TWI653475B - Polarizer - Google Patents

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TWI653475B
TWI653475B TW103143022A TW103143022A TWI653475B TW I653475 B TWI653475 B TW I653475B TW 103143022 A TW103143022 A TW 103143022A TW 103143022 A TW103143022 A TW 103143022A TW I653475 B TWI653475 B TW I653475B
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喜多川丈治
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種於高溫高濕下之耐久性優異的薄型偏光板，本發明之偏光板具備偏光膜及設置於該偏光膜之至少單面之透明保護層，且該偏光膜與該透明保護層乃隔著第1接著層積層，該偏光膜之厚度為10μm以下，該透明保護層之總厚度為該偏光膜之厚度之6倍以下，該透明保護層之透濕度為200g/m2/24hr以下，該第1接著層之整體吸水率為10重量%以下。

Description

偏光板 技術領域
本發明是有關於一種偏光板。
背景技術
屬於代表性影像顯示裝置之液晶顯示裝置乃起因於其影像形成方式而於液晶晶胞之兩側配置偏光板。偏光板通常具備偏光膜及保護該偏光膜之保護薄膜(例如專利文獻1、2)。由於近年來影像顯示裝置薄型化之傾向，使用於該影像顯示裝置之偏光板對於薄型化之要求亦提高，並發展偏光膜及保護薄膜之薄膜化。
另一方面，於例如移動用途等在高溫高濕下之嚴苛環境下使用之影像顯示裝置中，會要求耐久性之提升。如上述偏光膜及保護薄膜之薄膜化通常會變成耐久性降低之原因之一，目前並無法製得能高度兼顧薄膜化與高耐久性之偏光板。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本專利第4751481號
[專利文獻2]日本專利公開公報特開2003-149438號公報
發明概要
本發明是為解決上述習知課題而完成，其主要目的在提供一種於高溫高濕下之耐久性優異之薄型偏光板。
本發明之偏光板具備偏光膜及設置於該偏光膜之至少單面之透明保護層，且該偏光膜與該透明保護層乃隔著第1接著層積層，該偏光膜之厚度為10μm以下，該透明保護層之總厚度為該偏光膜之厚度之6倍以下，該透明保護層之透濕度為200g/m2/24hr以下，該第1接著層之整體吸水率為10重量%以下。
於一實施形態中，上述透明保護層之總厚度為30μm以下。
於一實施形態中，本發明之偏光板僅於上述偏光膜之單面設置透明保護層，並為依序具備上述偏光膜、上述第1接著層及前述透明保護層。
於一實施形態中，上述透明保護層之厚度為上述偏光膜之厚度之3倍以下。
於一實施形態中，本發明之偏光板更於最外側具備第2接著層。
於一實施形態中，上述第2接著層之厚度為10μm以上。
若藉由本發明之其他形態，則可提供一種光學積層 體。該光學積層體具備上述偏光板及亮度提升薄膜。
若依據本發明，使用低透濕之透明保護層作為保護偏光膜之保護層，且隔著吸水率低之接著層(第1接著層)積層該偏光膜與該透明保護層，藉此，即可製得雖由厚度薄之偏光膜及透明保護層所構成卻耐久性優異之偏光板。
10‧‧‧偏光膜
20‧‧‧第1接著層
30‧‧‧透明保護層
40‧‧‧第3接著層
50‧‧‧光學薄膜
100，100’‧‧‧偏光板
200‧‧‧光學積層體
A，B‧‧‧層
R‧‧‧反射層
圖1乃本發明之一實施形態下之偏光板之示意截面圖。
圖2乃本發明另一實施形態下之偏光板之示意截面圖。
圖3乃本發明之一實施形態下之光學積層體之示意截面圖。
圖4乃顯示使用於本發明之光學積層體中之直線偏光分離薄膜之一例的示意立體圖。
圖5(a)為實施例1於耐久性評價中的外觀照片，圖5(b)為比較例1於耐久性評價中的外觀照片。
用以實施發明之形態
A.偏光板之全體構造
圖1乃本發明之一實施形態下之偏光板之示意截面圖。該偏光板100具備偏光膜10及設置於偏光膜10之單面之透明保護層30。偏光膜10與透明保護層30乃隔著第1接著層20積層。即，依據該實施形態之偏光板100乃依序具備偏光膜10、第1接著層20及透明保護層30。
圖2乃本發明另一實施形態下之偏光板之示意截面圖。該偏光板100’乃隔著第1接著層20，於偏光膜10之雙面設有透明保護層30。
較為理想的是於偏光板之單面最外側設置第2接著層。第2接著層乃於黏合本發明之偏光板與其他構件(例如液晶晶胞)時起作用。故，以圖1之偏光板100為例，可於偏光膜10之與第1接著層20為相反側之面設置第2接著層。又，於圖2之偏光板100’中，可於透明保護層30之與第1接著層20為相反側之面設置第2接著層。
上述透明保護層之總厚度為上述偏光膜之厚度之6倍以下，且更宜為4倍以下，進而宜為3倍以下。若為此種範圍，則可製得薄型偏光板。於本發明中，如後述，藉由適切地調整透明保護層之透濕度(透濕度：200g/m2/24hr以下)及第1接著層之整體吸水率(10重量%)，可無損偏光板(偏光膜)之耐久性而減薄透明保護層。透明保護層之總厚度在偏光板具備2層透明保護層時，乃指各透明保護層之厚度之合計，在僅具備1層透明保護層時，乃指該透明保護層之單層厚度。於一實施形態中，僅於偏光膜之單面設置透明保護層，此時，透明保護層之厚度為偏光膜之厚度之3倍以下。
上述透明保護層之總厚度宜為30μm以下，且更宜為20μm以下，進而宜為15μm以下。
B.偏光膜
上述偏光膜之厚度宜為10μm以下，且更宜為8μm以 下，進而宜為6μm以下。藉由依此使用薄偏光膜，可製得薄型偏光板。又，藉由減薄偏光膜，可縮小因周圍環境之變化而產生的偏光膜之伸縮力。當偏光膜較厚時，由於偏光膜所產生的伸縮力會變大，因此，為了抑制偏光膜之伸縮，必須黏合厚的保護層。另一方面，如本發明，若減薄偏光膜而縮小偏光膜所產生的伸縮力，則可減薄透明保護層，且可減薄偏光板全體。再者，若偏光膜薄且偏光膜所產生的伸縮力減小，則在與所黏合之構件(例如亮度提升薄膜、相位差薄膜、液晶晶胞)間產生的應力會變小，且亦可抑制該構件所產生的光學應變。於本發明中，可無損耐久性而減薄偏光膜。上述偏光膜之厚度之下限宜為1μm以上，且更宜為2μm以上。
上述偏光膜宜於波長380nm~780nm中之任一波長顯示吸收二色性。偏光膜之單體透射率宜為40.0%以上，且更宜為41.0%以上，進而宜為42.0%以上，特別是宜為43.0%以上。偏光膜之偏光度宜為99.8%以上，且更宜為99.9%以上，進而宜為99.95%以上。
較為理想的是上述偏光膜為碘系偏光膜。更詳而言之，上述偏光膜可由含有碘之聚乙烯醇系樹脂(以下，亦稱作「PVA系樹脂」)薄膜所構成。
形成上述PVA系樹脂薄膜之PVA系樹脂可採用任意適切之樹脂。舉例言之，可列舉如：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%~100莫耳%，且宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%，更宜為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度可根據JIS K 6726-1994來求取。藉由使用此種皂化度之PVA系樹脂，可製得耐久性優異之偏光膜。當皂化度過高時，會有凝膠化之虞。
PVA系樹脂之平均聚合度可按照目的適切地選擇。平均聚合度通常為1000~10000，且宜為1200~5000，更宜為1500~4500。另，平均聚合度可根據JIS K 6726-1994來求取。
舉例言之，上述偏光膜之製造方法可列舉如：將PVA系樹脂薄膜單體延伸、染色之方法(I)；將具有樹脂基材及聚乙烯醇系樹脂層之積層體(i)延伸、染色之方法(II)等。方法(I)為該業界週知慣用之方法，因此，省略詳細說明。上述製造方法(II)宜包含如下步驟：將具有樹脂基材及形成於該樹脂基材之至少單側之聚乙烯醇系樹脂層之積層體(i)延伸、染色，並於該樹脂基材上製作偏光膜。積層體(i)可於樹脂基材上將含有聚乙烯醇系樹脂之塗佈液塗佈、乾燥而形成。又，積層體(i)亦可將聚乙烯醇系樹脂膜轉印於樹脂基材上而形成。上述製造方法(II)之詳情例如揭示於特開2012-73580號公報，且於本說明書中引用該公報作為參考。
C.透明保護層
上述透明保護層可採用任意適切之樹脂薄膜。舉例言之，透明保護層之形成材料可列舉如：降莰烯系樹脂等環 烯烴系樹脂、聚乙烯、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等。另，「(甲基)丙烯酸系樹脂」乃指丙烯酸系樹脂及/或甲基丙烯酸系樹脂。
於一實施形態中，上述(甲基)丙烯酸系樹脂乃使用具有戊二醯亞胺結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。具有戊二醯亞胺結構之(甲基)丙烯酸系樹脂(以下，亦稱作戊二醯亞胺樹脂)例如揭示於特開2006-309033號公報、特開2006-317560號公報、特開2006-328329號公報、特開2006-328334號公報、特開2006-337491號公報、特開2006-337492號公報、特開2006-337493號公報、特開2006-337569號公報、特開2007-009182號公報、特開2009-161744號公報、特開2010-284840號公報。於本說明書中引用該等揭示作為參考。
上述樹脂薄膜乃藉由任意適切之方法來成膜。舉例言之，成膜方法可列舉如：熔融押出法、溶液澆注法(溶液延流法)、壓延法、壓縮成形法等。於該等中，宜為熔融押出法。又，樹脂薄膜可施行延伸處理。
上述透明保護層之單層厚度宜為10μm~30μm，且更宜為10μm~25μm。
上述透明保護層之透濕度宜為200g/m2/24hr以下，且更宜為160g/m2/24hr以下，進而宜為100g/m2/24hr以下。若為此種範圍，則可防止偏光膜因水分而劣化，且可製得於高溫高濕下之耐久性優異之偏光板。透明保護層之透濕度之下限例如為0.1g/m2/24hr。另，「透濕度」是根據JIS Z0208之透濕度試驗(透濕杯法)，於溫度40℃、濕度92%RH之環境氣體中測定在24小時通過面積1m2之試料之水蒸氣量(g)而求取之值。
D.第1接著層
上述第1接著層乃整體吸水率為10重量%以下，且宜為8重量%以下，更宜為5重量%以下，進而宜為0.05重量%~2重量。若整體吸水率為10重量%以下，則可製得於高溫高濕下之耐久性優異之偏光板。更具體而言，可抑制於高溫高濕之環境下時水朝偏光膜之滲入，且可抑制偏光膜之透射率變化、偏光度降低。另一方面，藉由將整體吸水率作成0.05重量%以上，在與偏光膜接觸時，可形成能適度吸收包含於偏光膜之水分之接著層，且可抑制所製得之偏光板之外觀不良(塌凹、氣泡等)。另，整體吸水率乃根據JIS K 7209所揭示之吸水率試驗方法來測定。具體而言，乃是將硬化後之第1接著層浸漬於23℃之純水中24小時之時的吸水率，並藉由整體吸水率(%)=[{(浸漬後之接著層之重量)-(浸漬前之接著層之重量)}/(浸漬前之接著層之重量)]×100之式子來求取。
上述第1接著層之厚度宜為0.1μm~3μm，且更宜為0.3μm~2μm，進而宜為0.5μm~1.5μm，特別是宜為0.7μm~1.5μm。若為此種範圍，則可形成接著性優異之第1接著層，又，可製得外觀優異且耐久性優異之偏光板。
上述第1接著層之玻璃轉移溫度Tg宜為60℃以上，且更宜為70℃以上，進而宜為75℃以上，特別是宜為 100℃以上，最宜為120℃以上。又，第1接著層之玻璃轉移溫度Tg之上限宜為300℃以下，且更宜為240℃以下，進而宜為180℃以下。若為此種範圍，則可製得彎曲性優異且耐久性優異之偏光板。玻璃轉移溫度乃自獲得自動態黏彈性測定之tan δ之峰頂溫度來求取。舉例言之，可使用TA儀器公司製之動態黏彈性測定裝置商品名「RSAIII」，並藉由以下測定條件來測定。
試樣尺寸：寬度10mm、長度30mm，夾具距離20mm，測定模式：拉伸，頻率：1Hz，升溫速度：5℃/分
上述第1接著層於70℃以下之領域中的儲存模數宜為1.0×106Pa以上，且更宜為1.0×107Pa以上，進而宜為1.0×107Pa~1.0×1010Pa。若為此種範圍，則可抑制施加熱循環(例如-40℃~80℃)時所產生的偏光板之裂紋。儲存模數可藉由上述動態黏彈性測定來測定。
上述第1接著層可使硬化型接著劑硬化而形成。舉例言之，硬化型接著劑可列舉如：自由基聚合硬化型接著劑、陽離子聚合硬化型接著劑等。硬化型接著劑乃含有硬化性化合物作為主成分。藉由該硬化性化合物之種類等，可調整第1接著層之整體吸水率。
(自由基聚合硬化型接著劑)
上述自由基聚合硬化型接著劑乃含有作為硬化性化合物之自由基聚合性化合物。自由基聚合性化合物可為藉由活性能量線而硬化之化合物，亦可為藉由熱而硬化之化合 物。舉例言之，活性能量線可列舉如：電子射線、紫外線、可見光線等。
舉例言之，上述自由基聚合性化合物可使用具有(甲基)丙烯醯基、乙烯基等具有碳-碳雙鍵之自由基聚合性官能基之化合物。自由基聚合性化合物宜使用多官能自由基聚合性化合物。自由基聚合性化合物可以僅單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。又，亦可併用多官能自由基聚合性化合物與單官能自由基聚合性化合物。
上述硬化性化合物宜使用logP值(辛醇/水分配係數)高之化合物(宜為2以上，且更宜為3以上，進而宜為4以上)，自由基聚合性化合物亦宜選擇logP值高之化合物。自由基聚合性化合物之logP值宜為2以上，且更宜為3以上，進而宜為4以上。若為此種範圍，則可防止偏光膜因水分而劣化，且可製得於高溫高濕下之耐久性優異之偏光板。logP值可根據JIS Z 7260所揭示之燒瓶震盪法來測定。又，舉例言之，亦可使用劍橋軟體(CambridgeSoft)公司製ChemDraw Ultra，並藉由計算來求取logP值。
舉例言之，上述多官能自由基聚合性化合物可列舉如：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-乙基-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環氧乙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧丙烷加成物二(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、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯、二氧六環二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(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變性二甘油四(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯與多元醇之酯化物；9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀；環氧(甲基)丙烯酸酯；胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；聚酯(甲基)丙烯酸酯等。
較為理想的是多官能自由基聚合性化合物乃使用logP值高之化合物。舉例言之，此種化合物可列舉如：三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯(logP=3.05)、異莰基(甲基)丙烯酸酯(logP=3.27)等脂環(甲基)丙烯酸酯；1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯(logP=3.68)、1,10-癸二醇二丙烯酸酯(logP=4.10)等長鏈脂肪族(甲基)丙烯酸酯；羥基三甲基乙酸新戊二醇(甲基)丙烯酸加成物(logP=3.35)、2-乙基-2-丁基丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(logP=3.92)等多支鏈(甲基)丙烯酸酯；雙酚A二(甲基)丙烯酸酯(logP=5.46)、雙酚A環氧乙烷4莫耳加成物二(甲基)丙烯酸酯(logP=5.15)、雙酚A環氧丙烷2莫耳加成物二(甲基)丙烯酸酯(logP=6.10)、雙酚A環氧丙烷4莫耳加成物二(甲基)丙烯酸酯(logP=6.43)、9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀(logP=7.48)、p-苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯(logP=3.98)等含有芳香環之(甲基)丙烯酸酯等。
當併用多官能自由基聚合性化合物與單官能自由基聚合性化合物時，多官能自由基聚合性之含有比例乃相對於自由基聚合性化合物之全量而宜為20重量%~97重量%，且更宜為50重量%~95重量%，進而宜為75重量%~92重量%，特別是宜為80重量%~92重量%。若為此種範圍，則可製得於高溫高濕下之耐久性優異之偏光板。
舉例言之，上述單官能自由基聚合性化合物可列舉如：具有(甲基)丙烯醯胺基之(甲基)丙烯醯胺衍生物。若使用(甲基)丙烯醯胺衍生物，則可藉由高生產性，形成接著性優異之接著層。舉例言之，(甲基)丙烯醯胺衍生物之具體例可列舉如：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)丙烯醯胺等含有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)丙烯醯胺等含有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)丙烯醯胺等含有N-胺烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物；N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺等含有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)丙烯醯胺等含有N-巰烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物等。又，舉例言之，(甲基)丙烯醯胺基之氮原子形成雜環之含有雜環之(甲基)丙烯醯胺衍生物可使用N-丙烯醯基嗎啉、N-丙烯醯基哌啶、N-甲基丙烯醯基哌啶、N-丙烯醯基吡咯啶等。其中，宜為含 有N-羥烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物，且更宜為N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺。
又，上述單官能自由基聚合性化合物亦可使用具有(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸衍生物；(甲基)丙烯酸、羧乙基丙烯酸酯、羧戊基丙烯酸酯、伊康酸、馬來酸、延胡索酸、巴豆酸、異巴豆酸等含有羧基之單體；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、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基嗎啉等具有含氮雜環之乙烯基系單體等。
當併用多官能自由基聚合性化合物與單官能自由基聚合性化合物時，單官能自由基聚合性之含有比例乃相對於自由基聚合性化合物之全量而宜為3重量%~80重量%，且更宜為5重量%~50重量%，進而宜為8重量%~25重量%，特別是宜為8重量%~20重量%。若為此種範圍，則可製得於高溫高濕下之耐久性優異之偏光板。
上述自由基聚合硬化型接著劑更可含有其他添加劑。當自由基聚合硬化型接著劑含有藉由活性能量線而硬化之硬化性化合物時，該接著劑更可含有例如光聚合起始劑、光酸產生劑、矽烷耦合劑等。又，當自由基聚合硬化型接著劑含有藉由熱而硬化之硬化性化合物時，該接著劑更可含有熱聚合起始劑、矽烷耦合劑等。又，舉例言之，其他添加劑可列舉如：聚合抑制劑、聚合起始助劑、調平 劑、潤濕性改良劑、界面活性劑、可塑劑、紫外線吸收劑、無機填充劑、顏料、染料等。
(陽離子聚合硬化型接著劑)
上述陽離子聚合硬化型接著劑乃含有作為硬化性化合物之陽離子聚合性化合物。舉例言之，陽離子聚合性化合物可列舉如：具有環氧基及/或氧雜環丁烷基之化合物。具有環氧基之化合物宜使用分子內具有至少2個環氧基之化合物。舉例言之，具有環氧基之化合物可列舉如：具有至少2個環氧基與至少1個芳香環之化合物(芳香族系環氧化合物)、分子內具有至少2個環氧基且其中之至少1個在與構成脂環式環之相鄰之2個碳原子間形成之化合物(脂環式環氧化合物)等。
較為理想的是上述陽離子聚合硬化型接著劑乃含有光陽離子聚合起始劑。光陽離子聚合起始劑乃藉由可見光線、紫外線、X射線、電子射線等活性能量線之照射，產生陽離子種或路易斯酸，並開始環氧基或氧雜環丁烷基之聚合反應。又，陽離子聚合硬化型接著劑更可含有上述添加劑。
D-1.第1接著層之形成方法
上述第1接著層可於偏光膜上或形成透明保護層之樹脂薄膜上塗佈上述硬化型接著劑，接著，黏合偏光膜與上述樹脂薄膜(透明保護層)，然後，將該硬化型接著劑硬化而形成。
上述偏光膜、樹脂薄膜(透明保護層)可於塗佈上 述硬化型接著劑前進行表面改質處理。舉例言之，該表面改質處理可列舉如：利用電暈處理、電漿處理、皂化處理之處理等。
上述硬化型接著劑之塗佈方法可按照該接著劑之黏度、所期望之第1接著層等之厚度，採用任意適切之方法。舉例言之，塗佈方法可列舉如：利用反向塗佈機、凹版塗佈機(直接、反向或間接)、棒式反向塗佈機、輥式塗佈機、壓鑄模塗佈機、棒式塗佈機、桿式塗佈機等之塗佈。又，亦可採用利用浸漬方式之塗佈。
上述硬化型接著劑之硬化方法可採用任意適切之方法。當硬化型接著劑含有藉由活性能量線而硬化之硬化性化合物時，可自偏光膜側或透明保護層側照射活性能量線而使該接著劑硬化。若由防止偏光膜劣化之觀點來看，則宜自透明保護層側照射活性能量線。活性能量線之波長、照射量等條件可按照所使用的硬化性化合物之種類等而設定為任意適切之條件。當硬化型接著劑含有藉由熱而硬化之硬化性化合物時，該接著劑可藉由加熱而硬化。加熱之條件可按照所使用的硬化性化合物之種類等而設定為任意適切之條件。舉例言之，可藉由60℃~200℃之溫度加熱30秒~5分鐘而使其硬化。
E.第2接著層
本發明之偏光板可於最外側具備第2接著層。該第2接著層乃於將偏光板黏貼於其他構件(例如液晶晶胞)時作用。舉例言之，形成第2接著層之材料可列舉如：黏著劑、 接著劑、增黏塗劑。接著層可為像是在被接著體之表面形成增黏塗層且於其上形成接著層之多層結構。
舉例言之，構成上述第2接著層之材料可列舉如：將丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系聚合物、橡膠系聚合物、異氰酸酯系聚合物、聚乙烯醇系聚合物、明膠系聚合物、乙烯基系聚合物、乳膠系聚合物、水系聚酯等聚合物作為基礎聚合物之材料。
上述第2接著層之厚度宜為10μm以上，且更宜為10μm~30μm，進而宜為10μm~25μm。若為此種範圍，則可防止於高溫下偏光板自被接著體(例如液晶晶胞)剝離等問題。
F.光學積層體
圖3乃本發明之一實施形態下之光學積層體之示意截面圖。該光學積層體200具備偏光板100、第3接著層40及光學薄膜50。偏光板100可使用A項~E項中所說明之偏光板。另，於圖3中，顯示使用於偏光膜之單面具備透明保護層之偏光板(圖1所示之偏光板)之例子，然而，偏光板亦可使用於偏光膜之雙面具備透明保護層之偏光板(圖2所示之偏光板)。第3接著層40乃配置於偏光板100所具備之透明保護層30之外側(即，與第1接著層20為相反側之面)。較為理想的是第3接著層40直接設置於透明保護層30上。光學薄膜50乃隔著第3接著層40而配置於偏光板100。於本發明之光學積層體中，藉由組合使用偏光板與光學薄膜，偏光板所具備 之偏光膜之耐久性優異。
上述光學積層體之厚度宜為100μm以下，且更宜為90μm以下，進而宜為20μm~80μm。
G.光學薄膜
上述光學薄膜可按照光學積層體之用途，使用任意適切之光學薄膜。光學薄膜可列舉如：亮度提升薄膜、光擴散薄膜、聚光薄膜等。其中，宜為亮度提升薄膜。
上述光學薄膜之厚度宜為10μm~30μm，且更宜為15μm~25μm。
上述光學薄膜之透濕度宜為100g/m2/24hr以下，且更宜為80g/m2/24hr以下，進而宜為50g/m2/24hr以下。若為此種範圍，則防止偏光膜之水分劣化之效果會變得顯著。
於一實施形態中，亮度提升薄膜乃使用直線偏光分離薄膜。圖4乃顯示直線偏光分離薄膜之一例之示意立體圖。較為理想的是直線偏光分離薄膜乃交互地積層具有雙折射性之層A與實質上未具有雙折射性之層B之多層積層體。舉例言之，於圖示例中，A層之X軸方向之折射率n(X)乃大於Y軸方向之折射率n(Y)，B層之X軸方向之折射率n(X)與Y軸方向之折射率n(Y)實質上為相同。故，A層與B層之折射率差於X軸方向中大，於Y軸方向中實質上為零。其結果，X軸方向會構成反射軸，Y軸方向會構成透射軸。A層與B層於X軸方向中的折射率差宜為0.2~0.3。
上述A層宜藉由利用延伸顯現雙折射性之材料所構成。此種材料之代表例可列舉如：萘二羧酸聚酯(例如 聚萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。其中，若由低透濕性之觀點來看，則宜為聚萘二甲酸乙二酯或聚碳酸酯。上述B層宜藉由即使延伸實質上亦不會顯現雙折射性之材料所構成。此種材料之代表例可列舉如：萘二羧酸與對酞酸之共聚酯。
上述直線偏光分離薄膜於A層與B層之界面中，透射具有第1偏光方向之光(例如p波)，並反射具有與第1偏光方向呈正交之第2偏光方向之光(例如s波)。業已反射之光於A層與B層之界面中，一部分作為具有第1偏光方向之光而透射，一部分作為具有第2偏光方向之光而反射。於直線偏光分離薄膜之內部中，藉由反覆多次此種反射及透射，可提高光利用效率。
較為理想的是如圖4所示，直線偏光分離薄膜含有反射層R作為與偏光膜為相反側之最外側。藉由設置反射層R，可進一步地利用最終未被利用而回到直線偏光分離薄膜之最外部之光，因此，可進一步地提高光利用效率。代表而言，反射層R乃藉由聚酯樹脂層之多層結構顯現反射機能。
較為理想的是直線偏光分離薄膜與偏光膜乃積層為直線偏光分離薄膜之透射軸與偏光膜之吸收軸實質上呈正交。於本說明書中，「實質上呈正交」乃包含光學之2軸所構成之角度為90°±2°之情形，且宜為90°±1°。
上述直線偏光分離薄膜之全體厚度可按照目的、包含於直線偏光分離薄膜之層合計數等而適切地設 定。直線偏光分離薄膜之全體厚度宜為30μm以下，且更宜為10μm~30μm，進而宜為15μm~25μm。
舉例言之，上述直線偏光分離薄膜可使用特表平9-507308號公報所揭示者。
上述直線偏光分離薄膜可直接使用市售品，亦可將市售品進行2次加工(例如延伸)而使用。舉例言之，市售品可列舉如：3M公司製之商品名DBEF、3M公司製之商品名APF。
H.第3接著層
上述偏光膜與光學薄膜乃隔著第3接著層而積層。
上述第3接著層乃藉由任意適切之黏著劑或接著劑而形成。舉例言之，藉由如上述E項中所說明之黏著劑或接著劑而形成。
上述第3接著層之厚度宜為3μm~25μm，且更宜為3μm~15μm，進而宜為4μm~10μm。
I.光學積層體之製造方法
上述光學積層體可藉由任意適切之製造方法來製造。上述光學積層體包含有：步驟a，其形成上述偏光板；步驟b，其於上述光學薄膜上形成第3接著層而製得積層體I；及步驟c，其積層偏光板與積層體I。
實施例
以下，藉由實施例具體地說明本發明，然而，本發明並非受限於該等實施例。另，各特性之測定方法如下。
<偏光膜之透射率及偏光度>
偏光膜之單體透射率T、平行透射率Tp、正交透射率Tc乃使用紫外可見分光光度計(日本分光公司製V7100)來測定。該等T、Tp、Tc是藉由JIS Z8701之2度視野(C光源)來測定並進行視感度校正之Y值。為了輕易地進行偏光膜之處理，該測定是在業已於偏光膜黏合透明保護層(丙烯酸系樹脂薄膜)之狀態下進行。由於透明保護層之吸光比偏光膜之吸光小到可忽視的地步，因此，將積層體之透射率作成偏光膜之透射率。
使用上述透射率，並藉由下式來求取偏光度P。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
<厚度>
偏光膜及各層之厚度乃使用數位式測微計(安立(ANRITSU)公司製，商品名「KC-351C」)來測定。
<透濕度>
根據JIS Z0208之防濕包裝材料之透濕度試驗方法(透濕杯法)來測定。
<整體吸水率>
藉由與實施例相同之條件，使運用於第1接著層之形成的硬化型接著劑硬化而製作厚度100μm之評價用硬化物(重量：M1g)。使該評價用硬化物浸漬於23℃之純水中24小時，然後，取出並擦拭表面之水後，測定浸漬後之該評價用硬化物之重量(M2g)。藉由{(M2-M1)/M1}×100(%)之式子，自浸漬前之評價用硬化物之重量M1g與浸漬後之評價用硬化物之重量M2算出整體吸水率。
[製造例1]偏光膜之製作
準備A-PET(非晶質-聚對酞酸乙二酯)薄膜(三菱樹脂公司製商品名「NOBAKURIA SH046」，厚度：200μm)作為樹脂基材，並於該樹脂基材之表面施行電暈處理(58W/m2/min)。另一方面，將業已添加乙醯乙醯基變性PVA(日本合成化學工業公司製商品名「GOHSEFIMER Z200」，聚合度：1200，皂化度：99.0%以上，乙醯乙醯基變性度：4.6%)1wt%之PVA(聚合度：4200，皂化度：99.2%以上)，於上述樹脂基材上塗佈成乾燥後之膜厚構成12μm，並於60℃之環境氣體下，藉由熱風乾燥進行乾燥10分鐘而製作業已於樹脂基材上設置PVA系樹脂層之積層體。
將該積層體先於空氣中以130℃延伸為2.0倍而生成延伸積層體。
其次，藉由將延伸積層體浸漬於液溫30℃之硼酸不溶化水溶液中30秒鐘，使包含於延伸積層體之PVA分子業已定向之PVA層不溶化。本步驟之硼酸不溶化水溶液乃將硼酸含量相對於水100重量份而作成3重量份。
接著，將延伸積層體浸漬於染色液(液溫：30℃)中，並製得業已使碘吸附於PVA層之著色積層體。該染色液乃含有碘及碘化鉀，並調整為構成最終所製得之偏光膜的PVA層之單體透射率構成42.5%。染色液乃將水作為溶劑而將碘濃度作成0.08~0.25重量%之範圍內，並將碘化鉀濃度作成0.56~1.75重量%之範圍內。
其次，藉由將著色積層體浸漬於40℃之硼酸交聯水溶 液中60秒鐘，進行於業已吸附碘之PVA層之PVA分子彼此施行交聯處理之步驟。本步驟之硼酸交聯水溶液乃將硼酸含量相對於水100重量份而作成5重量份，並將碘化鉀含量相對於水100重量份而作成3.0重量份。
再者，將所製得之著色積層體於硼酸水溶液中作成延伸溫度70℃而朝與先前於空氣中的延伸相同之方向延伸成2.7倍。本步驟之硼酸交聯水溶液乃將硼酸含量相對於水100重量份而作成4.0重量份，並將碘化鉀含量相對於水100重量份而作成5.0重量份。
自硼酸水溶液中取出該延伸後之積層體，並藉由碘化鉀含量相對於水100重量份而作成4.0重量份之水溶液，洗淨業已附著於PVA層表面之硼酸，並藉由利用60℃之溫風之乾燥步驟進行乾燥，且製得業已積層於A-PET薄膜之厚度5μm之偏光膜。
[製造例2]保護層形成用樹脂薄膜之製作
藉由100.5kPa、100℃，使具有戊二醯亞胺環單位之甲基丙烯酸樹脂粒乾燥12小時，並藉由單軸押出機，以模溫270℃自T字模押出而成形為薄膜狀。再者，在比樹脂之Tg高10℃之環境氣體下，將該薄膜朝其搬送方向延伸，接著，在比樹脂之Tg高7℃之環境氣體下，朝與薄膜搬送方向呈正交之方向延伸而製得由丙烯酸系樹脂所構成的保護層形成用樹脂薄膜。
另，該薄膜乃製作厚度20μm之保護層形成用樹脂薄膜I(透濕度：160g/m2/24hr)與厚度30μm之保護層形成用樹脂 薄膜II(透濕度：120g/m2/24hr)。
[製造例3]硬化型接著劑之製作
如表1所示般混合各成分而藉由50℃攪拌1小時，並製得可藉由活性能量線而硬化之硬化型接著劑A及硬化型接著劑B。另，藉由與後述實施例1相同之條件，使該等硬化型接著劑硬化而測定整體吸水率時，硬化型接著劑A之整體吸水率為1.3重量%，硬化型接著劑B之整體吸水率為68.2重量%。
表1中，自由基聚合性化合物是：HEAA：羥乙基丙烯醯胺，logP=-0.56，均聚物之Tg=123℃，興人公司製；ACMO：丙烯醯基嗎啉，logP=-0.20，均聚物之Tg=150℃，興人公司製；FA-THFM：四氫糠基(甲基)丙烯酸酯，logP=1.13，均聚物之Tg=45℃，日立化成公司製； LIGHT ACRYLATE DCP-A：三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯，logP=3.05，均聚物之Tg=134℃，共榮社化學公司製；TPGDA：三丙二醇二丙烯酸酯，logP=1.68，均聚物之Tg69℃，東亞合成公司製(ARONIX M-220)；自由基聚合起始劑是：IRGACURE907(2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉丙烷-1-酮)，logP=2.09，BASF公司製；KAYACURE DETX-S(二乙基噻噸酮)，logP=5.12，日本化藥公司製。
[實施例1]
對業已積層於A-PET薄膜之厚度5μm之偏光膜(製造例1)，於與A-PET為相反側之面隔著上述硬化型接著劑A(製造例3)黏合上述厚度20μm之保護層形成用樹脂薄膜I(製造例2)。具體而言，使用MCD塗佈機(富士機械公司製)(單胞形狀：蜂巢狀，凹版輥線數：1000支/inch，旋轉速度140%/成對線速)，於保護層形成用樹脂薄膜I上將硬化型接著劑A塗覆成厚度0.7μm，並使用輥機來黏合。黏合之線速度是藉由25m/min來進行。然後，使用IR加熱器，自保護層形成用樹脂薄膜I側加溫成50℃，並將上述可見光線照射至保護層形成用樹脂薄膜I側而使上述硬化型接著劑A硬化後，藉由70℃熱風乾燥3分鐘，並製得於業已積層於A-PET薄膜之偏光膜之單側具有透明保護層之積層體。另，可見光線之照射乃使用封入鎵之金屬鹵素燈(Fusion UV Systems,Inc公司製，商品名「Light HAMMER10」，閥：V閥)作為照射裝置， 且照射條件作成峰值照度：1600mW/cm2，累積積照射量1000mJ/cm2(波長380~440nm)。另，可見光線之照度是使用Solatell公司製之Sola-Check系統來測定。再者，自該積層體剝離A-PET薄膜而製得由偏光膜/第1接著層/透明保護層所構成的偏光板。
其次，隔著厚度20μm之丙烯酸系接著層，於由偏光膜與透明保護層所構成的積層體之偏光膜面黏合東麗(TORAY)薄膜加工股份有限公司製之脫模薄膜(商品名：CERAPEEL，厚度38μm)。再者，隔著厚度5μm之丙烯酸系接著層(第3接著層)，於由偏光膜與透明保護層所構成的積層體之透明保護層面黏合住友3M公司製之亮度提升薄膜(商品名：APF，厚度：20μm)而製作光學積層體。
[實施例2]
除了使用保護層形成用樹脂薄膜II(厚度：30μm，透濕度：120g/m2/24hr)以取代保護層形成用樹脂薄膜I外，作成與實施例1相同而製作光學積層體。
[實施例3]
除了使用環烯烴系保護薄膜(瑞翁(ZEON)公司製，厚度：13μm，透濕度：12g/m2/24hr)以取代保護層形成用樹脂薄膜I外，作成與實施例1相同而製作光學積層體。
[實施例4]
自製造例1所製得之A-PET與偏光膜之積層體剝離A-PET薄膜後，隔著上述硬化型接著劑A，於該偏光膜之雙面黏合環烯烴系保護薄膜(瑞翁(ZEON)公司製，厚度： 13μm，透濕度：12g/m2/24hr)，並製得由透明保護層/第1接著層/偏光膜/第1接著層/透明保護層所構成的偏光板。另，黏合方法作成與實施例1相同。
除了使用該偏光板外，作成與實施例1相同而製得光學積層體。
[比較例1]
除了使用硬化型接著劑B以取代硬化型接著劑A外，作成與實施例1相同而製得光學積層體。
[比較例2]
除了使用硬化型接著劑B以取代硬化型接著劑A外，作成與實施例2相同而製得光學積層體。
[比較例3]
除了使用三乙醯纖維素系薄膜(厚度：25μm，透濕度：2000g/m2/24hr)以取代保護層形成用樹脂薄膜I外，作成與實施例1相同而製得光學積層體。
<評價>耐久性評價
將藉由實施例及比較例所製作之光學積層體供加溫加溼試驗，並根據試驗後之外觀，進行耐久性之評價。
具體而言，將150mm×200mm之尺寸之光學積層體黏合於玻璃而製作評價試樣，並將該評價試樣放置於溫度65℃/濕度90%之加溫加溼烘箱中500小時。自烘箱取出評價試樣後12小時後，以正交尼寇稜鏡之狀態於亮度10000cd/cm2之背光源上配置評價試樣與偏光板(日東電工股份有限公司製SEG類型偏光板)，並確認評價試樣是否產生斑點等外觀 不良。
其結果，於實施例1~4中，未辨識出斑點等外觀不良，且藉由該實施例所製作之光學積層體及偏光板之耐久性優異。另一方面，於比較例1~3中，筋紋上辨識出斑點圖樣(不均)，且藉由該比較例所製作之光學積層體及偏光板之耐久性差。
表2顯示實施例及比較例之概要，以及該評價結果。又，圖5(a)顯示實施例1於該評價中的外觀照片，圖5(b)顯示比較例1於該評價中的外觀照片。
產業上之可利用性
本發明之偏光板適合使用作為液晶電視、液晶顯示器、行動電話、數位相機、視訊攝影機、行動遊戲機、車用導航、影印機、印表機、傳真機、鐘錶、微波爐等之液晶面板、有機EL元件之反射板。

Claims (7)

  1. 一種偏光板，其具備偏光膜及設置於該偏光膜之至少單面之透明保護層，且該偏光膜與該透明保護層乃隔著第1接著層積層，該偏光膜之厚度為10μm以下，該透明保護層之總厚度為該偏光膜之厚度之6倍以下，該透明保護層之透濕度為200g/m2/24hr以下，該第1接著層之整體吸水率為10重量%以下。
  2. 如請求項1之偏光板，其中前述透明保護層之總厚度為30μm以下。
  3. 如請求項1之偏光板，其僅於前述偏光膜之單面設置前述透明保護層，並為依序具備前述偏光膜、前述第1接著層及前述透明保護層。
  4. 如請求項3之偏光板，其中前述透明保護層之厚度為前述偏光膜之厚度之3倍以下。
  5. 如請求項1之偏光板，其更於最外側具備第2接著層。
  6. 如請求項5之偏光板，其中前述第2接著層之厚度為10μm以上。
  7. 一種光學積層體，其具備：如請求項1至6中任一項之偏光板；及亮度提升薄膜。
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