单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜、图像显示装置及其连续制造方法与流程

文档序号:15883863发布日期:2018-11-09 18:27阅读:181来源:国知局
单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜、图像显示装置及其连续制造方法与流程

本发明涉及仅在起偏镜的单面设置有保护膜的单侧保护偏振膜、以及具有该单侧保护偏振膜和粘合剂层的带有粘合剂层的偏振膜。所述单侧保护偏振膜及带有粘合剂层的偏振膜可以单独、或者以将其层叠而成的光学膜的形式形成液晶显示装置(lcd)、有机el显示装置等图像显示装置。

背景技术

对于液晶显示装置而言,从其图像形成方式来看,在形成液晶面板表面的玻璃基板的两侧配置偏振膜是必不可少的。偏振膜通常可以使用在由聚乙烯醇类膜和碘等二色性材料形成的起偏镜的单面或两面利用聚乙烯醇类粘接剂等贴合保护膜而成的偏振膜。

在将上述偏振膜贴合于液晶单元等时,通常要使用粘合剂。另外,由于具有能够瞬间固定偏振膜、无需进行用于使偏振膜粘固的干燥工序等优点,因此粘合剂可预先以粘合剂层的形式被设置于偏振膜的一面。即,在偏振膜的粘贴中,通常要使用带有粘合剂层的偏振膜。

另外,偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜在热冲击(例如,重复-30℃和80℃的温度条件的热冲击试验或100℃的高温下试验)的严苛环境下,存在容易因起偏镜的收缩应力的变化而在整个起偏镜的吸收轴方向产生裂纹(贯穿裂纹)的问题。即,带有粘合剂层的偏振膜在上述严苛环境下的热冲击导致的耐久性不足。特别是对于从薄型化的观点出发而使用了仅在起偏镜的单面设有保护膜的单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜而言,上述热冲击导致的耐久性不足。另外,因上述热冲击而产生的贯穿裂纹在偏振膜的尺寸变大的情况下容易产生。

为了抑制上述贯穿裂纹的产生,例如,提出了一种带有粘合剂层的偏振膜(专利文献1),其在单侧保护偏振膜上设置拉伸弹性模量100mpa以上的保护层、并进一步在该保护层上设有粘合剂层。另外,提出了一种带有粘合剂层的偏振膜(专利文献2),其在厚度25μm以下的起偏镜的一面具有由固化型树脂组成物的固化物形成的保护层、在起偏镜的另一面具有保护膜、并在所述保护层的外侧具有粘合剂层。从抑制贯穿裂纹的产生这点来看,上述专利文献1、2中记载的带有粘合剂层的偏振膜是有效的。另外,也对起偏镜进行了薄型化,例如,提出了对单体透射率、偏振度的光学特性进行了控制、且显示出高取向性的薄型起偏镜(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-009027号公报

专利文献2:日本特开2013-160775号公报

专利文献3:日本专利第4751481号说明书



技术实现要素:

发明要解决的课题

在专利文献1、2中,在通过使用仅在起偏镜的单面具有保护膜的单侧保护偏振膜来谋求薄型化,同时另一方面通过设置保护层来抑制产生因使用单侧保护偏振膜而导致的沿起偏镜的吸收轴方向的贯穿裂纹。

另一方面,也对起偏镜进行了薄型化。在减薄了偏振膜或带有粘合剂层的偏振膜所使用的起偏镜的情况(例如,使厚度为10μm以下的情况)下,起偏镜的收缩应力的变化变小。因此可知,利用经过了薄型化的起偏镜,能够抑制上述贯穿裂纹的产生。

但是,对于上述贯穿裂纹的产生得到抑制的单侧保护偏振膜或使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜而言可知,在如专利文献3那样控制光学特性、且减薄了起偏镜的情况(例如,使厚度为10μm以下的情况)下,在对单侧保护偏振膜或使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜施加机械冲击时(包括对起偏镜侧施加凸折引起的负荷的情况),会在起偏镜的吸收轴方向局部地产生极细的狭缝(以下也称为纳米狭缝)。还可知,上述纳米狭缝与偏振膜的尺寸无关地产生。进一步还可知,在使用了起偏镜的两面具有保护膜的两侧保护偏振膜的情况下,不产生上述纳米狭缝。另外可知,在起偏镜产生了贯穿裂纹的情况下,贯穿裂纹附近的应力被释放,因此,贯穿裂纹不会相邻地产生,但纳米狭缝除了单独地产生以外,还会相邻地产生。另外还可知,贯穿裂纹具有沿着产生了裂纹的起偏镜的吸收轴方向延伸的行进性,但纳米狭缝不具有上述行进性。由此可知,上述纳米狭缝是在贯穿裂纹的产生受到了抑制的单侧保护偏振膜中,在减薄了起偏镜、且将光学特性控制于给定范围的情况下产生的新课题,是由与目前已知的上述贯穿裂纹不同的现象所引发的课题。

另外,上述纳米狭缝是极细的,因此无法在通常的环境下检测出来。因此,即使在起偏镜上产生了纳米狭缝,也难以仅通过简单观察来确认单侧保护偏振膜及使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜的因漏光导致的缺陷。即,单侧保护偏振膜通常制作成长条膜状、并利用自动光学检查来进行缺陷检查,但难以通过该缺陷检查将纳米狭缝作为缺陷检测出来。已知,上述纳米狭缝导致的缺陷可以通过以下方式检测:在将单侧保护偏振膜或带有粘合剂层的偏振膜贴合于图像显示面板的玻璃基板等、并置于加热环境下的情况下,纳米狭缝向宽度方向扩展,从而可以检测到(例如,有无上述漏光)。

因此,对于起偏镜的厚度为10μm以下的单侧保护偏振膜或使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜而言,不仅要抑制贯穿裂纹,还期待抑制纳米狭缝导致的缺陷。

本发明的目的在于提供一种单侧保护偏振膜,其是仅在起偏镜的单面具有保护膜的单侧保护偏振膜,其中,即使所述起偏镜具有给定的光学特性、且其厚度为10μm以下,也能够抑制贯穿裂纹及纳米狭缝所导致的缺陷。另外,本发明的目的在于提供一种具有所述单侧保护偏振膜和粘合剂层的带有粘合剂层的偏振膜。

另外,本发明的目的在于提供一种具有所述单侧保护偏振膜或所述带有粘合剂层的偏振膜的图像显示装置、以及其连续制造方法。

解决问题的方法

本申请发明人等进行了深入研究,结果发现,利用下述单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜等可以解决上述课题,从而完成了本发明。

即,本发明涉及一种单侧保护偏振膜,其是仅在起偏镜的一面具有保护膜的单侧保护偏振膜,其中,

所述起偏镜含有聚乙烯醇类树脂,且其厚度为10μm以下,并且以由单体透射率t及偏振度p表示的光学特性满足下式的条件的方式构成,

p>-(100.929t-42.4-1)×100(其中,t<42.3)、或

p≥99.9(其中,t≥42.3),

在所述起偏镜的另一面具有透明层,

而且,具有所述保护膜一侧的表面的动摩擦系数为0.2以下。

在所述单侧保护偏振膜中,所述透明层优选为树脂材料的形成物。所述透明层可以使用含有聚乙烯醇类树脂的形成材料或含有水性乳液的形成材料的形成物。

在所述单侧保护偏振膜中,所述透明层可以使用厚度为0.2μm以上且3μm以下的透明层。

在所述单侧保护偏振膜中,所述保护膜可以使用在表面具有表面处理层的保护膜。作为所述表面处理层,可以列举低反射处理层。

在所述单侧保护偏振膜中,优选所述起偏镜含有相对于起偏镜总量为20重量%以下的硼酸。

另外,本发明涉及所述单侧保护偏振膜、以及以具有粘合剂层为特征的带有粘合剂层的偏振膜。

所述带有粘合剂层的偏振膜可以以在所述单侧保护偏振膜的透明层上设有所述粘合剂层的方式使用。另外,所述带有粘合剂层的偏振膜可以以在所述单侧保护偏振膜的保护膜上设有所述粘合剂层的方式使用。另外,在所述带有粘合剂层的偏振膜的粘合剂层上可以设置隔膜。设置了隔膜的带有粘合剂层的偏振膜可以以卷绕体的形式使用。

另外,本发明涉及具有所述单侧保护偏振膜或所述带有粘合剂层的偏振膜的图像显示装置。

另外,本发明涉及一种图像显示装置的连续制造方法,该方法包括以下工序:将从所述带有粘合剂层的偏振膜的卷绕体抽出、并利用所述隔膜运送的所述带有粘合剂层的偏振膜隔着所述粘合剂层连续地贴合于图像显示面板的表面。

另外,本发明涉及一种图像显示装置的连续制造方法,该方法包括以下工序:将从所述带有粘合剂层的偏振膜的卷绕体抽出、并利用所述隔膜运送的所述带有粘合剂层的偏振膜隔着所述粘合剂层连续地贴合于图像显示面板的表面。

发明的效果

本发明的单侧保护偏振膜及带有粘合剂层的偏振膜使用了厚度10μm以下的起偏镜,经过了薄型化。另外,与起偏镜的厚度大的情况相比,上述厚度10μm以下的薄型起偏镜的因热冲击而施加于起偏镜的收缩应力的变化小,因此能够抑制贯穿裂纹的产生。

另一方面,具有给定光学特性的薄型的起偏镜容易在起偏镜上产生纳米狭缝。纳米狭缝被认为是在单侧保护偏振膜的制造工序、在单侧保护偏振膜上设置粘合剂层的带有粘合剂层的偏振膜的制造工序、制造了带有粘合剂层的偏振膜之后的各种工序中、或在将带有粘合剂层的偏振膜贴合于图像显示面板之后,在对上述单侧保护偏振膜或使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜施加机械冲击时产生的,可以认为是基于与由热冲击产生的贯穿裂纹不同的机理所产生的。另外,上述纳米狭缝导致的缺陷可通过在将单侧保护偏振膜或带有粘合剂层的偏振膜贴合于图像显示面板的玻璃基板等并置于加热环境下的情况下,纳米狭缝向宽度方向扩展而检测到(例如,有无上述漏光)。

在本发明的单侧保护偏振膜及带有粘合剂层的偏振膜中,通过在起偏镜的另一面(不具有保护膜的面)设置透明层,可以抑制上述纳米狭缝的产生。另外,在本发明中,通过使用具有保护膜一侧的表面(未贴合于起偏镜的一侧的表面)的动摩擦系数为0.2以下的偏振膜,可以进一步抑制上述纳米狭缝的产生。

如上所述,本发明的单侧保护偏振膜及使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜通过使用设置上述透明层、且具有给定动摩擦系数的保护膜,能够满足薄型化,并且有效地抑制在起偏镜上产生的贯穿裂纹及纳米狭缝的产生。

另外,上述纳米狭缝是极细的,因此无法在通常的环境下检测出来。因此,即使在起偏镜上产生了纳米狭缝,也难以仅通过简单观察而确认单侧保护偏振膜及使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜的漏光所导致的缺陷。还可知,上述纳米狭缝导致的缺陷可以通过在将单侧保护偏振膜或带有粘合剂层的偏振膜置于加热环境下的情况下,纳米狭缝向宽度方向扩展而检测到(例如,有无上述漏光)。为了抑制这样的纳米狭缝向宽度方向扩展而导致的缺陷的产生,设置上述透明层是有效的。

如前面上述,可以认为,在形成透明层之前的单侧保护偏振膜的制造工序中,也会在起偏镜上产生纳米狭缝。即使在设置透明层之前的单侧保护偏振膜的状态的起偏镜上产生了纳米狭缝,也可以利用上述透明层来抑制上述纳米狭缝向宽度方向发生扩展。另外,在形成透明层之后的单侧保护偏振膜的制造工序、制造了带有粘合剂层的偏振膜之后的各种工序中,即使赋予了机械冲击,只要是本发明的带透明层的偏振膜,也可以抑制纳米狭缝的产生。

附图说明

图1是本发明的单侧保护偏振膜的示意剖面图的一例。

图2是本发明的带有粘合剂层的偏振膜的示意剖面图的一例。

图3是将产生于起偏镜的纳米狭缝与贯穿裂纹进行对比的示意图的一例。

图4是单侧保护偏振膜的剖面图的照片的一例,示出了有无纳米狭缝的产生、以及在产生了纳米狭缝的情况下由于有无透明层所带来的因加热导致的纳米狭缝扩张的不同。

图5是说明实施例及比较例的纳米狭缝的评价项目的示意图。

图6是示出了实施例及比较例的评价中由纳米狭缝产生的裂纹的照片的一例。

图7是示出了实施例及比较例的评价中贯穿裂纹的行进的照片的一例。

符号说明

1起偏镜

2、2’保护膜

x表面处理层

3透明层

4粘合剂层

5、5a、5b隔膜

6、6a、6b表面保护膜

10单侧保护偏振膜

11单侧保护偏振膜(带有透明层)

12带有粘合剂层的偏振膜

具体实施方式

以下,参照图1、2对本发明的单侧保护偏振膜11及带有粘合剂层的偏振膜12进行说明。单侧保护偏振膜10(无透明层3的情况)例如如图1(a)所示,仅在起偏镜1的单面具有保护膜2。在图1(b)中,示出了在保护膜2的表面具有表面处理层x的情况(保护膜2’)。另外,单侧保护偏振膜11的具有保护膜2(或2’)一侧的表面(未贴合于起偏镜一侧的表面)的动摩擦系数为0.2以下。在图1(a)中,使用保护膜2的表面的动摩擦系数为0.2以下的偏振膜,在图1(b)中,使用表面处理层x的表面的动摩擦系数为0.2以下的偏振膜。从抑制纳米狭缝的产生的观点出发,上述动摩擦系数优选为0.1以下。动摩擦系数的测定按照实施例的记载进行。虽未图示,但起偏镜1与保护膜2夹隔着粘接剂层、粘合剂层、下涂层(底涂层)等夹隔层而层叠在一起。另外,虽未图示,但对于单侧保护偏振膜10而言,可以在保护膜2上设置易粘接层、实施活化处理,将该易粘接层与粘接剂层进行层叠。本发明的单侧保护偏振膜11(带有透明层3)如图1(a)、(b)所示,在单侧保护偏振膜10中,在上述起偏镜1的另一面(不具有保护膜2的面)(直接)设置有透明层3。

另外,本发明的带有粘合剂层的偏振膜12如图2所示,具有单侧保护偏振膜(带有透明层)11和粘合剂层4。需要说明的是,在图2的带有粘合剂层的偏振膜12中,作为单侧保护偏振膜11,示出了图1(a)所示的方式,但图1(b)所示的方式也同样地可以适用于带有粘合剂层的偏振膜12。粘合剂层4在图2(a)中被设置于透明层3一侧,在图2(b)中被设置于保护膜2一侧。需要说明的是,在本发明的带有粘合剂层的偏振膜12的粘合剂层4上可以设置隔膜5,在其相反侧,可以设置表面保护膜6。在图2的带有粘合剂层的偏振膜12中,示出了既设置有隔膜5又设置有表面保护膜6的情况。至少具有隔膜5的带有粘合剂层的偏振膜12(进一步具有表面保护膜6的偏振膜)可以制成卷绕体使用,例如,将从卷绕体抽出、并利用隔膜5运送的带有粘合剂层的偏振膜12应用于夹隔着粘合剂层4而贴合于图像显示面板的表面的方式(以下也称为“卷对面板(roll-to-panel)方式”,典型的情况可参照日本专利第4406043号说明书),可以连续地制造图像显示装置。作为带有粘合剂层的偏振膜,从抑制贴合后的显示面板的翘曲、抑制纳米狭缝的产生等的观点出发,优选图2(a)中记载的方式。表面保护膜6可以设置于单侧保护偏振膜10、单侧保护偏振膜(带有透明层)11。

图3是将产生于起偏镜的纳米狭缝a与贯穿裂纹b进行对比的示意图。图3(a)中示出了产生于起偏镜1的纳米狭缝a,图3(b)中示出了产生于起偏镜1的贯穿裂纹b。纳米狭缝a因机械冲击而产生,沿起偏镜1的吸收轴方向局部地产生的纳米狭缝a在最初产生时无法被确认到,但可根据在热环境下(例如80℃、60℃,90%rh)向宽度方向扩展来确认。另一方面,可以认为纳米狭缝a不具有沿起偏镜的吸收轴方向延伸的行进性。另外,可以认为上述纳米狭缝a的产生与偏振膜的尺寸并无关系。纳米狭缝a除了单独地产生以外,有时也会相邻地产生。另一方面,贯穿裂纹b因热冲击(例如,热冲击试验)而产生。贯穿裂纹具有沿着产生了裂纹的起偏镜的吸收轴方向延伸的行进性。在产生了贯穿裂纹b的情况下,附近的应力被释放,因此贯穿裂纹不会相邻地产生。

图4是涉及产生于起偏镜的纳米狭缝a的产生和扩张、修复的单侧保护偏振膜10或带有透明层的单侧保护偏振膜11的剖面图的照片的一例。图4(a)是仅在起偏镜1的一面夹隔着粘接剂层2a而具有保护膜2的单侧保护偏振膜10,是未产生纳米狭缝的情况的一例。图4(b)是在单侧保护偏振膜10上产生了纳米狭缝a的情况的一例。图4(a)、(b)均为加热前。另外,图4(c)是对产生了纳米狭缝a的单侧保护偏振膜10进行加热之后的剖面图的照片的一例。在图4(c)中可知,起偏镜1的纳米狭缝a由于加热而发生了扩张。另一方面,图4(d)是对带有透明层的单侧保护偏振膜11进行加热之后的剖面图的照片的一例,所述带有透明层的单侧保护偏振膜11在产生了纳米狭缝a的单侧保护偏振膜10上形成有透明层3。在图4(d)中可知,产生于起偏镜1的纳米狭缝a通过透明层3而被修复(a’),没有因加热导致的扩张。对于图4而言,利用横截面抛光机或切片机相对于样品的吸收轴方向垂直地进行截面切削,并利用扫描电子显微镜进行了观察。

<起偏镜>

在本发明中,使用厚度10μm以下的起偏镜。从薄型化及抑制贯穿裂纹的产生的观点出发,起偏镜的厚度优选为8μm以下,更优选为7μm以下,进一步优选为6μm以下。另一方面,起偏镜的厚度优选为2μm以上,更优选为3μm以上。这样的薄型的起偏镜由于厚度不均少、视觉辨认性优异,而且尺寸变化少,因此对于热冲击的耐久性优异。

起偏镜可采用使用了聚乙烯醇类树脂的起偏镜。作为起偏镜,可以列举例如使碘或二色性染料的二色性物质吸附于聚乙烯醇类膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇类膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类部分皂化膜等亲水性高分子膜并进行单向拉伸而得到的膜、聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯类取向膜等。这些中,优选由聚乙烯醇类膜和碘等二色性物质形成的起偏镜。

用碘对聚乙烯醇类膜染色并进行了单向拉伸而成的起偏镜例如可通过将聚乙烯醇类膜浸渍于碘的水溶液来染色,并拉伸至原长的3~7倍而制作。根据需要,也可以包含硼酸或硫酸锌、氯化锌等,还可以浸渍于碘化钾等的水溶液中。进一步,也可以根据需要而在染色前将聚乙烯醇类膜浸渍于水中进行水洗。通过对聚乙烯醇类膜进行水洗,除了可以洗去聚乙烯醇类膜表面的污垢或抗粘连剂以外,还具有使聚乙烯醇类膜溶胀从而防止染色不均等不均的效果。拉伸可以在利用碘进行染色之后进行,也可以边染色边拉伸,另外还可以在进行拉伸之后利用碘进行染色。在硼酸、碘化钾等的水溶液或水浴中也可以进行拉伸。

从拉伸稳定性、光学耐久性的观点考虑,优选起偏镜含有硼酸。另外,从抑制贯穿裂纹及纳米狭缝的产生、抑制扩张的观点考虑,相对于起偏镜总量,起偏镜中所含的硼酸含量优选为20重量%以下,更优选为18重量%以下,进一步优选为16重量%以下。另一方面,从起偏镜的拉伸稳定性、光学耐久性的观点考虑,相对于起偏镜总量的硼酸含量优选为10重量%以上,进一步优选为12重量%以上。

作为代表性的薄型的起偏镜,可列举在日本专利第4751486号说明书、日本专利第4751481号说明书、日本专利第4815544号说明书、日本专利第5048120号说明书、国际公开第2014/077599号小册子、国际公开第2014/077636号小册子等中记载的薄型起偏镜或由这些文献中记载的制造方法得到的薄型起偏镜。

上述起偏镜以由单体透射率t及偏振度p表示的光学特性满足下式的条件构成:p>-(100.929t-42.4-1)×100(其中,t<42.3)、或p≥99.9(其中,t≥42.3)。主要是,以满足上述条件的方式构成的起偏镜具有作为使用了大型显示元件的液晶电视用的显示器所要求的性能。具体而言,对比度为1000∶1以上且最大亮度为500cd/m2以上。作为其它用途,例如可贴合于有机el显示装置的可视侧。

另一方面,对于以满足上述条件的方式构成的起偏镜而言,由于构成其的高分子(例如聚乙烯醇类分子)显示出高取向性,因此与厚度为10μm以下相互结合,与起偏镜的吸收轴方向正交的方向的拉伸断裂应力明显变小。其结果是,例如在偏振膜的制造过程中暴露于超过该拉伸断裂应力的机械冲击时,在起偏镜的吸收轴方向产生纳米狭缝的可能性极高。因此,本发明特别适用于采用了该起偏镜的单侧保护偏振膜(或使用了该单侧保护偏振膜的带有粘合剂层的偏振膜)。

作为上述薄型起偏镜,在包括以层叠体的状态进行拉伸的工序和进行染色的工序的制造方法中,从能够拉伸至高倍率从而提高偏光性能的观点出发,优选利用如日本专利第4751486号说明书、日本专利第4751481号说明书、专利4815544号说明书中记载的那样的包括在硼酸水溶液中进行拉伸的工序的制造方法而得到的薄型起偏镜,特别优选为通过记载于日本专利第4751481号说明书、专利4815544号说明书的包括在硼酸水溶液中进行拉伸之前辅助性地进行气体氛围中拉伸的工序的制法而得到的薄型起偏镜。这些薄型起偏镜可通过包括将聚乙烯醇类树脂(以下也称为pva类树脂)层和拉伸用树脂基材以层叠体的状态进行拉伸的工序、和进行染色的工序的制法而得到。如果是该制造方法,则即使pva类树脂层较薄,由于被拉伸用树脂基材所支撑,也能够不产生由拉伸导致的断裂等的不良情况而进行拉伸。

<保护膜>

作为构成上述保护膜的材料,优选为透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性、各向同性等优异的材料。可列举例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等纤维素类聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(as树脂)等苯乙烯类聚合物、聚碳酸酯类聚合物等。作为形成上述保护膜的聚合物的例子,还可列举:聚乙烯、聚丙烯、环系或具有降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物这样的聚烯烃类聚合物、氯乙烯类聚合物、尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物、酰亚胺类聚合物、砜类聚合物、聚醚砜类聚合物、聚醚醚酮类聚合物、聚苯硫醚类聚合物、乙烯醇类聚合物、偏氯乙烯类聚合物、乙烯醇缩丁醛类聚合物、芳酯类聚合物、聚甲醛类聚合物、环氧类聚合物、或上述聚合物的共混物等。

需要说明的是,在保护膜中也可以包含1种以上任意适当的添加剂。作为添加剂,可列举例如:紫外线吸收剂、抗氧剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、防着色剂、阻燃剂、成核剂、防静电剂、颜料、着色剂等。保护膜中的上述热塑性树脂的含量优选为50~100重量%,更优选为50~99重量%,进一步优选为60~98重量%,特别优选为70~97重量%。保护膜中的上述热塑性树脂的含量为50重量%以下的情况下,存在无法充分表现出热塑性树脂所固有的高透明性等的隐患。

作为上述保护膜,也可以使用相位差膜、亮度增强膜、扩散膜等。作为相位差膜,可列举具有正面相位差为40nm以上和/或厚度方向相位差为80nm以上的相位差的相位差膜。正面相位差通常控制于40~200nm的范围,厚度方向相位差通常控制于80~300nm的范围。在使用相位差膜作为保护膜的情况下,该相位差膜也作为起偏镜保护膜发挥功能,因此能够谋求薄型化。

作为相位差膜,可列举将热塑性树脂膜进行单向或双向拉伸处理而成的双折射性膜。上述拉伸的温度、拉伸倍率等可根据相位差值、膜的材料、厚度而适当设定。

保护膜的厚度可适当确定,但从强度、操作性等作业性、薄层性等的观点考虑,通常为1~500μm左右。特别优选为1~300μm,更优选为5~200μm,进一步优选为5~150μm,特别是在20~100μm的薄型的情况下尤其优选。

如上述图1(a)所示,在保护膜2本身成为单侧保护偏振膜11的表面的情况下,保护膜自身使用满足表面的动摩擦系数0.2以下的材料。作为上述能够满足动摩擦系数0.2以下的材料,可列举例如使用了丙烯酸类聚合物、纤维素类聚合物、聚酯聚合物等的膜。

《表面处理层》

另一方面,如上述图1(b)所示,在使用具有表面处理层x的保护膜2’的情况下,使用满足表面处理层x的表面的动摩擦系数0.2以下的材料。需要说明的是,在具有表面处理层x的保护膜2’中,保护膜2也可以不是满足动摩擦系数0.2以下的材料。作为表面处理层,可以设置硬涂层、低反射处理层(防反射层)、防粘附层、扩散层或防眩层等功能层。需要说明的是,上述硬涂层、防反射层、防粘附层、扩散层、防眩层等功能层除了可以设置为保护膜本身以外,也可以另外地设置成与保护膜不同的层。上述表面处理层的厚度没有特别限制,通常为0.5~20μm左右。

<夹隔层>

上述保护膜和起偏镜可夹隔着粘接剂层、粘合剂层、下涂层(底涂层)等夹隔层而层叠。此时,优选利用夹隔层将两者以无空气间隙的方式层叠。

粘接剂层可利用粘接剂形成。粘接剂的种类没有特别限制,可使用各种粘接剂。上述粘接剂层只要是在光学上透明的层就没有特别限制,作为粘接剂,可使用水性、溶剂性、热熔性、活性能量线固化型等各种形态的粘接剂,但优选为水性粘接剂或活性能量线固化型粘接剂。

作为水性粘接剂,可列举异氰酸酯类粘接剂、聚乙烯醇类粘接剂、明胶类粘接剂、乙烯基系胶乳类、水性聚酯等。水性粘接剂通常以由水溶液形成的粘接剂的形式被使用,通常含有0.5~60重量%的固体成分。

活性能量线固化型粘接剂是通过电子束、紫外线(自由基固化型、阳离子固化型)等活性能量线来进行固化的粘接剂,可以以例如电子束固化型、紫外线固化型的形态使用。活性能量线固化型粘接剂例如可使用自由基光固化型粘接剂。将自由基光固化型的活性能量线固化型粘接剂作为紫外线固化型而使用的情况下,该粘接剂含有自由基聚合性化合物及光聚合引发剂。

粘接剂的涂敷方式可根据粘接剂的粘度、目标厚度而适当选择。作为涂敷方式的例子,可列举例如:逆向涂布器、凹版涂布器(直接、反向、或胶版)、棒式逆向涂布器、辊涂机、模涂机、绕线棒涂布器、棒涂机等。此外,涂敷可以适当采用浸渍方式等方式。

另外,在上述粘接剂的涂敷使用水性粘接剂等的情况下,优选以使最终形成的粘接剂层的厚度达到30~300nm的方式进行。上述粘接剂层的厚度进一步优选为60~250nm。另一方面,在使用活性能量线固化型粘接剂的情况下,优选以使上述粘接剂层的厚度达到0.1~200μm的方式进行,更优选为0.5~50μm,进一步优选为0.5~10μm。

需要说明的是,在进行起偏镜和保护膜的层叠时,可以在保护膜和粘接剂层之间设置易粘接层。易粘接层可利用例如具有聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚氨酯骨架、有机硅类、聚酰胺骨架、聚酰亚胺骨架、聚乙烯醇骨架等的各种树脂形成。这些聚合物树脂可以单独使用1种、或者将2种以上组合使用。另外,在易粘接层的形成中,也可以加入其它添加剂。具体而言,可以进一步使用增粘剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、耐热稳定剂等稳定剂等。

通常,将易粘接层预先设置于保护膜,并通过粘接剂层使该保护膜的易粘接层侧与起偏镜层叠。易粘接层的形成可通过将易粘接层的形成材料利用公知的技术涂敷于保护膜上并进行干燥来进行。对于易粘接层的形成材料,通常可以考虑到干燥后的厚度、涂敷的顺畅性等而将其制备成稀释至适当的浓度的溶液。易粘接层的干燥后的厚度优选为0.01~5μm,更优选为0.02~2μm,进一步优选为0.05~1μm。需要说明的是,易粘接层可以设置多层,在该情况下,也优选使易粘接层的总厚度落在上述范围。

粘合剂层由粘合剂形成。作为粘合剂,可使用各种粘合剂,可列举例如:橡胶类粘合剂、丙烯酸类粘合剂、有机硅类粘合剂、氨基甲酸酯类粘合剂、乙烯基烷基醚类粘合剂、聚乙烯基吡咯烷酮类粘合剂、聚丙烯酰胺类粘合剂、纤维素类粘合剂等。可相应于上述粘合剂的种类而选择粘合性的基础聚合物。在上述粘合剂中,从光学透明性优异、显示出适宜的润湿性、凝聚性和粘接性的粘合特性、且耐候性、耐热性等优异的观点考虑,优选使用丙烯酸类粘合剂。

下涂层(底涂层)是为了提高起偏镜和保护膜的密合性而形成的。作为构成底涂层的材料,只要是对基材膜和聚乙烯醇类树脂层这两者均发挥出一定程度的强密合力的材料即可,没有特别限定。例如,可使用透明性、热稳定性、拉伸性等优异的热塑性树脂等。作为热塑性树脂,可列举例如:丙烯酸类树脂、聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、或它们的混合物。

<透明层>

在仅在起偏镜的一面设置有保护膜的单侧保护偏振膜中,透明层设置于起偏镜的另一面(未层叠保护膜的面)。在本发明中,对于透明层而言,从抑制产生纳米狭缝、即使产生了纳米狭缝的情况下也能够抑制纳米狭缝向宽度方向发生扩展的观点出发,优选80℃下的压缩弹性模量为0.1gpa以上。即使因机械冲击而在起偏镜上产生纳米狭缝,在热环境下纳米狭缝试图向宽度方向扩展,也可以通过将透明层在80℃下的压缩弹性模量控制为0.1gpa以上,从而在热环境下也可以保持透明层的机械保持能力,抑制纳米狭缝向宽度方向扩展。透明层的压缩弹性模量优选为0.5gpa以上,更优选为1gpa以上,进一步优选为2gpa以上。透明层的压缩弹性模量可通过选择材料来调整。需要说明的是,透明层在80℃下的压缩弹性模量是基于实施例的记载而测定的值。

对于透明层的厚度而言,从薄层化及光学可靠性的观点考虑,透明层的厚度优选为3μm以下,更优选为2μm以下,进一步优选为1.5μm以下。另一方面,从抑制纳米狭缝产生、抑制纳米狭缝扩张的效果的观点考虑,透明层的厚度优选为0.2μm以上,更优选为0.6μm以上,进一步优选为0.8μm以上。

透明层可以由各种形成材料形成。透明层例如可以通过将树脂材料涂布于起偏镜而形成,也可以通过将sio2等无机氧化物利用溅射法等蒸镀于起偏镜而形成。从简单地形成的观点考虑,透明层优选由树脂材料形成。

作为形成透明层的树脂材料,可以列举例如:聚酯类树脂、聚醚类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚氨酯类树脂、有机硅类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、pva类树脂、丙烯酸类树脂等。这些树脂材料可以单独使用1种、或者将2种以上组合使用,这些树脂材料中,优选为选自聚氨酯类树脂、pva类树脂中的1种以上,更优选pva类树脂。另外,上述树脂的形态可以为水性、溶剂性中的任一种。上述树脂的形态优选为水性树脂。其中,优选为含有聚乙烯醇类树脂的形成材料或含有水性乳液的形成材料。

形成透明层的材料优选使用浸透于起偏镜的材料。作为形成透明层的材料,优选为例如以水溶性的聚乙烯醇类树脂作为主成分的形成材料。

作为上述聚乙烯醇类树脂,可列举例如聚乙烯醇。聚乙烯醇可通过将聚乙酸乙烯酯进行皂化而得到。另外,作为聚乙烯醇类树脂,可列举乙酸乙烯酯和具有共聚性的单体的共聚物的皂化物。在上述具有共聚性的单体为乙烯的情况下,可得到乙烯-乙烯醇共聚物。另外,作为上述具有共聚性的单体,可列举:马来酸(酐)、富马酸、巴豆酸、衣康酸、(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸及其酯类;乙烯、丙烯等α-烯烃、(甲基)烯丙基磺酸(钠)、(马来酸单烷基酯)磺酸钠、马来酸烷基酯二磺酸钠、n-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺烷基磺酸碱金属盐、n-乙烯基吡咯烷酮、n-乙烯基吡咯烷酮衍生物等。这些聚乙烯醇类树脂可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。从满足耐湿热性、耐水性的观点出发,优选为将聚乙酸乙烯酯进行皂化而得到的聚乙烯醇。

可以使用上述聚乙烯醇类树脂的皂化度例如为95摩尔%以上者,从满足耐湿热性、耐水性的观点出发,优选皂化度为99摩尔%以上,进一步优选99.7摩尔%以上。皂化度表示的是在可以通过皂化而转变为乙烯醇单元的单元中实际被皂化为乙烯醇单元的单元比例,残基为乙烯酯单元。皂化度可以基于jisk6726-1994而求出。

可以使用上述聚乙烯醇类树脂的平均聚合度例如为500以上者,从满足耐湿热性、耐水性的观点出发,优选平均聚合度为1000以上,更优选1500以上,进一步优选2000以上。聚乙烯醇类树脂的平均聚合度可基于jis-k6726进行测定。

另外,作为上述聚乙烯醇类树脂,可以使用在上述聚乙烯醇或其共聚物的侧链具有亲水性的官能团的改性聚乙烯醇类树脂。作为上述亲水性的官能团,可列举例如乙酰乙酰基、羰基等。此外,可以使用将聚乙烯醇类树脂进行了缩醛化、氨基甲酸酯化、醚化、接枝化、磷酸酯化等而得到的改性聚乙烯醇。

透明层可以由不含有固化性成分的形成材料形成。例如,可以由含有上述聚乙烯醇类树脂(pva类树脂)作为主成分的形成材料形成。形成透明层的聚乙烯醇类树脂只要是“聚乙烯醇类树脂”即可,可以与起偏镜所含有的聚乙烯醇类树脂相同,也可以不同。

在含有上述聚乙烯醇类树脂作为主成分的形成材料中,可以含有固化性成分(交联剂)等。透明层或形成材料(固体成分)中的聚乙烯醇类树脂的比例优选为80重量%以上,更优选为90重量%以上,进一步优选为95重量%以上。但是,优选在上述形成材料中不含有固化性成分(交联剂)。

作为交联剂,可以使用具有至少2个与聚乙烯醇类树脂具有反应性的官能团的化合物。可列举例如:乙二胺、三乙二胺、六亚甲基二胺等具有2个亚烷基和氨基的亚烷基二胺类;甲苯二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷甲苯二异氰酸酯加成物、三苯基甲烷三异氰酸酯、亚甲基双(4-苯基甲烷三异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯及它们的酮肟封闭物或酚封闭物等异氰酸酯类;乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚或甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基胺等环氧类;甲醛、乙醛、丙醛、丁醛等一元醛类;乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、顺丁烯二醛、苯二甲醛等二元醛类;羟甲基脲、羟甲基三聚氰胺、烷基化羟甲基脲、烷基化羟甲基化三聚氰胺、甲基胍胺、苯并胍胺和甲醛的缩合物等氨基-甲醛树脂;己二酸二酰肼、乙二酸二酰肼、丙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、癸二酸二酰肼、马来酸二酰肼、富马酸二酰肼、衣康酸二酰肼等二羧酸二酰肼;1,2-二肼基乙烷(ethylene-1,2-dihydrazine)、1,3-二肼基丙烷(propylene-1,3-dihydrazine)、1,4-二肼基丁烷(butylene-1,4-dihydrazine)等水溶性二肼;以及钠、钾、镁、钙、铝、铁、镍等二价金属或三价金属的盐及其氧化物。其中,优选为氨基-甲醛树脂、水溶性二肼。作为氨基-甲醛树脂,优选为具有羟甲基的化合物。其中,特别优选作为具有羟甲基的化合物的羟甲基三聚氰胺。

从提高耐水性的观点出发,可以使用上述固化性成分(交联剂),其比例相对于聚乙烯醇类树脂100重量份优选为20重量份以下,更优选为10重量份以下,进一步优选为5重量份以下。

上述形成材料可制备成使上述聚乙烯醇类树脂溶解于溶剂而成的溶液。作为溶剂,可列举例如:水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类、乙二胺、二亚乙基三胺等胺类。这些溶剂可以单独使用,或者将两种以上组合使用。其中,优选制成使用水作为溶剂的水溶液而使用。上述形成材料(例如水溶液)中的上述聚乙烯醇类树脂的浓度没有特别限制,如果考虑涂敷性、放置稳定性等,则为0.1~15重量%,优选为0.5~10重量%。

另外,在透明层的形成中,可以优选使用含有水性乳液树脂的形成材料。这里,水性乳液树脂是指在水(分散介质)中进行了乳化的树脂粒子。上述水性乳液树脂可以通过将单体成分在乳化剂的存在下进行乳液聚合而得到。透明层可以通过将包含含有上述水性乳液树脂的乳液的透明层形成材料直接涂布于起偏镜并进行干燥而形成。

作为构成上述水性乳液树脂的树脂,没有特别限定,可以列举例如:丙烯酸类树脂、有机硅类树脂、聚氨酯类树脂、含氟类树脂等。其中,在本发明中,从光学透明性优异、耐候性、耐热性等优异的观点考虑,优选为聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂。

此外,透明层可以由含有固化性成分的固化型形成材料形成(是固化型形成材料的固化物)。作为固化性成分,可以大致区分为电子束固化型、紫外线固化型、可见光固化型等活性能量线固化型和热固化型。进而,紫外线固化型、可见光固化型可以区分为自由基聚合固化型和阳离子聚合固化型。在本发明中,将波长范围10nm~低于380nm的活性能量线记作紫外线,将波长范围380nm~800nm的活性能量线记作可见光。上述自由基聚合固化型的固化性成分可以作为热固化型的固化性成分使用。

《自由基聚合固化型形成材料》

作为上述固化性成分,可列举例如自由基聚合性化合物。自由基聚合性化合物可列举:具有(甲基)丙烯酰基、乙烯基等碳-碳双键的自由基聚合性的官能团的化合物。这些固化性成分可使用单官能自由基聚合性化合物或二官能以上的多官能自由基聚合性化合物中的任意化合物。另外,这些自由基聚合性化合物,可以单独使用1种,或者将2种以上组合使用。作为这些自由基聚合性化合物,例如优选为具有(甲基)丙烯酰基的化合物。需要说明的是,在本发明中,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基,以下,“(甲基)”为相同含义。

另外,作为形成上述透明层的材料,例如可以使用氰基丙烯酸酯类形成材料、环氧类形成材料或异氰酸酯类形成材料。

<粘合剂层>

形成粘合剂层时可使用适宜的粘合剂,对于其种类没有特别限制。作为粘合剂,可列举:橡胶类粘合剂、丙烯酸类粘合剂、有机硅类粘合剂、氨基甲酸酯类粘合剂、乙烯基烷基醚类粘合剂、聚乙烯醇类粘合剂、聚乙烯基吡咯烷酮类粘合剂、聚丙烯酰胺类粘合剂、纤维素类粘合剂等。

在这些粘合剂中,可优选使用光学透明性优异、显示出适宜的润湿性、凝聚性及粘接性的粘合特性、且耐候性、耐热性等优异的粘合剂。作为显示出这样的特征的粘合剂,可优选使用丙烯酸类粘合剂。

作为形成粘合剂层的方法,可利用如下的方法制作:例如,将上述粘合剂涂布于经过了剥离处理的隔膜等,干燥除去聚合溶剂等而形成粘合剂层,然后,在图2(a)的方式中转印至起偏镜(或者在图2(b)的方式中转印至保护膜)的方法;或者,在图2(a)的方式中在起偏镜(或在图2(b)的方式中在保护膜)上涂布上述粘合剂,干燥除去聚合溶剂等而在起偏镜上形成粘合剂层的方法等。需要说明的是,在涂布粘合剂时,也可以适当地新加入聚合溶剂以外的一种以上的溶剂。

作为经过了剥离处理的隔膜,可优选使用有机硅剥离衬。在将本发明的粘合剂涂布于这样的衬垫上并使其干燥而形成粘合剂层的工序中,作为使粘合剂干燥的方法,可根据目的而适当地采用适宜的方法。优选采用对上述涂布膜进行加热干燥的方法。加热干燥温度优选为40℃~200℃,进一步优选为50℃~180℃,特别优选为70℃~170℃。通过使加热温度在上述的范围,可以得到具有优异粘合特性的粘合剂。

干燥时间可适当地采用适宜的时间。上述干燥时间优选为5秒钟~20分钟,进一步优选为5秒钟~10分钟,特别优选为10秒钟~5分钟。

作为粘合剂层的形成方法,可采用各种方法。具体可列举例如:辊涂法、辊舐涂布法、凹版涂布法、反向涂布法、辊刷法、喷涂法、浸渍辊涂法、棒涂法、刮涂法、气刀涂布法、淋涂法、模唇涂布法、利用模涂机等的挤出涂布法等方法。

粘合剂层的厚度没有特别限制,例如为1~100μm左右。优选为2~50μm,更优选为2~40μm,进一步优选为5~35μm。

在上述粘合剂层露出的情况下,可以利用经过了剥离处理的片(隔膜)保护粘合剂层直到实际使用为止。

作为隔膜的构成材料,可列举例如:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯膜等塑料膜、纸、布、无纺布等多孔性材料、网、发泡片、金属箔、及它们的层压体等适宜的薄片物等,但从表面平滑性优异的观点考虑,优选使用塑料膜。

作为该塑料膜,只要是能够保护上述粘合剂层的膜即可,没有特别限定,可列举例如:聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜等。

上述隔膜的厚度通常为5~200μm,优选为5~100μm左右。还可以根据需要采用有机硅类、氟类、长链烷基类或脂肪酸酰胺类的脱模剂、二氧化硅粉等对上述隔膜进行脱模及防污处理、或者对上述隔膜进行涂布型、混入型、蒸镀型等的防静电处理。特别是,可以通过对上述隔膜的表面适当进行有机硅处理、长链烷基处理、氟处理等剥离处理而进一步提高对于上述粘合剂层的剥离性。

<表面保护膜>

可以在单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜上设置表面保护膜。表面保护膜通常具有基材膜及粘合剂层,并借助该粘合剂层而保护起偏镜。

作为表面保护膜的基材膜,从检查性、管理性等观点出发,可选择具有各向同性或接近于各向同性的膜材料。作为该膜材料,可列举例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯类树脂、纤维素类树脂、乙酸酯类树脂、聚醚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂这样的透明的聚合物。这些材料中,优选聚酯类树脂。基材膜也可以使用1种或2种以上的膜材料的层压体,另外,还可以使用上述膜的拉伸物。基材膜的厚度通常为500μm以下,优选为10~200μm。

作为形成表面保护膜的粘合剂层的粘合剂,可以适当地选择使用以(甲基)丙烯酸类聚合物、有机硅类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟类或、橡胶类等聚合物为基础聚合物的粘合剂。从透明性、耐候性、耐热性等的观点考虑,优选为以丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。粘合剂层的厚度(干燥膜厚)可根据所需要的粘合力来确定。通常为1~100μm左右,优选为5~50μm。

需要说明的是,在表面保护膜中,可以在基材膜的与设置有粘合剂层的面相反的一面,利用经过了有机硅处理、长链烷基处理、氟处理等的低粘接性材料来设置剥离处理层。

<其它光学层>

本发明的单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜可以在实际使用时制成与其它光学层层叠的光学膜而使用。对于该光学层,没有特别限定,可以使用1层或2层以上的例如反射板、半透射板、相位差板(包括1/2波片、1/4波片)、视角补偿膜等有时被用于液晶显示装置等的形成的光学层。特别是,优选在本发明的单侧保护偏振膜上进一步层叠反射板或半透射反射板而成的反射型偏振膜或半透射型偏振膜、在偏振膜上进一步层叠相位差板而成的椭圆偏振膜或圆偏振膜、在偏振膜上进一步层叠视角补偿膜而成的宽视场角偏振膜、或在偏振膜上进一步层叠亮度增强膜而成的偏振膜。

在单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜上层叠上述光学层而成的光学膜也可以采用在液晶显示装置等的制造过程中依次分别层叠的方式来形成,预先层叠而制成的光学膜时,品质的稳定性、组装操作等优异,具有能够提高液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中,可采用粘合剂层等适当的粘接方式。在进行上述的带有粘合剂层的偏振膜、其它光学膜的粘接时,它们的光学轴可以根据目标的相位差特性等射为适宜的配置角度。

本发明的单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜或光学膜可优选用于液晶显示装置、有机el显示装置等各种图像显示装置的形成等。液晶显示装置的形成可基于现有的方式来进行。即,液晶显示装置通常可通过将液晶单元和带有粘合剂层的偏振膜或光学膜、以及根据需要而使用照明系统等的构成部件适当地组装并导入驱动电路等而形成,在本发明中,除了使用了本发明的单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜或光学膜这点以外,并没有特别限定,可按照现有的方式来形成。对于液晶单元,可以使用例如ips型、va型等任意类型的液晶单元,但特别优选ips型。

可以形成在液晶单元的一侧或两侧配置有单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜或光学膜的液晶显示装置、在照明系统中使用了背光灯或反射板的液晶显示装置等适当的液晶显示装置。在该情况下,本发明的带有粘合剂层的偏振膜或光学膜可以设置于液晶单元的一侧或两侧。在两侧设置单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜或光学膜的情况下,它们可以相同,也可以不同。另外,在形成液晶显示装置时,可以在适当的位置配置1层或2层以上的例如扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光扩散板、背光灯等适当的部件。

实施例

以下,结合实施例对本发明进行说明,但本发明并不受以下所示的实施例的限制。需要说明的是,各例中的份及%均为重量基准。以下,没有特别限定的室温放置条件全部为23℃、65%rh。

<起偏镜a1的制作>

对吸水率为0.75%、tg为75℃的非晶性的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(ipa共聚pet)膜(厚度:100μm)基材的一面实施电晕处理,并对该电晕处理面于25℃涂布以9:1的比例包含聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔%)及乙酰乙酰基改性pva(聚合度1200、乙酰乙酰基改性度4.6%、皂化度99.0摩尔%以上、日本合成化学工业株式会社制造、商品名“gohsefimerz200”)的水溶液并进行干燥,形成了厚度11μm的pva类树脂层,制作了层叠体。

将得到的层叠体于120℃的烘箱内、在圆周速度不同的辊间进行了沿纵向(长度方向)拉伸至2.0倍的自由端单向拉伸(气体氛围中的辅助拉伸处理)。

接着,将层叠体在液温30℃的不溶化浴(相对于水100重量份配合硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍了30秒钟(不溶化处理)。

接着,在液温30℃的染色液中,以使偏振片达到给定透射率的方式调整碘浓度、浸渍时间,同时进行了浸渍。本实施例中,在相对于水100重量份配合碘0.2重量份、并配合碘化钾1.0重量份而得到的碘水溶液中浸渍了60秒钟(染色处理)。

接着,在液温30℃的交联浴(相对于水100重量份配合碘化钾3重量份、并配合硼酸3重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍了30秒钟(交联处理)。

然后,将层叠体浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(相对于水100重量份配合硼酸3.75重量份、并配合碘化钾5重量份而得到的水溶液)中的同时,在周速度不同的辊间沿着纵向(长度方向)以使总拉伸倍率达到5.5倍的方式进行了单向拉伸(水溶液中拉伸处理)。

然后,将层叠体浸渍于液温30℃的清洗浴(相对于水100重量份配合碘化钾4重量份而得到的水溶液)中(清洗处理)。

通过以上操作,得到了包含厚度5μm的起偏镜a1的光学膜层叠体a1。得到的起偏镜a1的光学特性为透射率42.8%、偏振度99.99%。

<起偏镜a2的制作>

在上述的起偏镜a1的制作中,形成了厚度15μm的pva类树脂层,除此以外,与起偏镜a1的制作方法同样地操作,得到了含有起偏镜a2的光学膜层叠体a2。得到的起偏镜a2的厚度为7μm。得到的起偏镜a2的光学特性为透射率42.8%、偏振度99.99%。

<起偏镜b(厚度12μm的起偏镜)的制作>

将平均聚合度2400、皂化度99.9摩尔%的厚度30μm的聚乙烯醇膜在30℃的温水中浸渍60秒钟,使其溶胀。接着,浸渍于碘/碘化钾(重量比=0.5/8)的浓度0.3%的水溶液,一边拉伸至3.5倍,一边对膜进行染色。然后,在65℃的硼酸酯水溶液中进行拉伸,使得总拉伸倍率达到6倍。在拉伸后,在40℃的烘箱中进行3分钟干燥,得到了pva类起偏镜b。得到的起偏镜b的厚度为12μm。得到的起偏镜b的光学特性为透射率42.8%、偏振度99.99%。

<保护膜(1)的制作>

用双螺杆混练机在220℃下混合日本特开2010-284840号公报的制造例1中记载的酰亚胺化ms树脂100重量份及三嗪类紫外线吸收剂(adeka公司制造,商品名:t-712)0.62重量份,制作了树脂颗粒。在100.5kpa、100℃下使得到的树脂颗粒干燥12小时,用单螺杆挤出机在模头温度270℃下从t模头挤出而成型为膜状(厚度160μm)。进一步将该膜沿其运送方向在150℃的气体氛围下进行拉伸(厚度80μm),接着沿与膜运送方向正交的方向在150℃的气体氛围下进行拉伸,得到了厚度40μm的(甲基)丙烯酸类树脂膜的保护膜(1)。得到的保护膜(1)的波长380nm的光的透射率为8.5%,面内相位差re为0.4nm,厚度方向相位差rth为0.78nm。另外,得到的基材膜a的透湿度为61g/m2·24hr。需要说明的是,光透射率使用hitachihigh-technologie公司制造的分光光度计(装置名称;u-4100)以波长范围200nm~800nm测定了透射率光谱,读取波长380nm的透射率。另外,相位差值使用王子计测机器株式会社制造的商品名“kobra21-adh”以波长590nm在23℃下进行了测定。透湿度利用基于jisk0208的方法在温度40℃、相对湿度92%的条件下进行了测定。

<保护膜(2)的制作>

对厚度40μm的具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸树脂膜的易粘接处理面实施了电晕处理而使用。

<保护膜(3)的制作>

作为涂敷液中含有的树脂,准备了紫外线固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂(日本合成化学工业株式会社制造,商品名“uv1700b”,固体成分100%)70重量份、以及以季戊四醇三丙烯酸酯作为主成分的多官能丙烯酸酯(大阪有机化学工业株式会社制造,商品名“viscoat#300”、固体成分100%)30重量份。相对于上述树脂的树脂固体成分每100重量份,混合作为上述粒子的丙烯酸与苯乙烯的共聚粒子(积水化成品工业株式会社制造、商品名“techpolymer”、重均粒径:3.0μm、折射率:1.52)2重量份、作为上述触变性赋予剂的有机粘土的合成蒙脱石(co-opchemical公司制造,商品名“lucentitesan”)0.4重量份、光聚合引发剂(basf公司制造、商品名“irgacure907”)3重量份、流平剂(dic公司制造,商品名“grandicpc4100”、固体成分10%)0.5重量份。需要说明的是,上述有机粘土用甲苯稀释至固体成分为6%而使用。将该混合物用甲苯/环戊酮(cpn)混合溶剂(重量比80/20)稀释至固体成分浓度为50重量%,使用超声波分散机制备了涂敷液。作为透光性基材,在上述得到的保护膜(1)上形成涂膜,使得固化后的硬涂层的厚度成为7.0μm。接着,在90℃下干燥2分钟,然后用高压水银灯照射累积光量300mj/cm2的紫外线,对上述涂膜进行固化处理,得到了具有防眩处理层的保护膜(3)。

<保护膜(4)的制作>

使用uv固化型氟类树脂(jsr公司制造,商品名“jua-204”、固体成分浓度:10.0重量%、稀释溶剂:甲基异丁基酮(mibk)),用mibk稀释至固体成分浓度为1.70%,制备了防反射层形成用涂敷液。接着,使用线棒将上述防反射层形成用涂敷液涂布于上述得到的具有防眩处理层的保护膜(3)的防眩处理层侧的面上,形成涂膜,使得固化后的低反射处理层(防反射层)的厚度为0.1μm。接着,在60℃下干燥1分钟,然后用高压水银灯照射累积光量300mj/cm2的紫外线,对上述涂膜进行固化处理,得到了具有低反射处理层的保护膜(4)。

<保护膜(5)的制作>

在以氨基甲酸酯丙烯酸酯作为主成分的紫外线固化型树脂单体或低聚物溶解于乙酸丁酯而得到的树脂溶液(dic公司制造,商品名“unidic17-806”、固体成分浓度80%)中,相对于该溶液中的固体成分每100份,添加光聚合引发剂(cibajapan公司制造、产品名“irgacure907”)5份、流平剂(dic公司制造、产品名“grandicpc4100”)0.01份。在上述配合液中以45∶55的比率加入环戊酮(以下,记为“cpn”)和丙二醇单甲醚(以下,记为“pgm”),使得上述溶液中的固体成分浓度为36%。由此制作了用于形成硬涂层的硬涂层形成材料。将上述硬涂层形成材料在上述得到的保护膜(1)上形成涂膜,使得固化后的硬涂层的厚度为7.5μm。接着,在90℃下干燥1分钟,然后用高压水银灯照射累积光量300mj/cm2的紫外线,对上述涂膜进行固化处理,得到了具有硬涂层的保护膜(5)。。

<适用于保护膜的粘接剂的制作>

将n-羟乙基丙烯酰胺(heaa)40重量份、丙烯酰吗啉(acmo)60重量份和光引发剂“irgacure819”(basf公司制造)3重量份进行混合,制备了紫外线固化型粘接剂。

<透明层的形成材料:聚乙烯醇(pva)类形成材料>

将聚合度2500、皂化度99.0摩尔%的聚乙烯醇树脂溶解于纯水,制备了固体成分浓度4重量%的水溶液。

<粘合剂层的形成>

在配备有冷凝管、氮导入管、温度计及搅拌装置的反应容器中,连同乙酸乙酯一起加入丙烯酸丁酯100份、丙烯酸3份、丙烯酸2-羟基乙酯0.1份及2,2’-偶氮二异丁腈0.3份,制备了溶液。接着,边向该溶液中鼓入氮气边进行搅拌,在55℃下进行了8小时反应,得到了含有重均分子量220万的丙烯酸类聚合物的溶液。进一步,在含有该丙烯酸类聚合物的溶液中加入乙酸乙酯,得到了将固体成分浓度调整为30%的丙烯酸类聚合物溶液。

相对于上述丙烯酸类聚合物溶液的固体成分100份,依次配合作为交联剂的以具有异氰酸酯基的化合物作为主成分的交联剂(nipponpolyurethaneindustry公司制造,商品名“coronatel”)0.5份、以及作为硅烷偶联剂的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制造,商品名“kmb-403”)0.075份,制备了粘合剂溶液。将上述粘合剂溶液涂布于经过了剥离处理的由聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度38μm)形成的脱模片(隔膜)的表面,使得干燥后的厚度为25μm,进行干燥,形成了粘合剂层。

实施例1

(单侧保护偏振膜a1的制作)

在上述光学膜层叠体的起偏镜a1的表面涂布上述紫外线固化型粘接剂,使得固化后的粘接剂层的厚度为0.5μm,并且贴合上述保护膜,然后照射作为活性能量线的紫外线,使粘接剂固化。紫外线照射使用封入了镓的金属卤化物灯,照射装置:fusionuvsystems,inc公司制造的lighthammer10、阀:v阀、最大照度:1600mw/cm2、累积照射量1000/mj/cm2(波长380~440nm),紫外线的照度使用solatell公司制造的sola-check系统进行了测定。接着,将非晶性pet基材剥离,制作了使用薄型起偏镜的单侧保护偏振膜a1。

(带有透明层的单侧保护偏振膜的制作)

使用线棒涂布机在上述单侧保护偏振膜a1的起偏镜一面(未设置保护膜的起偏镜面)涂敷上述pva类形成材料,使得厚度为1μm,然后在80℃下热风干燥30秒钟,形成透明层,制作了带有透明层的单侧保护偏振膜。

<带有粘合剂层的偏振膜的制作>

接着,使形成于上述脱模片(隔膜)的剥离处理面的粘合剂层贴合在形成于单侧保护偏振膜的透明层上,制作了带有粘合剂层的偏振膜。

实施例2~7、比较例1~3

在实施例1中,如表1所示改变起偏镜的种类(厚度)、透明层的形成材料、厚度,除此以外,与实施例1同样地制作了单侧保护偏振膜、带有透明层的单侧保护偏振膜、以及带有粘合剂层的偏振膜。需要说明的是,在比较例1、3中,没有形成透明层。

对上述实施例及比较例中得到的带有粘合剂层的偏振膜进行了下述评价。将结果示于表1。只要没有特别说明,下述评价均为23℃、65%rh的条件。

<起偏镜的单体透射率t及偏振度p>

使用带积分球的分光透射率测定器(村上色彩技术研究所的dot-3c)测定了得到的单侧保护偏振膜的单体透射率t及偏振度p。

需要说明的是,偏振度p通过将2片相同的偏振膜以两者的透射轴平行的方式叠合的情况下的透射率(平行透射率:tp)及以两者的透射轴正交的方式叠合的情况下的透射率(正交透射率:tc)应用于下式而求出。

偏振度p(%)={(tp-tc)/(tp+tc)}1/2×100

各透射率是将通过格兰泰勒棱镜起偏镜后得到的完全偏振光设为100%时,通过jisz8701的2度视场(c光源)测定并进行了可见度补正而得到的y值表示的透射率。

<起偏镜中的硼酸含量的测定>

对于实施例及比较例中得到的起偏镜,使用傅里叶变换红外分光光度计(ftir)(perkinelmer公司制造、商品名“spectrum2000”)通过以偏振光为测定光的减衰全反射(atr)测定对硼酸峰(665cm-1)的强度及对照峰(2941cm-1)的强度进行了测定。根据得到的硼酸峰强度及对照峰强度利用下式计算出硼酸量指数,并进一步利用下式根据计算出的硼酸量指数确定了硼酸含量(重量%)。

(硼酸量指数)=(硼酸峰665cm-1的强度)/(对照峰2941cm-1的强度)

(硼酸含量(重量%))=(硼酸量指数)×5.54+4.1

(动摩擦系数的测定)

使用下述测定装置在下述的条件下测定了上述得到的带有粘合剂层的偏振膜的保护膜侧的动摩擦系数。

测定装置:heidon-type14d

测定条件

移动速度:300mm/分

移动距离:100mm

负载:500g

灵敏度切换:output25%

前端材质:吉他拨片(history公司制造,型号“hp2h(hard)”)

将带有粘合剂层的偏振膜(50mm×150mm、吸收轴方向为50mm)贴合于玻璃板,使保护膜侧为上侧。接着,对于用吉他拨片在保护膜上平行移动100mm时所施加的力f(kgf)进行测定,利用下式计算出动摩擦系数。需要说明的是,计算中使用的数值采用了测定结果稳定后的30mm部分的数值。

动摩擦系数μ=动摩擦力f(kgf)/负载0.5(kgf)

<80℃下的压缩弹性模量的测定>

在压缩弹性模量的测定中使用了ti900triboindenter(hysitron公司制造)。将得到的带透明层的单侧保护偏振膜11裁切成10mm×10mm的尺寸,固定于triboindenter配备的支撑体,利用纳米压痕法进行了压缩弹性模量的测定。此时,对位置进行调整。使得工作压头压入透明层的中心部附近。将测定条件示于以下。

工作压头:berkovich(三角锥型)

测定方法:单一压入测定

测定温度:80℃

压入深度设定:100nm

(抑制纳米狭缝的产生:吉他拨片试验(1):无表面保护膜)

将得到的带有粘合剂层的偏振膜裁切成50mm×150mm的尺寸(吸收轴方向为50mm)的膜作为样品12。

如图5(a)的示意图、图5(b)的剖面图所示,在基板20(纵65mm×横165mm×高2mm)上,以基板的长度方向与上述裁切成的样品12中的起偏镜1的吸收轴正交的方向(透射轴)平行的方式进行配置。对于样品12而言,剥离隔膜而将粘合剂层4贴合于基板20,将保护膜2配置于上侧。

接着,利用吉他拨片(history公司制造、型号“hp2h(hard)”)对样品12(保护膜2侧)的中央部施加200g的负载,在与样品12中的起偏镜1的吸收轴正交的方向上于100mm的距离内重复进行了50次往返的负载负荷。上述负载负荷在1个部位进行。

接着,将样品12在80℃的环境下放置1小时,然后按照下述基准确认了样品12有无漏光的裂纹。

a:未产生~10个以下。

b:11~50个。

c:51个~100个。

d:101个~500个

e:501~1000个。

f:1001个以上。

(抑制纳米狭缝的产生:吉他拨片试验(2):有表面保护膜)

将得到的带有粘合剂层的偏振膜裁切成50mm×150mm的尺寸(吸收轴方向为50mm)的膜作为样品12。样品12在保护膜2一侧贴合通过下述方法制作的试验用的表面保护膜6而使用。对于样品12而言,剥离隔膜而将粘合剂层4贴合于基板20,将表面保护膜6配置为上侧。

(试验用的表面保护膜)

将190℃下的熔体流动速率为2.0g/10分的、由密度0.924g/cm3的低密度聚乙烯形成的基材成型材料供给至共挤出用吹塑成型机。

同时,将230℃下的熔体流动速率为10.0g/10分的、由密度0.86g/cm3的丙烯-丁烯共聚物(以质量比计为丙烯:丁烯=85∶15、无规立构结构)形成的粘合成型材料供给至模头温度为220℃的吹塑成型机,进行了共挤出成型。

由此,制造了由厚度33μm的基材层和厚度5μm的粘合剂层形成的表面保护膜。

如图5(a)的示意图、图5(c)的剖面图所示,在基板20(纵65mm×横165mm×高2mm)上,以基板的长度方向与上述裁切得到的样品12中的起偏镜1的吸收轴正交的方向(透射轴)平行的方式进行配置。样品12的表面保护膜6配置为上侧。

接着,利用吉他拨片(history公司制造、型号“hp2h(hard)”)对样品12(表面保护膜6侧)的中央部施加200g的负载,在与样品12中的起偏镜1的吸收轴正交的方向上于100mm的距离内重复进行了50次往返的负载负荷。上述负载负荷在1个部位进行。

接着,将样品12在80℃的环境下放置1小时,然后按照下述基准确认了样品12有无漏光的裂纹。

a:100个以下未产生。

b:101~500个。

c:501个~1000个。

d:1001个以上。

<抑制纳米狭缝的扩张:摇滚(rock’n-roll)试验>

在该试验时,在实施例及比较例中,利用下述方法在形成透明层之前的单侧保护偏振膜10的起偏镜1中引入了划痕。然后,制作了带有透明层的单侧保护偏振膜11。

然后,将该带有透明层的单侧保护偏振膜11在80℃的环境下放置1小时,然后按照下述基准确认了样品11有无漏光的裂纹。

a:未产生。

b:产生。

c:无法评价(在形成透明树脂层之前的单侧保护偏振膜的起偏镜上未产生纳米狭缝)。

《划痕的引入方法》

将得到的单侧保护偏振膜10裁切成50mm×150mm的尺寸(吸收轴方向为50mm)。对于样品10,在保护膜2一侧贴合试验用的表面保护膜6(上述同样的试验用的表面保护膜)后使用。

如图5(d)的示意图、图5(e)的剖面图所示,在基板20(纵65mm×横165mm×高2mm)上平行地设置纵25mm×横150mm×高5mm的2个玻璃支撑台21,使得使它们内侧的间隔为115mm。以使这2个玻璃支撑台的长度方向与上述裁切而成的样品10中与起偏镜1的吸收轴正交的方向平行的方式、并且以样品11的两侧均等地架设在2个玻璃支撑台的方式配置了样品10。样品10的表面保护膜6配置为上侧。

接着,利用吉他拨片(history公司制造、型号“hp2h(hard)”)对样品10(表面保护膜6侧)的中央部施加100g的负载,在与样品10中的起偏镜1的吸收轴正交的方向上于100mm的距离内重复进行了10次往返的负载负荷,在起偏镜1的表面引入了划痕。上述负载负荷在1个部位进行。需要说明的是,对于是否产生了纳米狭缝,通过肉眼观察进行了确认。

图6是确认在带有粘合剂层的偏振膜12的吉他拨片试验中的漏光的裂纹(纳米狭缝a)、单侧保护偏振膜10或带有透明层的单侧保护偏振膜11的摇滚试验中漏光的裂纹(纳米狭缝a)的下述指标,是偏振膜表面的显微镜的照片的一例。在图6(a)中,未确认到由纳米狭缝a引起的漏光的裂纹。另一方面,图6(b)是由于加热而沿着起偏镜的吸收轴方向产生了3个由纳米狭缝a引起的漏光的裂纹的情况。在图6中,利用微分干涉显微镜对产生了纳米狭缝的样品进行了观察。在对样品进行拍摄时,在产生了纳米狭缝的样品的下侧(透射光源侧)设置未产生纳米狭缝的样品,并使其成正交尼科尔关系,利用透射光进行了观察。

<贯穿裂纹的确认:热冲击试验>

将得到的带有粘合剂层的偏振膜裁切成50mm×150mm(吸收轴方向为50mm)和150mm×50mm(吸收轴方向为150mm),沿着正交尼科尔的方向贴合于0.5mm厚的无碱玻璃的两面,制作了样品。将该样品投入到将-40~85℃的热冲击各进行30分钟×100次的环境下,然后取出,对于在带有粘合剂层的偏振膜上是否产生了贯穿裂纹(根数)进行了肉眼观察确认。进行了5次该试验。如下所述进行了评价。

○:无贯穿裂纹。

×:有贯穿裂纹。

图7是确认带有粘合剂层的偏振膜12的贯穿裂纹b的指标,是偏振膜表面的显微镜的照片的一例。图7中利用微分干涉显微镜对产生了贯穿裂纹的样品进行了观察。

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