TWI392591B - An adhesive film for an optical film, a method for manufacturing the same, an adhesive type optical film, and an image display device - Google Patents
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Description
本發明係關於光學膜用黏著片材及其製造方法。進而本發明係關於使用該光學膜用黏著片材之黏著型光學膜。進而,本發明係關於使用該黏著型光學膜之液晶顯示裝置、有機EL(electroluminescence,電激發光)顯示裝置、CRT(Cathode Ray Tude,陰極射線管)、PDP(Plasma Display Panel,電漿顯示器)等圖像顯示裝置。作為上述光學膜,可舉出例如偏光板、相位差板、光學補償膜、亮度提高膜、進而該等進行積層而成者等。
於鐘錶、行動電話、PDA(personal digital assistance,個人數位助理)、筆記型電腦、個人電腦用監視器、DVD(digital versatile disc,數位化多功能光碟)播放器、TV(TeleVision,電視)等中,液晶面板用於液晶顯示裝置中。近年來,對以液晶面板為代表之光學面板之提高亮度、高精細化、低反射化等顯示特性的要求提高。又對用於光學面板之光學膜之外觀的要求亦一併提高。
於將上述光學膜貼合於液晶單元時,通常使用黏著劑。又,就光學膜與液晶單元、或者光學膜間之接著而言,通常為了降低光之損失,使用黏著劑將各材料密接於一起。此情形時,具有使光學膜固定接著時無需乾燥步驟等之優點,因此黏著劑通常使用預先作為黏著劑層設置於光學膜一側之黏著型光學膜。
於使用黏著劑貼合上述光學膜之液晶顯示裝置、尤其筆記型電腦、個人電腦用監視器中,進行提高亮度、面板外表面之低反射化處理,因此當自斜方向目測液晶顯示裝置時,存在浮現出黏著劑層之塗佈不均之問題,有時會對可視性帶來較大影響。
提議對黏著劑層之塗佈厚度、表面粗糙度加以控制。例如,關於設置於偏光板等上之黏著劑層之厚度之不均,提議藉由縮小標準偏差而提高於高溫、高溫多濕環境下之耐久性(專利文獻1)。又,提議於脫模面之表面粗糙度控制於較小之脫模基材上形成黏著劑層,且將該黏著劑層轉印於保護膜上,藉此於保護膜上形成表面粗糙度控制於較小之黏著劑層(專利文獻2)。然而,即便利用上述專利文獻,亦無法改善因黏著劑層之不均而對可視性帶來之影響。
專利文獻1:日本專利特開平9-90125號公報專利文獻2:日本專利特開2005-306996號公報
本發明之目的在於,提供一種應用於液晶顯示裝置等圖像顯示裝置時,可降低與黏著劑層相關之可視性問題之光學膜用黏著片材及其製造方法。
又本發明之目的在於,提供一種使用上述光學膜用黏著片材之黏著型光學膜。又本發明之目的在於,提供一種使用上述黏著型光學膜之圖像顯示裝置。
本發明者們,為解決上述問題而進行積極研究後發現,利用下述光學膜用黏著片材及其製造方法可達成上述目的,從而完成本發明。
即本發明係關於一種光學膜用黏著片材,其特徵在於,其係於脫模片材上具有黏著劑層者,脫模片材上之黏著劑層表面之表面粗糙度(Ra)為2~150 nm。
又,本發明係關於一種光學膜用黏著片材之製造方法,其特徵在於包括:於脫模片材上塗佈黏著劑塗佈液之步驟;藉由對上述黏著劑塗佈液,實施溫度30~80℃、風速0.5~15公尺/秒之第1乾燥步驟,及溫度90~160℃、風速0.1~25公尺/秒之第2乾燥步驟而形成黏著劑層之步驟。
又本發明係關於一種黏著型光學膜,其特徵在於,其係於脫模片材上具有黏著劑層之光學膜用黏著片材之黏著劑層表面貼合有光學膜者,光學膜用黏著片材係請求項1揭示之光學膜用黏著片材,於表面粗糙度(Ra)為2~150 nm之黏著劑層表面貼合有光學膜。
又本發明係關於一種圖像顯示裝置,其使用至少一片自上述黏著型光學膜將脫模片材剝離之黏著型光學膜。
本發明者們發現,與光學膜貼合於一起之接著劑之表面粗糙度Ra,尤其係與較長方向垂直之方向(正交方向)之表
面粗糙度Ra對可視性產生較大影響。本發明之光學膜用黏著片材中,將設置於脫模片材上之黏著劑層表面之表面粗糙度(Ra)控制於2~150 nm,不存在塗佈不均地形成黏著劑層。於將本發明之光學膜用黏著片材貼合於光學膜而作成之黏著型光學膜中,具有上述表面粗糙度之黏著劑層表面貼合於光學膜。如上所述,均勻地形成光學膜用黏著片材之黏著劑層表面,故而因黏著劑層導致之可視性之降低受到抑制,可提高液晶顯示裝置之可視性,尤其斜方向上之可視性。
以下參照圖式對本發明加以說明。圖1係本發明之光學膜用黏著片材A之剖面圖,於脫模片材1上具有黏著劑層2。黏著劑層表面2a之表面粗糙度(Ra)為2~150 nm。圖2係本發明之黏著型光學膜,光學膜用黏著片材A之黏著劑層2之黏著劑層表面2a與光學膜3貼合於一起。當將該黏著型光學膜應用於液晶顯示裝置等圖像顯示裝置時,剝離去脫模片材1後,將黏著劑層2之黏著劑層表面2b(與黏著劑層表面2a相反之面)貼合於各種材料。
於本發明之光學膜用黏著片材A中,黏著劑層表面2a之表面粗糙度(Ra)為2~150 nm。上述表面粗糙度(Ra),較好的是10~140 nm,進而好的是20~120 nm,更好的是30~100 nm。當上述表面粗糙度(Ra)超過180 nm時,黏著劑層之不均變得顯著,對可視性帶來不良影響。另一方面,當上述表面粗糙度(Ra)未達2 nm時,光學膜之密接性降低,或者
對生產率帶來顯著之不良影響。
脫模片材至少具有膜基材。作為膜基材之構成材料,可舉出紙、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系樹脂;聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系樹脂等合成樹脂膜;橡膠片材、紙、布、不織布、網、發泡片材或金屬箔、該等之積層體等適當薄片體等。該等中上述膜基材較好的是聚乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、紙。膜基材之厚度,通常為10~125 μm,較好的是20~100 μm,更好的是30~80 μm。
脫模片材之膜基材,可於設置於黏著劑層之側,設置剝離層及/或低聚物之遷移防止層。
作為上述脫模層,可藉由矽酮系、長鏈烷基系、氟系、硫化鉬等適當剝離劑而形成。脫模層之厚度,可自脫模效果方面考慮加以適當設定。一般而言,自柔軟性等操作性方面,該厚度較好的是20 μm以下,更好的是0.01~10 μm之範圍內,尤其好的是0.1~5 μm之範圍內。作為脫模層之形成方法並未進行特別限定,可使用例如塗佈法、噴霧法、旋塗法、線上塗佈法等。又,亦可使用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法、噴霧熱解法、化學電鍍法、電鍍法等。
於一併設置有上述遷移防止層及脫模層之情形時,較好的是將上述遷移防止層設置於脫模層與脫模片材之膜基材之間。作為上述遷移防止層,可由用以防止脫模片材之基材膜(例如聚酯膜)中之遷移成分、尤其係聚酯之低分子量
低聚物成分之遷移的適當材料形成。作為形成遷移防止層之材料,可使用無機物或者有機物、或者該等之複合材料。遷移防止層之厚度,可於0.01~20 μm之範圍內加以適當設定。
作為遷移防止層之形成方法並未進行限定,可採用與脫模層之形成方法相同之方法。使用上述塗佈法、噴霧法、旋塗法、線上塗佈法時,可使用丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、三聚氰胺系樹脂、環氧系樹脂等電離輻射硬化型樹脂,或於上述樹脂中混合有氧化鋁、二氧化矽、雲母等者。又,當使用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法、噴霧熱解法、化學電鍍法或電鍍法時,可使用由金、銀、鉑、鈀、銅、鋁、鎳、鉻、鈦、鐵、鈷或錫或該等之合金等形成之金屬氧化物、由碘化鋼等形成之其它金屬化合物。
形成黏著劑層之黏著劑並無特別限制,可使用橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、矽酮系黏著劑等各種黏著劑,但通常使用無色透明、且與液晶單元等之接著性良好之丙烯酸系黏著劑。
丙烯酸系黏著劑,係以(甲基)丙烯酸烷基酯之單體單元為主骨架之丙烯酸系聚合物為基質聚合物。再者,將(甲基)丙烯酸酯稱作丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸脂,本發明之(甲基)具有相同之意思。構成丙烯酸系聚合物之主骨架之、(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基之碳數為1~14左右,作為(甲基)丙烯酸烷基酯之具體例,可例示(甲基)丙烯酸甲
酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等,該等可單獨或者組合使用。該等中較好的是烷基之碳數為1~9之(甲基)丙烯酸烷基酯。
為改善接著性或耐熱性,可於上述丙烯酸系聚合物中,藉由共聚合而導入一種以上之各種單體。作為此類共聚合單體之具體例,可舉出含羧基單體、含羥基單體、含氮單體(包括含雜環單體)、含芳香族單體等。
含羧基單體,可舉出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等。該等中較好的是丙烯酸、甲基丙烯酸。
作為含羥基單體,可舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或(4-羥甲基環己基)-甲基丙烯酸酯等。
又,作為含氮單體,可舉出例如馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺;N-丙烯醯基啉;(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-己基(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺或N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺等(N-取代)醯胺系單體;(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸胺基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯、3-(3-吡啶基)丙基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸烷基胺基烷基系單體;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基系單體;N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基琥珀醯亞胺或N-(甲基)丙烯醯基-6-氧基六亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧基八亞甲基琥珀醯亞胺、N-丙烯醯啉等琥珀醯亞胺系單體等用以改質之單體示例。
作為含芳香族單體,可舉出例如(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯等。
除上述單體之外,還可舉出馬來酸酐,衣康酸酐等含酸酐基單體;丙烯酸之己內酯加成物;苯乙烯磺酸或烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙烷磺酸、磺丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基單體;2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基單體等。
進而,可使用乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、N-乙烯吡咯烷酮、甲基乙烯吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基啉、N-乙烯基羧酸醯胺
類、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、N-乙烯基己內醯胺等乙烯基系單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等之氰基丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含環氧基丙烯酸系單體;(甲基)丙烯酸聚乙二醇、(甲基)丙烯酸聚丙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇等二醇系丙烯酸酯單體;(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯、氟(甲基)丙烯酸酯、矽酮(甲基)丙烯酸酯或丙烯酸2-甲氧基乙酯等丙烯酸酯系單體等。
該等中,自與交聯劑之反應性良好之方面考慮,較好的是使用含羥基單體。又,自接著性、接著耐久性之方面考慮,較好的是使用丙烯酸等含羧基單體。
丙烯酸系聚合物中之上述共聚合單體之比例並無特別限制,就重量比率而言,通常為50重量百分比以下。較好的是0.1~10重量百分比,更好的是0.5~8重量百分比,進而好的是1~6重量百分比。
丙烯酸系聚合物之平均分子量並無特別限制,重量平均分子量較好的是30萬~250萬左右。製造上述丙烯酸系聚合物時,可用各種眾所周知之方法進行製造,可適當選擇例如總體聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法等自由基聚合法。作為自由基聚合起始劑,可使用偶氮、過氧化物系各種眾所周知者。反應溫度通常為50~80℃左右,反應時間為1~8小時。又,上述製造法中較好的是溶液聚合法,作為丙烯酸系聚合物之溶媒,通常使用乙酸乙酯、甲苯等。
形成本發明之黏著劑層之黏著劑,除基質聚合物以外還
可含有交聯劑。藉由交聯劑而可提高光學膜之密接性或耐久性,又可謀求高溫下之可靠性或保持黏著劑自身之形狀。當基質聚合物為丙烯酸系聚合物之情形時,作為交聯劑,可適當使用異氰酸酯系、環氧系、過氧化物系、金屬螯合劑系、噁唑啉系等。該等交聯劑可使用一種或者組合使用2種以上。
異氰酸酯系交聯劑,使用異氰酸酯化合物。作為異氰酸酯化合物,可舉出甲苯二異氰酸酯,氯伸苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化之二苯基甲烷二異氰酸酯等異氰酸酯單體及該等異氰酸酯單體與三羥甲基丙烷等進行加成而得之加合物系異氰酸酯化合物;異氰尿酸酯化物、縮二脲型化合物、進而眾所周知之聚醚多元醇或聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇、聚異戊二烯多元醇等進行加成反應而得之胺基甲酸酯預聚物型異氰酸酯等。
作為環氧系交聯劑,可舉出例如雙酚A表氯醇型環氧樹脂。又,作為環氧系交聯劑,可舉出例如乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、二縮水甘油基苯胺、N,N,N',N'-四縮水甘油基-m-苯二甲基二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基胺基苯基甲烷、三縮水甘油基異氰尿酸酯、m-N,N-二縮水甘油基胺基苯基縮水
甘油醚、N,N-二縮水甘油基甲苯胺、及N,N-二縮水甘油基苯胺等。
作為過氧化物系交聯劑,使用各種過氧化物。作為過氧化物,可舉出過氧二碳酸二(2-乙基己基)酯、過氧二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯、過氧二碳酸二-第2丁基酯、過氧新癸酸第三丁基酯、過氧特戊酸第三己基酯、過氧特戊酸第三丁基酯、二月桂醯基過氧化物、二正辛醯基過氧化物、過氧異丁酸1,1,3,3-四甲基丁基酯、過氧2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、二(4-甲基苯甲醯基)過氧化物、二苯甲醯基過氧化物、過氧異丁酸第三丁基酯等。該等中,尤其好的是使用交聯反應效率優異之過氧化二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯、二月桂醯基過氧化物、二苯甲醯基過氧化物。
交聯劑之使用量,相對於丙烯酸系聚合物100重量份,為10重量份以下,較好的是0.01~5重量份,進而好的是0.02~3重量份。交聯劑之使用比例超過10重量份時,存在過度進行交聯而使得接著性降低之顧慮,故而欠佳。
進而,亦可視需要,又於不脫離本發明目的之範圍內,於上述黏著劑中適當使用由增黏劑、增塑劑、玻璃纖維、琉璃珠粒、金屬粉及其它無機粉末等形成之填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、矽烷偶合劑等各種添加劑。又亦可作為含有微粒子且表現出光擴散性之黏著劑層等使用。
上述添加劑中,較好的是調配矽烷偶合劑。作為矽烷偶
合劑,可舉出乙烯基三甲氧基矽烷等具有雙鍵之矽化合物;3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等具有環氧構造之矽化合物;3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷等含胺基矽化合物;3-氯丙基三甲氧基矽烷;含乙醯乙醯基之三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等含(甲基)丙烯酸基之矽烷偶合劑;3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等含異氰酸酯基之矽烷偶合劑等。矽烷偶合劑,可賦予耐久性,尤其於加濕環境下抑制剝離之效果。矽烷偶合劑之使用量,相對於100重量份基質聚合物,為1重量份以下,進而好的是0.01~1重量份,更好的是0.02~0.6重量份。
本發明之光學膜用黏著片材,可藉由實施下述步驟而獲得,即於脫模片材上塗佈黏著劑塗佈液之步驟,及由上述黏著劑塗佈液形成黏著劑層之步驟。
實施上述塗佈步驟時,製備黏著劑塗佈液。黏著劑塗佈液,可為溶液或者分散液中之任一者。當為溶液時,作為溶劑,可使用例如甲苯等芳香族系溶劑、乙酸乙酯等酯系溶劑。黏著劑塗佈液之濃度,使用如下者,即通常調整為2~80重量百分比左右,較好的是調整為5~40重量百分比,進而好的是調整為7.5~20重量百分比。
向脫模片材上塗佈黏著劑塗佈液之方法並未進行特別限
制,可採用例如密閉邊緣模、槽模等模塗法;反向塗佈、凹板印刷式塗佈等輥塗法、旋塗法、絲網塗佈法、噴射式塗佈法、浸塗法、噴霧法等。
進行上述黏著劑塗佈液之塗佈步驟時,可適當調整所形成之黏著劑層之乾燥厚度,黏著劑層之乾燥厚度,通常為1~40 μm左右,較好的是5~30 μm,進而好的是10~25 μm。
繼而,使塗佈於脫模片材上之上述黏著劑塗佈液乾燥後,形成表面粗糙度(Ra)為2~150 nm之黏著劑層。上述黏著劑層之形成,可藉由例如實施溫度30~80℃、風速0.5~15公尺/秒之第1乾燥步驟後,實施溫度90~160℃、風速0.1~25公尺/秒之第2乾燥步驟而進行。
利用第1乾燥步驟,使黏著劑塗佈液之溶劑蒸發,且形成表面粗糙度(Ra)為2~150 nm之黏著劑層表面。接著,利用第2乾燥步驟,使利用第1乾燥步驟形成之表面粗糙度(Ra)為2~150 nm之黏著劑層硬化(固化)而形成黏著劑層。
第1乾燥步驟之溫度為30~80℃,較好的是40~70℃,更好的是40~60℃。若上述溫度未達30℃,則溶劑之乾燥時間過長,於生產率方面欠佳。另一方面,當溫度超過80℃時,乾燥進行地過快,無法將黏著劑層表面控制於上述表面粗糙度(Ra)。又,風速0.5~15公尺/秒,較好的是0.5~10公尺/秒,更好的是1~5公尺/秒。當上述風速低於0.5公尺/秒時,溶劑之乾燥時間過長,於生產率方面欠佳。另一方面,當風速快於15公尺/秒時乾燥進行地過快,無法將黏
著劑層表面控制於上述表面粗糙度(Ra)。第1乾燥步驟中之處理時間為10秒~30分鐘左右,較好的是30秒~20分鐘,較好的是45秒~10分鐘。再者,第1乾燥步驟中之處理時間,係以考慮到與溫度、風速之關係,且使黏著劑層表面為上述表面粗糙度(Ra)之方式加以控制。
第2乾燥步驟之溫度為90~160℃,較好的是130~160℃、更好的是135~155℃。若上述溫度未達90℃則溶劑之乾燥時間過長,於生產率方面欠佳。另一方面,當溫度超過160℃時黏著劑著色,故而欠佳。又,風速0.1~25公尺/秒,較好的是1~23公尺/秒,更好的是5~20公尺/秒。當上述風速低於0.1公尺/秒時,溶劑之乾燥時間過長,於生產率方面欠佳。另一方面,當風速快於25公尺/秒時,對膜之移動性帶來不良影響,故而欠佳。第2乾燥步驟中之處理時間為10秒~20分鐘左右,較好的是20秒~10分鐘,更好的是30秒~3分鐘。再者,第2乾燥步驟中之處理時間,以考慮到與溫度、風速之關係,且使黏著劑層硬化(固化)之方式加以控制。
於上述第1乾燥步驟、第2乾燥步驟中,作為將溫度控制於上述範圍之機構,可使用例如烘箱、熱風器、加熱輥、遠紫外線加熱器等。又,於上述第1乾燥步驟、第2乾燥步驟中,作為將風速控制於上述範圍之送風機構,可藉由逆流式而實施。與上述送風機構之距離設為10~100 cm左右,較好的是10~50 cm。上述風速可藉由小型葉輪型數位風速計測定。風速測定時,使用風速計,測定送風噴嘴之
下、且塗佈於脫模片材上之黏著劑塗佈液之上的3 cm位置之風速。風速計,使用日本kanomax(股份)製之風速計MODEL1560/SYSTEM6243。
本發明之光學膜用黏著片材,可貼合於光學膜而作為黏著型光學膜使用。光學膜用黏著片材之黏著劑層,藉由上述貼合而轉印於光學膜。當將該黏著型光學膜用於圖像顯示裝置時,剝離去脫模片材後,將所露出之黏著劑層貼合於液晶單元或其它部材而使用。尤其適於貼合於液晶單元等顯示部之情形。
作為光學膜,使用液晶顯示裝置等圖像顯示裝置之形成所使用之光學膜,其種類並未進行特別限制。例如,作為光學膜可舉出偏光板。偏光板通常使用偏光子之一面或者雙面具有透明保護膜者。
作為偏光子,可舉出例如於聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯.乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水高分子膜,吸附碘或二色性染料等二色性物質吸著後進行單軸延伸者;聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫氯化氫處理物等多烯系配向膜等。該等中較佳為由聚乙烯醇系膜與碘等二色性物質所得之偏光子。該等偏光子之厚度並無特別限制,通常為5~80 μm左右。
用碘對聚乙烯醇系膜進行染色後進行單軸延伸而成之偏光子可藉由如下方法而作成,例如,將聚乙烯醇浸漬於碘水溶液中進行染色後,延長至原長之3~7倍。亦可視需要浸漬於硼酸或碘化鉀等之水溶液中。進而亦可視需要,於
染色之前將聚乙烯醇系膜浸漬於水中進行水洗。藉由對聚乙烯醇系膜進行水洗而具有可清洗掉聚乙烯醇系膜表面之污垢或抗結塊劑之效果,此外藉由使聚乙烯醇系膜膨潤而亦具有可防止染色不均等不均之效果。可於用碘進行染色後進行延伸,亦可一面染色一面進行延伸,又亦可延伸後用碘進行染色。亦可於硼酸或碘化鉀等之水溶液中或水浴中進行延伸。延伸法並無特別限制,可採用濕式、乾式中之任一方法。
作為構成透明保護膜之材料,使用例如透明性、機械強度、熱穩定性、防水性、各向同性等優異之熱可塑性樹脂膜。作為此種熱可塑性樹脂之具體例可列舉:三乙醯基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(降冰片烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂及該等之混合物。再者,於偏光板之一側,經由接著劑層貼合有透明保護膜,且於另一側,可使用(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、矽酮系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂作為透明保護膜。於透明保護膜中可含有1種以上之任意適當之添加劑。作為添加劑可列舉例如:紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、可塑劑、脫模劑、著色防止劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料、著色劑等。透明保護膜中之上述熱可塑性樹脂之含量,較好的是50~100重量百分比,更好的是50~99重量百
分比,進一步好的是60~98%,尤其好的是70~97重量百分比。當透明保護膜中之上述熱可塑性樹脂之含量為50重量百分比以下時,有可能無法充分地顯現熱可塑性樹脂本來具有之高透明性等。
又,作為透明保護膜,可列舉日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)中記載之聚合物膜;例如含有(A)側鏈中具有取代及/或非取代醯亞胺基之熱可塑性樹脂、與(B)側鏈中具有取代及/或非取代苯基及硝基之熱可塑性樹脂之樹脂組成物。作為具體例可列舉含有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺形成之交替共聚物與丙烯腈.苯乙烯共聚物之樹脂組成物之膜。膜可使用由樹脂組成物之混合擠出品等形成之膜。該等膜由於相位差小,光彈性模數小,因此,可消除由偏光板之畸變導致之光斑等不良情況,又,由於透濕度小,因此加濕耐久性優異。
透明保護膜之厚度可加以適當確定,但自強度或操作性等作業性、薄層性等方面考慮,通常為1~500 μm左右,尤其好的是1~300 μm左右,更好的是5~200 μm左右。透明保護膜於厚度為5~150 μm時尤佳。
再者,於偏光子之兩側設置透明保護膜時,偏光子保護膜之材料,可於其表背側使用由相同聚合物材料形成之保護膜,亦可使用由不同聚合物材料等形成之保護膜。
本發明之透明保護膜,較好的是使用選自纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、環狀聚烯烴樹脂及(甲基)丙烯酸樹脂中之至少1者。本發明之電子射線硬化型偏光板用接著劑,對
上述各種透明保護膜顯示出較佳之接著性。尤其,本發明之電子射線硬化型偏光板用接著劑,對難以滿足接著性之丙烯酸樹脂亦顯示出良好之接著性。
纖維素樹脂為纖維素與脂肪酸之酯。此種纖維素酯系樹脂之具體例可列舉:纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素三丙酸酯、纖維素二丙酸酯等。其中,尤其好的是纖維素三乙酸酯。纖維素三乙酸酯之市售製品有很多,於容易獲得或成本方面較有利。作為纖維素三乙酸酯之市售品之示例可列舉:富士膠片公司製造之商品名"UV-50"、"UV-80"、"SH-80"、"TD-80U"、"TD-TAC"、"UZ-TAC"或Konica公司製造之"KC系列"等。一般而言,該等纖維素三乙酸酯之面內相位差(Re)幾乎為零,厚度方向相位差(Rth)具有~60 nm左右。
再者,厚度方向相位差小之纖維素樹脂膜可藉由例如對上述纖維素樹脂進行處理而獲得。例如將塗佈有環戊酮、甲基乙基酮等溶劑之聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、不鏽鋼等基材膜貼合於普通之纖維素系膜上,進行加熱乾燥(例如以80~150℃加熱乾燥3~10分鐘左右)後,剝離基材膜之方法等;將降冰片烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等溶解於環戊酮、甲基乙基酮等溶劑中而成之溶液塗佈於普通之纖維素樹脂膜上,且進行加熱乾燥(例如以80~150℃加熱乾燥3~10分鐘左右),其後剝離塗佈膜之方法等。
又,厚度方向相位差小之纖維素樹脂膜可使用脂肪取代度已受到控制之脂肪酸纖維素系樹脂膜。於通常使用之三
乙酸纖維素中,乙酸取代度為2.8左右。較好的是將乙酸取代度控制為1.8~2.7,藉此可縮小Rth。藉由於上述脂肪酸取代纖維素系樹脂中添加鄰苯二甲酸二丁酯、對甲苯磺醯苯胺、檸檬酸乙醯三乙酯等可塑劑,而將Rth控制為較小。相對於100重量份脂肪酸纖維素系樹脂,可塑劑之添加量較好的是40重量份以下,更好的是1~20重量份,進一步好的是1~15重量份。
作為環狀聚烯烴樹脂之具體例,較好的是降冰片烯系樹脂。環狀聚烯烴樹脂係以環狀烯烴為聚合單元進行聚合而成之樹脂之總稱,可列舉例如:日本專利特開平1-240517號公報、日本專利特開平3-14882號公報、日本專利特開平3-122137號公報等中記載之樹脂。具體例可列舉:環狀烯烴之開環(共)聚合物、環狀烯烴之加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴之共聚物(具有代表性的是無規共聚物),及將該等用不飽和羧酸或其衍生物進行改性之無規聚合物,以及該等之氫化物等。作為環狀烯烴之具體例可列舉降冰片烯系單體。
環狀聚烯烴樹脂市售製品有很多種。具體例可列舉:日本ZEON股份公司製造之"ZEONEX"、"ZEONOR"、JSR股份公司製造之商品名"ARTON"、TICONA公司製造之商品名"TORVUS"、三井化學股份公司製造之商品名"APEL"。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,Tg(玻璃轉移溫度)較好的是115℃以上,更好的是120℃以上,進一步好的是125℃以上,尤其好的是130℃以上。可藉由設Tg為115℃以上,而
使偏光板之耐熱性優異。上述(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg上限值並無特別限定,但自成形性之觀點考慮,較好的是170℃以下。可由(甲基)丙烯酸系樹脂形成面內相位差(Re)、厚度方向相位差(Rth)幾乎為零之膜。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,於不損害本發明效果之範圍內,可採用任意適當之(甲基)丙烯酸系樹脂。可列舉例如:聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等)、具有脂環族烴基之聚合物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-降冰片烯基(甲基)丙烯酸酯共聚物等)。較好的是可列舉聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。更好的是以甲基丙烯酸甲酯為主要成分(50~100重量百分比,較好的是70~100重量百分比)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂之具體例,可列舉例如:三菱麗陽股份公司製造之ACRYPET VH或ACRYPET VRL20A、日本專利特開2004-70296號公報中記載之分子內具有環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂、藉由分子內交聯或分子內環化反應而獲得之高Tg(甲基)丙烯酸樹脂系。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,亦可使用具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂。此原因在於,藉由高耐熱性、高透明性、且進行雙軸延伸而具有高機械強度。
作為具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂,可列舉日本專利特開2000-230016號公報、日本專利特開2001-151814號公報、日本專利特開2002-120326號公報、日本專利特開2002-254544號公報、日本專利特開2005-146084號公報等中所記載之、具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂。
具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂,較好的是具有下述通式(化1)表示之環狀構造。
具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂之構造中之通式(化1)表示之內酯環構造之含有比例,較好的是5~90重量百分比,更好的是10~70重量百分比,進一步好的是10~60重量百分比,尤其好的是10~50重量百分比。當具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂之構造中之通式(化1)表示之內酯環構造的含有比例小於5重量百分比時,耐熱性、耐溶劑性、表面硬度有可能不充分。當具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂之構造中之通式(化1)表示之內酯環構造的含有比例大於90重量百分比時,有可能於成形加工性方面缺乏。
具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂之質量平均分子量,較好的是1000~2000000,更好的是5000~1000000,進一步好的是1000~500000,尤其好的是50000~500000。當質量平均分子量偏離上述範圍時,自成形加工性方面考慮欠佳。
具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂,Tg較好的是115℃以上,更好的是120℃以上,進一步好的是125℃以上,尤其好的是130℃以上。由於Tg為115℃以上,因此,例如於裝入偏光板作為透明保護膜時,成為耐久性優異之透明保護膜。上述具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg上限值並無特別限定,自成形性等觀點考慮,較好的是170℃。
具有內酯環構造之(甲基)丙烯酸系樹脂,藉由射出成型而獲得之成形品之、根據ASTM(American Society for testing and Materials,美國材料測試學會)-D-1003之方法測定的總透光率越高越佳,較好的是85%以上,更好的是88%以上,進一步好的是90%以上。總透光率為透明性之基準,當總透光率未達85%時,透明性有可能降低。
上述透明保護膜通常使用正面相位差未達40 nm、且厚度方向相位差未達80 nm之透明保護膜。正面相位差Re用Re=(nx-ny)×d來表示。厚度方向相位差Rth用Rth=(nx-nz)×d來表示。又,Nz係數用Nz=(nx-nz)/(nx-ny)來表示。[其中,將膜之慢軸方向、快軸方向及厚度方向之折射率分別設定為nx、ny、nz,d(nm)為膜厚。慢軸方向為膜面內之
折射率最大之方向]。再者,較好的是透明保護膜儘可能不著色。較好的是使用厚度方向之相位差值為-90 nm~+75 nm之透明保護膜,可藉由使用如此之相位差值(Rth)為-90 nm~+75 nm之透明保護膜,而大致消除因透明保護膜導致之偏光板著色(光學著色)。厚度方向之相位差值(Rth)進一步好的是-80 nm~+60 nm,尤其好的是-70 nm~+45 nm。
另一方面,作為上述透明保護膜,可使用具有正面相位差為40 nm以上及/或厚度方向之相位差為80 nm以上之相位差之相位差板。正面相位差通常控制為40~200 nm之範圍,厚度方向之相位差通常控制為80~300 nm之範圍。於使用相位差板作為透明保護膜時,該相位差板亦作為透明保護膜而發揮作用,因此,可實現薄型化。
作為相位差板,可列舉將高分子材料進行單軸或雙軸延伸處理而成之雙折射性膜、液晶聚合物之配向膜、用膜支持液晶聚合物之配向層者等。相位差板之厚度亦無特別限定,通常為20~150 μm左右。
高分子材料可列舉例如:聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、聚甲基乙烯基醚、聚羥乙基丙烯酸酯、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲基纖維素、聚碳酸酯、聚芳酯、聚碸、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚碸、聚苯硫醚、聚苯醚、聚芳碸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、聚氯乙烯、纖維素樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降冰片烯系樹脂)或該等之二元系、三元系各種共聚物、接枝共聚物、摻合物等。該等高分子材料藉由延伸等成為配向物(延伸膜)。
作為液晶聚合物,可列舉例如賦予液晶配向性之共軛性之直線狀原子團(液晶原)導入至聚合物之主鏈或側鏈而成之主鏈型或側鏈型之各種液晶聚合物等。主鏈型液晶聚合物之具體例可列舉:於賦予彎曲性之間隔部鍵合有液晶原基之構造之、例如向列配向型聚酯系液晶性聚合物、圓盤型聚合物或膽固醇型聚合物等。側鏈型液晶聚合物之具體例,可列舉以矽酮烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯為主鏈骨架,作為側鏈係隔著由共軛性原子團所形成之間隔部而具有賦予向列配向性之對位取代環狀化合物單元所形成之液晶原之聚合物等。該等液晶聚合物例如藉由如下方法而進行:將於玻璃板上形成之聚醯亞胺或聚乙烯醇等薄膜表面進行摩擦處理過之膜、及斜向蒸鍍有氧化矽之膜等之配向處理面上展開液晶性聚合物之溶液並進行熱處理。
相位差板可係根據例如以補償因各種波長板或液晶層之雙折射導致之著色或視角等之使用目的而具有適當相位差者,亦可係積層2種以上之相位差板而控制相位差等光學特性者等。
相位差板可根據各種用途而選擇使用滿足nx=ny>nz、nx>ny>nz、nx>ny=nz、nx>nz>ny、nz=nx>ny、nz>nx>ny、nz>nx=ny之關係者。再者,ny=nz不僅包含ny與nz完全相同之情形,而且亦包含ny與nz實質上相同之情形。
例如,於滿足nx>ny>nz之相位差板中,較好的是使用正
面相位差滿足40~100 nm,厚度方向相位差滿足100~320 nm,Nz係數滿足1.8~4.5者。例如,於滿足nx>ny=nz之相位差板(正A板)中,較好的是使用正面相位差滿足100~200 nm之相位差板。例如,於滿足nz=nx>ny之相位差板(負A板)中,較好的是使用正面相位差滿足100~200 nm之相位差板。例如,於滿足nx>nz>ny之相位差板中,較好的是使用正面相位差滿足150~300 nm、Nz係數滿足大於0至0.7之相位差板。又,如上所述,可使用例如滿足nx=ny>nz、nz>nx>ny或nz>nx=ny者。
透明保護膜可根據適用之液晶顯示裝置而加以適當選擇。例如於VA(Vertical Alignment(垂直配向),包含MVA(Multi-domain Vertical Alignment,多域垂直配向)、PVA(Patterned Vertical Alignment,圖像垂直調整))之情形時,較好的是偏光板之至少一側(單元側)之透明保護膜具有相位差。作為具體之相位差,較好的是Re=0~240 nm、Rth=0~500 nm之範圍。若以三維折射率來說明,則較好的是nx>ny=nz、nx>ny>nz、nx>nz>ny、nx=ny>nz(單軸、雙軸、負C板)之情形。於液晶單元之上下使用偏光板時,可於液晶單元之上下均具有相位差或上下任一者之透明保護膜具有相位差。
例如IPS(In-Plane Switching(共平面切換型),包含FFS(Fringe Field Switching,邊緣場開關))之情形時,偏光板一側之透明膜可具有相位差,亦可不具有相位差。例如於不具有相位差之情形時,較好的是於液晶單元之上下(單
元側)均不具有相位差之情形。於具有相位差時,較好的是於液晶單元之上下均具有相位差之情形,及上下任一側具有相位差之情形(例如,於上側Z化、於下側無相位差之情形或於上側為A板、於下側為正C板之情形)。具有相位差之情形下,較好的是Re=-500~500 nm、Rth=-500~500 nm之範圍。若以三維折射率進行說明,則較好的是nx>ny=nz、nx>nz>ny、nz>nx=ny、nz>nx>ny(單軸、Z化、正C板、正A板)。
再者,上述具有相位差之膜可另行貼合於不具有相位差之透明保護膜上而賦予上述功能。
上述透明保護膜,可於塗佈接著劑之前,進行表面改質處理,以提高與偏光子之接著性。作為具體之處理可列舉電暈處理、電漿處理、底層處理、皂化處理、偶合劑處理等。
亦可對上述透明保護膜之未接著有偏光子之表面實施硬塗層、抗反射處理、或以防黏、不擴散或防眩為目的之處理。
硬塗處理係為了防止偏光板之表面受到損傷等而實施之處理,例如可藉由將丙烯酸系、矽酮系等適當紫外線硬化型樹脂所形成之硬度或滑動特性等優異之硬化皮膜附加於透明保護膜表面之方式等而形成硬塗層。抗反射處理係為了防止偏光板表面反射外部光線而實施之處理,可藉由根據先前之抗反射膜等之形成而實現。又,防黏處理係為了防止與相鄰層(例如背光源側之擴散板)之密轉而實施。
又,實施防眩處理之目的在於防止外部光線於偏光板表面反射而干擾偏光板透射光之可見性等,例如,可藉由採用噴砂方式或壓印加工方式之粗表面化方式以及調配透明微粒之方式等適當方式,對透明保護膜表面賦予微細凹凸構造而形成。作為於上述表面微細凹凸構造之形成中所含有之微粒,例如,可使用平均粒徑為0.5~20 μm之含有氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等之亦具有導電性的無機系微粒、含有交聯或者未交聯之聚合物等之有機系微粒等透明微粒。當形成表面微細凹凸構造時,微粒之使用量,相對於形成表面微細凹凸構造之透明樹脂100重量份,通常為2~70重量份左右,較好的是5~50重量份。防眩層亦可兼有將偏光板透射光加以擴散而擴大視角等之擴散層(視角擴大功能等)。
再者,上述抗反射層、防黏層、擴散層或防眩層等,可設置於透明保護膜本身上,此外亦可作為光學層而另行設置於與透明保護膜不同之膜上。
貼合上述偏光子與透明保護膜時所使用之接著劑層若透光,則並無特別限制,可使用水系、溶劑系、熱熔系、自由基硬化型(電子硬化型、紫外線硬化型)之各種形態之接著劑,水系接著劑或者自由基硬化型接著劑較佳。
作為水系接著劑,可例示聚乙烯醇系、明膠系、乙烯基系乳膠系、聚胺基甲酸酯系、異氰酸酯系、聚酯系、環氧系等。上述接著劑中可含有各種交聯劑。又上述接著劑中,亦可調配有觸媒、偶合劑、各種增黏劑、紫外線吸收
劑、抗氧化劑、耐熱穩定劑、耐水解穩定劑等穩定劑等。又,上述接著劑中,亦可添加氧化鋁、二氧化矽等金屬化合物之溶膠或者填充料。接著劑中之固體成分通常係以0.1~20重量百分比使用。
作為本發明之黏著型光學膜中所使用之光學膜,除上述偏光板之外,亦可單獨使用上述例示之相位差板(包含1/2或1/4等波長板)。此外,可舉出例如反射板或半透射板、相位差板(包含1/2或1/4等波長板)、視角補償膜、亮度提高膜等、作為形成液晶顯示裝置等有時所使用之光學層者。該等除可單獨用作光學膜之外,還可於實用時積層於上述偏光板上而使用1層或者2層以上。
尤其好之偏光板係於偏光板上進而積層反射板或半透射反射板而成之反射型偏光板或半透射型偏光板;於偏光板上進而積層相位差板而成之橢圓偏光板或圓偏光板;於偏光板上進而積層視角補償膜而成之寬視角偏光板;或者於偏光板上進而積層亮度提高膜而成之偏光板。
反射型偏光板係於偏光板上設置有反射層而成者,可用於形成反射來自目視側(顯示側)之入射光而進行顯示之類型之液晶顯示裝置等,且可省略內置背光源等光源,因此具有易於使液晶顯示裝置薄型化等優點。形成反射型偏光板時,可藉由視需要而經由透明保護層等於偏光板之一表面上附設由金屬等形成之反射層之方式等適當方式而進行。
作為反射型偏光板之具體例,可舉例視需要於經消光處
理之透明保護膜之一表面上,附設由鋁等反射性金屬形成之箔或蒸鍍膜而形成反射層者等。又,亦可舉例設使上述透明保護膜含有微粒而形成表面微細凹凸構造,並於其上具有微細凹凸構造之反射層者等。上述微細凹凸構造之反射層藉由漫反射而使入射光擴散,由此具有防止指向性或外觀發亮,從而可抑制明暗不均之優點等。又,含有微粒之透明保護膜亦具有當入射光及該入射光之反射光透射其時產生擴散而進一步抑制明暗不均之優點等。反映透明保護膜之表面微細凹凸構造之微細凹凸構造之反射層之形成,例如可藉由用真空蒸鍍方式、離子電鍍方式、濺鍍方式等蒸鍍方式或電鍍方式等適當方式直接於透明保護層之表面上附設金屬之方法等而進行。
亦可代替將反射板直接附設於上述偏光板之透明保護膜上之方法,而作為於以該透明膜為基準之適當膜上設置反射層而形成之反射片材等加以使用。再者,由於反射層通常由金屬形成,因此自防止由於氧化而導致反射率下降,進而長期保持初始反射率之觀點或避免另設保護層之觀點等考慮,更好的是用透明保護膜或偏光板等覆蓋其反射面之狀態之使用形態。
再者,於上述中,半透射型偏光板可藉由作成於反射層反射光線且使光線透射之半鏡面等半透射型反射層而獲得。半透射型偏光板通常設置於液晶單元之背面側,可形成如下類型之液晶顯示裝置等,即,於比較明亮之環境中使用液晶顯示裝置等時,反射來自於目視側(顯示側)之入
射光而顯示圖像,且於比較暗之環境中,使用內置於半透射型偏光板之背面側之背光源等內置光源而顯示圖像。即,半透射型偏光板可有效地形成如下類型之液晶顯示裝置等,即,於明亮之環境下可節約背光源等光源使用之能量,而於比較暗之環境下亦可使用內置光源。
對偏光板上進而積層相位差板而成之橢圓偏光板或圓偏光板進行說明。於將直線偏光改變為橢圓偏光或圓偏光,或者將橢圓偏光或圓偏光改變為直線偏光,或者改變直線偏光之偏光方向之情形時,使用相位差板等。尤其,作為將直線偏光改變為圓偏光或將圓偏光改變為直線偏光之相位差板,可使用所謂之1/4波長板(亦稱為λ/4板)。1/2波長板(亦稱為λ/2板)通常用於改變直線偏光之偏光方向之情形。
橢圓偏光板可有效地用於補償(防止)因超扭轉向列(STN,Super Twisted Nematic)型液晶顯示裝置之液晶層之雙折射而產生之著色(藍或黃),從而進行無上述著色之白黑顯示之情形等。進而,控制三維折射率時亦可補償(防止)自斜向觀察液晶顯示裝置之畫面時產生之著色,故較佳。圓偏光板可有效地用於例如對彩色顯示圖像之反射型液晶顯示裝置之圖像之色調進行調整之情形等,又亦具有防止反射之功能。作為上述相位差板之具體例,可舉出對由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其它聚烯烴、聚芳酯、聚醯胺等適當聚合物形成之膜進行延伸處理而形成之雙折射性膜、液晶聚合物之配
向膜、用膜支撐液晶聚合物之配向層者等。相位差板可為具有與用以補償因例如各種波長板或液晶層之雙折射而導致之著色或視角等使用目地所相應之適當相位差者,亦可為積層有2種以上之相位差板而控制了相位差等光學特性者等。
又,上述橢圓偏光板或反射型橢圓偏光板係以適當組合來積層偏光板或反射型偏光板與相位差板而成者。如此橢圓偏光板等亦可以(反射型)偏光板與相位差板之組合之方式,藉由於液晶顯示裝置之製造過程中依序分別積層(反射型)偏光板及相位差板而形成,如上所述,預先形成為橢圓偏光板等光學膜者,因質量之穩定性或積層作業性等方面優異,故具有可提高液晶顯示裝置等之製造效率之優點。
視角補償膜係於自不垂直於畫面之略傾斜方向觀察液晶顯示裝置之畫面之情形時,亦使圖像看起來比較清晰之、用於擴大視角之膜。作為此種視角補償相位差板,例如由相位差膜、液晶聚合物等之配向膜或於透明基材上支撐有液晶聚合物等配向層者等形成。通常之相位差板使用沿其面方向實施單軸延伸之具有雙折射之聚合物膜,與此相對,用作視角補償膜之相位差板,使用沿其面方向實施雙軸延伸之具有雙折射之聚合物膜、沿其面方向實施單軸延伸且亦沿其厚度方向實施延伸之厚度方向折射率受到控制之具有雙折射的聚合物或傾斜配向膜般之雙軸延伸膜等。作為傾斜配向膜,可舉出例如於聚合物膜上接著熱收縮膜
且於因加熱而產生之其收縮力之作用下,對聚合物膜進行延伸處理或/及收縮處理者、或使液晶聚合物傾斜配向而成者等。作為相位差板之原材料聚合物,可使用與上述相位差板中說明之聚合物相同之聚合物,可使用以防止基於液晶單元導致產生之相位差而形成之可視角變化所帶來之著色等或、擴大良目測的視角等為目的之適當聚合物。
又,自實現良目測之寬視角之觀點等考慮,可較佳地使用以三乙醯纖維素膜支撐由液晶聚合物之配向層、尤其圓盤型液晶聚合物之傾斜配向層形成之光學各向異性層的光學補償相位差板。
將偏光板與亮度提高膜貼合於一起而成之偏光板,通常設置於液晶單元之背面側而使用。亮度提高膜係顯示如下特性之膜,即,當藉由液晶顯示裝置等之背光源或來自背面側之反射等而入射有自然光時,反射特定偏光軸之直線偏光或特定方向之圓偏光,而使其它光透射過,因此將亮度提高膜與偏光板加以積層而成之偏光板,使來自背光源等光源之光入射而獲得特定偏光狀態之透射光,且上述特定偏光狀態以外之光無法透射而被反射。使該亮度提高膜面上反射之光經由設於其後側之反射層等而反轉並再次入射至亮度提高膜上,使其一部分或全部作為特定偏光狀態之光透射過而增加透射過亮度提高膜之光,且供給偏光子難以吸收之偏光而增大可用於液晶顯示圖像顯示等之光量,藉此可提高亮度。即,於不使用亮度提高膜而用背光源等自液晶單元之背面側透射過偏光子而使光入射之情形
時,具有與偏光子之偏光軸不一致之偏光方向之光基本上被偏光子所吸收,因而無法透射過偏光子。即,雖然會因所使用之偏光子之特性而不同,但大約50%之光會被偏光子吸收掉,因此用於液晶圖像顯示等中之光量將相應地減少,導致圖像變暗。由於亮度提高膜反覆進行如下操作,即,使具有偏光子可吸收之偏光方向之光不入射至偏光子而是由亮度提高膜暫時反射,進而經由設於其後側之反射層等進行反轉後再次入射至亮度提高膜上,如此亮度提高膜僅使於此兩者間反射並反轉之光之偏光方向成為可通過偏光子之偏光方向的偏光透射過並供給至偏光子,因此可將背光源等之光有效地使用於液晶顯示裝置之圖像顯示中,從而可提高畫面亮度。
亦可於亮度提高膜與上述反射層等之間設置擴散板。由亮度提高膜反射之偏光狀態之光朝向上述反射層等,但所設置之擴散板使通過之光均勻地擴散,同時消除偏光狀態而成為非偏光狀態。即,擴散板使偏光恢復至原來之自然光狀態。反覆進行如下動作,即,該非偏光狀態即自然光狀態之光射向反射層等,經過反射層等反射後,再次通過擴散板而再次入射至亮度提高膜上。如此藉由於亮度提高膜與上述反射層等之間設置使偏光恢復至原來自然光狀態之擴散板,而可維持顯示畫面之亮度,同時減少顯示畫面之亮度不均,從而可提供均勻且明亮之畫面。藉由設置該擴散板,而適當增加初次入射光之重複反射次數,配合於擴散板之擴散功能,可提供均勻之明亮之顯示畫面。
作為上述亮度提高膜,例如可使用如介電質之多層膜或折射率各向異性不同之膜的多層積層體般,顯示出使特定偏光軸之直線偏光透射過而反射其它光之特性之膜;如膽固醇型液晶聚合物之配向膜或於膜基材上支撐該配向液晶層之膜般,顯示出將左旋或右旋中之任一種圓偏光反射而使其它光透射過之特性之膜等適宜膜。
因此,使上述特定偏光軸之直線偏光透射過之類型之亮度提高膜中,可藉由使該透射光直接偏光軸一致地入射至偏光板上,而抑制因偏光板導致之吸收損耗,且使光有效地透射過。另一方面,如膽固醇型液晶層般使圓偏光透射過之類型之亮度提高膜中,雖亦可使圓偏光直接入射至偏光子,但自抑制吸收損耗之方面考慮,較好的是經由相位差板使該圓偏光直線偏光化後再入射至偏光板。再者,可藉由使用1/4波長板作為該相位差板,而將圓偏光轉換為直線偏光。
於可見光域等較寬波長範圍內作為1/4波長板而發揮作用之相位差板,例如可藉由以下方式而獲得,即,將相對於波長550 nm之淺色光而作為1/4波長板發揮作用之相位差層,與顯示其它相位差特性之相位差層例如作為1/2波長板發揮作用之相位差層進行重疊之方式等。因此,配置於偏光板與亮度提高膜之間之相位差板可由1層或2層以上之相位差層形成。
再者,就膽固醇型液晶層而言,亦可組合不同反射波長之材料,形成重疊有2層或3層以上之配置構造,藉此獲得
於可見光域等較寬波長範圍內反射圓偏光者,基於此可獲得較寬波長範圍之透射圓偏光。
又,偏光板如上述之偏光分脫模偏光板般,可由積層有偏光板與2層或3層以上之光學層者形成。因此,亦可係組合有上述反射型偏光板或半透射型偏光板與相位差板而成之反射型橢圓偏光板或半透射型橢圓偏光板等。
於偏光板上積層有上述光學層之光學膜,亦可利用於液晶顯示裝置等之製造過程中依序獨立積層之方式形成,但預先經積層而成為光學膜者於質量穩定性或組裝作業等方面優異,因此具有可提高液晶顯示裝置等之製造步驟之優點。於積層中可使用黏著層等適當之接著機構。於接著上述偏光板或其它光學膜時,該等之光學軸可根據目標相位差特性等而採用適當之配置角度。
本發明之黏著型光學膜可較佳地用於液晶顯示裝置等各種裝置之形成等。液晶顯示裝置之形成可根據先前方法而進行。即液晶.顯示裝置,通常係藉由將液晶單元與偏光板或者光學膜、及視需要加入之照明系統等構成零件加以適當組裝並裝入驅動電路等而形成,於本發明中,除了使用本發明之偏光板或光學膜之外,並無特別限定,可依據先前之方法形成。對於液晶單元而言,亦可使用例如TN(Twisted Nematic,扭轉向列)型或STN型、π型VA型、IPS型等任意類型之液晶單元。
可藉由本發明而形成液晶單元之一側或兩側配置有偏光板或者光學膜之液晶顯示裝置、或照明系統中使用背光源
或者反射板者等之適當液晶顯示裝置。此情形時,本發明之偏光板或者光學膜可設置於液晶單元之一側或兩側。當於兩側設置偏光板或者光學膜時,該等既可係相同之材料,亦可係不同之材料。又,於形成液晶顯示裝置時,可於適當位置上配置1層或2層以上之例如擴散板、防眩層、防反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列薄片材、光擴散板、背光源等適當零件。
繼而,對有機電致發光裝置(有機EL顯示裝置)進行說明。一般而言,於有機EL顯示裝置中,於透明基板上依序積層透明電極、有機發光層以及金屬電極而形成發光體(有機電致發光體)。此處,有機發光層係各種有機膜之積層體,已知構成有例如由三苯基胺衍生物等形成之電洞注入層與由蒽等螢光性有機固體形成之發光層之積層體,或者如此發光層與由二萘嵌苯衍生物等形成之電子注入層之積層體,或者該等電洞注入層、發光層及電子注入層之積層體等各種組合。
有機EL顯示裝置係以如下原理進行發光,即,藉由對透明電極與金屬電極施加電壓,而將電洞與電子注入至有機發光層中,藉由該等電洞與電子之再結合而產生之能量激發螢光物質,於受到激發之螢光物質回到基態時放射出光。中間之再結合機制與普通之二極體相同,由此亦可推測出,電流與發光強度相對於施加電壓而顯示出伴隨整流性之較強之非線性。
於有機EL顯示裝置中,為了取出有機發光層中產生之
光,至少一側之電極必須係透明,通常將由氧化銦錫(ITO)等透明導電體製成之透明電極作為陽極使用。另一方面,為了容易進行電子之注入而提高發光效率,十分重要的是,於陰極中使用功函數較小之物質,通常使用Mg-Ag、Al-Li等金屬電極。
於具有如此構成之有機EL顯示裝置中,有機發光層由厚度為10 nm左右之極薄之膜形成。因此,有機發光層亦與透明電極相同,使光基本上完全透射過。其結果,於不發光時自透明基板之表面入射並透射過透明電極與有機發光層後經金屬電極反射之光會再次向透明基板之表面側射出,因此,當自外部進行目測時,有機EL裝置之顯示面如同鏡面。
包含有機電致發光體之有機EL顯示裝置中,該有機電致發光體於藉由施加電壓而發光之有機發光層之表面側具有透明電極,且於有機發光層之背面側具有金屬電極,於透明電極之表面側設有偏光板,同時,於該等透明電極與偏光板之間設有相位差板。
相位差板及偏光板具有使自外部入射並經金屬電極反射之光成為偏光之作用,因此藉由該偏光作用而具有自外部無法目測到金屬電極之鏡面之效果。尤其,若以1/4波長板構成相位差板,且將偏光板與相位差板之偏光方向所成之角調整為π/4,則可完全遮蔽金屬電極之鏡面。
即,入射至該有機EL顯示裝置之外部光因偏光板而僅透射過直線偏光成分。該直線偏光通常會藉由相位差板而轉
換成橢圓偏光,而尤其當相位差板為1/4波長板且偏光板與相位差板之偏光方向所成之角為為π/4時,會成為圓偏光。
該圓偏光透射過透明基板、透明電極、有機膜,且經金屬電極上反射後,再次透射過有機膜、透明電極、透明基板,藉由相位差板而再次轉換成直線偏光。而且,由於該直線偏光與偏光板之偏光方向成直交,因此無法透射過偏光板。其結果,可將金屬電極之鏡面完全地遮蔽。
以下,根據實施例對本發明加以具體說明,但本發明並未受到該等實施例之限定。再者,各例中之份及%均係重量基準。
<丙烯酸系黏著劑之製備>
向具有氮導入管、冷卻管之4口燒瓶中,投入丙烯酸丁酯96.5份、丙烯酸3份、丙烯酸2-羥基乙酯0.5份、2,2'-偶氮二異丁腈0.15份及乙酸乙酯100重量份,充分地進行氮取代後,一面於流通氮氣流下進行攪拌,一面以60℃反應8小時,獲得重量平均分子量為165萬之丙烯酸系聚合物溶液。相對於上述丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份,調配異氰酸酯系交聯劑(NIPPON POLYURETHANE(股份)製、CORONATE L)0.5份,製備黏著劑塗佈液(固體成分12%)。
<丙烯酸系黏著劑之製備>
向具有氮導入管、冷卻管之4口燒瓶中,投入丙烯酸丁酯99.5份、丙烯酸4-羥基丁酯0.5份、2,2'-偶氮二異丁腈0.15份及乙酸乙酯100重量份,充分進行氮取代後,一面於流通氮氣流下進行攪拌,一面以60℃反應8小時,獲得重量平均分子量為165萬之丙烯酸系聚合物溶液。相對於上述丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份,作為交聯劑,調配異氰酸酯系交聯劑(NIPPON POLYURETHANE(股份)製、CORONATEL)0.2份,製備黏著劑塗佈液(固體成分11.5%)。
<丙烯酸系黏著劑之製備>
向具有氮導入管、.冷卻管之4口燒瓶中,投入丙烯酸丁酯90份、丙烯酸4份、丙烯醯啉5份、丙烯酸4-羥基乙酯1份、2,2'-偶氮二異丁腈0.15份及乙酸乙酯100重量份,充分進行氮取代後,一面於流通氮氣流下進行攪拌,一面以60℃反應8小時,獲得重量平均分子量為165萬之丙烯酸系聚合物溶液。相對於上述丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份,作為交聯劑,調配異氰酸酯系交聯劑(NIPPON POLYURETHANE(股份)製、CORONATEL)0.3份,製備黏著劑塗佈液(固體成分11.5%)。
<偏光板>
將厚度為80 μm之聚乙烯醇膜於碘水溶液中延伸至5倍後使之乾燥而獲得偏光子。於該偏光子之兩側,利用聚乙烯
醇系接著劑貼合透明保護膜(三乙醯纖維素膜,厚度為80 μm),獲得偏光板。
於實施過脫模處理之聚酯膜(脫模片材、三菱化學聚酯公司製、商品名Diafoil MRF#38、厚度為38 μm)之脫模處理面(表面粗糙度為21 nm)上,利用模塗佈機以乾燥厚度為25 μm之方式塗佈製造例1所得之黏著劑塗佈液後,於70℃之烘箱中,藉由鼓吹風速14公尺/秒之風1分鐘而實施第1步驟。繼而藉由吹溫度155℃、風速15公尺/秒之風2分鐘而實施第2乾燥步驟後,形成黏著劑層,從而獲得光學膜用黏著片材。
除了以表1所示之方式改變實施例1中之黏著劑塗佈液之種類、第1乾燥步驟之條件、第2乾燥步驟之條件以外,與實施例1相同地獲得光學膜用黏著片材。
對上述所得之光學膜用黏著片材,進行以下評價。結果示於表1中。
<表面粗糙度(Ra):表面側>
對所得之光學膜用黏著片材之黏著劑層,貼合其它脫模片材(實施過脫模處理之聚酯膜、三菱化學聚酯公司製、商品名Diafoil MRF#38、厚度為38 μm)。此後,將原來貼合之脫模片材剝離後貼附於玻璃(Matsunami玻璃公司製、MICR0SLIDE GLASS)者作為樣品。對該樣品,以隨後貼合之脫模片材位於上方之方式進行放置,使用WYKO
NT3300(非接觸三維粗糙度測定裝置、日本VEECO公司製),測定表面粗糙度。測定時,於20 mm×20 mm之範圍進行觀察,於與黏著劑層之塗佈方向垂直之方向上每間隔5 mm取1處共取3處,計算出表面粗糙度。表1表示表面粗糙度之平均值,及3處之測定值(括弧內)。再者,表面粗糙度(Ra)係依據JISB0601進行測定之值。
<表面粗糙度(Ra):脫模片材側>
脫模片材側之黏著劑層之Ra,係轉印脫模片材之脫模處理面之Ra者。由此,就脫模片材側之黏著劑層之Ra而言,使用微細形狀測定器(三維表面形狀測定器)ET4000(小阪研究所製),測定脫模片材之脫模處理面之表面粗糙度。測定時,於20 mm×20 mm之範圍內進行觀察,且於與黏著劑層之塗佈方向垂直之方向進行測定。再者,表面粗糙度(Ra)係依據JISB0601進行測定之值。
<可視性>
將所得之光學膜用黏著片材之黏著劑層轉印於偏光板,作成黏著型偏光板。自該黏著型偏光板剝離去脫模片材之後,貼合於SHARP(股份)製之便攜用面板,根據下述基準,自正面及傾斜45°之2方向目視觀察可視性。
◎:可視性無問題。
○:確認到一些不均但並不成問題。
×:可視性有問題。
1‧‧‧脫模片材
2‧‧‧黏著劑層
2a‧‧‧表面粗糙度(Ra)為2~150 nm之黏著劑層表面
3‧‧‧光學膜
圖1係本發明之光學膜用黏著片材之一例之剖面圖。
圖2係本發明之黏著型光學膜之一例之剖面圖。
1‧‧‧脫模片材
2‧‧‧黏著劑層
2a、2b‧‧‧黏著劑層表面
A‧‧‧光學膜用黏著片材
Claims (4)
- 一種光學膜用黏著片材,其特徵在於,其係於脫模片材上具有黏著劑層者,脫模片材上之黏著劑層表面之表面粗糙度(Ra)為2~150 nm。
- 一種光學膜用黏著片材之製造方法,其特徵在於,其係製造如請求項1之光學膜用黏著片材之方法,且包含以下步驟:於脫模片材上塗佈黏著劑塗佈液;及對上述黏著劑塗佈液施以溫度30~80℃、風速0.5~15公尺/秒之第1乾燥步驟,及溫度90~160℃、風速0.1~25公尺/秒之第2乾燥步驟,藉此形成黏著劑層。
- 一種黏著型光學膜,其特徵在於,其係於脫模片材上具有黏著劑層之光學膜用黏著片材之黏著劑層表面貼合有光學膜者,光學膜用黏著片材係如請求項1之光學膜用黏著片材,於表面粗糙度(Ra)為2~150 nm之黏著劑層表面貼合有光學膜。
- 一種圖像顯示裝置,其使用至少一片自請求項3之黏著型光學膜將脫模片材剝離之黏著型光學膜。
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