TW202244144A - 偏光膜、偏光薄膜、影像顯示面板、及影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種偏光膜，係二色性物質吸附定向於聚乙烯醇系薄膜、且經硼酸交聯而定向固定者；並且，該偏光膜之(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))小於0.13。該偏光膜可形成一種在高溫高濕環境下之耐久性優異且可防止發生紋樣痕跡之偏光薄膜。

Description

偏光膜、偏光薄膜、影像顯示面板、及影像顯示裝置
本發明涉及偏光膜、偏光薄膜、影像顯示面板、及影像顯示裝置。
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之偏光膜(偏光件)，出於兼具高透射率與高偏光度而使用經染色處理之(含有碘或二色性染料等二色性物質之)聚乙烯醇系薄膜。該偏光膜係藉由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，施行洗淨處理然後進行乾燥來製造。
前述偏光膜係透過接著劑層貼合透明保護薄膜而作為偏光薄膜使用，並且該偏光薄膜會視需求積層其他光學層而作為積層偏光薄膜(光學積層體)使用。又，前述偏光薄膜抑或前述積層偏光薄膜(光學積層體)可以貼合於液晶單元或有機EL元件等影像顯示單元而成之影像顯示面板之形式來使用。並且，前述影像顯示面板可透過黏著劑層或接著劑層貼合於位在視辨側之前面透明板(視窗層)或觸控面板等前面透明構件而製成上述各種影像顯示裝置來使用(專利文獻1-3)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2014-102353號公報 專利文獻2：國際公開第2019/188779號 專利文獻3：日本專利特表2018-44992號公報
發明欲解決之課題 專利文獻2中記載了提高偏光膜中之硼含量可有效提升偏光膜在高溫環境下之光學特性之耐久性。然而，以如專利文獻3之低透濕度透明保護薄膜與偏光膜透過水系接著劑層貼合而成之偏光薄膜來說，僅提高偏光膜之硼酸含量時，有偏光膜容易吸取水系接著劑層所含之水分而再膨潤之情形。如所述因偏光膜再膨潤，會發生藉由螢光燈的光反射而得到確認之凹凸紋樣的外觀缺陷(紋樣痕跡)，而有於偏光薄膜發生外觀不良之問題。
又，以如專利文獻3之低透濕度透明保護薄膜與偏光膜透過水系接著劑層貼合而成之偏光薄膜來說，還要求在高溫高濕下之耐久性。
鑑於以上情事，本發明目的在於提供一種偏光膜，該偏光膜可形成一種在高溫高濕環境下之耐久性優異且可防止發生紋樣痕跡之偏光薄膜。
用以解決課題之手段 即，本發明涉及一種偏光膜，係二色性物質吸附定向於聚乙烯醇系薄膜、且經硼酸交聯而定向固定者；並且，該偏光膜之(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))小於0.13。
又，本發明涉及一種偏光薄膜，其係第1透明保護薄膜與前述偏光膜透過水系接著劑層貼合者。又，本發明涉及一種影像顯示面板，其係於影像顯示單元貼合有前述偏光薄膜者。並且，本發明涉及一種影像顯示裝置，其具有前述影像顯示面板與前面透明構件。
發明效果 吾等推測本發明偏光膜之效果的作用機制詳情如下。惟，本發明不受該作用機制限定解釋。
本發明偏光膜係二色性物質吸附定向於聚乙烯醇系薄膜、且經硼酸交聯而定向固定者；並且，該偏光膜之(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))小於0.13。前述(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數表示偏光膜表面之硼酸量(表面硼酸量)，而前述(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)表示偏光膜整體之硼酸濃度(整體硼酸濃度)。本發明偏光膜藉由前述(A)與前述(B)之比((A)/(B))小於0.13，而不容易發生偏光膜因水系接著劑層之水分而再膨潤，因此可形成一種不僅在高溫高濕環境下之耐久性優異、還可防止發生紋樣痕跡之偏光薄膜。
＜偏光膜＞ 本發明偏光膜係二色性物質吸附定向於聚乙烯醇系薄膜、且經硼酸交聯而定向固定者；並且，該偏光膜之(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))小於0.13。
前述偏光膜係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。二色性色素可舉吖啶色素、㗁𠯤色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等。由偏光膜之初始之偏光性能之觀點來看，宜為含碘作為前述二色性物質之碘系偏光膜。
前述聚乙烯醇(PVA)系薄膜可無特別限制地使用在可見光區域中具有透光性且能分散吸附碘或二色性染料等二色性物質者。作為前述聚乙烯醇系薄膜的材料可舉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醇縮甲醛、聚乙烯縮醛；經乙烯、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、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左右，較宜為1,000~10,000左右，更宜為1,500~4,500左右。又，前述聚乙烯醇之皂化度宜為80~100莫耳%左右，較宜為95莫耳%~99.95莫耳左右。此外，前述平均聚合度及前述皂化度可依循JIS K 6726求得。
前述偏光膜之(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))小於0.13。
前述(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數係用傅立葉轉換紅外線分光光度計(FT-IR)，藉由衰減全反射分光(ATR)測定來算出，表示偏光膜表面之硼酸量(表面硼酸量)。所述偏光膜表面之硼酸量之測定方法係參考例如國際公開第2017/145607號。由提升耐久性之觀點來看，前述(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數宜為2.00以上，較宜為2.22以上，更宜為2.91以上，而由防止發生紋樣痕跡之觀點來看，宜為3.46以下。
前述(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)表示偏光膜整體之硼酸濃度(整體硼酸濃度)。所述偏光膜整體之硼酸濃度之測定方法係參考例如國際公開第2019/188779號。由提升耐久性之觀點來看，前述(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)宜為20重量%以上，較宜為22重量%以上，更宜為24重量%以上，而由尺寸變化率(收縮率)之觀點來看，宜為35重量%以下，較宜為32重量%以下，更宜為30重量%以下。
前述偏光膜由提升輸送性(防止浴中之彎折)之觀點來看，(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))宜為0.06以上，較宜為0.074以上，而由防止發生紋樣痕跡之觀點來看，宜為0.122以下。
＜偏光膜之製造方法＞ 前述偏光膜可藉由對前述聚乙烯醇系薄膜施行染色步驟、交聯步驟及延伸步驟，且施行膨潤步驟、洗淨步驟及乾燥步驟中之至少一處理步驟作為任意步驟而得。前述偏光膜中所含之前述硼之含量可藉由膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、延伸步驟及洗淨步驟中各處理浴中之任一者所含硼酸、硼酸鹽、硼砂等之硼化合物等的供予硼成分之物質之濃度、利用上述各處理浴之處理溫度及處理時間來控制。尤其，交聯步驟及延伸步驟係藉由供予硼成分之物質之濃度等之處理條件，而容易將前述硼之含量之含量調整至所期望之範圍。又，洗淨步驟係在考慮到染色步驟、交聯步驟或延伸步驟等中使用之供予硼成分之物質等的處理條件後，由可使硼從聚乙烯醇系薄膜溶出之觀點來看，而容易將前述硼之含量調整至所期望之範圍。
前述膨潤步驟係一將聚乙烯醇系薄膜浸漬於膨潤浴中的處理步驟，其可去除聚乙烯醇系薄膜表面的污垢或抗黏結劑，且可使聚乙烯醇系薄膜膨潤以抑制染色不均。前述膨潤浴一般可使用水、蒸餾水、純水等以水為主成分之介質。前述膨潤浴亦可依循常規方法適當添加有界面活性劑、醇等。又，亦可於前述膨潤浴中使用碘化鉀，此時前述膨潤浴中碘化鉀之濃度宜為1.5重量%以下，較宜為1.0重量%以下，更宜為0.5重量%以下。
前述膨潤浴之溫度宜為10~60℃左右，較宜為15~45℃左右，更宜為18~30℃。又，因聚乙烯醇系薄膜之膨潤程度會受膨潤浴溫度之影響，故浸漬於前述膨潤浴之浸漬時間不能一概決定，宜為5~300秒鐘左右，較宜為10~200秒鐘左右，更宜為20~100秒鐘左右。前述膨潤步驟可僅實施1次，亦可視需求實施複數次。
前述染色步驟係一將聚乙烯醇系薄膜浸漬於染色浴(碘溶液)的處理步驟，其可使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。前述碘溶液一般宜為碘水溶液，且含有碘及作為溶解助劑之碘化物。此外，前述碘化物可列舉：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。
前述染色浴中，碘濃度宜為0.01~1重量%左右，較宜為0.02~0.5重量%左右。前述染色浴中，前述碘化物之濃度宜為0.01~10重量%左右，較宜為0.05~5重量%左右，更宜為0.1~3重量%左右。
前述染色浴之溫度宜為10~50℃左右，較宜為15~45℃左右，更宜為18~30℃左右。又，因聚乙烯醇系薄膜之染色程度會受染色浴溫度之影響，故浸漬於前述染色浴之浸漬時間不能一概決定，宜為10~300秒鐘左右，較宜為20~240秒鐘左右。前述染色步驟可僅實施1次，亦可視需求實施複數次。
前述交聯步驟係一將經前述染色步驟染色之聚乙烯醇系薄膜浸漬於含硼化合物之處理浴(交聯浴)中的處理步驟，可透過硼化合物使聚乙烯醇系薄膜交聯而將碘分子或染料分子吸附至該交聯結構。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，但例如亦可為與水有混合性之有機溶劑及水的混合溶液。又，前述交聯浴宜包含碘化鉀。
前述交聯浴中，前述硼化合物之濃度宜為1~15重量%左右，較宜為1.5~10重量%左右，更宜為2~5重量%左右。又，於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%左右，較宜為1.5~10重量%左右，更宜為2~5重量%左右。
前述交聯浴之溫度宜為20~70℃左右，較宜為30~60℃左右。又，因聚乙烯醇系薄膜之交聯程度會受交聯浴溫度之影響，故浸漬於前述交聯浴之浸漬時間不能一概決定，宜為5~300秒鐘左右，較宜為10~200秒鐘左右。前述交聯步驟可僅實施1次，亦可視需求實施複數次。
前述延伸步驟係一將聚乙烯醇系薄膜往至少一方向延伸預定倍率的處理步驟。一般而言，係將聚乙烯醇系薄膜往輸送方向(長邊方向)進行單軸延伸。前述延伸方法無特別限制，可採用濕潤延伸法與乾式延伸法中之任一者。前述延伸步驟可僅實施1次，亦可視需求實施複數次。前述延伸步驟可於偏光膜之製造中在任一階段進行。
前述濕潤延伸法之處理浴(延伸浴)一般可使用水或與水有混合性之有機溶劑及水的混合溶液等之溶劑。前述延伸浴宜包含碘化鉀。於前述延伸浴中使用碘化鉀時，該延伸浴中之碘化鉀之濃度宜為1~15重量%左右，較宜為2~10重量%左右，更宜為3~6重量%左右。又，由抑制延伸中之薄膜斷裂之觀點來看，前述處理浴(延伸浴)中可包含前述硼化合物，此時該延伸浴中前述硼化合物之濃度宜為1~15重量%左右，較宜為1.5~10重量%左右，更宜為2~5重量%左右。
前述延伸浴之溫度宜為25~80℃左右，較宜為40~75℃左右，更宜為50~70℃左右。又，因聚乙烯醇系薄膜之延伸程度會受延伸浴溫度之影響，故浸漬於前述延伸浴之浸漬時間不能一概決定，宜為10~800秒鐘左右，較宜為30~500秒鐘左右。此外，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之任1個以上處理步驟一同施行。
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。此外，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)可因應目的適當設定，宜為2~7倍左右，較宜為3~6.8倍左右，更宜為3.5~6.5倍左右。
前述洗淨步驟係一將聚乙烯醇系薄膜浸漬於洗淨浴中的處理步驟，其可去除殘存於聚乙烯醇系薄膜表面等的異物。前述洗淨浴一般可使用水、蒸餾水、純水等以水為主成分之介質。又，宜於前述洗淨浴中使用碘化鉀，此時前述洗淨浴中碘化鉀之濃度宜為1~10重量%左右，較宜為1.5~4重量%左右，更宜為1.8~3.8重量%左右。
前述洗淨浴之溫度宜為5~50℃左右，較宜為10~40℃左右，更宜為20~36℃左右。又，因聚乙烯醇系薄膜之洗淨程度會受洗淨浴溫度之影響，故浸漬於前述洗淨浴之浸漬時間不能一概決定，宜為1~100秒鐘左右，較宜為2~50秒鐘左右，更宜為3~20秒鐘左右。前述膨潤步驟可僅實施1次，亦可視需求實施複數次。
又，前述洗淨步驟若為可去除殘存於聚乙烯醇系薄膜表面等之異物，便無特別限制，例如亦可以上述介質塗佈(塗敷)來洗淨。塗佈(塗敷)方法可列舉例如輥塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、模塗法、簾塗法、噴塗法、刮刀塗佈法(缺角輪塗佈法等)等之塗覆方法等。前述洗淨步驟可僅實施1次，亦可視需求實施複數次。
前述乾燥步驟係一將經前述洗淨步驟洗淨之聚乙烯醇系薄膜進行乾燥而獲得偏光膜之步驟，可藉由乾燥獲得具有所期望之水分率的偏光膜。前述乾燥可利用任意適當之方法進行，可舉例如自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥。前述偏光膜之水分率宜為8~25重量%左右，較宜為12~20重量%左右。
前述乾燥溫度宜為20~150℃左右，較宜為25~100℃左右。又，因偏光膜之乾燥程度會受乾燥溫度之影響，故前述乾燥時間不能一概決定，宜為30~600秒鐘左右，較宜為60~300秒鐘左右。前述乾燥步驟可僅實施1次，亦可視需求實施複數次。
由使偏光膜之初始偏光度提升之觀點來看，前述偏光膜之厚度宜為1µm以上，較宜為2µm以上，而由防止面板翹曲之觀點來看，宜為20µm以下。尤其為了獲得厚度為8µm左右以下之偏光膜，可應用以下薄型偏光膜之製造方法，該薄型偏光膜係使用包含在熱塑性樹脂基材上製膜成之聚乙烯醇系樹脂層作為前述聚乙烯醇系薄膜的積層體。
偏光膜(薄型偏光膜)可藉由以往之偏光膜之製造方法獲得，例如可施行以下步驟而獲得：於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成含聚乙烯醇系樹脂(PVA系樹脂)之聚乙烯醇系樹脂層(PVA系樹脂層)來準備積層體的步驟，並且，一邊將所得積層體往長邊方向輸送，一邊對前述積層體施行任意之不溶解處理步驟、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。前述薄型偏光膜中所含之前述硼之含量可藉由不溶解處理步驟、交聯處理步驟、洗淨處理步驟、染色處理步驟及水中延伸處理步驟中各處理浴中之任一者所含硼酸、硼酸鹽、硼砂等之硼化合物等的供予硼成分之物質之濃度、利用上述各處理浴之處理溫度及處理時間來控制。
＜偏光薄膜＞ 本發明偏光薄膜，係第1透明保護薄膜與前述偏光膜透過水系接著劑層貼合。
＜第1透明保護薄膜＞ 前述第1透明保護薄膜若為可用於偏光薄膜之透明保護薄膜便無特別限制，將前述偏光薄膜之第1透明保護薄膜側貼合於影像顯示單元時，由貼合後之乾燥步驟的生產效率之觀點來看，透濕度宜為50g/(m 2・24h)以下，透濕度較宜為30g/(m 2・24h)以下，更宜為15g/(m 2・24h)以下。又，亦可於前述偏光薄膜之第1透明保護薄膜之相反面貼合第2透明保護薄膜，此時由前偏光膜在高溫高濕下之耐久性之觀點來看，第2透明保護薄膜之透濕度宜為1000g/(m 2・24h)以下，較宜為800g/(m 2・24h)以下，更宜為600g/(m 2・24h)以下。透濕度可依循JIS Z0208之透濕度試驗(透濕杯法(cup method))，將切斷成直徑60mm之試樣設置於裝有約15g氯化鈣之透濕杯中，並放入溫度40℃、濕度90%R.H.之恆溫機中，測定放置24小時之前與之後的氯化鈣之重量增加，藉此來算出。
前述第1及第2透明保護薄膜之材質無特別限定，例如可使用可用於偏光薄膜之透明保護薄膜、相位差薄膜等有機基材等。
構成前述第1及第2透明保護薄膜之材料可舉例如纖維素酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂等。作為前述相位差薄膜，可舉例如將高分子素材進行單軸或雙軸延伸處理而成之雙折射性薄膜、液晶聚合物之定向薄膜、以薄膜支持液晶聚合物之定向層者等。
在前述偏光薄膜中，可於前述第1及第2透明保護薄膜之未貼合偏光膜之面上設置硬塗層、抗黏層、擴散層乃至防眩層等其他層。此外，上述其他層除了可設於保護薄膜本身，亦可另外設成與保護薄膜為相異個體。
前述第1及第2透明保護薄膜之厚度可適當決定，惟一般由強度或處置性等作業性、薄層性等觀點來看，宜為1~500μm左右，較宜為1~300μm左右，更宜為5~100μm左右。
前述第1及第2透明保護薄膜中亦可包含有紫外線吸收劑、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。
＜水系接著劑層＞ 形成前述水系接著劑層之接著劑可應用可用於偏光薄膜之各種水系接著劑，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。該等中宜為聚乙烯醇系接著劑，較宜為含乙醯乙醯基之聚乙烯醇系接著劑。
前述水系接著劑亦可包含有交聯劑。前述交聯劑一般可使用1分子中具有至少2個與構成接著劑之聚合物等之成分具有反應性之官能基的化合物，可舉例如伸烷基二胺類；異氰酸酯類；環氧類；醛類；羥甲基脲、羥甲基三聚氰胺等胺-甲醛等。接著劑中之交聯劑之摻混量相對於構成接著劑之聚合物等成分100重量份，一般為10~60重量份左右。
將前述第2透明保護薄膜貼合於前述偏光膜時，通常會使用接著劑。前述接著劑除上述水系接著劑外，還可舉紫外線硬化型接著劑、電子束硬化型接著劑等。又，可使前述接著劑含有金屬化合物填料等。
前述水系接著劑等接著劑之塗佈可對前述第1及第2透明保護薄膜、前述偏光膜中之任一者進行，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之接著劑層。前述偏光膜與前述透明保護薄膜之貼合可藉由輥壓貼合機等來進行。前述乾燥步驟後，可視需求照射紫外線或電子束。前述接著劑層之厚度無特別限制，宜為30~5000nm左右，較宜為100~1000nm左右。
前述第1及第2透明保護薄膜與前述偏光膜亦可隔著表面改質處理層、易接著劑層、阻隔層、折射率調整層等中介層而積層。
形成前述表面改質層之表面改質處理可舉例如電暈處理、電漿處理、底塗處理、皂化處理等。
形成前述易接著層之易接著劑可舉例如包含具有下述骨架之各種樹脂的形成材：聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚胺甲酸酯骨架、聚矽氧系、聚醯胺骨架、聚醯亞胺骨架、聚乙烯醇骨架等。前述易接著層通常會事先設於保護薄膜上，並藉由前述黏著劑層或前述接著劑層將該保護薄膜之易接著層側與偏光膜積層。
前述阻隔層係具有用以防止從透明保護薄膜等溶出之寡聚物或離子等不純物移動(侵入)至偏光膜中之功能的層。前述阻隔層若為具有透明性且可防止從透明保護薄膜等溶出之不純物的層即可，形成阻隔層之材料可舉例如胺甲酸酯預聚物系形成材、氰基丙烯酸酯系形成材、環氧系形成材等。
前述折射率調整層係為了抑制透射率隨在前述透明保護薄膜與偏光膜等折射率不同之層間的反射而降低所設置之層。形成前述折射率調整層之折射率調整材可舉例如包含具有二氧化矽系、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。
前述偏光薄膜亦可為前述偏光薄膜貼合於光學層之積層偏光薄膜(光學積層體)。前述光學層無特別限定，可使用1層或2層以上可用於形成液晶顯示裝置等的光學層，例如反射板或半透射板、相位差板(包含1/2及1/4等之波長板)、視角補償薄膜等。作為前述積層偏光薄膜，尤可舉例如：於前述偏光薄膜上進一步積層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、於前述偏光薄膜上進一步積層相位差板而成的橢圓偏光薄膜或圓偏光薄膜、於前述偏光薄膜上進一步積層視角補償薄膜而成的廣視角偏光薄膜、抑或於前述偏光薄膜上進一步積層增亮薄膜而成的偏光薄膜。
前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜之一面或兩面上亦可附設接著劑層，用以貼合液晶單元、有機EL元件等影像顯示單元與位在視辨側之前面透明板、觸控面板等前面透明構件之類的其他構件。該接著劑層宜為黏著劑層。形成前述黏著劑層之黏著劑無特別限制，可適當選擇以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等之聚合物作為基底聚合物者來使用。尤其適宜使用如包含丙烯酸系聚合物之黏著劑這般具優異光學透明性並展現適度潤濕性、凝集性與接著性且具有優異耐候性或耐熱性等之物。
將黏著劑層附設於前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜之單面或兩面可透過適當方式進行。附設黏著劑層可舉例如以下方式等：調製黏著劑溶液，並以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的方式；或者，於分離件上形成黏著劑層，並將其轉黏至前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜上的方式。前述黏著劑層之厚度可因應使用目的或接著力等來適當決定，一般為1~500µm，宜為5~200µm，較宜為10~100µm。如此一來，將於前述偏光薄膜或前述積層偏光薄膜之至少一面設有黏著劑層者稱為附黏著劑層之偏光薄膜或附黏著劑層之積層偏光薄膜。
對於前述黏著劑層之露出面為防止其受污染，宜在供實際使用前之期間暫時黏附分離件來覆蓋。藉此可防止黏著劑層在通例之處置狀態下受汙染等。作為前述分離件，可使用例如經將塑膠薄膜、橡膠片、紙、布、不織布、網、發泡片或金屬箔及該等之層合體等適當的單片體視需求以聚矽氧系或長鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適當的剝離劑進行塗覆處理者等。
＜影像顯示面板＞ 本發明影像顯示面板係前述偏光薄膜之第1透明保護薄膜側貼合於影像顯示單元。前述影像顯示單元可舉例如液晶單元或有機EL單元等。前述液晶單元可使用例如利用外光之反射型液晶單元、利用來自背光等光源之光的透射型液晶單元、利用來自外部之光與來自光源之光兩者的半透射半反射型液晶單元中之任一者。當前述液晶單元為利用來自光源之光者時，影像顯示裝置(液晶顯示裝置)係於影像顯示單元(液晶單元)之與視辨側相反之側也配置偏光薄膜，然後再配置光源。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。前述液晶單元的驅動方式可使用例如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單元可適宜使用例如於透明基板上依序積層有透明電極、有機發光層及金屬電極而形成發光體(有機電致發光體)者等。前述有機發光層係多種有機薄膜之積層體，例如可採用以下各種層構成：由三苯胺衍生物等構成之電洞注入層與由蒽等螢光性有機固體構成之發光層的積層體；該等發光層與由苝衍生物等構成之電子注入層的積層體；或者電洞注入層、發光層及電子注入層之積層體等。
＜影像顯示裝置＞ 本發明影像顯示裝置具有前述影像顯示面板與前面透明構件。前述影像顯示面板一般係於前述影像顯示面板之前述第2透明保護薄膜側具備前面透明構件。
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之透明板。所述透明板例如可使用丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯系樹脂這類的透明樹脂板、或者玻璃板等。前述觸控面板可使用例如電阻膜式、電容式、光學式、超音波式等各種觸控面板、或具備觸控感測功能之玻璃板或透明樹脂板等。在使用電容式觸控面板作為前述前面透明構件時，宜在較觸控面板更靠視辨側設置由玻璃或透明樹脂板構成之前面透明板。
此外，本發明偏光薄膜由在高溫高濕環境下之耐久性優異之觀點來看，例如不僅可適宜用於平面顯示器用途或行動用途上，還可適宜用於車載顯示器用途或以告示板為代表之以在戶外使用為目的的顯示器用途上。
實施例 以下列舉實施例來更詳細說明本發明，惟本發明不受該等實施例所限。
＜實施例1＞ ＜偏光膜之製作＞ 準備平均聚合度為2,400、皂化度為99.9莫耳%且厚度為45µm之聚乙烯醇薄膜。於周速比相異之輥間一邊將聚乙烯醇薄膜浸漬於30℃之膨潤浴(水浴)中30秒鐘進行膨潤，一邊往輸送方向延伸成2.2倍(膨潤步驟)，接著，在30℃之染色浴(相對於水100重量份將碘與碘化鉀以1：7之重量比摻混而得之碘水溶液)中調整碘濃度並浸漬30秒鐘進行染色，以使偏光膜成為預定之透射率，並一邊以原本的聚乙烯醇薄膜(完全未往輸送方向延伸過的聚乙烯醇薄膜)為基準往輸送方向延伸成3.3倍(染色步驟)。接著，將已染色之聚乙烯醇薄膜在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往輸送方向延伸至3.6倍為止(交聯步驟)。再將所得聚乙烯醇薄膜於64℃之延伸浴(硼酸濃度為4.8重量%、碘化鉀濃度為5.0重量%、硫酸鋅濃度為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往輸送方向延伸至6.0倍為止(延伸步驟)後，在29℃之洗淨浴(碘化鉀濃度為2.3重量%)中浸漬10秒鐘(洗淨步驟)。將洗淨後之聚乙烯醇薄膜在40℃下乾燥30秒鐘而製出偏光膜。以以下測定方法求算之前述(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數為3.20，(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)為27.5重量%。且，偏光膜之厚度為18µm。
＜(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數之測定方法＞ 使用上述所得偏光膜，以傅立葉轉換紅外線分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製，商品名「SPECTRUM2000」)，利用衰減全反射分光(ATR)測定來測定硼酸峰(665cm -1)之強度及參考峰(2940cm -1)之強度。從所得之硼酸峰強度及參考峰強度利用下述式算出硼酸指數。 (硼酸指數)=(硼酸峰665cm -1之強度)/(參考峰2940cm -1之強度)
＜前述(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之測定方法＞ 將已在120℃下乾燥2小時之偏光膜(約0.2g)溶於水中，並少量滴下甘露醇及BTB溶液而獲得水溶液，對所得之水溶液將0.1mol/L之NaOH水溶液用縮二脲進行中和滴定，並依下述式算出偏光膜之含硼率。 偏光膜之硼含量(重量%)=C×V×Mw/M×100 C：NaOH水溶液之濃度(mol/L) V：NaOH水溶液之滴下量(L) Mw：硼之分子量(g/mol) M：在120℃下乾燥2小時後之偏光膜重量(g)
＜偏光薄膜之製作＞ 接著劑係使用以下水溶液：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1,200，皂化度98.5莫耳%，乙醯乙醯基化度5莫耳%)與羥甲基三聚氰胺者。使用該接著劑，以輥貼合機將環烯烴系薄膜(透濕度為10g/(m 2・24h)，日本觸媒製，商品名「ZT薄膜」)(以下將該薄膜稱為「透明薄膜A」)貼合於上述所得偏光膜之一面(影像顯示單元側表面)作為第1透明保護薄膜，且將於三醋酸纖維素薄膜(Fujifilm製，商品名「TJ40UL」)上形成有HC之厚度48µm的透明保護薄膜(透濕度為300g/(m 2・24h)，稱為「透明保護薄膜B」)貼合於另一面(視辨側)作為第2透明保護薄膜後，接著於烘箱內使其加熱乾燥(溫度為90℃，時間為10分鐘)，而製作出於偏光膜之兩面貼合有透明保護薄膜的偏光薄膜。
＜紋樣痕跡之評估＞ 以肉眼之外觀檢查(使用等級範本試樣之相對評估、官能評估)區分等級。若為等級1或2，實際使用上便可使用，較宜為等級1。 等級1：在偏光薄膜狀態下未視辨到凹凸。 等級2：在模擬面板(玻璃)貼合狀態下未視辨到凹凸，而在偏光薄膜狀態下會視辨到凹凸。 等級3：在模擬面板(玻璃)貼合狀態下會視辨到凹凸。
＜丙烯酸系黏著劑之調製＞ 將含有丙烯酸丁酯99份及丙烯酸4-羥丁酯1份之單體混合物饋入具備攪拌葉片、溫度計、氮氣導入管、冷卻器的四口燒瓶中。並相對於前述單體混合物(固體成分)100份，將作為聚合引發劑之2,2’-偶氮雙異丁腈0.1份與乙酸乙酯100份一起饋入，一邊緩慢攪拌一邊導入氮氣進行氮取代後，將燒瓶內的液溫保持在55℃附近，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之溶液。之後，相對於所得丙烯酸系聚合物之溶液的固體成分100份，摻混異氰酸酯交聯劑(Tosoh(東曹)公司製，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，商品名「X-41-1056」)0.2份，而調製出丙烯酸系黏著劑組成物之溶液。
＜附黏著劑之偏光薄膜之製作＞ 以使乾燥後的黏著劑層厚度成為20μm之方式，將上述所得丙烯酸系黏著劑組成物之溶液塗佈於經聚矽氧系剝離劑處理過之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(Mitsubishi Polyester Film製，商品名「MRF38」，分離薄膜)之單面上，並在90℃下乾燥1分鐘，而於分離薄膜之表面形成黏著劑層。接著，將形成於分離薄膜上的黏著劑層轉印至上述製出之偏光薄膜之影像顯示單元側的保護薄膜面，而製作出附黏著劑層之偏光薄膜。
＜模擬影像顯示面板之製作＞ 將上述所得附黏著劑層之偏光薄膜以使偏光膜之吸收軸與長邊平行之方式切斷成40×40mm之尺寸，並透過黏著劑層貼合玻璃板(50×45mm，厚度1.1mm)，於50℃、0.5MPa下進行15分鐘高壓釜處理，而製作出模擬影像顯示面板(具有單面附黏著劑層之偏光薄膜的積層體)。
＜在高溫高濕環境下之耐久性之評估＞ 將上述所得模擬影像顯示面板供於在溫度85℃及相對濕度85%下240小時之耐久試驗。測定投入(加濕)前後之偏光度(ΔP)。偏光度係使用分光光度計(大塚電子公司製，LPF-200)進行測定。偏光度(ΔP)宜為-0.01~-0.03，較宜為0~-0.01。此外，測定波長為380~780nm(每5nm)。將結果列於表1。
＜實施例2-7、9＞ 於製作偏光膜時，將延伸浴之硼酸濃度及洗淨浴之溫度依表1之記載進行變更，除此之外依與實施例1相同操作而製出模擬影像顯示面板。
＜實施例8＞ 於製作偏光膜時，於洗淨浴步驟與偏光件之乾燥步驟之間追加第2洗淨步驟，該第2洗淨步驟係使偏光件與供給約40℃之溫水的凹版輥接觸；並將延伸浴之硼酸濃度及洗淨浴之溫度依表1之記載進行變更，除此之外依與實施例1相同操作而製出模擬影像顯示面板。
＜比較例1-2＞ 於製作偏光膜時，將延伸浴之硼酸濃度及洗淨浴之溫度依表1之記載進行變更，除此之外依與實施例1相同操作而製出模擬影像顯示面板。
使用上述所得各實施例及比較例之模擬影像顯示面板，進行上述之＜紋樣痕跡之評估＞及＜在高溫高濕環境下之耐久性之評估＞。將結果列於表1。
[表1]
Figure 02_image001
(無)

Claims (9)

  1. 一種偏光膜，特徵在於：其係二色性物質吸附定向於聚乙烯醇系薄膜、且經硼酸交聯而定向固定者；並且，該偏光膜之(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))小於0.13。
  2. 如請求項1之偏光膜，其中前述(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數與前述(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)之比((A)/(B))為0.06以上。
  3. 如請求項1或2之偏光膜，其中前述(A)以FT-IR中之ATR法算出之硼酸指數為3.46以下。
  4. 如請求項1或2之偏光膜，其中前述(B)藉由中和滴定法算出之硼酸含量(重量%)為20重量%以上。
  5. 如請求項1或2之偏光膜，其中前述偏光膜係碘吸附定向而成之碘系偏光膜。
  6. 一種偏光薄膜，特徵在於：其係第1透明保護薄膜與如請求項1至5中任一項之偏光膜透過水系接著劑層貼合者。
  7. 如請求項6之偏光薄膜，其中前述第1透明保護薄膜之透濕度為50g/(m 2・24h)以下。
  8. 一種影像顯示面板，特徵在於：其係如請求項7之偏光薄膜之第1透明保護薄膜側貼合於影像顯示單元者。
  9. 一種影像顯示裝置，特徵在於具有如請求項8之影像顯示面板與前面透明構件。
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