偏振膜及其制造方法以及偏振板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種偏振膜、以及該偏振膜上形成有保護(hù)層的偏振板，關(guān)于所述偏振膜，使碘吸附取向于聚乙烯醇系樹(shù)脂(PVA)膜，硼含量處于1～3.5重量％的范圍內(nèi)，裁切成將吸收軸作為長(zhǎng)邊的2mm×10mm的大小且于80℃下加熱4小時(shí)時(shí)，其吸收軸方向上的收縮力為2.8N以下，且正交色調(diào)的b值處于－2.2～+0.5的范圍內(nèi)。依次對(duì)PVA膜施行碘染色、硼酸處理及水洗，并且在硼酸處理或者在其之前的階段中進(jìn)行單軸拉伸，在上述硼酸處理與水洗之間實(shí)施對(duì)膜進(jìn)行干燥的一次干燥，由此可制造該偏振膜。
【專(zhuān)利說(shuō)明】偏振膜及其制造方法以及偏振板
[0001] 技術(shù)分野
[0002] 本發(fā)明涉及適用于液晶顯示裝置的偏振膜、該偏振膜的制造方法以及偏振板。詳 細(xì)而言，涉及可實(shí)現(xiàn)中性灰且耐久性也優(yōu)異的偏振膜、該偏振膜的制造方法、以及將透明保 護(hù)層形成于偏振膜而得的偏振板。
[0003] 背景技術(shù)
[0004] 液晶顯示裝置具有低消耗電力、低電壓工作、輕質(zhì)、薄型等特征，被用于各種顯示 用器件中。一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)成液晶顯示裝置的液晶面板具備在液晶單元的表面貼合有偏振板 的構(gòu)成。通常，偏振板具有下述結(jié)構(gòu)，即，在二色性色素發(fā)生吸附取向的包含聚乙烯醇系樹(shù) 脂的偏振膜（也稱(chēng)作偏振片）的單面或雙面層疊有透明的保護(hù)膜。作為二色性色素，一般 可使用碘或二色性有機(jī)染料。
[0005] 將二色性有機(jī)染料作為二色性色素的染料系偏振膜以及使其與保護(hù)膜貼合而得 的染料系偏振板的耐久性、尤其是耐熱性?xún)?yōu)異，因此，主要用于曝露于高溫下的機(jī)會(huì)多的領(lǐng) 域、例如以汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的汽車(chē)內(nèi)裝品、以及液晶放映機(jī)的領(lǐng)域。與此相對(duì)，將碘作 為二色性色素的碘系偏振膜以及使其與保護(hù)膜貼合而得的碘系偏振板與染料系偏振板相 比而言，偏振性能更加優(yōu)異，因此，被用于以電視機(jī)為代表的廣泛的領(lǐng)域中。
[0006] 參照?qǐng)D5對(duì)以往被廣泛采用的偏振膜的制造方法加以說(shuō)明。在此，以將碘用作二 色性色素的情況為例進(jìn)行說(shuō)明，但是，對(duì)于將二色性有機(jī)染料作為二色性色素的情況來(lái)說(shuō)， 只要將以下的說(shuō)明中的碘變?yōu)槎陨?，則后面基本上相同。
[0007] 包含聚乙烯醇系樹(shù)脂的原卷膜10首先利用放出輥11進(jìn)行放卷，然后被導(dǎo)入到將 水作為溶脹浴的溶脹槽13中，在此，浸漬在溶脹浴（水）中來(lái)實(shí)施溶脹處理。實(shí)施溶脹處 理后的膜被導(dǎo)入到將包含碘的水溶液作為染色浴的染色槽15中，在此染色，吸附碘。然后， 被導(dǎo)入到將包含硼酸的水溶液作為處理浴的固定槽17中，吸附有碘的聚乙烯醇系樹(shù)脂在 此借助硼酸而發(fā)生交聯(lián)，將碘固定。
[0008] 在硼酸處理或其之前的階段中，可對(duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜實(shí)施用于使碘發(fā)生取向的 單軸拉伸。該單軸拉伸可以在固定槽17中與硼酸處理同時(shí)進(jìn)行，也可以在染色槽15中與 染色同時(shí)進(jìn)行，還可以在染色槽15及固定槽17兩者中分別與染色同時(shí)進(jìn)行以及與硼酸處 理同時(shí)進(jìn)行，也可以在染色槽15與固定槽17之間設(shè)置拉伸槽而與兩者分開(kāi)進(jìn)行，另外，還 可以在染色槽15之前，通常在溶脹槽13之前獨(dú)立設(shè)置拉伸機(jī)構(gòu)而以干式的方式進(jìn)行。
[0009] 實(shí)施了硼酸處理后的膜接著被導(dǎo)入到將水作為水洗浴的水洗槽19中，在此，將附 著于膜上但未被固定的碘或硼酸等藥品、以及垃圾等異物洗掉，最后，利用最終干燥爐23 對(duì)膜實(shí)施干燥。經(jīng)過(guò)最終干燥爐23而得的偏振膜30被卷取于卷取輥27。圖5示出了將使 碘吸附取向于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜而得的偏振膜30暫時(shí)卷取于卷取輥27時(shí)的形態(tài)，但是，在 此，不進(jìn)行卷取而供給至接下來(lái)的貼附保護(hù)膜的工序，連續(xù)制造出偏振板的情況也廣泛被 施行。
[0010] 對(duì)于由此制造出的以往的碘系偏振膜而言，并不能說(shuō)其包括耐熱性、耐濕熱性在 內(nèi)的耐久性必然充分。因此，在日本特開(kāi)平7-198939號(hào)公報(bào)（專(zhuān)利文獻(xiàn)1)中，尤其是為了 改善包含聚乙烯醇系樹(shù)脂的偏振膜的耐濕熱性，提出了下述方法：設(shè)置2個(gè)以上硼酸處理 工序，且在各個(gè)工序中將聚乙烯醇系樹(shù)脂膜浸漬在硼化合物濃度不同的處理液中，使得相 對(duì)于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的總重量而言含有硼原子4. 5?7重量％。
[0011] 通過(guò)如上所述地提高偏振膜中的硼含量，從而可得到交聯(lián)度得以提高，且即使在 高溫高濕環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間放置，其偏振度的降低也少的偏振膜。但是，由于交聯(lián)度提高，因此 加熱時(shí)的偏振膜的收縮力變大。因此，在將使該偏振膜與保護(hù)膜貼合而得的偏振板貼合于 玻璃板或液晶面板的狀態(tài)下，在交替重復(fù)進(jìn)行高溫和低溫的試驗(yàn)、所謂的熱循環(huán)試驗(yàn)時(shí)，有 時(shí)偏振膜沿著拉伸方向發(fā)生斷裂。
[0012] 因此，在日本特開(kāi)2009-104062號(hào)公報(bào)（專(zhuān)利文獻(xiàn)2)中提出了下述方法：減少用 于硼酸處理工序的硼酸處理浴中的硼酸量，并且將硼酸處理工序分為2個(gè)階段，使第二階 段的硼酸處理浴中的硼酸量進(jìn)一步變少且使第二階段的硼酸處理的溫度也變低，由此使偏 振膜中的硼含量變少，從而使偏振膜的耐久性提高。由此，可得到下述偏振膜：偏振膜中的 硼含量處于3?3. 9重量％的范圍，且將偏振膜的吸收軸（拉伸軸）方向作為短邊而裁切 成2mmX 8mm的大小，加熱至80°C，此時(shí)，與吸收軸正交的方向的收縮力為2· 8N以下。對(duì)于 這樣的偏振膜而言，與拉伸軸正交的方向的收縮力小，因此，在熱循環(huán)試驗(yàn)中不易斷裂，因 而耐久性?xún)?yōu)異。
[0013] 另一方面，尤其是對(duì)碘系偏振膜及偏振板而言，為了在應(yīng)用于液晶顯示裝置時(shí)能 夠顯示出本來(lái)的顏色，而希望透射光成為中性灰、即中性色。例如，在日本特開(kāi)2002-169024 號(hào)公報(bào)（專(zhuān)利文獻(xiàn)3)中示出了實(shí)現(xiàn)了中性灰的白色顯示及黑色顯示的碘系偏振板及其制 造方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 雖然根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中提出的方法可得到耐久性?xún)?yōu)異的偏振膜，然而透射光 的正交色調(diào)有時(shí)從中性灰向藍(lán)色發(fā)生偏移，此時(shí)，自然變成了感覺(jué)為藍(lán)色的圖像顯示。這樣 的感覺(jué)為藍(lán)色的偏振板容易在硼酸處理所使用的處理浴的硼酸濃度過(guò)低的情況下、或硼酸 處理后的水洗過(guò)度的情況下得到。即，若偏振膜中的硼含量變少，則偏振膜或偏振板的正交 色調(diào)處于容易向藍(lán)色偏移的趨勢(shì)。
[0015] 本發(fā)明的課題之一在于，提供賦予對(duì)于熱循環(huán)試驗(yàn)的耐久性?xún)?yōu)異的偏振板、且正 交色調(diào)成為中性灰的偏振膜及其制造方法。本發(fā)明的另一課題在于，提供使保護(hù)層形成于 該偏振膜、且依然對(duì)于熱循環(huán)試驗(yàn)的耐久性?xún)?yōu)異、并且正交色調(diào)成為中性灰的偏振板。
[0016] 即，根據(jù)本發(fā)明，可提供下述偏振膜：使碘吸附取向于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜，硼含 量處于1?3. 5重量％的范圍內(nèi)，裁切成將吸收軸方向設(shè)為長(zhǎng)邊的2mmX 10mm的大小且 于80°C加熱4小時(shí)時(shí)，其在吸收軸方向上的收縮力為2. 8N以下，并且正交色調(diào)的b值處 于-2. 2?+0. 5的范圍內(nèi)。
[0017] 對(duì)于該偏振膜而言，優(yōu)選上述收縮力為2. 1N以下，另外，優(yōu)選正交色調(diào)的b值處 于-1. 0?0的范圍內(nèi)。
[0018] 對(duì)于上述偏振膜而言，可通過(guò)下述方法制造：依次對(duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜實(shí)施使碘 吸附的染色工序、硼酸處理工序及水洗工序，并且在上述硼酸處理工序或其之前的階段中 實(shí)施進(jìn)行單軸拉伸的拉伸工序，在上述硼酸處理工序與水洗工序之間，實(shí)施對(duì)聚乙烯醇系 樹(shù)脂膜進(jìn)行干燥的一次干燥工序。
[0019] 在該方法中，一次干燥工序優(yōu)選按照如下方式進(jìn)行：在將即將進(jìn)入該一次干燥工 序之前的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的水分率設(shè)為I、將經(jīng)過(guò)該一次干燥工序后且進(jìn)入水洗工序 前的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的水分率設(shè)為Wi時(shí)，使下式（1)表示的水分減少率成為5?95重 量％、特別是成為30?80重量％的范圍內(nèi)。
[0020] 水分減少率=〔（Wq-D/W。〕X100 (1)
[0021] 另外，一次干燥工序優(yōu)選在40?300°C的溫度下進(jìn)行1?100秒。該一次干燥工 序優(yōu)選利用對(duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜吹送熱風(fēng)的方法、使其直接接觸發(fā)熱構(gòu)件的方法、以及對(duì) 其照射輻射能量的方法中的1種或2種以上的方法來(lái)進(jìn)行。
[0022] 在這些方法中，通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)水洗工序后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜實(shí)施最終干燥工序， 從而獲得目標(biāo)偏振膜。
[0023] 此外，根據(jù)本發(fā)明，還可提供具備上述的任一種偏振膜、和形成于該偏振膜的至少 單面的透明保護(hù)層的偏振板。
[0024] 對(duì)于本發(fā)明的偏振膜而言，即使放置在高溫環(huán)境中時(shí)收縮力也小，因而具有對(duì)于 熱循環(huán)試驗(yàn)的耐久性?xún)?yōu)異這樣的特性，并且，正交色調(diào)不會(huì)向藍(lán)色過(guò)度地偏移，為中性灰。 在該偏振膜上形成有透明保護(hù)層的偏振板也同樣為中性灰且耐久性?xún)?yōu)異。另外，根據(jù)本發(fā) 明的方法，可有利地制造出上述這樣的中性灰且耐久性?xún)?yōu)異的偏振膜。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是示意性地表示求出收縮力時(shí)的試驗(yàn)片的狀態(tài)的俯視圖。
[0026] 圖2是表示偏振膜的制造方法中的裝置的優(yōu)選配置例的剖面示意圖。
[0027] 圖3是表示本發(fā)明的偏振板的層構(gòu)成的例子的剖面示意圖。
[0028] 圖4是表示具備偏振板的液晶面板及液晶顯示裝置的層構(gòu)成的例子的剖面示意 圖。
[0029] 圖5是表示以往的偏振膜的制造方法中的裝置的配置例的剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式，邊適當(dāng)參照?qǐng)D面邊進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，本發(fā) 明并不受到以下所說(shuō)明的構(gòu)件、配置等限定，這些構(gòu)件、配置等可以依照本發(fā)明的主旨適當(dāng) 地改變。
[0031] [偏振膜]
[0032] 本發(fā)明的偏振膜是碘吸附取向于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的偏振膜。首先，對(duì)該偏振膜 進(jìn)行說(shuō)明。
[0033] 聚乙烯醇系樹(shù)脂膜是用作偏振膜的基材的樹(shù)脂膜，具體來(lái)說(shuō)，是將聚乙酸乙烯酯 系樹(shù)脂皂化而得的樹(shù)脂的膜。作為聚乙酸乙烯酯系樹(shù)脂，可列舉出作為乙酸乙烯酯的均聚 物的聚乙酸乙烯酯，除此以外，還可列舉出乙酸乙烯酯與能夠與其共聚的其他單體的共聚 物等。作為能夠與乙酸乙烯酯共聚的其他單體，有例如不飽和羧酸類(lèi)、烯烴類(lèi)、乙烯基醚類(lèi)、 不飽和磺酸類(lèi)、具有銨基的丙烯酰胺類(lèi)等。
[0034] 聚乙烯醇系樹(shù)脂的皂化度通常為85?100摩爾％左右，優(yōu)選為98摩爾％以上。聚 乙烯醇系樹(shù)脂可以被改性，例如還可使用經(jīng)醛類(lèi)改性后的聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙 醛等。聚乙烯醇系樹(shù)脂的聚合度通常為1000?10000左右，優(yōu)選為1500?5000左右。
[0035] 將聚乙烯醇系樹(shù)脂制膜而成的材料可作為偏振膜的原卷。將聚乙烯醇系樹(shù)脂制膜 的方法沒(méi)有特別限定，可利用公知的方法來(lái)制膜。聚乙烯醇系原卷膜的厚度也沒(méi)有特別限 定,例如從20?150 μ m左右的范圍中適當(dāng)選擇即可。
[0036] 使碘吸附取向于這樣的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜而得的膜可用作偏振膜。具體來(lái)說(shuō)，通 過(guò)對(duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜實(shí)施使碘吸附的染色工序、將所吸附的碘固定于樹(shù)脂中并且使樹(shù)脂 交聯(lián)的硼酸處理工序、以及將附著于硼酸處理后的膜的藥品或異物洗滌除去的水洗工序， 并且在硼酸處理工序或其之前的工序中實(shí)施進(jìn)行單軸拉伸的拉伸工序，由此可制造偏振 膜。對(duì)于該制造方法而言，在后面詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
[0037] 本發(fā)明的偏振膜是使吸收軸方向的收縮力變小，且使正交色調(diào)成為中性灰的偏 振膜。為此，將硼含量設(shè)為1?3. 5重量％的范圍內(nèi)，在裁切成將吸收軸方向作為長(zhǎng)邊的 2mmX 10mm的大小且于80°C加熱4小時(shí)時(shí)，將其吸收軸方向上的收縮力設(shè)為2· 8N以下，另 夕卜，將正交色調(diào)的b值設(shè)為-2. 2?+0. 5的范圍內(nèi)。
[0038] 對(duì)于將偏振膜中的硼含量設(shè)為1?3. 5重量％的范圍內(nèi)的理由進(jìn)行說(shuō)明。若偏 振膜中的硼含量低于1重量％，則難以獲得足夠的耐水性，另一方面，若硼含量超過(guò)3. 5重 量％，則在實(shí)施偏振板化而進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)時(shí)，在偏振膜的吸收軸方向上容易產(chǎn)生破裂。為 了體現(xiàn)出優(yōu)異的耐水性和耐熱循環(huán)性，優(yōu)選將偏振膜中的硼含量設(shè)為上述范圍中的2重 量％以上且3重量％以下。可認(rèn)為偏振膜中的硼以硼酸（Η 3Β03)的形式在游離的狀態(tài)下存 在，或者在硼酸與聚乙烯醇的單元形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下存在，這里所說(shuō)的硼含量是包括 如上所述以化合物的狀態(tài)存在的情況在內(nèi)的硼原子（B)自身的量。
[0039] 偏振膜中的硼含量可例如利用高頻電感稱(chēng)合等離子體（Inductively Coupled Plasma :ICP)發(fā)光分光分析法對(duì)偏振膜中的硼量進(jìn)行定量，以硼相對(duì)于偏振膜的重量的重 量百分率的形式來(lái)算出。
[0040] 接著，對(duì)于將以偏振膜的吸收軸方向作為長(zhǎng)邊而裁切成2mmX10mm的大小且于 80°C下加熱4小時(shí)時(shí)，吸收軸方向的收縮力設(shè)為2. 8N以下的理由進(jìn)行說(shuō)明。若該收縮力超 過(guò)2. 8N，則在實(shí)施偏振板化而進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)時(shí)，容易在偏振膜的拉伸方向上產(chǎn)生破裂。該 收縮力理想上為零，但是由于難以使該收縮力為零，因此，在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)選為〇. 1?2. 8N 的范圍內(nèi)。
[0041] 圖1中通過(guò)示意性的俯視圖而示出求出該收縮力時(shí)的試驗(yàn)片的狀態(tài)。即，從偏振 膜上，將其吸收軸5方向作為長(zhǎng)邊而裁切2_X 10_的大小的試驗(yàn)片1。對(duì)于該試驗(yàn)片1來(lái) 說(shuō)，1〇_的長(zhǎng)邊成為吸收軸5的方向，2_的短邊成為與吸收軸5正交的方向。偏振膜中的 吸收軸5為拉伸軸方向。將該試驗(yàn)片1升溫至80°C并加熱4小時(shí)。此時(shí)，求出在吸收軸5的 方向上產(chǎn)生的收縮力S。該收縮力S具體可利用以下的方法求出。即，將以上述尺寸裁切而 成的試驗(yàn)片1安置于熱機(jī)械分析裝置（Thermo-Mechanical Analyzer :TMA)中。然后，求出 在將該尺寸保持恒定的狀態(tài)下，于80°C加熱4小時(shí)（240分鐘）時(shí)所產(chǎn)生的、長(zhǎng)邊方向的收 縮力。作為熱機(jī)械分析裝置（TMA)的市售品，可列舉出例如由SII*Nano Technology(株） 銷(xiāo)售的 "EXSTAR-6000"。
[0042] 接下來(lái)，對(duì)將偏振膜中的正交色調(diào)的b值設(shè)為-2. 2?+0. 5的范圍內(nèi)的理由進(jìn)行 說(shuō)明。若該正交色調(diào)的b值低于-2. 2,則色調(diào)偏移至藍(lán)色，另一方面，若該值超過(guò)+0. 5,則 色調(diào)偏移至黃色，因此，在任一情況下均偏離中性灰。這里所說(shuō)的b值是Lab表色系中的 值。作為類(lèi)似于Lab表色系的概念，有JIS Z8729 :2004"顏色的表示方法-ΙΛΛ/表色系及 LW表色系"所規(guī)定的l/al/表色系，但在本發(fā)明中采用Lab表色系。
[0043] 正交色調(diào)是指，在使2個(gè)偏振板按照各自的吸收軸正交的方式重疊的狀態(tài)下，從 一方的面照射光時(shí)從另一方的面透射出的光的色調(diào)。這里的色調(diào)在Lab表色系中能夠以a 值及b值來(lái)表示，可使用標(biāo)準(zhǔn)的光C來(lái)測(cè)定。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中，雖然對(duì)于偏振膜來(lái)說(shuō) 規(guī)定了正交色調(diào)的b值，但是正交色調(diào)的實(shí)測(cè)是在偏振膜的兩面貼合有透明保護(hù)膜（在后 述的實(shí)施例中為三乙酰纖維素膜）的偏振板的狀態(tài)下進(jìn)行的。此時(shí)，透明保護(hù)膜基本上可 視為其透射率為100%，因此，偏振板的正交色調(diào)與偏振膜的正交色調(diào)可視為相同。Lab表 色系如JIS K5981 :2006"合成樹(shù)脂粉體涂膜"的"5. 5促進(jìn)耐候性試驗(yàn)"中所記載的那樣，以 Hunter的亮度指數(shù)L和色調(diào)a以及b來(lái)表示。正交色調(diào)的b值可由JIS Z8722 :2009 "顏 色的測(cè)定方法-反射及透射物體顏色"中所規(guī)定的三刺激值X、Y及Z且通過(guò)以下的式子計(jì) 算出。
[0044] b = 7. 0 (Y-0. 847Z) /Y1/2
[0045] 本發(fā)明所規(guī)定的、硼含量處于1?3. 5重量％的范圍內(nèi)、吸收軸方向上的收縮力為 2. 8Ν以下、且正交色調(diào)的b值處于-2. 2?+0. 5的范圍內(nèi)的偏振膜可通過(guò)后述的方法來(lái)制 造。即，在偏振膜的制造工序中，通過(guò)在硼酸處理工序與其之后進(jìn)行的水洗工序之間設(shè)置一 次干燥工序，從而雖然硼含量比較少、且在吸收軸方向上的收縮力小，但是也能夠制造出正 交色調(diào)約為中性灰的偏振膜。通過(guò)實(shí)施一次干燥工序而可制作出正交色調(diào)為中性灰的偏振 膜的理由尚不清楚，例如可推測(cè)為如下所述的理由。
[0046] S卩，聚乙烯醇系樹(shù)脂與硼酸的交聯(lián)反應(yīng)通過(guò)將水分除去而進(jìn)行。另一方面，如上所 述，偏振膜的正交色調(diào)因?yàn)槟ぶ械呐鸷孔兩俣蛩{(lán)色偏移。因此，若經(jīng)過(guò)碘染色及硼酸處 理后的膜的水洗過(guò)度，則膜中的硼含量變少，正交色調(diào)變得容易向藍(lán)色偏移。通過(guò)在硼酸處 理工序與水洗工序之間設(shè)置一次干燥工序，因此使膜干燥，從而與未設(shè)置該工序的情況相 t匕，可促進(jìn)聚乙烯醇系樹(shù)脂與硼酸的交聯(lián)反應(yīng)，尤其是在膜表面可形成兩者充分地發(fā)生交 聯(lián)而成的層（交聯(lián)層）?？烧J(rèn)為：通過(guò)該表面的交聯(lián)層，從而在接下來(lái)的水洗工序中使聚乙 烯醇系樹(shù)脂膜內(nèi)部的硼酸變得不易向外部溶出，因而可抑制硼含量的降低，得到正交色調(diào) 基本上為中性灰的偏振膜。
[0047][偏振膜的制造方法]
[0048] 以上所說(shuō)明的、硼含量少、在吸收軸方向上的收縮力小、且正交色調(diào)基本上為中性 灰的偏振膜如前所述可通過(guò)下述方法制造，所述方法為：對(duì)用作原卷的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜 依次實(shí)施使碘吸附的染色工序、硼酸處理工序及水洗工序，并且在硼酸處理工序或其之前 的階段中實(shí)施進(jìn)行單軸拉伸的拉伸工序，在硼酸處理工序與水洗工序之間實(shí)施對(duì)聚乙烯醇 系樹(shù)脂膜進(jìn)行干燥的一次干燥工序。此時(shí)，優(yōu)選在染色工序之前設(shè)置利用水使聚乙烯醇系 樹(shù)脂膜溶脹的溶脹工序。另外，水洗工序之后通常設(shè)置最終干燥工序。
[0049] 圖2以剖面示意圖的形式來(lái)示出本發(fā)明的偏振膜的制造方法中的裝置的優(yōu)選配 置例。圖2與之前加以說(shuō)明的表示現(xiàn)有技術(shù)的圖5相比，僅在下述方面不同，S卩，在進(jìn)行硼 酸處理工序的固定槽17與之后的進(jìn)行水洗工序的水洗槽19之間，配置有進(jìn)行上述的一次 干燥工序的一次干燥爐21。邊參照該圖，邊對(duì)本發(fā)明所述的偏振膜的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0050] 圖2所示的裝置按照如下方式構(gòu)成：包含聚乙烯醇系樹(shù)脂的原卷膜10從放出輥 11被放卷，依次通過(guò)用于進(jìn)行溶脹處理的溶脹槽13、用于進(jìn)行染色處理的染色槽15、及用 于進(jìn)行硼酸處理的固定槽17。經(jīng)過(guò)固定槽17后的膜通過(guò)用于進(jìn)行上述的一次干燥的一次 干燥爐21而被一次干燥，接著通過(guò)水洗槽19而將未反應(yīng)的碘或硼酸等洗掉，最后通過(guò)最終 干燥爐23被干燥，從而獲得偏振膜30。而且，雖然圖中沒(méi)有明示，但是在固定槽17中或其 之前實(shí)施單軸拉伸。對(duì)于所得的偏振膜30而言，雖然示出了卷取于卷取輥27的形態(tài)，但是 在此也可以不卷取而供給至接下來(lái)的貼附保護(hù)膜的工序。另外，圖2示出了分別設(shè)置溶脹 槽13、染色槽15、固定槽17及水洗槽19各一個(gè)槽的例子，但是根據(jù)需要對(duì)于某一處理來(lái)說(shuō) 可以設(shè)置多個(gè)槽。
[0051] 用作偏振膜的原料的包含聚乙烯醇系樹(shù)脂的原卷膜10通常如圖示所示繞于放出 輥11而成為輥狀，且由該放出輥11放卷為長(zhǎng)條狀的狀態(tài)。包含聚乙烯醇系樹(shù)脂的原卷膜 10的厚度通常為20?100 μ m的范圍內(nèi)、優(yōu)選為30?80 μ m的范圍內(nèi)，另外，其工業(yè)上實(shí)際 應(yīng)用的寬度為1500?6000mm的范圍內(nèi)。
[0052] 〔 1〕溶脹工序
[0053] 進(jìn)行溶脹處理的溶脹工序是使原卷膜與水接而使其溶脹的工序。該溶脹處理可出 于除去附著于膜表面的異物、除去膜中所含的甘油等增塑劑、賦予后續(xù)工序中的易染色性、 膜的增塑等目的而進(jìn)行。溶脹處理的條件可在能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的范圍內(nèi)、且不產(chǎn)生膜的 極端溶解、失透等不良狀況的范圍內(nèi)確定。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)將包含聚乙烯醇系樹(shù)脂的原卷膜 10浸漬在例如溫度10?50°C、優(yōu)選20?50°C的處理浴中而進(jìn)行溶脹處理。溶脹處理的時(shí) 間通常為5?300秒、優(yōu)選為20?240秒。
[0054] 通常，溶脹工序中，如圖示所示，在容納處理浴的溶脹槽13內(nèi)配置多根導(dǎo)輥來(lái)搬 送聚乙烯醇系樹(shù)脂膜。另外，由于膜在寬度方向上發(fā)生溶脹而容易使膜產(chǎn)生褶皺等問(wèn)題，因 此優(yōu)選利用拉幅輥、螺旋輥、中凸輥、導(dǎo)布器、展幅夾、彎輥等公知的擴(kuò)幅裝置在消除膜的褶 皺的同時(shí)搬送膜。進(jìn)而，為了使浴中的膜搬送穩(wěn)定化，利用水中噴淋來(lái)控制溶脹槽13中的 水流、或者并用EPC裝置（Edge Position Control裝置：檢測(cè)膜的端部而防止膜的折曲的 裝置）等也是有用的。
[0055] 在溶脹工序中，膜還會(huì)在膜的搬送方向上發(fā)生溶脹擴(kuò)大，因此，為了消除搬送方向 上的膜的松弛，優(yōu)選例如采取對(duì)位于溶脹槽13的前后的搬送輥的速度進(jìn)行控制等方法。具 體來(lái)說(shuō)，優(yōu)選根據(jù)處理浴的溫度而將溶脹槽13的出口側(cè)搬送輥的圓周速度相對(duì)于入口側(cè) 搬送輥的圓周速度之比設(shè)為1.2?2倍左右。另外，如果需要，還可以在該工序中實(shí)施單軸 拉伸。
[0056] 在溶脹槽13中使用的處理浴除了純水以外，也可以是在0. 01?10重量％的范圍 內(nèi)添加硼酸或氯化物、其他的無(wú)機(jī)鹽、水溶性有機(jī)溶劑、醇類(lèi)等而得的水溶液。但是，出于上 述目的，優(yōu)選使用實(shí)質(zhì)上不含溶解成分的純水。沒(méi)有溶解成分的純水可通過(guò)對(duì)通常的水進(jìn) 行反滲透膜處理的方法等來(lái)獲得。
[0057] 接著溶脹工序，還可設(shè)置將聚乙烯醇系樹(shù)脂膜浸漬在水中的水浸漬工序。如上所 述，在溶脹工序中，雖然膜在寬度方向及搬送方向這兩個(gè)方向上發(fā)生溶脹，但是通過(guò)在其后 設(shè)置水浸漬工序，從而有可能調(diào)整膜的寬度方向上的吸水狀態(tài)，改善膜的機(jī)械物性，進(jìn)而改 善最終所得的偏振膜的光學(xué)特性的均勻性。用于水浸漬處理中的處理浴優(yōu)選為實(shí)質(zhì)上不含 溶解成分的純水，另外，其溫度優(yōu)選在10?50°c的范圍內(nèi)。
[0058] 〔2〕染色工序
[0059] 染色工序?yàn)榱嗽诎獾乃芤海ㄈ旧。┲袑?duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn)行染色，使 碘吸附于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜而進(jìn)行。該染色工序通常如下進(jìn)行：將經(jīng)過(guò)溶脹工序后、根據(jù)情 況進(jìn)一步經(jīng)過(guò)水浸漬工序后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜如圖所示浸漬在收容有染色浴的染色槽 15中。染色處理的條件可在能夠使碘吸附于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的范圍內(nèi)，且不產(chǎn)生膜的極 端溶解、失透等不良情況的范圍內(nèi)確定。
[0060] 染色工序中使用的染色浴可以是相對(duì)于水100重量份包含碘0. 003?0. 2重量份 及碘化鉀0. 1?10重量份的水溶液。另外，代替碘化鉀，而可以使用碘化鋅之類(lèi)的其他碘 化物，也可以在碘化鉀的基礎(chǔ)上并用其他碘化物。此外，可以使硼酸、氯化鋅、氯化鈷等碘化 物以外的化合物共存。即使在包含碘以外的成分的情況下，只要是相對(duì)于水100重量份而 含有碘0.003重量份以上的水溶液，就可視為染色浴。染色浴的溫度（染色溫度）通常為 10?50°C、優(yōu)選為20?40°C，另外進(jìn)行染色處理的時(shí)間（染色時(shí)間）通常為10?600秒、 優(yōu)選為30?200秒。
[0061] 在染色工序中，為了與溶脹工序同樣地在消除膜的褶皺的同時(shí)搬送聚乙烯醇系樹(shù) 脂膜，也可適當(dāng)配置拉幅輥、螺旋輥、中凸輥、導(dǎo)布器、彎輥等擴(kuò)幅裝置，在使用這些裝置的 情況下，只要設(shè)置于染色槽15的內(nèi)部和/或其出入口即可。
[0062] 〔3〕硼酸處理工序
[0063] 硼酸處理工序?yàn)榱死冒鹚岬乃芤簩?duì)經(jīng)碘染色后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn) 行處理，使聚乙烯醇系樹(shù)脂交聯(lián)，并且使所吸附的碘固定于樹(shù)脂中而進(jìn)行。該工序通常通過(guò) 將經(jīng)染色工序后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜浸漬在收容有包含硼酸的處理浴的固定槽17中來(lái)進(jìn) 行。
[0064] 硼酸處理所使用的?。ㄅ鹚崽幚碓。┛梢允窍鄬?duì)于水100重量份包含硼酸0. 5? 15重量份的水溶液。若硼酸處理浴中的硼酸的含量過(guò)少，則存在難以獲得充分的交聯(lián)效果 的趨勢(shì)，在后述的水洗工序等中碘從聚乙烯醇系樹(shù)脂膜溶出，偏振膜的正交色調(diào)容易向藍(lán) 色偏移。另一方面，若硼酸的含量過(guò)多，則存在在加熱條件下吸收軸方向上的收縮力變大的 趨勢(shì)，實(shí)施偏振板化后的、尤其是對(duì)于熱循環(huán)試驗(yàn)的耐久性有時(shí)會(huì)降低。在本發(fā)明中，由于 將偏振膜中的硼含量略少地設(shè)為1?3. 5重量％，因此，硼酸處理浴中的硼酸的含量在上述 范圍中也為略少，具體來(lái)說(shuō)，相對(duì)于水100重量份設(shè)為1?3. 5重量份、特別優(yōu)選設(shè)為2? 3. 5重量份的范圍。
[0065] 該硼酸處理浴優(yōu)選在硼酸的基礎(chǔ)上含有碘化物，其量相對(duì)于水100重量份通常為 5?20重量份、優(yōu)選為8?15重量份。若硼酸處理浴中的碘化物的含量少，則偏振膜的正 交色調(diào)容易向藍(lán)色偏移。另一方面，若碘化物的含量變多，則有時(shí)會(huì)阻礙基于硼酸的交聯(lián)反 應(yīng)，也就是說(shuō)，偏振膜的正交色調(diào)容易向藍(lán)色偏移。
[0066] 用于此的碘化物可以為碘化鉀、碘化鋅等。另外，也可以使碘化物以外的化合物在 硼酸處理浴中共存，作為其例子，可列舉出氯化鋅、氯化鈷、氯化鋯、硫代硫酸鈉、亞硫酸鉀、 亞硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鈉等。此外，根據(jù)需要可以與硼酸一起使用乙二醛、戊二醛等硼酸以 外的交聯(lián)劑。
[0067] 硼酸處理通常在50?70°C下進(jìn)行，優(yōu)選在53?65°C的溫度下進(jìn)行。若溫度過(guò)低， 則交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行容易變得不充分，另一方面，若溫度過(guò)高，則硼酸處理浴中容易引起膜的 斷裂，加工穩(wěn)定性容易顯著降低。另外，硼酸處理的時(shí)間通常為10?600秒、優(yōu)選為20? 300秒、更優(yōu)選為20?100秒。
[0068] 硼酸處理工序還可以在單一的固定槽17中進(jìn)行，也可以如先前所列舉的專(zhuān)利文 獻(xiàn)2(日本特開(kāi)2009-104062號(hào)公報(bào)）所示那樣，使用若干個(gè)固定槽以多個(gè)階段進(jìn)行。在這 種情況下，最初的固定槽的硼酸濃度優(yōu)選比之后設(shè)置的固定槽的濃度高。
[0069] 聚乙烯醇系樹(shù)脂膜可以在硼酸處理工序中被單軸拉伸。拉伸處理以下詳細(xì)敘述， 通常沿著機(jī)械的進(jìn)行方向（搬送方向）來(lái)實(shí)施。在硼酸處理工序中進(jìn)行單軸拉伸的情況下， 其拉伸倍率優(yōu)選設(shè)為例如1. 2?3倍的范圍內(nèi)。此時(shí)的單軸拉伸可以使用隔開(kāi)間隔地配置 的多組輥，以多階段進(jìn)行。
[0070] 〔4〕拉伸工序
[0071] 拉伸工序是用于對(duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn)行單軸拉伸而使其取向、且沿著該取向方 向使碘取向的工序，可在上述加以說(shuō)明的硼酸處理工序中或在此之前的階段中進(jìn)行。具體 來(lái)說(shuō)，該拉伸工序可在溶脹工序、染色工序及硼酸處理工序中的任意至少一個(gè)工序中、或它 們中的任一工序的前階段進(jìn)行。在溶脹工序、染色工序及硼酸處理工序中的任一工序中進(jìn) 行單軸拉伸時(shí)，例如可通過(guò)對(duì)槽入口側(cè)的搬送輥與槽出口側(cè)的搬送輥賦予圓周速度差的方 法等來(lái)進(jìn)行。另一方面，在溶脹工序、染色工序或硼酸處理工序的前階段進(jìn)行單軸拉伸時(shí)， 可以采用在各工序之前設(shè)置拉伸槽的濕式拉伸，也可以采用在空氣中進(jìn)行拉伸的方法、邊 與加熱后的輥接觸邊進(jìn)行拉伸的方法等干式拉伸。
[0072] 拉伸處理優(yōu)選至少在硼酸處理工序中進(jìn)行，進(jìn)一步優(yōu)選在染色工序及硼酸處理工 序這兩個(gè)工序中進(jìn)行，尤其更優(yōu)選在溶脹工序、染色工序及硼酸處理工序各個(gè)工序中進(jìn)行。 在這些工序中實(shí)施拉伸處理時(shí)，在將聚乙烯醇系樹(shù)脂膜浸漬在槽內(nèi)的處理浴中狀態(tài)下進(jìn)行 單軸拉伸。若參照?qǐng)D2進(jìn)行說(shuō)明，則在硼酸處理工序中進(jìn)行單軸拉伸時(shí)，在固定槽17內(nèi)的硼 酸處理浴中進(jìn)行，同樣地，在染色工序中進(jìn)行單軸拉伸時(shí)，在染色槽15內(nèi)的染色浴中進(jìn)行， 在溶脹工序中進(jìn)行單軸拉伸時(shí)，在溶脹槽13內(nèi)的處理浴中進(jìn)行。
[0073] 對(duì)于經(jīng)過(guò)所有的拉伸工序后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜而言，優(yōu)選使其最終的累積拉伸 倍率達(dá)到4. 5?8倍，更優(yōu)選達(dá)到5?7倍。在此，累積拉伸倍率是指，被放出輥11放卷的 原卷膜10的拉伸軸方向的基準(zhǔn)長(zhǎng)度在所有的拉伸工序結(jié)束后的膜中達(dá)到何種長(zhǎng)度。除了 在硼酸處理工序中進(jìn)行拉伸以外，在溶脹工序、染色工序中也進(jìn)行拉伸的情況下，則是還包 含這些拉伸在內(nèi)的值。例如，對(duì)于原卷膜而言，如果拉伸軸方向的長(zhǎng)度為lm的部分在所有 的拉伸處理結(jié)束后成為5m，則此時(shí)的累積拉伸倍率為5倍。
[0074] 〔5〕一次干燥工序
[0075] 在本發(fā)明中，可在硼酸處理工序與后述的水洗工序之間進(jìn)行一次干燥工序。該一 次干燥工序是為了對(duì)經(jīng)過(guò)硼酸處理后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜所含的水分的比例、即水分率加 以調(diào)整而進(jìn)行的。
[0076] 在此，水分率是指，膜中的水分相對(duì)于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的干燥重量的比例（重 量％ )，水分率可通過(guò)將切割膜的一部分而得的樣品在加熱烘箱等中干燥來(lái)進(jìn)行測(cè)定。具體 來(lái)說(shuō)，由切割出的樣品的干燥前的重量與干燥后的重量，利用下式（2)來(lái)定義。
[0077] 水分率=[(干燥前的重量-干燥后的重量）/干燥后的重量]X 100 (2)
[0078] 對(duì)于由先前的式（1)所定義的水分減少率而言，其是將使用上式（2)算出的一次 干燥工序前的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的水分率設(shè)為％、將一次干燥工序后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜 的水分率設(shè)為A時(shí)，由兩者所算出的值。
[0079] 在一次干燥工序中，優(yōu)選按照使上述的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的水分減少率達(dá)到5? 95重量％、進(jìn)一步達(dá)到30?80重量％的方式進(jìn)行干燥。若水分減少率低于5重量％，則 聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的干燥變得不充分，存在所得的偏振膜的正交色調(diào)容易向藍(lán)色偏移的趨 勢(shì)。另一方面，若水分減少率高于95重量％，則聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的干燥變得過(guò)度，存在所 得的偏振膜的吸收軸方向上的收縮力變大，偏振板容易發(fā)生破裂等的趨勢(shì)。
[0080] 若參照?qǐng)D2對(duì)一次干燥工序進(jìn)行說(shuō)明，則從固定槽17中出來(lái)的膜被導(dǎo)入到一次干 燥爐21中，在此進(jìn)行加熱，被施以一次干燥處理。此時(shí)的加熱可通過(guò)例如對(duì)聚乙烯醇系樹(shù) 脂膜吹送熱風(fēng)的方法、使聚乙烯醇系樹(shù)脂膜直接與發(fā)熱構(gòu)件接觸的方法、對(duì)聚乙烯醇系樹(shù) 脂膜照射輻射能量的方法等來(lái)進(jìn)行。
[0081] 在吹送熱風(fēng)時(shí)，例如將噴射熱風(fēng)的熱風(fēng)噴嘴作為加熱機(jī)構(gòu)，由此機(jī)構(gòu)直接對(duì)聚乙 烯醇系樹(shù)脂膜噴射熱風(fēng)即可。利用該方法，能夠在利用熱風(fēng)使聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的表面的 水分散發(fā)的同時(shí)進(jìn)行干燥，因此，尤其能夠有效地對(duì)膜表面進(jìn)行干燥。
[0082] 在使聚乙烯醇系樹(shù)脂膜直接與發(fā)熱構(gòu)件接觸的情況下，例如將加熱后的輥（熱 輥）作為加熱機(jī)構(gòu)，在該輥上纏繞聚乙烯醇系樹(shù)脂膜來(lái)對(duì)膜進(jìn)行加熱即可。根據(jù)該方法，使 聚乙烯醇系樹(shù)脂膜直接與發(fā)熱構(gòu)件接觸，因此能夠使膜的加熱溫度均勻，因而不易產(chǎn)生干 燥不勻等。
[0083] 在照射輻射能量的情況下，例如將紅外線(xiàn)加熱器作為加熱機(jī)構(gòu)，通過(guò)由此對(duì)聚乙 烯醇系樹(shù)脂膜照射輻射能量，使膜自身發(fā)熱來(lái)進(jìn)行干燥即可。根據(jù)該方法，使聚乙烯醇系樹(shù) 脂膜自身發(fā)熱來(lái)進(jìn)行干燥，因此能夠包含膜的內(nèi)部在內(nèi)而均勻地對(duì)整體進(jìn)行加熱。
[0084] 上述的方法可以單獨(dú)實(shí)施，也可以組合不同的多種方法。另外，為了能夠?qū)垡蚁?醇系樹(shù)脂膜的兩面進(jìn)行干燥，而優(yōu)選在膜的兩側(cè)設(shè)置上述加熱機(jī)構(gòu)。
[0085] -次干燥例如還能夠以對(duì)移動(dòng)中膜的施以加熱器的熱的形式在環(huán)境氣氛中（外 部氣體）中進(jìn)行，但是在該情況下，容易產(chǎn)生外部氣體所致的加熱效率低下、外部氣體的紊 亂所致的干燥不勻等。為了防止上述情況，如圖2所示，優(yōu)選在干燥爐21的內(nèi)部進(jìn)行，特別 優(yōu)選在將干燥爐的內(nèi)部封閉的封閉體系中進(jìn)行。尤其是對(duì)于利用熱風(fēng)或輻射能量的方法而 言，由于外部氣體所致的影響容易變大，因此優(yōu)選在封閉體系中實(shí)施干燥處理。但是，在與 熱輥等直接接觸的方法那樣、外部氣體的影響小的情況下，也可以在不將干燥爐的內(nèi)部封 閉、或在未設(shè)置干燥爐自身的開(kāi)放體系中進(jìn)行干燥。
[0086] 一次干燥工序中的干燥溫度優(yōu)選為40?300°C，特別優(yōu)選為50?100°C。對(duì)于該 干燥溫度而言，如果為如上所述的封閉體系，則可定義為在干燥爐內(nèi)測(cè)得的溫度。另外，如 果為開(kāi)放體系，則可定義為加熱機(jī)構(gòu)（熱輥等）自身的溫度。
[0087] 一次干燥工序中的干燥時(shí)間為1?100秒左右、優(yōu)選為3?30秒。對(duì)于該干燥時(shí) 間而言，如果為封閉體系，則可定義為從聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn)入到干燥爐內(nèi)直至其出來(lái)為 止的時(shí)間，如過(guò)為開(kāi)放體系，則可定義為從聚乙烯醇系樹(shù)脂膜處于可受到加熱機(jī)構(gòu)的熱的 位置附近、或與加熱機(jī)構(gòu)接觸開(kāi)始，直至離開(kāi)至不易受到加熱機(jī)構(gòu)的熱的位置、或不與加熱 機(jī)構(gòu)接觸為止的時(shí)間。
[0088] 一次干燥工序可以利用一種加熱機(jī)構(gòu)以一個(gè)階段進(jìn)行，也可以連續(xù)設(shè)置若干種加 熱機(jī)構(gòu)而以多個(gè)階段進(jìn)行。另外，在以多個(gè)階段進(jìn)行干燥的情況下，各階段的干燥溫度可以 相同或不同，但是優(yōu)選按照越靠后的干燥階段干燥溫度變得越高的方式設(shè)置溫度梯度。
[0089] 〔6〕水洗工序
[0090] 水洗工序是為了對(duì)經(jīng)過(guò)一次干燥工序后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn)行洗滌而進(jìn)行的。 具體來(lái)說(shuō)，利用該水洗處理可將附著于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的多余的硼酸或碘等藥劑除去。 水洗處理的條件為：水的溫度通常為2?40°C、處理時(shí)間通常為2?120秒。
[0091] 作為水洗的方法，可列舉出例如將聚乙烯醇系樹(shù)脂膜浸漬在水中的方法、以及使 水以噴淋的形式對(duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn)行噴霧的方法等。另外，還可并用這些方法來(lái)實(shí)施 水洗處理。
[0092] 水洗工序可以如圖2所示地配置一個(gè)水洗槽而以一個(gè)階段進(jìn)行，也可以串聯(lián)地配 置若干個(gè)水洗槽而以多個(gè)階段進(jìn)行。在以多個(gè)階段進(jìn)行水洗工序的情況下，可以在配置于 上游的任一處理浴中使用無(wú)機(jī)鹽的水溶液。該無(wú)機(jī)鹽例如可從碘化鉀、碘化鈉、碘化鋅、氯 化鋅、硫酸鈉、亞硫酸鈉等中選擇使用。另外，這些無(wú)機(jī)鹽可以?xún)H使用一種，也可以并用多 種。
[0093] 在水洗工序中，為了與溶脹工序同樣地在除去膜的褶皺的同時(shí)搬送聚乙烯醇系樹(shù) 脂膜，而優(yōu)選對(duì)于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜沿著該機(jī)械的進(jìn)行方向賦予張力。此時(shí)的張力例如優(yōu) 選為 300 ?1000N/m。
[0094] 水洗工序中的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的搬送速度可適宜地選擇最佳的速度，例如可設(shè) 為移行速度5?30m/分鐘。若使聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的搬送速度變得高于30m/分鐘，則存 在膜在輥上容易打滑的趨勢(shì)，存在容易產(chǎn)生難以進(jìn)行穩(wěn)定的拉伸等不良情況的趨勢(shì)。
[0095] 另外，也可以在水洗工序中實(shí)施單軸拉伸處理。在此進(jìn)行拉伸的情況下，其拉伸倍 率例如可設(shè)為1. 05?1. 2倍。
[0096] 〔7〕最終干燥工序
[0097] 最終干燥工序是為了對(duì)水洗工序后的聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn)行加熱而使其干燥來(lái) 進(jìn)行的。由此，可獲得作為目標(biāo)物的偏振膜。作為在最終干燥處理中進(jìn)行的干燥處理方法， 可使用在上述一次干燥工序中所列舉的方法。
[0098] 最終干燥處理的條件優(yōu)選設(shè)為：在溫度保持為40?KKTC、優(yōu)選保持為50? 100°C的干燥爐中，處理時(shí)間為30?600秒左右。需要說(shuō)明的是，可以使用多個(gè)干燥爐來(lái)實(shí) 施干燥處理。在這種情況下，各個(gè)干燥爐的溫度可以相同或不同，優(yōu)選按照越靠后段的干燥 爐、爐內(nèi)的溫度變得越高的方式設(shè)置溫度梯度。
[0099] 經(jīng)過(guò)最終干燥工序后的偏振膜可根據(jù)需要卷取于如圖2所示的卷取輥27而加以 保管，或者并不在此進(jìn)行卷取，而是直接供給至接下來(lái)的貼附保護(hù)膜的工序，直至制造出在 偏振膜的表面形成有保護(hù)層的偏振板。需要說(shuō)明的是，最終所得的偏振膜的厚度可設(shè)為例 如2?40 μ m左右。
[0100] [偏振板]
[0101] 通過(guò)以上的方法所制造的本發(fā)明的偏振膜，可在其至少一個(gè)面上形成保護(hù)層，從 而制成偏振板。圖3以剖面示意圖示出本發(fā)明的偏振板的層構(gòu)成例。如該圖所示，偏振板 40具備偏振膜30、和在該偏振膜的至少一個(gè)面上形成的保護(hù)層35。保護(hù)層35是具有防止 偏振膜30的表面的磨損、進(jìn)行強(qiáng)化等功能的構(gòu)件，優(yōu)選由透明樹(shù)脂構(gòu)成。保護(hù)層35雖然也 可以?xún)H設(shè)置于偏振膜30的一個(gè)面，但是優(yōu)選如圖所示，形成于偏振膜30的兩面。
[0102] 保護(hù)層35可以是將透明樹(shù)脂制膜為膜狀的保護(hù)膜，也可以是使具有利用活性能 量射線(xiàn)等進(jìn)行固化的性質(zhì)的樹(shù)脂發(fā)生固化而得的固化層。
[0103] 作為用于保護(hù)膜的透明樹(shù)脂的例子，可列舉出甲基丙烯酸甲酯系樹(shù)脂等丙烯酸系 樹(shù)脂、烯烴系樹(shù)脂、聚氯乙烯系樹(shù)脂、纖維素系樹(shù)脂、苯乙烯系樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯系共聚樹(shù)脂、丙烯腈-苯乙烯系共聚樹(shù)脂、聚乙酸乙烯酯系樹(shù)脂、聚偏氯乙烯系樹(shù)脂、聚 酰胺系樹(shù)脂、聚縮醛系樹(shù)脂、聚碳酸酯系樹(shù)脂、改性聚苯醚系樹(shù)脂、聚酯系樹(shù)脂（聚對(duì)苯二 甲酸丁二醇酯系樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯系樹(shù)脂等）、聚砜系樹(shù)脂、聚醚砜系樹(shù)脂、聚丙 烯酸酯系樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺系樹(shù)脂、聚酰亞胺系樹(shù)脂、環(huán)氧系樹(shù)脂、氧雜環(huán)丁烷系樹(shù)脂等。 這些樹(shù)脂在不損害透明性、與偏振膜的粘接性的范圍內(nèi)可以含有添加物。作為一般的保護(hù) 層35,上述的樹(shù)脂中，優(yōu)選使用纖維素系樹(shù)脂、尤其是三乙酰纖維素。
[0104] 在以固化層構(gòu)成保護(hù)層35的情況下，固化性化合物可以是陽(yáng)離子聚合性的固化 性化合物，也可以是自由基聚合性的固化性化合物。作為陽(yáng)離子聚合性的固化性化合物的 例子，可列舉出在分子內(nèi)至少具有一個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧化合物、在分子內(nèi)至少具有一個(gè)氧雜 環(huán)丁烷環(huán)的氧雜環(huán)丁烷化合物等。另外，作為自由基聚合性的固化性化合物的例子，可列舉 出在分子內(nèi)至少具有一個(gè)（甲基）丙烯酰氧基的（甲基）丙烯酸系化合物等。這樣的含有 固化性化合物的固化性樹(shù)脂組合物通過(guò)活性能量射線(xiàn)的照射或加熱而發(fā)生固化，從而提供 透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等優(yōu)異的透明保護(hù)層。
[0105] 本發(fā)明的偏振板所使用的保護(hù)層的厚度優(yōu)選較薄，但是若過(guò)薄則強(qiáng)度降低，加工 性劣化，另一方面，若過(guò)厚，則容易產(chǎn)生透明性降低、或?qū)盈B后所需的固化時(shí)間變長(zhǎng)等問(wèn)題。 因此，保護(hù)層的適當(dāng)?shù)暮穸壤鐬??200 μ m，優(yōu)選為10?150 μ m，更優(yōu)選為10?100 μ m。
[0106] 在使用保護(hù)膜作為保護(hù)層35的情況下，通常使用膠粘劑在偏振膜30的表面貼合 保護(hù)膜。作為膠粘劑，可使用環(huán)氧系樹(shù)脂、氧雜環(huán)丁烷系樹(shù)脂、氨基甲酸酯系樹(shù)脂、氰基丙烯 酸酯系樹(shù)脂、丙烯酰胺系樹(shù)脂等作為膠粘劑成分的膠粘劑。從提高快速固化性以及與此相 伴的偏振板的生產(chǎn)性的觀點(diǎn)出發(fā)，作為形成膠粘劑層的優(yōu)選的膠粘劑的例子，可列舉出利 用活性能量射線(xiàn)的照射進(jìn)行固化的活性能量射線(xiàn)固化性膠粘劑。例如，將環(huán)氧化合物作為 固化性成分、且向其中配合光自由基聚合引發(fā)劑而得的物質(zhì)是優(yōu)選的活性能量射線(xiàn)固化性 膠粘劑之一。另外，從使膠粘劑層變薄的觀點(diǎn)出發(fā)，作為膠粘劑，還可使用水系膠粘劑、即將 膠粘劑成分溶解在水中或使膠粘劑成分分散在水中而得到的膠粘劑。作為優(yōu)選的水系膠粘 齊U，可列舉出例如使用聚乙烯醇系樹(shù)脂或氨基甲酸酯樹(shù)脂作為主成分的水系組合物。
[0107] 在借助膠粘劑將透明保護(hù)膜貼合于偏振膜30時(shí)，為了提高膠粘劑與偏振膜和/或 保護(hù)膜的粘接性，對(duì)偏振膜和/或透明保護(hù)膜實(shí)施電暈處理、火炎處理、等離子體處理、紫 外線(xiàn)處理、底涂涂布處理、皂化處理等表面處理也是有效的。
[0108] 在使用固化層作為保護(hù)層35時(shí)，例如可通過(guò)將固化性樹(shù)脂組合物涂布在偏振膜 的表面、并利用活性能量射線(xiàn)的照射等使其固化的方法來(lái)形成保護(hù)層。固化性樹(shù)脂組合物 的涂布可采用刮刀、線(xiàn)棒、模涂機(jī)、逗點(diǎn)涂布機(jī)、凹版涂布機(jī)等各種涂布方式。
[0109] 對(duì)于保護(hù)層35而言，還可使用不僅具備偏振膜30的保護(hù)功能還兼具其他各種功 能的功能性膜。作為如上所述的膜的功能，可列舉出例如防眩、防反射、低反射、防污、抗靜 電等。另外，通過(guò)使保護(hù)層35表現(xiàn)出相位差，從而還能夠制成兼具保護(hù)功能的相位差層。 [0110][液晶顯示裝置]
[0111] 以上所說(shuō)明的偏振板40可用作液晶面板的構(gòu)成構(gòu)件。圖4是表示液晶面板60及 應(yīng)用其的液晶顯示裝置90的基本層構(gòu)成的例子的剖面示意圖。參照該圖對(duì)液晶顯示裝置 進(jìn)行說(shuō)明，偏振板40被貼合于液晶單元50而成為液晶面板60的構(gòu)成部件，液晶面板60成 為液晶顯示裝置90的構(gòu)成構(gòu)件。一般來(lái)說(shuō)，液晶面板60通過(guò)液晶單元50、貼合于液晶單 元50的背面?zhèn)鹊钠癜?0、和貼合于液晶單元50的視覺(jué)辨認(rèn)側(cè)的另一個(gè)偏振板41構(gòu)成。 圖4示出了圖3所示的本發(fā)明的偏振板40配置于液晶單元50的背面?zhèn)鹊睦?，但是自?也可以配置于視覺(jué)辨認(rèn)側(cè)。
[0112] 液晶顯示裝置90可由液晶面板60、光擴(kuò)散板70及背光80構(gòu)成。在液晶顯示裝 置90中，液晶面板60按照偏振板40成為背光80側(cè)的方式來(lái)配置，S卩，按照一個(gè)保護(hù)層35 與光擴(kuò)散板70對(duì)置的方式來(lái)配置。偏振板40可借助粘合劑層38貼合于液晶單元50。在 此，背面?zhèn)仁侵?，將液晶面?0搭載于液晶顯示裝置90時(shí)的背光80側(cè)。另外，視覺(jué)辨認(rèn)側(cè) 是指將液晶面板60搭載于液晶顯不裝置90時(shí)的背光80的相反側(cè)。
[0113] 對(duì)于構(gòu)成液晶顯示裝置的部件進(jìn)行說(shuō)明。液晶單元50是通過(guò)對(duì)在玻璃基板之間 封入了液晶物質(zhì)而得的單元加以電控制，從而顯示出圖像的元件。作為液晶單元，可采用VA 模式、IPS模式、使用了藍(lán)相液晶的液晶驅(qū)動(dòng)模式等公知的模式。
[0114] 光擴(kuò)散板70是具有使來(lái)自背光80的光擴(kuò)散、送至液晶面板60的功能的光學(xué)構(gòu) 件。光擴(kuò)散板70例如可由使作為光擴(kuò)散劑的粒子分散在熱塑性樹(shù)脂中而賦予光擴(kuò)散性的 材料、在熱塑性樹(shù)脂膜的表面形成凹凸而賦予光擴(kuò)散性的材料、在熱塑性樹(shù)脂膜的表面設(shè) 置分散有粒子的樹(shù)脂組合物的涂布層而賦予光擴(kuò)散性的材料等構(gòu)成。光擴(kuò)散板70通常可 制成0· 1?5mm左右的厚度。
[0115] 背光80是用于對(duì)液晶單元50照射光的裝置，有邊緣光（$ 7 4卜）方式、直 下型方式等。對(duì)于邊緣光方式的背光而言，利用配置于側(cè)面的冷陰極管或LED等光源，通過(guò) 導(dǎo)光板而對(duì)液晶單元50照射光。另外，對(duì)于直下型方式的背光而言，將光源配置于液晶單 元50的背面?zhèn)日路蕉鴮?duì)液晶單元照射光。背光的種類(lèi)可適當(dāng)選擇并采用根據(jù)液晶顯示 裝置的用途所需的背光種類(lèi)。
[0116] 在光擴(kuò)散板70與液晶面板60之間還可以設(shè)置亮度改善片（作為反射型偏振膜的 由3M公司銷(xiāo)售的"DBEF"等）、光擴(kuò)散片等其他顯示出光學(xué)功能性的片或膜。其他顯示出光 學(xué)功能性的片或膜還可根據(jù)需要配置2個(gè)以上、以及根據(jù)需要配置多種。
[0117] 實(shí)施例
[0118] 以下示出實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步具體地進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明并不受這些實(shí)施 例的限定。例子中，表示含量或使用量的％及份，只要沒(méi)有特別說(shuō)明則為重量基準(zhǔn)。
[0119] [實(shí)施例1]
[0120] 對(duì)包含聚乙烯醇的原卷膜實(shí)施以下的各處理，制造偏振膜。作為原卷膜，其為聚合 度2400、皂化度99. 9摩爾％、厚度60 μ m的聚乙烯醇膜，使用的是由（株）Kuraray銷(xiāo)售的 "Kuraray Vinylon VF-PE#6000"（商品名）。
[0121] 首先，將上述原卷膜浸漬在溫度30°C的純水中68秒而使其溶脹，然后在碘/碘化 鉀/水的重量比為0. 063/2/100的水溶液中于30°C浸漬80秒而進(jìn)行染色。然后，在碘化鉀 /硼酸/水的重量比為11/2/100的水溶液中于56°C浸漬71秒而進(jìn)行硼酸處理。
[0122] 使硼酸處理后的膜通過(guò)干燥爐而進(jìn)行一次干燥。在該干燥爐中，由噴嘴對(duì)膜的兩 面吹送熱風(fēng)，從噴嘴吹出的熱風(fēng)的風(fēng)速為15. 5m/秒、風(fēng)量為4m3/分鐘。干燥爐的溫度設(shè)為 80°C，滯留時(shí)間設(shè)為2秒。一次干燥后，將膜在10°C的充滿(mǎn)純水的水洗槽中浸漬2秒而進(jìn)行 洗滌。最后，于60°C干燥3分鐘，從而制作出碘吸附取向于聚乙烯醇的偏振膜。在這期間， 主要在染色工序和硼酸處理工序中進(jìn)行拉伸處理，自原卷膜起的累積拉伸倍率為5. 8倍。
[0123] [實(shí)施例2?10]
[0124] 如表1所示地改變一次干燥的溫度及滯留時(shí)間，除此以外，與實(shí)施例1進(jìn)行相同的 操作，制作出偏振膜。
[0125] [比較例1]
[0126] 未進(jìn)行一次干燥而將硼酸處理后的膜立即導(dǎo)入到水洗槽中，除此以外與實(shí)施例1 進(jìn)行相同的操作，制作出偏振膜。
[0127] [比較例2]
[0128] 將用于硼酸處理的水溶液的組成改變?yōu)榈饣?硼酸/水以重量比計(jì)為 11/4/100,除此以外，進(jìn)行與比較例1相同的操作，制作出偏振膜。
[0129] [評(píng)價(jià)試驗(yàn)]
[0130] 對(duì)于以上的實(shí)施例及比較例中制作出的偏振膜或制造途中的膜，利用以下的方法 進(jìn)行物性測(cè)定，進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0131] (a)膜的水分率測(cè)定與一次干燥中的水分減少率的算出
[0132] 從各例的即將進(jìn)入水洗槽之前的膜裁切出一部分，制成水分率測(cè)定用樣品。測(cè)定 該樣品的初期（干燥前）重量，然后放入到Y(jié)AMAT0科學(xué)（株）制的干燥烘箱"MODEL DK-42" 中，于105°C、1小時(shí)的條件下進(jìn)行干燥，然后，從干燥烘箱中取出，測(cè)定干燥后的膜重量。然 后，根據(jù)先前的式（2)由干燥前與干燥后的膜重量求出膜的水分率。在未實(shí)施一次干燥的 比較例1中，即將進(jìn)入水洗槽之前（即，硼酸處理結(jié)束的狀態(tài)）的膜的水分率，可視為各實(shí) 施例中即將進(jìn)入一次干燥之前（即，硼酸處理結(jié)束的狀態(tài)）的膜的水分率，因此，將其設(shè)為 W。，將各實(shí)施例中即將進(jìn)行水洗槽之前（即，經(jīng)過(guò)一次干燥之后）的膜的水分率設(shè)為A，將 這些值代入先前的式（1)中，算出各實(shí)施例的一次干燥所致的水分減少率。將結(jié)果匯總于 表1中。
[0133] (b)正交色調(diào)的b值的測(cè)定
[0134] 在各例中制得的偏振膜的兩面貼合厚度為80μπι的由三乙酰纖維素形成的保護(hù) 膜，制作出偏振板。使用2個(gè)由此而得的偏振板，以使吸收軸相互正交的方式配置于正交偏 光鏡（々口 7 == > )，利用日本分光（株）制的分光光度計(jì)"V-7100"來(lái)測(cè)定正交色調(diào)的 b值。將結(jié)果匯總于表1。
[0135] (c)偏振膜的硼含量
[0136] 通過(guò)高頻電感耦合等離子體（ICP)發(fā)光分光分析法對(duì)各例中制得的偏振膜中的 硼（B)量進(jìn)行定量，算出硼相對(duì)于偏振膜的重量而言的重量百分率，將其設(shè)為偏振膜中的 硼含量。ICP發(fā)光分光分析使用的是（株）島津制作所制的"ICPS-8100"。將結(jié)果匯總于 表1。
[0137] (d)吸收軸方向上的收縮力（MD收縮力）
[0138] 由各例中制得的偏振膜，裁切出將吸收軸方向（MD)作為長(zhǎng)邊、寬2mm且長(zhǎng) 10mm的大小，制成測(cè)定用樣品。在SII · NanoTechnology (株）制的熱機(jī)械分析裝置 (TMA) "EXSTAE-6000"安置上述樣品，在將尺寸保持恒定的狀態(tài)下，測(cè)定于80°C加熱240分 鐘時(shí)所產(chǎn)生的吸收軸方向（長(zhǎng)邊方向、即MD)的收縮力（MD收縮力）。將結(jié)果匯總于表1。
[0139] 表 1
[0140]

【權(quán)利要求】
1. 一種偏振膜，其特征在于，是碘吸附取向于聚乙烯醇系樹(shù)脂膜的偏振膜， 硼含量處于1?3. 5重量％的范圍內(nèi)， 在裁切為將吸收軸方向作為長(zhǎng)邊的2mmX 10mm大小、且于80°C加熱4小時(shí)時(shí)，其在吸收 軸方向上的收縮力為2· 8N以下，并且 正交色調(diào)的b值處于-2. 2?+0.5的范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振膜，其中， 所述收縮力為2. 1N以下，所述正交色調(diào)的b值處于-1. 0?0的范圍內(nèi)。
3. -種偏振膜的制造方法，其特征在于，是依次對(duì)聚乙烯醇系樹(shù)脂膜實(shí)施使碘吸附的 染色工序、硼酸處理工序及水洗工序，并且在所述硼酸處理工序或其之前的階段中實(shí)施進(jìn) 行單軸拉伸的拉伸工序，從而制造偏振膜的方法，其中， 在所述硼酸處理工序與所述水洗工序之間，實(shí)施對(duì)所述聚乙烯醇系樹(shù)脂膜進(jìn)行干燥的 一次干燥工序。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其中， 所述一次干燥工序按照如下方式進(jìn)行：在將即將進(jìn)入該一次干燥工序之前的聚乙烯醇 系樹(shù)脂膜的水分率設(shè)為％，將經(jīng)過(guò)該一次干燥工序后且在進(jìn)入水洗工序之前的聚乙烯醇系 樹(shù)脂膜的水分率設(shè)為A時(shí)，使下式（1)所示的水分減少率成為5?95重量％的范圍內(nèi)， 水分減少率=〔（WcrA) /W?！砐 100 (1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其中， 所述一次干燥工序按照所述水分減少率成為30?80重量％的范圍內(nèi)的方式進(jìn)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3?5中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中， 所述一次干燥工序在40?300°C的溫度下進(jìn)行1?100秒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3?6中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中， 所述一次干燥工序利用選自對(duì)所述聚乙烯醇系樹(shù)脂膜吹送熱風(fēng)的方法、使所述聚乙烯 醇系樹(shù)脂膜直接接觸發(fā)熱構(gòu)件的方法、以及對(duì)所述聚乙烯醇系樹(shù)脂膜照射輻射能量的方法 中的至少一種方法來(lái)進(jìn)行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3?7中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中， 對(duì)于經(jīng)過(guò)所述水洗工序后的所述聚乙烯醇系樹(shù)脂膜實(shí)施最終干燥工序。
9. 一種偏振板，其特征在于， 具備權(quán)利要求1或2所述的偏振膜、和形成于該偏振膜的至少單面的透明保護(hù)層。
【文檔編號(hào)】B29C55/06GK104094141SQ201380006145
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月23日
【發(fā)明者】李原氾, 田崎誠(chéng), 松元浩二 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社