CN101813799A - 偏振板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种偏振板,其在由聚乙烯醇系偏振膜的至少一个面隔着下述胶粘剂层层叠有保护膜,所述胶粘剂层由含有下述水溶液的胶粘剂组合物形成,所述水溶液含有乙酰乙酰基改性PVA系树脂及下式(I)所示的乙醛酸盐且pH在4~10的范围内,其中乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的含量相对于水100重量份为1~8重量份,乙酰乙酰基改性PVA系树脂与乙醛酸盐的固态成分重量比为1∶0.03~0.25,
Description
技术领域
本发明涉及在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的至少一个面隔着胶粘剂层层叠保护膜而成的偏振板、及其制造方法。
背景技术
偏振板通常具有由吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜、和在该偏振膜的单面或双面隔着胶粘剂层层叠的保护膜。偏振板根据需要隔着其它光学系膜,用粘合剂贴合于液晶单元,成为液晶显示装置的构成部件。
随着液晶显示装置的用途扩大,要求其可以在各种各样的环境中使用。为此,要求构成液晶显示装置的部件具有高的耐环境性。例如,对于以移动电话为代表的移动设备的液晶显示装置,要求其可以在湿热下使用,并且对于这样的液晶显示装置中使用的偏振板,也要求具有高的耐湿热耐久性。但是,对于偏振膜和保护膜隔着胶粘剂层而层叠的现有的偏振板,特别是长时间暴露在湿热环境中时,偏振性能容易下降,另外,还存在偏振膜和保护膜的界面容易剥离这样的问题。
针对这样的问题,在JP H09-318814-A、JP 2005-173440-A、及JP2005-10760-A中,公开了使用由三醋酸纤维素之类的纤维素系树脂形成的透明树脂膜作为保护膜的偏振板,并且提出了用于将该保护膜贴合于由聚乙烯醇系树脂构成的偏振膜的各种胶粘剂。在这些公报中,例如,作为涂布在偏振膜和保护膜之间的胶粘剂,公开有:在聚乙烯醇系树脂中配合有金属醇盐化合物的胶粘剂、在聚乙烯醇中混合具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂并进一步配合有乙二醛的胶粘剂、以及在具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂中以特定的配合比例配合有具有羟甲基的化合物作为交联剂的胶粘剂。通过使用这些胶粘剂,虽然可以提高偏振板的耐水性,但伴随着如上所述的用途的扩大,要求耐水性、特别是耐湿热性以及耐温水性的进一步提高。
作为偏振板的保护膜,也提出了使用热塑性环烯烃系树脂,该情况下,环烯烃系树脂膜隔着胶粘剂层贴合于由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜上。例如,在JP 2005-70140-A、JP 2005-181817-A、JP 2005-208456-A中,记载了在由聚乙烯醇系树脂构成的偏振膜上隔着包含聚氨酯树脂、特别是聚酯系离聚物型聚氨酯树脂的水系胶粘剂层叠环烯烃系树脂膜。使用这样的水系胶粘剂时,可以通过捲轴式(Roll-to-roll)在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜上直接层叠环烯烃系保护膜。
另外,在JP 2008-89953-A中,公开了在依次配置有背光灯、光入射侧偏振板、液晶单元、及光射出侧偏振板的液晶显示装置中,使用双轴取向性的环烯烃系树脂膜作为入射侧偏振板的单元侧保护膜,使用双轴取向性的醋酸纤维素系树脂膜作为射出侧偏振板的单元侧保护膜。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种偏振板,其是在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的至少一个面隔着胶粘剂层层叠保护膜而成的,其中,通过改良胶粘剂层,偏振膜与保护膜之间的粘接性及耐温水性得到了提高。
本发明的另一目的在于,提供一种制造下述偏振度高的偏振板的方法,所述偏振板中,使用水系胶粘剂牢固地粘接由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜、与保护膜。
为了达成上述目的,本发明人等进行了专心的研究,结果发现,通过使用配合有特定的成分的水系配合物作为接合偏振膜与保护膜的胶粘剂,可以得到贴合后的粘接性及耐水性优异的高偏振度的偏振板,最终完成了本发明。
即,本发明的偏振板中,在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的至少一个面隔着胶粘剂层层叠有保护膜,所述胶粘剂层由含有下述水溶液的胶粘剂组合物形成,所述水溶液含有乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂及下式(I)所示的乙醛酸盐且pH在4~10的范围内,其中乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的含量相对于水100重量份为1~8重量份,乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂与乙醛酸盐的固态成分重量比为1∶0.03~0.25,
(式中,M表示碱金属或碱土类金属,n对应于M的价数,表示1或2。)
在本发明的偏振板中,胶粘剂组合物优选粘度在3~25mPa·sec的范围内。另外,该胶粘剂组合物可以还含有水溶性催化剂。
上述保护膜优选包含选自醋酸纤维素系树脂及环烯烃系树脂中的树脂。作为优选的一个方式,可以举出:在偏振膜的两个面隔着所述胶粘剂层层叠由醋酸纤维素系树脂形成的保护膜。其中,特别优选的方式为:在偏振膜的两个面隔着所述胶粘剂层层叠有保护膜,其中,一方的保护膜由面内的相位差值为0~20nm、厚度方向的相位差值为20~80nm的醋酸纤维素系树脂构成,另一方的保护膜由面内的相位差值为30~80nm、厚度方向的相位差值为80~250nm的醋酸纤维素系树脂构成。其它的优选的方式为:在偏振膜的两个面隔着所述胶粘剂层层叠有保护膜,其中,一方的保护膜由面内的相位差值为0~20nm、厚度方向的相位差值为20~80nm的醋酸纤维素系树脂构成,另一方的保护膜由面内的相位差值为0~10nm、厚度方向的相位差值为-25~25nm的醋酸纤维素系树脂构成。作为其它的优选的方式之一,可以举出下述方式:在偏振膜的两个面隔着所述胶粘剂层层叠有保护膜,其中一方的保护膜由醋酸纤维素系树脂构成,另一方的保护膜由环烯烃烯树脂构成。
另外,在本发明的偏振板的制造方法中,在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的至少一个面借助下述胶粘剂组合物层叠保护膜,所述胶粘剂组合物包含下述水溶液,所述水溶液含有乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂及上述(I)所示的乙醛酸盐且pH在4~10的范围内,其中所述乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的含量相对于水100重量份为1~8重量份,所述乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂与乙醛酸盐的固态成分重量比为1∶0.03~0.25。
本发明的偏振板中,偏振膜和保护膜的粘接性优异,与现有的偏振板相比较,耐湿热性以及耐温水性特别优异。另外,显示并不逊色于现有的偏振板的偏振性能。特别是还发现,本发明的偏振板的偏振度高。
而且,根据本发明,在制造偏振板时基板上不需要使用有机溶剂,在环境方面、安全卫生方面优良且可使用与现有的由保护膜/偏振膜构成的偏振板相同的设备来制造,不需要大的设备投资。
附图说明
图1是示意性地表示后述的实施例中的耐水性的评价试验方法的图,(A)表示温水浸渍前的样品1,(B)表示温水浸渍后的样品1。
符号说明
1样品
1a样品1的短边中央的端部
2保护膜之间不存在偏振膜的区域
3偏振板边缘部的颜色脱落的部分
4收缩的偏振膜
5夹持工具
具体实施方式
本发明的偏振板基本上具有:在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的至少一个面隔着聚乙烯醇系胶粘剂层层叠有保护膜的构成。以下,对构成本发明的偏振板的各部件及其构成原料进行详细说明。
[偏振膜]
用于形成偏振膜的聚乙烯醇系树脂通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯酯以外,还可以例示乙酸乙烯酯与可与其共聚的其它单体的共聚物等。作为与乙酸乙烯酯共聚的其它单体,可举出例如:不饱和羧酸类、不饱和磺酸类、烯烃类、乙烯基醚类、具有铵基的丙烯酰胺类等。聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%,优选为98摩尔%以上。该聚乙烯醇系树脂还可以被改性,例如,例如也可以使用被醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛等。构成偏振膜的聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000~10000,优选为1500~5000。
将该聚乙烯醇系树脂成膜而得到的膜(聚乙烯醇系树脂膜)被用于偏振膜的卷筒膜。将聚乙烯醇系树脂成膜的方法没有特别限定,可以采用公知的成膜方法。作为卷筒膜的聚乙烯醇烯树脂膜的膜厚,没有特别限定,例如为10~150μm。
偏振膜通常通过包含以下工序的方法进行制造,所述工序为:将这样的形成卷筒体的聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;用二色性色素将聚乙烯醇烯树脂膜染色并吸附该二色性色素的工序;用硼酸水溶液对吸附有二色性色素的聚乙烯醇烯树脂膜进行处理的工序;及用该硼酸水溶液进行处理后进行水洗的工序。
单轴拉伸可以在染色之前进行,也可以与染色同时进行,也可以在染色后进行。在染色后进行单轴拉伸时,单轴拉伸可以在硼酸处理之前进行,也可以在硼酸处理中进行。当然,也可以在这些多个阶段进行单轴拉伸。进行单轴拉伸时,可以将卷筒膜在圆周速度不同的辊之间进行单轴拉伸,也可以使用热辊进行单轴拉伸。另外,可以为在大气中进行拉伸等的干式拉伸,也可以为在利用溶剂使其溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍。
在用二色性色素将聚乙烯醇系树脂膜染色时,例如,在含有二色性色素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜即可。作为二色性色素,具体使用碘或二色性染料。需要说明的是,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前实施浸渍在水中的处理。
使用碘作为二色性色素时,通常采用在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的碘的含量相对于水100重量份通常为0.01~1重量份,碘化钾的含量通常相对于水100重量份为0.5~20重量份。染色使用的水溶液的温度通常为20~40℃,另外,在水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20~1800秒。
使用二色性染料作为二色性色素时,通常采用在含有水溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的二色性染料的含量通常相对于水100重量份为1×10-4~10重量份,优选为1×10-3~1重量份。该水溶液还可以含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。染色使用的染料水溶液的温度通常为20~80℃,另外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒。
利用二色性色素进行染色后的硼酸处理可以通过将染色过的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有硼酸的水溶液中来进行。含有硼酸的水溶液中的硼酸的量相对于水100重量份通常为2~15重量份,优选为5~12重量份。使用碘作为二色性色素时,该含有硼酸的水溶液优选含有碘化钾。含有硼酸的水溶液中的碘化钾的量相对于水100重量份通常为0.1~15重量份,优选为5~12重量份。在含有硼酸的水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒,优选为150~600秒,更优选为200~400秒。含有硼酸的水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,更优选为60~80℃。
硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常被进行水洗处理。水洗处理例如可以通过将硼酸处理过的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中来进行。水洗处理中的水的温度通常为5~40℃,浸渍时间通常为1~120秒。水洗后实施干燥处理,得到偏振膜。干燥处理通常使用热风干燥机或远红外线加热器进行。干燥处理的温度通常为30~100℃,优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒,优选为120~600秒。
由此,对聚乙烯醇系树脂膜实施单轴拉伸、利用二色性色素进行的染色及硼酸处理,得到偏振膜。该偏振膜的厚度通常在5~40μm的范围内,优选在10~35μm的范围内。
[胶粘剂层]
在本发明中,在上述偏振膜的至少一个面层叠保护膜时,使用特定组成的胶粘剂组合物,形成用于将偏振膜和保护膜粘接的胶粘剂层。具体而言,使用由水溶液构成的胶粘剂组合物,其中,所述水溶液含有乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂及上述式(I)所示的乙醛酸盐且pH在4~10的范围内,其中乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的含量相对于水100重量份为1~8重量份,乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂与乙醛酸盐的固态成分重量比为1∶0.03~0.25。该胶粘剂组合物不会对环境及作业者的健康产生影响,并且,即使为实质上不含有机溶剂的水系胶粘剂,也可以将由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜和保护膜牢固地粘接。
<乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂>
在本发明中,作为构成胶粘剂组合物的树脂,使用被乙酰乙酰基改性了的聚乙烯醇系树脂。所谓乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂,是在聚乙烯醇骨架中含有乙酰乙酰基(CH3COCH2CO-)的聚合物,其还可以具有其它的基团例如乙酰基等。
该乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂优选具有适度的聚合度。作为聚合度的指标,可以采用制成4重量%浓度的水溶液时的粘度。并且,该乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的粘度优选制成4重量%浓度的水溶液时20℃下的粘度在4~50mPa·sec的范围内,进一步优选在6~30mPa·sec的范围内。该粘度过高时,做成胶粘剂水溶液时的操作性及涂布性倾向于降低,另外,该粘度过低时,粘接性倾向于容易变得不充分。
从可以赋予胶粘剂层以适度的耐水性的观点考虑,优选乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂中的乙酰乙酰基的含量为0.1摩尔%以上。这里所说的乙酰乙酰基的含量,是将相对于聚乙烯醇系树脂中的羟基与羟基被酰基、乙酰乙酰基等取代的基团的合计量的、乙酰乙酰基的摩尔分率,用%来表示的值,以下有时称为“乙酰乙酰基化度”。乙酰乙酰基化度的上限没有特别限定,但乙酰乙酰基化度过高时,水溶性降低,并且有即使使用交联剂胶粘剂层的耐水性也不增大的倾向,因此,优选设定为0.1~20摩尔%的范围。
乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的皂化度也没有特别限定,优选为80摩尔%以上,更优选为85摩尔%以上。胶粘剂组合物中所含的聚乙烯醇系树脂的皂化度低时,难以发现充分的水溶性,因此,粘接性容易变得不充分。
乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的制造方法没有特别限定,可以举出例如:使聚乙烯醇和二元酮反应的方法;利用聚乙烯醇与乙酰乙酸酯的酯交换反应的方法;将乙烯酯系单体和乙酰乙酸酯的共聚物皂化的方法等。其中,从得到制造工序简单、品质良好的乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的观点考虑,优选使用利用聚乙烯醇与二元酮反应的方法。
聚乙烯醇与二元酮的反应可以使聚乙烯醇与二元酮直接反应,但优选预先利用有机酸使聚乙烯醇溶胀,然后对其喷射气体状或液状的二元酮雾、或二元酮与有机酸的混合物雾,边搅拌边使其反应。用作原料的聚乙烯醇一般通过将作为乙烯酯系单体的聚合物的聚乙烯酯皂化而得到。作为乙烯酯系单体,从经济性的观点考虑,优选使用乙酸乙烯酯。另外,这里使用的聚乙烯醇最优选不进行改性的聚乙烯醇,只要在不很大程度地阻碍本发明的特性的范围内,就可以使用将乙烯酯系单体和与其具有共聚性的公知的单体的共聚物皂化而得到的改性聚乙烯醇。
制造乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂时使用的聚乙烯醇没有特别限定,但为了发现偏振板中的偏振膜与保护膜之间的高粘接性,优选平均聚合度在100~3000的范围内,进一步优选在500~3000的范围内,另外,平均皂化度优选在80~100摩尔%的范围内,进一步优选在85~100摩尔%的范围内。
作为这样的乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂,可以优选使用市售的适当的聚乙烯醇系树脂,具体可以使用Gohsefimer Z系列(日本合成化学工业(株)制)等。
<乙醛酸盐>
本发明中使用的胶粘剂组合物除含有乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂外,还含有上述式(I)表示的乙醛酸盐。
该乙醛酸盐为乙醛酸的碱金属盐或碱土类金属盐。在本发明中,使用乙醛酸的碱金属盐、碱土类金属盐中的任一种均可以得到相同的作用效果,但其理由并不受任何理论限制,其被推测为是由于,碱金属及碱土类金属均为电负性小的元素,其羧酸盐的化学性质类似,另外,作为乙酰乙酰基改性聚乙烯醇的交联剂起作用的是乙醛酸盐的醛部分。
列举相当于上述式(I)的乙醛酸盐的具体例时,作为M为碱金属的乙醛酸盐,有乙醛酸锂、乙醛酸钠、乙醛酸钾等,作为M为碱土类金属的乙醛酸盐,有乙醛酸镁、乙醛酸钙、乙醛酸锶、乙醛酸钡等。其中,从易溶于水的观点考虑,优选碱金属盐,特别优选乙醛酸钠。
该乙醛酸盐的制造方法没有特别限定,可以使用公知的方法,从方法自身简单且产物的精制容易的观点考虑,优选使用利用乙醛酸和碱金属氢氧化物或碱土类金属氢氧化物的中和反应的方法。
<胶粘剂组合物>
本发明中使用的胶粘剂组合物为含有上述乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂和乙醛酸盐的水溶液。该水溶液中的聚乙烯醇系树脂的浓度相对于水100重量份设定为1~8重量份。聚乙烯醇系树脂的浓度相对于水100重量份不足1重量份时,粘接性倾向于降低,另外,聚乙烯醇系树脂的浓度相对于水100重量份超过8重量份时,得到的偏振板的光学特性倾向于降低。相对于水100重量份的乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的量优选在1~5重量份的范围内。需要说明的是,本发明中的胶粘剂组合物所使用的水可以纯水、超纯水、自来水等,没有特别限定,从保持形成的胶粘剂层的均匀性、透明性的观点考虑,优选纯水或超纯水。
在该胶粘剂组合物中,对于上述乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂和乙醛酸盐的固态成分的比例,相对于上述聚乙烯醇系树脂1重量份,乙醛酸盐在0.03~0.25重量份的范围内。乙醛酸盐与聚乙烯醇系树脂的重量比不足0.03~1时,难以充分发现做成偏振板时的胶粘剂层的耐水性,另外,乙醛酸盐与聚乙烯醇系树脂的重量比超过0.25~1时,得到的偏振板的光学特性容易降低。需要说明的是,从耐水性和光学特性的平衡的观点考虑,胶粘剂组合物中的乙醛酸盐与乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的固态成分重量比更优选在0.05∶1~0.2∶1的范围。
另外,该胶粘剂组合物(水溶液)以使其pH在4~10的范围内的方式使用。该水溶液的pH不足4时,不能充分发现做成偏振板时的耐水性,另一方面,该水溶液的pH超过10时,胶粘剂水溶液的有效时间变短。从操作的安全性的观点考虑,优选将该胶粘剂组合物的pH设定为8以下。
该胶粘剂组合物的20℃下的粘度优选在3~25mPa·sec的范围内。胶粘剂组合物的粘度不足3mPa·sec时不能充分发现做成偏振板时的耐水性,另一方面,其粘度超过25mPa·sec时,得到的偏振板的光学特性容易降低。
该胶粘剂组合物可以还含有水溶性催化剂。作为本发明中可以使用水溶性催化剂,可以举出例如:哌啶、吡咯烷、氯化锌、氯化钴、氯化镁、氯化铝、三氟化硼-醚合物、氧化钡、碘化烷基等。配合水溶性催化剂时,优选催化剂与上述聚乙烯醇系树脂的固态成分重量比在0.005∶1~0.2∶1的范围。
在不阻碍本发明的效果的范围内,本发明中的胶粘剂组合物例如可以使用添加有交联剂、增塑剂、硅烷偶联剂、防静电剂、微粒子等以往公知的适当的添加剂的胶粘剂组合物。
通过借助隔着以上说明的由含有乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂及戊二酸盐的水溶液构成的胶粘剂组合物,将偏振膜和保护膜粘贴,并进行干燥,除去溶剂水,由此形成胶粘剂层。该胶粘剂层的厚度没有特别限定,通常为0.001~5μm,优选为0.01~2μm,更优选为0.03~0.5μm。胶粘剂层的厚度超过5μm时,偏振板的外观容易不良。
[保护膜]
本发明的偏振板中,在偏振膜的至少一个面隔着上述胶粘剂层层叠有保护膜。作为保护膜,可以使用例如:纤维素系树脂膜、环烯烃系树脂膜、丙烯酸系树脂膜、聚酯系树脂膜等各种透明树脂膜。
使用纤维素系树脂膜作为保护膜时,优选纤维素的至少一部分进行醋酸酯化了的醋酸纤维素系树脂。可以举出例如:三醋酸纤维素及二醋酸纤维素、纤维素乙酸酯丙酸酯等。
作为这样的醋酸纤维素系树脂膜,可以使用适当的市售品。可以举出例如以下优选的市售品:富士胶片(株)销售的“FUJITAC TD80”、“FUJITAC TD80UF”、及“FUJITAC TD80UZ”;柯尼卡美能达(ユニカミノルタオプト)(株)销售的“KC8UX2M”及“KC8UY”等(均为商品名)。
环烯烃系树脂为例如降冰片烯及多环降冰片烯系单体之类的具有环烯烃的单体单元的热塑性树脂,除可以为上述环烯烃的开环聚合物及使用2种以上环烯烃的开环聚合物的加氢物以外,还可以为环烯烃和链状烯烃或具有乙烯基的芳香族化合物的加成共聚物。另外,还可以在环烯烃系树脂中导入极性基团。
作为市售的热塑性环烯烃系树脂,例如有:德国的Topas AdvancedPolymers GmbH销售的“TOPAS”、JSR(株)销售的“ARTON”、日本Zeon(株)销售的“ZEONOR”及“ZEONEX”,三井化学(株)销售的“APEL”等(均为商品名)。
将这样的环烯烃系树脂制膜而形成膜时,在成膜时,适当使用溶剂浇铸法及熔融挤出法等公知的制膜方法。市售的有环烯烃系树脂、以及通过拉伸赋予相位差的环烯烃系树脂膜。可以使用例如以下优选的市售品:JSR(株)销售的“ARTON FILM”、日本Zeon(株)销售的“ZEONOR FILM”、积水化学工业(株)销售的“艾斯悉那(エスシ一ナ)”及“SCA40”等(均为商品名)。
层叠在偏振膜上的这些保护膜也可以根据需要替换为其它的透明树脂层、例如通过涂布形成的树脂层、并赋予相位差。
在一般的液晶显示装置中,为了得到更优异的显示性能,优选使用通过在偏振板的液晶单元侧设置相位差膜、或使成为偏振板的液晶单元侧的保护膜自身具有相位差等赋予了补偿功能的偏振板。作为相位差膜及赋予了相位差的保护膜中的相位差值,可以根据液晶模式及目标的画质等任意地选择适当的值。
例如,对偏振板赋予对垂直取向(VA)模式的液晶显示装置的补偿功能时,优选配置在光入射侧偏振板的液晶单元侧的保护膜、及配置在光射出侧偏振板的液晶单元侧的保护膜中的至少任一方兼具相位差膜的功能。该情况下,兼具相位差膜的功能的保护膜在面内存在滞相轴及进相轴。滞相轴与进相轴在面内是垂直相交的关系。
通常,对于显示光学各向异性的膜,面内相位差Ro及厚度方向相位差Rth在将面内的滞相轴方向的折射率设定为nx、将在面内与滞相轴垂直相交的方向(进相轴方向)的折射率设定为ny、将厚度方向的折射率设定为nz、将厚度设定为d时,以下式(1)及(2)定义。
Ro=(nx-ny)×d (1)
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (2)
为对VA模式的液晶单元具有有效的补偿功能的偏振板时,光入射侧偏振板及光射出侧偏振板分别优选位于液晶单元侧的保护膜中的至少一方的面内的相位差值Ro在30~80nm的范围内、且厚度方向的相位差值Rth在80~250nm的范围内。另外,该情况下,优选具有相位差的保护膜的滞相轴方向以实质上与粘贴的偏振膜的吸收轴方向垂直相交的方式进行配置。更优选以具有这样的相位差值的膜构成位于配置于液晶单元的两面的偏振板的各个液晶单元侧的两个保护膜。
对于粘贴在VA模式的液晶单元上使用的偏振板,成为液晶单元侧的保护膜的面内的相位差值Ro低于30nm时,偏振轴的视角补偿不充分,黑型显示中的来自斜角的光漏增大,视角倾向于变窄。另一方面,其值超过80nm时,反而过度补偿视角,有时对光漏带来不良影响。另外,厚度方向的相位差值Rth也与面内的相位差值相同,过小时,液晶层的视角补偿不充分,相反,过大时,倾向于成为过度补偿的状态。
可以通过拉伸对醋酸纤维素系树脂膜赋予任意的相位差值。作为发现了适合于VA模式的液晶单元的补偿的相位差的醋酸纤维素系树脂膜,市售的有通过拉伸而发现双轴取向性的相位差的树脂膜。例如有:柯尼卡美能达(株)销售的“KC8UCRR-5”、“KC4FR-T”、“KC4HR-T”等(均为商品名)。赋予了这样的相位差的醋酸纤维素系树脂膜可以优选使用成为液晶单元侧的保护膜。
另外,也可以通过拉伸对环烯烃系树脂膜赋予任意的相位差值。拉伸通常一边将膜从辊卷出一边连续进行,通过加热炉时,膜沿与辊的前进方向相同的方向或与前进方向垂直相交的方向拉伸。加热炉的温度通常以膜的温度从环烯烃系树脂的玻璃化温度附近升至玻璃化温度+100℃的范围的方式进行调节。优选以与辊的前进方向垂直相交的方向为主要的拉伸轴的方式、即以横向拉伸为主进行拉伸。拉伸倍率在主要的拉伸轴方向通常为1.1~6倍,优选为1.1~3.5倍。赋予了这样的相位差的环烯烃系树脂膜也可以优选用作成为液晶单元侧的保护膜。
另一方面,为对横向电场(IPS模式)的液晶单元具有有效的补偿功能的偏振板时,位于光入射侧偏振板及光射出侧偏振板的各个液晶单元侧的保护膜中的至少一方优选面内的相位差值Ro在0~10nm的范围内、厚度方向的相位差值Rth在-25~25nm的范围内,更优选使用Rth几乎为零、实质上无取向的膜。进一步优选以具有这样的相位差值的膜构成位于配置于液晶单元的两面的偏振板的各个液晶单元侧的两个保护膜。通过将面内的相位差值Ro、厚度方向的相位差值Rth设定在上述范围内,斜向的光漏量小,可以清晰地显示。
作为如上所述的适合于IPS模式的补偿的膜,可以优选使用醋酸纤维素系树脂膜及环烯烃系树脂膜。作为醋酸纤维素系树脂膜,市售的有例如:通过在醋酸纤维素系树脂中添加延迟减少剂而使厚度方向的相位差值Rth实质上为零的膜,例如有:柯尼卡美能达(株)销售的“KC4UEW”及“KC4UESW”等(均为商品名)。赋予了这样的相位差的醋酸纤维素系树脂膜可以优选用作成为液晶单元侧的保护膜。
另外,作为使面内的相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rth尽可能地减少了的环烯烃系树脂膜,可以使用利用以下方法制得的树脂膜,所述方法为:对上述市售的环烯烃系树脂膜,通过热处理,使残留于膜中的面内、及厚度方向的歪曲缓和等。
光入射侧偏振板的液晶单元保护膜具有相位差时、或光射出侧偏振板的液晶单元侧保护膜具有相位差时,构成光入射侧偏振板的偏振膜和液晶单元侧保护膜、以及构成光射出侧偏振板的偏振膜和液晶单元侧保护膜以偏振膜的吸收轴和保护膜的面内滞相轴几乎平行的方式、或几乎垂直的方式进行配置即可。从生产性的观点考虑,特别优选二者以几乎垂直相交的方式进行配置。即,以具有相位差的折射率各向异性膜构成光入射侧偏振板的液晶单元保护膜及/或光射出侧偏振板的液晶单元侧保护膜时,优选通过以横向拉伸为主体的拉伸操作来制造,该情况下的滞相轴成为辊卷的宽度方向,因此,通过与辊卷的长度方向(流向)为吸收轴的偏振膜进行卷轴式粘贴,偏振膜的吸收轴和保护膜的滞相轴垂直相交。
从设置表面处理层的容易性及光学特性的观点考虑,本发明的偏振板也可以设定为以下结构:层叠在偏振膜的一个面的保护膜由面内的相位差值为0~20nm、厚度方向的相位差值为20~80nm的醋酸纤维素系树脂构成,层叠在另一个面的保护膜由面内的相位差值为30~80nm、厚度方向的相位差值为80~250nm的醋酸纤维素系树脂构成。另外,还可以设定为以下结构:层叠在偏振膜的一个面的保护膜由面内的相位差值为0~20nm、厚度方向的相位差值为20~80nm的醋酸纤维素系树脂构成,层叠在另一个面上的保护膜由面内的相位差值为0~10nm、厚度方向的相位差值为-25~25nm的醋酸纤维素系树脂构成。进而,还可以设定为以下结构:层叠在偏振膜的一个面上的保护膜由醋酸纤维素系树脂构成,层叠在另一个面上的保护膜由环烯烃系树脂构成。
为了提高与偏振膜的粘接性,通常对醋酸纤维素系树脂膜进行皂化处理。皂化处理可以采用浸渍在氢氧化钠及氢氧化钾之类的碱的水溶液中的方法。
本发明的偏振板中使用的保护膜的厚度优选较小,过小时,强度降低,加工性倾向于变差,另外,过大时,透明性倾向于降低、偏振板的重量倾向于增加。从这样的观点考虑,为由环烯烃系树脂构成的保护膜时,保护膜的厚度通常为5~200μm,优选为10~150μm,更优选为20~100μm,另外,为由醋酸纤维素系树脂构成的保护膜时,保护膜的厚度通常为20~200μm,优选为30~150μm,更优选为40~100μm。
本发明的偏振板中的保护膜还可以为对与偏振膜粘贴的面的相反侧的面实施了防眩处理、硬涂处理、防静电处理、防反射处理等表面处理的保护膜。另外,还可以在保护膜的与偏振膜粘贴的面的相反侧的面形成由液晶性化合物、其高分子量化合物等构成的涂布层。
另外,本发明的偏振板中的保护膜还可以在与偏振膜粘贴的面的相反侧的面上借助粘合剂层粘贴光学功能性膜。所谓粘合剂,为仅通过按压而粘接在其它物质的表面上、并且将其从被粘面剥离时只要对被粘物施加强度就可以不留痕迹地将其除去的粘弹性体,也可以称为感压胶粘剂。作为光学功能性膜,可以举出例如:在基材表面涂布液晶性化合物并进行取向的光学补偿膜;透射某种偏振光、并反射显示与其相反的性质的偏振光的反射型偏振光分离膜;由聚碳酸酯系树脂构成的相位差膜;由环烯烃系树脂构成的相位差膜;表面具有凹凸形状的带有防眩功能的膜;进行了表面防反射处理的膜;表面具有反射功能的反射膜;同时具有反射功能和透射功能的半透射反射膜等。
作为与在基材表面涂布液晶性化合物并进行取向的光学补偿膜相当的市售品,可以举出例如:“WV膜”(富士照片膜(株)制)、“NH膜”及“NR膜”(以上均为新日本石油(株)制)等。另外,作为与透射某种偏振光、并反射显示与其相反的性质的偏振光的反射型偏振光分离膜相当的市售品,可以举出例如:“DBEF”(3M公司制,在日本,可以从住友3M(株)获得)等。进而,作为与由环烯烃系树脂构成的相位差膜相当的市售品,可以举出:“ARTON FILM”(JSR(株)制)、“艾斯悉那”(积水化学工业(株)制)、“ZEONOR FILM”(Oputesu(株)制)等。
[偏振板的制造方法]
本发明还提供一种适合用于制造上述偏振板的方法,该方法包括:在由聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的至少一个面隔着由水溶液构成的胶粘剂组合物层叠上述保护膜,所述水溶液含有乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂及上述式(I)表示的乙醛酸盐且其pH在4~10的范围内,其中所述乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的含量相对于水100重量份为1~8重量份,式(I)的乙醛酸盐脂与所述乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树的固态成分重量比(乙醛酸盐∶乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂)为0.03∶1~0.25∶1。
在本发明的偏振板的制造方法中,首先,在水中以规定范围内的固态成分重量比配合上述乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂及乙醛酸盐,制备胶粘剂组合物。另外,作为胶粘剂组合物中所含的乙醛酸盐,优选乙醛酸钠或乙醛酸钾。
使用这样的胶粘剂组合物的偏振膜和保护膜的粘接可以使用适当的方法来进行,可以举出例如以下方法:通过流延法、线棒涂布法、凹版印刷式涂布法、模涂法(Die coating method)、浸渍涂布法、喷雾法等,将胶粘剂组合物涂布在偏振膜及/或保护膜的粘接面,并使二者重合。所谓流延法,是使作为被涂布物的偏振膜或保护膜沿大致垂直方向、大致水平方法、或二者之间的斜向移动,同时将胶粘剂组合物流到其表面上并使其扩散的方法。涂布胶粘剂组合物后,用轧辊将偏振膜和保护膜夹住,使二者粘在一起。
另外,为了增大粘接性(粘接强度),可以对偏振膜及/或保护膜的表面实施等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰处理、皂化处理等表面处理。作为皂化处理,可以举出浸渍在氢氧化钠、氢氧化钾等碱的水溶液中的方法。
将偏振膜和保护膜层叠后,实施干燥处理。干燥处理通过例如吹拂热风来进行,这时的温度从40~100℃、优选60~100℃的范围中适当选择。干燥时间通常为20~1200秒。
[实施例]
以下,列举实施例及比较例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。例中,表示含量以及使用量的%及份在没有特别说明的情况下为重量基准。粘度是使用Brookfield粘度计在20℃下测定得到的值。
以下的例子中,作为粘贴在偏振膜的一个面的保护膜,使用以下所示的保护膜1,作为粘贴在偏振膜的另一个面的保护膜,使用以下所示的保护膜2、3或4。需要说明的是,保护膜1~3在分别进行皂化处理后,分别用于与偏振膜粘贴,保护膜4在对粘贴面实施电晕处理后用于与偏振膜粘贴。
保护膜1:厚度80μm的三醋酸纤维素膜、
商品名“KC8UX2M”、从柯尼卡美能达(株)获得
Ro=2nm、Rth=48nm
保护膜2:拉伸过的厚度40μm的醋酸纤维素系树脂膜、
商品名“KC4FR-T”、从柯尼卡美能达(株)获得
Ro=45nm、Rth=125nm
保护膜3:厚度40μm且几乎无取向的醋酸纤维素系树脂膜、
商品名“KC4UEW”、从柯尼卡美能达(株)获得
Ro=0.7nm、Rth=-1nm
保护膜4:拉伸过的厚度73μm的环烯烃系树脂膜、
商品名“ZEONOR FILM”、从(株)Oputesu获得
Ro=55nm、Rth=120nm
[实施例1]
(a)偏振膜的制作
以拉伸倍率5倍对平均聚合度1700、皂化度99.9%以上且厚度75μm的聚乙烯醇膜进行单轴拉伸,保持紧张状态,浸渍在含有碘及碘化钾的水溶液(碘∶碘化钾∶水=0.05∶5∶100(重量比))中60秒。接着,浸渍在含有碘化钾及硼酸的65℃的水溶液(碘化钾∶硼酸∶水=2.5∶7.5∶100(重量比))中300秒。连续用25℃的纯水洗涤20秒后,在50℃下进行干燥,得到由聚乙烯醇形成的偏振膜。
(b)胶粘剂组合物的制备
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂(商品名“Gohsefimer Z-200”、日本合成化学工业(株)制、4%水溶液粘度12.4mPa·sec、皂化度99.1摩尔%)溶解于纯水中,制备10%浓度的水溶液。将该乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂水溶液和作为交联剂的乙醛酸钠以前者∶后者的固态成分重量比为1∶0.1的方式进行混合,进而,以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为1份的方式用纯水进行稀释,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.7,粘度为3.5mPa·sec。
(c)偏振板的制作
在23℃的氛围下,在上述(a)制得的偏振膜的两面涂布上述(b)制得的胶粘剂组合物,在其中一个面上粘贴保护膜1,在另一个面上粘贴上述保护膜2。将其在60℃下干燥3分钟,制作偏振板(胶粘剂层的厚度:约0.1μm)。
[实施例2]
以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.6,粘度为7.5mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例3]
以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为5份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.6,粘度为17.0mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例4]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂∶乙醛酸钠的固态成分重量比设定为1∶0.05,并以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.6,粘度为7.4mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例5]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂∶乙醛酸钠的固态成分重量比设定为1∶0.15,并以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.5,粘度为7.5mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例6]
使用哌啶作为催化剂,以乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂(GohsefimerZ-200)∶乙醛酸钠∶哌啶的固态成分重量比为1∶0.1∶0.02的方式进行混合,进而以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.7,粘度为7.5mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例7]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂变更为“Gohsefimer Z-100”(商品名、日本合成化学工业(株)制、4%水溶液粘度5.2mPa·sec、皂化度99.2摩尔%”),制备其的5%浓度水溶液。将该乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂水溶液和乙醛酸钠以前者∶后者的固态成分重量比为1∶0.15的方式进行混合,进而以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.6,粘度为3.2mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例8]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂变更为“Gohsefimer Z-300”(商品名、日本合成化学工业(株)制、4%水溶液粘度27.9mPa·sec、皂化度98.5摩尔%”),制备其的5%浓度水溶液。将该乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂水溶液和乙醛酸钠以前者∶后者的固态成分重量比为1∶0.15的方式进行混合,进而以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.6,粘度为12.0mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例9]
以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释后,用0.1当量的氢氧化钠水溶液将pH调节至7.0,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的粘度为7.4mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[实施例10]
以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释后,用0.1当量的氢氧化钠水溶液将pH调节至9.0,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的粘度为7.4mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[比较例1]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂∶乙醛酸钠的固态成分重量比设定为1∶0.15,并以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为0.5份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.8,粘度为2.5mPa·sec。除了使用该组合物以外,与实施例1的(c)相同地制造偏振板。
[比较例2]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂∶乙醛酸钠的固态成分重量比设定为1∶0.15,并以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为10份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.5,粘度为114mPa·sec。除了使用该组合物以外,与实施例1的(c)相同地制造偏振板。
[比较例3]
以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释后,用0.1当量的盐酸将pH调节至3.0,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的粘度为7.4mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[比较例4]
以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释后,用0.1当量的氢氧化钠水溶液将pH调节至11.0,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的粘度为7.8mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。这里制备的胶粘剂组合物在刚制造后具有适度的粘度,可以涂布在偏振膜上,在制造后1小时以内进行皂化。因此可知,该组合物的有效时间短,难以实用化。
[比较例5]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂∶乙醛酸钠的固态成分重量比设定为1∶0.02,并以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.7,粘度为7.6mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[比较例6]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂∶乙醛酸钠的固态成分重量比设定为1∶0.5,并以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.7,粘度为7.5mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[比较例7]
将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂∶乙醛酸钠的固态成分重量比设定为1∶1,并以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.8,粘度为7.5mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[比较例8]
将交联剂变更为乙二醛,以乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂(Gohsefimer Z-200)∶乙二醛的固态成分重量比为1∶0.15的方式进行混合,进而以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,除此以外,与实施例1的(b)同样操作,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为5.3,粘度为7.6mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[比较例9]
将交联剂变更为乳酸钛(组成式(HO)2Ti[OCH(CH3)COOH]2的化合物的44%浓度水溶液、商品名“Orgatics TC-315”、从(株)Matsumoto Trading获得)。将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂(Gohsefimer Z-200)的5%水溶液和上述乳酸钛的44%水溶液以前者∶后者的固态成分重量比为1∶0.2的方式进行混合,进而以相对于水100份乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为3份的方式用纯水进行稀释,制备胶粘剂组合物。该组合物的pH为3.2,粘度为7.7mPa·sec。除使用该组合物以外,与实施例1的(c)同样操作,制作偏振板。
[评价试验]
对于实施例1~10及比较例1~9中得到的各个偏振板,进行以下的评价试验。
[1]粘接性(切割器评价)
将各偏振板在常温下放置1小时后,使切割器的刃进入偏振板的各膜之间(偏振膜与其中一个保护膜1之间及偏振膜与另一个保护膜2之间),按照以下基准评价推进刃时的刃的进入情况。
○:切割器的刃不进入任一个膜之间。
△:推进刃时,刃在进入至少任一个膜之间4~5mm时停止。
×:推进刃时,刃自然地进入至少任一个膜之间(包括只要刃自然地进入至少任一个膜之间,刃就无法进入剩余的另一个膜之间、或在进入膜之间4~5mm时停止的情况)。
[2]耐水性
对于在23℃、相对湿度55%的环境下放置24小时后的各偏振板,进行以下的耐温水性试验(温水浸渍试验),评价耐水性。首先,以偏振板的吸收轴(偏振膜的拉伸方向)为长边,将偏振板切割为5cm×2cm的长方形状,将其作为样品,并准确测定其长边方向的尺寸。在此,样品因吸附在偏振膜上的碘而整个面呈现均匀且特有的颜色。图1是示意性地表示耐水性的评价试验方法的图,(A)表示温水浸渍前的样品1、(B)表示温水浸渍后的样品1。如图1(A)所示,用夹持工具5夹持样品的一个短边侧,将长度方向的几乎8成浸渍在60℃的水槽中,保持4小时。其后,将样品1从水槽中取出,除去水分。
通过温水浸渍,偏振板的偏振膜4收缩。通过测定从样品1的短边中央的端部1a(保护膜的端部)至收缩的偏振膜4的端部的距离,评价该偏振膜4的收缩程度,将其作为收缩长度。另外,如图1(B)所示,通过温水浸渍,位于偏振板正中央的偏振膜4收缩,由此,形成保护膜间不存在偏振膜4的区域2。另一方面,通过温水浸渍,从与温水接触的偏振膜4的边缘部溶出碘,在样品1的边缘部产生颜色脱落的部分3。通过测定样品1的短边中央的从收缩的偏振膜4的端部至残留有偏振板特有的颜色的区域的距离,评价上述颜色脱落的程度,将其作为碘脱落的长度。将上述收缩长度和碘脱落的长度的合计设定为总浸蚀长度X。即,所谓总浸蚀长度X,为样品1的短边中央的从样品1的端部1a(保护膜的端部)至残留有偏振板特有的颜色的区域的距离。收缩长度、碘脱落长度及总侵蚀长度X越小,可以判断水存在下的粘接性(耐水性)越高。其后,根据总侵蚀长度X,以下述4个等级进行评价。
◎:总侵蚀长度X不足2mm。
○:总侵蚀长度X为2mm以上且不足3mm。
△:总侵蚀长度X为3mm以上且不足5mm。
×:总侵蚀长度X为5mm以上。
[偏振度]
(A)正交尼科耳透射率TD(λ)、平行透射率MD(λ)
在与日本分光(株)制的“V-7100”型紫外可见分光光度计连接的试样室的测定光射出光部以射出特定振动方向的偏振光的方式设置Glan-Taylor棱镜。在该射出偏振光的光路上以偏振光垂直入射的方式配置偏振板样品,设定为偏振光的透射率最小的方向,求出可见光范围内的各波长λ处的透射率。该透射率为吸收轴方向的直线偏振光的透射率、即正交尼科耳透射率TD(λ)。接着,使该样品在样品面内旋转90°,再求出可见光范围内的各波长λ处的透射率。该透射率为透射轴方向的直线偏振光的透射率、即平行透射率MD(λ)。
(B)发光率修正偏振度Py
使用上述(A)中测得的TD(λ)及MD(λ),按照下式求出各波长λ处的偏振度Py(λ)。
Py(λ)=[MD(λ)-TD(λ)]/[MD(λ)+TD(λ)]×100
然后,对由此求得的偏振度Py(λ),以JIS Z8701为基准,进行碳光源2°视野中的刺激值Y的加权平均,求出发光率修正偏振度Py。以下述3个等级评价结果。
○:Py为99.996%以上。
△:Py超过99.993%以上且不足99.996%。
×:Py为99.993%以下。
实施例1~10及比较例1~9中制备的胶粘剂组合物的组成、pH及粘度、以及上述各评价试验的结果示于表1。表1中,“PVA”是指聚乙烯醇。需要说明的是,表1中,对于之前表示的Gohsefimer Z-200、Gohsefimer Z-100、及Gohsefimer Z-300,省略“Gohsefimer”进行表示。
表1
*PVA系树脂的量相对于水100重量份的重量份.
**交联剂的量和其它成分的量相对于PVA系树脂1重量份的重量比。
由表1可知,胶粘剂组合物中的乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂的浓度低的比较例1不显示充分的耐水性,该聚乙烯醇系树脂的浓度高的比较例2不显示充分的偏振度。胶粘剂组合物的pH低的比较例3不显示充分的耐水性,胶粘剂组合物的pH高的比较例4的有效时间(可以用作胶粘剂的寿命)短。交联剂的比例低的比较例5不显示充分的耐水性,交联剂的比例高的比较例6及7不显示充分的偏振度。另外,使用公知的交联剂的比较例8及9在偏振度和粘接性方面均不充分。
相对于此,采用了本发明规定的胶粘剂组合物的实施例1~10的偏振膜和保护膜的粘接性良好、且显示高的耐水性及高的偏振度。
[实施例11]
将保护膜2变更为上述保护膜3,除此以外,与实施例1~3同样操作,制作偏振板。其结果,即使使用任意的胶粘剂组合物,得到的偏振板也与实施例1~3同样,粘接性良好、且显示高的耐水性及高的偏振度。
[实施例12]
将保护膜2变更为上述保护膜4,除此以外,与实施例1~3同样操作,制作偏振板。其结果,即使使用任意的胶粘剂组合物,得到的偏振板也与实施例1~3同样,粘接性良好、且显示高的耐水性及高的偏振度。
Claims (8)
2.如权利要求1所述的偏振板,其中,
所述胶粘剂组合物的粘度在3~25mPa·sec的范围内。
3.如权利要求1或2所述的偏振板,其中,
所述胶粘剂组合物还含有水溶性催化剂。
4.如权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其中,
所述保护膜包含选自醋酸纤维素系树脂及环烯烃系树脂中的树脂。
5.如权利要求4所述的偏振板,
其在偏振膜的两个面隔着所述胶粘剂层层叠有保护膜,且其中一方的保护膜由面内的相位差值为0~20nm、厚度方向的相位差值为20~80nm的醋酸纤维素系树脂构成,另一方的保护膜由面内的相位差值为30~80nm、厚度方向的相位差值为80~250nm的醋酸纤维素系树脂构成。
6.如权利要求4所述的偏振板,
其在偏振膜的两个面隔着所述胶粘剂层层叠有保护膜,且其中一方的保护膜由面内的相位差值为0~20nm、厚度方向的相位差值为20~80nm的醋酸纤维素系树脂构成,另一方的保护膜由面内的相位差值为0~10nm、厚度方向的相位差值为-25~25nm的醋酸纤维素系树脂构成。
7.如权利要求4所述的偏振板,
其在偏振膜的两个面隔着所述胶粘剂层层叠有保护膜,且其中一方的保护膜由醋酸纤维素系树脂构成,另一方的保护膜由环烯烃系树脂构成。
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