TW202218878A - 附硬塗層之偏光板及包含該附硬塗層之偏光板之影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種已顯著抑制住異形加工部中硬塗層之破損及裂痕之附硬塗層之光學薄膜。本發明實施形態之附硬塗層之偏光板依序具有偏光件、保護層、厚度為0.1µm~8µm之中間層及厚度為5µm以下之硬塗層，且具有矩形以外之異形；並且中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為10MPa以上。

Description

附硬塗層之偏光板及包含該附硬塗層之偏光板之影像顯示裝置
本發明涉及附硬塗層之偏光板及包含該附硬塗層之偏光板之影像顯示裝置。
手機、筆記型個人電腦等影像顯示裝置中，為了實現影像顯示及/或提高該影像顯示性能而廣泛使用偏光板。當影像顯示裝置因來自外部之接觸而於其表面發生損傷時，會有顯示影像之視辨性降低之情形。因此，為了保護影像顯示裝置之表面，有使用於表面側(視辨側)形成有硬塗層之偏光板(附硬塗層之偏光板)之情形。近年來，有期望將光學薄膜加工成矩形以外之形狀(異形加工：例如形成缺口及/或貫通孔)之情形。但以附硬塗層之偏光板的異形加工部來說，卻有容易於硬塗層發生破損及/或裂痕之問題。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2012-234163號公報
發明欲解決之課題 本發明是為了解決上述以往課題而成者，其主要目的在於提供一種已顯著抑制住異形加工部中硬塗層之破損及裂痕之附硬塗層之光學薄膜。
用以解決課題之手段 本發明實施形態之附硬塗層之偏光板依序具有偏光件、保護層、厚度為0.1µm~8µm之中間層及硬塗層，且具有矩形以外之異形；並且該中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為10MPa以上。 在一實施形態中，上述中間層係包含上述硬塗層之成分與上述保護層之成分的相溶區域。 在一實施形態中，上述中間層之厚度為0.3µm~5µm。 在一實施形態中，上述中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為14MPa以上。 在一實施形態中，上述硬塗層之厚度為5µm以下。 在一實施形態中，上述保護層係以三醋酸纖維素薄膜構成。 在一實施形態中，上述異形係選自於由下述所構成之群組：貫通孔、V字缺口、U字缺口、俯視時呈近似船形之形狀的凹部、俯視時呈矩形之凹部、俯視時呈近似浴缸形狀之R形狀的凹部及該等之組合。 根據本發明另一面向提供一種影像顯示裝置。該影像顯示裝置於視辨側包含上述附硬塗層之偏光板。
發明效果 根據本發明實施形態，在具有矩形以外之異形(異形加工部)之附硬塗層之偏光板中，於保護層與硬塗層之間形成代表上為相溶區域之中間層，並將該中間層之厚度及每單位厚度之剪切破壞強度最佳化，藉此可實現一種已顯著抑制住異形加工部中硬塗層之破損及裂痕之附硬塗層之偏光板。
以下參照圖式針對本發明具體實施形態進行說明，惟本發明不受該等實施形態限定。此外，為了便於觀看而示意顯示圖式，並且圖式中之長度、寬度、厚度等比率、以及角度等與實際不同。
本說明書中，「硬塗層」可作為具有表面保護功能之硬質表面處理層之總稱使用。因此，硬塗層不僅包含一般的硬塗層，還可包含抗反射層、抗黏層、防眩層、抗黏結層。
A.附硬塗層之偏光板之概略 圖1係本發明一實施形態之附硬塗層之偏光板的概略截面圖。圖式例之附硬塗層之偏光板100依序具有偏光件10、保護層20、中間層30及硬塗層40。中間層30代表上係包含硬塗層40之成分與保護層20之成分的相溶區域。本發明實施形態中，中間層之厚度為0.1µm~8µm，且中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為10MPa以上。根據本發明實施形態，在具有矩形以外之異形(異形加工部)之附硬塗層之偏光板中，於保護層與硬塗層之間形成中間層，並令中間層之厚度及每單位厚度之剪切破壞強度為如上述之範圍，藉此可顯著抑制異形加工部中硬塗層之破損及裂痕。剪切破壞強度係切削(破壞)單一薄膜或積層體之各層時所需之力，例如可藉由SAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System；表面界面物性解析儀)求算。參照圖2來說明求算剪切破壞強度之具體程序。圖2中係顯示由上而下依序具有硬塗層、中間層及保護層之積層體。使用精密斜向切削裝置(例如DAIPLA WINTES CO., LTD.製，「SAICAS DN-20型」)將該積層體斜向切削時之剪切強度即成為剪切破壞強度。斜向切削可藉由使切刀進行雙軸運動(水平方向及垂直方向之運動)來進行。剪切破壞強度T(MPa)可由下述式求算。 T(MPa)=F H(kN)/(2×Wd(m 2)×cotφ) 在此，F H係切刀所致之水平方向的荷重，W係切刀之寬度(m)，d係切刀之垂直方向之位移量(m)，φ為剪切角度。此外，剪切角度可因應切削條件、切削對象物之構成材料等變化，大致上為45°。此外，中間層之厚度與剪切破壞強度實質上具有比例關係，故中間層每1µm厚度之剪切破壞強度可由計算來求出。例如測定厚度0.5µm之中間層之剪切破壞強度時，令該測定值為2倍即可；而例如測定厚度2.0µm之中間層之剪切破壞強度時，令該測定值為1/2倍即可。
本發明實施形態中，附硬塗層之偏光板具有矩形以外之異形。本說明書中「具有矩形以外之異形」係指附硬塗層之偏光板之俯視形狀具有矩形(包含長方形、隅部去角時之情況)以外之形狀。異形代表上係經異形加工之異形加工部。因此，「具有矩形以外之異形的附硬塗層之偏光板」(以下有時稱為「異形偏光板」)不僅包含異形偏光板整體(即，用來規定偏光板之俯視形狀的外緣)為矩形以外之情況，還包含在自矩形偏光板之外緣往內退離之部分形成有異形加工部之情況。以附硬塗層之偏光板來說，在所述異形加工部中容易發生硬塗層之破損及/或裂痕，但根據本發明實施形態，可顯著抑制所述破損及裂痕。異形(異形加工部)例如如圖3及圖4所示，可列舉貫通孔、於俯視時成為凹部之切削加工部。凹部之代表例可列舉近似船形之形狀、矩形、近似浴缸形狀之R形狀、V字缺口、U字缺口。異形(異形加工部)之另一例如圖5及圖6所示，可舉與汽車之儀表盤對應之形狀。該形狀係外緣形成沿著儀表針之旋轉方向的圓弧狀，且包含外緣形成往面方向內側凸之V字形狀(包含R形狀)之部位。當然，異形(異形加工部)之形狀不限於圖式例。例如，貫通孔之形狀除圖式例之大致圓形外，還可因應目的採用任意適當之形狀(例如橢圓形、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形)。又，貫通孔可因應目的設於任意適當之位置。貫通孔可如圖4所示設於矩形偏光板之長邊方向端部的大致中央部，可設於長邊方向端部之預定位置，亦可設於偏光板之隅部；雖未圖示，但可設於矩形偏光板之短邊方向端部；亦可如圖5或圖6所示，設於異形偏光板之中央部。如圖4所示，亦可設置複數個貫通孔。並且可視目的適當組合圖式例之形狀。例如，可於圖3之異形偏光板之任意位置形成貫通孔；亦可於圖5或圖6之異形偏光板之外緣的任意適當位置形成V字缺口及/或U字缺口。所述異形偏光板可適宜用於汽車儀表盤、智慧型手機、平板型PC或智慧手錶等影像顯示裝置。此外，異形包含R形狀時，其曲率半徑例如為0.2mm以上，又例如為1mm以上，又例如為2mm以上。另一方面，曲率半徑例如為10mm以下，又例如為5mm以下。
附硬塗層之偏光板中，亦可因應需求在偏光件10之與保護層20為相反側配置另一保護層(未圖示)。此外，為求方便，有時會將保護層20稱為外側保護層、且將另一保護層稱為內側保護層。並且，附硬塗層之偏光板中，亦可於偏光件10之與保護層20為相反側(在有另一保護層存在時則為另一保護層之與偏光件為相反側)設置符合目的之任意適當之機能層。機能層之代表例可舉相位差層、導電層。機能層之種類、數量、組合等，可按目的適當設定。例如，相位差層之光學特性(例如折射率特性、面內相位差、Nz係數、光彈性係數)、厚度、配置位置等可按目的適當設定。
於實際使用上，可設置黏著劑層(未圖示)作為附硬塗層之偏光板之與硬塗層為相反側的最外層，而可將附硬塗層之偏光板貼附於影像顯示單元。並且，在附硬塗層之偏光板供於使用之前，宜於黏著劑層之表面暫時黏附有剝離薄膜。藉由暫時黏附剝離薄膜，可在保護黏著劑層的同時形成附硬塗層之偏光板的捲料。
以下針對附硬塗層之偏光板的構成要素進行更詳細說明。
B.偏光件 偏光件代表上係以包含二色性物質之樹脂薄膜構成。就樹脂薄膜而言，可採用可作為偏光件使用之任意適當的樹脂薄膜。樹脂薄膜代表上為聚乙烯醇系樹脂(以下稱為「PVA系樹脂」)薄膜。樹脂薄膜可為單層樹脂薄膜亦可為二層以上之積層體。
由單層樹脂薄膜構成之偏光件的具體例，可舉已對PVA系樹脂薄膜施行利用碘進行之染色處理及延伸處理(代表上為單軸延伸)者。上述藉由碘進行之染色，例如可藉由將PVA系薄膜浸漬於碘水溶液中來進行。上述單軸延伸之延伸倍率宜為3~7倍。延伸可在染色處理後進行，亦可邊染色邊進行。又，亦可延伸後再染色。因應需求對PVA系樹脂薄膜施行膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如，在染色前將PVA系樹脂薄膜浸漬於水中進行水洗，不僅可洗淨PVA系薄膜表面的污垢或抗黏結劑，還可使PVA系樹脂薄膜膨潤，從而防止染色不均等情況。
作為使用積層體而得之偏光件的具體例可舉使用樹脂基材與積層在該樹脂基材之PVA系樹脂層(PVA系樹脂薄膜)之積層體、或者是使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層之積層體而得之偏光件。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層之積層體而得之偏光件，例如可藉由以下步驟來製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材並使其乾燥，於樹脂基材上形成PVA系樹脂層，而獲得樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體；及，將該積層體延伸及染色，以將PVA系樹脂層製成偏光件。在本實施形態中，延伸在代表上包含使積層體浸漬於硼酸水溶液中並延伸。並且視需要，延伸更可包含在硼酸水溶液中進行延伸前將積層體在高溫(例如95℃以上)下進行空中延伸。所得樹脂基材/偏光件之積層體可直接使用(即，亦可將樹脂基材作為偏光件之保護層)，亦可從樹脂基材/偏光件之積層體剝離樹脂基材並於該剝離面積層符合目的之任意適當的保護層後來使用。所述偏光件之製造方法之詳細內容記載於例如日本專利特開2012-73580號公報、日本專利第6470455號中。本說明書中即引用該等公報整體之記載作為參考。
偏光件之厚度宜為25µm以下，較宜為1µm~12µm，更宜為3µm~12µm，尤宜為3µm~8µm。偏光件之厚度若在所述範圍內，便可良好地抑制加熱時之捲曲，及可獲得良好的加熱時之外觀耐久性。
偏光件宜在波長380nm~780nm之任一波長下顯示吸收二色性。偏光件之單體透射率例如為41.5%~46.0%，宜為43.0%~46.0%，較宜為44.5%~46.0%。偏光件之偏光度以97.0%以上為佳，99.0%以上較佳，99.9%以上更佳。
C.保護層 外側保護層及內側保護層(有時統稱為保護層)皆係以可作為偏光件之保護層使用之任意適當之薄膜形成。作為成為該薄膜之主成分的材料之具體例，可舉三醋酸纖維素(TAC)等之纖維素系樹脂、或聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降莰烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系及乙酸酯系等之透明樹脂等。又，亦可舉(甲基)丙烯酸系、胺甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等之熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。其他還可舉例如矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。又，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)所記載之聚合物薄膜。作為該薄膜之材料，例如可以使用含有在側鏈具有取代或非取代之醯亞胺基之熱塑性樹脂與在側鏈具有取代或非取代之苯基以及腈基之熱塑性樹脂的樹脂組成物，可舉例如具有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺構成之交替共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組成物。該聚合物薄膜例如可為上述樹脂組成物之擠製成形物。
外側保護層宜以三醋酸纖維素(TAC)薄膜或丙烯酸系樹脂薄膜構成，較佳可以TAC薄膜構成。藉由將外側保護層以所述薄膜構成，可良好地形成具有所期望厚度及剪切破壞強度之中間層。
內側保護層(在有存在內側保護層時)在一實施形態中宜在光學上為各向同性。本說明書中，「在光學上為各向同性」意指面內相位差Re(550)為0nm~10nm，且厚度方向之相位差Rth(550)為-10nm~+10nm。內側保護層在另一實施形態中亦可為相位差薄膜、增亮薄膜、擴散薄膜等。
保護層之厚度可採用任意適當之厚度。保護層之厚度宜為5µm~200µm，15µm~45µm較佳，20µm~40µm更佳。
D.硬塗層 硬塗層宜具有H以上、較宜具有2H以上、更宜具有3H以上之鉛筆硬度。另一方面，硬塗層之鉛筆硬度宜為6H以下，較宜為5H以下。硬塗層之鉛筆硬度若在所述範圍內，則在將附硬塗層之偏光板應用於影像顯示裝置時，可賦予優異之表面保護性能。鉛筆硬度可依循JIS K 5400之「鉛筆硬度試驗」測定。
硬塗層之厚度宜為5µm以下，較宜為0.5µm~4µm，更宜為1µm~3.5µm。硬塗層之厚度若在所述範圍內，便可實現優異之耐擦傷性。並且，藉由適當選擇硬塗層之材料與保護層之材料，可良好地形成具有所期望厚度及剪切破壞強度之中間層。
硬塗層只要可獲得本發明實施形態之效果，便可以任意適當之材料構成。硬塗層例如可為熱硬化性樹脂或游離輻射線(例如可見光、紫外線)硬化型樹脂之硬化層。宜為紫外線硬化型樹脂。因為可由簡便之操作及以高效率形成硬塗層。紫外線硬化型樹脂之具體例可列舉聚酯系、(甲基)丙烯酸系、胺甲酸酯系、醯胺系、聚矽氧系、環氧系、不飽和聚酯系之紫外線硬化型樹脂。(甲基)丙烯酸系紫外線硬化型樹脂包含胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯。紫外線硬化型樹脂中可包含紫外線硬化型之單體、寡聚物、聚合物。理想的紫外線硬化型樹脂，可舉含有丙烯酸系單體成分或寡聚物成分之樹脂組成物，且該丙烯酸系單體成分或寡聚物成分宜具有2個以上、較宜具有3~6個紫外線聚合性官能基。代表上，紫外線硬化型樹脂中摻混有光聚合引發劑。
硬塗層可利用任意適當之方法形成。硬塗層宜可於保護層上塗敷硬塗層形成用樹脂組成物並使其乾燥，再對已乾燥之塗敷膜照射紫外線使其硬化來形成。藉由將硬塗層形成用樹脂組成物直接塗敷於保護層，可良好地形成中間層。
硬塗層之詳細內容記載於例如日本專利特開2011-237789號公報、日本專利特開2016-224443號公報中。本說明書中即援用該等公報之記載作為參考。
E.中間層 中間層代表上如上述係包含硬塗層之成分與保護層之成分的相溶區域。換言之，中間層係硬塗層成分(實質上為硬塗層形成用組成物)滲透至保護層而形成之滲透層。藉由形成中間層，保護層與硬塗層可透過中間層牢固地密著，而可顯著抑制硬塗層之破損、裂痕及剝落。中間層中，宜為保護層成分之濃度從硬塗層側至保護層側連續變大。藉由保護層成分之濃度連續變化，可防止在中間層內因保護層成分之濃度變化而形成界面。結果可抑制中間層內之界面反射，而可獲得少有干涉不均之附硬塗層之偏光板。較佳為保護層成分之濃度從硬塗層至中間層連續變大，且從中間層至保護層連續變大。亦即，較宜不形成硬塗層與中間層之明確的界面、及中間層與保護層之明確的界面。若為所述構成，便可獲得干涉不均更少之附硬塗層之偏光板。
中間層之厚度如上述為0.1µm~8µm，宜為0.3µm~7.7µm，更宜為1.0µm~7.5µm，尤宜為1.2µm~7.5µm。又，中間層之厚度可為5.0µm以下，可為2.0µm以下，亦可為1.5µm以下。中間層之厚度若大於8µm，便有無法充分抑制異形加工部中硬塗層之破損及/或裂痕之情形。中間層之厚度若小於0.1µm，便有在高溫高濕環境下發生硬塗層剝落之情形。
中間層每1µm厚度之剪切破壞強度如上述為10MPa以上，宜為14MPa以上。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度例如可為16MPa以上，又例如可為20MPa以上，又例如可為25MPa以上，又例如可為40MPa以上，又例如可為70MPa以上，又例如可為100MPa以上，又例如亦可為120MPa以上。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度例如可為200MPa以下。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度若在上述範圍內，便可顯著抑制異形加工部中硬塗層之破損及/或裂痕。
中間層之厚度及剪切破壞強度可藉由適當組合以下條件並設定來調整：形成硬塗層時之基材(最後會成為保護層)之構成材料及表面性狀、硬塗層之構成材料、硬塗層形成用組成物之組成(例如固體成分濃度、溶劑組成、或者添加物之種類、數量或添加量)、硬塗層之形成條件(例如塗膜之乾燥或加熱條件、紫外線之照射量或照射方法)。
F.影像顯示裝置 本發明實施形態之附硬塗層之偏光板如上述可適宜應用於影像顯示裝置。因此，包含附硬塗層之偏光板之影像顯示裝置亦包含於本發明實施形態中。影像顯示裝置代表上包含影像顯示單元與透過黏著劑層貼合於影像顯示單元之附硬塗層之偏光板。附硬塗層之偏光板代表上係配置於影像顯示單元之視辨側，且以使硬塗層成為在視辨側之方式配置。影像顯示裝置可舉例如液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、量子點顯示裝置。
實施例 以下，以實施例來具體說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。實施例之評估項目如下。又，無特別註記時，實施例中之「份」及「%」即為重量基準。
(1)厚度 使用干涉膜厚計(大塚電子公司製，製品名「MCPD-3000」)進行測定。 (2)剪切破壞強度 使用精密斜向切削裝置(例如DAIPLA WINTES CO., LTD.製，「SAICAS DN-20型」)將實施例及比較例所用硬塗層、中間層(比較例中有未形成中間層之情形)及保護層之積層體斜向切削，並由切削時之剪切強度求出剪切破壞強度。切削條件如下。 切刀：單晶鑽石製 刀寬：1mm 切刀之斜角：10° 切刀之水平速度：1µm/秒 切刀之垂直速度：0.05µm/秒 使用下述式求算中間層之剪切破壞強度T(MPa)，並換算成每1µm厚度之量。 T(MPa)=F H(kN)/(2×Wd(m 2)×cotφ) 在此，F H係切刀所致之水平方向的荷重，W係切刀之寬度(m)，d係切刀之垂直方向之位移量(m)，φ為45°。 (3)硬塗層之破損或裂痕 以光學顯微鏡(倍率：×5倍)拍攝實施例及比較例之附硬塗層之偏光板中貫通孔周邊部分。以肉眼從拍攝影像確認有無因形成貫通孔造成之硬塗層(具有中間層時包含中間層)之破損及裂痕，並按以下基準進行評估。 良好：確認無破損及裂痕中之任一者。 不良：確認有破損及/或裂痕。 (4)硬塗層之密著耐久性 將實施例及比較例之附硬塗層之偏光板在高溫高濕條件下(65℃及90%RH之烘箱中)放置72小時後，以肉眼確認有無硬塗層(具有中間層時包含中間層)剝落，並按以下基準進行評估。 良好：確認無剝落。 不良：確認有剝落。 (5)耐擦傷性 將實施例及比較例之附硬塗層之偏光板以使未形成有硬塗層之面朝下之方式載置於玻璃板上。將鋼絲絨#0000均勻安裝於直徑11mm之圓柱的平滑截面，並在荷重1.0kg下對試驗試樣表面以每秒約100mm之速度往復10次後，以肉眼確認硬塗層表面之損傷狀態，並按以下基準進行評估。 良好：確認無傷痕。 不良：確認有傷痕。
＜實施例1＞ 1.偏光板之製作 作為熱塑性樹脂基材係使用長條狀且Tg約75℃之非晶質間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：100µm)，並對樹脂基材之單面施行了電暈處理。 在以9：1混合聚乙烯醇(聚合度4200，皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工業公司製，商品名「GOHSEFIMER」)而成之PVA系樹脂100重量份中添加碘化鉀13重量份，並將所得者溶於水中而調製出PVA水溶液(塗佈液)。 於樹脂基材之電暈處理面塗佈上述PVA水溶液並在60℃下乾燥，藉此形成厚度13µm之PVA系樹脂層，而製作出積層體。 將所得積層體於130℃之烘箱內沿縱向(長邊方向)進行單軸延伸成2.4倍(空中輔助延伸處理)。 接著，使積層體浸漬於液溫40℃的不溶解浴(相對於水100重量份摻混4重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶解處理)。 接著，於液溫30℃之染色浴(相對於水100重量份，以1：7之重量比摻混碘與碘化鉀而得之碘水溶液)中調整濃度的同時使其浸漬於其中60秒鐘，以使最後所得偏光件之單體透射率(Ts)成為所期望之值(染色處理)。 接著，使其浸漬於液溫40℃的交聯浴(相對於水100重量份摻混3重量份之碘化鉀並摻混5重量份之硼酸而得之硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。 然後，一邊使積層體浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(硼酸濃度4重量%、碘化鉀濃度5重量%)中，一邊在周速相異之輥間沿縱向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸處理)。 之後，使積層體浸漬於液溫20℃的洗淨浴(相對於水100重量份摻混4重量份之碘化鉀而得之水溶液)中(洗淨處理)。 然後，一邊在保持在約90℃之烘箱中乾燥，一邊使其接觸表面溫度保持在約75℃之SUS製加熱輥(乾燥收縮處理)。 依上述方式，於樹脂基材上形成厚度約5µm之偏光件，而獲得具有樹脂基材/偏光件之構成的偏光板。
2.硬塗層及中間層之形成 作為硬塗層之膜形成成分係準備紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(東亞合成(股)製，商品名「M-920」，固體成分100%)50重量份、紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(Mitsubishi Chemical Co.製，商品名「UV1700-TL」，固體成分80%)50重量份。以該等樹脂之樹脂固體成分每100重量份，混合光聚合引發劑(BASF公司製，商品名「OMNIRAD907」)3重量份、調平劑(共榮社化學(股)製，商品名「LE-303」，固體成分40%)0.15重量份。將該混合物以MIBK/環戊酮混合溶劑(重量比70/30)稀釋成固體成分濃度成為30%，而調製出硬塗層形成用塗敷液。 作為基材(最後會成為保護層)係準備TAC薄膜(FUJIFILM(股)製，商品名「TJ25」，厚度25µm)。使用棒塗機將上述硬塗層形成用塗敷液塗敷於該基材之單面(於TAC薄膜流延時與空氣面相接之側的面：A面)而形成塗膜。接著，將形成有塗膜之基材在80℃下加熱1分鐘使該塗膜乾燥。之後，以高壓水銀燈照射累積光量300mJ/cm 2之紫外線，使塗膜硬化。依上述方式而獲得基材/硬化塗膜之積層體。硬化塗膜之整體厚度為2.6µm，其中硬塗層之厚度為1.3µm，中間層之厚度為1.3µm。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為125MPa。
3.附硬塗層之偏光板之製作 透過丙烯酸系黏著劑將上述2.所得基材/硬化塗膜之積層體以基材與偏光件鄰接之方式貼合於上述1.所得樹脂基材/偏光件之積層體(偏光板)的偏光件表面。接著，剝離樹脂基材，並於剝離面透過活性能量線硬化型接著劑(厚度0.7µm)貼合作為異形加工用襯底材之一般TAC薄膜。活性能量線硬化型接著劑係使用MCD塗佈機(富士機械公司製)(凹槽形狀：蜂巢狀，凹版輥筒線數：1000條/inch，旋轉速度140%/相對生產線速度)進行塗敷。接著，藉由活性能量線照射裝置從兩側照射可見光線，使活性能量線硬化型接著劑硬化後，在70℃下熱風乾燥3分鐘，而獲得具有硬塗層/中間層/保護層/偏光件/襯底材之構成的附硬塗層之偏光板。此外，活性能量線硬化型接著劑係依以下方式調製。 以自由基聚合性化合物(a)12重量份、自由基聚合性化合物(b)35重量份、自由基聚合性化合物(c)40重量份、寡聚物化合物(d)10重量份、光聚合引發劑(e)2重量份及光敏劑(f)1重量份之比率進行混合，在50℃下攪拌1小時而獲得活性能量線硬化型接著劑。此外，自由基聚合性化合物(a)係HEAA(羥乙基丙烯醯胺)(KJ Chemicals Corporation製)；自由基聚合性化合物(b)係ACMO(丙烯醯基嗎福林)(KJ Chemicals Corporation製)；自由基聚合性化合物(c)係LIGHT ACRYLATE 1,9ND-A(1,9-壬二醇二丙烯酸酯)(共榮社化學公司製)；寡聚物化合物(d)係ARUFON UG-4010(環氧基改質丙烯酸寡聚物)(東亞合成公司製)；光聚合引發劑(e)係Omnirad907(2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎福林基丙1-酮)(IGM Resins B.V.公司製)；光敏劑(f)係KAYACURE DETX-S(2,4-二乙基9-氧硫𠮿
Figure 110131489-0000-3
)(日本化藥公司製)。
4.附硬塗層之偏光板的異形加工 將上述3.所得附硬塗層之偏光板沖裁成長142.0mm及寬66.8mm之尺寸且於4個角部設置有R 7.0mm之R部的形狀。此時係以偏光件之吸收軸方向為短邊方向之方式進行沖裁。並於距離長邊2mm及距離短邊2mm之位置形成直徑4.0mm的貫通孔。貫通孔係藉由端銑刀加工而形成。端銑刀之進給速度為750mm/分鐘，旋轉數為10000rpm，切屑量為0.1mm/次。依以上所述方式，而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。將所得附硬塗層之偏光板供於上述(3)~(5)之評估。將結果列於表1。
＜實施例2＞ 使用下述硬塗層形成用塗敷液形成整體厚度7.4µm之硬化塗膜，除此之外依與實施例1相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。硬塗層之厚度為3.0µm，中間層之厚度為4.4µm。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為14MPa。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。 作為硬塗層之膜形成成分係準備紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(DIC(股)製，商品名「LUXYDIR 17-806」，固體成分80%)100重量份。以樹脂固體成分每100重量份，混合光聚合引發劑(BASF公司製，商品名「OMNIRAD907」)3重量份、調平劑(DIC(股)製，商品名「GRANDIC PC4100」，固體成分10%)0.01重量份。將該混合物以PGME/環戊酮混合溶劑(重量比65/35)稀釋成固體成分濃度成為36%，而調製出硬塗層形成用塗敷液。
＜實施例3＞ 使用厚度40µm之TAC薄膜(FUJIFILM(股)製，商品名「TJ40」)作為基材(保護層)、使用下述硬塗層形成用塗敷液、將硬化前之塗膜在60℃下加熱1分鐘、及形成整體厚度10.1µm之硬化塗膜，除此之外依與實施例1相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。硬塗層之厚度為3.3µm，中間層之厚度為6.8µm。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為18MPa。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。 作為硬塗層之膜形成成分係準備紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(DIC(股)製，商品名「LUXYDIR 17-806」，固體成分80%)100重量份。以前述樹脂之樹脂固體成分每100重量份，混合光聚合引發劑(BASF公司製，商品名「OMNIRAD907」)3重量份、調平劑(DIC(股)製，商品名「GRANDIC PC4100」，固體成分10%)0.01重量份。將該混合物以PGME/環戊酮混合溶劑(重量比50/50)稀釋成固體成分濃度成為36%，而調製出硬塗層形成用塗敷液。
＜實施例4＞ 使用厚度25µm之TAC薄膜(FUJIFILM(股)製，商品名「TJ25UL」)作為基材(保護層)、及使用下述防眩層(anti-glare layer)形成用塗敷液形成整體厚度9.3µm之硬化塗膜，除此之外依與實施例1相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。防眩層之厚度為1.8µm，中間層之厚度為7.5µm。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為27MPa。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。 作為防眩層之膜形成成分係準備紫外線硬化型胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂(Mitsubishi Chemical Co.製，商品名「UV1700B」)50重量份及以新戊四醇三丙烯酸酯為主成分之多官能丙烯酸酯(大阪有機化學工業(股)製，商品名「Viscoat #300」)50重量份。以該等樹脂之樹脂合計固體成分每100重量份，混合作為防眩層形成粒子之丙烯酸與苯乙烯之共聚粒子(積水化成品工業(股)製，「Techpolymer SSX1055QXE」)2重量份、作為觸變性賦予劑之合成膨潤石(KUNIMINE INDUSTRIES CO., LTD.製，「SUMECTON SAN」)1.5重量份、光聚合引發劑(BASF公司製，商品名「OMNIRAD907」)3重量份、調平劑(DIC(股)製，商品名「GRANDIC PC4100」，固體成分10%)0.15重量份。將該混合物以甲苯/環戊酮混合溶劑(重量比80/20)稀釋成固體成分濃度成為50%，而調製出防眩層形成用塗敷液。
＜實施例5＞ 以與實施例1相同方式製作出偏光板。另一方面，依以下方式形成硬塗層及中間層。作為硬塗層所含樹脂係準備紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(新中村化學(股)製，商品名「A-DCP」，固體成分100%)50重量份、紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(Mitsubishi Chemical Co.製，商品名「UV1700-TL」，固體成分80%)50重量份。以前述樹脂之樹脂固體成分每100重量份，混合光聚合引發劑(BASF公司製，商品名「OMNIRAD907」)5重量份、調平劑(共榮社化學(股)製，商品名「LE-303」，固體成分40%)0.2重量份。將該混合物以MIBK/環戊酮混合溶劑(重量比60/40)稀釋成固體成分濃度成為30%，而調製出硬塗層形成用塗敷液。作為基材(最後會成為保護層)係準備TAC薄膜(FUJIFILM(股)製，商品名「TJ25UL」)。使用棒塗機將上述硬塗層形成用塗敷液塗敷於該基材之單面(於TAC薄膜流延時與空氣面相接之側的面：A面)而形成塗膜。接著，將形成有塗膜之基材在60℃下加熱1分鐘使該塗膜乾燥。之後，以高壓水銀燈照射累積光量220mJ/cm 2之紫外線，使塗膜硬化。依上述方式而獲得基材/硬化塗膜之積層體。硬塗層之厚度為2.8µm，中間層之厚度為0.4µm。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為148MPa。 以下程序依與實施例1相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
＜實施例6＞ 以與實施例1相同方式製作出偏光板。另一方面，依以下方式形成硬塗層及中間層。作為硬塗層所含樹脂係準備紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(新中村化學(股)製，商品名「A-DCP」，固體成分100%)50重量份、紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(Mitsubishi Chemical Co.製，商品名「UV1700-TL」，固體成分80%)50重量份。以前述樹脂之樹脂固體成分每100重量份，混合光聚合引發劑(BASF公司製，商品名「OMNIRAD907」)5重量份、調平劑(共榮社化學(股)製，商品名「LE-303」，固體成分40%)0.1重量份。將該混合物以MIBK/環戊酮混合溶劑(重量比60/40)稀釋成固體成分濃度成為30%，而調製出硬塗層形成用塗敷液。作為基材(最後會成為保護層)係準備TAC薄膜(FUJIFILM(股)製，商品名「TJ25UL」)。使用棒塗機將上述硬塗層形成用塗敷液塗敷於該基材之單面(於TAC薄膜流延時與空氣面相接之側的面：A面)而形成塗膜。接著，將形成有塗膜之基材在60℃下加熱1分鐘使該塗膜乾燥。之後，以高壓水銀燈照射累積光量260mJ/cm 2之紫外線，使塗膜硬化。依上述方式而獲得基材/硬化塗膜之積層體。硬塗層之厚度為2.5µm，中間層之厚度為0.7µm。中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為86MPa。 以下程序依與實施例1相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
＜比較例1＞ 將硬化塗膜之整體厚度設為6.6µm、使用厚度25µm之TAC薄膜(Konica Minolta(股)製，商品名「KC2UA」)作為基材(保護層)、及於TAC薄膜之B面(於TAC薄膜流延時與支持體面相接之側的面)形成硬塗層，除此之外依與實施例2相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。硬塗層之厚度為2.7µm，中間層之厚度為3.9µm。中間層之剪切破壞強度為9MPa。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
＜比較例2＞ 使用下述硬塗層形成用塗敷液形成整體厚度8.7µm之硬化塗膜，除此之外依與比較例1相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。硬塗層之厚度為3.3µm，中間層之厚度為5.4µm。中間層之剪切破壞強度為9MPa。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。 作為硬塗層之膜形成成分係準備紫外線硬化型丙烯酸酯樹脂(DIC(股)製，商品名「LUXYDIR 17-806」，固體成分80%)100重量份。以前述樹脂之樹脂固體成分每100重量份，混合光聚合引發劑(BASF公司製，商品名「OMNIRAD907」)3重量份、調平劑(DIC(股)製，商品名「GRANDIC PC4100」，固體成分10%)0.01重量份。將該混合物以PGME/環戊酮/乙酸丁酯混合溶劑(重量比9/40/51)稀釋成固體成分濃度成為36%，而調製出硬塗層形成用塗敷液。
＜比較例3＞ 將硬化塗膜之整體厚度設為1.6µm、及使用厚度20µm之聚碳酸酯(PC)系樹脂薄膜(將Mitsubishi Chemical Co.製、商品名「DURABIO」擠製成形之薄膜)作為基材(保護層)，除此之外依與實施例2相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。硬塗層之厚度為1.6µm，且未形成中間層。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
＜比較例4＞ 將硬化塗膜之整體厚度設為1.4µm、及使用厚度26µm之環狀烯烴系樹脂(COP)薄膜(日本ZEON公司製，商品名「ZF12」)作為基材(保護層)，除此之外依與實施例2相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。硬塗層之厚度為1.4µm，且未形成中間層。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
＜比較例5＞ 將硬化塗膜之整體厚度設為10.4µm、及使用厚度40µm之丙烯酸系樹脂薄膜(日東電工公司製，商品名「HX-40UF」)作為基材(保護層)，除此之外依與實施例2相同方式而獲得具有貫通孔之附硬塗層之偏光板。硬塗層之厚度為1.2µm，中間層之厚度為9.2µm。中間層之剪切破壞強度為17MPa。將所得附硬塗層之偏光板供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
＜參考例＞ 將以實施例1~4及比較例1~5各自記載之構成製出之附硬塗層之偏光板沖裁成長142.0mm及寬66.8mm之尺寸。此時係以偏光件之吸收軸方向為短邊方向之方式進行沖裁。利用4邊形成10度角度之加工刀，以每0.5mm切削來進行端面加工。加工刀之進給速度為600mm/分鐘，旋轉數為6000rpm。依上述方式而獲得經端面加工之矩形之(亦即不具有異形之)附硬塗層之偏光板。將所得附硬塗層之偏光板分別供於上述(3)之評估後，以所有附硬塗層之偏光板來說皆獲得良好之結果。
[表1]
Figure 02_image001
＜評估＞ 由表1明顯可知，根據本發明實施例，在具有異形加工部之附硬塗層之偏光板中，於保護層與硬塗層之間形成中間層，並令該中間層之厚度及每單位厚度之剪切破壞強度為預定值以上，藉此可顯著抑制異形加工部中硬塗層之破損及裂痕。並且，本發明實施例之附硬塗層之偏光板的硬塗層之密著耐久性及耐擦傷性亦優異。
產業上之可利用性 本發明附硬塗層之偏光板可適宜用於影像顯示裝置，尤其可適宜用於以汽車儀表盤、智慧型手機、平板型PC或智慧型手錶為代表之具有異形加工部之影像顯示裝置。
10:偏光件 20:保護層 30:中間層 40:硬塗層 100:附硬塗層之偏光板 d:切刀之垂直方向之位移量 F H:切刀所致之水平方向的荷重 W:切刀之寬度
圖1係本發明一實施形態之附硬塗層之偏光板的概略截面圖。 圖2係用以說明求算剪切破壞強度之具體程序的概略圖。 圖3係說明本發明實施形態之附硬塗層之偏光板的異形或異形加工部之一例的概略俯視圖。 圖4係說明本發明實施形態之附硬塗層之偏光板的異形或異形加工部之變形例的概略俯視圖。 圖5係說明本發明實施形態之附硬塗層之偏光板的異形或異形加工部之又一變形例的概略俯視圖。 圖6係說明本發明實施形態之附硬塗層之偏光板的異形或異形加工部之又一變形例的概略俯視圖。
10:偏光件
20:保護層
30:中間層
40:硬塗層
100:附硬塗層之偏光板

Claims (8)

  1. 一種附硬塗層之偏光板，依序具有偏光件、保護層、厚度為0.1µm~8µm之中間層及硬塗層，且具有矩形以外之異形；並且 該中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為10MPa以上。
  2. 如請求項1之附硬塗層之偏光板，其中前述中間層係一包含前述硬塗層之成分與前述保護層之成分的相溶區域。
  3. 如請求項1或2之附硬塗層之偏光板，其中前述中間層之厚度為0.3µm~5µm。
  4. 如請求項1至3中任一項之附硬塗層之偏光板，其中前述中間層每1µm厚度之剪切破壞強度為14MPa以上。
  5. 如請求項1至4中任一項之附硬塗層之偏光板，其中前述硬塗層之厚度為5µm以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之附硬塗層之偏光板，其中前述保護層係以三醋酸纖維素薄膜構成。
  7. 如請求項1至6中任一項之附硬塗層之偏光板，其中前述異形係選自於由下述所構成之群組：貫通孔、V字缺口、U字缺口、俯視時呈近似船形之形狀的凹部、俯視時呈矩形之凹部、俯視時呈近似浴缸形狀之R形狀的凹部及該等之組合。
  8. 一種影像顯示裝置，係於視辨側包含如請求項1至7中任一項之附硬塗層之偏光板。
TW110131489A 2020-08-27 2021-08-25 附硬塗層之偏光板及包含該附硬塗層之偏光板之影像顯示裝置 TW202218878A (zh)

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