TW202331313A - 附相位差層之偏光板及包含該附相位差層之偏光板之圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種在嚴苛之高溫環境及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。 本發明之實施方式之附相位差層之偏光板具有:包含偏光元件之偏光板;由聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜構成之第一相位差層;以及剪切破壞強度T為15 MPa以上之第二相位差層。

Description

附相位差層之偏光板及包含該附相位差層之偏光板之圖像顯示裝置
本發明係關於一種附相位差層之偏光板及包含該附相位差層之偏光板之圖像顯示裝置。
液晶顯示裝置及電致發光(EL)顯示裝置(例如有機EL顯示裝置,無機EL顯示裝置)所代表之圖像顯示裝置正在迅速地普及。該等圖像顯示裝置中,以顯示特性之提高及抗反射為目的,正使用附相位差層之偏光板。附相位差層之偏光板代表性地使用偏光元件與相位差膜(代表性地為λ/4板)。作為構成相位差膜之樹脂膜,已知經延伸處理之聚碳酸酯系樹脂膜(例如專利文獻1)。已知在由聚碳酸酯系樹脂膜構成之相位差膜中,在高溫環境下及高溫高濕環境下會發生相位差不均及顏色不均。又,隨著附相位差層之偏光板之大型化,有相位差不均及顏色不均變得更為顯著之情況。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-155187號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係為了解決上述先前之問題而完成,其主要目的在於提供一種在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。 [解決問題之技術手段]
本發明之實施方式之附相位差層之偏光板具有:包含偏光元件之偏光板;由聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜構成之第一相位差層;以及剪切破壞強度T為15 MPa以上之第二相位差層。 一個實施方式中,上述第二相位差層之穿刺彈性模數為50 g/mm以上。 一個實施方式中,上述第一相位差層作為λ/4板發揮功能,面內相位差Re(550)為100 nm~190 nm,且滿足Re(450)/Re(550)<1,上述第一相位差層之慢軸與上述偏光元件之吸收軸所成之角度為40º~50º。 一個實施方式中,上述第二相位差層由包含顯示負之雙折射之聚合物之樹脂膜構成。 一個實施方式中,上述顯示負之雙折射之聚合物係選自由丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂及馬來醯亞胺系樹脂所組成之群中之至少1種。 一個實施方式中,上述第二相位差層滿足nx=ny>nz或nz>nx=ny。 一個實施方式中,上述附相位差層之偏光板為長條狀,上述第一相位差層為斜向延伸膜。 一個實施方式中,上述第一相位差層與上述第二相位差層經由接著劑層積層。 本發明之另一態樣提供一種圖像顯示裝置。該圖像顯示裝置包含上述附相位差層之偏光板。 [發明之效果]
根據本發明之實施方式,可提供一種在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。進而,本發明之實施方式之附相位差層之偏光板即便在經大型化之情形時,亦可抑制在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均。因此,亦可適宜地用於如車載用圖像顯示裝置之類之更大型且在嚴苛條件下使用之圖像顯示裝置。
以下,對本發明之實施方式進行說明,但本發明並不限於該等實施方式。
(術語及符號之定義) 本說明書中之術語及符號之定義如下所述。 (1)折射率(nx、ny、nz) 「nx」為面內之折射率成為最大之方向(即慢軸方向)之折射率,「ny」為面內與慢軸正交之方向(即快軸方向)之折射率,「nz」為厚度方向之折射率。 (2)面內相位差(Re) 「Re(λ)」為23℃下之利用波長λ nm之光測得之面內相位差。例如,「Re(550)」為23℃下之利用波長550 nm之光測得之面內相位差。Re(λ)係在將層(膜)之厚度設為d(nm)時,由式:Re(λ)=(nx-ny)×d求出。 (3)厚度方向之相位差(Rth) 「Rth(λ)」為23℃下之利用波長λ nm之光測得之厚度方向之相位差。例如,「Rth(50)」為23℃下之利用波長550 nm之光測得之厚度方向之相位差。Rth(λ)係在將層(膜)之厚度設為d(nm)時,由式:Rth(λ)=(nx-nz)×d求出。 (4)Nz係數 Nz係數係由Nz=Rth/Re求出。 (5)角度 本說明書中提及角度時,該角度包含相對於基準方向順時針之角度及逆時針之角度這兩者。因此,例如「45º」係指±45º。
A. 附相位差層之偏光板之整體構成 圖1係本發明一個實施方式之附相位差層之偏光板之概略剖視圖。圖示例之附相位差層之偏光板100自視認側依序具有偏光板10、第一相位差層20及第二相位差層30。第二相位差層30亦可配置於偏光板10與第一相位差層20之間。第二相位差層30較佳為鄰接於第一相位差層20。偏光板10代表性地包含偏光元件11、及配置於偏光元件11兩側之保護層12、13。亦可省略保護層13。例如,當第一相位差層20亦可作為保護層發揮功能時,亦可將保護層13省略。構成附相位差層之偏光板之各構件可經由任意適當之接著層(未圖示)積層。作為接著層之具體例,可例舉接著劑層、黏著劑層。第一相位差層20與第二相位差層30較佳為經由接著劑層(未圖示)積層。第一相位差層20由聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜構成。第二相位差層30之剪切破壞強度T為15 MPa以上。聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下會發生相位差不均及顏色不均。藉由使用剪切破壞強度T為15 MPa以上之相位差層作為第二相位差層,可提供即便使用聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜作為相位差層時,亦維持其優異特性並且在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。具體而言,聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜會在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下因熱及吸濕而膨脹,之後有可能發生收縮。於聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜之中央附近,收縮應力集中,相位差可能進一步升高。又,於聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜之端部、例如樹脂膜之慢軸方向端部處,收縮應力可藉由用於積層之接著劑層或黏著劑層而得到緩和。因此,於聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜之端部處,與中央附近相比,因膜之膨脹及收縮導致之相位差變化減小。其結果為,在聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜之面內有可能產生相位差不均及顏色不均。本發明之實施方式中,使用剪切破壞強度T為15 MPa以上之相位差層作為第二相位差層。藉由使用剪切破壞強度T為15 MPa以上之相位差層,可抑制在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜因熱及吸水導致之膨脹。其結果為,可提供即便於使用聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜作為相位差層時,亦維持其優異特性並且在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。本說明書中,鄰接不僅包含直接相鄰,還包含隔著任意之接著層相鄰。
如上所述,第二相位差層之剪切破壞強度T為15 MPa以上。代表性地使用剪切破壞強度T為15 MPa以上之樹脂膜作為第二相位差層。藉由使用剪切破壞強度T為15 MPa以上之樹脂膜作為第二相位差層,可提供即便於使用聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜作為相位差層時,亦維持其優異特性並且嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。第二相位差層之剪切破壞強度T較佳為20 MPa以上,更佳為25 MPa以上,進而較佳為30 MPa以上,特佳為35 MPa以上。又,第二相位差層之剪切破壞強度T例如為100 MPa以下。剪切破壞強度T係切削(破壞)單一膜或積層體之各層時所需之力,例如可利用SAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System,表面與界面切削分析系統)求得。參照圖2說明求出剪切破壞強度之具體順序。圖2表示自上至下依序具有偏光板、第一相位差層及第二相位差層之積層體。使用精密斜向切削裝置(例如Daipla wintes公司製,「SAICAS DN-20型」)對該積層體進行斜向切削時之剪切強度即為剪切破壞強度。斜向切削可藉由使刀刃進行雙軸運動(水平方向及垂直方向之運動)來進行。剪切破壞強度T(MPa)由下述式求得。 T(MPa)=F H(kN)/(2×Wd(m 2)×cot ) 此處,F H為刀刃產生之水平方向之荷重,W為刀刃之寬度(m),d為刀刃垂直方向之位移量(m), 為剪切角度。再者,剪切角度可根據切削條件、切削對象物之構成材料等變化,大概為45º。
一個實施方式中,附相位差層之偏光板100中設置黏著劑層作為最外層(例如設置於圖示例之第二相位差層30之未積層第一相位差層20之面),可貼附於圖像顯示裝置(實質上為圖像顯示單元)。實用上,較佳為在將附相位差層之偏光板供至使用之前,在黏著劑層之表面暫時黏有剝離襯墊。藉由暫時黏有剝離襯墊,可在實際使用之前之期間保護黏著劑層,並且可實現附相位差層之偏光板之成卷化。
附相位差層之偏光板可為單片狀,亦可為長條狀。本說明書中,「長條狀」係指長度相對於寬度夠長之細長形狀,例如包含長度相對於寬度為10倍以上,較佳為20倍以上之細長形狀。於為長條狀之附相位差層之偏光板時,可與藉由斜向延伸製作之相位差層以卷對卷之方式進行積層,能夠簡化製造步驟。長條狀之附相位差層之偏光板可捲繞成卷狀。
附相位差層之偏光板之厚度可設定為任意適當之值。一個實施方式中,附相位差層之偏光板之總厚度較佳為250 μm以下,更佳為140 μm以下,進而較佳為120 μm以下,進而更佳為100 μm以下,進而更佳為90 μm以下,特佳為85 μm以下。附相位差層之偏光板之總厚度例如可為30 μm以上。再者,附相位差層之偏光板之總厚度係指偏光板、相位差層(第一相位差層及第二相位差層)及用於將該等積層之接著層之厚度之和(即,附相位差層之偏光板之總厚度不包含作為最外層設置之黏著劑層及可暫時黏於其表面上之剝離襯墊之厚度)。
以下,對於附相位差層之偏光板之構成要素,更加詳細地進行說明。
B. 偏光板 B-1. 偏光元件 偏光元件代表性地由包含二色性物質(代表地為碘)之樹脂膜構成。作為樹脂膜,可採用能夠用作偏光元件之任意適當之樹脂膜。樹脂膜代表地為聚乙烯醇系樹脂(以下稱作「PVA系樹脂」)膜。樹脂膜可為單層之樹脂膜,還可為兩層以上之積層體。
作為由單層之樹脂膜構成之偏光元件之具體例,可例舉對PVA系樹脂膜實施了利用碘進行之染色處理及延伸處理(代表性地為單軸延伸)之偏光元件。上述利用碘進行之染色例如藉由將PVA系樹脂膜浸漬於碘水溶液中來進行。上述單軸延伸之延伸倍率較佳為3~7倍。延伸可在染色處理後進行,亦可一面染色一面進行。又,亦可在延伸後進行染色。根據需要,對PVA系樹脂膜實施膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如,藉由在染色前將PVA系樹脂膜浸漬於水中進行水洗,不僅可洗淨PVA系樹脂膜表面之污漬或抗黏連劑,亦可使PVA系樹脂膜膨潤而防止染色不均等。
作為使用積層體而獲得之偏光元件之具體例,可例舉使用樹脂基材與積層在該樹脂基材上之PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)之積層體、或樹脂基材與塗佈形成在該樹脂基材上之PVA系樹脂層之積層體而獲得之偏光元件。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材上之PVA系樹脂層之積層體而獲得之偏光元件例如可藉由如下方式製作:將PVA系樹脂溶液塗佈在樹脂基材上,使其乾燥而在樹脂基材上形成PVA系樹脂層,從而獲得樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體;及對上述積層體進行延伸及染色而將PVA系樹脂層製成偏光元件。本實施方式中,較佳為於樹脂基材之單側形成包含鹵化物與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層。延伸代表性地包含使積層體浸漬於硼酸水溶液中進行延伸。進而,延伸可根據需要進一步包含在硼酸水溶液中進行延伸前在高溫(例如95℃以上)下對積層體進行空中延伸。此外,本實施方式中,較佳為將積層體供至一面在長度方向上搬送、一面進行加熱而使其在寬度方向上收縮2%以上之乾燥收縮處理。代表性地,本實施方式之製造方法包含依序對積層體實施空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理。藉由導入輔助延伸,即便在熱塑性樹脂上塗佈PVA時,亦可提高PVA之結晶性,可實現較高之光學特性。又,藉由事先同時提高PVA之配向性,可防止在之後之染色步驟或延伸步驟中浸漬於水中時,PVA之配向性下降或溶解等問題,可實現較高之光學特性。進而,在將PVA系樹脂層浸漬於液體時,與PVA系樹脂層不含鹵化物之情形相比,可抑制聚乙烯醇分子之配向紊亂及配向性之下降。藉此,可提高經過染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體進行之處理步驟獲得之偏光元件之光學特性。進而,藉由利用乾燥收縮處理使積層體在寬度方向上收縮,可提高光學特性。所得之樹脂基材/偏光元件之積層體可直接使用(即,可將樹脂基材作為偏光元件之保護層),亦可從樹脂基材/偏光元件之積層體剝離樹脂基材,對上述剝離面根據目的積層任意適當之保護層後進行使用。此種偏光元件之製造方法之詳情例如記載於日本專利特開2012-73580號公報(日本專利第5414738號)、日本專利第6470455號中。將該等公報之全部記載內容作為參考引用於本說明書中。
偏光元件之厚度較佳為1 μm~25 μm,更佳為1 μm~15 μm,進而較佳為1 μm~10 μm,進而更佳為1 μm~8 μm,特佳為2 μm~5 μm。本發明之實施方式中,即便使用上述厚度之偏光元件時,亦可抑制附相位差層之偏光板在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均。
一個實施方式中,偏光元件之硼酸含量較佳為20重量%以下,更佳為5重量%~20重量%,進而較佳為10重量%~18重量%。偏光元件之硼酸含量為此種範圍時,可提供高溫耐久性優異之附相位差層之偏光板。硼酸含量未達5重量%時,有偏光元件發生多烯化、耐久性下降之虞。根據本發明之實施方式,即便置放在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下時,亦可抑制偏光板之尺寸收縮導致之相位差變化,可抑制相位差不均及顏色不均之發生。偏光元件之硼酸含量例如可藉由調整在以下各步驟中使用之水溶液中之硼酸含量來調整。硼酸含量例如可由中和法,使用下述式,作為每單位重量之偏光元件中所含之硼酸量來求出。
偏光元件之碘含量較佳為2重量%以上,更佳為2重量%~10重量%。偏光元件之碘含量為此種範圍時,藉由與上述硼酸含量之協同效應,可良好地維持貼合時之捲曲調整之容易性,且可良好地抑制加熱時之捲曲,同時可改善加熱時之外觀耐久性。本說明書中,「碘含量」係指偏光元件(PVA系樹脂膜)中包含之全部碘之量。更具體而言,偏光元件中,碘在以碘離子(I -)、碘分子(I 2)、多碘離子(I 3 -、I 5 -)等形態存在時,本說明書中之碘含量係指包含該等所有形態之碘之量。碘含量例如可利用螢光X射線分析之校準曲線法求出。再者,多碘離子在偏光元件中以形成了PVA-碘錯合物之狀態存在。藉由形成此種錯合物,在可見光之波長範圍內可表現吸收二色性。具體而言,PVA與三碘化物離子之錯合物(PVA・I 3 -)在470 nm附近具有吸光峰,PVA與五碘化物離子之錯合物(PVA・I 5 -)在600 nm附近具有吸光峰。其結果為,多碘離子可根據其形態,在可見光之寬廣範圍內吸收光。另一方面,碘離子(I -)在230 nm附近具有吸光峰,與可見光之吸收實質上無關。因此,以與PVA之錯合物之狀態存在之多碘離子可能主要與偏光元件之吸收性能有關。
偏光元件較佳為在波長為380 nm~780 nm之任一波長下顯示吸收二色性。偏光元件之單質透過率Ts較佳為40%~48%,更佳為41%~46%。偏光元件之偏光度P較佳為97.0%以上,更佳為99.0%以上,進而較佳為99.9%以上。上述單質透過率代表性地係使用紫外可見分光度計測定,經視感度補正而得之Y值。上述偏光度代表性地係基於使用紫外可見分光度計測定,經視感度補正而得之平行透過率Tp及正交透過率Tc,並利用下述式求得。 偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2×100
B-2. 保護層 保護層12、13由可作為偏光元件之保護層使用之任意適當之膜形成。作為成為上述膜主成分之材料之具體例,可例舉三乙醯纖維素(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、乙酸酯系等透明樹脂等。又,亦可例舉(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、矽酮系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。除此以外,例如還可例舉矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。又,還可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)所記載之聚合物膜。作為該膜之材料,例如可使用含有側鏈具有經取代或未經取代之醯亞胺基之熱塑性樹脂及側鏈具有經取代或未經取代之苯基以及腈基之熱塑性樹脂之樹脂組合物,例如可例舉具有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺形成之交替共聚物及丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組合物。該聚合物膜例如可為上述樹脂組合物之擠出成形物。
附相位差層之偏光板代表性地配置於圖像顯示裝置之視認側,保護層12代表性地配置於其視認側。因此,還可根據需要對保護層12實施硬塗處理、抗反射處理、防黏連處理、防眩處理等表面處理。
保護層之厚度較佳為10 μm~50 μm,更佳為10 μm~30 μm。再者,實施了表面處理時,外側保護層(保護層12)之厚度係包含表面處理層之厚度在內之厚度。
C. 第一相位差層 第一相位差層20係聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜。聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜有可能在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下產生相位差不均及顏色不均。根據本發明之實施方式,可提供即便於使用聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜作為相位差層時,亦維持其優異特性並且嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。
第一相位差層20可根據目的具有任意適當之光學特性及/或機械特性。第一相位差層20代表性地具有慢軸。一個實施方式中,第一相位差層20之慢軸與偏光元件11之吸收軸所成之角度θ較佳為40º~50º,更佳為42º~48º,進而較佳為約為45º。角度θ為此種範圍時,如後所述藉由使第一相位差層為λ/4板,可獲得具有非常優異之圓偏光特性(結果為非常優異之抗反射特性)之附相位差層之偏光板。
第一相位差層較佳為折射率特性滿足nx>ny,更佳為折射率特性顯示nx>ny≧nz之關係。第一相位差層代表性而言,係為了對偏光板賦予抗反射特性而設置,在一個實施方式中可作為λ/4板發揮功能。此時,第一相位差層之面內相位差Re(550)較佳為100 nm~190 nm,更佳為110 nm~170 nm,進而較佳為130 nm~160 nm。再者,此處「ny=nz」不僅係ny與nz完全相等之情況,還包含實質上相等之情況。因此,在不損害本發明效果之範圍內,可能有ny<nz之情況。
第一相位差層之Nz係數較佳為0.9~3,更佳為0.9~2.5,進而較佳為0.9~1.5,特佳為0.9~1.3。藉由滿足此種關係,在將所獲得之附相位差層之偏光板用於圖像顯示裝置時,可實現非常優異之反射色相。
第一相位差層可顯示相位差值對應於測定光之波長而增大之逆分散波長特性,亦可顯示相位差值對應於測定光之波長而減小之正波長分散特性,還可以顯示相位差值幾乎不會因測定光之波長而變化之平坦之波長分散特性。一個實施方式中,第一相位差層顯示逆分散波長特性。此時,相位差層之Re(450)/Re(550)較佳為未達1,更佳為0.8以上且未達1,進而較佳為0.8以上且0.95以下。為此種構成時,可實現非常優異之抗反射特性。
第一相位差層包含光彈性係數之絕對值較佳為2×10 -11m 2/N以下、更佳為2.0×10 -13m 2/N~1.5×10 -11m 2/N、進而較佳為1.0×10 -12m 2/N~1.2×10 -11m 2/N之樹脂。光彈性係數之絕對值為此種範圍時,在產生加熱時之收縮應力時,不容易發生相位差變化。其結果為,可良好地防止所獲得之圖像顯示裝置之熱不均。
如上所述,第一相位差層由聚碳酸酯樹系脂膜之延伸膜構成。一個實施方式中,第一相位差層之厚度較佳為50 μm以下,更佳為10 μm~40 μm,進而較佳為20 μm~30 μm。第一相位差層藉由利用具有此種厚度之聚碳酸酯系樹脂膜構成,可抑制捲曲發生,並且亦可有助於彎曲耐久性及反射色相之提高。
第一相位差層20由聚碳酸酯系樹脂及聚酯碳酸酯系樹脂(以下有時僅稱為聚碳酸酯系樹脂)等聚碳酸酯系樹脂膜構成。於第一相位差層由顯示逆分散波長特性之樹脂膜構成之情形時,可較佳使用聚碳酸酯系樹脂或聚酯碳酸酯系樹脂。又,還可將聚碳酸酯系樹脂與聚酯系樹脂、聚乙烯醇縮醛系樹脂、聚芳酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂等組合(例如摻混、共聚)使用。
作為上述聚碳酸酯系樹脂,只要可獲得本發明之效果,則可使用任意適當之聚碳酸酯系樹脂。例如聚碳酸酯系樹脂包含:源自茀系二羥基化合物之結構單元;源自異山梨酯系二羥基化合物之結構單元;以及源自於選自由脂環式二醇、脂環式二甲醇、二、三或聚乙二醇以及伸烷基二醇或螺二醇所組成之群中之至少一種二羥基化合物之結構單元。較佳為聚碳酸酯系樹脂包含:源自茀系二羥基化合物之結構單元;源自異山梨酯系二羥基化合物之結構單元;以及源自脂環式二甲醇之結構單元及/或源自二、三或聚乙二醇之結構單元;進而較佳為包含:源自茀系二羥基化合物之結構單元;源自異山梨酯系二羥基化合物之結構單元;以及源自二、三或聚乙二醇之結構單元。聚碳酸酯系樹脂亦可根據需要包含其他之二羥基化合物來源之結構單元。再者,本發明之實施方式中可較佳使用之聚碳酸酯系樹脂之詳情例如記載於日本專利特開2014-10291號公報、日本專利特開2014-26266號公報、日本專利特開2015-212816號公報、日本專利特開2015-212817號公報、日本專利特開2015-212818號公報中,將該記載作為參考引用至本說明書中。
上述聚碳酸酯系樹脂之玻璃轉移溫度較佳為110℃以上且150℃以下,更佳為120℃以上且140℃以下。若玻璃轉移溫度過低,則有耐熱性變差之傾向,在膜成形後有引起尺寸變化之可能性,另有降低所獲得之有機EL面板等圖像顯示裝置之圖像品質之情況。若玻璃轉移溫度過高,則有膜成形時之成形穩定性變差之情況,或者有損害膜之透明性之情況。再者,玻璃轉移溫度可根據JIS K 7121(1987)求出。
上述聚碳酸酯系樹脂之分子量可以還原黏度表示。還原黏度以如下方式測定:使用二氯甲烷作為溶劑,將聚碳酸酯濃度精密地調配至0.6 g/dL,在溫度20.0℃±0.1℃下使用烏式黏度管進行測定。還原黏度之下限通常較佳為0.30 dL/g,更佳為0.35 dL/g以上。還原黏度之上限通常較佳為1.20 dL/g,更佳為1.00 dL/g,進而較佳為0.80 dL/g。還原黏度小於上述下限值時,有時會發生成形品之機械強度減小之問題。另一方面,還原黏度大於上述上限值時,有時會發生成形時之流動性下降,生產性或成形性下降之問題。
作為聚碳酸酯系樹脂膜還可使用市售膜。作為市售品之具體例,可例舉帝人公司製之商品名「Pure Ace WR-S」,「Pure Ace WR-W」、「Pure Ace WR-M」,日東電工公司製之商品名「NRF」。
第一相位差層20例如藉由對由上述聚碳酸酯系樹脂形成之膜進行延伸來獲得。作為由聚碳酸酯系樹脂形成膜之方法,可採用任意適當之成形加工法。作為具體例,可例舉壓縮成形法、轉移成形法、射出成形法、擠出成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP成形法、澆鑄塗敷法(例如流延法)、壓延成形法、熱壓法等。較佳為擠出成形法或澆鑄塗敷法。其原因在於:可提高所獲得之膜之平滑性、獲得良好之光學均勻性。成形條件可根據所使用之樹脂之組成或種類、相位差層所希望之特性等適當設定。再者,如上所述,聚碳酸酯系樹脂由於市售有較多之膜產品,因此亦可以將該市售膜直接供於延伸處理。
樹脂膜(未延伸膜)之厚度可根據第一相位差層之所需厚度、所需之光學特性、後述延伸條件等而設定為任意適當之值。較佳為50 μm~300 μm。
上述延伸可採用任意適當之延伸方法、延伸條件(例如延伸溫度、延伸倍率、延伸方向)。具體而言,可單獨使用自由端延伸、固定端延伸、自由端收縮、固定端收縮等各種延伸方法,亦可同時或逐次使用。關於延伸方向,亦可在長度方向、寬度方向、厚度方向、斜方向等各種方向或維度上進行。延伸溫度相對於樹脂膜之玻璃轉移溫度(Tg),較佳為Tg-30℃~Tg+60℃,更佳為Tg-10℃~Tg+50℃。
藉由適宜地選擇上述延伸方法、延伸條件,可獲得具有上述所需之光學特性(例如折射率特性、面內相位差、Nz係數)之相位差膜。
一個實施方式中,相位差膜藉由對樹脂膜進行單軸延伸或固定端單軸延伸來製作。作為固定端單軸延伸之具體例,可例舉一面使樹脂膜在長度方向上移行一面在寬度方向(橫方向)上延伸之方法。延伸倍率較佳為1.1倍~3.5倍。
於另一實施方式中,構成第一相位差層之延伸膜較佳為長條狀之斜向延伸膜。該實施方式中,構成第一相位差層之延伸膜可藉由使長條狀之樹脂膜在相對於長度方向為上述角度θ之方向上連續地進行斜向延伸來製作。藉由採用斜向延伸,可獲得具有相對於膜之長度方向為角度θ之配向角(在角度θ之方向上具有慢軸)之長條狀延伸膜,例如在與偏光元件之積層時,可以卷對卷方式進行,可簡化製造步驟。再者,角度θ可為在附相位差層之偏光板中偏光元件之吸收軸與相位差層之慢軸所成之角度。角度θ如上所述,較佳為40º~50º,更佳為42º~48º,進而較佳為約為45º。
作為斜向延伸中使用之延伸機,例如可例舉能夠在橫及/或縱方向上施加左右不同速度之輸送力或拉伸力或牽引力之拉幅式延伸機。拉幅式延伸機有橫單軸延伸機、同時雙軸延伸機等,但只要能夠將長條狀之樹脂膜連續地斜向延伸,則可使用任意適當之延伸機。
上述延伸機中,藉由分別適當地控制左右之速度,可獲得具有上述所希望之面內相位差且在上述所希望之方向上具有慢軸之相位差層(實質上為長條狀之相位差膜)。
上述膜之延伸溫度可根據相位差層所希望之面內相位差值及厚度、所使用之樹脂之種類、所使用之膜之厚度、延伸倍率等而變化。具體而言,延伸溫度較佳為Tg-30℃~Tg+30℃,更佳為Tg-15℃~Tg+15℃,進而較佳為Tg-10℃~Tg+10℃。藉由在此種溫度下進行延伸,可獲得本發明之實施方式中具有適當特性之第一相位差層。再者,Tg為膜之構成材料之玻璃轉移溫度。
D. 第二相位差層 如上所述,第二相位差層之剪切破壞強度T為15 MPa以上。藉由使第二相位差層之剪切破壞強度T為15 MPa以上,可抑制聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜因熱及吸水導致之膨脹。其結果為,可提供即便於使用聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜作為相位差層時,亦維持其優異特性並且在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。第二相位差層代表性地係剪切破壞強度T為15 MPa以上之樹脂膜。
第二相位差層較佳為穿刺彈性模數為50 g/mm以上,更佳為52 g/mm以上,進而較佳為55 g/mm以上。第二相位差層之穿刺彈性模數例如為200 g/mm以下。藉由使第二相位差層之穿刺彈性模數為上述範圍,可進一步抑制作為聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜之第一相位差層因熱及吸水導致之膨脹。本說明書中,穿刺彈性模數係指將針(穿刺治具)相對於相位差膜(上述第二相位差層)之主面垂直地穿刺時相位差膜即將要斷裂(或裂開)前之力(g)除以此時之變形(mm)所得之值。針可使用前端直徑為1 mm 、0.5R之針。穿刺針之速度可設為0.33 cm/秒。穿刺彈性模數之測定係在開有能使針通過之直徑15 mm以下之圓形孔之2張板之間夾著相位差膜進行。穿刺彈性模數之測定可於溫度23℃之環境下進行。例如,對5張相位差膜測定穿刺彈性模數,可將其平均值作為相位差膜之穿刺彈性模數。穿刺彈性模數之測定可利用市售之裝置。作為市售之裝置,可例舉Kato Tech股份有限公司製造之輕便壓縮試驗機「KES-G5針貫穿力測定規格」,島津製作所股份有限公司製造之小型桌上型試驗機「EZ Test」等。
第二相位差層較佳為斷裂伸長率為1%以上,更佳為2%以上,進而較佳為3%以上。第二相位差層之斷裂伸長率例如為5%以下。藉由使用斷裂伸長率為1%以上之相位差層作為第二相位差層,可提供即便於使用聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜作為相位差層時,亦維持其優異特性並且在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均得到抑制之附相位差層之偏光板。本說明書中,相位差層之斷裂伸長率可藉由使用熱機械分析裝置(TMA)來測定。
第二相位差層30較佳為由包含顯示負之雙折射之聚合物之樹脂膜構成。此處,「顯示負之雙折射」係指在藉由延伸等使聚合物配向時,其延伸方向之折射率相對地減小。換言之,係指與延伸方向正交之方向上之折射率增大。藉由利用包含顯示負之雙折射之聚合物之樹脂膜構成,第二相位差層即便於作為聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜之第一相位差層發生因熱及吸水導致之膨脹、收縮時,亦可抑制由該等情況導致之相位差變化。
第二相位差層係較佳為折射率特性顯示nx=ny>nz或nz>nx=ny之關係、更佳為折射率特性顯示nz>nx=ny之關係之所謂正C板。藉由使用正C板作為第二相位差層,可良好地防止斜方向之反射,抗反射功能之廣視野角化成為可能。第二相位差層之厚度方向之相位差Rth(550)較佳為-20 nm~-300 nm,更佳為-30 nm~-250 nm,進而較佳為-40 nm~-200 nm,特佳為-50 nm~-150 nm。此處,「nx=ny」不僅係nx與ny嚴格相等之情況,還包含nx與ny實質上相等之情況。即,第二相位差層之面內相位差Re(550)可未達10 nm。
第二相位差層30之厚度可按照滿足上述剪切破壞強度T及穿刺彈性模數之方式設定為任意適當之厚度。第二相位差層之厚度較佳為1 μm~30 μm,更佳為2 μm~25 μm,進而較佳為3 μm~20 μm。
作為顯示負之雙折射之聚合物,例如可例舉側鏈導入有芳香環及/或羰基等極化各向異性較大之化學鍵或官能基之聚合物。具體而言,可例舉丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂等。顯示負之雙折射之聚合物可僅使用1種,還可組合使用2種以上。
丙烯酸系樹脂例如可藉由使丙烯酸酯系單體加成聚合來獲得。作為丙烯酸系樹脂,例如可例舉聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸環己酯等。
苯乙烯系樹脂例如可藉由使苯乙烯系單體加成聚合來獲得。作為苯乙烯系單體,例如可例舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對氯苯乙烯、對硝基苯乙烯、對胺基苯乙烯、對羧基苯乙烯、對苯基苯乙烯、2,5-二氯苯乙烯、對第三丁基苯乙烯等。
馬來醯亞胺系樹脂例如可藉由使馬來醯亞胺系單體加成聚合來獲得。作為馬來醯亞胺系單體,例如可例舉:N-乙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-(2-甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-乙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-異丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二異丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-甲基-6-乙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-氯苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二氯苯基)馬來醯亞胺、N-(2-溴苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二溴苯基)馬來醯亞胺、N-(2-聯苯基)馬來醯亞胺、N-(2-氰基苯基)馬來醯亞胺等。馬來醯亞胺系單體例如可自東京化成工業股份有限公司等獲得。
加成聚合中,藉由在聚合後對側鏈進行取代、或者進行馬來醯亞胺化或接枝化反應等,亦可控制所獲得之樹脂之雙折射特性。
顯示負之雙折射之聚合物亦可共聚有其他單體。藉由使其他單體共聚,可改善脆性或成形加工性、耐熱性。作為上述其他單體,例如可例舉乙烯、丙烯、1-丁烯、1,3-丁二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、1-己烯等烯烴;丙烯腈;丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯;馬來酸酐;乙酸乙烯酯等乙烯酯等。
於顯示負之雙折射之聚合物為上述苯乙烯系單體與上述其他單體之共聚物之情形時,苯乙烯系單體之調配率較佳為50莫耳%~80莫耳%。於上述顯示負之雙折射之聚合物為上述馬來醯亞胺系單體與上述其他單體之共聚物時,馬來醯亞胺系單體之調配率較佳為2莫耳%~50莫耳%。藉由以此種範圍進行調配,可獲得韌性及成形加工性優異之高分子膜。
作為上述顯示負之雙折射之聚合物,較佳為使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來醯亞胺共聚物、乙烯酯-馬來醯亞胺共聚物、烯烴-馬來醯亞胺共聚物等。該等聚合物可單獨使用,亦可組合使用2種以上。該等聚合物可顯示高之負之雙折射且耐熱性優異。該等聚合物例如可自NOVA Chemicals Japan及荒川化學工業股份有限公司等獲得。
作為上述顯示負之雙折射之聚合物,較佳為亦使用具有下述通式(II)所表示之重複單元之聚合物。此種聚合物可顯示更高之負之雙折射,且耐熱性、機械強度優異。此種聚合物可藉由使用例如導入了至少在鄰位具有取代基之苯基作為起始原料之馬來醯亞胺系單體之N取代基的N-苯基取代馬來醯亞胺來獲得。 [化1]
上述通式(II)中,R 1~R 5各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、羧酸、羧酸酯、羥基、硝基或者碳原子數為1~8之直鏈或支鏈之烷基或烷氧基(但,R 1及R 5不同時為氫原子),R 6及R 7表示氫原子或碳原子數為1~8之直鏈或支鏈之烷基或烷氧基,n表示2以上之整數。
作為上述顯示負之雙折射之聚合物,並不限定於上述物質,還可使用例如日本專利特開2005-350544號公報等中揭示之環狀烯烴系共聚物等。進而,亦可較佳地使用日本專利特開2005-156862號公報、日本專利特開2005-227427號公報等中揭示之包含聚合物與無機微粒之組合物。進而,還可藉由共聚、支化、交聯、分子末端修飾(或封端)及立體規則改性等對該等物質進行改性再使用。
形成第二相位差層之樹脂組合物還可根據需要進一步含有任意適當之添加劑。作為添加劑之具體例,可例舉塑化劑、熱穩定劑、光穩定劑、潤滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、著色劑、防靜電劑、相容劑、交聯劑、增黏劑等。添加劑之種類及含量可根據目的適當地設定。添加劑之含量代表性地相對於樹脂組合物之全部固形物成分100重量份為3~10重量份左右。若添加劑之含量變得過多,則存在損害高分子膜之透明性,或者添加劑會從高分子膜表面滲出之情況。
作為第二相位差層之成形方法,可採用任意適當之成形方法。例如可例舉壓縮成形法、轉移成形法、射出成形法、擠出成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP成形法、溶劑澆鑄法等。該等之中,較佳為使用擠出成形法、溶劑澆鑄法。其原因在於:能夠獲得平滑性較高且具有良好之光學均勻性之相位差膜。具體而言,擠出成形法係對包含上述熱塑性樹脂、塑化劑、添加劑等之樹脂組合物進行加熱、熔融,利用T模等將其以薄膜狀擠出至澆鑄輥之表面並進行冷卻而使膜成形之方法。溶劑澆鑄法係對溶劑中溶解有上述樹脂組合物之濃稠溶液(濃液)進行脫泡,將其均勻地以薄膜狀流延至金屬性之環形帶或旋轉鼓或塑膠基材等表面上,使溶劑蒸發而使膜成形之方法。再者,成形條件可根據所使用之樹脂之組成或種類、成形加工法等適當地設定。
E. 接著層 如上所述,第一相位差層與第二相位差層經由接著層積層。較佳為第一相位差層與第二相位差層經由接著劑層積層。藉由經由接著劑層積層,可進一步抑制作為聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜之第一相位差層因熱及吸水而導致之膨脹。作為形成接著劑層之接著劑,可使用任意適當之接著劑,例如可使用紫外線硬化型接著劑。藉由使用紫外線硬化型接著劑,可形成具有高硬度且厚度薄之接著層。
F. 黏著劑層 作為構成設置為最外層之黏著劑層(附相位差層之偏光板與圖像顯示裝置之間之黏著劑層)之黏著劑,可使用任意適當之黏著劑。作為黏著劑,可例舉橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、矽酮系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、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。該等黏著劑中,較佳為使用光學透明性優異、表現適當之濕潤性、凝集性及接著性之黏著特性,且耐候性或耐熱性等優異者。作為顯示此種特徵之黏著劑,較佳為使用丙烯酸系黏著劑。
G. 圖像顯示裝置 上述A項~F項記載之附相位差層之偏光板可適用於圖像顯示裝置。因此,本發明之實施方式包含使用了此種附相位差層之偏光板之圖像顯示裝置。作為圖像顯示裝置之代表例,可例舉液晶顯示裝置、電致發光(EL)顯示裝置(例如有機EL顯示裝置、無機EL顯示裝置)。本發明之實施方式之圖像顯示裝置在其視認側具備上述A項~F項記載之附相位差層之偏光板。附相位差層之偏光板以相位差層成為圖像顯示單元(例如液晶單元、有機EL單元、無機EL單元)側之方式(以偏光元件成為視認側之方式)進行積層。
如上所述,本發明之實施方式之附相位差層之偏光板可抑制在嚴苛之高溫環境下及高溫高濕環境下之相位差不均及顏色不均。進而,可提供一種即便在將附相位差層之偏光板大型化(例如300 mm×410 mm之附相位差層之偏光板)時,相位差不均及顏色不均亦得到抑制之附相位差層之偏光板。因此,可較佳地作為在大型且有可能會在更嚴苛之條件下置放之車載用圖像顯示裝置中使用之附相位差層之偏光板來使用。 [實施例]
以下,藉由實施例具體說明本發明,但本發明並不受該等實施例所限定。各特性之測定方法如下所述。再者,只要無特別說明,則實施例及比較例中之「份」及「%」係重量標準。
(1)厚度 10 μm以下之厚度使用干涉膜厚計(大塚電子公司製,產品名「MCPD-3000」)進行測定。超過10 μm之厚度使用數位式測微計(Anritsu公司製,產品名「KC-351C」)測定。
(2)剪切破壞強度T 使用精密斜向切削裝置(Daipla wintes公司製,「SAICAS DN-20型」)對實施例1及2以及比較例1中獲得之附相位差層之偏光板進行斜向切削,根據此時之剪切強度,求出第二相位差層(正C板)之剪切破壞強度T。切削條件如下所示。 刀刃:單晶金剛石製 刃寬:1 mm 刀刃之前角:10º 刀刃之水平速度:1 μm/秒 刀刃之垂直速度:0.05 μm/秒 使用下述式,求出第二相位差層之剪切破壞強度T(MPa),換算成每1 μm厚度之量。 T(MPa)=F H(kN)/(2×Wd(m 2)×cot ) 此處,F H為刀刃產生之水平方向之荷重,W為刀刃之寬度(m),d為刀刃垂直方向之位移量(m), 為45º。
(3)穿刺彈性模數 對於製造例3~5中獲得之相位差層,測定穿刺彈性模數。在Kato Tech股份有限公司製之輕便壓縮試驗機(產品名:KES-G5針貫穿力測定規格)中安裝針。對於固定在開有直徑11 mm之圓形孔之2張板之間之相位差層之主面,垂直地穿刺針,算出即將要斷裂之前之力(g)除以此時之變形(mm)之值。對5張相位差層(穿刺試驗用樣品)分別進行該操作,將其平均值作為相位差層之穿刺彈性模數。針使用前端直徑為1 mm 、0.5R之針。穿刺針之速度為0.33 cm/秒。
(4)顏色不均 將實施例及比較例中獲得之附相位差層之偏光板切成縱50 mm、橫150 mm,將其作為試樣。將試樣之縱25 mm、橫75 mm之部分規定為中央,將縱25 mm、橫10 mm之部分規定為端部。再者,按照作為第一相位差層之相位差膜之慢軸方向對應於試樣之橫方向之方式進行配置。 繼而,將附相位差層之偏光板之黏著劑層貼合於厚度0.5 mm之玻璃板(80 mm×150 mm)上進行積層。之後,將貼合在玻璃板上之附相位差層之偏光板在85℃之條件下置放120小時。之後,將試樣置於反射板上,使用分光測色計(反射)(KONICA MINOLTA公司製,產品名:CM-26d,光源D65)分別測定中央及端部之色相a值及色相b值。由所得之值,利用下述式算出顏色不均Δa b (中央-端部)。 又,對於將試樣在60℃、95%RH之條件下置放120小時者,亦同樣地進行評價。 Δa b (中央-端部)=√(a 中央-a 端部) 2+(b 中央-b 端部) 2
(5)相位差不均 將實施例及比較例中獲得之附相位差層之偏光板切成縱50 mm、橫150 mm,將其作為試樣。將試樣之縱25 mm、橫75 mm之部分規定為中央,縱25 mm、橫10 mm之部分規定為端部。再者,按照作為第一相位差層之相位差膜之慢軸方向對應於試樣之橫方向之方式進行配置。 繼而,將附相位差層之偏光板之黏著劑層貼合於厚度0.5 mm之玻璃板(80 mm×150 mm)上進行積層。之後,將貼合在玻璃板上之附相位差層之偏光板在85℃之條件下置放120小時。之後,使用相位差測定裝置(王子計測器股份有限公司製,產品名:KOBRA-WPR)分別測定中央及端部之面內相位差(Re(587.4))。由測得之面內相位差,利用下述式求出ΔRe(中央-端部)。 又,對於將試樣在60℃、95%RH之條件下置放120小時者,亦同樣地進行評價。 ΔRe(中央-端部)=Re(587.4) 中央-Re(587.4) 端部
(6)判定 利用以下標準評價所獲得之附相位差層之偏光板。將全部滿足高溫條件(85℃、120小時)下之ΔRe(中央-端部)為3.0以下、高溫高濕條件(60℃、95%RH、120小時)下之ΔRe(中央-端部)為2.5以下、高溫條件(85℃、120小時)下之Δa b (中央-端部)為1.2以下、高溫高濕條件(60℃、95%RH、120小時)下之Δa b (中央-端部)為0.85以下者評價為〇(良好),將有任一個不滿足者評價為×(欠佳)。
[製造例1:偏光板之製作] 1. 偏光元件之製作 準備平均聚合度為2,400、皂化度為99.9莫耳%、厚度為45 μm之聚乙烯醇膜。將聚乙烯醇膜在周速比不同之輥間浸漬在20℃之膨潤浴(水浴)中30秒鐘進行膨潤,同時在搬送方向上延伸至2.2倍(膨潤步驟),繼而,在30℃之染色浴(碘濃度為0.1重量%、碘化鉀濃度為0.9重量%之水溶液)中浸漬30秒鐘進行染色,同時在搬送方向上延伸至以原來之聚乙烯醇膜(搬送方向上完全未延伸之聚乙烯醇膜)為基準之3.3倍(染色步驟)。繼而,將經染色之聚乙烯醇膜在40℃之交聯浴(硼酸濃度為3.0重量%、碘化鉀濃度為3.0重量%之水溶液)中浸漬28秒鐘,在搬送方向上延伸至以原來之聚乙烯醇膜為基準之3.6倍(交聯步驟)。進而,將所得之聚乙烯醇膜在61℃之延伸浴(硼酸濃度為4.0重量%、碘化鉀濃度為5.0重量%之水溶液)中浸漬60秒鐘,在搬送方向上延伸至以原來之聚乙烯醇膜為基準之6.0倍(延伸步驟),其後,在20℃之洗淨浴(碘化鉀濃度為2.0重量%之水溶液)中浸漬10秒鐘(洗淨步驟)。將洗淨後之聚乙烯醇膜在40℃下乾燥30秒鐘,製作偏光元件。偏光元件之厚度為18 μm。
2. 偏光板之製作 作為接著劑,使用以重量比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%、乙醯乙醯基化度為5莫耳%)與羥甲基三聚氰胺之水溶液。使用該接著劑,利用輥貼合機在上述獲得之偏光元件之一個面(顯示元件側)上貼合作為保護層之包含(甲基)丙烯酸系樹脂(具有內酯環結構之改性丙烯酸系聚合物)之厚度30 μm之透明保護膜(日本觸媒製),並在另一面(視認側)上貼合作為保護層之在三乙醯纖維素膜(富士膠片製,商品名「TJ40UL」)上形成有HC之厚度49 μm之透明保護膜,然後在烘箱內將其加熱乾燥(溫度90℃,時間10分鐘),製作在偏光元件之兩面貼合有透明保護膜之偏光板。所獲得之偏光元件之單質透過率為41.7%,偏光度為99.9%。
[製造例2:第一相位差層之製作] 1. 聚酯碳酸酯系樹脂之聚合 使用包含2個具備攪拌翼及控制為100℃之回流冷凝器之立式反應器之分批式聚合裝置進行聚合。添加雙[9-(2-苯氧基羰基乙基)茀-9-基]甲烷29.60質量份(0.046 mol)、異山梨酯(ISB)29.21質量份(0.200 mol)、螺二醇(SPG)42.28質量份(0.139 mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77質量份(0.298 mol)及作為觸媒之乙酸鈣一水合物1.19×10 -2質量份(6.78×10 -5mol)。對反應器內進行減壓氮氣置換後,利用熱媒進行加溫,在內溫成為100℃之時刻開始攪拌。升溫開始40分鐘後使內溫到達220℃,以保持該溫度之方式進行控制,同時開始減壓,在到達220℃後之90分鐘,使其達到13.3 kPa。將隨著聚合反應副產生之苯酚蒸氣導入至100℃之回流冷凝器中,將苯酚蒸氣中含有之若干量之單體成分返回至反應器,將未冷凝之苯酚蒸氣導入至45℃之冷凝器中進行回收。向第一反應器導入氮氣,暫時恢復至大氣壓後,將第一反應器內經低聚物化之反應液移至第二反應器中。繼而,開始第二反應器內之升溫及減壓,用50分鐘之時間使內溫成為240℃、壓力成為0.2 kPa。之後,進行聚合直至達到規定之攪拌動力。達到規定動力時,向反應器中導入氮氣進行復壓,將所生成之聚酯碳酸系樹脂擠出至水中,進行線料切割,獲得顆粒。
2. 相位差膜之製作 將所得之聚酯碳酸酯系樹脂(顆粒)在80℃下真空乾燥5小時後,使用具備單軸擠出機(東芝機械公司製,料缸設定溫度:250℃)、T模(寬200 mm,設定溫度:250℃)、冷卻輥(設定溫度:120℃~130℃)及捲繞機之膜製膜裝置,製作厚度130 μm之長條狀樹脂膜。將所獲得之聚碳酸酯樹脂膜利用基於日本專利特開2014-194483號公報之實施例2之方法進行斜向延伸,獲得厚度47 μm之相位差膜。所獲得之相位差膜之Re(550)為144 nm,Re(450)/Re(550)為0.86,Nz係數為1.21,配向角(慢軸之方向)相對於長度方向為45º。
[製造例3:第二相位差層1之製作] 在具備攪拌器、冷凝管、氮氣導入管及溫度計之高壓釜中放入羥丙基甲基纖維素(信越化學製,商品名:Metolose 60SH-50)48重量份、蒸餾水15601重量份、富馬酸二異丙酯8161重量份、丙烯酸3-乙基-3-氧雜環丁基甲酯240重量份及作為聚合起始劑之過氧化特戊酸第三丁酯45重量份,通入氮氣1小時後,一面攪拌一面在49℃下保持24小時,進行自由基懸浮聚合。繼而,冷卻至室溫,將包含生成之聚合物粒子之懸浮液離心分離。將所得之聚合物利用蒸餾水洗淨2次並利用甲醇洗淨2次後,進行減壓乾燥。將所得之富馬酸酯系樹脂溶解在甲苯-甲基乙基酮混合溶液(甲苯/甲基乙基酮、50重量%/50重量%)中,製作20%溶液。進而,相對於富馬酸酯系樹脂100重量份,添加作為塑化劑之偏苯三酸三丁酯5重量份,調配濃液。作為支持膜,使用聚酯(聚對苯二甲酸乙二酯/間苯二甲酸酯共聚物)之雙軸延伸膜(厚度75 μm)。將所調整之濃液按照乾燥後之膜厚達到5 μm之方式塗佈在支持膜上,在140℃下進行乾燥。乾燥後之塗膜(正C板)為面內相位差Re(550)≒0 nm、Rth(550)=-75 nm。又,所得之相位差膜之穿刺彈性模數T為57.2 g/ mm、剪切破壞強度為58.7 MPa。
[製造例4:第二相位差層2之製作] 除了將厚度變更為18 μm以外,與製造例3同樣地製作相位差膜(正C板)。所得之相位差膜為Re(550)=0 nm、Rth(550)=200 nm。又,所得之相位差膜之穿刺彈性模數T為133.3 g/mm、剪切破壞強度為39.8 MPa。
[實施例1] 經由丙烯酸系黏著劑(厚度20 μm)將製造例2中獲得之第一相位差層貼合於製造例1中獲得之偏光板之偏光元件。此時,以偏光元件之吸收軸與第一相位差膜之慢軸成45º角度之方式進行貼合。繼而,經由紫外線硬化型接著劑(硬化後厚度為1 μm)將第一相位差層與製造例3中獲得之第二相位差層積層,獲得具有保護層(HC層/TAC膜)/接著劑層/偏光元件/接著劑層/(甲基)丙烯酸系樹脂層/黏著劑層/第一相位差層/接著劑層/第二相位差層之構成之附相位差層之偏光板(厚度:192 μm)。之後,在第二相位差層之不與第一相位差層接觸之面上塗佈丙烯酸系黏著劑(厚度為26 μm),製成具有黏著劑層之附相位差層之偏光板。將所得之附相位差層之偏光板供於上述評價。將結果示於表1中。
[實施例2] 除了使用製造例4中獲得之第二相位差層以外,與實施例1同樣地獲得附相位差層之偏光板(厚度:204 μm)。將所得之附相位差層之偏光板供於上述評價。將結果示於表1中。
[製造例5:作為液晶配向固化層之正C板之製作] 將下述化學式(式中之數字65及35表示單體單元之莫耳%,為方便起見,用嵌段聚合物體表示:重量平均分子量5000)所表示之側鏈型液晶聚合物20重量份、顯示向列型液晶相之聚合性液晶(BASF公司製:商品名Paliocolor LC242)80重量份及光聚合起始劑(Ciba Specialty Chemicals公司製:商品名Irgacure 907)5重量份溶解於環戊酮200重量份中,製備液晶塗敷液。然後,在實施了垂直配向處理之PET基材上利用棒塗機塗敷上述塗敷液之後,在80℃下加熱乾燥4分鐘,藉此使液晶配向。對該液晶層照射紫外線,使液晶層硬化,藉此在基材上形成顯示nz>nx=ny之折射率特性之相位差層(厚度4 μm)。所得之相位差層之穿刺彈性模數T為43.1 g/mm、剪切破壞強度為0.6 MPa。 [化2]
(比較例1) 除了使用製造例5中獲得之作為液晶配向固化層之正C板作為第二相位差層以外,與實施例1同樣地獲得附相位差層之偏光板(厚度:191 μm)。將所得之附相位差層之偏光板供於上述評價。將結果示於表1中。
(比較例2) 除了不積層第二相位差層以外,與實施例1同樣地獲得附相位差層之偏光板(厚度:185 μm)。將所得之附相位差層之偏光板供於上述評價。將結果示於表1中。
[表1]
   第二相位差層 厚度 穿刺彈性模數 (g/mm) 剪切強度 (Mpa) 相位差不均 顏色不均 判定
∆Re(中央-端部) ∆a*b* (中央-端部)
μm 85℃ 60℃/95%RH 85℃ 60℃/95%RH
實施例1 樹脂膜1 5 57.2 58.7 2.7 2.3 1 0.8
實施例2 樹脂膜2 18 133.3 39.8 2.5 2.2 1.1 0.7
比較例1 液晶配向固化層 4 43.1 0.6 3.8 2.7 1.5 1 ×
比較例2 - - - - 3.3 2.7 1.3 0.9 ×
[評價] 由表1可知,本發明之實施例之附相位差層之偏光板在置放於嚴苛之高溫環境及高溫高濕環境下時,相位差不均及顏色不均得到抑制。 [產業上之可利用性]
本發明之實施方式之附相位差層之偏光板可較佳地用於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置及無機EL顯示裝置等圖像顯示裝置中,亦可較佳地用於車載用圖像顯示裝置。
10:偏光板 11:偏光元件 12:保護層 13:保護層 20:第一相位差層 30:第二相位差層 100:附相位差層之偏光板 d:刀刃垂直方向之位移量 F H:刀刃產生之水平方向之荷重 W:刀刃之寬度
圖1係本發明之一個實施方式之附相位差層之偏光板之概略剖視圖。 圖2係用於說明求出剪切破壞強度T之具體順序之概略圖。
10:偏光板
11:偏光元件
12:保護層
13:保護層
20:第一相位差層
30:第二相位差層
100:附相位差層之偏光板

Claims (9)

  1. 一種附相位差層之偏光板,其具有:包含偏光元件之偏光板;由聚碳酸酯系樹脂膜之延伸膜構成之第一相位差層;以及剪切破壞強度T為15 MPa以上之第二相位差層。
  2. 如請求項1之附相位差層之偏光板,其中上述第二相位差層之穿刺彈性模數為50 g/mm以上。
  3. 如請求項1之附相位差層之偏光板,其中上述第一相位差層作為λ/4板發揮功能,面內相位差Re(550)為100 nm~190 nm,且滿足Re(450)/Re(550)<1, 上述第一相位差層之慢軸與上述偏光元件之吸收軸所成之角度為40º~50º。
  4. 如請求項1之附相位差層之偏光板,其中上述第二相位差層由包含顯示負之雙折射之聚合物之樹脂膜構成。
  5. 如請求項4之附相位差層之偏光板,其中上述顯示負之雙折射之聚合物係選自由丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂及馬來醯亞胺系樹脂所組成之群中之至少1種。
  6. 如請求項1之附相位差層之偏光板,其中上述第二相位差層滿足nx=ny>nz或nz>nx=ny。
  7. 如請求項1之附相位差層之偏光板,其中上述附相位差層之偏光板為長條狀,上述第一相位差層為斜向延伸膜。
  8. 如請求項1之附相位差層之偏光板,其中上述第一相位差層與上述第二相位差層經由接著劑層積層。
  9. 一種圖像顯示裝置,其包含如請求項1之附相位差層之偏光板。
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