CN111788502B - 偏振片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种单片的偏振片(10),其在聚乙烯醇类起偏镜(21)的至少一面具备透明膜(31、32)。优选对以单片切出的偏振片的端面照射起偏镜能够吸收的波长的光线而对起偏镜进行改性。优选进行了改性处理的起偏镜的面内端部的红外吸收光谱中的1089cm‑1附近的峰的吸光度A1089与3300cm‑1附近的峰的吸光度A3300之比A3300/A1089小于面内中央部的红外吸收光谱中的A3300/A1089。
Description
技术领域
本发明涉及偏振片及其制造方法。
背景技术
作为移动设备、汽车导航装置、个人电脑用监视器、电视等各种图像显示装置,广泛使用了液晶显示装置、有机EL显示装置。液晶显示装置由于其显示原理而在液晶单元的可视侧表面配置有偏振片。在透射型的液晶显示装置中,在液晶单元的两面配置有偏振片。对于有机EL显示装置而言,为了抑制外部光在金属电极(阴极)被反射而看起来像镜面那样,有时在可视侧表面配置圆偏振片(典型的是偏振片与1/4波片的层叠体)。
作为构成偏振片的起偏镜,广泛使用的是使碘吸附于聚乙烯醇(PVA)类膜、并通过拉伸等使分子取向而得到的起偏镜。聚乙烯醇的亲水性高,因此,聚乙烯醇类起偏镜容易发生因吸湿导致的劣化。因此,一般而言,偏振片在聚乙烯醇类的起偏镜的一个或两个主面贴合有起偏镜保护膜。
即使在起偏镜的主面贴合有起偏镜保护膜的情况下,由于起偏镜的端面露出,因此,由于水分从端面侵入,偏振片边缘的起偏镜劣化而容易发生脱色。为了防止偏振片的端面的起偏镜的劣化,在专利文献1中,提出了利用紫外线固化树脂或热固化树脂将偏振片的端面密封来抑制水分从端面侵入的方法。在专利文献2中,记载了从主面对偏振片的边缘照射激光,使设置于起偏镜的主面的起偏镜保护膜熔融,形成覆盖起偏镜的端面的壁厚部,从而可以提高端面的耐裂纹性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-22202号公报
专利文献2:日本特开2012-173588号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,以智能手机等移动设备为中心,正在进行显示装置的窄边框化、无边框化。以往,将偏振片的边缘部(例如从端面起1mm左右的区域)收纳于图像显示装置的框体内,从外部不能视觉辨认到,但随着窄边框化、无边框化,将偏振片的边缘部也用作显示区域。在专利文献1、专利文献2中记载的加工方法中,在偏振片的边缘部形成用于密封的树脂层、利用激光加工的壁厚部,不适于窄边框化、无边框化。
附着于人体的药品、化妆品等从偏振片的端面侵入起偏镜内时,存在起偏镜的端面的劣化变得显著的倾向。因此,对偏振片不仅要求对于水分的耐久性,还要求对于药品的耐久性。
解决问题的方法
本发明涉及在聚乙烯醇类起偏镜的至少一面具备透明膜的单片的偏振片及其制造方法。
优选本发明的偏振片中的起偏镜的面内端部的红外吸收光谱中的1089cm-1附近的峰的吸光度A1089与3300cm-1附近的峰的吸光度A3300之比A3300/A1089小于面内中央部的红外吸收光谱中的A3300/A1089。优选起偏镜的面内端部的A3300/A1089为面内中央部的A3300/A1089的0.97倍以下。
在偏振片的制作中,首先,将尺寸相对大的偏振片切断而切出单片的偏振片。尺寸相对大的偏振片是例如通过辊对辊法制作的长条状的偏振片。在本发明的制造方法中,对切出后的偏振片的端面照射起偏镜能够吸收的波长的光线,从而使偏振片的端面的起偏镜改性。对于以单片切出的偏振片,可以在层叠有多片偏振片的状态下实施光照射。
对起偏镜的端面照射的光线优选为非相关光。对于起偏镜的端面的光线照射可以是脉冲照射。优选脉冲照射中的脉冲时间宽度为10微秒~100毫秒。
发明的效果
根据本发明,可以得到即使在附着有药品的状态下暴露于高温高湿度环境时也不易发生端部的褪色、耐久性优异的偏振片。
附图说明
图1A是示意性地示出单片偏振片的一个实施方式的俯视图,图1B是表示沿图1A的B1-B2线的剖面的示意性剖面图。
图2是示出对层叠有多片偏振片的状态下的偏振片的端面进行光照射的情况的示意图。
符号说明
10 偏振片
21 起偏镜
21e 改性区域
31、32 起偏镜保护膜
100 偏振片层叠体
具体实施方式
本发明涉及在聚乙烯醇类起偏镜的至少一面具备作为起偏镜保护膜的透明膜的单片的偏振片,其特征在于,在端面使起偏镜改性。
[偏振片的构成]
图1A是偏振片10的俯视图,图1B是沿图1A的B1-B2线的剖面图。图1B中示出的偏振片在聚乙烯醇(PVA)类起偏镜21的一面具备第一起偏镜保护膜31,在起偏镜21的另一面具备第二起偏镜保护膜32。
<起偏镜>
起偏镜21是含有碘的聚乙烯醇(PVA)类膜。作为适用于起偏镜的PVA类膜的材料,使用聚乙烯醇或其衍生物。作为聚乙烯醇的衍生物,可列举聚乙烯基甲缩醛、聚乙烯基乙缩醛等,此外,还可以列举用乙烯、丙烯等烯烃、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸及其烷基酯、丙烯酰胺等进行了改性的聚乙烯醇的衍生物。聚乙烯醇通常使用聚合度为1000~10000左右、皂化度为80~100摩尔%左右的聚乙烯醇。
通过对PVA类膜实施碘染色及拉伸而得到起偏镜。起偏镜的制造工序中,根据需要,也可以进行水洗、溶胀、交联等处理。拉伸可以在碘染色前后的任意时间进行,可以一边染色一边进行拉伸。拉伸可以是气体氛围中的拉伸(干式拉伸)、或在水中、含有硼酸、碘化钾等的水溶液中的拉伸(湿式拉伸)中的任意拉伸,也可以将它们组合使用。
作为PVA类起偏镜,可以使用厚度为10μm以下的薄型的起偏镜。作为薄型的起偏镜,可列举例如:日本特开昭51-069644号公报、日本特开2000-338329号公报、WO2010/100917号小册子、日本专利第4691205号说明书、日本专利第4751481号说明书等中记载的薄型起偏镜。这些薄型起偏镜可以通过包括将PVA类树脂层和拉伸用树脂基材在层叠体的状态下拉伸的工序、和进行碘染色的工序的制造方法而得到。
<起偏镜保护膜>
偏振片10在起偏镜21的两个主面贴合有透明膜作为起偏镜保护膜31、32。需要说明的是,在图1B中,图示出在起偏镜21的两面设置有透明保护膜31、32的方式,但也可以仅在起偏镜21的一面设置有起偏镜保护膜。
作为构成起偏镜保护膜31、32的材料,优选透明性、机械强度、及热稳定性优异的热塑性树脂。作为热塑性树脂的具体例,可列举三乙酸纤维素等纤维素类树脂、聚酯类树脂、聚醚砜类树脂、聚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚烯烃类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、环状聚烯烃类树脂(降冰片烯类树脂)、聚芳酯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚乙烯醇类树脂、以及它们的混合物。
在起偏镜21的两面设置有起偏镜保护膜31、32的情况下,可以在其表面背面使用由相同的树脂材料形成的膜,也可以使用由不同的树脂材料形成的膜。另外,将液晶单元的光学补偿、视角放大等作为目的,也可以使用相位差板(拉伸膜)等光学各向异性膜作为起偏镜保护膜。起偏镜保护膜为λ/4波片,起偏镜与起偏镜保护膜可以构成圆偏振片。例如,通过在有机EL元件的可视侧表面配置圆偏振片,可以遮蔽由金属电极等导致的外部光的反射,提高显示的视觉辨认性。
起偏镜保护膜的厚度没有特别限定,从强度、处理性等操作性、薄膜性等方面考虑,优选为5~100μm左右、更优选为10~80μm。
<粘接剂>
起偏镜21与起偏镜保护膜31、32优选隔着适宜的粘接剂层(未图示)而贴合在一起。用于PVA类起偏镜与起偏镜保护膜的贴合的粘接剂只要在光学上透明即可,其材料没有特别限制,可列举环氧类树脂、有机硅类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、聚乙烯醇等。粘接剂的厚度优选为5μm以下、更优选为0.01~3μm、进一步优选为0.05~2μm。
作为粘接剂,可以使用水性粘接剂、溶剂系粘接剂、热熔型粘接剂类、活性能量射线固化型粘接剂等各种形态的粘接剂。这些中,从可以减小粘接剂层的厚度方面出发,优选水性粘接剂或活性能量射线固化型粘接剂。
作为水性粘接剂,可示例出例如包含乙烯基聚合物类、明胶类、乙烯基系胶乳类、聚氨酯类、异氰酸酯类、聚酯类、环氧类等水溶性或水分散性聚合物的粘接剂。由这样的水性粘接剂形成的粘接剂层通过在膜上涂布水溶液并使其干燥而形成。制备水溶液时,也可以根据需要配合交联剂、其它添加剂、酸等催化剂。
作为水性粘接剂的聚合物,从与PVA类起偏镜的粘接性优异方面出发,优选聚乙烯醇类树脂,从提高粘接耐久性的方面出发,特别优选包含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂的水性粘接剂的聚合物。可以在水性粘接剂中配合具有至少2个与聚乙烯醇类树脂具有反应性的官能团的化合物作为交联剂。作为这样的交联剂,可列举硼酸、硼砂;羧酸化合物;烷基二胺类;异氰酸酯类;环氧类;单醛类;二醛类;氨基-甲醛树脂;二价金属或三价金属的盐及其氧化物等。
活性能量射线固化型粘接剂是能够通过电子束、紫外线等活性能量射线的照射进行自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合的粘接剂。其中,从能够以低能量进行固化方面出发,优选通过紫外线照射引发自由基聚合的光自由基聚合性粘接剂。
作为自由基聚合性粘接剂的单体,可列举具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有乙烯基的化合物。其中,优选具有(甲基)丙烯酰基的化合物。作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,可列举(甲基)丙烯酸C1-20链状烷基酯、(甲基)丙烯酸脂环式烷基酯、(甲基)丙烯酸多环式烷基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;含羟基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基(甲基)丙烯酸酯等。自由基聚合性粘接剂可以含有羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉等含氮单体。自由基聚合性粘接剂可以含有三丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、环状三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、二烷二醇二丙烯酸酯、EO改性二甘油四丙烯酸酯等多官能单体作为交联成分。
优选光自由基聚合性粘接剂包含光自由基聚合引发剂。相对于单体100重量份,自由基聚合引发剂的含量通常为0.1~10重量份左右、优选为0.5~3重量份。需要说明的是,在使用自由基聚合性粘接剂作为电子束固化型的情况下,并不特别地需要聚合引发剂。根据需要,也可以在自由基聚合性粘接剂中添加以羰基化合物等为代表的光敏剂。光敏剂用于提高利用电子束的固化速度、灵敏度。相对于单体100重量份,光敏剂的用量通常为0.001~10重量份左右、优选为0.01~3重量份。
根据需要,粘接剂可以含有适宜的添加剂。作为添加剂的例子,可列举硅烷偶联剂、钛偶联剂等偶联剂、环氧乙烷等粘接促进剂、紫外线吸收剂、防劣化剂、染料、加工助剂、离子捕捉剂、抗氧剂、增粘剂、填充剂、增塑剂、流平剂、发泡抑制剂、抗静电剂、耐热稳定剂、耐水解稳定剂等。
<附加层>
偏振片除起偏镜及起偏镜保护膜以外,还可以具有各种附加层。作为附加层,可列举相位差板、视角放大膜、视角限制(防窥视)膜、亮度提高膜等用于形成图像显示装置的各种功能性光学膜、用于将偏振片与图像显示单元等贴合的粘合剂、用于保护偏振片、功能性光学膜等的表面的表面保护膜等。
构成粘合剂层的粘合剂没有特别限制,可以适宜选择使用将丙烯酸类聚合物、有机硅类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟类聚合物、橡胶类聚合物等作为基础聚合物的粘合剂。特别优选丙烯酸类粘合剂等透明性优异、显示出适度的润湿性、凝聚性以及粘接性、且耐候性、耐热性等优异的粘合剂。粘合剂层的厚度可以根据被附着物的种类等适宜设定,一般而言为5~500μm左右。
优选在粘合剂层的表面暂时粘贴有隔膜。隔膜在直至将偏振片与图像显示单元等贴合为止的期间保护粘合剂层的表面。作为隔膜的构成材料,适宜使用丙烯酸类、聚烯烃、环状聚烯烃、聚酯等塑料膜。隔膜的厚度通常为5~200μm左右。优选对隔膜的表面实施脱模处理。作为脱模剂,可列举有机硅类材料、氟类材料、长链烷基类材料、脂肪酸酰胺类材料等。
作为表面保护膜的材料,优选使用与上述的隔膜同样的塑料材料。表面保护膜的厚度例如为20~1000μm左右。
可以在构成偏振片的起偏镜保护膜、功能性光学膜的表面设置防反射层、防污层、光扩散层、易粘接层、抗静电层等功能性赋予层。
作为防反射层,可列举利用由光的多重干涉作用带来的反射光的消除效果而防止反射的薄层类型、通过对表面赋予微细结构而降低反射率的类型的防反射层。作为利用光的多重干涉的防反射层的具体例,可列举氧化钛、氧化锆、氧化铌等的高折射率层、与氧化硅、氟化镁等的低折射率层的交替层叠体。防反射层的厚度例如为0.01~2μm左右,优选为0.05~1.5μm。
作为防污层的材料,可列举含氟基硅烷类化合物、含氟基有机化合物等。另外,类金刚石等也可以作为防污层的材料使用。防污层的厚度例如为0.01~2μm左右,优选为0.05~1.5μm。
作为光扩散层,优选反向散射小的光散射层。光扩散层的雾度优选为20~88%、更优选为30~75%。作为光扩散层,使用例如扩散粘合剂层。作为扩散粘合剂层,使用在构成粘合剂的聚合物中混合有具有不同折射率的粒子而得到的扩散粘合剂层等。作为上述的粘合剂层,可以使用扩散粘合剂层。
可以对起偏镜保护膜、功能性光学膜的表面实施防眩处理来代替设置光扩散层,或者可以除了设置光扩散层以外,对起偏镜保护膜、功能性光学膜的表面实施防眩处理。作为防眩处理,可列举利用喷砂或压花加工等进行表面粗糙化、通过透明微粒的配合等对表面赋予微细凹凸结构的方法。
出于提高对于粘接剂等的润湿性、密合性的目的,可以在起偏镜、起偏镜保护膜及功能性光学膜的表面设置易粘接层。作为易粘接层的材料,可列举环氧类树脂、异氰酸酯类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂、在分子中含有氨基的聚合物类、酯氨基甲酸酯类树脂、具有唑啉基的丙烯酸类树脂等。易粘接层的厚度例如为0.05~3μm、优选为0.1~1μm。
作为抗静电层,优选使用在粘合剂树脂中添加有抗静电剂而得到的抗静电层。作为抗静电剂,可列举离子型表面活性剂类、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚喹喔啉等导电性聚合物;氧化锡、氧化锑、氧化铟等金属氧化物类等。特别地,从光学特性、外观、抗静电效果等观点考虑,优选使用导电性聚合物。其中,优选聚苯胺、聚噻吩等水溶性或水分散性的导电性聚合物。抗静电层的厚度例如为0.01~2μm、优选为0.05~1μm。通过在易粘接层的粘合剂树脂中含有抗静电剂,可以形成具有抗静电性的易粘接层。
[偏振片的加工]
<偏振片的切断>
从面积相对较大的偏振片中切出单片的偏振片。起偏镜与起偏镜保护膜的贴合、粘合剂层、表面保护膜、功能性光学膜等附加层的设置优选通过辊对辊工艺进行。通过辊对辊工艺,可以得到大面积的偏振片。将大面积的偏振片切出与图像显示装置的尺寸(画面尺寸)相符的产品尺寸。作为切断方法,可列举使用汤姆逊刀片等进行冲裁的方法、使用圆刀、盘刀等切刀的方法、利用激光、水压的方法等。在图1A中,示出的是矩形的偏振片,但偏振片的形状不限于矩形,也可以是三角形、菱形、五角形、六边形等多边形。偏振片的形状可以是圆形、椭圆形等,也可以如多边形的顶点部分倒角而成的形状那样地具有直线部分和曲线部分。
在偏振片的切断时,容易在与起偏镜制作时的拉伸方向垂直的切断端面的起偏镜产生微型裂纹。以除去切断端面的微型裂纹等为目的,可以对偏振片的切断端面进行切削加工。作为切削方法,可列举日本特开2004-167673号公报、日本特开2004-148419号公报中记载的方法等。
切断端面的切削加工可以对偏振片的外周整体实施,也可以仅对特定的切断端面进行切削。切削宽度只要能够将切断时产生的微型裂纹除去即可。切削宽度通常为10mm以下、优选为0.1~5mm左右。可以将切断后的偏振片层叠多片来进行切削加工。通过层叠多片偏振片来实施切削加工,可以提高处理效率。
<起偏镜的端面改性>
以单片切出、并根据需要进行了切削加工后,进行起偏镜的端面改性处理。通过对在端面露出的起偏镜赋予热、光带来的能量而进行改性,由此,存在对于水分、药品的耐久性提高、偏振片边缘的起偏镜的劣化被抑制的倾向。
为了选择性地对偏振片的边缘部分进行改性,优选对于偏振片的端面进行光照射。通过从端面的光照,在偏振片10的边缘部的起偏镜21形成改性区域21e。例如,为了将图1示出的偏振片10的边缘部分的起偏镜改性,优选从偏振片的端面11、12、13、14照射光。如图2所示,可以在层叠有多片偏振片的状态下,对层叠体100的4个端面101、102、103、104分别照射光,也可以同时对多片偏振片进行改性处理。通过层叠多片偏振片而实施端面改性处理,可以提高处理效率。
在通过光照射进行改性处理的情况下,优选照射起偏镜能够吸收的波长的光线。将起偏镜所吸收的光能转化成热能,并利用温度上升使起偏镜改性。
含有碘作为二色性物质的PVA类起偏镜主要在380~800nm左右的可见光区域具有吸收性,特别是400~700nm的吸收率高。因此,优选照射波长400~700nm的光并使起偏镜改性。另外,相邻设置于起偏镜的起偏镜保护膜的可见光的吸收小,因此,通过照射可见光,可以选择性地使起偏镜改性。对偏振片照射的光线可以是相干光,也可以是非相关光。
激光等相干光的每单位时间单位空间密度的能量高,容易引起构成偏振片的起偏镜、起偏镜保护膜的蒸发、溶解。另外,由于相干光的照射面积小,因此,为了将偏振片的整个端面改性,需要一边移动光源或偏振片的位置一边进行加工。另一方面,非相关光不会因多光子过程、干涉等而造成能量的过度相互增强,不需要供给超过必要的能量,因此,可以使偏振片的端面及其附近的起偏镜局部改性。另外,非相关光与相干光相比,能够进行大面积的照射,因此,可以将多片偏振片层叠并同时实施端面改性处理。因此,优选照射偏振片的光线为非相关光。
对于偏振片的端面的光照射可以连续地实施,也可以间歇地实施。光照射可以是脉冲照射。脉冲照射是指,连续地重复给定的脉冲时间宽度下的光照射(ON)和非照射(OFF)的照射方法。从可以抑制由起偏镜的过度加热导致的熔融,并且使照射面及其附近区域局部改性方面出发,优选脉冲照射。
光线的脉冲照射宽度一般为1纳秒~1秒左右。从促进起偏镜的基于光吸收的加热改性、且由油脂的过度加热导致的熔融、改性区域的放大的观点考虑,脉冲时间宽度优选为10微秒~100毫秒、更优选为50微秒~50毫秒、进一步优选为100微秒~10毫秒。脉冲照射可以仅为1次,也可以重复2次以上。为了使起偏镜的改性充分进行,优选进行多次脉冲照射。照射时间(脉冲宽度与照射次数之积)优选为1毫秒~1秒左右、更优选为5毫秒~500毫秒。
优选在非相关的脉冲光的照射中使用闪光光源。闪光灯能够通过脉冲宽度的控制而调整加热深度,脉冲宽度越短,加热深度越小。因此,能够使照射面附近局部改性。作为闪光光源,可列举氙闪光灯、氩闪光灯、氪闪光灯等。其中,从在起偏镜能够吸收的可见区域具有强的发光光谱方面出发,优选氙闪光灯。
为了通过微秒至毫秒级的短时间的脉冲照射使照射面附近选择性地加热改性,优选使用高亮度的闪光灯。例如,可以适宜使用用于半导体的闪光灯退火的闪光灯等。光源至偏振片的端面(照射面)为止的距离只要以使光照射改性对象区域的整体的方式调整即可。非相关光的强度与距离的平方成反比,因此,光源至偏振片的端面为止的距离过大时,存在利用光照射的改性变得不充分的情况。光源与偏振片的端面的距离优选为1~500mm左右、更优选为2~100mm左右。
从偏振片的端面进行利用氙闪光灯等的光照射,由此,使偏振片10的边缘部的起偏镜21改性而形成改性区域21e。在改性区域21e中,起偏镜被进行了改性,因此,其起偏镜的特性与中央部21c不同。作为通过来自端面的光照射对PVA类起偏镜局部加热时的特征性变化,可列举红外吸收光谱中的1089cm-1附近的吸光度的增大。
1089cm-1附近的吸收来自于醚键(C-O-C)的C-O伸缩。因此,1089cm-1附近的吸光度的增大意味着由改性而生成醚键。认为醚键的生成取决于聚乙烯醇的羟基的脱水缩合。即,认为通过改性在聚乙烯醇的分子链中导入交联结构,分子结构变得更密,因此可抑制水分、油分等从偏振片的端面侵入起偏镜内,从而偏振片的耐久性提高。另外,通过交联结构的导入,机械强度提高,因此还可以期待裂纹抑制等效果。
端面附近的起偏镜被局部改性可以通过起偏镜的面内中央部与端部的红外吸收光谱的对比来确认。通过PVA类起偏镜的改性而生成醚键时,红外吸收光谱中的1089cm-1附近的峰的吸光度A1089与3300cm-1附近的峰的吸光度A3300之比A3300/A1089变小。3300cm-1附近的吸收来自于羟基的O-H伸缩。如上所述,1089cm-1附近的吸收来自于醚键的C-O伸缩。需要说明的是,在本说明书中,特定的波数“附近”的峰是指存在于该波数±15cm-1的峰中最接近该波数的波数的峰。
通过光照射将PVA类起偏镜改性时,来自羟基的3300cm-1附近的峰的吸光度A3300变小,来自醚键的1089cm-1附近的峰的吸光度A1089变大。在端面附近的起偏镜经局部改性的情况下,起偏镜的面内端部21e(改性部)的红外吸收光谱中的A3300/A1089小于中央部21c的红外吸收光谱中的A3300/A1089。换言之,起偏镜的面内端部21e的红外吸收光谱中的A3300/A1089小于中央部21c的红外吸收光谱中的A3300/A1089的偏振片不使面内中央部的起偏镜改性而具有良好的光学特性,在面内端部使起偏镜改性。通过使面内端部的起偏镜改性,存在偏振片的耐久性提高的倾向。特别是本发明的偏振片的耐药品性优异,即使在附着有药品的状态下暴露于高温高湿度的环境时,也不易发生端部的褪色劣化。
起偏镜21的面内端部21e的A3300/A1089优选为面内中央部21c的A3300/A1089的0.97倍以下。存在面内端部21e的A3300/A1089越小、耐药品性越高的倾向。端部21e的A3300/A1089优选为中央部21c的A3300/A1089的0.95倍以下、进一步优选为0.9倍以下、特别优选为0.85倍以下。
从偏振片的耐久性提高的观点考虑,起偏镜的面内端部21e的A3300/A1089越小越优选。另一方面,存在为了大幅降低A3300/A1089而使改性处理需要长时间、导致生产性的降低的情况。另外,如果减小端部的起偏镜的A3300/A1089,则改性区域21e的宽度W1变大,偏振片的有效面积减小,因此,有时难以适应图像显示装置的窄边框化。因此,端部21e的A3300/A1089优选为中央部21c的A3300/A1089的0.05倍以上、更优选为0.1倍以上、进一步优选为0.2倍以上。
起偏镜的红外吸收光谱的测定如下所述地进行:从偏振片中剥离起偏镜保护膜等,在使起偏镜露出的状态下使用红外线显微分光仪并通过全反射法(ATR法)来测定。面内端部的起偏镜的红外吸收光谱通过从端面(外周)对100μm的区域照射测定光而进行测定。
将A3300/A1089为面内中央部的A3300/A1089的0.95倍以下的区域作为改性区域时,改性区域的宽度W1优选为10μm以上、更优选为30μm以上、进一步优选为50μm以上。改性区域的宽度如下所述地求出:将红外线显微分光的测定光(入射光)的光径设定为10μm左右,从端面侧向中心部在多个点测定红外吸收光谱,对从端面起的距离和A3300/A1089的值进行绘制而求出。存在改性区域的宽度W1越大、偏振片的耐久性越高的倾向。另一方面,改性区域的宽度W1过大时,由于有效面积的降低,变得难以适应图像显示装置的窄边框化,W1优选为3mm以下、更优选为2mm以下、进一步优选为1.5mm以下、特别优选为1mm以下。如上所述,通过使用闪光灯等使端面附近局部改性,可以减小W1。另外,在使用闪光灯的情况下,可以通过调整脉冲时间宽度来控制加热深度,因此,可以将改性区域的宽度设为期望的范围。
[偏振片的用途]
本发明的偏振片可以用于液晶显示装置、有机EL显示装置、有机EL照明等各种光学设备的形成等。
液晶显示装置可以通过例如将偏振片与液晶单元、背光灯等光学构件适宜组装并导入驱动电路而制造。有机EL显示装置、有机EL照明通过在有机EL面板的表面配置将偏振片与1/4波片层叠而成的圆偏振片,可以抑制外部光在金属电极层反射而看起来像镜面那样。
本发明的偏振片即使在附着有药品的状态下暴露于高温高湿度的环境时,也不易发生端部的褪色劣化。因此,将偏振片以能够从外部接触的状态配置,即使附着于人体的药品、化妆品等转移至偏振片,也不易发生设备的端部附近的偏振特性的降低。因此,本发明的偏振片也可以适宜用于边框宽度窄、显示区域大的图像显示装置。
实施例
以下,举出实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
[带粘合剂的偏振片的制作]
<起偏镜>
对厚度100μm的非晶质聚酯膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯/间苯二甲酸乙二醇酯;玻璃化转变温度75℃)的一面实施电晕处理,在25℃下,在电晕处理面涂布以9:1的重量比含有聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔%)及乙酰乙酰基改性聚乙烯醇(日本合成化学工业、“GOHSEFIMER Z200”;聚合度1200、乙酰乙酰基改性度4.6%、皂化度99.0摩尔%以上)的水溶液并进行干燥,制作了在非晶质聚酯膜基材上设置有厚度11μm的PVA类树脂层的层叠体。
将该层叠体通过120℃的烘箱内的气体氛围中辅助拉伸在长度方向上自由端单向拉伸至2.0倍后,一边进行辊运送,一边依次在30℃的4%硼酸水溶液中浸渍30秒钟、在30℃的染色液(0.2%碘、1.0%碘化钾水溶液)中浸渍60秒钟。接下来,一边对层叠体进行辊运送,一边在30℃的交联液(碘化钾3%、硼酸3%的水溶液)中浸渍30秒钟,进行交联处理,一边浸渍于70℃的硼酸4%、碘化钾5%水溶液,一边以总拉伸倍率成为5.5倍的方式在长度方向上进行了自由端单向拉伸。然后,将层叠体浸渍于30℃的清洗液(4%碘化钾水溶液),得到了在非晶质聚酯膜基材上设置有厚度5μm的PVA类起偏镜的层叠体。
<起偏镜保护膜的贴合>
制备了紫外线固化型粘接剂,其包含作为固化性成分的N-羟乙基丙烯酰胺40重量份及丙烯酰基吗啉60重量份,进一步包含作为聚合引发剂的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮(BASF制“Irgacure 819”)3重量份。将该粘接剂以约1μm的厚度涂布于上述层叠体的起偏镜的表面,在其上贴合环状烯烃类膜(日本Zeon制“Zeonor Film ZF14”、厚度40μm),照射累积光量1000/mJ/cm2的紫外线,使粘接剂固化。
从层叠体上将非晶质聚酯膜基材剥离,在剥离了膜基材后的PVA树脂层的表面涂布上述的活性能量射线固化型粘接剂溶液,贴合环状烯烃类膜后,照射紫外线,使粘接剂固化,得到了在厚度5μm的起偏镜的两面具备环状烯烃类膜作为起偏镜保护膜的偏振片。
<保护膜及粘合片的设置>
在偏振片的一面贴合了表面设置有微粘合层的聚酯膜作为保护膜。
从两面贴合有具备脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(脱模膜)的厚度20μm的丙烯酸类粘合片中剥离一面的脱模膜,将粘合片的露出面贴合于上述的偏振片的另一面。对于偏振片的保护膜的贴合及粘合片的贴合均使用辊层压机来实施。
通过以上的工序,得到了在PVA起偏镜的两面具备起偏镜保护膜的偏振片的一面贴合有保护膜、在另一面具备粘合剂层的带粘合剂的偏振片。
<偏振片的切断>
将带粘合剂的偏振片冲裁成255mm×195mm的矩形尺寸。将冲裁成相同尺寸的带粘合剂的偏振片层叠100片,通过强力切刀将矩形的4个边各自的端面切削研磨2.5mm,得到了250mm×190mm的带粘合剂的偏振片。
[偏振片端面的闪光灯加工]
在层叠有100片250mm×190mm的带粘合剂的偏振片的状态下,从离端面10mm的距离照射氙闪光灯(Ushio Electric制、光源电压1.5kV)的脉冲光(脉冲宽度1毫秒、脉冲频率3Hz),在实施例1中,对矩形的4个边各自的端面进行20次的照射。在实施例2及实施例3中,将照射次数分别变更为30次及50次。在比较例中未进行闪光灯的照射。
[评价]
<红外光谱>
从单片的偏振片的端部及中央部中分别切出3mm×3mm的尺寸的试样,用切割刀在起偏镜与环状烯烃类膜的界面切入切口,从切口部分将环状烯烃类膜剥离,使起偏镜露出。使用该试样并通过显微FTIR(Agilent制“UMA600”及“FTS3000”)在下述的条件下测定了起偏镜的红外吸收光谱。
测定法:ATR法
入射光径:100μm
棱镜:Ge(入射角45°)
检测器:MCT-A
分解能:4.0cm-1
累积:64次
需要说明的是,对偏振片的端部的试样进行了位置调整,使得从端面起100μm的区域成为测定范围。
根据得到的光谱求出3300cm-1附近的峰的吸光度A3300和1089cm-1附近的峰的吸光度A1089,计算出两者之比A3300/A1089。
<药品附着耐久试验>
将贴合于带粘合剂的偏振片的粘合剂层的表面的脱模膜剥离,将粘合剂层贴合于玻璃板上。将贴合于玻璃板的偏振片表面的保护片剥离,使用分配器在偏振片的边缘部涂布了甘油。将该试样放入温度65℃、相对湿度90%的恒温恒湿槽,保持240小时,实施了湿热耐久试验。在试验后的偏振片上以正交尼科尔方式配置其它偏振片,用光学显微镜(Olympus制“MX61L”、倍率10倍)观察偏振片的边缘部,测定发生脱色的区域的宽度(从偏振片的端部起的距离)。
<湿热耐久试验>
除了未进行甘油的涂布以外,与上述同样地进行湿热试验,测定了试验后的偏振片端部的脱色区域的宽度。
[评价结果]
将实施例1~3及比较例的偏振片的端面的闪光灯加工条件、及评价结果示于表1。
[表1]
未进行利用闪光灯的光照射的比较例1中,偏振片的端部与中央部的A3300/A1089相等,与此相对,进行了20次的闪光灯照射的实施例1中,中央部与端部的A3300/A1089之比降低至0.94。在实施例1~3中,随着照射次数的增加,端部的A3300/A1089变小,与此相伴,中央部与端部的A3300/A1089之比变小。另一方面,即使增加照射次数,在中央部的起偏镜的A3300/A1089也未观察到明确的变化。根据这些结果可知,通过闪光灯的照射,端部的起偏镜选择性地被改性。
在未涂布药品而实施的湿热试验中,在比较例1及实施例1~3中未观察到耐久性存在明显的差异。另一方面,在药品附着试验中,比较例1的偏振片的端部的脱色宽度超过500μm,与此相对,实施例1~3中的脱色宽度变小,可以观察到中央部与端部的A3300/A1089之比越小、耐久性越高的倾向。
根据以上的结果可知,可以通过从偏振片的端面的光照射使在端面露出的起偏镜改性,通过使端面的起偏镜改性,可以得到即使附着有药品、由边缘部的褪色导致的特性降低也少、且耐久性优异的偏振片。
Claims (6)
1.一种偏振片,其是在聚乙烯醇类起偏镜的至少一面具备透明膜的单片的偏振片,
所述起偏镜的面内端部的红外吸收光谱中的1089cm-1附近的峰的吸光度A1089与3300cm-1附近的峰的吸光度A3300之比A3300/A1089为面内中央部的红外吸收光谱中的A3300/A1089的0.97倍以下。
2.一种偏振片的制造方法,其是制造权利要求1所述的偏振片的方法,该方法包括:
将尺寸相对大的偏振片切断而切出单片的偏振片;以及
对切出后的偏振片的端面照射所述起偏镜能够吸收的波长的光线,使偏振片端面的起偏镜改性。
3.根据权利要求2所述的偏振片的制造方法,其中,
所述光线为非相关光。
4.根据权利要求2或3所述的偏振片的制造方法,其中,
脉冲照射所述光线。
5.根据权利要求4所述的偏振片的制造方法,其中,
所述光线的脉冲时间宽度为10微秒~100毫秒。
6.根据权利要求2或3所述的偏振片的制造方法,其中,
在将以单片切出的偏振片层叠多层的状态下进行所述光线的照射。
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