TW202212409A - 光學薄膜及偏光板 - Google Patents

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中原歩夢
姜太艷
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明課題提供一種光學薄膜，其已抑制住在搬運中步驟不良之發生，且已抑制住在壓入薄膜時亮點之發生，並且撓曲性、異形加工性及耐裂痕性優異。 其解決手段係使用一種光學薄膜，其包含特定聚碳酸酯系樹脂，且該光學薄膜之面內相位差Re(550)為10nm以下，Re(450)/Re(550)為0.98~1.03，穿刺彈性模數為50gf/mm以上。

Description

光學薄膜及偏光板
本發明涉及光學薄膜及偏光板。
近年來，愈加尋求電視機或智慧手機等具有液晶畫面之器件的薄型化。為了實現器件的薄型化而提出有各種薄型薄膜。但是，對於薄型薄膜而言，有在薄膜之搬運中發生彎折、皺褶、撞擊痕跡等步驟不良之情形。進而，有在壓入薄膜時發生亮點之情形，且有撓曲性、異形加工性或耐裂痕性等不充分之情形。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利第3325560號公報
本發明係為了解決上述以往課題而成者，其目的在於提供一種光學薄膜，其已抑制住在搬運中步驟不良之發生，且已抑制住在壓入薄膜時亮點之發生，並且撓曲性、異形加工性及耐裂痕性優異。
用於解決課題之手段 本發明實施形態之光學薄膜包含聚碳酸酯系樹脂，該光學薄膜之面內相位差Re(550)為10nm以下，Re(450)/Re(550)為0.98~1.03，穿刺彈性模數為50gf/mm以上。 在一實施形態中，上述光學薄膜之每單位膜厚之穿刺強度為10gf/μm以上。 在一實施形態中，上述光學薄膜之斷裂強度為800MPa以上，且斷裂伸度為3%以上。 在一實施形態中，上述光學薄膜之厚度為25μm以下。 在一實施形態中，上述光學薄膜在溫度65℃、濕度90%之條件下經過500小時後之面內相位差Re(550)之變化率的絕對值為1%以下。 本發明另一實施形態係提供一種偏光板。該偏光板包含偏光件與上述光學薄膜，該光學薄膜係透過接著劑層而貼合於該偏光件之至少單面。
發明效果 根據本發明實施形態，藉由包含特定聚碳酸酯系樹脂且將穿刺彈性模數設為特定範圍內，可實現一種已抑制住搬運中步驟不良之發生、並且撓曲性優異之光學薄膜。進而，藉由將每單位膜厚之穿刺強度、斷裂強度及斷裂伸度設為特定範圍內，可實現一種已抑制住壓入薄膜時亮點之發生、且異形加工性及耐裂痕性優異之光學薄膜。
以下，針對本發明實施形態進行說明，但本發明不限定於該等實施形態。
(用語及符號之定義) 本說明書中之用語及符號之定義如下。 (1)折射率(nx、ny、nz) 「nx」係面內折射率達最大時之方向(即慢軸方向)之折射率，「ny」係在面內與慢軸正交之方向(即快軸方向)之折射率，「nz」係厚度方向之折射率。 (2)面內相位差(Re) 「Re(λ)」係在23℃下利用波長λnm之光測定之面內相位差。例如，「Re(550)」係在23℃下利用波長550nm之光測定之面內相位差。將層(薄膜)之厚度設為d(nm)時，Re(λ)可藉由式Re(λ)=(nx-ny)×d求算。
A.光學薄膜 本發明實施形態之光學薄膜包含聚碳酸酯樹脂。代表上，本發明實施形態之光學薄膜係聚碳酸酯樹脂薄膜。
上述光學薄膜之面內相位差Re(550)為10nm以下，宜為8nm以下，較宜為5nm以下。面內相位差之下限例如可以為0nm。
上述光學薄膜顯示相位差值幾乎不隨測定光之波長發生變化之平坦波長色散特性。光學薄膜之Re(450)/Re(550)為0.98~1.03，宜為0.99~1.03，較宜為1.00~1.03。藉由使用具有所述Re(450)/Re(550)之聚碳酸酯系樹脂，可實現優異之抗反射特性。
上述光學薄膜之穿刺彈性模數為50gf/mm以上，宜為100gf/mm以上，較宜為150gf/mm以上。穿刺彈性模數係指：將針(穿刺治具)對薄膜之主表面垂直穿刺時該薄膜即將斷裂(或裂開)之前的力(gf)除以此時之應變(mm)而求算之值。藉由使光學薄膜具有如上述之穿刺彈性模數，可獲得一種已抑制住搬運中步驟不良等之發生、並且撓曲性優異之光學薄膜。
上述光學薄膜之每單位膜厚之穿刺強度宜為10gf/μm以上，較宜為15gf/μm以上，更宜為20gf/μm以上。每單位膜厚之穿刺強度係表示將使針對薄膜垂直下降而薄膜發生破裂時之強度除以厚度而得之值。藉由使薄膜具有如上述之每單位膜厚之穿刺強度，可獲得一種已抑制住壓入薄膜時亮點之發生、並且異形加工性優異之光學薄膜。
上述光學薄膜之斷裂強度宜為800MPa以上，且斷裂伸度宜為3%以上。光學薄膜之斷裂強度較宜為1500MPa以上，更宜為2500MPa以上。光學薄膜之斷裂強度之上限例如為70000MPa。又，光學薄膜之斷裂伸度較宜為4%以上，更宜為6%以上。光學薄膜之斷裂伸度之上限例如可為300%。斷裂強度表示在拉伸試驗中薄膜發生斷裂時之應力。斷裂伸度表示該薄膜發生斷裂時之應變(伸長度)。藉由使光學薄膜之斷裂強度及斷裂伸度為如上述之範圍，可獲得耐裂痕性優異之光學薄膜。
上述光學薄膜之厚度宜為25μm以下，較宜為20μm以下。光學薄膜之厚度之下限例如可為0.5μm。藉由使光學薄膜之厚度為所述範圍，可適宜將光學薄膜應用於薄型器件。
上述光學薄膜在溫度65℃、濕度90%條件下經過500小時後之面內相位差Re(550)之變化率的絕對值宜為1%以下，較宜為0.5%以下，更宜為0.1%以下。該變化率的絕對值的下限例如可為0.01%。上述相位差變化率係以｜(Re 500-Re 0)/Re 0｜×100(%)表示。Re 0為試驗開始前之光學薄膜之面內相位差(nm)，Re 500為試驗後之光學薄膜之面內相位差(nm)。藉由使光學薄膜之面內相位差Re(550)之變化率的絕對值為所述範圍，在將光學薄膜應用於影像顯示裝置時，影像顯示裝置上之各處由相位差導致之色相變化變小，從而可抑制顯示上之顏色不均之發生。
上述光學薄膜之透濕度宜為300g/m 2・24h以下，較宜為200g/m 2・24h以下，更宜為160g/m 2・24h以下。透濕度之下限例如可為1g/m 2・24h。光學薄膜之透濕度若在所述範圍內，便可抑制在加濕環境下之相位差變化。
上述光學薄膜之光彈性係數的絕對值宜為2×10 -11m 2/N以下，較宜為2.0×10 -13m 2/N~1.5×10 -11m 2/N，更宜為1.0×10 -12m 2/N~1.2×10 -11m 2/N。光學薄膜之光彈性係數的絕對值若在所述範圍內，則在加熱時產生收縮應力時便不易發生相位差變化。結果，在將光學薄膜應用於影像顯示裝置時，可良好地防止影像顯示裝置之熱不均。
根據本發明實施形態，如上述可獲得以下光學薄膜：滿足所期望之面內相位差、波長色散特性及厚度，並且已抑制住在搬運中步驟不良之發生，且已抑制住在壓入薄膜時亮點之發生，並且撓曲性、異形加工性及耐裂痕性優異。所述光學薄膜可適宜用於例如薄型、可彎折及/或可折疊之EL顯示裝置。
B.構成材料 如上述，代表上光學薄膜係包含聚碳酸酯樹脂之樹脂薄膜。
本發明聚碳酸酯樹脂係至少包含源自具有下述結構式(1)所示鍵結結構之二羥基化合物之結構單元者，其係藉由使二羥基化合物與碳酸二酯在聚合觸媒之存在下進行反應來製造，前述二羥基化合物係至少包含分子內具有至少一個鍵結結構-CH 2-O-之二羥基化合物。 [化學式1]
Figure 02_image001
此處，具有結構式(1)所示鍵結結構之二羥基化合物若為具有2個醇性羥基、且包含分子內具有連結基-CH 2-O-之結構、並且可在聚合觸媒之存在下與碳酸二酯進行反應而生成之化合物，則可使用任意結構之化合物，亦可併用複數種。又，本發明聚碳酸酯樹脂中使用之二羥基化合物，亦可併用不具有結構式(1)所示鍵結結構之二羥基化合物。以下，有時將具有結構式(1)所示鍵結結構之二羥基化合物簡稱為二羥基化合物(A)，將不具有結構式(1)所示鍵結結構之二羥基化合物簡稱為二羥基化合物(B)。
(二羥基化合物(A)) 二羥基化合物(A)中之「連結基-CH 2-O-」係指與氫原子以外之原子相互鍵結而構成分子之結構。在該連結基中，至少可與氧原子鍵結之原子或可同時與碳原子與氧原子鍵結之原子以碳原子最佳。二羥基化合物(A)中之「連結基-CH 2-O-」之數量宜為1個以上，較宜為2~4個。
更具體言之，二羥基化合物(A)可列舉例如：9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-異丙基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-異丁基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-三級丁基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-環己基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-三級丁基-6-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(3-羥基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)茀所例示之側鏈具有芳香族基且於主鏈具有鍵結於芳香族基之醚基之化合物；雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]甲烷、雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]二苯甲烷、1,1-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]乙烷、1,1-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-苯基乙烷、2,2-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(2-羥基乙氧基)-3-甲基苯基]丙烷、2,2-雙[3,5-二甲基-4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷、1,1-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]環己烷、1,4-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]環己烷、1,3-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]環己烷、2,2-雙[4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基]丙烷、2,2-雙[(2-羥基乙氧基)-3-異丙基苯基]丙烷、2,2-雙[3-三級丁基-4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丁烷、2,2-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-4-甲基戊烷、2,2-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]辛烷、1,1-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]癸烷、2,2-雙[3-溴-4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[3-環己基-4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷所例示之雙(羥基烷氧基芳基)烷烴類；1,1-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]環己烷、1,1-雙[3-環己基-4-(2-羥基乙氧基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]環戊烷所例示之雙(羥基烷氧基芳基)環烷烴類；4,4’-雙(2-羥基乙氧基)二苯基醚、4,4’-雙(2-羥基乙氧基)-3,3’-二甲基二苯基醚所例示之二羥基烷氧基二芳基醚類；4,4’-雙(2-羥基乙氧基苯基)硫醚、4,4’-雙[4-(2-二羥基乙氧基)-3-甲基苯基]硫醚所例示之雙羥基烷氧基芳基硫醚類；4,4’-雙(2-羥基乙氧基苯基)亞碸、4,4’-雙[4-(2-二羥基乙氧基)-3-甲基苯基]亞碸所例示之雙羥基烷氧基芳基亞碸類；4,4’-雙(2-羥基乙氧基苯基)碸、4,4’-雙[4-(2-二羥基乙氧基)-3-甲基苯基]碸所例示之雙羥基烷氧基芳基碸類；1,4-雙羥基乙氧基苯、1,3-雙羥基乙氧基苯、1,2-雙羥基乙氧基苯、1,3-雙[2-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙基]苯、1,4-雙[2-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙基]苯、4,4’-雙(2-羥基乙氧基)聯苯、1,3-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-5,7-二甲基金剛烷、下述式(4)所示二羥基化合物所代表之糖醇酐；及下述通式(6)所示具有螺甘油等環狀醚結構之化合物，該等可單獨使用，亦可組合2種以上來使用。
[化學式2]
Figure 02_image003
該等二羥基化合物(A)可單獨使用，亦可組合2種以上來使用。本發明中，前述式(4)所示二羥基化合物可列舉處於立體異構物關係之異山梨醇、異甘露糖醇、異艾杜糖醇，該等可單獨使用1種，亦可組合2種以上來使用。
此外，二羥基化合物(A)中，由取得及製造容易度、光學特性、成形性之方面來看，以將由資源豐富存在、可容易取得之各種澱粉製造之山梨糖醇進行脫水縮合而得之異山梨醇最佳。本案發明中，二羥基化合物(A)可適宜使用異山梨醇。
(二羥基化合物(B)) 本發明中，二羥基化合物可使用二羥基化合物(A)以外之二羥基化合物的二羥基化合物(B)。作為二羥基化合物(B)，可將例如脂環式二羥基化合物、脂肪族二羥基化合物、氧伸烷基二醇類、芳香族二羥基化合物、具有環狀醚結構之二醇類作為成為聚碳酸酯之結構單元的二羥基化合物，並與二羥基化合物(A)、例如式(4)所示二羥基化合物一同使用。
本發明中可使用之脂環式二羥基化合物無特別限定，宜使用通常包含五員環結構或六員環結構之化合物。又，六員環結構可藉由共價鍵固定成椅形或船形。藉由脂環式二羥基化合物為五員環或六員環結構，可提高所得聚碳酸酯之耐熱性。脂環式二羥基化合物中所含碳原子數通常為70以下，宜為50以下，較宜為30以下。該值越大，耐熱性便越高，但難以合成、難以精製或成本昂貴。碳原子數越小，則越容易精製、越容易取得。
本發明中可使用之包含五員環結構或六員環結構之脂環式二羥基化合物，具體上可舉下述通式(II)或(III)所示脂環式二羥基化合物。 HOCH 2-R 1-CH 2OH     (II) HO-R 2-OH            (III) (式(II)、(III)中，R 1、R 2分別表示碳原子數4~20之環伸烷基) 關於屬上述通式(II)所示脂環式二羥基化合物之環己烷二甲醇，包含通式(II)中之R 1以下述通式(IIa)(式中，R 3表示碳原子數1~12之烷基或氫原子)表示之各種異構物。所述異構物具體上可列舉1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等。
[化學式3]
Figure 02_image005
關於屬上述通式(II)所示脂環式二羥基化合物之三環癸烷二甲醇、五環十五烷二甲醇，包含通式(II)中之R 1以下述通式(IIb)(式中，n表示0或1)表示之各種異構物。
[化學式4]
Figure 02_image007
關於屬上述通式(II)所示脂環式二羥基化合物之十氫萘二甲醇或三環十四烷二甲醇，包含通式(II)中之R 1以下述通式(IIc)(式中，m表示0或1)表示之各種異構物。所述異構物具體上可列舉2,6-十氫萘二甲醇、1,5-十氫萘二甲醇、2,3-十氫萘二甲醇等。
[化學式5]
Figure 02_image009
此外，關於屬上述通式(II)所示脂環式二羥基化合物之降莰烷二甲醇，包括通式(II)中之R 1以下述通式(IId)表示之各種異構物。所述異構物具體上可列舉2,3-降莰烷二甲醇、2,5-降莰烷二甲醇等。
[化學式6]
Figure 02_image011
關於屬通式(II)所示脂環式二羥基化合物之金剛烷二甲醇，包含通式(II)中之R 1以下述通式(IIe)表示之各種異構物。所述異構物具體上可列舉1,3-金剛烷二甲醇等。
[化學式7]
Figure 02_image013
又，屬上述通式(III)所示脂環式二羥基化合物之環己二醇包含通式(III)中之R 2以下述通式(IIIa)(式中，R 3表示碳原子數1~12之烷基或氫原子)表示之各種異構物。所述異構物具體上可列舉1,2-環己二醇、1,3-環己二醇、1,4-環己二醇、2-甲-1,4-環己二醇等。
[化學式8]
Figure 02_image015
關於屬上述通式(III)所示脂環式二羥基化合物之三環癸烷二醇、五環十五烷二醇，包含通式(III)中之R 2以下述通式(IIIb)(式中，n表示0或1)表示之各種異構物。
[化學式9]
Figure 02_image017
關於屬上述通式(III)所示脂環式二羥基化合物之十氫萘二醇或三環十四烷二醇，包含通式(III)中之R 2以下述通式(IIIc)(式中，m表示0或1)表示之各種異構物。所述異構物具體上可使用2,6-十氫萘二醇、1,5-十氫萘二醇、2,3-十氫萘二醇等。
[化學式10]
Figure 02_image019
關於屬上述通式(III)所示脂環式二羥基化合物之降莰烷二醇，包含通式(III)中之R 2以下述通式(IIId)表示之各種異構物。所述異構物具體上可使用2,3-降莰烷二醇、2,5-降莰烷二醇等。
[化學式11]
Figure 02_image021
關於上述通式(III)所示脂環式二羥基化合物之金剛烷二醇，包含通式(III)中之R 2以下述通式(IIIe)表示之各種異構物。所述異構物具體上可使用1,3-金剛烷二醇等。
[化學式12]
Figure 02_image023
上述脂環式二羥基化合物之具體例中，尤宜為環己烷二甲醇類、三環癸烷二甲醇類、金剛烷二醇類、五環十五烷二甲醇類，由取得容易度、處理容易度之觀點來看，宜為1,4-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,2-環己烷二甲醇、三環癸烷二甲醇。本案發明中，二羥基化合物(B)可適宜使用三環癸烷二甲醇。
本發明中可使用之脂肪族二羥基化合物，可列舉例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、1,5-庚二醇、1,6-己二醇。本發明中可使用之氧伸烷基二醇類，可列舉例如二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇。
本發明中可使用之芳香族二羥基化合物，可列舉例如2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[=雙酚A]、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-(3,5-二苯基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)戊烷、2,4’-二羥基-二苯甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、3,3-雙(4-羥基苯基)戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、雙(4-羥基苯基)碸、2,4’-二羥基二苯基碸、雙(4-羥基苯基)硫醚、4,4’-二羥基二苯基醚、4,4’-二羥基-3,3’-二氯二苯基醚、4,4’-二羥基-2,5-二乙氧基二苯基醚、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基-2-甲基)苯基]茀、9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-2-甲基苯基)茀。
本發明中可使用之具有環狀醚結構之二醇類，可列舉例如螺甘油類、二㗁烷二醇類。此外，上述例示化合物係本發明中可使用之脂環式二羥基化合物、脂肪族二羥基化合物、氧伸烷基二醇類、芳香族二羥基化合物、具有環狀醚結構之二醇類之一例，但完全不受該等所限。可以與式(4)所示二羥基化合物一同使用該等化合物中之1種或2種以上。
藉由使用該等二羥基化合物(B)，可獲得改善符合用途之柔軟性、提高耐熱性、改善成形性等效果。二羥基化合物(A)、例如式(4)所示二羥基化合物相對於構成本發明聚碳酸酯樹脂之全部二羥基化合物之比率無特別限定，宜為10莫耳%以上，較宜為40莫耳%以上，更宜為60莫耳%以上，且宜為90莫耳%以下，較宜為80莫耳%以下，更宜為70莫耳%以下。若源自其它二羥基化合物之結構單元之含有比率過多，則有會使光學特性等性能降低之情形。
上述其它二羥基化合物之中，使用脂環式二羥基化合物時，二羥基化合物(A)、例如式(4)所示二羥基化合物與脂環式二羥基化合物之合計相對於構成聚碳酸酯之全部二羥基化合物之比率無特別限定，宜為80莫耳%以上，較宜為90莫耳%以上，更宜為95莫耳%以上。
又，關於本發明聚碳酸酯樹脂中源自二羥基化合物(A)、例如式(4)所示二羥基化合物之結構單元與源自脂環式二羥基化合物之結構單元之含有比率，可以任意比率進行選擇，宜為源自式(4)所示二羥基化合物之結構單元:源自脂環式二羥基化合物之結構單元=1:99~99:1(莫耳%)，尤宜為源自式(4)所示二羥基化合物之結構單元:源自脂環式二羥基化合物之結構單元=10:90~90:10(莫耳%)。若與上述範圍相比，源自式(4)所示二羥基化合物之結構單元多且源自脂環式二羥基化合物之結構單元少，則有容易著色之傾向，反之，若源自式(4)所示二羥基化合物之結構單元少且源自脂環式二羥基化合物之結構單元多，則有分子量難以上升之傾向。
並且，使用脂肪族二羥基化合物、氧伸烷基二醇類、芳香族二羥基化合物、具有環狀醚結構之二醇類時，二羥基化合物(A)、例如式(4)所示二羥基化合物與該等各二羥基化合物之合計相對於構成聚碳酸酯之全部二羥基化合物之比率無特別限定，可以任意比率進行選擇。又，源自二羥基化合物(A)、例如式(4)所示二羥基化合物之結構單元與源自該等各二羥基化合物之結構單元之含有比率亦無特別限定，可以任意之比率進行選擇。
聚碳酸酯系樹脂之詳細內容記載於例如日本專利特開2012-31370號公報(日本專利第5448264號)。本說明書中係援用該專利文獻之記載作為參考。
C.光學薄膜之製造方法 光學薄膜係藉由將例如B項記載之聚碳酸酯系樹脂等樹脂進行薄膜成形來獲得。作為形成薄膜之方法，可採用任意且適當之成形加工法。作為具體例，可列舉壓縮成形法、轉注成形法、注射成形法、擠製成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP成形法、澆鑄塗敷法(例如流鑄法)、壓延成形法、熱壓法等。其中，宜為可提高所得薄膜之平滑性、可獲得良好光學均勻性之擠製成形法或澆鑄塗佈法。在澆鑄塗敷法中有可能因殘留溶劑而產生問題，因此尤宜為擠製成形法，其中，使用了T模具之熔融擠製成形法由薄膜生產率之觀點來看較理想。成形條件可根據所使用之樹脂的組成或種類、作為光學薄膜所期望之特性等來適當設定。
D.偏光板 上述A項~C項記載之光學薄膜可以與其它光學薄膜及/或光學構件之積層體之形式來提供。在一實施形態中，光學薄膜可以與偏光件之積層體(代表上，為偏光板)之形式來提供。因此，本發明包含具有上述光學薄膜之偏光板。
代表上，偏光板具有偏光件及上述光學薄膜，該光學薄膜係透過接著劑層而貼合於該偏光件之至少單面。該偏光件中，亦可以在偏光件之至少單面具有保護層。進而，亦可在該偏光板之與視辨側相反之側的面具有黏著劑層及分離件。
在一實施形態中，偏光板具有異形加工部。藉由偏光板具有上述光學薄膜，可獲得具有良好異形加工性之偏光板。本說明書中，「異形加工部」係指加工成與一般形狀(例如矩形、隅部之去角)不同之特殊形狀的部分。如圖1及圖2所示，異形加工部之代表例可列舉貫通孔、俯視時成為凹部的切削加工部。凹部之代表例可列舉近似於船形之形狀、V字缺口、U字缺口。進而，偏光板可以整體進行了異形加工。作為所述例，如圖3及圖4所示，可列舉與汽車儀錶盤相對應之形狀。該形狀包含：外緣形成為沿著儀錶指針之旋轉方向的圓弧狀且外緣朝面方向內側形成凸V字形狀(包含弧狀)之部位。異形加工部可因應目的而設置於任意且適當之位置。
偏光件可採用任意且適當之偏光件。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。
作為由單層樹脂薄膜構成之偏光件之具體例，可列舉：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，利用碘或二色性染料等二色性物質實施染色處理及延伸處理而得者；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。由光學特性優異來看，宜使用將PVA系薄膜用碘染色並進行單軸延伸而得之偏光件。
上述藉由碘進行之染色係藉由例如將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，還可在延伸後再進行染色。根據需要，對PVA系薄膜實施膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如，藉由在染色前將PVA系薄膜浸漬於水中來進行水洗，不僅可洗淨PVA系薄膜表面之污垢或抗黏結劑，還可使PVA系薄膜膨潤而防止染色不均等。
作為使用積層體而得之偏光件之具體例，可列舉：使用樹脂基材與積層於該樹脂基材之PVA系樹脂層(PVA系樹脂薄膜)的積層體、或者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得之偏光件。所述偏光件之製造方法之詳細內容記載於例如日本專利特開2012-73580號公報(日本專利第5414738號)等。本說明書中係援用該專利文獻之記載作為參考。本說明書中係援用該公報之整體記載作為參考。
在一實施形態中，偏光件之厚度宜為1μm~25μm，較宜為3μm~10μm，更宜為3μm~8μm。偏光件之厚度若在所述範圍內，便可良好地抑制加熱時之捲曲且可獲得加熱時之良好外觀耐久性。
保護層係由可作為保護偏光件之薄膜使用之任意且適當之保護薄膜形成。作為成為該保護薄膜之主成分之材料的具體例，可列舉三醋酸纖維素(TAC)等纖維素系樹脂或聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降莰烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯(acetate)系等透明樹脂等。又，還可列舉(甲基)丙烯酸系、胺甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。除此之外，還可列舉例如矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。又，還可以使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)記載之聚合物薄膜。作為該薄膜之材料，可使用例如包含於側鏈具有取代或未取代之醯亞胺基的熱塑性樹脂與於側鏈具有取代或未取代之苯基以及腈基的熱塑性樹脂之樹脂組成物，可列舉例如具有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺構成之交替共聚物及丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組成物。該聚合物薄膜可為例如上述樹脂組成物之擠製成形物。
保護層之厚度宜為10μm~100μm。保護層可透過接著層(具體上為接著劑層、黏著劑層)而積層於偏光件，亦可密著(不透過接著層)積層於偏光件。根據需要，可對配置於附相位差層之偏光板之最表面的保護層形成硬塗層、防眩層及抗反射層等表面處理層。
作為形成黏著劑層之黏著劑，可採用任意且適當之黏著劑。作為黏著劑之基底樹脂，可列舉例如丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚矽氧系樹脂、胺甲酸酯系樹脂、橡膠系樹脂。所述基底樹脂係記載於例如日本專利特開2015-120337號公報(日本專利第6457789號)或日本專利特開2011-201983號公報。本說明書中係援用該等公報之記載作為參考。黏著劑中可包含之交聯劑可列舉例如異氰酸酯化合物、環氧化合物、吖𠰂化合物。黏著劑亦可包含有例如矽烷耦合劑。黏著劑之摻混處方可根據目的及所期望之特性來適當設定。
黏著劑層之儲存彈性模數宜為1.0×10 4Pa~1.0×10 7Pa，較宜為2.0×10 4Pa~5.0×10 6Pa。黏著劑層之儲存彈性模數若在所述範圍內，便可抑制形成捲狀時之黏結。此外，儲存彈性模數可由例如溫度23℃及角速度0.1rad/s時之動態黏彈性測定求出。
黏著劑層之厚度宜為1μm~60μm，較宜為3μm~30μm。若厚度過薄，則有黏著性不充分，而氣泡等進入至黏著界面之情形。若厚度過厚，則容易發生黏著劑溢出等不良情況。
在實用上，至實際使用光學薄膜為止之期間，分離件係以可剝離之形態暫時接著於黏著劑層表面。藉由設置分離件，可在保護黏著劑層之同時，將表面保護薄膜捲取成捲狀。作為分離件可列舉例如利用聚矽氧系剝離劑、氟系剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯系剝離劑等剝離劑進行了表面塗覆之塑膠(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯)薄膜、不織布或紙等。分離件之厚度可根據目的採用任意且適當之厚度。分離件之厚度例如為10μm~100μm。
實施例 以下，藉由實施例來具體說明本發明，但本發明不受該等實施例所限。此外，各特性之測定方法及評估方法如下所示。 (1)面內相位差及波長色散特性 將實施例及比較例中所得光學薄膜切成4cm長及4cm寬，作為測定試料。針對該測定試料，使用Axometrics公司製之製品名「Axoscan」，測定面內相位差Re(550)。並且還測定Re(450)，算出Re(450)/Re(550)。 (2)厚度 10μm以下之厚度係使用干涉膜厚計(大塚電子公司製，製品名「MCPD-3000」)進行測定。大於10μm之厚度係使用數位測微計(ANRITSU公司製，製品名「KC-351C」)進行測定。 (3)透濕度 針對實施例及比較例中所得光學薄膜，按照JIS Z0208之透濕度試驗(透濕杯法)，測定在溫度40℃、濕度92%RH之氣體環境中在24小時內通過面積1m 2之試料的水蒸氣量(g)。 (4)相位差變化 將實施例及比較例中所得光學薄膜切成5cm×5cm，用手墨輥在單面貼附黏著劑，並將黏著劑面貼附於鹼玻璃之單面而得試驗片。將試驗片在溫度65℃且濕度90%之烘箱中保存500小時(加濕試驗)，算出試驗開始前及試驗後之相位差變化(%)。 (5)穿刺彈性模數 穿刺彈性模數係藉由將針(穿刺治具)對光學薄膜之主表面垂直穿刺時實施例及比較例中所得光學薄膜即將斷裂(或裂開)之前的力(gf)除以此時之應變(mm)來求算。針係使用前端徑為1mmφ、0.5R者。穿刺針之速度設為0.33cm/秒。該測定係在溫度23℃之環境下進行。 (6)穿刺強度 使用裝載有前端徑1mmφ、0.5R之針的試驗機。用中央開有圓孔之2個治具夾持實施例及比較例中所得光學薄膜，將光學薄膜固定於試驗機。使針對光學薄膜以穿過前述治具之孔之方式垂直下降，測定光學薄膜破裂時之強度。關於試驗條件，係在溫度23±3℃之環境下，穿刺速度設為0.33cm/秒。針對12個試驗片進行穿刺試驗，藉由其平均值除以光學薄膜之厚度來求算光學薄膜之每單位膜厚之穿刺強度。 (7)斷裂強度及斷裂伸度 將實施例及比較例中所得光學薄膜切成1cm寬×13cm長後，使用「Autograph ASG-50D型」(島津製作所製)作為拉伸試驗機，以拉伸速度200mm/分鐘、夾頭間距離50mm、室溫(23℃)進行拉伸試驗，求出光學薄膜斷裂時之應力作為斷裂強度，且求出光學薄膜斷裂時之應變(伸長度)作為斷裂強度。 (8)接著性 將實施例及比較例中所得光學薄膜與偏光件進行貼合，而獲得積層體。將所得積層體切成與偏光件之延伸方向平行之方向為200mm、正交方向為15mm之大小，將該積層體貼合於玻璃板。並且，用切刀在光學薄膜與偏光件之間製造切口，利用TENSILON萬能試驗機RTC(股份公司A&D公司製)，沿著90度方向將光學薄膜與偏光件以1000mm/分鐘之剝離速度進行剝離，測定其剝離強度(N/15mm)。將剝離強度為1N/15mm以上之情況評估為佳，將小於1N/15mm之情況評估為不佳。 (9)行進性(搬運時之步驟不良之評估) 利用導輥以5m/分鐘~40m/分鐘的速度搬運實施例及比較例中所得光學薄膜時，若未發生彎折、傷痕、撞擊痕跡等缺陷(若可無問題地搬運)評估為佳，有發生彎折、傷痕、撞擊痕跡等情況則評估為不佳。 (10)撓曲性(MIT試驗) MIT試驗係按照JIS P 8115來進行。具體而言，將實施例及比較例中所得光學薄膜切成15cm長及1.5cm寬，作為測定試料。將測定試料安裝於MIT耐折疲勞試驗機BE-202型(TESTER產業(股)製)(荷重為1.0kgf，夾具之R：0.38mm)，以試驗速度90cpm及彎折角度為90°反覆進行彎折，將測定試料斷裂時之彎折次數作為試驗值。將經驗值為500次以上者評估為佳，少於500次者評估為不佳。 (11)壓入時之亮點之評估 將與穿刺強度試驗中進行了評估之試樣相同之試樣與偏光件接著，利用穿刺試驗機以10gf/μm之力壓入薄膜側。其後，以與該偏光板呈90°軸的方式準備1片偏光板，在正交偏光之狀態下使透射光從進行了穿刺試驗之薄膜之相反側透射，若未觀察到亮點評估為佳，有觀察到亮點者評估為不佳。 (12)異形加工性試驗 以3Kw的能量對實施例及比較例中所得光學薄膜照射CO 2雷射，沿著薄膜之行進方向及與行進方向垂直之方向進行切割，而獲得200mm×200mm之測定試料。使用雷射顯微鏡來觀察切割部分，若無發生裂痕評估為佳，有發生裂痕及/或無法切割之情況評估為不佳。 (13)耐裂痕性 將實施例及比較例中所得光學薄膜投入-40℃~80℃之熱衝擊試驗300個循環後，未發生300μm以上之裂痕之情況評估為佳，有發生300μm以上之裂痕之情況評估為不佳。
[實施例1] 1.光學薄膜之製作 在反應容器中，相對於異山梨醇(以下有時簡寫為「ISB」)81.98質量份，投入三環癸烷二甲醇(以下有時簡寫為「TCDDM」)47.19質量份、碳酸二苯酯(以下有時簡寫為「DPC」)175.1質量份及作為觸媒之碳酸銫0.2質量%水溶液0.979質量份，在氮氣環境下，作為反應之第一階段之步驟，將加熱槽溫度加熱至150℃，根據需要邊攪拌邊使原料溶解(約15分鐘)。接著，使壓力自常壓成為13.3kPa，邊耗費1小時使加熱槽溫度上升至190℃，邊將產生之苯酚取出至反應容器外。將反應容器整體以190℃保持15分鐘後，作為第二階段之步驟，使反應容器內之壓力成為6.67kPa，耗費15分鐘使加熱槽溫度上升至230℃，將產生之苯酚取出至反應容器外。由於攪拌機之攪拌轉矩逐漸上升，故耗費8分鐘升溫至250℃，進而為了去除所產生之苯酚而使反應容器內之壓力達到0.200kPa以下。在達到預定之攪拌轉矩後，結束反應，將生成之反應物擠出至水中，而獲得聚碳酸酯樹脂之丸粒。將所得聚碳酸酯樹脂以80℃真空乾燥5小時後，使用具備單軸擠製機(東芝機械公司製，料筒設定溫度：250℃)、T模具(寬度300mm，設定溫度：250℃)、冷卻輥(設定溫度：120~130℃)及捲取機之薄膜製膜裝置，製作出由聚碳酸酯樹脂構成之光學薄膜。所得光學薄膜之波長色散值為1.02，面內相位差Re(550)為2nm，厚度為13μm，透濕度為156g/m 2・24h，相位差變化為0.08%。並且，光學薄膜之穿刺彈性模數為153gf/mm，穿刺強度為25gf/μm，斷裂強度為2614MPa，斷裂伸度為6.3%。將所得光學薄膜供於上述(8)~(13)之評估。將結果示於表1。
[實施例2] 將由聚碳酸酯樹脂構成之光學薄膜之厚度設為20μm，除此之外與實施例1相同操作而獲得光學薄膜。所得光學薄膜之波長色散值為1.02，面內相位差Re(550)為3nm，透濕度為113g/m 2・24h，相位差變化為0.07%。並且，光學薄膜之穿刺彈性模數為200gf/mm，穿刺強度為26gf/μm，斷裂強度為2614MPa，斷裂伸度為6.3%。將所得光學薄膜供於與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
[實施例3] 將由聚碳酸酯樹脂構成之光學薄膜之厚度設為25μm，除此之外與實施例1相同操作而獲得光學薄膜。所得光學薄膜之波長色散值為1.02，面內相位差Re(550)為2nm，透濕度為102g/m 2・24h，相位差變化為0.07%。並且，光學薄膜之穿刺彈性模數為264gf/mm，穿刺強度為23.6gf/μm，斷裂強度為2614MPa，斷裂伸度為6.3%。將所得光學薄膜供於與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
[比較例1] 作為樹脂薄膜係使用市售之環烯烴系樹脂薄膜(日本ZEON公司製，商品名「ZEONOR」)。該光學薄膜之波長色散值為1.01，面內相位差Re(550)為2nm，厚度為25μm，透濕度為10g/m 2・24h，相位差變化為0.6%。並且，光學薄膜之穿刺彈性模數為304gf/mm，穿刺強度為17gf/μm，斷裂強度為2150MPa，斷裂伸度為0.7%。將所得光學薄膜供於與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
[比較例2] 使用三醋酸纖維素(TAC)薄膜(KONICA MINOLTA公司製，商品名「KC2UA」)。該光學薄膜之波長色散值為1.09，面內相位差Re(550)為3nm，厚度為25μm，透濕度為320g/m 2・24h，相位差變化為2%。並且，光學薄膜之穿刺彈性模數為480gf/mm，穿刺強度為22gf/μm，斷裂強度為4200MPa，斷裂伸度為8%。將所得光學薄膜供於與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
[比較例3] 將光學薄膜之厚度設為5μm，除此之外與實施例1相同操作而獲得光學薄膜。所得光學薄膜之波長色散值為1.02，面內相位差Re(550)為0.8nm，透濕度為172g/m 2・24h，相位差變化為1%。並且，光學薄膜之穿刺彈性模數為65gf/mm，穿刺強度為20gf/μm，斷裂強度為1200MPa，斷裂伸度為5.5%。將所得光學薄膜供於與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
[表1]
Figure 02_image025
由表1明確可知：本發明實施例之光學薄膜在接著性、行進性、撓曲性、壓入時亮點發生之抑制、異形加工性及耐裂痕性之方面均優異。推測這是藉由使用包含特定聚碳酸酯樹脂之光學薄膜、將該光學薄膜之穿刺彈性模數、每單位膜厚之穿刺強度、斷裂強度及斷裂伸度均設為特定範圍內而實現。
產業上之可利用性 本發明實施形態之光學薄膜及偏光板可適宜用於影像顯示裝置。
圖1係說明本發明實施形態之偏光板中之異形或異形加工部之一例的概略俯視圖。 圖2係說明本發明實施形態之偏光板中之異形或異形加工部之變形例的概略俯視圖。 圖3係說明本發明實施形態之偏光板中之異形或異形加工部之另一變形例的概略俯視圖。 圖4係說明本發明實施形態之偏光板中之異形或異形加工部之又一變形例的概略俯視圖。

Claims (6)

  1. 一種光學薄膜，包含聚碳酸酯系樹脂，該光學薄膜之面內相位差Re(550)為10nm以下，Re(450)/Re(550)為0.98~1.03，穿刺彈性模數為50gf/mm以上。
  2. 如請求項1之光學薄膜，其每單位膜厚之穿刺強度為10gf/μm以上。
  3. 如請求項1之光學薄膜，其斷裂強度為800MPa以上，且斷裂伸度為3%以上。
  4. 如請求項1之光學薄膜，其厚度為25μm以下。
  5. 如請求項1之光學薄膜，其在溫度65℃、濕度90%條件下經過500小時後之面內相位差Re(550)之變化率的絕對值為1%以下。
  6. 一種偏光板，包含偏光件與如請求項1至5中任一項之光學薄膜，該光學薄膜係透過接著劑層而貼合於該偏光件之至少單面。
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