TWI706170B - 附掩護膜之偏光板及液晶面板 - Google Patents
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Abstract
本發明之附掩護膜之偏光板,係具備:偏光元件、含有在前述偏光元件的至少一面上所積層之保護膜的偏光板;含有在前述偏光板上所積層的紫外線吸收劑之掩護膜。
Description
本發明係有關附掩護膜之偏光板以及液晶面板。
封裝在液晶面板所使用的液晶單元(crystal cell)的液晶,會因紫外線之照射而劣化,故貼合在液晶單元之偏光板等的周邊構件中,係漸要求紫外線吸收性能。例如,由於液晶面板的辨識側係曝露於來自外部的光,故曝露在辨識側所配置的偏光板,在被組入於製品後也必需有紫外線吸收能。又,在製造使用液晶面板之製品時,有可能使用活性能量線硬化型樹脂黏貼液晶面板與玻璃蓋。為了防止液晶的劣化,在背光側的偏光板上也必須有紫外線吸收能。
為了對偏光板賦予紫外線吸收能,一般,在偏光元件(polarizer)的單面或兩面上使用接著劑所黏貼的保護膜上,配合有紫外線吸收劑(日本特開2014-142630號公報)。
近年,受到如智慧型手機或平板電腦的移動末端的薄型化之要求,偏光板也邁向薄型化。隨著偏光板的薄型化,若使保護膜薄膜化,欲得到與薄膜化前同等的紫外線吸收能時,保護膜中的每單位膜厚之紫外線吸收劑的量必須増加。藉此,恐會產生如下述之不合適的情形。
(1)保護膜中的每單位膜厚之紫外線吸收劑之量増加時,在保護膜中紫外線吸收劑無法充分溶解或分散,滲出之可能性變高。
(2)藉由熔融擠壓法製作含有紫外線吸收劑之保護膜時,即使僅有少量,在樹脂加熱熔融時也會蒸發散逸,有可能被認為已再度固化之紫外線吸收劑粒子會附著在所得到之保護膜表面。又,藉由熔融擠壓裝置的長時間運轉,在T模頭等會產生含有紫外線吸收劑之液狀附著物,有可能此等液狀物會垂落而附著在保護膜表面或在保護膜內混入與樹脂不同的雜質。
本發明的目的係提供在製造使用液晶面板之製品時可防止受紫外線照射所造成的液晶的劣化,並可抑制受紫外線吸收劑所造成的不佳情形之偏光板的結構。
本發明係提供:如下列所示之附掩護膜之偏光板。
[1]一種附掩護膜之偏光板,具備偏光元件、與含有在前述偏光元件的至少一面上所積層的保護膜之偏光板;及在前述偏光板上所積層的含有紫外線吸收劑之掩護
膜。
[2]如[1]記載的附掩護膜之偏光板,其中,前述附掩護膜之偏光板在波長380nm的穿透率為3%以下。
[3]如[1]或[2]記載的附掩護膜之偏光板,其中,前述保護膜在波長380nm的穿透率為25%以上。
[4]如[1]至[3]中任何一項記載的附掩護膜之偏光板,其中,前述保護膜係使用熔融擠壓法而製造。
[5]如[1]至[4]中任何一項記載的附掩護膜之偏光板,其中,前述偏光板係在與前述掩護膜的積層面為相反側的面上具備第1黏著劑層。
[6]如[1]至[5]中任何一項記載的附掩護膜之偏光板,其中,前述掩護膜係由在前述偏光板上所積層之第2黏著劑層、與在其上所積層的含有紫外線吸收劑之聚對苯二甲酸乙二酯膜所構成。
本發明係提供以下所示之液晶面板。
[7]一種液晶面板,係含有液晶單元、與在前述液晶單元的背光側面上所積層的[1]至[6]中任何一項記載的附掩護膜之偏光板。
本發明係提供在以下所示之偏光板用掩護膜。
[8]一種偏光板用掩護膜,係含有基材膜、與在前述基材膜上所積層的黏著劑層,前述基材膜含有紫外線吸收劑。
有關此發明的上述及其他目的、特徴、態樣及優點,
係有關與添附的圖面有關連而可被理解之本發明,從下述的詳細說明應可以明確瞭解。
10:偏光元件
21、22:保護膜
31:第1黏著劑層
32:第3黏著劑層
50:增亮膜
60:掩護膜
61:基材膜
62:第2黏著劑層
70:隔離膜
100:偏光板
第1圖表示本發明之附掩護膜偏光板的層結構之一例的概略截面圖。
第2圖表示本發明之附掩護膜偏光板的層結構之一例的概略截面圖。
第3圖表示本發明之附掩護膜偏光板的層結構之一例的概略截面圖。
第4圖表示本發明之附掩護膜偏光板的層結構之一例的概略截面圖。
第5圖表示本發明之附掩護膜偏光板的層結構之一例的概略截面圖。
本發明的附掩護膜之偏光板,係具備:含有偏光元件、與在前述偏光元件的至少一面上所積層的保護膜之偏光板;及、在前述偏光板上所積層的含有紫外線吸收劑的掩護膜。將本發明的附掩護膜之偏光板的層結構之一例,使用第1圖來說明。如在第1圖所示般,附掩護膜之偏光板
係具備:依序積層並含有隔離膜70、第1黏著劑層31、保護膜22、偏光元件10、第3黏著劑層32、及增亮膜50之偏光板100;及、在前述偏光板100的增亮膜50側的表面所積層之掩護膜60。掩護膜60係以基材膜61、及在其上所積層的第2黏著劑層62所構成,隔著第2黏著劑層62黏貼積層在偏光板100上。
雖然參照第2圖至第5圖說明附掩護膜之偏光板的層結構之其他例子,但層結構並不限定於此等的例。
在第2圖所示的附掩護膜之偏光板,係具備:依序積層並含有隔離膜70、第1黏著劑層31、保護膜22、偏光元件10、保護膜21、第3黏著劑層32、及增亮膜50之偏光板100;及、在前述偏光板100的表面上所積層之掩護膜60。
在第3圖所示的有附掩護膜之偏光板的偏光板,係除了省略保護膜22,且在偏光元件10的表面上直接積層第1黏著劑層31之外,其餘係具有與第2圖所示之偏光板同樣的層結構成。
在第4圖所示的附掩護膜之偏光板具有的偏光板,係除了省略增亮膜50與第3黏著劑層32,且在保護膜21的表面上直接積層掩護膜60之外,其餘係具有與第3圖所示之偏光板同樣的層結構。
在第5圖所示的附掩護膜之偏光板具有的偏光板,係省略增亮膜50與第3黏著劑層32,且在保護膜21的表面直接積層掩護膜60之外,其餘係具有與第2圖
所示的偏光板同樣的層結構。
雖省略圖示,但偏光元件10與保護膜21、22的貼合,係可使用接著劑來進行。
掩護膜60係以基材膜61、與在其上所積層的第2黏著劑層62所構成。掩護膜60係用以保護偏光板100的表面之膜,例如液晶單元等的圖像顯示元件或其他的光學構件上黏貼附掩護膜的偏光板之後,整個剝離除去此等具有之第2黏著劑層62。
構成基材膜61之樹脂,例如,可為例如聚乙烯的聚乙烯系樹脂、如聚丙烯的聚丙烯系樹脂、如聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯的聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等熱塑性樹脂。較佳係聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂。基材膜61可為單層結構,也可為多層結構,但從製造容易性以及製造成本等的觀點而言,較佳係單層結構。基材膜61係可為單軸延伸膜也可為雙軸延伸膜,但從膜的機械強度、製造容易性以及製造成本等的觀點而言,較佳係雙軸延伸膜。
構成基材膜61之樹脂係含有紫外線吸收劑。紫外線吸收劑在波長約200至400nm可為具有吸收極大的紫外線吸收劑,作為其種類係無特別限制,例如,可以列舉:三嗪系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯並***系紫外線吸收劑、苯甲酸酯系紫外線吸收劑、氰
基丙烯酸酯系紫外線吸收劑等。
三嗪系紫外線吸收劑係以下述通式(i):Q1-Q2-OH (i)所示。式中,Q1係表示1,3,5-三嗪環,Q2係表示芳香族環。
作為上述通式(i)所示三嗪系紫外線吸收劑,例如有以下述通式(i-A)所示之化合物。
式中,R2、R2'、R2"、R11、R11'以及R11"係表示與後述的通式(i-B)中的R2、R2'、R2"、R11、R11'以及R11"同樣的官能基,R18'以及R18"係互相獨立地表示氫原子、羥基或烷氧基(-OR1)。
在以通式(i-A)所示的三嗪系紫外線吸收劑之中,適合使用的三嗪系紫外線吸收劑係以下述通式(i-B)所示之化合物。
式中,R1係表示碳原子數1至18的烷基;碳原子數5至12的環烷基;碳原子數3至18的烯基;苯基;以苯基、羥基、碳原子數1至18的烷氧基、碳原子數5至12的環烷氧基、碳原子數3至18的烯氧基、鹵原子、-COOH、-COOR4、-O-CO-R5、-O-CO-O-R6、-CO-NH2、-CO-NHR7、-CO-N(R7)(R8)、CN、NH2、NHR7、-N(R7)(R8)、-NH-CO-R5、苯氧基、以碳原子數1至18的烷基所取代之苯氧基、苯-碳原子數1至4的烷氧基、碳原子數6至15的雙環烷氧基、碳原子數6至15的雙環烷基烷氧基、碳原子數6至15的雙環烯基烷氧基、或以碳原子數6至15的三環烷氧基所取代的碳原子數1至18的烷基;以羥基、碳原子數1至4的烷基、碳原子數2至6的烯基或以-O-CO-R5所取代的碳原子數5至12之環烷基;縮水甘油基;-CO-R9或-SO2-R10;或R1表示被1以上的氧原子中斷及/或以羥基、苯氧基或碳原子數7至18的烷基苯氧基取代的碳原子數3至50之烷基;或R1以-A;-CH2-CH(XA)-CH2-O-R12;-CR13R13'-(CH2)m-X-A;-CH2-CH(OA)-R14;-CH2-CH(OH)-CH2-XA;
-CR15R15'-C(=CH2)-R15";-CR13R13'-(CH2)m-CO-X-A;-CR13R13'-(CH2)m-CO-O-CR15R15'-C(=CH2)-R15"或係-CO-O-CR15R15'-C(=CH2)-R15"(式中,A係表示-CO-CR16=CH-R17。)所示之定義之一。
R2、R2'以及R2"係互相獨立地表示碳原子數6至18的烷基;碳原子數2至6的烯基;苯基;碳原子數7至11的苯烷基;COOR4;CN;-NH-CO-R5;鹵原子;三氟甲基;-O-R3。
R3係表示對於R1所賦予的定義;R4係表示碳原子數1至18的烷基;碳原子數3至18的烯基;苯基;碳原子數7至11的苯烷基;碳原子數5至12的環烷基;或R4表示以1以上的-O-、-NH-、-NR7-、-S-所中斷以及OH、苯氧基或也可以碳原子數7至18的烷基苯氧基所取代、碳原子數3至50的烷基;R5表示H;碳原子數1至18的烷基;碳原子數2至18的烯基;碳原子數5至12的環烷基;苯基;碳原子數7至11的苯基烷基;碳原子數6至15的雙環烷基;碳原子數6至15的雙環烯基;碳原子數6至15的三環烷基;R6係表示H;碳原子數1至18的烷基;碳原子數3至18的烯基;苯基;碳原子數7至11的苯烷基;碳原子數5至12的環烷基;R7以及R8係表示互相獨立地表示碳原子數1至12的烷基;碳原子數3至12的烷氧基烷基;碳原子數4至16的二烷基胺基烷基;或表示碳
原子數5至12的環烷基;或R7以及R8變成一起而表示碳原子數3至9的伸烷基、碳原子數3至9的氧雜伸烷基或碳原子數3至9的氮雜伸烷基;R9係表示碳原子數1至18的烷基;碳原子數2至18的烯基;苯基;碳原子數5至12的環烷基;碳原子數7至11的苯烷基;碳原子數6至15的雙環烷基;碳原子數6至15的雙環烷烷基、碳原子數6至15的雙環烯基;或碳原子數6至15的三環烷基;R10表示碳原子數1至12的烷基;苯基;萘基;或碳原子數7至14的烷基苯基;R11、R11'以及R11"係互相獨立,表示H;碳原子數1至18的烷基;碳原子數3至6的烯基;苯基;碳原子數7至11的苯基烷基;鹵原子;碳原子數1至18的烷氧基;R12係表示碳原子數1至18的烷基;碳原子數3至18的烯基;苯基;碳原子數1至8的烷基,碳原子數1至8的烷氧基,碳原子數3至8的烯氧基、鹵原子或以三氟甲基1至3次所取代的苯基;或碳原子數7至11的苯基烷基;碳原子數5至12的環烷基;碳原子數6至15的三環烷基;碳原子數6至15的雙環烷基;碳原子數6至15的雙環烷基烷基;碳原子數6至15的雙環烯基烷基;-CO-R5;或R12表示係以1以上的-O-、-NH-、-NR7-、-S-所中斷以及OH、苯氧基或也可以用碳原子數7至18的烷基苯氧基所取代、碳原子數3至50的烷基;R13以及R13'係互相獨立地表示H;碳原子數1至18的烷基;苯基;R14係表示碳原子數1至18的烷基;碳原子數3至12的烷氧基烷基;苯基;苯基-碳原子數1至4的烷基;R15、R15'
以及R15"係互相獨立地表示H或CH3;R16表示H;-CH2-COO-R4;碳原子數1至4的烷基;或CN;R17表示H;-COOR4;碳原子數1至17的烷基;或,苯基;X表示-NH-;-NR7-;-O-;-NH-(CH2)p-NH-;或-O-(CH2)q-NH-;以及m表示數0至19;n表示數1至8;p表示數0至4;q表示數2至4;但通式(i-B)中,R1、R2、R2'、R2"、R11、R11'以及R11"的至少1個含有2個以上的碳原子。
作為三嗪系紫外線吸收劑的具體例,例如,可以列舉:2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-乙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-(2-羥基-4-丙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-(2-羥基-4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-己氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-十二烷氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-苄氧基苯基)-1,3,5-三嗪等。
二苯甲酮系紫外線吸收劑係以下述通式(ii)表示。
式中,Q3以及Q4係各自獨立地表示芳香族
環。Y表示係取代基,Z表示係氧原子、硫原子或氮原子。YZ也可以為氫原子。
作為二苯甲酮系紫外線吸收劑者,例如,可以列舉:2,4-二羥基-二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮、2-羥基-4-n-辛氧基-二苯甲酮、2-羥基-4-十二烷氧基-二苯甲酮、2-羥基-4-十八烷氧基-二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基-二苯甲酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基-二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羥基-二苯甲酮等。
苯並***系紫外線吸收劑係以下述通式(iii)表示。
式中,R20、R21、R22、R23以及R24係各自獨立地表示一價的有機基,R20、R21以及R22的至少1個係表示總碳數為10至20的無取代之分岐或直鏈的烷基。
作為苯並***系紫外線吸收劑,例如,可以列舉:2-(2’-羥基-5-甲基苯基)苯並***、2-(2’-羥基-3’,5’-二-t-丁基苯基)苯並***、2-(羥基-3’-t-丁基-5’-甲基苯基)苯並***、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯並***、2-(2’-羥基-3’,5’-二-t-丁基苯基)-5-氯苯並***、2-(2’-羥基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氫隣苯二甲醯亞胺甲
基)-5’-甲基苯基)苯並***、2,2-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯並***-2-基)酚)、2-(2’-羥基-3’-t-丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯並***、2-(2’-羥基-3’,5’-二-t-胺基苯基)-5-氯苯並***等。
苯甲酸酯系紫外線吸收劑係以下述通式(iv)表示。
式中的R25、R26係各自獨立地表示碳原子數1至8的烷基。
作為苯甲酸酯系紫外線吸收劑係例如,可以列舉:2,4-二-t-丁基苯基-3’,5’-二-t-丁基-4’-羥基苯甲酸酯、2,6-二-t-丁基苯基-3’,5’-二-t-丁基-4’-羥基苯甲酸酯、n-十六烷基-3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲酸酯以及n-十八烷基-3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲酸酯等。
氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑係以下述通式(v)表示。
式中的R27係烷基、烷氧基烷基、芳烷基、環烷基、烯基、芳基等的有機基。
作為紫外線吸收劑係分別可單獨使用上述之紫外線吸收劑,也可以併用2種以上。又,併用2種以上的情形,也可互相維同系的紫外線吸收劑,也可為不同系的紫外線吸收劑。
作為紫外線吸收劑,也可以使用市售品,例如,作為三嗪系紫外線吸收劑,可列舉Chemipro化成股份公司製的「Kemisorb 102」;ADEKA股份公司製的「ADK STAB LA 46」、「ADK STAB LAF 70」;BASF公司製的「TINUVIN 460」、「TINUVIN 405」、「TINUVIN 400」、「TINUVIN 477」;SUN Chemical公司製的「CYASORB UV-1164」;作為苯並***系紫外線吸收劑,可列舉ADEKA股份公司製的「ADK STAB LA 31」、「ADK STAB LA 36」、住化科技(Sumika Chemtex Company)製的「Sumisorb 200」、「Sumisorb 250」、「Sumisorb 300」、「Sumisorb340」、「Sumisorb 350」;Chemipro化成股份公司製的「Kemisorb 74」、「Kemisorb 79」、「Kemisorb 279」;BASF公司製的「TINUVIN 99-2」、「TINUVIN 900」、「TINUVIN 928」等。
紫外線吸收劑係各別的重量平均分子量從抑制基材膜61成形中的蒸發散逸之觀點而言,係以500至1000為佳,以550至800為更佳。重量平均分子量太小時,
在成形中容易蒸發散逸,重量平均分子量太大時,與構成基材膜61之樹脂的相溶性容易變低。重量平均分子量係以氣體色層分析質量分析法(使用管柱:苯基亞芳基聚合物(Phenyl Arylene Polymer),載體氣體:He(氦氣))所測定的值。
紫外線吸收劑係吸收極大的波長中之莫耳吸光係數為以10L/mol‧cm以上為佳,以15L/mol‧cm以上為更佳。紫外線吸收劑的莫耳吸光係數為上述範圍時,可提高掩護膜60的紫外線吸收能,或可維持優良的紫外線吸收能,同時減少紫外線吸收劑的含量。
基材膜61中的紫外線吸收劑之含量,為對掩護膜60賦予充分的耐光性,在190至380nm的波長全域(近紫外線區域的全區域)中之穿透率的最大值,較佳係以成為20%以下之方式調整,更較佳係以成為18%以下之方式調整。穿透率亦與基材膜61的厚度有關,故亦考量所採用的厚度而決定紫外線吸收劑的含量。穿透率係以下述式:穿透率(%)=100×(已穿透之光的強度I/入射光強度I0)來定義,各波長之穿透率係可藉由紫外可視吸光光度計等來測定。
雖然也與基材膜61的厚度有關,但基材膜中的紫外線吸收劑之含量,通常係0.1重量%以上,較佳係0.5重量%以上。又通常,紫外線吸收劑的含量係5重量%以下。尚且,在此所謂的含量,係將膜全體量作為100重量%時的紫外線吸收劑含量。
又,有關作為附掩護膜之偏光板全體的紫外線之穿透率而言,為了賦予充分的耐光性,以將該穿透率充分地降低為佳。具體上,在波長380nm的穿透率,係設為3%以下為佳,設為2%以下為更佳。
可在基材膜61中含有紫外線吸收劑,基材膜61的紫外線之穿透率會下降,以降低附掩護膜之偏光板全體的紫外線穿透率。因此,本發明的附掩護膜之偏光板,可使保護膜21、22中的紫外線吸收劑之量比以往的保護膜更降低,或,可不含有紫外線吸收劑。
基材膜61的厚度,例如5至200μm左右,從膜的強度以及處理性的觀點而言,較佳係10至150μm,更較佳係15至100μm。
有關第2黏著劑層62,係引用後述的第1黏著劑層31或第3黏著劑層32的記述。
偏光元件10係具有吸收具有與其吸收軸平行的振動面之直線偏光,且穿透持具有與吸收軸垂直的(與穿透軸平行的)振動面之直線偏光的性質之吸收型偏光元件,可以適當使用在聚乙烯醇系樹脂膜中已吸附配向有二色性色素之偏光膜。偏光元件10例如可藉由含有:將聚乙烯醇系樹脂膜單軸延伸之步驟;藉由將聚乙烯醇系樹脂膜以二色性色素染色而吸附二色性色素之步驟;吸附有二色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜以硼酸水溶液進行處理之步驟;以及,藉
由在硼酸水溶液之處理後進行水洗之步驟的方法而製造。
作為聚乙烯醇系樹脂,可使用將聚醋酸乙烯酯系樹脂皂化者。作為聚醋酸乙烯酯系樹脂,係除了醋酸乙烯酯的均聚物之聚醋酸乙烯酯之外,尚可以列舉:醋酸乙烯酯及可共聚合的其他單體之共聚物等。可與醋酸乙烯酯共聚合的其他單體之例,係含有:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、以及具有銨基之丙烯醯胺類等
聚乙烯醇系樹脂的皂化度,通常係85至100mol%,以98mol%以上為佳。聚乙烯醇系樹脂也可被改質,例如,亦可使用以醛類改質的聚乙烯基縮甲醛或聚乙烯基縮醛等。聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度,通常係1000至10000,以1500至5000為佳。聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度係可根據JIS K 6726而求得。
使用如此之聚乙烯醇系樹脂經過製膜而成的膜作為偏光元件10(偏光膜)的原料薄膜。將聚乙烯醇系樹脂製成膜的方法,並無特別限定,可以採用公知的方法。雖聚乙烯醇系原料薄膜的厚度,並無特別限制,但為了將偏光元件10的厚度設為15μm以下,通常使用5至35μm者,較佳係20μm以下。若將厚度超過35μm之聚乙烯醇系胚膜延伸,欲得到厚度15μm以下的偏光元件10時,有時必要提高延伸倍率,即使偏光元件10的厚度設為15μm以下時,在高溫環境下的尺寸收縮也會變大。又,在厚度未達5μm時,延伸時的處理性會降低且在製造偏光
元件時容易產生如切斷般的不佳情形。
聚乙烯醇系樹脂膜的單軸延伸,係可在二色性色素的染色前、與染色同時、或在染色之後進行。在染色之後進行單軸延伸時,此單軸延伸,也可在硼酸處理之前或硼酸處理中進行。又,也可在此等複數階段中進行單軸延伸。
單軸延伸時,可於周速不同之滾筒間進行單軸延伸,亦可使用熱滾筒而進行單軸延伸。又,單軸延伸可為在大氣中進行延伸之乾式延伸,也可為使用溶劑或水而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。
作為將聚乙烯醇系樹脂膜以二色性色素染色的方法,例如,採用將該膜浸漬在含有二色性色素之水溶液中之方法。作為二色性色素,係使用碘或二色性有機染料。又,聚乙烯醇系樹脂膜係以在染色處理之前對水實施浸漬處理者為佳。
作為以碘進行染色處理,通常係採用在含有碘及碘化鉀之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜的方法。在此水溶液中之碘的含量,對每100重量份水,通常為0.01至1重量份。碘化鉀的含量,對每100重量份水,通常為0.5至20重量份。又,此水溶液的溫度,通常為20至40℃。另一方面,作為以二色性有機染料進行染色處理,通常係採用在含有二色性有機染料之水溶液浸漬聚乙烯醇系樹脂膜之方法。含有二色性有機染料之水溶液,也可含有
硫酸鈉等的無機鹽作為染色助劑。此水溶液中之二色性有機染料的含量,對每100重量份水,通常為1×10-4至10重量份。此水溶液的溫度,通常為20至80℃。
作為以二色性色素染色後的硼酸處理,通常係採用將經染色的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有硼酸之水溶液中之方法。使用碘作為二色性色素時,此含有硼酸之水溶液,係以含有碘化鉀為佳。在含有硼酸水溶液中之硼酸的量,對每100重量份水,通常為2至15重量份。此水溶液中之碘化鉀的量,對每100重量份水,通常為0.1至15重量份。此水溶液的溫度,可為50℃以上,例如為50至85℃。
硼酸處理後的聚乙烯醇系樹脂膜,通常以水洗處理。水洗處理係例如可藉由將經硼酸處理過的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在水中來進行。水洗處理中之水的溫度,通常為5至40℃。
在水洗後實施乾燥處理,可得到偏光元件10。乾燥處理係可使用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器來進行。偏光元件10的厚度為15μm以下,以10μm以下為佳。使偏光元件10的厚度設為15μm以下,對於偏光板100甚至圖像顯示裝置的薄型化有利。偏光元件10的厚度通常為2μm以上(例如5μm以上)。
藉由乾燥處理,偏光元件10的水分率被降低至實用程度。其水分率,通常為5至20重量%,以8至15重量%為佳。水分率低於5重量%以下時,有時偏光元件
10之可撓性會喪失,偏光元件10在其乾燥後會損傷,或破裂。又,水分含有率大於20重量%以上時,偏光元件10的熱安定性會有變差的情形。
可積層在偏光元件10的單面或兩面之保護膜21、22,係可為具有透光性(較佳係光學上透明的)之熱塑性樹脂,例如如鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降冰片烯系樹脂等)的聚烯烴系樹脂;如三乙醯纖維素、二乙醯纖維素的纖維素系樹脂;如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯的聚酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;如甲基丙烯酸甲酯系樹脂的(甲基)丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;聚氯乙烯系樹脂;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;聚乙縮醛系樹脂;改質聚苯醚系樹脂;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;聚醯亞胺系樹脂等所構成之膜。其中,以使用聚烯烴系樹脂、纖維素系樹脂為佳。又,在本說明書中「(甲基)丙烯酸系樹脂」係表示選自由丙烯酸系樹脂以及甲基丙烯酸系樹脂所構成之群組中的至少1種。其他的附有「(甲基)」之語詞也同樣。
作為鏈狀聚烯烴系樹脂,除了聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂的鏈狀烯烴之均聚物以外,也可列舉由2種以上的鏈狀烯烴所構成的共聚物。
環狀聚烯烴系樹脂係將環狀烯烴作為聚合單元所聚合之樹脂的總稱。若列舉環狀聚烯烴系樹脂的具體例,為環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴及如乙烯、丙烯的鏈狀烯烴之共聚物(代表性係隨機共聚物),以及將此等不飽和羧酸或其衍生物改質之接枝聚合物,以及此等之氫化物等。其中,以使用作為環狀烯烴之降茨烯,或多環降茨烯系單體等的降茨烯系單體之降茨烯系樹脂為佳。
所謂纖維素系樹脂係在由綿花短絨或木材漿(闊葉樹漿,針葉樹木漿)等的原料纖維素所得之纖維素的羥基中之一部份或全部的氫原子,經乙醯基、丙醯基及/或丁醯基取代之纖維素有機酸酯或纖維素混合有機酸酯。例如,可以列舉:由纖維素的醋酸酯、丙酸酯、酪酸酯、以及此等的混合酯等所構成者。其中,以三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、乙酸丙酸纖維素,乙酸丁酸纖維素為佳。
(甲基)丙烯酸系樹脂,係含有源自(甲基)丙烯酸系單體之結構單元之聚合物。該聚合物典型上係含有甲基丙烯酸酯之聚合物。較佳係源自甲基丙烯酸酯之結構單元的比率,相對於全結構單元,係含有50重量%以上之聚合物。(甲基)丙烯酸系樹脂也可為甲基丙烯酸酯的均聚物,也可為含有源自其他聚合性單體的結構單元之共聚物。此情形,源自其他的聚合性單體的結構單元之比率,較佳係相對於全結構單位,為50%以下。
作為可構成(甲基)丙烯酸系樹脂的甲基丙烯
酸酯,以甲基丙烯酸烷酯為佳。作為甲基丙烯酸烷酯,可以列舉:如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯的烷基之碳數為1至8之甲基丙烯酸烷酯。在甲基丙烯酸烷酯中所含有的烷基之碳數,較佳係1至4。在(甲基)丙烯酸系樹脂中,甲基丙烯酸烷酯,可單獨只使用1種,也可以併用2種以上。
作為可構成(甲基)丙烯酸系樹脂之上述其他的聚合性單體,可以列舉:丙烯酸酯、以及在其他的分子內具有聚合性碳-碳雙鍵之化合物。其他的聚合性單體可單獨只使用1種,也可以併用2種以上。作為丙烯酸酯,係以丙烯酸烷酯為佳。作為丙烯酸烷酯,可列舉:如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-羥基乙酯的烷基碳數為1至8的丙烯酸烷酯等。在丙烯酸烷酯中所含有的烷基之碳數,較佳係1至4。在(甲基)丙烯酸系樹脂中,丙烯酸酯可單獨只使用1種,也可以併用2種以上。
作為在其他的分子內具有聚合性碳-碳雙鍵之化合物,可以列舉:乙烯、丙烯、苯乙烯等的乙烯系化合物,或如丙烯腈的乙烯基氰化合物。在其他的分子內具有聚合性碳-碳雙鍵之化合物,係可單獨只使用1種,也可以
併用2種以上。
在保護膜21、22中,為了提高偏光板的耐光性,雖也可調配紫外線吸收劑,但在本發明中,藉由含有紫外線吸收劑之掩護膜60可確保耐光性,故保護膜21、22中的紫外線吸收劑之含量,可比以往的保護膜更低,又,較佳係可不含有紫外線吸收劑。
保護膜21、22中的紫外線吸收劑之含量,較佳係在波長380nm中之穿透率調整成為25%以上,更佳係調整成為40%以上,再更佳係調整成為80%以上。穿透率係以與基材膜的穿透率同樣的式來定義,穿透率係可藉由紫外可視吸光光度計等來測定。
雖亦依保護膜21、22的厚度而定,但該膜中的紫外線吸收劑之含量,以未達1.3×10-4重量%為佳,以未達0.8×10-4重量%為較佳,以0重量%為最佳。又,在此處稱為含量,係將膜全體量作為100重量%時的紫外線吸收劑含量。
將保護膜21、22中的紫外線吸收劑之含量降低至低於以往之保護膜,或不含紫外線吸收劑之偏光板,例如在如下述的點為有利。
[a]因可減少保護膜中的每單位膜厚之紫外線吸收劑的量,故可抑制或防止在保護膜中紫外線吸收劑不會充分地溶解或分散而發生滲出。
[b]可抑制或防止如上述之源自紫外線吸收劑的異物之附著/混入。即,該異物的附著/混入,係在藉
由熔融擠壓法製作保護膜之時形成保護膜之樹脂在加熱熔融時會在T模頭內蒸發,推測此會再度固化成粒子狀所產生的粒子會附著在膜表面上,含有紫外線吸收劑之液狀物會垂落而附著在膜表面上或混入膜內而引起,但藉由極力抑制紫外線吸收劑的含量,可抑制、防止如此之異物的附著/混入。
又,將保護膜的未延伸膜以熔融擠壓法製作,即使對此實施延伸處理時,也可抑制、防止如上述的異物之附著/混入。保護膜係如上述藉由熔融擠壓法而製作之後,為了賦與所期望的光學特性或機械特性,也可實施延伸處理。延伸處理係可以以往公知的方法來進行,例如,可以列舉:單軸延伸或雙軸延伸等。作為延伸方向,可以列舉:未延伸膜的機械流動方向(MD),與此垂直之方向(TD),與機械流動方向(MD)成斜交的方向等。雙軸延伸可為朝2個延伸方向同時延伸的同時雙軸延伸,也可在一方向延伸之後朝其他的方向延伸之逐次雙軸延伸。
特別,保護膜21、22之中,作為液晶面板時,藉由抑制於液晶單元側所配置一方的保護膜22之紫外線吸收劑含量,可抑制在液晶面板所形成的直交尼科爾(crossed nicols)中含有異物。此事係可有效防止在液晶顯示裝置的黒顯示中對產生光漏等的可辨識性降低。
[c]保護膜21、22的紫外線吸收劑由於含量低(較佳係不含有紫外線吸收劑),故將保護膜21、22使用紫外線硬化性接著劑貼合在偏光元件10時,不選擇接著劑的
光聚合起始劑之種類,而可使接著劑容易硬化,同時可提高硬化度。藉此,可提升所得到的偏光板中之偏光元件10與保護膜21、22之密著性以及偏光板的機械強度。其一方面,因在掩護膜60中調配充分量的紫外線吸收劑,故在附掩護膜之偏光板中可賦予充分之耐光性。
保護膜21、22係即使在紫外線之中,尤其以在260至320nm的波長區域之穿透率高為佳,具體上,以260至320nm的波長全域之穿透率為20%以上為佳,以40%以上為更佳。用以黏貼偏光元件與保護膜的紫外線硬化性接著劑,260至320nm的波長區域一般為感應的波長域,藉由提高此波長域的穿透率,可提高紫外線硬化性接著劑的硬化速度以及硬化度,也可抑制接著劑中的光聚合起始劑之添加量。
保護膜21、22的厚度,通常為1至100μm,但從強度或操作性等的觀點而言,則以5至60μm為佳,以5至50μm為更佳。若在此範圍內的厚度,能機械性保護偏光元件10,即使曝露在濕熱環境下,偏光元件10也不會收縮,可保持安定之光學特性。
偏光板100,從薄膜化的觀點而言,可為不具有保護膜21、22的任何一方之結構。
僅於偏光元件10的一面上積層保護膜時,在與偏光元件10中之保護膜所積層之面為相反側的面上,亦可設置由與後述的活性能量線硬化性接著劑同樣的活性能量線硬化性樹脂組成物所形成之保護層。藉由設置保護
層,即使只在偏光元件10的一面上具有保護膜之結構,亦可更有效果地抑制隨著濕度變化之捲曲,或偏光元件10的劣化。
在偏光元件10的兩面上黏貼保護膜時,此等之保護膜,可係以同種的熱塑性樹脂構成,也可以異種的熱塑性樹脂構成。又,厚度可為相同,也可為相異。又,可具有同樣的相位差特性,也可具有相異之相位差特性。
保護膜21、22的至少任何一方,可為在其外面(與偏光元件10為相反側的面上)具備如硬塗層、防眩層、光擴散層、相位差層(具有1/4波長的相位差值之相位差層等)、抗反射層、抗靜電層、防污層的表面處理層(塗布層)或光學層者。
保護膜21、22可含有1種或2種以上之紫外線吸收劑以外的其他添加劑。例舉其他的添加劑之例,為橡膠粒子、滑劑、分散劑、熱安定劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑、抗氧化劑等。
調配橡膠粒子係在使用(甲基)丙烯酸系樹脂作為保護膜21、22時,在可改善製膜性、膜的耐衝擊性、膜表面的滑潤性之點上有利。橡膠粒子係稱為含有顯示橡膠彈性之層的橡膠彈性體粒子。
橡膠粒子可為只顯示橡膠彈性之層所構成的粒子,或與顯示橡膠彈性之層以及具有其他之層的多層結構之粒子。作為橡膠彈性體,例如,可列舉:烯烴系彈性聚合物、二烯系彈性聚合物、苯乙烯/二烯系彈性共聚物、
丙烯酸系彈性聚合物等。其中,從耐光性以及透明性的觀點而言,以使用丙烯酸系彈性聚合物為佳。
丙烯酸系彈性聚合物係以丙烯酸烷酯作為主體,亦即,以全單體量為基準,可含有50重量%以上之源自丙烯酸烷酯的結構單元之聚合物。丙烯酸系彈性聚合物可為丙烯酸烷酯的均聚物,也可為含有源自丙烯酸烷酯的構成單元50重量%以上,及源自其他的聚合性單體的結構單元50重量%以下之共聚物。
作為構成丙烯酸系彈性聚合物之丙烯酸烷酯,通常可使用其烷基的碳數為4至8者。若列舉上述其他的聚合性單體之例,例如為如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯的甲基丙烯酸烷酯;如苯乙烯、烷基苯乙烯的苯乙烯系單體;如丙烯腈、甲基丙烯腈的不飽和腈等之單官能單體,再者,如(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸甲基烯丙基酯的不飽和羧酸之烯酯;如馬來酸二烯丙酯的二元酸之二烯酯;如烷二醇二(甲基)丙烯酸酯的二醇類不飽和羧酸二酯等的多官能單體。
含有丙烯酸系彈性聚合物之橡膠粒子,係以具有丙烯酸系彈性聚合物之層的多層結構之粒子為佳。具體上,可列舉:在丙烯酸系彈性聚合物之層的外側具有以甲基丙烯酸烷酯作為主體之具有硬質聚合物層的2層結構者,或進一步在丙烯酸系彈性聚合物之層的內側具有以甲基丙烯酸烷酯作為主體之具有硬質聚合物層的3層結構者。
在丙烯酸系彈性聚合物之層的外側或內側所形成之構成硬質聚合物層的以甲基丙烯酸烷酯作為主體之聚合物中,單體組成的例子,可列舉出與作為(甲基)丙烯酸系樹脂之例之以甲基丙烯酸烷酯作為主體的聚合物之單體組成之例子相同,特別以使用以甲基丙烯酸甲酯作為主體之單體組成物較佳。如此之多層結構的丙烯酸系橡膠彈性體粒子,例如可藉由在日本特公昭55-27576號公報中記載的方法來製造。
橡膠粒子係從(甲基)丙烯酸系樹脂的製膜性、膜的耐衝擊性、膜表面的滑潤性之觀點而言,在其中所含有的橡膠彈性體層(丙烯酸系彈性聚合物之層)為止的平均粒徑以在10至350nm的範圍內為佳。該平均粒徑更佳係30nm以上,再更佳係50nm以上,又再更佳係300nm以下,特別佳係280nm以下。
至橡膠粒子中之橡膠彈性體層(丙烯酸系彈性聚合物之層)為止的平均粒徑,係如下述方式測定。亦即,將如此之橡膠粒子混合在(甲基)丙烯酸系樹脂並加以成膜,將其剖面以氧化釕的水溶液染色時,僅橡膠彈性體層著色而觀察到幾乎成圓的形狀,母層的(甲基)丙烯酸系樹脂並未被染色。此處,從如此操作所染色的薄膜剖面,使用薄樣切片機等而調製薄片,以電子顯微鏡觀察。繼而,隨機抽出100個經染色之橡膠粒子,算出各個粒徑(至橡膠彈性體層為止的徑)之後,將此的數平均值作為上述平均粒徑。由於以如此的方法測定,故所得到之上述平均粒徑係
數平均粒徑。
最外層為以甲基丙烯酸甲酯作為主體的硬質聚合物,在其中包入橡膠彈性體層(丙烯酸系彈性聚合物的層)之橡膠粒子時,將其混入於母體的(甲基)丙烯酸系樹脂時,橡膠粒子的最外層係與母體的(甲基)丙烯酸系樹脂混合。因此,將其剖面以氧化釕染色,並以電子顯微鏡觀察時,橡膠粒子係觀察到成為除去最外層之狀態的粒子。具體上,在內層為丙烯酸系彈性聚合物,外層為以甲基丙烯酸甲酯作為主體的硬質聚合物之2層結構的橡膠粒子時,觀察到內層的丙烯酸系彈性聚合物部分被染色之單層結構的粒子。又,最內層為以甲基丙烯酸甲酯作為主體之硬質聚合物,中間層為丙烯酸系彈性聚合物,最外層為以甲基丙烯酸甲酯作為主體的硬質聚合物之3層結構的橡膠粒子時,觀察到最內層的粒子中心部分不被染色,僅中間層的丙烯酸系彈性聚合物部分被染色之2層結構的粒子。
從(甲基)丙烯酸系樹脂的製膜性、膜的耐衝擊性、膜表面的平滑性之觀點而言,橡膠粒子係以與構成保護膜21、22之(甲基)丙烯酸系樹脂的合計量為基準,以3重量%以上,60重量%以下的比率調配為佳,較佳係45重量%以下,更佳係35重量%以下。橡膠彈性體粒子多於60重量%時,膜的尺寸變化大,耐熱性降低。另一方面,橡膠彈性體粒子少於3重量%時,膜的耐熱性良好,但薄膜製膜時的捲取性會變差,生產性下降。又,本發明中,作為橡膠彈性體粒子,使用顯示橡膠彈性之層以及具有其
他之層的多層結構的粒子時,係使呈現橡膠彈性之層與其內側之層所構成之部分的重量作為橡膠彈性體粒子的重量。例如,使用上述3層結構的丙烯酸系橡膠彈性體粒子時,係使中間層的丙烯酸系橡膠彈性聚合物部分與將最內層的甲基丙烯酸甲酯作為主體的硬質聚合物部分之合計重量作為橡膠彈性體粒子的重量。將上述3層結構的丙烯酸系橡膠彈性體粒子溶解到丙酮時,將中間層的丙烯酸系橡膠彈性聚合物部分與最內層之甲基丙烯酸甲酯作為主體的硬質聚合物部分,因為係作為不溶分而殘留,故在3層結構的丙烯酸系橡膠彈性體粒子中佔有的中間層與最內層之合計的重量比率,係可以容易地求得。
在構成保護膜21、22之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物含有橡膠粒子時,在製作該膜中所使用的含有橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物,係可藉由將(甲基)丙烯酸系樹脂與橡膠粒子以熔融混練等進行混合而得到之外,首先可製作橡膠粒子,在其的存在下使成為(甲基)丙烯酸系樹脂的原料之單體組成物聚合之方法也可得到。
保護膜21、22例如可隔著接著劑層而貼合在偏光元件10。作為形成接著劑層之接著劑,可使用水系接著劑、活性能量線硬化性接著劑、或熱硬化性接著劑,較佳係水系接著劑、活性能量線硬化性接著劑。
作為水系接著劑者,可列舉由聚乙烯醇系
樹脂水溶液所構成的接著劑、水系二液型聚胺酯系乳液接著劑等。其中,以由聚乙烯醇系樹脂水溶液所構成之水系接著劑為適合使用。作為聚乙烯醇系樹脂,除了將醋酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯經皂化處理所得到的乙烯醇均聚物之外,可使用將乙酸乙烯酯與可與其共聚合之其他單體的共聚物進行皂化處理所得到之聚乙烯醇系共聚物,或將其等的羥基經部分改質的改質聚乙烯醇系聚合物等。水系接著劑可含有醛化合物(乙二醛等)、環氧化合物、三聚氰胺系化合物、羥甲基化合物、異氰酸酯化合物、胺化合物、多價金屬鹽等的交聯劑。
使用水系接著劑時,係在貼合偏光元件10與保護膜21、22之後,以實施用以除去在水系接著劑中所含有的水之乾燥步驟為佳。乾燥步驟後,可設有熟成之熟成步驟。熟成時的溫度,通常係20至45℃。
所謂上述活性能量線硬化性接著劑,係以照射如紫外線或電子線的活性能量線而硬化的接著劑,例如,可列舉含有聚合性化合物以及光聚合起始劑之硬化性組成物、含有光反應性樹脂之硬化性組成物、含有黏結劑樹脂及光反應***聯劑之硬化性組成物等。較佳係紫外線硬化性接著劑。作為聚合性化合物,可列舉如光硬化性環氧系單體、光硬化性(甲基)丙烯酸系單體、光硬化性胺酯系單體的光聚合性單體,或源自光聚合性單體之寡聚合物。作為光聚合起始劑,可以列舉含有藉由活性能量線的照射,而產生如中性自由基、陰離子自由基、陽離子自由
基的活性種之物質。作為含有聚合性化合物以及光聚合起始劑之活性能量線硬化性接著劑,係可以使用含有光硬化性環氧系單體及光陽離子聚合起始劑之硬化性組成物,或含有光硬化性(甲基)丙烯酸系單體及光自由基聚合起始劑之硬化性組成物,或此等的硬化性組成物之混合物為佳。
作為光硬化性環氧系單體,係以脂環式環氧化合物為佳。所謂脂環式環氧化合物係在分子內具有1個以上之與脂環式環的碳原子一起形成環氧乙烷環之結構之化合物。脂環式環氧化合物,可單獨只使用1種,也可以併用2種以上。「與脂環式環的碳原子一起形成環氧乙烷環之結構」係由在下述所示的構造中之(CH2)m除去1個或複數個的氫原子之形式的基。下式中,m係2至5的整數。
因此,除去(CH2)m中的1個或複數個的氫原子之形式的基結合在其他的化學結構之化合物可成為脂環式環氧化合物。(CH2)m中的1個或複數個的氫原子,可以甲基或乙基等的直鏈狀烷基適當地取代。脂環式環氧化合物之中,具有氧雜雙環己烷環(上述式中m=4者),或氧雜雙環庚環(上述式中m=5者)之脂環式環氧化合物,係以呈現優良的接著性之點為佳。以下,具體地例示較佳使用之脂環式環氧化合物。
使用活性能量線硬化性接著劑時,係貼合偏光元件10與保護膜21、22之後,依需要而進行乾燥步驟,其次,藉由照射活性能量線,進行使活性能量線硬化性接著劑硬化之硬化步驟。因此,使用活性能量線硬化性接著劑時,接著劑層係其硬化物層。活性能量線的光源雖無特別的限定,但在波長400nm以下具有發光分布之紫外線為佳,具體地,可使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵素燈等。
當貼合偏光元件10與保護膜21、22時,用以提高接著性,在此等之至少任何一方的貼合面上,可實
施皂化處理、電暈處理、電漿處理等。
在偏光元件10的兩面上貼合保護膜時,用以貼合此等保護膜之接著劑,可為同種的接著劑,也可為相異種的接著劑。
偏光板100可含有偏光元件10以及保護膜21、22之外的其他光學膜,其代表例係增亮膜50以及相位差膜。偏光板100含有其他的光學膜時,掩護膜60也可積層在此光學膜的表面上。
增亮膜50也被稱為反射型偏光膜,可使用具有將由光源(背光)的射出光分離成穿透偏光或散亂偏光的機能之偏光轉換元件。藉由將增亮膜50配置在偏光元件10上,可利用反射偏光或散亂偏光之遞歸光,並提高由偏光元件10所出射的直線偏光之射出效率。增亮膜50係隔著黏著劑層(第3黏著劑層32)而積層在偏光元件10上。在偏光元件10與增亮膜50之間可隔著如保護膜的其他膜。
增亮膜50例如可為異方性反射偏光元件。異方性反射偏光元件的一個例,係穿透一方的振動方向的直線偏光,將其他方的振動方向的直線偏光反射之異方性多重薄膜,此具體例係3M公司製的「DBEF」(参照日本特開平4-268505號公報等)。異方性反射偏光元件的其他一個例,係膽甾型液晶層與λ/4板的複合體,此具體例係日東電工製的「PCF」(参照日本特開平11-231130號公報等)。
異方性反射偏光元件的進一步其他之一個例子,係反射柵格偏光元件,其具體例係在金屬中實施微細加工在可視光領域也如射出反射偏光方式的金屬格子反射偏光元件(参照美國專利第6288840號說明書等),在高分子基材中添加金屬微粒子經延伸之膜(参照日本特開平8-184701號公報等)。
在與增亮膜50中之第3黏著劑層32的貼合面上也可預先進行表面活性化處理。藉此,於濕熱環境下不易產生在第3黏著劑層32與增亮膜50之間的剝離,可作為濕熱耐久性優異的偏光板100。作為表面活性化處理,可列舉如電暈處理、電漿處理、放電處理(輝光放電處理等)、火焰處理,臭氧處理、UV臭氧處理、電離活性線處理(紫外線處理、電子線處理等)的乾式處理;如使用水或丙酮等的溶媒之超音波處理、鹼處理、錨定處理的濕式處理。此等的處理係可單獨進行,也可組合2個以上。其中,連續地處理滾筒狀的膜上,以電暈處理、電漿處理為佳。
在增亮膜50的外面,可設置如硬塗層、防眩層、光擴散層、相位差層(具有1/4波長的相位差值之相位差層等)、抗反射層、抗靜電層、防污層的表面處理層(塗布層)或光學層。藉由如此的層形成,可提高與背光帶的密著性或顯示圖像的均一性。增亮膜50的厚度,通常為10至100μm,但從偏光板100的薄膜化之觀點而言,較佳係10至50μm,更佳係10至30μm。
第1黏著劑層31係在偏光板100的最表面所配置之黏著劑層,為了可在圖像顯示元件(例如液晶單元)或其他的光學構件貼合附掩護膜之偏光板而使用。第3黏著劑層32係用以貼合構成偏光板100之光學膜彼此間(例如,如增亮膜50的其他光學膜與偏光元件10或保護膜21)而使用。第1黏著劑層31、第3黏著劑層32係可將以(甲基)丙烯酸系、橡膠系、胺酯系、酯系、聚矽氧系、聚乙烯醚系的樹脂作為主成分之黏著劑組成物而構成。其中,將透明性、耐候性、耐熱性等優異的(甲基)丙烯酸系樹脂作為基質聚合物之黏著劑組成物為適合。黏著劑組成物可為活性能量線硬化型、熱硬化型。
作為在黏著劑組成物所使用的(甲基)丙烯酸系樹脂(基質聚合物),例如可適當地使用如(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯的(甲基)丙烯酸酯的1種或2種以上作為單體之聚合物或共聚物。基質聚合物係使極性單體共聚合為佳。作為極性單體,例如,可以列舉如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯的具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等之單體。
黏著劑組成物也可只含有上述基質聚合物
者,但通常係更含有交聯劑。作為交聯劑,可例示為2價以上的金屬離子,且在與羧基之間形成羧酸金屬鹽者;為聚胺化合物,且在與羧基之間形成醯胺鍵結者;為聚環氧化合物或多醇,且在與羧基之間形成酯鍵結者;為聚異氰酸酯化合物,且在與羧基之間形成醯胺鍵結者。其中,以聚異氰酸酯化合物為佳。
所謂活性能量線硬化型黏著劑組成物係具有受到如紫外線或電子線的活性能量線的照射而硬化之性質,即使在活性能量線照射前也具有黏著性而密著在膜等的被黏體,藉由活性能量線的照射而硬化且具有可調整密著力的性質之黏著劑組成物。活性能量線硬化型黏著劑組成物,係以紫外線硬化型為佳。活性能量線硬化型黏著劑組成物除了基質聚合物,交聯劑之外,尚含有活性能量線聚合性化合物。進一步依需要,也含有光聚合起始劑或光増感劑等。
黏著劑組成物係可含有用以賦予光散射性的微粒子、珠粒(樹脂珠粒、玻璃球等)、玻璃繊維、基質聚合物以外的樹脂、增黏劑、填充劑(金屬粉或其他的無機粉末等)、抗氧化劑、紫外線吸收劑、染料、顏料、著色劑、消泡劑、防腐蝕劑、光聚合起始劑等的添加劑。
第1黏著劑層31及第3黏著劑層32係可將上述黏著劑組成物的有機溶劑稀釋液塗布在基材上,藉由乾燥而形成。基材係可為偏光元件10、保護膜21、22、增亮膜50的其他光學膜、隔離膜(例如隔離膜70)等。使用活
性能量線硬化型黏著劑組成物時,可藉由對所形成的黏著劑層藉由照射活性能量線,形成具有所期望的硬化度之硬化物。
第1黏著劑層31以及第3黏著劑層32的厚度,雖可為1至40μm,但從偏光板100的薄膜化觀點,以及從保有良好的加工性同時並抑制偏光板100的尺寸變化之觀點而言,以設為3至25μm(例如3至20μm,進一步係3至15μm)為佳。
隔離膜70係將第1黏著劑層31貼合在圖像顯示元件(例如液晶單元)或其他的光學構件為止,為了保護其表面所暫時黏著的膜。隔離膜70通常係在單面以經實施離型處理之熱塑性樹脂膜所構成,其離型處理面貼合在第1黏著劑層31上。構成隔離膜70之熱塑性樹脂,例如可為如聚乙烯的聚乙烯系樹脂、如聚丙烯的聚丙烯系樹脂、如聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯的聚酯系樹脂等。在第3黏著劑層32的表面,至貼合增亮膜50等的光學膜為止,為了暫時保護其表面,可預先黏貼與上述相同的隔離膜。隔離膜70的厚度例如10至50μm。
在本發明之液晶面板,係含有液晶單元、與在前述液晶單元上所積層之上述本發明的附掩護膜之偏光板者。附
掩護膜之偏光板係以積層在前述液晶單元的背光側之面上為佳。在液晶面板中,附掩護膜之偏光板,係以在此第1黏著劑層31(具有隔離膜70時係剝離除去之後)成為液晶單元側之方式配置。將附掩護膜之偏光板隔著第1黏著劑層31而貼合在液晶單元之後,在所期望的時機點剝離除去掩護膜60。因此,使用本發明的液晶面板所製造的液晶顯示裝置,係防止在製造液晶顯示裝置時之紫外線的照射所致的液晶劣化,另一方面,因最終不含掩護膜60,故可抑制掩護膜60中源自紫外線吸收劑所引起的缺陥發生之品質下降。
以下,列示實施例及比較例而進一步具體地說明本發明,但本發明並不侷限於此等之例。又,保護膜、單面保護偏光板及附掩護膜之偏光板的穿透率,係根據下述的方法而測定。
保護膜,單面保護偏光板及附掩護膜之偏光板在380nm中之穿透率,係使用日本分光(股)製的紫外可視分光光度計「V7100」來測定。測定係將格蘭湯普森偏光元件卸除之狀態的光譜測定模式來進行,以某任意的試樣角度測定穿透率之後,進一步將試樣旋轉90°來測定穿透率,算出此等的平均值作為穿透率。
製作(甲基)丙烯酸系樹脂膜作為保護膜。首先,作為(甲基)丙烯酸系樹脂,準備甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=96%/4%(重量比)的共聚物。又作為橡膠粒子,準備:最內層為由在甲基丙烯酸甲酯中使用少量的甲基丙烯酸烯丙酯而經聚合之硬質聚合物所構成,中間層為以丙烯酸丁酯作為主成分,進一步使用苯乙烯以及少量的甲基丙烯酸烯丙酯而經聚合的軟質彈性體所構成,最外層為在甲基丙烯酸甲酯中使用少量的丙烯酸乙酯而經過聚合的硬質聚合物所構成之三層結構的彈性體粒子,且至中間層之彈性體為止的平均粒徑為240nm。又,此橡膠粒子中,最內層與中間層的合計重量係粒子全體的70%。
將上述(甲基)丙烯酸系樹脂68.5重量%,上述橡膠粒子29.6重量%以超混合器混合,以雙軸擠壓機熔融混練作成顆粒。將此顆粒,投入於65mm φ單軸擠壓機中,通過設定溫度為275℃的T型模頭而擠出,將具有鏡面之二根拋光輥膜的兩面挾住並冷却,得到厚度60μm的(甲基)丙烯酸系樹脂膜。
上述的熔融擠壓成形中,自樹脂的擠壓開始經過70小時之時的T型模頭附近的蒸發物以目視確認時,因為看不到蒸發物的累積及液滴,故在所得到的(甲基)丙烯酸系樹脂膜中,可判斷沒有蒸散物附著/混入。
所得到的(甲基)丙烯酸系樹脂膜在波長
380nm中之穿透率為87.8%。
將黏著劑用丙烯酸系聚合物溶液塗布在經聚矽氧樹脂塗布過的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜所構成之離型膜上之後,藉由以90℃使其乾燥而除去溶劑,得到黏著劑層的厚度為25μm的黏著薄片。之後,在一面上對經過抗靜電處理及防污處理之含有紫外線吸收劑的聚對苯二甲酸乙二酯(UV-PET)膜[帝人杜邦膜公司製的商品名「Teijin Tetoron Film HB」]實施抗靜電及防污處理,在與經過抗靜電及防污處理之面為相反面上轉印黏著薄片,得到含有紫外線吸收劑之掩護膜。
將平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上、厚度20μm的聚乙烯醇膜以乾式單軸延伸成約4倍,進一步保持在拉張狀態,直接在40℃的純水中浸漬1分鐘之後,在碘/碘化鉀/水的重量比為0.1/5/100的水溶液中,以28℃浸漬60秒鐘。之後,在碘化鉀/硼酸/水的重量比為10.5/7.5/100的水溶液中,以68℃浸漬300秒鐘。接著,以5℃的純水洗浄5秒鐘之後,以70℃乾燥180秒鐘,得到在經單軸延伸之聚乙烯醇膜吸著配向碘之偏光膜。偏光膜的厚度為7μm。
將聚乙烯醇粉末[(股)Kuraray公司製的商品名為「KL-318」,平均聚合度1800]溶解在95℃的熱水中,調製濃度3重量%的聚乙烯醇水溶液。在所得到的水溶液中,將交聯劑[田岡化學工業(股)製的商品名為「Sumirez Resin 650」]以相對於聚乙烯醇粉末2重量份以1重量份的比率混合,作為水系接著劑。
以下述之順序製作附剝離膜之單面保護偏光板。
將上述(3)所得到的偏光膜連續地搬送,同時由保護膜[上述(1)所得到之(甲基)丙烯酸系樹脂膜,厚度60μm]的輥將保護膜連續地捲出並實施電暈處理,又,由剝離膜[Konica Minolta Opto(股)製的TAC膜,商品名為「KC8UX2MW」,厚度80μm,無皂化處理]的輥連續地捲出剝離膜。
其次,在偏光膜與保護膜之間注入於上述(4)所得到的水系接著劑,同時在偏光膜與剝離膜之間注入純水,作成在黏貼輥間通過而由保護膜/水系接著劑層/偏光膜/純水/剝離膜所構成之積層膜。接著,搬送積層膜,藉由通過乾燥裝置而進行80℃,300秒的加熱處理,於水系接著劑層乾燥之同時,揮發除去存在於偏光膜與剝離膜之間的純水,而得到附剝離膜之單面保護偏光板。
由附剝離膜之單面保護偏光板剝離剝離
膜,得到單面保護偏光板。單面保護偏光板在波長380nm中的穿透率為25.8%。
在(5)所得到的單面保護偏光板之偏光膜面上,隔著丙烯酸系感壓式黏著劑,使增亮膜(3M股份公司製的反射型偏光元件之商品名「APF」)對於偏光膜的延伸方向,使反射型偏光元件的延伸軸設成平行並貼合,得到附增亮膜之單面保護偏光板(以下,也稱為附增亮膜之偏光板)。
附增亮膜之偏光板在波長380nm中之穿透率為20.6%。
在(6)所得到的附增亮膜之單面保護偏光板,將(2)所得到的含有紫外線吸收劑之掩護膜貼合在增亮膜側,得到附掩護膜之偏光板。
附掩護膜之偏光板在380nm之穿透率為1.0%。
除了將(甲基)丙烯酸系樹脂膜的厚度變更成在表1所示的膜厚之外,其餘以與實施例1同樣的方法製作單面保護偏光板、附增亮膜之偏光板及附掩護膜之偏光板。測定(甲基)丙烯酸系樹脂膜製作時有無液滴,以及各偏光板在380nm之穿透率。將結果表示在表1中。
在(甲基)丙烯酸系樹脂中以表1所示之量添加紫外線吸收劑[ADEKA(股)製的紫外線吸收劑,商品名為「LA31」],除了將(甲基)丙烯酸系樹脂膜的膜厚度變更成在表1所示的膜厚之外,其餘係以與實施例1同樣的方法,製作單面保護偏光板、附增亮膜之偏光板以及附掩護膜之偏光板。測定在製作(甲基)丙烯酸系樹脂膜時有無液滴,以及各偏光板在380nm之穿透率。將結果表示在表1中。
除了使用環烯烴聚合物[日本ZEON(股)製的環烯烴聚合物,商品名為「1060R」]取代(甲基)丙烯酸系樹脂,變更成表1所示的膜厚之外,其餘係與實施例1同樣的方法,製作單面保護偏光板、附增亮膜之偏光板以及附掩護膜之偏光板。測定在製作環烯烴膜時有無液滴,以及各偏光板在380nm的穿透率。將結果表示在表1中。
除了將(甲基)丙烯酸系樹脂膜的厚度設為表1所示的膜厚,且不貼合增亮膜之外,其餘係與實施例1同樣的方法,製作單面保護偏光板以及附掩護膜之偏光板。測定在製作(甲基)丙烯酸系樹脂膜時有無液滴,以及各偏光板在380nm的穿透率。將結果表示在表1中。
除了在(甲基)丙烯酸系樹脂中以表1所示之量添加紫外線吸收劑[ADEKA(股)製的紫外線吸收劑,商品名為「LA31」],將(甲基)丙烯酸系樹脂膜的膜厚度變更成表1所示的膜厚,不貼合增亮膜之外,其餘係與實施例1同樣的方法,製作單面保護偏光板,以及附掩護膜之偏光板。測定在製作(甲基)丙烯酸系樹脂膜時有無液滴,以及各偏光板在380nm的穿透率。將結果表示在表1中。
除了使用環烯烴聚合物[日本ZEON(股)製的環烯烴聚合物,商品名為「1060R」]取代(甲基)丙烯酸系樹脂,變更成表1所示之膜厚,不貼合增亮膜之外,其餘係與實施例1同樣的方法,製作單面保護偏光板以及附掩護膜之偏光板。測定在製作環烯烴膜時有無液滴,以及各偏光板在380nm的穿透率。將結果表示在表1中。
在(甲基)丙烯酸系樹脂中以表1中所示之量添加紫外線吸收劑[ADEKA(股)製的紫外線吸收劑,商品名為「LA31」],將(甲基)丙烯酸系樹脂膜的膜厚度變更成表1所示之膜厚,使用不含紫外線吸收劑的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜[三菱樹脂股份公司製的商品名為「Diafoil」]作為掩護膜之外,其餘係與實施例1同樣的方法,製作單面
保護偏光板、附增亮膜之偏光板以及附掩護膜之偏光板。測定在製作(甲基)丙烯酸系樹脂膜時有無液滴,以及各偏光板在380nm之穿透率。將結果表示在表1中。
在(甲基)丙烯酸系樹脂中以表1中所示之量添加紫外線吸收劑[ADEKA(股)製的紫外線吸收劑,商品名為「LA31」],將(甲基)丙烯酸系樹脂膜的膜厚度變更成表1所示之膜厚,不貼合增亮膜,而使用不含紫外線吸收劑的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜[三菱樹脂股份公司製的商品名為「Diafoil」]作為掩護膜之外,其餘係與實施例1同樣的方法,製作單面保護偏光板以及附掩護膜之偏光板。測定在製作(甲基)丙烯酸系樹脂膜時有無液滴,以及各偏光板在380nm之穿透率。將結果表示在表1中。
表1中,(甲基)丙烯酸係表示(甲基)丙烯酸系樹脂。
表1中,環烯烴係表示環烯烴聚合物。
雖說明有關本發明的實施形態,但應可認為此次所揭
示的實施形態並非以全部的點例示而為限制者。本發明的範圍係藉由申請專利範圍來表示,意指可包含專利申請範圍與均等的意義以及範圍內的全部變更。
10:偏光元件
22:保護膜
31:第1黏著劑層
32:第3黏著劑層
50:增亮膜
60:掩護膜
61:基材膜
62:第2黏著劑層
70:隔離膜
100:偏光板
Claims (8)
- 一種附掩護膜之偏光板,具備:含有偏光元件、在前述偏光元件的至少一方之面上所積層之保護膜的偏光板;及在前述偏光板上所積層之含有紫外線吸收劑的掩護膜;前述掩護膜可從前述偏光板剝離除去。
- 如申請專利範圍第1項所述之附掩護膜之偏光板,其中,前述附掩護膜之偏光板在波長380nm之穿透率為3%以下。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的附掩護膜之偏光板,其中,前述保護膜在波長380nm的穿透率為25%以上。
- 如申請專利範圍第1或2項中所述的附掩護膜之偏光板,其中,前述保護膜係使用熔融擠壓法而製造。
- 如申請專利範圍第1或2項中所述的附掩護膜之偏光板,其中,前述偏光板係在與前述掩護膜的積層面為相反側的面上具備第1黏著劑層。
- 如申請專利範圍第1或2項中所述的附掩護膜之偏光板,其中,前述掩護膜係由在前述偏光板上所積層之第2黏著劑層、與在其上所積層的含有紫外線吸收劑之聚對苯二甲酸乙二酯膜所構成。
- 一種液晶面板,係含有液晶單元、與在前述液晶單元之背光側的面上所積層之申請專利範圍第1項或2項所述的附掩護膜之偏光板。
- 一種偏光板用掩護膜,係可從偏光板剝離除去者,係含有基材膜、與在前述基材膜上所積層之黏著劑層,前述基材膜係含有紫外線吸收劑。
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