專利名稱：偏振薄膜的制造方法和由該方法制得的偏振薄膜以及光學(xué)薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及偏振薄膜的制造方法和由該方法制得的偏振薄膜以及光學(xué)薄膜。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置(LCD)廣泛用于臺式電子計算機、電子表、個人計算機、文字處理器、汽車和機械的計量儀表類等。該液晶顯示裝置通常具有用于使液晶的取向變化可視化的偏振片，該偏振片對液晶顯示裝置的顯示特性產(chǎn)生非常大的影響。
作為上述偏振片，通常使用在使碘或有機染料等二色性物質(zhì)吸附取向的聚乙烯醇(PVA)類薄膜等偏振器(偏振薄膜)的兩面上層疊了三乙酰基纖維素等保護膜而形成的偏振片等，特別希望開發(fā)出能夠提供明亮、顏色的再現(xiàn)性好、顯示特性優(yōu)異的液晶顯示裝置的偏振器。
但是，在上述液晶顯示裝置中，特別是使用射出偏光的背光(backlight)時，存在產(chǎn)生顯示斑、對比度的均一性下降的問題。特別是對于圖像顯示裝置實現(xiàn)高對比度時，可明顯看到與其相伴的顯示斑，例如，液晶模式是常黑(normallyblack)(沒有外加電壓的狀態(tài)是黑色顯示狀態(tài))時，從傾斜30°、40°、60°或以上的方向觀察時，顯示不均勻性變得顯著。
另一方面，作為偏振器的制造方法，一般是通過用導(dǎo)輥搬運親水性聚合物薄膜(原始膜)而浸漬于溶脹浴中，使上述聚合物薄膜溶脹，接著浸漬于含有二色性物質(zhì)的染色浴中實施染色，進而邊浸漬于交聯(lián)浴中邊進行拉伸。到目前為止，作為上述原始膜，在特開2002-28939號公報、特開2002-31720號公報等中公開了使PVA薄膜的厚度的均一性得到提高的薄膜，但即使使用該薄膜，也可能在制造的偏振器中產(chǎn)生位相差變化，或在二色性物質(zhì)的含量方面存在偏差。

發(fā)明內(nèi)容
基于以上的理由，本發(fā)明的目的在于提供一種進一步看不到顯示不均勻性而顯示出均一的顯示特性的、用于各種顯示裝置中的偏振薄膜。
為了達成上述目的，作為本發(fā)明的偏振薄膜的制造方法，可以列舉以下所示的第1制造方法和第2制造方法。
即，本發(fā)明的第1制造方法為偏振薄膜的制造方法，其包括通過用導(dǎo)輥搬運親水性聚合物薄膜將其浸漬于溶脹浴內(nèi)的水性溶劑中、使上述聚合物薄膜溶脹的溶脹工序，用二色性物質(zhì)將上述聚合物薄膜染色的染色工序，將上述聚合物薄膜拉伸的拉伸工序；其特征在于在上述溶脹工序中，在上述溶脹浴內(nèi)配置至少1個導(dǎo)輥(第1導(dǎo)輥)；將上述聚合物薄膜浸漬于上述水性溶劑中，并且在上述水性介質(zhì)中移動時，在溶脹達到飽和狀態(tài)前，使上述聚合物薄膜與上述導(dǎo)輥(第1導(dǎo)輥)接觸。
此外，本發(fā)明的第2制造方法為偏振薄膜的制造方法，其包括通過用導(dǎo)輥搬運親水性聚合物薄膜將其浸漬于水性溶劑的溶脹浴中、在上述溶劑中使上述薄膜溶脹的溶脹工序，用二色性物質(zhì)將上述薄膜染色的染色工序、將上述薄膜拉伸的拉伸工序；其特征在于在上述溶脹工序中，在上述溶脹浴內(nèi)配置至少1個導(dǎo)輥(第1導(dǎo)輥)；將上述薄膜浸漬于上述水性溶劑中，并且在上述水性介質(zhì)中移動時，在溶脹達到飽和狀態(tài)后使上述薄膜與上述導(dǎo)輥(第1導(dǎo)輥)接觸。
為了達成上述目的，本發(fā)明者就偏振薄膜的制造進行了潛心研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果將作為親水性聚合物薄膜的聚乙烯醇(PVA)薄膜浸漬于溶脹浴的水性溶劑中，通常在15～25秒間溶脹急劇地發(fā)生，如果上述PVA薄膜在此時與導(dǎo)輥接觸，則在上述導(dǎo)輥表面上的上述薄膜產(chǎn)生褶皺，以此為原因，在PVA薄膜上產(chǎn)生位相差變化，進而在二色性物質(zhì)的含量上也產(chǎn)生偏差。此外還發(fā)現(xiàn)，根據(jù)上述聚合物薄膜的溶脹狀態(tài)，通過控制與導(dǎo)輥的接觸時間，具體地說，通過控制上述親水性聚合物薄膜與溶脹浴的水性溶劑接觸后到與溶脹浴中導(dǎo)輥接觸的時間，可以減輕上述的位相差變化和二色性物質(zhì)的含量偏差，從而想到了上述的第1和第2偏振薄膜的制造方法。此外，褶皺的產(chǎn)生原因被認為是在溶脹工序中聚合物薄膜厚度薄的部分比其它部分因溶脹產(chǎn)生的伸長更大而產(chǎn)生的松弛，為了將其消除，以往實施拉伸處理。但是，如果通過拉伸處理消除褶皺，例如，二色性物質(zhì)的吸附量有可能降低，或者在后面的工序(交聯(lián)工序等)中上述二色性物質(zhì)有可能脫離，結(jié)果存在染色斑變得顯著的問題。但是，根據(jù)本發(fā)明的方法，以消除褶皺為目的并非實施拉伸處理，而是減少褶皺本身的發(fā)生，因此也可以回避以往的問題。另外，溶脹浴中薄膜和導(dǎo)輥的關(guān)系對制造的偏振薄膜的褶皺產(chǎn)生和染色斑產(chǎn)生很大影響，這是本發(fā)明者最初發(fā)現(xiàn)的。
根據(jù)該本發(fā)明的第1和第2制造方法，制備的偏振薄膜的位相差變化和二色性物質(zhì)的含量偏差得到抑制，因此當(dāng)用于例如液晶顯示裝置等各種圖像顯示裝置，特別是大型或高對比度的顯示裝置、平板顯示器時，可以產(chǎn)生徹底消除顯示斑(特別是黑色顯示時的顯示斑)的效果。


圖1為表示本發(fā)明光學(xué)薄膜的制造方法中溶脹工序的一例的示意圖。
圖2為表示本發(fā)明光學(xué)薄膜的制造方法中溶脹工序的另一例的示意圖。
圖3為表示本發(fā)明制造方法中使用的導(dǎo)輥的一例的示意圖。
圖4為表示本發(fā)明光學(xué)薄膜的一例的剖面圖。
圖5為表示本發(fā)明光學(xué)薄膜的另一例的剖面圖。
圖6為表示本發(fā)明液晶屏的一例的剖面圖。
圖7為表示本發(fā)明液晶屏的另一例的剖面圖。
圖8的(A)為表示本發(fā)明液晶屏的再一例的剖面圖，(B)和(C)為上述(A)的局部剖面圖。
圖9為本發(fā)明實施例中背光的一例的剖面圖。
圖10為本發(fā)明實施例中背光再一例的剖面圖。
圖11為上述實施例中背光的再一例的剖面圖。
圖12的(A)為上述實施例中背光的再一例的剖面圖，(B)為上述(A)的部分示意圖。
具體實施例方式
首先就本發(fā)明的第1制造方法進行說明。如上所述，本發(fā)明的第1制造方法為偏振薄膜的制造方法，其包括通過用導(dǎo)輥搬運親水性聚合物薄膜將其浸漬于溶脹浴內(nèi)的水性溶劑中、使上述聚合物薄膜溶脹的溶脹工序，用二色性物質(zhì)將上述聚合物薄膜染色的染色工序，將上述聚合物薄膜拉伸的拉伸工序；其特征在于在上述溶脹工序中，在上述溶脹浴內(nèi)配置至少第1導(dǎo)輥；將上述聚合物薄膜浸漬于上述水性溶劑中，并且在上述水性溶劑中移動時，使上述聚合物薄膜在溶脹達到飽和狀態(tài)前與上述第1導(dǎo)輥接觸。此外，優(yōu)選在聚合物薄膜的溶脹飽和以前以及在溶脹急劇發(fā)生前，使上述聚合物薄膜與第1導(dǎo)輥接觸。
在本發(fā)明的第1制造方法中，上述聚合物薄膜可以在溶脹達到飽和前與上述第1導(dǎo)輥接觸，上述聚合物薄膜與上述水性溶劑接觸后到與第1導(dǎo)輥接觸所需的時間(a)并無特別限制，例如，也可以根據(jù)溶脹浴的溫度等進行適當(dāng)?shù)臎Q定。具體地說，優(yōu)選為0.6秒～12秒。如上所述，聚合物薄膜的溶脹一般在15秒～25秒間急劇發(fā)生，因此如果所需時間(a)為0.6～12秒，在與第1導(dǎo)輥接觸后，上述聚合物薄膜的溶脹急劇發(fā)生而達到飽和，結(jié)果可以抑制褶皺的發(fā)生。因此，對于制造的偏振薄膜，可以抑制位相差變化和二色性物質(zhì)的含量偏差。上述所需時間(a)優(yōu)選為1.2秒～9秒，更優(yōu)選在2.5秒～7秒的范圍內(nèi)。
此外，上述所需時間(a)，例如，可以根據(jù)溶脹浴的溫度進行適當(dāng)?shù)臎Q定，當(dāng)上述溶脹浴的溫度為40℃～50℃時，特別優(yōu)選在2.5～4秒的范圍內(nèi)，當(dāng)為30℃～不足40℃時，特別優(yōu)選在2.5～6秒的范圍內(nèi)，當(dāng)為15℃～不足30℃時，特別優(yōu)選在2.5～7秒的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的第1制造方法中，當(dāng)上述溶脹浴中還配置有第2導(dǎo)輥時，優(yōu)選使上述聚合物薄膜在溶脹飽和前與上述第1導(dǎo)輥接觸，進而在溶脹飽和后與上述第2導(dǎo)輥接觸。這樣一來，可以抑制上述聚合物薄膜與第1導(dǎo)輥接觸所產(chǎn)生的褶皺等，并且在與第1導(dǎo)輥接觸后，可以使上述聚合物薄膜的溶脹達到飽和，因此即使與隨后的第2導(dǎo)輥接觸，也不會受到影響。而且在與第2導(dǎo)輥接觸時，聚合物薄膜的溶脹不必要求達到飽和狀態(tài)，只要溶脹已經(jīng)急劇發(fā)生就行。
上述聚合物薄膜的任意點與上述第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸所需的時間(b)，例如優(yōu)選在13秒～120秒的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為20～100秒，特別優(yōu)選在33～80秒的范圍內(nèi)。此外，上述所需時間(a)和上述所需時間(b)的合計，例如優(yōu)選在25～180秒的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為30～160秒，特別優(yōu)選為40～140秒。
此外，上述所需時間(b)與上述所需時間(a)同樣，也可以根據(jù)溶脹浴的溫度進行適當(dāng)?shù)臎Q定，當(dāng)上述溶脹浴的溫度為40℃～50℃時，特別優(yōu)選在15～80秒的范圍，當(dāng)為30℃～不足40℃時，特別優(yōu)選在20～85秒的范圍內(nèi)，當(dāng)為15℃～不足30℃時，特別優(yōu)選在25～90秒的范圍內(nèi)。
圖1為表示本發(fā)明的第1制造方法中溶脹工序的一例的模式圖。如圖所示，在溶脹浴32以外配置有兩根導(dǎo)輥41、42，在溶脹浴32的內(nèi)部配置有兩根導(dǎo)輥43、44，上述溶脹浴32內(nèi)部充滿了水性溶劑33。上述各導(dǎo)輥向著聚合物薄膜的前進方向(圖中的箭頭方向)順次配置，配置在溶脹浴32內(nèi)的導(dǎo)輥，聚合物薄膜前進方向上游的成為第1導(dǎo)輥43，另一個成為第2導(dǎo)輥44。而通過導(dǎo)輥搬運聚合物薄膜31時，從聚合物薄膜31與水性溶劑接觸的部位(即水性溶劑的水面)到聚合物薄膜31與第1導(dǎo)輥43接觸的部位之間的距離為“a”，聚合物薄膜31的任意點移動上述距離a所需的時間為所需時間(a)。此外，從聚合物薄膜31與第1導(dǎo)輥43接觸的部位到與第2導(dǎo)輥44接觸的部位之間的距離為“b”，聚合物薄膜31的任意點移動上述距離b所需時間為所需時間(b)。導(dǎo)輥的配置數(shù)并無特別限制，也可以根據(jù)需要進一步在溶脹浴的內(nèi)外配置。
當(dāng)使用該溶脹浴時，首先，通過導(dǎo)輥將聚合物薄膜31從溶脹浴32外部(圖中左側(cè))搬運到溶脹浴中，浸漬于水性溶劑33中。然后，在聚合物薄膜31的溶脹達到飽和前，移動距離“a”，從第1導(dǎo)輥43到達第2導(dǎo)輥44前使聚合物薄膜31的溶脹達到飽和。而且所需時間(a)和所需時間(b)如上所述。
從上述聚合物薄膜與溶脹浴32的水性溶劑33接觸的部位到與第1導(dǎo)輥43接觸的部位之間的距離a并無特別限制，例如在4～2400mm的范圍內(nèi)，從聚合物薄膜3 1與第1導(dǎo)輥43接觸的部位到與第2導(dǎo)輥44接觸的部位之間的距離“b”，即第1導(dǎo)輥43和第2導(dǎo)輥44之間的距離并無特別限制，例如在80～36000mm的范圍內(nèi)。此外，薄膜的搬運速度例如為6～200mm/秒。
作為上述導(dǎo)輥的種類并無特別限制，可以使用以往公知的導(dǎo)輥，例如，可以列舉圖3的示意圖中所示的導(dǎo)輥。在該圖中，(a)為表面沒有凹凸的平輥，(b)為具有使褶皺平展的效果的中高輥，(c)為舒展輥，(d)為耳高輥，(e)為螺旋輥。除了這些之外，也可以使用彎曲輥等。其中，螺旋輥也如特開2000-147252號公報中所公開的那樣，有可能在親水性聚合物薄膜上留下其痕跡形狀，因此優(yōu)選用于第1導(dǎo)輥以外的導(dǎo)輥(在第2制造方法中也是同樣)。此外，上述導(dǎo)輥優(yōu)選的是可表現(xiàn)出使褶皺平展的效果，例如，進一步優(yōu)選與薄膜寬度方向上由于溶脹產(chǎn)生的伸長相比，不使其在橫向拉伸。具體地說，當(dāng)將由溶脹產(chǎn)生了伸長的薄膜的寬度方向的長度設(shè)為100％時，由導(dǎo)輥產(chǎn)生的進一步拉伸的比例例如優(yōu)選為20％或以下，更優(yōu)選為10％或以下，進一步優(yōu)選為5％或以下。
上述各種輥的材質(zhì)并無特別限制，例如可以列舉金屬或聚合物，對于舒展輥、耳高輥的至少耳高部分、螺旋輥，例如優(yōu)選由表面能與在溶脹浴中處理的薄膜接近的材料所構(gòu)成。
其次，就本發(fā)明的第2制造方法進行說明。如上所述，本發(fā)明的第2制造方法為偏振薄膜的制造方法，其包括通過用導(dǎo)輥搬運親水性聚合物薄膜將其浸漬于水性溶劑的溶脹浴中、在上述溶劑中使上述薄膜溶脹的溶脹工序，用二色性物質(zhì)將上述薄膜染色的染色工序，將上述薄膜拉伸的拉伸工序，其特征在于在上述溶脹工序中，在上述溶脹浴內(nèi)配置至少第1導(dǎo)輥；將上述薄膜浸漬于上述水性溶劑中，并且在上述水性溶劑中移動時，在溶脹達到飽和狀態(tài)后使上述薄膜與上述第1導(dǎo)輥接觸。
在本發(fā)明的第2制造方法中，上述聚合物薄膜可以在溶脹飽和后與上述第1導(dǎo)輥接觸，上述薄膜的任意點與上述水性溶劑接觸后到與第1導(dǎo)輥接觸所需的時間(c)并無特別限制，例如，優(yōu)選為25秒～180秒。如上所述，聚合物薄膜的溶脹一般在15秒～25秒間急劇發(fā)生，因此如果所需時間(a)為25秒或以上，在與第1導(dǎo)輥接觸前，上述聚合物薄膜的溶脹飽和，結(jié)果可以抑制褶皺的發(fā)生，另一方面，如果為180秒或以下，可以進一步防止聚合物薄膜的松弛，薄膜的搬運也變得更為穩(wěn)定。其結(jié)果，對于制造的偏振薄膜，可以更進一步抑制位相差變化和二色性物質(zhì)的含量偏差。上述所需時間(c)優(yōu)選30秒～160秒，更優(yōu)選在40秒～140秒的范圍內(nèi)。另外，在第2制造方法中，在上述聚合物薄膜與第1導(dǎo)輥接觸時，溶脹不必要求達到飽和狀態(tài)，只要溶脹已經(jīng)急劇發(fā)生就行。
此外，上述所需時間(c)與上述所需時間(a)和(b)同樣，也可以根據(jù)溶脹浴的溫度進行適當(dāng)?shù)臎Q定，當(dāng)上述溶脹浴的溫度為40℃～50℃時，特別優(yōu)選在40～140秒的范圍內(nèi)，當(dāng)為30℃～不足40℃時，特別優(yōu)選在45～140秒的范圍內(nèi)，當(dāng)為15℃～不足30℃時，特別優(yōu)選在50～140秒的范圍內(nèi)。
圖2為表示本發(fā)明的第2制造方法中溶脹工序的一例的模式圖。如圖所示，在溶脹浴32以外配置有兩根導(dǎo)輥41、42，在溶脹浴32的內(nèi)部配置有一根導(dǎo)輥(第1導(dǎo)輥)45，上述溶脹浴32內(nèi)部充滿了水性溶劑33。上述各導(dǎo)輥向著聚合物薄膜的前進方向(圖中的箭頭方向)順次配置。而通過導(dǎo)輥搬運聚合物薄膜31時，從聚合物薄膜31與水性溶劑33接觸的部位到聚合物薄膜31與第1導(dǎo)輥45接觸的部位之間的距離為“c”，聚合物薄膜的任意點移動上述距離c所需的時間為所需時間(c)。另外，導(dǎo)輥的配置數(shù)并無特別限制，也可以根據(jù)需要進一步在溶脹浴的內(nèi)外配置。
當(dāng)使用該溶脹浴時，首先，通過導(dǎo)輥將聚合物薄膜31從溶脹浴32外部(圖中左側(cè))搬運到溶脹浴中，浸漬于水性溶劑33中。然后，邊使聚合物薄膜31移動邊使其溶脹，在到達第2導(dǎo)輥44前使聚合物薄膜31的溶脹達到飽和狀態(tài)。另外，所需時間(c)如上所述。
從上述聚合物薄膜與溶脹浴32的水性溶劑接觸的部位到與第1導(dǎo)輥接觸的部位的距離“c”并無特別限制，例如在150～36000mm的范圍內(nèi)。此外，薄膜的搬運速度例如為6～200mm/秒。
其次，對于本發(fā)明的第1和第2制造方法，對一連串的制造工序的一例進行說明。具體地說，在上述條件下使親水性聚合物薄膜溶脹，在染色浴中使用二色性物質(zhì)染色，進而在交聯(lián)浴中進行拉伸，實施水洗和干燥處理，由此便制得偏振薄膜(偏振器)。
(1)親水性聚合物薄膜作為上述親水性聚合物薄膜并無特別限制，可以使用以往公知的薄膜，例如可以列舉PVA類薄膜、部分縮甲醛化PVA類薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物類薄膜、以及它們的部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜等。除了這些之外，還可以使用PVA的脫水處理物和聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等聚烯取向薄膜、拉伸取向的聚亞乙烯基類薄膜等。其中，從上述二色性物質(zhì)即碘產(chǎn)生的染色性優(yōu)異方面考慮，優(yōu)選PVA類聚合物薄膜。在聚合物薄膜中，以下將拉伸方向的長稱為“長”，將與上述拉伸方向垂直的方向的長稱為“寬”。
上述PVA薄膜的平均聚合度并無特別限制，從薄膜對水的溶解度方面考慮，優(yōu)選在100～5000的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為1000～4000。此外，皂化度例如優(yōu)選為75摩爾％或以上，更優(yōu)選為98～100摩爾％。
上述聚合物薄膜的厚度并無特別限制，例如為110μm或以下，優(yōu)選在38～110μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為50～100μm，特別優(yōu)選為60～80μm。厚度如果為110μm或以下，將制造的偏振器安裝到圖像顯示裝置中時，可以充分抑制顯示屏的顏色變化，如果在60～80μm的范圍內(nèi)，也易于進行進一步的拉伸處理。
上述聚合物薄膜，例如，為了抑制制造的偏振薄膜的位相差變化和二色性物質(zhì)的含量偏差，例如優(yōu)選在上述聚合物薄膜中含有增塑材料。上述聚合物薄膜中增塑材料的含量如果為能夠達成本發(fā)明效果的量，則并無特別限制，相對于薄膜總量(100質(zhì)量％)，例如優(yōu)選含有1～17質(zhì)量％。如果為上述范圍，聚合物薄膜的操作性也十分優(yōu)異，可以進一步防止破斷，而且可以徹底回避對薄膜形成的影響。
作為上述增塑材料，如果為可以在上述聚合物薄膜中起增塑作用的物質(zhì)，則并無特別限制，可以使用以往公知的物質(zhì)。具體地說，優(yōu)選水溶性增塑材料，可以列舉例如乙二醇、二甘醇、丙二醇、低分子量的聚乙二醇(Mw200～400)等二元醇類；甘油、二甘油、三甘油等甘油衍生物等。其中，由于與PVA的相互作用強，相容性大，因此優(yōu)選甘油衍生物，特別優(yōu)選甘油。這樣當(dāng)聚合物薄膜為PVA薄膜，水溶性增塑材料為甘油時，薄膜總量(100質(zhì)量％)中甘油的含量優(yōu)選3～16質(zhì)量％，更優(yōu)選在5～15質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
作為上述聚合物薄膜，例如在隨后工序的溶脹處理中，優(yōu)選使用溶脹偏差即溶脹引起的厚度偏差少的薄膜。原因在于可以進一步降低由其制造的偏振器的位相差、二色性物質(zhì)的含量、透過率等的偏差。因此，優(yōu)選使用例如結(jié)晶度的不均勻、厚度的不均勻、含水率偏差少的聚合物薄膜。此外，還優(yōu)選甘油含量不存在偏差的聚合物薄膜。而且即使厚度存在偏差，厚度相對較薄的地方溶脹程度大，相對較厚的地方溶脹程度小，因而通過充分地進行溶脹，也可以減輕厚度偏差的問題。
(2)溶脹處理將上述聚合物薄膜浸漬于溶脹浴中，在上述的條件下，在上述溶脹浴中移動，實施溶脹處理。在該溶脹工序中，例如，優(yōu)選邊使其溶脹邊對上述聚合物薄膜實施拉伸處理。因為通過拉伸處理，溶脹進一步進行，即使當(dāng)導(dǎo)輥上產(chǎn)生若干褶皺時，也可以將其消除。
作為溶脹浴中的水性溶劑，例如可以列舉水、酸、堿、含有電解質(zhì)等的溶脹處理用水溶液。酸、堿、電解質(zhì)的種類和濃度如果不對制造的偏振器的位相差變化、二色性物質(zhì)的含量偏差產(chǎn)生影響，則并無特別限定，可以使用以往公知的物質(zhì)。具體地說，可以列舉鉀和鈉等電解物質(zhì)、甘油等，特別是當(dāng)聚合物薄膜為PVA薄膜時，優(yōu)選含有甘油。
上述溶脹浴中的水性溶劑的溫度，例如優(yōu)選為15～50℃。如果為15℃或以上，可以縮短處理時間，因此生產(chǎn)效率將進一步提高，如果為50℃或以下，則可以得到光學(xué)特性也十分優(yōu)異的薄膜。
上述溶脹處理中的上述聚合物薄膜的拉伸倍率，例如相對于溶脹處理前的聚合物薄膜(原始膜)的長度優(yōu)選為1.5～4.0倍，更優(yōu)選1.7～3.8倍，進一步優(yōu)選1.9～3.6倍。如果為該倍率，在接下來的染色工序中二色性色素的染色性將充分提高，光學(xué)特性也得以充分保持。特別是拉伸倍率越低，可以更進一步減輕后述染色工序中產(chǎn)生的染色斑，如果為4倍或以下，則可以更進一步抑制不均勻斑紋的產(chǎn)生。
在溶脹工序中，將上述聚合物薄膜浸漬于上述溶脹浴中的合計時間優(yōu)選為100秒或以上。因為如果為100秒或以上，則溶脹達到飽和狀態(tài)或接近飽和狀態(tài)，例如，可以使拉伸倍率降低到1.1～1.5倍左右，還可以更進一步改善染色斑。另一方面，即使上述浸漬時間的合計不足100秒，通過實施上述拉伸處理，也可以減輕染色斑。
(3)染色處理將上述聚合物薄膜從上述溶脹浴中拉起，例如，使其浸漬于含有二色性物質(zhì)的染色浴中，在上述染色浴中進一步沿單軸方向進行拉伸處理。即通過上述浸漬，使上述聚合物薄膜吸附上述二色性物質(zhì)，通過拉伸，使上述二色性物質(zhì)沿一個方向取向。
作為上述二色性物質(zhì)，可以使用以往公知的物質(zhì)，例如可以列舉碘或有機染料等。當(dāng)使用上述有機染料時，例如，從可見光范圍的中性化方面考慮，優(yōu)選將兩種或以上進行組合。
作為上述染色浴的溶液，可以使用將上述二色性物質(zhì)溶解于溶劑的水溶液。作為上述溶劑，例如可以使用水，也可以進一步添加與水具有相容性的有機溶劑。上述溶液中的二色性物質(zhì)的濃度并無特別限制，通常對于溶劑(例如水)100質(zhì)量份，在0.1～10.0質(zhì)量份的范圍內(nèi)。在上述溶液中也可以進一步含有碘化鉀等助劑。
聚合物薄膜在上述染色浴中的浸漬條件并無特別限制，染色浴的溫度例如在20～70℃的范圍內(nèi)，浸漬時間例如在5～20分鐘的范圍內(nèi)。此外，染色處理中拉伸倍率，例如，相對于溶脹前的聚合物薄膜(原始膜)的長度，優(yōu)選在2～4倍的范圍內(nèi)。
(4)交聯(lián)處理將上述聚合物薄膜從上述染色浴中拉起，使其浸漬于含有交聯(lián)劑的交聯(lián)浴中，在該交聯(lián)浴中，進一步進行拉伸處理。通過實施交聯(lián)處理，使運行穩(wěn)定性得到保持。
作為上述交聯(lián)劑，可以使用以往公知的物質(zhì)，例如可以列舉硼酸、硼砂、乙二醛、戊二醛之類的硼化物等。它們可以為1種，也可以將兩種以上并用。作為上述交聯(lián)浴的溶液，可以使用將上述交聯(lián)劑溶解于溶劑中的水溶液。作為上述溶劑，例如可以使用水，也可以進一步含有與水具有相容性的有機溶劑。
上述溶液中交聯(lián)劑的濃度并無特別限制，通常對于上述溶劑(例如水)100質(zhì)量％，優(yōu)選在0.1～10質(zhì)量％的范圍內(nèi)。當(dāng)上述交聯(lián)劑為硼酸時，例如在1.5～8質(zhì)量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選為2～6質(zhì)量％。
從獲得偏振器的面內(nèi)均一的特性方面考慮，除了上述硼酸化合物外，上述水溶液也可以含有例如碘化鉀、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、碘化鈦之類的碘化物等助劑。其中，優(yōu)選硼酸和碘化鉀的組合。溶液中上述助劑的含量通常在0.05～15質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
上述交聯(lián)浴的溫度并無特別限定，通常在20～70℃的范圍內(nèi)，優(yōu)選在40～60℃的范圍內(nèi)。上述聚合物薄膜的浸漬時間并無特別限定，通常為1秒到15分鐘。
該交聯(lián)處理中的拉伸倍率，相對于原始膜的長度優(yōu)選例如拉伸到5～7倍。拉伸聚合物薄膜時，其拉伸方法和拉伸次數(shù)等并無特別限定，可以如上所述在染色工序和交聯(lián)工序的各工序中進行，也可以只在任一工序中進行，或者在同一工序中進行多次。
(5)水洗-干燥工序?qū)⑸鲜鼍酆衔锉∧纳鲜隼煸≈欣?，通過水洗和干燥，便得到偏振薄膜。干燥并無特別限制，例如為自然干燥、風(fēng)干、加熱干燥等，當(dāng)為加熱干燥時，溫度通常為20～80℃，處理時間通常在1～10分鐘的范圍內(nèi)。
最終得到的本發(fā)明的偏振薄膜的厚度并無特別限制，例如，一般在1～80μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為2～45μm。上述厚度例如為1μm或以上，則顯示更為優(yōu)異的機械強度，此外，如果為80μm或以下，例如實際安裝到液晶顯示裝置時，可以充分抑制顯示屏的顏色變化，并且薄型化變得容易。
其次，本發(fā)明的偏振薄膜為借助于上述本發(fā)明的第1和第2制造方法制備的偏振薄膜，例如，可以用作偏振器。
此外，本發(fā)明的光學(xué)薄膜的特征在于含有上述本發(fā)明的偏振薄膜。該光學(xué)薄膜的例子如下所示。
作為本發(fā)明的光學(xué)薄膜的第1例，例如可以列舉含有上述本發(fā)明的偏振薄膜和透明保護層、在上述偏振薄膜的至少一側(cè)的表面上配置了上述透明保護層的偏振片。上述透明保護層可以只配置在上述偏振薄膜的單面上，也可以配置在兩面上。當(dāng)層疊在兩面上時，例如可以使用相同種類的透明保護層，也可以使用不同種類的透明保護層。
圖4表示上述偏振片的一例的剖面圖。如圖所示，偏振片10具備偏振薄膜1和2個透明保護層2，在上述偏振薄膜1的兩面上分別配置有透明保護層2。
上述透明保護層2并無特別限制，可以使用以往公知的透明保護薄膜，例如優(yōu)選透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性、水分阻隔性、各向同性等優(yōu)異的透明保護薄膜。作為該透明保護層的材質(zhì)的具體例，可以列舉三乙?；w維素等纖維素類樹脂、聚酯類、聚碳酸酯類、聚酰胺類、聚酰亞胺類、聚醚砜類、聚砜類、聚苯乙烯類、丙烯酸類、醋酸酯類、聚烯烴類之類的透明樹脂等。此外，也可以列舉上述丙烯酸類、氨基甲酸酯類、丙烯酸氨基甲酸酯類、環(huán)氧類、硅氧烷類等熱固性樹脂或紫外線固化型樹脂等。此外，優(yōu)選像聚降冰片烯類樹脂等那樣光彈性系數(shù)低的樹脂。
此外，也可以使用如特開2001-343529號公報(WO 01/37007號)和特開2002-328233號公報中所記載的、例如由含有異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺構(gòu)成的交替共聚物、和丙烯腈-苯乙烯共聚物的樹脂組合物的混合擠出物構(gòu)成的薄膜等。該薄膜例如可以像如下所示的那樣進行制造。首先，將N-甲基馬來酰亞胺含量為50摩爾％的上述交替共聚物(100重量份)、和丙烯腈含量27重量％、苯乙烯含量73重量％的上述共聚物67重量份熔融混煉，將其顆粒供給到具有T型口模的熔融擠出機中，制作原始膜。在拉伸速度100cm/分、拉伸倍率1.45倍、拉伸溫度162℃的條件下對該薄膜進行自由端縱向單軸拉伸。進而在相同條件下，在與前面的拉伸方向正交的方向上進行自由端單軸拉伸，由此得到厚49μm的拉伸薄膜。該拉伸薄膜的nx＝1.548028、ny＝1.548005、nz＝1.547970、面內(nèi)位相差1.1nm、厚度方向相位差2.8nm、光彈性系數(shù)的絕對值1.9×10-13cm2/dye。
此外，這些透明保護膜例如其表面可以用堿等進行皂化處理。其中，從偏光特性和耐久性等方面考慮，優(yōu)選TAC薄膜，更優(yōu)選其表面進行了皂化處理的TAC薄膜。
上述透明保護膜例如優(yōu)選不帶顏色。具體地說，優(yōu)選用下式表示的薄膜厚度方向的位相差值(Rth)在-90nm～+75nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為-80nm～+60nm，特別優(yōu)選在-70nm～+45nm的范圍內(nèi)。上述位相差值如果在-90nm～+75nm的范圍，則可以徹底地消除保護膜引起的偏振片的著色(光學(xué)著色)。
Rth＝[{(nx+ny)/2}-nz]·d在上式中，d為透明保護層的厚度，nx、ny、nz分別表示上述透明保護層的X軸、Y軸和Z軸的折射率。上述X軸是指在上述透明保護層面內(nèi)顯示最大折射率的軸方向，Y軸是指在上述面內(nèi)與上述X軸垂直的軸方向，Z軸表示與上述X軸和Y軸垂直的厚度方向。
上述透明保護層的厚度并無特別限制，例如，以偏振片的薄型化等為目的，例如為500μm或以下，優(yōu)選為1～300μm，更優(yōu)選在5～300μm的范圍內(nèi)。
此外，上述透明保護層也可以進一步實施例如硬涂層處理、防反射處理、防粘附處理、以擴散和防耀光等為目的的處理等。所謂上述硬涂層處理是以防止偏振片表面劃傷等為目的、例如在上述透明保護層的表面上形成由固化型樹脂構(gòu)成的硬度和光滑性優(yōu)異的固化被膜的處理。作為上述固化型樹脂，例如可以使用硅氧烷類、氨基甲酸酯類、丙烯酸類、環(huán)氧類等紫外線固化型樹脂等，上述處理可以采用以往公知的方法進行。
上述防反射處理是以防止外來光在偏振片表面的反射為目的，可以通過形成以往公知的防反射膜等而進行。防粘附處理以防止與鄰接層之間的粘結(jié)為目的。
所謂上述防耀光處理，是以防止外來光在偏振片表面的反射以免妨礙偏振片透過光的可見性等為目的，例如可以采用以往公知的方法，通過在上述透明保護層的表面上形成微細的凹凸結(jié)構(gòu)而進行。作為該凹凸結(jié)構(gòu)的形成方法，例如可以列舉采用噴砂法或壓花加工等使表面粗化方式，或在上述的透明樹脂中配合透明微粒而形成上述透明保護層的方式等。
作為上述透明微粒，例如可以列舉二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等或它們的固溶體。這樣的上述透明微粒的平均粒徑并無特別限制，例如在0.5～50μm的范圍內(nèi)。此外也可以使用具有導(dǎo)電性的無機系微粒、或由交聯(lián)或未交聯(lián)的聚合物粒狀物等構(gòu)成的有機系微粒等。此外，上述透明微粒的配合比例也無特別限制，通常優(yōu)選對于每100質(zhì)量份的上述透明樹脂，其在2～50質(zhì)量份的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5～25質(zhì)量份的范圍內(nèi)。
配合了上述透明微粒的防耀光層，例如也可以用作透明保護層本身，此外，也可以作為涂布層等形成在透明保護層表面上。進而上述防耀光層也可以兼作用于擴散偏振片透過光、擴大視角的擴散層。
此外，上述防反射層、擴散層、防耀光層等也可以與上述透明保護層不為同一層，例如作為由設(shè)置了這些層的片等構(gòu)成的光學(xué)層設(shè)計在偏振片上。
上述偏振器和上述透明保護膜的粘接方法并無特別限制，可以采用以往公知的方法進行。通?？梢允褂谜澈蟿┗蚱渌辰觿┑龋浞N類可以根據(jù)偏振薄膜和透明保護層的種類等進行適當(dāng)?shù)拇_定。具體地說，例如可以列舉由PVA類、改性PVA類、聚氨酯類聚合物構(gòu)成的粘接劑或粘合劑。為了提高耐久性，這些粘接劑等也可以添加例如硼酸、硼砂、戊二醛、三聚氰胺、草酸、殼質(zhì)、殼聚糖、金屬鹽、醇類溶劑之類的使乙烯醇類聚合物交聯(lián)的水溶性交聯(lián)劑。當(dāng)上述偏振器例如使用PVA類薄膜時，從粘接處理的穩(wěn)定性等方面考慮，優(yōu)選PVA類粘接劑。該粘接層的厚度并無特別限制，例如為1nm～500nm，優(yōu)選10nm～300nm，更優(yōu)選20nm～100nm。
當(dāng)通過上述粘接劑將上述偏振器和透明保護層粘接時，例如，為了防止因濕度和熱的影響而產(chǎn)生的剝離，成為光透過率和偏光度優(yōu)異的偏振片，優(yōu)選實施干燥處理。干燥溫度并無特別限制，可以根據(jù)使用的粘接劑或粘合劑的種類等進行適當(dāng)?shù)臎Q定。當(dāng)上述粘接劑為上述的PVA類、改性PVA類、聚氨酯類等水溶性粘接劑時，例如，干燥溫度優(yōu)選為60～70℃，更優(yōu)選為60～75℃，干燥時間優(yōu)選為1～10分鐘左右。
此外，本發(fā)明的偏振片例如從容易在液晶單元等上面層疊這一方面考慮，優(yōu)選其最外層還具有粘接劑層。圖5表示如上所述具有粘接劑層的偏振片的剖面圖。如圖所示，偏振片20具備上述圖4所示的偏振片10和粘接劑層3，在上述偏振片10的一方的透明保護層2的表面上進一步配置有粘接劑層3。
在上述透明保護層表面上形成上述粘接劑層可以采用以下方式進行例如通過流延或涂布等展開方式將粘接劑的溶液或熔融液直接添加到上述透明保護層的預(yù)定面上形成層的方式，或同樣地在后述的隔板上形成粘接劑層、將其轉(zhuǎn)移到上述透明保護層的預(yù)定面上的方式等。另外，該粘接劑層可以如上述圖5所示的那樣形成在偏振片的任一面上，但并不限于此，也可以根據(jù)需要配置在兩面上。
作為上述粘接劑層，可以適當(dāng)使用例如丙烯酸類、硅氧烷類、聚酯類、聚氨酯類、聚醚類、橡膠類等以往公知的粘接劑來形成。特別地，從形成可防止吸濕引起的發(fā)泡現(xiàn)象和剝離現(xiàn)象、可防止熱膨脹差等引起的光學(xué)特性的降低和液晶單元的彎曲、進而形成高品質(zhì)、耐久性優(yōu)異的液晶顯示裝置等方面考慮，優(yōu)選使用吸濕率低、耐熱性優(yōu)異的粘接劑。作為該粘接劑，例如可以列舉丙烯酸類、硅氧烷類、丙烯酸硅氧烷類、聚酯類、耐熱橡膠類等粘接劑。此外，也可以是含有微粒并顯示光擴散性的粘接層等。
此外，當(dāng)設(shè)置在偏振片上的粘接劑層的表面露出時，在將上述粘接劑層供給實用前的這段時間，以防止污染等為目的，優(yōu)選用隔板將上述表面覆蓋。該隔板可以采用在上述透明保護膜之類的適當(dāng)薄層薄膜上根據(jù)需要設(shè)置由硅氧烷類、長鏈烷基類、氟系、硫化鉬等剝離劑形成的剝離涂層等方法來形成。
上述粘接劑層的厚度并無特別限定，例如優(yōu)選為5～35μm，更優(yōu)選為10～25μm，特別優(yōu)選為15～25μm。如果設(shè)定在該范圍，例如即使偏振片的尺寸發(fā)生變化，也能緩和此時產(chǎn)生的應(yīng)力。
此外，本發(fā)明的偏振片可以用于形成液晶單元或液晶顯示裝置等，例如，在將透明保護層等層疊到上述偏振器的狀態(tài)下，可以根據(jù)液晶單元等的大小進行裁斷(切片)，也可以預(yù)先將上述偏振片裁斷后再貼合透明保護層。
其次，本發(fā)明的光學(xué)薄膜的第2例為含有上述本發(fā)明的偏振器或上述第1例中的偏振片、偏光變換元件和位相差膜之中的至少一個的層壓體。
作為上述偏振光變換元件并無特別限制，例如可以列舉各向異性反射型偏振元件和各向異性散射型偏振元件等一般在液晶顯示裝置等的形成中使用的偏光變換元件。這些偏光變換元件，例如可以為一層，也可以層疊二層或以上。此外，當(dāng)使用二層或以上時，可以為同種，也可以使用不同種類的層。
在上述偏光變換元件中，作為上述各向異性反射型偏振元件，例如，為膽甾醇型液晶層和位相差片的復(fù)合體，上述位相差片優(yōu)選表現(xiàn)出上述各向異性反射偏振器具有的反射帶寬所含波長的0.2～0.3倍位相差。更優(yōu)選為0.25倍。作為上述膽甾醇型液晶層，特別優(yōu)選膽甾醇型液晶聚合物的取向膜、或支持在薄膜基材上的取向液晶層，它們顯示出反射左旋或右旋的任一方的圓偏光而其它光得以透過的特性。作為該各向異性反射型偏振元件，例如可以使用日東電工制造的PCF系列等。上述波長是任意的，只要在上述各向異性反射偏振器具有的反射帶寬所含的波長范圍內(nèi)就行。此外，膽甾醇型液晶層例如可以為介電體的多層薄膜、或折射率各向異性變化的薄膜的多層層疊體，它們顯示出透過預(yù)定偏振軸的直線偏光而反射其它光的特性。作為該各向異性反射型偏振元件，例如可以使用3M公司制造的DBEF(商品名)系列等。
此外，作為上述各向異性反射型偏振元件，還優(yōu)選反射型光柵(grid)偏振器，作為具體例，可以使用Moxtek制造的Micro Wires(商品名)等。
另一方面，作為上述各向異性散射型偏振元件，可以使用例如3M公司制造的DRPF(商品名)等。
其次，作為本發(fā)明的光學(xué)薄膜的第3例，例如可以列舉含有上述本發(fā)明的偏振器、上述第1例中的偏振片、或第2例中的層壓體和各種光學(xué)薄膜的層壓體即各種偏振片。作為上述光學(xué)層并無特別限制，例如可以列舉以下所示的反射片、半透過反射片、含有1/2波長片、1/4波長片等λ片等的位相差片、視角補償膜、輝度提高薄膜等用于液晶顯示裝置等形成的光學(xué)層。此外，這些光學(xué)層可以為一種，也可以將兩種以上并用。作為含有該光學(xué)層的偏振片，特別優(yōu)選反射型偏振片、半透過反射型偏振片、橢圓偏振片、圓偏振片、層疊了視角補償膜和輝度提高薄膜的偏振片等。
以下就這些偏振片進行說明。
首先，就本發(fā)明的反射型偏振片或半透過反射型偏振片的一例進行說明。上述反射型偏振片例如在上述第1例的偏振片上進一步層疊有反射片，上述半透過反射型偏振片在上述偏振片上進一步層疊有半透過反射片。
上述反射型偏振片通常配置在液晶單元的內(nèi)側(cè)，能夠用于使來自觀看側(cè)(顯示側(cè))的入射光得以反射而進行顯示的液晶顯示裝置(反射型液晶顯示裝置)等。該反射型偏振片，例如由于可以省略內(nèi)藏背光等光源，因此具有可以使液晶顯示裝置薄型化等優(yōu)點。
上述反射型偏振片例如可以采用在上述加熱處理后的偏振片的單面上形成由金屬等構(gòu)成的反射片的方法等以往公知的方法來制作。具體地說，例如可以列舉根據(jù)需要對上述偏振片中的透明保護層的單面(露出面)進行消光處理，在上述面上形成由鋁等反射性金屬構(gòu)成的金屬箔或蒸鍍膜作為反射片的反射型偏振片等。
此外，還可以列舉像上述那樣在使各種透明樹脂含有微粒從而使表面成為微細凹凸結(jié)構(gòu)的透明保護層上、形成與該微細凹凸結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的反射片的反射型偏振片等。其表面為微細凹凸結(jié)構(gòu)的反射片，例如具有通過漫反射使入射光擴散，可以防止指向性和刺眼的外觀，抑制明暗斑的優(yōu)點。該反射片例如可以通過在上述透明保護層的凹凸表面上，采用真空蒸鍍方式、離子鍍方式、濺射方式等蒸鍍方式或電鍍方式等以往公知的方法直接形成上述金屬箔或金屬蒸鍍膜。
正如上面所敘述的那樣，反射片可以在偏振片的透明保護層上直接形成，另一方面，作為反射片，也可以使用在上述透明保護層之類的適當(dāng)?shù)谋∧ど显O(shè)置反射層的反射片等。上述反射片中的上述反射層通常由金屬構(gòu)成，因此例如從防止氧化引起的反射率的降低、進而長期維持初期反射率、以及避免另外形成透明保護層等方面考慮，其使用方式優(yōu)選上述反射層的反射面被上述薄膜或偏振片等所覆蓋的狀態(tài)。
另一方面，上述半透過型偏振片在上述反射型偏振片中代替反射片而具有半透過型的反射片。作為上述半透過型反射片，例如可以列舉用反射層反射光并且透過光的單向透視玻璃等。
上述半透過型偏振片通常設(shè)置在液晶單元的里側(cè)，可以用于當(dāng)在比較明亮的環(huán)境中使用液晶顯示裝置等時，反射來自觀看側(cè)(顯示側(cè))的入射光顯示圖像，在比較暗的環(huán)境中，使用內(nèi)藏在半透過型偏振片的背側(cè)的背光等內(nèi)藏光源顯示圖像類型的液晶顯示裝置等。即上述半透過型偏振片在以下類型的液晶顯示裝置等的形成中是有用的，它在明亮的環(huán)境下可以節(jié)約背光等光源使用的能量，另一方面，即使在比較暗的氣氛下，也能夠使用上述內(nèi)藏光源。
其次，對本發(fā)明的橢圓偏振片或圓偏振片的一例進行說明。這些偏振片，例如在上述第1例的偏振片上進一步層疊有位相差片或λ片。
上述橢圓偏振片可有效地用于例如補償(防止)超扭曲向列液晶(STN)型液晶顯示裝置的液晶層的雙折射產(chǎn)生的著色(青或黃)，以便提供沒有上述著色的白黑顯示。此外，控制了三維的折射率的橢圓偏振片，例如由于還可以補償(防止)從傾斜方向觀看液晶顯示裝置的畫面時產(chǎn)生的著色，因此是優(yōu)選的。另一方面，上述圓偏振片例如對于圖像為彩色顯示、調(diào)整反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)的情況等是有效的，還具有防止反射的功能。
上述位相差片用于將直線偏光變換為橢圓偏光或圓偏光，或者將橢圓偏光或圓偏光變換為直線偏光，或者使直線偏光的偏振方向偏振的情況。特別是作為將直線偏光變換為橢圓偏光或圓偏光、將橢圓偏光或圓偏光變換為直線偏光的位相差片，可以使用例如1/4波長片(也稱為“λ/4片”)等，當(dāng)變換直線偏光的偏振方向時，通常使用1/2波長片(也稱為“λ/2片”)。
作為上述位相差片的材料，例如可以列舉將聚碳酸酯、PVA、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯及其它的聚烯烴、聚芳酯、聚酰胺、聚降冰片烯等聚合物薄膜進行拉伸處理的雙折射性膜、液晶聚合物的取向膜、用薄膜支持液晶聚合物的取向?qū)拥膶訅后w等。
上述位相差片的種類例如可以為上述1/2或1/4等各種波長片、以補償液晶層的雙折射產(chǎn)生的著色和視角擴大等視角的補償為目的等根據(jù)使用目的具有位相差的位相差片，也可以為對厚度方向的折射率進行了控制的傾斜取向膜。此外，也可以為將2種以上的位相差片層疊，對位相差等光學(xué)特性進行控制的層壓體等。
上述傾斜取向膜可以通過例如將熱收縮性膜與聚合物薄膜接合、在加熱產(chǎn)生的其收縮力的作用下對上述聚合物薄膜實施拉伸處理或收縮處理的方法，以及使液晶聚合物傾斜取向的方法等方法來制備。
其次，對于在上述第1例的偏振片上還層疊有視角補償膜的偏振片的一例進行說明。
上述視角補償膜為例如即使對于液晶顯示裝置的畫面從不與上述畫面垂直而略微傾斜的方向觀察時，也可以擴展視角以使圖像能較鮮明地看到的薄膜。作為該視角補償膜，例如可以使用在三乙酰基纖維素膜等上涂布了膽甾醇型液晶的薄膜以及位相差片。作為通常的位相差片，例如使用沿其面方向單軸拉伸而具有雙折射的聚合物薄膜，與此相對應(yīng)，作為上述視角補償膜，例如可以使用沿面方向雙軸拉伸而具有雙折射的聚合物薄膜，以及沿面方向單軸拉伸并且沿厚度方向也拉伸的對厚度方向的折射率進行控制的傾斜取向聚合物薄膜這樣的2方向拉伸薄膜等位相差片。作為上述傾斜取向膜，例如可以列舉使熱收縮性膜與聚合物薄膜接合，在加熱產(chǎn)生的其收縮力的作用下對上述聚合物薄膜拉伸處理或收縮處理的薄膜，以及使液晶聚合物傾斜取向的薄膜等。作為上述聚合物薄膜的原材料，可以使用前面所述的與上述位相差片的聚合物材料相同的材料。
其次，就在上述第1例的偏振片上進一步層疊有輝度提高薄膜的偏振片的一例進行說明。
該偏振片通常配置在液晶單元的里側(cè)使用。上述輝度提高薄膜例如通過液晶顯示裝置等的背光或從其里側(cè)的反射等，顯示如果入射自然光則反射預(yù)定偏光軸的直線偏光或預(yù)定方向的圓偏光并透過其它光的特性。入射來自于背光等光源的光，在獲得預(yù)定偏振狀態(tài)的透過光的同時，上述預(yù)定偏振狀態(tài)以外的光不透過而反射。將在該輝度提高薄膜面上反射的光進而通過設(shè)置在其后側(cè)的反射片等反轉(zhuǎn)，使之再次入射到輝度提高薄膜，作為預(yù)定偏振狀態(tài)的光透過其一部分或全部，在實現(xiàn)透過輝度提高薄膜的光產(chǎn)生增量的同時，供給不易被偏振薄膜(偏振器)吸收的偏光，實現(xiàn)能被液晶顯示裝置等利用的光量的增大，由此使輝度得以提高。當(dāng)不使用上述輝度提高薄膜而用背光等從液晶單元的里側(cè)通過偏振器入射光時，具有與上述偏振器的偏振軸不一致的偏振方向的光幾乎被上述偏振器所吸收而不透過上述偏振器。也就是說，雖然因使用的偏振器的特性而異，但約50％的光被上述偏振器所吸收。相應(yīng)地，能夠被液晶顯示裝置等利用的光量減少，圖像變暗。上述輝度提高薄膜重復(fù)以下過程不使具有被上述偏振器吸收的偏振方向的光入射到上述偏振器上，而是在上述輝度提高薄膜上反射一次，進而通過設(shè)置在其后側(cè)的反射板等將其反轉(zhuǎn)，使之再次入射到上述輝度提高薄膜上。此外，因為在該兩者間反射、反轉(zhuǎn)的偏振光得以通過并供給只有當(dāng)光的偏振方向成為能通過上述偏振器的偏振方向時才能透過的上述偏振器，因此能高效地將背光等光用于液晶顯示裝置的圖像顯示，使畫面明亮。
此外，可以在上述輝度提高薄膜和上述反射層等之間設(shè)置擴散片。在這種情況下，通過上述輝度提高薄膜反射的偏振狀態(tài)的光朝向上述反射層，而設(shè)置的上述擴散片使通過的光均勻擴散的同時，還解除偏振狀態(tài)而成為非偏振狀態(tài)。即返回原來的自然光狀態(tài)。該非偏振光狀態(tài)、即自然光狀態(tài)的光反復(fù)進行以下過程朝向反射層等并通過上述反射層反射，再次通過上述擴散片，再入射到上述輝度提高薄膜上。這樣一來，通過設(shè)置回復(fù)到原來的自然光狀態(tài)的上述擴散片，例如在維持顯示畫面的亮度的同時，使顯示畫面的亮斑減少，能夠提供均勻的明亮的畫面。此外，一般認為憑借上述擴散片，初次入射光的反射重復(fù)次數(shù)適度地增加，與上述擴散片的擴散功能相輔相成，可以提供均勻的明亮的顯示畫面。
作為上述輝度提高薄膜，并無特別限定，可以使用例如介電體的多層薄膜、折射率各向異性不同的薄膜的多層層疊體這樣的顯示透過預(yù)定偏振軸的直線偏光而反射其它光的特性的薄膜等。具體地說，可以使用例如3M公司制造的商品名D-BEF等。此外，也可以是膽甾醇型液晶層，特別是膽甾醇型液晶聚合物的取向膜，或其取向液晶層支持在薄膜基材上的材料，它們顯示出反射左右一方的圓偏光而透過其它光的特性。作為該薄膜，例如可以使用日東電工公司制造的商品名“PCF350”、Merck公司制造的商品名Transmax等。
因此，如果是使預(yù)定偏振軸的直線偏光透過這種類型的輝度提高薄膜，例如，通過匹配偏振軸使其透過光照原樣入射在偏振片上，便可以抑制上述偏振片產(chǎn)生的吸收損失，可以更高效地使光透過。另一方面，如果是膽甾醇型液晶層之類的透過圓偏光這種類型的輝度提高薄膜，也可以照原樣使其入射到偏振器上，但從抑制吸收損失的方面考慮，優(yōu)選通過位相差片使其透過圓偏光成為直線偏光，再使其入射到上述偏振片上。作為位相差片，例如，通過使用1/4波長片，可以將圓偏光變換為直線偏光。
在可見光范圍等寬波長范圍中以1/4波長片發(fā)揮作用的位相差片，例如通過使相對于波長550nm的光等單色光作為1/4波長片發(fā)揮作用的位相差層和顯示其它位相差特性的位相差層(例如，作為1/2波長片發(fā)揮作用的位相差層)層疊而制備。因此，作為配置在偏振片和輝度提高薄膜之間的位相差片，可以是由1層、2層或以上的位相差層構(gòu)成的層疊體。對于膽甾型液晶層，也可以將反射波長不同的層組合而成為層疊了2層、3層以上的層疊結(jié)構(gòu)。這樣，在可見光等的寬波長范圍中可以得到反射圓偏光的偏振片，以此為基礎(chǔ)，可以得到寬波長范圍的透過圓偏光。
第3例中的以上的各種偏振片，例如也可以是由上述偏振片、和2層、3層或以上的光學(xué)層層疊而成的光學(xué)薄膜。具體地說，例如可以列舉上述反射型偏振片或半透過型偏振片、和組合了位相差片的反射型橢圓偏光片或半透過型橢圓偏振片等。
像這樣層疊了2層或以上的光學(xué)層的光學(xué)薄膜，例如在液晶顯示裝置等的制造過程中，也可以通過順次分別層疊的方式形成，如果是預(yù)先將層疊體之間層疊而形成的光學(xué)部件，則具有例如品質(zhì)穩(wěn)定性和組裝操作性等優(yōu)異、可以使液晶顯示裝置等的制造效率提高的優(yōu)點。與上述相同，層疊中可以使用粘接層等各種粘接手段。
以上形成本發(fā)明的光學(xué)薄膜的偏振薄膜、透明保護層、光學(xué)層、粘接劑層等各層，例如通過用水楊酸酯類化合物、二苯酮類化合物、苯并三唑類化合物、氰基丙烯酸酯類化合物、鎳絡(luò)合物鹽類化合物等紫外線吸收劑進行適當(dāng)?shù)奶幚?，可以使其具有紫外線吸收能。
其次，本發(fā)明的液晶屏含有上述本發(fā)明的偏振器和光學(xué)薄膜的至少一個(以下也稱為“光學(xué)薄膜”)，其配置在液晶單元的至少一方的表面上。
液晶單元的種類并無特別限制，可以適當(dāng)使用以往公知的液晶單元，本發(fā)明的偏振器等對于使處于偏振狀態(tài)的光入射到液晶單元上而得以顯示的液晶顯示裝置有用，因此，其中優(yōu)選使用了例如TN(扭曲向列型)液晶和STN(超扭曲向列型)液晶的液晶單元等。除此之外，也可以用于使用了非扭曲系液晶的IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)、VA(垂直取向)、OCB(光學(xué)補償型雙折射)模式的液晶單元，和使用了使上述二色性染料分散于液晶中的客體-主體(guest-host)系液晶或強介電性液晶的液晶單元等。此外，對于液晶的驅(qū)動方式也無特別限定。
上述偏振片等的光學(xué)薄膜可以只配置在上述液晶單元的一面上，也可以配置在兩面上。當(dāng)配置在上述兩面上時，光學(xué)薄膜的種類可以相同，也可以不同。此外，當(dāng)在液晶單元的兩側(cè)設(shè)置偏振片和光學(xué)部件時，它們可以相同，也可以不同。
此外，在適當(dāng)?shù)奈恢每梢跃哂欣忡R陣列片和透鏡陣列片、光擴散片等通常的零件，這些零件可以配置1個、2個或以上。
圖6～8表示配置有本發(fā)明的光學(xué)薄膜的液晶屏的例子。這些圖以斷面的形式表示液晶單元和光學(xué)薄膜的層疊狀態(tài)，為了區(qū)別構(gòu)成物而引入陰影線。此外，在各圖中在同一處標(biāo)記同一符號。而且本發(fā)明的液晶屏并不限于這些。
圖6的液晶屏具有液晶單元12和偏振片11，在液晶單元12的兩面上分別配置偏振片11。上述液晶單元的結(jié)構(gòu)(未圖示)并無特別限制，一般為在陣列基板和濾光片基板之間保持有液晶的結(jié)構(gòu)。
此外，圖7的液晶屏具有液晶單元12、偏振片11和位相差片13，在液晶單元12的兩面上通過位相差片13分別層疊偏振片11。位相差片13和偏振片11可以作為成為一體的本發(fā)明的光學(xué)薄膜，配置在液晶單元12的兩面上。
圖8(A)的液晶屏具備液晶單元12、偏振片11和偏振變換元件14，在液晶單元12的兩面上分別層疊偏振片11，在一方的偏振片的單面上，進一步層疊有偏振變換元件14。作為上述偏振變換元件14，可以使用上述的元件，例如可以列舉圖8(B)所示的1/4波長片15和膽甾型液晶16的復(fù)合體、和圖8(C)所示的各向異性多重薄膜反射型偏振元件17。另外，偏振片11和偏振變換元件14也可以作為成為一體的本發(fā)明的光學(xué)薄膜配置在液晶單元12的單面上。
其次，本發(fā)明的液晶顯示裝置為含有液晶屏的液晶顯示裝置，上述液晶屏為上述本發(fā)明的液晶屏。
該液晶顯示裝置還可以具有光源。作為上述光源并無特別限制，例如，從可以有效地利用光能方面考慮，例如優(yōu)選的是出射偏光的平面光源。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，在觀看側(cè)的光學(xué)薄膜(偏振片)上還可以配置例如擴散片、防耀光層、防反射膜、保護層和保護片，或者在液晶屏的液晶單元和偏振片之間也可以適當(dāng)配置補償用位相差片等。
其次，本發(fā)明的場致發(fā)光(EL)顯示裝置為具有本發(fā)明的偏振器和本發(fā)明的光學(xué)薄膜的至少一個的顯示裝置。該EL裝置也可以是有機EL和無機EL的任一種。
近年來，在EL顯示裝置中，作為來自處于黑狀態(tài)的電極的防反射手段，例如，例如提出了將偏振器和偏振片等光學(xué)薄膜與λ/4片一起使用的方案。本發(fā)明的偏振器和光學(xué)薄膜特別在從EL層發(fā)出直線偏光、圓偏光或橢圓偏光的任一種偏光的情況下，或者即使在正面方向發(fā)出自然光而傾斜方向的出射光部分偏振情況下，是非常有用的。
首先，這里對一般的有機EL顯示裝置進行說明。上述有機EL顯示裝置一般具有在透明基板上按透明電極、有機發(fā)光層和金屬電極的順序?qū)盈B而成的發(fā)光體(有機EL發(fā)光體)。上述有機發(fā)光層為各種有機薄膜的層壓體，例如可以列舉由三苯胺衍生物等構(gòu)成的空穴注入層和蒽等熒光性有機固體構(gòu)成的發(fā)光層的層壓體、或該發(fā)光層和苝衍生物等構(gòu)成的電子注入層的層壓體、以及上述空穴注入層、發(fā)光層和電子注入層的層壓體等以及它們的各種組合。
此外，該有機EL顯示裝置以下述原理發(fā)光通過向上述陽極和陰極外加電壓，在上述有機發(fā)光層注入空穴和電子，通過上述空穴和電子的再結(jié)合而生成的能量激發(fā)熒光物質(zhì)，激發(fā)的熒光物質(zhì)返回基態(tài)時發(fā)出光。上述空穴和電子的再結(jié)合的機理與一般的二極管相同，電流和發(fā)光強度對于外加電壓，伴隨著整流性而呈現(xiàn)出很強的非線性。
在上述有機EL顯示裝置中，為了將上述有機發(fā)光層的發(fā)光取出，至少一方的電極必須是透明的，因此通常以氧化銦錫(ITO)等透明導(dǎo)電體形成的透明電極用作陽極。另一方面，為了使電子注入容易并提高發(fā)光效率，重要的是在陰極使用功函數(shù)小的物質(zhì)，通常使用Mg-Ag、Al-Li等金屬電極。
在這種構(gòu)成的有機EL顯示裝置中，上述有機發(fā)光層例如優(yōu)選以厚度10nm左右的極薄的薄膜形成。這是因為在上述有機發(fā)光層中，也與透明電極一樣使光幾乎完全透過。其結(jié)果，在非發(fā)光時，從上述透明基板的表面入射，透過上述透明電極和有機發(fā)光層而在上述金屬電極反射的光再次從上述透明基板的表面?zhèn)瘸鰜?。因此，從外部觀看時，有機EL顯示裝置的顯示面看起來如鏡面一樣。
本發(fā)明的有機EL顯示裝置，例如，在含有在上述有機發(fā)光層的表面?zhèn)染邆渫该麟姌O、在上述有機發(fā)光層的背面?zhèn)染邆浣饘匐姌O的上述有機EL發(fā)光體的有機EL顯示裝置中，優(yōu)選在上述透明電極的表面配置本發(fā)明的光學(xué)薄膜(偏振片等)，更優(yōu)選在偏振片和EL元件之間配置λ/4片。這樣，通過配置本發(fā)明光學(xué)薄膜，得到具有抑制外界的反射、可以提高可見性這一效果的有機EL顯示裝置。此外，優(yōu)選在上述透明電極和光學(xué)薄膜之間還配置位相差片。
上述位相差片和光學(xué)薄膜(偏振片等)，例如，具有使由外部入射、在上述金屬電極反射而來的光產(chǎn)生偏振的作用，借助于該偏振作用，具有從外部無法看到上述金屬電極鏡面的效果。特別地，如果使用1/4波長片作為位相差片，并且將上述偏振片和上述位相差片的偏振方向所成的角度調(diào)整為π/4，則可以完全將上述金屬電極的鏡面遮蔽。即入射該有機EL顯示裝置的外部光，由于上述偏振片的作用，只有直線偏光成分得以透過。該直線偏光由于上述位相差片的作用，一般成為橢圓偏光，特別當(dāng)上述位相差片為1/4波長片而且上述角為π/4時，則成為圓偏光。
該圓偏光，例如通過透明基板、透明電極、有機薄膜，在金屬電極反射，再次透過有機薄膜、透明電極、透明基板，在上述位相差片處再次成為直線偏光。此外，該直線偏光由于與上述偏振片的偏振方向正交，因此不能透過上述偏振片，其結(jié)果如上所述，可以完全地將金屬電極的鏡面遮蔽。
此外，本發(fā)明的液晶顯示裝置和EL顯示裝置的內(nèi)部(in-house)制造方法為包括以下工序的制造方法將顯示面?zhèn)染邆浔砻姹Ｗo膜并且在反面具備粘合劑層和剝離層的上述本發(fā)明的偏振器和上述本發(fā)明的光學(xué)薄膜的至少一個切片后，立即貼合到上述顯示裝置上。
這樣，采用將上述偏振器和光學(xué)薄膜裁斷、以連貫的方式將其粘貼到液晶單元等上而生產(chǎn)各種顯示裝置內(nèi)部制造法，例如，為了檢測不良區(qū)域需要當(dāng)場進行測定，由于設(shè)定極限樣品或線上測定，必須進行標(biāo)記的判斷。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，各種顯示裝置可以按以下方式生產(chǎn)對于本發(fā)明的偏振器或光學(xué)薄膜，在不滿足上述條件(1)的部分進行標(biāo)記，打眼后立即粘貼到液晶屏和EL顯示元件上。這樣，一連串的偏振器和光學(xué)薄膜的打眼、以及篩選、直至粘貼的工序能夠以連貫的方式進行，因而檢查可以在較短的時間內(nèi)進行，從而可以謀求制造的簡單化和低成本化。另外，所謂內(nèi)部一般是指將偏振片的壓延的原始膜打眼、進行檢查、直至粘貼到LCD上的一條生產(chǎn)總線。
實施例以下使用下述的實施例和比較例就本發(fā)明進行進一步的說明。本發(fā)明并不只限于這些實施例。只要沒有特別說明，“％”表示“質(zhì)量％”。
實施例1如圖1所示，預(yù)先在溶脹浴中配置2根導(dǎo)輥(平輥)，將純水裝入浴內(nèi)作為溶脹溶劑，保持在25℃。用導(dǎo)輥將厚度75μm的PVA膜(商品名VF-PS#7500；Kuraray公司制造)原始膜搬運到上述溶脹浴中，在上述溶脹浴內(nèi)使上述薄膜溶脹，進而相對于原始膜的長度進行2.5倍的拉伸。薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為3.5秒，進而與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為60秒。此外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為92秒。
將該薄膜浸漬于碘0.04％和碘化鉀0.4％的混合溶液(染色浴，下同)中，在上述染色浴中，邊相對于原始膜的長度拉伸3倍，邊將上述薄膜染色。進而將該薄膜浸漬于3.5％硼酸水溶液(拉伸浴)中，進行拉伸使其達到原始膜的6倍，由此制作得到偏振薄膜(厚27μm)。然后，將厚80μm的TAC膜(商品名TD-80U富士相片膠卷公司制造)進行皂化處理后，用1％PVA水溶液貼合到上述偏振薄膜的兩面上，通過干燥便制作得到偏振片。
實施例2在溶脹處理中，除了將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為2秒、進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為35秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為63秒。
實施例3在溶脹處理中，除了將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為11秒、進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為110秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為130秒。
實施例4如圖2所示，除了在溶脹浴內(nèi)配置1根導(dǎo)輥、將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(c)設(shè)定為70秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為75秒。
實施例5如圖1所示，預(yù)先在溶脹浴中配置2根導(dǎo)輥，將水裝入浴內(nèi)作為溶脹溶劑，保持在32℃。用導(dǎo)輥將厚度75μm的PVA膜(商品名OPL-M；日本合成化學(xué)公司制造)原始膜搬運到上述溶脹浴中，在上述溶脹浴內(nèi)使上述薄膜溶脹，進而相對于原始膜的長度進行1.9倍的拉伸。薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為5秒，進而與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為77秒。薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為121秒。
將該薄膜浸漬于碘0.04％和碘化鉀0.4％的混合溶液(染色浴)中，在上述染色浴中，邊相對于原始膜的長度拉伸2.8倍，邊將上述薄膜染色。進而將該薄膜浸漬于3.5％硼酸水溶液(拉伸浴)中，進行拉伸使其達到原始膜的6倍，由此制作得到偏振薄膜(厚30μm)。然后，將進行過皂化處理的上述TAC膜用1％PVA水溶液貼合到上述偏振薄膜的兩面上，通過干燥便制作得到偏振片。
實施例6除了使用與實施例5相同的PVA膜、用螺旋輥代替導(dǎo)輥、將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為11秒，進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為110秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。上述螺旋輥的溝(凹處)的寬為1cm，溝的深度為1cm。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為128秒。
實施例7除了使用與實施例5相同的PVA膜、用中高輥代替導(dǎo)輥、使溶脹浴中拉伸倍率為原始膜長度的2.1倍，使染色浴中拉伸倍率為原始膜長度的2.9倍、將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為2秒、進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為35秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為63秒。
實施例8除了使用與實施例5相同的PVA膜、使溶脹浴溫度為42℃、在溶脹處理中、將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為6秒、進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為60秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為95秒。
實施例9如圖2所示，除了在溶脹浴中配置1根導(dǎo)輥(中高輥)、使用與實施例5相同的PVA膜、將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(c)設(shè)定為170秒外，與上述實施例4同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為173秒。
比較例1在溶脹處理中，除了將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為14秒、進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為75秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為94秒。
比較例2在溶脹處理中，除了將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為0.3秒、進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為4秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為15秒。
比較例3在溶脹處理中，除了將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(c)設(shè)定為22秒外，與上述實施例4同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為24秒。
比較例4除了使用與實施例5相同的PVA膜、用螺旋輥代替導(dǎo)輥(與實施例6相同)、使溶脹溫度為38℃、使溶脹浴中拉伸倍率為原始膜長度的2.5倍、使染色浴中拉伸倍率為原始膜長度的3.2倍、將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(c)設(shè)定為188秒外，與上述實施例4同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為191秒。但是，在比較例4中，薄膜的運行性差，無法制造偏振薄膜。
比較例5除了使用與實施例5相同的PVA膜、使溶脹浴溫度為32℃、使溶脹浴中拉伸倍率為原始膜長度的2.8倍、使染色浴中拉伸倍率為原始膜長度的3.5倍、將薄膜與溶脹浴的溶劑接觸后到通過搬運與第1導(dǎo)輥接觸的時間(a)設(shè)定為15秒、進而將與第1導(dǎo)輥接觸后到與第2導(dǎo)輥接觸的時間(b)設(shè)定為5秒外，與上述實施例1同樣地制作偏振薄膜和偏振片。另外，薄膜的任意點在溶脹浴中浸漬的時間合計為21秒。
顯示斑的評價方法將實施例1～9和比較例1～3和5中制備的偏振片分別裁成長25cm×寬20cm的方形，通過粘合劑貼合到高對比度型的IPS液晶單元的表面(光源側(cè))，在上述液晶單元的另一表面(觀看側(cè))貼合商品名SEG1425DU(日東電工制)。將制備的液晶屏置于后述的各種背光(A～D)上，使上述光源側(cè)的偏振片(制作的偏振片)向下。然后在上述液晶屏的觀看側(cè)，從正面方向和傾斜方向(30°、45°、60°)進行觀察，根據(jù)下述評價基準(zhǔn)對顯示黑色時的斑進行評價。在下述評價基準(zhǔn)中，7～6表示優(yōu)異的效果，5～3為可以實用，2～1可以判斷為不可以實用。
(評價基準(zhǔn))
7完全沒有看到斑6在暗室內(nèi)看到稍稍有斑，但在熒光燈下完全沒有看到斑5在暗室內(nèi)看到斑，但在熒光燈下完全沒有看到斑4在暗室內(nèi)清楚地看到斑，但在熒光燈下完全沒有看到斑3在熒光燈下看到稍稍有斑2在熒光燈下看到斑1在熒光燈下清楚地看到斑(背光A)圖9為示意表示背光A的剖面圖。如圖所示，該背光6在背面實施了印刷的楔形導(dǎo)光片22中具有冷陰極管26和燈室27，上面和下面分別配置有擴散片21和擴散反射板23。
(背光B)圖10為示意表示背光B的剖面圖。如圖所示，該背光7在上述圖9所示的背光6的上面配置有膽甾層和λ/4板層的層疊體。此時，上述層疊體被配置以便使膽甾面(16)在背光6側(cè)，而λ/4板(15)在觀看側(cè)。當(dāng)在該背光7上像前述那樣配置液晶單元時，將使透光量達到最大。作為上述膽甾層和λ/4板層的層疊體，使用了從日東電工公司制造的商品名PCF400TEG中只將偏振片部分去除的層疊體。
(背光C)圖11為示意表示背光C的剖面圖。如圖所示，該背光8在上述圖9所示的背光6的上面配置各向異性多重薄膜反射偏振器(商品名DBEF；3M公司制造)17。當(dāng)在該背光8上如上所述配置液晶單元時，將使透光量達到最大。
(背光D)圖12(A)為示意表示背光D的剖面圖，圖12(B)表示上述(A)的部分示意圖。如圖所示，該背光9在光出射面上形成棱鏡的楔形導(dǎo)光片25上具有冷陰極管26和燈室27，在上述導(dǎo)光片25的下面和上面分別配置擴散反射板23和棱鏡片24。該棱鏡片24如圖12(A)的部分放大圖(B)所示，其棱鏡面與上述導(dǎo)光片25的棱鏡面相向配置。此外，在上述棱鏡面24的上面還配置有擴散片21。
表1

從表1可以看到，實施例1～9的偏振片與比較例1～3和5的偏振片相比得到了優(yōu)異的結(jié)果從正面和斜向目視觀察時，看到的顯示斑較少。從以上的結(jié)果可知，由于采用本發(fā)明的制造方法可以制造優(yōu)異的偏振薄膜，因此可以制備顯示斑得到控制的各種圖像顯示裝置。
如上所述，如果是采用本發(fā)明的制造方法制備的偏振器，即使作為偏振片等光學(xué)薄膜用于液晶屏和液晶顯示裝置等，顯示斑也能夠得以消除，從而取得了優(yōu)異的顯示特性。此外，由于根據(jù)本發(fā)明可以通過在線(in-line)測定對偏振器和偏振片等進行標(biāo)記，因此不需要例如對偏振器切片后的外觀檢查和捆包等離線(off-line)工序，這使連貫地把偏振器貼合到液晶顯示裝置和EL顯示裝置上的內(nèi)部(in-house)制造成為可能。這樣，例如可以謀求顯示裝置的低成本化，并且其制造工序的管理也變得容易，因此本發(fā)明具有很大的工業(yè)價值。
權(quán)利要求
1.一種偏振薄膜的制造方法，其包括通過用導(dǎo)輥搬送親水性聚合物薄膜而將其浸漬于溶脹浴內(nèi)的水性溶劑中、使所述聚合物薄膜溶脹的溶脹工序，用二色性物質(zhì)將所述聚合物薄膜染色的染色工序，將所述聚合物薄膜拉伸的拉伸工序，其特征在于在所述溶脹工序中，在所述溶脹浴內(nèi)配置至少第1導(dǎo)輥；將所述聚合物薄膜浸漬于所述水性溶劑中，且在使所述聚合物薄膜在所述水性溶劑中移動時，在溶脹達到飽和狀態(tài)之前使所述聚合物薄膜與所述第1導(dǎo)輥相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在所述溶脹浴內(nèi)還配置有第2導(dǎo)輥，在溶脹達到飽和狀態(tài)之前使所述聚合物薄膜與所述第1導(dǎo)輥相接觸，在溶脹達到飽和狀態(tài)之后進一步使所述聚合物薄膜與所述第2導(dǎo)輥相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中從所述聚合物薄膜與所述水性溶劑接觸后到與第1導(dǎo)輥相接觸所需時間(a)設(shè)定為0.6～12秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其中從所述聚合物薄膜與所述第1導(dǎo)輥相接觸后到與第2導(dǎo)輥相接觸所需時間(b)設(shè)定為13～120秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其中所述所需時間(a)和所述所需時間(b)的總計為25～180秒的范圍。
6.一種偏振薄膜的制造方法，其包括通過用導(dǎo)輥搬送親水性聚合物薄膜而將其浸漬于水性溶劑的溶脹浴中、在所述溶劑中使所述聚合物薄膜溶脹的溶脹工序，用二色性物質(zhì)將所述聚合物薄膜染色的染色工序，將所述聚合物薄膜拉伸的拉伸工序，其特征在于在所述溶脹工序中，在所述溶脹浴內(nèi)配置至少第1導(dǎo)輥；將所述聚合物薄膜浸漬于所述水性溶劑中，且在使所述聚合物薄膜在所述水性溶劑中移動時，在溶脹達到飽和狀態(tài)之后使所述聚合物薄膜與所述第1導(dǎo)輥相接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中從所述聚合物薄膜與所述水性溶劑接觸后到與第1導(dǎo)輥相接觸所需時間(c)設(shè)定為25～180秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中將所述聚合物薄膜浸漬于所述溶脹浴中的時間為100秒或以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中實施溶脹處理前的親水性聚合物薄膜的厚度為110μm或以下的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中所述親水性聚合物薄膜為聚乙烯醇類薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中所述親水性聚合物薄膜含有1～17重量％的增塑材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中所述導(dǎo)輥為從中高輥、彎曲輥和耳高輥之中選擇的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中第1導(dǎo)輥以外的導(dǎo)輥含有螺旋輥。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中所述溶脹浴的溫度為15～50℃的范圍。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中在所述溶脹工序中，在所述溶脹浴中還對所述聚合物薄膜實施拉伸處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中所述拉伸處理中的拉伸倍率相對于供給溶脹工序前的所述聚合物薄膜的長度為1.5～4.0倍的范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制造方法，其中所述二色性物質(zhì)為碘和有機染料之中的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中所述二色性物質(zhì)為兩種或以上的有機染料。
19.一種由權(quán)利要求1或6所述的制造方法制得的偏振薄膜。
20.含有權(quán)利要求19所述的偏振器的光學(xué)薄膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)薄膜，其還含有透明保護層，在所述偏振器的至少一個表面上配置所述透明保護層。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的偏振片，其在至少一個最外層上配置粘合層。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)薄膜，其還含有偏振變換元件和相位差膜之中的至少一個。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光學(xué)薄膜，其中所述偏振變換元件為各向異性反射型偏振元件或各向異性散射型偏振元件。
25.一種液晶板，其是在液晶單元的至少一個表面上配置權(quán)利要求19所述的偏振器和權(quán)利要求20所述的光學(xué)薄膜之中的至少一個而成。
26.一種液晶顯示裝置，其含有權(quán)利要求25所述的液晶板。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其具有射出偏振光的平面光源。
28.一種圖像顯示裝置，其含有權(quán)利要求19所述的偏振器和權(quán)利要求20所述的光學(xué)薄膜之中的至少一個。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的圖像顯示裝置，其為電致發(fā)光顯示裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的圖像顯示裝置的內(nèi)部的制造方法，其包含將權(quán)利要求19所述的偏振器和權(quán)利要求20所述的光學(xué)薄膜之中的至少一個在切片后立即貼合到所述顯示裝置上的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠形成顯示斑少、表現(xiàn)出優(yōu)異的顯示特性的液晶顯示裝置和場致發(fā)光顯示裝置的偏振薄膜。該偏振薄膜的制造方法如下在通過用導(dǎo)輥搬送親水性聚合物薄膜而將其浸漬于溶脹浴內(nèi)的水性溶劑中、使所述聚合物薄膜溶脹的溶脹工序中，在所述溶脹浴內(nèi)配置至少第1導(dǎo)輥，將所述聚合物薄膜浸漬于所述水性溶劑中，且在使所述聚合物薄膜在所述水性溶劑中移動時，在溶脹達到飽和狀態(tài)之前使所述聚合物薄膜與所述第1導(dǎo)輥相接觸，進而用二色性物質(zhì)將上述聚合物薄膜染色，并對上述聚合物薄膜進行拉伸。
文檔編號G02B5/30GK1675569SQ03818599
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
發(fā)明者亀山忠幸, 杉野洋一郎, 水嶋洋明, 和田守正, 塘口直樹 申請人:日東電工株式會社