TWI622816B - 偏光元件保護膜、其製造方法、偏光板、光學膜及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種經由接著劑層而與偏光元件貼合之情形時之接著性良好的偏光元件保護膜。
本發明之偏光元件保護膜之特徵在於：於透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面包括含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種溶劑之改質層。

Description

偏光元件保護膜、其製造方法、偏光板、光學膜及圖像顯示裝置
本發明係關於一種偏光元件保護膜及其製造方法。又，本發明係關於一種使用該偏光元件保護膜之偏光板。該偏光板可單獨或以積層有其之光學膜之形式形成液晶顯示裝置(LCD)、有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示裝置、CRT(Cathode-Ray Tube，陰極射線管)、PDP(Plasma Display Panel，電漿顯示器)等圖像顯示裝置。
液晶顯示裝置係用於個人電腦、TV(television，電視)、顯示器、行動電話、PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理)等。先前，作為液晶顯示裝置等所使用之偏光元件，就兼具高透過率與高偏光度而言，使用有經染色處理之聚乙烯醇系膜。該偏光元件可藉由於浴中對聚乙烯醇系膜實施例如膨潤、染色、交聯、延伸等各處理後實施洗淨處理，其後進行乾燥而製造。又，上述偏光元件通常以於其單面或兩面使用接著劑貼合保護膜而成之偏光板之形式使用。
然而，作為偏光元件保護膜之光學膜(熱塑性樹脂膜)，於使用環烯烴系樹脂膜之情形或使用丙烯酸系樹脂膜之情形時，偏光元件與偏光元件保護膜之接著力未必充分。針對上述問題，提出有藉由利用溶劑對環烯烴系樹脂膜、丙烯酸系樹脂膜之表面進行改質而使接著性提昇(專利文獻1、2)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2012-177890號公報
專利文獻2：日本專利第4849665號說明書
於專利文獻1中使用脂環式烴作為表面改質溶劑。又，於專利文獻2中，作為表面改質溶劑，例示有酮類、酯類、醚類、多元醇酯類、呋喃類、酸類、鹵代烴類、氮化合物、磺酸類等。然而，專利文獻1、2所記載之溶劑不可謂充分提昇接著劑層與偏光元件保護膜之凝聚力，將偏光元件與偏光元件保護膜利用接著劑層貼合所得之偏光板之接著力(剝離力)不充分。
又，近年來，伴隨液晶顯示裝置之薄型化，亦要求偏光板薄型化，對偏光元件保護膜亦要求薄型化。又，存在使用相位差膜作為偏光元件保護膜之情形。為了使偏光元件保護膜兼有薄型化與相位差特性，偏光元件保護膜之光學膜(熱塑性樹脂膜)必須較薄且經高延伸處理。然而，由於兼有薄型化與相位差特性之膜係以高倍率進行延伸，故而該高延伸處理膜之膜表面附近之配向性較膜之中央附近高，於膜表面附近存在脆弱層。因此，於使用相位差膜作為偏光元件保護膜之情形時，表面附近特別是耐衝擊性或撕裂強度變弱，因此特別期望提昇凝聚力。
本發明之目的在於提供一種於經由接著劑層而與偏光元件貼合之情形時之接著性良好的偏光元件保護膜及其製造方法。又，本發明之目的在於提供一種藉由接著劑層而將偏光元件與上述偏光元件保護膜貼合且具有良好接著性之偏光板。
又，本發明之目的在於提供一種使用上述偏光板之光學膜。進 而，本發明之目的在於提供一種使用上述偏光板或光學膜之圖像顯示裝置。
本發明者等人為了解決上述問題而反覆潛心研究，結果發現，可藉由以下所示之偏光元件保護膜等達成上述目的，從而完成本發明。
即，本發明係關於一種偏光元件保護膜，其特徵在於：於透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面包括含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種改質溶劑(a)之改質層，且霧度為0.5~7%。
上述偏光元件保護膜於上述透明熱塑性樹脂膜為含有選自環狀聚烯烴樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂之至少任1種之膜之情形時較佳。
於上述偏光元件保護膜中，上述改質層之厚度較佳為50~600nm。
上述偏光元件保護膜之厚度較佳為5~100μm。
即便於上述透明熱塑性樹脂膜為相位差膜之情形時亦可較佳地應用上述偏光元件保護膜。
又，本發明係關於一種偏光元件保護膜之製造方法，其特徵在於：其係上述偏光元件保護膜之製造方法，且使含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種改質溶劑(a)之溶劑(A)與透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面接觸，而對上述透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面進行表面處理，藉此形成改質層。
於上述偏光元件保護膜之製造方法中，較佳為上述溶劑(A)含有與上述改質溶劑(a)混合且實質上不對上述透明熱塑性樹脂膜造成影響之溶劑(b)。
於上述偏光元件保護膜之製造方法中，較佳為上述改質溶劑(a)與上述溶劑(b)之比率(容量比)(a)：(b)=10：90~50：50。
又，本發明係關於一種偏光板，其特徵在於：於偏光元件之至少一面經由接著劑層而設置有上述偏光元件保護膜，且上述偏光元件保護膜之改質層與上述接著劑層相接。
又，本發明係關於一種光學膜，其特徵在於包括上述偏光板。
進而，本發明係關於一種圖像顯示裝置，其特徵在於包括上述偏光板或上述光學膜。
本發明之偏光元件保護膜於其表面包括含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種改質溶劑(a)之改質層。即，本發明之偏光元件保護膜係藉由上述改質溶劑(a)對其表面進行改質，與用於與偏光元件之貼合之接著劑層之凝聚力良好，可提昇接著力(剝離力)。
又，先前存在使用相位差膜作為偏光元件保護膜之情形，於對使用該偏光元件保護膜之偏光板之端部施加衝擊時，自偏光元件保護膜之脆弱層產生剝離。另一方面，根據本發明之偏光元件保護膜，於使用相位差膜之情形時，亦於膜表面附近具有使改質溶劑(a)滲透所獲得之改質層，因而僅於膜表面附近使配向性降低，使凝聚力提昇。如此，根據本發明之偏光元件保護膜，可提供即便於使用相位差膜之情形時，亦可藉由使膜表面附近之脆弱層改質而使凝聚力提昇，即便於耐衝擊試驗或撕裂試驗中亦不會產生剝離的偏光板。
又，上述改質溶劑(a)與脂環式烴系之溶劑相比蒸發熱較低，對偏光元件保護膜(熱塑性樹脂膜)之表面進行改質後緩慢地進行乾燥，因此就易於控制改質層之厚度、塗敷不均之方面而言亦較佳。
本發明之偏光元件保護膜於透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面具 有含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種改質溶劑(a)之改質層。
<透明熱塑性樹脂膜>
作為構成偏光元件保護膜之材料，例如可使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮斷性、各向同性等優異之熱塑性樹脂。作為此種熱塑性樹脂之具體例，可列舉：三乙醯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)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂及該等之混合物。
本發明之偏光元件保護膜中亦可含有紫外線吸收劑、通常之調配劑，例如穩定劑、潤滑劑、加工助劑、塑化劑、耐衝擊助劑、相位差降低劑、消光劑、抗菌劑、防黴劑等。
本發明之偏光元件保護膜可較佳地應用於上述熱塑性樹脂膜尤其是使用選自環狀聚烯烴樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂中之至少任一種之情形。於本發明中，偏光元件保護膜具有改質層，該改質層對上述各種透明保護膜顯示較佳之接著性。尤其是本發明之改質層即便對難以滿足接著性之環狀聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂亦顯示良好之接著性。
作為環狀聚烯烴樹脂之具體例，較佳為降烯系樹脂。環狀烯烴系樹脂係以環狀烯烴作為聚合單元進行聚合所得之樹脂之總稱，例如可列舉：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號公報等所記載之樹脂。作為具體例，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(代表為無規共聚物)、及利用不飽和羧酸或其衍生物對該等改性所得之接枝聚合物、以及該等之氫化物等。作為環狀烯烴之具體例，可列舉降烯系單 體。
作為環狀聚烯烴樹脂，市售有各種製品。作為具體例，可列舉：日本ZEON股份有限公司製造之商品名「ZEONEX」、「ZEONOR」、JSR股份有限公司製造之商品名「ARTON」、TICONA公司製造之商品名「TOPAS」、三井化學股份有限公司製造之商品名「APEL」。
(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg(玻璃轉移溫度)較佳為115℃以上，更佳為120℃以上，進而較佳為125℃以上，尤佳為130℃以上。藉由Tg為115℃以上，可成為偏光板之耐久性優異者。上述(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg之上限值並無特別限定，就成形性等觀點而言，較佳為170℃以下。可由(甲基)丙烯酸系樹脂獲得面內相位差(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，可於無損本發明之效果之範圍內採用任意適當之(甲基)丙烯酸系樹脂。例如可列舉：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-(甲基)丙烯酸降酯共聚物等)。較佳為列舉聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。更佳為列舉以甲基丙烯酸甲酯作為主成分(50~100重量%，較佳為70~100重量%)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，例如可列舉：三菱麗陽股份有限公司製造之ACRYPET VH或ACRYPET VRL20A、日本專利特開2004-70296號公報記載之分子內具有環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂、藉由分子內交聯或分子內環化反應所得之高Tg(甲基)丙烯酸系樹脂。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂，亦可使用具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。原因在於其具有較高之耐熱性、較高之透明性、並且藉由進行雙軸延伸而具有較高之機械強度。
作為具有內酯環結構之(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號公報等所記載之具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。
本發明之偏光元件保護膜可使用上述熱塑性樹脂膜之相位差膜。作為相位差膜，可列舉具有正面相位差為40nm以上及/或厚度方向相位差為80nm以上之相位差者。正面相位差通常被控制在40~200nm之範圍內，厚度方向相位差通常被控制在80~300nm之範圍內。於使用相位差膜作為偏光元件保護膜之情形時，該相位差膜亦發揮作為偏光元件保護膜之功能，因此可實現薄型化。
作為相位差膜，可列舉對熱塑性樹脂膜進行單軸或雙軸延伸處理而成之雙折射性膜。上述延伸之溫度、延伸倍率等可根據相位差值、膜之材料、厚度而適當地設定。
偏光元件保護膜之厚度可適當地決定，通常就強度或操作性等作業性、薄層性等方面而言，為1~500μm左右。尤其是較佳為1~300μm，更佳為5~200μm。薄型偏光元件保護膜之厚度為5~150μm、進而為5~100μm之情形時尤佳。於使用相位差膜作為偏光元件保護膜之情形時，特別薄型，厚度較佳為5~150μm，進而較佳為5~100μm。
本發明之偏光元件保護膜於單面或兩面具有含有選自脂環式醚及脂環式醇中之至少任1種改質溶劑(a)之改質層。脂環式醚及脂環式醇分別可單獨，亦可為混合物。脂環式醚及脂環式醇係使用可使偏光 元件保護膜之熱塑性樹脂膜之表面溶解或膨潤者。
上述脂環式醚為具有至少1個脂環結構且具有醚鍵之化合物，例如可列舉：環戊基甲基醚(CPME)、二環薄荷基醚、甲基環己基醚、丁基環己基醚、二環戊基醚等。上述脂環式醇為具有至少1個脂環結構且具有羥基之化合物，例如可列舉：環戊醇、環己醇、甲基環己醇等。作為上述改質溶劑(a)，較佳為脂環式醚，尤佳為環戊基甲基醚(CPME)。
上述脂環式醚及脂環式醇於蒸發熱較甲苯、二甲苯、環己烷、乙基環己烷等脂環式烴低之方面亦較佳。作為上述脂環式醚及脂環式醇，可較佳地使用蒸發熱具有0~300kJ/kg者。再者，關於蒸發熱，環戊基甲基醚(CPME)為289kJ/kg，甲苯為363kJ/kg，二甲苯為392kJ/kg，環己烷為394kJ/kg。
又，本發明之偏光元件保護膜為滿足霧度為0.5~7%者。於霧度為0.5%以上之情形時，偏光元件保護膜可謂具有可提昇凝聚力(提昇剝離力)之改質層。另一方面，若霧度為7%以上，則存在有損透明性之虞。就上述觀點而言，霧度之下限值較佳為0.6%以上，更佳為0.7%以上，霧度之上限值較佳為6.5%以下，更佳為6%以下，進而較佳為5%以下。霧度(外部霧度)係依照JISK7136藉由霧度計(Suga Test Instruments股份有限公司製造，HGM-20P)而測定。
上述改質層之厚度較佳為50~600nm。於改質厚度為50nm以上之情形時，作為改質層之厚度充分，可提昇凝聚力(提昇剝離力)。另一方面，若改質層之厚度增大，則有偏光元件保護膜之霧度變高而有損透明性之虞。又，若改質層之厚度增大，則於使用相位差膜作為偏光元件保護膜之情形時，有於偏光元件保護膜(相位差膜)之表面引起相位差變化，而於將偏光板應用於液晶顯示裝置之情形時對光學特性造成影響之虞。就上述觀點而言，改質厚度較佳為600nm以下。上述 改質層之厚度更佳為100~500nm，進而較佳為200~400nm。再者，改質層之厚度係根據TEM(Transmission Electron Microscopy，穿透式電子顯微鏡)觀察圖像之對比度之差而確認。
本發明之偏光元件保護膜可藉由使含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種改質溶劑(a)之溶劑(A)與透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面接觸形成改質層而製造。利用含有改質溶劑(a)之溶劑(A)對上述透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面進行表面處理，而形成含有改質溶劑(a)之改質層。
與熱塑性樹脂膜接觸之溶劑(A)含有上述改質溶劑(a)，上述溶劑(A)較佳為除上述改質溶劑(a)以外，亦含有與上述改質溶劑(a)混合且實質上不對上述透明熱塑性樹脂膜造成影響之溶劑(b)。於上述溶劑(A)僅為上述改質溶劑(a)之情形時，改質容易過度，又，有引起相位差下降之虞，但藉由將溶劑(b)與上述改質溶劑(a)一同調配至上述溶劑(A)中，容易一面控制一面進行藉由表面處理進行之改質層之形成、厚度之調整。實質上不對上述透明熱塑性樹脂膜造成影響之溶劑(b)係指對透明熱塑性樹脂膜滴加1滴左右之溶劑並於常溫(23℃)下放置1分鐘後，擦去該溶劑而不產生變形(目視確認)或霧度者。
上述溶劑(b)較佳為於形成改質層後進行乾燥而容易揮發之溶劑，具體而言，較佳為沸點為200℃以下者。作為上述溶劑(b)，例如可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、環己酮、二丙酮醇、二異丁酮、甲基環己酮等酮類；水；異丙醇、乙醇等醇類；四氫呋喃、糠醛等呋喃類；二乙醚、二氧戊環、二烷、甲基溶纖素、甲基卡必醇等醚類；乙酸、冰乙酸等酸類；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、苯甲酸乙酯、乙醯乙酸甲酯等酯類；乙酸甲基溶纖素、乙酸溶纖素等多元醇酯類；二氯甲烷、二氯乙烯、四氯乙烷等鹵代烴類；硝基甲烷、硝基乙烷、吡啶、二甲基甲醯胺、硝 基苯等氮化合物、二甲基亞碸等磺酸類等。作為上述溶劑(b)，較佳為酮類，尤佳為丙酮、甲基乙基酮。
上述溶劑(b)可根據熱塑性樹脂膜之材料之種類、改質溶劑(a)之種類而適當決定，於使用環戊基甲基醚(CPME)作為改質溶劑(a)之情形時，上述溶劑(b)較佳為酮類，尤佳為丙酮、甲基乙基酮。又，即便於使用環狀聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂作為熱塑性樹脂膜之材料之情形時，上述溶劑(b)亦較佳為酮類，尤佳為丙酮、甲基乙基酮。
上述改質溶劑(a)與上述溶劑(b)之比率(容量比)可適當決定，通常較佳為(a)：(b)=10：90~50：50。進而較佳為(a)：(b)=10：90~40：60，進而較佳為(a)：(b)=10：90~30：70。
進而，溶劑(A)可以含有底塗劑成分作為溶質之溶液之形式使用。底塗劑材料可無特別限制地使用可提昇熱塑性樹脂膜與偏光元件之密接性者。上述底塗劑成分可於無損本發明之範圍內以上述溶液之0.1重量%以下之範圍含有。作為底塗劑材料，例如可列舉偶合劑。偶合劑為具有容易與熱塑性樹脂膜及偏光元件之兩者鍵結之官能基者，例如可例示矽烷偶合劑、鈦偶合劑、鋯偶合劑等。該等之中，矽烷偶合劑之密接性之提昇效果較大。
偶合劑並無特別限制，例如可列舉通式(1)：Y-R1-M(X)n(R2)3-n所表示者。上述通式中之M為Si、Ti或Zr等，較佳為Si之情形。n為1~3之整數。X為水解性基，例如於M為Si之情形時被水解而成為矽烷醇基(SiOH)。作為X之具體例，可列舉：氯基、烷氧基(含有甲基、乙基等有機基作為烷基)、乙醯氧基、胺基等。該等之中，較佳為烷氧基。R2表示甲基、乙基等烷基。Y為乙烯基、環氧基、(甲基)丙烯醯基、胺基、巰基等可與有機系材料反應之官能基。又，R1為含有單鍵或碳數1~3左右之伸烷基等之有機基。
又，作為底塗劑材料，此外可使用有機系底塗劑。作為有機系底塗劑，可使用可提昇熱塑性膜與偏光元件之密接之各種材料，較佳為具有可於與羥基、羧基等之間形成鍵之官能基之材料。作為具有羥基之高分子材料，可例示聚乙酸乙烯酯之部分皂化物、聚乙烯醇等，作為具有羧基之高分子材料，可例示聚丙烯酸等。又，作為具有羥基、羧基等官能基之高分子材料，除上述以外，可例示含有含羧基之單體及/或含羥基之單體作為單體成分之丙烯酸系聚合物、環氧系樹脂、聚酯系樹脂等。
於製造本發明之偏光元件保護膜時，溶劑(A)對透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面之接觸可藉由塗佈、浸漬等而進行。於塗佈之情形時，上述溶劑(A)之塗佈量可於無損本發明之效果之範圍內採用任意適當之量。較佳為相對於所塗佈之膜面1cm2為0.0001~1ml，更佳為0.001~0.1ml。
作為上述塗佈法，可採用流延法、邁耶棒式塗佈法、凹版塗佈法、缺角輪塗佈法、刮刀法、模具塗佈法、浸漬塗佈法、噴霧法等公知之方法。
於上述溶劑(A)之接觸後適當地實施乾燥。乾燥可為自然乾燥，亦可為加熱乾燥。就防止膜之變形之觀點而言，加熱乾燥較佳為於熱塑性樹脂膜之玻璃轉移點以下之溫度下進行乾燥。
本發明之偏光板之特徵在於：經由接著劑層而於偏光元件之至少一面設置有上述偏光元件保護膜，且上述偏光元件保護膜之改質層與上述接著劑層相接。
再者，於在偏光元件之兩面設置偏光元件保護膜之情形時，可於其正面及背面使用相同之偏光元件保護膜，亦可使用不同之偏光元件保護膜，可於至少一者使用上述具有改質層之偏光元件保護膜。於未設置上述具有改質層之偏光元件保護膜之偏光元件之另一單面，除 可使用偏光元件保護膜以外，可使用由(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等之熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂所形成之透明保護膜等。
再者，亦可對上述偏光元件保護膜之未接著偏光元件之面實施硬塗處理或抗反射處理、以抗黏或擴散或防眩為目的之處理。
<偏光元件>
作為本發明之偏光板所使用之偏光元件，例如可列舉使碘或二色性染料之二色性物質吸附至聚乙烯醇系膜、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性高分子膜並進行單軸延伸所得者、聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。該等之中，較佳為包含聚乙烯醇系膜與碘等二色性物質之偏光元件。該等偏光元件之厚度並無特別限制，通常為1~80μm左右。
作為本發明之偏光元件，較佳為碘系偏光元件。碘系偏光元件為碘吸附配向至聚乙烯醇系膜者。該碘系偏光元件例如可藉由對聚乙烯醇系膜至少實施染色步驟、交聯步驟及延伸步驟而獲得。染色步驟、交聯步驟及延伸步驟中分別使用染色浴、交聯浴及延伸浴之各處理浴，該等各處理浴可使用對應於各步驟之處理液(水溶液等)。
利用碘對聚乙烯醇系膜染色並單軸延伸而成之偏光元件例如可藉由如下方式製作：藉由將聚乙烯醇浸漬於碘之水溶液中而染色，並延伸至原長之3~7倍。視需要亦可浸漬於可含有硼酸或硫酸鋅、氯化鋅等之碘化鉀等之水溶液中。進而視需要亦可於染色前將聚乙烯醇系膜浸漬於水中進行水洗。除可藉由對聚乙烯醇系膜進行水洗而清洗聚乙烯醇系膜表面之污垢或抗黏連劑以外，亦具有藉由使聚乙烯醇系膜膨潤而防止染色之不均等不均勻之效果。延伸可於利用碘染色後進行，亦可一面染色一面延伸，又，亦可延伸後利用碘染色。亦可於硼 酸或碘化鉀等之水溶液或水浴中延伸。
又，作為偏光元件，可使用厚度為10μm以下之薄型偏光元件。就薄型化之觀點而言，該厚度較佳為1~7μm。此種薄型偏光元件厚度不均較少，視認性優異，又，尺寸變化較少，因此耐久性優異，進而偏光膜之厚度亦於可實現薄型化之方面較佳。
作為薄型偏光元件，代表性而言可列舉日本專利特開昭51-069644號公報或日本專利特開2000-338329號公報或WO2010/100917號說明書、PCT/JP2010/001460之說明書、或日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書所記載之薄型偏光膜。該等薄型偏光膜可藉由下述製法而獲得：該製法包括將聚乙烯醇系樹脂(以下亦稱作PVA(polyvinyl alchol)系樹脂)層與延伸用樹脂基材於積層體之狀態下延伸之步驟與進行染色之步驟。若為該製法，則即便PVA系樹脂層較薄，亦可藉由被延伸用樹脂基材支持而無因延伸造成之斷裂等不良情況地進行延伸。
作為上述薄型偏光膜，於包括在積層體之狀態下進行延伸之步驟與進行染色之步驟的製法中，就可以高倍率進行延伸，可使偏光性能提昇之方面而言，較佳為利用於WO2010/100917號說明書、PCT/JP2010/001460之說明書、或日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書中有記載之包括於硼酸水溶液中進行延伸之步驟的製法所獲得者，尤佳為藉由於日本專利特願2010-269002號說明書或日本專利特願2010-263692號說明書中有記載之包括於硼酸水溶液中進行延伸之前輔助地進行空中延伸之步驟的製法所獲得者。
<接著劑層>
若上述接著劑層光學性透明，則並無特別限制，可使用水系、溶劑系、熱熔系、自由基硬化型之各種形態者。於形成為上述接著劑 層時，例如可較佳地使用自由基硬化型接著劑。作為自由基硬化型接著劑，可例示電子束硬化型、紫外線硬化型等活性能量線硬化型接著劑。尤佳為可於短時間內硬化之活性能量線硬化型，進而較佳為可於低能量下硬化之紫外線硬化型接著劑。
作為紫外線硬化型接著劑，大體上可分為自由基聚合硬化型接著劑與陽離子聚合型接著劑。此外，自由基聚合硬化型接著劑可用作熱硬化型接著劑。
作為自由基聚合硬化型接著劑之硬化性成分，可列舉：具有(甲基)丙烯醯基之化合物、具有乙烯基之化合物。該等硬化性成分可使用單官能或二官能以上之任一種。又，該等硬化性成分可單獨使用1種或組合2種以上使用。作為該等硬化性成分，例如較佳為具有(甲基)丙烯醯基之化合物。
作為具有(甲基)丙烯醯基之化合物，具體而言，例如可列舉：(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-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸第三戊酯、(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-甲基-2-丙基戊酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯等(甲基)丙烯酸(碳數1-20)烷基酯類。
又，作為具有(甲基)丙烯醯基之化合物，例如可列舉：(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-異酯、(甲基)丙烯酸2-降基甲酯、(甲基)丙烯酸5-降烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降基甲酯 等)、含羥基之(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羥基丙基甲基-丁酯等)、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)丙烯酸苯氧基乙酯等)、含環氧基之(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等)、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(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯等)等。
又，作為除上述以外之具有(甲基)丙烯醯基之化合物，可列舉：羥基乙基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯胺等含醯胺基之單體等。又，可列舉丙烯醯基嗎啉等含氮之單體等。
又，作為上述自由基聚合硬化型接著劑之硬化性成分，可例示具有複數個(甲基)丙烯醯基、乙烯基等聚合性雙鍵之化合物，該化合物亦可作為交聯成分混合至接著劑成分中。作為該成為交聯成分之硬化性成分，例如可列舉：三丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、二烷二醇二丙烯酸酯、EO(ethylene oxide，環氧乙烷)改性二甘油四丙烯酸酯、ARONIX M-220(東亞合成公司製造)、LIGHT ACRYLATE 1,9ND-A(共榮社化學公司製造)、LIGHT ACRYLATE DGE-4A(共榮社化學公司製造)、LIGHT ACRYLATE DCP-A(共榮社化學公司製造)、SR-531(Sartomer公司製造)、CD-536(Sartomer公司製造)等。又，視需要可列舉各種環氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺 基甲酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯或各種(甲基)丙烯酸酯系單體等。
自由基聚合硬化型接著劑含有上述硬化性成分，除上述成分以外，根據硬化之類型而添加自由基聚合起始劑。於以電子束硬化型使用上述接著劑之情形時，上述接著劑中並非特別必須含有自由基聚合起始劑，於以紫外線硬化型、熱硬化型使用之情形時，可使用自由基聚合起始劑。自由基聚合起始劑之使用量相對於硬化性成分每100重量份，通常為0.1~10重量份左右，較佳為0.5~3重量份。又，自由基聚合硬化型接著劑中視需要亦可添加以羰基化合物等為代表之利用電子束提昇硬化速度或感度的光增感劑。光增感劑之使用量相對於硬化性成分每100重量份，通常為0.001~10重量份左右，較佳為0.01~3重量份。
作為陽離子聚合硬化型接著劑之硬化性成分，可列舉具有環氧基或氧雜環丁基之化合物。具有環氧基之化合物只要為分子內具有至少2個環氧基者即可，並無特別限定，可使用通常所知之各種硬化性環氧化合物。作為較佳之環氧化合物，可列舉分子內具有至少2個環氧基與至少1個芳香環之化合物、或分子內具有至少2個環氧基且其中至少1個形成於構成脂環式環之相鄰之2個碳原子之間的化合物等為例。
又，於形成接著劑層時，作為水系硬化型接著劑，例如可例示：乙烯基聚合物系、明膠系、乙烯系、乳膠系、聚胺基甲酸酯系、異氰酸酯系、聚酯系、環氧系等。此種包含水系接著劑之接著劑層可作為水溶液之塗佈乾燥層等而形成，於製備該水溶液時，視需要亦可調配交聯劑或其他添加劑、酸等觸媒。
作為上述水系接著劑，較佳為使用含有乙烯基聚合物之接著劑等，作為乙烯基聚合物，較佳為聚乙烯醇系樹脂。又，作為聚乙烯醇系樹脂，就使耐久性提昇之方面而言，更佳為含有具有乙醯乙醯基之 聚乙烯醇系樹脂之接著劑。又，作為可調配至聚乙烯醇系樹脂中之交聯劑，可較佳地使用具有至少2個與聚乙烯醇系樹脂具有反應性之官能基之化合物。例如可列舉：硼酸或硼砂、羧酸化合物、烷基二胺類；異氰酸酯類；環氧類；單醛類；二醛類；胺基-甲醛樹脂；進而可列舉二價金屬、或三價金屬之鹽及其氧化物。聚乙烯醇系樹脂中可調配水溶性矽酸鹽。作為水溶性矽酸鹽，可列舉：矽酸鋰、矽酸鈉、矽酸鉀等。
形成上述接著劑層之接著劑可為若有必要則適當含有添加劑者。作為添加劑之例，可列舉：矽烷偶合劑、鈦偶合劑等偶合劑、以環氧乙烷為代表之接著促進劑、提昇與透明膜之濡濕性之添加劑、以丙烯醯氧基化合物或烴系(天然、合成樹脂)等為代表之提昇機械強度或加工性等之添加劑、紫外線吸收劑、抗老化劑、染料、加工助劑、離子捕捉劑、抗氧化劑、黏著賦予劑、填充劑(除金屬化合物填料以外)、塑化劑、調平劑、發泡抑制劑、抗靜電劑、耐熱穩定劑、耐水解穩定劑等穩定劑等。
<偏光板之製法>
本發明之偏光板係藉由使用上述接著劑將上述偏光元件保護膜之改質層與偏光元件貼合而製造。於上述製造方法中之貼合步驟中，將上述接著劑塗敷於偏光元件之欲形成上述接著劑層之面及/或透明保護膜之改質層面後，經由上述接著劑將偏光元件與透明保護膜之改質層貼合。
上述偏光元件、透明保護膜之改質層亦可於塗敷上述接著劑前進行表面改質處理。作為具體之處理，可列舉：電暈處理、電漿處理、藉由皂化處理之處理等。
接著劑之塗敷方式可根據接著劑之黏度或目標之厚度而適當選擇。作為塗敷方式之例，例如可列舉：反向塗佈機、凹版塗佈機(直 接、反向或平版)、棒式反向塗佈機、輥塗機、模具塗佈機、棒式塗佈機、桿式塗佈機等。此外，塗敷可適當地使用浸漬方式等方式。
又，上述接著劑層之厚度並無特別限制，乾燥後厚度較佳為10~300nm左右。就獲得均勻之面內厚度、及獲得充分之接著力之方面而言，接著劑層之厚度更佳為10~200nm，進而較佳為20~150nm。
經由以上述方式塗敷之接著劑將偏光元件與透明保護膜貼合。偏光元件與透明保護膜之貼合可利用輥式貼合機等進行。
將偏光元件與透明保護膜貼合後，根據接著劑之種類使接著劑硬化而形成接著劑層。例如，於使用活性能量線硬化型接著劑之情形時，實施活性能量線之照射步驟，於使用水系接著劑之情形時，實施乾燥步驟。
本發明之偏光板於實際使用時可作為與其他光學層積層而成之光學膜使用。對於該光學層並無特別限定，例如可使用1層或2層以上之反射板或半透過板、相位差板(包含1/2或1/4等之波長板)、視角補償膜等有時用於形成液晶顯示裝置等之光學層。尤其是較佳為於本發明之偏光板進而積層反射板或半透過反射板而成之反射型偏光板或半透過型偏光板、於偏光板進而積層相位差板而成之橢圓偏光板或圓偏光板、於偏光板進而積層視角補償膜而成之廣視角偏光板、或於偏光板進而積層亮度提昇膜而成之偏光板。
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逐個積層之方式形成，但預先積層而製成光學膜者具有品質之穩定性或安裝作業等優異而可提昇液晶顯示裝置等之製造步驟的優點。積層可使用黏著層等適當之接著構件。於接著上述偏光板或其他光學膜時，該等之光學軸可根據目標之相位差特性等設為適當之配置角度。
亦可於上述偏光板或至少積層有1層偏光板之光學膜設置用以與 液晶單元等其他構件接著之黏著層。形成黏著層之黏著劑並無特別限制，例如可適當地選擇以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等之聚合物作為基礎聚合物者使用。尤其是可較佳地使用如丙烯酸系黏著劑般光學透明性優異、顯示適度之濡濕性、凝聚性及接著性之黏著特性且耐候性或耐熱性等優異者。
可利用適當之方式進行黏著層向偏光板或光學膜之單面或兩面之附設。作為其例，例如可列舉：製備使基礎聚合物或其組合物溶解或分散於包含甲苯或乙酸乙酯等適當之溶劑之單獨物或混合物的溶劑中而成之10~40重量%左右之黏著劑溶液，並將其以流延方式或塗敷方式等適當之展開方式直接附設於偏光板上或光學膜上的方式；或依照上文於隔片上形成黏著層並將其移至偏光板上或光學膜上的方式等。
黏著層亦可以組成或種類等不同者之重疊層之形式設置於偏光板或光學膜之單面或兩面。又，於設置於兩面之情形時，亦可於偏光板或光學膜之正面及背面採用組成或種類或厚度等不同之黏著層。黏著層之厚度可根據使用目的或接著力等而適當決定，通常為1~500μm，較佳為5~200μm，尤其是較佳為10~100μm。
對於黏著層之露出面，於供於實際使用前之期間內，為了防止其污染等而暫時黏著隔片而受到保護。藉此，可防止於通常之處理狀態下與黏著層接觸。作為隔片，可不受上述厚度條件限制，例如使用視需要利用聚矽氧系或長鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適當之剝離劑對塑膠膜、橡膠片材、紙、布、不織布、網狀物、發泡片材或金屬箔、該等之積層體等適當之薄片體進行塗佈處理所得者等依照先前的適當者。
再者，於本發明中，亦可為藉由對形成上述偏光板之偏光元件 或透明保護膜或光學膜等又或黏著層等各層利用例如水楊酸酯系化合物或苯并苯酚系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯合鹽系化合物等紫外線吸收劑進行處理之方式等方式而使該等具有紫外線吸收能力者等。
本發明之偏光板或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依照先前而進行。即液晶顯示裝置通常係藉由將液晶單元與偏光板或光學膜、及視需要之照明系統等構成零件適當地組裝並組入驅動電路等而形成，於本發明中除使用本發明之偏光板或光學膜之方面以外並無特別限定，可依照先前。液晶單元亦例如可使用TN(Twisted Nematic，扭轉向列)型或STN(Super Twisted Nematic，超扭轉向列)型、π型等任意類型者。
可形成於液晶單元之單側或兩側配置有偏光板或光學膜之液晶顯示裝置、或照明系統使用背光源或反射板者等適當之液晶顯示裝置。於該情形時，本發明之偏光板或光學膜可設置於液晶單元之單側或兩側。當於兩側設置偏光板或光學膜之情形時，該等可為相同者，亦可為不同者。進而，於形成液晶顯示裝置時，例如可將1層或2層以上之擴散板、防眩層、抗反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列板、光擴散板、背光源等適當之零件配置於適當之位置。
[實施例]
以下列舉實施例及比較例進一步進行說明，但本發明並不僅限定於該等實施例。
<偏光元件之製作>
將聚合度2400、皂化度99.9%、厚度30μm之聚乙烯醇膜浸漬於30℃之溫水中，一面使其膨潤一面以聚乙烯醇膜之長度成為原長之2.0倍的方式進行單軸延伸。繼而，浸漬於碘與碘化鉀之混合物(重量比0.5：8)之濃度為0.3重量%之水溶液(染色浴)中，一面以聚乙烯醇膜 長度成為原長之3.0倍之方式進行單軸延伸一面對膜進行染色。其後一面浸漬於硼酸5重量%、碘化鉀3重量%之水溶液(交聯浴1)中，一面以聚乙烯醇膜之長度成為原長之3.7倍之方式進行延伸後，於60℃之硼酸4重量%、碘化鉀5重量%之水溶液(交聯浴2)中以聚乙烯醇膜之長度成為原長之6倍的方式進行延伸。其後於碘化鉀3重量%之水溶液(碘含浸浴)中進行碘離子含浸處理後，於60℃之烘箱中乾燥4分鐘，而獲得偏光元件。所得之偏光元件之厚度為12μm。
<熱塑性樹脂膜>
COP(Cyclo Olefin Polymer，環烯烴聚合物)：使用日本ZEON股份有限公司製造之商品名「ZEONOR」。厚度為25μm，正面相位差為116nm，厚度方向相位差為137nm。
降烯：使用JSR股份有限公司製造之商品名「ARTON」。厚度為25μm，正面相位差為116nm，厚度方向相位差為137nm。
丙烯酸系樹脂：使用內酯化聚甲基丙烯酸甲酯膜(內酯化率20%)。厚度為15μm，正面相位差為40nm以下，厚度方向相位差為20nm以下。
<水系接著劑之製備>
將含有乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂(平均聚合度：1200，皂化度：98.5莫耳%，乙醯乙醯基化度：5莫耳%)於30℃之溫度條件下溶解於純水中，調整成固形物成分濃度為4%而獲得水系接著劑。
實施例1
(改質層之形成)
製備將環戊基甲基醚(CPME)與丙酮以30：70之比率(容量比)混合而成之混合溶劑。對上述熱塑性樹脂膜(COP)之表面進行電暈處理後，使用線棒塗佈器塗佈上述混合溶劑，於30℃下乾燥2分鐘，而獲得於表面具有厚度320nm之改質層之偏光元件保護膜。
(偏光板之製作)
將上述水系接著劑以乾燥後之接著劑層之厚度成為80nm之方式塗敷於上述具有改質層之偏光元件保護膜之單面(改質層之面)，獲得附有接著劑之偏光元件保護膜。繼而，於23℃之溫度條件下利用輥壓機於偏光元件之兩面貼合上述附有接著劑之偏光元件保護膜，其後於55℃下乾燥6分鐘而製作偏光板。上述偏光元件與附有接著劑之偏光元件保護膜之貼合係以偏光元件與偏光元件保護膜之接著劑層相接之方式進行。
實施例2~9、比較例1~7
於實施例1中，如表1所示般改變熱塑性樹脂膜之種類、改質層之形成所使用之溶劑之種類或混合比，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得具有改質層之偏光元件保護膜及偏光板。
[評價]
對實施例及比較例中獲得之具有改質層之偏光元件保護膜及偏光板進行下述評價。將結果示於表1。
<改質層之厚度>
關於所得之偏光元件保護膜，改質層之厚度係根據TEM觀察圖像之對比度之差而確認。
<霧度>
關於所得之偏光元件保護膜，霧度(外部霧度)係依照JISK7136利用霧度計(Suga Test Instruments股份有限公司製造，HGM-20P)而測定。
<剝離力測定方法>
利用下述方法對所得之偏光板測定剝離力。再者，剝離力較佳為1N以上，進而較佳為1.5N以上。
將偏光板切出如下大小：於與偏光元件之延伸方向平行地切出 200mm、於正交方向切出15mm，用截切刀於熱塑性樹脂膜與偏光元件之間切出切口，並將偏光板貼合於玻璃板。藉由萬能拉力試驗機於90度方向上以剝離速度3000mm/min將保護膜與偏光元件剝離，測定其剝離強度。關於比較例2，藉由ATR(Attenuated Total Reflection，衰減全反射)法對剝離後之剝離面測定紅外線吸收光譜，確認熱塑性樹脂膜之凝聚破壞(膜斷裂)。
<塗敷不均>
利用目視確認對所得之偏光板評價是否產生塗敷不均。
表1中，CPME為環戊基甲基醚，IPA為異丙醇，MEK為甲基乙基酮，THF為四氫呋喃。

Claims (12)

  1. 一種偏光元件保護膜，其特徵在於：於透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面包括含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種改質溶劑(a)之可提升接著性之改質層，且霧度為0.5~7%。
  2. 如請求項1之偏光元件保護膜，其中上述透明熱塑性樹脂膜為含有選自環狀聚烯烴樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂之至少任1種之膜。
  3. 如請求項1之偏光元件保護膜，其中上述改質層之厚度為50~600nm。
  4. 如請求項1之偏光元件保護膜，其中上述偏光元件保護膜之厚度為5~100μm。
  5. 如請求項1至4中任一項之偏光元件保護膜，其中上述透明熱塑性樹脂膜為相位差膜。
  6. 一種偏光元件保護膜之製造方法，其特徵在於：其係如請求項1至5中任一項之偏光元件保護膜之製造方法，且使含有選自脂環式醚及脂環式醇之至少任1種改質溶劑(a)之溶劑(A)與透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面接觸，而對上述透明熱塑性樹脂膜之單面或兩面進行表面處理，藉此形成改質層。
  7. 如請求項6之偏光元件保護膜之製造方法，其中上述溶劑(A)含有與上述改質溶劑(a)混合且實質上不對上述透明熱塑性樹脂膜造成影響之溶劑(b)。
  8. 如請求項7之偏光元件保護膜之製造方法，其中上述改質溶劑(a)與上述溶劑(b)之比率(容量比)(a)：(b)=10：90~50：50。
  9. 一種偏光板，其特徵在於：於偏光元件之至少一面經由接著劑層而設置有如請求項1至5中任一項之偏光元件保護膜，且上述偏光元件保護膜之改質層與上述接著劑層相接。
  10. 一種光學膜，其特徵在於包括如請求項9之偏光板。
  11. 一種圖像顯示裝置，其特徵在於包括如請求項9之偏光板。
  12. 一種圖像顯示裝置，其特徵在於包括如請求項10之光學膜。
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