著色低偏光膜、著色低偏光片和透鏡以及它們的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示作為太陽鏡所調(diào)節(jié)的全光線透過率和調(diào)節(jié)得較低的偏光度、能夠 選擇更寬范圍的色調(diào)且在加工成太陽鏡等的工序中的色調(diào)和透過率的變化小的著色低偏 光膜、著色低偏光片和透鏡以及它們的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于偏光板而言，典型地使用在單軸拉伸聚乙烯醇（PVA)膜中吸附或含浸碘或二 色性有機(jī)染料的偏光膜（以下，適當(dāng)記作PVA偏光膜）。該偏光膜通常在其單面（或者在兩 面）使用三乙酰纖維素等透明樹脂作為保護(hù)層，操作容易且適于二次加工，能夠制成廉價(jià)、 輕質(zhì)的偏光板。
[0003] 在將聚乙烯醇膜拉伸并用二色性色素染色而得到的偏光膜的兩面，作為保護(hù)層適 當(dāng)經(jīng)由粘接層貼附有透明樹脂片而得到的偏光片（以下，記作偏光片）被制成與其樹脂的 特性相應(yīng)的制品。例如，在芳香族聚碳酸酯的情況下，特別是耐沖擊性優(yōu)異，而且還兼具高 的耐熱性，因此被用于實(shí)施彎曲加工或注射成型而得到的太陽鏡或護(hù)目鏡用的偏光透鏡 中。在透鏡用的透明聚酰胺的情況下，由于優(yōu)異的染色性等，所以用于需要設(shè)計(jì)性的用途 等。
[0004] 在需求耐沖擊性、耐熱性的太陽鏡或護(hù)目鏡中，適合使用源自雙酚A的芳香族聚 碳酸酯。
[0005] 然而，由于芳香族聚碳酸酯的光彈性常數(shù)大，所以在實(shí)施彎曲加工以形成太陽鏡 或護(hù)目鏡那樣的球面或非球面的面形狀時(shí)，容易產(chǎn)生由遲滯造成的著色干涉條紋，存在該 著色干涉條紋損害外觀、引起眼睛疲勞等的問題。
[0006] 另外，在將偏光片彎曲加工成球面或非球面的面形狀而得到的偏光透鏡中，因芳 香族聚碳酸酯偏光片的厚度不均造成圖像的失真，也存在損害外觀、引起眼睛疲勞等的問 題。
[0007] 關(guān)于在實(shí)施彎曲加工時(shí)產(chǎn)生的遲滯，已知通過預(yù)先對(duì)保護(hù)層所使用的芳香族聚碳 酸酯片實(shí)施拉伸處理而使其產(chǎn)生大的遲滯，從而使著色干涉條紋消失的芳香族聚碳酸酯偏 光片（以下，記作拉伸聚碳酸酯偏光片）（專利文獻(xiàn)1)，用于偏光透鏡中外觀和抗眼睛疲勞 優(yōu)異的制品。
[0008] 另一方面，為了使耐沖擊性比上述對(duì)拉伸聚碳酸酯偏光片實(shí)施彎曲加工而形成的 偏光透鏡進(jìn)一步提高，或者形成具有焦點(diǎn)折射力的矯正用透鏡的目標(biāo)，已知有將彎曲加工 成球面或非球面的面形狀的拉伸聚碳酸酯偏光片插入模具內(nèi)、注射芳香族聚碳酸酯而成型 得到的偏光透鏡（以下，記作芳香族聚碳酸酯偏光透鏡）（專利文獻(xiàn)2、3)。
[0009] 芳香族聚碳酸酯偏光透鏡，由于在模具內(nèi)注射并填充芳香族聚碳酸酯，所以還具 有插入的拉伸聚碳酸酯片的厚度不均消失的優(yōu)點(diǎn)，在不具有焦點(diǎn)折射力的透鏡中，也可以 用于耐沖擊性、外觀和抗眼睛疲勞特別優(yōu)異的制品。
[0010] 在如芳香族聚碳酸酯偏光透鏡這樣在模具內(nèi)填充熱固型樹脂或熱塑型樹脂而得 到的透鏡中，通過適當(dāng)設(shè)定兩個(gè)面各自的模具的表面形狀和兩個(gè)面的間隔，能夠自由地設(shè) 定成型得到的透鏡的兩個(gè)面各自的形狀和壁厚，因此，可以基于光學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)定模具的表面 形狀和兩個(gè)面的間隔，以使得成型得到的透鏡的焦點(diǎn)折射力、棱鏡折射力和圖像失真達(dá)到 所期望的值。
[0011] 成型得到的透鏡的表面形狀與成型時(shí)所接觸的模具的表面形狀大多情況下是相 同的，但是在透鏡的表面形狀要求非常高的精度時(shí)，為了補(bǔ)償在模具內(nèi)填充的熱固型樹脂 或熱塑型樹脂固化時(shí)所產(chǎn)生的體積收縮而引起的透鏡壁厚的減少和表面形狀的變化，有時(shí) 適當(dāng)?shù)貙?duì)兩個(gè)面各自的模具的表面形狀和兩個(gè)面的間隔進(jìn)行微調(diào)。
[0012] 通過在這樣形成的注射偏光透鏡的表面適當(dāng)形成硬涂層、反射防止膜等，接著通 過鏡片研磨、開孔、螺絲固定等固定于框，形成太陽鏡或護(hù)目鏡。
[0013] 然而，在將芳香族聚碳酸酯偏光片彎曲加工成球面或非球面的面形狀而得到的偏 光透鏡、或者芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中，不僅為了降低看玻璃面或水面等時(shí)的眩目而去 掉水平方向的偏光，而且為了進(jìn)一步提高視認(rèn)性或者提高設(shè)計(jì)性，使用例如著色為灰色或 棕色等的芳香族聚碳酸酯偏光片，以達(dá)到所期望的色調(diào)和透過率。
[0014] 在偏光透鏡中，為了提高偏光度，對(duì)在聚乙烯醇膜染色的二色性色素的量進(jìn)行調(diào) 節(jié)，使其達(dá)到入射到偏光透鏡的光的水平方向的偏光成分基本上被吸收的濃度，另外，在進(jìn) 一步增加向聚乙烯醇膜的二色性色素的染色量時(shí)，入射到偏光透鏡的光的垂直方向的偏光 成分也被大量吸收。
[0015] 從更高性能的偏光透鏡的觀點(diǎn)出發(fā)，要求通過使用顯示更高二色比的染料，以進(jìn) 一步減少入射到偏光透鏡的光的垂直方向的偏光成分的吸收。
[0016] 另外，使聚乙烯醇膜染色的二色性色素不為單色，通常并用數(shù)種顏色的二色性色 素。
[0017] 此時(shí)，通過利用各種顏色改變向聚乙烯醇膜的二色性色素的染色量，能夠得到所 期望的色調(diào)和透過率的偏光透鏡。
[0018] 另外，粘接層或者保護(hù)層的芳香族聚碳酸酯片使用溶解有染料的材料，或者與上 述的方法并用，也能夠調(diào)節(jié)芳香族聚碳酸酯偏光片的色調(diào)和透過率。
[0019] 另外，盡管有使用偏光膜和彩色濾光片的液晶投影電視用材料，但已知通過在聚 乙烯醇膜中并用二色性色素和二色性低的色素，制作具有偏光功能和特定波長吸收功能的 彩色濾光片的方法（專利文獻(xiàn)4)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0020] 專利文獻(xiàn)
[0021] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平03 - 39903號(hào)公報(bào)
[0022] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平08 - 52817號(hào)公報(bào)
[0023] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開平08 - 313701號(hào)公報(bào)
[0024] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開平06 - 242318號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 發(fā)明所要解決的課題
[0026] 本發(fā)明的課題在于提供一種顯示作為太陽鏡所調(diào)節(jié)的全光線透過率和調(diào)節(jié)得較 低的偏光度、能夠選擇寬范圍的色調(diào)、且在加工工序中色調(diào)和透過率的變化小的太陽鏡等 所使用的著色低偏光膜、著色低偏光片和透鏡、以及它們的制造方法。
[0027] -般而言，作為偏光透鏡，高的全光線透過率和高的偏光度的制品（以下，適當(dāng)記 作尚透過、尚偏光品）被認(rèn)為是$父尚級(jí)品。
[0028] 在高透過、高偏光品的情況下，需要使用二色比高的染料的組合，必須保證在加工 工序中其劣化也小。從這一點(diǎn)出發(fā)，特別是高透過、高偏光的材料為不使用劣化嚴(yán)重的熱彎 曲工序的材料，限定于二維彎曲品和彎曲極小的三維彎曲品。
[0029] 在工業(yè)上，PVA偏光膜通常被制成偏光度高達(dá)99%以上的膜。
[0030] 作為太陽鏡用的PVA偏光膜，有偏光度在99%以上且全光線透過率在30%以上的 膜，但全光線透過率一般為10~25 %左右。
[0031] 另外，各種著色品采用了通過以各種顏色改變二色性色素的染色量，得到所期望 的色調(diào)和透過率的偏光透鏡的方法。
[0032] 在該方法中，存在如下問題：根據(jù)所使用的二色性色素的種類，得到的顏色的范圍 為窄的范圍，另外，在制成球面或非球面的面形狀的彎曲加工、透明樹脂向彎曲加工品的凹 面的注射成型等的成型工序中，顏色變化也相對(duì)較大。
[0033] 通過研宄，確認(rèn)了以得到良好的注射偏光透鏡的條件，通過透明樹脂的注射成型 形成偏光透鏡的工序中，注射偏光透鏡的色調(diào)和透過率的變化小，實(shí)質(zhì)上無變化。
[0034] 根據(jù)該結(jié)果可知，顏色變化主要在制成球面或非球面的面形狀的彎曲加工工序中 發(fā)生。
[0035] 特別是染料濃度高的偏光透鏡，與染料濃度低的偏光透鏡相比，存在成型工序中 的色調(diào)和透過率大幅變化的問題。
[0036] 此外，一旦成型前后的色調(diào)或透過率的變化大，就會(huì)導(dǎo)致色調(diào)和透過率的變化量 不固定、偏差增大，存在成型得到的制品間出現(xiàn)色調(diào)或透過率的差異的問題。
[0037] 在如上述專利文獻(xiàn)4所述的彩色濾光片的情況下，因?yàn)橐哉诒螢槟繕?biāo)，賦予對(duì)特 定波長的吸收功能，所以只要吸收一定量以上的特定波長即可，不需要調(diào)節(jié)透過率或色調(diào)， 因此不會(huì)發(fā)生上述問題。
[0038] 以上涉及偏光度高達(dá)99%以上的材料。
[0039] 也有因偏光度低而不被稱為偏光太陽鏡的、規(guī)定的低偏光度、規(guī)定的低全光線透 過率的太陽鏡。
[0040] 在對(duì)該太陽鏡進(jìn)行研宄時(shí)，確認(rèn)通過重疊使用規(guī)定的低偏光度的高透過率的PVA 偏光膜和規(guī)定范圍的低透過率的著色膜，制成規(guī)定范圍的低透過率的制品。
[0041] 該方法存在必須并用規(guī)定的顏色和透過率的著色膜的問題，但具有通過著色膜的 顏色和透過率的選擇，能夠制造具有著色膜的色調(diào)的低透過率的太陽鏡的優(yōu)點(diǎn)。
[0042] 用于解決課題的方法
[0043] 本發(fā)明中，為了解決得到顯示調(diào)節(jié)得較低的全光線透過率和偏光度、能夠選擇寬 范圍的色調(diào)且使用熱彎曲加工等加工工序的太陽鏡用的著色低偏光膜的課題，進(jìn)行了深入 研宄，結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了用高二色比的二色性有機(jī)染料主要調(diào)節(jié)偏光度、用極低二色比或?qū)嵸|(zhì)上 不具有二色比的染料來調(diào)節(jié)透過率和色調(diào)的方法，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果完成了本發(fā)明。
[0044] 即，本發(fā)明為：
[0045] (1) -種著色低偏光膜，其是通過對(duì)聚乙烯醇系樹脂膜進(jìn)行水膨潤、單軸拉伸，并 且用二色性有機(jī)染料染色，進(jìn)行干燥而制得的偏光膜，
[0046] 上述二色性有機(jī)染料使用：
[0047] 由二色比為13以上的二色性有機(jī)染料的組合構(gòu)成、以偏光度30%以上且小于 90 %維持偏光度的量的二色性有機(jī)染料組合物；和
[0048] 由二色比為4以下的極低二色比或者實(shí)質(zhì)上不具有二色比的染料的組合構(gòu)成、染 色為所期望的顏色的量的著色用有機(jī)染料組合物，
[0049] 進(jìn)行染色，所得到的著色低偏光膜的偏光度為45%~90%。
[0050] 上述（1)的發(fā)明中，
[0051] (2)上述二色性有機(jī)染料組合物的量少于賦予目標(biāo)偏光度的下限值的量。
[0052] (3)上述著色用有機(jī)染料組合物的染色量為透過率達(dá)到50~8%、且比單獨(dú)使用 上述二色性有機(jī)染料組合物時(shí)的透過率小5%以上的透過率的量。
[0053] 另外，本發(fā)明為：
[0054] (4) -種著色低偏光膜的制造方法，
[0055] 包括對(duì)聚乙烯醇系樹脂膜進(jìn)行水膨潤、單軸拉伸，并且用二色性有機(jī)染料染色、進(jìn) 行干燥的步驟，
[0056] 上述二色性有機(jī)染料使用：
[0057] 由二色比為13以上的二色性有機(jī)染料的組合構(gòu)成、以偏光度30%以上且小于 90 %維持偏光度的量的二色性有機(jī)染料組合物；和
[0058] 由二色比為4以下的極低二色比或者實(shí)質(zhì)上不具有二色比的染料的組合構(gòu)成、染 色為所期望的顏色的量的著色用有機(jī)染料組合物，
[0059] 該著色低偏光膜的偏光度為45 %~90%。
[0060] 上述（4)的發(fā)明中，
[0061] (5)上述的染色使用在同一水溶液中溶解的上述的二色性有機(jī)染料組合物和著色 用有機(jī)染料組合物。
[0062] (6)上述二色性有機(jī)染料組合物的使用量少于賦予目標(biāo)偏光度的下限值的量。
[0063] (7)以透過率達(dá)到50~8%、且比單獨(dú)使用上述二色性有機(jī)染料組合物時(shí)的透過 率小5%以上的透過率的量，使用上述著色用有機(jī)染料組合物；或者
[0064] (8)關(guān)于上述所期望的顏色的低偏光膜，規(guī)定偏光度、透過率、色相的目標(biāo)值，忽略 因同時(shí)染色的相互作用引起的變化，算出上述的二色性有機(jī)染料組合物和著色用有機(jī)染料 組合物的賦予上述目標(biāo)值的使用量，在基于所得到的算出值的使用量的水溶液中制造偏光 膜，對(duì)所制造的偏光膜的值與上述目標(biāo)值進(jìn)行比較，對(duì)上述水溶液中的上述的二色性有機(jī) 染料組合物和著色用有機(jī)染料組合物的使用量進(jìn)行再調(diào)節(jié)并進(jìn)行染色，適當(dāng)重復(fù)該步驟而 制得。
[0065] 另外，本發(fā)明為：
[0066] (9) -種著色低偏光片，其是在偏光膜的兩個(gè)面經(jīng)由粘接層貼合透明塑料片而得 到的偏光片，上述偏光膜通過對(duì)聚乙烯醇系樹脂膜進(jìn)行水膨潤、單軸拉伸，并且用二色性有 機(jī)染料染色，進(jìn)行干燥而制得，
[0067] 上述偏光膜是偏光度為45%~90%的所期望的顏色的著色低偏光膜，
[0068] 作為制造上述偏光膜所使用的上述二色性有機(jī)染料，使用：
[0069] 由二色比為13以上的二色性有機(jī)染料的組合構(gòu)成、以偏光度30%以上且小于 90 %維持偏光度的量的二色性有機(jī)染料組合物；和
[0070] 由二色比為4以下的極低二色比或者實(shí)質(zhì)上不具有二色比的染料的組合構(gòu)成、染 色為所期望的顏色的量的著色用有機(jī)染料組合物。
[0071] 上述（9)的發(fā)明中，
[0072] (10)在同一水溶液中使用二色性有機(jī)染料組合物和著色用有機(jī)染料組合物來進(jìn)