TW202311042A - 偏光薄膜及影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種偏光薄膜,係於偏光件之一面透過第1接著劑層積層有第1透明保護薄膜。偏光件係於至少一部分形成有非偏光部者;令第1接著劑層之壓痕彈性模數(25℃)為E1(25)(GPa)、非偏光部之壓痕彈性模數(25℃)為E2(25)(GPa)、且第1透明保護薄膜之壓痕彈性模數(25℃)為E3(25)(GPa)時,滿足下述式(1);(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.2×E2(25) (1)。
Description
本發明涉及一種偏光薄膜,其係於偏光件之至少一面透過第1接著劑層積層有第1透明保護薄膜。該偏光薄膜可單獨或以將其積層而成之光學薄膜的形式來形成行動電話、汽車導航裝置、個人電腦用螢幕、電視機等影像顯示裝置。
行動電話、筆記型個人電腦(PC)等影像顯示裝置中有搭載有相機等內部電子零件。近年來,由於智慧型手機、觸控面板式資訊處理裝置急速普及,期望進一步提升相機性能等。且,為了因應影像顯示裝置之形狀的多樣化及高機能化,尋求局部具有偏光性能之偏光薄膜。為了達成該等需求,有提出一種經化學處理而形成之非偏光部形成於預定部分的偏光件(例如專利文獻1及2)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2018-017925號公報
發明欲解決之課題
近年來,使用於行動電話、PC等影像顯示裝置、尤其是使用於具備撓性顯示器之行動電話、PC等影像顯示裝置或車載用途之偏光薄膜,因會在低溫及高溫中任一條件下使用,故要求即便在熱衝擊(例如反覆-40℃與85℃之溫度條件的熱震試驗)的嚴酷環境下,仍不會因偏光件之收縮應力改變,而於偏光件之吸收軸方向整體產生裂痕(貫穿性裂痕)。一般而言,相較於偏光件之其他部分(偏光部),偏光件所具有之非偏光部的壓痕彈性模數較低,而在偏光件內非偏光部與偏光部之壓痕彈性模數的差值會變大,特別是在高溫時,依偏光件之部位不同,會容易於變形行為上產生差異。結果,加諸於未偏光部與偏光部之邊界附近的應力會變大,而恐有在該邊界附近產生裂痕之虞。
本發明是鑒於上述實情而開發出之物,目的在於提供一種偏光薄膜及影像顯示裝置,該偏光薄膜具備具有非偏光部之偏光件,且其即便在嚴酷溫度環境下偏光件之耐裂痕性仍優異。
用以解決課題之手段
上述課題可藉由下述構成解決。亦即,本發明涉及一種偏光薄膜(1),其係於偏光件之一面透過第1接著劑層積層有第1透明保護薄膜者;該偏光薄膜之特徵在於:前述偏光件係於至少一部分形成有非偏光部者;令前述第1接著劑層之壓痕彈性模數(25℃)為E1(25)(GPa)、前述非偏光部之壓痕彈性模數(25℃)為E2(25)(GPa)、且前述第1透明保護薄膜之壓痕彈性模數(25℃)為E3(25)(GPa)時,滿足下述式(1);
(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.2×E2(25) (1)。
如上述偏光薄膜(1),其宜為下列偏光薄膜(2):該偏光薄膜(2)係於前述偏光件之另一面透過第2接著劑層積層有第2透明保護薄膜;令前述第2透明保護薄膜之壓痕硬度(25℃)為H5(25)(GPa)、且前述第1透明保護薄膜之壓痕硬度(25℃)為H3(25)(GPa)時,H3(25)>H5(25)。
如上述偏光薄膜(2),其宜為:令前述第2透明保護薄膜之壓痕彈性模數(25℃)為E5(25)(GPa)、且前述第2透明保護薄膜之厚度為d5(µm)時,E5(25)×d5<200之偏光薄膜(3)。
如上述偏光薄膜(2)或(3),其宜為:令前述第2接著劑層之壓痕彈性模數(25℃)為E4(25)(GPa)、且厚度為d4(µm)時,E4(25)×d4<10之偏光薄膜(4)。
如上述偏光薄膜(1)~(4)中任一項,其宜為:令前述第1接著劑層之壓痕彈性模數(80℃)為E1(80)(GPa)時,E1(80)/E1(25)>0.5之偏光薄膜(5)。
如上述偏光薄膜(1)~(5)中任一項,其宜為:令前述偏光件之前述非偏光部以外之部分與前述第1透明保護薄膜之間的接著劑層厚度為d1(µm)時,d1<2之偏光薄膜(6)。
又,本發明涉及一種影像顯示裝置,特徵在於:具備如偏光薄膜(1)~(6)中任一者,且前述偏光薄膜之前述非偏光部係配置於與感測器部對應之位置。
發明效果
近年來,在嚴酷溫度環境下使用之偏光薄膜用途多,從而如前述,即便在嚴酷溫度環境下仍能確保偏光薄膜之耐久性、尤其是確保偏光薄膜所具備之偏光件的耐裂痕性很重要。本發明之偏光薄膜儘管具備具有非偏光部之偏光件,但即便在嚴酷溫度環境下偏光件之耐裂痕性仍優異。可獲得所述效果之理由可推定如下。
本發明偏光薄膜係設計成:令第1接著劑層之壓痕彈性模數(25℃)為E1(25)(GPa)、非偏光部之壓痕彈性模數(25℃)為E2(25)(GPa)、且第1透明保護薄膜之壓痕彈性模數(25℃)為E3(25)(GPa)時,滿足下述式(1);
(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.2×E2(25) (1)。
結果,即便為具備具有非偏光部之偏光件的偏光薄膜,偏光件在嚴酷溫度環境下之耐裂痕性仍優異。
本發明中可獲得上述效果,係因滿足下述關係式:
(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.2×E2(25) (1)。關於式(1),當第1接著劑層之壓痕彈性模數與第1透明保護薄膜之壓痕彈性模數的幾何平均壓痕彈性模數、亦即(E1(25)×E3(25))
(1/2)若在與非偏光部之壓痕彈性模數之關係中大於一定關係時,則即便在嚴酷溫度環境下,加諸於偏光件之非偏光部與偏光部之邊界附近的應力會變小。結果,本發明偏光薄膜即便在嚴酷溫度環境下偏光件之耐裂痕性仍優異。
此外,本發明人等積極研討後發現,當E1、E2及E3滿足上述關係式時,可提升具備具有非偏光部之偏光件的偏光薄膜之耐久性、尤其可提升偏光件之耐裂痕性,此乃本發明中首次獲得之見解。
以下參照圖式針對本發明實施形態進行說明。此外,圖式中之厚度等之比率僅為一例,不受此限。
圖1係顯示本發明一實施形態之偏光薄膜的截面示意圖之一例。該實施形態之偏光薄膜10係於偏光件2之一面透過第1接著劑層1積層有第1透明保護薄膜3者。
偏光件2係於至少一部分形成有非偏光部2A。關於偏光件之非偏光部之形成方法將於後述。於偏光件形成非偏光部時,藉由該處理方法,非偏光部之處理面上在結構上會較偏光件之其他部分(偏光部)更容易凹陷。圖1所示之實施形態中,係顯示於偏光件2之處理面形成有凹部2h之例。此外,圖1所示之實施形態中,係顯示了僅於處理面(圖式上側)具有凹部2h而在圖式下側無凹陷之例,但依非偏光部之形成方法或條件,凹部2h之相反側的偏光件面有時會些微凹陷。在所述情況下,在本發明中係將凹陷深度較大者(通常是偏光件中用以形成非偏光部而進行了處理之面側的凹陷)作為凹部2h。
圖1所示之偏光薄膜10係設計成:令第1接著劑層1之壓痕彈性模數(25℃)為E1(25)(GPa)、非偏光部2A之壓痕彈性模數(25℃)為E2(25)(GPa)、且第1透明保護薄膜3之壓痕彈性模數(25℃)為E3(25)(GPa)時,滿足下述式(1);
(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.2×E2(25) (1)。
因此,即便為具備具有非偏光部2A之偏光件2的偏光薄膜10,偏光件2在嚴酷溫度環境下之耐裂痕性仍優異。關於在25℃下測定之壓痕彈性模數E1(25)、E2(25)及E3(25)之測定方法將於後述。此外,在本發明中,「在25℃下之測定」係設為容許在25℃±1℃之範圍下之測定者。
本發明中,為了進一步提升偏光件在嚴酷溫度環境下之耐裂痕性,宜滿足下述式(1A);
(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.3×E2(25) (1A),
更宜滿足下述式(1B);
(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.4×E2(25) (1B)。
圖1所示之偏光薄膜10中,係於偏光件2之另一面透過第2接著劑層4積層有第2透明保護薄膜5;且設計成:令第2透明保護薄膜5之壓痕硬度(25℃)為H5(25)(GPa)、且第1透明保護薄膜3之壓痕硬度(25℃)為H3(25)(GPa)時,即為下述式(2);
H3(25)>H5(25) (2)。
影像顯示裝置中,在將偏光薄膜10配置成第1透明保護薄膜3側為視辨側時,即使碰觸到筆等之前端尖銳形狀的物品,仍可降低傳遞至偏光件2之衝擊,從而可將加諸於偏光件2之非偏光部2A與偏光部之邊界附近的應力維持成較小。尤其於非偏光部2A具有凹部2h時,偏光件2之表面會因為凹部2h而產生高低差,因此物理上亦容易於偏光件2產生裂痕,但由於有將壓痕硬度大之第1透明保護薄膜3配置於凹部2h側,故可抑制在偏光件2之凹部2h附近的尺寸變化。結果,偏光薄膜10即便在嚴酷溫度環境下偏光件之耐裂痕性仍優異。此外,關於在25℃下測定之壓痕硬度H3(25)及H5(25),其等之測定方法將於後述。
又,圖1所示之偏光薄膜10中,令第2透明保護薄膜5之壓痕彈性模數(25℃)為E5(25)(GPa),且令第2透明保護薄膜5之厚度為d5(µm)時,若為下述式(3);
E5(25)×d5<200 (3),
則即便在賦予了會使偏光薄膜10撓曲之應力的情況下,仍可緩和對偏光件2之應力。
結果,偏光薄膜10即便在嚴酷溫度環境下偏光件之耐裂痕性仍優異。此外,關於在25℃下測定之壓痕彈性模數E5(25)、厚度d5,其等之測定方法將於後述。
本發明中,為了進一步提升偏光件在嚴酷溫度環境下之耐裂痕性,宜滿足下述式(3A);
E5(25)×d5<150 (3A),
更宜滿足下述式(3B);
E5(25)×d5<100 (3B)。
又,在圖1所示之偏光薄膜10中,令第2接著劑層4之壓痕彈性模數(25℃)為E4(25)(GPa)、且厚度為d4(µm)時,滿足下述式(4);
E4(25)×d4<10 (4);
此時,因第2接著劑層4會變柔軟及/或第2接著劑層4之厚度會變薄,故即使第2透明保護薄膜5熱膨脹,仍可抑制因熱膨脹而產生之應力傳遞至偏光件2。
結果,偏光薄膜10即便在嚴酷溫度環境下偏光件之耐裂痕性仍優異。此外,關於在25℃下測定之壓痕彈性模數E4(25)及厚度d4,其等之測定方法將於後述。
本發明中,為了進一步提升偏光件在嚴酷溫度環境下之耐裂痕性,宜滿足下述式(4A);
E4(25)×d4<9.5 (4A),
較宜滿足下述式(4B);
E4(25)×d4<9.0 (4B),
更宜滿足下述式(4C);
E4(25)×d4<8.5) (4C)。
並且,圖1所示之偏光薄膜10中,令在80℃下測定之第1接著劑層1之壓痕彈性模數為E1(80)(GPa)時,滿足下述式(5);
E1(80)/E1(25)>0.5 (5);
此時,會變得容易抑制偏光件2在嚴酷溫度環境下之定向鬆弛,而可抑制偏光件2之偏光特性降低。
本發明中,為了進一步提升偏光件在嚴酷溫度環境下之耐裂痕性,宜滿足下述式(5A);
E1(80)/E1(25)>0.6 (5A),
較宜滿足下述式(5B);
E1(80)/E1(25)>0.7 (5B),
更宜滿足下述式(5C);
E1(80)/E1(25)>0.8 (5C),
又更宜滿足下述式(5D);
E1(80)/E1(25)>0.9 (5D)。
圖1所示之偏光薄膜10中,令偏光件之非偏光部以外之部分與第1透明保護薄膜之間的接著劑層厚度為d1(µm)時,即便d1<2,在嚴酷溫度環境下偏光件之耐裂痕性仍優異。此外,關於深度d1之測定方法將於後述。
以下,就構成本發明偏光薄膜之各構件進行說明。
[偏光件]
[偏光件]
偏光薄膜所具備之偏光件係由含二色性物質之樹脂薄膜構成。偏光件中形成有非偏光部。非偏光部代表上係二色性物質之含量較偏光件之非偏光部以外之部分更低的部位(低濃度部)。惟,本發明中之非偏光部可為二色性材料從偏光件脫離之層,亦可為不含二色性材料之其他層,不受該等所限。相較於以機械性方式(例如藉由使用雕刻刀沖裁、繪圖機、水刀等以機械性方式削除之方法)形成有貫通孔之情況,根據所述構成就能避免裂痕、剝層(層間剝離)、滲膠等品質上之問題。
於偏光件導入非偏光部之方法可舉:利用化學處理進行脫色,藉此形成非偏光部之方法;或者,利用雷射光等分解二色性物質,藉此形成非偏光部之方法等。該等方法中,藉由化學處理進行脫色來形成非偏光部之方法可將非偏光部之二色性物質本身之含量調整成較低,因此相較於利用雷射光等分解二色性物質來形成非偏光部之方法,能更良好地維持非偏光部之透明性,故理想。
偏光薄膜中,非偏光部之長度、配置、形狀、尺寸等可適當設計。例如,可因應所搭載之影像顯示裝置的相機部之位置、形狀、尺寸等來設計。具體而言,係設計成使非偏光部不對應影像顯示裝置之相機以外之部分(例如影像顯示部)。
非偏光部之透射率(例如在23℃下以波長550nm之光測定之透射率)宜為50%以上,較宜為60%以上,更宜為75%以上,尤宜為90%以上。若為所述透射率,便可確保所期望之透明性。例如,使非偏光部對應影像顯示裝置之相機部時,可防止對相機之拍攝性能造成不良影響。
偏光件宜在波長380nm~780nm之範圍內顯示吸收二色性。偏光件之偏光部(偏光件之非偏光部以外之部位)的單體透射率(Ts)宜為39%以上,較宜為39.5%以上,更宜為40%以上,尤宜為40.5%以上。此外,單體透射率之理論上的上限為50%,而實際使用的上限為46%。又,單體透射率(Ts)係以JIS Z8701之2度視野(C光源)測定並進行視感度校正後之Y值,例如可用紫外線可見光分光光度計(日本分光股份公司製,產品名:V7100)進行測定。偏光件之偏光部的偏光度宜為99.8%以上,較宜為99.9%以上,更宜為99.95%以上。
偏光件(樹脂薄膜)之厚度可設定成任意適當之值。偏光件之厚度代表上為0.5µm~80µm。厚度宜為30µm以下,較宜為25µm以下,更宜為18µm以下,尤宜為12µm以下,更尤宜小於8µm。厚度宜為1µm以上。作為偏光件之樹脂薄膜其厚度愈薄,在後述與鹼性溶液接觸之步驟中,可在更短之時間內減低二色性物質之含量。
在一實施形態中,偏光件之厚度宜為10µm以上。厚度為10µm以上之樹脂薄膜接觸鹼性溶液時,接觸鹼性溶液之部分(非偏光部)有容易產生皺褶之傾向,且在加濕後該傾向會變明顯。產生於樹脂薄膜之皺褶不僅會損害外觀,有時還會損害所得偏光件之功能。本發明偏光件即使厚度為10µm以上,仍可有效防止皺褶產生。此外,厚度小於10µm之樹脂薄膜不會產生皺褶,因此可提供具有優異外觀之偏光件。
上述二色性物質可舉例如碘、有機染料等。該等可單獨使用或組合二種以上來使用。較佳可使用碘。其係藉由與後述鹼性溶液接觸,因而可良好地形成非偏光部之緣故。
非偏光部之二色性物質之含量宜為1.0重量%以下,較宜為0.5重量%以下,更宜為0.2重量%以下。非偏光部之二色性物質之含量若在所述範圍內,便可對非偏光部充分賦予所期望之透明性。因此,例如在使非偏光部對應影像顯示裝置之相機部時,由亮度及色調兩者之觀點來看,可實現非常優異之拍攝性能。另一方面,非偏光部之二色性物質含量的下限值一般在檢測極限值以下。此外,使用碘作為二色性物質時,碘含量例如可從X射線螢光分析所測定之X射線強度,利用事先使用標準試料作成之檢量曲線來求得。
其他部位之二色性物質之含量與非偏光部之二色性物質之含量的差值宜為0.5重量%以上,更宜為1重量%以上。
形成上述樹脂薄膜之樹脂可使用任意適當的樹脂。較佳可使用聚乙烯醇系樹脂(以下稱為「PVA系樹脂」)。PVA系樹脂可舉例如聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由將聚乙酸乙烯酯皂化而得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%以上且小於100莫耳%,宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%,更宜為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度可依循JIS K 6726-1994而求得。藉由使用所述皂化度之PVA系樹脂,可獲得耐久性優異之偏光件。皂化度過高時,會有膠化之虞。
PVA系樹脂之平均聚合度可按目的適當選擇。平均聚合度通常為1000~10000,宜為1200~4500,更宜為1500~4300。此外,平均聚合度可依循JIS K 6726-1994而求得。
具有非偏光部之偏光件可藉由使處理液、例如鹼性溶液接觸含二色性物質之樹脂薄膜來製造。使用碘作為二色性物質時,藉由使鹼性溶液接觸樹脂薄膜所期望之部位,可容易降低接觸部之碘含量。具體而言,鹼性溶液可藉由接觸而滲透至樹脂薄膜內部。樹脂薄膜中所含之碘錯合物會被鹼性溶液所含之鹼而還原成碘離子。藉由碘錯合物被還原成碘離子,可提升接觸部之透射率。而且,變成碘離子之碘會從樹脂薄膜移動至鹼性溶液之溶劑中。以此方式獲得之非偏光部可良好維持其透明性。具體而言,在破壞碘錯合物使透射率提升時,殘存於樹脂薄膜內之碘隨著偏光件之使用會再次形成碘錯合物而會降低透射率,但若使碘含量降低便能防止所述問題。
鹼性溶液之接觸方法可採用任意適當之方法。可舉例如對樹脂薄膜滴下、塗敷、噴霧鹼性溶液之方法、將樹脂薄膜浸漬於鹼性溶液之方法。
於接觸鹼性溶液時,亦可以任意適當之保護材保護樹脂薄膜,以使所期望之部位以外不接觸鹼性溶液(以不使二色性物質之含量降低)。具體上,樹脂薄膜之保護材可舉例如保護薄膜、表面保護薄膜。保護薄膜係可直接作為偏光件之保護薄膜利用者。表面保護薄膜係可於製造偏光件時暫時使用者。表面保護薄膜可在任意適當之時機點從樹脂薄膜去除,故代表上係透過黏著劑層貼合於樹脂薄膜上。保護材之另一具體例可舉光阻劑等。
上述鹼性化合物可使用任意適當之鹼性化合物。鹼性化合物可列舉例如:氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等鹼金屬之氫氧化物、氫氧化鈣等鹼土族金屬之氫氧化物、碳酸鈉等無機鹼金屬鹽、醋酸鈉等有機鹼金屬鹽、氨水等。其中,宜使用鹼金屬及/或鹼土族金屬之氫氧化物,更宜使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰。可有效率地將二色性物質離子化,而可更簡便地形成非偏光部。該等鹼性化合物可單獨使用或可組合二種以上來使用。
鹼性溶液之溶劑可使用任意適當之溶劑。具體上可舉水、乙醇、甲醇等醇、醚、苯、氯仿及該等之混合溶劑。其中,由經離子化之二色性物質可良好地往溶劑移動來看,宜使用水、醇。
鹼性溶液之濃度例如為0.01N~5N,宜為0.05N~3N,較宜為0.1N~2.5N。濃度若為所述範圍,便可良好地形成所期望之非偏光部。
鹼性溶液之液溫例如為20℃~50℃。鹼性溶液之接觸時間,例如係因應樹脂薄膜之厚度、鹼性溶液所含之鹼性化合物之種類或濃度來設定。接觸時間例如為5秒~30分鐘,宜為5秒~5分鐘。
在一實施形態中,在接觸鹼性溶液時,樹脂薄膜表面係以使其至少一部分露出之方式被表面保護薄膜被覆著。例如,可藉由於偏光件(樹脂薄膜)貼合形成有小圓形貫通孔之表面保護薄膜,並使鹼性溶液接觸其來製作。此時,樹脂薄膜之另一側(未配置表面保護薄膜之側)亦宜受到保護。
此外,上述樹脂薄膜亦可為長條狀。樹脂薄膜為長條狀時,樹脂薄膜與保護材之積層宜藉由捲對捲方式來進行。在此,「捲對捲」係指在輸送捲狀薄膜的同時,使彼此之長邊方向對齊進行積層。於長條狀表面保護薄膜中,例如於其長邊方向及/或寬度方向上以預定間隔形成有貫通孔。關於使用上述長條狀樹脂薄膜之偏光件之製造方法及製造長條狀樹脂薄膜所用之表面保護薄膜,係記載於日本專利特開2016-027135號公報、日本專利特開2016-027136號公報、日本專利特開2016-027137號公報、日本專利特開2016-027138號公報、日本專利特開2016-027139號公報中,本說明書即援用該記載作為參考。
在使接觸鹼性溶液時,樹脂薄膜宜製成可作為偏光件使用之狀態。具體而言,宜施行有膨潤處理、延伸處理、利用上述二色性物質進行之染色處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等各種處理。此外,施行各種處理時,樹脂薄膜亦可為形成於基材上之樹脂層。基材與樹脂層之積層體可藉由例如以下方法等而得:將包含上述樹脂薄膜之形成材料的塗佈液塗佈於基材之方法、將樹脂薄膜積層於基材之方法。
上述染色處理代表上係使其吸附二色性物質來進行。該吸附方法可舉例如使樹脂薄膜浸漬於含二色性物質之染色液中之方法、將該染色液塗敷於樹脂薄膜之方法、將該染色液噴霧至樹脂薄膜之方法等。較佳為使樹脂薄膜浸漬於染色液中之方法。因可良好吸附二色性物質。
使用碘作為二色性物質時,可適宜使用碘水溶液作為上述染色液。碘之摻混量相對於水100重量份宜為0.04重量份~5.0重量份。為了提高碘對水的溶解度,宜於碘水溶液中摻混碘化物。碘化物宜可使用碘化鉀。碘化物之摻混量相對於水100重量份宜為0.3重量份~15重量份。
上述延伸處理中,樹脂薄膜代表上係被單軸延伸至3倍~7倍。此外,延伸方向可對應所得偏光件之吸收軸方向。
藉由化學處理進行脫色來形成偏光件之非偏光部時,鹼性溶液之接觸面(非偏光部)會較其他偏光部更凹陷,而於非偏光部形成凹部。凹部之最大深度dh會依偏光件之厚度或與鹼性溶液之接觸條件(溫度、時間等)而改變,為0.1~2.0(µm)、尤其為0.1~1.0(µm)時,容易謀求提升偏光薄膜在高溫高濕下之視辨性,故理想。
製造本發明中使用之偏光件時,可視需求進一步包含任意適當之步驟。可舉例如使鹼金屬及/或鹼土族金屬降低之步驟、及去除上述鹼性溶液等。該等步驟可在上述製造方法之任意適當之階段進行。
藉由使樹脂薄膜接觸鹼性溶液,會於接觸部殘存鹼金屬及/或鹼土族金屬之氫氧化物。且,藉由使鹼性溶液接觸樹脂薄膜,會於接觸部生成鹼金屬及/或鹼土族金屬之金屬鹽。該等會生成氫氧化物離子,所生成之氫氧化物離子會對存在於接觸部周圍之二色性物質(例如碘錯合物)產生作用(分解、還原),而可擴大非偏光區域(低濃度區域)。因此,藉由使鹼金屬及/或鹼土族金屬降低,可抑制非偏光區域隨時間擴大,而可維持所期望之非偏光部形狀。使鹼金屬及/或鹼土族金屬降低之步驟的詳細內容例如記載於日本專利特開2015-215609號公報、日本專利特開2015-215610號公報、日本專利特開2015-215611號公報中,本說明書即援用該記載作為參考。
上述鹼性溶液及/或後交聯溶液之去除方法的具體例可舉洗淨、利用廢布等擦拭去除、吸引去除、自然乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、減壓乾燥等。洗淨所用之洗淨液可舉例如水(純水)、甲醇、乙醇等醇及該等之混合液等。較佳可使用水。洗淨次數無特別限定,可進行複數次。利用乾燥去除時,其乾燥溫度例如為20℃~100℃。
[透明保護薄膜]
本發明偏光薄膜係於偏光件之至少一面透過接著劑層積層有透明保護薄膜。又,本發明偏光薄膜中,例如亦可於偏光件之與積層有透明保護薄膜之面的相反側之面,隔著接著劑層進一步設置有相同或互異之透明保護薄膜。
作為構成第1透明保護薄膜及/或第2透明保護薄膜之材料,可使用例如透明性、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。所述熱塑性樹脂之具體例,可列舉:三醋酸纖維素等纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降𦯉烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂及該等之混合物。透明保護薄膜中亦可包含有1種以上任意適當之添加劑。添加劑可舉例如紫外線吸收劑、抗氧化劑、滑劑、塑化劑、脫模劑、抗著色劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料、著色劑等。透明保護薄膜中之上述熱塑性樹脂之含量宜為50~100重量%,較宜為50~99重量%,更宜為60~98重量%,尤宜為70~97重量%。透明保護薄膜中之上述熱塑性樹脂之含量在50重量%以下時,有無法充分發揮熱塑性樹脂原本具有之高透明性等之虞。
又,形成透明保護薄膜之材料宜為透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻斷性及各向同性等優異者,尤其透濕度在150g/m
2/24h以下者較佳,140g/m
2/24h以下者尤佳,120g/m
2/24h以下者更佳。
透明保護薄膜之不接著偏光件的面上可設置硬塗層、抗反射層、抗黏層、擴散層乃至防眩層等機能層。此外,上述硬塗層、抗反射層、抗黏層、擴散層或防眩層等機能層除了可設置在透明保護薄膜其本身外,還可另外設置成與透明保護薄膜分開之個體。
透明保護薄膜之厚度可適當決定,一般而言由強度或處置性等之作業性、薄層性等方面來看,為1~500µm左右,宜為1~300µm,較宜為5~200µm。更宜為10~200µm,且宜為20~80µm。
作為前述透明保護薄膜,可使用具有正面相位差為40nm以上及/或厚度方向相位差為80nm以上之相位差的相位差薄膜。正面相位差通常係控制在40~200nm之範圍,厚度方向相位差通常係控制在80~300nm之範圍。使用相位差薄膜作為透明保護薄膜時,該相位差薄膜亦可作為透明保護薄膜發揮功能,故可謀求薄型化。本發明偏光薄膜中,例如亦可於偏光件之與積層有透明保護薄膜之面的相反側之面,隔著接著劑層進一步設置有相位差薄膜。
作為相位差薄膜,可舉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。相位差薄膜之厚度亦無特別限制,一般為20~150μm左右。
作為相位差薄膜,亦可使用滿足下述式(1)乃至(3)之逆波長色散型相位差薄膜:
0.70<Re[450]/Re[550]<0.97…(1)
1.5×10
-3<Δn<6×10
-3…(2)
1.13<NZ<1.50…(3)
(式中,Re[450]及Re[550]分別係在23℃下以波長450nm及550nm之光測定之相位差薄膜的面內相位差值;Δn係分別將相位差薄膜之慢軸方向、快軸方向之折射率設為nx、ny時nx-ny的面內雙折射;NZ係令nz為相位差薄膜之厚度方向的折射率時,厚度方向雙折射nx-nz與面內雙折射nx-ny的比)。
本發明偏光薄膜中亦可設置相位差層。相位差層可為單層亦可為複數層,相位差層亦可兼作偏光件之保護層。本發明偏光薄膜中,例如亦可於偏光件之與積層有透明保護薄膜之面的相反側之面,隔著接著劑層設置有相位差層。相位差層之種類、數量、組合、配置位置、特性可按目的適當設定。
形成相位差層時可適宜使用液晶性化合物,例如可使用線棒、間隙式塗佈機、缺角輪塗佈機、凹版塗佈機、狹縫式塗模等來塗佈包含該液晶性化合物之溶劑。此時,已塗佈之液晶性溶液可使其自然乾燥,亦可使其加熱乾燥。此外,液晶性溶液宜在較均質相-液晶相轉移濃度更低之濃度、亦即在均質相狀態下塗敷。此時,可藉由磨擦處理或光定向等之方法使其穩定定向。
[接著劑層]
本發明偏光薄膜係於偏光件之一面透過第1接著劑層積層有第1透明保護薄膜。亦可於偏光件之另一面透過第2接著劑層積層有第2透明保護薄膜。第1接著劑層之厚度(在圖1所示之偏光薄膜10中係對應d1)宜為2µm以下,較宜為1.8µm以下,尤宜為1.6µm以下。又,第2接著劑層之厚度(在圖1所示之偏光薄膜10中係對應d4)宜為2µm以下,較宜為1.8µm以下,尤宜為1.6µm以下。第1接著劑層及第2接著劑層之厚度的下限可例示可確保接著力之程度的厚度,例如0.5µm左右。第1接著劑層及/或第2接著劑層例如可藉由硬化性樹脂組成物之硬化物層形成。
本發明特徵在於設計成:令第1接著劑層之壓痕彈性模數(25℃)為E1(25)(GPa)、形成於偏光件之非偏光部之壓痕彈性模數(25℃)為E2(25)(GPa)、且第1透明保護薄膜之壓痕彈性模數(25℃)為E3(25)(GPa)時,滿足下述式(1);
(E1(25)×E3(25))
(1/2)≧0.2×E2(25) (1)。
以滿足上述式(1)之方式來構成接著劑層之材料,可僅為後述之硬化性樹脂組成物,亦可於硬化性樹脂組成物併用易接著組成物。
硬化性樹脂組成物可區分為自由基聚合硬化性樹脂組成物與陽離子聚合硬化性樹脂組成物。本發明中係將波長範圍在10nm~小於380nm之活性能量線標記為紫外線,且將波長範圍在380nm~800nm之活性能量線標記為可見光線。
構成自由基聚合硬化性樹脂組成物之單體成分可舉具有(甲基)丙烯醯基、乙烯基等碳-碳雙鍵之自由基聚合性官能基的化合物。該等單體成分可使用單官能自由基聚合性化合物或具有2個以上聚合性官能基之多官能自由基聚合性化合物中之任一者。又,該等自由基聚合性化合物可單獨使用1種或可組合2種以上來使用。該等自由基聚合性化合物例如宜為具有(甲基)丙烯醯基之化合物。此外,本發明中,所謂(甲基)丙烯醯係指丙烯醯基及/或甲基丙烯醯基,以下「(甲基)」同義。
單官能自由基聚合性化合物可舉例如具有(甲基)丙烯醯胺基之(甲基)丙烯醯胺衍生物。(甲基)丙烯醯胺衍生物不僅能確保與偏光件或各種透明保護薄膜之接著性,且在聚合速度快而生產性優良這點上甚為理想。(甲基)丙烯醯胺衍生物之具體例可列舉例如: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-烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物;N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基-N-丙烷(甲基)丙烯醯胺等含N-羥烷基之(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-胺烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物;N-甲氧甲基丙烯醯胺、N-乙氧甲基丙烯醯胺等含N-烷氧基之(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-巰烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物等。又,(甲基)丙烯醯胺基的氮原子形成雜環之含雜環的(甲基)丙烯醯胺衍生物,可舉例如N-丙烯醯基嗎福林、N-丙烯醯基哌啶、N-甲基丙烯醯基哌啶及N-丙烯醯基吡咯啶等。
前述(甲基)丙烯醯胺衍生物中,由與偏光件或各種透明保護薄膜之接著性之觀點來看,宜為含N-羥烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物,又作為單官能自由基聚合性化合物可舉例如具有(甲基)丙烯醯氧基之各種(甲基)丙烯酸衍生物。具體上可列舉例如:(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、2-甲基-2-硝基丙基(甲基)丙烯酸酯、(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、2,2-二甲基丁基(甲基)丙烯酸酯、(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、4-甲基-2-丙基戊基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正十八酯等之(甲基)丙烯酸(碳數1-20)烷基酯類。
又,前述(甲基)丙烯酸衍生物可列舉例如:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環戊酯等(甲基)丙烯酸環烷基酯;(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷基酯;(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-降𦯉烯-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、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、烷基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等含烷氧基或苯氧基的(甲基)丙烯酸酯等等。
又,作為前述(甲基)丙烯酸衍生物可列舉如:(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥月桂酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯;或丙烯酸[4-(羥甲基)環己基]甲酯、環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、2-羥-3-苯氧丙基(甲基)丙烯酸酯等含羥基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯環氧丙基醚等含環氧基的(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-羥丙酯等含鹵素的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯等(甲基)丙烯酸烷基胺基烷基酯;(甲基)丙烯酸3-氧雜環丁烷基甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲-氧雜環丁烷基甲酯、(甲基)丙烯酸3-乙-氧雜環丁烷基甲酯、(甲基)丙烯酸3-丁-氧雜環丁烷基甲酯、(甲基)丙烯酸3-己-氧雜環丁烷基甲酯等含氧雜環丁烷基的(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的(甲基)丙烯酸酯;或羥基三甲基乙酸新戊二醇(甲基)丙烯酸加成物、(甲基)丙烯酸對苯基苯酚酯等等。
又,單官能自由基聚合性化合物可列舉(甲基)丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、伊康酸、馬來酸、延胡索酸、巴豆酸、異巴豆酸等含羧基單體。
又,單官能自由基聚合性化合物可列舉例如: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、乙烯基哌𠯤、乙烯基吡𠯤、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基㗁唑、乙烯基嗎福林等具有含氮雜環之乙烯基系單體等等。
又,單官能自由基聚合性化合物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係一在末端或分子中具有(甲基)丙烯醯基等活性雙鍵基且具有活性亞甲基之化合物。活性亞甲基可舉乙醯乙醯基、烷氧基丙二醯基或氰基乙醯基等。前述活性亞甲基宜為乙醯乙醯基。具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物之具體例可列舉例如:2-乙醯乙醯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙醯乙醯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙醯乙醯氧基-1-甲基乙基(甲基)丙烯酸酯等乙醯乙醯氧基烷基(甲基)丙烯酸酯;2-乙氧基丙二醯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-氰基乙醯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、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-乙醯乙醯基胺基乙基)丙烯醯胺等。具有活性亞甲基之自由基聚合性化合物宜為乙醯乙醯氧基烷基(甲基)丙烯酸酯。
又,具有2個以上聚合性官能基之多官能自由基聚合性化合物可列舉例如:三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、2-乙-2-丁基丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A氧化乙烯加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A氧化丙烯加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、環狀三羥甲丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯、二㗁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、EO改質二甘油四(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸與多元醇的酯化物、9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀。具體例可列舉: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。此外,因應需要,可舉例如各種環氧基(甲基)丙烯酸酯、胺甲酸酯(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。
在本發明中,硬化性樹脂組成物中除了自由基聚合性化合物外,還可含有(甲基)丙烯酸單體聚合而成之丙烯酸系寡聚物。藉由於接著劑組成物中含有丙烯酸系寡聚物,可在對該組成物照射活性能量線使其硬化時降低硬化收縮,從而可降低接著劑層、與偏光件及光學薄膜等被黏著體之界面應力。結果可抑制接著劑層與被黏著體之接著性降低。
考慮到塗敷時之作業性或均一性時,硬化性樹脂組成物宜為低黏度,故(甲基)丙烯酸單體聚合而成之丙烯酸系寡聚物亦宜為低黏度。作為低黏度且可防止接著劑層之硬化收縮的丙烯酸系寡聚物,宜為重量平均分子量(Mw)在15000以下者,較宜為10000以下者,尤宜為5000以下者。另一方面,為充分抑制硬化物層(接著劑層)之硬化收縮,丙烯酸系寡聚物之重量平均分子量(Mw)宜在500以上,較宜為1000以上,尤宜為1500以上。構成丙烯酸系寡聚物之(甲基)丙烯酸單體,具體上可列舉例如:(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-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S-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-2-丙基戊酯、N-十八基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸(碳數1~20)烷基酯類;進一步可列舉例如:(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環戊酯等)、(甲基)丙烯酸芳烷基酯(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-降𦯉烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲-2-降莰基甲酯等)、含羥基之(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、2,3-二羥丙基甲基-丁基(甲基)甲基丙烯酸酯等)、含烷氧基或苯氧基之(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、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯等)、含環氧基之(甲基)丙烯酸酯類(例如,(甲基)丙烯酸環氧丙酯等)、含鹵素之(甲基)丙烯酸酯類(例如(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)丙烯酸十七氟癸酯等)、(甲基)丙烯酸烷基胺基烷基酯(例如二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯等)等。該等(甲基)丙烯酸酯可單獨使用或併用2種以上。丙烯酸系寡聚物(E)之具體例可舉東亞合成公司製「ARUFON」、綜研化學公司製「ACTFLOW」、BASF JAPAN公司製「JONCRYL」等。
相對於硬化性樹脂組成物中之單體成分之總量100重量份,丙烯酸系寡聚物之摻混量通常宜為15重量份以下。若組成物中之丙烯酸系寡聚物之含量過多,對該組成物照射活性能量線時反應速度會急遽降低,而有硬化不良的情況。另一方面,為了充分抑制接著劑層之硬化收縮,組成物中宜含有3重量份以上之丙烯酸系寡聚物。
硬化性樹脂組成物宜含有光聚合性引發劑。光聚合引發劑可依活性能量線適當選擇。藉由紫外線或可見光線使其硬化時,係使用紫外線或可見光線開裂之光聚合引發劑。作為前述光聚合引發劑,可列舉例如:二苯基乙二酮(benzil)、二苯基酮、苯甲醯苯甲酸、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-2-丙基)酮、α-羥-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲-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-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-嗎福林基丙-1-酮等的苯乙酮系化合物;苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻丁基醚、苯甲偶姻甲基醚等的苯偶姻醚系化合物;苄基二甲縮酮等芳香族縮酮系化合物;2-萘磺醯氯等芳香族磺醯氯系化合物;1-苯酮-1,1-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟等的光活性肟系化合物;9-氧硫𠮿、2-氯9-氧硫𠮿、2-甲基9-氧硫𠮿、2,4-二甲基9-氧硫𠮿、異丙基-9-氧硫𠮿、2,4-二氯9-氧硫𠮿、2,4-二乙基9-氧硫𠮿、2,4-二異丙基9-氧硫𠮿、十二基9-氧硫𠮿等的9-氧硫𠮿系化合物;樟腦醌;鹵化酮;醯基氧化膦;醯基膦酸酯等。
相對於聚合性化合物A之總量100重量份,前述光聚合引發劑之摻混量為20重量份以下。光聚合引發劑之摻混量宜為0.01~20重量份,並且為0.05~10重量份、更宜為0.1~5重量份。
又,硬化性樹脂組成物採用可見光線硬化型時,宜使用特別對380nm以上的光有高感度之光聚合引發劑。對380nm以上的光有高感度之光聚合引發劑將於後述。
前述光聚合引發劑宜單獨使用下述通式(1)所示之化合物、或併用通式(1)所示之化合物與後述對380nm以上的光有高感度之光聚合引發劑:
[化學式1]
(式中,R
1及R
2表示-H、-CH
2CH
3、-iPr或Cl,且R
1及R
2可相同或互異)。
相較於單獨使用對380nm以上的光有高感度之光聚合引發劑的情形,使用通式(1)所示之化合物時之接著性更優異。通式(1)所示之化合物中,以R
1及R
2為-CH
2CH
3之二乙基9-氧硫尤佳。相對於硬化性樹脂組成物之總量,硬化性樹脂組成物中通式(1)所示之化合物之組成比率宜為0.1~5重量%,較宜為0.5~4重量%,更宜為0.9~3重量%。
又,宜因應需要添加聚合引發助劑。聚合引發助劑可列舉:三乙胺、二乙胺、N-甲基二乙醇胺、乙醇胺、4-二甲胺苯甲酸、4-二甲胺苯甲酸甲酯、4-二甲胺苯甲酸乙酯、4-二甲胺苯甲酸異戊酯等,尤宜為4-二甲胺苯甲酸乙酯。使用聚合引發助劑時,其添加量相對於硬化性樹脂組成物之總量,一般為0~5重量%,宜為0~4重量%,最宜為0~3重量%。
又,可因應需要併用公知之光聚合引發劑。具有UV吸收能之透明保護薄膜不會透射380nm以下的光,因此光聚合引發劑宜使用對380nm以上的光有高感度之光聚合引發劑。具體上可列舉:2-甲-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎福林基丙-1-酮、2-苄-2-二甲胺基-1-(4-嗎福林基苯基)-丁-1-酮、2-(二甲胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎福林基)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。
硬化性樹脂組成物宜含有矽烷耦合劑。矽烷耦合劑之具體例方面,作為活性能量線硬化性化合物可列舉:乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。
宜為2-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷。
相對於接著劑組成物之總量,矽烷耦合劑之摻混量宜為0.01~20質量%之範圍,且宜為0.05~15質量%,更宜為0.1~10質量%。其係因摻混量大於20質量%時,接著劑組成物之保存穩定性會變差,而低於0.1質量%時無法充分發揮接著耐水性之效果。
上述以外之非屬活性能量線硬化性的矽烷耦合劑之具體例可列舉:3-脲丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽基丙基)四硫醚、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、咪唑矽烷等。
硬化性樹脂組成物可視需求進一步將以下化合物摻混於接著劑組成物中:
下述通式(3)記載之化合物:
[化學式4]
於接著劑組成物中摻混有該等化合物時,與偏光件或透明保護薄膜之接著性會提升,故理想。由偏光件與透明保護薄膜之接著性及耐水性提升之觀點來看,硬化性水分散性組成物中,前述通式(3)記載之化合物之含量宜為0.001~50質量%,較宜為0.1~30質量%,最宜為1~10質量%。
前述通式(3)中,前述脂肪族烴基可舉碳數1~20之可具有取代基之直鏈或支鏈烷基、碳數3~20之可具有取代基之環狀烷基、碳數2~20之烯基;芳基可舉碳數6~20之可具有取代基之苯基、碳數10~20之可具有取代基之萘基等;雜環基可舉例如包含至少一個雜原子且可具有取代基之5員環或6員環之基。該等可相互連結形成環。通式(3)中,作為R
6及R
7宜為氫原子、碳數1~3之直鏈或支鏈烷基,最宜為氫原子。
通式(3)所示之化合物具有之X為含反應性基且可與構成接著劑層之硬化性成分反應之官能基,X所含之反應性基可列舉例如羥基、胺基、醛基、羧基、乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基、α,β-不飽和羰基、巰基、鹵素基等。構成接著劑層之硬化性樹脂組成物為活性能量線硬化性時,X所含之反應性基宜為選自於由乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基及巰基所構成群組中之至少1種反應性基;尤其於構成接著劑層之接著劑組成物為自由基聚合性時,X所含之反應性基宜為選自於由(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基及(甲基)丙烯醯胺基所構成群組中之至少1種反應性基;通式(1)所示之化合物具有(甲基)丙烯醯胺基時,由於反應性高,而可提高與活性能量線硬化性樹脂組成物之共聚率,因此較理想。又,(甲基)丙烯醯胺基之極性高,接著性優異,因此可有效率地獲得本發明效果,由此點來看亦佳。構成接著劑層之硬化性樹脂組成物為陽離子聚合性時,X所含之反應性基宜具有選自於羥基、胺基、醛、羧基、乙烯基醚基、環氧基、氧雜環丁烷基、巰基中之至少1個官能基,尤其於具有環氧基時,因所得之硬化性樹脂層與被黏著體之密著性優異,故理想;具有乙烯基醚基時,因硬化性樹脂組成物之硬化性優良,故理想。
本發明中,通式(3)所示之化合物亦可為反應性基與硼原子直接鍵結者,如前述具體例所示,通式(3)所示之化合物宜為反應性基與硼原子隔著有機基鍵結者,即通式(3’)所示之化合物。通式(3)所示之化合物為例如隔著鍵結於硼原子之氧原子與反應性基鍵結者時,偏光薄膜之接著耐水性有劣化的傾向。另一方面,當通式(3)所示之化合物不為具硼-氧鍵者,而為藉由硼原子與有機基鍵結而具有硼-碳鍵且含反應性基者時(通式(3’)所示者時),可提升偏光薄膜之接著耐水性,故理想。前述有機基具體上意指可具有取代基之碳數1~20有機基,更具體可舉例如碳數1~20之可具有取代基之直鏈或支鏈伸烷基、碳數3~20之可具有取代基之環狀伸烷基、碳數6~20之可具有取代基之伸苯基、碳數10~20之可具有取代基之伸萘基等。
通式(3)所示之化合物除了前述例示之化合物外,還可例示羥乙基丙烯醯胺與硼酸之酯、羥甲基丙烯醯胺與硼酸之酯、丙烯酸羥乙酯與硼酸之酯、及丙烯酸羥丁酯與硼酸之酯等(甲基)丙烯酸酯與硼酸之酯。
以陽離子聚合硬化性樹脂組成物中所使用之陽離子聚合性化合物來說,可分類為分子內具有1個陽離子聚合性官能基之單官能陽離子聚合性化合物、與分子內具有2個以上陽離子聚合性官能基之多官能陽離子聚合性化合物。單官能陽離子聚合性化合物之液體黏度相對較低,因此藉由使之含有於陽離子聚合硬化性樹脂組成物中,可降低液體黏度。又,單官能陽離子聚合性化合物大多具有能展現各種機能之官能基,藉由使之含有於陽離子聚合硬化性樹脂組成物中,便可使陽離子聚合硬化性樹脂組成物及/或陽離子聚合硬化性樹脂組成物的硬化物展現各種機能。多官能陽離子聚合性化合物因可使陽離子聚合硬化性樹脂組成物的硬化物產生3維交聯,故宜使之含有於陽離子聚合硬化性樹脂組成物中。關於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之比之方面,宜相對於單官能陽離子聚合性化合物100重量份,以10重量份至1000重量份之範圍混合多官能陽離子聚合性化合物。陽離子聚合性官能基可舉環氧基或氧雜環丁烷基、乙烯基醚基。具有環氧基之化合物可舉脂肪族環氧化合物、脂環式環氧化合物、芳香族環氧化合物,而由硬化性或接著性優異來看,本發明陽離子聚合性接著劑組成物尤宜含有脂環式環氧化合物。脂環式環氧化合物可舉3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯、3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯的己內酯改質物、三甲基己內酯改質物或戊內酯改質物等,具體上可舉CELLOXIDE 2021、CELLOXIDE 2021A、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2083、CELLOXIDE 2085(以上,DAICEL化學工業(股製)、Cyracure UVR-6105、Cyracure UVR-6107、Cyracure 30、R-6110(以上,DOW CHEMICAL日本(股)製)等。具有氧雜環丁烷基之化合物有改善陽離子聚合性接著劑組成物之硬化性、或降低該組成物之液體黏度等效果,故宜含有。具有氧雜環丁烷基之化合物可列舉:3-乙-3-羥甲基氧雜環丁烷、1,4-雙[(3-乙-3-氧雜環丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、二[(3-乙-3-氧雜環丁烷基)甲基]醚、3-乙-3-(2-乙基己氧基甲基)氧雜環丁烷、苯酚酚醛清漆氧雜環丁烷等,及市售之ARON OXETANE OXT-101、ARON OXETANE OXT-121、ARON OXETANE OXT-211、ARON OXETANE OXT-221、ARON OXETANE OXT-212(以上,東亞合成公司製)等。具有乙烯基醚基之化合物有改善陽離子聚合性接著劑組成物之硬化性、或降低該組成物之液體黏度等效果,故宜含有。具有乙烯基醚基之化合物可列舉:2-羥乙基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、環己烷二甲醇二乙烯基醚、環己烷二甲醇單乙烯基醚、三環癸烷乙烯基醚、環己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、新戊四醇型四乙烯基醚等。
陽離子聚合硬化性樹脂組成物含有選自於以上所說明之具有環氧基之化合物、具有氧雜環丁烷基之化合物、具有乙烯基醚基之化合物中之至少1種化合物作為硬化性成分,且該等皆為可藉由陽離子聚合而硬化者,故能摻混光陽離子聚合引發劑。該光陽離子聚合引發劑藉由可見光線、紫外線、X射線、電子束等活性能量線之照射,會產生陽離子種或路易士酸,引發環氧基或氧雜環丁烷基之聚合反應。光陽離子聚合引發劑適宜使用後述之光酸產生劑。又,陽離子聚合硬化性接著劑組成物以可見光線硬化性作使用時,宜使用尤其對380nm以上的光有高感度之光陽離子聚合引發劑,光陽離子聚合引發劑一般而言係一在300nm附近或較其更短之波長區域顯示極大吸收之化合物,故可藉由摻混對較其更長之波長區域、具體而言為對較380nm更長之波長的光顯示極大吸收之光敏劑,來感應在其附近之波長的光,促進來自光陽離子聚合引發劑之陽離子種或酸的產生。光敏劑可列舉例如蒽化合物、芘化合物、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、鹵素化合物及光還原性色素等,該等亦可混合2種以上來使用。尤其蒽化合物因光敏化效果優異而為佳,具體上可舉ANTHRACURE UVS-1331、ANTHRACURE UVS-1221(川崎化成公司製)。光敏劑之含量宜為0.1重量%~5重量%,較宜為0.5重量%~3重量%。
本發明偏光薄膜可利用例如下述製造方法製造,該製造方法具有以下步驟:
偏光件製造步驟,係藉由以處理液處理偏光件之一面的預定位置,而製造於至少一部分形成有非偏光部之偏光件;
第1塗敷步驟,係於前述偏光件之經前述處理液處理之面塗敷硬化性樹脂組成物;
第1貼合步驟,係於前述偏光件之塗敷有前述硬化性樹脂組成物之面貼合第1透明保護薄膜;
第2塗敷步驟,係於前述偏光件之經前述處理液處理之面的相反側之面塗敷硬化性樹脂組成物;
第2貼合步驟,係於前述偏光件之塗敷有前述硬化性樹脂組成物之面貼合第2透明保護薄膜;及
接著步驟,係從第1透明保護薄膜面側及/或第2透明保護薄膜面側照射活性能量線使前述硬化性樹脂組成物硬化而得接著劑層,並透過該接著劑層接著前述偏光件及前述透明保護薄膜。
前述偏光件製造步驟亦可為具有以下步驟者:
第1步驟,係於前述偏光件之一面暫時黏附具有貫通孔之表面保護薄膜,而形成偏光薄膜積層體;
第2步驟,係透過前述表面保護薄膜之貫通孔,以處理液處理前述偏光件之一面的預定位置,而於單面形成具有凹部之非偏光部;及
第3步驟,係從前述偏光件剝離去除前述表面保護薄膜。
於偏光件之經處理液處理之面塗敷硬化性樹脂組成物之方法可依組成物之黏度或所欲厚度適當選擇,惟由去除偏光件表面的異物或塗敷性之觀點來看,宜使用後計量塗敷方式。後計量塗敷方式之具體例可列舉凹版輥塗敷方式、順輥(forward roll)塗敷方式、氣刀塗敷方式、桿式/棒式塗敷方式等。由去除透明保護薄膜表面之異物或塗敷性之觀點來看,該等中又以凹版輥塗敷方式尤佳。
亦可於前述塗敷步驟之前,於偏光件之接著劑組成物之塗敷面塗敷易接著組成物。於偏光件之貼合面塗敷易接著組成物之方法,由發揮與前述塗敷步驟相同效果來看,宜使用後計量塗敷方式。易接著組成物含有前述通式(3)記載之化合物時,偏光件與透明保護薄膜之接著力會提高,故理想。
以凹版輥塗敷方式來說,可於凹版輥表面形成各種圖案,例如可形成蜂巢網格圖案、梯形圖案、格子圖案、金字塔圖案或斜線圖案等。為了有效防止最終所得之偏光薄膜發生外觀缺陷,形成於前述凹版輥表面的圖案宜為蜂巢網格圖案。為蜂巢網格圖案時,為了提高塗敷易接著組成物後之塗敷面的面精度,凹槽容積宜為1~5cm
3/m
2,且2~3cm
3/m
2為佳。同樣地,為了提高塗敷易接著組成物後之塗敷面的面精度,輥的每1inch之凹槽線數宜為200~3000線/inch。又,相對於偏光件的行進速度,前述凹版輥的旋轉速度比宜為100~300%。
透過如上述方式塗敷後之硬化性樹脂組成物,貼合偏光件與透明保護薄膜。偏光件與透明保護薄膜之貼合可使用輥壓積層器等來進行。
在貼合偏光件與透明保護薄膜後,照射活性能量線(電子束、紫外線、可見光線等),使硬化性樹脂組成物硬化形成接著劑層。活性能量線(電子束、紫外線、可見光線等)之照射方向可從任意適當之方向照射。宜從透明保護薄膜側進行照射。若從偏光件側進行照射,則有偏光件因活性能量線(電子束、紫外線、可見光線等)而劣化之虞。
照射電子束時之照射條件若為可將上述硬化性樹脂組成物硬化之條件,便可採用任意適當之條件。例如,照射電子束時,加速電壓宜為5kV~300kV,更宜為10kV~250kV。加速電壓低於5kV時,電子束會無法到達接著劑而有硬化不足之虞;加速電壓超過300kV時,通過試料之滲透力會過強,而有對透明保護薄膜或偏光件造成傷害之虞。照射線量為5~100kGy,更宜為10~75kGy。照射線量低於5kGy時,接著劑會硬化不足;超過100kGy時,會對透明保護薄膜或偏光件造成傷害,使機械強度降低或發生黃變,而無法獲得預定之光學特性。
電子束之照射通常係於非活性氣體中進行照射,然若有必要,亦可於大氣中或導入了少量氧之條件下進行。雖因透明保護薄膜的材料而定,但藉由適當導入氧可在電子束一開始接觸之透明保護薄膜面上特意產生氧阻障,防止對透明保護薄膜造成損害,而可有效率地只對接著劑照射電子束。
前述偏光薄膜之製造方法中,活性能量線宜使用包含波長範圍380nm~450nm之可見光線者、尤宜使用波長範圍380nm~450nm之可見光線的照射量最多之活性能量線。使用紫外線、可見光線且使用賦予了紫外線吸收能之透明保護薄膜(不透射紫外線型透明保護薄膜)時,會吸收波長較約380nm更短的光,故波長較380nm短的光不會到達接著劑組成物,而無助於其聚合反應。並且,被透明保護薄膜吸收之波長較380nm短的光會轉換成熱,而透明保護薄膜本身發熱,造成偏光薄膜發生捲曲、起皺等不良。因此,本發明中採用紫外線、可見光線時,活性能量線產生裝置宜使用不發出波長較380nm短的光之裝置,更具體來說,波長範圍380~440nm之累積照度與波長範圍250~370nm之累積照度的比宜為100:0至100:50,較宜為100:0至100:40。本發明偏光薄膜之製造方法中,活性能量線宜為充有鎵之金屬鹵素燈、發出波長範圍380~440nm之光的LED光源。或可使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、白熱燈泡、氙燈、鹵素燈、碳弧燈、金屬鹵素燈、螢光燈、鎢絲燈、鎵燈、包含準分子雷射或太陽光等紫外線與可見光線之光源,亦可用帶通濾波器遮蔽波長較380nm短之紫外線來使用。為了提高偏光件與透明保護薄膜之間的接著劑層的接著性能,同時防止偏光薄膜捲曲,宜使用充有鎵之金屬鹵素燈,且使用透過可遮蔽波長較380nm短之光的帶通濾波器而得之活性能量線、或使用LED光源而得之波長405nm的活性能量線。
宜在照射紫外線或可見光線之前將接著劑組成物加溫(照射前加溫),此時宜加溫至40℃以上,較宜加溫至50℃以上。又,亦宜在照射紫外線或可見光線之後將活性能量線硬化型接著劑組成物加溫(照射後加溫),此時宜加溫至40℃以上,較宜加溫至50℃以上。
本發明偏光薄膜在實際使用時,可作成與其他光學層積層而成之光學薄膜來使用。對於該光學層無特別限定,可使用1層或2層以上例如反射板及半透射板、相位差板(包含1/2及1/4等波長板)、視角補償薄膜等可用於形成影像顯示裝置等的光學層。尤宜為:於本發明偏光薄膜上進一步積層反射板或半透射反射板而成之反射型偏光薄膜或半透射型偏光薄膜、於偏光薄膜上進一步積層相位差板而成之橢圓偏光薄膜或圓偏光薄膜、於偏光薄膜上進一步積層視角補償薄膜而成之廣視角偏光薄膜、或於偏光薄膜上進一步積層增亮薄膜而成之偏光薄膜。
於偏光薄膜積層有上述光學層之光學薄膜,亦可在影像顯示裝置等之製造過程中以依序各別積層之方式形成,但預先積層成光學薄膜者之品質穩定性或組裝作業等優異,有提升影像顯示裝置等之製造步驟的優點。積層時可使用黏著層等適當之接著手段。接著上述偏光薄膜或其他光學薄膜時,其等之光學軸可因應所欲之相位差特性等設成適當之配置角度。
亦可於前述偏光薄膜或積層有至少1層偏光薄膜之光學薄膜上,設置用以與液晶單元等之其他構件接著之黏著層。形成黏著層之黏著劑無特別限制,可適當選擇例如以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等聚合物作為基底聚合物者來使用。尤其可適宜使用如丙烯酸系黏著劑般展現優異光學透明性、適度濡濕性、凝集性與接著性等黏著特性且具有優異耐候性或耐熱性等之物。
黏著層亦可以不同組成或種類等之物的重疊層的形態設置於偏光薄膜或是光學薄膜之單面或兩面。又,設置於兩面時,於偏光薄膜或光學薄膜之表背亦可採用組成、種類或厚度等相異之黏著層。黏著層之厚度可因應使用目的或接著力等來適當決定,一般為1~100µm,宜為5~30µm,尤宜為10~20µm。
對於黏著層之露出面,為防止其受污染,係在供實際使用前之期間暫時貼附分離件並覆蓋。藉此,可防止在一般操作狀態下接觸到黏著層。作為分離件,除了上述厚度條件外,可使用依循習知之適當物,例如可使用經將塑膠薄膜、橡膠片、紙、布、不織布、網狀物、發泡片或金屬箔、其等之層合體等適當之單片體,因應需要以聚矽氧系或長鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適當之剝離劑進行塗覆處理者等。
[影像顯示裝置]
本發明偏光薄膜可適宜使用於影像顯示裝置等各種裝置之形成等。影像顯示裝置之形成可依循習知來進行。即,影像顯示裝置一般是藉由將液晶單元與偏光薄膜或光學薄膜及視需求的照明系統等構成零件適當組裝並組入驅動電路等而形成,而以本發明來說,除了使用本發明偏光薄膜或光學薄膜這點外無特別限定,可依循習知。關於液晶單元,可使用例如TN型或STN型、π型等任意型式者。
可形成於液晶單元之單側或兩側配置有偏光薄膜或光學薄膜之影像顯示裝置、或是於照明系統使用有背光件或反射板者等適當的影像顯示裝置。此時,本發明偏光薄膜或光學薄膜可設置於液晶單元之單側或兩側。於兩側設置偏光薄膜或光學薄膜時,其等可為相同者,亦可為互異者。並且,於形成影像顯示裝置時,可在適當位置上配置1層或2層以上諸如擴散板、防眩層、抗反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列片、光擴散板、背光件等適當零件。並且本發明影像顯示裝置可舉例如有機EL(電致發光)顯示裝置、PDP(電漿顯示器面板)、電子紙等,尤其可適宜用於可使用高透射率之偏光件的有機EL。又,影像顯示裝置之用途可適宜應用於折疊式顯示裝置或車載用顯示裝置這類尋求需要對高濕熱環境之耐久特性的構件之用途上。
本發明偏光薄膜於偏光件上形成有非偏光部,因此尤其可適宜使用於具有感測器機能之影像顯示裝置,而此時,偏光薄膜之非偏光部係配置於對應相機部之位置。
實施例
以下記載本發明之實施例,惟本發明實施形態不受該等所限。
<偏光薄膜製造>
實施例1-2
樹脂基材係使用長條狀、吸水率0.75%、Tg75℃之非晶質間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯(IPA共聚PET)薄膜(厚度:100µm)。對基材單面施行電暈處理,並於該電暈處理面於25℃下塗佈以9:1之比包含聚乙烯醇(聚合度4200,皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(聚合度1200,乙醯乙醯基改質度4.6%,皂化度99.0莫耳%以上,日本合成化學工業公司製,商品名「GOHSEFIMER Z200」)之水溶液並乾燥,形成厚度13µm之PVA系樹脂層,而製出積層體。
在120℃之烘箱內,將所得之積層體在周速相異的輥件間往縱向(長邊方向)進行自由端單軸延伸成2.4倍(空中輔助延伸)。接著,使積層體浸漬於液溫30℃的不溶解浴(相對於水100重量份摻混4重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶解處理)。接著,一邊使其浸漬於液溫30℃的染色浴中一邊調整碘濃度、浸漬時間,以使偏光板成為預定之透射率。本實施例係使其浸漬於相對於100重量份的水摻混0.2重量份的碘、1.5重量份的碘化鉀所得之碘水溶液中60秒鐘(染色處理)。接著,使其浸漬於液溫30℃的交聯浴(相對於水100重量份摻混3重量份之碘化鉀並摻混3重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。其後,一邊使積層體浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(相對於100重量份的水摻混3重量份硼酸、5重量份碘化鉀所得之水溶液)中,一邊於不同周速之輥件間往縱向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸)。之後,使積層體浸漬於液溫30℃的洗淨浴(相對於水100重量份摻混4重量份之碘化鉀而得之水溶液)中(洗淨處理)。
接著,關於實施例1,係使用具備凹版輥之凹版輥塗敷方式,於積層體之PVA系樹脂層表面塗敷易接著組成2(塗敷厚度1µm),並在25℃下進行1分鐘風乾燥(乾燥後厚度0.5µm)。
接著,關於實施例1及2,係於構成第2透明保護薄膜之ZEON公司製ZEONOR系樹脂薄膜(厚度17µm)之貼合面塗敷接著劑組成2或3,並貼合積層體之PVA系樹脂層表面(關於實施例1為易接著組成2之塗敷面),並從該ZEONOR系樹脂薄膜側照射下述紫外線使接著劑硬化。將硬化後之接著劑層之厚度記載於表2。此外,在本發明中,不論僅以接著劑組成構成接著劑層、或以接著劑組成及易接著組成構成接著劑層,皆以偏光件與透明保護薄膜間之層間厚度作為接著劑層厚度。關於接著劑層厚度之測定方法將於後述。將接著劑組成1~3及易接著組成1~2之構成列於表1。
然後,將基材從PVA系樹脂層剝離,而獲得寬度約1300mm之長條狀偏光薄膜(偏光件/第2透明保護薄膜)。此外,偏光件之厚度為5µm,單體透射率為40.8%。
[表1]
表1中記載之各構成材料如下。
ACMO(丙烯醯基嗎福林);商品名「ACMO」,KJ Chemicals Corporation製
1,9-NDA(1,9-壬二醇二丙烯酸酯),商品名「LIGHT ACRYLATE 1,9ND-A」,共榮社化學公司製
P2H-A(苯氧基二乙二醇丙烯酸酯);商品名「LIGHT ACRYLATE P2H-A」,共榮社化學公司製
HEAA(羥乙基丙烯醯胺);商品名「HEAA」,興人公司製
BYK UV3505(UV硬化型表面調整劑);商品名「BYK UV3505」,BYK-Chemie Japan公司製
Or907(2-甲-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎福林基丙-1-酮);商品名「Omnirad 907」,IGM resins公司製
DETX(二乙基9-氧硫);商品名「KAYACURE DETX-S」,日本化藥公司製
UP-1190((甲基)丙烯酸單體聚合而成之丙烯酸系寡聚物);商品名「ARUFON UP1190」,東亞合成公司製
Or819(雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物);商品名「Omnirad 819」,IGM
VPBA(4-乙烯基苯基硼酸);商品名「4-乙烯基苯基硼酸」,東京化成工業公司製
HPAA(羥基三甲基乙酸二丙烯酸酯);商品名LIGHT ACRYLATE HPPA」,共榮社化學公司製
M5700(2-羥-3-苯氧丙基丙烯酸酯);商品名「ARONIX M5700」,東亞合成公司製
DEAA(二乙基丙烯醯胺);商品名「DEAA」,KJ Chemicals Corporation製
EXP4200(調平劑);商品名「Olfine EXP.4200」,日信化學工業公司製
(紫外線)
活性能量線係使用紫外線(充有鎵之金屬鹵素燈,照射裝置:Fusion UV Systems, Inc公司製之Light HAMMER10,燈泡:V燈泡,峰值照度:1600mW/cm
2,累積照射量1000/mJ/cm
2(波長380~440nm))。此外,紫外線之照度係使用Solatell公司製之Sola-Check系統來測定。
以使厚度成為5µm之方式,於寬度約1300mm之酯系樹脂薄膜(厚度38µm)之一面塗佈黏著劑(丙烯酸系黏著劑)。使用尖頭刀對該附黏著劑之酯系樹脂薄膜,於長條方向上每隔250mm且於寬度方向上每隔400mm形成直徑2.8mm之貫通孔。
以捲對捲方式將上述附黏著劑之酯系樹脂薄膜貼合於上述所得之偏光薄膜之偏光件側,並將其浸漬於1mol/L(1N)之氫氧化鈉水溶液中30秒,接著浸漬於1mol/L(1N)之鹽酸中10秒。之後,在60℃下乾燥,而於偏光件形成非偏光部。非偏光部係一於酯系樹脂薄膜側具有最大深度dh為0.5µm之凹部的薄壁部。
從上述所得之積層體剝離去除酯系樹脂薄膜。接著,關於實施例1,係使用具備凹版輥之凹版輥塗敷方式,於該剝離面塗敷易接著組成1(塗敷厚度1µm),並在25℃下進行1分鐘風乾燥(乾燥後厚度0.7µm)。接著,於作為第1透明保護薄膜之Toyo Kohan Co.,Ltd.製丙烯酸系樹脂薄膜(厚度40µm)塗敷接著劑組成1或3後,關於實施例1,係與積層體之易接著組成1之塗敷面貼合,並照射與上述相同之紫外線使接著劑硬化,而關於實施例2,係與積層體之酯系樹脂薄膜的剝離面貼合,並照射與上述相同之紫外線使接著劑硬化。將硬化後之接著劑層之厚度記載於表2。
依以上方式,製作出具有第1透明保護薄膜/偏光件/第2透明保護薄膜之構成的偏光薄膜。此外,第1透明保護薄膜係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的透明保護薄膜3,偏光件係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的偏光件2,而已接著第1透明保護薄膜與偏光件之接著劑層係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的接著劑層1。又,第2透明保護薄膜係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的透明保護薄膜5,而接著有第2透明保護薄膜與偏光件之接著劑層係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的接著劑層4。將所得之偏光薄膜之厚度及各物性之測定結果列於表2。
表2中,關於第1接著劑層之厚度d1(µm)、偏光件之非偏光部之厚度d2(µm)及第2接著劑層之厚度d4(µm),係使用掃描型電子顯微鏡(ZYGO公司製,產品名「New View 7300」)進行測定。又,第1透明保護薄膜之厚度d3(µm)及第2透明保護薄膜之厚度d5(µm)係使用數位測微器(Anritsu公司製,產品名「KC-351C」)測定。
表2中,關於在25℃下測定之壓痕彈性模數E1(25)~E5(25)係利用以下方法測定。
使用奈米壓痕試驗機(Bruker Japan公司製,Triboindenter TI-950),以Berkovich型壓頭(Bruker Japan公司製,Triboindenter TI-950用的壓頭(型號TI-0039;Berkovich型鑽石壓頭,前端孔徑角142.3°)壓入偏光薄膜欲測定之各部分的中心部(例如,測定第1接著劑層之壓痕彈性模數E1時,係測定第1接著劑層之厚度方向中心部)50nm後,計測卸重時之卸重曲線的切線的斜率(S)、及壓頭與測定部分接觸之面積(接觸投影面積)(A),根據以下式算出壓痕彈性模數(GPa)。
(壓痕彈性模數(GPa))=(√π/2)×(S/√A)
關於偏光件之壓痕彈性模數E2之測定,係做出與偏光件之TD方向平行之截面,並將前述壓頭往MD方向押入,藉此算出壓痕彈性模數(GPa)。
表2中,關於在25℃下測定之壓痕硬度H3(25)及H5(25)係利用以下方法測定。
使用奈米壓痕試驗機(Bruker Japan公司製,Triboindenter TI-950),以Berkovich型壓頭(Bruker Japan公司製,Triboindenter TI-950用的壓頭(型號TI-0039;Berkovich型鑽石壓頭,前端孔徑角142.3°)壓入偏光薄膜欲測定之各部分的中心部(例如,測定第1透明保護薄膜之壓痕硬度H3時,係測定第1透明保護薄膜之厚度方向中心部)50nm,計測此時之最大荷重(Pmax)及壓頭與測定部分接觸之面積(接觸投影面積)(A),根據以下式算出硬度(GPa)。
(硬度(GPa))=(Pmax)/(A)
為了評估偏光件在嚴酷溫度環境下的耐裂痕性,實施了以下所示之熱震試驗。
<熱震試驗>
於實施例1-2之偏光薄膜的透明保護薄膜側設置黏著劑層,而調製出附黏著劑層之偏光薄膜。使用CO
2雷射(COMNET Inc.製,產品名:Laser Pro-SPIRIT),如圖2所示裁切出於距離中央端部1cm之位置形成有非偏光部1A的附黏著劑層之偏光薄膜(試樣尺寸為5cm×5cm),並貼合於0.5mm厚之無鹼玻璃而製作出試樣。將該試樣在各30分鐘×100次之環境下投入-40~85℃之熱震後,確認非偏光部1A與偏光部之邊界部分有無產生裂痕。將該試驗作為「熱震試驗1」。且,將該試樣在各30分鐘×200次之環境下投入-40~85℃之熱震後,確認非偏光部1A與偏光部之邊界部分有無產生裂痕。將該試驗作為「熱震試驗2」。「熱震試驗2」係較「熱震試驗1」更嚴苛之試驗。進行5次該等試驗,根據投入試樣數中有產生裂痕之試樣數,評估偏光件之耐裂痕性。CO
2雷射之照射條件如下。
(照射條件)
波長:10.6µm
雷射輸出:30W
振盪模式:脈衝振盪
雷射光之直徑:70µm雷射照射面:保護薄膜側
如表2之記載,實施例1-2皆未在熱震試驗後於非偏光部1A與偏光部之邊界部分產生裂痕,而可知即便在嚴酷溫度環境下,偏光件之耐裂痕性仍優異。
<偏光薄膜製造>
實施例3、4、6、比較例1
樹脂基材係使用長條狀、吸水率0.75%、Tg75℃之非晶質間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯(IPA共聚PET)薄膜(厚度:100µm)。對基材單面施行電暈處理,並於該電暈處理面於25℃下塗佈以9:1之比包含聚乙烯醇(聚合度4200,皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(聚合度1200,乙醯乙醯基改質度4.6%,皂化度99.0莫耳%以上,日本合成化學工業公司製,商品名「GOHSEFIMER Z200」)之水溶液並乾燥,形成厚度13µm之PVA系樹脂層,而製出積層體。
在120℃之烘箱內,將所得之積層體在周速相異的輥件間往縱向(長邊方向)進行自由端單軸延伸成2.4倍(空中輔助延伸)。接著,使積層體浸漬於液溫30℃的不溶解浴(相對於水100重量份摻混4重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶解處理)。接著,一邊使其浸漬於液溫30℃的染色浴中一邊調整碘濃度、浸漬時間,以使偏光板成為預定之透射率。本實施例係使其浸漬於相對於100重量份的水摻混0.2重量份的碘、1.5重量份的碘化鉀所得之碘水溶液中60秒鐘(染色處理)。接著,使其浸漬於液溫30℃的交聯浴(相對於水100重量份摻混3重量份之碘化鉀並摻混3重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。其後,一邊使積層體浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(相對於100重量份的水摻混3重量份硼酸、5重量份碘化鉀所得之水溶液)中,一邊於不同周速之輥件間往縱向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸)。之後,使積層體浸漬於液溫30℃的洗淨浴(相對於水100重量份摻混4重量份之碘化鉀而得之水溶液)中(洗淨處理)。
接著,關於實施例3,在貼合積層體之PVA系樹脂層表面與第2透明保護薄膜之前,使用具備凹版輥之凹版輥塗敷方式,於積層體之PVA系樹脂層表面塗敷易接著組成2(塗敷厚度1µm),並在25℃下進行1分鐘風乾燥(乾燥後厚度0.5µm)。接著,於構成第2透明保護薄膜之薄膜(2)(Toyo Kohan Co.,Ltd.製丙烯酸系樹脂薄膜(厚度40µm))或薄膜(3)(FUJIFILM公司製三醋酸纖維素系樹脂薄膜(厚度25µm)),塗敷構成第2接著劑層之接著劑組成物後,關於實施例4、6、比較例1,係將積層體之PVA系樹脂層表面與第2透明保護薄膜之接著劑塗敷面貼合,並從第2透明保護薄膜側照射下述紫外線使接著劑硬化,而關於實施例3,係將易接著組成2之塗敷面與第2透明保護薄膜之接著劑塗敷面貼合,並從第2透明保護薄膜側照射下述紫外線使接著劑硬化。將硬化後之接著劑層之厚度記載於表4。將成為第1接著劑層及第2接著劑層之原料的接著劑組成物之構成列於表3。
然後,將基材從PVA系樹脂層剝離,而獲得寬度約1300mm之長條狀偏光薄膜(偏光件/第2透明保護薄膜)。此外,偏光件之厚度為5µm,單體透射率為40.8%。
表3中記載之各構成材料中,表1中記載之構成材料以外的材料如下。
FA1DDM(不飽和脂肪酸羥烷基酯改質ε-己內酯(具有羥基之單體成分));商品名「Placcel FA1DDM」,DAICEL CORPORATION製
9EGA(PEG400 #二丙烯酸酯);商品名「LIGHT ACRYLATE 9EG-A」,共榮社化學公司製
(紫外線)
活性能量線係使用紫外線(充有鎵之金屬鹵素燈,照射裝置:Fusion UV Systems, Inc公司製之Light HAMMER10,燈泡:V燈泡,峰值照度:1600mW/cm
2,累積照射量1000/mJ/cm
2(波長380~440nm))。此外,紫外線之照度係使用Solatell公司製之Sola-Check系統來測定。
以使厚度成為5µm之方式,於寬度約1300mm之酯系樹脂薄膜(厚度38µm)之一面塗佈黏著劑(丙烯酸系黏著劑)。使用尖頭刀對該附黏著劑之酯系樹脂薄膜,於長條方向上每隔250mm且於寬度方向上每隔400mm形成直徑2.8mm之貫通孔。
以捲對捲方式將上述附黏著劑之酯系樹脂薄膜貼合於上述所得之偏光薄膜之偏光件側,並將其浸漬於1mol/L(1N)之氫氧化鈉水溶液中30秒,接著浸漬於1mol/L(1N)之鹽酸中10秒。之後,在60℃下乾燥,而於偏光件形成非偏光部。非偏光部係一於酯系樹脂薄膜側具有最大深度dh為0.5µm之凹部的薄壁部。
從上述所得之積層體剝離去除酯系樹脂薄膜。接著,關於實施例4、6,係使用具備凹版輥之凹版輥塗敷方式,於該剝離面塗敷易接著組成1(塗敷厚度1µm),並在25℃下進行1分鐘風乾燥(乾燥後厚度0.7µm)。接著,作為第1透明保護薄膜於薄膜(1)(ZEON公司製ZEONOR系樹脂薄膜(厚度17µm))、薄膜(2)(Toyo Kohan Co.,Ltd.製丙烯酸系樹脂薄膜(厚度40µm))或薄膜(3)(FUJIFILM公司製之三醋酸纖維素系樹脂薄膜(厚度25µm)),塗敷構成第1接著劑層之接著劑組成物後,關於實施例4、6,係與積層體之易接著組成1之塗敷面貼合,並從第1透明保護薄膜側照射與上述相同之紫外線使接著劑硬化,而關於實施例3及比較例1,係與積層體之酯系樹脂薄膜的剝離面貼合,並從第1透明保護薄膜側照射與上述相同之紫外線使接著劑硬化。將硬化後之接著劑層之厚度記載於表4。
依以上方式,製作出具有第1透明保護薄膜/偏光件/第2透明保護薄膜之構成的偏光薄膜。此外,第1透明保護薄膜係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的透明保護薄膜3,偏光件係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的偏光件2,而接著有第1透明保護薄膜與偏光件之接著劑層係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的接著劑層1。又,第2透明保護薄膜係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的透明保護薄膜5,而接著有第2透明保護薄膜與偏光件之接著劑層係對應圖1所示之構成偏光薄膜10的接著劑層4。將所得之偏光薄膜之厚度及各物性之測定結果列於表4。
實施例5
首先,不透過第2接著劑層製作偏光件/第2透明保護薄膜,而使用具備凹版輥之凹版輥塗敷方式,於積層體之PVA系樹脂層表面塗敷易接著組成1(塗敷厚度1µm),並在25℃下進行1分鐘風乾燥(乾燥後厚度0.7µm),透過第1接著劑層積層該易接著組成1形成面與第1透明保護薄膜,藉此製作出偏光件/第1透明保護薄膜,接著於偏光件形成非偏光部,且使用具備凹版輥之凹版輥塗敷方式,於偏光件之非偏光部形成面塗敷易接著組成2(塗敷厚度1µm),並在25℃下進行1分鐘風乾燥(乾燥後厚度0.5µm),透過第2接著劑層積層該易接著組成2形成面與第2透明保護薄膜,藉此製作出具有第1透明保護薄膜/偏光件/第2透明保護薄膜之構成的偏光薄膜,除此之外依與實施例3、4、6、比較例1相同方法製作出偏光薄膜。
在表4中,關於第1接著劑層之厚度d1(µm)、偏光件之非偏光部之厚度d2(µm)及第2接著劑層之厚度d4(µm)、在25℃下測定之壓痕彈性模數E1(25)~E5(25)、偏光件之壓痕彈性模數E2、在25℃下測定之壓痕硬度H3(25)及H5(25)、及熱震試驗方法,係藉由與實施例1-2相同方法實施測定及評估。
如表4之記載,相較於比較例1,實施例3-6在熱震試驗後於非偏光部1A與偏光部之邊界部分皆未產生裂痕,而可知即便在嚴酷溫度環境下,偏光件之耐裂痕性仍優異。
1:第1接著劑層
1A,2A:非偏光部
2:偏光件
2h:凹部
3:第1透明保護薄膜
4:第2接著劑層
5:第2透明保護薄膜
10:偏光薄膜
d1,d2,d3,d4,d5:厚度
dh:深度
圖1係本發明一實施形態之偏光薄膜的截面示意圖之一例。
圖2係實施熱衝擊試驗後之附黏著劑層之偏光薄膜試樣的示意圖。
1:第1接著劑層
2:偏光件
2A:非偏光部
2h:凹部
3:第1透明保護薄膜
4:第2接著劑層
5:第2透明保護薄膜
10:偏光薄膜
d1,d2,d3,d4,d5:厚度
dh:深度
Claims (7)
- 一種偏光薄膜,係於偏光件之一面透過第1接著劑層積層有第1透明保護薄膜者;該偏光薄膜之特徵在於: 前述偏光件係於至少一部分形成有非偏光部者; 令前述第1接著劑層之壓痕彈性模數(25℃)為E1(25)(GPa)、前述非偏光部之壓痕彈性模數(25℃)為E2(25)(GPa)、且前述第1透明保護薄膜之壓痕彈性模數(25℃)為E3(25)(GPa)時,滿足下述式(1); (E1(25)×E3(25)) (1/2)≧0.2×E2(25) (1)。
- 如請求項1之偏光薄膜,其係於前述偏光件之另一面透過第2接著劑層積層有第2透明保護薄膜者; 令前述第2透明保護薄膜之壓痕硬度(25℃)為H5(25)(GPa)、且前述第1透明保護薄膜之壓痕硬度(25℃)為H3(25)(GPa)時, H3(25)>H5(25)。
- 如請求項2之偏光薄膜,其中,令前述第2透明保護薄膜之壓痕彈性模數(25℃)為E5(25)(GPa)、且前述第2透明保護薄膜之厚度為d5(µm)時, E5(25)×d5<200。
- 如請求項2之偏光薄膜,其中,令前述第2接著劑層之壓痕彈性模數(25℃)為E4(25)(GPa)、且厚度為d4(µm)時, E4(25)×d4<10。
- 如請求項1之偏光薄膜,其中,令前述第1接著劑層之壓痕彈性模數(80℃)為E1(80)(GPa)時, E1(80)/E1(25)>0.5。
- 如請求項1之偏光薄膜,其中,令前述偏光件之前述非偏光部以外之部分與前述第1透明保護薄膜之間的接著劑層厚度為d1(µm)時, d1<2。
- 一種影像顯示裝置,特徵在於:具備如請求項1之偏光薄膜,且前述偏光薄膜之前述非偏光部係配置於與感測器部對應之位置。
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