着色低偏光膜、着色低偏光片和透镜以及它们的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示作为太阳镜所调节的全光线透过率和调节得较低的偏光度、能够 选择更宽范围的色调且在加工成太阳镜等的工序中的色调和透过率的变化小的着色低偏 光膜、着色低偏光片和透镜以及它们的制造方法。
【背景技术】
[0002] 对于偏光板而言，典型地使用在单轴拉伸聚乙烯醇（PVA)膜中吸附或含浸碘或二 色性有机染料的偏光膜（以下，适当记作PVA偏光膜）。该偏光膜通常在其单面（或者在两 面）使用三乙酰纤维素等透明树脂作为保护层，操作容易且适于二次加工，能够制成廉价、 轻质的偏光板。
[0003] 在将聚乙烯醇膜拉伸并用二色性色素染色而得到的偏光膜的两面，作为保护层适 当经由粘接层贴附有透明树脂片而得到的偏光片（以下，记作偏光片）被制成与其树脂的 特性相应的制品。例如，在芳香族聚碳酸酯的情况下，特别是耐冲击性优异，而且还兼具高 的耐热性，因此被用于实施弯曲加工或注射成型而得到的太阳镜或护目镜用的偏光透镜 中。在透镜用的透明聚酰胺的情况下，由于优异的染色性等，所以用于需要设计性的用途 等。
[0004] 在需求耐冲击性、耐热性的太阳镜或护目镜中，适合使用源自双酚A的芳香族聚 碳酸酯。
[0005] 然而，由于芳香族聚碳酸酯的光弹性常数大，所以在实施弯曲加工以形成太阳镜 或护目镜那样的球面或非球面的面形状时，容易产生由迟滞造成的着色干涉条纹，存在该 着色干涉条纹损害外观、引起眼睛疲劳等的问题。
[0006] 另外，在将偏光片弯曲加工成球面或非球面的面形状而得到的偏光透镜中，因芳 香族聚碳酸酯偏光片的厚度不均造成图像的失真，也存在损害外观、引起眼睛疲劳等的问 题。
[0007] 关于在实施弯曲加工时产生的迟滞，已知通过预先对保护层所使用的芳香族聚碳 酸酯片实施拉伸处理而使其产生大的迟滞，从而使着色干涉条纹消失的芳香族聚碳酸酯偏 光片（以下，记作拉伸聚碳酸酯偏光片）（专利文献1)，用于偏光透镜中外观和抗眼睛疲劳 优异的制品。
[0008] 另一方面，为了使耐冲击性比上述对拉伸聚碳酸酯偏光片实施弯曲加工而形成的 偏光透镜进一步提高，或者形成具有焦点折射力的矫正用透镜的目标，已知有将弯曲加工 成球面或非球面的面形状的拉伸聚碳酸酯偏光片插入模具内、注射芳香族聚碳酸酯而成型 得到的偏光透镜（以下，记作芳香族聚碳酸酯偏光透镜）（专利文献2、3)。
[0009] 芳香族聚碳酸酯偏光透镜，由于在模具内注射并填充芳香族聚碳酸酯，所以还具 有插入的拉伸聚碳酸酯片的厚度不均消失的优点，在不具有焦点折射力的透镜中，也可以 用于耐冲击性、外观和抗眼睛疲劳特别优异的制品。
[0010] 在如芳香族聚碳酸酯偏光透镜这样在模具内填充热固型树脂或热塑型树脂而得 到的透镜中，通过适当设定两个面各自的模具的表面形状和两个面的间隔，能够自由地设 定成型得到的透镜的两个面各自的形状和壁厚，因此，可以基于光学设计设定模具的表面 形状和两个面的间隔，以使得成型得到的透镜的焦点折射力、棱镜折射力和图像失真达到 所期望的值。
[0011] 成型得到的透镜的表面形状与成型时所接触的模具的表面形状大多情况下是相 同的，但是在透镜的表面形状要求非常高的精度时，为了补偿在模具内填充的热固型树脂 或热塑型树脂固化时所产生的体积收缩而引起的透镜壁厚的减少和表面形状的变化，有时 适当地对两个面各自的模具的表面形状和两个面的间隔进行微调。
[0012] 通过在这样形成的注射偏光透镜的表面适当形成硬涂层、反射防止膜等，接着通 过镜片研磨、开孔、螺丝固定等固定于框，形成太阳镜或护目镜。
[0013] 然而，在将芳香族聚碳酸酯偏光片弯曲加工成球面或非球面的面形状而得到的偏 光透镜、或者芳香族聚碳酸酯偏光透镜中，不仅为了降低看玻璃面或水面等时的眩目而去 掉水平方向的偏光，而且为了进一步提高视认性或者提高设计性，使用例如着色为灰色或 棕色等的芳香族聚碳酸酯偏光片，以达到所期望的色调和透过率。
[0014] 在偏光透镜中，为了提高偏光度，对在聚乙烯醇膜染色的二色性色素的量进行调 节，使其达到入射到偏光透镜的光的水平方向的偏光成分基本上被吸收的浓度，另外，在进 一步增加向聚乙烯醇膜的二色性色素的染色量时，入射到偏光透镜的光的垂直方向的偏光 成分也被大量吸收。
[0015] 从更高性能的偏光透镜的观点出发，要求通过使用显示更高二色比的染料，以进 一步减少入射到偏光透镜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为单色，通常并用数种颜色的二色性色 素。
[0017] 此时，通过利用各种颜色改变向聚乙烯醇膜的二色性色素的染色量，能够得到所 期望的色调和透过率的偏光透镜。
[0018] 另外，粘接层或者保护层的芳香族聚碳酸酯片使用溶解有染料的材料，或者与上 述的方法并用，也能够调节芳香族聚碳酸酯偏光片的色调和透过率。
[0019] 另外，尽管有使用偏光膜和彩色滤光片的液晶投影电视用材料，但已知通过在聚 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长吸收功能的 彩色滤光片的方法（专利文献4)。现有技术文献
[0020] 专利文献
[0021] 专利文献1 :日本特开平03 - 39903号公报
[0022] 专利文献2 :日本特开平08 - 52817号公报
[0023] 专利文献3 :日本特开平08 - 313701号公报
[0024] 专利文献4 :日本特开平06 - 242318号公报
【发明内容】
[0025] 发明所要解决的课题
[0026] 本发明的课题在于提供一种显示作为太阳镜所调节的全光线透过率和调节得较 低的偏光度、能够选择宽范围的色调、且在加工工序中色调和透过率的变化小的太阳镜等 所使用的着色低偏光膜、着色低偏光片和透镜、以及它们的制造方法。
[0027] -般而言，作为偏光透镜，高的全光线透过率和高的偏光度的制品（以下，适当记 作尚透过、尚偏光品）被认为是$父尚级品。
[0028] 在高透过、高偏光品的情况下，需要使用二色比高的染料的组合，必须保证在加工 工序中其劣化也小。从这一点出发，特别是高透过、高偏光的材料为不使用劣化严重的热弯 曲工序的材料，限定于二维弯曲品和弯曲极小的三维弯曲品。
[0029] 在工业上，PVA偏光膜通常被制成偏光度高达99%以上的膜。
[0030] 作为太阳镜用的PVA偏光膜，有偏光度在99%以上且全光线透过率在30%以上的 膜，但全光线透过率一般为10~25 %左右。
[0031] 另外，各种着色品采用了通过以各种颜色改变二色性色素的染色量，得到所期望 的色调和透过率的偏光透镜的方法。
[0032] 在该方法中，存在如下问题：根据所使用的二色性色素的种类，得到的颜色的范围 为窄的范围，另外，在制成球面或非球面的面形状的弯曲加工、透明树脂向弯曲加工品的凹 面的注射成型等的成型工序中，颜色变化也相对较大。
[0033] 通过研宄，确认了以得到良好的注射偏光透镜的条件，通过透明树脂的注射成型 形成偏光透镜的工序中，注射偏光透镜的色调和透过率的变化小，实质上无变化。
[0034] 根据该结果可知，颜色变化主要在制成球面或非球面的面形状的弯曲加工工序中 发生。
[0035] 特别是染料浓度高的偏光透镜，与染料浓度低的偏光透镜相比，存在成型工序中 的色调和透过率大幅变化的问题。
[0036] 此外，一旦成型前后的色调或透过率的变化大，就会导致色调和透过率的变化量 不固定、偏差增大，存在成型得到的制品间出现色调或透过率的差异的问题。
[0037] 在如上述专利文献4所述的彩色滤光片的情况下，因为以遮蔽为目标，赋予对特 定波长的吸收功能，所以只要吸收一定量以上的特定波长即可，不需要调节透过率或色调， 因此不会发生上述问题。
[0038] 以上涉及偏光度高达99%以上的材料。
[0039] 也有因偏光度低而不被称为偏光太阳镜的、规定的低偏光度、规定的低全光线透 过率的太阳镜。
[0040] 在对该太阳镜进行研宄时，确认通过重叠使用规定的低偏光度的高透过率的PVA 偏光膜和规定范围的低透过率的着色膜，制成规定范围的低透过率的制品。
[0041] 该方法存在必须并用规定的颜色和透过率的着色膜的问题，但具有通过着色膜的 颜色和透过率的选择，能够制造具有着色膜的色调的低透过率的太阳镜的优点。
[0042] 用于解决课题的方法
[0043] 本发明中，为了解决得到显示调节得较低的全光线透过率和偏光度、能够选择宽 范围的色调且使用热弯曲加工等加工工序的太阳镜用的着色低偏光膜的课题，进行了深入 研宄，结果，实现了用高二色比的二色性有机染料主要调节偏光度、用极低二色比或实质上 不具有二色比的染料来调节透过率和色调的方法，反复进行实验，结果完成了本发明。
[0044] 即，本发明为：
[0045] (1) -种着色低偏光膜，其是通过对聚乙烯醇系树脂膜进行水膨润、单轴拉伸，并 且用二色性有机染料染色，进行干燥而制得的偏光膜，
[0046] 上述二色性有机染料使用：
[0047] 由二色比为13以上的二色性有机染料的组合构成、以偏光度30%以上且小于 90 %维持偏光度的量的二色性有机染料组合物；和
[0048] 由二色比为4以下的极低二色比或者实质上不具有二色比的染料的组合构成、染 色为所期望的颜色的量的着色用有机染料组合物，
[0049] 进行染色，所得到的着色低偏光膜的偏光度为45%~90%。
[0050] 上述（1)的发明中，
[0051] (2)上述二色性有机染料组合物的量少于赋予目标偏光度的下限值的量。
[0052] (3)上述着色用有机染料组合物的染色量为透过率达到50~8%、且比单独使用 上述二色性有机染料组合物时的透过率小5%以上的透过率的量。
[0053] 另外，本发明为：
[0054] (4) -种着色低偏光膜的制造方法，
[0055] 包括对聚乙烯醇系树脂膜进行水膨润、单轴拉伸，并且用二色性有机染料染色、进 行干燥的步骤，
[0056] 上述二色性有机染料使用：
[0057] 由二色比为13以上的二色性有机染料的组合构成、以偏光度30%以上且小于 90 %维持偏光度的量的二色性有机染料组合物；和
[0058] 由二色比为4以下的极低二色比或者实质上不具有二色比的染料的组合构成、染 色为所期望的颜色的量的着色用有机染料组合物，
[0059] 该着色低偏光膜的偏光度为45 %~90%。
[0060] 上述（4)的发明中，
[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机染料组合物和着色 用有机染料组合物。
[0062] (6)上述二色性有机染料组合物的使用量少于赋予目标偏光度的下限值的量。
[0063] (7)以透过率达到50~8%、且比单独使用上述二色性有机染料组合物时的透过 率小5%以上的透过率的量，使用上述着色用有机染料组合物；或者
[0064] (8)关于上述所期望的颜色的低偏光膜，规定偏光度、透过率、色相的目标值，忽略 因同时染色的相互作用引起的变化，算出上述的二色性有机染料组合物和着色用有机染料 组合物的赋予上述目标值的使用量，在基于所得到的算出值的使用量的水溶液中制造偏光 膜，对所制造的偏光膜的值与上述目标值进行比较，对上述水溶液中的上述的二色性有机 染料组合物和着色用有机染料组合物的使用量进行再调节并进行染色，适当重复该步骤而 制得。
[0065] 另外，本发明为：
[0066] (9) -种着色低偏光片，其是在偏光膜的两个面经由粘接层贴合透明塑料片而得 到的偏光片，上述偏光膜通过对聚乙烯醇系树脂膜进行水膨润、单轴拉伸，并且用二色性有 机染料染色，进行干燥而制得，
[0067] 上述偏光膜是偏光度为45%~90%的所期望的颜色的着色低偏光膜，
[0068] 作为制造上述偏光膜所使用的上述二色性有机染料，使用：
[0069] 由二色比为13以上的二色性有机染料的组合构成、以偏光度30%以上且小于 90 %维持偏光度的量的二色性有机染料组合物；和
[0070] 由二色比为4以下的极低二色比或者实质上不具有二色比的染料的组合构成、染 色为所期望的颜色的量的着色用有机染料组合物。
[0071] 上述（9)的发明中，
[0072] (10)在同一水溶液中使用二色性有机染料组合物和着色用有机染料组合物来进