TW201811559A

TW201811559A - 偏光板

Info

Publication number: TW201811559A
Application number: TW106128226A
Authority: TW
Inventors: 岡山沙樹; 川崎繪美; 風藤修
Original assignee: 日商可樂麗股份有限公司
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2018-04-01
Also published as: WO2018038028A1; CN109642977B; CN109642977A; KR102290005B1; JPWO2018038028A1; TWI712496B; KR20190033603A

Abstract

本發明為一種偏光板，其係積層有偏光膜層與由樹脂組成物所構成的硬化物層而成的偏光板，其特徵為：前述硬化物層的厚度為10μm以下，硼酸穿透度以硼原子換算而計為2.25g/m²．day以下，前述硬化物層直接鄰接於前述偏光膜層的至少一面。藉此可提供一種即使積層於偏光膜層由樹脂組成物所構成的硬化物層的厚度為10μm以下，也能夠維持初期偏光性能且耐濕熱性優異的偏光板。

Description

偏光板

本發明關於一種為薄膜且耐濕熱性優異的偏光板。

具有透光及遮蔽機能的偏光板與改變光線偏光狀態的液晶皆是液晶顯示器(LCD)的基本的構成要素。以往的偏光板，是在將聚乙烯醇薄膜(以下會有將「聚乙烯醇」簡記為「PVA」的情形)染色及延伸而成的偏光膜層的單面或兩面貼合保護膜來製造。

前述保護膜，過去以來都是廣泛使用三乙醯基纖維素(TAC)等的薄膜。近年來，隨著液晶顯示器在行動式機器的發展，逐漸要求薄膜輕量化，從這樣的觀點看來，有文獻提出不在偏光膜層配置保護膜，在偏光膜層表面形成光硬化性樹脂組成物的硬化物層的偏光板。(參考例如專利文獻1~5等)。然而，在高溫高濕度條件下使用時，會有偏光性能降低的情形，而要求耐濕熱性優異的偏光板。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本特表2013-513832號公報

專利文獻2 日本特開2011-221185號公報

專利文獻3 日本特開平11-030715號公報

專利文獻4 日本特開2004-245924號公報

專利文獻5 日本特開2007-334307號公報

本發明為了解決上述課題而完成，目的為提供一種即使積層於偏光膜層由樹脂組成物所構成的硬化物層的厚度為10μm以下，也能夠維持初期的偏光性能且耐濕熱性優異的偏光板。

本發明人等為了達成上述目的反覆鑽研檢討，結果發現，即使硬化物層的厚度為10μm，藉由將硼酸穿透度以硼原子換算為2.25g/m²．day以下的硬化物層積層於偏光膜層，可解決上述課題，以該見解為基礎進一步反覆檢討，而完成了本發明。

亦即，本發明關於：[1]一種偏光板，其係積層有偏光膜層與由樹脂組成物所構成的硬化物層而成的偏光板，前述硬化物層的厚度為10μm以下，硼酸穿透度以硼原子換算而計為2.25g/m²．day以下，前述硬化物層直接鄰接於前述偏光膜層的至少一面；[2]如上述[1]之偏光板，其中在前述硬化物層上不具有保護膜層； [3]如上述[1]或[2]之偏光板，其中在積層了前述硬化物層的一面的相反面的前述偏光膜層上不具有保護膜層；[4]如上述[1]或[2]之偏光板，其中前述樹脂組成物為光硬化性樹脂組成物；[5]如上述[1]或[2]之偏光板，其中前述偏光膜層中的硼酸含量，以硼原子換算而計，相對於偏光膜層為1~8質量%；[6]如[1]或[2]之偏光板，其中前述偏光膜層的厚度為20μm以下；[7]如[1]或[2]之偏光板，其中偏光板整體的厚度為40μm以下；[8]如上述[1]或[2]之偏光板，其中前述硬化物層的水蒸氣穿透度為2500g/m²．day以下；[9]如上述[1]或[2]之偏光板，其中層結構為偏光膜層/前述硬化物層之雙層構造、或前述硬化物層/偏光膜層/前述硬化物層之三層構造；[10]如上述[1]或[2]之偏光板，其中總透光率為40~45%，偏光度為99.9%以上；[11]如上述[1]或[2]之偏光板，其中在60℃、90%RH的條件下進行48小時耐濕熱性測試後的總透光率的變化量為1.5%以下，偏光度為99.9%以上。

藉由本發明，可提供一種即使積層於偏光膜層由樹脂組成物所構成的硬化物層的厚度為10μm以下，也能夠維持初期偏光性能且耐濕熱性優異的偏光板。

1‧‧‧硬化物層

2‧‧‧TAC薄膜

3‧‧‧透濕度杯

4‧‧‧純水

5‧‧‧密閉容器

6‧‧‧60℃的8質量%硼酸水溶液

7‧‧‧樣品水

8‧‧‧採取器

圖1為硼原子換算的硼酸穿透度測定方法的概略圖。

用以實施發明之形態

本發明為一種偏光板，其係積層有偏光膜層與由樹脂組成物所構成的硬化物層而成的偏光板，其特徵為：前述硬化物層的厚度為10μm以下，硼酸穿透度以硼原子換算而計為2.25g/m²．day以下，前述硬化物層直接鄰接於前述偏光膜層的至少一面。本發明人等判明了即使積層於偏光膜層且由樹脂組成物所構成的硬化物層的厚度為10μm以下，藉由前述硬化物層的硼酸穿透度為2.25g/m²．day以下，能夠得到耐濕熱性優異的偏光板。亦即，本發明的偏光板即使為薄膜，耐濕熱性依然優異，而能夠維持初期的偏光性能。

(偏光膜層)

本發明中的偏光膜層，是在PVA膜(典型而言，為單軸延伸的PVA膜)上吸附了二色性色素。這種偏光膜層，可將預先含有二色性色素的PVA膜延伸、或在進行PVA膜的延伸的同時使其吸附二色性色素、或在將PVA膜延伸而形成基質之後，使其吸附二色性色素等來製造。

上述PVA，可使用藉由使乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯、乙酸異丙烯基等的乙烯酯的1種或2種以上聚合所得到的聚乙烯酯皂化所得到者。上述乙烯酯之中，從PVA製造的容易性、取得容易性、成本等的觀點看來，乙酸乙烯酯為佳。

另外，上述PVA，可為將乙烯酯單體以及可與其共聚合的其他單體共聚合所得到的聚乙烯酯共聚物的乙烯酯單元轉換為乙烯醇單元的者。可與乙烯酯單體共聚合的其他單體，可列舉例如乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯等的碳數2~30之α-烯烴；(甲基)丙烯酸或其鹽；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等的(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯醯胺；N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸或其鹽、(甲基)丙烯醯胺丙基二甲胺或其鹽、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺或其衍生物等的(甲基)丙烯醯胺衍生物；N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮等的N-乙烯基醯胺；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、第三丁基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、硬脂醯基乙烯基醚等的乙烯基醚；(甲基)丙烯腈等的氰化乙烯；氯乙烯、二氯亞乙烯、氟乙烯、二氟亞乙烯等的鹵化乙烯；乙酸烯丙酯、烯丙基氯等的烯丙基化合物；馬來酸或其鹽、酯或酸酐；伊康酸或其鹽、酯或酸酐；乙烯基三甲氧基矽烷等的乙烯基甲矽烷基化合物；不飽和磺酸等。上述乙烯酯共聚物，可具有來自前述其他單體的1種或2種以上的構造單元。該其他單體，可在將乙烯酯單體供應至聚合反應時，預先使其存在於反應容器內，或在聚合反應進行中將其添加至反應容器內等來使用。從偏光性能的觀點看來，來自其他單體的單元的含量係以10莫耳%以下為較佳，5莫耳%以下為更佳，2莫耳%以下為進一步較佳。

上述PVA的聚合度係以在1,500~6,000的範圍內為較佳，1,800~5,000的範圍內為更佳，2,000~4,000的範圍內為進一步較佳。藉由使該聚合度在1,500以上，可提升將薄膜單軸延伸所得到的偏光膜的耐久性。另一方面，藉由使該聚合度在6,000以下，可抑制製造成本的上昇、或製膜時的步驟通過性的不良等。此外，本說明書中的PVA的聚合度，意指依據JIS K6726-1994的記載所測得的平均聚合度。

從偏光膜層的偏光性能等的觀點看來，上述PVA的皂化度係以95莫耳%以上為較佳，98莫耳%以上為更佳，98.5莫耳%以上為進一步較佳，99.0莫耳%以上為特佳。若皂化度小於95莫耳%，則會有在偏光膜層的製造過程中PVA容易溶離，溶離的PVA附著於薄膜，而降低偏光膜層的偏光性能的情形。此外，在本說明書中，PVA的皂化度，是指相對於PVA所具有的可藉由皂化轉換成乙烯醇單元的構造單元(典型而言，為乙烯酯單元)與乙烯醇單元的合計莫耳數，該乙烯醇單元的莫耳數所佔的比例(莫耳%)。皂化度可依據JIS K6726-1994的記載來測定。

上述PVA膜可含有可塑劑。藉由使PVA膜含有可塑劑，使用性或延伸性等得以提升。作為可塑劑，適合使用多元醇，具體而言，可列舉乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等。可含有該等可塑劑的1種或2種以上。從PVA膜的延伸性更為提升的觀點看來，該等之中係以甘油為佳。

上述PVA膜中的可塑劑的含量，相對於PVA100質量份，係以1~20質量份為較佳，3~17質量份為更佳，5~15質量份為進一步較佳。藉由使可塑劑的含量在1質量份以上，PVA膜的延伸性更為提升。另一方面，藉由使可塑劑的含量在20質量份以下，可抑制可塑劑滲出於PVA膜的表面而使PVA膜的使用性下降。

在上述PVA膜中，進一步可因應需要適當地摻合填充劑、銅化合物等的加工安定劑、耐候性安定劑、著色劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、阻燃劑、其他熱塑性樹脂、潤滑劑、香料、消泡劑、消臭劑、增量劑、剝離劑、脫模劑、補強劑、交聯劑、防黴劑、防腐劑、結晶化速度遲延劑等的添加劑。

作為本發明中的偏光膜層的厚度，以20μm以下為較佳。通常愈薄的偏光膜層，耐濕熱性愈容易降低，對於這種偏光膜層而言，本發明的效果更能夠顯著發揮。偏光膜層的厚度係以15μm以下為更佳，12μm以下為進一步較佳。另一方面，在偏光膜層的厚度過薄的情況，製造時容易發生起皺或破裂等的問題，因此偏光膜層的厚度係以1μm以上為較佳，2μm以上為更佳，3μm以上為進一步較佳，5μm以上為特佳。

本發明中的偏光膜層的硼酸含量，以硼原子換算而計，相對於偏光膜層，係以1~8質量%為較佳。前述硼酸含量小於1質量%的情況下，會有提升耐濕熱性的效果降低之虞。前述硼酸含量係以2質量%以上為更佳。另一方面，前述硼酸含量超過8質量%的情況，會有高溫時的偏光膜的尺寸變化變大之虞。前述硼酸含量係以5質量%以下為更佳。

如後述實施例所說明般，硼原子換算的硼酸含量，可藉由使偏光膜溶解於蒸餾水，使其成為0.0005質量%，而製成待測樣品，並藉由ICP發光分析法測定待測樣品中的硼濃度，由下述式(1)來計算。

[(X×10^-6×Y)/Z]×100 (1)

X：待測樣品的硼濃度[ppm]

Y：溶有偏光膜的待測樣品的質量[g]

Z：偏光膜的質量[g]

(偏光膜層的製造方法)

製造本發明中的偏光膜層時的方法並未特別限定。偏光膜層可經過將上述PVA膜單軸延伸的步驟、吸附二色性色素的步驟、以硼酸水溶液處理的步驟、及水洗處理的步驟任意組合的製造步驟適當地製造。經過該製造步驟時，PVA膜的總延伸倍率係以4~8倍左右為較佳。另外還可因應需要進一步進行膨潤處理、固定處理、乾燥處理、熱處理等。

上述膨潤處理可藉由將PVA膜浸漬於水中來進行。浸漬於水中時，水的溫度係以在20~40℃的範圍內為較佳，22~38℃的範圍內為更佳，25~35℃的範圍內為進一步較佳。另外，浸漬於水中的時間係以例如在0.1~5分鐘的範圍內為較佳，0.2~3分鐘的範圍內為更佳。此外，浸漬於水中時的水並不限定為純水，可為溶解各種成分的水溶液，或水與水介質的混合物。

將上述PVA膜單軸延伸的步驟可為濕式延伸法或乾式延伸法的任一者。在濕式延伸法的情況，可在含有硼酸的水溶液中進行，或可在後述染色浴中或固定處理浴中進行。另外，在乾式延伸法的情況，可直接在室溫下進行單軸延伸處理，或可一邊加熱一邊進行單軸延伸處理，或可使用吸水後的PVA膜，在空氣中進行單軸延伸處理。該等之中，係以濕式延伸法為較佳，在含有硼酸的水溶液中進行單軸延伸處理為更佳。硼酸水溶液中的硼酸的濃度係以在0.5~15質量%的範圍內為較佳，1~7質量%的範圍內為更佳。另外，硼酸水溶液可含有碘化鉀，其濃度係以在0.01~10質量%的範圍內為較佳。單軸延伸處理時的延伸溫度係以在30~90℃的範圍內為較佳，40~80℃的範圍內為更佳，50~70℃的範圍內為特佳。另外，單軸延伸處理時的延伸倍率(原料 PVA膜的總延伸倍率)，從得到的偏光膜的偏光性能的觀點看來，係以4~8倍為較佳。

吸附上述二色性色素的步驟，可在單軸延伸處理前、單軸延伸處理時、單軸延伸處理後的任一階段。可藉由將PVA膜浸漬於作為染色浴而含有二色性色素的水溶液中來進行。前述水溶液中的二色性色素的濃度可因應二色性色素的種類等而適當地設定，例如可設在0.001~2質量%的範圍內。在前述水溶液使用碘-碘化鉀水溶液[含有碘(I₂)與碘化鉀(KI)的水溶液]的情況而言，可使碘系色素效率良好地吸附於PVA膜。該水溶液中的碘(I₂)的濃度係以0.01~1質量%為較佳，碘化鉀(KI)的濃度係以0.01~50質量%為較佳。從能夠效率良好地使二色性色素吸附於PVA膜的觀點看來，染色處理時，含有二色性色素的水溶液的溫度係以5~50℃為較佳。將PVA膜浸漬於前述水溶液中的時間係以0.1~10分鐘為較佳。

作為上述二色性色素，可列舉例如碘系色素I₃ ^-或I₅ ^-等。作為其相對陽離子，可列舉例如鉀等的鹼金屬。碘系色素，可藉由例如使碘(I₂)與碘化鉀接觸而得到。

以上述硼酸水溶液處理的步驟，可藉由將前述PVA膜浸漬於含有硼酸交聯劑的水溶液來進行。藉由進行這樣的處理，在較高的溫度下進行濕式延伸時，可有效地防止薄膜中的PVA溶離至水中。由此觀點看來，以前述硼酸水溶液處理的步驟，係以在吸附上述二色性色素的步驟之後進行為較佳。作為硼酸交聯劑可使用硼酸、硼砂等硼酸鹽等的硼化合物的1種或2種以上。前述含有硼酸交聯劑的水溶液的濃度，係以1~15質量%為較佳，2~7質量%為更佳。含有硼酸交聯劑的水溶液中亦可含有碘化鉀等的助劑。交聯處理時，前述水溶液的溫度係以20~50℃為較佳。

在製造偏光膜時，為了使二色性色素(碘系色素等)堅固地吸附於PVA膜，係以在單軸延伸處理之後進行固定處理為佳。作為固定處理所使用的固定處理浴，可適合使用含有硼酸、硼砂等的硼酸鹽等的硼化合物之1種或2種以上的水溶液。前述硼化合物的濃度係以2~15質量%為較佳，固定處理液的溫度係以15~60℃為較佳。另外還可因應需要在固定處理液中添加碘化合物或金屬化合物。

作為上述水洗處理的步驟，一般是將薄膜浸漬於水、蒸餾水、純水等來進行。此時，從偏光性能提升的觀點看來，洗淨處理所使用的水溶液，係以含有碘化鉀等的碘化物作為助劑為較佳，該碘化物的濃度設為0.5~10質量%為較佳。另外，洗淨處理時的水溶液的溫度，一般為5~50℃，較佳為10~45℃、更佳為15~40℃。從經濟的觀點看來，水溶液的溫度不宜過低，若水溶液的溫度過高，則會有偏光性能降低的情形。

此外，還可因應需要在上述洗淨處理後進行乾燥處理、熱處理等。乾燥處理的條件並不受特別限制，在30~150℃下進行乾燥為較佳。藉由在前述範圍內的溫度進行乾燥，容易得到尺寸安定性優異的偏光膜。藉由在乾燥處理後進行熱處理，可得到尺寸安定性進一步優異的偏光膜。此處熱處理，是指將水分率為5%以下的乾燥處理後的偏光膜進一步加熱，以提升偏光膜的尺寸安定性的處理。熱處理的條件並不受特別限制，在60~150℃下進行熱處理為較佳。若在低於60℃的溫度下進行熱處理，則會有熱處理產生的尺寸安定化效果不足之虞，若在高於150℃的溫度下進行熱處理，則會有偏光膜上發生嚴重紅變之虞。

如以上方式所得到的偏光膜，通常是在其兩面或單面上貼合光學透明且具有機械強度的保護膜而製成偏光板來使用，然而本發明之偏光板，是設計成後述硬化物層直接積層在偏光膜層的至少一面，前述偏光膜層的另一面及在前述硬化物層上不具有保護膜層的形態。藉由這種構成，可使偏光板薄膜輕量化，同時具有低成本的優點。作為上述保護膜，可列舉三乙醯基纖維素(TAC)、二乙醯基纖維素等的乙酸纖維素系樹脂薄膜；聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等的聚酯系樹脂薄膜；聚碳酸酯系樹脂薄膜。

(硬化物層)

本發明中的硬化物層係滿足厚度為10μm以下，硼酸穿透度以硼原子換算而計為2.25g/m²．day以下。尤其，硬化物層的硼酸穿透度以硼原子換算而計為2.25g/m²．day以下是重要的，可提供能夠維持初期的偏光性能且耐濕熱性優異的偏光板。硼酸穿透度以硼原子換算而計為超過2.25g/m²．day的情況，無法充分改善偏光板的耐濕熱性。由此觀點看來，硼酸穿透度以硼原子換算而計為1.50g/m²．day以下為較佳，1.00g/m²．day以下為更佳，0.50g/m²．day以下為進一步較佳，0.20g/m²．day以下為特佳。另一方面，硬化物層中的硼原子換算的硼酸穿透度的下限並無特別限制，在硼原子換算的硼酸穿透度過低的情況，會有硬化物層之柔軟性容易失去的傾向，因此硼酸穿透度以硼原子換算而計為0.02g/m²．day以上為較佳，0.05g/m²．day以上為更佳，0.10g/m²．day以上為進一步較佳。

如後述實施例所說明般，硼原子換算的硼酸穿透度(A)，是在裝滿純水的透濕度杯中，固定測定對象的硬化物層，使其浸漬於60℃的8質量%硼酸水溶液之中，以ICP發光分析法來分析測試開始前與24小時後的透濕度杯內的硼濃度，由其濃度增加量，依照下述式(2)來計算。

A={(a₂₄-a₀)×10^-6×M}/S (2)

A：硼原子換算的硼酸穿透度[g/m²．day]

a₂₄：24小時後的樣品水中的硼濃度[ppm]

a₀：測試開始前的樣品水中的硼濃度[ppm]

M：樣品水的重量[g]

S：硬化物層與硼酸水溶液接觸的面積(透濕度杯的穿透面積)[m²]

再者，關於難以單獨進行測定的硬化物層，可藉由使用在三乙酸纖維素(TAC)薄膜等的基材薄膜上形成硬化物層的多層薄膜，與上述式(2)同樣地，測定多層薄膜的整體硼原子換算的硼酸穿透度(A’)，由下述式(3)來計算硬化物層中，硼原子換算的硼酸穿透度(q₂/l₂)。

1/A’=L/Q=l₁/q₁+l₂/q₂ (3)

A’：硬化物層與基材薄膜的整體硼原子換算的硼酸穿透度[g/m²．day]

L：硬化物層與基材薄膜的整體膜厚[μm]

Q：硬化物層與基材薄膜的整體硼酸穿透係數[g．μm/m²．day]

l₁：基材薄膜的膜厚[μm]

q₁：基材薄膜的硼酸穿透係數[g．μm/m²．day]

l₂：硬化物層的膜厚[μm]

q₂：硬化物層的硼酸穿透係數[g．μm/m²．day]

前述硬化物層只要硼酸穿透度滿足以硼原子換算而計為2.25g/m²．day以下，則可使用熱塑性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、應用溶膠凝膠法的有機．無機混成樹脂組成物等之任意的樹脂組成物。在將偏光膜層急遽加熱的情況，偏光性能容易降低，因此係以使用可在溫和的條件下與偏光膜層積層的光硬化性樹脂組成物為佳。其中，光硬化性樹脂組成物為丙烯酸樹脂丙烯酸酯是合適的實施態樣。此處，丙烯酸樹脂丙烯酸酯，可列舉使具有羧基、縮水甘油基、羥基等的官能基的丙烯酸系單體共聚合所得到的丙烯酸樹脂和具有可與這些官能基反應的基團的丙烯酸酯反應而導入雙鍵(C=C)者。作為丙烯酸樹脂丙烯酸酯的重量平均分子量不受特別限定，以62000以上為較佳，65000以上為更佳，70000 以上為進一步較佳。另一方面，丙烯酸樹脂丙烯酸酯的重量平均分子量通常為1000000以下。

在本發明中，硬化物層的厚度為10μm以下是重要的。在厚度超過10μm的情況，對於積層以往的保護膜的偏光板而言無法達成充分的薄膜化。從此觀點看來，硬化物層的厚度係以8μm以下為較佳，7μm以下為更佳，6μm以下為進一步較佳。另一方面，硬化物層的厚度的下限不一定受限定，在以薄的硬化物層來達成前述硼原子換算的硼酸穿透度的情況，會有硬化物層之柔軟性容易失去的傾向，因此以0.1μm以上為較佳，0.5μm以上為更佳，1μm以上為進一步較佳。

在本發明中，前述硬化物層的水蒸氣穿透度為2500g/m²．day以下為較佳。在前述硬化物層的水蒸氣穿透度超過2500g/m²．day的情況，會有發生偏光板的外觀不良等的問題之虞。由此觀點看來，前述硬化物層的水蒸氣穿透度係以2000g/m²．day以下為更佳，900g/m²．day以下為進一步較佳。另一方面，前述硬化物層的水蒸氣穿透度通常為500g/m²．day以上。

如後述實施例所說明般，前述硬化物層的水蒸氣穿透度(B)係依據JIS Z-0208求得。

此外，關於難以單獨進行測定的硬化物層，是使用在三乙酸纖維素(TAC)薄膜等的基材薄膜上形成硬化物層的多層薄膜，依據JIS Z-0208測定前述多層薄膜的總水蒸氣穿透度(B’)，並由下述式(4)計算出硬化物層的水蒸氣穿透度(p₂/l₂)。

1/B’=L/P=l₁/p₁+l₂/p₂ (4)

B’：硬化物層與基材薄膜的總水蒸氣穿透度[g/m²．day]

L：硬化物層與基材薄膜的整體膜厚[μm]

P：硬化物層與基材薄膜的總水蒸氣穿透係數[g．μm/m²．day]

l₁：基材薄膜的膜厚[μm]

p₁：基材薄膜的水蒸氣穿透係數[g．μm/m²．day]

l₂：硬化物層的膜厚[μm]

p₂：硬化物層的水蒸氣穿透係數[g．μm/m²．day]

(偏光板)

本發明之偏光板中，前述硬化物層直接鄰接於前述偏光膜層的至少一面。在前述硬化物層上不具有保護膜層是合適的實施態樣，積層了前述硬化物層的一面的相反面的前述偏光膜層上不具有保護膜層亦為合適的實施態樣。作為本發明之偏光板的層結構，可為偏光膜層/硬化物層之雙層構造，然而藉由設計成硬化物層/偏光膜層/硬化物層之三層構造，可得到較優異的耐久性，同時可抑制偏光膜的彎曲，故為較佳。在製成三層構造的情況，積層於偏光膜的一面的硬化物層和積層於偏光膜的另一面的硬化物層可分別為不同的樹脂組成物。

另外，本發明中的硬化物層，可為滿足前述硼原子換算的硼酸穿透度與厚度的單獨之層，或可為具有積層2種以上的硬化物層的多層構造的組成物層。

在本發明中，偏光膜層與硬化物層之間的接著力係以0.06N/mm以上為較佳。接著力小於0.06N/mm的情況，會有偏光板加工時發生層間剝離的之虞。由此觀點看來，接著力係以0.08N/mm以上為更佳，0.12N/mm以上為進一步較佳。

本發明之偏光板整體的厚度，愈薄的偏光膜層，耐濕熱性愈容易降低，在這種偏光膜層之中更能夠顯著發揮出本發明之效果，因此以40μm以下為較佳，35μm以下為更佳，30μm以下為進一步較佳，25μm以下為特佳。另一方面，若偏光板整體的厚度薄，則機械強度降低，因此以2μm以上為較佳，5μm以上為更佳。

本發明之偏光板的總透光率係以40~45%為較佳。從偏光性能的觀點看來，總透光率係以41%以上為更佳，42%以上為進一步較佳。另一方面，從偏光度的觀點看來，總透光率係以44%以下為更佳。總透光率可藉由實施例中後述方法來測定。

本發明之偏光板的偏光度係以99.9%以上為較佳。由偏光性能的觀點看來，偏光度係以99.92%以上為更佳，99.95%以上為進一步較佳。偏光度可藉由實施例中後述的方法來測定。

本發明之偏光板，在60℃、90%RH的條件下進行48小時耐濕熱性測試後，總透光率的變化量係以1.5%以下為較佳，偏光度係以99.9%以上為較佳。可知像這樣，耐濕熱性測試後的偏光板的總透光率的變化量在一定以下，且偏光度在一定以上，因此本發明之偏光板，即使是薄膜，耐濕熱性也優異，且能夠維持初期偏光性能。前述總透光率的變化量係以1.3%以下為更佳，1.1%以下為進一步較佳。另一方面，前述總透光率的變化量通常為0.1%以上。另外，前述偏光度係以99.92%以上為更佳，99.95%以上為進一步較佳，99.98%以上為特佳。

[實施例]

藉由以下的實施例，對本發明作具體說明，然而本發明完全不受這些實施例所限定者。此外，將以下的實施例及比較例之中所採用的偏光膜層的硼酸含量、硬化物層的硼酸穿透度、偏光板的總透光率與偏光度、耐濕熱性測試的各測定至評估方法揭示如下。

[偏光膜層的硼酸含量]

測定偏光膜的質量Z(g)，並使偏光膜溶解於蒸餾水20mL而成為0.0005質量%。以溶解了偏光膜的水溶液作為待測樣品，測定其質量Y(g)。然後，使用島津製作所製多元素測定型ICP發光分析裝置(ICPE-9000)來測定待測樣品的硼濃度X(ppm)。然後，將值代入下述式(1)，將所計算出的值定為偏光膜層的硼酸的質量%。

偏光膜層的硼酸含量(質量%)

[(X×10^-6×Y)/Z]×100 (1)

X：待測樣品的硼濃度[ppm]

Y：溶解了偏光膜的待測樣品的質量[g]

Z：偏光膜的質量[g]

[硬化物層的硼原子換算的硼酸穿透度]

在本發明中，作為測定硬化物層的硼原子換算的硼酸穿透度的方法，是將待測的硬化物層固定在預先裝入純水的透濕度杯(緊固式，依據JIS Z-0208)，使其浸漬於60℃的8質量%硼酸水溶液中，以ICP發光分析法(島津製作所島津多元素測定型ICP發光分析裝置ICPE-9000)來分析測試開始前與24小時後杯內的樣品水的硼濃度，由其濃度增加量，依照下述式(2)計算出硼原子換算的硼酸穿透度(A)(參考圖1)。

A={(a₂₄-a₀)×10^-6×M}/S (2)

A：硼原子換算的硼酸穿透度[g/m²．day]

a₂₄：24小時後的樣品水中的硼濃度[ppm]

a₀：測試開始前的樣品水中的硼濃度[ppm]

M：樣品水的重量[g]

此外，關於難以單獨進行測定的樹脂組成物的硬化物層，是使用在硼原子換算的硼酸穿透度高的基材薄膜(例如三乙酸纖維素(TAC)薄膜等)形成硬化物層的多層薄膜，測定硬化物層與基材薄膜的整體硼原子換算的硼酸穿透度(A’)，由下述式(3)作計算而求得各硬化物層的硼原子換算的硼酸穿透度(q₂/l₂)。

1/A’=L/Q=l₁/q₁+l₂/q₂ (3)

L：硬化物層與基材薄膜的整體膜厚[μm]

Q：硬化物層與基材薄膜的整體硼酸穿透係數[g．μm/m²．day]

l₁：基材薄膜的膜厚[μm]

q₁：基材薄膜的硼酸穿透係數[g．μm/m²．day]

l₂：硬化物層的膜厚[μm]

q₂：硬化物層的硼酸穿透係數[g．μm/m²．day]

[硬化物層的水蒸氣穿透度]

在本發明中，硬化物層的水蒸氣穿透度的測定，是依據JIS Z-0208實施。亦即，將待測的硬化物層固定在裝入了氯化鈣的透濕度杯(緊固式)，在40℃90%RH的環境下，每24小時測定重量增加量，計算出水蒸氣穿透度(B)。

再者，關於難以單獨進行測定的樹脂組成物的硬化物層，是使用在水蒸氣穿透度高的基材薄膜(例如三乙酸纖維素(TAC)薄膜等)形成硬化物層的多層薄膜，測定硬化物層與基材薄膜的總水蒸氣穿透度(B’)，由下述式(4)進行計算，求得各硬化物層的水蒸氣穿透度(p₂/l₂)。

1/B’=L/P=l₁/p₁+l₂/p₂ (4)

B’：硬化物層與基材薄膜的總水蒸氣穿透度[g/m²．day]

L：硬化物層與基材薄膜的總膜厚[μm]

P：硬化物層與基材薄膜的總水蒸氣穿透係數[g．μm/m²．day]

l₁：基材薄膜的膜厚[μm]

p₁：基材薄膜的水蒸氣穿透係數[g．μm/m²．day]

l₂：硬化物層的膜厚[μm]

p₂：硬化物層的水蒸氣穿透係數[g．μm/m²．day]

[偏光板的總透光率及偏光度]

由以下的實施例或比較例所得到的偏光板的寬度方向(TD)的中央部，偏光板長度方向(MD)2cm、寬度方向(TD)3cm，以及TD方向相同且在MD方向旁邊，採取2片長方形樣品，使用附積分球的分光光度計(日本分光股份有限公司製「V7100」)，依據JIS Z 8722(物體色的測定方法)，進行C光源、2°視野的可見光區的視感度修正，對於該樣品測定相對於長度方向傾斜45°的情況下的透光率與傾斜-45°的情況下的透光率，將該等平均值(%)定為該偏光板的總透光率。另外，對於該樣品，與上述同樣地測定平行偏光狀態下的透光率T∥(%)、正交偏光狀態下的透光率T⊥(%)，由下述式(5)求得偏光度。

偏光度={(T∥-T⊥)/(T∥+T⊥)}^1/2×100 (5)

[偏光板的耐濕熱性]

將偏光板固定於金屬框，並置於60℃、90%RH的恆溫恆濕器(Yamato科學股份有限公司製HUMIDIC CHAMBER IG400)，進行48小時耐濕熱性測試，測試後，藉由上述方法測定總透光率、偏光度，以此作為偏光板的耐濕熱性的指標。

[實施例1] (偏光膜的製作)

使用由PVA(乙酸乙烯酯與乙烯的共聚物的皂化物、平均聚合度2,400、皂化度99.4莫耳%、乙烯單元的含有率2.5莫耳%)100質量份、作為可塑劑的甘油10質量份、作為界面活性劑的聚氧乙烯月桂基醚硫酸鈉0.1質量份及水所構成的製膜原液，藉由澆鑄製膜，得到厚度30μm的PVA膜，藉由對於該膜進行膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、延伸步驟、固定處理步驟及乾燥步驟，製造出偏光膜。

亦即，將上述PVA膜在溫度30℃的水中浸漬1分鐘，在此期間往長度方向(MD)單軸延伸至原本長度的2倍(第1段延伸)，然後在使用量設定為碘0.03質量%及碘化鉀0.7質量%的濃度混合至水中而成且溫度為32℃的染色浴中浸漬2分鐘，在此期間往長度方向(MD)單軸延伸至原本長度的2.3倍(第2段延伸)，接下來在以2.6質量%的濃度含有硼酸且溫度32℃的交聯浴中浸漬2分鐘，在此期間往長度方向(MD)單軸延伸至原本長度的2.6倍(第3段延伸)，進一步在以2.8質量%的濃度含有硼酸及以5質量%的濃度含有碘化鉀且溫度57℃的硼酸/碘化鉀水溶液中浸漬，在此期間往長度方向(MD)單軸延伸至原本長度的6倍(第4段延伸)，然後，藉由在以1.5質量%的濃度含有硼酸及以5質量%的濃度含有碘化鉀且溫度22℃的碘化鉀水溶液中浸漬5秒鐘，將薄膜洗淨，接下來藉由以40℃的乾燥機乾燥240秒鐘，製造出厚度12μm的偏光膜。

(偏光板的製作)

將作為樹脂組成物的日立化成股份有限公司製之製品名為「HITAROID 7975(重量平均分子量：80000)」的丙烯酸樹脂丙烯酸酯製品20g以及Ciba specialty chemicals公司製之製品名為「IRGACURE 184」的1-羥基環己基苯酮0.25g量取至樣品瓶，混合之後，使用No.13的棒式塗布機，塗布在厚度12μm的偏光膜層的表面。將被塗布的偏光膜層在70℃下乾燥1分鐘之後，使用黑光燈以累計光量成為400mJ/cm²之方式進行照射，使樹脂組成物硬化。此外，同樣地塗布在偏光膜層的相反面，而製作出單面的硬化物層的厚度為5.9μm、總厚度24μm的偏光板。使用所得到的偏光板，藉由上述方法測定總透光率、偏光度，並評估耐濕熱性。將結果揭示於表1。

另外，除了塗布於三乙酸纖維素(TAC)薄膜上的單面以外，以與上述所記載的方法同樣地製造出積層了硬化物層的TAC薄膜，並測定硬化物層的水蒸氣穿透度及硼酸穿透度。將結果揭示於表1。

比較例1

除了光硬化性樹脂組成物使用DIC股份有限公司製之製品名為「UNIDIC V-6841」的丙烯酸酯聚合物與丙烯酸酯單體混合物製品以外，與實施例1同樣地製造偏光板。使用所得到的偏光板，測定總透光率、偏光度，評估耐濕熱性。將結果揭示於表1。

另外，除了塗布於三乙酸纖維素(TAC)薄膜上的單面以外，以與上述所記載的方法同樣地製造出積層了硬化物層的TAC薄膜，並測定硬化物層的水蒸氣穿透度、硼酸穿透度。將結果揭示於表1。

比較例2

除了光硬化性樹脂組成物使用日立化成股份有限公司製之製品名為「HITAROID 7988(重量平均分子量：60000)」的丙烯酸樹脂丙烯酸酯製品以外，與實施例1同樣地製造偏光板。使用所得到的偏光板，測定總透光率、偏光度，並評估耐濕熱性。將結果揭示於表1。

比較例3

除了光硬化性樹脂組成物使用日立化成股份有限公司製之製品名為「HITAROID 7975D(重量平均分子量：15000)」的丙烯酸樹脂丙烯酸酯製品以外，與實施例1同樣地製造偏光板。使用所得到的偏光板，測定總透光率、偏光度，並評估耐濕熱性。將結果揭示於表1。

比較例4

除了光硬化性樹脂組成物使用DIC股份有限公司製之製品名為「UNIDIC V-6840」的丙烯酸酯聚合物製品以外，與實施例1同樣地製造偏光板。使用所得到的偏光板，測定總透光率、偏光度，並評估耐濕熱性。將結果揭示於表1。

Claims

一種偏光板，其係積層有偏光膜層與由樹脂組成物所構成的硬化物層而成的偏光板，並且該硬化物層的厚度為10μm以下，硼酸穿透度以硼原子換算為2.25g/m ²．day以下，該硬化物層直接鄰接於該偏光膜層的至少一面。
如請求項1之偏光板，其中在該硬化物層上不具有保護膜層。
如請求項1或2之偏光板，其中在積層了該硬化物層的一面的相反面的該偏光膜層上不具有保護膜層。
如請求項1或2之偏光板，其中該樹脂組成物為光硬化性樹脂組成物。
如請求項1或2之偏光板，其中該偏光膜層中的硼酸含量，以硼原子換算而計，相對於偏光膜層為1~8質量%。
如請求項1或2之偏光板，其中該偏光膜層的厚度為20μm以下。
如請求項1或2之偏光板，其中偏光板整體的厚度為40μm以下。
如請求項1或2之偏光板，其中該硬化物層的水蒸氣穿透度為2500g/m ²．day以下。
如請求項1或2之偏光板，其中層結構為偏光膜層/該硬化物層之2層構造、或該硬化物層/偏光膜層/該硬化物層之3層構造。
如請求項1或2之偏光板，其中總透光率為40~45%，偏光度為99.9%以上。
如請求項1或2之偏光板，其中在60℃、90%RH的條件下進行48小時耐濕熱性測試後的總透光率的變化量為1.5%以下，偏光度為99.9%以上。