TWI657919B - 圓偏光膜、附黏著劑層之圓偏光膜及圖像顯示裝置 - Google Patents

圓偏光膜、附黏著劑層之圓偏光膜及圖像顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種圓偏光膜，其特徵在於包含：偏光元件、配置於該偏光元件之一側之相位差膜、及配置於該偏光元件之另一側配置之保護層，上述相位差膜具有將直線偏光轉換為圓偏光或橢圓偏光之功能，厚度為35 μm以下，且上述相位差膜之兩面於刮痕試驗中之破壞起始負荷不同，於將上述破壞起始負荷較高之側設為第1面，將較低之側設為第2面之情形時，上述偏光元件貼合於上述相位差膜之第1面。本發明之圓偏光膜之耐衝擊性或重複加工性優異，且可抑制捲曲。

Description

圓偏光膜、附黏著劑層之圓偏光膜及圖像顯示裝置
本發明係關於一種圓偏光膜。又，本發明係關於一種使用上述圓偏光膜之附黏著劑層之圓偏光膜。進而，係關於一種使用上述圓偏光膜或附黏著劑層之圓偏光膜之圖像顯示裝置。本發明之圓偏光膜可良好地用於圖像顯示裝置，可尤其良好地用於經由偏光太陽眼鏡等偏光透鏡視認顯示畫面之圖像顯示裝置。
近年來，如行動電話、智慧型手機、平板型個人電腦(PC，Personal Computer)、汽車導航系統、數位標牌、櫥窗展示等般，圖像顯示裝置於較強之外界光下被使用之機會增加。於如此於室外使用圖像顯示裝置之情形時，於視認者戴上偏光太陽眼鏡而觀看該圖像顯示裝置時，根據視認者所觀看之角度，偏光太陽眼鏡之透射軸方向與圖像顯示裝置之出射側之透射軸方向會成為正交偏光狀態，其結果，有畫面變黑而無法視認顯示圖像之情形。為了解決此種問題，提出於圖像顯示裝置之視認側表面配置圓偏光膜(應對偏光太陽眼鏡之偏光膜)之技術(專利文獻1)。又，如上所述之圖像顯示裝置容易受到掉落或碰撞等外部衝擊，對上述圓偏光膜亦要求耐衝擊性。
又，圓偏光膜等光學膜於貼合於液晶單元等時，在弄錯貼合位置或於貼合面夾入異物等情形時，亦有將該光學膜自液晶面板剝離而將液晶單元等進行再利用之情形。於該剝離步驟中，要求可無糊劑殘留地自液晶面板將整個光學膜剝離之再剝離性(重複加工性)。
上述圓偏光膜有使用具有圓偏光功能或橢圓偏光功能之相位差膜作為設置於偏光元件之一側之保護膜之情況。作為該相位差膜，已知有延伸聚碳酸酯膜或延伸降𦯉烯系聚合物膜。然而，聚碳酸酯膜或降𦯉烯系聚合物膜為低透濕，雖然濕度環境下之尺寸穩定性較高而良好，但若使用聚碳酸酯膜則有產生因較大之光彈性係數導致之面內相位差Re之不均之重大問題。又，於較光學單元(例如液晶單元)靠視認側(進而較偏光元件靠視認側)使用降𦯉烯系膜作為上述相位差膜之情形時，有如下重大問題：因於降𦯉烯系膜附著皮脂或洗劑、或對上述圓偏光膜進行全層壓時層間樹脂中所含之溶劑而於降𦯉烯系膜產生裂痕或溶解。
另一方面，作為上述圓偏光膜之相位差膜，可使用乙酸纖維素膜或乙酸丙酸纖維素膜等纖維素酯系膜。纖維素酯系膜之光彈性係數較小，故而不易產生面內相位差Re之不均，又，即便接觸皮脂或洗劑、溶劑，亦可抑制裂痕之產生或溶解(專利文獻2)。又，將纖維素酯系膜延伸所獲得之相位差膜通常多用作TV(Television，電視)用途，其厚度通常為40 μm以上。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-16425號公報 [專利文獻2]日本專利特開2016-177165號公報
[發明所欲解決之問題]
且說，對近年之圖像顯示裝置要求薄型化，對上述相位差膜亦要求薄型化。又，上述相位差膜可藉由延伸處理而獲得，故而容易產生捲曲，就抑制捲曲之觀點而言，亦要求薄型化。然而，將藉由使纖維素酯系膜延伸所獲得之相位差膜貼合於偏光元件所得之圓偏光膜於外部衝擊時或二次加工時，產生於該相位差膜與偏光元件之貼合面之附近剝離之問題。
本發明之目的在於提供一種圓偏光膜，其係具有偏光元件、配置於該偏光元件之一側之相位差膜、及配置於該偏光元件之另一側之保護層者，耐衝擊性或重複加工性優異，且可抑制捲曲。
又，本發明之目的在於提供一種使用上述圓偏光膜之附黏著劑層之圓偏光膜，進而提供一種使用上述圓偏光膜或附黏著劑層之圓偏光膜之圖像顯示裝置。 [解決問題之技術手段]
本案發明者等人努力研究，結果發現：可藉由下述之圓偏光膜等而解決上述課題，從而完成本發明。
即，本發明係關於一種圓偏光膜，其特徵在於具備：偏光元件、配置於該偏光元件之一側之相位差膜、及配置於該偏光元件之另一側之保護層， 上述相位差膜具有將直線偏光轉換為圓偏光或橢圓偏光之功能，厚度為35 μm以下，且 上述相位差膜之兩面於刮痕試驗中之破壞起始負荷不同，於將上述破壞起始負荷較高之側設為第1面，將較低之側設為第2面之情形時， 上述偏光元件貼合於上述相位差膜之第1面。
於上述圓偏光膜中，較佳為上述相位差膜之第1面之破壞起始負荷為55 mN以上。
於上述圓偏光膜中，可於上述相位差膜之第2面具有表面功能層。
於上述圓偏光膜中，較佳為上述偏光元件之吸收軸與上述相位差膜之遲相軸所成之角度為35°~55°。於上述圓偏光膜為長條狀之情形時，較佳為上述相位差膜之遲相軸與長度方向所成之角度為35°~55°。
於上述圓偏光膜中，較佳為如下情形：上述相位差膜係藉由溶液流延法於流延體上成型之樹脂膜之延伸物，且該樹脂膜之流延體側之面為上述第1面。
於上述圓偏光膜中，上述相位差膜可使用纖維素酯系膜。
於上述圓偏光膜中，可使用上述偏光元件與上述相位差膜及上述保護層經由接著劑層而貼合者。
又，本發明係關於一種附黏著劑層之圓偏光膜，其特徵在於具有上述圓偏光膜及黏著劑層。
進而，本發明係關於一種圖像顯示裝置，其特徵在於：於光學單元之視認側具備圓偏光膜或附黏著劑層之圓偏光膜，且上述相位差膜配置於較上述偏光元件靠視認側。 [發明之效果]
聚碳酸酯膜或降𦯉烯系聚合物膜通常使用藉由熔融擠出法之成型方法，利用該成膜方法所獲得之膜之兩面之物性無差異。另一方面，纖維素酯系膜通常使用利用溶液流延法之成膜方法。於溶液流延法中，將樹脂溶液(黏稠物)流入並附著於表面平滑之轉筒(流延鼓)或不鏽鋼製之平滑帶上，通過將其加熱之步驟而使溶劑蒸發，從而使膜成型。於該溶液流延法中，於不接觸上述帶或轉筒面之側(空氣側)快速地進行脫溶劑，故而尤其是於將薄型膜成型之情形時，上述空氣側與接觸帶或轉筒面之側相比容易硬化(表面具有如皮毛邊者)。其結果為，可知利用溶液流延法所獲得之膜之兩面之物性不同。又，亦可知於將利用溶液流延法所獲得之膜貼合於其他膜之情形時，為了方面，貼合上述空氣側。
又，用於圓偏光膜之相位差膜可藉由以寬度方向與面內之遲相軸所成之角度成為特定範圍內之方式進行斜向延伸處理而獲得。因此，可知於對如上所述之兩面之物性不同之膜實施藉由上述斜向延伸之高倍延伸之情形時，所獲得之相位差膜之空氣側與其相反面相比，機械特性變得脆弱。尤其於薄型化膜之情形時，上述空氣側之機械特性脆弱。其結果為，推測於將薄型之相位差膜貼合於偏光元件之情形時，於衝擊時或二次加工時產生剝離。
根據上述見解，於本發明之圓偏光膜中，於在偏光元件配置兩面之物性不同之相位差膜(具有將直線偏光轉換為圓偏光或橢圓偏光之功能)之情形時，將上述相位差膜中機械特性較強之側、即以刮痕試驗中之破壞起始負荷作為指標而該破壞起始負荷較高之側貼合於偏光元件。膜之薄型化就耐衝擊性或重複加工性之方面而言欠佳，但於本發明中，藉由採用此種構成，可提供一種圓偏光膜，其亦於使用將厚度進行35 μm以下之薄型化之相位差膜之情形時，於衝擊時或二次加工時亦不易引起相位差膜與偏光元件之貼合面之附近之凝聚破壞，耐衝擊性或重複加工性優異。又，於本發明中，可藉由使用厚度為35 μm以下者作為上述相位差膜而抑制捲曲。
(用語及符號之定義) 本說明書中之用語及符號之定義係如下所述。 (1)折射率(nx、ny、nz) 「nx」係面內之折射率成為最大之方向(即遲相軸方向)之折射率，「ny」係於面內與遲相軸正交之方向(即進相軸方向)之折射率，「nz」係厚度方向之折射率。 (2)面內相位差(Re) 「Re(λ)」係23℃下利用波長λ nm之光所測得之膜之面內相位差。例如，「Re(450)」係23℃下利用波長450 nm之光所測得之膜之面內相位差。Re(λ)係將膜之厚度設為d(nm)時根據式：Re=(nx-ny)×d而求出。 (3)厚度方向之相位差(Rth) 「Rth(λ)」係23℃下利用波長550 nm之光所測得之膜之厚度方向之相位差。例如，「Rth(450)」係23℃下利用波長450 nm之光所測得之膜之厚度方向之相位差。Rth(λ)係將膜之厚度設為d(nm)時，根據式：Rth=(nx-nz)×d而求出。 (4)Nz係數 Nz係數係根據Nz=Rth/Re而求出。 (5)實質上正交或平行 「實質上正交」及「大致正交」之表現包含兩個方向所成之角度為90°±10°之情形，較佳為90°±7°，進而較佳為90°±5°。「實質上平行」及「大致平行」之表現包含兩個方向所成之角度為0°±10°之情形，較佳為0°±7°，進而較佳為0°±5°。進而，於本說明書中，於僅稱為「正交」或「平行」時，可包含實質上正交或實質上平行之狀態。 (6)角度 於在本說明書中談及角度時，只要無特別說明，則該角度包含順時針方向及逆時針方向之兩個方向之角度。 (7)長條狀 所謂「長條狀」，意指長度相對於寬度充分長之細長形狀，例如包含長度相對於寬度為10倍以上、較佳為20倍以上之細長形狀。
＜偏光膜之整體構成＞ 圖1係表示本發明之圓偏光膜之構成剖面之一例之概略剖視圖。圖1之圓偏光膜F具備：偏光元件1、配置於偏光元件1之一側之相位差膜2、及配置於偏光元件1之另一側之保護層3。相位差膜2具有將直線偏光轉換為圓偏光或橢圓偏光之功能。因此，本發明之圓偏光膜意指圓偏光膜或楕圓偏光膜。圓偏光膜F代表性而言配置於圖像顯示裝置之視認側。於該情形時，以相位差膜2成為視認側之方式配置。若為如上所述之構成，則即便於經由偏光太陽眼鏡等偏光透鏡視認顯示畫面之情形時，亦可實現優異之視認性。因此，圓偏光膜F亦可良好地用於可於室外使用之圖像顯示裝置。
相位差膜2係使用兩面之刮痕試驗中之破壞起始負荷不同者。於上述相位差膜2中，將破壞起始負荷較高之側設為第1面2a，將較低之側設為第2面2b。如圖1所示，偏光元件1係貼合於上述相位差膜2之第1面2a之側。
圓偏光膜F亦可視需要於相位差膜2之第2面2b(與偏光元件1相反側)進而具備表面功能層4。進而，圓偏光膜F亦可具備另一相位差膜(未圖示)。另一相位差膜之數量、配置位置、光學特性(例如折射率橢球、面內相位差、厚度方向相位差、波長分散特性)、機械特性等可根據目的而適當地設定。
偏光元件1與相位差膜2係以偏光元件1之吸收軸與相位差膜2之遲相軸成為特定之角度之方式積層。偏光元件1之吸收軸與相位差膜2之遲相軸所成之角度較佳為35°~55°，更佳為38°~52°，進而較佳為40°~50°，尤佳為42°~48°，特佳為45°附近。藉由以此種軸關係將相位差膜2配置於較偏光元件1靠視認側，而即便於經由偏光太陽眼鏡等偏光透鏡而視認顯示畫面之情形時，亦可實現優異之視認性。因此，可將本發明之實施形態之偏光膜良好地用於可於室外使用之圖像顯示裝置。
圓偏光膜F可為單片狀，亦可為長條狀(例如捲筒狀)。於圓偏光膜F為長條狀之情形時，長條狀之偏光元件之吸收軸方向可為長度方向，亦可為寬度方向。較佳為偏光元件之吸收軸方向為長度方向。其原因在於：偏光元件容易製造，故而其結果，圓偏光膜之製造效率優異。於圓偏光膜為長條狀之情形時，相位差膜2之遲相軸與長度方向所成之角度θ較佳為35°~55°，更佳為38°~52°，進而較佳為40°~50°，尤佳為42°~48°，特佳為45°附近。如下所述，藉由利用斜向延伸形成構成相位差膜之相位差膜，可形成於傾方向上具有遲相軸之長條狀之相位差膜(相位差膜)，其結果，可實現長條狀之圓偏光膜。此種長條狀之圓偏光膜可藉由輥對輥而製作，故而成為生產性非常優異者。
圓偏光膜之整體厚度代表性而言為40 μm~300 μm，較佳為40 μm~160 μm，更佳為50 μm~140 μm，進而較佳為60 μm~120 μm。根據本發明之實施形態，可獲得厚度如上所述非常薄但良好地抑制捲曲之圓偏光膜。再者，所謂圓偏光膜之整體厚度，於存在偏光元件、相位差膜、保護層之情形時，係指表面功能層、及用以積層該等之接著劑層之合計厚度。
以下，對構成本發明之實施形態之圓偏光膜之各層進行說明。
＜偏光元件＞ 作為偏光元件1，可採用任意合適之偏光元件。例如，形成偏光元件之樹脂膜可為單層之樹脂膜，亦可為兩層以上之積層體。
作為由單層之樹脂膜構成之偏光元件之具體例，可列舉：對聚乙烯醇(PVA，Polyvinyl Alcohol)系樹脂膜、部分縮甲醛化PVA系樹脂膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜實施藉由碘或二色性染料等二色性物質之染色處理及延伸處理所得者；PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。就光學特性優異之方面而言，較佳為使用將PVA系樹脂膜利用碘進行染色並進行單軸延伸所獲得之偏光元件。
上述藉由碘之染色例如係藉由將PVA系樹脂膜浸漬於碘水溶液中而進行。上述單軸延伸之延伸倍率較佳為3~7倍。延伸可於染色處理後進行，亦可一面染色一面進行。又，亦可延伸後進行染色。視需要對PVA系樹脂膜實施膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如，藉由於染色前將PVA系樹脂膜浸漬於水中進行水洗，不僅可洗淨PVA系樹脂膜表面之污垢或抗黏連劑，亦可使PVA系樹脂膜膨潤而防止染色不均等。
作為使用積層體所獲得之偏光元件之具體例，可列舉：使用樹脂基材與積層於該樹脂基材之PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)之積層體、或樹脂基材與塗佈於該樹脂基材而形成之PVA系樹脂層之積層體所獲得的偏光元件。使用樹脂基材與塗佈於該樹脂基材而形成之PVA系樹脂層之積層體所獲得之偏光元件例如可藉由如下方法而製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材並乾燥而於樹脂基材上形成PVA系樹脂層，從而獲得樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體；將該積層體進行延伸及染色而將PVA系樹脂層製成偏光元件。於本實施形態中，延伸代表性而言包含將積層體浸漬於硼酸水溶液中並延伸。進而，延伸可視需要進而包含：於在硼酸水溶液中之延伸前將積層體於高溫(例如95℃以上)下進行空中延伸。可直接使用所獲得之樹脂基材/偏光元件之積層體(即，亦可將樹脂基材作為偏光元件之保護層)，亦可將樹脂基材自樹脂基材/偏光元件之積層體剝離，於該剝離面積層根據目的之任意合適之保護層。此種偏光元件之製造方法之詳細內容例如記載於日本專利特開2012-73580號公報中。該公報係將其整體之記載作為參考而引用於本說明書中。
偏光元件之厚度較佳為15 μm以下，更佳為13 μm以下，進而較佳為10 μm，尤佳為8 μm以下。關於偏光元件之厚度之下限，於一實施形態中為2 μm，於另一實施形態中為3 μm。根據本發明之實施形態，偏光元之厚度儘管如上所述非常薄，但亦可良好地抑制加熱偏光膜時之捲曲。
偏光元件較佳為於波長380 nm~780 nm之任一波長下顯示吸收二色性。偏光元件之單體透過率較佳為42.0%~45.5%，更佳為42.5%~45.0%。根據本發明，可實現非常薄、且抑制捲曲之偏光膜，進而，此種偏光膜可實現如上所述之優異之單體透過率。
偏光元件之偏光度如上所述為98%以上，較佳為98.5%以上，進而較佳為99%以上。根據本發明，可實現非常薄且捲曲受到抑制之偏光膜，進而，此種偏光膜可實現如上所述之優異之偏光度。
＜相位差膜＞ 相位差膜2如上所述，具有將直線偏光轉換為圓偏光或橢圓偏光之功能。即，代表性而言，相位差膜2之折射率特性顯示nx＞ny之關係。相位差膜之面內相位差Re(550)較佳為80 nm~160 nm，更佳為90 nm~120 nm。若面內相位差為此種範圍，則可以優異之生產性及妥當之成本獲得具有適合之橢圓偏光性能之相位差膜。其結果，可以優異之生產性及妥當之成本獲得即便於經由偏光太陽眼鏡等偏光透鏡視認顯示畫面之情形時亦可確保良好之視認性的偏光膜。
相位差膜2只要具有nx＞ny之關係即可，可顯示任意合適之折射率橢球。較佳為相位差膜之折射率橢球顯示nx＞ny≧nz之關係。相位差膜之Nz係數較佳為1~2，更佳為1~1.5，進而較佳為1~1.3。
相位差膜2包含可滿足如上所述之光學特性之任意合適之相位差膜。又，相位差膜2可使用兩面之刮痕試驗中之破壞起始負荷不同者。如上所述，於相位差膜2中，將破壞起始負荷較高之側設為第1面2a，將較低之側設為第2面2b。上述第1面2a之破壞起始負荷較佳為55 mN以上。於上述破壞起始負荷滿足55 mN以上之情形時，就不易引起第1面2a之表面附近之凝聚破壞，滿足貼合於偏光元件所獲得之圓偏光膜之耐衝擊性或重複加工性之方面而言較佳。上述第1面2a之破壞起始負荷進而較佳為58 mN以上，進而較佳為60 mN以上，進而較佳為70 mN以上。
作為形成相位差膜之樹脂，代表性而言，可列舉：纖維素酯樹脂(以下，亦簡稱為纖維素酯)。
作為纖維素酯之具體例，可列舉：(二、三)乙酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸鄰苯二甲酸纖維素、鄰苯二甲酸纖維素。較佳為三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素。纖維素酯可單獨使用，亦可組合而使用。
纖維素酯係藉由乙醯基、丙醯基等醯基使利用β-1,4-糖苷鍵構成纖維素之葡萄糖單元中之2位、3位及6位之游離羥基(hydroxyl)之一部分或全部酯化而成之聚合物(polymer)。此處，所謂「醯基取代度」，係指針對重複單元之葡萄糖之2位、3位及6位，羥基酯化之比率之合計。具體而言，將纖維素之2位、3位及6位各自之羥基100%酯化之情形分別設為取代度1。因此，於纖維素之2位、3位及6位均100%酯化之情形時，取代度成為最大之3。又，所謂「平均醯基取代度」，係指將構成纖維素酯樹脂之複數個葡萄糖單元之醯基取代度以每一單元之平均值表現之醯基取代度。醯基取代度可依據ASTM-D817-96進行測定。
作為醯基，例如可列舉：乙醯基、丙醯基、丁醯基、庚醯基、己醯基、辛醯基、癸醯基、十二碳醯基、十三碳醯基、十四碳醯基、十六碳醯基、十八碳醯基、異丁醯基、第三丁醯基、環己烷羰基、油醯基、苯甲醯基、萘基羰基、桂皮醯基。
於一實施形態中，將纖維素酯樹脂之乙醯基取代度設為X，將丙醯基取代度設為Y時，X及Y較佳為滿足下述式(1)及式(2)。 式(1)：2.0≦(X+Y)≦2.8 式(2)：0≦Y≦1.0 更佳為滿足上述式(1)及式(2)之纖維素酯樹脂含有滿足下述式(1a)與上述式(2)之纖維素酯樹脂、及滿足下述式(1b)之纖維素酯樹脂。 式(1a)：2.0≦(X+Y)＜2.5 式(1b)：2.5≦(X+Y)≦2.8 再者，「乙醯基取代度」及「丙醯基取代度」係上述醯基取代度之更具體之指標，所謂「乙醯基取代度」，係指針對重複單元之葡萄糖之2位、3位及6位，羥基被乙醯基酯化之比率之合計，所謂「丙醯基取代度」，係指針對重複單元之葡萄糖之2位、3位及6位，羥基被乙醯基酯化之比率之合計。
纖維素酯樹脂之分子量分佈(重量平均分子量Mw/數量平均分子量mN)較佳為1.5~5.5，更佳為2.0~5.0，進而較佳為2.5~5.0，尤佳為3.0~5.0。
作為纖維素酯樹脂之原料之纖維素，可使用任意合適之纖維素。作為具體例，可列舉：棉絨、木漿、洋麻。亦可將由不同之原料所獲得之纖維素酯樹脂組合使用。
纖維素酯樹脂可藉由任意合適之方法製造。作為代表例，可列舉包含以下程序之方法：將原料之纖維素、特定之有機酸(例如乙酸、丙酸)、酸酐(例如乙酸酐、丙酸酐)、及觸媒(例如硫酸)混合而使纖維素酯化，進行反應直至獲得纖維素三酯。於纖維素三酯中，葡萄糖單元之三個羥基(hydroxyl)被有機酸之醯基酸所取代。若同時使用兩種有機酸，則可製作混合酯型纖維素酯(例如乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素)。繼而，藉由將纖維素三酯進行水解，而合成具有所需之醯基取代度之纖維素酯。其後，可經由過濾、沈澱、水洗、脫水、乾燥等步驟而獲得纖維素酯樹脂。
相位差膜2(相位差膜)代表性而言係藉由將由如上所述之樹脂形成之樹脂膜於至少一方向上延伸而製作。
作為樹脂膜之形成方法，可採用任意合適之方法。例如可列舉：熔融擠出法(例如T模成形法)、澆鑄塗佈法(例如流延法)、壓延成形法、熱壓法、共擠出法、共熔融法、多層擠出、吹脹成形法等。較佳為使用T模成形法、流延法及吹脹成形法。
用於本發明所使用之相位差膜(兩面之刮痕試驗中之破壞起始負荷不同者)之樹脂膜可良好地使用藉由溶液流延法所獲得者。於溶液流延法中，將樹脂溶液(黏稠物)流入並附著至表面平滑之流延體(流延鼓或不鏽鋼製之平滑帶)上，通過將其加熱之步驟而使溶劑蒸發，從而使膜成型。於該溶液流延法中，於不接觸上述流延體之側(空氣側)快速地進行脫溶劑，故而關於所獲得之樹脂膜之破壞起始負荷，上述空氣側小於流延體側。於藉由將利用該溶液流延法所獲得之樹脂膜進行延伸所獲得之相位差膜中，上述樹脂膜之流延體側之面成為上述第1面。
樹脂膜之厚度(未延伸膜)之厚度可根據所需之光學特性、下述之延伸條件等設定為任意合適之值。較佳為50 μm~250 μm，更佳為80 μm~200 μm。
上述延伸可採用任意合適之延伸方法、延伸條件(例如延伸溫度、延伸倍率、延伸方向)。具體而言，可單獨使用自由端延伸、固定端延伸/自由端收縮、固定端收縮等各種延伸方法，亦可同時或逐次地使用。關於延伸方向，可於水平方向、垂直方向、厚度方向、對角方向等各種方向或維度進行。延伸之溫度較佳為樹脂膜之玻璃轉移溫度(Tg)±20℃之範圍。
可藉由適當選擇上述延伸方法、延伸條件而獲得具有上述所需之光學特性(例如折射率橢球、面內相位差、Nz係數)之相位差膜(結果為相位差膜)。
於一實施形態中，相位差膜2係藉由將樹脂膜進行單軸延伸或固定端單軸延伸而製作。作為單軸延伸之具體例，可列舉一面使樹脂膜於長度方向上移行，一面於長度方向(縱向)上延伸之方法。作為單軸延伸之另一具體例，可列舉使用拉幅機於橫向上延伸之方法。延伸倍率較佳為10%~500%。
於另一實施形態中，相位差膜2係藉由將長條狀之樹脂膜於相對於長度方向為角度θ之方向上連續地斜向延伸而製作。藉由採用斜向延伸，可獲得相對於膜之長度方向具有角度θ之配向角之長條狀之延伸膜，例如於與偏光元件之積層時可實現輥對輥，可簡化製造步驟。角度θ係如上所述。
作為用於斜向延伸之延伸機，例如可列舉可於橫及/或縱向施加左右不同速度之進給力或拉伸力或牽引力之拉幅機式延伸機。拉幅機式延伸機有橫向單軸延伸機、同時雙軸延伸機等，但只要可將長條狀之樹脂膜連續地斜向延伸，則可使用任意合適之延伸機。
作為斜向延伸之方法，例如可列舉：日本專利特開昭50-83482號公報、日本專利特開平2-113920號公報、日本專利特開平3-182701號公報、日本專利特開2000-9912號公報、日本專利特開2002-86554號公報、日本專利特開2002-22944號公報等中記載之方法。
相位差膜(例如上述延伸膜)之厚度為35 μm以下。若上述厚度增大，則有收縮膨脹增大之傾向，若厚度超過40 μm，則加熱濕可靠性下之面板翹曲量(捲曲)增大。上述厚度較佳為38 μm以下，進而較佳為35 μm以下。另一方面，若上述厚度變薄，則即便於破壞起始負荷較大之面(第一面)負荷亦降低，剝離力降低，故而上述厚度較佳為15 μm以上，進而較佳為20 μm以上。
作為構成相位差膜2之相位差膜，只要為滿足本發明之必要條件者即可，可直接使用市售之膜，亦可根據目的將市售之膜進行二次加工(例如延伸處理、表面處理)而使用。
亦可對相位差膜2之偏光元件1側之表面實施表面處理。作為表面處理，例如可列舉：電暈處理、電漿處理、火焰處理、底塗劑塗佈處理、皂化處理。作為電暈處理，例如可列舉：藉由電暈處理機於常壓空氣中進行放電之方式。電漿處理例如可列舉藉由電漿放電機於常壓空氣中進行放電之方式。火焰處理例如可列舉使火焰直接接觸膜表面之方式。底塗劑塗佈處理例如可列舉將異氰酸酯化合物、矽烷偶合劑等利用溶劑進行稀釋，薄狀地塗佈該稀釋液之方式。皂化處理例如可列舉浸漬於氫氧化鈉水溶液中之方式。較佳為電暈處理、電漿處理。
＜保護層＞ 保護層3可由可用作偏光元件之保護層之任意合適之膜形成。作為成為該膜之主成分之材料之具體例，可列舉：三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、或聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、尼龍或芳香族聚醯胺等聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降𦯉烯系、乙烯-丙烯共聚物之類之聚烯烴系、環系或具有降𦯉烯結構之環狀烯烴系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明樹脂等。又，亦可列舉：(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系、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。此外，例如亦可列舉矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。
作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂，Tg(玻璃轉移溫度)較佳為115℃以上，更佳為120℃以上，進而較佳為125℃以上，尤佳為130℃以上。其原因在於可使耐久性優異。上述(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg之上限值並無特別限定，就成形性等觀點而言，較佳為170℃以下。
作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂，可於無損本發明之效果之範圍內採用任意合適之(甲基)丙烯酸系樹脂。例如可列舉：聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等)、具有脂環族烴基之聚合物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降𦯉酯共聚物等)。較佳為列舉聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6 烷基酯。更佳為列舉以甲基丙烯酸甲酯作為主成分(50~100重量%，較佳為70~100重量%)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂之具體例，例如可列舉：MITSUBISHI RAYON公司製造之ACRYPET VH或ACRYPET VRL20A、日本專利特開2004-70296號公報中記載之分子內具有環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂、藉由分子內交聯或分子內環化反應所獲得之高Tg(甲基)丙烯酸系樹脂。
作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂，就具有較高之耐熱性、較高之透明性、較高之機械強度之方面而言，尤佳為具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。
作為上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂，可列舉：日本專利特開2000-230016號公報、日本專利特開2001-151814號公報、日本專利特開2002-120326號公報、日本專利特開2002-254544號公報、日本專利特開2005-146084號公報等中記載之具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。
上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂之質量平均分子量(有時亦稱為重量平均分子量)較佳為1000~2000000，更佳為5000~1000000，進而較佳為10000~500000，尤佳為50000~500000。
上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg(玻璃轉移溫度)較佳為115℃以上，更佳為125℃以上，進而較佳為130℃以上，尤佳為135℃，最佳為140℃以上。其原因在於可使耐久性優異。上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg之上限值並無特別限定，就成形性等觀點而言，較佳為170℃以下。
再者，於本說明書中，所謂「(甲基)丙烯酸系」，係指丙烯酸系及/或甲基丙烯酸系。
保護層3較佳為光學各向同性。於本說明書中，所謂「光學各向同性」，係指面內相位差Re(550)為0 nm~10 nm，厚度方向之相位差Rth(550)為-10 nm~+10 nm。
保護層之厚度較佳為5 μm~60 μm，更佳為10 μm~40 μm。
＜表面功能層＞ 可於上述相位差膜2之第2面設置表面功能層4。作為上述表面功能層，可列舉：硬塗層、防反射層、防沾黏層、擴散層或防眩層等。再者，上述硬塗層、防反射層、防沾黏層、擴散層或防眩層等功能層除了可設置於相位差膜本身以外，亦可另外作為與相位差膜不同之獨立個體而設置。
作為上述表面功能層，例如可良好地應用硬塗層。硬塗層具有對圓偏光膜賦予耐化學品性、耐擦傷性及表面平滑性，並且提高高溫高濕下之尺寸穩定性之功能。作為硬塗層，可採用任意合適之構成。硬塗層例如係任意合適之紫外線硬化樹脂之硬化層。作為紫外線硬化樹脂，例如可列舉：丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、醯胺系樹脂、環氧系樹脂等。構成硬塗層之樹脂之玻璃轉移溫度較佳為120℃~300℃，更佳為130℃~250℃。若為此種範圍，則可獲得高溫下之尺寸穩定性優異之偏光膜。硬塗層視需要亦可包含任意合適之添加劑。作為該添加劑之代表例，可列舉：無機系微粒子及/或有機系微粒子。
再者，硬塗層之詳細內容例如係記載於日本專利特開2007-171943號公報中，該記載係作為參考而援用於本說明書中。
表面功能層4之厚度較佳為10 μm以下，更佳為1 μm~8 μm，進而較佳為2 μm~7 μm。
＜接著劑層＞ 構成本發明之實施形態之圓偏光膜之各層之貼合係使用任意合適之接著劑層(未圖示)。接著劑層可為黏著劑層，亦可為接著劑層。接著劑層係由接著劑形成。接著劑之種類並無特別限制，可使用各種。上述接著劑層只要光學上透明，則並無特別限制，作為接著劑，可使用水系、溶劑系、熱熔系、活性能量線硬化型等各種形態者，較佳為水系接著劑或活性能量線硬化型接著劑。
代表性而言，偏光元件1與相位差膜2及保護層3係利用水系接著劑貼合。作為水系接著劑，可採用任意合適之水系接著劑。較佳為使用包含PVA系樹脂之水系接著劑。就接著性之方面而言，水系接著劑中所含之PVA系樹脂之平均聚合度較佳為100~5500左右，進而較佳為1000~4500。就接著性之方面而言，平均皂化度較佳為85莫耳%~100莫耳%左右，進而較佳為90莫耳%~100莫耳%。
水系接著劑中所含之PVA系樹脂較佳為含有乙醯乙醯基。其原因在於可使偏光元件與相位差膜及保護層之密接性優異，耐久性優異。含乙醯乙醯基之PVA系樹脂例如可藉由利用任意之方法使PVA系樹脂與雙乙烯酮反應而獲得。含乙醯乙醯基之PVA系樹脂之乙醯乙醯基改性度代表性而言為0.1莫耳%以上，較佳為0.1莫耳%~40莫耳%左右，進而較佳為1莫耳%~20莫耳%，尤佳為1莫耳%~7莫耳%。再者，乙醯乙醯基改性度係藉由NMR(Nuclear Magnetic Resonance，核磁共振)所測得之值。
水系接著劑之固形物成分濃度較佳為6重量%以下，更佳為0.1重量%~6重量%，進而較佳為0.5重量%~6重量%。若固形物成分濃度為此種範圍，則有容易控制偏光板之尺寸控制率之優點。若固形物成分濃度過低，則所獲得之偏光膜之水分含量增多，有根據乾燥條件而尺寸變化增大之情形。若固形物成分濃度過高，則接著劑之黏度提高，有偏光膜之生產性變得不充分之情形。
接著劑層之厚度較佳為0.01 μm~7 μm，更佳為0.05 μm~5 μm，進而較佳為0.05 μm~2 μm，尤佳為0.1 μm~1 μm。若接著劑層之厚度過薄，則有無法獲得接著劑本身之凝聚力，無法獲得接著強度之虞。若接著劑層之厚度過厚，則有圓偏光膜無法滿足耐久性之情形。
可於圓偏光膜F之單面或兩面具有黏著劑層(未圖示)。例如可藉由於圓偏光膜F之保護層3側預先設置黏著劑層而容易地貼合於其他光學構件(例如液晶單元、有機EL(Electroluminescence，電致發光)面板)。再者，較佳為於該黏著劑層之表面貼合剝離膜直至供於使用前。另一方面，視認側(相位差膜2側)之黏著劑層例如可良好地用於圖像顯示裝置之視認側應用之觸控面板等輸入裝置、覆蓋玻璃、塑膠罩等透明基體等構件。
＜圓偏光膜之製造方法＞ 針對本發明之實施形態之圓偏光膜之製造方法之一例，僅簡單地說明特徵性之部分。該製造方法包括：製作具有偏光元件1、配置於偏光元件1之一側之相位差膜2、及配置於偏光元件1之另一側之保護層3之積層體；及將該積層體於例如85℃以上之溫度下進行加熱(以下，亦有時稱為高溫加熱)。高溫加熱之加熱溫度較佳為86℃以上。高溫加熱之加熱溫度之上限例如為100℃。高溫加熱之加熱時間較佳為3分鐘~10分鐘，更佳為3分鐘~6分鐘。亦可於高溫加熱之前及/或後，將積層體於未達85℃之溫度下加熱(低溫加熱)。低溫加熱之加熱溫度及加熱時間可根據目的及所獲得之偏光膜之所需之特性而適當地設定。高溫加熱及/或低溫加熱亦可兼作偏光元件、相位差膜(相位差膜)及保護層(保護膜)之積層時之接著劑之乾燥處理。再者，偏光元件、相位差膜(相位差膜)及保護層(保護膜)之形成方法如上所述，或可採用任意合適之方法。又，偏光元件、相位差膜(相位差膜)及保護層(保護膜)之積層方法亦可採用任意合適之方法。
＜圖像顯示裝置＞ 本發明之實施形態之圖像顯示裝置於光學單元之視認側具備圓偏光膜。圓偏光膜係以相位差膜較上述偏光元件靠視認側之方式配置。作為具備光學單元之圖像顯示裝置之代表例，可列舉：液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置。此種圖像顯示裝置藉由於視認側具備上述之偏光膜，而即便於經由偏光太陽眼鏡等偏光透鏡視認顯示畫面之情形時，亦可實現優異之視認性。因此，此種圖像顯示裝置亦可良好地於室外使用。 [實施例]
以下，藉由實施例具體地說明本發明，但本發明並不受該等實施例限定。再者，實施例中之評價項目係如下所述。
＜破壞起始負荷＞ 作為破壞起始負荷之測定裝置，使用CSM Instruments SA公司製造之奈米刮痕測試機。將各相位差膜(樣品)之第1面或第2面貼附於載玻片，使另一面(第2面或第1面)朝上，固定於上述測定裝置之載台。並且，於23℃、50%RH之測定環境下，使用具備圓錐型之金剛石製壓頭(前端之曲率半徑為10 μm)之懸臂ST-150，於上述裝置之連續負荷模式下，進行一面自0 mN增加負荷(刮痕負荷)至300 mN一面於一個方向上摩擦之刮痕試驗。 針對實施了上述刮痕試驗之樣品，使用裝置配套之光學顯微鏡(Nikon公司製造)，以物鏡20倍對刮痕進行表面觀察。並且，將於刮痕上背面層於刮痕方向上被剝離大於2 μm之最初之部位設為破壞起始點，將該破壞起始點之沿刮痕方向之長度(破壞長度)之中心所對應之刮痕負荷設為破壞起始負荷。圖2係表示破壞起始前(非破壞部)之刮痕之圖像，圖3係表示破壞起始點之刮痕之圖像。 將測定上述樣品之結果中破壞起始負荷較大之面設為第1面，將較小之面設為第2面。將結果示於表1。
(偏光元件之製作) 一面將聚合度2400、皂化度99.9莫耳%、厚度30 μm之聚乙烯醇膜浸漬於30℃之溫水中使其膨潤，一面以聚乙烯醇膜之長度成為原長之2.0倍之方式進行單軸延伸。繼而，浸漬於碘與碘化鉀之混合物(重量比0.5：8)之濃度為0.3重量%之水溶液(染色浴)中，一面以聚乙烯醇膜之長度成為原長之3.0倍之方式單軸延伸一面進行染色。其後，一面浸漬於硼酸5重量%、碘化鉀3重量%之水溶液(交聯浴1)中，一面以聚乙烯醇膜之長度成為原長之3.7倍之方式延伸後，於60℃之硼酸4重量%、碘化鉀5重量%之水溶液(交聯浴2)中，以聚乙烯醇膜之長度成為原長之6倍之方式延伸。其後，利用碘化鉀3重量%之水溶液(碘含浸浴)進行碘離子含浸處理後，於60℃之烘箱中乾燥4分鐘，獲得長條狀(捲筒)之偏光元件。所獲得之偏光元件之厚度為12 μm。偏光元件之吸收軸與長度方向平行。
(相位差膜) 使用將藉由溶液流延法所獲得之長條狀之三乙醯纖維素(TAC)膜進行斜向延伸而成之膜。使用延伸膜(TAC膜之延伸物)之厚度分別為35 μm、32 μm、28 μm、25 μm、20 μm、40 μm者。 於各延伸膜(TAC膜之延伸物)之第1面或第2面(未貼合於偏光元件之面)分別設置厚度為5 μm硬塗層。 各延伸膜(TAC膜之延伸物)係以面內相位差Re(550)成為105 nm之方式分別調整者，其遲相軸與長度方向所成之角度為45°。
(保護層：保護膜) 使用長條狀之環烯烴(COP)膜(厚度13 μm，商品名：ZF14-013，日本ZEON(股)製造)。
(水系接著劑之製備) 將含有乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂(平均聚合度：1200，皂化度：98.5莫耳%，乙醯乙醯基化度：5莫耳%)於30℃之溫度條件下溶解於純水中，調整為固形物成分濃度4%而獲得水系接著劑。
實施例1 (圓偏光膜之製作) 作為相位差膜，使用於厚度35 μm之延伸膜(TAC膜之延伸物)之第2面設置有硬塗層者。將上述水系接著劑以乾燥後之接著劑層之厚度成為80 nm之方式塗佈於該相位差膜之第1面。亦同樣地將上述水系接著劑以乾燥後之接著劑層之厚度成為80 nm之方式塗佈於保護膜。繼而，於23℃之溫度條件下，利用滾壓機將上述附接著劑之相位差膜與保護膜貼合於偏光元件之兩面，其後於55℃下乾燥4分鐘，於86℃下乾燥4分鐘而製作圓偏光膜。上述偏光元件、附接著劑之相位差膜、及保護膜之貼合係以使偏光元件與保護膜之接著劑層接觸之方式進行。所獲得之圓偏光膜中，偏光元件之吸收軸方向平行於長度方向，相位差膜之遲相軸與長度方向所成之角度為45°。
實施例2~5、比較例1~7 於實施例1中，將用於相位差膜之延伸膜之厚度、該相位差膜貼合於偏光元件之面如表1所示進行改變，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得圓偏光膜。 再者，實施例1~5與比較例1~5中所使用之相同厚度之相位差膜為相同之相位差膜，僅貼合於偏光元件之面不同。又，比較例6與比較例7中所使用之相同厚度之相位差膜為相同之相位差膜，僅貼合於偏光元件之面不同。
針對上述實施例及比較例中所獲得之圓偏光膜，將下述評價示於表1。
＜剝離力測定方法＞ 針對所獲得之圓偏光膜，藉由下述方法測定剝離力。 將圓偏光膜切取成與偏光元件之延伸方向平行為200 mm、正交方向為15 mm之大小，利用截切刀於相位差膜與偏光元件之間切出切口，將圓偏光膜之相位差膜側貼合於玻璃板。藉由Tensilon以剝離速度3000 mm/min於90度方向上將保護膜與偏光元件剝離，測定其剝離強度(N/15 mm)。針對剝離後之剝離面，藉由ATR(Attenuated Total Reflectance，減弱全反射)法測定紅外線吸收光譜，確認為相位差膜之凝聚破壞(膜破斷)。 再者，剝離力較佳為0.8 N/15 mm以上，進而較佳為1 N/15 mm以上，進而較佳為1.5 N/15 mm以上。於表1中，將剝離力為0.8 N/15 mm以上之情形設為「」，將未達0.8 N/15 mm之情形設為「×」。 於相位差膜貼合於偏光元件之面之破壞起始負荷為55 mN以上之情形時，可使與偏光元件之剝離力滿足0.8 N/15 mm。
＜捲曲方向長度＞ 將所獲得之圓偏光膜以偏光元件之吸收軸方向成為長邊之方式切取為112 mm×65 mm(5英吋)。以硬塗層成為上表面之朝向將切取之圓偏光膜靜置於水平之平面上，測量樣品之端部自上述平面捲曲而浮起之高度。將浮起最大之部分之高度(最大浮起高度)為3 mm以下之情形設為，將最大浮起高度超過3 mm之情形設為×。
[表1]
1‧‧‧偏光元件
2‧‧‧相位差膜
2a‧‧‧相位差膜之第1面
2b‧‧‧相位差膜之第2面
3‧‧‧保護層
4‧‧‧表面功能層
F‧‧‧圓偏光膜
圖1係表示本發明之圓偏光膜之構成剖面之一例之概略剖視圖。 圖2係表示破壞起始負荷之測定之破壞起始前(非破壞部)之刮痕之圖像。 圖3係表示破壞起始負荷之測定之破壞起始點之刮痕之圖像。

Claims (10)

  1. 一種圓偏光膜，其特徵在於包含：偏光元件、配置於該偏光元件之一側之相位差膜、及配置於該偏光元件之另一側之保護層，上述相位差膜具有將直線偏光轉換為圓偏光或橢圓偏光之功能，厚度為35μm以下，且上述相位差膜之兩面於刮痕試驗中之破壞起始負荷不同，於將上述破壞起始負荷較高之側設為第1面，將較低之側設為第2面之情形時，上述偏光元件貼合於上述相位差膜之第1面。
  2. 如請求項1之圓偏光膜，其中上述相位差膜之第1面之破壞起始負荷為55mN以上。
  3. 如請求項1之圓偏光膜，其於上述相位差膜之第2面具有表面功能層。
  4. 如請求項1之圓偏光膜，其中上述偏光元件之吸收軸與上述相位差膜之遲相軸所成之角度為35°~55°。
  5. 如請求項1之圓偏光膜，其為長條狀，且上述相位差膜之遲相軸與長度方向所成之角度為35°~55°。
  6. 如請求項1之圓偏光膜，其中上述相位差膜係藉由溶液流延法於流延體上成型之樹脂膜之延伸物，且該樹脂膜之流延體側之面為上述第1面。
  7. 如請求項1之圓偏光膜，其中上述相位差膜為纖維素酯系膜。
  8. 如請求項1至7中任一項之圓偏光膜，其中上述偏光元件與上述相位差膜及上述保護層係經由接著劑層而貼合。
  9. 一種附黏著劑層之圓偏光膜，其特徵在於具有如請求項1至8中任一項之圓偏光膜及黏著劑層。
  10. 一種圖像顯示裝置，其特徵在於：於光學單元之視認側具備如請求項1至8中任一項之圓偏光膜或如請求項9之附黏著劑層之圓偏光膜，且上述相位差膜配置於較上述偏光元件靠視認側。
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