CN103389535A - 偏振片的制造方法、偏振片、偏光板、光学薄膜和图像显示装置 - Google Patents

偏振片的制造方法、偏振片、偏光板、光学薄膜和图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种偏振片的制造方法、偏振片、偏光板、光学薄膜和图像显示装置。该偏振片的制造方法是对包含成膜于热塑性树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层的层叠体至少实施染色工序和拉伸工序而制造厚度10μm以下的偏振片的方法，在染色工序中，即使使用高浓度的二色性物质的染色浴时，也能够满足偏振片的特性(单体透过率、偏光度)。在对包含成膜于热塑性树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层的层叠体至少实施染色工序和拉伸工序而制造厚度10μm以下的偏振片的方法中，在染色工序之后的至少一个工序中，利用含有至少一种水溶性抗氧化剂的处理浴进行处理。

Description

偏振片的制造方法、偏振片、偏光板、光学薄膜和图像显示装置
技术领域
本发明涉及偏振片的制造方法和通过该制造方法得到的偏振片。另外，本发明涉及使用该偏振片的偏光板、光学薄膜、以及使用该偏振片、偏光板、光学薄膜的液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP等图像显示装置。 
背景技术
液晶显示装置用于个人计算机、TV、监视器、移动电话、PDA等。一直以来，作为用于液晶显示装置等的偏振片，由于兼具高透过率和高偏光度而使用染色处理过的聚乙烯醇系薄膜。该偏振片如下制造：对聚乙烯醇系薄膜在浴中实施例如溶胀、染色、交联、拉伸等各处理之后，实施洗涤处理，然后干燥，从而制造。另外，前述偏振片通常以使用粘接剂在其一个面或两面贴合有三醋酸纤维素等保护薄膜的偏光板的形式使用。 
近年来，液晶显示装置的高性能化、薄型化推进，与之相伴地，对偏振片也要求薄型化。例如，厚度10μm以下的偏振片可以如下得到(专利文献1)：在热塑性树脂基材上涂布聚乙烯醇系树脂溶液，使其干燥，形成具有聚乙烯醇系树脂层的层叠体，然后对该层叠体实施染色工序和拉伸工序，从而得到。另外，提出了如下的方法(专利文献2)：将含聚乙烯醇系树脂的水溶液涂布到热塑性树脂基材，使水分干燥，从而形成十几μm厚的聚乙烯醇系树脂层，接着，使用配备于烘箱的拉伸装置，将具有热塑性树脂基材和聚乙烯醇系树脂层的层叠体边加热边空中拉 伸，接着，将拉伸后的层叠体浸渍到染色浴中，从而使二色性物质吸附到聚乙烯醇系树脂层，制造使数μm厚的二色性物质取向了的偏振片的方法。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：日本特开2009-098653号公报 
专利文献2：日本专利4751481号说明书 
发明内容
发明要解决的问题
通常，在染色工序中使用碘作为二色性物质时，偏振片中的碘络合物吸收可见光区域的光而显示出偏光特性(偏光度)。因此，作为抑制偏振片的漏光的方法，可以想到增加偏振片中的碘络合物的量。因此，理想的是，在前述薄型偏振片的制法中，为了确保高的偏光特性，在对前述层叠体(具有热塑性树脂基材和聚乙烯醇系树脂层)实施的染色工序中，也使用将二色性物质(碘等)的浓度设定得较高的染色浴。 
另一方面，对前述层叠体实施染色工序后再实施其它工序时，染色工序中使用的碘被带到染色工序之后的处理工序(处理浴)，染色工序之后的处理浴被碘污染，降低了得到的偏振片的特性(单体透过率、偏光度)。尤其是在染色工序中为了增加偏振片中的碘络合物的量而使用将碘的浓度设定得高的染色浴时，聚乙烯醇分子中的碘络合物增加，然而，被带到染色工序之后的处理工序(处理浴)的碘的量增多。因此，染色工序之后的处理浴被碘污染，未形成络合物的碘会过量存在，因而降低了得到的偏振片的特性(单体透过率、偏光度)。 
本发明的目的在于，提供一种偏振片的制造方法，其为对 包含成膜于热塑性树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层的层叠体至少实施染色工序和拉伸工序而制造厚度10μm以下的偏振片的方法，在染色工序中，即使使用高浓度的二色性物质的染色浴时，也能够满足偏振片的特性(单体透过率、偏光度)。 
另外，本发明的目的在于，提供通过该制造方法得到的偏振片，提供使用该偏振片的偏光板、光学薄膜。进而，本发明的目的在于，提供使用该偏振片、偏光板、光学薄膜的图像显示装置。 
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述问题而反复进行了深入研究，结果发现，通过以下所示的偏振片的制造方法等能够达成前述目的，从而完成了本发明。 
即，本发明涉及偏振片的制造方法，其特征在于，在对包含成膜于热塑性树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层的层叠体至少实施染色工序和拉伸工序而制造厚度10μm以下的偏振片的方法中， 
在染色工序之后的至少一个工序中，利用含有至少一种水溶性抗氧化剂的处理浴进行处理。前述偏振片的制造方法在前述染色工序为碘染色工序时是优选的。 
在前述偏振片的制造方法中，作为前述水溶性抗氧化剂，优选包含抗坏血酸、异抗坏血酸、绿原酸、柠檬酸、迷迭香酸和它们的盐中的至少任一种。 
在前述偏振片的制造方法中，优选前述染色工序之后的至少一个工序包括交联浴中的交联工序。另外，前述交联浴优选含有前述水溶性抗氧化剂。 
在前述偏振片的制造方法中，优选的是，前述含有水溶性抗氧化剂的处理浴的处理液在作为5倍稀释溶液测定时的波长 350nm附近的吸光度为10以下。 
在前述偏振片的制造方法中，前述拉伸工序可以包括在染色工序前实施的空中辅助拉伸工序、和在染色工序后实施的湿式拉伸工序。优选的是，前述湿式拉伸工序中使用的处理浴兼作交联浴。 
在前述偏振片的制造方法中，前述拉伸工序可以包括在染色工序前实施的干式拉伸工序。 
另外，本发明涉及通过前述制造方法得到的偏振片。 
另外，本发明涉及偏光板，其特征在于，其在前述偏振片的至少一个面具有透明保护薄膜。 
另外，本发明涉及光学薄膜，其特征在于，其具有前述偏振片或偏光板。 
另外，本发明涉及图像显示装置，其特征在于，其具有前述偏振片、偏光板或光学薄膜。 
发明的效果
在偏振片的制造方法中，染色工序之后的处理浴中存在大量碘离子(I3 -)时，I3 -以取向不良的状态被导入到聚乙烯醇系树脂，形成聚乙烯醇系树脂-碘络合物。因此，得到的偏振片的取向性降低，偏振片的特性降低。本发明的偏振片的制造方法在对包含聚乙烯醇系树脂层的层叠体实施染色工序之后利用含有水溶性抗氧化剂的处理浴进行处理。水溶性抗氧化剂对染色浴之后的处理浴中作为杂质而存在的碘具有还原能力，能够将前述处理浴中的碘离子(I3 ‐)还原成在可见光区域(380-780nm)中不显示吸收的I‐。其结果，根据本发明的制造方法，能够防止得到的偏振片的特性降低。 
具体实施方式
＜热塑性树脂基材＞ 
对本发明的制造方法中使用的热塑性树脂基材进行说明。作为热塑性树脂基材，可以使用一直以来用作偏振片的透明保护薄膜的物质。作为构成热塑性树脂基材的材料，例如，可以使用透明性、机械强度、热稳定性、隔水性、各向同性、拉伸性等优异的热塑性树脂。作为这种热塑性树脂的具体例子，可列举出三醋酸纤维素等纤维素树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、尼龙、芳香族聚酰胺等聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯·丙烯共聚物等聚烯烃树脂、具有环系和/或降冰片烯结构的环状聚烯烃树脂(降冰片烯系树脂)、(甲基)丙烯酸系树脂、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、以及它们的混合物。另外，为了提高与聚乙烯醇系树脂层的密合性，前述热塑性树脂基材也可以形成有底涂层(primer layer)等薄层。 
热塑性树脂大致分为：高分子规则排列的晶态的树脂、与高分子不具有规则的排列或仅一小部分具有规则的排列的无定形或非晶态的树脂。前者称为晶态，后者称为无定形或非晶态。与之相应的，形成晶态的性质的热塑性树脂称为结晶性树脂，不具有这种性质的热塑性树脂称为非晶性树脂。另一方面，不论是结晶性树脂还是非晶性树脂，不处于晶态的树脂或未达到晶态的树脂称为无定形或非晶质的树脂。此处，无定形或非晶质的树脂是与不形成晶态的性质的非晶性树脂相区别而使用的。 
作为结晶性树脂，例如有包含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)的烯烃系树脂、包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的酯系树脂。结晶性树脂的特征之一是，通常具有 如下的性质：通过加热、拉伸取向，高分子进行排列，结晶化。树脂的物性根据结晶化的水平而各种变化。另一方面，例如，即使对于像聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)那样的结晶性树脂，也能够通过阻碍由加热处理、拉伸取向引起的高分子的排列来抑制结晶化。将结晶化受到抑制的这些聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)称为非晶性聚丙烯、非晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯，分别将它们统称为非晶性烯烃系树脂、非晶性酯系树脂。 
例如，聚丙烯(PP)的情况下，通过设为无立构规整性的无规立构的结构，能够制作抑制了结晶化的非晶性聚丙烯(PP)。另外，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的情况下，通过将像间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲醇那样的改性基团作为聚合单体共聚、即通过将阻碍聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的结晶化的分子共聚，能够制作抑制了结晶化的非晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。 
热塑性树脂基材(拉伸前)的厚度可以适当确定，通常从强度、处理性等操作性、薄层性等的方面出发，为10～500μm左右。尤其优选为20～300μm，更优选为30～200μm。热塑性树脂基材的厚度为50～150μm时是特别优选的。 
＜聚乙烯醇系树脂＞ 
本发明的偏振片的制造方法中，形成包含成膜于前述热塑性树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层的层叠体。作为适用的聚乙烯醇系树脂，可以没有特别限制地使用在可见光区域中具有透光性、分散吸附碘、二色性染料等二色性物质的聚乙烯醇系树脂。 
作为聚乙烯醇系树脂，优选使用一直以来用于偏振片的聚乙烯醇系树脂。作为聚乙烯醇系树脂，可列举出聚乙烯醇或其 衍生物。作为聚乙烯醇的衍生物，除了可列举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等之外，还可列举出通过乙烯、丙烯等烯烃、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸及其烷基酯、丙烯酰胺等改性了的物质。聚乙烯醇的聚合度优选为100～10000左右，更优选为1000～10000。通常使用皂化度为80～100摩尔%左右的聚乙烯醇。 
前述聚乙烯醇系树脂中也可以含有增塑剂、表面活性剂等添加剂。作为增塑剂，可列举出多元醇及其缩合物等，例如可列举出甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。对增塑剂等的用量没有特别限制，优选设为在聚乙烯醇系树脂中为20重量%以下。 
＜层叠体＞ 
本发明中使用的层叠体可以如下得到：将含有聚乙烯醇系树脂的水溶液涂布到前述热塑性树脂基材之后，进行干燥，形成聚乙烯醇系树脂层，从而得到。在该涂布中，前述热塑性树脂基材与聚乙烯醇系树脂层隔着底涂层层叠、或前述热塑性树脂基材与聚乙烯醇系树脂层直接层叠，得到基材层与亲水性高分子层一体化了的状态的层叠体。 
前述水溶液可以通过将聚乙烯醇系树脂的粉末或粉碎物、切断物等溶解于适当加热的水(热水)而制备。前述水溶液的浓度为2～20重量%左右、优选为4～10重量%。前述水溶液向热塑性树脂基材上的涂布可以适当选择采用线棒涂布法、逆向涂布、凹版涂布等辊涂法、旋涂法、丝网涂布法、喷注式涂布法、浸渍法、喷雾法等。前述热塑性树脂基材具有底涂层时，将前述水溶液涂布到该底涂层，不具有底涂层时，将前述水溶液直接涂布到基材层。此外，干燥温度通常为50～200℃、优选为80～150℃，干燥时间通常为5～30分钟左右。 
考虑到对前述层叠体实施的拉伸处理的拉伸倍率，前述聚乙烯醇系树脂层以得到的偏振片的厚度为10μm以下的厚度形成。通常，聚乙烯醇系树脂层的厚度为3～20μm、优选为5～15μm。 
＜处理工序＞ 
本发明的偏振片的制造方法中，对前述层叠体至少实施染色工序和拉伸工序。另外，本发明的偏振片的制造方法可以实施交联工序。染色工序、交联工序和拉伸工序中分别可以使用染色浴、交联浴和拉伸浴的各处理浴。使用处理浴时，使用与各工序相应的处理液(水溶液等)。 
＜染色工序＞ 
染色工序通过使碘或二色性染料在上述层叠体的聚乙烯醇系树脂层中吸附并取向而进行。染色工序可以与拉伸工序一起进行。染色通常通过将上述层叠体浸渍于染色溶液而进行。作为染色溶液，通常为碘溶液。用作碘溶液的碘水溶液可以使用利用碘和作为溶解助剂的碘化物而含有碘离子的水溶液等。作为碘化物，例如，可以使用碘化钾、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。作为碘化物，优选碘化钾。本发明中使用的碘化物在其它工序中使用时也与上述同样。 
碘溶液中的碘浓度为0.01～10重量%左右、优选为0.02～5重量%、进一步优选为0.1～1.0重量%。优选以碘化物浓度为0.1～10重量%左右来使用，进一步优选以0.2～8重量%来使用。对于碘染色，碘溶液的温度通常为20～50℃左右、优选为25～40℃。浸渍时间通常为10～300秒左右、优选为20～240秒的范围。此外，对于染色时间，可以以能够达成规定的偏光度或透过率的方式浸渍任意的时间。 
＜拉伸工序＞ 
拉伸工序采用干式拉伸方法和湿式拉伸方法均可。拉伸工序通过对前述层叠体通常实施单轴拉伸而进行。单轴拉伸采用对前述层叠体的长度方向进行的纵向拉伸、对前述层叠体的宽度方向进行的横向拉伸均可。横向拉伸也可以边沿宽度方向进行拉伸，边使其沿长度方向收缩。作为横向拉伸方式，例如可列举出：借助拉幅机将一端固定了的固定端单轴拉伸方法、不将一端固定的自由端单轴拉伸方法等。作为纵向拉伸方式，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。拉伸处理也可以分多阶段进行。另外，拉伸处理可以通过实施双轴拉伸、斜向拉伸等而进行。 
干式拉伸方法从能够将拉伸前述层叠体时的温度范围设定得较宽的方面出发是优选的。干式拉伸方法中，通常在将前述层叠体加热至50～200℃左右、优选80～180℃、进一步优选100～160℃的状态下进行拉伸处理。前述拉伸工序包括干式拉伸工序时，干式拉伸工序优选在染色工序前实施。 
用于湿式拉伸方法的处理液中可以含有碘化物。该处理液中含有碘化物时，优选以碘化物浓度为0.1～10重量%左右来使用，进一步优选以0.2～5重量%来使用。湿式拉伸方法的处理温度通常为25℃以上、优选为30～85℃、进一步优选为50～70℃的范围。浸渍时间通常为10～800秒、优选为30～500秒左右。另外，染色工序可以与交联工序一起实施。 
拉伸工序以总拉伸倍率相对于前述层叠体原长度为4～8倍的范围来进行。总拉伸倍率优选为5～7倍。需要说明的是，在拉伸工序以外的工序等中伴随拉伸时，前述总拉伸倍率是指包含这些工序中的拉伸在内的累计的拉伸倍率。总拉伸倍率是考虑其它工序等中的拉伸倍率而适当确定的。总拉伸倍率低时，取向不足，难以得到高光学特性(偏光度)的偏振片。另一方面， 总拉伸倍率过高时，容易产生拉伸断裂，而且，偏振片变得过薄，担心在接下来的工序中的加工性降低。 
前述拉伸工序可以像日本专利4751481号说明书(专利文献2)中记载的那样、在空中辅助拉伸工序后实施湿式拉伸工序。空中辅助拉伸工序的拉伸温度优选预先设定为60～180℃、进一步优选设定为95～150℃的高的温度。另外，优选的是，空中辅助拉伸工序的拉伸倍率设定为1.3～4倍、优选设定为1.5～3倍。另外，空中辅助拉伸工序后实施的湿式拉伸工序的处理温度优选为50～80℃、进一步优选为60～70℃，浸渍时间优选为5～120秒、进一步优选为10～60秒。另外，优选的是，湿式拉伸工序的拉伸倍率以总拉伸倍率为4～7倍、优选为5～6倍的方式进行设定。 
前述拉伸工序包括空中辅助拉伸工序和湿式拉伸工序时，优选的是，在染色工序前实施空中辅助拉伸工序，在染色工序后实施湿式拉伸工序。此时，优选的是，用于湿式拉伸工序的处理浴兼作交联浴，与湿式拉伸工序一起实施交联工序。 
＜交联工序＞ 
交联工序可以使用硼化合物作为交联剂来进行。交联工序可以与染色工序、拉伸工序一起进行。交联工序可以进行数次。作为硼化合物，可列举出硼酸、硼砂等。硼化合物通常以水溶液或水-有机溶剂混合溶液的形态来使用。通常使用硼酸水溶液。硼酸水溶液的硼酸浓度为1～10重量%左右、优选为2～7重量%。为了通过交联度赋予耐热性，优选设为前述硼酸浓度。硼酸水溶液等中可以含有碘化钾等碘化物。硼酸水溶液中含有碘化物时，优选以碘化物浓度为0.1～10重量%左右来使用，进一步优选以0.5～8重量%来使用。 
交联工序可以通过将前述层叠体浸渍到硼酸水溶液等中来进行。交联工序的处理温度通常为25℃以上、优选为30～85℃、 进一步优选为30～60℃的范围。处理时间通常为5～800秒、优选为8～500秒左右。 
＜其它工序＞ 
本发明的偏振片的制造方法中，可以对上述层叠体实施染色工序、拉伸工序，再实施交联工序。另外，对于前述层叠体，在实施染色工序之前，可以实施溶胀工序。另外，对于前述层叠体，在实施染色工序之前，可以实施不溶化工序。不溶化工序的目的在于，实施用于使聚乙烯醇层至少在染色工序中不溶解的不溶化处理。 
＜不溶化工序＞ 
不溶化工序可以通过将上述层叠体的聚乙烯醇系树脂层浸渍于含有硼酸、硼砂等硼化合物的溶液而进行。前述溶液通常以水溶液或水-有机溶剂混合溶液的形态使用。通常使用硼酸水溶液。硼酸水溶液的硼酸浓度为1～4重量%。不溶化工序的处理温度通常为25℃以上、优选为30～85℃、进一步优选为30～60℃的范围。处理时间通常为5～800秒、优选为8～500秒左右。 
另外，本发明的偏振片的制造方法可以具有染色工序、拉伸工序，还可以具有交联工序，在实施这些工序之后，可以实施洗涤工序。 
洗涤工序可以利用碘化钾溶液进行。前述碘化钾溶液的碘化钾浓度通常为0.5～10重量%程度、进一步为0.5～8重量%、进一步为1～6重量%的范围。 
对于利用碘化钾溶液的洗涤工序，其处理温度通常为15～60℃左右、优选为25～40℃。浸渍时间通常为1～120秒左右、优选为3～90秒的范围。利用碘化钾溶液的洗涤工序的阶段只要在干燥工序前就没有特别限制。 
另外，作为洗涤工序，可以实施水洗涤工序。水洗涤工序 通常通过将聚乙烯醇系薄膜浸渍到离子交换水、蒸馏水等纯水而进行。水洗涤温度通常为5～50℃、优选为10～45℃、进一步优选为15～40℃的范围。浸渍时间通常为5～300秒、优选为10～240秒左右。 
前述水洗涤工序也可以组合利用碘化钾溶液的洗涤工序和水洗涤工序，也可以适当使用配混有甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇等液态醇的溶液。 
实施前述各工序后，最终实施干燥工序，制造偏振片。干燥工序根据得到的偏振片(薄膜)所需的含水率适当设定干燥时间和干燥温度。干燥温度通常控制在20～150℃、优选40～100℃的范围内。干燥温度过低时，干燥时间变长，无法高效地进行制造，故不优选。干燥温度过高时，得到的偏振片劣化，在光学特性和色相的方面恶化。加热干燥时间通常为1～5分钟左右。 
＜水溶性抗氧化剂＞ 
本发明的偏振片的制造方法在前述染色工序之后的至少一个工序中利用含有至少一种水溶性抗氧化剂的处理浴进行处理。 
前述利用含有水溶性抗氧化剂的处理浴进行处理通过在对前述层叠体实施的染色工序之后的各工序所使用的各浴的至少任一者中含有水溶性抗氧化剂而进行，或者通过另外实施前述利用含有水溶性抗氧化剂的处理液的处理工序而进行。优选的是，前述利用含有水溶性抗氧化剂的处理浴的处理与交联工序和/或拉伸工序一起进行。 
此外，前述交联工序、拉伸工序可以通过同时进行多个工序的合并工序来进行。进行同时进行多个工序的合并工序时，用于该合并工序的浴中可以含有水溶性抗氧化剂。另外，前述交联工序和拉伸工序的各工序为多阶段工序时，可以在该多阶 段工序中的至少任一个工序中含有水溶性抗氧化剂。 
作为前述水溶性抗氧化剂，例如可列举抗坏血酸(维生素C)、异抗坏血酸、硫代硫酸、亚硫酸、绿原酸、柠檬酸、迷迭香酸和它们的盐等。作为盐，可列举出钠盐、钾盐等碱金属盐等。其中，优选抗坏血酸、异抗坏血酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐。这些水溶性抗氧化剂可以单独使用一种或组合两种以上来使用。 
前述水溶性抗氧化剂的添加量根据染色工序之后的各处理浴所含有的二色性物质(碘或二色性染料)的污染浓度来确定。污染处理浴中的二色性物质的污染浓度高时，添加的水溶性抗氧化剂的添加量也增多。通常，各处理浴中，优选以水溶性抗氧化剂的浓度为0.005～1重量%的方式添加，进而，更优选为0.005～0.5重量%。前述水溶性抗氧化剂的浓度不足0.005重量%时，前述污染处理浴中的水溶性抗氧化剂的比率减少，变得无法充分抑制得到的偏振片的特性(单体透过率、偏光度)的降低。另一方面，前述水溶性抗氧化剂的浓度超过1重量%时，前述浴中的水溶性抗氧化剂的比率增多，因而得到的偏振片脱色，透过率提高，与之相伴地，染色浴的碘浓度提高的必要性令人担心，但在光学特性方面，不存在降低等问题。 
通过本发明的制造方法得到的偏振片形成于热塑性树脂基材上。热塑性树脂基材可以直接用作偏光板的透明保护薄膜。另一方面，可以将透明保护薄膜贴合到无热塑性树脂基材的一侧。另外，从偏振片将热塑性树脂基材剥离后，可以将透明保护薄膜贴合到该偏振片的两侧。 
作为构成透明保护薄膜的材料，例如，可以使用透明性、机械强度、热稳定性、隔水性、各向同性等优异的热塑性树脂。作为这种热塑性树脂的具体例子，可列举出三醋酸纤维素等纤 维素树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环状聚烯烃树脂(降冰片烯系树脂)、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、以及它们的混合物。此外，透明保护薄膜借助粘接剂层贴合到偏振片的一侧，对于另一侧，作为透明保护薄膜，可以使用(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热固性树脂或紫外线固化型树脂。 
透明保护薄膜的厚度可以适当确定，从强度、处理性等操作性、薄层性等方面出发，通常为1～500μm左右。尤其优选为1～300μm、更优选为5～200μm。透明保护薄膜为10～100μm时是特别优选的。 
此外，在偏振片的两侧设置透明保护薄膜时，其正面和背面可以使用由相同的聚合物材料形成的保护薄膜，也可以使用由不同的聚合物材料等形成的保护薄膜。 
作为前述透明保护薄膜，可以使用具有正面相位差为40nm以上和/或厚度方向相位差为80nm以上的相位差的相位差板。正面相位差通常控制在40～200nm的范围内，厚度方向相位差通常控制在80～300nm的范围内。使用相位差板作为透明保护薄膜时，该相位差板也作为透明保护薄膜发挥功能，因而可以谋求薄型化。 
作为相位差板，可列举出对高分子原料进行单轴或双轴拉伸处理而形成的双折射薄膜、液晶聚合物的取向薄膜、用薄膜支撑液晶聚合物的取向层而成的物质等。对相位差板的厚度也没有特别限制，通常为20～150μm左右。 
此外，前述具有相位差的薄膜可以另外贴合到不具有相位差的透明保护薄膜而赋予上述功能。 
前述透明保护薄膜也可以在涂布粘接剂之前进行表面改性处理。作为具体的处理，可列举出电晕处理、等离子体处理、底涂处理、皂化处理等。 
也可以对前述透明保护薄膜的未粘接偏振片的面实施硬涂处理、抗反射处理、以防粘、扩散和/或防眩为目的的处理。 
前述偏振片与透明保护薄膜的粘接处理可使用粘接剂。作为粘接剂，可例示出异氰酸酯系粘接剂、聚乙烯醇系粘接剂、明胶系粘接剂、乙烯基系胶乳系、水系聚酯等。前述粘接剂通常以由水溶液形成的粘接剂的形式使用，通常含有0.5～60重量%的固体成分。除了上述之外，作为偏振片与透明保护薄膜的粘接剂，可列举出紫外固化型粘接剂、电子束固化型粘接剂等。电子束固化型偏光板用粘接剂对上述各种透明保护薄膜显示出适宜的粘接性。尤其是对难以满足粘接性的丙烯酸系树脂也显示出良好的粘接性。另外，本发明中使用的粘接剂可以含有金属化合物填料。 
本发明的偏光板通过使用前述粘接剂将前述透明保护薄膜与偏振片贴合而制造。粘接剂的涂布对透明保护薄膜、偏振片的任一个进行均可，也可对两者进行。贴合后，实施干燥工序，形成由涂布干燥层形成的粘接层。偏振片与透明保护薄膜的贴合可以通过辊层压机等进行。对粘接层的厚度没有特别限制，通常为30～1000nm左右。 
本发明的偏光板在实际应用时可以以与其它光学层层叠而成的光学薄膜的形式使用。对该光学层没有特别限定，例如可以使用一层或两层以上的反射板、半透过板、相位差板(包括1/2、1/4等波长板)、视角补偿薄膜等液晶显示装置等的形成中可使用的光学层。尤其优选对本发明的偏光板进一步层叠反射板或半透过反射板而成的反射型偏光板或半透过型偏光板、对偏光板 进一步层叠相位差板而成的椭圆偏光板或圆偏光板、对偏光板进一步层叠视角补偿薄膜而成的宽视角偏光板、或对偏光板进一步层叠增亮薄膜而成的偏光板。 
在偏光板上层叠有前述光学层的光学薄膜，也可以通过在液晶显示装置等的制造过程中依次分别层叠的方式来形成，但预先层叠而形成光学薄膜具有品质的稳定性、组装操作等优异、能够改善液晶显示装置等的制造工序的优点。层叠可以使用粘合层等适当的粘接手段。前述偏光板、其它光学薄膜的粘接时，它们的光学轴可以根据目标相位差特性等设置为适当的配置角度。 
对于前述偏光板、层叠有至少一层偏光板的光学薄膜，也可以设置用于与液晶单元等其它构件粘接的粘合层。对形成粘合层的粘合剂没有特别限制，例如，可以适当选择使用以丙烯酸系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系、橡胶系等聚合物为基础聚合物的粘合剂。尤其是可以优选使用像丙烯酸系粘合剂那样光学透明性优异，显示出适度的润湿性以及聚集性和粘接性的粘合特性，耐候性、耐热性等优异的粘合剂。 
对偏光板、光学薄膜的一个面或两面附设粘合层可以通过适当的方式进行。作为其例子，例如可列举出：将基础聚合物或其组合物溶解或分散于由甲苯、醋酸乙酯等适当的溶剂的单独一种或混合物形成的溶剂，制备10～40重量%左右的粘合剂溶液，将该溶液通过流延方式、涂布方式等适当的展开方式直接附设到偏光板上或光学薄膜上的方式；或者，根据前述，在隔离膜上形成粘合层，将其转移到偏光板上或光学薄膜上的方式等。 
粘合层也可以以不同组成或种类等的粘合层的叠加层设置 于偏光板、光学薄膜的一个面或两面。另外，设置于两面时，也可以在偏光板、光学薄膜的正面和背面设置不同组成、种类、厚度等的粘合层。粘合层的厚度可以根据使用目的、粘接力等适当确定，通常为1～500μm、优选为5～200μm、特别优选为10～100μm。 
对于粘合层的裸露面，为了防止其污染等，暂时粘附隔离膜而将其覆盖，直至供给于实际应用。由此，能够防止在通常的处理状态下与粘合层接触。作为隔离膜，除了上述厚度条件之外，例如，可以使用根据需要用有机硅系、长链烷基系、氟系、硫化钼等适当的剥离剂对塑料薄膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网、发泡片、金属箔、它们的层压体等适当的薄层体进行涂布处理而得到的隔离膜等根据现有的标准的适当的隔离膜。 
此外，在本发明中，上述形成偏光板的偏振片、透明保护薄膜、光学薄膜等、以及粘合层等各层例如也可以通过利用水杨酸酯系化合物、苯酚(benzophenol)系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络盐系化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式等方式赋予紫外线吸收能力等。 
本发明的偏光板或光学薄膜可以优选用于液晶显示装置等各种装置的形成等。液晶显示装置的形成可以根据现有的标准进行。即，液晶显示装置通常通过将液晶单元和偏光板或光学薄膜、以及根据需要的照明系统等构成部件适宜组装并装入驱动电路等而形成，在本发明中，除了使用本发明的偏光板或光学薄膜这一点之外，没有特别限定，可以根据现有的标准。对于液晶单元，例如，也可以使用TN型、STN型、π型等任意类型的液晶单元。 
可以形成在液晶单元的一侧或两侧配置有偏光板或光学薄 膜的液晶显示装置、将背光灯或反射板用于照明系统的液晶显示装置等适当的液晶显示装置。此时，本发明的偏光板或光学薄膜可以设置在液晶单元的一侧或两侧。在两侧设置偏光板或光学薄膜时，它们可以相同，也可以不同。进而，液晶显示装置的形成时，例如，可以在适当的位置配置一层或两层以上的扩散板、防眩层、抗反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光扩散板、背光灯等适当的部件。 
实施例 
以下，列举出实施例和比较例，对本发明进行具体说明。 
实施例1-1(工艺(1)) 
(层叠体) 
作为热塑性树脂基材，使用厚度100μm的玻璃化转变温度为80℃的非晶质聚对苯二甲酸乙二醇酯(三菱树脂株式会社制，NOVACLEAR)。在前述热塑性树脂基材上涂布以浓度5重量%含有聚乙烯醇(平均聚合度4200，皂化度99.2%)的水溶液之后，在60℃下干燥5分钟，将厚度10μm的聚乙烯醇层成膜，得到层叠体。 
在各例子中，以下述顺序对上述层叠体实施下述各工序。 
(空中辅助拉伸工序) 
使用配备于烘箱的拉伸装置，将上述层叠体在120℃的环境下纵向拉伸至1.8倍。 
(不溶化工序) 
不溶化浴的处理液使用含有3重量%硼酸的水溶液。将上述空中辅助拉伸后的层叠体输送至不溶化浴，在调整至30℃的前述处理液中浸渍30秒。 
(染色工序) 
作为染色浴的处理液，使用相对于100重量份水而含有0.3 重量份碘和2重量份碘化钾的碘染色溶液。将上述不溶化处理后的层叠体输送至染色浴，浸渍于调整至30℃的前述碘染色溶液，使聚乙烯醇层染色。 
(交联工序/含有水溶性抗氧化剂) 
作为交联浴的处理液，使用含有3重量%硼酸、3重量%碘化钾和作为水溶性抗氧化剂的0.1重量%抗坏血酸的混合水溶液(1A)。将上述处理后的层叠体输送至交联浴，在调整至30℃的前述混合水溶液(1A)中浸渍30秒。 
(湿式拉伸工序) 
作为拉伸浴的处理液，使用含有4重量%硼酸和5重量%碘化钾的混合水溶液(1B)。将上述处理后的层叠体输送至拉伸浴，边在调整至70℃的混合水溶液(1B)中浸渍30秒，边通过圆周速度不同的多套辊间，单轴拉伸至总拉伸倍率为原长度的5.5倍。 
(洗涤工序) 
作为洗涤浴的处理液，使用含有4重量%碘化钾的水溶液。将上述处理后的层叠体输送至洗涤浴，在调整至30℃的前述处理液中浸渍5秒。 
(干燥工序) 
接着，将上述洗涤处理后的层叠体从洗涤浴取出，用60℃的温风干燥4分钟，在热塑性树脂基材上得到偏振片。与热塑性树脂基材一体拉伸的聚乙烯醇层(偏振片)的厚度为5μm。 
实施例1-2～4、比较例1-1～3 
除了如表1所示改变了实施例1-1中交联浴的处理液所使用的混合水溶液(1A)中配混的水溶性抗氧化剂(抗坏血酸)的浓度之外，在与实施例1-1相同的条件下制作偏振片。此外，表1中还一并记载了连续实施工艺(1)的经过时间。 
实施例2-1(工艺(2)) 
(层叠体) 
作为热塑性树脂基材，使用厚度100μm的玻璃化转变温度为80℃的非晶质聚对苯二甲酸乙二醇酯(三菱树脂株式会社制，NOVACLEAR)。在前述热塑性树脂基材上涂布以浓度5重量%含有聚乙烯醇(平均聚合度4200，皂化度99.2%)的水溶液之后，在60℃下干燥5分钟，将厚度10μm的聚乙烯醇层成膜，得到层叠体。 
在各例子中，以下述顺序对上述层叠体实施下述各工序。 
(空中辅助拉伸工序) 
使用配备于烘箱的拉伸装置，将上述层叠体在120℃的环境下纵向拉伸至1.8倍。 
(不溶化工序) 
不溶化浴的处理液使用含有3重量%硼酸的水溶液。将上述空中辅助拉伸后的层叠体输送至不溶化浴，在调整至30℃的前述处理液中浸渍30秒。 
(染色工序) 
作为染色浴的处理液，使用相对于100重量份水而含有0.3重量份碘和2重量份碘化钾的碘染色溶液。将上述不溶化处理后的层叠体输送至染色浴，浸渍于调整至30℃的前述碘染色溶液，使聚乙烯醇层染色。 
(交联工序) 
作为交联浴的处理液，使用含有3重量%硼酸和3重量%碘化钾的混合水溶液(2A)。将上述处理后的层叠体输送至交联浴，在调整至30℃的前述混合水溶液(2A)中浸渍30秒。 
(湿式拉伸工序/含有水溶性抗氧化剂) 
作为拉伸浴的处理液，使用含有4重量%硼酸、5重量%碘化钾和作为水溶性抗氧化剂的0.02重量%抗坏血酸的混合水溶 液(2B)。将上述处理后的层叠体输送至拉伸浴，边在调整至70℃的混合水溶液(2B)中浸渍30秒，边通过圆周速度不同的多套辊间，单轴拉伸至总拉伸倍率为原长度的5.5倍。 
(洗涤工序) 
作为洗涤浴的处理液，使用含有4重量%碘化钾的水溶液。将上述处理后的层叠体输送至洗涤浴，在调整至30℃的前述处理液中浸渍5秒。 
(干燥工序) 
接着，将上述洗涤处理后的层叠体从洗涤浴取出，用60℃的温风干燥4分钟，在热塑性树脂基材上得到偏振片。与热塑性树脂基材一体拉伸的聚乙烯醇层(偏振片)的厚度为5μm。 
实施例2-2、比较例2-1～2 
除了如表1所示改变了实施例2-1中拉伸浴的处理液所使用的混合水溶液(2B)中配混的水溶性抗氧化剂(抗坏血酸)和浓度之外，在与实施例2-1相同的条件下制作偏振片。此外，表1中还一并记载了连续实施工艺(2)的经过时间。 
实施例3-1(工艺(3)) 
(层叠体) 
作为热塑性树脂基材，使用厚度100μm的玻璃化转变温度为80℃的非晶质聚对苯二甲酸乙二醇酯(三菱树脂株式会社制，NOVACLEAR)。在前述热塑性树脂基材上涂布以浓度5重量%含有聚乙烯醇(平均聚合度4200，皂化度99.2%)的水溶液之后，在60℃下干燥5分钟，将厚度10μm的聚乙烯醇层成膜，得到层叠体。 
在各例子中，以下述顺序对上述层叠体实施下述各工序。 
(空中辅助拉伸工序) 
使用配备于烘箱的拉伸装置，将上述层叠体在120℃的环境 下纵向拉伸至1.8倍。 
(不溶化工序) 
不溶化浴的处理液使用含有3重量%硼酸的水溶液。将上述空中辅助拉伸后的层叠体输送至不溶化浴，在调整至30℃的前述处理液中浸渍30秒。 
(染色工序) 
作为染色浴的处理液，使用相对于100重量份水而含有0.3重量份碘和2重量份碘化钾的碘染色溶液。将上述不溶化处理后的层叠体输送至染色浴、浸渍于调整至30℃的前述碘染色溶液，使聚乙烯醇层染色。 
(湿式拉伸工序/含有水溶性抗氧化剂) 
作为拉伸浴的处理液，使用含有4重量%硼酸、5重量%碘化钾和作为水溶性抗氧化剂的0.02重量%抗坏血酸的混合水溶液(3A)。将上述处理后的层叠体输送至拉伸浴，边在调整为70℃的混合水溶液(3A)中浸渍30秒钟，边通过圆周速度不同的多套辊间，单轴拉伸至总拉伸倍率为原长度的5.5倍。 
(洗涤工序) 
作为洗涤浴的处理液，使用含有4重量%碘化钾的水溶液。将上述处理后的层叠体输送至洗涤浴，在调整至30℃的前述处理液中浸渍5秒。 
(干燥工序) 
接着，将上述洗涤处理后的层叠体从洗涤浴取出，用60℃的温风干燥4分钟，在热塑性树脂基材上得到偏振片。与热塑性树脂基材一体拉伸的聚乙烯醇层(偏振片)的厚度为5μm。 
实施例3-2、比较例3-1～2 
除了如表1所示改变了实施例3-1中拉伸浴的处理液所使用的混合水溶液(3A)中配混的水溶性抗氧化剂(抗坏血酸)和浓度 之外，在与实施例3-1相同的条件下制作偏振片。此外，表1中还一并记载了连续实施工艺(3)的经过时间。 
实施例4-1(工艺(4)) 
(层叠体) 
作为热塑性树脂基材，使用厚度100μm的环烯烃聚合物(JSR株式会社制，ARTON)。在前述热塑性树脂基材上涂布以浓度10重量%含有聚乙烯醇(平均聚合度1800，皂化度99.2%)的水溶液之后，在60℃下干燥5分钟，将厚度10μm的聚乙烯醇层成膜，得到层叠体。 
在各例子中，以下述顺序对上述层叠体实施下述各工序。 
(干式拉伸工序) 
通过拉幅机法，将上述层叠体在140℃的环境下横向拉伸至4倍。 
(染色工序) 
作为染色浴的处理液，使用相对于100重量份水而含有0.5重量份碘和4重量份碘化钾的碘染色溶液。将上述干式拉伸后的层叠体输送至染色浴，浸渍于调整至30℃的前述碘染色溶液，使聚乙烯醇层染色。 
(交联工序) 
作为交联浴的处理液，使用含有5重量%硼酸、5重量%碘化钾和作为水溶性抗氧化剂的0.02重量%抗坏血酸的混合水溶液(4A)。将上述处理后的层叠体输送至交联浴，在调整至60℃的前述混合水溶液(4A)中浸渍60秒。 
(洗涤工序) 
作为洗涤浴的处理液，使用含有4重量%碘化钾的水溶液。将上述处理后的层叠体输送至洗涤浴，在调整至30℃的前述处理液中浸渍5秒。 
(干燥工序) 
接着，将上述洗涤处理后的层叠体从洗涤浴取出，用60℃的温风干燥4分钟，在热塑性树脂基材上得到偏振片。与热塑性树脂基材一体拉伸的聚乙烯醇层(偏振片)的厚度为3μm。 
比较例4-1～2 
除了如表1所示改变了实施例4-1中拉伸浴的处理液所使用的混合水溶液(3A)中配混的水溶性抗氧化剂(抗坏血酸)和浓度之外，在与实施例4-1相同的条件下制作偏振片。此外，表1中还一并记载了连续实施工艺(4)的经过时间。 
＜偏光板的制作＞ 
介由粘接剂，将三醋酸纤维素(FUJIFILM Corporation制，TD80UL)贴合到上述实施例和比较例中得到的层叠体(在热塑性树脂基材上形成有聚乙烯醇层(偏振片)的层叠体)的聚乙烯醇层的表面，在80℃下干燥5分钟。作为前述粘接剂，使用3重量%的聚乙烯醇树脂水溶液(日本合成株式会社制的GOHSEFIMER Z200)。 
(评价) 
通过以下方法测定实施例和比较例中得到的偏振片的光学特性。将结果示于表1。 
《添加浴(处理液)的碘浓度》 
记载了连续实施各工艺(其中，在实施例中，为假设不添加水溶性抗氧化剂时的值，例如，实施例1中，假设为与比较例1相同的碘浓度。)之后(经过时间后)的各添加浴中的碘浓度以供参考。前述碘浓度是测定将各处理浴的溶液5倍稀释时的溶液的来源于I3 ‐离子的波长350nm附近的吸光度而算出的。 
计算式是由设为一定碘浓度的溶液的吸光度测定制作校正曲线而求出的。校正曲线如下。 
碘浓度[%]=(0.51×吸光度(5倍稀释溶液))/100 
＜添加浴(处理液)的吸光度＞ 
连续实施各工艺之后(经过时间后)，将各添加浴的溶液5倍稀释，使用分光光度计(株式会社岛津制作所制的UV‐3150)，测定光路长度10mm下的吸收光谱，测定来源于I3 ‐离子的波长350nm附近的吸光度。此外，表1中记载的吸光度是将各添加浴的水溶液稀释成5倍而测定的值。另外，即使5倍稀释也无法测定时，进一步进行稀释，将得到的测定值乘以稀释倍率，算出5倍稀释时的吸光度。 
另外，前述含有水溶性抗氧化剂的处理浴的溶液的波长350nm附近的吸光度优选为10以下。进一步优选的吸光度根据添加抗氧化剂的处理浴所需的温度而变化，处理浴的温度越高，低吸光度越好。例如，处理浴的温度为30℃时的吸光度优选为10以下，70℃时的吸光度优选为2以下。根据前述温度而特别优选的吸光度可以通过预试验(pretest)进行设定。 
＜光学特性测定方法＞ 
偏振片的单体透过率(Ts)、偏光度(P)通过带积分球的分光光度计(日本分光株式会社制的V7100)来测定。 
此外，偏光度是通过将两片相同的偏振片以两者的透光轴平行的方式重叠时的透过率(平行透过率：Tp)、和以两者的透光轴垂直的方式重叠时的透过率(直交透过率：Tc)应用于以下的数式而求出的。 
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100 
各透过率用将通过Glan-Taylor棱镜偏振片得到的完全偏光设为100%、通过JIS Z8701的2度视场(C光源)可见度(luminosity)校正后的Y值表示。 
表1 
Figure BDA00003167734200261
表1中，“初始”是指在制备溶液后不存在由浴中的碘离子(I3 ‐)导致的特性降低的状态，尤其是碘离子浓度为0.01%以下的状态。即使在初始的状态下也存在吸光是因为，浴中添加的碘化钾的一部分形成I3 ‐离子。 
由各实施例1～4的各例子与比较例1～4-1中的“初始”的对比可知，实施例即使在经过长时间进行偏振片的制造时，也满足与“初始”同样的光学特性(偏光度和单体透过率)。此外，在实施例和比较例中，以得到的偏振片的偏光度为99.99的方式进行染色工序，将成为相同偏光度时的透过率作为特性来对比。因此，若为相同透过率的偏振片，则偏光度会降低。 

Claims (13)

1.一种偏振片的制造方法，其特征在于，在对包含成膜于热塑性树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层的层叠体至少实施染色工序和拉伸工序而制造厚度10μm以下的偏振片的方法中，
在染色工序之后的至少一个工序中，利用含有至少一种水溶性抗氧化剂的处理浴进行处理。
2.根据权利要求1所述的偏振片的制造方法，其特征在于，所述染色工序为碘染色工序。
3.根据权利要求1所述的偏振片的制造方法，其特征在于，所述水溶性抗氧化剂包含抗坏血酸、异抗坏血酸、硫代硫酸、亚硫酸和它们的盐中的至少任一种。
4.根据权利要求1所述的偏振片的制造方法，其特征在于，所述染色工序之后的至少一个工序包括交联浴中的交联工序。
5.根据权利要求4所述的偏振片的制造方法，其特征在于，所述交联浴含有所述水溶性抗氧化剂。
6.根据权利要求1所述的偏振片的制造方法，其特征在于，所述含有水溶性抗氧化剂的处理浴的处理液在作为5倍稀释溶液测定时的波长350nm附近的吸光度为10以下。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的偏振片的制造方法，其特征在于，所述拉伸工序包括在染色工序前实施的空中辅助拉伸工序、和在染色工序后实施的湿式拉伸工序。
8.根据权利要求7所述的偏振片的制造方法，其特征在于，湿式拉伸工序中使用的处理浴兼作交联浴。
9.根据权利要求1～6中的任一项所述的偏振片的制造方法，其特征在于，所述拉伸工序包括在染色工序前实施的干式拉伸工序。
10.一种偏振片，其通过权利要求1～9中的任一项所述的制造方法而得到。
11.一种偏光板，其特征在于，其在权利要求10所述的偏振片的至少一个面具有透明保护薄膜。
12.一种光学薄膜，其特征在于，其具有权利要求10所述的偏振片或权利要求11所述的偏光板。
13.一种图像显示装置，其特征在于，其具有权利要求10所述的偏振片、权利要求11所述的偏光板或权利要求12所述的光学薄膜。
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