CN102844687B - 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、其制造方法及使用所述偏振板的液晶显示装置,所述偏振板为具有耐久性、在液晶显示装置中具有可提供对比度比良好的显示的偏振片层的偏振板,其中,当进行具有将偏振板在85℃的气氛下放置750小时的第1工序和在第1工序之后立即在室温的气氛下放置48小时的第2工序,并且将第1工序即将开始前、第1工序刚刚结束后和第2工序刚刚结束后的Hunter Lab表色系的直交a值分别设为a1、a2、a3而取得所述偏振片层所涉及的这些值的评价试验时,若将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,则ΔX和ΔY满足ΔY/ΔX≥0.7的关系。
Description
技术领域
本发明涉及偏振板及其制造方法。
背景技术
液晶显示装置具有耗电少,在低电压下工作,轻量且薄型等特征,被用于各种显示用设备。液晶显示装置由液晶单元、偏振板、相位差膜、聚光片、扩散膜、导光板、反光片等多种材料构成。因此,通过减少构成膜的张数,或使膜或片的厚度变薄,而积极进行了以生产率或轻量化、亮度的提高等为目标的改良。
另一方面,液晶显示装置因用途而需要能够耐受严格的耐久条件的产品。例如,就汽车导航系统用液晶显示装置而言,其所设置的车内的温度或湿度有时变高,若与通常的电视或个人计算机用监视器相比,则温度和湿度条件严格。这样的用途要求偏振板也显示出高的耐久性。
偏振板通常具有在由经二色性色素吸附取向的聚乙烯醇系树脂形成的偏振膜的两面或单面层叠有透明的保护膜的构成。例如,作为色调良好且耐久性好的偏振板,在JP2004-341503-A中公开了:在对聚乙烯醇系膜进行碘染色后在硼酸水溶液中进行单轴拉伸而制作的、在偏振片的表面设置有透明保护膜的偏振板。
但是,使用聚乙烯醇系膜作为偏振片的上述现有偏振板的耐久性不足,将这样的偏振板用于液晶显示装置时,存在液晶显示装置的对比度的降低因环境而变得显著的情况。
因此,本发明的目的在于提供具有耐久性、在液晶显示装置中能够提供对比度比良好的显示的偏振板、及其制造方法。
本发明人进行了深入的研究,结果发现若将上述现有的偏振板暴露于高温环境下,则易红变,这种红变导致液晶显示装置的对比度降低,从而完成本发明。
发明内容
即,本发明包括下述方案。
[1]一种偏振板,其是具有偏振片层的偏振板,其中,当进行试验,即,具有将偏振板在85℃的气氛下放置750小时的第1工序和在第1工序之后立即在室温的气氛下放置48小时的第2工序,并且将第1工序即将开始前、第1工序刚刚结束后和第2工序刚刚结束后的Hunter Lab表色系的直交a值分别设为a1、a2、a3而取得上述偏振片层所涉及的这些值的评价试验时,若将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,则ΔX和ΔY满足下式(1)的关系。
ΔY/ΔX≥0.7式(1)
[2]根据[1]所述的偏振板,其中,偏振片层优选由皂化度为98摩尔%以上的聚乙烯醇系树脂形成。
[3]根据[1]或[2]所述的偏振板,其中,偏振片层的厚度为10μm以下。
[4]一种偏振板的制造方法,其是[1]~[3]中任一项所述的偏振板的制造方法,具有:在基材膜的一个面形成由皂化度为98摩尔%以上的聚乙烯醇系树脂形成的树脂层而得到层叠膜的树脂层形成工序,以超过5倍的拉伸倍率对层叠膜进行单轴拉伸而得到拉伸膜的拉伸工序,用二色性色素将拉伸膜的树脂层染色而得到染色膜的染色工序,在含有交联剂的溶液中浸渍染色膜的树脂层而得到交联膜的交联工序,以及将交联膜干燥的干燥工序;在交联工序和干燥工序中不进行拉伸。
[5]根据[4]所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成通过将聚乙烯醇系树脂溶液涂布于基材膜的一个面上,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行。
[6]根据[4]所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成通过在基材膜的一个面上设置底涂层后,在所述底涂层上涂布聚乙烯醇系树脂溶液,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行。
[7]一种偏振片的制造方法,其是[1]~[3]中任一项所述的偏振板的制造方法,具有:在基材膜的一个面形成由皂化度为98摩尔%以上的聚乙烯醇系树脂形成的树脂层而得到层叠膜的树脂层形成工序,以超过5倍的拉伸倍率对层叠膜进行单轴拉伸而得到拉伸膜的拉伸工序,用二色性色素将拉伸膜的树脂层染色而形成偏振片层而得到染色膜的染色工序,在含有交联剂的溶液中浸渍染色膜的偏振片层而得到交联膜的交联工序,将交联膜干燥而得到偏振性层叠膜的干燥工序,在偏振性层叠膜中的偏振片层的与基材膜侧的面相反侧的面贴合保护膜而得到多层膜的贴合工序,以及从多层膜剥离基材膜的剥离工序;在交联工序和干燥工序中不进行拉伸。
[8]根据[7]所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成通过将聚乙烯醇系树脂溶液涂布于基材膜的一个面上,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行。
[9]根据[7]所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成通过在基材膜的一个面上设置底涂层后,在所述底涂层上涂布聚乙烯醇系树脂溶液,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行。
[10]根据[7]~[9]中任一项所述的偏振板的制造方法,其中,贴合工序中的偏振片层与保护膜的贴合借助粘合剂层或粘接剂层进行。
[11]根据[1]~[3]中任一项所述的偏振板,其是通过[4]~[10]中任一项所述的制造方法制造的。
[12]一种液晶显示装置,其具有根据[1]~[3]中任一项所述的偏振板。
[13]一种液晶显示装置,其具有根据[11]所述的偏振板。
根据本发明,可提供在液晶显示装置中能够提供良好的对比度比的显示的偏振板。另外,根据本发明,可提供耐久性优异、在苛刻环境下使用的液晶显示装置中也能够提供良好的对比度比的显示的偏振板。
附图说明
图1表示本发明所涉及的偏振板的制造方法的第1实施方式的流程图。
图2表示本发明所涉及的偏振板的制造方法的第2实施方式的流程图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明进行更详细的说明。
<偏振板的构成>
本发明所涉及的偏振板具有偏振片层,在以下评价试验中满足以下式(1)的关系。评价试验是具有将偏振板在85℃的气氛下放置750小时的第1工序和在第1工序之后立即在室温的气氛下放置48小时的第2工序,并且将第1工序即将开始前、第1工序刚刚结束后和第2工序刚刚结束后的Hunter Lab表色系的直交a值分别设为a1、a2、a3而取得偏振片层所涉及的这些值的试验。满足式(1)的关系指:若将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,则ΔX和ΔY满足以下式(1)的关系。
ΔY/ΔX≥0.7 式(1)
ΔY/ΔX的值越接近1,表示即使通过第1工序而使偏振片层红变,也可通过第2工序恢复至接近原有状态的状态。已知若该值如式(1)所示为0.7以上,则即使暴露于苛刻环境(第1工序)下,也不会在显示的清晰度方面产生不良情况。因此,本发明的偏振板通过满足式(1)的关系而耐久性优异,即使暴露于苛刻环境下,也可提供清晰的显示。需说明的是,ΔY/ΔX的值更优选为0.8以上。
[偏振片层]
偏振片层优选厚度为10μm以下,优选是使二色性色素吸附取向于经过单轴拉伸后的聚乙烯醇系树脂层而得到的。作为聚乙烯醇系树脂,可使用对聚醋酸乙烯酯系树脂进行皂化后的树脂。作为聚醋酸乙烯酯系树脂,除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯之外,还可例示出醋酸乙烯酯和能共聚的其它单体的共聚物等。作为能与醋酸乙烯酯共聚的其它的单体,例如可列举出不饱和羧酸类、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。
聚乙烯醇系树脂的皂化度优选为98摩尔%以上。这是由于若聚乙烯醇系树脂的皂化度不足98摩尔%,则往往无法得到充分的光学性能的缘故。
这里所说的皂化度是用单位比(unit rate)(摩尔%)表示通过皂化工序使作为聚乙烯醇系树脂的原料的聚醋酸乙烯酯系树脂中含有的醋酸基变成羟基的比例,是由下述式定义的数值。可用JIS K 6726(1994)中规定的方法求得。
皂化度(摩尔%)=(羟基的个数)÷(羟基的个数+醋酸基的个数)×100
皂化度越高,表示羟基的比例越高。即表示阻碍结晶化的醋酸基的比例越低。另外,本发明中适宜使用的聚乙烯醇系树脂无特殊限定,可以是部分被改性的改性聚乙烯醇。例如可列举出用乙烯、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,丙烯酰胺等对聚乙烯醇系树脂进行了几%程度地改性而得的物质等。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度亦无特殊限定,但优选为100~10000,更优选为1500~10000。
作为具有这样的特性的聚乙烯醇系树脂,例如可列举出(株)可乐丽制造的PVA124H(皂化度:99.9摩尔%以上)、PVA124(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、PVA117H(皂化度:99.3摩尔%以上)、PVA117(皂化度:98.0~99.0摩尔%),日本合成化学工业(株)制造的NH-18(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、N-300(皂化度:98.0~99.0摩尔%),JAPAN VAM&POVAL CO.,LTD.制造的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%)等,可适用于本发明中。
将这样的聚乙烯醇系树脂制膜而成的膜构成本发明的偏振板中的偏振片层。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法无特殊限定,可通过公知的方法进行制膜,但从容易得到所需望厚度的偏振片层的方面出发,优选在基材膜上涂布聚乙烯醇系树脂的溶液来进行制膜。优选以超过5倍的拉伸倍率对偏振片层进行单轴拉伸。
偏振片层优选使二色性色素吸附取向于上述聚乙烯醇系树脂。偏振片层的厚度优选为10μm以下。通过使偏振片层的厚度为10μm以下,从而可构成薄型的偏振板。
[直交a值的取得方法]
对上述评价试验中的直交a值的取得方法进行说明。在这里根据Hunter表示系规定直交a值。具体而言,根据JIS Z 8701,使用带积分球分光光度计(日本分光株式会社制造、带有自动偏振膜测定装置(VAP-7070)、同公司制造的紫外可见分光光度计(V7100)、2度视野;C光源)进行测定。在波长为380nm~780nm的范围内求出MD透射率和TD透射率,根据以下式2,以5nm的波长间隔算出直交透射率。使用得到的各波长下的直交透射率,根据JIS Z 87725.4测定试样的直交三色激励值(Xc、Yc、Zc),作为Lab空间的色差公式,将这些值代入如下所示的Hunter公式(式(3)),从而算出直交a值。
在上文中,“MD透射率”是指使偏振板样品的透射轴与从格-汤二氏棱镜发出的偏振光的方向平行时的透射率,在式(2)中表示为“MD”。另外,“TD透射率”是指使偏振板样品的透射轴与从格-汤二氏棱镜发出的偏振光的方向呈直交时的透射率,在式(2)中表示为“TD”。
直交透射率(%)=(MD+TD)/100 式(2)
直交a值=17.5(1.02Xc-Yc)/Yc1/2 式(3)
<偏振板的制造方法>
[第1实施方式]
图1为表示本发明所涉及的偏振板的制造方法的第1实施方式的流程图。据此,偏振板的制造方法为依次实施以下工序的方法,即,在基材膜的一个表面上形成由聚乙烯醇系树脂形成的树脂层而制成层叠膜的树脂层形成工序(S10);以超过5倍的拉伸倍率对上述层叠膜实施单轴拉伸处理而制成拉伸膜的拉伸工序(S20);用二色性色素将上述树脂层染色而形成偏振片层,从而得到染色膜的染色工序(S30);在含有交联剂的溶液中浸渍上述染色膜的上述偏振片层而得到交联膜的交联工序(S40);将上述交联膜干燥的干燥工序(S50)。
通过该制造方法得到的偏振板成为在经过拉伸后的基材膜上具备偏振片层的偏振板。可将基材膜作为保护膜而将其直接用作偏振板,也可如后所述将偏振片层用作用于转印到保护膜上的中间体产品。
就本实施方式而言,在交联工序(S40)中不进行拉伸膜的拉伸,在干燥工序(S50)中不进行交联膜的拉伸。这是由于若在交联工序(S40)或干燥工序(S50)中进行拉伸,则拉伸膜或交联膜有时出现缩颈,因而不优选的缘故。
[第2实施方式]
图2为表示本发明所涉及的偏振板的制造方法的第2实施方式的流程图。据此,偏振板的制造方法在依次实施在基材膜的一个表面上形成由聚乙烯醇系树脂形成的树脂层而制成层叠膜的树脂层形成工序(S10);以超过5倍的拉伸倍率对上述层叠膜实施单轴拉伸处理而制成拉伸膜的拉伸工序(S20);用二色性色素将上述树脂层染色而形成偏振片层,从而得到染色膜的染色工序(S30);在含有交联剂的溶液中浸渍上述染色膜的上述偏振片层而得到交联膜的交联工序(S40);干燥上述交联膜而得到偏振性层叠膜的干燥工序(S50);然后依次具备在上述偏振性层叠膜的偏振片层的与基材膜相反侧的面贴合保护膜而得到多层膜的贴合工序(S60);从上述多层膜中剥离基材膜的剥离工序(S70)。
通过该制造方法得到的偏振板成为在保护膜上具备偏振片层的偏振板。该偏振板例如可借助压敏式粘接剂与其它的光学膜或液晶元件贴合等后再使用。
就本实施方式而言,在交联工序(S40)中不进行拉伸膜的拉伸,在干燥工序(S50)中不进行交联膜的拉伸。这是由于若在交联工序(S40)或干燥工序(S50)中进行拉伸,则拉伸膜或交联膜有时出现缩颈,因而不优选的缘故。
以下对图1和图2中的S10~S70的各工序进行详细说明。需说明的是,第2实施方式中的S10~S50的各工序与第1实施方式中的各对应的工序相同。
(树脂层形成工序(S10))
在这里,在基材膜的一个表面上形成由聚乙烯醇系树脂形成的树脂层。
适合基材膜的树脂可使用例如透明性、机械强度、热稳定性、拉伸性等优异的热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂的具体实例,可列举出纤维素三醋酸酯等纤维素酯系树脂、聚酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂)、聚丙烯酸酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂,以及它们的混合物等。作为基材膜的材料,优选含有选自纤维素酯系树脂、聚烯烃系树脂、环状聚烯烃系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂中的至少任一种。
纤维素酯系树脂是纤维素与脂肪酸的酯。作为这样的纤维素酯系树脂的具体实例,可列举出纤维素三醋酸酯、纤维素二醋酸酯、纤维素三丙酸酯、纤维素二丙酸酯等。
其中,特别优选纤维素三醋酸酯。对于纤维素三醋酸酯,市售有多种产品,并在获得容易性、成本的方面也是有利的。作为纤维素三醋酸酯的市售品的实例,可列举出FUJITAC(注册商标)TD80(富士胶片(株)制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UF(富士胶片(株)制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UZ(富士胶片(株)制造)、FUJITAC(注册商标)TD40UZ(富士胶片(株)制造)、KC8UX2M(KONICAMINOLTA OPTO(株)制造)、KC4UY(KONICAMINOLTAOPTO(株)制造)等。
作为聚烯烃系树脂,可列举出聚乙烯、聚丙烯等。当使用由聚丙烯形成的基材膜时,易于稳定且高倍率地进行拉伸,故优选。作为环状聚烯烃系树脂,优选使用降冰片烯系树脂。
环状聚烯烃系树脂是以环状烯烃作为聚合单元聚合而成的树脂的总称,例如可列举出JPH01-240517-A、JPH03-14882-A、JPH03-122137-A等中记载的树脂。作为具体实例,可列举出环状烯烃的开环(共)聚合物,环状烯烃的加聚物,环状烯烃和乙烯、丙烯等α-烯烃以及其共聚物(代表性的为无规共聚物),以及用不饱和羧酸或其衍生物对这些树脂进行改性而得到的接枝聚合物,以及它们的氢化物等。作为环状烯烃的具体实例,可列举出降冰片烯系单体。
作为环状聚烯烃系树脂,市售有各种产品。作为具体实例,可列举出Topas(注册商标)(Ticona公司制造)、ARTON(注册商标)(JSR(株)制造)、ZEONOR(注册商标)(日本ZEON(株)制造)、ZEONEX(注册商标)(日本ZEON(株)制造)、APEL(注册商标)(三井化学(株)制造)等。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,可采用任意的适当的(甲基)丙烯酸系树脂。例如可列举出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)、具有脂环族烃基的聚合物(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)。
优选可列举出聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯。作为(甲基)丙烯酸系树脂,更优选使用以甲基丙烯酸甲酯为主要成分(50~100重量%,优选70~100重量%)的甲基丙烯酸甲酯系树脂。
在基材膜中,除上述的热塑性树脂以外,还可添加任意适当的添加剂。作为这样的添加剂,例如可列举出紫外线吸收剂、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。基材膜中的由上述例示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%。这是由于基材膜中的热塑性树脂的含量小于50重量%的情况下,热塑性树脂原本具有的高透明性等有可能无法充分地体现出的缘故。
基材膜的厚度可适当地决定,一般从强度、处理性等操作性的方面出发,优选为1~500μm,更优选为1~300μm,进一步优选为5~200μm。基材膜的厚度最优选为5~150μm。
对于基材膜,为了提高与偏振片层的密合性,可对至少形成有偏振片层的一侧的表面进行电晕处理、等离子体处理、火焰处理等。另外,为了提高密合性,可在基材膜的形成有偏振片层的一侧的表面形成底涂层等薄层。
在第1和第2实施方式中,基材膜为能够在适合聚乙烯醇系树脂的拉伸的温度范围内拉伸而优选使用熔点为110℃以上的基材膜。优选使用熔点为130℃以上的基材膜。这是由于若基材膜的熔点不足110℃,则在后述的拉伸工序(S20)中基材膜易熔化,无法充分提高拉伸温度,超过5倍的拉伸变得困难的缘故。基材膜的熔点是根据ISO3146,以10℃/min的升温速度测得的值。
适合用于形成树脂层的聚乙烯醇系树脂的材料如在偏振板的构成的说明中所述。所形成的树脂层的厚度优选为超过3μm且30μm以下,进一步优选为5~20μm。若为3μm以下,则在拉伸后变得过薄,染色性显著恶化,若超过30μm,则最终得到的偏振片层的厚度有时超过10μm,因而不优选。
树脂层优选通过以下方式形成,即,使聚乙烯醇系树脂的粉末溶解于良溶剂中,将由此得到的聚乙烯醇系树脂溶液涂布于基材膜的一个表面上,使溶剂蒸发,并干燥。通过这样形成树脂层,从而可薄薄地形成。作为将聚乙烯醇系树脂溶液涂布于基材膜的方法,可从公知的方法中适当选择采用钢丝棒涂布法、反向涂布、凹版涂布等辊涂法,模具涂布法,逗点涂布法,唇式涂布法,旋涂法,丝网涂布法,喷注式涂布法,浸渍法,喷雾法等。干燥温度例如为50~200℃,优选为60~150℃。干燥时间例如为2~20分钟。
需说明的是,第1和第2实施方式中的树脂层也可通过在基材膜的一个表面上贴合由聚乙烯醇系树脂形成的原膜(原反フイルム)而形成。
另外,为了提高基材膜与聚乙烯醇系树脂的密合性,可在基材膜与树脂层之间设置底涂层。从密合性的观点出发优选底涂层由在聚乙烯醇系树脂中含有交联剂等的组合物形成。
(拉伸工序(S20))
在这里,相对于层叠膜的原长,对由基材膜和树脂层形成的层叠膜以优选超过5倍的拉伸倍率进行单轴拉伸,从而得到拉伸膜。进一步优选以超过5倍且为17倍以下的拉伸倍率进行单轴拉伸。更优选以超过5倍且为8倍以下的拉伸倍率进行单轴拉伸。若拉伸倍率为5倍以下,则由聚乙烯醇系树脂形成的树脂层不会充分地取向,所以结果为偏振片层的偏振度不会充分提高。另一方面,若拉伸倍率超过17倍,则易发生拉伸时的层叠膜的断裂,与此同时,拉伸膜的厚度变得薄于所需厚度,后续工序中的加工性和操纵性有可能降低。拉伸工序(S20)中的拉伸处理不限于以一段进行拉伸,也可以以多段进行。以多段进行时,配合对拉伸处理的所有段以超过5倍的拉伸倍率进行拉伸处理。
在第1和第2实施方式的拉伸工序(S20)中,优选为对层叠膜的长度方向进行的纵拉伸处理。作为纵拉伸方式,可列举出辊间拉伸方法、压缩拉伸方法、使用拉幅机的拉伸方法等。拉伸处理不限定于纵拉伸处理,也可以是斜拉伸处理等。另外,优选为自由端单轴拉伸。
拉伸处理可采用湿润式拉伸方法和干式拉伸方法中的任意一种,但在可从宽泛的范围选择拉伸层叠膜时的温度的方面优选使用干式拉伸方法的拉伸处理。
在第1和第2实施方式中,优选在基材膜的熔点的-30℃至+5℃的温度范围内进行拉伸处理。进一步优选在基材膜的熔点的-25℃至熔点的温度范围内进行拉伸处理。若使拉伸温度低于基材膜的熔点的-30℃,则超过5倍的高倍率拉伸变得困难。若拉伸温度超过基材膜的熔点的+5℃,则拉伸因基材膜的熔化而变得困难,故不优选。需说明的是,拉伸温度在上述范围内,进一步优选为120℃以上。这是由于拉伸温度为120℃以上的情况下,即使是超过5倍的高拉伸倍率,拉伸处理也不再困难的缘故。拉伸处理的温度调整通常利用加热炉的温度调整。
(染色工序(S30))
在这里,用二色性色素将拉伸膜的树脂层染色而形成偏振片层,从而得到染色膜。作为二色性色素,例如可列举出碘或有机染料等。作为有机染料,例如可以使用红BR、红LR、红R、粉红LB、玉红BL、枣红(Bordeaux)GS、天蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、藏蓝(Navy)RY、绿LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黄3G、黄R、橙LR、橙3R、猩红GL、猩红KGL、刚果红、亮紫BK、斯普拉(Supra)蓝G、斯普拉蓝GL、斯普拉橙GL、直接天蓝、直接坚牢橙S、坚牢黑等。这些二色性物质可以是一种,也可并用两种以上。
染色工序例如通过在含有上述二色性色素的溶液(染色溶液)中浸渍整个拉伸膜来进行。作为染色溶液,可使用在溶剂中溶解了上述二色性色素的溶液。作为染色溶液的溶剂,一般可以使用水,但也可进一步添加具有与水的相溶性的有机溶剂。作为二色性色素的浓度,优选为0.01~10重量%,更优选为0.02~7重量%,特别优选为0.025~5重量%。
在使用碘作为二色性色素的情况下,由于可更进一步提高染色效率,所以优选进一步添加碘化物。作为该碘化物,例如可列举出碘化钾、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。在染色溶液中这些碘化物的添加比例优选为0.01~10重量%。在碘化物中,优选添加碘化钾。在添加碘化钾的情况下,碘和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,特别优选为1∶7~1∶70的范围。
拉伸膜在染色溶液中的浸渍时间虽然无特殊限定,但通常优选为15秒~15分钟的范围,更优选为1分钟~3分钟。另外,染色溶液的温度优选为10~60℃的范围,更优选为20~40℃的范围。
(交联工序(S40))
对通过染色工序(S30)得到的染色膜进行交联处理。交联处理可通过例如在含有交联剂的溶液(交联溶液)中浸渍染色膜来进行。作为交联剂,可使用以往公知的物质。例如可列举出硼酸、硼砂等硼化合物或乙二醛、戊二醛等。它们可以是一种,也可以并用两种以上。
作为交联溶液,可使用在溶剂中溶解了交联剂的溶液。作为溶剂,可使用例如水,但也可进一步含有与水具有相溶性的有机溶剂。交联溶液中的交联剂的浓度并不限定于此,优选为1~10重量%的范围,更优选为2~6重量%。
交联溶液中可添加碘化物。通过碘化物的添加,可使偏振片层的面内的偏振特性更均匀化。作为碘化物,例如可列举出碘化钾、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。碘化物的含量为0.05~15重量%,更优选为0.5~8重量%。
染色膜在交联溶液中的浸渍时间通常优选为15秒~20分钟,更优选为30秒~15分钟。另外,交联溶液的温度优选为10~90℃的范围,更优选为70℃~85℃的范围。
在交联工序中,优选对交联处理后的膜(交联膜)进行洗涤处理。作为洗涤处理,可实施水洗涤处理。水洗涤处理通常可通过在离子交换水、蒸馏水等纯水中浸渍拉伸膜来进行。水洗涤温度通常为3~50℃、优选4℃~20℃的范围。浸渍时间通常为2~300秒钟,优选为3秒~240秒钟。
洗涤处理可组合利用碘化物溶液的洗涤处理和水洗涤处理,也可使用适当地配合了甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇等液态醇的溶液。
(干燥工序(S50))
在交联工序后进行干燥工序。作为干燥工序,可采用任意适当的方法(例如,自然干燥、送风干燥、加热干燥)。例如,在加热干燥的情况下的干燥温度通常为20~95℃,干燥时间通常为1~15分钟左右。通过以上的工序,从而得到在基材膜上具备偏振片层的偏振性层叠膜。偏振片层是使树脂层经过上述一系列工序后而具有偏振功能而得到的。如上所述可将该偏振性层叠膜直接用作偏振板。以下对第2实施方式中的S60和S70进行详细说明。
(贴合工序(S60))
在这里,在偏振性层叠膜的偏振片层的与基材膜侧相反侧的面贴合保护膜而得到多层膜。作为贴合保护膜的方法,可列举出通过粘合剂对偏振片层和保护膜进行贴合的方法、通过粘接剂对偏振片层面和保护膜进行贴合的方法。
保护膜
保护膜可以不具有光学功能而仅仅是保护膜,也可以是相位差膜或亮度提高膜这样的兼具光学功能的保护膜。作为保护膜的材料,无特殊限定,例如可列举出环状聚烯烃系树脂膜,由三乙酰纤维素、二乙酰纤维素之类的树脂形成的醋酸纤维素系树脂膜,由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之类的树脂形成的聚酯系树脂膜,聚碳酸酯系树脂膜,丙烯酸系树脂膜,聚丙烯系树脂膜等一直以来被广泛使用在本领域中的膜。
作为环状聚烯烃系树脂,可优选使用适当的市售品,例如Topas(注册商标)(Ticona公司制造)、ARTON(注册商标)(JSR(株)制造)、ZEONOR(注册商标)(日本ZEON(株)制造)、ZEONEX(注册商标)(日本ZEON(株)制造)、APEL(注册商标)(三井化学(株)制造)。在对这样的环状聚烯烃系树脂进行制膜而成膜时,可适当采用溶剂浇铸法、熔融挤出法等公知的方法。另外,可使用ESCENA(注册商标)(积水化学工业(株)制造)、SCA40(积水化学工业(株)制造)、ZEONOR(注册商标)膜((株)OPTES制造)等预先进行了制膜的环状聚烯烃系树脂制造的膜的市售品。
环状聚烯烃系树脂膜可以是经过单轴拉伸或双轴拉伸的膜。通过进行拉伸,可对环状聚烯烃系树脂膜赋予任意的相位差值。通常可一边卷起膜辊一边连续地进行拉伸,利用加热炉,向着辊的行进方向、与该行进方向垂直的方向、或者这两个方向进行拉伸。加热炉的温度通常为从环状聚烯烃系树脂的玻璃化转变温度附近至玻璃化转变温度+100℃的范围。拉伸的倍率在每一个方向上通常为1.1~6倍,优选为1.1~3.5倍。
环状聚烯烃系树脂膜一般表面活性差,因此优选对与偏振膜粘接的表面进行等离子体处理、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。其中,优选可以比较容易地实施的等离子体处理、电晕处理。
作为醋酸纤维素系树脂膜,可优选使用适当的市售品,例如FUJITAC(注册商标)TD80(富士胶片(株)制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UF(富士胶片(株)制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UZ(富士胶片(株)制造)、FUJITAC(注册商标)TD40UZ(富士胶片(株)制造)、KC8UX2M(KONICA MINOLTA OPTO(株)制造)、KC4UY(KONICA MINOLTAOPTO(株)制造)。
为了改良视场角特性,可在醋酸纤维素系树脂膜的表面形成液晶层等。另外,为了赋予相位差,可使醋酸纤维素系树脂膜拉伸。为了提高与偏振膜的粘接性,通常对醋酸纤维素系树脂膜实施皂化处理。作为皂化处理,可采用在氢氧化钠或氢氧化钾之类的碱的水溶液中进行浸渍的方法。
在如上所述的保护膜的表面也可形成硬涂层、防眩层、防反射层等光学层。在保护膜表面上形成这些光学层的方法无特殊限定,可采用公知的方法。
就保护膜的厚度而言,根据薄型化的要求,优选尽可能薄的厚度,优选为88μm以下,更优选为48μm以下。相反,若过薄,则强度降低,加工性变差,因此优选为5μm以上。
粘合剂层
用于保护膜与偏振片层的贴合的粘合剂通常是由以丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、硅酮系树脂等作为基础聚合物并向其中添加了异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物等交联剂的组合物形成。此外,也可含有微粒,制成显示光散射性的粘合剂层。
粘合剂层的厚度优选为1~40μm,但优选在不损害加工性、耐久性的特性的范围内薄薄地涂布,更优选为3~25μm。若为3~25μm,则具有良好的加工性,并且在抑制偏振膜的尺寸变化上也是优选的厚度。若粘合剂层不足1μm,则粘合性降低,若超过40μm,则容易发生粘合剂溢出等不良情况。
在通过粘合剂将保护膜贴合于偏振片层的方法中,可在保护膜面上设置粘合剂层后,贴合于偏振片层,也可在偏振片层的表面上设置粘合剂层后,在其上贴合保护膜。
形成粘合剂层的方法无特殊限定,可在保护膜面或偏振片层面上涂布含有以上述基础聚合物为代表的各成分的溶液,干燥,形成粘合剂层,然后使保护膜与偏振片层贴合,也可在隔离物上形成粘合剂层后,转印并层叠在保护膜面或偏振片层面上。另外,在保护膜或偏振片层面上形成粘合剂层时,可根据需要对保护膜或偏振片层面、或者粘合剂层的一方或两方进行密合处理,例如电晕处理等。
粘接剂层
用于保护膜与偏振片层的贴合的粘接剂例如可列举出使用了聚乙烯醇系树脂水溶液、水系二液型聚氨酯系乳胶粘接剂等的水系粘接剂。使用通过皂化处理等而进行过亲水化处理后的醋酸纤维素系膜作为保护膜时,适合使用聚乙烯醇系树脂水溶液作为与偏振片层的贴合用的水系粘接剂。在用作粘接剂的聚乙烯醇系树脂中,除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的对聚醋酸乙烯酯进行皂化处理而得到的乙烯醇均聚物以外,还包括对醋酸乙烯酯和能够与其共聚的其它单体的共聚物进行皂化处理而得到的乙烯醇系共聚物、以及对它们的羟基进行部分改性而得的改性聚乙烯醇系聚合物等。在水系粘接剂中还可以添加多元醛、水溶性环氧化合物、蜜胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物等作为添加剂。在使用这样的水系粘接剂的情况下,由其获得的粘接剂层通常为1μm以下,即使用通常的光学显微镜观察截面,事实上也观察不到该粘接剂层。
使用水系粘接剂对偏振片层和保护膜进行贴合的方法无特殊限定,例如可列举出以下方法等:在偏振片层和/或保护膜的表面均匀地涂布粘接剂,在涂布面重叠另一个膜并利用辊等进行按压,进行干燥。通常,粘接剂在其制备后在15~40℃的温度下进行涂布,贴合温度通常为15~30℃的范围。
在使用水系粘接剂的情况下,为了除去水系粘接剂中含有的水,而在对偏振片层和保护膜进行贴合后使其干燥。干燥炉的温度优选为30℃~90℃。若不足30℃,则存在偏振片层与保护膜的粘接面变得容易剥离的倾向。若为90℃以上,则光学性能有可能因热而劣化。干燥时间可设为10~1000秒,特别是从生产率的观点出发,优选为60~750秒,进一步优选为150~600秒。
干燥后可在室温或比其略高的温度,例如20~45℃左右的温度下进一步培养12~600小时左右。培养时的温度一般设定为比干燥时采用的温度更低。
另外,作为对偏振片层和保护膜进行贴合时的粘接剂,也可使用光固化性粘接剂。作为光固化性粘接剂,例如可列举出光固化性环氧树脂和光阳离子聚合引发剂的混合物等。
作为用光固化性粘接剂对偏振片层和保护膜进行贴合的方法,可采用以往公知的方法,例如可列举出通过流延法、钢丝棒涂布法、凹版涂布法、逗点涂布机法、刮板法、模具涂布法、浸涂法、喷雾法等在偏振片层和/或保护膜的粘接面上涂布粘接剂,并将两者叠合的方法。流延法是一边使作为被涂布物的偏振片层或保护膜向大致垂直方向、大致水平方向或者两者间的倾斜方向移动,一边向其表面流下粘接剂使其扩散分布的方法。
在偏振片层或保护膜的表面涂布粘接剂后,通过借助粘接剂涂布面用夹持辊等将偏振片层和保护膜夹持并使其贴合来进行粘接。另外,也可优选采用以使偏振片层和保护膜叠合的状态在偏振片层与保护膜之间滴加粘接剂,然后用辊等对该层叠体进行加压而使其均匀铺展的方法。此时,作为辊的材质,可使用金属或橡胶等。此外,也优选采用在偏振片层与保护膜之间滴加粘接剂,然后在辊与辊之间通过该层叠体,并通过加压使其铺展的方法。此时,这些辊可以是相同的材质,也可以是不同的材质。使用上述夹持辊等进行了贴合后的粘接剂层的干燥或固化前的厚度优选为5μm以下且0.01μm以上。
为了提高粘接性,可对偏振片层和/或保护膜的粘接表面适当实施等离子体处理、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。作为皂化处理,可列举出在氢氧化钠或氢氧化钾之类的碱的水溶液中浸渍的方法。
在使用光固化性树脂作为粘接剂的情况下,在对偏振片层和保护膜进行接合后,通过照射活性能量射线来使光固化性粘接剂固化。活性能量射线的光源虽然无特殊限定,但优选在400nm以下的波长下具有发光分布的活性能量射线,具体而言,可优选使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
对光固化性粘接剂的光照射强度可根据光固化性粘接剂的组成而适当决定,虽然无特殊限定,但对聚合引发剂的活化有效的波长区域的照射强度优选为0.1~6000mW/cm2。在照射强度为0.1mW/cm2以上的情况下,反应时间不会过长,在为6000mW/cm2以下的情况下,很少会发生由从光源辐射出的热和光固化性粘接剂固化时的发热所致的环氧树脂的黄变或偏振膜的劣化。对光固化性粘接剂的光照射时间为能够对要固化的光固化性粘接剂适用的光照时间,无特殊限定,但优选按照使以上述的照射强度和照射时间的积表示的积算光量为10~10000mJ/cm2的方式进行设定。在对光固化性粘接剂的积算光量为10mJ/cm2以上的情况下,使其产生充足量的来自聚合引发剂的活性种,可使固化反应更可靠地进行,在为10000mJ/cm2以下的情况下,照射时间不会过长,可维持良好的生产率。需说明的是,活性能量射线照射后的粘接剂层的厚度通常为0.001~5μm左右,优选为0.01μm以上且2μm以下,进一步优选为0.01μm以上且1μm以下。
在通过活性能量射线的照射使光固化性粘接剂发生固化的情况下,优选在不降低偏振片层的偏振度、透射率和色调、以及保护膜的透明性等偏振板的诸多功能的条件下进行固化。
(剥離工序(S70))
在第2实施方式的偏振板的制造方法中,如图2所示,在将保护膜贴合于偏振片层的贴合工序(S60)之后,进行基材膜的剥离工序(S70)。在基材膜的剥离工序(S70)中,将基材膜从多层膜剥离。基材膜的剥离方法无特殊限定,可通过与在通常的带粘合剂的偏振板中所进行的剥离膜的剥离工序同样的方法进行剥离。在保护膜的贴合工序(S60)之后,可直接立即进行剥离,也可在暂时卷取成辊状后另设置剥离工序进行剥离。
(其它的工序)
如上操作制造的本发明的偏振板在实际使用时可进一步具有层叠其它的光学层的工序,从而制成这样的层叠有光学层的偏振板。另外,上述保护膜可具有这些光学层的功能。作为其它的光学层的实例,可列举出透射某种偏振光并反射显示出与其相反性质的偏振光的反射型偏振膜、表面具有凹凸形状的带防眩功能的膜、带表面防反射功能的膜、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、视场角补偿膜。
作为相当于透射某种偏振光并反射显示出与其相反性质的偏振光的反射型偏振膜的市售品,例如可列举出DBEF(3M公司制造,可从住友3M(株)获得)、APF(3M公司制造,可从住友3M(株)获得)。作为视场角补偿膜,可列举出液晶性化合物被涂布在基材表面并发生了取向的光学补偿膜、由聚碳酸酯系树脂形成的相位差膜、由环状聚烯烃系树脂形成的相位差膜。作为相当于液晶性化合物被涂布在基材表面并发生了取向的光学补偿膜的市售品,可列举出WV膜(富士胶片(株)制造)、NH膜(新日本石油(株)制造)、NR膜(新日本石油(株)制造)等。另外,作为相当于由环状聚烯烃系树脂形成的相位差膜的市售品,可列举出ARTON(注册商标)膜(JSR(株)制造)、ESCENA(注册商标)(积水化学工业(株)制造)、ZEONOR(注册商标)膜((株)OPTES制造)等。
根据第1和第2实施方式的制造方法,可提供能够抑制制造工序中的缩颈、且耐久性优异的偏振板。缩颈是熔融树脂在宽度方向向内侧收缩,因此导致偏振板的两端比中央部分厚的不良情况。
<液晶显示装置>
可构成供给由第1或第2实施方式制造而得的偏振板的液晶显示装置。液晶显示装置的制造可根据以往公知的方法来进行。
即,液晶显示装置通常通过适当组装液晶单元、偏振板以及根据需要组装照明系统等其它的构成部件,进而组装驱动电路来形成,但在本发明中除使用本发明所涉及的偏振板的方面以外无特殊限定,以现有情况为准。对于液晶单元,也可使用例如TN型或STN型等任意类型的液晶单元。
可在液晶单元的单侧或两侧配制偏振板,进而在照明系统中适当使用背后照明或反射板,从而构成液晶显示装置。在这样的液晶显示装置中,被配置于液晶单元的单侧或两侧的偏振板中的至少一个为本发明所涉及的偏振板。在两侧设置偏振板的情况下,它们可以是相同的偏振板,也可以是不同的偏振板。此外,液晶显示装置除上述以外也可通过组合例如扩散板、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片等适当的要素来构成。
实施例
以下示出实施例更具体地说明本发明,但本发明不受这些例子限定。
实施例1
制作本发明所涉及的偏振板。
(基材膜)
作为基材膜,使用厚度为100μm的未拉伸的均聚丙烯(PP)膜。
(底涂层的形成)
使聚乙烯醇粉末(日本合成化学工业(株)制造,商品名:GOHSEFIMER Z-200)溶解于95℃的热水中,制成浓度为3重量%的聚乙烯醇水溶液。在得到的聚乙烯醇水溶液中,相对于6重量份的聚乙烯醇粉末,混合5重量份的交联剂(住友化学(株)制造,商品名:SUMIREZ(注册商标)RESIN 650)。在实施了电晕处理后的基材膜的面上涂布得到的混合水溶液,使其在80℃干燥10分钟,形成厚度为0.2μm的底涂层。
(树脂层形成工序)
使聚乙烯醇粉末(可乐丽(株)制造,平均聚合度2400,皂化度98~99摩尔%)溶解于95℃的热水中,制成浓度为8重量%的聚乙烯醇水溶液。在上述底涂层之上涂布得到的水溶液,使其在80℃干燥20分钟,制作由基材膜、底涂层、树脂层形成的三层层叠膜。此时树脂层的厚度为6.1μm。
(拉伸工序、染色工序、交联工序、干燥工序)
使用拉幅装置在预热140℃、拉伸温度150~160℃的范围内通过纵向的自由端单轴拉伸将上述层叠膜拉伸至5.8倍,从而得到拉伸膜。然后,在拉伸轴方向将拉伸膜在60℃的温浴中浸渍60秒,在30℃的碘与碘化钾的混合水溶液中浸渍420秒,然后用10℃的纯水冲洗多余的碘液。接着使其在76℃的硼酸与碘化钾的混合水溶液中浸渍600秒。此时不进行拉伸膜的拉伸,在宽度方向上也未发现缩颈。然后用10℃的纯水洗涤4秒钟,最后不使其拉伸而在80℃使其干燥300秒钟,得到由偏振片层、底涂层、基材膜这三层形成的偏振性层叠膜。也未发现因干燥导致的缩颈。
(贴合工序、剥离工序)
在上述偏振性层叠膜的偏振片层的与基材膜侧的面相反侧的面上涂布聚乙烯醇系粘接剂后贴合保护膜(KONICA MINOLTA OPTO(株)制造,膜厚40μm,TAC),使其在80℃干燥300秒,得到由保护膜、偏振片层、底涂层、基材膜这四层形成的多层膜。
将基材膜从得到的多层膜剥离,从而得到偏振板。得到基材膜容易被剥离,且由保护膜、偏振片层、底涂层这三层形成的实施例1的偏振板。偏振片层的厚度为6.1μm。
(评价试验)
对实施例1的偏振板进行上述评价试验,如上所述取得直交a值(a1、a2、a3)。然后,将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,算出ΔY/ΔX的值。在表1中展示计算结果。
(安装试验)
对于进行了评价试验后的实施例1的偏振板,在底涂层的表面设置厚度为25μm的丙烯酸系粘合剂层。然后,在剥离了被配置在移动电话(IPS模式,CASIO公司制造,商品名:W53CA)的液晶面板的上下的原始偏振板后,将上述设置有粘合层的实施例1的偏振板的粘合层侧贴合于液晶面板。使光轴与原始偏振板相同。在室温下放置48小时后,使其显示图像,通过在一般的屋内环境和暗室内目测判定图像的清晰度,从而实施显示状态的评价。显示状态清晰,得到良好的显示。结果示于表1中。
实施例2
作为在树脂层中使用的聚乙烯醇,使用聚乙烯醇粉末(可乐丽(株)制造,平均聚合度1700,皂化度99.3摩尔%以上,商品名:KURARAYPOVAL 117H),除此方面以外,通过与实施例1同样的方法得到拉伸膜。拉伸膜中的树脂层的厚度为6.5μm。
此外,除在染色工序中将在染色液中浸渍的时间设为1320秒的方面和将干燥工序中的干燥设为90℃、60秒钟的方面以外,通过与实施例1同样的方法得到由保护膜、偏振片层、底涂层这三层形成的实施例2的偏振板。偏振片层的厚度为6.5μm。
(评价试验)
对于实施例2的偏振板,与实施例1同样进行上述评价试验,如上所述取得直交a值(a1、a2、a3)。然后,将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,算出ΔY/ΔX的值。在表1中展示计算结果。
(安装试验)
对于进行过评价试验后的实施例2的偏振板,当与实施例1同样进行安装试验时,结果显示状态清晰,得到良好的显示。结果示于表1中。
实施例3
作为在树脂层中使用的聚乙烯醇,使用将聚乙烯醇(可乐丽(株)制造,平均聚合度2400,皂化度99.9摩尔%以上,商品名:KURARAYPOVALVF-PS#7500)细细切碎的粉末,除此方面以外,通过与实施例1同样的方法得到拉伸膜。拉伸膜中的树脂层的厚度为6.5μm。
此外,除在染色工序中将在染色液中浸渍的时间设为2400秒的方面和将干燥工序中的干燥设为70℃、300秒钟的方面以外,通过与实施例1同样的方法得到由保护膜、偏振片层、底涂层这三层形成的实施例3的偏振板。偏振片层的厚度为6.5μm。
(评价试验)
对于实施例3的偏振板,与实施例1同样进行上述评价试验,如上所述取得直交a值(a1、a2、a3)。然后,将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,算出ΔY/ΔX的值。在表1中展示计算结果。
(安装试验)
对于进行过评价试验后的实施例3的偏振板,与实施例1同样地进行了安装试验,结果显示状态清晰,得到良好的显示。结果示于表1中。
比较例1
在干式下将由平均聚合度约为2400、皂化度为99.9摩尔%以上的聚乙烯醇形成的厚度为75μm的聚乙烯醇膜单轴拉伸约5倍,进而保持紧张状态直接在60℃的纯水中浸渍1分钟,然后于28℃在碘与碘化钾的混合水溶液中浸渍60秒钟。然后,于72℃在硼酸与碘化钾的混合水溶液中浸渍300秒钟。此时膜在宽度方向上被发现有缩颈。继续用10℃的纯水洗涤5秒钟,然后于90℃干燥180秒钟(此时也在宽度方向上发现有缩颈),得到碘吸附取向于聚乙烯醇的偏振膜。
另外使3份的KURARAY POVAL 117H(可乐丽(株)制造)、3份的GOHSEFIMER Z-200(日本合成化学工业(株)制造)、0.18份的氯化锌(由NACALAI TESQUE(株)销售)、1.4份的乙二醛(由NACALAITESQUE(株)销售)溶于100份的水中,制备聚乙烯醇系树脂粘接剂。
借助上述粘接剂,通过夹持辊在之前得到的偏振膜的一个面上贴合实施了皂化处理后的保护膜(KONICA MINOLTA OPTO(株)制造,膜厚40μm,商品名:TAC)。然后于50℃使其干燥300秒钟,得到比较例1的偏振板。
(评价试验)
对于比较例的偏振板,与实施例1同样进行上述评价试验,如上所述取得直交a值(a1、a2、a3)。然后,将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,算出ΔY/ΔX的值。在表1中展示计算结果。
(安装试验)
对于进行过评价试验后的比较例1的偏振板,与实施例1同样进行安装试验,结果显示状态不清晰。结果示于表1中。
[表1]
ΔX | ΔY | ΔY/ΔX | 安装试验 | |
实施例1 | 1.834 | 1.480 | 0.81 | 清晰且良好的显示 |
实施例2 | 1.219 | 1.067 | 0.88 | 清晰且良好的显示 |
实施例3 | 2.200 | 1.707 | 0.79 | 清晰且良好的显示 |
比较例1 | 1.369 | 0.198 | 0.14 | 不清晰的显示 |
可知实施例1~3的偏振板虽然偏振片层因评价试验的第1工序而发生红变(ΔX的值不为0是表示发生了变化),但通过经历第2工序(在室温下放置48小时)而恢复至接近原有状态的状态,红变受到抑制。ΔY/ΔX为0.7以上的实施例1~3的偏振板在安装试验中也得到了获得清晰的显示这样的良好的结果。另一方面,可知对于比较例1的液晶显示装置而言,ΔY/ΔX值小,即使经历第2工序仍发生了红变。另外,在安装试验中也未得到清晰的显示。此外,在实施例1~3的偏振板的制造工序中未发现缩颈,与之相对的是,在比较例1的偏振板的制造工序中发现了缩颈。
根据以上结果可推测,偏振板的红变的抑制与将偏振板用于液晶显示装置时的显示的清晰度之间存在相关性。以下对制造阶段的缩颈的抑制与偏振板的红变的抑制的相关性进行考察。
在实施例1~3中,通过在基材膜上形成由聚乙烯醇系树脂形成的树脂层后,进行超过5倍的单轴拉伸,接着进行染色、交联、干燥,制造具有10μm以下的薄的偏振片层的偏振板,从而未出现被称为缩颈的现象。通过没有出现缩颈,可推测出偏振片层中的交联结构过度致密的现象得到抑制。由此可推测出,即使在评价试验的第1工序中聚乙烯醇-碘络合物因热而被暂时破坏,在经历第2工序而被冷却后,也容易再次络合物化。以上推测与制造即使在经历第1工序和第2工序后也不易观察到红变的实施例1~3的偏振板而得到的上述结果不矛盾。
Claims (13)
1.一种偏振板,其是具有偏振片层的偏振板,其中,
当进行以下试验,即,具有将偏振板在85℃的气氛下放置750小时的第1工序和在第1工序之后立即在室温的气氛下放置48小时的第2工序,并且将第1工序即将开始前、第1工序刚刚结束后和第2工序刚刚结束后的Hunter Lab表色系的直交a值分别设为a1、a2、a3而取得所述偏振片层所涉及的这些值的评价试验时,
若将a2与a1的差分设为ΔX,将a2与a3的差分设为ΔY,则ΔX和ΔY满足下式(1)的关系,
ΔY/ΔX≥0.7 式(1)。
2.根据权利要求1所述的偏振板,其中,偏振片层由皂化度为98摩尔%以上的聚乙烯醇系树脂形成。
3.根据权利要求1或2所述的偏振板,其中,偏振片层的厚度为10μm以下。
4.一种偏振板的制造方法,其是权利要求1~3中任一项所述的偏振板的制造方法,具有:
在基材膜的一个面形成由皂化度为98摩尔%以上的聚乙烯醇系树脂形成的树脂层而得到层叠膜的树脂层形成工序,
以超过5倍的拉伸倍率对层叠膜进行自由端单轴拉伸而得到拉伸膜的拉伸工序,
用二色性色素将拉伸膜的树脂层染色而得到染色膜的染色工序,
在含有交联剂的溶液中浸渍染色膜的树脂层而得到交联膜的交联工序,以及
将交联膜干燥的干燥工序;
在交联工序和干燥工序中不进行拉伸。
5.根据权利要求4所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成是通过将聚乙烯醇系树脂溶液涂布于基材膜的一个面上,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行的。
6.根据权利要求4所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成是通过在基材膜的一个面上设置底涂层后,在所述底涂层上涂布聚乙烯醇系树脂溶液,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行的。
7.一种偏振板的制造方法,其是权利要求1~3中任一项所述的偏振板的制造方法,具有:
在基材膜的一个面形成由皂化度为98摩尔%以上的聚乙烯醇系树脂形成的树脂层而得到层叠膜的树脂层形成工序,
以超过5倍的拉伸倍率对层叠膜进行自由端单轴拉伸而得到拉伸膜的拉伸工序,
用二色性色素将拉伸膜的树脂层染色而形成偏振片层而得到染色膜的染色工序,
在含有交联剂的溶液中浸渍染色膜的偏振片层而得到交联膜的交联工序,
将交联膜干燥而得到偏振性层叠膜的干燥工序,
在偏振性层叠膜中的偏振片层的与基材膜相反侧的面贴合保护膜而得到多层膜的贴合工序,以及
从多层膜中剥离基材膜的剥离工序;
在交联工序和干燥工序中不进行拉伸。
8.根据权利要求7所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成是通过将聚乙烯醇系树脂溶液涂布于基材膜的一个面上,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行的。
9.根据权利要求7所述的偏振板的制造方法,其中,树脂层形成工序中的树脂层的形成是通过在基材膜的一个面上设置底涂层后,在所述底涂层上涂布聚乙烯醇系树脂溶液,使溶剂从所述涂布液中蒸发并干燥而进行的。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的偏振板的制造方法,其中,贴合工序中的偏振片层与保护膜的贴合是借助粘合剂层或粘接剂层而进行的。
11.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其是通过权利要求4~10中任一项所述的制造方法而制造的。
12.一种液晶显示装置,其具有权利要求1~3中任一项所述的偏振板。
13.一种液晶显示装置,其具有权利要求11所述的偏振板。
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