CN107861183B - 偏振膜及其制造方法以及偏振板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种偏振膜、以及该偏振膜上形成有保护层的偏振板，关于所述偏振膜，使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂(PVA)膜，硼含量处于1～3.5重量％的范围内，裁切成将吸收轴作为长边的2mm×10mm的大小且于80℃下加热4小时时，其吸收轴方向上的收缩力为2.8N以下，且正交色调的b值处于－2.2～+0.5的范围内。依次对PVA膜施行碘染色、硼酸处理及水洗，并且在硼酸处理或者在其之前的阶段中进行单轴拉伸，在上述硼酸处理与水洗之间实施对膜进行干燥的一次干燥，由此可制造该偏振膜。

Description

偏振膜及其制造方法以及偏振板
本申请是国际申请日为2013年1月21日、申请号为201380006145.6、发明名称为“偏振膜及其制造方法以及偏振板”的发明专利申请的分案申请。
技術分野
本发明涉及适用于液晶显示装置的偏振膜、该偏振膜的制造方法以及偏振板。详细而言，涉及可实现中性灰且耐久性也优异的偏振膜、该偏振膜的制造方法、以及将透明保护层形成于偏振膜而得的偏振板。
背景技術
液晶显示装置具有低消耗电力、低电压工作、轻质、薄型等特征，被用于各种显示用器件中。一般来说，构成液晶显示装置的液晶面板具备在液晶单元的表面贴合有偏振板的构成。通常，偏振板具有下述结构，即，在二色性色素发生吸附取向的包含聚乙烯醇系树脂的偏振膜(也称作偏振片)的单面或双面层叠有透明的保护膜。作为二色性色素，一般可使用碘或二色性有机染料。
将二色性有机染料作为二色性色素的染料系偏振膜以及使其与保护膜贴合而得的染料系偏振板的耐久性、尤其是耐热性优异，因此，主要用于曝露于高温下的机会多的领域、例如以汽车导航系统为代表的汽车内装品、以及液晶放映机的领域。与此相对，将碘作为二色性色素的碘系偏振膜以及使其与保护膜贴合而得的碘系偏振板与染料系偏振板相比而言，偏振性能更加优异，因此，被用于以电视机为代表的广泛的领域中。
参照图5对以往被广泛采用的偏振膜的制造方法加以说明。在此，以将碘用作二色性色素的情况为例进行说明，但是，对于将二色性有机染料作为二色性色素的情况来说，只要将以下的说明中的碘变为二色性色素，则后面基本上相同。
包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10首先利用放出辊11进行放卷，然后被导入到将水作为溶胀浴的溶胀槽13中，在此，浸渍在溶胀浴(水)中来实施溶胀处理。实施溶胀处理后的膜被导入到将包含碘的水溶液作为染色浴的染色槽15中，在此染色，吸附碘。然后，被导入到将包含硼酸的水溶液作为处理浴的固定槽17中，吸附有碘的聚乙烯醇系树脂在此借助硼酸而发生交联，将碘固定。
在硼酸处理或其之前的阶段中，可对聚乙烯醇系树脂膜实施用于使碘发生取向的单轴拉伸。该单轴拉伸可以在固定槽17中与硼酸处理同时进行，也可以在染色槽15中与染色同时进行，还可以在染色槽15及固定槽17两者中分别与染色同时进行以及与硼酸处理同时进行，也可以在染色槽15与固定槽17之间设置拉伸槽而与两者分开进行，另外，还可以在染色槽15之前，通常在溶胀槽13之前独立设置拉伸机构而以干式的方式进行。
实施了硼酸处理后的膜接着被导入到将水作为水洗浴的水洗槽19中，在此，将附着于膜上但未被固定的碘或硼酸等药品、以及垃圾等异物洗掉，最后，利用最终干燥炉23对膜实施干燥。经过最终干燥炉23而得的偏振膜30被卷取于卷取辊27。图5示出了将使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜而得的偏振膜30暂时卷取于卷取辊27时的形态，但是，在此，不进行卷取而供给至接下来的贴附保护膜的工序，连续制造出偏振板的情况也广泛被施行。
对于由此制造出的以往的碘系偏振膜而言，并不能说其包括耐热性、耐湿热性在内的耐久性必然充分。因此，在日本特开平7-198939号公报(专利文献1)中，尤其是为了改善包含聚乙烯醇系树脂的偏振膜的耐湿热性，提出了下述方法：设置2个以上硼酸处理工序，且在各个工序中将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在硼化合物浓度不同的处理液中，使得相对于聚乙烯醇系树脂膜的总重量而言含有硼原子4.5～7重量％。
通过如上所述地提高偏振膜中的硼含量，从而可得到交联度得以提高，且即使在高温高湿环境中长时间放置，其偏振度的降低也少的偏振膜。但是，由于交联度提高，因此加热时的偏振膜的收缩力变大。因此，在将使该偏振膜与保护膜贴合而得的偏振板贴合于玻璃板或液晶面板的状态下，在交替重复进行高温和低温的试验、所谓的热循环试验时，有时偏振膜沿着拉伸方向发生断裂。
因此，在日本特开2009-104062号公报(专利文献2)中提出了下述方法：减少用于硼酸处理工序的硼酸处理浴中的硼酸量，并且将硼酸处理工序分为2个阶段，使第二阶段的硼酸处理浴中的硼酸量进一步变少且使第二阶段的硼酸处理的温度也变低，由此使偏振膜中的硼含量变少，从而使偏振膜的耐久性提高。由此，可得到下述偏振膜：偏振膜中的硼含量处于3～3.9重量％的范围，且将偏振膜的吸收轴(拉伸轴)方向作为短边而裁切成2mm×8mm的大小，加热至80℃，此时，与吸收轴正交的方向的收缩力为2.8N以下。对于这样的偏振膜而言，与拉伸轴正交的方向的收缩力小，因此，在热循环试验中不易断裂，因而耐久性优异。
另一方面，尤其是对碘系偏振膜及偏振板而言，为了在应用于液晶显示装置时能够显示出本来的颜色，而希望透射光成为中性灰、即中性色。例如，在日本特开2002-169024号公报(专利文献3)中示出了实现了中性灰的白色显示及黑色显示的碘系偏振板及其制造方法。
发明内容
虽然根据上述专利文献2中提出的方法可得到耐久性优异的偏振膜，然而透射光的正交色调有时从中性灰向蓝色发生偏移，此时，自然变成了感觉为蓝色的图像显示。这样的感觉为蓝色的偏振板容易在硼酸处理所使用的处理浴的硼酸浓度过低的情况下、或硼酸处理后的水洗过度的情况下得到。即，若偏振膜中的硼含量变少，则偏振膜或偏振板的正交色调处于容易向蓝色偏移的趋势。
本发明的课题之一在于，提供赋予对于热循环试验的耐久性优异的偏振板、且正交色调成为中性灰的偏振膜及其制造方法。本发明的另一课题在于，提供使保护层形成于该偏振膜、且依然对于热循环试验的耐久性优异、并且正交色调成为中性灰的偏振板。
即，根据本发明，可提供下述偏振膜：使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜，硼含量处于1～3.5重量％的范围内，裁切成将吸收轴方向设为长边的2mm×10mm的大小且于80℃加热4小时时，其在吸收轴方向上的收缩力为2.8N以下，并且正交色调的b值处于-2.2～+0.5的范围内。
对于该偏振膜而言，优选上述收缩力为2.1N以下，另外，优选正交色调的b值处于-1.0～0的范围内。
对于上述偏振膜而言，可通过下述方法制造：依次对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘吸附的染色工序、硼酸处理工序及水洗工序，并且在上述硼酸处理工序或其之前的阶段中实施进行单轴拉伸的拉伸工序，在上述硼酸处理工序与水洗工序之间，实施对聚乙烯醇系树脂膜进行干燥的一次干燥工序。
在该方法中，一次干燥工序优选按照如下方式进行：在将即将进入该一次干燥工序之前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W0、将经过该一次干燥工序后且进入水洗工序前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W1时，使下式(1)表示的水分减少率成为5～95重量％、特别是成为30～80重量％的范围内。
水分减少率＝〔(W0-W1)/W0〕×100 (1)
另外，一次干燥工序优选在40～300℃的温度下进行1～100秒。该一次干燥工序优选利用对聚乙烯醇系树脂膜吹送热风的方法、使其直接接触发热构件的方法、以及对其照射辐射能量的方法中的1种或2种以上的方法来进行。
在这些方法中，通过对经过水洗工序后的聚乙烯醇系树脂膜实施最终干燥工序，从而获得目标偏振膜。
此外，根据本发明，还可提供具备上述的任一种偏振膜、和形成于该偏振膜的至少单面的透明保护层的偏振板。
对于本发明的偏振膜而言，即使放置在高温环境中时收缩力也小，因而具有对于热循环试验的耐久性优异这样的特性，并且，正交色调不会向蓝色过度地偏移，为中性灰。在该偏振膜上形成有透明保护层的偏振板也同样为中性灰且耐久性优异。另外，根据本发明的方法，可有利地制造出上述这样的中性灰且耐久性优异的偏振膜。
附图说明
图1是示意性地表示求出收缩力时的试验片的状态的俯视图。
图2是表示偏振膜的制造方法中的装置的优选配置例的剖面示意图。
图3是表示本发明的偏振板的层构成的例子的剖面示意图。
图4是表示具备偏振板的液晶面板及液晶显示装置的层构成的例子的剖面示意图。
图5是表示以往的偏振膜的制造方法中的装置的配置例的剖面示意图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式，边适当参照图面边进行说明。需要说明的是，本发明并不受到以下所说明的构件、配置等限定，这些构件、配置等可以依照本发明的主旨适当地改变。
[偏振膜]
本发明的偏振膜是碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜的偏振膜。首先，对该偏振膜进行说明。
聚乙烯醇系树脂膜是用作偏振膜的基材的树脂膜，具体来说，是将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得的树脂的膜。作为聚乙酸乙烯酯系树脂，可列举出作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯，除此以外，还可列举出乙酸乙烯酯与能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体，有例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85～100摩尔％左右，优选为98摩尔％以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性，例如还可使用经醛类改性后的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000～10000左右，优选为1500～5000左右。
将聚乙烯醇系树脂制膜而成的材料可作为偏振膜的原卷。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定，可利用公知的方法来制膜。聚乙烯醇系原卷膜的厚度也没有特别限定，例如从20～150μm左右的范围中适当选择即可。
使碘吸附取向于这样的聚乙烯醇系树脂膜而得的膜可用作偏振膜。具体来说，通过对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘吸附的染色工序、将所吸附的碘固定于树脂中并且使树脂交联的硼酸处理工序、以及将附着于硼酸处理后的膜的药品或异物洗涤除去的水洗工序，并且在硼酸处理工序或其之前的工序中实施进行单轴拉伸的拉伸工序，由此可制造偏振膜。对于该制造方法而言，在后面详细进行说明。
本发明的偏振膜是使吸收轴方向的收缩力变小，且使正交色调成为中性灰的偏振膜。为此，将硼含量设为1～3.5重量％的范围内，在裁切成将吸收轴方向作为长边的2mm×10mm的大小且于80℃加热4小时时，将其吸收轴方向上的收缩力设为2.8N以下，另外，将正交色调的b值设为-2.2～+0.5的范围内。
对于将偏振膜中的硼含量设为1～3.5重量％的范围内的理由进行说明。若偏振膜中的硼含量低于1重量％，则难以获得足够的耐水性，另一方面，若硼含量超过3.5重量％，则在实施偏振板化而进行热循环试验时，在偏振膜的吸收轴方向上容易产生破裂。为了体现出优异的耐水性和耐热循环性，优选将偏振膜中的硼含量设为上述范围中的2重量％以上且3重量％以下。可认为偏振膜中的硼以硼酸(H3BO3)的形式在游离的状态下存在，或者在硼酸与聚乙烯醇的单元形成交联结构的状态下存在，这里所说的硼含量是包括如上所述以化合物的状态存在的情况在内的硼原子(B)自身的量。
偏振膜中的硼含量可例如利用高频电感耦合等离子体(Inductively CoupledPlasma：ICP)发光分光分析法对偏振膜中的硼量进行定量，以硼相对于偏振膜的重量的重量百分率的形式来算出。
接着，对于将以偏振膜的吸收轴方向作为长边而裁切成2mm×10mm的大小且于80℃下加热4小时时，吸收轴方向的收缩力设为2.8N以下的理由进行说明。若该收缩力超过2.8N，则在实施偏振板化而进行热循环试验时，容易在偏振膜的拉伸方向上产生破裂。该收缩力理想上为零，但是由于难以使该收缩力为零，因此，在实际应用中优选为0.1～2.8N的范围内。
图1中通过示意性的俯视图而示出求出该收缩力时的试验片的状态。即，从偏振膜上，将其吸收轴5方向作为长边而裁切2mm×10mm的大小的试验片1。对于该试验片1来说，10mm的长边成为吸收轴5的方向，2mm的短边成为与吸收轴5正交的方向。偏振膜中的吸收轴5为拉伸轴方向。将该试验片1升温至80℃并加热4小时。此时，求出在吸收轴5的方向上产生的收缩力S。该收缩力S具体可利用以下的方法求出。即，将以上述尺寸裁切而成的试验片1安置于热机械分析装置(Thermo-Mechanical Analyzer：TMA)中。然后，求出在将该尺寸保持恒定的状态下，于80℃加热4小时(240分钟)时所产生的、长边方向的收缩力。作为热机械分析装置(TMA)的市售品，可列举出例如由SII·NanoTechnology(株)销售的“EXSTAR-6000”。
接下来，对将偏振膜中的正交色调的b值设为-2.2～+0.5的范围内的理由进行说明。若该正交色调的b值低于-2.2，则色调偏移至蓝色，另一方面，若该值超过+0.5，则色调偏移至黄色，因此，在任一情况下均偏离中性灰。这里所说的b值是Lab表色系中的值。作为类似于Lab表色系的概念，有JIS Z 8729：2004“颜色的表示方法-L＊a＊b＊表色系及L＊u＊v＊表色系”所规定的L＊a＊b＊表色系，但在本发明中采用Lab表色系。
正交色调是指，在使2个偏振板按照各自的吸收轴正交的方式重叠的状态下，从一方的面照射光时从另一方的面透射出的光的色调。这里的色调在Lab表色系中能够以a值及b值来表示，可使用标准的光C来测定。需要说明的是，本发明中，虽然对于偏振膜来说规定了正交色调的b值，但是正交色调的实测是在偏振膜的两面贴合有透明保护膜(在后述的实施例中为三乙酰纤维素膜)的偏振板的状态下进行的。此时，透明保护膜基本上可视为其透射率为100％，因此，偏振板的正交色调与偏振膜的正交色调可视为相同。Lab表色系如JISK 5981：2006“合成树脂粉体涂膜”的“5.5促进耐候性试验”中所记载的那样，以Hunter的亮度指数L和色调a以及b来表示。正交色调的b值可由JIS Z 8722：2009“颜色的测定方法-反射及透射物体颜色”中所规定的三刺激值X、Y及Z且通过以下的式子计算出。
b＝7.0(Y-0.847Z)/Y1/2
本发明所规定的、硼含量处于1～3.5重量％的范围内、吸收轴方向上的收缩力为2.8N以下、且正交色调的b值处于-2.2～+0.5的范围内的偏振膜可通过后述的方法来制造。即，在偏振膜的制造工序中，通过在硼酸处理工序与其之后进行的水洗工序之间设置一次干燥工序，从而虽然硼含量比较少、且在吸收轴方向上的收缩力小，但是也能够制造出正交色调约为中性灰的偏振膜。通过实施一次干燥工序而可制作出正交色调为中性灰的偏振膜的理由尚不清楚，例如可推测为如下所述的理由。
即，聚乙烯醇系树脂与硼酸的交联反应通过将水分除去而进行。另一方面，如上所述，偏振膜的正交色调因为膜中的硼含量变少而向蓝色偏移。因此，若经过碘染色及硼酸处理后的膜的水洗过度，则膜中的硼含量变少，正交色调变得容易向蓝色偏移。通过在硼酸处理工序与水洗工序之间设置一次干燥工序，因此使膜干燥，从而与未设置该工序的情况相比，可促进聚乙烯醇系树脂与硼酸的交联反应，尤其是在膜表面可形成两者充分地发生交联而成的层(交联层)。可认为：通过该表面的交联层，从而在接下来的水洗工序中使聚乙烯醇系树脂膜内部的硼酸变得不易向外部溶出，因而可抑制硼含量的降低，得到正交色调基本上为中性灰的偏振膜。
[偏振膜的制造方法]
以上所说明的、硼含量少、在吸收轴方向上的收缩力小、且正交色调基本上为中性灰的偏振膜如前所述可通过下述方法制造，所述方法为：对用作原卷的聚乙烯醇系树脂膜依次实施使碘吸附的染色工序、硼酸处理工序及水洗工序，并且在硼酸处理工序或其之前的阶段中实施进行单轴拉伸的拉伸工序，在硼酸处理工序与水洗工序之间实施对聚乙烯醇系树脂膜进行干燥的一次干燥工序。此时，优选在染色工序之前设置利用水使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的溶胀工序。另外，水洗工序之后通常设置最终干燥工序。
图2以剖面示意图的形式来示出本发明的偏振膜的制造方法中的装置的优选配置例。图2与之前加以说明的表示现有技术的图5相比，仅在下述方面不同，即，在进行硼酸处理工序的固定槽17与之后的进行水洗工序的水洗槽19之间，配置有进行上述的一次干燥工序的一次干燥炉21。边参照该图，边对本发明所述的偏振膜的制造方法进行说明。
图2所示的装置按照如下方式构成：包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10从放出辊11被放卷，依次通过用于进行溶胀处理的溶胀槽13、用于进行染色处理的染色槽15、及用于进行硼酸处理的固定槽17。经过固定槽17后的膜通过用于进行上述的一次干燥的一次干燥炉21而被一次干燥，接着通过水洗槽19而将未反应的碘或硼酸等洗掉，最后通过最终干燥炉23被干燥，从而获得偏振膜30。而且，虽然图中没有明示，但是在固定槽17中或其之前实施单轴拉伸。对于所得的偏振膜30而言，虽然示出了卷取于卷取辊27的形态，但是在此也可以不卷取而供给至接下来的贴附保护膜的工序。另外，图2示出了分别设置溶胀槽13、染色槽15、固定槽17及水洗槽19各一个槽的例子，但是根据需要对于某一处理来说可以设置多个槽。
用作偏振膜的原料的包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10通常如图示所示绕于放出辊11而成为辊状，且由该放出辊11放卷为长条状的状态。包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10的厚度通常为20～100μm的范围内、优选为30～80μm的范围内，另外，其工业上实际应用的宽度为1500～6000mm的范围内。
〔1〕溶胀工序
进行溶胀处理的溶胀工序是使原卷膜与水接而使其溶胀的工序。该溶胀处理可出于除去附着于膜表面的异物、除去膜中所含的甘油等增塑剂、赋予后续工序中的易染色性、膜的增塑等目的而进行。溶胀处理的条件可在能够实现上述目的的范围内、且不产生膜的极端溶解、失透等不良状况的范围内确定。具体来说，通过将包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10浸渍在例如温度10～50℃、优选20～50℃的处理浴中而进行溶胀处理。溶胀处理的时间通常为5～300秒、优选为20～240秒。
通常，溶胀工序中，如图示所示，在容纳处理浴的溶胀槽13内配置多根导辊来搬送聚乙烯醇系树脂膜。另外，由于膜在宽度方向上发生溶胀而容易使膜产生褶皱等问题，因此优选利用拉幅辊、螺旋辊、中凸辊、导布器、展幅夹、弯辊等公知的扩幅装置在消除膜的褶皱的同时搬送膜。进而，为了使浴中的膜搬送稳定化，利用水中喷淋来控制溶胀槽13中的水流、或者并用EPC装置(Edge Position Control装置：检测膜的端部而防止膜的折曲的装置)等也是有用的。
在溶胀工序中，膜还会在膜的搬送方向上发生溶胀扩大，因此，为了消除搬送方向上的膜的松弛，优选例如采取对位于溶胀槽13的前后的搬送辊的速度进行控制等方法。具体来说，优选根据处理浴的温度而将溶胀槽13的出口侧搬送辊的圆周速度相对于入口侧搬送辊的圆周速度之比设为1.2～2倍左右。另外，如果需要，还可以在该工序中实施单轴拉伸。
在溶胀槽13中使用的处理浴除了纯水以外，也可以是在0.01～10重量％的范围内添加硼酸或氯化物、其他的无机盐、水溶性有机溶剂、醇类等而得的水溶液。但是，出于上述目的，优选使用实质上不含溶解成分的纯水。没有溶解成分的纯水可通过对通常的水进行反渗透膜处理的方法等来获得。
接着溶胀工序，还可设置将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中的水浸渍工序。如上所述，在溶胀工序中，虽然膜在宽度方向及搬送方向这两个方向上发生溶胀，但是通过在其后设置水浸渍工序，从而有可能调整膜的宽度方向上的吸水状态，改善膜的机械物性，进而改善最终所得的偏振膜的光学特性的均匀性。用于水浸渍处理中的处理浴优选为实质上不含溶解成分的纯水，另外，其温度优选在10～50℃的范围内。
〔2〕染色工序
染色工序为了在包含碘的水溶液(染色浴)中对聚乙烯醇系树脂膜进行染色，使碘吸附于聚乙烯醇系树脂膜而进行。该染色工序通常如下进行：将经过溶胀工序后、根据情况进一步经过水浸渍工序后的聚乙烯醇系树脂膜如图所示浸渍在收容有染色浴的染色槽15中。染色处理的条件可在能够使碘吸附于聚乙烯醇系树脂膜的范围内，且不产生膜的极端溶解、失透等不良情况的范围内确定。
染色工序中使用的染色浴可以是相对于水100重量份包含碘0.003～0.2重量份及碘化钾0.1～10重量份的水溶液。另外，代替碘化钾，而可以使用碘化锌之类的其他碘化物，也可以在碘化钾的基础上并用其他碘化物。此外，可以使硼酸、氯化锌、氯化钴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况下，只要是相对于水100重量份而含有碘0.003重量份以上的水溶液，就可视为染色浴。染色浴的温度(染色温度)通常为10～50℃、优选为20～40℃，另外进行染色处理的时间(染色时间)通常为10～600秒、优选为30～200秒。
在染色工序中，为了与溶胀工序同样地在消除膜的褶皱的同时搬送聚乙烯醇系树脂膜，也可适当配置拉幅辊、螺旋辊、中凸辊、导布器、弯辊等扩幅装置，在使用这些装置的情况下，只要设置于染色槽15的内部和/或其出入口即可。
〔3〕硼酸处理工序
硼酸处理工序为了利用包含硼酸的水溶液对经碘染色后的聚乙烯醇系树脂膜进行处理，使聚乙烯醇系树脂交联，并且使所吸附的碘固定于树脂中而进行。该工序通常通过将经染色工序后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在收容有包含硼酸的处理浴的固定槽17中来进行。
硼酸处理所使用的浴(硼酸处理浴)可以是相对于水100重量份包含硼酸0.5～15重量份的水溶液。若硼酸处理浴中的硼酸的含量过少，则存在难以获得充分的交联效果的趋势，在后述的水洗工序等中碘从聚乙烯醇系树脂膜溶出，偏振膜的正交色调容易向蓝色偏移。另一方面，若硼酸的含量过多，则存在在加热条件下吸收轴方向上的收缩力变大的趋势，实施偏振板化后的、尤其是对于热循环试验的耐久性有时会降低。在本发明中，由于将偏振膜中的硼含量略少地设为1～3.5重量％，因此，硼酸处理浴中的硼酸的含量在上述范围中也为略少，具体来说，相对于水100重量份设为1～3.5重量份、特别优选设为2～3.5重量份的范围。
该硼酸处理浴优选在硼酸的基础上含有碘化物，其量相对于水100重量份通常为5～20重量份、优选为8～15重量份。若硼酸处理浴中的碘化物的含量少，则偏振膜的正交色调容易向蓝色偏移。另一方面，若碘化物的含量变多，则有时会阻碍基于硼酸的交联反应，也就是说，偏振膜的正交色调容易向蓝色偏移。
用于此的碘化物可以为碘化钾、碘化锌等。另外，也可以使碘化物以外的化合物在硼酸处理浴中共存，作为其例子，可列举出氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钠、硫酸钾、硫酸钠等。此外，根据需要可以与硼酸一起使用乙二醛、戊二醛等硼酸以外的交联剂。
硼酸处理通常在50～70℃下进行，优选在53～65℃的温度下进行。若温度过低，则交联反应的进行容易变得不充分，另一方面，若温度过高，则硼酸处理浴中容易引起膜的断裂，加工稳定性容易显著降低。另外，硼酸处理的时间通常为10～600秒、优选为20～300秒、更优选为20～100秒。
硼酸处理工序还可以在单一的固定槽17中进行，也可以如先前所列举的专利文献2(日本特开2009-104062号公报)所示那样，使用若干个固定槽以多个阶段进行。在这种情况下，最初的固定槽的硼酸浓度优选比之后设置的固定槽的浓度高。
聚乙烯醇系树脂膜可以在硼酸处理工序中被单轴拉伸。拉伸处理以下详细叙述，通常沿着机械的进行方向(搬送方向)来实施。在硼酸处理工序中进行单轴拉伸的情况下，其拉伸倍率优选设为例如1.2～3倍的范围内。此时的单轴拉伸可以使用隔开间隔地配置的多组辊，以多阶段进行。
〔4〕拉伸工序
拉伸工序是用于对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸而使其取向、且沿着该取向方向使碘取向的工序，可在上述加以说明的硼酸处理工序中或在此之前的阶段中进行。具体来说，该拉伸工序可在溶胀工序、染色工序及硼酸处理工序中的任意至少一个工序中、或它们中的任一工序的前阶段进行。在溶胀工序、染色工序及硼酸处理工序中的任一工序中进行单轴拉伸时，例如可通过对槽入口侧的搬送辊与槽出口侧的搬送辊赋予圆周速度差的方法等来进行。另一方面，在溶胀工序、染色工序或硼酸处理工序的前阶段进行单轴拉伸时，可以采用在各工序之前设置拉伸槽的湿式拉伸，也可以采用在空气中进行拉伸的方法、边与加热后的辊接触边进行拉伸的方法等干式拉伸。
拉伸处理优选至少在硼酸处理工序中进行，进一步优选在染色工序及硼酸处理工序这两个工序中进行，尤其更优选在溶胀工序、染色工序及硼酸处理工序各个工序中进行。在这些工序中实施拉伸处理时，在将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在槽内的处理浴中状态下进行单轴拉伸。若参照图2进行说明，则在硼酸处理工序中进行单轴拉伸时，在固定槽17内的硼酸处理浴中进行，同样地，在染色工序中进行单轴拉伸时，在染色槽15内的染色浴中进行，在溶胀工序中进行单轴拉伸时，在溶胀槽13内的处理浴中进行。
对于经过所有的拉伸工序后的聚乙烯醇系树脂膜而言，优选使其最终的累积拉伸倍率达到4.5～8倍，更优选达到5～7倍。在此，累积拉伸倍率是指，被放出辊11放卷的原卷膜10的拉伸轴方向的基准长度在所有的拉伸工序结束后的膜中达到何种长度。除了在硼酸处理工序中进行拉伸以外，在溶胀工序、染色工序中也进行拉伸的情况下，则是还包含这些拉伸在内的值。例如，对于原卷膜而言，如果拉伸轴方向的长度为1m的部分在所有的拉伸处理结束后成为5m，则此时的累积拉伸倍率为5倍。
〔5〕一次干燥工序
在本发明中，可在硼酸处理工序与后述的水洗工序之间进行一次干燥工序。该一次干燥工序是为了对经过硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜所含的水分的比例、即水分率加以调整而进行的。
在此，水分率是指，膜中的水分相对于聚乙烯醇系树脂膜的干燥重量的比例(重量％)，水分率可通过将切割膜的一部分而得的样品在加热烘箱等中干燥来进行测定。具体来说，由切割出的样品的干燥前的重量与干燥后的重量，利用下式(2)来定义。
水分率＝[(干燥前的重量-干燥后的重量)/干燥后的重量]×100 (2)
对于由先前的式(1)所定义的水分减少率而言，其是将使用上式(2)算出的一次干燥工序前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W0、将一次干燥工序后的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W1时，由两者所算出的值。
在一次干燥工序中，优选按照使上述的聚乙烯醇系树脂膜的水分减少率达到5～95重量％、进一步达到30～80重量％的方式进行干燥。若水分减少率低于5重量％，则聚乙烯醇系树脂膜的干燥变得不充分，存在所得的偏振膜的正交色调容易向蓝色偏移的趋势。另一方面，若水分减少率高于95重量％，则聚乙烯醇系树脂膜的干燥变得过度，存在所得的偏振膜的吸收轴方向上的收缩力变大，偏振板容易发生破裂等的趋势。
若参照图2对一次干燥工序进行说明，则从固定槽17中出来的膜被导入到一次干燥炉21中，在此进行加热，被施以一次干燥处理。此时的加热可通过例如对聚乙烯醇系树脂膜吹送热风的方法、使聚乙烯醇系树脂膜直接与发热构件接触的方法、对聚乙烯醇系树脂膜照射辐射能量的方法等来进行。
在吹送热风时，例如将喷射热风的热风喷嘴作为加热机构，由此机构直接对聚乙烯醇系树脂膜喷射热风即可。利用该方法，能够在利用热风使聚乙烯醇系树脂膜的表面的水分散发的同时进行干燥，因此，尤其能够有效地对膜表面进行干燥。
在使聚乙烯醇系树脂膜直接与发热构件接触的情况下，例如将加热后的辊(热辊)作为加热机构，在该辊上缠绕聚乙烯醇系树脂膜来对膜进行加热即可。根据该方法，使聚乙烯醇系树脂膜直接与发热构件接触，因此能够使膜的加热温度均匀，因而不易产生干燥不匀等。
在照射辐射能量的情况下，例如将红外线加热器作为加热机构，通过由此对聚乙烯醇系树脂膜照射辐射能量，使膜自身发热来进行干燥即可。根据该方法，使聚乙烯醇系树脂膜自身发热来进行干燥，因此能够包含膜的内部在内而均匀地对整体进行加热。
上述的方法可以单独实施，也可以组合不同的多种方法。另外，为了能够对聚乙烯醇系树脂膜的两面进行干燥，而优选在膜的两侧设置上述加热机构。
一次干燥例如还能够以对移动中膜的施以加热器的热的形式在环境气氛中(外部气体)中进行，但是在该情况下，容易产生外部气体所致的加热效率低下、外部气体的紊乱所致的干燥不匀等。为了防止上述情况，如图2所示，优选在干燥炉21的内部进行，特别优选在将干燥炉的内部封闭的封闭体系中进行。尤其是对于利用热风或辐射能量的方法而言，由于外部气体所致的影响容易变大，因此优选在封闭体系中实施干燥处理。但是，在与热辊等直接接触的方法那样、外部气体的影响小的情况下，也可以在不将干燥炉的内部封闭、或在未设置干燥炉自身的开放体系中进行干燥。
一次干燥工序中的干燥温度优选为40～300℃，特别优选为50～100℃。对于该干燥温度而言，如果为如上所述的封闭体系，则可定义为在干燥炉内测得的温度。另外，如果为开放体系，则可定义为加热机构(热辊等)自身的温度。
一次干燥工序中的干燥时间为1～100秒左右、优选为3～30秒。对于该干燥时间而言，如果为封闭体系，则可定义为从聚乙烯醇系树脂膜进入到干燥炉内直至其出来为止的时间，如过为开放体系，则可定义为从聚乙烯醇系树脂膜处于可受到加热机构的热的位置附近、或与加热机构接触开始，直至离开至不易受到加热机构的热的位置、或不与加热机构接触为止的时间。
一次干燥工序可以利用一种加热机构以一个阶段进行，也可以连续设置若干种加热机构而以多个阶段进行。另外，在以多个阶段进行干燥的情况下，各阶段的干燥温度可以相同或不同，但是优选按照越靠后的干燥阶段干燥温度变得越高的方式设置温度梯度。
〔6〕水洗工序
水洗工序是为了对经过一次干燥工序后的聚乙烯醇系树脂膜进行洗涤而进行的。具体来说，利用该水洗处理可将附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余的硼酸或碘等药剂除去。水洗处理的条件为：水的温度通常为2～40℃、处理时间通常为2～120秒。
作为水洗的方法，可列举出例如将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中的方法、以及使水以喷淋的形式对聚乙烯醇系树脂膜进行喷雾的方法等。另外，还可并用这些方法来实施水洗处理。
水洗工序可以如图2所示地配置一个水洗槽而以一个阶段进行，也可以串联地配置若干个水洗槽而以多个阶段进行。在以多个阶段进行水洗工序的情况下，可以在配置于上游的任一处理浴中使用无机盐的水溶液。该无机盐例如可从碘化钾、碘化钠、碘化锌、氯化锌、硫酸钠、亚硫酸钠等中选择使用。另外，这些无机盐可以仅使用一种，也可以并用多种。
在水洗工序中，为了与溶胀工序同样地在除去膜的褶皱的同时搬送聚乙烯醇系树脂膜，而优选对于聚乙烯醇系树脂膜沿着该机械的进行方向赋予张力。此时的张力例如优选为300～1000N/m。
水洗工序中的聚乙烯醇系树脂膜的搬送速度可适宜地选择最佳的速度，例如可设为移行速度5～30m/分钟。若使聚乙烯醇系树脂膜的搬送速度变得高于30m/分钟，则存在膜在辊上容易打滑的趋势，存在容易产生难以进行稳定的拉伸等不良情况的趋势。
另外，也可以在水洗工序中实施单轴拉伸处理。在此进行拉伸的情况下，其拉伸倍率例如可设为1.05～1.2倍。
〔7〕最终干燥工序
最终干燥工序是为了对水洗工序后的聚乙烯醇系树脂膜进行加热而使其干燥来进行的。由此，可获得作为目标物的偏振膜。作为在最终干燥处理中进行的干燥处理方法，可使用在上述一次干燥工序中所列举的方法。
最终干燥处理的条件优选设为：在温度保持为40～100℃、优选保持为50～100℃的干燥炉中，处理时间为30～600秒左右。需要说明的是，可以使用多个干燥炉来实施干燥处理。在这种情况下，各个干燥炉的温度可以相同或不同，优选按照越靠后段的干燥炉、炉内的温度变得越高的方式设置温度梯度。
经过最终干燥工序后的偏振膜可根据需要卷取于如图2所示的卷取辊27而加以保管，或者并不在此进行卷取，而是直接供给至接下来的贴附保护膜的工序，直至制造出在偏振膜的表面形成有保护层的偏振板。需要说明的是，最终所得的偏振膜的厚度可设为例如2～40μm左右。
[偏振板]
通过以上的方法所制造的本发明的偏振膜，可在其至少一个面上形成保护层，从而制成偏振板。图3以剖面示意图示出本发明的偏振板的层构成例。如该图所示，偏振板40具备偏振膜30、和在该偏振膜的至少一个面上形成的保护层35。保护层35是具有防止偏振膜30的表面的磨损、进行强化等功能的构件，优选由透明树脂构成。保护层35虽然也可以仅设置于偏振膜30的一个面，但是优选如图所示，形成于偏振膜30的两面。
保护层35可以是将透明树脂制膜为膜状的保护膜，也可以是使具有利用活性能量射线等进行固化的性质的树脂发生固化而得的固化层。
作为用于保护膜的透明树脂的例子，可列举出甲基丙烯酸甲酯系树脂等丙烯酸系树脂、烯烃系树脂、聚氯乙烯系树脂、纤维素系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚树脂、丙烯腈-苯乙烯系共聚树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、聚偏氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、改性聚苯醚系树脂、聚酯系树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂等)、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂、氧杂环丁烷系树脂等。这些树脂在不损害透明性、与偏振膜的粘接性的范围内可以含有添加物。作为一般的保护层35，上述的树脂中，优选使用纤维素系树脂、尤其是三乙酰纤维素。
在以固化层构成保护层35的情况下，固化性化合物可以是阳离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。作为阳离子聚合性的固化性化合物的例子，可列举出在分子内至少具有一个环氧基的环氧化合物、在分子内至少具有一个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物等。另外，作为自由基聚合性的固化性化合物的例子，可列举出在分子内至少具有一个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸系化合物等。这样的含有固化性化合物的固化性树脂组合物通过活性能量射线的照射或加热而发生固化，从而提供透明性、机械强度、热稳定性等优异的透明保护层。
本发明的偏振板所使用的保护层的厚度优选较薄，但是若过薄则强度降低，加工性劣化，另一方面，若过厚，则容易产生透明性降低、或层叠后所需的固化时间变长等问题。因此，保护层的适当的厚度例如为5～200μm，优选为10～150μm，更优选为10～100μm。
在使用保护膜作为保护层35的情况下，通常使用胶粘剂在偏振膜30的表面贴合保护膜。作为胶粘剂，可使用环氧系树脂、氧杂环丁烷系树脂、氨基甲酸酯系树脂、氰基丙烯酸酯系树脂、丙烯酰胺系树脂等作为胶粘剂成分的胶粘剂。从提高快速固化性以及与此相伴的偏振板的生产性的观点出发，作为形成胶粘剂层的优选的胶粘剂的例子，可列举出利用活性能量射线的照射进行固化的活性能量射线固化性胶粘剂。例如，将环氧化合物作为固化性成分、且向其中配合光自由基聚合引发剂而得的物质是优选的活性能量射线固化性胶粘剂之一。另外，从使胶粘剂层变薄的观点出发，作为胶粘剂，还可使用水系胶粘剂、即将胶粘剂成分溶解在水中或使胶粘剂成分分散在水中而得到的胶粘剂。作为优选的水系胶粘剂，可列举出例如使用聚乙烯醇系树脂或氨基甲酸酯树脂作为主成分的水系组合物。
在借助胶粘剂将透明保护膜贴合于偏振膜30时，为了提高胶粘剂与偏振膜和/或保护膜的粘接性，对偏振膜和/或透明保护膜实施电晕处理、火炎处理、等离子体处理、紫外线处理、底涂涂布处理、皂化处理等表面处理也是有效的。
在使用固化层作为保护层35时，例如可通过将固化性树脂组合物涂布在偏振膜的表面、并利用活性能量射线的照射等使其固化的方法来形成保护层。固化性树脂组合物的涂布可采用刮刀、线棒、模涂机、逗点涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。
对于保护层35而言，还可使用不仅具备偏振膜30的保护功能还兼具其他各种功能的功能性膜。作为如上所述的膜的功能，可列举出例如防眩、防反射、低反射、防污、抗静电等。另外，通过使保护层35表现出相位差，从而还能够制成兼具保护功能的相位差层。
[液晶显示装置]
以上所说明的偏振板40可用作液晶面板的构成构件。图4是表示液晶面板60及应用其的液晶显示装置90的基本层构成的例子的剖面示意图。参照该图对液晶显示装置进行说明，偏振板40被贴合于液晶单元50而成为液晶面板60的构成部件，液晶面板60成为液晶显示装置90的构成构件。一般来说，液晶面板60通过液晶单元50、贴合于液晶单元50的背面侧的偏振板40、和贴合于液晶单元50的视觉辨认侧的另一个偏振板41构成。图4示出了图3所示的本发明的偏振板40配置于液晶单元50的背面侧的例子，但是自然也可以配置于视觉辨认侧。
液晶显示装置90可由液晶面板60、光扩散板70及背光80构成。在液晶显示装置90中，液晶面板60按照偏振板40成为背光80侧的方式来配置，即，按照一个保护层35与光扩散板70对置的方式来配置。偏振板40可借助粘合剂层38贴合于液晶单元50。在此，背面侧是指，将液晶面板60搭载于液晶显示装置90时的背光80侧。另外，视觉辨认侧是指将液晶面板60搭载于液晶显示装置90时的背光80的相反侧。
对于构成液晶显示装置的部件进行说明。液晶单元50是通过对在玻璃基板之间封入了液晶物质而得的单元加以电控制，从而显示出图像的元件。作为液晶单元，可采用VA模式、IPS模式、使用了蓝相液晶的液晶驱动模式等公知的模式。
光扩散板70是具有使来自背光80的光扩散、送至液晶面板60的功能的光学构件。光扩散板70例如可由使作为光扩散剂的粒子分散在热塑性树脂中而赋予光扩散性的材料、在热塑性树脂膜的表面形成凹凸而赋予光扩散性的材料、在热塑性树脂膜的表面设置分散有粒子的树脂组合物的涂布层而赋予光扩散性的材料等构成。光扩散板70通常可制成0.1～5mm左右的厚度。
背光80是用于对液晶单元50照射光的装置，有边缘光(エッジライト)方式、直下型方式等。对于边缘光方式的背光而言，利用配置于侧面的冷阴极管或LED等光源，通过导光板而对液晶单元50照射光。另外，对于直下型方式的背光而言，将光源配置于液晶单元50的背面侧正下方而对液晶单元照射光。背光的种类可适当选择并采用根据液晶显示装置的用途所需的背光种类。
在光扩散板70与液晶面板60之间还可以设置亮度改善片(作为反射型偏振膜的由3M公司销售的“DBEF”等)、光扩散片等其他显示出光学功能性的片或膜。其他显示出光学功能性的片或膜还可根据需要配置2个以上、以及根据需要配置多种。
实施例
以下示出实施例来对本发明进一步具体地进行说明，但是本发明并不受这些实施例的限定。例子中，表示含量或使用量的％及份，只要没有特别说明则为重量基准。
[实施例1]
对包含聚乙烯醇的原卷膜实施以下的各处理，制造偏振膜。作为原卷膜，其为聚合度2400、皂化度99.9摩尔％、厚度60μm的聚乙烯醇膜，使用的是由(株)Kuraray销售的“Kuraray Vinylon VF-PE#6000”(商品名)。
首先，将上述原卷膜浸渍在温度30℃的纯水中68秒而使其溶胀，然后在碘/碘化钾/水的重量比为0.063/2/100的水溶液中于30℃浸渍80秒而进行染色。然后，在碘化钾/硼酸/水的重量比为11/2/100的水溶液中于56℃浸渍71秒而进行硼酸处理。
使硼酸处理后的膜通过干燥炉而进行一次干燥。在该干燥炉中，由喷嘴对膜的两面吹送热风，从喷嘴吹出的热风的风速为15.5m/秒、风量为4m3/分钟。干燥炉的温度设为80℃，滞留时间设为2秒。一次干燥后，将膜在10℃的充满纯水的水洗槽中浸渍2秒而进行洗涤。最后，于60℃干燥3分钟，从而制作出碘吸附取向于聚乙烯醇的偏振膜。在这期间，主要在染色工序和硼酸处理工序中进行拉伸处理，自原卷膜起的累积拉伸倍率为5.8倍。
[实施例2～10]
如表1所示地改变一次干燥的温度及滞留时间，除此以外，与实施例1进行相同的操作，制作出偏振膜。
[比较例1]
未进行一次干燥而将硼酸处理后的膜立即导入到水洗槽中，除此以外与实施例1进行相同的操作，制作出偏振膜。
[比较例2]
将用于硼酸处理的水溶液的组成改变为碘化钾/硼酸/水以重量比计为11/4/100，除此以外，进行与比较例1相同的操作，制作出偏振膜。
[评价试验]
对于以上的实施例及比较例中制作出的偏振膜或制造途中的膜，利用以下的方法进行物性测定，进行评价。
(a)膜的水分率测定与一次干燥中的水分减少率的算出
从各例的即将进入水洗槽之前的膜裁切出一部分，制成水分率测定用样品。测定该样品的初期(干燥前)重量，然后放入到YAMATO科学(株)制的干燥烘箱“MODEL DK-42”中，于105℃、1小时的条件下进行干燥，然后，从干燥烘箱中取出，测定干燥后的膜重量。然后，根据先前的式(2)由干燥前与干燥后的膜重量求出膜的水分率。在未实施一次干燥的比较例1中，即将进入水洗槽之前(即，硼酸处理结束的状态)的膜的水分率，可视为各实施例中即将进入一次干燥之前(即，硼酸处理结束的状态)的膜的水分率，因此，将其设为W0，将各实施例中即将进行水洗槽之前(即，经过一次干燥之后)的膜的水分率设为W1，将这些值代入先前的式(1)中，算出各实施例的一次干燥所致的水分减少率。将结果汇总于表1中。
(b)正交色调的b值的测定
在各例中制得的偏振膜的两面贴合厚度为80μm的由三乙酰纤维素形成的保护膜，制作出偏振板。使用2个由此而得的偏振板，以使吸收轴相互正交的方式配置于正交偏光镜(クロスニコル)，利用日本分光(株)制的分光光度计“V-7100”来测定正交色调的b值。将结果汇总于表1。
(c)偏振膜的硼含量
通过高频电感耦合等离子体(ICP)发光分光分析法对各例中制得的偏振膜中的硼(B)量进行定量，算出硼相对于偏振膜的重量而言的重量百分率，将其设为偏振膜中的硼含量。ICP发光分光分析使用的是(株)岛津制作所制的“ICPS-8100”。将结果汇总于表1。
(d)吸收轴方向上的收缩力(MD收缩力)
由各例中制得的偏振膜，裁切出将吸收轴方向(MD)作为长边、宽2mm且长10mm的大小，制成测定用样品。在SII·NanoTechnology(株)制的热机械分析装置(TMA)“EXSTAE-6000”安置上述样品，在将尺寸保持恒定的状态下，测定于80℃加热240分钟时所产生的吸收轴方向(长边方向、即MD)的收缩力(MD收缩力)。将结果汇总于表1。
表1
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由表1的结果可知，进行了一次干燥的实施例1～10与利用相同的方法进行至硼酸处理为止而未进行一次干燥的比较例1相比，正交色调的b值在零附近，具体来说为-2.0～+0.4的范围内。由此可知，通过进行一次干燥，从而所得的偏振膜的正交色调的b值不会大幅地向蓝色偏移，从而可实现良好的中性灰。
另外，对于一次干燥所致的水分减少率低于20％的实施例7及8来说，正交色调的b值为-1.8以下，稍向蓝色偏移。另一方面，对于一次干燥所致的水分减少率高于80％的实施例9及10来说，MD收缩力为2.2N以上，而略微变大。与此相对，对于一次干燥所致的水分减少率在30～80％的范围内的实施例1～6来说，正交色调的b值均在-1～0的范围内，且MD收缩力为2.1N以下。由此可知，通过按照水分减少率为30～80％的方式进行一次干燥，从而使所得的偏振膜在正交色调与收缩力这两方面均具备良好的特性。
需要说明的是，若将硼酸处理浴中的硼酸浓度不同的比较例1与比较例2加以比较，则对于使用硼酸浓度高的水溶液的比较例2来说，其偏振膜中的硼含量变多，正交色调的b值接近零，但是MD收缩力高达3.5N。由此可知，偏振膜中的硼含量越多，则偏振膜的收缩力越大，越容易发生破裂。
以上，根据本发明，可获得低收缩且色调方面的问题少的偏振膜及偏振板。而且，该偏振板可有效地应用于以液晶显示装置为代表的各种显示装置中。
符号说明
1……求出收缩力时的试验片
5……试验片的吸收轴
S……收缩力
10……聚乙烯醇系树脂的原卷膜
11……放出辊
13……溶胀槽
15……染色槽
17……固定槽
19……水洗槽
21……一次干燥炉
23……最终干燥炉
27……卷取辊
30……偏振膜
35……保护层
38……粘合剂
40，41……偏振板
50……液晶单元
60……液晶面板
70……光扩散板
80……背光

Claims (9)

1.一种偏振膜，其特征在于，是碘吸附于聚乙烯醇系树脂膜并取向的偏振膜，
硼含量处于1～3.5重量％的范围内，
在裁切为将吸收轴方向作为长边的2mm×10mm大小、且于80℃加热4小时时，其在吸收轴方向上的收缩力为2.1N以下，并且
正交色调的b值处于-1.0～0的范围内，厚度为2～40μm。
2.一种偏振膜的制造方法，其特征在于，是依次对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘吸附的染色工序、硼酸处理工序及水洗工序，并且在所述硼酸处理工序或其之前的阶段中实施进行单轴拉伸的拉伸工序，从而制造偏振膜的方法，其中，
在所述硼酸处理工序与所述水洗工序之间，实施对所述聚乙烯醇系树脂膜进行干燥的一次干燥工序，所述一次干燥工序进行1～30秒，
所述一次干燥工序按照如下方式进行：在将即将进入该一次干燥工序之前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W0，将经过该一次干燥工序后且在进入水洗工序之前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为W1时，使下式(1)所示的水分减少率成为5～95重量％的范围内，
水分减少率＝〔(W0-W1)/W0〕×100 (1)。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，
所述一次干燥工序按照所述水分减少率成为30～80重量％的范围内的方式进行。
4.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中，
所述一次干燥工序进行1～5秒。
5.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中，
所述一次干燥工序在40～300℃的温度下进行1～30秒。
6.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中，
所述一次干燥工序在50～100℃的温度下进行1～30秒。
7.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中，
所述一次干燥工序利用选自对所述聚乙烯醇系树脂膜吹送热风的方法、使所述聚乙烯醇系树脂膜直接接触发热构件的方法、以及对所述聚乙烯醇系树脂膜照射辐射能量的方法中的至少一种方法来进行。
8.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中，
对于经过所述水洗工序后的所述聚乙烯醇系树脂膜实施最终干燥工序。
9.一种偏振板，其特征在于，
具备权利要求1所述的偏振膜、和形成于该偏振膜的至少单面的透明保护层。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101624072B1 (ko) * 2012-09-26 2016-05-24 주식회사 쿠라레 폴리비닐알코올 필름 및 편광 필름
KR101661250B1 (ko) * 2013-09-12 2016-09-29 주식회사 엘지화학 편광필름의 제조장치
JPWO2015111472A1 (ja) * 2014-01-23 2017-03-23 日本化薬株式会社 偏光機能を有する基材を設けた表示装置
KR101938410B1 (ko) * 2014-02-26 2019-01-15 동우 화인켐 주식회사 편광자의 제조 방법
JP6219781B2 (ja) * 2014-05-23 2017-10-25 住友化学株式会社 偏光フィルム、偏光板及び液晶パネル
JP5871408B1 (ja) 2014-09-19 2016-03-01 日東電工株式会社 偏光板および光学積層体
CN105729962B (zh) * 2014-12-24 2018-01-05 住友化学株式会社 偏振膜、偏振片和偏振膜的制造方法
KR101790404B1 (ko) 2015-02-25 2017-10-26 주식회사 엘지화학 편광자의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 편광자, 이를 포함하는 편광판 및 화상표시장치
KR101663698B1 (ko) * 2015-03-16 2016-10-07 동우 화인켐 주식회사 편광자의 제조 방법
TW201710331A (zh) * 2015-07-07 2017-03-16 日本合成化學工業股份有限公司 聚乙烯醇系偏光薄膜及偏光板
JP2017040880A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
KR20170053039A (ko) * 2015-11-05 2017-05-15 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
JP6076449B1 (ja) * 2015-12-04 2017-02-08 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP6794106B2 (ja) * 2015-12-07 2020-12-02 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP6649068B2 (ja) 2015-12-07 2020-02-19 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
KR102580078B1 (ko) * 2016-08-18 2023-09-18 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법 및 제조 장치
KR102512665B1 (ko) * 2016-08-18 2023-03-21 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법 및 제조 장치
TWI746615B (zh) * 2016-08-18 2021-11-21 日商住友化學股份有限公司 偏光膜的製造方法、製造裝置及偏光膜
KR102535102B1 (ko) * 2016-08-18 2023-05-19 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법 및 제조 장치
JP2018091980A (ja) * 2016-12-02 2018-06-14 住友化学株式会社 偏光フィルム及び偏光性積層フィルムの製造方法
TWI782046B (zh) * 2017-07-03 2022-11-01 日商住友化學股份有限公司 偏光膜的製造方法及製造裝置
US20200166673A1 (en) * 2017-07-25 2020-05-28 Lg Chem, Ltd Polarizing plate and liquid crystal display device comprising the same
KR102682994B1 (ko) 2018-01-25 2024-07-08 주식회사 쿠라레 편광 필름 및 그 제조 방법
KR20200110372A (ko) 2018-01-25 2020-09-23 주식회사 쿠라레 편광 필름 및 그 제조 방법
CN108957616A (zh) * 2018-09-11 2018-12-07 深圳市盛波光电科技有限公司 一种染料型偏光片的制造方法
JP2020126226A (ja) * 2019-02-04 2020-08-20 住友化学株式会社 偏光板および表示装置
KR20200096431A (ko) * 2019-02-04 2020-08-12 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광판 및 표시 장치
WO2020226153A1 (ja) 2019-05-09 2020-11-12 株式会社クラレ 偏光フィルム及びその製造方法
TWI848133B (zh) 2019-06-27 2024-07-11 日商可樂麗股份有限公司 偏光薄膜及其製造方法
US20220276139A1 (en) * 2019-07-08 2022-09-01 The University Of Hong Kong Compositions and methods for clearing tissue
JP2021092676A (ja) 2019-12-11 2021-06-17 住友化学株式会社 偏光板およびその製造方法
JP2021099478A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP2021099477A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP2021099480A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP2021099479A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP7413116B2 (ja) 2020-03-26 2024-01-15 株式会社クラレ 偏光フィルムの製造方法
JP2022078509A (ja) 2020-11-13 2022-05-25 住友化学株式会社 粘着剤層付き偏光板の製造方法
JP7558769B2 (ja) * 2020-11-19 2024-10-01 日東電工株式会社 偏光膜および偏光膜の製造方法
JP7462597B2 (ja) 2020-12-24 2024-04-05 住友化学株式会社 円偏光板、光学積層体及び画像表示装置
TW202328306A (zh) 2021-09-13 2023-07-16 日商住友化學股份有限公司 偏光膜及偏光板
JP2023084925A (ja) 2021-12-08 2023-06-20 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルム
JP2023087830A (ja) 2021-12-14 2023-06-26 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び製造装置
JP2023091923A (ja) 2021-12-21 2023-07-03 住友化学株式会社 偏光子の製造方法
JP2024142961A (ja) 2023-03-30 2024-10-11 住友化学株式会社 偏光フィルム、及び偏光フィルムの製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005202386A (ja) * 2003-12-17 2005-07-28 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 偏光フィルムの製造方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH685138A5 (de) * 1993-04-15 1995-03-31 Balzers Hochvakuum Hochreflektierender Silberspiegel.
JPH06313808A (ja) * 1993-04-30 1994-11-08 Mitsui Toatsu Chem Inc 偏光フィルムの製造方法
JPH06337311A (ja) * 1993-05-27 1994-12-06 Mitsui Toatsu Chem Inc 偏光フィルムの製造方法
JPH09243823A (ja) * 1996-03-07 1997-09-19 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 偏光フィルムの製造方法
JP3979688B2 (ja) * 1996-11-07 2007-09-19 日本合成化学工業株式会社 偏光フィルムの製造方法
KR100743421B1 (ko) * 1999-12-28 2007-07-30 군제 가부시키가이샤 편광판
JP4281261B2 (ja) * 2000-09-21 2009-06-17 住友化学株式会社 ヨウ素系偏光板及びその製造方法
TWI296727B (en) * 2001-09-19 2008-05-11 Nitto Denko Corp Polarizing plate and method of manufacturing the same, and liquid crystal display using the polarizing plate
JP2003207625A (ja) * 2002-01-10 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光膜、その製造方法
US7110177B2 (en) * 2002-01-18 2006-09-19 Nitto Denko Corporation Polarizing film and image display
CN1453598A (zh) * 2002-04-24 2003-11-05 日东电工株式会社 偏振膜及其制造方法、偏振片、光学构件
JP3957700B2 (ja) * 2003-04-25 2007-08-15 日東電工株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP2007155970A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Sumitomo Chemical Co Ltd 楕円偏光板及びその製造方法
KR100958288B1 (ko) * 2007-02-09 2010-05-19 주식회사 엘지화학 직교투과도가 개선된 요오드계 편광 소자, 편광판 및 그제조 방법
JP5230221B2 (ja) * 2007-04-20 2013-07-10 富士フイルム株式会社 熱可塑性フィルムおよびその製造方法
JP2009039983A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Nitto Denko Corp ポリマーフィルムの延伸方法、延伸ポリマーフィルムの製造方法、偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルム、画像表示装置および延伸装置
TWI465781B (zh) * 2007-09-12 2014-12-21 Sumitomo Chemical Co 偏光薄膜、偏光薄膜之製造方法、及偏光板之製造方法
JP5257645B2 (ja) * 2007-10-25 2013-08-07 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法および偏光板の製造方法
JP2009069375A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光板の製造方法
CN102301260B (zh) * 2009-01-30 2013-09-25 Lg化学株式会社 具有优异耐久性和耐热性的偏振元件、偏振片和图像显示器件以及偏振元件的制造方法
JP5557281B2 (ja) * 2009-06-26 2014-07-23 住友化学株式会社 偏光板及びそれを用いた積層光学部材
JP2011203641A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光板
JP2012013852A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Sumitomo Chemical Co Ltd ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005202386A (ja) * 2003-12-17 2005-07-28 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 偏光フィルムの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
改性聚乙烯醇偏光膜的制备及性能研究;张公正等;《功能材料》;19951231;第26卷(第1期);第82-85页 *

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CN104094141A (zh) 2014-10-08

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