具有偏振膜的光學(xué)疊層體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有偏振膜的光學(xué)疊層體。特別是，本發(fā)明涉及在偏振膜的第一面上 隔著光學(xué)透明的粘接劑層與光學(xué)膜接合而得到的光學(xué)疊層體，所述偏振膜由使碘進(jìn)行了取 向的聚乙烯醇類樹脂形成。
【背景技術(shù)】
[0002] 由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇（以下，也稱為"PVA"）類樹脂形成的偏振膜目前被 用于電視機(jī)、手機(jī)、便攜信息終端等多種光學(xué)顯示裝置中。而且，近年來(lái)，對(duì)該偏振膜薄型化 的要求越來(lái)越高（專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-73563號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，如果由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成的偏振膜的膜厚 非常薄，則與以往的膜厚較厚的偏振膜相比，偏振膜吸收軸方向的反射率在可見波長(zhǎng)的長(zhǎng) 波長(zhǎng)側(cè)明顯增高，其結(jié)果，對(duì)于在這樣的非常薄的偏振膜的光射入側(cè)的面上隔著粘接劑層 與光學(xué)膜接合而得到光學(xué)疊層體而言，會(huì)產(chǎn)生在來(lái)自偏振膜的反射光的作用下可觀察到干 涉條紋的問(wèn)題。進(jìn)而，本發(fā)明人等對(duì)于這樣的現(xiàn)象進(jìn)行了深入研宄的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，偏振膜吸收 軸方向的反射率的增大與偏振膜的光射入面附近的多碘離子1 3_的密度（以下，也簡(jiǎn)稱為 "碘密度"）有關(guān)，該多碘離子13_沿偏振膜的吸收軸方向發(fā)生了取向，并且為與PVA形成的 配位化合物狀態(tài)。
[0008] 具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，隨著偏振膜的光射入面附近的碘密度增大，偏振膜吸 收軸方向的反射率變大，因此，如果偏振膜的光射入面附近的碘密度超過(guò)給定的值、偏振膜 吸收軸方向的反射率超過(guò)給定的值，則在上述這樣的構(gòu)成的光學(xué)疊層體中，會(huì)產(chǎn)生在來(lái)自 偏振膜的反射光的作用下可觀察到干涉條紋這樣的目前未被發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。
[0009] 因此，對(duì)于在偏振膜的光射入側(cè)的面上隔著粘接劑層與光學(xué)膜接合而得到的光學(xué) 疊層體而言，在現(xiàn)有技術(shù)所記載的文獻(xiàn)中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)應(yīng)對(duì)由來(lái)自偏振膜的反射光所產(chǎn)生的 干涉條紋的事例。
[0010] 本發(fā)明的目的在于，降低光學(xué)疊層體中由來(lái)自偏振膜的反射光所產(chǎn)生的干涉條 紋，所述光學(xué)疊層體是在偏振膜的光射入側(cè)的面上隔著粘接劑層與光學(xué)膜接合而得到的， 所述偏振膜由碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成，且光射入面附近的碘密度大。
[0011] 解決問(wèn)題的方法
[0012] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種光學(xué)疊層體，其是在偏振膜的第一面上隔著光學(xué) 透明的粘接劑層與光學(xué)膜接合而得到的，所述偏振膜由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂 形成，其特征在于，
[0013] 所述偏振膜用式AaX (Is/Ia)表示的值顯示為0.53以上，其中，
[0014] 將波長(zhǎng)480nm下所述偏振膜吸收軸方向的吸光度設(shè)為Aa，
[0015] 將所述偏振膜的拉曼光譜在波數(shù)90CHT1~120CHT1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的 積分強(qiáng)度在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積 分，并將所得到的值設(shè)定為Ia，
[0016] 將存在于所述偏振膜的厚度方向距所述第一面I ym的部分且在所述偏振膜的吸 收軸方向發(fā)生了取向的13_的拉曼散射在波數(shù)90CHT1~120CHT 1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得 到的積分強(qiáng)度在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn) 行積分，并將所得到的值設(shè)定為Is ;
[0017] 所述粘接劑層的折射率與所述偏振膜的第一面中所述偏振膜吸收軸方向的折射 率之差為0. 08以下。
[0018] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，偏振膜的第一面中偏振膜吸收軸方向的折射率與粘接劑層 的折射率之差為〇. 06以下。
[0019] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述光學(xué)膜的折射率與所述粘接劑層的折射率之差為0. 10 以下。
[0020] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種光學(xué)疊層體，其是由偏振膜與部分疊層體形成的 光學(xué)疊層體，所述偏振膜由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成，其特征在于，
[0021] 所述部分疊層體至少包含光學(xué)透明的粘接劑層和光學(xué)膜；
[0022] 在所述偏振膜的第一面上隔著所述光學(xué)透明的粘接劑層與所述光學(xué)膜接合；
[0023] 所述偏振膜用式AaX (Is/Ia)表示的值顯示為0.53以上，其中，
[0024] 將波長(zhǎng)480nm下所述偏振膜吸收軸方向的吸光度設(shè)為Aa，
[0025] 將所述偏振膜的拉曼光譜在波數(shù)90CHT1~120CHT1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的 積分強(qiáng)度在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積 分，并將所得到的值設(shè)定為Ia，
[0026] 將存在于所述偏振膜的厚度方向距所述第一面I ym的部分且在所述偏振膜的吸 收軸方向發(fā)生了取向的13_的拉曼散射在波數(shù)90CHT1~120CHT 1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得 到的積分強(qiáng)度在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn) 行積分，并將所得到的值設(shè)定為Is ;
[0027] 所述部分疊層體的厚度為60 μ m以上。
[0028] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，部分疊層體的厚度為80 μm以上。
[0029] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種光學(xué)疊層體，其是由偏振膜與部分疊層體形成的 光學(xué)疊層體，所述偏振膜由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成，其特征在于，
[0030] 所述部分疊層體至少包含光學(xué)透明的粘接劑層和光學(xué)膜；
[0031] 在所述偏振膜的第一面上隔著所述光學(xué)透明的粘接劑層與所述光學(xué)膜接合；
[0032] 所述偏振膜用式AaX (Is/Ia)表示的值顯示為0.53以上，其中，
[0033] 將波長(zhǎng)480nm下所述偏振膜吸收軸方向的吸光度設(shè)為Aa，
[0034] 將所述偏振膜的拉曼光譜在波數(shù)90CHT1~120CHT1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的 積分強(qiáng)度在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積 分，并將所得到的值設(shè)定為Ia，
[0035] 將存在于所述偏振膜的厚度方向距所述第一面I ym的部分且在所述偏振膜的吸 收軸方向發(fā)生了取向的13_的拉曼散射在波數(shù)90CHT1~120CHT 1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得 到的積分強(qiáng)度在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn) 行積分，并將所得到的值設(shè)定為Is ;
[0036] 所述部分疊層體的霧度值顯示為0. 5%以上。
[0037] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，部分疊層體的霧度值為1. 5%以上。
[0038] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，部分疊層體的霧度值為10%以上。
[0039] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，粘接劑層使用含有聚乙烯醇類樹脂、交聯(lián)劑及金屬化合物 膠體的溶液而形成。
[0040] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，光學(xué)膜是透明樹脂材料的保護(hù)層。
[0041] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，進(jìn)一步含有透明樹脂材料的保護(hù)層。
[0042] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在透明樹脂材料的保護(hù)層上形成有硬涂層。
[0043] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，含有相位差膜。
[0044] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述AaX (Is/Ia)值為0· 55以上。
[0045] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，偏振膜的厚度為10 μ m以下。
[0046] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，偏振膜的厚度為7 ym以下。
[0047] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，偏振膜的厚度為5 μπι以下。
[0048] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種顯示裝置，其包含上述的光學(xué)疊層體。
[0049] 發(fā)明的效果
[0050] 按照本發(fā)明的光學(xué)疊層體，可以降低由來(lái)自偏振膜的反射光而產(chǎn)生的干涉條紋， 所述光學(xué)膜疊層體是在偏振膜的第一面上隔著光學(xué)透明的粘接劑層與光學(xué)膜接合而得到 的，所述偏振膜由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成，所述偏振膜用式AaX (Is/Ia) 表示的值顯示為〇. 53以上，其中，將波長(zhǎng)480nm下所述偏振膜吸收軸方向的吸光度設(shè)為Aa ; 將所述偏振膜的拉曼光譜在波數(shù)90CHT1~120CHT1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的積分強(qiáng)度 在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積分，并將所 得到的值設(shè)定為Ia ;將存在于所述偏振膜的厚度方向距所述第一面I ym的部分且在所述 偏振膜的吸收軸方向發(fā)生了取向的V的拉曼散射在波數(shù)90CHT1~120CHT 1的區(qū)間進(jìn)行積 分，再將所得到的積分強(qiáng)度在所述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的 整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積分，并將所得到的值設(shè)定為Is。
[0051] 以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的光學(xué)疊層體的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0052] [圖1]是示出射入與偏振膜的吸收軸平行的偏振光時(shí)吸光度與波長(zhǎng)之間的關(guān)系 的圖。
[0053] [圖2]是偏振膜的拉曼光譜的一例。
[0054] [圖3(a)]是基于拉曼分光法得到的偏振膜在各測(cè)定點(diǎn)的拉曼光譜于波數(shù) 90CHT1~120CHT 1區(qū)間的積分強(qiáng)度分布的例子。
[0055] [圖3(b)]是基于拉曼分光法得到的偏振膜在各測(cè)定點(diǎn)的拉曼光譜于波數(shù) 90CHT1~120CHT1區(qū)間的積分強(qiáng)度分布的例子。
[0056] [圖4]是示出Is近似中V的平滑處理后的積分強(qiáng)度分布與激光光點(diǎn)的位置的 關(guān)系的圖。
[0057] [圖5]是示出偏振膜表面附近碘密度小的偏振膜與偏振膜表面附近碘密度大的 偏振膜在透射軸方向及吸收軸方向的反射光譜的圖。
[0058] [圖6]是本發(fā)明的光學(xué)疊層體的一個(gè)實(shí)施方式的剖面圖。
[0059] [圖7]是示出拉曼分光測(cè)定用試樣的制作方法的圖。
[0060][圖8]是示出拉曼分光測(cè)定方法的圖。
[0061] [圖9]是示出對(duì)于各實(shí)施例、比較例、參考例及現(xiàn)有例的偏振膜的AaX (Is/Ia)值 與在可見光波長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)610nm的吸收軸方向的反射率之間的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062] [光學(xué)疊層體]
[0063] 本發(fā)明的光學(xué)疊層體是在偏振膜的一面（第一面）上隔著光學(xué)透明的粘接劑層與 光學(xué)膜接合而得到的，所述偏振膜由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成。
[0064] 本發(fā)明的光學(xué)疊層體中所使用的偏振膜可以使用利用氣體氛圍中拉伸（干式拉 伸）、硼酸水溶液中拉伸工序等拉伸工序進(jìn)行了拉伸、且使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹 脂。
[0065] 作為偏振膜的制造方法，代表性的方法有日本特開2004-341515號(hào)公報(bào)記載那樣 的包括對(duì)PVA類樹脂的單層體進(jìn)行染色的工序、以及進(jìn)行拉伸的工序的制造方法（單層拉 伸法）。另外，可以舉出如日本特開昭51-069644號(hào)公報(bào)、日本特開2000-338329號(hào)公報(bào)、日 本特開2001-343521號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開第2010/100917號(hào)、日本特開2012-073563號(hào)公報(bào)、 日本特開2011-2816號(hào)公報(bào)所記載那樣的包括將PVA類樹脂層和拉伸用樹脂基材以疊層體 的狀態(tài)拉伸的工序、以及進(jìn)行染色的工序的制造方法。如果是該制造方法，則即使PVA類樹 脂層較薄，也能夠不產(chǎn)生斷裂等不良情況地進(jìn)行拉伸，所述斷裂等不良情況是由于被拉伸 用樹脂基材支撐來(lái)進(jìn)行拉伸而引起的。
[0066] 包括以疊層體的狀態(tài)進(jìn)行拉伸的工序、以及進(jìn)行染色的工序的制造方法有上述日 本特開昭51-069644號(hào)公報(bào)、日本特開2000-338329號(hào)公報(bào)、日本特開2001-343521號(hào)公報(bào) 所記載那樣的氣體氛圍中拉伸（干式拉伸）法。而且，從能夠高倍率地拉伸而提高偏光性 能方面來(lái)看，優(yōu)選國(guó)際公開第2010/100917號(hào)、日本特開2012-073563號(hào)公報(bào)所記載那樣的 包括在硼酸水溶液中進(jìn)行拉伸的工序的制造方法，特別優(yōu)選日本特開2012-073563號(hào)公報(bào) 那樣的包括在硼酸水溶液中進(jìn)行拉伸之前進(jìn)行氣體氛圍中輔助拉伸的工序的制造方法（2 步拉伸法）。另外，還優(yōu)選日本特開2011-2816號(hào)公報(bào)所記載那樣的將PVA類樹脂層和拉伸 用樹脂基材以疊層體的狀態(tài)進(jìn)行拉伸后，對(duì)PVA類樹脂層過(guò)量地染色，然后進(jìn)行脫色的制 造方法（過(guò)量染色脫色法）。本發(fā)明的光學(xué)疊層體中所使用的偏振膜可以為如上述那樣由 使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成、且在包含氣體氛圍中輔助拉伸和硼酸水溶液中拉 伸的2步拉伸工序中被拉伸而成的偏振膜。另外，本發(fā)明的光學(xué)疊層體中所使用的偏振膜 可以為如上述那樣由使碘進(jìn)行了取向的聚乙烯醇類樹脂形成，且對(duì)于經(jīng)過(guò)拉伸的PVA類樹 脂層與拉伸用樹脂基材的疊層體進(jìn)行過(guò)量染色，然后進(jìn)行脫色而制作的偏振膜。
[0067] 本發(fā)明的光學(xué)疊層體中使用的偏振膜的AaX (Is/Ia)值為0.53以上，其中，將在 波長(zhǎng)480nm下的上述偏振膜吸收軸方向的吸光度設(shè)為Aa ;將上述偏振膜的拉曼光譜在波數(shù) 90CHT1~120CHT1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的積分強(qiáng)度在上述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng) 度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積分，并將所得到的值設(shè)定為Ia ;將存在于上 述偏振膜的厚度方向距上述第一面1 μπι的部分且在上述偏振膜的吸收軸方向發(fā)生了取向 的13_的拉曼散射在波數(shù)90CHT1~120CHT 1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的積分強(qiáng)度在上述 偏振膜厚度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積分，并將所得到的 值設(shè)定為Is。AaX (Is/Ia)值可以進(jìn)一步為0. 55以上。
[0068] 在此，首先對(duì)在波長(zhǎng)480nm下偏振膜吸收軸方向的吸光度Aa的意義進(jìn)行說(shuō)明。
[0069] 圖1是示出射入與偏振膜的吸收軸平行的偏振光時(shí)吸光度與波長(zhǎng)之間的關(guān)系的 圖。
[0070] 在由吸附了碘的PVA類樹脂形成的偏振膜中，所吸附的碘被認(rèn)為處于I3' I5+等多 碘離子與PVA形成的配位化合物狀態(tài)。在圖1中，可知480nm附近的吸收對(duì)應(yīng)于與PVA形 成配位化合物狀態(tài)的Iy 600nm附近的吸收對(duì)應(yīng)于與PVA形成配位化合物狀態(tài)的I5'
[0071] 根據(jù)朗伯-比爾定律，一般來(lái)說(shuō)，將介質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)設(shè)為ε、將介質(zhì)的摩爾濃 度設(shè)為c、將測(cè)定池（光程）長(zhǎng)設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，某種介質(zhì)的吸光度A可以表示為A= ecL。因此， 由cL = A/ ε可知，吸光度是表示相對(duì)于偏振膜的整個(gè)膜厚的單位面積的介質(zhì)量（介質(zhì)的 面密度）的指標(biāo)。
[0072] 因此，難以求出與PVA形成配位化合物狀態(tài)的IpI5^各自的摩爾吸光系數(shù)，但在偏 振膜的吸收軸方向進(jìn)行取向且與PVA形成配位化合物狀態(tài)的V的相對(duì)于偏振膜的整個(gè)膜 厚的每單位面積的量可以以在480nm下偏振膜吸收軸方向的吸光度Aa作為指標(biāo)來(lái)表示。
[0073] 接著，對(duì)于值Ia及值Is進(jìn)行說(shuō)明，所述值Ia為：將偏振膜的拉曼光譜在波數(shù) 90CHT 1~120CHT1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的積分強(qiáng)度在上述偏振膜厚度方向的積分強(qiáng) 度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積分而得到的值；所述值Is為：將存在于偏振 膜的厚度方向距上述第一面Iym的部分且在上述偏振膜的吸收軸方向進(jìn)行了取向的I，的 拉曼散射在波數(shù)90CHT 1~120CHT1的區(qū)間進(jìn)行積分，再將所得到的積分強(qiáng)度在上述偏振膜厚 度方向的積分強(qiáng)度分布在該偏振膜厚度方向的整個(gè)區(qū)間進(jìn)行積分而得到的值。
[0074] 上述在480nm下的偏振膜吸收軸方向的吸光度Aa是表示在偏振膜的吸收軸方向 進(jìn)行了取向且與PVA形成配位化合物狀態(tài)的I 3-相對(duì)于偏振膜的整個(gè)膜厚的每單位面積的 量的指標(biāo)，因此，表示偏振膜表面附近部分的在偏振膜吸收軸方向進(jìn)行了取向且與PVA形 成配位化合物狀態(tài)的1 3_量的指標(biāo)只要得知相對(duì)于其整個(gè)厚度方向的比例就可以求出。在 本發(fā)明中，可將偏振膜表面附近部分的在偏振膜的吸收軸方向進(jìn)行了取向且與PVA形成配 位化合物狀態(tài)的1 3_的量作為存在于偏振膜的厚度方向距偏振膜表面1 μ m的部分且在上述 偏振膜的吸收軸方向進(jìn)行了取向的與PVA形成配位化合物狀態(tài)的U量來(lái)考慮。
[0075] 作為評(píng)價(jià)偏振膜中的U及I 5的量的方法，已知有拉曼分光法。該方法如下：射入 從紫外到近紅外范圍的單一波長(zhǎng)激光光，并檢測(cè)由分子骨架的振動(dòng)而引起的拉曼散射光。 圖2示出的是通過(guò)使用了偏光面與偏振膜的吸收軸方向平行的波長(zhǎng)514. 5nm的激光光的拉 曼分光法而得到的偏振膜的拉曼光譜的實(shí)例。在該拉曼光譜中，可知lOScnT1附近的峰起因 于在偏振膜吸收軸方向進(jìn)行了取向的ipisscnr 1附近的峰起因于在偏振膜的吸收軸方向 進(jìn)行了取向的I5。因此，可以將在拉曼光譜中波數(shù)IOScnr1附近的峰附近給定波數(shù)的區(qū)間進(jìn) 行積分而得到的積分強(qiáng)度作為表示測(cè)定點(diǎn)處在偏振膜吸收軸方向進(jìn)行了取向的13_量的指 標(biāo)。
[0076] 在本發(fā)明中，該給定的波數(shù)區(qū)間設(shè)定為波數(shù)90CHT1~120CHT1的區(qū)間。而且，對(duì) 于拉曼強(qiáng)度進(jìn)行基線校正。在此，參照?qǐng)D2,所謂基線校正是如下的操作：在波數(shù)90CHT 1~ UOcnr1的區(qū)間，將波數(shù)90〇114下的拉曼強(qiáng)度和波數(shù)UO