專利名稱：偏振鏡及其制造方法、偏振片、光學(xué)薄膜和圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及偏振鏡及其制造方法。另外，本發(fā)明還涉及使用了該偏振鏡的偏振片、光學(xué)薄膜。進(jìn)而，本發(fā)明還涉及使用了該偏振鏡、偏振片、光學(xué)薄膜的液晶顯示裝置、有機(jī)EL顯示裝置、PDP等圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
過去，作為用于液晶顯示裝置等的偏振鏡，同時(shí)具備高透過率和偏光度，所以使用碘染色的聚乙烯醇系薄膜。另外，該偏振鏡通常作為在其一面或兩面貼合三乙酸纖維素薄膜等保護(hù)薄膜的偏振片使用。
近年來，液晶顯示裝置伴隨其廣泛利用而在高溫條件下等長期使用的情況增多，需要與其利用的用途相對應(yīng)的色相的變化少的液晶顯示裝置。與其相伴隨，需要偏振片具有在高溫條件下放置時(shí)或者在高溫高濕條件下放置時(shí)的光學(xué)特性不劣化那樣的耐久性。
例如，公開有通過使由經(jīng)碘染色的聚乙烯醇系薄膜構(gòu)成的偏振鏡含有適量的鋅離子，能夠提高耐久性(參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。詳細(xì)地說，公開有作為耐久性，能夠防止特別是在高溫下放置時(shí)產(chǎn)生的通過正交尼科耳棱鏡(Nicol棱鏡)的紅色去除(去除長波長光的偏振光)。但是，不能充分防止在上述專利文獻(xiàn)中所述的偏振鏡中，在高溫高濕度放置時(shí)在正交尼科耳棱鏡(Nicol棱鏡)產(chǎn)生的藍(lán)色去除(去除短波長光的偏振光)。在液晶顯示裝置中，隨著其利用領(lǐng)域的擴(kuò)大，期待更高的耐久性。
專利文獻(xiàn)1特開昭54-16575號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開昭61-175602號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2000-35512號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供由可以滿足高耐濕性的聚乙烯醇系薄膜形成的偏振鏡及其制造方法。
另外，本發(fā)明的目的還在于，提供使用了該偏振鏡的偏振片，提供使用了該偏振鏡、偏振片的光學(xué)薄膜，進(jìn)而提供使用了該偏振鏡、偏振片、光學(xué)薄膜的圖像顯示裝置。
本發(fā)明人等為了解決上述課題，進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過如下所示的偏振鏡及其制造方法能夠達(dá)到上述目的，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明涉及一種偏振鏡，是由至少實(shí)施了基于含有碘和碘化鉀的碘溶液而染色的處理且含有鋅的聚乙烯醇系薄膜構(gòu)成的偏振鏡，其特征在于，偏振鏡中的鋅含量(重量％)/鉀含量(重量％)的值為0.05～0.4，鉀含量為0.2～12重量％，而且鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值0.012～不到0.05，碘含量為1～20重量％。
上述本發(fā)明發(fā)現(xiàn)為了改善偏振鏡的耐久性而在聚乙烯醇系薄膜中含有的鋅與其含量自身相比，鋅含量相對于鉀含量的比、偏振鏡中的鉀含量反而是更為重要的參數(shù)，通過將偏振鏡中的鋅含量(重量％)/鉀含量(重量％)的值和鉀含量調(diào)整在上述范圍內(nèi)，獲得高耐濕性的偏振鏡。
為了獲得更高耐濕性的偏振鏡，調(diào)整鋅含量(重量％)/鉀含量(重量％)的值為0.05～0.4。調(diào)整鋅含量(重量％)/鉀含量(重量％)的值優(yōu)選為0.05～0.27、更優(yōu)選為0.05～0.23、更優(yōu)選為0.05～0.2、進(jìn)一步優(yōu)選為0.08～0.19、最優(yōu)選為0.14～0.19的范圍。調(diào)整偏振鏡中的鉀含量為0.2～12重量％、優(yōu)選為0.3～8重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.4～2重量％、最優(yōu)選為0.4～1重量％的范圍。
另外，上述本發(fā)明發(fā)現(xiàn)為了提高偏振鏡的耐久性而在聚乙烯醇系薄膜中含有的鋅與其含量自身相比，鋅含量相對于碘含量的比、偏振鏡中的碘含量反而是更為重要的參數(shù)，通過將偏振鏡中的鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值和碘含量調(diào)整為上述范圍內(nèi)，獲得高耐濕性的偏振鏡。
為了得到更高耐濕性的偏振鏡，調(diào)整鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值為0.012～不到0.05。調(diào)整鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值優(yōu)選為0.012～0.04、更優(yōu)選為0.012～0.036、更優(yōu)選為0.018～0.036、進(jìn)一步優(yōu)選為0.020～0.035、最優(yōu)選為0.025～0.035的范圍。調(diào)整偏振鏡中的碘含量為1～20重量％、優(yōu)選為1～12重量％、更優(yōu)選為2～8重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為2～6重量％、最優(yōu)選為2～4重量％的范圍。
其中，調(diào)整偏振鏡中的鋅含量為0.03～0.7重量％、優(yōu)選為0.03～0.4重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.03～0.2重量％、最優(yōu)選為0.04～0.1重量％的范圍，以滿足上述比。
另外，從高耐濕性的觀點(diǎn)，同時(shí)從中性的觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明的偏振鏡優(yōu)選其鋅含量/鉀含量的值、鉀含量、鋅含量/碘含量的值、碘含量滿足上述范圍。
另外，本發(fā)明涉及偏振鏡的制造方法，是上述偏振鏡的制造方法，其特征在于，至少包括針對聚乙烯醇系薄膜的單向拉伸工序、通過含有碘和碘化鉀的碘溶液的碘染色工序、通過鋅鹽溶液的鋅浸滲工序、以及實(shí)施了上述工序之后利用碘化鉀溶液的清洗工序，當(dāng)將上述碘染色工序的碘溶液中的碘化鉀濃度(重量％)設(shè)為(A)、將鋅浸滲工序的鋅鹽溶液中的鋅離子濃度(重量％)設(shè)為(B)、將清洗工序的碘化鉀溶液中的碘化鉀濃度(重量％)設(shè)為(C)時(shí)，鋅離子濃度(B)在0.16～1重量％的范圍，而且將其調(diào)整為滿足-(B/A)+6＞C＞-3×(B/A)+5.5。
在上述本發(fā)明的制造方法中，作為鋅浸滲工序的鋅鹽溶液，使用鋅離子濃度(B)在0.16～1重量％的范圍內(nèi)的溶液，同時(shí)為了滿足上述式，根據(jù)上述鋅離子濃度(B)相對于碘染色工序的碘溶液中的碘化鉀濃度(A)的比(B)/(A)的值，調(diào)整清洗工序的碘化鉀溶液中的碘化鉀濃度(C)，由此將偏振鏡中的鋅含量/鉀含量的值、鉀含量、鋅含量/碘含量的值、碘含量控制在上述范圍。其中，在這類制造方法中，(B)/(A)的值被調(diào)整為0.3～6左右，優(yōu)選調(diào)整為0.4～4的范圍。
另外，本發(fā)明涉及在上述偏振鏡的至少一面上設(shè)置透明保護(hù)層的偏振片。
上述偏振片優(yōu)選用下述式表示的色差ΔEab80/90-120為5以下。
ΔEab80/90-120={L120-L0}2+{a120-a0}2+{b120-b0}2]]>其中，是初期的正交狀態(tài)的色度(L0，a0，b0)，是在80℃、90％RH的條件下放置120小時(shí)后的正交狀態(tài)下的色度(L120，a120，b120)。L值、a值、b值為Hunter表色系統(tǒng)中的L值、a值、b值。
能夠滿足上述色差ΔEab80/90-120為5以下的偏振片，即使在高溫高濕條件下，色度變化小，高耐濕性出色。上述色差ΔEab80/90-120優(yōu)選為3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1以下。
另外，本發(fā)明還涉及一種光學(xué)薄膜，其特征在于，至少層疊1張上述偏振鏡或者偏振片。
進(jìn)一步，本發(fā)明還涉及一種圖像顯示裝置，其特征在于，至少使用一張上述偏振鏡、偏振片或光學(xué)薄膜。


圖1是表示鋅含量(％)/鉀含量(％)與色差ΔEab的關(guān)系的圖。
圖2是表示鋅含量(％)/碘含量(％)與色差ΔEab的關(guān)系的圖。
圖3是表示鋅含量(％)/鉀含量(％)與Δb的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
在應(yīng)用于本發(fā)明的偏振鏡的聚乙烯醇系薄膜的材料中，使用的是聚乙烯醇或其衍生物。作為聚乙烯醇的衍生物，除了可以舉出聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等之外，還可以舉出用乙烯、丙烯等烯烴、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等不飽和羧酸的烷基酯、丙烯酰胺等變性了的化合物。一般使用聚乙烯醇的聚合度為1000～10000左右、皂化度為80～100摩爾％左右的化合物。
在上述聚乙烯醇系薄膜中也可以含有增塑劑等添加劑。作為增塑劑，可以舉出多元醇及其縮合物等，可以舉例為甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。對增塑劑的使用量沒有特別限制，但在聚乙烯醇系薄膜中優(yōu)選為20重量％以下。
本發(fā)明的偏振鏡的制造方法只要滿足下述條件，則對該制造方法沒有特別限制，即獲得的偏振鏡中的鋅含量(重量％)/鉀含量(重量％)的值為0.05～0.27、鉀含量為0.2～12重量％，而且鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值為0.012～0.04、碘含量為1～20重量％。
本發(fā)明的偏振鏡，是按照常用方法，對上述聚乙烯醇系薄膜(未拉伸薄膜)至少實(shí)施單向拉伸工序、碘染色工序和鋅浸滲工序而獲得。進(jìn)而，可以實(shí)施硼酸處理、利用碘化鉀溶液的清洗工序。另外，按照常用方法對實(shí)施了上述處理的聚乙烯醇系薄膜(拉伸薄膜)進(jìn)行干燥，從而制成偏振鏡。
本發(fā)明的偏振鏡，例如在對聚乙烯醇系薄膜(未拉伸薄膜)實(shí)施了單向拉伸工序、碘染色工序和鋅浸滲工序之后，設(shè)有利用碘化鉀溶液的清洗工序，此時(shí)，當(dāng)將上述碘染色工序的碘溶液中的碘化鉀濃度(重量％)設(shè)為(A)、將鋅浸滲工序的鋅鹽溶液中的鋅離子濃度(重量％)設(shè)為(B)、將清洗工序的碘化鉀溶液中的碘化鉀濃度(重量％)設(shè)為(C)時(shí)，鋅離子濃度(B)在0.16～1重量％的范圍內(nèi)，而且可以通過控制各工序的溶液濃度使得滿足-(B/A)+6＞C＞-3×(B/A)+5.5而得到。
對單向拉伸工序中的拉伸方法沒有特別限制，可以采用濕潤式拉伸方法和干式拉伸方法中的任一種，但優(yōu)選使用濕潤式拉伸方法。作為濕潤式拉伸方法，通常例如通過用引導(dǎo)輥輸送聚乙烯醇系薄膜(卷筒)而浸漬于溶脹浴中，使上述聚合物薄膜溶脹并進(jìn)行拉伸，接著浸漬于含有碘和碘化鉀的碘溶液中進(jìn)行染色，進(jìn)而一邊浸漬于交聯(lián)浴、一邊進(jìn)一步進(jìn)行拉伸。另一方面，在干式拉伸的情況下，作為拉伸手段，可以舉例為輥間拉伸方法、加熱輥拉伸方法、壓縮拉伸方法等。在上述拉伸手段中，未拉伸薄膜通常處于加熱狀態(tài)。拉伸也可以多級進(jìn)行。
通常使用的未拉伸薄膜為30～150μm左右。拉伸薄膜的拉伸倍率可以根據(jù)目的而適當(dāng)設(shè)定，希望拉伸倍率(總拉伸倍率)為2～7倍左右、優(yōu)選為3～6.5倍、進(jìn)一步優(yōu)選為3.5～6倍。拉伸薄膜的厚度適合為5～40μm左右。
碘染色處理是通過將聚乙烯醇系薄膜浸漬于含有碘和碘化鉀的碘溶液中而進(jìn)行。碘溶液通常為碘水溶液，含有碘和作為助溶劑的碘化鉀。對碘濃度沒有特別限制，不過為0.01～1重量％左右，優(yōu)選為0.02～0.5重量％。另外，對碘化鉀濃度(A)沒有特別限制，適合使用0.01～10重量％左右，優(yōu)選為0.02～3重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.04～1重量％，再進(jìn)一步優(yōu)選為0.1～1重量％，最優(yōu)選為0.2～0.6重量％。
在進(jìn)行碘染色處理時(shí)，碘溶液的溫度通常為20～50℃左右，優(yōu)選為25～40℃。浸漬時(shí)間通常為10～300秒左右，優(yōu)選為20～240秒的范圍。在進(jìn)行碘染色處理時(shí)，通過調(diào)整碘溶液的濃度、聚乙烯醇系薄膜在碘溶液的浸漬溫度、浸漬時(shí)間等的條件，將聚乙烯醇系薄膜中的碘含量和鉀含量調(diào)整在上述范圍內(nèi)。碘染色處理可以在單向拉伸處理前、單向拉伸處理中、單向拉伸處理后的任何階段進(jìn)行。
硼酸處理是通過將聚乙烯醇系薄膜浸漬到硼酸水溶液中而進(jìn)行。硼酸水溶液中的硼酸濃度為2～15重量％、優(yōu)選為3～10重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為3～6重量％。硼酸水溶液中可以借助碘化鉀而使其含有鉀離子和碘離子。硼酸水溶液中的碘化鉀濃度為0.5～10重量％、優(yōu)選為1～8重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為2～6重量％。含有碘化鉀的硼酸水溶液可以獲得著色少的偏振鏡即吸光度在可見光的幾乎整個(gè)波長區(qū)域都幾乎固定的所謂中性灰色的偏振鏡。
在硼酸處理時(shí)，硼酸水溶液的溫度例如在30℃以上，優(yōu)選在40～85℃的范圍內(nèi)。浸漬時(shí)間通常為1～1200秒，優(yōu)選為10～600秒，進(jìn)一步優(yōu)選為20～500秒左右。實(shí)施硼酸處理的階段是在碘酸染色處理之后。另外，硼酸處理在單向拉伸中或拉伸后進(jìn)行。硼酸處理可以進(jìn)行多次。
在鋅浸滲處理中使用鋅鹽溶液。鋅鹽溶液通常為水溶液。作為鋅鹽可以舉出氯化鋅、碘化鋅等鹵化鋅，硫酸鋅，醋酸鋅等。對鋅鹽溶液中的鋅離子的濃度沒有特別限制，通常為0.16～1重量％，優(yōu)選為0.16～0.8％，更優(yōu)選為0.2～0.6重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2～0.5重量％，最優(yōu)選為0.2～0.4重量％。上述鋅離子濃度是鋅鹽溶液中的鋅離子的重量除以鋅鹽溶液的重量。其中，當(dāng)在硼酸溶液中含有鋅鹽時(shí)，是硼酸溶液中的鋅離子濃度。
另外，使用通過碘化鉀等使鋅鹽溶液含有鉀離子和碘離子的水溶液，這樣易于浸滲鋅離子，所以優(yōu)選。鋅鹽溶液中的碘化鉀濃度為0.5～10重量％左右，優(yōu)選為1～8％，進(jìn)一步優(yōu)選為2～6重量％。
在鋅浸滲處理時(shí)，鋅鹽溶液的溫度通常為15～85℃左右，優(yōu)選為25～70℃。浸漬時(shí)間通常為1～120秒左右，優(yōu)選為3～90秒的范圍。在進(jìn)行鋅浸滲處理時(shí)，通過調(diào)整鋅鹽溶液的濃度、聚乙烯醇系薄膜向鋅鹽溶液的浸漬溫度、浸漬時(shí)間等條件，將聚乙烯醇系薄膜中的鋅含量調(diào)整在上述范圍內(nèi)。
對鋅浸滲處理的階段沒有特別限制，可以在碘染色處理前，也可以在碘染色處理后且向硼酸水溶液的浸漬處理前、硼酸處理中、硼酸處理后。另外，也可在碘染色溶液中使鋅鹽共存而與碘染色處理同時(shí)進(jìn)行。鋅浸滲處理優(yōu)選與硼酸處理同時(shí)進(jìn)行。另外，在進(jìn)行鋅浸滲處理的同時(shí)，可以進(jìn)行單向拉伸處理。另外，可以多次進(jìn)行鋅浸滲處理。其中，在有多次鋅浸滲工序的情況下，在上述制造方法中，相對碘化鉀濃度(A)確定(B)/(A)的值的鋅鹽溶液中的鋅離子濃度(B)，是指在多個(gè)工序內(nèi)鋅離子濃度最高的水溶液的濃度。
實(shí)施了上述處理的聚乙烯醇系薄膜(拉伸薄膜)，可以按照常用方法提供到水清洗工序、干燥工序中。
在本發(fā)明的偏振鏡的制造方法中，在實(shí)施了上述單向拉伸工序、碘染色工序、鋅浸滲工序之后，優(yōu)選實(shí)施通過碘化鉀溶液的清洗工序。上述碘化鉀溶液中的碘化鉀濃度(C)通常在0.5～10重量％左右、進(jìn)一步優(yōu)選為0.5～8重量％、再進(jìn)一步優(yōu)選為1～6重量％的范圍，但根據(jù)上述(B)/(A)的值，優(yōu)選控制成滿足-(B/A)+6＞C＞-3×(B/A)+5.5。
在通過碘化鉀溶液的清洗工序時(shí)，其處理溫度通常為15～60℃左右，優(yōu)選為25～40℃。浸漬時(shí)間通常為1～120秒左右、優(yōu)選為3～90秒的范圍。通過碘化鉀溶液的清洗工序的階段，只要在干燥工序前則沒有特別限制。
其中，在上述中，說明了設(shè)置已對碘化鉀溶液中的碘化鉀濃度(C)進(jìn)行調(diào)整的清洗工序的情況，在即使不實(shí)施基于碘化鉀溶液的清洗工序的控制也可以獲得本發(fā)明的偏振鏡的情況下，不特別需要碘化鉀溶液的清洗工序。在該情況下，通常可以實(shí)施水清洗工序。
水清洗工序通常是通過將聚乙烯醇系薄膜浸漬于離子交換水、蒸餾水等純水中進(jìn)行。水清洗溫度通常為5～50℃、優(yōu)選為10～45℃、進(jìn)一步優(yōu)選為15～40℃的范圍。浸漬時(shí)間通常為10～300秒、優(yōu)選為20～240秒左右。上述水清洗工序也可以在基于碘化鉀溶液的清洗工序前或后進(jìn)行。
干燥工序在清洗工序后，通常通過在20～70℃下、優(yōu)選在25～60℃下干燥3～5分鐘左右而進(jìn)行。
獲得的偏振鏡可以按照常用方法，作成在其至少一面上設(shè)有透明保護(hù)層的偏振片。透明保護(hù)層可以作為基于聚合物的涂布層或作為透明保護(hù)薄膜的層疊層等進(jìn)行設(shè)置。作為形成透明保護(hù)薄膜的透明聚合物或薄膜材料，可以使用適宜的透明材料，但優(yōu)選使用在透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水份遮蔽性等方面出色的材料。作為形成上述透明保護(hù)薄膜的材料，可以舉例為聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物，二乙酸纖維素或三乙酸纖維素等纖維素系聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物，聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)等苯乙烯系聚合物，聚碳酸酯系聚合物等。此外，作為形成上述透明保護(hù)薄膜的聚合物的例子，還可以舉例為聚乙烯、聚丙烯、具有環(huán)狀或降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴、乙烯-丙烯共聚物之類的聚烯烴系聚合物，氯乙烯系聚合物，尼龍或芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物，酰亞胺系聚合物，砜系聚合物，聚醚砜系聚合物，聚醚醚酮系聚合物，聚苯硫醚系聚合物，乙烯基醇系聚合物，偏氯乙烯系聚合物，聚乙烯醇縮丁醛系聚合物，芳酯系聚合物，聚甲醛系聚合物，環(huán)氧系聚合物，或者上述聚合物的混合物等。透明保護(hù)層還可以形成為丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、環(huán)氧系、硅酮系等熱固化型、紫外線固化型的樹脂的固化層。
另外，可以舉出特開2001-343529號(hào)公報(bào)(WO01/37007)中所述的聚合物薄膜，如含有(A)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代亞胺基的熱塑性樹脂、和(B)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的熱塑性樹脂的樹脂組合物。作為具體的例子，可以舉出含有由異丁烯與N-甲基馬來酰亞胺構(gòu)成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的樹脂組合物的薄膜。作為薄膜可以使用由樹脂組合物的混合擠壓品等構(gòu)成的薄膜。這些薄膜的相位差小且光彈性系數(shù)小，所以可以消除偏振片變形導(dǎo)致的不均勻等不良現(xiàn)象，另外，由于透濕度小而在加濕耐久性方面優(yōu)良。
可以適當(dāng)確定透明保護(hù)層的厚度，但一般從強(qiáng)度或操作性等作業(yè)性、薄層性等觀點(diǎn)來看，其厚度為1～500μm左右。特別優(yōu)選1～300μm，更優(yōu)選5～200μm，最優(yōu)選40～100μm。
另外，透明保護(hù)層最好盡量不著色。因此，優(yōu)選使用的是用Rth＝(nx-ny)·d(其中，nx是保護(hù)層平面內(nèi)的滯相軸方向的折射率，nz是保護(hù)層厚度方向的折射率，d是薄膜厚度)表示的保護(hù)層厚度方向的相位差值為-90nm～+75nm的保護(hù)層。通過使用這樣的厚度方向的相位差值(Rth)為-90nm～+75nm的薄膜，可以幾乎完全消除由保護(hù)層引起的偏振片的著色(光學(xué)著色)。厚度方向相位差值(Rth)進(jìn)一步優(yōu)選為-80nm～+60nm，特別優(yōu)選-70nm～+45nm。
從偏振光特性和耐久性等觀點(diǎn)來看，作為保護(hù)薄膜優(yōu)選三乙酸纖維素等纖維素系聚合物。特別優(yōu)選三乙酸纖維素薄膜。另一方面，三乙酸纖維素薄膜等保護(hù)薄膜的厚度方向相位差值Rth較大而使著色成為問題，但含有由異丁烯與N-甲基馬來酰亞胺構(gòu)成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的樹脂組合物等，可以使用厚度方向的相位差值Rth在30nm以下的薄膜，能夠幾乎消除著色。其中，當(dāng)在偏振鏡的兩側(cè)設(shè)有透明保護(hù)層時(shí)，可以使用其內(nèi)外用同樣的聚合物材料構(gòu)成的透明保護(hù)層，也可使用用不同的聚合物材料等構(gòu)成的透明保護(hù)層。
在上述透明保護(hù)層的沒有粘接偏振鏡的面上，可以實(shí)施硬涂層或防反射處理、防粘連、以擴(kuò)散或防眩為目的的處理。
實(shí)施硬涂層處理的目的是防止偏振片的表面損壞等，例如可以通過在透明保護(hù)層的表面上附加由丙烯酸系、硅酮系等適當(dāng)?shù)淖贤饩€固化性樹脂構(gòu)成的硬度、滑動(dòng)特性等良好的固化被膜的方式等形成。實(shí)施防反射處理的目的是防止在偏振片表面的外光的反射，可以通過形成基于以往的防反射薄膜等來完成。此外，實(shí)施防粘連處理的目的是防止與相鄰層的粘附。
另外，實(shí)施防眩處理的目的是防止外光在偏振片表面反射而干擾偏振片透過光的辨識(shí)等，例如，可以通過采用噴砂方式或壓紋加工方式的粗面化方式以及配合透明微粒的方式等適當(dāng)?shù)姆绞?，向透明保護(hù)層的表面賦予微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)來形成。作為在上述表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的形成中含有的微粒，例如，可以使用平均粒徑為0.5～50μm的由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等構(gòu)成的可具有導(dǎo)電性的無機(jī)系微粒，由交聯(lián)或者未交聯(lián)的聚合物等組成的有機(jī)系微粒等透明微粒。當(dāng)形成表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)時(shí)，微粒的使用量相對于100重量份的形成表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的透明樹脂，通常為大約2～50重量份，優(yōu)選5～25重量份。防眩層也可以兼用作將偏振片透射光擴(kuò)散而擴(kuò)大視角等的擴(kuò)散層(視角擴(kuò)大功能等)。
還有，上述防反射層、防粘連層、擴(kuò)散層或防眩層等除了可以設(shè)置為透明保護(hù)層自身以外，還可以作為其他的光學(xué)層而與透明保護(hù)層分開設(shè)置。
在上述偏振鏡和透明保護(hù)薄膜的粘接處理中使用膠粘劑。作為膠粘劑，可以例示異氰酸酯系膠粘劑、聚乙烯醇系膠粘劑、明膠系膠粘劑、乙烯基系乳膠類、水系聚酯等。上述膠粘劑通常作為由水溶液構(gòu)成的膠粘劑使用，通常含有0.5～60重量％的固體成分而成。
本發(fā)明的偏振片是通過使用上述膠粘劑將上述透明保護(hù)薄膜和偏振鏡貼合而進(jìn)行制造。膠粘劑的涂布可以對透明保護(hù)薄膜、偏振鏡中的任意一方進(jìn)行，也可以對兩者都進(jìn)行。在貼合后實(shí)施干燥工序，形成由涂布干燥層構(gòu)成的膠粘層。偏振鏡與透明保護(hù)薄膜的貼合可以用輥壓層壓機(jī)等進(jìn)行。對膠粘層的厚度沒有特別限制，但通常為30～1000nm左右。
本發(fā)明的偏振片在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以用作與其它光學(xué)層層疊的光學(xué)薄膜。對該光學(xué)層沒有特別限定，如可以使用1層或2層以上的反射板、半透過板、相位差板(含1/2、1/4等波長板)、視角補(bǔ)償薄膜等可以用于形成液晶顯示裝置等的光學(xué)層。特別優(yōu)選在本發(fā)明的偏振片上進(jìn)一步層疊反射板或半透過半反射板而構(gòu)成的反射型偏振片或半透過型偏振片、在偏振片上進(jìn)一步層疊相位差板而構(gòu)成的橢圓偏振片或圓偏振片、在偏振片上進(jìn)一步層疊視角補(bǔ)償膜而構(gòu)成的寬視角偏振片、或者在偏振片上進(jìn)一步層疊亮度改善薄膜而構(gòu)成的偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上設(shè)置反射層的偏振片，用于形成使來自辨識(shí)側(cè)(顯示側(cè))的入射光反射并顯示的類型的液晶顯示裝置等，具有可以省略背光燈等光源的內(nèi)置而容易使液晶顯示裝置薄型化等優(yōu)點(diǎn)。反射型偏振片的形成，根據(jù)需要可以通過借助透明保護(hù)層等在偏振片的一面上設(shè)置由金屬等構(gòu)成的反射層的方式等適宜方式進(jìn)行。
還有，在上述中，半透過型偏振片可以通過作成用反射層來反射光的同時(shí)使光透過的半透半反鏡等半透過型的反射層而獲得。半透過型偏振片通常被設(shè)于液晶單元的背面?zhèn)?，可以形成如下類型的液晶顯示裝置等，即，在比較明亮的環(huán)境中使用液晶顯示裝置等的情況下，反射來自于辨識(shí)側(cè)(顯示側(cè))的入射光而顯示圖像，在比較暗的環(huán)境中，使用內(nèi)置于半透過型偏振片的背面的背光燈等內(nèi)置光源來顯示圖像。
下面對偏振片上進(jìn)一步層疊相位差板而構(gòu)成的橢圓偏振片或圓偏振片進(jìn)行說明。在將直線偏振光改變?yōu)闄E圓偏振光或圓偏振光、將橢圓偏振光或圓偏振光改變?yōu)橹本€偏振光、或者改變直線偏振光的偏振方向的情況下，可以使用相位差板等。特別是，作為將直線偏振光改變?yōu)閳A偏振光、將圓偏振光改變?yōu)橹本€偏振光的相位差板，可以使用所謂的1/4波長板(也稱為λ/4板)。1/2波長板(也稱為λ/2板)通常用于改變直線偏振光的偏振方向的情形。
橢圓偏振片可以有效地用于以下情形等，即補(bǔ)償(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶顯示裝置因液晶層的雙折射而產(chǎn)生的著色(藍(lán)或黃)，從而進(jìn)行上述沒有著色的白黑顯示的情形。另外，控制三維折射率的偏振片還可以補(bǔ)償(防止)從斜向觀察液晶顯示裝置的畫面時(shí)產(chǎn)生的著色，因而優(yōu)選。圓偏振片可以有效地用于例如對以彩色顯示圖像的反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)的情形等，而且還具有防止反射的功能。作為相位差板的具體例子，可以舉出對由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其他的聚烯烴、聚芳酯、聚酰胺之類的適宜聚合物形成的薄膜進(jìn)行拉伸處理而形成的雙折射性薄膜，或液晶聚合物的取向薄膜、以薄膜支撐液晶聚合物的取向?qū)拥哪?，等等。相位差板可以是例如各種波長板或用于補(bǔ)償由液晶層的雙折射造成的著色或視角等的材料等具有對應(yīng)于使用目的的適宜的相位差的材料，也可以是層疊2種以上的相位差板而控制了相位差等光學(xué)特性的材料。
另外，上述橢圓偏振片或反射型橢圓偏振片是通過適當(dāng)?shù)亟M合并層疊偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。這類橢圓偏振片等也可以通過在液晶顯示裝置的制造過程中依次分別層疊(反射型)偏振片及相位差板來形成，以構(gòu)成(反射型)偏振片及相位差板的組合，而如上所述，在預(yù)先形成為橢圓偏振片等光學(xué)薄膜的情況下，由于在質(zhì)量的穩(wěn)定性和層疊操作性等方面出色，因此具有可以提高液晶顯示裝置等的制造效率的優(yōu)點(diǎn)。
視角補(bǔ)償薄膜是在從不垂直于畫面的稍微傾斜的方向觀察液晶顯示裝置的畫面的情況下也可使圖像看起來比較清晰的、用于擴(kuò)大視角的薄膜。作為這種視角補(bǔ)償相位差板，例如可以由相位差薄膜、液晶聚合物等的取向薄膜或在透明基材上支撐液晶聚合物等的取向?qū)拥牟牧系葮?gòu)成。通常作為相位差板使用的是沿其面方向被實(shí)施了單向拉伸的、具有雙折射的聚合物薄膜，與此相對，作為被用作視角補(bǔ)償薄膜的相位差板，可以使用沿其面方向被實(shí)施了雙向拉伸的具有雙折射的聚合物薄膜、沿其面方向被單向拉伸并且沿其厚度方向也被拉伸了的可控制厚度方向的折射率的具有雙折射的聚合物或像傾斜取向薄膜等那樣的雙向拉伸薄膜等。作為傾斜取向薄膜，例如可以舉出在聚合物薄膜上粘接熱收縮膜后在因加熱形成的收縮力的作用下對聚合物薄膜進(jìn)行了拉伸處理或/和收縮處理的材料、使液晶聚合物傾斜取向而成的材料等。作為相位差板的原材料聚合物，可以使用與上述的相位差板中說明的聚合物相同的聚合物，可以使用以防止基于由液晶單元造成的相位差而形成的辨識(shí)角的變化所帶來的著色等或擴(kuò)大辨識(shí)性良好的視角等為目的的適宜的聚合物。
另外，從達(dá)到辨識(shí)性良好的寬視角的觀點(diǎn)等來看，可以優(yōu)選使用用三乙酸纖維素薄膜支撐由液晶聚合物的取向?qū)犹貏e是圓盤狀液晶聚合物的傾斜取向?qū)訕?gòu)成的光學(xué)各向異性層的光學(xué)補(bǔ)償相位差板。
將偏振片和亮度改善薄膜貼合在一起而成的偏振片，通常被設(shè)于液晶單元的背面一側(cè)而使用。亮度改善薄膜是顯示如下特性的薄膜，即，當(dāng)由液晶顯示裝置等的背光燈或來自背面?zhèn)鹊姆瓷涞榷凶匀还馊肷鋾r(shí)，反射規(guī)定偏振軸的直線偏振光或規(guī)定方向的圓偏振光，而使其他光透過，因此將亮度改善薄膜與偏振片層疊而成的偏振片可使來自背光燈等光源的光入射，而獲得規(guī)定偏振狀態(tài)的透過光，同時(shí)，所述規(guī)定偏振狀態(tài)以外的光不能透過，被予以反射。借助設(shè)于其后側(cè)的反射層等再次反轉(zhuǎn)在該亮度改善薄膜面上反射的光，使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作為規(guī)定偏振狀態(tài)的光而透過，從而增加透過亮度改善薄膜的光，同時(shí)向偏振鏡提供難以吸收的偏振光，從而增加可以在液晶顯示圖像的顯示等中利用的光量，并由此可以提高亮度。
作為上述亮度改善薄膜，例如可以使用電介質(zhì)的多層薄膜或折射率各向異性不同的薄膜的多層層疊體之類的顯示出使規(guī)定偏振軸的直線偏振光透過而反射其他光的特性的薄膜、膽甾醇型液晶聚合物的取向薄膜或在薄膜基材上支撐了該取向液晶層的薄膜之類的顯示出將左旋或右旋中的任一種圓偏振光反射而使其他光透過的特性的薄膜等適宜的薄膜。
另外，偏振片如同上述的偏振光分離型偏振片，可以由層疊了偏振片和2層或3層以上的光學(xué)層的構(gòu)件構(gòu)成。因此，也可以是組合上述反射型偏振片或半透過型偏振片和相位差板而成的反射型橢圓偏振片或半透過型橢圓偏振片等。
在偏振片上層疊了上述光學(xué)層的光學(xué)薄膜，可以利用在液晶顯示裝置等的制造過程中依次獨(dú)立層疊的方式來形成，但是預(yù)先經(jīng)層疊而成為光學(xué)薄膜的構(gòu)件在質(zhì)量的穩(wěn)定性或組裝操作等方面優(yōu)良，因此具有可改善液晶顯示裝置等的制造工序的優(yōu)點(diǎn)。在層疊中可以使用粘合層等適宜的粘接手段。在粘接上述偏振片和其他光學(xué)薄膜時(shí)，它們的光學(xué)軸可以根據(jù)目標(biāo)相位差特性等而采用適宜的配置角度。
在上述偏振片或至少層疊1層偏振片的光學(xué)薄膜中，也可以設(shè)置用于和液晶單元等其它部件粘接的粘合層。對形成粘合層的粘合劑沒有特別限定，例如可以適宜地選擇使用以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系或橡膠系等聚合物為基礎(chǔ)聚合物的粘合劑。特別優(yōu)選使用丙烯酸系粘合劑之類的光學(xué)透明性優(yōu)良并顯示出適度的潤濕性、凝聚性以及膠粘性的粘合特性并且耐氣候性或耐熱性等優(yōu)良的粘合劑。
除了上述之外，從防止因吸濕造成的發(fā)泡現(xiàn)象或剝離現(xiàn)象、因熱膨脹差等引起的光學(xué)特性的下降或液晶單元的翹曲、并且以高品質(zhì)形成耐久性優(yōu)良的液晶顯示裝置等觀點(diǎn)來看，優(yōu)選吸濕率低且耐熱性優(yōu)良的粘合層。
粘合層中可以含有例如天然或合成樹脂類、特別是增粘性樹脂或由玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉、其它的無機(jī)粉末等構(gòu)成的填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑等可以添加于粘合層中的添加劑。另外也可以是含有微粒并顯示光擴(kuò)散性的粘合層等。
粘合層向偏振片或光學(xué)薄膜的一面或兩面的附設(shè)可以采用適當(dāng)?shù)姆绞?。作為該例，例如可以舉出以下方式，即調(diào)制在由甲苯或乙酸乙酯等適宜溶劑的純物質(zhì)或混合物構(gòu)成的溶劑中溶解或分散基礎(chǔ)聚合物或其組合物而成的約10～40重量％的粘合劑溶液，然后通過流延方式或涂敷方式等適宜的鋪展方式直接將其附設(shè)在偏振片上或光學(xué)薄膜上的方式；或者基于上述在隔離片上形成粘合層后將其移送并粘貼在偏振片或光學(xué)薄膜上的方式等。
粘合層也可以作為不同組成或種類等的層的重疊層而設(shè)置在片這篇或光學(xué)薄膜的一面或兩面上。另外，當(dāng)在兩面上進(jìn)行設(shè)置時(shí)，在偏振片或光學(xué)薄膜的內(nèi)外也可以形成不同組成或種類或厚度等的粘合層。粘合層的厚度可以根據(jù)使用目的或粘合力等而適當(dāng)確定，一般為1～500μm，優(yōu)選5～200μm，特別優(yōu)選10～100μm。
對于粘合層的露出面而言，在供于使用前為了防止其污染等，可以臨時(shí)粘貼隔離件覆蓋。由此可以防止在通常的操作狀態(tài)下與粘合層接觸的現(xiàn)象。作為隔離片，在滿足上述的厚度條件的基礎(chǔ)上，例如可以使用根據(jù)需要用硅酮系或長鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適宜剝離劑對塑料薄膜、橡膠片、紙、布、無紡布、網(wǎng)狀物、發(fā)泡片材或金屬箔、它們的層疊體等適宜的薄片體進(jìn)行涂敷處理后的材料等以往常用的隔離片。
其中，在本發(fā)明中，在形成上述的偏振片的偏振鏡、透明保護(hù)層、光學(xué)薄膜等、或者粘合層等各層上，利用例如用水楊酸酯系化合物或苯并苯酚(benzophenol)系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、鎳絡(luò)合鹽系化合物等紫外線吸收劑進(jìn)行處理的方式等方式，使之具有紫外線吸收能力。
本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜可以適用于液晶顯示裝置等各種裝置的形成。液晶顯示裝置可以根據(jù)以往的方法形成。即，一般來說，液晶顯示裝置可以通過適宜地組合液晶單元和偏振片或光學(xué)薄膜、以及根據(jù)需要而加入的照明系統(tǒng)等構(gòu)成部件并裝入驅(qū)動(dòng)電路等而形成，在本發(fā)明中，除了使用本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜之外，沒有特別限定，可以依據(jù)以往的方法形成。對于液晶單元而言，也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意類型的液晶單元。
可以形成在液晶單元的一側(cè)或兩側(cè)配置了上述偏振片或光學(xué)薄膜的液晶顯示裝置、在照明系統(tǒng)中使用了背光燈或反射板的裝置等適宜的液晶顯示裝置。此時(shí)，本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜可以設(shè)置在液晶單元的一側(cè)或兩側(cè)上。當(dāng)將偏振片或光學(xué)薄膜設(shè)置在兩側(cè)時(shí)，它們既可以是相同的材料，也可以是不同的材料。另外，在形成液晶顯示裝置時(shí)，可以在適宜的位置上配置1層或2層以上的例如擴(kuò)散板、防眩層、防反射膜、保護(hù)板、棱鏡陣列、透鏡陣列薄片、光擴(kuò)散板、背光燈等適宜的部件。
接著，對有機(jī)電致發(fā)光裝置(有機(jī)EL顯示裝置)進(jìn)行說明。一般來說，有機(jī)EL裝置中在透明基板上依次層疊透明電極、有機(jī)發(fā)光層和金屬電極而形成發(fā)光體(有機(jī)電致發(fā)光體)。這里，有機(jī)發(fā)光層是各種有機(jī)薄膜的層疊體，已知有例如由三苯基胺衍生物等構(gòu)成的空穴注入層和由蒽等熒光性的有機(jī)固體構(gòu)成的發(fā)光層的層疊體、或此種發(fā)光層和由二萘嵌苯衍生物等構(gòu)成的電子注入層的層疊體、或者這些空穴注入層、發(fā)光層及電子注入層的層疊體等各種組合。
在包含如下所述的有機(jī)電致發(fā)光體的有機(jī)EL顯示裝置中，可以在透明電極的表面?zhèn)仍O(shè)置偏振片，同時(shí)在這些透明電極和偏振片之間設(shè)置相位差板，在上述有機(jī)電致發(fā)光體中，在通過施加電壓而進(jìn)行發(fā)光的有機(jī)發(fā)光層的表面?zhèn)仍O(shè)有透明電極，同時(shí)在有機(jī)發(fā)光層的背面?zhèn)仍O(shè)有金屬電極。
由于相位差板以及偏振片具有使從外部入射并在金屬電極反射的光成為偏振光的作用，因此通過該偏振光作用，具有使得從外部無法辨識(shí)出金屬電極的鏡面的效果。特別是，采用1/4波長板構(gòu)成相位差板并且將偏振片和相位差板的偏振方向的夾角調(diào)整為π/4時(shí)，可以完全遮蔽金屬電極的鏡面。
實(shí)施例下面舉出實(shí)施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。其中，各例中的％為重量％。
實(shí)施例1使厚度為75μm的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度2400、皂化度99.9％)在30℃的水中溶脹，進(jìn)而在水中進(jìn)行單向拉伸(拉伸倍率3倍)之后，在碘化鉀濃度為0.35％、碘濃度為0.05％的碘水溶液中并于30℃下浸漬60秒進(jìn)行染色。然后，在40℃的硼酸濃度為3％、碘化鉀濃度為3％和硫酸鋅7水合物濃度為0.6％的第一硼酸水溶液中浸漬45秒，接著在60℃的硼酸濃度為5.7％、碘化鉀濃度為5％和硫酸鋅7水合物濃度為0.6％的第二硼酸水溶液中浸漬30秒，同時(shí)拉伸至6倍。然后，在碘化鉀濃度為5％的水溶液中并在30℃下浸漬10秒。然后，在50℃下干燥4分鐘獲得偏振鏡。在獲得的偏振鏡的兩側(cè)用聚乙烯醇系膠粘劑，貼合已對表面進(jìn)行皂化處理的厚度80μm的三乙酸纖維素薄膜，然后在60℃下干燥4分鐘獲得偏振片。
實(shí)施例2在實(shí)施例1中，除了使用將碘水溶液中的碘化鉀濃度調(diào)整為0.28％、碘濃度調(diào)整為0.04％而成的溶液作為碘水溶液而以外，和實(shí)施例1同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
實(shí)施例3在實(shí)施例1中，除了使用將碘水溶液中的碘化鉀濃度調(diào)整為0.3％、碘濃度調(diào)整為0.043％而成的溶液作為碘水溶液以外，和實(shí)施例1同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例1在實(shí)施例1中，第一和第二硼酸水溶液都使用在硼酸水溶液中不含有硫酸鋅7水合物的溶液，除此以外，和實(shí)施例1同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例2在實(shí)施例1中，第一和第二硼酸水溶液都使用將硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物的濃度調(diào)整至0.3％的溶液，除此以外，和實(shí)施例1同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例3在實(shí)施例1中，第一和第二硼酸水溶液都使用將硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物的濃度調(diào)整至2.5％的溶液，除此以外，和實(shí)施例1同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例4在實(shí)施例1中，第一和第二硼酸水溶液都使用將硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物的濃度調(diào)整至4.5％的溶液，除此以外，和實(shí)施例1同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例5在實(shí)施例1中，第一和第二硼酸水溶液都使用將硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物的濃度調(diào)整至6.5％的溶液，除此以外，和實(shí)施例1同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例6對厚度為75μm的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度2400、皂化度99.9％)以干式進(jìn)行單向拉伸(拉伸倍率5倍)之后，在保持緊張狀態(tài)的情況下，在碘化鉀濃度為4.76％、碘濃度為0.05％的碘水溶液中并于28℃下浸漬60秒進(jìn)行染色。然后，在76℃的硼酸濃度為6.47％、碘化鉀濃度為5.17％和硫酸鋅為2.16％的硼酸水溶液中浸漬300秒，然后，用15℃的純水水洗10秒。然后，在50℃下干燥而獲得厚度約為20μm的偏振鏡。以后和實(shí)施例1同樣地獲得偏振片。
比較例7在實(shí)施例6中，除了使用硼酸濃度為6.54％、碘化鉀濃度為5.23％和氯化鋅為1.09％的硼酸水溶液作為硼酸水溶液以外，和比較例6同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
實(shí)施例11使厚度為75μm的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度2400、皂化度99.9％)在30℃的水中溶脹，進(jìn)而在水中進(jìn)行單向拉伸(拉伸倍率3倍)之后，在碘化鉀濃度為0.25％、碘濃度為0.035％的碘水溶液中并于30℃下浸漬60秒進(jìn)行染色。然后，在40℃的硼酸濃度為3％、碘化鉀濃度為3％和硫酸鋅7水合物濃度為1.0％的第一硼酸水溶液中浸漬30秒，接著在60℃的含有硼酸濃度為4％、碘化鉀濃度為5％和硫酸鋅7水合物濃度為1％的第二硼酸水溶液中浸漬30秒，同時(shí)拉伸至6倍。然后，在碘化鉀濃度為2％的水溶液中并在30℃下浸漬10秒并清洗。然后，在70℃下干燥2分鐘獲得偏振鏡。在獲得的偏振鏡的兩側(cè)用聚乙烯醇系膠粘劑，貼合已對表面進(jìn)行皂化處理的厚度80μm的三乙酸纖維素薄膜，然后在60℃下干燥4分鐘獲得偏振片。
實(shí)施例12在實(shí)施例11中，除了將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
實(shí)施例13在實(shí)施例11中，除了將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?.5％以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
實(shí)施例14在實(shí)施例11中，將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?.5％，將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％，除此以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
實(shí)施例15在實(shí)施例11中，除了將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?％以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
實(shí)施例16在實(shí)施例11中，除了將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?％以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
實(shí)施例17在實(shí)施例11中，將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?％，將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％，除此以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例11在實(shí)施例11中，除了將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?％以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例12在實(shí)施例11中，將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?.5％，將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％，除此以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例13在實(shí)施例11中，將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?.5％，將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％，除此以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例14在實(shí)施例11中，除了將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例15在實(shí)施例11中，除了將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
比較例16在實(shí)施例11中，將第一和第二硼酸水溶液中的硫酸鋅7水合物濃度都變?yōu)?.5％，將用于清洗的碘化鉀水溶液的濃度變?yōu)?％，除此以外，和實(shí)施例11同樣地獲得偏振鏡和偏振片。
將實(shí)施例和比較例中各浴的各成分的濃度顯示于表1。濃度為相對各溶液的各成分的重量％。其中，鋅離子濃度是從鋅鹽中的鋅(分子量65.4)的比例導(dǎo)出來的。當(dāng)鋅鹽是硫酸鋅7水合物(分子量223.4)時(shí)，鋅離子濃度為鋅鹽濃度的0.293(＝65.4/223.4)倍的值。當(dāng)鋅鹽是氯化鋅(分子量136.4)時(shí)，鋅離子濃度為鋅鹽濃度的0.479(＝65.4/136.4)倍的值。另外，將碘溶液中的碘化鉀(KI)濃度(A)、鋅離子濃度(B)、清洗工序的碘化鉀(KI)濃度(C)的關(guān)系顯示于表2。



對在實(shí)施例和比較例中獲得的偏振鏡和偏振片進(jìn)行下述評價(jià)。
(組成分析)
對在實(shí)施例和比較例中制作的偏振鏡進(jìn)行熒光X線分析((株)リガク制ZSX)，測定鋅含量(％)、鉀含量(％)和碘含量(％)。從測定結(jié)果求得鋅含量(％)/鉀含量(％)和鋅含量(％)/碘含量(％)的值。關(guān)于實(shí)施例1～3、比較例1～7，其結(jié)果顯示于表3，關(guān)于實(shí)施例11～17、比較例11～16，其結(jié)果顯示于表4。
(實(shí)施例1～3、比較例1～5的高溫高濕耐久性的評價(jià))求出將在80℃、90％RH的條件下120小時(shí)放置偏振片后的色差ΔEab80/90-120。正交狀態(tài)的色差ΔEab是從初期的正交狀態(tài)的色度(L0，a0，b0)與在80℃、90％RH的條件下120小時(shí)放置時(shí)的正交狀態(tài)的色度(L120，a120，b120)，并用下述式ΔEab80/90-120={L120-L0}2+{a120-a0}2+{b120-b0}2]]>求得。其中，L值、a值、b值為Hunter表色系統(tǒng)中的L值、a值、b值。結(jié)果顯示于表3。
另外，將鋅含量(％)/鉀含量(％)與色差ΔEab80/90-120的關(guān)系顯示于圖1，將鋅含量(％)/碘含量(％)與色差ΔEab80/90-120的關(guān)系顯示于圖2。
另外，對進(jìn)藍(lán)色去除行評價(jià)。藍(lán)色去除的狀況用Δb＝b120-b0表示。b120、b0與上述相同。結(jié)構(gòu)顯示于表3。Δb負(fù)值越大則藍(lán)色去除越大。可知在Δb＜-3的情況下，目視時(shí)藍(lán)色去除明顯。因而，優(yōu)選-3≤Δb≤0。能夠滿足這種范圍的Δb的偏振片(偏振鏡)即使在高溫高濕條件下，色度變化小、藍(lán)色去除小。優(yōu)選Δb為-1以上，進(jìn)一步優(yōu)選為-0.6以上。另外，鋅含量(％)/鉀含量(％)與Δb的關(guān)系顯示于圖3。
(比較例6、7的高溫耐久性的評價(jià))求出在100℃的條件下24小時(shí)放置偏振片后的色差ΔEab100。正交狀態(tài)的色差ΔEab是從初期的正交狀態(tài)的色度(L0，a0，b0)與在100℃的條件下24小時(shí)放置時(shí)的正交狀態(tài)的色度(L24，a24，b24)、用下述式ΔEab100={L24-L0}2+{a24-a0}2+{b24-b0}2]]>求得。其中，L值、a值、b值為Hunter表色系統(tǒng)中的L值、a值、b值。結(jié)果顯示于表3。
另外，對藍(lán)色去除進(jìn)行評價(jià)。藍(lán)色去除的狀況用Δb＝b24-b0顯示。B24、b0與上述相同。結(jié)構(gòu)顯示于表3。


從表3、圖1、圖2可知實(shí)施例1～3的本發(fā)明的偏振鏡全部滿足鋅含量/鉀含量的值(0.05～0.4)、鉀含量(0.2～12重量％)、鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值(0.012～不到0.05)、碘含量(1～20重量％)，在與未完全滿足它們的比較例1～5的對比中，高溫加濕時(shí)的正交狀態(tài)的色差ΔEab80/90-120為5以下，色相變化小。另外，從表3、圖3可知滿足-3≤Δb≤0并能夠防止藍(lán)色去除。另一方面，可知比較例6、7不滿足高溫耐久性。
(關(guān)于實(shí)施例11～17、比較例11～16)(偏振特性評價(jià))用以下方法測定獲得的偏振片的光學(xué)特性(單體透過率、偏振光度、二色比)。結(jié)果顯示于表4。
(單體透過率Ts)使用分光光度計(jì)(村上色彩技術(shù)研究所制，DOT-3)，是通過JIS Z8701的2度視野(C光源)進(jìn)行可見度校正的Y值。
(偏振光度Pz)按照上述透過率的測定方法測定將2張相同偏振片重疊并使其偏振軸平行時(shí)的透過率(H0)和正交重疊時(shí)的透過率(H90)，用以下的式子求得偏振光度。其中，平行的透過率(H0)和正交的透過率(H90)為進(jìn)行了可見度校正的Y值。
(二色比)使用單體透過率(Ts)和偏振光度(Pz)，用以下的式子求得。這里，用以下的式子定義二色比。
二色比＝log{(Ts/100)-(Ts·Pz/100·100)}/log{(Ts/100)+(Ts·Pz/100·100)}(耐久性試驗(yàn)的評價(jià))用以下方法對獲得的偏振片進(jìn)行高溫耐久性、高溫高濕耐久性評價(jià)。結(jié)果顯示于表4。
(高溫耐久性)
求出將在110℃的條件下24小時(shí)放置偏振片時(shí)的色差ΔEab110。正交狀態(tài)的色差ΔEab110是從初期的正交狀態(tài)的色度(L0，a0，b0)和在110℃的條件下24小時(shí)放置時(shí)的正交狀態(tài)的色度(L24，a24，b24)，并用下述式ΔEab110={(L24-L0)}2+{(a24-a0)}2+{(b24-b0)}2]]>求得。其中，L值、a值、b值為Hunter表色系統(tǒng)Lab中的L值、a值、b值。
(高溫高濕耐久性)求出在80℃、90％RH的條件下24小時(shí)放置偏振片時(shí)的色差ΔEab80/90-24。正交狀態(tài)的色差ΔEab80/90-24是從初期的正交狀態(tài)的色度(L0，a0，b0)和在80℃、90％RH的條件下24小時(shí)放置時(shí)的正交狀態(tài)的色度(L120，a120，b120)，并用下述式ΔEab80/90-24={(L24-L0)}2+{(a24-a0)}2+{(b24-b0)}2]]>求得。其中，L值、a值、b值為Hunter表色系統(tǒng)中的L值、a值、b值。
(耐久性)是為了顯示是否滿足高溫耐久性和高溫高濕耐久性兩個(gè)方面而從上述ΔEab110和ΔEab80/90-24并用下述式ΔEab={(ΔEab110)2+(ΔEab80/90-24)2}]]>求得的值。


從表4可知實(shí)施例11～17的本發(fā)明的偏振鏡全部滿足鋅含量/鉀含量的值(0.05～0.4)、鉀含量(0.2～12重量％)、鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值(0.012～不到0.05)、碘含量(1～20重量％)，在與未完全滿足它們的比較例11～16的對比中，與實(shí)施例和比較例的偏振光特性大致相同，在實(shí)施例中，高溫時(shí)的正交狀態(tài)的色差ΔEab100和高溫加濕時(shí)的正交狀態(tài)的色差ΔEab80/90-120均為5以下，色相變化小。上述色差都為3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1以下。
權(quán)利要求
1.一種偏振鏡，是由至少實(shí)施了通過含有碘或碘化鉀的碘溶液進(jìn)行染色的處理且含有鋅的聚乙烯醇系薄膜構(gòu)成的偏振鏡中，其特征在于，偏振鏡中的鋅含量(重量％)/鉀含量(重量％)的值為0.05～0.4，鉀含量為0.2～12重量％，而且鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值0.012～不到0.05，碘含量為1～20重量％。
2.一種偏振鏡的制造方法，是權(quán)利要求1所述的偏振鏡的制造方法，其特征在于，至少包括針對聚乙烯醇系薄膜的單向拉伸工序、通過含有碘和碘化鉀的碘溶液的碘染色工序、通過鋅鹽溶液的鋅浸滲工序、以及實(shí)施了上述工序之后通過碘化鉀溶液的清洗工序，當(dāng)將上述碘染色工序的碘溶液的碘化鉀濃度(重量％)設(shè)為(A)、將鋅浸滲工序的鋅鹽溶液中的鋅離子濃度(重量％)設(shè)為(B)、將清洗工序的碘化鉀溶液中的碘化鉀濃度(重量％)設(shè)為(C)時(shí)，鋅離子濃度(B)在0.16～1重量％的范圍內(nèi)，而且將其調(diào)整為滿足-(B/A)+6＞C＞-3×(B/A)+5.5。
3.一種偏振片，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的偏振鏡的至少一面上設(shè)置透明保護(hù)層。
4.如權(quán)利要求1所述的偏振鏡或者權(quán)利要求3所述的偏振片，其特征在于，用下述式表示的色差ΔEab80/90-120為5以下，ΔEab80/90-120＝{L120-L0}2+{a120-a0}2+{b120-b0}2其中，(L0，a0，b0)為初期的正交狀態(tài)的色度，(L120，a120，b120)為在80℃、90％RH的條件下放置120小時(shí)后的正交狀態(tài)的色度，L值、a值、b值為Hunter表色系統(tǒng)中的L值、a值、b值。
5.一種光學(xué)薄膜，其特征在于，至少層疊1張權(quán)利要求1所述的偏振鏡、或者權(quán)利要求3或4所述的偏振片。
6.一種圖像顯示裝置，其特征在于，至少使用一張權(quán)利要求1所述的偏振鏡、權(quán)利要求3或者4所述的偏振片、或權(quán)利要求5所述的光學(xué)薄膜。
全文摘要
本發(fā)明的偏振鏡，是由至少實(shí)施了通過含有碘或碘化鉀的碘溶液而進(jìn)行染色的處理且含有鋅的聚乙烯醇系薄膜構(gòu)成的偏振鏡，其特征在于，偏振鏡中的鋅含量(重量％)/鉀含量(重量％)的值為0.05～0.4，鉀含量為0.2～12重量％，而且鋅含量(重量％)/碘含量(重量％)的值0.012～不到0.05，碘含量為1～20重量％。由此，本發(fā)明提供由能夠滿足高耐濕性的聚乙烯醇系薄膜構(gòu)成的偏振鏡。
文檔編號(hào)G02B1/10GK1715968SQ20051008103
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者首藤俊介, 池田哲朗, 塘口直樹, 濟(jì)木雄二, 三角隆司 申請人:日東電工株式會(huì)社