TWI751338B - 偏光薄膜、附有黏著劑層之偏光薄膜、及影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種偏光薄膜，其於厚度10μm以下之偏光件之一面具有第1樹脂薄膜，且於另一面具有第2樹脂薄膜；前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜的透濕度皆為100g/(m2 ・day)以下；且前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜中，至少第1樹脂薄膜在與前述偏光件的吸收軸垂直之方向上，其斷裂應力為13N以上，斷裂伸長度為2.5mm以上。本發明之偏光薄膜係於厚度10μm以下的偏光件兩面積層有透濕度低的樹脂薄膜之偏光薄膜，且該偏光薄膜可抑制偏光件因加濕造成之劣化(加濕可靠性)，並且在熱震之嚴酷環境下仍可抑制貫穿性裂痕之產生。

Description

偏光薄膜、附有黏著劑層之偏光薄膜、及影像顯示裝置
本發明係有關於一種偏光薄膜、及具有該偏光薄膜與黏著劑層的附有黏著劑層之偏光薄膜。又，本發明係有關於一種包含前述附有黏著劑層之偏光薄膜的影像顯示裝置。
發明背景 在各種影像顯示裝置中，為了顯示影像，一般係使用偏光薄膜。譬如液晶顯示裝置(LCD)由其影像形成方式來看，於形成液晶面板表面之玻璃基板兩側配置偏光薄膜係必要不可或缺的。且，在有機EL顯示裝置上，為了遮蔽在金屬電極的外光的鏡面反射，會於有機發光層的視辨側配置積層有偏光薄膜與1/4波長板之圓偏光薄膜。
前述偏光薄膜一般係使用於由聚乙烯醇系薄膜與碘等二色性材料構成之偏光件單面或兩面透過聚乙烯醇系接著劑等而貼合有保護薄膜者。
前述偏光薄膜在熱震(例如反覆以-40℃與85℃之溫度條件進行熱震試驗)之嚴酷環境下，會因偏光件的收縮應力之變化，而有易於偏光件之吸收軸方向整體產生裂痕(貫穿性裂痕)之問題。因此，為了抑制偏光件之收縮以減輕熱震之影響，通常偏光薄膜會使用在偏光件兩面貼合有40~80μm之三乙醯纖維素系(TAC)薄膜作為保護薄膜之積層體。然而，即使是前述兩面皆受保護之偏光薄膜，偏光件的收縮應力之變化仍無法忽視，而難以完全抑制收縮之影響，在包含偏光件的光學薄膜積層體上仍無法避免某程度收縮的發生。
另一方面，近年來，隨著液晶顯示裝置等影像顯示裝置之薄型化發展，偏光件亦有薄型化之需求。只要是厚度10μm以下之薄型偏光件，由於其收縮應力之變化小，故不易產生貫穿性裂痕。舉例而言，有文獻揭示了一種偏光薄膜，其於厚度10μm以下之薄型偏光件的單面或兩面貼合有保護薄膜，而抑制了貫穿性裂痕之產生(可參照例如專利文獻1乃至3)。尤其是於薄型偏光件兩面貼合有保護薄膜而成的雙面保護偏光薄膜，由於能藉由設置於兩側的保護薄膜來抑制熱震試驗時偏光件之收縮量，故可有效抑制貫穿性裂痕。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開2015-187727號公報 專利文獻2：日本特開2015-152911號公報 專利文獻3：日本特開2013-072951號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然另一方面，厚度10μm以下之薄型偏光件有於加濕環境下之光學特性容易降低之問題。因此，即使是專利文獻1乃至3等所記載之前述使用有薄型偏光件的雙面保護偏光薄膜，仍會因保護薄膜的種類造成偏光件在加濕環境下因水分而劣化，致使偏光薄膜的光學特性顯著降低。
所以，為了抑制所述偏光件因水分造成的劣化，吾等考慮使用透濕度極低的(具體而言為100g/(m2 ・day)以下的)樹脂薄膜，來作為貼合於薄型偏光件兩面的保護薄膜。然吾等發現了一新課題，即在使用了所述透濕度極低的樹脂薄膜來作為保護薄膜時，雖然可抑制偏光件在加濕環境下之劣化，但偏光薄膜卻會在使用了厚度10μm以下之薄型偏光件，且於該薄型偏光件之兩面貼合了保護薄膜之前提下，仍因熱震試驗等而產生貫穿性裂痕。
本發明之目的在於提供一種偏光薄膜，其於厚度10μm以下的偏光件兩面積層有透濕度低的樹脂薄膜，且該偏光薄膜可抑制偏光件因加濕造成之劣化(加濕可靠性)，並且在熱震之嚴酷環境下仍可抑制貫穿性裂痕之產生。
又，本發明之目的在於提供一種具有前述偏光薄膜及黏著劑層之附有黏著劑層之偏光薄膜。並且，本發明之目的在於提供一種包含前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜的影像顯示裝置。
用以解決課題之手段 本發明人等為解決前述課題，經過反覆積極研討，結果發現了下述偏光薄膜等而最終完成了本發明。
亦即，本發明係有關於一種偏光薄膜，其於厚度10μm以下之偏光件之一面具有第1樹脂薄膜，且於另一面具有第2樹脂薄膜； 該偏光薄膜之特徵在於： 前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜的透濕度皆為100g/(m2 ・day)以下；且 前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜中，至少第1樹脂薄膜在與前述偏光件的吸收軸垂直之方向上，其斷裂應力為13N以上，斷裂伸長度為2.5mm以上。
前述偏光薄膜中，前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜皆宜使用選自環烯烴系樹脂薄膜及(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜中之任一樹脂薄膜。
前述偏光薄膜中，可適用環烯烴系樹脂薄膜的延伸薄膜作為前述第1樹脂薄膜。又，可適用丙烯酸系樹脂薄膜作為前述第1樹脂薄膜。
又，本發明係有關於一種附有黏著劑層之偏光薄膜，其特徵在於具有前述偏光薄膜及黏著劑層。
前述附有黏著劑層之偏光薄膜宜以於前述偏光薄膜的第2樹脂薄膜側具有前述黏著劑層之態樣來使用。
又，本發明係有關於一種影像顯示裝置，其特徵在於其於影像顯示單元配置有前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜。
前述影像顯示裝置中，前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜宜以配置成使前述第2樹脂薄膜側置成為前述影像顯示單元側之態樣來使用。
發明效果 如前所述，吾等新得知：在薄型偏光件兩面積層有透濕度低的樹脂薄膜(具體而言為100g/(m2 ・day)以下)來作為保護薄膜的偏光薄膜，其雖可抑制偏光件因加濕造成之劣化(可提升加濕可靠性)，卻會產生貫穿性裂痕。而吾等認為產生貫穿性裂痕的主因在於透濕度低的樹脂薄膜(保護薄膜)之斷裂應力低與斷裂伸長度小。吾等認為在與前述偏光件的吸收軸垂直之方向上，若保護薄膜之斷裂應力低，則會因保護薄膜的脆弱造成易於偏光薄膜產生貫穿性裂痕。又，在與前述偏光件的吸收軸垂直之方向上，若保護薄膜之斷裂伸長度小，則在保護薄膜膨脹、收縮時及於偏光薄膜跟隨偏光件膨脹、收縮時，會容易產生貫穿性裂痕。而吾等認為所述保護薄膜之斷裂應力低與斷裂伸長度小這兩點結合，即為產生貫穿性裂痕之原因。
本發明中，前述偏光薄膜的前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜中的至少第1樹脂薄膜，係使用在至少一方向(面內)上之斷裂應力為13N以上、斷裂伸長度為2.5mm以上者，並且該樹脂薄膜的前述一方向係配置成與前述偏光件的吸收軸垂直之方向。在本發明中，由於偏光薄膜具上述構造，而即使在熱震(例如反覆以-40℃與85℃之溫度條件進行熱震試驗)之嚴酷環境下，仍可使偏光薄膜在與前述偏光件的吸收軸垂直之方向上的整體收縮量小，故即使在偏光件兩面積層了透濕度低的保護薄膜，仍可抑制於偏光薄膜產生貫穿性裂痕。亦即，本發明之偏光薄膜可兼顧抑制偏光件因加濕造成之劣化(提升加濕可靠性)與抑制貫穿性裂痕之產生兩者。
又，本發明可提供一種已兼顧提升加濕可靠性與抑制貫穿性裂痕產生的附有黏著劑層之偏光薄膜、及使用有該附有黏著劑層之偏光薄膜的影像顯示裝置。
用以實施發明之形態 1.偏光薄膜 本發明之偏光薄膜具有在厚度為10μm以下之偏光件之一面有第1樹脂薄膜、且在另一面有第2樹脂薄膜之構造。前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜的透濕度皆為100g/(m2 ・day)以下。
針對本發明之偏光薄膜的構造，邊參照圖1進行詳細說明。另，圖1中各構造之尺寸係表示其一例，本發明並不受限於此。
如圖1所示，本發明之偏光薄膜F1於偏光件a之一面具有第1樹脂薄膜b1，且於另一面具有第2樹脂薄膜b2。第1樹脂薄膜b1及第2樹脂薄膜b2可透過接著劑層(未以圖示)貼合於前述偏光件a。又，本發明之偏光薄膜F1可含有前述層以外的層(例如易接著劑層或各種機能層等)。
又，前述第1樹脂薄膜b1及前述第2樹脂薄膜b2滿足前述低透濕度，且至少第1樹脂薄膜b1滿足與前述斷裂應力、斷裂伸長度相關之物性。由抑制貫穿性裂痕產生之觀點，所述本發明之偏光薄膜F1宜配置成使前述第2樹脂薄膜b2側成為影像顯示單元側。
以下說明各構成要素。
(1)偏光件 本發明中係使用厚度10μm以下的薄型偏光件。由薄型化及抑制貫穿性裂痕產生之觀點，偏光件之厚度宜為8μm以下，更宜為7μm以下，又更宜為6μm以下。另一方面，偏光件之厚度為2μm以上，更宜為3μm以上。這種薄型偏光件的厚度參差少，視辨性佳且尺寸變化少，所以相對於熱震的耐久性優異。
偏光件係使用用了聚乙烯醇系樹脂者。作為偏光件，可舉如使聚乙烯醇系薄膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜吸附碘或二色性染料之二色性物質並進行單軸延伸者，以及聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等聚烯系配向薄膜等。該等之中以由聚乙烯醇系薄膜與碘等的二色性物質構成之偏光件較適宜。
將聚乙烯醇系薄膜用碘染色並經單軸延伸的偏光件可藉由例如將聚乙烯醇浸漬於碘的水溶液中來進行染色，並延伸成原長的3~7倍來製成。視需要亦可含有硼酸或硫酸鋅、氯化鋅等，亦可浸漬於碘化鉀等的水溶液中。進一步亦可視需要在染色前將聚乙烯醇系薄膜浸漬於水中進行水洗。藉由水洗聚乙烯醇系薄膜，可洗淨聚乙烯醇系薄膜表面的污垢及抗結塊劑，除此之外也有使聚乙烯醇系薄膜膨潤從而防止染色參差等不均的效果。延伸可於以碘染色後進行，亦可一邊染色一邊延伸，又或可於延伸後以碘染色。亦可在硼酸或碘化鉀等之水溶液中或水浴中進行延伸。
由延伸穩定性及加濕可靠性之觀點，偏光件宜含有硼酸。又，由抑制貫穿性裂痕產生之觀點，偏光件所含有之硼酸含量宜相對於偏光件總量為22重量%以下，更宜為20重量%以下。由延伸穩定性及加濕可靠性的觀點，硼酸含量宜相對於偏光件總量為10重量%以上，更宜為12重量%以上。
薄型偏光件代表上可舉如： 日本專利第4751486號說明書、 日本專利第4751481號說明書、 日本專利第4815544號說明書、 日本專利第5048120號說明書、 國際公開第2014/077599號公報手冊、 國際公開第2014/077636號公報手冊等所記載的薄型偏光件或由其等所記載之製造方法製得之薄型偏光件。
在包含以積層體之狀態進行延伸之步驟及染色步驟的製法中可以高倍率延伸並提升偏光性能的觀點來看，前述薄型偏光件以諸如專利第4751486號說明書、專利第4751481號說明書、專利4815544號說明書中記載以包含在硼酸水溶液中進行延伸之步驟的製法製得者為宜，尤以如專利第4751481號說明書、專利4815544號說明書中記載以包含在硼酸水溶液中進行延伸之前先輔助性地予以空中延伸之步驟的製法製得者為宜。該等薄型偏光件可藉由包含有將聚乙烯醇系樹脂(以下，也稱PVA系樹脂)層與延伸用樹脂基材在積層體的狀態下延伸的步驟與染色的步驟之製法製得。若為該製法，則即使PVA系樹脂層很薄，因其被延伸用樹脂基材支持著，故可在不因延伸造成斷裂等不良狀況下延伸。
(2)第1樹脂薄膜 前述第1樹脂薄膜係透濕度滿足100g/(m2 ・day)以下者。前述透濕度宜為80g/(m2 ・day)以下，更宜為70g/(m2 ・day)以下。又，透濕度之下限值並無特別限定，理想上以水蒸氣完全無法穿透(亦即0g/(m2 ･day))為宜。由於第1樹脂薄膜之透濕度在前述範圍內，故可抑制偏光件因水分造成之劣化。
又，前述第1樹脂薄膜係在至少一方向上斷裂應力具有13N以上且斷裂伸長度具有2.5mm以上者。斷裂應力、斷裂伸長度可藉由實施例所記載之測定方法來測定。
又，前述第1樹脂薄膜的斷裂應力在至少一方向(在第1樹脂薄膜設置於偏光薄膜上之狀態下，為與前述偏光件的吸收軸垂直之方向)上為13N以上，更宜為15N以上，又更宜為20N以上。
又，前述第1樹脂薄膜的斷裂伸長度在至少與前述斷裂應力相同之方向(在第1樹脂薄膜設置於偏光薄膜上之狀態下，為與前述偏光件的吸收軸垂直之方向)上為2.5mm以上，更宜為10mm以上，又更宜為20mm以上。
前述第1樹脂薄膜之厚度並無特別限定，但由降低透濕度以提升加濕可靠性、且提升破壞強度以更抑制貫穿性裂痕之觀點，宜為10μm以上，更宜為12μm以上。另一方面，由薄型化之觀點，宜為50μm以下，且宜為40μm，更宜為30μm以下。
前述偏光件與第1樹脂薄膜係配置成使前述偏光件的吸收軸與滿足第1樹脂薄膜的前述斷裂應力、斷裂伸長度之方向垂直。另，本發明中所謂「垂直」，係指前述偏光件的吸收軸與滿足第1樹脂薄膜的前述斷裂應力、斷裂伸長度之方向所構成角度落在85°~95°之範圍內。前述角度宜為87°~92°，更宜為89°~91°，尤宜為90°左右。
形成前述第1樹脂薄膜之材料可使用可形成具透明性且透濕度為100g/(m2 ・day)以下之薄膜的材料。前述材料具體而言可舉例如環烯烴系樹脂薄膜、(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜等。
形成前述環烯烴系樹脂薄膜的環烯烴系樹脂係以環烯烴為聚合單元所聚合而成的樹脂之總稱，可舉例如日本特開平成1-240517號公報、日本特開平成3-14882號公報、日本特開平成3-122137號公報等所記載之樹脂。具體例可舉如環烯烴的開環(共)聚合物、環烯烴的加成聚合物、環烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴之共聚物(代表上為無規共聚物)、將該等以不飽和羧酸或其衍生物改質而成的接枝聚合物、及該等之氫化物等。環烯烴之具體例可舉如降莰烯系單體。
環烯烴系樹脂在市面上販售各種製品。具體例來說可舉如日本ZEON(股)製商品名「ZEONEX」、「ZEONOR」、JSR(股)製商品名「Arton」、TICONA公司製商品名「TOPAS」、三井化學(股)製商品名「APEL」等。
由於環烯烴系樹脂薄膜在未延伸之狀態下，難以滿足前述斷裂應力、斷裂伸長度，故宜以延伸薄膜狀態作使用。延伸薄膜在該延伸方向上可滿足前述斷裂應力、斷裂伸長度。上述延伸薄膜之延伸程度只要為可滿足上述斷裂應力、斷裂伸長度者即無特別限制。該延伸薄膜可作為具有所期望之光學特性的相位差薄膜來使用。舉例而言，可賦予延伸薄膜所期望之相位差將其作為具有可將直線偏光轉換為圓偏光或橢圓偏光之機能的相位差薄膜來使用。
上述延伸可採用任意適宜之延伸方法、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，亦可同時或逐次使用。關於延伸方向，亦可沿水平方向、垂直方向、厚度方向、對角方向等各種方向及維度進行。延伸之溫度宜為樹脂薄膜的玻璃轉移溫度(Tg)±20℃之範圍內。
延伸薄膜舉例而言可藉由將樹脂薄膜進行單軸延伸或固定端單軸延伸、或是同時雙軸延伸或斜向延伸等手段來延伸而製作。單軸延伸之具體例可舉如使樹脂薄膜沿著長條方向移動，同時往長邊方向(縱向)進行延伸之方法。單軸延伸之另一具體例可舉如使用拉幅機往橫向進行延伸之方法。延伸倍率一般來說以在10%~500%之範圍內調整為宜。
形成前述(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜之(甲基)丙烯酸系樹脂可採用適宜之(甲基)丙烯酸系樹脂。舉例而言如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)丙烯酸降莰酯共聚物等)。較佳可舉聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6 烷基酯。更佳可舉以甲基丙烯酸甲酯為主成分(50~100重量%，且宜為70~100重量%)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
上述(甲基)丙烯酸系樹脂之具體例可舉例如三菱RAYON公司製之ACRYPET VH或ACRYPET VRL20A、日本特開2004-70296號公報所記載之在分子內具有環結構的(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。
基於具有高耐熱性、高透明性、高機械強度之觀點，上述(甲基)丙烯酸系樹脂尤宜為具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂。
上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂可列舉日本特開2000-230016號公報、日本特開2001-151814號公報、日本特開2002-120326號公報、日本特開2002-254544號公報、日本特開2005-146084號公報等中記載之具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂。
上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂的質量平均分子量(有時亦稱重量平均分子量)宜為1000~2000000，更宜為5000~1000000，又更宜為10000~500000，尤宜為50000~500000。
(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg(玻璃轉移溫度)宜為115℃以上，更宜為120℃以上，又更宜為125℃以上，尤宜為130℃以上。其是因為可具有優異耐久性之故。上述(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg的上限值並無特別限定，但由成形性等觀點宜為170℃以下。 上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂的Tg(玻璃轉移溫度)宜為115℃以上，更宜為125℃以上，又更宜為130℃以上，尤宜為135℃，最宜為140℃以上。其是因為可具有優異耐久性之故。上述具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂的Tg之上限值並無特別限定，但由成形性等觀點宜為170℃以下。
(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜有即使處於未延伸之狀態下仍可滿足前述斷裂應力、斷裂伸長度者。可滿足前述斷裂應力、斷裂伸長度的未延伸之(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜可由前述(甲基)丙烯酸系樹脂調製而成。另一方面，(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜亦可作為延伸薄膜使用。延伸薄膜可適當進行與上述環烯烴系樹脂薄膜一樣之延伸處理，以在該延伸方向上滿足前述斷裂應力、斷裂伸長度。
前述偏光件與第1樹脂薄膜可使用任意適宜之接著劑層(未以圖示)。接著劑層係由接著劑形成。接著劑種類並無特別限制，可使用各種物質。前述接著劑層只要在光學上呈透明即無特別限制，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之接著劑，而由加濕可靠性之觀點以活性能量線硬化型接著劑為宜。
活性能量線硬化型接著劑係利用電子射線、紫外線(自由基硬化型、陽離子硬化型)等活性能量線進行硬化之接著劑，譬如可以電子射線硬化型、紫外線硬化型之態樣作使用。活性能量線硬化型接著劑譬如可使用光自由基硬化型接著劑。將光自由基硬化型之活性能量線硬化型接著劑作為紫外線硬化型時使用時，該接著劑含有自由基聚合性化合物及光聚合引發劑。接著劑之塗敷方式可按接著劑之黏度或目標厚度作適宜選擇。塗敷方式例可舉例如：逆向塗佈機、凹版塗佈機(直接、逆向或平版)、棒式逆向塗佈機、輥塗佈機、模塗機、棒塗機、刮棒式塗佈機等。此外於塗敷還可適當使用浸漬方式等方式。
在前述第1樹脂薄膜之不接著偏光件的面上，亦可施有硬塗佈層或抗反射處理、為抗黏著、擴散乃至防眩之處理。
(3)第2樹脂薄膜 前述偏光件之與形成第1樹脂薄膜之面相反側之面上具有第2樹脂薄膜。前述透濕度宜為40g/(m2 ・day)以下，更宜為30g/(m2 ・day)以下。又，透濕度之下限值並無特別限定，理想上以水蒸氣完全無法穿透(亦即0g/(m2 ･day))為宜。由於第1樹脂薄膜之透濕度在前述範圍內，故可抑制偏光件因水分造成之劣化。
前述第2樹脂薄膜之厚度並無特別限定，但由降低透濕度以提升加濕可靠性、且提升破壞強度以更抑制貫穿性裂痕之觀點，宜為10μm以上，更宜為12μm以上。另一方面，由薄型化之觀點，宜為30μm以下，更宜為25μm以下。
形成前述第2樹脂薄膜之材料只要是可形成具有透明性且透濕度為100g/(m2 ・day)以下之薄膜的材料即可。具體而言可舉如與前述第1樹脂薄膜之材料相同的例如環烯烴系樹脂薄膜、(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜等。
前述環烯烴系樹脂薄膜、(甲基)丙烯酸系樹脂薄膜可舉例如在第1樹脂薄膜所列舉者。又，前述第2樹脂薄膜除上述透濕度以外並無其他限制，亦可使用具有與第1樹脂薄膜相同斷裂應力、斷裂伸長度者。若使用延伸薄膜來作為前述第2樹脂薄膜，薄膜在嚴酷環境下伸縮時會有產生相位差之虞，而該相位差之產生會有造成產生角落參差等參差之虞，因此宜使用未延伸薄膜來作為前述第2樹脂薄膜，並且更宜使用未延伸之環烯烴系樹脂薄膜。
前述偏光件與第2樹脂薄膜通常係透過接著劑來密著。接著劑可舉如在第1樹脂薄膜所列舉者。
在前述第2樹脂薄膜之不接著偏光件的面上，亦可施有硬塗佈層或抗反射處理、為抗黏著、擴散乃至防眩之處理。
本發明之偏光薄膜由於使用厚度為10μm以下之偏光件，故亦可使偏光薄膜整體薄膜化。偏光薄膜之厚度可設為100μm以下。
2.附有黏著劑層之偏光薄膜 本發明之附有黏著劑層之偏光薄膜具有前述偏光薄膜及黏著劑層。黏著劑層之配置處並無特別限制，但由於在影像顯示裝置中宜將前述偏光薄膜之第1樹脂薄膜側配置於較偏光件更外側處，故宜在前述偏光薄膜之第2樹脂薄膜側具有前述黏著劑層。在第2樹脂薄膜側具有黏著劑層的附有黏著劑層之偏光薄膜，係透過前述黏著劑層配置於影像顯示單元而形成影像顯示裝置。
前述黏著劑層可積層於第2樹脂薄膜之不具有偏光件之側。具體而言，例如可如圖2所示，本發明之附有黏著劑層之偏光薄膜F2係依序具有第1樹脂薄膜b1、偏光件a、第2樹脂薄膜b2、黏著劑層c者。
本發明之附有黏著劑層之偏光薄膜可藉由於前述偏光薄膜直接塗佈黏著劑組成物，並經加熱乾燥等以去除溶劑等來形成黏著劑層。又，亦可將形成於支持體等之黏著劑層轉印至前述偏光薄膜，而形成附有黏著劑層之偏光薄膜。
前述黏著劑層並無特別限定，可使用公知物。所述黏著劑層具體而言可適當選用例如以(甲基)丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等聚合物作為基底聚合物者。該等中，又以(甲基)丙烯酸系聚合物作為基底聚合物之丙烯酸系黏著劑的光學透明性佳，展現適度的濕潤性、凝聚性及接著性之黏著特性，且耐候性及耐熱性等優異，故為適宜。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物並無特別限定，可舉如使含有在酯基末端具有碳數4~24之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯的單體成分進行聚合所得者。另，(甲基)丙烯酸烷基酯係指丙烯酸烷基酯及/或甲基丙烯酸烷基酯，本發明之(甲基)均同義。
(甲基)丙烯酸烷基酯可舉如直鏈狀或支鏈狀之具有碳數4~24之烷基者，在黏著特性容易取得平衡的觀點下，以直鏈狀或支鏈狀之具有碳數4~9之烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯為宜。該等之(甲基)丙烯酸烷基酯可單獨使用1種或將2種以上組合使用。
在形成(甲基)丙烯酸系聚合物的單體成分中，可含有前述(甲基)丙烯酸烷基酯以外之共聚單體來作為單官能性單體成分。所述共聚單體可舉例如環狀含氮單體、含羥基之單體、含羧基之單體、具有環狀醚基之單體等。
又，在形成(甲基)丙烯酸系聚合物的單體成分中，除了前述單官能性單體，為了調整黏著劑的凝聚力，亦可視需要含有多官能性單體。前述多官能性單體係至少具有2個具(甲基)丙烯醯基或乙烯基等不飽和雙鍵之聚合性官能基的單體，可舉例如二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯。多官能性單體可單獨使用1種或組合2種以上使用。
所述(甲基)丙烯酸系聚合物之製造，可適當選擇溶液聚合、紫外線聚合等放射線聚合、塊狀聚合、乳化聚合等各種自由基聚合等之公知的製造方法。又，所獲得的(甲基)丙烯酸系聚合物也可以是無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等之任一種。
可用於自由基聚合之聚合引發劑、鏈轉移劑、乳化劑等並無特別限定，可適當選擇使用本領域中一般使用的公知物。且，(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量可藉由聚合引發劑、鏈轉移劑的使用量及反應條件來控制，並可因應其等之種類來適當地調整其使用量。
本發明所用(甲基)丙烯酸系聚合物的重量平均分子量(Mw)宜為40萬~400萬。令重量平均分子量大於40萬，可滿足黏著劑層的耐久性，或可抑制黏著劑層之凝聚力縮小而產生殘膠的情形。另一方面，重量平均分子量一旦大於400萬，有貼合性降低之傾向。此外，黏著劑在溶液系中黏度可能會變得太高而難以塗敷。另，重量平均分子量係指以GPC(凝膠滲透層析法；Gel Permeation Chromatography)測定且以聚苯乙烯換算所算出之值。至於，利用放射線聚合所得之(甲基)丙烯酸系聚合物很難進行分子量測定。
本發明所用之黏著劑組成物可含有交聯劑。交聯劑可舉如異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、聚矽氧系交聯劑、
Figure 107117229-A0304-12-0015-1
唑啉系交聯劑、吖丙啶系交聯劑、矽烷系交聯劑、烷基醚化三聚氰胺系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑、過氧化物等交聯劑，該等可單獨使用1種或可將2種以上組合使用。前述交聯劑宜為異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑。
上述交聯劑可單獨使用1種，或可將2種以上混合使用，惟以整體含量而言，宜相對於前述(甲基)丙烯酸系聚合物100重量份在0.01~10重量份之範圍內含有前述交聯劑。
為了提升接著力，可使本發明所用之黏著劑組成物含有(甲基)丙烯酸系寡聚物。另外，在將黏著劑層應用於玻璃等親水性被附著體時為了提高界面之耐水性，可使本發明所用之黏著劑組成物含有矽烷耦合劑。
此外本發明所用黏著劑組成物中亦可含有其他的公知添加劑，例如可視使用用途適當添加聚丙二醇等聚伸烷基二醇的聚醚化合物、著色劑、顔料等粉體、染料、界面活性劑、塑化劑、增黏劑、表面潤滑劑、調平劑、軟化劑、抗氧化劑、抗老化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、聚合抑制劑、無機或有機的充填劑、金屬粉、粒子狀、箔狀物等。又，在可控制的範圍內，也可採用添加還原劑的氧化還原系。
前述黏著劑層之形成方法可利用公知方法進行。
黏著劑組成物之塗佈方法可採用各種方法。具體而言，可舉出例如輥塗佈、接觸輥塗佈、凹版塗佈、逆塗佈、輥刷、噴塗佈、浸漬輥塗佈、棒塗佈、刮刀塗佈、氣刀塗佈、簾式塗佈、唇塗佈、利用模塗佈機等的擠壓式塗佈法等方法。
前述加熱乾燥溫度宜為30℃~200℃左右，更宜為40℃~180℃左右，又更宜為80℃~150℃左右。將加熱溫度設定為上述範圍，可獲得具有優異黏著特性之黏著劑層。乾燥時間可適當採用適宜的時間。上述乾燥時間宜為5秒~20分鐘左右，30秒~10分鐘左右較佳，1分鐘~8分鐘更佳。
前述支持體可使用例如經剝離處理之片材(分離件)。作為經剝離處理之片材，宜使用聚矽氧剝離襯材。
作為分離件的構成材料，可舉例如聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯薄膜等塑膠薄膜，紙、布、不織布等多孔質材料、網件、發泡片材、金屬箔及其等之積層體等適當的薄片體等等，但從表面平滑性優良此點來看，適於使用塑膠薄膜。
前述塑膠薄膜可舉例如聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚對苯二甲酸丁二酯薄膜、聚胺甲酸乙薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜等。
前述分離件的厚度通常為5~200μm，並宜為5~100μm左右。在前述分離件上，亦可視需要利用聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系或者脂肪酸醯胺系之脫模劑、矽石粉等作脫模及防污處理，或進行塗佈型、捏合型、蒸鍍型等抗靜電處理。尤其，藉由對前述分離件之表面適當實施聚矽氧處理、長鏈烷基處理、氟處理等剝離處理，可更提高自前述黏著劑層剝離之剝離性。
此外，在上述附有黏著劑層之偏光薄膜的製作中所使用之經剝離處理的片材，可直接作為附有黏著劑層之偏光薄膜的分離件使用，而可在製程方面簡略化。
又，前述附有黏著劑層之偏光薄膜在形成黏著劑層時，可於在偏光薄膜(例如第2樹脂薄膜)之表面形成錨固層，或施行電暈處理、電漿處理等各種易接著處理之後形成黏著劑層。又，亦可對黏著劑層表面施行易接著處理。
黏著劑層的厚度並無特別限定，譬如宜為5~100μm，且10~50μm為佳。
3.影像顯示裝置 本發明之影像顯示裝置只要有包含本發明之偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜即可，至於其餘構造，可舉與歷來之影像顯示裝置相同者。前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜可應用於影像顯示單元。舉例而言，當影像顯示裝置為液晶顯示裝置時，前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜可應用於影像顯示單元(液晶單元)之視辨側，也可應用於背光側。而當影像顯示裝置是有機EL顯示裝置時，前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜可應用於影像顯示單元之視辨側。前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜宜配置成使前述第2樹脂薄膜之側成為前述影像顯示單元側。本發明之影像顯示裝置由於包含前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜，故具有高度可靠性。 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。至於，各例中之份及%皆為重量基準。
(偏光件之製作) 對吸水率0.75%、Tg75℃之非晶質異酞酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯(IPA共聚PET)薄膜(厚度：100μm)基材的單面施加電暈處理，並對該電暈處理面於25℃下塗佈以9：1之比含有聚乙烯醇(聚合度：4200，皂化度：99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(聚合度：1200，乙醯乙醯基改質度：4.6%，皂化度：99.0莫耳%以上，日本合成化學工業(股)製，商品名「Gohsefimer Z200」)的水溶液並乾燥，形成厚度11μm的PVA系樹脂層，而製出積層體。 在120℃之烘箱內，使所獲得之積層體在周速相異的輥間沿縱方向(長邊方向)進行自由端單軸延伸2.0倍(空中輔助延伸處理)。 接著，將積層體浸漬於液溫30℃的不溶解浴(相對於水100重量份，摻混4重量份之硼酸而得的硼酸水溶液)中30秒(不溶解處理)。 再來，將之浸漬於液溫30℃之染色浴中並調整碘濃度及浸漬時間，以使偏光板達預定透射率。在本實施例中係使其浸漬於相對於100重量份的水摻混0.2重量份的碘並摻混1.0重量份的碘化鉀所得碘水溶液中60秒(染色處理)。 接著，使其浸漬於液溫30℃的交聯浴(相對於水100重量份，摻混3重量份的碘化鉀並摻混3重量份的硼酸而獲得之硼酸水溶液)中30秒(交聯處理)。 然後，一邊使積層體浸漬於液溫70℃的硼酸水溶液(相對於100重量份水，摻混4.5重量份硼酸並摻混5重量份碘化鉀而獲得之水溶液)，一邊在周速相異的輥間沿縱方向(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，將積層體浸漬於液溫30℃的洗淨浴(相對於水100重量份，摻混4重量份的碘化鉀而獲得之水溶液)中(洗淨處理)。 以上述方式製得了包含厚度5μm之偏光件的光學薄膜積層體。所製得之偏光件的硼酸含量為20重量%。
(製作應用於透明保護薄膜之接著劑) 摻混N-羥乙基丙烯醯胺(HEAA)40重量份、丙烯醯基
Figure 107117229-A0304-12-0020-6
啉(ACMO)60重量份與光引發劑「IRGACURE　819」(BASF公司製)3重量份，而調製出紫外線硬化型接著劑。
(樹脂薄膜) ＜保護薄膜1＞ 厚度15μm之未延伸的丙烯酸系樹脂薄膜：在40℃、92%R.H.下之透濕度：50g/(m2 ・day)，斷裂應力：15N，斷裂伸長度：4mm。 ＜保護薄膜2＞ 厚度17μm之延伸的環烯烴系樹脂薄膜(商品名：ZT12，日本ZEON公司製)：在40℃、92%R.H.下之透濕度：22g/(m2 ・day)，斷裂應力：15N，斷裂伸長度：25mm。 ＜保護薄膜3＞ 厚度47μm之未延伸的丙烯酸系樹脂薄膜(商品名：HX-40UC，東洋鋼鈑公司製)：在40℃、92%R.H.下之透濕度：65g/(m2 ・day)，斷裂應力：39N，斷裂伸長度：4mm。 ＜保護薄膜4＞ 厚度13μm之環烯烴系樹脂薄膜(商品名：ZF14，日本ZEON公司製)：在40℃、92%R.H.下之透濕度：29g/(m2 ・day)，斷裂應力：9N，斷裂伸長度：4mm。 ＜保護薄膜5＞ 厚度27μm之環烯烴系樹脂薄膜(商品名：ZF12，日本ZEON公司製)：在40℃、92%R.H.下之透濕度：23g/(m2 ・day)，斷裂應力：13N，斷裂伸長度：2.2mm。 ＜保護薄膜6＞ 厚度32μm之三乙醯纖維素薄膜(商品名：KC2UAHC，Konica Minolta公司製)：在40℃、92%R.H.下之透濕度：796g/(m2 ・day)，斷裂應力：41N，斷裂伸長度：2.7mm。 ＜保護薄膜7＞ 厚度25μm之三乙醯纖維素薄膜(商品名：KC2UA，Konica Minolta公司製)：在40℃、92%R.H.下之透濕度：1804g/(m2 ・day)，斷裂應力：28N，斷裂伸長度：16mm。
實施例1(偏光薄膜之製造) 於上述光學薄膜積層體的偏光件(厚度：5μm)之表面，以使硬化後之接著劑層的厚度成為0.1μm之方式塗佈上述紫外線硬化型接著劑，並同時貼合上述保護薄膜1(第1樹脂薄膜)後，照射紫外線作為活性能量射線使接著劑硬化。紫外線照射係使用充有鎵的金屬鹵素燈，照射裝置：Fusion UV Systems, Inc公司製之Light HAMMER10，燈泡：V燈泡，峰值照度：1600mW/cm2 ，累積照射量1000/mJ/cm2 (波長380~440nm)，而紫外線之照度係使用Solatell公司製之Sola-Check系統來測定。接著，將非晶性PET基材剝離，並於剝離後之面以使硬化後之接著劑層的厚度成為0.1μm之方式塗佈上述紫外線硬化型接著劑，並同時貼合事先經電暈處理之上述保護薄膜4(第2樹脂薄膜)後，如同上述照射紫外線使接著劑硬化，而製作出於薄型偏光件之兩面具有保護薄膜的偏光薄膜。保護薄膜係貼合成使測定前述斷裂應力、斷裂伸長度之方向與偏光件之吸收軸垂直之方向(90°)。
實施例2~3、比較例1~3 將實施例1中使用於第1樹脂薄膜、第2樹脂薄膜之保護薄膜變更為如表1所示，除此之外以與實施例1相同方式製得偏光薄膜。
針對在實施例、比較例中所製得之偏光薄膜進行了下述評估。結果列於表1。另，亦一併列出在各例中所使用之保護薄膜的透濕度、保護薄膜斷裂應力、斷裂伸長度之測定方法。
＜透明保護薄膜之透濕度＞ 透濕度之測定係依JIS Z0208之透濕度試驗(透濕杯法(cup method))測定。將裁切為直徑6cm之樣本設置於裝有約15g氯化鈣之透濕杯(開口徑：直徑6cm)，並放入溫度40℃、濕度92%R.H.之恆溫機中，測定放置24小時之前與之後的氯化鈣之重量增加，從而求得透濕度(g/(m2 ・day)。
＜斷裂應力之測定＞ 將各保護薄膜裁切為100mm×100mm之後，使用Autograph(製品名：AG-IS，(股)島津製作所製)作為拉伸試驗機，針對試驗樣本以拉伸速度300mm/min、夾具間距離100mm、室溫(23℃)進行拉伸試驗，求得應力-應變曲線。求出保護薄膜斷裂時之應力，並以之為斷裂應力。另，斷裂應力之測定係於與偏光件之吸收軸垂直之方向作測定。
＜斷裂伸長度之測定＞ 使用拉伸試驗機，在23℃、50%RH之環境下對各保護薄膜進行了測定。將夾具設定成使測定之初始長(初始夾具間隔)為10mm，並以拉伸速度50mm/分鐘之條件進行拉伸試驗，而測定了斷裂點之伸長度[斷裂伸長度(斷裂點伸度)]。另，斷裂伸長度(斷裂點伸度)係表示在拉伸試驗中試驗片斷裂時之伸長度，可依下述式計算。 「斷裂伸長度(斷裂點伸度)」=「試驗片斷裂時的長度(斷裂時的夾具間隔)」-「初始長(10mm)」
＜偏光薄膜的偏光度變化(ΔP)之測定＞ 將在實施例及比較例中所製得之偏光薄膜投入85℃/85%R.H.之恆溫恆濕機中500小時。使用附積分球之分光光度計(日本分光(股)製之V7100)，測定投入前與投入後的偏光薄膜之偏光度，並藉以下式求得偏光度之變化量ΔP。 偏光度之變化量ΔP(%)=(投入前之偏光度(%))-(投入後之偏光度(%)) 另，偏光度P係藉由將2片相同之偏光薄膜重疊成兩者之透射軸互相平行時之透射率(平行透射率：Tp)、以及重疊成兩者之透射軸互相垂直時之透射率(垂直透射率：Tc)代入以下式而求得者。 偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ×100 各透射率係以令通過格蘭泰勒(Glan-Taylor)稜鏡偏光件所得完全偏光為100%並以JIS Z8701之2度視野(C光源)進行光視效能校正所得Y值表示。
＜貫穿性裂痕之確認：熱震試驗＞ 於實施例及比較例中所製得之偏光薄膜的第2樹脂薄膜側，設置厚度20μm之丙烯酸系黏著劑層，而調製出附有黏著劑層之偏光薄膜。將附有黏著劑層之偏光薄膜裁切成50mm×150mm(吸收軸方向為50mm)，並貼合於厚0.5mm的無鹼玻璃而製作出了樣本。將該樣本投入-40~85℃之熱震設為各30分鐘×500次的環境下後取出，並目視確認於偏光薄膜上產生即便僅有1條貫穿性裂痕時視為「有」，未產生時視為「無」。
[表1]
Figure 02_image001
本發明之偏光薄膜在85℃、85%R.H.環境下放置500小時後之偏光度變化(ΔP)的絕對值宜小於0.1%，更宜為0.05%以下，又更宜為0.03%以下。本發明之偏光薄膜由於第1樹脂薄膜滿足斷裂應力為13N以上、斷裂伸長度為2.5mm以上，故即使在熱震(例如反覆以-40℃與85℃之溫度條件進行熱震試驗)之嚴酷環境下，仍可將偏光薄膜整體之收縮力降地極小，並且由於使用了低透濕保護薄膜，故可抑制偏光件因水造成之劣化，結果即使暴於嚴酷環境下，偏光度變化仍小而具有優異的光學特性。
F1‧‧‧偏光薄膜F2‧‧‧附有黏著劑層之偏光薄膜a‧‧‧偏光件b1‧‧‧第1樹脂薄膜b2‧‧‧第2樹脂薄膜c‧‧‧黏著劑層
圖1係示意顯示本發明偏光薄膜之一實施形態的截面圖。 圖2係示意顯示本發明附有黏著劑層之偏光薄膜之一實施形態的截面圖。
F1‧‧‧偏光薄膜
a‧‧‧偏光件
b1‧‧‧第1樹脂薄膜
b2‧‧‧第2樹脂薄膜

Claims (8)

  1. 一種偏光薄膜，於厚度10μm以下之偏光件之一面具有第1樹脂薄膜，且於另一面具有第2樹脂薄膜；該偏光薄膜之特徵在於：前述第1樹脂薄膜及第2樹脂薄膜的透濕度皆為100g/(m2‧day)以下；且前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜中，至少第1樹脂薄膜在與前述偏光件的吸收軸垂直之方向上，其斷裂應力為13N以上，斷裂伸長度為20mm以上。
  2. 如請求項1之偏光薄膜，其中前述第1樹脂薄膜及前述第2樹脂薄膜皆為選自環烯烴系樹脂薄膜及丙烯酸系樹脂薄膜中之任一樹脂薄膜。
  3. 如請求項1或2之偏光薄膜，其中前述第1樹脂薄膜為環烯烴系樹脂薄膜的延伸薄膜。
  4. 如請求項1或2之偏光薄膜，其中前述第1樹脂薄膜為丙烯酸系樹脂薄膜。
  5. 一種附有黏著劑層之偏光薄膜，其特徵在於具有如請求項1至4中任一項之偏光薄膜及黏著劑層。
  6. 如請求項5之附有黏著劑層之偏光薄膜，係於前述偏光薄膜的第2樹脂薄膜之側具有前述黏著劑層。
  7. 一種影像顯示裝置，其特徵在於其於影像顯示單元配置有如請求項1至4中任一項之偏光薄膜或如請求項5或6之附有黏著劑層之偏光薄膜。
  8. 如請求項7之影像顯示裝置，其中前述偏光薄膜或附有黏著劑層之偏光薄膜係配置成使前述第2樹脂薄膜側成為前述影像顯示單元側。
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