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偏振板、偏振膜的制造方法、偏振板的制造方法與流程

文檔序號:11772270閱讀:433來源:國知局
偏振板、偏振膜的制造方法、偏振板的制造方法與流程

本發明涉及偏振板、偏振膜的制造方法、偏振板的制造方法。



背景技術:

作為液晶顯示裝置等顯示裝置中的偏振光的供給元件,使用了偏振板。作為此種偏振板,以往使用了在由聚乙烯醇系樹脂(pva樹脂)制成的偏振膜(偏振片層)上膠粘有保護膜的偏振板。

以往的液晶顯示裝置以tv監視器、攜帶電話等的顯示區域為矩形作為前提。因此,以往的偏振板大部分呈現出與顯示區域對應的矩形的形狀。

然而近年來,液晶顯示裝置的形狀在多樣化,顯示區域的形狀也在多樣化。例如,在汽車的儀表盤(instrumentpanel、儀表板)或手表的顯示部中采用了液晶顯示裝置的設備中,為了提高設計性,希望有顯示區域的形狀不是矩形的液晶顯示裝置。為此,作為此種液晶顯示裝置中所用的偏振板,希望有與顯示區域的形狀對應的、矩形以外的各種形狀的偏振板。

此處,本說明書中,有時將“俯視形狀具有除矩形及正方形以外的各種形狀的實心的偏振板”總稱為“異形的偏振板”或“異形偏振板”。所謂“實心”,是指在從俯視時的最外周到內側的區域的全面存在有偏振片層。在該意味中,即使某個偏振板的俯視形狀為矩形或正方形,在俯視時從最外周到內側的區域中具有貫穿孔的偏振板也設為異形偏振板。

例如,專利文獻1中,記載有具有貫穿孔的異形偏振板的制造方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:國際公開第2007/108244號



技術實現要素:

發明所要解決的問題

偏振板是通過將長尺寸的pva樹脂膜染色并用交聯劑交聯后、機械加工并切割為單位大小而制造。然而,異形偏振板在切割為單位大小時,容易在切割部位產生裂紋,在產品的外觀方面有問題。此外,在反復高溫與低溫的嚴酷的環境下,偏振片層有時會以所產生的裂紋為起點而破裂,希望加以改善。

本發明是鑒于此種情況而完成的,其目的在于,提供一種周緣部的裂紋得到減少的偏振板。另外,目的還在于,提供可以恰當地制造如上所述的偏振板的偏振膜的制造方法。另外,目的還在于,提供可以恰當地制造如上所述的偏振板的偏振板的制造方法。

用于解決問題的方法

為了解決上述的問題,本發明的一個方式提供一種偏振板,其具有:偏振片層,其以聚乙烯醇系樹脂作為形成材料,吸附有二色性色素并使之取向;樹脂層,其在所述偏振片層的第一面中,設于所述第一面的周緣部的至少一部分;膠粘劑層,其與所述樹脂層平面性地重疊,被覆蓋所述第一面的全面地設置;以及保護層,其與所述膠粘劑層平面性地重疊,被覆蓋所述第一面的全面地設置,所述偏振片層具有所述聚乙烯醇系樹脂由交聯劑交聯了的交聯區域、和與所述交聯區域相比沒有進行借助所述交聯劑的交聯的非交聯區域,所述非交聯區域被與所述樹脂層平面性地重疊地設置。

本發明的一個方式中,可以采用如下的構成,即,所述樹脂層以光固化性樹脂作為形成材料。

本發明的一個方式中,可以采用如下的構成,即,所述交聯區域中的所述偏振片層的厚度與所述非交聯區域中的所述偏振片層的厚度相等,所述樹脂層的厚度為所述偏振片層的厚度的2倍以下。

本發明的一個方式中,可以采用如下的構成,即,所述偏振片層的厚度為10μm以下。

另外,本發明的一個方式提供一種偏振膜的制造方法,該制造方法具備:向帶狀的基材膜的表面涂布聚乙烯醇系樹脂的溶液而得到層疊膜的工序;將所述基材膜與形成于所述基材膜的表面的聚乙烯醇系樹脂的層一起拉伸而得到層疊拉伸膜的工序;在所述層疊拉伸膜的聚乙烯醇系樹脂的層中在所述層的表面的至少一部分形成樹脂層的工序;以及將形成有所述樹脂層的層疊拉伸膜用二色性色素染色、并將所述聚乙烯醇系樹脂用交聯劑交聯而形成偏振片層的工序。

另外,本發明的一個方式提供一種偏振膜的制造方法,該制造方法具備:拉伸聚乙烯醇系樹脂膜而得到拉伸膜的工序;在所述拉伸膜上形成樹脂層的工序;以及將形成有所述樹脂層的層疊拉伸膜用二色性色素染色、并將所述聚乙烯醇系樹脂用交聯劑交聯而形成偏振片層的工序,在形成所述樹脂層的工序中,在所述拉伸膜的第一面的一部分形成第一樹脂層,并且在所述拉伸膜的第二面中至少在與所述第一樹脂層平面性地重疊的位置形成第二樹脂層。

另外,本發明的一個方式提供一種偏振膜的制造方法,該制造方法具備:得到在帶狀的基材膜的表面層疊有聚乙烯醇系樹脂膜被拉伸了的拉伸膜的層疊體的工序;在所述層疊體的所述拉伸膜的層中在所述層的表面的至少一部分形成樹脂層的工序;以及將形成有所述樹脂層的層疊體用二色性色素染色、并將所述拉伸膜用交聯劑交聯而形成偏振片層的工序。

本發明的一個方式中,可以采用如下的構成,即,所述樹脂層是在涂布使所述樹脂層的形成材料溶解于有機溶劑中的溶液后、使所述有機溶劑揮發而形成。

本發明的一個方式中,可以采用如下的構成,即,所述樹脂層是通過形成作為所述樹脂層的形成材料的光固化樹脂的涂膜后、進行光照射而形成。

另外,本發明的一個方式提供一種偏振板的制造方法,該制造方法具有利用上述的偏振膜的制造方法制造偏振膜的工序、和沿著所述樹脂層切割所述偏振膜的工序。

發明效果

根據本發明,可以提供減少了周緣部的裂紋的偏振板。另外,可以提供能夠恰當地制造如上所述的偏振板的偏振膜的制造方法。另外,可以提供能夠恰當地制造如上所述的偏振板的偏振板的制造方法。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的偏振板的示意性立體圖。

圖2是圖1的符號ii-ii處的向視剖面圖。

圖3是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖4是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖5是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖6是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖7是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖8是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖9是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖10是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖11是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖12是第一實施方式的偏振板的制造方法的說明圖。

圖13是第一實施方式的偏振板的制造方法的說明圖。

圖14是第一實施方式的偏振板的制造方法的說明圖。

圖15是第一實施方式的偏振膜的制造方法的說明圖。

圖16是表示第二實施方式的偏振膜的制造方法的剖面圖。

圖17是表示第二實施方式的偏振膜的制造方法的剖面圖。

圖18是表示第二實施方式的偏振膜的制造方法的剖面圖。

圖19是表示第二實施方式的偏振板的制造方法的剖面圖。

圖20是表示可以利用本發明的偏振板、以及偏振板的制造方法恰當地制造的異形的偏振板的例子的俯視圖。

圖21是實施例的說明圖。

具體實施方式

[第一實施方式]

以下,在參照圖1~圖15的同時,對本發明的第一實施方式的偏振板、偏振膜的制造方法、偏振板的制造方法進行說明。而且,在以下的全部附圖中,為了容易觀看附圖,使各構成要素的尺寸、比率等適當地不同。

<偏振板>

圖1是表示本實施方式的偏振板的示意性立體圖。

如圖所示,本實施方式的偏振板1的俯視形狀并非矩形及正方形,而是將矩形中相面對的一對邊制成一起向外側鼓出的圓弧的形狀。圖中,在俯視時將圓弧狀的邊表示為符號1a,將剩下的相面對的一對邊表示為符號1b。本實施方式的偏振板1如果依照上述的定義,則為“異形”的偏振板。

圖2是圖1的符號ii-ii處的向視剖面圖。

如圖1、2所示,本實施方式的偏振板1具有:偏振片層11、依次層疊于偏振片層11的第一面11a的樹脂層12、膠粘劑層13、保護層14、和依次層疊于偏振片層11的第二面11b的膠粘劑層15、保護層16、粘合層17、剝離膜18。

(偏振片層)

偏振片層11是將以聚乙烯醇系樹脂(以下有時簡稱為pva樹脂)作為形成材料的膜用二色性色素染色、使之吸附二色性色素并取向了的層。構成偏振片層11的pva樹脂的膜被拉伸,二色性色素沿拉伸方向取向,由此形成吸收軸。圖中,用附加有符號a的雙箭頭表示吸收軸。本實施方式中,吸收軸a被設定為與偏振板1的邊1b平行、與圓弧狀的邊1a交叉。

pva樹脂的膜的拉伸倍率優選大于5倍,更優選大于5倍且為17倍以下。

在制造薄型的偏振性層疊膜的情況下,偏振片層11的厚度為10μm以下,優選為7μm以下。為了進一步抑制切割時的裂紋,以及抑制反復高溫和低溫的嚴酷的環境下的偏振片層的破裂,優選使用厚的偏振片層。該情況下,偏振片層11的厚度為10μm以上且50μm以下,優選為12μm以上且30μm以下,更優選為12μm以上且25μm以下。最近的市場中優選的薄型的液晶顯示裝置中,偏振片層11優選為10μm以下。

作為pva樹脂,可以使用將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化了的樹脂。

作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除了可以例示出作為乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,還可以例示出乙酸乙烯酯與能夠共聚的其他單體的共聚物等。作為能夠與乙酸乙烯酯共聚的其他單體,例如可以舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基的丙烯酰胺類等。

偏振片層11中所用的pva樹脂的皂化度優選為80摩爾%以上,更優選為90摩爾%以上,進一步優選為94摩爾%以上。如果皂化度過低,則制成偏振板后的耐水性、耐濕熱性有可能不夠充分。另外,雖然也可以是完全皂化品(皂化度為100摩爾%的產品),然而如果皂化度過高,染色速度就會變慢,為了賦予足夠的偏振性能,制造時間會變長,或根據情況是無法得到具有足夠的偏振性能的偏振片。由此,偏振片層11中所用的pva樹脂的皂化度優選為99.5摩爾%以下,更優選為99.0摩爾%以下。皂化度的上限值及下限值可以任意地組合。

此處所說的所謂皂化度,是將作為pva樹脂的原料的聚乙酸乙烯酯系樹脂中所含的乙酸基(乙酰氧基:-ococh3)因皂化處理而變為羥基的比例用單元比(摩爾%)表示的值,由下式定義:

皂化度(摩爾%)=〔(羥基的數)÷(羥基的數+乙酸基的數)〕×100。

皂化度越高,意味著羥基的比例越多,從而意味著阻礙結晶化的乙酸基的比例越少。皂化度可以利用jisk6726-1994“聚乙烯醇試驗方法”中規定的方法求出。

另外,本實施方式中所用的pva樹脂也可以是一部分被改性了的改性聚乙烯醇。例如,可以舉出將pva樹脂用乙烯、丙烯之類的烯烴類改性了的樹脂、用丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸之類的不飽和羧酸類改性了的樹脂、用不飽和羧酸的烷基酯改性了的樹脂、用丙烯酰胺改性了的樹脂等。改性的比例優選小于30摩爾%,更優選小于10%。在進行大于30摩爾%的改性的情況下,難以吸附二色性色素,會產生偏振性能降低的不佳狀況。

pva樹脂的平均聚合度通常處于100~10000左右的范圍,優選為1500~8000、更優選為2000~5000的范圍。此處所說的平均聚合度也可以利用jisk6726-1994“聚乙烯醇試驗方法”中規定的方法求出。

作為具有此種特性的pva樹脂,可以舉出由株式會社kuraray銷售的“pva124”(皂化度98.0~99.0摩爾%)、“pva117”(皂化度98.0~99.0摩爾%)、“pva624”(皂化度95.0~96.0摩爾%)及“pva617”(皂化度94.5~95.5摩爾%);由日本合成化學工業株式會社銷售的“ah-26”(皂化度97.0~98.8摩爾%)、“ah-22”(皂化度97.5~98.5摩爾%)、“nh-18”(皂化度98.0~99.0摩爾%)及“n-300”(皂化度98.0~99.0摩爾%);由日本vam&poval株式會社銷售的“jc-33”(皂化度99.0摩爾%以上)、“jm-33”(皂化度93.5~95.5摩爾%)、“jm-26”(皂化度95.5~97.5摩爾%)、“jp-45”(皂化度86.5~89.5摩爾%)、“jf-17”(皂化度98.0~99.0摩爾%)、“jf-17l”(皂化度98.0~99.0摩爾%)及“jf-20”(皂化度98.0~99.0摩爾%)等(均為商品名),在本發明中可以合適地使用這些產品。

作為pva樹脂的層的染色中所用的二色性色素,具體而言有碘、二色性有機染料。作為二色性有機染料,例如有紅色br(redbr)、紅色lr(redlr)、紅色r(redr)、粉紅lb(pinklb)、寶石紅bl(rubinebl)、棗紅gs(bordeauxgs)、天藍lg(skybluelg)、檸檬黃、藍色br(bluebr)、藍色2r(blue2r)、藏藍ry(navyry)、綠色lg(greenlg)、紫色lb(violetlb)、紫色b(violetb)、黑色h(blackh)、黑色b(blackb)、黑色gsp(blackgsp)、黃色3g(yellow3g)、黃色r(yellowr)、橙色lr(orangelr)、橙色3r(orange3r)、猩紅gl(scarletgl)、猩紅kgl(scarletkgl)、剛果紅(congored)、亮紫bk(brilliantvioletbk)、suprablueg、suprabluegl、supraorangegl、直接天藍、直接耐曬橙s和耐曬黑(fastblack)等。這些染料可以從市場買到。二色性色素可以僅使用1種,也可以并用2種以上。

本實施方式的偏振板1所具備的偏振片層11具有pva樹脂由交聯劑交聯了的交聯區域11α、和與交聯區域11α相比沒有進行借助交聯劑的交聯的非交聯區域11β。

交聯區域11α在俯視時被設于偏振板1的外周的內側的區域。另外,非交聯區域11β在俯視時被沿著偏振板1的外周包圍交聯區域11α的周圍地設置。

交聯區域11α中,作為將pva樹脂交聯的交聯劑,可以使用硼化合物、乙二醛、或戊二醛。其中,優選硼化合物。作為硼化合物,例如可以舉出硼酸、硼砂等。交聯劑可以僅使用1種,也可以并用2種以上。

此種交聯區域11α由上述交聯劑將pva樹脂交聯,并且由上述二色性色素染色。另一方面,非交聯區域11β與交聯區域11α相比沒有進行借助上述交聯劑的交聯,另外,也基本上沒有進行借助上述二色性色素的染色。

由此,交聯區域11α與非交聯區域11β不僅外觀大不相同,而且由于交聯的進行程度的差別,硬度也不同。具體而言,交聯區域11α與非交聯區域11β相比,隨著交聯的進行而固化,硬度變高。另一方面,非交聯區域11β由于沒有進行交聯,由此保持了作為原料的pva樹脂的柔軟性。此種交聯區域11α與非交聯區域11β的硬度的差別例如可以通過利用后述的實施例中記載的方法測定穿刺強度來檢測。另外,交聯區域11α與非交聯區域11β的交聯劑的量的差別可以利用公知的分析方法來檢測。

在穿刺強度的測定時,可以使用偏振片的試驗片,該試驗片只要是可以固定偏振片的大小即可。穿刺強度的測定是將該試驗片固定于夾具中,從法線方向扎入而穿刺夾具,沿與拉伸方向(吸收軸方向)水平的方向測定一處裂開時的強度即可。可以對5個以上的試驗片進行測定,將其平均值作為穿刺強度求出。通過將測定出的穿刺強度除以測定中所使用的偏振片的膜厚,就可以算出每單位膜厚的穿刺強度。

偏振片層11中的沒有設置樹脂層的區域的穿刺強度優選為3g/μm以上,更優選為5g/μm以上,通常為10g/μm以下。另外,設有樹脂層的區域的穿刺強度優選為11g/μm以上,更優選不發生斷裂而無法測定。

交聯區域11α與非交聯區域11β的厚度可以不同,然而從制造的簡便性考慮優選為相同的厚度。圖2中,設為交聯區域11α與非交聯區域11β為相同的厚度而加以表示。如果交聯區域11α與非交聯區域11β為相同的厚度,則通過使用均勻的厚度的pva樹脂的膜,可以容易地制造偏振片層11。而且,所謂“相同的厚度”,意味著沒有主動地設置厚度差而實質上沒有厚度差,不是指連因制造誤差等引起的厚度的差也嚴格地不包含的構成。例如,可以將厚度差設為1μm以下。

(樹脂層)

在偏振片層11的第一面11a中,在第一面11a的周緣部的至少一部分設有樹脂層12。樹脂層12被與上述的非交聯區域11β平面性地重疊,以環狀連續地設置。

樹脂層12的形成材料只要是在后述的制造工序中不會劣化、變質的樹脂,則可以使用各種材料。例如,作為樹脂層12的形成材料,例如可以采用環狀聚烯烴系樹脂、三乙酰纖維素或二乙酰纖維素之類的乙酸纖維素系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯之類的聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚丙烯系樹脂。

另外,作為樹脂層12的形成材料,優選為(甲基)丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂、光固化性樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂優選容易用有機溶劑稀釋的樹脂。光固化性樹脂更優選為紫外線固化性樹脂。

樹脂層12可以是透明的,也可以進行著色。在將樹脂層12著色的情況下,樹脂層12優選包含染料、顏料。通過將樹脂層12著色,可以使偏振板的美觀性良好。作為顏色,可以與市場的需求匹配地從紅、藍、綠等中選擇。從使美觀性更加良好的方面考慮,優選將樹脂層12著色為黑色,使單體透射率與沒有樹脂層的區域相同程度地匹配。僅測定樹脂層12時的透射率(單體透射率)優選為38%到50%,更優選為40%到43%左右。以使樹脂層12的單體透射率為此種值的方式,調整樹脂層12的形成材料、著色的程度及樹脂層12的膜厚。在樹脂層使用紫外線固化型樹脂的情況下,從可以容易地進行固化的方面考慮,單體透射率可以為50%以上。

作為光固化性樹脂,可以使用反應性單體與光聚合引發劑的組合物固化而得的樹脂。作為反應性單體,例如可以舉出含環氧基單體、乙烯基醚系單體、(甲基)丙烯酸系單體等利用陽離子聚合、陰離子聚合或自由基聚合進行反應的單體。這些單體既可以單獨使用,也可以組合使用多種。作為光聚合引發劑,可以適當地使用公知的陽離子聚合引發劑、陰離子聚合引發劑、自由基聚合引發劑。當然,對于聚合引發劑,也是可以既可以單獨使用,也可以組合使用多種。

如果作為樹脂層12的形成材料使用光固化性樹脂,則容易制造各種形狀的樹脂層12,設計自由度提高,因此優選。

樹脂層12的厚度優選為偏振片層11的厚度的2倍以下,更優選為偏振片層11的厚度的1倍以下。樹脂層12可以在后述的偏振膜的制造方法中制造,只要是可以發揮作為目標的功能,則無論多薄都可以。

例如,在偏振片層11的厚度為10μm的情況下,樹脂層12的厚度可以為20μm(偏振片層11的厚度的2倍),也可以為10μm(偏振片層11的厚度的1倍),還可以為5μm(偏振片層11的厚度的0.5倍),還可以為2μm(偏振片層11的厚度的0.2倍)。

樹脂層12的寬度例如為20mm以下。此處,所謂樹脂層12的寬度,是指俯視偏振板1時的從偏振板1的外周到樹脂層12的內周的最短距離。樹脂層12的寬度優選為10mm以下,更優選為5mm以下。如果樹脂層12的寬度變小,則可以將使用偏振板1的液晶顯示裝置窄邊框化。

(膠粘劑層)

膠粘劑層13與樹脂層12平面性地重疊,被覆蓋第一面11a的全面地設置。作為形成膠粘劑層13的膠粘劑,例如如果是水系,則可以舉出聚乙烯醇系樹脂、氨基甲酸酯系膠粘劑、聚酯系膠粘劑、乙酸乙烯酯乳液系膠粘劑、丙烯酸系膠粘劑等。其中適合使用聚乙烯醇系樹脂。在膠粘劑中,也可以作為添加劑添加多元醛、水溶性環氧化合物、三聚氰胺系化合物、氧化鋯化合物、鋅化合物等。如果是光固化性樹脂,例如可以舉出環氧樹脂系、(甲基)丙烯酸系等利用光陽離子、陰離子聚合或光自由基聚合進行反應的樹脂。其中,優選為光陽離子聚合系環氧樹脂。

膠粘劑層13和樹脂層12可以由相同的組合物形成,也可以分別由不同的組合物形成。

(保護層)

保護層14與膠粘劑層13平面性地重疊,被覆蓋第一面11a的全面地設置。保護層14被夾隔著膠粘劑層13與偏振片層11膠粘。

保護層14可以是不具有光學功能的層,也可以是相位差膜、增亮膜之類的兼具光學功能的層。

構成保護層14的材料沒有特別限定,然而例如可以使用環狀聚烯烴系樹脂、三乙酰纖維素或二乙酰纖維素之類的乙酸纖維素系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯之類的聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚丙烯系樹脂等該領域中以往一直廣泛使用的材料。

作為環狀聚烯烴系樹脂可以合適地使用適當的市售品,例如topasadvancedpolymers公司制且在日本由polyplastics株式會社銷售的“topas”、由jsr株式會社銷售的“arton”、由日本zeon株式會社銷售的“zeonor”及“zeonex”、由三井化學株式會社銷售的“apel”等(均為商品名)。在將此種環狀聚烯烴系樹脂制膜而制成膜時,可以適當地使用溶劑澆鑄法、熔融擠出法等公知的方法。另外,也可以使用由積水化學工業株式會社銷售的“escena相位差膜”、由日本zeon株式會社銷售的“zeonor膜”等(均為商品名)被預先制膜、且根據情況還被賦予了相位差的環狀聚烯烴系樹脂膜的市售品。

環狀聚烯烴系樹脂膜可以是被單軸拉伸或雙軸拉伸的膜。通過進行拉伸,可以對環狀聚烯烴系樹脂膜賦予任意的相位差值。拉伸通常是一邊將膜卷筒卷出一邊連續地進行,在加熱爐中,朝向卷筒的行進方向、與該行進方向正交的方向、或這兩個方向拉伸。加熱爐的溫度通常為環狀聚烯烴系樹脂的玻璃化轉變溫度附近到玻璃化轉變溫度+100℃的范圍。拉伸的倍率對于一個方向而言通常為1.1~6倍,優選為1.1~3.5倍。

環狀聚烯烴系樹脂膜一般由于表面活性差,因此優選對偏振片層11側的表面進行等離子體處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(flame)處理、皂化處理之類的表面處理。其中,適合為可以較為容易地實施的等離子體處理、電暈處理。

作為乙酸纖維素系樹脂膜,可以合適地使用適當的市售品,例如由富士膠片株式會社銷售的“fujitactd80”、“fujitactd80uf”、“fujitactd80uz”及“fujitactd40uz”、konicaminoltaadvancedlayers株式會社銷售的“kc8ux2m”、“kc4uy”及“kc2ua”等(均為商品名)。

在乙酸纖維素系樹脂膜的表面,為了改良視角特性,也可以形成液晶層等。另外,為了賦予相位差,也可以使用經過拉伸的乙酸纖維素系樹脂膜。為了提高與偏振片層的膠粘性,乙酸纖維素系樹脂膜通常被實施皂化處理。皂化處理是通過將膜浸漬于氫氧化鈉、氫氧化鉀之類的堿的水溶液中而進行。

也可以在如上所述的保護層14的表面,形成硬涂層、防眩層、防反射層之類的光學層。在保護膜表面形成這些光學層的方法沒有特別限定,可以使用公知的方法。

從薄型化的觀點考慮,保護層14的厚度優選盡可能薄,優選為90μm以下,更優選為50μm以下。相反如果過薄,則強度降低而加工性有可能受到妨礙,因此優選為5μm以上。

(膠粘劑層)

膠粘劑層15被覆蓋偏振片層11的第二面11b的前緣地設置。作為膠粘劑層15的形成材料,可以舉出與上述的膠粘劑層13相同的材料。

(保護層)

保護層16與膠粘劑層15重疊,被覆蓋第二面11b的全面地設置。

保護層16被夾隔著膠粘劑層15與偏振片層11膠粘。作為保護層16的形成材料,可以舉出與上述的保護層14相同的材料。為了將偏振板薄型化,也可以省略保護層16的形成。

(粘合層)

粘合層17與保護層16重疊,被覆蓋第二面11b的全面地設置。而且粘合劑層17也可以設于樹脂層12側。作為粘合層17的形成材料,例如可以舉出以如下的組合物作為形成材料的粘合劑(壓敏式膠粘劑),即,以丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、硅酮系樹脂等作為基礎聚合物,并向其中加入了異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物等交聯劑。也可以向上述組合物中適當地加入硅烷偶聯劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、紫外線穩定劑等添加物。

而且,本說明書中,“膠粘劑”采用如下的材料,即,涂抹到基材上時為液狀且與基材浸潤,通過固化而體現出膠粘性(即,在固化之前不體現出膠粘性)。

另外,本說明書中,“粘合劑”采用如下的材料,即,是柔軟的橡膠狀,通過將其自身粘貼而立即體現出膠粘性。在使用粘合劑時,不需要固化工序。

(剝離膜)

剝離膜18與粘合層17重疊,被覆蓋第二面11b的全面地設置。剝離膜18夾隔著粘合層17自由剝離地附著于保護層16。

作為剝離膜18,例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、以及聚丙烯之類的熱塑性樹脂的擠出膜、組合它們而得的共擠出膜、將它們單軸或雙軸地拉伸的膜等。作為透明樹脂膜,優選使用透明性及均勻性優異、廉價的聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯的單軸或雙軸拉伸膜。

剝離膜18的厚度優選為15μm以上且75μm以下。如果該厚度為15μm以上,則處置變得容易,可以確保本來所要求的表面保護性能。另一方面,如果該厚度為75μm以下,則剛性不會過強,處置變得容易,剝離強度得到恰當的抑制。

[偏振膜的制造方法]

下面,對本實施方式的偏振膜的制造方法及偏振板的制造方法進行說明。圖3到圖15是本實施方式的偏振膜的制造方法及偏振板的制造方法的說明圖。

首先,如圖3所示,向帶狀的基材膜21a的表面,涂布聚乙烯醇系樹脂的溶液,得到層疊膜31。

如圖3所示,從卷出輥101卷出的基材膜21a由搬送輥102沿長度方向搬送。在搬送路徑內,設有涂布聚乙烯醇系樹脂溶液的涂布裝置109,在基材膜21a的表面形成聚乙烯醇系樹脂溶液的涂膜19。通過使該涂膜干燥,可以得到以聚乙烯醇系樹脂作為形成材料的pva層11a與基材膜21a的層疊膜(層疊體)31。

作為聚乙烯醇系樹脂,可以使用上述的樹脂。另外,作為聚乙烯醇系樹脂溶液的溶劑,可以使用水、或醇類、酮類、酯類等極性有機溶劑,然而優選使用水。也可以向聚乙烯醇系樹脂的水溶液中適當地追加極性有機溶劑。

在利用上述方法形成pva層11a的情況下,可以向所用的聚乙烯醇系樹脂溶液中添加增塑劑。作為增塑劑,可以舉出乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷等多元醇。

增塑劑可以僅使用1種,也可以并用2種以上。特別適合使用乙二醇、甘油。另外,根據需要,也可以還并用表面活性劑等防粘連劑。

作為聚乙烯醇系樹脂溶液的涂布方法,可以適當地選擇采用繞線棒涂布法、反轉涂布法及凹版涂布法等輥涂法、模涂法、逗點式涂布機法、模唇涂布法、絲網涂布法、噴霧法等公知的方法。

作為基材膜21a中所用的樹脂,例如可以使用透明性、機械強度、熱穩定性、拉伸性等優異的熱塑性樹脂。基材膜21a在后述的偏振片形成工序中被與基材膜21a一起拉伸。由此,基材膜21a優選使用可以在適于pva層11a的拉伸的溫度范圍中同樣地拉伸的膜。此時,可以基于形成基材膜21a的熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度tg或熔點tm,選擇合適的膜。

本實施方式中,作為基材膜21,優選使用在拉伸工序中的層疊膜30的拉伸方向上未拉伸的膜。另外,對于與拉伸工序中的拉伸方向正交、并且在層疊膜30面內的方向而言,雖然基材膜21也可以被拉伸,然而優選為未拉伸。

作為用作基材膜21a的形成材料的熱塑性樹脂的具體例,可以舉出聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂(降冰片烯系樹脂)、(甲基)丙烯酸系樹脂、纖維素酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醚砜系樹脂、聚砜系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、以及它們的混合物、共聚物等。

基材膜21a可以是僅使用1種上述的樹脂形成的膜,也可以是使用2種以上的樹脂的混合物形成的膜。另外,基材膜21可以是單層膜,也可以是多層膜。

作為聚烯烴系樹脂,可以舉出聚乙烯、聚丙烯等。聚乙烯、聚丙烯等容易穩定地以高倍率拉伸,因而優選。另外,也可以使用通過使乙烯與丙烯共聚而得的乙烯-聚丙烯共聚物等。共聚也可以是其他種類的單體,作為能夠與丙烯共聚的其他種類的單體,例如可以舉出乙烯、α-烯烴。

另外,構成丙烯系樹脂膜的丙烯系樹脂的立體規則性優選實質上為全同立構或間規立構。由實質上具有全同立構或間規立構的立體規則性的丙烯系樹脂構成的丙烯系樹脂膜的處置性較為良好,并且高溫環境下的機械強度優異。

在基材膜21a中,除了上述的熱塑性樹脂以外,也可以添加任意的合適的添加劑。作為此種添加劑,例如可以舉出紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、增塑劑、脫模劑、防著色劑、阻燃劑、成核劑、防靜電干擾劑、顏料、以及著色劑等。

基材膜21a中的上述說明中所例示的熱塑性樹脂的含量優選為50質量%~100質量%,更優選為50質量%~99質量%,進一步優選為60質量%~98質量%,特別優選為70質量%~97質量%。這是因為,在基材膜21a中的熱塑性樹脂的含量小于50質量%的情況下,有可能無法充分地體現出熱塑性樹脂本來具有的高透明性等。

拉伸前的基材膜21a的厚度可以適當地確定,通常從強度、處置性等操作性的方面考慮,優選為1μm~500μm,更優選為1μm~300μm,進一步優選為5μm~200μm,更進一步優選為5μm~150μm。

為了提高基材膜21a與pva層11a的密合性,可以至少對形成有pva層11a的一側的表面進行電暈處理、等離子體處理、火焰處理等。另外,為了提高密合性,可以在面向pva層11a的一側的基材膜21a的表面,使用對基材膜21a和pva層11a雙方發揮一定程度的強密合力的材料形成底漆層。

底漆層的形成材料只要是對基材膜21a和pva層11a雙方發揮一定程度的強密合力的材料,就沒有特別限定。例如可以使用透明性、熱穩定性、拉伸性等優異的熱塑性樹脂。具體而言,可以舉出丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇系樹脂,然而并不限定于它們。

然后,如圖4、5所示,對層疊膜31進行拉伸,即對基材膜21a與形成于基材膜21a的表面的pva層11a一起進行拉伸,得到層疊拉伸膜32。

圖4表示利用固定端拉伸法拉伸層疊膜31而得到層疊拉伸膜32的樣子。所謂“固定端拉伸”,是指在將膜沿一個方向拉伸時,在抑制與拉伸方向正交的方向上的膜的收縮的同時進行拉伸。作為固定端拉伸的方法,例如可以舉出在用加熱爐加熱的同時使用搬送輥進行的輥拉伸中縮短輥間的距離而沿搬送方向進行拉伸的方法、熱輥拉伸、借助拉幅機法的拉伸。

如圖4所示,從卷出輥121中卷出的層疊膜31被導入未圖示的加熱爐中。在加熱爐中層疊膜31在由多個握持部129握持層疊膜31的寬度方向的兩端的同時,被沿層疊膜31的長度方向依次搬送。握持部129對層疊膜31施加沿寬度方向展寬的應力,由此沿寬度方向(圖中以符號d1表示的td方向)拉伸層疊膜31,形成層疊拉伸膜32。

此處,對于層疊拉伸膜32的長度方向(圖中以符號d2表示的md方向),可以利用卷出輥121與配置于下游側的搬送輥或卷繞輥等輥的轉速的差別拉伸,也可以不拉伸。

此外,可以使卷出輥121的卷出速度比配置于下游側的搬送輥或卷繞輥等輥更快,在使層疊膜31的長度方向收縮的同時沿層疊膜31的寬度方向拉伸。本說明書中,將此種在沿搬送方向收縮的同時、沿寬度方向拉伸的拉伸方法稱作“同時雙軸拉伸”。

圖5表示利用自由端單軸拉伸對層疊膜31進行拉伸而得到層疊拉伸膜32的樣子。所謂“自由端拉伸”,是指在將膜沿一個方向拉伸時,不抑制與拉伸方向正交的方向上的膜的收縮地拉伸。作為自由端拉伸的方法,例如可以舉出利用2個以上的輥的轉速差拉伸未拉伸的樹脂膜的方法、被稱作大跨度拉伸法的方法。大跨度拉伸法是使用具有2對夾持輥和配置于其間的烘箱的縱向拉伸機,在烘箱中加熱未拉伸的樹脂膜的同時,利用2對夾持輥的轉速差進行拉伸的方法。

如圖5所示,層疊膜31由搬送輥122~126沿長度方向搬送。層疊膜31在搬送路徑內被導入未圖示的加熱爐中。此處,搬送輥123~126被配置于加熱爐內。在加熱爐中層疊膜31被卷繞在低速旋轉的搬送輥124及高速旋轉的搬送輥125上沿長度方向搬送。

層疊膜31一邊在加熱爐中被加熱,一邊因搬送輥124與搬送輥125的圓周速度差,而在搬送輥124與搬送輥125之間,沿長度方向(圖中以符號d3表示的md方向)拉伸,同時沿寬度方向(圖中以符號d4表示的td方向)收縮,成為層疊拉伸膜32b。

在利用上述方法進行拉伸而得的層疊拉伸膜32中,pva層11a被拉伸而得的拉伸膜的厚度例如優選為10μm以下,且優選為1μm以上。

雖然拉伸工序中的拉伸倍率也要根據所采用的拉伸方法而定,然而優選設為大于5倍,更優選設為大于6倍,也可以設為7倍以上,通常為10倍以下。

然后,如圖6、7所示,在層疊拉伸膜32的pva層11b的表面的至少一部分形成樹脂層12a。圖6是表示形成樹脂層12a的工序的工序圖,圖7是圖6的符號vii-vii處的向視剖面圖。

樹脂層12a是設于pva層11b的表面的帶狀的層。樹脂層12a具有相面對的一對直線部12x、和將一對直線部12x的端部之間連接的圓弧部12y。直線部12x被與層疊拉伸膜32的長度方向平行地設置,圓弧部12y被與層疊拉伸膜32的長度方向交叉地設置。由此,pva層11b的表面被分為未由樹脂層12a保護而露出的區域ar1、ar3、和由樹脂層12a保護了的區域ar2。

區域ar1是由樹脂層12a包圍的區域,區域ar3是樹脂層12a的外側的區域。

樹脂層12a可以是將另外形成的膜狀的樹脂層12a轉印到pva層11b的表面而設置,也可以是印刷到pva層11b的表面而形成。作為樹脂層12a的形成材料,可以使用與上述的樹脂層12的形成材料相同的材料。

在利用印刷來形成樹脂層12a的情況下,作為樹脂層12a的印刷方法,可以采用噴墨法、凹版涂布法、輥涂法、浸涂法、噴涂法、旋涂法、淋涂法、狹縫式涂布法、絲網印刷法等。

其中,噴墨法、凹版涂布法、絲網印刷法由于可以在pva層11b的表面的一部分選擇性地形成樹脂層12,因此優選。在使用此種印刷方法的情況下,作為樹脂層12的形成材料,優選使用環氧樹脂、(甲基)丙烯酸類樹脂。

即,根據這些印刷方法,將在有機溶劑中溶解有作為樹脂層12的形成材料的樹脂的溶液印刷在pva層11b的表面而形成涂膜,使有機溶劑從該涂膜中揮發,由此可以形成樹脂層12。

另外,在采用上述印刷方法當中的印刷分辨率低的方法的情況下,可以在樹脂層12a的形成前,預先遮蔽對應于區域ar1的位置,其后,涂布樹脂層12a的形成材料而形成樹脂層12a。該情況下,作為樹脂層12a的形成材料,優選使用光固化性樹脂。在光固化性樹脂的印刷后,適當地進行光照射而使形成材料固化,繼而除去掩模,由此可以形成樹脂層12a。

即,根據這些印刷方法,在形成作為樹脂層12的形成材料的光固化性樹脂的涂膜后,進行光照射,由此可以形成樹脂層12。

圖6中,表示采用噴墨法從噴嘴n中噴出樹脂層12a的形成材料而形成樹脂層12a的樣子。

然后,如圖8~11所示,將形成有樹脂層12a的層疊拉伸膜32用二色性色素染色,并且將pva樹脂用交聯劑交聯,形成偏振片層。

圖8是表示用二色性色素染色的工序的工序圖,圖9是染色后的層疊拉伸膜33的剖面圖。圖9的剖面圖是對應于圖7的位置的剖面圖。

如圖8所示,層疊拉伸膜32由搬送輥131~134沿長度方向搬送。層疊拉伸膜32在設于搬送路徑中的染色浴140中,被浸漬于溶解有二色性色素的染色溶液141中,一邊被染色一邊被搬送。

此時,在層疊拉伸膜32所具有的pva層11b中,未由樹脂層12a保護的區域ar1、ar3被染色。另一方面,由樹脂層12a保護的區域ar2與區域ar1、ar3相比難以被染色。圖9中,將作為區域ar1、ar3的pva層且被染色了的區域表示為染色區域11x,將作為區域ar2的pva層且未被染色的區域表示為非染色區域11y。

本實施方式中,將構成層疊拉伸膜32的pva層11b用二色性色素染色。作為二色性色素,例如可以舉出碘、上述的有機染料。

染色處理例如是通過將層疊拉伸膜32整體浸漬于在溶劑中溶解有二色性色素的溶液(染色溶液)中而進行。作為染色溶液的溶劑,一般使用水,然而也可以還添加與水具有相容性的有機溶劑。

二色性色素的濃度優選為0.01質量%~10質量%,更優選為0.02質量%~7質量%,特別優選為0.025質量%~5質量%。

在作為二色性色素使用碘的情況下,由于可以進一步提高染色效率,因此優選還添加碘化物。作為該碘化物,例如可以舉出碘化鉀、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。這些碘化物的添加比例在染色溶液中優選為0.01質量%~20質量%。

在碘化物中,優選添加碘化鉀。在添加碘化鉀的情況下,碘與碘化鉀的比例以質量比計優選處于1:5~1:100的范圍,更優選處于1:6~1:80的范圍,特別優選處于1:7~1:70的范圍。

層疊拉伸膜32在染色溶液中的浸漬時間沒有特別限定,然而優選為15秒~15分鐘的范圍,更優選為1分鐘~3分鐘。另外,染色溶液的溫度優選處于10℃~60℃的范圍,更優選處于20℃~40℃的范圍。

如此所述地操作,可以得到具有經過染色的pva層11c的層疊拉伸膜33。

圖10是表示用交聯劑將pva樹脂交聯的工序的工序圖,圖11是交聯后的層疊拉伸膜34的剖面圖。圖11的剖面圖是對應于圖7的位置的剖面圖。

如圖10所示,層疊拉伸膜33由搬送輥151~154沿長度方向搬送。層疊拉伸膜33在設于搬送路徑中的交聯浴160中,被浸漬于溶解有交聯劑的交聯溶液161中,一邊被交聯一邊被搬送。

此時,在層疊拉伸膜33所具有的pva層11c中,未由樹脂層12a保護的區域ar1、ar3被交聯。另一方面,由樹脂層12a保護的區域ar2與區域ar1、ar3相比難以被交聯。圖11將作為區域ar1、ar3的pva層且被交聯了的層表示為交聯區域11α,將作為區域ar2的pva層且未被交聯的層表示為非交聯區域11β。

交聯處理是通過將層疊拉伸膜33整體浸漬于包含交聯劑的溶液(交聯溶液)中而進行。作為交聯劑,可以使用以往公知的物質。例如可以舉出硼酸、硼砂等硼化合物、或乙二醛、戊二醛等。交聯劑可以是1種,也可以并用2種以上。

作為交聯溶液,可以使用在溶劑中溶解有交聯劑的溶液。作為溶劑,例如可以使用水,也可以還包含與水具有相容性的有機溶劑。交聯溶液中的交聯劑的濃度優選處于1質量%~20質量%的范圍,更優選為6質量%~15質量%,然而并不限定于此。

在交聯溶液中,也可以添加碘化物。利用碘化物的添加,可以使樹脂層的面內的偏振特性更加均勻化。作為碘化物,例如可以舉出碘化鉀、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。碘化物的含量為0.05質量%~15質量%,更優選為0.5質量%~8質量%。

層疊膜在交聯溶液中的浸漬時間優選為15秒~20分鐘,更優選為30秒~15分鐘。另外,交聯溶液的溫度優選處于10℃~80℃的范圍。

如此所述地操作,就可以得到具有經過交聯的pva層、即偏振膜11d的層疊拉伸膜34。所得的偏振膜11d在層疊拉伸膜34的長度方向上具有吸收軸。偏振膜11d對應于本發明的偏振膜。

本實施方式的偏振膜的制造方法是如上所述的方法。

然后,如圖12所示,在用搬送輥171搬送層疊拉伸膜34的同時,從設于搬送路徑內的涂布裝置172,與樹脂層12a平面性地重疊地、覆蓋第一面11a的全面地涂布膠粘劑。由此,形成膠粘劑層13a。作為膠粘劑層13a的形成材料,可以采用與上述的膠粘劑層13的形成材料相同的材料。

繼而,從設于涂布裝置172的下游的卷出輥173中,卷出作為保護層的形成材料的保護膜14a,在一對輥筒174、175中與膠粘劑層13a重疊。層疊拉伸膜34與保護膜14a通過夾隔著膠粘劑層13a層疊、并穿過一對輥174、175之間而被貼合。由此,形成層疊拉伸膜35。作為保護膜14a的形成材料,可以采用與上述的保護層14的形成材料相同的材料。

而且,圖12中,在利用涂布裝置172向層疊拉伸膜34上涂布膠粘劑后,貼合保護膜14a,然而并不限定于此,也可以采用在向保護膜14a涂布膠粘劑后、貼合層疊拉伸膜34的工序。

從層疊拉伸膜35剝離基材膜21b后,對露出的偏振膜11d,利用公知的方法形成層疊結構,由此得到圖13的作為剖面圖表示的層疊拉伸膜35。圖13的剖面圖是對應于圖7的位置的剖面圖。而且,也可以不剝離基材膜21b,直接作為保護膜使用。

如圖所示,層疊拉伸膜35具有夾隔著膠粘劑層15a膠粘在偏振膜11d的第二面11b的保護層16a、和夾隔著粘合層17a自由剝離地附著于保護層16a上的剝離膜18a。

作為膠粘劑層15a的形成材料,可以采用與上述的膠粘劑層15的形成材料相同的材料。

作為保護層16a的形成材料,可以采用與上述的保護層16的形成材料相同的材料。

作為粘合層17a的形成材料,可以采用與上述的粘合層17的形成材料相同的材料。

作為剝離膜18a的形成材料,可以采用與上述的剝離膜18的形成材料相同的材料。

然后,如圖14、15所示,在層疊拉伸膜35中,沿著樹脂層12a切割偏振膜11d,形成偏振板1。圖14、15中,用單點劃線的假想線vr表示出切割位置。

層疊拉伸膜35的切割是使用切割刀c進行。該工序中,可以通過將切割刀c沿著樹脂層12a移動來切割層疊拉伸膜35。另外,也可以作為切割刀c使用比樹脂層12a的內徑大且比外徑小的框狀的沖裁刀,使之從層疊拉伸膜35的上方沿垂直方向下降,由此一次性地切割層疊拉伸膜35。

此處,與樹脂層12a平面性地重疊的非交聯區域11β由于沒有進行交聯,因此比交聯區域11α柔軟,保持了作為原料的pva樹脂的柔軟性。由此,難以因利用切割刀c切割時的應力而在偏振膜11d中產生裂紋,可以容易地制造減少了周緣部(切割位置)的裂紋的偏振板。

本實施方式的偏振板的制造方法是如上所述的方法。

根據如上所述的構成的偏振板,可以提供減少了周緣部的裂紋的偏振板。

另外,根據如上所述的偏振膜的制造方法,可以提供能夠恰當地制造如上所述的偏振板的偏振膜的制造方法。

另外,根據如上所述的偏振板的制造方法,能夠恰當地制造如上所述的偏振板。

而且,本實施方式中,雖然設為樹脂層12是以環狀連續而進行了說明,然而并不限定于此。

從經驗上已知,在制造異形的偏振板時,即使使偏振膜的全面交聯,在帶狀的偏振膜的吸收軸方向及透射軸方向上的切割中也難以產生裂紋。即,切割時容易產生裂紋的部位是沿以正交以外的角度與偏振膜的吸收軸方向交叉的方向切割偏振膜的部位,即沿偏振膜的吸收軸方向及透射軸方向以外的方向切割偏振膜的部位。本實施方式中,在切割圖1所示的邊1b的位置時難以產生裂紋,在切割邊1a所示的位置時容易產生裂紋。而且,對于偏振膜的吸收軸方向,在制造時將pva層沿長度方向拉伸的情況下,與長度方向(md方向)一致。另外,對于偏振膜的透射軸方向,在制造時將pva層沿長度方向拉伸的情況下,與寬度方向(md方向)一致。

因此,可以僅在切割時容易產生裂紋的位置形成樹脂層12,在從經驗上已知難以裂紋的位置不形成樹脂層12。

另外,雖然本實施方式中,僅在基材膜的一面形成pva層,然而并不限定于此,也可以在基材膜的兩面形成pva層,在基材膜的兩面形成偏振片層。

[第二實施方式]

第一實施方式中,在基材膜上涂布pva樹脂溶液而形成涂膜,制成pva層,將該pva層染色而制成偏振膜,然而作為偏振膜的原料的pva膜也可以是利用溶劑澆鑄法或熔融擠出法制作的膜。

以下,對溶劑澆鑄法進一步詳細說明。

在使用溶劑澆鑄法形成pva膜的情況下,溶解聚乙烯醇系樹脂的溶劑、增塑劑等可以使用上述的[偏振膜的制造方法]中記載的物質。

這些方法中所用的聚乙烯醇系樹脂溶液例如可以通過使聚乙烯醇系樹脂溶解于加溫到80~90℃的水中而得到。

聚乙烯醇系樹脂的固體成分濃度優選為6wt%~50wt%的范圍。在固體成分的濃度小于6wt%的情況下,粘度過低而樹脂層形成時的流動性過高,難以獲得均勻的膜。另一方面,如果固體成分的濃度大于50wt%,則粘度過高而使樹脂層形成時的流動性降低,因此制膜變得困難。

作為將聚乙烯醇系樹脂溶液涂布于支承體上的方法,可以適當地選擇采用繞線棒涂布法、反轉涂布法及凹版涂布法等輥涂法、模涂法、逗點式涂布機法、模唇涂布法、旋涂法、絲網涂布法、噴注式涂布法、浸漬法、噴霧法等公知的方法。

溶劑澆鑄法中,優選將聚乙烯醇系樹脂溶液涂布于支承體上而形成樹脂層后,在低溫下使形成于支承體上的樹脂層干燥為可以從支承體剝離的程度,然后,變更條件,使從支承體剝離下的樹脂層干燥。

以下,將干燥為可以從支承體剝離的程度的工序稱作“第一干燥工序”,將使從支持臺剝離下的樹脂層干燥的工序稱作“第二干燥工序”。

作為此處所說的支承體,例如可以舉出脫模膜、不銹鋼帶、冷卻輥等。

第一干燥工序中所謂“可以從支承體剝離的程度”,是從所涂布的樹脂溶液中除去溶劑后變為膜狀的涂膜(以下簡稱為膜)、該膜可以剝離的狀態。從經驗上可知,如果設為使膜的水分率干燥至30重量%以下的狀態,就可以穩定地剝離膜。另外,如果使膜的水分率干燥至20重量%以下,則可以更加容易地剝離,因此優選。

而且,此處所說的所謂水分率,是膜中所含的水分的比例,是指利用干燥重量法求出的值。水分率可以利用以下的方法求出。

首先,將剝離后的膜在常溫下(大約25℃、55%rh)放置30分鐘以上后,測定膜的質量。然后,使膜在105℃烘箱中干燥60分鐘。從烘箱中取出后,放置數分鐘,直至膜的溫度恢復到常溫。然后,再次測定膜的質量。

使用所得的干燥前的膜的質量(干燥前質量)、干燥后的膜的質量(干燥后質量),由下式求出水分量。

水分量(%)={(干燥前質量)-(干燥后質量)}/(干燥前質量)×100

在制造工序中,優選先進行預備實驗而設定好達到可以剝離膜的狀態的干燥條件,在該條件下進行干燥。例如,作為膜的干燥條件,優選在40℃~60℃的溫度范圍中干燥1分鐘~30分鐘,更優選在50℃干燥3分鐘~20分鐘。

在第一干燥工序中,通過在低溫下干燥,就難以在膜中產生干燥收縮,可以防止端部的卷曲。另外,在第一干燥工序中,通過不是使膜完全干燥,而是使之干燥為可以從支承體剝離的程度后進行剝離,就難以在膜中產生干燥收縮,可以防止端部的卷曲。

在第一干燥工序后,從支承體剝離膜。然后,在第二干燥工序中,使膜干燥。在第二干燥工序中,相對于第一干燥工序變更條件,使膜充分地干燥。具體而言,在第二干燥工序中,在高于第一干燥工序的干燥溫度下使膜干燥。

第二干燥工序的干燥溫度優選高于第一干燥工序的設定溫度并且為150℃以下。第二干燥工序的干燥溫度更優選為120℃以下,進一步優選為100℃以下。另外,第二干燥工序的干燥溫度更優選為60℃以上,進一步優選為70℃以上。

作為第二干燥工序中可以采用的干燥方法,有噴吹熱風的方法、使之接觸熱輥的方法、用ir加熱器加熱的方法等各種方法,均可恰當地使用。而且,第一干燥工序及第二干燥工序中所說的所謂干燥溫度,在像噴吹熱風的方法、用ir加熱器加熱的方法那樣,設置干燥爐并在干燥爐內進行干燥的干燥設備的情況下,是指干燥設備內的氣氛溫度。另外,在熱輥之類的接觸型的干燥設備的情況下,是指熱輥的表面溫度。

如上所述地操作,就可以利用熔融澆鑄法制造樹脂膜。利用此種溶劑澆鑄法制作出的樹脂膜成為抑制了卷曲的良好的樹脂膜。

圖16~19是表示第二實施方式的偏振膜的制造方法及偏振板的制造方法的剖面圖。

首先,如圖16所示,與第一實施方式相同地拉伸pva膜而得到拉伸膜41a。繼而,在拉伸膜41a的表面形成樹脂層。

此時,在本實施方式中,在拉伸膜41a的第一面41a的一部分形成第一樹脂層51,并且在拉伸膜41a的第二面41b的至少與第一樹脂層51平面性地重疊的位置,形成第二樹脂層52,得到層疊拉伸膜61。作為第一樹脂層51及第二樹脂層52的形成材料,可以使用與第一實施方式的樹脂層12相同的材料。

第一樹脂層51是以與第一實施方式的樹脂層12a相同的思想設置。因此,第一樹脂層51可以以環狀連續,也可以僅在切割時容易產生裂紋的位置形成樹脂層51,在從經驗上已知難以產生裂紋的位置不形成樹脂層51。

作為第二樹脂層52,只要將第二面41b的至少與第一樹脂層51平面性地重疊的位置覆蓋即可。

然后,如圖17所示,將形成有樹脂層51、52的層疊拉伸膜61用二色性色素染色。染色例如與第一實施方式的圖8相同,通過一邊搬送層疊拉伸膜61一邊浸漬到貯留在設于搬送路徑中的染色浴內的溶解有二色性色素的染色溶液中而進行。

此時,在層疊拉伸膜61所具有的拉伸膜41a中,未由樹脂層51、52保護的區域ar1、ar3被染色。另一方面,由樹脂層51、52保護的區域ar2與區域ar1、ar3相比難以被染色。圖17中,將作為區域ar1、ar3的pva層且被染色了的區域表示為染色區域41x,將作為區域ar2的pva層且未被染色的區域表示為非染色區域41y。

如此所述地操作,得到具有經過染色的拉伸膜41b的層疊拉伸膜62。

然后,如圖18所示,將拉伸膜41b的pva樹脂用交聯劑交聯。

交聯例如與第一實施方式的圖10相同,通過一邊搬送層疊拉伸膜62,一邊在設于搬送路徑中的交聯浴中浸漬于溶解有交聯劑的交聯溶液中而進行。

此時,在層疊拉伸膜62所具有的拉伸膜41b中,未由樹脂層51、52保護的區域ar1、ar3被交聯。另一方面由樹脂層51、52保護的區域ar2與區域ar1、ar3相比難以被交聯。圖18將作為區域ar1、ar3的pva層且被交聯了的層表示為交聯區域11α,將作為區域ar2的pva層且未被交聯的層表示為非交聯區域11β。

如此所述地操作,得到具有經過交聯的pva層、即偏振膜41c的層疊拉伸膜63。所得的偏振膜41c在層疊拉伸膜63的長度方向上具有吸收軸。偏振膜41c對應于本發明的偏振膜。

本實施方式的偏振膜的制造方法是如上所述的方法。

通過對所得的層疊拉伸膜63,利用第一實施方式中所示的方法或公知的方法形成層疊結構,而得到圖19的作為剖面圖表示的層疊拉伸膜64。而且,在作為第二樹脂層52使用與第一實施方式的基材膜21相同的膜的情況下,可以在層疊結構的形成前,除去第二樹脂層52。

然后,如圖19所示,在層疊拉伸膜64中,沿著樹脂層51切割偏振膜41c,由此形成偏振板2。圖19中,將切割位置用單點劃線的假想線vr表示。切割的方法可以采用與第一實施方式中所示的方法相同的方法。

本實施方式的偏振板的制造方法是如上所述的方法。

根據如上所述的構成的偏振板,可以提供減少了周緣部的裂紋的偏振板。

另外,根據如上所述的偏振膜的制造方法,可以提供能夠恰當地制造如上所述的偏振板的偏振膜的制造方法。

另外,根據如上所述的偏振板的制造方法,可以恰當地制造如上所述的偏振板。

[第三實施方式]

第二實施方式中,在拉伸pva膜而制成拉伸膜后,在拉伸膜的兩面的表面形成樹脂層,然而并不限定于此。如下說明所示,也可以在拉伸膜的一面貼合基材膜,在另一面制作樹脂層。

本實施方式的偏振膜的制造方法中,具有得到在帶狀的基材膜的表面層疊有pva膜被拉伸了的拉伸膜的層疊體的工序。此外,只要是可以得到所期望的層疊體,則既可以(i)在拉伸pva膜而制成拉伸膜后,在所得的拉伸膜上貼合基材膜而得到層疊體,也可以(ii)在將pva膜與基材膜貼合后,拉伸整體而得到層疊體。另外,也可以對在拉伸膜上貼合了基材膜的層疊體進一步拉伸。

作為基材膜,可以使用與第一實施方式的基材膜21相同的膜。

在得到層疊體后,與第一實施方式的圖6、7相同,在拉伸膜的表面的至少一部分形成樹脂層(形成樹脂層的工序),然后與第一實施方式的圖8~11相同,將形成有樹脂層的層疊體用二色性色素染色,將拉伸膜用交聯劑交聯而形成偏振片層(形成偏振片層的工序)。

其后,可以利用與第一實施方式的圖12~圖15中所示的方法相同的方法,制造本實施方式的偏振膜。

本實施方式的偏振板的制造方法是如上所述的方法。

即使是如上所述的偏振膜的制造方法,也可以提供能夠恰當地制造減少了周緣部的裂紋的偏振板的偏振膜的制造方法。

另外,即使是如上所述的偏振板的制造方法,也可以恰當地制造如上所述的偏振板。

圖20是表示本發明的偏振板、以及可以利用偏振板的制造方法恰當地制造的異形的偏振板的例子的俯視圖。利用本發明的偏振膜的制造方法,可以制造能夠適用于圖20中例示的異形偏振板的制造的偏振膜。圖中,用附加了符號a的雙箭頭表示吸收軸。

如圖所示,作為可以恰當地應用本發明的異形偏振板,可以舉出具有沿以正交以外的角度與吸收軸a交叉的方向延伸的周緣部的偏振板。

具體而言,可以作為能夠利用本發明恰當地制造的偏振板例示出圓形(圖20(a))、橢圓形(圖20(b))、使矩形的角部帶有圓弧的形狀(圖20(c))、在矩形的外周加上缺口的形狀(圖20(d))、五角形(圖20(e))、三角形(圖20(f))等除去矩形、正方形以外的多角形、心形(圖20(g))、閃電形(圖20(h))等復雜形狀的偏振板。另外,如圖20(d)所示,具有貫穿孔r的偏振板也可以作為能夠利用本發明恰當地制造的偏振板例示。此外,也可以是將這些形狀組合2種以上的形狀。還可以是將這些形狀與矩形形狀組合的形狀。圖20中舉出的異形偏振板是一例,只要是具有沿以正交以外的角度與吸收軸a交叉的方向延伸的周緣部的偏振板,就可以應用本發明。

在此種偏振板的制造時,可以應用本發明,至少在沿以正交以外的角度與吸收軸a交叉的方向延伸的周緣部,設置上述的樹脂層,在與樹脂層重疊的位置不實施染色及交聯。由此,所得的偏振板就成為減少了周緣部的裂紋的偏振板。

以上,在參照附圖的同時對本發明的優選實施方式例進行了說明,然而本發明當然并不限定于該例子。上述例子中所示的各構成構件的各種形狀、組合等是一個例子,可以在不脫離本發明的主旨的范圍中基于設計要求等進行各種變更。

[實施例]

以下利用實施例對本發明進行說明,然而本發明并不限定于這些實施例。本實施例中,表示含量或使用量的%及份只要沒有特別記載,就是質量基準。

[實施例1]

(a)基材膜制作

利用使用了多層擠出成形機的共擠出成形,制作出在由包含約5%的乙烯單元的丙烯/乙烯的無規共聚物(住友noblenw151、住友化學株式會社制、熔點138℃)構成的樹脂層的兩面配置了由丙烯的均聚物(住友noblenflx80e4、住友化學株式會社制、熔點163℃)構成的樹脂層的3層結構的基材膜。

所得的基材膜的合計厚度為90μm,各層的厚度比(flx80e4/w151/flx80e4)為3/4/3。

(b)底漆層形成工序

將平均聚合度1100、平均皂化度99.5摩爾%的pva粉末(z-200、日本合成化學工業株式會社制)溶解于95℃的熱水中,制備出濃度3%的水溶液。向所得的3%pva水溶液中,相對于pva的固體成分6份以5份的比例混合作為交聯劑的水溶性環氧樹脂的30%水溶液(sumirezresin650、田岡化學工業株式會社制),制備出底漆溶液。

對基材膜的一面實施電暈處理,在電暈處理面上使用小直徑凹版涂布機涂布利用上述操作制備出的底漆溶液。在80℃干燥10分鐘,形成厚0.2μm的底漆層。

此外,對基材膜的另一面也實施電暈處理,同樣地實施底漆溶液的涂布及干燥處理,由此制作出在基材膜的兩面形成有底漆層的膜。

(c)pva層形成工序

將平均聚合度2400、平均皂化度98.0~99.0摩爾%的pva粉末(pva124、株式會社kuraray制)溶解于95℃的熱水中,制備出濃度8%的聚乙烯醇水溶液。將所得的水溶液使用模唇涂布機涂布到形成于基材膜的一面的底漆層的表面,其后連續地進行在80℃為2分鐘、在70℃為2分鐘、以及在60℃為4分鐘的干燥處理,制作出由基材膜及pva層這2層構成的層疊膜。

然后,對形成于基材膜的另一面的底漆層的表面,進行相同的涂布及干燥處理,制作出在基材膜的兩面形成有pva層的層疊膜。在所得的層疊膜中pva層的厚度分別為10.5μm及10.2μm。

(d)拉伸工序

對層疊膜使用輥間縱向拉伸機在160℃進行5.8倍的自由端縱向單軸拉伸,得到層疊拉伸膜。拉伸后的pva層的厚度分別為5μm±0.1μm。

(e)樹脂層形成工序

在所得的層疊拉伸膜的一方的pva層上,利用domino公司制噴墨涂布裝置,涂布透明油墨i-067g(丙烯酸類樹脂10%、有機溶劑90%)并使之固化,形成樹脂層。

如圖21(a)所示,所形成的樹脂層寬5mm左右,形成在膜拉伸方向(md方向)上為100mm、在與拉伸方向正交的方向上為50mm、在傾斜方向上為112mm的三角形。利用共焦點激光顯微鏡(plμneox、sensofar公司制)測定設有樹脂層的區域與沒有設置樹脂層的區域的交界附近,其結果是,樹脂層的膜厚為3μm左右。

(f)染色工序及交聯工序

將形成有樹脂層的層疊拉伸膜在30℃的染色溶液中浸漬140秒而進行了染色處理。接下來,用10℃的純水沖掉多余的碘液后,在76℃的交聯溶液中浸漬600秒而進行了交聯處理。由此,將pva層制成偏振片層。對于此時的設有樹脂層的區域的穿刺強度,由于膜的斷裂強度強,沒有發升斷裂,因此無法測定。另外,沒有設置樹脂層的區域的穿刺強度為5.5g/μm。

〈染色溶液〉

水:100份

碘:0.35份

碘化鉀:10份

〈交聯溶液〉

水:100份

硼酸:9.5份

碘化鉀:5份

(h)光固化性樹脂膠粘劑的制備

將以下的各成分混合,脫泡,制備出液狀的光固化性樹脂膠粘劑。

3,4-環氧環己基甲基3,4-環氧環己基甲酸酯:75份

1,4-丁二醇二縮水甘油醚:20份

2-乙基己基縮水甘油醚:5份

三芳基锍六氟磷酸鹽系的光陽離子聚合引發劑:2.25份

而且,光陽離子聚合引發劑使用了以50%碳酸亞丙酯溶液的形式獲取的引發劑。上面所示的配合量(2.25份)為固體成分量。

(i)第一保護膜貼合工序

向進行了染色、交聯的層疊拉伸膜上,貼合涂布有光固化性樹脂膠粘劑的保護膜(zeonor膜(厚度23μm)、日本zeon株式會社制)后,以使累積光量為200mj/cm2的方式照射紫外線,使光固化性樹脂組合物固化。

(j)剝離工序

從貼合有保護膜的層疊拉伸膜剝離形成有樹脂層的一側的偏振片層及保護膜的層疊體。所得的層疊體的pva層(偏振片層)為透明的三角形且具有不顯示出偏振性能的區域。

(k)第二保護膜貼合工序

向所得的層疊體的pva層的表面貼合涂布有光固化性樹脂膠粘劑的保護膜(zeonor膜(厚度23μm)、日本zeon株式會社制)后,以使累積光量為200mj/cm2的方式照射紫外線,使光固化性樹脂組合物固化。

(l)粘合劑貼合工序

繼而,向所貼合的保護膜上貼合帶有粘合劑的隔片膜。

(m)膜切割工序

如圖21(a)所示,將所得的層疊體從隔片膜側沿著樹脂層用超級切片機(pn1-600、荻野精機制作所制)切割樹脂層的中心(圖中以單點劃線表示)。

(n)玻璃貼合工序

除去切割出的膜的粘合劑側的隔片,用輥筒貼合于玻璃(eaglexg、corning公司制)上,制作出評價樣品1。

[實施例2]

如圖21(b)所示,將樹脂層的形狀設為直徑10mm左右的圓形,在樹脂層的中心形成直徑6mm的圓形的孔,并且用超級切片機(pn1-600、荻野精機制作所制)將周邊部沿拉伸方向的垂直方向以5cm切割,沿拉伸方向以10cm左右切割,除此以外,與實施例1相同地制作出評價樣品2。

[實施例3]

取代透明油墨i-067g,而使用了將上述的光固化性樹脂膠粘劑用甲乙酮稀釋了的10%溶液。用玻璃吸管滴加該10%溶液而制成直徑20mm左右的圓形的樹脂層,除此以外,與實施例2相同地制作出評價樣品3。樹脂層的膜厚為5μm左右。

[比較例1]

除了未形成樹脂層以外,與實施例1相同地制作出比較例1的評價樣品4。

[比較例2]

除了未形成樹脂層以外,與實施例2相同地制作出比較例2的評價樣品5。

[穿刺強度的確認]

穿刺試驗是在安裝有直徑1mm、頭端的曲率半徑為0.5r的穿刺夾具的小型臺式試驗機〔株式會社島津制作所制的商品名“eztest”〕上固定偏振片而進行。

測定是在溫度23±3℃的環境下、穿刺速度0.33cm/秒的條件下進行。穿刺試驗中所測定的穿刺強度是對12個試驗片進行穿刺試驗,采用其平均值。利用接觸式膜厚計〔株式會社nikon制的商品名“digimicromh-15m”〕測定偏振片的厚度,求出每單位膜厚的穿刺強度。

[切割偏振板時的裂紋的確認]

使用kyence公司制的數字式顯微鏡“vhx-500”,觀察各實施例、比較例中得到的偏振板的端部(切割部位),確認了偏振片層的裂紋。

將評價結果表示于下述表1中。

[表1]

評價的結果是,實施例1~3均無法確認到裂紋。另一方面,比較例1、2確認有裂紋。

根據以上的結果可以確認本發明有用。

符號的說明

1、11…偏振片層,1、2…偏振板,11α…交聯區域,11β…非交聯區域,11a、41a…第一面,11b、41b…第二面,11d、41c…偏振膜,12、12a…樹脂層,13、13a、15、15a…膠粘劑層,14、14a、16、16a…保護層,19…涂膜,21、21a、21b…基材膜,30、31…層疊膜,32、32b、33、34、35、61、62、63、64…層疊拉伸膜,41a、41b…拉伸膜,51…第一樹脂層,52…第二樹脂層。

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