CN1196000C - 生产偏振器的方法、偏振器、偏振板和视觉显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生产具有良好耐用性的偏振器的方法，用碘对偏振器进行染色处理，和进行硼酸处理，而且在不会由硼酸或锌的沉积物产生缺陷的情况下使偏振器包含锌。其生产方法包括步骤：对未拉伸的聚乙烯醇膜用碘进行染色处理；进行单轴拉伸处理和硼酸处理；然后，进行浸锌处理；接着，进行浸碘离子处理。

Description

生产偏振器的方法、偏振器、偏振板和视觉显示器

技术领域

本发明涉及一种生产偏振器的方法，以及由该方法得到的偏振器。本发明还涉及一种使用该偏振器的偏振板。而且还有使用该偏振板的视觉显示器，如液晶显示器、有机EL(电致发光)显示器和PDP(等离子体显示板)。

背景技术

迄今，用于液晶显示器之类的偏振器，因为透射比和偏振度都很高，使用了加碘染色的聚乙烯醇膜。偏振器通常用作偏振板，在它的单面或双面上层叠保护膜，如三乙酰纤维素制成的保护膜。

近年来，液晶显示器的使用变得越来越广泛，随着液晶显示器的广泛使用，液晶显示器常常长时间地用于高温环境下，等等。而且需要依照惯例几乎没有色调变化的液晶显示器。针对这些需求，当偏振板置于高温环境或者高温和高湿度的环境下，对于偏振板还需要有光学性能不退化的耐用性。

例如，在日本专利公开出版物No.S54-16575、日本专利公开出版物No.S61-175602和日本专利公开出版物No.2000-35512中，描述了包含加碘染色的聚乙烯醇基膜(poly vinylalcohol based film)的偏振板的耐用性可以通过使其含有适当数量的锌来得到改进。更具体地，作为耐用性的一个例子，能避免在特别是置于高温环境的情况下产生的在正交尼科尔棱晶中的红变(长波长光的偏振缺陷)。在政府公报中公开的制造偏振板的方法中，通过用同时包含硼酸、锌离子和碘离子的溶液处理偏振板来执行加工，其中偏振板中含有锌离子。然而，当使用这样的方法浸锌时，一定量的加工液体会保留在从浸渍浴中取出的偏振板的表面上。并且，在干燥偏振板时硼酸会沉积，从而导致在附着保护膜的情况下会出现外观缺陷的问题。此外，当在位伸处理的最后阶段进行加工时，在有锌离子的情况下，在干燥偏振板时由锌离子产生的沉淀有时会使附着的保护膜出现外观缺陷。

本发明的一个目的是提供一种生产偏振器的方法，该偏振器具有加碘染色的有良好耐用性的聚乙烯醇基膜(poly vinylalcohol based film)，和进行硼酸加工，而且在不由硼酸或锌的沉淀产生缺陷的情况下具有锌。

本发明的另一个目的是提供一种由该生产方法制成的偏振器、利用该偏振器的偏振板以及利用该偏振板的视觉显示器。

发明内容

为了解决上述问题，通过全心地反复试验，得出了以下所述的生产偏振器的方法，而完成了本发明。

也就是说，本发明涉及一种生产偏振器的方法，包括步骤：对未拉伸的聚乙烯醇膜(poly vinylalcohol film)进行用碘的染色处理；随后进行单轴拉伸处理和硼酸处理；进行浸锌处理；接着，进行浸碘离子处理。

在生产上述的偏振器的方法中，最好同时进行单轴拉伸处理和硼酸处理。

在生产上述的偏振器的方法中，如上所述，当在进行硼酸处理和浸锌处理之后进行浸碘离子处理时，禁止硼酸和锌的沉积物产生，从而能够实现具有满意外观和满意耐用性的偏振板。此外，当同时进行单轴拉伸处理和硼酸处理时，会获得具有高偏振性能的偏振板。

此外，本发明涉及一种由上述方法获得的偏振板。

本发明涉及一种偏振板，至少在上述偏振器的一边有光学透明保护层。

在上述的偏振板中，至少包含了延时板、视角补偿膜、反射板、透反射(transflective)板或亮度增强膜之一。

另外，本发明涉及一种使用了上述偏振板的视觉显示器。

具体实施方式

聚乙烯醇或其衍生物用作生产本发明偏振器的工艺中的未拉伸膜的材料。作为聚乙烯醇的衍生物，除了聚乙烯缩甲醛(polyvinyl formals)、聚乙烯醇缩醛(polyvinyl acetals)等之外，还有烯烃衍生物(derivativesmodified with olefins)，如乙烯和丙烯；不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和丁烯酸；上述不饱和羧酸的烷酯(alkyl esters)和丙烯酰胺等。通常使用的聚乙烯醇聚合度大约为1000至10000，皂化度大约为80至100摩尔％。

另外，上述的聚乙烯醇膜中还可以含有添加物，如塑化剂。作为塑化剂，可以使用为多元醇或冷凝物，如甘油、双甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。虽然塑化剂的量没有特别的限制，但是最好不要超过未拉伸膜重量比的20％。

首先对上述的聚乙烯醇基膜(未拉伸膜)进行加碘的染色处理。通常将聚乙烯醇基膜浸入碘溶液进行加碘的染色处理。当使用碘水溶液作为碘溶液时，使用含有碘和碘离子水溶液，例如作为溶解辅助物的碘化钾等。碘浓度为重量比的约0.01至0.5％，最好为重量比的0.02至0.4％。碘化钾浓度为重量比的约0.01至10％，最好为重量比的0.02至8％。

在用碘的染色处理中，碘溶液的温度通常为约20至50℃，最好为25至40℃。浸入时间周期通常为约10至300秒的范围，最好为20至240秒。聚乙烯醇基膜(已拉伸膜)中碘含量通常调整为重量比的1至4％，最好为重量比的1.5至3.5％，使偏振器展现出满意的偏振度。在用碘的染色处理中，最好通过调整碘溶液的浓度、聚乙烯醇基膜浸入碘溶液的温度和浸入时间等条件，将聚乙烯醇基膜中的碘含量调整到上述范围中。

接着，进行单轴拉伸处理和硼酸处理。在单轴拉伸处理期间或在单轴拉伸处理之后执行硼酸处理，最好是在单轴拉伸处理期间同时进行硼酸处理。也可以在碘溶液中进行单轴拉伸。

对在单轴拉伸处理中的拉伸方法并没有特别的限定，湿型拉伸方法和干型拉伸方法两者都可以使用，而且可以组合使用湿型拉伸方法和干型拉伸方法。作为干型拉伸方法的拉伸方案，例如可以使用内滚(inter-roll)拉伸方法，热滚(heating roll)拉伸方法，压缩拉伸(compression stretching)方法，拉幅机拉伸(tenter stretching)方法等。作为湿型拉伸方法的拉伸方案，可以使用拉幅机拉伸(tenter stretching)方法，内滚(inter-roll)拉伸方法等。也可以在多级进行拉伸处理。在上述的拉伸方案中，非拉伸膜通常处于加热状态。典型地，作为非拉伸膜，使用厚度大约为30至150μm的膜。根据预定的计划合适地设置拉伸膜的拉伸率，大约为2至7倍，最好是3至6.5倍，3.5倍至6倍更好。拉伸膜的厚度最好大约为5至40μm。

对进行硼酸处理的方法没有特别限定，例如，可以是通过将聚乙烯醇基膜浸入硼酸水溶液进行硼酸处理。此外，可由涂覆方法、喷涂方法等进行硼酸处理。当在单轴拉伸期间同时进行硼酸处理时，优选在硼酸水溶液中进行单轴拉伸。硼酸的浓度约为重量比的2至15％，最好为重量比的3至10％。可以使用碘化钾，使硼酸水溶液中含有碘离子。当使用含有碘化钾的硼酸水溶液时，可制成稍微带色的偏振器，也就是带有所谓中性灰色的偏振器，它几乎对所有可见光的波长都有基本恒定的吸光度。

在硼酸处理处理中，硼酸水溶液的温度，例如为50℃或更高，最好为50至85℃。浸入时间周期通常为100至1200秒，最好为150至600秒，大约200至500秒更好。

接着，在本发明的生产方法中进行浸锌处理。例如，使用锌盐溶液作浸锌处理。作为锌盐，可以使用卤代锌，例如氯化锌和碘化锌，碘化锌，硫酸锌，乙酸锌等。在锌盐水溶液中的锌离子的浓度约为重量比的0.2至10％，最好为重量比的0.5至7％。此外，当考虑耐用性时，聚乙烯醇基膜(已拉伸的膜)中锌的含量通常调整大约为重量比的0.03至2％，最好为重量比的0.05至1％。

在浸锌处理中，通常锌盐溶液的温度大约为15至60℃，最好为25至40℃。浸入时间周期通常在1至120秒的范围内，最好为3至90秒。在浸锌处理中，最好是，通过调整例如锌盐溶液的浓度、聚乙烯醇基膜的锌盐溶液的浸入温度和浸入时间周期之类的条件，使聚乙烯醇基膜中锌的含量在上述范围之内。

然后，执行浸碘离子处理。通过使用碘化钾等，包含碘离子的水溶液用作浸碘离子处理。碘化钾的浓度浓度约为重量比的0.5至10％，最好为重量比的1至8％。

在浸碘离子处理中，水溶液的温度大约为15至60℃，最好为25至40℃。浸入时间周期通常在1至120秒的范围内，最好为3至90秒。

经过各处理后的聚乙烯醇膜(已拉伸膜)再以通常的方式经过水洗处理和干燥处理，就制成了偏振器。

上述偏振器用常用的方法至少在其一边附上透明保护层，就可用作偏振板。透明保护层可以是聚合物的涂布层或薄膜的叠置层。用合适的透明材料做透明聚合物或膜材料，形成透明保护层，最好使用有较好的透明度、机械强度、热稳定性和较好的防湿性能等特性的材料。上述保护层的材料可用聚酯类的聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)；纤维素类聚合物，如二乙酰纤维素(diacetyl cellulose)、三乙酰纤维素(triacetyl cellulose)；丙烯酸类聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯类聚合物，如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯(acrylonitrile-styrene)共聚物(AS树脂)；聚碳酸酯类聚合物。除此之外，形成保护膜的聚合物还可使用聚烯烃(polyolefin)类聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、有环类(cyclo-type)或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯类聚合物；酰胺类聚合物，如尼龙、聚芳酰胺(aromaticpolyamide)；酰亚胺类聚合物；砜类聚合物；聚醚砜(polyether sulfone)类聚合物；聚醚醚酮(polyether-ether ketone)类聚合物；聚苯硫(polyphenylene sulfide)类聚合物；乙烯醇类聚合物；偏二氯乙烯类聚合物；乙烯丁缩醛(vinyl butyral)类聚合物；烯丙基(allylate)类聚合物；聚甲醛(polyoxymethylene)类聚合物；环氧类聚合物；或上述聚合物的混合聚合物。可以使用由热固化类或紫外线固化类树膜制成的膜，例如丙烯基，尿烷基，丙烯尿烷基(acryl urethane based)，环氧树脂基和硅树脂基等。

通常，透明保护的厚度为500μm或更厚，优选1至300μm，5至200μm更好。

如果考虑偏振特性和耐用性，优选纤维素聚合物作为透明保护膜，例如优选三乙酰纤维素作为透明保护膜，特别是三乙酰纤维素膜比较合适用作透明保护膜。此外，当在偏振器的两侧设置透明保护膜时，在正面和背面上可以使用具有一些聚合物材料的透明保护膜，和可以使用具有不同聚合物材料等的透明保护膜。

此外，正如在日本专利公开出版物No.2001-343529(WO 01/37007)中所描述的，使用了聚合物膜，例如树脂合成物，树脂合成物包括(A)具有在支链的取代和/或非取代亚氨基的热塑树脂和(B)具有在支链的取代和/或非取代苯基和腈基的热塑树脂。作为例子，可以使用由树脂合成物制造的膜，树脂合成物包括具有异丁烯与N-甲基顺丁烯二酰亚胺(N-methyl maleimide)的交替共聚物，以及丙烯腈-苯己烯共聚物(acrylonitrile-styrene copolymer)。可以使用包括树脂合成物等的混合物挤压制品的膜。

而且，透明保护膜最好尽可能地几乎没有颜色。因而，最好使用在膜厚度方向具有相位差值的保护膜，相位差值由-90nm至+75nm的Rth＝[(nx+ny)/2-hz]xd表示(其中，nx和ny表示在膜平面中主折射率(principal indices of refraction)，nz表示膜厚度方向的折射率，d表示膜厚度方向)。因此，使用在膜厚度方向具有-90nm至+75nm的相位差值(Rth)的保护膜，可以大概消去由保护膜导致的偏振板的颜色(光学颜色)。在厚度方向的相位差值优选为-80nm至+60nm，最好是-70nm至+45nm。

在还未粘有上述透明保护膜的偏振膜表面(该表面上没有上述的涂布层)，制备一硬的外涂层，或进行防反射处理，防附着处理，扩散或或防闪光处理。

硬涂层的处理是为了防止偏振板的表面受损，硬涂层膜的形成方法可如，用丙烯酸类树脂或硅酮类树脂等合适的紫外线可固化类树脂，制成硬度高、有滑动(slide)性能等特性的可固化涂层膜，加到保护膜的表面。防反射处理的目的是防止户外的日光在偏振板表面的反射，可根据常规的方法等制备防反射膜。此外，防附着处理是为了防止相邻的层粘着。

另外，防闪光处理是为了防止户外日光在偏振板表面反射，影响穿过偏振板透射光的视觉识别，该处理可使用适当的方法在保护膜的表面形成细微的凹凸结构，该适当的方法例如可使用喷砂处理的或凹凸印的粗糙表面处理方法，还可使用配合透明微粒的方法。作为在上述表面形成细微凹凸结构的微粒，该透明微粒的平均微粒大小为0.5至50μm，可为有传导性的无机类微粒，包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、溴氧化镉、氧化锑等；还可为有机类微粒，有机类微粒包括交联或无交联的聚合物。在表面形成细微凹凸结构时，所使用微粒的总量，相对于在表面形成细微凹凸结构的透明树脂的100重量份，通常约为2至50重量份，最好为5至25重量份。反闪光层作为扩散层(有视角扩大等功能)，用于扩散穿过偏振板的透射光，并扩大视角等。

另外，上述的防反射层、防附着层、扩散层和防闪光层等可为保护膜本身，也可为与保护层不同的光学层。

在上述偏振膜和透明保护膜的粘合处理中使用了粘合剂。该粘合剂可为异氰酸酯衍生的粘合剂、聚乙烯醇衍生的粘合剂、明胶衍生的粘合剂、乙烯基聚合物衍生的胶乳类、水溶聚酯衍生的粘合剂等。上述粘合剂通常都为水溶液的粘合剂，通常包含的固体物质为重量比的0.5至60％。

本发明的偏振板是用上述粘合剂，将上述透明保护膜和偏振膜粘合而成的。粘合剂可在任一透明保护膜或偏振膜上使用，也可在两者上都使用。粘合之后进行干燥处理，可得到包含有干燥层的粘合层。可用轧辊层合机(roll laminator)等对偏振膜和透明保护膜进行粘合处理。粘合层的厚度没有特殊的限制，通常约为0.1至5μm。

本发明的偏振板可有特殊的用途，如作为光学膜层叠在其他光学层上。对该光学层没有特殊的限制，可为一层、两层或多层光学层，用于构成液晶显示器等，如可用反射板、透反射(transflective)板、延时板(包括半波长板和四分之一波长板)和视角补偿膜。特别优选的偏振板包括：反射型偏振板或透反射型偏振板，在本发明的偏振板上进一步层叠了反射板或透反射反射板；椭圆偏振板或圆形偏振板，在偏振板上进一步层叠了延时板；宽视角偏振板，在偏振板上进一步层叠了视角补偿膜；还有在偏振板上进一步层叠了亮度增强膜的偏振板。

在偏振板上制备反射层得到反射型偏振板，这类板用于液晶显示器，它反射从观看方(显示方)而来的入射光进行显示。这类板无需内置如背光之类的光源，因此将液晶显示器做得更薄是很容易的。可用合适的方法制作反射型偏振板，如，需要时可将金属等反射层通过透明保护层等贴附到偏振板的一边。

作为反射型偏振板的一个实例，需要时该板上有反射层，该反射层是通过将铝等反射金属的箔或蒸汽沉积膜贴附到处理后表面粗糙(matte)的保护膜一边形成的。此外，表面有细微凹凸结构的不同类型的板是将微粒混合入上述保护膜，并在其上制备凹凸结构的反射层得到的。上述细微凹凸结构的反射层通过随意反射来扩散入射光，防止方向性和闪光出现，并可控制光的不匀度和暗度等。而且，对于含有微粒的保护膜，可更有效地控制光的不匀度和暗度，因此可扩散入射光和经膜传播的反射光。由保护膜表面细微凹凸结构引起的表面有细微凹凸结构的反射层，可用真空沉积法、离子喷镀法、溅射法和喷镀法等适当的真空蒸发的方法，将金属直接贴附到透明保护层的表面得到。

除了将反射板直接贴附到上述偏振板的保护膜上的方法外，反射板还可为反射片，是在适当的膜上制备反射层形成透明膜而得到的。此外，由于反射层通常是由金属制成的，从防止因氧化引起的反射比降低、将最初的反射比维持一段较长的时间以及避免单独制备保护层的观点出发，能够想到使用时用保护膜或偏振板等将反射侧覆盖。

此外，可通过将上述反射层制备成透反射型的反射层，如透射和反射光线的半反射镜等，得到透反射型偏振板。透反射型偏振板通常制备在液晶盒的后方，可形成液晶显示单元，当在光线较好的环境中使用时，通过从观看方(显示方)反射入射光显示图像。在较暗的环境中，该单元用内置型的光源，如置入透反射型偏振板后方的背光，来显示图像。也就是说，透反射型偏振板有助于获得这样一种液晶显示器，它在光线较好的环境中节约如背光等光源的能量，并且在较暗等环境中应需要使用内置的光源。

上述偏振板可为椭圆偏振板或圆偏振板，其上层叠延时板。下面对上述椭圆偏振板或圆偏振板进行说明。这些偏振板通过延时板的作用将线偏振光变为椭圆偏振光或圆偏振光，将椭圆偏振光或圆偏振光变为线偏振光，或改变线偏振的偏振方向。将圆偏振光变为线偏振光或将线偏振光变为圆形偏振光的延时板，使用的是四分之一波长板(也叫λ/4板)。当改变线偏振光的偏振方向时，通常使用半波板(也叫λ/2板)。

椭圆偏振板有效用于没有经过超扭曲向列型液晶显示器的液晶层中双折射产生的补偿(防止)色彩(蓝或黄色)得到上述色彩的单色显示器。而且，控制三维折射率的偏振板也可较好的补偿(防止)由斜向看液晶显示器屏幕产生的色彩。当调整彩色图像的反射型液晶显示器图像的色调时，采用圆偏振板，它还有防反射的功能。作为例子，延时板用于补偿各种波长板或液晶层等双折射产生的色彩或视角等。此外，可根据各自的目的使用适当延时值的两种或多种延时板层叠，来控制延时等光学特性。作为延时板，由拉伸膜形成的双折射膜包括合适的聚合物，如聚碳酸酯、降冰片烯类树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯；聚烯丙基酯(polyallylates)和聚酰胺；取向膜包含有液晶材料，如液晶聚合物；以及含有液晶材料取向层的膜。延时板根据使用目的可有适当的相位差异，如各种波长板和用于补偿液晶层双折射产生的色彩和视角等的板，还可以叠有两种或多种延时板，用于控制延时等光学性能。

上述椭圆偏振板和上述反射型椭圆偏振板是叠层的板，是将合适的偏振板或反射型偏振板组合延时板得到的。可将偏振板(反射型)结合延时板生产出这类椭圆偏振板，并在生产液晶显示的过程中将它们一个接一个地分别层叠在一起。另一方面，预先制好了叠层并用作光学膜的偏振板，如椭圆偏振板，在稳定性、薄层的使用性方面都很不错，并且还能够提高液晶显示器的生产效率。

视角补偿膜是用于扩大视角的膜，从而即使不从垂直于屏幕的方向，而从斜的方向看，也能够比较清晰地看见图像。此外，作为这种视角补偿延时板，使用了经单轴拉伸或正交双向拉伸处理、有双折射特性的膜和用作斜向取向膜的双向拉伸膜等。作为斜向取向膜，可由热缩膜贴附于聚合膜的方法得到，然后在收缩力的影响下加热、拉伸或收缩组合膜，或者该膜为在斜方向取向的膜。适当地组合视觉补偿膜的目的是为了防止着色和扩大视角，得到较好的可见度，该着色是由液晶单元等的延时使视角改变而引起的。

除此之外，从获得宽视角、高可见度的观点出发，最好使用补偿板，在该补偿板中，由液晶聚合物对准层组成的光学各向异性层，特别是盘状(discotic)液晶聚合物的斜向对准层组成的光学各向异性层，是由三酰胺纤维素膜支撑的。

通常使用偏振板和亮度增强膜贴附到一起形成的偏振板，制备在液晶盒背部。亮度增强膜的特性是，当液晶显示器的背光或从背部反射等的自然光进入时，反射预定偏振轴的线偏振光，或反射预定方向的圆偏振光，并且透射其他的光。将亮度增强膜叠层到偏振板上得到偏振板，在通过从光源，如背光，接收光得到有预定的偏振状态的透射光时，不透射没有预定的偏振状态的光只反射光。该偏振板使亮度增强膜反射的光进一步通过制备在背部的反射层反向，并使光线再次进入亮度增强膜，通过透射部分或全部的光作为有预定偏振状态的光线，从而增强穿过亮度增强膜的透射光的数量。偏振板同时可提供偏振器难于吸收的偏振光，增强用于液晶图像显示等光线的数量，提高发光度。也就是说，当光线由背光等从液晶盒的背部穿过偏振器进入的情况下，如果不使用亮度增强膜，偏振器会吸收偏振方向不同于偏振器偏振轴的大多数光线，这些光线不能透过偏振器。这就意味着，受所用的偏振器特性受影响，偏振器吸收了约百分之五十的光线，用于液晶图像显示等的光线数量减少了很多，显示的图像就会变暗。亮度增强膜不会使偏振器吸收的偏振方向的光线进入偏振器，而是由亮度增强膜将光线反射一次，再进一步使光线通过制备于后方的反射层等反向，再次进入亮度增强膜。通过上述反复的操作，只有当在两者间反射和反向的光线的偏振方向变为可通过偏振器的偏振方向时，亮度增强膜才将透射光提供给偏振器。结果，可将从背光来的光线有效地用于液晶显示器图像的显示，获得明亮的屏幕。

还可在亮度增强膜和上述反射层等之间设置扩散板。由亮度增强膜反射的偏振光到达上述反射层等，所安置的扩散板均匀地扩散通过的光线，同时将光线状态变为非偏振状态。也就是说，扩散板将偏振光返回到了自然光的状态。重复步骤，非偏振状态即自然光状态的光从反射层等处反射，通过扩散板朝着反射层等的方向再次进入亮度增强膜。将偏振光返回为自然光状态的扩散板设置于亮度增强膜和上述反射层等之间，通过这种方法，维持显示屏幕的亮度，并控制显示屏幕亮度的不均匀性，得到均匀和明亮的屏幕。制备这样的扩散板，可认为第一入射光反射的重复次数增加到足够的程度，就可通过扩散板的扩散功能得到均匀和明亮的显示屏幕。

选用合适的膜作为上述亮度增强膜。如，电介质多层薄膜；有在预定偏振轴方向传播线偏振光并反射其他光特性的叠层膜，如有不同折射率各向异性的薄膜的多层叠层膜(3M Co.，Ltd.制造的D-BEF和其他产品)；胆甾醇型液晶聚合物的对准膜；有反射左旋或右旋圆偏振光并透射其他光特性的膜，如其上支撑有对准的胆甾醇型液晶层的膜(NITTODENKO CORPORATION制造的PCF350，Merck Co.，Ltd.制造的Transmax，等)；等等。

因此，在传播有上述预定偏振轴的线偏振光类的亮度增强膜中，通过设置透射光的偏振轴，使光线进入偏振板，可控制偏振板的吸收损失并有效传播偏振光。另一方面，在作为胆甾醇液晶层传播圆偏振光类的亮度增强膜中，光线进入到偏振器，考虑到控制吸收损失，最好通过延时板将圆偏振光变为线偏振光之后，光线再进入偏振器。此外，用四分之一波长板作延时板可使圆偏振光转换为线偏振光。

可通过这样一种方法得到在宽波长范围内，如可见光范围内，作为四分之一波长板的延时板。在该方法中，对于波长为550nm的淡色光，用作四分之一波长板的延时层层叠在有例如用作半波长板之类的其他延时特性的延时层上。因此，位于偏振板和亮度增强膜之间的延时板可由一个或多个延时层构成。

此外，在胆甾醇液晶层中，也可采用不同反射波长的两层或多层叠制在一起的配置结构，得到在宽波长范围内，如可见光范围内，反射圆偏振光的层。这样，用这种类型的胆甾醇液晶层可得到在宽波长范围内透射的圆偏振光。

另外，作为上述分离类型的偏振板，可由偏振板和两个或多个光学层叠层的多层膜构成。因此，偏振板可以是反射型椭圆偏振板或半透射型椭圆偏振板等，其中上述反射型偏振板或透反射型偏振板分别与上述延时板相组合。

还可用在生产液晶显示器等的过程中顺序、单独叠层的方法制成叠于偏振板上的、有上述光学层的光学膜，预先叠层的光学膜突出的优点是，有很好的稳定性和装配加工性等，可提高液晶显示器等的生产能力。叠层时可使用适当的粘合手段，如粘合剂层。在上述偏振板和其他光学膜粘合的时候，可根据目标延时特性等对光轴设置适当的配置角。

在上述偏振板和至少叠有一层偏振板的光学膜中，粘合剂层还可粘合其他元件，如液晶显示盒等。形成粘合剂层的压敏粘合剂没有特殊的限制，如，丙烯酸类聚合物；硅酮类聚合物；聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚；氟类和橡胶类聚合物都可用作原料聚合物。最好使用丙烯酸树脂类压敏粘合剂做压敏粘合剂，它有很好的光学透明度，显示出适度的可湿性、粘结性和粘合性能等的粘合特性，并且抗天气、抗热等特性也很突出。

另外，粘合剂层还应有低的吸湿性和高的抗热性。因为需要这些特性来防止吸潮引起的起沫和剥离现象，防止热膨胀不同等引起的液晶显示盒的光学特性和曲率下降，以及制造高质量、耐久性的液晶显示器。

粘合剂层还可包含添加物，如，自然树脂或合成树脂、粘合剂树脂、玻璃纤维、玻璃微珠、金属粉末、由其他无机粉末等组成的填料、颜料、着色剂或抗氧化剂。另外，粘合剂层可含有细粉颗粒，显示出光学扩散性能。

使用适当的方法在光学膜的一边或两边贴附粘合剂层。如，制备重量比为约10至40％的压敏粘合剂溶液，其中溶解或分散了原料聚合物或其成分，如甲苯、乙酸乙酯或这两种溶剂的混合溶剂。一种方法中，使用适当的显影方法，如延续流动法或涂覆法，将溶液直接用于偏振板或光学膜的顶部；另一种方法中，如上所述，粘合剂层在分离器中一次成形，然后转移至偏振板或光学膜上。

粘合剂层也可制备于偏振板或光学膜的一侧或两侧，其中有不同成分或不同种类等的压敏粘合剂层叠在一起。另外，当粘合剂层制备于两侧时，也可在偏振板或光学膜的前侧或背部使用不同成分、不同种类或厚度等的粘合剂层。粘合剂层的厚度取决于使用的目的或粘合强度等，通常为1至500μm，最好为5至200μm，更好为10至100μm。

临时的分离器附着于粘合剂层暴露的一侧，防止污染等，直到使用的时候为止。因此，可防止在通常操作中外物接触到粘合剂层。分离器不用考虑上述厚度的情况，需要时可使用常规的薄片材料，涂敷有脱模剂，如硅树脂类、长链烷基类、或氟类脱模剂，和硫化钼。合适的薄片材料可用塑料膜、橡胶薄片、纸、布、无纺布、网、泡沫薄片、金属箔或叠层薄片。

此外，在本发明中，上述各层中都可具有吸收紫外线的性能，如偏振板中的偏振器、透明保护膜和光学膜等，粘合剂层可在其中添加UV吸收剂，如水杨酸酯类化合物、苯酚(benzophenol)类化合物、苯并三唑类化合物、氰基丙烯酸酯类化合物或镍配盐(nickel complex salt)类化合物。

本发明的光学膜可很好地用于制造各种设备，如液晶显示器等。可根据常规方法装配液晶显示器。也就是说，通常由适当地装配液晶盒、光学膜，需要时还有照明系统等几部分，以及引入驱动励电路，来制造液晶显示器。在本发明中，除了使用本发明中的光学膜之外，没有限制使用任何其他常规的方法。也可使用任意类型的液晶盒，如TN类、STN类或π类。

可制造适当的液晶显示器，如在液晶盒一侧或两侧有上述光学膜的液晶显示器，或者背光或反射板用作照明系统的液晶显示器。此时，本发明的光学膜置于液晶盒的一侧或两侧。当在两侧安置光学膜时，它们可以是同类型的，也可以是不同类型的。此外，在装配液晶显示器时，可在一层、两层或多层中的适当位置安置适当的部分，如扩散板、防闪光层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光学扩散板或背光。

接下来介绍有机电致发光设备(有机EL显示器)。通常，在有机EL显示器中，透明电极、有机发光层和金属电极按顺序层叠在透明基底上，形成光源(有机电致发光光源)。在此，有机发光层是各种有机薄膜材料的叠层，各种组合的许多成分都是已知的，如包括三苯胺衍生物等的空穴注入层的叠层材料，包括例如蒽之类的荧光有机固体的发光层；由这样的发光层和二萘嵌苯衍生物等组成的电子注入层的叠层材料；这些空穴注入层、发光层、电子注入层等的叠层材料。

有机EL显示器的发光原理是，在透明电极和金属电极之间外施电压，将正的空穴和电子注入到有机发光层中，这些正空穴和电子的复合产生的能量激励荧光物质，随后被激励的荧光物质返回到基态时发射光线。中间过程中产生的复合的机理与普通二极管的机理一样，我们希望，电流与施加电压整流特性产生的发光强度间是很强的非线性关系。

在有机EL显示器中，为了在有机发光层中得到发光效果，至少一个电极必须是透明的。透明电极通常由透明电导体形成，如将氧化铟锡(ITO)用作阳极。另一方面，为了使电子注入更容易并增加发光效率，应当选用功函数小的物质作阴极，用Mg-Ag、或Al-Li作金属电极。

在这种结构的有机EL显示器中，有机发光层由厚度约10nm的薄膜形成。因此，象透过透明电极一样，光几乎全部透过了有机发光层。所以，当光没有发射时，光线从透明物质的表面作为入射光进入，透过了透明电极和有机发光层，然后由金属电极反射，又来到了透明物质的前表面，如果从外部来看，有机EL显示器的显示侧看起来象镜子一样。

在含有有机电致发光光源的有机EL显示器中，在有机发光层的表面装备透明电极，通过施加电压发光，同时在有机发光层的背面装备金属电极，在透明电极的表面制备偏振板时，将延时板安装在透明电极和偏振板之间。

延时板和偏振板能够使从外部作为入射光进入并由金属电极反射的光线偏振，结果由于偏振作用，使金属电极的镜面从外部不可见。如果延时板用四分之一波长板构成，并且偏振板的两个偏振方向与延时板间的角度调为π/4，就可完全覆盖金属电极的镜面。

这就意味着，由于偏振板的作用，作为入射光进入到有机EL显示器的外部光线中只有线偏振光的成分可透过。延时板通常将该线偏振光变为椭圆偏振光，特别是延时板为四分之一波长板时，此外，当偏振板的两个偏振方向与延时板之间的角度为π/4时，得到圆偏振光。

该圆偏振光通过透明物质、透明电极和有机薄膜传输，由金属电极反射，然后再次穿过有机薄膜、透明电极和透明物质，经延时板再变为线偏振光。由于该线偏振光与偏振板的偏振方向成直角，所以不能通过偏振板。结果就完全覆盖了金属电极的镜面。

下面将通过实例和比较实例详细描述本发明。在下面的描述中，“％”表示“按重量计算的％”。

实例1

将待干燥的厚度为80μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度为：2400，皂化度为：99.9％)浸入到30℃的碘化钾浓度为0.3％和碘浓度为0.05％的碘水溶液中60秒。然后，将所获得的膜拉伸到5.5倍，同时浸入到50℃、硼酸浓度为4％的碘酸水溶液中60秒。其后，浸入到30℃、浓度为4％的硫酸锌七水合物(zinc sulfate heptahydrate)的水溶液中5秒。在下一步骤，将所得到的膜浸入到30℃、浓度为4％的碘化钾水溶液中5秒。在50℃干燥该膜4分钟，得到偏振器。使用聚乙烯醇基粘合剂(poly vinylalcoholbased adhesive)，将厚度为80μm的皂化过的三乙酰纤维素膜粘着到所获得的偏振器的两侧面，然后在60℃干燥4分钟，得到偏振板。

实例2

将待干燥的厚度为80μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度为：2400，皂化度为：99.9％)浸入到30℃、碘化钾浓度为0.3％和碘浓度为0.05％的碘水溶液中60秒。然后，在碘水溶液中将膜拉伸到5.5倍，接着浸入到50℃、硼酸浓度为4％的碘酸水溶液中60秒。其后，所获得的膜浸入到30℃、浓度为4％的硫酸锌七水合物(zinc sulfate heptahydrate)的水溶液中5秒，再浸入到30℃、浓度为4％的碘化钾水溶液中5秒。然后，在50℃干燥该膜4分钟，得到偏振器。使用聚乙烯醇基粘合剂，将厚度为80μm的皂化过的三乙酰纤维素膜粘着到所获得的偏振器的两侧面，然后在60℃干燥4分钟，得到偏振板。

比较实例1

将厚度为80μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度为：2400，皂化度为：99.9％)浸入到30℃、碘化钾浓度为0.3％和碘浓度为0.05％的碘水溶液中60秒。然后，将所获得的膜拉伸到5.5倍，同时浸入到50℃、硼酸浓度为4％、碘化钾浓度为4％和硫酸锌七水合物(zinc sulfate heptahydrate)浓度为4％的水溶液中60秒。在50℃干燥该膜4分钟，得到偏振器。使用聚乙烯醇基粘合剂(poly vinylalcohol based adhesive)，将厚度为80μm的皂化过的三乙酰纤维素膜粘着到所获得的偏振器的两侧面，然后在60℃干燥4分钟，得到偏振板。

比较实例2

将厚度为80μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度为：2400，皂化度为：99.9％)浸入到30℃、碘化钾浓度为0.3％和碘浓度为0.05％的碘水溶液中60秒。然后，将所获得的膜拉伸到5.5倍，同时浸入到50℃、硼酸浓度为4％的碘酸水溶液中60秒，其后，浸入到30℃、浓度为4％的碘化钾的水溶液中5秒。然后，在50℃干燥该膜4分钟，得到偏振器。使用聚乙烯醇基粘合剂，将厚度为80μm的皂化过的三乙酰纤维素膜粘着到所获得的偏振器的两侧面，然后在60℃干燥4分钟，得到偏振板。

(评价)

下面通过视观测外观缺陷的存在来评估在实例和比较实例中得到的偏振器和偏振板。结果示于表1。

此外，能够确定当偏振板置于80℃环境下240小时时正交色调的变化Δab。由方程Δab＝{(a₂₄₀-a₀)²+(a₂₄₀-b₀)²}(其中，初始阶段的正交色度定义为色度(a₀，b₀)，在置于80℃环境下240小时时正交色度定义为色度(a₂₄₀，b₂₄₀)，值a和值b是享特色度系统中的值。表一示出了结果。

                             表1

	偏振器的外观	偏振板的外观	Δab
				实例1	满意	满意	0.5
实例2	满意	满意
				比较实例1	观察到的沉淀物：杂质是硼酸和硫酸锌的晶体	观察到偏振移位	0.7
比较实例2	满意	满意	3.0

在实例1、实例2和比较实例1中，包含锌，因此在加热之后的正交色度的变化Δab为2或更少，证明与不包含锌的比较实例2相比，实现了较小的色度变化。然而，在比较实例1中，由于在进行硼酸处理的同时进行浸锌处理，发现有沉淀的硼酸和硫酸锌的晶体，从而有外观缺陷。在实例1中，在浸锌处理之后进行碘离子浸渍处理，从而没有发现缺陷。

Claims (2)

1.一种生产偏振器的方法，包括如下步骤：

对未拉伸的聚乙烯醇膜用碘进行染色处理；

进行单轴拉伸处理和硼酸处理；

然后，进行浸锌处理；

接着，进行浸碘离子处理。

2.根据权利要求1所述的生产偏振器的方法，其特征在于同时进行单轴拉伸处理和硼酸处理。