TW202120313A - 賦形薄膜及具備賦形薄膜之光學積層體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種賦形薄膜，該賦形薄膜與其他薄膜組合而構成光學積層體時，可展現優異之亮度及亮度視角，可有助於該光學積層體之耐久性(尤其是加濕耐久性)，且加工性優異。 本發明賦形薄膜具備基材部與形成於該基材部單面的凹凸部；該凹凸部具有凸部與具有被該凸部包圍所形成之小室(cell)結構的凹部；該凸部之高度相對於賦形薄膜之厚度為5%~40%；該具有小室結構之凹部的平均面積為5000µm2 以上；且自該賦形薄膜之端邊起算500µm以內之區域存在該凸部之壁面。

Description

賦形薄膜及具備賦形薄膜之光學積層體
本發明涉及賦形薄膜及具備賦形薄膜之光學積層體。
近幾年，對於提升影像顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置)之薄型化及設計性(例如窄邊框化)之要求非常強烈。隨之而來，對於影像顯示裝置所用之光學構件及/或光學薄膜之一體化及/或功能統合的要求亦變強烈。作為所述一體化或功能統合之一例，有文獻提議於預定光學構件等直接貼合光擴散薄膜來賦予光擴散功能。對於光擴散薄膜會有要求亮度、亮度視角及加工性、以及具備該光擴散薄膜之光學積層體的耐久性(尤其加濕耐久性)之情形，但以直接貼合來使用之光擴散薄膜來說，難以均衡地滿足該等特性。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2012-118235號公報 專利文獻2：日本專利特開2009-025774號公報
發明欲解決之課題 本發明係為了解決上述以往之課題而成者，其主要目的在於提供一種賦形薄膜，該賦形薄膜在與其他薄膜組合而構成光學積層體時，可展現優異亮度及亮度視角，可有助於該光學積層體之耐久性(尤其是加濕耐久性)，且加工性佳。
用以解決課題之手段 本發明賦形薄膜具備基材部與形成於該基材部之單面的凹凸部；該凹凸部具有凸部與具有被該凸部包圍所形成之小室(cell)結構的凹部；該凸部之高度相對於賦形薄膜之厚度為5%~40%；該具有小室結構之凹部的平均面積為5000µm2 以上；且自該賦形薄膜之端邊起算500µm以內之區域存在該凸部之壁面。 在一實施形態中，上述基材部與上述凹凸部係由相同材料構成。 本發明另一面向提供一種光學積層體。該光學積層體具備：上述賦形薄膜；與其他薄膜，其係以與該賦形薄膜之凹凸部相對向之方式配置於該賦形薄膜之單側；該凹凸部分之凹部截面積B相對於整體截面積A之比率B/A為50%以上。 在一實施形態中，上述光學積層體於上述賦形薄膜與上述其他薄膜之間更具備接著層。 在一實施形態中，上述接著層之厚度成為最大的部分係成為與上述賦形薄膜之凹部對應的位置。 在一實施形態中，上述接著層包含活性能量線硬化型接著劑。 在一實施形態中，上述接著層在25℃下之儲存彈性模數為100kPa以上。 在一實施形態中，上述其他薄膜為偏光件、波長轉換薄膜、偏光反射薄膜、玻璃或樹脂薄膜。 在一實施形態中，上述光學積層體係偏光板。
發明效果 根據本發明可提供一種賦形薄膜，該賦形薄膜藉由以特定形狀之凹凸構成表面，而在與其他薄膜組合而構成光學積層體時，可展現優異之亮度及亮度視角，可有助於該光學積層體之耐久性(尤其是加濕耐久性)，且加工性優異。
以下參照圖式針對本發明實施形態進行說明，惟本發明不受該等實施形態限定。此外，圖式為了方便觀看而示意表示，縱、橫及厚度之比率、凹凸形狀及精細度等與實際不同。
A.賦形薄膜 A-1.整體構成 圖1係本發明一實施形態之賦形薄膜的概略截面圖。圖式例之賦形薄膜100具有基材部10與形成於基材部10之單面的凹凸部20。凹凸部20具有凸部21及凹部22。本發明賦形薄膜藉由將凹凸部20貼附於其他薄膜後來使用，可作為光擴散薄膜發揮功能。
圖2係概略俯視圖，其顯示本發明一實施形態之賦形薄膜之凹凸部之凸部的俯視形狀之代表例。如圖2所示，凹部22具有被凸部21(實質上為凸部之壁面)包圍所形成之小室(cell)結構。藉由形成具有小室結構之凹部，可在將賦形薄膜積層於其他薄膜而構成光學積層體時，防止水分侵入該光學積層體。又，藉由形成具有小室結構之凹部，能防止切割部產生破裂、缺口等不良情況，而可獲得可加工性良好地裁切之賦形薄膜。此外，凹部亦無須全部為小室結構，例如在賦形薄膜之端邊附近，凹部亦可在賦形薄膜之端邊側敞開。
凹凸部之凸部21的俯視形狀可採用任意適當的形狀。凸部21之俯視形狀例如如圖2所示，可為具有規則性的形狀(例如格子狀)，亦可為不規則形狀。凸部之間距(凸部與凸部的間隔)宜為1000µm以下，較佳為500µm以下，更宜為100µm以下。凸部之俯視形狀具有規則性時，亦可將角度設置1度~90度之偏差。凸部之俯視形狀呈不規則形狀時，間距意指平均間距，且宜為相對於間距之平均值±50%以內為5成以上之分布。只要為上述構成，將賦形薄膜積層於其他薄膜時可確保賦形薄膜與其他薄膜之接著強度，且可確保良好的顯示品級。並且，在將賦形薄膜積層於其他薄膜而構成光學積層體時，可防止水分侵入該光學積層體。
凸部21之高度H相對於賦形薄膜之厚度為5%~40%。只要為所述範圍，在將賦形薄膜積層於其他薄膜而構成光學積層體時，可僅將賦形薄膜之凸部(實質上為凸部之上部)接著於其他薄膜上。另，在本說明書中，僅凸部之接著有時權宜上會稱為「點接著」。藉由所述點接著，可於點接著部分附近規定凹部(空氣部或空隙部)造成之實質的低折射率部。結果可實現良好的光擴散性能，同時可增大亮度視角。以往，在影像顯示裝置中其他薄膜(例如偏光件(偏光板))與光擴散薄膜是分開配置，結果在偏光板與光擴散薄膜之間夾有空氣層。該空氣層會成為薄型化之阻礙，但另一方面藉由該空氣層之復歸反射能大幅維持亮度視角。將其他薄膜與光擴散薄膜一體化時可實現薄型化及功能統合，但排除上述空氣層會使亮度視角變小。藉由於點接著部分附近形成低折射率部，便可與存在空氣層之情況同樣地使光有效率地被復歸反射。因此，根據本發明之實施形態，藉由形成點接著，在發揮所期望之光擴散性能的同時可維持大幅(寬廣)的亮度視角。又，將凸部之高度設為上述範圍，從機械強度的觀點來看亦有利，藉此可適當維持凹部形狀，從而可獲得優異之光擴散性及亮度視角。
凸部21之高度H相對於賦形薄膜之厚度宜為10%~30%，較宜為10%~20%。只要在所述範圍內，上述效果便顯著。
凸部21之高度H宜為2.5µm~25µm，較宜為5µm~20µm。只要在所述範圍內，上述效果便顯著。
具有小室結構之凹部的平均面積為5000µm2 以上。只要在所述範圍內，便可獲得在抑制亮度降低的同時可實現優異亮度視角的賦形薄膜。具有小室結構之凹部的平均面積宜為5000µm2 ~50000µm2 ，較宜為7000µm2 ~40000µm2 ，更宜為8000µm2 ~30000µm2 。只要在所述範圍內，上述效果便顯著且可獲得機械強度優異的賦形薄膜。具有小室結構之凹部的平均面積可使用影像解析軟體(免費軟體「ImageJ」)求得。即，藉由賦形薄膜表面之2值影像的閾值來決定凹部之內外，特定出凹部的外框。可藉由計算所特定之框內的面積算出所計算之面積的平均值來求得。
在一實施形態中，屬小室結構之凹部的俯視最大長度宜為300µm以上，較宜為400µm以上，更宜為500µm以上。只要在所述範圍內，即使是在裁切賦形薄膜來使用之情況下，該賦形薄膜仍可有效防止水分侵入，而可使光學積層體之端部附近的耐久性提升。小室結構之凹部的最大長度意指凸部之形成該凹部之壁面間的距離成為最長之處的該距離。
俯視凹凸部時凹部22相對於整體面積的面積比率宜為50%以上，宜為60%以上，較宜為70%以上。凹部之面積比率的上限例如可為90%。凹部之面積比率只要在所述範圍內，便可維持寬廣的亮度視角並賦予賦形薄膜良好的擴散性能，同時可在賦形薄膜積層於其他薄膜時確保接著強度。
本發明賦形薄膜中，在自該賦形薄膜之端邊起算500µm以內的區域存在凸部21之壁面。在本發明中，凸部21在將賦形薄膜積層於其他薄膜而構成光學積層體時，可防止水分侵入該光學積層體。藉由在自賦形薄膜之端邊起算500µm以內的區域形成凸部21之壁面，可有效防止水分侵入，而可使光學積層體之端部附近的耐久性提升。宜在自賦形薄膜之端邊起算400µm以內之區域存在凸部21的壁面，較宜在自賦形薄膜之端邊起算300µm以內之區域存在凸部21的壁面。較宜在自賦形薄膜之端邊起算500µm以內(宜為400µm以內，較宜為300µm以內)之區域全部中存在凸部21之壁面。
凹部之截面積B相對於凹凸部整體之截面積A的比率B/A宜為50%以上，較佳為大於50%，更佳為60%以上，尤宜為70%以上。比率B/A之上限例如可為90%。比率B/A只要在所述範圍內，便能維持寬廣的亮度視角並賦予賦形薄膜良好的擴散性能，同時可在賦形薄膜積層於其他薄膜時確保接著強度。另，凹凸部整體之截面積A係被連結凸部表面之線、連結凹部之底之線與薄膜兩端之上下方向之線所包圍的部分的面積(作為參考，以虛線包圍該部分之外側並顯示於圖1)，凹部之截面積B則是各凹部22之截面積(被鄰接凸部之壁之線、連結凸部表面之線與連結凹部之底之線所包圍的部分的面積)的合計。
本發明賦形薄膜之厚度宜為25µm~250µm，較宜為40µm~100µm。
上述基材部之厚度宜為22.5µm~225µm，較宜為30µm~90µm。
在一實施形態中，上述賦形薄膜不包含光擴散性粒子。藉由不包含光擴散性粒子來構成，可獲得加工性優異的賦形薄膜。更具體而言，可獲得製膜時不易發生斷裂的賦形薄膜。又，裁切所得之賦形薄膜時，例如能防止切割部產生破裂、缺口等不良情況，而可端面品質良好地裁切。本發明成果之一係可在不含光擴散性粒子下實現良好的光擴散性能，同時增大亮度視角。
凹凸部(凹凸形狀)可藉由任意適當的方法形成。凹凸形狀例如可藉由粗面化方式、以微粒子賦予凹凸之方式來形成。粗面化方式之具體例可舉壓紋加工、噴砂。凹凸部(凹凸形狀)代表上可以壓紋輥對經熔融擠製之薄膜表面賦予形狀來形成。又，亦可對由活性能量線(例如紫外線)硬化型樹脂組成物形成之薄膜前驅物表面壓抵凹凸形狀之模具來轉印該凹凸形狀，之後使該組成物硬化，而獲得賦形薄膜。
在一實施形態中，基材部與凹凸部係由相同材料構成。較佳為基材部與凹凸部藉由相同材料而一體構成。
A-2.構成材料 構成賦形薄膜之樹脂可採用任意適當之樹脂。構成賦形薄膜之樹脂的具體例可舉(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET))、環烯烴系樹脂(例如降莰烯系樹脂)、纖維素系樹脂(例如三醋酸纖維素(TAC))、聚乙烯醇系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、乙酸酯系樹脂。該等樹脂可單獨使用亦可將2種以上併用。由光學特性、透明性及通用性的觀點來看，以(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、環烯烴系樹脂為宜，且(甲基)丙烯酸系樹脂更佳。此外，本說明書中，「(甲基)丙烯酸」意指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
(甲基)丙烯酸系樹脂可採用任意適當的(甲基)丙烯酸系樹脂。另，為了簡化記載，以下僅將(甲基)丙烯酸系樹脂稱為丙烯酸系樹脂。丙烯酸系樹脂在代表上含有(甲基)丙烯酸烷基酯為主成分作為單體單元。構成丙烯酸系樹脂之主骨架的(甲基)丙烯酸烷基酯，可例示如直鏈狀或支鏈狀烷基之碳數1~18者。該等可單獨使用或可組合來使用。並且亦可藉由共聚而於丙烯酸系樹脂導入任意適當的共聚單體。所述共聚單體之種類、數量、共聚比等，可因應目的適當設定。關於丙烯酸系樹脂之主骨架的構成成分(單體單元)，容於後一邊參考通式(2)一邊詳述。
丙烯酸系樹脂宜具有選自戊二醯亞胺單元、內酯環單元、馬來酸酐單元、馬來醯亞胺單元及戊二酸酐單元中之至少一者。具有內酯環單元之丙烯酸系樹脂已載於例如日本專利特開2008-181078號公報中，而本說明書即援用該公報之記載作為參考。戊二醯亞胺單元宜為下述通式(1)所示：
[化學式1]
Figure 02_image001
通式(1)中，R1 及R2 分別獨立表示氫或碳數1~8烷基，R3 表示碳數1~18烷基、碳數3~12環烷基或碳數6~10芳基。通式(1)中，較佳為R1 及R2 分別獨立為氫或甲基，R3 為氫、甲基、丁基或環己基。更佳為R1 為甲基，R2 為氫，R3 為甲基。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯代表上可以下述通式(2)表示：
[化學式2]
Figure 02_image003
通式(2)中，R4 表示氫原子或甲基，R5 表示氫原子或可被取代之碳數1~6脂肪族或脂環式烴基。取代基可舉例如鹵素、羥基。(甲基)丙烯酸烷基酯之具體例可舉：(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)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸氯甲酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2,3,4,5,6-五羥己酯及(甲基)丙烯酸2,3,4,5-四羥戊酯。通式(2)中，R5 宜為氫原子或甲基。因此，特別理想之(甲基)丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
上述丙烯酸系樹脂可僅包含有單一的戊二醯亞胺單元，亦可包含有多個上述通式(1)中之R1 、R2 及R3 互異的戊二醯亞胺單元。
上述丙烯酸系樹脂中之戊二醯亞胺單元的含有比率宜為2莫耳%~50莫耳%，較宜為2莫耳%~45莫耳%，更宜為2莫耳%~40莫耳%，尤宜為2莫耳%~35莫耳%，最宜為3莫耳%~30莫耳%。含有比率若少於2莫耳%，恐無法充分發揮源自戊二醯亞胺單元所展現之效果(例如，高光學特性、高機械強度、薄型化)。含有比率若超過50莫耳%，例如恐有耐熱性、透明性不足之虞。
上述丙烯酸系樹脂可僅包含有單一的(甲基)丙烯酸烷基酯單元，亦可包含有多個上述通式(2)中之R4 及R5 互異的(甲基)丙烯酸烷基酯單元。
上述丙烯酸系樹脂中之(甲基)丙烯酸烷基酯單元的含有比率宜為50莫耳%~98莫耳%，較宜為55莫耳%~98莫耳%，更宜為60莫耳%~98莫耳%，尤宜為65莫耳%~98莫耳%，最宜為70莫耳%~97莫耳%。含有比率若少於50莫耳%，恐無法充分發揮源自(甲基)丙烯酸烷基酯單元所展現之效果(例如，高耐熱性、高透明性)。上述含有比率若大於98莫耳%，恐有樹脂變脆弱而容易破裂，無法充分發揮高機械強度，使生產性變差之疑慮。
上述丙烯酸系樹脂亦可包含有戊二醯亞胺單元及(甲基)丙烯酸烷基酯單元以外之單元。
在一實施形態中，丙烯酸系樹脂例如可含有0重量%~10重量%之不參與後述分子內醯亞胺化反應的不飽和羧酸單元。不飽和羧酸單元之含有比率宜為0重量%~5重量%，較宜為0重量%~1重量%。只要含量在所述範圍內，便可維持透明性、滯留穩定性及耐濕性。
在一實施形態中，丙烯酸系樹脂可含有上述以外之可共聚的乙烯基系單體單元(其他乙烯基系單體單元)。其他乙烯基系單體可舉例如丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈(Ethacrylonitrile)、烯丙基環氧丙基醚、馬來酸酐、伊康酸酐、N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、丙烯酸胺乙酯、丙烯酸丙基胺乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺乙酯、甲基丙烯酸乙基胺丙酯、甲基丙烯酸環己基胺乙酯、N-乙烯基二乙基胺、N-乙醯基乙烯基胺、烯丙基胺、甲基烯丙基胺、N-甲基烯丙基胺、2-異丙烯基-
Figure 109136482-A0304-12-0059-1
唑啉、2-乙烯基-
Figure 109136482-A0304-12-0059-1
唑啉、2-丙烯醯基-
Figure 109136482-A0304-12-0059-1
唑啉、N-苯基馬來醯亞胺、甲基丙烯酸苯基胺乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對環氧丙基苯乙烯、對胺基苯乙烯、2-苯乙烯基-
Figure 109136482-A0304-12-0059-1
唑啉等。該等可單獨使用亦可併用。宜為苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體。其他乙烯基系單體單元的含有比率宜為0~1重量%，較宜為0~0.1重量%。只要在所述範圍內，便可抑制展現非期望之相位差及透明性降低。
上述丙烯酸系樹脂中的醯亞胺化率宜為2.5%~20.0%。只要醯亞胺化率在所述範圍內，便可獲得耐熱性、透明性及成形加工性優異的樹脂，而可防止於薄膜成形時發生焦化或機械強度降低。在上述丙烯酸系樹脂中，醯亞胺化率係以戊二醯亞胺單元與(甲基)丙烯酸烷基酯單元之比表示。該比例如可從丙烯酸系樹脂之NMR光譜、IR光譜等獲得。在本實施形態中，醯亞胺化率可使用1 HNMR BRUKER AvanceIII(400MHz)藉由樹脂之1 H-NMR測定而求得。更具體來說，可令3.5至3.8ppm附近之(甲基)丙烯酸烷基酯之源自O-CH3 質子的波峰面積為A，且令3.0至3.3ppm附近之戊二醯亞胺之源自N-CH3 質子的波峰面積為B，藉由下式求得。 醯亞胺化率Im(%)={B/(A+B)}×100
上述丙烯酸系樹脂之Tg(玻璃轉移溫度)宜為110℃以上，較宜為115℃以上，更宜為120℃以上，尤宜為125℃以上，最宜為130℃以上。只要Tg為110℃以上，包含由所述樹脂獲得之賦形薄膜的偏光板便容易成為耐久性優異者。Tg之上限值宜為300℃以下，較宜為290℃以下，更宜為285℃以下，尤宜為200℃以下，最宜為160℃以下。只要Tg在所述範圍內，成形性即佳。
上述丙烯酸系樹脂例如可以下述方法來製造。該方法包含：(I)將對應通式(2)所示(甲基)丙烯酸烷基酯單元之(甲基)丙烯酸烷基酯單體、與不飽和羧酸單體及/或其前驅物單體共聚而獲得共聚物(a)；及(II)藉由以醯亞胺化劑處理該共聚物(a)，使該共聚物(a)中之(甲基)丙烯酸烷基酯單體單元與不飽和羧酸單體及/或其前驅物單體單元進行分子內醯亞胺化反應，將通式(1)所示戊二醯亞胺單元導入共聚物中。
有關上述丙烯酸系樹脂及其製造方法之詳細內容，例如已載於日本專利特開2018-155812號公報及日本專利特開2018-155813號公報中。本說明書即援用該等公報之記載作為參考。
B.光學積層體 B-1.整體構成 圖3係本發明一實施形態之光學積層體的概略截面圖。圖式例之光學積層體200具備賦形薄膜100與配置於賦形薄膜100之單側的其他薄膜110。賦形薄膜100與其他薄膜110係以使賦形薄膜100之凹凸部20與其他薄膜110相對向之方式積層。代表上，賦形薄膜100與其他薄膜110係透過接著層120積層。
如上述，以賦形薄膜100之凹凸部20來說，凹部之截面積B相對於凹凸部整體之截面積A的比率B/A宜為50%以上，較佳為大於50%，更佳為60%以上，尤宜為70%以上。比率B/A之上限例如可為90%。比率B/A可對應空隙率。只要在所述範圍內，便可在實現良好的光擴散性能的同時增大亮度視角，且可獲得機械強度優異的光學積層體。
B-2.其他薄膜 其他薄膜可採用任意適當的薄膜。作為其他薄膜可舉例如偏光件、波長轉換薄膜、偏光反射薄膜等光學薄膜；玻璃(宜為薄玻璃)；樹脂薄膜(例如保護薄膜)等。
在一實施形態中，作為其他薄膜可使用偏光件。在該實施形態中，上述賦形薄膜係作為偏光件保護薄膜發揮功能，而上述光學積層體可成為偏光板。偏光板之詳細內容將於後述。
B-3.接著層 接著層可以任意適當的接著劑或黏著劑構成。接著層代表上係以水系接著劑(例如乙烯醇系接著劑)或硬化型接著劑(例如活性能量線硬化型接著劑或加熱硬化型接著劑)形成。
在一實施形態中，上述接著層包含活性能量線硬化型接著劑。只要使用活性能量線硬化型接著劑形成接著層，便可在不損及賦形薄膜之凹凸形狀下獲得光學積層體。
作為上述活性能量線硬化型接著劑只要是可藉由照射活性能量線而硬化之接著劑，便可使用任意適當之接著劑。活性能量線硬化型接著劑可舉例如紫外線硬化型接著劑、電子束硬化型接著劑等。活性能量線硬化型接著劑之硬化型的具體例可舉自由基硬化型、陽離子硬化型、陰離子硬化型、該等之組合(例如自由基硬化型與陽離子硬化型之混合)。
作為上述活性能量線硬化型接著劑可舉例如含有具有(甲基)丙烯酸酯基或(甲基)丙烯醯胺基等具有自由基聚合性基之化合物(例如單體及/或寡聚物)作為硬化成分之接著劑。
上述活性能量線硬化型接著劑及其硬化方法之具體例例如記載於日本專利特開2012-144690號公報中。本說明書中係援用該記載作為參考。
上述活性能量線硬化型接著劑之塗佈方法可因應接著劑之黏度、所期望之接著層等的厚度採用任意適當之方法。塗佈方法可舉例如藉由逆向塗佈機、凹版塗佈機(直接、逆向或間接)、棒式逆向塗佈機、輥塗機、模塗機、棒塗機、桿塗機等進行之塗佈。又，亦可採用浸漬方式來塗佈。
上述活性能量線硬化型接著劑之硬化方法可採用任意適當的方法。活性能量線之波長、照射量等的條件可因應所用硬化性化合物的種類等設定成任意適當的條件。
上述接著層之厚度成為最大之部分的該厚度宜為0.5µm~10µm，較宜為0.5µm~5µm。只要為所述範圍，便可良好形成由形薄膜之凹凸構成的空隙，且可獲得機械強度優異的光學積層體。在一實施形態中，接著層之厚度成為最大的部分可相當於從賦形薄膜之凸部上面(與其他薄膜相對向之面)至其他薄膜之下面(與賦形薄膜相對向之面)的間隙。在另一實施形態中，接著層之厚度成為最大的部分可成為與賦形薄膜之凹部對應的位置(圖4)。例如，亦可以覆蓋賦形薄膜之凸部的壁面之至少一部分之方式來形成有接著層。此時，接著層不會形成於賦形薄膜的凹部面，宜為所謂的彎月面形狀。在該實施形態中，可獲得雖可確保空隙但賦形薄膜與其他薄膜之接著性仍優異的光學積層體。
在一實施形態中，形成於賦形薄膜之凸部上面的接著層之厚度T宜較凸部之厚度(高度)H更薄。上述厚度T與凸部之高度H之比T/H宜為50%以下，較宜為30%以下。只要比T/H在所述範圍內，便可實現良好的點接著。比T/H之下限例如可為10%。
上述賦形薄膜具有凹凸部且為賦形薄膜之凸部與其他薄膜接著(亦即點接著)而積層，但上述接著層在其他薄膜上除了有助於接著的部分外，亦宜形成在空隙部分。換言之，上述接著層宜覆蓋賦形薄膜之凹部(空隙部分)中之其他薄膜表面的至少一部分(宜為全部)。如此一來，便可防止其他薄膜劣化。上述效果在其他薄膜因水分、外部氣體等劣化時特別有用，例如在其他薄膜為偏光件時有用。空隙部分之接著層的厚度可固定亦可不固定。在一實施形態中，空隙部分之接著層具有彎月面形狀且其厚度非固定。於空隙部分設置接著層之方法可舉例如於其他薄膜上形成接著前驅層後，將該其他薄膜與賦形薄膜貼合之方法。
上述接著層在25℃下之儲存彈性模數宜為100kPa以上，較宜為100kPa~3GPa，更宜為100kPa~1GPa。只要為所述範圍，便可良好形成由賦形薄膜之凹凸構成的空隙，且可獲得機械強度優異的光學積層體。此外，儲存彈性模數可藉由動態黏彈性測定求得。動態黏彈性測定例如可針對厚度2mm×直徑8mm之黏著劑試樣，使用Rheometric Scientific公司製「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」，在變形模式：扭轉、測定頻率：1Hz、升溫速度5℃/分鐘、測定溫度：-50℃~150℃下進行。
B-4.偏光板 如上述，在一實施形態中，上述光學積層體係偏光板。圖4係本發明一實施形態之偏光板的概略截面圖。圖式例之偏光板200a具備偏光件110a及透過接著層120與偏光件110a積層之偏光件保護薄膜100a。該實施形態中之偏光件保護薄膜100a相當於上述賦形薄膜。且，偏光件110a相當於上述其他薄膜。偏光件保護薄膜100a係以上述凹凸部側成為偏光件110a側之方式配置。接著層如上述。實際使用上，於與偏光件保護薄膜100a相反之側配置有另一保護薄膜140。實際使用上更設有黏著劑層150作為最外層，以使其可貼附至偏光板之影像顯示單元。另，分離件(未圖示)係以可剝離之狀態暫時黏著於黏著劑層150表面上，可保護黏著劑層直到偏光板實際被使用為止，並可形成成捲狀。本發明實施形態之偏光板可作為影像顯示裝置之背面側偏光板來使用，亦可作為視辨側偏光板來使用。根據本發明之實施形態，偏光件保護薄膜本身具有光擴散性能而兼作光擴散薄膜，是以可藉由與排除空氣層之效果的相乘效果實現顯著的薄型化。
偏光件可採用任意適當的偏光件。例如，形成偏光件之樹脂薄膜可為單層樹脂薄膜亦可為二層以上之積層體。
由單層樹脂薄膜構成之偏光件的具體例，可舉利用碘或二色性染料等二色性物質對聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分縮甲醛化PVA系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜進行染色處理及延伸處理而成者、PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系定向薄膜等。由光學特性佳的觀點來看，宜使用以碘將PVA系薄膜染色並進行單軸延伸所得的偏光件。
上述利用碘進行之染色例如可將PVA系薄膜浸漬於碘水溶液中來進行。上述單軸延伸之延伸倍率宜為3~7倍。延伸可在染色處理後進行，亦可邊染色邊進行。又，亦可延伸後再染色。可因應需求對PVA系薄膜施行膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如，在染色前將PVA系薄膜浸漬於水中進行水洗，不僅可洗淨PVA系薄膜表面的污垢或抗黏結劑，還可使PVA系薄膜膨潤，從而防止染色不均等。
使用積層體而獲得之偏光件的具體例，可舉出使用樹脂基材與積層在該樹脂基材之PVA系樹脂層(PVA系樹脂薄膜)的積層體、或是使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光件。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光件，例如可透過以下方式製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材並使其乾燥，而於樹脂基材上形成PVA系樹脂層，從而獲得樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體；及，將該積層體延伸及染色以將PVA系樹脂層製成偏光件。在本實施形態中，延伸在代表上包含使積層體浸漬於硼酸水溶液中並延伸。並且，視需要，延伸可更進一步包含在硼酸水溶液中進行延伸前在高溫(例如95℃以上)下將積層體進行空中延伸。所得樹脂基材/偏光件之積層體(即，可將樹脂基材作為偏光件之保護層)可以直接使用，亦可從樹脂基材/偏光件之積層體剝離樹脂基材並於該剝離面視目的積層任意適當的保護層後來使用。所述偏光件之製造方法的詳細內容記載於例如日本專利特開2012-73580號公報中。本說明書中係援用該公報整體之記載作為參考。
偏光件之厚度例如為1μm~80µm。在一實施形態中，偏光件之厚度宜為1µm~20µm，更宜為3µm~15µm。
偏光件保護薄膜宜實質上於光學上具有各向同性。在本說明書中，「實質上於光學上具有各向同性」意指面內相位差Re(550)為0nm~10nm。面內相位差Re(550)較宜為0nm~5nm，更宜為0nm~3nm，尤宜為0nm~2nm。只要偏光件保護薄膜之Re(550)在所述範圍內，在將包含該偏光件保護薄膜之偏光板應用於影像顯示裝置時，便可防止對顯示特性帶來不良影響。另外，Re(550)係在23℃下以波長550nm之光測定之薄膜的面內相位差。Re(550)可藉由式：Re(550)=(nx-ny)×d求得。在此，nx為面內之折射率成最大之方向(亦即慢軸方向)的折射率，ny為在面內與慢軸正交之方向(亦即快軸方向)的折射率，d為薄膜的厚度(nm)。
偏光件保護薄膜在厚度40µm時在380nm下之透光率愈高愈佳。具體而言，透光率宜為75%以上，較宜為80%以上，更宜為85%以上。只要透光率在所述範圍內，便可確保所期望之光學特性。透光率例如可以根據ASTM-D-1003之方法來測定。
偏光件保護薄膜之霧度宜為50%~99%，較宜為70%~95%。
偏光件保護薄膜宜具有以下特性。令在550nm下之透光率為100%時，450nm及650nm之透光率各自與在550nm下之透光率之差宜為±5%以內，較宜為±2%以內。
關於偏光件保護薄膜之亮度視角，亮度半值角(亮度為正面之50%的角度)宜為56°(單側28°)以上，較宜為60°~70°(單側30°~35°)。並且，亮度為正面之25%的角度宜為90°(單側45°)以上，較宜為96°~120°(單側48°~60°)。根據本發明之實施形態，可賦予偏光件保護薄膜優異的擴散性能，並且可維持寬廣的亮度視角。
作為偏光件保護薄膜整體之折射率nF 宜為1.3~1.8，較宜為1.4~1.6。只要偏光件保護薄膜之折射率在所述範圍內，便可將在偏光板中與由與偏光件之點接著所規定之低折射率部的折射率差設成所期望之範圍。
偏光件保護薄膜之透濕度宜為300g/m2 ・24hr以下，較宜為250g/m2 ・24hr以下，更宜為200g/m2 ・24hr以下，尤宜為150g/m2 ・24hr以下，最宜為100g/m2 ・24hr以下。只要偏光件保護薄膜之透濕度在所述範圍內，便可獲得耐久性及耐濕性優異的偏光板。
C.影像顯示裝置 上述偏光板可應用在影像顯示裝置。因此，本發明亦包含使用了所述偏光板之影像顯示裝置。影像顯示裝置之代表例可舉液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置。影像顯示裝置可採用業界周知之構造，故而省略詳細說明。
實施例 以下，以實施例來具體說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。各特性之測定方法如以下所述。此外，只要無特別註記，實施例中之「份」及「%」即為重量基準。
(1)賦形薄膜之厚度、凸部之高度 以掃描型電子顯微鏡觀察實施例及比較例中所得賦形薄膜的截面，並從該影像測定賦形薄膜之高度及凸部之高度。 (2)小室尺寸 以掃描型電子顯微鏡觀察實施例及比較例中所得賦形薄膜的表面，並藉由影像解析軟體(免費軟體「ImageJ」)從該影像求出凹部之平均面積。更詳細而言，係藉由表面2值影像的閾值來決定凹部之內外，特定出凹部的外框，計算所特定之框內的面積算出所計算之面積的平均值，並將其作為凹部的平均面積。 (3)自賦形薄膜之端邊至最外側凸部為止之距離 以掃描型電子顯微鏡觀察實施例及比較例中所得賦形薄膜的表面，並從該影像測定自賦形薄膜之端邊至最外側凸部為止之距離。此外，該距離係測定整個賦形薄膜之全周，並於表1中列出其最大值。 (4)點接著評估 於偏光件表面以1µm塗敷接著劑後，將該偏光件與實施例及比較例中所得賦形薄膜(偏光件保護薄膜)之凹凸面貼合，之後照射UV使接著劑硬化，而獲得由賦形薄膜(偏光件保護薄膜)/接著層/偏光件構成之偏光板。之後，進行該偏光板之顯微鏡觀察，確認賦形凹部的填埋情形，按以下基準進行評估。 ○：凹部(空隙部)100個中，得80個以上良好(凹部之60面積%以上未被接著劑填埋) △：凹部(空隙部)100個中，得30個~79個良好 ×：凹部(空隙部)100個中，良好處少於30個 (5)加濕耐久性 以與上述(4)相同方式而獲得偏光板。 透過丙烯酸系黏著劑積層該偏光板之賦形薄膜(偏光件保護薄膜)與玻璃板。將所得積層體放置在溫度60℃濕度90%之環境下500小時。然後，以附積分球之吸光光度計(日本分光公司製之「V7100」)測定積層體的透射率。 相對於加溫加濕前之透射率，將加溫加濕後之透射率變化10%以上之情況評估為不合格(×)，將變化小於10%之情況評估為合格(○)。 (6)亮度 以與上述(4)相同方式而獲得偏光板。 將LG公司製SJ8000分解，取出附偏光板之液晶面板，並安裝上述光板作為背光側偏光板。又，關於設於該產品之背光單元上的光擴散薄膜，係僅切出安裝處來重新組裝。針對以上述方式獲得之安裝物，使用ELDIM公司製Ezconstrast來測定正面方向之亮度。測得之亮度係以令偏光板與光擴散薄膜分開配置時之正面亮度為100時之比率(%)來表示。 (7)加工性 將實施例及比較例中所得賦形薄膜藉由手桿式裁切機來裁切。將於裁切後之薄膜端部自薄膜端部朝中心產生300µm以上破裂/缺口之情況評估為不合格(×)，而將未產生之情況評估為合格(○)。
＜實施例1＞ 將甲基丙烯酸系樹脂(Kuraray公司製，產品名「Parapet HR-S」)投入單軸擠製機中，一邊以260℃進行熔融擠製，一邊以壓紋輥對一表面賦予凹凸形狀而獲得賦形薄膜(厚度50µm，凸部高度：10µm，小室尺寸：15000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜實施例2＞ 除了變更壓紋輥外，以與實施例1相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：46µm，凸部高度：5µm，小室尺寸：5000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜實施例3＞ 將甲基丙烯酸系樹脂(Kuraray公司製，產品名「Parapet HR-S」)投入單軸擠製機中，以260℃進行熔融擠製，而獲得大致平坦之厚度55µm的薄膜。於該薄膜表面上，塗敷胺甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製，商品名「NK oligomer U-108A」)95重量份中添加有光聚合引發劑(Ciba Specialty Chemicals公司製，商品名「IRGACURE 184」5重量份而成的UV硬化樹脂，並於塗敷面轉印凹凸形狀後，使UV硬化樹脂硬化而獲得賦形薄膜(厚度：55µm，凸部高度：5µm，小室尺寸：10000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜實施例4＞ 除了變更使用之模具外，以與實施例3相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：55µm，凸部高度：20µm，小室尺寸：10000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜比較例1＞ 除了變更壓紋輥外，以與實施例1相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：42µm，凸部高度：2µm，小室尺寸：10000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜比較例2＞ 除了變更壓紋輥外，以與實施例1相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：40µm，凸部高度：1µm，小室尺寸：12000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜比較例3＞ 除了變更壓紋輥外，以與實施例1相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：50µm，凸部高度：4µm，小室尺寸：10000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜比較例4＞ 除了變更使用之模具外，以與實施例3相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：50µm，凸部高度：25µm，小室尺寸：11000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜比較例5＞ 除了變更使用之模具外，以與實施例3相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：50µm，凸部高度：5µm，小室尺寸：3000µm2 )。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)~(7)。將結果列於表1。
＜比較例6＞ 除了變更使用之模具外，以與實施例3相同方式而獲得賦形薄膜(厚度：233µm，凸部高度：50µm)。該賦形薄膜為稜鏡形狀，且不具小室結構之凹部。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)、(5)及(7)。將結果列於表1。
＜比較例7＞ 以與實施例3相同方式將甲基丙烯酸系樹脂擠製成形而獲得薄膜。於該薄膜表面上，以線棒塗敷胺甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製，商品名「NK oligomer U-108A」)95重量份中添加有光聚合引發劑(Ciba Specialty Chemicals公司製，商品名「IRGACURE 184」5重量份而成的UV硬化樹脂100重量份與粒子(聚矽氧粒子，Momentive公司製，商品名「Tospearl 1110」，平均粒徑：11µm)10重量份之混合物。然後，對塗敷層進行UV硬化而獲得薄膜(厚度：199µm，凸部高度：11µm)。該賦形薄膜不具小室結構之凹部。 將所得賦形薄膜供於上述評估(1)、(5)及(7)。將結果列於表1。
[表1]
Figure 02_image005
＜評估＞ 由表1明顯可知，使用本發明賦形薄膜所構成之偏光板可展現優異之亮度，加濕耐久性佳。且，本發明賦形薄膜加工性佳。
產業上之可利用性 本發明賦形薄膜可作為可賦予光擴散功能之薄膜用於各種領域中。例如，本發明賦形薄膜適合用於偏光板。本發明偏光板可適合使用於影像顯示裝置。本發明影像顯示裝置可用於下述各種用途上：攜帶型資訊終端機(PDA)、智慧型手機、行動電話、時鐘、數位相機、可攜式遊戲機等攜帶型機器；電腦螢幕、筆記型電腦、複印機等OA機器；視訊攝影機、電視、微波爐等家庭用電氣機器；後方監視器、汽車導航系統用監測器、汽車音響等車載用機器；數位標牌、商業店鋪用資訊導覽用螢幕等展示機器；監視用螢幕等警備機器；看護用監測器、醫療用監測器等看護醫療機器等。
10:基材部 20:凹凸部 21:凸部 22:凹部 100:賦形薄膜 100a:偏光件保護薄膜 110:其他薄膜 110a:偏光件 120:接著層 140:另一保護薄膜 150:黏著劑層 200:光學積層體 200a:偏光板 H:凸部之高度 T:接著層之厚度
圖1係本發明一實施形態之賦形薄膜的概略截面圖。 圖2係概略俯視圖，其顯示本發明實施形態之賦形薄膜之凹凸表面之凸部的俯視形狀之代表例。 圖3係本發明一實施形態之光學積層體的概略截面圖。 圖4係本發明一實施形態之偏光板的概略截面圖。
10:基材部
20:凹凸部
21:凸部
22:凹部
100:賦形薄膜
H:凸部之高度

Claims (9)

  1. 一種賦形薄膜，具備基材部與形成於該基材部之單面的凹凸部； 該凹凸部具有凸部與具有被該凸部包圍所形成之小室結構的凹部； 該凸部之高度相對於賦形薄膜之厚度為5%~40%； 該具有小室結構之凹部的平均面積為5000µm2 以上；且 自該賦形薄膜之端邊起算500µm以內之區域存在該凸部之壁面。
  2. 如請求項1之賦形薄膜，其中前述基材部與前述凹凸部係由相同材料構成。
  3. 一種光學積層體，具備： 如請求項1或2之賦形薄膜；與 其他薄膜，其係以與該賦形薄膜之凹凸部相對向之方式配置於該賦形薄膜之單側； 該凹凸部分之凹部截面積B相對於整體截面積A之比率B/A為50%以上。
  4. 如請求項3之光學積層體，其中於前述賦形薄膜與前述其他薄膜之間更具備接著層。
  5. 如請求項4之光學積層體，其中前述接著層之厚度成為最大之部分係成為與前述賦形薄膜之凹部對應的位置。
  6. 如請求項4或5之光學積層體，其中前述接著層包含活性能量線硬化型接著劑。
  7. 如請求項4至6中任一項之光學積層體，其中前述接著層在25℃下之儲存彈性模數為100kPa以上。
  8. 如請求項3至7中任一項之光學積層體，其中前述其他薄膜為偏光件、波長轉換薄膜、偏光反射薄膜、玻璃或樹脂薄膜。
  9. 如請求項3至8中任一項之光學積層體，其係偏光板。
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