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TWI801688B - 偏光件保護薄膜、偏光板及影像顯示裝置 - Google Patents

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TWI801688B
TWI801688B TW108140130A TW108140130A TWI801688B TW I801688 B TWI801688 B TW I801688B TW 108140130 A TW108140130 A TW 108140130A TW 108140130 A TW108140130 A TW 108140130A TW I801688 B TWI801688 B TW I801688B
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TW
Taiwan
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polarizer
protective film
concave
polarizer protective
refractive index
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TW108140130A
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TW202020488A (zh
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吉川貴博
池田哲朗
清水享
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種不縮窄亮度視角而賦有光擴散功能的偏光件保護薄膜。 本發明之偏光件保護薄膜係以樹脂薄膜構成，該樹脂薄膜包含作為基質之樹脂與分散在基質中之光擴散性微粒子；該偏光件保護薄膜之表面具有凹凸形狀，且凹凸部分中之凹部截面積B相對於整體截面積A之比率B/A為50%以上。

Description

偏光件保護薄膜、偏光板及影像顯示裝置
本發明涉及一種偏光件保護薄膜、偏光板及影像顯示裝置。
發明背景 近幾年，對於提升影像顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置)之薄型化及設計性(例如，窄邊框化)之要求非常強烈。隨此，對於用於影像顯示裝置之光學構件及/或光學薄膜之一體化及/或功能統合的要求亦有所增強。作為所述一體化或功能統合之一例，有文案提議於偏光件直接貼合光擴散薄膜來賦予偏光板光擴散功能。但，所提出之技術卻有亮度視角變小的問題。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開第2012-118235號公報 專利文獻2：日本專利特開第2009-025774號公報
發明概要 發明欲解決之課題 本發明係為了解決上述以往課題而成者，其主要目的在於提供一種不縮窄亮度視角而賦有光擴散功能的偏光件保護薄膜。
用以解決課題之手段 本發明之偏光件保護薄膜係以樹脂薄膜構成，該樹脂薄膜包含作為基質之樹脂與分散在該基質中之光擴散性微粒子；該偏光件保護薄膜之表面具有凹凸形狀，且凹凸部分中之凹部截面積B相對於整體截面積A之比率B/A為50%以上。 在一實施形態中，上述基質之折射率nM 與上述光擴散性微粒子之折射率nP 滿足以下關係： ｜nP -nM ｜≧0.05。 在一實施形態中，上述凹凸形狀中之凸部高度H為3µm以上。 在一實施形態中，上述偏光件保護薄膜於上述凹凸形狀中之凸部包含上述光擴散性微粒子。 在一實施形態中，上述偏光件保護薄膜在俯視時，上述凹凸形狀中之凸部具有交叉點。 在一實施形態中，上述偏光件保護薄膜在俯視時，相對於整體面積，上述凹部之面積比率為50%以上。 根據本發明之另一面向可提供一種偏光板。該偏光板具有偏光件與透過接著層積層於該偏光件之上述偏光件保護薄膜。該偏光件保護薄膜係配置成具有上述凹凸形狀之表面成為該偏光件側。 在一實施形態中，在上述偏光件與上述偏光件保護薄膜之界面規定有源自上述凹凸形狀之凹部的實質的低折射率部。在一實施形態中，上述低折射率部之折射率nL 與上述偏光件保護薄膜之折射率nF 之差(nF -nL )為0.2以上。 在一實施形態中，上述接著層之厚度T與上述凹凸形狀中之凸部的高度H之比T/H為50%以下。 根據本發明之另一面向可提供一種影像顯示裝置。該影像顯示裝置於背面側具備上述偏光板。
發明效果 根據本發明，係使光擴散性微粒子分散於偏光件保護薄膜中，且於其至少一表面形成凹凸形狀，並且令該凹凸形狀中之凹部的截面積比為預定值以上，藉此實現一種不縮窄亮度視角而賦有光擴散功能的偏光件保護薄膜。
用以實施發明之形態 以下參照圖式說明本發明之實施形態，惟本發明不受該等實施形態限定。此外，圖式為了方便辨識而以示意表示，縱、橫及厚度之比率、凹凸形狀及精細性等與實際不同。
A.偏光件保護薄膜 A-1.整體構成 圖1係本發明一實施形態之偏光件保護薄膜的概略截面圖。圖式例之偏光件保護薄膜100係以包含作為基質10之樹脂與分散在基質10中之光擴散性微粒子20的樹脂薄膜所構成。若為所述構成，即可賦予偏光件保護薄膜本身光擴散性能。其結果，偏光件保護薄膜可兼作光擴散薄膜，並且偏光件保護薄膜會成為偏光板的一部分，因此可同時實現對偏光板賦予光擴散性能及顯著的薄型化。基質之折射率nM 與光擴散性微粒子之折射率nP 滿足以下關係： ｜nP -nM ｜≧0.05。 ｜nP -nM ｜較宜為0.07以上，更宜為0.10以上。｜nP -nM ｜之上限譬如可為0.20。只要是所述構成，即可實現良好的光擴散性能。另，關於構成基質之樹脂及光擴散性微粒子將分別於A-2項及A-3項後述。
在本發明之實施形態中，偏光件保護薄膜100之表面30具有凹凸形狀。凹凸表面30具有凸部31及凹部(空氣部或空隙部)32。凹部之截面積B相對於凹凸表面整體之截面積A的比率B/A為50%以上，代表上是大於50%，宜為60%以上，較佳為70%以上。比率B/A之上限譬如可為90%。比率B/A若為所述範圍，即可展現充分的亮度，並且可維持寬廣的亮度視角並賦予偏光件保護薄膜良好的擴散性能，同時可在將偏光件保護薄膜積層於偏光件時確保偏光件保護薄膜與偏光件之接著強度。另，凹凸表面整體之截面積A係被連結凸部表面之線、連結凹部之底之線與薄膜兩端之上下方向之線所包圍的部分面積(作為參考，以虛線包圍該部分之外側並顯示於圖1)，凹部之截面積B則是各凹部32之截面積(被鄰接凸部之壁之線、連結凸部表面之線與連結凹部之底之線所包圍的部分面積)的合計。比率B/A可對應空隙率。
凹凸表面中之凸部31的高度H宜為3µm以上，較佳為5µm以上，更佳為10µm以上。凸部之高度H的上限譬如可為15µm。只要凸部之高度在所述範圍內，將偏光件保護薄膜積層於偏光件時，即可僅偏光件保護薄膜之凸部(實質上為凸部之上部)接著於偏光件。另，在本說明書中，僅凸部之接著有時權宜上會稱為「點接著」。藉由所述點接著，可於點接著部分附近規定源自凹部(空氣部或空隙部)之實質的低折射率部。其結果，可實現良好的光擴散性能，同時可增大亮度視角。以往，在影像顯示裝置中偏光件(偏光板)與光擴散薄膜是分開配置，其結果便是在偏光板與光擴散薄膜之間夾有空氣層。該空氣層會成為薄型化之阻礙，但另一方面可藉由該空氣層之復歸反射大幅維持亮度視角。將偏光板與光擴散薄膜一體化時可實現薄型化及功能統合，但排除上述空氣層會使亮度視角變小。藉由於點接著部分附近形成低折射率部，可與存在空氣層之情況同樣地使光有效率地被復歸反射。因此，根據本發明之實施形態，可賦予偏光件保護薄膜光擴散性能，並且藉由形成點接著賦予偏光板所需的光擴散性能，同時能維持大幅(寬廣)的亮度視角。此外，根據本發明之實施形態，偏光件保護薄膜本身具有光擴散性能而兼作光擴散薄膜，是以可藉由與排除空氣層之效果的相乘效果實現顯著的薄型化。
凹凸表面之凸部31的俯視形狀可採用任意且適當的形狀。凸部之俯視形狀例如圖2所示，可為具有規則性的形狀(例如格狀)，亦可為不規則形狀。凸部31宜如圖2所示，於俯視時具有交叉點C。換言之，凸部是向2方向以上之方向延伸。凸部之間距(凸部與凸部的間隔)宜為1000µm以下，較佳為500µm以下，更宜為100µm以下。凸部之俯視形狀具有規則性時，亦可在角度設置1度~90度之偏位。凸部之俯視形狀呈不規則形狀時，間距意指平均間距，且宜相對於間距之平均值±50%以內為5成以上之分布。若為上述構成，將偏光件保護薄膜積層於偏光件時可確保偏光件保護薄膜與偏光件之接著強度，且可確保良好的顯示品級。
相對於俯視凹凸表面時之整體面積，凹部32之面積比率宜為50%以上，宜為60%以上，更宜為70%以上。凹部之面積比率的上限譬如可為90%。凹部之面積比率只要在所述範圍內，即可維持寬廣的亮度視角並賦予偏光件保護薄膜良好的擴散性能，並且在偏光件保護薄膜積層於偏光件時可確保偏光件保護薄膜與偏光件之接著強度。
在一實施形態中，如圖1所示，於凸部31包含有光擴散性微粒子20。若為所述構成，便可賦予更優異的擴散性能，即使是均勻的凹凸圖案，仍可降低與液晶面板之像素等的光學干涉不均。
凹凸表面(凹凸形狀)可藉由任意且適當的方法形成。凹凸形狀例如可藉由粗面化方式、以微粒子賦予凹凸之方式來形成。粗面化方式之具體例可舉壓花加工、噴砂。凹凸表面(凹凸形狀)代表上可以壓花輥對經熔融擠製之薄膜表面賦予形狀而形成。
A-2.基質 構成基質之樹脂可採用可形成偏光件保護薄膜之任意且適當的樹脂。所述樹脂之具體例可舉(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET))、環烯烴系樹脂(例如降莰烯系樹脂)、纖維素系樹脂(例如三乙醯纖維素(TAC))、聚乙烯醇系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、乙酸酯系樹脂。該等樹脂可單獨使用亦可將2種以上併用。從光學特性、透明性及通用性的觀點來看，以(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、環烯烴系樹脂為宜，且(甲基)丙烯酸系樹脂更佳。此外，在本說明書中，「(甲基)丙烯酸」意指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
(甲基)丙烯酸系樹脂可採用任意且適當的(甲基)丙烯酸系樹脂。另，為了簡化，以下僅將(甲基)丙烯酸系樹脂稱為丙烯酸系樹脂。丙烯酸系樹脂在代表上含有(甲基)丙烯酸烷基酯為主成分作為單體單元。構成丙烯酸系樹脂之主骨架的(甲基)丙烯酸烷基酯，可例示如直鏈狀或支鏈狀之烷基碳數為1~18者。該等可單獨使用或可組合使用。此外，亦可藉由共聚於丙烯酸系樹脂導入任意且適當的共聚單體。所述共聚單體之種類、數量、共聚比等，可因應目的適當設定。關於丙烯酸系樹脂之主骨架的構成成分(單體單元)，容於後一邊參考通式(2)一邊詳述。
丙烯酸系樹脂宜具有選自戊二醯亞胺單元、內酯環單元、馬來酸酐單元、馬來醯亞胺單元及戊二酸酐單元中之至少1者。具有內酯環單元之丙烯酸系樹脂已載於譬如日本專利特開2008-181078號公報中，而本說明書即援用該公報之記載作為參考。戊二醯亞胺單元宜為下述通式(1)所示：
[化學式1]
Figure 02_image001
通式(1)中，R1 及R2 分別獨立表示氫或碳數1~8之烷基，R3 表示碳數1~18之烷基、碳數3~12之環烷基或碳數6~10之芳基。通式(1)中，理想是R1 及R2 分別獨立為氫或甲基，R3 為氫、甲基、丁基或環己基。更理想是R1 為甲基，R2 為氫，R3 為甲基。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯代表上可以下述通式(2)表示：
[化學式2]
Figure 02_image003
通式(2)中，R4 表示氫原子或甲基，R5 表示氫原子或可被取代之碳數1~6之脂肪族或脂環式烴基。取代基可舉如鹵素、羥基。(甲基)丙烯酸烷基酯之具體例可舉：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸氯甲酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2,3,4,5,6-五羥己酯及(甲基)丙烯酸2,3,4,5-四羥戊酯。通式(2)中，R5 宜為氫原子或甲基。因此，(甲基)丙烯酸烷基酯尤宜為丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
上述丙烯酸系樹脂可僅含有單一的戊二醯亞胺單元，亦可含有多個上述通式(1)中之R1 、R2 及R3 互異的戊二醯亞胺單元。
上述丙烯酸系樹脂中之戊二醯亞胺單元的含有比率宜為2莫耳%~50莫耳%，較宜為2莫耳%~45莫耳%，更宜為2莫耳%~40莫耳%，尤宜為2莫耳%~35莫耳%，最宜為3莫耳%~30莫耳%。含有比率若少於2莫耳%，恐無法充分發揮源自戊二醯亞胺單元可展現之效果(譬如，高光學特性、高機械強度、與偏光件的優異接著性、薄型化)。含有比率若超過50莫耳%，例如可能有耐熱性、透明性不足之虞。
上述丙烯酸系樹脂可僅含有單一的(甲基)丙烯酸烷基酯單元，亦可含有多個上述通式(2)中之R4 及R5 互異的(甲基)丙烯酸烷基酯單元。
上述丙烯酸系樹脂中之(甲基)丙烯酸烷基酯單元的含有比率宜為50莫耳%~98莫耳%，較宜為55莫耳%~98莫耳%，更宜為60莫耳%~98莫耳%，尤宜為65莫耳%~98莫耳%，最宜為70莫耳%~97莫耳%。含有比率若少於50莫耳%，恐無法充分發揮源自(甲基)丙烯酸烷基酯單元可展現之效果(例如，高耐熱性、高透明性)。上述含有比率若大於98莫耳%，有樹脂變脆而容易破裂，而無法充分發揮高機械強度，使生產性變差之疑慮。
上述丙烯酸系樹脂亦可含有戊二醯亞胺單元及(甲基)丙烯酸烷基酯單元以外之單元。
在一實施形態中，丙烯酸系樹脂譬如可含有0重量%~10重量%之不涉及後述分子內醯亞胺化的不飽和羧酸單元。不飽和羧酸單元之含有比率宜為0重量%~5重量%，較宜為0重量%~1重量%。只要含量在所述範圍內，即可維持透明性、滯留穩定性及耐濕性。
在一實施形態中，丙烯酸系樹脂可含有上述以外之可共聚的乙烯基系單體單元(其他乙烯基系單體單元)。其他乙烯基系單體可舉如：丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈(Ethacrylonitrile)、烯丙基環氧丙基醚、馬來酸酐、伊康酸酐、N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、丙烯酸胺乙酯、丙烯酸丙基胺乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺乙酯、甲基丙烯酸乙基胺丙酯、甲基丙烯酸環己基胺乙酯、N-乙烯基二乙基胺、N-乙醯基乙烯基胺、烯丙基胺、甲基烯丙基胺、N-甲基烯丙基胺、2-異丙烯基-
Figure 108140130-A0304-12-0059-1
唑啉、2-乙烯基-
Figure 108140130-A0304-12-0059-1
唑啉、2-丙烯醯基-
Figure 108140130-A0304-12-0059-1
Figure 108140130-A0304-12-0059-1
唑啉、N-苯基馬來醯亞胺、甲基丙烯酸苯基胺乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對環氧丙基苯乙烯、對胺基苯乙烯、2-苯乙烯基-
Figure 108140130-A0304-12-0059-1
唑啉等。該等可單獨使用亦可併用。宜為苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體。其他乙烯基系單體單元的含有比率宜為0~1重量%，較宜為0~0.1重量%。只要在所述範圍內，即可抑制展現非預期之相位差及透明性降低。
上述丙烯酸系樹脂中的醯亞胺化率宜為2.5%~20.0%。只要醯亞胺化率在所述範圍內，即可製得耐熱性、透明性及成形加工性優異的樹脂，並且可防止於薄膜成形時發生燒結或機械強度降低。在上述丙烯酸系樹脂中，醯亞胺化率係以戊二醯亞胺單元與(甲基)丙烯酸烷基酯單元之比表示。該比譬如可從丙烯酸系樹脂之NMR質譜、IR光譜等獲得。在本實施形態中，醯亞胺化率可使用1 HNMR BRUKER AvanceIII(400MHz)藉由樹脂之1 H-NMR測定而求得。更具體來說，可令3.5ppm至3.8ppm附近之(甲基)丙烯酸烷基酯之源自O-CH3 質子的尖峰面積為A，且令3.0ppm至3.3ppm附近之戊二醯亞胺之源自N-CH3 質子的尖峰面積為B，並藉由下式求得。 醯亞胺化率Im(%)＝{B/(A+B)}×100
上述丙烯酸系樹脂之Tg(玻璃轉移溫度)宜為110℃以上，較宜為115℃以上，更宜為120℃以上，尤宜為125℃以上，最宜為130℃以上。當Tg為110℃以上時，包含由所述樹脂製得之偏光件保護薄膜的偏光板便容易成為耐久性優異者。Tg之上限值宜為300℃以下，較宜為290℃以下，更宜為285℃以下，尤宜為200℃以下，最宜為160℃以下。只要Tg在所述範圍內，成形性即佳。
上述丙烯酸系樹脂譬如可以下述方法來製造。該方法包含：(I)將對應通式(2)所示(甲基)丙烯酸烷基酯單元之(甲基)丙烯酸烷基酯單體、與不飽和羧酸單體及/或其前驅物單體共聚而獲得共聚物(a)；及(II)藉由以醯亞胺化劑處理該共聚物(a)，使該共聚物(a)中之(甲基)丙烯酸烷基酯單體單元與不飽和羧酸單體及/或其前驅物單體單元進行分子內醯亞胺化反應，而將通式(1)所示戊二醯亞胺單元導入共聚物中。
有關上述丙烯酸系樹脂及其製造方法之詳細，例如已載於日本專利特開2018-155812號公報及日本專利特開2018-155813號公報中。本說明書即援用該等公報之記載作為參考。
A-3.光擴散性微粒子 光擴散性微粒子可使用任意且適當之物。具體例可舉無機微粒子、高分子微粒子。光擴散性微粒子宜為高分子微粒子。高分子微粒子之材質可舉如聚矽氧樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯樹脂、聚胺甲酸乙酯樹脂、三聚氰胺樹脂。該等樹脂對基質具有優異的分散性及與基質具有適當的折射率差，因此可製得光擴散性能優異的偏光件保護薄膜。理想為聚矽氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯。光擴散性微粒子的形狀可為例如球形、扁平形、不規則形。光擴散性微粒子可單獨使用亦可將2種以上組合使用。
光擴散性微粒子的體積平均粒徑宜為1µm~10µm，較宜為1.5µm~6µm。藉由使體積平均粒徑在上述範圍內，可獲得具有優異光擴散性能的偏光件保護薄膜。體積平均粒徑例如可使用超離心式自動粒度分布測定裝置來測定。
光擴散性微粒子之折射率宜為1.30~1.70，較宜為1.40~1.65。
光擴散性微粒子之折射率nP 與基質之折射率nM 之差的絕對值｜nP -nM ｜如同上述為0.05以上。
光擴散性微粒子譬如可為具有內核及外殼且內核與外殼之折射率互異的內核外殼微粒子，亦可為折射率從微粒子之中心部朝向外側連續變化的GRIN(gradient index：漸進型折射率)微粒子。內核外殼微粒子及GRIN微粒子已載於譬如：日本專利特開平6-347617號公報、日本專利特開2003-262710號公報、日本專利特開2002-212245號公報、日本專利特開2002-214408號公報、日本專利特開2002-328207號公報、日本專利特開2010-077243號公報、日本專利特開2010-107616號公報。本說明書即援用該等公報之記載作為參考。
光擴散性微粒子亦可如圖1所示，於光擴散性微粒子21之表面附近外部形成有折射率實質上連續變化的折射率調變區域22。折射率調變區域例如可藉由於基質中導入特定的超微粒子成分而形成。若為所述構成，即可抑制回散射，結果可實現更優異的光擴散性能。關於形成有折射率調變區域之光擴散性微粒子之詳細，已載於譬如：日本專利特開2012-88692號公報、日本專利特開2012-83741號公報、日本專利特開2012-83743號公報、日本專利特開2012-83744號公報。本說明書即援用該等公報之記載作為參考。
偏光件保護薄膜中之光擴散性微粒子的含量宜為0.3重量%~50重量%，較宜為1重量%~30重量%，更宜為2.5重量%~20重量%。只要光擴散性微粒子之含量在所述範圍內，即可製得具有優異光擴散性能的偏光件保護薄膜。
A-4.偏光件保護薄膜之特性 偏光件保護薄膜宜實質上於光學上具有各向同性。在本說明書中，「實質上於光學上具有各向同性」意指面內相位差Re(550)為0nm~10nm。面內相位差Re(550)較宜為0nm~5nm，更宜為0nm~3nm，尤宜為0nm~2nm。只要偏光件保護薄膜之Re(550)在所述範圍內，在將包含該偏光件保護薄膜之偏光板應用於影像顯示裝置時，即可防止對顯示特性帶來不良影響。另外，Re(550)係在23℃下以波長550nm之光測得之薄膜的面內相位差。Re(550)可藉由式：Re(550)=(nx-ny)×d求得。在此，nx為面內之折射率最大之方向(亦即慢軸方向)的折射率，ny為在面內與慢軸呈正交之方向(亦即快軸方向)的折射率，d為薄膜的厚度(nm)。
偏光件保護薄膜之厚度40µm在380nm下之透光率愈高愈佳。具體而言，透光率宜為75%以上，較宜為80%以上，更宜為85%以上。只要透光率在所述範圍內，即可確保所需之光學特性。透光率譬如可以根據ASTM-D-1003之方法來測定。
偏光件保護薄膜之霧度宜為50%~99%，較宜為70%~95%。
偏光件保護薄膜宜具有以下特性。令在550nm下之透光率為100%時，450nm及650nm之透光率與在550nm下之透光率之差宜分別為±5%以內，較宜為±2%以內。
關於偏光件保護薄膜之亮度視角，亮度半值角(亮度為正面之50%的角度)宜為56°(單側28°)以上，較宜為60°~70°(單側30°~35°)。並且，亮度為正面之25%的角度宜為90°(單側45°)以上，較宜為96°~120°(單側48°~60°)。根據本發明之實施形態，可賦予偏光件保護薄膜優異的擴散性能，並且可維持寬廣的亮度視角。
偏光件保護薄膜整體之折射率nF 宜為1.3~1.8，較宜為1.4~1.6。只要偏光件保護薄膜之折射率在所述範圍內，即可在偏光板中令與偏光件之點接著所規定之低折射率部的折射率差在所求範圍內。
偏光件保護薄膜之透濕度宜為300g/m2 ・24hr以下，較宜為250g/m2 ・24hr以下，更宜為200g/m2 ・24hr以下，尤宜為150g/m2 ・24hr以下，最宜為100g/m2 ・24hr以下。只要偏光件保護薄膜之透濕度在所述範圍內，即可獲得耐久性及耐濕性優異的偏光板。
B.偏光板 上述A項中記載之本發明之偏光件保護薄膜可應用於偏光板。因此，本發明亦包含使用了所述偏光件保護薄膜之偏光板。圖3為本發明一實施形態之偏光板的概略截面圖。圖示例之偏光板200具有：偏光件130、及透過接著層120而積層於偏光件130之上述A項中記載的偏光件保護薄膜100。偏光件保護薄膜100係配置成具有上述凹凸形狀之表面為偏光件130側。接著層可以任意且適當的接著劑或黏著劑構成。接著劑層代表上可以水系接著劑(例如乙烯醇系接著劑)或活性能量線硬化型接著劑來形成。黏著劑層代表上係以丙烯酸系黏著劑形成。實用上，於偏光件之與保護薄膜100相反之側配置有另一保護薄膜140。實用上更設有黏著劑層150作為最外層，以使其可貼附至偏光板之影像顯示單元。另，於黏著劑層150表面上分離件(未圖示)係以可剝離之狀態暫時黏著，可保護黏著劑層直到偏光板實際被使用為止，並可形成成捲狀。本發明之實施形態之偏光板代表上可作為影像顯示裝置之背面側偏光板使用。
在圖式例之實施形態中，於偏光件130(實質上為接著層120)與偏光件保護薄膜100之界面規定有由偏光件保護薄膜之凹凸表面的凹部32形成(由上述點接著形成)的實質的低折射率部110。低折射率部之折射率nL 宜大於1.0且在1.3以下，較宜大於1.0且在1.2以下。低折射率部之折射率nL 與偏光件保護薄膜之折射率nF 之差(nF -nL )宜為0.2以上，較宜為0.25以上。差(nF -nL )之上限譬如可為0.4。另，低折射率部之折射率nL 可以下述式定義。 nL =nM ×(100%-凹部面積比率(%))+空氣折射率(1.0)×凹部面積比率(%)
在一實施形態中，接著層120之厚度T與凹凸形狀中之凸部高度H的比T/H宜為50%以下，更宜為30%以下。比T/H若在所述範圍內，即可實現良好的點接著。比T/H之下限譬如可為10%。
偏光件可採用任意且適當的偏光件。例如，形成偏光件之樹脂薄膜可為單層樹脂薄膜亦可為二層以上之積層體。
由單層樹脂薄膜構成之偏光件的具體例，可舉如利用碘或二色性染料等二色性物質對聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分縮甲醛化PVA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施予染色處理及延伸處理者，以及PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向薄膜等。若從光學特性優異的觀點來看，宜使用以碘將PVA系薄膜染色並進行單軸延伸所得的偏光件。
上述利用碘之染色譬如可將PVA系薄膜浸漬於碘水溶液中來進行。上述單軸延伸之延伸倍率宜為3~7倍。延伸可在染色處理後進行，亦可在染色的同時進行。又，亦可延伸後再染色。可因應需求對PVA系薄膜施行膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。譬如，在染色前將PVA系薄膜浸漬於水進行水洗，不僅可洗淨PVA系薄膜表面的污垢或抗黏結劑，還可使PVA系薄膜膨潤，從而防止染色不均等。
使用積層體而獲得之偏光件的具體例，可舉出樹脂基材與積層在該樹脂基材之PVA系樹脂層(PVA系樹脂薄膜)的積層體，或者是使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光件。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光件，舉例而言可透過下列程序製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材，並使其乾燥而於樹脂基材上形成PVA系樹脂層，而獲得樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體；將該積層體延伸並染色而將PVA系樹脂層製成偏光件。本實施形態中，延伸代表上包含使積層體浸漬於硼酸水溶液中而進行延伸。並且，視需要，延伸可更進一步包含在硼酸水溶液中進行延伸前在高溫(例如95℃以上)下將積層體進行空中延伸。可以直接使用所得樹脂基材/偏光件之積層體(即，可將樹脂基材作為偏光件之保護層)，亦可從樹脂基材/偏光件之積層體剝離樹脂基材並於該剝離面視目的積層任意且適當的保護層後來使用。所述偏光件之製造方法的詳細內容記載於例如日本特開2012-73580號公報。本說明書中援用該公報之其整體的記載作為參考。
偏光件之厚度舉例而言為1µm~80µm。在一實施形態中，偏光件之厚度宜為1µm~20µm，更宜為3µm~15µm。
C.影像顯示裝置 上述B項中記載之偏光板可應用於影像顯示裝置。因此，本發明亦包含使用了所述偏光板之影像顯示裝置。影像顯示裝置代表上於背面側具備上述B項所記載之偏光板。該偏光板代表上係配置成上述A項所記載之偏光件保護薄膜為背面側。影像顯示裝置之代表例可舉液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置。影像顯示裝置可採用業界周知之構造，故而省略詳細說明。 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。各特性之測定方法如以下所述。此外，只要無特別註記，實施例中之「份」及「%」即為重量基準。
(1)凹部之截面積比 以掃描型電子顯微鏡觀察實施例及比較例中所使用之偏光件保護薄膜的截面，並從其影像測定凹凸部分之整體截面積及凹部之截面積，求出相對於凹凸部分之整體截面積的凹部之截面積比。關於未形成凹凸部分之偏光件保護薄膜，則將截面積比設為零(0)。 (2)亮度 將LG公司製SJ8000分解並取出附偏光板之液晶面板，並且安裝實施例及比較例中所得偏光板作為背光側偏光板。又，關於該產品之設在背光單元上的光擴散薄膜，則是僅拆除安裝部位並重新組裝。針對以上述方式製得的安裝物，使用ELDIM公司製Ezconstrast來測定正面方向之亮度。所測得之亮度係以令偏光板與光擴散薄膜分開配置之情形的正面亮度為100時之比率(%)來表示。 (3)亮度視角 將LG公司製SJ8000分解並取出附偏光板之液晶面板，並且安裝實施例及比較例中所得偏光板作為背光側偏光板。又，關於該產品之設在背光單元上的光擴散薄膜，則是僅拆除安裝部位並重新組裝。針對以上述方式製得的安裝物，使用ELDIM公司製Ezconstrast來測定亮度。令正面方向之亮度為100%時，是以擴散之兩側測定成為25%之亮度的角度，並以將該兩側之角度加總所得作為亮度視角。所測得之亮度視角係以令偏光板與光擴散薄膜分開配置之情形的亮度視角為100時之比率(%)來表示。
>實施例1> (製作偏光件保護薄膜) 於單軸擠製機中相對於甲基丙烯酸系樹脂(Kuraray公司製，產品名「Parapet HR-S」)100份投入9份之作為光擴散性微粒子之聚矽氧樹脂微粒子(體積平均粒徑4.5µm)，以260℃進行熔融擠製的同時，一邊以壓花輥對一表面賦予凹凸形狀而獲得厚度50µm之薄膜。凹部之截面積比為70%，凸部高度為10µm。
(製作偏光板) 1.製作偏光件 樹脂基材使用了長條狀、吸水率0.60%、Tg80℃、彈性係數2.5GPa之非晶質聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：100μm)。 對樹脂基材之單面施行電暈處理(處理條件：55W・min/m2 )，並在常溫下於此電暈處理面塗佈含有90重量份之聚乙烯醇(聚合度4200，皂化度99.2莫耳%)、10重量份之乙醯乙醯基改質PVA(聚合度1200，乙醯乙醯基改質度約5%，皂化度99.0莫耳%以上，日本合成化學工業公司製，商品名「GOHSEFIMER Z200」)、以及13重量份之碘化鉀的水溶液，置於60℃環境下乾燥，形成厚度13μm之PVA系樹脂層，而製作出了積層體。 在140℃之烘箱內，使所獲得之積層體在周速相異的輥間往縱方向(長邊方向)進行自由端單軸延伸2.4倍(空中輔助延伸)。 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)。 接著，使其浸漬於液溫30℃之染色浴(相對於水100重量份，摻混0.4重量份之碘並摻混3.0重量份之碘化鉀而獲得之碘水溶液)中60秒(染色處理)。 接著，使其浸漬於液溫30℃之交聯浴(相對於水100重量份，摻混3重量份之碘化鉀並摻混3重量份之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(硼酸濃度3.0重量%)中，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)。 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)。 依上述進行而於樹脂基材上形成厚度5µm之偏光件。
2.製作偏光板 於上述所得樹脂基材/偏光件之積層體的偏光件表面，透過聚乙烯醇系接著劑(厚度2µm)以點接著貼合偏光件保護薄膜之凹凸表面。接著，剝離樹脂基材並於該剝離面透過聚乙烯醇系接著劑貼合甲基丙烯酸系樹脂薄膜(厚度40µm)。另，甲基丙烯酸系樹脂薄膜係將甲基丙烯酸系樹脂(Kuraray公司製，產品名「Parapet HR-S」)投入單軸擠製機中，在260℃下熔融擠製而製得。 經上述方式而製得偏光板。於偏光板實質上所規定之低折射率部的折射率為1.15。將所製得之偏光板供於上述(2)及(3)之評估。將結果列於表1。
>實施例2> 除了變更壓花輥以外，以與實施例1同樣方式製得凹部之截面積比為55%的偏光件保護薄膜。除了使用該偏光件保護薄膜以外，以與實施例1同樣方式製作出偏光板。於偏光板實質上所規定之低折射率部的折射率為1.22。將所製得之偏光板供於進行與實施例1相同之評估。結果列於表1。
>比較例1> 除了變更壓花輥以外，以與實施例1同樣方式製得凹部之截面積比為30%的偏光件保護薄膜。除了使用該偏光件保護薄膜以外，以與實施例1同樣方式製作出偏光板。於偏光板實質上所規定之低折射率部的折射率為1.34。將所製得之偏光板供於進行與實施例1相同之評估。結果列於表1。
>比較例2> 除了未使用壓花輥以外，以與實施例1相同方式製作出不具有凹凸表面之偏光件保護薄膜。除了使用該偏光件保護薄膜以外，以與實施例1同樣方式製作出偏光板。將所製得之偏光板供於進行與實施例1相同之評估。結果列於表1。
[表1]
Figure 02_image005
>評估> 由表1明顯可知，本發明之實施例在以將偏光板與光擴散薄膜分開配置之情形作為基準時，可將正面亮度維持在可容許之程度，並同時使亮度視角寬廣。亦即可知根據本發明之實施例，可實現一種不縮窄亮度視角而賦有光擴散功能的偏光件保護薄膜。
產業上之可利用性 本發明之偏光件保護薄膜適合用於偏光板。本發明之偏光板可適合使用於影像顯示裝置。本發明之影像顯示裝置可用於攜帶型資訊終端機(PDA)、智慧型手機、行動電話、時鐘、數位相機、可攜式遊戲機等攜帶型機器；電腦顯示器、筆記型電腦、複印機等OA機器；視訊攝影機、電視、微波爐等家庭用電氣機器；後方監視器、汽車導航系統用監測器、汽車音響等車載用機器；數位標牌、商業店鋪用資訊導覽用螢幕等展示機器；監視用螢幕等警備機器；看護用監測器、醫療用監測器等看護醫療機器等各種用途上。
10:基質 20、21:光擴散性微粒子 22:折射率調變區域 30:凹凸表面 31:凸部 32:凹部 100:偏光件保護薄膜 110:低折射率部 120:接著層 130:偏光件 140:另一保護薄膜 150:黏著劑層 200:偏光板 C:交叉點 H:凸部的高度 T:接著層之厚度
圖1係本發明一實施形態之偏光件保護薄膜的概略截面圖。 圖2係顯示本發明實施形態之偏光件保護薄膜中凹凸表面之凸部的俯視形狀之代表例的概略俯視圖。 圖3係本發明一實施形態之偏光板的概略截面圖。
10:基質
20、21:光擴散性微粒子
22:折射率調變區域
30:凹凸表面
31:凸部
32:凹部
100:偏光件保護薄膜
H:凸部的高度

Claims (9)

  1. 一種偏光件保護薄膜，係以樹脂薄膜構成，該樹脂薄膜包含作為基質之樹脂與分散在該基質中之光擴散性微粒子；表面具有凹凸形狀；在俯視時，該凹凸形狀中之凸部具有交叉點；凹凸形狀中之凹部截面積B相對於整體截面積A之比率B/A為50%以上；在俯視時，相對於整體面積，該凹部之面積比率為50%以上；並且亮度半值角為56°以上。
  2. 如請求項1之偏光件保護薄膜，其中前述基質之折射率nM與前述光擴散性微粒子之折射率nP滿足以下關係：｜nP-nM｜≧0.05。
  3. 如請求項1或2之偏光件保護薄膜，其中前述凹凸形狀中之凸部的高度H為3μm以上。
  4. 如請求項1或2之偏光件保護薄膜，其中於前述凹凸形狀之凸部包含前述光擴散性微粒子。
  5. 一種偏光板，具有偏光件與透過接著層積層於該偏光件之如請求項1至4中任一項之偏光件保護薄膜；該偏光件保護薄膜係配置成具有前述凹凸形狀之表面成為該偏光件側。
  6. 如請求項5之偏光板，其中在前述偏光件與前述偏光件保護薄膜之界面規定有源自前述凹凸形狀之凹部的實質的低折射率部。
  7. 如請求項6之偏光板，其中前述低折射率部之折射率nL與前述偏光件保護薄膜之折射率nF之差(nF-nL)為0.2以上。
  8. 如請求項5至7中任一項之偏光板，其中前述接著層之厚度T與前述凹凸形狀中之凸部的高度H之比T/H為50%以下。
  9. 一種影像顯示裝置，於背面側具備如請求項5至8中任一項之偏光板。
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