根據(jù)35 U.S.C.第119條，本申請(qǐng)要求2015年11月4日遞交的日本專利申請(qǐng)?zhí)?015-216398的優(yōu)先權(quán)，其在此以引用方式并入本文。

1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造偏振片的方法。

2.

背景技術(shù)：

偏振片已被用于手機(jī)、筆記本個(gè)人電腦等的圖像顯示設(shè)備(如液晶顯示設(shè)備)中。近年來，一直希望在例如汽車或智能手表的儀表顯示部分中使用偏振片，因此需要將偏振片制成非矩形的形狀并在偏振片中形成通孔。然而，當(dāng)采用任何這些形狀時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)耐久性差的問題。為了改善耐久性，例如，已經(jīng)提出了在95℃或更高的溫度下熱處理偏振器，并在熱處理過的偏振器上層合保護(hù)膜以提供偏振片的方法(參見日本專利申請(qǐng)公開No.Hei 7(1995)-333425)。然而，還需要進(jìn)一步改善耐久性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于解決所述問題，本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供具有優(yōu)異耐久性的偏振片。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的制造偏振片的方法包括：制備包括偏振器和設(shè)置在所述偏振器的至少一側(cè)上的保護(hù)膜的偏振膜層合體；和收縮所述偏振膜層合體。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在所述偏振器的透射軸方向上收縮所述偏振膜層合體0.2％或更多。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法還包括切割所述偏振膜層合體。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了偏振片。所述偏振片通過上述制造方法獲得。

根據(jù)本發(fā)明，可通過收縮由層合所述偏振器和保護(hù)膜而得到的偏振膜層合體而獲得具有優(yōu)異耐久性的偏振片。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的偏振膜層合體的截面圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的偏振片的平面視圖。

圖3A的照片顯示了熱循環(huán)測(cè)試后實(shí)施例1的偏振片的通孔外圍，圖3B的照片顯示了熱循環(huán)測(cè)試后實(shí)施例2的偏振片的通孔外圍，圖3C的照片顯示了熱循環(huán)測(cè)試后實(shí)施例3的偏振片的通孔外圍，圖3D的照片顯示了熱循環(huán)測(cè)試后比較實(shí)施例1的偏振片的通孔外圍。

圖4A的照片顯示了熱循環(huán)測(cè)試后沿實(shí)施例1的測(cè)試樣品的透射軸方向的偏振片的端側(cè)的外圍狀態(tài)，圖4B的照片顯示了沿著其吸收軸方向的偏振片的端側(cè)的外圍狀態(tài)。

圖5A的照片顯示了熱循環(huán)測(cè)試后沿比較實(shí)施例1的測(cè)試樣品的透射軸方向的偏振片的端側(cè)的外圍狀態(tài)，圖5B的照片顯示了沿著其吸收軸方向的偏振片的端側(cè)的外圍狀態(tài)。

具體實(shí)施方式

下文中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方案。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的制造偏振片的方法包括：制備包括偏振器和設(shè)置在所述偏振器的至少一側(cè)上的保護(hù)膜的偏振膜層合體；和收縮所述偏振膜層合體。

A.偏振膜層合體

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的偏振膜層合體的截面圖。偏振膜層合體10包括偏振器11、設(shè)置在偏振器11的一側(cè)上的第一保護(hù)膜21、和設(shè)置在偏振器11的另一側(cè)上的第二保護(hù)膜22。每個(gè)所述包含膜21和22都通常通過粘合劑層中介粘合到偏振器11的表面上，盡管該層沒有示出。雖然在該示例中保護(hù)膜設(shè)置在偏振器的兩側(cè)上，但也可以只在其一側(cè)上設(shè)置保護(hù)膜。

A-1.偏振器

偏振器通常包括含有二色性物質(zhì)的樹脂膜。所述二色性物質(zhì)的實(shí)例包括碘和有機(jī)染料。所述物質(zhì)可單獨(dú)或組合使用。其中，優(yōu)選使用碘。

任何適當(dāng)?shù)臉渲伎梢员挥米餍纬伤鰳渲さ臉渲?。?yōu)選親水性樹脂(如基于聚乙烯醇(PVA)的樹脂)用作所述樹脂。基于PVA的樹脂的實(shí)例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通過皂化聚醋酸乙烯酯而獲得。乙烯-乙烯醇共聚物通過皂化乙烯-醋酸乙烯酯共聚物而獲得?；赑VA的樹脂的皂化度通常為85-100mol％，優(yōu)選95.0mol％或更高，更優(yōu)選99.0mol％或更高，特別優(yōu)選99.93mol％或更高。所述皂化度可根據(jù)JIS K 6726-1994測(cè)定。使用具有這樣的皂化度的基于PVA的樹脂可提供具有優(yōu)異耐久性的偏振器。

所述基于PVA的樹脂的平均聚合度可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。所述平均聚合度通常為1,000-10,000，優(yōu)選1,200-6,000，更優(yōu)選2,000-5,000。平均聚合度可根據(jù)JIS K 6726-1994測(cè)定。

所述偏振器優(yōu)選在380-780nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)顯示吸收二色性。偏振器的單軸透過率(Ts)優(yōu)選為40％或更高，更優(yōu)選41％或更高，仍然更優(yōu)選42％或更高，特別優(yōu)選43％或更高。所述單軸透過率的理論上限為50％，其實(shí)際的上限為46％。此外，所述單軸透過率(Ts)是用JIS Z 8701的2度視場(chǎng)(two-degree field of view)(C光源)測(cè)量的Y值，并經(jīng)可視性校正，可以使用例如光譜儀(由JASCO Corporation生產(chǎn)，V7100)測(cè)量。偏振器的偏振度優(yōu)選為99.8％或更大，更優(yōu)選99.9％或更大，仍然更優(yōu)選99.95％或更大。

所述偏振器的厚度可被設(shè)定為任何適當(dāng)?shù)闹?。該厚度通常?-80μm，優(yōu)選3-40μm。

偏振器通?？赏ㄟ^對(duì)樹脂膜進(jìn)行處理而得到，如溶脹處理、拉伸處理、用二色性物質(zhì)染色處理、交聯(lián)處理、洗滌處理和干燥處理。各處理的次數(shù)、進(jìn)行所述處理的次序、處理的時(shí)間等可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。當(dāng)對(duì)樹脂膜進(jìn)行各種處理時(shí)，所述膜可以是在基材上形成的樹脂層。

所述交聯(lián)處理是通過例如使硼酸溶液(如硼酸的水溶液)與所述樹脂膜相接觸而實(shí)施的。此外，在所述拉伸處理中采用濕法拉伸體系時(shí)，優(yōu)選在硼酸溶液與樹脂膜相接觸時(shí)進(jìn)行該拉伸。通常，為了獲得優(yōu)異的偏振特性，將樹脂膜單軸拉伸3-7倍。拉伸處理中的拉伸方向可對(duì)應(yīng)于將要得到的偏振器的吸收軸方向。其透射軸方向可垂直于吸收軸方向。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)拉伸的樹脂膜在其長(zhǎng)度方向上傳送時(shí)，在所述傳送方向(機(jī)器方向：MD)上拉伸膜。在這種情況下，將要得到的偏振器的吸收軸方向可以是長(zhǎng)度方向(MD)，其透射軸方向可以是寬度方向(橫向：TD)。

A-2.保護(hù)膜

作為所述保護(hù)膜的形成材料，例如有基于纖維素的樹脂如二乙酰基纖維素或三乙?；w維素(TAC)，(甲基)丙烯酸樹脂，基于環(huán)烯烴的樹脂，基于烯烴的樹脂如聚丙烯，基于酯的樹脂如基于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的樹脂，基于聚酰胺的樹脂，基于聚碳酸酯的樹脂，及其共聚物樹脂。術(shù)語“(甲基)丙烯酸樹脂”是指丙烯酸樹脂和/或甲基丙烯酸樹脂。

所述保護(hù)膜的厚度優(yōu)選為10-200μm?？稍诒Ｗo(hù)膜的一側(cè)(在其上沒有設(shè)置偏振器的一側(cè))上形成表面處理層。具體而言，可對(duì)該側(cè)進(jìn)行硬涂層處理、抗反射處理、或旨在漫射(diffusion)或抗眩光的處理。此外，所述保護(hù)膜可作為延遲膜。當(dāng)所述保護(hù)膜如實(shí)施例所示被設(shè)置在偏振器的兩側(cè)時(shí)，則兩個(gè)膜的構(gòu)造(包括形成材料和厚度)可以彼此相同或者也可以彼此不同。

A-3.其他

任何適當(dāng)?shù)恼澈蟿┒伎梢员挥米髡澈媳Ｗo(hù)膜的粘合劑。例如，使用水性粘合劑、基于溶劑的粘合劑、或活性能量射線可固化的粘合劑。優(yōu)選使用含有基于PVA的樹脂的粘合劑作為水性粘合劑。

B.收縮

如上所述，該方法包括收縮所述偏振膜層合體。偏振膜層合體的收縮可提供具有優(yōu)異耐久性的偏振片。具體而言，收縮的偏振片在外部環(huán)境變化下表現(xiàn)出極小的形狀變化，因此當(dāng)偏振片通過壓敏粘合劑層中介被粘合到任何其他元件(如液晶單元等的玻璃基材)上時(shí)，對(duì)相鄰壓敏粘合劑層的影響是極小的。因此，抑制了因外部環(huán)境的變化而導(dǎo)致的壓敏粘合劑層的形狀變化，并因此可以防止相應(yīng)元件之間出現(xiàn)應(yīng)力(如當(dāng)所述壓敏粘合劑層的彈性模量在低溫下增大而產(chǎn)生的應(yīng)力)。因此，不會(huì)在偏振片內(nèi)出現(xiàn)裂紋，因而所述偏振片可具有極其優(yōu)異的耐久性。

收縮方法通常為例如加熱偏振膜層合體的方法。加熱溫度為例如50-120℃，優(yōu)選70-90℃。當(dāng)溫度在該范圍內(nèi)時(shí)，所述偏振膜層合體可以高效收縮，同時(shí)保證了其光學(xué)特性(例如，色調(diào)、透過率和偏振度)。加熱時(shí)間為例如1-100小時(shí)，優(yōu)選2小時(shí)或更多，更優(yōu)選10小時(shí)或更多。所述加熱可在一個(gè)階段中進(jìn)行，或者可以在多個(gè)階段進(jìn)行。此外，所述加熱溫度可以保持基本恒定，或者可以連續(xù)變化或者逐步變化。

在例如所述偏振膜層合體中的偏振器的透射軸方向上，收縮比例優(yōu)選為0.2％或更大，更優(yōu)選0.3％或更大。同時(shí)，在透射軸方向上的收縮比例為例如0.6％或更低。在這種收縮比例下，可以判斷偏振膜層合體收縮到了足夠的水平。偏振膜層合體在其吸收軸方向上的收縮程度可以大于透射軸方向，因此在收縮的起始階段，所述偏振膜層合體的透射軸方向上的尺寸在一些情況下有時(shí)會(huì)明顯增加。在任何這些情況下，隨著收縮的進(jìn)行，透射軸方向上的尺寸可由收縮起始時(shí)(加熱起始時(shí))的尺寸而降低。

所述偏振膜層合體在吸收軸方向上的收縮比例優(yōu)選為0.3％或更多，更優(yōu)選0.4％或更多。同時(shí)，吸收軸上的收縮比例為例如1.0％或更低。所述收縮比例可由下式確定。

收縮比例(％)＝{1-(加熱后的尺寸/加熱前的尺寸)}×100

C.切割

因所述偏振片具有優(yōu)異的耐久性，本發(fā)明的偏振片可以被形成為所需的形狀。將所述偏振片形成為所需形狀的方法通常是例如切割(沖壓)所述偏振膜層合體的方法。所述切割可以在偏振膜層合體的收縮之前進(jìn)行，或者可以在偏振膜層合體收縮之后進(jìn)行。無論所述切割是在收縮之前或是在收縮之后進(jìn)行，都可以得到優(yōu)異的耐久性。為了更準(zhǔn)確地形成所需的形狀，所述切割優(yōu)選在收縮之后進(jìn)行。

可采用任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ鳛榍懈?沖壓)方法。例如，給出了用激光照射所述層合體的方法或使用切割刀片(沖模)的方法，如Thomson刀片或pinnacle刀片。所述激光照射提供光滑的切割表面并可以抑制裂紋初始點(diǎn)(初始裂紋)的出現(xiàn)，因此可進(jìn)一步改善耐久性。即使使用切割刀片(即使出現(xiàn)初始裂紋)時(shí)，所述收縮也可以提供優(yōu)異的耐久性。

任何適當(dāng)?shù)募す舛伎梢员挥米魉黾す猓灰梢郧懈钏銎衲雍象w(偏振片)。優(yōu)選使用發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍為150nm–11μm的激光。其具體的實(shí)例包括氣體激光如CO₂激光、固體激光如YAG激光、和半導(dǎo)體激光。其中，優(yōu)選使用CO₂激光。

激光照射的條件可根據(jù)例如所用的激光而設(shè)定到任何適當(dāng)?shù)臈l件。當(dāng)使用CO₂激光時(shí)，輸出條件優(yōu)選為10-1,000W，更優(yōu)選為100-400W。

D.偏振片

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的偏振片的平面視圖。偏振片100被適當(dāng)?shù)赜糜谄嚨膬x表盤中。所述偏振片100包括連續(xù)設(shè)置的第一顯示部分50和第二顯示部分60，用于固定各種儀表指針的通孔51和61形成在相應(yīng)顯示部分的中心附近。各通孔的直徑為例如0.5-100mm。各顯示部分50和60的外邊緣被沿著儀表指針的旋轉(zhuǎn)方向形成為弧形。

當(dāng)如示例一樣形成通孔時(shí)，可根據(jù)例如所述偏振片的應(yīng)用而適當(dāng)?shù)卮_定所述通孔的位置。裂紋易于在作為起始點(diǎn)的通孔的外圍邊緣產(chǎn)生，而當(dāng)通孔的位置越發(fā)遠(yuǎn)離偏振片的外邊緣時(shí)，該傾向可能更加明顯。因此，當(dāng)通孔的位置越發(fā)遠(yuǎn)離偏振片的外邊緣(例如，其與偏振片的外邊緣的距離為15mm或更多)時(shí)，可以更為顯著地得到因收縮而表現(xiàn)出來的耐久性改善效果。類似于通孔的外圍邊緣，外邊緣在平面方向上形成向內(nèi)凸起的V-形(包括R-形)的部位，如各顯示部分之間的邊緣部分41或42，也易于作為裂紋的起始點(diǎn)。

本發(fā)明的偏振片不限于示例中的構(gòu)造，并可適當(dāng)?shù)馗淖?。例如，可適當(dāng)改變所述偏振片的形狀、有或沒有通孔、通孔的形狀和尺寸、以及通孔的個(gè)數(shù)及形成位置。

本發(fā)明的偏振片可通過例如壓敏粘合劑層中介被粘合到任何其他元件(如液晶單元等的玻璃基材)上。所述壓敏粘合劑層的厚度優(yōu)選為4-50μm。優(yōu)選使用丙烯酸壓敏粘合劑作為形成所述壓敏粘合劑層的壓敏粘合劑。

下文中，通過實(shí)施例具體說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。尺寸變化率是通過下式計(jì)算得到的值。

尺寸變化率(％)＝{(加熱后的尺寸/加熱前的尺寸)-1}×100

[實(shí)施例1]

(偏振膜層合體片材的制造)

通過將碘引入到細(xì)長(zhǎng)的、基于PVA的樹脂膜中，并在長(zhǎng)度方向(MD)上單軸拉伸該膜而得到的膜(厚度；28μm)被用作偏振器。

將基于PVA的粘合劑施加到所述偏振器的一側(cè)，使得其干燥后的厚度為100nm，并將細(xì)長(zhǎng)的、厚度為40μm的TAC膜粘合到所述偏振器上，使得它們的長(zhǎng)度方向?qū)R。

隨后，將基于PVA的粘合劑施加到所述偏振器的另一側(cè)，使得其干燥后的厚度為100nm，并將細(xì)長(zhǎng)的、厚度為30μm的丙烯酸膜粘合到所述偏振器上，使得它們的長(zhǎng)度方向?qū)R。

因此，得到了構(gòu)造為“TAC膜/偏振器/丙烯酸膜”的偏振膜層合體片材。

用CO₂激光(波長(zhǎng)：9.35μm，輸出：150W)切割所得到的偏振膜層合體片材以提供尺寸為112mm×112mm的切片，該切片在距離其外邊緣55mm處形成直徑為2mm的通孔。

將所得切片放置在85℃的氣氛下50小時(shí)以提供偏振片。該偏振片在其吸收軸方向上的尺寸變化率為-0.74％(收縮比例為0.74％)，在其透射軸方向上的尺寸變化率為-0.44％(收縮比例為0.44％)，所述的每個(gè)尺寸變化率都是加熱后尺寸相對(duì)于加熱前尺寸的比例。所述作為加熱后尺寸相對(duì)于加熱前尺寸的比例的尺寸變化率，其每一個(gè)的測(cè)定都是通過：切割所述偏振膜層合體片材，分別制備尺寸為100mm×100mm的切片(在所述切片上不形成通孔)；并測(cè)量切片的角的位置。在這種情況下，從所述片中切出所述切片，使得一對(duì)彼此相對(duì)的側(cè)面對(duì)應(yīng)于偏振器的透射軸方向，另一對(duì)彼此相對(duì)的側(cè)面對(duì)應(yīng)于偏振器的吸收軸方向。

[實(shí)施例2]

以與實(shí)施例1相同的方式得到偏振片，區(qū)別在于將所得到的切片放置在85℃的氣氛下5小時(shí)。該偏振片在其吸收軸方向上的尺寸變化率為-0.45％(收縮比例為0.45％)，在其透射軸方向上的尺寸變化率為-0.37％(收縮比例為0.37％)，所述的每個(gè)尺寸變化率都是加熱后尺寸相對(duì)于加熱前尺寸的比例，都是用與實(shí)施例1相同的方法測(cè)量的。

[實(shí)施例3]

以與實(shí)施例1相同的方式得到偏振片，區(qū)別在于將所得到的切片放置在85℃的氣氛下2.5小時(shí)。該偏振片在其吸收軸方向上的尺寸變化率為-0.34％(收縮比例為0.34％)，在其透射軸方向上的尺寸變化率為-0.25％(收縮比例為0.25％)，所述的每個(gè)尺寸變化率都是加熱后尺寸相對(duì)于加熱前尺寸的比例，都是用與實(shí)施例1相同的方法測(cè)量的。

[實(shí)施例4]

以與實(shí)施例1相同的方式得到偏振片，區(qū)別在于：切片的尺寸被設(shè)定為52mm×52mm；并且在距離所述切片的外邊緣25mm處形成所述通孔。

[比較實(shí)施例1]

以與實(shí)施例1相同的方式得到偏振片，區(qū)別在于沒有加熱所述切片。

[比較實(shí)施例2]

以與實(shí)施例4相同的方式得到偏振片，區(qū)別在于沒有加熱所述切片。

通過熱循環(huán)測(cè)試(也稱為熱沖擊(HS)測(cè)試)評(píng)價(jià)所得偏振片的耐久性。具體而言，通過用丙烯酸壓敏粘合劑(厚度：20μm)將所得偏振片粘合到玻璃片上以得到測(cè)試樣品。將該樣品置于-40℃的環(huán)境下30分鐘，隨后置于85℃的環(huán)境下30分鐘。前述操作被定義為一個(gè)循環(huán)，重復(fù)該循環(huán)100次。之后，觀察在偏振片中是否出現(xiàn)裂紋。

圖3A至圖3D是HS測(cè)試后用光學(xué)顯微鏡(Olympus Corporation生產(chǎn)，MX61，放大倍數(shù)：5)觀察實(shí)施例1-3和比較實(shí)施例1的偏振片的通孔外圍所得的照片。在比較實(shí)施例1中(圖3D)，觀察到了用眼睛可清楚識(shí)別的裂紋。相反，在實(shí)施例1中(圖3A)，沒有觀察到有裂紋(包括微裂紋)出現(xiàn)。在實(shí)施例2和3中(圖3B和圖3C)，觀察到了用眼睛無法清晰識(shí)別的微裂紋，但與比較實(shí)施例1相比，裂紋的出現(xiàn)受到了抑制。每個(gè)裂紋都出現(xiàn)在拉伸方向上。

在實(shí)施例4中，如在實(shí)施例1中一樣，沒有觀察到裂紋(包括微裂紋)的出現(xiàn)。在比較實(shí)施例1中，裂紋從作為起始點(diǎn)的通孔延伸到偏振片的端側(cè)。相比之下，在比較實(shí)施例2中，裂紋長(zhǎng)度為12mm。

圖4A和圖4B每個(gè)都是顯示HS測(cè)試后實(shí)施例1的測(cè)試樣品的偏振片的末端部分的狀態(tài)的照片，圖5A和圖5B每個(gè)都是顯示HS測(cè)試后比較實(shí)施例1的測(cè)試樣品的偏振片的末端部分狀態(tài)的照片。在比較實(shí)施例1中，形成了暴露在外的、用于將偏振片粘合到玻璃片的壓敏粘合劑層的區(qū)域。

本發(fā)明的偏振片不僅可適用于矩形的圖像顯示設(shè)備(液晶顯示設(shè)備或有機(jī)EL裝置)中，也可以適用于例如以汽車或智能手表的儀表顯示部分為例的具有特定形狀的圖像顯示部分。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，許多其他修改都是顯而易見的并易于實(shí)施。因此，應(yīng)理解所附權(quán)利要求的范圍不限于說明書的細(xì)節(jié)，而應(yīng)被廣義地理解。