CN116577861A - 偏光件、偏光板、以及偏光件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供偏光件、偏光板、以及偏光件的制造方法，所述偏光件具有非偏光部，且能够薄型化并且能够简便地制造。本发明的实施方式的偏光件具有非偏光部，且包含具有磺酸盐基的溶致液晶材料和二色性物质，磺酸盐基包含选自铵离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子或贫金属阳离子中的抗衡阳离子。

Description

偏光件、偏光板、以及偏光件的制造方法
技术领域
本发明涉及偏光件、偏光板、以及偏光件的制造方法。
背景技术
近年来，以液晶显示装置和电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)为代表的图像显示装置正在迅速普及。图像显示装置中，代表性地使用包含偏光件的偏光板。另外，为了应对图像显示装置的形状的多样化和高功能化，要求局部具有偏光性能的偏光件。作为这种偏光件的制造方法，已知有通过化学处理而形成非偏光部的技术(例如专利文献1)。对于这种具有非偏光部的偏光件而言，存在薄型化的期望，期望薄型化并且以优异的制造效率制造具有非偏光部的偏光件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-9906号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述以往的课题而作出的，其主要目的在于提供具有非偏光部、且能够薄型化并且能够简便地制造的偏光件。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的偏光件具有非偏光部，且包含具有磺酸盐基的溶致液晶材料和二色性物质，前述磺酸盐基包含选自铵离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子或贫金属阳离子的抗衡阳离子。
在一个实施方式中，上述铵离子为在分子中具有2个以上氮原子的有机氮化合物的铵离子。
在一个实施方式中，上述碱土金属阳离子选自Mg2+、Ca2+、Sr2+或Ba2+，上述过渡金属阳离子选自La3+、Fe3+、Cr3+、Mn2+、Cu2+或Ce3+，上述贫金属阳离子选自Al3+、Pb2+、Sn2+或Zn2+。
在一个实施方式中，上述磺酸盐基包含Sr2+。
在一个实施方式中，上述偏光件中的除非偏光部以外的部分的偏光度为95％以上。
在一个实施方式中，上述偏光件的厚度为5μm以下。
在一个实施方式中，上述溶致液晶材料为具有包含环结构、与环结构键合的连接基团、以及上述磺酸盐基的结构单元的溶致液晶性聚合物。该连接基团连接包含在同一结构单元中的多个环结构、或连接包含在不同的结构单元中的环结构，且包含sp3碳和/或酰胺键。
本发明的另一侧面的偏光板具备：上述偏光件、配置在偏光件的厚度方向的一侧的保护层、以及将偏光件粘接于保护层的底漆层。
本发明的另一侧面的偏光件的制造方法包括如下的工序：在包含具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶材料和二色性物质的偏光件上以偏光件的一部分露出的方式粘贴表面保护薄膜的工序；使从前述表面保护薄膜露出的偏光件的一部分接触水而脱色，形成非偏光部的工序；以及，将前述表面保护薄膜从具有非偏光部的偏光件剥离后，使偏光件与处理液接触的工序。前述处理液包含选自铵离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子或贫金属阳离子中的至少1种阳离子。
发明的效果
根据本发明的实施方式，可提供具有非偏光部、且能够薄型化并且能够简便地制造的偏光件。
附图说明
图1为包含本发明的一个实施方式的偏光件的偏光板的截面示意图。
图2为包含图1的偏光板的光学层叠体的截面示意图。
附图标记说明
1 光学层叠体
2 偏光板
21 偏光件
21a 非偏光部
3 相位差层
4 粘合剂层
具体实施方式
以下对本发明的代表性实施方式进行说明，但本发明不限定于这些实施方式。
(术语和标记的定义)
本说明书中的术语和标记的定义如下所述。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率成为最大的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”为在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率，“nz”为厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”为23℃下的以波长λnm的光测得的薄膜的面内相位差。例如，“Re(550)”为23℃下的以波长550nm的光测得的薄膜的面内相位差。在将薄膜的厚度设为d(nm)时，Re(λ)通过式：Re＝(nx-ny)×d来求出。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为23℃下的以波长λnm的光测得的薄膜的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”为23℃下的以波长550nm的光测得的薄膜的厚度方向的相位差。在将薄膜的厚度设为d(nm)时，Rth(λ)通过式：Rth＝(nx-nz)×d来求出。
(4)Nz系数
Nz系数通过Nz＝Rth/Re来求出。
(5)角度
本说明书中提及角度时，只要没有特别说明，则该角度包含顺时针和逆时针这两个方向的角度。
A.光学层叠体的整体构成
图1为包含本发明的一个实施方式的偏光件的偏光板的截面示意图。
偏光板2具备具有非偏光部21a的偏光件21。偏光件21包含具有磺酸盐基的溶致液晶材料和二色性物质。需要说明的是，本说明书中，“溶致液晶材料”是指以特定的浓度溶解在溶剂中时显示液晶性的材料。磺酸盐基包含选自铵离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子或贫金属阳离子中的抗衡阳离子(以下有时称为特定的抗衡阳离子。)。铵离子优选为在分子中具有2个以上氮原子的有机氮化合物的铵离子。前述有机氮化合物所含的氮原子的数量没有特别限定，优选为2个～5个、进一步优选为2个或3个、更优选为2个。碱土金属阳离子优选选自Mg2+、Ca2+、Sr2+或Ba2+。过渡金属阳离子优选选自La3+、Fe3+、Cr3+、Mn2+、Cu2+或Ce3+。贫金属阳离子优选选自Al3+、Pb2+、Sn2+或Zn2+。在这样的抗衡阳离子中，可更优选列举出碱土金属阳离子，可进一步优选列举出Sr2+。
根据这样的构成，由于偏光件包含溶致液晶材料和二色性物质，因此能够将偏光件薄型化，并且能够充分确保偏光件的偏光度。
另外，详情在后面说明，具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶材料代表性地可溶于水。因此，溶致液晶材料具有磺基和/或磺酸碱金属盐基时，通过使用水的简便处理，能够使二色性物质从偏光件中溶出，可对偏光件进行局部脱色。因此，能够顺利地形成非偏光部。另外，形成非偏光部后，通过将磺基的氢原子和/或磺酸碱金属盐基的碱金属阳离子交换为上述特定的抗衡阳离子，能够对偏光件赋予耐水性。其结果，能够简便地制造具有非偏光部、且具有优异的耐水性的偏光件。
偏光件21的厚度例如为5μm以下、优选为3.0μm以下、更优选为2.0μm以下、进一步优选为1.0μm以下、例如为0.1μm以上。
偏光件21中的除非偏光部21a以外的部分代表性地在波长380nm～780nm中的任一波长下显示吸收二色性。偏光件21中的除非偏光部21a以外的部分的偏光度例如为95.0％以上、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。另外，偏光件21中的除非偏光部21a以外的部分的单体透过率例如为37.0％～46.0％、优选为40.0％～46.0％、更优选为42.0％～46.0％。
非偏光部21a的透过率(例如23℃下的以波长550nm的光测得的透过率)优选为70％以上、更优选为80％以上、进一步优选为90％以上。若为这样的透过率，则非偏光部具有期望的透明性。其结果，例如，使非偏光部对应于图像显示装置的照相机部时，从亮度和色调这两方面的观点出发，能够实现非常优异的拍摄性能。
在图示例中，偏光板2除了具备上述偏光件21以外，还具备配置在偏光件21的厚度方向的一侧的保护层22、以及将偏光件21粘接于保护层22的底漆层23。底漆层23位于偏光件21与保护层22之间。溶致液晶材料如上所述地在特定浓度的溶液中显示液晶性，与涂覆时的剪切应力相应地进行取向。因此，无需在保护层上设置用于使液晶材料取向的取向膜，可以如上述构成那样地将偏光件设置在底漆层上。其结果，能够实现偏光板的制造效率的提高，能够抑制取向膜对偏光板的光学特性造成影响。
另外，在一个实施方式中，偏光板也可以不具备底漆层。该情况下，偏光件直接层叠于保护层。另外，偏光板除了具备保护层22以外，可以进一步具备位于偏光件21的与保护层22相反的一侧的保护层(未图示)。
以下对偏光板的构成要素进行说明。
B.偏光板
B-1.偏光件
偏光件21如上所述地包含溶致液晶材料和二色性物质。溶致液晶材料在偏光件21中沿着规定方向取向，其取向状态被固定。即，偏光件21为溶致液晶材料的取向固化层。作为溶致液晶材料的液晶相的构成，可以为向列相、近晶相和柱状相中的任意者。
通常，热致液晶材料需要多阶段的合成工序，而溶致液晶材料由于化学结构单纯，因而合成工序短，因此合成所耗费的成本较廉价，故优选。
另外，热致液晶材料的表现出液晶取向性的温度受到限定，需要进行控制，而溶致液晶材料只要浓度范围满足必要条件即可表现出液晶取向性，取向处理温度也能够为室温(23℃)，能够通过用于使溶液的水挥发的最低限度的温度处理来制作。为了得到均匀取向的偏光件，也可以对基材设置取向处理层，但由于具有溶致液晶性，因此能够通过一边剪切一边涂布而得到均匀取向膜。
作为溶致液晶材料，例如可列举出溶致液晶性聚合物、溶致液晶性超分子，可优选列举出溶致液晶性聚合物。
溶致液晶性聚合物具有包含环结构、与环结构键合的连接基团、以及具有上述特定的抗衡阳离子的磺酸盐基的结构单元。连接基团连接包含在同一结构单元中的多个环结构、或连接包含在不同的结构单元中的环结构。连接基团包含sp3碳和/或酰胺键，优选包含sp3碳。偏光件包含这样的溶致液晶性聚合物时，能够降低偏光件的反射率，进而能够降低光学层叠体的反射率。
环结构代表性地包含在溶致液晶性聚合物的主链中。各结构单元所含的环结构的个数例如为1个以上且5个以下。作为环结构，代表性地可列举出芳香族环，具体而言，可列举出苯环、噁唑环、噻唑环、噁二唑环、联苯环、以及它们的稠合环。作为环结构，可优选列举出苯环。
连接基团连接2个环结构。连接基团的两末端与环结构直接键合。作为连接基团，可列举出含sp3碳的连接基团、酰胺键，可优选列举出含sp3碳的连接基团。
作为含sp3碳的连接基团的具体例，可列举出亚烷基、氧亚烷基，可优选列举出碳数1～8的亚烷基，可更优选列举出亚甲基、亚乙基。
环结构为芳香族环时，若连接基团为含sp3碳的连接基团，则能够抑制芳香族环的共轭变得过长，能够将折射率设计为较低。通过这样的构成，能够实现偏光件的反射率的进一步降低。
磺酸盐基对聚合物赋予溶致液晶性。磺酸盐基代表性地为与环结构直接键合。各结构单元所含的磺酸盐基的个数例如为1个以上且5个以下。
作为这样的溶致液晶性聚合物的结构单元，具体而言，可列举出下述式(1)～(23)所示的结构。需要说明的是，式(1)、(3)～(10)示出具有亚烷基(连接基团)和苯环(环结构)的结构单元。式(2)示出具有酰胺键(连接基团)和苯环(环结构)的结构单元。式(11)～(19)示出具有亚烷基(连接基团)和稠合环(环结构)的结构单元。式(20)～(23)示出具有氧亚烷基(连接基团)和苯环(环结构)的结构单元。
(式(1)中，X表示选自铵离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子或贫金属阳离子中的抗衡阳离子。)需要说明的是，下述式(2)～(23)中的X表示与上述式(1)中的X同样的抗衡阳离子。
这样的结构单元中，可优选列举出具有亚烷基(连接基团)和苯环(环结构)的结构单元(上述式(1)，(3)～(10))、具有酰胺键(连接基团)和苯环(环结构)的结构单元(上述式(2))，可更优选列举出上述式(1)所示的结构单元。
另外，溶致液晶性聚合物可以单独具有上述结构单元中的1种结构单元，也可以组合具有多种结构单元。溶致液晶性聚合物优选为单独具有上述结构单元中的1种结构单元的均聚物(Homopolymer)，进一步优选为上述式(1)或(2)所示的结构单元的均聚物，特别优选为上述式(1)所示的结构单元的均聚物。
溶致液晶性聚合物中，结构单元的重复数例如为25以上且1000以下。溶致液晶性聚合物自身是透明的，不显示吸收二色性。溶致液晶性聚合物的单体透过率例如为85％以上且100％以下。
二色性物质能够对其自身为透明的溶致液晶性聚合物赋予吸收二色性。作为二色性物质，例如可列举出碘、有机染料。
作为有机染料，例如可列举出下述式(24)～式(26)所示的有机染料。
(式(24)中，A表示磺基或磺酸盐基。m表示1以上且4以下。B表示氯原子。p表示0以上且2以下。m+p为4以下。A为磺酸盐基时，抗衡阳离子表示Na+、K+、Cs+、或NH4 +。)
(式(25)中，A表示磺基或磺酸盐基。m表示1以上且4以下。B表示羟基。p表示0以上且4以下。C表示磺酰基。n表示0以上且2以下。R表示氧原子。q表示0以上且4以下。m+p+q为6以下。A为磺酸盐基时，抗衡阳离子表示Na+、K+、Cs+、或NH4 +。)
(式(26)中，A表示磺基或磺酸盐基。A为磺酸盐基时，抗衡阳离子表示Na+、K+、Cs+、或NH4 +。)
另外，作为二色性物质的有机染料，可列举出：
日本特表2004-528603号公报的第[0035]～[0037]段中记载的偶氮染料、氧化偶氮染料、偶氮甲碱染料、二苯乙烯染料、聚甲炔染料、阳离子性染料、萘系染料、苝系染料、蒽酮系染料；
美国专利第5007942号或美国专利第5340504号中记载的二苯乙烯染料；
欧洲专利第0530106号、欧洲专利申请公开第0626598号或美国专利第5318856号中记载的偶氮和金属化染料；
直接染料、例如C.I.直接黄12、C.I.直接黄28，C.I.直接黄44、C.I.直接黄142、C.I.直接橙6、C.I.直接橙26、C.I.直接橙39、C.I.直接橙72、C.I.直接橙107、C.I.直接红2、C.I.直接红31、C.I.直接红79、C.I.直接红81、C.I.直接红240、C.I.直接红247、C.I.直接紫9、C.I.直接紫48、C.I.直接紫51、C.I.直接蓝1、C.I.直接蓝15、C.I.直接蓝71、C.I.直接蓝78、C.I.直接蓝98、C.I.直接蓝168、C.I.直接蓝202、C.I.直接棕106、C.I.直接棕223、C.I.直接绿85等；
活性染料、例如C.I.活性黄1、C.I.活性红1、C.I.活性红6、C.I.活性红14、C.I.活性红46、C.I.活性紫1、C.I.活性蓝9、C.I.活性蓝10等；
酸性染料、例如C.I.酸性橙63、C.I.酸性红85、C.I.酸性红144、C.I.酸性红152、C.I.酸性棕32、C.I.酸性紫50、C.I.酸性蓝18、C.I.酸性蓝44、C.I.酸性蓝61、C.I.酸性蓝102、C.I.酸性黑21等；
阳离子性染料、例如C.I.碱性红12、碱性棕(C.I.33500)、C.I.碱性黑等。
进而，作为二色性物质的有机染料，例如可列举出美国专利申请公开第2001/0029638号(参考名称“Dichroic Polarizer and a Material for Its Fabrication”)中记载的有机分子。作为具体例，可列举出聚甲炔染料(例如假异花青、频哪氰醇)、三芳基甲烷染料(例如Basic Turquose、Acid Light Blue3)、二氨基呫吨染料(例如硫氰酸胺)、吖啶染料(例如碱性黄K)、磺化吖啶染料(例如反式喹吖啶酮)、蒽醌染料的水溶性衍生物(例如活性亮蓝KX)、磺化还原染料(例如黄烷士酮、阴丹士林黄、还原黄4K、还原深绿G、还原紫C、阴丹酮、苝紫、还原猩红2G)、偶氮染料(例如苯并红紫4B、直接耐晒黄O)、水溶性二嗪染料(例如酸性深蓝3)、磺化二噁嗪染料(颜料紫二噁嗪)、可溶性噻嗪染料(例如亚甲基蓝)、水溶性酞菁衍生物(例如八羧基酞菁铜盐)、色酸甘油二钠、苝四羧酸二酰亚胺红(PADR)、PADR的苯并咪唑(即紫)、萘四羧酸(即黄、浓的红紫)、菲并-9′,10′:2,3-喹喔啉以及苯并咪唑类的磺基衍生物等。
这样的有机染料可以单独或组合使用。更优选将上述式(24)～(26)所示的有机染料组合使用。
非偏光部21a中的二色性物质的含量可以调整为任意适当的值以使得非偏光部21a的透过率为上述范围。非偏光部21a中的二色性物质的含量比除非偏光部21a以外的偏光件21的部分中的二色性物质的含量少，以使得确保期望的透明性。
B-2.保护层
保护层22由能够用作偏光件21的保护层的任意适当的树脂薄膜形成。作为成为该薄膜的主成分的材料的具体例，可列举出三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系等环烯烃系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等的透明树脂等。另外，还可列举出(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等的热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。需要说明的是，“(甲基)丙烯酸系树脂”是指丙烯酸系树脂和/或甲基丙烯酸系树脂。除此以外，例如还可列举出硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。另外，也可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物薄膜。作为该薄膜的材料，例如可以使用含有在侧链具有取代或非取代的酰亚胺基的热塑性树脂以及在侧链具有取代或非取代的苯基和腈基的热塑性树脂的树脂组合物，例如可列举出具有由异丁烯与N-甲基马来酰亚胺形成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。该聚合物薄膜例如可以为上述树脂组合物的挤出成形物。这样的树脂薄膜中，可优选列举出纤维素系树脂薄膜，可更优选列举出TAC树脂薄膜。
保护层22的厚度代表性地为80μm以下、优选为35μm以下、更优选为30μm以下，代表性地为5μm以上。需要说明的是，在实施了表面处理的情况下，保护层22的厚度为包括表面处理层的厚度在内的厚度。
接着，对具有非偏光部的偏光件的制造方法进行说明。
C.偏光件的制造方法
具有非偏光部的偏光件的制造方法代表性地包含如下的工序：准备包含具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶聚合物和二色性物质的偏光件的工序(准备工序)；以偏光件的一部分露出的方式在偏光件上粘贴表面保护薄膜的工序(粘贴工序)；使从表面保护薄膜露出的偏光件的一部分接触水的工序(脱色工序)：将表面保护薄膜从脱色工序后的偏光件剥离后，使偏光件与处理液接触的工序(不溶化工序)。
准备工序中，代表性地是准备包含上述偏光件的偏光板。为了准备这样的偏光板，首先，将具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶聚合物溶解在水系溶剂中，制备液晶聚合物溶液。
具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶聚合物除了具有磺基或磺酸碱金属盐基代替包含上述特定的抗衡阳离子的磺酸盐基以外，可与B-1项中记载的溶致液晶聚合物同样地进行说明。更具体而言，对于具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶聚合物而言，在上述式(1)～(23)中，X表示氢原子或碱金属阳离子。磺酸碱金属盐基具有碱金属阳离子(例如Na+、K+、Cs+)作为抗衡阳离子。
具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶性聚合物代表性地可溶于水。因此能够利用水作为溶剂，因此与在偏光件中使用热致液晶的情况相比，能够降低环境负担、能够降低火灾等危险性。另外，水系的溶剂不易侵蚀基材，因此能够提高用于形成偏光件的基材的选择性的自由度。
作为水系溶剂，例如可列举出水、水与醇的混合溶剂，可优选列举出水。
液晶聚合物溶液中的固体成分浓度例如为5.0质量％以上、优选为10.0质量％以上，例如为30.0质量％以下、优选为20.0质量％以下。
接着，将液晶聚合物溶液涂覆在B-2项中说明的树脂薄膜(保护层22)上。更详细而言，在树脂薄膜上预先形成底漆层23后，将液晶聚合物溶液涂覆在底漆层23上。底漆层23通过将底漆组合物涂覆在保护层上并使其干燥而形成。底漆组合物例如包含聚乙烯亚胺。底漆层23的厚度例如为10nm以上且50nm以下。作为底漆层，可列举出美国专利申请公开第2020/110209号中记载的底漆层。
液晶聚合物溶液通过能够赋予任意适当的剪切应力的涂覆方法进行涂覆。作为涂覆方法，代表性地可列举出线棒。将液晶聚合物溶液的涂膜干燥而形成溶致液晶层。干燥温度例如为40℃以上、优选为50℃以上，例如为80℃以下、优选为70℃以下。干燥时间例如为10秒以上，例如为10分钟以下、优选为5分钟以下。溶致液晶聚合物与涂覆时的剪切应力相应地进行取向，在溶致液晶层中，显现出沿着涂覆方向具有慢轴的相位差。
接着，使溶致液晶层与染色液接触而进行染色。代表性地是将溶致液晶层与树脂薄膜的层叠体浸渍于染色液。染色液的温度例如为10℃以上、优选为20℃以上，例如为50℃以下、优选为40℃以下。浸渍时间(染色时间)例如为5秒以上、优选为30秒以上，例如为300秒以下、优选为180秒以下。
染色液包含上述二色性物质。另外，二色性物质为碘时，染色液优选进一步含有碘化合物。
染色液含有碘化合物时，能够实现碘在水中的溶解度的提高。
作为碘化合物，例如可列举出碘化钾、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。碘化合物可以单独或组合使用。碘化合物中，可优选列举出碘化钾。
染色液中的碘与碘化合物的质量比(碘：碘化合物)例如为1：5～1：30、优选为1：5～1：15。由此，能够对偏光件赋予优异的光学特性。
二色性物质为有机染料时，染色液中的有机染料的固体成分浓度例如为0.1质量％以上、优选为1.0质量％以上，例如为3.0质量％以下。另外，组合使用上述式(24)～(26)所示的有机染料时，式(24)：式(25)：式(26)的质量比例如为40～60：10～30：10～30。
由此，溶致液晶层被染色，得到具备直线偏光件的偏光板。在该阶段中，偏光件所含的溶致液晶材料具有磺基和/或磺酸碱金属盐基。其后，根据需要进行清洗，去除过剩的染色液。
接着，在粘贴工序中，以偏光件的一部分露出的方式在偏光件上粘贴表面保护薄膜。更详细而言，在偏光件的与保护层相反一侧的表面粘贴表面保护薄膜。作为表面保护薄膜，例如可列举出日本特开2017-9906号公报中记载的表面保护薄膜。表面保护薄膜代表性地具有贯通孔。贯通孔的位置、尺寸和形状根据偏光件中所要形成的非偏光部的位置、尺寸和形状而任意适当地进行设定。表面保护薄膜具有贯通孔时，偏光件的一部分通过贯通孔而从表面保护薄膜露出。
接着，在脱色工序中，使从表面保护薄膜露出的偏光件的一部分接触作为脱色液的水。只要能够使偏光件的露出部分接触水，则其方法没有特别限制，代表性地为将偏光板与表面保护薄膜的层叠体浸渍在水中。
水(脱色液)的温度例如为10℃以上、优选为20℃以上，例如为50℃以下、优选为40℃以下。浸渍时间(脱色时间)例如为1秒以上，例如为20秒以下、优选为10秒以下。
偏光件的一部分与水(脱色液)接触时，二色性物质从偏光件溶出至水中，从表面保护薄膜露出的偏光件的一部分被脱色。由此，在偏光板中形成期望的非偏光部。
接着，在不溶化工序中，将表面保护薄膜从脱色工序后的偏光件剥离后，使偏光件与处理液接触。只要能够使偏光件与处理液接触，则其方法没有特别限制，代表性地为将具有偏光件的偏光板浸渍在处理液中。
处理液包含特定的阳离子。作为特定的阳离子，可列举出与A项中所说明的特定的抗衡阳离子同样的阳离子，具体而言，可列举出铵离子、上述碱土金属阳离子、上述过渡金属阳离子和上述贫金属阳离子。特定的阳离子可以单独或组合使用。这样的处理液代表性的是将与特定的阳离子对应的盐(具体而言，铵盐、碱土金属盐、过渡金属盐、贫金属盐)溶解于水中而制备。作为这样的盐，例如可列举出盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、草酸盐、乙酸盐，可优选列举出盐酸盐，可更优选列举出碱土金属盐酸盐。
处理液中的特定的阳离子的浓度例如为1.0质量％以上、优选为5.0质量％以上、更优选为10.0质量％以上，例如为40.0质量％以下、优选为30.0质量％以下。
不溶化工序中的处理液的温度例如为10℃以上、优选为20℃以上，例如为50℃以下、优选为40℃以下。浸渍时间(不溶化时间)例如为0.5秒以上，例如为10秒以下、优选为5秒以下。
偏光件与具有特定的阳离子的处理液接触时，溶致液晶材料所具有的磺基的氢、和/或磺酸碱金属盐基的碱金属阳离子与上述特定的阳离子发生交换。包含上述特定的阳离子的磺酸盐基与磺基和磺酸碱金属盐基相比疏水性高。因此，能够降低溶致液晶材料对水的亲和性，进而在偏光件与水分接触时能够抑制二色性物质从溶致液晶层中溶出。
通过以上方法，可制造具有非偏光部且耐水性优异的偏光件(偏光板)。
D.光学层叠体
上述A项～C项中记载的偏光板能够应用于光学层叠体。因此，本发明的一个实施方式也包括使用了这种偏光件的光学层叠体。图2为包含图1的偏光板的光学层叠体的截面示意图。光学层叠体1除了具备上述偏光板2以外，还具备相位差层3和粘合剂层4。
相位差层3配置在偏光件21的与保护层22相反的一侧。相位差层3借助粘合剂层4贴合于偏光板2。相位差层3代表性地能够作为λ/4板发挥作用。相位差层3的面内相位差Re(550)例如为120nm以上且160nm以下。相位差层3的慢轴与偏光件21的吸收轴所形成的角度代表性地为42°以上且48°以下、优选为约45°。根据这样的构成，能够以圆偏光板(椭圆偏光板)的形式构成光学层叠体，能够对图像显示装置赋予优异的防反射特性。相位差层3的折射率特性代表性地显示nx>ny＝nz的关系。相位差层3的Nz系数例如为0.9～1.5、优选为0.9～1.3。
在一个实施方式中，相位差层3为液晶化合物的取向固化层。相位差层3包含棒状的液晶化合物。棒状的液晶化合物以沿着相位差层3的慢轴方向排列的状态进行取向(同质取向)。相位差层3优选显示相位差值与测定光的波长相应地变大的反常色散波长特性。相位差层3的厚度例如为5.0μm以下、优选为4.0μm以下，例如为0.1μm以上。
粘合剂层4代表性地由(甲基)丙烯酸系粘合剂形成。粘合剂层4的厚度例如为20μm以下、优选为8μm以下、例如1μm以上。
E.图像显示装置
另外，D项中记载的光学层叠体能够应用于图像显示装置。因此，本发明的一个实施方式还包括使用了这种光学层叠体的图像显示装置。作为图像显示装置的代表例，可列举出液晶显示装置、有机EL显示装置。本发明的实施方式的图像显示装置代表性地在其辨识侧具备上述D项中记载的光学层叠体。图像显示装置包含图像显示面板。图像显示面板包含图像显示单元。需要说明的是，有时将图像显示装置称为光学显示装置，有时将图像显示面板称为光学显示面板，有时将图像显示单元称为光学显示单元。
实施例
以下通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明不限定于这些实施例。需要说明的是，各特性的测定方法如以下所示。
(1)透过率测定
使用分光光度计(大冢电子株式会社制、LPF-200)测定各实施例和各比较例的偏光件中的非偏光部的透过率(23℃下的以波长550nm的光测得的透过率)，按照下述基准进行评价。将其结果示于表1。
〇：透过率为70％以上
×：透过率低于70％
(2)耐水性评价
在各实施例和各比较例的偏光件的除非偏光部以外的部分滴加纯水4ml，然后静置20秒。其后将纯水擦去，使用分光光度计(大冢电子株式会社制、LPF-200)测定滴加水的部分的透过率，按照下述基准进行评价。将其结果示于表1。
〇：透过率为50％以下
×：透过率超过50％
<实施例1>
·底漆层的形成
按照美国专利申请公开第2020/110209号制备底漆组合物。
将底漆组合物利用线棒涂覆在三乙酰纤维素(TAC)树脂薄膜(柯尼卡美能达公司制，KC2UA，厚度25um)上。将涂覆膜在60℃下干燥3分钟，形成30nm的厚度的底漆层。
·溶致液晶层的形成
将由X为钠阳离子的上述式(1)的结构单元形成的溶致液晶性聚合物以成为14质量％的固体成分浓度的方式用水溶解。需要说明的是，关于溶致液晶性聚合物，按照US2020/110209(A1)的Example 17制作了Birefringent Aromatic Polymer(StructureP1)。溶致液晶性聚合物具有磺酸钠盐基。将液晶聚合物水溶液利用线棒涂覆在底漆层上，在60℃下干燥3分钟，形成厚度0.8μu的溶致液晶层。本材料与涂覆时的剪切应力相应地进行分子取向，因此显现出沿着涂覆方向具有慢轴的相位差。
·染色
相对于水100质量份，溶解碘1质量份和碘化钾10质量份，制备染色液。接着，将溶致液晶层在染色液中浸渍30秒而染色，形成直线偏光件。然后，将偏光件在乙醇中浸渍3秒，冲洗掉多余的染料液。接着，使用压缩空气将过剩的乙醇从偏光件吹去，使层叠体充分风干。
由此，得到具有TAC树脂薄膜(保护层)/底漆层/偏光件(溶致液晶+碘)的构成的偏光板。
·非偏光部的形成
按照日本特开2017-9906号公报的制造例1制备具有直径4mm的圆形的贯通孔的表面保护薄膜。将该表面保护薄膜贴合于偏光件的表面后，将得到的层叠体在常温(23℃)的纯水(处理液)中浸渍5秒浸后取出。由此，从表面保护薄膜的贯通孔露出的偏光件部分被脱色，形成非偏光部。然后，用布将附着于非偏光部的水擦去。
·不溶化处理
相对于水100质量份，溶解SrCl220质量份，制备处理液(多价金属水溶液)。然后，将表面保护薄膜从偏光件剥离后，将形成有非偏光部的偏光板在常温(23℃)的处理液中浸渍3秒后取出。由此，溶致液晶聚合物所含的磺酸钠盐基的Na+被交换为Sr2+，从而成为磺酸碱土金属盐基，偏光件进行了不溶化。然后，将形成有非偏光部的偏光板在纯水中浸渍5秒而清洗。
由此，得到具有TAC树脂薄膜(保护层)/底漆层/具有非偏光部的偏光件(溶致液晶+碘)的构成的偏光板。将偏光件的厚度示于表1。
<实施例2>
将溶致液晶层的厚度变更为2μm，除此以外，与实施例1同样地得到具有TAC树脂薄膜/底漆层/溶致液晶层的构成的层叠体。
接着，将上述式(24)～(26)所示的3种有机染料以式(24)：式(25)：式(26)＝18：7：8的质量比溶解于水中，制备固体成分浓度1.9质量％的染色液。需要说明的是，上述式(24)～式(26)所示的有机二色性染料按照US2020/110209(A1)来制备。
接着，将溶致液晶层在染色液中浸渍90秒而染色，形成直线偏光件。然后，与实施例1同样地实施非偏光部的形成和不溶化处理。
由此，得到具有TAC树脂薄膜(保护层)/底漆层/具有非偏光部的偏光件(溶致液晶+有机染料)的构成的偏光板。
<比较例1>
除了未实施不溶化处理以外，与实施例1同样地得到具有TAC树脂薄膜(保护层)/底漆层/具有非偏光部的偏光件(溶致液晶+碘)的构成的偏光板。
<比较例2>
与日本特开2017-9906号公报的实施例1同样地得到具有非偏光部的偏光件(聚乙烯醇(PVA)+碘)。需要说明的是，在比较例2中，作为处理液，使用1摩尔/L的氢氧化钠水溶液。
<比较例3>
除了使用纯水作为处理液以外，与比较例2同样地得到具有非偏光部的偏光件(聚乙烯醇(PVA)+碘)。
[表1]
[评价]
由表1可知，通过使偏光件包含溶致液晶材料和二色性物质，与使用PVA和二色性物质的情况相比，能够显著地减小偏光件的厚度。另外，能够通过简易的方法对偏光件进行局部脱色而形成非偏光部、且能够使偏光件不溶化，因此能够实现具有非偏光部的偏光件的制造效率的提高。
产业上的可利用性
本发明的偏光件能够适宜地用于图像显示装置(代表性地为液晶显示装置、有机EL显示装置)。

Claims (8)

1.一种偏光件，其具有非偏光部，
所述偏光件包含具有磺酸盐基的溶致液晶材料和二色性物质，
所述磺酸盐基包含选自铵离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子或贫金属阳离子中的抗衡阳离子。
2.根据权利要求1所述的偏光件，其中，
所述铵离子为在分子中具有2个以上氮原子的铵离子，
所述碱土金属阳离子选自Mg2+、Ca2+、Sr2+或Ba2+，
所述过渡金属阳离子选自La3+、Fe3+、Cr3+、Mn2+、Cu2+或Ce3+，
所述贫金属阳离子选自Al3+、Pb2+、Sn2+或Zn2+。
3.根据权利要求2所述的偏光件，其中，所述磺酸盐基包含Sr2+。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的偏光件，其中，所述偏光件中的除非偏光部以外的部分的偏光度为95％以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的偏光件，其中，所述偏光件的厚度为5μm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的偏光件，其中，所述溶致液晶材料为具有包含环结构、与环结构键合的连接基团、以及所述磺酸盐基的结构单元的溶致液晶性聚合物，
所述连接基团连接包含在同一结构单元中的多个环结构、或连接包含在不同的结构单元中的环结构，且包含sp3碳和/或酰胺键。
7.一种偏光板，其具备：
权利要求1～6中任一项所述的偏光件、
配置在所述偏光件的厚度方向的一侧的保护层、以及
将所述偏光件粘接于所述保护层的底漆层。
8.一种偏光件的制造方法，其包括如下的工序：
在包含具有磺基和/或磺酸碱金属盐基的溶致液晶材料和二色性物质的偏光件上以偏光件的一部分露出的方式粘贴表面保护薄膜的工序；
使从所述表面保护薄膜露出的偏光件的一部分接触水而脱色，形成非偏光部的工序；以及
将所述表面保护薄膜从具有非偏光部的偏光件剥离后，使偏光件与处理液接触的工序，
所述处理液包含选自铵离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子或贫金属阳离子中的至少1种阳离子。
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