CN107340558A

CN107340558A - 偏振板及其制造方法以及图像显示装置

Info

Publication number: CN107340558A
Application number: CN201710456583.2A
Authority: CN
Inventors: 吉田直纪; 盐田裕; 盐田裕一; 松冈勇介
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Corp; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2037-06-15
Also published as: JP2017223900A; KR20180019019A; JP6166431B1; TW201830065A; KR101828213B1; KR20170142895A; TW201809749A; CN107340558B; TWI625560B

Abstract

偏振板及其制造方法以及图像显示装置。本发明提供一种新的偏振板，该偏振板包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的保护膜，该偏振板能够有效地抑制因表现为反射光的明暗的条状的不均匀对外观的影响。本发明的偏振板包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的保护膜，除去保护膜时的、附着粘接剂的偏振片的表面的高低差为280nm以下。

Description

偏振板及其制造方法以及图像显示装置

技术领域

本发明涉及可用于各种光学用途的偏振板及其制造方法。另外，本发明涉及具有该偏振板的图像显示装置。

背景技术

偏振板作为图像显示装置的偏振光的提供元件等而被广泛使用。在这类偏振板中，合适地采用例如对聚乙烯醇系树脂膜进行拉伸、染色、交联、干燥等而得的偏振片。一般而言，偏振板具有在偏振片的一面或两面用粘接剂贴合保护膜而成的构成。

以往，在偏振板中，有时发生根据反射光的明暗确认的条状的不均匀，在图像显示装置中使用这类偏振板时会损害画质，因此为了防止条状的不均匀的发生，提出了各种方案(参见专利文献1～4)。例如，提出了在偏振片(偏振膜)的一面或两面通过粘接层来贴合保护膜而成的偏振板中，使粘接层的厚度为52nm以下(专利文献1)。

特别是，已知：为了防止偏振片的拉伸轴方向上发生的褶皱，使拉伸前的聚乙烯醇系膜的厚度为85μm以上，使与偏振片(偏振膜)的拉伸轴垂直的方向的表面粗糙度基于中心线平均粗糙度为0.04μm以下(专利文献2的第0011～0012段落)；分多段进行对聚乙烯醇系膜实施的干燥处理，将干燥处理的各段的膜张力实质上控制为恒定，并且使后段的张力为前段的张力以下(专利文献3)。另外，还已知将由贴合保护膜时的偏振片的宽度(B)相对于离开最终浴时的偏振片的宽度(A)所规定的向内弯曲 (neck in)率(＝B/A)调整为0.80以上且0.95以下(专利文献4的第 0019段落)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-221158号公报

专利文献2：日本特开2000-249832号公报

专利文献3：日本特开2006-189560号公报

专利文献4：日本特开2002-40247号公报

专利文献5：日本特开2015-114536号公报

发明内容

发明所要解决的问题

近年来，偏振板的薄化不断推进，要求使构成偏振板的偏振片、保护膜更薄。保护膜变薄时，明显观察到条状的不均匀的发生，因此在上述这类以往的方法中，难以充分抑制因条状的不均匀对偏振板的外观的影响。在这种状況下，提出了通过使粘接剂层的厚度比较小，来降低在粘接剂层固化(或干燥)时的收缩力，由此，抑制在保护膜的表面能够发生的凹凸 (专利文献5)。然而，这类方法虽然能降低粘接剂层固化时的收缩力，但是条状的不均匀也能够基于其他因素而发生，如果能够基于其他方法来解决则是更优选的。

本发明的目的是提供一种新的偏振板及其制造方法，该偏振板包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的保护膜，该偏振板能够有效地抑制因表现为反射光的明暗的条状的不均匀对外观的影响。

用于解决问题的方法

本发明人着眼于特别是保护膜变薄时，偏振板的外观通过薄的保护膜易于受到由偏振片的表面凹凸带来的影响，本发明人面向的是应对偏振片的表面凹凸的问题。并且，本发明入经过深入研究，获得以下独到的见解：在偏振板中，通过降低附着粘接剂的偏振片的表面的高低差、具体而言为 280nm以下，能够有效地抑制由条状的不均匀对外观的影响，从而完成了本发明。

本发明包含以下的[1]～[5]。

[1]一种偏振板，包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的保护膜，除去保护膜时的、附着粘接剂的偏振片的表面的高低差为280nm以下。

[2]如[1]所述的偏振板，其中，保护膜的厚度为85μm以下。

[3]一种偏振板的制造方法，所述偏振板包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的保护膜，所述制造方法包括

在偏振片的至少一面上通过粘接剂来贴合保护膜；

使贴合了保护膜的偏振片固化，

通过粘接剂贴合保护膜并固化后的、附着粘接剂的偏振片的表面的高低差为280nm以下。

[4]如[3]所述的偏振板的制造方法，其中，通过粘接剂贴合保护膜并固化后的、保护膜的厚度为85μm以下。

[5]一种图像显示装置，包含液晶单元或有机电致发光元件、和[1] 或[2]所述的偏振板。

发明效果

根据本发明，提供一种新的偏振板及其制造方法，该偏振板包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的保护膜，该偏振板能够有效地抑制因表现为反射光的明暗的条状的不均匀对外观的影响。另外，根据本发明，提供具有该偏振板的图像显示装置。

附图说明

图1(a)示出了本发明的一个实施方式的偏振板的概略截面图，图1 (b)示出了从偏振板除去保护膜时的、附着粘接剂的偏振片的概略示意截面图，1(c)是用于从偏振板除去保护膜，对由此得到的附着粘接剂的偏振片的表面凹凸进行在线测定，由该测定结果求出高低差(起伏的大小Δ H)的概念示意图，用虚线示出表面的平均线，用点划线示出与所述虚线平行或垂直的辅助线。

图2示出本发明的另一个实施方式的偏振板的概略截面图。

图3示出本发明的另一个实施方式的偏振板的概略截面图。

图4示出本发明的一个实施方式的图像显示装置的概略截面图。

图5是用于说明可用于本发明的偏振板的偏振片的偏振膜的制造方法的装置概略截面图。

图6示出了对从实施例1中得到的偏振板除去第1保护膜和第2保护膜后的、附着粘接剂的偏振片的正面侧(フロント側)的表面凹凸进行在线测定的结果。

图7示出了对从实施例2中得到的偏振板除去第1保护膜和第2保护膜后的、附着粘接剂的偏振片的正面侧的表面凹凸进行在线测定的结果。

图8示出了对从实施例3中得到的偏振板除去第1保护膜和第2保护膜后的、附着粘接剂的偏振片的正面侧的表面凹凸进行在线测定的结果。

图9示出了对从实施例4中得到的偏振板除去第1保护膜和第2保护膜后的、附着粘接剂的偏振片的正面侧的表面凹凸进行在线测定的结果。

图10示出了对从比较例1中得到的偏振板除去第1保护膜和第2保护膜后的、附着粘接剂的偏振片的正面侧的表面凹凸进行在线测定的结果。

图11示出了对从比较例2中得到的偏振板除去第1保护膜和第2保护膜后的、附着粘接剂的偏振片的正面侧的表面凹凸进行在线测定的结果。

附图标记说明

1 偏振片(偏振膜)

2、4 粘接剂

3、5 保护膜

7 粘合剂层

10 偏振膜

11 原材卷筒

13 溶胀浴

14 染色浴

17 交联浴

19 洗涤浴

20 包括聚乙烯醇系树脂的原材膜

21 干燥炉

30～41 导辊

50～55 夹持辊

110、111、112 偏振板

115 其他构件(例如液晶单元、有机电致发光元件等)

120 图像显示装置

具体实施方式

以下，对本发明所涉及的偏振板及其制造方法以及图像显示装置进行详述，但是本发明不限于这些实施方式。

本发明的偏振板包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的(或通过粘接剂而层叠的)保护膜。例如，在本发明的一个实施方式中，如图1(a)所示，偏振板110可以包含偏振片1、和在其两面上分别通过粘接剂而贴合的第1保护膜3和第2保护膜5。然而，本发明的偏振板的构成(层叠顺序等)不限于这些实施方式，只要是包含偏振片、和在偏振片的至少一面上通过粘接剂而贴合的保护膜，则可以具有任意的构成。

本发明的“偏振片”是具有将自然光等光转换为线性偏振光功能的构件，具有透射轴和吸收轴。偏振片的透射轴方向理解为是使自然光透射偏振片时的透射光的振动方向。另一方面，偏振片的吸收轴与偏振片的透射轴正交。需要说明的是，一般而言，偏振片可以是拉伸膜，偏振片的吸收轴方向可以与其拉伸方向(MD)一致，偏振片的透射轴方向可以与宽度方向(TD)一致。

本发明的偏振板的除去保护膜时的、附着粘接剂的偏振片的表面的高低差(ΔH，以下也简称为“起伏的大小”)为280nm以下。

更详细而言，起伏的大小(ΔH)是从偏振板除去保护膜时，对附着粘接剂的偏振片的表面在与其条纹方向垂直的方向上扫描，对附着粘接剂的偏振片的表面凹凸进行在线测定，由测定结果，例如如图1(c)所示，通过相对于表面的平均线(图中虚线所示)的、最高的凸部的顶点的高度 (H₁)、和与最高的凸部分别相邻的2个凹部中更深的凹部的底部的深度(H₂)的加和求出，满足下述式(1)。

ΔH＝H₁+H₂≤280nm···(1)

H₁：最高的凸部的顶点的高度(nm)

H₂：与最高的凸部分别相邻的2个凹部中更深的凹部的底部的深度(nm)

本发明的用语“条纹方向”是指与附着粘接剂的偏振片的条状的表面凹凸平行的方向，通常是与拉伸方向(MD)一致的方向。

在本发明中，重要的是评价通过粘接剂贴合保护膜并固化后的偏振片的表面状态，而不是贴合保护膜之前的偏振片的表面状态，因此，规定了从偏振板除去保护膜时的、附着粘接剂的偏振片的表面的高低差(起伏的大小)。从偏振板除去保护膜的方法，只要是能够在构成偏振板的状态下大概保持附着粘接剂的偏振片的表面的高低差，则可以使用任意合适的方法。更详细而言，可以使用可以溶解保护膜、但是实质上不会溶解粘接剂和偏振片的溶剂，将偏振板浸渍于该溶剂中，根据需要实施超声处理和/ 或搅拌操作等，溶解并除去保护膜，使附着粘接剂的偏振片的表面露出。

在本发明中，附着粘接剂的偏振片的表面的高低差(起伏的大小)为 280nm以下，由此，难以观察到偏振板中表现为反射光的明暗的条状的不均匀，能够得到外观良好的偏振板。起伏的大小为280nm以下即可，例如为250nm以下，优选为230nm以下。

起伏的大小的下限没有特殊限制，起伏的大小例如可以为10nm以上，代表性地可以为50nm以上。附着粘接剂的偏振片的表面中相互相邻的凸部和凹部之间的平面距离，代表性地为由上述的测定结果，例如如图1(c) 所示，相对于表面的平均线(图中虚线所示)的最高的凸部的顶点、和与最高的凸部分别相邻的2个凹部中更深的凹部的底部之间的、在与表面的平均线平行的方向上的距离(D，以下也简称为“凹凸间距离”)例如可以为300～800μm，本发明并不限于此。

将上述起伏的大小设为280nm以下是例如通过控制偏振片制造时的条件(特别是干燥条件)来降低偏振片自身(通过粘接剂贴合保护膜之前的偏振片)的表面凹凸、以及增加其后施用于偏振片的表面的粘接剂的量来增加粘接剂在偏振片自身的表面凹凸的凹部中的嵌入(噛み込み)(参见图1(b)。)的任一者、优选为二者而实现。需要说明的是，图1(b)是夸张示意性地表示粘接剂在偏振片自身的表面凹凸的凹部中的嵌入(相对于此，图1(a)和后述的图2～4省略了粘接剂的表示，关于这一点请注意)。

如图1(a)所示，在偏振片1的两面上分别层叠(贴合)第1保护膜3和第2保护膜5的情况下，本发明的偏振板只要除去位于正面侧(使用于图像显示装置的情况下为观察侧)和背面侧(使用于图像显示装置的情况下为显示装置侧)的至少一者的保护膜时的、位于其下层的附着粘接剂的偏振片的表面的高低差(起伏的大小)位于上述范围内即可。对于本发明不是必须的但是更优选的是：正面和背面的两面中，除去保护膜时的、位于其下层的附着粘接剂的偏振片的表面的高低差(起伏的大小)处于上述范围内。

例如，在本发明的1个实施方式中，如图1(b)所示，只要除去位于正面侧的第1保护膜3和位于背面侧的第2保护膜5的至少一者时(图 1(b)示例地示出了除去二者时)的、附着粘接剂2的偏振片1的表面的高低差和附着粘接剂4的偏振片1的表面的高低差的至少一者处于上述范围内即可。优选除去位于作为观察侧的正面侧的第1保护膜3时的、附着粘接剂2的偏振片1的表面的高低差在上述范围内，除此之外，更优选除去位于背面侧的第2保护膜5时的、附着粘接剂4的偏振片1的表面的高低差也在上述范围内(即，附着粘接剂2和粘接剂4的偏振片1的两表面的高低差在上述范围内)。

为了降低最终得到的起伏的大小(即，附着粘接剂的偏振片的表面的高低差)，优选的是偏振片自身的表面的高低差更小。偏振片自身的表面的高低差可以被认为是实质上等于通过粘接剂贴合保护膜之前的偏振片的表面的高低差，例如为400nm以下、优选为350nm以下。偏振片的表面的高低差的下限没有特殊限制，例如可以为5nm以上。偏振片自身的表面的高低差与上述附着粘接剂的偏振片的表面的高低差(起伏的大小) 同样地，对偏振片的表面在与其条纹方向垂直的方向上扫描，对偏振片的表面凹凸进行在线测定，由测定结果，通过相对于表面的平均线的最高的凸部的顶点的高度、和与最高的凸部分别相邻的2个凹部中更深的凹部的底部的深度的加和而求出。

从偏振板的薄膜化的观点出发，优选偏振片的厚度薄，但是可根据偏振板的用途等进行合适设定。偏振片的厚度例如可以为35μm以下、具体为20μm以下、更具体为15μm以下，例如为1μm以上、具体为3μm以上。偏振板中的偏振片的厚度可以被认为是实质上等于通过粘接剂贴合保护膜并固后的偏振片的厚度。

从偏振板的薄膜化的观点出发，优选保护膜的厚度也薄，但是可根据偏振板的用途等进行合适设定。保护膜的厚度例如可以为85μm以下、具体为50μm以下、更具体为30μm以下。根据本发明，使用比较薄的保护膜的情况下，也能够有效地抑制因条状的不均匀对外观的影响。另一方面，从加工性的观点出发，该保护膜的厚度优选为能够确保一定程度的强度的厚度，例如可以为5μm以上、具体为10μm以上。偏振板的保护膜的厚度可以被认为是实质上等于通过粘接剂贴合保护膜并固化后的保护膜的厚度。

优选粘接剂(或粘接剂层)的厚度大至如下程度：粘接剂嵌入在偏振片自身的表面凹凸的凹部中，能够尽可能使上述起伏的大小(这也可以理解为使偏振片与粘接剂结合在一起的整体的表观表面凹凸)小的程度。粘接剂的厚度例如可以为20nm以上，具体为40nm以上。另一方面，从生产成本等观点出发，该粘接剂的厚度只要不是比必要程度大太多的程度即可，例如可以为1000nm以下，具体为500nm以下，更具体为300nm以下。偏振板的粘接剂(粘接剂层)的厚度可以被认为是实质上等于通过粘接剂贴合保护膜并固化后的粘接剂(粘接剂层)的厚度。

本发明的偏振板可以进一步在其一面侧的表面上，例如如图2所示的偏振板111那样地在至少一个保护膜(在图示的方案中为第2保护膜5) 的与偏振片1相反侧的面上层叠粘合剂层7，该粘合剂层7在最外表面上可以具有剥离层(未图示)，也可以没有剥离层。另外，第2保护膜5不是必须的，例如，也可以使用位相差膜、亮度提高膜等其他功能层替代第2保护膜5。在本发明的其他实施方式中，如图3所示，偏振板112可以包含偏振片1、在其一面上通过粘接剂贴合的保护膜3、和在偏振片1的另一个一面上层叠的粘合剂层7。粘合剂层的厚度通常为3～100μm左右，优选为5～50μm。

虽然不是本发明必须的，但是如图2和图3所示，本发明的偏振板中可以包含的粘合剂层7(其表面上存在剥离层的情况下，将剥离层剥离之后)可以用于将偏振板111、112贴合于其他的构件。

例如，偏振板111如图4所示地通过粘合剂层7贴合于其他的构件 115，可以构成图像显示装置120。其他的构件没有特别限制，例如可以为液晶单元、有机电致发光元件等，代表性地可以在构成这些构件的玻璃板上通过粘合材料层来贴合偏振板。图像显示装置为液晶单元的情况下，称为液晶显示装置，为有机电致发光元件的情况下，称为有机电致发光显示装置。然而，本发明的图像显示装置不限于该实施方式，只要含有液晶单元或有机电致发光元件、和本发明的偏振板，则可以具有任意的合适构成。

以下，对于本发明的偏振板和图像显示装置，通过其制造方法进行更详细的说明。

<偏振片>

偏振片可以为二色性色素(碘或二色性染料)在单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜上进行吸附取向而成的聚乙烯醇系偏振膜。

构成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂通常通过将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而得到。其皂化度通常为约85摩尔％以上，优选为约90 摩尔％以上，更优选为约99摩尔％以上。聚乙酸乙烯酯系树脂例如除乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯之外，还可以为乙酸乙烯酯和可与其共聚的其他单体的共聚物等。作为可共聚的其他单体，例如，可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为约1000～10000，优选为约1500～5000左右。这些聚乙烯醇系树脂也可以进行改性，例如，也可以使用由醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。

<偏振膜的制造方法>

上述偏振膜可以通过包含以下工序的方法合适地制造：

将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于溶胀浴中的溶胀处理工序、

将溶胀处理工序后的膜浸渍于染色浴中的染色处理工序、

将染色处理工序后的膜浸渍于交联浴中的交联处理工序、

对膜施加单轴拉伸处理的拉伸处理工序、以及

便膜干燥的干燥处理工序。

更具体而言，对于偏振膜而言，例如将长尺寸的未拉伸聚乙烯醇系树脂膜(原材膜)作为起始材料，将其沿着偏振膜制造装置的膜搬运路径连续地进行搬运来实施规定的处理工序，由此能够作为长尺寸的偏振膜进行连续制造。

上述规定的处理工序可以包含将原材膜浸渍于溶胀浴中的溶胀处理工序、将溶胀处理工序后的膜浸渍于染色浴中的染色处理工序、以及将染色处理工序后的膜浸渍于交联浴中的交联处理工序。另外，在这些一系列的处理工序之间(即，任意1个以上的处理工序的前后和/或任意1个以上的处理工序中)，以湿式或干式法实施单轴拉伸处理。然后，对得到的膜实施干燥处理。根据需要，也可以实施其他处理工序。

以下，一边参照图5，一边对可用于偏振片的偏振膜的制造方法进行更详细的说明。图5所示的偏振膜制造装置构成为：使包含聚乙烯醇系树脂的原料(未拉伸)膜20一边由原材卷筒11连续地卷出一边沿着膜搬运路径进行搬运，由此依次通过膜搬运路径上设置的溶胀浴13、染色浴14、交联浴17、以及洗涤浴19，最后通过干燥炉21。得到的偏振膜10例如可以直接搬运至接下来的偏振板制作工序(在偏振膜10的一面或两面上贴合保护膜的工序)。图5的箭头表示膜的搬运方向。

需要说明的是，图5示出了溶胀浴13、染色浴14、交联浴17以及洗涤浴19分别各设置1个槽的实例，然而根据需要也可以将任意1个以上的处理浴(溶胀浴13、染色浴14、交联浴17以及洗涤浴19这类在膜搬运路径上设置的容纳对聚乙烯醇系树脂膜实施处理的处理液的浴总称为“处理浴”。)设置为2个槽以上。

偏振膜制造装置的膜搬运路径可以通过在合适的位置配置上述处理浴、以及能够支撑搬运的膜或进一步改变膜搬运方向的导辊30～41、挤压、夹持搬运的膜且能够由其旋转来赋予膜驱动力或能够进一步改变膜搬运方向的夹持辊50～55来进行构筑。导辊、夹持辊可以配置于各处理浴的前后、或处理浴中，由此可以进行膜向处理浴中的导入、浸渍以及从处理浴中的引出(参见图5)。例如，在各处理浴中设置1个以上的导辊，沿着这些导辊搬运膜，从而能够使膜浸渍于各处理浴中。

图5所示的偏振膜制造装置在各处理浴的前后配置有夹持辊(夹持辊 50～54)，从而在任意1个以上的处理浴中，可以在其前后配置的夹持辊间赋予圆周速度差来实施进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸。以下，对各处理工序进行说明。

(溶胀处理)

溶胀处理进行的目的是除去原材膜20表面的异物、除去原材膜20 中的增塑剂、赋予易染色性、使原材膜20增塑化等。处理条件在能够实现该目的的范围内、且不产生原材膜20的极端溶解、失透等缺陷的范围内确定。

原材膜20可以为厚度为65μm以下、优选为约10～50μm、更优选为约10～35μm的未拉伸的聚乙烯醇系树脂膜。原材膜20通常被准备为长尺寸的未拉伸聚乙烯醇系树脂膜的辊(卷绕制品)。但是，原材膜20也可以为在溶胀处理工序前预先在气体中实施了单轴拉伸处理的拉伸膜。

参见图5，溶胀处理可以通过以下方法实施：将原材膜20一边由原材卷筒11连续地卷出，一边沿着由导辊30～32和夹持辊50构筑的膜搬运路径进行搬运，将原材膜20浸渍于溶胀浴13(容纳在溶胀槽中的处理液)中规定的时间，然后引出。可以利用夹持辊50与夹持辊51的圆周速度差在溶胀浴13中实施单轴拉伸处理。

在溶胀浴13中，除了纯水外，也可以使用在约0.01～10重量％的范围内添加硼酸(日本特开平10-153709号公报)、氯化物(日本特开平 06-281816号公报)、无机酸、无机盐、水溶性有机溶剂、醇类等而得的水溶液。

原材膜20为未拉伸膜的情况下，溶胀浴13的温度例如为10～50℃左右，优选为10～40℃左右，更优选为15～30℃左右。原材膜10的浸渍时间优选为10～300秒左右，更优选为20～200秒左右。另外，使预先在气体中进行了拉伸的聚乙烯醇系树脂膜进行溶胀的情况下，溶胀浴13的温度例如为20～70℃左右，优选为30～60℃左右。膜的浸渍时间优选为30～300 秒左右，更优选为60～240秒左右。

在溶胀处理中，易于产生原材膜20在宽度方向上溶胀从而在膜上出现褶皱的问题。作为用于除去该褶皱并且搬运膜的一种方法，可举出在导辊30、31和/或32中使用扩张辊、螺旋辊、凸度辊(crown roll)这类具有扩幅功能的辊、或使用导布装置(clothguider)、弯棍(bend bar)、拉幅机夹(tenter clip)这类其他的扩幅装置。用于抑制褶皱的发生的另一种方法是实施拉伸处理。

在溶胀处理中，膜在膜的搬运方向上也溶胀扩大，因此在没有对膜进行积极的拉伸的情况下，为了消除搬运方向的膜的松弛，例如优选采用控制配置于溶胀浴13的前后的夹持辊50、51的速度等方法。另外，为了使溶胀浴13中的膜搬运稳定化，以下方式也是有用的：用水中淋浴控制溶胀浴13中的水流、或者并用EPC装置(Edge Position Control装置：检测膜的端部、防止膜的曲折的装置)等的方法。

在图5所示的实例中，从溶胀浴13引出的膜依次通过导辊32、夹持辊51被导入染色浴14。

(染色处理)

染色处理进行的目的是在溶胀处理后的聚乙烯醇系树脂膜上吸附、取向二色性色素等。处理条件在能够实现该目的的范围内、且不产生膜的极端溶解、失透等缺陷的范围内确定。参见图5，染色处理可以通过以下方法实施：沿着由导辊33～35和夹持辊51构筑的膜搬运路径进行搬运，将溶胀处理后的膜浸渍于染色浴14(容纳在染色槽中的处理液)中规定的时间，然后引出。为了提高二色性色素的染色性，提供至染色处理工序的膜优选为实施了至少一定程度的单轴拉伸处理的膜，或者优选替代染色处理前的单轴拉伸处理或除了染色处理前的单轴拉伸处理之外，在染色处理时进行单轴拉伸处理。

使用碘作为二色性色素的情况下，在染色浴14中可以使用例如浓度以重量比计为碘/碘化钾/水＝约0.003～0.3/约0.1～10/100的水溶液。可以使用碘化锌等其他的碘化物来替代碘化钾，也可以并用碘化钾与其他碘化物。另外，也可以共存碘化物以外的化合物，例如，硼酸、氯化锌、氯化钴等。添加硼酸的情况下，在含有碘这一方面与后述的交联处理区分开，只要水溶液相对于100重量份水含有约0.003重量份以上的碘，则可以视为染色浴14。浸渍膜时的染色浴14的温度通常为10～45℃左右，优选为 10～40℃，更优选为20～35℃，膜的浸渍时间通常为30～600秒左右，优选为60～300秒。

使用水溶性二色性染料作为二色性色素的情况下，在染色浴14中可以使用例如浓度以重量比计为二色性染料/水＝约0.001～0.1/100的水溶液。在该染色浴14中可以共存染色助剂等，例如，可以含有硫酸钠等无机盐、表面活性剂等。二色性染料可以仅单独使用1种，也可以并用2种以上的二色性染料。浸渍膜时的染色浴14的温度例如为20～80℃左右，优选为 30～70℃，膜的浸渍时间通常为30～600秒左右，优选为60～300秒左右。

如上所述，在染色处理工序中，可以在染色浴14中进行膜的单轴拉伸。膜的单轴拉伸可以通过在配置于染色浴14的前后的夹持辊51与夹持辊52之间赋予圆周速度差等方法进行。

在染色处理中，为了与溶胀处理同样地除去膜的褶皱并且搬运聚乙烯醇系树脂膜，可以在导辊33、34和/或35中使用扩张辊、螺旋辊、凸度辊这类具有扩幅功能的辊、或使用导布装置、弯棍、拉幅机夹这类其他的扩幅装置。用于抑制褶皱的发生的另一种方法是与溶胀处理同样地实施拉伸处理。

在图5所示的实例中，从染色浴14引出的膜依次通过导辊35、夹持辊52被导入交联浴17。

(交联处理)

交联处理是为了通过交联实现耐水化、色调调整(防止膜带蓝色等) 等目的而进行的处理。参见图5，交联处理可以通过以下方法实施：沿着由导辊36～38和夹持辊52构筑的膜搬运路径进行搬运，将染色处理后的膜浸渍于交联浴17(容纳在交联槽中的处理液)中规定的时间，然后引出。

交联浴17可以为相对于100重量份的水含有例如约1～10重量份的硼酸的水溶液。在染色处理中使用的二色性色素为碘的情况下，优选交联浴17除了硼酸外还含有碘化物，其含量相对于100重量份的水例如可以为1～30重量份。作为碘化物，可举出碘化钾、碘化锌等。另外，也可以共存碘化物以外的化合物，例如，氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等。

在交联处理中，可以根据其目的合适地改变交联剂(硼酸等)和碘化物的浓度、以及交联浴的温度。例如，交联处理的目的是通过交联实现耐水化，并且对未拉伸的聚乙烯醇系树脂膜依次实施溶胀处理、染色处理和交联处理的情况下，交联浴的交联剂含有液可以是浓度以重量比计为硼酸 /碘化物/水＝3～10/1～20/100的水溶液。根据需要，可以使用乙二醛或戊二醛等其他交联剂来替代硼酸，也可以并用硼酸和其他交联剂。浸渍膜时的交联浴的温度通常为50～70℃左右，优选为53～65℃，膜的浸渍时间通常为10～600秒左右，优选为20～300秒，更优选为20～200秒。另一方面，对预先拉伸了的聚乙烯醇系树脂膜依次实施染色处理和交联处理的情况下，交联浴的温度通常为50～85℃左右，优选为55～80℃。

在以色调调整为目的的交联处理中，例如，使用碘作为二色性色素的情况下，可以使用浓度以重量比计为硼酸/碘化物/水＝1～5/3～30/100的交联浴。浸渍膜时的交联浴的温度通常为10～45℃左右，膜的浸渍时间通常为1～300秒左右，优选为2～100秒。

交联处理可以进行多次，通常进行2～5次。在这种情况下，使用的各交联浴的组成和温度只要在上述范围内，则可以相同也可以不同。用于通过交联实现耐水化的交联处理和实现色调调整的交联处理可以分别在多个工序中进行。但是，以色调调整为目的的交联处理是任选的处理，也可以省略。

可以利用夹持辊52与夹持辊53的圆周速度差在交联浴17中实施单轴拉伸处理。

在交联处理中，为了与溶胀处理同样地除去膜的褶皱并且搬运聚乙烯醇系树脂膜，可以在导辊36、37和/或38中使用扩张辊、螺旋辊、凸度辊这类具有扩幅功能的辊、或使用导布装置、弯棍、拉幅机夹这类其他的扩幅装置。用于抑制褶皱的发生的另一种方法是与溶胀处理同样地实施拉伸处理。

在图5所示的实例中，从交联浴17引出的膜依次通过导辊38、夹持辊53被导入洗涤浴19。

(洗涤处理)

可以包含交联处理工序后的洗涤处理工序。洗涤处理进行的目的是除去附着于聚乙烯醇系树脂膜上的多余的硼酸、碘等药剂。

洗涤处理例如可以通过将经交联处理的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于洗涤浴19(水)、或对该膜以淋浴的形式喷洒水、或者并用它们来进行。

图5示出了将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于洗涤浴19中进行洗涤处理的情况的实例。洗涤处理的洗涤浴19的温度通常为2～40℃左右，膜的浸渍时间通常为2～120秒左右。

需要说明的是，在洗涤处理中，为了除去褶皱并且搬运聚乙烯基醇系树脂膜，可以在导辊39、40和/或41中使用扩张辊、螺旋辊、凸度辊这类具有扩幅功能的辊、或使用导布装置、弯棍、拉幅机夹这类其他的扩幅装置。另外，在洗涤处理中，为了抑制褶皱的发生，也可以实施拉伸处理。

(拉伸处理)

如上所述，原材膜20在上述一系列的处理工序之间(即，任意1个以上的处理工序的前后和/或任意1个以上的处理工序中)以湿式或干式法进行单轴拉伸处理。单轴拉伸处理的具体方法例如可以为在构成膜搬运路径的2个夹持辊(例如，配置于处理浴的前后的2个夹持辊)间赋予圆周速度差来进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸、日本特许第2731813号公报中记载的热辊拉伸、拉幅拉伸等，优选为辊间拉伸。单轴拉伸处理工序可以在从原材膜20至得到偏振膜10为止之间实施多次。如上所述，拉伸处理对于抑制膜的褶皱的产生也是有利的。

以原材膜20(未拉伸的聚乙烯醇系树脂膜)为基准的偏振膜10的最终累积拉伸倍率通常为4.5～7倍左右，优选为5～6.5倍。

(干燥处理)

洗涤处理之后，进行使聚乙烯醇系树脂膜干燥的处理。膜的干燥没有特殊限制，可以如图5所示的实例那样地使用干燥炉21进行，更详细地，可以使用例如热风干燥机、远红外加热器等进行。在本发明中，干燥条件影响最终得到的起伏的大小(即，附着粘接剂的偏振片的表面的高低差)，因此重要。干燥温度例如为20～100℃，特别为20～80℃，干燥时间例如为10～600秒，特别为30～300秒。

(其他处理工序)

还可以附加上述处理以外的处理。能够增加的处理的实例包括在交联处理后进行的在不含硼酸的碘化物水溶液中的浸渍处理(补色处理)、在不含硼酸而含有氯化锌等的水溶液中的浸渍处理(锌处理)。

可以通过将上述偏振膜10进行合适裁剪来得到偏振片，偏振片可以为方形形状，也可以为长尺寸的膜。以上，对可用于偏振片的偏振膜10 的制作方法进行了说明，但是根据其他方法也可以制作偏振膜或偏振片。

通过粘接剂贴合保护膜之前的偏振片的表面的高低差例如为400nm 以下，优选为350nm以下，并且例如可以为5nm以上，但本发明不限于此。

<偏振板的制造方法>

本发明所涉及的偏振板在例如通过上述方法得到偏振片后，可以通过包含以下工序的方法进行合适地制造：

在偏振片的至少一面通过粘接剂来贴合保护膜的贴合处理工序、以及

使贴合了保护膜的偏振片固化的固化处理工序。

作为保护膜，例如，可举出包含三乙酸纤维素、二乙酸纤维素这类乙酸纤维素系树脂的膜；包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯以及聚对苯二甲酸丁二醇酯这类聚酯系树脂的膜；聚碳酸酯系树脂膜、环烯烃系树脂膜；丙烯酸系树脂膜；包含聚丙烯系树脂的链状烯烃系树脂的膜。偏振板具有第1保护膜和第2保护膜的情况下，它们可以为包含同种树脂的膜，也可以为包含不同种树脂的膜。

(预处理)

为了提高偏振片(偏振膜)与保护膜(第1保护膜和存在时的第2 保护膜，下同)的粘接性，可以在贴合之前对偏振片和/或保护膜的贴合面实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线照射、底漆涂布处理、皂化处理等表面处理。

(贴合处理)

在偏振片的至少一面通过粘接剂来贴合保护膜。作为用于偏振片与保护膜的贴合的粘接剂，可举出聚乙烯醇系树脂的水溶液、或于其中配合交联剂而得的水溶液、聚氨酯系乳液粘接剂这类水系粘接剂。

在本发明中，贴合条件影响最终得到的起伏的大小(即，附着粘接剂的偏振片的表面的高低差)，因此重要。贴合条件被设定为使施用于偏振片的表面的粘接剂的量比较多。使用水系粘接剂的情况下，粘接剂的主成分浓度相对于100重量份水为0.5～20重量份左右。

(固化处理)

然后，使在至少一面上贴合了保护膜的偏振片固化。使用水系粘接剂的情况下，在膜贴合后通过进行粘接剂层的干燥处理来进行固化。干燥温度例如为30～100℃，特别为40～90℃，干燥时间例如为30～1200秒，特别为60～900秒。在干燥后，也可以在室温或略高于室温的温度、例如20～45℃左右的温度下进行熟化。

经过以上工序制作偏振板。偏振板与偏振片同样地可以为方形形状，也可以为长尺寸的膜。方形形状的偏振板也可以通过例如裁剪长尺寸的偏振板而得到。本发明所涉及的长尺寸的偏振板也可以为偏振板卷筒(卷绕制品)。

在通过粘接剂来贴合保护膜并固化后，偏振片的厚度例如可以为 35μm以下，特别为20μm以下，更特别为15μm以下，例如为1μm以上，特别为3μm以上。

在通过粘接剂来贴合保护膜并固化后，保护膜的厚度例如可以为 85μm以下，特别为50μm以下，更特别为30μm以下，例如为5μm以上，特别为10μm以上。

在通过粘接剂来贴合保护膜并固化后，粘接剂(粘接剂层)的厚度例如可以为20nm以上，特别为40nm以上，例如为1000nm以下，特别为500nm以下，更特别为300nm以下。

如图2和图3所示，使用粘合剂层的情况下，可以通过其自身的粘合性对保护膜或偏振片进行层叠。更详细地，在粘合剂层的层叠面存在剥离层的情况下，剥掉该剥离层，通过将粘合剂层对保护膜或偏振片进行转印来层叠。

作为形成粘合剂层的粘合剂，合适选择以往公知的粘合剂即可，只要是在偏振板能够被暴露的环境下具有不产生剥离等的程度的粘接性的粘合剂即可。具体而言，可举出丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂、橡胶系粘合剂等，从透明性、耐气候性、耐热性、加工性的观点出发，特别优选丙烯酸系粘合剂。

在粘合剂中，根据需要，也可以合适地配合增粘剂、增塑剂、玻璃纤维、玻璃珠、金属粉末、包含其他无机粉末等的填充剂、颜料、着色剂、填充剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、硅烷偶联剂等各种添加剂。

本发明的偏振板的视觉灵敏度修正(視感度補正)透射率通常为42.0％以上，优选为42.5％以上，更优选为43.0％以上。另外，视觉灵敏度修正偏振度通常为99.8％以上，优选为99.9％以上，更优选为99.99％以上。视觉灵敏度修正透射率和视觉灵敏度修正偏振度例如可以使用分光光度计等进行测定。

<图像显示装置的制造>

将如上所述制造的偏振板通过粘合剂层贴合于其他构件(光学构件)，能够得到图像显示装置。更详细地，在粘合剂层的贴合面上存在剥离层的情况下，剥掉该剥离层，能够通过粘合剂层的粘合性对其他构件贴合偏振板。例如，可以通过在液晶单元上贴合偏振板来得到液晶显示装置，可以通过在有机电致发光元件上贴合偏振板来得到有机电致发光显示装置。贴合偏振板的液晶单元或有机电致发光元件使用已知的液晶单元或有机电致发光元件即可。液晶单元或有机电致发光元件中，直接贴合偏振板的构成要素代表性地为玻璃板。

然而，本发明的偏振板的用途不限于图像显示装置，而是可用于各种各样的光学用途，这一点请注意。

实施例

以下，示出实施例对本发明进行进一步具体说明，本发明不限于这些实例。

<实施例1>

除了使用三个交联浴17(以下，将第一个交联浴称为17a，将第二个交联浴称为17b，将第三个交联浴称为17c。)外，使用与图5所示的偏振膜制造装置相同的装置来制造偏振膜，使用得到的偏振膜，继续制作在偏振膜10的两面上贴合了保护膜的偏振板。

图5中的导辊30～41全部使用平滑辊。

(1)溶胀处理工序

将厚度30μm、宽450mm的聚乙烯醇膜(原材膜20)〔KURARAY CO.， LTD.制的商品名“KURARAY POVAL膜VF-PE#3000”、聚合度2400、皂化度99.9摩尔％以上〕一边由原材卷筒11连续地卷出一边进行搬运，浸渍于20℃的加入了纯水的溶胀浴13中30秒。在该溶胀处理中，在夹持辊50、51之间赋予圆周速度差来进行辊间拉伸(纵向单轴拉伸)，以使刚从溶胀浴13引出的膜宽为溶胀浴13浸渍前的膜宽以下。以原材膜 10为基准的拉伸倍率为2.5倍。

(2)染色处理工序

然后，将通过了夹持辊51的膜浸渍于碘/碘化钾/水(重量比)为 0.05/2/100的30℃的染色浴14中120秒。在该染色处理中，也在夹持辊 51、52之间赋予圆周速度差来进行辊间拉伸(纵向单轴拉伸)，以使刚从染色浴14引出的膜宽为染色浴14浸渍前的膜宽以下。以原材膜10为基准的溶胀处理和染色处理的累积拉伸倍率为2.7倍。

(3)交联处理工序

然后，为了实施以耐水化为目的的第1交联处理，将通过了夹持辊 52的膜浸渍于碘化钾/硼酸/水(重量比)为12/4.4/100的55℃的第1交联浴17a中30秒。在该第1交联处理中，也在夹持辊52、与设置于第1交联浴17a和第2交联浴17b之间的夹持辊53之间赋予圆周速度差来进行辊间拉伸(纵向单轴拉伸)，以使刚从第1交联浴17a引出的膜宽为第1 交联浴17a浸渍前的膜宽以下。以原材膜10为基准的溶胀处理、染色处理和第1交联处理的累积拉伸倍率为5.0倍。

然后，将第1交联处理后的膜浸渍于与第1交联浴17a相同组成的 59℃的第2交联浴17b中30秒后(第2交联处理)，为了实施以色调调整为目的的交联处理，浸渍于碘化钾/硼酸/水(重量比)为9/2.9/100的40℃的第3交联浴17c中15秒(第3交联处理)。

(4)干燥工序

然后，将第3交联处理后的膜浸渍于5℃加入了的纯水的洗涤浴19 中，接下来通过干燥炉21从而在80℃下进行3分钟干燥，制作偏振膜10。

得到的偏振膜10的厚度为约12μm。另外，对偏振膜10的表面在与其拉伸方向(条纹方向)垂直的方向上扫描，对偏振膜10的表面凹凸进行在线测定，结果是上表面的高低差和下表面的高低差均为约320nm。

需要说明的是，表面凹凸的测定在以下条件下进行。

测定装置：VertScan(注册商标)(MITSUBISHI CHEM-SYS CO.，LTD. 制型号R5500G)

物镜(倍率)：2.5倍

测定范围：3700×2800μm

分辨率：640×480像素

测定模式：Wave模式

表面校正：4次处理

(5)贴合工序

作为粘接剂，配制相对于100重量份水含有5重量份聚乙烯醇(PVA) 的水系粘接剂。

将上述得到的长尺寸的偏振膜10一边继续搬运，一边在其两面上供给上述配制的粘接剂，将作为第1保护膜(正面侧)的厚度约20μm的三乙酸纤维素膜、和作为第2保护膜(背面侧)的厚度约25μm的三乙酸纤维素膜用一对贴合辊贴合在偏振膜10的两面。贴合条件如下所示。

搬运速度：4m/min

贴合辊：硬度72.5°，橡胶制(材质)，直径100mm

贴合压力：0.45MPa

粘接剂供给量(每一面)：15mL/min

然后，通过将贴合了第1保护膜和第2保护膜的偏振膜一边继续搬运一边通过干燥炉，从而在80℃下干燥5分钟(由此使粘接剂固化)，制作偏振板。

在通过粘接剂将第1保护膜和第2保护膜贴合于偏振膜并干燥(固化) 后的层叠体中，第1保护膜的厚度为约20μm，第2保护膜的厚度为约25μm，粘接剂(粘接剂层)的厚度为约50nm，偏振膜(偏振片)的厚度为约12μm。

对得到的偏振板从正面侧(第1保护膜侧)通过目测确认有无表现为反射光的明暗的条状的不均匀(以下，简称为“条纹”)，结果是外观上没有观察到条纹的产生。该偏振板的透射率(视觉灵敏度修正透射率)为 43.3％，偏振度(视觉灵敏度修正偏振度)为99.97％。视觉灵敏度修正透射率和视觉灵敏度修正偏振度使用分光光度计(日本分光(株)制的“V7100”)根据JIS Z 8729进行测定。将这些结果示于表1。需要说明的是，表1中，偏振板外观上通过目测没有观察到条纹的产生的情况记为“○”，观察到条纹的产生的情况记为“×”。

进一步，将上述得到的偏振板切成10cm×5cm的小片，浸渍于600mL 二氯甲烷中，在室温下进行30分钟超声处理，溶解除去已贴合的第1保护膜和第2保护膜。对于除去了这些保护膜的偏振膜，对正面侧(贴合了第1保护膜的侧)的表面、即附着粘接剂的偏振片的表面在与其拉伸方向垂直的方向上扫描，对附着粘接剂的偏振片的表面凹凸进行在线测定。结果示于图6。由该测定结果可知，起伏的大小(附着粘接剂的偏振片的表面的高低差)为276nm。另外，由该测定结果求出凹凸间距离，为791μm。结果示于表1。

需要说明的是，表面凹凸的测定在以下条件下进行。

物镜(倍率)：2.5倍

测定范围：3700×2800μm

分辨率：640×480像素

测定模式：Wave模式

表面校正：4次处理

<实施例2>

在实施例1中的上述操作中，在(5)贴合工序中，作为粘接剂，配制相对于100重量份水含有6重量份聚乙烯醇(PVA)的水系粘接剂，使用该水系粘接剂，除此之外，与实施例1相同地制作偏振板。对于得到的偏振板，与实施例1相同地，对条纹的产生(目测)、透射率、偏振度、起伏的大小、和凹凸间距离进行测定评价。结果示于表1和图7。

<实施例3和比较例1>

在实施例1中的上述操作中，在(5)贴合工序中，作为粘接剂，配制如表1所示地改变聚乙烯醇的含有浓度而得的水系粘接剂，使用该水系粘接剂，除此之外，与实施例1相同地制作偏振板。对于得到的偏振板，与实施例1相同地，对条纹的产生(目测)、透射率、偏振度、起伏的大小、和凹凸间距离进行测定评价。结果示于表1和图8(实施例3)、图 10(比较例1)。

<实施例4和比较例2>

在实施例1中的上述操作中，在(4)干燥工序中，如表1所示地改变干燥温度，在(5)贴合工序中，作为粘接剂，配制如表1所示地改变聚乙烯基醇(PVA)的含有浓度而得的水系粘接剂，使用该水系粘接剂，除此之外，与实施例1相同地制作偏振板。对于得到的偏振板，与实施例 1相同地，对条纹的产生(目测)、透射率、偏振度、起伏的大小、和凹凸间距离进行测定评价。结果示于表1和图9(实施例4)、图11(比较例2)。

表1

由表1可以理解，在起伏的大小(附着粘接剂的偏振片的表面的高低差)为280nm以下的实施例1～4中，偏振板外观上没有观察到条纹(表现为反射光的明暗的条状的不均匀)的产生。相对于此，在起伏的大小为 280nm以上的比较例1、2中，偏振板外观上观察到条纹的产生。特别是在实施例1、2中，能够得到极高的偏振度，但本发明不限于此。

产业上的可利用性

本发明的偏振板能用于各种光学用途，例如可以作为图像显示装置的偏振光的提供元件、或者作为偏振光的检测元件而被广泛使用。

Claims

1.一种偏振板，包含偏振片、和在偏振片的至少一面通过粘接剂而贴合的保护膜，除去保护膜时的、附着粘接剂的偏振片的表面的高低差为280nm以下。

2.如权利要求1所述的偏振板，其中，保护膜的厚度为85μm以下。

3.一种偏振板的制造方法，所述偏振板包含偏振片、和在偏振片的至少一面通过粘接剂而贴合的保护膜，所述制造方法包括

在偏振片的至少一面通过粘接剂来贴合保护膜；

使贴合了保护膜的偏振片固化，

通过粘接剂贴合保护膜并同化后的、附着粘接剂的偏振片的表面的高低差为280nm以下。

4.如权利要求3所述的偏振板的制造方法，其中，通过粘接剂贴合保护膜并固化后的、保护膜的厚度为85μm以下。

5.一种图像显示装置，包含液晶单元或有机电致发光元件、和权利要求1或2所述的偏振板。