CN111164473A - 偏振片、图像显示装置及偏振片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热收缩行为小且抑制了剥离的偏振片。偏振片具有聚酯类树脂基材、和层叠于聚酯类树脂基材的一侧的起偏镜，起偏镜的厚度为10μm以下，聚酯类树脂基材的硬度为0.162GPa以上。

Description

偏振片、图像显示装置及偏振片的制造方法
技术领域
本发明涉及一种偏振片、图像显示装置及偏振片的制造方法。
背景技术
提出了一种在聚酯类树脂基材上形成聚乙烯醇类树脂层并对该层叠体进行拉伸、染色、从而得到厚度薄的起偏镜的方法(例如专利文献1)。这样的起偏镜的制造方法可有助于例如图像显示装置的薄型化而备受瞩目。
上述起偏镜可在层叠于上述聚酯类树脂基材的状态下直接使用，此时，聚酯类树脂基材用作起偏镜的保护层(专利文献2)。由此，可以不在起偏镜贴合保护膜，而将聚酯类树脂基材与起偏镜的层叠体作为偏振片使用，可有助于例如图像显示装置的低成本化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-338329号公报
专利文献2：日本专利第4979833号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在将上述偏振片的起偏镜侧的面通过粘合剂贴合于显示单元或相位差板等其它光学构件时，聚酯类树脂基材的热收缩行为大时，在高温高湿环境中偏振片可能会发生剥离。
本发明为了解决上述现有问题而成，其主要目的在于提供一种热收缩行为小且抑制了剥离的偏振片、具备上述偏振片的图像显示装置及偏振片的制造方法。
解决问题的方法
本发明的偏振片具有聚酯类树脂基材、和层叠于上述聚酯类树脂基材的一侧的起偏镜，上述起偏镜的厚度为10μm以下，上述聚酯类树脂基材的硬度为0.162GPa以上。
在一个实施方式中，上述起偏镜层叠于上述聚酯类树脂基材的一侧，且它们之间不夹隔有粘接层。
在一个实施方式中，上述聚酯类树脂基材与上述起偏镜之间具有易粘接层。
在一个实施方式中，上述聚酯类树脂基材作为上述起偏镜的保护层发挥功能。
根据本发明的另一方面，提供一种图像显示装置。该图像显示装置具有上述偏振片。
根据本发明的另一方面，可提供一种上述偏振片的制造方法。该制造方法包括：在上述聚酯类树脂基材的一侧形成聚乙烯醇类树脂层而制成层叠体；通过对上述层叠体进行染色及拉伸，将上述聚乙烯醇类树脂层制成起偏镜；以及在上述拉伸后，对上述聚酯类树脂基材与上述起偏镜的层叠体进行加热处理，其中，上述拉伸中的拉伸浴的温度为67℃以下、且上述加热处理中的最高加热温度为102℃以上，或者上述拉伸中的拉伸浴的温度为69℃以下、且上述加热处理中的最高加热温度为105℃以上。
发明的效果
根据本发明，可提供一种热收缩行为小且抑制了剥离的偏振片、具备上述偏振片的图像显示装置及偏振片的制造方法。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的偏振片的剖面图。
图2是示出一个实施方式的偏振片的制造步骤的示意图。
符号说明
10 偏振片
11 聚酯类树脂基材
12 起偏镜
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式，但本发明不限定于这些实施方式。
A.偏振片的整体构成
图1是本发明的一个实施方式的偏振片的剖面图。如图1所示，偏振片10具有聚酯类树脂基材11、和层叠于聚酯类树脂基材11的一侧的起偏镜12。起偏镜12的厚度为10μm以下。聚酯类树脂基材11的硬度为0.162GPa以上。聚酯类树脂基材11的硬度在代表性地通过使用了压痕试验机(代表性地为纳米压痕试验机)的纳米压痕法测定。更具体而言，聚酯类树脂基材11的硬度(H)如下所述地算出：将探针(压头)压抵于作为测定对象的聚酯类树脂基材的表面，得到位移-负载迟滞曲线，根据通过该位移-负载迟滞曲线得到的最大负载Pmax、及压头与聚酯类树脂基材之间的接触投影面积A，利用下式算出。
H＝Pmax/A
起偏镜12优选密合于聚酯类树脂基材11的一面(换言之未夹隔有粘接层)而层叠。偏振片10优选在聚酯类树脂基材11与起偏镜12之间具有易粘接层(未图示)。偏振片10也可以在起偏镜12的与聚酯类树脂基材11相反的一侧具有保护膜(未图示)。聚酯类树脂基材11代表性地作为起偏镜12的保护层发挥功能。现有的偏振片在将起偏镜侧的面贴合于其它光学构件并置于高温高湿环境中时，可能会在偏振片的拉伸方向上的两端部发生从光学构件剥离的情况。与此相对，本实施方式的偏振片10在将起偏镜12侧的面贴合于其它光学构件时，聚酯类树脂基材11的热收缩行为较小，可抑制在高温高湿环境中的剥离。
B.起偏镜
起偏镜实质上是将碘吸附取向后的聚乙烯醇类树脂层(PVA类树脂层)。起偏镜的厚度如上所述为10μm以下，优选为7.5μm以下，更优选为5μm以下。另一方面，起偏镜的厚度优选为0.5μm以上，更优选为1.5μm以上。如果厚度过薄，则存在得到的起偏镜的光学特性降低的担忧。优选起偏镜在波长380nm～780nm的任一波长下显示出吸收二色性。起偏镜的单体透射率优选为40.0％以上，更优选为41.0％以上，进一步优选为42.0％以上。起偏镜的偏振度优选为99.8％以上，更优选为99.9％以上，进一步优选为99.95％以上。
形成上述PVA类树脂层的PVA类树脂可采用任意适当的树脂。可列举例如聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可通过将聚乙酸乙烯酯皂化而得。乙烯-乙烯醇共聚物可通过将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得。PVA类树脂的皂化度通常为85摩尔％～100摩尔％，优选为95.0摩尔％～99.95摩尔％，更优选为99.0摩尔％～99.93摩尔％。皂化度可以按照JIS K 6726-1994求出。通过使用这样的皂化度的PVA类树脂，可获得耐久性优异的起偏镜。皂化度过高时，存在凝胶化的担忧。
PVA类树脂的平均聚合度可根据目的适当选择。平均聚合度通常为1000～10000，优选为1200～4500，更优选为1500～4300。需要说明的是，平均聚合度可按照JIS K 6726-1994求出。
C.聚酯类树脂基材
聚酯类树脂基材如上所述，硬度为0.162GPa以上。上述硬度优选为0.162GPa～0.280GPa，更优选为0.170GPa～0.230GPa。由此可抑制聚酯类树脂基材在高温高湿环境中的收缩，结果在将偏振片贴合于光学构件时，可抑制聚酯类树脂基材从光学构件剥离。可以通过在后述的偏振片的制造方法中，适当设定对聚酯类树脂基材与聚乙烯醇类树脂层的层叠体进行水溶液中拉伸时的拉伸浴的温度、和在水溶液中拉伸后进行加热处理时的最高加热温度，从而将上述硬度控制在期望的数值范围内。
作为聚酯类树脂基材的形成材料，例如可以使用：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、间苯二甲酸、包含含有环己烷环等的脂环族二羧酸或脂环族二元醇等的共聚PET(PET-G)、其它聚酯、及它们的共聚物、混合物等。其中，优选使用非晶质的(未结晶化的)PET或共聚PET。根据这些树脂，在未拉伸状态下为非晶且具有适合以高倍率拉伸的优异的拉伸性，并通过拉伸、加热进行结晶化，由此可赋予耐热性及尺寸稳定性。此外，可确保能够在未拉伸的状态下涂布PVA类树脂并使其干燥的程度的耐热性。
聚酯类树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选为170℃以下。通过使用这样的聚酯类树脂基材，可以在抑制PVA类树脂层结晶化的同时、充分确保拉伸性。若考虑利用水进行的聚酯类树脂基材的增塑、和良好地进行水溶液中拉伸等观点，更优选为120℃以下。在一个实施方式中，聚酯类树脂基材的玻璃化转变温度优选为60℃以上。通过使用这样的聚酯类树脂基材，可以在涂布后述含有PVA类树脂的涂布液并将其干燥时，防止聚酯类树脂基材变形(例如，发生凹凸、垂塌、褶皱等)等不良情况。另外，可在适宜的温度(例如60℃～70℃左右)下对层叠体进行拉伸。在另一个实施方式中，在涂布含有PVA类树脂的涂布液并将其干燥时，只要聚酯类树脂基材不变形，玻璃化转变温度也可以低于60℃。此外，玻璃化转变温度(Tg)是依据JIS K 7121求出的值。
在一个实施方式中，聚酯类树脂基材的吸水率优选为0.2％以上，更优选为0.3％以上。这样的聚酯类树脂基材吸收水，水可以发挥增塑剂的作用进行增塑。其结果，在水溶液中拉伸中可以大幅降低拉伸应力，具有优异的拉伸性。另一方面，聚酯类树脂基材的吸水率优选为3.0％以下，更优选为1.0％以下。通过使用这样的聚酯类树脂基材，可以防止制造时聚酯类树脂基材的尺寸稳定性显著下降、得到的层叠体外观劣化等不良情况。另外，可以防止在水溶液中拉伸时断裂、PVA类树脂层从聚酯类树脂基材剥离。此外，吸水率是按照JISK 7209求出的值。
聚酯类树脂基材的厚度优选为10μm～200μm，更优选为20μm～150μm。
D.保护膜
偏振片10如上所述，可以在起偏镜12的与聚酯类树脂基材11相反的一侧具有保护膜。上述保护膜的形成材料例如可列举(甲基)丙烯酸类树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等纤维素类树脂、环烯烃类树脂、聚丙烯等烯烃类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂等酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、它们的共聚物树脂等。保护膜的厚度优选为10μm～100μm。
E.易粘接层
偏振片10如上所述，可以在聚酯类树脂基材11与起偏镜12之间具有易粘接层。易粘接层可以是实质上仅由易粘接层形成用组合物形成的层，也可以为易粘接层形成用组合物与起偏镜的形成材料混合(包括相容)而成的层或区域。通过形成易粘接层，可以获得优异的密合性。易粘接层的厚度优选设为0.05μm～1μm左右。易粘接层例如可以通过用扫描型电子显微镜(SEM)观察偏振片的剖面来确认。
易粘接层形成用组合物优选含有聚乙烯醇类成分。聚乙烯醇类成分可以使用任意适当的PVA类树脂。具体而言可列举聚乙烯醇、改性聚乙烯醇。改性聚乙烯醇例如可列举用乙酰乙酰基、羧酸基、丙烯酰基和/或氨基甲酸酯基改性后的聚乙烯醇。这些中，优选使用乙酰乙酰基改性PVA。乙酰乙酰基改性PVA优选使用至少具有下述通式(I)所示的重复单元的聚合物。
[化学式1]
Figure BDA0002436596270000061
上述式(I)中，n相对于l+m+n的比例优选为1％～10％。
乙酰乙酰基改性PVA的平均聚合度优选为1000～10000，更优选为1200～5000。乙酰乙酰基改性PVA的皂化度优选为97摩尔％以上。乙酰乙酰基改性PVA的4重量％水溶液的pH优选为3.5～5.5。
易粘接层形成用组合物可根据目的等进一步含有聚烯烃类成分、聚酯类成分、聚丙烯酸类成分等。易粘接层形成用组合物优选进一步含有聚烯烃类成分。
上述聚烯烃类成分可以使用任意适当的聚烯烃类树脂。作为聚烯烃类树脂的主成分的烯烃成分例如可列举乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等碳原子数2～6的烯烃类烃。它们可以单独使用或者可以将两种以上组合使用。这些中，优选使用乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯等碳原子数2～4的烯烃类烃，更优选使用乙烯。
构成上述聚烯烃类树脂的单体成分中，烯烃成分所占的比例优选为50重量％～95重量％。
上述聚烯烃类树脂优选含有羧基和/或其酸酐基。这样的聚烯烃类树脂可以分散于水中，可以良好地形成易粘接层。具有这样的官能团的单体成分例如可列举不饱和羧酸及其酸酐、不饱和二羧酸的半酯、半酰胺。它们的具体例可列举丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、巴豆酸。聚烯烃类树脂的分子量例如为5000～80000。
在易粘接层形成用组合物中，聚乙烯醇类成分与聚烯烃类成分的配合比(前者：后者(固体成分))优选为5：95～60：40，更优选为20：80～50：50。聚乙烯醇类成分过多时，存在不能充分地得到密合性的担忧。具体而言，存在将起偏镜从聚酯类树脂基材剥离时所需的剥离力降低、无法获得充分的密合性的担忧。另一方面，聚乙烯醇类成分过少时，存在得到的偏振片的外观受损的担忧。具体而言，形成易粘接层时，存在发生涂布膜白浊等不良情况、难以获得外观优异的偏振片的担忧。
易粘接层形成用组合物优选为水性。易粘接层形成用组合物可含有有机溶剂。有机溶剂可列举乙醇、异丙醇等。易粘接层形成用组合物的固体成分浓度优选为1.0重量％～10重量％。
易粘接层形成用组合物的涂布方法可采用任意适当的方法。涂布易粘接层形成用组合物后，可以将涂布膜干燥。干燥温度例如为50℃以上。
F.偏振片的制造方法
本发明的偏振片的制造方法包括：在聚酯类树脂基材的一侧形成PVA类树脂层而制成层叠体；通过对层叠体进行染色及拉伸，将PVA类树脂层制成起偏镜；以及在拉伸后，对聚酯类树脂基材与起偏镜的层叠体进行加热处理。拉伸浴的温度为67℃以下、且加热处理中的最高加热温度为102℃以上，或者拉伸浴的温度为69℃以下、且加热处理中的最高加热温度为105℃以上。
图2是示出一个实施方式的偏振片的制造步骤的示意图。本实施方式的偏振片的制造步骤在代表性地将聚酯类树脂基材与PVA类树脂层的层叠体10’从送出部101送出，用辊111及112将其浸渍于硼酸水溶液的浴110中之后(不溶化处理)，用辊121及122将其浸渍于二色性物质(碘)及碘化钾的水溶液的浴120中(染色处理)。接着，用辊131及132将其浸渍于硼酸及碘化钾的水溶液的浴130中(交联处理)。接着，一边将层叠体10’浸渍于硼酸水溶液的拉伸浴140中，一边用速度比不同的辊141及142沿纵向(长度方向、运送方向、MD方向)赋予张力，进行拉伸(水溶液中拉伸处理)，由此将PVA类树脂层制成起偏镜。接着，将进行了水溶液中拉伸后的层叠体10’用辊151及152浸渍于碘化钾水溶液的浴150中(清洗处理)，供于干燥处理(未图示)。接着，将层叠体10’防入加热机构160进行加热(加热处理)，由此得到本实施方式的偏振片10。之后，用卷取部170卷取得到的偏振片10。虽在图示中省略，但也可以在对层叠体10’实施不溶化处理前实施气体氛围中拉伸处理。需要说明的是，图2所示对制造步骤仅为一例，上述处理的次数、顺序等并无特别限定。
F-1.层叠体的制作
在聚酯类树脂基材上形成PVA类树脂层的方法可采用任意适当的方法。优选是在聚酯类树脂基材上涂布含有PVA类树脂的涂布液并使其干燥来形成PVA类树脂层。在一个实施方式中，在聚酯类树脂基材上涂布易粘接层形成用组合物并使其干燥而形成易粘接层，并于该易粘接层上形成PVA类树脂层。
上述聚酯类树脂基材的形成材料如上述C项中所说明。聚酯类树脂基材的厚度(后述拉伸前的厚度)优选为20μm～300μm，更优选为50μm～200μm。若小于20μm，则存在难以形成PVA类树脂层的担忧。若超过300μm，则例如在水溶液中拉伸时，存在聚酯类树脂基材吸收水需要较长时间、并且拉伸需要过大的负荷的担忧。
上述涂布液代表性地为将上述PVA类树脂溶解于溶剂中而得到的溶液。作为溶剂，可列举例如水、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种甘醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类、乙二胺、二乙三胺等胺类。它们可以单独使用或者可以将两种以上组合使用。这些中，优选水。溶液的PVA类树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为3重量份～20重量份。只要为这样的树脂浓度，就可以形成密合于聚酯类树脂基材的均匀的涂布膜。在一个实施方式中，上述涂布液含有卤化物。上述卤化物可采用任意适当的卤化物。可列举例如碘化物及氯化钠。碘化物可列举出例如碘化钾、碘化钠及碘化锂。这些中，优选碘化钾。涂布液中的卤化物的量相对于PVA类树脂100重量份优选为5重量份～20重量份，相对于PVA类树脂100重量份更优选为10重量份～15重量份。如果卤化物的量相对于PVA类树脂100重量份大于20重量份，则存在卤化物渗出、最终得到的起偏镜白浊的情况。在硼酸水中进行拉伸前，将含有卤化物的PVA类树脂层与聚酯类树脂基材的层叠体在空气中进行高温拉伸(辅助拉伸)，由此可促进辅助拉伸后的PVA类树脂层中的PVA类树脂的结晶化。其结果，在将PVA类树脂层浸渍于液体中时，与PVA类树脂层不含卤化物的情况相比，更能抑制聚乙烯醇分子的取向紊乱及取向性的降低。由此，可提高最终得到的起偏镜的光学特性。
涂布液中也可以配合添加剂。添加剂可列举例如增塑剂、表面活性剂等。增塑剂可列举例如乙二醇、丙三醇等多元醇。表面活性剂可列举例如非离子性表面活性剂。它们可以为了进一步提高得到的PVA类树脂层的均匀性、染色性、拉伸性而使用。另外，添加剂可列举例如易粘接成分。通过使用易粘接成分，可提高聚酯类树脂基材与PVA类树脂层的密合性。结果可抑制例如PVA类树脂层从聚酯类基材剥离等不良情况，从而良好地进行后述的染色、水溶液中拉伸。易粘接成分可以使用例如乙酰乙酰基改性PVA等改性PVA。
涂布液的涂布方法可采用任意适当的方法。例如可列举出辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、模涂法、淋涂法、喷涂法、刮涂法(刮刀式涂布法等)等。涂布液的涂布、干燥温度优选为50℃以上。
上述PVA类树脂层的厚度(后述拉伸前的厚度)优选为3μm～20μm。
在形成PVA类树脂层前，可以对聚酯类树脂基材实施表面处理(例如电晕处理等)，也可以在聚酯类树脂基材上涂布易粘接层形成用组合物(涂布处理)。通过进行这样的处理，可提高聚酯类树脂基材与PVA类树脂层的密合性。结果可抑制例如PVA类树脂层从聚酯类树脂基材剥离等不良情况，从而良好地进行后述的染色及拉伸。
F-2.气体氛围中拉伸处理
气体氛围中辅助拉伸的拉伸方法可为固定端拉伸(例如使用拉幅拉伸机来拉伸的方法)，也可以为自由端拉伸(例如使层叠体通过圆周速度不同的辊间而进行单向拉伸的方法)。在一个实施方式中，气体氛围中拉伸处理包括热辊拉伸步骤，在该步骤中，一边将上述层叠体沿其长度方向运送，一边利用热辊间的圆周速度差来拉伸。气体氛围中拉伸处理在代表性地包括区域(zone)拉伸步骤与热辊拉伸步骤。需要说明的是，区域拉伸步骤与热辊拉伸步骤的顺序并无限定，可以先进行区域拉伸步骤，也可以先进行热辊拉伸步骤。也可以省略区域拉伸步骤。在一个实施方式中，依次进行区域拉伸步骤及热辊拉伸步骤。
层叠体的拉伸温度可根据聚酯类树脂基材的形成材料、拉伸方式等设定成任意适当的值。气体氛围中拉伸处理的拉伸温度优选为聚酯类树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上，更优选为聚酯类树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)+10℃以上，特别优选为Tg+15℃以上。另一方面，层叠体的拉伸温度的上限优选为170℃。在这样的温度下拉伸可抑制PVA类树脂的结晶化快速进行，从而可抑制由该结晶化造成的不良情况(例如，因拉伸而妨碍PVA类树脂层的取向)。
F-3.不溶化处理
上述不溶化处理代表性地通过将PVA类树脂层浸渍于硼酸水溶液中而进行。通过实施不溶化处理，可以对PVA类树脂层赋予耐水性。该硼酸水溶液的浓度相对于水100重量份优选为1重量份～4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)的液温优选为20℃～50℃。不溶化处理优选在上述水溶液中拉伸或上述染色处理前进行。
F-4.染色处理
PVA类树脂层的染色代表性通过使碘吸附于PVA类树脂层而进行。该吸附方法可列举例如：将PVA类树脂层(层叠体)浸渍于含碘的染色液中的方法；将该染色液涂敷于PVA类树脂层上的方法；将该染色液喷雾至PVA类树脂层上的方法等。优选采用将PVA类树脂层(层叠体)浸渍于染色液中的方法。这是因为可以良好地吸附碘。
上述染色液优选为碘水溶液。碘的配合量相对于水100重量份优选为0.1重量份～0.5重量份。为了提高碘对水的溶解度，优选在碘水溶液中配合碘化物。碘化物的具体例如上所述。碘化物的配合量相对于水100重量份优选为0.02重量份～20重量份，更优选为0.1重量份～10重量份。为了抑制PVA类树脂的溶解，染色液在染色时的液温优选为20℃～50℃。将PVA类树脂层浸渍于染色液时，为了确保PVA类树脂层的透射率，浸渍时间优选为5秒钟～5分钟。另外，染色条件(浓度、液温、浸渍时间)可以以最终得到的起偏镜的偏振度或单体透射率成为给定范围内的方式进行设定。在一个实施方式中，以使得到的起偏镜的偏振度成为99.98％以上的方式来设定浸渍时间。在另一个实施方式中，以得到的起偏镜的单体透射率成为40％～44％的方式来设定浸渍时间。
染色处理可以在任意适当的时刻进行。优选在水溶液中拉伸前进行。
F-5.交联处理
上述交联处理代表性地通过将PVA类树脂层(层叠体)浸渍于硼酸水溶液中而进行。通过实施交联处理，可以对PVA类树脂层赋予耐水性。该硼酸水溶液的浓度相对于水100重量份优选为1重量份～5重量份。另外，在上述染色处理后进行交联处理时，优选进一步配合碘化物。通过配合碘化物，可以抑制吸附于PVA类树脂层的碘的溶出。碘化物的配合量相对于水100重量份优选为1重量份～5重量份。碘化物的具体例如上所述。交联浴(硼酸水溶液)的液温优选为20℃～60℃。交联处理优选在水溶液中拉伸处理前进行。在优选的实施方式中，依次进行气体氛围中拉伸处理、染色处理及交联处理。
F-6.水溶液中拉伸处理
偏振片的制造步骤如上所述，包括：在拉伸浴中对层叠体进行水溶液中拉伸处理。具体而言，在与上述层叠体的拉伸方向平行的方向上进行水溶液中拉伸。通过水溶液中拉伸，可以在比上述聚酯类树脂基材、PVA类树脂层的玻璃化转变温度(代表性地为80℃左右)更低的温度下拉伸，可以在抑制PVA类树脂层的结晶化的同时以高倍率拉伸。结果可制作出具有优异的光学特性(例如偏振度)的起偏镜。需要说明的是，在本说明书中，“平行的方向”包括为0°±5.0°的情况，优选为0°±3.0°，更优选为0°±1.0°。
水溶液中拉伸的拉伸温度(拉伸浴的液温)优选为69℃以下，更优选为67℃以下。拉伸浴的液温下限优选为40℃，更优选为50℃。通过将拉伸浴的液温设定于上述范围内，从而与后述加热处理中的最高加热温度相辅相成，可以将聚酯类树脂基材的硬度调整为优选范围内的值。并且，只要为如上所述的温度，就可以抑制PVA类树脂层溶解，同时能够以高倍率拉伸。具体而言，如上所述，出于与PVA类树脂层形成的关系的考虑，聚酯类树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选为60℃以上。此时，拉伸温度若低于40℃，存在即使考虑由水带来的聚酯类树脂基材的增塑、也无法良好地拉伸的担忧。另一方面，拉伸浴的温度越是高温，PVA类树脂层的溶解性越高，存在不能得到优异的光学特性的担忧。层叠体浸渍于拉伸浴的浸渍时间优选为15秒钟～5分钟。
水溶液中拉伸处理的拉伸方法可采用任意适当的方法。具体而言，可为固定端拉伸，也可以为自由端拉伸。层叠体的拉伸方向在实质上为上述气体氛围中拉伸的拉伸方向(长度方向)。层叠体的拉伸可以用一个阶段进行，也可以用多阶段进行。
水溶液中拉伸优选通过将层叠体浸渍于硼酸水溶液中而进行(硼酸水溶液中拉伸)。通过使用硼酸水溶液作为拉伸浴，可以对PVA类树脂层赋予可耐受拉伸时施加的张力的刚性及不溶解于水的耐水性。具体而言，硼酸在水溶液中会生成四羟基硼酸阴离子、与PVA类树脂通过氢键进行交联。结果可对PVA类树脂层赋予刚性和耐水性，可以良好地拉伸，可以制作出具有优异的光学特性(例如偏振度)的起偏镜。
上述硼酸水溶液优选通过将硼酸和/或硼酸盐溶解于作为溶剂的水中而获得。硼酸浓度相对于100重量份的水优选为1重量份～10重量份。通过将硼酸浓度设为1重量份以上，可有效抑制PVA类树脂层的溶解，制造特性更高的起偏镜。此外，除硼酸或硼酸盐以外，也可以使用将硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解于溶剂而得到的水溶液。
预先通过染色处理使二色性物质(以碘为代表)吸附于PVA类树脂层上时，优选在上述拉伸浴(硼酸水溶液)中配合碘化物。通过配合碘化物，可抑制吸附于PVA类树脂层的碘的溶出。碘化物可列举出例如：碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。这些中，优选碘化钾。碘化物的浓度相对于水100重量份优选为0.05重量份～15重量份，更优选为0.5重量份～8重量份。
通过将上述聚酯类树脂基材与水溶液中拉伸(硼酸水溶液中拉伸)组合，能够以高倍率拉伸，可制作具有优异的光学特性(例如偏振度)的起偏镜。具体而言，最大拉伸倍率相对于上述层叠体的原长(包含层叠体的拉伸倍率)，优选为5.0倍以上，更优选为5.5倍以上，进一步优选为6.0倍以上。在本说明书中，“最大拉伸倍率”是指层叠体刚要断裂前的拉伸倍率，另外地确认层叠体断裂的拉伸倍率，“最大拉伸倍率”是指比该值低0.2的值。需要说明的是，对于使用了上述聚酯类树脂基材的层叠体的最大拉伸倍率而言，经过水溶液中拉伸的情况比仅通过气体氛围中拉伸进行拉伸的情况更高。
F-7.清洗处理
清洗处理代表性地通过将PVA类树脂层浸渍于碘化钾水溶液中而进行。干燥处理中的干燥温度优选为30℃～100℃。
F-8.加热处理
加热处理在水溶液中拉伸后进行。通过加热处理，聚酯类树脂基材的结晶化进行。加热处理在代表性地通过对加热机构160内配置的运送辊进行加热(使用所谓的热鼓辊(加热辊))而进行(热鼓辊加热方式)。在一个实施方式中，加热机构160为烘箱，也可以并用通过向烘箱内运送热风而进行的加热方式(烘箱加热方式)。通过并用热鼓辊加热方式与烘箱加热方式，可以抑制热鼓辊间的急剧的温度变化，可以容易地控制层叠体10’在宽度方向上的收缩。烘箱的炉内温度优选为30℃～100℃。并且，利用烘箱进行的加热时间优选为1秒钟～300秒钟。热风的风速优选为10m/s～30m/s左右。需要说明的是，该风速是在烘箱内的风速，可以迷你扇叶型数字风速计来测定。
通过使用热鼓辊进行加热，可以抑制卷曲，制造外观优异的起偏镜。具体而言，在使层叠体10’沿着热鼓辊的状态下进行加热，可以高效地促进上述聚酯类树脂基材的结晶化，增加结晶度，即使是在较低的加热温度下，也可以良好地增加聚酯类树脂基材的结晶度。结果聚酯类树脂基材的刚性增加，成为能够承受由加热导致的PVA类树脂层的收缩的状态，从而抑制卷曲。并且，通过使用热鼓辊，可以一边将层叠体10’保持为平坦的状态一边进行加热，因此不仅可以抑制卷曲，还可以抑制褶皱的产生。
在加热机构160内，可以配置多个热鼓辊，各热鼓辊可以设定成不同的温度。在加热机构160内，通常可以配置2个～20个热鼓辊，优选配置4个～10个。层叠体10’与热鼓辊的接触时间(总接触时间)优选为1秒钟～300秒钟。通过调整热鼓辊的温度、热鼓辊的数量、以及与热鼓辊的接触时间等，可控制加热条件。
将多个热鼓辊中设定为最高温的热鼓辊的温度作为“最高加热温度”时，最高加热温度为102℃以上，更优选为105℃以上，进一步优选为110℃以上。最高加热温度的上限优选为150℃，更优选为120℃。通过将加热处理中的最高加热温度设定于上述范围内，可与水溶液中拉伸处理中的拉伸浴的温度相辅相成，可以将聚酯类树脂基材的耐久性指数调整为优选范围内的值。需要说明的是，热鼓辊的温度可以用接触式温度计来测定。层叠体与保持于最高加热温度的热鼓辊的接触时间(存在多个最高加热温度的热鼓辊时，为合计接触时间)优选为0.2秒钟～2秒钟，更优选为0.5秒钟～2秒钟。需要说明的是，“接触时间”是指，从层叠体上的任意一点接触保持于最高加热温度的热鼓辊的外周面后至分离为止的时间。
G.图像显示装置
通过上述F项中记载的制造方法得到的上述A项至E项中记载的偏振片可以应用于液晶显示装置等图像显示装置。因此，本发明包括使用了上述偏振片的图像显示装置。本发明的实施方式的图像显示装置具备上述A项至E项中记载的偏振片。
实施例
以下，通过实施例具体说明本发明，但本发明不受这些实施例的限定。需要说明的是，各特性的测定方法及评价方法如下所述。
(1)厚度
使用数字测微器(Anritsu公司制，产品名“KC-351C”)测定。
(2)硬度
使用纳米压痕试验机(Hysitron Inc公司制，“Triboindenter”)，在以下的测定条件下，通过纳米压痕法对实施例及比较例中得到的偏振片的聚酯类树脂基材测定硬度。具体而言，将纳米压痕试验机的探针(压头)压入偏振片的聚酯类树脂基材侧的面，根据通过位移-负载迟滞曲线得到的最大负载Pmax、及压头与聚酯类树脂基材之间的接触投影面积A，利用下式算出。
硬度(H)＝Pmax/A
(测定条件)
·测定方法：单一压入法
·测定温度：25℃
·压入速度：约2nm/sec
·压入深度：约2000nm
·探针：金刚石制，Berkovich型(三角锥型)
(3)密合性评价
将实施例及比较例中得到的长条状偏振片裁切成150mm(MD方向)×200mm(TD方向)的尺寸，作为评价用试样。将上述评价用试样的起偏镜侧通过丙烯酸类粘合剂贴合于玻璃，保管于60℃/90％Rh下500小时后，确认评价用试样的端部有无从玻璃剥离。并且，如果评价用试样从玻璃剥离，则测定出剥离部分的长度。
<实施例1>
作为聚酯类树脂基材，使用长条状非晶质间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(IPA共聚PET)膜(厚度：100μm，IPA改性度：5mol％)。(改性度＝[间苯二甲酸乙二醇酯单元]/[对苯二甲酸乙二醇酯单元+间苯二甲酸乙二醇酯单元])
对聚酯类树脂基材的一面实施电晕处理(处理条件：50W·min/m2)后，将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇(PVA)(日本合成化学工业株式会社制，商品名“GOHSEFIMER Z200”)的改性聚烯烃树脂水性分散体(Unitika公司制，商品名“ARROW BASE SE1030N”)与纯水混合，将得到的混合液(固体成分浓度4.0％)以使干燥后的厚度为2000nm的方式涂布于该电晕处理面，并在65℃下干燥2分钟而形成底涂层。其中，混合液中乙酰乙酰基改性PVA与改性聚烯烃的固体成分配合比为30：70。接着，在25℃下对底涂层面涂布水溶液并在60℃下干燥3分钟，形成厚度13μm的PVA类树脂层，该水溶液中配合有将PVA(聚合度4200，皂化度99.2摩尔％)90重量份及乙酰乙酰基改性PVA(日本合成化学工业株式会社制，商品名“GOHSEFIMERZ410”)10重量份配合而成的PVA类树脂、和相对于PVA类树脂100重量份为13重量份的碘化钾。如上所述地制作了层叠体。
在140℃的烘箱内，将得到的层叠体在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)自由端单向拉伸至2倍(气体氛围中辅助拉伸)。
接着，将层叠体浸渍于液温40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配合了4重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)中30秒钟(不溶化处理)。
接着，将其浸渍于液温30℃的染色浴(相对于水100重量份，配合了0.2重量份的碘并配合了1.5重量份的碘化钾而获得的碘水溶液)中60秒钟(染色处理)。
接着，将其浸渍于液温40℃的交联浴(相对于水100重量份，配合了3重量份的碘化钾并配合了5重量份的硼酸而获得的硼酸水溶液)中30秒钟(交联处理)。
之后，将层叠体一边浸渍于硼酸水溶液(相对于水100重量份，配合了3重量份的硼酸并配合了5重量份的碘化钾而得到的水溶液)的拉伸浴(拉伸浴温度：67℃)，一边在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)单向拉伸至2.75倍(总拉伸倍率：5.5倍)(水溶液中拉伸处理)。
之后，将层叠体浸渍于液温30℃的清洗浴(相对于水100重量份，配合了3.5重量份的碘化钾而获得的水溶液)中(清洗处理)。
接着，在具有多个保持于80～110℃的加热辊且保持于80℃的烘箱中，以使层叠体与保持于最高加热温度110℃的加热辊的接触时间合计为1秒钟的方式，一边使用加热辊运送层叠体一边进行加热处理。
如上所述地得到在聚酯类树脂基材上层叠有厚度5μm的起偏镜的长条状偏振片1。偏振片1的聚酯类树脂基材的硬度为0.190GPa。将偏振片1供于上述密合性评价时，并未发生从玻璃剥离的情况。
<实施例2>
将最高加热温度设为105℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片2。偏振片2的聚酯类树脂基材的硬度为0.173GPa。将偏振片2供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
<实施例3>
将最高加热温度设为102℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片3。偏振片3的聚酯类树脂基材的硬度为0.162GPa。将偏振片3供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
<实施例4>
使用拉伸浴温度为69℃的拉伸浴对层叠体进行水溶液中拉伸，并将最高加热温度设为105℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片4。偏振片4的聚酯类树脂基材的硬度为0.163GPa。将偏振片4供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
<比较例1>
将最高加热温度设为100℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片5。偏振片5的聚酯类树脂基材的硬度为0.160GPa。将偏振片5供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
<比较例2>
将最高加热温度设为95℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片6。偏振片6的聚酯类树脂基材的硬度为0.144GPa。将偏振片6供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
<比较例3>
将炉内温度设定为60℃，将最高加热温度设为60℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例1同样地得到了偏振片7。偏振片7的聚酯类树脂基材的硬度为0.122GPa。将偏振片7供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
<比较例4>
将最高加热温度设为102℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例4同样地得到了偏振片8。偏振片8的聚酯类树脂基材的硬度为0.155GPa。将偏振片8供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
<比较例5＞
将最高加热温度设为100℃，并将接触时间的合计设为1秒钟，除此以外，与实施例4同样地得到了偏振片9。偏振片9的聚酯类树脂基材的硬度为0.151GPa。将偏振片9供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。
[表1]
拉伸浴温度 最高加热温度 硬度 剥离长度
实施例1 67℃ 110℃ 0.190GPa 0mm
实施例2 67℃ 105℃ 0.173GPa 0mm
实施例3 67℃ 102℃ 0.162GPa 0mm
实施例4 69℃ 105℃ 0.163GPa 0mm
比较例1 67℃ 100℃ 0.160GPa 1.0mm
比较例2 67℃ 95℃ 0.144GPa 5.5mm
比较例3 67℃ 60℃ 0.122GPa 13.5mm
比较例4 69℃ 102℃ 0.155GPa 2.0mm
比较例5 69℃ 100℃ 0.151GPa 3.0mm
由表1可明确，硬度为0.162GPa以上的偏振片即使放置于高温高湿环境中也未发生从玻璃剥离的情况。
工业实用性
本发明的偏振片可以适宜地用于液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置。

Claims (6)

1.一种偏振片，其具有聚酯类树脂基材、和层叠于所述聚酯类树脂基材的一侧的起偏镜，
所述起偏镜的厚度为10μm以下，
所述聚酯类树脂基材的硬度为0.162GPa以上。
2.根据权利要求1所述的偏振片，其中，
所述起偏镜层叠于所述聚酯类树脂基材的一侧，且它们之间不夹隔有粘接层。
3.根据权利要求1或2所述的偏振片，其中，
所述聚酯类树脂基材与所述起偏镜之间具有易粘接层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的偏振片，其中，
所述聚酯类树脂基材作为所述起偏镜的保护层发挥功能。
5.一种图像显示装置，其具备权利要求1至4中任一项所述的偏振片。
6.权利要求1至4中任一项所述的偏振片的制造方法，该方法包括：
在所述聚酯类树脂基材的一侧形成聚乙烯醇类树脂层而制成层叠体；
通过对所述层叠体进行染色及拉伸，将所述聚乙烯醇类树脂层制成起偏镜；以及
在所述拉伸后，对所述聚酯类树脂基材与所述起偏镜的层叠体进行加热处理，
其中，
所述拉伸中的拉伸浴的温度为67℃以下、且所述加热处理中的最高加热温度为102℃以上，或者
所述拉伸中的拉伸浴的温度为69℃以下、且所述加热处理中的最高加热温度为105℃以上。
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