TW202131032A - 偏光板 - Google Patents

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TW202131032A
TW202131032A TW109140974A TW109140974A TW202131032A TW 202131032 A TW202131032 A TW 202131032A TW 109140974 A TW109140974 A TW 109140974A TW 109140974 A TW109140974 A TW 109140974A TW 202131032 A TW202131032 A TW 202131032A
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本庄義人
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種偏光板，係在俯視圖之面內具有通孔的偏光板，其反覆曝露於低溫與高溫條件下之冷熱衝撃試驗(熱衝撃試驗)中可抑制破裂之發生。
本發明之偏光板，係具有包含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光片的偏光板，其在俯視圖之面內具有第1通孔與第2通孔，從前述偏光板之外緣至前述第1通孔沿著前述偏光片的穿透軸之最短距離d10[mm]滿足下述式(1a)的關係。
d10≧10 (1a)

Description

偏光板
本發明係關於一種偏光板，亦關於一種圖像顯示裝置。
近年來，圖像顯示裝置之設計性逐漸多樣化。受到該趨勢之影響，亦要求對應各式各樣之形狀的偏光板。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-25630號公報
於面內具有通孔之偏光板係有在通孔周邊產生破裂的情形。在日本特開2018-25630號公報中係有藉由在偏光片兩面設有由纖維素系樹脂所構成的保護層之構成以抑制破裂的記載。
本發明之目的在於提供一種偏光板，係在俯視圖之面內具有通孔的偏光板，其反覆曝露在低溫與高溫條件下之冷熱衝撃試驗(熱衝撃試驗)中可抑制破裂之發生。
本發明係提供以下之偏光板及圖像顯示裝置。
〔1〕一種偏光板，係具有包含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光片的偏光板，其在俯視圖之面內具有第1通孔與第2通孔，
從前述偏光板之外緣至前述第1通孔沿著前述偏光片的穿透軸之最短距離d10[mm]滿足下述式(1a)的關係。
d10≧10 (1a)
〔2〕如〔1〕所述之偏光板，其中，前述第1通孔與前述第2通孔沿著前述偏光片的穿透軸之最短距離d12[mm]滿足下述式(2a)的關係。
1≦d12≦25 (2a)
〔3〕如〔2〕所述之偏光板，其中，最短距離d12[mm]滿足下述式(2c)的關係。
1≦d12≦7 (2c)
〔4〕如〔1〕至〔3〕中任一項所述之偏光板，其更具有分別積層在前述偏光片之兩面的保護膜。
〔5〕如〔1〕至〔4〕中任一項所述之偏光板，其中，前述第1通孔與前述第2通孔沿著前述偏光片之吸收軸方向的重疊部分之長度a[mm]滿足下述式(3a)的關係。
a≧0 (3a)
〔6〕一種圖像顯示裝置，係包含圖像顯示元件、及〔1〕至〔5〕中任一項所述之偏光板。
依據本發明，本發明可提供一種偏光板，係在俯視圖之面內具有通孔的偏光板，其反覆曝露在低溫與高溫條件下之冷熱衝撃試驗(熱衝撃試驗)中可抑制破裂之發生。
10,20,30,31,32,33:偏光板
11:第1通孔
12:第2通孔
101:偏光片
102:第1保護膜
103:第2保護膜
201:黏著劑層
301:保護膜
302:增亮膜
303:第1黏著劑片
304:第2黏著劑片
305:分離膜
A1:吸收軸
A2:穿透軸
d10，d10:最短距離
圖1係表示本發明之偏光板的一例之俯視圖。
圖2係表示本發明之偏光板的另一例之俯視圖。
圖3係表示通孔之例的概略圖。
圖4係表示偏光片之製造方法的流程圖。
圖5係表示本發明之附黏著劑層的偏光板之一例的概略剖面圖。
圖6係表示在實施例所製作之偏光板A的概略剖面圖。
圖7係表示在實施例所製作之偏光板B的概略剖面圖。
圖8係表示在實施例所製作之偏光板的俯視圖。
圖9係表示在比較例所製作之偏光板的俯視圖。
圖10係表示本發明之附黏著劑層的偏光板之另一例的概略剖面圖。
<偏光板>
本發明之偏光板係具有包含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光片的偏光板，其在俯視圖之面內具有第1通孔與第2通孔。偏光板除了第1通孔與第2通孔以外，可具有其他通孔。在本說明書中，所謂俯視圖係指從層之厚度方向觀看者。以下，使用本發明之偏光板的一例之圖式說明本發明之偏光板的特徵。
圖1係表示本發明之偏光板的一例之俯視圖。偏光板10係具有第1通孔11與第2通孔12。偏光板10係具有偏光片，且偏光片具有與延伸軸一致之吸收軸A1、及與吸收軸A1正交之穿透軸A2。在偏光片中，在聚乙烯醇系樹脂膜之延伸軸方向使二色性色素吸附定向，結果，延伸軸與吸收軸A1為一致。相對於偏光板10，偏光片之吸收軸A1的方向並無特別限定，但例如，偏光板在俯視圖為長方形時，可為平行於長邊方向之方向，亦可為平行於短邊方向之方向，或可為與長邊方向(或短邊方向)構成的角度為45°±5°之方向，較佳係可為45°±2°之方向。在圖1中，吸收軸A1係平行於偏光板之長邊方向。
在偏光板10中，從偏光板10之外緣至第1通孔11沿著偏光片之穿透軸A2的最短距離d10[mm]可為滿足下述式(1a)之關係，進一步可滿足下述式(1b)之關係。
d10≧10 (1a)
d10≧12 (1b)
最短距離d10係依偏光板之大小所取得之值而異，但其上限值例如為100mm以下。
本發明人發現破裂發生之容易性、與在偏光板之面內的通孔之位置有相關性，獲得具有最短距離d10滿足上述式(1a)的關係之通孔時，容易發生破裂之見識。亦獲得破裂係在通孔之附近容易發生，又，沿著偏光片之吸收軸，亦即，沿著二色性色素之定向方向而容易發生之見識。本發明之破裂係曝露於高溫環境下之後可被觀察到。可觀察到破裂之條件及觀察方法係在後述實施例的欄中說明之條件及方法。
破裂之發生原理係推測如下，但本發明並不限定於此。偏光板曝露於高溫環境下時，偏光片係沿著延伸軸，亦即，沿著吸收軸而收縮，故在偏光板內產生變形。偏光板具有通孔時，在其通孔附近，偏光片係沿著通孔之形狀亦會引起收縮，相較於不具有通孔時，在偏光板內之變形會增加，故推測容易產生破裂。
依據本發明，即使為具有滿足上述式(1a)的關係之第1通孔時，藉由具有第2通孔，亦可抑制破裂之發生。如此破裂的發生之抑制原理係推測如下，但本發明並不限定於此。推測藉由第2通孔，可緩和在第1通孔附近產生之變形，並可抑制破裂之發生。
再者，本發明人等雖然獲得有關破裂發生之容易性，如後述，具有i)通孔之大小、ii)偏光片之厚度、iii)保護膜之厚度等相關性之見識，但在本發明之偏光板中對於上述i)、ii)、iii)，即使為容易產生破裂之條件，亦可發揮抑制破裂發生之效果。
在偏光板10中，第1通孔11與第2通孔12沿著偏光片的穿透軸A2之最短距離d12[mm]係以滿足下述式(2a)之關係為佳，以滿足下述式(2b)的關係，再滿足式(2c)之關係者更佳。
1≦d12≦25 (2a)
1≦d12≦15 (2b)
1≦d12≦7 (2c)
藉由最短距離d12為25mm以下，可更抑制在第1通孔11之周邊容易產生破裂的發生，又，即使在第2通孔12之周邊容易產生破裂時，亦可更抑制其發生。例如，從偏光板10之外緣至第2通孔12沿著偏光片之穿透軸A2的最短距離為10mm以上時，或第2通孔12之面積小於第1通孔11之面積時，即使在第2通孔12之周邊，亦與第1通孔11同樣地容易產生破裂。又，藉由最短距離d12為1mm以上，即使使第1通孔11與第2通孔12彼此靠近形成時，亦可容易進行加工。又，藉由最短距離d12為7mm以下，可使因偏光片之收縮所產生之應力分散，而更抑制曝露於高溫環境下之後可被觀察到之破裂的發生。
在偏光板10中，第1通孔11與第2通孔12沿著偏光片的吸收軸A1之重疊部分的長度a[mm]係以滿足下述式(3a)的關係為佳，以滿足下述式(3b)之關係更佳。
a≧0 (3a)
a≧1 (3b)
藉由重疊部分之長度a為0mm以上，亦即，第1通孔11與第2通孔12係藉由在吸收軸A1方向連續、或具有重疊部分，可更抑制在第1通孔11之周邊容易產生破裂的發生，又，即使在第2通孔12之周邊容易產生破裂時，亦可更抑制其發生。又，二個通孔在吸收軸A1方向重疊最多時，重疊部分之長度a係與二個通孔之吸收軸A1方向的直徑之最大 值比較，其小者之值成為重疊部分之長度a。如此，a之上限值係依通孔之大小而異，但a例如為10mm以下。
圖2係表示與圖1所示之偏光板10為相同的形狀，且偏光片之吸收軸A1相對於偏光板之長邊方向為45°時之偏光板20中，從偏光板20之外緣至第1通孔11之最短距離d10、及第1通孔11與第2通孔12之最短距離d12。如圖2所示，最短距離d10及最短距離d12係偏光片之穿透軸A2方向的距離。在偏光板20中，第1通孔11與第2通孔12係不具有沿著偏光片之吸收軸A1方向的重疊部分，故不滿足上述式(3a)的關係。
偏光板10、20係在俯視圖中可為方形或圓角正方形。所謂圓角正方形係指方形之角部中之1個以上為曲線之形狀，亦即，方形狀之角部中之1個以上為圓角，所謂方形係指形成為4個角之任一者皆不為圓角之形狀。又，在本說明書中，所謂方形係指長方形或正方形。偏光板為圓角方形時，偏光板具有之4個角中之1個以上可成為圓角。偏光板10、20係方形具有之4個全部成為圓角。
圓角部分之曲率半徑例如可為1mm以上10mm以下，較佳係2mm以上8mm以下。
在圖1、圖2中，第1通孔11及第2通孔12係表示為圓形之通孔，但通孔之形狀不受此限定，而例如可為橢圓形、方形、圓角方形或組合此等之形狀等。
通孔之形狀並無特別限定，而例如可為圖3(a)至(d)所示之形狀。第1通孔11及第2通孔12之形狀可為相同，亦可為相異。
第1通孔11及第2通孔12之長徑例如可為0.5mm以上30mm以下，較佳係1mm以上10mm以下。第1通孔11之長徑為10mm以下時，容易產生破裂，若依據本發明，即使具有如此通孔時，亦可抑制破裂之發生。第1通孔11及第2通孔12之大小可為相同，亦可為相異。
偏光板之厚度通常可設為5μm以上200μm以下，亦可為150μm以下，亦可為120μm以下。
偏光板10、20係具有偏光片，且可為僅在其一面積層有保護膜之構成，又，或以在其兩面分別積層有保護膜之構成為較佳。
〔偏光片〕
偏光片係包含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光片，例如可為在經單軸延伸之聚乙烯醇系樹脂膜使二色性色素吸附定向之偏光片。在偏光片中，二色性色素通常係在單軸延伸之方向進行定向，二色性色素之定向方向成為吸收軸方向，故單軸延伸方向與吸收軸方向為一致。如此偏光片係可依據後述偏光片之製造方法而製造。偏光片101係可為具有下列性質之吸收型之偏光片：吸收具有平行於吸收軸之振動面的直線偏光，並使具有與吸收軸正交之(與穿透軸平行的)振動面的直線偏光進行穿透。偏光片係可藉由在其一面隔著接著劑或黏著劑等而貼合第1保護膜，以使用作為偏光板。
偏光片之厚度通常為20μm以下，較佳係18μm以下，更佳係15μm以下。使偏光片之厚度薄化係有利於偏光板10之薄膜化。偏光片101之厚度通常為1μm以上，例如可為5μm以上。偏光片101之厚度為20μm以下時，容易產生破裂，若依據本發明，即使為具有如此通孔時，亦可抑制破裂之發生。
偏光片之厚度例如可藉由聚乙烯醇系樹脂膜之選擇、延伸倍率之調節等來控制。
〔偏光片之製造方法〕
一邊參照圖式，一邊說明偏光片之製造方法。圖4所示之製造方法係可包含下列步驟：
膨潤步驟S10，係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於收納在含有水之處理液的膨潤槽；
染色步驟S20，係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於收納含有二色性色素之處理液的染色槽而進行染色；
交聯步驟S30，係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於收納含有交聯劑之處理液的交聯槽而進行交聯處理；
洗淨步驟S40，係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於洗淨槽；及，
乾燥步驟S50。
聚乙烯醇系樹脂膜係以偏光片製造步驟之任一者以上之階段，更具體而言，係以從膨潤步驟S10之前至交聯步驟S30為止之任一者以上之階段進行單軸延伸處理(延伸步驟)。
製造方法係可更包含上述以外之其他步驟。本發明之製造方法所含的各種處理步驟係可沿著偏光片製造裝置之膜輸送路徑而連續地輸送屬於胚膜之聚乙烯醇系樹脂膜來連續實施。膜輸送路徑係依該等實施順序具備用以實施上述各種處理步驟的設備(處理槽或爐等)。
膜輸送路徑除了上述設備之外，可藉由將導輥或軋輥等配置於適當位置而建構。例如，導輥係可配置於各處理槽之前後或處理槽中， 藉此，可將膜導入/浸漬於處理槽及進行從處理槽之拉出。更具體而言，係可在各處理槽中設有2個以上之導輥，藉由沿著該等導輥而輸送膜，以使膜浸漬於各處理槽中。
構成屬於胚膜之聚乙烯醇系樹脂膜的聚乙烯醇系樹脂係可使用使聚乙酸乙烯酯系樹脂經皂化者。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯之外，尚可例示乙酸乙烯酯與可共聚合於乙酸乙烯酯之其他單體之共聚物。可共聚合於乙酸乙烯酯之其他單體係可列舉例如：不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之(甲基)丙烯醯胺類等。聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常約為85莫耳%以上，較佳係約90莫耳%以上，更佳係約99莫耳%以上。在本說明書中，「(甲基)丙烯酸」係指選自丙烯酸及甲基丙烯酸之至少一者。有關「(甲基)丙烯醯基」亦同。
聚乙烯醇系樹脂係可被改質，例如，亦可使用以醛類改質而成之聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛、聚乙烯丁醛等。
聚乙烯醇系樹脂之平均聚合度較佳係100以上10000以下，更佳係1500以上8000以下，又更佳係2000以上5000以下。聚乙烯醇系樹脂之平均聚合度係可依據JIS K 6726(1994)而求得。平均聚合度未達100時，難以獲得較佳之偏光性能，超出10000以上則有膜加工性變差之情形。
聚乙烯醇系樹脂膜之厚度例如為10μm以上50μm以下左右，從偏光片之厚度設為15μm以下之觀點而言，較佳係40μm以下，更佳係30μm以下。
屬於胚膜之聚乙烯醇系樹脂膜係例如可準備作為長條之未延伸或延伸聚乙烯醇系樹脂膜之捲狀物(捲繞品)。此時，偏光片亦可獲得為長條物。以下，詳細說明有關各步驟。
(1)膨潤步驟S10
在本步驟中之膨潤處理係就屬於胚膜之聚乙烯醇系樹脂膜之異物去除、塑化劑之去除、易染色性之賦予、膜之塑化性等之目的並依需要而實施之處理，具體而言，係可為在收納含有水之處理液的膨潤槽中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜的處理。該膜係可浸漬於1個膨潤槽中，亦可依序浸漬於2個以上之膨潤槽中。膨潤處理前、膨潤處理時、或膨潤處理前及膨潤處理時，亦可對膜進行單軸延伸處理。
收納於膨潤槽之處理液係可為水(例如純水)之外，亦可為添加有如醇類之水溶性有機溶劑的水溶液。
浸漬膜時之收納於膨潤槽的處理液之溫度通常為10℃以上70℃以下左右，較佳係15℃以上50℃以下左右，膜之浸漬時間通常為10秒以上600秒以下左右，較佳係20秒以上300秒以下左右。
(2)染色步驟S20
在本步驟中之染色處理係就在聚乙烯醇系樹脂膜使二色性色素吸附、定向之目的所進行之處理，具體而言，係可為收納含有二色性色素之處理液的染色槽中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜之處理。該膜係可浸漬於1個染色槽，亦可依序浸漬於2個以上之染色槽。為提高二色性色素之染色性，供給至染色步驟之膜係至少可施予某程度之單軸延伸處理。或，可在染色處理前 之單軸延伸處理以外，尚在染色處理時進行單軸延伸處理，以取代染色處理前之單軸延伸處理。
二色性色素係可為碘或二色性有機染料。二色性有機染料之具體例係包含紅BR、紅LR、紅R、粉紅LB、魯賓BL、棗紅GS、天空藍LG、檸檬黃、藍BR、藍2R、海軍藍RY、綠LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黃3G、黃R、橙LR、橙3R、猩紅GL、猩紅KGL、剛果紅、亮紫BK、超藍G、超藍GL、超橙GL、直接天空藍、直接久牢橙S、久牢黑。二色性色素係可僅單獨使用1種，亦可併用2種以上。
使用碘作為二色性色素時，收納於染色槽之處理液係可使用含有碘及碘化鉀之水溶液。可使用碘化鋅等其他碘化物取代碘化鉀，亦可併用碘化鉀與其他碘化物。又，可使碘化物以外之化合物，例如硼酸、氯化鋅、氯化鈷等共存。添加硼酸時，就含有碘之點而言，係與後述交聯處理有區別。在上述水溶液中之碘的含量通常係水每100質量份，為0.01質量份以上1質量份以下。又，碘化鉀等碘化物之含量通常係水每100質量份，為0.5質量份以上20質量份以下。如上述，收納於染色槽之處理液係可含有鋅鹽。
浸漬膜時之收納於染色槽的處理液之溫度通常為10℃以上45℃以下，較佳係10℃以上40℃以下，更佳係20℃以上35℃以下，膜之浸漬時間通常為30秒以上600秒以下，較佳係20秒以上300秒以下。
使用二色性有機染料作為二色性色素時，收納於染色槽之處理液係可使用含有二色性有機染料之水溶液。在該水溶液中之二色性有機染料之含量通常係水每100質量份為1×10-4質量份以上10質量份以下， 較佳係1×10-3質量份以上1質量份以下。在染色槽亦可使染色助劑等共存，例如，可含有硫酸鈉等之無機鹽或界面活性劑等。二色性有機染料係可僅單獨使用1種，亦可併用2種以上。浸漬膜時之收納於染色槽的處理液之溫度係例如20℃以上80℃以下，較佳係30℃以上70℃以下，膜之浸漬時間通常為30秒以上600秒以下，較佳係60秒以上300秒以下。
(3)交聯步驟S30
以交聯劑處理染色步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜的交聯處理係就因交聯所產生的耐水化或色相調整等之目的進行的處理，具體而言，係可為在含有交聯劑之收納於交聯槽的處理液中浸漬染色步驟後之膜的處理。該膜係可浸漬於1個交聯槽，亦可依序浸漬於2個以上之交聯槽。交聯處理時可進行單軸延伸處理。
交聯劑係可列舉硼酸、乙二醛、戊二醛等，以使用硼酸為較佳。亦可併用2種以上之交聯劑。收納於交聯槽之處理液中的硼酸之含量通常係水每100質量份為0.1質量份以上15質量份以下。從偏光片之收縮力之觀點而言，較佳係1質量部以上10質量部以下。
二色性色素為碘時，收納於交聯槽之處理液較佳係除了硼酸以外，尚含有碘化物。收納於交聯槽之處理液中的碘化物之含量通常係水每100質量份為0.1質量份以上15質量份以下，較佳係5質量份以上12質量份以下。碘化物係可列舉碘化鉀、碘化鋅等。又，碘化物以外之化合物，例如可在交聯槽使氯化鋅、氯化鈷、氯化鋯、硫代硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉等共存。
浸漬膜時之收納於交聯槽的處理液之溫度通常為50℃以上85℃以下，較佳係50℃以上70℃以下，膜之浸漬時間通常為10秒以上600秒以下，較佳係20秒以上300秒以下。
在交聯步驟S30，交聯槽可為2個槽以上。此時，收納於各交聯槽之處理液的組成及溫度可為相同，亦可為相異。收納於交聯槽之處理液係可具有依照浸漬聚乙烯醇系樹脂膜之目的之交聯劑及碘化物等的濃度、或溫度。可分別以複數步驟(例如複數槽)進行因交聯所產生的耐水化用之交聯處理及色相調整(補色)用之交聯處理。
一般，實施因交聯所產生的耐水化用之交聯處理及色相調整(補色)用之交聯處理的兩者時，實施色相調整(補色)用之交聯處理的槽(補色槽)被配置於後段。收納於補色槽之處理液之溫度例如為10℃以上55℃以下，較佳係20℃以上50℃以下。收納於補色槽之處理液中的交聯劑之含量係水每100質量份，例如為1質量份以上5質量份以下。收納於補色槽之處理液中的碘化物之含量係水每100質量份，例如為3質量份以上30質量份以下。
如上述，當製造偏光片時，聚乙烯醇系樹脂膜係從膨潤步驟S20之前至交聯步驟S30為止之任一或二個以上之階段經單軸延伸處理(延伸步驟)。從提高二色性色素之染色性的觀點而言，供給至染色步驟之膜較佳係至少實施某程度之單軸延伸處理的膜，或，較佳係除了在染色處理前之單軸延伸處理以外，尚在染色處理時進行單軸延伸處理，以取代染色處理前之單軸延伸處理。
單軸延伸處理係可為在空中進行延伸之乾式延伸、在槽中進行延伸之濕式延伸之任一者，亦可進行此等之兩者。單軸延伸處理係可為2個軋輥間賦予周速差而進行縱向單軸延伸之輥間延伸、熱輥延伸、拉幅機延伸等，但較佳係包含輥間延伸。以胚膜作為基準之延伸倍率(以2個以上之階段進行延伸處理時係其等之累積延伸倍率)為3倍以上8倍以下左右。為了賦予良好的偏光特性，延伸倍率較佳係設為4倍以上，更佳係設為5倍以上。
由經過交聯步驟S30，所得到之偏光片係包含硼成分。該硼成分之含量愈少，愈有可減少收縮力之傾向。為減少硼成分之含量，只要降低交聯槽之處理液中的硼酸含量，或縮短交聯槽中之浸漬時間即可。
(4)洗淨步驟S40
在本步驟中之洗淨處理係就去除附著於聚乙烯醇系樹脂膜之多餘的交聯劑或二色性色素等藥劑之目的並依需要而實施之處理，使用含有水之洗淨液而洗淨交聯步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜的處理。具體而言，係可為在收納於洗淨槽之處理液(洗淨液)浸漬交聯步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜的處理。該膜係可浸漬於1個洗淨槽，亦可依序浸漬於2個以上之洗淨槽。或，洗淨處理係可為對交聯步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜進行噴霧洗淨液成為淋浴之處理，亦可組合上述之浸漬的處理與噴霧的處理。
洗淨液係可為水(例如純水)之外，亦可為添加有如醇類之水溶性有機溶劑的水溶液。洗淨液之溫度例如可為5℃以上40℃以下左右。
洗淨步驟S40係任意之步驟並可被省略，較佳係對進行洗淨步驟S40後之膜進行乾燥步驟S50。
(5)乾燥步驟S50
乾燥處理S50係用以使洗淨步驟S40後之聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之區域。可一邊使洗淨步驟S40後之聚乙烯醇系樹脂膜繼續輸送，一邊在乾燥步驟S50導入該膜而施予乾燥處理，藉此，可獲得偏光片。
乾燥處理係使用膜之乾燥手段(加熱手段)而進行。乾燥手段之適當的一例為乾燥爐。乾燥爐較佳係可控制爐內溫度者。乾燥爐係例如，可藉由熱風之供給等提高爐內溫度之熱風烘箱。又，以乾燥手段進行的乾燥處理係可為使洗淨步驟S40後之聚乙烯醇系樹脂膜密接於具有凸曲面之1或2個以上之加熱體之處理、或使用加熱器而加熱該膜之處理。
上述加熱體係可列舉在內部具備熱源(例如，溫水等熱媒或紅外線加熱器)-6可提高表面溫度之輥(例如，兼具熱輥之導輥)。上述加熱器係可列舉紅外線加熱器、鹵素加熱器、面板加熱器等。
乾燥處理之溫度(例如，乾燥爐之爐內溫度、熱輥之表面溫度等)通常為30℃以上100℃以下。乾燥時間並無特別限制，但例如，可為30秒以上600秒以下。
經過以上步驟，可獲得在經單軸延伸之聚乙烯醇系樹脂膜使二色性色素吸附定向之偏光片。
所得到之偏光片係例如，可直接輸送至後續之偏光板製作步驟(在偏光片之單面或兩面貼合保護膜之步驟)。
〔保護膜〕
保護膜係例如，可為如鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯系樹脂等)之聚烯烴系樹脂；如三乙醯基纖維素或二乙醯 基纖維素之纖維素酯系樹脂；如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯之聚酯系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；如聚甲基丙烯酸甲酯系樹脂之(甲基)丙烯酸系樹脂；或由此等之混合物、共聚物等所構成的透明樹脂膜。其中，從耐光學性及尺寸安定性之觀點而言，較佳係纖維素酯系樹脂膜或環狀聚烯烴系(COP)樹脂膜。在偏光片之兩面貼合保護膜時，貼合於兩面之保護膜可為相同，亦可為相異。
從偏光板之薄型化的觀點而言，保護膜之厚度係以薄者為較佳，若太薄，則有強度降低而加工性變差之傾向，故較佳係5μm以上150μm以下，更佳係5μm以上100μm以下，又更佳係10μm以上50μm以下。
保護膜之任一者或兩者亦可為一併具有如相位差膜、增亮膜之光學功能的保護膜。又，保護膜係可為形成硬塗層者。硬塗層係可形成於保護膜之一面，亦可形成於兩面。藉由設有硬塗層，可為改善硬度及抗刮性之保護膜。硬塗層例如為紫外線硬化型樹脂之硬化層。紫外線硬化型樹脂係例如可列舉丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、醯胺系樹脂、環氧系樹脂等。硬塗層係為了提高強度，亦可含有添加劑。添加劑係不受限定，可列舉無機系微粒子、有機系微粒子、或此等之混合物。
〔偏光板之其他構成要素〕
(1)光學功能性膜
偏光板係可具備用以賦予所希望之光學功能的偏光片以外之其他光學功能性膜，其較佳例為相位差膜。
如上述，保護膜亦可兼具相位差膜，但可與此等膜為不同用途地亦積層相位差膜。後者之情形，相位差膜係可隔著黏著劑層或接著劑層而積層於偏光片或保護膜之表面。
相位差膜係可列舉由具有透光性之熱塑性樹脂的延伸膜所構成之雙折射性膜；使盤型液晶或向列型液晶定向固定之膜；在基材膜上形成有上述液晶層者等。
基材膜通常係由熱塑性樹脂所構成之膜，熱塑性樹脂之一例係三乙醯基纖維素等纖維素酯系樹脂。
可包含於偏光板之其他光學功能性膜(光學構件)之例係聚光板、增亮膜、反射層(反射膜)、半穿透反射層(半穿透反射膜)、光擴散層(光擴散膜)等。此等一般係設成偏光板配置於液晶單元之背面側(背光側)的偏光板之情形。
(2)黏著劑層
偏光板係可藉由設有黏著劑層而為附有黏著層之偏光板。黏著劑層係可列舉使偏光板貼合於液晶單元、有機EL顯示元件等圖像顯示元件、或其他光學構件的黏著劑層。
圖5係表示附有黏著劑層之偏光板的層構成之一例的概略剖面圖。如圖5所示，附有黏著劑層之偏光板30係將依序積層有第1保護膜102、偏光片101、及第2保護膜103而成之偏光板10、及在偏光板10之第2保護膜103側積層有黏著劑層201而成之構成。
使用於黏著劑層之黏著劑係可使用以(甲基)丙烯酸系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚酯系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚醚系樹脂等作為基 材聚合物者。其中，從透明性、黏著力、可靠性、耐候性、耐熱性、重工性等之觀點而言，以(甲基)丙烯酸系黏著劑為佳。
在(甲基)丙烯酸系黏著劑係以使玻璃轉移溫度較佳成為25℃以下、更佳成為0℃以下之方式調配甲基或乙基或正-、異-或第三-丁基等具有碳數20以下之烷基的(甲基)丙烯酸烷酯、及(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸羥基乙酯等含有官能基的(甲基)丙烯酸系單體，且重量平均分子量為10萬以上之(甲基)丙烯酸系樹脂可用來作為基材聚合物。
在偏光板形成黏著劑層係例如，可藉由：使黏著劑組成物溶解或分散於甲苯或乙酸乙酯等有機溶劑中而調製黏著劑液，將此直接塗佈於偏光板之對象面而形成黏著劑層之方式；或，預先施予離型處理之分離膜上呈片狀形成黏著劑層，將其移動固定至偏光板之對象面的方式等來進行。
黏著劑層之厚度係可依照其接著力等來決定，但以1μm以上50μm以下之範圍為適當，較佳係2μm以上40μm以下。
偏光板係可含有上述分離膜。分離膜係可為由聚乙烯等聚乙烯系樹脂、聚丙烯等聚丙烯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂等所構成的膜。其中，以聚對苯二甲酸乙二酯之延伸膜為佳。
黏著劑層係可依需要而包含由玻璃纖維、玻璃粒、樹脂粒、金屬粉或其他無機粉末所構成的填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑等。
抗靜電劑係可列舉例如：離子性化合物、導電性微粒子、導電性高分子等，但較佳係使用離子性化合物。
構成離子性化合物之陽離子成分係可為無機陽離子，亦可為有機陽離子。
有機陽離子係可列舉吡啶鎓陽離子、咪唑鎓陽離子、銨陽離子、鋶陽離子、鏻陽離子、哌啶鎓陽離子、吡咯啶鎓陽離子等，無機陽離子可列舉鋰離子、鉀離子等。
另一方面，構成離子性化合物之陰離子成分可為無機陰離子，亦可為有機陰離子，但因獲得抗靜電性能優異之離子性化合物，以含有氟原子之陰離子成分為佳。含有氟原子之陰離子成分可列舉六氟磷酸鹽陰離子[(PF6 -)]、雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺陰離子[(CF3SO2)2N-]陰離子、雙(氟磺醯基)亞胺陰離子[(FSO2)2N-]陰離子等。
黏著劑層201係如圖5所示，可隔著第2保護膜103而積層於偏光片101，但如圖10所示，以直接積層於偏光片101者為佳。
(3)保護膜
偏光板係可包含用以保護其表面(典型上係保護膜之表面)之保護膜。保護膜係例如，在圖像顯示元件或其他光學構件貼合偏光板之後，其具有之黏著劑層整個被剝離去除。
保護膜係例如，以基材膜與積層於其上之黏著劑層所構成。有關黏著劑層係引用上述記載。
構成基材膜之樹脂係例如，可為如聚乙烯之聚乙烯系樹脂、如聚丙烯之聚丙烯系樹脂、如聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯之聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等熱塑性樹脂。較佳係聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂。
<偏光板之製造方法>
包含偏光片與保護膜之偏光板的製造方法係可包含：準備偏光片之步驟、貼合偏光片與保護膜之貼合步驟、在偏光板之面內更設有通孔之通孔形成步驟。
〔貼合步驟〕
在貼合步驟係可在偏光片之至少一表面隔著接著劑而貼合保護膜(積層)。使用於偏光片與保護膜之貼合的接著劑係可列舉：紫外線硬化性接著劑等活性能量線硬化性接著劑、聚乙烯醇系樹脂之水溶液或在其中調配交聯劑而成之水溶液、胺基甲酸乙酯系乳化液接著劑等水系接著劑。在偏光片之兩面貼合保護膜時，形成用以貼合各別保護膜所使用之接著劑層的接著劑可為同種，亦可為異種。例如，在兩面貼合保護膜時，一面係可使用水系接著劑而貼合，另一面係可使用活性能量線硬化性接著劑而貼合。紫外線硬化型接著劑係可為自由基聚合性之(甲基)丙烯酸系化合物與光自由基聚合起始劑之混合物、或陽離子聚合性之環氧化合物與光陽離子聚合起始劑之混合物等。又，可併用陽離子聚合性之環氧化合物與自由基聚合性之(甲基)丙烯酸系化合物，亦可併用光陽離子聚合起始劑與光自由聚合起始劑作為起始劑。
使用活性能量線硬化性接著劑時，貼合後，藉由照射活性能量線而使接著劑硬化。活性能量線之光源並無特別限定，但以在波長400nm以下具有發光分布之活性能量線(紫外線)為佳，具體而言，較佳係使用低壓水銀灯、中壓水銀灯、高壓水銀灯、超高壓水銀灯、化學燈、黑光燈、微波激發水銀灯、金屬鹵素燈等。
為提高偏光片與保護膜之接著性，在偏光片與保護膜之貼合前，可在偏光片及/或保護膜之貼合面，施予電暈處理、火焰處理、電漿處理、紫外線照射處理、底漆塗佈處理、皂化處理等表面處理。
本發明之偏光板係如上述，亦可藉由在屬於單層膜之偏光片貼合保護膜來製作，但不限於該方法。例如，亦可藉由利用如日本特開2009-98653號公報所記載之基材膜的方法而製作。後者之方法係有利於獲得具有薄膜之偏光片(偏光片層)之偏光板，例如，可包含如下步驟。
樹脂層形成步驟，其係在基材膜之至少一面塗佈含有聚乙烯醇系樹脂之塗佈液後，藉由使其乾燥，形成聚乙烯醇系樹脂層而獲得積層膜；
延伸步驟，其係使積層膜進行延伸而獲得延伸膜；
染色步驟，其係藉由使延伸膜之聚乙烯醇系樹脂層以二色性色素進行染色而形成偏光片層(相當於偏光片)以獲得偏光性積層膜；
第1貼合步驟，其係在偏光性積層膜之偏光片層上使用接著劑而貼合保護膜以獲得貼合膜；
剝離步驟，其係從貼合膜剝離去除基材膜而獲得附單面保護膜之偏光板。
包含第2貼合步驟，其係在偏光片層(偏光片)之兩面積層保護膜時，在附有單面保護膜之偏光板的偏光片面使用接著劑而更貼合保護膜。
在利用基材膜之上述方法中，在獲得偏光性積層膜之染色步驟(例如，獲得偏光性積層膜之在染色步驟中的交聯步驟後或洗淨步驟後)含有乾燥步驟。
〔通孔形成步驟〕
偏光板係可藉由將長條之偏光板切成葉片狀而獲得葉片狀偏光板，並在該葉片狀偏光板之面內設有通孔來獲得。在葉片狀偏光板之面內設有通孔之方法的具體例係可列舉例如：將葉片狀偏光板使用湯姆生(Thomson)刀刃而沖孔之方法；或，使用鑽孔機等旋轉切削具而進行穿孔加工之方法等。進行通孔形成加工時，葉片狀偏光板係可為單獨，或可為複數片重疊之積層體。又，將長條之偏光板切成葉片狀時，同時可形成通孔之方式進行通孔形成步驟。
<圖像顯示裝置>
偏光板係可使用於圖像顯示裝置。使用於圖像顯示裝置之圖像顯示元件係可列舉例如：液晶顯示元件、有機EL顯示元件等。當建構液晶顯示裝置時，偏光板係可使用於配置在觀看側之偏光板，亦可使用於配置在背光側之偏光板，亦可使用於觀看側及背光側之兩者的偏光板。本發明之偏光板係可使用於例如，照相機、操作按鍵、具有紅外線照射口之智慧型手機等圖像顯示裝置，亦可使用於偏光板，其係在對應於此等之位置上設有通孔。
[實施例]
在以下使用實施例而更詳細說明本發明，但本發明係不限定於此等實施例。例中之「%」及「份」係只要無特別記載，為質量%及質量份。
〔偏光板A之製作〕
藉由以下之方法製作偏光板A(附有兩面保護膜之偏光板)，偏光板A係圖6所示之構成的偏光板A(在圖6中為偏光板31)，具體而言，係具有「保護膜301〔聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、製品名：SAT4038T15、SAN-A化研公司製〕〕/增亮膜302〔製品名：APF-V3、3M公司製、厚度26μm〕/第1黏著劑片303〔厚度5μm〕/第1保護膜102〔製品名：KC2UAW、Konica Minolta製、厚度25μm〕/偏光片101〔單軸延伸聚乙烯醇(PVA)膜、厚度12μm〕/第2保護膜103〔製品名：Zeonor膜ZPF14-013、日本ZEON製、厚度13μm〕/第2黏著劑片304〔厚度20μm〕/分離膜305」之積層構造。
1.第1黏著劑片303及第2黏著劑片304之準備
在由經施予離型處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜所構成的第2分離膜(Lintec股份有限公司製)之離型處理面，使用薄塗器而以乾燥後之厚度成為5μm(第1黏著劑片)、20μm(第2黏著劑片)之方式，塗佈黏著劑組成物，在100℃乾燥1分鐘而製作黏著劑片。其後，在黏著劑片露出之表面貼合第1分離膜而製作第1黏著劑片303及第2黏著劑片304。
2.積層構造1之製作步驟
將平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上且厚度30μm之聚乙烯醇膜浸漬於30℃之純水後，在28℃下浸漬在以碘：碘化鉀：水之質量比為 0.02：2：100之水溶液中進行碘染色(以下，亦稱為碘染色步驟。)。將經過碘染色步驟之聚乙烯醇膜，在64℃下浸漬於碘化鉀：硼酸：水之質量比為12：5：100之水溶液中進行硼酸處理(以下，亦稱為硼酸處理步驟)。在硼酸處理步驟中，在以速度比相異之輥間單軸延伸成約6倍。以7℃之純水洗淨經過硼酸處理步驟之聚乙烯醇膜後，在85℃下進行乾燥，獲得在聚乙烯醇使碘吸附定向之偏光片(延伸後之厚度12μm)。
藉由在所得到之偏光片的兩面分別使第1保護膜、第2保護膜隔著水系接著劑而貼合，在80℃乾燥3分鐘，製作由「第1保護膜102/偏光片101/第2保護膜103」所構成的積層構造。其後，剝離第2黏著劑片304之第2分離膜而露出之黏著劑層之表面以積層機貼合上述積層構造之第2保護膜103之表面，獲得具有「第1保護膜102/偏光片101/第2保護膜103/第2黏著劑片304」之層構成的積層構造1。
3.積層構造2之製作步驟
對於附有丙烯製保護膜之增亮膜302，進行電暈處理增亮膜之露出面，將剝離第1黏著劑片303之第2分離膜而成者使用積層機貼合於增亮膜302之經電暈處理之表面。其次，將丙烯製保護膜貼換成保護膜301而獲得具有「保護膜301/增亮膜302/第1黏著劑片303」之層構成的積層構造2。
4.積層構造1與積層構造2之貼合步驟
剝離被貼合於積層構造2之第1黏著劑片303的表面上之第1分離膜而露出之第1黏著劑片的表面，貼合於積層構造1之第1保護膜102，獲 得積層有積層構造1與積層構造2而成之偏光板A(附有兩面保護膜之偏光板)。
〔偏光板B之製作〕
藉由與上述偏光板A幾乎相同之方法製作圖7所示之構成的偏光板B(在圖7為偏光板32)，具體而言，係具有「保護膜301〔聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、製品名：SAT4038T15、SAN-A化研公司製〕/增亮膜302〔製品名：APF-V3、3M公司製、厚度26μm〕/第1黏著劑片303〔厚度5μm〕/偏光片101〔單軸延伸聚乙烯醇(PVA)膜、厚度8μm〕/第2保護膜103〔製品名：ZRG20SL、富士FILM製、厚度20μm〕/第2黏著劑片304〔具有厚度20μm〕/分離膜305」之積層構造的偏光板B(附有單面保護膜之偏光板)。
在偏光板B之製作中，除了在偏光片101之製作上使用厚度20μm之聚乙烯醇膜而使延伸倍率設為約4倍，再者，不具有第1保護膜之貼合步驟，且使用不同的膜作為第2保護膜103之點以外，其餘係以與上述偏光板A之相同方法製作。
〔實施例1、2〕
將上述所得到之偏光板A(實施例1)及偏光板B(實施例2)分別為圖8所示之形狀，亦即偏光片之吸收軸方向為長邊方向、與其正交之穿透軸方向為短邊方向，即為145.61mm×67.81mm之矩形，且在至來自一短邊之最短距離為3mm的位置，衝切成具有直徑3mm之圓形之二個通孔(沿著偏光板之外緣至第1通孔11之偏光片的穿透軸之最短距離d10為28.4mm，沿著第1通孔11與第2通孔12之間的偏光片之穿透軸的最短距離d12為 5mm)之形狀。積層20片之如上述方式所製作之附有黏著劑層的偏光板，而研磨外緣部、通孔周邊之0.3mm的範圍。
又，沿著第1通孔11與第2通孔12之間的偏光片之穿透軸之最短距離d12設為10mm以外，其餘係與上述相同方式，分別衝切偏光板A及偏光板B，並研磨。
再者，使沿著第1通孔11與第2通孔12之間的偏光片之穿透軸的最短距離d12設為20mm以外，其餘係與上述為相同方式，分別衝切偏光板A及偏光板B，並研磨。
〔比較例1、2〕
將上述所得到之偏光板A(比較例1)及偏光板B(比較例2)分別為圖9所示之形狀，亦即偏光片之吸收軸方向為長邊方向、與其正交之穿透軸方向為短邊方向，即為145.61mm×67.81mm之矩形，且在至來自一短邊之最短距離為3mm的位置且吸收軸方向之中心，衝切成具有直徑3mm之圓形的通孔(沿著偏光板之外緣至第1通孔之偏光片的穿透軸之最短距離d10為32.4mm)。積層20片之如上述方式所製作之附有黏著劑層的偏光板，而研磨外緣部、通孔周邊之0.3mm的範圍。
〔實施例3及比較例3〕
〔偏光板C之製作〕
藉由以下方法製作圖10所示之構成的偏光板C(在圖10為偏光板33)，具體而言，係具有「第1保護膜102[環狀聚烯烴系樹脂(COP)膜、製品名：ZT-12、日本ZEON公司製、厚度20μm〕/偏光片101〔單軸延伸PVA 膜、厚度8μm〕/第2黏著劑片304〔厚度20μm〕/分離膜305」之積層構造的偏光板(附有單面保護膜之偏光板)。
1.第2黏著劑片304之準備
準備以上述〔第2黏著劑片304之準備〕所製作的第2黏著劑片304。
2.偏光板C之製作步驟
準備以上述〔偏光板B之製作〕所製作之偏光片(厚度8μm)101。隔著水系接著劑，在該偏光片101之單面貼合第1保護膜，使其在80℃下乾燥3分鐘，製作「第1保護膜(COP膜)102/偏光片101」之積層構造。剝離上述獲得之第2黏著劑片304的第2分離膜，將所露出之黏著劑層之表面藉由積層機貼合於上述所得到之積層構造的偏光片101側表面，獲得「第1保護膜102/偏光片101/第2黏著劑片304」之積層構造的偏光板C(附有單面保護膜之偏光板)。
〔實施例3〕
除了使用偏光板C取代偏光板A以外，其餘係與實施例1相同方式而衝切偏光板C並研磨。
〔比較例3〕
除了使用偏光板C取代偏光板A以外，其餘係與比較例1相同方式而衝切偏光板C並研磨。
〔評估用試樣之製作〕
準備經玻璃洗淨機洗淨之玻璃板(Corning公司製)。將上述所製作之實施例1、2及3與比較例1、2及3之各偏光板的第2黏著劑片304之表面所貼合的分離膜305剝離而露出之第2黏著劑片表面貼合於上述準備之玻 璃板，然後，對於實施例1至2及比較例1至2係剝離去除保護膜301，製作評估用試樣。
〔熱衝撃試驗〕
在熱衝撃試驗槽投入評估用試樣，各以30分鐘循環獲得-40℃及85。℃之熱刺激。以從低溫至高溫之熱刺激作為1循環，對於各試樣進行150循環之試驗，其後進行50循環之試驗2次，進行計250循環之試驗。
〔破裂評估〕
在上述熱衝撃試驗中結束150循環後、及結束150循環後以每結束50循環時使用放大鏡或光學顯微鏡觀察評估用試樣之破裂發生及生長。尤其，對於通孔周邊進行詳細觀察。破裂係計測其發生位置與長度，求出最大破裂長度(μm)。又，在各實施例及比較例中，成為最大破裂長度之破裂係從通孔大致沿著吸收軸方向而生長。將最大破裂長度(μm)以及未達最大破裂長度100μm評估為「A」，將最大破裂長度100μm以上且未達250μm評估為「B」，將最大破裂長度250μm以上評估為「C」，在表1中呈示最大破裂長度以及其評估結果。
[表1]
Figure 109140974-A0202-12-0030-1
如表1所示，本發明所獲得之偏光板(實施例1、實施例2、實施例3)在熱衝撃試驗中實施250循環後，亦未發生0.1mm(100μm)以上之破裂。
10:偏光板
11:第1通孔
12:第2通孔
A1:吸收軸
A2:穿透軸
d10，d12:最短距離

Claims (6)

  1. 一種偏光板，係具有包含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光片的偏光板，其在俯視圖之面內具有第1通孔與第2通孔，
    從前述偏光板之外緣至前述第1通孔沿著前述偏光片的穿透軸之最短距離d10[mm]滿足下述式(1a)的關係，
    d10≧10 (1a)。
  2. 如請求項1所述之偏光板，其中，前述第1通孔與前述第2通孔沿著前述偏光片的穿透軸之最短距離d12[mm]滿足下述式(2a)的關係，
    1≦d12≦25 (2a)。
  3. 如請求項2所述之偏光板，其中，最短距離d12[mm]滿足下述式(2c)的關係，
    1≦d12≦7 (2c)。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之偏光板，其更具有分別積層在前述偏光片之兩面的保護膜。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之偏光板，其中，前述第1通孔與前述第2通孔沿著前述偏光片之吸收軸方向的重疊部分之長度a[mm]滿足下述式(3a)的關係，
    a≦0 (3a)。
  6. 一種圖像顯示裝置，係包含圖像顯示元件、及請求項1至5中任一項所述之偏光板。
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