TW201546501A - 偏光板、偏光板之製造方法及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的係提供可抑制液晶顯示裝置之辨視性降低的偏光板。本發明之偏光板係含有偏光鏡(polarizer)、配置於前述偏光鏡之一面的保護薄膜A及配置於前述偏光鏡之另一面的保護薄膜B,至少前述保護薄膜A係經由活性能量線硬化型接著劑之硬化物層,與前述偏光鏡接著,前述保護薄膜A含有纖維素酯與聚酯化合物,且前述聚酯化合物之含量係相對於前述纖維素酯而言,為5~30質量%,將前述保護薄膜A在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為A(α),與前述長邊方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為A(β)時,滿足-1.5≦A(α)≦-0.3、-1.5≦A(β)≦-0.3。

Description

偏光板、偏光板之製造方法及液晶顯示裝置
本發明係有關偏光板、偏光板之製造方法及液晶顯示裝置。
近年,液晶顯示裝置作為智慧型手機或平板電腦終端等之携帶狀機器之液晶顯示器需要增加。這種小型液晶顯示裝置1包含例如搭載有觸控面板模組之IPS模式之液晶胞3及挾持該液晶胞之一對偏光板5及7(參照圖3)。偏光板5包含偏光鏡5-1、配置於該液晶胞側之面的保護薄膜5-3A(F2)及配置於其相反側之面的保護薄膜5-3B(F1)。同樣地,偏光板7包含偏光鏡7-1、配置於該液晶胞側之面的保護薄膜7-3A(F3)及配置於其相反側之面的保護薄膜7-3B(F4)。
偏光板例如含有偏光鏡及作為挾持偏光鏡之保護薄膜之二片纖維素酯薄膜,其中配置於液晶胞側之纖維素酯薄膜作為滿足0nm≦Re(630)≦20nm、Rth(630)|≦25nm之薄膜的偏光板等已為人知(例如專利文獻1)。該文獻揭示為了控制因濕度或溫度之變化所造成之 顯示不均,因此,盡可能將配置於液晶胞側之纖維素酯薄膜的尺寸變化率縮小,具體而言為0.5%以下。
這種偏光板通常為使偏光鏡與纖維素酯薄膜 以聚乙烯醇系接著劑(水糊)等接著而得(例如專利文獻1)。最近,偏光板之製造步驟不必使用水,可以短時間良好接著等,因此有時可使用活性能量線硬化型接著劑取代聚乙烯醇系接著劑(水糊)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2008-217022號公報
發明概要
但是如專利文獻1所示以往使保護薄膜與偏光鏡經由活性能量線硬化型接著劑接著的偏光板,有容易產生液晶顯示裝置之顯示不均,辨視性(legibility)降低的問題。此問題特別是在小型液晶顯示裝置明顯。
辨視性降低的理由仍不明確,但是可能為以下的原因。亦即,液晶顯示裝置1之內部成為高溫、高濕時,偏光鏡5-1或7-1、特別是偏光鏡7-1,容易大幅度產生尺寸變化(收縮);液晶胞3之玻璃基板不易產生尺寸變化。此外,配置於偏光鏡7-1與液晶胞3之玻璃基板之間 的保護薄膜7-3A(F3),以活性能量線硬化型接著劑與偏光鏡7-1接著時,其接著力比以往的水糊更牢固,因此,偏光鏡7-1之收縮力容易傳達至保護薄膜7-3A(F3)。此時,保護薄膜7-3A(F3)的尺寸變化率較少時,施加於保護薄膜7-3A(F3)之偏光鏡7-1的收縮力相對變大,保護薄膜7-3A(F3)容易產生應變。產生這種應變時,可能容易產生光學的應變(雙折射),容易產生顯示裝置之顯示不均。
小型液晶顯示裝置因使用條件,而暴露於高 溫環境或高濕度環境下。又,小型液晶顯示裝置不僅包含成為熱源的充電池,且裝置體積也小。因此,特別是在充電時或高溫或高濕度環境下使用時,熱或水分容易蓄積於裝置內,有特別容易產生光學的應變的傾向。
本發明係有鑑於上述情況而完成者,本發明 之目的係提供偏光鏡與保護薄膜經由活性能量線硬化型接著劑層接著的偏光板,且可抑制液晶顯示裝置之辨視性降低的偏光板。
[1]一種偏光板,其係含有偏光鏡、配置於前述偏光鏡之一面的保護薄膜A及配置於前述偏光鏡之另一面的保護薄膜B,至少前述保護薄膜A係經由活性能量線硬化型接著劑之硬化物層,與前述偏光鏡接著,前述保護薄膜A含有纖維素酯及使二醇與二羧酸聚縮 合所得之聚酯化合物,且前述聚酯化合物之含量係相對於前述纖維素酯,為5~30質量%,將前述保護薄膜A在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為A(α),與前述長邊方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為A(β)時,前述保護薄膜A為滿足下述式(1)與(2),-1.5≦A(α)≦-0.3…(1)
-1.5≦A(β)≦-0.3…(2)。
[2]如[1]項之偏光板,其中前述聚酯化合物係使由脂肪族二羧酸及脂環式二羧酸所成群選出之二羧酸與脂肪族二醇、烷基醚二醇及脂環式二醇所成群選出之二醇進行聚縮合所得的化合物。
[3]如[1]或[2]項之偏光板,其中前述保護薄膜A為滿足下述式(3)與(4),-1.5≦A(α)<-0.5…(3)
-1.5≦A(β)<-0.5…(4)。
[4]如[1]~[3]項中任一項之偏光板,其中前述保護薄膜B係經由活性能量線硬化型接著劑之硬化物層,與前述偏光鏡接著,使前述保護薄膜B在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為B(α),與前述 長邊方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為B(β)時,前述保護薄膜A及B滿足下述式(5)與(6),| A(α)-B(α)|≦0.4…(5)
| A(β)-B(β)|≦0.4…(6)。
[5]如[1]~[4]項中任一項之偏光板,其中前述偏光鏡之厚度為3~15μm。
[6]如[1]~[5]項中任一項之偏光板,其中前述保護薄膜A係以下述式(I)所定義,且在測量波長590nm下測量之面內方向之延遲為Ro(590),以下述式(II)所定義,且在測量波長590nm下測量之厚度方向之延遲為Rth(590)時,滿足|Ro(590)|≦10nm、|Rth(590)|≦10nm,式(I) Ro=(nx-ny)×t(nm)
式(II) Rth={(nx+ny)/2-nz}×t(nm)(式(I)及(II)中,nx表示薄膜之面內方向中,折射率成為最大之慢軸方向x的折射率;ny表示薄膜之面內方向中,與前述慢軸方向x正交之方向y的折射率;nz表示薄膜之厚度方向z的折射率;t(nm)表示薄膜之厚度)。
[7]如[1]~[6]項中任一項之偏光板,其中前述保護薄膜A進一步含有滑劑。
[8]如[1]~[7]項中任一項之偏光板,其中前述保護薄膜B進一步含有高硬度劑。
[9]如[1]~[8]項中任一項之偏光板,其中前述保護薄膜A之厚度為10~60μm。
[10]如[1]~[9]項中任一項之偏光板,其中前述保護薄膜A配置於液晶胞側來使用。
[11]一種如[1]~[10]項中任一項之偏光板之製造方法,其係包含以下步驟:1)準備保護薄膜A的步驟;2)得到含有偏光鏡、經由活性能量線硬化型接著劑層,被層合於前述偏光鏡之一面的前述保護薄膜A、及經由活性能量線硬化型接著劑層,被配置於前述偏光鏡之另一面之保護薄膜B之層合物的步驟;及3)將活性能量線照射於前述層合物,使前述活性能量線硬化型接著劑層硬化,得到偏光板的步驟;前述1)準備保護薄膜A的步驟係包含下述1A)~1C)的步驟:1A)得到包含纖維素酯及使二醇與二羧酸聚縮合所得之聚酯化合物,且前述聚酯化合物之含量為相對於前述纖維素酯,為5~30質量%之膜狀物的步驟;1B)使前述膜狀物在110~135℃之溫度下,以1.03~1.06倍之延伸倍率,在寬方向進行延伸的步驟;1C)將前述延伸所得之薄膜邊以70~80N/m之張力下搬送,邊在100~120℃之溫度下,使乾燥5~10分鐘的步驟。
[12]一種液晶顯示裝置,其係依序含有第一偏 光板、液晶胞、第二偏光板及背光,前述第二偏光板為如[1]~[10]項中任一項之偏光板,前述第二偏光板之保護薄膜A被配置於前述液晶胞上,或前述第一偏光板與前述第二偏光板之兩方為如[1]~[10]項中任一項之偏光板,前述第一偏光板之保護薄膜A與前述第二偏光板之保護薄膜A分別被配置於前述液晶胞上。
[13]如[12]項之液晶顯示裝置,其中前述液晶胞為IPS模式(mode)或FFS模式的液晶胞。
[14]如[12]或[13]項之液晶顯示裝置,其係包含對角方向之長度為6吋以下之顯示部及充電池的小型液晶顯示裝置。
依據本發明時,可提供偏光鏡與保護薄膜經由活性能量線硬化型接著劑層接著的偏光板,且可抑制液晶顯示裝置之辨視性降低,特別是小型液晶顯示裝置之辨視性降低的偏光板。
1‧‧‧液晶顯示裝置
3、50‧‧‧液晶胞
5、70‧‧‧第一偏光板
5-1、71‧‧‧第一偏光鏡
5-3A、7-3A、73A、93A‧‧‧保護薄膜A
5-3B、7-3B、73B、93B‧‧‧保護薄膜B
7、90‧‧‧第二偏光板
7-1、91‧‧‧第二偏光鏡
10‧‧‧偏光板
11‧‧‧偏光鏡
13A‧‧‧保護薄膜A
13B‧‧‧保護薄膜B
15、75、95‧‧‧活性能量線硬化型接著劑之硬化物層
30‧‧‧小型液晶顯示裝置
110‧‧‧背光
130‧‧‧保護玻璃
150‧‧‧觸控面板部
170‧‧‧充電池
[圖1]表示本發明之偏光板之構成之一例的圖。
[圖2]表示小型液晶顯示裝置之一例的簡圖(schematic diagram)。
[圖3]表示液晶顯示裝置之基本的構成之一例的簡 圖。
1.偏光板
本發明之偏光板表示偏光鏡、配置於其一面的保護薄膜A及配置於另一面的保護薄膜B。
圖1表示本發明之偏光板之構成之一例的 圖。如圖1所示,本發明之偏光板10包含偏光鏡11、配置於其一面的保護薄膜13A(保護薄膜A)及配置於另一面的保護薄膜13B(保護薄膜B)。保護薄膜13A及13B,各自經由活性能量線硬化型接著劑之硬化物層15及15,與偏光鏡11接著。保護薄膜13A及13B之中,保護薄膜13A配置於後述之顯示裝置之液晶胞上為佳。
1-1.偏光鏡11
偏光鏡11係僅使一定方向之偏振波面光通過的元件,現在所知之代表的偏光鏡係聚乙烯醇系偏光薄膜。聚乙烯醇系偏光薄膜有將聚乙烯醇系偏光薄膜以碘染色者及以二色性染料染色者。
聚乙烯醇系偏光薄膜可為將聚乙烯醇系薄膜 進行一軸延伸後,以碘或二色性染料染色所得的薄膜(較佳為再以硼化合物施予耐久性處理後的薄膜);將聚乙烯醇系偏光薄膜以碘或二色性染料染色後,進行一軸延伸後 的薄膜(較佳為再以硼化合物施予耐久性處理後的薄膜)。
偏光鏡11之厚度,由於不僅可使偏光板成為 薄型化,且可減低因熱或濕度所造成之收縮力等,較佳為2~30μm,更佳為3~15μm。
如前述,偏光鏡與保護薄膜經由活性能量線 硬化型接著劑之硬化物層被接著時,配置於偏光鏡與液晶胞之間的保護薄膜因熱或濕度所造成的尺寸變化率小時,顯示裝置容易產生顯示不均(辨視性降低)。對此,本發明人等發現藉由將配置於偏光鏡與液晶胞之間的保護薄膜13A(保護薄膜A)的尺寸變化率適度增大,可抑制顯示裝置之顯示不均(辨視性降低)。
其理由雖不明確,但是推測為以下的原因。 藉由將配置於偏光鏡與液晶胞之玻璃基板之間的保護薄膜13A(保護薄膜A)的尺寸變化率設定為一定以上,可增大保護薄膜13A之收縮力。結果相對的減低施加於保護薄膜13A之偏光鏡11的收縮力,可使保護薄膜13A所產生的應變消失。藉此,可減低保護薄膜13A之光學的應變(雙折射),減低顯示不均。
亦即,本發明係配置於偏光鏡與液晶胞之間 的保護薄膜13A,在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為A(α),與前述長邊方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為A(β)時,前述保護薄膜A為滿足下述式(1)與(2)為佳。
-1.5≦A(α)≦-0.3…(1)
-1.5≦A(β)≦-0.3…(2)
為了再降低保護薄膜13A所產生之應變時, 更佳為保護薄膜13A滿足下述式(3)與(4)。
-1.5≦A(α)<-0.5…(3)
-1.5≦A(β)<-0.5…(4)
薄膜的尺寸變化率係指80℃、90%RH下保存 100小時後之薄膜,相對於保存前之薄膜的尺寸變化量之比例。保護薄膜13A之長邊方向α表示長條狀之偏光板之捲筒體中的長度方向(long-length direction)(MD方向)或與其正交的方向(TD方向);較佳為與長度方向正交的方向(TD方向)。保護薄膜13A為正方形之單張薄膜(SHEET FILM)時,保護薄膜13A之長邊方向α可為正交之二邊之中,任意一方。偏光板之長尺方向(MD方向)係與偏光鏡之吸收軸方向正交或一致,較佳為與偏光鏡之吸收軸方向一致。
欲使保護薄膜13A的尺寸變化率在上述範圍 時,例如降低構成保護薄膜13A之纖維素酯分子之配向性為佳。纖維素酯分子之配向性可藉由保護薄膜A之組成與製造條件(延伸條件、延伸後之乾燥條件及搬送條件)來調整。為了提高保護薄膜13A的尺寸變化率時,例如1)使聚酯化合物之含量在一定以下;2)將延伸條件設定為施加 於薄膜之延伸張力變低的條件;且3)降低搬送張力較佳,除前述1)~3)外,更佳為4)延伸後之乾燥條件緩和進行。
1-2.保護薄膜13A
保護薄膜13A如前述,與液晶胞直接或經由其他的層,接觸來配置,可具有相位差調整機能。保護薄膜A包含纖維素酯主成分。
(纖維素酯)
纖維素酯係使纖維素與碳原子數2~22之脂肪族羧酸及芳香族羧酸之至少一方進行酯化反應所得之化合物。
纖維素酯之例包含纖維素三乙酸酯、纖維素 二乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、纖維素苯甲酸酯、纖維素乙酸酯苯甲酸酯等。其中,相位差展現性低者為佳,較佳為纖維素三乙酸酯。
纖維素酯之之醯基之總取代度為2.0~3.0左 右,較佳為2.5~3.0,更佳為2.7~3.0,又更佳為2.8~2.95。為了降低相位差展現性時,提高醯基之總取代度較佳。
纖維素酯所含之醯基之碳原子數,較佳為 2~7,更佳為2~4。為了得到良好的耐熱性等,纖維素酯所含的醯基包含乙醯基較佳。碳原子數3以上之醯基的取代度,較佳為0.9以下,更佳為0。
纖維素酯之醯基的取代度可以ASTM-D817-96所規定的方法進行測量。
纖維素酯之重量平均分子量,為了得到一定以上之機械強度時,較佳為5.0×104~5.0×105,更佳為1.0×105~3.0×105,又更佳為1.5×105~2.8×105。纖維素酯之分子量分布(重量平均分子量Mw/數平均分子量Mn),較佳為1.0~4.5。
纖維素酯之重量平均分子量及分子量分布可藉由凝膠滲透層析(GPC)測量。測量條件如下述。
溶劑:二氯甲烷
管柱:以Shodex K806、K805、K803G(昭和電工公司製造)3支連接使用。
管柱溫度:25℃
試料濃度:0.1質量%
檢測器:RI Model 504(GL科學公司製造)
幫浦:L6000(日立製作所公司製造)
流量:1.0ml/min
校正曲線:使用標準聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(東曹(股)製)Mw=1.0×106至5.0×102的13種樣品的校正曲線。13種樣品以大致等間隔選擇為佳。
(聚酯化合物)
保護薄膜13A為了容易調整尺寸變化率或相位差等,較佳為進一步含有聚酯化合物。
聚酯化合物係使二羧酸與二醇進行聚縮合所 得的化合物。二羧酸可為脂肪族二羧酸、脂環式二羧酸及芳香族二羧酸所成群選出之一個以上。二醇可為脂肪族二醇、烷醚二醇、脂環式二醇及芳香族二醇所成群選出之一個以上。其中因不易展現相位差,且尺寸變化率不會變得過小等,因此,較佳為使由脂肪族二羧酸及脂環式二羧酸所成群選出之二羧酸與由脂肪族二醇、烷基醚二醇及脂環式二醇所成群選出之二醇,進行聚縮合所得之聚酯化合物(脂肪族聚酯化合物)。
亦即,聚酯化合物較佳為一般式(1)或(2)表示 者。
一般式(1):B1-(G-A-)mG-B1
一般式(1)之G表示來自脂肪族二醇或烷基醚二醇之基。脂肪族二醇之碳數較佳為2~12。脂肪族二醇之例包含乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇(Pentadiol)、1,6-己二醇、1,5-戊二醇(Pentylene glycol)等,較佳為乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇。
烷醚二醇之碳數較佳為4~12。烷醚二醇之例包含二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二 醇等。
一般式(1)之A表示來自脂肪族二羧酸或脂環 式二羧酸之基。脂肪族二羧酸之碳數較佳為4~12。脂肪族二羧酸之例包含丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸等。
一般式(1)之B1表示來自脂肪族單羧酸或脂環 式單羧酸之基。脂肪族單羧酸之碳原子數,較佳為1~12。脂肪族單羧酸之例包含甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-庚酸(hexanecarboxylic acid)、十一酸、月桂酸、十三酸、肉荳蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八碳酸、三十碳烷酸、三十二烷酸等之飽和脂肪酸、十一碳烯酸、油酸、山梨酸、亞油酸、亞麻酸、花生浸烯酸等之不飽和脂肪酸等,與纖維素酯之相溶性良好等,因此較佳為乙酸。
一般式(1)之B1、G及A為了使不易展現相位 差等,較佳為均不含芳香環。m表示重複數,較佳為1以上170以下。
一般式(1)表示之聚酯化合物之例,包含表1 所示者。
一般式(2):B2-(A-G-)nA-B2
一般式(2)之G及A各自與一般式(1)之G及A同樣定義。一般式(2)之B2表示來自脂肪族單醇或脂環式單醇之基。脂肪族單醇之碳原子數較佳為1~12。脂肪族單醇之例,包含甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇等;脂環式單醇之例包含環己醇等。
一般式(2)之B2、G及A,為了使不易展現相位差等,較佳為均不含芳香環。n表示重複數,較佳為1以上170以下。
一般式(2)表示之聚酯化合物之例,包含表2所示者。
聚酯化合物之重量平均分子量Mw,從使與纖 維素酯之相溶性良好的觀點,較佳為20000以下、又更佳為5000以下、最佳為3000以下。此外,從抑制製膜中之聚酯化合物之揮發等的觀點,聚酯化合物之重量平均分子量Mw為400以上、較佳為700以上、最佳為1000以上。
聚酯化合物之含量,從薄膜之可塑效果、得 到較佳的相位差的觀點,相對於纖維素酯而言,較佳為1~40質量%、更佳為5~30質量%、又更佳為5~20質量%、最佳為10~18質量%。
一般式(1)或(2)表示之聚酯化合物,相較於芳 香族聚酯化合物,因使纖維素酯分子配向之作用較小,故保護薄膜13A因熱或濕度所造成的尺寸變化率不會變得過小。又,一般式(1)或(2)表示之聚酯化合物可降低保護薄膜13A之相位差,特別是Rth。
保護薄膜13A必要時,可再含有剝離助劑、 紫外線吸收劑、賦予滑性用的消光劑(matting agent)(微粒子)或滑劑、後述之高硬度劑、提高靭性用的衝撃補強材等之各種添加劑。
(紫外線吸收劑)
紫外線吸收劑例如有苯并三唑系化合物、2-羥基二苯甲酮系化合物或水楊酸苯基酯系化合物等。具體例有2-(5-甲基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3,5-二-t-丁基-2-羥基苯基)苯并三唑等三唑類、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮等的二苯甲酮類。
紫外線吸收劑可為市售品,其例包含BASF Japan公司製的Tinuvin 109、Tinuvin 171、Tinuvin 234、Tinuvin 326、Tinuvin 327、Tinuvin 328、Tinuvin 928等的Tinuvin系列或2,2-亞甲基雙[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚](分子量659;市售品之例為股份公司ADEKA製之LA31)等。
保護薄膜配置於偏光鏡之液晶胞側之面時(作 為後述保護薄膜F2或F3使用時),紫外線防止劑不是必須的,紫外線吸收劑之含量係相對於纖維素酯,可為0~0.5質量%左右。而保護薄膜配置於與偏光鏡之液晶胞相反側之面時(作為後述保護薄膜F1或F4使用時),紫外線防止劑之含量係相對於纖維素酯,以質量比例可為1ppm~5.0%左右,較佳為0.5~3.0%左右。
(滑劑)
保護薄膜13A進一步含有滑劑為佳。保護薄膜13A為了將因熱或濕度所致的尺寸變化率設定為一定以上,故以低的搬送張力製造。但是降低搬送張力時,保護薄膜與搬送輥產生接觸不良,保護薄膜之表面容易受傷,霧度容易增大。因此,保護薄膜13A藉由進一步含有滑劑,可抑制與輥之接觸不良,也可抑制因其所致之霧度增大。
滑劑可為聚二甲基矽氧烷、聚二乙基矽氧烷 等之聚有機矽氧烷或高級脂肪酸、高級脂肪族醇、高級脂肪酸醯胺、高級脂肪酸金屬鹽、高級脂肪酸與高級脂肪族醇之酯等。此等之中,較佳為下述一般式(3)表示之化合物。
[化1]R1-L-R2…(3)
一般式(3)之L表示至少含有酯鍵(-C(=O)O-)、醯胺鍵(-C(=O)NH-)或羰基(-C(=O)-)之2價基。此等之羰基係可將與纖維素酯之良好的親和性賦予一般式(3)表示之化合物。具體而言,L表示酯鍵、醯胺鍵、羰基、或「酯鍵、醯胺鍵或羰基與由伸烷基、氮原子、氧原子、硫原子、鋅原子、鈣原子及鎂原子所成群選出之一個以上組合而成的2價基」;由於可得到與纖維素酯之良好的親和性,故較佳為「酯鍵、醯胺鍵或羰基與由伸烷基、氮原子、氧原子、硫原子、鋅原子、鈣原子及鎂原子所成群選 出之一個以上組合而成的2價基」。
「酯鍵、醯胺鍵或羰基與由伸烷基、氮原 子、氧原子、硫原子、鋅原子、鈣原子及鎂原子所成群選出之一個以上組合而成的2價基」之例,包含-C(=O)-O-R3-O-C(=O)-、-C(=O)-NH-R3-NH-C(=O)-(R3為碳數1~5之伸烷基);-C(=O)-O-M-O-C(=O)-(M為鋅原子、鈣原子或鎂原子);-C(=O)-R4-O-R4-C(=O)-、-C(=O)-R4-S-R4-C(=O)-、-C(=O)-R4-NH-R4-C(=O)-(R4為碳數1~5之伸烷基);及-C(=O)-R5-C(=O)-(R5為碳數1~5之伸烷基)等。
一般式(3)之R1表示碳原子數8以上26以下 之烷基、或碳原子數8以上26以下之烯基。烷基及烯基之碳原子數,從可容易得到良好的滑性而言,更佳為10以上26以下。烷基及烯基可為直鏈狀或分枝狀,從可容易得到良好的滑性而言,較佳為直鏈狀。
一般式(3)之R2表示氫原子、碳原子數8以上 26以下之烷基、或碳原子數8以上26以下之烯基;為了得到良好的滑性,較佳為碳原子數8以上26以下之烷基、或碳原子數8以上26以下之烯基。烷基及烯基之碳原子數,從可容易得到良好的滑性而言,更佳為10以上26以下。烷基及烯基可為直鏈狀或分枝狀,從可容易得到良好的滑性而言,較佳為直鏈狀。
R2為氫原子時,-LR2可為-C(=O)OH或 -C(=O)NH2等。
R1與R2必要時,可進一步含有OH基等之取代基。又,R1與R2可相同或相異。
一般式(3)表示之化合物之例,包含以下者。
滑劑之含量係相對於保護薄膜13A時,較佳 為0.05~5質量%,更佳為0.1~3質量%。滑劑之含量為一定以上時,製膜時之薄膜之滑性提高,可抑制因薄膜表面受傷所致之霧度之增大。滑劑之含量為一定以下時,無產生滲漏的疑慮。
(消光劑)
消光劑可將滑性賦予保護薄膜13A。消光劑可為不會損及所得之薄膜之透明性,且由具有在製膜步驟中之耐熱性之無機化合物或有機化合物所構成之微粒子。
構成消光劑之無機化合物之例,包含二氧化 矽(silica)、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水和矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂及磷酸鈣等。其中,較佳為二氧化矽或氧化鋯,為了減少所得之薄膜之霧度之增大時,更佳為二氧化矽。
二氧化矽之具體例包含AEROSIL 200V、 AEROSIL R972 V、AEROSIL R972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600、NAX50(以上為日本AEROSIL(股)製)、SEAHOSTAR KEP-10、SEAHOSTAR KEP-30、SEAHOSTAR KEP-50(以上為(股)日本觸媒製)、Sylophobic 100(富士Silysia製)、Nipseal E220A(日本Silica工業製)、ADMAFINE SO(Admatechs製)等。
消光劑之粒子形狀為不定形、針狀、扁平或 球狀,可使所得之薄膜的透明性佳的觀點等,較佳為球 狀。
消光劑可使用一種類或併用二種以上。又, 藉由併用粒徑或形狀(例如針狀與球狀等)不同之粒子,也可兼具高度的透明性與滑性。
消光劑之粒子之大小係該大小接近可見光之 波長時,光產生散射,透明性變差,因此比可見光之波長小較佳,更佳為在可見光之波長之1/2以下。但是粒子之大小過小時,有時無法展現滑性之改善效果,故粒子之大小較佳為80~180nm之範圍。粒子之大小係指粒子為一次粒子的凝聚物的情形,意指凝聚物之大小。粒子為非球狀時,粒子之大小意指相當於其投影面積之圓的直徑。
消光劑之含量係相對於纖維素酯,可為 0.05~1.0質量%左右,較佳為0.1~0.8質量%。
保護薄膜13A之物性 (尺寸變化)
如前述,為了減低因熱或濕度之變化所產生之保護薄膜13A之光學的應變時,保護薄膜13A之高溫.高濕下保存後的尺寸變化率設定為一定以上為佳。具體而言,將保護薄膜13A在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為A(α),與前述長邊方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為A(β)時,保護薄膜A為滿足下述式(1)與(2)較佳。
-1.5≦A(α)≦-0.3…(1)
-1.5≦A(β)≦-0.3…(2)。
由可減少保護薄膜13A所產生之應變,故保 護薄膜13A更佳為滿足下述式(3)與(4)。
-1.5≦A(α)<-0.5…(3)
-1.5≦A(β)<-0.5…(4)
保護薄膜13A的尺寸變化率可使用以下方法 測量。
1)將保護薄膜13A切成10×10cm2之大小,作為樣品薄膜。在此樣品薄膜之TD方向(例如方向α),距離100mm之2點上作記號。同樣地,在與樣品薄膜之TD方向正交的MD方向(方向β),距離100mm之2點上作記號。將此薄膜在23℃、55%RH下靜置24小時後,在各方向測量2點間的距離D0。
2)接著,將樣品薄膜在80℃、90%RH之烤箱中保存100小時。然後,將樣品薄膜由烤箱中取出,在23℃、55%RH下調濕24小時後,測量在各方向作記號之2點間的距離D1。
3)接著,在各方向以前述1)測量的D0與前述2)測量的D1套用下述式,算出尺寸變化率(%)。成為負值,表示薄膜產生收縮。
尺寸變化率(%)=(D1-D0)/D0×100
如前述,欲使保護薄膜13A的尺寸變化率為 一定以上時,例如1)將聚酯化合物(較佳為一般式(1)或(2)表示之化合物)之含量設定為一定以下;2)將延伸條件設定為使施加於薄膜之延伸張力變低的條件;且3)降低搬送張力為佳;除前述1)~3)外,更佳為4)使延伸後之乾燥條件緩和。
具體而言,為了提高保護薄膜13A之MD方 向(較佳為短邊方向β)的尺寸變化率時,使含有所定量之聚酯化合物,且薄膜之搬送張力為一定以下較佳;使含有所定量之聚酯化合物,且薄膜之搬送張力、延伸後,邊進行輥搬送邊使乾燥時之乾燥溫度及乾燥時間之全部在一定以下更佳。為了提高保護薄膜13A之TD方向(較佳為短邊方向β)的尺寸變化率時,使含有所定量之聚酯化合物,且延伸溫度為一定以下較佳;使含有所定量之聚酯化合物,且延伸溫度與延伸倍率之兩方為一定以下更佳。
(延遲)
保護薄膜13A之測量波長590nm、23℃ 55%RH之條件下所測量之面內方向的延遲R0,較佳為-20nm以上20nm以下,更佳為-10nm以上10nm以下。保護薄膜13A之測量波長590nm、23℃ 55%RH之條件下測量之厚度方向之延遲Rth,較佳為-20nm以上20nm以下,更佳為 -10nm以上10nm以下。具有這種延遲值之保護薄膜13A,適合作為例如IPS模式之液晶顯示裝置之相位差保護薄膜(F2或F3)等。
延遲R0及Rth各自為以下式所定義。
式(1):R0=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(nm) (式(I)及(II)中,nx表示薄膜之面內方向中,折射率成為最大之慢軸方向x的折射率;ny表示薄膜之面內方向中,與前述慢軸方向x正交之方向y的折射率;nz表示薄膜之厚度方向z的折射率;d(nm)表示薄膜之厚度)。
延遲R0及Rth例如可使用以下方法求得。
1)將保護薄膜13A以23℃、55%RH進行調濕。調濕後之保護薄膜13A之平均折射率使用阿貝折射計等測量。
2)對於調濕後之保護薄膜13A,使與該薄膜表面之法線平行,入射測量波長590nm之光時的R0,使用KOBRA21ADH、王子計測(股)測量。
3)藉由KOBRA21ADH測量使保護薄膜13A之面內之慢軸作為傾斜軸(旋轉軸),由相對於該薄膜之表面之法線為θ之角度(入射角(θ)),入射測量波長590nm之光時的延遲值R(θ)。延遲值R(θ)之測量可在θ為0°~50°之範圍內,每10°測量6點。保護薄膜13A之面內慢軸係指保護 薄膜13A之薄膜面內之中,折射率成為最大的軸,可藉由KOBRA21ADH確認。
4)由測量後之R0及R(θ)與前述平均折射率及膜厚,藉由KOBRA21ADH算出nx、ny及nz,算出測量波長590nm下之Rth。延遲之測量可在23℃、55%RH條件下進行。
(霧度)
保護薄膜13A之霧度,較佳為1.0%以下、更佳為0.5%以下、又更佳為0.3%以下。保護薄膜13A之霧度為全霧度,依據JIS K-7136使用霧度計(濁度計)(型式:NDH 2000、日本電色(股)製)測量。
為了使霧度為一定以下時,例如添加滑劑, 減少外部霧度較佳。因為藉由添加滑劑,可抑制製膜中之薄膜與搬送輥之接觸不良,可抑制因薄膜表面受傷所致之外部霧度之上昇的緣故。
(厚度)
保護薄膜13A之厚度,為了使偏光板薄型化等,較佳為10~60μm、更佳為15~45μm、又更佳為15~30μm、特佳為15~28μm。
保護薄膜13A之製造方法
保護薄膜13A為了減少條紋狀之故障等,使用溶液流 延法(cast)製造為佳。亦即,保護薄膜13A係經由以下步驟來製造為佳,1)得到含有纖維素酯之膠漿的步驟,2)將該膠漿流延至支撐體上後,經乾燥得到膜狀物的步驟,3)將所得之膜狀物由支撐體剝離的步驟,4)使膜狀物乾燥及延伸的步驟,5)將所得之薄膜捲繞的步驟。
1)溶解步驟
膠漿(dope)液調製用的有機溶劑,只要是可充分溶解纖維素酯等之上述各成分者時,無特別限制均可使用。氯系有機溶劑之例包含二氯甲烷。非氯系有機溶劑之例包含乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、四氫呋喃、1,3-二氧雜環戊烷、1,4-二噁烷、環己酮、甲酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷等。其中較佳為二氯甲烷。
膠漿中除了上述有機溶劑外,較佳為含有1~40質量%之碳原子數1~4之直鏈或支鏈狀之脂肪族醇。藉由在膠漿液中含有醇,使膜狀物凝膠化,由金屬支撐體之剝離變得容易。
碳原子數1~4之直鏈或支鏈狀之脂肪族醇,例如有甲醇、乙醇、n-丙醇、iso-丙醇、n-丁醇、sec-丁醇、tert-丁醇。其中,考慮膠漿之安定性、沸點較低、乾燥性佳等,較佳為甲醇、乙醇。
纖維素酯等之溶解,有常壓下進行的方法、 主溶劑之沸點以下進行的方法、主溶劑之沸點以上,經加壓進行的方法等,特佳為主溶劑之沸點以上,經加壓進行的方法。
2)流延步驟
使膠漿液通過送液泵(例如加壓型定量齒輪泵)送液至加壓模。再由加壓模縫將膠漿液流延至無限移送之無終端的金屬支撐體上(例如不鏽鋼帶或旋轉之金屬滾筒等)之流延位置。
可調整模之金屬部分的細縫形狀,且容易使 膜厚均勻之加壓模較佳。加壓模有衣架型模(coat hanger die)或T模等均可使用。金屬支撐體之表面成為鏡面。
3)溶劑蒸發、剝離步驟
將膠漿液流延至金屬支撐體上之膠漿液,在金屬支撐體上加熱,使膠漿液中之溶劑蒸發,得到膜狀物。
欲使溶劑蒸發時,有由膠漿液面側吹風的方 法、由支撐體之內面藉由液體傳熱的方法、藉由輻射熱由表裏傳熱的方法等,但是內面液體傳熱方法乾燥效率高,故較佳。使金屬支撐體上之膠漿液在40~100℃之範圍內之氣氛下,在支撐體上乾燥較佳。欲維持40~100℃之範圍內之氣氛下時,將此溫度之熱風接觸金屬支撐體上之膠漿液面,或藉由紅外線等的手段加熱較佳。
將在金屬支撐體上使溶劑蒸發所得之膜狀物 在剝離位置剝離。金屬支撐體上之剝離位置的溫度較佳為10~40℃之範圍,更佳為11~30℃之範圍。
剝離時之金屬支撐體上之膜狀物的殘留溶劑 量,例如可為50~120質量%之範圍。膜狀物之殘留溶劑量係以下式定義。
殘留溶劑量(%)=(膜狀物之加熱處理前質量-膜狀物之加熱處理後質量)/(膜狀物之加熱處理後質量)×100
測定殘留溶劑量時之加熱處理係表示以140℃加熱處理1小時。
剝離金屬支撐體與薄膜時之剝離張力,通常 為196~245N/m之範圍,但是剝離時易產生皺紋時,以190N/m以下的張力剝離較佳,更佳為以80N/m以下的張力剝離。
5)延伸步驟
膜狀物之延伸係往薄膜之寬方向(TD方向)、搬送方向(MD方向)或斜方向之中至少一方向進行較佳;往寬方向(TD方向)進行更佳。往薄膜之寬方向(TD方向)與搬送方向(MD方向)之兩方延伸時,薄膜之寬方向(TD方向)之延伸與搬送方向(MD方向)之延伸可逐次進行也可同時進行。
如前述,膜狀物之延伸,為了得到尺寸變化 率為一定以上的保護薄膜13A時,以施加於膜狀物之延伸張力變低的條件(延伸倍率、延伸溫度)下進行較佳。具體而言,寬方向(TD方向)的尺寸變化率係藉由將對寬方向(TD方向)之延伸步驟中之延伸溫度設定為一定以下;較佳為將延伸溫度與延伸倍率之兩方設定為一定以下,而可被適度提高。
延伸倍率設定為較低為佳,各方向較佳為 1.01~1.06倍、更佳為1.03~1.06倍。薄膜之寬方向(TD方向)與搬送方向(MD方向)之兩方進行延伸時,各方向最終較佳為1.01~1.06倍,更佳為1.03~1.06倍。
延伸溫度也設定為較低為佳。延伸溫度係當 纖維素酯之玻璃轉移溫度為Tg時,可為(Tg-40)~(Tg+20)℃之範圍。具體而言,膜狀物之主成分為纖維素三乙酸酯時,延伸溫度較佳為100~135℃,更佳為110~135℃。
為了充分除去延伸後之薄膜中的溶劑,且調 整薄膜的尺寸變化率等,較佳為再使該薄膜乾燥。
薄膜之乾燥,例如邊以複數配置的輥,邊將薄膜搬送至乾燥裝置內,同時進行薄膜乾燥為佳。
薄膜之乾燥為了得到尺寸變化率為一定以上 的保護薄膜13A時,以緩和的條件(溫度、時間)進行為佳。具體而言,搬送方向(MD方向)的尺寸變化率係至少藉由將薄膜之搬送張力設定為一定以下;較佳為將薄膜之 搬送張力、延伸後之乾燥步驟中之乾燥溫度及乾燥時間之全部設定為一定以下,可被適度提高。
乾燥溫度較佳為90~125℃、更佳為 100~120℃、又更佳為100~115℃。乾燥時間係依乾燥溫度而異,為5~15分鐘、較佳為5~10分鐘、更佳為5~8分鐘。
為了得到尺寸變化為一定以上的保護薄膜 13A時,薄膜之搬送張力設定為低搬送張力較佳。具體而言,薄膜之搬送張力,較佳為50~100N/m,更佳為70~80N/m。
因此,為了提高寬方向(TD方向)與搬送方向 (MD方向)之兩方的尺寸變化率時,較佳為將含有所定量之聚酯化合物的膜狀物在寬方向(TD方向)延伸時之延伸倍率與延伸溫度之兩方設定為一定以下;且薄膜之搬送張力、延伸後邊進行輥搬送邊乾燥時之乾燥溫度及乾燥時間之全部設定為一定以下較佳。具體而言,特佳為延伸溫度為110~135℃;延伸倍率為1.03~1.06倍;薄膜之搬送張力為70~80N/m;乾燥溫度為100~120℃;且乾燥時間為5~10分鐘。
本發明中,藉由在保護薄膜中進一步含有滑 劑,可提高製膜時之薄膜之滑性。藉此,即使降低搬送張力,也可抑制保護薄膜與搬送輥之接觸不良,可抑制薄膜之表面受傷。結果可抑制所得之保護薄膜13A之霧度之增大。
5)捲繞步驟
所得之保護薄膜可以長條狀提供。長條狀之保護薄膜,通常在長手方向(MD方向)捲繞成捲筒狀成為捲繞體。長條狀之保護薄膜之長度可為100~10000m之範圍。 長條狀之保護薄膜之寬為1~4m之範圍,較佳為1.4~3m之範圍。
1-3.保護薄膜13B
保護薄膜13B無特別限定,考慮耐熱性高等,含有纖維素酯作為主成分較佳。纖維素酯係與保護薄膜13A中之纖維素酯同樣定義,較佳為纖維素三乙酸酯。
保護薄膜13B必要時,可進一步含有與保護 薄膜13A同樣之聚酯化合物或各種添加劑。保護薄膜13B所含之各種添加劑之例,不僅包含與保護薄膜13A同樣之添加劑,且也可含有高硬度劑等。
(高硬度劑)
高硬度劑較佳為含有來自下述一般式(4)表示之單體之重複單位的聚合物、或下述一般式(5)~(8)表示之化合物。此等之高硬度劑提高保護薄膜13B之密度,可減少偏光鏡中之硼酸之擴散路徑。藉此,可抑制偏光鏡之劣化。
一般式(4)之R1表示氫原子或碳數1~4之脂肪 族基。以R1表示之脂肪族基之例,包含甲基、乙基等。 R2表示脂肪族基或芳香族基。以R2表示之脂肪族基之例,包含烷基、烯基、炔基、環烷基,較佳為碳數1~6之烷基,更佳為甲基、t-丁基。芳香族基之例,包含苯基、萘基、聯苯基,較佳為苯基。(A)表示5或6員之芳香環。芳香環係包含不含雜原子之芳香族環與含有雜原子之飽和.不飽和的雜環。n表示0~4之整數,較佳為0~2,更佳為0~1。
含有來自一般式(4)表示之單體之重複單位的 聚合物,較佳為下述一般式(4-1)表示之共聚物。
一般式(4-1)之R21、R22、R23、及R24各自獨 立表示取代基。x、y、z表示相對於聚合物所含之全重複 單位之莫耳比率,x表示1~40%、y表示5~95%、z表示1~70%。m1、m2各自獨立表示0~4之整數。m3表示0~2之整數。m4表示0~5之整數。R101、R102、R103自獨立表示氫原子或碳數1~4之脂肪族基。
含有來自一般式(4)表示之單體之重複單位的 聚合物之具體例,包含以下者。
上述聚合物之重量平均分子量,較佳為 200~10000、更佳為300~8000、又更佳為400~4000。上述重量平均分子量為一定以上時,可良好提高保護薄膜13B之密度。藉此,抑制由偏光鏡之硼酸之擴散,可抑制偏光鏡劣化。上述重量平均分子量為一定以下時,不易損及與纖維素酯之相溶性。
一般式(5)之R26表示芳基;較佳為碳數6~12 之芳基、又更佳為苯基。R27及R28各自獨立表示氫原子、烷基或芳基;較佳為氫原子、碳數1~12之烷基(也包含環烷基)或碳數6~12之芳基;更佳為氫原子、碳數1~6之烷基(也包含環烷基)或苯基。R26及R27各自可具有取代基。R26可具有之取代基之例,包含鹵素原子或碳數1~6之烷基。R27可具有之取代基之例,包含碳數6~12之芳基。
一般式(5)表示之化合物之具體例,包含以下 者。
一般式(5)表示之化合物之重量平均分子量, 較佳為200~1000、更佳為250~800。
一般式(6)之R1表示氫原子或取代基。R2表示 下述一般式(6-1)表示之取代基。n1表示0~4之整數,n1為2以上時,複數之R1彼此可相同或相異。n2表示1~5之整數,n2為2以上時,複數之R2彼此可相同或相異。
一般式(6-1)之A表示取代或無取代之芳香族 環。芳香族環較佳為苯環。R3及R4各自獨立表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或一般式(6-2)表示之取代基。R5表示單鍵或碳原子數1~5之伸烷基。X表示取代或無取代之芳香族環。芳香族環較佳為苯環。n3表示0~10之整數,n3為2以上時,複數之R5及X彼此可相同或相異。
一般式(6-2)之X表示取代或無取代之芳香族 環。芳香族環較佳為苯環。R6~R9各自獨立表示氫原子或碳原子數1~5之烷基。n5表示1~11之整數,n5為2以上時,複數之R6~R9及X彼此可相同或相異。
一般式(6)表示之化合物之具體例,包含以下 者。
一般式(6)表示之化合物之重量平均分子量, 較佳為200~1200、更佳為250~1000。
一般式(7)之R1表示甲醯基或碳原子數2~15 之取代或無取代之烷基羰基。R2、R3、R4各自獨立表示碳原子數1~4之烷基。m、n各自獨立表示0以上之整數,但是不同時為0。R1、R2、R3、R4為複數時,各自可相同或相異。
一般式(7)表示之化合物也稱為醯基變性酚醛 清漆(novolac)型苯酚樹脂。醯基變性係指酚醛清漆型苯酚樹脂之羥基經醯基化者。醯基較佳為甲醯基、碳原子數2~15之取代或無取代之烷基羰基,其中特佳為乙醯基、丙醯基、丁醯基、三甲基乙醯基。
一般式(7)表示之化合物之較佳例,包含以下 者。
一般式(8)之R1表示氮原子或氧原子。R2表示 -COOH或-OH基。R3表示碳數1~10之烷基,其例包含甲基、乙基等。R4表示碳數1~10之烷基等之取代基。
一般式(8)表示之化合物之具體例,包含以下 者。
一般式(4)~(8)表示之化合物之含量係相對於 纖維素酯,為0.1~15質量%、較佳為0.5~10質量%、又更佳為0.5~3質量%。上述化合物之含量為一定以上時,可充分提高薄膜之密度。上述化合物之含量為一定以下時,可抑制滲出或霧度之上昇。
保護薄膜13B可使用與保護薄膜13A相同 者。
保護薄膜13B之物性 (尺寸變化率)
保護薄膜13B的尺寸變化率與保護薄膜13A的尺寸變化率很大不同時,偏光板10之內部也產生應變,偏光板10容易產生捲曲(翹曲)。這種偏光板10產生捲曲時,因該捲曲所造成之顯示不均也容易重新產生。
因此,保護薄膜13B的尺寸變化率與保護薄 膜13A的尺寸變化率之差盡可能降低較佳。亦即,將保護薄膜13B在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為B(α),與方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為B(β)時,保護薄膜A及B滿足下述式(5)與(6)為佳。
| A(α)-B(α)|≦0.4…(5)
| A(β)-B(β)|≦0.4…(6)
為了更抑制偏光板之捲曲時,|A(α)-B(α)|及 |A(β)-B(β)|各自為0.2以下較佳,特佳為0。
(延遲)
保護薄膜13B之測量波長590nm、23℃ 55%RH之條件下所測量之面內方向之延遲R0及厚度方向之延遲Rth也可與保護薄膜13A同樣的範圍。
(厚度)
保護薄膜13B之厚度考慮使偏光板薄型化等,較佳為10~60μm,更佳為15~40μm。
1-4.活性能量線硬化型接著劑之硬化物層15
活性能量線硬化型接著劑之硬化物層15可以活性能量線硬化型接著劑之硬化物所構成。活性能量線硬化型接著劑可為利用光自由基聚合之自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑、利用光陽離子聚合之陽離子聚合型之活性能量線硬化型接著劑、或組合彼等之混合型之活性能量線硬化型接著劑。
自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑係 日本特開2008-009329號公報所記載含有羥基或羧基等極性基之自由基聚合性化合物及不含極性基之自由基聚合性化合物,以特定比例含有的組成物等。自由基聚合性化合物,較佳為具有可自由基聚合之乙烯性不飽和鍵的化合物。具有可自由基聚合之乙烯性不飽和鍵的化合物之較佳例,包含具有(甲基)丙烯醯基之化合物。具有(甲基)丙烯醯基之化合物之例,包含N取代(甲基)丙烯醯胺系化合物、(甲基)丙烯酸酯系化合物等。(甲基)丙烯醯胺係指丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。
又,陽離子聚合型之活性能量線硬化型接著 劑可為如日本特開2011-028234號公報所揭示,含有(α)陽離子聚合性化合物、(β)光陽離子聚合開始劑、(γ)對於較 380nm更長之波長之光,顯示極大吸收之光增感劑及(δ)萘系光增感助劑之各成分的組成物。
此等之中,從接著性或耐久性良好的觀點 等,較佳為自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑。自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑含有自由基聚合性化合物與光自由基聚合起始劑,必要時,可再含有光增感劑等。
自由基聚合性化合物較佳為含有分子內具有1 個以上之乙烯性不飽和鍵的不飽和化合物。這種不飽和化合物之例,包含如(甲基)丙烯酸系化合物;N-乙烯基-2-吡咯啶酮、己二酸二乙烯酯及癸二酸二乙烯酯等之乙烯基化合物;三烯丙基異氰脲酸酯(isocyanurate)、三烯丙基胺、四烯丙基苯均四酸酯、N,N,N',N'-四烯丙基-1,4-二胺基丁烷、四烯丙基銨鹽、及烯丙基胺等之烯丙基化合物;馬來酸及依康等之不飽和羧酸等,較佳為(甲基)丙烯酸系化合物。
(甲基)丙烯酸系化合物之例,包含(甲基)丙烯 酸酯類、(甲基)丙烯醯胺類、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯醛等。
(甲基)丙烯酸酯類之例,包含甲基(甲基)丙烯 酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基)丙烯酸酯等之烷基(甲基)丙烯酸酯類;2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯等之羥基烷基(甲基)丙烯酸酯類;環己基(甲基)丙烯酸酯、異莰基(甲基)丙烯酸酯等之脂環 式(甲基)丙烯酸酯類;苄基(甲基)丙烯酸酯等之具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯類;三丙二醇二丙烯酸酯等之二元醇之(甲基)丙烯酸酯類等。(甲基)丙烯醯胺類之例,包含羥基乙基丙烯醯胺。
光自由基聚合起始劑之例,包含4'-苯氧基-2,2-二氯苯乙酮、4'-tert-丁基-2,2-二氯苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等之苯乙酮系光聚合起始劑;苯偶因、苯偶因甲基醚、苯偶因乙基醚之苯偶因醚系光聚合起始劑;二苯甲酮、o-苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮之二苯甲酮系光聚合起始劑;2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮等之噻噸酮系光聚合起始劑之噻噸酮系光聚合起始劑;2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化磷(phosphine oxide)之醯基氧化磷系光聚合起始劑等。
自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑可再含有光增感劑。藉由含有光增感劑,可提高反應性,提高硬化物之機械強度或接著強度。光增感劑例如有羰基化合物、有機硫化合物、過硫化物、還原氧化系化合物、偶氮或重氮化合物、鹵化合物、光還原性色素等。
光增感劑之例,包含苯偶因甲醚、苯偶因異丙醚、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等之苯偶因衍生物;二 苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、o-苯甲醯基苯甲酸甲酯等之二苯甲酮衍生物;2-氯噻噸酮、2-異丙基噻噸酮等之噻噸酮衍生物等。
活性能量線硬化型接著劑之硬化物層15之厚 度,通常為0.01~10μm,較佳為0.5~5μm。
1-5.偏光板10之製造方法
本發明之偏光板10係經由將偏光鏡11與保護薄膜13A或13B,以接著劑貼合的步驟所製造。偏光鏡11與保護薄膜13A或13B之貼合可使用完全皂化型之聚乙烯醇系接著劑、乙醯乙醯基變性聚乙烯醇系接著劑或活性能量線硬化性接著劑等進行貼合。本發明中,不需要使用水,且可以短時間使偏光鏡11與保護薄膜13A或13B良好接著等,因此,較佳為活性能量線硬化性接著劑。亦即,偏光板保護薄膜與偏光鏡係經由活性能量線硬化性接著劑之硬化物層被接著為佳。
亦即,偏光板10係經由以下步驟製造:1)使 與保護薄膜13A或13B之偏光鏡之接著面進行易接著處理的步驟,2)在偏光鏡與偏光板保護薄膜之接著面之中,至少一方塗佈前述活性能量線硬化性接著劑的步驟,3)經由所得之接著劑層,貼合偏光鏡11與保護薄膜13A或13B的步驟,及4)經由接著劑層,在貼合有偏光鏡11與保護薄膜13A或13B的狀態下,使接著劑層硬化的步驟。1)的步驟必要時,實施即可。
上述1)之步驟中之易接著處理之例,可列舉 電暈處理、電漿處理等。
上述4)之步驟中,對未硬化之活性能量線硬 化性接著劑層,照射活性能量線,使含有環氧化合物或氧雜環丁烷化合物的接著劑層硬化。藉此,使偏光鏡與偏光板保護薄膜經由活性能量線硬化性接著劑之硬化物層接著。
活性能量線可使用可見光線、紫外線、X射 線、電子線等,從操作容易,且硬化速度充分,一般適合使用電子線或紫外線。
電子線之照射條件,只要是可使接著劑硬化 的條件時,即可採用任意適當的條件。例如電子線照射,加速電壓較佳為5~300kV,又更佳為10~250kV。加速電壓未達5kV時,電子線未到達接著劑,有硬化不足的疑慮,加速電壓超過300kV時,通過試料之滲透力過強,電子線反彈,有時對於偏光板保護薄膜或偏光鏡產生傷害的疑慮。照射線量在5~100kGy之範圍內,又更佳為10~75kGy之範圍內。照射線量未達5kGy時,接著劑硬化不足,超過100kGy時,對於偏光板保護薄膜或偏光鏡產生傷害,容易產生機械強度降低或變黃。
紫外線之照射條件,只要是可使前述接著劑 硬化的條件時,即可採用任意適當的條件。紫外線之照射量係積算光量表示,較佳為50~1500mJ/cm2,又更佳為100~500mJ/cm2
2.液晶顯示裝置
本發明之液晶顯示裝置,依序包含第一偏光板、液晶胞、第二偏光板及背光。然後,至少第二偏光板、或第一偏光板與第二偏光板之兩方可作為本發明之偏光板。本發明之偏光板係保護薄膜A成為液晶胞側來配置較佳。
本發明之液晶顯示裝置可為電視或筆記型個 人電腦等之中、大型液晶顯示裝置;也可為智慧型手機等之小型液晶顯示裝置。其中,由容易得到本發明效果的觀點,本發明之液晶顯示裝置係智慧型手機等之顯示區域(無圖示)之對角方向之長度為10吋以下,較佳為6吋以下之小型液晶顯示裝置為佳。
圖2表示小型液晶顯示裝置之一例的簡圖。 如圖2所示,小型液晶顯示裝置30包含液晶胞50、挾持該液晶胞之第一偏光板70及第二偏光板90及背光110。 小型液晶顯示裝置30進一步包含被配置於第一偏光板70之辨視側之面的保護玻璃130、被配置於第一偏光板70與液晶胞50之間的觸控面板部150及被配置於背光110之背面側的充電池170。
液晶胞50之顯示模式,例如可為STN、TN、 OCB、HAN、VA(MVA、PVA)、IPS、FFS(Fringe Field Switching)等之各種的顯示模式,考慮視角寬廣等,較佳為IPS模式或FFS模式。
第一偏光板70係被配置於液晶胞50之辨視 側之面;包含第一偏光鏡71、被配置於與第一偏光鏡71之液晶胞50之相反側之面的保護薄膜73B(F1)及被配置於第一偏光鏡71之液晶胞50側之面的保護薄膜73A(F2)。 第二偏光板90被配置於液晶胞50之背光側之面;包含第二偏光鏡91、被配置於第二偏光鏡91之液晶胞50側之面的保護薄膜93A(F3)、及被配置於與第二偏光鏡91之液晶胞50相反側之面的保護薄膜93B(F4)。圖2中,第一偏光板70與第二偏光板90之兩方為本發明之偏光板;保護薄膜73A(F2)與保護薄膜93A(F3)為前述的保護薄膜A(或保護薄膜13A);活性能量線硬化型接著劑之硬化物層75與95為前述的活性能量線硬化型接著劑之硬化物層15。
觸控面板部150係被配置於液晶胞50與第一 偏光板70之(內嵌式(On-Cell))。但是觸控面板部150之位置,不限於如圖2所示的態樣,觸控面板部150可一體設置於保護玻璃130上(保護玻璃一體型);也可設置於液晶胞50之內部(內置式(in-cell))。
充電池170例如可為鋰離子二次電池等。
液晶顯示裝置內,通常因背光之熱或外部環 境之影響,熱或濕度容易變化。特別是如圖2所示之小型液晶顯示裝置30,不僅進一步包含充放電時發熱的充電池170,且因裝置體積小,因此,熱或水分容易滯留於裝置內。因此,因裝置內之熱或濕度的變化,第一偏光鏡71或第二偏光鏡91也容易產生尺寸變化。
本發明中,將保護薄膜73A(F2)及93A(F3)的 尺寸變化率適度放大。藉此,儘管保護薄膜73A(F2)與第一偏光鏡71以活性能量線硬化型接著劑之硬化物層75被牢固接著,也可使施加於保護薄膜73A(F2)之第一偏光鏡71之收縮力相對縮小。同樣地,儘管保護薄膜93A(F3)與第二偏光鏡91以活性能量線硬化型接著劑之硬化物層95被牢固接著,也可使施加於保護薄膜93A(F3)之第二偏光鏡91之收縮力相對縮小。彼等之結果,可減低保護薄膜73A(F2)及93A(F3)之應變,可抑制產生光學的應變。
此外,保護薄膜73B(F1)的尺寸變化率與保護 薄膜73A(F2)的尺寸變化率之差、及保護薄膜93A(F3)的尺寸變化率與保護薄膜93B(F4)的尺寸變化率之差,可設定為一定以下。藉此,可分別抑制第一偏光板70及第二偏光板90之捲曲(翹曲),進一步抑制因其所致之顯示不均。
實施例
以下舉實施例,具體說明本發明,但是本發明不限於此等。
1.保護薄膜之材料 <纖維素酯>
纖維素三乙酸酯(乙醯基取代度2.85、Mw285000)
<聚酯化合物>
<滑劑>
<高硬度劑>
2.偏光板之製作 (1)纖維素酯薄膜之製作 <纖維素酯薄膜101>
將下述成分投入密閉容器中,加熱至70℃,邊攪拌邊使纖維素三乙酸酯完全溶解。溶解所需要的時間為4小時。所得之溶液經過濾,作為膠漿。
(膠漿之組成)
纖維素三乙酸酯(乙醯基取代度2.85、Mw285000):100質量份
聚酯化合物K1:3質量份
二氯甲烷:475質量份
甲醇:50質量份
TINUVIN 928:2質量份
將上述所得的膠漿,使用帶狀流延裝置,以膠漿溫度35℃,均勻地流延於22℃之不銹鋼帶支持體上。然後,乾燥至可將支持體上之膠漿剝離的範圍後,自不銹鋼帶支持體上剝離得到膜狀物。剝離時之膠漿的殘留溶劑量為25%。
將所得之膜狀物以拉幅器延伸後,以延伸溫度125℃、延伸倍率1.05倍之條件下,邊在寬方向(TD方向)延伸邊乾燥。接著,將寬保持進行緩和,邊以多數輥搬送,邊以110℃乾燥8分鐘。搬送張力為70N/m。然後,對薄膜兩端施加寬10mm、高度5μm之壓花加工,製作膜厚25μm之纖維素酯薄膜101。薄膜寬為1300mm、捲繞長為3000m。捲繞張力係初期張力150N/1300mm、最終捲張力100N/1300mm。
<纖維素酯薄膜102~107>
將聚酯化合物K1之含量如表4所示變更外,與纖維素酯薄膜101同樣製作纖維素酯薄膜102~107。
<纖維素酯薄膜108~114>
聚酯化合物K1之含量變更為12質量份,且膜狀物之 搬送張力、延伸條件(延伸溫度、延伸倍率)及乾燥條件(乾燥溫度、乾燥時間)之一以上,如表4所示變更外,與纖維素酯薄膜101同樣製作纖維素酯薄膜108~114。
<纖維素酯薄膜115~117>
添加如表4所示的滑劑外,與纖維素酯薄膜111同樣製作纖維素酯薄膜115~117。
<纖維素酯薄膜118~120>
未添加聚酯化合物K1,而添加如表4所示之高硬度劑,且製造條件如表4所示變更外,與纖維素酯薄膜101同樣製作纖維素酯薄膜118~120。
<纖維素酯薄膜121~123>
將聚酯化合物之種類如表4所示變更外,與纖維素酯薄膜105同樣製作纖維素酯薄膜121~123。
<纖維素酯薄膜124>
此外,參照日本特開2008-217022號公報之段落0161~0165,以下述步驟製作相當於該公報之透明薄膜104的薄膜。
使下述成分溶解,得到醯化纖維素(cellulose acylate)溶液。
(醯化纖維素溶液組成)
纖維素三乙酸酯Ce-1(乙醯基取代度2.94):100質量份
二氯甲烷:480.0質量份
甲醇:71.7質量份
平均粒徑16nm之二氧化矽粒子分散液:0.15質量份
降低光學各向異性的化合物A-19(KI):9.0質量份
波長分散調整劑UV-105(HB):0.1質量份
檸檬酸酯混合物(檸檬酸、單乙基酯、二乙基酯、三乙基酯混合物):0.01質量份
上述醯化纖維素溶液使用帶狀流延延機進行 流延。殘留溶劑量30%下,將薄膜由帶上剝離,經由搬送輥邊搬送,邊以130℃、乾燥40分鐘,製作醯化纖維素薄膜124。搬送張力為100N/m所得之醯化纖維素薄膜之殘留溶劑量為0.1%,膜厚為80μm。
使用以下方法測量所得之纖維素酯薄膜的尺 寸變化率(MD、TD方向)、相位差(Ro、Rth)及霧度。
(尺寸變化率)
1)將所得之薄膜切成10cm×10cm之大小,作為樣品薄膜。此樣品薄膜之MD方向(方向β),於距離100mm之2點上作記號。同樣地,與樣品薄膜之MD方向正交的TD方向(方向α),於距離100mm之2點上作記號。將此薄膜在23℃、55%RH下靜置24小時後,在各方向測量2點間的距離D0。
2)接著,將此薄膜在80℃、90%RH之烤箱中保存100小時。然後,烤箱中取出,在23℃、55%RH下調濕24小時後,測量在各方向作記號之2點間的距離D1。
3)接著,將前述1)之測量值D0與前述2)之測量值D1套用下述式,算出烤箱內之保存前後的尺寸變化之比例(%)。成為負值,表示薄膜產生收縮。
尺寸變化之比例(%)=(D1-D0)/D0×100
(相位差R0、Rth)
1)將所得之薄膜以23℃、55%RH進行調濕。調濕後之薄膜之平均折射率使用阿貝折射計等測量。
2)對於調濕後之薄膜,使與該薄膜表面之法線平行,入射測量波長590nm之光時的R0,使用KOBRA21ADH、王子計測(股)測量。
3)藉由KOBRA21ADH測量使薄膜之面內之慢軸作為傾斜軸(旋轉軸),由相對於薄膜之表面之法線為θ之角度 (入射角(θ))入射測量波長590nm之光時的延遲值R(θ)。延遲值R(θ)之測量可在θ為0°~50°之範圍內,每10°測量6點。薄膜之面內慢軸係藉由KOBRA21ADH確認。
4)由測量後之R0及R(θ)與前述平均折射率及膜厚,藉由KOBRA21ADH算出nx、ny及nz,算出測量波長590nm下之Rth。延遲之測量係在23℃、55%RH條件下進行。
(霧度)
將所得之薄膜切成5cm四方,作為樣品薄膜。此樣品薄膜之霧度,依據JIS K-7136使用霧度計(濁度計)(型式:NDH 2000、日本電色(股)製)測量。
所得之薄膜101~123之評價結果如表4所示。
如表4所示得知,含有特定範圍之聚酯化合 物的薄膜102~106,在80℃、90%RH下的尺寸變化率均適度較大,且相位差(特別是Rth)也可降低。此外,聚酯化合物之含量太少的薄膜101,其尺寸變化率太大,或相位差太大。又,聚酯化合物之含量過多的薄膜107之內部霧度上昇。
由薄膜108與109之對比、或薄膜110~112 之對比,得知藉由使搬送張力、延伸倍率及溫度降低,所得之薄膜的尺寸變化率(MD方向、TD方向)變大。
又,由薄膜113與114之對比,得知藉由降低乾燥溫度,所得之薄膜的尺寸變化率(MD方向、TD方向)變大。
由薄膜111與115~117之對比,得知藉由再 添加滑劑,可降低所得之薄膜之霧度。此乃是含有滑劑的薄膜之滑性良好,故即使搬送張力小,也不易產生與搬送輥之接觸不良。其結果,含有滑劑的薄膜,可抑制因薄膜表面受傷所致之外部霧度之增大的緣故。
由薄膜105、121及122與薄膜123之對比, 得知使用不含芳香環之聚酯化合物K1、K6及K5的薄膜105、121及122,相較於使用含有芳香環之聚酯化合物K14之薄膜123,其尺寸變化率適度較高。
以上述測量方法測量相當於專利文獻1之實 施例之薄膜124的尺寸變化率的結果,得知MD方向的尺寸變化率為-0.05%、TD方向的尺寸變化率為-0.05%,明顯較小。
<偏光鏡之製作>
以35℃的水使厚度30μm之聚乙烯醇薄膜膨潤。將所得之薄膜於由碘0.075g、碘化鉀5g及水100g所構成之水溶液中,浸漬60秒鐘,再浸漬於由碘化鉀3g、硼酸7.5g及水100g所構成之45℃之水溶液中。將所得之薄膜,以延伸溫度55℃、延伸倍率3倍的條件進行單軸延伸。此單軸延伸薄膜經水洗後,使乾燥得到厚度5μm之偏光鏡。同樣地,調整素材(raw)薄膜之厚度或延伸條件,分別製作厚度2μm、3μm、10μm、15μm及20μm之偏光鏡。
<偏光板之製作> (實施例1) 1)活性能量線硬化型接著劑液1之調製(自由基聚合型)
混合下述各成分後,經脫泡調製自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑液1。
(活性能量線硬化型接著劑液1)
自由基聚合性化合物1:羥基乙基丙烯醯胺(HEAA、均聚物之Tg123℃、興人公司製):39.1質量%
自由基聚合性化合物2:三丙二醇二丙烯酸酯(AronixM-220、均聚物之Tg69℃、東亞合成公司製):19.0質量%
自由基聚合性化合物3:丙烯醯基嗎啉(ACMO、均聚物之Tg150℃、興人公司製):39.1質量%
自由基聚合起始劑1:二乙基噻噸酮(KAYACURE DETX-S、日本化藥公司製):1.4質量%
自由基聚合起始劑2:2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(IRGACURE907、BASF公司製):1.4質量%
2)偏光板之製作
首先準備作為保護薄膜A之上述製作的薄膜102,其表面施予電暈放電處理。電暈放電處理之條件為電暈輸出強度2.0kW、線速度(line speed)18m/分鐘。接著,於該薄膜之電暈放電處理面,使用塗佈棒分別塗佈上述調製之自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑液1,使硬化後之膜厚成為約3μm,以形成活性能量線硬化型接著劑層。將上述製作之厚度5μm之偏光鏡貼合於所得之活性能量線硬化型接著劑層。
接著,準備作為保護薄膜B之上述製作的薄 膜102,其表面與前述同樣的條件施予電暈放電處理。其次,在該薄膜之電暈放電處理面,與前述同樣塗佈上述調製之自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑液1,形成活性能量線硬化型接著劑層。
此活性能量線硬化型接著劑層上貼合附薄膜 102之偏光鏡,得到層合有薄膜102(保護薄膜A)/活性能量線硬化型接著劑層/偏光鏡/活性能量線硬化型接著劑層/ 薄膜102(保護薄膜B)的層合物。
此層合物之一面,使用附輸送帶的紫外線照 射裝置(Fusion UV Systems,Inc公司製之Light HAMMER10閥:V閥波峰照度:1600mW/cm2),並使紫外線(封入鎵之金屬鹵素燈)積算照射量成為1000mJ/cm2(波長380~440nm),來照射紫外線,使活性能量線硬化型接著劑層硬化,得到偏光板202。
(實施例2~13及29~31、比較例1~5)
將保護薄膜A及B如表5或表7所示變更外,與實施例1同樣得到偏光板201、203~217及233~236。
(實施例14~18)
將偏光鏡之厚度如表6所示變更外,與實施例8同樣得到偏光板218~222。
(實施例19)
活性能量線硬化型接著劑液2(陽離子聚合型)之調製
混合下述各成分後,經脫泡調製活性能量線硬化型接著劑液2。又,三芳基鋶六氟磷酸酯(phosphate)係以50%碳酸丙烯酯(propylene carbonate)溶液來調配,下述中,表示三芳基鋶六氟磷酸酯之固體成分量。
(活性能量線硬化型接著劑液2)
3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯:45質量份
EPOLEAD GT-301(Daicel化學公司製之脂環式環氧樹脂):40質量份
1,4-丁二醇二環氧丙基醚:15質量份
三芳基鋶六氟磷酸酯:2.3質量份
9,10-二丁氧基蒽:0.1質量份
1,4-二乙氧基萘:2.0質量份
與前述同樣,分別準備作為保護薄膜A及保護薄膜B之上述製作的薄膜111,其表面施予電暈放電處理。接著,於該薄膜之電暈放電處理面,使用塗佈棒分別塗佈上述調製之自由基聚合型之活性能量線硬化型接著劑液2,使硬化後之膜厚成為約3μm,以形成活性能量線硬化型接著劑層。然後,得到層合有薄膜111(保護薄膜A)/活性能量線硬化型接著劑層/偏光鏡/活性能量線硬化型接著劑層/薄膜111(保護薄膜B)的層合物。
此層合物之一面,使用附輸送帶的紫外線照射裝置(Fusion UV Systems,Inc公司製之Light HAMMER10閥:V閥),並使紫外線(封入鎵之金屬鹵素燈)積算照射量成為750mJ/cm2(波長380~440nm),來照射紫外線,使活性能量線硬化型接著劑層硬化,得到偏光板223。
(實施例20~25)
將保護薄膜B之種類如表6所示變更外,與實施例8同樣得到偏光板224~229。
(實施例26~28)
將保護薄膜B之種類如表6所示變更外,與實施例17同樣得到偏光板230~232。
使用以下方法評價所得之偏光板有無捲曲。
(偏光板之捲曲)
將偏光板切成100mm×100mm之大小,作為偏光板試料。所得之偏光板試料於80℃、90%RH之環境下,保存300小時後,將偏光板試料靜置於平面上,而保護薄膜A在下面。然後,測量偏光板試料之4角之從平面的高度,算出彼等之平均值,作為「捲曲之值」。
◎:翹曲之部分的高度未達2mm
○:翹曲之部分的高度為2mm以上、未達4mm
△:翹曲之部分的高度為4mm以上、未達6mm
×:翹曲之部分的高度為6mm以上
此外,使用所得之偏光板,使用以下的方法製作液晶顯示裝置,評價顯示不均。
(顯示不均) 1)顯示裝置之製作
準備Apple公司製之i-phone5s,作為顯示區域之對 角長度為4吋之IPS模式液晶顯示裝置,從該裝置上剝離二片偏光板。接著,以相同的製造條件製作的偏光板(相同編號的偏光板)準備二片,將其中之一分別貼合於觸控面板一體型液晶胞之兩面,得到顯示裝置。貼合係偏光板之保護薄膜A分別與液晶胞接觸來配置。使偏光板之吸收軸與預先黏貼之偏光板之吸收軸成為相同方向。
2)評價
使用以下的方法評價所得之顯示裝置之顯示不均。
亦即,將所得之顯示裝置在50℃、80%RH的條件下,保存3小時。然後,將顯示裝置於23℃、80%RH之暗室內,保存一定時間後,將黑顯示時之畫面的色(黑)之均勻性進行官能評價。
◎:全面未見不均
○:稍微有不均,但是實用上許容範圍內
△:可見到不均,有疑慮
×:明顯觀察到不均
實施例1~13及比較例1~5之評價結果如表5所示;實施例14~28之評價結果如表6所示;實施例29~31之評價結果如表7所示。
如表5~7所示,得知保護薄膜A(F2或F3)的 尺寸變化率為-0.3%~-1.5%之範圍的實施例1~31之顯示裝置,其顯示不均皆較少,且辨視性良好。又,得知實施例1~28之偏光板的捲曲也少。
相對於此,得知保護薄膜A(F2或F3)的尺寸 變化率過小之比較例3的顯示裝置之顯示不均較大。此乃是偏光鏡與保護薄膜A(F2或F3),以活性能量線硬化型接著劑牢固接著,因此,大量承受偏光鏡之收縮力,而產生光學應變(雙折射)的緣故。
此外,得知保護薄膜A(F2或F3)的尺寸變化 率過大之比較例1及4的顯示裝置之顯示不均也大。此乃是保護薄膜的尺寸變化率過大,因此,保護薄膜產生不需要的雙折射的緣故。又,比較例1及4之偏光板產生若干捲曲。此乃是保護薄膜A的尺寸變化率過大,在與液晶胞之玻璃基板之間,產生應變的緣故。
比較例2之顯示裝置產生顯示不均係因保護 薄膜A(F2或F3)中之聚酯化合物之含量過多,不會與纖維素酯均勻相溶,內部霧度上昇的緣故。又,比較例2之顯示裝置的對比也低。
此外,得知使用薄膜124之比較例5之顯示 裝置產生顯示不均。此乃是因薄膜124的尺寸變化率過小,因此主要起因於光學的應變產生顯示不均所造成的。
得知實施例之中,保護薄膜A(F2或F3)的尺寸變化率之絶對值為0.5%以上的實施例7之顯示裝置, 相較於尺寸變化率之絶對值未達0.5%之實施例6的顯示裝置,特別是辨視性更佳。
又,如表7所示,得知保護薄膜A(F2或F3) 中之聚酯化合物為不含芳香環之實施例4及29的顯示裝置,相較於保護薄膜A(F2或F3)中之聚酯化合物為含有芳香環之實施例31之顯示裝置或聚酯化合物之分子量大之實施例30的顯示裝置,其顯示不均較少。由此暗示不含芳香環,且分子量為一定以下之聚酯化合物,相較於含有芳香環,且分子量為一定以上的聚酯化合物,容易適度提高保護薄膜A的尺寸變化率。
此外,得知偏光鏡之厚度為15μm以下之實施 例15~17的顯示裝置,相較於偏光鏡之厚度為20μm之實施例18的顯示裝置,其辨視性較佳。此乃是因為偏光鏡之厚度較小時,偏光鏡之收縮力也變小,保護薄膜所產生的應變也少的緣故。偏光鏡厚度為2μm之實施例14的顯示裝置中,辨視性低推測係因透過水分等,使偏光鏡劣化的緣故。
又,實施例25之顯示裝置之顯示畫面之中央 部,未看見不均,但是顯示畫面之端部,觀察到光量不均。此乃是實施例25之顯示裝置,並非起因於保護薄膜A之光學的應變所造成的不均,而是觀察到起因於偏光板之捲曲所造成的不均。
此外,得知保護薄膜A與B的尺寸變化率之 差為0.34%以下的實施例22~23及26~28的偏光板,相較 於尺寸變化率之差為0.4%以上之實施例20~21及24~25的偏光板,可更良好抑制捲曲。
本申請案係依據2014年3月4日申請之日本 特願2014-041830主張優先權。本案說明書全部援用該出願說明書及圖面所記載的內容。
產業上之可利用性
依據本發明時,可提供偏光鏡與保護薄膜經由活性能量線硬化型接著劑層被接著偏光板,且可抑制液晶顯示裝置之辨視性降低的偏光板。
11‧‧‧偏光鏡
13A‧‧‧保護薄膜A
13B‧‧‧保護薄膜B
15‧‧‧活性能量線硬化型接著劑之硬化物層

Claims (14)

  1. 一種偏光板,其係含有偏光鏡、配置於前述偏光鏡之一面的保護薄膜A及配置於前述偏光鏡之另一面的保護薄膜B,至少前述保護薄膜A係經由活性能量線硬化型接著劑之硬化物層,與前述偏光鏡接著,前述保護薄膜A含有纖維素酯及使二醇與二羧酸聚縮合所得之聚酯化合物,且前述聚酯化合物之含量係相對於前述纖維素酯,為5~30質量%,將前述保護薄膜A在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為A(α),與前述長邊方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為A(β)時,前述保護薄膜A為滿足下述式(1)與(2),-1.5≦A(α)≦-0.3…(1) -1.5≦A(β)≦-0.3…(2)。
  2. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述聚酯化合物係使由脂肪族二羧酸及脂環式二羧酸所成群選出之二羧酸與脂肪族二醇、烷基醚二醇及脂環式二醇所成群選出之二醇進行聚縮合所得的化合物。
  3. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述保護薄膜A為滿足下述式(3)與(4),-1.5≦A(α)<-0.5…(3) -1.5≦A(β)<-0.5…(4)。
  4. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述保護薄膜B係經由活性能量線硬化型接著劑之硬化物層,與前述偏光鏡接著,將前述保護薄膜B在80℃、90%RH下保存100小時後之薄膜之長邊方向α的尺寸變化率(%)為B(α),與前述長邊方向α正交之短邊方向β的尺寸變化率(%)為B(β)時,前述保護薄膜A及B滿足下述式(5)與(6),| A(α)-B(α)|≦0.4…(5) | A(β)-B(β)|≦0.4…(6)。
  5. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述偏光鏡之厚度為3~15μm。
  6. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述保護薄膜A係以下述式(I)所定義,且在測量波長590nm下測量之面內方向之延遲為Ro(590),以下述式(II)所定義,且在測量波長590nm下測量之厚度方向之延遲為Rth(590)時,滿足|Ro(590)|≦10nm、|Rth(590)|≦10nm,式(I) Ro=(nx-ny)×t(nm) 式(II) Rth={(nx+ny)/2-nz}×t(nm)(式(I)及(II)中,nx表示薄膜之面內方向中,折射率成為最大之慢軸方向x的折射率;ny表示薄膜之面內方向中,與前述慢軸方向x正交之方向y的折射率; nz表示薄膜之厚度方向z的折射率;t(nm)表示薄膜之厚度)。
  7. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述保護薄膜A進一步含有滑劑。
  8. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述保護薄膜B進一步含有高硬度劑。
  9. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述保護薄膜A之厚度為10~60μm。
  10. 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中前述保護薄膜A係配置於液晶胞側來使用。
  11. 一種如申請專利範圍第1項之偏光板之製造方法,其係包含以下步驟:1)準備保護薄膜A的步驟,2)得到含有偏光鏡、經由活性能量線硬化型接著劑層,被層合於前述偏光鏡之一面的前述保護薄膜A、及經由活性能量線硬化型接著劑層,被配置於前述偏光鏡之另一面的保護薄膜B之層合物的步驟,及3)將活性能量線照射於前述層合物,使前述活性能量線硬化型接著劑層硬化,得到偏光板的步驟,前述1)準備保護薄膜A的步驟係包含下述1A)~1C)的步驟:1A)得到包含纖維素酯及使二醇與二羧酸聚縮合所得之聚酯化合物,且前述聚酯化合物之含量為相對於前述纖維素酯,為5~30質量%之膜狀物的步驟, 1B)使前述膜狀物在110~135℃之溫度下,以1.03~1.06倍之延伸倍率,在寬方向進行延伸的步驟,1C)將前述延伸所得之薄膜邊以70~80N/m之張力下搬送,邊在100~120℃之溫度下,使乾燥5~10分鐘的步驟。
  12. 一種液晶顯示裝置,其係依序含有第一偏光板、液晶胞、第二偏光板及背光,前述第二偏光板為申請專利範圍第1項之偏光板,前述第二偏光板之保護薄膜A被配置於前述液晶胞上,或前述第一偏光板與前述第二偏光板之兩方為申請專利範圍第1項之偏光板,前述第一偏光板之保護薄膜A與前述第二偏光板之保護薄膜A分別被配置於前述液晶胞上。
  13. 如申請專利範圍第12項之液晶顯示裝置,其中前述液晶胞為IPS模式或FFS模式的液晶胞。
  14. 如申請專利範圍第12項之液晶顯示裝置,其係包含對角方向之長度為6吋以下之顯示部及充電池的小型液晶顯示裝置。
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