TWI844544B - 偏光板及其製造方法、以及含該偏光板之影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種即使在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異的偏光板。本發明之偏光板包含厚度為8μm以下之偏光膜及配置在偏光膜兩側之保護薄膜，且該偏光板在兩面透過黏著劑層貼合有玻璃板之狀態下於100℃下放置60小時後，下述式所示偏光度的變化量ΔP為-1.0%~0.0%：
ΔP(%)＝P60
-P0
在此，P0
為加熱前的偏光度，P60
為加熱60小時後的偏光度。
Description
本發明涉及一種偏光板及其製造方法、以及含該偏光板之影像顯示裝置。
發明背景
在代表性之影像顯示裝置即液晶顯示裝置，由於其影像形成方式，而於液晶單元兩側配置有偏光膜(代表上為包含偏光膜與光學機能層之偏光薄膜積層體(譬如偏光板))。且，隨著薄型顯示器的普及，還提出了搭載有機EL面板之顯示器(OLED)、使用了有利用量子點等無機發光材料的顯示面板之顯示器(QLED)。作為偏光膜之製造方法，例如已提出有一種將具有樹脂基材與聚乙烯醇(PVA)系樹脂層之積層體延伸，其次施以染色處理，以在樹脂基材上獲得偏光膜的方法(例如專利文獻1)。藉由這種方法可獲得厚度較薄的偏光膜，所以能對近年之影像顯示裝置的薄型化有所貢獻而備受矚目。然而，如上述之以往的薄型偏光膜其光學特性並不充分，因而對薄型偏光膜之光學特性追求更加的提升。再者，近年來影像顯示裝置的用途不斷擴大，譬如已擴大至車載用影像顯示裝置(譬如，汽車導航裝置、後方監視器)。在此同時，針對上述偏光薄膜積層體，變得要求在嚴酷的加熱環境下(譬如在高溫環境下)需具優異的耐久性，以及得以實現所述耐久性的偏光膜及偏光薄膜積層體。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特表2012-516468號公報
發明欲解決之課題
本發明是為了解決上述習知課題而成者，其主要目的在於提供一種在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異的偏光板。
用以解決課題之手段
本發明之偏光板包含厚度為8μm以下之偏光膜及配置在該偏光膜兩側之保護薄膜，且該偏光板在兩面透過黏著劑層貼合有玻璃板之狀態下於100℃下放置60小時後，下述式所示偏光度的變化量ΔP為-1.0%~0.0%：
ΔP(%)＝P60
-P0
在此，P0
為加熱前的偏光度，P60
為加熱60小時後的偏光度。
在一實施形態中，上述偏光板在兩面透過黏著劑層貼合有玻璃板之狀態下於100℃下放置60小時後，下述式所示單體透射率的變化量ΔTs為0.0%~1.5%：
ΔTs(%)＝Ts60
-Ts0
在此，Ts0
為加熱前的單體透射率，Ts60
為加熱60小時後的單體透射率。
在一實施形態中，上述單體透射率Ts0
為41.8%~43.0%。
在一實施形態中，上述保護薄膜之透濕度為200g/m2
・24h以下。
根據本發明之另一態樣，提供一種影像顯示裝置。該影像顯示裝置具備顯示單元及配置在該顯示單元之視辨側的上述偏光板。
在一實施形態中，上述影像顯示裝置係構成為車載用途。
根據本發明之另一面向，可提供一種偏光板之製造方法。該製造方法包含：於長條狀熱塑性樹脂基材的單側形成聚乙烯醇系樹脂層而做成積層體，該聚乙烯醇系樹脂層含有：碘化物或氯化鈉、與聚乙烯醇系樹脂；對該積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理，而將該聚乙烯醇系樹脂層做成偏光膜，該前述乾燥收縮處理係沿長邊方向輸送該積層體並加熱使其於寬度方向上收縮2%以上；及於該偏光膜兩側積層保護薄膜。
發明效果
根據本發明，藉由組合採用對聚乙烯醇(PVA)系樹脂添加鹵化物(以碘化鉀為代表)、包含空中輔助延伸及水中延伸之2段延伸、以及利用加熱輥進行乾燥及收縮，可製得薄型且即使在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異(譬如，加熱前後之偏光度及單體透射率之變化小)的偏光膜。藉由使用所述偏光膜，可實現即使在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異的偏光板。
用以實施發明之形態
以下說明本發明之實施形態，惟本發明不受該等實施形態限定。
A.偏光板之整體構造
圖1為本發明之一實施形態之偏光板的概略截面圖。偏光板100具有偏光膜11及配置在偏光膜11之兩側的保護薄膜12及13。亦可根據目的及期望之構成等，省略保護薄膜12及13中之任一者。在本發明之實施形態中，偏光膜代表上為含有二色性物質(譬如，碘)之聚乙烯醇(PVA)系樹脂薄膜，其厚度為8μm以下。
在本發明之實施形態中，偏光板在兩面透過黏著劑層貼合有玻璃板之狀態下於100℃放置60小時後，下述式所示偏光度的變化量ΔP為-1.0%~0.0%：
ΔP(%)＝P60
-P0
在此，P0
為加熱前的偏光度，P60
為加熱60小時後的偏光度。亦即，本發明之實施形態之偏光板具有一特徵，即即使在100℃之嚴酷的加熱環境下，偏光度之減少依舊很小。ΔP宜為-0.5%~0.0%，較宜為-0.2%~0.0%。理想是偏光板在兩面透過黏著劑層貼合有玻璃板之狀態下於100℃下放置60小時後，下述式所示單體透射率的變化量ΔTs為0.0%~1.5%：
ΔTs(%)＝Ts60
-Ts0
在此，Ts0
為加熱前的單體透射率，Ts60
為加熱60小時後的單體透射率。亦即，本發明之實施形態之偏光板宜具有下述特徵：即使在100℃之嚴酷的加熱環境下，單體透射率之增加依舊很小。ΔTs宜為0.0%~1.0%，且較宜為0.0%~0.7%。在此，偏光度及單體透射率實質上為偏光膜的特性，而偏光板之偏光膜以外的構成要素對偏光度及單體透射率不會有實質影響，所以偏光膜的偏光度及單體透射率與偏光板的偏光度及單體透射率實質上相等。吾人推測，偏光板之所述特徵可藉由偏光膜之以下機制來實現：偏光膜中之碘以PVA/I3-
錯合物(於480nm附近具有吸收)、PVA/I5-
錯合物(於600nm附近具有吸收)、不會形成錯合物之碘離子(於210nm附近之紫外區域具有吸收)等多重狀態存在時，主要係藉由PVA/I3-
錯合物及PVA/I5-
錯合物之狀態，使偏光膜在可見光顯示吸收二色性。一般而言，在高溫條件下，PVA/I5-
錯合物會變不穩定，且PVA/I5-
錯合物之量減少。藉此，偏光膜及偏光薄膜積層體(譬如偏光板)會在正交偏光狀態下產生變紅的現象(加熱紅變)。若接著以黏著劑將偏光板貼合至顯示單元，構成影像顯示裝置，就會因偏光板及黏著劑中所含水分發生高溫高濕狀態而使PVA/I3-
錯合物及PVA/I5-
錯合物顯著劣化，再加上上述加熱紅變，使得偏光度明顯降低及單體透射率顯著增加。根據本發明之實施形態，如後述藉由組合採用於乙烯醇(PVA)系樹脂添加鹵化物(以碘化鉀為代表)、包含空中輔助延伸及水中延伸之2段延伸、以及利用加熱輥進行乾燥及收縮，即可獲得即使在嚴酷的加熱環境下，PVA/I3-
錯合物及PVA/I5-
錯合物之穩定性依舊優異的偏光膜。其結果，可實現即使在嚴酷的加熱環境下，耐久性依舊優異(代表上，可抑制紅變、且偏光度及單體透射率之變化小)的偏光板。
B.偏光膜
如上述，偏光膜係由含二色性物質(譬如，碘)之PVA系樹脂薄膜構成。偏光膜實質上為碘經吸附定向的PVA系樹脂薄膜。形成PVA系樹脂薄膜之PVA系樹脂可採用任意且適當的樹脂。譬如可舉聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由將聚乙酸乙烯酯皂化而得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%，更宜為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度係依JIS K 6726-1994而求得。藉由使用所述皂化度的PVA系樹脂，可獲得耐久性優異的偏光膜。皂化度太高時，會有膠化之虞。
偏光膜中之碘濃度為5.0重量%以上，宜為5.0重量%~12.0重量%，更宜為5.5重量%~10.0重量%。另，本說明書中的「碘濃度」意指偏光膜中所含之所有碘的量。更具體而言，碘在偏光膜中以I-
、I2
、I3 -
、PVA/I3-
錯合物、PVA/I5-
錯合物等之形態存在時，本說明書中之碘濃度意指包含所有該等形態之碘的濃度。碘濃度譬如可由X射線螢光分析所得X射線螢光強度與薄膜(偏光膜)厚度來算出。根據本發明之實施形態，如所述在碘濃度高的偏光膜中，在嚴酷的加熱環境下可實現優異的耐久性。
偏光膜之厚度如上述為8μm以下，宜為1μm~8μm，1μm~7μm較佳，2μm~5μm更佳。根據本發明之實施形態，如所述在非常薄的偏光膜中，在嚴酷的加熱環境下可實現優異的耐久性。
偏光膜宜在波長380nm~780nm之任一波長下顯示吸收二色性。偏光膜之單體透射率(加熱前之單體透射率)Ts0
宜為41.8%~43.0%，較宜為41.9%~42.8%。偏光膜之偏光度(加熱前之偏光度)P0
宜為99.900%以上，較宜為99.950%以上。上述單體透射率，代表上為利用紫外線-可見光分光光度計測定並經視感度補償的Y值。上述偏光度，代表上為依據利用紫外線-可見光分光光度計測定並經視感度補償的平行透射率Tp及正交透射率Tc，以下述式求得。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2
×100
在一實施形態中，8μm以下的薄型偏光膜之透射率在代表上係以偏光膜(表面之折射率：1.53)與保護薄膜(折射率：1.50)之積層體為測定對象，使用紫外線可見光分光光度計來測定。因應偏光膜表面之折射率及/或保護薄膜之與空氣界面接觸的表面之折射率，各層在界面上的反射率會有所變化，結果會有透射率之測定值產生變化之情形。因此，舉例而言在使用折射率非1.50之保護薄膜時，亦可因應保護薄膜之與空氣界面接觸的表面之折射率來校正透射率之測定值。具體上，透射率之校正值C係用和保護薄膜與空氣層之界面的透射軸平行的偏光之反射率R1
(透射軸反射率)，以下式表示。
C=R1
-R0
R0
=((1.50-1)2
/(1.50+1)2
)×(T1
/100)
R1
=((n1
-1)2
/(n1
+1)2
)×(T1
/100)
在此，R0
係使用折射率為1.50之保護薄膜時的透射軸反射率，n1
為所用保護薄膜之折射率，T1
為偏光膜之透射率。舉例而言，在使用表面折射率為1.53之基材(環烯烴系薄膜、附硬塗層之薄膜等)作為保護薄膜時，校正量C即為約0.2%。此時，將測定而得之透射率加上0.2%，可換算成使用表面折射率為1.50之保護薄膜時之透射率。另，經依上述式進行計算，在使偏光膜之透射率T1變化了2%時之校正值C的變化量為0.03%以下，故而偏光膜之透射率對校正值C之值的影響是有限的。又，在保護薄膜具有表面反射以外之吸收時，可依吸收量來進行適當的校正。
偏光膜可採用任意且適當的偏光膜。偏光膜代表上是使用二層以上之積層體製作而得。
使用積層體而獲得之偏光膜的具體例，可舉出使用樹脂基材及塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光膜。使用樹脂基材及塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光膜，例如可以藉由以下來製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材，並使其乾燥而於樹脂基材上形成PVA系樹脂層，以獲得樹脂基材與PVA系樹脂層的積層體；以及將該積層體延伸及染色而將PVA系樹脂層製成偏光膜。本實施形態中，延伸代表上包含使積層體浸漬於硼酸水溶液中並進行延伸。而且，視需要，延伸可更進一步地包含在硼酸水溶液中進行延伸前以高溫(例如95℃以上)將積層體進行空中延伸。可以直接使用所得之樹脂基材/偏光膜的積層體(亦即，可以樹脂基材作為偏光膜的保護層)，或亦可從樹脂基材/偏光膜之積層體剝離樹脂基材，並於該剝離面依目的積層任意且適當的保護層後來使用。所述偏光膜之製造方法的詳細內容，例如記載於日本專利特開2012-73580號公報。本說明書中援用該公報之其整體的記載作為參考。
偏光膜代表上可經由包含以下之製造方法而得：於長條狀熱塑性樹脂基材的單側形成聚乙烯醇系樹脂層而做成積層體，該聚乙烯醇系樹脂層含有鹵化物及聚乙烯醇系樹脂；及，對上述積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係沿長邊方向輸送積層體並加熱使其於寬度方向上收縮2%以上。藉此，可製得一種薄型且即使在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異的偏光膜。針對偏光膜之製造方法，作為偏光板之製造方法中所含步驟，將在後述E項中詳細說明。
C.保護薄膜
保護薄膜12及13係以可作為偏光膜之保護薄膜使用之任意且適當的薄膜形成。作為該薄膜之主成分的材料之具體例，可舉出三乙醯纖維素(TAC)等之纖維素樹脂、聚脂系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降莰烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系及乙酸酯系等之透明樹脂等。又，亦可舉出(甲基)丙烯酸系、胺甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。其他亦可舉出例如矽氧烷系聚合物等之玻璃質系聚合物。並且，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)所記載之聚合物薄膜。作為該薄膜之材料，例如可以使用含有在側鏈具有取代或非取代之醯亞胺基的熱塑性樹脂與在側鏈具有取代或非取代之苯基及腈基的熱塑性樹脂之樹脂組成物，且例如可舉出具有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺構成之交替共聚物及丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組成物。該聚合物薄膜例如可為上述樹脂組成物之擠製成形物。保護薄膜宜為以如聚降莰烯系樹脂之環烯烴系樹脂構成。因為可實現適當的透濕度。
保護薄膜之透濕度宜為200g/m2
・24h以下，較宜為100g/m2
・24h以下，更宜為50g/m2
・24h以下，尤宜為20g/m2
・24h以下。透濕度愈低愈佳，透濕度之下限譬如可為2g/m2
・24h。透濕度若在所述範圍內，便更可在高溫環境下抑制紅變，且可進一步縮小偏光度及單體透射率之變化。透濕度係依JIS Z0208之透濕度試驗(透濕杯法(cup method))測定。
將偏光板100應用在影像顯示裝置時，亦可視需求對配置在與顯示單元為相反側之保護薄膜(外側保護薄膜)12施行硬塗處理、抗反射處理、抗黏著處理、防眩處理等表面處理。此外/或者，亦可視需求對外側保護薄膜12施行改善透過偏光太陽眼鏡視辨時之視辨性的處理(代表上如賦予(橢)圓偏光機能、賦予超高相位差)。藉由施行所述處理，即使透過偏光太陽眼鏡等偏光透鏡視辨顯示影像，依舊可實現優異的視辨性。所述偏光板在穿戴太陽眼鏡之車輛駕駛員之視辨性方面優異，故亦適合應用在車載用影像顯示裝置上。
外側保護薄膜12之厚度代表上為300μm以下，宜為100μm以下，較宜為5μm~80μm，更宜為10μm~60μm。此外，當有施行表面處理時，外側保護薄膜之厚度是包含表面處理層之厚度的厚度。
將偏光板100應用在影像顯示裝置時，配置在顯示單元側之保護薄膜(內側保護薄膜)13的厚度宜為5μm~200μm，較宜為10μm~100μm，更宜為10μm~60μm。在一實施形態中，內側保護薄膜於光學上宜為各向同性。在本說明書中，「光學上為各向同性」意指面內相位差Re(550)為0nm~10nm，且厚度方向之相位差Rth(550)為-10nm~+10nm。在另一實施形態中，內側保護薄膜是具有任意且適當的相位差值的相位差層。此時，相位差層之面內相位差Re(550)是例如110nm~150nm。「Re(550)」是在23℃下以波長550nm之光所測定的面內相位差，可藉由式：Re=(nx-ny)×d求出。「Rth(550)」是在23℃下以波長550nm之光所測定的厚度方向之相位差，可藉由式：Rth＝(nx-nz)×d求出。此處，「nx」為面內之折射率為最大方向(亦即慢軸方向)的折射率，「ny」為於面內與慢軸正交之方向(亦即快軸方向)的折射率，「nz」為厚度方向的折射率，「d」為層(薄膜)的厚度(nm)。
D.附覆蓋玻璃之偏光板
本發明之實施形態之偏光板如上述即使在被夾在玻璃板之狀態下處於嚴酷的加熱環境下，耐久性仍優異，因此可適當構成為附覆蓋玻璃之偏光板。附覆蓋玻璃之偏光板代表上具有上述A項~C項中記載之偏光板與覆蓋玻璃，該覆蓋玻璃係透過層間充填劑而積層在該偏光板之視辨側(外側保護薄膜12側)。層間充填劑係以任意且適當的接著劑構成。層間充填劑可舉如日本專利第6071459號說明書中所載之物。本說明書中係援用該公報之記載作為參考。層間充填劑之厚度宜為50μm~300μm，較宜為100μm~250μm。覆蓋玻璃可採用業界周知慣用之構造，故而省略詳細說明。
E.偏光板之製造方法
本發明一實施形態之偏光板之製造方法包含：於長條狀熱塑性樹脂基材的單側形成聚乙烯醇系樹脂層而做成積層體，該聚乙烯醇系樹脂層含有碘化物或氯化鈉與聚乙烯醇系樹脂；對該積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理而將該聚乙烯醇系樹脂層做成偏光膜，該前述乾燥收縮處理係沿長邊方向輸送該積層體並加熱使其於寬度方向上收縮2%以上；及於該偏光膜兩側積層保護薄膜。相對於PVA系樹脂100重量份，PVA系樹脂層中之鹵化物的含量宜為5重量份~20重量份。乾燥收縮處理宜使用加熱輥進行處理，且加熱輥之溫度宜為60℃~120℃。藉由所述製造方法，可製得薄型且即使在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異的偏光膜，其結果可製得即使在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異的偏光板。尤其是藉由下述方式可製得即使在嚴酷的加熱環境下耐久性仍優異、並已抑制光學特性不均的偏光膜：製作包含含有鹵化物之PVA系樹脂層的積層體後，將上述積層體之延伸設為包含空中輔助延伸及水中延伸的多階段延伸，再將延伸後之積層體以加熱輥進行加熱。具體而言，在乾燥收縮處理步驟中使用加熱輥，可在輸送積層體的同時使積層體整體全部均勻收縮。藉此，可穩定生產如上述之偏光膜。
E-1.製作積層體
製作熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體的方法可以採用任意且適當的方法。較佳的是在熱塑性樹脂積層的表面，藉由塗佈包含鹵化物及PVA系樹脂的塗佈液後使其乾燥，而在熱塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層。如上述，相對於PVA系樹脂100重量份，PVA系樹脂層中之鹵化物的含量宜為5重量份~20重量份。
塗佈液之塗佈方法可採用任意且適當的方法。例如可舉出輥塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、模塗法、淋幕式塗佈法、噴塗法、刮刀式塗佈法(逗號塗佈法等)等。上述塗佈液之塗佈、乾燥溫度宜為50℃以上。
PVA系樹脂層之厚度宜為3μm~40μm，更宜為3μm~20μm。
在形成PVA系樹脂層之前，可對熱塑性樹脂基材施以表面處理(例如電暈處理等)，亦可在熱塑性樹脂基材上形成易接著層。藉由進行所述處理，可提升熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之密著性。
E-1-1.熱塑性樹脂基材
熱塑性樹脂基材之厚度宜為20μm~300μm，更宜為50μm~200μm。若低於20μm，恐難以形成PVA系樹脂層。若超過300μm，例如在後述之水中延伸處理時熱塑性樹脂基材恐需要較長時間來吸水而對延伸造成過大的負荷。
熱塑性樹脂基材其吸水率宜為0.2%以上，更宜為0.3%以上。熱塑性樹脂基材會吸水，水則可發揮塑化劑的作用進行塑化。其結果，可以使延伸應力大幅降低，而可以高倍率地延伸。另一方面，熱塑性樹脂基材之吸水率宜為3.0%以下，更宜為1.0%以下。藉由使用所述熱塑性樹脂基材，可防止製造時熱塑性樹脂基材之尺寸穩定性顯著下降，導致所得偏光膜的外觀劣化等不良情況。又，可防止於水中延伸時基材斷裂或PVA系樹脂層從熱塑性樹脂基材剝離。此外，熱塑性樹脂基材之吸水率例如可以藉由將改質基導入構成材料來調整。吸水率係按JIS K 7209所求得之值。
熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為120℃以下。藉由使用所述熱塑性樹脂基材，可抑制PVA系樹脂層的結晶化，同時又可充分確保積層體的延伸性。此外，若顧及以水所行之熱塑性樹脂基材的塑化及順利進行水中延伸，宜為100℃以下，更宜為90℃以下。另一方面，熱塑性樹脂基材的玻璃轉移溫度宜為60℃以上。藉由使用所述熱塑性樹脂基材，可以防止在塗佈、乾燥含有上述PVA系樹脂之塗佈液時熱塑性樹脂基材變形(例如，產生凹凸或下垂、皺褶等)等之不良情況，而良好地製作積層體。又，PVA系樹脂層的延伸可以在適當的溫度(例如，60℃左右)下良好地進行。此外，熱塑性樹脂基材的玻璃轉移溫度例如可以藉由將於構成材料導入改質基之結晶化材料加熱來調整。玻璃轉移溫度(Tg)是依據JIS K 7121求出之值。
熱塑性樹脂基材之構成材料可採用任意且適當的熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、降莰烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、其等之共聚物樹脂等。這些當中，較理想的是降莰烯系樹脂、非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。
在一實施形態中，宜使用非晶質之(未結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。其中，尤宜使用非晶性之(難以結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。作為非晶性之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂的具體例，可舉出更包含異酞酸及/或環己烷二羧酸作為二羧酸之共聚物、以及更包含環己烷二甲醇或二乙二醇作為甘醇之共聚物。
在較佳之實施形態中，熱塑性樹脂基材是以具有異酞酸單元之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂所構成。原因在於所述熱塑性樹脂基材之延伸性極為優異，而可以抑制延伸時之結晶化。吾人認為這是由於導入異酞酸單元，對主鏈帶來很大的折曲所造成的。聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂具有對苯二甲酸單元及乙二醇單元。相對於所有重複單元之合計，異酞酸單元之含有比率宜為0.1莫耳%以上，更宜為1.0莫耳%以上。這是因為可以獲得延伸性極為優異之熱塑性樹脂基材。另一方面，相對於所有重複單元之合計，異酞酸單元之含有比率宜為20莫耳%以下，更宜為10莫耳%以下。藉由設定為所述含有比率，可以在後述之乾燥收縮處理中使結晶化度良好地增加。
熱塑性樹脂基材亦可事先(形成PVA系樹脂層之前)進行延伸。在一實施形態中，是往長條狀熱塑性樹脂基材的橫方向延伸。橫方向宜為與後述之積層體的延伸方向正交之方向。並且，本說明書中所謂「正交」包含實質上正交的情況。此處，所謂之「實質上正交」包含90°±5.0°之情況，且宜為90°±3.0°，更宜為90°±1.0°。
相對於玻璃轉移溫度(Tg)，熱塑性樹脂基材之延伸溫度宜為Tg-10℃~Tg+50℃。熱塑性樹脂基材之延伸倍率宜為1.5倍~3.0倍。
熱塑性樹脂基材之延伸方法可採用任意且適當的延伸方法。具體而言，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸。延伸方式可為乾式亦可為濕式。熱塑性樹脂基材之延伸可以在一階段中進行，亦可分多階段進行。分多階段進行時，上述之延伸倍率為各階段之延伸倍率之積。
E-1-2.塗佈液
塗佈液如上述含有鹵化物及PVA系樹脂。上述塗佈液代表上係已使上述鹵化物及上述PVA系樹脂溶解於溶劑中之溶液。作為溶劑，可舉例如水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種甘醇類、三羥甲丙烷等多元醇類、伸乙二胺、二伸乙三胺等胺類。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。其等中又以水為佳。相對於溶劑100重量份，溶液之PVA系樹脂濃度宜為3重量份~20重量份。只要為所述樹脂濃度，便可形成密著於熱塑性樹脂基材之均勻的塗佈膜。相對於PVA系樹脂100重量份，塗佈液中之鹵化物的含量為5重量份~20重量份。藉由塗佈液(就結果論，為PVA系樹脂層)含有鹵化物，在將PVA系樹脂層浸漬於液體中時，相較於PVA系樹脂層不含鹵化物的情況，更可抑制聚乙烯醇分子之定向的紊亂以及定向性的降低。藉此，可以提升經染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體來進行之處理步驟所獲得之偏光膜的光學特性。
塗佈液中亦可摻混添加劑。添加劑可舉如塑化劑、界面活性劑等。塑化劑可舉例如乙二醇或丙三醇等多元醇。界面活性劑可舉例如非離子性界面活性劑。該等可為了進一步提升所得PVA系樹脂層的均勻性或染色性、延伸性而使用。
PVA系樹脂如同上述B項中所說明。
PVA系樹脂的平均聚合度可按目的適當選擇。平均聚合度通常為1000~10000，宜為1200~4500，更宜為1500~4300。另，平均聚合度可按JIS K 6726-1994而求得。
上述鹵化物可採用任意且適當的鹵化物。例如可舉出碘化物及氯化鈉。碘化物例如可舉出碘化鉀、碘化納及碘化鋰。該等中又以碘化鉀為佳。
塗佈液中之鹵化物的量，相對於PVA系樹脂100重量份宜為5重量份~20重量份，並且相對於PVA系樹脂100重量份更宜為10重量份~15重量份。若鹵化物相對於PVA系樹脂100重量份之量超過20重量份，鹵化物會溢出(bleedout)，導致最終所得之偏光膜有白濁的情況。
一般而言，藉由PVA系樹脂層延伸，PVA系樹脂中之聚乙烯醇分子的定向性會變高，但若將延伸後之PVA系樹脂層浸漬於含水的液體中，聚乙烯醇分子之定向會紊亂，而有定向性降低的情況。尤其是在對熱塑性樹脂與PVA系樹脂層的積層體進行硼酸水中延伸時，為了使熱塑性樹脂之延伸穩定而以比較高的溫度在硼酸水中延伸上述積層體時，上述定向度降低的傾向會十分顯著。例如，相對於一般是在60℃下進行PVA薄膜單體於硼酸水中的延伸，A-PET(熱塑性樹脂基材)與PVA系樹脂層之積層體的延伸是在70℃前後之溫度的較高溫度下進行，在該情況下，延伸初始之PVA的定向性可能會在因水中延伸而上升前的階段即降低。相對於此，製作含有鹵化物之PVA系樹脂層與熱塑性樹脂基材的積層體，並於硼酸水中延伸積層體之前在空氣中進行高溫延伸(輔助延伸)，藉此可以促進輔助延伸後之積層體的PVA系樹脂層中之PVA系樹脂之結晶化。其結果，在將PVA系樹脂層浸漬於液體中時，相較於PVA系樹脂層不含鹵化物的情況，可以抑制聚乙烯醇分子之定向的紊亂以及定向性的降低。藉此，可以提升經染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體來進行之處理步驟所獲得之偏光膜的光學特性。
E-2.空中輔助延伸處理
尤其，為了獲得高度之光學特性，會選擇組合乾式延伸(輔助延伸)及硼酸水中延伸之2段延伸的方法。如2段延伸，藉由導入輔助延伸，可以抑制熱塑性樹脂基材之結晶化並同時進行延伸，而可以解決在後續之硼酸水中延伸中因熱塑性樹脂基材過度的結晶化而造成之延伸性降低的問題，故可以更高倍率地延伸積層體。習知，當在熱塑性樹脂基材上塗佈PVA系樹脂時，為了抑制熱塑性樹脂基材之玻璃移轉溫度的影響，相較於將PVA系樹脂塗佈於金屬圓筒上的情況，必須降低塗佈溫度，結果可能導致產生PVA系樹脂的結晶化相對變低，而無法獲得充分之光學特性的問題。相對於此，藉由導入輔助延伸，則在將PVA系樹脂塗佈於熱塑性樹脂上時，仍可提高PVA系樹脂之結晶性，而能夠達成高度之光學特性。再者，藉由事先同時提高PVA系樹脂之定向性，可在後續之染色步驟及延伸步驟浸漬於水中時，防止PVA系樹脂之定向性的降低及溶解等的問題，而可達成高度的光學特性。
空中輔助延伸之延伸方法可為固定端延伸(例如使用拉幅延伸機進行延伸之方法)，亦可為自由端延伸(例如使積層體通過周速相異之輥間進行單軸延伸之方法)，惟為了獲得高光學特性，可積極採用自由端延伸。在一實施形態中，空中延伸處理包含加熱輥延伸步驟，該步驟是將上述積層體沿其長邊方向輸送，同時藉由加熱輥間之周速差而進行延伸。空中延伸處理代表上為包含區域延伸步驟及加熱輥延伸步驟。另，區域延伸步驟及加熱輥延伸步驟之順序並無限定，可以先進行區域延伸步驟，亦可先進行加熱輥延伸步驟。亦可省略區域延伸步驟。在一實施形態中，可依序進行區域延伸步驟及加熱輥延伸步驟。又，在其他實施形態中，拉幅延伸機是把持薄膜端部，並將拉幅機間之距離朝流動方向擴展而進行延伸(拉幅機間之距離的擴展即為延伸倍率)。此時，寬度方向(相對於流動方向為垂直方向)之拉幅機的距離是設定成可任意接近。較理想的是可設定成相對於流動方向之延伸倍率來利用自由端延伸作接近。為自由端延伸時，是以寬度方向之收縮率=(1/延伸倍率)1/2
計算。
空中輔助延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，延伸倍率為各階段之延伸倍率之積。空中輔助延伸中之延伸方向以與水中延伸之延伸方向略為相同為佳。
空中輔助延伸中之延伸倍率宜為2.0倍~3.5倍。組合空中輔助延伸及水中延伸時之最大延伸倍率，相對於積層體之原長宜為5.0倍以上，較佳為5.5倍以上，更佳為6.0倍以上。本說明書中「最大延伸倍率」意指積層體將要斷裂前的延伸倍率，係另外確認積層體斷裂的延伸倍率後得以比其值低0.2之值。
空中輔助延伸之延伸溫度可因應熱塑性樹脂基材之形成材料、延伸方式等設定成任意且適當的值。延伸溫度宜為熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，更宜為熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上，尤宜為Tg+15℃以上。另一方面，延伸溫度之上限宜為170℃。在所述溫度下延伸可抑制PVA系樹脂之結晶化快速進展，而可抑制該結晶化所造成的不良情況(例如，因延伸而妨礙PVA系樹脂層之定向)。
E-3.不溶解處理
視需要，在空中輔助延伸處理之後且在水中延伸處理或染色處理之前，施行不溶解處理。上述不溶解處理代表上可藉由將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行不溶解處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性，防止PVA浸漬於水中時定向降低。相對於水100重量份，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份~4重量份。不溶解浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
E-4.染色處理
上述染色處理代表上係以碘將PVA系樹脂層染色來進行。具體而言，是藉由使碘吸附於PVA系樹脂層來進行。該吸附方法可舉如：使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於含碘之染色液中的方法、將該染色液塗敷於PVA系樹脂層上的方法、及將該染色液噴霧至PVA系樹脂層上的方法等。較理想的是使積層體浸漬於染色液(染色浴)中之方法。其是因為可良好吸附碘之故。
上述染色液宜為碘水溶液。而相對於水100重量份，碘之摻混量宜為0.05重量份~0.5重量份。為了提高碘對水的溶解度，宜於碘水溶液中摻混碘化物。碘化物可舉出例如：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。該等之中又以碘化鉀為佳。相對於水100重量份，碘化物之摻混量宜為0.1重量份~10重量份，較宜為0.3重量份~5重量份。為了抑制PVA系樹脂溶解，染色液於染色時的液溫宜為20℃~50℃。使PVA系樹脂層浸漬於染色液時，為了確保PVA系樹脂層之透射率，浸漬時間宜為5秒~5分鐘，較佳為30秒~90秒。
染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)可以使最後所得偏光膜之單體透射率為43.5%以上且偏光度成為99.940%以上的方式進行設定。所述染色條件宜使用碘水溶液作為染色液，並將碘水溶液中之碘及碘化鉀之含量的比設為1：5~1：20。碘水溶液中之碘及碘化鉀之含量的比宜為1：5~1：10。藉此，可以獲得具有如上述之光學特性的偏光膜。
進行將積層體浸漬於含有硼酸之處理浴中之處理(代表上為不溶解處理)後接續進行染色處理時，該處理浴所含之硼酸混入染色浴會導致染色浴之硼酸濃度隨時間進行產生變化，結果會有染色性變得不穩定的情況。為了抑制如上述之染色性的不穩定化，相對於水100重量份，染色浴之硼酸濃度的上限宜調整為4重量份，更佳為2重量份。另一方面，相對於水100重量份，染色浴之硼酸濃度的下限宜為0.1重量份，較佳為0.2重量份，更佳為0.5重量份。在一實施形態中，是使用事先摻混了硼酸的染色浴來進行染色處理。藉此，可以減低染色浴中混入上述處理浴之硼酸時其硼酸濃度之變化的比率。相對於水100重量份，事先摻混於染色浴之硼酸的摻混量(亦即，非來自上述處理浴之硼酸的含量)宜為0.1~2重量份，較佳為0.5重量份~1.5重量份。
E-5.交聯處理
視需要，在染色處理之後且在水中延伸處理之前，施行交聯處理。上述交聯處理代表上可將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行交聯處理，可對PVA系樹脂層賦予耐水性，防止在後續之水中延伸中，將PVA浸漬於高溫之水中時定向降低。相對於水100重量份，該硼酸水溶液之濃度宜為1重量份~5重量份。又，於上述染色處理後進行交聯處理時，宜進一步摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘的溶出。而相對於水100重量份，碘化物之摻混量宜為1重量份~5重量份。碘化物之具體例如上述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
E-6.水中延伸處理
水中延伸處理是將積層體浸漬於延伸浴中來進行。藉由水中延伸處理，可在比上述熱可塑樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表上為80℃左右)低的溫度下延伸，而可抑制PVA系樹脂層結晶化的同時又可將之高倍率延伸。其結果，可製造出具有優異光學特性的偏光膜。
積層體之延伸方法可採用任意且適當的方法。具體而言，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸(例如使積層體通過周速不同之輥間以單軸延伸的方法)。較理想的是選擇自由端延伸。積層體之延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，後述積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)為各階段之延伸倍率之積。
水中延伸宜使積層體浸漬於硼酸水溶液中來進行(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴，可對PVA系樹脂層賦予得以承受延伸時所受張力的剛性及不溶解於水的耐水性。具體上，硼酸在水溶液中會生成四羥基硼酸陰離子而可藉由氫鍵與PVA系樹脂交聯。其結果，可賦予PVA系樹脂層剛性及耐水性，而能良好地延伸，製作具有優異光學特性的偏光膜。
上述硼酸水溶液宜使硼酸及/或硼酸鹽溶解於溶劑之水而獲得。另一方面，硼酸濃度宜相對於水100重量份為1重量份~10重量份，更宜為2.5重量份~6重量份，尤宜為3重量份~5重量份。藉由令硼酸濃度為1重量份以上，可有效抑制PVA系樹脂層的溶解，而可製造較高特性的偏光膜。此外，除硼酸或硼酸鹽外，亦可使用將硼砂等之硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶劑而得之水溶液。
理想係於上述延伸浴(硼酸水溶液)中摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘的溶出。碘化物之具體例如上述。相對於水100重量份，碘化物之濃度宜為0.05重量份~15重量份，更宜為0.5重量份~8重量份。
延伸溫度(延伸浴之浴溫)宜為40℃~85℃，更宜為60℃~75℃。只要為所述溫度，便可抑制PVA系樹脂層溶解，同時又可高倍率延伸。具體上如上述，熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)在形成PVA系樹脂層之關聯下宜為60℃以上。此時，延伸溫度若低於40℃，即使考慮以水將熱塑性樹脂基材塑化，也恐無法良好延伸。另一方面，延伸浴之溫度愈高溫，PVA系樹脂層之溶解性就愈高，恐無法獲得優異的光學特性。積層體浸漬於延伸浴之浸漬時間宜為15秒~5分鐘。
水中延伸所進行之延伸倍率宜為1.5倍以上，更宜為3.0倍以上。相對於積層體的原長，積層體之總延伸倍率宜為5.0倍以上，更宜為5.5倍以上。藉由達成所述之高延伸倍率，可以製造光學特性極為優異之偏光膜。所述高延伸倍率可採用水中延伸方式(硼酸水中延伸)而達成。
E-7.乾燥收縮處理
上述乾燥收縮處理可藉由加熱區域整體而進行之區加熱來實施，亦可藉由加熱輸送輥(使用所謂之加熱輥)來實施(加熱輥乾燥方式)。較理想的是使用該兩者。藉由使用加熱輥而使其乾燥，可有效率地抑制積層體之加熱彎曲，而製造外觀優異之偏光膜。具體而言，在使積層體沿著加熱輥的狀態下進行乾燥，可有效率地促進上述熱塑性樹脂基材之結晶化而增加結晶化度，即便在較低之乾燥溫度下，仍可良好地增加熱塑性基材之結晶化度。其結果，可增加熱塑性樹脂基材之剛性，成為得以承受PVA系樹脂層因乾燥而收縮的狀態，而可抑制彎曲。又，由於使用加熱輥，可以將積層體維持在平坦的狀態並進行乾燥，因此不僅彎曲還可抑制皺褶的產生。此時，積層體藉由乾燥收縮處理在寬度方向上收縮，可提升光學特性。這是由於可有效提升PVA及PVA/碘錯合物之定向性所致。積層體因乾燥收縮處理所行之寬度方向的收縮率宜為2%~10%，較佳為2%~8%，尤佳為4%~6%。藉由使用加熱輥，可在輸送積層體的同時使其連續性地於寬度方向上收縮，而可實現高生產率。另外，透過乾燥收縮處理使積層體於寬度方向上收縮，可提升光學特性。
圖2為顯示乾燥收縮處理之一例的概略圖。乾燥收縮處理是藉由已加熱至預定溫度的輸送輥R1~R6與導輥G1~G4來輸送積層體200並同時使其乾燥。圖示例中，是以可使PVA樹脂層的面與熱塑性樹脂積層的面交互連續加熱的方式配置輸送輥R1~R6，但例如亦可以僅連續加熱積層體200之其中一面(例如熱塑性樹脂基材面)的方式配置輸送輥R1~R6。
可藉由調整輸送輥之加熱溫度(加熱輥之溫度)、加熱輥之數量及接觸加熱輥之時間等，控制乾燥條件。加熱輥之溫度宜為60℃~120℃，更宜為65℃~100℃，尤宜為70℃~80℃。良好地增加熱塑性樹脂之結晶化度可良好地抑制彎曲，並可製造耐久性極為優異之光學積層體。此外，加熱輥之溫度可以利用接觸式溫度計來測定。圖示例中，雖然設置了6個輸送輥，但輸送輥只要多個即無特別限制。輸送輥通常為2個~40個，較佳為設置4個~30個。積層體與加熱輥之接觸時間(總接觸時間)宜為1秒~300秒，較佳為1~20秒，更佳為1~10秒。
加熱輥可設置於加熱爐(例如烘箱)內，亦可設置於通常之製造生產線(室溫環境下)。較理想的是設置於具備送風機構的加熱爐內。藉由併用加熱輥所進行之乾燥與熱風乾燥，可以抑制加熱輥間之急遽的溫度變化，而可以容易抑制寬度方向之收縮。熱風乾燥的溫度宜為30℃~100℃。又，熱風乾燥時間宜為1秒~300秒。熱風之風速宜為10m/s~30m/s左右。此外，該風速為加熱爐內之風速，可藉由小型葉輪式數位風速計來測定。
E-8.其他處理
較理想的是在水中延伸處理之後且在乾燥收縮處理之前施行洗淨處理。上述洗淨處理代表上可藉由將PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中來進行。
E-9.製作偏光板
如以上方式，PVA系樹脂層可成為偏光膜，來製作偏光膜/熱塑性樹脂基材的積層體。在一實施形態中，偏光膜/熱塑性樹脂基材之積層體係直接作為偏光板。此時，熱塑性樹脂基材可作為保護薄膜發揮功能。在另一實施形態中，係於偏光膜/熱塑性樹脂基材之積層體的偏光膜表面貼合保護薄膜，而製得具有保護薄膜/偏光膜/熱塑性樹脂基材之構成的偏光板。這時，熱塑性樹脂基材也同樣可作為保護薄膜(其中一保護薄膜)發揮功能。在另一實施形態中，係於偏光膜/熱塑性樹脂基材之積層體的偏光膜表面貼合保護薄膜，接著剝離熱塑性樹脂基材，而製得具有保護薄膜/偏光膜之構成的偏光板。在另一實施形態中，係於偏光膜/熱塑性樹脂基材之積層體的偏光膜表面貼合保護薄膜，接著剝離熱塑性樹脂基材，並進一步於該剝離面貼合另一保護薄膜，而製得具有保護薄膜/偏光膜/另一保護薄膜之構成的偏光板。另，在貼合偏光膜與保護薄膜時，譬如可使用任意且適當的接著劑。接著劑之具體例可舉活性能量線硬化型接著劑(代表上為紫外線硬化型接著劑)、水系接著劑。
F.影像顯示裝置
本發明實施形態之偏光板可應用在影像顯示裝置。因此，本發明亦包含影像顯示裝置。本發明之影像顯示裝置具備顯示單元與配置在顯示單元之視辨側的偏光板。影像顯示裝置之代表例可舉如液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、量子點顯示裝置。本發明之實施形態的偏光板在嚴酷的加熱環境下效果顯著，因此影像顯示裝置宜為會在嚴酷的加熱環境下使用之影像顯示裝置。所述影像顯示裝置之代表例可舉如車載用影像顯示裝置。影像顯示裝置可採用業界周知之構造，故而省略詳細說明。
實施例
以下，以實施例來具體說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。各特性之測定方法如以下所述。又，只要無特別明記，實施例及比較例中之「份」及「%」為重量基準。
(1)厚度
使用干涉膜厚計(大塚電子公司製，製品名「MCPD-3000」)進行測定。
(2)單體透射率及偏光度在高溫環境下之變化
針對實施例及比較例中所得之影像顯示裝置對應樣本(玻璃板/黏著劑/保護薄膜/偏光膜/保護薄膜/黏著劑/玻璃板)，使用紫外可見分光光度計(大塚電子公司製，LPF-200)測定單體透射率Ts0
、平行透射率Tp0
及正交透射率Tc0
。該等之Ts0
、Tp0
及Tc0
係依JIS Z8701之2度視野(C光源)測定並進行能見度校正之Y值。另，測定波長為380nm~780nm。
從所得Tp0
及Tc0
，利用下述式求得偏光度P0
。
偏光度P0
(%)＝{(Tp0
-Tc0
)/(Tp0
+Tc0
)}1/2
×100
接著，將影像顯示裝置對應樣本靜放於溫度100℃之熱風烘箱內60小時進行加熱後，以與上述同樣方式測定加熱後之單體透射率Ts60
及P60
，並從以下式求出加熱前後的單體透射率變化ΔTs及偏光度變化ΔP。
ΔTs(%)＝Ts60
-Ts0
ΔP(%)＝P60
-P0
[實施例1-1~實施例1-6]
1.製作偏光膜
熱塑性樹脂基材是使用長條狀且吸水率0.75%、Tg約75℃之非晶質異酞酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：100μm)。並對樹脂基材之單面施行電暈處理。
於經將聚乙烯醇(聚合度4200，皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工業公司製，商品名「Gohsefimer Z410」以9：1混合而成之PVA系樹脂100重量份中，添加13重量份之碘化鉀，而調製了PVA水溶液(塗佈液)。
藉由將上述PVA水溶液塗佈於樹脂基材之電暈處理面並以60℃進行乾燥，而形成厚度13μm之PVA系樹脂層而製作了積層體。
將所得的積層體在130℃烘箱內於周速相異的輥間沿縱方向(長邊方向)進行自由端單軸延伸2.4倍(空中輔助延伸處理)。
接著，將積層體浸漬於液溫40℃的不溶解浴(相對於水100重量份，摻混4重量份之硼酸而得的硼酸水溶液)中30秒(不溶解處理)。
接著，於液溫30℃的染色浴(相對於水100重量份，以1：7之重量比摻混碘與碘化鉀而獲得之碘水溶液)中，一邊調整其濃度以使最後所製得之偏光膜的單體透射率(Ts)成為41.9%~42.8%並同時浸漬於其中60秒(染色處理)。
接著，使其於液溫40℃的交聯浴(相對於水100重量份，摻混3重量份的碘化鉀並摻混5重量份的硼酸而獲得之硼酸水溶液)中浸漬30秒(交聯處理)。
然後，一邊使積層體浸漬於液溫70℃的硼酸水溶液(硼酸濃度4.0重量%)中，一邊在周速相異的輥間沿縱方向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸處理)。
之後，將積層體浸漬於液溫20℃的洗淨浴(相對於水100重量份摻混4重量份的碘化鉀而獲得之水溶液)中(洗淨處理)。
之後，在保持於90℃之烘箱中將其乾燥的同時，使其接觸表面溫度保持於75℃之SUS製加熱輥約2秒(乾燥收縮處理)。進行乾燥收縮處理所得之積層體的寬度方向之收縮率為5.2%。
經由以上程序，於樹脂基材上形成了厚度5μm之偏光膜。再者，除了將染色浴之濃度如上述做變更以外，反覆相同順序而製作合計6片之單體透射率不同的偏光膜。
2.製作偏光板
於上述所得各偏光膜之表面(與樹脂基材為相反側之面)，透過紫外線硬化型接著劑貼合厚度13μm之環烯烴系薄膜(日本ZEON公司製，ZF-14，透濕度為10g/(m2
・24h))作為保護薄膜A。具體而言，是塗敷成硬化型接著劑之總厚度為1.0μm，並使用輥軋機進行貼合。然後，從保護薄膜側照射UV光線以使接著劑硬化。接著剝離樹脂基材，並於該剝離面透過紫外線硬化型接著劑貼合厚度為23μm之環烯烴系薄膜(日本ZEON公司製，ZF-12，透濕度為10g/(m2
・24h))作為保護薄膜B及使其硬化，而製作出具有保護薄膜A/偏光膜/保護薄膜B之構成的偏光板。
3.製作影像顯示裝置對應樣本
將上述所得偏光板以偏光件之吸收軸成為長邊的方式裁切成45cm×40cm之大小，於保護薄膜B側之面透過黏著劑(厚度200μm之無丙烯酸單體之黏著劑，日東電工(股)製，商品名「LUCIACS CS9868」)貼合玻璃板，並於透明薄膜A側之面透過厚度20μm之丙烯酸系黏著劑層貼合玻璃板，而製作出影像顯示裝置對應樣本。將所得影像顯示裝置對應樣本提供於上述(2)之評估。將結果列於表1。
[實施例2-1~實施例2-2]
調整染色浴之濃度而製出2片單體透射率不同之偏光膜，以及使用該偏光膜且使用厚度20μm之三乙酸纖維素薄膜(Konica Minolta, Inc.製，「KC2CT」、透濕度為1200g/(m2
・24h))作為保護薄膜B，除此以外，以與實施例1同樣方式製作出影像顯示裝置對應樣本。將所得影像顯示裝置對應樣本提供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
[比較例1-1~比較例1-7]
未於塗佈液使用碘化鉀及調整染色浴之濃度以變更單體透射率，除此以外以與實施例1同樣方式製作出合計7片單體透射率不同之偏光膜。除了使用該等之偏光膜以外，以與實施例1同樣方式製作出影像顯示裝置對應樣本。將所得影像顯示裝置對應樣本提供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
[比較例2-1~比較例2-2]
調整染色浴之濃度以變更單體透射率，除此以外以與實施例1同樣方式製作出2片單體透射率不同之偏光膜。除了使用該等之偏光膜以外，以與實施例1同樣方式製作出影像顯示裝置對應樣本。將所得影像顯示裝置對應樣本提供於與實施例1相同之評估。將結果列於表1。
[參考例1]
1.製作偏光件
準備平均聚合度為2,400、皂化度為99.9莫耳%且厚度為30μm之聚乙烯醇薄膜。在周速比相異之輥間將聚乙烯醇薄膜浸漬於20℃之膨潤浴(水浴)中30秒鐘使其膨潤並同時往輸送方向延伸2.4倍(膨潤步驟)，接著在30℃之染色浴(碘濃度為0.03重量%且碘化鉀濃度為0.3重量%之水溶液)中浸漬45秒進行染色並同時以原本的聚乙烯醇薄膜(於輸送方向上完全未延伸的聚乙烯醇薄膜)為基準往輸送方向延伸3.7倍(染色步驟)。接著，將已染色之聚乙烯醇薄膜在40℃之交聯浴(硼酸濃度為3.0重量%且碘化鉀濃度為3.0重量%之水溶液)中浸漬20秒，並以原本的聚乙烯醇薄膜為基準往輸送方向延伸至4.2倍為止(交聯步驟)。再將所得聚乙烯醇薄膜於64.5℃之延伸浴(硼酸濃度為4.0重量%且碘化鉀濃度為5.0重量%之水溶液)中浸漬50秒，並以原本的聚乙烯醇薄膜為基準往輸送方向延伸至6.0倍為止(延伸步驟)後，在20℃之洗淨浴(碘化鉀濃度為3.0重量%之水溶液)中浸漬5秒(洗淨步驟)。將已洗淨之聚乙烯醇薄膜在30℃下乾燥2分鐘而製出偏光件。
2.製作偏光板
接著劑係使用以下水溶液：以重量比3:1含有含乙醯乙醯基之聚乙烯醇樹脂(平均聚合度1,200，皂化度98.5莫耳%，乙醯乙醯基化度5莫耳%)與羥甲基三聚氰胺者。使用該接著劑，以滾筒貼合機於上述製得之偏光件之一面貼合厚度為23μm之環烯烴系薄膜(日本ZEON公司製，ZT-12，透濕度為10g/(m2
・24h))作為透明保護薄膜C，並於偏光件之另一面貼合具有硬塗層之厚度40μm的三乙酸纖維素薄膜(透濕度為340g/(m2
・24h)，Konica Minolta, Inc.製，商品名「KC4UYW」)作為保護薄膜D後，在烘箱內加熱乾燥(溫度為60℃，時間為10分鐘)，而製作出具有保護薄膜C/偏光件/保護薄膜D之構成的偏光板。
3.製作影像顯示裝置對應樣本
將上述所得偏光板以偏光件之吸收軸成為長邊的方式裁切成45cm×40cm之大小後，於保護薄膜D側之面透過黏著劑(厚度200μm之無丙烯酸單體之黏著劑，日東電工(股)製，商品名「LUCIACS CS9868」)貼合玻璃板，並於透明薄膜C側之面透過厚度20μm之丙烯酸系黏著劑層貼合玻璃板，而製作出影像顯示裝置對應樣本。將所得影像顯示裝置對應樣本提供於上述(2)之評估。將結果列於表1。
[表1]
如從表1明示，本發明實施例之影像顯示裝置對應樣本(實質上為偏光板)與比較例相較下，ΔP及ΔTs皆明顯較小，即使在嚴酷的加熱環境下，光學特性之變化依舊很小，耐久性優異。即，在含有薄型偏光膜之偏光板中，藉由使用以本說明書中所載方法製得的特定偏光膜，可顯著改善嚴酷加熱環境下的耐久性。此外，若比較偏光膜之單體透射率為相同程度的實施例1-5及1-6與實施例2-1及2-2，明顯可知藉由將透濕度小的COP用於保護薄膜，可進一步改善耐久性。再加上，如從參考例1明示，在所述嚴酷加熱環境下之耐久性課題乃含有薄型偏光膜之偏光板特有的課題。
產業上之可利用性
本發明之偏光板可適用於如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、量子點顯示裝置之影像顯示裝置，尤其適於可在嚴酷加熱環境下使用之影像顯示裝置(譬如車載用影像顯示裝置)。
11:偏光膜
12:保護薄膜
13:保護薄膜
100:偏光板
R1~R6:輸送輥
G1~G4:導輥
200:積層體
圖1為本發明之一實施形態之偏光板的概略截面圖。
圖2係顯示使用加熱輥之乾燥收縮處理一例的概略圖。
11:偏光膜
12:保護薄膜
13:保護薄膜
100:偏光板
Claims (4)
- 一種偏光板，包含：由含二色性物質之聚乙烯醇系樹脂薄膜構成且厚度為8μm以下之偏光膜；及，配置在該偏光膜兩側之保護薄膜；該偏光膜進一步包含碘化物或氯化鈉，且該偏光膜中碘化物或氯化鈉之含量相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份為5重量份~20重量份；該偏光膜之單體透射率Ts0為41.8%~43.0%；該保護薄膜分別以環烯烴系樹脂構成，且透濕度為20g/m2‧24h以下；並且，該偏光板在兩面透過黏著劑層貼合有玻璃板之狀態下，於100℃下放置60小時後，下式所示偏光度的變化量△P為-1.0%~0.0%；△P(%)=P60-P0在此，P0為加熱前的偏光度，P60為加熱60小時後的偏光度，P0係以下式表示；P0(%)={(Tp0-Tc0)/Tp0+Tc0}1/2×100上式中，Tp0為平行透射率，Tc0為正交透射率，Tp0及Tc0係依JIS Z8701之2度視野(C光源)測定且經進行能見度校正之Y值。
- 一種影像顯示裝置，具備顯示單元與配置在該顯示單元之視辨側之如請求項1的偏光板。
- 如請求項2之影像顯示裝置，其係構成為車載用途。
- 一種製造方法，係製造如請求項1之偏光板，該製造方法包含：於長條狀熱塑性樹脂基材的單側塗佈包含聚乙烯醇系樹脂100重量份、與碘化物或氯化鈉5~20重量份之塗佈液並進行乾燥，形成聚乙烯醇系樹脂層而做成積層體，該聚乙烯醇系樹脂層含有：碘化物或氯化鈉、與聚乙烯醇系樹脂；對該積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理及乾燥收縮處理，而將該聚乙烯醇系樹脂層做成偏光膜，前述乾燥收縮處理係沿長邊方向輸送積層體並加熱使其於寬度方向上收縮2%以上；及於該偏光膜兩側積層保護薄膜。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-178258 | 2018-09-25 | ||
| JP2018178258 | 2018-09-25 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| TW202012153A TW202012153A (zh) | 2020-04-01 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017047408A1 (ja) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 住友化学株式会社 | 複合偏光板及びそれを用いた液晶パネル |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017047408A1 (ja) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 住友化学株式会社 | 複合偏光板及びそれを用いた液晶パネル |
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