CN108415114A - 偏振膜、图像显示装置及偏振膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供偏振膜、图像显示装置及偏振膜的制造方法。所述偏振膜为能够抑制起偏器上产生的裂纹进行的薄型的偏振膜，其具备起偏器和在起偏器的至少一个面上形成的支撑体，支撑体具有图案结构，所述图案结构包含俯视时与起偏器的吸收轴交叉的部分。

Description

偏振膜、图像显示装置及偏振膜的制造方法
技术领域
本发明涉及偏振膜、图像显示装置及偏振膜的制造方法。
背景技术
在图像显示装置中使用的以往的通常的偏振片具备起偏器和在起偏器的单侧或两侧配置的保护膜。起偏器例如通过对聚乙烯醇系薄膜等亲水性高分子薄膜实施利用碘或二色性染料等二色性物质的染色处理和拉伸处理而得到。另外，近年来，随着图像显示装置中使用的光学部件的薄型化的要求，已知通过在树脂基材的单侧形成聚乙烯醇系树脂层，对树脂基材与聚乙烯醇系树脂层的层叠体进行染色处理和拉伸处理，得到10μm以下的薄型起偏器的技术(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-73580号公报
发明内容
发明所要解决的课题
起偏器可被切成所希望的大小和形状、并根据用途层叠其他光学功能层而作为光学层叠体使用。但是，以往的起偏器在切断工序及层叠其他光学功能层的工序中，因对起偏器施加应力而会产生裂纹。起偏器上产生的裂纹可沿着起偏器的吸收轴方向行进。另外，在起偏器上层叠有保护膜的以往的偏振片无法充分满足薄型化的要求，还要求进一步薄型化。
本发明是为了解决上述以往的课题而完成的，其主要目的在于提供可抑制起偏器上产生的裂纹的进行的薄型的偏振膜、具备上述偏振膜的图像显示装置以及偏振膜的制造方法。
用于解决问题的手段
本发明的偏振膜具备起偏器和在上述起偏器的至少一个面上形成的支撑体，上述支撑体具有图案结构，所述图案结构包含俯视时与上述起偏器的吸收轴交叉的部分。
在一个实施方式中，上述支撑体具有选自蜂窝结构、桁架结构、框架结构、条状结构和圆结构中的至少一种结构。
在一个实施方式中，上述支撑体的厚度为1μm～15μm。
在一个实施方式中，俯视时的上述支撑体的宽度为500μm～3000μm。
在一个实施方式中，上述支撑体在光学上具有各向同性。
在一个实施方式中，在上述起偏器的上述一个面上具备将上述支撑体包埋的包埋树脂层。
在一个实施方式中，上述支撑体在23℃下的压缩弹性模量为0.01GPa～8.0GPa。
根据本发明的另一方面，提供一种图像显示装置。该图像显示装置具备上述偏振膜。
根据本发明的另一方面，提供一种偏振膜的制造方法。该偏振膜的制造方法包含：在偏振片的至少一个面上形成树脂材料的图案的工序，所述树脂材料的图案包含在俯视时中与上述起偏器的吸收轴交叉的部分；和通过使上述树脂材料固化而形成具有图案结构的支撑体的工序。
发明效果
根据本发明，能够提供可抑制起偏器上产生的裂纹的进行的薄型的偏振膜、具备上述偏振膜的图像显示装置以及偏振膜的制造方法。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的偏振膜的俯视图。
图2是本发明一个实施方式的偏振膜的剖面图。
图3是本发明另一实施方式的偏振膜的俯视图。
图4是本发明又一实施方式的偏振膜的俯视图。
图5是本发明又一实施方式的偏振膜的俯视图。
图6是本发明又一实施方式的偏振膜的俯视图。
图7是本发明又一实施方式的偏振膜的剖面图。
图8是本发明又一实施方式的偏振膜的剖面图。
图9是用于说明扭转试验的概略图。
图10是用于说明U字形伸缩试验的概略图。
图11是用于说明硬挺性试验的概略图。
符号说明
1 起偏器
2 支撑体(第1支撑体)
3 支撑体(第2支撑体)
4 包埋树脂层
10 偏振膜
11 偏振膜
12 偏振膜
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限于这些实施方式。
A.偏振膜的整体构成
图1是本发明一个实施方式的偏振膜的俯视图。图2是本发明一个实施方式的偏振膜的剖面图。如图2所示，偏振膜10具有起偏器1和在起偏器1的一个面上形成的支撑体2。偏振膜10可以是单片状，也可以是长条状。起偏器1代表性地具有吸收轴。支撑体2的厚度代表性地为1μm～15μm，俯视时的支撑体2的宽度代表性地为500μm～3000μm。支撑体2优选是透明的，更优选在是透明的同时实质上在光学上具有各向同性。支撑体2具有图案结构，作为图案结构，代表性地具有图1所示的蜂窝结构。支撑体2包含俯视时与起偏器1的吸收轴交叉的部分。具体而言，俯视时，构成支撑体2的蜂窝结构的六边形的至少一边与起偏器1的吸收轴交叉。更优选沿着与起偏器1的吸收轴平行的方向，从单片状的偏振膜10的一端的任意点到另一端时，至少在一处与支撑体2交叉。以往的起偏器在产生裂纹的情况下，上述裂纹可以按照使起偏器开裂的方式沿着起偏器的吸收轴方向进行。相对于此，本发明的偏振膜10具有支撑体2，支撑体2包含俯视时与起偏器1的吸收轴交叉的部分，由此支撑体2能够抑制起偏器1的裂纹(裂缝)的进行。
图3～图6是本发明另一实施方式的偏振膜的俯视图。支撑体可以具有如图3所示的框架结构，也可以具有如图4所示的桁架结构，也可以具有如图5所示的圆结构(圆以矩阵状配置的结构)，也可以具有图6所示的条状结构。这样，在起偏器1的表面上形成图案状的支撑体2时，与在起偏器1的表面的整个面上形成支撑体的情况相比，可以减少构成支撑体的材料的用量。
图7是本发明又一实施方式的偏振膜的剖面图。如图7所示，偏振膜11在起偏器1的一个面上具有支撑体2(以下有时称为第1支撑体2)，在起偏器1的另一个面上具有支撑体3(以下称为第2支撑体3)。第2支撑体3具有图案结构。第2支撑体3的图案结构可以与第1支撑体2的图案结构相同，也可以不同。在第1支撑体2的图案结构与第2支撑体3的图案结构相同的情况下，优选如图7所示，第1支撑体2和第2支撑体3按照俯视时相互重合的部分的面积变小的方式配置。由此，偏振膜11与仅在起偏器的一个面上具有支撑体的偏振膜相比，刚性更高，加工性更高。
图8是本发明又一实施方式的偏振膜的剖面图。如图8所示，偏振膜12在起偏器1的一个面上具备将支撑体2包埋的包埋树脂层4。由此，能够使由支撑体2形成的高度差平滑化。进而，包埋树脂层4通过覆盖起偏器1的露出部分，可以保护起偏器1的表面。另外，也可以组合2个以上的上述实施方式。
偏振膜优选在实施扭转试验后，沿着起偏器的吸收轴方向不存在从一端延伸到另一端的裂纹、偏振膜的开裂以及漏光。扭转试验可以使用YUASA SYSTEM机器公司制造的面状体无负荷扭转试验机(产品名：主体TCDM111LH和夹具：面状体无负荷扭转试验夹具)按照以下的顺序进行。如图9所示，将120mm(吸收轴方向)×80mm(透射轴方向)的单片状的偏振膜10的两个短边用上述试验机的扭转用夹子18、19夹住固定后，在将一边的短边用夹子19固定的情况下，将另一短边侧的夹子18在下述条件下扭转。
扭转速度：10rpm
扭转角度：45度
扭转次数：100次
偏振膜优选在实施U字形伸缩试验后，不存在起偏器的断裂、偏振膜的开裂以及漏光。U字形伸缩试验可以使用YUASA SYSTEM机器公司制造的面状体无负荷U字形伸缩试验机(产品名：主体DLDM111LH和夹具：面状体无负荷U字形伸缩试验夹具)按照以下的顺序进行。如图10所示，将100mm(吸收轴方向)×50mm(透射轴方向)的单片状的偏振膜10的两端部x、y(50mm)用双面胶带(未图示)固定在上述试验机的支撑部21、22上后，在下述条件下进行偏振膜10的单面侧(第一面)向内侧形成U字状的伸缩，使偏振膜10弯曲。在U字形伸缩中，按照弯曲R(弯曲半径)达到3mm的方式设定，从平面的状态弯曲至偏振膜10以二折状态进行接触为止。上述弯曲是通过支撑部的动作对两端部x、y进行两端部x、y的接触，同时偏振膜10的其他部分通过另外设置的板部23、24从两外侧以无负荷的方式进行接触。另外，对于由上述伸缩引起的弯曲，对于偏振膜10的另一个面侧(第二面)也同样地进行向内侧形成U字状的伸缩。
伸缩速度：30rpm
弯曲R：3mm
伸缩次数：100次
偏振膜的硬挺度优选小于60mm。硬挺度是表示吸收轴方向和透射轴方向的弯曲追随性(对弯曲的低阻性)的柔软性的指标。偏振膜10的硬挺度可根据JIS L1096中规定的悬臂法、通过使用图11所示的悬臂型柔软度试验机的硬挺性试验来评价。具体而言，偏振膜10的硬挺度用下述时点的顶部的偏振膜10的移动距离L(mm)表示：在具有45°的斜面、截面为梯形的光滑SUS板面41的顶部设置偏振膜，挤压偏振膜使其以10mm/Sec的速度向斜面侧安静地滑动，偏振膜10的前端与斜面刚接触的时点。上述偏振膜10与具有起偏器和保护膜的以往的偏振膜相比为薄型且具有挠性。
偏振膜优选通过在－40℃和85℃的温度环境下分别保持30分钟、重复10个循环的热冲击试验所产生的贯通裂纹的根数为3根以下。优选由上述热冲击试验产生的贯通裂纹的根数为0根。更优选由上述热冲击试验产生的贯通裂纹的根数为0根且产生的非贯通裂纹的根数也为0根。
B.起偏器
作为起偏器，可以采用任意适当的起偏器。例如，形成起偏器的树脂薄膜可以是单层的树脂薄膜，也可以是两层以上的层叠体。
作为由单层树脂薄膜构成的起偏器的具体例子，可列举出聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分缩甲醛化PVA系薄膜，对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜实施利用碘或二色性染料等二色性物质的染色处理及拉伸处理而得到的薄膜，PVA的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜等。优选由于光学特性优异，因此使用用碘对PVA薄膜进行染色并进行单轴拉伸而得到的起偏器。
通过例如将PVA薄膜浸渍在碘水溶液中来进行上述利用碘的染色。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以一边染色一边进行。另外，拉伸后也可以进行染色。根据需要，对PVA系薄膜实施溶胀处理、交联处理、洗涤处理、干燥处理等。例如，在染色之前，通过将PVA系薄膜浸渍在水中进行水洗，不仅可以洗净PVA系薄膜表面的污物或防粘连剂，还可以使PVA系薄膜溶胀，防止染色不均等。
作为使用层叠体而得到的起偏器的具体例子，可列举出树脂基材和在该树脂基材上层叠的PVA系树脂层(PVA系树脂薄膜)的层叠体，或使用树脂基材和在该树脂基材上涂布形成的PVA系树脂层的层叠体而得到的起偏器。使用树脂基材和在该树脂基材上涂布形成的PVA系树脂层的层叠体而得到的起偏器例如如下制作得到：在树脂基材上涂布PVA系树脂溶液，使其干燥，在树脂基材上形成PVA系树脂层，得到树脂基材和PVA系树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸和染色，将PVA系树脂层作为起偏器。在本实施方式中，拉伸代表性地包含将层叠体浸渍在硼酸水溶液中进行拉伸。进而，拉伸根据需要，还可以包含在硼酸水溶液中的拉伸之前，在高温(例如95℃以上)下对层叠体进行空中拉伸。所得到的树脂基材/起偏器的层叠体可以直接使用(即可以将树脂基材作为起偏器的保护层)，也可以从树脂基材/起偏器的层叠体剥离树脂基材，在该剥离面上根据目的层叠任意适当的保护层后使用。这样的起偏器的制造方法的详细内容记载在例如日本特开2002-73580号公报中。该公报的全部记载在本说明书中作为参考引用。
起偏器的厚度优选为25μm以下，更优选为1μm～15μm，进一步优选为2μm～10μm，特别优选为3μm～8μm。如果起偏器的厚度在这样的范围内，则能够良好地抑制加热时的卷曲，并且能够得到良好的加热时的外观耐久性。
起偏器优选在波长为380nm～780nm的任一波长下显示吸收二色性。起偏器的单体透射率优选为42.0％～46.0％，更优选为44.5％～46.0％。起偏器的偏振度优选为97.0％以上，更优选为99.0％以上，进一步优选为99.9％以上。
C.支撑体
支撑体如上所述具有图案结构，所述图案结构包含俯视时与起偏器的吸收轴交叉的部分。支撑体优选具有选自蜂窝结构、桁架结构、框架结构、条状结构以及圆结构中的至少任一种结构。支撑体更优选具有蜂窝结构、桁架结构或圆结构，特别优选具有蜂窝结构或圆结构。原因在于在支撑体具有蜂窝结构、桁架结构或圆结构的情况下，当偏振膜在一个方向上受到应力时，可以在与该方向不同的方向上分散应力，其结果，能够抑制起偏器的裂纹的发生。
支撑体优选是透明的且实质上在光学上具有各向同性。在本说明书中，“实质上在光学上具有各向同性”是指相位差值小至实质上不影响偏振膜的光学特性的程度。例如，支撑体的面内相位差Re(550)和厚度方向相位差Rth(550)分别优选为20nm以下，更优选为10nm以下。这里，“Re(550)”是在23℃的波长为550nm的光下测定的面内相位差。Re(550)在将层(薄膜)的厚度记为d(nm)时，通过式(e)＝(550)＝(nx－ny)×d求出。“Rth(550)”是在23℃的波长为550nm的光下测定的厚度方向的相位差。Rth(550)在将层(薄膜)的厚度记为d(nm)时，通过公式：Rth(550)＝(nx－nz)×d求出。其中，“nx”是面内的折射率达到最大的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。
支撑体的厚度如上所述，优选为1μm～15μm，更优选为3μm～8μm。支撑体的厚度(t2)与起偏器的厚度(t1)的比(t2/t1)优选为0.13～5.00，更优选为0.38～4.00，进一步优选为0.63～3.33。
支撑体在23℃下的压缩弹性模量优选为0.01GPa～8.0GPa，更优选为0.02GPa～6.0GPa。由此，能够抑制起偏器的裂纹的进行，同时能够提高偏振膜的加工性和挠性。
支撑体只要满足上述构成且与起偏器具有充分的粘附性，则可以通过任意适当的材料和方法形成。支撑体与起偏器的粘附性可以按照JIS K5400的棋盘格剥离试验进行评价。支撑体与起偏器的粘附性优选在上述棋盘格剥离试验(棋盘格数：100个)中剥离数为0。
在一个实施方式中，具有图案结构的支撑体可以通过在起偏器的表面形成树脂材料或含有树脂材料的涂布液的图案、将树脂材料固化来形成。在另一实施方式中，支撑体可以通过在起偏器的表面蒸镀SiO2等无机氧化物来形成。
作为上述树脂材料，只要能够得到本发明的效果，可以使用任意适当的材料。作为上述树脂材料，例如可列举出聚酯系树脂、聚醚系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、有机硅系树脂、聚酰胺系树脂，聚酰亚胺系树脂、PVA系树脂、丙烯酸系树脂、环氧系树脂、氟系树脂。它们可以单独使用，也可以组合(例如混合、共聚)使用。
在起偏器的表面上形成上述树脂材料或上述涂布液的图案的方法没有特别限定。作为上述方法，例如可列举出印刷、光刻、喷墨、喷嘴、模涂等。上述树脂材料或上述涂布液的图案优选通过印刷形成。作为将涂布液印刷为图案状的方法，可列举出凸版印刷法、直接凹版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法等。涂布液除了上述树脂材料以外，在不损害本发明效果的范围内，可以含有任意适当的其他成分。作为这样的其它成分，例如可列举出除作为主要成分的上述树脂材料以外的树脂成分、粘附赋予剂、无机填充剂、有机填充剂、金属粉末、颜料、箔状物、软化剂、抗老化剂，导电剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、表面润滑剂、流平剂、防腐剂、耐热稳定剂、阻聚剂、润滑剂、溶剂、催化剂等。
作为将上述树脂材料(涂布液)固化的条件，可以根据树脂材料的种类和组合物的组成等适当地设定。例如，可以通过干燥、活化能量射线固化、热固化等将树脂材料固化。
D.包埋树脂层
如上所述，包埋树脂层将起偏器的一个面上形成的支撑体包埋。包埋树脂层的厚度比支撑体的厚度厚，优选为3μm～150μm，更优选为5μm～100μm。包埋树脂层也可以是根据偏振膜所要求的特性而形成的任意适当的功能层。作为上述功能层，例如可列举出硬涂层、粘接剂层、透明光学粘合层等。当包埋树脂层是硬涂层时，其厚度例如为5μm～15μm，包埋树脂层为粘接剂层时，其厚度例如为5μm～30μm，当包埋树脂层是透明光学粘合层时，其厚度例如为25μm～125μm。包埋树脂层优选是透明的且实质上在光学上具有各向同性。
包埋树脂层只要与起偏器及支撑体具有充分的粘附性，则可以通过任意适当的材料及方法形成。在一个实施方式中，包埋树脂层可以用与支撑体不同种类的树脂材料形成。包埋树脂层可以通过在起偏器的表面形成树脂层以将支撑体包埋、使树脂层固化来形成。
在起偏器的表面上形成上述树脂层的方法没有特别限定。在一个实施方式中，可以通过将包含树脂材料的涂布液涂布在起偏器的表面上，形成树脂层。作为涂布方法，可以使用任意适当的涂布方法。作为具体例子，可列举出帘涂法、浸涂法、旋涂法、印刷涂布法、喷涂法、缝涂法、辊涂法、坡流涂布法、刮刀涂布法、凹版涂布法、绕线棒涂布法。固化条件可以根据所使用的树脂材料的种类和组合物的组成等适当地设定。涂布液除了上述树脂材料以外，在不损害本发明效果的范围内，可以含有任意适当的其他成分。作为这样的其它成分，例如除作为主要成分的上述树脂材料以外的树脂成分、粘附赋予剂、无机填充剂、有机填充剂、金属粉末、颜料、箔状物、软化剂、抗老化剂、导电剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、表面润滑剂、流平剂、防腐剂、耐热稳定剂、阻聚剂、润滑剂、溶剂、催化剂等。
E.第2支撑体
如上所述，在第1支撑体的图案结构与第2支撑体的图案结构相同的情况下，第2支撑体优选按照在俯视时与第1支撑体重合部分的面积变小的方式配置。第2支撑体的构成、功能等如在与支撑体(第1支撑体)相关的C项中所说明的。
F.其他光学薄膜及图像显示装置
偏振膜可以用作层叠有相位差膜等其他光学薄膜的光学层叠体。另外，从上述A项到E项中记载的上述偏振膜和上述光学层叠体可以应用于液晶显示装置等图像显示装置。因此，本发明包含使用了上述偏振膜的图像显示装置。本发明的实施方式的图像显示装置具备上述A项至E项中记载的偏振膜。
实施例
以下，列举实施例说明本发明，但本发明不限于以下所示的实施例。需要说明的是，各例中的份和％都是重量基准。以下没有特别规定的室温放置条件全部为23℃、65％RH。
1.起偏器的制作
＜制造例1＞
对吸水率为0.75％、Tg为75℃的非晶质的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(IPA共聚PET)薄膜(厚度：100μm)基材的单面实施电晕处理，在该电晕处理面上、在25℃下涂布以9:1的比含有聚乙烯醇(聚合度为4200，皂化度为99.2mol％)以及乙酰乙酰基改性PVA(聚合度为1200，乙酰乙酰基改性度为4.6％，皂化度为99.0摩尔％以上、由日本合成化学工业公司制造，商品名为“GOHSEFIMER Z200”)的水溶液并干燥，形成厚度为11μm的PVA系树脂层，制作层叠体。将所得到的层叠体在120℃的烘箱内在圆周速度不同的辊之间沿纵向(长度方向)自由端单轴拉伸(空中辅助拉伸处理)至2.0倍。接着，将层叠体浸渍在液温为30℃的不溶化浴(在水100重量份中配合硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)中30秒(不溶化处理)。接着，在液温为30℃的染色浴中，一边调整碘浓度、浸渍时间一边浸渍，以使偏振片达到规定的透射率。在本制造例中，在水100重量份中配合碘0.2重量份并配合碘化钾1.0重量份而得到的碘水溶液中浸渍60秒(染色处理)。接着，在液温为30℃的交联浴(在水100重量份中配合碘化钾3重量份并配合硼酸3重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒(交联处理)。然后，将层叠体浸渍在液温为70℃的硼酸水溶液(在水100重量份中配合硼酸4重量份并配合碘化钾5重量份而得到的水溶液)中，同时在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)进行单轴拉伸至总拉伸倍率达到5.5倍(水中拉伸处理)。然后，将层叠体浸渍在液温为30℃的洗涤浴(在水100重量份中配合碘化钾4重量份而得到的水溶液)中(洗涤处理)。由此得到含有厚度为5μm的起偏器的起偏器层叠体A。
＜制造例2＞
除了将涂布干燥后的PVA系树脂层的厚度变更为15μm以外，与制造例1同样地制作包含厚度为7μm的起偏器的起偏器层叠体B。
2.支撑体形成材料的制作
＜制造例3＞
在氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物(日本合成化学公司制造、“紫光UV7560B”)100份中加入N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(Kohjin公司制作、“HEAA”)20份、光引发剂(BASF公司制造，“IRUGACURE 907”)3份，作为溶剂使用甲基异丁基酮，得到固体成分浓度调整至能够以指定的膜厚进行涂布的涂剂A。
＜制造例4＞
在氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物(日本合成化学公司制造，“紫光UV7000B”)100份中加入N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(Kohjin公司制造，“HEAA”)20份、光引发剂(BASF公司制造，“IRUGACURE 907”)3份，作为溶剂使用甲基异丁基酮，得到固体成分浓度调整至能够以指定的膜厚进行涂布的涂剂B。
＜制造例5＞
在氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物(日本合成化学公司制造，“紫光UV35210TL”)100份中加入N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(Kohjin公司制造，“HEAA”)20份、光引发剂(BASF公司制造，“IRUGACURE 907”)3份，作为溶剂使用甲基异丁基酮，得到固体成分浓度调整至能够以指定的膜厚进行涂布的涂剂C。
＜制造例6＞
在氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物(日本合成化学公司制造，“紫光UV6640B”)100份中加入N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(Kohjin公司制造，“HEAA”)20份、光引发剂(BASF公司制造，“IRUGACURE 907”)3份，作为溶剂使用甲基异丁基酮，得到固体成分浓度调整至能够以指定的膜厚进行涂布的涂剂D。
＜制造例7＞
使用紫外线固化型网目印刷油墨(帝国油墨株式会社制造，“UV FIL网目印刷油墨611白色”(固体成分为76％))、稀释溶剂(帝国油墨株式会社制造，“RE-806reducer”)，得到固体成分浓度调整至能够以指定的膜厚进行涂布的涂剂E。
＜制造例8＞
在氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物(日本合成化学公司制造，“紫光UV1700”)100份中加入N-(2-羟乙基)丙烯酰胺(Kohjin公司制造，“HEAA”)20份、光引发剂(BASF公司制造，“IRUGACURE 907”)3份，作为溶剂使用甲基异丁基酮，得到固体成分浓度调整至能够以指定的膜厚进行涂布的涂剂F。
3.带粘接剂层的剥离膜的制作
＜制造例9＞
在具备冷却管、氮气导入管、温度计和搅拌装置的反应容器中，将丙烯酸丁酯100份、丙烯酸3份、丙烯酸2-羟乙基酯0.1份和2,2′-偶氮二异丁腈0.3份与乙酸乙酯一起加入，制备溶液。接着，一边向该溶液中吹入氮气一边搅拌，在55℃下使其反应8小时，得到含有重均分子量为220万的丙烯酸系聚合物的溶液。进而，在含有该丙烯酸系聚合物的溶液中加入乙酸乙酯，得到将固体成分浓度调整至30％的丙烯酸系聚合物溶液。
相对于上述丙烯酸系聚合物溶液的固体成分100份，依次配合作为交联剂的0.5份以具有异氰酸酯基的化合物为主要成分的交联剂(日本Polyurethane株式会社制造，商品名为“CORONATE L”)、和作为硅烷偶联剂的0.075份的γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制造、商品名为“KMB-403”)，制备粘接剂。
将上述粘接剂按照干燥后的厚度达到25μm的方式涂布到由经剥离处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度为38μm)构成的脱模片(隔板)的表面上，使其干燥，由此制作带粘接剂层的剥离膜。
＜实施例1＞
1.偏振膜的制作
将上述涂剂A按照固化后的厚度达到7μm的方式以蜂窝状涂布到上述起偏器层叠体A的起偏器一侧的面上，在60℃、120秒的条件下使其干燥。另外，涂布涂剂时，使用精密台式印刷机(NEWLONG精密工业株式会社制造，“DP-320型”)和成形为蜂窝状图案的网目印刷版(网眼尺寸为#500、线径为18μm、厚度为38μm、乳剂厚度为10μm)。
然后，通过用高压汞灯照射累积光量为500mJ/cm2的紫外线，使涂剂固化，形成蜂窝结构(线宽：1.0mm，正六边形一条边的长度：4.0mm)的支撑体(第1支撑体)。接着，在上述支撑体上贴合表面保护膜(日东电工公司制，“RP301”)，将上述起偏器层叠体A的非结晶性PET基材剥离。然后，通过将表面保护膜剥离，制作具有起偏器和第1支撑体的偏振膜1。
2.带粘接剂层的偏振膜的制作
将上述带粘接剂层的剥离膜的粘接剂层一侧的面贴合在上述偏振膜1的起偏器一侧的面上，制作带粘接剂层的偏振膜1。
＜实施例2＞
除了使用涂剂B作为涂剂以外，与实施例1同样地制作偏振膜2和带粘接剂层的偏振膜2。
＜实施例3＞
除了使用涂剂C作为涂剂以外，与实施例1同样地制作偏振膜3和带粘接剂层的偏振膜3。
＜实施例4＞
除了使用涂剂D作为涂剂以外，与实施例1同样地制作偏振膜4和带粘接剂层的偏振膜4。
＜实施例5＞
除了使用涂剂E作为涂剂以外，与实施例1同样地制作偏振膜5和带粘接剂层的偏振膜5。
＜实施例6＞
1.偏振膜的制作
将上述涂剂E按照固化后的厚度达到7μm的方式以蜂窝状涂布在上述起偏器层叠体A的起偏器一侧的面上，在60℃、120秒的条件下使其干燥。另外，涂布涂剂时，使用精密台式印刷机(NEWLONG精密工业株式会社制造，“DP-320型”)和成形为蜂窝状图案的网目印刷版(网眼尺寸为#500、线径为18μm、厚度为38μm、乳剂厚度为10μm)。
然后，通过用高压汞灯照射累积光量为500mJ/cm2的紫外线，使涂剂固化，形成蜂窝结构(线宽：1.0mm，正六边形一条边的长度：4.0mm)的支撑体(第1支撑体)。接着，在上述支撑体上贴合表面保护膜(日东电工公司制，“RP301”)，将上述起偏器层叠体A的非结晶性PET基材剥离。
接着，使用上述涂剂E，在起偏器的与形成有第1支撑体的面相反侧的面上，按照俯视时与第1支撑体重合的方式与第1支撑体同样地形成蜂窝结构(线宽：1.0mm，正六边形一条边的长度：4.0mm)的第2支撑体。然后，通过将表面保护膜剥离，制作具有起偏器和第1及第2支撑体的偏振膜6。
2.带粘接剂层的偏振膜的制作
将上述带粘接剂层的剥离膜的粘接剂层一侧的面贴合在上述偏振膜6的第2支撑体一侧的面上，制作带粘接剂层的偏振膜6。
＜实施例7＞
除了使第1及第2支撑体的厚度为3μm以外，与实施例6同样地制作偏振膜7及带粘接剂层的偏振膜7。
＜实施例8＞
除了使第1及第2支撑体的厚度为5μm以外，与实施例6同样地制作偏振膜8及带粘接剂层的偏振膜8。
＜实施例9＞
除了使第1及第2支撑体的厚度为14μm以外，与实施例6同样地制作偏振膜9及带粘接剂层的偏振膜9。
＜实施例10＞
按照俯视时第2支撑体的正六边形的顶点与第1支撑体的正六边形的中心重合的方式(俯视时第1支撑体与第2支撑体的位置相互错开的方式)形成第2支撑体，除此以外，与实施例6同样地制作偏振膜10及带粘接剂层的偏振膜10。
＜实施例11＞
除了使用起偏器层叠体B作为起偏器层叠体以外，与实施例10同样地制作偏振膜11及带粘接剂层的偏振膜11。
＜实施例12＞
除了使第1和第2支撑体的蜂窝结构的线宽为1.8mm之外，与实施例10同样地制作偏振膜12和带粘接剂层的偏振膜12。
＜实施例13＞
使第1和第2支撑体的蜂窝结构的线宽为0.8mm、使正六边形一条边的长度为3.0mm，除此之外，与实施例10同样地制作偏振膜13和带粘接剂层的偏振膜13。
＜实施例14＞
使第1及第2支撑体的蜂窝结构的线宽为0.5mm、使正六边形的一条边的长度为2.0mm，除此以外，与实施例10同样地制作偏振膜14和带粘接剂层的偏振膜14。
＜实施例15＞
使第1和第2支撑体的蜂窝结构的线宽为1.5mm、使正六边形的一条边的长度为2mm，除此以外，与实施例10同样地制作偏振膜15和带粘接剂层的偏振膜15。
＜实施例16＞
使用成形为桁架图案的网目印刷版(网眼尺寸为#500、线径为18μm、厚度为38μm、乳剂厚度为10μm)涂布涂剂，使第1及第2支撑体形成为桁架结构(线宽：0.6mm、三角形一条边的长度为4.0mm)，并按照俯视时第2支撑体的三角形的顶点与第1支撑体的三角形的中心重合的方式(俯视时第1支撑体与第2支撑体的位置相互错开的方式)形成第2支撑体，除此以外，与实施例10同样地制作偏振膜16和带粘接剂层的偏振膜16。
＜实施例17＞
使第1及第2支撑体的桁架结构的线宽为0.5mm、使三角形一条边的长度为5.5mm，除此之外，与实施例16同样地制作偏振膜17和带粘接剂层的偏振膜17。
＜实施例18＞
使用成形为框架状图案的网目印刷版(网眼尺寸为#500、线径为18μm、厚度为38μm、乳剂厚度为10μm)涂布涂剂，使第1和第2支撑体形成为框架结构(线宽：1.0mm、正方形一条边的长度：4.0mm)，并按照俯视时第2支撑体的正方形的顶点与第1支撑体的正方形的中心重合的方式(俯视时第1支撑体与第2支撑体的位置相互错开的方式)形成第2支撑体，除此以外，与实施例10同样地制作偏振膜18和带粘接剂层的偏振膜18。
＜实施例19＞
使第1及第2支撑体的框架结构的线宽为1.3mm、使三角形一条边的长度为3.0mm，除此之外，与实施例18同样地制造偏振膜19和带粘接剂层的偏振膜19。
＜实施例20＞
使用成形为条状图案的网目印刷版(网眼尺寸为#500、线径为18μm、厚度为38μm、乳剂厚度为10μm)涂布涂剂，使第1和第2支撑体形成为在与起偏器的吸收轴正交的方向上延伸的条状结构(线宽：1.0mm，条纹间隔：4.0mm)，并按照俯视时与第1支撑体重合的方式形成第2支撑体，除此以外，与实施例6同样地制作偏振膜20和带粘接剂层的偏振膜20。
＜实施例21＞
除了使用涂剂F作为涂剂以外，与实施例1同样地制作偏振膜21及带粘接剂层的偏振膜21。
＜实施例22＞
除了使用涂剂F作为涂剂以外，与实施例10同样地制作偏振膜22及带粘接剂层的偏振膜22。
＜比较例1＞
1.偏振膜的制作
将表面保护膜(日东电工公司制、“RP301”)贴合在上述起偏器层叠体A的起偏器一侧的面上，将上述起偏器层叠体A的非结晶性PET基材剥离。然后，将表面保护膜剥离，制作由起偏器构成的偏振膜23。
2.带粘接剂层的偏振膜的制作
将上述带粘接剂层的剥离膜的粘接剂层一侧的面贴合在上述偏振膜23的一个面上，制作带粘接剂层的偏振膜23。
＜比较例2＞
用绕线棒涂布机按照固化后的厚度达到7μm的方式将上述涂剂E整面涂布在上述起偏器层叠体A的起偏器一侧的面上，在60℃、120秒的条件下使其干燥。然后，用高压汞灯照射累计光量为500mJ/cm2的紫外线，由此使涂剂固化，在起偏器层叠体A的起偏器一侧的整面上形成支撑体(第1支撑体)。接着，将表面保护膜(日东电工公司制，“RP301”)贴合在上述第1支撑体上，将上述起偏器层叠体A的非结晶性PET基材剥离。
接着，使用上述涂剂E，在起偏器的与形成有第1支撑体的面相反侧的面上，以与第1支撑体同样的条件形成第2支撑体。然后，通过将表面保护膜剥离，制作具有起偏器和第1及第2支撑体的偏振膜24。
2.带粘接剂层的偏振膜的制作
将上述带粘接剂层的剥离膜的粘接剂层一侧的面贴合在上述偏振膜24的第2支撑体一侧的面上，制作带粘接剂层的偏振膜24。
＜比较例3＞
除了使第1及第2支撑体的厚度为5μm以外，与比较例2同样地制作偏振膜25及带粘接剂层的偏振膜25。
＜比较例4＞
除了使第1和第2支撑体形成为在与起偏器的吸收轴平行的方向上延伸的条状结构以外，与实施例20同样地制作偏振膜26和带粘接剂层的偏振膜26。
＜比较例5＞
1.偏振膜的制作
将N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)40重量份、丙烯酰吗啉(ACMO)60重量份和光引发剂(BASF公司制，“IRGACURE 819”)3重量份混合，制备紫外线固化型粘接剂。
在上述起偏器层叠体A的起偏器一侧的面上，按照固化后的厚度达到1μm的方式涂布上述粘接剂，贴合对具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸树脂薄膜的易粘接处理面实施电晕处理而形成的保护膜(厚度：40μm)后，作为活性能量线照射紫外线，从而使粘接剂固化。其中，紫外线照射使用镓封入金属卤化物灯(Fusion UV Systems，Inc公司制造，产品名“Light HAMMER10”，阀：V阀，峰值照度：1600mW/cm2，累计照射量为1000/mJ/cm2(波长为380～440nm))。紫外线的照度使用分光照度计(Solatell公司制，产品名“Sola-Check系统”)测定。
接着，将起偏器层叠体A的非结晶性PET基材剥离，制作具有起偏器和保护膜的偏振膜27。
2.带粘接剂层的偏振膜的制作
将上述带粘接剂层的剥离膜的粘接剂层一侧的面贴合在上述偏振膜27的起偏器一侧的面上，制作带粘接剂层的偏振膜27。
＜比较例6＞
作为保护膜，使用对具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸树脂薄膜的易粘接处理面实施电晕处理而形成的保护膜(厚度：20μm)，除此以外，与比较例5同样地制作偏振膜28及带粘接剂层的偏振膜28。
(评价)
将偏振膜1～28用于以下的粘附性试验、硬挺度试验、扭转试验和U字形伸缩试验。另外，将带粘接剂层的偏振膜1～28用于以下的热冲击试验。将评价结果示于表1。
＜粘附性试验＞
按照JIS K5400的棋盘格剥离试验(棋盘格数：100个)测定第1支撑体与起偏器的粘附性，按照以下标准进行评价。
○：第1支撑体的剥离数为0。
×：第1支撑体的剥离数为1个以上。
<硬挺性试验>
使用安田精机制作所制造的No.476的悬臂型柔软性试验机。另外，在本试验中，为了排除静电的影响，对试验中使用的样品等适当地进行除电。图11示出了硬挺性试验的情况。
将偏振膜切成150mm(吸收轴方向)×50mm(透射轴方向)的大小，作为试验用样品。将上述样品按照收纳于顶部为平面(150mm×50mm：与样品为相同尺寸)、在长边的一端具有45°的斜面、截面为梯形的光滑的SUS板面41的顶面的方式进行设置。样品的设置按照吸收轴方向具有斜面的方式进行。挤压上述样品使其以10mm/sec的速度向斜面侧安静地滑动(1)。在样品的前端刚接触斜面的位置停止样品的移动(2)。测定顶部在平面中样品所移动的距离L(mm)(3)。
对于硬挺度(mm)，对将第1面作为上侧和将第2面作为上侧时这两种模式分别测定3次最短直线距离L(mm)，算出它们的算术平均值。另外，在任1次以上的测定中，在有因样品的变形或卷曲而无法测定的样品时，将该样品判定为无法测定。
＜扭转试验＞
使用YUASA SYSTEM机器公司制造的面状体无负荷扭转试验机(产品名：主体TCDM111LH)以及夹具(面状体无负荷扭转试验夹具)进行。扭转试验的情况如图9所示。
将偏振膜切成120mm(吸收轴方向)×80mm(透射轴方向)的大小，作为试验用样品。将上述样品的两个短边用上述试验机的扭转用夹子18、19夹住固定后，在用夹子19固定一个短边的情况下，在下述条件下扭转另一个短边侧的夹子18。
扭转速度：10rpm
扭转角度：45度
扭转次数：100次
通过目视按照以下标准评价扭转试验后的样品的状态。另外，在有因样品的变形或卷曲而无法测定的样品时，将该样品判定为无法测定。
○：不发生开裂和漏光。并且没有留下折痕。
△：不发生开裂和漏光。但是留下折痕。
×：发生开裂和漏光。并且留下折痕。
＜U字形伸缩试验＞
使用YUASA SYSTEM机器公司制造的面状体无负荷U字形伸缩试验机(产品名：主体DLDM111LH)及夹具(面状体无负荷U字形伸缩试验夹具)进行。将U字形伸缩试验的情况示于图10。
将偏振膜切成100mm(吸收轴方向)×50mm(透射轴方向)的大小，作为试验用样品。将上述样品的两端部用双面胶带(未图示)固定在上述试验机的夹紧部分21、22上后，在下述条件下进行上述样品的单面侧(第1面)向内侧形成U字状的伸缩，使上述样品弯曲。在U字形伸缩中，按照弯曲R(弯曲半径)达到3mm的方式设定，从平面的状态将样品弯曲成二折状态。上述弯曲是通过夹具的动作进行两端部x、y的接触，同时利用另外设置有试样的其他部分的板部23、24，从两个外侧以无负荷的方式夹住两端部x、y。
另外，上述伸缩引起的弯曲在上述矩形物的另一面侧(第2面)上也与上述同样地进行向内侧形成为U字状的伸缩。
伸缩速度：30rpm
弯曲R：3mm
伸缩次数：100次
通过目视按照下述标准评价U字形伸缩试验的样品的状态。另外，在有因试样的变形或卷曲导致无法测定的样品时，将该样品判定为无法测定。
○：不发生开裂和漏光。并且没有留下折痕。
×：发生开裂或漏光。或者确认到折痕。
<热冲击试验>
将带粘接剂层的偏振膜切成50mm(吸收轴方向)×150mm(透射轴方向)的大小，贴合在0.5mm厚的碱性玻璃上，制作试验用的样品。
将该样品在各30分钟×10次的环境下投入到－40～85℃的热冲击中，然后取出，目视确认在带粘附剂层的偏振膜上是否产生贯通裂纹(条数)。进行5次该试验后，采用裂纹数多的样品。评价如下进行。
◎：无贯通裂纹。
○：无贯通裂纹。有裂纹。
△：贯通裂纹为1～3条。
×：贯通裂纹为4条以上。
＜支撑体的压缩弹性模量＞
按以下顺序测定支撑体在23℃下的压缩弹性模量。
将涂剂A按照固化后的厚度达到5μm的方式涂布在起偏器层叠体A的起偏器一侧的面上，在60℃、120秒的条件下使其干燥，由此制作在起偏器层叠体A上形成有由涂剂A构成的固化物的层的样品A。同样地使用涂剂B～F制作样品B～F。使用上述制作的样品A～F，用下述方法测定压缩弹性模量，将通过测定得到的压缩弹性模量的值作为支撑体A～F在23℃下的压缩弹性模量。
在压缩弹性模量的测定中使用了TI900TriboIndenter(Hysitron公司制造)。
将上述得到的样品切成10mm×10mm的大小，固定在具有TriboIndenter的支撑体上，通过纳米压痕法测定压缩弹性模量。此时，按照所用压头压入上述固化物的中心部附近的方式调整位置。测定条件如下所示。
所用压头：Berkovich(三角锥形)
测定方法：单压入测定
测定温度：23℃
压入深度设定：100nm
支撑体A～F在23℃下的压缩弹性模量如下。
支撑体A(涂剂A)：2.57GPa
支撑体B(涂剂B)：0.84Gpa
支撑体C(涂剂C)：0.07GPa
支撑体D(涂剂D)：0.42GPa
支撑体E(涂剂E)：0.02GPa
支撑体F(涂剂F)：5.38GPa
从表1可知，比较例1～4的带粘接剂层的偏振膜在热冲击试验后产生多个贯通裂纹，比较例5和6的偏振膜的硬挺度高(挠性低)。与此相对，实施例1～22的偏振膜在任何试验中都是良好的结果。
产业上的可利用性
本发明的偏振膜适用于液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置。

Claims (9)

1.一种偏振膜，其具备起偏器和在所述起偏器的至少一个面上形成的支撑体，所述支撑体具有图案结构，所述图案结构包含俯视时与所述起偏器的吸收轴交叉的部分。
2.根据权利要求1所述的偏振膜，其中，所述支撑体具有选自蜂窝结构、桁架结构、框架结构、条状结构和圆结构中的至少一种结构。
3.根据权利要求1或2所述的偏振膜，其中，所述支撑体的厚度为1μm～15μm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的偏振膜，其中，俯视时的所述支撑体的宽度为500μm～3000μm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的偏振膜，其中，所述支撑体在光学上具有各向同性。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的偏振膜，其中，在所述起偏器的所述一个面上具有将所述支撑体包埋的包埋树脂层。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的偏振膜，其中，所述支撑体在23℃下的压缩弹性模量为0.01GPa～8.0GPa。
8.一种图像显示装置，其具备权利要求1～7中任一项所述的偏振膜。
9.一种偏振膜的制造方法，其包含：
在起偏器的至少一个面上形成树脂材料的图案的工序，所述树脂材料的图案包含在俯视时与所述起偏器的吸收轴交叉的部分；和
通过使所述树脂材料固化形成具有图案结构的支撑体的工序。
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