TW202200686A - 偏光薄膜、積層偏光薄膜、影像顯示面板、及影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種偏光薄膜,係於偏光膜之單面或兩面上貼合有透明保護薄膜,且前述偏光膜含有水溶性自由基捕捉劑,並且滿足下述通式(X)所示長度比之條件:通式(X):2.0≦a/b(通式(X)中,a表示偏光膜之對吸收軸呈平行的長度(mm),且為大於200的值,b表示偏光膜之對吸收軸呈正交的長度(mm))。該偏光薄膜具有高縱橫比,且於高溫環境下,抑制偏光薄膜之對吸收軸呈平行方向的橫向裂紋產生之效果優異。
Description
發明領域
本發明涉及偏光薄膜、積層偏光薄膜、影像顯示面板、及影像顯示裝置。
背景技術
以往,用於液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等各種影像顯示裝置的偏光膜,基於兼具高透射率與高偏光度而使用經染色處理(含有碘、二色性染料等二色性物質)的聚乙烯醇系薄膜。該偏光膜可依下述來製造:於浴中對聚乙烯醇系薄膜施行例如膨潤、染色、交聯、延伸等各處理後,施行洗淨處理,之後進行乾燥。又,前述偏光膜通常會作成於其單面或兩面上使用接著劑貼合有三醋酸纖維素等保護薄膜的偏光薄膜(偏光板)來使用。
前述偏光薄膜可以視需要積層其他光學層而作成積層偏光薄膜(光學積層體)來使用,前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜(光學積層體),可透過黏著劑層或接著劑層貼合在液晶單元、有機EL元件等影像顯示單元與視辨側之前面透明板(視窗層)、觸控面板等前面透明構件之間,以作成上述各種影像顯示裝置來使用(專利文獻1)。
近年來,如此各種影像顯示裝置除了行動電話、平板電腦終端等行動機器外,亦使用作為汽車導航裝置、後照監視器等車載用影像顯示裝置等,其用途廣泛。伴隨於此,對前述偏光薄膜、前述積層偏光薄膜會要求比以往即已要求更嚴酷環境下(例如高溫環境下)的高耐久性,目前已提出以確保此種耐久性為目的之偏光薄膜、影像顯示裝置(專利文獻2-3)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-102353號公報
專利文獻2:日本特表2012-516468號公報
專利文獻3:日本特開2018-101117號公報
發明概要
發明欲解決之課題
如上述之偏光薄膜或積層偏光薄膜(光學積層體),由於構成該等的各構件之熱收縮及/或熱膨脹程度不同,因此,當暴露於高溫環境下之情形時,會有偏光薄膜產生裂紋之問題。又,隨著偏光膜多烯化(ポリエン化)的發生及成長,聚乙烯醇分子間的相互作用降低,會有可撓性惡化之問題。
另一方面,在市場上,從車內空間之設計性之觀點來看,會要求長度比在預定以上的偏光薄膜(具有高縱橫比的偏光薄膜),即,偏光膜之相對於對吸收軸呈平行的長度,對吸收軸呈正交的長度的比。一般而言,偏光膜之延伸方向(MD)之收縮力會大於與延伸方向呈正交方向(TD)。而且,具有此種長度比的偏光薄膜,通常相較於偏光膜之TD方向,偏光膜之MD方向對一定寬度的收縮力會變得更大。依此,當暴露於高溫環境下之情形時,在可撓性已降低的偏光膜中,會無法承受MD方向(偏光薄膜之對吸收軸呈平行方向)之收縮力,而有容易產生在偏光薄膜之對吸收軸呈平行方向上的橫向裂紋(正交方向的裂紋)之問題,這是早已清楚明白的。
鑒於以上情事,本發明之目的在於提供一種具有高縱橫比之偏光薄膜,其於高溫環境下,抑制偏光薄膜之對吸收軸呈平行方向的橫向裂紋產生之效果優異。
又,本發明之目的在於提供使用了上述偏光薄膜的積層偏光薄膜、影像顯示面板、及影像顯示裝置。
用以解決課題之手段
即,本發明涉及一種偏光薄膜,其係於偏光膜之單面或兩面上貼合有透明保護薄膜,且前述偏光膜含有水溶性自由基捕捉劑,並且滿足下述通式(X)所示長度比之條件:通式(X):2.0≦a/b(通式(X)中,a表示偏光膜之對吸收軸呈平行的長度(mm),且為大於200的值,b表示偏光膜之對吸收軸呈正交的長度(mm))。
又,本發明涉及一種積層偏光薄膜,其係於光學層上貼合有前述偏光薄膜。
又,本發明涉及一種影像顯示面板,其係於影像顯示單元上貼合有前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜。
又,本發明涉及一種影像顯示裝置,其係於前述影像顯示面板的偏光薄膜或積層偏光薄膜側具備前面透明構件。
發明效果
本發明之偏光薄膜中,其效果的作用機制細節雖然仍有不明瞭的部分,但吾人推測如下。惟,本發明亦可不限定於該作用機制來解釋。
本發明之偏光薄膜係於偏光膜之單面或兩面上貼合有透明保護薄膜,且前述偏光膜含有水溶性自由基捕捉劑,並且滿足下述通式(X)所示長度比之條件:通式(X):2.0≦a/b(通式(X)中,a表示偏光膜之對吸收軸呈平行的長度(mm),且為大於200的值,b表示偏光膜之對吸收軸呈正交的長度(mm))。前述水溶性自由基捕捉劑可抑制在高溫環境下偏光膜之多烯化,因此可維持偏光膜之機械強度,故,在長度比在預定以上的偏光薄膜(具有高縱橫比的偏光薄膜)中,抑制偏光膜之對吸收軸呈平行方向的橫向裂紋產生之效果優異,前述長度比是偏光膜之相對於對吸收軸呈平行的長度,對吸收軸呈正交的長度的比。
又,本發明之偏光薄膜含有上述水溶性自由基捕捉劑,因此,可捕捉可能因偏光膜多烯化之進行而產生的自由基,故,於高溫環境下抑制偏光薄膜之單體透射率降低之效果亦優異。
用以實施發明之形態
<偏光薄膜>
本發明之偏光薄膜係於偏光膜之單面或兩面上貼合有透明保護薄膜。
<偏光膜>
前述偏光膜是碘或二色性染料等二色性物質吸附定向於聚乙烯醇系薄膜而形成。從偏光膜初始偏光性能之觀點來看,前述二色性物質宜為碘。
前述聚乙烯醇(PVA)系薄膜可以無特別限制地使用在可見光區域具有透光性且可分散吸附碘或二色性染料等二色性物質之物。又,通常使用作為原料的PVA系薄膜之厚度宜為1~100μm,更佳為1~50μm,寬度宜為100~5000mm。
前述聚乙烯醇系薄膜之材料可舉例聚乙烯醇或其衍生物。前述聚乙烯醇之衍生物可舉例如:聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛;乙烯、丙烯等烯烴;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸及其烷基酯、經丙烯醯胺等改質者等。前述聚乙烯醇之平均聚合度宜為100~10,000,較佳為1,000~10,000,更佳為1,500~4,500。又,前述聚乙烯醇之皂化度宜為80~100莫耳%,更佳為95莫耳%~99.95莫耳。另,前述平均聚合度及前述皂化度可根據JIS K 6726求得。
於前述聚乙烯醇系薄膜中,亦可含有塑化劑或界面活性劑等添加劑。前述塑化劑可舉例如:甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等多元醇及其縮合物等。前述添加劑之使用量並無特殊限制,例如於聚乙烯醇系薄膜中宜為20重量%以下。
前述偏光膜在含有碘作為前述二色性物質時,前述碘含量宜為1重量%以上且20重量%以下。從抑制耐久性試驗時之脫色之觀點來看,前述偏光膜之前述碘含量宜為1.5重量%以上,更佳為2重量%以上,又,從防止多烯化之觀點來看,宜為12重量%以下,更佳為10重量%以下。
前述偏光膜含有水溶性自由基捕捉劑。前述水溶性自由基捕捉劑可單獨使用,亦可併用2種以上。從製造偏光膜時能與水一同有效率地染入偏光膜之觀點、可高濃度浸透至偏光膜之觀點、即便是使用厚度厚的聚乙烯醇系薄膜時亦可於短時間內浸透並且可提高偏光膜生產性之觀點來看,前述水溶性自由基捕捉劑宜為相對於25℃的水100重量份可溶解1重量份以上的化合物,較佳為相對於25℃的水100重量份可溶解2重量份以上的化合物,更佳為相對於25℃的水100重量份可溶解5重量份以上的化合物。
吾人推測前述水溶性自由基捕捉劑可抑制在高溫環境下偏光膜之多烯化。前述水溶性自由基捕捉劑可舉例如:受阻酚系、受阻胺系、磷系、硫系、苯并三唑系、二苯基酮系、羥胺系、水楊酸酯系、三𠯤系化合物等具有自由基捕捉機能的化合物。從偏光膜中產生的自由基種類之觀點來看,前述水溶性自由基捕捉劑例如宜為具有氮氧自由基(nitroxyl radical)或氮氧基(nitroxide group)的化合物。
作為前述具有氮氧自由基或氮氧基的化合物,從具有在室溫、空氣中較穩定之自由基之觀點來看,可舉例N-氧基化合物(具有C-N(-C)-O˙作為官能基的化合物(O˙表示氧自由基)),並且可使用公知化合物。N-氧基化合物可舉例如具有以下結構之有機基的化合物等。
[化學式1]…(1)
(通式(1)中,R1
表示氧自由基,R2
至R5
獨立表示氫原子或碳原子數1~10之烷基,n表示0或1)。另,通式(1)中虛線部之左邊表示任意的有機基。
具有上述有機基的化合物可舉例如以下通式(2)~(5)所示化合物等。
[化學式2]…(2)
(通式(2)中,R1
至R5
及n與上述相同,R6
表示氫原子或碳原子數1~10之烷基、醯基或芳基,n表示0或1)。
[化學式3]…(3)
(通式(3)中,R1
至R5
及n與上述相同,R7
及R8
獨立表示氫原子或碳原子數1~10之烷基、醯基或芳基)。
[化學式4]…(4)
(通式(4)中,R1
至R5
及n與上述相同,R9
至R11
獨立表示氫原子或碳原子數1~10之烷基、醯基、胺基、烷氧基、羥基或芳基)。
[化學式5]…(5)
(通式(5)中,R1
至R5
及n與上述相同,R12
表示氫原子或碳原子數1~10之烷基、胺基、烷氧基、羥基或芳基)。
前述通式(1)~(5)中,從取得容易性之觀點來看,R2
至R5
宜為碳原子數1~6之烷基,更佳為碳原子數1~3之烷基。又,前述通式(2)中,從取得容易性之觀點來看,R6
宜為氫原子或碳原子數1~10之烷基,更佳為氫原子。又,前述通式(3)中,從取得容易性之觀點來看,R7
及R8
宜獨立為氫原子或碳原子數1~10之烷基,更佳為氫原子。又,前述通式(4)中,從取得容易性之觀點來看,R9
至R11
宜為氫原子或碳原子數1~10之烷基。又,前述通式(5)中,從取得容易性之觀點來看,R12
宜為羥基、胺基或烷氧基。前述通式(1)~(5)中,從取得容易性之觀點來看,n宜為1。
又,前述N-氧基化合物可舉例如:日本特開2003-64022號公報、日本特開平11-222462號公報、日本特開2002-284737號公報、國際公開第2016/047655號等中記載的N-氧基化合物。
又,從抑制在高溫環境下偏光膜之多烯化之觀點來看,前述水溶性自由基捕捉劑之分子量宜為1000以下,較佳為500以下,更佳為300以下。
前述偏光膜之前述水溶性自由基捕捉劑之含量宜為20重量%以下。從抑制在高溫環境下偏光膜之多烯化之觀點來看,前述偏光膜之前述水溶性自由基捕捉劑之含量宜為0.005重量%以上,較佳為0.01重量%以上,更佳為0.02重量%以上,而且宜為15重量%以下,較佳為12重量%以下,更佳為10重量%以下。
前述偏光膜滿足下述通式(X)所示長度比之條件:通式(X):2.0≦a/b(通式(X)中,a表示偏光膜之對吸收軸呈平行的長度(mm),且為大於200的值,b表示偏光膜之對吸收軸呈正交的長度(mm))。上述所謂「平行」,亦包含實質上呈平行之情形。在此,所謂「實質上呈平行」,包含0°±5.0°之情形,較佳為0°±3.0°,更佳為0°±1.0°。又,上述所謂「正交」,亦包含實質上呈正交之情形。在此,所謂「實質上呈正交」,包含90°±5.0°之情形,較佳為90°±3.0°,更佳為90°±1.0°。另,一般而言,前述偏光薄膜之長度比與偏光膜之上述長度比相同。
當前述a/b小於2.0時,對一定寬度的MD方向之收縮力會降低,因此,於高溫環境下偏光膜之橫向裂紋不易產生。又,從車內空間之顯示器之影像顯示尺寸之觀點來看,前述a可為200(mm)以上,較佳為250(mm)以上,而且,從收縮力之觀點來看,可為2000(mm)以下,較佳為1500(mm)以下。從車內空間之設計性之觀點來看,前述a/b宜為2.8以上,而且,從抑制橫向裂紋之觀點來看,宜為15以下,更佳為10以下。
<偏光膜之製造方法>
本發明之偏光膜之製造方法可對前述聚乙烯醇系薄膜施行任意之膨潤步驟及洗淨步驟,以及至少施行染色步驟、交聯步驟及延伸步驟而得;前述膨潤步驟、前述洗淨步驟、前述染色步驟、前述交聯步驟及前述延伸步驟中任一者以上的處理步驟之處理浴含有水溶性自由基捕捉劑。從初始偏光性能之觀點來看,前述偏光膜宜為碘系偏光膜,且前述偏光膜中所含前述水溶性自由基捕捉劑之含量以及前述碘之含量,可利用膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、延伸步驟及洗淨步驟之各處理浴中任一者所含前述水溶性自由基捕捉劑之濃度以及碘等之濃度、上述各處理浴之處理溫度及處理時間來控制。尤其是在已施行染色步驟、交聯步驟及延伸步驟後才施行洗淨步驟之情形時,在考慮過染色步驟、交聯步驟及延伸步驟等的處理條件後,從可將水溶性自由基捕捉劑或碘等成分從聚乙烯醇系薄膜溶出或者使其吸附於聚乙烯醇系薄膜之觀點來看,洗淨步驟容易將前述水溶性自由基捕捉劑之含量以及前述碘之含量調整為所期望範圍內。
又,於前述膨潤步驟、前述染色步驟、前述交聯步驟、前述延伸步驟及前述洗淨步驟之各處理浴中,亦可含有像是鋅鹽、pH調整劑、pH緩衝劑、其他鹽類之添加劑。前述鋅鹽可舉例如:氯化鋅、碘化鋅等鹵化鋅;硫酸鋅、乙酸鋅等無機鋅鹽等。前述pH調整劑可舉例如:鹽酸、硫酸、硝酸等強酸或氫氧化鈉、氫氧化鉀等強鹼。前述pH緩衝劑可舉例如:乙酸、草酸、檸檬酸等羧酸及其鹽、或像是磷酸、碳酸之無機弱酸及其鹽。前述其他鹽類可舉例如:氯化鈉、氯化鉀、氯化鋇等氯化物、像是硝酸鈉、硝酸鉀之硝酸鹽、像是硫酸鈉、硫酸鉀之硫酸鹽及鹼金屬、鹼土族金屬的鹽等。
前述各處理浴中任一者所含前述具有水溶性自由基捕捉劑的化合物之濃度會受到各處理之處理次數、處理時間、處理溫度等影響,因此不能一概決定,從可以有效率地控制偏光膜中水溶性自由基捕捉劑之含量之觀點來看,通常宜為0.01重量%以上,較佳為0.05重量%以上,更佳為0.1重量%以上,而且宜為30重量%以下,較佳為25重量%以下,更佳為20重量%以下。
前述膨潤步驟是將聚乙烯醇系薄膜浸漬於膨潤浴中的處理步驟,可去除聚乙烯醇系薄膜表面的汙垢或抗結塊劑,又,藉由使聚乙烯醇系薄膜膨潤,可抑制染色不均。前述膨潤浴通常可使用水、蒸餾水、純水等以水作為主成分的介質。膨潤浴亦可依循一般方法適當地添加有界面活性劑、醇等。
前述膨潤浴之溫度宜為10~60℃,較佳為15~45℃,更佳為18~30℃。又,由於聚乙烯醇系薄膜之膨潤程度會受到膨潤浴溫度之影響,因此於前述膨潤浴中的浸漬時間不能一概決定,惟宜為5~300秒鐘,較佳為10~200秒鐘,更佳為20~100秒鐘。前述膨潤步驟可以僅實施1次,亦可視需要實施複數次。
前述染色步驟是將聚乙烯醇系薄膜浸漬於染色浴(碘溶液)中的處理步驟,可使碘吸附、定向於聚乙烯醇系薄膜。前述碘溶液宜為碘水溶液,且含有碘及作為溶解助劑的碘化物。另,前述碘化物可舉例:碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。該等之中,從控制前述偏光膜中鉀含量之觀點來看,又以碘化鉀為佳。
前述染色浴中,碘濃度宜為0.01~1重量%,更佳為0.02~0.5重量%。前述染色浴中,前述碘化物之濃度宜為0.01~20重量%,較佳為0.05~10重量%,更佳為0.1~5重量%。
前述染色浴之溫度宜為10~50℃,較佳為15~45℃,更佳為18~30℃。又,由於聚乙烯醇系薄膜之染色程度會受到染色浴溫度之影響,因此於前述染色浴中的浸漬時間不能一概決定,惟宜為10~300秒鐘,更佳為20~240秒鐘。前述染色步驟可以僅實施1次,亦可視需要實施複數次。
前述交聯步驟是將聚乙烯醇系薄膜浸漬於含有硼化合物之處理浴(交聯浴)中的處理步驟,聚乙烯醇系薄膜可利用硼化合物進行交聯,使碘分子或染料分子吸附於該交聯結構。前述硼化合物可舉例如硼酸、硼酸鹽、硼砂等。前述交聯浴一般為水溶液,亦可為例如與水具有混合性的有機溶劑及水之混合溶液。又,從控制前述偏光膜中鉀含量之觀點來看,前述交聯浴亦可含有碘化鉀。
前述交聯浴中,前述硼化合物之濃度宜為1~15重量%,較佳為1.5~10重量%,更佳為2~5重量%。又,當前述交聯浴中使用碘化鉀時,前述交聯浴中碘化鉀之濃度宜為1~15重量%,較佳為1.5~10重量%,更佳為2~5重量%。
前述交聯浴之溫度宜為20~70℃,更佳為30~60℃。又,由於聚乙烯醇系薄膜之交聯程度會受到交聯浴溫度之影響,因此於前述交聯浴中的浸漬時間不能一概決定,惟宜為5~300秒鐘,更佳為10~200秒鐘。前述交聯步驟可以僅實施1次,亦可視需要實施複數次。
前述延伸步驟是將聚乙烯醇系薄膜朝至少一方向延伸成預定倍率的處理步驟。一般會將聚乙烯醇系薄膜朝運送方向(長向)進行單軸延伸。前述延伸方法並無特殊限制,可採用濕潤延伸法與乾式延伸法中任一者。前述延伸步驟可以僅實施1次,亦可視需要實施複數次。前述延伸步驟可於製造偏光膜時在任一階段中進行。
前述濕潤延伸法之處理浴(延伸浴)通常可使用水或與水具有混合性的有機溶劑及水之混合溶液等溶劑。從控制前述偏光膜中前述鉀含量之觀點來看,前述延伸浴亦可含有碘化鉀。當前述延伸浴中使用碘化鉀時,該延伸浴中碘化鉀之濃度宜為1~15重量%,較佳為2~10重量%,更佳為3~6重量%。又,從抑制延伸時薄膜斷裂之觀點來看,於前述處理浴(延伸浴)中可含有前述硼化合物,在此情形下,該延伸浴中前述硼化合物之濃度宜為1~15重量%,較佳為1.5~10重量%,更佳為2~5重量%。
前述延伸浴之溫度宜為25~80℃,較佳為40~75℃,更佳為50~70℃。又,由於聚乙烯醇系薄膜之延伸程度會受到延伸浴溫度之影響,因此於前述延伸浴中的浸漬時間不能一概決定,惟宜為10~800秒鐘,更佳為30~500秒鐘。另,前述濕潤延伸法之延伸處理,亦可與前述膨潤步驟、前述染色步驟、前述交聯步驟及前述洗淨步驟中任一者以上的處理步驟一同施行。
前述乾式延伸法可舉例如:輥間延伸方法、加熱輥延伸方法、壓縮延伸方法等。另,前述乾式延伸法亦可與前述乾燥步驟一同施行。
施於前述聚乙烯醇系薄膜之總延伸倍率(累積延伸倍率)可以視目的適當地設定,宜為2~7倍,較佳為3~6.8倍,更佳為3.5~6.5倍。
前述洗淨步驟是將聚乙烯醇系薄膜浸漬於洗淨浴中的處理步驟,可去除殘留於聚乙烯醇系薄膜表面等的異物。前述洗淨浴通常可使用水、蒸餾水、純水等以水作為主成分的介質。又,從控制前述偏光膜中鉀含量之觀點來看,於前述洗淨浴中亦可含有碘化鉀,在此情形下,前述洗淨浴中碘化鉀之濃度宜為1~10重量%,較佳為1.5~4重量%,更佳為1.8~3.8重量%。
前述洗淨浴之溫度宜為5~50℃,較佳為10~40℃,更佳為15~35℃。又,由於聚乙烯醇系薄膜之洗淨程度會受到洗淨浴溫度之影響,因此於前述洗淨浴中的浸漬時間不能一概決定,惟宜為1~100秒鐘,較佳為2~50秒鐘,更佳為3~20秒鐘。前述膨潤步驟可以僅實施1次,亦可視需要實施複數次。
本發明之偏光膜之製造方法亦可設置乾燥步驟。前述乾燥步驟是將經前述洗淨步驟洗淨之聚乙烯醇系薄膜進行乾燥以製得偏光膜的步驟,可利用乾燥製得具有所期望水分率的偏光膜。前述乾燥可利用任意適當之方法來進行,可舉例如自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥。
前述乾燥溫度宜為20~150℃,更佳為25~100℃。又,由於偏光膜之乾燥程度會受到乾燥溫度之影響,因此前述乾燥時間不能一概決定,惟宜為10~600秒鐘,更佳為30~300秒鐘。前述乾燥步驟可以僅實施1次,亦可視需要實施複數次。
從斷裂強度以及在高溫環境下的收縮力之觀點來看,前述偏光膜之厚度宜為1~50μm,較佳為1~25μm,更佳為4~20μm。尤其是為了製得厚度在8μm以下的偏光膜,可應用以下薄型偏光膜之製造方法,其係使用含有已成膜於熱塑性樹脂等樹脂基材上的聚乙烯醇系樹脂層之積層體作為前述聚乙烯醇系薄膜。
<偏光膜(薄型偏光膜)之製造方法>
偏光膜(薄型偏光膜)之製造方法可施行以下步驟而得:於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成含聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層以準備積層體的步驟;一邊將所製得積層體朝長向運送,一邊對前述積層體施行任意之不溶化處理步驟、交聯處理步驟及洗淨處理步驟;以及至少施行空中輔助延伸處理步驟、染色處理步驟及水中延伸處理步驟;而前述不溶化處理步驟、前述交聯處理步驟、前述洗淨處理步驟、前述染色處理步驟及前述水中延伸處理步驟中任一者以上的處理步驟之處理浴含有水溶性自由基捕捉劑。前述偏光膜中所含前述水溶性自由基捕捉劑之含量以及前述碘之含量,可利用前述不溶化處理步驟、前述交聯處理步驟、前述洗淨處理步驟、前述染色處理步驟及前述水中延伸處理步驟之各處理浴中任一者所含前述水溶性自由基捕捉劑之濃度以及碘及碘化鉀等之濃度、上述各處理浴之處理溫度及處理時間來控制。尤其是在施行洗淨處理步驟之情形時,在考慮過染色處理步驟及水中延伸處理步驟等的處理條件後,從可將水溶性自由基捕捉劑或碘等成分從聚乙烯醇系薄膜溶出或者使其吸附於聚乙烯醇系薄膜之觀點來看,洗淨處理步驟容易將前述水溶性自由基捕捉劑之含量以及前述碘之含量調整為所期望範圍內。
前述各處理浴中任一者所含前述水溶性自由基捕捉劑之濃度會受到各處理之處理次數、處理時間、處理溫度等影響,因此不能一概決定,從可以有效率地控制偏光膜中具有氮氧自由基或氮氧基的化合物之含量之觀點來看,通常宜為0.01重量%以上,較佳為0.05重量%以上,更佳為0.1重量%以上,而且宜為30重量%以下,較佳為25重量%以下,更佳為20重量%以下。
<準備積層體的步驟>
製作前述積層體的方法可採用任意適當之方法,可舉例如以下方法:於前述熱塑性樹脂基材之表面,塗佈含前述聚乙烯醇系樹脂(PVA系樹脂)之塗佈液並進行乾燥。前述熱塑性樹脂基材之厚度宜為20~300μm,更佳為50~200μm。前述PVA系樹脂層之厚度宜為3~40μm,更佳為3~20μm。
從可吸收水而大幅降低延伸應力並且延伸成高倍率之觀點來看,前述熱塑性樹脂基材之吸水率宜為0.2%以上,更佳為0.3%以上。另一方面,從可防止熱塑性樹脂基材之尺寸穩定性明顯降低使得所製得偏光膜之外觀惡化等不良情況之觀點來看,前述熱塑性樹脂基材之吸水率宜為3%以下,更佳為1%以下。另,前述吸水率例如可藉由將改質基導入前述熱塑性樹脂基材之構成材料中來調整。前述吸水率是根據JIS K 7209求得之值。
從可抑制PVA系樹脂層之結晶化並充分確保積層體之延伸性之觀點來看,前述熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為120℃以下。再者,若考慮到水所致熱塑性樹脂基材之可塑化以及良好地進行水中延伸,前述玻璃轉移溫度(Tg)更宜為100℃以下,尤佳為90℃以下。另一方面,從可防止熱塑性樹脂基材在塗佈、乾燥塗佈液時變形等不良情況以製作出良好的積層體之觀點來看,熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度宜為60℃以上。另,前述玻璃轉移溫度例如可藉由將改質基導入前述熱塑性樹脂基材之構成材料中、使用結晶化材料進行加熱來調整。前述玻璃轉移溫度(Tg)是根據JIS K 7121求得之值。
前述熱塑性樹脂基材之構成材料可採用任意適當之熱塑性樹脂。前述熱塑性樹脂可舉例如:聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、降莰烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等之共聚物樹脂等。該等之中,又以降莰烯系樹脂、非晶質(非晶性)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂為佳,再者,從熱塑性樹脂基材之延伸性極為優異同時可抑制延伸時之結晶化之觀點來看,宜使用非晶質(非晶性)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。非晶質(非晶性)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂可舉例:含有間苯二甲酸及/或環己烷二羧酸作為二羧酸的共聚物、或是含有環己烷二甲醇或二乙二醇作為二醇的共聚物。
前述熱塑性樹脂基材可於形成PVA系樹脂層前施行表面處理(例如電暈處理等),亦可於熱塑性樹脂基材上形成易接著層。藉由進行此種處理,可提升熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之密著性。又,前述熱塑性樹脂基材亦可於形成PVA系樹脂層前進行延伸。
前述塗佈液是令PVA系樹脂溶解於溶劑中的溶液。前述溶劑可舉例如:水、二甲亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種二醇類、三羥甲丙烷等多元醇類、伸乙二胺、二伸乙三胺等胺類,較為理想的是水。該等可單獨或組合二種以上來使用。從可形成已密著於熱塑性樹脂基材上均勻之塗佈膜之觀點來看,前述塗佈液之PVA系樹脂濃度相對於溶劑100重量份宜為3~20重量份。
從可提升延伸所致聚乙烯醇分子之定向性之觀點來看,於前述塗佈液中宜摻合有鹵化物。前述鹵化物可採用任意適當之鹵化物,可舉例如碘化物及氯化鈉等。前述碘化物可舉例如:碘化鉀、碘化鈉、碘化鋰等,較為理想的是碘化鉀。前述塗佈液中前述鹵化物之濃度相對於PVA系樹脂100重量份宜為5~20重量份,更佳為10~15重量份。
又,於前述塗佈液中亦可摻合有添加劑。前述添加劑可舉例如:乙二醇或甘油等塑化劑;非離子界面活性劑等界面活性劑等。
前述塗佈液之塗佈方法可採用任意適當之方法,可舉例如:輥塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、壓鑄模塗佈法、簾塗法、噴塗法、刮刀塗佈法(缺角輪塗佈法等)等。又,前述塗佈液之乾燥溫度宜為50℃以上。
<空中輔助延伸處理步驟>
前述空中輔助延伸處理步驟可一邊抑制熱塑性樹脂基材之結晶化一邊進行延伸,因此可將積層體延伸成高倍率。前述空中輔助延伸處理步驟之延伸方法可為固定端延伸(例如使用拉幅延伸機進行延伸的方法),亦可為自由端延伸(例如令積層體通過不同周速的輥間而進行單軸延伸的方法),從獲得高光學特性之觀點來看,宜為自由端延伸。
前述空中輔助延伸處理步驟之延伸倍率宜為2~3.5倍。前述空中輔助延伸處理可在一階段中進行,亦可分多階段進行。分多階段進行時,延伸倍率為各階段之延伸倍率之積。
前述空中輔助延伸處理步驟之延伸溫度可依照熱塑性樹脂基材之形成材料、延伸方式等,設定為任意適當之值,例如宜為熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上,較佳為前述玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上,更佳為前述玻璃轉移溫度(Tg)+15℃以上。另一方面,從可抑制PVA系樹脂之結晶化急速發展以抑制結晶化所致不良情況(例如妨礙延伸所致PVA系樹脂層之定向)之觀點來看,延伸溫度之上限宜為170℃。
<不溶化處理步驟>
視需要,亦可於前述空中輔助延伸處理步驟後且於染色處理步驟或水中延伸處理步驟前施行不溶化處理步驟。前述不溶化處理步驟代表上是藉由將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行不溶化處理步驟,可賦予PVA系樹脂層耐水性,防止在浸漬於水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之濃度相對於水100重量份宜為1~5重量份。不溶化處理浴之液溫宜為20~50℃。
<染色處理步驟>
前述染色處理步驟是藉由以碘將PVA系樹脂層染色來進行。該吸附方法可舉例如:使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於含碘染色液中的方法、將該染色液塗敷於PVA系樹脂層上的方法、將該染色液噴霧至PVA系樹脂層上的方法等,較為理想的是使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於含碘染色液中的方法。
前述染色浴中碘之摻合量相對於水100重量份宜為0.05~0.5重量份。為了提高碘對水的溶解度,宜於碘水溶液中摻合前述碘化物。前述碘化物之摻合量相對於水100重量份宜為0.1~10重量份,更佳為0.3~5重量份。為了抑制PVA系樹脂之溶解,染色浴之液溫宜為20~50℃。又,從確保PVA系樹脂層之透射率之觀點來看,浸漬時間宜為5秒~5分,更佳為30秒~90秒。從製得具有良好光學特性的偏光膜之觀點來看,碘水溶液中碘及碘化物之含量比宜為1:5~1:20,更佳為1:5~1:10。
<交聯處理步驟>
視需要,亦可於前述染色處理步驟後且於水中延伸處理步驟前施行交聯處理步驟。前述交聯處理步驟代表上是藉由使PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行交聯處理步驟,可賦予PVA系樹脂層耐水性,防止在之後的水中延伸時浸漬於高溫的水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之硼酸濃度相對於水100重量份宜為1~5重量份。又,當進行交聯處理步驟時,宜進一步地在交聯浴中摻合前述碘化物。藉由摻合前述碘化物,可抑制已吸附於PVA系樹脂層的碘之溶出。前述碘化物之摻合量相對於水100重量份宜為1~5重量份。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20~50℃。
<水中延伸處理步驟>
前述水中延伸處理步驟是使積層體浸漬於延伸浴中來進行。藉由水中延伸處理步驟,可在低於上述熱塑性樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表上為80℃)的溫度下延伸,而且可一邊抑制其結晶化一邊將PVA系樹脂層延伸成高倍率。前述水中延伸處理步驟之延伸方法可為固定端延伸(例如使用拉幅延伸機進行延伸的方法),亦可為自由端延伸(例如令積層體通過不同周速的輥間而進行單軸延伸的方法),從獲得高光學特性之觀點來看,宜為自由端延伸。
前述水中延伸處理步驟宜使積層體浸漬於硼酸水溶液中來進行(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴,可對PVA系樹脂層賦予能承受延伸時所受張力的剛性與不溶於水的耐水性。硼酸水溶液之硼酸濃度相對於水100重量份宜為1~10重量份,更佳為2.5~6重量份。又,於前述延伸浴(硼酸水溶液)中亦可摻合有碘化物。延伸浴之液溫宜為40~85℃,更佳為60℃~75℃。積層體於延伸浴中的浸漬時間宜為15秒~5分。
前述水中延伸處理步驟之延伸倍率宜為1.5倍以上,更佳為3倍以上。
另,積層體之總延伸倍率相對於積層體的原長宜為5倍以上,更佳為5.5倍以上。
<洗淨處理步驟>
於前述水中延伸處理步驟後,宜施行洗淨處理步驟。前述洗淨處理步驟代表上是藉由使PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中來進行。
再者,於前述染色處理步驟、前述水中延伸處理步驟、前述不溶化處理步驟、前述交聯處理步驟及前述洗淨處理步驟之各處理浴中,亦可含有像是鋅鹽、pH調整劑、pH緩衝劑、其他鹽類之添加劑。前述鋅鹽可舉例如:氯化鋅、碘化鋅等鹵化鋅;硫酸鋅、乙酸鋅等無機鋅鹽等。前述pH調整劑可舉例如:鹽酸、硫酸、硝酸等強酸或氫氧化鈉、氫氧化鉀等強鹼。前述pH緩衝劑可舉例如:乙酸、草酸、檸檬酸等羧酸及其鹽、或像是磷酸、碳酸之無機弱酸及其鹽。前述其他鹽類可舉例如:氯化鈉、氯化鉀、氯化鋇等氯化物、像是硝酸鈉、硝酸鉀之硝酸鹽、像是硫酸鈉、硫酸鉀之硫酸鹽及鹼金屬、鹼土族金屬的鹽等。
<透明保護薄膜>
前述透明保護薄膜並無特殊限制,可使用各種能運用在偏光薄膜的透明保護薄膜。構成前述透明保護薄膜的材料例如可使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻斷性、各向同性等優異之熱塑性樹脂。前述熱塑性樹脂可舉例如:三醋酸纖維素等纖維素酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、耐綸或芳香族聚醯胺等聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物之聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環系或具有降莰烯結構之環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯系樹脂)、聚芳酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂及該等之混合物。又,前述透明保護薄膜可使用由(甲基)丙烯酸系樹脂、胺甲酸乙酯系、丙烯酸胺甲酸乙酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂形成的硬化層。該等之中,又以纖維素酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂為佳。
前述透明保護薄膜之厚度可適當地決定,一般而言,從強度或處理性等作業性、薄層性等觀點來看,宜為1~500μm,較佳為1~300μm,更佳為5~100μm。
將前述透明保護薄膜貼合於前述偏光膜之兩面上時,該兩面的透明保護薄膜可為相同,亦可不同。
前述透明保護薄膜可使用具有正面相位差在40nm以上及/或厚度方向相位差在80nm以上之相位差的相位差板。正面相位差通常控制在40~200nm之範圍,厚度方向相位差通常控制在80~300nm之範圍。當使用相位差板作為前述透明保護薄膜時,該相位差板亦具有作為透明保護薄膜之機能,因此可謀求薄型化。
前述相位差板可舉例如:將高分子素材進行單軸或雙軸延伸處理而成的雙折射性薄膜、液晶聚合物之定向薄膜、利用薄膜來支持液晶聚合物之定向層者等。相位差板之厚度並無特殊限制,一般為20~150μm。另,亦可將前述相位板貼合於不具相位差的透明保護薄膜來使用。
於前述透明保護薄膜中,亦可含有紫外線吸收劑、抗氧化劑、滑劑、塑化劑、脫模劑、抗著色劑、阻燃劑、抗靜電劑、顏料、著色劑等任意適當之添加劑。尤其是在前述透明保護薄膜中含有紫外線吸收劑時,可提升偏光薄膜之耐光性。
於前述透明保護薄膜之未貼合有偏光膜的面上可設置硬塗層、抗反射層、抗黏著層、擴散層乃至防眩層等機能層。另,上述硬塗層、抗反射層、抗黏著層、擴散層或防眩層等機能層除了可設置於保護薄膜其本身之外,亦可另外設置成有別於保護薄膜之個體。
前述偏光膜與前述透明保護薄膜、或是前述偏光膜與前述機能層通常會透過黏著劑層或接著劑層貼合。
形成前述黏著劑層的黏著劑可應用各種能運用在偏光薄膜的黏著劑,可舉例如:橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、胺甲酸乙酯系黏著劑、乙烯基烷基醚系黏著劑、聚乙烯醇系黏著劑、聚乙烯基吡咯啶酮系黏著劑、聚丙烯醯胺系黏著劑、纖維素系黏著劑等。該等之中,又以丙烯酸系黏著劑為佳。
形成黏著劑層的方法例如可例示:將前述黏著劑塗佈於經剝離處理的分離件等,進行乾燥而形成黏著劑層後,轉印至偏光膜等之方法;或是將前述黏著劑塗佈於偏光膜等,進行乾燥而形成黏著劑層之方法等。前述黏著劑層之厚度並無特殊限制,例如為1~100μm,較佳為2~50μm。
形成前述接著劑層的接著劑可應用各種能運用在偏光薄膜的接著劑,可舉例如:異氰酸酯系接著劑、聚乙烯醇系接著劑、明膠系接著劑、乙烯基系乳膠系、水系聚酯等。該等接著劑通常作成由水溶液構成的接著劑(水系接著劑)來使用,含有0.5~60重量%之固體成分而成。該等之中,又以聚乙烯醇系接著劑為佳,更佳為含有乙醯乙醯基的聚乙烯醇系接著劑。
前述水系接著劑亦可含有交聯劑。前述交聯劑通常可使用於一分子中具有至少2個與構成接著劑的聚合物等成分具有反應性之官能基的化合物,可舉例如:伸烷二胺類;異氰酸酯類;環氧類;醛類;羥甲基脲、羥甲基三聚氰胺等胺基-甲醛等。接著劑中交聯劑之摻合量相對於構成接著劑的聚合物等成分100重量份,通常為10~60重量份。
前述接著劑除了上述之外,亦可舉例紫外線硬化型接著劑、電子射線硬化型接著劑等活性能量線硬化型接著劑。前述活性能量線硬化型接著劑可舉例如(甲基)丙烯酸酯系接著劑。前述(甲基)丙烯酸酯系接著劑之硬化性成分可舉例如具有(甲基)丙烯醯基的化合物、具有乙烯基的化合物。具有(甲基)丙烯醯基的化合物可舉例如:碳數1~20之鏈狀烷基(甲基)丙烯酸酯、脂環式烷基(甲基)丙烯酸酯、多環式烷基(甲基)丙烯酸酯等烷基(甲基)丙烯酸酯;含羥基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等含環氧基之(甲基)丙烯酸酯等。(甲基)丙烯酸酯系接著劑亦可含有羥乙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯基𠰌啉等含氮單體。(甲基)丙烯酸酯系接著劑亦可含有三丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、環狀三羥甲丙烷縮甲醛丙烯酸酯、二㗁烷二醇二丙烯酸酯、EO改質二甘油四丙烯酸酯等多官能單體作為交聯成分。又,陽離子聚合硬化型接著劑亦可使用具有環氧基或氧雜環丁烷基的化合物。具有環氧基的化合物只要是分子內具有至少2個環氧基的化合物,則無特殊限制,可使用一般已知的各種硬化性環氧化合物。
前述接著劑亦可視需要含有適當之添加劑。前述添加劑可舉例如:矽烷耦合劑、鈦耦合劑等耦合劑、環氧乙烷等接著促進劑、紫外線吸收劑、抗劣化劑、染料、加工助劑、離子捕捉劑、抗氧化劑、賦黏劑、填充劑、塑化劑、調平劑、發泡抑制劑、抗靜電劑、耐熱穩定劑、耐水解穩定劑等。
前述接著劑之塗佈可對前述透明保護薄膜側(或前述機能層側)、前述偏光膜側中任一者進行,亦可對兩者進行。於貼合後,施行乾燥步驟,形成由塗佈乾燥層構成的接著劑層。於前述乾燥步驟後,可以視需要照射紫外線或電子射線。前述接著劑層之厚度並無特殊限制,當使用水系接著劑等之情形時,宜為30~5000nm,更佳為100~1000nm,當使用紫外線硬化型接著劑、電子射線硬化型接著劑等之情形時,宜為0.1~100μm,更佳為0.5~10μm。
前述透明保護薄膜與前述偏光膜、或是前述偏光膜與前述機能層亦可透過表面改質處理層、易接著劑層、阻隔層、折射率調整層等中介層來積層。
形成前述表面改質層的表面改質處理可舉例如:電暈處理、電漿處理、底漆處理、皂化處理等。
形成前述易接著層的易接著劑可舉例如含有具下述骨架等之各種樹脂的形成材:聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚胺甲酸乙酯骨架、聚矽氧系、聚醯胺骨架、聚醯亞胺骨架、聚乙烯醇骨架。前述易接著層通常預先設置於保護薄膜上,並利用前述黏著劑層或前述接著劑層來積層該保護薄膜之易接著層側與偏光膜。
前述阻隔層是具有以下機能的層體:用以防止從透明保護薄膜等溶出之低聚物或離子等不純物移動(侵入)至偏光膜中。前述阻隔層只要是具有透明性且可防止從透明保護薄膜等溶出之不純物之層體即可,形成阻隔層的材料可舉例如胺甲酸乙酯預聚物系形成材、氰基丙烯酸酯系形成材、環氧系形成材等。
前述折射率調整層是為了下述而設置的層體:抑制透射率隨著在前述透明保護薄膜與偏光膜等折射率不同的層體間之反射而降低。形成前述折射率調整層的折射率調整材可舉例如:含有具二氧化矽系、丙烯酸系、丙烯酸-苯乙烯系、三聚氰胺系等之各種樹脂及添加劑的形成劑。
<積層偏光薄膜>
本發明之積層偏光薄膜(光學積層體)係於光學層上貼合有前述偏光薄膜。前述光學層並無特殊限制,例如可使用1層或2層以上之反射板或半透射板、相位差板(包含1/2或1/4等波長板)、視角補償薄膜等能運用在形成液晶顯示裝置等的光學層。前述積層偏光薄膜尤其可舉例:於前述偏光薄膜上更積層有反射板或半透射反射板而成的反射型偏光薄膜或半透射型偏光薄膜、於前述偏光薄膜上更積層有相位差板而成的橢圓偏光薄膜或圓偏光薄膜、於前述偏光薄膜上更積層有視角補償薄膜而成的廣視角偏光薄膜、或於前述偏光薄膜上更積層有增亮薄膜而成的偏光薄膜。
於前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜之其中一面或兩面上亦可附設接著劑層,其用以貼合液晶單元或有機EL元件等影像顯示單元與視辨側之前面透明板或觸控面板等前面透明構件等其他構件。該接著劑層宜為黏著劑層。形成前述黏著劑層的黏著劑並無特殊限制,例如可適當地選擇、使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸乙酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等聚合物作為基底聚合物的黏著劑。尤其宜使用像是含有丙烯酸系聚合物之黏著劑般具有優異光學透明性、顯示適度潤濕性、凝集性與接著性並具有優異耐候性或耐熱性等的黏著劑。
於前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜之單面或兩面上附設黏著劑層可利用適當之方式來進行。附設黏著劑層可舉例如以下方式等:調製黏著劑溶液,並利用流延方式或塗佈方式等適當之展開方式將其直接附設於前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜上;或,於分離件上形成黏著劑層,並將其轉移至前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜上。前述黏著劑層之厚度可依照使用目的或接著力等適當地決定,一般為1~500μm,較佳為5~200μm,更佳為10~100μm。依此,將已於前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜之至少一面上設置有黏著劑層者,稱作附黏著劑層之偏光薄膜或附黏著劑層之積層偏光薄膜。
直到供實際使用為止之期間,在防止其汙染等目的下宜對前述黏著劑層之露出面暫時附著、覆蓋分離件。藉此,在慣例的處理狀態下可防止黏著劑層之汙染等。前述分離件例如可使用:已視需要利用聚矽氧系或長鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適當之剝離劑將塑膠薄膜、橡膠片、紙、布、不織布、網狀物、發泡片或金屬箔、該等之積層體等適當之薄片體進行塗佈處理者等。
<影像顯示面板及影像顯示裝置>
本發明之影像顯示面板係於影像顯示單元上貼合有前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜。又,本發明之影像顯示裝置係於前述影像顯示面板的偏光薄膜或積層偏光薄膜側(視辨側)具備前面透明構件。
前述影像顯示單元可舉例如液晶單元或有機EL單元等。前述液晶單元例如可使用利用外光之反射型液晶單元、利用來自背光源等光源的光之透射型液晶單元、利用來自外部的光與來自光源的光兩者之半透射半反射型液晶單元中任一者。當前述液晶單元是利用來自光源的光時,影像顯示裝置(液晶顯示裝置)也會在影像顯示單元(液晶單元)之與視辨側為相反側上配置有偏光薄膜,更會配置有光源。該光源側之偏光薄膜與液晶單元宜透過適當之接著劑層貼合。前述液晶單元之驅動方式例如可使用VA模式、IPS模式、TN模式、STN模式或彎曲定向(π型)等任意型式。
前述有機EL單元例如可適當地使用於透明基板上依序積層有透明電極、有機發光層與金屬電極而形成發光體(有機電致發光體)者等。前述有機發光層為各種有機薄膜之積層體,例如可採用以下各種層構造:由三苯胺衍生物等構成的電洞注入層與由蒽等螢光性有機固體構成的發光層之積層體;或是該等發光層與由苝衍生物等構成的電子注入層之積層體;抑或電洞注入層、發光層及電子注入層之積層體等。
配置於前述影像顯示單元之視辨側的前面透明構件可舉例如前面透明板(視窗層)或觸控面板等。前述前面透明板可使用具有適當機械強度及厚度的透明板。此種透明板例如可使用像是丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯系樹脂之透明樹脂板或是玻璃板等。前述觸控面板例如可使用電阻膜方式、靜電容方式、光學方式、超音波方式等各種觸控面板、或是具備觸控感測機能的玻璃板或透明樹脂板等。當使用靜電容方式之觸控面板作為前述前面透明構件時,宜於比觸控面板更靠近視辨側設置由玻璃或透明樹脂板構成的前面透明板。
實施例
以下,列舉實施例,更詳細地說明本發明,惟本發明並非僅限於該等實施例。
<實施例1>
<製作偏光膜>
準備平均聚合度為2,400、皂化度為99.9莫耳%、厚度為45μm之聚乙烯醇薄膜。於周速比不同的輥間,一邊將聚乙烯醇薄膜浸漬於20℃之膨潤浴(水浴)中30秒鐘以進行膨潤,一邊朝運送方向延伸成2.2倍(膨潤步驟),接著,於30℃之染色浴(相對於水100重量份,以1:7之重量比摻合有碘與碘化鉀而製得的碘水溶液)中,為了使最後所製得偏光膜之碘濃度構成3.0重量%,一邊調整濃度一邊浸漬於其中30秒鐘以進行染色,而且一邊以原本的聚乙烯醇薄膜(完全未朝運送方向延伸的聚乙烯醇薄膜)為基準朝運送方向延伸成3.3倍(染色步驟)。其次,將已染色的聚乙烯醇薄膜於40℃之交聯浴(硼酸濃度為3.5重量%、碘化鉀濃度為3.0重量%、硫酸鋅濃度為3.6重量%之水溶液)中浸漬28秒鐘,並以原本的聚乙烯醇薄膜為基準朝運送方向延伸至3.6倍(交聯步驟)。再者,將所製得聚乙烯醇薄膜於64℃之延伸浴(硼酸濃度為4.5重量%、碘化鉀濃度為5.0重量%、硫酸鋅濃度5.0重量%之水溶液)中浸漬60秒鐘,並以原本的聚乙烯醇薄膜為基準朝運送方向延伸至6.0倍(延伸步驟)後,於27℃之洗淨浴(碘化鉀濃度為2.3重量%、作為水溶性自由基捕捉劑之下述通式(9)所示化合物濃度為1.0重量%之水溶液)中浸漬10秒鐘(洗淨步驟)。將已洗淨的聚乙烯醇薄膜於40℃下乾燥30秒鐘,製作出偏光膜。偏光膜之碘濃度是利用以下測定方法求得。偏光膜中下述通式(9)所示化合物之含量為0.3重量%,偏光膜之厚度為18μm。另,下述通式(9)所示化合物為相對於25℃的水100重量份會溶解1重量份以上的化合物。
[化學式9]…(9)
[偏光膜中碘濃度(重量%)之測定方法]
針對偏光膜,使用X射線螢光分析裝置(RIGAKU公司製造,商品名「ZSX-PRIMUS IV」,測定直徑:ψ20mm),並利用下述式求得碘濃度(重量%)。
碘濃度(wt%)=14.474×(X射線螢光強度)/(薄膜厚度)(kcps/μm)另,算出濃度時的係數會依照測定裝置而有所不同,該係數可使用適當之檢量線求得。
[偏光膜中水溶性自由基捕捉劑之含量(重量%)之測定方法]
採集、定量約20mg之偏光膜,於水1mL中使其加熱溶解後,以甲醇4.5mL稀釋,並將所製得萃取液以膜濾器過濾,將濾液使用HPLC(沃特斯(Waters)公司製造 ACQUITY UPLC H-class Bio)來測定水溶性自由基捕捉劑之濃度。
<製作偏光薄膜>
接著劑是使用水溶液,該水溶液以重量比3:1含有含乙醯乙醯基之聚乙烯醇樹脂(平均聚合度為1,200、皂化度為98.5莫耳%、乙醯乙醯化度為5莫耳%)及羥甲基三聚氰胺。使用該接著劑,並藉由輥貼合機,於上述所製得偏光膜之其中一面(影像顯示裝置單元側)上貼合由(甲基)丙烯酸系樹脂(具內酯環結構之改質丙烯酸系聚合物)構成的厚度30μm之透明保護薄膜(日本觸媒製造,透濕度為125g/(m2
.24h)),並且於另一面(視辨側)上貼合已於三醋酸纖維素薄膜(FUJIFILM製造,商品名「TJ40UL」)上形成有HC的厚度49μm之透明保護薄膜(透濕度為300g/(m2.24h))後,接著,於烘箱內加熱乾燥(溫度為90℃、時間為10分鐘),製作出於偏光膜之兩面上貼合有透明保護薄膜的偏光薄膜。
<調製丙烯酸系黏著劑>
於具備攪拌槳葉、溫度計、氮氣導入管、冷卻器的四口燒瓶中,注入含丙烯酸丁酯99份、丙烯酸4-羥丁酯1份之單體混合物。再者,相對於前述單體混合物(固體成分)100份,與乙酸乙酯100份一同注入作為聚合引發劑的2,2’-偶氮雙異丁腈0.1份,一邊緩慢地攪拌,一邊導入氮氣以進行氮取代後,將燒瓶內的液溫維持在55℃左右,進行8小時聚合反應,調製出重量平均分子量(Mw)180萬之丙烯酸系聚合物溶液。然後,相對於所製得丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份,摻合異氰酸酯交聯劑(TOSOH公司製造,商品名「TAKENATE D110N」,三羥甲丙烷/二異氰酸伸茬酯加成物)0.02份、矽烷耦合劑(信越化學工業公司製造,商品名「X-41-1056」)0.2份,調製出丙烯酸系黏著劑組成物溶液。接著,於已藉由聚矽氧系剝離劑進行處理的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(三菱化學聚酯薄膜製造,商品名「MRF38」,分離薄膜)之單面上,將上述所製得丙烯酸系黏著劑組成物溶液塗佈成乾燥後黏著劑層之厚度構成20μm,並於90℃下進行1分鐘乾燥,於分離薄膜之表面形成黏著劑層。接著,將已形成於分離薄膜上的黏著劑層轉印至上述所製得偏光薄膜之其中一面上,製作出附黏著劑層之偏光薄膜。
[評價於高溫環境下單體透射率之變化]
以偏光膜之吸收軸構成長邊之方式,將上述所製得附黏著劑層之偏光薄膜裁切成300×100mm之尺寸,並透過黏著劑層貼合玻璃板(模擬影像顯示單元),於50℃、0.5MPa下進行15分鐘高壓釜處理,製作出積層體之試樣。將所製得積層體靜置於溫度105℃之熱風烘箱內1000小時,測得投入(加熱)前後的單體透射率(ΔTs)。單體透射率是使用分光光度計(日本分光製造,製品名「V7100」)來測定,並利用以下基準來評價。另,測定波長為380~700nm(每5nm)。表1中顯示結果。
ΔTs(%)=Ts1000
-Ts0
在此,Ts0
為加熱前的積層體之單體透射率,Ts1000
為加熱1000小時後的積層體之單體透射率。
前述ΔTs(%)宜為5≧ΔTs(%)≧0,更佳為3≧ΔTs(%)≧0。
[評價於高溫環境下與偏光薄膜之吸收軸呈平行方向的橫向裂紋之產生]
將上述積層體之試樣靜置於溫度105℃之熱風烘箱內1000小時後,在已設定為溫度23℃、相對濕度55%之無塵室內取出,並利用下述基準,以目視來評價取出後經過10分鐘後的外觀。
○:未產生與偏光薄膜之吸收軸呈平行方向的橫向裂紋。
×:已產生與偏光薄膜之吸收軸呈平行方向的橫向裂紋。
<實施例2>
以偏光膜之吸收軸構成長邊之方式,將附黏著劑層之偏光薄膜裁切成850×300mm之尺寸,並透過黏著劑層貼合玻璃板(模擬影像顯示單元),除此之外,藉由與實施例1相同的操作,製作出積層體。
<實施例3>
以偏光膜之吸收軸構成長邊之方式,將附黏著劑層之偏光薄膜裁切成440×115mm之尺寸,並透過黏著劑層貼合玻璃板(模擬影像顯示單元),除此之外,藉由與實施例1相同的操作,製作出積層體。
<實施例4>
製作偏光膜時,準備厚度為30μm之聚乙烯醇薄膜,並將最後所製得偏光膜之碘濃度設為4.2重量%,除此之外,藉由與實施例1相同的操作,製作出積層體。偏光膜中上述通式(9)所示化合物之含量為0.3重量%,偏光膜之厚度為12μm。
<實施例5>
以偏光膜之吸收軸構成長邊之方式,將附黏著劑層之偏光薄膜裁切成680×80mm之尺寸,並透過黏著劑層貼合玻璃板(模擬影像顯示單元),除此之外,藉由與實施例1相同的操作,製作出積層體。
<實施例6>
以偏光膜之吸收軸構成長邊之方式,將附黏著劑層之偏光薄膜裁切成1260×300mm之尺寸,並透過黏著劑層貼合玻璃板(模擬影像顯示單元),除此之外,藉由與實施例4相同的操作,製作出積層體。
<實施例7>
製作偏光膜時,準備厚度為20μm之聚乙烯醇薄膜,並將最後所製得偏光膜之碘濃度設為5.4重量%,而且,在洗淨步驟中,於18℃之洗淨浴(碘化鉀濃度為3.6重量%、作為水溶性自由基捕捉劑之下述通式(9)所示化合物濃度為1.0重量%之水溶液)中浸漬10秒鐘,除此之外,藉由與實施例2相同的操作,製作出積層體。偏光膜中上述通式(9)所示化合物之含量為0.3重量%,偏光膜之厚度為7μm。
<比較例1>
製作偏光膜時,於洗淨浴中並未添加有作為水溶性自由基捕捉劑之上述通式(9),除此之外,藉由與實施例1相同的操作,製作出積層體。
<比較例2>
製作偏光膜時,於洗淨浴中並未添加有作為水溶性自由基捕捉劑之上述通式(9),除此之外,藉由與實施例2相同的操作,製作出積層體。
使用上述所製得實施例及比較例之積層體,進行上述評價。表1中顯示結果。
Claims (6)
- 一種偏光薄膜,其特徵在於係於偏光膜之單面或兩面上貼合有透明保護薄膜,且 前述偏光膜含有水溶性自由基捕捉劑,並且滿足下述通式(X)所示長度比之條件: 通式(X):2.0≦a/b (通式(X)中,a表示偏光膜之對吸收軸呈平行的長度(mm),且為大於200的值,b表示偏光膜之對吸收軸呈正交的長度(mm))。
- 如請求項1之偏光薄膜,其中前述偏光膜之厚度為4~20μm。
- 如請求項1或2之偏光薄膜,其中前述水溶性自由基捕捉劑為具有氮氧自由基或氮氧基的化合物。
- 一種積層偏光薄膜,其特徵在於:於光學層上貼合有如請求項1至3中任一項之偏光薄膜。
- 一種影像顯示面板,其特徵在於:於影像顯示單元上貼合有如請求項1至3中任一項之偏光薄膜或如請求項4之積層偏光薄膜。
- 一種影像顯示裝置,其特徵在於:於如請求項5之影像顯示面板的偏光薄膜或積層偏光薄膜側具備前面透明構件。
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