TWI525349B - 偏光板及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種偏光板及其製造方法。
液晶顯示裝置係有效地利用其消耗電力少、以低電壓動作、輕型、薄型等特徵,被使用於各種顯示用顯示器。液晶顯示裝置係由液晶胞(liquid crystal cell)、偏光板、相位差薄膜、聚光片、擴散薄膜、導光板、光反射片等許多材料所構成。所以,以藉由減少構成薄膜的片數、使薄膜或薄片的厚度變薄,而達成生產性、輕型化、亮度提高等作為目標的改良正盛行中。
另一方面,液晶顯示裝置係根據用途而必須為可承受嚴苛耐久條件之製品。例如,汽車導航系統用之液晶顯示裝置,其所放置的車內之溫度、濕度會變高,與一般電視、個人電腦用監視器比較時,其溫度及濕度條件較嚴苛。於如此的用途,要求偏光板亦為顯示較高耐久性者。
偏光板通常係具有如下之構成:在由吸附配向有二色性色素之聚乙烯醇系樹脂所構成的偏光薄膜的兩面或單面,積層有透明之保護薄膜。例如JP2004-341503-A揭露作為色相良好、耐久性良好之偏光板,係於將聚乙烯醇系薄膜進行碘染色然後在硼酸水溶液中進行一軸延伸所製作之偏光子的表面,設有透明保護薄膜之偏光板。
但是,使用聚乙烯醇系薄膜作為偏光子之上述以往的偏光板,耐久性不足,於液晶顯示裝置使用如此的偏光板時,根據環境,液晶顯示裝置的對比(contrast)有顯著降低的情形。
因此,本發明係以提供具有耐久性,對液晶顯示裝置可賦予對比良好的顯示之偏光板及其製造方法為目的。
本發明人專心檢討的結果,發現上述以往的偏光板暴露於高溫環境下時容易紅變,如此的紅變與液晶顯示裝置之對比降低有關,因而完成本發明。
亦即,本發明包含下述。
[1]一種偏光板,其係具有偏光子層者,且在進行評價測試時,若以a2與a1的差為ΔX,a2與a3的差為ΔY,則ΔX與ΔY滿足下述式(1)的關係,該評價測試係具備:將偏光板放置於85℃的環境下750小時之第1步驟、以及第1步驟後立即在室溫的環境下放置48小時的第2步驟,且以在第1步驟將要開始前、第1步驟剛結束後以及第2步驟剛結束後的亨特(Hunter)Lab顏色座標系統之正交a值分別為a1、a2、a3而取得關於上述偏光子層之該等值:ΔY/ΔX≧0.7 式(1)。
[2]如[1]記載之偏光板,其中,偏光子層較理想為由皂化度98莫耳%以上的聚乙烯醇系樹脂所構成。
[3]如[1]或[2]記載之偏光板,其中,偏光子層的厚度為10μm以下。
[4]一種偏光板的製造方法,其係[1]至[3]中任一項記載之偏光板的製造方法,具備下述步驟:樹脂層形成步驟,係於基材薄膜的一面,形成由皂化度98莫耳%以上的聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層,得到積層薄膜;延伸步驟,係將積層薄膜以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸,得到延伸薄膜;染色步驟,係將延伸薄膜的樹脂層以二色性色素染色,得到染色薄膜;交聯步驟,係將染色薄膜的樹脂層浸漬於含有交聯劑之溶液,得到交聯薄膜;以及乾燥步驟,係乾燥交聯薄膜;其中,於交聯步驟及乾燥步驟中,不進行延伸。
[5]如[4]記載之偏光板的製造方法,其中,樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於基材薄膜的一面上,使溶劑從該塗佈液蒸發並乾燥而進行。
[6]如[4]記載之偏光板的製造方法,其中,樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由在基材薄膜的一面上設置底塗(primer)層後,將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於該底塗層上,使溶劑從該塗佈液蒸發並乾燥而進行。
[7]一種偏光板的製造方法,其係[1]至[3]中任一項記載之偏光板的製造方法,具備下述步驟:樹脂層形成步驟,係於基材薄膜的一面,形成由皂化度98莫耳%以上的聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層,得到積層薄膜;延伸步驟,係將積層薄膜以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸,得到延伸薄膜;染色步驟,係將延伸薄膜的樹脂層以二色性色素染色,形成偏光子層,得到染色薄膜;交聯步驟,係將染色薄膜的偏光子層浸漬於含有交聯劑之溶液,得到交聯薄膜;乾燥步驟,係乾燥交聯薄膜,得到偏光性積層薄膜;貼合步驟,係於偏光性積層薄膜之偏光子層的與基材薄膜側的面為相反側的面,貼合保護薄膜,得到多層薄膜;以及剝離步驟,係從多層薄膜剝離基材薄膜;其中,於交聯步驟及乾燥步驟中,不進行延伸。
[8]如[7]記載之偏光板的製造方法,其中,樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於基材薄膜的一面上,使溶劑從該塗佈液蒸發並乾燥而進行。
[9]如[7]記載之偏光板的製造方法,其中,樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由在基材薄膜的一面上設置底塗層後,將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於該底塗層上,使溶劑從該塗佈液蒸發並乾燥而進行。
[10]如[7]至[9]中任一項記載之偏光板的製造方法,其中,貼合步驟中之偏光子層與保護薄膜的貼合,係經由黏著劑層或接著劑層進行。
[11]如[1]至[3]中任一項記載之偏光板,其係藉由[4]至[10]中任一項記載之偏光板的製造方法製造。
[12]一種液晶顯示裝置,具備[1]至[3]中任一項記載之偏光板。
[13]一種液晶顯示裝置,具備[11]記載之偏光板。
根據本發明,可提供對液晶顯示裝置可賦予對比良好的顯示之偏光板。而且,根據本發明,可提供耐久性佳,對在嚴苛環境下使用之液晶顯示裝置可賦予對比良好的顯示之偏光板。
以下,參考圖式,更詳細地說明本發明。
本發明的偏光板具有偏光子層,於以下的評價測試中,滿足下述式(1)的關係。評價測試係具備將偏光板放置於85℃的環境下750小時之第1步驟、以及第1步驟後立即在室溫的環境下放置48小時的第2步驟,且以在第1步驟將要開始前、第1步驟剛結束後以及第2步驟剛結束後的亨特Lab顏色座標系統之正交a值分別為a1、a2、a3而取得關於偏光子層之該等值之測試。所謂滿足式(1)的關係,係指若以a2與a1的差為ΔX,a2與a3的差為ΔY,則ΔX與ΔY滿足下述式(1)的關係。
ΔY/ΔX≧0.7 式(1)
ΔY/ΔX的值越接近1,即表示即使偏光子層因第1步驟而紅變,亦會藉由第2步驟而回復接近原本狀態之狀態。該值為式(1)所示之0.7以上時,已知即使暴露在嚴苛環境(第1步驟)下,亦不會發生在顯示的清晰度方面不佳之情事。所以,藉由使本發明的偏光板滿足式(1)的關係,即可提供耐久性佳,即使暴露在嚴苛的環境下亦清晰的顯示。而且,ΔY/ΔX的值為0.8以上更理想。
偏光子層較理想為厚度10μm以下,較理想為在經一軸延伸之聚乙烯醇系樹脂層使二色性色素吸附配向者。聚乙烯醇系樹脂可使用將聚乙酸乙烯酯系樹脂予以皂化(saponification)者。就聚乙酸乙烯酯系樹脂而言,除了屬於乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,可例示如乙酸乙烯酯和可與其共聚合之其他單體的共聚物。可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體,可舉例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂的皂化度較理想為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂的皂化度未達98莫耳%時,無法得到充分的光學性能。
此處,所謂皂化度係指將作為聚乙烯醇系樹脂的原料之聚乙酸乙烯酯系樹脂中所含之乙酸基藉由皂化步驟而變成羥基的比例以單元比(莫耳%)表示者,其係下述式所定義的數值。可藉由JIS K6726(1994)所規定之方法求得。
皂化度(莫耳%)=(羥基的數目)÷(羥基的數目+乙酸基的數目)×100
皂化度越高,表示羥基的比例高。亦即,表示阻礙結晶化的乙酸基的比例低。而且,適合用於本發明之聚乙烯醇系樹脂,並無特別限制,亦可為一部分改性之改性聚乙烯醇。可舉例如將聚乙烯醇系樹脂以乙烯、丙烯等烯烴、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸(crotonic acid)等不飽和羧酸、不飽和羧酸之烷酯、丙烯醯胺等改性數%左右者等。聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度亦無特別限制,以100至10000較理想,1500至10000更理想。
具有如此特性之聚乙烯醇系樹脂,可舉例如可樂麗(Kuraray)股份有限公司製的PVA124H(皂化度:99.9莫耳%以上)、PVA124(皂化度:98.0至99.0莫耳%)、PVA117H(皂化度:99.3莫耳%以上)、PVA117(皂化度:98.0至99.0莫耳%);日本合成化學工業股份有限公司製的NH-18(皂化度:98.0至99.0莫耳%)、N-300(皂化度:98.0至99.0莫耳%);日本VAM & POVAL股份有限公司製的JF-17(皂化度:98.0至99.0莫耳%)、JF-17L(皂化度:98.0至99.0莫耳%)、JF-20(皂化度:98.0至99.0莫耳%)等,可適合用於本發明。
將如此的聚乙烯醇系樹脂製成膜者,係構成本發明的偏光板中之偏光子層。將聚乙烯醇系樹脂予以製膜之方法,並無特別限制,可以習知的方法製膜,從容易得到所期望的厚度之偏光子層的觀點來看,以將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於基材薄膜上進行製膜較理想。偏光子層較理想為以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸者。
偏光子層較理想為在上述聚乙烯醇系樹脂使二色性色素吸附配向者。偏光子層的厚度,較理想為10μm以下。藉由使偏光子層的厚度為10μm以下,可構成薄型的偏光板。
說明上述評價測試中之正交a值的取得方法。此處,正交a值係根據亨特顏色座標系統所規定。具體而言,係根據JIS Z 8701,使用附有積分球之分光光度計(日本分光股份有限公司製、自動偏光薄膜測定裝置(VAP-7070)、該公司製之紫外可見光分光光度計(V7100)、2度視野;C光源)進行測定。於波長380nm至780nm的範圍,求出MD透過率及TD透過率,根據以下之式2,以5nm之波長間隔算出正交透過率。使用所得的各波長之正交透過率,根據JIS Z 8772 5.4,測定樣品的正交的三刺激值(Xc,Yc,Zc),將該等值作為Lab空間之色差公式而代入以下所示之亨特(Hunter)的式(式(3)),算出正交a值。
於上述,所謂「MD透過率」係指當從格蘭稜鏡(Glan-Thompson Prism)出來的偏光的方向與偏光樣品的透過軸呈平行時的透過率,於式(2)中表示為「MD」。而且,所謂「TD透過率」係指當從格蘭稜鏡出來的偏光的方向與偏光樣品的透過軸呈正交時的透過率,於式(2)中表示為「TD」。
正交透過率(%)=(MD+TD)/100 式(2)
正交a值=17.5(1.02Xc-Yc)/Yc1/2 式(3)
第1圖係表示本發明之偏光板的製造方法的第1實施態樣之流程圖。藉此,偏光板的製造方法係依序進行以下的步驟:樹脂層形成步驟(S10),係於基材薄膜的一側的表面上,形成由聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層,得到積層薄膜;延伸步驟(S20),係將上述積層薄膜以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸,得到延伸薄膜;染色步驟(S30),係將上述樹脂層以二色性色素染色,形成偏光子層,得到染色薄膜;交聯步驟(S40),係將上述染色薄膜的上述偏光子層浸漬於含有交聯劑之溶液,得到交聯薄膜;以及乾燥步驟(S50),係乾燥上述交聯薄膜。
藉由該製造方法所得的偏光板,係成為在延伸的基材薄膜上具備偏光子層的偏光板。此係可將基材薄膜作為保護薄膜而直接作為偏光板使用,亦可如後述般,作為用以將偏光子層轉印至保護薄膜的中間體製品使用。
於本實施態樣,交聯步驟(S40)中不進行薄膜的延伸,乾燥步驟(S50)中不進行薄膜的延伸。交聯步驟(S40)或乾燥步驟(S50)中若進行延伸,則於延伸薄膜或交聯薄膜有發現頸縮(neck in)現象,所以不理想。
第2圖係表示本發明之偏光板的製造方法的第2實施態樣之流程圖。藉此,偏光板的製造方法係依序進行以下的步驟:樹脂層形成步驟(S10),係於基材薄膜的一側的表面上,形成由聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層,得到積層薄膜;延伸步驟(S20),係將上述積層薄膜以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸,得到延伸薄膜;染色步驟(S30),係將上述樹脂層以二色性色素染色,形成偏光子層,得到染色薄膜;交聯步驟(S40),係將上述染色薄膜的上述偏光子層浸漬於含有交聯劑之溶液,得到交聯薄膜;乾燥步驟(S50),係乾燥上述交聯薄膜,得到偏光性積層薄膜;然後,再依序進行:貼合步驟(S60),係於上述偏光性積層薄膜之偏光子層的與基材薄膜為相反側的面,貼合保護薄膜,得到多層薄膜;以及剝離步驟(S70),係從上述多層薄膜剝離基材薄膜。
藉由該製造方法所得的偏光板,係成為在保護薄膜上具備偏光子層的偏光板。該偏光板,例如可經由感壓式接著劑而與其他光學薄膜和液晶胞貼合等而使用。
於本實施態樣,交聯步驟(S40)中不進行薄膜的延伸,乾燥步驟(S50)中不進行薄膜的延伸。交聯步驟(S40)或乾燥步驟(S50)中若進行延伸,則於延伸薄膜或交聯薄膜有發現頸縮現象,所以不理想。
以下,詳細地說明第1圖及第2圖之S10至S70的各步驟。而且,第2實施態樣之S10至S50的各步驟,係與第1實施態樣的各對應步驟相同。
此處,係於基材薄膜的一側的表面上,形成由聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層。
基材薄膜的適合材料,例如使用透明性、機械強度、熱安定性、延伸性等優異之熱塑性樹脂。作為如此的熱塑性樹脂的具體例,可舉例如三乙酸纖維素等纖維素酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯(norbornene)系樹脂)、聚芳酯(polyarylate)系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、以及該等的混合物等。基材薄膜的材料,係以包含選自纖維素酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂以及(甲基)丙烯酸系樹脂所成群組的至少任一者為較理想。
纖維素酯系樹脂係纖維素與脂肪酸之酯。作為如此的纖維素酯系樹脂的具體例,可舉例如三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、三丙酸纖維素、二丙酸纖維素等。
該等之中,以三乙酸纖維素特別理想。三乙酸纖維素有許多市售的製品,在取得容易性、成本的觀點上亦有利。作為三乙酸纖維素的市售品的具體例,可舉例如FUJITAC(註冊商標)TD80(富士軟片(Fuji film)股份有限公司製)、FUJITAC(註冊商標)TD80UF(富士軟片股份有限公司製)、FUJITAC(註冊商標)TD80UZ(富士軟片股份有限公司製)、FUJITAC(註冊商標)TD40UZ(富士軟片股份有限公司製)、KC8UX2M(柯尼卡美能達精密光學(Konica Minolta Opto)股份有限公司製)、KC4UY(柯尼卡美能達精密光學股份有限公司製)等。
聚烯烴系樹脂可舉例如聚乙烯、聚丙烯等。使用由聚丙烯所構成的基材薄膜時,容易安定地進行高倍率延伸,所以較理想。環狀聚烯烴系樹脂較理想為使用降莰烯系樹脂。
環狀聚烯烴系樹脂係以環狀烯烴作為聚合單元而聚合成的樹脂之通稱,可舉例如JPH01-240517A、JPH03-14882-A、JPH03-122137-A等記載之樹脂。具體例可舉例如環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴與其共聚物(以無規共聚物作為代表)、以及將該等以不飽和羧酸或其衍生物改性之接枝聚合物,以及該等的氫化物等。環狀烯烴的具體例可舉例如降莰烯系單體。
環狀聚烯烴系樹脂有各種市售的製品。具體例可舉例如Topas(註冊商標)(Ticona公司製)、Arton(註冊商標)(JSR股份有限公司製)、ZEONOR(註冊商標)(日本ZEON股份有限公司製)、ZEONEX(註冊商標)(日本ZEON股份有限公司製)、APEL(註冊商標)(三井化學股份有限公司製)。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,可採用任意適合的(甲基)丙烯酸系樹脂。可舉例如聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等)、具有脂環族烴基之聚合物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降莰酯共聚物等)。
較理想者可舉例如(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷酯。作為(甲基)丙烯酸系樹脂,更理想為使用以甲基丙烯酸甲酯為主成分(50至100重量%,較理想為70至100重量%)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
於基材薄膜中,除了上述熱塑性樹脂以外,亦可添加任意適當的添加劑。作為如此的添加劑,可舉例如紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、可塑劑、離型劑、著色防止劑、難燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料以及著色劑等。基材薄膜中的上述例示的熱塑性樹脂的含量,較理想為50至100重量%,更理想為50至99重量%,更加理想為60至98重量%,特別理想為70至97重量%。基材薄膜中的熱塑性樹脂的含量未達50重量%時,恐會無法充分表現熱塑性樹脂原本具有的高透明性等。
基材薄膜的厚度可適當決定,一般從強度、使用性等作業性的觀點來看,較理想為1至500μm,更理想為1至300μm,更加理想為5至200μm。基材薄膜的厚度最好為5至150μm。
關於基材薄膜,為了提高其與偏光子層的密合性,亦可至少於形成有偏光子層之側的表面,進行電暈處理、電漿處理、火焰(flame)處理等。而且,為了提高密合性,亦可於基材薄膜的形成有偏光子層之側的表面形成底塗(primer)層等薄層。
於第1以及第2實施態樣中,為了使基材薄膜在適合聚乙烯醇系樹脂延伸的溫度範圍中可進行延伸,基材薄膜係以使用熔點為110℃以上者較理想。更理想為使用熔點為130℃以上者。基材薄膜的熔點未達110℃時,於後述的延伸步驟(S20),基材薄膜容易熔解,無法充分提高延伸溫度,而難以進行超過5倍的延伸。所謂基材薄膜的熔點係指根據ISO3146並以升溫速度10℃/分鐘所測定的值。
適合用以形成樹脂層之聚乙烯醇系樹脂的材料,係如在偏光板的構成之說明所敘述。形成的樹脂層之厚度係以超過3μm且30μm以下較理想,又以5至20μm較理想。3μm以下時,延伸後變得太薄,染色性顯著惡化,超過30μm時,最後得到的偏光子層的厚度超過10μm,所以不理想。
樹脂層較理想為將使聚乙烯醇系樹脂的粉末溶解於良溶劑所得的聚乙烯醇系樹脂溶液,塗佈於基材薄膜的一側之表面上,藉由使溶劑蒸發並乾燥而形成。藉由以如此的方式形成樹脂層,即可形成薄的樹脂層。將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於基材薄膜的方法,可從線棒塗佈法、逆向塗佈法、凹版塗佈等滾輪塗佈法、模具(die)塗佈法、逗號式塗佈(comma coating)法、模唇(lip)塗佈法、旋轉塗佈法、網版塗佈法、噴泉式塗佈(fountain coating)法、浸泡法、噴塗法等習知的方法中適當選擇採用。乾燥溫度例如為50至200℃,較理想為60至150℃。乾燥時間例如為2至20分鐘。
而且,第1以及第2實施態樣之樹脂層,亦可藉由將由聚乙烯醇系樹脂所構成的原料薄膜貼附於基材薄膜的一側的表面上而形成。
而且,為了提高基材薄膜與聚乙烯醇系樹脂的密合性,亦可於基材薄膜與樹脂層之間設置底塗層。從密合性的觀點來看,底塗層較理想為由在聚乙烯醇系樹脂中含有交聯劑等的組成物所形成。
此處,係將由基材薄膜與樹脂層所構成的積層薄膜,相對於積層薄膜的原本長度而言,較理想為以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸,得到延伸薄膜。更理想為以超過5倍且17倍以下的延伸倍率進行一軸延伸。再更加理想為以超過5倍且8倍以下的延伸倍率進行一軸延伸。延伸倍率為5倍以下時,由聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層不會充分配向,結果偏光子層的偏光度不夠高。另一方面,延伸倍率超過17倍時,延伸時積層薄膜容易產生破裂,同時延伸薄膜的厚度薄到比所需程度還要薄,在後續步驟的加工性/取用性恐會降低。延伸步驟(S20)之延伸處理,不限於一階段延伸,亦可進行多階段延伸。於進行多階段延伸時,延伸處理的全部階段以總共進行超過5倍的延伸倍率之延伸處理為較理想。
於第1以及第2實施態樣中之延伸步驟(S20),以對積層薄膜的縱方向進行延伸處理較理想。縱向延伸方式,可舉例如滾輪間延伸方法、壓縮延伸方法、使用拉幅機(Tenter)之延伸方法等。延伸處理不限於縱向延伸處理,亦可為斜向延伸處理。而且,以自由端一軸延伸為較理想。
延伸處理可採用濕式延伸方法與乾式延伸方法的任一種,但從延伸積層薄膜時之溫度可由廣範圍選擇的特點來說,以使用乾式延伸方法為較理想。
於第1以及第2實施態樣中,以在基材薄膜的熔點-30℃至+5℃的溫度範圍進行延伸處理較理想。以在基材薄膜的熔點-25℃至熔點的溫度範圍進行延伸處理更理想。若使延伸溫度比基材薄膜的熔點-30℃低時,則難以達成超過5倍的高倍率延伸。若使延伸溫度超過基材薄膜的熔點+5℃時,因基材薄膜的熔解,而使延伸有困難,所以不理想。而且,延伸溫度為上述範圍內,更理想為120℃以上。此係由於在延伸溫度為120℃以上時,即使是超過5倍的高倍率延伸,其延伸處理亦不會伴隨困難性之故。延伸處理的溫度調整,通常係藉由調整加熱爐的溫度而進行。
此處,係將延伸薄膜的樹脂層以二色性色素染色,形成偏光子層,得到染色薄膜。二色性色素可舉例如碘、有機染料等。有機染料係例如可使用紅BR、紅LR、紅R、粉紅LB、魯賓(Rubin)BL、波爾多(Bordeaux)GS、天空藍LG、檸檬黃、藍BR、藍2R、海軍藍(navy)RY、綠LG、紫(violet)LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黃3G、黃R、橘LR、橘3R、猩紅(scarlet)GL、猩紅KGL、剛果(Congo)紅、亮紫(brillant violet)BK、超級藍(Supra blue)G、超級藍GL、超級橘GL、直接天空藍(direct sky blue)、直接堅固橘(direct fast orange)、堅固黑等。該等二色性色素可使用一種,亦可併用2種以上。
染色步驟,係例如藉由在含有上述二色性色素之溶液(染色溶液)中,將延伸薄膜的整體予以浸漬而進行。染色溶液可使用將上述二色性色素溶解於溶劑之溶液。染色溶液的溶劑,一般係使用水,亦可復添加與水具有相溶性之有機溶劑。二色性色素的濃度係以0.01至10重量%較理想,0.02至7重量%更理想,0.025至5重量%特別理想。
在使用碘作為二色性色素時,因可更進一步提高染色效率,而以再添加碘化物較理想。該碘化物可舉例如碘化鉀、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。該等碘化物的添加比例,於染色溶液中,較理想為0.01至10重量%。碘化物中,以添加碘化鉀較理想。於添加碘化鉀時,碘與碘化鉀的比例以重量比計,係以1:5至1:100的範圍較理想,1:6至1:80的範圍更理想,1:7至1:70的範圍特別理想。
延伸薄膜對染色溶液的浸漬時間,並無特別限制,通常以15秒至15分鐘的範圍較理想,1分鐘至3分鐘的範圍更理想。而且,染色溶液的溫度較理想為10至60℃的範圍,更理想為20至40℃的範圍。
對於由染色步驟(S30)所得的染色薄膜進行交聯處理。交聯處理係例如可藉由在含有交聯劑的溶液(交聯溶液)中將染色薄膜予以浸漬而進行。交聯劑可使用以往習知的物質。可舉例如硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等。該等可使用一種,亦可併用2種以上。
交聯溶液可使用將交聯劑溶解於溶劑之溶液。溶劑係例如可使用水,亦可復包含與水具有相溶性之有機溶劑。交聯溶液之交聯劑的濃度,雖不限於下述範圍,但以1至10重量%的範圍較理想,2至6重量%的範圍更理想。
於交聯溶液中亦可添加碘化物。藉由碘化物的添加,可使偏光子層的面內之偏光特性更均勻化。碘化物可舉例如碘化鉀、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。碘化物的含量為0.05至15重量%,更理想為0.5至8重量%。
染色薄膜對交聯溶液的浸漬時間,通常以15秒至20分鐘較理想,30秒至15分鐘的範圍更理想。而且,交聯溶液的溫度較理想為10至90℃的範圍,更理想為70至85℃的範圍。
於交聯步驟中,以對交聯處理後的薄膜(交聯薄膜)進行洗淨處理較理想。可實施水洗淨處理作為洗淨處理。水洗淨處理,通常可藉由在離子交換水、蒸餾水等純水中將延伸薄膜予以浸漬而進行。水洗淨溫度通常為3至50℃,較理想為4至20℃的範圍。浸漬時間通常為2至300秒,較理想為3秒至240秒。
洗淨處理,可將藉由碘化物溶液而進行之洗淨處理與水洗淨處理予以組合,亦可使用適當地調配有甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇等液體醇的溶液。
交聯步驟後,進行乾燥步驟。乾燥步驟可採用任意適合的方法(例如自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥)。例如,當為加熱乾燥時,乾燥溫度通常為20至95℃,乾燥時間通常為1至15分鐘左右。藉由以上的步驟,而獲得在基材薄膜上具備偏光子層的偏光性積層薄膜。偏光子層係使樹脂層經過上述一連串的步驟後成為具有偏光功能者。如上所述,該偏光性積層薄膜可直接作為偏光板使用。以下詳細說明第2實施態樣之S60以及S70。
此處,係於偏光性積層薄膜的偏光子層的與基材薄膜為相反側的面貼合保護薄膜,得到多層薄膜。貼合保護薄膜的方法,可舉例如以黏著劑貼合偏光子層與保護薄膜的方法、以接著劑貼合偏光子層面與保護薄膜的方法。
保護薄膜可為不具有光學功能之單純的保護薄膜,亦可為兼具作為相位差薄膜或增亮薄膜等之光學功能的保護薄膜。保護薄膜的材料,雖無特別限制,但可舉例如:環狀聚烯烴系樹脂薄膜;由如三乙酸纖維素、二乙酸纖維素等樹脂所構成的乙酸纖維素系樹脂薄膜;由如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等樹脂所構成的聚酯系樹脂薄膜;聚碳酸酯系樹脂薄膜;丙烯酸系樹脂薄膜;聚丙烯系樹脂薄膜等該領域從以往即廣泛使用的薄膜。
環狀聚烯烴系樹脂可適宜使用適合的市售品,例如Topas(註冊商標)(Ticona公司製)、Arton(註冊商標)(JSR股份有限公司製)、ZEONOR(註冊商標)(日本ZEON股份有限公司製)、ZEONEX(註冊商標)(日本ZEON股份有限公司製)、APEL(註冊商標)(三井化學股份有限公司製)。將如此的環狀聚烯烴系樹脂製膜成薄膜時,適合使用溶劑澆鑄法(solution casting method)、熔融擠出法(melt extrusion)等習知的方法。而且,亦可使用Escena(註冊商標)(積水化學工業股份有限公司製)、SCA40(積水化學工業股份有限公司製)、ZEONOR(註冊商標)薄膜(OPTES股份有限公司製)等預先製膜的環狀聚烯烴系樹脂製薄膜的市售品。
環狀聚烯烴系樹脂薄膜亦可為經一軸延伸或二軸延伸者。藉由延伸,而可對環狀聚烯烴系樹脂薄膜賦予任意的相位差值。延伸通常是一邊捲出薄膜滾輪一邊連續進行,於加熱爐,往滾輪的運行方向、與其運行方向正交的方向或該兩方向而延伸。加熱爐的溫度,通常是從環狀聚烯烴系樹脂的玻璃轉化溫度附近至玻璃轉化溫度+100℃的範圍。延伸的倍率在每一方向通常為1.1至6倍,較理想為1.1至3.5倍。
環狀聚烯烴系樹脂薄膜一般係因表面活性差,故對於其與偏光薄膜接合的表面,以進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰處理、皂化處理等表面處理較理想。其中,以較容易可實施的電漿處理、電暈處理較適合。
乙酸纖維素系樹脂薄膜可適宜使用適合的市售品,例如FUJITAC(註冊商標)TD80(富士軟片股份有限公司製)、FUJITAC(註冊商標)TD80UF(富士軟片股份有限公司製)、FUJITAC(註冊商標)TD80UZ(富士軟片股份有限公司製)、FUJITAC(註冊商標)TD40UZ(富士軟片股份有限公司製)、KC8UX2M(柯尼卡美能達精密光學股份有限公司製)、KC4UY(柯尼卡美能達精密光學股份有限公司製)等。
於乙酸纖維素系樹脂薄膜的表面,為了改善視角特性,亦可形成液晶層等。而且,為了賦予相位差,亦可使乙酸纖維素系樹脂薄膜延伸。對於乙酸纖維素系樹脂薄膜,為了提高其與偏光薄膜的接合性,通常施以皂化處理。皂化處理可採用浸漬於如氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼性水溶液中之方法。
於上述的保護薄膜的表面,可形成硬塗層、抗眩(anti-glare)層、抗反射層等光學層。於保護薄膜的表面形成該等光學層的方法,並無特別限制,可使用習知的方法。
保護薄膜的厚度係因薄型化的要求,而以盡可能薄者為較理想,88μm以下較理想,48μm以下更理想。相反地,太薄時,強度降低,加工性變差,故以5μm以上較理想。
保護薄膜與偏光子層的貼合所使用的黏著劑,通常係由以丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚矽氧(silicone)系樹脂等作為基質聚合物,且於其中添加異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶(aziridine)化合物等交聯劑之組成物所構成。再者,亦可製成含有微粒子並顯示光散射性的黏著劑層。
黏著劑層的厚度以1至40μm較理想,在無損加工性、耐久性的特性之範圍內,以薄薄地塗佈較理想,更理想為3至25μm。當其為3至25μm時,具有良好的加工性,且在抑制偏光薄膜的尺寸改變上亦為較佳的厚度。黏著劑層未達1μm時,黏著性降低,超過40μm時,容易發生黏著劑漏出等不適合的情況。
於藉由黏著劑而將保護薄膜貼合於偏光子層的方法中,可於保護薄膜的面設置黏著劑層後,貼合於偏光子層,亦可於偏光子層的表面設置黏著劑層後,於其上貼合保護薄膜。
形成黏著劑層的方法並無特別限制,可於保護薄膜面或偏光子層面塗佈包含以上述基質聚合物為代表之各成分的溶液,進行乾燥而形成黏著劑層後,貼合保護薄膜與偏光子層,亦可於分離器上形成黏著劑層後,轉印至保護薄膜面或偏光子層面而積層。而且,將黏著劑層形成於保護薄膜或偏光子層面時,依據需要,亦可於保護薄膜或偏光子層面、或黏著劑層的單面或兩面,進行密合處理,例如電暈處理等。
保護薄膜與偏光子層的貼合所使用的接著劑,可舉例如使用聚乙烯醇系樹脂水溶液、水系二液型胺酯(urethane)系乳液接著劑等水系接著劑。當使用經皂化處理等施以親水化處理過之乙酸纖維素系薄膜作為保護薄膜時,作為與偏光子層貼合用之水系接著劑,係適合使用聚乙烯醇系樹脂水溶液。於作為接著劑使用之聚乙烯醇系樹脂中,除了將作為乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯進行皂化處理所得的乙烯醇均聚物以外,尚有將乙酸乙烯酯以及可與其共聚合之其他單體的共聚物進行皂化處理所得的乙烯醇系共聚物、更進一步將該等之羥基予以部分改性之改性聚乙烯醇系聚合物等。於水系接著劑中,亦可添加多元醛、水溶性環氧化合物、三聚氰胺系化合物、氧化鋯化合物、鋅化合物等作為添加劑。使用如此的水系接著劑時,由該等接著劑所得的接著劑層通常為1μm以下,即使以一般的光學顯微鏡觀察剖面,事實上亦未觀察到該接著劑層。
使用水系接著劑貼合保護薄膜與偏光子層的方法,並無特別限制,可舉例如於偏光子層及/或保護薄膜的表面均勻地塗佈接著劑,並於塗佈面再疊合另一方的薄膜,藉由滾輪等進行按壓並乾燥的方法等。通常,接著劑係在調製後於15至40℃的溫度下塗佈,貼合溫度通常為15至30℃的範圍。
使用水系接著劑時,係在將保護薄膜與偏光子層貼合後,為了除去水系接著劑中所含的水,而使其乾燥。乾燥爐的溫度以30至90℃較理想。未達30℃時,保護薄膜與偏光子層的接合面有變得容易剝離的傾向。90℃以上時,恐會因熱而使光學性能劣化。乾燥時間可為10至1000秒,特別從生產性的觀點來看,較理想為60至750秒,更理想為150至600秒。
乾燥後,亦可再於室溫或比其稍高的溫度,例如20至45℃左右的溫度,進行12至600小時程度的養生(curing)。養生時的溫度,一般設定為比乾燥時採用的溫度低。
而且,將保護薄膜與偏光子層貼合的接著劑,亦可使用光硬化性接著劑。光硬化性接著劑可舉例如光硬化性環氧樹脂與光陽離子聚合起始劑之混合物等。
將保護薄膜與偏光子層以光硬化性接著劑貼合的方法,可使用以往習知的方法,例如藉由流鑄法、棒塗法(Mayer bar coat)、凹版塗佈法、逗號式塗佈法、刮刀(doctor blade)法、模具塗佈法、浸泡法、噴霧法等,於偏光子層及/或保護薄膜的接合面塗佈接著劑後,疊合兩者之方法。所謂流鑄法係指使被塗佈物之偏光子層或保護薄膜,一邊往略正交方向、略平行方向或兩者間的斜方向移動,一邊於其表面流下接著劑,使其擴散分佈之方法。
於偏光子層或保護薄膜的表面塗佈接著劑後,將偏光子層及保護薄膜經由接著劑塗佈面並以夾持滾輪(nip roll)等夾住貼合而接合。而且,亦可適合使用將偏光子層及保護薄膜在疊合的狀態下,於偏光子層及保護薄膜之間滴下接著劑後,將該積層體以滾輪等進行加壓而均勻推擴的方法。於該情況下,滾輪的材質可使用金屬、橡膠等。再者,亦適合採用在偏光子層及保護薄膜之間滴下接著劑後,使該積層體通過滾輪與滾輪之間,而進行加壓並推擴的方法。於該情況下,該等滾輪可為相同材質,亦可為相異材質。使用上述夾持滾輪等而貼合後的接著劑層,其乾燥或硬化前的厚度較理想為5μm以下且0.01μm以上。
於偏光子層及/或保護薄膜的接合表面,為了提高接合性,亦可適當地進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰處理、皂化處理等表面處理。皂化處理,可列舉如浸漬於如氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼性水溶液之方法。
當使用光硬化性樹脂作為接著劑時,在將偏光子層與保護薄膜接合後,藉由照射活性能量線,使光硬化性接著劑硬化。活性能量線的光源並無特別限制,以在波長400nm以下具有發光分佈之活性能量線較理想,具體上係適合使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈(black light lamp)、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等較理想。
對光硬化性接著劑的光照射強度,係根據光硬化性接著劑的組成而適當決定,無特別限制,以對聚合引發劑的活性化有效的波長區域的照射強度為0.1至6000mW/cm2較理想。照射強度為0.1mW/cm2以上時,反應時間不會變得太長,照射強度為6000mW/cm2以下時,少有因從光源輻射的熱以及光硬化性接著劑硬化時所產生的熱,而導致環氧樹脂的黃變、偏光薄膜的劣化之情形。對光硬化性接著劑的光照射時間,係依據硬化的對光硬化性接著劑而適用者,並無特別限制,以設定成使上述的照射強度與照射時間的乘積所表示的累計光量成為10至10000mJ/cm2較理想。對光硬化性接著劑的累計光量為10mJ/cm2以上時,可使來自聚合引發劑的活性物種以充分的量產生,更確實地進行硬化反應,當其為10000mJ/cm2以下時,照射時間不會變得太長,可維持良好的生產性。而且,活性能量線照射後的接著劑層的厚度通常為0.001至5μm左右,較理想為0.01μm以上且2μm以下,更理想為0.01μm以上且1μm以下。
於藉由活性能量線的照射使光硬化性接著劑硬化時,係以在使偏光子層的偏光度、透過率及色相以及保護薄膜的透明性等偏光板的各種功能不降低的條件下進行硬化較理想。
第2實施態樣的偏光板的製造方法中,如第2圖所示,係在將保護薄膜貼合於偏光子層之貼合步驟(S60)後,進行基材薄膜的剝離步驟(S70)。於基材薄膜的剝離步驟(S70)中,係將基材薄膜從多層薄膜剝離。基材薄膜的剝離方法並無特別限制,可藉由與通常之附有黏著劑之偏光板所進行的剝離薄膜的剝離步驟相同之方法剝離。保護薄膜的貼合步驟(S60)後,可直接立即剝離,亦可在捲取成滾輪狀後,另外設置剝離步驟進行剝離。
如以上操作而製造之本發明的偏光板,在實際使用時可再具有積層其他光學層的步驟,亦可為積層有如此的光學層之偏光板。而且,上述保護薄膜亦可具有該等光學層的功能。該其他光學層的例子,可舉例如:使某種偏振光透過並使顯示與其相反性質的偏振光反射之反射型偏光薄膜、表面具有凹凸形狀的附有抗眩功能的薄膜、附有表面抗反射功能的薄膜、表面具有反射功能的反射薄膜、兼具反射功能與透過功能之半透過反射薄膜、視角補償薄膜。
相當於使某種偏振光透過並使顯示與其相反性質的偏振光反射之反射型偏光薄膜的市售品,可舉例如DBEF(3M公司製,可從住友3M股份有限公司取得)、APF(3M公司製,可從住友3M股份有限公司取得)。視角補償薄膜可舉例如:在基材表面塗佈液晶性化合物而被配向之光學補償薄膜、由聚碳酸酯系樹脂所構成的相位差薄膜、由環狀聚烯烴系樹脂所構成的相位差薄膜。相當於在基材表面塗佈液晶性化合物而被配向之光學補償薄膜的市售品,可舉例如WV薄膜(富士軟片股份有限公司製)、NH薄膜(新日本石油股份有限公司製)、NR薄膜(新日本石油股份有限公司製)等。而且,相當於由環狀聚烯烴系樹脂所構成的相位差薄膜之市售品,可舉例如Arton(註冊商標)薄膜(JSR股份有限公司製)、Escena(註冊商標)(積水化學工業股份有限公司製)、ZEONOR(註冊商標)薄膜(OPTES股份有限公司製)等。
根據第1及第2實施態樣的製造方法,可提供使製造步驟之頸縮現象被抑制且耐久性佳之偏光板。所謂頸縮現象,係指熔融樹脂在寬度方向朝內收縮,因此使偏光板的兩端變成比中央部厚之不良情形。
可構成供應藉由第1或第2實施態樣所製造的偏光板之液晶顯示裝置。液晶顯示裝置的製造,可根據以往習知的方法進行。
亦即,液晶顯示裝置一般係適當地組裝液晶胞、偏光板以及依據需要之照明系統等其他構成零件,再藉由組裝驅動電路而形成,於本發明中,除了使用本發明的偏光板以外,並無特別限制,係以傳統為基準。液晶胞可使用例如TN型、STN型等任意種類。
於液晶胞的單側或兩側配置偏光板,並且照明系統係適當地使用背光或反射板,而可構成液晶顯示裝置。於如此的液晶顯示裝置中,液晶胞的單側或兩側所配置的偏光板之至少一者為本發明的偏光板。於兩側設置偏光板時,該等可為相同,亦可為不同。再者,液晶顯示裝置中,除了上述者以外,亦可組合例如擴散板、抗反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列片(lens array sheet)等適當的要素而構成。
以下,列舉實施例,更具體地說明本發明,但本發明不限於此等例。
製作本發明的偏光板。
基材薄膜係使用厚度100μm的未延伸的丙烯均聚物(homo propylene)(PP)薄膜。
使聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業股份有限公司製,商品名:Gohsefimer Z-200)在95℃的熱水溶解,調製濃度3重量%的聚乙烯醇水溶液。於所得的聚乙烯醇水溶液中,相對於聚乙烯醇粉末6重量份,混合5重量份的交聯劑(住友化學股份有限公司製,商品名:Sumiresin(註冊商標)resin 650)。將所得的混合水溶液塗佈於電暈處理過之基材薄膜的面上,於80℃下乾燥10分鐘,形成厚度0.2μm的底塗層。
使聚乙烯醇粉末(可樂麗股份有限公司製,平均聚合度2400,皂化度98至99莫耳%)在95℃的熱水中溶解,調製濃度8重量%的聚乙烯醇水溶液。將所得的水溶液塗佈於上述底塗層上,於80℃下乾燥20分鐘,作成由基材薄膜、底塗層、樹脂層所構成之三層的積層薄膜。此時,樹脂層的厚度為6.1μm。
將上述積層薄膜使用拉幅(Tenter)裝置,預熱140℃,在延伸溫度150℃至160℃的範圍,藉由縱方向的自由端一軸延伸而延伸5.8倍,得到延伸薄膜。然後,將延伸薄膜於延伸軸的方向,在60℃的溫浴浸漬60秒,再於30℃的碘與碘化鉀的混合水溶液浸漬420秒後,以10℃的純水沖洗多餘的碘液。然後,使其於76℃的硼酸與碘化鉀的混合水溶液浸漬600秒。此時,延伸薄膜不進行延伸,於寬度方向沒有發現頸縮現象。然後,以10℃的純水洗淨4秒,最後在不延伸的情況下使其在80℃乾燥300秒,得到由偏光子層、底塗層、基材薄膜的三層所構成之偏光性積層薄膜。亦沒有發現因乾燥所造成的頸縮現象。
於上述偏光性積層薄膜的偏光子層的與基材薄膜側的面為相反側的面,塗佈聚乙烯醇系接著劑後,貼合保護薄膜(柯尼卡股份有限公司製,膜厚40μm,TAC),使其在80℃乾燥300秒,得到由保護薄膜、偏光子層、底塗層、基材薄膜的四層所構成之多層薄膜。
從所得的多層薄膜剝離基材薄膜,得到偏光板。基材薄膜係容易地被剝離,得到由保護薄膜、偏光子層、底塗層的三層所構成的實施例1的偏光板。偏光子層的厚度為6.1μm。
對實施例1的偏光板進行上述的評價測試,如上述般取得正交a值(a1、a2、a3)。然後,以a2與a1的差為ΔX,a2與a3的差為ΔY,算出ΔY/ΔX的值。於表1表示算出的結果。
對進行評價測試後之實施例1的偏光板,於底塗層的表面設置厚度25μm的丙烯酸系黏著劑層。然後,將原本配置於手機電話(IPS型,卡西歐(CASIO)公司製,商品名:W53CA)的液晶面板的上下之偏光板剝離後,將設有上述黏著劑層之實施例1的偏光板的黏著劑層側貼合於液晶面板。使其光軸與原本的偏光板相同。於室溫下放置48小時後,使其顯示圖像,在一般之屋內環境以及暗室內,以目視判斷圖像的清晰度,藉此而實施顯示狀態的評價。得到顯示狀態為清晰且良好的顯示。於表1表示結果。
除了將樹脂層所用的聚乙烯醇改用聚乙烯醇粉末(可樂麗股份有限公司製,平均聚合度1700,皂化度99.3莫耳%以上,商品名:Kuraray poval 117H)以外,其餘係以與實施例1相同的方法,得到延伸薄膜。延伸薄膜中之樹脂層的厚度為6.5μm。
再者,除了將染色步驟中浸漬於染色液的時間改成1320秒,並將乾燥步驟中之乾燥改成90℃、60秒以外,其餘係以與實施例1相同的方法,得到由保護薄膜、偏光子層、底塗層的三層所構成的實施例2的偏光板。偏光子層的厚度為6.5μm。
對實施例2的偏光板,與實施例1相同地進行上述的評價測試,如上述般取得正交a值(a1、a2、a3)。然後,以a2與a1的差為ΔX,a2與a3的差為ΔY,算出ΔY/ΔX的值。於表1表示算出的結果。
對進行評價測試後之實施例2的偏光板,進行與實施例1相同的實際安裝測試時,得到顯示狀態為清晰且良好的顯示。於表1表示結果。
除了將樹脂層所用的聚乙烯醇改用使聚乙烯醇(可樂麗股份有限公司製,平均聚合度2400,皂化度99.9莫耳%以上,商品名:Kuraray poval VF-PS#7500)經細微地剁碎者以外,其餘係以與實施例1相同的方法,得到延伸薄膜。延伸薄膜中之樹脂層的厚度為6.5μm。
再者,除了將染色步驟中浸漬於染色液的時間改成2400秒,並將乾燥步驟中之乾燥改成70℃、300秒以外,其餘係以與實施例1相同的方法,得到由保護薄膜、偏光子層、底塗層的三層所構成的實施例3的偏光板。偏光子層的厚度為6.5μm。
對實施例3的偏光板,與實施例1相同地進行上述的評價測試,如上述般取得正交a值(a1、a2、a3)。然後,以a2與a1的差為ΔX,a2與a3的差為ΔY,算出ΔY/ΔX的值。於表1表示算出的結果。
對進行評價測試後之實施例3的偏光板,進行與實施例1相同的實際安裝測試時,得到顯示狀態為清晰且良好的顯示。於表1表示結果。
將由平均聚合度2400、皂化度99.9莫耳%以上的聚乙烯醇所構成的厚度75μm之聚乙烯醇薄膜,以乾式進行一軸延伸成約5倍,再保持於緊張的狀態下,以60℃的純水浸漬1分鐘後,於碘與碘化鉀的混合水溶液中於28℃下浸漬60秒。然後,於硼酸與碘化鉀的混合水溶液中於72℃下浸漬300秒。此時,薄膜在寬度方向發現頸縮現象。繼而,以10℃的純水洗淨5秒後,在90℃下乾燥180秒(此時也發現頸縮現象),得到於聚乙烯醇吸附配向有碘之偏光薄膜。
另外,於100份的水中,使Kuraray poval 117H(可樂麗股份有限公司製)3份、Gohsefimer Z-200(日本合成化學工業股份有限公司製)3份、氯化鋅(由nacalai tesque販售)0.18份、乙二醛(由nacalai tesque販售)1.4份溶解,調製聚乙烯醇系樹脂接著劑。
在預先得到的偏光薄膜的一面,經由上述接著劑,以夾持滾輪貼合經皂化處理過之保護薄膜(柯尼卡股份有限公司製,膜厚40μm,商品名:TAC)。然後,於50℃下乾燥300秒,得到比較例1的偏光板。
對比較例1的偏光板,與實施例1相同地進行上述的評價測試,如上述般取得正交a值(a1、a2、a3)。然後,以a2與a1的差為ΔX,a2與a3的差為ΔY,算出ΔY/ΔX的值。於表1表示算出的結果。
對進行評價測試後之比較例3的偏光板,進行與實施例1相同的實際安裝測試時,顯示狀態為不清晰。於表1表示結果。
實施例1至3的偏光板,雖因評價測試的第1步驟而使偏光子層會紅變(ΔX的值不是0,即表示有變化),但藉由經過第2步驟(室溫下放置48小時)而回到與原來狀態接近的狀態,可知已抑制紅變。ΔY/ΔX的值為0.7以上之實施例1至3的偏光板,於實際安裝測試中,亦得到顯示狀態為清晰之良好結果。另一方面,於比較例1的液晶顯示裝置,得知其ΔY/ΔX的值小,即使經歷第2步驟,依舊有紅變。而且,於實際安裝測試中,亦無法得到清晰的顯示。再者,相較於實施例1至3的偏光板的製造步驟中沒有發現頸縮現象,於比較例1的偏光板的製造步驟則發現頸縮現象。
由以上的結果,推測偏光板的紅變之抑制,係與將偏光板用於液晶顯示裝置時的顯示的清晰性有關。以下,對於在製造階段中的頸縮現象的抑制與偏光板的紅變的抑制之相關性進行考察。
於實施例1至3的偏光板中,於基材薄膜上形成由聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層後,進行超過5倍的一軸延伸,然後染色、交聯、乾燥,製造具有10μm以下的薄偏光子層之偏光板,因此而沒有表現稱為頸縮的現象。由於沒有表現頸縮的現象,可推測已抑制偏光子層中之交聯構造變得太密之情況。藉此,可推測在評價測試的第1步驟中,即使因熱而使聚乙烯醇-碘錯合物被破壞,在經過第2步驟冷卻後,可容易地再錯合物化。以上的推測,係與製造即使經過第1步驟及第2步驟亦難以觀察到紅變之實施例1至3的偏光板之上述結果為不互相矛盾。
S10...樹脂層形成步驟
S20...延伸步驟
S30...染色步驟
S40...交聯步驟
S50...乾燥步驟
S60...貼合步驟
S70...剝離步驟
第1圖係表示本發明之偏光板的製造方法的第1實施態樣之流程圖。
第2圖係表示本發明之偏光板的製造方法的第2實施態樣之流程圖。
S10...樹脂層形成步驟
S20...延伸步驟
S30...染色步驟
S40...交聯步驟
S50...乾燥步驟
Claims (13)
- 一種偏光板,其係具有偏光子層者,且在進行評價測試時,若以a2與a1的差為ΔX,a2與a3的差為ΔY,則ΔX與ΔY滿足下述式(1)的關係,該評價測試係具備:將偏光板放置於85℃的環境下750小時之第1步驟、以及第1步驟後立即在室溫的環境下放置48小時的第2步驟,且以在第1步驟將要開始前、第1步驟剛結束後以及第2步驟剛結束後的亨特(Hunter)Lab顏色座標系統之正交a值分別為a1、a2、a3而取得關於前述偏光子層之該等值:ΔY/ΔX≧0.7 式(1)。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中,該偏光子層為由皂化度98莫耳%以上的聚乙烯醇系樹脂所構成。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板,其中,該偏光子層的厚度為10μm以下。
- 一種偏光板的製造方法,其係製造申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板的方法,具備下述步驟:樹脂層形成步驟,係於基材薄膜的一面,形成由皂化度98莫耳%以上的聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層,得到積層薄膜;延伸步驟,係將該積層薄膜以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸,得到延伸薄膜;染色步驟,係將該延伸薄膜的樹脂層以二色性色素染色,得到染色薄膜;交聯步驟,係將該染色薄膜的樹脂層浸漬於含有交聯劑之溶液,得到交聯薄膜;以及乾燥步驟,係乾燥該交聯薄膜;其中,於交聯步驟及乾燥步驟中,不進行延伸。
- 如申請專利範圍第4項所述之偏光板的製造方法,其中,該樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於該基材薄膜的一面上,使溶劑從該塗佈液蒸發並乾燥而進行。
- 如申請專利範圍第4項所述之偏光板的製造方法,其中,該樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由在基材薄膜的一面上設置底塗(primer)層後,將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於該底塗層上,使溶劑從塗佈液蒸發並乾燥而進行。
- 一種偏光板的製造方法,其係製造申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板的方法,具備下述步驟:樹脂層形成步驟,係於基材薄膜的一面,形成由皂化度98莫耳%以上的聚乙烯醇系樹脂所構成的樹脂層,得到積層薄膜;延伸步驟,係將該積層薄膜以超過5倍的延伸倍率進行一軸延伸,得到延伸薄膜;染色步驟,係將該延伸薄膜的樹脂層以二色性色素染色,形成偏光子層,得到染色薄膜;交聯步驟,係將該染色薄膜的偏光子層浸漬於含有交聯劑之溶液,得到交聯薄膜;乾燥步驟,係乾燥該交聯薄膜,得到偏光性積層薄膜;貼合步驟,係於偏光性積層薄膜之偏光子層與基材薄膜相反側的面,貼合保護薄膜,得到多層薄膜;以及剝離步驟,係從該多層薄膜剝離該基材薄膜;其中,於交聯步驟及乾燥步驟中,不進行延伸。
- 如申請專利範圍第7項所述之偏光板的製造方法,其中,該樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於該基材薄膜的一面上,使溶劑從該塗佈液蒸發並乾燥而進行。
- 如申請專利範圍第7項所述之偏光板的製造方法,其中,該樹脂層形成步驟中之樹脂層的形成,係藉由在該基材薄膜的一面上設置底塗層後,將聚乙烯醇系樹脂溶液塗佈於該底塗層上,使溶劑從該塗佈液蒸發並乾燥而進行。
- 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項所述之偏光板的製造方法,其中,該貼合步驟中之偏光子層與保護薄膜的貼合,係經由黏著劑層或接著劑層而進行。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板,其係藉由申請專利範圍第4項至第10項中任一項所述之偏光板的製造方法製造。
- 一種液晶顯示裝置,具備申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板。
- 一種液晶顯示裝置,具備申請專利範圍第11項所述之偏光板。
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