CN105026964A - 偏光膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种偏光膜的制造方法，其展示出优异的制造效率，同时维持了光学特性。根据本发明的偏光膜的制造方法以以下顺序包括：在第一方向上拉伸树脂基材的步骤；加热所述树脂基材的步骤；通过在所述树脂基材上形成聚乙烯醇系树脂层来生产层压体的步骤；和在第二方向上拉伸所述层压体的步骤。

Description

偏光膜的制造方法
技术领域
本发明涉及一种偏光膜的制造方法。
背景技术
偏光膜配置在作为典型的图像显示装置的液晶显示装置的液晶晶胞的两侧，所述配置归因于该装置的图像形成模式。例如，以下方法已经提出为偏光膜的制造方法(例如，专利文献1)。拉伸具有树脂基材和聚乙烯醇(PVA)系树脂层的层压体，然后进行染色处理，以致偏光膜可以在树脂基材上获得。根据这样的方法，获得具有薄的厚度的偏光膜。因此，所述方法已经受到瞩目，这是因为其有助于近年图像显示装置的薄型化的潜能。
附带地，通常已知的是，在制造偏光膜时，膜在大约垂直于其拉伸方向的方向上收缩，并且该收缩可以改善光学特性。然而，当收缩率太高时，制造效率不充分，其涉及，例如，不可以获得具有期望尺寸(制品宽度)的偏光膜的问题。
引用列表
专利文献
[PTL 1]JP 2000-338329 A
发明内容
发明要解决的问题
已经做出本发明从而解决所述问题，并且本发明的主要目的在于提供一种制造效率优异，同时维持光学特性的偏光膜的制造方法。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面，提供了一种偏光膜的制造方法。所述制造方法依序包括以下步骤：在第一方向上拉伸树脂基材；加热所述树脂基材；在所述树脂基材上形成聚乙烯醇系树脂层，从而生产层压体；和在第二方向上拉伸所述层压体。
在本发明的一个实施方案中，在所述第一方向上的拉伸在70℃至150℃的温度下进行。
在本发明的一个实施方案中，所述加热在70℃至150℃的温度下进行。
在本发明的一个实施方案中，所述树脂基材由聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂形成。
在本发明的一个实施方案中，在所述加热之后的树脂基材的Δn为0.0016以下。
根据本发明的另一方面，提供了一种偏光膜。所述偏光膜通过所述制造方法来获得。
根据本发明的又一方面，提供了一种光学层压体。所述光学层压体包括所述偏光膜。
根据本发明的又一方面，提供了一种层压体。所述层压体包括：由聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂形成并且Δn为0.0016以下的树脂基材；和形成在所述树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层。
发明的效果
根据本发明，通过将树脂基材拉伸，然后加热，可以有效制造具有非常优异的光学特性的偏光膜。具体地，当通过形成PVA系树脂层，同时降低由在第一方向上拉伸树脂基材产生的残余应力来生产层压体时，在第一方向上的收缩率可以在第二方向上拉伸层压体时降低。结果，可以改善制造效率。
附图说明
图1是示出第一拉伸步骤和加热步骤的一个实例的示例性图。
图2是根据本发明的优选实施方案的层压体的示例性截面图。
图3(a)和图3(b)各自是使用本发明的偏光膜的光学膜层压体的示例性截面图。
图4(a)和图4(b)各自是使用本发明的偏光膜的光学功能膜层压体的示例性截面图。
具体实施方式
下文中，描述本发明的优选实施方案。然而，本发明不限于这些实施方案。
A.偏光膜的制造方法
本发明的偏光膜的制造方法依序包括以下步骤：在第一方向上拉伸树脂基材(第一拉伸步骤)；加热所述树脂基材(加热步骤)；在所述树脂基材上形成聚乙烯醇(PVA)系树脂层，从而生产层压体(层压体生产步骤)；和在第二方向上拉伸所述层压体(第二拉伸步骤)。下文中，描述各个步骤。
A-1.第一拉伸步骤
作为树脂基材的形成材料，可以采用任何适当的热塑性树脂。热塑性树脂的实例包括：酯系树脂，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂；环烯烃系树脂，例如降冰片烯系树脂；烯烃系树脂，例如聚丙烯；聚酰胺系树脂；聚碳酸酯系树脂；和其共聚物树脂。其中，优选使用无定形(未结晶化)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。其中，特别优选使用非结晶性(难以结晶化)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。非结晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的具体实例包括：进一步含有间苯二甲酸作为二羧酸的共聚物；和进一步含有环己烷二甲醇作为二醇的共聚物。
在一个实施方案中，树脂基材具有吸收率为优选0.2％以上，更优选0.3％以上。当水中拉伸模式用于后述拉伸时，树脂基材吸收水，并且水用作增塑剂以致基材可以增塑。结果，拉伸应力可以明显降低。因此，拉伸可以以高倍率进行，并且与空中拉伸时相比，拉伸性可以更优异。结果，可以制造具有优异的光学特性的偏光膜。同时，树脂基材的吸水率优选3.0％以下，更优选1.0％以下。这样的树脂基材的使用可以抑制，例如，以下不便。树脂基材的尺寸稳定性在制造时明显地降低，因此所得的偏光膜的外观恶化。另外，该使用可以抑制在水中拉伸时的树脂基材的断裂，和PVA系树脂层自树脂基材剥离。应该注意的是，树脂基材的吸水率可以通过例如将改性基团引入构成材料来调节。吸水率是依照JIS K 7209测定的值。
树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选170℃以下。这样的树脂基材的使用可以充分地确保层压体的拉伸性，同时抑制PVA系树脂层的结晶。进一步，考虑到利用水的树脂基材的增塑和水中延伸的良好进行，玻璃化转变温度更优选120℃以下。在一个实施方案中，树脂基材的玻璃化转变温度优选60℃以上。这样的树脂基材的使用抑制了不便，例如，在含有后述的PVA系树脂的涂布液的施涂和干燥时，树脂基材的变形(例如，不均匀、松弛或起皱等产生)，因此确保良好地制造层压体。另外，该使用确保PVA系树脂层的拉伸在适当的温度(例如，约60℃)下进行。在另一实施方案中，只要在含有PVA系树脂的涂布液的施涂和干燥时，树脂基材不变形，则允许低于60℃的玻璃化转变温度。应该注意的是，树脂基材的玻璃化转变温度可以通过例如将改性基团引入构成材料或加热由结晶性材料构成的基材来调节。玻璃化转变温度(Tg)是依照JIS K 7121测定的值。
树脂基材(拉伸之前)的厚度优选20μm至300μm，更优选50μm至200μm。
第一方向可以根据所期望的偏光膜设定为任何适当的方向。在优选实施方案中，第一方向是具有长片状的树脂基材的宽度方向。在此情况下，典型采用的是，涉及使用拉幅拉伸装置来拉伸树脂基材的方法。在另一实施方案中，第一方向是具有长片状的树脂基材的长度方向。在此情况下，典型采用的是，涉及将树脂基材经过具有不同的圆周速度的辊之间从而拉伸树脂基材的方法。
任何适当的方法可以用作树脂基材的拉伸方法。具体地，可以采用固定端拉伸或自由端拉伸。树脂基材的拉伸可以以一阶段进行，或可以以多阶段进行。当拉伸以多阶段进行时，后述的树脂基材的拉伸倍率是各阶段的拉伸倍率的积。另外，对本阶段的拉伸模式没有特别限制，并且可以是空中拉伸模式或可以是水中拉伸模式。
根据例如树脂基材的形成材料和拉伸模式，树脂基材的拉伸温度可以设定为任何适当的值。相对于树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)，拉伸温度优选Tg-10℃至Tg+80℃。当聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂用作树脂基材的形成材料时，拉伸温度优选70℃至150℃，更优选90℃至130℃。在这样的温度下进行拉伸改善了制造效率。具体地，当拉伸温度太高时，存在风险：树脂基材的有效宽度不能充分确保，这是因为树脂基材的拉伸方向端部的厚度会增加。当拉伸温度太低时，后述的Δn会增加，并且后述的由加热提供的效果会不充分。
相对于树脂基材的原始长度，树脂基材的拉伸倍率优选1.5倍至3.0倍。树脂基材可以通过在第一方向上拉伸树脂基材而有效地使用。
拉伸之后的树脂基材的Δn可以根据树脂基材的材料和拉伸条件典型地变化。例如，当聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂用作树脂基材的形成材料时，拉伸之后的树脂基材的Δn典型地是0.1以下，优选0.01以下。另一方面，拉伸之后的树脂基材的Δn优选0.0002以上。应该注意的是，在本说明书中的树脂基材的Δn是通过以下等式(1)计算的值。
Δn＝R0/d   (1)
R0：在23℃下以波长590nm的光测定的树脂基材的正面相位差(nm)。
d：树脂基材的厚度(nm)。
A-2.加热步骤
在第一方向上拉伸之后，加热树脂基材。树脂基材的加热可以降低由在第一方向上拉伸而在树脂基材中产生的残余应力，从而在后述的在第二方向上拉伸时降低在第一方向上的收缩率。结果，可以改善制造效率。进一步，加热降低了树脂基材的Δn。
在优选实施方案中，控制加热条件，以致可以实现预定的Δn。当聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂用作树脂基材的形成材料时，加热优选进行，以致树脂基材的Δn是0.0016以下。当Δn落在这样的范围内时，可以良好地抑制收缩。另一方面，加热之后的树脂基材的Δn优选0以上。
相对于树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)，加热温度优选Tg-10℃至Tg+80℃，更优选Tg℃至Tg+60℃。具体地，当聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂用作树脂基材的形成材料时，加热温度优选70℃至150℃，更优选80℃至130℃。
加热时间优选10秒至60秒，更优选20秒至40秒。
加热步骤可以在第一拉伸步骤之后连续或间歇进行，并且优选连续进行。
图1是示出第一拉伸步骤和加热步骤的一个实例的示例性图。在示出的实例中，具有长片状的树脂基材11沿其长度方向输送至拉幅拉伸装置1内，所述装置从入口侧依次包括预热区2、第一拉伸区3、加热区4和冷却区5。
将具有长片状并且卷为辊状的树脂基材11预先展开，并且将树脂基材11的宽度方向端部11a和11a由夹持机构(夹)6和6夹持。将由左右夹6和6夹持的树脂基材11以预定速度输送，并且引入其中将树脂基材11加热至拉伸温度的预热区2。作为加热至拉伸温度的方式，可以采用任何适当的方式。方式的实例包括加热装置，例如热风式加热器、板式加热器、和卤素加热器。优选使用热风式加热器。
下一步，在第一拉伸区3中，将树脂基材11在拉伸温度下在其宽度方向上拉伸。具体地，将夹持端部11a和11a的夹6和6向宽度方向的外侧移动，同时以预定的速度输送树脂基材11。在第一拉伸之后，将树脂基材11在加热区4中持续加热至的加热温度。在加热时，夹6和6维持在拉伸之后的宽度，而实质上不在宽度方向上移动。此处使用的术语“实质上”是指容许以下的概念：为了抑制膜的不均一或微调例如在加热步骤中的膜的厚度、相位差和轴方向，夹以短距离(例如，约总宽度的1％)移动从而降低宽度。作为在加热区4中的加热方式，可以采用与用于预热区2的方式相似的加热方式。在加热之后，树脂基材11在冷却区5中冷却至预定温度，并且进行接着的步骤。应该注意的是，各区是指其中将树脂基材实质上预热、拉伸、加热和冷却的区，并且不是指机械地或结构上独立的区域。
A-3.层压体生产步骤
图2是根据本发明的优选实施方案的层压体的示例性截面图。层压体10具有树脂基材11和PVA系树脂层12，并且通过在树脂基材11上形成PVA系树脂层12来生产。任何适当的方法可以用作PVA系树脂层的形成方法。PVA系树脂层优选通过将含有PVA系树脂的涂布液施涂至树脂基材并且干燥该液体来形成。
任何适当的树脂可以用作用于形成PVA系树脂层的PVA系树脂。树脂的实例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通过皂化聚乙酸乙烯酯来获得。乙烯-乙烯醇共聚物通过皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物来获得。PVA系树脂的皂化度典型地是85mol％至100mol％，优选95.0mol％至99.95mol％，更优选99.0mol％至99.93mol％。皂化度可以依照JIS K 6726-1994来测定。具有这样的皂化度的PVA系树脂的使用可以提供耐久性优异的偏光膜。当皂化度过度高时，树脂会凝胶。
PVA系树脂的平均聚合度可以根据目的适当地选择。平均聚合度典型地是1,000至10,000，优选1,200至5,000，更优选1,500至4,500。应该注意的是，平均聚合度可以依照JIS K 6726-1994来测定。
所述涂布液典型地是通过将PVA系树脂溶解在溶剂中来制备的溶液。溶剂的实例包括：水、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、例如三羟甲基丙烷等多元醇类、例如乙二胺和二亚乙基三胺等胺类。其可以单独或以组合使用。其中，优选水。相对于100重量份的溶剂，溶液的PVA系树脂的浓度优选3重量份至20重量份。在这样的树脂浓度下，可以形成与树脂基材紧密接触的均一的涂布膜。
所述涂布液可以与添加剂配混。添加剂的实例包括增塑剂和表面活性剂。增塑剂的实例包括例如乙二醇和甘油等多元醇。表面活性剂的实例包括非离子表面活性剂。这样的添加剂可以用于更加改善所得的PVA系树脂层的均一性、染色性或拉伸性的目的。
任何适当的方法可以用作涂布液的施涂方法。所述方法的实例包括：辊涂法、旋转涂布法、线棒涂布法、浸涂法、压铸涂布法、帘式涂布法、喷涂法和刮刀涂布法(逗点涂布法等)。
所述涂布液优选在50℃以上的温度下施涂和干燥。
PVA系树脂层(拉伸之前)的厚度优选3μm至20μm。
树脂基材可以在形成PVA系树脂层之前进行表面处理(例如电晕处理)，或易接着层可以形成在所述树脂基材上。这样的处理可以改善树脂基材与PVA系树脂层之间的密合性。另外，任何适当的功能层(例如，抗静电层)可以形成在不形成PVA系树脂层的树脂基材侧。
A-4.第二拉伸步骤
第二方向可以根据所期望的偏光膜设定为任何适当的方向。第二方向优选垂直于第一方向。例如，当第一方向是具有长片状的树脂基材的宽度方向时，第二方向优选具有长片状的层压体的长度方向。应该注意的是，此处使用的术语“垂直”包括实质上垂直的角度。此处使用的术语“实质上垂直”包括角度为90°±5.0°，优选90°±3.0°，更优选90°±1.0°。另外，第二方向实质上是所得的偏光膜的吸收轴方向。
任何适当的方法可以用作层压体的拉伸方法。具体地，可以采用固定端拉伸或自由端拉伸，并且优选采用自由端拉伸。自由端拉伸典型地是指：涉及仅在一个方向上拉伸层压体的拉伸方法。当在一个方向上拉伸层压体时，层压体会在大约垂直于拉伸方向的方向上收缩。没有抑制收缩的层压体的拉伸方法称为自由端拉伸。
对拉伸模式没有特别限制，并且可以是空中拉伸模式或可以是水中拉伸模式。其中，优选采用水中拉伸模式。根据水中拉伸模式，拉伸可以在低于树脂基材和PVA系树脂层各自的玻璃化转变温度(典型地约80℃)的温度下进行，因此PVA系树脂层可以以高倍率拉伸，同时抑制了其结晶。结果，可以制造具有优异的光学特性的偏光膜。
层压体的拉伸可以以一阶段进行，或可以以多阶段进行。当拉伸以多阶段进行时，例如，自由端拉伸和固定端拉伸可以以组合进行，或水中拉伸模式和空中拉伸模式可以以组合进行。当拉伸以多阶段进行时，后述的层压体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)是各阶段的拉伸倍率的积。
根据例如树脂基材的形成材料和拉伸模式，层压体的拉伸温度可以设定为任何适当的值。当采用空中拉伸模式时，拉伸温度优选：树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上，更优选比树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)高10℃以上，特别优选比Tg高15℃以上。同时，层压体的拉伸温度优选170℃以下。在这样的温度下进行拉伸抑制了PVA系树脂的结晶的快速进行，因此确保抑制由于结晶的不便(例如，抑制由拉伸所造成的PVA系树脂层的取向)。
当采用水中拉伸模式时，拉伸浴的液温优选40℃至85℃，更优选50℃至85℃。在这样的温度下，PVA系树脂层可以以高倍率拉伸，同时抑制了溶解。具体地，如上所述，与PVA系树脂层的形成的关系来看，树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选60℃以上。在此情况下，当拉伸温度低于40℃时，存在风险：即使考虑到利用水的树脂基材的增塑，拉伸不能良好地进行。另一方面，随着拉伸浴的温度增加，PVA系树脂层的溶解性提高，因此不会获得优异的光学特性。在拉伸浴中的层压体的浸渍时间优选15秒至5分钟。
当采用水中拉伸模式时，层压体优选通过浸渍在硼酸水溶液中来拉伸(硼酸水中拉伸)。硼酸水溶液用作拉伸浴可以赋予PVA系树脂层以足够耐拉伸时所施加的张力的刚性、和该层不溶解在水中的这样的耐水性。具体地，硼酸可以在水溶液中产生四羟基硼酸阴离子，从而经由氢键与PVA系树脂交联。结果，PVA系树脂层可以借助刚性良好地拉伸，并且耐水性赋予至其，因此可以制造具有优异的光学特性的偏光膜。
硼酸水溶液优选通过将硼酸和/或硼酸盐溶解在作为溶剂的水中来获得。相对于100重量份的水，硼酸的浓度优选1重量份至10重量份。将硼酸的浓度设定为1重量份以上可以有效抑制PVA系树脂层的溶解，因此确保具有更加高的特性的偏光膜的制造。应该注意的是，也可以使用通过将例如硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等、以及硼酸或硼酸盐溶解在溶剂中获得的水溶液。
当已经使PVA系树脂层预先通过后述的染色吸附二色性物质(典型地为碘)时，拉伸浴(硼酸水溶液)优选与碘化物配混。将该浴与碘化物配混可以抑制已经使PVA系树脂层吸附的碘化物的洗脱。碘化物的实例包括碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡和碘化钛。其中，优选碘化钾。相对于100重量份的水，碘化物的浓度优选0.05重量份至15重量份，更优选0.5重量份至8重量份。
相对于层压体的原始长度，层压体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)优选5.0倍以上。这样高的拉伸倍率可以通过采用例如水中拉伸模式(硼酸水中拉伸)来实现。应该注意的是，此处使用的术语“最大拉伸倍率”是指层压体断裂前即刻的拉伸倍率。确认层压体断裂时的拉伸倍率，并且低于该值0.2的值是最大拉伸倍率。
在优选实施方案中，层压体在高温(例如，95℃以上)下进行空中拉伸，然后进行硼酸水中拉伸和后述的染色。这样的空中拉伸下文中称为“空中辅助拉伸”，这是因为该拉伸可以当作硼酸水中拉伸的预备或辅助拉伸。
当空中辅助拉伸与硼酸水中拉伸组合时，层压体可以在一些情况下以更加高的倍率拉伸。结果，可以制造具有更加优异的光学特性(例如偏光度)的偏光膜。例如，当聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂用作树脂基材时，与单独硼酸水中拉伸的情况相比，通过空中辅助拉伸和硼酸水中拉伸的组合可以拉伸树脂基材同时更加抑制取向。随着树脂基材的取向性增加，其拉伸张力增加，因此变得难以稳定地拉伸基材，或树脂基材断裂。因此，通过拉伸树脂基材，同时抑制其取向，层压体可以以更加高的倍率拉伸。
另外，当空中辅助拉伸与硼酸水中拉伸组合时，改善了PVA系树脂的取向性，因此即使在硼酸水中拉伸之后，也可以改善PVA系树脂的取向性。具体地，PVA系树脂的取向性预先通过空中辅助拉伸来改善，以致PVA系树脂可以容易地在硼酸水中拉伸时与硼酸交联。然后，以硼酸用作节点的状态，进行拉伸，因此即使在硼酸水中拉伸之后，PVA系树脂的取向性也假定为高。结果，可以制造具有优异的光学特性(例如，偏光度)的偏光膜。
空中辅助拉伸的拉伸倍率优选3.5倍以下。在空中辅助拉伸中的拉伸温度优选为PVA系树脂的玻璃化转变温度以上。拉伸温度优选95℃至150℃。应该注意的是，相对于层压体的原始长度，当空中辅助拉伸和硼酸水中拉伸彼此组合时的最大拉伸倍率优选5.0倍以上，更优选5.5倍以上，又更优选6.0倍以上。
A-5.任何其它步骤
除了上述步骤以外，本发明的偏光膜的制造方法还可以包括任何其它步骤。其它步骤的实例包括染色步骤、不溶化步骤、交联步骤、清洗步骤、和干燥步骤。所述其它步骤可以在任何适当的时机进行。
染色步骤典型地是用二色性物质染色PVA系树脂层的步骤。染色步骤优选通过使PVA系树脂层吸附二色性物质来进行。吸附方法是，例如，涉及将PVA系树脂层(层压体)浸渍在含有二色性物质的染色液中的方法，涉及将染色液施涂至PVA系树脂层上的方法，或涉及将染色液喷涂在PVA系树脂层上的方法。其中，优选涉及将层压体浸渍在含有二色性物质的染色液中的方法。这是因为二色性物质可以良好地吸附至该层。
二色性物质的实例包括碘和二色性染料。其中，优选碘。当碘用作二色性物质时，染色液是碘水溶液。相对于100重量份的水，碘的配混量优选0.1重量份至0.5重量份。碘水溶液优选与碘化物配混，从而增加在水中的碘的溶解度。碘化物的具体实例如上所述。相对于100重量份的水，碘化物的配混量优选0.02重量份至20重量份，更优选0.1重量份至10重量份。为了可以抑制PVA系树脂的溶解，在染色时的染色液的液温优选20℃至50℃。当PVA系树脂层浸渍在染色液中时，为了可以确保PVA系树脂层的透射率，浸渍时间优选5秒至5分钟。另外，可以设定染色条件(浓度、液温和浸渍时间)，以致最后所得的偏光膜的偏光度或单片透射率可以落在预定的范围内。在一个实施方案中，设定浸渍时间，以致所得的偏光膜的偏光度可以是99.98％以上。在另一实施方案中，设定浸渍时间，以致所得的偏光膜的单片透射率可以是40％至44％。
不溶化步骤典型地通过将PVA系树脂层浸渍在硼酸水溶液中来进行。通过将该层进行不溶化处理，耐水性可以赋予至PVA系树脂层。相对于100重量份的水，硼酸水溶液的浓度优选1重量份至4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)的液温优选20℃至50℃。
交联步骤典型地通过将PVA系树脂层浸渍在硼酸水溶液中来进行。通过将该层进行交联处理，耐水性可以赋予至PVA系树脂层。相对于100重量份的水，硼酸水溶液的浓度优选1重量份至4重量份。另外，当在染色步骤之后进行交联步骤时，溶液优选进一步与碘化物配混。将溶液与碘化物配混可以抑制已经使PVA系树脂层吸附的碘的洗脱。相对于100重量份的水，碘化物的配混量优选1重量份至5重量份。碘化物的具体实例如上所述。交联浴(硼酸水溶液)的液温优选20℃至60℃。
清洗步骤典型地通过将PVA系树脂层浸渍在碘化钾水溶液中来进行。在干燥步骤中的干燥温度优选30℃至100℃。
B.偏光膜
本发明的偏光膜实质上是吸附和取向二色性物质的PVA系树脂膜。偏光膜的厚度优选10μm以下，更优选7μm以下，又更优选5μm以下。同时，偏光膜的厚度优选0.5μm以上，更优选1.5μm以上。偏光膜优选在波长范围为380nm至780nm内的任何波长下显示吸收二色性。偏光膜的单片透射率优选40.0％以上，更优选41.0％以上，又更优选42.0％以上，特别优选42.8％以上。偏光膜的偏光度优选99.8％以上，更优选99.9％以上，又更优选99.95％以上。
作为偏光膜的使用方法，可以采用任何适当的方法。具体地，偏光膜可以在与树脂基材一体化的状态下使用，或可以在使用之前从树脂基材转印至其它部件。
C.光学层压体
本发明的光学层压体包括所述偏光膜。图3(a)和图3(b)各自是根据本发明的优选实施方案的光学膜层压体的示例性截面图。光学膜层压体100依次包括树脂基材11′、偏光膜12′、压敏粘合剂层13和隔离膜14。光学膜层压体200依次包括树脂基材11′、偏光膜12′、粘接剂层15、光学功能膜16、压敏粘合剂层13和隔离膜14。在本实施方案中，树脂基材直接用作光学部件而不从所得的偏光膜12′剥离。树脂基材11′可以用作例如偏光膜12′用保护膜。
图4(a)和图4(b)各自是根据本发明的另一优选实施方案的光学功能膜层压体的示例性截面图。光学功能膜层压体300依次包括隔离膜14、压敏粘合剂层13、偏光膜12′、粘接剂层15和光学功能膜16。除了光学功能膜层压体300的构成以外，光学功能膜层压体400还包括经由压敏粘合剂层13配置在偏光膜12′和隔离膜14之间的第二光学功能膜16′。在本实施方案中，已经移除树脂基材。
构成本发明的光学层压体的各层的层压不限于示出的实例，并且使用任何适当的压敏粘合剂层或粘接剂层。压敏粘合剂层典型地由丙烯酸系压敏粘合剂形成。粘接剂层典型地由乙烯醇系粘接剂形成。光学功能膜可以用作例如偏光膜用保护膜或相位差膜。
实施例
下文中，借助实施例具体地描述本发明。然而，本发明不限于这些实施例。应该注意的是，各特性的测量方法如下所述。
1.厚度
使用数字测微计(Anritsu Corporation制造，商品名：“KC-351C”)来进行测量。
2.玻璃化转变温度(Tg)
测量依照JIS K 7121来进行。
3.吸水率
测量依照JIS K 7209来进行。
4.正面相位差(R0)
使用Axometrics,Inc.制造的Axoscan来进行测量。测量波长是590nm，并且测量温度是23℃。
[实施例1]
具有长片状、具有吸水率为0.35％和Tg为75℃、并且含有环己烷二甲醇作为共聚组分的无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯(A-PET)膜(MitsubishiChemical Corporation制造，商品名：“NOVACLEAR SHO46”，厚度：100μm)用作树脂基材。将树脂基材使用拉幅拉伸装置在105℃下以2倍的拉伸倍率在其横向上拉伸，同时沿其长度方向输送。此时(拉伸之后和加热之前)，树脂基材的Δn为0.00249。
接着，将树脂基材在120℃下加热30秒，同时使用拉幅拉伸装置的夹实质上维持其拉伸宽度。加热之后，树脂基材的Δn为0.00124。
下一步，将具有聚合度为4,200和皂化度为99.2mol％的聚乙烯醇水溶液施涂至树脂基材的一面上，并且在60℃下干燥，以致形成具有厚度为10μm的PVA系树脂层，因此生产层压体。
将所得的层压体在130℃的烘箱内在具有不同的圆周速度的辊之间以2倍在其纵向(长度方向)上进行自由端单轴拉伸(空中辅助拉伸)。
下一步，将层压体浸渍在具有30℃的液温的不溶化浴(通过将100重量份的水与4重量份的硼酸配混获得的硼酸水溶液)中30秒(不溶化步骤)。
下一步，将层压体浸渍在具有30℃的液温的染色浴(通过将100重量份的水与0.2重量份的碘和1.0重量份的碘化钾配混获得的碘水溶液)中60秒(染色步骤)。
下一步，将层压体浸渍在具有30℃的液温的交联浴(通过将100重量份的水与3重量份的碘化钾和3重量份的硼酸配混获得的硼酸水溶液)中30秒(交联步骤)。
之后，将层压体在具有不同的圆周速度的辊之间在其纵向(长度方向)上进行单轴拉伸，同时浸渍在具有70℃的液温的硼酸水溶液(通过将100重量份的水与4重量份的硼酸和5重量份的碘化钾配混获得的水溶液)中(水中拉伸)。在此情况下，将层压体拉伸至其断裂前即刻(最大拉伸倍率是6.0倍)。
之后，将层压体浸渍在具有30℃的液温的清洗浴(通过将100重量份的水与4重量份的碘化钾配混获得的水溶液)中，然后在60℃下使用热风来干燥(清洗和干燥步骤)。
因此，具有厚度为4.5μm的偏光膜形成在树脂基材上。
[实施例2]
除了树脂基材的加热时间改变为40秒以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。
[实施例3]
除了树脂基材的加热时间改变为50秒以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。
[实施例4]
除了树脂基材的加热温度和加热时间分别改变为125℃和40秒以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。
[实施例5]
除了树脂基材的拉伸温度改变为115℃，加热温度改变为105℃，并且加热时间改变为40秒以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。在本实施例中，拉伸之后和加热之前的树脂基材的Δn为0.00093。
[比较例1]
除了树脂基材的拉伸温度改变为90℃，并且在拉伸之后不进行加热以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。
[比较例2]
除了树脂基材的拉伸温度改变为100℃，并且在拉伸之后不进行加热以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。
[比较例3]
除了在拉伸之后不进行加热以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。
[比较例4]
除了在拉伸之后不进行加热以外，以与实施例5相同的方式来形成偏光膜。
[比较例5]
除了对树脂基材不进行拉伸和加热以外，以与实施例1相同的方式来形成偏光膜。
对于各个实施例和比较例，评价了偏光膜的宽度残余率、膜厚度分布和光学特性。评价方法和评价标准如下所述，并且评价结果在表1中示出。应该注意的是，在表1中的Δn表示在各个实施例中加热之后的值或在各个比较例中横向拉伸之后的值。
1.宽度残余率
将宽度残余率通过以下来评价：测量在空中辅助拉伸之后的树脂基材的宽度并且计算相对于树脂基材的原始长度(宽度)的宽度残余率。
(评价标准)
良好：120％以上
不良：小于120％
2.膜厚度分布
将膜厚度分布通过以下来评价：在拉伸树脂基材之后，测量不包括宽度方向两端部的在宽度方向上的中央部(85％)的膜厚度，并且计算最大值与最小值之间的差。
(评价标准)
良好：小于10μm
不良：10μm以上
3.光学特性
将偏光膜的单片透射率(Ts)、平行透射率(Tp)和正交透射率(Tc)使用紫外线可见光分光光度计(JASCO Corporation制造，商品名：“V7100”)来测量，然后将其偏光度(P)由以下等式来测定。
偏光度(P)(％)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
应该注意的是，Ts、Tp和Tc是由JIS Z 8701的2度视野(C光源)测定并进行可见度补偿的Y值。
(评价标准)
良好：在单片透射率为99.99％时，具有偏光度为42.8％以上。
不良：在单片透射率为99.99％时，具有偏光度为小于42.8％。
在各个实施例中，树脂基材在横向拉伸之后具有高的宽度残余率和高度均一的厚度，并且能够充分地确保其有效宽度。另一方面，在各个比较例1、2、3和5中，树脂基材具有低的宽度残余率。在比较例4中，树脂基材在横向拉伸之后具有大厚度的宽度方向端部，并且不能够充分地确保其有效宽度。
产业上的可利用性
本发明的偏光膜适用于例如液晶电视、液晶显示器、移动电话、数字相机、录放机、掌上型游戏机、汽车导航系统、复印机、打印机、传真机、时钟和微波炉的液晶面板。本发明的偏光膜也适用作有机EL面板的抗反射膜。

Claims (8)

1.一种偏光膜的制造方法，其依序包括以下步骤：
在第一方向上拉伸树脂基材；
加热所述树脂基材；
在所述树脂基材上形成聚乙烯醇系树脂层，从而生产层压体；和
在第二方向上拉伸所述层压体。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中在所述第一方向上的拉伸在70℃至150℃的温度下进行。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述加热在70℃至150℃的温度下进行。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述树脂基材由聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂形成。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中在所述加热之后的树脂基材的Δn为0.0016以下。
6.一种偏光膜，其通过根据权利要求1所述的制造方法来获得。
7.一种光学层压体，其包括根据权利要求6所述的偏光膜。
8.一种层压体，其包括：
由聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂形成并且Δn为0.0016以下的树脂基材；和
形成在所述树脂基材上的聚乙烯醇系树脂层。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105223639A (zh) * 2015-11-16 2016-01-06 云南云天化股份有限公司 薄型聚乙烯醇偏光膜的制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016052331A1 (ja) * 2014-10-01 2017-06-15 住友化学株式会社 偏光性積層フィルムまたは偏光板の製造方法
KR20200139148A (ko) * 2018-03-30 2020-12-11 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 폴리비닐알코올 필름, 및 편광 필름의 제조 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592623A (en) * 1982-09-22 1986-06-03 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Polarizing plate
CN101111545A (zh) * 2005-02-02 2008-01-23 三菱瓦斯化学株式会社 聚酯薄膜及其制备方法以及其用途
JP2010158833A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Fujifilm Corp ポリマーフィルムの性状調整方法及び装置、並びに光学フィルムの製造方法
JP2010158787A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Fujifilm Corp ポリマーフィルムの性状調整方法及び装置、並びに光学フィルムの製造方法
JP2012078796A (ja) * 2010-09-09 2012-04-19 Nitto Denko Corp 薄型偏光膜の製造方法
JP2012159665A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Nippon Zeon Co Ltd 位相差フィルムの製造方法
CN102859402A (zh) * 2010-12-16 2013-01-02 日东电工株式会社 偏光膜的制造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4895769A (en) * 1988-08-09 1990-01-23 Polaroid Corporation Method for preparing light polarizer
US5256359A (en) * 1992-05-06 1993-10-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for manufacturing cast amorphous film
KR100579633B1 (ko) * 1999-01-21 2006-05-12 도요 보세키 가부시키가이샤 광학용 이접착필름 및 그 롤
US6449093B2 (en) * 1999-10-12 2002-09-10 3M Innovative Properties Company Optical bodies made with a birefringent polymer
JP2006163062A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Ni Teijin Shoji Co Ltd 技芸コンテンツの提供システム及びその提供方法
JP5044941B2 (ja) * 2005-02-02 2012-10-10 三菱瓦斯化学株式会社 ポリエステルフィルム、及びその製造方法、ならびにその用途
JP2009093074A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Nitto Denko Corp 偏光板の製造方法、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
CN103620452B (zh) * 2011-06-17 2016-03-02 帝人株式会社 反射偏振膜、由其形成的液晶显示装置用光学部件和液晶显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592623A (en) * 1982-09-22 1986-06-03 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Polarizing plate
CN101111545A (zh) * 2005-02-02 2008-01-23 三菱瓦斯化学株式会社 聚酯薄膜及其制备方法以及其用途
JP2010158787A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Fujifilm Corp ポリマーフィルムの性状調整方法及び装置、並びに光学フィルムの製造方法
JP2010158833A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Fujifilm Corp ポリマーフィルムの性状調整方法及び装置、並びに光学フィルムの製造方法
JP2012078796A (ja) * 2010-09-09 2012-04-19 Nitto Denko Corp 薄型偏光膜の製造方法
CN102859402A (zh) * 2010-12-16 2013-01-02 日东电工株式会社 偏光膜的制造方法
JP2012159665A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Nippon Zeon Co Ltd 位相差フィルムの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105223639A (zh) * 2015-11-16 2016-01-06 云南云天化股份有限公司 薄型聚乙烯醇偏光膜的制备方法
CN105223639B (zh) * 2015-11-16 2019-06-25 云南云天化股份有限公司 薄型聚乙烯醇偏光膜的制备方法

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