TWI730098B - 偏光薄膜、附黏著劑層之偏光薄膜及影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之偏光薄膜係於厚度為10μm以下的偏光件之其中一面具有第1樹脂薄膜並於另一面具有第2樹脂薄膜者，其中，前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜之透濕度皆為30g/(m2 ．day)以下，且於前述第1樹脂薄膜之具有前述偏光件側的相反側面上具有保護板。本發明之偏光薄膜係於厚度10μm以下的偏光件之兩面積層透濕度極低之樹脂薄膜而成，其可抑制加濕所致偏光件之劣化(加濕可靠性)，且即使於熱衝擊之嚴苛環境下，亦可抑制貫通裂紋的發生。

Description

偏光薄膜、附黏著劑層之偏光薄膜及影像顯示裝置
發明領域 本發明是有關於一種偏光薄膜以及具有該偏光薄膜與黏著劑層的附黏著劑層之偏光薄膜。又，本發明是有關於一種包含前述附黏著劑層之偏光薄膜的影像顯示裝置。
背景技術 於各種影像顯示裝置中，為了顯示影像而使用了偏光薄膜。舉例言之，液晶顯示裝置(LCD)由於其影像形成方式，在形成液晶面板表面的玻璃基板兩側配置偏光薄膜是必要而不可或缺的。又，於有機EL顯示裝置中，為了遮蔽外來光在金屬電極的鏡面反射，便於有機發光層之視辨側配置積層偏光薄膜與1/4波長板而成的圓偏光薄膜。
前述偏光薄膜一般是使用藉由聚乙烯醇系接著劑等於偏光件之單面或兩面黏合保護薄膜而成者，且前述偏光件係由聚乙烯醇系薄膜與碘等二色性材料構成。
前述偏光薄膜有以下問題：於熱衝擊(例如反覆-40℃與85℃之溫度條件的熱震試驗)之嚴苛環境下，由於偏光件收縮應力的變化，於偏光件之吸收軸方向全體容易產生裂紋(貫通裂紋)。故，為了抑制偏光件之收縮，並減輕熱衝擊之影響，偏光薄膜通常會使用積層體，該積層體係於偏光件之兩面黏合有40~80μm之三乙醯纖維素系(TAC)薄膜作為保護薄膜。然而，即便是前述業經雙面保護的偏光薄膜，亦無法忽視偏光件收縮應力的變化，想要完全地抑制收縮之影響是有困難的，無可避免會在含偏光件之光學薄膜積層體上產生一定程度的收縮。
另一方面，近年來發展液晶顯示裝置等影像顯示裝置之薄型化，偏光件亦隨之要求薄型化。若為厚度10μm以下的薄型偏光件，由於收縮應力的變化小，因此不易發生貫通裂紋。舉例言之，目前揭示有一種偏光薄膜，其於厚度10μm以下的薄型偏光件之單面或兩面黏合有保護薄膜，可抑制住貫通裂紋的發生(例如參照專利文獻1)。特別是若為於薄型偏光件之兩面黏合有保護薄膜的雙面保護偏光薄膜，則可藉由設置於兩側的保護薄膜，於熱震試驗時抑制偏光件之收縮量，因此，可有效地抑制貫通裂紋。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開2015-152911號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而，另一方面，厚度10μm以下的薄型偏光件則有於加濕環境下光學特性容易降低的問題。依此，即便是專利文獻1等中所記載使用有前述薄型偏光件的雙面保護偏光薄膜，依照保護薄膜種類之不同，於加濕環境下偏光件仍會因水分而劣化，偏光薄膜之光學特性明顯地降低。
故，以抑制此種水分所致偏光件之劣化為目的，目前探討使用透濕度極低(具體而言為30g/(m2 ．day)以下)之樹脂薄膜，作為黏合於薄型偏光件之兩面的保護薄膜。然而，當使用此種透濕度極低之樹脂薄膜作為保護薄膜時，雖然可抑制偏光件於加濕環境下之劣化，然而，儘管使用厚度10μm以下的薄型偏光件，且於該薄型偏光件之兩面黏合有保護薄膜，但卻發現了於偏光薄膜發生貫通裂紋的新課題。
故，於本發明中，目的即在於提供一種偏光薄膜，該偏光薄膜係於厚度10μm以下的偏光件兩面積層透濕度極低之樹脂薄膜而成，其可抑制加濕所致偏光件之劣化(加濕可靠性)，且即使於熱衝擊之嚴苛環境下，亦可抑制貫通裂紋的發生。
用以解決課題之手段 發明人等為了解決前述課題反覆精心探討之結果，發現了下述偏光薄膜，遂而完成本發明。
即，本發明是有關於一種偏光薄膜，其特徵在於：於厚度為10μm以下的偏光件之其中一面具有第1樹脂薄膜，並於另一面具有第2樹脂薄膜；前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜之透濕度皆為30g/(m2 ．day)以下，且於前述第1樹脂薄膜之具有前述偏光件側的相反側面上具有保護板。
前述保護板在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數宜為1.0×10-5 /K以下。
前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數宜為5.0×10-5 ~8.0×10-5 /K。
前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜經於85℃下進行120小時之加熱處理時，其等在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的尺寸變化率宜為-0.40~0%。
前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的斷裂強度宜為5~30N。
前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜宜為相同或相異之環烯烴系樹脂薄膜。
偏光薄膜於85℃、85%R.H.環境下放置500小時後的偏光度變化率之絕對值宜小於0.1%。
又，本發明是有關於一種附黏著劑層之偏光薄膜，其特徵在於：於前述偏光薄膜之前述第2樹脂薄膜側具有黏著劑層。
再者，本發明是有關於一種影像顯示裝置，其特徵在於具有前述附黏著劑層之偏光薄膜。
發明效果 如前述，此次新的發現是於薄型偏光件之兩面積層透濕度極低之樹脂薄膜(具體為30g/(m2 ．day)以下)作為保護薄膜的偏光薄膜，雖然可抑制加濕所致偏光件之劣化(可提升加濕可靠性)，但會發生貫通裂紋。發生貫通裂紋的主要原因，吾人認為是透濕度極低之樹脂薄膜(保護薄膜)一般在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數大、尺寸變化率小及/或斷裂強度低。並且認為，若保護薄膜在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數大，則熱震試驗中膨脹與收縮的差會變大，因而應變增大，結果就容易於偏光薄膜發生貫通裂紋。吾人又認為，若保護薄膜在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的尺寸變化率小，則於熱震試驗中的冷卻時，保護薄膜不易附隨偏光件之收縮，因而應力會累積，其結果便容易於偏光薄膜發生貫通裂紋。再者認為，若保護薄膜在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的斷裂強度低，則保護薄膜之脆度會成為契機，容易於偏光薄膜發生貫通裂紋。
於本發明中，由於將保護板黏合於前述偏光薄膜之第1樹脂薄膜上，因此，即使於熱衝擊(例如反覆-40℃與85℃之溫度條件的熱震試驗)之嚴苛環境下，亦可縮小偏光薄膜全體在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的收縮量，因此，即便於偏光件之兩面積層透濕度極低之保護薄膜(換言之，為線膨脹係數大、尺寸變化率小及/或斷裂強度低的保護薄膜)，亦可抑制於偏光薄膜發生貫通裂紋。即，本發明之偏光薄膜可兼顧加濕所致偏光件劣化之抑制(加濕可靠性之提升)以及貫通裂紋發生之抑制。
又，本發明可提供一種能兼顧提升加濕可靠性與抑制貫通裂紋發生的附黏著劑層之偏光薄膜，以及使用有該附黏著劑層之偏光薄膜的影像顯示裝置。
用以實施發明之形態 1.偏光薄膜 本發明之偏光薄膜之特徵在於：於厚度為10μm以下的偏光件之其中一面具有第1樹脂薄膜，並於另一面具有第2樹脂薄膜，其中，前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜之透濕度皆為30g/(m2 ．day)以下，且於前述第1樹脂薄膜之具有前述偏光件側的相反側面上具有保護板。
於本發明中，如前述，由於將保護板黏合於前述偏光薄膜之第1樹脂薄膜上，因此，即使於熱衝擊(例如反覆-40℃與85℃之溫度條件的熱震試驗)之嚴苛環境下或加濕環境下，亦可縮小偏光薄膜全體在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的收縮量，因此，其結果，即便於偏光件之兩面積層低透濕保護薄膜，亦可抑制於偏光薄膜發生貫通裂紋。
參照圖1詳細說明本發明之偏光薄膜之構造。另，圖1中各構造之尺寸乃顯示其一例，本發明並不限於此。
如圖1所示，本發明之偏光薄膜1於偏光件2之其中一面具有第1樹脂薄膜3，並於另一面具有第2樹脂薄膜4。又，於前述第1樹脂薄膜3之不具前述偏光件2側具有保護板5。第1樹脂薄膜3及第2樹脂薄膜4可透過接著劑層(未圖示)黏合於前述偏光件2。又，前述保護板5可透過接著劑層或接著劑層(未圖示)黏合於前述第1樹脂薄膜3。又，本發明之偏光薄膜1可包含前述層體以外的層體(例如易接著劑層或各種機能層等)。
又，前述第1樹脂薄膜3宜配置於前述偏光件2之視辨側，第2樹脂薄膜4宜配置於前述偏光件2之影像顯示單元側。
以下說明各個構成要素。
(1)偏光件 於本發明中，使用厚度為10μm以下的薄型偏光件。若由薄型化及抑制貫通裂紋的發生之觀點來看，則偏光件之厚度宜為8μm以下，更為理想的是7μm以下，進而為6μm以下。另一方面，偏光件之厚度宜為2μm以上，且3μm以上更佳。此種薄型偏光件少有厚度不均，視辨性優異，且因尺寸變化少而對熱衝擊的耐久性優異。
偏光件可使用：使用聚乙烯醇系樹脂之偏光件。偏光件例如可列舉：使聚乙烯醇系薄膜、局部縮甲醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯．醋酸乙烯酯共聚物系局部皂化薄膜等親水性高分子薄膜吸附碘或二色性染料之二色性物質且進行單軸延伸者；聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等聚烯系定向薄膜等。於該等之中，由聚乙烯醇系薄膜與碘等二色性物質所構成的偏光件是較為合適的。
用碘將聚乙烯醇系薄膜染色並進行單軸延伸的偏光件例如可依下述來製作：藉由將聚乙烯醇浸漬於碘之水溶液中進行染色，並延伸成原長的3~7倍。視需要，亦可含有硼酸、硫酸鋅或氯化鋅等，亦可浸漬於碘化鉀等之水溶液中。再者，視需要，亦可於染色前將聚乙烯醇系薄膜浸漬於水中並水洗。藉由將聚乙烯醇系薄膜水洗，除了可洗淨聚乙烯醇系薄膜表面的髒汙或抗結塊劑外，藉由使聚乙烯醇系薄膜膨潤，亦具有防止染色不均等不均一的效果。延伸可於用碘染色後進行，亦可一面染色一面延伸，又，亦可於延伸之後再用碘染色。於硼酸或碘化鉀等之水溶液或水浴中亦可進行延伸。
若由延伸安定性或加濕可靠性之觀點來看，則偏光件含有硼酸是較為理想的。又，若由抑制貫通裂紋的發生之觀點來看，則偏光件中所含硼酸含量宜相對於偏光件總量為22重量%以下，更為理想的是20重量%以下。若由延伸安定性或加濕可靠性之觀點來看，則相對於偏光件總量的硼酸含量宜為10重量%以上，更為理想的是12重量%以上。
薄型偏光件代表上可列舉如：日本專利第4751486號說明書、日本專利第4751481號說明書、日本專利第4815544號說明書、日本專利第5048120號說明書、國際公開第2014/077599號說明書、國際公開第2014/077636號說明書等中所記載的薄型偏光件，或是製得自該等中所記載製造方法的薄型偏光件。
作為前述薄型偏光件，於包含有以積層體狀態進行延伸之步驟及染色步驟的製法中，若由可延伸成高倍率而可提升偏光性能之觀點來看，則較為理想的是：像是日本專利第4751486號說明書、日本專利第4751481號說明書、日本專利4815544號說明書中所記載，藉由包含有於硼酸水溶液中進行延伸之步驟的製法所製得薄型偏光件，且特別理想的是：日本專利第4751481號說明書、日本專利4815544號說明書中所記載，藉由包含有於硼酸水溶液中進行延伸前輔助性地進行空中延伸之步驟的製法所製得薄型偏光件。該等薄型偏光件可利用包含有以下步驟的製法製得：將聚乙烯醇系樹脂(以下亦稱作PVA系樹脂)層與延伸用樹脂基材以積層體狀態進行延伸之步驟；及染色步驟。若為該製法，則即使PVA系樹脂層薄，亦可藉由支持於延伸用樹脂基材，不會發生延伸所致斷裂等問題而進行延伸。
(2)第1樹脂薄膜 形成被設置於前述偏光件之其中一面的第1樹脂薄膜之材料，只要是可形成具有透明性且透濕度為30g/(m2 ．day)以下之薄膜的材料即可。具體而言，例如可列舉：環烯烴系樹脂薄膜等。
前述環烯烴系樹脂薄膜只要透濕度為30g/(m2 ．day)以下，則無特殊之限制，可使用公知環烯烴系樹脂薄膜。環烯烴系樹脂是以環烯烴作為聚合單位來聚合的樹脂之總稱，例如可列舉：日本特開平1-240517號公報、日本特開平3-14882號公報、日本特開平3-122137號公報等中所記載的樹脂。具體例可列舉如：環烯烴之開環(共)聚合物、環烯烴之加成聚合物、環烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴之共聚物(代表上為隨機共聚物)、將該等以不飽和羧酸或其衍生物改質的接枝聚合物，以及該等之氫化物等。環烯烴之具體例可列舉如：降莰烯系單體。
環烯烴系樹脂市售有各種製品。具體例可列舉如：日本瑞翁(ZEON)(股)製之商品名「ZEONEX」、「ZEONOR」、JSR(股)製之商品名「ARTON」、泰科納(TICONA)公司製之商品名「TOPAS」、三井化學(股)製之商品名「APEL」等。
前述第1樹脂薄膜之透濕度為30g/(m2 ．day)以下，較為理想的是25g/(m2 ．day)以下，更為理想的是20g/(m2 ．day)以下。又，透濕度之下限值並無特殊之限制，惟理想上宜使水蒸氣完全不會透過(即，0g/(m2 ．day))。藉由使第1樹脂薄膜之透濕度在前述範圍，可抑制偏光件之水分所致劣化。
前述第1樹脂薄膜之厚度並無特殊之限制，若由降低透濕度而提高加濕可靠性，並提高破壞強度而進一步地抑制貫通裂紋之觀點來看，則宜為10μm以上，更為理想的是12μm以上。另一方面，若由薄型化之觀點來看，則宜為40μm以下，更為理想的是30μm以下。
前述第1樹脂薄膜之線膨脹係數並無特殊之限制，例如可列舉：其在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數為5.0×10-5 ~8.0×10-5 /K，亦可為5.5×10-5 ~7.5×10-5 /K。本發明之偏光薄膜即便是在使用透濕度極低且具有前述範圍之線膨脹係數的第1樹脂薄膜時，亦可抑制貫通裂紋的發生。線膨脹係數可藉由實施例中所記載的測定方法進行測定。
又，前述第1樹脂薄膜之斷裂強度並無特殊之限制，例如可列舉：其在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的斷裂強度為5~30N，亦可為8~25N，且亦可為8~23N。本發明之偏光薄膜即便是在使用透濕度極低且具有前述範圍之斷裂強度的第1樹脂薄膜時，亦可抑制貫通裂紋的發生。斷裂強度可藉由實施例中所記載的測定方法進行測定。
又，於85℃下對前述第1樹脂薄膜進行120小時加熱處理時的尺寸變化率並無特殊之限制，例如可列舉：其在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的尺寸變化率為-0.40~0%，且可為-0.34~0%，亦可為-0.33~-0.01%。本發明之偏光薄膜即便是在使用透濕度極低且具有前述範圍之尺寸變化率的第1樹脂薄膜時，亦可抑制貫通裂紋的發生。尺寸變化率可藉由實施例中所記載的測定方法進行測定。
若由加濕可靠性之觀點來看，則前述偏光件與第1樹脂薄膜通常會透過活性能量線硬化型接著劑等接著劑進行密接。活性能量線硬化型接著劑為藉由電子射線、紫外線(自由基硬化型、陽離子硬化型)等活性能量線進行硬化的接著劑，舉例言之，可使用電子射線硬化型、紫外線硬化型之態樣。活性能量線硬化型接著劑例如可使用光自由基硬化型接著劑。當紫外線硬化型係使用光自由基硬化型之活性能量線硬化型接著劑時，該接著劑含有自由基聚合性化合物及光聚合起始劑。接著劑之塗覆方式可依照接著劑之黏度或目標厚度適當地選擇。塗覆方式之例子例如可列舉：逆轉塗佈機、凹版塗佈機(直接、逆轉或平版)、棒式逆轉塗佈機、輥塗機、壓鑄模塗佈機、棒式塗佈機、刮棒塗佈機等。除此之外，塗覆可適當地使用浸漬方式等方式。
在前述第1樹脂薄膜未接著偏光件之面上，亦可施行硬塗層、防反射處理或是以防黏或擴散抑或防眩光為目的之處理。
(3)第2樹脂薄膜 於前述偏光件之業已形成第1樹脂薄膜之面的相反側面上具有第2樹脂薄膜。形成前述第2樹脂薄膜之材料只要是可形成具有透明性且透濕度為30g/(m2 ．day)以下之薄膜的材料即可。具體而言，可舉例如環烯烴系樹脂薄膜等。
前述環烯烴系樹脂薄膜可舉如第1樹脂薄膜中所列舉的環烯烴系樹脂薄膜。
前述第2樹脂薄膜之透濕度為30g/(m2 ．day)以下，較為理想的是25g/(m2 ．day)以下，更為理想的是20g/(m2 ．day)以下。又，透濕度之下限值並無特殊之限制，惟理想上宜使水蒸氣完全不會透過(即，0g/(m2 ．day))。藉由使第2樹脂薄膜之透濕度在前述範圍，可抑制偏光件之水分所致劣化。
前述第2樹脂薄膜之厚度並無特殊之限制，若由降低透濕度而提高加濕可靠性，並提高破壞強度而進一步地抑制貫通裂紋之觀點來看，則宜為10μm以上，更為理想的是12μm以上。另一方面，若由薄型化之觀點來看，則宜為40μm以下，更為理想的是30μm以下。
前述第2樹脂薄膜之線膨脹係數並無特殊之限制，例如可列舉：其在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數為5.0×10-5 ~8.0×10-5 /K，亦可為5.5×10-5 ~7.5×10-5 /K。本發明之偏光薄膜即便是在使用透濕度極低且具有前述範圍之線膨脹係數的第2樹脂薄膜時，亦可抑制貫通裂紋的發生。線膨脹係數可藉由實施例中所記載的測定方法進行測定。
又，前述第2樹脂薄膜之斷裂強度並無特殊之限制，例如可列舉：其在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的斷裂強度為5~30N，且可為8~25N，亦可為8~23N。本發明之偏光薄膜即便是在使用透濕度極低且具有前述範圍之斷裂強度的第2樹脂薄膜時，亦可抑制貫通裂紋的發生。斷裂強度可藉由實施例中所記載的測定方法進行測定。
又，於85℃下對前述第2樹脂薄膜進行120小時加熱處理時的尺寸變化率並無特殊之限制，例如可列舉：其在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的尺寸變化率為-0.40~0%，且可為-0.34~0%，亦可為-0.33~-0.01%。本發明之偏光薄膜即便是在使用透濕度極低且具有前述範圍之尺寸變化率的第2樹脂薄膜時，亦可抑制貫通裂紋的發生。尺寸變化率可藉由實施例中所記載的測定方法進行測定。
前述偏光件與第2樹脂薄膜通常會透過接著劑進行密接。接著劑可舉如第1樹脂薄膜中所列舉的接著劑。
在前述第2樹脂薄膜未接著偏光件之面上，亦可施行硬塗層、防反射處理或是以防黏或擴散抑或防眩光為目的之處理。
(4)保護板 本發明之偏光薄膜於前述第1樹脂薄膜之不具前述偏光件側具有保護板。藉由設置保護板，可抑制熱震試驗時偏光件之收縮量，因此，可抑制貫通裂紋的發生。
保護板並無特殊之限制，只要是以下保護板即可：即便在將本發明之偏光薄膜暴露於熱衝擊環境下時，亦可抑制偏光薄膜之收縮。
前述保護板在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數宜為1.0×10-5 /K以下，更為理想的是9.0×10-6 /K以下，最為理想的是8.0×10-6 /K以下。若前述保護板在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數於前述範圍內，則於熱震試驗中，保護板可抑制偏光件之收縮量，因此可更有效地抑制貫通裂紋的發生。又，線膨脹係數之下限值並無特殊之限制，例如宜為1.0×10-6 /K以上。
前述保護板之厚度並無特殊之限制，惟理想的是0.5~1.0mm，更為理想的是0.5~0.8mm。藉由使保護板之厚度於前述範圍內，則尺寸不易收縮，因此較為理想。
前述保護板之鉛筆硬度宜為8H以上，更為理想的是10H以上。藉由使保護板之鉛筆硬度於前述範圍內，則尺寸不易收縮，因此較為理想。前述鉛筆硬度乃根據JIS K 5600-5-4之規定的鉛筆硬度。
前述保護板之比重宜為2.0以上，更為理想的是2.3以上。藉由使保護板之比重於前述範圍內，則尺寸不易收縮，因此較為理想。
前述保護板之熱傳導率宜2.0W/(m．K)以下，更為理想的是1.5W/(m．K)以下。藉由使保護板之熱傳導率於前述範圍內，即使於熱震試驗中，熱亦不易傳至偏光件，可抑制在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的偏光件收縮量，因此較為理想。
形成前述保護板之材料並無特殊之限制，可列舉如：玻璃、丙烯酸板等。於該等之中，較為理想的是玻璃。
保護板與前述第1樹脂薄膜可透過接著劑層或黏著劑層進行積層。接著劑層可適當地使用本說明書中所記載的接著劑層。
前述黏著劑層並無特殊之限制，可使用公知黏著劑層。具體而言，此種黏著劑層例如可適當地選擇、使用將(甲基)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成基礎聚合物的黏著劑層。於該等之中，由於光學透明性優異、顯示適度潤濕性、凝結性與接著性之黏著特性而耐氣候性或耐熱性等優異，因此，將(甲基)丙烯酸系聚合物作成基礎聚合物的丙烯酸系黏著劑是較為理想的。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物並無特殊之限制，可列舉如藉由將含有烷基(甲基)丙烯酸酯之單體成分聚合所製得的(甲基)丙烯酸系聚合物，且前述烷基(甲基)丙烯酸酯係於酯基末端具有碳數4~24之烷基。另，烷基(甲基)丙烯酸酯是指烷基丙烯酸酯及/或烷基甲基丙烯酸酯，本發明之(甲基)為相同意思。
烷基(甲基)丙烯酸酯可例示具有直鏈狀或分枝狀且碳數4~24之烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯，在可輕易地取得黏著特性之平衡方面，較為理想的是具有直鏈狀或分枝狀且碳數4~9之烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯。該等烷基(甲基)丙烯酸酯可單獨1種或組合2種以上使用。
於形成(甲基)丙烯酸系聚合物之單體成分中，可含有前述烷基(甲基)丙烯酸酯以外的共聚單體作為單官能性單體成分。此種共聚單體例如可列舉：環狀含氮單體、含羥基單體、含羧基單體、具有環狀醚基之單體等。
又，於形成(甲基)丙烯酸系聚合物之單體成分中，除了前述單官能性單體外，為了調整黏著劑之凝結力，視需要可含有多官能性單體。前述多官能性單體係具有至少2個諸如(甲基)丙烯醯基或乙烯基等具不飽和雙鍵之聚合性官能基的單體，舉例言之，可列舉如：二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。多官能性單體可單獨1種或組合2種以上使用。
此種(甲基)丙烯酸系聚合物之製造可適當地選擇溶液聚合、紫外線聚合等放射線聚合、塊狀聚合、乳化聚合等各種自由基聚合等公知製造方法。又，所製得的(甲基)丙烯酸系聚合物可為隨機共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等中之任一者。
自由基聚合中使用的聚合起始劑、鏈轉移劑、乳化劑等並無特殊之限制，可適當地選擇、使用本領域中通常所使用的公知者。又，(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量可藉由聚合起始劑、鏈轉移劑之使用量、反應條件進行控制，可依照該等之種類，適當地調整其使用量。
本發明中使用的(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量宜為40萬~400萬。藉由使重量平均分子量大於40萬，可滿足黏著劑層之耐久性，或是抑制黏著劑層之凝結力減小而產生殘膠。另一方面，若重量平均分子量大於400萬，則會有黏合性降低之傾向。再者，黏著劑於溶液系中黏度會變得過高，並有塗覆困難之情形。另，重量平均分子量是指藉由GPC(凝膠滲透層析術)進行測定且藉由聚苯乙烯換算所算出的值。另，要對藉由放射線聚合所得的(甲基)丙烯酸系聚合物進行分子量測定有其困難。
於本發明中使用的黏著劑組成物中，可含有交聯劑。交聯劑可列舉如：異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、聚矽氧系交聯劑、噁唑啉系交聯劑、吖丙烷(aziridine)系交聯劑、矽烷系交聯劑、烷基醚化三聚氰胺系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑、過氧化物等交聯劑，該等可單獨1種或組合2種以上使用。前述交聯劑宜使用異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑。
上述交聯劑可單獨使用1種，又，亦可混合2種以上使用，惟全體之含量宜相對於前述(甲基)丙烯酸系聚合物100重量份，以0.01~10重量份之範圍含有前述交聯劑。
於本發明中使用的黏著劑組成物中，為了提升接著力，可含有(甲基)丙烯酸系低聚物。再者，於本發明中使用的黏著劑組成物中，為了提升黏著劑層應用於玻璃等親水性被黏著體時界面之耐水性，可含有矽烷耦合劑。
再者，於本發明中使用的黏著劑組成物中，亦可含有其他公知添加劑，舉例言之，可依照使用的用途，適當地添加聚丙二醇等聚烷二醇之聚醚化合物、著色劑、顏料等之粉體、染料、界面活性劑、可塑劑、黏著性賦予劑、表面潤滑劑、調平劑、軟化劑、抗氧化劑、抗老化劑、光安定劑、紫外線吸收劑、聚合抑制劑、無機或有機之填充劑、金屬粉、粒子狀、箔狀物等。又，在可控制之範圍內，亦可採用加入還原劑的氧化還原系統。
黏著劑層之形成方法可藉由公知方法來進行。
又，作為用以積層保護板與前述第1樹脂薄膜之黏著劑層，亦可適當地使用日東電工(股)製之「LUCIACS」、三菱樹脂(股)製之「CLEARFIT」、迪睿合(DEXERIALS)(股)製之「光學彈性樹脂(SVR)」等黏著劑層(黏著片)等之市售品。
本發明之偏光薄膜於85℃、85%R.H.環境下放置500小時後的偏光度變化率之絕對值宜小於0.1%，更為理想的是0.05%以下，最為理想的是0.03%以下。本發明之偏光薄膜係將保護板黏合於第1樹脂薄膜上，因此，即使於熱衝擊(例如反覆-40℃與85℃之溫度條件的熱震試驗)之嚴苛環境下，偏光薄膜全體之收縮力亦極度縮小，再者，由於使用低透濕保護薄膜，因此，可抑制偏光件之水分所致劣化，其結果，即使暴露於嚴苛環境下，偏光度變化亦小，且光學特性優異。
2.附黏著劑層之偏光薄膜 本發明之附黏著劑層之偏光薄膜的特徵在於其於前述偏光薄膜之前述第2樹脂薄膜側具有黏著劑層。
前述黏著劑層可積層於第2樹脂薄膜之不具偏光件側。具體而言，本發明之附黏著劑層之偏光薄膜10係依如圖2所示順序具有保護板5、第1樹脂薄膜3、偏光件2、第2樹脂薄膜4、黏著劑層6。
本發明之附黏著劑層之偏光薄膜可藉由於具有前述保護板的偏光薄膜之第2樹脂薄膜上直接塗佈黏著劑組成物，並利用加熱乾燥等除去溶劑等而形成黏著劑層。又，亦可將業已形成於支持體等的黏著劑層轉印於前述偏光薄膜之第2樹脂薄膜上，而形成附黏著劑層之偏光薄膜。
前述黏著劑組成物可適當地使用本說明書中所記載者，其中，較為理想的是前述將(甲基)丙烯酸系聚合物作成基礎聚合物的丙烯酸系黏著劑。
黏著劑組成物之塗佈方法可使用各種方法。具體而言，例如可列舉：輥塗、接觸輥塗佈、凹版塗佈、逆轉塗佈、滾動刷塗、噴塗、浸漬式輥塗、棒式塗佈、刀式塗佈、氣動刮刀塗佈、簾塗佈、唇口塗佈、利用壓鑄模塗佈機等的押出塗佈法等方法。
前述加熱乾燥溫度宜為30℃~200℃，更為理想的是40℃~180℃，最為理想的是80℃~150℃。藉由將加熱溫度作成上述範圍，可製得具有優異黏著特性之黏著劑層。乾燥時間可適當地採用適切之時間。上述乾燥時間宜為5秒~20分，更為理想的是30秒~10分，最為理想的是1分~8分。
前述支持體例如可使用業經剝離處理之片材(分隔件)。業經剝離處理之片材宜使用聚矽氧剝離襯墊。
分隔件之構成材料例如可列舉：聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯薄膜等塑膠薄膜；紙、布、不織布等多孔質材料；網狀物、發泡片、金屬箔及該等之積層體等適當之薄片體等，若由表面平滑性優異之觀點來看，則適合使用塑膠薄膜。
前述塑膠薄膜例如可列舉：聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚對苯二甲酸丁二酯薄膜、聚胺基甲酸酯薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜等。
前述分隔件之厚度通常為5~200μm，較為理想的是5~100μm。視需要，亦可對前述分隔件進行利用聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系或脂肪酸醯胺系脫模劑、矽粉等的脫模及防汙處理，或是塗佈型、揉合型、蒸鍍型等的抗靜電處理。特別是藉由於前述分隔件之表面適當地進行聚矽氧處理、長鏈烷基處理、氟處理等剝離處理，可進一步地提高自前述黏著劑層之剝離性。
另，於上述附黏著劑層之偏光薄膜之製作時使用的業經剝離處理之片材可直接使用作為附黏著劑層之偏光薄膜的分隔件，且於步驟面上可簡化。
又，於前述附黏著劑層之偏光薄膜中，在形成黏著劑層時，可於第2樹脂薄膜之表面形成固定層，或是施行電暈處理、電漿處理等各種易接著處理後形成黏著劑層。又，黏著劑層之表面亦可進行易接著處理。
黏著劑層之厚度並無特殊之限制，例如宜為5~100μm，且宜為10~50μm。
本發明之附黏著劑層之偏光薄膜係使用偏光件厚度為10μm以下的雙面保護偏光薄膜，因此，附黏著劑層之偏光薄膜全體亦可薄膜化。附黏著劑層之偏光薄膜之厚度可作成70μm以下。
本發明之附黏著劑層之偏光薄膜可透過前述黏著劑層黏貼於液晶單元等影像顯示單元。特別是本發明之附黏著劑層之偏光薄膜可適合作為液晶顯示裝置的視辨側偏光薄膜來使用。
3.影像顯示裝置 本發明之影像顯示裝置的特徵在於具有前述附黏著劑層之偏光薄膜。
本發明之影像顯示裝置只要含有本發明之附黏著劑層之偏光薄膜即可，其他構造可列舉與習知影像顯示裝置相同的構造。
本發明之影像顯示裝置包含前述附黏著劑層之偏光薄膜，因此具有高可靠性。
實施例 以下，藉由實施例具體地說明本發明，惟本發明並不受限於該等實施例。另，各例中的份及%皆為重量基準。
製造例1(偏光薄膜(1)之製造) 於吸水率0.75%、Tg75℃之非晶質間苯二甲酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(IPA共聚合PET)薄膜(厚度：100μm)基材之單面上，施行電暈處理，並於25℃下，於該電暈處理面塗佈以9：1之比例含有聚乙烯醇(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(股)製，商品名「GOHSEFIMER Z200」)的水溶液，並進行乾燥而形成厚度11μm之PVA系樹脂層，且製作積層體。 將所製得積層體於120℃之烘箱內在周速不同的輥筒間朝縱向(長向)進行自由端單軸延伸成2.0倍(空中輔助延伸處理)。 其次，使積層體浸漬於液溫30℃之不溶化浴(相對於水100重量份摻合硼酸4重量份所製得的硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶化處理)。 接著，一面調整碘濃度、浸漬時間，一面浸漬於液溫30℃之染色浴中，以使偏光板構成預定透射率。於本實施例中，浸漬於相對於水100重量份摻合碘0.2重量份並摻合碘化鉀1.0重量份所製得的碘水溶液中60秒鐘(染色處理)。 接著，浸漬於液溫30℃之交聯浴(相對於水100重量份摻合碘化鉀3重量份並摻合硼酸3重量份所製得的硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。 然後，一面使積層體浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(相對於水100重量份摻合硼酸4.5重量份並摻合碘化鉀5重量份所製得的水溶液)中，一面在周速不同的輥筒間朝縱向(長向)進行單軸延伸，以使總延伸倍率構成5.5倍(水中延伸處理)。 然後，使積層體浸漬於液溫30℃之洗淨浴(相對於水100重量份摻合碘化鉀4重量份所製得的水溶液)中(洗淨處理)。 藉由上述，可製得含有厚度5μm之偏光件的光學薄膜積層體。所製得偏光件之硼酸含量為20重量%。
(應用於透明保護薄膜的接著劑之製作) 混合N-羥乙基丙烯醯胺(HEAA)40重量份、丙烯醯基嗎福林(ACMO)60重量份及光起始劑「IRGACURE 819」(BASF公司製)3重量份，並調製紫外線硬化型接著劑。
於上述光學薄膜積層體的偏光件(厚度：5μm)之表面上，將上述紫外線硬化型接著劑依硬化後接著劑層厚度成為0.1μm之條件進行塗佈，並黏合視辨側透明保護薄膜(第1樹脂薄膜)(厚度27μm之環烯烴系薄膜(商品名：ZF12-025-1300UHC，日本瑞翁(ZEON)(股)製)，於40℃、92%R.H.下的透濕度：17g/(m2 ．day)，線膨脹係數：6×10-5 /K，尺寸變化率：-0.33%，斷裂強度：13N)後，照射作為活性能量線之紫外線，使接著劑硬化。紫外線照射是使用封入鎵的金屬鹵素燈，照射裝置：輻深紫外線系統(Fusion UV Systems,Inc)公司製之Light HAMMER10，燈泡：V型燈泡，峰值照度：1600mW/cm2 ，累積照射量1000/mJ/cm2 (波長380~440nm)，紫外線之照度是使用索拉特爾(Solatell)公司製之Sola-Check系統進行測定。接著，剝離非晶性PET基材，於經過剝離之面上，將上述紫外線硬化型接著劑依硬化後接著劑層厚度成為0.1μm之條件進行塗佈，並黏合事先進行過電暈處理的影像顯示單元側透明保護薄膜(第2樹脂薄膜)(厚度13μm之環烯烴系薄膜(商品名：ZF-014-1330，日本瑞翁(ZEON)(股)製)，於40℃、92%R.H.下的透濕度：12g/(m2 ．day)，線膨脹係數：7.1×10-5 /K，尺寸變化率：-0.01%，斷裂強度：9N)後，同上述一樣照射紫外線，使接著劑硬化，而製作出使用有薄型偏光件的雙面保護偏光薄膜(1)。
製造例2(偏光薄膜(2)之製造) 於製造例1中所製得光學薄膜積層體的偏光件(厚度：5μm)之表面上，將實施例1中所製造紫外線硬化型接著劑依硬化後接著劑層厚度成為0.1μm之條件進行塗佈，並黏合視辨側透明保護薄膜(厚度27μm之環烯烴系薄膜(商品名：ZD12-099063-C1300UHC，日本瑞翁(ZEON)(股)製)，於40℃、92%R.H.下的透濕度：24g/(m2 ．day)，線膨脹係數：6.3×10-5 /K，尺寸變化率：-0.28%，斷裂強度：20N)後，照射作為活性能量線之紫外線，使接著劑硬化。紫外線照射是使用封入鎵的金屬鹵素燈，照射裝置：輻深紫外線系統(Fusion UV Systems,Inc)公司製之Light HAMMER10，燈泡：V型燈泡，峰值照度：1600mW/cm2 ，累積照射量1000/mJ/cm2 (波長380~440nm)，紫外線之照度是使用索拉特爾(Solatell)公司製之Sola-Check系統進行測定。接著，剝離非晶性PET基材，於經過剝離之面上，將實施例1中所製造紫外線硬化型接著劑依硬化後接著劑層厚度構成0.1μm之條件進行塗佈，並黏合影像顯示單元側透明保護薄膜(厚度13μm之環烯烴系薄膜(商品名：ZF-014-1330，日本瑞翁(ZEON)(股)製)，於40℃、92%R.H.下的透濕度：12g/(m2 ．day)，線膨脹係數：7.1×10-5 /K，尺寸變化率：-0.01%，斷裂強度：9N)後，同上述一樣照射紫外線，使接著劑硬化，而製作出使用有薄型偏光件的雙面保護偏光薄膜(2)。
製造例3(偏光薄膜(3)之製造) 於製造例1中所製得光學薄膜積層體的偏光件(厚度：5μm)之表面上，將聚乙烯醇系接著劑塗佈成接著劑層厚度為0.1μm，並黏合視辨側透明保護薄膜(厚度40μm之丙烯酸系薄膜(商品名：HX-40UC-1330，鐘淵化學(KANEKA)(股)製)，於40℃、92%R.H.下的透濕度：70g/(m2 ．day)，線膨脹係數：4.3×10-5 /K，尺寸變化率：-0.5%，斷裂強度：39N)後，於50℃下進行5分鐘之乾燥。接著，剝離非晶性PET基材，於經過剝離之面上，將聚乙烯醇系接著劑塗佈成接著劑層厚度為0.1μm，並黏合影像顯示單元側透明保護薄膜(厚度20μm之丙烯酸系薄膜(商品名：RV-20UB-1330，東洋鋼鈑(股)製)，於40℃、92%R.H.下的透濕度：170g/(m2 ．day)，線膨脹係數：5.6×10-5 /K，尺寸變化率：-0.35%，斷裂強度：19N)後，於50℃下進行5分鐘之乾燥，而製作出使用有薄型偏光件的雙面保護偏光薄膜(3)。
實施例1 於製造例1中所製得雙面保護偏光薄膜(1)之視辨側保護薄膜上黏貼黏著劑片(厚度：150μm，日東電工(股)製之黏著片「LUCIACS」(商品名))而形成黏著劑層，且於該黏著劑層上積層保護板(厚度500μm之蓋玻璃，線膨脹係數：8×10-6 /K，鉛筆硬度：10H，比重：2.5，熱傳導率：1W/(m．K))，形成附保護板之偏光薄膜。
實施例2 除了使用製造例2中所製得雙面保護偏光薄膜(2)外，以與實施例1相同方式形成附保護板之偏光薄膜。
比較例1~3 於比較例1~3中，直接使用製造例1~3中所製得雙面保護偏光薄膜(1)~(3)(無積層保護板)。
針對實施例、比較例中所使用保護薄膜之透濕度、保護薄膜及保護板之線膨脹係數、實施例中所製得附保護薄膜之偏光薄膜、比較例中所使用偏光薄膜之尺寸變化率及貫通裂紋的發生，藉由以下方法進行測定。
＜透明保護薄膜之透濕度＞ 透濕度之測定乃根據JIS Z0208之透濕度試驗(杯法)進行測定。將業已切割成直徑6cm之試樣安置於業已放入約15g之氯化鈣的透濕杯(開口徑：直徑6cm)，並放入溫度40℃、濕度92%R.H.之恆溫機中，藉由測定放置24小時前後的氯化鈣之重量增加，求取透濕度(g/(m2 ．day))。
＜尺寸變化率＞ 調製業已將實施例及比較例中所使用雙面保護偏光薄膜裁切成100mm×100mm(偏光件之吸收軸方向為100mm)之大小的試樣。於50℃且0.5MPa下對該試樣進行15分鐘之高壓釜處理，再自高壓釜取出，於室溫(23℃)環境下放置24小時。然後，投入85℃之烘箱中120小時。自烘箱取出後，將保護薄膜從試樣剝離，並針對各個保護薄膜，使用非接觸式二維影像解析裝置(商品名：QVA606L1L-C，三豐(MITUTOYO)(股)製)，測定出各保護薄膜之長度。根據下式，自處理前後的測定值算出尺寸變化率。 尺寸變化率(%)={(L0 -L1 )/L1 }×100 L0 ：初始之保護薄膜在與偏光件之吸收軸呈正交方向上的長度(100mm) L1 ：於加熱環境下放置後的保護薄膜在與偏光件之吸收軸呈正交方向上的長度
＜線膨脹係數之測定＞ 線膨脹係數之測定係使用熱機械分析裝置(製品名：TMA7100，日立先端科技(High-Tech Science)(股)製)來進行。具體而言，自實施例、比較例中所使用保護薄膜切出試樣(長度20mm×寬度5mm)，並將試樣安置於拉伸測定用夾具，於拉伸負載20mN、升溫速度10℃/分且-40℃~85℃進行四循環(熱震條件)之條件下予以測定，而獲得線膨脹係數。另，線膨脹係數之測定係於與偏光件之吸收軸呈正交方向進行測定。
＜斷裂強度之測定＞ 將實施例及比較例中所使用保護薄膜切割成100mm×100mm後，使用精密萬能試驗機(AUTOGRAPH)(製品名：AG-IS，島津製作所(股)製)作為拉伸試驗機，於拉伸速度300mm/min、夾頭間距離100mm、室溫(23℃)下對試驗試樣進行拉伸試驗，求取應力-應變曲線。求出保護薄膜斷裂時的應力作為斷裂強度。另，斷裂強度之測定係於與偏光件之吸收軸呈正交方向進行測定。
＜偏光薄膜之偏光度變化(ΔP)之測定＞ 將實施例及比較例中所製得偏光薄膜投入85℃/85%R.H.之恆溫恆濕機中500小時。使用附積分球之分光光度計(日本分光(股)製之V7100)測定投入前與投入後的偏光薄膜之偏光度，並藉由下式，求取偏光度之變化量ΔP。 偏光度之變化量ΔP(%)=(投入前的偏光度(%))-(投入後的偏光度(%)) 另，偏光度P係藉由將以下透射率帶入下式中來求算：將二片相同偏光薄膜以兩者之透射軸成平行之方式疊合時的透射率(平行透射率：Tp)，以及將二片相同偏光薄膜以兩者之透射軸呈正交之方式疊合時的透射率(正交透射率：Tc)。 偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ×100 各透射率是令通過格蘭-泰勒稜鏡偏光件所得之完全偏光為100%，並以業經JIS Z8701之二度視野(C光源)進行視感度補正之Y值來表示。
＜貫通裂紋的確認：熱震試驗＞ 於實施例及比較例中所製得雙面保護偏光薄膜之影像顯示單元側透明保護薄膜側設置黏著劑層，調製出附黏著劑層之偏光薄膜。將附黏著劑層之偏光薄膜裁切成50mm×150mm(吸收軸方向為50mm)，並黏合於0.5mm厚的無鹼玻璃上而製成試樣。將該試樣投入進行-40~85℃之熱震各30分鐘×100次之環境下，然後取出以目視確認偏光薄膜上是否發生貫通裂紋(條數)。將該試驗進行10次。
[表1]
Figure 02_image001
1‧‧‧偏光薄膜2‧‧‧偏光件3‧‧‧第1樹脂薄膜4‧‧‧第2樹脂薄膜5‧‧‧保護板6‧‧‧黏著劑層10‧‧‧附黏著劑層之偏光薄膜
圖1是示意顯示本發明之偏光薄膜之一實施形態的截面圖。 圖2是示意顯示本發明之附黏著劑層之偏光薄膜之一實施形態的截面圖。
1‧‧‧偏光薄膜
2‧‧‧偏光件
3‧‧‧第1樹脂薄膜
4‧‧‧第2樹脂薄膜
5‧‧‧保護板

Claims (8)

  1. 一種偏光薄膜，其特徵在於：於厚度為10μm以下的偏光件之其中一面具有第1樹脂薄膜，並於另一面具有第2樹脂薄膜；前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜之透濕度皆為30g/(m2．day)以下，且於前述第1樹脂薄膜之具有前述偏光件側的相反側面上具有保護板；該偏光薄膜於85℃、85%R.H.環境下放置500小時後的偏光度變化率之絕對值為0.05%以下。
  2. 如請求項1之偏光薄膜，其中前述保護板在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數為1.0×10-5/K以下。
  3. 如請求項1之偏光薄膜，其中前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的線膨脹係數為5.0×10-5~8.0×10-5/K。
  4. 如請求項1之偏光薄膜，其中前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜經於85℃下進行120小時之加熱處理時，其等在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的尺寸變化率為-0.40~0%。
  5. 如請求項1之偏光薄膜，其中前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜在與前述偏光件之吸收軸呈正交方向上的斷裂強度為5~30N。
  6. 如請求項1之偏光薄膜，其中前述第1樹脂 薄膜及前述第2樹脂薄膜為相同或相異之環烯烴系樹脂薄膜。
  7. 一種附黏著劑層之偏光薄膜，其特徵在於：於如請求項1至6中任一項之偏光薄膜之前述第2樹脂薄膜側具有黏著劑層。
  8. 一種影像顯示裝置，其特徵在於具有如請求項7之附黏著劑層之偏光薄膜。
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