專利名稱：偏光膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置中使用的偏光膜的制造方法。
背景技術(shù)：
具有光的穿透和遮斷功能的偏光片與具有光轉(zhuǎn)換功能的液晶一樣，都是液晶顯示器(LCD)的基本組成要素。LCD的應(yīng)用領(lǐng)域在其開發(fā)初期多為臺(tái)式電子計(jì)算機(jī)和手表等的小型機(jī)器，近年來，其在筆記本型個(gè)人電腦、液晶監(jiān)視器、液晶彩色投影儀、液晶電視、車載用導(dǎo)航系統(tǒng)、個(gè)人電話和用于室內(nèi)外的測試儀器等的廣泛領(lǐng)域中的使用呈現(xiàn)增加趨勢。在LCD的適用領(lǐng)域中，特別是液晶監(jiān)視器、液晶電視等由于使用高輝度的背景廣的場合比較多，因此對(duì)于偏光片要求具有比現(xiàn)有產(chǎn)品更高的偏光性能。
偏光片一般是這樣構(gòu)成的，將聚乙烯醇膜(以下，將聚乙烯醇簡稱為“PVA”，將聚乙烯醇系聚合物膜簡稱為“PVA膜”)沿縱向單軸延伸，用碘或二色性染料染色，或者在染色、縱向延伸后，用碘化合物進(jìn)行固定處理(根據(jù)情況染色和固定處理可以同時(shí)進(jìn)行)，得到偏光膜，在該偏光膜上，粘合上三乙酸纖維素(TAC)膜或乙酸·丁酸纖維素(CAB)膜等的保護(hù)膜。
隨著液晶監(jiān)視器或液晶電視等的畫面的大型化，就需要有比現(xiàn)有的偏光膜更寬的偏光膜。在制造寬幅偏光膜時(shí)，必須使用與之相應(yīng)的寬幅PVA膜作為原料，這種情況下，若制造設(shè)備或制造條件與現(xiàn)有技術(shù)相同而僅僅是PVA膜的寬度變寬，則與不加寬PVA膜寬度的情況相比，反而存在得到的偏光膜的偏光性能降低的問題。
另一方面，液晶監(jiān)視器和液晶電視一直要求其對(duì)比度更高，為了滿足這種要求，一直在尋求具有比以前更高偏光性能的偏光膜。但是，如前所述，與液晶監(jiān)視器和液晶電視的畫面的大型化相應(yīng)的，如果要制造比以前更寬的偏光膜，則偏光膜的偏光性能就會(huì)降低，因此無法達(dá)到提高液晶監(jiān)視器和液晶電視的對(duì)比度的要求。
為了提高偏光膜的偏光性能，曾有人提出過對(duì)在將PVA膜單軸延伸時(shí)的延伸條件進(jìn)行控制的方法。這些方法中已知的如，把由PVA、二色性物質(zhì)和溶劑的混合物通過澆鑄法或擠出法制膜得到的PVA膜，在未延伸膜的寬(c0)和延伸間距(I)的比(c0/I)小于等于3的條件下，通過干熱法進(jìn)行延伸的方法(特開平6-51123號(hào)公報(bào)和美國專利第5,326,507號(hào)說明書)、在延伸間距(a1)和膜寬度(c1)的比(a1/c1)大于等于3的條件下，將PVA膜在硼酸水溶液中進(jìn)行延伸的方法(特開平6-337311號(hào)公報(bào))、把PVA膜在硼酸水溶液中延伸，使得延伸后的膜寬度小于等于延伸前膜寬度的60％的方法(特開平8-327823號(hào)公報(bào))等。
但是，根據(jù)這些方法，由于使用寬幅PVA膜，不能制造出具有優(yōu)良偏光性能的偏光膜，仍不能完全滿足液晶顯示器的大型化。
本發(fā)明的目的是提供一種偏光膜的制造方法，使得即使在使用寬幅的聚乙烯醇膜的情況下，通過對(duì)其進(jìn)行單軸延伸，也能夠具有良好偏光性能的偏光膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在單軸延伸寬度大于等于2m的聚乙烯醇膜、連續(xù)地制造偏光膜的過程中，一邊將延伸間距以及延伸間距和膜的延伸速度控制在特定的范圍，一邊單軸延伸聚乙烯醇膜，獲得了比現(xiàn)有的中偏光性能高的偏光膜，以致完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了一種偏光膜的制造方法，其特征在于，在包括將寬度大于等于2m的聚乙烯醇膜在硼酸水溶液中進(jìn)行單軸延伸的工序的連續(xù)的偏光膜的制造中，將聚乙烯醇膜在滿足下式(1)和(2)的條件下進(jìn)行單軸延伸，A≥5(m) (1)A/B≥0.5(分) (2)(上式中，A表示延伸間距(m)，B表示延伸后的膜速度(m/分)。)在按照本發(fā)明的方法制造偏光膜的過程中，通過使延伸間距(A)和延伸后的膜寬(C)的比(A/C)大于等于5，使獲得的偏光膜的偏光性能進(jìn)一步提高。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的方法中，用寬度大于等于2m的PVA膜作為原料，將其在特定的條件下進(jìn)行單軸延伸制造偏光膜。將寬度大于等于2m的PVA膜采用通常的方法進(jìn)行單軸延伸，得到的寬幅偏光膜比窄幅的偏光膜的偏光性能差，與此相反，根據(jù)本發(fā)明的方法，即使在使用寬度大于等于2m的PVA膜的情況下，也可以制造出偏光性能顯著提高的偏光膜。
本發(fā)明的方法可以連續(xù)地制造偏光膜。此處所說的連續(xù)制造偏光膜是指使用原料PVA膜，經(jīng)過染色、單軸延伸等的多個(gè)工序連續(xù)地制造偏光膜。原料PVA膜大多數(shù)情況下卷成卷狀保存，與此相同，偏光膜在粘合了TAC等的保護(hù)膜以后，也多以卷成卷狀保存。由此，本發(fā)明方法從卷成卷狀的PVA膜開始，連續(xù)地制造偏光膜，同時(shí)將該制造的偏光膜卷成卷狀，從而有利于進(jìn)行實(shí)際操作。
在按照本發(fā)明方法的偏光膜的制造中，在PVA膜的單軸延伸時(shí)可以使用低速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輥和高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輥，這種情況下，延伸PVA膜的速度通過使用壓送輥等調(diào)整。在使用壓送輥的情況下，由于驅(qū)動(dòng)輥的速度和PVA膜的移動(dòng)速度保持一致，因此PVA膜的單軸延伸利用低速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輥和高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輥的速度差而進(jìn)行。
在本發(fā)明方法中，單軸延伸PVA膜時(shí)的延伸間距(A)必須大于等于5m，優(yōu)選大于等于8m，更優(yōu)選大于等于10m，特別優(yōu)選大于等于15m。延伸間距變大，得到的偏光膜的偏光性就能提高，因此是理想的。但是，如果延伸間距變得過大，膜就會(huì)發(fā)生卷邊等，端部出現(xiàn)卷曲，在膜的寬度方向上難以獲得均勻的張力，所以延伸間距不應(yīng)該超過30m。此處所述延伸間距指從用于延伸PVA膜的低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輥開始，到以大于等于該低速旋轉(zhuǎn)速度2倍的速度旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輥的膜長度。
在按照本發(fā)明方法的偏光膜的制造中，必須使延伸間距(A)與延伸后的膜速度(B)的比值(A/B)大于等于0.5分，優(yōu)選大于等于1.0分，更優(yōu)選大于等于1.2分。如果A/B比0.5分小，則偏光膜的偏光性能下降，實(shí)際應(yīng)用中不可取。A/B增大，則偏光膜的偏光性就能提高，因此是理想的。A/B的上限根據(jù)單軸延伸時(shí)使用的硼酸水溶液中硼酸的濃度和延伸溫度等各種條件而發(fā)生變換，所以不能將A/B規(guī)定為定值，但是如果A/B無故地變大，就會(huì)降低偏光膜的偏光性能，所以不應(yīng)該使A/B超過3分。
另外，本發(fā)明所述的延伸后的膜速度(B)指膜通過延伸PVA膜用的以高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輥時(shí)的速度(m/分)。
在按照本發(fā)明方法的偏光膜的制造中，延伸間距(A)與延伸后膜寬度(C)的比值優(yōu)選大于等于5，更優(yōu)選大于等于7。A/C增大，偏光膜的偏光性就能提高，但是，如果該值過大，延伸后膜的端部的厚度變得過大，就會(huì)降低偏光膜的收率，因此A/C的上限大致為20。
另外，本發(fā)明所述的延伸后的膜寬度(C)指膜通過延伸PVA膜用的高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輥時(shí)的寬度(m)。
本發(fā)明使用的PVA例如通過將乙烯酯聚合得到的聚乙烯酯進(jìn)行皂化而制成。另外，還可以列舉出在PVA的主鏈上，將不飽和羧酸或其衍生物、不飽和磺酸或其衍生物、碳原子數(shù)為2～30的α-烯烴等按照低于5摩爾％的比例進(jìn)行接枝共聚得到的改性PVA，將乙烯酯和不飽和羧酸或其衍生物、不飽和磺酸或其衍生物、碳原子數(shù)為2～30的α-烯烴等按照低于15摩爾％的比例共聚得到的改性聚乙烯酯進(jìn)行皂化制得的改性PVA、將未改性或改性PVA的部分羥基用甲醛溶液、丁醛、苯甲醛等的醛類進(jìn)行交聯(lián)得到的所謂聚乙烯醇縮醛樹脂等。
上述乙烯酯可以列舉出醋酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(バ一サディック酸ビニル)、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯等。
改性PVA的制造中使用的共聚單體，由于其主要目的是共聚從而使PVA改性，因此在不損害本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)都可以使用。這樣的共聚單體可以舉出例如乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯等的烯烴類；丙烯酸及其鹽；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯等的丙烯酸酯類；丙烯酸及其鹽；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯等的丙烯酸酯類；丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺丙磺酸及其鹽、丙烯酰胺丙基二甲基胺及其鹽、N-羥甲基丙烯酰胺和它的衍生物等的丙烯酰胺衍生物；甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙磺酸及其鹽、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺及其鹽、N-羥甲基甲基丙烯酰胺和它的衍生物等的甲基丙烯酰胺衍生物；N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮等的N-乙烯基酰胺類；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚等的乙烯基醚類；丙烯腈、甲基丙烯腈等的腈類；氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯等的鹵化乙烯類；乙酸烯丙酯、烯丙基氯等的烯丙基化合物；馬來酸及其鹽或其酯；衣康酸及其鹽或其酯；乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基甲硅烷基化合物；乙酸異丙烯酯等。在這些化合物中優(yōu)選α-烯烴，特別優(yōu)選乙烯。改性PVA的改性量優(yōu)選為低于15摩爾％。
PVA的皂化度從偏光膜和由該偏光膜制成的偏光片的偏光性能以及耐久性角度出發(fā)，優(yōu)選大于等于95摩爾％，較優(yōu)選大于等于98摩爾％，更優(yōu)選大于等于99摩爾％，最優(yōu)選大于等于99.5摩爾％。
所謂PVA的皂化度指在通過皂化轉(zhuǎn)換成乙烯醇單元的單元中，實(shí)際皂化為乙烯醇單元的單元所占的比例。PVA的皂化度可以根據(jù)JIS記載的方法測定。
PVA的聚合度從偏光膜以及偏光片的偏光性能和耐久性角度出發(fā)，優(yōu)選大于等于1000，更優(yōu)選大于等于1500，特別優(yōu)選大于等于2000。PVA聚合度的上限優(yōu)選為8000，更優(yōu)選為6000。
PVA的聚合度可依據(jù)JIS K 6726測定。即，可將PVA再皂化、精制后，由在30℃的水中測定的極限粘度求出。
作為使用上述PVA制造PVA膜的方法，除了將含水PVA通過熔融擠出法制膜的方法以外，還可以使用在溶劑中溶解了PVA的PVA溶液，采用以下方法如，流延制膜法、濕式制膜法(向貧溶劑吐中的方法)、凝膠制膜法(在PVA水溶液一旦冷卻凝膠化后，抽提去溶劑得到PVA膜的方法)和這些方法組合的方法等。其中，流延制膜法和熔融擠出制膜法從獲得優(yōu)良的偏光膜的角度出發(fā)是最好的。
溶解制造PVA膜時(shí)使用的PVA的溶劑可以列舉出例如二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羥甲基丙烷、1，2-乙二胺、哌嗪、甘油、水等，可以使用其中的1種或1種或2種或2種以上。這些化合物中以使用二甲基亞砜、水或甘油和水的混合溶劑較佳。
制造PVA膜時(shí)使用的PVA溶液或者含水PVA中的PVA的濃度雖然根據(jù)PVA的聚合度而變化，但適合的濃度為20～70重量％，較適合的為25～60重量％，更適合的為30～55重量％，最適合的為35～50重量％。PVA的濃度如果比70重量％高，則PVA溶液或含水PVA的粘度將變得過高，在配制膜原液時(shí)過濾或脫泡變得困難，欲獲得無雜質(zhì)或疵點(diǎn)的膜則將變得困難。另外，如果PVA的濃度比20％低，則PVA溶液或含水PVA的粘度變得過低，制造具有要求厚度的PVA膜會(huì)變得困難。另外，這種PVA溶液或含水PVA中，根據(jù)需要還可以含有增塑劑、表面活性劑、二色性染料等。
在制造PVA膜時(shí)，最好加入多元醇作為增塑劑。作為多元醇，可以列舉出如乙二醇、甘油、丙二醇、二甘醇、雙甘油、三甘醇、四甘醇、三羥甲基丙烷等，可以使用其中的1種或2種或2種以上。這些化合物中，從提高延伸性的效果的角度出發(fā)，適合使用雙甘油、乙二醇或甘油。
多元醇的添加量的優(yōu)選范圍是，相對(duì)于100重量份的PVA，為1～30重量份，更優(yōu)選為3～25重量份，最優(yōu)選為5～20重量份。多元醇的添加量如果比1重量份少，會(huì)出現(xiàn)PVA膜的染色性或延伸性降低的情況，如果比30重量份多，PVA膜變得過于柔軟，會(huì)出現(xiàn)加工性能降低的情況。
制造PVA膜時(shí)，最好加入表面活性劑。對(duì)于表面活性劑的種類沒有特定的限制，但優(yōu)選陰離子或非離子表面活性劑。作為陰離子表面活性劑，例如月桂酸鉀等羧酸型、硫酸辛酯等硫酸酯型、十二烷基苯磺酸鹽等磺酸型的陰離子表面活性劑。作為非離子表面活性劑適合的有例如聚氧乙烯油基醚等烷基醚型、聚氧乙烯辛基苯基醚等烷基苯基醚型、聚氧乙烯月桂酯等烷基酯型、聚氧乙烯月桂基氨基醚等烷基胺型、聚氧乙烯月桂酰胺等烷基酰胺型、聚氧乙烯聚氧丙烯醚等聚丙二醇醚型、油酸二乙酯酰胺等烷醇酰胺型、聚氧化烯烯丙基苯基醚等烯丙基苯基醚型等非離子表面活性劑。這些表面活性劑可以組合使用1種或2種或2種以上。表面活性劑的添加量優(yōu)選相對(duì)于100重量份的PVA為0.01～1重量份，更優(yōu)選為0.02～0.5重量份，最優(yōu)選為0.05～0.3重量份。表面活性劑的添加量如果比0.01重量份小，則通過添加表面活性劑而促使制膜性和剝離性提高的效果就難以表現(xiàn)出來，如果添加量比1重量份多，則表面活性劑就會(huì)溶出到PVA膜表面上導(dǎo)致粘結(jié)，使加工性降低。
在按照本發(fā)明方法進(jìn)行的偏光膜的制造中，重要的是使用寬度大于等于2m的PVA膜，優(yōu)選大于等于2.3m，較優(yōu)選2.6m，更優(yōu)選3m。在PVA膜的寬度小于2m的情況下，在單軸延伸PVA膜時(shí)，一直到膜的中央部位附近都易于受到頸縮(neck-in)的影響，從而不能得到光學(xué)性能均勻的寬幅的偏光膜。另外，如果PVA膜的寬度超過6m，則會(huì)出現(xiàn)難以均勻地單軸延伸PVA膜的情況，所以優(yōu)選膜寬小于等于6m，更優(yōu)選小于等于5m。
PVA膜的厚度優(yōu)選為10～100μm，較優(yōu)選20～80μm。如果PVA膜的厚度比10μm小，則膜的強(qiáng)度過低，難以進(jìn)行均勻的延伸，在偏光膜上易于產(chǎn)生色斑。如果PVA膜的厚度超過100μm，則當(dāng)單軸延伸PVA膜時(shí)，端部的頸縮將引起膜的厚度易于變化，由于易于突出偏光膜的色斑，因而不理想。
本發(fā)明的方法例如可以對(duì)PVA膜施加膨潤、染色、在硼酸水溶液中的單軸延伸、在硼酸或碘化鉀水溶液中的固定處理、干燥處理等的操作，進(jìn)一步根據(jù)需要可以進(jìn)行熱處理的操作等。在本發(fā)明方法中PVA膜的單軸延伸可以在1步操作階段中進(jìn)行，也可以在多步操作階段中進(jìn)行。在多步操作階段中進(jìn)行PVA膜的單軸延伸的情況下，在其中至少一個(gè)階段進(jìn)行的單軸延伸必須滿足上式(1)和(2)。
PVA膜的染色在單軸延伸前、單軸延伸時(shí)、單軸延伸后的任一操作階段都可以進(jìn)行，但是從偏光膜的偏光性能的角度出發(fā)，最好在單軸延伸前進(jìn)行。染色用的染料可以列舉出碘—碘化鉀；直接黑17、19、154；直接棕44、106、195、210、223；直接紅2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247；直接藍(lán)1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270；直接紫9、12、51、98；直接綠1、85；直接黃8、12、44、86、87；直接橙26、39、106、107等的二色性染料等，這些染料可以使用1種或?qū)?種或2種以上混合使用。PVA膜的染色通常是將PVA膜浸漬在含有上述染料的溶液中進(jìn)行，但也可以采用將染料混入制造PVA膜用的制膜原液中的方法等進(jìn)行。
依據(jù)本發(fā)明方法的PVA膜的單軸延伸必須在含有硼酸的水溶液等的溫水中(含有上述染料的溶液中或下述固定處理浴中)進(jìn)行。對(duì)于延伸溫度沒有特定的限制，30～90℃比較適合。另外，單軸延伸的延伸倍率(在進(jìn)行多段單軸延伸時(shí)為延伸的總倍率)從偏光膜的偏光性能和由該偏光膜制成的偏光片的偏光性能的角度出發(fā)，優(yōu)選大于等于4倍，特別優(yōu)選大于等于5倍。對(duì)于延伸倍率沒有嚴(yán)格的上限，但若為小于等于8倍因容易得到均勻的延伸而被優(yōu)選。延伸后的膜厚度優(yōu)選為3～75μm，更優(yōu)選為5～50μm。
為了使上述染料在PVA膜上吸著牢固，常常對(duì)PVA膜進(jìn)行固定處理。在固定處理中使用的處理浴中通常添加了硼酸和/或硼化合物。另外，根據(jù)需要，也可以在固定處理浴中添加碘化合物。
對(duì)固定處理的偏光膜進(jìn)行干燥處理。干燥處理優(yōu)選在30～150℃進(jìn)行，更優(yōu)選在50～150℃進(jìn)行。
在如此得到的偏光膜的一面或兩面上，可以通過貼合光學(xué)上透明和機(jī)械強(qiáng)度好的保護(hù)膜而制得偏光片使用。作為保護(hù)膜可以使用三乙酸纖維素(TAC)膜、乙酸·丁酸纖維素(CAB)膜、丙烯系膜、聚酯系膜等。另外，偏光膜和保護(hù)膜貼合用粘接劑，可以列舉出聚乙烯醇系粘接劑或尿烷系粘接劑等，其中以聚乙烯醇系粘接劑為佳。
如上得到的偏光片在被覆了丙烯系等的粘接劑后，貼合在玻璃底板上，作為液晶顯示裝置的部件使用。在將偏光片貼合在玻璃底板上時(shí)，也可以同時(shí)粘合相差膜、提高視角膜、提高亮度膜等。
實(shí)施例以下列舉實(shí)施例具體說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。
另外，在以下的實(shí)施例和比較例中偏光膜的光學(xué)性能通過以下方法測定。
偏光膜的光學(xué)性能對(duì)約4cm×4cm的偏光膜的樣品用島津制作所制的分光光度計(jì)UV-2200(附屬積分球)，根據(jù)JIS Z 870基準(zhǔn)，測定C光源、2度視野的可見光領(lǐng)域的視感度校正的Y值，通過相對(duì)偏光膜的延伸軸方向45度和-45度方向的平均值求出透過率(T)。用與之相同的方法測定平行尼克爾棱晶和交叉尼克爾棱晶的Y值，求出偏光度(V)。然后，根據(jù)下式求出2色性比(Rd)。
Rd＝log(T-T×V)/log(T+T×V)實(shí)施例1對(duì)由皂化度99.95摩爾％、聚合度2400的聚乙烯醇構(gòu)成的、卷成卷狀的聚乙烯醇膜(甘油含量為12％、厚度為75μm、寬為3.5m、全長為2500m)，按照預(yù)膨潤、染色、單軸延伸、固定處理、干燥和熱處理的順序連續(xù)進(jìn)行處理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷狀的同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行的。即，將上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒預(yù)膨潤，再在碘/碘化鉀的濃度比為1/100的35℃的水溶液中浸3分鐘。然后，將聚乙烯醇膜在硼酸濃度為4％的50℃的水溶液中，以延伸間距(A)為15m縱向進(jìn)行6倍的單軸延伸。單軸延伸后的膜速度(B)為10m/分，延伸后的膜寬(C)為1.5m，寬度方向的中央部分的厚度為29μm。將該膜在碘化鉀的濃度為70g/L、硼酸濃度為40g/L、氯化鋅濃度為10g/L的30℃的水溶液中浸漬5分鐘，進(jìn)行固定處理。然后，取出PVA膜，用40℃的溫風(fēng)干燥，再在100℃進(jìn)行熱處理。延伸間距(A)/延伸后膜速度(B)為1.5分，延伸間距(A)/延伸后膜寬(C)為10。
得到的偏光膜的透過率為43.5％，偏光度為99.99％，2色性比為72，偏光性能非常好。
實(shí)施例2對(duì)由皂化度99.95摩爾％、聚合度2400的聚乙烯醇構(gòu)成的、卷成卷狀的聚乙烯醇膜(甘油含量為12％、厚度為75μm、寬為3m、全長為2500m)，按照預(yù)膨潤、染色、單軸延伸、固定處理、干燥、熱處理的順序連續(xù)進(jìn)行處理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷狀的同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行的。即，將上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒預(yù)膨潤，再在碘/碘化鉀的濃度比為1/100的35℃的水溶液中浸3分鐘。然后將聚乙烯醇膜在硼酸濃度為4％的50℃的水溶液中，以延伸間距(A)為10m縱向進(jìn)5.5倍的單軸延伸。單軸延伸后的膜速度(B)為8.3m/分，延伸后的膜寬(C)為1.5m，寬度方向的中央部分厚度為27μm。將該膜在碘化鉀的濃度為60g/L、硼酸濃度為40g/L、氯化鋅濃度為10g/L的30℃的水溶液中浸漬5分鐘，進(jìn)行固定處理。然后，取出PVA膜，用40℃的溫風(fēng)干燥，再在100℃進(jìn)行熱處理。延伸間距(A)/延伸后膜速度(B)為1.2分，延伸間距(A)/延伸后膜寬(C)為6.7。
得到的偏光膜的透過率為43.5％，偏光度為99.98％，2色性比為67，偏光性能好。
實(shí)施例3對(duì)由皂化度99.95摩爾％、聚合度2400的聚乙烯醇構(gòu)成的、卷成卷狀的聚乙烯醇膜(甘油含量為12％、厚度為75μm、寬為3m、全長為2500m)，按照預(yù)膨潤、染色、單軸延伸、固定處理、干燥、熱處理的順序連續(xù)進(jìn)行處理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷狀的同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行的。即，將上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒預(yù)膨潤，再在碘/碘化鉀的濃度比為1/100的35℃的水溶液中浸3分鐘。然后將聚乙烯醇膜在硼酸濃度為4％的50℃的水溶液中，以延伸間距(A)為8m縱向進(jìn)行5.5倍的單軸延伸。單軸延伸后的膜速度(B)為8m/分，延伸后的膜寬(C)為1.5m，寬度方向的中央部分厚度為27μm。將該膜在碘化鉀的濃度為50g/L、硼酸濃度為40g/L、氯化鋅濃度為10g/L的30℃的水溶液中浸漬5分鐘，進(jìn)行固定處理。然后，取出PVA膜，用40℃的溫風(fēng)干燥，再在100℃進(jìn)行熱處理。延伸間距(A)/延伸后膜速度(B)為1.0分，延伸間距(A)/延伸后膜寬(C)為5.3。
得到的偏光膜的透過率為43.5％，偏光度為99.97％，2色性比為64，偏光性能好。
實(shí)施例4對(duì)由皂化度99.95摩爾％、聚合度2400的聚乙烯醇構(gòu)成的、卷成卷狀的聚乙烯醇膜(甘油含量為12％、厚度為75μm、寬為3m、全長為2500m)，按照預(yù)膨潤、染色、單軸延伸、固定處理、干燥、熱處理的順序連續(xù)進(jìn)行處理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷狀的同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行的。即，將上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒預(yù)膨潤，再在碘/碘化鉀的濃度比為1/100的35℃的水溶液中浸3分鐘。然后將聚乙烯醇膜在硼酸濃度為2％的55℃的水溶液中，以延伸間距(A)為8m縱向進(jìn)行5.5倍的單軸延伸。單軸延伸后的膜速度(B)為8m/分，延伸后的膜寬(C)為2m，寬度方向的中央部分厚度為20μm。將該膜在碘化鉀的濃度為50g/L、硼酸濃度為40g/L、氯化鋅濃度為10g/L的30℃的水溶液中浸漬5分鐘，進(jìn)行固定處理。然后，取出PVA膜，用40℃的溫風(fēng)干燥，再在100℃進(jìn)行熱處理。延伸間距(A)/延伸后膜速度(B)為1.0分，延伸間距(A)/延伸后膜寬(C)為4。
得到的偏光膜的透過率為43.5％，偏光度為99.9％，2色性比為55，偏光性能好。
比較例1對(duì)由皂化度99.95摩爾％、聚合度2400的聚乙烯醇構(gòu)成的、卷成卷狀的聚乙烯醇膜(甘油含量為12％、厚度為75μm、寬為3m、全長為2500m)，按照預(yù)膨潤、染色、單軸延伸、固定處理、干燥、熱處理的順序連續(xù)進(jìn)行處理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷狀的同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行的。即，將上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒預(yù)膨潤，再在碘/碘化鉀的濃度比為1/100的35℃的水溶液中浸3分鐘。然后將聚乙烯醇膜在硼酸濃度為4％的50℃的水溶液中，以延伸間距(A)為15m縱向進(jìn)行6倍的單軸延伸。單軸延伸后的膜速度(B)為38m/分，延伸后的膜寬(C)為1.2m，寬度方向的中央部分厚度為31μm。將該膜在碘化鉀的濃度為40g/L、硼酸濃度為40g/L、氯化鋅濃度為10g/L的30℃的水溶液中浸漬5分鐘，進(jìn)行固定處理。然后，取出PVA膜，用40℃的溫風(fēng)干燥，再在100℃進(jìn)行熱處理。延伸間距(A)/延伸后膜速度(B)為0.4分，延伸間距(A)/延伸后膜寬(C)為12.5。
得到的偏光膜的透過率為43.5％，偏光度為99.8％，2色性比為50，用于電視等的液晶顯示器，其偏光性能達(dá)不到要求。
比較例2對(duì)由皂化度99.95摩爾％、聚合度2400的聚乙烯醇構(gòu)成的、卷成卷狀的聚乙烯醇膜(甘油含量為12％、厚度為75μm、寬為3m、全長為2500m)，按照預(yù)膨潤、染色、單軸延伸、固定處理、干燥、熱處理的順序連續(xù)進(jìn)行處理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷狀的同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行的。即，將上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒預(yù)膨潤，再在碘/碘化鉀的濃度比為1/100的35℃的水溶液中浸3分鐘。然后將聚乙烯醇膜在硼酸濃度為4％的50℃的水溶液中，以延伸間距(A)為4m縱向進(jìn)行5.5倍的單軸延伸。單軸延伸后的膜速度(B)為2.7m/分，延伸后的膜寬(C)為1.5m，寬度方向的中央部分厚度為27μm。將該膜在碘化鉀的濃度為40g/L、硼酸濃度為40g/L、氯化鋅濃度為10g/L的30℃的水溶液中浸漬5分鐘，進(jìn)行固定處理。然后，取出PVA膜，用40℃的溫風(fēng)干燥，再在100℃進(jìn)行熱處理。延伸間距(A)/延伸后膜速度(B)為1.5分，延伸間距(A)/延伸后膜寬(C)為2.7。
得到的偏光膜的透過率為43.5％，偏光度為99.7％，2色性比為47.2，用于電視等的液晶顯示器，其偏光性能達(dá)不到要求。
根據(jù)本發(fā)明的方法，即使在使用寬幅聚乙烯醇膜的情況下，也可以制造偏光性能良好的偏光膜，這樣得到的偏光膜是用作大型液晶顯示器的部件所使用的偏光片的材料。
權(quán)利要求
1.一種偏光膜的制造方法，其特征在于，在包括將寬度大于等于2m的聚乙烯醇膜在硼酸水溶液中進(jìn)行單軸延伸的工序的連續(xù)的偏光膜的制造中，將聚乙烯醇膜在滿足下式(1)和(2)的條件下進(jìn)行單軸延伸，A≥5(m) (1)A/B≥0.5(分) (2)上式中，A表示延伸間距(m)，B表示延伸后的膜速度(m/分)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，延伸間距(A)和延伸后膜寬(C)的比(A/C)大于等于5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，延伸間距(A)和延伸后膜速度(B)的比(A/B)大于等于1.0(分)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，硼酸水溶液的溫度為30～90℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜的延伸倍率大于等于4倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜的延伸倍率大于等于5倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜經(jīng)過膨潤工序、染色工序、在硼酸水溶液中的單軸延伸工序、固定處理工序和干燥處理工序而制造偏光膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于95摩爾％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于98摩爾％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于99摩爾％。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于99.5摩爾％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的聚合度大于等于1000。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的聚合度大于等于1500。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的聚合度大于等于2000。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜的厚度為10～100μm。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜含有多元醇作為增塑劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜含有陰離子或非離子表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置中使用的偏光膜的制造方法。提供了偏光膜的制造方法，該方法在包括將寬度大于等于2m的聚乙烯醇膜在硼酸水溶液中進(jìn)行單軸延伸的工序的連續(xù)的偏光膜的制造中，將聚乙烯醇膜在滿足下式(1)和(2)的條件下進(jìn)行單軸延伸，A≥5(m) (1)；A/B≥0.5(分) (2)。上式中，A表示延伸間距(m)，B表示延伸后的膜速度(m/分)。據(jù)本發(fā)明的方法，可以制造寬幅且偏光性能良好的偏光膜，這樣的偏光膜是用作大型液晶顯示器的部件所使用的偏光片的材料。
文檔編號(hào)G02B5/30GK1499224SQ20031010306
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者磯崎孝德, 林哲史, 西馬創(chuàng) 申請人:可樂麗股份有限公司