TWI703355B - 偏光件 - Google Patents

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TWI703355B TW105119992A TW105119992A TWI703355B TW I703355 B TWI703355 B TW I703355B TW 105119992 A TW105119992 A TW 105119992A TW 105119992 A TW105119992 A TW 105119992A TW I703355 B TWI703355 B TW I703355B
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Abstract

本發明提供一種偏光件，其具有可實現影像顯示裝置等之電子裝置的多機能化及高機能化的非偏光部，且該非偏光部具優異尺寸穩定性及外觀。本發明之偏光件由含有二色性物質之樹脂薄膜構成，並在預定位置具有非偏光部，且非偏光部形成為厚度比樹脂薄膜之其他部位薄的較薄部。在一實施形態中，非偏光部在樹脂薄膜其中一面側的表面具有凹陷之凹部，且凹部之深度係2μm以下。

Description

偏光件 技術領域
本發明係有關於一種偏光件。更詳而言之，本發明係有關於一種具有非偏光部之偏光件。
背景技術
行動電話、筆記型電腦(PC)等之影像顯示裝置上搭載有攝影機等之內部電子零件。以提高如此之影像顯示裝置的攝影機性能等為目的，已進行了各種檢討(例如，專利文獻1至7)。但是，由於智慧型手機、觸控面板式之資訊處理裝置的急速普及，希望進一步提高攝影機性能等。此外，為因應影像顯示裝置之形狀的多樣化及高機能化，需要部分地具有偏光性能之偏光板。為工業地及商業地實現該等需求，希望以可容許之成本製造影像顯示裝置及/或其零件，而為確立如此技術仍有各種需要檢討之事項。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2011-81315號公報
專利文獻2：日本特開2007-241314號公報
專利文獻3：美國專利申請案公開第2004/0212555號說明書
專利文獻4：韓國公開專利第10-2012-0118205號公報
專利文獻5：韓國專利第10-1293210號公報
專利文獻6：日本特開2012-137738號公報
專利文獻7：美國專利申請案公開第2014/0118826號說明書
發明概要
本發明係為解決上述習知課題而作成，其主要目的在於提供一種偏光件，其具有可實現影像顯示裝置等之電子裝置的多機能化及高機能化的非偏光部，且該非偏光部具優異尺寸穩定性及外觀。
本發明之偏光件由含有二色性物質之樹脂薄膜構成，並在預定位置具有非偏光部。該非偏光部形成為厚度比該樹脂薄膜之其他部位薄的較薄部。
在一實施形態中，上述非偏光部在該樹脂薄膜其中一面側的表面具有凹陷之凹部，且凹部之深度係2μm以下。
在一實施形態中，上述偏光件之厚度係10μm以下。
在一實施形態中，上述非偏光部係上述二色性物質之含量比上述樹脂薄膜之其他部分低的低濃度部。在一實施形態中，上述非偏光部之二色性物質含量係1.0重量%以 下。
在一實施形態中，上述非偏光部之二色性物質含量係1.0重量%以下，且，上述凹部之深度係2μm以下。
在一實施形態中，上述非偏光部之鹼金屬及/或鹼土金屬之含量係3.6重量%以下。
在一實施形態中，上述非偏光部之透射率係50%以上。
在一實施形態中，上述非偏光部之透射率係90%以上，且，上述凹部之深度係2μm以下。
在一實施形態中，上述樹脂薄膜係含有碘之聚乙烯醇系樹脂薄膜。
依據本發明之另一方面，提供一種偏光板。該偏光板具有上述偏光件及配置於該偏光件之至少一側的保護薄膜。
依據本發明之又一方面，提供一種影像顯示裝置。該影像顯示裝置具有上述偏光件或上述偏光板，且該偏光件之上述非偏光部配置於與攝影機部相對應之位置。
依據本發明，藉由控制具有可實現影像顯示裝置等電子裝置之多機能化及高機能化之非偏光部的偏光件中形成於該非偏光部的較薄部(階差)，可提供該非偏光部具優異尺寸穩定性及外觀之偏光件。更詳而言之，藉由利用預定之化學脫色處理(代表的是鹼性溶液之處理及伴隨該處理的化學處理)形成非偏光部，可形成透射率高、理想地配置於例如與影像顯示裝置之攝影機部相對應之位置，且具 優異尺寸穩定性及外觀的非偏光部。本發明人等發現，依據如此之化學脫色處理，特別在非偏光部之透射率高之情形中，無法避免在非偏光部產生凹部，若該凹部之深度過深，有即使在偏光板形成時藉接著劑填埋該凹部亦可看到該凹部之情形。此外，本發明人等發現，藉由控制如此之凹部的深度(實質上是減少)，可控制看到凹部之情形，且維持如上所述之非偏光部的優異特性，並且成功地擔保設計性。如上所述，依據本發明，可實現非偏光部具優異尺寸穩定性及外觀的偏光件。
10‧‧‧樹脂薄膜
20‧‧‧非偏光部
22‧‧‧凹部
100,101‧‧‧偏光件
110,120‧‧‧保護薄膜
130‧‧‧黏著劑層
132‧‧‧分隔件
300‧‧‧偏光板
圖1係本發明一實施形態之偏光件的概略俯視圖。
圖2係圖1之偏光件的概略截面圖。
圖3係本發明另一實施形態之偏光件的概略立體圖。
圖4A係說明本發明實施形態之長條狀偏光件之非偏光部配置圖案一例的概略俯視圖。
圖4B係說明本發明實施形態之長條狀偏光件之非偏光部配置圖案另一例的概略俯視圖。
圖4C係說明本發明實施形態之長條狀偏光件之非偏光部配置圖案又一例的概略俯視圖。
圖5係本發明一實施形態之偏光板的概略截面圖。
圖6係說明本發明實施形態之偏光件製造方法中黏貼偏光件及第一表面保護薄膜的概略立體圖。
圖7係說明本發明實施形態之偏光件製造方法中形成 非偏光部的概略圖。
圖8(a)係顯示實施例1之表面平滑性評價結果的圖，圖8(b)係顯示實施例2之表面平滑性評價結果的圖。
用以實施發明之形態
以下，說明本發明之實施形態，但本發明不限於該等實施形態。
A.偏光件
A-1.偏光件之整體結構
圖1係本發明之一實施形態之偏光件的概略俯視圖，圖2係圖1之偏光件的概略截面圖。此外，圖1及圖2之縮尺及比率不同。偏光件100由樹脂薄膜10構成，且在預定位置具有非偏光部20。樹脂薄膜10含有二色性物質。在本發明之實施形態中，非偏光部20形成為厚度比樹脂薄膜之其他部位薄的較薄部。代表的是非偏光部20在樹脂薄膜10其中一面側的表面具有凹陷之凹部22。凹部22之深度係2μm以下。
偏光件(除非偏光部以外)宜在波長380nm至780nm中之任一波長顯現吸收二色性。偏光件(除非偏光部以外)之單體透射率(Ts)宜為39%以上，且39.5%以上較佳，40%以上更佳，而40.5%以上特佳。此外，單體透射率之理論的上限係50%，而實用的上限為46%。另外，單體透射率(Ts)係藉由JIS Z8701之2度視野(C光源)測量並進行視感度修正後之Y值，例如，可使用顯微分光系統(Lambda Vision製、LVmicro)來測量。偏光件之偏光度(除非偏光部以外) 宜為99.9%以上，且99.93%以上較佳，而99.95%以上更佳。
A-2.樹脂薄膜
樹脂薄膜10可採用可作為偏光件使用之任意的適當樹脂薄膜。代表之樹脂薄膜10係聚乙烯醇系樹脂(以下，稱為「PVA系樹脂」)薄膜。
形成上述PVA系樹脂薄膜之PVA系樹脂可使用任意的適當樹脂。可舉例如：聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由皂化聚乙酸乙烯酯而製得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物而製得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%至100莫耳%，且宜為95.0莫耳%至99.95莫耳%，而99.0莫耳%至99.93莫耳%更佳。皂化度可依據JIS K 6726-1994求得。藉由使用如此皂化度之PVA系樹脂，可製得具優異耐久性之偏光件。皂化度過高時，恐有凝膠化之虞。
PVA系樹脂之平均聚合度可依目的適當地選擇。平均聚合度通常為1000至10000，且宜為1200至4500，而1500至4300更佳。此外，平均聚合度可依據JIS K 6726-1994求得。
樹脂薄膜含有之二色性物質可舉碘、有機染料等為例。該等二色性物質可單獨或組合二種以上使用。其中以使用碘為佳。這是因為在藉由例如化學處理之脫色形成非偏光部的情形中，由於適當地還原樹脂薄膜(偏光件)含有之碘錯合物，可形成例如使用於攝影機部時具有適當特性的非偏光部。
樹脂薄膜(偏光件)之厚度宜為10μm以下，且8μm以下較佳，6μm以下更佳，而5μm以下特佳。另一方面，厚度宜為0.5μm以上，且1μm以上更佳。若為如此之厚度，可製得具有優異耐久性及光學特性之偏光件。此外，厚度越薄，越可良好地形成非偏光部。例如藉由化學處理之脫色形成非偏光部時，可縮短脫色液與樹脂薄膜(偏光件)之接觸時間。具體而言，可以更短時間形成非偏光部。另外，有時可形成接觸脫色液(例如，鹼性溶液)之部分的厚度比其他部位薄之階差，此時藉由減少樹脂薄膜之厚度，可減少如此之階差。結果，可抑制看見凹部之問題。更詳而言之，本發明人等進行大範圍檢討，結果發現藉由脫色來提高非偏光部之透射率時，可形成例如樹脂薄膜厚度之大約20%之深度的凹部。此外，本發明人等發現不是凹部深度對樹脂薄膜厚度之比例而是凹部深度之絕對值會影響外觀(代表的是凹部之可視性)。因此，藉由減少樹脂薄膜之厚度可減少凹部深度之絕對值，結果，可抑制對外觀之影響。如此之效果係藉由化學處理之脫色形成非偏光部(特別是透射率高之非偏光部)的技術使用於非常薄之偏光件後獲得的優異效果。
A-3.非偏光部
如上所述，非偏光部20形成為厚度比其他部位薄之較薄部。代表的是非偏光部20之樹脂薄膜10其中一面側的表面具有凹陷之凹部22。在此情形中，非偏光部與其他部位之階差(凹部之深度)係例如0.02μm以上。另一方面，階差 宜為2μm以下，且1μm以下更佳。有時藉由後述脫色形成非偏光部時會形成如此之階差，此時若階差之上限在如此範圍內，可良好地抑制對外觀之影響。此外，在本說明書中，「階差(凹部之深度)」係指凹部之最深部分。
上述其中一面側之表面凹陷的凹部，係例如藉由使後述之脫色液只由偏光件(偏光件中間體)其中一面側作用而形成。藉由設脫色處理後形成之凹部的深度在上述範圍內，可均一地實施後述脫色後之處理。此外，由於可只在其中一面側形成凹部，故可進一步抑制對外觀之影響。
非偏光部宜形成二色性物質含量相對較低之低濃度部。具體而言，形成二色性物質含量比其他部位低之低濃度部。依據如此之結構，相較於機械地(例如，藉由使用雕刻刀衝孔機、繪圖機、水刀等機械地去除之方法)形成非偏光部之情形，可避免破裂、分層(層間剝離)、糊擠出等品質上之問題。此外，低濃度部因為二色性物質本身之含量低，所以相較於藉由雷射光等分解二色性物質而形成非偏光部之情形，可良好地維持非偏光部之透明性。
上述低濃度部係二色性物質之含量比上述其他部位低的部分。低濃度部之二色性物質的含量宜為1.0重量%以下，且0.5重量%以下較佳，而0.2重量%以下更佳。若低濃度部之二色性物質的含量在如此之範圍內，可充分地賦予低濃度部所希望之透明性。例如，使低濃度部對應於影像顯示裝置之攝影機部時，由亮度及色調兩方面的觀點來看，可實現非常優異之攝影性能。另一方面，低濃度部 之二色性物質含量的下限值通常在檢測極限值以下。此外，使用碘作為二色性物質時，碘含量可，例如，由藉螢光X光分析測得之X光強度，藉由使用標準試料預先作成之檢量線求得。
其他部位之二色性物質含量與低濃度部之二色性物質含量的差宜為0.5重量%以上，且1重量%以上更佳。若含量差在如此之範圍內，可形成具有所希望透明性之低濃度部。
上述低濃度部之鹼金屬及/或鹼土金屬的含量為3.6重量%以下，且宜為2.5重量%以下，1.0重量%以下較佳，而0.5重量%以下更佳。若低濃度部之鹼金屬及/或鹼土金屬的含量在如此之範圍內，可良好地維持藉由與後述之鹼性溶液接觸所形成之低濃度部的形狀(即，可實現具有優異尺寸穩定性之低濃度部)。該含量可，例如，由藉螢光X光分析測得之X光強度，藉由使用標準試料預先作成之檢量線求得。藉由在與後述之鹼性溶液接觸時，使接觸部之鹼金屬及/或鹼土金屬減少，可實現如此之含量。
非偏光部之透射率(例如，在23℃下以波長550nm之光測得之透射率)宜為50%以上，且60%以上較佳，75%以上更佳，而90%以上特佳。若為如此之透射率，低濃度部可具有所希望之透明性。結果，將偏光件配置成對應於影像顯示裝置之攝影機部時，可防止對攝影機之攝影性能的不良影響。
在圖示例中，小圓形之非偏光部20形成在樹脂薄 膜10之上端部中央部，但非偏光部之配置、形狀、尺寸等可適當設計。例如，可依據搭載之影像顯示裝置的攝影機部位置、形狀、尺寸等來設計。具體而言，非偏光部可設計成未對應於所搭載之影像顯示裝置的顯示畫面。
非偏光部20之俯視形狀只要不對使用偏光件之影像顯示裝置的攝影機性能產生不良影響，可採用任意之適當形狀。具體例可舉例如：圓形、橢圓形、正方形、矩形、菱形。藉由適當地設定在後述C項中說明之表面保護薄膜的貫穿孔形狀，可形成具有所希望之俯視形狀的非偏光部。
雖然至此說明了偏光件呈單片狀之實施形態，但在其他實施形態中，本發明之偏光件亦可呈長條狀。上述單片狀之偏光件可藉由將長條狀之偏光件切斷成預定尺寸，或藉由從長條狀之偏光件切出而製得。以下，說明長條狀之偏光件。
圖3係長條狀之偏光件的概略立體圖。代表之長條狀之偏光件101係如圖3所示地捲繞成卷狀。在本說明書中，「長條狀」意味長度相對於寬度非常長之細長形狀，例如，包含長度相對於寬度為10倍以上，且宜為20倍以上之細長形狀。偏光件101具有沿長條方向及/或寬度方向以預定間隔(即，以預定圖案)配置之非偏光部20。非偏光部20之配置圖案可依目的適當地設定。代表的是為將偏光件101安裝在預定尺寸之影像顯示裝置上而切斷成預定尺寸(例如，沿長條方向及/或寬度方向切斷、衝孔)時，非偏光 部20配置在與影像顯示裝置之攝影機部相對應的位置。因此，由一長條狀偏光件101只切斷一尺寸之偏光件時，如圖1所示，非偏光部20可沿長條方向及寬度方向均以實質等間隔配置。若為如此之結構，可容易控制配合影像顯示裝置尺寸將偏光件切斷成預定尺寸，因此提高產率。此外，可抑制切斷之單片狀偏光件的非偏光部位置的不均一。另外，「沿長條方向及寬度方向均以實質等間隔配置」意味長條方向之間隔為等間隔，且，寬度方向之間隔為等間隔，而長條方向之間隔與寬度方向之間隔不一定相等。例如，設長條方向之間隔為L1，且設寬度方向之間隔為L2時，可L1=L2，亦可L1≠L2。由一長條狀偏光件101切斷多數尺寸之偏光件時，可依據欲切斷之偏光件尺寸變更長條方向及/或寬度方向之非偏光部20的間隔。例如，非偏光部20可沿長條方向以實質等間隔配置，且，沿寬度方向以不同間隔配置；亦可沿長條方向以不同間隔配置，且，沿寬度方向以實質等間隔配置。在長條方向或寬度方向上非偏光部以不同間隔配置時，相鄰之非偏光部的間隔可全部不同，亦可只有一部分(特定之相鄰非偏光部的間隔)不同。此外，亦可沿偏光件101之長條方向界定多數區域，並在各區域分別設定長條方向及/或寬度方向之非偏光部20的間隔。如此，可在長條狀之偏光件中依目的以任意之適當配置圖案形成非偏光部。
圖4A係說明本發明實施形態之偏光件之非偏光部配置圖案一例的概略俯視圖，圖4B係說明非偏光部配置 圖案之另一例的概略俯視圖，且圖4C係說明非偏光部配置圖案之又一例的概略俯視圖。在一實施形態中，非偏光部20配置成，如圖4A所示，連接在長條方向上相鄰之非偏光部的直線相對於長條方向實質地平行，且，連接在寬度方向上相鄰之非偏光部的直線相對於寬度方向實質地平行。本實施形態係對應於圖3所示之偏光件的非偏光部配置圖案。在另一實施形態中，非偏光部20配置成，如圖4B所示，連接在長條方向上相鄰之非偏光部的直線相對於長條方向實質地平行，且，連接在寬度方向上相鄰之非偏光部的直線相對於寬度方向具有預定角度θW。在又一實施形態中，非偏光部20配置成，如圖4C所示，連接在長條方向上相鄰之非偏光部的直線相對於長條方向具有預定角度θL，且，連接在寬度方向上相鄰之非偏光部的直線相對於寬度方向具有預定角度θW。θL及/或θW宜超過0°並在±10°以下。在此，「±」意味相對基準方向(長條方向或寬度方向)包含順時針及反時針之任一方向。圖4B及圖4C所示之實施形態具有以下優點：為了隨著影像顯示裝置不同提高顯示特性，有時需要使偏光件之吸收軸相對該裝置之長邊或短邊錯開大約最大10°來配置。由於偏光件之吸收軸如後述地位在長條方向或寬度方向上，若為如上所述之結構，在如此之情形中，可將切斷之單片狀偏光件100的吸收軸方向精密地控制在所希望之角度，且，可顯著地抑制各偏光件100之吸收軸方向的不均一。此外，非偏光部之配置圖案當然不限於圖示例。例如，非偏光部20亦可配置 成連接在長條方向上相鄰之非偏光部的直線相對於長條方向具有預定角度θL，且，連接在寬度方向上相鄰之非偏光部的直線相對於寬度方向實質地平行。另外，亦可沿偏光件101之長條方向界定多數區域，並在各區域分別設定θL及/或θW。
長條方向之偏光件的吸收軸可依據目的設定在任意之適當方向。吸收軸之方向，例如，可為長條方向或寬度方向。沿長條方向具有吸收軸之偏光件有具優異製造效率之優點。沿寬度方向具有吸收軸之偏光件，例如，有可藉所謂卷對卷方式與沿長條方向具有慢相軸之相位差薄膜積層的優點。在一實施形態中，吸收軸實質平行於長條方向或寬度方向，且，偏光件之兩端部平行於長條方向加工形成開縫。若為如此之結構，藉由以偏光件之端面為基準進行切斷作業，可輕易地製造具有非偏光部且在適當方向上具有吸收軸之多數偏光件。
此外，非偏光部具有凹部時，有在長條狀偏光件中產生之問題。如此之問題係，例如，若將長條狀偏光件捲繞成卷狀，有凹部轉印在重疊之部分形成卷痕之情形，以及，與保護薄膜等其他構成構件黏合時，有由於凹部之影響產生氣泡之情形等。藉由如上所述地減少凹部之深度，可抑制如此之問題。結果，由長條狀偏光件製得之單片狀偏光件，可抑制各偏光件因如此之問題而品質不均一。
B.偏光板
實用上，可提供偏光件100作成偏光板。因此，本發明亦可提供偏光板。圖5係本發明一實施形態之偏光板的概略截面圖。此外，在圖5中，省略凹部22。偏光板300具有偏光件100及配置於偏光件100兩側之保護薄膜110、120。在圖示例中，雖然保護薄膜配置於偏光件之兩側，但保護薄膜亦可只配置於單側。保護薄膜之形成材料可舉例如：二乙醯纖維素、三乙醯纖維素等之纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環烯烴系樹脂、聚丙烯等之烯烴系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等之酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等樹脂之共聚物樹脂等。依據目的或所希望之結構，可省略保護薄膜110、120中之一保護薄膜。在本說明書中只稱保護薄膜時意味如保護薄膜110、120等之偏光件保護薄膜，與在C項說明之表面保護薄膜(作業時暫時保護偏光板之薄膜)不同。此外，在圖示例中，雖然說明包含單片狀偏光件100之偏光板(即，單片狀之偏光板)，但偏光板可為單片狀或長條狀。長條狀之偏光板可藉由利用例如卷對卷方式積層長條狀之偏光件及長條狀之保護薄膜來製得。單片狀之偏光板可在單片狀之偏光件上積層單片狀之保護薄膜，亦可由長條狀之偏光板切斷成預定尺寸。
代表之保護薄膜厚度為10μm至100μm。代表之保護薄膜係透過接著層(具體而言，接著劑層、黏著劑層)積層在偏光件上。代表之接著劑層係由PVA系接著劑或活化能量束硬化型接著劑形成。代表之黏著劑層係由丙烯酸 系黏著劑形成。在一實施形態中，保護薄膜之厚度為80μm以下。藉由使用如此厚度之保護薄膜，有助於製得之偏光板的薄型化。在偏光板呈長條狀之實施形態中，在上述其中一面側形成凹部之偏光件的另一面側上，將配置有如此厚度之保護薄膜的長條狀偏光板捲繞成卷狀時，容易產生上述凹部轉印在保護薄膜上形成卷痕等之問題。在如此之實施形態中，減少凹部之階差可顯著地獲得好處。
實用上，偏光板300具有黏著劑層130作為最外層。代表之黏著劑層130成為影像顯示裝置側之最外層。在黏著劑層130上可剝離地暫時黏著分隔件132，且到實際使用為止保護黏著劑層，並且可形成卷。
偏光板300可依據目的更具有任意之適當光學機能層。光學機能層之代表例可舉相位差薄膜(光學補償薄膜)、表面處理層為例。例如，相位差薄膜可配置在保護薄膜120與黏著劑層130間(未圖示)。相位差薄膜之光學特性(例如，折射率橢圓體、面內相位差、厚度方向相位差)可依據自的、影像顯示裝置之特性等適當地設定。例如，影像顯示裝置為IPS模式之液晶顯示裝置時，可配置折射率橢圓體係nx>ny>nz之相位差薄膜及橢圓體係nz>nx>ny之相位差薄膜。相位差薄膜亦可兼作保護薄膜。在此情形中，可省略保護薄膜120。相反地，保護薄膜120亦可具有光學補償機能(即，可依據目的具有適當折射率橢圓體、面內相位差及厚度方向相位差)。此外，「nx」係薄膜面內之折射率為最大的方向(即，慢相軸方向)的折射率，「ny」 係在薄膜面內與慢相軸直交之方向的折射率，「nz」係厚度方向的折射率。
表面處理層可配置於保護薄膜110之外側(未圖示)。表面處理層之代表例可舉桿塗層、防反射層、抗眩層為例。表面處理層，例如，為提高偏光件之加濕耐久性，宜為透濕度低之層。桿塗層係為防止偏光板表面受傷而設置。桿塗層可藉由以下方式等來形成：例如，在表面上附加丙烯酸系、矽氧系等之適當紫外線硬化型樹脂的具優異硬度或滑動特性等的硬化皮膜。桿塗層宜為鉛筆硬度2H以上。防反射層係為防止在偏光板表面之外光反射而設置的低反射層。防反射層可舉例如：如日本特開2005-248173號公報揭示之利用光干涉作用的反射光消除效果來防止反射的薄層型者、如日本特開2011-2759號公報揭示之藉由在表面上賦予微細構造展現低反射率之表面構造型者。抗眩層係為防止外光在偏光板表面反射而妨礙觀看偏光板透射光等而設置。抗眩層係，例如，藉由利用噴砂方式或壓凸加工方式之粗面化方式、透明微粒子之摻合方式等的適當方式在表面上賦予微細凹凸構造來形成。抗眩層亦可兼作用以放大偏光板透射光以放大視角等之擴散層(視角放大機能等)。亦可對保護薄膜110之表面實施同樣之表面處理，代替設置表面處理層。
C.偏光件之製造方法
以下，說明本發明之偏光件的製造方法。為方便起見，說明長條狀之偏光件的製造方法。單片狀之偏光件可藉由 將製得之長條狀偏光件切斷成預定尺寸而製得。
C-1.偏光件之製作
構成偏光件之樹脂薄膜(代表的是PVA系樹脂薄膜)可為單一之薄膜，亦可為形成在樹脂基材上之樹脂層(代表的是PVA系樹脂層)。PVA系樹脂層可在樹脂基材上塗布含有PVA系樹脂之塗布液而形成，亦可在樹脂基材上積層PVA系樹脂薄膜而形成。以下，具體地說明在樹脂基材上形成有偏光件之PVA系樹脂層的情形。在此，雖然說明塗布形成PVA系樹脂層之情形，但積層PVA系樹脂薄膜之情形亦相同。此外，偏光件為單一PVA系樹脂薄膜時，因為偏光件可藉由在所屬技術領域中習知慣用之方法製作，所以省略詳細說明。
C-1-1.樹脂基材/PVA系樹脂層之積層體的製作
最初，藉由在樹脂基材上塗布含有PVA系樹脂之塗布液並進行乾燥，形成PVA系樹脂層，以製作樹脂基材/PVA系樹脂層之積層體。
樹脂基材之形成材料可採用任意之適當熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂可舉例如：聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等之酯系樹脂、降冰片烯系樹脂等之環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等樹脂之共聚物樹脂等。其中，以降冰片烯系樹脂、非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂為佳。
在一實施形態中，宜使用非晶質之(未結晶之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。其中，使用非晶性之(不易 結晶之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂特佳。非晶性之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂的具體例可舉例如：更含有作為二羧酸之間苯二甲酸的共聚物、更含有作為二醇之環己烷二甲醇的共聚物。
在後述之延伸中採用水中延伸方式時，上述樹脂基材吸收水，且因水發揮可塑劑之作用而可塑化。結果，可使延伸應力大幅降低，並可高倍率地延伸，因此可具比空氣中延伸時優異之延伸性。結果，可製作具有優異光學特性之偏光件。在一實施形態中，樹脂基材之吸水率宜為0.2%以上，且0.3%以上更佳。另一方面，樹脂基材之吸水率宜為3.0%以下，且1.0%以下更佳。藉由使用如此之樹脂基材，可防止製造時尺寸穩定性顯著降低，使製得之偏光件外觀惡化等之問題。此外，可防止水中延伸時基材斷裂，或PVA系樹脂層由樹脂基材剝離。另外，樹脂基材之吸水率可，例如，藉由將改質基導入形成材料來進行調整。吸水率係依據JIS K 7209求得之值。
樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為170℃以下。藉由使用如此之樹脂基材，可抑制PVA系樹脂層之結晶化，並且充分地確保積層體之延伸性。此外，若考慮樹脂基材因水而可塑化及良好地進行水中延伸，以120℃以下更佳。在一實施形態中，樹脂基材之玻璃轉移溫度宜為60℃以上。藉由使用如此之樹脂基材，在塗布、乾燥含有上述PVA系樹脂之塗布液時，可防止樹脂基材變形(例如，產生凹凸、彎曲及皺摺等)等問題，以良好地製作積層體。此 外，可在適當之溫度(例如，大約60℃)下良好地進行PVA系樹脂層之延伸。在另一實施形態中，在塗布、乾燥含有PVA系樹脂之塗布液時，只要樹脂基材不變形，可為比60℃低之玻璃轉移溫度。此外，樹脂基材之玻璃轉移溫度可，例如，藉由使用在形成材料中導入改質基之結晶材料並加熱來進行調整。玻璃轉移溫度(Tg)係依據JIS K 7121求得之值。
樹脂基材延伸前之厚度宜為20μm至300μm，且50μm至200μm更佳。若小於20μm，恐有難以形成PVA系樹脂層之虞。若超過300μm，例如，在水中延伸時，樹脂基材需要長時間來吸收水，並且恐有延伸需要過大負載之虞。
形成上述PVA系樹脂層之PVA系樹脂係如上述A項中所說明者。
代表之上述塗布液係使上述PVA系樹脂溶解於溶劑中之溶液。溶劑可舉例如：水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種二醇類、三羥甲基丙烷等之多元醇類、乙烯二胺、二乙烯三胺等之胺類。該等溶劑可單獨使用或組合二種以上使用。其中，以水為佳。溶液之PVA系樹脂濃度，相對於100重量份之溶劑，宜為3重量份至20重量份。若為如此之樹脂濃度，可形成密接於樹脂基材之均一塗布膜。
塗布液中亦可摻合添加劑。添加劑可舉可塑劑、界面活性劑等為例。可塑劑可舉乙二醇或甘油等之多元醇 為例。界面活性劑可舉非離子界面活性劑為例。該等添加劑可以更進一步提高製得之PVA系樹脂層之均一性、染色性及延伸性等為目的而使用。
塗布液之塗布方法可採用任意之適當方法。可舉例如：輥塗法、旋塗法、線-桿塗布法、浸塗法、模塗布法、簾式塗布法、噴塗法、刀塗布法(刮刀塗布法等)等。
上述塗布液之塗布、乾燥溫度宜為50℃以上。
PVA系樹脂層之延伸前厚度宜為3μm至40μm，且3μm至20μm更佳。
形成PVA系樹脂層前，可對樹脂基材實施表面處理(例如，電暈處理等)，亦可在樹脂基材上形成易接著層。藉由進行如此之處理，可提高樹脂基材與PVA系樹脂層之密接性。
C-1-2.積層體之延伸
積層體之延伸方法可採用任意之適當方法。具體而言，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸(例如，使積層體通過周速不同之輥間而單軸延伸的方法)。其中，以自由端延伸為佳。
積層體之延伸方向可適當設定。在一實施形態中，沿長條狀之積層體的長條方向延伸。結果，製得之偏光件的吸收軸可位在長條方向上。在此情形中，代表的是採用使積層體通過周速不同之輥間而延伸的方法。在另一實施形態中，沿長條狀積層體之寬度方向延伸。結果，製得之偏光件的吸收軸可位在寬度方向上。在此情形中，代 表的是採用拉幅機延伸之方法。
延伸方式沒有特別限制，可為空氣中延伸方式，亦可為水中延伸方式。其中，以水中延伸方式為佳。依據水中延伸方式，可在比上述樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表的是大約80℃)低之溫度延伸，且可一面抑制PVA系樹脂層之結晶化，一面高倍率地延伸。結果，可製作具有優異光學特性之偏光件。
積層體之延伸可以一階段進行，亦可以多階段進行。以多階段進行時，例如，可組合上述自由端延伸及固定端延伸，亦可組合上述水中延伸方式及空氣中延伸方式。此外，以多階段進行時，後述之積層體的延伸倍率(最大延伸倍率)係各階段之延伸倍率的積。
積層體之延伸溫度可依據樹脂基材之形成材料、延伸方式等設定為任意之適當值。採用空氣中延伸方式時，延伸溫度宜為樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，且樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上更佳，而Tg+15℃以上特佳。另一方面，積層體之延伸溫度宜為170℃以下。藉由在如此之溫度下延伸，可抑制PVA系樹脂急速地結晶，以抑制因該結晶產生之問題(例如，妨礙延伸之PVA系樹脂層的配向)。
採用水中延伸方式時，延伸浴之液溫宜為40℃至85℃，且50℃至85℃更佳。若為如此之溫度，可一面抑制PVA系樹脂層之溶解，一面高倍率地延伸。具體而言，如上所述，就與形成PVA系樹脂層之關係而言，基材之玻 璃轉移溫度(Tg)宜為60℃以上。在此情形中，若延伸溫度低於40℃，即使考慮基材因水可塑化，亦恐有無法良好地延伸之虞。另一方面，延伸浴之溫度越高，PVA系樹脂層之溶解性越高，恐有無法得到優異光學特性之虞。積層體在延伸浴中之浸漬時間宜為15秒至5分。
採用水中延伸方式時，宜使積層體浸漬在硼酸水溶液中並延伸(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴，可對PVA系樹脂層，賦予耐受延伸時施加之張力的剛性，及不溶解於水之耐水性。具體而言，硼酸可在水溶液中產生四氫硼酸陰離子並藉由與PVA系樹脂氫鍵結來交聯。結果，賦予PVA系樹脂層剛性及耐水性，且可良好地延伸，因此可製造具有優異光學特性之偏光件。
上述硼酸水溶液宜藉由使硼酸及/或硼酸鹽溶解於作為溶劑之水中來製得。相對於100重量份之水，硼酸濃度宜為1重量份至10重量份。藉由令硼酸濃度為1重量份以上，可有效地抑制PVA系樹脂層之溶解，因此可製造更高特性之偏光件。此外，除了硼酸或或硼酸鹽以外，亦可使用將硼砂等之硼化合物、乙二醛、甘油醛等溶解於溶劑中製得之水溶液。
藉由後述之染色，二色性物質(代表的是碘)預先吸附在PVA系樹脂層上時，在上述延伸浴(硼酸水溶液)中宜摻合碘化物。藉由摻合碘化物，可抑制吸附在PVA系樹脂層中之碘的溶出。碘化物可舉例如：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。其中，以碘化鉀為佳。相對於100重量份之水，碘化物之濃度宜為0.05重量份至15重量份，且0.5重量份至8重量份更佳。
積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)，相對於積層體之原長度，宜為5.0倍以上。例如，藉由採用水中延伸(硼酸水中延伸)，可達成如此之高延伸倍率。在本說明書中「最大延伸倍率」係積層體斷裂前之延伸倍率，另外，係確認積層體斷裂之延伸倍率，且比該值低0.2之值。
在較佳之實施形態中，在高溫(例如，95℃以上)空氣中延伸上述積層體後，進行上述硼酸水中延伸及後述之染色。如此之空氣中延伸可視為相對硼酸水中延伸之預備或輔助的延伸，因此以下稱為「空氣中輔助延伸」。
藉由組合空氣中輔助延伸，有時可以更高倍率延伸積層體。結果，可製作具有更優異光學特性(例如，偏光度)之偏光件。例如，使用聚對苯二甲酸乙二酯作為上述樹脂基材時，組合空氣中輔助延伸與硼酸水中延伸比只藉由硼酸水中延伸更可一面抑制樹脂基材之配向一面延伸。該樹脂基材隨著其配向性提高，延伸張力變大，因此難以穩定地延伸，或基材斷裂。因此，藉由一面抑制樹脂基材之配向一面延伸，可以更高倍率延伸積層體。
此外，藉由組合空氣中輔助延伸，可提高PVA系樹脂之配向性，且藉此在硼酸水中延伸後亦可提高PVA系樹脂之配向性。具體而言，推定藉預先藉由空氣中輔助延伸提高PVA系樹脂之配向性，硼酸水中延伸時PVA系樹脂 與硼酸容易交聯，且藉由在硼酸成為結節點之狀態下延伸，硼酸水中延伸後PVA系樹脂之配向性亦提高。結果，可製作具有優異光學特性(例如，偏光度)之偏光件。
空氣中輔助延伸之延伸倍率宜為3.5倍以下。空氣中輔助延伸之延伸溫度宜為PVA系樹脂之玻璃轉移溫度以上。延伸溫度宜為95℃至150℃。此外，相對於積層體之原長度，組合空氣中輔助延伸與上述硼酸水中延伸時之最大延伸倍率宜為5.0倍以上，且5.5倍以上較佳，而6.0倍以上更佳。
C-1-3.染色
上述染色代表的是藉由使二色性物質(最好是碘)吸附在PVA系樹脂層上來進行。該吸附方法可舉例如：將PVA系樹脂層(積層體)浸漬在含有碘之染色液中之方法、將該染色液塗布在該PVA系樹脂層上之方法、將該染色液噴霧在PVA系樹脂層上之方法等。較佳的是將積層體浸漬在染色液中之方法。這是因為碘可良好地吸附。
上述染色液宜為碘水溶液。相對於100重量份之水，碘之摻合量宜為0.1重量份至0.5重量份。由於可提高碘對水之溶解度，將碘化物摻合在碘水溶液中是理想的。碘化物之具體例係如上所述。相對於100重量份之水，碘化物之摻合量宜為0.02重量份至20重量份，且0.1重量份至10重量份更佳。為抑制PVA系樹脂之溶解，染色液染色時之液溫宜為20℃至50℃。將PVA系樹脂層浸漬在染色液中時，為確保PVA系樹脂層之透射率，浸漬時間宜為5秒至5分。 此外，染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)可設定成使最終製得之偏光件的偏光度或單體透射率在預定範圍內。在一實施形態中，設定浸漬時間使製得之偏光件的偏光度為99.98%以上。在另一實施形態中，設定浸漬時間使製得之偏光件的單體透射率為40%至44%。
染色處理可在任意之適當時點進行。進行上述水中延伸時，宜在水中延伸前進行。
C-1-4.其他處理
上述積層體，除了延伸、染色以外，可適當實施用以將該PVA系樹脂層作成偏光件(或偏光件中間體)之處理。用以作成偏光件之處理可舉例如：不溶化處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。此外，該等處理之次數、順序等沒有特別限制。
上述不溶化處理代表性的是藉由將PVA系樹脂層浸漬在硼酸水溶液中來進行。藉由實施不溶化處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性。相對於100重量份之水，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份至4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。不溶化處理宜在上述水中延伸或上述染色處理前進行。
上述交聯處理代表性的是藉由將PVA系樹脂層浸漬在硼酸水溶液中來進行。藉由實施交聯處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性。相對於100重量份之水，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份至5重量份。又，在上述染色處理後進行交聯處理時，摻合碘化物更佳。藉由摻合碘化物，可 抑制吸附在PVA系樹脂層上之碘的溶出。相對於100重量份之水，碘化物之摻合量宜為1重量份至5重量份。碘化物之具體例係如上所述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃至60℃。交聯處理宜在上述水中延伸前進行。在較佳實施形態中，依序進行染色處理、交聯處理及水中延伸。
上述洗淨處理代表的是藉由將PVA系樹脂層浸漬在碘化鉀水溶液中來進行。上述乾燥處理之乾燥溫度宜為30℃至100℃。
如上所述地，可在樹脂基材上形成偏光件(偏光件中間體)。可依需要進行保護薄膜之黏貼及/或樹脂基材之剝離。在一實施形態中，藉由卷對卷方式在樹脂基材/偏光件之積層體表面上黏貼保護薄膜，接著，剝離樹脂基材。如此，製得偏光件/保護薄膜之積層體(偏光板)。此外，該偏光板之保護薄膜代表的是可對應於圖5之保護薄膜(影像顯示裝置側之保護薄膜)120。如上所述，該保護薄膜可具有光學補償機能。在此，偏光件中間體意味形成非偏光部前之偏光件，且宗旨是要與具有非偏光部之本發明的偏光件作區別。因此，在本說明書中，在文脈上，有時偏光件中間體只稱為偏光件。若為所屬技術領域中具有通常知識者，只要看過本說明書之記載，便可輕易地理解「偏光件」意味偏光件中間體或意味本發明之偏光件。
C-2.非偏光部之形成
接著，在上述C-1項製得之偏光件中間體的預定位置形成非偏光部，製得本發明之偏光件。偏光件(偏光件中間體) 由塗布在樹脂基材上之PVA系樹脂層形成時，代表的是提供樹脂基材/偏光件之積層體或保護薄膜/偏光件之積層體(偏光板)來形成非偏光部。偏光件(偏光件中間體)為單一樹脂薄膜時，代表的是提供單獨偏光件或保護薄膜/偏光件之積層體(偏光板)來形成非偏光部。以下，具體地說明非偏光部之形成。代表例係說明對保護薄膜/偏光件之積層體(以下，在本項中只稱為偏光板)藉由化學處理之脫色(以下亦稱為化學脫色處理)在偏光件(偏光件中間體)中形成非偏光部的情形。所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是其他結構之偏光件中間體(例如，單一樹脂薄膜之偏光件中間體)亦可適用同樣之程序。
如圖6所示，在偏光板之偏光件側的面上，藉由卷對卷方式黏貼具有以預定圖案配置之貫穿孔的表面保護薄膜。在本說明書中「卷對卷方式」係一面搬送卷狀之薄膜一面使長條方向互相一致來進行黏貼。具有貫穿孔之表面保護薄膜係透過任意之適當黏著劑可剝離地黏貼在偏光件上。藉由使用具有貫穿孔之表面保護薄膜，可進行浸漬於脫色液中之脫色處理，因此可以非常高之製造效率製得本發明之偏光件。此外，為方便起見，有時具有貫穿孔之表面保護薄膜稱為第一表面保護薄膜。
如上所述，第一表面保護薄膜具有以預定圖案配置之貫穿孔。設置貫穿孔之位置係與形成偏光件(偏光件中間體)之非偏光部的位置相對應。圖6所示之貫穿孔的配置圖案係與圖4A所示之非偏光部的配置圖案相對應。貫 穿孔可具有任意之適當形狀。貫穿孔之形狀係與非偏光部之俯視形狀。貫穿孔可藉由機械衝孔(例如，衝切、雕刻刀衝孔、繪圖機、水刀)或去除(例如，雷射剝蝕或化學溶解)薄膜之預定部分來形成。
第一表面保護薄膜宜為硬度(例如，彈性模數)高之薄膜。這是因為可防止搬送及/或黏貼時之貫穿孔變形。第一表面保護薄膜之形成材料可舉例如：聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等之酯系樹脂、降冰片烯系樹脂等之環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等樹脂之共聚物樹脂等。其中，以酯系樹脂(特別是聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂)為佳。若為如此之材料，彈性模數非常高，因此具有即使搬送及/或黏貼時施加張力，貫穿孔亦難以產生變形之優點。
第一表面保護薄膜之厚度代表的是20μm至250μm，且宜為30μm至150μm。若為如此之厚度，具有即使搬送及/或黏貼時施加張力，貫穿孔亦難以產生變形之優點。
第一表面保護薄膜之彈性模數宜為2.2kN/mm2至4.8kN/mm2。若第一表面保護薄膜之彈性模數在如此之範圍內，具有即使搬送及/或黏貼時施加張力，貫穿孔亦難以產生變形之優點。此外，彈性模數係依據JIS K 6781測得。
第一表面保護薄膜之拉伸度宜為90%至170%。若第一表面保護薄膜之拉伸度在如此之範圍內，具有在搬 送中不易斷裂之優點。此外，拉伸度係依據JIS K 6781測得。
另一方面，在偏光板之保護薄膜側的面上，藉由卷對卷方式黏貼第二表面保護薄膜。第二表面保護薄係透過任意之適當黏著劑可剝離地黏貼在保護薄膜上。藉由使用第二表面保護薄膜，可在浸漬之脫色處理中適當地保護偏光板(偏光件中間體/保護薄膜)。第二表面保護薄膜，除了未設置貫穿孔以外，可使用與第一表面保護薄膜同樣之薄膜。此外，第二表面保護薄膜亦可使用聚烯烴(例如，聚乙烯)薄膜之類的柔軟(例如，彈性模數低)薄膜。第二表面保護薄膜可與第一表面保護薄膜同時地黏貼，可在黏貼第一表面保護薄膜前黏貼，亦可在黏貼第一表面保護薄膜後黏貼。第二表面保護薄膜宜在黏貼第一表面保護薄膜前黏貼。若為如此之程序，具有防止保護薄膜受傷，及，防止在捲取時在第一表面保護薄膜上形成之貫穿孔轉印在保護薄膜上而形成印痕的優點。在黏貼第一表面保護薄膜前黏貼第二表面保護薄膜的情形中，例如，可製作偏光件保護薄膜及第二表面保護薄膜之積層體，並在將該積層體黏貼在樹脂基材/偏光件之積層體上後剝離樹脂基材，接著將第一表面保護薄膜黏貼在該剝離面上。
接著，如圖7所示，對第一表面保護薄膜/偏光件(偏光件中間體)/保護薄膜/第二表面保護薄膜之積層體進行化學脫色處理。化學脫色處理包含使積層體與鹼性溶液接觸。使用碘作為二色性物質時，藉由使鹼性溶液接觸 樹脂薄膜之所希望部位，可輕易地減少接觸部之碘含量。
積層體與鹼性溶液之接觸可藉由任意之適當手段來進行。代表例可舉將積層體浸漬於鹼性溶液中，或將鹼性溶液塗布或噴霧在積層體上為例。其中以浸漬為佳。這是因為可如圖7所示地一面搬送一面進行脫色處理，因此製造效率顯著地提高。如上所述，藉由使用第一表面保護薄膜(及依需要，第二表面保護薄膜)，可進行浸漬。具體而言，藉由浸漬於鹼性溶液中，偏光件(偏光件中間體)中只有與第一表面保護薄膜之貫通孔相對應之部分會與鹼性溶液接觸。例如，偏光件(偏光件中間體)含有碘作為二色性物質時，藉由使偏光件(偏光件中間體)與鹼性溶液接觸，使偏光件(偏光件中間體)之與鹼性溶液接觸部分的碘濃度減少，結果，可只有該接觸部分(可藉由第一表面保護薄膜之貫穿孔來設定)選擇地形成非偏光部。如此，依據本實施形態，可不伴隨複雜之操作而以非常高之製造效率，在偏光件(偏光件中間體)之預定部分選擇地形成非偏光部。此外，在製得之偏光件中殘存有碘時，即使破壞碘錯合物形成非偏光部，亦會隨著偏光件之使用而再度形成碘錯合物，恐有非偏光部沒有所希望特性之虞。在本實施形態中，藉由後述之鹼性溶液的去除，可由偏光件(實質上是非偏光部)去除碘本身。結果，可防止非偏光部之特性隨著偏光件之使用而變化。此外，依據如上所述之接觸方法，可只在樹脂薄膜其中一面側形成凹部。在此情形中，相較於凹部形成於樹脂薄膜之兩面的情形，可顯著地 輕易控制凹部之深度。結果，可輕易控制對外觀之影響。
以下更詳細地說明藉鹼性溶液形成非偏光部。與偏光件(偏光件中間體)之預定部分接觸後，鹼性溶液浸透至該預定部分內部。該預定部分含有之碘錯合物被鹼性溶液含有之鹼還原而成為碘。藉由碘錯合物還原為碘離子，該部分之偏光性能實質地消失，並在該部份形成非偏光部。此外，藉由還原碘錯合物，可提高該部分之透射率。成為碘離子之碘由該部分移動至鹼性溶液之溶劑中。結果，藉由後述之去除鹼性溶液，碘離子則會與鹼性溶液一同自該部分被去除。如此一來，可在偏光件(偏光件中間體)之預定部分選擇性地形成非偏光部(低濃度部)，並且該非偏光部會成為不會隨時間經過而變化之穩定者。另外，藉由調整第一表面保護薄膜之材料、厚度及機械特性、鹼性溶液之濃度、以及積層體在鹼性溶液中之浸漬時間等，可防止鹼性溶液浸透到不希望之部分(結果，在不希望之部分形成非偏光部)。
上述鹼性溶液含有之鹼性化合物可使用任意之適當鹼性化合物。鹼性化合物可舉例如：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等之鹼金屬氫氧化物、氫氧化鈣等之鹼土金屬氫氧化物、碳酸鈉等之無機鹼金屬鹽、乙酸鈉等有機鹼金屬鹽、氨水等。其中，以使用鹼金屬氫氧化物及/或鹼土金屬氫氧化物為佳，而使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰更佳。可使碘錯合物效率良好地離子化，因此可更簡便地形成非偏光部。該等鹼性化合物可單獨使用，亦可組 合二種以上使用。
上述鹼性溶液之溶劑可使用任意之適當溶劑。具體而言，可舉例如：水、乙醇、甲醇等之醇、醚、苯、氯仿、及該等溶劑之混合溶劑。由碘離子可良好地移動至溶劑中，並在後來去除鹼性溶液時可輕易去除碘離子來看，溶劑宜為水、醇。
上述鹼性溶液之濃度為例如0.01N至5N，且宜為0.05N至3N，而0.1N至2.5N更佳。若鹼性溶液之濃度在如此之範圍內，可效率良好地減少偏光件(偏光件中間體)內部之碘濃度，且，可防止碘錯合物在預定部分以外之部分中離子化。此外，若為如此之濃度，可輕易地控制可形成之凹部的深度。
上述鹼性溶液之液溫係例如20℃至50℃。積層體(實質上是偏光件中間體之預定部分)與鹼性溶液之接觸時間可依據偏光件中間體之厚度、使用之鹼性溶液含有之鹼性化合物種類、及鹼性化合物之濃度來設定，例如，5秒鐘至30分鐘。若接觸時間在如此之範圍內，可形成具有適當深度之凹部。
偏光件(樹脂薄膜)中可含有硼酸。例如，上述延伸處理、交聯處理等時，藉由接觸硼酸溶液(例如，硼酸水溶液)，可含有硼酸。偏光件(樹脂薄膜)之硼酸含量係例如10重量%至30重量%。此外，與鹼性溶液之接觸部的硼酸含量係例如5重量%至12重量%。
與上述鹼性溶液接觸後，在接觸鹼性溶液之接 觸部中，樹脂薄膜含有之鹼金屬及/或鹼土金屬減少。藉由使鹼金屬及/或鹼土金屬減少，可製得具優異尺寸穩定性之低濃度部。具體而言，即使在加濕環境下，亦可原樣地維持藉由與鹼性溶液接觸所形成之低濃度部的形狀。
藉由使鹼性溶液接觸樹脂薄膜，可在接觸部中殘存鹼金屬及/或鹼土金屬之氫氧化物。此外，藉由使鹼性溶液接觸樹脂薄膜，可在接觸部中生成鹼金屬及/或鹼土金屬之金屬鹽。該等鹼金屬及/或鹼土金屬之金屬鹽可生成氫氧化物離子，且生成之氫氧化物離子對存在接觸部周圍之二色性物質(例如，碘錯合物)產生作用(分解、還原)，可擴大非偏光區域(低濃度區域)。因此，藉由減少鹼金屬及/或鹼土金屬鹽，可抑制非偏光區域隨著時間經過而擴大，因此可維持所希望之非偏光部形狀。
可生成上述氫氧化物離子之金屬鹽可舉硼酸鹽為例。硼酸鹽可在鹼性溶液(鹼金屬之氫氧化物及/或鹼土金屬之氫氧化物的溶液)中和樹脂薄膜含有之硼酸而生成。此外，硼酸鹽(偏硼酸鹽)可，例如，藉由將偏光件置於加濕環境下，如下述式所示地會水解而生成氫氧化物離子。
Figure 105119992-A0202-12-0034-1
(式中，X表示鹼金屬或鹼土金屬)
較佳地，使接觸部中之鹼金屬及/或鹼土金屬的含量減少為3.6重量%以下，且宜為2.5重量%以下，而1.0重量%以下較佳，且0.5重量%以下更佳。
此外，在樹脂薄膜中，藉由實施用以作成偏光件之各種處理，可預先含有鹼金屬及/或鹼土金屬。例如，藉由接觸碘化鉀等碘化物之溶液，在樹脂薄膜中可含有鉀。如此，通常，偏光件含有之鹼金屬及/或鹼土金屬不會對上述低濃度部之尺寸穩定性產生不良影響。
上述減少方法宜使用使處理液接觸與鹼性溶液之接觸部的方法。依據如此之方法，可使鹼金屬及/或鹼土金屬由樹脂薄膜移動至處理液中，使其含量減少。
處理液之接觸方法可採用任意之適當方法。可舉例如：對與鹼性溶液之接觸部，滴下、塗布、噴霧處理液的方法、將與鹼性溶液之接觸部浸漬於處理液中的方法。
鹼性溶液接觸時，在以任意之適當保護材保護樹脂薄膜之情形中，宜在保持原樣之狀態下接觸處理液(特別 是處理液之溫度為50℃以上的情形)。依據如此之形態，在與鹼性溶液之接觸部以外的部位中，可防止偏光特性因處理液而降低。
上述處理液可含有任意之適當溶劑。溶劑可舉例如：水、乙醇、甲醇等之醇、醚、苯、氯仿、及該等溶劑之混合溶劑。其中，由使鹼金屬及/或鹼土金屬有效率地移動之觀點來看，宜使用水、醇。水可使用任意之適當水。可舉自來水、純水、去離子水為例。
接觸時之處理液溫度係例如20℃以上，且宜為50℃以上，而60℃以上較佳，70℃以上更佳。若為如此之溫度，可使鹼金屬及/或鹼土金屬有效率地移動至處理液中。具體而言，可使樹脂薄膜之膨潤率顯著地提高，以便物理地去除樹脂薄膜內之鹼金屬及/或鹼土金屬。另一方面，水之溫度實質為95℃以下。
接觸時間可依據接觸方法、處理液(水)之溫度、樹脂薄膜之厚度等來適當調整。例如，浸漬於溫水中時，接觸時間宜為10秒至30分，且30秒至15分較佳，而60秒至10分更佳。
在一實施形態中，使用酸性溶液作為上述處理液。藉由使用酸性溶液，可中和殘存於樹脂薄膜中之鹼金屬及/或鹼土金屬的氫氧化物，以便化學地去除樹脂薄膜內之鹼金屬及/或鹼土金屬。
酸性溶液含有之酸性化合物可使用任意之適當酸性化合物。酸性化合物可舉例如：鹽酸、硫酸、硝酸、 氟化氫、硼酸等之無機酸、甲酸、草酸、檸檬酸、乙酸、安息香酸等之有機酸等。酸性溶液含有之酸性化合物宜為無機酸，且鹽酸、硫酸、硝酸更佳。該等酸性化合物可單獨使用，亦可組合二種以上使用。
較佳地，酸性化合物可理想地使用酸度比硼酸強之酸性化合物。這是因為亦可對上述鹼金屬及/或鹼土金屬之金屬鹽(硼酸鹽)產生作用。具體而言，可使硼酸由硼酸鹽游離，以便化學地去除樹脂薄膜內之鹼金屬及/或鹼土金屬。
上述酸度之指標可舉酸解離常數(pKa)為例，且宜使用pKa比硼酸之pKa(9.2)小的酸性化合物。具體而言，pKa宜小於9.2，且5以下更佳。pKa可使用任意之適當裝置測量，亦可參照記載於化學手冊基礎篇改訂5版(日本化學會編輯，丸善出版)等之文獻中的值。此外，多段解離之酸性化合物在各階段之pKa值可改變。使用如此之酸性化合物時，使用各階段之pKa值均在上述範圍內者。另外，在本說明書中，pKa係在25℃之水溶液中的值。
酸性化合物之pKa與硼酸之pKa的差係例如2.0以上，且宜為2.5至15，而2.5至13更佳。若在如此之範圍內，可使鹼金屬及/或鹼土金屬有效率地移動至處理液中，結果，可實現低濃度部中所希望之鹼金屬及/或鹼土金屬含量。
可滿足上述pKa之酸性化合物可舉例如：鹽酸(pKa：-3.7)、硫酸(pK2：1.96)、硝酸(pKa：-1.8)、氟化氫 (pKa：3.17)、硼酸(pKa：9.2)等之無機酸、甲酸(pKa：3.54)、草酸(pK1：1.04、pK2：3.82)、檸檬酸(pK1：3.09、pK2：4.75、pK3：6.41)、乙酸(pKa：4.8)、安息香酸(pKa：4.0)等之有機酸等。
此外，酸性溶液(處理液)之溶劑係如上所述，即使使用酸性溶液作為處理液之本形態中，亦可物理地去除上述樹脂薄膜內之鹼金屬及/或鹼土金屬。
上述酸性溶液之濃度係例如0.01N至5N，且宜為0.05N至3N，而0.1N至2.5N更佳。
上述酸性溶液之液溫係例如20℃至50℃。接觸酸性溶液之時間可依據樹脂薄膜之厚度、酸性化合物之種類、及酸性溶液之濃度來設定，例如，5秒鐘至30分鐘。
樹脂薄膜除了上述處理以外，可進一步實施任意之適當其他處理。其他處理可舉去除鹼性溶液及/或酸性溶液、及洗淨等為例。
去除鹼性溶液及/或酸性溶液之方法的具體例可舉例如：利用抺布等擦拭去除、吸引去除、自然乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、減壓乾燥等。上述乾燥溫度係例如20℃至100℃。乾燥時間係例如5秒至600秒。
洗淨處理可藉由任意之適當方法來進行。洗淨處理使用之溶液可舉例如：純水、甲醇、乙醇等之醇、酸性水溶液、及該等溶液之混合溶劑等。洗淨代表的是如圖7所示地一面搬送積層體一面進行。洗淨處理可在任意之適當階段進行。洗淨處理可進行多數次。
代表的是可在如上所述地形成非偏光部後，剝離去除第一表面保護薄膜及第二表面保護薄膜。
如上所述，非偏光部以預定之配置圖案形成在長條狀之偏光件(偏光件中間體)的預定位置，可製得本發明實施形態之長條狀的偏光件。單片狀之偏光件，如上所述，可藉由例如將長條狀之偏光件切斷成預定尺寸製得。
D.影像顯示裝置
本發明之影像顯示裝置具有上述偏光件。偏光件係配合影像顯示裝置之尺寸切斷。影像顯示裝置可舉液晶顯示裝置、有機EL裝置為例。具體而言，液晶顯示裝置具有液晶面板，且該液晶面板包含液晶單元、及配置在該液晶單元之一側或兩側的上述偏光件。有機EL裝置具有上述偏光件配置於觀看側之有機EL面板。偏光件係配置成非偏光部與影像顯示裝置之攝影機部相對應。
實施例
以下，藉由實施例具體地說明本發明，但本發明不限於該等實施例。
[實施例1]
使用長條狀、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(厚度：100μm)，作為樹脂基材。在基材之一面上，實施電暈處理，並在該電暈處理面上，在25℃下塗布及乾燥以9：1之比包含聚乙烯醇(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「GOHSEFIMER Z200」)的水溶液，以形成厚度11μm之PVA系樹脂層，製成積層體。
使製得之積層體，在120℃之烘箱內在周速不同之輥間沿縱向(長邊方向)進行自由端單軸延伸至2.0倍(空氣中輔助延伸)。
接著，將積層體浸漬於液溫30℃之不溶化浴(相對於100重量份之水，摻合4重量份之硼酸而製得的硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶化處理)。
接著，一面調整碘濃度、浸漬時間，一面浸漬於液溫30℃之染色浴中使偏光板具有預定透射率。在本實施例中，浸漬於相對於100重量份之水，摻合0.2重量份之碘，並摻合1.5重量份之碘化鉀而製得的碘水溶液中60秒鐘(染色處理)。
接著，浸漬於液溫30℃之交聯浴(相對於100重量份之水，摻合3重量份之碘化鉀，並摻合3重量份之硼酸而製得的硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。
然後，將積層體，一面浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(相對於100重量份之水，摻合4重量份之硼酸，並摻合5重量份之碘化鉀而製得的水溶液)中，一面在周速不同之輥間沿縱向(長邊方向)進行單軸延伸，使總延伸倍率為5.5倍(水中延伸)。
然後，將積層體浸漬於液溫30℃之洗淨浴(相對於100重量份之水，摻合4重量份之碘化鉀而製得的水溶液)中(洗 淨處理)。
接著，在積層體之PVA系樹脂層表面上，塗布PVA系樹脂水溶液(日本合成化學工業公司製、商品名「GOHSEFIMER(註冊商標)Z-200」、樹脂濃度：3重量%)並黏貼保護薄膜(厚度25μm)，接著在維持於60℃之烘箱中加熱5分鐘。然後，由PVA系樹脂層剝離基材，製得寬度1200mm、長度43m之長條狀偏光板(厚度5μm之偏光件(單體透射率42.3%)/保護薄膜)。
在寬度1200mm、長度43m之酯系樹脂薄膜(厚度38μm)其中一面上塗布黏著劑(丙烯酸系黏著劑)使其厚度為5μm。對具該黏著劑之酯系樹脂薄膜，使用尖刀(Pinnacle Knife)在長邊方向上每隔250mm、在寬度方向上每隔400mm形成直徑2.8mm之貫穿孔。
在製得之總厚度30μm之偏光板的偏光件側，利用卷對卷之方式黏貼上述具有黏著劑之酯系樹脂薄膜，並浸漬於1mol/L(1N)之氫氧化鈉水溶液中30秒，接著，浸漬於1mol/L(1N)之鹽酸中10秒。然後，在60℃下乾燥，在偏光件中形成透明部。
[實施例2]
將厚度60μm之PVA薄膜(KURARAY公司製，PE6000)浸漬於30℃之水溶液中30秒(膨潤步驟)。
接著，一面將PVA薄膜浸漬於液溫30℃之染色浴中，一面調整碘濃度、浸漬時間使製得之偏光板具有預定透射率。在本實施例中，浸漬於相對於100重量份之水，摻合0.15 重量份之碘，並摻合1.0重量份之碘化鉀而製得的碘水溶液中60秒鐘(染色處理)。
接著，浸漬於液溫30℃之交聯浴(相對於100重量份之水，摻合3重量份之碘化鉀，並摻合3重量份之硼酸而製得的硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。
然後，將PVA薄膜，一面浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(相對於100重量份之水，摻合4重量份之硼酸，並摻合5重量份之碘化鉀而製得的水溶液)中，一面在周速不同之輥間沿縱向(長邊方向)進行單軸延伸至5.5倍(水中延伸)。
然後，將PVA薄膜浸漬於液溫30℃之洗淨浴(相對於100重量份之水，摻合4重量份之碘化鉀而製得的水溶液)中(洗淨處理)。
洗淨後，在PVA薄膜之一面上，塗布PVA系樹脂水溶液(日本合成化學工業公司製、商品名「GOHSEFIMER(註冊商標)Z-200」、樹脂濃度：3重量%)，並黏貼三乙醯纖維素薄膜(KONICA MINOLTA公司製、商品名「KC4UY」、厚度40μm)，接著在維持於60℃之烘箱中加熱5分鐘，製成具有厚度22μm之偏光件(單體透射率42.5%)且寬度1200mm、長度43m的偏光板。
在製得之偏光板的偏光件表面，利用卷對卷之方式黏貼形成有上述貫穿孔之具有黏著劑的酯系樹脂薄膜，並浸漬於1mol/L(1N)之氫氧化鈉水溶液中180秒，接著，浸漬於1mol/L(1N)之鹽酸中60秒。然後，在60℃下乾燥，在偏光件中形成透明部。
對實施例1及2之偏光板的透明部評價以下之項目。
1.透射率(Ts)
使用分光光度計(村上色彩技術研究所(股)製、製品名「DOT-3」)測量。透射率(T)係藉由JIS Z 8701-1982之2度視野(C光源)進行視感度修正後之Y值。
2.碘含量
藉由螢光X光分析，求得偏光件之透明部的碘含量。具體而言，由藉下述條件測得之X光強度，藉由使用標準試料預先作成之檢量線求得偏光件之碘含量。
分析裝置：理學電機工業製 螢光X光分析裝置(XRF)製品名「ZSX100e」
對陰極：銠
分光結晶：氟化鋰
激發光能量：40kV-90mA
碘測量線：I-LA
定量法：FP法
2θ角峰：103.078deg(碘)
測量時間：40秒
在實施例1及2中製得之偏光板的透明部的透射率分別為90.3%(實施例1)及90.2%(實施例2)，且碘含量分別為0.08重量%(實施例1)及0.12重量%(實施例2)。偏光件之透明部以外的部位的碘含量為大約5重量%，且在實施例1及2中二色性物質之含量均比其他部位低，因此形成可具有作 為非偏光部之機能的透明部。
3.鈉含量
藉由螢光X光分析，求得偏光件之透明部的鈉含量。具體而言，由藉下述條件測得之X光強度，藉由使用標準試料預先作成之檢量線求得偏光件之鈉含量。鈉含量之測量係在浸漬於鹽酸前及浸漬後進行。
分析裝置：理學電機工業製 螢光X光分析裝置(XRF)製品名「ZSX100e」
對陰極：銠
分光結晶：氟化鋰
激發光能量：40kV-90mA
鈉測量線：Na-KA
定量法：FP法
測量時間：40秒
在實施例1之偏光板中，透明部之鈉含量在浸漬於鹽酸前為4.0重量%，而浸漬後為0.04重量%。此外，在實施例2之偏光板中，透明部之鈉含量在浸漬於鹽酸前為4.1重量%，而浸漬後為0.05重量%。
此外，將在實施例1及2製得之偏光板放在65℃/90%RH之環境下500小時，結果在實施例1及2中加濕測試前後均未發現透明部尺寸之大變化。除了未進行浸漬於鹽酸以外，對與實施例1及2同樣地製成之偏光板進行同樣之加濕測試，結果透明部之尺寸在偏光板中均增大至大約1.3倍。
另外，對實施例1及2之偏光板，使用CANON公司製光學測量器「ZYGO New View 7300」，測量透明部附近之表面平滑性。實施例1之表面平滑性(凹凸之大小)的評價結果顯示於圖8(a)中，而實施例2之表面平滑性的評價結果顯示於圖8(b)中。在偏光件之厚度為5μm之實施例1中，透明部(凹部)與其他部位之階差為0.8μm以下，相較於偏光件之厚度為22μm之實施例顯著為小，因此表面平滑性顯著良好。
4.外觀
對實施例1及2之偏光板，藉由目視確認外觀，結果在實施例2之偏光板中看見透明部之凹部。
產業上之可利用性
本發明之偏光件可適用於智慧型手機等之行動電話、筆記型PC、平板PC等之具有攝影機的影像顯示裝置(液晶顯示裝置、有機EL裝置)。
10‧‧‧樹脂薄膜
20‧‧‧非偏光部
22‧‧‧凹部
100‧‧‧偏光件

Claims (9)

  1. 一種偏光件，由含有二色性物質之樹脂薄膜所構成，並在預定位置具有非偏光部；其中該非偏光部形成為厚度比該樹脂薄膜之其他部位薄的較薄部；並且，前述非偏光部在前述樹脂薄膜其中一面側的表面具有凹陷之凹部，該凹部之深度係2μm以下；該偏光件之厚度係10μm以下。
  2. 如請求項1之偏光件，其中前述非偏光部係前述二色性物質之含量比前述樹脂薄膜之其他部分低的低濃度部。
  3. 如請求項2之偏光件，其中前述非偏光部之二色性物質含量係1.0重量%以下。
  4. 如請求項1之偏光件，其中前述非偏光部之鹼金屬及/或鹼土金屬之含量係3.6重量%以下。
  5. 如請求項1之偏光件，其中前述非偏光部之透射率係50%以上。
  6. 如請求項1之偏光件，其中前述非偏光部之透射率係90%以上。
  7. 如請求項1至6中任一項之偏光件，其中前述樹脂薄膜係含有碘之聚乙烯醇系樹脂薄膜。
  8. 一種偏光板，具有如請求項1至7中任一項之偏光件及配置於該偏光件之至少一側的保護薄膜。
  9. 一種影像顯示裝置，具有攝影機部、還有如請求項1至7中任一項之偏光件或如請求項8之偏光板；且前述非偏光部配置於與前述攝影機部相對應之位置。
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