CN116670742A - 可折叠偏振板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可折叠偏振板,其配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间、且包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,即使在以显示模块侧为弯曲中心反复弯曲的情况下,也不易产生破裂、裂纹。所述可折叠偏振板配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间,所述可折叠偏振板包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,在将可折叠偏振板的厚度设为100%时,薄膜固化层仅存在于从可折叠偏振板的显示模块侧的最外表面起在厚度方向上为0%以上且90%以内的范围。
Description
技术领域
本发明涉及可折叠偏振板,还涉及具备其的图像显示装置。
背景技术
如近年来的市场所见,出现了可折叠(Foldab1e)的智能器件,有时对所使用的显示器(图像显示装置)要求弯曲性。如果显示器弯曲,则弯曲应力和应变施加于构成显示器的构件。因此,构成可折叠器件中使用的显示器的构件需要进行专门针对其的材料设计。在专利文献1中,作为用于可弯曲的显示装置的构件,提出了具备偏振片和相位差膜的可弯曲的圆偏振板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-170221号公报
发明内容
发明要解决的课题
在设计专门针对可折叠器件的偏振板时,主要的课题在于弯曲时产生的破裂、裂纹。直接采用刚性的显示器用偏振板的设计时,大多难以应用于可折叠器件。偏振板是将多个功能性膜层叠而成的层叠膜,特别是薄且硬的层对于弯曲是容易破裂的。如果这样的层破裂,则有时面板光从破裂的部位泄漏,或者如果触摸面板、发光层破裂,则无法显示。
本发明的目的在于提供一种可折叠偏振板,其配置于与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间、且包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,该可折叠偏振板即使在以显示模块侧为弯曲中心反复弯曲的情况下,也不易产生破裂、裂纹。
本发明的另一目的在于提供一种可折叠偏振板,其层叠有直线偏振层和相位差层、且包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,该可折叠偏振板即使在以直线偏振层为基准以相位差层侧为弯曲中心反复弯曲的情况下,也不易产生破裂、裂纹。
用于解决课题的手段
本发明提供以下的可折叠用偏振板和图像显示装置。
[1]一种可折叠偏振板,其配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间,
所述可折叠偏振板包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,
在将上述可折叠偏振板的厚度设为100%时,上述薄膜固化层仅存在于从上述可折叠偏振板的上述显示模块侧的最外表面起在上述厚度方向上为0%以上且90%以内的范围。
[2]根据[1]中记载的可折叠偏振板,其中,上述薄膜固化层在23℃时的马氏硬度为150N/mm2以上且800N/mm2以下。
[3]根据[1]或[2]中记载的可折叠偏振板,其厚度为20μm以上且150μm以下。
[4]一种图像显示装置,其具备[1]~[3]中任一项记载的可折叠偏振板。
[5]一种可折叠偏振板,其是层叠有直线偏振层和相位差层的可折叠偏振板,
所述可折叠偏振板包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,
在将上述可折叠偏振板的厚度设为100%时,上述薄膜固化层仅存在于以上述可折叠偏振板的上述直线偏振层为基准从上述相位差层侧的最外表面起在上述厚度方向上为0%以上且90%以内的范围。
发明效果
根据本发明的一个方式,能够提供一种可折叠偏振板,其配置于与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间、且包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,该可折叠偏振板即使在以显示模块侧为弯曲中心反复弯曲的情况下,也不易产生破裂、裂纹。
根据本发明的另一方式,能够提供一种可折叠偏振板,其层叠有直线偏振层和相位差层、且包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,该可折叠偏振板即使在以直线偏振层为基准以相位差层侧为弯曲中心反复弯曲的情况下,也不易产生破裂、裂纹。
附图说明
图1是表示配置有可折叠偏振板的构成的一个例子的概略截面图。
图2是表示第一方式的可折叠偏振板的层构成的一个例子的概略截面图。
图3是表示第一方式的可折叠偏振板的层构成的另一个例子的概略截面图。
图4是表示第一方式的可折叠偏振板的层构成的又一个例子的概略截面图。
图5是表示第一方式的可折叠偏振板的层构成的另一个例子的概略截面图。
图6是表示第二方式的可折叠偏振板的层构成的一个例子的概略截面图。
图7是表示第二方式的可折叠偏振板的层构成的另一个例子的概略截面图。
图8是表示可折叠图像显示装置用层叠体的层构成的一个例子的概略截面图。
图9是用于说明耐弯曲性的评价方法的概略图。
图10是用于说明马氏硬度的测定方法的概略图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不限定于以下的实施方式。在以下的所有附图中,为了容易理解各构成要素而适当调整比例尺来示出,附图所示的各构成要素的比例尺与实际的构成要素的比例尺未必一致。
<可折叠偏振板>
[第一方式]
第一方式的可折叠偏振板配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间,且具备厚度为5μm以下的薄膜固化层。在将可折叠偏振板的厚度设为100%时,该薄膜固化层仅存在于从可折叠偏振板的显示模块侧的最外表面起在上述厚度方向上为0%以上且90%以内的范围。
图1所示的可折叠偏振板1配置在与窗单元2邻接而层叠的粘合剂层3与显示模块4之间。可折叠偏振板1优选一个面被配置为直接接触与窗单元2邻接而层叠的粘合剂层3,另一个面被配置为直接接触显示模块4。窗单元2例如可以为前面板。显示模块4例如可以为触摸传感器面板、图像显示元件等。粘合剂层3适用作为后述的贴合层而例示的层。
在本说明书中,可折叠是指,将可折叠偏振板中的直线偏振层的透射轴方向作为弯曲轴时能够沿着弯曲轴弯曲。可折叠偏振板1可以将显示模块侧作为内侧而弯曲。弯曲包括在弯曲部分形成曲面的弯折的形态。在弯折的形态中,弯折的内表面的弯曲半径没有特别限定。另外,弯曲包括内表面的曲折角大于0°且小于180°的曲折形态、以及内表面的弯曲半径近似于零或内表面的曲折角为0°的折叠形态。
在本说明书中,裂纹是指,在俯视下利用光学显微镜的透射光观察可折叠偏振板时,在薄膜固化层中观察到的龟裂。在本说明书中,破裂是指,由于薄膜固化层的裂纹而在薄膜固化层以外的层也连续地产生了龟裂的情况。破裂和裂纹可以按照后述的实施例的栏中说明的方法进行观察。
可折叠偏振板1在以显示模块侧表面为内侧沿着弯曲轴以内表面的弯曲半径成为1.5mm的方式反复弯曲时,其弯曲次数优选即使为5万次也不产生裂纹,更优选为即使为8万次也不产生裂纹。
可折叠偏振板可以为长条状,也可以为片状(日文:枚葉状)。可折叠偏振板优选为片状。片状的可折叠偏振板可以通过从长条状的可折叠偏振板裁切而得到。在可折叠偏振板为片状的情况下,可折叠偏振板的俯视形状例如可以为方形形状,优选为具有长边和短边的方形形状,更优选为长方形。在可折叠偏振板的俯视形状为长方形的情况下,长边的长度例如可以为10mm以上且1400mm以下,优选为50mm以上且600mm以下。短边的长度例如为5mm以上且800mm以下,优选为30mm以上且500mm以下,更优选为50mm以上且300mm以下。需要说明的是,在本说明书中,俯视是指从层的厚度方向观察。
在可折叠偏振板的俯视形状为方形形状的情况下,构成可折叠偏振板的各层中的各边的长度可以彼此相同。构成可折叠偏振板的各层可以对角部进行R加工、或对端部进行切口加工、或进行开孔加工。
可折叠偏振板的厚度例如可以为20μm以上且150μm以下,优选为25μm以上且130μm以下。可折叠偏振板的厚度是可折叠偏振板配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间时的厚度。可折叠偏振板为了与显示模块贴合而在显示模块侧的最外表面具有后述的粘合层,在可折叠偏振板配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间时具有粘合层的情况下,可折叠偏振板的厚度包括粘合层的厚度。即使可折叠偏振板在配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间之前具有隔膜、防护膜,在可折叠偏振板配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间时不具有隔膜、防护膜的情况下,可折叠偏振板的厚度也不包括隔膜、防护膜的厚度。
可折叠偏振板可以用于图像显示装置。图像显示装置可以是液晶显示装置、有机EL显示装置等任意装置。可折叠偏振板可以配置在图像显示装置的前面侧(观察侧),也可以配置在背面侧。本发明的可折叠偏振板能够弯曲,因此适合于可折叠图像显示装置。
在图像显示装置为液晶显示装置的情况下,可折叠偏振板可以以包含配置于液晶单元的前面侧或背面侧中的前面侧的偏振板的偏振板的形式配置。
在图像显示装置为有机EL显示装置的情况下,可折叠偏振板可以以为了防止外部光的反射而配置于前面侧的圆偏振板的形式配置于前面侧。
在可折叠偏振板为圆偏振板的情况下,可折叠偏振板可以具有防反射性能。在图像显示装置中,通过在图像显示装置的前面侧设置具有防反射性能的可折叠偏振板,能够抑制由外来光的反射导致的可视性的降低。
[薄膜固化层]
虽然未图示,可折叠偏振板1包含厚度为5μm以下的薄膜固化层。薄膜固化层可以是包含固化性树脂的固化物的层。作为薄膜固化层,例如可举出在作为热塑性树脂膜的偏振片保护层上形成的固化树脂层、涂覆保护层、用于将直线偏振层与偏振片保护层粘接的粘接剂层、相位差层中所含的液晶固化层和用于将相位差层彼此粘接的粘接剂层中的厚度为5μm以下的层等。在薄膜固化层的厚度超过5μm的情况下,存在薄膜固化层容易产生破裂、裂纹的趋势。关于薄膜固化层以外的层,在后面叙述。
薄膜固化层的厚度优选为4.5μm以下,更优选为4μm以下。薄膜固化层100的厚度通常为0.5μm以上。
在将可折叠偏振板1的厚度设为100%时,薄膜固化层仅存在于从可折叠偏振板1的显示模块4侧的最外表面起在厚度方向上为0%以上且90%以内的范围T1。通过薄膜固化层仅存在于范围T1内,从而有即使在将可折叠偏振板1以显示模块4侧为内侧反复弯曲的情况下,也不易产生破裂、裂纹的趋势。
在将可折叠偏振板1的厚度设为100%时,薄膜固化层仅存在于从可折叠偏振板1的显示模块4侧的最外表面起在厚度方向上优选为0%以上且90%以内的范围,更优选仅存在于0%以上且75%以内的范围,进一步优选仅存在于0%以上且60%以内的范围。
薄膜固化层在温度23℃时的马氏硬度(以下,为了简化也简称为马氏硬度)例如可以为150N/mm2以上且800N/mm2以下。在薄膜固化层的马氏硬度为上述范围内的情况下,有不易产生裂纹的趋势。马氏硬度可以按照后述的实施例的栏中说明的方法进行测定。
从不易产生裂纹的观点出发,薄膜固化层的马氏硬度优选为150N/mm2以上且700N/mm2以下,更优选为150N/mm2以上且600N/mm2以下。
薄膜固化层的马氏硬度可以通过例如调节用于形成薄膜固化层的薄膜固化层形成用组合物的组成的方法等进行调节。作为调节薄膜固化层形成用组合物的组成的方法,例如可举出调节构成固化性树脂的聚合性单体、添加剂的种类和/或含有率的方法等。另外,也可以从市售品中选择使用具有规定的马氏硬度的物质。
可折叠偏振板可以具有作为包含偏振片保护层和直线偏振层的直线偏振板的功能,也可以具有作为包含直线偏振板和相位差层的圆偏振板的功能。图2所示的可折叠偏振板10依次具备偏振片保护层100、固化树脂层101、粘接剂层102、直线偏振层103、贴合层104和包含液晶固化层(未图示)的相位差层105。可折叠偏振板10可以进一步包含除了上述层以外的其他层。作为其他层,例如可举出防护膜、粘合层等。
[偏振片保护层]
偏振片保护层100是用于保护直线偏振层103、特别是直线偏振层103的表面的层。偏振片保护层100可以仅借助粘接剂层或直接配置于直线偏振层103的单侧或两侧。在本说明书中,配置有偏振片保护层100的直线偏振层103有时称为直线偏振板。
偏振片保护层100例如可以由热塑性树脂膜或涂覆保护层形成。可折叠偏振板10可以仅在直线偏振层103的单侧具有偏振片保护层100,也可以在两侧具有偏振片保护层100。可折叠偏振板10在直线偏振层103的两侧具有偏振片保护层的情况下,偏振片保护层100可以为相同种类,也可以为不同种类。在偏振片保护层100为热塑性树脂膜的情况下,偏振片保护层100可以借助后述的粘接剂层贴合于直线偏振层103。另外,在偏振片保护层100为热塑性树脂膜的情况下,偏振片保护层100可以具备后述的固化树脂层101。可折叠偏振板10优选包含热塑性树脂膜。
[热塑性树脂膜]
可以作为偏振片保护层100使用的热塑性树脂膜可以以贴合于直线偏振层103的单面或两面的形态组装于可折叠偏振板10。作为热塑性树脂膜,例如可以为具有透光性、优选光学上透明的热塑性树脂膜,作为其例子,可举出链状聚烯烃系树脂(聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚甲基戊烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)等聚烯烃系树脂;三乙酰纤维素等纤维素系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;乙烯-乙酸乙烯酯系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚酰胺系树脂;聚醚酰亚胺系树脂;聚(甲基)丙烯酸甲酯树脂等(甲基)丙烯酸系树脂;聚酰亚胺系树脂;聚醚砜系树脂;聚砜系树脂;聚氯乙烯系树脂;聚偏二氯乙烯系树脂;聚乙烯醇系树脂;聚乙烯醇缩醛系树脂;聚醚酮系树脂;聚醚醚酮系树脂;聚醚砜系树脂;聚酰胺酰亚胺系树脂等。热塑性树脂可以单独使用或混合使用2种以上。其中,从强度、透光性的观点出发,优选为三乙酰纤维素系树脂膜、环状聚烯烃系树脂膜和(甲基)丙烯酸系树脂膜。
热塑性树脂膜的厚度例如可以为30μm以下,从薄型化的观点出发,优选为25μm以下,另外,通常为1μm以上,优选为5μm以上,进一步优选为15μm以上。热塑性树脂膜可以具有相位差,也可以不具有相位差。
[固化树脂层]
固化树脂层101是包含固化性树脂的固化物的层。固化树脂层101例如可以是具有硬涂层、防眩层、防反射层、光扩散层、抗静电层、防污层、导电层这样的功能的层。
作为固化性树脂,例如可举出热固化性树脂、活性能量射线固化性树脂等。固化性树脂的固化物可以由包含固化性树脂的固化树脂层形成用组合物形成。固化树脂层形成用组合物例如可以为热固化性组合物、阳离子固化性组合物、自由基固化性组合物等。固化树脂层形成用组合物例如可以包含聚合性单体、聚合引发剂、添加剂、溶剂等。作为添加剂,例如可举出增塑剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、颜料、染料那样的着色剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂、润滑剂、表面活性剂等。
在固化树脂层101为硬涂层的情况下,能够容易提高直线偏振层103或偏振片保护层100的硬度和划痕性。在热塑性树脂膜具备作为硬涂层的固化树脂层101的情况下,例如可以在形成偏振片保护层100的热塑性树脂膜上涂布硬涂层形成用组合物并使其固化,形成硬涂形成用组合物的固化物,由此制作具备硬涂层的热塑性树脂膜,接着借助粘接剂层102与直线偏振层103贴合。也可以使用市售的具备固化树脂层的热塑性树脂膜作为偏振片保护层100。
硬涂层可以由包含活性能量射线固化型树脂的硬涂层形成用组合物的固化物形成。作为活性能量射线固化型树脂,例如可举出丙烯酸系树脂、有机硅系树脂、聚酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、酰胺系树脂、环氧系树脂等。为了提高强度,硬涂层可以包含添加剂。添加剂没有限定,可举出无机系微粒、有机系微粒或它们的混合物。硬涂层优选包含紫外线吸收剂。
固化树脂层101的厚度例如可以为5μm以下,优选为4μm以下。薄膜固化层100的厚度通常为0.5μm以上。
[粘接剂层]
直线偏振层103与作为热塑性树脂膜的偏振片保护层100(或固化树脂层101)的贴合所使用的粘接剂层102可以由紫外线固化性粘接剂等活性能量射线固化性粘接剂、聚乙烯醇系树脂的水溶液或在其中配合有交联剂的水溶液、氨基甲酸酯系乳液粘接剂等水系粘接剂形成。在直线偏振层103的两面贴合热塑性树脂膜的情况下,形成2个粘接剂层的粘接剂可以为相同种类,也可以为不同种类。例如,在两面贴合热塑性树脂膜的情况下,可以一面使用水系粘接剂进行贴合,另一面使用活性能量射线固化性粘接剂进行贴合。紫外线固化型粘接剂可以是自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物与光自由基聚合引发剂的混合物、阳离子聚合性的环氧化合物与光阳离子聚合引发剂的混合物等。另外,也可以组合使用阳离子聚合性的环氧化合物和自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物,组合使用光阳离子聚合引发剂和光自由基聚合引发剂作为引发剂。粘接剂层的厚度例如可以为0.1μm以上且5μm以下。
在使用活性能量射线固化性粘接剂的情况下,在贴合后,通过照射活性能量射线而使粘接剂固化。活性能量射线的光源没有特别限定,优选在波长400nm以下具有发光分布的活性能量射线(紫外线),具体而言,优选使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
为了提高直线偏振层103与作为热塑性树脂膜的偏振片保护层100(或固化树脂层101)的粘接性,可以对贴合面的一者或两者实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线照射处理、底涂剂涂布处理、皂化处理等表面处理。
[涂覆保护层]
涂覆保护层例如可以是涂布环氧树脂等阳离子固化性组合物、(甲基)丙烯酸酯等自由基固化性组合物并进行固化而成的,也可以是涂布聚乙烯醇系树脂等水溶液并进行干燥而成的,可以根据需要包含增塑剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、颜料、染料那样的着色剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂、润滑剂等。
在偏振片保护层100为涂覆保护层的情况下,偏振片保护层100的厚度例如可以为0.1μm以上且30μm以下,从薄型化的观点出发,优选为0.5μm以上且20μm以下,更优选为1μm以上且10μm以下。
[直线偏振层]
直线偏振层103可以是具有吸收具有与其吸收轴平行的振动面的直线偏振光、且透射具有与吸收轴正交的(与透射轴平行的)振动面的直线偏振光的性质的直线偏振片。作为直线偏振层,可举出吸附有二色性色素的拉伸膜或拉伸层。作为二色性色素,具体而言,可以使用碘、二色性有机染料。二色性有机染料包括C.I.DIRECT RED 39等包含双偶氮化合物的二色性直接染料、包含三偶氮、四偶氮等化合物的二色性直接染料。
对作为吸附有二色性色素的拉伸膜(以下,有时也省略而称为“拉伸膜”)的直线偏振层进行说明。吸附有二色性色素的拉伸膜通常可以经由以下工序来制造:将聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色而吸附该二色性色素的工序;将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液进行处理的工序;以及在利用硼酸水溶液进行的处理后进行水洗的工序。作为吸附有二色性色素的拉伸膜的直线偏振层的厚度例如可以为2μm以上且40μm以下。
聚乙烯醇系树脂是通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到的。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可以使用乙酸乙烯酯和能够与其共聚的其他单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上且100摩尔%以下,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如也可以使用用醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000以上且10000以下,优选为1500以上且5000以下。
将这样的聚乙烯醇系树脂制膜而成的膜作为拉伸膜的原材膜使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定,可以通过公知的方法进行制膜。聚乙烯醇系原材膜的膜厚例如可以为10μm以上且150μm以下。
聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在利用二色性色素的染色之前、与染色同时、或染色之后进行。在染色之后进行单轴拉伸的情况下,该单轴拉伸可以在硼酸处理之前进行,也可以在硼酸处理中进行。另外,也可以在这些多个阶段中进行单轴拉伸。在单轴拉伸时,可以在圆周速度不同的辊间进行单轴拉伸,也可以使用热辊进行单轴拉伸。另外,单轴拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在使用溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3倍以上且8倍以下左右。
聚乙烯醇系树脂膜的利用二色性色素的染色例如通过在含有二色性色素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的方法来进行。作为二色性色素,具体而言,可以使用碘、二色性的有机染料。二色性有机染料包括c.I.DIRECT RED 39等包含双偶氮化合物的二色性直接染料、包含三偶氮、四偶氮等化合物的二色性直接染料。聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前预先实施在水中的浸渍处理。
在使用碘作为二色性色素的情况下,通常采用在含有碘和碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的碘的含量相对于水100质量份通常为0.01质量份以上且1质量份以下。另外,碘化钾的含量相对于水100质量份通常为0.5质量份以上且20质量份以下。染色中使用的水溶液的温度通常为20℃以上且40℃以下。另外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20秒以上且1800秒以下。
另一方面,在使用二色性的有机染料作为二色性色素的情况下,通常采用在包含水溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。
该水溶液中的二色性有机染料的含量相对于水100质量份通常为1×10-4质量份以上且10质量份以下,优选为1×10-3质量份以上且1质量份以下,进一步优选为1×10-3质量份以上且1×10-2质量份以下。该水溶液可以包含硫酸钠之类的无机盐作为染色助剂。染色中使用的二色性染料水溶液的温度通常为20℃以上且80℃以下。另外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10秒以上且1800秒以下。
利用二色性色素的染色后的硼酸处理通常可以通过将经染色的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于硼酸水溶液中的方法来进行。该硼酸水溶液中的硼酸的含量相对于水100质量份通常为2质量份以上且15质量份以下,优选为5质量份以上且12质量份以下。在使用碘作为二色性色素的情况下,该硼酸水溶液优选含有碘化钾,此时的碘化钾的含量相对于水100质量份通常为0.1质量份以上且15质量份以下,优选为5质量份以上且12质量份以下。在硼酸水溶液中的浸渍时间通常为60秒以上且1200秒以下,优选为150秒以上且600秒以下,进一步优选为200秒以上且400秒以下。硼酸处理的温度通常为50℃以上,优选为50℃以上且85℃以下,进一步优选为60℃以上且80℃以下。
硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理例如可以通过将经硼酸处理的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于水中的方法来进行。水洗处理中的水的温度通常为5℃以上且40℃以下。另外,浸渍时间通常为1秒以上且120秒以下。
水洗后实施干燥处理,可以得到吸附有二色性色素的拉伸膜。干燥处理例如可以使用热风干燥机、远红外线加热器来进行。干燥处理的温度通常为30℃以上且100℃以下,优选为50℃以上且80℃以下。干燥处理的时间通常为60秒以上且600秒以下,优选为120秒以上且600秒以下。通过干燥处理,从而吸附有二色性色素的拉伸膜的水分率降低至实用程度。其水分率通常为5质量%以上且20质量%以下,优选为8质量%以上且15质量%以下。如果水分率低于5质量%,则有时吸附有二色性色素的拉伸膜的挠性丧失,吸附有二色性色素的拉伸膜有时在其干燥后发生损伤或断裂。另外,如果水分率超过20质量%,则吸附有二色性色素的拉伸膜的热稳定性有可能变差。
接下来,对作为吸附有二色性色素的拉伸层(以下,有时也省略而称为“拉伸层”)的直线偏振层进行说明。吸附有二色性色素的拉伸层通常可以经由以下工序来制造:将包含上述聚乙烯醇系树脂的涂布液涂布于基材上而得到层叠膜的工序;将所得到的层叠膜进行单轴拉伸的工序;将经单轴拉伸的层叠膜的聚乙烯醇系树脂层用二色性色素染色并使其吸附的工序;将吸附有二色性色素的膜用硼酸水溶液进行处理的工序;以及在利用硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。
作为基材的例子,应用在后述的偏振片保护层的说明中例示的基材。
可以将基材从拉伸层剥离除去,也可以将基材作为偏振片保护层。基材的厚度例如可以为5μm以上且200ρm以下。在将基材组装于可折叠偏振板10的情况下,基材膜的厚度优选为30μm以下。
[贴合层]
用于将直线偏振层103与相位差层105贴合的贴合层104通常可以是由压敏式粘合剂(以下,也称为粘合剂)形成的粘合剂层。
粘合剂层的厚度例如可以为1μm以上50μm以下的范围,优选为2μm以上且45μm以下,更优选为3μm以上且30μm以下,进一步优选为5μm以上且20μm以下。
粘合剂层可以由以(甲基)丙烯酸系、橡胶系、氨基甲酸酯系、酯系、有机硅系、聚乙烯基醚系之类的树脂为主成分的粘合剂组合物构成。其中,从透明性、耐候性、耐热性和储能模量的观点出发,优选为以(甲基)丙烯酸系树脂作为基础聚合物的粘合剂组合物。粘合剂组合物可以为活性能量射线固化型或热固化型。
作为粘合剂组合物中使用的(甲基)丙烯酸系树脂(基础聚合物),例如可以适宜地使用以(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之类的(甲基)丙烯酸酯中的1种或2种以上为单体的聚合物或共聚物。优选使极性单体与基础聚合物共聚。作为极性单体,例如可举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯那样的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。
粘合剂组合物可以仅包含上述基础聚合物,但通常还含有交联剂。作为交联剂,可例示作为2价以上的金属离子且在其与羧基之间形成羧酸金属盐的交联剂;作为多胺化合物且在其与羧基之间形成酰胺键的交联剂;作为聚环氧化合物、多元醇且在其与羧基之间形成酯键的交联剂;作为多异氰酸酯化合物且在其与羧基之间形成酰胺键的交联剂。其中,优选多异氰酸酯化合物。
粘合剂层的形成例如可以通过使粘合剂组合物溶解或分散于甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中而制备粘合剂液,并将其直接涂敷于可折叠偏振板的对象面而形成粘合剂层的方式;在实施了脱模处理的隔膜上将粘合剂层形成为片状并将其移动附着于直线偏振层103或相位差层105的对象面的方式等来进行。
隔膜可以是包含聚乙烯等聚乙烯系树脂、聚丙烯等聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂等的膜。其中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸膜。
粘合剂层可以包含任意成分,例如玻璃纤维、玻璃珠、树脂珠、包含金属粉、其他无机粉末的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂等。
作为抗静电剂,例如可举出离子性化合物、导电性微粒、导电性高分子等,可以优选使用离子性化合物。
构成离子性化合物的阳离子成分可以为无机阳离子,也可以为有机阳离子。
作为有机阳离子,可举出吡啶鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、铵阳离子、锍阳离子、鏻阳离子、哌啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子等,作为无机阳离子,可举出锂离子、钾离子等。
另一方面,作为构成离子性化合物的阴离子成分,可以为无机阴离子,也可以为有机阴离子,从提供抗静电性能优异的离子性化合物的方面出发,优选包含氟原子的阴离子成分。作为包含氟原子的阴离子成分,可举出六氟磷酸根阴离子[(PF6 -)]、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子[(CF3SO2)2N-]阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子[(FSO2)2N-]阴离子等。
[相位差层]
相位差层105可以配置于使可折叠偏振板10向显示模块侧弯曲时的弯曲轴侧。相位差层105可以借助贴合层104而层叠于直线偏振层103。作为相位差层105,可以是λ/4层、λ/2层那样的正A层和正C层。相位差层103可以由液晶固化层形成,也可以由作为上述的热塑性树脂膜的材料而例示的树脂膜形成。在相位差层103包含液晶固化层的情况下,相位差层103可以进一步包含后述的粘接剂层、取向层、基材。
相位差层105优选包含λ/4层,更优选包含λ/4层、以及λ/2层和正C层中的至少任一者。在相位差层105包含λ/2层的情况下,可以从直线偏振层103侧依次层叠λ/2层和λ/4层。在相位差层105包含正C层的情况下,可以从直线偏振层103侧起依次层叠λ/4层和正C层,也可以从直线偏振层103侧起依次层叠正C层和λ/4层。
相位差层105的厚度例如可以为0.1μm以上且50μm以下,优选为1μm以上且30μm以下,更优选为0.5μm以上且15μm以下。
液晶固化层是通过聚合性液晶化合物聚合而固化的固化物的层。液晶固化层可以是聚合性液晶化合物以液晶取向的状态相互聚合而成的。聚合性液晶化合物可以在面内取向,也可以垂直取向。在聚合性液晶化合物在面内取向的情况下,液晶固化层成为显示面内相位差的正A层。在聚合性液晶化合物垂直取向的情况下,成为在厚度方向显示相位差的正C层。
聚合性液晶化合物为具有聚合性基团的化合物,且为可成为液晶状态的化合物。通过聚合性液晶化合物的聚合性基团彼此反应而使聚合性液晶化合物聚合,由此使聚合性液晶化合物固化。
相位差层105所具备的液晶固化层可以为1层,也可以为2层或3层以上。在相位差层105具备2层以上的液晶固化层的情况下,液晶固化层通常借助粘接剂层而相互层叠。相位差层105除了包含液晶固化层和将它们相互层叠的粘接剂层以外,还可以包含用于在形成基材和/或液晶固化层时使聚合性液晶化合物取向的取向层。在相位差层105具有基材的情况下,基材通常在相位差层105贴合于直线偏振层103时被除去。
作为粘接剂层中使用的粘接剂,可举出紫外线固化性粘接剂等活性能量射线固化性粘接剂、聚乙烯醇系树脂的水溶液或在其中配合有交联剂的水溶液、氨基甲酸酯系乳液粘接剂等水系粘接剂。在相位差层包含2个以上的粘接剂层的情况下,粘接剂可以为相同种类,也可以为不同种类。粘接剂层的厚度例如可以为0.1μm以上且5μm以下。
关于聚合性液晶化合物的种类,没有特别限定,但根据其形状,能够分类为棒状型(棒状液晶化合物)和圆盘状型(圆盘状液晶化合物、盘状液晶化合物)。此外,各自有低分子型和高分子型。需要说明的是,高分子通常是指聚合度为100以上的高分子(高分子物理·相转移动力学,土井正男著,2页,岩波书店,1992)。在本发明中,也可以使用任意的聚合性液晶化合物。此外,可以使用2种以上的棒状液晶化合物、2种以上的圆盘状液晶化合物、或棒状液晶化合物与圆盘状液晶化合物的混合物。作为棒状液晶化合物,例如可以适宜地使用日本特表平11-513019号公报的权利要求1中记载的棒状液晶化合物。作为圆盘状液晶化合物,例如可以适宜地使用日本特开2007-108732号公报的[0020]~[0067]段、或日本特开2010-244038号公报的[0013]~[0108]段中记载的圆盘状液晶化合物。
聚合性液晶化合物可以组合使用2种以上。在该情况下,至少1种在分子内具有2个以上的聚合性基团。即,上述聚合性液晶化合物固化而成的层优选为具有聚合性基团的液晶化合物通过聚合进行固定而形成的层。在该情况下,在形成层后已经不需要显示液晶性。
聚合性液晶化合物具有能够进行聚合反应的聚合性基团。作为聚合性基团,例如优选聚合性烯属不饱和基团、环聚合性基团等能够进行加成聚合反应的官能团。更具体而言,作为聚合性基团,例如可举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等。其中,优选(甲基)丙烯酰基。需要说明的是,(甲基)丙烯酰基是包含甲基丙烯酰基和丙烯酰基这两者的概念。
聚合性液晶化合物所具有的液晶性可以为热致性液晶,也可以为溶致性液晶,如果以有序度对热致液晶进行分类,则可以为向列型液晶,也可以为近晶型液晶。
液晶固化层可以通过将包含聚合性液晶化合物的组合物(以下,也称为相位差层形成用组合物)例如涂敷在取向层上并照射活性能量射线而形成。在相位差层形成用组合物中可以包含上述聚合性液晶化合物以外的成分。例如,优选在相位差层形成用组合物中包含聚合引发剂。所使用的聚合引发剂根据聚合反应的形式选择例如热聚合引发剂、光聚合引发剂。例如,作为光聚合引发剂,可举出α-羰基化合物、偶姻醚、α-烃取代芳香族偶姻化合物、多核醌化合物、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合等。聚合引发剂的使用量相对于上述涂敷液中的全部固体成分优选为0.01质量%以上且20质量%以下,更优选为0.5质量%以上且5质量%以下。需要说明的是,固化物是指所形成的层单独也不会变形、流动而能够自立存在的状态。
另外,从涂敷膜的均匀性和膜的强度的观点考虑,相位差层形成用组合物中可以包含聚合性单体。作为聚合性单体,可举出自由基聚合性或阳离子聚合性的化合物。其中,优选多官能性自由基聚合性单体。
需要说明的是,作为聚合性单体,优选能够与上述聚合性液晶化合物共聚的聚合性单体。聚合性单体的使用量相对于聚合性液晶化合物的总质量优选为1质量%以上且50质量%以下,更优选为2质量%以上且30质量%以下。
另外,从涂敷膜的均匀性和膜的强度的观点考虑,相位差层形成用组合物中可以包含表面活性剂。作为表面活性剂,可举出以往公知的化合物。其中,特别优选氟系化合物。
另外,相位差层形成用组合物中可以包含溶剂,可以优选使用有机溶剂。作为有机溶剂,例如可举出酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如二甲基亚砜)、杂环化合物(例如吡啶)、烃(例如苯、己烷)、卤代烷(例如氯仿、二氯甲烷)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲乙酮)、醚(例如四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。其中,优选卤代烷、酮。另外,可以组合使用2种以上的有机溶剂。
另外,相位差层形成用组合物中可以包含偏振片界面侧垂直取向剂、空气界面侧垂直取向剂等垂直取向促进剂、以及偏振片界面侧水平取向剂、空气界面侧水平取向剂等水平取向促进剂之类的各种取向剂。此外,相位差层形成用组合物中,除了上述成分以外,还可以包含密合改良剂、增塑剂、聚合物等。
上述活性能量射线包含紫外线、可见光、电子束、X射线,优选为紫外线。作为上述活性能量射线的光源,例如可举出低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、卤素灯、碳弧灯、钨灯、镓灯、准分子激光、发出波长范围380~440nm的光的LED光源、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
紫外线的照射强度通常在紫外线B波(波长区域280nm以上且310nm以下)的情况下为100mW/cm2以上且3000mW/cm2以下。紫外线照射强度优选为对阳离子聚合引发剂或自由基聚合引发剂的活化有效的波长区域的强度。照射紫外线的时间通常为0.1秒以上且10分钟以下,优选为0.1秒以上且5分钟以下,更优选为0.1秒以上且3分钟以下,进一步优选为0.1秒以上且1分钟以下。
紫外线可以照射1次或分多次进行照射。虽然也取决于所使用的聚合引发剂,但波长365nm处的累积光量优选设为700mJ/cm2以上,更优选设为1100mJ/cm2以上,进一步优选设为1300mJ/cm2以上。设为上述累积光量有利于提高构成液晶固化层的聚合性液晶化合物的聚合率、使耐热性提高。波长365nm处的累积光量优选设为2000mJ/cm2以下,更优选设为1800mJ/cm2以下。设为上述累积光量有可能导致液晶固化层的着色。
液晶固化层的厚度例如为0.5μm以上且5μm以下。在液晶固化层的厚度为上述范围内的情况下,可以得到充分的耐久性,并且能够有助于可折叠偏振板10的薄层化。液晶固化层的厚度可以以得到λ/4层、λ/2层或正C层的所期望的面内相位差值和厚度方向的相位差值的方式进行调节。
在相位差层105中,也可以包含将分别具有不同的相位差特性的多个相位差层层叠而成者。各个相位差层可以使用粘接剂进行层叠,也可以在已经形成的相位差层的表面涂敷包含聚合性液晶化合物的组合物并使其固化。
[基材]
包含聚合性液晶化合物的固化物的层例如可以形成在设置于基材的取向层上。基材可以是具有支撑取向层的功能且形成为长条的基材。该基材作为脱模性支撑体发挥功能,能够支撑转印用的液晶固化层、取向层。此外,优选其表面具有能够剥离的程度的粘接力。作为基材,可举出具有透光性、优选光学透明的热塑性树脂膜。作为热塑性树脂膜,可举出在上述的偏振片保护层的说明中例示的热塑性树脂膜。
基材可以实施各种防粘连处理。作为防粘连处理,例如可举出易粘接处理、混入填料等的处理、压花加工(滚花处理)等。通过对基材实施这样的防粘连处理,能够有效地防止卷取基材时的基材彼此的粘附、即所谓的粘连,存在生产率容易提高的趋势。
[取向层]
包含聚合性液晶化合物的固化物的层借助取向层形成于基材上。即,按照基材、取向层的顺序层叠,包含聚合性液晶化合物的固化物的层层叠在上述取向层上。
需要说明的是,取向层不限于垂直取向层,可以是使聚合性液晶化合物的分子轴水平取向的取向层,也可以是使聚合性液晶化合物的分子轴倾斜取向的取向层。作为取向层,优选具有不会因后述的包含聚合性液晶化合物的组合物的涂敷等而溶解的溶剂耐性,并且具有用于溶剂的除去、液晶化合物的取向的加热处理中的耐热性。作为取向层,可举出包含取向性聚合物的取向层、光取向膜和在表面形成凹凸图案、多个槽而使其取向的凹槽取向层。取向层的厚度通常为10nm以上且10000nm以下的范围。
另外,取向层具有支撑液晶固化层的功能,可以作为脱模性支撑体发挥功能。也可以是能够支撑转印用的液晶固化层、并且其表面具有能够剥离的程度的粘接力的取向层。
作为取向层中使用的树脂,可以使用聚合性化合物聚合而成的树脂。聚合性化合物是具有聚合性基团的化合物,通常为不成为液晶状态的非液晶性的聚合性非液晶性化合物。通过聚合性化合物的聚合性基团彼此进行反应而使聚合性化合物聚合,从而成为树脂。作为这样的树脂,只要是在液晶固化层的形成阶段用作用于使聚合性液晶化合物取向的取向层、且不包含在液晶固化层中的树脂,只要是作为公知的取向层的材料使用的树脂,就没有特别限定,可以使用以往公知的使单官能或多官能的(甲基)丙烯酸酯系单体在聚合引发剂下固化而成的固化物等。具体而言,作为(甲基)丙烯酸酯系单体,例如可例示丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、二乙二醇单2-乙基己基醚丙烯酸酯、二乙二醇单苯基醚丙烯酸酯、四乙二醇单苯基醚丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸、氨基甲酸酯丙烯酸酯等。需要说明的是,作为树脂,可以为它们中的1种,也可以为2种以上的混合物。
取向层可以在形成相位差层后,在与直线偏振层等层叠的工序的前后,与基材一起剥离除去。
另外,出于提高与基材的剥离性和对液晶固化层赋予膜强度的目的,可以在液晶固化层中包含取向层。在液晶固化层包含取向层的情况下,优选使用使单官能、2官能的(甲基)丙烯酸酯系单体、酰亚胺系单体或乙烯基醚系单体固化而成的固化物等作为用于取向层的树脂。
作为单官能的(甲基)丙烯酸酯系单体,可举出碳原子数4~16的(甲基)丙烯酸烷基酯、碳原子数2~14的(甲基)丙烯酸β羧基烷基酯、碳原子数2~14的(甲基)丙烯酸烷基化苯酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯等,
作为2官能的(甲基)丙烯酸酯系单体,可举出1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯;1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;新戊二醇二(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;聚乙二醇二丙烯酸酯;双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚;乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
另外,作为使酰亚胺系单体固化而成的酰亚胺系树脂,可举出聚酰胺、聚酰亚胺等。需要说明的是,作为酰亚胺系树脂,可以为它们中的1种,也可以为2种以上的混合物。
另外,作为形成取向层的树脂,可以包含除单官能、2官能的(甲基)丙烯酸酯系单体、酰亚胺系单体和乙烯基醚系单体以外的单体,但单官能、2官能的(甲基)丙烯酸酯系单体、酰亚胺系单体和乙烯基醚系单体的含有比例在总单体中可以为50质量%以上,优选为55质量%以上,更优选为60质量%以上。
在相位差层105中包含取向层的情况下,取向层的厚度通常为10nm以上且10000nm以下的范围,在相位差层105的取向性相对于膜面为面内取向的情况下,取向层的厚度优选为10nm以上且1000nm以下,在相位差层105的取向性相对于膜面为垂直取向的情况下,优选为100nm以上且10000nm以下。如果取向层的厚度为上述范围内,则能够提高基材的剥离性,并且赋予适度的膜强度。
[其他层]
可折叠偏振板10例如还可以具有粘合层和防护膜中的至少1者。
[粘合层]
可折叠偏振板10可以在相位差层105侧的最外表面配置有粘合层。粘合层可以是用于在可折叠偏振板10上贴合触摸传感器面板、图像显示元件等显示模块的层。粘合层通常可以由粘合剂构成。作为粘合剂,可以没有特别限制地使用以往公知的粘合剂,可以使用具有丙烯酸系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、有机硅系聚合物、聚乙烯基醚系聚合物等基础聚合物的粘合剂。另外,也可以为活性能量射线固化型粘合剂、热固化型粘合剂等。
[防护膜]
可折叠偏振板10可以包含用于保护其表面、典型的是固化树脂层100的表面的防护膜。防护膜可以配置在可折叠偏振板10的最外表面。防护膜例如在图像显示元件、其他光学构件上贴合偏振板后,连同其所具有的粘合剂层一起被剥离除去。
防护膜例如由基材膜和层叠于其上的粘合剂层构成。关于粘合剂层,适用上述的关于贴合层的说明。构成基材膜的树脂例如可以为聚乙烯之类的聚乙烯系树脂、聚丙烯之类的聚丙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯之类的聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂等热塑性树脂。优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂。
作为防护膜的厚度,没有特别限定,例如优选设为20μm以上且200μm以下的范围。如果基材的厚度为20μm以上,则有容易对可折叠偏振板10赋予强度的趋势。
[可折叠偏振板的层构成]
图3是表示可折叠偏振板的层构成的另一例的概略截面图。图3所示的可折叠偏振板20依次具备偏振片保护层100、固化树脂层101、第1粘接剂层102、直线偏振层103、贴合层104和相位差层160。相位差层160具备第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163。固化树脂层101、第1粘接剂层102、第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163中的至少任一者可以为薄膜固化层。
图4是表示可折叠偏振板的层构成的又一例的概略截面图。图4所示的可折叠偏振板30依次具备防护膜180、偏振片保护层100、固化树脂层101、第1粘接剂层102、直线偏振层103、贴合层104和相位差层160。相位差层160具备第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163。固化树脂层101、第1粘接剂层102、第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163中的至少任一者可以为薄膜固化层。
图5是表示可折叠偏振板的层构成的其他例的概略截面图。图5所示的可折叠偏振板40依次具备偏振片保护层100、固化树脂层101、第1粘接剂层102、直线偏振层103、贴合层104、相位差层160和粘合层170。相位差层160具备第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163。固化树脂层101、第1粘接剂层102、第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163中的至少任一者可以为薄膜固化层。
[第二方式]
第二方式的可折叠偏振板层叠有直线偏振层和相位差层,且包含厚度为5ρm以下的薄膜固化层,在将可折叠偏振板的厚度设为100%时,薄膜固化层仅存在于以可折叠偏振板的直线偏振层为基准从相位差层侧的最外表面起在厚度方向上为0%以上且90%以内的范围。关于可折叠偏振板的形状、尺寸、厚度和用途的说明,适用上述第一方式中的说明。
图6所示的可折叠偏振板5具备直线偏振层6和相位差层7。关于直线偏振层6和相位差层7的说明,适用上述第一方式中的说明。
可折叠偏振板5可以以直线偏振层6为基准将相位差层7侧作为内侧而弯曲。可折叠偏振板5在以直线偏振层6为基准,将相位差层7侧作为内侧,沿着弯曲轴以内表面的弯曲半径成为1.5mm的方式反复弯曲时,其弯曲次数优选即使为5万次也不产生裂纹,更优选即使为8万次也不产生裂纹。
[薄膜固化层]
虽然在图6中未示出,但可折叠偏振板5包含厚度为5ρm以下的薄膜固化层。薄膜固化层可以是包含固化性树脂的固化物的层。薄膜固化层的种类、厚度和马氏硬度的例示和优选的范围适用上述第一方式中的说明。
在将可折叠偏振板5的厚度设为100%时,薄膜固化层仅存在于以可折叠偏振板5的直线偏振层6为基准从相位差层7侧的最外表面起在厚度方向上为0%以上且90%以内的范围T2。通过薄膜固化层仅存在于范围T2内,即使在将可折叠偏振板5以直线偏振层6为基准以相位差层7侧为内侧反复弯曲的情况下,也有不易产生破裂、裂纹的趋势。
在将可折叠偏振板5的厚度设为100%时,薄膜固化层仅存在于以可折叠偏振板5的直线偏振层6为基准从相位差层7侧的最外表面起在厚度方向上优选为0%以上且90%以内的范围,更优选仅存在于0%以上且75%以内的范围,进一步优选仅存在于0%以上且60%以内的范围。
图7是表示本发明的第二方式的可折叠偏振板的层构成的一个例子的概略截面图。图7所示的可折叠偏振板50依次具备偏振片保护层200、固化树脂层201、粘接剂层202、直线偏振层203、贴合层204和包含液晶固化层(未图示)的相位差层205。固化树脂层201、粘接剂层202、液晶固化层中的至少1个可以为薄膜固化层。
可折叠偏振板50可以进一步包含除了上述层以外的其他层。作为其他层,例如可举出防护膜、粘合层等。关于第二方式中的偏振片保护层200、固化树脂层201、粘接剂层202、直线偏振层203、贴合层204、相位差层205、防护膜和粘合层,适用上述第一方式中的说明。
[可折叠偏振板的制造方法]
在可折叠偏振板包含偏振片保护层和相位差层、且具备固化树脂层作为薄膜固化层的情况下,可折叠偏振板例如可以通过包括贴合工序的方法来制造,所述贴合工序是将作为具备固化树脂层的热塑性树脂膜的偏振片保护层与直线偏振层借助粘接剂层贴合,接着在直线偏振层的与薄膜固化层侧的相反侧借助贴合层贴合相位差层的工序。在贴合工序中,在借助贴合层将层彼此贴合的情况下,为了提高密合性,优选对贴合面的一者或两者实施例如电晕处理等表面活化处理。固化树脂层、直线偏振层和相位差层可以分别如上所述制造。
贴合层可以以粘合片的形式准备。粘合片例如可以通过以下方式等来制作:使粘合剂组合物溶解或分散于甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中而制备粘合剂液,将其在实施了脱模处理的剥离膜上以片状形成包含粘合剂的层,在该贴合层上进一步贴合其他剥离膜。可以通过将剥离了一个剥离膜的粘合片贴合于一个层,接着剥离另一个剥离膜,贴合另一个层的方法来贴合各层。
作为将粘合剂液涂敷于剥离膜上的方法,采用使用了模涂机、逗点涂布机、逆转辊涂布机、凹版涂布机、棒涂机、线棒涂布机、刮刀涂布机、气刀涂布机等的通常的涂布技术即可。
剥离膜优选由塑料膜和剥离层构成。作为塑料膜,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜和聚萘二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜、聚丙烯膜等聚烯烃膜。另外,剥离层例如可以由剥离层形成用组合物形成。作为构成剥离层形成用组合物的主要成分(树脂),没有特别限定,可举出有机硅树脂、醇酸树脂、丙烯酸系树脂和长链烷基树脂等。
<图像显示装置>
本发明的可折叠偏振板可以用于图像显示装置。图像显示装置是指具有图像显示面板的装置,包含发光元件或发光装置作为发光源。作为图像显示装置,例如可举出液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、触摸面板显示装置等。可折叠偏振板可以配置于图像显示面板的观察侧。可折叠偏振板例如可以借助粘合层层叠于图像显示装置上。图像显示装置可以为可折叠图像显示装置。
<可折叠图像显示装置用层叠体>
可折叠图像显示装置用层叠体可以是在可折叠偏振板的观察侧具备前面板、在可折叠偏振板的与前面板的相反侧具备后述的触摸面板的可折叠图像显示装置用层叠体。可折叠图像显示装置包含可折叠图像显示装置用层叠体和有机EL显示面板,相对于有机EL显示面板在观察侧配置有可折叠图像显示装置用层叠体,构成为能够弯折。作为可折叠图像显示装置用层叠体,可以包含可折叠偏振板、以及前面板和触摸面板中的任一者或两者,它们的层叠顺序是任意的,优选从观察侧起按照前面板(窗)、可折叠偏振板、触摸面板、或前面板、触摸面板、可折叠偏振板的顺序进行层叠。如果在触摸面板的观察侧存在可折叠偏振板,则触摸面板的图案变得不易被可视,显示图像的可视性变得良好,因此优选。各个构件可以使用粘接剂或粘合剂等进行层叠。另外,可以具备在前面板、可折叠偏振板和触摸面板中的任一层的至少一面形成的遮光图案。
[前面板]
可以在可折叠偏振板的观察侧配置前面板。前面板可以借助粘合剂层层叠于可折叠偏振板。作为粘合剂层,例如可举出上述的粘合层。
作为前面板,可举出玻璃、在树脂膜的至少一面包含硬涂层而成的前面板等。作为玻璃,例如可以使用高透射玻璃、强化玻璃。特别是在使用薄的透明面材的情况下,优选实施了化学强化的玻璃。玻璃的厚度例如可以设为20μm以上且5mm以下。
在树脂膜的至少一面包含硬涂层而成的前面板可以不像现有的玻璃那样刚硬,而是可折叠的。硬涂层的厚度没有特别限定,例如可以为5μm以上且100μm以下。
作为树脂膜,可以是由具有降冰片烯或多环降冰片烯系单体之类的包含环烯烃的单体的单元的环烯烃系衍生物、纤维素(二乙酰纤维素、三乙酰纤维素、乙酰纤维素丁酸酯、异丁酯纤维素、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰纤维素)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚环烯烃、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚丙烯酸系、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氨酯、环氧树脂等高分子形成的膜。树脂膜可以使用未拉伸、单轴或双轴拉伸膜。这些高分子可以分别单独使用或混合使用2种以上。作为树脂膜,优选透明性和耐热性优异的聚酰胺酰亚胺膜或聚酰亚胺膜、单轴或双轴拉伸聚酯膜、透明性和耐热性优异并且能够应对膜的大型化的环烯烃系衍生物膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、以及呈透明性且光学上没有各向异性的三乙酰纤维素和异丁酯纤维素膜。树脂膜的厚度可以为5μm以上且200μm以下,优选为20μm以上且100μm以下。
[遮光图案]
遮光图案(边框)可以形成于前面板的显示元件侧。遮光图案可以隐藏显示装置的各布线而使之不被使用者观察到。遮光图案的颜色和/或材质没有特别限制,可以利用具有黑色、白色、金色等多种颜色的树脂物质形成。在一个实施方式中,遮光图案的厚度可以为2μm以上且50μm以下,优选可以为4μm以上且30μm以下,更优选可以为6μm以上且15μm以下的范围。另外,为了抑制由遮光图案与显示部之间的高度差所致的气泡混入和交界部的可视,可以对遮光图案赋予形状。
[触摸面板]
触摸面板用作输入机构。作为触摸面板所具有的触摸传感器,提出了电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等各种方式,可以是任意方式。其中,优选静电电容方式。静电电容方式分为触摸传感器的有源区和位于上述有源区的***部的非有源区。有源区是与在显示面板上显示画面的区域(显示部)对应的区域,是感测使用者的触摸的区域,非有源区是与在显示装置上不显示画面的区域(非显示部)对应的区域。触摸面板可以包含:具有可折叠特性的基板;形成于上述基板的有源区的感测图案;形成于上述基板的非有源区、且用于借助上述感测图案和焊盘部与外部的驱动电路连接的各条感测线。作为具有可折叠特性的基板,可以使用与前面板的透明基板同样的材料。
参照图8对可折叠图像显示装置用层叠体的层构成进行说明。图8所示的可折叠图像显示装置用层叠体60具备可折叠偏振板40、在可折叠偏振板40的观察侧隔着粘合剂层122的前面板121、以及在可折叠偏振板40的与观察侧的相反侧隔着粘合剂层170的触摸面板123。可折叠偏振板40依次具备偏振片保护层100、固化树脂层101、第1粘接剂层102、直线偏振层103、贴合层104、相位差层160和粘合层170。相位差层160具备第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163。固化树脂层101、第1粘接剂层102、第1液晶固化层161、第2粘接剂层162和第2液晶固化层163中的至少任一者可以为薄膜固化层。
实施例
以下,通过实施例进一步详细地说明本发明。例中的“%”和“份”只要没有特别说明,则为质量%和质量份。
[层的厚度]
使用接触式膜厚测定装置(株式会社Nikon制“MH-15M”)进行测定。
[耐弯曲性]
以下,参照图9对耐弯曲性的评价方法进行说明。使用超级切割机将制作的可折叠偏振板以长边成为直线偏振片的吸收轴方向的方式裁切成短边10mm×长边100mm的尺寸,制成试验片300。以试验片300(在相位差层侧配置有TAC膜的情况下,剥离除去了TAC膜的试验片)的直线偏振片侧的面与耐弯曲性试验机的2片板夹具301、302接触的方式固定短边侧(图9a)。固定使用Kapton膜带(东丽·杜邦制)303,将试验片的两端在长边方向上各固定10mm,以2片板夹具301、302的夹具间距离L1成为53mm的方式进行固定。接下来,在试验片的弯曲半径R=1.5mm时,通过使2片板夹具301、302分别在箭头A1、A2所示的方向上进行移动,从而使夹具间距离L2以成为2R的方式连续地变化,将固定的试验片以直线偏振片的吸收轴方向与弯曲轴正交的方式弯曲(图9b)。以60rpm的弯曲速度进行,测定直至膜产生裂纹、破裂为止的弯曲次数。
[马氏硬度]
马氏硬度使用超显微硬度试验机(FISCHERSCOPE HM2000:株式会社FischerInstruments制)进行测定。如图10所示,使用静电使各层的单膜401(液晶固化层为没有支撑层的状态的液晶固化层)吸附在钠玻璃402上,在温度23℃时测定各层的马氏硬度。使用维氏压头403,箭头A3方向的压入深度为0.2μm,求出基于依据ISO14577的压痕测定的各构件n=3的平均值作为马氏硬度。
<实施例1>
在聚乙烯醇系树脂膜上吸附取向有碘的直线偏振片(PVA,厚度8μm)的两侧借助水贴合三乙酰纤维素(TAC)膜和丙烯酸类树脂系膜,进行干燥,由此制作具有TAC膜/PVA/丙烯酸类树脂系膜的层构成的两剥离纸PVA。将两剥离纸PVA的丙烯酸类树脂系膜侧剥离,将作为偏振片保护膜的具有含紫外线吸收剂的硬涂(HC)层(厚度3μm,马氏硬度266.843N/mm2)的环状烯烃系树脂(COP)膜(厚度22μm)的硬涂层侧借助包含水系粘接剂的粘接剂层(厚度O.1μm,马氏硬度522.611N/mm2)贴合,在烘箱中使其干燥。对贴合面实施电晕处理(780W×1pass)。
接下来,将所得到的具有COP膜/含紫外线吸收剂的HC层/粘接剂层/PVA/TAC膜的层构成的直线偏振板的TAC膜剥离,对PVA面进行电晕处理。向其贴合带有隔膜的粘合剂层(厚度5μm)。
将在TAC膜上涂布聚合性液晶化合物并使其固化而成的λ/2板(厚度2μm,马氏硬度239.038N/mm2)与λ/4板(厚度1μm,马氏硬度214.012N/mm2)的液晶面彼此用包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层(厚度2μm,马氏硬度175.665N/mm2)贴合,制作相位差层层叠体。
将贴合于直线偏振板的粘合剂层的隔膜剥离,将相位差层层叠体的λ/2板侧的TAC膜剥离后,仅对液晶面进行电晕处理,与粘合剂层贴合。得到了具有COP膜/含紫外线吸收剂的HC层/粘接剂层/PVA/粘合剂层/λ/2板/粘接剂层/λ/4板/TAC膜的层构成的可折叠偏振板(不包括TAC膜时的厚度为43.1μm)。将耐弯曲性的评价结果示于表1。在所得到的可折叠偏振板中,硬涂层、包含水系粘接剂的粘接剂层、λ/2板、包含紫外线固化型粘接剂的粘接剂层和λ/4板为薄膜固化层,显示模块侧为TAC膜侧。
<实施例2>
在实施例1的基础上,使用硬涂(HC)层(无紫外线吸收剂,厚度2μm,马氏硬度280.775N/mm2)来代替使用含紫外线吸收剂的硬涂(HC)层(厚度3μm,马氏硬度266.843N/mm2),除此以外,与实施例1同样地操作,得到了具有COP膜/HC层/粘接剂层/PVA/粘合剂层/λ/2板/粘接剂层/λ/4板/TAC膜的层构成的可折叠偏振板(不包括TAC膜时的厚度为42.1μm)。将结果示于表1。
<实施例3>
在实施例1的基础上,使用硬涂(HC)层(无紫外线吸收剂,厚度2μm,马氏硬度280.775N/mm2)来代替使用含紫外线吸收剂的硬涂(Hc)层(厚度3μm,马氏硬度266.843N/mm2),并且从可折叠偏振板剥离TAC膜而在λ/4板侧的面贴合包含粘合剂的粘合层(厚度15ρm),除此以外,与实施例1同样地操作,得到了具有COP膜/HC层/粘接剂层/PVA/粘合剂层/λ/2板/粘接剂层/λ/4板/粘合层的层构成的可折叠偏振板(包括粘合层在内的厚度为57.1μm)。将结果示于表1。
<比较例1>
在实施例1的基础上,代替在偏振片保护膜的含紫外线吸收剂的硬涂(HC)层侧借助粘接剂层贴合PVA,而在偏振片保护膜的COP膜侧借助粘接剂层贴合PVA,除此以外,与实施例1同样地操作,得到了具有含紫外线吸收剂的HC层/COP膜/粘接剂层/PVA/粘合剂层/λ/2板/粘接剂层/λ/4板/TAC膜的层构成的可折叠偏振板。将结果示于表1。
<比较例2>
在实施例2的基础上,代替在偏振片保护膜的硬涂(HC)层侧借助粘接剂层贴合PVA,而在偏振片保护膜的COP膜侧借助粘接剂层贴合PVA,除此以外,与实施例1同样地操作,得到了具有HC层/COP膜/粘接剂层/PVA/粘合剂层/λ/2板/粘接剂层/λ/4板/TAC膜的层构成的可折叠偏振板。将结果示于表1。
<比较例3>
在实施例3的基础上,代替在偏振片保护膜的硬涂(HC)层侧借助粘接剂层贴合PVA,而在偏振片保护膜的COP膜侧借助粘接剂层贴合PVA,除此以外,与实施例1同样地操作,得到了具有HC层/COP膜/粘接剂层/PVA/粘合剂层/λ/2板/粘接剂层/λ/4板/粘合层的层构成的可折叠偏振板。将结果示于表1。
[表1]
附图标记说明
1、5、10、20、30、40、50:可折叠偏振板,2:窗单元,3、122:粘合剂层,4:显示模块,100、200:偏振片保护层,101、201:固化树脂层,102、202:第1粘接剂层,6、103、203:直线偏振层,104、204:贴合层,7、105、160、205:相位差层,121:前面板,123:触摸面板,161:第1液晶固化层,162:第2粘接剂层,163:第2液晶固化层,170:粘合层,180:防护膜,300:试验片,301、302:板夹具,303:Kapton膜带,401:单膜,402:钠玻璃,403:维氏压头,L1、L2:夹具间距离,T1、T2:范围
Claims (5)
1.一种可折叠偏振板,其配置在与窗单元邻接而层叠的粘合剂层与显示模块之间,
所述可折叠偏振板包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,
在将所述可折叠偏振板的厚度设为100%时,所述薄膜固化层仅存在于从所述可折叠偏振板的所述显示模块侧的最外表面起在所述厚度方向上为0%以上且90%以内的范围。
2.根据权利要求1所述的可折叠偏振板,其中,所述薄膜固化层在23℃时的马氏硬度为150N/mm2以上且800N/mm2以下。
3.根据权利要求1或2所述的可折叠偏振板,其厚度为20μm以上且150μm以下。
4.一种图像显示装置,其具备权利要求1~3中任一项所述的可折叠偏振板。
5.一种可折叠偏振板,其是层叠有直线偏振层和相位差层的可折叠偏振板,
所述可折叠偏振板包含厚度为5μm以下的薄膜固化层,
在将所述可折叠偏振板的厚度设为100%时,所述薄膜固化层仅存在于以所述可折叠偏振板的所述直线偏振层为基准从所述相位差层侧的最外表面起在所述厚度方向上为0%以上且90%以内的范围。
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