CN115443425A - 偏振板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有良好的耐热性的偏振板。一种偏振板,其依次具备偏振片、第1粘接剂层和第1树脂膜,偏振片与第1粘接剂层直接接触,可见度修正单体透射率为45.5%以上,上述偏振片和与上述偏振片直接接触的粘接剂层中所含的锌元素的含量为0.15质量%以上,上述偏振片的厚度为10μm以上。
Description
技术领域
本发明涉及偏振板及其制造方法。
背景技术
作为偏振片,已知有碘、二色性染料之类的二色性色素吸附取向了的聚乙烯醇系树脂膜。专利文献1~3中,作为这样的聚乙烯醇系树脂膜,提出了含有锌的聚乙烯醇系树脂膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-29042号公报
专利文献2:日本特开2004-61565号公报
专利文献3:日本特开2014-102353号公报
发明内容
发明要解决的课题
偏振片作为偏振板在图像显示装置中使用。在高温下长时间使用图像显示装置时,有时偏振板的光学特性发生变化。特别是在有机EL用途等高透射率的偏振板中,偏振片的圆二色性色素量少,难以满足耐热等耐久性试验。因此,要求提高偏振板的耐热性。
本发明的目的在于提供具有良好的耐热性的偏振板。
用于解决课题的手段
本发明提供以下的偏振板和偏振板的制造方法。
[1]一种偏振板,其依次具备偏振片、第1粘接剂层和第1树脂膜,其中,
上述偏振片与上述第1粘接剂层直接接触,
上述偏振板的可见度修正单体透射率为45.5%以上,
上述偏振片和与上述偏振片直接接触的粘接剂层中所含的锌元素的含量为0.15质量%以上,
上述偏振片的厚度为10μm以上。
[2]根据[1]所述的偏振板,其可见度修正偏振度为94.0%以上。
[3]根据[1]或[2]所述的偏振板,其中,上述偏振片和与上述偏振片直接接触的粘接剂层中所含的锌元素的含量为0.22质量%以下。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的偏振板,其中,上述第1树脂膜的温度40℃相对湿度90%RH的透湿度为100g/m2/24h以上。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的偏振板,其中,上述第1粘接剂层包含锌元素。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的偏振板,其中,在上述偏振片的与上述第1树脂膜相反的一侧,从靠近上述偏振片的一侧起依次进一步具备第2粘接剂层和第2树脂膜。
[7]根据[6]所述的偏振板,其中,上述第2树脂膜的温度40℃相对湿度90%RH的透湿度为100g/m2/24h以上。
[8]根据[6]或[7]所述的偏振板,其中,上述第2粘接剂层包含锌元素。
[9]一种制造方法,其为[1]~[8]中任一项所述的偏振板的制造方法,
所述制造方法具有利用含有锌盐的处理液对聚乙烯醇系树脂膜进行处理而制造偏振片的工序。
发明效果
根据本发明,能够提供具有良好的高温耐久性的偏振板。
附图说明
图1是表示本发明的一个方式的偏振板的示意性截面图。
图2是表示本发明的一个方式的偏振片的制造方法的流程图。
具体实施方式
[偏振板]
图1是示意性地表示本发明的一个方式的偏振板的截面图。偏振板1依次具备偏振片10、第1粘接剂层101和第1树脂膜102。偏振片10与第1粘接剂层101直接接触。偏振板的可见度修正单体透射率(Ty)为45.5%以上,锌元素的含量为0.15质量%以上。偏振片的厚度为10μm以上。在偏振板的可见度修正单体透射率(Ty)为45.5%以上的情况下,与可见度修正单体透射率(Ty)小于45.5%的偏振板相比,容易观察到光学特性的变化。根据本发明,通过将偏振板中所含的锌元素的含量和偏振片的厚度设为上述范围,能够提供一种可见度修正单体透射率(Ty)为45.5%以上的偏振板,其耐热性优异,即使在供于耐热性试验的情况下,在耐热性试验前后光学特性的变化也受到抑制。
偏振板的可见度修正单体透射率(Ty)优选为46.0%以上,更优选为47.0%以上。偏振板的可见度修正单体透射率(Ty)通常为50%以下。
在本说明书中,耐热性试验是指按照后述的实施例的栏中记载的方法进行的耐热性试验的耐久性试验。在偏振板中,在供于耐热性试验的情况下,作为在耐久性试验前后变化受到抑制的光学特性,可以举出可见度修正偏振度(Py)。偏振板的可见度修正偏振度(Py)在耐热性试验前后的变化率(ΔPy)例如为4.0%以下,优选为3.5%以下,进一步优选为3.0%以下。根据本发明,可以得到变化率(ΔPy)为这样的范围的显示优异的耐热性的偏振板。
偏振板的可见度修正偏振度(Py)优选为92.0%以上,更优选为93.0%以上,进一步优选为94.0%以上。偏振板的可见度修正偏振度(Py)为99.9%以下,另外,在另一方式中可以为99%以下,也可以为98%以下。
偏振板的偏振片和与偏振片直接接触的粘接剂层的锌元素的含量为0.15质量%以上。通过使偏振片和与偏振片直接接触的粘接剂层的锌元素含量为0.15质量%以上,能够提供具有良好的高温耐久性的偏振板。该锌元素的含量优选为0.16质量%以上,进一步优选为0.17质量%以上。从得到所期望的色调的偏振板的观点出发,该锌元素的含量优选为0.22质量%以下,更优选为0.20质量%以下。
偏振片和与偏振片直接接触的粘接剂层中所含的合计的锌元素的含量可以通过调节偏振片中所含的锌元素的含量、与偏振片接触的第1粘接剂层和/或第2粘接剂层的锌元素的含量等来调节。另外,偏振片和与偏振片直接接触的粘接剂层中所含的锌元素的含量的测定方法采用后述的实施例中记载的方法。
偏振板的单体色调b值例如为-1.0以上且4.0以下,优选为-0.5以上且3.0以下,进一步优选为0以上且2.0以下。
偏振板在波长700nm处的吸光度A700例如为0.5以上且3.0以下,优选为0.7以上且2.0以下,进一步优选为0.9以上且1.5以下。
本说明书中,可见度修正单体透射率(Ty)、可见度修正偏振度(Py)和可见度修正偏振度(Py)的变化率(ΔPy)、单体色调b值、波长700nm处的吸光度A700、以及偏振片和与偏振片直接接触的粘接剂层的锌元素的含量设为按照后述的实施例的栏中说明的测定方法测定的值。
第1树脂膜例如经由第1粘接剂层贴合于偏振片的表面。
偏振板可以在与第1树脂膜相反的一侧,从靠近偏振片的一侧起依次进一步具备第2粘接剂层和第2树脂膜。第2树脂膜例如经由第2粘接剂层贴合于偏振片的表面。在偏振板中,在求出“偏振片和与偏振片直接接触的粘接剂层中所含的合计的锌元素的含量”时,第1粘接剂层相当于与偏振片直接接触的粘接剂层,另外,在第2粘接剂层与偏振片直接接触地设置的情况下,第2粘接剂层也相当于与偏振片直接接触的粘接剂层。以下,也将第1树脂膜和第2树脂膜统称为树脂膜,将第1粘接剂层和第2粘接剂层统称为粘接剂层。
<偏振片>
偏振片是具有如下性质的吸收型的偏振片:吸收具有与其吸收轴平行的振动面的直线偏振光,而透过具有与吸收轴正交的(与透射轴平行的)振动面的直线偏振光。偏振片例如可以是使二色性色素吸附于经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜并取向而成的偏振片,这样的偏振片可以按照后述的偏振片的制造方法来制造。
偏振片的厚度为10μm以上。通过使偏振片的厚度为10μm以上,能够提供耐性优异的偏振板。偏振片的厚度优选为12μm以上,更优选超过15μm。偏振片的厚度优选为50μm以下,更优选为30μm以下。
偏振片的厚度可以通过例如聚乙烯醇系树脂膜的选择、拉伸倍率的调节等而设为上述范围的厚度。
偏振板中所含的锌元素的含量的调节优选通过调节偏振片中所含的锌元素的含量来实施。本发明的偏振板中所含的偏振片通常含有锌。
偏振片中所含的锌元素的含量可以通过例如调节对聚乙烯醇系树脂膜实施处理的处理液中的锌盐的浓度、聚乙烯醇系树脂膜在含有锌盐的处理液中的浸渍时间、处理液的温度等而设为上述范围的锌元素的含量。
<偏振片的制造方法>
参照附图对本发明的另一个方式的偏振片的制造方法进行说明。
图2所示的制造方法是包含聚乙烯醇系树脂的偏振片的制造方法,可以包括以下的工序:
染色工序S20,将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于容纳含有二色性色素的处理液的染色槽而进行染色;以及
交联工序S30,将染色工序后的膜浸渍于容纳含有交联剂的处理液的交联槽而进行交联处理。
制造方法可以进一步包括上述以外的其他工序,其具体例如图2所示,为将染色工序S20前的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于容纳含有水的处理液的溶胀槽的溶胀工序S10、将交联工序S30后的膜浸渍于清洗槽的清洗工序S40、以及清洗工序S40后的干燥工序S50。另外,聚乙烯醇系树脂膜在偏振片制造工序的任意1个以上的阶段、更具体而言在从溶胀工序S10之前至交联工序S30为止的任意1个以上的阶段进行单轴拉伸处理(拉伸工序)。
制造方法中,对聚乙烯醇系树脂膜实施处理的处理液的至少1种含有锌盐。作为容纳处理液的处理槽,可举出例如溶胀槽、染色槽、交联槽、清洗槽、后述的补色槽等。容纳含有锌盐的处理液的处理槽优选为从染色槽后至清洗槽前的处理槽,更优选为选自交联槽和补色槽中的至少1个,进一步优选在交联槽为2个以上的情况下为选自最后的交联槽和补色槽中的至少1个。通过将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有锌盐的处理液中,能够使所得到的偏振片含有锌元素。偏振片中的锌元素的含量可以通过调节处理液中的锌盐的浓度、聚乙烯醇系树脂膜在含有锌盐的处理液中的浸渍时间、处理液的温度等而设为上述范围的锌元素的含量。
作为处理液中所含的锌盐,可举出例如氯化锌、碘化锌等卤化锌、硫酸锌、乙酸锌、硝酸锌等。其中,从廉价的方面出发,优选为硝酸锌。锌盐可以以锌盐溶液的形式添加到处理液中。
处理液中的锌盐的浓度可以根据各处理槽而不同,但相对于处理槽中容纳的处理液100质量份,优选为2质量份以上且10质量份以下,更优选为3质量份以上且6质量份以下。
处理液中的聚乙烯醇系树脂膜的浸渍时间和处理液的温度可以根据各处理槽而不同。对于具体的浸渍时间和处理液的温度,在后面的段落中针对各工序进行叙述。
本发明的制造方法中所含的各种处理工序可以通过沿着偏振片制造装置的膜输送路径连续地输送作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜而连续地实施。膜输送路径按照它们的实施顺序具备用于实施上述各种处理工序的设备(处理槽、炉等)。
膜输送路径除了上述设备以外,还可以通过将导辊、夹持辊等配置于适宜的位置来构建。例如,导辊可以配置于各处理槽的前后、处理槽中,由此可以进行膜向处理槽的导入/浸渍和从处理槽的拉出。更具体而言,通过在各处理槽中设置2个以上的导辊,沿着这些导辊输送膜,能够使膜浸渍于各处理槽中。
作为构成作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂,可以使用将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而成的聚乙烯醇系树脂。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可例示乙酸乙烯酯和能够与其共聚的其他单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,可举出例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为约85摩尔%以上,优选为约90摩尔%以上,更优选为约99摩尔%以上。在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指选自丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一者。对于“(甲基)丙烯酰基”也同样。
聚乙烯醇系树脂可以进行改性,例如也可以使用用醛类进行了改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
聚乙烯醇系树脂的平均聚合度优选为100以上且10000以下,更优选为1500以上且8000以下,进一步优选为2000以上且5000以下。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度可以按照JISK 6726(1994)求出。如果平均聚合度小于100,则难以得到优选的偏振性能,如果超过10000,则有时膜加工性差。
从使偏振片的厚度为10μm以上的观点考虑,聚乙烯醇系树脂膜的厚度优选为20μm以上且100μm以下,更优选为30μm以上且80μm以下,进一步优选为40μm以上且65μm以下。
作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜例如可以以长条的未拉伸或拉伸聚乙烯醇系树脂膜的卷(卷绕品)的形式准备。该情况下,偏振片也以长条物的形式得到。以下,对各工序进行详细说明。
(1)溶胀工序S10
本工序中的溶胀处理是出于作为原材膜的聚乙烯醇系树脂膜的异物除去、增塑剂除去、易染色性的赋予、膜的增塑化等目的而根据需要实施的处理,具体而言,可以是使聚乙烯醇系树脂膜浸渍于容纳含有水的处理液的溶胀槽中的处理。该膜可以浸渍于1个溶胀槽,也可以依次浸渍于2个以上的溶胀槽。在溶胀处理前、溶胀处理时、或溶胀处理前和溶胀处理时,可以对膜进行单轴拉伸处理。
溶胀槽中容纳的处理液除了可以是水(例如纯水)以外,也可以是添加了醇类之类的水溶性有机溶剂的水溶液。如上所述,容纳于溶胀槽的处理液可以含有锌盐。
浸渍膜时的溶胀槽中容纳的处理液的温度通常为10~70℃左右,优选为15~50℃左右,膜的浸渍时间通常为10~600秒左右,优选为20~300秒左右。
(2)染色工序S20
本工序中的染色处理是出于使二色性色素吸附于聚乙烯醇系树脂膜并取向的目的而进行的处理,具体而言,可以是使聚乙烯醇系树脂膜浸渍于容纳含有二色性色素的处理液的染色槽的处理。该膜可以浸渍于1个染色槽,也可以依次浸渍于2个以上的染色槽。为了提高二色性色素的染色性,供于染色工序的膜可以实施过至少一定程度的单轴拉伸处理。也可以代替染色处理前的单轴拉伸处理而在染色处理时进行单轴拉伸处理,或者在染色处理前的单轴拉伸处理的基础上,在染色处理时进行单轴拉伸处理。
二色性色素可以是碘或二色性有机染料。二色性有机染料的具体例包括红BR、红LR、红R、粉红LB、玉红BL、枣红GS、天蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、藏青RY、绿LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黄3G、黄R、橙LR、橙3R、猩红GL、猩红KGL、刚果红、亮紫BK、Supra蓝G、Supra蓝GL、Supra橙色GL、直接天蓝、直接坚牢橙S、坚牢黑。二色性色素可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。
在使用碘作为二色性色素的情况下,容纳于染色槽的处理液可以使用含有碘和碘化钾的水溶液。可以使用碘化锌等其他碘化物来代替碘化钾,也可以并用碘化钾和其他碘化物。另外,可以使碘化物以外的化合物、例如硼酸、氯化锌、氯化钴等共存。在添加硼酸的情况下,在包含碘这一点上与后述的交联处理相区别。上述水溶液中的碘的含量通常相对于水每100质量份为0.01质量份以上且1质量份以下。另外,碘化钾等碘化物的含量通常相对于水每100质量份为0.5质量份以上且20质量份以下。如上所述,容纳于染色槽的处理液可以含有锌盐。
浸渍膜时的染色槽中容纳的处理液的温度通常为10℃以上且45℃以下,优选为10℃以上且40℃以下,更优选为20℃以上且35℃以下,膜的浸渍时间通常为30秒以上且600秒以下,优选为60秒以上且300秒以下。
在使用二色性有机染料作为二色性色素的情况下,容纳于染色槽的处理液可以使用含有二色性有机染料的水溶液。该水溶液中的二色性有机染料的含量通常相对于水每100质量份为1×10-4质量份以上且10质量份以下,优选为1×10-3质量份以上且1质量份以下。染色槽中可以共存染色助剂等,例如可以含有硫酸钠等无机盐、表面活性剂等。二色性有机染料可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。浸渍膜时的染色槽中容纳的处理液的温度例如为20℃以上且80℃,优选为30℃以上且70℃以下,膜的浸渍时间通常为30秒以上且600秒以下,优选为60秒以上且300秒以下。
(3)交联工序S30
用交联剂对染色工序后的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的交联处理是出于基于交联的耐水化、色调调整等目的而进行的处理,具体而言,可以是使染色工序后的膜浸渍于容纳在含有交联剂的交联槽的处理液中的处理。
该膜可以浸渍于1个交联槽中,也可以依次浸渍于2个以上的交联槽中。交联处理时可以进行单轴拉伸处理。
作为交联剂,可举出硼酸、乙二醛、戊二醛等,优选使用硼酸。也可以并用2种以上的交联剂。容纳于交联槽的处理液中的硼酸的含量通常相对于水每100质量份为0.1质量份以上且15质量份以下,优选为1质量份以上且10质量份以下。在二色性色素为碘的情况下,容纳于交联槽的处理液优选除了硼酸以外还含有碘化物。容纳于交联槽的处理液中的碘化物的含量通常相对于水每100质量份为0.1质量份以上且15质量份以下,优选为5质量份以上且12质量份以下。作为碘化物,可举出碘化钾、碘化锌等。另外,可以使碘化物以外的化合物、例如氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等共存于交联槽。如上所述,容纳于交联槽的处理液可以含有锌盐。在存在2个以上的交联槽的情况下,优选最后的交联槽中容纳的处理液包含锌盐。
浸渍膜时的容纳于交联槽的处理液的温度通常为50℃以上且85℃以下,优选为50℃以上且70℃以下,膜的浸渍时间通常为10秒以上且600秒以下,优选为20秒以上且300秒以下。
在交联工序S30中,交联槽可以为2槽以上。在该情况下,容纳于各交联槽的处理液的组成和温度可以相同,也可以不同。容纳于交联槽的处理液可以具有与浸渍聚乙烯醇系树脂膜的目的相应的交联剂和碘化物等的浓度、温度。用于基于交联的耐水化的交联处理和用于色调调整(补色)的交联处理可以分别在多个工序(例如多个槽)中进行。
通常,在实施用于基于交联的耐水化的交联处理和用于色调调整(补色)的交联处理这两者的情况下,实施用于色调调整(补色)的交联处理的槽(补色槽)配置于后段。容纳于补色槽的处理液的温度例如为10℃以上且55℃以下,优选为20℃以上且50℃以下。容纳于补色槽的处理液中的交联剂的含量相对于水每100质量份例如为1质量份以上且5质量份以下。容纳于补色槽的处理液中的碘化物的含量相对于水每100质量份例如为3质量份以上且30质量份以下。如上所述,容纳于补色槽的处理液可以含有锌盐。
如上所述,在偏振片的制造时,聚乙烯醇系树脂膜在从溶胀工序S10之前至交联工序S30为止的任意1个或2个以上的阶段进行单轴拉伸处理(拉伸工序,图2)。从提高二色性色素的染色性的观点出发,供于染色工序的膜优选为至少实施了一定程度的单轴拉伸处理的膜、或者优选代替染色处理前的单轴拉伸处理而在染色处理时进行单轴拉伸处理、或者在染色处理前的单轴拉伸处理的基础上,在染色处理时进行单轴拉伸处理。
单轴拉伸处理可以是在空中进行拉伸的干式拉伸、在槽中进行拉伸的湿式拉伸中的任一种,也可以进行这两者。单轴拉伸处理可以是在2个夹持辊间赋予圆周速度差而进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸、热辊拉伸、拉幅机拉伸等,优选包含辊间拉伸。以原材膜为基准的拉伸倍率(在以2个以上的阶段进行拉伸处理的情况下为它们的累积拉伸倍率)为3倍以上且8倍以下。为了赋予良好的偏振特性,拉伸倍率优选为4倍以上,更优选为5倍以上。
(4)清洗工序S40
本工序中的清洗处理是出于除去附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余的交联剂、二色性色素等药剂的目的而根据需要实施的处理,是使用含有水的清洗液对交联工序后的聚乙烯醇系树脂膜进行清洗的处理。具体而言,可以是使交联工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于容纳于清洗槽的处理液(清洗液)的处理。该膜可以浸渍于1个清洗槽,也可以依次浸渍于2个以上的清洗槽。或者,清洗处理可以是以喷淋的形式对交联工序后的聚乙烯醇系树脂膜喷雾清洗液的处理,也可以组合上述的浸渍和喷雾。
清洗液除了可以是水(例如纯水)以外,也可以是添加了醇类之类的水溶性有机溶剂的水溶液。清洗液的温度例如可以为5℃以上且40℃以下。
清洗工序S40是任意的工序,可以省略,如后所述,也可以在干燥工序S50中进行清洗处理。优选对进行了清洗工序S40后的膜进行干燥工序S50。
(5)干燥工序S50
干燥工序S50是用于使清洗工序S40后的聚乙烯醇系树脂膜干燥的区域。通过一边继续输送清洗工序S40后的聚乙烯醇系树脂膜,一边将该膜导入干燥工序S50,可以实施干燥处理,由此得到偏振片。
干燥处理可使用膜的干燥机构(加热机构)来进行。干燥机构的适宜的一个例子为干燥炉。干燥炉优选能够控制炉内温度。干燥炉例如是能够通过热风的供给等来提高炉内温度的热风烘箱。另外,利用干燥机构进行的干燥处理可以是使清洗工序S40后的聚乙烯醇系树脂膜密合于具有凸曲面的1个或2个以上的加热体的处理、使用加热器对该膜进行加热的处理。
作为上述加热体,可以举出在内部具备热源(例如,温水等热介质、红外线加热器)、能够提高表面温度的辊(例如,兼作热辊的导辊)。作为上述加热器,可举出红外线加热器、卤素加热器、板式加热器等。
干燥处理的温度(例如,干燥炉的炉内温度、热辊的表面温度等)通常为30℃以上且100℃以下,优选为50℃以上且90℃以下。干燥时间没有特别限定,例如为30秒以上且600秒以下。
经过以上的工序,可以得到二色性色素吸附于经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜并取向而成的偏振片。
所得到的偏振片例如也可以直接输送至接下来的偏振板制作工序(在偏振片的单面或两面贴合热塑性树脂膜的工序)。
<树脂膜>
作为树脂膜,可以为包含热塑性树脂、例如链状聚烯烃系树脂(聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)之类的聚烯烃系树脂;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素之类的纤维素酯系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯之类的聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯系树脂之类的(甲基)丙烯酸系树脂;或它们的混合物、共聚物等的透明树脂膜。
第1树脂膜和第2树脂膜中的任一者或优选两者在温度40℃、相对湿度90%RH的透湿度为100(g/m2/24h)以上、特别是300(g/m2/24h)以上的情况下特别发挥效果。对于这样的透湿度高的膜而言,由于存在水分的出入,所以高温耐久性容易变低,但通过满足本专利的发明要件,能够赋予高的高温耐久性。作为满足这样的透湿度的树脂膜,可举出三乙酰纤维素等。另外,树脂膜只要温度40℃、相对湿度90%RH的透湿度为100(g/m2/24h)以上即可,可以在树脂膜表面具有硬涂层、防反射层等表面处理层。如果使用这样的透湿度的树脂膜,则偏振板的耐热性存在变差的趋势,但本发明的偏振板具有良好的耐久性。
第1树脂膜和第2树脂膜中的任一者或两者也可以是相位差膜、增亮膜之类的兼具光学功能的保护膜。例如,通过对由上述材料形成的透明树脂膜进行拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等)、或在该膜上形成液晶层等,能够制成赋予了任意的相位差值的相位差膜。
也可以在树脂膜的与偏振片相反一侧的表面形成硬涂层、防眩层、防反射层、抗静电层、防污层之类的表面处理层(涂层)。
从偏振板的薄型化的观点考虑,树脂膜的厚度优选薄,但如果过薄,则存在强度降低从而加工性差的趋势,因此优选为5~150μm,更优选为5~100μm,进一步优选为10~60μm。
(粘接剂层)
偏振板可以通过在偏振片的单面或两面经由粘接剂层贴合(层叠)树脂膜而得到。作为偏振片与树脂膜的贴合中使用的粘接剂,可以举出紫外线固化性粘接剂等活性能量射线固化性粘接剂、聚乙烯醇系树脂的水溶液或在其中配合有交联剂的水溶液、氨基甲酸酯系乳液粘接剂等水系粘接剂。作为粘接剂,也可以使用包含锌元素的粘接剂。
通过将包含锌元素的粘接剂涂布于偏振片的表面,能够抑制偏振片中的锌元素从偏振片转移至其它层,能够抑制高温耐久性降低。作为使粘接剂中包含锌元素的方法,可举出在制备粘接剂时添加锌盐的方法。作为锌盐,可以使用氯化锌、碘化锌等卤化锌、硫酸锌、乙酸锌、硝酸锌等。作为粘接剂的锌元素的含量,以固体成分换算计,在将粘接剂的总量设为100质量份的情况下,例如可以设为0.1质量份以上且5质量份以下。
在偏振片的两面贴合树脂膜的情况下,形成2个粘接剂层的粘接剂可以为相同种类,也可以为不同种类。例如,在两面贴合树脂膜的情况下,可以单面使用水系粘接剂进行贴合,另一面使用活性能量射线固化性粘接剂进行贴合。紫外线固化型粘接剂可以是自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物与光自由基聚合引发剂的混合物、阳离子聚合性的环氧化合物与光阳离子聚合引发剂的混合物等。另外,也可以并用阳离子聚合性的环氧化合物与自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物,且并用光阳离子聚合引发剂和光自由基聚合引发剂作为引发剂。
在使用活性能量射线固化性粘接剂的情况下,通过在贴合后照射活性能量射线而使粘接剂固化。活性能量射线的光源没有特别限定,优选在波长400nm以下具有发光分布的活性能量射线(紫外线),具体而言,可优选使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
为了提高偏振片与树脂膜的粘接性,可以在偏振片与树脂膜的贴合之前对偏振片和/或树脂膜的贴合面实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线照射处理、底漆涂布处理、皂化处理等表面处理。
如上所述,本发明的偏振板也可以通过在作为单层膜的偏振片上经由粘接剂层贴合树脂膜来制作,但不限于该方法。例如也可以通过如日本特开2009-98653号公报中所记载的利用基材膜的方法来制作。后者的方法有利于得到具有薄膜的偏振片(偏振片层)的偏振板,例如可以包括以下工序。
树脂层形成工序,在基材膜的至少一个面涂敷含有聚乙烯醇系树脂的涂敷液后,使其干燥,由此形成聚乙烯醇系树脂层,从而得到层叠膜,
拉伸工序,将层叠膜拉伸而得到拉伸膜,
染色工序,将拉伸膜的聚乙烯醇系树脂层用二色性色素染色而形成偏振片层(相当于偏振片),由此得到偏振性层叠膜,
第1贴合工序,使用粘接剂(第1粘接剂层)在偏振性层叠膜的偏振片层上贴合树脂膜(第1树脂膜)而得到贴合膜,
剥离工序,从贴合膜剥离除去基材膜而得到单面带树脂膜的偏振板。
上述染色工序和第1贴合工序中的至少任一工序中含有锌即可。在上述染色工序中含有锌元素的情况下,通过在含有二色性色素的处理液中含有锌盐,能够使偏振板含有锌。另外,在第1贴合工序中含有锌元素的情况下,通过使粘接剂含有锌元素,能够使偏振板含有锌元素。
在偏振片层(偏振片)的两面层叠树脂膜的情况下,还包括使用粘接剂(第2粘接剂层)在单面带第1树脂膜的偏振板的偏振片面贴合第2树脂膜的第2贴合工序。另外,也可以使贴合第2树脂膜的粘接剂中含有锌元素。
在利用基材膜的上述方法中,可以在得到偏振性层叠膜的染色工序(例如,得到偏振性层叠膜的染色工序中的交联工序后或清洗工序后)中包括干燥工序。上述偏振性层叠膜、单面带热塑性树脂膜的偏振板和经过第2贴合工序而得到的两面带热塑性树脂膜的偏振板中所含的偏振片或从它们分离的偏振片也是属于本发明的偏振片。
偏振板可以用于显示装置。显示装置可以是液晶显示装置、有机EL显示装置等任意装置,优选为有机EL显示装置。在组装至液晶显示装置的情况下,优选用于液晶发光元件的观察侧。另外,在组装至有机EL显示装置的情况下,也可以使用将相位差膜与本发明的偏振板组合而成的圆偏振板作为防反射膜。
偏振板适合于依次具备偏振板、贴合于偏振板的第1树脂膜侧的表面的透光性构件、以及贴合于偏振板的第2树脂膜侧的表面的显示装置的车载用显示装置。透光性构件可以是玻璃板、具有透光性的树脂膜等。
以下,示出实施例进一步具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些例子。
实施例
[可见度修正单体透射率(Ty)、可见度修正偏振度(Py)和单体色调b值]
对于偏振板,使用带积分球的分光光度计〔日本分光株式会社制的“V7100”〕测定波长380~780nm的范围内的MD透射率和TD透射率,
基于下述式:
单体透射率(%)=(MD+TD)/2
偏振度(%)={(MD-TD)/(MD+TD)}×100
算出各波长处的单体透射率和偏振度。
“MD透射率”是使从格兰汤普森棱镜射出的偏振光的方向与偏振板的透射轴平行时的透射率,在上述式中表示为“MD”。另外,“TD透射率”是指使从格兰汤普森棱镜射出的偏振光的方向与偏振板的透射轴正交时的透射率,在上述式中表示为“TD”。
对于所得到的单体透射率和偏振度,通过JIS Z 8701:1999“颜色的显示方法-XYZ表色系和X10Y 10Z10表色系”的2度视野(C光源)进行可见度修正,求出可见度修正单体透射率(Ty)和可见度修正偏振度(Py)。
此外,基于国际公开第2016/117659号中记载的方法,用分光光度计(V7100,日本分光公司)测定实施例和比较例中制造的偏振板的分光透射率τ(λ),由此求出正交分光透射光谱,求出单体色调b值和由下述式定义的A700的值。
A700=-Log10{(TMD,700×TTD,700)/10000}
上述式中,TMD,700是将偏振板配置成偏振片的吸收轴与测定光的直线偏振光正交的状态时得到的波长700nm处的透射率,TTD,700是将偏振板配置成偏振片的吸收轴与测定光的直线偏振光平行的状态时得到的波长700nm处的透射率,它们的单位均为%。
[耐热性试验]
从制造的偏振板切出40mm×40mm的试验片,在切出的偏振板的两面,使用厚度25μm的丙烯酸系粘合剂贴合40mm×40mm的无碱玻璃从而制作样品。对于各样品,在供于耐热性试验之前,根据上述方法,基于测定的值,算出可见度修正单体透射率(Ty)、可见度修正偏振度(Py)、单体色调b值、A700。
将各样品供于在80℃的烘箱内放置500小时的耐热性试验。对于各样品,在供于耐热性试验后,根据上述方法测定可见度修正偏振度(Py),此外,按照以下方法算出可见度修正偏振度的变化率ΔPy[%]。
变化率ΔPy[%]是供于耐热性试验前后的可见度修正偏振度(Py)的变化率,是将供于耐久性试验前的可见度修正偏振度(Py)设为P1、将供于耐热试验后的可见度修正偏振度(Py)设为P2时根据下述式(1)算出的值。
ΔPy={(P1-P2)/P1}×100 (1)
[锌元素的含量的测定]
使偏振板在二氯甲烷中浸渍30分钟并进行超声波处理,使偏振板的两面的树脂膜(三乙酰纤维素膜)被二氯甲烷溶解,取出包含偏振片和与偏振片接触的粘接剂层的样品。在100ml容器中放入取出的样品的试样1g和甘露醇溶液50ml,放入电极,利用0.1N的NaOH进行滴定。记录分析仪器的1次终点、2次终点,根据下述计算式计算浓度。
偏振片和与偏振片接触的粘接剂层中所含的锌的含量(质量%)
=(2次终点的0.1N的NaOH的使用量[mL]-1次终点的0.1N的NaOH的使用量[mL])×0.29749×0.1×0.5/试样量[g]
分析仪器:Metrohom 736GP Titrino
电极:Combined pH electrode(Metrohm cat.#6.0258.000)
滴定溶液:0.1N的NaOH
甘露醇溶液的组成:甘露醇500g,纯水3500g
<粘接剂的制备>
相对于水100份,使GOHSEFIMER Z-200(日本合成化学工业株式会社制)3.5份、氯化锌0.12份、乙二醛0.89份溶解,从而制备聚乙烯醇系树脂粘接剂A。
<实施例1>
(偏振片的制造)
将皂化度为99.9%以上的透明的厚度45μm的未拉伸聚乙烯醇膜(TS4500,Kuraray公司制)在30℃的水(去离子水)中浸渍2分钟使其溶胀后,在包含碘0.45mmol/L、碘化钾2质量份和硼酸0.35质量份的30℃的染色液中浸渍2分钟,由此进行染色。此时,在溶胀和染色阶段分别以1.72倍、1.54倍的拉伸比进行拉伸,以至染色槽为止的累积拉伸比成为2.64倍的方式进行拉伸。接下来,在包含碘化钾7.9质量份、硼酸4.3质量份的溶液在56℃的交联液中浸渍30秒钟(交联阶段)而使其交联,同时以2.2倍的拉伸比进行拉伸。此外,在包含碘化钾10.6质量份、硝酸锌5.0质量份和硼酸3.9质量份的40℃的交联液中浸渍5秒钟(补色阶段)使其交联,同时进行拉伸处理。此时,使溶胀、染色和交联、补色阶段的总累积拉伸比为5.9倍。交联结束后,将聚乙烯醇膜在100℃的烘箱中干燥,制造偏振片。偏振片的厚度为18μm。
(偏振板的制造)
使用上述制备的聚乙烯醇系粘接剂A,在偏振片的两面贴合保护膜。作为保护膜,偏振片的一侧使用三乙酰纤维素膜(KC4UAW,柯尼卡美能达株式会社制,厚度40μm,温度40℃相对湿度90%RH的透湿度800g/m2/24h),另一侧使用防反射(LR)表面处理三乙酰纤维素膜(厚度60μm,反射率1%)。关于贴合,在偏振片的两面涂布聚乙烯醇系粘接剂A后,利用夹持辊使其接合,在80℃下进行5分钟干燥,由此制造实施例1的偏振板。
<实施例2>
(偏振片的制造)
在实施例1中,将交联阶段中的交联液的温度设为60℃来代替56℃,将补色阶段的交联液的硼酸浓度设为3.0质量份,除此以外,与实施例1同样地制造了偏振片。偏振片的厚度为18μm。
(偏振板的制造)
使用上述制造的偏振片,与实施例1同样地制造了实施例2的偏振板。
<实施例3>
(偏振片的制造)
在实施例1中,将交联结束后的聚乙烯醇膜的干燥温度设为90℃来代替100℃,将补色阶段的交联液的硼酸浓度设为3.0质量份,除此以外,与实施例1同样地制造了偏振片。偏振片的厚度为18μm。
(偏振板的制造)
使用上述制造的偏振片,与实施例1同样地制造了实施例3的偏振板。
<实施例4>
(偏振片的制造)
在实施例1中,采用皂化度为99.9%以上的透明的厚度60μm的未拉伸聚乙烯醇膜(PE-6000,Kuraray公司制)来代替皂化度为99.9%以上的透明的厚度45μm的未拉伸聚乙烯醇膜(TS4500,Kuraray公司制),将补色阶段的交联液的硼酸浓度设为3.0质量份,除此以外,与实施例1同样地制造了偏振片。偏振片的厚度为23μm。
(偏振板的制造)
使用上述制造的偏振片,与实施例1同样地制造了实施例4的偏振板。
<比较例1>
(偏振片的制造)
在实施例1中,将补色阶段的交联液的硝酸锌的含量设为3.0份来代替5.0份,除此以外,与实施例1同样地制造了偏振片。偏振片的厚度为18μm。
(偏振板的制造)
使用上述制造的偏振片,与实施例1同样地制造了比较例1的偏振板。
<比较例2>
(偏振片的制造)
在实施例1中,将补色阶段的交联液的硝酸锌的含量设为0份来代替5.0份,除此以外,与实施例1同样地制造了偏振片。偏振片的厚度为18μm。
(偏振板的制造)
使用上述制造的偏振片,与实施例1同样地制造了比较例1的偏振板。
<试验>
对于实施例1~4和比较例1~3的偏振板,如上所述地测定可见度修正单体透射率(Ty)、可见度修正偏振度(Py)、单体色调b值和A700。另外,对于所得到的偏振板,如上所述地测定偏振片的锌元素的含量。此外,对于所得到的偏振板,供于耐热性试验,算出可见度修正偏振度的变化率ΔPy。将结果示于表1。
【表1】
附图标记说明
1偏振板,10偏振片,101第1粘接剂层,102第1树脂膜。
Claims (9)
1.一种偏振板,其依次具备偏振片、第1粘接剂层和第1树脂膜,其中,
所述偏振片与所述第1粘接剂层直接接触,
所述偏振板的可见度修正单体透射率为45.5%以上,
所述偏振片和与所述偏振片直接接触的粘接剂层中所含的合计的锌元素的含量为0.15质量%以上,
所述偏振片的厚度为10μm以上。
2.根据权利要求1所述的偏振板,其可见度修正偏振度为94.0%以上。
3.根据权利要求1或2所述的偏振板,其中,所述偏振片和与所述偏振片直接接触的粘接剂层中所含的合计的锌元素的含量为0.22质量%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的偏振板,其中,所述第1树脂膜的温度40℃相对湿度90%RH的透湿度为100g/m2/24h以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的偏振板,其中,所述第1粘接剂层包含锌元素。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的偏振板,其中,在所述偏振片的与所述第1树脂膜相反的一侧,从靠近所述偏振片的一侧起依次进一步具备第2粘接剂层和第2树脂膜。
7.根据权利要求6所述的偏振板,其中,所述第2树脂膜的温度40℃相对湿度90%RH的透湿度为100g/m2/24h以上。
8.根据权利要求6或7所述的偏振板,其中,所述第2粘接剂层包含锌元素。
9.一种制造方法,其为权利要求1~8中任一项所述的偏振板的制造方法,
所述制造方法具有利用含有锌盐的处理液对聚乙烯醇系树脂膜进行处理而制造偏振片的工序。
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