CN105793746A - 气泡缺陷少的偏振片 - Google Patents
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Abstract
提供一种在吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙在10个/m2以下的包含聚乙烯醇系树脂的偏振片、在基材膜的至少一个面层叠有该偏振片的偏振性层叠膜、在该偏振片的至少一个面层叠有透明保护膜的偏振板及其制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种气泡缺陷少的偏振片及其制造方法。
背景技术
近年来,偏振板作为液晶显示装置的光学元件,被组装在液晶电视、手机或个人电脑的液晶显示装置中而得到广泛使用。近来,为了使这些液晶显示装置小型化、轻质化,开发出薄型的偏振板。目前为止有提出了在基材膜表面使用聚乙烯醇系树脂的水溶液设置聚乙烯醇系树脂层之后,进行拉伸,接着染色而制造偏振片和偏振板的方法(专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-338329号公报
专利文献2:日本特开2009-93074号公报
发明内容
本发明人发现:在制造偏振片和偏振板的方法中,使用聚乙烯醇系树脂的水溶液时,聚乙烯醇系树脂在其水溶液的制备工序中,容易进入气泡,在形成聚乙烯醇系树脂层时,在形成的聚乙烯醇系树脂层的表面会因气泡而造成圆形的凹状缺陷、或因在拉伸后的树脂层的拉伸方向产生的椭圆状或线状的气泡缺陷而造成空隙。本发明人提供一种因所述气泡缺陷所致的空隙少的偏振片和由该偏振片形成的偏振性层叠膜及其制造方法。
本发明提供一种在吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙在10个/m2以下的包含聚乙烯醇系树脂的偏振片。此外,本发明提供一种在基材膜的至少一个面层叠有该偏振片的偏振性层叠膜、以及在偏振片的至少单面层叠有透明保护膜的偏振板。
在偏振片吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙在10个/m2以下的偏振性层叠膜,典型的是通过包括以下的(A)至(C)工序的制造方法来制作:
(A)树脂层形成工序:在基材膜的至少一个面涂布经减压脱泡的聚乙烯醇系树脂的水溶液,从而得到在基材膜的至少一个面形成有包含聚乙烯醇系树脂的树脂层的层叠膜;
(B)拉伸工序:拉伸层叠膜而得到拉伸膜;
(C)染色工序:用二色性色素将拉伸膜的包含聚乙烯醇系树脂的树脂层染色而形成偏振片层。
本发明提供一种在偏振片的一个面设置有透明保护膜的偏振板的制造方法,其包括:在该偏振性层叠膜的与偏振片层的基材膜侧为相反侧的面贴合透明保护膜,从而得到多层膜的工序(贴合工序);从多层膜上剥离基材膜的工序(剥离工序)。
根据本发明在制造偏振片时,通过将聚乙烯醇系树脂的水溶液进行减压并脱泡,在将聚乙烯醇系树脂的水溶液作为涂布液涂布在基材膜而形成聚乙烯醇系树脂层时,可减轻涂布液中的气泡破裂而在涂布层产生圆形的凹状缺陷。其结果是即使拉伸由涂布后的基材膜和聚乙烯醇系树脂层形成的层叠膜,也可以提供能抑制产生在拉伸方向产生的因气泡缺陷所致的椭圆状或线状空隙的偏振片和由该偏振片形成的偏振性层叠膜。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的偏振性层叠膜的基本层构成的一例的剖面示意图。
图2是表示本发明所涉及的偏振板的基本层构成的一例的剖面示意图。
图3是表示图1所示的偏振性层叠膜的制造方法的一个实施方式的流程图。
图4是表示图2所示的偏振板的制造方法的一个实施方式的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。
<偏振性层叠膜的构成>
图1是表示本发明所涉及的偏振性层叠膜的基本层构成的一例的剖面示意图。偏振性层叠膜10具备基材膜11和形成在基材膜11的一个面的偏振片层12。偏振片层12的厚度为10μm以下,由吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系树脂形成。
下面对各构成要素进行详细说明。
[基材膜]
作为基材膜11的材料,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例,可列举:纤维素三乙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,优选含有选自由纤维素酯系树脂、聚烯烃系树脂、环状聚烯烃系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂构成的组中的至少任意一种。
本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。
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例,可列举纤维素三乙酸酯、纤维素二乙酸酯、纤维素三丙酸酯、纤维素二丙酸酯等。其中,特别优选纤维素三乙酸酯。纤维素三乙酸酯有多种市售产品,在易于获得性或成本的方面也是有利的。作为纤维素三乙酸酯的市售品的实例,可列举:FUJITAC(注册商标)TD80(富士胶片株式会社制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UF(富士胶片株式会社制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UZ(富士胶片株式会社制造)、FUJITAC(注册商标)TD40UZ(富士胶片株式会社制造)、KC8UX2M(KONICAMINOLTAOPTO株式会社制造)、KC4UY(KONICAMINOLTAOPTO株式会社制造)等。
作为聚烯烃系树脂,可列举:聚乙烯、聚丙烯等。在使用由聚丙烯形成的基材膜时,因容易稳定地以高倍率拉伸而优选。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,例如可列举出日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等中记载的树脂。作为具体例,可列举:环状烯烃的开环(共)聚合物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃及其共聚物(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例,可列举出降冰片烯系单体。
作为环状聚烯烃系树脂,有各种市售产品。作为具体例,可列举:Topas(注册商标)(泰科纳公司制造)、ARTON(注册商标)(JSR株式会社制造)、ZEONOR(注册商标)(日本瑞翁株式会社制造)、ZEONEX(注册商标)(日本瑞翁株式会社制造)、APEL(注册商标)(三井化学株式会社制造)等。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,可采用任意适当的(甲基)丙烯酸系树脂。例如可列举: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: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11中,除上述的热塑性树脂以外,也可添加任意适当的添加剂。作为这样的添加剂,例如可列举: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。基材膜中的如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%。这是因为基材膜中的热塑性树脂的含量在不到50重量%的情况下,有可能无法充分地表现热塑性树脂原本具有的高透明性等。
基材膜11的厚度可适当地确定,一般从强度或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11的厚度最优选为5~150μm。
基材膜为了能够在适于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在110℃以上的基材膜。优选使用熔点在130℃以上的基材膜。这是因为如果基材膜的熔点未到110℃,则在后述的拉伸工序(S20)中基材膜易熔融而无法充分地提高拉伸温度,使得拉伸难以超过5倍。基材膜的熔点是根据ISO3146以10℃/min的升温速度来测定的值。
基材膜11也可以为了提高与偏振片层12的密合性,而至少在形成偏振片层12一侧的表面进行电晕处理、等离子体处理、火焰处理等。此外,为了提高密合性,也可以在基材膜11形成有偏振片层12一侧的表面形成底漆层等薄层。
[偏振片层]
本发明的偏振片是在吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙在10个/m2以下的包含聚乙烯醇系树脂的偏振片。该偏振片的厚度在10μm以下,进一步可减薄为7μm以下。可制作偏振片层12的厚度在10μm以下的薄型偏振性层叠膜。
具体而言,偏振片层12是在经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂层吸附取向有二色性色素而成的。作为聚乙烯醇系树脂,可使用将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化后的树脂。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,可例示能与乙酸乙烯酯共聚的其它单体的共聚物等。作为能与乙酸乙烯酯共聚的其它的单体,例如可列举: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为99.0摩尔%以下。本发明中,因为皂化度为99.0摩尔%以下的聚乙烯醇系树脂,即使在实施超过5倍的单轴拉伸时也可保持一定的染色速度,因此具有可有效地生产偏振性能高的薄型偏振性层叠膜的优点。另一方面,在使用皂化度超过99.0摩尔%的聚乙烯醇系树脂时,染色速度会明显变慢,而有无法得到具有充分的偏振性能的偏振性层叠膜的情况,此外在制造中有可能发生需要多达数倍通常时间的不良情况。
另外,聚乙烯醇系树脂的皂化度优选为90摩尔%以上,更优选为94摩尔%以上。如果皂化度小于90摩尔%,则有耐水性等强度不足的情况。
这里所说的皂化度是用单元比(摩尔%)表示通过皂化工序使作为聚乙烯醇系树脂原料的聚乙酸乙烯酯系树脂中含有的乙酸基变成羟基的比例,是下述式所定义的数值。可用JISK6726(1994)中规定的方法求出。
皂化度(摩尔%)=(羟基数)÷(羟基数+乙酸基数)×100
皂化度越高,表示羟基的比例越高,即表示阻碍结晶化的乙酸基的比例越低。此外,本发明使用的聚乙烯醇系树脂,如果皂化度为99.0摩尔%以下,则没有特别限制,也可以是一部分经改性的改性聚乙烯醇。作为改性聚乙烯醇,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数%程度地改性而得的物质等。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度也没有特别限制,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:株式会社可乐丽制造的PVA124(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、PVA117(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、PVA624(皂化度:95.0~96.0摩尔%)和PVA617(皂化度:94.5~95.5摩尔%),例如日本合成化学工业株式会社制造的AH-26(皂化度:97.0~98.8摩尔%)、AH-22(皂化度:97.5~98.5摩尔%)、NH-18(皂化度:98.0~99.0摩尔%)和N-300(皂化度:98.0~99.0摩尔%),例如日本VAM&POVAL株式会社的JF-17(皂化度:98.0~99.0摩尔%)、JF-17L(皂化度:98.0~99.0摩尔%)和JF-20(皂化度:98.0~99.0摩尔%)等。
可将该聚乙烯醇系树脂涂布到基材而形成有树脂层的物品使用于本发明的偏振片层12的制作。从容易得到所需厚度的偏振片层12的方面出发,形成聚乙烯醇系树脂的树脂层的方法优选将聚乙烯醇系树脂的溶液涂布在基材膜11上来形成树脂层的方法。偏振片层12优选以超过5倍、进一步优选以超过5倍且8倍以下的拉伸倍率进行单轴拉伸。
下面,对在基材膜的至少一个面形成有包含聚乙烯醇系树脂的偏振片层、在所述偏振片层吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙在10个/m2以下的偏振性层叠膜的制造方法进行说明。
对在基材膜的至少一个面涂布经减压脱泡的聚乙烯醇系树脂的水溶液,从而得到在基材膜的至少一个面形成有包含聚乙烯醇系树脂的树脂层的层叠膜的树脂层形成工序进行说明。
涂布在基材膜的聚乙烯醇系树脂的水溶液,通常是包含4wt%~10wt%聚乙烯醇系树脂的溶液,优选为6wt%~9wt%。如果在4wt%以下,则有可能在干燥时更需要热量而需要降低生产线速度导致生产性变差。如果在10wt%以上,则有可能容易产生皂化而使保存性变差。作为聚乙烯醇系树脂,可使用在偏振片的说明中示例的树脂。
作为聚乙烯醇系树脂的水溶液,优选经脱泡的聚乙烯醇系树脂的水溶液,从气泡除去效率的良好性出发,作为脱泡的方法优选经减压脱泡。PVA水溶液非常容易起泡且所产生的气泡不易破裂,为了不使经减压起泡所产生的气泡再次混入到溶液中,更优选在静置的状态下减压并保持减压状态,等待从水溶液中除去气泡的方法。
本发明的脱泡工序中可使用用真空泵进行吸气的减压方法。作为脱泡用的容器没有特别指定,只要是可耐受减压的容器即可,且可简便地实施。减压通常是尽量降低容器内的压力(表压),降得越低,处理时间越短,因此为适合。容器内的压力(表压)通常设定为-0.04MPa以下、优选为-0.05MPa以下、进一步优选为-0.08MPa以下、特别优选为-0.09MPa以下。处理时间典型地为30分钟以上、优选为60分钟以上、进一步优选为120分钟或120分钟以上,也可以在不损害生产性的范围延长时间。
涂布脱泡后的聚乙烯醇系树脂的水溶液(也可记为PVA水溶液或涂布液)时,送液的涂布液温度的设定上限是涂布液接触基材时不会使基材松弛,不会影响形成的聚乙烯醇系树脂层的膜厚精度,另一方面,设定下限只要PVA水溶液不会发生皂化即可。涂布液的温度通常为10~80℃、优选为15~60℃、更优选为20℃~40℃。
本发明中,PVA水溶液的制造与涂布工序不需要为连续,也可以在将聚乙烯醇系树脂溶解于水后,将生成的PVA水溶液暂且移至金属桶或存储容器等输送用的容器,再输送供给PVA水溶液至涂布工序。也可以通过这样将进行溶解聚乙烯醇系树脂的设备(溶解设备)与进行涂布聚乙烯醇系树脂至基材的设备(涂布设备)分开,分别以可使设备小型化的方式进行实施。
[树脂层形成工序(S10)]
此处,在基材膜的一个表面上形成包含聚乙烯醇系树脂的树脂层(也可记为聚乙烯醇系树脂层或树脂层)。
适合于基材膜的材料如在上述偏振性层叠膜的构成的说明中所述。需要说明的是,本实施方式中适合用以形成树脂层的聚乙烯醇系树脂的材料如在偏振性层叠膜的构成的说明中所述。
聚乙烯醇系树脂的树脂层通常通过将聚乙烯醇系树脂的水溶液涂布在基材膜的一个表面上,使水等溶剂蒸发并干燥而形成。通过此方式形成树脂层,能够较薄地形成。作为将聚乙烯醇系树脂的水溶液涂布在基材膜的方法,可从公知的方法中适当选择采用丝棒涂布法、反向涂布、凹版涂布等辊涂法、模头涂布法、逗点涂布法、模唇涂布法、旋涂法、丝网涂布法、喷注式涂布法、浸渍法、喷涂法等。优选为逗点涂布法(刮刀涂布机)、模头涂布法、模唇涂布法。干燥温度例如为50℃~200℃,优选为60℃~150℃。干燥时间例如为2分~20分。
如果考虑到拉伸后的染色性,则形成的树脂层的厚度的下限通常为超过3μm的厚度。最终得到的偏振片层的厚度设为10μm以下时,形成的树脂层的厚度通常为30μm以下。形成的树脂层的厚度优选为5μm~20μm。
另外,为了提高基材膜与聚乙烯醇系树脂层的密合性,可在基材膜与树脂层之间设置底漆层。从密合性的角度出发,底漆层优选由含有聚乙烯醇系树脂和交联剂的组合物来形成。
[拉伸工序(S20)]
下面,对在这样得到的基材膜上层叠聚乙烯醇系树脂层而成的层叠膜进行拉伸而得到拉伸膜的拉伸工序进行说明。相对于层叠膜在拉伸工序前的长度,对由基材膜和树脂层形成的层叠膜以超过5倍的拉伸倍率的方式进行单轴拉伸,从而得到拉伸膜。优选以超过5倍且8倍以下的拉伸倍率的方式进行单轴拉伸。如果拉伸倍率为5倍以下,则包含聚乙烯醇系树脂的树脂层不能充分地取向,因此结果是偏振片层的偏振度无法充分提高。另一方面,如果拉伸倍率超过8倍,则在拉伸时容易发生层叠膜的破裂,同时拉伸膜的厚度薄于所需厚度,在后续工序的加工性-操作性有可能降低。拉伸工序(S20)中的拉伸处理并不限于一步的拉伸,也可以多步的拉伸。进行多步拉伸时,是以拉伸处理的全部步骤合计拉伸倍率超过5倍的方式进行拉伸处理。
在本实施方式的拉伸工序(S20)中,优选相对于层叠膜的长度方向进行的纵向拉伸处理,但在不那么要求偏振性能的情况下,也可以以利用拉幅机法的横向单轴拉伸等为代表的固定端单轴拉伸。作为纵向拉伸方式,可列举:辊间拉伸方法、压缩拉伸方法、使用拉幅机的拉伸方法等。拉伸处理并不限定为纵向拉伸处理,也可以是斜向拉伸处理等。此外,优选为自由端单轴拉伸。
另外,拉伸处理可采用湿式拉伸方法和干式拉伸方法中的任意一种,但在可从更大范围选择拉伸层叠膜时的温度的方面出发,优选使用干式拉伸方法。
本实施方式中,优选在基材膜的熔点-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-25℃至熔点的温度范围内进行拉伸处理。如果拉伸温度低于基材膜11的熔点-30℃,则难于达到超过5倍的高倍率拉伸。如果拉伸温度超过基材膜的熔点+5℃,则由于基材膜的熔融而难以拉伸。需说明的是,拉伸温度在上述范围内,进一步优选为120℃以上。这是因为拉伸温度在120℃以上的情况下,即使是超过5倍的高拉伸倍率也不会伴有难以进行拉伸处理。拉伸处理的温度调节通常通过加热炉的温度调节来进行。
[染色工序(S30)]
下面,用二色性色素对得到的拉伸膜的树脂层进行染色而形成偏振片层的染色工序进行说明。此处,用二色性色素对拉伸膜的聚乙烯醇系树脂层进行染色。作为二色性色素,例如可列举碘、有机染料等。作为有机染料,例如可使用:红BR、红LR、红R、粉红LB、宝石红BL、枣红GS、天蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、海军蓝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、苏普拉蓝(スプラブル一)G、苏普拉蓝GL、苏普拉橙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,也可以并用二种以上。
染色工序例如通过将拉伸膜全部浸渍在含有上述二色性色素的溶液(染色溶液)中来进行。作为染色溶液,可使用将上述二色性色素溶解于溶剂的溶液。作为染色溶液的溶剂,一般可使用水,也可以进一步添加与水具有相溶性的有机溶剂。作为二色性色素的浓度,优选为0.01重量%~10重量%、更优选为0.02重量%~7重量%、特别优选为0.025重量%~5重量%。
使用碘作为二色性色素时,可更加提高染色效率,因此优选进一步添加碘化物。作为该碘化物,例如可列举: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重量%~20重量%。碘化物之中,优选添加碘化钾。添加碘化钾时,碘与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。
拉伸膜在染色溶液的浸渍时间并没有特别限制,通常优选为15秒~15分钟的范围、更优选为1分~3分钟。此外,染色溶液的温度优选为10℃~60℃的范围、更优选为20℃~40℃的范围。染色工序中也可以用纯水洗去多余的染色溶液。
染色工序中,可在染色后接着进行交联处理。交联处理例如可通过将拉伸膜浸渍在包含交联剂的溶液(交联溶液)中来进行。作为交联剂可使用现有公知的物质。例如可列举: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,可使用将交联剂溶解于溶剂的溶液。作为溶剂,例如可使用水,也可以进一步含有与水具有相溶性的有机溶剂。交联溶液中交联剂的浓度并不限定为下述浓度,但优选为1重量%~20重量%的范围、更优选为6重量%~15重量%。
交联溶液中也可以添加碘化物。通过添加碘化物,可使聚乙烯醇系树脂层面内的偏振特性更加均匀化。作为碘化物,例如可列举: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。碘化物的含量通常为0.05重量%~15重量%、更优选为0.5重量%~8重量%。
拉伸膜在交联溶液的浸渍时间通常优选为15秒~20分钟、更优选为30秒~15分钟。此外,交联溶液的温度优选为10~80℃的范围。
优选在最后进行洗涤工序和干燥工序。作为洗涤工序,可实施水洗处理。水洗处理通常通过将拉伸膜浸渍在离子交换水、蒸馏水等纯水中来进行。水洗温度通常为3℃~50℃、优选为4℃~20℃的范围。浸渍时间通常为2秒~300秒钟、优选为3秒~240秒钟。
洗涤工序可以组合利用碘化物溶液的洗涤处理与水洗处理,也可以使用适当配入有甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇等液体醇的溶液。
在洗涤工序之后优选实施干燥工序。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,加热干燥的情况下干燥温度通常为20℃~95℃,干燥时间通常为1分~15分钟左右。通过以上的染色工序(S30),可使聚乙烯醇系树脂层具有作为偏振片的功能。本说明书中,将具有作为偏振片的功能的聚乙烯醇系树脂层称为偏振片层,将在基材膜上具备偏振片层的层叠体称为偏振性层叠膜。
本实施方式中,因为聚乙烯醇系树脂层中使用皂化度为99.0摩尔%以下且经减压脱泡的聚乙烯醇系树脂的水溶液,此外在拉伸工序(S20)中以超过5倍的拉伸倍率进行单轴拉伸,所以在染色工序(S30)中可保持良好的染色速度。需说明的是,使用皂化度高的聚乙烯醇系树脂而成的树脂层在染色工序(S30)中染色速度降低,染色容易不充分。
<偏振板的构成>
图2是示出本发明所涉及的偏振板的基本层构成的一例的剖面示意图。偏振板13具备透明保护膜14、与形成在透明保护膜14的一个面的偏振片层12。偏振片层12的厚度为10μm以下,由吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系树脂形成。聚乙烯醇系树脂的皂化度为99.0摩尔%以下。
在偏振板13中,例如用粘合剂层或粘接剂层将透明保护膜14与偏振片层12贴合。下面,对各构成要素进行详细说明。
[透明保护膜]
作为透明保护膜14,可以是不具有光学功能的单纯的透明保护膜,也可以是所谓的相位差膜或增亮膜之类的兼具光学功能的透明保护膜。作为透明保护膜14的材料并没有特别限制,例如可列举: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乙酸纤维素系树脂膜、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、(甲基)丙烯酸系树脂膜、聚丙烯系树脂膜等一直以来广泛使用在本领域中的膜。
作为环状聚烯烃系树脂,可适于使用适合的市售品,例如:Topas(注册商标)(泰科纳公司制造)、ARTON(注册商标)(JSR株式会社制造)、ZEONOR(注册商标)(日本瑞翁株式会社制造)、ZEONEX(注册商标)(ZEONEX)(日本瑞翁株式会社制造)、APEL(注册商标)(三井化学株式会社制造)。将这样的环状聚烯烃系树脂进行制膜成膜时,可适合使用溶剂浇铸法、溶融挤出法等公知的方法。此外,也可以使用ESCENA(注册商标)(积水化学工业株式会社制造)、SCA40(积水化学工业株式会社制造)、ZEONOR(注册商标)膜(株式会社OPTES制)等预先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也可以是经单轴拉伸或双轴拉伸而成的膜。通过进行拉伸,可赋予环状聚烯烃系树脂膜任意的相位差值。拉伸通常一边从膜辊退卷一边连续地进行,利用加热炉,向着辊的行进方向、与其行进方向相垂直的方向、或者其两个方向进行拉伸。加热炉的温度通常是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。拉伸的倍率在一个方向上通常为1.1~6倍、优选为1.1~3.5倍。
一般而言,环状聚烯烃系树脂膜表面活性较差,因此优选在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,适合采用能比较容易地实施的等离子体处理、电晕处理。
作为乙酸纤维素系树脂膜,可适于使用适合的市售品,例如:FUJITAC(注册商标)TD80(富士胶片株式会社制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UF(富士胶片株式会社制造)、FUJITAC(注册商标)TD80UZ(富士胶片株式会社制造)、FUJITAC(注册商标)TD40UZ(富士胶片株式会社制造)、KC8UX2M(KONICAMINOLTAOPTO株式会社制造)、KC4UY(KONICAMINOLTAOPTO株式会社制造)。
为了改进视角特性,可在乙酸纤维素系树脂膜的表面形成液晶层等。此外,为了赋予相位差也可以是经拉伸的乙酸纤维素系树脂膜。为了提高与偏振膜的粘接性,乙酸纤维素系树脂膜通常实施皂化处理。作为皂化处理,可采用浸渍在氢氧化钠或氢氧化钾之类碱的水溶液中的方法。
在如上述的透明保护膜14的表面也可以形成硬质涂层、防眩层、防反射层等光学层。在透明保护膜表面形成这些光学层的方法并没有特别限制,可使用公知的方法。
在想要满足薄型化的要求时,透明保护膜14的厚度尽可能优选为薄的厚度,优选为88μm以下、更优选为48μm以下。如果考虑到加工性,则优选为5μm以上。
[偏振片层]
偏振片层12可设为与上述偏振性层叠膜10的偏振片层12相同的构成。
[粘合剂层]
用于透明保护膜14与偏振片层12的贴合的粘合剂通常包含以丙烯酸系树脂、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。
也可以进一步含有微粒而作为表现光散射性的粘合剂层。
如果考虑到加工性、耐久性的特性,则粘合剂层的厚度优选为1μm~40μm。粘合剂层的厚度在3μm~25μm的情况下,由于可抑制偏振膜的尺寸变化,因此更优选。
在通过粘合剂将透明保护膜14贴合于偏振片层12的方法中,可在透明保护膜14面设置粘合剂层后,贴合于偏振片层12,也可以在偏振片层12的表面设置粘合剂层后,将透明保护膜14贴合在该处。
形成粘合剂层的方法并没有特别限制,可在透明保护膜14面或偏振片层12面涂布包含以上述基础聚合物为代表的各成分的溶液,干燥并形成粘合剂层后,再贴合透明保护膜14与偏振片层12,也可以在隔片上形成粘合剂层后,转印并层叠在透明保护膜14面或偏振片层12面。此外,在透明保护膜14面或偏振片层12面形成粘合剂层时,可根据需要在透明保护膜14面或偏振片层12面、或者粘合剂层的一面或双面进行密合处理,例如可实施电晕处理等。
[粘接剂层]
用于贴合透明保护膜14与偏振片层12的粘接剂,例如可列举使用聚乙烯醇系树脂水溶液、水系双组分型聚氨酯系乳液粘接剂等的水系粘接剂。使用通过皂化处理等经亲水化处理的乙酸纤维素系膜作为透明保护膜14时,作为贴合偏振片层12用的水系粘接剂,可适合使用聚乙烯醇系树脂水溶液。在用作粘接剂的聚乙烯醇系树脂中,除了对作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯进行皂化处理而得到的乙烯醇均聚物以外,还有对乙酸乙烯酯和能与其共聚的其他单体的共聚物进行皂化处理而得到的乙烯醇系共聚物,进一步有对它们的羟基进行部分改性的改性聚乙烯醇系聚合物等。水系粘接剂中也可以添加多元醛、水溶性环氧化合物、三聚氰胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物等作为添加剂。使用这样的水系粘接剂时,由其得到的粘接剂层通常为1μm以下,即使用通常的光学显微镜来观察剖面,实际上也观察不到该粘接剂层。
使用水系粘接剂贴合偏振片层12与透明保护膜14的方法并没有特别限制,例如可列举如下方法:在偏振片层12和/或透明保护膜14的表面均匀涂布粘接剂,在涂布面再重叠一个膜并利用辊等进行贴合并干燥的方法等。通常,粘接剂在其制备后,可在15~40℃的温度下进行涂布,贴合温度通常为15℃~30℃的范围。
使用水系粘接剂时,在贴合偏振片层12与透明保护膜14后,为了除去水系粘接剂中中含有的水分而对其干燥。干燥炉的温度优选为30℃~90℃。如果不到30℃,则偏振片层12与透明保护膜14的粘接面有容易剥离的倾向。如果在90℃以上,则有可能因热造成光学性能劣化。干燥时间可设为10秒~1000秒,特别是从生产性的角度出发,优选为60秒~750秒、进一步优选为150秒~600秒。
干燥后也可以进一步以室温或略高于室温的温度、例如在20℃~45℃左右的温度下养护12小时~600小时左右。养护时的温度一般设定为比干燥时采用的温度更低的温度。
另外,作为贴合偏振片层12与透明保护膜14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:光固化性环氧树脂与光阳离子聚合引发剂的混合物等。
作为用光固化性粘接剂贴合偏振片层12与透明保护膜14的方法,例如可列举:通过流延法、丝棒涂布法、凹版涂布法、逗点涂布机法、刮板法、模头涂布法、浸涂法、喷涂法等,在偏振片层12和/或透明保护膜14的粘接面涂布粘接剂,再将二者叠合的方法。流延法是指将作为被涂布物的偏振片层12或透明保护膜14一边向着大致垂直方向、大致水平方向、或者二者之间的斜向方向进行移动,一边在其表面流下并扩展粘接剂的方法。
在偏振片层12或透明保护膜14的表面涂布粘接剂后,可通过用夹持辊借助粘接剂涂布面将偏振片层12和透明保护膜14夹持并贴合来进行粘接。此外,也可以适合使用在将偏振片层12与透明保护膜14的叠合状态下,在偏振片层12与透明保护膜14之间滴加粘接剂后,用辊等对该层叠体进行加压使得均匀扩展的方法。此时,作为辊的材质,可使用金属或橡胶等。进一步,也可优选采用在偏振片层12与透明保护膜14之间滴加粘接剂后,使该层叠体通过辊与辊之间进行加压使其扩展的方法。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贴合后的粘接剂层在干燥或固化前的厚度优选为0.01μm~5μm。
为了提高粘接性,也可以在偏振片层12和/或透明保护膜14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)、皂化处理等表面处理。作为皂化处理,可列举出浸渍在氢氧化钠或氢氧化钾这样碱的水溶液中的方法。
在使用光固化性树脂作为粘接剂时,在接合偏振片层12与透明保护膜14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并没有特别限制,但优选具有在波长400nm以下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。
对于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来适当确定,并没有特别限制,对聚合引发剂活化有效的波长区域的照射强度优选为0.1~6000mW/cm2。照射强度在0.1mW/cm2以上时,反应时间不会过长,在6000mW/cm2以下时,发生来自光源辐射的热和光固化性粘接剂在固化时的发热所致的环氧树脂的黄变、偏振膜的劣化的可能性小。对光固化性粘接剂的光照射时间,只要是根据要固化的光固化性粘接剂而适用的时间就没有特别限制,但以上述的照射强度与照射时间之积表示的累积光量,优选设定为10~10000mJ/cm2。对光固化性粘接剂的累积光量为10mJ/cm2以上时,可产生充足量的源自聚合引发剂的活性种,而使固化反应更可靠地进行,在10000mJ/cm2以下时,照射时间不会过长,可保持良好的生产性。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0.001μm~5μm左右,优选为0.01μm~2μm、进一步优选为0.01μm~1μm。
在通过活性能量射线的照射使光固化性粘接剂固化时,优选在偏振片层12的偏振度、透射率和色调、以及透明保护膜14的透明性等偏振板的各功能不降低的条件下进行固化。
[其他的光学层]
如上述方式制造的本发明的偏振板在实际使用时可作为层叠有其它的光学层的偏振板使用。此外,上述透明保护膜14也可以具有这些光学层的功能。作为其他的光学层的实例,可列举: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:DBEF(3M公司制造,可从住友3M株式会社获得)、APF(3M公司制造,可从住友3M株式会社获得)。作为视角补偿膜,可列举:在基材表面涂布有液晶性化合物并经取向的光学补偿膜、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。作为相当于在基材表面涂布有液晶性化合物并经取向的光学补偿膜的市售品,可列举:WV膜(富士胶片株式会社制造)、NH膜(新日本石油株式会社制造)、NR膜(新日本石油株式会社制造)等。此外,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:ARTON(注册商标)膜(JSR株式会社制造)、ESCENA(注册商标)(积水化学工业株式会社制造)、ZEONOR(注册商标)膜(株式会社OPTES制造)等。
<偏振性层叠膜的制造方法>
图3是表示图1所示的偏振性层叠膜10的制造方法的一个实施方式的流程图。根据该图,偏振性层叠膜10的制造方法依次实施以下工序:树脂层形成工序(S10):在基材膜11的一个表面上形成皂化度为99.0摩尔%以下且经减压脱泡的聚乙烯醇系树脂层而制成层叠膜;拉伸工序(S20):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;染色工序(S30):用二色性色素对上述树脂层进行染色而制成偏振片层12,从而得到偏振性层叠膜10。
通过该制造方法得到的偏振性层叠膜10成为在经拉伸的基材膜11上具备厚度为10μm以下的偏振片层12的偏振性层叠膜10。可以直接将其用作偏振板,也可以如后述将偏振片层12用作转印至透明保护膜用的中间产品。
得到的偏振片的视觉敏感度校正单体透射率(Ty)通常为40%以上,视觉敏感度校正偏振度(Py)通常为99.9%以上。优选Ty为41.0%以上、且Py为99.9%以上。进一步优选Ty为42.5%以上、且Py为99.9%以上。
偏振片的视觉敏感度校正单体透射率(Ty)和视觉敏感度校正偏振度(Py)是用带积分球的分光光度计(日本分光株式会社制造、V7100)进行测定。求出在波长380nm~780nm范围的MD透射率与TD透射率,根据式(1)、式(2)计算各波长的单体透射率、偏振度,进一步通过JISZ8701的2度视野(C光源)进行视觉敏感度校正,求出视觉敏感度校正单体透射率(Ty)和视觉敏感度校正偏振度(Py)。其中,“MD透射率”是指使偏振板样品的透射轴与由格兰-汤姆逊(Glan-Thompson)棱镜发出的偏振光的方向平行时的透射率,在式(1)、式(2)中表示为“MD”。此外,“TD透射率”是指使偏振板样品的透射轴与由格兰-汤姆逊棱镜发出的偏振光的方向垂直相交时透射率,在式(1)、式(2)中表示为“TD”。
单体透射率(%)=(MD+TD)/2式(1)
偏振度(%)={(MD-TD)/(MD+TD)}1/2×100式(2)
<偏振板的制造方法>
图4是表示图2所示的偏振板13的制造方法的一个实施方式的流程图。根据该图,偏振板13的制造方法依次实施以下工序:树脂层形成工序(S10),在基材膜11的一个表面上形成由皂化度为99.0摩尔%以下且经减压脱泡的聚乙烯醇系树脂形成的树脂层而制成层叠膜;拉伸工序(S20),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;染色工序(S30),用二色性色素染色而制成偏振片层12,从而得到偏振性层叠膜10,之后还依次具备以下工序:贴合工序(S40),在上述偏振性层叠膜的与偏振片层12的基材膜11侧的面为相反侧的面贴合透明保护膜14而得到多层膜;剥离工序(S50),从上述多层膜中剥离基材膜11。
通过该制造方法得到的偏振板13是在透明保护膜14上具备厚度为10μm以下的偏振片层12的偏振板13。该偏振板13例如可借助压敏式粘接剂贴合在其它的光学膜或液晶单元等而使用。
下面,对图4中的S40~S50的各工序进行详细说明。需说明的是,图4的S10~S30的各工序与图3的S10~S30的各工序是相同的工序。
[贴合工序(S40)]
此工序中,在与偏振片层的基材膜侧的面为相反侧的面贴合透明保护膜而得到多层膜。作为贴合透明保护膜的方法,可列举:用粘合剂贴合偏振片层12与透明保护膜14的方法、用粘接剂贴合偏振片层12面与透明保护膜14的方法。适于作为透明保护膜的材料如在上述偏振板的构成的说明中所述。此外,适于使用的粘接剂、粘合剂的材料、以及使用它们贴合偏振片层12与透明保护膜14的优选方法如上述的偏振板的构成的说明中所述。
[剥离工序(S50)]
本实施方式的偏振板的制造方法如图4所示,在将透明保护膜贴合在偏振片层12的贴合工序(S40)之后,再进行基材膜的剥离工序(S50)。基材膜的剥离工序(S50)中从多层膜剥离基材膜。基材膜的剥离方法并没有特别限制,可与在通常的带粘合剂的偏振板所进行的剥离膜的剥离工序用相同的方法进行剥离。在透明保护膜的贴合工序(S40)之后,可以直接立即进行剥离,也可以在暂时卷曲成辊状后,另外设置剥离工序再进行剥离。
下面,示出实施例和比较例以进一步对本发明进行具体地说明,但本发明并不受这些例子的限定。
实施例
<实施例1>
(1)制作基材膜
通过使用了多层挤出成型机的共挤出成型来制作基材膜,基材膜是在由含约5重量%乙烯单元的丙烯/乙烯的无规共聚物(住友化学株式会社制造的“住友NOBLENW151”、熔点Tm=138℃)形成的树脂层的双面配置有由丙烯的均聚物(住友化学株式会社制造的“住友NOBLENFLX80E4”、熔点Tm=163℃)形成的树脂层的3层结构的长条状基材膜。基材膜的总厚度为100μm,各层的厚度比(FLX80E4/W151/FLX80E4)为3/4/3。
(2)制备涂布液
将聚乙烯醇粉末(日本合成化学工业株式会社制造的“Z-200”、平均聚合度1100、平均皂化度99.5摩尔%)溶解于95℃的热水中,制备浓度为3重量%的聚乙烯醇水溶液。以相对于聚乙烯醇粉末2重量份为1重量份的比例将交联剂(田岗化学工业株式会社制造的“SUMIREZRESIN650”)混合到得到的水溶液中,从而得到底漆层形成用涂布液。
将得到的底漆层形成用涂布液移至30L(升)的不锈钢容器中,再移送到涂布设备。
此外,将聚乙烯醇粉末(株式会社可乐丽制造的“PVA124”、平均聚合度2400、平均皂化度98.0~99.0摩尔%)溶解于95℃的热水中,制备浓度为8重量%的聚乙烯醇水溶液,将其作为聚乙烯醇系树脂层形成用涂布液。
将得到的聚乙烯醇系树脂层形成用涂布液移至30L的不锈钢容器中,再移送到涂布设备。
(3)实施减压脱泡
将在(2)制备的聚乙烯醇系树脂层形成用涂布液放入处理容器中,以-0.04MPa(表压)处理120分钟。此时容器持续吸气。脱泡处理后的液温为26.0℃,不实施加热、冷却就用于涂布。
(4)形成底漆层及聚乙烯醇系树脂层
一边连续地输送上述(1)中制作的基材膜,一边在其单面实施电晕处理,再用凹版涂布机在其经电晕处理的面连续地涂布上述(2)中制成的底漆层形成用涂布液,并在60℃下干燥3分钟,由此形成厚度为0.2μm的底漆层。接着,一边输送膜,一边使用涂布头都填充有聚乙烯醇系树脂层形成用涂布液的上述的逗点涂布机在底漆层连续地涂布该涂布液,并在90℃下干燥1分钟、在70℃下干燥3分钟、接着在60℃下干燥4分钟,由此在底漆层上形成厚度为11.0μm的聚乙烯醇系树脂层。
进一步,在与形成聚乙烯醇系树脂层的面为相反侧的基材膜面实施与上述相同的处理,依次形成底漆层及聚乙烯醇系树脂层,在基材膜的双面形成厚度为0.2μm的底漆层及厚度为11.0μm的聚乙烯醇系树脂层,从而得到包含聚乙烯醇系树脂层/底漆层/基材膜/底漆层/聚乙烯醇系树脂层的层构成的层叠膜。
(5)层叠膜的拉伸
一边连续地输送上述(4)中得到的层叠膜,一边通过夹持辊间拉伸方式,在160℃的拉伸温度下以5.5倍的倍率沿着纵向方向(膜输送方向)进行自由端单轴拉伸,由此制成拉伸膜。拉伸膜中聚乙烯醇系树脂层的厚度一面是5.5μm,另一面是5.9μm。
(6)制作偏振性层叠膜
一边连续地输送上述(5)中制作的拉伸膜,一边在60℃的温水浴中以停留时间60秒钟浸渍之后,再在含有碘与碘化钾的30℃染色溶液中以停留时间150秒钟左右浸渍而进行聚乙烯醇系树脂层的染色处理,接着,用10℃的纯水洗去多余的染色溶液。然后,再在含有硼酸与碘化钾的76℃交联溶液中以停留时间600秒钟浸渍而进行交联处理。随后,用10℃的纯水洗涤4秒钟,并在80℃下干燥300秒钟,由此制作偏振性层叠膜。
在得到的偏振性层叠膜中,层叠于基材双面的偏振片的厚度分别为5.8μm、6.0μm。
(7)观察长度为100μm以上的空隙
剥离得到的偏振性层叠膜中厚度为6.0μm的偏振片层,制成由基材膜与厚度为5.8μm的偏振片层形成的单面层叠膜。
将得到的单面层叠膜切割成吸收轴方向为300mm、与吸收轴的垂直方向为200mm的尺寸,在平面光源上使用放大率为10倍的带刻度的放大镜进行目视观察。合计确认20片(1.2m2),发现在吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙为8个,每单位面积数量为6.7个/m2。
用带积分球的分光光度计(日本分光株式会社制造、V7100)对得到的单面层叠膜(由基材膜与厚度为5.8μm的偏振片层形成的单面层叠膜)在波长380nm~780nm范围的MD透射率与TD透射率进行测量,根据所述式(1)、式(2)计算各波长的单体透射率、偏振度,进一步通过JISZ8701的2度视野(C光源)进行视觉敏感度校正,求出视觉敏感度校正单体透射率(Ty)和视觉敏感度校正偏振度(Py)为Ty:42.9%、Py:99.92%。
(8)制作偏振板
将聚乙烯醇粉末(株式会社可乐丽制造的“KL-318”、平均聚合度1800)溶解于95℃的热水中,制备浓度为3重量%的聚乙烯醇水溶液。以相对于聚乙烯醇粉末2重量部为1重量部的比例将交联剂(田冈化学工业株式会社制造的“SUMIREZRESIN650”)混和于得到的水溶液中,作为粘接剂水溶液。
接着,一边连续地输送上述(6)中制作的偏振性层叠膜,一边在将上述粘接剂水溶液涂布在双面的偏振片层上之后,在偏振片层上贴合已在贴合面实施皂化处理的透明保护膜(由三乙酰基纤维素(TAC)形成的透明保护膜(KONICAMINOLTAOPTO株式会社制造的“KC4UY”)、厚度40μm〕,通过一对贴合辊之间,由此进行压接,制作由TAC/偏振片层/底漆层/基材膜/底漆层/偏振片层/TAC的层构成而形成的贴合膜。
然后,在基材膜与底漆层的界面剥离分开贴合膜,在得到由TAC/偏振片层(5.8μm)/底漆层/基材膜形成的膜、由底漆层/偏振片层(6.0μm)/TAC形成的偏振板之后,进一步从前者的膜剥离除去基材膜,得到另1片偏振板。在剥离基材膜的工序中,未发生膜破裂等不良情况。
(8)粘合剂层层叠工序
在得到的偏振片层的厚度为5.8μm的偏振板的底漆层侧的表面实施电晕处理,在经实施脱模处理的PET膜(分离膜)上贴附层叠有厚度为25μm的丙烯酸系粘合剂的片状粘合剂,制成由“分离膜/粘合剂/底漆层/偏振片层/TAC”形成的带粘合剂的偏振板。
(9)制作评价用样品
将得到的带粘合剂的偏振板以吸收轴相对于边为0°的方式切割成60mm×60mm的尺寸,剥离分离膜并将粘着面贴合在玻璃。将其作为评价样品。
(10)热冲击试验(HS试验)
将24片评价样品放入试验槽中,在-40℃下处理30分钟、在85℃下处理30分钟,重复该循环400次,在偏振片吸收轴方向产生裂缝。
(11)观察裂缝中的空隙
使用光学显微镜(株式会社基恩士制造VHX-500),通过透射观察产生的裂缝,在产生的裂缝中观察到在1个裂缝内具有看起来像因微小气泡(微泡)造成的在吸收轴方向不到100μm的微小空隙。微小空隙的厚度方向的长度为偏振片的厚度以下且非常小,此外与因气泡造成的空隙不同,包埋在偏振片层中。因此,虽然该微小气泡通常通过目视或显微镜难以被发现和观察到,但如前所述有时可在裂缝中被观察到,认为该微小气泡是裂缝的原因引起的。
该微小空隙的大小在吸收轴方向不到100μm,另外,若在吸收轴方向垂直切断微小空隙部分的中央并观察剖面,则厚度方向的长度为3μm左右。
<实施例2>
除了将实施例1中(3)的减压处理的表压设为-0.09MPa之外,与实施例1相同地制作样品并实施评价。处理后的液温为24.7℃。得到的脱泡处理后的液体不实施加热、冷却等操作就用于涂布。
此时,评价的偏振片层的厚度为5.2μm。对于由单面层叠膜制作的样品,确认在吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙时,发现空隙数量为1个,每单位面积的空隙的数为0.83个/m2。
在HS试验中产生的裂缝中,在裂缝内观察到所述的微小空隙的裂缝为1个。
该单面层叠膜的视觉敏感度校正单体透射率(Ty)和视觉敏感度校正偏振度(Py)分别为Ty:42.5%、Py:99.93%。
<比较例1>
未实施在实施例1中(3)的减压脱泡处理,除此之外,同样地制成偏振性层叠膜时,结果,一个面的偏振片层的厚度为5.8μm,另一面的偏振片层的厚度为5.1μm。
此时,在厚度5.8μm的面中长度方向的长度为100μm以上的空隙为44个/m2。
对于厚度5.8μm的面,与实施例1同样地制作评价样品并进行评价时,因热冲击试验(HS试验)而产生的裂缝之中,在裂缝内观察到认为是裂缝发生的主因的微小空隙的裂缝为14个。
[表1]
空隙:吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙的数量(个/m2)
热冲击试验:在裂缝内观察到的在吸收轴方向不到100μm的微小空隙的裂缝的数量(个)
根据本发明的制造方法,可制造出气泡缺陷少、裂缝发生风险降低的偏振片和由该偏振片形成的偏振性层叠体以及偏振板。由该偏振片形成的偏振板即使用于考虑到组装在液晶显示装置中使用时的温度变化的热冲击试验,也很少产生认为是因源自残留于聚乙烯醇系树脂层中的微小气泡(微泡)的空隙所致的裂缝。
符号说明
10:偏振性层叠膜
11:基材膜
12:偏振片层
13:偏振板
14:透明保护膜
Claims (8)
1.一种包含聚乙烯醇系树脂的偏振片,其特征在于,在吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙在10个/m2以下。
2.如权利要求1所述的偏振片,其中,偏振片的厚度为10μm以下。
3.一种偏振性层叠膜,其特征在于,在基材膜的至少一个面设置有权利要求1或权利要求2所述的偏振片。
4.一种偏振板,其特征在于,在权利要求1或权利要求2所述的偏振片的至少一个面层叠有透明保护膜。
5.一种偏振性层叠膜的制造方法,其特征在于,其是在基材膜的至少一个面形成有包含聚乙烯醇系树脂的偏振片层且在偏振片层吸收轴方向的长度为100μm以上的空隙在10个/m2以下的偏振性层叠膜的制造方法,包括如下工序:
在基材膜的至少一个面涂布经减压脱泡的聚乙烯醇系树脂的水溶液,从而得到在基材膜的至少一个面形成有包含聚乙烯醇系树脂的树脂层的层叠膜的工序;
拉伸层叠膜而得到拉伸膜的工序;
用二色性色素将拉伸膜的所述树脂层进行染色而形成偏振片层的工序。
6.如权利要求5所述的偏振性层叠膜的制造方法,其中,包含聚乙烯醇系树脂的偏振片层的厚度为10μm以下。
7.如权利要求5或6所述的偏振性层叠膜的制造方法,其中,经减压脱泡的聚乙烯醇系树脂的水溶液是通过减压至-0.04MPa以下来进行脱泡而得到的聚乙烯醇系树脂的水溶液,所述-0.04MPa是表压。
8.一种偏振板的制造方法,其特征在于,包括如下工序:
在权利要求5至7中任意一项所述的偏振性层叠膜的偏振片层的与基材膜侧相反侧的面贴合透明保护膜而得到多层膜的贴合工序;
从多层膜剥离所述基材膜的剥离工序。
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