CN110945394B

CN110945394B - 偏光板、液晶显示装置和其制造方法、以及聚乙烯醇系偏光膜

Info

Publication number: CN110945394B
Application number: CN201880048849.2A
Authority: CN
Inventors: 清水俊宏; 北村秀一; 田村直久; 杉本裕纪
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2038-08-27
Also published as: WO2019044741A1; JPWO2019044741A1; KR20200046016A; JP2023053968A; CN110945394A; TW201917197A

Abstract

提供：耐热耐久性与偏光性能均衡性良好且优异的高品质的聚乙烯醇系偏光板、具备该偏光板的液晶显示装置和其制造方法、以及上述偏光板中使用的聚乙烯醇系偏光膜。上述偏光板具备：玻璃化转变温度为95℃以上的聚乙烯醇系偏光膜、和设置于该聚乙烯醇系偏光膜的至少单面的保护膜。上述液晶显示装置层叠有上述偏光板与图像显示装置。该液晶显示装置的制造方法如下：通过对具有玻璃化转变温度低于95℃的聚乙烯醇系偏光膜的偏光板与图像显示装置的层叠体进行干燥处理，从而将构成该偏光板的上述聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度控制为95℃以上。

Description

偏光板、液晶显示装置和其制造方法、以及聚乙烯醇系偏光膜

技术领域

本发明涉及偏光板、液晶显示装置和其制造方法、以及聚乙烯醇系偏光膜。更详细而言，涉及：具有光学特性与耐热耐久性的均衡性良好且优异的聚乙烯醇系偏光膜的偏光板(聚乙烯醇系偏光板)。

背景技术

近年来，液晶显示装置的发展显著，在智能手机、平板电脑、个人电脑、液晶电视、投影仪、车载面板等中被广泛使用。上述液晶显示装置中使用有偏光板，作为偏光板，主要使用的是，在聚乙烯醇系薄膜中吸附取向有碘或二色性染料的偏光膜上层叠保护膜而得到的偏光板。近年来，随着液晶显示装置的用途扩大，其使用环境的温度范围和湿度范围均逐渐扩宽至比以往还宽的范围，因此，需要耐热耐久性比以往还格外优异、且示出高的偏光度的偏光板。

作为改善偏光板的耐热耐久性的方法，例如提出了如下方法：使用利用特定的偶氮系染料的偏光膜(例如参照专利文献1)的方法；或者，使用碘吸附取向、进一步含有二色性有机染料的偏光膜(例如参照专利文献2)的方法。

另外，还提出了如下偏光板作为耐热耐久性优异的偏光板：包含碘吸附取向的偏振片、碘的相位差值Ri为160nm以上、且具有特定的光学特性的偏光板(例如参照专利文献3)；限定了碘与钾的重量比、和硼元素量的偏光板(例如参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/186196号

专利文献2：日本特开2012-3172号公报

专利文献3：日本特开2016-139151号公报

专利文献4：国际公开第2016/060087号

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述专利文献1的公开技术中，通过使用特定染料从而可以得到具有高的耐热耐久性的偏光膜，但其偏光度低至99.9％，存在对比度不充分的问题。

上述专利文献2中，也得到了具有高的偏光性能的偏光膜，但在其制造过程中，需要设置用二色性染料染色的染色槽和用碘染色的染色槽这二种以上的染色槽，进一步，为了进行偏光膜的色调调整，还需要2种以上的染色槽的精细的浓度管理，因此，存在生产率低的问题。

进一步，上述专利文献3的公开技术中，可以抑制85℃左右下的耐热试验的光学特性降低，但存在无法改善在更严苛的温度条件下的耐热耐久性的问题。

上述专利文献4的公开技术中，可以将在105℃下放置30分钟时的700nm处的吸光度维持为2.3以上，但存在无法改善进一步历经长时间暴露于高温环境时的耐热耐久性的问题。

因此，本发明在这样的背景下，提供：耐热耐久性与偏光性能均衡性良好且优异的高品质的聚乙烯醇系偏光板、具备该偏光板的液晶显示装置和其制造方法、以及上述偏光板中使用的聚乙烯醇系偏光膜。

用于解决问题的方案

本发明人等鉴于这样的情况反复深入研究，结果发现：与以往的聚乙烯醇系偏光板相比，使用具有玻璃化转变温度高的聚乙烯醇系偏光膜的偏光板，从而可以得到耐热耐久性与偏光性能均衡性良好且优异的聚乙烯醇系偏光板。

即，本发明以以下的〔1〕～〔6〕为主旨。

[1]一种偏光板，其具备：聚乙烯醇系偏光膜、和设置于该聚乙烯醇系偏光膜的至少单面的保护膜，上述聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度为95℃以上。

[2]根据上述[1]所述的偏光板，其中，水分率为2重量％以下。

[3]根据上述[1]或[2]所述的偏光板，其中，上述聚乙烯醇系偏光膜的硼酸含有率为20重量％以上。

[4]一种液晶显示装置，其层叠有上述[1]～[3]中任一项所述的偏光板与图像显示装置。

[5]一种上述[4]所述的液晶显示装置的制造方法，通过对具有玻璃化转变温度低于95℃的聚乙烯醇系偏光膜的偏光板与图像显示装置的层叠体进行干燥处理，从而将构成上述偏光板的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度控制为95℃以上。

[6]一种聚乙烯醇系偏光膜，其玻璃化转变温度为95℃以上。

发明的效果

本发明的偏光板具有玻璃化转变温度为95℃以上的聚乙烯醇系偏光膜，因此，耐热耐久性与偏光性能均衡性良好且优异，进一步在95℃以上这样非常高温的条件下也可以稳定地发挥性能。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式详细进行说明。然而，本发明不限定于这些实施方式。

本发明的偏光板的一实施方式具有：玻璃化转变温度(Tg)为95℃以上的聚乙烯醇系偏光膜、和设置于该聚乙烯醇系偏光膜的至少单面的保护膜。这是本发明的最大特征。

上述聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度(Tg)必须为95℃以上，从耐热耐久性的观点出发，优选100℃以上、特别优选105℃以上，上限通常为125℃。即，上述玻璃化转变温度(Tg)如果低于下限值，则偏光板的耐热耐久性变得不充分，无法达成本发明的目的。

上述玻璃化转变温度(Tg)为用DSC(TA instruments公司制Q2000、试样5mg)以升温速度5℃/分钟、将聚乙烯醇系偏光膜(偏光板)从-80℃升温至155℃并测定得到的值。

上述聚乙烯醇系偏光膜的制造如下进行：首先，以聚乙烯醇系树脂为原料而得到聚乙烯醇系薄膜，接着，将该聚乙烯醇系薄膜作为原料卷(日文：原反)，经过溶胀、染色、硼酸交联、拉伸、清洗、干燥等工序而进行。

此处，按工序顺序详细说明上述聚乙烯醇系偏光膜的制造方法的一例。

〔聚乙烯醇系薄膜的形成材料〕

首先，对作为上述聚乙烯醇系薄膜的形成材料的上述聚乙烯醇系树脂进行说明。

作为上述聚乙烯醇系树脂，通常使用对将未改性的聚乙烯醇系树脂、即乙酸乙烯酯聚合得到的聚乙酸乙烯酯进行皂化而制造的树脂。根据需要，还可以使用将乙酸乙烯酯、与少量(通常10摩尔％以下、优选5摩尔％以下)的能跟乙酸乙烯酯共聚的成分的共聚物皂化而得到的树脂。作为能跟乙酸乙烯酯共聚的成分，例如可以举出不饱和羧酸类(例如包含盐、酯、酰胺、腈等)、碳数2～30的烯烃类(例如乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯等)、乙烯醚类、不饱和磺酸盐等。另外，还可以使用将皂化后的羟基进行化学修饰而得到的改性聚乙烯醇系树脂。

另外，作为上述聚乙烯醇系树脂，还可以使用侧链上具有1,2-二醇结构的聚乙烯醇系树脂。该侧链上具有1,2-二醇结构的聚乙烯醇系树脂例如可以通过如下方法等而得到：方法(i)，将乙酸乙烯酯与3,4-二乙酰氧基-1-丁烯的共聚物进行皂化；方法(ii)，将乙酸乙烯酯与碳酸乙烯亚乙酯的共聚物进行皂化和脱羧；方法(iii)，将乙酸乙烯酯与2,2-二烷基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环的共聚物进行皂化和脱缩酮化；方法(iv)，将乙酸乙烯酯与甘油单烯丙基醚的共聚物进行皂化。

从上述聚乙烯醇系偏光膜的制造上的观点出发，上述聚乙烯醇系树脂的重均分子量优选10万～30万、特别优选11万～28万、进一步优选12万～26万。即，该重均分子量如果过小，则将聚乙烯醇系树脂制成光学薄膜的情况下，有不易得到充分的光学性能的倾向，如果过大，则有由聚乙烯醇系薄膜制造上述聚乙烯醇系偏光膜时的拉伸变困难的倾向。需要说明的是，上述聚乙烯醇系树脂的重均分子量为通过GPC-MALS法而测定的重均分子量。

从上述聚乙烯醇系偏光膜的光学性能的观点出发，上述聚乙烯醇系树脂的平均皂化度通常优选98摩尔％以上、特别优选99摩尔％以上、进一步优选99.5摩尔％以上、尤其优选99.8摩尔％以上。即，该平均皂化度如果过小，则有由聚乙烯醇系薄膜制造的上述聚乙烯醇系偏光膜不具有充分的光学性能的倾向。

此处，上述平均皂化度依据JIS K 6726而测定。

作为上述聚乙烯醇系树脂，也可以将改性物质、改性量、重均分子量、平均皂化度等不同的2种以上者组合使用。

接着，用上述聚乙烯醇系树脂制备聚乙烯醇系树脂水溶液。对该聚乙烯醇系树脂水溶液进行说明。

上述聚乙烯醇系树脂水溶液是使前述聚乙烯醇系树脂溶解于水等溶剂而得到的。作为溶剂，除水之外，例如还可以组合使用二甲亚砜(DMSO)；N-甲基吡咯烷酮；甘油、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羟甲基丙烷等多元醇；乙二胺、二亚乙基三胺等胺类；及它们的混合物。

上述聚乙烯醇系树脂水溶液中，除聚乙烯醇系树脂以外，根据需要还可以含有：甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、三羟甲基丙烷等一般使用的增塑剂、非离子性、阴离子性、和阳离子性中的至少一者的表面活性剂，从制膜性的方面出发，优选含有它们。可以单独使用选自它们中的1种、或组合2种以上而使用。

从生产率的观点出发，如此得到的聚乙烯醇系树脂水溶液的树脂浓度优选15～60重量％、特别优选17～55重量％、进一步优选20～50重量％。即，该水溶液的树脂浓度如果过低，则干燥负荷变大，因此，有生产率降低的倾向，如果过高，则粘度过度变高，有不易得到均匀的溶液的倾向。

得到的聚乙烯醇系树脂水溶液通常经脱泡处理。作为脱泡方法，例如可以举出静置脱泡、利用多螺杆挤出机的脱泡等方法。作为多螺杆挤出机，只要为具有排气口的多螺杆挤出机即可，可以通常使用具有排气口的双螺杆挤出机。

〔聚乙烯醇系薄膜的制造方法〕

上述脱泡处理后，将聚乙烯醇系树脂水溶液以恒定量分次导入至T型狭缝模，排出并流延至旋转的铸造鼓上，通过连续浇铸法而制膜。然后，将该制膜后的薄膜进行干燥等，从而得到聚乙烯醇系薄膜。对该聚乙烯醇系薄膜的制造方法进行说明。

上述连续浇铸法例如是指如下手法：将聚乙烯醇系树脂水溶液从T型狭缝模排出并流延至旋转的铸造鼓、环带、树脂薄膜等的浇铸模，从而制膜。

上述铸造鼓等浇铸模的表面温度优选40～99℃、特别优选60～95℃。用浇铸模制膜的薄膜的干燥如下进行：使该薄膜的表面和背面与多根热辊的外周部边交替接触边输送，从而进行。该利用热辊的干燥后，可以对该薄膜进行热处理。关于热处理，优选在60～150℃下进行，特别优选80～130℃。对于进行了上述干燥和根据需要的热处理的上述薄膜，将该薄膜的两侧端部切断去除(分切)，形成为上述聚乙烯醇系薄膜。然后，将该聚乙烯醇系薄膜卷取于芯管，形成为薄膜卷。

上述聚乙烯醇系薄膜的厚度优选5～75μm，从偏光膜的薄型化的方面出发，特别优选10～60μm，从耐久性的方面出发，进一步优选15～60μm。

另外，上述聚乙烯醇系薄膜的宽度优选4m以上，从大面化的方面出发，更优选4.5m以上，从避免断裂的方面出发，特别优选4.5～6m。

另外，上述聚乙烯醇系薄膜的长度优选4km以上，从大面积化的方面出发，更优选4.5km以上，从输送重量的方面出发，特别优选4.5～50km。

〔聚乙烯醇系偏光膜的制造方法〕

以下，对制造使用上述聚乙烯醇系薄膜得到的本发明的聚乙烯醇系偏光膜的一实施方式的方法进行说明。

上述聚乙烯醇系偏光膜的制造如下进行：从上述薄膜卷抽出聚乙烯醇系薄膜并沿水平方向移送，经过溶胀、染色、硼酸交联、拉伸、清洗、干燥等工序而进行。对于这些工序进行说明。

溶胀工序在染色工序前实施。溶胀工序通常通过将上述聚乙烯醇系薄膜浸渍于水槽内的处理液而进行。通过溶胀工序，不仅可以清洗聚乙烯醇系薄膜表面的污垢，而且还有使聚乙烯醇系薄膜溶胀而防止染色不均等的效果。作为上述处理液，通常使用水。该处理液只要主成分为水即可，可以加入少量的碘化化合物、表面活性剂等添加物、醇等。该处理液的温度通常为10～45℃左右，对该处理液的浸渍时间通常为0.1～10分钟左右。

染色工序通常通过使上述聚乙烯醇系薄膜浸渍于含有碘或二色性染料的液体而进行。作为该液体，通常使用碘-碘化钾的水溶液，碘的浓度适当的是0.1～2g/L、碘化钾的浓度适当的是1～100g/L。染色时间实用的是30～500秒左右。上述液体的温度优选5～50℃。上述水溶液中，除水溶剂以外，还可以含有少量的跟水有相容性的有机溶剂。

硼酸交联工序通常通过使上述聚乙烯醇系薄膜浸渍于含有硼酸、硼砂等硼化合物的液体而进行。该液体为水溶液或水-有机溶剂混合液，该液体的上述硼化合物的浓度为10～100g/L左右。使碘化钾共存于该液体中时，在偏光性能的稳定化的方面优选。该液体的温度为30～70℃左右，对该液体的浸渍时间优选0.1～20分钟左右。

拉伸工序可以独立进行，也可以在上述溶胀工序、染色工序、硼酸交联工序中的至少一部分的工序中进行。而且，总拉伸倍率优选在单轴方向上设为3～10倍、优选设为3.5～6倍。此时，也可以沿拉伸方向的直角方向进行若干的拉伸(防止宽度方向的收缩的程度、或其以上的拉伸)。拉伸时的、拉伸的上述聚乙烯醇系薄膜周围的温度优选40～170℃。

清洗工序例如通过使聚乙烯醇系薄膜浸渍于水或碘化钾等碘化物水溶液而进行。通过清洗工序，可以去除在聚乙烯醇系薄膜的表面发生的析出物。使用碘化钾水溶液时的碘化钾浓度通常为1～80g/L左右。清洗时的上述碘化物水溶液的温度通常为5～50℃、优选10～45℃。对上述水或碘化物水溶液的浸渍时间通常为1～300秒、优选10～240秒。需要说明的是，水清洗和利用碘化钾水溶液的清洗可以适宜组合而进行。

干燥工序通常通过将上述聚乙烯醇系薄膜在大气中、以气氛温度40～100℃、优选70～98℃进行0.5～20分钟干燥而进行。

此处，作为以所制造的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度变高的方式进行控制的方法，可以举出：方法(1)，上述硼酸交联工序中，提高用于浸渍聚乙烯醇系薄膜的液体的硼酸浓度，从而增多所制造的聚乙烯醇系偏光膜中的硼酸含量；方法(2)，提高聚乙烯醇系偏光膜的交联密度；方法(3)，用五氧化二磷等干燥剂减少聚乙烯醇系偏光膜的水分率；方法(4)，调节上述干燥工序中的气氛温度·干燥时间；等。

其中，从调节的简便性的方面出发，优选上述(1)、(4)的方法。

上述(1)的方法的情况下，对于上述液体的硼酸浓度，从使上述玻璃化转变温度为95℃以上的观点出发，优选20～90g/L，从兼顾耐热耐久性与拉伸性的方面出发，进一步优选设为30～80g/L。

如此，通过提高上述液体的硼酸浓度，从而可以增多所制造的聚乙烯醇系偏光膜中的硼酸含量。该硼酸含量优选20重量％以上、特别优选20～30重量％、进一步优选21～29重量％。

该硼酸含量如果过少，则有聚乙烯醇系偏光膜的耐热耐久性变得不充分的倾向，如果过多，则制造聚乙烯醇系偏光膜时，有所制造的聚乙烯醇系偏光膜变得容易破裂的倾向。

上述(4)的方法的情况下，从使上述玻璃化转变温度为95℃以上的观点出发，干燥工序的气氛温度优选50～99℃，从耐热耐久性的方面出发，特别优选60～98℃，干燥时间优选1～15分钟、特别优选1.5～10分钟。

通过该干燥工序，可以使聚乙烯醇系偏光膜的水分率为2.0重量％以下。

如此，可以得到玻璃化转变温度为95℃以上的聚乙烯醇系偏光膜。

该聚乙烯醇系偏光膜的偏光度优选99.9％以上、特别优选99.92％以上。该偏光度如果过低，则有变得无法确保液晶显示器等液晶显示装置中的对比度的倾向。

进一步，上述聚乙烯醇系偏光膜的单片透射率优选42％以上。该单片透射率如果过低，则有变得无法达成液晶显示器等液晶显示装置的高亮度化的倾向。

单片透射率是用分光光度计测定聚乙烯醇系偏光膜单片的透光率而得到的值。

〔偏光板的制造方法〕

然后，在得到的上述聚乙烯醇系偏光膜的单面或两面，借助粘接剂，贴合光学上各向同性的保护膜，从而得到至少在单面具备保护膜的偏光板。

作为上述保护膜，例如可以举出三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚醚砜、聚亚芳基酯、聚-4-甲基戊烯、聚苯醚等的树脂薄膜或树脂片。

上述聚乙烯醇系偏光膜与保护膜的贴合可以通过公知的方法进行，例如可以如下进行：将液态的粘接剂组合物均匀地涂布于聚乙烯醇系偏光膜、保护膜、或其两者，然后使两者贴合并压接，进行加热、照射活性能量射线，从而进行。

对于上述偏光板，从提高上述聚乙烯醇系偏光膜的耐热耐久性的观点出发，水分率优选2重量％以下、特别优选1.5重量％以下、进一步优选1重量％以下。该水分率的下限值通常为0.1重量％。

上述水分率如果过高，则有聚乙烯醇系偏光膜的耐热耐久性变得不充分的倾向。

作为将上述水分率调节为较低的方法，可以举出：方法(a)，对偏光板连续地进行干燥处理；方法(b)，将偏光板暂时卷取后在高温的保管库中进行热处理；方法(c)，将偏光板进行芯片切割后进行真空干燥处理；等。

其中，为了在宽度方向、长度方向上均匀地调节水分率，优选上述(a)的方法。

上述(a)的方法的情况下，干燥处理中的气氛温度通常为60～100℃，从光学特性的方面出发，优选70～95℃。另外，干燥时间通常为1～10分钟、优选2～8分钟。该干燥处理中，优选使气氛温度、干燥时间不同的干燥处理为二阶段以上，从偏光板的外观的方面，特别优选进一步提高后阶段的干燥处理的气氛温度。具体而言，例如，优选使第一阶段的干燥处理的气氛温度为60～80℃、第二阶段的干燥处理的气氛温度为80℃～100℃。

上述(c)的方法的情况下，作为将偏光板进行芯片切割后的真空干燥处理，优选在气氛温度40～60℃下，进行15分钟～36小时左右。

上述偏光板的偏光度优选99.9％以上、特别优选99.92％以上。该偏光度如果过低，则有变得无法确保液晶显示器等液晶显示装置中的对比度的倾向。

需要说明的是，偏光度一般如下算出：由在使2张偏光板重叠使得其取向方向成为同一方向的状态下，在波长λ下测定的透光率(H₁₁)；和在使2张偏光板重叠使其成为取向方向彼此正交的方向的状态下，在波长λ下测定的透光率(H₁)，按照下式算出。

偏光度＝〔(H₁₁-H₁)/(H₁₁+H₁)〕^1/2

进一步，上述偏光板的单片透射率优选42％以上。该单片透射率如果过低，则有变得无法达成液晶显示器等液晶显示装置的高亮度化的倾向。

单片透射率是用分光光度计测定聚乙烯醇系偏光板单片的透光率而得到的值。

〔液晶显示装置〕

本发明的液晶显示装置的一实施方式具备上述偏光板。

即，该液晶显示装置是将上述偏光板与液晶单元等图像显示装置借助粘合层层叠而成的。

上述液晶显示装置中，根据需要可以追加照明系统等构成部件。

作为上述液晶单元，例如可以举出TN型、STN型、VA型、IPS型等。

上述液晶显示装置具备具有玻璃化转变温度为95℃以上的聚乙烯醇系偏光膜的上述偏光板，因此，在95℃以上这样非常高温的条件下，也可以稳定地显示图像。

〔液晶显示装置的制造方法〕

上述液晶显示装置中，构成偏光板的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度低于95℃的情况下，可以如下制造上述液晶显示装置。

即，将具有玻璃化转变温度低于95℃的聚乙烯醇系偏光膜的偏光板、与上述液晶单元借助粘合层层叠，对于该层叠体进行干燥处理或真空干燥处理，从而使上述偏光板的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度为95℃以上。

此时，上述干燥处理中的气氛温度优选60～100℃、干燥时间优选0.5～10分钟。上述真空干燥处理中的气氛温度优选50～80℃、干燥时间优选10～120分钟。

需要说明的是，该真空干燥处理是指，真空(绝对压力1kPa以下)中的干燥处理。

上述偏光板的耐热耐久性和偏光性能优异，可以优选用于便携式信息终端设备、计算机、电视、投影机、广告牌、台式电子计算器、电子钟、文字处理器、电子纸、游戏机、录放机、相机、相框、温度计、音响、汽车或机械类的仪表等液晶显示装置、太阳眼镜、防眩光眼镜、立体眼镜、穿戴式显示器、显示元件(CRT、LCD、有机EL、电子纸等)用防反射层、光纤通讯设备、医疗设备、建筑材料、玩具等。

实施例

以下，列举实施例对本发明进一步具体地进行说明，但本发明只要不超过其主旨就不限定于以下的实施例。

对于各物性，如下进行测定。

＜测定条件＞

(1)水分率(重量％)

称量100mg得到的偏光板，放入容量2ml的小玻璃瓶后，加入无水乙醇，密封并于60℃加热24小时。然后冷却至室温(25℃)并使用微量水分测定装置CA-200(三菱ChemicalAnalytech制)，测定偏光板的水分率。

(2)聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度(℃)

对得到的聚乙烯醇系偏光膜使用DSC(TA instruments公司制Q2000，试样5mg)，自-80℃以升温速度5℃/分钟升温至155℃，测定聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度。

(3)硼酸含量(重量％)

将得到的聚乙烯醇系偏光膜于105℃干燥2小时后，称量100mg，加入30ml的水后加热溶解。将得到的溶液冷却至25℃后，加入5ml的甘油并搅拌，然后以0.1mol/L氢氧化钠水溶液滴定，依据下式算出。

硼酸含量(重量％)＝61.83×0.1×f×V/聚乙烯醇系偏光膜的重量×100

f：0.1mol/L氢氧化钠水溶液的因子

V：滴定量(ml)

(4)偏光度(％)、单片透射率(％)

从得到的偏光板的宽度方向的中央部分切出长4cm×宽4cm的试验片，利用自动偏光膜测定装置(日本分光株式会社制：VAP7070)，测定偏光度(％)和单片透射率(％)。

(5)耐热耐久试验

将得到的偏光板两面以玻璃夹持，投入105℃的干燥机中。150小时后以目视观察外观，依据下述基准进行评价。

(评价基准)

○···完全无变色

△···稍有变色

×···有明显变色

＜实施例1＞

(聚乙烯醇系偏光膜和偏光板的制作)

将膜厚45μm的聚乙烯醇系薄膜从薄膜卷抽出，边沿水平方向输送边浸渍于放有水温25℃的水的水槽，使其边溶胀边沿流动方向(MD)拉伸至1.7倍。接着，浸渍于包含碘1.2g/L、碘化钾30g/L的30℃的水溶液中，边染色边沿流动方向(MD)拉伸至1.6倍，然后，浸渍于硼酸50g/L、碘化钾30g/L的组成的水溶液(55℃)，边进行硼酸交联边沿流动方向(MD)单轴拉伸至2.1倍。然后，用碘化钾水溶液进行清洗，在气氛温度60℃下进行2分钟干燥，得到总拉伸倍率5.7倍的聚乙烯醇系偏光膜。将得到的聚乙烯醇系偏光膜的特性示于表1。

然后，使用聚乙烯醇水溶液作为粘接剂，在得到的聚乙烯醇系偏光膜的两面贴合膜厚40μm的三乙酰纤维素薄膜，在气氛温度95℃下进行2分钟干燥，得到单片透射率42.8％、偏光度99.95％的偏光板。聚乙烯醇系偏光膜和偏光板的特性如表1所示。

＜实施例2＞

将膜厚45μm的聚乙烯醇系薄膜从薄膜卷抽出，边沿水平方向输送边浸渍于放有水温25℃的水的水槽，使其边溶胀边沿流动方向(MD)拉伸至1.7倍。接着，浸渍于包含碘1.2g/L、碘化钾30g/L的30℃的水溶液中，边染色边沿流动方向(MD)拉伸至1.6倍，然后，浸渍于硼酸50g/L、碘化钾30g/L的组成的水溶液(55℃)，边进行硼酸交联边沿流动方向(MD)单轴拉伸至2.2倍。然后，用碘化钾水溶液进行清洗，在气氛温度60℃下进行2分钟干燥，得到总拉伸倍率6.0倍的聚乙烯醇系偏光膜。将得到的聚乙烯醇系偏光膜的特性示于表1。

然后，使用聚乙烯醇水溶液作为粘接剂，在得到的聚乙烯醇系偏光膜的两面贴合膜厚40μm的三乙酰纤维素薄膜，在气氛温度80℃下进行5分钟干燥，进一步然后在气氛温度95℃下进行1分钟干燥，得到单片透射率42.9％、偏光度99.96％的偏光板。聚乙烯醇系偏光膜和偏光板的特性如表1所示。

＜实施例3＞

使贴合三乙酰纤维素薄膜后的干燥在气氛温度80℃下进行2分钟，除此之外，与实施例2同样地进行，得到聚乙烯醇系偏光板。

在得到的偏光板的单面设置粘合层后，进行芯片切割，形成长度10cm×宽度5cm的偏光板芯片。对于该偏光板芯片，在气氛温度40℃下进行16小时真空干燥。得到的偏光板的特性如表1所示。

＜比较例1＞

实施例2中，使贴合三乙酰纤维素薄膜后的干燥在气氛温度80℃下进行2分钟，除此之外，与实施例2同样地进行，得到偏光板。聚乙烯醇系偏光膜和偏光板的特性如表1所示。

[表1]

对于实施例1～3的偏光板，含有的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度比通常高、为95℃以上，因此可知，耐热试验时完全没有变色，耐热性优异。

另一方面，对于比较例1的偏光板，含有的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度低于95℃，因此可知，耐热试验时会发生变色。

＜实施例4＞

使用聚乙烯醇水溶液作为粘接剂，在实施例1中得到的偏光膜的两面贴合膜厚40μm的三乙酰纤维素薄膜，在气氛温度80℃下进行2分钟干燥，得到单片透射率42.8％、偏光度99.94％的偏光板。

在得到的偏光板的单面设置粘合层后，贴合于液晶显示装置，形成这些偏光板与液晶显示装置的层叠体。然后，对于该层叠体，用真空干燥机，在气氛温度60℃下进行45分钟真空干燥。之后，在上述层叠体的偏光板上贴合玻璃基板，在气氛温度105℃的干燥机中进行150小时的耐热耐久试验。将结果示于表2。

另外，从另行制作好的真空干燥处理后的上述层叠体剥离偏光板，测定水分率、玻璃化转变温度，结果水分率为2.0重量％、偏光膜的玻璃化转变温度为98℃。

＜实施例5＞

对于实施例4中得到的上述层叠体，用真空干燥机，在气氛温度70℃下进行60分钟真空干燥。之后，在上述层叠体的偏光板上贴合玻璃基板，在气氛温度105℃的干燥机中进行150小时的耐热耐久试验。将结果示于表2。

而且，从另行制作好的真空干燥处理后的上述层叠体剥离偏光板，测定水分率、玻璃化转变温度，结果水分率为0.9重量％、偏光膜的玻璃化转变温度为114℃。

＜比较例2＞

对于实施例4中得到的上述层叠体，用真空干燥机，在气氛温度70℃下进行15分钟真空干燥。之后，在上述层叠体的偏光板上贴合玻璃基板，在气氛温度105℃的干燥机中进行150小时的耐热耐久试验。将结果示于表2。

而且，从另行制作好的真空干燥处理后的上述层叠体剥离偏光板，测定水分率、玻璃化转变温度，结果水分率为2.3重量％、偏光膜的玻璃化转变温度为93℃。

上述实施例4、5和比较例2中的上述层叠体的耐热耐久性试验的评价基准如以下所述。

(评价基准)

○···完全没有变色

△···稍有变色

×···有明显变色

[表2]

实施例4、5中，偏光板中的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度为95℃以上，因此可知，使用该偏光板的上述层叠体在耐热试验时完全没有变色，耐热性优异。

另一方面，比较例2中，偏光板中的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度低于95℃，因此可知，使用该偏光板的上述层叠体在耐热试验时会发生变色。

上述实施例中，示出了本发明中的具体方式，但上述实施例只不过是单纯的示例，不作限定性解释。对于本领域技术人员来说显而易见的各种变形均意图为本发明的范围内。

产业上的可利用性

本发明的偏光板的耐热耐久性与偏光性能均衡性良好且优异，可以优选用于各种液晶显示装置和需要高的耐久性和偏光性能的车载用途、各种环境下所要求的工业计器类的显示用途等。

Claims

1.一种偏光板，其特征在于，具备：厚度15～60μm的聚乙烯醇系偏光膜、和设置于该聚乙烯醇系偏光膜的至少单面的保护膜，所述聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度为100℃以上，所述聚乙烯醇系偏光膜的硼酸含有率为20重量％以上，所述偏光板的水分率为1.5重量％以下。

2.一种液晶显示装置，其特征在于，其层叠有权利要求1所述的偏光板与图像显示装置。

3.一种权利要求2所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，通过对具有玻璃化转变温度低于95℃的聚乙烯醇系偏光膜的偏光板与图像显示装置的层叠体进行干燥处理，从而将构成所述偏光板的聚乙烯醇系偏光膜的玻璃化转变温度控制为100℃以上。