在所得环氧树脂溶液中添加光阳离子聚合引发剂(San-Apro Ltd.,商品名:CPI(注册商标)-100P)1.2份,获得保护层形成组合物。使用线棒将所得保护层形成组合物直接(即不形成易粘接层)涂布在偏光件表面,并将涂布膜在60℃下干燥3分钟。接着,使用高压汞灯以累积光量为600mJ/cm2的方式照射紫外线,形成保护层。保护层的厚度为3μm。接着,从所得层叠体剥离树脂基材,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-2]
将具有联苯骨架的环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)YX4000)15份与氧杂环丁烷树脂(东亚合成公司制,商品名:ARON OXETANE(注册商标)OXT-221)10重量份溶解于甲乙酮73份中,获得环氧树脂溶液。在所得环氧树脂溶液中添加光阳离子聚合引发剂(San-Apro Ltd.,商品名:CPI(注册商标)-100P)2份,获得保护层形成组合物。使用该环氧树脂溶液获得保护层形成组合物,使用各种碘浓度的染色浴(碘与碘化钾的重量比=1:7),及将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为1.25倍(总拉伸倍率:3.0倍),除此之外与实施例2-1同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-3]
使用各种碘浓度的染色浴(碘与碘化钾的重量比=1:7)、及将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为1.46倍(总拉伸倍率:3.5倍),除此之外与实施例2-2同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-4]
使用各种碘浓度的染色浴(碘与碘化钾的重量比=1:7)、及将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为1.67倍(总拉伸倍率:4.0倍),除此之外与实施例2-2同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-5]
使用各种碘浓度的染色浴(碘与碘化钾的重量比=1:7)、及将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为1.88倍(总拉伸倍率:4.5倍),除此之外与实施例2-2同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-6]
使用双酚型环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)828)来代替具有联苯骨架的环氧树脂,除此之外与实施例2-1同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-7]
使用双酚型环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)828)来代替具有联苯骨架的环氧树脂,除此之外与实施例2-3同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-8]
使用氢化双酚型环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)YX8000)来代替具有联苯骨架的环氧树脂,除此之外与实施例2-1同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-9]
使用氢化双酚型环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)YX8000)来代替具有联苯骨架的环氧树脂,除此之外与实施例2-3同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例2-10]
1.偏光板的制作
与实施例2-3同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件的构成的偏光板。
2.第1相位差层的制作
使用由2台具备有搅拌叶片及控制成100℃的回流冷凝器的直立式反应器形成的批次聚合装置进行聚合。加入双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷29.60质量份(0.046mol)、异山梨醇(ISB)29.21质量份(0.200mol)、螺二醇(SPG)42.28质量份(0.139mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77质量份(0.298mol)及作为催化剂的乙酸钙一水合物1.19×10-2质量份(6.78×10-5mol)。将反应器内进行减压氮气置换后,利用加热介质加温,并在内部温度达到100℃的时刻开始搅拌。在升温开始40分钟后使内部温度达到220℃,以保持该温度的方式进行控制,同时开始减压,从达到220℃之后起利用90分钟成为13.3kPa。将随聚合反应副生成的苯酚蒸气导入100℃的回流冷凝器,使苯酚蒸气中所含的若干量的单体成分返回反应器,并将未凝缩的苯酚蒸气导入45℃的冷凝器中进行回收。将氮气导入第1反应器暂时恢复到大气压后,将第1反应器内的经低聚物化的反应液移至第2反应器。接着,开始进行第2反应器内的升温及减压,并利用50分钟使内温成为240℃、压力成为0.2kPa。其后,进行聚合直到达到规定的搅拌动力。在达到规定动力的时刻将氮气导入反应器中使压力恢复,将所生成的聚酯碳酸酯系树脂挤出至水中,裁切线料而得到粒料。
将所得聚酯碳酸酯系树脂(粒料)在80℃下真空干燥5小时后,使用具备单螺杆挤出机(东芝机械公司制,缸筒设定温度:250℃)、T型模(宽200mm,设定温度:250℃)、冷却辊(设定温度:120~130℃)及卷取机的薄膜制膜装置,制作厚度130μm的长条状树脂薄膜。以获得规定的相位差的方式一边调整所得长条状树脂薄膜一边进行拉伸,获得厚度48μm的相位差薄膜。拉伸条件为:沿宽度方向,拉伸温度为143℃,拉伸倍率为2.8倍。所得相位差薄膜的Re(550)为141nm,Re(450)/Re(550)为0.86,且Nz系数为1.12。
3.第2相位差层
使用折射率特性满足nz>nx=ny的关系且厚度方向的相位差Rth(550)为-135nm的相位差薄膜(大日本印刷株式会社制,“MCP-N”)作为第2相位差层。
4.带相位差层的偏光板的制作
首先,在第1相位差层面隔着紫外线固化型粘接剂贴合第2相位差层。接着,在上述偏光板的偏光件面隔着厚度12μm的丙烯酸系粘合剂层贴合上述第1相位差层/第2相位差层的层叠体的第1相位差层面。此时,以第1相位差层的慢轴与偏光件的吸收轴呈45°的角度的方式贴合。如上操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件/粘合剂层/第1相位差层/第2相位差层的构成的带相位差层的偏光板。
[实施例3-1]
1.偏光件/树脂基材的层叠体的制作
与实施例1-1同样地操作,在树脂基材上形成厚度6.7μm的偏光件,制作偏光件/树脂基材的层叠体。
2.保护层的制作
将环氧树脂1(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)1256B40,重均分子量:40000,环氧当量:7350)20份溶解于甲乙酮80份中,获得环氧树脂溶液(20%)。使用线棒将该环氧树脂溶液涂布于上述层叠体的偏光件表面,并将涂布膜在60℃下干燥3分钟,形成以涂布膜的固体化物的形式构成的保护层。保护层的厚度为3μm。接着,从所得层叠体剥离树脂基材,获得具有保护层(环氧树脂的涂布膜的固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例3-2]
除了使用环氧树脂2(三菱化学株式会社制,商品名:jER(注册商标)YX6954BH30,重均分子量:36000,环氧当量:13000)来代替环氧树脂1外,与实施例3-1同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的涂布膜的固化层)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例4]
未形成易粘接层(即在偏光件上直接形成保护层)、及使用水系聚酯系树脂(日本合成化学公司制,制品名“POLYESTER WR905”),除此之外与实施例1-1同样地操作,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/偏光件的构成的偏光板。
[实施例5]
未形成易粘接层(即在偏光件上直接形成保护层)、及使用水系聚氨酯系树脂(第一工业制药公司制,制品名“SUPERFLEX SF210”),除此之外与实施例1-1同样地操作,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/偏光件的构成的偏光板。
[比较例1]
除了将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为2.29倍(总拉伸倍率:5.5倍)外,与实施例1-1同样地操作,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[比较例2]
除了将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为2.29倍(总拉伸倍率:5.5倍)外,与实施例1-2同样地操作,获得具有硬涂层/保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[比较例3]
使用各种碘浓度的染色浴(碘与碘化钾的重量比=1:7)、及将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为2.29倍(总拉伸倍率:5.5倍),除此之外与实施例2-3同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[比较例4]
除了将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为2.29倍(总拉伸倍率:5.5倍)外,与实施例2-10同样地操作,获得具有保护层(环氧树脂的光阳离子固化层)/偏光件/粘合剂层/第1相位差层/第2相位差层的构成的带相位差层的偏光板。
[比较例5]
除了将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为2.29倍(总拉伸倍率:5.5倍)外,与实施例1-7同样地操作,获得具有保护层(涂布膜的固体化物)/易粘接层/偏光件的构成的偏光板。
[比较例6]
将制作偏光件时的水中拉伸的拉伸倍率设为2.29倍(总拉伸倍率:5.5倍)、及使用对单面进行了易粘接处理的丙烯酸系树脂薄膜(折射率:1.50,厚度:20μm)作为保护层,除此之外与实施例1-1同样地操作,获得具有保护层(丙烯酸系树脂薄膜)/偏光件的构成的偏光板。丙烯酸系树脂薄膜隔着紫外线固化粘接剂直接贴合于偏光件面。具体而言,涂覆成固化型粘接剂的总厚度成为1.0μm,并使用辊轧机进行贴合。其后,从丙烯酸系树脂薄膜侧照射UV光线使粘接剂固化。
将评价结果显示于表1~表3。
[表1]
Figure BDA0004016520320000611
[表2]
Figure BDA0004016520320000621
[表3]
Figure BDA0004016520320000631
如表1~3所示,使用PVA系树脂的取向度控制在规定状态的偏光件(结果为具有规定范围的穿刺强度的偏光件)的实施例的偏光板即便在保护层的厚度极小的情况下,仍可抑制加热时的裂痕。此外,具有特定保护层的偏光板显示优异的加湿耐久性。
此外,在图5~图7分别示出实施例及比较例所用的偏光件(总拉伸倍率为3.0、3.5、4.0、4.5或5.5倍的偏光件)的单体透射率与PVA的Δn、面内相位差或取向函数的关系。如图5~图7及表1~3所示,可知,满足式(1)、式(2)和/或式(3)的偏光件显示规定值以下的穿刺强度,且使用这样的偏光件制作的偏光板即便在保护层的厚度极小的情况下,仍能抑制加热时的裂痕。
产业上的可利用性
本发明的偏光板适合用于图像显示装置。作为图像显示装置,可举出例如便携信息终端(PDA)、智能手机、移动电话、钟表、数码相机、便携游戏机等便携设备;计算机显示器、笔记本电脑、复印机等OA设备;摄像机、电视、微波炉等家庭用电气设备;后方监视器、汽车导航系统用监视器、汽车音响等车载用设备;数字标牌、商业店铺用信息用显示器等展示设备;监视用监视器等警备设备;看护用监视器、医疗用监视器等看护/医疗设备。
附图标记说明
10:偏光件
20:第1保护层
100:偏光板
110:相位差层
200:带相位差层的偏光板

Claims (16)

1.一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;
该偏光件在将其单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时,满足下述式(1):
y<-0.011x+0.525     (1)
该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
2.一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;
该偏光件在将其单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时,满足下述式(2):
z<-60x+2875         (2)
该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
3.一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;
该偏光件在将其单体透射率设为x%、且将该聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时,满足下述式(3):
f<-0.018x+1.11     (3)
该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
4.一种偏光板,其具有由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成的偏光件与配置在该偏光件的一侧的保护层;
该偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上;
该保护层由具有10μm以下的厚度的树脂膜构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的偏光板,其中,所述树脂膜包含选自环氧树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚酯系树脂及聚氨酯系树脂中的至少1种树脂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的偏光板,其中,所述树脂膜由环氧树脂的光阳离子固化物构成,且
所述树脂膜的软化温度为100℃以上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的偏光板,其中,所述树脂膜由环氧树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物构成,且
所述树脂膜的软化温度为100℃以上。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的偏光板,其中,所述树脂膜由热塑性(甲基)丙烯酸系树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物构成,且
所述树脂膜的软化温度为100℃以上。
9.根据权利要求8所述的偏光板,其中,所述热塑性(甲基)丙烯酸系树脂具有选自由内酯环单元、戊二酸酐单元、戊二酰亚胺单元、马来酸酐单元及马来酰亚胺单元组成的组中的至少1者。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的偏光板,其中,所述保护层的碘吸附量为25重量%以下。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的偏光板,其中,所述偏光件的厚度为10μm以下。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的偏光板,其卷绕成卷状。
13.一种带相位差层的偏光板,其包含权利要求1至12中任一项所述的偏光板与相位差层;且
该相位差层配置于所述偏光件的与配置所述保护层的一侧相反的一侧。
14.根据权利要求13所述的带相位差层的偏光板,其中,所述相位差层隔着粘合剂层层叠于所述偏光板。
15.根据权利要求13或14所述的带相位差层的偏光板,其中,所述相位差层的Re(550)为100nm~190nm,Re(450)/Re(550)为0.8以上且小于1;且
所述相位差层的慢轴与所述偏光件的吸收轴形成的角度为40°~50°。
16.一种图像显示装置,其具备权利要求1至12中任一项所述的偏光板或权利要求13至15中任一项所述的带相位差层的偏光板。
CN202180045471.2A 2020-06-26 2021-06-10 偏光板、带相位差层的偏光板及图像显示装置 Pending CN115997144A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020110306 2020-06-26
JP2020-110306 2020-06-26
JP2020133457 2020-08-06
JP2020-133457 2020-08-06
PCT/JP2021/022148 WO2021261276A1 (ja) 2020-06-26 2021-06-10 偏光板、位相差層付偏光板および画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115997144A true CN115997144A (zh) 2023-04-21

Family

ID=79281171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180045471.2A Pending CN115997144A (zh) 2020-06-26 2021-06-10 偏光板、带相位差层的偏光板及图像显示装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2021261276A1 (zh)
KR (1) KR20230030575A (zh)
CN (1) CN115997144A (zh)
TW (1) TW202208181A (zh)
WO (1) WO2021261276A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5036191B2 (ja) * 2005-03-16 2012-09-26 日本合成化学工業株式会社 ポリビニルアルコール系フィルムおよびその製造方法
JP2015210474A (ja) 2014-04-30 2015-11-24 株式会社カネカ 偏光子保護フィルムおよび偏光板
JP6202062B2 (ja) * 2014-09-30 2017-09-27 住友化学株式会社 偏光フィルムの強度測定方法及び偏光板
JP6422507B2 (ja) * 2014-12-12 2018-11-14 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルム
JP2017003954A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 住友化学株式会社 偏光フィルム及びそれを含む偏光板
JP6833687B2 (ja) * 2015-07-16 2021-02-24 東海精密工業株式会社 偏光性成形体の製造方法
JP2017187731A (ja) * 2016-03-30 2017-10-12 住友化学株式会社 延伸フィルムの製造方法及び偏光フィルムの製造方法
JP6684630B2 (ja) * 2016-03-31 2020-04-22 住友化学株式会社 偏光板、偏光板の製造方法
JP2017062517A (ja) * 2017-01-12 2017-03-30 日東電工株式会社 位相差層付偏光板および画像表示装置
WO2018235630A1 (ja) * 2017-06-22 2018-12-27 日東電工株式会社 積層体および積層体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021261276A1 (ja) 2021-12-30
TW202208181A (zh) 2022-03-01
JPWO2021261276A1 (zh) 2021-12-30
KR20230030575A (ko) 2023-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112840252B (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
CN112840254A (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
CN112840245B (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
CN112840248A (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
KR102643436B1 (ko) 위상차층 부착 편광판, 및 그것을 이용한 화상 표시 장치
WO2021261344A1 (ja) 位相差層付偏光板、および、それを用いた画像表示装置
CN112840251B (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
CN115997144A (zh) 偏光板、带相位差层的偏光板及图像显示装置
CN112840250B (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
CN111045129B (zh) 带相位差层的偏振片及使用了该带相位差层的偏振片的图像显示装置
CN112840249B (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
JP2021177230A (ja) 偏光板および位相差層付偏光板
CN111045130A (zh) 带相位差层的偏振片及使用了该带相位差层的偏振片的图像显示装置
CN115236785B (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
TWI839433B (zh) 附相位差層之偏光板
WO2021220741A1 (ja) 偏光板および位相差層付偏光板
CN113544552B (zh) 相位差膜及其制造方法以及使用了该相位差膜的圆偏振片及图像显示装置
CN116158208A (zh) 偏光板、带相位差层的偏光板、以及包含该偏光板或该带相位差层的偏光板的图像显示装置
CN112840246A (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
CN112840247A (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
KR20230152587A (ko) 위상차층 부착 편광판 및 화상 표시 장치
CN112840253A (zh) 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置
CN115485593A (zh) 偏光板及带光学功能层的偏光板
CN111045131A (zh) 带相位差层的偏振片及使用了该带相位差层的偏振片的图像显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination