TWI746480B - 偏光板及ips模式液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題係提供再加工性優異,適合於輸入板等畫面大的可攜式終端或監視器等液晶顯示裝置之偏光板。
本發明提供一種偏光板,係依序積層有於23℃之拉伸彈性模數為3400至8000MPa之第1保護膜、偏光膜以及第2保護膜而成之IPS模式液晶顯示裝置用之偏光板,其中,前述偏光膜之厚度為15μm以下,前述第1保護膜為,於波長590nm中面內遲滯Re(590)為10nm以下,於波長590nm中厚度方向之遲滯Rth(590)之絶對值為10nm以下,前述第1保護膜係厚度比前述偏光膜之厚度大的樹脂膜。
Description
本發明有關偏光板以及使用該偏光板之IPS模式液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置係活用消耗電力低、以低電壓運作、輕巧且薄型等特徵而使用於各種顯示用裝置。該液晶顯示裝置係由液晶單元、偏光板、相位差膜、聚光片、擴散膜、導光板及光反射片等多種光學構件所構成。液晶顯示裝置之一,可舉例如面內切換(IPS:In-Plane Switching)模式之液晶顯示裝置,例如,於專利文獻1中係揭示於厚度25μm的偏光元件積層有具有特定的相位差值之環烯烴系樹脂膜作為保護膜之偏光板、及包含該偏光板之IPS模式液晶顯示裝置。
增亮膜係具有在液晶顯示裝置之背光光或其反射光入射時,具有反射指定偏光軸的直線偏光或指定方向之圓偏光,讓其他光透過之性質。例如,藉由在配置在液晶單元之背光側之偏光元件(吸收型之直線偏光元件)之背光側配置增亮膜,在使背光光入射至增亮膜時,可僅使指定偏光狀態(可透射偏光元件之偏光狀態)之光透過而供給至偏光元件,另一方面,使指定偏光
狀態以外的光無法透過而反射。在比增亮膜更加向背光側處預先設置反射層等時,在此增亮膜面所反射之光,因反射層使行進方向反轉,可再入射於增亮膜,此時,可將再入射之光之一部分或全部作為指定偏光狀態之光,透過增亮膜而供給至偏光元件。
如此,使用增亮膜時,會被偏光元件所吸收之偏光不透過偏光元件側而反射,增亮膜與反射層之間重覆反射以及反轉,將該偏光變換成可透過偏光元件之偏光,可將之供給至偏光元件。藉此,由於可提升背光光的利用效率,故可減低消耗電力,此外,以相同消耗電力(背光光量)比較時,與不使用增亮膜時相比,可讓畫面變明亮(例如,專利文獻2至5)。
專利文獻6中,揭示在偏光元件上隔著黏著劑層(感壓式接著劑層)積層厚度40至100μm的增亮膜之偏光板。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-107953號公報
[專利文獻2]日本特開平11-248941號公報
[專利文獻3]日本特開平11-248942號公報
[專利文獻4]日本特開平11-64840號公報
[專利文獻5]日本特開平11-64841號公報
[專利文獻6]日本特許第5332599號
然而,以往的偏光板,在液晶面板的尺寸變大時,從液晶單元再加工偏光板之際有時會斷裂,故作業效率差。
[1]一種偏光板,係依序積層有於23℃之拉伸彈性模數為3400至8000MPa之第1保護膜、偏光膜以及第2保護膜而成之IPS模式液晶顯示裝置用之偏光板,其中,前述偏光膜之厚度為15μm以下,前述第1保護膜為,於波長590nm中面內遲滯Re(590)為10nm以下,於波長590nm中厚度方向之遲滯Rth(590)之絶對值為10nm以下,前述第1保護膜係厚度比前述偏光膜之厚度大的樹脂膜。
[2]如[1]所述之偏光板,其中,前述第1保護膜含有纖維素系樹脂。
[3]如[1]或[2]所述之偏光板,其中,於第2保護膜中與積層有偏光膜之面之相反側,隔著黏著劑層積層有增亮膜。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之偏光板,其中,前述第1保護膜相對於前述偏光膜之厚度的厚度之比為1.5以上。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之偏光板,其中,偏光板為矩形,長邊之長度為50mm以上,短邊之長度為40mm以上。
[6]一種IPS模式液晶顯示裝置,係在IPS模式液晶單元之至少一面,配置有[1]至[5]中任一項所述之偏光板而成。
[7]一種IPS模式液晶顯示裝置,係在IPS模式液晶單元之背面側配置有[1]至[5]中任一項所述之偏光板而成。
本發明之偏光板係偏光板的再加工性優異,適合於輸入板(tablet)等畫面大的可攜式終端或監視器等之液晶顯示裝置。
(偏光膜)
本發明所使用之偏光膜,通常係經由下述步驟製造:將聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸之步驟;將聚乙烯醇系樹脂膜以二色性色素染色以吸附二色性色素之步驟;將吸附有二色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜以硼酸水溶液處理之步驟;及在以硼酸水溶液處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂係可使用聚乙酸乙烯酯系樹脂經皂化者。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯之外,可列舉:可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體的共聚物等。可共聚合於乙酸乙烯酯之其他單體,可列舉例如:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、及具有銨基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度,通常為85至100mol%左右,以98mol%以上為佳。該聚乙烯醇系樹脂亦可經改質,例如,可使用經醛類改質之聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛等。而且,聚乙烯
醇系樹脂之聚合度,通常為1,000至10,000左右,以1,500至5,000左右為佳。。
使聚乙烯醇系樹脂製膜而成者,可使用作為偏光膜的胚膜。使聚乙烯醇系樹脂製膜之方法,係可以習知方法進行製膜。聚乙烯醇系胚膜的膜厚,若考量到使所得之偏光膜的厚度設為15μm以下,則以5至35μm左右為佳,以5至20μm更佳。若胚膜的膜厚為35μm以上,則必須提高製造偏光膜時之延伸倍率,且所得之偏光膜的尺寸收縮有變大之傾向。另一方面,若胚膜的膜厚為5μm以下,則施予延伸時之操作性降低,在製造中變得容易產生斷裂等不良之傾向。
聚乙烯醇系樹脂膜的單軸延伸,可在二色性色素之染色前、與染色同時、或於染色後進行。使單軸延伸在染色之後進行時,該單軸延伸亦可於硼酸處理之前或硼酸處理中進行。而且,亦可於該等之複數個階段進行單軸延伸。
當單軸延伸時,係可於周速不同的輥間朝一軸延伸,亦可使用熱輥朝一軸延伸。又,單軸延伸可為於大氣中進行延伸之乾式延伸,亦可為使用溶劑且以使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤之狀態進行延伸之濕式延伸。延伸倍率通常為3至8倍左右。
將聚乙烯醇系樹脂膜以二色性色素染色之方法,例如,可採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素的水溶液之方法。就二色性色素而言,具體上,可使用碘、或二色性染料。又,聚乙烯醇系樹脂膜係以在染色處理之前施予浸漬於水之處理為佳。
使用碘作為二色性色素時,通常可採用將聚乙烯
醇系樹脂膜浸漬於含有碘及碘化鉀之水溶液而進行染色之方法。該水溶液中,碘的含量通常係水每100重量份為0.01至1重量份左右。而且,碘化鉀的含量通常係水每100重量份為0.5至20重量份左右。使用於染色之水溶液的溫度通常係20至40℃左右。
而且,浸漬於該水溶液之時間(染色時間),通常係20至1,800秒左右。
另一方面,使用二色性染料作為二色性色素時,通常可採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於包含水溶性二色性染料之水溶液而進行染色之方法。該水溶液中之二色性染料的含量,通常係每100重量份水為1×10-4至10重量份左右,以1×10-3至1重量份左右為佳。該水溶液亦可含有硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。染色所使用之二色性染料水溶液的溫度,通常係20至80℃左右。而且,浸漬於該水溶液之時間(染色時間)通常係10至1,800秒左右。
藉由二色性色素染色後之硼酸處理,通常可藉由將經染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有硼酸之水溶液而進行。
含有硼酸之水溶液中的硼酸之量,通常係每100重量份水為2至15重量份左右,以5至12重量份為佳。使用碘作為二色性色素時,該含有硼酸之水溶液係以含有碘化鉀為佳。含有硼酸之水溶液中的碘化鉀之量,通常係每100重量份水為0.1至15重量份左右,以5至12重量份左右為佳。浸漬於含有硼酸之水溶液的時間,通常係60至1,200秒左右,以150至600秒左右為佳,以200至400秒左右更佳。含有硼酸之水溶液的溫度,通常係50℃以上,以50至85℃為佳,以60至80℃更佳。
硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜,通常會經過水洗處理。水洗處理係例如可藉由將經硼酸處理之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水而進行。水洗處理之水的溫度,通常為5至40℃左右。而且,浸漬時間通常為1至120秒左右。
水洗後係施予乾燥處理,得到偏光膜。乾燥處理可使用熱風乾燥機、遠紅外線加熱器進行。乾燥處理的溫度,通常係30至100℃左右,以50至80℃為佳。乾燥處理的時間,通常係60至600秒左右,以120至600秒為佳。
藉由乾燥處理,將偏光膜的水分率減低至實用程度為止。該水分率通常係5至20重量%,以8至15重量%為佳。水分率若低於5重量%,則有時偏光膜會喪失可撓性,或偏光膜在其乾燥後受損、破裂。而且,水分率若高於20重量%,則有時偏光膜的熱安定性差。
而且,於偏光元件的製造步驟之聚乙烯醇系樹脂膜的延伸、染色、硼酸處理、水洗步驟、乾燥步驟,例如,亦可依據日本特開2012-159778號所記載之方法進行。在該文獻記載之方法中,係藉由在基材膜塗佈聚乙烯醇系樹脂,形成為偏光元件之聚乙烯醇系樹脂層。
偏光膜的厚度係15μm以下,以3至10μm為佳。
(第1保護膜)
第1保護膜係由樹脂膜所構成,進一步可由透明的樹脂膜所構成。特佳為由透明性、機械的強度、熱安定性、阻水性等優異之材料所構成。於本說明書中,透明的樹脂
膜係指於可見光域中單體穿透率為80%以上之樹脂膜。
第1保護膜可使用纖維素系樹脂、鏈狀聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂等,所屬技術領域中以往廣泛使用作為保護膜的形成材料之材料所形成之膜。作為構成第1保護膜之材料,從易於滿足於23℃中拉伸彈性模數為3400至8000MPa之點,例如,以纖維素系樹脂為佳。
纖維素系樹脂可為將纖維素之羥基的氫原子的一部分或全部以乙醯基、丙醯基及/或丁醯基置換之纖維素之有機酸酯或混合有機酸酯。可舉例如,纖維素之乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、該等的混合酯等所成者。其中,以三乙醯纖維素,二乙醯纖維素,纖維素乙酸酯丙酸酯,纖維素乙酸酯丁酸酯等為佳。
該等之樹脂,在無損於透明性之範圍,可調配有適宜的添加物。
作為添加物,可舉例如,抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、潤滑劑、成核劑、防霧劑、抗結塊劑(anti-blocking agent)、相位差減低劑、安定劑、加工助劑、塑化劑、耐衝擊助劑、消光劑、抗菌劑、防霉劑等。該等之添加物可併用複數種。
[作為製備如上之樹脂之膜之方法,可適當地選擇任意的最適方法。例如,可使用將溶解於溶劑中之樹脂,流鑄於金屬製之帶體或鼓體,將溶劑乾燥除去而得膜之溶劑澆注法;將樹脂加熱至其溶融溫度以上,加以混練並從模頭擠出,藉由冷卻而得到膜之溶融擠出法等。溶融擠出法可擠出單層膜,亦可同
時擠出多層膜。
該等樹脂之膜,可容易地從市售品取得。市售之膜之例。例如可分別列舉,有作為纖維素系樹脂膜之fujifilm股份有限公司販賣之“Fujitac(註冊商標)TD”,KONICA MINOLTA股份有限公司販賣之“KONICA MINOLTA TAC膜KC”等。
第1透明保護膜之厚度方向之遲滯Rth係面內與厚度方向之折射率差乘以膜之厚度之值,如下述式(1)所示。而且,面內遲滯Re係面內之折射率差乘以膜之厚度之值,如下述式(2)所示。Rth以及Re可使用市售之各種相位差計來測定。
厚度方向之遲滯值(Rth)={(nx+ny)/2-nz}×d (1)
面內遲滯值(Re)=(mx-ny)×d (2)
於上述之式(1)以及(2)中,nx為膜平面內之x方向(面內慢軸方向)之折射率,ny為膜平面內之y方向(面內快軸方向)之折射率,nz為與膜面垂直之方向(厚度方向)之折射率,然後d為膜之厚度。
於本發明中,於波長590nm中Rth以及Re之值,各別記載為Rth(590),Re(590)。
於本發明中,第1保護膜係由面內以及厚度方向之遲滯均小之膜所構成。以下說明控制使第1保護膜之遲滯(Re(590),Rth(590))為10nm以下的方法。為使Re(590)為10nm以下,必須盡可能減少殘留在面內方向之延伸時的變形,而且,為使Rth(590)為本發明指定之值以下,必須盡可能減少殘留在厚度方向之變形。
例如,在前述溶劑澆注法中,可採用藉由熱處理
使乾燥該流鑄樹脂溶液時產生的面內方向之殘留延伸變形、及厚度方向之殘留收縮變形弛緩的方法等。而且,前述熔融擠出法中,為了防止從模頭擠出樹脂膜,至冷卻為止之間的延伸,可採用儘量縮短由模頭至冷卻鼓為止之距離,同時控制擠出量與冷卻鼓的旋轉速度以免膜延伸之方法等。而且,亦可採用藉由熱處理使與前述熔融擠出法同樣地得到之膜所殘留的變形弛緩的方法。
第1保護膜的厚度以60μm以下為佳。此厚度從降低厚度方向的相位差值之觀點來看,第1保護膜的厚度係以30μm以下為佳,以25μm以下更佳。而且,第1保護膜的厚度係以5μm以上為佳。
第1保護膜之彈性模數,就加工性方面、或於從面板使偏光板重工時不產生破裂等問題之點而言,為3400至8000MPa,以4000MPa至6500MPa為佳。
此外藉由使第1保護膜的厚度大於偏光膜的厚度,可抑制偏光板再加工時偏光膜之斷裂,提升再加工性。
第1保護膜的厚度對偏光膜的厚度係以偏光膜厚度之1.5至4倍者為佳、以1.7至3倍更佳。
(第2保護膜)
第2保護膜係以包含透明性、機械強度、熱安定性、阻水性及相位差值的安定性等優異的材料為佳。第2透明保護膜用材料並無特別限定,可列舉例如:包含甲基丙烯酸甲酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、環狀烯烴系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、纖維素系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯系樹脂、丙烯腈/苯乙烯系樹脂、聚乙酸乙烯酯系
樹脂、聚偏二氯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚縮醛系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、改質聚伸苯基醚系樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂等之膜。該等樹脂膜可為由原料樹脂製膜之膜、或於製膜後橫向延伸而得之一軸延伸膜、製膜後縱向延伸,其次橫向延伸而得之二軸延伸膜等。在本發明之偏光板中,第2保護膜係配置於遠離液晶單元之側。
該等樹脂可單獨或將2種以上組合使用。而且,該等的樹脂亦可進行任意之合適的聚合物改質後使用,該聚合物改質可列舉例如:包含共聚合、交聯、分子末端改質、立體規則性控制、及伴隨異種聚合物彼此間之反應時之混合等的改質。
該等之中,作為第2保護膜之材料,係以使用甲基丙烯酸甲酯系樹脂,聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂,聚烯烴系樹脂,或纖維素系樹脂者為佳。在此所謂之聚烯烴系樹脂係包含鏈狀聚烯烴系樹脂以及環狀聚烯烴系樹脂。
甲基丙烯酸甲酯系樹脂係包含50重量%以上之甲基丙烯酸甲酯單元之聚合物。甲基丙烯酸甲酯單元的含量係以70重量%以上為佳,亦可為100重量%。甲基丙烯酸甲酯單元為100重量%之聚合物,係使甲基丙烯酸甲酯單獨聚合所得之甲基丙烯酸甲酯均聚物。
該甲基丙烯酸甲酯系樹脂,通常係可將以甲基丙烯酸甲酯為主成分之單官能單體於自由基聚合起始劑存在下進行聚合而得到。於聚合時,亦可視需要而使多官能單體、鏈轉移劑
同時存在。
可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之單官能單體並無特別限定,可列舉例如:甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、及甲基丙烯酸2-羥基乙酯等甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯類;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、及丙烯酸2-羥基乙酯等丙烯酸酯類;2-(羥基甲基)丙烯酸甲酯、3-(羥基乙基)丙烯酸甲酯、2-(羥基甲基)丙烯酸乙酯、及2-(羥基甲基)丙烯酸丁酯等丙烯酸羥基烷酯類;甲基丙烯酸及丙烯酸等不飽和酸類;氯苯乙烯及溴苯乙烯等鹵化苯乙烯類;乙烯基甲苯及α-甲基苯乙烯等取代苯乙烯類;丙烯腈及甲基丙烯腈等不飽和腈類;順丁烯二酸酐及檸康酸酐等不飽和酸酐類;以及苯基馬來醯亞胺及環己基馬來醯亞胺等不飽和醯亞胺類等。此種單體可分別單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之多官能單體並無特別限定,可列舉例如:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、及十四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等乙二醇或其低聚物的兩末端羥基經丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;丙二醇或其低聚物的兩末端羥基經丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、及丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等二元醇的羥基經丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;雙酚A、雙酚A之環氧烷加成物、或該等
的鹵取代物之兩末端羥基經丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;三羥甲基丙烷及新戊四醇等多元醇經丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者,以及於該等多元醇之末端羥基開環加成丙烯酸環氧丙酯或甲基丙烯酸環氧丙酯之環氧基者;琥珀酸、己二酸、對苯二甲酸、苯二甲酸,該等的鹵取代物等二元酸,及於該等的環氧烷加成物等開環加成丙烯酸環氧丙酯或甲基丙烯酸環氧丙酯之環氧基者;(甲基)丙烯酸烯丙酯;及二乙烯苯等芳香族二乙烯基化合物等。其中,係以使用乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、及新戊二醇二甲基丙烯酸酯為佳。
甲基丙烯酸甲酯系樹脂進一步可使用進行使其共聚合於樹脂之官能基間的反應並改質者。該反應可列舉例如:丙烯酸甲酯的甲酯基與2-(羥基甲基)丙烯酸甲酯的羥基之高分子鏈內去甲醇縮合反應、或丙烯酸的羧基與2-(羥基甲基)丙烯酸甲酯的羥基之高分子鏈內脫水縮合反應等。
聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂意指重複單元的80mol%以上以對苯二甲酸乙二酯所構成之樹脂,亦可包含其他的二羧酸成分與二醇成分。其他的二羧酸成分並無特別限定,可列舉例如:間苯二甲酸、4,4’-二羧基二苯基、4,4’-二羧基二苯甲酮、雙(4-羧基苯基)乙烷、己二酸、癸二酸、及1,4-二羧基環己烷等。
其他的二醇成分並無特別限定,可列舉:丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、環己二醇、雙酚A之環氧乙烷加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、及聚四亞甲基二醇等。
該等二羧酸成分或二醇成分係可視需要而將2種
以上組合使用。而且,亦可併用對-羥基安息香酸、對-β-羥基乙氧基安息香酸等羥基羧酸。而且,亦可使用含有少量的醯胺鍵、胺酯鍵、醚鍵、或碳酸酯鍵等之二羧酸成分或二醇成分作為其他的共聚合成分。
聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂的製造方法,可採用:直接使對苯二甲酸及乙二醇(以及視需要之其他的二羧酸或其他的二醇)聚縮合之方法、使對苯二甲酸的二烷基酯及乙二醇(以及視需要之其他二羧酸的二烷基酯或其他的二醇)進行酯交換反應後聚縮合之方法、及使對苯二甲酸(及視需要之其他的二羧酸)之乙二醇酯(及視需要之其他的二醇酯)於觸媒存在下聚縮合之方法等。亦可進一步視需要而進行固相聚合,以提高分子量、或降低低分子量成分。
環狀聚烯烴系樹脂係將例如降莰烯以及其他的環戊二烯衍生物之環狀烯烴單體,在觸媒的存在下聚合而得者。使用如此之環狀聚烯烴系樹脂,由於容易得到具有後述之指定遲滯值之保護膜,故為佳。
環狀聚烯烴系樹脂,可舉例如,從環戊二烯與烯烴類或(甲基)丙烯酸或其酯類,藉由狄耳士-阿德爾(Diels-Alder)反應而得之降莰烯或其衍生物作為單體進行開環複分解聚合,對之持續氫化而得的樹脂;從二環戊二烯與烯烴類或(甲基)丙烯酸或其酯類藉由狄耳士-阿德爾反應而得之四環十二烯或其衍生物作為單體進行開環複分解聚合,對之持續氫化而得的樹脂;將選自降莰烯、四環十二烯,該等的衍生物,以及該等其他的環狀烯烴單體之至少2種單體同樣進行開環複分解聚合,對之持續氫化
而得的樹脂;對如降莰烯,四環十二烯,或該等的衍生物之環狀烯烴,使鏈狀烯烴及/或具有乙烯基之芳香族化合物加成共聚合而得之樹脂等。
鏈狀聚烯烴系樹脂之典型之例為聚乙烯系樹脂以及聚丙烯系樹脂。其中,適合使用丙烯之均聚物,或以丙烯為主體,將可與之共聚合之共單體,例如乙烯,以1至20重量%,較佳為3至10重量%之比例共聚合之共聚合體。
聚丙烯系樹脂可含有脂環族飽和烴類樹脂。藉由含有脂環族飽和烴類樹脂,使得遲滯值變得易於控制。脂環族飽和烴類樹脂之含量,相對於聚丙烯系樹脂為0.1至30重量%時係有利,更佳含量為3至20重量%。脂環族飽和烴類樹脂之含量未達0.1重量%時,無法充分地得到控制遲滯值的效果,另一方面,其含量超過30重量%時,唯恐從第2保護膜經時地發生脂環族飽和烴類樹脂的溢出。
所謂纖維素系樹脂係指:纖維素有機酸酯或纖維素混合有機酸酯,其係由綿短絨(cotton linters)或木材漿料(闊葉樹漿料、針葉樹漿料)等原料纖維素所得之纖維素的羥基之氫原子的一部分或全部經乙醯基、丙醯基及/或丁醯基取代。可列舉例如:由纖維素之乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯及該等之混合酯等所構成者。其中,以三乙酸纖維素膜、二乙酸纖維素膜、乙酸丙酸纖維素膜、及乙酸丁酸纖維素膜等為佳。
用以將甲基丙烯酸甲酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚丙烯系樹脂、及纖維素系樹脂接著於偏光膜之第2保護膜的方法,只要適當地選擇對應於各別樹脂之方法即可,
並無特別限定。例如可採用:將溶解於溶劑之樹脂於金屬製的帶體或鼓體流鑄,乾燥去除溶劑而得到膜之溶劑澆注法;及將樹脂加熱至其熔融溫度以上並進行混煉,再從模頭擠出,進行冷卻,藉此得到膜之熔融擠出法。該熔融擠出法中,係可擠出單層膜,亦可同時擠出多層膜。
可使用作為第2保護膜之膜,可容易地取得市售品,若為甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜,商品名可分別列舉:SUMIPEX(住友化學股份有限公司製)、ACRYLITE(註冊商標)、ACRYPLEN(註冊商標)(以上為三菱Rayon股份有限公司製),DELAGLAS(註冊商標)(旭化成股份有限公司製)、PARAGLAS(註冊商標)、COMOGLAS(註冊商標)(以上為kuraray股份有限公司製)及Acryviewa(註冊商標)(日本觸媒股份有限公司製)等。若為聚烯烴系樹脂膜,商品名可分別列舉:ZEONOR(註冊商標)(日本ZEON股份有限公司),ARTON(註冊商標)(JSR股份有限公司)等。若為聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜,商品名可分別列舉:Novaclear(註冊商標)(三菱化學股份有限公司製)及帝人A-PET片料(帝人化成股份有限公司製)等。若為聚丙烯系樹脂膜,商品名可分別列舉:FILMAX CPP膜(FILMAX公司製)、Suntox(註冊商標)(Sun‧Tox股份有限公司製)、TOHCELLO(註冊商標)(Tohcello股份有限公司製)、東洋紡PYLEN膜(註冊商標)(東洋紡織股份有限公司製)、Torayfan(註冊商標)(TORAY膜加工股份有限公司製)、Japan Polyace(日本Polyace股份有限公司製)、及太閤FC(註冊商標)(FUTAMURA化學股份有限公司製)等。而且,若為纖維素系樹脂膜,則商品名可分別列舉:Fujitac TD(註冊商標)(fujifilm股份有
限公司製)以及KC2UA及KONICA MINOLTA TAC膜KC(KONICA MINOLTA股份有限公司製)等。
本發明所使用之第1保護膜及第2保護膜可賦予防眩性(霧度)。賦予防眩性之方法並無特別限定,例如可採用:於前述原料樹脂中混合無機微粒子或有機微粒子而進行膜化之方法;使用前述之多層擠出,由一者為混合有微粒子之樹脂與另一者為未混合微粒子之樹脂來進行二層膜化的方法;或將混合有粒子之樹脂作為外側而進行三層膜化的方法;及於膜的單側塗佈於硬化性黏結樹脂混合無機微粒子或有機微粒子而成之塗佈液,使黏結劑樹脂硬化而設置防眩層的方法等。
配置於液晶單元側之相反側(與具有預定的遲滯特性之第1保護膜所配置之面相反之側)之第2保護膜,係可經延伸或未經延伸。由保護膜的薄化或高強度化的觀點來看,例如以纖維素系樹脂膜、經延伸的甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜及聚烯烴系樹脂膜為佳;從不對膜賦予相位差而抑制顯示畫面之著色之觀點來看,係以未延伸之甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜、纖維素系樹脂膜或聚烯烴系樹脂膜為佳。
而且,第2保護膜,亦可視需要而含有習知的添加劑。惟,因於光學用途必須有透明性,故添加劑的調配量控制於最低限度為佳。習知的添加劑可列舉例如:潤滑劑、抗結塊劑、熱安定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、耐光劑、耐衝擊性改善劑等。
第2保護膜的厚度,由強度、處理性等之觀點來看,通常係1至500μm左右,以10至200μm為佳,以10至100μm更佳。
第1保護膜以及第2保護膜,係在與偏光膜貼合之前,以施予皂化處理、電暈處理及電漿處理等為佳。
在第1保護膜以及第2保護膜上,可進一步設置導電層、硬塗層及低反射層等功能層。而且,亦可於構成前述防眩層之黏結劑樹脂選擇具有該等功能的樹脂組成物。
(偏光板)
第1保護膜與偏光膜、及第2保護膜與偏光膜的積層方法,例如,以使用接著劑而一體化之方法為佳。由接著劑所形成之接著層的厚度係以0.01至35μm為佳,以0.01至10μm更佳,以0.01至5μm又更佳。若於該範圍,則於第1保護膜及第2保護膜與偏光膜之間不會產生浮起、剝落,可得到在實用上無問題的接著力。以下,有時會將第1保護膜與第2保護膜通稱為保護膜。
接著劑例如有:溶劑型接著劑、乳化型接著劑、感壓性接著劑、再濕性接著劑、聚縮合型接著劑、無溶劑型接著劑、膜狀接著劑及熱熔型接著劑等。而且,亦可視需要而透過錨塗層而設置接著層。
接著劑係以水溶性接著劑為佳。該水溶性接著劑係例如以聚乙烯醇系樹脂為主成分者。水溶性接著劑可使用市售者,亦可使用於市售之接著劑混合有溶劑、添加劑者。可成為水溶性接著劑之市售聚乙烯醇系樹脂,例如有KURARAY股份有限公司製的KL-318等。
水溶性接著劑可含有交聯劑。交聯劑之種類係以胺化合物、醛化合物、羥甲基化合物、環氧化合物、異氰酸酯化
合物及多價金屬鹽等為佳,尤以環氧化合物更佳。交聯劑的市售品,例如有:乙二醛、田岡化學工業股份有限公司製之Sumirez Resin650(30)等。
而且,另一種較佳之接著劑可列舉:由含有藉由照射活性能量射線或加熱而硬化的環氧樹脂之樹脂組成物所構成之接著劑。
使用由含有此種環氧樹脂的樹脂組成物所構成之接著劑時,偏光膜與保護膜的接著,對於介入於所接著的膜之間之接著劑的塗佈層,藉由照射活性能量射線、或加熱,使接著劑所含有之硬化性環氧樹脂硬化而進行。藉由照射活性能量線或因熱所得之環氧樹脂的硬化,以藉由環氧樹脂之陽離子聚合所得者為佳。又,本發明中環氧樹脂係意指於分子內具有2個以上之環氧基的化合物。
本發明中,由耐候性、折射率、陽離子聚合性等觀點來看,接著劑之硬化性環氧樹脂組成物所含有之環氧樹脂,係以分子內不含芳香環者為佳。此種環氧樹脂,可例示氫化環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等。
氫化環氧樹脂係芳香族環氧樹脂的芳香環經氫化者。芳香族環氧樹脂可列舉例如:雙酚A之二環氧丙基醚、雙酚F之二環氧丙基醚、及雙酚S之二環氧丙基醚等雙酚型環氧樹脂;酚酚醛清漆環氧樹脂、甲酚酚醛清漆環氧樹脂及羥苯甲醛酚酚醛清漆環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;四羥基苯基甲烷之環氧丙基醚、四羥基二苯甲酮之環氧丙基醚及環氧化聚乙烯基酚等多官能型環氧樹脂等。氫化環氧樹脂可藉由:使成為該等芳香族
環氧樹脂的原料之雙酚A等的芳香族多羥基化合物在觸媒存在下、加壓下選擇性地進行核氫化反應所得之核氫化多羥基化合物與表氯醇反應來製造。其中,作為氫化環氧樹脂,係以使用經氫化的雙酚A之環氧丙基醚者為佳。
脂環式環氧樹脂係指分子內具有1個以上之鍵結於脂環式環之環氧基的環氧樹脂。「鍵結於脂環式環之環氧基」意指於下式所示之構造中,構成脂環式環的2個碳原子之間形成橋聯構造之氧原子-O-。下式中,m為2至5之整數。
去除上述式之(CH2)m中的1個或複數個氫原子的形式之基鍵結於其他化學構造之化合物,可成為脂環式環氧樹脂。(CH2)m中的1個或複數個氫原子可適宜地經甲基、乙基等直鏈狀烷基取代。脂環式環氧樹脂之中,具有氧雜雙環己烷環(上述式中之m=3者)、或氧雜雙環庚烷環(上述式中之m=4者)之環氧樹脂,因顯現優異的接著性,故可適合使用。以下具體地例示適宜的脂環式環氧樹脂,然並不限定於該等的化合物。
(式中,R1以及R2係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5的直鏈狀烷基)。
(式中,R3以及R4係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,n表示2至20的整數)。
(式中,R5以及R6係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,p表示2至20的整數)。
(式中,R7以及R8係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,q表示2至10之整數。
(式中,R9以及R10係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,r表示2至20的整數)。
(式中,R11以及R12係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(式中,R13以及R14係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(式中,R15係表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(式中,R16以及R17係互相獨立地表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(式中,R18表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
前述例示之脂環式環氧樹脂之中,從市面販售、或其類似物,比較容易取得等之理由,較適合使用下列之脂環式環氧樹脂。
(A)7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷-3-羧酸與(7-氧雜-雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇之酯化物[式(I)中,R1=R2=H之化合物],(B)4-甲基-7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷-3-羧酸與(4-甲基-7-氧雜-雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇之酯化物[式(I)中,R1=4-CH3,R2=4-CH3之化合物],(C)7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷-3-羧酸與1,2-乙二醇之酯化物[式(II)中,R3=R4=H,n=2之化合物],(D)(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇與己二酸之酯化物[式(III)中,R5=R6=H,p=4之化合物],(E)(4-甲基-7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇與己二酸之酯化物[式(III)中,R5=4-CH3,R6=4-CH3,p=4之化合物],(F)(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇與1,2-乙烷二醇之醚化物[式(V)中,R9=R10=H,r=2之化合物]。
而且,脂肪族環氧樹脂可列舉脂肪族多元醇或其
環氧烷加成物的聚環氧丙基醚。更具體而言,可列舉:1,4-丁二醇之二環氧丙基醚;1,6-己二醇之二環氧丙基醚;甘油之三環氧丙基醚;三羥甲基丙烷之三環氧丙基醚;聚乙二醇之二環氧丙基醚;丙二醇之二環氧丙基醚;藉由於乙二醇、丙二醇及甘油等脂肪族多元醇加成1種或2種以上的環氧烷(環氧乙烷、環氧丙烷)所得之聚醚多元醇之聚環氧丙基醚等。
環氧樹脂可單獨使用1種亦可併用2種以上。本發明所使用之環氧樹脂的環氧當量,通常係30至3,000g/當量,以於50至1,500g/當量之範圍內為佳。環氧當量若低於30g/當量,則有可能硬化後之複合偏光板的可撓性降低、或接著強度降低。另一方面,若超過3,000g/當量,則有可能與接著劑所含有之其他成分的相溶性降低。
本發明中,由反應性之觀點來看,以使用陽離子聚合作為環氧樹脂之硬化反應者為佳。因此,以於作為接著劑之硬化性環氧樹脂組成物中調配陽離子聚合起始劑者為佳。陽離子聚合起始劑係藉由可見光線、紫外線、X射線、電子射線等活性能量射線之照射或加熱而產生陽離子物種或路易斯酸,使環氧基之聚合反應開始。由作業性之觀點來看,任一類型之陽離子聚合起始劑皆可賦予潛在性,故為佳。以下係將藉由活性能量射線之照射而產生陽離子物種或路易斯酸,使環氧基之聚合反應開始的陽離子聚合起始劑稱為「光陽離子聚合起始劑」;藉由熱產生陽離子物種或路易斯酸並使環氧基之聚合反應開始的陽離子聚合起始劑稱為「熱陽離子聚合起始劑」。
使用光陽離子聚合起始劑,藉由照射活性能量射
線進行接著劑之硬化的方法,就可於常溫硬化、減少顧慮因偏光膜的耐熱性或膨脹所造成的變形之必要、可使透明保護膜與偏光膜良好地接著之點而言,係屬有利。而且,光陽離子聚合起始劑係以光發揮觸媒作用,故即使混合於環氧樹脂,保存安定性、作業性仍優異。
光陽離子聚合起始劑並無特別限定,可列舉例如:芳香族重氮鎓鹽;芳香族碘鎓鹽、芳香族鋶鹽等鎓鹽;鐵-丙二烯錯合物等。
芳香族重氮鎓鹽可列舉例如:苯重氮鎓 六氟銻酸鹽、苯重氮鎓 六氟磷酸鹽、及苯重氮鎓 六氟硼酸鹽等。而且,芳香族碘鎓鹽可列舉例如:二苯基碘鎓 肆(五氟苯基)硼酸鹽、二苯基碘鎓 六氟磷酸鹽、二苯基碘鎓 六氟銻酸鹽及二(4-壬基苯基)碘鎓 六氟磷酸鹽等。
芳香族鋶鹽可列舉例如:三苯基鋶 六氟磷酸鹽、三苯基鋶 六氟銻酸鹽、三苯基鋶 肆(五氟苯基)硼酸鹽、4,4’-雙(二苯基鋶基)二苯基硫醚 雙(六氟磷酸鹽)、4,4’-雙[二(β-羥基乙氧基)苯基鋶基]二苯基硫醚 雙(六氟銻酸鹽)、4,4’-雙[二(β-羥基乙氧基)苯基鋶基]二苯基硫醚 雙(六氟磷酸鹽)、7-[二(對-甲苯基)鋶基]-2-異丙基氧硫雜蒽酮 六氟銻酸鹽、7-[二(對-甲苯基)鋶基]-2-異丙基氧硫雜蒽酮 肆(五氟苯基)硼酸鹽、4-苯基羰基-4’-二苯基鋶基-二苯基硫醚 六氟磷酸鹽、4-(對-第三丁基苯基羰基)-4’-二苯基鋶基-二苯基硫醚 六氟銻酸鹽及4-(對-第三丁基苯基羰基)-4’-二(對-甲苯基)鋶基-二苯基硫醚 肆(五氟苯基)硼酸鹽等。
而且,鐵-丙二烯錯合物可列舉例如:二甲苯-環戊二烯基鐵(II)六氟銻酸鹽、異丙苯-環戊二烯基鐵(II)六氟磷酸鹽及二甲苯-環戊二烯基鐵(II)-參(三氟甲基磺醯基)甲烷化物等。
該等光陽離子聚合起始劑之市售品係可容易地取得,例如商品名可分別列舉:「KAYARAD(註冊商標)PCI-220」、「KAYARAD(註冊商標)PCI-620」(以上為日本化藥股份有限公司製)、「UVI-6990」(Union Carbide公司製)、「Adeka Optomer(註冊商標)SP-150」、「Adeka Optomer(註冊商標)SP-170」(以上為ADEKA股份有限公司製)、「CI-5102」、「CIT-1370」、「CIT-1682」、「CIP-1866S」、「CIP-2048S」、「CIP-2064S」(以上、日本曹達股份有限公司製)、「DPI-101」、「DPI-102」、「DPI-103」、「DPI-105」、「MPI-103」、「MPI-105」、「BBI-101」、「BBI-102」、「BBI-103」、「BBI-105」、「TPS-101」、「TPS-102」、「TPS-103」、「TPS-105」、「MDS-103」、「MDS-105」、「DTS-102」、「DTS-103」(以上為綠化學股份有限公司製)、「PI-2074」(Rhodia公司製)等。
該等光陽離子聚合起始劑可分別單獨使用,亦可2種以上混合使用。該等之中,特別是芳香族鋶鹽在300nm以上之波長區域也具有紫外線吸收特性,故硬化性優異、可獲得具有良好的機械強度、接著強度之硬化物,故適合使用。
相對於環氧樹脂100重量份,光陽離子聚合起始劑的調配量通常為0.5至20重量份,以1重量份以上為佳,又以15重量份以下更佳。
相對於環氧樹脂100重量份,光陽離子聚合起始劑的調配量若低於0.5重量份,則硬化會變得不充分,機械強
度、接著強度會有降低之傾向。而且,相對於環氧樹脂100重量份,光陽離子聚合起始劑的調配量若超過20重量份,則硬化物中的離子性物質增加,有可能使硬化物的吸濕性變高、耐久性能降低。
使用光陽離子聚合起始劑時,作為接著劑之硬化性環氧樹脂組成物可視需要而進一步含有光增敏劑。藉由使用光增敏劑,可提高陽離子聚合之反應性,提高硬化物的機械強度和接著強度。光增敏劑可列舉例如:羰化物、有機硫化合物、過硫化物、氧化還原系化合物、偶氮及重氮化合物、鹵化物、光還原性色素等。
若要列舉光增敏劑之更具體的例子,則可列舉例如:苯偶姻甲基醚、苯偶姻異丙基醚、及α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等苯偶姻衍生物;二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、鄰苯甲醯基安息香酸甲酯、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮及4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等二苯甲酮衍生物;2-氯硫雜蒽酮及2-異丙基硫雜蒽酮等硫雜蒽酮衍生物;2-氯蒽醌及2-甲基蒽醌等蒽醌衍生物;N-甲基吖啶酮及N-丁基吖啶酮等吖啶酮衍生物;其他之α,α-二乙氧基苯乙酮、二苯乙二酮、茀酮、氧蒽酮、鈾醯化合物及鹵化物等,但不限定於該等。而且,該等光增敏劑可分別單獨使用,亦可將2種以上混合使用。於硬化性環氧樹脂組成物100重量份中,光增敏劑係以含有0.1至20重量份之範圍內者為佳。
另一方面,熱陽離子聚合起始劑可列舉:苄基鋶鹽、噻吩鎓鹽、四氫噻吩鎓鹽、苄基銨、吡啶鎓鹽、聯胺鎓鹽、羧酸酯、磺酸酯及胺醯亞胺等。該等熱陽離子聚合起始劑可容易
地取得市售品,例如可列舉任一之商品名:「Adeka Opton(註冊商標)CP77」、「Adeka Opton(註冊商標)CP66」(以上為ADEKA股份有限公司製),「CI-2639」、「CI-2624」(以上為日本曹達股份有限公司製),「San-Aid(註冊商標)SI-60L」、「San-Aid(註冊商標)SI-80L」、「San-Aid(註冊商標)SI-100L」(以上為三新化學工業股份有限公司製)等。
接著劑所含有之環氧樹脂,可藉由光陽離子聚合或熱陽離子聚合中之任一者而硬化,亦可藉由光陽離子聚合及熱陽離子聚合之兩者而硬化。屬後者之時,以併用光陽離子聚合起始劑與熱陽離子聚合起始劑為佳。
而且,硬化性環氧樹脂組成物亦可進一步含有氧雜環丁烷類、或多元醇類等促進陽離子聚合之化合物。
氧雜環丁烷類係於分子內具有4員環醚之化合物,可列舉例如:3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷、1,4-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、二[(3-乙基-3-氧雜環丁烷基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧雜環丁烷及酚酚醛清漆氧雜環丁烷等。
該等氧雜環丁烷類可容易地取得市售品,例如,全部商品名可列舉:「ARON OXETANE(註冊商標)OXT-101」,「ARON OXETANE(註冊商標)OXT-121」,「ARON OXETANE(註冊商標)OXT-211」,「ARON OXETANE(註冊商標)OXT-221」,「ARON OXETANE(註冊商標)OXT-212」(以上,東亞合成股份有限公司製)等。在硬化性環氧樹脂組成物中,通常係以5至95重量%,以30至70重量%之比率
含有該等氧雜環丁烷類者為佳。
多元醇類係以酚性羥基以外的不存在酸性基者為佳,可列舉例如:不具有羥基以外的官能基之多元醇化合物、聚酯多元醇化合物、聚己內酯多元醇化合物、具有酚性羥基之多元醇化合物及聚碳酸酯多元醇等。該等多元醇類之分子量通常為48以上,以62以上為佳,以100以上更佳,以1,000以下又更佳。硬化性環氧樹脂組成物中,通常係以50重量%以下,較佳為以30重量%以下之比率含有該等多元醇類。
再者,硬化性環氧樹脂組成物係只要不損及作為接著劑之效果,可含有其他的添加劑,例如可含有離子捕集劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、增敏劑、賦黏劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、塑化劑、消泡劑等。離子捕集劑可列舉例如:粉末狀之鉍系、銻系、鎂系、鋁系、鈣系、鈦系及該等的混合系等無機化合物,抗氧化劑可列舉例如:受阻酚系抗氧化劑等。
將如上述之由含有環氧樹脂的硬化性環氧樹脂組成物所構成之接著劑(環氧系硬化性接著劑)塗佈於偏光膜或保護膜的接著面、或是兩者之接著面後,以塗佈有接著劑之面進行貼合,藉由照射活性能量射線或加熱,使該未硬化之接著劑層硬化,而可透過由硬化性環氧樹脂組成物的硬化物層所構成之接著劑層來貼合偏光膜與透明保護膜。接著劑之塗佈方法並無特別限定,可採用例如:刮刀、線棒、模頭塗佈機、缺角輪塗佈機、及凹版塗佈機等各種塗佈方式。
在此,使用於偏光膜與透明保護膜之接著的含有該環氧樹脂之接著劑,基本上,可使用來作為實質上不含溶劑成
分之無溶劑型接著劑,惟因各塗佈方式係有各自最適之黏度範圍,故為了調整黏度而可含有溶劑。作為溶劑,係以使用不降低偏光膜的光學性能,良好地溶解環氧樹脂組成物者為佳,雖無特別限定,但可列舉例如:以甲苯為代表之烴類、乙酸乙酯為代表之酯類等有機溶劑。
藉由照射活性能量射線進行接著劑的硬化時,所使用的光源係無特別限定,但可列舉例如:於波長400nm以下具有發光分布之低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、螢光燈、黑光燈、微波激發水銀燈及金屬鹵素燈等。對硬化性環氧樹脂組成物之光照射強度雖會因各組成物而有所不同,惟以對於光陽離子聚合起始劑之活性化有效的波長區域之照射強度係0.1至100mW/cm2者為佳。對於硬化性環氧樹脂組成物之光照射強度若未達0.1mW/cm2,則反應時間會變得過長,若超過100mW/cm2,則有時因由燈所輻射出之熱及硬化性環氧樹脂組成物的聚合時之發熱,產生硬化性環氧樹脂組成物的黃變、偏光膜之劣化。對硬化性環氧樹脂組成物之光照射時間,係視各組成物而控制者,也是無特別的限制,惟以照射強度與照射時間的乘積所示之累積光量成為10至5,000mJ/cm2之方式設定者為佳。對於硬化性環氧樹脂組成物之累積光量若未達10mJ/cm2,則源自光陽離子聚合起始劑之活性種的產生會不充分,有時接著劑的硬化變得不充分。而且,累積光量若超過5,000mJ/cm2,則照射時間會變得非常長,而有時不利於提高生產性。
藉由熱進行接著劑的硬化時,可以一般所知的方法進行加熱,其條件等亦無特別限制,通常係以調配於硬化性環
氧樹脂組成物之熱陽離子聚合起始劑產生陽離子種或路易斯酸之溫度以上進行加熱,具體的加熱溫度例如為50至200℃左右。
以照射活性能量射線或加熱之任一條件進行硬化時,以不會使偏光膜的偏光度、穿透率及色相、透明保護膜的透明性及相位差特性、以及偏光板的各項功能降低之範圍進行硬化為佳。
(偏光板之特性)
本發明之偏光板的偏光度係以99%以上為佳。又以99.9%以上更佳。而且,其單體穿透率係以38至45%為佳。以40至44%更佳。當將本發明之偏光板用於液晶顯示裝置的觀看側時,係以使用單體穿透率為38至43.5%者為佳,用於液晶顯示裝置之背光側時,係以使用41至44.5%者為佳。尤其,若使用觀看側之偏光板的單體穿透率較背光側之偏光板的單體穿透率更低者,則可設為正面對比度高之液晶顯示裝置。
偏光度與單體穿透率,係下述式所定義之數值。
單體穿透率(λ)=0.5×[Tp(λ)+Tc(λ)]
偏光度(λ)=100×[Tp(λ)-Tc(λ)]/[Tp(λ)+Tc(λ)]
其中,Tp(λ)係以入射之波長λ nm之直線偏光與平行尼科耳的關係所測定之偏光膜穿透率(%),Tc(λ)係以入射之波長λ nm之直線偏光與正交尼科耳的關係所測定之偏光膜的穿透率(%),皆係以分光光度計進行偏光紫外可見光吸收頻譜測定所得之測定值。而且,將對於各個波長所求出之單體穿透率(λ)及偏光度(λ)施予所謂光敏度(Luminous sensitivity)校正之感度校
正者,稱為光敏度校正單體穿透率(Ty)及光敏度校正偏光度(Py)。光敏度校正詳如後述。Ty、Py係例如可用日本分光股份有限公司製之分光光度計(型號:V7100)等簡便地測定。
(高亮度偏光板)
本發明之偏光板係可於偏光板的與配置第1保護膜之面的相反側隔著黏著劑積層增亮膜而作為高亮度偏光板。增亮膜之厚度係以35μm以下為佳,以30μm以下更佳。
作為增亮膜,可使用具有將源自光源(背光)之射出光分離成穿透偏光與反射偏光或散射偏光的功能之偏光轉換元件。如此之增亮膜可利用來自反射偏光或散射偏光的背光之遞迴光(recursive light),而提高直線偏光之射出效率。
增亮膜可列舉例如異向性反射偏光元件。異向性反射偏光元件可列舉:透過一者之振動方向之直線偏光、反射另一者之振動方向之直線偏光之異向性多重薄膜。異向性多重薄膜可列舉例如:3M製之商品名“DBEF”(例如參照日本特開平4-268505號公報等)。而且,異向性反射偏光元件可列舉膽固醇型(cholesteric)液晶層與λ/4板之複合體。如此之複合體可列舉:日東電工股份有限公司製之商品名“PCF”(參照日本特開平11-231130號公報等)。而且,異向性反射偏光元件可列舉反射柵式偏光元件。反射柵式偏光元件,係可列舉:於金屬施予微細加工,即使在可見光區域也可放出反射偏光之金屬晶格反射偏光元件(參照美國專利第6288840號說明書等)、將金屬之微粒子放入高分子基質中並予以延伸者(參照日本特開平8-184701號公報等)。
亦可於與增亮膜的偏光板之貼合面為相反側之
面形成功能性層。功能性層可列舉例如:硬塗層、防眩層、光擴散層、具1/4波長之相位差值的相位差層等,藉此,可提高與背光膠帶的密著性和提高顯示圖像之均勻性。
貼合偏光板與增亮膜之黏著劑,可適宜地選擇使用例如:丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺酯、聚醯胺、聚乙烯基醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改質聚烯烴、環氧系、氟系、天然橡膠、合成橡膠等橡膠系等的聚合物作為基材聚合物者。作為黏著劑,尤以光學透明性優異,顯現適當的潤濕性、凝集性、接著性之黏著特性,耐候性和耐熱性等優異者為佳。
(黏著劑層)
該黏著劑層係只要光學透明性優異,顯現適當的潤濕性、凝集性及接著性等黏著特性者即可,但以使用耐久性等優異者為佳。具體而言,形成黏著劑層之黏著劑可列舉例如:由丙烯酸系樹脂所構成之感壓性接著劑(亦稱丙烯酸系黏著劑)。
由前述丙烯酸系黏著劑所形成之黏著劑層並無特別限定,但較宜使用如(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之(甲基)丙烯酸酯系樹脂、或2種以上該等(甲基)丙烯酸酯之共聚合樹脂。而且,該等樹脂中,係共聚合有極性單體。作為極性單體,可列舉例如:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸2-N,N-二甲基胺基乙酯及環氧丙基(甲基)丙烯酸酯之具有羧基、羥基、醯胺基、胺基及環氧基等極性官能基之單體。而且,於黏著劑中,通常係同時調配丙烯
酸系樹脂與交聯劑。
除此之外,黏著劑中亦可調配各種添加劑。適宜的添加劑有矽烷偶合劑、或抗靜電劑。矽烷偶合劑在提高與玻璃的接著力方面係有效。抗靜電劑在減少或防止靜電產生方面係有效。亦即,將偏光板隔著黏著劑層貼於液晶單元時,剝離至此一直被覆於黏著劑層而暫時保護之表面保護膜(隔片)後貼合於液晶單元,但剝除該表面保護膜時所產生的靜電,有時於單元內之液晶產生定向不良,此導致IPS模式液晶顯示裝置之顯示不良。
在減低或防止此種靜電產生方面,調配抗靜電劑係有效。
黏著劑的厚度係以3至50μm為佳。又以3至30μm更佳。
前述黏著劑之貯存彈性模數並無特別限制,例如,欲抑制高溫試驗、高溫高濕試驗中的液晶面板的翹曲時,係就黏著劑於23℃之貯存彈性模數而言,使用1.0MPa以下者為佳。以0.8MPa以下更佳,以0.5MPa以下又更佳。
而且,於黏著劑中亦可含有或不含有酸。含有酸時,酸亦以量少者為佳。具體而言,以全部單體成分之量作為基準,以該全部單體成分中的酸成分之量未達1.0重量%者為佳。
黏著劑層具有導電性時,只要其電阻值適當地選擇即可,例如以不妨礙智慧型手機等之觸控板的操作之方式,以1×109至1×1011Ω/□之範圍為佳。
(附黏著劑之偏光板)
本發明之偏光板係可於至少任一表面設置黏著劑層
而設為附黏著劑之偏光板。該黏著劑層可使用與上述所說明的黏著劑為相同者。
(用途)
本發明之偏光板及高亮度偏光板,係適合作為液晶面板和液晶顯示裝置之構成構件。尤其在作為使用0.7mm以下的薄玻璃之輸入板等之畫面大的可攜式終端或監視器等大型液晶顯示裝置用途之偏光板使用時,可顯著改善再加工性。本發明之偏光板之形狀係以矩形為佳,在其長邊之長度為50mm以上之情況,進一步為150mm以上之情況,或其短邊之長度為40mm以上之情況,進一步為80mm以上之情況,可顯著發揮本發明之效果。具體而言本發明之偏光板以及高亮度偏光板之大小,例如,以2.7型(55mm×41mm)以上為佳,以7.0型(154mm×87mm)以上更佳,以11.3型(174mm×231mm)以上又更佳。
(液晶顯示裝置)
偏光板及高亮度偏光板係使用於隔著黏著劑層貼合於IPS模式液晶單元而構成液晶面板之液晶顯示裝置。本發明之偏光板係以配置於液晶面板的背面側為佳。於貼合本發明之偏光板之液晶面板的觀看側係可貼合同種之偏光板或習知的偏光板。尤其,以於液晶面板的觀看側貼合前述之設有經賦予防眩性的透明保護膜之偏光板為佳。
於構成液晶顯示裝置時,於液晶面板之觀看側貼合設有經賦予防眩性及耐光性之纖維素系樹脂膜、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜或甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜之偏光板為佳。而
且,以於液晶面板的背面側貼合設有纖維素系樹脂膜、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜、甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜或聚烯烴系樹脂膜之偏光板為佳。作為配置在於偏光膜中遠離液晶單元側之保護膜(第2保護膜),使用聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜、甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜及聚丙烯系樹脂膜時,相較於通常使用於偏光板的保護膜之三乙酸纖維素膜,水蒸氣穿透率及吸水率較小,伴隨之,尺寸變化小,故有提高偏光板的耐久性、抑制使用該偏光板之顯示裝置伴隨環境變化的顯示品質劣化之效果。藉由進一步含有紫外線吸收劑,使用其之偏光板的耐久性相較於使用三乙酸纖維素膜者,更進一步顯現耐久性提高之效果。
貼合液晶面板之觀看側與背面側之偏光板的組合並無限制,可選擇任意的組合。作為一例,可列舉下述構成:於液晶面板之觀看側貼合設有經賦予防眩性及耐光性之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜的偏光板,於背面側貼合設有聚烯烴系樹脂膜之偏光板。
本發明之偏光板或高亮度偏光板係適合使用作為液晶面板之背面側偏光板。特別是,將積層有增亮膜之本發明之偏光板在背面側偏光板中使用,可提升背光之光的利用效率,故為佳。
以下,藉由實施例進一步詳細說明本發明,惟本發明並不被該等例所限定。例中,表示含量及使用量之%及份,只要無特別註記,即為重量基準。又,於實施例所使用之評估方法係如以下所述。
(1)厚度:
使用Nikon股份有限公司製之數位式測微器MH-15M測定。
(2)面內遲滯Re以及厚度方向遲滯Rth:
使用以平行尼科耳旋轉法作為原理之相位差計、王子計測機器股份有限公司製之KOBRA-WPR,以於23℃之波長590nm的光進行測定。
(3)拉伸彈性模數:
從保護膜A以及保護膜B切取2.5cm寬×10cm長之試驗片。接著,以拉伸試驗機[使用島津製作所股份有限公司製之AUTOGRAPH AG-1S試驗機]之上下夾具,以夾具之間隔為5cm之方式,夾住上述試驗片之長邊方向兩端部,在23℃的環境下以拉伸速度1mm/分鐘拉伸,從所得應力-應變曲線之初期直線的斜率算出23℃時的拉伸彈性模數。對膜之運送方向(MD方向)和與運送方向正交之方向(TD方向)進行此測定,將其平均值定為膜之拉伸彈性模數。
(5)再加工性之評價:
以所得偏光板之吸收軸與寬方向之邊平行的方式,裁切為寬25mm×長150mm之大小,作為試驗片。將其以從垂直拉伸方向傾斜45°的狀態隔著黏著劑A貼合於無鹼玻璃(康寧公司製之「Eagle XG」),以溫度50℃、壓力5kg/cm2(490.3kPa)進行20分鐘之高壓釜處理。接著,在溫度23℃,相對濕度50%之環境下保持12小時後,在溫度
23℃,相對濕度50%的環境下,進行從玻璃貼合樣品將偏光板以每黏著劑層1000mm/分鐘之速度朝180°方向(剝離偏光板,以成為內面反轉的狀態與玻璃基板面平行的方向)剝離之剝離試驗。目視觀察剝離試驗後之對玻璃面之黏著劑層以及偏光板之狀態,依據下述之評價基準評價再加工性。
A:耐玻璃面之黏著劑層以及偏光板未辨識出斷裂。
B:耐玻璃面之黏著劑層及/或偏光板辨識出斷裂。
(製造例1)偏光膜之製作
(厚度7μm之偏光膜A之製作)
將厚度20μm之聚乙烯基醇膜(平均聚合度約2,400,皂化度99.9莫耳%以上),藉由乾式延伸進行單軸延伸至約5倍,進而直接保持緊繃狀態,在60℃的純水中浸漬1分鐘後,於碘/碘化鉀/水之重量比為0.05/5/100的水溶液中以28℃浸漬60秒鐘。之後,於碘化鉀/硼酸/水之重量比為8.5/8.5/100的水溶液中以72℃浸漬300秒鐘。繼而以26℃的純水洗淨20秒鐘後,以65℃乾燥,得到碘於聚乙烯醇膜吸附定向之厚度7μm的偏光元件。
(厚度12μm之偏光膜B之製作)
將厚度30μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度約2,400,皂化度99.9莫耳%以上)藉由乾式延伸進行單軸延伸至約5倍,進而直接以保持緊繃之狀態,在60℃的純水中浸漬1分鐘後,於碘/碘化鉀/水之重量比為0.05/5/100的水溶液中以28℃浸漬60秒鐘。之後,於碘化鉀/硼酸/水之重量比為
8.5/8.5/100的水溶液中以72℃浸漬300秒鐘。繼而以26℃的純水洗淨20秒鐘後,以65℃乾燥,得到碘於聚乙烯醇膜吸附定向之厚度12μm的偏光元件。
(增亮膜A)
以下之實施例中,係使用26μm厚之增亮膜(3M製,商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)作為增亮膜A。
(製造例2)水溶性接著劑之調製
相對於水100份,溶解3份羧基改質聚乙烯醇[KURARAY股份有限公司製之KL-318],於該水溶液中添加水溶性環氧化合物之聚醯胺環氧系添加劑[從田岡化學工業股份有限公司取得,商品名Sumirez Resin(註冊商標)650(30)、固形分濃度30%之水溶液]1.5份,作為水溶性接著劑。
[黏著劑A,B]
準備下列的2種黏著劑
黏著劑A:厚度25μm之片狀黏著劑[LINTEC股份有限公司製的「P-3132」]黏著劑B:厚度5μm之片狀黏著劑[LINTEC股份有限公司製的「NCF #L2」]。
[保護膜A,B,C]
準備下列的3種保護膜。
保護膜A:KONICA MINOLTA股份有限公司製之三乙醯纖維素膜;KC2CT(厚度20μm,波長590nm之面內相位差值=1.2nm,波長590nm之厚度方向相位差=1.3nm,拉伸
彈性模數=5439MPa),
保護膜B:日本ZEON股份有限公司製之環狀聚烯烴系樹脂膜;ZF14-013(厚度13μm,波長590nm之面內相位差值=0.8nm,波長590nm之厚度方向相位差=3.4nm,拉伸彈性模數=2225MPa)
保護膜C:KONICA MINOLTA股份有限公司製之三乙醯纖維素膜;KU2UA(厚度25μm)
[實施例1]
在碘於聚乙烯醇膜吸附定向之偏光膜A之一面,貼合保護膜C作為第2保護膜,於另一面(成為液晶單元側之面)貼合保護膜A(偏光膜之厚度之2.86倍)作為第1保護膜,製作偏光板。膜彼此間之貼合,係藉由將分別事先調製之水溶性接著劑分別塗佈於保護膜A以及保護膜C上,隔著接著劑而積層於偏光膜A後,於80℃乾燥5分鐘而進行。貼合之前,保護膜A以及保護膜C係預先實施皂化處理。其次,於偏光板之保護膜C之面貼合黏著劑B。其次於黏著劑B之與貼合有保護膜C之面為相反側之面貼合增亮膜A。此時於增亮膜A之表面預先進行電暈處理。
在如此所得之偏光板之保護膜A面貼合黏著劑A。此時亦在保護膜A之表面以及黏著劑A之表面預先進行電暈處理。
對所得之偏光板進行再加工性評價之結果為“A”,係再加工性良好。
[實施例2]
在碘於聚乙烯醇膜吸附定向之偏光膜B之一面,貼合保護膜C作為第2保護膜,於另一面(成為液晶單元側之面)貼合保護膜A(偏光膜之厚度之1.67倍)作為第1保護膜,製作偏光板。膜彼此間之貼合,係藉由將分別事先調製之水溶性接著劑分別塗佈於保護膜A以及保護膜C上,隔著接著劑而積層於偏光膜B後,於80℃乾燥5分鐘而進行。貼合之前,保護膜A以及保護膜C係預先實施皂化處理。其次,於偏光板之保護膜C之面貼合黏著劑B。其次於黏著劑B之與貼合有保護膜C之面為相反側之面貼合增亮膜A。此時於增亮膜A之表面預先進行電暈處理。
在如此所得之偏光板之保護膜A面貼合黏著劑A。此時亦在保護膜A之表面以及黏著劑A之表面預先進行電暈處理。
對所得之偏光板進行再加工性評價之結果為“A”,係再加工性良好。
[比較例1]
在碘於聚乙烯醇膜吸附定向之偏光膜A之一面,貼合保護膜C作為第2保護膜,於另一面(成為液晶單元側之面)貼合保護膜B(偏光膜之厚度之1.86倍)作為第1保護膜,製作偏光板。膜彼此間之貼合,係藉由將分別事先調製之水溶性接著劑分別塗佈於保護膜C以及保護膜B上,隔著接著劑而積層於偏光膜A後,於80℃乾燥5分鐘而進行。貼合之前,保護膜C係預先實施皂化處理,保護膜B之與偏光膜之貼合面係實施電暈處理。其次,於偏光板之保護
膜C之面貼合黏著劑B。其次於黏著劑B之與貼合有保護膜C之面為相反側之面貼合增亮膜A。此時於增亮膜A之表面預先進行電暈處理。
在如此所得之偏光板之保護膜B面貼合黏著劑A。此時亦在保護膜B之表面以及黏著劑A之表面預先進行電暈處理。
對所得之偏光板進行再加工性評價之結果為“B”。
[比較例2]
在碘於聚乙烯醇膜吸附定向之偏光膜B之一面,貼合保護膜C作為第2保護膜,於另一面(成為液晶單元側之面)貼合保護膜B(偏光膜之厚度之1.08倍)作為第1保護膜,製作偏光板。膜彼此間之貼合,係藉由將分別事先調製之水溶性接著劑分別塗佈於保護膜C以及保護膜B上,隔著接著劑而積層於偏光膜B後,於80℃乾燥5分鐘而進行。貼合之前,保護膜C係預先實施皂化處理,保護膜B之與偏光膜之貼合面係實施電暈處理。其次,於偏光板之保護膜C之面貼合黏著劑B。其次於黏著劑B之與貼合有保護膜C之面為相反側之面貼合增亮膜A。此時於增亮膜A之表面預先進行電暈處理。
在如此所得之偏光板之保護膜B面貼合黏著劑A。此時亦在保護膜B之表面以及黏著劑A之表面預先進行電暈處理。
對所得之偏光板進行再加工性評價之結果為
“B”。
以上結果表示於表1。
本案所揭示之實施方式及實施例,全部之點為例示而非用以限制本案發明者。本發明之範圍並非前述之說明而依據申請專利範圍所示,包含與申請專利範圍均等者及範圍內之一切的變更。
本發明之偏光板適合於偏光板的再加工性優異,適合於輸入板等畫面大的可攜式終端或監視器等液晶顯示裝置。
Claims (6)
- 一種偏光板,係依序積層有於23℃之拉伸彈性模數為3400至8000MPa之第1保護膜、偏光膜以及第2保護膜而成之IPS模式液晶顯示裝置用之偏光板,其中,前述偏光膜之厚度為15μm以下,前述第1保護膜為,於波長590nm中面內遲滯Re(590)為10nm以下,於波長590nm中厚度方向之遲滯Rth(590)之絶對值為10nm以下,前述第1保護膜相對於前述偏光膜之厚度的厚度之比為1.5以上,前述偏光膜與前述第1保護膜及前述第2保護膜之間積層有黏著劑層,前述黏著劑層的厚度為3至30μm,前述黏著劑層於23℃之貯存彈性模數為1.0MPa以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中,前述第1保護膜含有纖維素系樹脂。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板,其中,於第2保護膜中與積層有偏光膜之面之相反側,隔著黏著劑層積層有增亮膜。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板,其中,偏光板為矩形,長邊之長度為50mm以上,短邊之長度為40mm以上。
- 一種IPS模式液晶顯示裝置,係在IPS模式液晶單元之至少一面,配置有申請專利範圍第1至4項中任一項所述之偏光板而成。
- 一種IPS模式液晶顯示裝置,係在IPS模式液晶單元之背面側,配置有申請專利範圍第1至4項中任一項所述之偏光板而成。
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