TW201514555A - 偏光板以及影像顯示裝置 - Google Patents

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TW201514555A TW103131257A TW103131257A TW201514555A TW 201514555 A TW201514555 A TW 201514555A TW 103131257 A TW103131257 A TW 103131257A TW 103131257 A TW103131257 A TW 103131257A TW 201514555 A TW201514555 A TW 201514555A
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Megumi Sekiguchi
Ryo Satake
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Fujifilm Corp
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Abstract

本發明的課題在於提供一種表面的鉛筆硬度優異的偏光板及使用其的影像顯示裝置。本發明的偏光板的厚度為80μm以下，依序具有外側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，藉由在與內側硬塗層的具有偏光元件的側為相反側設置顯示元件，而成為影像顯示裝置，且內側硬塗層與所述外側硬塗層滿足下述式(I)的關係。 Hin>Hout 式(I) 其中，Hin表示內側硬塗層的厚度×彈性模數的值，Hout表示外側硬塗層的厚度×彈性模數的值。

Description

偏光板以及影像顯示裝置
本發明是有關於一種偏光板以及影像顯示裝置。詳細而言，本發明是有關於一種具有外側硬塗層與內側硬塗層的偏光板及具備其的影像顯示裝置。
近年來，影像顯示裝置，特別是中小型用途的液晶顯示裝置不斷薄型化，伴隨於此，要求所使用的構件(例如偏光板)的薄型化。作為偏光板的薄型化的方法，例如可列舉：使偏光元件本身或偏光元件的保護膜變薄的方法、或去除配置在偏光元件與液晶單元之間的保護膜或相位差膜的方法等。
另一方面，伴隨偏光板的薄型化，存在偏光板表面的鉛筆硬度惡化，於偏光板搬送過程中或液晶面板搬送過程中，偏光板容易受損的問題。
作為改善偏光板表面的鉛筆硬度的方法，已知有配置硬塗層的方法，但當將偏光板加以薄型化時，迄今為止通常所使用的硬塗層存在改善不足的情況。
針對此種問題，例如於專利文獻1中記載有一種「使用 接著劑將硬塗膜與偏光元件聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)膜進行兩面積層(lamination)而成的多層膜厚度為65μm的偏光板」([0040])。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2013-513832號公報
本發明者等人已明確即便於如專利文獻1中所記載般將硬塗層配置在偏光元件的兩面的情況下，亦存在偏光板表面的鉛筆硬度不足的情況。
因此，本發明的課題在於提供一種即便於進行了薄型化的情況下，表面的鉛筆硬度亦優異的偏光板及使用其的影像顯示裝置。
本發明者等人為了達成所述課題而努力研究的結果，發現藉由使內側的硬塗層的厚度×彈性模數的值大於外側硬塗層的厚度×彈性模數的值，即便於使偏光板整體的厚度變薄的情況下，亦可使偏光板表面的鉛筆硬度變得良好，從而完成了本發明。
即，發現可藉由以下的構成來達成所述課題。
[1]一種偏光板，其厚度為80μm以下，依序包括外側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，藉由在與內側硬塗層的具有偏光元件的側為相反側設置顯示 元件，而成為影像顯示裝置，並且內側硬塗層與外側硬塗層滿足下述式(I)的關係。
Hin>Hout 式(I)
其中，Hin表示內側硬塗層的厚度×彈性模數的值，Hout表示外側硬塗層的厚度×彈性模數的值。
[2]如[1]所述的偏光板，其中外側硬塗層設置於偏光元件的表面。
[3]如[1]所述的偏光板，其中在外側硬塗層與偏光元件之間具有至少1片聚合物膜。
[4]如[1]至[3]中任一項所述的偏光板，其中偏光元件的厚度為25μm以下。
[5]如[1]至[4]中任一項所述的偏光板，其中內側硬塗層的彈性模數與外側硬塗層的彈性模數分別為1GPa~6GPa。
[6]如[1]至[5]中任一項所述的偏光板，其中內側硬塗層的厚度比外側硬塗層的厚度厚。
[7]如[1]至[6]中任一項所述的偏光板，其中內側硬塗層的厚度與外側硬塗層的厚度的比值大於1、且為5以下。
[8]如[3]至[7]中任一項所述的偏光板，其中聚合物膜的厚度為40μm以下。
[9]如[3]至[8]中任一項所述的偏光板，其中聚合物膜含有選自由醯化纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、環烯烴系樹脂、及聚酯 系樹脂所組成的群組中的至少1種樹脂材料。
[10]一種影像顯示裝置，其包括如[1]至[9]中任一項所述的偏光板、及顯示元件。
[11]一種影像顯示裝置，其包括液晶單元、及夾持液晶單元來配置的一對偏光板，並且一對偏光板的至少一個為如[1]至[9]中任一項所述的偏光板。
根據本發明，可提供一種即便於進行了薄型化的情況下，表面的鉛筆硬度亦優異的偏光板及使用其的影像顯示裝置。
1‧‧‧外側硬塗層
2‧‧‧前側偏光元件
3‧‧‧內側硬塗層
4‧‧‧液晶單元
5‧‧‧聚合物膜
6‧‧‧外側硬塗層
7‧‧‧後側偏光元件
8‧‧‧內側硬塗層
9‧‧‧聚合物膜
10‧‧‧液晶顯示裝置
20‧‧‧前側偏光板
30‧‧‧後側偏光板
圖1(A)及圖1(B)分別為表示本發明的影像顯示裝置的實施形態的一例的示意性的剖面圖。
圖2(A)及圖2(B)分別為表示本發明的影像顯示裝置的實施形態的另一例的示意性的剖面圖。
以下，對本發明進行詳細說明。
以下所記載的構成要件的說明有時基於本發明的具有代表性的實施形態來進行，但本發明並不限定於此種實施形態。
再者，於本說明書中，使用「~」來表示的數值範圍是指包含「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。。
[偏光板]
本發明的偏光板的厚度為80μm以下，依序具有外側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，藉由在與內側硬塗層的具有偏光元件的側為相反側設置顯示元件，而成為影像顯示裝置，且內側硬塗層與外側硬塗層滿足上述式(I)的關係。
於本發明中，偏光板的厚度較佳為65μm以下，更佳為55μm以下。
於本發明中，如所述般依序具有外側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，且內側硬塗層與外側硬塗層滿足上述式(I)的關係的偏光板即便於使厚度變薄的情況下，亦成為表面的鉛筆硬度良好者。
雖然其詳細原因並不明確，但推測原因大致如下。
可認為膜的表面硬度受到鄰接於與施加應力的面相反的面的層(鄰接於構成施加應力的面的層的層)的硬度的影響，若鄰接的層柔軟，則表面硬度下降，若鄰接的層堅硬，則表面硬度變高。
即，可認為當偏光板的視認側(與顯示元件為相反側)的表面受到應力時，藉由在偏光元件的顯示元件側(內側)及視認側(外側)分別配置硬塗層，與無內側硬塗層的情況相比，配置於顯示元件側的硬塗層(內側硬塗層)上的偏光元件的硬度變硬，另外，與無內側硬塗層的情況相比，配置於表面硬度變硬的偏光元件上(視認側)的硬塗層(外側硬塗層)的表面硬度亦變硬，而可保持偏光板的表面側的硬度。
其亦可根據如後述的實施例1~實施例3所示般，即便對變更 偏光元件的厚度或聚合物膜的厚度的結果進行比較，鉛筆硬度的評價結果亦不會改變來進行推測。
此處，可認為與使外側硬塗層變厚相比，使內側硬塗層變厚更可提高積層於內側硬塗層上的偏光元件或後述的聚合物膜兩者的硬度，且效果高，可抑制偏光板整體的厚度並使鉛筆硬度變得良好。
[影像顯示裝置]
本發明的影像顯示裝置是具有所述本發明的偏光板、及顯示元件(例如液晶單元、有機電致發光(Electroluminescence，EL)顯示面板等)的影像顯示裝置。
作為此種影像顯示裝置，例如可適宜地列舉如下的影像顯示裝置：具有液晶單元、及夾持液晶單元來配置的一對偏光板，且一對偏光板的至少一個使用所述本發明的偏光板，即依序具有外側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，內側硬塗層與外側硬塗層滿足下述式(I)的關係，厚度變成80μm以下的偏光板。
Hin>Hout 式(I)
其中，Hin表示內側硬塗層的厚度×彈性模數的值，Hout表示外側硬塗層的厚度×彈性模數的值。
其次，於使用圖1(A)、圖1(B)及圖2(A)、圖2(B)對本發明的影像顯示裝置的整體的構成進行說明後，對影像顯示 裝置及偏光板所具有的各構成進行詳述。
圖1(A)、圖1(B)是表示本發明的影像顯示裝置的實施形態(液晶顯示裝置)的一例的示意性的剖面圖。
如圖1(A)所示，液晶顯示裝置10具有液晶單元4、及夾持液晶單元4來配置的一對偏光板(符號20：前側偏光板、符號30：後側偏光板)，且一對偏光板的任一個分別依序具有外側硬塗層(符號1及符號6)、偏光元件(符號2：前側偏光元件、符號7：後側偏光元件)、及內側硬塗層(符號3及符號8)，且外側硬塗層、偏光元件、內側硬塗層、及液晶單元以該順序配置。
另外，如圖1(B)所示，在外側硬塗層與偏光元件之間亦可具有至少1片聚合物膜(符號5及符號9)。
圖2(A)、圖2(B)是表示本發明的影像顯示裝置的實施形態(液晶顯示裝置)的另一例的示意性的剖面圖。
如圖2(A)所示，液晶顯示裝置10具有液晶單元4、及夾持液晶單元4來配置的一對偏光板(符號20：前側偏光板、符號30：後側偏光板)，且一對偏光板之中，僅前側偏光板20依序具有外側硬塗層1、前側偏光元件2、及內側硬塗層3，且外側硬塗層1、前側偏光元件2、內側硬塗層3、及液晶單元4以該順序配置。
另外，如圖2(B)所示，在外側硬塗層1與前側偏光元件2之間亦可具有至少1片聚合物膜5。
於本發明中，如圖1(A)、圖1(B)及圖2(A)、圖2(B)所示，較佳為一對偏光板之中，至少前側偏光板依序具有外 側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，且內側硬塗層與外側硬塗層滿足所述式(I)的關係。
另外，就可使偏光板的厚度變薄等的理由而言，較佳為在外側硬塗層與偏光元件之間不具有聚合物膜，且較佳為外側硬塗層配置於偏光元件的表面。另外，根據相同的理由，較佳為內側硬塗層配置於偏光元件的表面。
另一方面，就使偏光板的鉛筆硬度變得更良好，並容易確保偏光元件的耐光性等的理由而言，較佳為在外側硬塗層與偏光元件之間設置至少1片聚合物膜。另外，使聚合物膜中含有紫外線吸收劑亦較佳。
[硬塗層]
本發明中所使用的硬塗層是如下的硬塗層：於一對偏光板的至少一個偏光板中，依序配置有外側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，且內側硬塗層與外側硬塗層滿足下述式(I)的關係。
再者，於本發明中，關於一對偏光板的任一個偏光板(圖2(A)、圖2(B)中後側偏光板30)，亦可於偏光元件的內側(液晶單元側)或外側(視認側或背光側)不具有硬塗層。
Hin>Hout 式(I)
其中，Hin表示內側硬塗層的厚度×彈性模數的值，Hout表示外側硬塗層的厚度×彈性模數的值。
關於硬塗層的厚度，就使偏光板的厚度變薄、且可使偏光板的脆性變得更良好等的理由而言，較佳為外側硬塗層及內側硬塗層的厚度均為25μm以下，更佳為15μm以下。
另一方面，就可使偏光板表面的鉛筆硬度變得更良好的觀點而言，較佳為外側硬塗層及內側硬塗層的厚度均為2μm以上，更佳為5μm以上。
關於硬塗層的彈性模數，就使偏光板表面的鉛筆硬度變得更良好、且可使偏光板的脆性變得更良好等的理由而言，較佳為內側硬塗層及外側硬塗層的彈性模數分別為1GPa~6GPa，更佳為2GPa~5.5GPa，進而更佳為3.5GPa~5.5GPa。
<硬塗層的彈性模數的測定方法>
於本發明中，硬塗層的彈性模數藉由以下的方法來測定。
準備硬塗層與已判明物性的膜的積層體，膜的彈性模數(Es)、及硬塗層與膜的積層體的彈性模數(Ec)根據自拉伸強度試驗機所獲得的兩者的應力-應變曲線(stress-strain curve)的初始斜率(initial slope)而求出，並使用以下所示的內部應力的各式，算出硬塗層的彈性模數(Ef)。但是，於硬塗層不會斷裂的範圍內施加負荷來進行拉伸試驗。
σc(b+d)=σfd+σsb
Ec(b+d)=Efd+Esb
∴Ef=(Ec(b+d)-Esb)/d
σc：硬塗層與膜的積層體的內部應力
σf：硬塗層的內部應力
σs：膜的內部應力
Ec：硬塗層與膜的積層體的彈性模數
Ef：硬塗層的彈性模數
Es：膜的彈性模數
b：膜的厚度
d：硬塗層的厚度
再者，此處，關於已判明物性的膜，可利用本發明的影像顯示裝置及偏光板中所使用的偏光元件或聚合物膜。
當於偏光元件或聚合物膜的兩面設置有硬塗層時，將測定對象以外的硬塗層剝離後進行測定。
另外，彈性模數是指如下的值：使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為100mm、寬度為10mm的試樣，並針對各試樣所算出的彈性模數中的最小值。另外，各試樣中的彈性模數是以如下方式算出：將各試樣於25℃、相對濕度60%的環境中放置24小時之後不久，使用東洋鮑德溫(Toyo Baldwin)(股份)製造的萬能拉伸試驗機「STM T50BP」，於25℃、相對濕度60%的環境中，以夾頭間長度100mm、拉伸速度10%/min進行延伸，測定伸長0.1%時與伸長0.5%時的應力，並根據其斜度算出彈性模數。
另外，當試樣尺寸未滿100mm×10mm時，所述彈性模數可作為如下值求出：以測定方向的長度變成35mm、寬度變成5mm的方式，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個於25℃、相對濕度60%下調濕3日的試樣，並針對各試樣所測定的彈性模數中的最小值。再者，該情況下的各試樣中的彈性模數是以如下方式算出：使用動態黏彈性測定裝置(DVA-225，IT計測控制(IT Keisoku Seigyo)股份有限公司製造)，將測定室的環境設定成相對濕度60%，以拉伸模式、頻率1Hz、位振幅0.02mm、溫度2℃/min進行昇溫，於0℃~100℃下進行測定，並對其20℃~30℃下的值加以平均來算出。
另外，就使偏光板表面的鉛筆硬度變得更良好、且可使偏光板的脆性變得更良好等的理由而言，較佳為內側硬塗層的厚度比外側硬塗層的厚度厚。另外，內側硬塗層的厚度與外側硬塗層的厚度的比較佳為大於1、且為5以下，更佳為1.1以上、4以下，進而更佳為1.5以上、2.5以下。
本發明中所使用的硬塗層的材料可使用通常所使用的硬塗層的材料。外側硬塗層與內側硬塗層的材料可相同，亦可不同。就可使製程簡化、或可削減成本等的理由而言，較佳為外側硬塗層與內側硬塗層的材料相同。
另外，硬塗層較佳為藉由游離輻射硬化性化合物的交聯反應或聚合反應來形成。
例如，可藉由將包含游離輻射硬化性的多官能單體或多官能 寡聚物的塗佈組成物塗佈於後述的保護層上，並使多官能單體或多官能寡聚物進行交聯或聚合來形成。
作為游離輻射硬化性的多官能單體或多官能寡聚物的官能基，較佳為光聚合性、電子束聚合性、放射線聚合性的官能基，其中，較佳為光聚合性官能基。
作為光聚合性官能基，可列舉(甲基)丙烯醯基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等不飽和的聚合性官能基等，其中，較佳為(甲基)丙烯醯基。
另外，為了賦予內部散射性，於硬塗層中亦可含有平均粒徑為1.0μm~10.0μm，較佳為1.5μm~7.0μm的消光粒子，例如無機化合物的粒子或樹脂粒子。
本發明中所使用的硬塗層可藉由通常所使用的製法來製作。可藉由直接塗佈等而於偏光元件或聚合物膜上製作，亦可於其他基材上製作硬塗層後藉由轉印等來製作。
就減少層構成，並可使偏光板變薄等的理由而言，較佳為直接塗佈於偏光元件或聚合物膜上。
[偏光元件]
本發明中所使用的偏光元件並無特別限定，可使用通常所使用的偏光元件。
作為偏光元件，例如可列舉：使碘或二色性染料的二色性物質吸附於聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯．乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜上並進行單軸延伸 而成者；聚乙烯醇的脫水處理物或聚氯乙烯的除鹽酸處理物等多烯系配向膜等。
該些之中，適宜的是包含聚乙烯醇系膜與碘等二色性物質的偏光元件。
偏光元件的厚度並無特別限定，但就可使偏光板的厚度變薄等的理由而言，較佳為25μm以下，更佳為15μm以下。下限並無特別限定，但通常為1μm以上。
就使偏光板表面的鉛筆硬度變得更良好、且可使偏光板的脆性變得更良好等的理由而言，偏光元件的彈性模數較佳為2GPa~10GPa，更佳為3.5GPa~10GPa，進而更佳為5GPa~10GPa。
此處，偏光元件的彈性模數是指如下的值：使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為100mm、寬度為10mm的試樣，並針對各試樣所算出的彈性模數中的最小值。另外，各試樣中的彈性模數是以如下方式算出：將各試樣於25℃、相對濕度60%的環境中放置24小時之後不久，使用東洋鮑德溫(股份)製造的萬能拉伸試驗機「STM T50BP」，於25℃、相對濕度60%的環境中，以夾頭間長度100mm、拉伸速度10%/min進行延伸，測定伸長0.1%時與伸長0.5%時的應力，並根據其斜度算出彈性模數。
另外，當試樣尺寸未滿100mm×10mm時，所述彈性模數可作為如下值求出：以測定方向的長度變成35mm、寬度變成5mm 的方式，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個於25℃、相對濕度60%下調濕3日的試樣，並針對各試樣所測定的彈性模數中的最小值。再者，該情況下的各試樣中的彈性模數是以如下方式算出：使用動態黏彈性測定裝置(DVA-225，IT計測控制股份有限公司製造)，將測定室的環境設定成相對濕度60%，以拉伸模式、頻率1Hz、位振幅0.02mm、溫度2℃/min進行昇溫，於0℃~100℃下進行測定，並對其20℃~30℃下的值加以平均來算出。
[聚合物膜]
本發明中所使用的任意的聚合物膜並無特別限定，可使用通常所使用的聚合物膜。
作為構成聚合物膜的聚合物，具體而言，例如可列舉：纖維素系聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯、含有內酯環的聚合物等具有丙烯酸酯聚合物的丙烯酸系聚合物；熱塑性降冰片烯系聚合物；聚碳酸酯系聚合物；聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系聚合物；聚苯乙烯、丙烯腈．苯乙烯共聚物(AS(Acrylonitrile Styrene)樹脂)等苯乙烯系聚合物；聚乙烯、聚丙烯、乙烯．丙烯共聚物等聚烯烴系聚合物；氯乙烯系聚合物；尼龍、芳香族聚醯胺等醯胺系聚合物；醯亞胺系聚合物；碸系聚合物；聚醚碸系聚合物；聚醚醚酮系聚合物；聚苯硫醚系聚合物；偏二氯乙烯系聚合物；乙烯醇系聚合物；乙烯丁醛系聚合物；芳酯系聚合物；聚甲醛系聚合物；環氧系聚合物；或將該些聚合物混合而成的聚合 物。
該些之中，可較佳地使用以三乙醯纖維素為代表的纖維素系聚合物(以下，亦稱為「醯化纖維素」)。
另外，就加工性及光學性能的觀點而言，使用丙烯酸系聚合物亦較佳。
作為丙烯酸系聚合物，可列舉：聚甲基丙烯酸甲酯、或日本專利特開2009-98605號公報的段落[0017]~段落[0107]中所記載的含有內酯環的聚合物等。
聚合物膜的厚度並無特別限定，但就可使偏光板的厚度變薄等的理由而言，較佳為40μm以下，更佳為25μm以下。下限並無特別限定，但通常為5μm以上。
就使偏光板表面的鉛筆硬度變得更良好、且可使偏光板的脆性變得更良好等的理由而言，聚合物膜的彈性模數較佳為1GPa~6GPa，更佳為2GPa~6GPa，進而更佳為3GPa~6GPa。
再者，聚合物膜的彈性模數的測定方法、測定裝置及測定條件與所述偏光元件中所說明的彈性模數的測定方法等相同。
[顯示元件]
本發明的影像顯示裝置中所使用的顯示元件並無特別限定，例如可列舉：液晶單元、有機EL顯示面板、電漿顯示面板等。
該些之中，較佳為液晶單元、有機EL顯示面板，更佳為液晶單元。即，作為本發明的影像顯示裝置，較佳為使用液晶單元作為顯示元件的液晶顯示裝置、使用有機EL顯示面板作為顯示元件 的有機EL顯示裝置，更佳為液晶顯示裝置。
<液晶單元>
作為本發明的影像顯示裝置的適宜例的液晶顯示裝置中所使用的液晶單元並無特別限定，可使用各種公知的模式的液晶單元。
作為模式，具體而言，例如可列舉：共面切換(In-Plane Switching，IPS)模式、垂直配向(Vertical Alignment，VA)模式、扭轉向列(Twisted Nematic，TN)模式、光學補償彎曲(Optically Compensated Bend，OCB)模式、電控雙折射(Electrically Controlled Birefringence，ECB)模式等。
其中，就即便不使用相位差膜亦具有良好的視認性、且可使液晶顯示裝置薄型化等的觀點而言，較佳為IPS模式。
<有機EL顯示面板>
作為本發明的影像顯示裝置的適宜例的有機EL顯示面板是使用有機EL元件所構成的顯示面板，所述有機EL元件是由在電極間(陰極及陽極間)夾持有機發光層(有機電致發光層)而成。
有機EL顯示面板的構成並無特別限制，採用公知的構成。
再者，作為本發明的影像顯示裝置的一例的有機EL顯示裝置例如可適宜地列舉：自視認側起依序具有本發明的偏光板、具有λ/4功能的板(以下，亦稱為「λ/4板」)、及有機EL顯示面板的形態。
此處，所謂「具有λ/4功能的板」，是指具有將某一特定波長的直線偏光轉換成圓偏光(或將圓偏光轉換成直線偏光)的功能 的板，例如，作為λ/4板為單層結構的形態，具體而言，可列舉延伸聚合物膜、或於支撐體上設置具有λ/4功能的光學異向性層而成的相位差膜等，另外，作為λ/4板為多層結構的形態，具體而言，可列舉將λ/4板與λ/2板積層而成的寬頻帶λ/4板。
[黏著劑．接著劑]
於本發明的影像顯示裝置中，所述本發明的偏光板與顯示元件之間可經由黏著劑或接著劑而貼合。
本發明中所使用的黏著劑或接著劑並無特別限定，可使用通常所使用的黏著劑(例如丙烯酸系黏著劑等)或接著劑(例如聚乙烯醇系接著劑等)。
[實施例]
以下基於實施例來更詳細地說明本發明。只要不脫離本發明的主旨，則以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等可適宜變更。因此，本發明的範圍不應由以下所示的實施例限定性地進行解釋。
[實施例1]
[聚合物膜的製作]
<核心層醯化纖維素濃液的製備>
將下述的組成物投入至混合槽中並進行攪拌，使各成分溶解，而製備乙酸纖維素溶液。
偏光元件耐久性改良劑(2-3)
紫外線吸收劑
[化2]
<外層醯化纖維素濃液的製備>
向所述核心層醯化纖維素濃液90質量份中添加下述的消光劑溶液10質量份，而製備外層乙酸纖維素溶液。
<醯化纖維素膜的製作>
使所述核心層醯化纖維素濃液與其兩側的外層醯化纖維素濃液這3層同時自流延口朝20℃的滾筒上進行流延。於溶劑含有率略為20質量%的狀態下剝離，利用拉幅機夾具將膜的寬度方向的兩端固定，於殘留溶劑為3%~15%的狀態下，在橫 向上延伸1.1倍並進行乾燥。其後，於熱處理裝置的輥間進行搬送，藉此進一步進行乾燥，而製作厚度為25μm的醯化纖維素膜。
如上所述，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為100mm、寬度為10mm的試樣，並藉由所述方法來算出所製作的醯化纖維素膜的彈性模數。將結果示於下述表2中。再者，自所製作的醯化纖維素膜，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為35mm、寬度為5mm的試樣，並藉由所述方法來測定彈性模數，結果為與所述算出結果大致相同的值。
[帶有外側硬塗層的聚合物膜的製作]
<硬塗層用塗佈液(HC-1)的製備>
藉由以下所示的組成來製作各成分，並利用孔徑為30μm的聚丙烯製過濾器進行過濾，而製備硬塗層用塗佈液HC-1。
以下表示所使用的化合物。
．DPHA：二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物[日本化藥(股份)公司製造]； ．PET-30：季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯的混合物[日本化藥(股份)製造]；．豔佳固(Irgacure)184：聚合起始劑[巴斯夫(BASF)公司製造]；
<外側硬塗層的形成>
藉由模塗法，將塗佈厚度設定為5μm來將硬塗層用塗佈液(HC-1)塗佈於以上所製作的醯化纖維素膜上。於室溫下乾燥120秒，進而於60℃下乾燥150秒後，一面進行氮氣沖洗(氧濃度為0.5%以下)，一面使用160W/cm的氣冷金屬鹵化物燈(愛古拉飛克斯(Eye Graphics)(股份)製造)，照射照度為400mW/cm2、照射量為150mJ/cm2的紫外線來使塗佈層硬化，而形成外側硬塗層，從而製作帶有外側硬塗層的聚合物膜。外側硬塗層的厚度為5μm。
關於所形成的外側硬塗層的彈性模數，藉由與以上所製作的醯化纖維素膜相同的方法來算出所製作的帶有硬塗層的聚合物膜的彈性模數，使用所述內部應力的各式，並將已判明物性的膜作為以上所製作的醯化纖維素膜，而算出外側硬塗層的彈性模數(Ef)。將結果示於下述表2中。再者，自所製作的帶有硬塗層的聚合物膜，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為35mm、寬度為5mm的試樣，並藉由所述方法來測定彈性模數，結果為與所述算出結果大致相同的值。
[偏光板的製作]
<聚合物膜的皂化處理>
於55℃下，使以上所製作的帶有外側硬塗層的聚合物膜於2.3mol/L的氫氧化鈉水溶液中浸漬3分鐘。於室溫的水洗浴槽中進行清洗，然後於30℃下使用0.05mol/L的硫酸進行中和。再次於室溫的水洗浴槽中進行清洗，進而利用100℃的暖風進行乾燥。如此，對帶有外側硬塗層的聚合物膜的未帶有硬塗層的面進行了表面的皂化處理。
<偏光元件的製作>
於30℃下，使厚度為75μm的聚乙烯醇(PVA)膜於碘濃度為0.05質量%的碘水溶液中浸漬60秒來進行染色，繼而，於在硼酸濃度為4質量%的硼酸水溶液中浸漬60秒的期間內縱向延伸成原來長度的5倍後，於50℃下乾燥4分鐘，而獲得厚度為25μm的偏光元件。
如上所述，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為100mm、寬度為10mm的試樣，並藉由所述方法來算出所獲得的偏光元件。將結果示於下述表2中。再者，自所獲得的偏光元件，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為35mm、寬度為5mm的試樣，並藉由所述方法來測定彈性模數，結果為與所述算出結果大致相同的值。
<偏光元件與帶有外側硬塗層的聚合物膜的貼合>
使用聚乙烯醇系接著劑，將經皂化處理的帶有外側硬塗層的 聚合物膜的皂化面(未帶有外側硬塗層的面)貼附於先前製作的偏光元件的一側，而製作積層體。
<內側硬塗層的製作>
利用模塗法並將塗佈厚度設定成10μm來進行塗佈，除此以外，以與外側硬塗層相同的條件在與積層有外側硬塗層的面為相反側的偏光元件表面形成內側硬塗層，而製作偏光板。外側硬塗層的厚度為10μm。
關於所形成的內側硬塗層的彈性模數，藉由與以上所製作的醯化纖維素膜相同的方法來算出所製作的偏光板的彈性模數，使用所述內部應力的各式，並將已判明物性的膜作為以上所製作的積層體，而算出內側硬塗層的彈性模數(Ef)。將結果示於下述表2中。再者，自所製作的偏光板，使測定方向的切出方位每次變化45度來準備合計8個測定方向的長度為35mm、寬度為5mm的試樣，並藉由所述方法來測定彈性模數，結果為與所述算出結果大致相同的值。
[實施例2~實施例5、比較例1~比較例11]
以下，除如表2及表3中所記載般變更硬塗層的厚度等以外，以與實施例1相同的方式製作實施例2~實施例5及比較例1~比較例11的偏光板。
此處，關於比較例3~比較例8，不形成內側硬塗層來製作偏光板，另外，關於實施例5及比較例9~比較例11，在外側硬塗層與偏光元件之間不具有聚合物膜，當製作外側硬塗層時，與內 側硬塗層同樣地塗佈於偏光元件上來製作。
再者，實施例2、比較例5及比較例6中的聚合物膜(厚度：40μm)的製作，實施例3、比較例7及比較例8中的偏光元件(厚度：15μm)的製作，以及實施例4中的內側硬塗層(彈性模數：4.5GPa)如下所示。
<醯化纖維素膜的製作：實施例2、比較例5及比較例6>
當使所述核心層醯化纖維素濃液與其兩側的外層醯化纖維素濃液這3層同時自流延口朝20℃的滾筒上進行流延時，相對於實施例1將流延膜厚設為1.6倍，除此以外，以與實施例1相同的方法製作乾燥後的厚度為40μm的醯化纖維素膜。
<偏光元件的製作：實施例3、比較例7及比較例8>
於30℃下，使厚度為45μm的聚乙烯醇(PVA)膜於碘濃度為0.05質量%的碘水溶液中浸漬60秒來進行染色，繼而，於在硼酸濃度為4質量%的硼酸水溶液中浸漬60秒的期間內縱向延伸成原來長度的5倍後，於50℃下乾燥4分鐘，而獲得厚度為15μm的偏光元件。
<內側硬塗層的製作：實施例4>
使用以下所示的內側硬塗層用塗佈液HC-2，利用模塗法並將塗佈厚度設定成7.5μm來進行塗佈，除此以外，以與外側硬塗層相同的條件在與積層有外側硬塗層的面為相反側的偏光元件表面形成內側硬塗層，而製作偏光板。外側硬塗層的厚度為7.5μm。
<內側硬塗層用塗佈液(HC-2)的製備>
藉由以下所示的組成來製作各成分，並利用孔徑為30μm的聚丙烯製過濾器進行過濾，而製備內側硬塗層用塗佈液HC-2。
此處，所調配的MEK-AC-5140Z是使經丙烯酸酯基修飾的二氧化矽(粒徑：70nm~100nm)以固體成分濃度變成30%的方式分散於MEK中而成的分散液。
[鉛筆硬度的評價]
於本發明中，依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)K 5400來進行鉛筆硬度評價。對所製作的偏光板的3邊進行膠帶固定並朝玻璃板上貼附，於溫度25℃、相對濕度60%下調濕24小時後，使用JIS S 6006中所規定的3H的試驗用鉛筆，以500g的負荷分別進行n=20次的試驗，並以如下的判定進行評價。
<硬度評價基準>
A：20次試驗之中，傷痕的數量為0個以上、5個以下
B：20次試驗之中，傷痕的數量為6個以上、7個以下
C：20次試驗之中，傷痕的數量為8個以上、16個以下
D：20次試驗之中，傷痕的數量為17個以上
再者，將鉛筆的試驗方向(刮擦方向)設為與偏光元件的吸收軸方向平行。
[耐光性的評價]
將各實施例及比較例中所製作的偏光板的內側硬塗層側經由黏著劑而貼合於玻璃基板上來製作試樣，並實施15日自各試樣的外側硬塗層側照射氙燈(150W/cm2，超級氙燈耐候試驗機SX75(須賀試驗機(Suga Test Instruments)公司製造))的耐光試驗。
使用VAP-7070(日本分光(股份))測定耐光試驗後的偏光板的偏光度。
另外，將實施例1的偏光板用作基準偏光板，根據其偏光度並利用下述式來求出下降率，藉由以下的評價基準來評價耐光性。
下降率(%)=基準偏光板的耐光試驗後的偏光度(%)-各實施例(或各比較例)的偏光板的耐光試驗後的偏光度(%)
A：下降率未滿0.05%
B：下降率為0.05%以上
根據以上的結果，可知當內側硬塗層與外側硬塗層不滿 足所述式(I)的關係時，偏光板的表面的鉛筆硬度變低(比較例1~比較例10)。
相對於此，可知當內側硬塗層與外側硬塗層滿足所述式(I)的關係時，偏光板的表面的鉛筆硬度優異(實施例1~實施例5)。
另外，根據實施例5與比較例11的對比，可知即便鉛筆硬度為相同程度，藉由變更內側硬塗層與外側硬塗層的厚度，並滿足所述式(I)，亦可使厚度變薄1成左右。
另外，根據實施例1~實施例4的對比結果，亦可知當內側硬塗層與外側硬塗層滿足所述式(I)的關係時，不論有無聚合物膜或膜厚、偏光元件的膜厚，偏光板的表面的鉛筆硬度均優異。
另外，根據實施例1~實施例4與實施例5的對比結果，可知藉由具有聚合物膜，耐光性變得良好。
另外，根據實施例1~實施例3與實施例4的對比結果，可知當內側硬塗層的厚度比外側硬塗層的厚度厚時，鉛筆硬度變得更良好。
1‧‧‧外側硬塗層
2‧‧‧前側偏光元件
3‧‧‧內側硬塗層
4‧‧‧液晶單元
6‧‧‧外側硬塗層
7‧‧‧後側偏光元件
8‧‧‧內側硬塗層
10‧‧‧液晶顯示裝置
20‧‧‧前側偏光板
30‧‧‧後側偏光板

Claims (11)

  1. 一種偏光板，其厚度為80μm以下，依序包括外側硬塗層、偏光元件、及內側硬塗層，藉由在與所述內側硬塗層的具有所述偏光元件的側為相反側設置顯示元件，而成為影像顯示裝置，且所述內側硬塗層與所述外側硬塗層滿足下述式(I)的關係，Hin>Hout 式(I)其中，Hin表示內側硬塗層的厚度×彈性模數的值，Hout表示外側硬塗層的厚度×彈性模數的值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述外側硬塗層設置於所述偏光元件的表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中在所述外側硬塗層與所述偏光元件之間具有至少1片聚合物膜。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的偏光板，其中所述偏光元件的厚度為25μm以下。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的偏光板，其中所述內側硬塗層的彈性模數與所述外側硬塗層的彈性模數分別為1GPa~6GPa。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的偏光板，其中所述內側硬塗層的厚度比所述外側硬塗層的厚度厚。
  7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的偏光板，其中所述內側硬塗層的厚度與所述外側硬塗層的厚度的比值大於1、且為5以下。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的偏光板，其中所述聚合物膜的厚度為40μm以下。
  9. 如申請專利範圍第3項或第8項所述的偏光板，其中所述聚合物膜含有選自由醯化纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、環烯烴系樹脂、及聚酯系樹脂所組成的群組中的至少1種樹脂材料。
  10. 一種影像顯示裝置，其包括如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的偏光板、及顯示元件。
  11. 一種影像顯示裝置，其包括液晶單元、及夾持所述液晶單元來配置的一對偏光板，並且所述一對偏光板的至少一個為如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的偏光板。
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