偏振器以及具有该偏振器的偏振板和偏振性层叠膜的制作方法

文档序号:10494285
偏振器以及具有该偏振器的偏振板和偏振性层叠膜的制作方法
【专利摘要】一种偏振器,其波长280nm~320nm下的最大吸光度为0.70以下。一种偏振板,其具有:上述偏振器,和隔着包含光透过性胶粘剂的固化物的胶粘剂层层叠在所述偏振器上的保护膜。一种偏振性层叠膜,其具有:基材膜,和设置在该基材膜的两面的上述偏振器。
【专利说明】
偏振器以及具有该偏振器的偏振板和偏振性层叠膜
技术领域
[0001 ]本发明涉及偏振器以及具有该偏振器的偏振板和偏振性层叠膜。
【背景技术】
[0002] 偏振板广泛用于液晶显示装置等显示装置,特别是近年来广泛用于智能手机、平 板PC等各种移动设备。一般而言,偏振板具有使用胶粘剂将保护膜贴合在偏振器的单面或 两面的构成。
[0003] 在专利文献1~8(日本特开2013-228726号公报、日本特开2013-210513号公报、日 本特开2012-144690号公报、日本特开2009-109994号公报、日本特开2009-139585号公报、 日本特开2010-091603号公报、日本特开2010-091602号公报、日本特开2008-170717号公 报)中,记载了使用光固化性胶粘剂将保护膜贴合于偏振器的偏振板。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2013-228726号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2013-210513号公报
[0008] 专利文献3:日本特开2012-144690号公报
[0009] 专利文献4:日本特开2009-109994号公报
[0010] 专利文献5:日本特开2009-139585号公报
[0011] 专利文献6:日本特开2010-091603号公报
[0012] 专利文献7:日本特开2010-091602号公报
[0013] 专利文献8:日本特开2008-170717号公报

【发明内容】

[0014] 发明所要解决的问题
[0015] 近年来,作为偏振器的保护膜,逐渐使用透湿度较低的环烯烃类树脂、烯烃类树 月旨、丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂等材料代替像纤维素类树脂那样可以利 用水性胶粘剂进行贴合的透湿度较高的材料。但是,这样的透湿度低的材料即使使用水性 胶粘剂也不能与偏振器充分粘附,所以在许多情况下使用光固化性胶粘剂等与偏振器胶 粘。
[0016] 使用光固化性胶粘剂时,有可能该胶粘剂的固化层因光而变质,因此例如期望在 保护膜中含有紫外线吸收剂,以能够确保制成显示装置时的耐光性。另外,也有例如在保护 膜的表面形成涂布型相位差膜这样的情况。在这些情况下,保护膜侧的紫外线透过率显著 降低,在从保护膜侧照射光时,存在不能使胶粘剂充分固化的不良状况。
[0017] 作为解决该不良状况的方法,可以列举:作为公知技术的使用在更接近可见光的 约370nm~约420nm的波长范围内具有吸收带的光聚合引发剂或光敏剂作为光固化性胶粘 剂的成分的方法等。然而,对于该方法而言,由于光聚合引发剂或光敏剂的吸收波长的范围 扩展至可见光区域,因而偏振板本身发生着色,有可能产生不能将偏振板保持中性(不着 色)色调的不良状况。另外,即使在初期得到中性色调的偏振板,在制成显示装置后,由于外 部光而使未反应的引发剂的反应逐渐进行,有可能产生与设计值相比色调发生变化的不良 状况。
[0018] 鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种可以通过光的照射将光固化性胶粘剂 充分固化且保持中性色调的偏振器,以及具有该偏振器的偏振板和偏振性层叠膜。
[0019] 用于解决问题的手段
[0020] [ 1 ] -种偏振器,其波长280nm~320nm下的最大吸光度为0 · 70以下。
[0021] [2]-种偏振板,其具有:上述[1]所述的偏振器,和隔着包含光透过性胶粘剂的固 化物的胶粘剂层层叠在所述偏振器上的保护膜。
[0022] [3]上述[2]所述的偏振板,其中,所述保护膜的波长365nm下的透光率小于5%。
[0023] [4]上述[2]或[3]所述的偏振板,其中,所述光固化性胶粘剂含有最大吸收波长在 280nm~320nm之间的光聚合引发剂。
[0024] [5]上述[2]~[4]中任一项所述的偏振板,其中,所述偏振器的厚度为ΙΟμπι以下。
[0025] [6]-种偏振性层叠膜,其具有:基材膜,和设置在该基材膜的两面的上述[1]所述 的偏振器。
[0026] 发明效果
[0027]根据本发明,能够提供可以通过光的照射将光固化性胶粘剂充分固化且保持中性 色调的偏振器,以及具有该偏振器的偏振板和偏振性层叠膜。
【附图说明】
[0028]图1为表示本发明的偏振板的层构成的一例的剖视示意图。
[0029]图2为表示将图1中所示的偏振板配置在显示用单元上时的状态的剖视示意图。 [0030]图3为表示本发明的偏振板的制造方法的一个优选例的流程图。
[0031 ]图4为表示通过树脂层形成工序得到的层叠膜的层构成的一例的剖视示意图。
[0032] 图5为表示通过拉伸工序得到的拉伸膜的层构成的一例的剖视示意图。
[0033] 图6为表示通过染色工序得到的偏振性层叠膜的层构成的一例的剖视示意图。
[0034] 图7为表示通过贴合工序得到的贴合膜的层构成的一例的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0035] 〈偏振板〉
[0036]图1为表不本发明的偏振板的层构成的一例的剖视不意图。如图1表不的偏振板1 所示,本发明的偏振板可以为具有偏振器5和隔着胶粘剂层15层叠在偏振器5的一个面上的 保护膜10的单面带有保护膜的偏振板。图2为表示将图1所示的偏振板配置在显示用单元上 时的状态的剖视示意图。如图2所示,保护膜10为将偏振板1配置在显示用单元4上时配置在 外侧的保护膜,将偏振板1配置在显示用单元4上时,典型地是形成最外表面的保护膜。偏振 板1可以使用设置在偏振器5的外表面的粘合剂层2配置、贴合于显示用单元4上。
[0037] (1)偏振器
[0038] 在本发明中,偏振器的波长280nm~320nm下的最大吸光度为0.7以下,更优选为 0.68以下。
[0039] 此处,吸光度为可以用吸光计等测定的值,测定将作为入射光的自然光(波长 280nm~320nm的光)入射至试样(偏振器)时的透射光强度,并通过下式求出。
[0040] 吸光度= -log1()(T/T0)
[0041] 此处,To是入射光强度、T是透射光强度。
[0042] 需要说明的是,偏振器的吸光度的测定结果根据入射光的偏振状态而变化。例如, 根据吸光计不同,由于存在于光源至试样(偏振器)之间的镜子或光学元件等的影响而稍微 发生偏振、或包含棱镜等偏振光分离元件,因此在测定时需要注意。在这样的测定器的情况 下,在某一角度测定偏振器之后,在旋转90度的方位再次进行测定同一偏振器,由这些透射 光强度的平均值计算吸光度,从而可以排除入射光的偏振方向的影响。
[0043] 通过使用这样的偏振器,在隔着光固化性胶粘剂将保护膜层叠在偏振器上的状态 下,从偏振器侧朝向胶粘剂照射紫外线(UV-B等)时,紫外线容易透过偏振器,因此可以形成 光固化性胶粘剂充分固化的胶粘剂层。
[0044] 另外,在保护膜与偏振器的胶粘时,即使从偏振器侧入射光,也可以有效地进行光 固化性胶粘剂的固化,因此不论保护膜的种类,均可以稳定地制造偏振板。该效果尤其在制 作ΙΟμπι以下的偏振器时是有效的。即,为了制作ΙΟμπι以下的偏振器,优选使用的方法是,在 基材膜上涂布涂布液而形成聚乙烯醇类树脂层,拉伸各基材而制造偏振器(具有基材膜与 设置在该基材膜的两面的偏振器的偏振性层叠膜),然而,此时为了防止卷曲,有时在基材 膜的两面设置聚乙烯醇类树脂层,此时需要隔着2片偏振器对光固化性胶粘剂照射紫外线, 因此本发明的效果特别有用。
[0045] 偏振器5的厚度优选为ΙΟμπι以下,更优选为7μηι以下。将偏振器5的厚度设定为ΙΟμπι 以下,有利于偏振板的薄膜化。
[0046] 偏振器5可以为使二色性色素在经过单轴拉伸的聚乙烯醇类树脂层中吸附取向而 得到的偏振器。作为构成聚乙烯醇类树脂层的聚乙烯醇类树脂,可以使用将聚乙酸乙烯酯 类树脂进行皂化而得到的树脂。作为聚乙酸乙烯酯类树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物 的聚乙酸乙烯酯以外,还可以例示:乙酸乙烯酯和能够与其共聚的其它单体的共聚物。作为 能够与乙酸乙烯酯共聚的其它单体,可以列举例如:不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不 饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
[0047]将该聚乙烯醇类树脂制成膜,该膜构成偏振器5。将聚乙烯醇类树脂制成膜的方法 并无特别限定,可以利用公知的方法制膜,但是从易于得到厚度IOym以下的偏振器5的观点 出发,优选将聚乙烯醇类树脂的溶液涂布在基材膜上而制成膜。
[0048] 偏振器5需要通过拉伸而进行取向,优选以超过5倍,进一步优选以超过5倍且17倍 以下的拉伸倍数进行拉伸。
[0049] 聚乙烯醇类树脂的皂化度可以为80.0~100.0摩尔%的范围,优选为90.0~99.5 摩尔%的范围,更优选为94.0~99.0摩尔%的范围。皂化度小于80.0摩尔%时,得到的偏振 板1、2的耐水性和耐湿热性降低。使用皂化度超过99.5摩尔%的聚乙烯醇类树脂时,染色速 度变慢,生产率降低,并且有时无法得到具有充分的偏振性能的偏振器5。
[0050]皂化度是指将作为聚乙烯醇类树脂的原料的聚乙酸乙烯酯类树脂所包含的乙酸 基(乙酰氧基:-OCOCH3)通过皂化工序转化为羟基的比例以单元比(摩尔% )表示的值,其由 下式定义:
[0051 ]皂化度(摩尔% ) = 100 X (羟基数)+ (羟基数+乙酸基数)
[0052] 皂化度可以根据JIS K 6726(1994)求出。皂化度越高,表示羟基的比例越高,因此 表不抑制结晶化的乙酸基的比例越低。
[0053]聚乙烯醇类树脂可以为部分改性的改性聚乙烯醇。可以列举例如:将聚乙烯醇类 树脂利用乙烯、丙烯等烯烃;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸;不饱和羧酸的烷基 酯、丙烯酰胺等改性而得到的树脂。改性的比例优选为少于30摩尔%,更优选为少于10%。 进行超过30摩尔%的改性时,难以吸附二色性色素,从而无法得到具有充分的偏振性能的 偏振器5。
[0054] 聚乙烯醇类树脂的平均聚合度优选为100~10000,更优选为1500~8000,进一步 优选为2000~5000。聚乙烯醇类树脂的平均聚合度可以根据JIS K 6726( 1994)求得。
[0055] 在本发明中适合使用的聚乙烯醇类树脂的市售品的例子,均以商品名列举,包含: 株式会社可乐丽制的"PVA124"(皂化度:98.0~99.0摩尔% )、"PVA117"(皂化度:98.0~ 99 · 0摩尔 % )、"PVA624"(皂化度:95 · 0~96 · 0摩尔 % )、"PVA617"(皂化度:94 · 5~95 · 5摩 尔% );日本合成化学工业株式会社制的"AH-26"(皂化度:97.0~98.8摩尔% )、"AH-22"(皂 化度:97 · 5~98 · 5摩尔% )、"NH-18"(皂化度:98 · 0~99 · 0摩尔% )、"N-300"(皂化度:98 · 0~ 99.0摩尔% );日本VAM&P0VAL株式会社的"JC-33"(皂化度:99.0摩尔%以上)、"JM-33"(皂 化度:93 · 5~95 · 5摩尔% )、"JM-26"(皂化度:95 · 5~97 · 5摩尔% )、"JP-45"(皂化度:86 · 5~ 89 · 5摩尔 % )、"JF-17"(皂化度:98 · 0~99 · 0摩尔 % )、"JF-17L"(皂化度:98 · 0~99 · 0摩 尔 % )、"JF-20"(皂化度:98 · 0~99 · 0摩尔 % )。
[0056] 偏振器5所包含(吸附取向)的二色性色素可以为碘或二色性有机染料。二色性有 机染料的具体例包含:红(Red)BR、红(Red)LR、红(Red)R、粉红(Pink)LB、品红(Rubin)BL、枣 红(Bordeaux)GS、天空蓝(Sky Blue)LG、梓樣黄(Lemon Yellow)、蓝(Blue)BR、蓝(Blue)2R、 海军蓝(Navy)RY、绿(Green)LG、紫(\^〇161:)1^、紫(¥;[0161:)13、黑(1313010!1、黑(131301013、黑 (BI ack) GSP、黄(Yellow) 3G、黄(Yellow) R、澄(Orange )LR、澄(Orange )3R、渥红(Scar let) GL、猩红(Scarlet)KGL、刚果红、亮紫(Brilliant Violet)BK、直接蓝(Supra Blue)G、直接 蓝(Supra Blue)GL、直接橙(Supra 0range)GL、直接天蓝(Direct Sky Blue)、直接耐晒橙 (Direct Fast 0range)S、直接耐晒黑(Direct Fast Black)。二色性色素可以仅单独使用I 种,也可以并用2种以上。
[0057] (2)保护膜
[0058]保护膜10各自可以为包含热塑性树脂,例如,链状聚烯烃类树脂(聚丙烯类树脂 等)、环状聚烯烃类树脂(降冰片烯类树脂等)等聚烯烃类树脂;三乙酸纤维素酯、二乙酸纤 维素酯等纤维素酯类树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁 二醇酯等聚酯类树脂;聚碳酸酯类树脂;(甲基)丙烯酸类树脂;或它们的混合物、共聚物等 的透明树脂膜。
[0059]环状聚烯烃类树脂是指将环状烯烃作为聚合单元聚合的树脂的总称,可以列举例 如:日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报 等中记载的树脂。如果列举环状聚烯烃类树脂的具体例,则为:环状烯烃的开环(共)聚合 物,环状烯烃的加成聚合物,环状烯烃与乙烯、丙烯等链状烯烃的共聚物(代表性的是无规 共聚物),以及将它们利用不饱和羧酸或其衍生物改性的接枝聚合物,以及它们的氢化物 等。其中,优选使用:使用作为环状烯烃的降冰片烯或多环降冰片烯类单体等降冰片烯类单 体的降冰片烯类树脂。
[0060] 环状聚烯烃类树脂市售有各种制品。环状聚烯烃类树脂的市售品的例子,均以商 品名列举,包含,"Topas"(Topas Advanced Polymers GmbH公司制,从Polyplastic株式会 社获得),"ARTON"(JSI?株式会社制),"ZE0N0R"(日本瑞翁株式会社制),"ZE0NEX"(日本瑞翁 株式会社制),"APEL"(三井化学株式会社制)。
[0061] 此外,均以商品名列举,可以使用"Escena"(积水化学工业株式会社制),"SCA40" (积水化学工业株式会社制),"ZE0N0R膜"(日本瑞翁株式会社制)等制成膜的环状聚烯烃类 树脂膜的市售品作为保护膜。
[0062]纤维素酯类树脂为纤维素与脂肪酸的酯。纤维素酯类树脂的具体例包含:三乙酸 纤维素酯、二乙酸纤维素酯、三丙酸纤维素酯、二丙酸纤维素酯。此外,也可以使用它们的共 聚物或部分羟基被其它取代基修饰的聚合物。在这些之中,特别优选三乙酸纤维素酯(三乙 酰纤维素:TAC)。三乙酸纤维素酯市售有多种制品,从获得容易性、成本的方面而言是有利 的。三乙酸纤维素酯的市售品的例子,均以商品名列举,包含:"Fujitac TD80"(富士胶片株 式会社制)、"Fujitac TD80UF"(富士胶片株式会社制)、"Fujitac TD80UZ"(富士胶片株式 会社制)、"Fujitac TD40UZ"(富士胶片株式会社制)、"KC8UX2M"(柯尼卡美能达精密光学株 式会社制)、"KC4UY"(柯尼卡美能达精密光学株式会社制)。
[0063] 保护膜10也可以为相位差膜、增亮膜等兼具光学功能的保护膜。例如,可以通过将 包含上述材料的透明树脂膜拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等),或者在该膜上形成液晶层等, 从而制成赋予了任意的相位差值的相位差膜。
[0064] 保护膜10的波长365nm下的透光率优选小于5%。此时,对于波长较短的紫外线(波 长280nm~320nm的光线:UV-B等)的保护膜的透射率也低。因此,在隔着光固化性胶粘剂将 保护膜层叠在偏振器上的状态下,在通过照射紫外线(UV-B等)而使胶粘剂固化时,通过从 保护膜侧照射紫外线不能使光固化性胶粘剂固化。因此,此时尤其需要提高偏振器的对于 波长280nm~320nm的光线(UV-B)的透射性(降低吸光度)。根据本发明,即使在这样的保护 膜的紫外线透射性低的情况下,由于偏振器的对于紫外线的透射性高,因而通过从偏振器 侧(保护膜的相反侧)照射紫外线,可以形成光固化性胶粘剂充分固化的胶粘剂层。
[0065]从偏振板的薄膜化的观点出发,保护膜10的厚度优选为80μπι以下,更优选为60μπι 以下,进一步优选为50μπι以下。另外,从确保膜强度的观点出发,保护膜10的厚度通常为5μπι 以上。
[0066]在保护膜10的与偏振器5相反侧的表面也可以形成硬涂层、防眩层、防反射层、防 静电层、防污层等表面处理层(涂层)。在保护膜表面形成表面处理层的方法并无特别限定, 可以使用公知的方法。
[0067] (3)胶粘剂层
[0068] 胶粘剂层15为包含光固化性胶粘剂的固化物的层。
[0069] 光固化性胶粘剂是指通过照射紫外线等活性能量射线而固化的胶粘剂,可以列举 例如:包含可聚合化合物和光聚合引发剂的胶粘剂、包含光反应性树脂的胶粘剂、包含粘结 剂树脂和光反应性交联剂的胶粘剂等。需要说明的是,光固化性胶粘剂具有以下优点:1)可 以以无溶剂型的胶粘剂的形式制备,因此可以不需要干燥工序;2)可以用于透湿度低的保 护膜的贴合等,因此与水性胶粘剂相比,可贴合的保护膜的种类更多;等。
[0070] 作为可聚合化合物,可以列举:光固化性环氧类化合物、光固化性丙烯酸类化合物 等光固化性乙烯基化合物;光固化性氨基甲酸酯类化合物。
[0071] 作为光聚合引发剂,可以列举:光阳离子聚合引发剂(例如使用光固化性环氧类化 合物时)、光自由基聚合引发剂(例如使用光固化性丙烯酸类化合物时)。
[0072] 用于保护膜与偏振器的胶粘的光聚合性胶粘剂中包含的光聚合引发剂的最大吸 收波长优选在280nm~320nm之间。此时,可以使用与可见光相比较短波长侧的光聚合引发 剂和光敏剂等,因此制成显示装置后不易发生由可见光引起的变质,因此可以提供耐光性 优良的偏振板。
[0073] (4)粘合剂层
[0074]如图2所示,在偏振器5的外表面(与胶粘剂层15相反侧的面),可以层叠用于将偏 振板1贴合于其它构件(例如显示装置的显示用单元4)的粘合剂层2。
[0075]形成粘合剂层2的粘合剂通常包含以(甲基)丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚硅氧 烷类树脂等作为基础聚合物,在其中添加有异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物等 交联剂的粘合剂组合物。也可以制作成还含有微粒而表现出光散射性的粘合剂层。
[0076]粘合剂层2的厚度可以为Ιμπι~40μπι,在不损害加工性、耐久性的特性的范围内,优 选以较薄的方式形成,具体而言优选为3μηι~25μηι。3μηι~25μηι的厚度具有良好的加工性,并 且在抑制偏振器5的尺寸变化上也合适。粘合剂层2小于Ιμπι时粘合性降低,超过40μπι时容易 发生粘合剂突出等不良状况。
[0077] 形成粘合剂层2的方法并无特别限制,可以在偏振器5的表面涂布包含以上述基础 聚合物为首的各成分的粘合剂组合物(粘合剂溶液),并干燥而形成,也可以在隔片(剥离 膜)上同样地形成粘合剂层2后,将该粘合剂层2转印至偏振器5。将粘合剂层2形成在偏振器 5的表面上时,可以根据需要在偏振器5的表面或粘合剂层2的表面实施表面处理、例如电晕 处理等。
[0078] (5)光学层
[0079] 偏振板1可以还包含层叠在保护膜10或偏振器5上的其它光学层。作为其它光学 层,可以列举:透过某种偏振光并反射显示出与其相反的性质的偏振光的反射型偏振膜;表 面具有凹凸形状的带有防眩功能的膜;表面具有防反射功能的膜;表面具有反射功能的反 射膜;同时具有反射功能与透射功能的半透半反膜;视角补偿膜等。
[0080] 作为对应于透过某种偏振光并反射显示出与其相反的性质的偏振光的反射型偏 振膜的市售品,可以列举例如"MEF"(3M公司制,在日本可以从住友3Μ株式会社获得)、 "ΑΡΓ (3M公司制,在日本可以从住友3M株式会社获得)。
[0081] 作为视角补偿膜,可以列举:在基材表面涂布有液晶性化合物并经过取向、固定的 光学补偿膜,包含聚碳酸酯类树脂的相位差膜,包含环状聚烯烃类树脂的相位差膜等。
[0082] 作为对应于在基材表面涂布有液晶性化合物并经过取向、固定的光学补偿膜的市 售品,可以列举:"WV膜"(富士胶片株式会社制)、"NH膜"(JX日矿日石能源株式会社制)、"NR 膜"(JX日矿日石能源株式会社制)等。
[0083] 作为对应于包含环状聚烯烃类树脂的相位差膜的市售品,可以列举:"ART0N膜" (JSR株式会社制)、"Escena"(积水化学工业株式会社制)、"ZEONOR膜"(日本瑞翁株式会社 制)等。
[0084]〈偏振板的制造方法〉
[0085]本发明的偏振板例如可以通过图3所示的方法适当制造。图3所示的偏振板的制造 方法为用于制造带有保护膜的偏振板1的方法,其依次包括下述工序:
[0086] (1)在基材膜的至少一个面上涂布含有聚乙烯醇类树脂的涂布液,然后使其干燥, 由此形成聚乙烯醇类树脂层,从而得到层叠膜的树脂层形成工序S10,
[0087] (2)拉伸层叠膜而得到拉伸膜的拉伸工序S20,
[0088] (3)将拉伸膜的聚乙烯醇类树脂层利用二色性色素进行染色而形成偏振器,由此 得到偏振性层叠膜的染色工序S30,
[0089] (4)在偏振性层叠膜的偏振器上,隔着胶粘剂层贴合保护膜中的任一者,从而得到 贴合膜的贴合工序S40,
[0090] (5)从贴合膜剥离除去基材膜而得到单面带有保护膜的偏振板的剥离工序S50。
[0091] 以下,一边参照图4~图7-边说明各工序。需要说明的是,图中相同的参考符号表 示相同部分或相当部分。
[0092] (1)树脂层形成工序SlO
[0093]参照图4,本工序是在基材膜30的两面形成聚乙烯醇类树脂层61、62而得到层叠膜 100的工序。该聚乙烯醇类树脂层61、62为经过拉伸工序S20和染色工序S30而成为偏振器 51、52的层。聚乙烯醇类树脂层61、62可以通过将含有聚乙烯醇类树脂的涂布液涂布在基材 膜30的两面,并使涂布层干燥而形成。通过这样的涂布形成聚乙烯醇类树脂层的方法,在容 易得到薄膜的偏振器51、52的方面是有利的。
[0094] [基材膜]
[0095] 基材膜30可以由热塑性树脂构成,其中优选由透明性、机械强度、热稳定性、拉伸 性等优良的热塑性树脂构成。这样的热塑性树脂的具体例包含例如:链状聚烯烃类树脂,环 状聚烯烃类树脂(降冰片烯类树脂等)等聚烯烃类树脂;聚酯类树脂;(甲基)丙烯酸类树脂; 三乙酸纤维素酯,二乙酸纤维素酯等纤维素酯类树脂;聚碳酸酯类树脂;聚乙烯醇类树脂; 聚乙酸乙烯酯类树脂;聚芳酯类树脂;聚苯乙烯类树脂;聚醚砜类树脂;聚砜类树脂;聚酰胺 类树脂;聚酰亚胺类树脂;以及它们的混合物、共聚物。
[0096]基材膜30可以为由包含1种或2种以上热塑性树脂的一层树脂层构成的单层结构, 也可以为将多层包含1种或2种以上热塑性树脂的树脂层层叠而得到的多层结构。基材膜30 优选由在后述的拉伸工序S20中拉伸层叠膜100时可以在适合于拉伸聚乙烯醇类树脂层61、 62的拉伸温度下拉伸的树脂构成。
[0097] 作为链状聚烯烃类树脂,除了聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等链状烯烃的均聚物以外, 还可以列举:包含2种以上链状烯烃的共聚物。包含链状聚烯烃类树脂的基材膜30在易于稳 定地以高倍数拉伸的方面是优选的。其中,基材膜30更优选包含:聚丙烯类树脂(作为丙烯 的均聚物的聚丙烯树脂或以丙烯为主体的共聚物),聚乙烯类树脂(作为乙烯的均聚物的聚 乙烯树脂或以乙烯为主体的共聚物)。
[0098] 作为适合用作构成基材膜30的热塑性树脂的一个例子的以丙烯为主体的共聚物 为丙烯与能够与丙烯共聚的其它单体的共聚物。
[0099] 作为能够与丙烯共聚的其它单体,可以列举例如:乙烯、α-烯烃。作为α-烯烃,优选 使用碳原子数4以上的α-烯烃,更优选为碳原子数4~10的α-烯烃。碳原子数4~10的α-烯烃 的具体例包含例如:1_ 丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯等直链单烯烃类;3-甲 基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯等支链单烯烃类;乙烯基环己烷。丙烯与能够与 其共聚的其它单体的共聚物可以为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物。
[0100] 上述其它单体的含量在共聚物中例如为0.1~20重量%,优选为0.5~10重量%。 共聚物中的其它单体的含量可以通过根据"聚合物分析手册(高分子分析K 7>夕)" (1995年,纪伊国屋书店发行)的第616页所记载的方法,进行红外(IR)光谱测定而求得。 [0101]在上述之中,作为聚丙烯类树脂,优选使用丙烯的均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、 丙烯-1-丁烯无规共聚物或丙烯-乙烯-1-丁烯无规共聚物。
[0102] 聚丙烯类树脂的立构规整性优选为实质上等规或间规的。包含具有实质上等规或 间规的立构规整性的聚丙烯类树脂的基材膜30的操作性比较良好,并且在高温环境下的机 械强度优良。
[0103] 聚酯类树脂为具有酯键的树脂,一般为包含多元羧酸或其衍生物与多元醇的缩聚 物的树脂。作为多元羧酸或其衍生物,可以使用2价的二元羧酸或其衍生物,可以列举例如: 对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、萘二甲酸二甲酯等。作为多元醇,可以使用2 价的二元醇,可以列举例如:乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇等。
[0104] 作为聚酯类树脂的代表例,可以列举:作为对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物的聚对 苯二甲酸乙二醇酯。虽然聚对苯二甲酸乙二醇酯为结晶性树脂,但是在结晶化处理之前的 状态下易于实施拉伸等处理。如果需要,则可以通过在拉伸时或拉伸后的热处理等进行结 晶化处理。此外,还适合使用:通过使聚对苯二甲酸乙二醇酯的骨架进一步与其它种类的单 体共聚而降低结晶性(或者成为非晶性)的共聚聚酯。作为这样的树脂的例子,可以列举例 如:使环己烷二甲醇、间苯二甲酸共聚而得到的树脂等。这些树脂的拉伸性优良,因此适合 使用。
[0105] 如果列举聚对苯二甲酸乙二醇酯及其共聚物以外的聚酯类树脂的具体例,可以列 举例如:聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚萘二甲酸乙二醇酯,聚萘二甲酸丁二醇酯,聚对苯二甲 酸丙二醇酯,聚萘二甲酸丙二醇酯,聚对苯二甲酸环己烷二甲基酯,聚萘二甲酸环己烷二甲 基酯,以及它们的混合物、共聚物等。
[0106] (甲基)丙烯酸类树脂为以具有(甲基)丙烯酰基的化合物为主要构成单体的树脂。 (甲基)丙烯酸类树脂的具体例包含例如: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树脂等);甲基丙 烯酸甲酯与具有脂环族烃基的化合物的共聚物(例如,甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯 共聚物,甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。优选使用以聚(甲基)丙烯酸 甲酯等聚(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要成分的聚合物,更优选使用以甲基丙烯酸甲酯 作为主要成分(50~100重量%,优选为70~100重量%)的甲基丙烯酸甲酯类树脂。
[0107] 聚碳酸酯类树脂为包含经由碳酸酯基将单体单元键合而得到的聚合物的工程塑 料,为具有高耐冲击性、耐热性、阻燃性、透明性的树脂。构成基材膜30的聚碳酸酯类树脂可 以为:为了降低光弹性系数而对聚合物骨架进行修饰的称为改性聚碳酸酯的树脂,或改良 了波长依赖性的共聚聚碳酸酯等。
[0108] 聚碳酸酯类树脂市售有各种制品。作为聚碳酸酯类树脂的市售品的离子,均以商 品名列举,可以列举:"PANLITE"(帝人化成株式会社制),"IUPIL0N"(三菱工程塑料株式会 社制),"SDP0LYCA"(住友陶氏株式会社制),"CALIBRE"(陶氏化学株式会社制)等。
[0109] 以上之中,从拉伸性、耐热性等观点出发,优选使用聚丙烯类树脂。
[0110] 对于可以用于基材膜30的环状聚烯烃类树脂和纤维素酯类树脂而言,引用对于保 护膜所记述的事项。此外,与基材膜30相关的上述的链状聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、(甲 基)丙烯酸类树脂、聚碳酸酯类树脂也可以用作保护膜的构成材料。
[0111] 在基材膜30中,除了上述热塑性树脂以外,可以添加任意适当的添加剂。作为这样 的添加剂,可以列举例如:紫外线吸收剂,抗氧化剂,润滑剂,增塑剂,脱模剂,防着色剂,阻 燃剂,成核剂,防静电剂,颜料和着色剂等。基材膜30中的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%。 基材膜30中的热塑性树脂的含量少于50重量%时,有可能无法充分地表现出热塑性树脂原 本具有的高透明性等。
[0112] 基材膜30的厚度可以适当确定,一般从强度、操作性等作业性的方面出发,优选为 Iym~500μηι,更优选为Iym~300μηι,进一步优选为5μηι~200μηι,最优选为5μηι~150ym。
[0113] [含有聚乙烯醇类树脂的涂布液]
[0114]涂布液优选为使聚乙烯醇类树脂的粉末溶解于良溶剂(例如水)而得到的聚乙烯 醇类树脂溶液。聚乙烯醇类树脂的详细情况如上所述。
[0115]涂布液根据需要可以含有增塑剂、表面活性剂等添加剂。作为增塑剂,可以使用多 元醇或其缩合物等,可以例示例如:甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。添 加剂的配合量设定为聚乙烯醇类树脂的20重量%以下是适合的。
[0116][涂布液的涂布和涂布层的干燥]
[0117] 将上述涂布液涂布于基材膜30的方法可以从以下方法中适当选择:线棒涂布法; 反向涂布、凹版涂布等辊涂法;口模式涂布法;逗号刮刀涂布法;模唇涂布法;旋涂法;丝网 涂布法;喷注式涂布法;浸涂法;喷涂法等。
[0118] 在基材膜30的两面涂布涂布液时,可以使用上述的方法每个单面依次进行,也可 以使用浸渍法、喷涂法、其它特殊装置,在基材膜30的两面同时涂布。
[0119] 涂布层(干燥前的聚乙烯醇类树脂层)的干燥温度和干燥时间根据涂布液中所包 含的溶剂的种类而设定。干燥温度例如为50 °C~200 °C,优选为60 °C~150 °C。溶剂包含水 时,干燥温度优选为80 °C以上。干燥时间例如为2分钟~20分钟。
[0120]在图4中,在基材膜30的两面形成2个聚乙烯醇类树脂层61、62。如此在基材膜30的 两面形成聚乙烯醇类树脂层时,可以抑制偏振性层叠膜300(参照图6)在制造时可能产生的 膜卷曲,并且可以从1片偏振性层叠膜300得到2片偏振板,因此在偏振板的生产效率方面是 有利的。不过,并不限定于此,也可以将聚乙烯醇类树脂层仅形成在基材膜30的一个面上。 [0 121 ] 层叠膜100中的聚乙稀醇类树脂层61、62的厚度优选为3μηι~30μηι,更优选为5μηι~ 20μπι。只要为具有此范围内的厚度的聚乙烯醇类树脂层61、62,经过后述的拉伸工序S20和 染色工序S30,可以得到二色性色素的染色性良好、偏振性能优良且厚度ΙΟμπι以下的偏振器 51、52。聚乙烯醇类树脂层61、62的厚度超过3(^111时,偏振器51、52的厚度有时会超过1(^111。 此外,聚乙烯醇类树脂层61、62的厚度小于3μπι时,拉伸后变得过薄,会有染色性变差的倾 向。
[0122] 在涂布涂布液之前,为了提高基材膜30与聚乙烯醇类树脂层61、62的粘附性,可以 在基材膜30的表面实施电晕处理、等离子体处理、火焰(flame)处理等。
[0123] 此外,在涂布涂布液之前,为了提高基材膜30与聚乙烯醇类树脂层61、62的粘附 性,可以在基材膜30上隔着底涂层或胶粘剂层形成聚乙烯醇类树脂层61、62。
[0124] [底涂层]
[0125] 底涂层可以通过将底涂层形成用涂布液涂布于基材膜30的表面,然后使其干燥而 形成。底涂层形成用涂布液包含对基材膜30与聚乙烯醇类树脂层61、62两者发挥某种程度 的强粘附力的成分。底涂层形成用涂布液通常含有赋予这样的粘附力的树脂成分与溶剂。 作为树脂成分,优选使用透明性、热稳定性、拉伸性等优良的热塑性树脂,可以列举例如: (甲基)丙烯酸类树脂、聚乙烯醇类树脂等。其中,优选使用赋予良好的粘附力的聚乙烯醇类 树脂。
[0126] 作为聚乙烯醇类树脂,可以列举例如:聚乙烯醇树脂及其衍生物。作为聚乙烯醇树 脂的衍生物,除了聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等以外,可以列举:将聚乙烯醇树脂用 乙烯、丙烯等烯烃类进行改性而得到的树脂;用丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸 类进行改性而得到的树脂;用不饱和羧酸的烷基酯进行改性而得到的树脂;用丙烯酰胺进 行改性而得到的树脂等。上述的聚乙烯醇类树脂中,优选使用聚乙烯醇树脂。
[0127] 作为溶剂,通常可以使用可以溶解上述树脂成分的一般的有机溶剂或水性溶剂。 如果列举溶剂的例子,可以列举例如:苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;丙酮、甲乙酮、甲基异 丁基甲酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸异丁酯等酯类;二氯甲烷、三氯乙烷、氯仿等氯代烃类;乙 醇、1-丙醇、2_丙醇、1-丁醇等醇类。不过,使用包含有机溶剂的底涂层形成用涂布液形成底 涂层时,有可能使基材膜30溶解,因此优选同时考虑基材膜30的溶解性来选择溶剂。如果也 考虑到对环境的影响,则优选由以水作为溶剂的涂布液来形成底涂层。
[0128] 为了提高底涂层的强度,可以在底涂层形成用涂布液中添加交联剂。根据所使用 的热塑性树脂的种类,交联剂从有机交联剂、无机交联剂等公知的交联剂中适当地选择适 当的交联剂。如果列举交联剂的例子,例如为环氧类、异氰酸酯类、二醛类、金属类交联剂。
[0129] 作为环氧类交联剂,可以使用单组分固化型、双组分固化型中的任一者,可以列 举:乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二-或三-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。
[0130] 作为异氰酸酯类交联剂,可以列举: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、以及它们的酮肟封端物或酚封端物等。
[0131 ] 作为二醛类交联剂,可以列举:乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、顺丁烯二醛、邻苯 二甲醛等。
[0132] 作为金属类交联剂,可以列举例如:金属盐、金属氧化物、金属氢氧化物、有机金属 化合物。作为金属盐、金属氧化物、金属氢氧化物,可以列举例如:镁、钙、铝、铁、镍、锆、钛、 硅、硼、锌、铜、钒、铬、锡等具有二价以上的原子价的金属的盐、氧化物以及氢氧化物。
[0133] 有机金属化合物是指在分子内具有至少1个在金属原子上直接键合有有机基团或 是隔着氧原子或氮原子等键合有有机基团的结构的化合物。有机基团是指至少包含碳元素 的一价或多价的基团,例如可以为烷基、烷氧基、酰基等。此外,键合不只是指共价键,也可 以为如螯合化合物那样的由配位形成的配位键。
[0134] 有机金属化合物的适合的例子包含:有机钛化合物、有机锆化合物、有机铝化合 物、有机硅化合物。有机金属化合物可以单独仅使用1种,也可以并用2种以上。
[0135] 作为有机钛化合物,可以列举例如:钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸丁酯二聚 物、钛酸四(2-乙基己基)酯、钛酸四甲酯等钛原酸酯类;乙酰丙酮钛、四乙酰丙酮钛、聚乙酰 丙酮钛、亚辛基羟乙酸钛、乳酸钛、三乙醇胺钛、乙酰乙酸乙酯钛等钛螯合物类;多羟基硬脂 酸钛等酰化钛类等。
[0136] 作为有机锆化合物,可以列举例如:正丙酸锆、正丁酸锆、四乙酰丙酮锆、单乙酰丙 酮锆、双乙酰丙酮锆、乙酰丙酮-双乙酰乙酸乙酯锆等。
[0137] 作为有机铝化合物,可以列举例如:乙酰丙酮铝、铝有机酸螯合物等。作为有机硅 化合物,可以列举例如:先前在有机钛化合物和有机锆化合物中例示的配体与硅键合的化 合物。
[0138] 除了以上的低分子型交联剂以外,还可以使用羟甲基化三聚氰胺树脂、聚酰胺环 氧树脂等高分子型交联剂。如果列举聚酰胺环氧树脂的市售品的例子,可以列举:由田冈化 学工业株式会社销售的"SUMIREZ RESIN650(30)"或"SUMIREZ RESIN675"(均为商品名)等。
[0139] 当使用聚乙烯醇类树脂作为形成底涂层的树脂成分时,优选使用聚酰胺环氧树 月旨、羟甲基化三聚氰胺树脂、二醛类交联剂、金属螯合化合物类交联剂等作为交联剂。
[0140]底涂层形成用涂布液中的树脂成分与交联剂的比率从相对于树脂成分100重量份 交联剂为约0.1~约100重量份的范围中,根据树脂成分的种类、交联剂的种类等适当确定 即可,特别优选从约0.1~约50重量份的范围中选择。另外,底涂层形成用涂布液优选设定 使得其固形物浓度为约1~约25重量%。
[0141 ] 底涂层的厚度优选为约0 · 05μηι~约Ιμπι,更优选为0 · Ιμπι~0 · 4μηι。比0 · 05μηι薄时, 提高基材膜30与聚乙烯醇类树脂层61、62的粘附力的效果小,比Ιμπι厚时,不利于偏振板的 薄膜化。
[0142] 将底涂层形成用涂布液涂布于基材膜30的方法可以与聚乙烯醇类树脂层形成用 的涂布液相同。底涂层涂布在要涂布聚乙烯醇类树脂层形成用的涂布液的面(基材膜30的 单面或两面)上。包含底涂层形成用涂布液的涂布层的干燥温度和干燥时间根据涂布液所 含的溶剂的种类而设定。干燥温度例如为50 °C~200 °C,优选为60 °C~150 °C。溶剂包含水 时,干燥温度优选为80°C以上。干燥时间例如为30秒~20分钟。
[0143] 设置底涂层时,在基材膜30上的涂布顺序并无特别限制,例如可以在基材膜30的 两面形成底涂层后,在两面形成聚乙烯醇类树脂层,也可以在基材膜30的一面依次形成底 涂层和聚乙烯醇类树脂层后,在基材膜30的另一面依次形成底涂层和聚乙烯醇类树脂层。
[0144] (2)拉伸工序S20
[0145] 参照图5,本工序为将包含基材膜30和聚乙烯醇类树脂层61、62的层叠膜100拉伸, 从而得到包含经过拉伸的基材膜30'和聚乙烯醇类树脂层61、62的拉伸膜200的工序。拉伸 处理通常为单轴拉伸。
[0146] 层叠膜100的拉伸倍数可根据所期望的偏振特性而适当选择,优选相对于层叠膜 100的原长度为超过5倍且17倍以下,更优选为超过5倍且8倍以下。拉伸倍数为5倍以下时, 聚乙烯醇类树脂层61、62未充分地取向,因此无法充分地提高偏振器51、52的偏振度。另一 方面,拉伸倍数超过17倍时,在拉伸时容易产生膜的破裂,并且拉伸膜200的厚度变得过薄, 有可能在后续工序中加工性和操作性降低。
[0147] 拉伸处理不限于一段拉伸,也可以多段进行。此时,多段的拉伸处理均可以在染色 工序S30之前连续地进行,也可以使第二段以后的拉伸处理与染色工序S30中的染色处理 和/或交联处理同时进行。由此以多段进行拉伸处理时,优选以拉伸处理的全部阶段总和达 到超过5倍的拉伸倍数的方式进行拉伸处理。
[0148] 拉伸处理除了可以为沿膜长度方向(膜运送方向)拉伸的纵向拉伸以外,也可以为 沿膜宽度方向拉伸的横向拉伸或斜向拉伸等。作为纵向拉伸方式,可以列举:使用辊进行拉 伸的辊间拉伸、压缩拉伸、使用夹头(夹子)的拉伸等,作为横向拉伸方式,可以列举:拉幅法 等。拉伸处理可以采用湿式拉伸方法、干式拉伸方法中的任一种,但是使用干式拉伸方法在 可以从宽范围中选择拉伸温度方面而言是优选的。
[0149] 拉伸温度设定为显示出能够拉伸聚乙烯醇类树脂层61、62和基材膜30整体的程度 的流动性的温度以上,优选为基材膜30的相变温度(熔点或玻璃化转变温度)的-30 °C至+30 °C的范围,更优选为-30 °C至+5 °C的范围,进一步优选为-25 °C至+0 °C的范围。基材膜30包含 多个树脂层时,上述相变温度是指该多个树脂层显示的相变温度中最高的相变温度。
[0150] 拉伸温度比相变温度-30°C低时,难以实现超过5倍的高倍数拉伸,或者基材膜30 的流动性过低而有难以进行拉伸处理的倾向。拉伸温度超过相变温度+30°C时,基材膜30的 流动性过大而有难以拉伸的倾向。拉伸温度在上述范围内,进一步优选为120°C以上,因为 容易实现超过5倍的高拉伸倍数。这是因为,拉伸温度为120°C以上时,即使为超过5倍的高 拉伸倍数,在拉伸处理上也不伴有困难。
[0151] 作为在拉伸处理中的层叠膜100的加热方法,有:区域加热法(例如,在吹入热风并 调节至规定温度的加热炉这样的拉伸区域内加热的方法);在使用辊拉伸时为对辊本身进 行加热的方法;加热器加热法(将红外线加热器,卤素加热器,板式加热器等设置在层叠膜 100的上下,利用辐射热进行加热的方法)等。在辊间拉伸方式中,从拉伸温度的均匀性的观 点出发,优选区域加热法。此时2个夹辊对可以设置在调温后的拉伸区域内,也可设置在拉 伸区域外,但是为了防止层叠膜100与夹辊的粘合,优选设置在拉伸区域外。
[0152] 需要说明的是,在区域加热法的情况下,拉伸温度是指区域内(例如加热炉内)的 环境温度,在加热器加热法的情况下,拉伸温度是指在炉内进行加热时炉内的环境温度。此 外,在对辊本身进行加热的方法情况下,拉伸温度是指辊的表面温度。
[0153] 在拉伸工序S20之前,可以设置对层叠膜100进行预热的预热处理工序。作为预热 方法,可以使用与拉伸处理中的加热方法相同的方法。拉伸处理方式为辊间拉伸的情况下, 预热可以在通过上游侧的夹辊之前、通过中、通过后的任一时刻进行。拉伸处理方式为热辊 拉伸的情况下,预热优选在通过热辊前的时刻进行。拉伸处理方式为使用夹头拉伸的情况 下,预热优选在扩大夹头间距离前的时刻进行。预热温度优选为拉伸温度的-50°C至±0°C 的范围,更优选为拉伸温度的-40 °C至-10 °C的范围。
[0154] 此外,在拉伸工序S20的拉伸处理之后可以设置热定形处理工序。热定形处理是一 边在将拉伸膜200的端部在利用夹子夹持的状态下保持拉紧状态一边在结晶化温度以上进 行热处理的处理。通过该热定形处理,促进聚乙烯醇类树脂层61'、62'的结晶化。热定形处 理的温度优选为拉伸温度的-O°C~-80°C的范围,更优选为拉伸温度的-O°C~-50°C的范 围。
[0155] (3)染色工序S30
[0156]参照图6,本工序是将拉伸膜200的聚乙烯醇类树脂层61'、62'用二色性色素进行 染色并使其吸附取向而制成偏振器51、52的工序。经过本工序,可以得到在基材膜30'的两 面层叠有偏振器51、52的偏振性层叠膜300。
[0157] 染色工序可以通过将拉伸膜200整体浸渍在含有二色性色素的溶液(染色溶液)中 来进行。作为染色溶液,可以使用将上述二色性色素溶解于溶剂而得到的溶液。作为染色溶 液的溶剂,一般使用水,也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。染色溶液中的二色 性色素的浓度优选为0.01~10重量%,更优选为0.02~7重量%,进一步优选为0.025~5重 量%。
[0158] 使用碘作为二色性色素时,优选在含有碘的染色溶液中还添加碘化物,因为可以 进一步提高染色效率。作为碘化物,可以列举例如:碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化 铝、碘化亚铅、碘化亚铜、碘化钡、碘化钙、碘化亚锡、碘化钛等。染色溶液中的碘化物的浓度 优选为〇 .01~20重量%。碘化物之中,优选添加碘化钾。添加碘化钾时,碘与碘化钾的比例 以重量比计优选为1:5~1:100的范围,更优选为1:6~1:80的范围,进一步优选为1:7~1: 70的范围。
[0159] 拉伸膜200在染色溶液中的浸渍时间通常为15秒~15分钟的范围,优选为30秒~3 分钟。此外,染色溶液的温度优选为10 °C~60 °C的范围,更优选为20 °C~40 °C的范围。
[0160] 需要说明的是,染色工序S30可以在拉伸工序S20前进行,也可以与这些工序同时 进行,但是为了使吸附于聚乙烯醇类树脂层的二色性色素能够良好地取向,优选在对层叠 膜100实施至少某种程度的拉伸处理后实施染色工序S30。即,除了可以将利用拉伸工序S20 实施拉伸处理直至达到目标倍数而得到的拉伸膜200供给至染色工序S30以外,也可以利用 拉伸工序S20以低于目标的倍数进行拉伸处理,然后在染色工序S30中实施拉伸处理直到总 拉伸倍数达到目标倍数。作为后者的实施方式,可以列举:1)在拉伸工序S20中,以低于目标 倍数进行拉伸处理,然后在染色工序S30的染色处理中进行拉伸处理使得总拉伸倍数达到 目标倍数的方式;或如后所述,当在染色处理后进行交联处理时,2)在上述拉伸工序S20中 以低于目标的倍数进行拉伸处理,然后在染色工序S30的染色处理中进行拉伸处理直到总 拉伸倍数少于目标倍数的程度,然后在交联处理中进行拉伸处理使得最终的总拉伸倍数达 到目标倍数的的方式等。
[0161] 染色工序S30可以包含接着染色处理后实施的交联处理工序。交联处理可以通过 将经过染色的膜浸渍在包含交联剂的溶液(交联溶液)中而进行。作为交联剂,可以使用以 往公知的物质,可以列举例如:硼酸、硼砂等硼化合物,乙二醛,戊二醛等。交联剂可以仅单 独使用1种,也可以并用2种以上。
[0162] 具体而言,交联溶液可以为将交联剂溶解在溶剂中而得到的溶液。作为溶剂,例如 可以使用水,但是可以还包含与水具有相溶性的有机溶剂。交联溶液中的交联剂的浓度优 选为1~20重量%的范围,更优选为6~15重量%的范围。
[0163] 交联溶液可以包含碘化物。通过碘化物的添加,可以使偏振器51、52的面内的偏振 性能更均匀。作为碘化物,可以列举例如:碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、 碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。交联溶液中的碘化物的浓度优选为0.05~15重 量%,更优选为〇. 5~8重量%。
[0164] 经过染色的膜在交联溶液中的浸渍时间通常为15秒~20分钟,优选为30秒~15分 钟。另外,交联溶液的温度优选为1 〇 °C~90 °C的范围。
[0165] 需要说明的是,交联处理可以通过将交联剂配合在染色溶液中而与染色处理同时 进行。此外,也可以在交联处理中进行拉伸处理。在交联处理中实施拉伸处理的具体方式如 上所述。此外,也可以使用组成不同的2种以上的交联溶液进行2次以上的浸渍于交联溶液 中的处理。
[0166] 优选在染色工序S30之后且在后述的贴合工序S40之前进行清洗工序和干燥工序。 清洗工序通常包含水清洗工序。水清洗处理可以通过将染色处理后或交联处理后的膜浸渍 在离子交换水、蒸馏水等纯水中进行。水清洗温度通常为3 °C~50 °C,优选为4 °C~20 °C的范 围。在水中的浸渍时间通常为2秒~300秒,优选为3秒~240秒。
[0167]清洗工序可以为水清洗工序与利用碘化物溶液的清洗工序的组合。此外,水清洗 工序和/或利用碘化物溶液的清洗处理中使用的清洗液中,除了水以外,还可以适当含有甲 醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇等液态醇类。
[0168] 作为清洗工序之后进行的干燥工序,可以采用自然干燥、通风干燥、加热干燥等任 意适当的方法。例如加热干燥时,干燥温度通常为20°C~95°C,干燥时间通常为约1分钟~ 约15分钟。
[0169] (4)贴合工序S40
[0170] 参照图7,本工序是在偏振性层叠膜300的偏振器51上,即在偏振器51的与基材膜 30 '侧相反侧的面上,隔着胶粘剂层贴合保护膜10而得到贴合膜400的工序。
[0171]保护膜10隔着胶粘剂层15贴合在偏振器51上。隔着胶粘剂层的保护膜的贴合可以 列举例如:使用公知的手段将胶粘剂涂布在保护膜10和/或偏振器51的贴合面,隔着该胶粘 剂的涂布层将保护膜10与偏振器51重叠,并使用贴合辊等进行贴合的方法。
[0172] 使用光固化性胶粘剂作为胶粘剂时,在实施上述贴合后,进行通过照射活性能量 射线而使光固化性胶粘剂固化的固化工序。活性能量射线的种类并无特别限定,优选为在 波长400nm以下具有峰值波长的活性能量射线(紫外线),更优选为在波长280nm~320nm之 间具有峰值波长的UV-B。
[0173] 作为活性能量射线的光源,并无特别限定,优选使用高压汞灯、低压汞灯、中压汞 灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激励汞灯、金属卤化物灯等。
[0174] 对光固化性胶粘剂的光照强度可以根据光固化性胶粘剂的组成而适当确定,优选 设定使得对聚合引发剂的活化有效的波长区域的照射强度为0.1~6000mW/cm 2。照射强度 为0. lmW/cm2以上时,反应时间不会变得过长,照射强度为6000mW/cm2以下时,发生因来自光 源辐射的热和光固化性胶粘剂固化时的发热所导致的光固化性胶粘剂的黄变或偏振器51、 52的劣化的可能性小。
[0175] 关于对光固化性胶粘剂的光照射时间,也可以根据光固化性胶粘剂的组成而适当 确定,优选设定使得以上述照射强度与照射时间的积表示的积分光量为I 〇~I 〇〇〇〇mJ/cm2。 积分光量为lOmJ/cm2以上时,可以产生足量的来自聚合引发剂的活性物而使固化反应更可 靠地进行,积分光量为lOOOOmJ/cm2以下时,照射时间不会变得过长,可以保持良好的生产 率。
[0176] 在偏振器51上贴合保护膜10时,在保护膜10的偏振器51侧的表面,为了提高与偏 振器51的胶粘性,可以进行等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(flame)处理、 皂化处理等表面处理(易胶粘处理),其中,优选进行等离子体处理、电晕处理或皂化处理。 例如保护膜包含环状聚烯烃类树脂时,通常进行等离子体处理或电晕处理。此外,包含纤维 素酯类树脂时,一般进行皂化处理。作为皂化处理,可以列举:浸渍在氢氧化钠或氢氧化钾 等碱水溶液中的方法。
[0177] (5)剥离工序S50
[0178] 本工序是从通过贴合保护膜而得到的贴合膜400上剥离除去基材膜30'(和偏振器 52)的工序。经由该工序,可以得到在偏振器51的单面层叠有保护膜10的单面带有保护膜的 偏振板1。
[0179] 剥离除去基材膜30'的方法并无特别的限定,可以使用与通常的带有粘合剂的偏 振板中进行的隔片(剥离膜)的剥离工序相同的方法进行剥离。基材膜30'可以在贴合工序 S40之后立即剥离,也可以在贴合工序S40之后,暂时卷绕成卷筒状,再在之后的工序中一边 放卷一边剥离。
[0180] 〈制造本发明的偏振器的优选实施方式〉
[0181] 实现本发明中规定的偏振器的吸光度的方法并无特别限制,例如,通过实施利用 染色工序中使用的染色液中的碘化钾含量的调节的控制、和/或利用交联工序中使用的交 联溶液中的硼酸含量和碘化钾含量的调节的控制,可以有效地控制偏振器的吸光度。另外, 通过染色工序中的交联工序后的清洗工序中使用的清洗液的温度、清洗液中的停留时间, 也可以有效地控制偏振器的吸光度。
[0182] 染色液中的碘化钾含量根据染色的实施方法而不同,相对于溶剂(水等)100重量 份时,碘化钾的量优选为10重量份以下,更优选为7重量份以下,进一步优选为5重量份以 下。通过降低染色液中的碘化钾的含量,容易将偏振器的吸光度控制在本发明的范围内。
[0183] 另外,通过利用2种交联槽(交联溶液)以两段的方式实施交联工序,并调节第二槽 的交联溶液中的硼酸含量和碘化钾含量的比例,可以有效地将偏振器的吸光度控制在本发 明的范围内。具体而言,在第二槽的交联溶液中,相对于溶剂(水等)1〇〇重量份,硼酸含量优 选为5.0~10.0重量份,碘化钾含量优选为10重量份以下,更优选为7重量份以下,进一步优 选为5重量份以下。需要说明的是,硼酸含量与碘化钾含量之间存在相关关系,硼酸较多时 碘化钾较少,由此可以有效地控制偏振器的吸光度。反之,在硼酸较少时,通过增多碘化钾 的份数,也有可以将偏振器的吸光度控制在本发明的范围内的倾向。
[0184] 如果清洗工序中使用的清洗液的温度较高,则容易将偏振器的吸光度控制在本发 明的范围内,因此其优选为5 °C以上,更优选为7 °C以上。但是,在过度提高清洗液的温度时, 有正交尼科尔棱镜的色调明显变蓝或耐热试验时发生黄变的不良状况。因此,优选使用清 洗槽和清洗喷淋器的二段方式进行清洗工序,将清洗槽内的清洗液温度设定为较低的温 度,并将从清洗喷淋器喷出的清洗液温度设定为较高的温度。此时,优选将清洗槽内的清洗 液温度设定为5°C~13°C,将从清洗喷淋器喷出的清洗液温度设定为13°C~20 °C。另外,清 洗工序的时间的合计优选为约5秒~约60秒。
[0185] 不过,对偏振器的吸光度产生影响的因素还存在若干其它因素,由于这些因素使 吸光度变化,所以并非只是符合上述条件即可。作为这样的因素,可以列举例如:拉伸倍数、 拉伸缩幅、拉伸温度等。
[0186] 具体而言,拉伸倍数过高时,难以控制吸光度,因此最终的合计拉伸倍数优选为 6.0倍以下。另一方面,倍数过低时,不能良好地进行复合体形成,因此最终的合计拉伸倍数 优选为5.0倍以上。另外,拉伸温度过高时,由于聚乙烯醇的结晶化的进行而难以控制偏振 器的吸光度,因而拉伸温度优选为170°C以下。
[0187] 需要说明的是,此处所列举的范围为一例。通过它们的组合可以确定最终的吸光 度,因此即使部分的制造条件超出上述范围,也可以找出实现本发明的吸光度的制造条件, 在这种情况下也可以得到本发明的目标效果。
[0188] 〈显示装置〉
[0189] 本发明的偏振板可以应用于显示装置。参照图2,该显示装置可以包含显示用单元 4和配置在其至少一个面上的上述本发明的偏振板1。
[0190]偏振板1可以使用设置在偏振器5的外表面的粘合剂层2而配置、贴合在显示用单 元4上。在这样的显示装置中,偏振板1的保护膜10形成显示装置的外表面(典型地是最外表 面)。
[0191]显示装置的代表例是显示用单元4为液晶单元的液晶显示装置,但是也可以是有 机EL装置等其它显示装置。在显示装置中,偏振板配置在显示用单元4的至少一个面即可, 但也可以配置在两面。
[0192] 显示装置为液晶显示装置时,通常将偏振板配置在液晶单元的两面。在这种情况 下,可以两面的偏振板为本发明的偏振板,也可以仅一侧的偏振板为本发明的偏振板。在后 者中,本发明的偏振板可以为以液晶单元为基准的前侧(可视侧)的偏振板,也可以为后侧 (背光侧)的偏振板。作为液晶单元,可以使用以往已知的类型的液晶单元。
[0193] 实施例
[0194] 以下,示出实施例和比较例以更具体地说明本发明,但是本发明并不受这些例子 限定。
[0195] 〈实施例1>
[0196] (1)底涂层形成工序
[0197] 将聚乙烯醇粉末(日本合成化学工业株式会社制的"Z-200",平均聚合度1100,皂 化度99.5摩尔% )溶解在95 °C的热水中,从而制备浓度3重量%的聚乙烯醇水溶液。在得到 的水溶液中将交联剂(田冈化学工业株式会社制的"SUMIREZ RESIN650")以相对于聚乙烯 醇粉末6重量份为5重量份的比例进行混合,从而得到底涂层形成用涂布液。
[0198] 接着,准备作为基材膜的厚度90μπι的未拉伸聚丙烯(PP)膜(熔点:163°C),在基材 膜的两面实施电晕处理。然后,使用小直径凹板涂布机,将上述底涂层形成用涂布液涂布在 基材膜的一侧的电晕处理面上,并在80 °C下干燥10分钟,从而形成厚度0.2μπι的底涂层。然 后,在基材膜的相反侧的面上也形成相同的底涂层。
[0199] (2)层叠膜的制作(树脂层形成工序)
[0200]将聚乙烯醇粉末(株式会社可乐丽制的"PVA124",平均聚合度2400、阜化度98.0~ 99.0摩尔% )溶解在95 °C的热水中,从而制备浓度8重量%的聚乙烯醇水溶液,并将其作为 聚乙烯醇类树脂层形成用涂布液。
[0201]使用模唇涂布机,将上述聚乙烯醇类树脂层形成用涂布液涂布在上述(1)中形成 在基材膜的两面的底涂层表面,然后在80°C下干燥20分钟,由此在底涂层上形成聚乙烯醇 类树脂层,从而得到包含聚乙烯醇类树脂层/底涂层/基材膜/底涂层/聚乙烯醇类树脂层的 层叠膜。
[0202] (3)拉伸膜的制作(拉伸工序)
[0203] 对于上述(2)中制作的层叠膜,使用浮动式纵向单轴拉伸装置在160°C实施5.8倍 的自由端单轴拉伸,从而得到拉伸膜。拉伸后的聚乙烯醇类树脂层的厚度共计为6. Ιμπι。
[0204] (4)偏振性层叠膜的制作(染色工序)
[0205] 将上述(3)中制作的拉伸膜在包含碘与碘化钾的30°C的染色水溶液(每100重量份 水包含碘0.6重量份,碘化钾10重量份)中浸渍约180秒,从而进行聚乙烯醇类树脂层的染色 处理,然后用l〇°C的纯水洗掉多余的染色水溶液。
[0206] 接着,在包含硼酸的78 °C的第一交联水溶液(每100重量份水包含硼酸9.5重量份) 中浸渍120秒,接着,在包含硼酸和碘化钾的70°C的第二交联水溶液(每100重量份水包含硼 酸9.5重量份,碘化钾4重量份)中浸渍60秒,从而进行交联处理。然后,用10 °C的纯水清洗10 秒,最后在40°C干燥300秒,由此得到包含偏振器/底涂层/基材膜/底涂层/偏振器的偏振性 层叠膜。偏振器的厚度共计为6.7μπι。
[0207] (5)偏振板的制作(贴合工序和剥离工序)
[0208]准备环状聚烯烃类树脂膜(日本瑞翁株式会社制的"ZD12",厚度50μπι),作为将偏 振板配置在显示用单元上时配置在外侧(可视侧)的保护膜。该保护膜的波长365nm下的透 光率为2.6%。需要说明的是,透光率的测定使用株式会社岛津制作所制的分光光度计 (UVM 5O)实施。
[0209]在对该保护膜的贴合面实施电晕处理之后,利用小直径凹板涂布机在该电晕处理 面上涂布光固化性胶粘剂(株式会社艾迪科制的"KR-70T"),隔着该胶粘剂的涂布层,将保 护膜配置上述(4)中制作的偏振性层叠膜的一侧的偏振器上,然后使用贴合辊进行贴合。 [0 210]接着,使用高压汞灯,由与保护膜相反侧的偏振器侧,以UVB的积分光量为250mJ/ cm2的方式,对光固化性胶粘剂照射紫外线(即,使紫外线通过2片偏振器而对胶粘剂层进行 照射),由此使胶粘剂固化而形成胶粘剂层,从而得到包含保护膜/胶粘剂层/偏振器/底涂 层/基材膜/底涂层/偏振器的层构成的贴合膜(贴合工序)。
[0211]接着,从得到的贴合膜剥离除去基材膜/底涂层/偏振器(与保护膜相反侧的偏振 器)的层构成(剥离工序)。包含基材膜的该层构成容易剥离,得到了包含保护膜/胶粘剂层/ 偏振器/底涂层的层构成的单面带有保护膜的偏振板。
[0212]〈实施例2~6、比较例1~4>
[0213] 除了将第2交联水溶液中包含的硼酸和碘化钾的量(相对于每100重量份水的份 数)以及水洗槽和水洗喷淋器的温度设定为如表1中所示以外,以与实施例1同样的方式制 作了偏振性层叠膜和偏振板。
[0214] [偏振器的吸光度测定]
[0215]将由实施例1~6和比较例1~4得到的偏振性层叠膜(未贴合保护膜)的单侧的偏 振器从基材膜剥离,对于残留在基材膜上的偏振器(即,包含"基材膜/底涂层/偏振器"的层 构成的试样膜),测定吸光度。吸光度使用吸光计(日本分光株式会社制:V7100)进行测定, 进行波长280nm至波长320nm的各波长下的测定。作为V7100,使用可以测定紫外区域的类型 (窗口材料为石英玻璃的类型)。在波长280nm至波长320nm的各波长下的测定中,在V7100中 设置作为偏振光分离元件的格兰汤姆森棱镜,求出将试样膜以相对于该格兰汤姆森棱镜成 为正交尼科尔棱镜位置的方式配置时的透射率、以及将该状态的试样膜旋转90度配置时的 透射率的平均值,将该平均值作为试样的透射率。
[0216] 然后,使用下式计算出各波长下的吸光度。
[0217] 各波长下的吸光度= -l〇g1Q(各波长下的透射率)/100)
[0218] 然后,采用在波长280nm至波长320nm范围内的吸光度中的最大值作为该试样的最 大吸光度。将各试样膜的最大吸光度不于表1。
[0219][棋盘格附着性试验]
[0220] 将由实施例1~6和比较例1~4得到的偏振板的与保护膜相反侧的面使用压敏胶 粘剂(LINTEC株式会社制:P-3132)贴合在玻璃板上,使用切割刀从保护膜侧仅对保护膜进 行棋盘格状切割,以形成100个Imm见方的格子,根据"JIS D0202 4.15棋盘格附着性试验方 法"进行正交切割试验。将试验后未剥离而残留的格子数示于表1。
[0221] [耐湿热试验]
[0222] 为了评估胶粘剂层中的光固化性胶粘剂的单体反应率,进行耐湿热试验。在胶粘 剂层中残留有未反应单体时,通过耐湿热试验会发生偏振器的脱色。使用粘合剂(LINTEC株 式会社制:P-3132)将由实施例1~6和比较例1~4得到的偏振板的与保护膜相反侧的面贴 合在无碱玻璃板上,然后在温度80 °C、湿度90 % RH的环境下放置48小时。
[0223] 然后,将未实施耐湿热试验的同样的偏振板以成为正交尼科尔棱镜的关系的方式 贴合在无碱玻璃的与试验后的偏振板相反的面上,并在暗室中在背光上对其进行观察。对 于发生脱色的偏振板,脱色至无色透明而完全漏光。相反地,对于未发生脱色的偏振板,为 初始状态的全黑。将观察结果示于表1。
[0224] 表 1
[0226] 附图标记
[0227] 1偏振板
[0228] 10保护膜
[0229] 15胶粘剂层
[0230] 2粘合剂层
[0231 ] 30基材膜
[0232] 30'经过拉伸的基材膜
[0233] 4显示用单元
[0234] 5、51、52 偏振器
[0235] 61、62聚乙烯醇类树脂层
[0236] 61'、62'经拉伸的聚乙烯醇类树脂层
[0237] 100层叠膜
[0238] 200拉伸膜
[0239] 300偏振性层叠膜
[0240] 400贴合膜
【主权项】
1. 一种偏振器,其波长280nm~320nm下的最大吸光度为0.70以下。2. -种偏振板,其具有:权利要求1所述的偏振器,和隔着包含光透过性胶粘剂的固化 物的胶粘剂层层叠在所述偏振器上的保护膜。3. 如权利要求2所述的偏振板,其中,所述保护膜的波长365nm下的透光率小于5 %。4. 如权利要求2或3所述的偏振板,其中,所述光固化性胶粘剂含有最大吸收波长在 280nm~320nm之间的光聚合引发剂。5. 如权利要求2~4中任一项所述的偏振板,其中,所述偏振器的厚度为ΙΟμπι以下。6. -种偏振性层叠膜,其具有:基材膜,和设置在该基材膜的两面的权利要求1所述的 偏振器。
【文档编号】B32B7/02GK105849601SQ201480071287
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月19日
【发明人】九内雄朗, 九内雄一朗
【申请人】住友化学株式会社
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