TWI645223B - 偏光板及其製造方法 - Google Patents

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TWI645223B TW106100279A TW106100279A TWI645223B TW I645223 B TWI645223 B TW I645223B TW 106100279 A TW106100279 A TW 106100279A TW 106100279 A TW106100279 A TW 106100279A TW I645223 B TWI645223 B TW I645223B
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濱本大介
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種能以偏光膜積層於樹脂基材之狀態直接使用且耐久性業已提升的偏光板。本發明之偏光板具有聚酯系樹脂基材及偏光膜，該偏光膜積層在該聚酯系樹脂基材之單側且厚度為10μm以下。該聚酯系樹脂基材利用衰減全反射分光測定算出的結晶度為0.55~0.80，該偏光膜中之硼酸濃度為10重量%~20重量%。

Description

偏光板及其製造方法 發明領域
本發明涉及偏光板。
發明背景
有一文獻提議一種於樹脂基材上形成聚乙烯醇系樹脂層並將該積層體予以延伸、染色而製得偏光膜的方法(譬如，專利文獻1)。藉由這種方法可獲得厚度較薄的偏光膜，所以可貢獻諸如影像顯示裝置的薄型化而備受矚目。
上述偏光膜可以積層於上述樹脂基材之狀態直接使用(專利文獻2)。然而，在此實施形態中有時會於偏光板產生裂痕，所以必須提升耐久性。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2000-338329號公報
專利文獻2：日本專利第4979833號公報
發明概要
本發明係為解決上述問題而實施，其主要目的在於提 供一種可以偏光膜積層於樹脂基材之狀態直接使用且耐久性業已提升的偏光板。
根據本發明可提供一種偏光板，其具有聚酯系樹脂基材及偏光膜，該偏光膜積層在該聚酯系樹脂基材之單側且厚度為10μm以下。在本發明之偏光板中，該聚酯系樹脂基材利用衰減全反射(ATR)分光測定算出的結晶度為0.55~0.80，該偏光膜中之硼酸濃度為10重量%~20重量%。
在一實施形態中，上述聚酯系樹脂為聚對苯二甲酸乙二酯或其共聚物。
在一實施形態中，上述偏光膜未透過接著層而積層在上述聚酯系樹脂基材之單側。
在一實施形態中，上述偏光板於上述偏光膜之積層上述聚酯系樹脂基材之側的相反側不具有保護膜。
在一實施形態中，上述偏光板於上述聚酯系樹脂基材與上述偏光膜之間具有易接著層。
根據本發明之另一面向，可提供一種上述偏光板之製造方法。該製造方法包含下述步驟：於聚酯系樹脂基材上形成聚乙烯醇系樹脂膜來製作積層體；將該積層體予以延伸；將該聚乙烯醇系樹脂膜予以染色；及使該聚酯系樹脂基材結晶化。
根據本發明，藉由針對一於樹脂基材上形成有聚乙烯醇系樹脂膜之積層體予以延伸及染色而獲得的偏光板，將樹脂基材之結晶度及偏光膜中之硼酸濃度調整到特定範圍內，可獲得一能以偏光膜積層於樹脂基材之狀態直接使用且耐久性優異的偏光板。
用以實施發明之形態 以下說明本發明之實施形態，惟本發明不受該等實施形態限定。
A.偏光板 本發明之偏光板具有聚酯系樹脂基材及偏光膜，該偏光膜積層在該聚酯系樹脂基材之單側且厚度為10μm以下。圖1(a)為本發明之一實施形態之偏光板的概略截面圖。偏光板10a具有聚酯系樹脂基材11及偏光膜12，該偏光膜12係密著於該聚酯系樹脂基材11之一面(換言之，未透過接著層)而積層。圖1(b)為本發明之另一實施形態之偏光板的概略截面圖。偏光板10b進一步具有保護膜13。保護膜13係配置在偏光膜12之配置有聚酯系樹脂基材11之側的相反側。保護膜13可隔著接著層積層於偏光膜12，亦可使其密著(未透過接著層)積層。在偏光板10a、10b，聚酯系樹脂基材11可作為保護膜發揮功能。本發明中，可無須將偏光膜製作過程之延伸及染色時使用的樹脂基材剝離，當作保護膜使用，所以即使是僅於偏光膜單側具有該樹脂基材(保護膜)之構成(圖1(a)之構成)，也能抑制裂痕產生。另，偏光板10a、10b亦可於聚酯系樹脂基材11與偏光膜12之間具有易接著層(未圖示)。
一般來說，將樹脂基材上形成有聚乙烯醇(以下有時稱作「PVA」)系樹脂膜之積層體予以延伸及染色而獲得的偏光板會因為配向應力趨緩、產生收縮應力等而在樹脂基材及PVA系樹脂膜上發生尺寸變化。此時，因為兩者的尺寸變化量不同，所以可以推測會在其界面產生應變，進而產生裂痕。針對此，在本發明係使用具有特定範圍之結晶度的聚酯系樹脂基材作為樹脂基材，且將偏光膜中之硼酸濃度調整在特定範圍內。藉此，在偏光膜之吸收軸方向及與該方向呈直交方向的兩方向上，樹脂基材之尺寸變化量與偏光膜之尺寸變化量會達均衡，所以不易於樹脂基材/偏光膜界面產生應變，又產生的應變也會朝兩方向分散。於是可抑制裂痕產生。另，本說明書中，「直交方向」包含90°±5.0°之情況，宜為90°±3.0°，更宜為90°±1.0°。又，「平行方向」包含0°±5.0°之情況，宜為0°±3.0°，更宜為0°±1.0°。
A-1.偏光膜 上述偏光膜實質上為碘經吸附配向的PVA系樹脂膜。偏光膜之厚度為10μm以下，宜為7.5μm以下，較宜為5μm以下。另一方面，偏光膜之厚度宜為0.5μm以上，較宜為1.5μm以上。厚度若太薄，所得偏光膜之光學特性有降低之虞。偏光膜宜在波長380nm~780nm下之任一波長顯示吸收二色性。偏光膜之單元透射率宜為40.0%以上，較宜為41.0%以上，更宜為42.0%以上。偏光膜之偏光度宜為99.8%以上，較宜為99.9%以上，更宜為99.95%以上。
形成上述PVA系樹脂膜之PVA系樹脂可採用任意且適當的樹脂。可舉如：聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可將聚乙酸乙烯酯予以皂化而獲得。乙烯-乙烯醇共聚物可將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物予以皂化而獲得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%，更宜為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度可按JIS K 6726-1994求得。藉由使用這類皂化度的PVA系樹脂，可獲得耐久性佳的偏光膜。皂化度太高時，有膠化之虞。
PVA系樹脂的平均聚合度可按目的適當選擇。平均聚合度通常為1000~10000，宜為1200~4500，更宜為1500~4300。另，平均聚合度可按JIS K 6726-1994求得。
上述偏光膜含有硼酸。偏光膜中之硼酸濃度為10重量%~20重量%，宜為12重量%~19重量%。硼酸濃度在該範圍內時，可令吸收軸方向及與該方向呈直交方向上之偏光膜尺寸變化率成為近似聚酯系樹脂基材尺寸變化率之值，且可防止吸收軸方向上的偏光膜尺寸變化率與聚酯系樹脂基材尺寸變化率之差比與吸收軸呈直交方向上之偏光膜尺寸變化率與聚酯系樹脂基材尺寸變化率之差大太多的情況。偏光膜中之硼酸濃度可藉由下列方式調整：譬如，在後述偏光板之製造方法中以延伸浴、不溶性浴、交聯浴等使硼酸濃度改變，或改變該等浴中之浸漬時間等。另，偏光膜中之硼酸濃度(重量%)譬如可以從衰減全反射(ATR)分光測定算出之硼酸量指數來決定。 (硼酸量指數)=(硼酸峰值665cm-1 強度)/(參考峰值2941cm-1 強度) (硼酸濃度)=(硼酸量指數)×5.54+4.1 在此，「5.54」及「4.1」皆是測定硼酸濃度已知之試料的螢光X射線強度並做成檢量線而獲得的常數。
A-2.聚酯系樹脂基材 上述聚酯系樹脂之形成材料譬如可使用：含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、含有含間苯二甲酸、環己烷環等脂環式二羧酸或脂環式二醇等之共聚合PET(PET-G)、其他聚酯及該等之共聚物及混合體等。其中又宜使用PET或共聚合PET。藉由該等樹脂，在未延伸狀態下為非晶且具有適合高倍率延伸的優異延伸性，利用延伸、加熱進行結晶化，可賦予耐熱性及尺寸穩定性。此外，可確保在未延伸之狀態下塗佈PVA系樹脂並使其乾燥之可行程度的耐熱性。
聚酯系樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為170℃以下。藉由使用這類樹脂基材，可抑制PVA系樹脂膜結晶化的同時可充分確保延伸性。若考慮以水將樹脂基材可塑化及順利進行水中延伸等觀點，更宜為120℃以下。在一實施形態中，聚酯系樹脂基材之玻璃轉移溫度宜為60℃以上。藉由使用這類聚酯系樹脂基材，後述含有PVA系樹脂之塗佈液在進行塗佈、乾燥時可防止聚酯系樹脂基材變形(譬如產生凹凸或下垂、皺痕等)等不良情況。又，可在適宜的溫度(譬如60℃~70℃左右)下將積層體予以延伸。在另一實施形態中，含有PVA系樹脂之塗佈液在進行塗佈･乾燥時只要聚酯系樹脂基材不變形，玻璃轉移溫度亦可低於60℃。另，玻璃轉移溫度(Tg)係按JIS K 7121求得之值。
在一實施形態中，聚酯系樹脂基材之吸水率宜為0.2%以上，更宜為0.3%以上。這類的聚酯系樹脂基材吸水，水則可發揮可塑劑的作用，進行可塑化。結果，在水中延伸中可大幅減低延伸應力，而有優異的延伸性。另一方面，聚酯系樹脂基材之吸水率宜為3.0%以下，更宜為1.0%以下。藉由使用這類的聚酯系樹脂基材，可防止製造時聚酯系樹脂基材之尺寸穩定性顯著下降及所得積層體外觀劣化等不良情況。又，於水中延伸時可防止破斷或PVA系樹脂膜從聚酯系樹脂基材剝離。另，吸水率係按JIS K 7209求得之值。
聚酯系樹脂基材之厚度宜為10μm~200μm，更宜為20μm~150μm。
聚酯系樹脂基材利用衰減全反射(ATR)分光測定算出的結晶度為0.55~0.80，宜為0.58~0.80，較宜為0.60~0.75。聚酯系樹脂基材之結晶度在該範圍內時，可令偏光膜之吸收軸方向及與該方向呈直交方向上的聚酯系樹脂基材尺寸變化率成為近似偏光膜尺寸變化率之值，且可防止吸收軸方向上的偏光膜尺寸變化率與聚酯系樹脂基材尺寸變化率之差比與吸收軸呈直交方向上的偏光膜尺寸變化率與聚酯系樹脂基材尺寸變化率之差大太多的情況。聚酯系樹脂基材之結晶度譬如可藉由改變結晶化時的加熱溫度及/或加熱時間來調整。另，上述聚酯系樹脂基材之結晶度可根據下式算出。 (結晶度)=(結晶峰值1340cm-1 強度)/(參考峰值1410cm-1 強度)
A-3.保護膜 上述保護膜之形成材料可舉如：(甲基)丙烯酸系樹脂、二乙醯纖維素、三乙醯纖維素等纖維素系樹脂、環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等之共聚物樹脂等。保護膜之厚度宜為10μm~100μm。
A-4.易接著層 易接著層可為實質上僅由易接著層形成用組成物形成之層，亦可為易接著層形成用組成物與偏光膜之形成材料混合(含相溶)而成之層或區域。藉由形成有易接著層，可獲得優異的密著性。易接著層之厚度宜設為0.05μm~1μm左右。易接著層譬如可以掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察偏光板之截面來確認。關於易接著層形成用組成物將於B項詳述。
A-5.接著層 接著層可以任意且適當的接著劑或黏著劑形成。黏著劑層代表上係以丙烯酸系黏著劑形成。接著劑層代表上係以乙烯醇系接著劑形成。
B.偏光板之製造方法 本發明之偏光板之製造方法代表上含有下述步驟：於聚酯系樹脂基材上形成PVA系樹脂膜來製作積層體；將該積層體予以延伸；將該PVA系樹脂膜予以染色；及使該聚酯系樹脂基材結晶化。
B-1.製作積層體 於聚酯系樹脂基材上形成PVA系樹脂膜之方法可採用任意且適當的方法。宜於聚酯系樹脂基材上塗佈含有PVA系樹脂之塗佈液並使其乾燥來形成PVA系樹脂膜。在一實施形態中，於聚酯系樹脂基材上塗佈易接著層形成用組成物並使其乾燥而形成易接著層，並於該易接著層上形成PVA系樹脂膜。
上述聚酯系樹脂基材之形成材料如上述。聚酯系樹脂基材之厚度(後述之延伸前厚度)宜為20μm~300μm，較宜為50μm~200μm。少於20μm時，恐難以形成PVA系樹脂膜。若超過300μm，譬如在水中延伸時聚酯系樹脂基材恐需要較長時間來吸水而對延伸造成過大的負荷。另，製作積層體時使用之聚酯系樹脂基材利用衰減全反射(ATR)分光測定算出的結晶度譬如可能在0.20~0.50。
上述塗佈液代表上係使上述PVA系樹脂溶解於溶劑中之溶液。溶劑可舉如：水、二甲亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種甘醇類、三羥甲丙烷等多元醇類、乙二胺、二伸乙三胺等胺類。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。該等中又以水為佳。相對於溶劑100重量份，溶液之PVA系樹脂濃度宜為3重量份~20重量份。只要為這類的樹脂濃度，便可形成密著於聚酯系樹脂基材且均勻的塗佈膜。
可於塗佈液摻合添加劑。添加劑可舉如可塑劑、界面活性劑等。可塑劑可舉如乙二醇及丙三醇等多元醇。界面活性劑可舉如非離子界面活性劑。該等可在進一步提升所得PVA系樹脂膜之均勻性或染色性、延伸性之目的下使用。又，添加劑可舉如易接著成分。藉由使用易接著成分，可提升聚酯系樹脂基材與PVA系樹脂膜之密著性。結果可抑制譬如PVA系樹脂膜從基材剝離等不良情況，良好地進行後述之染色、水中延伸。易接著成分譬如可使用乙醯乙醯基改質PVA等之改質PVA。
塗佈液之塗佈方法可採用任意且適當的方法。可舉如：輥塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、模塗法、簾幕式塗佈法、噴塗法、刮刀塗佈法(缺角輪塗佈法等)等。
塗佈液之塗佈･乾燥溫度宜為50℃以上。
上述PVA系樹脂膜之厚度(後述之延伸前厚度)宜為3μm~20μm。
形成PVA系樹脂膜之前，可對聚酯系樹脂基材實施表面處理(譬如電暈處理等)，或可於聚酯系樹脂基材上塗佈(塗層處理)易接著層形成用組成物。藉由進行這類處理，可提升聚酯系樹脂基材與PVA系樹脂膜之密著性。結果可抑制譬如PVA系樹脂膜從基材剝離等不良情況，良好地進行後述之染色及延伸。
易接著層形成用組成物宜含有聚乙烯醇系成分。聚乙烯醇系成分可使用任意且適當的PVA系樹脂。具體上，可列舉聚乙烯醇、改質聚乙烯醇。改質聚乙烯醇可舉如經乙醯乙醯基、羧酸基、丙烯酸基及/或胺甲酸乙酯基改質的聚乙烯醇。該等中又宜使用乙醯乙醯基改質PVA。乙醯乙醯基改質PVA宜使用至少具有下述通式(I)所示重複單元之聚合物。
[化1]
上述式(I)中，n相對於l+m+n之比率宜為1%~10%。
乙醯乙醯基改質PVA之平均聚合度宜為1000~10000，較宜為1200~5000。乙醯乙醯基改質PVA之皂化度宜為97莫耳%以上。乙醯乙醯基改質PVA之4重量%水溶液的pH值宜為3.5~5.5。另，平均聚合度及皂化度可按JIS K 6726-1994求算。
易接著層形成用組成物可因應目的等進一步含有聚烯烴系成分、聚酯系成分、聚丙烯酸系成分等。易接著層形成用組成物宜進一步含有聚烯烴系成分。
上述聚烯烴系成分可使用任意且適當的聚烯烴系樹脂。聚烯烴系樹脂之主成分的烯烴成分可舉如：乙烯、丙烯、異丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等碳數2~6之烯烴系烴。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。該等中又以乙烯、丙烯、異丁烯、1-丁烯等碳數2~4之烯烴系烴為佳，更宜使用乙烯。
構成上述聚烯烴系樹脂之單體成分中，烯烴成分所佔比率宜為50重量%~95重量%。
上述聚烯烴系樹脂宜具有羧基及/或其酐基。這類的聚烯烴系樹脂可分散於水中，可良好形成易接著層。具有這類官能基的單體成分可舉如：不飽和羧酸及其酐、不飽和二羧酸之半酯、半醯胺。該等具體例可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、伊康酸、伊康酸酐、延胡索酸、巴豆酸。
聚烯烴系樹脂之分子量譬如為5000~80000。
在易接著層形成用組成物中，聚乙烯醇系成分與聚烯烴系成分之摻合比(前者：後者(固體成分))宜為5：95~60：40，更宜為20：80~50：50。聚乙烯醇系成分若太多，恐無法充分獲得密著性。具體上，從樹脂基材剝離偏光膜時有所需剝離力降低而無法獲得充分的密著性之虞。另一方面，聚乙烯醇系成分若太少，所得偏光板外觀有損壞之虞。具體上，形成易接著層時恐發生塗佈膜白濁等不良情況而難以獲得外觀優異的偏光板。
易接著層形成用組成物宜為水系。易接著層形成組成物可含有有機溶劑。有機溶劑可舉如乙醇、異丙醇等。易接著層形成用組成物之固體成分濃度宜為1.0重量%~10重量%。
易接著層形成用組成物之塗佈方法可採用任意且適當的方法。塗佈易接著層形成用組成物後可將塗佈膜乾燥。乾燥溫度譬如為50℃以上。
B-2.延伸 積層體之延伸方法可採用任意且適當的方法。具體上，可為固定端延伸(譬如使用拉幅延伸機的方法)，亦可為自由端延伸(譬如使積層體通過周轉率不同之輥件間予以單軸延伸的方法)。又，亦可為同步雙軸延伸(譬如使用同步雙軸延伸機的方法)，亦可為逐步雙軸延伸。積層體之延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，後述積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)為各階段之延伸倍率之積。
延伸處理可為使積層體浸漬於延伸浴進行的水中延伸方式亦可為空中延伸方式。在一實施形態中至少實施1次水中延伸處理，故宜為水中延伸處理與空中延伸處理組合。藉由水中延伸，可在比上述聚酯系樹脂基材或PVA系樹脂膜之玻璃轉移溫度(代表上為80℃左右)低的溫度下延伸，可抑制PVA系樹脂膜結晶化的同時又可將之高倍率延伸。結果可製造出具有優異偏光特性的偏光膜。
積層體之延伸方向可選擇任意且適當的方向。在一實施形態中，沿著長條狀積層體的長邊方向延伸。具體上將積層體沿長邊方向搬送，順著其搬送方向(MD)延伸。在另一實施形態則沿著長條狀積層體的寬度方向延伸。具體上將積層體沿長邊方向搬送，順著與其搬送方向(MD)直交之方向(TD)延伸。
積層體之延伸溫度可因應聚酯系樹脂基材之形成材料、延伸方式等設定成任意且適當之值。採用空中延伸方式時，延伸溫度宜為聚酯系樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，更宜為聚酯系樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上，尤宜為Tg+15℃以上。另一方面，積層體之延伸溫度宜為170℃以下。在這些溫度下延伸可抑制PVA系樹脂之結晶化快速進展，進而可抑制該結晶化所造成的不良情況(譬如，因延伸而妨礙PVA系樹脂膜配向)。
採用水中延伸方式作為延伸方式時，延伸浴之液溫宜為40℃~85℃，更宜為50℃~85℃。只要在這些溫度內，便可抑制PVA系樹脂膜溶解，同時又可高倍率延伸。具體上如上述，聚酯系樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)在形成PVA系樹脂膜之關聯下宜為60℃以上。此時，延伸溫度若低於40℃，即使考慮以水將聚酯系樹脂基材可塑化，也恐無法良好延伸。另一方面，延伸浴之溫度愈高溫，PVA系樹脂膜之溶解性就愈高，恐無法獲得優異的偏光特性。
採用水中延伸方式時，宜使積層體浸漬於硼酸水溶液中來進行延伸(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴，可對PVA系樹脂膜賦予得以承受延伸時所加諸之張力的剛性及不溶解於水的耐水性。具體上，硼酸可在水溶液中生成四羥硼酸陰離子，透過氫鍵與PVA系樹脂交聯。結果可賦予PVA系樹脂膜剛性及耐水性，進而能良好延伸，製作具有優異偏光特性的偏光膜。
上述硼酸水溶液宜使硼酸及/或硼酸鹽溶解於溶劑之水而獲得。相對於水100重量份，硼酸濃度宜為1重量份~10重量份。令硼酸濃度為1重量份以上，可有效抑制PVA系樹脂膜的溶解，進而可製作較高特性的偏光膜。另，除硼酸或硼酸鹽以外，亦可使用將硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶劑中所得的水溶液。
宜於上述延伸浴(硼酸水溶液)中摻合碘化物。藉由摻合碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂膜之碘溶出。碘化物可舉如：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。該等中又以碘化鉀為宜。相對於水100重量份，碘化物之濃度宜為0.05重量份~15重量份，更宜為0.5重量份~8重量份。
積層體於延伸浴之浸漬時間宜為15秒~5分。水中延伸處理宜於染色處理後進行。
相對於積層體的原長，積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)宜為4.0倍以上，更宜為5.0倍以上。這種高延伸倍率譬如可採用水中延伸方式(硼酸水中延伸)而達成。另，本說明書中「最大延伸倍率」意指積層體將要破斷前的延伸倍率，另外確認積層體破斷的延伸倍率，得比其值低0.2之值。
B-3.染色 PVA系樹脂膜之染色代表上係使碘吸附於PVA系樹脂膜上來進行。該吸附方法可舉如：使PVA系樹脂膜(積層體)浸漬於含碘之染色液中的方法、將該染色液塗敷於PVA系樹脂膜上的方法、及對PVA系樹脂膜噴霧該染色液的方法等。理想為使PVA系樹脂膜(積層體)浸漬於染色液中之方法。因為可良好吸附碘。
上述染色液宜為碘水溶液。相對於水100重量份，碘之摻合量宜為0.1重量份~0.5重量份。為了提高碘對於水的溶解度，宜於碘水溶液中摻合碘化物。碘化物之具體例如同上述。相對於水100重量份，碘化物之摻合量宜為0.02重量份~20重量份，較宜為0.1重量份~10重量份。為了抑制PVA系樹脂溶解，染色液於染色時的液溫宜為20℃~50℃。使PVA系樹脂膜浸漬於染色液時，為了確保PVA系樹脂膜之透射率，浸漬時間宜為5秒~5分。又，染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)可以最終所得偏光膜之偏光度或單元透射率成為預定範圍內的方式進行設定。在一實施形態中係以所得偏光膜之偏光度為99.98%以上的方式來設定浸漬時間。在另一實施形態中則以所得偏光膜之單元透射率為40%~44%的方式來設定浸漬時間。
染色處理可在任意且適當的時程進行。進行上述水中延伸時，則宜於水中延伸前進行。
B-4.結晶化 聚酯系樹脂基材之結晶化譬如可將聚酯系樹脂基材(實質上為積層體)加熱來進行。結晶化宜於PVA系樹脂膜之染色及延伸後進行。
加熱溫度代表上為超過聚酯系樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)的溫度。加熱溫度宜為90℃以上，較宜為100℃以上。又，加熱溫度宜為125℃以下，較宜為120℃以下。藉由在這種溫度下加熱，可讓聚酯系樹脂基材成為期望的結晶度。加熱時間可按加熱溫度等適當設定。加熱時間譬如可為3秒~2分。
關於上述結晶化，宜以聚酯系樹脂基材之霧度值為2%以下的方式來進行結晶化。
B-5.其他處理 除了延伸及染色以外，對於上述PVA系樹脂膜(積層體)可適宜施行做成偏光膜所需的處理。做成偏光膜所需的處理可舉如不溶解處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。又，該等處理之次數、順序等無特別限定。
上述不溶解處理代表上可將PVA系樹脂膜(積層體)浸漬於硼酸水溶液來進行。藉由施行不溶解處理，可賦予PVA系樹脂膜耐水性。相對於水100重量份，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份~4重量份。不溶解浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。不溶解處理宜於上述水中延伸或上述染色處理前進行。
上述交聯處理代表上可將PVA系樹脂膜(積層體)浸漬於硼酸水溶液來進行。藉由施行交聯處理，可賦予PVA系樹脂膜耐水性。相對於水100重量份，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份~5重量份。又，於上述染色處理後進行交聯處理時，宜進一步摻合碘化物。藉由摻合碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂膜之碘溶出。相對於水100重量份，碘化物之摻合量宜為1重量份~5重量份。碘化物之具體例如同上述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~60℃。交聯處理宜於上述水中延伸前進行。就適宜的實施形態而言，係依序進行空中延伸、染色處理及交聯處理。
上述洗淨處理代表上可將PVA系樹脂膜(積層體)浸漬於碘化鉀水溶液來進行。上述乾燥處理之乾燥溫度宜為30℃~100℃。
如以上，藉由於聚酯系樹脂基材上形成偏光膜並且使聚酯系樹脂基材結晶化，即可獲得本發明之偏光板。
C.偏光板用途 本發明之偏光板譬如可搭載於液晶顯示裝置。此時，偏光膜宜配置成比聚酯系樹脂基材更靠液晶元件側的方式來搭載。藉由此種構成，可排除聚酯系樹脂基材可能具有之相位差對於所得液晶顯示裝置之影像特性的影響。 實施例
以下，以實施例來具體說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。又，各特性之測定方法如以下所述。另，下述實施例及比較例之「份」及「%」分別表示「重量份」及「重量%」。 ≪厚度≫ 使用數位測微器(Anritsu公司製、製品名「KC-351C」)來進行測定。 ≪尺寸變化率≫ 從實施例及比較例所得偏光板對端部賦予起點將偏光膜與樹脂基材剝離，以熱機械測定裝置(TMA)測定在10℃/分下從30℃昇溫至100℃後，進一步在100℃下保持60分鐘後之尺寸變化率。另，在中間夾有易接著層之實施例6中，係將以同樣程序從除了未形成易接著層以外以與同樣方式製作的偏光板分離出偏光膜與樹脂基材者供於測定，作為偏光膜及樹脂基材的尺寸變化。 尺寸變化率(%)=(加熱處理後之尺寸-加熱處理前之尺寸)/加熱處理前之尺寸×100 ≪結晶度≫ 針對實施例及比較例中所得聚酯系樹脂基材，以傅立葉轉換紅外線分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製、商品名「SPECTRUM2000」)利用衰減全反射(ATR)分光測定測出結晶峰值(1340cm-1 )強度及參考峰值(1410cm-1 )強度。從所得結晶峰值強度及參考峰值強度利用下述式算出結晶度。 (結晶度)=(結晶峰值1340cm-1 強度)/(參考峰值1410cm-1 強度) ≪玻璃轉移溫度：Tg≫ 按照JIS　K　7121進行測定。 ≪硼酸濃度≫ 針對實施例及比較例中所得偏光膜，以傅立葉轉換紅外線分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製、商品名「SPECTRUM2000」)利用以偏光作為測定光之衰減全反射(ATR)分光測定測定硼酸峰值(665cm-1 )強度及參考峰值(2941cm-1 )強度。從所得硼酸峰值強度及參考峰值強度利用下述式算出硼酸量指數，再從算出之硼酸量指數以下述式決定硼酸濃度。 (硼酸量指數)=(硼酸峰值665cm-1 強度)/(參考峰值2941cm-1 強度) (硼酸濃度)=(硼酸量指數)×5.54+4.1 ≪裂痕評估≫ 將實施例及比較例中所得偏光板以聚酯系樹脂基材位在表面側的方式隔著黏著劑貼合於玻璃並在此狀態下以100℃烘箱加熱240h。確認加熱後之偏光板有無裂痕並按下述基準進行評估。 良：無產生裂痕 不良：產生裂痕
[實施例1] 作為樹脂基材使用了長條狀且吸水率0.75%、Tg75℃之非晶質間苯二甲酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(IPA共聚合PET)薄膜(厚：100μm)。 對樹脂基材單面實施電暈處理後，再對該電暈處理面於25℃下塗佈以9：1之比例含有聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(聚合度1200、乙醯乙醯基改質度4.6%、皂化度99.0莫耳%以上、日本合成化學工業公司製、商品名「GOHSEFIMERTM　Z200」)的水溶液及進行乾燥而形成厚11μm之PVA系樹脂層。如此一來即製作出積層體。
在120℃之烘箱內使所得積層體在周轉率不同之輥件間朝縱向(長邊方向)自由端單軸延伸成1.8倍(空中輔助延伸)。 接著將積層體浸漬於液溫30℃之不溶性浴(對水100重量份摻合4重量份之硼酸所得的硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶解處理)。 接下來，浸漬於液溫30℃之染色浴(對水100重量份摻合0.2重量份之碘及摻合1.5重量份之碘化鉀所得的碘水溶液)中60秒鐘(染色處理)。 再來，浸漬於液溫30℃之交聯浴(對水100重量份摻合3重量份之碘化鉀及摻合3重量份之硼酸所得的硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。 其後將積層體浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(對水100重量份摻合3重量份之硼酸及摻合5重量份之碘化鉀所得的水溶液)中，同時在周轉率不異之輥件間朝縱向(長邊方向)以總延伸倍率成為5.5倍的方式進行單軸延伸(水中延伸)。 然後將積層體浸漬於液溫30℃之洗淨浴(對水100重量份摻合4重量份之碘化鉀所得的水溶液)(洗淨處理)。
接下來，將積層體投入100℃烘箱30秒鐘，使樹脂基材結晶化。 以上述方法獲得了一樹脂基材上積層有厚5μm之偏光膜的偏光板。
[實施例2] 將積層體投入110℃烘箱30秒鐘使樹脂基材結晶化，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
[實施例3] 將積層體投入120℃烘箱30秒鐘使樹脂基材結晶化，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
[實施例4] 將水中延伸時之延伸浴中的硼酸摻合量設為3.5重量份及將積層體投入110℃烘箱30秒鐘使樹脂基材結晶化，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
[實施例5] 將水中延伸時之延伸浴中的硼酸摻合量設為2.5重量份及將積層體投入110℃烘箱30秒鐘使樹脂基材結晶化，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
[實施例6] 以下述方法於樹脂基材單面設置易接著層。 對樹脂基材單面施行電暈處理後，對該電暈處理面以乾燥後厚度為2000nm的方式塗佈混合液(固體成分濃度4.0%)並在60℃下乾燥3分鐘而形成易接著層，該混合液係將乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工公司製、商品名「GOHSEFIMERTM　Z200」、聚合度1200、皂化度99.0莫耳%以上、乙醯乙醯基改質度4.6%)之4.0%水溶液、改質聚烯烴樹脂水性分散體(Unitika Ltd.製、商品名「ARROWBASE SE1030N」、固體成分濃度22%)與純水混合而成。在此，混合液之乙醯乙醯基改質PVA與改質聚烯烴的固體成分摻合比為30：70。 對該易接著層表面施行電暈處理後於該電暈處理面形成PVA系樹脂層，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
[比較例1] 將積層體投入85℃烘箱30秒鐘使樹脂基材結晶化，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
[比較例2] 將水中延伸時之延伸浴中的硼酸摻合量設為4.0重量份及將積層體投入110℃烘箱30秒鐘使樹脂基材結晶化，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
[比較例3] 將積層體投入95℃烘箱30秒鐘使樹脂基材結晶化，除此以外以與實施例1同樣的方式獲得偏光板。
實施例及比較例之偏光板的製作條件及所得偏光板的各特性顯示於表1。另，表中之MD為偏光件的吸收軸方向，TD為與吸收軸直交的方向。 [表1]
如表1所示，具有具特定結晶度之樹脂基材及滿足特定硼酸濃度之偏光膜的實施例之偏光板有抑制裂痕產生。另一方面，比較例之偏光板產生了裂痕，可知耐久性比實施例之偏光板差。又，實施例6之偏光板比起其他的實施例或比較例之偏光板樹脂基材與偏光膜(PVA系樹脂層)之密著性較佳，適度防止了偏光膜製造時或偏光板加工(譬如打孔)時於偏光膜(PVA系樹脂層)或樹脂基材產生預料外的剝離或浮起。
在實施例之偏光板中抑制裂痕產生的理由推測如下。即，在實施例之偏光板中MD方向上之樹脂基材尺寸變化率與偏光膜尺寸變化率之差(樹脂基材尺寸變化率-偏光膜尺寸變化率)及TD方向上之樹脂基材尺寸變化率與偏光膜尺寸變化率之差(樹脂基材尺寸變化率-偏光膜尺寸變化率)皆在5%以內，且TD方向上之尺寸變化率之差(絕對值)為近似MD方向上之尺寸變化率之差(絕對值)之值(±1.5%以內)。因為偏光膜係朝延伸方向(MD)配向，所以就機械物性來說與延伸方向直交之方向(TD)有較弱的傾向。因此，令TD方向上之尺寸變化率之差(絕對值)成為近似MD方向上之尺寸變化率之差(絕對值)之值，應變就不會偏TD方向，進而抑制了裂痕產生。 產業上之可利用性
本發明之偏光板適合使用於譬如影像顯示裝置。
10a‧‧‧偏光板
10b‧‧‧偏光板
11‧‧‧聚酯系樹脂基材
12‧‧‧偏光膜
13‧‧‧保護膜
圖1(a)及(b)分別為本發明之一實施形態之偏光板的概略截面圖。

Claims (5)

  1. 一種偏光板，具有聚酯系樹脂基材及偏光膜，該偏光膜積層在該聚酯系樹脂基材之單側且厚度為10μm以下；該聚酯系樹脂基材利用衰減全反射分光測定算出的結晶度為0.55~0.80，該偏光膜中之硼酸濃度為10重量%~20重量%；其中前述聚酯系樹脂基材與前述偏光膜之間具有易接著層。
  2. 如請求項1之偏光板，其中前述聚酯系樹脂為聚對苯二甲酸乙二酯或其共聚物。
  3. 如請求項1或2之偏光板，其中前述偏光膜係未透過接著層而積層在前述聚酯系樹脂基材之單側。
  4. 如請求項1之偏光板，其中前述偏光膜之積層前述聚酯系樹脂基材之側的相反側不具有保護膜。
  5. 一種如請求項1至4中任一項之偏光板的製造方法，其包含下述步驟：於聚酯系樹脂基材上形成聚乙烯醇系樹脂膜以製作積層體；將該積層體予以延伸；將該聚乙烯醇系樹脂膜染色；及使該聚酯系樹脂基材結晶化。
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