本發(fā)明涉及偏振板,更詳細(xì)而言,涉及在偏振片的至少一個面上介由粘接劑層貼合有保護(hù)膜的偏振板。
背景技術(shù):
偏振板被廣泛用于液晶顯示裝置等顯示裝置,尤其是近年來被廣泛用于智能手機(jī)那樣的各種移動設(shè)備中。作為偏振板,一般為在偏振片的單面或兩面使用粘接劑貼合有保護(hù)膜的構(gòu)成的偏振板。
作為上述粘接劑,已知有水系粘接劑、紫外線固化性粘接劑那樣的活性能量射線固化性粘接劑,由于在貼合透濕性低的保護(hù)膜的情況等中,在保護(hù)膜貼合后難以將水分從粘接劑層揮發(fā)除去,所以大多使用活性能量射線固化性粘接劑(例如,專利文獻(xiàn)1~4)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-205741號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-203205號公報
專利文獻(xiàn)3:日本特開2012-203108號公報
專利文獻(xiàn)4:日本特開2004-245925號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在使用活性能量射線固化性粘接劑將偏振片與保護(hù)膜貼合的情況下,在偏振片表面產(chǎn)生桔皮面狀的微小的表面凹凸。以下,本說明書中,將該桔皮面狀的表面凹凸稱為“表面不良”。表面不良是起因于伴隨因活性能量射線的照射而引起的急劇的固化的粘接劑層的固化收縮、和通過由活性能量射線光源施加急劇的熱量而產(chǎn)生的偏振片表面的變形的不良,原來存在于偏振片表面的微小的凹凸通過固化收縮或由熱產(chǎn)生的變形而被增強(qiáng),結(jié)果是引起表面不良。在偏振片的單面使用活性能量射線固化性粘接劑來貼合保護(hù)膜的情況下,在該粘接劑層側(cè)產(chǎn)生表面不良,但在其相反側(cè)(沒有貼合保護(hù)膜的偏振片表面)也起因于偏振片的變形而觀察到表面不良。在偏振片表面具有表面不良的偏振板不僅由于即使隔著保護(hù)膜也目視確認(rèn)到其表面不良,所以在外觀上不優(yōu)選,而且在將其組裝到圖像顯示裝置中時,有可能顯示變形等對圖像顯示裝置的觀察性也造成不良影響。
在保護(hù)膜的外表面使用粘接劑進(jìn)一步貼合有觸摸輸入元件那樣的透光性的構(gòu)件(基板)的智能手機(jī)那樣的形態(tài)中,有時偏振片表面的表面不良的問題變得尤其顯著。這是由于,若將外界光最多地反射的偏振板最表面(透光性構(gòu)件的外表面)平滑,則因來自那里的反射光變得基本不包含散射光,從而變得基本不與來自具有表面不良的偏振片與粘接劑層的界面的反射光混雜,有時來自該界面的反射光變得能夠更清楚地目視確認(rèn)。
作為用于抑制因固化收縮等而引起的表面不良的手段,考慮了通過使貼合的偏振片或保護(hù)膜變厚、或者在使粘接劑層固化時在偏振片或保護(hù)膜上安裝加強(qiáng)用的支撐基材來提高剛性(相對于固化收縮的耐性)。但是,使偏振片或保護(hù)膜變厚與近來的圖像顯示裝置的薄膜化的趨勢相違背。此外,在使用支撐基材時,需要在介由粘合劑層而安裝等的偏振片或保護(hù)膜上能夠剝離地安裝支撐基材,該情況下,無法得到充分的剛性提高效果。
此外偏振片有時具有條紋狀沿著拉伸方向延伸、且作為茶色的線被目視確認(rèn)的表面凹凸。以下,本說明書中,將該表面凹凸稱為“茶色條紋”。茶色條紋在其表面放置保護(hù)膜等時變得容易被目視確認(rèn)。這樣的茶色條紋也與表面不良同樣會給偏振板的外觀或圖像顯示裝置的觀察性造成不良影響。
因此,本發(fā)明的目的是提供一種偏振板,其是在偏振片上使用活性能量射線固化性粘接劑貼合保護(hù)膜而成的偏振板,即使是偏振片具有表面不良或茶色條紋那樣的表面凹凸的情況下,也隔著保護(hù)膜無法目視確認(rèn)它們而外觀優(yōu)異,在適用于圖像顯示裝置中時也沒有顯示的變形,能夠給予良好的觀察性。
用于解決課題的方案
本發(fā)明提供下述的偏振板。
[1]一種偏振板,其包含偏振片、和介由第1粘接劑層而層疊于其一個面上的第1保護(hù)膜,
第1粘接劑層為包含活性能量射線固化性粘接劑的固化物的折射率為1.47以上且低于1.57的層,并且與偏振片的上述一個面相接而層疊。
[2]根據(jù)[1]所述的偏振板,其中,上述偏振片的厚度為10μm以下。
[3]根據(jù)[1]或[2]所述的偏振板,其中,上述第1保護(hù)膜的厚度為30μm以下。
[4]根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的偏振板,其中,進(jìn)一步包含介由第2粘接劑層而層疊于上述偏振片的另一個面上的第2保護(hù)膜。
[5]根據(jù)[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的偏振板,其中,進(jìn)一步包含介由第3粘接劑層而層疊于上述第1保護(hù)膜的外表面的透光性構(gòu)件。
[6]根據(jù)[5]所述的偏振板,其中,上述透光性構(gòu)件為觸摸輸入元件。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的偏振板,即使在偏振片表面存在表面不良或茶色條紋那樣的表面凹凸,也能夠通過具有規(guī)定的折射率的粘接劑層而使該表面凹凸在光學(xué)上變得透明,能夠具有優(yōu)異的外觀。本發(fā)明的偏振板在適用于圖像顯示裝置中時,也難以引起顯示變形那樣的不良情況。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明所述的偏振板的層構(gòu)成的一個例子的概略截面圖。
圖2是表示本發(fā)明所述的偏振板的層構(gòu)成的另一個例子的概略截面圖。
圖3是表示本發(fā)明所述的偏振板的層構(gòu)成的另一個例子的概略截面圖。
圖4是表示本發(fā)明所述的偏振板的制造方法的優(yōu)選的一個例子的流程圖。
圖5是表示樹脂層形成工序中得到的層疊膜的層構(gòu)成的一個例子的概略截面圖。
圖6是表示拉伸工序中得到的拉伸膜的層構(gòu)成的一個例子的概略截面圖。
圖7是表示染色工序中得到的偏振性層疊膜的層構(gòu)成的一個例子的概略截面圖。
圖8是表示第1貼合工序中得到的貼合膜的層構(gòu)成的一個例子的概略截面圖。
具體實(shí)施方式
<偏振板>
(1)偏振板的層構(gòu)成
圖1是表示本發(fā)明所述的偏振板的層構(gòu)成的一個例子的概略截面圖。如圖1中所示的偏振板1那樣本發(fā)明的偏振板可以為具有偏振片5、和介由第1粘接劑層15而層疊于其一個面上的第1保護(hù)膜10的帶單面保護(hù)膜的偏振板。第1粘接劑層15為包含活性能量射線固化性粘接劑的固化物的層,如圖1中所示的那樣,與偏振片5的上述一個面相接而層疊于偏振片5上。
此外本發(fā)明所述的偏振板也可以為在偏振片5的另一個面上進(jìn)一步貼合有保護(hù)膜的偏振板,具體而言,如圖2中所示的偏振板2那樣,也可以為具有偏振片5、介由第1粘接劑層15而層疊于其一個面上的第1保護(hù)膜10、和介由第2粘接劑層25而層疊于另一個面上的第2保護(hù)膜20的帶兩面保護(hù)膜的偏振板。
本發(fā)明所述的偏振板在組裝到液晶顯示裝置那樣的圖像顯示裝置中時,為配置在液晶單元那樣的圖像顯示元件的目視確認(rèn)(前面)側(cè)的偏振板,其所具有的第1保護(hù)膜10與偏振片5相比配置在圖像顯示裝置的目視確認(rèn)(前面)側(cè)。
本發(fā)明所述的偏振板可以進(jìn)一步具有層疊在第1保護(hù)膜10的外表面上(目視確認(rèn)側(cè))的透光性構(gòu)件。如圖3中所示的偏振板3那樣,透光性構(gòu)件30可以介由第3粘接劑層35而貼合于第1保護(hù)膜10上。透光性構(gòu)件30例如為用于保護(hù)圖像顯示裝置的表面的透光性的板材或片材、圖像顯示裝置為觸摸面板裝置時的觸摸輸入元件。
(2)偏振片
偏振片5可以為使二色性色素在經(jīng)單軸拉伸的聚乙烯基醇系樹脂層(或膜)中吸附取向而得到的偏振片。偏振片5的厚度例如可以為30μm以下、進(jìn)而為20μm以下,尤其是在移動設(shè)備用的偏振板中,從偏振板的薄型化的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為10μm以下,更優(yōu)選為8μm以下。偏振片5的厚度通常為2μm以上。
作為構(gòu)成聚乙烯基醇系樹脂層的聚乙烯基醇系樹脂,可以使用將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而得到的樹脂。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除了乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯以外,還可例示出乙酸乙烯酯與能夠與其共聚的其他單體的共聚物。作為能夠與乙酸乙烯酯共聚的其他單體,例如可列舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基的(甲基)丙烯酰胺類等。
本說明書中“(甲基)丙烯酸”是指選自丙烯酸及甲基丙烯酸中的至少一者。
將上述聚乙烯基醇系樹脂進(jìn)行制膜而得到的膜構(gòu)成偏振片5。將聚乙烯基醇系樹脂制膜的方法沒有特別限定,可以通過公知的方法進(jìn)行制膜,但從容易得到厚度小的偏振片5、工序中的薄膜的偏振片5的處理性也優(yōu)異的方面出發(fā),優(yōu)選將聚乙烯基醇系樹脂的溶液涂裝到基材膜上進(jìn)行制膜。
聚乙烯基醇系樹脂的皂化度可以為80.0~100.0摩爾%的范圍,但優(yōu)選為90.0~99.5摩爾%的范圍,更優(yōu)選為94.0~99.0摩爾%的范圍。若皂化度低于80.0摩爾%,則所得到的偏振板的耐水性及耐濕熱性降低。在使用皂化度超過99.5摩爾%的聚乙烯基醇系樹脂的情況下,有時染色速度變慢,生產(chǎn)率降低,并且得不到具有充分的偏振性能的偏振片5。
所謂皂化度是以單元比(摩爾%)表示作為聚乙烯基醇系樹脂的原料的聚乙酸乙烯酯系樹脂中包含的乙酸基(乙酰氧基:-ococh3)通過皂化工序變化成羥基的比例的值,以下述式來定義:
皂化度(摩爾%)=100×(羥基的數(shù)目)÷(羥基的數(shù)目+乙酸基的數(shù)目)
皂化度可以依據(jù)jisk6726(1994)而求出。皂化度越高,表示羥基的比例越高,因此,表示阻礙結(jié)晶化的乙酸基的比例越低。
聚乙烯基醇系樹脂也可以是一部分被改性的改性聚乙烯基醇。例如,可列舉出將聚乙烯基醇系樹脂用乙烯、丙烯等烯烴;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸;不飽和羧酸的烷基酯、丙烯酰胺等改性而得到的改性聚乙烯基醇。改性的比例優(yōu)選為低于30摩爾%,更優(yōu)選為低于10%。在進(jìn)行超過30摩爾%的改性的情況下,存在變得難以吸附二色性色素、難以得到具有充分的偏振性能的偏振片5的傾向。
聚乙烯基醇系樹脂的平均聚合度優(yōu)選為100~10000,更優(yōu)選為1500~8000,進(jìn)一步優(yōu)選為2000~5000。聚乙烯基醇系樹脂的平均聚合度也可以依據(jù)jisk6726(1994)而求出。
偏振片5中含有(吸附取向)的二色性色素可以為碘或二色性有機(jī)染料。二色性有機(jī)染料的具體例子包含紅br、紅lr、紅r、粉紅lb、玉紅bl、棗紅gs、天藍(lán)lg、檸檬黃、藍(lán)br、藍(lán)2r、藏青ry、綠lg、紫lb、紫b、黑h、黑b、黑gsp、黃3g、黃r、橙lr、橙3r、猩紅gl、猩紅kgl、剛果紅、亮紫bk、supra藍(lán)g、supra藍(lán)gl、supra橙gl、直接天藍(lán)、直接堅牢橙s、堅牢黑。二色性色素可以僅單獨(dú)使用1種,也可以將2種以上并用。
(3)第1保護(hù)膜
第1保護(hù)膜10可以為包含具有透光性的(優(yōu)選光學(xué)上透明的)熱塑性樹脂、例如鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環(huán)狀聚烯烴系樹脂(降冰片烯系樹脂等)那樣的聚烯烴系樹脂;三乙酸纖維素、二乙酸纖維素那樣的纖維素酯系樹脂;聚酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;或它們的混合物、共聚物等的膜。其中本發(fā)明中適宜使用的第1保護(hù)膜10為通過水系粘接劑難以粘接的透濕性低的保護(hù)膜、例如包含聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂等的保護(hù)膜。
第1保護(hù)膜10也可以是相位差膜、亮度提高膜那樣的兼具光學(xué)功能的保護(hù)膜。例如通過將包含上述熱塑性樹脂的膜進(jìn)行拉伸(單軸拉伸或雙軸拉伸等)、或者在該膜上形成液晶層等,能夠制成賦予了任意的相位差值的相位差膜。
作為鏈狀聚烯烴系樹脂,除了聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂那樣的鏈狀烯烴的均聚物以外,還可列舉出包含2種以上的鏈狀烯烴的共聚物。
環(huán)狀聚烯烴系樹脂是以環(huán)狀烯烴作為聚合單元聚合而成的樹脂的總稱。若列舉出環(huán)狀聚烯烴系樹脂的具體例子,則為環(huán)狀烯烴的開環(huán)(共)聚物、環(huán)狀烯烴的加成聚合物、環(huán)狀烯烴與乙烯、丙烯那樣的鏈狀烯烴的共聚物(代表性為無規(guī)共聚物)、及將它們用不飽和羧酸或其衍生物改性而得到的接枝聚合物、以及它們的氫化物等。其中,優(yōu)選采用使用降冰片烯或多環(huán)降冰片烯系單體等降冰片烯系單體作為環(huán)狀烯烴的降冰片烯系樹脂。
纖維素酯系樹脂為纖維素與脂肪酸的酯。纖維素酯系樹脂的具體例子包含三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、三丙酸纖維素、二丙酸纖維素。此外,也可以使用它們的共聚物、或羥基的一部分被其他的取代基修飾而得到的物質(zhì)。它們中,特別優(yōu)選三乙酸纖維素(三乙酰纖維素:tac)。
聚酯系樹脂是具有酯鍵的除上述纖維素酯系樹脂以外的樹脂,一般為包含多元羧酸或其衍生物與多元醇的縮聚物的樹脂。作為多元羧酸或其衍生物,可以使用二羧酸或其衍生物,例如可列舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。作為多元醇,可以使用二元醇,例如可列舉出乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、環(huán)己烷二甲醇等。
聚酯系樹脂的具體例子包含聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-1,3-丙二醇酯、聚萘二甲酸-1,3-丙二醇酯、聚對苯二甲酸環(huán)己烷二甲酯、聚萘二甲酸環(huán)己烷二甲酯。
聚碳酸酯系樹脂包含介由碳酸酯基而鍵合有單體單元的聚合物。聚碳酸酯系樹脂也可以是將聚合物骨架修飾而得到的被稱為改性聚碳酸酯的樹脂、共聚聚碳酸酯等。
(甲基)丙烯酸系樹脂是以具有(甲基)丙烯?;幕衔镒鳛橹饕獦?gòu)成單體的樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂的具體例子例如包含聚甲基丙烯酸甲酯那樣的聚(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);甲基丙烯酸甲酯與具有脂環(huán)族烴基的化合物的共聚物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環(huán)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)。優(yōu)選使用聚(甲基)丙烯酸甲酯那樣的以聚(甲基)丙烯酸c1-6烷基酯作為主要成分的聚合物,更優(yōu)選使用以甲基丙烯酸甲酯作為主要成分(50~100重量%、優(yōu)選為70~100重量%)的甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
在第1保護(hù)膜10中的與偏振片5相反側(cè)的表面,還可以形成硬涂層、防眩層、防反射層、抗靜電層、防污層那樣的表面處理層(涂布層)。形成表面處理層的方法沒有特別限定,可以使用公知的方法。
第1保護(hù)膜10可以含有1種或2種以上的潤滑劑、增塑劑、分散劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑、抗氧化劑那樣的添加劑。
從偏振板的薄型化的觀點(diǎn)出發(fā),第1保護(hù)膜10的厚度優(yōu)選為90μm以下,更優(yōu)選為50μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為30μm以下。從強(qiáng)度及處理性的觀點(diǎn)出發(fā),第1保護(hù)膜10的厚度通常為5μm以上。
(4)第1粘接劑層
第1粘接劑層15是用于在偏振片5的一個面上粘接固定第1保護(hù)膜10的層,按照與偏振片5直接接合的方式與偏振片5的上述一個面相接而層疊。第1粘接劑層15通常與第1保護(hù)膜10的貼合面(偏振片5側(cè)的面)也相接。
第1粘接劑層15是將通過紫外線、可見光、電子射線、x射線那樣的活性能量射線的照射而固化的活性能量射線固化性粘接劑涂裝到偏振片5和/或第1保護(hù)膜10的貼合面后,介由該粘接劑的涂裝層將偏振片5與第1保護(hù)膜10重疊,通過對該涂裝層照射活性能量射線使其固化而成的活性能量射線固化性粘接劑的固化物層,其折射率(作為固化物的折射率)設(shè)定為1.47以上且低于1.57。形成第1粘接劑層15的活性能量射線固化性粘接劑優(yōu)選為紫外線固化性粘接劑。
通過使折射率為1.47以上且低于1.57的第1粘接劑層15與偏振片5的表面(貼合面)直接接合,從而即使是偏振片5具有表面不良或茶色條紋那樣的表面凹凸的情況下,也由于通過該表面凹凸被具有與偏振片5相同或同等程度的折射率的第1粘接劑層15填埋,從而能夠極其減小偏振片5的表面(貼合面)與第1粘接劑層15的界面中的反射,所以能夠使該表面凹凸在光學(xué)上變得透明或基本透明,由此,在偏振板中,能夠隔著第1保護(hù)膜10而完全或基本完全無法目視確認(rèn)該表面凹凸。此外,這樣的本發(fā)明所述的偏振板由于在光學(xué)上不具有或基本不具有上述表面凹凸,所以在適用于液晶顯示裝置那樣的圖像顯示裝置中時,也能夠有效地防止或抑制由上述表面凹凸引起的顯示的變形。
近年來,對于以液晶顯示裝置為首的圖像顯示裝置及構(gòu)成其的偏振板有顯著的薄型化的要求,為了應(yīng)對該要求而減小構(gòu)成偏振板的偏振片或保護(hù)膜的厚度,若伴隨于此偏振片或保護(hù)膜的剛性變低,則表面不良的問題進(jìn)一步明顯化。因此,能夠防止或抑制因表面不良隔著第1保護(hù)膜10被目視確認(rèn)而引起的外觀不良、及伴隨表面不良的圖像顯示裝置中的顯示變形的本發(fā)明在偏振片5中的第1保護(hù)膜10側(cè)表面存在表面不良、且偏振片5和/或第1保護(hù)膜10的厚度小的情況下,例如偏振片5的厚度為10μm以下、和/或第1保護(hù)膜10的厚度為30μm以下的情況下尤其有利。
此外,在第1保護(hù)膜10的外表面介由第3粘接劑層35進(jìn)一步層疊有例如觸摸輸入元件那樣的透光性構(gòu)件30的情況下,若在偏振片5的表面具有表面不良或茶色條紋那樣的表面凹凸,則如上述那樣,有時其表面凹凸進(jìn)一步被增強(qiáng)而被目視確認(rèn)。因此,本發(fā)明在偏振片5中的第1保護(hù)膜10側(cè)表面存在表面不良或茶色條紋那樣的表面凹凸、且在第1保護(hù)膜10的外表面層疊有透光性構(gòu)件30的情況下尤其有利。
從更有效地防止或抑制因表面不良或茶色條紋那樣的表面凹凸隔著第1保護(hù)膜10被目視確認(rèn)而引起的外觀不良、及伴隨該表面凹凸的圖像顯示裝置中的顯示變形的觀點(diǎn)出發(fā),第1粘接劑層15的折射率優(yōu)選為1.49以上且1.55以下,更優(yōu)選為1.50以上且1.53以下?;谕瑯拥睦碛桑衿?的折射率與第1粘接劑層15的折射率的差以絕對值計優(yōu)選為0.07以下,更優(yōu)選為0.05以下。
另外,這里所說的第1粘接劑層15的折射率如上述那樣是指活性能量射線固化性粘接劑固化后的作為固化物的折射率,并非是指處于液體狀態(tài)的固化前的活性能量射線固化性粘接劑其自身。通常,活性能量射線固化性粘接劑在固化前和固化后折射率不同。這是由于,通過固化反應(yīng)重新形成化學(xué)鍵,所以分子結(jié)構(gòu)其本身發(fā)生變化,以及,通過化學(xué)鍵而分子的密度等發(fā)生變化。由于這些變化的程度依賴于活性能量射線固化性粘接劑中使用的固化性化合物(單體)的種類或組合、反應(yīng)率、添加劑的有無等,所以不能一概而言,但活性能量射線固化性粘接劑的折射率在固化前后通常大多變化0.02以上,也經(jīng)常變化0.05以上。特別是含有在固化時揮發(fā)而不殘留在固化后的粘接劑層中的成分的粘接劑、包含通過固化反應(yīng)而結(jié)構(gòu)大大發(fā)生變化那樣的固化性化合物的粘接劑存在固化前后的折射率變化大的傾向。此外,粘接劑中含有的聚合引發(fā)劑、流平劑等添加劑的種類或含量也對折射率變化的程度造成較大影響。為了得到上述的效果,并非固化前的粘接劑其自身的折射率,而是將固化后的第1粘接劑層15的折射率設(shè)定為上述范圍內(nèi)很重要。
在專利文獻(xiàn)1~3中,雖然關(guān)于固化前的活性能量射線固化性粘接劑其自身的折射率有言及,但關(guān)于固化后的粘接劑層的折射率沒有言及,如上述那樣,若參照折射率在固化前后有較大變化,則專利文獻(xiàn)1~3的記載對于固化后的折射率沒有任何預(yù)測或教導(dǎo)。
偏振板中包含的固化后的第1粘接劑層15的折射率可以通過將第1保護(hù)膜10或偏振片5中的任一者除去而使第1粘接劑層15露出來進(jìn)行測定。將第1保護(hù)膜10除去時,只要使用與構(gòu)成其的樹脂的種類相應(yīng)的適合的種類的有機(jī)溶劑而溶解除去即可。例如,在第1保護(hù)膜10包含環(huán)狀聚烯烴系樹脂時,可以適宜使用環(huán)己烷等。在第1保護(hù)膜10包含纖維素酯系樹脂或(甲基)丙烯酸系樹脂時,可以適宜使用二氯甲烷等。另一方面,將偏振片5除去時,可以通過溫水而溶解除去。為了使利用溫水的溶解除去變得更容易,也可以預(yù)先實(shí)施濕熱處理(例如,在80℃且90%rh的環(huán)境下保管1周左右)。即使通過利用有機(jī)溶劑的處理、利用溫水的處理、濕熱處理,在具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的固化后的第1粘接劑層15中也不會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化,因此不會產(chǎn)生折射率變化。以溫水等處理后的樣品優(yōu)選將附著在粘接劑層上的水干燥后測定折射率,例如在常溫環(huán)境下(25℃且50%rh等)風(fēng)干12小時以上后用于測定。
露出的第1粘接劑層15的折射率依據(jù)jisk0062:1992“化學(xué)制品的折射率測定方法”而測定,可以使用阿貝折射率計(作為一個例子,atagoco.,ltd.制的“nar-4t”、測定波長589nm)進(jìn)行測定。
折射率也可以使用橢圓偏振光譜儀進(jìn)行測定。作為橢圓偏振光譜儀,可例示出(株)堀場制作所制:uvisel2、j.a.woollamco.,inc.制:alpha-se、日本分光(株)制:m550型、大塚電子(株)制:fe-5000等,但只要是能夠進(jìn)行波長589nm下的測定的裝置則其他的裝置也可以使用。
形成第1粘接劑層15的活性能量射線固化性粘接劑只要是能夠形成顯示上述范圍內(nèi)的折射率的固化物則沒有特別限制,從顯示良好的粘接性的方面出發(fā),可以優(yōu)選使用包含陽離子聚合性的固化性化合物和/或自由基聚合性的固化性化合物的活性能量射線固化性粘接劑組合物?;钚阅芰可渚€固化性粘接劑通常進(jìn)一步包含用于引發(fā)上述固化性化合物的固化反應(yīng)的陽離子聚合引發(fā)劑和/或自由基聚合引發(fā)劑。
作為陽離子聚合性的固化性化合物,例如可列舉出環(huán)氧系化合物(分子內(nèi)具有1個或2個以上的環(huán)氧基的化合物)、氧雜環(huán)丁烷系化合物(分子內(nèi)具有1個或2個以上的氧雜環(huán)丁烷環(huán)的化合物)、或它們的組合。作為自由基聚合性的固化性化合物,例如可列舉出(甲基)丙烯酸系化合物(分子內(nèi)具有1個或2個以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物)、具有自由基聚合性的雙鍵的其他的乙烯基系化合物、或它們的組合,尤其通過酯化可以容易地進(jìn)行官能團(tuán)的導(dǎo)入的(甲基)丙烯酸系化合物是適合的。也可以將陽離子聚合性的固化性化合物與自由基聚合性的固化性化合物并用。
不論固化性化合物的聚合類型如何,可以通過適當(dāng)選擇固化性化合物的種類(分子結(jié)構(gòu))等來控制第1粘接劑層15的折射率。例如在想要降低折射率的情況下,將直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的飽和烷基、氟原子導(dǎo)入固化性化合物中是有效的。還優(yōu)選將包含氟原子的飽和烷基導(dǎo)入固化性化合物中。另一方面,在想要提高折射率的情況下,將環(huán)己烯環(huán)、苯環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、萘環(huán)那樣的不飽和基導(dǎo)入固化性化合物中是有效的。但是,若導(dǎo)入蒽環(huán)或具有其以上長的共軛長的不飽和基,則有時第1粘接劑層15呈現(xiàn)出不理想的著色。
活性能量射線固化性粘接劑根據(jù)需要可以含有陽離子聚合促進(jìn)劑、離子捕獲劑、抗氧化劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、粘合賦予劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調(diào)整劑、增塑劑、消泡劑、抗靜電劑、流平劑、溶劑等添加劑。
第1粘接劑層15的厚度通常為0.001~5μm左右,優(yōu)選為0.01~3μm。
(5)第2保護(hù)膜
圖2中所示的帶兩面保護(hù)膜的偏振板2所具有的第2保護(hù)膜20與第1保護(hù)膜10同樣可以為包含上面例示的熱塑性樹脂的膜,也可以為相位差膜、亮度提高膜那樣的兼具光學(xué)功能的保護(hù)膜。關(guān)于第2保護(hù)膜20可以具有的表面處理層及膜的厚度等,引用對第1保護(hù)膜10描述的上面的記載。第1保護(hù)膜10與第2保護(hù)膜20可以為包含彼此相同種類的樹脂的保護(hù)膜,也可以為包含不同種類的樹脂的保護(hù)膜。在帶兩面保護(hù)膜的偏振板2被組裝入液晶顯示裝置那樣的圖像顯示裝置中時,第2保護(hù)膜20與偏振片5相比配置在圖像顯示元件側(cè)。
(6)第2粘接劑層
第2粘接劑層25為用于在偏振片5的另一個面上粘接固定第2保護(hù)膜20的層,與第1粘接劑層15同樣,通常按照與偏振片5直接接合的方式與偏振片5的上述另一個面相接而層疊。此外,第2粘接劑層25通常與第2保護(hù)膜20的貼合面(偏振片5側(cè)的面)也相接。
形成第2粘接劑層25的粘接劑除了活性能量射線固化性粘接劑以外,還可以為使聚乙烯基醇系樹脂那樣的粘接劑成分溶解或分散到水中而得到的水系粘接劑,但從制造效率的觀點(diǎn)出發(fā),與第1粘接劑層15同樣,優(yōu)選為活性能量射線固化性粘接劑。尤其在第2保護(hù)膜20的透濕性低的情況下,優(yōu)選使用活性能量射線固化性粘接劑。形成第2粘接劑層25的活性能量射線固化性粘接劑優(yōu)選為紫外線固化性粘接劑。
若在偏振片5中的第2保護(hù)膜20側(cè)表面存在表面不良或茶色條紋那樣的表面凹凸,則雖然不像在第1保護(hù)膜10側(cè)表面存在表面凹凸的情況那樣,但有時該表面凹凸隔著第1保護(hù)膜10被目視確認(rèn)。因此,從防止或抑制因偏振片5中的第2保護(hù)膜20側(cè)表面存在的表面凹凸隔著第1保護(hù)膜10被目視確認(rèn)而引起的外觀不良、及伴隨該表面凹凸的圖像顯示裝置中的顯示變形的觀點(diǎn)出發(fā),第2粘接劑層25的折射率(作為固化物的折射率)優(yōu)選設(shè)定為1.47以上且低于1.57。該折射率更優(yōu)選為1.49以上且1.55以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.50以上且1.53以下。此外,偏振片5的折射率與第2粘接劑層25的折射率的差以絕對值計優(yōu)選為0.07以下,更優(yōu)選為0.05以下。
關(guān)于第2粘接劑層25的折射率的測定方法、活性能量射線固化性粘接劑的組成(固化性化合物的種類等)、第2粘接劑層25的厚度等,引用對第1粘接劑層15描述的上面的記載。形成第2粘接劑層25的活性能量射線固化性粘接劑可以與形成第1粘接劑層15的活性能量射線固化性粘接劑具有相同的組成,也可以具有不同的組成。
(7)透光性構(gòu)件及第3粘接劑層
圖3中所示的偏振板3所具有的透光性構(gòu)件30例如可以為用于保護(hù)圖像顯示裝置的表面的透光性的板材或片材、圖像顯示裝置為觸摸面板裝置時的用于探測觸摸位置信息的觸摸輸入元件。透光性的板材或片材優(yōu)選為在光學(xué)上透明的材料,例如可列舉出玻璃板或熱塑性樹脂片材等。觸摸輸入元件也通常由玻璃板或熱塑性樹脂片材等構(gòu)成。
第3粘接劑層35除了活性能量射線固化性粘接劑以外,還可以為使聚乙烯基醇系樹脂那樣的粘接劑成分溶解或分散到水中而得到的水系粘接劑,但從制造效率的觀點(diǎn)出發(fā),與第1粘接劑層15同樣,優(yōu)選為活性能量射線固化性粘接劑。形成第3粘接劑層35的活性能量射線固化性粘接劑可以與形成第1粘接劑層15或第2粘接劑層25的活性能量射線固化性粘接劑具有相同的組成,也可以具有不同的組成。
(8)粘合劑層
在圖1及圖3中所示的帶單面保護(hù)膜的偏振板1、3中的偏振片5上、或圖2中所示的帶兩面保護(hù)膜的偏振板2中的第2保護(hù)膜20上,也可以層疊用于將偏振板貼合到其他的構(gòu)件(例如適用于液晶顯示裝置中時的液晶單元)上的粘合劑層。形成粘合劑層的粘合劑通常包含以(甲基)丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、有機(jī)硅系樹脂等作為基礎(chǔ)聚合物、并在其中加入了異氰酸酯化合物、環(huán)氧化合物、氮丙啶化合物那樣的交聯(lián)劑的粘合劑組合物。進(jìn)而,也可以含有微粒而制成顯示光散射性的粘合劑層。粘合劑層的厚度通常為1~40μm,優(yōu)選為3~25μm。
(9)其他的光學(xué)層
本發(fā)明所述的偏振板可以進(jìn)一步包含層疊于其保護(hù)膜10、20或偏振片5上的其他的光學(xué)層。作為其他的光學(xué)層,可列舉出將某種的偏振光透射、并將顯示與其相反的性質(zhì)的偏振光反射的反射型偏振膜;表面具有凹凸形狀的帶防眩功能的膜;表面帶防反射功能的膜;表面具有反射功能的反射膜;兼具反射功能和透射功能的半透射反射膜;視角補(bǔ)償膜等。
<偏振板的制造方法>
從能夠容易地得到薄膜的偏振片5、制造工序中的膜的處理性也良好的方面出發(fā),本發(fā)明的偏振板優(yōu)選通過圖4中所示的方法而制造。圖4中所示的制造方法依次包含下述工序:
(1)通過在基材膜的至少一個面上涂裝含有聚乙烯基醇系樹脂的涂裝液后使其干燥而形成聚乙烯基醇系樹脂層,得到層疊膜的樹脂層形成工序s10、
(2)將層疊膜進(jìn)行拉伸而得到拉伸膜的拉伸工序s20、
(3)通過將拉伸膜的聚乙烯基醇系樹脂層以二色性色素進(jìn)行染色而形成偏振片,得到偏振性層疊膜的染色工序s30、
(4)在偏振性層疊膜的偏振片上貼合保護(hù)膜而得到貼合膜的第1貼合工序s40、
(5)將基材膜從貼合膜剝離除去而得到帶單面保護(hù)膜的偏振板的剝離工序s50。
在制造圖2中所示的那樣的帶兩面保護(hù)膜的偏振板2的情況下,在剝離工序s50之后,進(jìn)一步包含:
(6)在帶單面保護(hù)膜的偏振板的偏振片單面貼合保護(hù)膜的第2貼合工序s60。
以下,參照圖5~圖8對各工序進(jìn)行說明。另外在樹脂層形成工序s10中,也可以在基材膜的兩面形成聚乙烯基醇系樹脂層,以下主要對形成于單面的情況進(jìn)行說明。
(1)樹脂層形成工序s10
參照圖5,本工序是在基材膜40的至少一個面上形成聚乙烯基醇系樹脂層6而得到層疊膜100的工序。該聚乙烯基醇系樹脂層6是經(jīng)由拉伸工序s20及染色工序s30而成為偏振片5的層。聚乙烯基醇系樹脂層6可以通過將含有聚乙烯基醇系樹脂的涂裝液涂裝到基材膜40的單面或兩面上并使其干燥而形成。通過這樣的涂裝來形成聚乙烯基醇系樹脂層的方法在容易得到薄膜的偏振片5的方面是有利的。
基材膜40可以由熱塑性樹脂構(gòu)成,其中,優(yōu)選由透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、拉伸性等優(yōu)異的熱塑性樹脂構(gòu)成。這樣的熱塑性樹脂的具體例子例如包含鏈狀聚烯烴系樹脂、環(huán)狀聚烯烴系樹脂(降冰片烯系樹脂等)那樣的聚烯烴系樹脂;聚酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂;三乙酸纖維素、二乙酸纖維素那樣的纖維素酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚乙烯基醇系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂;聚芳酯系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;聚醚砜系樹脂;聚砜系樹脂;聚酰胺系樹脂;聚酰亞胺系樹脂;及它們的混合物、共聚物。
基材膜40可以是由包含1種或2種以上的熱塑性樹脂的1個樹脂層構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),也可以是將包含1種或2種以上的熱塑性樹脂的樹脂層多個層疊而成的多層結(jié)構(gòu)?;哪?0優(yōu)選由在后述的拉伸工序s20中將層疊膜100進(jìn)行拉伸時能夠以適合于將聚乙烯基醇系樹脂層6進(jìn)行拉伸的拉伸溫度拉伸那樣的樹脂構(gòu)成。
基材膜40可以含有添加劑。添加劑的具體例子包含紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、增塑劑、脫模劑、著色防止劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料、及著色劑。
從強(qiáng)度、處理性等方面出發(fā),基材膜40的厚度通常為1~500μm,優(yōu)選為1~300μm,更優(yōu)選為5~200μm,進(jìn)一步優(yōu)選為5~150μm。
涂裝于基材膜40上的涂裝液優(yōu)選為使聚乙烯基醇系樹脂的粉末溶解到良溶劑(例如水)中而得到的聚乙烯基醇系樹脂溶液。聚乙烯基醇系樹脂的詳細(xì)情況如上所述。涂裝液根據(jù)需要也可以含有增塑劑、表面活性劑等添加劑。
將上述涂裝液涂裝到基材膜40上的方法可以從繞線棒涂布法;反向涂布、凹版涂布那樣的輥涂法;模涂法;逗號涂布法;模唇涂布法;旋涂法;絲網(wǎng)涂布法;噴注式涂布法;浸漬法;噴霧法等方法中適當(dāng)選擇。
涂裝層(干燥前的聚乙烯基醇系樹脂層)的干燥溫度及干燥時間根據(jù)涂裝液中包含的溶劑的種類而設(shè)定。干燥溫度例如為50~200℃,優(yōu)選為60~150℃。當(dāng)溶劑包含水時,干燥溫度優(yōu)選為80℃以上。
聚乙烯基醇系樹脂層6可以僅形成于基材膜40的一個面,也可以形成于兩面。若形成于兩面,則能夠抑制在偏振性層疊膜300(參照圖7)的制造時可以產(chǎn)生的膜的卷曲,同時由于能夠由1片偏振性層疊膜300得到2片偏振板,所以在偏振板的生產(chǎn)效率的方面也是有利的。
層疊膜100中的聚乙烯基醇系樹脂層6的厚度優(yōu)選為3~30μm,更優(yōu)選為5~20μm。若為具有該范圍內(nèi)的厚度的聚乙烯基醇系樹脂層6,則經(jīng)由后述的拉伸工序s20及染色工序s30,能夠得到二色性色素的染色性良好且偏振性能優(yōu)異、并且充分薄的(例如厚度為10μm以下的)偏振片5。
在涂裝液的涂裝之前,為了提高基材膜40與聚乙烯基醇系樹脂層6的密合性,也可以對至少形成聚乙烯基醇系樹脂層6的一側(cè)的基材膜40的表面實(shí)施電暈處理、等離子體處理、火焰(火焰)處理等。此外因同樣的理由,也可以在基材膜40上介由底漆層等形成聚乙烯基醇系樹脂層6。
底漆層可以通過將底漆層形成用涂裝液涂裝到基材膜40的表面后使其干燥而形成。該涂裝液包含對基材膜40和聚乙烯基醇系樹脂層6這兩者發(fā)揮一定程度強(qiáng)的密合力的成分,通常包含賦予這樣的密合力的樹脂成分和溶劑。作為樹脂成分,優(yōu)選使用透明性、熱穩(wěn)定性、拉伸性等優(yōu)異的熱可塑樹脂,例如可列舉出(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙烯基醇系樹脂等。其中,優(yōu)選使用給予良好的密合力的聚乙烯基醇系樹脂。更優(yōu)選為聚乙烯基醇樹脂。作為溶劑,通常使用能夠溶解上述樹脂成分的一般的有機(jī)溶劑或水系溶劑,優(yōu)選由以水作為溶劑的涂裝液形成底漆層。
底漆層在后述的剝離工序s50中,有與基材膜一起從偏振片上剝離的情況、和與偏振片一起從基材膜上剝離的情況。若是前者,則可以由上述那樣的容易從聚乙烯基醇系樹脂層剝離的任意的熱塑性樹脂形成底漆層。另一方面,若是后者,則底漆層必須在后述的染色工序s30中與聚乙烯基醇系樹脂層一起被染色,在剝離工序s50中將基材膜剝離后,與聚乙烯基醇系樹脂層被染色而得到的層一起成為偏振片。若由聚乙烯基醇系樹脂形成底漆層,則該底漆層在后面的染色工序s30中與聚乙烯基醇系樹脂層一起被染色,在剝離工序s50中與偏振片一起從基材膜剝離,成為偏振片的一部分。
為了提高底漆層的強(qiáng)度,也可以在底漆層形成用涂裝液中添加交聯(lián)劑。交聯(lián)劑的具體例子包含環(huán)氧系、異氰酸酯系、二醛系、金屬系(例如金屬鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物、有機(jī)金屬化合物)、高分子系的交聯(lián)劑。使用聚乙烯基醇系樹脂作為形成底漆層的樹脂成分時,適宜使用聚酰胺環(huán)氧樹脂、羥甲基化三聚氰胺樹脂、二醛系交聯(lián)劑、金屬螯合物化合物系交聯(lián)劑等。
底漆層的厚度優(yōu)選為0.05~1μm左右,更優(yōu)選為0.1~0.4μm。若變得比0.05μm薄,則基材膜40與聚乙烯基醇系樹脂層6的密合力提高的效果小,若變得比1μm厚,則對于偏振板的薄膜化不利。
將底漆層形成用涂裝液涂裝到基材膜40上的方法可以與聚乙烯基醇系樹脂層形成用的涂裝液同樣。包含底漆層形成用涂裝液的涂裝層的干燥溫度例如為50~200℃,優(yōu)選為60~150℃。在溶劑包含水時,干燥溫度優(yōu)選為80℃以上。
(2)拉伸工序s20
參照圖6,本工序是將包含基材膜40及聚乙烯基醇系樹脂層6的層疊膜100進(jìn)行拉伸,得到經(jīng)拉伸的包含基材膜40’及聚乙烯基醇系樹脂層6’的拉伸膜200的工序。拉伸處理通常為單軸拉伸。
層疊膜100的拉伸倍率可以根據(jù)所期望的偏振特性而適當(dāng)選擇,但優(yōu)選相對于層疊膜100的原長為超過5倍且17倍以下,更優(yōu)選為超過5倍且8倍以下。若拉伸倍率為5倍以下,則由于聚乙烯基醇系樹脂層6’沒有充分發(fā)生取向,所以有時偏振片5的偏振度沒有充分變高。另一方面,若拉伸倍率超過17倍,則在拉伸時變得容易產(chǎn)生膜的斷裂,同時拉伸膜200的厚度變薄至必要以上,有可能后面工序中的加工性及處理性降低。
拉伸處理并不限定于以一步的拉伸,也可以以多步進(jìn)行。這種情況下,可以在染色工序s30之前連續(xù)地進(jìn)行全部的多步的拉伸處理,也可以與染色工序s30中的染色處理和/或交聯(lián)處理同時進(jìn)行第二階段以后的拉伸處理。像這樣以多步進(jìn)行拉伸處理時,優(yōu)選按照拉伸處理的全段合計達(dá)到超過5倍的拉伸倍率的方式進(jìn)行拉伸處理。
拉伸處理除了可以是沿膜長度方向(膜搬運(yùn)方向)進(jìn)行拉伸的縱向拉伸,還可以是沿膜寬度方向進(jìn)行拉伸的橫向拉伸或斜向拉伸等。作為縱向拉伸方式,可列舉出使用輥進(jìn)行拉伸的輥間拉伸、壓縮拉伸、使用卡盤(夾子)的拉伸等,作為橫向拉伸方式,可列舉出拉幅機(jī)法等。拉伸處理可以采用濕潤式拉伸方法、干式拉伸方法中的任一種。
拉伸溫度設(shè)定為聚乙烯基醇系樹脂層6及基材膜40整體以能夠拉伸的程度顯示流動性的溫度以上,優(yōu)選為基材膜40的相變溫度(熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)的-30℃到+30℃的范圍,更優(yōu)選為-30℃到+5℃的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選為-25℃到+0℃的范圍。當(dāng)基材膜40由多個樹脂層構(gòu)成時,上述相變溫度是指該多個樹脂層所顯示的相變溫度中的最高的相變溫度。
若使拉伸溫度低于相變溫度的-30℃,則存在難以達(dá)成超過5倍的高倍率拉伸、或者基材膜40的流動性過低而拉伸處理變得困難的傾向。若拉伸溫度超過相變溫度的+30℃,則存在基材膜40的流動性過大而拉伸變得困難的傾向。從更容易達(dá)成超過5倍的高拉伸倍率的方面出發(fā),拉伸溫度為上述范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選為120℃以上。
作為拉伸處理中的層疊膜100的加熱方法,有區(qū)域加熱法(例如,在吹入熱風(fēng)并調(diào)整為規(guī)定的溫度的加熱爐那樣的拉伸區(qū)域內(nèi)進(jìn)行加熱的方法。);在使用輥進(jìn)行拉伸的情況下將輥?zhàn)陨砑訜岬姆椒ǎ患訜崞骷訜岱?將紅外線加熱器、鹵素加熱器、面板加熱器等設(shè)置在層疊膜100的上下而以輻射熱進(jìn)行加熱的方法)等。在輥間拉伸方式中,從拉伸溫度的均勻性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為區(qū)域加熱法。
在拉伸工序s20之前,也可以設(shè)置對層疊膜100進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱處理工序。作為預(yù)熱方法,可以使用與拉伸處理中的加熱方法同樣的方法。預(yù)熱溫度優(yōu)選為拉伸溫度的-50℃到±0℃的范圍,更優(yōu)選為拉伸溫度的-40℃到-10℃的范圍。
此外,在拉伸工序s20中的拉伸處理之后,也可以設(shè)置熱定型處理工序。熱定型處理是一邊將拉伸膜200的端部以通過夾子把持的狀態(tài)維持緊張狀態(tài)一邊以結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行熱處理的處理。通過該熱定型處理,促進(jìn)聚乙烯基醇系樹脂層6’的結(jié)晶化。熱定型處理的溫度優(yōu)選為拉伸溫度的-0℃~-80℃的范圍,更優(yōu)選為拉伸溫度的-0℃~-50℃的范圍。
(3)染色工序s30
參照圖7,本工序是將拉伸膜200的聚乙烯基醇系樹脂層6’以二色性色素進(jìn)行染色使其吸附取向,制成偏振片5的工序。經(jīng)由本工序得到在基材膜40’的單面或兩面層疊有偏振片5的偏振性層疊膜300。
染色工序可以通過在含有二色性色素的溶液(染色溶液)中浸漬拉伸膜200整體來進(jìn)行。作為染色溶液,可以使用將二色性色素溶解到溶劑中而成的溶液。作為溶劑,一般使用水,也可以進(jìn)一步添加與水具有相容性的有機(jī)溶劑。染色溶液中的二色性色素的濃度優(yōu)選為0.01~10重量%,更優(yōu)選為0.02~7重量%。
在使用碘作為二色性色素時,從能夠提高染色效率的方面出發(fā),優(yōu)選在染色溶液中進(jìn)一步添加碘化物。作為碘化物,例如可列舉出碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。染色溶液中的碘化物的濃度優(yōu)選為0.01~20重量%。碘化物中,優(yōu)選添加碘化鉀。在添加碘化鉀時,碘與碘化鉀的比例以重量比計優(yōu)選為1∶5~1∶100,更優(yōu)選為1∶6~1∶80。染色溶液的溫度優(yōu)選為10~60℃,更優(yōu)選為20~40℃。
另外,也可以在拉伸工序s20之前進(jìn)行染色工序s30、或者同時進(jìn)行這些工序,但為了使吸附于聚乙烯基醇系樹脂層中的二色性色素良好地取向,優(yōu)選在對層疊膜100實(shí)施至少一定程度的拉伸處理后實(shí)施染色工序s30。
染色工序s30可以包含繼染色處理之后實(shí)施的交聯(lián)處理工序。交聯(lián)處理可以通過在將交聯(lián)劑溶解于溶劑中而成的溶液(交聯(lián)溶液)中浸漬經(jīng)染色的膜來進(jìn)行。作為交聯(lián)劑,例如可列舉出硼酸、硼砂那樣的硼化合物、乙二醛、戊二醛等。交聯(lián)劑可以僅使用1種,也可以將2種以上并用。作為交聯(lián)溶液的溶劑,可以使用水,但也可以進(jìn)一步包含與水具有相容性的有機(jī)溶劑。交聯(lián)溶液中的交聯(lián)劑的濃度優(yōu)選為1~20重量%,更優(yōu)選為6~15重量%。
交聯(lián)溶液可以進(jìn)一步包含碘化物。通過碘化物的添加,能夠使偏振片5的面內(nèi)的偏振性能更加均勻化。碘化物的具體例子與上述同樣。交聯(lián)溶液中的碘化物的濃度優(yōu)選為0.05~15重量%,更優(yōu)選為0.5~8重量%。交聯(lián)溶液的溫度優(yōu)選為10~90℃。
另外,交聯(lián)處理也可以通過將交聯(lián)劑配合到染色溶液中,與染色處理同時進(jìn)行。此外,也可以使用組成不同的2種以上的交聯(lián)溶液,進(jìn)行2次以上的在交聯(lián)溶液中浸漬的處理。
在染色工序s30之后且后述的第1貼合工序s40之前,優(yōu)選進(jìn)行洗滌工序及干燥工序。洗滌工序通常包含水洗滌工序。水洗滌處理可以通過在離子交換水、蒸餾水那樣的純水中浸漬染色處理后的或交聯(lián)處理后的膜來進(jìn)行。水洗滌溫度通常為3~50℃,優(yōu)選為4~20℃。洗滌工序也可以是水洗滌工序與利用碘化物溶液的洗滌工序的組合。作為在洗滌工序之后進(jìn)行的干燥工序,可以采用自然干燥、送風(fēng)干燥、加熱干燥等任意的適當(dāng)?shù)姆椒ā@缭诩訜岣稍锏那闆r下,干燥溫度通常為20~95℃。
(4)第1貼合工序s40
參照圖8,本工序是通過在偏振性層疊膜300的偏振片5上、即偏振片5的與基材膜40’側(cè)相反側(cè)的面上介由粘接劑層貼合保護(hù)膜而得到貼合膜400的工序。圖8中示出介由第1粘接劑層15而貼合第1保護(hù)膜10的例子,但在制造帶兩面保護(hù)膜的偏振板2的情況下,也可以介由第2粘接劑層25而貼合第2保護(hù)膜20。關(guān)于形成第1粘接劑層15或第2粘接劑層25的粘接劑,如上所述。
另外,當(dāng)偏振性層疊膜300在基材膜40’的兩面具有偏振片5時,通常在兩面的偏振片5上分別貼合保護(hù)膜。這種情況下,這些保護(hù)膜可以是相同種類的保護(hù)膜,也可以是不同種類的保護(hù)膜。
若以使用活性能量射線固化性粘接劑來貼合第1保護(hù)膜10的情況為例,對保護(hù)膜的貼合粘接方法進(jìn)行說明,則介由成為第1粘接劑層15的活性能量射線固化性粘接劑將第1保護(hù)膜10層疊到偏振片5上后,照射紫外線、可見光、電子射線、x射線那樣的活性能量射線使粘接劑層固化。其中紫外線是適合的,作為此時的光源,可以使用低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、化學(xué)燈、黑光燈、微波激發(fā)汞燈、金屬鹵化物燈等。
在偏振片5上貼合保護(hù)膜時,對于保護(hù)膜和/或偏振片5的貼合面,為了提高與偏振片5的粘接性,可以進(jìn)行等離子體處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(火焰)處理、皂化處理那樣的表面處理(易粘接處理),其中,優(yōu)選進(jìn)行等離子體處理、電暈處理或皂化處理。
(5)剝離工序s50
本工序是從貼合膜400上將基材膜40’剝離除去的工序。經(jīng)由該工序,得到與圖1同樣的帶單面保護(hù)膜的偏振板,但在目標(biāo)偏振板為帶單面保護(hù)膜的偏振板的情況下,在第1貼合工序s40中貼合第1保護(hù)膜10。在偏振性層疊膜300在基材膜40’的兩面具有偏振片5、且在這兩個偏振片5上貼合保護(hù)膜的情況下,通過該剝離工序s50,由1片偏振性層疊膜300得到2片帶單面保護(hù)膜的偏振板。
將基材膜40’剝離除去的方法沒有特別限定,能夠通過與通常的帶粘合劑的偏振板中進(jìn)行的隔膜(剝離膜)的剝離工序同樣的方法來剝離?;哪?0’可以在第1貼合工序s40之后直接立即剝離,也可以在第1貼合工序s40之后一次卷取成輥狀,在之后的工序中一邊放卷一邊進(jìn)行剝離。
(6)第2貼合工序s60
本工序是在帶單面保護(hù)膜的偏振板的偏振片5上、即與第1貼合工序s40中貼合的保護(hù)膜相反側(cè)的面上進(jìn)一步貼合保護(hù)膜,得到圖2中所示的構(gòu)成的帶兩面保護(hù)膜的偏振板2的工序。在第1貼合工序s40中貼合第1保護(hù)膜10的情況下,本工序中貼合第2保護(hù)膜20,在第1貼合工序s40中貼合第2保護(hù)膜20的情況下,本工序中貼合第1保護(hù)膜10。介由第2粘接劑層25的第2保護(hù)膜20的貼合可以與第1保護(hù)膜10的貼合同樣地進(jìn)行。
以上,對由涂裝于基材膜上的聚乙烯基醇系樹脂層形成偏振片、接著制造偏振板的方法進(jìn)行了詳述,但并不限制于此,也可以在包含單體(單獨(dú))膜的偏振片5上貼合第1保護(hù)膜10、或第1及第2保護(hù)膜10、20來制造偏振板。
包含單體(單獨(dú))膜的偏振片5可以通過包含以下工序的方法來制造:例如通過熔融擠出法、溶劑流延法那樣的公知的方法來制作聚乙烯基醇系樹脂膜的工序;將聚乙烯基醇系樹脂膜進(jìn)行單軸拉伸的工序;將聚乙烯基醇系樹脂膜以二色性色素進(jìn)行染色并使其吸附的工序;將吸附有二色性色素的聚乙烯基醇系樹脂膜以硼酸水溶液進(jìn)行處理的工序;及在利用硼酸水溶液的處理后進(jìn)行水洗的工序。單軸拉伸可以在二色性色素的染色前、與染色同時、或染色之后進(jìn)行。在染色之后進(jìn)行單軸拉伸時,該單軸拉伸也可以在硼酸處理之前或硼酸處理中進(jìn)行。此外,也可以以這些多個階段進(jìn)行單軸拉伸。
在貼合第1及第2保護(hù)膜10、20這兩者來制造帶兩面保護(hù)膜的偏振板的情況下,這些保護(hù)膜可以介由粘接劑層而依次貼合,也可以同時貼合。
實(shí)施例
以下,示出實(shí)施例及比較例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行具體說明,但本發(fā)明不受這些例子的限定。另外,在以下的實(shí)施例及比較例中,折射率使用atagoco.,ltd.制的阿貝折射率計“nar-4t”在測定波長589nm下進(jìn)行測定。
<實(shí)施例1>
(1)底漆層形成工序
將聚乙烯基醇粉末(日本合成化學(xué)工業(yè)(株)制的“z-200”、平均聚合度為1100、皂化度為99.5摩爾%)溶解到95℃的熱水中,制備濃度為3重量%的聚乙烯基醇水溶液。在所得到的水溶液中,相對于聚乙烯基醇粉末6重量份以5重量份的比例混合交聯(lián)劑(田岡化學(xué)工業(yè)(株)制的“sumirezresin650”),得到底漆層形成用涂裝液。
接著,對包含聚丙烯的厚度為90μm的基材膜(熔點(diǎn)為163℃)的單面實(shí)施電暈處理后,在該電暈處理面使用小直徑凹版涂布機(jī)涂裝上述底漆層形成用涂裝液,在80℃下進(jìn)行10分鐘干燥,由此形成厚度為0.2μm的底漆層。
(2)層疊膜的制作(樹脂層形成工序)
將聚乙烯基醇粉末(kurarayco.,ltd.制的“pva124”、平均聚合度為2400、皂化度為98.0~99.0摩爾%)溶解到95℃的熱水中,制備濃度為8重量%的聚乙烯基醇水溶液,將其作為聚乙烯基醇系樹脂層形成用涂裝液。
在上述(1)中制作的具有底漆層的基材膜的底漆層表面使用模涂機(jī)涂裝上述聚乙烯基醇系樹脂層形成用涂裝液后,在80℃下進(jìn)行20分鐘干燥,從而在底漆層上形成聚乙烯基醇系樹脂層,得到包含基材膜/底漆層/聚乙烯基醇系樹脂層的層疊膜。
(3)拉伸膜的制作(拉伸工序)
對上述(2)中制作的層疊膜,使用浮動的縱向單軸拉伸裝置在160℃下實(shí)施5.3倍的自由端單軸拉伸,得到拉伸膜。拉伸后的聚乙烯基醇系樹脂層的厚度為5.0μm。
(4)偏振性層疊膜的制作(染色工序)
將上述(3)中制作的拉伸膜在含有碘和碘化鉀的30℃的染色水溶液(每100重量份水包含0.6重量份的碘、10重量份的碘化鉀)中浸漬約180秒鐘而進(jìn)行聚乙烯基醇系樹脂層的染色處理后,用10℃的純水沖洗掉多余的染色水溶液。
接著,在包含硼酸的78℃的第1交聯(lián)水溶液(每100重量份水包含10.4重量份的硼酸)中浸漬120秒鐘,接著,在包含硼酸及碘化鉀的70℃的第2交聯(lián)水溶液(每100重量份水包含5.7重量份的硼酸、12重量份的碘化鉀)中浸漬60秒鐘而進(jìn)行交聯(lián)處理。之后,用10℃的純水進(jìn)行10秒鐘洗滌,最后在80℃下干燥300秒鐘,由此得到包含基材膜/偏振片的偏振性層疊膜。
(5)帶單面保護(hù)膜的偏振板的制作(第1貼合工序及剝離工序)
準(zhǔn)備包含三乙酰纖維素的厚度為25μm的保護(hù)膜a(konicaminolta,inc.制的“kc2uaw”),在其單面按照固化后的厚度成為1.0μm左右的方式使用小直徑凹版涂布機(jī)涂裝紫外線固化性粘接劑后,將其使用貼合輥貼合到上述(4)中制作的偏振性層疊膜的偏振片單面上。之后,通過使用高壓汞燈,從基材膜側(cè)以200mj/cm2的累積光量照射紫外線使粘接劑層固化,得到包含保護(hù)膜a/粘接劑層/偏振片/基材膜的層構(gòu)成的貼合膜(第1貼合工序)。
接著,從所得到的貼合膜將基材膜剝離除去,得到包含保護(hù)膜a/粘接劑層/偏振片的層構(gòu)成的帶單面保護(hù)膜的偏振板(剝離工序)。偏振片的厚度為5.4μm。
準(zhǔn)備黑色亞克力板,在其上從其保護(hù)膜a側(cè)使用粘合劑層貼合上述帶單面保護(hù)膜的偏振板。在熒光燈下,通過目視觀察所得到的帶單面保護(hù)膜的偏振板的偏振片表面(與貼合保護(hù)膜a的面相反側(cè)的面),結(jié)果顯著見到表面凹凸、具體而言通過紫外線固化性粘接劑的固化收縮而產(chǎn)生的表面不良。
在具有表面凹凸的偏振片表面上,作為包含活性能量射線固化性粘接劑的固化物的粘接劑層的模擬層,設(shè)置涂裝了二甲苯(折射率為1.50)的有機(jī)溶劑層,進(jìn)一步在該模擬層上,層疊厚度為25μm的保護(hù)膜b(konicaminolta,inc.制的“kc2uaw”),得到包含保護(hù)膜a/粘接劑層/偏振片/模擬層/保護(hù)膜b的層構(gòu)成的模擬的帶兩面保護(hù)膜的偏振板。
<實(shí)施例2~3、比較例1~3>
除了將模擬層的有機(jī)溶劑的種類(因此折射率)如下述的表1那樣變更以外,與實(shí)施例1同樣地制作模擬的帶兩面保護(hù)膜的偏振板。
〔帶兩面保護(hù)膜的偏振板的外觀的評價〕
(1)表面不良及茶色條紋的目視確認(rèn)抑制效果(無玻璃板)
在熒光燈下,隔著保護(hù)膜b通過目視觀察所得到的帶兩面保護(hù)膜的偏振板的偏振片表面(與貼合保護(hù)膜a的面相反側(cè)的面),按照下述的評價基準(zhǔn),評價實(shí)際存在的表面不良及茶色條紋以怎樣的程度變得無法目視確認(rèn)。將結(jié)果示于表1中。另外,在上述的實(shí)施例1~3及比較例1~3中,代替包含活性能量射線固化性粘接劑的固化物的粘接劑層,使用有機(jī)溶劑層作為該模擬層,但由于位于偏振片表面的表面不良及茶色條紋隔著保護(hù)膜被目視確認(rèn)完全是基于偏振片與其上接合的層的界面中的界面反射,所以通過使用了模擬層的試驗(yàn),電能夠充分確認(rèn)本發(fā)明的效果。
a:表面不良及茶色條紋完全沒有被目視確認(rèn)、
b:稍微能夠目視確認(rèn)表面不良或茶色條紋,但是為實(shí)用上沒有問題的水平、
c:表面不良或茶色條紋與b相比被明顯目視確認(rèn)、
d:表面不良或茶色條紋被顯著目視確認(rèn)。
(2)在保護(hù)膜b上進(jìn)一步層疊玻璃板時的表面不良及茶色條紋的目視確認(rèn)抑制效果(有玻璃板)
在各實(shí)施例及比較例中得到的帶兩面保護(hù)膜的偏振板的保護(hù)膜b上,設(shè)置包含與各實(shí)施例及比較例中使用的相同的有機(jī)溶劑的有機(jī)溶劑層,進(jìn)一步在其上層疊玻璃板。在該狀態(tài)下,隔著保護(hù)膜b、有機(jī)溶劑層及玻璃板通過目視進(jìn)行觀察,按照上述的評價基準(zhǔn)與上述(1)同樣地評價表面不良及茶色條紋以怎樣的程度變得無法目視確認(rèn)。將結(jié)果示于表1中。
[表1]
另外,在比較例3中與“有玻璃板”的情況、“無玻璃板”的情況相比,表面不良及茶色條紋這兩者被更清楚地目視確認(rèn)。
<實(shí)施例4>
按照實(shí)施例1的(1)~(4),得到包含基材膜/偏振片的偏振性層疊膜。之后,準(zhǔn)備包含三乙酰纖維素的厚度為25μm的保護(hù)膜a(konicaminolta,inc.制的“kc2uaw”),在其單面按照固化后的厚度成為1.0μm左右的方式使用小直徑凹版涂布機(jī)涂裝紫外線固化性粘接劑(datkinindustries,ltd.制的“optodyneuv3200”、固化后的折射率:1.51)后,將其使用貼合輥貼合到上述偏振性層疊膜的偏振片單面上。之后,通過使用高壓汞燈,從基材膜側(cè)以200mj/cm2的累積光量照射紫外線使粘接劑層固化,得到包含保護(hù)膜a/粘接劑層/偏振片/基材膜的層構(gòu)成的貼合膜。
接著,從所得到的貼合膜將基材膜剝離除去,得到包含保護(hù)膜a/粘接劑層/偏振片的層構(gòu)成的帶單面保護(hù)膜的偏振板。偏振片的厚度為5.4μm。
<實(shí)施例5>
作為紫外線固化性粘接劑,使用daikinindustries,ltd.制的“optodyneuv3100”(固化后的折射率:1.49),除此以外通過與實(shí)施例4相同的方法制作帶單面保護(hù)膜的偏振板。
<實(shí)施例6>
作為紫外線固化性粘接劑,使用daikinindustries,ltd.制的“optodyneuv2100”(固化前的折射率:1.45、固化后的折射率:1.48),除此以外通過與實(shí)施例4相同的方法制作帶單面保護(hù)膜的偏振板。
<比較例4>
作為紫外線固化性粘接劑,使用daikinindustries,ltd.制的“optodyneuv1000”(固化后的折射率:1.45),除此以外通過與實(shí)施例4相同的方法制作帶單面保護(hù)膜的偏振板。
對于實(shí)施例4~6及比較例4的帶單面保護(hù)膜的偏振板,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行(1)表面不良及茶色條紋的目視確認(rèn)抑制效果(無玻璃板)、以及(2)在保護(hù)膜a上進(jìn)一步層疊玻璃板時的表面不良及茶色條紋的目視確認(rèn)抑制效果(有玻璃板)的評價。另外,在評價時,使保護(hù)膜a側(cè)朝上,隔著保護(hù)膜a(在上述(2)的評價中,隔著保護(hù)膜a及玻璃板)進(jìn)行觀察。將結(jié)果示于表2中。
在上述(2)的評價中,在保護(hù)膜a與玻璃板的貼合中,使用與在保護(hù)膜a與偏振片的貼合中使用的相同的紫外線固化性粘接劑,在相同條件下使其固化,形成固化后的厚度為1.0μm左右的粘接劑層。
[表2]
符號的說明
1、2、3偏振板、5偏振片、6聚乙烯基醇系樹脂層、6’經(jīng)拉伸的聚乙烯基醇系樹脂層、10第1保護(hù)膜、15第1粘接劑層、20第2保護(hù)膜、25第2粘接劑層、30透光性構(gòu)件、35第3粘接劑層、40基材膜、40’經(jīng)拉伸的基材膜、100層疊膜、200拉伸膜、300偏振性層疊膜、400貼合膜。