TWI739375B - 光學薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
光學薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI739375B TWI739375B TW109111713A TW109111713A TWI739375B TW I739375 B TWI739375 B TW I739375B TW 109111713 A TW109111713 A TW 109111713A TW 109111713 A TW109111713 A TW 109111713A TW I739375 B TWI739375 B TW I739375B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- optical film
- methacrylate
- meth
- resin
- fine particles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
- G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
- G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本發明課題在於提供一種薄膜彼此之貼附耐性與透明性優良的光學薄膜。又,本發明課題在於提供一種具備該光學薄膜的偏光板及液晶顯示裝置。
解決手段為,本發明之光學薄膜係含有樹脂與有機微粒子的光學薄膜,其特徵為滿足下述要件(I)及(II):
(I)將不含有機微粒子之樹脂部分的平均彈性模數設為E1、將有機微粒子部分的平均彈性模數設為E2時,兩者的比值(E2/E1)係滿足下述式(1):
式(1) 1.0<E2/E1≦4.0
(II)前述樹脂係含有環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者。
Description
本發明係有關於一種光學薄膜、偏光板及液晶顯示裝置。更詳而言之,本發明係有關於一種薄膜彼此之貼附耐性與透明性優良的光學薄膜、具備該光學薄膜的偏光板及液晶顯示裝置。
近年來隨著顯示裝置的發展,液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等平板顯示裝置的需要增加。而且,為提升耐透濕性,作為光學薄膜係逐漸使用環烯烴系樹脂或(甲基)丙烯酸系樹脂。
然而,另一方面,包含此種樹脂的光學薄膜有滑動性或貼附耐性較差的問題。因此,在光學薄膜的製造時,便有捲繞薄膜時發生薄膜彼此的貼附、劃傷,甚而於捲繞時光學薄膜破裂的問題。
尤其是在薄膜化時,俗稱的膜殘餘消失,而使滑動性或貼附耐性進一步劣化,而不易操作處理光學薄膜,致其應用受限。
作為光學薄膜的滑動性、貼附耐性之改良方法,有人提出使表面形成凹凸的方法、對表面塗布抗靜電層等薄膜的方法、或貼合保護薄膜並於該薄膜形成凹凸的方法等。
例如,專利文獻1及引用文獻2中提出在含有降莰烯系樹脂之光學薄膜中含有二氧化矽粒子等的微粒子。然而,僅添加此等所記載之微粒子,仍無法充分改善含有環烯烴系樹脂或(甲基)丙烯酸系樹脂之光學薄膜彼此的貼附性,而且,如欲改善此貼附耐性而使其含有大量的微粒子時,則會發生光學薄膜的霧度增加而導致透明性降低的問題。從而,實際上並不易使包含含有環烯烴系樹脂或(甲基)丙烯酸系樹脂之光學薄膜的薄膜的霧度不增加而改善貼附耐性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-112577號公報
[專利文獻2]日本特開2017-122855號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明係有鑑於上述問題、情況而完成者,其解決課題在於提供一種薄膜彼此之貼附耐性與透明性優良的光學薄膜。又,本發明課題在於提供一種具備該光學薄膜的偏光板及液晶顯示裝置。
[解決課題之手段]
本案發明人在為解決上述課題而針對上述問題的原因等進行研究的過程中發現,效果的顯現性會隨樹脂中所含有之微粒子的彈性模數而異,藉由使樹脂與微粒子的彈性模數的比值處於特定範圍內,可不損及光學薄膜的透明性地獲得良好的貼附耐性,而臻至完成本發明。
亦即,本發明之上述課題可藉由以下手段來解決。
1. 一種光學薄膜,其係含有樹脂與有機微粒子的光學薄膜,其特徵為滿足下述要件(I)及(II):
(I)將不含有機微粒子之樹脂部分的平均彈性模數設為E1、將有機微粒子部分的平均彈性模數設為E2時,兩者的比值(E2/E1)係滿足下述式(1):
式(1) 1.0<E2/E1≦4.0
(II)前述樹脂係含有環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者。
2. 如第1項之光學薄膜,其中前述有機微粒子的平均一次粒徑為50~300nm的範圍內。
3. 如第1項或第2項之光學薄膜,其中前述比值(E2/E1)係滿足下述式(2):
式(2) 2.0<E2/E1≦3.0。
4. 一種偏光板,其特徵為具備如第1項至第3項中任一項之光學薄膜。
5. 一種液晶顯示裝置,其特徵為具備如第1項至第3項中任一項之光學薄膜。
[發明之效果]
根據本發明之上述手段,可提供一種薄膜彼此之貼附耐性與透明性優良的光學薄膜。又,可提供一種具備該光學薄膜的偏光板及液晶顯示裝置。
就本發明之效果的顯現機構或作用機構尚不明確,但之所以藉由使樹脂與微粒子的彈性模數的比值處於特定範圍內,可獲得良好的貼附耐性的原因可如下推斷。
若對光學薄膜施加負載,則起初會對薄膜表面的微粒子以點形式施予能量。此時,微粒子不會壓碎而增加接觸面積,且微粒子某種程度需吸收能量。
藉由使有機微粒子的彈性模數與樹脂的彈性模數的比值處於特定範圍內,在疊合光學薄膜並施加負載時,不易發生因有機微粒子的彈性模數過低所引起的壓潰,貼附耐性良好。同時,藉由有機微粒子某種程度吸收能量,亦不易發生因彈性模數過高所引起之光學薄膜層的裂痕產生,透明性不易劣化。其結果,推斷可兼具貼附耐性與優良的透明性。
[實施發明之形態]
本發明之光學薄膜係含有樹脂與有機微粒子的光學薄膜,其特徵為滿足前述要件(I)及(II)。
此特徵為下述各實施樣態(形態)共通或對應的技術特徵。
就本發明實施樣態,由可獲得充分的貼附耐性而言,有機粒子的平均一次粒徑較佳為50nm以上;為防止光散射所致之透明性的劣化,較佳為300nm以下。
又,基於顯現本發明之效果的觀點,前述比值(E2/E1)較佳滿足前述式(2)。
再者,本發明之光學薄膜可較佳具備於偏光板及液晶顯示裝置。
以下就本發明與其構成要素、及實施本發明之形態、樣態進行詳細的說明。此外,本案中「~」係以包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值的意義使用。
又,本發明中(甲基)丙烯酸系樹脂係以意指丙烯酸系樹脂與甲基丙烯系樹脂此兩種樹脂的總稱來使用。
《光學薄膜的概要》
本發明之光學薄膜係含有樹脂與有機微粒子的光學薄膜,其特徵為滿足下述要件(I)及(II):
(I) 將不含有機微粒子之樹脂部分的平均彈性模數設為E1、將有機微粒子部分的平均彈性模數設為E2時,兩者的比值(E2/E1)係滿足下述式(1):
式(1) 1.0<E2/E1≦4.0
(II) 前述樹脂係含有環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者。
藉由如此控制彈性模數,即使為含有環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者的光學薄膜,仍可獲得兼具透明性與良好的貼附耐性的光學薄膜。
將不含有機微粒子之樹脂部分的平均彈性模數設為E1、將有機微粒子部分的平均彈性模數設為E2時,兩者的比值(E2/E1)需滿足下述式(1)。較佳為兩者的比值(E2/E1)係滿足下述式(2):
式(1) 1.0<E2/E1≦4.0
式(2) 2.0<E2/E1≦3.0。
當兩者的比值(E2/E1)為1.0以下時,亦即光學薄膜中之有機微粒子部分的彈性模數相對於樹脂部分的彈性模數為1以下時,在疊合光學薄膜彼此並施加負載時,有機微粒子會因負載而變形,而導致光學薄膜彼此的接觸面積增加。因此,對於貼附耐性無法獲得充分的效果。
另一方面,當兩者的比值(E2/E1)超過4.0時,亦即有機微粒子部分的彈性模數相對於樹脂部分的彈性模數過高時,有機微粒子會因負載而壓入至光學薄膜層中,研判會產生裂痕而導致薄膜的透明性劣化。
從而,樹脂部分與有機微粒子部分的彈性模數的比值若為本案所記載的範圍,則推斷可兼具光學薄膜彼此的貼附耐性與透明性。
[彈性模數的測定]
於本發明中係測定光學薄膜中之有機微粒子部分與不含有機微粒子之樹脂部分的彈性模數。測定彈性模數之方法宜為透過與試料表面接觸來測定彈性模數的方法,不僅可舉出如原子力顯微鏡,尚可舉出掃描型力顯微鏡、奈米壓痕測試儀等。如此藉由接觸試料表面來進行測定,可測得奈米~微米級。
本發明中的彈性模數係能以原子力顯微鏡(AFM)測得的彈性模數。藉由將力量-體積測定中所得之力曲線,以Hertz、DMT或JKR等力學模型進行擬合,能以楊氏模數算出彈性模數。
原子力顯微鏡(AFM)係具備前端安裝有探針的懸臂,要藉由AFM觀察試料時,係使掃描探針試料的表面。探針係沿著試料的表面移動。探針的動作可藉由懸臂檢測出來。
進而,可透過適宜選擇AFM中的適當測定模式來測定彈性模數。適當的測定模式可依據聚合物的種類或供予AFM觀察之試料的表面狀態來選擇。可舉出例如可測定試料表面之(微小區域)的硬度的力調變模式(force modulation mode)、可測定試料表面之彈性模數或楊氏模數的分布的力量-體積模式,甚而可舉出力曲線測定。又,亦可舉出接觸模式、輕敲模式、非接觸模式。於本發明中係以力調變模式來測定。
<平均彈性模數E1及E2的測定>
使用原子力顯微鏡(AFM)「Dimension Icon」(Buruker公司製)。彈性模數的算出係使用彈簧常數3N/m的懸臂。以力量-體積模式,並以頻率5Hz、最大負載5nN、測定範圍20μm×20μm的測定條件進行觀察。測定光學薄膜的剖面,由所得彈性模數映射像算出不含有機微粒子之樹脂部分的彈性模數、及有機微粒子部分的彈性模數的平均值而分別作為E1及E2。
圖1為根據具備懸臂之原子力顯微鏡之彈性模數的測定例。橫軸表示探針掃描光學薄膜的剖面的距離,縱軸表示彈性模數(GPa)。若掃描光學薄膜的剖面,可獲得例如圖1所示之彈性模數曲線1。使用另外測得之彈性模數映射像,在不含有機微粒子之樹脂部分的彈性模數曲線2及有機微粒子部分的彈性模數曲線3上各自任意選出20點,由其算術平均值算出不含有機微粒子之樹脂部分的平均彈性模數E1及有機微粒子部分的平均彈性模數E2。
此外,在由有機微粒子部分的彈性模數曲線3算出平均彈性模數E2時,於各測定點,係採用有機微粒子部分的彈性模數曲線的最大值4,以其算術平均值作為有機微粒子部分的平均彈性模數E2。這是因為,有機微粒子常會凝聚,而研判貼附耐性係有機微粒子部分之顯示最大的彈性模數的部分所貢獻之故。此外,彈性模數可根據樹脂或有機微粒子中之交聯劑的量、或有機微粒子的粒徑來控制。
《光學薄膜的構成》
本發明之光學薄膜係含有樹脂與有機微粒子的光學薄膜,其中前述樹脂係含有環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者。進而,可視需求含有各種添加劑。
透過使用此種樹脂,可獲致耐透濕性優良的光學薄膜。
[環烯烴系樹脂]
環烯烴系樹脂較佳為下述通式(A-1)或(A-2)表示之環烯烴單體的均聚物或共聚物。
茲就通式(A-1)表示之環烯烴單體加以說明。
通式(A-1)之R1
~R4
各自獨立地顯示氫原子、鹵素原子、經取代或者未取代之碳原子數1~30之烴基、或極性基。惟,排除R1
~R4
全為氫原子的情形,不會有R1
與R2
同時為氫原子,或R3
與R4
同時為氫原子的情形。
鹵素原子為氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。碳原子數1~30之烴基的實例包含碳原子數1~30之烷基。極性基的實例包含羧基、羥基、烷氧羰基、烯丙氧羰基、胺基、醯胺基、氰基、此等基經由亞甲基等連結基鍵結而成的基、羰基、醚基、矽基醚基、硫醚基、亞胺基等具有極性之二價有機基成為連結基鍵結而成的烴基等。此等當中,較佳為羧基、羥基、烷氧羰基或烯丙氧羰基,尤以烷氧羰基或烯丙氧羰基,基於確保溶液製膜時的溶解性之觀點係較佳。
R1
~R4
中至少1個,基於確保環烯烴系樹脂之溶液製膜時的溶解性的觀點等,較佳為極性基。
通式(A-1)之p表示0~2之整數。基於提高光學薄膜的耐熱性之觀點,p較佳為1~2。這是因為,若p為1~2,則所得樹脂為大體積,而容易提升玻璃轉移溫度之故。
其次,就通式(A-2)表示之環烯烴單體加以說明。
通式(A-2)之R5
表示氫原子、碳原子數1~5之烴基、或具有碳原子數1~5之烷基的烷矽基。其中,R5
較佳為碳原子數1~3之烴基。
通式(A-2)之R6
表示極性基或鹵素原子。極性基較佳為羧基、羥基、烷氧羰基、烯丙氧羰基、胺基、醯胺基、或氰基。鹵素原子為氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。其中,R6
較佳為極性基,較佳為羧基、羥基、烷氧羰基或烯丙氧羰基;尤以烷氧羰基或烯丙氧羰基,基於確保溶液製膜時的溶解性之觀點係較佳。
透過使用如通式(A-2)表示之環烯烴單體,可降低分子的對稱性,而容易促進溶劑揮發時之樹脂的擴散運動。
通式(A-2)中,p表示0~2之整數。
以下示出通式(A-1)及(A-2)之結構的具體例。
可與通式(A-1)或通式(A-2)表示之環烯烴單體共聚合之共聚合性單體的實例包含可與通式(A-1)或通式(A-2)表示之環烯烴單體進行開環共聚合之共聚合性單體、可與通式(A-1)或通式(A-2)表示之環烯烴單體進行加成共聚合之共聚合性單體。
可與通式(A-1)或通式(A-2)表示之環烯烴單體進行開環共聚合之共聚合性單體的實例包含環丁烯、環戊烯、環庚烯、環辛烯、二環戊二烯等其他環烯烴單體。
可與通式(A-1)或通式(A-2)表示之環烯烴單體進行加成共聚合之共聚合性單體的實例包含含不飽和雙鍵化合物、乙烯基系環狀烴化合物、(甲基)丙烯酸酯。含不飽和雙鍵化合物的實例為碳原子數2~12(較佳為2~8)之烯烴系化合物,其例包含乙烯、丙烯、丁烯。乙烯基系環狀烴化合物的實例包含4-乙烯基環戊烯、2-甲基-4-異丙烯基環戊烯等乙烯基環戊烯系單體。(甲基)丙烯酸酯的實例包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯等碳原子數1~20之(甲基)丙烯酸烷基酯。
通式(A-1)或通式(A-2)表示之環烯烴單體所衍生之結構單元的含量,相對於構成環烯烴系樹脂之結構單元的合計可定為50~100莫耳%,較佳為60~100莫耳%,更佳為70~100莫耳%。
環烯烴系樹脂係將通式(A-1)或(A-2)表示之環烯烴單體進行均聚合或共聚合而得之聚合物,可舉出例如以下者,較佳為(1)~(3)及(5),更佳為(3)及(5)。
(1)通式(A-1)或(A-2)表示之環烯烴單體的開環聚合物
(2)通式(A-1)或(A-2)表示之環烯烴單體與共聚合性單體的開環共聚物
(3)上述(1)或(2)之開環(共)聚合物的氫化(共)聚合物
(4)將上述(1)或(2)之開環(共)聚合物藉由夫-夸反應進行環化後經氫化而得的(共)聚合物
(5)通式(A-1)或(A-2)表示之環烯烴單體與含不飽和雙鍵化合物的共聚物
(6)通式(A-1)或(A-2)表示之環烯烴單體的加成型(共)聚合物及其氫化(共)聚合物
(7)通式(A-1)或(A-2)表示之環烯烴單體與甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的交替共聚物
環烯烴系樹脂可舉出具有下述通式(B-1)表示之結構單元與通式(B-2)表示之結構單元中至少一者的樹脂。其中,基於所得環烯烴系樹脂的玻璃轉移溫度較高,且容易獲得高穿透率的光學薄膜之觀點,較佳為包含通式(B-2)表示之結構單元的聚合物、或具有通式(B-1)表示之結構單元與通式(B-2)表示之結構單元的共聚物。
通式(B-1)中,X為-CH=CH-表示之基或
-CH2
CH2
-表示之基。R1
~R4
及p係與通式(A-1)之R1
~R4
及p各自相同。
通式(B-2)中,X為-CH=CH-表示之基或
-CH2
CH2
-表示之基。通式(B-2)之R5
、R6
及p係與通式(A-2)之R5
、R6
及p各自相同。
環烯烴系樹脂可單獨使用1種或併用2種以上。
環烯烴系樹脂的固有黏度[η]inh
為例如0.2~5cm3
/g,較佳為0.3~3cm3
/g,更佳為0.4~1.5cm3
/g。環烯烴系樹脂的數量平均分子量(Mn)為例如8000~100000,較佳為10000~80000,更佳為12000~50000;重量平均分子量(Mw)為例如20000~300000,更佳為30000~250000,再更佳為40000~200000。數量平均分子量(Mn)或重量平均分子量(Mw)可藉由凝膠滲透層析法(GPC),以聚苯乙烯換算來測定。
固有黏度[η]inh
、數量平均分子量及重量平均分子量若處於上述範圍,則環烯烴系樹脂的耐熱性、耐水性、耐藥性、機械特性與作為薄膜之成形加工性良好。
環烯烴系樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)通常為110℃以上,較佳為110~350℃,再更佳為120~250℃,特佳為120~220℃。Tg為110℃以上時,由於可於高溫條件下使用,或不易因塗覆、印刷等二次加工而發生變形而較佳。另一方面,藉由使Tg為350℃以下,則可避免不易成形加工的情形,得以抑制因成形加工時的熱而使樹脂劣化的可能性。
再者,環烯烴系樹脂可較佳使用市售品,作為市售品的實例,係由JSR(股)以ARTON(註冊商標)G、ARTON F、ARTON R及ARTON RX之商品名販售,可使用此等商品。
[(甲基)丙烯酸系樹脂]
包含本發明之光學薄膜所含有之(甲基)丙烯酸系單體的聚合物(亦稱丙烯酸樹脂)可舉出例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)。
更詳而言之,係以由後述例示之單體等任意選出之組合經均聚合或共聚合之樹脂、進而對該樹脂實施環化反應、脫水縮合反應、氫化反應、保護官能基之離去反應等後反應之樹脂中具有重量比為50%以上的(甲基)丙烯酸酯者。
(單體物種)
前述單體可舉出例如(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)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸二級戊酯、(甲基)丙烯酸三級戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十三酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環己基甲酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸三環癸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-乙基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸(3,4-環氧環己基)甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、α-羥基甲基丙烯酸甲酯、α-羥基甲基丙烯酸乙酯等(甲基)丙烯酸酯類等。
可舉出甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸2-甲基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基丁酯、甲基丙烯酸2-異丙基丁酯、甲基丙烯酸2-異丙基-4-甲基丁酯、甲基丙烯酸2,3-二甲基丁酯、甲基丙烯酸2-甲基戊酯、甲基丙烯酸2-乙基戊酯、甲基丙烯酸2-丙基戊酯、甲基丙烯酸2-異丙基戊酯;
甲基丙烯酸二級丁酯、甲基丙烯酸1-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-甲基戊酯、甲基丙烯酸1,3-二甲基丁酯、甲基丙烯酸1,2-二甲基丙酯、甲基丙烯酸1,2-二甲基丁酯、甲基丙烯酸1,2-二甲基戊酯、甲基丙烯酸1,2,3-三甲基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基-1-甲基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基-1-甲基戊酯、甲基丙烯酸2-乙基-1,3-二甲基丁酯、甲基丙烯酸1-甲基-2-丙基戊酯、甲基丙烯酸2-異丙基-1-甲基戊酯、甲基丙烯酸2-異丙基-1,3-二甲基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基丙酯、甲基丙烯酸1-乙基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基戊酯、甲基丙烯酸1-乙基-3-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基-2-甲基丙酯、甲基丙烯酸1-乙基-2-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基-2-甲基戊酯、甲基丙烯酸1-乙基-2,3-二甲基丁酯、甲基丙烯酸1,2-二乙基丁酯、甲基丙烯酸1,2-二乙基戊酯、甲基丙烯酸1,2-二乙基-3-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基-2-丙基戊酯、甲基丙烯酸2-異丙基-1-乙基戊酯、甲基丙烯酸1-乙基-2-異丙基-3-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-丙基丁酯;
甲基丙烯酸1-丙基戊酯、甲基丙烯酸3-甲基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸1-異丙基丁酯、甲基丙烯酸2-甲基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸2-甲基-1-丙基戊酯、甲基丙烯酸2,3-二甲基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基-1-丙基戊酯、甲基丙烯酸2-乙基-3-甲基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸1,2-二丙基戊酯、甲基丙烯酸2-異丙基-1-丙基戊酯、甲基丙烯酸2-異丙基-3-甲基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸1-異丙基戊酯、甲基丙烯酸1-異丙基-3-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-異丙基-2-甲基丙酯、甲基丙烯酸1-異丙基-2-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-異丙基-2-甲基戊酯、甲基丙烯酸1-異丙基-2,3-二甲基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基-1-異丙基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基-1-異丙基戊酯、甲基丙烯酸2-二乙基-1-異丙基-3-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-異丙基-2-丙基戊酯、甲基丙烯酸1,2-二異丙基戊酯、甲基丙烯酸1,2-異丙基-3-甲基丁酯;
甲基丙烯酸三級丁酯、甲基丙烯酸1,1-二甲基丙酯、甲基丙烯酸1-乙基-1-甲基丙酯、甲基丙烯酸1,1-二乙基丙酯、甲基丙烯酸1,1-二甲基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基-1-甲基丁酯、甲基丙烯酸1,1-二乙基丁酯、甲基丙烯酸1-甲基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸1,1-二丙基丁酯、甲基丙烯酸1,1,2-三甲基丙酯、甲基丙烯酸1-乙基-1,2-二甲基丙酯、甲基丙烯酸1,1-二乙基-2-甲基丙酯、甲基丙烯酸1-異丙基-1-甲基丁酯、甲基丙烯酸1-乙基-1-異丙基丁酯、甲基丙烯酸1-異丙基-1-丙基丁酯、甲基丙烯酸1-異丙基-1,2-二甲基丙酯、甲基丙烯酸1,1-二異丙酯、甲基丙烯酸1,1-二異丙基丁酯、甲基丙烯酸1,1-二異丙基-2-甲基丙酯;
甲基丙烯酸4-甲基環己酯、甲基丙烯酸2-甲基環己酯、甲基丙烯酸4-異丙基環己酯、甲基丙烯酸2-異丙基環己酯、甲基丙烯酸4-三級丁基環己酯、甲基丙烯酸2-三級丁基環己酯;
甲基丙烯酸2-降莰酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-降莰酯、甲基丙烯酸2-乙基-2-降莰酯、甲基丙烯酸2-異莰酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-異莰酯、甲基丙烯酸2-乙基-2-異莰酯、甲基丙烯酸8-三環[5.2.1.02,6]癸酯、甲基丙烯酸8-甲基-8-三環[5.2.1.02,6]癸酯、甲基丙烯酸8-乙基-8-三環[5.2.1.02,6]癸酯、甲基丙烯酸2-金剛烷酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷酯、甲基丙烯酸2-乙基-2-金剛烷酯、甲基丙烯酸1-金剛烷酯、甲基丙烯酸2-葑酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-葑酯、甲基丙烯酸2-乙基-2-葑酯、甲基丙烯酸十氫萘-1-酯、甲基丙烯酸十氫萘-2-酯等。
(可共聚合之單體)
可共聚合之單體可舉出N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺類;(甲基)丙烯酸、巴豆酸、桂皮酸、乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸類;馬來酸、富馬酸、伊康酸、檸康酸、中康酸等不飽和多元羧酸類;琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)、琥珀酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)等不飽和基與羧基之間經鏈拉伸的不飽和單羧酸類;馬來酸酐、伊康酸酐等不飽和酸酐類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-氯苯乙烯、p-三級丁基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、p-氯苯乙烯、o-氯苯乙烯、2,5-二氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、乙烯基甲苯、甲氧基苯乙烯等芳香族乙烯基類;甲基馬來醯亞胺、乙基馬來醯亞胺、異丙基馬來醯亞胺、環己基馬來醯亞胺、苯基馬來醯亞胺、苯甲基馬來醯亞胺、萘基馬來醯亞胺等N取代馬來醯亞胺類;1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等共軛二烯類;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯酯類;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、正壬基乙烯基醚、月桂基乙烯基醚、環己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、甲氧基乙氧基乙基乙烯基醚、甲氧基聚乙二醇乙烯基醚、2-羥基乙基乙烯基醚、4-羥基丁酯乙烯基醚等乙烯基醚類;N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基嗎啉、N-乙烯基乙醯胺等N-乙烯基化合物類;(甲基)丙烯酸異氰酸基乙酯、異氰酸烯丙酯等不飽和異氰酸酯類;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基類等。
(丙烯酸樹脂之製造方法)
作為製造本發明之丙烯酸樹脂之方法,可採用例如澆鑄聚合、塊狀聚合、懸浮聚合、溶液聚合、乳化聚合、陰離子聚合等一般所進行的聚合方法。其中,在光學用途上由於可減少不必要之微小異物的混入,較佳為未使用懸浮劑或乳化劑的塊狀聚合或溶液聚合。
《溶液聚合》
進行溶液聚合時,可使用將單體的混合物溶解於甲苯、乙基苯等芳香族烴之溶劑所調製而成的溶液。藉由塊狀聚合進行聚合時,可藉由如通常所進行藉由加熱而生成之游離自由基或照射游離輻射線而起始聚合。
作為聚合反應所使用之起始劑,可使用自由基聚合中所使用的任意起始劑,可使用例如偶氮雙異丁腈等偶氮化合物;過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯基、三級丁基過氧-2-乙基己酸酯等有機過氧化物。
尤其是在90℃以上的高溫下進行聚合時,普遍為溶液聚合,因此較佳為10小時半衰期溫度為80℃以上且可溶於所用有機溶劑的過氧化物、偶氮雙起始劑等。具體而言,可舉出1,1-雙(三級丁基過氧)-3,3,5-三甲基環己烷、過氧化環己烷、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲醯)己烷、1,1-偶氮雙(1-環己烷碳腈)、2-(胺甲醯基偶氮)異丁腈等。此等起始劑,例如相對於全部單體100質量%,較佳以0.005~5質量%的範圍使用。
聚合反應中視需求所使用之分子量調節劑,可使用自由基聚合中一般所使用的任意者,可舉出例如丁硫醇、辛硫醇、十二硫醇、硫代乙醇酸2-乙基己酯等硫醇化合物作為特佳者。此等分子量調節劑係以如丙烯酸樹脂的分子量經控制於上述較佳範圍內的濃度範圍添加。
《塊狀聚合》
塊狀聚合係例如藉由將單體成分及聚合起始劑等連續地供給至反應容器中,同時連續抽出滯留於反應容器內既定時間而得之部分聚合物來進行,能以高生產性製造共聚物。
聚合單體成分時所使用之聚合起始劑不特別限制,可使用例如偶氮雙異丁腈等偶氮化合物、1,1-二(三級丁基過氧)環己烷、過氧化苯甲醯、p-氯過氧化苯甲醯、二異丙基過氧碳酸酯、二-2-乙基己基過氧碳酸酯、三級丁基過氧特戊酸酯、三級丁基過氧(2-乙基己酸酯)等過氧化物等周知之自由基聚合起始劑。聚合起始劑可僅使用1種或組合使用2種以上。又,相對於混合物的總量,其用量通常為0.01~5質量%。熱聚合中的加熱溫度通常為40~200℃,加熱時間通常為30分鐘~8時間左右。
聚合單體成分時,可視需求使用鏈轉移劑。鏈轉移劑不特別限制,可舉出例如正丁硫醇、正辛硫醇、正十二硫醇、2-乙基己基硫乙醇酸酯等硫醇類等作為較佳者。鏈轉移劑亦可僅使用1種或組合使用2種以上。
《懸浮聚合》
採懸浮聚合時,可採用使用於一般的懸浮聚合者,可舉出有機過氧化物、偶氮化合物。
又,懸浮安定劑可使用一般所使用之習知品,可舉出有機膠體性高分子物質、無機膠體性高分子物質、無機微粒子及此等與界面活性劑之組合。
供聚合單體混合物之水性介質可舉出水、或水與如醇(例如甲醇、乙醇)之水溶性溶劑的混合介質。水性介質的用量,為達交聯樹脂粒子的穩定化,通常,相對於單體混合物100質量份,為100~1000質量份。
又,為抑制乳化粒子在水系中產生,亦可使用亞硝酸鹽類、亞硫酸鹽類、氫醌類、抗壞血酸類、水溶性維生素B類、檸檬酸、多酚類等的水溶性聚合抑制劑。
亦可進一步視需求添加其他懸浮安定劑。可舉出例如磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鋅等磷酸鹽、焦磷酸鈣、焦磷酸鎂、焦磷酸鋁、焦磷酸鋅等焦磷酸鹽、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁、偏矽酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇等難水溶性無機化合物、聚乙烯醇之分散安定劑等。
又,亦可併用上述懸浮安定劑與陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑等界面活性劑。
陰離子性界面活性劑可舉出例如油酸鈉、蓖麻油鉀等脂肪酸油、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨等烷基硫酸酯鹽、十二基苯磺酸鈉等烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷磺酸鹽、琥珀磺酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、烷基磷酸酯鹽、萘磺酸福馬林縮合物、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯鹽、聚氧乙烯烷基硫酸酯鹽等。
非離子性界面活性劑可舉出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、氧乙烯-氧丙烯嵌段聚合物等。
陽離子性界面活性劑可舉出例如月桂基胺乙酸酯、十八基胺乙酸酯等烷基胺鹽、月桂基三甲基銨氯化物等四級銨鹽等。
兩性離子界面活性劑可舉出月桂基二甲基胺氧化物、磷酸酯系或亞磷酸酯系界面活性劑。
此等懸浮安定劑或界面活性劑可單獨或組合2種以上使用;而考量所得粒子的粒徑與聚合時的分散穩定性,係適宜調整懸浮安定劑的選擇或用量來使用。一般而言,懸浮安定劑的添加量,相對於單體混合物100質量份為0.5~15質量份;界面活性劑的添加量,相對於水性介質100質量份為0.001~10質量份。
對如此調製之水性介質添加單體混合物而進行聚合。
單體混合物之分散方法可舉出例如在水性介質中直接添加單體混合物,藉由槳葉等的攪拌力形成單體液滴而使其分散於水性介質中的方法、使用由轉子與定子所構成之利用高剪切力的分散機之均質混合機、或超音波分散機等而使其分散的方法等。
其次,藉由將單體混合物形成球狀滴而分散的水性懸浮液加熱而起始聚合。聚合反應中,較佳攪拌水性懸浮液,此攪拌只要以例如可防止球狀液滴上浮或聚合後的粒子沉降之程度緩緩地進行即可。
聚合溫度宜設為30~100℃左右,再更佳為40~80℃左右。再者,保持於此聚合溫度之時間,較佳為0.1~20小時左右。
聚合後,可藉由抽吸過濾、離心脫水、離心分離、加壓脫水等方法使粒子形成含水濾餅而分離,並進一步將所得含水濾餅水洗、乾燥而得到目標粒子。於此,粒子的平均粒徑的調整,可調整單體混合物與水的混合條件、懸浮安定劑或界面活性劑等添加量及上述攪拌機的攪拌條件、分散條件。
[有機微粒子]
有機微粒子係具有對光學薄膜賦予貼附耐性之機能。構成有機微粒子之樹脂的實例包含:含有選自由(甲基)丙烯酸酯類、伊康酸二酯類、馬來酸二酯類、乙烯基酯類、烯烴類、苯乙烯類、(甲基)丙烯醯胺類、烯丙基化合物、乙烯基醚類、乙烯基酮類、乙烯基雜環化合物、不飽和腈類、不飽和單體類及不飽和羧酸類所成群組的1種以上所衍生之結構單元的聚合物、或聚矽氧系樹脂、氟系樹脂、聚苯硫醚等。此外,(甲基)丙烯酸係指丙烯酸或甲基丙烯酸。
構成聚合物之(甲基)丙烯酸酯類的實例包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。伊康酸二酯類的實例包含伊康酸二甲酯、伊康酸二甲酯、伊康酸二丙酯等。馬來酸二酯類的實例包含馬來酸二甲酯、馬來酸二甲酯、馬來酸二丙酯等。乙烯基酯類的實例包含乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁基乙烯酯、異丁酸乙烯酯、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、乙酸乙烯基苯酯、苯甲酸乙烯酯、水楊酸乙烯酯等。烯烴類的實例包含二環戊二烯、乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、異戊二烯、氯丁二烯、丁二烯、2,3-二甲基丁二烯等。苯乙烯類的實例包含苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲基酯、二乙烯基苯等。(甲基)丙烯醯胺類的實例包含(甲基)丙烯醯胺、甲基(甲基)丙烯醯胺、乙基(甲基)丙烯醯胺、丙基(甲基)丙烯醯胺、丁基(甲基)丙烯醯胺、三級丁基(甲基)丙烯醯胺、苯基(甲基)丙烯醯胺、二甲基(甲基)丙烯醯胺、亞甲基雙丙烯醯胺等。烯丙基化合物的實例包含乙酸烯丙酯、己酸烯丙酯、月桂酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯等。乙烯基醚類的實例包含甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、二甲胺基乙基乙烯基醚等。乙烯基酮類的實例包含甲基乙烯基酮、苯基乙烯基酮、甲氧基乙基乙烯基酮等。乙烯基雜環化合物的實例包含乙烯基吡啶、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑啶酮、N-乙烯基三唑、N-乙烯基吡咯烷酮等。不飽和腈類的實例包含丙烯腈、甲基丙烯腈等。不飽和羧酸類的實例包含(甲基)丙烯酸、伊康酸、伊康酸單酯、馬來酸、馬來酸單酯等。
其中,較佳為含有選自由(甲基)丙烯酸酯類、乙烯基酯類、苯乙烯類、烯烴類所成群組的1種以上所衍生之結構單元的聚合物,更佳為含有(甲基)丙烯酸酯類所衍生之結構單元的聚合物、含有苯乙烯類所衍生之結構單元的聚合物、含有(甲基)丙烯酸酯類所衍生之結構單元與苯乙烯類所衍生之結構單元的共聚物,再更佳為含有(甲基)丙烯酸酯類所衍生之結構單元與苯乙烯類所衍生之結構單元的共聚物。
由此種聚合物所構成的有機微粒子(聚合物粒子)可藉由任意方法,例如乳化聚合、懸浮聚合、分散聚合、種子聚合等方法來製造。其中,基於容易獲得粒徑一致的聚合物粒子之觀點等,較佳為在水性介質下的種子聚合或乳化聚合。
作為聚合物粒子之製造方法,可舉出例如:
・使單體混合物分散於水性介質中後進行聚合的1階段聚合法、
・使單體在水性介質中聚合而得到種子粒後,使種子粒吸收單體混合物後進行聚合的2階段聚合法、
・重複製造2階段聚合法之種子粒之步驟的多階段聚合法等。
此等聚合法可依據聚合物粒子所期望的平均粒徑適宜選擇。此外,供製造種子粒的單體不特別限定,聚合物粒子用之單體皆可使用。
有機微粒子可為具有芯-殼構造之粒子。此種有機微粒子的實例包含:具有含有(甲基)丙烯酸酯之均聚物或共聚物之低Tg的芯層與高Tg的殼層的芯-殼粒子等。
有機微粒子與環烯烴系樹脂之折射率差的絕對值Δn,基於高度抑制光學薄膜的霧度上升之觀點,較佳為0.1以下,更佳為0.085以下,再更佳為0.065以下。
有機微粒子的平均一次粒徑較佳為50~300nm。有機微粒子的平均粒徑若為50nm以上,易對光學薄膜賦予充分的貼附耐性。有機微粒子的平均一次粒徑若為300nm以下,則容易抑制霧度的上升。
再者,藉由使有機微粒子成為小粒徑,可使有機微粒子之本發明之彈性模數增加。此理由尚不明確,但可如下推定。茲推測因粒子表面有表面張力作用,比起塊體會更堅硬地表現其作用;但推測因粒徑變小,粒子每單位體積的表面積的比例增大,其結果,本發明之彈性模數變高。惟,粒徑過小時,由於形成於薄膜表面之凹凸的高度會變小,推斷對貼附耐性的效果會變小。
平均一次粒徑能以由電子顯微鏡照片直接量測一次粒子的大小之方法求得。具體而言,能以穿透型電子顯微鏡照片(TEM)測定粒子影像,並將隨機地選出之100個一次粒子之等面積圓相當直徑的平均值作為平均一次粒徑。
有機微粒子的含量,相對於光學薄膜的總質量較佳為0.03~1.0質量%,更佳為0.05~0.6質量%,再更佳為0.08~0.4質量%。有機微粒子的含量若為0.03質量%以上,易對光學薄膜賦予充分的貼附耐性;若為1.0質量%以下,則容易抑制霧度的上升。
[交聯劑]
作為控制本發明之樹脂及有機微粒子的彈性模數之方法,可使上述之環烯烴系樹脂(甲基)丙烯酸系樹脂或有機微粒子含有交聯劑。交聯劑可使用能與上述樹脂交聯的周知之交聯劑。
可適宜使用例如EGDMA(乙二醇二甲基丙烯酸酯)、DVB(二乙烯基苯)、TMPTA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、PETA(季戊四醇三丙烯酸酯)、TAIC(三聚異氰酸三烯丙酯)、PETTA(季戊四醇四丙烯酸酯)、DPPA(二季戊四醇五丙烯酸酯)及DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯)等多官能單體等。
[其他成分]
本發明之光學薄膜,在不損及本發明之效果的範圍內,亦可視需求進一步包含其他成分。其他成分的實例分別包含周知之高沸點溶劑、界面活性劑、紫外線吸收劑或抗氧化劑等。
光學薄膜能以1層(單層)構成或以多層構成。
[物性]
茲就本發明之彈性模數以外的其他物性加以敘述。
(內部霧度)
本發明之光學薄膜的內部霧度,依以下方法測定時,較佳為0.08%以下。
<內部霧度的測定方法>
在23℃・55%RH的環境下調濕5小時以上後,根據下述方法評定光學薄膜的內部霧度。圖2為顯示內部霧度之測定程序的圖。
1) 首先,依以下程序測定薄膜以外之測定器具的空白霧度1。在洗淨之載玻片11上滴下一滴(0.05mL)甘油12。此時,勿使氣泡進入液滴中。於其上載置蓋玻片。即使未按壓蓋玻片,甘油12仍會擴展。將其裝設於霧度計上,測定空白霧度1。
2) 其次,依以下程序測定包含試料的霧度2。首先,於載玻片11上滴下甘油12(0.05mL)(參照圖2(a))。於其上以勿使氣泡進入的方式載置待測試料薄膜13(參照圖2(b))。於試料薄膜13上滴下甘油12(0.05mL)(參照圖2(c))。於其上載置載玻片(參照圖2(d))。將所得層合體(自上方起為載玻片/甘油/試料薄膜/甘油/載玻片)裝設於霧度計上,測定霧度2。
3) 將上述1)中所得之霧度1與上述2)中所得之霧度2帶入下述式,算出內部霧度。
薄膜的內部霧度=霧度2-霧度1
(相位差Ro及Rt)
當光學薄膜作為例如VA模式用之相位差薄膜使用時,在測定波長550nm、23℃、55%RH的環境下所測得之面內方向的相位差Ro較佳為20~120nm,更佳為30~100nm。光學薄膜的厚度方向的相位差Rt較佳為70~350nm,更佳為100~320nm。
光學薄膜的Ro及Rt係分別以下述式定義。
式(2a):Ro=(nx
-ny
)×d
式(2b):Rt=((nx
+ny
)/2-nz
)×d
(式中,
nx
表示光學薄膜的面內慢軸方向(折射率達最大之方向)的折射率,ny
表示與光學薄膜的面內慢軸正交之方向的折射率,
nz
表示光學薄膜的厚度方向的折射率,
d表示光學薄膜的厚度(nm))。
光學薄膜的面內慢軸係指薄膜面上折射率最大的軸。光學薄膜的面內慢軸可藉由自動雙折射率計Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter(Axo Matrix公司製)來確認。
光學薄膜的Ro及Rt的測定可根據以下方法來進行。
1) 將光學薄膜在23℃、55%RH的環境下進行調濕24小時。此光學薄膜的平均折射率係以阿貝折射計測定,厚度d係使用市售測微計來測定。
2) 分別使用自動雙折射率計Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter(Axo Matrix公司製),在23℃、55%RH的環境下測定調濕後之光學薄膜在測定波長550nm下的遲滯值Ro及Rt。
光學薄膜的相位差Ro及Rt主要可根據拉伸倍率來調整。為提高光學薄膜的相位差Ro及Rt,較佳提高拉伸倍率。
(厚度)
光學薄膜的厚度可採例如5~100μm,較佳為5~40μm。
《光學薄膜之製造方法》
本發明之光學薄膜較佳以溶液製膜法(澆鑄法)所製成。
亦即,本發明之光學薄膜可經由以下步驟來製造:1)製得至少包含前述之環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者、有機微粒子與視需求而定之交聯劑、包含高沸點溶劑之溶劑的膠漿之步驟;2)將所得膠漿流延於金屬支持體上,予以乾燥及剝離而得到膜狀物之步驟;及3)將所得膜狀物朝彼此正交的2方向進行拉伸之步驟。
關於1)之步驟
使環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者、有機微粒子與視需求而定之交聯劑溶解於溶劑中來調製膠漿。膠漿所使用之溶劑係至少包含可溶解上述樹脂的有機溶劑(良溶劑)。
良溶劑的實例包含二氯甲烷等氯系有機溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、四氫呋喃等非氯系有機溶劑。其中,較佳為二氯甲烷。
膠漿所使用之溶劑亦可進一步包含不良溶劑。不良溶劑的實例包含碳原子數1~4之直鏈或支鏈狀的脂肪族醇。若提高膠漿中之醇的比率,則膜狀物容易凝膠化而更容易由金屬支持體剝離。碳原子數1~4之直鏈或支鏈狀的脂肪族醇可舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、二級丁醇、三級丁醇。此等當中,由膠漿的穩定性、沸點亦較低且乾燥性佳等而言較佳為乙醇。
又,有機微粒子的添加方法不特別限制,可將有機微粒子直接添加於溶劑中,亦可調製有機微粒子之集合體後再添加於溶劑中。尤其是當有機微粒子為前述聚合物粒子時,可將聚合物粒子之集合體添加於溶劑中。聚合物粒子之集合體可藉由使包含聚合物粒子、界面活性劑、無機粉末與水性介質的漿液進行噴霧乾燥,而得到聚合物粒子之集合體。聚合物粒子之集合體的調製可根據日本特開2010-138365號公報所記載之方法來進行。聚合物粒子之集合體係由彼此之連結(熔合)經抑制的多個聚合物粒子所構成。因此,操作處理性優良,若使集合體分散於環烯烴系樹脂或溶劑中,則容易地分離成聚合物粒子,而能夠使聚合物粒子的分散性更良好。
關於2)之步驟
將所得膠漿流延於金屬支持體上。膠漿的流延的可由流延模中排出來進行。
其次,使流延於金屬支持體上之膠漿中的溶劑蒸發而使其乾燥。將經乾燥之膠漿由金屬支持體剝離,而得到膜狀物。由金屬支持體剝離時之膠漿的殘留溶劑量(剝離時的殘留溶劑量),基於更容易降低所得光學薄膜的相位差Ro或Rt之觀點,較佳為10~150質量%,更佳為20~40質量%。剝離時的殘留溶劑量若為10質量%以上,於乾燥或拉伸時環烯烴系樹脂容易流動而容易成為無配向,因此容易降低所得光學薄膜的Ro或Rt。剝離時的殘留溶劑量若為150質量%以下,則剝離膠漿時所需的力不易過大,而容易抑制膠漿的破裂。
膠漿的殘留溶劑量係依下述式定義。以下亦同。
膠漿的殘留溶劑量(質量%)=(膠漿的加熱處理前質量-膠漿的加熱處理後質量)/膠漿的加熱處理後質量×100
此外,測定殘留溶劑量時的加熱處理係指120℃、60分鐘的加熱處理。
關於3)之步驟
將所得膜狀物朝至少彼此正交的二方向進行拉伸(雙軸拉伸)。拉伸方向較佳為膜狀物的寬度方向(TD方向)及與其正交的運送方向(MD方向)。
就拉伸倍率,較佳使TD方向的拉伸倍率/MD方向的拉伸倍率為例如1.0~3.0。TD方向與MD方向的拉伸倍率,基於例如使光學薄膜發揮作為VA用之相位差薄膜的機能之觀點,可各自定為1.01~3.5倍;基於例如發揮作為IPS用之相位差薄膜的機能之觀點,可各自定為1.01~1.3倍。拉伸倍率愈高,所得光學薄膜的殘留應力易愈大。拉伸倍率係定義為(拉伸後之薄膜的拉伸方向大小)/ (拉伸前之薄膜的拉伸方向大小)。
此外,光學薄膜的面內慢軸方向(於面內折射率達最大之方向)通常為拉伸倍率達最大之方向,係與光學薄膜的收縮率達最大之第1方向一致。
將所用樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg時,拉伸溫度較佳為(Tg-65)℃~(Tg+60)℃,更佳為(Tg-50)℃~(Tg+50)℃,再更佳為(Tg-30)℃~(Tg+50)℃。拉伸溫度若為(Tg-30)℃以上,不僅容易使膜狀物成為適於拉伸的柔軟度,且因拉伸時對膜狀物所施加的張力不會過大,過度的殘留應力不易殘留於所得之光學薄膜,且Ro或Rt亦不易過度增大。拉伸溫度若為(Tg+60)℃以下,則適度的殘留應力易殘留於拉伸後的光學薄膜,且容易高度抑制膜狀物中溶劑的氣化所致之氣泡的產生。具體而言,拉伸溫度可採100~220℃。
拉伸開始時之膜狀物中的殘留溶劑量較佳為2~50質量%。拉伸開始時之殘留溶劑量若為2質量%以上,因殘留溶劑所產生的塑化效果,使拉伸時之膜狀物的實質Tg降低,而使得光學薄膜的Ro或Rt不易增大。拉伸開始時之殘留溶劑量若為50質量%以下,則可高度抑制膜狀物中溶劑的氣化所致之氣泡的產生。
膜狀物之MD方向的拉伸能以例如使多個輥產生周速差,並於此期間利用輥周速差的方法(輥法)來進行。膜狀物之TD方向的拉伸能以例如將膜狀物的兩端以夾具或針銷固定,並將夾具或針銷的間隔朝行進方向擴大的方法(拉幅機法)來進行。
[偏光板]
本發明之偏光板係包含偏光件與本發明之光學薄膜。本發明之光學薄膜較佳配置於偏光件的至少其中一面(至少與液晶胞相對向的面)。偏光件與光學薄膜係經由接著劑層接著而成。
(偏光件)
偏光件係僅使一定方向之偏波面的光通過的元件,為聚乙烯醇系偏光薄膜。聚乙烯醇系偏光薄膜有使聚乙烯醇系薄膜經碘染色者與經雙色性染料染色者。
聚乙烯醇系偏光薄膜可為對聚乙烯醇系薄膜實施單軸拉伸後,以碘或雙色性染料染色的薄膜(較佳為進一步以硼化合物實施耐久性處理之薄膜);亦可為將聚乙烯醇系薄膜以碘或雙色性染料染色後,經單軸拉伸的薄膜(較佳為進一步以硼化合物實施耐久性處理之薄膜)。偏光件的吸收軸通常與最大拉伸方向平行。
可使用例如日本特開2003-248123號公報、日本特開2003-342322號公報等所記載之乙烯單元的含量1~4莫耳%、聚合度2000~4000、皂化度99.0~99.99莫耳%的乙烯改性聚乙烯醇。
偏光件的厚度較佳為5~30μm,由為了將偏光板薄型化等而言,更佳為5~20μm。
(其他光學薄膜)
當本發明之光學薄膜僅配置於偏光件的其中一面時,於偏光件的另一面可配置其他光學薄膜。其他光學薄膜的實例包含市售纖維素酯薄膜(例如Konica Minolta TAC KC8UX、KC5UX、KC4UX、KC8UCR3、KC4SR、KC4BR、KC4CR、KC4DR、KC4FR、KC4KR、KC8UY、KC6UY、KC4UY、KC4UE、KC8UE、KC8UY-HA、KC2UA、KC4UA、KC6UAKC、2UAH、KC4UAH、KC6UAH,以上為Konica Minolta (股)製;Fujitac T40UZ、Fujitac T60UZ、Fujitac T80UZ、Fujitac TD80UL、Fujitac TD60UL、Fujitac TD40UL、Fujitac R02、Fujitac R06,以上為FUJIFILM(股)製)等。
其他保護薄膜的厚度不特別限定,較佳為10~100μm,更佳為10~60μm,特佳為20~60μm。
(偏光板之製造方法)
本發明之偏光板可經由接著劑將偏光件與本發明之光學薄膜貼合而得。接著劑可為完全皂化型聚乙烯醇水溶液(水糊)或活性能量線硬化性接著劑。
其中,由即使為薄膜強度亦高,而容易獲得平面性優良的偏光板而言,本發明之光學薄膜與偏光件較佳藉由活性能量線硬化性接著劑貼合而成。
活性能量線硬化性接著劑可為利用光自由基聚合之光自由基聚合型組成物、利用光陽離子聚合之光陽離子聚合型組成物,以及併用光自由基聚合及光陽離子聚合之混合型組成物的任一種。
作為光自由基聚合型組成物,已知有以特定比例包含日本特開2008-009329號公報所記載之含有羥基或羧基等極性基之自由基聚合性化合物及不含極性基之自由基聚合性化合物的組成物等。尤其是,自由基聚合性化合物較佳為具有可進行自由基聚合之乙烯性不飽和鍵的化合物。具有可進行自由基聚合之乙烯性不飽和鍵的化合物的較佳實例包含具有(甲基)丙烯醯基之化合物。具有(甲基)丙烯醯基之化合物的實例包含N取代(甲基)丙烯醯胺系化合物、(甲基)丙烯酸酯系化合物等。(甲基)丙烯醯胺係指丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。
光陽離子聚合型組成物可舉出如日本特開2011-028234號公報所揭示之包含(α)陽離子聚合性化合物、(β)光陽離子聚合起始劑、(γ)於波長長於380nm的光顯示極大吸收的光敏化劑及(δ)萘系光敏化助劑之各成分的組成物。
使用活性能量線硬化性接著劑的偏光板之製造方法係包含:1)對偏光件與光學薄膜的接著面中至少一者塗布活性能量線硬化性接著劑之步驟;2)經由所得接著劑層貼合偏光件與光學薄膜之步驟;3)在經由接著劑層貼合偏光件與光學薄膜的狀態下照射活性能量線,使接著劑層硬化而得到偏光板之步驟;及4)將所得偏光板衝切(切斷)成既定形狀之步驟。於步驟1)前,亦可視需求實施4)對光學薄膜之接著偏光件的面進行易接著處理(電暈處理或電漿處理等)之步驟。
於步驟1)中,活性能量線硬化性接著劑的塗布係以使硬化後之接著劑層的厚度成為例如0.01~10μm,較佳為0.5~5μm的方式進行為佳。
於步驟3)中,照射之活性能量線可使用可見光、紫外線、X射線及電子束等。由容易操作處理且硬化速度亦充分而言,一般較佳使用紫外線。紫外線的照射條件只要是可將接著劑硬化的條件即可。例如,紫外線的照射量以累計光量計較佳為50~1500mJ/cm2
,更佳為100~500mJ/cm2
。
[液晶顯示裝置]
本發明之液晶顯示裝置係包含液晶胞、配置於液晶胞的其中一面的第1偏光板與配置於液晶胞的另一面的第2偏光板。第1及第2偏光板中的一者或兩者為本發明之偏光板。
圖3為顯示液晶顯示裝置之基本構成的一例的示意圖。如圖3所示,本發明之液晶顯示裝置10係包含液晶胞30、配置於液晶胞30的其中一面的第1偏光板50、配置於液晶胞30的另一面的第2偏光板70與背光90。
液晶胞30的顯示模式可為例如STN、TN、OCB、HAN、VA(MVA、PVA)、IPS、OCB等。其中,較佳為VA(MVA、PVA)模式及IPS模式。
第1偏光板50係包含配置於液晶胞30的其中一面(目視側的面)的第1偏光件51、配置於第1偏光件51之與液晶胞30相反之一側的面(目視測的面)的保護薄膜53(F1)與配置於第1偏光件51之液晶胞30側的面的保護薄膜55(F2)。
第2偏光板70係包含配置於液晶胞30的另一面(背光90側的面)的第2偏光件71、配置於第2偏光件71之液晶胞30側的面的保護薄膜73(F3)與配置於第2偏光件71之與液晶胞30相反之一側的面(背光90側的面)的保護薄膜75(F4)。
第1偏光件51的吸收軸與第2偏光件71的吸收軸較佳成正交(成正交尼科耳)。
保護薄膜53(F1)、55(F2)、73(F3)及75(F4)之至少一者可採本發明之光學薄膜。其中,本發明之光學薄膜較佳使用於作為保護薄膜55(F2)或73(F3)。保護薄膜55(F2)或73(F3)包含本發明之光學薄膜的液晶顯示裝置具有良好的正面對比,且亦可減少顯示不均。
[實施例]
以下舉出實施例具體地說明本發明,惟本發明非限定於此等。此外,實施例中係使用「份」或「%」之標示,除非特別敘明,否則表示「質量份」或「質量%」。
[實施例1]
《光學薄膜1的製作》
[有機微粒子1的製作]
對安裝有溫度計、回流冷卻器、氮氣導入管、攪拌器的玻璃製反應器加入去離子水200質量份及月桂基硫酸鈉(SLS)0.6質量份,邊通入氮氣邊加熱至80~85℃,且邊攪拌邊將過硫酸銨0.8質量份添加於所得水溶液中。
對所得水溶液進一步以1小時滴加苯乙烯(St)10質量份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)50質量份、二乙烯基苯(DVB)20質量份,接著將所得混合液攪拌1小時而得到乳膠。藉由噴霧乾燥將所得乳膠乾燥,而得到有機微粒子1。
[微粒子分散液1的調製]
將3質量份的有機微粒子1與97質量份的二氯甲烷以直立式攪拌機攪拌混合50分鐘後,使用MILDER分散機(大平洋機工股份有限公司製)於1500rpm條件下予以分散,而得到微粒子分散液1。
[膠漿1的調製]
其次,調製下述組成之膠漿1。首先,在加壓溶解槽中添加二氯甲烷及乙醇。接著,邊攪拌邊對加壓溶解槽投入環烯烴系樹脂I。接著投入上述調製之微粒子分散液1,將其加熱至60℃,邊攪拌邊使其完全溶解。加熱溫度係由室溫以5℃/min升溫,以30分鐘溶解後,以3℃/min降溫。
使用ROKI TECHNO(股)製SHP150將其以過濾流量300L/m2
・h、過濾壓力1.0×106
Pa過濾,而得到膠漿1。
(膠漿1的組成)
[製膜]
其次,使用環形皮帶流延裝置,將膠漿1以溫度31℃、寬1800mm均勻地流延於不鏽鋼帶支持體上。不鏽鋼帶的溫度係控制為28℃。不鏽鋼帶的運送速度係設為20m/min。
| 環烯烴系樹脂I | 100質量份 |
| 二氯甲烷 | 185質量份 |
| 乙醇 | 15質量份 |
| 微粒子分散液 | 150質量份 |
在不鏽鋼帶支持體上,使溶劑蒸發至流延(澆鑄)之薄膜中的殘留溶劑量成為30%。其次,以剝離張力128N/m由不鏽鋼帶支持體上剝離。一邊將剝離之薄膜以多個滾筒運送,一邊將所得膜狀物以拉幅機在150℃(Tg-15℃)之條件下朝寬度方向拉伸1.2倍。其後,一邊用輥運送一邊進一步使其乾燥,將以拉幅機夾具夾住的端部用雷射切割機縱切並予以捲繞,而得到厚度40μm的光學薄膜1。
《光學薄膜2~12的製作》
在光學薄膜1的製作時,如表I所示變更樹脂的種類、微粒子及層構成進行製作,以與光學薄膜1同樣的方式製成光學薄膜2~12。此外,有機微粒子的平均一次粒徑的大小,係使用在由MMA-St所構成之有機微粒子的調製時,藉由控制界面活性劑SLS的添加量,而調製成表中所示平均一次粒徑的大小的微粒子分散液。
在光學薄膜12的製作中,係使用替代微粒子分散液而添加等量之二氯甲烷的膠漿12。
進而,光學薄膜7係採用由含有有機微粒子的層與不含有機微粒子的層所構成的層合薄膜。於光學薄膜7的製造時,係使用不含有機微粒子的膠漿12、及以下述條件所調製之含有有機微粒子的膠漿12’。於製膜步驟中,自流延口流延膠漿12,及於其兩側流延膠漿12’,同時流延3層。至共流延後的剝離~拉伸~捲繞為止係採用與其他實施例相同的條件。由此,製成在薄膜的兩表面分別具有乾膜厚4μm之含有機微粒子層的光學薄膜7。
又,在光學薄膜10中,二氧化矽係使用與膠漿1所含微粒子固含量相同質量的二氧化矽。
(膠漿12’的調製)
對350質量份的膠漿12添加50質量份之用於光學薄膜2的微粒子分散液所調製而成。
此外,表中,微粒子一欄之[]內的數值係表示用於微粒子的製作之材料的質量份。
又,表I所示縮寫如下。
(樹脂)
COP:環烯烴系樹脂I(ARTON-G7810(JSR公司製,重量平均分子量=140000))(通式(A-2)表示之單體與其他單體的共聚物(前述(5)之聚合物))
丙烯酸樹脂:Dianal BR85(Mw=280000)(Mitsubishi Chemical股份有限公司製)(丙烯酸樹脂中分子之(甲基)丙烯酸系單體的比例:90質量%以上)
(微粒子)
MMA:甲基丙烯酸甲酯(東京化成工業股份有限公司製,純度99.8%以上)
St:苯乙烯(東京化成工業股份有限公司製,純度99%以上)
DVB:二乙烯基苯(m-、p-混合物,FUJIFILM Wako Pure Chemical股份有限公司製,純度93%)
EGDMA:乙二醇二甲基丙烯酸酯(東京化成工業股份有限公司製,純度97.0%%以上)
二氧化矽:AEROSIL R812(Japan Aerosil股份有限公司製)
《評定》
[平均一次粒徑的測定]
平均一次粒徑係以由電子顯微鏡照片直接量測一次粒子的大小的方法求得。具體而言,係以穿透型電子顯微鏡照片(TEM)(Hitachi High-Technologies公司製H-7650)測定粒子影像,並將隨機地選出之100個一次粒子之等面積圓相當直徑的平均值作為平均一次粒徑。
[彈性模數的測定]
以前述方法進行測定,將不含有機微粒子之樹脂部分的平均彈性模數設為E1、將有機微粒子部分的平均彈性模數設為E2時,算出兩者的比值(E2/E1)。
[內部霧度的測定]
將所得光學薄膜在23℃、55%RH的環境下進行調濕5小時以上後,以前述方法求出內部霧度。依以下評定基準來判定。以△以上為合格。
◎:0.02%以下
○:超過0.02%且為0.05%以下
△:超過0.05%且為0.08%以下
×:超過0.08%
[貼附耐性的評定]
將光學薄膜切成既定的大小,得到2片薄膜。在溫度25℃、相對濕度55%的環境下,使其中一片薄膜的其中一面(A面)與另一片薄膜的另一面(B面)接觸,並以6MPa施加負載30分鐘。其後,除去負載,藉由影像解析軟體(WinROOF2018,三谷商事股份有限公司製)測定貼附部分的面積相對於施加負載部分之總面積的比率(貼附面積率),依以下評定基準來判定。以△以上為合格。
◎:貼附面積為10%以下
○:貼附面積超過10%且為20%以下
△:貼附面積超過20%且為40%以下
×:貼附面積超過40%
將以上結果示於表I。
此外,表中顯示為無法測定之處係薄膜製造時的運送性極差而無法捲繞、或於捲繞後因薄膜彼此顯著的黏住,無法採取適於評定的薄膜片而無法測定。
由表I可知,本發明之光學薄膜其貼附耐性與透明性(內部霧度)優異。
[實施例2]
3. 偏光板的製造
<偏光件的製作>
使厚度70μm的聚乙烯醇薄膜以35℃的水膨潤。將所得薄膜浸漬於由碘0.075g、碘化鉀5g及水100g所構成的水溶液中60秒,並進一步浸漬於由碘化鉀3g、硼酸7.5g及水100g所構成的45℃之水溶液中。將所得薄膜以拉伸溫度55℃、拉伸倍率5倍之條件進行單軸拉伸。將此單軸拉伸薄膜進行水洗後加以乾燥,而得到厚度20μm的偏光件。
<偏光板101的製作>
(活性能量線硬化性接著劑的調製)
將下述各成分混合後,進行脫泡而調製成活性能量線硬化性接著劑。此外,三芳基鋶六氟磷酸鹽係以50%碳酸伸丙酯溶液摻混,下述表示三芳基鋶六氟磷酸鹽的固含量。
| 3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯 | 45質量份 |
| Epolead GT-301(DAICEL公司製脂環式環氧樹脂) | 40質量份 |
| 1,4-丁二醇二環氧丙基醚 | 15質量份 |
| 三芳基鋶六氟磷酸鹽 | 2.3質量份 |
| 9,10-二丁氧基蒽 | 0.1質量份 |
| 1,4-二乙氧基萘 | 2.0質量份 |
準備上述製作之光學薄膜1,對其表面實施電暈放電處理。此外,電暈放電處理之條件係採電暈輸出強度2.0kW、線速度18m/分。其次,對光學薄膜之電暈放電處理面,將上述活性能量線硬化性接著劑,以棒式塗布器塗布成硬化後的膜厚為約3μm。對所得接著劑層貼合上述製作之偏光件的其中一面。
另一方面,其他光學薄膜係準備纖維素三乙酸酯薄膜(KC4UA,Konica Minolta(股)製、膜厚40μm),以與前述同樣的方式對其表面實施電暈處理。其次,對KC4UA之電暈放電處理面,將上述活性能量線硬化性接著劑,以棒式塗布器塗布成硬化後的膜厚為約3μm。對所得接著層貼合上述製作之附光學薄膜1之偏光件的另一面,而得到層合物。
其次,自貼合之層合物的兩面側,利用附帶式輸送機之紫外線照射裝置(燈係使用Fusion UV Systems公司製D燈泡),以累計光量成為750mJ/cm2
的方式照射紫外線,使接著劑層硬化而製成偏光板101。
<偏光板102~112的製作>
除將光學薄膜1變更為光學薄膜2~12以外係以與偏光板101同樣的方式製作偏光板102~112。
液晶顯示裝置的製作
<液晶顯示裝置201的製作>
為評定上述製作之偏光板的特性,而分別剝除黏貼於VA模式之SONY製40型液晶顯示器(BRAVIA X1)之液晶胞之觀察者側的面(前面)與光源側的面(背面)的偏光板。然後,分別將上述製作之偏光板101,使用丙烯酸系透明黏著劑貼合於所得液晶胞之光源側的面(背面)與觀察側的面(前面)而製成液晶顯示裝置201。偏光板的貼合係以貼合後之偏光板的穿透軸與原本貼合之偏光板的穿透軸一致的方式來進行。偏光板的黏貼係以使本發明之光學薄膜與液晶胞相接的方式(成為F2或F3的方式)來進行。
<液晶顯示裝置202~212的製作>
除將偏光板101變更為偏光板102~112以外係以與液晶顯示裝置201同樣的方式製作液晶顯示裝置202~212。
依以下方法評定所得液晶顯示裝置201~212之顯示影像的對比。在23℃、55%RH的環境下,使用ELDIM公司製EZ-Contrast160D,以液晶顯示裝置中的白顯示與黑顯示進行顯示畫面,依目視評定正面對比。
其結果確認,使用本發明之光學薄膜的液晶顯示裝置201~209,與比較之液晶顯示裝置210~211相比,可顯示良好對比的影像。
1:彈性模數曲線
2:不含有機微粒子之樹脂部分的彈性模數曲線
3:有機微粒子部分的彈性模數曲線
4:有機微粒子部分的彈性模數曲線的最大值
11:載玻片
12:甘油
13:試料薄膜
10:液晶顯示裝置
30:液晶胞
50:第1偏光板
51:第1偏光件
53:保護薄膜(F1)
55:保護薄膜(F2)
70:第2偏光板
71:第2偏光件
73:保護薄膜(F3)
75:保護薄膜(F4)
90:背光
[圖1]為根據具備懸臂之原子力顯微鏡之彈性模數的測定例
[圖2]為顯示內部霧度之測定程序的圖
[圖3]為顯示液晶顯示裝置之基本構成的一例的示意圖
Claims (5)
- 一種光學薄膜,其係含有樹脂與有機微粒子的光學薄膜,其特徵為滿足下述要件(I)及(II): (I)將不含有機微粒子之樹脂部分的平均彈性模數設為E1、將有機微粒子部分的平均彈性模數設為E2時,兩者的比值(E2/E1)係滿足下述式(1): 式(1) 1.0<E2/E1≦4.0 (II)前述樹脂係含有環烯烴系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂的至少一者。
- 如請求項1之光學薄膜,其中前述有機微粒子的平均一次粒徑為50~300nm的範圍內。
- 如請求項1或2之光學薄膜,其中前述比值(E2/E1)係滿足下述式(2): 式(2) 2.0<E2/E1≦3.0。
- 一種偏光板,其特徵為具備如請求項1至3中任一項之光學薄膜。
- 一種液晶顯示裝置,其特徵為具備如請求項1至3中任一項之光學薄膜。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-097011 | 2019-05-23 | ||
| JP2019097011A JP2020190687A (ja) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202104448A TW202104448A (zh) | 2021-02-01 |
| TWI739375B true TWI739375B (zh) | 2021-09-11 |
Family
ID=73442290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109111713A TWI739375B (zh) | 2019-05-23 | 2020-04-08 | 光學薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020190687A (zh) |
| KR (1) | KR102423563B1 (zh) |
| CN (1) | CN111983745B (zh) |
| TW (1) | TWI739375B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023550918A (ja) * | 2020-11-26 | 2023-12-06 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 耐スクラッチ性及び艶消し性を有する表面層を含む積層体及び表面コーティング組成物 |
| WO2024181427A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 | 株式会社カネカ | アクリル系樹脂フィルム、偏光板、及び、液晶表示パネル |
| WO2024181426A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 | 株式会社カネカ | 光学フィルム、偏光板、及び、液晶表示パネル |
| CN120752293A (zh) * | 2023-02-28 | 2025-10-03 | 株式会社钟化 | 丙烯酸系树脂薄膜、偏光板及液晶显示面板 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201331276A (zh) * | 2011-09-05 | 2013-08-01 | Konica Minolta Advanced Layers | 光學薄膜之製造方法 |
| TW201629108A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-08-16 | Sumitomo Chemical Co | 環烯烴系樹脂膜及使用其之偏光板 |
| TW201736877A (zh) * | 2016-01-08 | 2017-10-16 | Konica Minolta Inc | 光學薄膜、光學薄膜的製造方法、偏光板及圖像顯示裝置 |
| TW201833602A (zh) * | 2017-01-27 | 2018-09-16 | 日商住友化學股份有限公司 | 偏光板及影像顯示裝置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4907387B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2012-03-28 | 株式会社日本触媒 | 位相差フィルム |
| TWI375053B (en) * | 2006-02-28 | 2012-10-21 | Nippon Catalytic Chem Ind | Phase difference film |
| JP5915536B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2016-05-11 | コニカミノルタ株式会社 | 光学フィルムロールの製造方法 |
| JP2013083943A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-05-09 | Nippon Shokubai Co Ltd | 光学フィルム、楕円偏光板および画像標示装置 |
| JP6657602B2 (ja) * | 2014-06-13 | 2020-03-04 | コニカミノルタ株式会社 | 環状ポリオレフィンフィルムの製造方法 |
| JP6033269B2 (ja) * | 2014-10-28 | 2016-11-30 | 住友化学株式会社 | 偏光板 |
| CN108350196B (zh) * | 2015-11-18 | 2022-03-01 | 迪睿合株式会社 | 环状烯烃系树脂组合物膜 |
| JP6488242B2 (ja) * | 2016-01-07 | 2019-03-20 | 富士フイルム株式会社 | 複層フィルムの積層物 |
| KR101934486B1 (ko) * | 2016-09-20 | 2019-01-02 | 주식회사 엘지화학 | 슬립성이 우수한 광학 필름, 및 이를 포함하는 편광판 |
| JP6880746B2 (ja) | 2017-01-06 | 2021-06-02 | コニカミノルタ株式会社 | 光学フィルム及び偏光板 |
| JP6981205B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2021-12-15 | コニカミノルタ株式会社 | 光学フィルムおよび偏光板 |
-
2019
- 2019-05-23 JP JP2019097011A patent/JP2020190687A/ja active Pending
-
2020
- 2020-04-08 TW TW109111713A patent/TWI739375B/zh active
- 2020-05-18 KR KR1020200058963A patent/KR102423563B1/ko active Active
- 2020-05-20 CN CN202010428513.8A patent/CN111983745B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201331276A (zh) * | 2011-09-05 | 2013-08-01 | Konica Minolta Advanced Layers | 光學薄膜之製造方法 |
| TW201629108A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-08-16 | Sumitomo Chemical Co | 環烯烴系樹脂膜及使用其之偏光板 |
| TW201736877A (zh) * | 2016-01-08 | 2017-10-16 | Konica Minolta Inc | 光學薄膜、光學薄膜的製造方法、偏光板及圖像顯示裝置 |
| TW201833602A (zh) * | 2017-01-27 | 2018-09-16 | 日商住友化學股份有限公司 | 偏光板及影像顯示裝置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102423563B1 (ko) | 2022-07-20 |
| JP2020190687A (ja) | 2020-11-26 |
| CN111983745A (zh) | 2020-11-24 |
| TW202104448A (zh) | 2021-02-01 |
| CN111983745B (zh) | 2022-10-21 |
| KR20200135190A (ko) | 2020-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI739375B (zh) | 光學薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 | |
| CN102272640A (zh) | 光学膜和包括该光学膜的液晶显示器 | |
| CN112513698B (zh) | 光学膜、偏振片保护膜、光学膜的卷体以及光学膜的制造方法 | |
| TWI745726B (zh) | 光學薄膜、偏光板保護薄膜及偏光板 | |
| US9194990B2 (en) | Laminated optical film | |
| CN110862636A (zh) | 表面保护薄膜用基材、该基材的制造方法、使用该基材的表面保护薄膜 | |
| TWI733376B (zh) | 偏光板 | |
| KR20190060686A (ko) | 광학 필름과 그 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치 | |
| CN112513150B (zh) | (甲基)丙烯酸系树脂膜和光学膜、(甲基)丙烯酸系树脂膜的制造方法 | |
| TWI761782B (zh) | 光學薄膜及光學薄膜之製造方法 | |
| TWI752439B (zh) | 偏光板及液晶顯示裝置 | |
| CN113454502B (zh) | 光学膜用混合料、光学膜及其制造方法以及偏振片 | |
| JP2009286910A (ja) | 位相差フィルム用保護フィルム、及び積層位相差フィルム | |
| KR102579527B1 (ko) | 광학 필름, 위상차 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 | |
| JP2009139753A (ja) | 偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 | |
| TW202108642A (zh) | 光學薄膜及偏光板 | |
| TW202336199A (zh) | 偏光板用黏著劑組成物及附黏著劑層之偏光板 |