TW202130505A - 複合偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種即使在高溫耐久試驗中亦能夠抑制外觀不良之複合偏光板及使用其之液晶顯示裝置。本發明之複合偏光板係具有:於直線偏光層的至少單面具有保護層之偏光板、以及亮度提升膜,於偏光板的保護層側依序積層有第1黏著劑(Pressure-sensitive Adhesive)層、緩衝層及亮度提升膜。緩衝層於溫度23℃、相對濕度55%時之拉伸彈性率為1.5GPa以上。
Description
本發明係關於複合偏光板及使用其之液晶顯示裝置。
以往已知有使用積層有偏光板與亮度提升膜之複合偏光板來提升液晶顯示裝置的亮度(專利文獻1至5)。此外,近年來伴隨著智慧型手機等可攜式終端的大型化,為了以有限的電池容量來實現長時間驅動,係使用亮度提升膜來提高光的利用效率。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平11-248941號公報
[專利文獻2] 日本特開平11-248942號公報
[專利文獻3] 日本特開平11-64840號公報
[專利文獻4] 日本特開平11-64841號公報
[專利文獻5] 日本特許第4880719號公報
上述複合偏光板在進行高溫耐久試驗時,係發現到於亮度提升膜產生皺摺且於複合偏光板產生外觀不良。此外觀不良在將複合偏光板適用在液晶顯示裝置之情形時,可能成為觀看性降低之原因。
本發明之目的在於提供一種即使在高溫耐久試驗中亦能夠抑制外觀不良之複合偏光板及使用其之液晶顯示裝置。
本發明係提供下列複合偏光板及液晶顯示裝置。
[1]一種複合偏光板,具有:於直線偏光層的至少單面具有保護層之偏光板、以及亮度提升膜,其中,
於前述偏光板的前述保護層側依序積層有第1黏著劑層、緩衝層及前述亮度提升膜,
前述緩衝層於溫度23℃、相對濕度55%時之拉伸彈性率為1.5GPa以上。
[2]如[1]所述之複合偏光板,其中前述緩衝層與前述亮度提升膜係隔著第2黏著劑層而貼合。
[3]如[1]或[2]所述之複合偏光板,其中前述緩衝層為樹脂膜。
[4]如[3]所述之複合偏光板,其中前述樹脂膜係包含以選自由纖維素酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂及環狀烯烴系樹脂所組成之群組中的至少1種樹脂所構成之膜。
[5]如[1]所述之複合偏光板,其中前述緩衝層直接接觸於前述亮度提升膜。
[6]如[1]或[5]所述之複合偏光板,其中前述緩衝層為含有硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層。
[7]如[6]所述之複合偏光板,其中前述硬化性成分含有活性能量線硬化性化合物。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之複合偏光板,其中前述緩衝層於波長590nm時之面內阻滯Re(590)為20nm以下。
[9]如[1]至[8]中任一項所述之複合偏光板,其中前述第1黏著劑層係貼合前述偏光板的前述保護層與前述緩衝層。
[10]如[1]至[9]中任一項所述之複合偏光板,其中前述偏光板於前述直線偏光層的雙面具有前述保護層。
[11]如[1]至[10]中任一項所述之複合偏光板,其中於前述偏光板之與前述亮度提升膜側為相反之側具有第3黏著劑層。
[12]如[11]所述之複合偏光板,其中於前述第3黏著劑層之與前述偏光板側為相反之側具有剝離膜。
[13]一種液晶顯示裝置,其係具有:如[1]至[12]中任一項所述之複合偏光板、以及液晶單元。
[14]如[13]所述之液晶顯示裝置,其更具有背光,其中,
前述複合偏光板係以前述亮度提升膜側成為前述背光側之方式配置在前述液晶單元與前述背光之間。
根據本發明,可提供一種即使在高溫耐久試驗中亦能夠抑制外觀不良之複合偏光板及使用其之液晶顯示裝置。
1,2:複合偏光板
5,6:液晶顯示裝置
10:偏光板
11:直線偏光層
12:第1保護層
13:第2保護層
15a,15b:緩衝層
18:亮度提升膜
31:第1黏著劑層
32:第2黏著劑層
33:第3黏著劑層
35:剝離膜
41:液晶單元
42:背光
圖1為示意性顯示本發明之複合偏光板的一例之概略剖面圖。
圖2為示意性顯示本發明之複合偏光板的其他一例之概略剖面圖。
圖3為示意性顯示本發明之複合偏光板之另外的一例之概略剖面圖。
圖4為示意性顯示本發明之複合偏光板之另外的一例之概略剖面圖。
圖5為示意性顯示本發明之液晶顯示裝置的一例之概略剖面圖。
圖6為示意性顯示本發明之液晶顯示裝置的其他一例之概略剖面圖。
下列係參考圖面來說明本發明之複合偏光板及使用其之液晶顯示裝置的較佳實施型態。
〈複合偏光板〉
本發明之複合偏光板係具有:於直線偏光層的至少單面具有保護層之偏光板、以及亮度提升膜,
於偏光板的保護層側依序積層有第1黏著劑層、緩衝層及亮度提升膜,
緩衝層於溫度23℃、相對濕度55%時之拉伸彈性率為1.5GPa以上。
亮度提升膜在所入射之自然光等光中,可使既定偏光軸的直線偏光或既定方向的圓偏光反射,並使其他光穿透。因此,於積層有亮度
提升膜與包含直線偏光層之偏光板之複合偏光板中,使來自液晶顯示裝置等之背光等光源的光入射而得到既定偏光狀態的穿透光,並且該既定偏光狀態以外的光不會穿透而能夠反射。在將具有亮度提升膜及直線偏光層之複合偏光板使用在液晶顯示裝置之情形時,係使在亮度提升膜面上所反射之光更經由設置在其後側之反射層等預以反轉而再次入射於亮度提升膜,並使其一部分或全部作為既定偏光狀態的光而穿透,藉此可達到穿透亮度提升膜之光量的增加。此外,藉由將不易被直線偏光層所吸收之偏光供給至偏光板,可增加能夠利用在圖像顯示等之光量,可提升液晶顯示裝置中的亮度。
如此,亮度提升膜係重複進行:不使具有被直線偏光層所吸收之偏光方向的光入射於直線偏光層,而是在亮度提升膜上先反射,然後經由設置在其後側之反射層等予以反轉而再次入射於亮度提升膜。藉此,於在直線偏光層與亮度提升膜之間進行反射及反轉後之光中,僅有成為可通過直線偏光層之偏光方向的偏光穿透亮度提升膜,此穿透光可被供給至直線偏光層。因此,藉由使用如上述般包含亮度提升膜與偏光板之複合偏光板,於液晶顯示裝置等中可將背光等光有效率地使用在液晶顯示裝置的圖像顯示,而使畫面變得明亮。
如後述般,複合偏光板所包含之緩衝層可為樹脂膜或含有硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層。緩衝層的上述拉伸彈性率可為3GPa以上,亦可為5GPa以上,通常為10GPa以下,亦可為8GPa以下。拉伸彈性率可藉由後述實施例所述之方法來測定。緩衝層為硬化物層之情形時的拉伸彈性率可藉由下列步驟來測定。於經脫模處理後之聚對苯二甲酸乙
二酯膜(以下有時稱為「PET膜」)的脫模處理面,以乾燥後的厚度成為100μm之方式使用濕膜塗佈機來塗佈樹脂組成物。然後在室溫環境下載置30分鐘以進行預乾燥,接著在溫度100℃的條件下載置5分鐘來進行主乾燥,藉此使塗佈於PET膜之樹脂組成物所含有的溶劑充分地揮發。最後進行既定硬化處理(加熱處理或紫外線照射處理等)而在PET膜上製作硬化物層,並將剝離PET膜所得到之硬化物層用作為測定用樣本,然後藉由後述實施例所述之方法來測定拉伸彈性率。
於高溫耐久試驗後的亮度提升膜上所產生之皺褶,可得知是在高溫環境下因偏光板的收縮所產生者。本實施型態之複合偏光板係於偏光板與亮度提升膜之間介存在有緩衝層。由於緩衝層具有上述範圍的拉伸彈性率,所以不易變形。因此,即使在進行複合偏光板的高溫耐久試驗之情形時偏光板產生收縮,由於在偏光板與亮度提升膜之間存在有不易變形之緩衝層,所以可抑制伴隨著偏光板的收縮使亮度提升膜亦產生收縮者。藉由,由於可抑制在亮度提升膜的端部產生皺褶,所以可抑制在進行高溫耐久試驗後之複合偏光板上產生外觀不良者。此外,在將此複合偏光板適用在液晶顯示裝置之情形時,可抑制顯示於液晶顯示裝置的畫面之圖像的觀看性降低。
緩衝層於波長590nm時之面內阻滯Re(590)較佳為20nm以下,可為10nm以下,亦可為5nm以下或0nm。藉由使緩衝層的Re(590)位於上述範圍內,可抑制將複合偏光板適用在液晶顯示裝置之情形時之視角特性的降低。面內阻滯Re(590)可藉由後述實施例所述之方法來測定。緩衝層為硬化物層之情形時的面內阻滯Re(590),除了將乾燥後的厚度設
為複合偏光板所包含之緩衝層的實際厚度之外,其他係沿著用以測定緩衝層為硬化物層之情形時的拉伸彈性率之測定用樣本的製作步驟來製作測定用樣本,並藉由後述實施例所述之方法來測定即可。
第1黏著劑層較佳為用以貼合偏光板的保護層與緩衝層之黏著劑層。在此情形時,第1黏著劑層係以直接接觸於偏光板的保護層及緩衝層兩者之方式來設置。
下列係具體說明上述複合偏光板的實施型態。
[實施型態1]
圖1及圖2為示意性顯示本實施型態之複合偏光板的一例之概略剖面圖。本實施型態之複合偏光板1係依序積層有:偏光板10、第1黏著劑層31、緩衝層15a、第2黏著劑層32及亮度提升膜18。第2黏著劑層32為用以貼合緩衝層15a與亮度提升膜18之黏著劑層,第2黏著劑層32以接觸於緩衝層15a及亮度提升膜18兩者之方式來設置。
圖1及圖2所示之偏光板10具有:配置在直線偏光層11的亮度提升膜18側之第1保護層12,以及配置在直線偏光層11之與亮度提升膜18側為相反之側之第2保護層13。偏光板10亦可為具有第1保護層12且不具有第2保護層13者。
如圖2所示,複合偏光板1可於偏光板10之與亮度提升膜18側為相反之側具有第3黏著劑層33。第3黏著劑層33於後述液晶顯示裝置中,可使用在用以將複合偏光板1貼合於液晶單元。複合偏光板1可於第3黏著劑層33之與偏光板10側為相反之側,更具有用以被覆保護第3黏著劑層33的表面之剝離膜35(圖2)。
設置在複合偏光板1之緩衝層15a較佳為樹脂膜。樹脂膜較佳是藉由透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性及相位差值的穩定性等優異之樹脂材料所形成,樹脂材料較佳為熱塑性樹脂。樹脂膜可為單層結構或多層結構。樹脂膜可為延伸膜。例如藉由選擇構成樹脂膜之樹脂的種類、對樹脂膜進行延伸延伸加工等,可調整拉伸彈性率。用以形成構成緩衝層15a之樹脂膜之樹脂(樹脂材料)的詳細內容將如後述,惟較佳係使用以選自由纖維素酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂及環狀烯烴系樹脂所組成之群組中的至少1種樹脂所構成之膜。
複合偏光板1可藉由第1黏著劑層31來貼合偏光板10的第1保護層12側與緩衝層15a之間,並藉由第2黏著劑層32來貼合緩衝層15a與亮度提升膜18之間而得到。於複合偏光板1具有第3黏著劑層33之情形時,例如將在剝離膜35上形成了第3黏著劑層33之黏著劑片積層於偏光板10即可。
[實施型態2]
圖3及圖4為示意性顯示本實施型態之複合偏光板的其他一例之概略剖面圖。本實施型態之複合偏光板2係依序積層有偏光板10、第1黏著劑層31、緩衝層15b及亮度提升膜18。圖3及圖4所示之偏光板10係具有:配置在直線偏光層11的亮度提升膜18側之第1保護層12,以及配置在直線偏光層11之與亮度提升膜18側為相反之側之第2保護層13。偏光板10亦可為具有第1保護層12且不具有第2保護層13者。
如圖2所示之複合偏光板1中所說明般,複合偏光板2可於偏光板10之與亮度提升膜18側為相反之側依序具有第3黏著劑層33及剝離膜35(圖4)。
設置在複合偏光板2之緩衝層15b係不隔著黏著劑層等其他層,以直接接觸於亮度提升膜18之方式來設置。緩衝層15b較佳為含有硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層。作為硬化物層之緩衝層15b例如可在亮度提升膜18的單面,塗佈上述樹脂組成物並使硬化性成分硬化而形成。作為硬化物層之緩衝層15b例如藉由選擇硬化性成分的種類,可將拉伸彈性率調整於上述範圍。構成緩衝層15b之硬化性成分的詳細內容將如後述,尤佳為含有活性能量線硬化性化合物作為硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層。
複合偏光板2可藉由第1黏著劑層31,來貼合在亮度提升膜18上形成了緩衝層15b之積層體的緩衝層15b側、以及偏光板10的第1保護層12側而得到。於複合偏光板2具有第3黏著劑層33之情形時,例如可藉由在複合偏光板1設置第3黏著劑層33之情形時所說明之方法來設置第3黏著劑層33。
〈液晶顯示裝置〉
圖5及圖6為示意性顯示本實施型態之液晶顯示裝置的一例之概略剖面圖。本實施型態之液晶顯示裝置5,6係具有:上述複合偏光板1或複合偏光板2、以及液晶單元41,且通常亦具有背光42。複合偏光板1,2較佳係設置在液晶單元41的背光42側(與觀看側為相反之側)。在此情形時,如圖5及圖6所示,複合偏光板1,2較佳係以亮度提升膜18側配置在背光
42側之方式,隔著設置在偏光板10側之第3黏著劑層33積層於液晶單元41。
於具有複合偏光板1或複合偏光板2之液晶顯示裝置5,6中,如上述般,由於複合偏光板1,2包含亮度提升膜18,所以可將背光42的光有效率地使用在液晶顯示裝置5,6的圖像顯示,而使畫面變得明亮。
由於複合偏光板1,2分別具有上述拉伸彈性率的緩衝層15a,15b,所以在進行高溫耐久試驗之情形時不易產生外觀不良。藉此,具有複合偏光板1或複合偏光板2之液晶顯示裝置5,6即使暴露在高溫條件下,亦可抑制觀看性的降低。
下列係說明構成上述複合偏光板及液晶顯示裝置之各構件的詳細內容。
[緩衝層]
緩衝層係具有上述範圍的拉伸彈性率。緩衝層較佳係具有上述範圍的面內阻滯Re(590)。緩衝層可為樹脂膜或含有硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層。
緩衝層的厚度較佳為20μm以上,尤佳為25μm以上,更佳為30μm以上,通常為80μm以下,可為70μm以下或60μm以下。
[構成緩衝層之樹脂膜]
於緩衝層為樹脂膜之情形時,構成樹脂膜之樹脂材料(樹脂)較佳係透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性及相位差值的穩定性等優異。樹脂材料較佳為熱塑性樹脂。此樹脂材料並無特別限定,例如可列舉出:纖維素酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂;鏈狀脂肪族烯烴系樹脂、環狀烯烴系
樹脂等烯烴系樹脂;聚氯乙烯系樹脂;苯乙烯系樹脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系樹脂;丙烯腈-苯乙烯系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂;聚二氯亞乙烯系樹脂;聚醯胺系樹脂;聚縮醛系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;改質聚苯醚系樹脂;聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等聚酯系樹脂;聚碸系樹脂;聚醚碸系樹脂;聚芳酯系樹脂;聚醯胺醯亞胺系樹脂;聚醯亞胺系樹脂等,可使用此等中的1種或組合2種以上而使用。當中較佳係使用選自纖維素酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂及環狀烯烴系樹脂之樹脂。於本說明書中所謂「(甲基)丙烯酸」,意指可為丙烯酸及甲基丙烯酸中任一種。(甲基)丙烯醯基等之「(甲基)」亦為相同涵義。
構成樹脂膜之樹脂材料亦可在進行任意適當的聚合物改質後使用,此聚合物改質例如可列舉出:共聚合、交聯、分子末端、立體規則性控制、以及包含伴隨著不同種類的聚合物彼此的反應之情形時之混合等改質。
纖維素酯系樹脂為從棉絨或木漿(闊葉樹木漿、針葉樹木漿)等原料纖維素所得到之纖維素的羥基中之氫原子的一部分或全部經乙醯基、丙醯基及/或丁醯基所取代之纖維素有機酸酯或纖維素混合有機酸酯。例如可列舉出由纖維素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯及此等之混合酯等所構成者。當中較佳為三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、纖維素乙酸丙酸酯及纖維素乙酸丁酸酯等。
(甲基)丙烯酸系樹脂為以具有(甲基)丙烯醯基之化合物為主要構成單體之樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂的具體例例如包含:聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物;甲基丙
烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物;(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等);甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降莰酯共聚物等甲基丙烯酸甲酯與具有脂環族烴基之化合物之共聚物等。較佳係使用以聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷酯為主成分之聚合物,尤佳係使用以甲基丙烯酸甲酯為主成分(50至100重量%,較佳為70至100重量%)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
(甲基)丙烯酸系樹脂可具有顯現正的複折射之結構單元。只要具有顯現正的複折射之結構單元與顯現負的複折射之結構單元,就可藉由調整該存在比來控制由(甲基)丙烯酸系樹脂所形成之膜的相位差,而可得到低相位差的(甲基)丙烯酸系樹脂膜。顯現正的複折射之結構單元例如可列舉出:構成內酯環、聚碳酸酯、聚乙烯醇、乙酸纖維素、聚酯、聚芳酯、聚醯亞胺、聚烯烴等之結構單元、以後述通式(1)所表示之結構單元。顯現負的複折射之結構單元例如可列舉出:來自苯乙烯系單體、順丁烯二醯亞胺系單體等之結構單元、聚甲基丙烯酸甲酯的結構單元、以後述通式(3)所表示之結構單元等。
(甲基)丙烯酸系樹脂係較佳地使用具有內酯環結構或戊二醯亞胺結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。具有內酯環結構或戊二醯亞胺結構之(甲基)丙烯酸系樹脂的耐熱性優異。尤佳為具有戊二醯亞胺結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。若使用具有戊二醯亞胺結構之(甲基)丙烯酸系樹脂,則可得到低透濕且相位差及紫外線穿透率小之(甲基)丙烯酸系樹脂膜。具有戊二醯亞胺結構之(甲基)丙烯酸系樹脂(以下亦稱為「戊二醯亞胺樹脂」)例如於日
本特開2006-309033號公報、日本特開2006-317560號公報、日本特開2006-328329號公報、日本特開2006-328334號公報、日本特開2006-337491號公報、日本特開2006-337492號公報、日本特開2006-337493號公報、日本特開2006-337569號公報、日本特開2007-9182號公報、日本特開2009-161744號公報中所述。此等記載內容係作為參考而援引於本說明書中。
戊二醯亞胺樹脂較佳係含有:以下述通式(1)所表示之結構單元(以下亦稱為「戊二醯亞胺單元」)、以及以下述通式(2)所表示之結構單元(以下亦稱為「(甲基)丙烯酸酯單元」)。
通式(1)中,R1及R2分別獨立地為氫或碳數1至8的烷基,R3為氫、碳數1至18的烷基、碳數3至12的環烷基、或含有碳數5至15的芳香環之取代基;
通式(2)中,R4及R5分別獨立地為氫或碳數1至8的烷基,R6為氫、碳數1至18的烷基、碳數3至12的環烷基、或含有碳數5至15的芳香環之取代基。
戊二醯亞胺樹脂亦可視需要更含有以下述通式(3)所表示之結構單元(以下亦稱為「芳香族乙烯基單元」)。
通式(3)中,R7為氫或碳數1至8的烷基,R8為碳數6至10的芳基。
上述通式(1)中,較佳係R1及R2分別獨立地為氫或甲基,R3為氫、甲基、丁基或環己基,更佳係R1為甲基,R2為氫,R3為甲基。
上述戊二醯亞胺樹脂可僅含有單一種類者作為戊二醯亞胺單元,上述通式(1)中的R1、R2及R3可含有不同的複數種類。
戊二醯亞胺單元可藉由使以上述通式(2)所表示之(甲基)丙烯酸酯單元醯亞胺化而形成。此外,戊二醯亞胺單元亦可藉由使順丁烯二酸酐等酸酐、或此酸酐與碳數1至20之直鏈或支鏈的醇之半酯;丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、伊康酸、伊康酸酐、巴豆酸、反丁烯二酸、檸康酸等α,β-乙烯性不飽和羧酸等醯亞胺化而形成。
上述通式(2)中,較佳係R4及R5分別獨立地為氫或甲基,R6為氫或甲基,更佳係R4為氫,R5為甲基,R6為甲基。
戊二醯亞胺樹脂可僅含有單一種類者作為(甲基)丙烯酸酯單元,上述通式(2)的R4、R5及R6可含有不同的複數種類。
戊二醯亞胺樹脂較佳係含有苯乙烯、α-甲基苯乙烯等作為上述以通式(3)所表示之芳香族乙烯基單元,更佳含有苯乙烯。藉由使用此具有芳香族乙烯基單元之戊二醯亞胺樹脂,可降低戊二醯亞胺結構之正的複折射性而得到更低相位差的(甲基)丙烯酸系樹脂膜。
戊二醯亞胺樹脂可僅含有單一種類者作為芳香族乙烯基單元,上述通式(3)中的R7及R8可含有不同的複數種類。
戊二醯亞胺樹脂中之戊二醯亞胺單元的含量較佳係例如因應R3的結構等而改變。戊二醯亞胺單元的含量以戊二醯亞胺樹脂的總結構單元為基準,較佳為1重量%至80重量%,尤佳為1重量%至70重量%,更佳為1重量%至60重量%,特佳為1重量%至50重量%。若戊二醯亞胺單元的含量位於此範圍,則可得到耐熱性優異之低相位差的(甲基)丙烯酸系樹脂膜。
戊二醯亞胺樹脂中之芳香族乙烯基單元的含量可因應目的或所要求之特性來適當地設定。因用途的不同,芳香族乙烯基單元的含量可為0。於含有芳香族乙烯基單元之情形時,該含量以戊二醯亞胺樹脂的戊二醯亞胺單元為基準,較佳為10重量%至80重量%,尤佳為20重量%至80重量%,更佳為20重量%至60重量%,特佳為20重量%至50重量%。若芳香族乙烯基單元的含量位於此範圍,則可得到低相位差且耐熱性及機械強度優異之(甲基)丙烯酸系樹脂膜。
於戊二醯亞胺樹脂中,可視需要更共聚合有戊二醯亞胺單元、(甲基)丙烯酸酯單元及芳香族乙烯基單元以外之其他結構單元。該其他結構單元例如可列舉出:由丙烯腈或甲基丙烯腈等腈系單體;順丁烯二醯
亞胺、N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺等順丁烯二醯亞胺系單體所構成之結構單元。此等其他結構單元於戊二醯亞胺樹脂中可直接共聚合或接枝共聚合。
烯烴系樹脂是由從乙烯及丙烯等鏈狀脂肪族烯烴、或降莰烯或其取代體(以下亦將此等總稱為降莰烯系單體)等脂環式烯烴所衍生之結構單元所構成之樹脂。烯烴系樹脂可為使用2種以上的單體之共聚物。
烯烴系樹脂係較佳地使用:作為主要含有從脂環式烯烴所衍生之結構單元之樹脂的環狀烯烴系樹脂。構成環狀烯烴系樹脂之脂環式烯烴的典型例可列舉出降莰烯系單體等。所謂降莰烯,為降莰烷的1個碳-碳鍵成為雙鍵之化合物,根據IUPAC命名法,係命名為雙環[2,2,1]庚-2-烯。降莰烯之取代體的例子在以降莰烯的雙鍵位置為1,2-位時,可列舉出3-取代體、4-取代及4,5-二取代體等,再者亦可列舉出二環戊二烯或二甲醇八氫萘等。
環狀烯烴系樹脂於其結構單元中可具有或不具有降莰烷環。形成於結構單元中不具有降莰烷環之環狀烯烴系樹脂之降莰烯系單體,例如為藉由開環而成為5員環者,具代表性者可列舉出:降莰烯、二環戊二烯、1-或4-甲基降莰烯及4-苯基降莰烯等。於環狀烯烴系樹脂為共聚物之情形時,該分子的配列狀態並無特別限定,可為無規共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
環狀烯烴系樹脂之更具體的例子例如可列舉出:降莰烯系單體的開環聚合物、降莰烯系單體與其他單體之開環共聚物、於此等中已進行順丁烯二酸加成或環戊二烯加成等之聚合物改質物、以及使此等氫化之
聚合物或共聚物;降莰烯系單體的加成聚合物、及降莰烯系單體與其他單體之加成共聚物等。於形成為共聚物之情形時的其他單體可列舉出α-烯烴類、環烯類及非共軛二烯類等。此外,環狀烯烴系樹脂亦可為使用降莰烯系單體及其他脂環式烯烴的1種或2種以上之共聚物。
環狀烯烴系樹脂係較佳地使用:對使用了降莰烯系單體之開環聚合物或開環共聚物進行氫化後之樹脂。
構成上述樹脂膜之樹脂材料在不損及透明性之範圍內,可調配適當的添加物。添加物例如可列舉出:抗氧化劑、紫外線吸收劑、防帶電劑、平滑劑、造核劑、防霧劑、抗結塊劑、相位差降低劑、穩定劑、加工輔助劑、塑化劑、耐衝撃輔助劑、消光劑、抗菌劑、防霉劑等。此等添加物可併用複數種。
使用上述樹脂材料來製膜樹脂膜之方法,只需適當地選擇任意最適的方法即可。例如可列舉出:將溶解於溶劑之樹脂澆注於金屬製的帶或滾筒並將溶劑乾燥去除而得到膜之溶劑澆鑄法;將樹脂加熱至其熔融溫度以上,進行混練並從壓模擠壓出然後冷卻而藉此得到膜之熔融擠壓法等。於熔融擠壓法中,可擠壓單層膜,亦可同步擠壓多層膜。
如上述般,樹脂膜可為施以延伸加工後之延伸膜。亦可藉由施以延伸加工來將拉伸彈性率調整於期望的範圍。延伸處理可列舉出單軸延伸或雙軸延伸等。
[含有構成緩衝層之硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層]
於緩衝層為含有硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層之情形時,樹脂組成物所含有之硬化性成分較佳為藉由活性能量線的照射而硬化之活性能
量線硬化性化合物或藉由加熱而硬化之熱硬化性硬化物。硬化性成分尤佳為活性能量線硬化性化合物。
[A]含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物
活性能量線硬化性化合物可列舉出電子束硬化性化合物、紫外線硬化性化合物或可見光硬化性化合物。當中較佳為紫外線硬化性化合物或可見光硬化性化合物,尤佳為紫外線硬化性化合物。含有紫外線硬化性化合物或可見光硬化性化合物之樹脂組成物可為自由基聚合型樹脂組成物或陽離子聚合型樹脂組成物。於本說明書中所謂紫外線,意指波長10nm以上且未達380nm的範圍之活性能量線,所謂可見光,意指波長380nm以上800nm以下之活性能量線。
[A1]自由基聚合型樹脂組成物
自由基聚合型樹脂組成物係含有自由基聚合性化合物作為硬化性成分。自由基聚合性化合物可列舉出具有(甲基)丙烯醯基、乙烯基等碳-碳雙鍵之自由基聚合性的官能基之化合物。自由基聚合性化合物可使用單官能自由基聚合性化合物及二官能以上的多官能自由基聚合性化合物中任一種。自由基聚合性化合物可單獨使用1種或組合2種以上而使用。自由基聚合性化合物較佳例如為具有(甲基)丙烯醯基之化合物。
(單官能自由基聚合性化合物)
單官能自由基聚合性化合物例如可列舉出具有(甲基)丙烯醯胺基之(甲基)丙烯醯胺衍生物。(甲基)丙烯醯胺衍生物除了確保亮度提升膜與硬化物層之接著性之外,就聚合速度快且生產性優異之點而言為佳。(甲基)丙烯醯胺衍生物的具體例例如可列舉出:N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基
(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-己基(甲基)丙烯醯胺等含N-烷基(甲基)丙烯醯胺衍生物;N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基-N-丙烷(甲基)丙烯醯胺等含N-羥烷基(甲基)丙烯醯胺衍生物;胺甲基(甲基)丙烯醯胺、胺乙基(甲基)丙烯醯胺等含N-胺烷基(甲基)丙烯醯胺衍生物;N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺等含N-烷氧基(甲基)丙烯醯胺衍生物;巰甲基(甲基)丙烯醯胺、巰乙基(甲基)丙烯醯胺等含N-巰烷基(甲基)丙烯醯胺衍生物等。(甲基)丙烯醯胺基的氮原子形成雜環之含雜環(甲基)丙烯醯胺衍生物,例如可列舉出:N-丙烯醯基嗎啉、N-丙烯醯基哌啶、N-甲基丙烯醯基哌啶、N-丙烯醯基吡咯啶等。
於(甲基)丙烯醯胺衍生物中,在以直接接觸於亮度提升膜之方式來設置硬化物層之情形時,從接著性之點來看,較佳為含N-羥烷基(甲基)丙烯醯胺衍生物,特佳為N-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺。
單官能自由基聚合性化合物例如可列舉出具有(甲基)丙烯醯氧基之各種(甲基)丙烯酸衍生物。例如可列舉出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸三級戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯、(甲基)丙烯酸正十八烷酯等(甲基)丙烯酸(碳數1至20)烷酯類。
(甲基)丙烯酸衍生物例如可列舉出:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環戊酯等(甲基)丙烯酸環烷酯;(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷酯;(甲基)丙烯酸2-異莰酯、(甲基)丙烯酸2-降莰基甲酯、(甲基)丙烯酸5-降莰烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降莰基甲酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯等多環式(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸烷基苯氧基聚乙二醇酯等含烷氧基或苯氧基(甲基)丙烯酸酯等。
(甲基)丙烯酸衍生物可列舉出:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯等(甲基)丙烯酸羥基烷酯;甲基丙烯酸[4-(羥基甲基)環己基]酯、單(甲基)丙烯酸環己烷二甲醇酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯等含羥基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯縮水甘油醚等含環氧基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯等含鹵素(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸二甲基胺乙酯等(甲基)丙烯酸烷基胺烷酯;(甲基)丙烯酸3-氧呾基甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-氧呾基甲酯、(甲基)丙烯酸3-乙基-氧呾基甲酯、(甲基)丙烯酸3-丁基-氧呾基甲
酯、(甲基)丙烯酸3-己基-氧呾基甲酯等含氧呾基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸丁內酯等具有雜環之(甲基)丙烯酸酯;羥基三甲基乙酸新戊二醇(甲基)丙烯酸加成物;(甲基)丙烯酸對苯酚酯等。
單官能自由基聚合性化合物例如可列舉出:(甲基)丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、巴豆酸、異巴豆酸等含羧基單體。
單官能自由基聚合性化合物例如可列舉出:N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺、甲基乙烯基吡咯啶酮等內醯胺系乙烯基單體;乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基嗎啉等具有含氮雜環之乙烯基系單體等。
單官能自由基聚合性化合物例如可使用具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物。具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物為於末端或分子中具有(甲基)丙烯酸基等活性雙鍵基,且具有活性亞甲基之化合物。活性亞甲基例如可列舉出乙醯乙醯基、烷氧基丙二醯基或氰基乙醯基等,活性亞甲基較佳為乙醯乙醯基。具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物的具體例例如可列舉出:(甲基)丙烯酸2-乙醯乙醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯乙醯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯乙醯氧基-1-甲基乙酯等(甲基)丙烯酸乙醯乙醯氧基烷酯;(甲基)丙烯酸2-乙氧基丙二醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙醯氧基乙酯、N-(2-氰基乙醯氧基乙基)丙烯醯胺、N-(2-丙醯基乙醯氧基丁基)丙烯醯胺、N-(4-乙醯乙醯氧基甲基苄基)丙烯醯胺、N-(2-
乙醯乙醯基胺乙基)丙烯醯胺等。具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物較佳為(甲基)丙烯酸乙醯乙醯氧基烷酯。
(多官能自由基聚合性化合物)
二官能以上的多官能自由基聚合性化合物例如可列舉出:作為多官能(甲基)丙烯醯胺衍生物之N',N’-亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,9-壬二醇酯、二丙烯酸1,10-癸二醇酯、二(甲基)丙烯酸2-乙基-2-丁基丙二醇酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧乙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧丙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸三環癸烷二甲醇酯、(甲基)丙烯酸環狀三羥甲基丙烷二甲醇縮甲醛酯、二(甲基)丙烯酸二噁烷二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、經EO改質二甘油四(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸與多元醇之酯化物;9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀等。具體例較佳為ARONIX M-220(東亞合成公司製)、LIGHT ACRYLATE 1,9ND-A(共榮社化學公司製)、LIGHT ACRYLATE DGE-4A(共榮社化學公司製)、LIGHT ACRYLATE DCP-A(共榮社化學公司製)、SR-531(Sartomer公司製)、CD-536(Sartomer公司製)等。於使用此等多官能(甲基)丙烯醯胺衍生物之情形時,自由基聚合型樹脂組成物可視需要含有各種(甲基)丙烯酸環氧酯、胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯,或各種(甲基)丙烯酸酯系單體等。多官能(甲基)丙烯醯胺衍生物除了
聚合速度快且生產性優異之外,在將樹脂組成物形成為硬化物之情形時的交聯性優異,故較佳係含有於自由基聚合型樹脂組成物。
自由基聚合性化合物含有多官能自由基聚合性化合物者,對於控制樹脂組成物之硬化物的吸水率而言為佳。於多官能自由基聚合性化合物中,較佳為後述logPow值高者。
含有用以構成緩衝層之硬化性化合物之樹脂組成物較佳為辛醇/水分配係數(以下有時稱為「logPow值」)高者。所謂logPow值,為表示物質的親油性之指標,意指辛醇/水的分配係數之對數值。logPow高者,意指為親油性,亦即意指吸水率低。logPow值可藉由測定來算出(JIS-Z-7260所記載之燒瓶滲透法),亦可藉由計算來算出。於本說明書中,係使用藉由CambridgeSoft公司製ChemDraw Ultra所計算之logPow值。樹脂組成物的logPow值可藉由下述式來計算。
樹脂組成物的logPow=Σ(logPowi×Wi)
logPowi:樹脂組成物所含有之各成分的logPow值
Wi:(i成分的莫耳數)/(樹脂組成物的總莫耳數)
樹脂組成物的logPow值較佳為1以上,尤佳為2以上,最佳為3以上。
logPow值高之自由基聚合性化合物例如可列舉出:二(甲基)丙烯酸三環癸烷二甲醇酯(logPow=3.05)、(甲基)丙烯酸異莰酯(logPow=3.27)等脂環(甲基)丙烯酸酯;二(甲基)丙烯酸1,9-壬二醇酯(logPow=3.68)、二丙烯酸1,10-癸二醇酯(logPow=4.10)等長鏈脂肪族(甲基)丙烯酸酯;羥基三甲基乙酸新戊二醇(甲基)丙烯酸加成物
(logPow=3.35)、二(甲基)丙烯酸2-乙基-2-丁基丙二醇酯(logPow=3.92)等多分枝(甲基)丙烯酸酯;雙酚A二(甲基)丙烯酸酯(logPow=5.46)、雙酚A環氧乙烷4莫耳加成物二(甲基)丙烯酸酯(logPow=5.15)、雙酚A環氧丙烷2莫耳加成物二(甲基)丙烯酸酯(logPow=6.10)、雙酚A環氧丙烷4莫耳加成物二(甲基)丙烯酸酯(logPow=6.43)、9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀(logPow=7.48)、(甲基)丙烯酸對苯酚酯(logPow=3.98)等含有芳香環之(甲基)丙烯酸酯等。
從兼具亮度提升膜與硬化物層之接著性以及在嚴苛環境下之光學耐久性之觀點來看,自由基聚合性化合物較佳係併用單官能自由基聚合性化合物與多官能自由基聚合性化合物。通常相對於自由基聚合性化合物100重量%,較佳係以單官能自由基聚合性化合物3至80重量%與多官能自由基聚合性化合物20至97重量%的比率來併用。
(光聚合起始劑)
在含有活性能量線硬化性成分作為硬化性成分之情形時,自由基聚合型樹脂組成物可用作為含有活性能量線硬化性化合物之組成物。在此情形時,自由基聚合型樹脂組成物較佳係含有光聚合起始劑。
自由基聚合型樹脂組成物所含有之光聚合起始劑可使用藉由紫外線或可見光而斷裂之光聚合起始劑。此光聚合起始劑例如可列舉出:苄基、二苯基酮、苯甲酸苯甲醯、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯基酮等二苯基酮系化合物;4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮、α-羥基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羥基苯丙酮、α-羥基環己基苯基酮等芳香族酮化合物;甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-甲基
-1-[4-(甲基硫)-苯基]-2-嗎啉基丙烷-1等苯乙酮系化合物;安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香丁醚、大茴香偶姻甲醚等安息香醚系化合物;苄基二甲基縮醛等芳香族縮醛系化合物;2-萘磺醯氯等芳香族磺醯氯系化合物;1-苯酮-1,1-丙烷二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟等光活性肟系化合物;噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、異丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二異丙基噻吨酮、十二基噻吨酮等噻吨酮系化合物;樟腦醌;鹵化酮;醯基膦氧化物;醯基膦酸酯等。於光聚合起始劑中,較佳為logPow值高者。光聚合起始劑的logPow值較佳為2以上,尤佳為3以上,最佳為4以上。
自由基聚合型樹脂組成物中之光聚合起始劑的含量相對於硬化性成分(自由基聚合性化合物)的總量100重量份為20重量份以下。光聚合起始劑的調配量較佳為0.01至20重量份,尤佳為0.05至10重量份,更佳為0.1至5重量份。
於自由基聚合型樹脂組成物含有可見光硬化性化合物之情形時,特佳係使用相對於380nm以上的光為高感度之光聚合起始劑。
光聚合起始劑可列舉出以下述通式(4)所表示之化合物(以下有時稱為「化合物(4)」)。
[0081]
式中,R11及R12分別獨立地為-H、-CH2CH3、-iPr(異丙基)或-Cl,R11及R12可互為相同或不同。
於自由基聚合型樹脂組成物中,化合物(4)可單獨使用或與後述相對於380nm以上的光為高感度之光聚合起始劑併用。藉由使用化合物(4),與單獨使用相對於380nm以上的光為高感度之光聚合起始劑之情形時相比,可提升亮度提升膜與硬化物層之接著性。於化合物(4)中,特佳係R11及R12為-CH2CH3之二乙基噻吨酮。自由基聚合型樹脂組成物中之化合物(4)的含量相對於硬化性成分(自由基聚合性化合物)的總量100重量份,較佳為0.1至5重量份,尤佳為0.5至4重量份,更佳為0.9至3重量份。
相對於380nm以上的光為高感度之光聚合起始劑例如可列舉出:2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-膦氧化物、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物、雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦等。
自由基聚合型樹脂組成物除了化合物(4)之外,較佳係含有以下述通式(5)所表示之化合物(以下有時稱為「化合物(5)」)。
式中,R13、R14及R15分別獨立地為-H、-CH3、-CH2CH3、-iPr或-Cl,R13、R14及R15可互為相同或不同。
化合物(5)亦可較佳地使用例如市售品之2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(商品名稱:IRGACURE 907、BASF公司製)。除此之外,2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1(商品名稱:IRGACURE 369、BASF公司製)、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮(商品名稱:IRGACURE 379、BASF公司製)的感度亦高,故較佳。
自由基聚合型樹脂組成物可視需要含有聚合起始輔助劑。聚合起始輔助劑可列舉出:三乙胺、二乙胺、N-甲基二乙醇胺、乙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯等,特佳為4-二甲基胺基苯甲酸乙基。於使用聚合起始輔助劑之情形時,自由基聚合型樹脂組成物中之聚合起始輔助劑的含量相對於硬化性成分(自由基聚合性化合物)的總量100重量份,通常為0至5重量份,較佳為0至4重量份,最佳為0至3重量份。
(具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1)與具有氫抽離作用之自由基聚合起始劑(a2))
在使用具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1)作為自由基聚合型樹脂組成物所含有之自由基聚合性化合物之情形時,較佳係組合使用具有氫抽離作用之自由基聚合起始劑(a2)。根據此自由基聚合型樹脂組成物,尤其在高濕度環境下,即使以直接接觸於亮度提升膜之方式來設置硬化層,亦可確保良好的接著性。該理由雖仍未明瞭,惟可推測如下。具有活性亞
甲基之自由基聚合性化合物(a1)係一面連同構成硬化物層之其他自由基聚合性化合物進行聚合,一面被納入於硬化物層中之基礎聚合物的主鏈及/或側鏈而形成硬化物層。在此聚合過程中存在有具有氫抽離作用之自由基聚合起始劑(a2)時,係一面形成有構成硬化物層之基礎聚合物,一面使氫從具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1)中被抽離,而在亞甲基中產生自由基。然後,產生了自由基之亞甲基與亮度提升膜的羥基反應而在硬化物層與亮度提升膜之間形成有共鍵。其結果可考量到尤其在高濕度環境下,亮度提升膜與硬化物層之接著性亦可提升。
具有氫抽離作用之自由基聚合起始劑(a2)例如可列舉出噻吨酮系自由基聚合起始劑、二苯基酮系自由基聚合起始劑等。自由基聚合起始劑(a2)較佳為噻吨酮系自由基聚合起始劑。噻吨酮系自由基聚合起始劑例如可列舉出上述化合物(4)。化合物(4)的具體例例如可列舉出:噻吨酮、二甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、異丙基噻吨酮、氯噻吨酮等。於化合物(4)中,特佳係R11及R12為-CH2CH3之二乙基噻吨酮。
於自由基聚合型樹脂組成物中,在含有具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1)與具有氫抽離作用之自由基聚合起始劑(a2)之情形時,以硬化性成分(自由基聚合性化合物)的總量為100重量%時,較佳係含有1至50重量%之具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1),並且相對於硬化性成分的總量100重量份,較佳係含有0.1至10重量份之自由基聚合起始劑(a2)。
如上述般,可考量在具有氫抽離作用之自由基聚合起始劑(a2)的存在下,於具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1)的亞甲基中產
生自由基,且該亞甲基與亮度提升膜的羥基反應而形成共鍵。因此,為了於具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1)的亞甲基中產生自由基以充分地形成共鍵,在以硬化性成分(自由基聚合性化合物)的總量為100重量%時,較佳係含有1至50重量%之具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1),再者,尤佳係含有3至30重量%。為了充分地提升耐水性並提升高濕度環境下之亮度提升膜與硬化物層之接著性,具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物(a1)較佳係設為1重量%以上。另一方面,超過50重量%時,有時會產生硬化物層的硬化不良。此外,具有氫抽離作用之自由基聚合起始劑(a2)相對於硬化性成分的總量100重量份,較佳係含有0.1至10重量份,再者,尤佳係含有0.3至9重量份。為了充分地進行氫抽離反應,較佳係使用0.1重量份以上之自由基聚合起始劑(a2)。另一方面,超過10重量份時,於自由基聚合型樹脂組成物中有時無法完全溶解。
[A2]陽離子聚合型樹脂組成物
陽離子聚合型樹脂組成物係含有陽離子聚合性化合物作為硬化性成分。陽離子聚合性化合物係分類為:於分子內具有1個陽離子聚合性官能基之單官能陽離子聚合性化合物,以及於分子內具有2個以上的陽離子聚合性官能基之多官能陽離子聚合性化合物。由於單官能陽離子聚合性化合物的液黏度相對較低,所以藉由含有於陽離子聚合型樹脂組成物,可降低該樹脂組成物的液黏度。此外,單官能陽離子聚合性化合物較多是具有顯現各種機能之官能基,所以藉由含有於陽離子聚合型樹脂組成物,可於該樹脂組成物及/或該樹脂組成物的硬化物層顯現各種機能。
由於多官能陽離子聚合性化合物可使硬化物層三維地交聯,故較佳係含有於樹脂組成物。陽離子聚合型樹脂組成物中之單官能陽離子聚合性化合物與多官能陽離子聚合性化合物的調配比,相對於單官能陽離子聚合性化合物100重量份,較佳是以10重量份以上1000重量份以下的範圍含有多官能陽離子聚合性化合物。
陽離子聚合性官能基可列舉出環氧基或氧呾基、乙烯醚基。具有環氧基之化合物可列舉出脂肪族環氧化合物、脂環式環氧化合物、芳香族環氧化合物,從硬化性或接著性優異者來看,較佳係含有脂環式環氧化合物作為陽離子聚合型樹脂組成物。
脂環式環氧化合物可列舉出:3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯、3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯之己內酯改質物或三甲基己內酯改質物或戊內酯改質物等,具體可列舉出:CELLOXIDE 2021、CELLOXIDE 2021A、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2083、CELLOXIDE 2085(以上為Daicel Chemical Industries股份有限公司製)、CYRACURE UVR-6105、CYRACURE UVR-6107、CYRACURE 30、R-6110(以上為Dow Chemical Japan股份有限公司製)等。
具有氧呾基之化合物係具有改善陽離子聚合型樹脂組成物的硬化性或降低該組成物的液黏度之效果,故較佳係含有。具有氧呾基之化合物可列舉出:3-乙基-3-羥基甲基氧呾、1,4-雙[(3-乙基-3-氧呾基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧呾、二[(3-乙基-3-氧呾基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧呾、酚-酚醛氧呾等,於市面上販售有:
ARONE OXETANE OXT-101、ARONE OXETANE OXT-121、ARONE OXETANE OXT-211、ARONE OXETANE OXT-221、ARONE OXETANE OXT-212(以上為東亞合成公司製)等。
具有乙烯醚基之化合物係具有改善陽離子聚合型樹脂組成物的硬化性或降低該組成物的液黏度之效果,故較佳係含有。具有乙烯醚基之化合物可列舉出:2-羥基乙基乙烯醚、二乙二醇單乙烯醚、4-羥基丁基乙烯醚、二乙二醇單乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、環己烷二甲醇二乙烯醚、環己烷二甲醇單乙烯醚、三環癸烷乙烯醚、環己基乙烯醚、甲氧基乙基乙烯醚、乙氧基乙基乙烯醚、新戊四醇型四乙烯醚等。
(光陽離子聚合起始劑)
陽離子聚合型樹脂組成物係含有選自上述作為硬化性成分之具有環氧基之化合物、具有氧呾基之化合物、具有乙烯醚基之化合物的至少1種化合物。此等化合物皆是藉由陽離子聚合而硬化,所以陽離子聚合型樹脂組成物較佳更含有光陽離子聚合起始劑。此光陽離子聚合起始劑係藉由可見光、紫外線、X射線、電子束等活性能量線的照射,產生陽離子物種或路易斯酸而使環氧基或氧呾基的聚合反應開始進行。光陽離子聚合起始劑係較佳地使用後述光酸產生劑。
於含有硬化性化合物之樹脂組成物包含可見光硬化性化合物之情形時,特佳係使用相對於380nm以上的光為高感度之光陽離子聚合起始劑,惟光陽離子聚合起始劑一般是在300nm附近或較其更短的波長區中顯示出極大吸收之化合物,所以藉由調配在較其更長的波長區,具體而言為較380nm更長的波長光顯示出極大吸收之光增感劑,來感應於該附近
的波長光而能夠促進來自光陽離子聚合起始劑之陽離子物種或酸的產生。光增感劑例如可列舉出:蒽(Anthracene)化合物、芘(Pyrene)化合物、羰基化合物、有機硫化合物、過硫化物、氧化還原系化合物、偶氮及重氮化合物、鹵素化合物、光還原性色素等,此等可混合2種以上而使用。尤其是蒽化合物的光增感效果優異,故較佳,具體可列舉出ANTHRACURE UVS-1331,ANTHRACURE UVS-1221(川崎化成公司製)。光增感劑的含量較佳為0.1重量%至5重量%,尤佳為0.5重量%至3重量%。
[A3]其他成分
含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物可含有:(甲基)丙烯酸系低聚物、光酸產生劑、含有環氧基或烷氧基之化合物、矽烷偶合劑、具有乙烯醚基之化合物、此等以外之添加劑。下列說明此等成分。
((甲基)丙烯酸系低聚物)
自由基聚合型樹脂組成物或陽離子聚合型樹脂組成物除了自由基聚合性化合物或陽離子聚合性化合物(硬化性成分)之外,亦可含有使(甲基)丙烯酸單體聚合而成之(甲基)丙烯酸系低聚物。藉由在上述樹脂組成物中含有(甲基)丙烯酸系低聚物,來降低將活性能量線照射於該樹脂組成物以進行硬化時之硬化收縮,而能夠降低硬化物層與亮度提升膜之界面應力。其結果可抑制上述樹脂組成物的硬化物層與亮度提升膜之接著性的降低。為了充分地抑制硬化物層的硬化收縮,相對於硬化性成分的總量100重量份,較佳係含有3重量份以上之(甲基)丙烯酸系低聚物,尤佳含有5重量份以上。上述樹脂組成物中之(甲基)丙烯酸系低聚物的含量過多時,將活性能量線照射在該樹脂組成物時之反應速度的降低變得激烈,有時導致硬化不良。
為了充分地抑制反應速度的降低,相對於硬化性成分的總量100重量份,較佳係含有20重量份以下之(甲基)丙烯酸系低聚物,尤佳含有15重量份以下。
在考量到塗佈時的作業性或均勻性之情形時,由於自由基聚合型樹脂組成物或陽離子聚合型樹脂組成物較佳為低黏度,所以(甲基)丙烯酸系低聚物較佳亦為低黏度。低黏度且可防止硬化物層的硬化收縮之(甲基)丙烯酸系低聚物,較佳為重量平均分子量(Mw)為15000以下者,尤佳為10000以下者,特佳為5000以下者。另一方面,為了充分地抑制硬化物層的硬化收縮,(甲基)丙烯酸系低聚物的重量平均分子量(Mw)較佳為500以上,尤佳為1000以上,特佳為1500以上。
構成(甲基)丙烯酸系低聚物之(甲基)丙烯酸單體例如可列舉出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸三級戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯、(甲基)丙烯酸N-十八烷酯等(甲基)丙烯酸(碳數1至20)烷酯類;(甲基)丙烯酸環烷酯(例如(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸酯環戊等);(甲基)丙烯酸芳烷酯(例如(甲基)丙烯酸苄酯等);多環式(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸2-異莰酯、(甲基)丙烯酸2-降莰基甲酯、(甲基)丙烯酸5-降莰烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降莰基甲酯等);含羥基(甲基)丙烯酸
酯類(例如(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羥基丙基甲基-丁酯等);含烷氧基或苯氧基(甲基)丙烯酸酯類((甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等);含環氧基(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等);含鹵素(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯2,2,2-三氟乙酸酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等);(甲基)丙烯酸烷基胺烷酯(例如(甲基)丙烯酸二甲基胺乙酯等)等。此等(甲基)丙烯酸酯可單獨使用或併用2種以上而使用。
(甲基)丙烯酸系低聚物的具體例可列舉出:東亞合成公司製「ARUFON」、綜研化學公司製「ACTFLOW」、BASF Japan公司製「JONCRYL」等。於(甲基)丙烯酸系低聚物中,較佳係logPow值高者。(甲基)丙烯酸系低聚物的logPow值較佳為2以上,尤佳為3以上,最佳為4以上。
(光酸產生劑)
含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物可含有光酸產生劑。於上述樹脂組成物中含有光酸產生劑之情形時,與不含光酸產生劑之情形相比,可飛躍性地提升硬化物層的耐水性及耐久性。光酸產生劑可以下述通式(6)所表示。
L
+
X
-
...(6)
式中,L+表示任意的鎓陽離子;此外,X-表示選自由PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、SbCl6 -、BiCl5 -、SnCl6 -、ClO4 -、二硫胺甲酸酯陰離子、SCN-所組成之群組的相對陰離子。
X-較佳為PF6 -、SbF6 -或AsF6 -,尤佳為PF6 -或SbF6 -。
構成光酸產生劑之較佳的鎓鹽(Onium Salt)例如可列舉出:「CYRACURE UVI-6992」、「CYRACURE UVI-6974」(以上為Dow Chemical Japan股份有限公司製)、「ADEKAOPTOMER SP150」、「ADEKAOPTOMER SP152」、「ADEKAOPTOMER SP170」、「ADEKAOPTOMER SP172」(以上為ADEKA股份有限公司製)、「IRGACURE 250」(Ciba Specialty Chemicals公司製)、「CI-5102」、「CI-2855」(以上為日本曹達公司製)、「SAN-AID SI-60L」、「SAN-AID SI-80L」、「SAN-AID SI-100L」、「SAN-AID SI-110L」、「SAN-AID SI-180L」(以上為三新化學公司製)、「CPI-100P」、「CPI-100A」(以上為SunApro股份有限公司製)、「WPI-069」、「WPI-113」、「WPI-116」、「WPI-041」、「WPI-044」、「WPI-054」、「WPI-055」、「WPAG-281」、「WPAG-567」、「WPAG-596」(以上為和光純藥公司製)。
光酸產生劑相對於含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物所包含之硬化性成分的總量100重量份為10重量份以下,較佳為0.01至10重量份,尤佳為0.05至5重量份,特佳為0.1至3重量份。
(含有環氧基或烷氧基之化合物)
含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物可連同光酸產生劑而包含含有環氧基或烷氧基之化合物。
含有環氧基之化合物可列舉出:於分子內具有1個以上的環氧基之化合物或於分子內具有2個以上的環氧基之化合物,可為高分子化合物(環氧樹脂)。於使用此等化合物之情形時,亦可併用:於分子內具有兩個以上之與環氧基具有反應性之官能基的化合物。所謂與環氧基具有反應性之官能基,例如可列舉出:羧基、酚性羥基、巰基、一級或二級芳香族胺基等。考量到三維硬化性,此等官能基特佳係於一分子中具有2個以上。
於分子內具有1個以上的環氧基之化合物例如可列舉出環氧樹脂,係有:從雙酚A與表氯醇所衍生之雙酚A型環氧樹脂、從雙酚F與表氯醇所衍生之雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、酚-酚醛型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、雙酚A酚醛型環氧樹脂、雙酚F酚醛型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、二苯醚型環氧樹脂、氫醌型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、3官能型環氧樹脂或4官能型環氧樹脂等多官能型環氧樹脂;縮水甘油酯型環氧樹脂;縮水甘油胺型環氧樹脂;乙內醯脲(Hydantoin)型環氧樹脂;異三聚氰酸酯型環氧樹脂;脂肪族鏈狀環氧樹脂等,此等環氧樹脂可經鹵化或氫化。
市售之環氧樹脂製品並無特別限定,例如可列舉出:Japan Epoxy Resin股份有限公司製的JER COAT 828、1001、801N、806、807、152、604、630、871、YX8000、YX8034、YX4000;DIC股份有限公司製的EPICLON 830、EXA835LV、HP4032D、HP820;ADEKA股份有限公司製的EP4100系列、EP4000系列、EPU系列;Daicel Chemical Industries股份有限公司製的CELLOXIDE系列(2021、2021P、2083、2085、3000等)、EPOLEAD系列、EHPE系列;新日鐵化學公司製的YD系列、
YDF系列、YDCN系列、YDB系列、苯氧基樹脂(從雙酚類與表氯醇所合成之聚羥基聚醚且於兩末端具有環氧基;YP系列等);Nagase Chemtex公司製的DENACOL系列;共榮社化學公司製的EPOLIGHT系列等。此等環氧樹脂可併用2種以上。
於分子內具有烷氧基之化合物只要是於分子內具有1個以上的烷氧基者,就無特別限制,可使用一般所知者。此化合物可列舉出三聚氰胺化合物、胺基樹脂、矽烷偶合劑等。
含有環氧基或烷氧基之化合物相對於含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物所包含之硬化性成分的總量100重量份,通常含有30重量份以下,較佳含有20重量份以下。含有環氧基或烷氧基之化合物的含量過多時,硬化物層相對於亮度提升膜之接著性降低,相對於落下試驗之耐衝撃性有時會惡化。從耐水性之點來看,含有環氧基或烷氧基之化合物相對於上述樹脂組成物所包含之硬化性成分的總量100重量份,較佳係含有2重量份以上,尤佳含有5重量份以上。
(矽烷偶合劑)
含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物可含有矽烷偶合劑。在此情形時,矽烷偶合劑較佳為活性能量線硬化性的化合物,惟即使不是活性能量線硬化性的化合物,亦可對硬化物層賦予耐水性。
活性能量線硬化性的矽烷偶合劑例如可列舉出:乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧矽烷、乙烯基三乙氧矽烷、2-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧矽烷、對苯乙烯基三甲氧矽烷、3-甲基丙烯氧
基丙基甲基二甲氧矽烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧矽烷、3-甲基丙烯氧基丙基甲基二乙氧矽烷、3-甲基丙烯氧基丙基三乙氧矽烷、3-丙烯氧基丙基三甲氧矽烷等。當中較佳為3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧矽烷、3-丙烯氧基丙基三甲氧矽烷。
不是活性能量線硬化性之矽烷偶合劑較佳為具有胺基之矽烷偶合劑。具有胺基之矽烷偶合劑例如可列舉出:γ-胺丙基三甲氧矽烷、γ-胺丙基三乙氧矽烷、γ-胺丙基三異丙氧矽烷、γ-胺丙基甲基二甲氧矽烷、γ-胺丙基甲基二乙氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三甲氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二甲氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三乙氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二乙氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三異丙氧矽烷、γ-(2-(2-胺乙基)胺乙基)胺丙基三甲氧矽烷、γ-(6-胺己基)胺丙基三甲氧矽烷、3-(N-乙基胺基)-2-甲基丙基三甲氧矽烷、γ-脲丙基三甲氧矽烷、γ-脲丙基三乙氧矽烷、N-苯基-γ-胺丙基三甲氧矽烷、N-苄基-γ-胺丙基三甲氧矽烷、N-乙烯基苄基-γ-胺丙基三乙氧矽烷、N-環己基胺甲基三乙氧矽烷、N-環己基胺甲基二乙氧基甲矽烷、N-苯基胺甲基三甲氧矽烷、(2-胺乙基)胺甲基三甲氧矽烷、N,N’-雙[3-(三甲氧基矽基)丙基]乙二胺等含胺基矽烷類;N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽基)-1-丙烷胺等酮亞胺型矽烷類。
上述以外之不是活性能量線硬化性之矽烷偶合劑可列舉出:3-脲丙基三乙氧矽烷、3-氯丙基三甲氧矽烷、3-巰丙基甲基二甲氧矽烷、3-巰丙基三甲氧矽烷、四硫化雙(三乙氧基矽基丙基)、3-異氰酸丙基三乙氧矽烷、咪唑矽烷等。
此等當中,為了確保良好的接著性,較佳為γ-胺丙基三甲氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三甲氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二甲氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基三乙氧矽烷、γ-(2-胺乙基)胺丙基甲基二乙氧矽烷、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽基)-1-丙烷胺。具有胺基之矽烷偶合劑可僅使用1種或組合2種以上。
矽烷偶合劑相對於含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物所包含之硬化性成分的總量100重量份,較佳係含有0.01至20重量份,尤佳含有0.05至15重量份,更佳含有0.1至10重量份。矽烷偶合劑的含量過多時,上述樹脂組成物的保存穩定性惡化,此外,矽烷偶合劑的含量過少時,接著耐水性的效果不易發揮。
(具有乙烯醚基之化合物)
含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物可含有具有乙烯醚基之化合物。藉由含有具有乙烯醚基之化合物,可提升亮度提升膜與硬化物層之接著耐水性。此可推測為乙烯醚基與亮度提升膜相互作用而使接著力提高之故。為了更提高亮度提升膜與硬化物層之接著耐水性,具有乙烯醚基之化合物較佳係使用自由基聚合性化合物。具有乙烯醚基之化合物相對於含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物所包含之硬化性成分的總量100重量份,較佳係含有0.1至19重量份。
(添加劑)
含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物除了上述(甲基)丙烯酸系低聚物、光酸產生劑、含有環氧基或烷氧基之化合物、矽烷偶合劑及具有乙烯醚基之化合物之外,在不損及本發明的目的及效果之範圍內,可含有
各種添加劑。該添加劑可列舉出:環氧樹脂、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚胺甲酸乙酯、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚醚、聚酯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、石油樹脂、二甲苯樹脂、酮樹脂、纖維素樹脂、氟系低聚物、聚矽氧系低聚物、聚硫化物系低聚物等聚合物或低聚物;吩噻嗪(Phenothiazine)、2,6-二(三級丁基)-4-甲基酚等聚合禁止劑;聚合起始輔助劑;平整劑;潤濕性改良劑;界面活性劑;塑化劑;紫外線吸收劑;無機填充劑;顏料;染料等。於上述添加劑中,較佳為logPow值高者。上述添加劑的logPow值較佳為2以上,尤佳為3以上,最佳為4以上。上述添加劑相對於含有活性能量線硬化性化合物之樹脂組成物所包含之硬化性成分的總量100重量份,通常含有0至10重量份,較佳含有0至5重量份,尤佳含有0至3重量份。
[B]熱硬化性化合物
從亮度提升膜與硬化物層之接著性之觀點來看,熱硬化性化合物可使用熱硬化型接著劑、熱熔接著劑等。具體的例子可列舉出:天然橡膠接著劑、α-烯烴系接著劑、胺甲酸乙酯樹脂系接著劑、乙烯-乙酸乙烯酯樹脂乳劑接著劑、乙烯-乙酸乙烯酯樹脂系熱熔接著劑、環氧樹脂系接著劑、氯乙烯樹脂溶劑系接著劑、氯丁二烯橡膠系接著劑、丙烯酸氰酯系接著劑、聚矽氧系接著劑、苯乙烯-丁二烯橡膠溶劑系接著劑、腈橡膠系接著劑、硝基纖維素系接著劑、反應性熱熔接著劑、酚樹脂系接著劑、改質聚矽氧系接著劑、聚酯系熱熔接著劑、聚醯胺樹脂熱熔接著劑、聚醯亞胺系接著劑、聚胺甲酸乙酯樹脂熱熔接著劑、聚烯烴樹脂熱熔接著劑、聚乙酸乙烯酯樹脂溶劑系接著劑、聚苯乙烯樹脂溶劑系接著劑、聚乙烯醇系接著劑、聚乙
烯基吡咯啶酮樹脂系接著劑、聚乙烯基縮丁醛系接著劑、聚苯並咪唑接著劑、聚甲基丙烯酸酯樹脂溶劑系接著劑、三聚氰胺樹脂系接著劑、脲樹脂系接著劑、間苯二酚系接著劑等。此接著劑可單獨使用1種或混合2種以上而使用,並且因應接著劑的種類來使用基礎聚合物。
熱硬化型接著劑係藉由加熱而熱硬化並固化,藉此顯現接著力。熱硬化型接著劑例如可列舉出:環氧系熱硬化型接著劑、胺甲酸乙酯系熱硬化型接著劑、丙烯酸系熱硬化型接著劑等。熱硬化型接著劑的硬化溫度例如為100至200℃。
熱熔接著劑係藉由加熱而熔融或軟化並熱熔著於亮度提升膜,藉由後續的冷却而固化並藉此接著於亮度提升膜。熱熔接著劑例如可列舉出:橡膠系熱熔接著劑、聚酯系熱熔接著劑、聚烯烴系熱熔接著劑、乙烯-乙酸乙烯酯樹脂系熱熔接著劑、聚醯胺樹脂熱熔接著劑、聚胺甲酸乙酯樹脂熱熔接著劑等。熱熔接著劑的軟化溫度(環球法)例如為100至200℃。此外,熱熔接著劑的熔融黏度於180℃時例如為100至30000MPa‧s。
[直線偏光層]
直線偏光層係具有:在使無偏光的光入射時,使具有正交於吸收軸之振動面之直線偏光穿透的性質。直線偏光層較佳係包含聚乙烯醇(以下有時亦略稱為「PVA」)系樹脂膜。
包含PVA系樹脂膜之直線偏光層例如可列舉出:對於聚乙烯醇(以下有時亦略稱為「PVA」)系膜、部分甲醛化PVA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,施以依據碘或二色性染料
等二色性物質所進行之染色處理、以及延伸處理者等。從光學特性優異者來看,較佳係使用:藉由碘來染色PVA系樹脂膜並進行單軸延伸所得到之直線偏光層。
聚乙烯醇系樹脂可藉由使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而製造。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了作為乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯之外,亦可為乙酸乙烯酯與可和乙酸乙烯酯共聚合之其他單體之共聚物。可和乙酸乙烯酯共聚合之其他單體例如可列舉出:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂的皂化度通常約85至100莫耳%,較佳為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂可經改質,例如亦可使用經醛類改質之聚乙烯基甲醛或聚乙烯基縮醛等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度通常約1,000至10,000,較佳約1,500至5,000。
將如此聚乙烯醇系樹脂製膜者,係使用作為直線偏光層的胚材膜。將聚乙烯醇系樹脂製膜之方法並無特別限定,可藉由一般所知的方法來製膜。聚乙烯醇系樹脂胚材膜的膜厚例如約10至100μm,較佳約10至60μm,尤佳約15至30μm。
其他包含PVA系樹脂膜之直線偏光層的製造方法可列舉出包含下列步驟者:首先準備基材膜,於基材膜上塗佈聚乙烯醇系樹脂等樹脂的溶液,並進行去除溶劑之乾燥等而在基材膜上形成樹脂層之步驟。於基材膜之形成有樹脂層之面上,可預先形成底漆層。基材膜可使用PET等樹脂膜。底漆層的材料可列舉出:使直線偏光層所使用之親水性樹脂進行交聯後之樹脂等。
接著視需要來調整樹脂層的水分等溶劑量,然後對基材膜及樹脂層進行單軸延伸,接著藉由碘等二色性色素將樹脂層染色以使二色性色素吸附配向於樹脂層。接著視需要以硼酸水溶液來處理吸附配向有二色性色素之樹脂層,並進行洗去硼酸水溶液之洗淨步驟。藉此製造出吸附配向有二色性色素之樹脂層,亦即直線偏光層的膜。各步驟可採用一般所知的方法。
基材膜及樹脂層的單軸延伸可在染色前進行、染色中進行或在染色後的硼酸處理中進行,亦可在此等複數個階段中分別進行單軸延伸。基材膜及樹脂層可在MD方向(膜運送方向)上進行單軸延伸,在此情形時,可在周速不同之輥間單軸地進行延伸,或使用熱輥來單軸地進行延伸。此外,基材膜及樹脂層可在TD方向(垂直於膜運送方向之方向)上進行單軸延伸,在此情形時,可使用所謂的拉幅法。此外,基材膜及樹脂層的延伸可為在大氣中進行延伸之乾式延伸,或在以溶劑使樹脂層膨潤之狀態下進行延伸之濕式延伸。為了顯現直線偏光層的性能,延伸倍率為4倍以上,較佳為5倍以上,特佳為5.5倍以上。延伸倍率並無特別上限,從抑制破裂等觀點來看,較佳為8倍以下。
藉由上述方法所製作之直線偏光層,可在積層後述保護層後剝離基材膜而得到。
直線偏光層的厚度較佳為5μm以上,尤佳為10μm以上,可為15μm以上,亦可為20μm以上。此外,直線偏光層的厚度為50μm以下,較佳為40μm以下,可為30μm以下。
[偏光板]
直線偏光層可隔著一般所知的黏著劑層或接著層,將第1保護層或第1保護層及第2保護層(以下有時將第1保護層及第2保護層統稱為「保護層」)積層於其單面或雙面而形成偏光板。此偏光板係所謂的直線偏光板。可積層於直線偏光層的單面或雙面之保護層,例如可使用由透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性、等向性、延伸性等優異之熱塑性樹脂所形成之膜。此熱塑性樹脂的具體例可列舉出:三乙酸纖維素等纖維素樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯樹脂;聚醚碸樹脂;聚碸樹脂;聚碳酸酯樹脂;尼龍或芳香族聚醯胺等聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烴樹脂;具有環系及降莰烯結構之環狀聚烯烴樹脂(亦稱為降莰烯系樹脂);(甲基)丙烯酸樹脂;聚芳酯樹脂;聚苯乙烯樹脂;聚乙烯醇樹脂,以及此等之混合物。於直線偏光層的雙面積層有保護層之情形時,兩層保護層的樹脂組成可為相同或不同。
為了提升與直線偏光層之密著性,由熱塑性樹脂所形成之膜可施以表面處理(例如電暈處理等),亦可形成有底漆層(亦稱為底塗層)等薄層。
保護層例如可為對上述熱塑性樹脂進行延伸者或未進行延伸(以下有時稱為「未延伸樹脂」)。延伸處理可列舉出單軸延伸或雙軸延伸等。
用以將保護層積層於直線偏光層所使用之黏著劑層,可列舉出後述第1黏著劑層等中所說明之黏著劑。用以將保護層積層於直線偏光層所使用之接著劑層,可使用一般所知的接著劑。接著劑為感壓型接著劑(黏著劑)以外的接著劑,例如可列舉出水系接著劑、活性能量線硬化性接著
劑。水系接著劑例如可列舉出將聚乙烯醇系樹脂溶解或分散於水之接著劑。活性能量線硬化性接著劑例如可列舉出含有藉由紫外線、可見光、電子束、X射線般之活性能量線的照射而硬化之硬化性化合物之無溶劑型的活性能量線硬化性接著劑。
[亮度提升膜]
亮度提升膜係使用有:具有將來自背光等光源的射出光分離為穿透偏光與反射偏光或散射偏光之機能之偏光轉換元件。亮度提升膜可利用反射偏光或散射偏光之來自光源的復歸光而提升直線偏光的射出效率。
亮度提升膜可使用異向性反射偏光片。異向性反射偏光片例如可列舉出:如電介質的多層膜或折射率異向性為相互不同的層之多層積層體般,顯示出使既定偏光軸的直線偏光穿透並且使其他光反射之特性者;如將膽固醇液晶聚合物的配向膜或其配向液晶層支撐於膜基材上者般,顯示出使左繞及右繞中任一者的圓偏光反射並且使其他光穿透之特性者等。構成異向性反射偏光片之層的種類可設為2種或多於2種。
亮度提升膜例如可使用下列積層體,亦即對交互地積層以聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯為代表之藉由拉伸來產生相位差之材料,與以聚甲基丙烯酸甲酯為代表之丙烯酸系樹脂、以JSR股份有限公司製的“ARTON”(註冊商標)為代表之降莰烯系樹脂等之相位差顯現量少之樹脂者進行單軸延伸所得到之積層體。此結構體的具體例可列舉出:3M公司製的“DBEF”(註冊商標)、“APF-V4”(製品名稱)、“APF-V3”(製品名稱)及“APF-V2”(製品名稱)等。
亮度提升膜例如可為膽固醇液晶層與λ/4板之積層體。此積層體的具體例可列舉出日東電工股份有限公司製的商品名稱“PCF”。
亮度提升膜可為反射柵偏光片。反射柵偏光片可列舉出:對金屬施以細微加工以即使在可見光區域中亦可使反射偏光射出之金屬方格反射偏光片。
亮度提升膜的厚度通常為5μm以上,較佳為10μm以上,此外,通常為100μm以下,較佳為50μm以下,可為35μm以下。
[第1黏著劑層、第2黏著劑層、第3黏著劑層]
第1黏著劑層、第2黏著劑層及第3黏著劑層(以下有時將此等統稱為「黏著劑層」)為以黏著劑所構成之層。於本說明書中所謂「黏著劑」,意指將其本身貼附於偏光板或液晶層等被黏著體而顯現接著性者,被稱為所謂感壓型接著劑。此外,後述活性能量線硬化型黏著劑可藉由照射能量線來調整交聯度或接著力。
黏著劑只要是以往一般所知之光學透明性優異的黏著劑,就可無特別限制地使用,例如可使用:具有丙烯酸系、胺甲酸乙酯系、聚矽氧系、聚乙烯醚系等基礎聚合物之黏著劑。此外,亦可為活性能量線硬化型黏著劑、熱硬化型黏著劑等。此等當中,較佳是以透明性、黏著力、再剝離性(以下亦稱為重做性)、耐候性、耐熱性等優異之丙烯酸系樹脂作為基礎聚合物之黏著劑。黏著劑層較佳是由含有(甲基)丙烯酸系樹脂、交聯劑、矽烷化合物之黏著劑組成物的反應生成物所構成,亦可含有其他成分。
黏著劑層亦可使用活性能量線硬化型黏著劑來形成。活性能量線硬化型黏著劑藉由將多官能性丙烯酸酯等紫外線硬化性化合物調配於
黏著劑組成物,在形成黏著劑層後照射紫外線使其硬化,可形成更硬的黏著劑層。活性能量線硬化型黏著劑係具有接受紫外線或電子束等能量線的照射而硬化之性質。由於活性化能量線硬化型黏著劑在能量線照射前亦具有黏著性,所以是具有下列性質之黏著劑,亦即密著於光學膜或液晶層等被黏著體,並且可藉由能量線的照射使其硬化而調整密著力之性質。
活性能量線硬化型黏著劑一般係含有丙烯酸系黏著劑與能量線聚合性化合物作為主成分。通常更調配有交聯劑,此外,亦可視需要來調配光聚合起始劑或光增感劑等。
黏著劑層的存儲彈性率於23℃時較佳為0.10至10.0MPa,尤佳為0.15至5.0MPa。於23℃時之存儲彈性率為0.10MPa以上時,於產生溫度變化時可抑制剝離等缺失,故較佳。此外,於10.0MPa以下時,不易引起因黏著力的降低所導致之耐久性的降低,故較佳。黏著劑層的存儲彈性率可藉由實施例所述之方法來測定。
黏著劑層的厚度較佳為3μm以上,尤佳為5μm以上。此外,黏著劑層的厚度較佳為40μm以下,尤佳為30μm以下。
[剝離膜]
剝離膜為被覆保護黏著劑層或支撐黏著劑層者,係具有作為相對於黏著劑層可剝離之分隔片的機能。剝離膜可列舉出對基材膜之黏著劑層側的表面施以聚矽氧處理等脫模處理後之膜。構成基材膜之樹脂材料可列舉出與上述構成保護層之樹脂材料為相同者。樹脂膜可為1層構造或2層以上的多層構造之多層樹脂膜。
[實施例]
下列係顯示實施例及比較例來更具體地說明本發明,惟本發明並不限定於此等例。
[厚度的測定]
各層的厚度係使用Nikon股份有限公司製的數位測微計之MH-15M來測定。
[面內阻滯的測定]
使用AxoScan(Axometrics公司製)來測定緩衝層於波長590nm時之面內阻滯Re(590)。
[拉伸彈性率的測定]
從使用作為緩衝層之膜中,裁切出MD長度100mm、TD長度20mm之長方形的測定用樣本。MD長度係設為在相應於複合偏光板所具有之直線偏光層的吸收軸方向之方向上的長度。藉由拉伸試驗機[島津製作所股份有限公司製高壓釜AG-Xplus試驗機]的上下夾具,以夾具的間隔成為5cm之方式來夾持測定用樣本之MD長度方向的兩端,於溫度23℃、相對濕度55%的環境下,以拉伸速度1mm/分鐘將測定用樣本在MD長度方向上拉動,並從所得到之應力-應變曲線中之初期直線的斜率中,算出於溫度23℃、相對濕度55%下之MD長度方向上的拉伸彈性率[GPa]。
[高溫耐久性試驗]
從實施例或比較例中所得到之複合偏光板中,得到MD長度160mm、TD長度100mm之大小的樣本,將剝離膜從該樣本中剝離,並將暴露出之黏著劑層(第3黏著劑層)貼合於玻璃板而構成試驗片。於溫度50℃、壓力
0.5MPa下對此試驗片進行15分鐘的高壓釜處理,接著投入於溫度95℃的烘箱500小時後,以目視來觀察試驗片之亮度提升膜側的外觀。
[實施例1]
(直線偏光層的製作)
將由平均聚合度約2,400、皂化度99.9莫耳%以上之聚乙烯醇所構成之厚度75μm的聚乙烯醇膜,以乾式進行約5倍的單軸延伸,然後在保持張緊狀態下浸漬在60℃的純水1分鐘後,於28℃下浸漬在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液60秒。然後於72℃下浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100的水溶液300秒。接著以26℃的純水洗淨20秒後,以65℃進行乾燥而得到於聚乙烯醇吸附配向有碘之厚度28μm的直線偏光層。
(接著劑的調製)
將含有乙醯乙醯基之改質PVA系樹脂(Mitsubishi Chemical股份有限公司製:GOHSENX Z-410)50g溶解於950g的純水,以90℃加熱2小時後冷卻至常溫而得到PVA溶液。接著以各化合物成為下述濃度之方式來調配PVA溶液、順丁烯二酸、乙二醛、純水,而調製出PVA系接著劑。
(偏光板的製作)
於上述所得到之直線偏光層的一面上塗佈上述接著劑,並貼合第1保護層(厚度40μm的三乙酸纖維素膜[Konica Minolta Opto股份有限公司製
的商品名稱「KC4UYW」]),於另一面上塗佈上述接著劑,並貼合第2保護層(厚度40μm的丙烯酸系樹脂膜[東洋鋼鈑股份有限公司製的商品名稱「HX-40NE」]),進行乾燥而製作偏光板。於此等材料的貼合時,係對各材料的貼合面進行電暈處理。
(複合偏光板的製作)
於上述所得到之偏光板的第1保護層側,貼合市售之厚度25μm的片狀丙烯酸系黏著劑以形成第1黏著劑層,於第1黏著劑層之與偏光板側為相反之側,貼合作為緩衝層之三乙酸纖維素膜[Fujifilm股份有限公司製的商品名稱「TJ40UL」]。接著於緩衝層之與第1黏著劑層側為相反之側,貼合市售之厚度25μm的片狀丙烯酸系黏著劑以形成第2黏著劑層,於第2黏著劑層之與緩衝層側為相反之側,貼合亮度提升膜(3M公司製的「AFP-V3 HCS」)。再者,將於剝離膜(厚度38μm、聚對苯二甲酸乙二酯膜)上形成有厚度25μm之丙烯酸系黏著劑的黏著劑層(設為第3黏著劑層)之黏著劑片的黏著劑層側貼合於偏光板的第2保護層側。藉由以上步驟,得到依序積層有:剝離膜、第3黏著劑層、偏光板(從第3黏著劑層側依序積層第2保護層、直線偏光層、第1保護層者)、第1黏著劑層、緩衝層、第2黏著劑層及亮度提升膜之複合偏光板。於各材料的貼合時,係對各材料的貼合面進行電暈處理。
於測定使用作為緩衝層之三乙酸纖維素膜於波長590nm時之面內阻滯Re(590)時,結果為0.5nm。於溫度23℃、相對濕度55%時之緩衝層的拉伸彈性率為5200MPa。此外,對所得到之複合偏光板進行高溫耐久性試驗,於亮度提升膜未觀察到皺褶的產生,複合偏光板的外觀良好。
[比較例1]
除了未設置緩衝層及第2黏著劑層之外,其他與實施例1相同而得到依序積層有:剝離膜、第3黏著劑層、偏光板(從第3黏著劑層側依序積層第2保護層、直線偏光層、第1保護層者)、第1黏著劑層及亮度提升膜之複合偏光板。對所得到之複合偏光板進行高溫耐久性試驗,於亮度提升膜之長邊側的端部確認到多數個皺褶。
1:複合偏光板
10:偏光板
11:直線偏光層
12:第1保護層
13:第2保護層
15a:緩衝層
18:亮度提升膜
31:第1黏著劑層
32:第2黏著劑層
Claims (14)
- 一種複合偏光板,具有:於直線偏光層的至少單面具有保護層之偏光板、以及亮度提升膜,其中,於前述偏光板的前述保護層側依序積層有第1黏著劑層、緩衝層及前述亮度提升膜,前述緩衝層於溫度23℃、相對濕度55%時之拉伸彈性率為1.5GPa以上。
- 如請求項1所述之複合偏光板,其中前述緩衝層與前述亮度提升膜係隔著第2黏著劑層而貼合。
- 如請求項1或2所述之複合偏光板,其中前述緩衝層為樹脂膜。
- 如請求項3所述之複合偏光板,其中前述樹脂膜係包含以選自由纖維素酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂及環狀烯烴系樹脂所組成之群組中的至少1種樹脂所構成之膜。
- 如請求項1所述之複合偏光板,其中前述緩衝層直接接觸於前述亮度提升膜。
- 如請求項1或5所述之複合偏光板,其中前述緩衝層為含有硬化性成分之樹脂組成物的硬化物層。
- 如請求項6所述之複合偏光板,其中前述硬化性成分含有活性能量線硬化性化合物。
- 如請求項1至7中任一項所述之複合偏光板,其中前述緩衝層於波長590nm時之面內阻滯Re(590)為20nm以下。
- 如請求項1至8中任一項所述之複合偏光板,其中前述第1黏著劑層係貼合前述偏光板的前述保護層與前述緩衝層。
- 如請求項1至9中任一項所述之複合偏光板,其中前述偏光板於前述直線偏光層的雙面具有前述保護層。
- 如請求項1至10中任一項所述之複合偏光板,其中於前述偏光板之與前述亮度提升膜側為相反之側具有第3黏著劑層。
- 如請求項11所述之複合偏光板,其中於前述第3黏著劑層之與前述偏光板側為相反之側具有剝離膜。
- 一種液晶顯示裝置,其係具有:如請求項1至12中任一項所述之複合偏光板、以及液晶單元。
- 如請求項13所述之液晶顯示裝置,其更具有背光,其中,前述複合偏光板係以前述亮度提升膜側成為前述背光側之方式配置在前述液晶單元與前述背光之間。
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