專利名稱：偏振片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏振片及其制造方法。此外，本發(fā)明還涉及使用了該偏振片的光 學(xué)薄膜、以及液晶顯示裝置、有機(jī)EL顯示裝置、PDP等圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為用于液晶顯示裝置等圖像顯示裝置的偏振片，從兼?zhèn)漭^高的透射率和 偏光度的觀點(diǎn)出發(fā)，使用將下述起偏振器和三乙酰纖維素薄膜等保護(hù)薄膜層疊的偏振片， 所述起偏振器由碘染色后的聚乙烯醇系薄膜構(gòu)成。近年來，隨著液晶顯示裝置的廣泛利用，在高溫條件下等長(zhǎng)時(shí)間使用液晶顯示裝 置的情況也增多，需要一種對(duì)應(yīng)于其使用用途、圖像質(zhì)量變化小的液晶顯示裝置。伴隨于 此，偏振片也需要像放置于高溫條件時(shí)或放置于高溫高濕條件下時(shí)的光學(xué)特性不發(fā)生劣化 這樣的耐久性。例如，公開了通過使用高聚合度的聚乙烯醇薄膜、或者起偏振器的拉伸方法的控 制、或者在層疊保護(hù)薄膜后進(jìn)一步進(jìn)行干燥處理，從而提高在高溫高濕條件下的耐久性的 方法(例如參照專利文獻(xiàn)1)。此外，還公開了通過在層疊保護(hù)薄膜后進(jìn)行高溫和加濕處理 從而提高耐久性的方法(例如參照專利文獻(xiàn)2)。然而，前述專利文獻(xiàn)中記載的偏振片，存在耐久性不充分、或者色調(diào)的中和性欠缺 的情況。隨著圖像顯示裝置的利用領(lǐng)域的擴(kuò)大，偏振片期望有更高的耐久性?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平9-197127號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-23573號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的在于提供由聚乙烯醇系薄膜構(gòu)成的耐久性優(yōu)異的偏振片及其制造 方法。此外，本發(fā)明的目的還在于提供使用了該偏振片的光學(xué)薄膜、以及使用了該偏振 片、光學(xué)薄膜的圖像顯示裝置。用于解決問題的方案本申請(qǐng)發(fā)明人等進(jìn)行深入研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過設(shè)有在厚度方向具有拉曼光譜峰 強(qiáng)度分布的起偏振器的偏振片能夠解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明涉及一種偏振片，該偏振片在用碘染色聚乙烯醇系薄膜而成的起偏 振器的兩面上具備保護(hù)薄膜，該起偏振器截面的厚度方向中心部通過拉曼光譜法測(cè)得的 105士5CHT1的范圍的最大峰強(qiáng)度T1和該起偏振器的厚度方向端部通過拉曼光譜法測(cè)得的 105士5cm—1的范圍的最大峰強(qiáng)度T2之比滿足下述關(guān)系。
0. 920 ^ T2A1 ^ 0. 985此外，本發(fā)明還涉及前述偏振片的制造方法。本發(fā)明的偏振片的制造方法優(yōu)選如下具有對(duì)聚乙烯醇系薄膜依此進(jìn)行至少碘 染色工序和交聯(lián)工序而得到起偏振器的工序和在所得的起偏振器上層疊保護(hù)薄膜的工序， 碘染色工序的染色浴浸漬時(shí)間(tB)和交聯(lián)工序中的交聯(lián)浴浸漬時(shí)間(tc)之比(tc/tB)為 1. 30 3. 90。本發(fā)明的偏振片的制造方法進(jìn)一步優(yōu)選如下在交聯(lián)工序之后，進(jìn)行浸漬到碘化 鉀濃度為1 5重量％的溶液中的工序(色調(diào)調(diào)節(jié)工序)。另外，本發(fā)明還涉及以使用至少1片前述偏振片為特征的光學(xué)薄膜、以及使用了 前述偏振片或前述光學(xué)薄膜的圖像顯示裝置。發(fā)明的效果拉曼光譜法中105cm—1附近的峰對(duì)應(yīng)于聚乙烯醇和13_離子的絡(luò)合物(PVA-I3-絡(luò)合 物)的拉曼散射。本發(fā)明中，通過設(shè)有厚度方向中央部和端部的拉曼光譜法的峰強(qiáng)度為特 定的比例，即，PVA-I3-絡(luò)合物在厚度方向具有規(guī)定的濃度分布的起偏振器，偏振片的耐久性 得到提高。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的偏振片在對(duì)聚乙烯醇系薄膜進(jìn)行了碘染色處理的起偏振器的兩面上層 疊有保護(hù)薄膜。本發(fā)明的偏振片，在偏振片截面中，前述起偏振器截面的厚度方向中心部通 過拉曼光譜法測(cè)得的105CHT1附近的最大峰強(qiáng)度T1和該起偏振器的厚度方向端部通過拉曼 光譜法測(cè)得的105CHT1附近的最大峰強(qiáng)度T2之比滿足0. 920 ( T2/I\ ( 0. 985的關(guān)系。峰強(qiáng) 度比T2/I\優(yōu)選為0. 930以上，更優(yōu)選為0. 950以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 955以上。峰強(qiáng)度比在 前述范圍以外時(shí)，偏振片的耐久性有降低的傾向。另外，拉曼光譜可通過激發(fā)波長(zhǎng)514. 5nm 的Ar+激光照射來進(jìn)行測(cè)定。另外，所述105CHT1附近的最大峰強(qiáng)度是指105士5CHT1的范圍 中的峰頂?shù)睦⑸鋸?qiáng)度。通常，碘以三碘離子(If)及五碘離子(If)與聚乙烯醇(PVA)的絡(luò)合物的形式存 在于被碘染色處理后的起偏振器中，拉曼光譜法中105CHT1附近的峰對(duì)應(yīng)于PVA和13_的 絡(luò)合物(PVA-I3-絡(luò)合物)的拉曼散射。因此，該峰滿足特定的比率是指起偏振器中的 PVA-I3-絡(luò)合物在厚度方向具有規(guī)定的濃度分布。本申請(qǐng)發(fā)明的偏振片只要是在用碘染色聚乙烯醇系薄膜而成的起偏振器的兩面 上具備保護(hù)薄膜，并且拉曼光譜的峰強(qiáng)度比T2Zt1在前述范圍，則對(duì)于其它構(gòu)成和制造方法 沒有特別的限制，有關(guān)構(gòu)成本發(fā)明的偏振片的起偏振器、保護(hù)薄膜、以及偏振片的制造方法 的優(yōu)選形態(tài)，詳細(xì)記載如下。[起偏振器]作為構(gòu)成本發(fā)明的偏振片的起偏振器，使用含有碘的聚乙烯醇系起偏振器。適用 于起偏振器的聚乙烯醇系薄膜的材料可以使用聚乙烯醇或其衍生物。作為聚乙烯醇的衍生 物，除了可列舉出聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等以外，還可列舉出用乙烯、丙烯等烯 烴，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸的烷基酯，丙烯酰胺等改性后的物質(zhì)。聚乙烯 醇的聚合度優(yōu)選100 10000左右，更優(yōu)選1000 10000，進(jìn)一步優(yōu)選1000 8000，特別
4優(yōu)選2000 6000。適宜使用皂化度為80 100摩爾％左右的聚乙烯醇。此外，起偏振器通常通過碘染色和拉伸而獲得，在構(gòu)成本發(fā)明的偏振片的起偏振 器中，拉伸前的原尺寸薄膜的膜厚優(yōu)選為20 100 μ m,更優(yōu)選為40 75 μ m。在前述聚乙烯醇系薄膜中也可含有增塑劑等添加劑。作為增塑劑，可列舉出多元 醇及其縮合物等，例如可列舉出甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。增塑劑 的使用量，沒有特別的限制，優(yōu)選為聚乙烯醇系薄膜中的20重量％以下。[起偏振器的制造方法]此種起偏振器的制造方法，沒有特別的限制，至少包括將前述聚乙烯醇系薄膜浸 漬于含有碘和/或碘離子的溶液(染色浴的工序(以下，有時(shí)稱作“碘染色工序”)和在碘 染色工序之后浸漬于含有硼酸等交聯(lián)劑的溶液(交聯(lián)浴)的工序(以下，有時(shí)稱作“交聯(lián)工 序”)，碘染色工序中的染色浴浸漬時(shí)間tB和交聯(lián)工序中的交聯(lián)浴浸漬時(shí)間、之比tc/tB，優(yōu) 選為1. 30 3. 90，更優(yōu)選為1. 40 3. 00，進(jìn)一步優(yōu)選為1. 50 2. 60?！暗馊旧ば颉焙汀敖宦?lián)工序”的浸漬時(shí)間之比、/、在前述范圍內(nèi)時(shí)，厚度方向中 心部通過拉曼光譜法測(cè)得的105CHT1附近的最大峰強(qiáng)度T1和該起偏振器的厚度方向端部通 過拉曼光譜法測(cè)得的105CHT1附近的最大峰強(qiáng)度T2之比為前述優(yōu)選的范圍內(nèi)，具有高溫高 濕下抑制碘脫色的傾向。另一方面，、/、較小時(shí)，起偏振器的厚度方向中心部的碘離子濃度比起偏振器的 表面附近的碘離子濃度相對(duì)增大，即，T2Zt1在前述優(yōu)選的范圍以下，具有耐久性降低的傾 向。雖然此種根據(jù)浸漬時(shí)間之比不同而耐久性不同的原因未必明確，其原因之一可推測(cè)為 由于“交聯(lián)工序”中的浸漬時(shí)間t。相對(duì)較短而使得由硼酸而引起的PVA的交聯(lián)變得不充分。 當(dāng)PVA的交聯(lián)不充分時(shí)，由于在高溫高濕環(huán)境下碘離子(PVA-I3-絡(luò)合物)變得不穩(wěn)定，因此 光學(xué)特性的劣化變大，色調(diào)的中和性欠缺。此外，其原因還可推測(cè)為由于“碘染色工序”中 的浸漬時(shí)間tB相對(duì)較長(zhǎng)，因此碘在起偏振器的厚度方向均勻存在，也會(huì)影響耐久性。相反，當(dāng)t。/tB較大時(shí)，由于起偏振器的厚度方向中心部的碘離子濃度相對(duì)較低， 因此T2Zt1在前述的優(yōu)選范圍以上，具有耐久性降低的傾向。此種浸漬時(shí)間影響耐久性的原 因之一可推測(cè)為由于“交聯(lián)工序”中的浸漬時(shí)間、相對(duì)較長(zhǎng)而使得由硼酸引起的PVA的 交聯(lián)過度地進(jìn)行。當(dāng)這樣過度地進(jìn)行交聯(lián)時(shí)，更多地生成PVA-I3-絡(luò)合物，由于PVA-I3-絡(luò)合 物比PVA-I5-絡(luò)合物在高溫高濕環(huán)境下的相對(duì)穩(wěn)定性欠缺，因此光學(xué)特性的劣化增大，色調(diào) 的中和性欠缺。此外，其原因還可推測(cè)為由于“碘染色工序”中的浸漬時(shí)間tB相對(duì)較短， 起偏振器的厚度方向端部(表面)，與中心部相比，被選擇地進(jìn)行碘染色，因此阻礙了由硼 酸引起的交聯(lián)，交聯(lián)不充分，從而在高溫高濕環(huán)境下的光學(xué)特性的劣化增大。(碘染色工序)碘染色工序可通過使碘和/或碘離子吸附于聚乙烯醇系薄膜并發(fā)生取向來進(jìn)行。 通過將上述聚乙烯醇系薄膜浸漬于具有碘溶液的染色浴來進(jìn)行染色。作為碘溶液而使用的 碘水溶液使用通過碘和碘化鉀等助溶劑而含有碘離子的水溶液等。碘濃度優(yōu)選為0.01 0. 5重量％左右，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 02 0. 4重量％。此外，碘化鉀濃度優(yōu)選為0. 01 10重 量％左右，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 02 8重量％。碘染色處理時(shí)，染色浴中的碘溶液的溫度，通常為20 50°C左右，優(yōu)選為25 40°C。在染色浴中的浸漬時(shí)間tB，通常優(yōu)選為10 300秒左右，更優(yōu)選為20 240秒的范
5圍，進(jìn)一步優(yōu)選為20 200秒，特別優(yōu)選為25 120秒。碘染色工序優(yōu)選在前述染色溶液中進(jìn)行單軸拉伸處理。以完全未被拉伸的狀態(tài)的 聚乙烯醇系薄膜長(zhǎng)度(以下，有時(shí)稱為“原長(zhǎng)”)為基準(zhǔn)，在進(jìn)行拉伸時(shí)的拉伸倍率通常為 3. 5倍以下，優(yōu)選為3. 3倍以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3倍以下。另外，從防止染色不均和防止起皺 的觀點(diǎn)出發(fā)，在供于碘染色工序之前，優(yōu)選以原長(zhǎng)為基準(zhǔn)的2倍以上的拉伸倍率進(jìn)行拉伸， 進(jìn)一步優(yōu)選以原長(zhǎng)為基準(zhǔn)的2. 5倍以上的拉伸倍率進(jìn)行拉伸。(溶脹工序)在供于前述碘染色工序之前，根據(jù)需要，可將聚乙烯醇系薄膜浸漬于水等中使其 溶脹。通過此種溶脹工序，聚乙烯醇系薄膜被水洗，可洗凈薄膜表面的污垢、防粘連劑。除 此之外，通過使聚乙烯醇系薄膜溶脹，還具有防止染色不均等不均的效果。作為對(duì)聚乙烯醇系薄膜進(jìn)行溶脹處理的溶脹浴，主要使用水，進(jìn)一步優(yōu)選含有增 塑劑。通過使溶脹浴具有增塑劑，控制溶脹工序中增塑劑從聚乙烯醇薄膜的溶出量，可使薄 膜溶脹量均勻化。在溶脹浴中含有增塑劑時(shí)，其含量沒有特別的限制，優(yōu)選含有相對(duì)于水溶 液總量為0. 5 15質(zhì)量％的增塑劑，更優(yōu)選含有相對(duì)于水溶液總量為0. 5 5. 0質(zhì)量％的 增塑劑。增塑劑含量過少時(shí)，薄膜的溶脹作用可能不充分，增塑劑含量過多時(shí)，就連進(jìn)行滿 足偏振片的光學(xué)特性的拉伸也會(huì)變困難。這里，作為增塑劑，只要是能使聚乙烯醇系薄膜塑化的增塑劑，則沒有特別的限 制，可使用以往公知的增塑劑。例如，可列舉出乙二醇、二乙二醇、丙二醇、低分子量的聚乙 二醇(Mw:200 400)等二醇類，甘油、二甘油、三甘油等甘油衍生物等。其中，從與聚乙烯 醇的相互作用強(qiáng)、相容性大的方面出發(fā)，優(yōu)選甘油衍生物，特別優(yōu)選甘油。溶脹工序中，聚乙烯醇系薄膜在溶脹浴中的浸漬時(shí)間，優(yōu)選為20秒以上且70秒以 下，更優(yōu)選為30秒以上且60秒以下。浸漬時(shí)間低于20秒時(shí)，溶脹效果可能不充分，浸漬時(shí) 間超出70秒時(shí)，溶脹過度進(jìn)行，可能給生產(chǎn)率帶來不良情況。溶脹浴中的水溶液的溫度，通 常被設(shè)定在20 60°C的范圍。此外，溶脹工序，除了采用像上述那樣浸漬在溶脹浴的方法以外，也可以采用將水 或含增塑劑的水溶液涂布在聚乙烯醇系薄膜上、一邊噴霧一邊進(jìn)行溶脹處理的方法。另外，在溶脹工序中，還可像前述那樣進(jìn)行拉伸。當(dāng)在溶脹工序中進(jìn)行拉伸時(shí)，其 拉伸倍率，如前述那樣，以原長(zhǎng)為基準(zhǔn)，優(yōu)選為2倍以上，進(jìn)一步優(yōu)選為2. 5倍以上。(交聯(lián)工序)染色處理后的聚乙烯醇系薄膜優(yōu)選進(jìn)行交聯(lián)處理。作為進(jìn)行交聯(lián)處理的交聯(lián)溶 液，通常優(yōu)選使用將硼酸、硼砂、乙二醛、戊二醛等交聯(lián)劑單獨(dú)或混合后的交聯(lián)劑的濃度為 1 15重量％的水溶液，更優(yōu)選使用2 10重量％的水溶液，進(jìn)一步優(yōu)選使用2 7重量％ 的水溶液，特別優(yōu)選使用3 6重量％的水溶液。可通過考慮光學(xué)特性、由聚乙烯醇系薄膜 產(chǎn)生的拉伸力所導(dǎo)致的偏振片收縮的平衡來決定交聯(lián)劑的濃度。在交聯(lián)浴中，優(yōu)選以濃度0. 05 15重量％添加諸如碘化鉀、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、碘化鈦等碘化物等助劑，更優(yōu)選以 0. 5 8重量％添加，進(jìn)一步優(yōu)選以2 5重量％添加。通過具有這些添加劑，可以使起偏 振器的特性在面內(nèi)均勻。水溶液的溫度，通常為20 70°C左右，優(yōu)選為25 65°C，更優(yōu) 選為30 60°C的范圍。浸漬時(shí)間，沒有特別的限制，通常為15秒 900秒左右，優(yōu)選為30秒 600秒，更優(yōu)選為30 250秒，進(jìn)一步優(yōu)選50 150秒。此外，從提高偏振片的耐久 性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選如前述那樣將前述染色浴浸漬時(shí)間tB和交聯(lián)工序中的交聯(lián)浴浸漬時(shí)間 、之比t。/tB控制在規(guī)定的范圍。交聯(lián)浴中，除了含有水作為溶劑以外，還可含有少量與水 具有相容性的有機(jī)溶劑作為溶劑。交聯(lián)工序中，聚乙烯醇系薄膜的拉伸倍率，優(yōu)選為原長(zhǎng)的4 8倍左右，進(jìn)一步優(yōu) 選為5 7倍左右。當(dāng)拉伸倍率過高時(shí)，具有薄膜容易斷裂的傾向。此外，當(dāng)拉伸倍率過低 時(shí)，偏振片的偏光度可能不充分。此外，在交聯(lián)工序中可使用溶液中的溶質(zhì)的種類、濃度不同的多個(gè)交聯(lián)浴。在使用 多個(gè)交聯(lián)浴時(shí)，優(yōu)選，后交聯(lián)浴的硼酸等交聯(lián)劑的濃度和碘化鉀等助劑的濃度比前交聯(lián)浴 高。通過將濃度提高到后交聯(lián)浴那樣，可形成均勻性和耐久性優(yōu)異的偏振片。此外，交聯(lián)工 序中的拉伸，在前交聯(lián)浴、后交聯(lián)浴的任一者或兩者中進(jìn)行，在兩者中還可以以不同的倍率 進(jìn)行拉伸。特別優(yōu)選，如前述那樣，使相對(duì)提高了交聯(lián)劑、助劑的濃度的后交聯(lián)浴中的拉伸 倍率大于前交聯(lián)浴中的拉伸倍率。通過如此地調(diào)節(jié)拉伸倍率，可形成偏光度高的偏振片。此外，可在1個(gè)浴中進(jìn)行多階段拉伸。多階段拉伸，例如在浴中設(shè)置多個(gè)夾緊輥 (軋輥)對(duì)，在各輥對(duì)之間進(jìn)行拉伸。當(dāng)進(jìn)行多階段拉伸時(shí)，通過控制各夾緊輥對(duì)的圓周速 度，還可以使每階段的拉伸倍率不同。(色調(diào)調(diào)節(jié)工序)此外，實(shí)施了碘吸附取向處理的聚乙烯醇系薄膜，進(jìn)一步優(yōu)選供于浸漬在碘化鉀 等碘化物水溶液(碘浸滲浴)的色調(diào)調(diào)節(jié)工序。浸滲浴中使用的碘化物優(yōu)選為碘化鉀。此 外，從充分進(jìn)行浸滲的觀點(diǎn)出發(fā)，碘化鉀濃度優(yōu)選為1 5重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為2 4重 量％。碘浸滲浴中的液溫，通常為10 60°C，優(yōu)選為15 40°C左右，更優(yōu)選為20 30°C。 此外，浸滲浴的浸漬時(shí)間優(yōu)選為1秒 60秒，更優(yōu)選為1 30秒，進(jìn)一步優(yōu)選為3 30秒， 特別優(yōu)選為3 15秒。從垂直配置偏振片時(shí)的色調(diào)調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)出發(fā)，浸滲浴的浸漬時(shí)間、 碘化物濃度優(yōu)選為前述范圍。此外，除前述各工序以外，也可實(shí)施金屬離子處理。金屬離子處理是通過將聚乙烯 醇系薄膜浸漬于含有金屬鹽的水溶液而進(jìn)行的。通過金屬離子處理，可使聚乙烯醇系薄膜 中含有各種金屬離子。作為金屬離子，尤其從調(diào)節(jié)色調(diào)、賦予耐久性的方面出發(fā)，優(yōu)選使用鈷、鎳、鋅、鉻、 鋁、銅、錳、鐵等過渡金屬的金屬離子。在這些金屬離子中，從調(diào)節(jié)色調(diào)、賦予耐熱性等方面 出發(fā)，優(yōu)選鋅離子。作為鋅鹽，可列舉出氯化鋅、碘化鋅等鹵化鋅，硫酸鋅、醋酸鋅等。金屬離子處理使用金屬鹽溶液。在以下金屬離子處理中，作為使用了鋅鹽水溶液 時(shí)的代表例，對(duì)鋅浸滲處理進(jìn)行了說明。鋅鹽水溶液中的鋅離子的濃度，優(yōu)選為0. 1 10重量％左右，進(jìn)一步優(yōu)選0.3 7 重量％。此外，鋅鹽溶液使用來自碘化鉀等含有鉀離子和碘離子的水溶液時(shí)，易于使鋅離子 浸滲，故優(yōu)選。鋅鹽溶液中的碘化鉀濃度優(yōu)選為0. 1 10重量％左右，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 2 5重量％。從上述觀點(diǎn)來看，優(yōu)選在前述交聯(lián)工序、色調(diào)調(diào)節(jié)工序中進(jìn)行金屬離子處理。(干燥工序)如此得到的起偏振器，優(yōu)選在最終實(shí)施干燥工序。干燥工序可根據(jù)所得的起偏振 器所需的含水量適當(dāng)?shù)卦O(shè)定干燥時(shí)間和干燥溫度。干燥溫度，通常為20 150°C的范圍，優(yōu)
7選為40 100°C的范圍。當(dāng)干燥溫度過低時(shí)，干燥時(shí)間變長(zhǎng)，制造效率可能降低。當(dāng)干燥 溫度過高時(shí)，所得的起偏振器劣化，光學(xué)特性和色調(diào)可能變得不充分。加熱干燥時(shí)間通常為 1 5分鐘左右。起偏振器的厚度沒有特別的限制，通常為5 80μπι左右。當(dāng)起偏振器的厚度變 薄時(shí)，在使其與保護(hù)薄膜貼合時(shí)的干燥工序等中，起偏振器中的水分變得易于揮發(fā)。[偏振片的形成](透明保護(hù)薄膜)所得的起偏振器，按照常規(guī)方法，在其兩面層疊透明保護(hù)薄膜可制成偏振片。作為 構(gòu)成透明保護(hù)薄膜的材料，可使用例如透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水分阻隔性、各向同性 等優(yōu)異的熱塑性樹脂。作為此種熱塑性樹脂的具體例，可列舉出三乙酰纖維素等纖維素樹 脂、聚酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹 脂、(甲基)丙烯酸樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂(降冰片烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、 聚乙烯醇樹脂、以及它們的混合物。另外，通常通過粘接劑層將透明保護(hù)薄膜貼合在起偏振 器上，作為透明保護(hù)薄膜，可使用(甲基)丙烯酸系、聚氨酯系、丙烯酸聚氨酯系、環(huán)氧系、硅 酮系等的熱固化性樹脂或紫外線固化型樹脂。透明保護(hù)薄膜的厚度可適當(dāng)?shù)貨Q定，從強(qiáng)度、使用性等操作性、薄層性等方面出 發(fā)，通常為1 500 μ m左右。優(yōu)選1 300 μ m，更優(yōu)選5 200 μ m。透明保護(hù)薄膜為5 150 μ m時(shí)是特別優(yōu)選的。另外，在起偏振器的兩側(cè)設(shè)置透明保護(hù)薄膜時(shí)，在其正反面可使用由相同聚合物 材料形成的保護(hù)薄膜，也可使用由不同的聚合物材料等形成的保護(hù)薄膜。作為本發(fā)明的透明保護(hù)薄膜，優(yōu)選使用選自纖維樹脂、聚碳酸酯樹脂、環(huán)狀聚烯烴 樹脂和(甲基)丙烯酸樹脂的任意至少一種樹脂。此外，透明保護(hù)薄膜也可兼用后述的相 位差板。作為相位差板，可列舉出對(duì)高分子材料進(jìn)行單軸或雙軸拉伸處理而得到的雙折射 性薄膜、液晶聚合物的取向薄膜、以薄膜支撐液晶聚合物的取向?qū)佣傻牟牧系?。?duì)相位差 板的厚度也沒有特別的限制，通常為20 150 μ m左右。作為高分子材料，例如，可列舉出聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基乙烯基醚、聚 羥乙基丙烯酸酯、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲基纖維素、聚碳酸酯、聚芳酯、聚砜、聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚烯丙基砜、聚酰胺、 聚酰亞胺、聚烯烴、聚氯乙烯、纖維素樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂(降冰片烯系樹脂)、或它們的 各種二元系、三元系共聚物、接枝共聚物、混合物等。這些高分子材料可通過拉伸等而成為 取向物(拉伸薄膜)。作為液晶聚合物，例如，可列舉出在聚合物的主鏈、側(cè)鏈上導(dǎo)入了賦予液晶取向性 的共軛性直線狀原子團(tuán)(mesogen，介晶)的各種主鏈型、側(cè)鏈型的液晶聚合物。作為主鏈型 的液晶聚合物的具體例，可列舉出具有在賦予彎曲性的間隔部上鍵合了介晶基團(tuán)的結(jié)構(gòu)的 聚合物，例如向列取向性的聚酯系液晶性聚合物、圓盤狀聚合物、膽留相聚合物等。作為側(cè) 鏈型的液晶聚合物的具體例，可列舉出如下的聚合物，即，以聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基 丙烯酸酯或聚丙二酸酯為主鏈骨架，作為側(cè)鏈，借助由共軛性原子團(tuán)構(gòu)成的間隔部而具有 賦予向列取向性的對(duì)位取代環(huán)狀化合物單元構(gòu)成的介晶部等。這些液晶聚合物通過例如以下的方法進(jìn)行處理，即，在對(duì)形成于玻璃板上的聚酰亞胺、聚乙烯醇等薄膜的表面進(jìn)行了摩 擦處理的取向處理面上、斜向蒸鍍有氧化硅等的取向處理面上，展開液晶性聚合物的溶液 并進(jìn)行熱處理。相位差板可以是具有對(duì)應(yīng)于下述使用目的的適當(dāng)?shù)南辔徊畹牟考?，所述使用目?是補(bǔ)償由于各種波長(zhǎng)板、液晶層的雙折射產(chǎn)生的著色、視角等。也可以是層疊2種以上相 位差板來控制了相位差等光學(xué)特性的相位差板等。相位差板可根據(jù)各種用途選擇使用滿足nx = ny > nz.nx > ny > ηζ,ηχ > ny = nz、nx > nz > ny、nz = nx > ny、nz > nx > ny、nz > nx = ny 的關(guān)系的材料。其中，ny =nz不僅包括ny與nz完全相同的情況，也包括ny與nz實(shí)質(zhì)上相同的情況。前述透明保護(hù)薄膜在涂布粘接劑之前可進(jìn)行表面改性處理。作為具體的處理，可 列舉出電暈處理、等離子體處理、底漆處理、皂化處理等。(表面處理)在前述透明保護(hù)薄膜的未粘接起偏振器的表面上，可以實(shí)施硬涂層、防反射處理、 以防粘連、漫射、以及防眩為目的的表面處理。(起偏振器與透明保護(hù)薄膜的層疊)前述起偏振器與透明保護(hù)薄膜的粘接處理中可以使用粘接劑。作為粘接劑，可列 舉異氰酸酯系粘接劑、聚乙烯醇系粘接劑、明膠系粘接劑、乙烯基系膠乳系、水系聚酯等。前 述粘接劑通常使用由水溶液形成的粘接劑，通常含有0. 5 60重量％的固體成分而成。除 上述以外，作為起偏振器與透明保護(hù)薄膜的粘接劑，可列舉紫外固化型粘接劑、電子射線固 化型粘接劑等。電子射線固化型偏振片用粘接劑對(duì)上述各種透明保護(hù)薄膜表現(xiàn)出適合的粘 接性。尤其，對(duì)于難以滿足粘接性的丙烯酸樹脂也表現(xiàn)出良好的粘接性。本發(fā)明的偏振片通過使用前述粘接劑使前述透明保護(hù)薄膜和起偏振器貼合來制 造。粘接劑可以涂布在透明保護(hù)薄膜、起偏振器的任意一個(gè)上面，也可以涂布在兩者之上。 在貼合后實(shí)施干燥工序，形成由涂布干燥層形成的粘接層。起偏振器和透明保護(hù)薄膜的貼 合可通過輥層壓機(jī)等來進(jìn)行。粘接層的厚度，沒有特別的限制，通常為30 IOOOnm左右。[光學(xué)薄膜]本發(fā)明的偏振片在實(shí)用時(shí)可用作與其他的光學(xué)層層疊的光學(xué)薄膜。對(duì)該光學(xué)層沒 有特別的限制，例如可以使用1層或2層以上反射板、半透射板、相位差板(包括1/2、1/4 等波長(zhǎng)板)、視角補(bǔ)償薄膜等用于形成液晶顯示裝置等的光學(xué)層。特別優(yōu)選，在本發(fā)明的偏 振片上進(jìn)一步層疊由反射板或半透射反射板而成的反射型偏振片或半透射型偏振片、在偏 振片上進(jìn)一步層疊有相位差板而成的橢圓偏振片或圓偏振片、在偏振片上進(jìn)一步層疊有視 角補(bǔ)償薄膜而成的寬視場(chǎng)角偏振片、或在偏振片上進(jìn)一步層疊有增光薄膜而成的偏振片。(反射型偏振片)反射型偏振片在偏振片上設(shè)置有反射層，可用于形成使來自可視側(cè)(顯示側(cè))的 入射光反射而進(jìn)行顯示的類型的液晶顯示裝置等，由于可以省略內(nèi)置的背光燈等光源，具 有易于實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型化等優(yōu)點(diǎn)。反射型偏振片的形成，可根據(jù)需要按照如下的 方式等適當(dāng)?shù)姆绞絹磉M(jìn)行隔著透明保護(hù)薄膜等在偏振片的一個(gè)面上附設(shè)由金屬等形成的 反射層的方式。(半透射型偏振片)
另外，通過形成例如在上述反射層上反射光并且也透射光的半透半反鏡(half mirror)等半透射型的反射層，可以獲得半透射型偏振片。半透射型偏振片通常被設(shè)置在液 晶單元的背面?zhèn)龋軌蛐纬梢韵骂愋偷囊壕э@示裝置等在較亮的環(huán)境中使用液晶顯示裝 置等的情況下，使來自觀看側(cè)(顯示側(cè))的入射光反射而顯示圖像，在較暗的環(huán)境中，使用 內(nèi)置于半透射型偏振片的背側(cè)的背光燈等內(nèi)置光源來顯示圖像。(橢圓偏振片·圓偏振片)下面對(duì)在偏振片上進(jìn)一步層疊相位差板而成的橢圓偏振片或圓偏振片進(jìn)行說明。 在將直線偏振光變換成橢圓偏振光或圓偏振光、或者將橢圓偏振光或圓偏振光變換為直線 偏振光，或者改變直線偏振光的偏振方向的情況下，可以使用相位差板等。特別地，作為將 直線偏振光變換成圓偏振光、或者將圓偏振光變換成直線偏振光的相位差板，可以使用所 謂的1/4波長(zhǎng)板(也稱作λ /4板)。1/2波長(zhǎng)板(也稱作λ /2板)通常被用在改變直線 偏振光的偏振方向的情況。橢圓偏振片被有效地用于以下情形，即，通過補(bǔ)償(防止)超扭曲向列(STN)型液 晶顯示裝置因液晶層雙折射而發(fā)生的著色(藍(lán)或黃)，而無前述著色地進(jìn)行黑白顯示的情 形等。此外，控制三維折射率的偏振片，還可以補(bǔ)償(防止)從傾斜方向觀看液晶顯示裝置 的畫面時(shí)所產(chǎn)生的著色，因此是優(yōu)選的。圓偏振片被有效地用于例如在對(duì)圖像為彩色顯示 的反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)進(jìn)行調(diào)整的情形等，而且還具有防反射的功能。作為 上述相位差板的具體例，可列舉出對(duì)由諸如聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸 甲酯、聚丙烯或其以外的聚烯烴、聚芳基酯、聚酰胺等適當(dāng)?shù)木酆衔镄纬傻谋∧みM(jìn)行拉伸處 理而成的雙折射性薄膜、液晶聚合物的取向薄膜、以薄膜支撐液晶聚合物的取向?qū)佣傻?相位差板等。相位差板可以是具有對(duì)應(yīng)于下述使用目的的適當(dāng)?shù)南辔徊畹牟考鍪褂?目的是補(bǔ)償由于各種波長(zhǎng)板、液晶層的雙折射產(chǎn)生的著色、視角等。也可以是層疊2種以 上相位差板來控制了相位差等光學(xué)特性的相位差板等。此外，上述的橢圓偏振片、反射型橢圓偏振片是將偏振片或反射型偏振片與相位 差板適當(dāng)組合并層疊而成的。也可通過在液晶顯示裝置的制造過程中依次分別層疊(反射 型)偏振片及相位差板以便形成(反射型)偏振片與相位差板的組合，由此形成所述橢圓 偏振片等，而如前述那樣，預(yù)先形成橢圓偏振片等的光學(xué)薄膜的情況具有品質(zhì)穩(wěn)定性、層疊 操作性等優(yōu)異、液晶顯示裝置等的制造效率提高的優(yōu)點(diǎn)。(視角補(bǔ)償薄膜)視角補(bǔ)償薄膜是一種用于擴(kuò)大視場(chǎng)角的薄膜，其使得即使從不與畫面垂直而稍微 傾斜的方向觀看液晶顯示裝置的畫面時(shí)圖像看起來也比較清晰。作為此種視覺補(bǔ)償相位差 板，例如由相位差膜、液晶聚合物等的取向薄膜、在透明基材上支撐了液晶聚合物等的取向 層而成的材料等構(gòu)成。通常的相位差板可使用沿其面方向被單軸拉伸而成的具有雙折射的 聚合物薄膜，與此相對(duì)，被用作視覺補(bǔ)償薄膜的相位差板可使用沿其面方向被雙軸拉伸而 成的具有雙折射的聚合物薄膜；或者沿其面方向被單軸拉伸并沿其厚度方向也被拉伸了的 控制了厚度方向的折射率的、具有雙折射的聚合物；或者諸如傾斜取向薄膜之類的雙向拉 伸薄膜等。作為傾斜取向薄膜，例如可列舉出在聚合物薄膜上粘接熱收縮薄膜并在由對(duì)其 加熱而產(chǎn)生的收縮力的作用下，對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行拉伸處理或/和收縮處理后的材料；使 液晶聚合物進(jìn)行傾斜取向而成的材料等。相位差板的原材料聚合物可使用與前述相位差板
10中說明的聚合物相同的聚合物，可使用基于由液晶單元帶來的相位差的、以防止因可視角 的變化所產(chǎn)生的著色等、以及擴(kuò)大可視性良好的視場(chǎng)角等為目的的適當(dāng)?shù)木酆衔铩４送?，從?shí)現(xiàn)可視性良好的寬視場(chǎng)角的方面等出發(fā)，可優(yōu)選使用在三乙?；w維 素薄膜上支撐有由液晶聚合物的取向?qū)印⒂绕涫怯蓤A盤狀液晶聚合物的傾斜取向?qū)訕?gòu)成的 光學(xué)各向異性層而成的光學(xué)補(bǔ)償相位差板。(增光薄膜)貼合了偏振片和增光膜的偏振片通常被設(shè)置于液晶單元的背面?zhèn)葋硎褂?。增光?是顯示如下特性的薄膜由于液晶顯示裝置等的背光燈或者來自背面?zhèn)鹊姆瓷涞?，?dāng)自然 光入射時(shí)，反射規(guī)定偏光軸的直線偏振光或規(guī)定方向的圓偏振光，而使其它的光透射。將增 光膜與偏振片層疊后的偏振片使來自背光燈等的光源的光入射并獲得規(guī)定偏振狀態(tài)的透 射光，并且，前述規(guī)定偏振狀態(tài)以外的光被反射而不能透射。通過設(shè)置于其后側(cè)的反射層等 使在該增光膜面上反射的光進(jìn)一步反轉(zhuǎn)，再次入射到增光膜上，讓其一部分或全部作為規(guī) 定偏振狀態(tài)的光而透射，從而增加透射增光膜的光量，并且向起偏振器供給難以吸收的偏 振光，增大能夠用于顯示液晶顯示圖像等的光量，從而可以提高亮度。另外，在本發(fā)明中，可通過用例如水楊酸酯系化合物、苯甲酸苯酯系化合物、苯并 三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳絡(luò)鹽系化合物等紫外線吸收劑進(jìn)行處理的方式 等方式，使形成上述偏振片的起偏振器、透明保護(hù)薄膜、光學(xué)薄膜等、或粘著層等的各層具 有紫外線吸收功能。[圖像顯示裝置]本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜，可優(yōu)選用于液晶顯示裝置等各種裝置的形成。液晶 顯示裝置的形成可按照以往的方法來進(jìn)行。即，液晶顯示裝置通常通過適當(dāng)組裝液晶單元 和偏振片或光學(xué)薄膜、以及根據(jù)需要的照明系統(tǒng)等的構(gòu)成部件而編入驅(qū)動(dòng)電路等來形成， 本發(fā)明中除了使用本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜這一點(diǎn)以外，沒有特別的限制，可按以往的 方法進(jìn)行。有關(guān)液晶單元，也可使用例如TN型、STN型、π型等任意類型的液晶單元?？尚纬梢壕卧膯蝹?cè)或兩側(cè)配置有偏振片或光學(xué)薄膜的液晶顯示裝置、照明系 統(tǒng)中使用了背光燈或反射板的液晶顯示裝置等適當(dāng)?shù)囊壕э@示裝置。此時(shí)，本發(fā)明的偏振 片或光學(xué)薄膜可設(shè)置于液晶單元的單側(cè)或兩側(cè)。在兩側(cè)設(shè)置偏振片或光學(xué)薄膜時(shí)，它們可 以相同，也可以不同。此外，在形成液晶顯示裝置時(shí)，例如可在適當(dāng)?shù)奈恢门渲?層或2層 以上的漫射板、防眩層、防反射膜、保護(hù)板、棱鏡陣列、透鏡陣列板、光漫射板、背光燈等。相位差板和偏振片，由于具有對(duì)于從外部入射并在金屬電極上反射的光進(jìn)行偏光 的作用，因此具有通過該偏光作用不可從外部觀看到金屬電極的鏡面的效果。尤其，若用 1/4波長(zhǎng)板構(gòu)成相位差板，且將偏振片和相位差板的偏光方向所成的角調(diào)節(jié)為η /4，即可 完全遮蔽金屬電極的鏡面。實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明不受以下實(shí)施例的限制。另外，以 下實(shí)施例和比較例的評(píng)價(jià)，可通過下述方法來進(jìn)行。[測(cè)定方法](拉曼光譜測(cè)定用的樣品調(diào)制)使用切片機(jī)(，^力制造，RM2155)，在偏振片表面的法線方向插入玻璃刀(日新
11EM株式會(huì)社制，EM-25A型)，切削偏振片，得到具有平滑截面的厚度約Imm的偏振片薄片。(拉曼光譜的測(cè)定)將支撐體上貼附有所得的偏振片薄片的物體放在顯微拉曼光譜測(cè)定裝置 (RENISHAW社制)的樣品臺(tái)上，對(duì)照焦距，通過激發(fā)波長(zhǎng)514. 5nm的Ar+激光進(jìn)行拉曼光譜 的測(cè)定。對(duì)起偏振器的厚度方向的兩端部，在自起偏振器保護(hù)薄膜和起偏振器的界面(即， 起偏振器的表面)向起偏振器的厚度中心方向2 μ m的位置、及厚度方向的中心部的共計(jì)3 處進(jìn)行測(cè)定。各測(cè)定在曝光時(shí)間1秒、累積次數(shù)5次、激光輸出10%、測(cè)定直徑2μπι的 條件下進(jìn)行。從所得的光譜，讀取105 士 5cm—1的范圍內(nèi)的峰頂?shù)睦⑸鋸?qiáng)度，求得厚度方向 中心部的散射強(qiáng)度(T1)和厚度方向的兩端部2處的散射強(qiáng)度的平均值(T2)之比T2/I\。(光學(xué)特性的測(cè)定)使用帶有積分球的分光光度計(jì)(日本分光制，V7100)，求得單片透射率Ts，從單片 透射率Ts的測(cè)定值去掉表面反射，從而算出可見度校正后的單片透射率Ts(Y)。此外，通過下述式算出偏振片的二色比DR。下述式中，Ts(Y)表示前述可見度校正 后的單片透射率(％ )，P表示偏光度(％ )。[數(shù) 1]
權(quán)利要求
一種偏振片，該偏振片在用碘染色聚乙烯醇系薄膜而成的起偏振器的兩面上具備保護(hù)薄膜，該起偏振器截面的厚度方向中心部通過拉曼光譜法測(cè)得的105±5cm 1的范圍的最大峰強(qiáng)度T1和該起偏振器的厚度方向端部通過拉曼光譜法測(cè)得的105±5cm 1的范圍的最大峰強(qiáng)度T2之比T2/T1為0.920～0.985。
2.一種偏振片的制造方法，其為權(quán)利要求1所述的偏振片的制造方法，該制造方法具 有下述工序?qū)垡蚁┐枷当∧ひ来沃辽龠M(jìn)行碘染色工序和交聯(lián)工序而得到起偏振器的工 序；在所得的起偏振器上層疊保護(hù)薄膜的工序，碘染色工序中的染色浴浸漬時(shí)間tB和交聯(lián)工序中的交聯(lián)浴浸漬時(shí)間、之比tc/tB為 1. 30 3. 90。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏振片的制造方法，其特征在于，在交聯(lián)工序之后，進(jìn)行浸漬 到碘化鉀濃度為1 5重量％的溶液中的工序。
4.一種光學(xué)薄膜，其特征在于，使用至少1片權(quán)利要求1所述的偏振片。
5.一種圖像顯示裝置，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的偏振片或權(quán)利要求4所述的光學(xué)薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠滿足高耐久性的偏振片及其制造方法。該偏振片在用碘染色聚乙烯醇系薄膜而成的起偏振器的兩面上具備保護(hù)薄膜，該起偏振器截面的厚度方向中心部通過拉曼光譜法測(cè)得的105±5cm-1的范圍內(nèi)的最大峰強(qiáng)度T1和該起偏振器的厚度方向端部通過拉曼光譜法測(cè)得的105±5cm-1的范圍內(nèi)的最大峰強(qiáng)度T2之比T2/T1為0.920～0.985，由該偏振片解決了上述課題。
文檔編號(hào)G02B5/30GK101960340SQ20098010738
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者二村和典, 重富清惠 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社