CN1596375A - 起偏振片、其制备方法和液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便宜的长且为卷状的高性能起偏振片，其光滑度优异，并且不易因外来光受损，它包括一倾斜取向的偏振薄膜，该偏振薄膜能够提高冲压起偏振片的步骤中的产率；本发明还提供了这种起偏振片的制备方法；和使用这种起偏振片的液晶显示器。本发明提供了一种长的卷状起偏振片，包括一偏振薄膜，其中该偏振薄膜的吸收轴与纵向既不平行也不垂直，其在550nm下的偏振度为80％或更大，在550nm下的单片透射比为35％或更大；还提供了这种起偏振片的制备方法和使用这种起偏振片的液晶显示器。

Description

起偏振片、其制备方法和液晶显示器

                        技术领域

本发明涉及一种长的起偏振片，由此可以高产率地获得一具有优异偏振性能的起偏振片；这些起偏振片的制备方法；以及使用这种起偏振片的液晶显示器。

                        背景技术

随着液晶显示器(本文后面称之为“LCD”)的普及，对起偏振片的需求陡然增加。所述起偏振片通常包括一具有偏振能力的偏振层和一与所述偏振层的两个表面或一个表面通过一粘合层相连的保护薄膜。

用于所述偏振薄膜的材料主要是聚乙烯醇(本文后面称之为“PVA”)。一PVA薄膜经单轴延伸，然后用碘或二色性染料染色或者先染色再延伸，并且该薄膜还用硼化合物交联形成一用于该偏振层的偏振薄膜。

就保护薄膜而言，主要使用三乙酸纤维素酯，这是由于该薄膜光学上透明并且双折射小。所述偏振薄膜通常是通过沿运行方向(纵向)单轴延伸一连续薄膜制得的，因此该偏振薄膜的吸收轴几乎与纵向平行。

在传统LCD中，起偏振片相对图象平面的垂直方向或横向以45°将其吸收轴倾斜而放置，因此，制得的卷状起偏振片在冲压步骤中必需相对卷的纵向以45°的方向冲压。

然而，如果以45°方向冲压该起偏振片的话，在卷边缘附加产生不能使用的部分，尤其是在大型起偏振片的情况下，产率降低，结果，废料不利地增加。

为了防止着色或影响光学补偿如将视角放大，还使用相差薄膜，将其附着在一起偏振片或类似物上形成LCD，并要求其相对起偏振片的透射轴以不同角度调整其取向轴。通常，使用一种由在纵向或横向单轴延伸的薄膜通过冲压其周边切割该相差薄膜以便其取向轴相对该面呈一预定倾斜角的方法，并且与该起偏振片类似，产率降低是一个问题。

而且，当附着另一光学元件，例如λ/4板时，必需每一个嵌板上都附着上，并且该过程麻烦。此外，需要一层压多个薄膜同时严格控制该角度的制备步骤并且由于角度滑动，产生漏光，因此造成黑色部分颜色变成黄色或蓝色的现象。因此，需要卷对卷附着。

为了解决上述问题，提出了几种相对薄膜运输方向(纵向)以所需角度倾斜聚合物的取向轴的方法。JP-A-2000-9912(本文所用的术语“JP-A”是指“未审公开的日本专利申请”)描述了一种这样一种工艺，在纵向或横向单轴延伸一塑料薄膜的同时，通过改变延伸方向的右边和左边之间的延伸速度将该薄膜以与上述延伸方向不同的纵向或横向拉伸延伸。然而，根据该方法，例如在使用一拉幅机系统的情况下，必需改变右边和左边之间的运行速度，这样引起拖拉、皱褶或薄膜滑动，结果，几乎不能获得所需倾斜角(在起偏振片内45°)。为了降低右边和左边之间的速度上的差异，延伸步骤必需延长，并且设备成本大大增加。

JP-A-3-182701公开了一种相对薄膜运行方向的延伸轴为任意角θ的薄膜的制备方法，使用的机理是：在一连续薄膜的两侧边缘提供许多侧面成对的薄膜保持点，它们各自与运行方向成角度θ，随着薄膜运行，每一对点可以将薄膜延伸至θ方向。同样在该方法中，由于在该薄膜的右边和左边之间的薄膜运行速度不同，因此在薄膜上产生拖拉或皱褶，并且为了释放它，必需大大延长延伸步骤，这样产生设备成本增加的问题。

JP-A-2-113920公开了一种以倾斜地横穿薄膜的加工方向延伸薄膜的制备方法，它是在分两行排列的卡盘之间抓其两个边缘的同时运行薄膜，并在这样放置的拉幅机横杆上运行：在预定运行段内卡盘运行不同的距离。同样在该方法中，在倾斜延伸时产生拖拉或皱褶，对光学薄膜而言这是不利的。

韩国未审专利申请P2001-005184公开了一种起偏振片，其中通过摩擦处理使透射轴倾斜。然而，正如通常所知的，通过摩擦调节取向仅仅在薄膜表面到最多纳米级部分的范围内有效，并且诸如碘或二色性染料的起偏器不能令人满意地取向，结果偏振性能很差。

在卷的纵向延伸薄膜的常规方法中，随着延伸的薄膜宽度加大，当薄膜以高延伸放大率延伸时，薄膜边缘弯曲更严重。这造成薄膜破裂或类似情况发生，并且延伸步骤难以控制。而且，使用多步延伸法延伸在操作方面遇到困难，例如辊转速的控制或者卷状薄膜边缘部分皱褶和弯曲的控制。

                      发明内容

本发明的一个目的是提供一种长的卷状起偏振片，它包括一倾斜延伸的偏振薄膜，它能够提高冲压起偏振片的步骤的产率。

本发明的另一目的是提供一种高质量且便宜的卷状起偏振片，其光滑度优异，并且不易受外来光破坏。

本发明的另一目的是提供一种高级且便宜的长起偏振片，它具有650nm或更大的工作宽度(有效宽度)，它包括一能够提高起偏振片冲压步骤的产率的倾斜延伸的偏振薄膜。

本发明的再一目的是提供上述起偏振片的制备方法，和使用所述起偏振片的液晶显示器。

为了实现上述目的，本发明人进行了深入研究，并发现了一种获得倾斜取向且没有拖拉、皱褶、薄膜滑动等的方法，由此可以制得一长的起偏振片，并且可以制得一卷状起偏振片。在以2圈以上卷起该长的起偏振片的情况下，凭借相对纵向倾斜的吸收轴，外来光很少透过。特别是当吸收轴以45°倾斜时，提供一交叉尼科耳棱镜状态(crossnicol state)。因此，起偏振片的最外面2圈(最外面的2卷层)吸收外来光，第3圈起几乎不暴露于外来光下，这样该起偏振片在贮藏期间因外来光的破坏很小。

本发明人发现了一种获得工作宽度为650nm的倾斜取向并且没有引起拖拉、皱褶、薄膜滑动等的方法，其中延伸时偏振薄膜的聚合物薄膜的纵向张力以及延伸时的环境湿度最佳化，并且偏振薄膜的聚合物薄膜在染色时的水分含量也最佳化，同时，延伸和干燥之后的膨胀百分比比延伸之前的低。

更具体地说，根据本发明，提供了一种具有以下结构的起偏振片，所述起偏振片的制备方法，和一种液晶显示器，由此可以实现本发明的目的。

1、一种长的起偏振片，包括至少一个偏振薄膜，所述薄膜具有：偏振性能；和

与纵向既不平行也不垂直的吸收轴，

其中所述长的起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度，在550nm下具有35％或更大的单片透射比，具有1m或更长的纵向长度，并且

所述长的起偏振片为卷状，具有3圈或更多圈。

2、一种长的起偏振片，包括至少一个偏振薄膜，所述薄膜具有：偏振性能；和

与纵向既不平行也不垂直的吸收轴，

其中所述长的起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度，在550nm下具有35％或更大的单片透射比，并且

与所述长的起偏振片的纵向垂直的工作宽度是650nm或更大。

3、一种起偏振片的制备方法，所述起偏振片包括一偏振薄膜，所述偏振薄膜具有一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴，所述起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度；并且在550nm下具有35％或更大的单片透射比，

其中所述方法包括：

将一挥发性成分加入到偏振薄膜的聚合物薄膜内；

将该聚合物薄膜内的所述挥发性组分的含量分布降低至5％或更低，然后

在温度为10-100℃且湿度为70％或更高的环境下延伸该聚合物薄膜。

4、如第1或2项所述的起偏振片，其中将一保护薄膜附着于所述起偏振片的至少一个表面上，并且由所述保护薄膜的相位滞后轴与所述偏振薄膜的吸收轴构成的角度不小于10°并小于90°。

5、如第4项所述的起偏振片，其中所述保护薄膜是一透明薄膜，并且所述起偏振片在632.8nm的延迟是10nm或更小。

6、一种起偏振片的制备方法，包括：

通过一包括如下步骤的方法制备一偏振薄膜：

用夹具将一连续进料的用于偏振薄膜的聚合物薄膜的两个边夹住；和

将所述聚合物薄膜延伸，同时所述夹具运行至该薄膜的纵向并向该薄膜施加张力，

其中，当L1代表夹具从聚合物薄膜一个边缘的实际夹住起点直到实际夹住释放点的轨迹，L2代表夹具从聚合物薄膜的另一边缘的实际夹住起点直到实际夹住释放点的轨迹，并且W代表这两个实际夹住释放点之间的距离，L1、L2和W满足式(2)：|L2-L1|＞0.4W代表的关系，

将所述聚合物薄膜延伸，同时保持该聚合物薄膜的支持性能并使挥发性成分的含量为5％或更大，然后将所述聚合物薄膜收缩，同时降低该挥发性成分的含量，然后将该聚合物薄膜卷成卷状；

将一保护薄膜附着于所述偏振薄膜的至少一个表面上，并且由所述保护薄膜的相位滞后轴与所述偏振薄膜的吸收轴构成的角度不小于10°并小于90°。

7、如第6项所述的起偏振片的制备方法，其中用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜一次性延伸至2-10倍，同时使挥发性成分的含量为10％或更大，然后将所述聚合物薄膜收缩10％或更大，从而使其吸收轴的方向相对于薄膜的纵向的角度倾斜。

8、如第6或7项所述的起偏振片的制备方法，其中用于偏振薄膜的聚合物薄膜的纵向的运行速度是1m/min或更大。

9、如第6-8任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在夹住释放点之前存在用于偏振薄膜的聚合物薄膜的干燥点。

10、如第6-9任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在将单位表面积的粘附到用于偏振薄膜的聚合物薄膜表面上的外来物质降低至1％或更低之后，将该聚合物薄膜延伸。

11、如第6-10任一项所述的起偏振片的制备方法，其中用于偏振薄膜的聚合物薄膜是以聚乙烯醇为主的聚合物薄膜。

12、如第11项所述的起偏振片的制备方法，其中在延伸之前或之后将一偏振元件吸附到所述以聚乙烯醇为主的聚合物薄膜上。

13、如第6-12任一项所述的起偏振片的制备方法，其中通过干燥进行延伸之后的收缩。

14、如第6-13任一项所述的起偏振片的制备方法，其中收缩薄膜和降低挥发性成分的含量时的干燥处理温度是40-90℃。

15、如第13项所述的起偏振片的制备方法，其中干燥之后的聚合物薄膜的膨胀系数低于延伸之前的。

16、如第15项所述的起偏振片的制备方法，其中延伸之前的聚合物薄膜的水分含量是30％或更大，干燥之后聚合物薄膜的水分含量是10％或更小。

17、如第13-16任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在干燥之后或期间将一保护薄膜附着于经过延伸的聚合物薄膜的至少一个表面上，然后将该层压物进行后热处理。

18、如第17项所述的起偏振片的制备方法，其中延伸、干燥、附着保护薄膜以及后热处理的各种操作是在一完全连续线上进行的。

19、如第6-18任一项所述的起偏振片的制备方法，其中由偏振薄膜的纵向与吸收轴方向构成的角度是20-70°。

20、如第19项所述的起偏振片的制备方法，其中由偏振薄膜的纵向与吸收轴方向构成的角是40-50°。

21、一种液晶显示器，包括一液晶元件和放置在所述液晶元件的两侧的起偏振片，

其中至少一个起偏振片是从至少一个选自如下的起偏振片冲压出的起偏振片：

第1、2、4或5项所述的起偏振片；和

通过第3、6-20任一项所述的方法制得的起偏振片。

                      附图说明

图1是显示倾斜延伸本发明的聚合物薄膜的方法的一个实例的图示平面图。

图2是显示倾斜延伸本发明的聚合物薄膜的方法的一个实例的图示平面图。

图3是显示倾斜延伸本发明的聚合物薄膜的方法的一个实例的图示平面图。

图4是显示倾斜延伸本发明的聚合物薄膜的方法的一个实例的图示平面图。

图5是显示倾斜延伸本发明的聚合物薄膜的方法的一个实例的图示平面图。

图6是显示倾斜延伸本发明的聚合物薄膜的方法的一个实例的图示平面图。

图7是显示传统起偏振片的冲压状态的图示平面图。

图8是显示本发明的起偏振片的冲压状态的图示平面图。

图9是显示实施例5的液晶显示器的层结构的图示平面图。

图10是鼓风设备的图示概念图。

图11是夹具的图示概念图。

图12是叶片设备的图示概念图。

附图中的索引号如下：

(i)加入薄膜的方向

(ii)将薄膜运送至下一步的方向

(a)加入薄膜的步骤

(b)延伸薄膜的步骤

(c)将延伸的薄膜传递到下一步的步骤

A1薄膜与夹具接合的位置以及开始延伸薄膜的位置(实际夹住起点：右边)

B1 薄膜与夹具接合的位置(左边)

C1 开始延伸薄膜的位置(实际夹住起点：左边)

Cx 释放薄膜的位置以及薄膜延伸的最后基础位置(实际夹住释放点：左边)

Ay 薄膜延伸的最后基础位置(实际夹住释放点：右边)

|L1-L2|右边和左边薄膜夹具之间的路径差

W 薄膜延伸步骤结束时的实际宽度

θ 延伸方向与薄膜运行方向构成的角

11 薄膜在加入侧的中心线

12 传递到下一步的薄膜的中心线

13 薄膜夹具的轨迹(左边)

14 薄膜夹具的轨迹(右边)

15 加入侧的薄膜

16 传递到下一步的薄膜

17、17′ 开始夹住(接合)薄膜的左边和右边点

18、18′ 从夹具释放薄膜的左边和右边点

21 薄膜在加入侧的中心线

22 传递到下一步的薄膜的中心线

23 薄膜夹具的轨迹(左边)

24 薄膜夹具的轨迹(右边)

25 加入侧的薄膜

26 传递到下一步的薄膜

27、27′ 开始夹住(接合)薄膜的左边和右边点

28、28′ 从夹具释放薄膜的左边和右边点

33、43、53、63 薄膜夹具的轨迹(左边)

34、44、54、64 薄膜夹具的轨迹(右边)

35、45、55、65 加入侧的薄膜

36、46、56、66 传递到下一步的薄膜

71 吸收轴(延伸轴)

72 纵向

81 吸收轴(延伸轴)

82 纵向

91、92 碘类偏振薄膜(偏振层)

93 液晶元件

94 背面光

101 鼓风设备

111 夹具

121 叶片设备

                        具体实施方式

本发明的起偏振片包括一具有偏振性能的偏振薄膜，并且在该偏振薄膜的两个表面或一个表面上，经常由一粘合层提供一保护薄膜。一般说来，制备一长的起偏振片(经常为卷状)并根据用途冲压，由此获得一个实际的起偏振片。除非另有说明，本发明中所用的“起偏振片”既包括长的起偏振片，也包括冲压出的起偏振片。

如上所述，本发明的起偏振片的特征在于一个长的起偏振片，所述偏振薄膜的吸收轴与其纵向既不平行也不垂直(本文后面有时将该长的起偏振片简称为“倾斜取向”的起偏振片)。在该纵向和吸收轴方向之间的倾斜角优选为10°-小于90°，更优选20-70°，甚至更优选40-50°，特别优选44-46°。就该角度而言，在由该长的起偏振片冲压的步骤中可以高产率获得单个的起偏振片。

在本发明中，该倾斜角可以自由设定。因此，当将该起偏振片与其它光学元件组合使用时可以自由选择一最佳角度。

本发明的起偏振片的特征还在于在550nm下的单片透射比是35％或更大，在550nm下的偏振度是80％或更大。该单片透射比优选是40％或更大，并且偏振度优选是95.0％或更大，更优选99％或更大，特别优选99.9％或更大。本发明的起偏振片具有优异的单片透射比和偏振度，因此当将其用作液晶显示器时，可以有益地提高其对比度。

本发明的倾斜取向的起偏振片可以通过下述方法容易地获得。即，通过延伸聚合物薄膜获得倾斜取向，与此同时，设计薄膜延伸时的挥发性成分的含量、薄膜收缩时的收缩百分比、和薄膜在延伸之前的弹性模量。还优选控制延伸之前附着于薄膜上的外来杂质的量。

本发明的起偏振片可用于各种用途，然而，根据其取向轴相对纵向倾斜的特性，特别是相对纵向的取向轴的倾斜角是40-50°的偏振薄膜优选用作LCD的起偏振片(例如，在所有液晶模式中如TN、STN、OCB、ROCB、ECB、CPA、IPS和VA)、用于有机EL显示器防反射的循环起偏振片，等等。

而且，本发明的起偏振片还适用于与各种光学元件结合的用途，例如，相差薄膜如λ/4板和λ/2板、视角放大的薄膜、防眩光薄膜和硬涂层薄膜。

在本发明中，如果卷长为1m以上并且卷有3圈以上，那么该卷状就足够了。该长度优选较大，然而，如果该长度太大的话，卷重量将增加太大。因此，长度优选10,000m或更小。圈数优选较大，并且为10圈或更多。用于卷的内径较小，因此圈数较大。然而，由于产生卷曲习性，因此宁愿内径优选不要过小。内径优选为1英寸或更大。宽度没有特别的限制，但是如果宽度太小的话，卷状易破裂。因此，宽度优选是5cm或更大。

在形成卷时，可以使用一核芯。该核芯的结构材料没有特别的限制，并且可以使用工业上常用的任意材料，例如纸、铁和铝。

在本发明中，为了形成卷，重要的是增加纵向的长度。为此，重要的是控制薄膜延伸时的挥发性成分的含量、薄膜收缩时的收缩百分比、纵向的运行速度、薄膜的干燥点、延伸之前粘附到薄膜上的外来物质的量、延伸时的温度和湿度、以及干燥以降低挥发性成分时的干燥温度。下面描述延伸方法，之后描述各自的重点。

本发明所用的“贮藏期间因外来光的破坏”是指在贮藏条件下，暴露于光，例如暴露于荧光灯、白炽灯等下时偏振度的波动。一般说来，当暴露于光下时，偏振度易于降低。

在本发明的第二个实施方式的起偏振片中，与纵向垂直的工作宽度是650mm或更大，优选1,300mm或更大。

本发明的第二个实施方式的倾斜取向的起偏振片可以通过下面所述的方法容易地获得。即，通过延伸一聚合物薄膜获得倾斜取向，使延伸时用于偏振薄膜的聚合物薄膜的纵向张力以及延伸时的环境湿度最佳化，使用于偏振薄膜的聚合物薄膜在染色时的水分含量也最佳化，并且使延伸和干燥之后的膨胀百分比比延伸之前的低。还优选控制延伸之前粘附到薄膜上的外来物质的量。在该染色步骤中，薄膜的染色和硬化可以同时进行。

为了获得本发明的工作宽度为650nm或更大的宽起偏振片，特别重要的是使染色之后的薄膜的水分含量、薄膜延伸时的环境湿度和辊纵向的张力、以及延伸之后的膨胀百分比最佳化。下面描述各个重点。

<工作宽度>

本发明所用的工作宽度是指卷中与起偏振片的纵向垂直的方向上的宽度，所述卷是通过延伸和干燥用于偏振薄膜的聚合物薄膜(通常附着一保护薄膜)，然后将用于接合的边缘切割而获得的。用于偏振薄膜的聚合物薄膜与拉幅机夹具接合，并且在薄膜边缘连续地保留未延伸的接合宽度。接合宽度部分不仅没有偏振性能，而且使其不能附着一保护薄膜。因此，将该接合宽度部分切下，但是在这种情况下，由于切下的边缘宽度较大，因此用作起偏振片的工作宽度大大降低。在本发明中，切下的边缘宽度优选为延伸之后薄膜宽度的10％或更小，更优选5％或更小，甚至更优选3％或更小。

本发明的起偏振片的工作宽度是650mm或更大，优选1,300mm或更大，由此可以将切下的边缘宽度的百分比降低至上述范围内，因此可以增加用于偏振薄膜的聚合物薄膜的可以使用部分的百分比，并且可以降低起偏振片的成本。

<延伸时的湿度>

如果薄膜延伸时的湿度不够的话，不仅薄膜不能延伸，而且引起拉幅机缺陷。另一方面，当延伸时的湿度高时，不发生诸如偏振性能受损的现象，并且易于延伸，因此，这是非常有效的。同样在对以水作为挥发性成分的薄膜进行延伸时，例如聚乙烯醇和纤维素酰化物的情况下，该薄膜当然可以在高湿调节环境下延伸。在为聚乙烯醇的情况下，湿度优选是50％或更大，更优选80％或更大，甚至更优选90％或更大。

<纵向的张力>

在接合、延伸和干燥聚合物薄膜的步骤中，必需在纵向连续施加一张力。如果在接合薄膜时张力不足的话，接合宽度小，并且在延伸期间薄膜将离开夹具，而如果张力太大的话，不仅薄膜不能依靠夹具而不能接合，而且薄膜接合之后的接合宽度部分不利地卷曲。在本发明中，优选将薄膜延伸、干燥和绷紧，同时在薄膜的纵向施加一恒定的张力。在本发明中，当薄膜的两边被夹具夹持时，薄膜优选保持张紧状态，以便于夹持。其方法的具体实例包括使用张力控制器在纵向施加张力由此使薄膜拉紧的方法。该张力随延伸之前薄膜的状态而变化，但是优选施加至不使薄膜松弛的程度。

在本发明中，纵向张力的最佳值随聚合物薄膜的种类以及纵向的薄膜运行速度而变化。最佳张力是提供这样一种状态的张力：在即将接合之前运行辊上的薄膜边缘重复与辊接触或提升。该张力优选是100-500N/m，更优选是350-450N/m。

<挥发性成分的含量>

由于在延伸步骤中右边和左边路径不同，因此产生薄膜的皱褶或滑动。为了解决这些问题，延伸聚合物薄膜同时通过使延伸之前存在5％或更大的挥发性成分，然后收缩以降低挥发性成分的含量来保持其支撑性能在本发明中是非常优选的。本文所用的挥发性成分的含量是指单位体积的薄膜内所含的挥发性成分的体积，并且是挥发性成分体积除以薄膜体积获得的值。

在本发明中，在将用于起偏振片的聚合物薄膜延伸之前优选提供至少一个加入挥发性成分的步骤。该加入挥发性成分的步骤例如是通过如下进行的：将薄膜浇注，并加入溶剂或水，或者在溶剂或水中浸泡、或用其涂布或喷雾。后面在<染色配方/方法>和<加入硬化剂，金属盐>中所述的染色步骤或加入硬化剂的步骤也可用作加入挥发性成分的步骤。在也将染色步骤用作加入挥发性成分的步骤的情况下，优选在延伸之前提供加入硬化剂的步骤。在也将加入硬化剂的步骤用作加入挥发性成分的步骤的情况下，染色步骤可以在延伸之前或者在延伸之后提供。当在延伸之前提供时，染色步骤和延伸步骤可以同时进行。

优选的挥发性成分的含量随聚合物薄膜的类型而变化。挥发性成分的含量的最大值可以是任意的，只要该聚合物薄膜可以保持支撑性能。就聚乙烯醇而言，该挥发性成分的含量优选是10-100％，并且就纤维素酰化物而言优选是10-200％。

<挥发性组分成分的分布>

在通过一个完整步骤制备一长的，特别是卷状起偏振片的情况下，没有不均匀染色或未染色的点是必需的。如果在延伸之前薄膜内的挥发性成分分布不均匀时(挥发性成分的含量随薄膜平面的位置而出现差异)，这样造成不均匀的染色或者未染色点。因此，延伸之前薄膜内挥发性成分的含量分布优选较小，并且优选为5％或更小。挥发性成分的含量分布是指挥发性成分的含量的最大值或最小值与平均值之差中的较大差值与上面定义的平均挥发性成分的含量之比。为了降低挥发性成分的含量分布，可以使用一种用均匀空气吹薄膜的正面和反面的方法、用轧辊均匀挤压薄膜的方法、或者用擦拭器(例如叶片或海绵)擦去挥发性成分的方法，然而，只要可以均匀分布，可以使用任意方法。图10-12分别显示了鼓风设备、夹具和叶片设备的一个实例。

挥发性成分含量的体积分布是指每1m²中挥发性成分的含量的波动宽度(％)。该挥发性成分的含量是指单位体积的薄膜内所含的挥发性组分的体积(％)，换句话说，是挥发性成分体积除以薄膜体积获得的值。

例如，在使用以聚乙烯醇为主的薄膜制备起偏振片的情况下，正如后面所述的，将薄膜浸泡在碘水溶液或类似物中。此时，挥发性成分是水。水分的含量分布可以由25个样品的水分含量的最大值与最小值之差与平均值的比率确定，此时由50cm×50cm的正方形薄膜的垂直边和横边各自均匀地冲压出1cm×1cm的正方形的5个部分，并且水分含量(挥发性成分的含量)是通过干透法测定的。在本发明中，通过这种方法获得的薄膜内水分含量的分布固定在5％或更小。

<水分含量，水分含量的分布>

本发明的用于偏振薄膜的聚合物优选是聚乙烯醇基聚合物，并且在这种情况下，挥发性成分优选是水。

在为本发明的起偏振片的情况下，为了增加横向的延伸放大倍数，在延伸之前优选增加薄膜的水分含量，然后在高温高湿环境下延伸，之后快速降低水分含量。

在本发明中，起偏振片延伸之前的水分含量优选是30％或更大，并且更优选较高的水分含量。在延伸之后即刻将薄膜干燥。延伸之后即刻的水分含量优选是50％或更小，并且更优选较高的水分含量降低速度。然后将偏振薄膜干燥并将其用一保护薄膜附着，此时，水分含量优选是10％或更小，更优选5％或更小。本发明所用的水分含量是指薄膜单位体积内所含的水分含量的体积，并且是水分含量体积除以薄膜体积得到的值。

本发明所用的水分含量的分布是指卷状薄膜的横向内水分含量的最大值或最小值与其平均值之差的较大差值与该平均水分含量之比。例如，当薄膜两边的水分含量的最小值是44.0％，最大值是44.5％时，水分含量的分布是0.5％。在本发明中，水分含量的分布优选是20％或更小，更优选是10％或更小，甚至更优选是5％或更小。在本发明的起偏器和硬化剂染色的步骤之后的聚合物薄膜的水分含量分布优选较小，这是由于如果大的话，产生不匀度和条纹。

<结束步骤>

在本发明中，优选提供一将延伸过的薄膜收缩以降低挥发性成分的含量并在干燥之后或期间将保护薄膜至少粘附到薄膜的一个表面的步骤，一个后加热薄膜的步骤。附着保护薄膜的方法的具体实例包括在干燥步骤期间使用粘合剂将保护薄膜附着于偏振薄膜上同时保持夹持偏振薄膜的两边的状态然后切割两边的方法，以及在干燥之后将偏振薄膜从两边夹持部分释放、切割薄膜的两边并将一保护薄膜附着于其上的方法。为了切割边缘，可以使用常规技术，例如使用切割器如切边工具切割边缘的方法或者使用激光器的方法。优选将结合的薄膜后加热以便将粘合剂干燥并提高偏振性能。后加热条件随粘合剂而改变，但是在为含水粘合剂的情况下，加热温度优选是30℃或更大，更优选40-100℃，甚至更优选50-80℃。考虑到性能和加工效率，这些步骤优选在一条龙作业线下进行。

通过下面所述的方法可以容易地获得本发明偏振薄膜的生产方法中的倾斜取向的起偏振片。即，倾斜取向是通过将聚合物薄膜延伸同时控制薄膜延伸之前的挥发性成分的含量分布和挥发性成分的含量以及延伸时的延伸环境，如延伸温度和延伸湿度来获得的。还优选控制延伸之前粘附到薄膜上的外来物质的量。由此，可以获得高级且不贵的长起偏振片，即使倾斜延伸，也不会引起延伸的薄膜拖拉或收缩。

在本发明的偏振薄膜的制备方法中，由于偏振薄膜的薄膜两边在溶液中难以象普通起偏振片制备方法中的那样延伸。因此，优选在将薄膜浸泡到染色液、硬化液或其二者中之后施加湿度的同时将薄膜延伸。延伸环境优选在10-100℃的温度和70％以上的湿度下，更优选在40-50℃的温度和80％以上的湿度下。

然而，在这些条件下，在延伸之前在薄膜的表面上分布有过量的染色液或硬化液。这种分布引起延伸之后偏振薄膜的不匀度。为了防止这种不匀度的产生，在薄膜内提供这样一种染色液或硬化液的含量分布，即，延伸之前薄膜内挥发性成分是5％或更低在本发明中是重要的。

下面描述延伸方法，之后描述各个重点项。

<延伸方法>

图1和图2各自是显示本发明的一种倾斜延伸聚合物薄膜的方法的实例的图示平面图。

本发明的延伸方法包括(a)以箭头(i)的方向加入原始薄膜的步骤，(b)在横向延伸该薄膜的步骤，和(c)以箭头(ii)的方向将该延伸薄膜运送到下一步的步骤。本文后面所述的“延伸步骤”含有步骤(a)-(c)并显示进行本发明的该延伸方法的整个步骤。

将该薄膜从方向(i)连续加入并且首先在点B1通过从上游看左侧的夹具夹持。在该点，该薄膜的另一边未夹持并且在横向不产生张力。换句话说，点B1不是实际开始夹持的点(本文后面称之为“实际夹住起点”)。

在本发明中，实际夹住起点定义为首先夹持薄膜两边的点。该实际夹住起点包括两个点，即，在更下游侧的夹住起点A1，以及在从A1的加入侧与薄膜的中心线11(图1)或21(图2)几乎垂直划的直线与相对侧夹具的轨迹13(图1)或23(图2)相遇的点C1。

从这些点开始，当薄膜经两边的夹具以大致相等的速度运送时，每隔单位时间A1移动到A2、A3...An，并且C1类似地移动到C2、C3...Cn。即，连接夹具作为基础同时通过的点An和Cn的直线是此时的延伸方向。

在本发明的该方法中，如图1和2所示，An渐渐比Cn延迟，因此该延伸方向渐渐从与运送方向垂直的方向倾斜。在本发明中，实际释放该夹持的点(本文后面称之为“实际夹住释放点”)由两点定义，即在较上游侧薄膜离开夹具的点Cx，以及与从Cx递送到下一步的薄膜的中心线12(图1)或22(图2)几乎垂直地划的直线与相对侧夹具的轨迹14(图1)或24(图2)会合的点Ay。

薄膜最终延伸方向的角度是由延伸步骤的实际终点(实际夹住释放点)处右边与左边夹具之间的路径差，Ay-Ax(即，|L1-L2|)，与实际夹住释放点之间的距离W(Cx与Ay之间的距离)之比来确定的。因此，相对运送到下一步的方向的延伸方向的倾斜角θ是一满足下面关系的角度：

tanθ＝W/(Ay-Ax)，即，

tanθ＝W/|L1-L2|

图1和2的上面的薄膜边缘夹持至18(图1)或28(图2)，甚至在点Ay之后，然而，由于其它边缘没有夹持，因此没有新产生横向延伸。因此，18和28不是实际夹住释放点。

如上所述，在本发明中，存在于薄膜两边的实际夹住起点不是薄膜仅与右边和左边夹具各自接合的点。为了更严格地描述本发明上面定义的两个实际夹住起点，将它们定义为这些点：将左边或右边夹住点与另一夹住点相连的直线几乎垂直地会合加入到夹持薄膜的步骤中的薄膜的中心线的点，并且是位于最上游的两个夹住点。

类似地，在本发明中，两个实际夹住释放点定义为这些点：将左边或右边夹住点与另一夹住点相连的直线几乎垂直地会合递送到下一步的薄膜的中心线的点，并且它们是位于最下游的两个夹住点。

本文所用的术语“几乎垂直地会合”是指薄膜的中心线与左边和右边实际夹住起点或实际夹住释放点相连的直线构成的角度是90±0.5°。

在本发明使用拉幅机-系统延伸机赋予左边和右边路径不同的情况下，由于机械限制如轨道长度，在与夹具接合的点与实际夹住起点之间或者在脱离夹具的点与实际夹住释放点之间存在大的位错，然而，只要从上面定义的实际夹住起点到实际夹住释放点的路径满足式(1)的关系，就能够实现本发明的目的。

由步骤(c)的出口宽度W与右边和左边夹具之间路径的实际差异|L1-L2|之比可以控制并调整该延伸薄膜的取向轴的倾斜角。

就该起偏振片和相差薄膜而言，经常需要相对纵向以45°倾斜的薄膜。在这种情况下，为了获得接近45°的取向角，优选满足下式(2)：

式(2)：0.9W＜|L1-L2|＜1.1W，

更优选，满足下式(3)：

式(3)：0.97W＜|L1-L2|＜1.03W。

只要满足式(1)，在考虑设备成本和产率的情况下可以自由地如图1至图6所示设计用于该延伸步骤的特定结构。

将薄膜加入到延伸步骤的方向(i)和将薄膜运送至下一步的方向(ii)构成的角度可以为任意数值，然而，从使包括延伸之前和延伸之后的步骤的设备的总安装面积最小化的角度，该角度优选较小，并优选为3°或更小，更优选0.5°或更小。该值例如可以通过图1和4所示的结构获得。

在这种方法中，薄膜运行方向基本上没有改变，作为起偏振片或相差薄膜优选的相对于纵向的45°的取向角仅通过扩大夹具的宽度是很难获得的。如图1，在薄膜一次性延伸之后通过提供使薄膜收缩的步骤，可以使|L1-L2|变大。

延伸比优选是1.1-10.0倍，更优选2-10倍。收缩百分比优选为10％或更大。而且，如图4所示，也优选将该延伸-收缩重复多次，这样可以使|L1-L2|变大。

从使延伸步骤中的设备成本最小化的角度，夹具轨迹的转弯次数以及弯曲角度优选较小。在这种观点下，如图2、3和5所示，薄膜运行方向优选弯曲，同时保持夹持薄膜两边的状态，这样在夹持薄膜两边的步骤的出口处的薄膜运行方向与薄膜的实际延伸方向构成的角度可以倾斜20-70°。

在本发明中，通过施加张力同时夹持两边来延伸薄膜的设备优选是一种如图1-5所示的拉幅机。除了传统的两维拉幅机之外，也可以使用一延伸步骤，如图6所示，其中在两边在夹具路径之间螺旋地赋予一差异。

在许多情况下，该拉幅机-型延伸机具有一沿轨道运行的夹-固定链结构。然而，当使用如本发明的垂直的不均匀延伸方法时，如图1和2所示，一个轨道的末端与该步骤的入口和出口处的另一轨道的末端位错，并且在左边和右边不会同时发生接合或脱离。在这种情况下，该实际路径长度L1和L2不是简单的接合-至-脱离距离，但是正如上面所述的，是夹具夹持薄膜两边的路径的长度。

如果在延伸步骤的出口处的左边和右边之间的薄膜运行速度不同，那么发生皱褶或滑动。因此，要求右边和左边薄膜夹具以基本上相同的速度运送该薄膜。速度差异优选是1％或更小，更优选小于0.5％，最优选小于0.05％。本文所用的速度是指左边和右边夹具各自每分钟前进的轨迹的长度。在一常规拉幅机延伸机或类似物中，根据驱动该链的链轮的周期、驱动马达的频率等等，速度产生的不匀度为几秒钟或更小的数量级，并且经常产生几个百分点的不匀度，然而，这些不是由于本发明所述的速度差异造成的。

<纵向的运行速度>

在将加入硬化剂的聚乙烯醇薄膜延伸的情况下，随着延伸的进行，薄膜变硬。因此，聚合物薄膜的纵向的运行速度优选是1m/min或更大。就产率而言优选较高速度。在任意情况下，上限将随延伸的薄膜和延伸机而变化。

<收缩>

延伸过的聚合物薄膜的收缩可以在延伸期间或之后的任一步骤下进行。如果收缩消除了在倾斜方向以取向产生的聚合物薄膜的皱褶，那么它就是足够的。就收缩薄膜而言，可以使用一种加热薄膜并由此除去挥发性成分的方法，然而，可以使用任意可使薄膜收缩的手段。薄膜优选收缩至1/sinθ或更大倍，其中θ是相对纵向的取向角。该收缩百分比优选是10％或更大。

<挥发性成分的含量>

由于右边和左边路径不同，因此产生薄膜的皱褶或滑动。为了解决这些问题，本发明的特征在于延伸聚合物薄膜同时保持其支撑性能并使挥发性成分为5％或更大，然后收缩以降低挥发性成分的含量。本文所用的挥发性成分的含量是指单位体积的薄膜内所含的挥发性成分的体积，并且是挥发性成分体积除以薄膜体积获得的值。加入挥发性成分的方法的实例包括如下方法：将薄膜浇注并加入溶剂或水的方法，或者在溶剂或水中浸泡、或用其涂布或喷雾然后延伸的方法，以及在延伸期间涂布溶剂或水的方法。亲水性聚合物薄膜如聚乙烯醇在高温高湿环境下含有水，因此通过在高湿环境下调理湿度之后延伸薄膜或者在高湿条件下延伸薄膜，可以加入挥发性成分。除了这些方法之外，可以使用任意方式，只要聚合物薄膜的挥发性成分可以为5％或更大。

优选的挥发性成分的含量随聚合物薄膜的类型而变化。挥发性成分的含量的最大值可以是任意的，只要该聚合物薄膜可以保持支撑性能。就聚乙烯醇而言，该挥发性成分的含量优选是10-100％，并且就纤维素酰化物而言优选是10-200％。

<弹性模量>

至于延伸之前的聚合物薄膜的物理性能，如果弹性模量太低的话，延伸期间或之后的收缩百分比降低，并且皱褶难以消失，然而如果弹性模量太高的话，延伸时施加的张力太大，结果，夹持薄膜两边的部分必需增加强度，并且机器上的载荷增加。在本发明中，根据杨氏模量，聚合物薄膜在延伸之前的弹性模量优选为0.1-500MPa，更优选1-100MPa。

<从产生皱褶到消失的距离>

聚合物薄膜在倾斜方向取向时产生的皱褶如果在本发明的实际夹住释放点消失，那么它是足够的。然而，如果从产生皱褶到消失所需的时间太长的话，在延伸方向可能产生扩散。因此，该皱褶优选在离产生皱褶的点尽可能短的运行距离内消失。为此，例如可以使用一种增加挥发性成分的挥发速度的方法。

<外来物质>

在本发明中，如果在延伸之前外来物质附着在聚合物薄膜上，那么该表面将变得粗糙。因此，优选将外来物质除去。如果有外来物质的话，特别是在制备起偏振片时，它们使得色彩/光学不均匀。在结合保护薄膜之前聚合物薄膜上始终未附着外来物质也是重要的。因此，起偏振片优选是在浮尘降至尽可能低的环境中制得的。本发明所述的外来物质的量是将附着于薄膜表面上的外来物质的重量除以表面积获得的值，并通过单位平方米的克数表示。外来物质的量优选是1g/m²或更小，更优选0.5g/m²或更小。更优选更小量。

除去外来物质的方法没有特别的限制，并且可以使用任意方法，只要它可以除去这些外来物质，并且对延伸之前的聚合物薄膜没有副作用。其实例包括喷射水流以刮去外来物质的方法、通过喷气刮去外来物质的方法，和使用布、橡胶等刮片刮去外来物质的方法。

<干燥：干燥速度和干燥点>

为了制备一长的，特别是卷状起偏振片，必需以挥发性成分降低的状态附着一保护薄膜。在释放夹持的两边之前聚合物薄膜优选有一干燥点。更优选，将该干燥点调整至获得所需取向角之后尽可能短的运行距离内。该干燥点是指薄膜的表面温度与环境中的大气温度相等时的位置。由于上述原因，干燥速度也优选尽可能高。

<干燥温度>

必需将聚合物薄膜干燥，直至它与一保护薄膜结合，因此在用聚乙烯醇薄膜制备起偏振片的情况下，干燥温度优选是20-100℃，更优选40-90℃，甚至更优选60-85℃。

<膨胀百分比>

在本发明中，当聚合物薄膜是聚乙烯醇并且使用一硬化剂时，用水的膨胀百分比优选在延伸之前与之后不同，以便不是减轻而是保持在倾斜方向延伸的状态。更具体地说，优选延伸之前的膨胀百分比高，并且延伸和干燥之后的膨胀百分比低。更优选，延伸之前用水的膨胀百分比大于3％，而干燥之后的膨胀百分比是3％或更小。

<弯曲部分的说明>

本发明中调节夹具轨迹的轨道通常需要具有大的弯曲比。为了避免薄膜夹具彼此因突然弯曲的干扰或者避免应力局部集中，夹具的轨迹优选在弯曲部分画一圆弧。

<延伸速度>

在本发明中，薄膜延伸的速度优选较高，并且当用单位时间的延伸放大倍数表示时，它是1.1倍/分钟或更大，优选2倍/分钟或更大。纵向的运行速度是0.1m/min或更大，优选1m/min或更大。就产率而言优选较高的运行速度。在这两种情况下，上限随延伸的薄膜以及延伸机而变化。

<纵向张力>

在本发明中，在用夹具夹持薄膜的两边时，优选将薄膜拉紧以便于夹持。其方法的具体实例包括在纵向施加张力使薄膜拉紧的方法。该张力随延伸之前薄膜的状态而变化，但是优选施加至不使薄膜松弛的程度。

<延伸时的温度>

在本发明中，薄膜延伸时的周围温度如果至少高于薄膜内所含的挥发性成分的固化点的话就足够了。在薄膜为聚乙烯醇的情况下，周围温度优选是25℃或更大。在将用于偏振薄膜的在碘/硼酸中浸泡过的聚乙烯醇延伸的情况下，周围温度优选是30-90℃，更优选是40-90℃。

<延伸时的湿度>

在延伸以水为挥发性成分的薄膜的情况下，该薄膜优选在调节湿度的环境下延伸。特别地，当给予一硬化剂时，如果水分含量降低，薄膜将变硬，并且难以延伸。因此，湿度优选是50％或更大，更优选80％或更大，甚至更优选90％或更大。

<用于偏振薄膜的聚合物薄膜>

在本发明中，待延伸的聚合物薄膜没有特别的限制，并且可以使用一种包含具有适当热塑性的聚合物的薄膜。该聚合物的实例包括PVA、聚碳酸酯、纤维素酰化物和聚砜。

延伸之前的薄膜的厚度没有特别的限制，然而，就薄膜夹持的稳定性和延伸的均匀性而言，该厚度优选是1μm-1mm，更优选20-200μm。

用于偏振薄膜的聚合物优选是PVA。PVA通常是通过将聚乙酸乙烯酯皂化获得的，但是可以含有可与乙酸乙烯酯共聚合的组分，如不饱和的羧酸、不饱和的磺酸、烯烃和乙烯基醚类。同样，可以使用含有乙酰乙酰基、磺酸基、羧基、氧化烯基等的改性PVA。

PVA的皂化度没有特别的限制，但是根据稳定性等，该皂化度优选80-100mol％，更优选90-100mol％。同样，PVA的聚合度没有特别的限制，但是优选1,000-10,000，更优选1,500-5,000。

<染色配方/方法>

该偏振薄膜是通过将PVA染色获得的，并且该染色步骤是通过气相或液相吸附进行的。作为液相染色的实例，当使用碘时，该染色是通过将PVA薄膜浸泡在碘-碘化钾水溶液中进行的。碘优选是0.1-20g/h，碘化钾优选是1-200g/l，并且碘与碘化钾的重量比优选是1-200。染色时间优选是10-5,000秒，并且液体温度优选是5-60℃。染色方法不仅仅限于浸泡，而且可以使用任意方式，例如涂布或喷雾碘或染料溶液。可以在本发明的延伸步骤之前或者之后提供该染色步骤，然而，优选在延伸步骤之前在液相中进行该染色，这是由于薄膜适当膨胀并且有利于其延伸。

<加入硬化剂(交联剂)、金属盐>

在通过延伸PVA薄膜制备偏振薄膜的过程中，优选使用能够交联PVA的添加剂。特别是，当使用本发明的倾斜延伸方法时，如果在延伸步骤的出口处该PVA硬化不足，那么由于该步骤中的张力，该PVA的取向方向可能偏移。因此，优选在延伸之前或者在延伸步骤中通过将PVA浸泡在交联剂溶液中或者通过涂布该溶液将交联剂加入到PVA中。将交联剂施加到该PVA薄膜的方式没有特别的限制，并且可以使用任意方法如在该溶液中浸泡、或者用其涂布或喷雾该薄膜，然而，优选浸泡方法和涂布方法。作为涂布装置，可以使用任意普通已知的装置如辊涂器、模涂器、棒涂器、滑涂器和帘涂器。同样，优选将浸渍有该溶液的布、棉、多孔材料等与该薄膜接触的方法。作为交联剂，可以使用美国Re232897中所述的那些，然而，实际中优选使用硼酸和硼砂。此外，也可以混合使用金属盐如锌、钴、锆、铁、镍和锰。

在加入该硬化剂之后，可以进行漂洗/水洗步骤。

可以在薄膜接合于延伸器之前或之后施加该硬化剂。这可以在任意步骤中进行，直到图1和2中所示的实例的步骤(b)结束，其中横向的延伸基本上结束。

<起偏器>

除了碘之外，还优选使用二色性染料对薄膜进行染色。二色性染料的具体实例包括染料-型化合物如偶氮-基染料、二苯乙烯-基染料、吡唑啉酮-基染料、三苯基甲烷-基染料、喹啉-基染料、噁嗪-基染料、thiadine-基染料和蒽醌-基染料。优选水溶性化合物，但是本发明并不限于此。同样，优选将亲水取代基如磺酸基、氨基和羟基加入到这些二色性分子中。该二色性分子的具体实例包括C.I.直接黄12、C.I.直接橙39、C.I.直接橙72、C.I.直接红39、C.I.直接红79、C.I.直接红81、C.I.直接红83、C.I.直接红89、C.I.直接紫48、C.I.直接蓝67、C.I.直接蓝90、C.I.直接绿59、C.I.酸性红37和以及JP-A-62-70802、JP-A-1-161202、JP-A-1-172906、JP-A-1-172907、JP-A-1-183602、JP-A-1-248105、JP-A-1-265205和JP-A-7-261024中所述的染料。这些二色性分子以游离酸、碱金属盐、铵盐或胺盐使用。通过将两种或更多的这些二色性分子混合，可以制得具有各种颜色的起偏器。优选这样一种偏振设备或起偏振片，其中将偏振轴正交时提供黑色的化合物(染料)混合或者将各种二色性分子混合提供黑色，这是由于其优异的单片透射比和偏振度。在本发明中，除非另有说明，透射比是指单片透射比。

还优选将本发明的延伸方法用于制备所谓的聚亚乙烯基-基偏振薄膜，其中将PVA或聚氯乙烯脱水或脱氯形成聚烯结构，并由该共轭双键获得偏振。

<保护薄膜>

在将保护薄膜附着于本发明生产的偏振薄膜的两个表面或一个表面之后，将其用作起偏振片。这种保护薄膜没有特别的限制，并且例如可以使用纤维素酰化物如乙酸纤维素酯和乙酸丁酸纤维素酯、聚碳酸酯、聚烯烃、聚苯乙烯和聚酯。要求该起偏振片的保护薄膜具有例如透明度、适当的透湿性、低的双折射和适当的硬度的性能，并且综合来看，优选纤维素酰化物，更优选乙酸纤维素酯。

该保护薄膜通常以卷状加入，并优选连续附着于一长的起偏振片上，以便纵向可以一致。这里，保护薄膜的取向轴(相位滞后轴)可以任意方向运行，但是考虑到操作的简单性和容易度，保护薄膜的取向轴优选与纵向平行。

保护薄膜的相位滞后轴(取向轴)与偏振薄膜的吸收轴(延伸轴)之间的角度也没有特别的限制，并且可以根据起偏振片的目的适当选择。本发明的长起偏振片的吸收轴与其纵向不平行，因此当具有与纵向平行的取向轴的保护薄膜连续附着于本发明的长起偏振片上时，获得偏振薄膜的吸收轴与保护薄膜的取向轴不平行的起偏振片。偏振薄膜与保护薄膜结合以便偏振薄膜的吸收轴和保护薄膜的取向轴不平行运行的起偏振片具有优异的尺寸稳定性。该性能特别是在将该起偏振片用于液晶显示器时非常有用。所述保护薄膜的相位滞后轴与偏振薄膜的吸收轴之间的倾斜角优选为10°-小于90°，更优选40°-小于50°。用该角度产生高的尺寸稳定性效果。

根据用途，该保护薄膜可以具有任意的物理性能值，下面描述了在将该保护薄膜用于正常透射-型LCD的情况下的代表性优选值。考虑到可操作性和耐用性，薄膜厚度优选是5-500μm，更优选20-200μm，甚至更优选20-100μm。在632.8nm下延迟值优选是0-150nm，更优选0-20nm，甚至更优选0-10nm，特别优选0-5nm。从避免形成线性偏振的椭圆形的角度考虑，所述保护薄膜的相位滞后轴优选与偏振薄膜的吸收轴基本上平行或正交地运行。然而，当保护薄膜被赋予改变偏振性能的功能时，例如相差薄片，上述范围不适用，并且起偏振片的吸收轴可以与所述保护薄膜的相位滞后轴成任意角度。

可见光透射比优选是60％或更大，更优选90％或更大。在90℃下处理120小时之后的尺寸降低优选是0.3-0.01％，更优选0.15-0.01％。薄膜拉伸试验的拉伸强度优选是50-1,000MPa，更优选100-300MPa。薄膜的透湿性优选是100-800g/m²·天，更优选300-600g/m²·天。

当然，本发明并不限于这些值。

下面详细描述优选作为保护薄膜的纤维素酰化物。在一优选纤维素酰化物中，纤维素的羟基的取代度满足所有下式(I)-(IV)：

(I)2.6≤A+B≤3.0

(II)2.0≤A≤3.0

(III)0≤B≤0.8

(IV)1.9＜A-B

其中A和B各自代表纤维素羟基取代为酰基的取代度，A是乙酰基的取代度，B是具有3-5碳原子的酰基的取代度。纤维素在一个葡萄糖单元中有3个羟基，并且上面的数字显示羟基取代度是3.0，最大取代度是3.0。在三乙酸纤维素酯中，取代度A通常是2.6-3.0(在这种情况下，未被取代的羟基最大是0.4)，B是0。用作起偏振片的保护薄膜的纤维素酰化物优选是三乙酸纤维素酯，其中所有酰基都是乙酰基，或者是这样的纤维素酰化物：乙酰基是2.0或更大，具有3-5个碳原子的酰基是0.8或更小，并且未被取代的羟基是0.4或更小。考虑到物理性能，具有3-5个碳原子的酰基更优选是0.3或更小。该取代度可以由测定的在纤维素羟基上取代的乙酸和具有3-5个碳原子的脂肪酸的键合度计算。该测定可以根据ASTM D-817-91的方法进行。

除了乙酰基之外，具有3-5个碳原子的酰基包括丙酰基(C₂H₅CO-)、丁酰基(C₃H₇CO-)(正-、异-)和戊酰基(C₄H₉CO-)(正-、异-、仲-、叔-)。其中，考虑到形成的薄膜的机械强度、易于溶解等，优选正-取代的基团，并且更优选正-丙酰基。如果乙酰基的取代度低，那么其机械强度和耐湿和热的性能降低。当具有3-5个碳原子的酰基的取代度高时，在有机溶剂中的溶解性能提高，但是当各自取代度在上述范围内时，获得良好的物理性能。

纤维素酰化物的聚合度(粘性平均)优选是200-700，更优选250-550。粘性平均聚合度可以通过Ostwald粘度计测定。由测定的纤维素酰化物的固有粘度[η]，按照下式可以确定聚合度：

                  DP＝[η]/Km(其中DP是粘性平均聚合度，Km是常数6×10^-4)。

作为纤维素酰化物的原料的纤维素包括棉籽绒和木浆，但是可以使用由任意原料纤维素获得的纤维素酰化物，或者也可以使用其混合物。

该纤维素酰化物通常是通过溶剂浇注法制得的。在溶剂浇注法中，将纤维素酰化物和各种添加剂溶解在一溶剂中制得一稠液(本文后面称之为“浓液”)并将其浇注在一环形载体如转筒或带上，并将溶剂蒸发形成薄膜。浓液优选经过调整以具有10-40wt％的固体含量浓度。所述转筒或带优选经过抛光具有一镜面。该溶剂浇注方法中的浇注和干燥方法描述在美国专利2,336,310、2,367,603、2,492,078、2,492,977、2,492,978、2,607,704、2,739,069和2,739,070、英国专利640,731和736,892、JP-B-45-4554、JP-B-49-5614、JP-A-60-176834、JP-A-60-203430和JP-A-62-115035。

也优选使用浇注两层或更多层浓液的方法。在浇注多层浓液的情况下，可以从多个以间隔提供的浇注部分在彼此堆叠的载体的运行方向浇注含有各自浓液的浇注液制得该薄膜，并且可以使用例如描述在JP-A-61-158414、JP-A-1-122419和JP-A-11-198285的方法。该薄膜也可以通过从两个浇注部分浇注纤维素酰化物形成，并且这可以通过例如JP-B-60-27562、JP-A-61-94724、JP-A-61-947245、JP-A-61-104813、JP-A-61-158413和JP-A-6-134933中所述的方法进行。而且，也可以优选使用JP-A-56-162617中所述的浇注方法，其中高粘度浓液的流动被低粘度浓液包围，并且将该高粘度浓液和低粘度浓液同时挤出。

溶解纤维素酰化物的有机溶剂的实例包括烃类(例如苯、甲苯)、卤代烃类(例如，二氯甲烷、氯苯)、醇类(例如，甲醇、乙醇、二甘醇)、酮类(例如，丙酮)、酯类(例如，乙酸乙酯、乙酸丙酯)和醚类(例如，四氢呋喃、甲基纤维素)。其中，优选具有1-7个碳原子的卤代烃类，最优选二氯甲烷。考虑到纤维素酰化物的溶解度、从载体上的可剥离性和薄膜的物理性能如机械强度和光学性能，除了二氯甲烷之外，优选混合一种或多种具有1-5个碳原子的醇类。以溶剂作为整体为基础，醇的含量优选是2-25wt％、更优选5-20wt％。醇的具体实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇。其中，优选甲醇、乙醇、正丁醇及其混合物。

除了纤维素酰化物之外，浓液可以任意地含有如下作为干燥之后的固体成分的组分：增塑剂、紫外线吸收剂、无机细粒、热稳定剂如碱土金属盐(例如，钙、镁)、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、油剂、从载体释放的加速剂、纤维素酰化物的水解抑制剂等等。

优选加入的增塑剂是磷酸酯或羧酸酯。磷酸酯的实例包括磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、甲苯基二苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、二苯基联苯基磷酸酯、磷酸三辛酯和磷酸三丁酯。羧酸酯的代表性实例包括邻苯二甲酸酯和柠檬酸酯。邻苯二甲酸酯的实例包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPP)和邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)。柠檬酸酯的实例包括邻乙酰基柠檬酸三乙酯(OACTE)、邻乙酰基柠檬酸三丁酯(OACTB)、乙酰基三乙基柠檬酸酯和乙酰基三丁基柠檬酸酯。

其它羧酸酯的实例包括油酸丁酯、蓖麻油酸甲基乙酰酯、癸二酸二丁酯和苯三酸酯类如苯三酸三甲酯。乙醇酸酯的实例包括三醋精、三丁精、丁基邻苯二甲酰基乙醇酸丁酯、乙基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯和甲基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯。

在这些增塑剂中，优选磷酸三苯酯、联苯基二苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙基己酯、三醋精、乙基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯和苯三酸三甲酯。更优选磷酸三苯酯、联苯基二苯基磷酸酯、邻苯二甲酸二乙酯、乙基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯和苯三酸三甲酯。这增塑剂可以单独使用或其两种或多种混合使用。以纤维素酰化物为基础，增塑剂的加入量优选是5-30wt％，更优选8-16wt％。这些化合物可以在制备纤维素酰化物溶液时与纤维素酰化物或溶剂一起添加，或者可以在制备溶液期间或之后添加。

紫外线吸收剂可以根据目的自由选择，例如，可以使用水杨酸酯-基、二苯酮-基、苯并三唑-基、苯甲酸酯-基、氰基丙烯酸酯-基和镍络合盐-基吸收剂。其中，优选二苯酮-基、苯并三唑-基和水杨酸酯-基吸收剂。二苯酮-基紫外线吸收剂的实例包括2，4-二羟基-二苯酮、2-羟基-4-乙酰氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2，2′-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2，2′-二羟基-4，4′-甲氧基二苯酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯酮、2-羟基-4-十二碳酰氧基二苯酮和2-羟基-4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基)丙氧基二苯酮。苯并三唑-基紫外线吸收剂的实例包括2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔丁基苯基)-苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5′-二-叔戊基苯基)-苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑和2-(2′-羟基-5′-叔辛基-苯基)苯并三唑。水杨酸酯-基紫外线吸收剂的实例包括水杨酸苯酯、水杨酸对辛基苯酯和水杨酸对-叔丁基苯酯。在这些紫外线吸收剂中，优选2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2，2′-二羟基-4，4′-甲氧基二苯酮、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5′-二-叔戊基苯基)苯并三唑和2-(2′-羟基-3′，5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑。

优选将许多吸收波长不同的吸收剂混合使用，这是由于可以在宽的波长范围内获得高的掩蔽效果。以纤维素酰化物为基础，紫外线吸收剂的量优选是0.01-5wt％，更优选0.1-3wt％。该紫外线吸收剂可以在溶解纤维素酰化物的同时加入，或者可以在溶解之后加入到该浓液中。具体地说，在浇注之前即刻用静态混合器等将紫外线吸收剂溶液加入到浓液中的形式为优选。

加入到纤维素酰化物的无机细粒的实例包括二氧化硅、高岭土、滑石、硅藻土、石英、碳酸钙、硫酸钡、氧化钛和矾土，并且可以根据目的自由使用它们。优选通过任意装置如高速混合器、球磨机、超微磨碎机或超声波分散器将这些细粒分散到粘合剂溶液中，之后将它们加入到浓液中。所述粘合剂优选是纤维素酰化物。也优选将该细粒与其它添加剂如紫外线吸收剂一起分散。可以使用任意的分散溶剂，但是优选组成与浓液溶剂接近的分散溶剂。分散的颗粒的数均粒径优选是0.01-100μm，更优选0.1-10μm。可以在溶解纤维素酰化物的步骤中同时加入该分散液，或者可以在任意步骤中加入到浓液中，然而，使用静态混合器等在浇注之前即刻加入该分散液的形式为优选，与紫外线吸收剂类似。

作为从载体释放的加速剂，表面活性剂是有效的，并且该表面活性剂没有特别的限制，但是其实例包括磷酸类、磺酸类、羧酸类、非离子和阳离子表面活性剂。它们例如描述在JP-A-61-243837中。

在将该纤维素酰化物薄膜用于保护薄膜的情况下，优选通过皂化、电晕处理、火焰处理、辉光放电处理等赋予该薄膜表面亲水性，以便增加与PVA-型树脂的粘性。也可以将一亲水树脂分散到对纤维素酰化物具有亲和力的溶剂中，并涂布该溶液形成一薄层。在这些方式中，优选皂化处理，这是由于薄膜的平整度和物理性能不受影响。所述皂化处理是通过将薄膜浸泡在碱如苛性钠的水溶液中进行的。处理之后，薄膜优选用低浓度的酸中和，并用水充分洗涤以除去过量的碱。

下面具体描述该优选用作纤维素酰化物薄膜的表面处理的碱皂化处理。该处理优选通过如下循环进行：将纤维素酰化物薄膜表面浸泡到一碱性溶液中，用一酸性溶液中和它，并水洗，然后将该薄膜干燥。碱性溶液的实例包括氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液。氢氧根离子的正常浓度优选是0.1-3.0N，更优选0.5-2.0N。碱性溶液的温度优选是室温至90℃，更优选40-70℃。然后通常用水洗涤该薄膜，并在通过一酸性水溶液之后，再次用水洗涤以获得一表面处理过的纤维素酰化物薄膜。本文所用的酸的实例包括盐酸、硝酸、硫酸、乙酸、甲酸、氯乙酸和草酸。酸的浓度优选是0.01-3.0N，更优选0.05-2.0N。在使用该纤维素酰化物薄膜作为起偏振片的透明保护薄膜的情况下，考虑到与偏振薄膜的粘性，优选进行酸处理和碱处理，即，对纤维素酰化物的皂化处理。

可以如 Nure no Kiso to Oyo(湿润基础和应用)，Realize Sha(1989年12月10日)中所述，通过接触角法、湿润热法或吸附法，测定通过这种方法获得的固体的表面能。其中，优选接触角法，并且水的接触角优选是5-90°，更优选5-70°。

在本发明的起偏振片的保护薄膜表面上，可以提供任意功能层如补偿LCD的视角的光学各向异性层、提高显示器的可视性的防眩光层或防反射层、和一具有分离因各向异性散射或各向异性光学干扰引起的PS波以提高LCD的亮度的层(例如，聚合物分散液结晶层、胆甾醇液晶层)(如JP-A-4-229828、JP-A-6-75115和JP-A-8-50206中所述)、提高起偏振片的耐擦性的硬涂层、防止水分或氧扩散的气体屏障层、提高与偏振薄膜、粘合剂或压敏性粘合剂的粘合强度的容易粘合层、或者一赋予光滑性的层。

该功能层可以提供到偏振薄膜面内或者在与偏振薄膜相对的表面上。提供功能层的面可以根据目的适当选择。

在本发明的偏振薄膜的一个表面或两个表面上，可以直接附着各种功能薄膜作为保护薄膜。功能薄膜的实例包括相差薄膜如λ/4板和λ/2板、光漫射薄膜、在与起偏振片相对的表面上提供有一导电层的塑料元件、具有各向异性散射或各向异性光学干扰功能的亮度提高的薄膜、反射片、和具有transflective功能的反射片。

作为起偏振片的保护薄膜，可以堆叠一片上述优选的保护薄膜或者多片。可以将相同的保护薄膜附着于偏振薄膜的两面，或者附着于两面的保护薄膜可以彼此具有不同的功能和物理性能。也可以将上述保护薄膜仅附着于一个表面上，并在其相对面上不附着保护薄膜，但是在其上直接提供一压敏性粘合层以将其直接附着于液晶元件上。在这种情况下，优选在该压敏性粘合剂的外面提供一可释放的分离薄膜。

该保护薄膜通常以卷状加入，并优选连续附着于一长起偏振片上，以便纵向可以一致。这里，保护薄膜的取向轴(相位滞后轴)可以任意方向运行，但是考虑到操作的简单性和容易度，保护薄膜的取向轴优选与纵向平行。

保护薄膜的相位滞后轴(取向轴)与偏振薄膜的吸收轴(延伸轴)之间的角度也没有特别的限制，并且可以根据起偏振片的目的适当选择。本发明的长起偏振片的吸收轴与其纵向不平行，因此当具有与纵向平行的取向轴的保护薄膜连续附着于本发明的长起偏振片上时，获得偏振薄膜的吸收轴与保护薄膜的取向轴不平行的起偏振片。偏振薄膜与保护薄膜结合以便偏振薄膜的吸收轴和保护薄膜的取向轴不平行运行的起偏振片具有优异的尺寸稳定性。该性能特别是在将该起偏振片用于液晶显示器时非常有用。所述保护薄膜的相位滞后轴与偏振薄膜的吸收轴之间的倾斜角是10°-小于90°，优选20-80°。用该倾斜角产生尺寸稳定性效果。

<粘合剂>

将偏振薄膜和保护薄膜结合的粘合剂没有特别的限制，并且其实例包括PVA-基树脂(包括改性的PVA如乙酰乙酰基、磺酸基、羧基和氧化烯基)和硼化合物的水溶液。其中，优选PVA树脂。可以向该PVA树脂中加入硼化合物、碘化钾水溶液等。干燥之后的粘合层的厚度优选是0.01-10μm，更优选0.05-5μm。

<压敏性粘合层>

在本发明的起偏振片中，可以提供用于与其它液晶显示器元件粘合的压敏性粘合层。在压敏性粘合层的表面上，优选提供一释放薄膜。当然该压敏性粘合层光学上透明，并且也呈现适当的粘弹性和粘合性能。可以提供用于本发明的压敏性粘合层，例如，通过干燥法、化学固化法、热固化法、热熔融法或光固化法由如下粘合剂或压敏性粘合剂的聚合物的聚合物形成和固化一薄膜：例如丙烯酰基共聚物、环氧树脂、聚氨酯、硅酮聚合物、聚醚、丁缩醛树脂、聚酰胺-基树脂、聚乙烯醇树脂或合成橡胶。其中，最优选丙烯酰基共聚物，这是由于可以最容易地控制粘合性能，并且透明度、耐气候性和耐用性优异。

<结束步骤>

在本发明中，优选提供一将延伸过的薄膜收缩以降低挥发性成分的含量的步骤，以及在干燥之后或期间将保护薄膜至少粘附到薄膜的一个表面之后，一个后加热薄膜的步骤。附着保护薄膜的方法的具体实例包括在该干燥步骤期间使用粘合剂将保护薄膜附着于偏振薄膜上同时保持夹持偏振薄膜的两边的状态然后切割两边的方法，以及在干燥之后将偏振薄膜从两边夹持部分释放、切割薄膜的两边并将一保护薄膜附着于其上的方法。为了切割边缘，可以使用常规技术，例如使用切割器如切边工具切割边缘的方法或者使用激光器的方法。优选将结合的薄膜加热以便将粘合剂干燥并提高偏振性能。加热条件随粘合剂而改变，但是在含水粘合剂的情况下，加热温度优选是30℃或更大，更优选40-100℃，甚至更优选50-80℃。考虑到性能和加工效率，这些加工步骤优选在一条龙作业线下进行。

<冲压>

图7显示了冲压传统起偏振片的一个实例，图8显示了冲压本发明的起偏振片的一个实例。在该传统起偏振片中，如图7所示，偏振化的吸收轴71，即延伸轴与纵向72一致，然而在本发明的起偏振片中，如图8所示，偏振化的吸收轴81，即延伸轴相对纵向82以45°倾斜，并且该角度与在LCD中附着一液晶元件时，在起偏振片的吸收轴与液晶元件本身的纵向或横向之间形成的角度一致，因此，在该冲压步骤中不需要倾斜冲压。而且，由图8看到，由于本发明的起偏振片沿纵向以直线切割，因此实际起偏振片也可以在没有冲压长起偏振片的情况下，沿纵向将其纵切制得，结果，获得特别高的产率。

<挥发性成分的含量分布>

在通过一个完整步骤制备一长的，特别是卷状起偏振片的情况下，没有不均匀染色或未染色的点是必需的。如果在延伸之前的薄膜内的挥发性组分分布不均匀时(挥发性成分的含量随薄膜平面的位置不同而有差异)，这样造成不均匀的染色或者未染色点。因此，延伸之前薄膜内挥发性成分的含量分布优选较小，并且优选为至少5％或更小。本发明所用的挥发性成分的含量是指单位体积的薄膜内所含的挥发性组分的体积，并且是挥发性组分体积除以薄膜体积获得的值。其分布是指每1m²中挥发性成分的含量的波动宽度(最大值或最小值与平均挥发性成分的含量之差中的较大差值与平均挥发性成分的含量之比)。为了降低挥发性成分的含量分布，可以使用一种用均匀空气吹薄膜的正面和反面的方法、用轧辊均匀挤压薄膜的方法、或者用擦拭器擦去挥发性组分的方法，然而，在分布可以是均匀的情况下，可以使用任意方法。

                       实施例

下面参照实施例更详细地描述本发明，然而，本发明并不限于此。

[实施例1]

用水流速度是2l/min的离子交换水洗涤PVA薄膜的两个表面，并通过鼓风将表面上的水溅出以除去外来物质。然后在25℃下将该PVA薄膜在含有1.0g/l碘和60.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在25℃下在含有40g/l硼酸和30g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。接着，风吹薄膜的两个表面以除去过量水分，并将薄膜内水分含量的分布调整至2％或更低，在这种情况下，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中。在40℃和95％的环境下一次性将薄膜延伸至6.4倍，同时以5m/min的运行速度运送100m，然后收缩至4.5倍。之后，在60℃下将薄膜干燥，同时将宽度保持恒定，并从拉幅机上取下。使用切割器切下横向为3cm的边缘，并用含有3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)和4％碘化钾的水溶液作为粘合剂将该薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，在60℃下加热30分钟，然后围绕外径为3英寸的纸芯卷起，由此可以制备一工作宽度为650mm且长度为100m的卷状起偏振片，没有任何麻烦。

干燥点在区域c的中间，并且PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是30％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运行速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，没有观察到薄膜皱褶和变形。

所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜，并且相对Fujitac的相位滞后轴也以45°倾斜。起偏振片在550nm下的透射比是40.6％，偏振度是99.53％。

将该起偏振片卷在25℃、50％和2,000lux的环境下贮藏30天。最外面两圈的偏振度降低，但是从第3圈起没有降低。

而且，将该起偏振片切割成如图8的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对于起偏振片的边倾斜45°的起偏振片。

[实施例2]

用水流速度是21/min的离子交换水洗涤PVA薄膜的两个表面，并通过鼓风将表面上的水溅出以除去外来物质。然后在40℃下将该PVA薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在40℃下在含有40g/l硼酸和30g/l碘化钾的水溶液中浸泡60秒。接着，风吹薄膜的两个表面以除去过量水分，并将薄膜内水分含量的分布调整至2％或更低，在这种情况下，将该薄膜以图2的形式加入到一拉幅机延伸器中。将该薄膜延伸至4.5倍，同时以15m/min的运行速度递送500m，然后如图2所示将该拉幅机相对延伸方向弯曲。之后，在将宽度保持恒定并将薄膜收缩的同时，在80℃的环境下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。使用切割器切下横向为3cm的边缘，并用含有3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)和4％碘化钾的水溶液作为粘合剂将该薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，然后在60℃下加热30分钟，由此可以制备一工作宽度为650mm且长度为500m的卷状起偏振片，没有任何麻烦。

干燥点在区域c的1/3位置，并且PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是30％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运行速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是46°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，实际延伸方向Ax-Cx相对递送到下一步的薄膜的中心线22倾斜45°。在拉幅机的出口没有观察到薄膜皱褶和变形。

所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜。起偏振片在550nm下的透射比是42.1％，偏振度是99.97％。

将该起偏振片卷在25℃、50％和2,000lux的环境下贮藏30天。最外面两圈的偏振度降低，但是从第3圈起没有降低。

而且，将该起偏振片切割成如图8的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对于起偏振片的边倾斜45°的起偏振片。

[对比例1]

用水流速度是2l/min的离子交换水洗涤PVA薄膜的两个表面，并通过鼓风将表面上的水溅出以将粘附到该表面上的外来物质降低至0.5％或更小。在40℃下将该PVA薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在40℃下在含有40g/l硼酸和30g/l碘化钾的水溶液中浸泡60秒。接着，没有用风吹薄膜的两个表面，并在薄膜内水分含量的分布是10％的状态下，将薄膜以图2的形式加入到一拉幅机延伸器中，并延伸至4.5倍。将该拉幅机相对延伸方向如图2所示弯曲，之后，将宽度保持恒定并进行收缩，同时在30℃的环境下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。在薄膜的整个表面产生染色不匀性，留有皱褶，并且由于表面粗糙，不能获得一保护薄膜，不能制备一卷状起偏振片。

[实施例3]

将实施例2中制得的碘-型起偏振片91和92用作其间夹着用于LCD的液晶元件93的两片起偏振片。如图9所示，将起偏振片91以起偏振片放置在显示器侧并通过粘合剂附着于液晶元件93，制得LCD。

由此制得的LCD具有优异的亮度、视角性能和可视性，即使在40℃和30％RH下使用1个月之后，该显示器等级没有降低。

(在550nm下的透射比和偏振度的测定)

由Shimadzu Auto-recording Spectrometer UV2100测定透射比。而且，通过重叠的两个起偏振片的吸收轴一致时的透射比H0(％)和其吸收轴正交时的透射比H1(％)，由下式确定偏振度P(％)。

P＝[(H0-H1)/(H0+H1)]^1/2×100

(延迟的测定)

在632.8nm下使用Oji Test Instruments制备的KOBRA21DH测定。

[实施例4]

在40℃下将一PVA薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。接着，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中，并且在62℃和96％湿度的环境下一次性延伸至7.0倍同时施加370N/m的恒定张力之后，收缩至5.3倍。之后，将宽度保持恒定，同时在60℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。

在延伸开始之前，PVA薄膜的水分含量是42.3％，水分含量的分布是3.8％，膨胀比率是31.9％。干燥之后，水分含量是4.8％，膨胀比率是2.0％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运行速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，没有观察到薄膜皱褶和变形。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)的水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，并在80℃下干燥，获得一工作宽度是670mm的起偏振片。所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜，并且相对Fujitac的相位滞后轴也以45°倾斜。

起偏振片在550nm下的透射比是43.0％，偏振度是99.94％。

[实施例5]

在40℃下将一PVA薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。接着，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中，同时在薄膜的纵向保持张力恒定，并在62℃和96％湿度的环境下一次性延伸至7.0倍同时施加390N/m的恒定张力之后，收缩至5.3倍。之后，将宽度保持恒定，同时在60℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。

在延伸开始之前，PVA薄膜的水分含量是43.1％，水分含量的分布是4.0％，膨胀比率是32.2％。干燥之后，水分含量是4.2％，膨胀比率是1.9％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运行速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，没有观察到薄膜皱褶和变形。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)的水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，并在80℃下干燥，获得一工作宽度是680mm的起偏振片。所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜。该起偏振片在550nm下的透射比是43.4％，偏振度是99.93％。

[实施例6]

用水流速度是2l/min的离子交换水洗涤PVA薄膜，并通过鼓风将表面上的水溅出以除去外来物质。在40℃下将该薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。接着，通过图10所示的鼓风设备吹薄膜以溅出表面上的水分。然后，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中，并且在64℃的温度和91％湿度的环境下一次性延伸至7.0倍同时施加375N/m的恒定张力之后，收缩至5.3倍。之后，将宽度保持恒定，同时在60℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。

在延伸开始之前，PVA薄膜的水分含量是44.2％，水分含量的分布是4.3％，膨胀比率是32.7％。干燥之后，水分含量是3.9％，膨胀比率是1.8％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运行速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，没有观察到薄膜皱褶和变形。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)的水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，再在80℃下干燥，获得一工作宽度是675mm的起偏振片。所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜。起偏振片在550nm下的透射比是43.1％，偏振度是99.98％。

[实施例7]

用水流速度是2l/min的离子交换水洗涤PVA薄膜，并通过鼓风将表面上的水溅出以除去外来物质。在40℃下将该薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。接着，通过图11所示的夹具对薄膜鼓风以溅出表面上的水分。然后，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中同时保持薄膜的纵向的张力恒定，并在57℃的温度和95％湿度的环境下一次性延伸至7.0倍同时施加360N/m的恒定张力之后，收缩至5.3倍。之后，将宽度保持恒定，同时在60℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。

在延伸开始之前，PVA薄膜的水分含量是44.7％，水分含量的分布是4.4％，膨胀比率是33.1％。干燥之后，水分含量是3.7％，膨胀比率是1.6％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运行速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，没有观察到薄膜皱褶和变形。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)的水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，再在80℃下干燥，获得一工作宽度是685mm的起偏振片。所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜。起偏振片在550nm下的透射比是43.9％，偏振度是99.97％。

[实施例8：液晶显示器的制备]

将实施例5中制得的碘-型起偏振片91和92用作其间夹着用于LCD的液晶元件93的两片起偏振片。如图9所示，将起偏振片91作为起偏振片放置在显示器侧并通过粘合剂附着于液晶元件93，制得LCD。

由此制得的LCD具有优异的亮度、视角性能和可视性，即使在40℃和30％RH下使用1个月之后，该显示器等级没有降低。

[对比例2]

在40℃下将一PVA薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。接着，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在60℃和45％湿度的环境下一次性延伸至7.0倍同时施加330N/m的恒定张力之后，收缩至5.3倍。之后，将宽度保持恒定，同时在60℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。

在延伸开始之前，PVA薄膜的水分含量是28.9％，水分含量的分布是7.3％，膨胀比率是29.1％。干燥之后，水分含量是8.3％，膨胀比率是6.3％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运行速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，尽管没有观察到薄膜皱褶和变形，但是观察到大量不均匀部分。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)的水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，并在80℃下干燥，获得一工作宽度是450mm的起偏振片。所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜。起偏振片在550nm下的透射比是40.1％，偏振度是96.38％。

(在550nm下的透射比和偏振度的测定)

由Shimadzu Auto-recording Spectrometer UV2100测定透射比。而且，通过重叠的两个起偏振片的吸收轴一致时的透射比H0(％)和其吸收轴正交时的透射比H1(％)，由下式确定偏振度P(％)。

      P＝[(H0-H1)/(H0+H1)]^1/2×100

将对比例2与实施例4-6相比显而易见，通过控制并最佳化延伸时的湿度以及薄膜纵向的张力，可以获得工作宽度为650mm或更大的起偏振片。同样，正如从实施例4清楚地看到的，通过最佳化延伸时的湿度、薄膜纵向的张力、以及延伸之前和之后的水分含量，可以获得工作宽度增加更大的起偏振片。

[实施例9]

在25℃下将一PVA薄膜在含有1.0g/l碘和60.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在25℃下在含有40g/l硼酸和30g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。通过图10所示的鼓风设备吹该薄膜的两个表面以除去过量的水分并将薄膜内的水分含量分布降低至2％或更低。在这种状态下，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在40℃和95％温度的环境下一次性延伸至6.4倍之后，收缩至4.5倍。之后，将宽度保持恒定，同时在60℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。使用切割器切下横向为3cm的边缘，然后用含有3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)和4％碘化钾的水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，并在60℃下加热30分钟，由此可以制得一工作宽度是650mm的起偏振片，不会有任何麻烦。

该PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是30％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运送速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，没有观察到薄膜皱褶和变形。

所得偏振薄膜的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜，并且相对Fujitac的相位滞后轴也以45°倾斜。该起偏振片在550nm下的透射比是40.2％，偏振度是99.50％。该起偏振片的表面状态良好，肉眼没有观察到不匀度。

而且，将该起偏振片切割成如图8的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对于起偏振片的边倾斜45°的起偏振片。

[实施例10]

在30℃下将一PVA薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在30℃下在含有40g/l硼酸和30g/l碘化钾的水溶液中浸泡60秒。通过图11所示的夹具吹该薄膜的两个表面以除去过量的水分并将薄膜内的水分含量分布降低至2％或更低。在这种状态下，将该薄膜以图1的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在60℃和95％的环境下延伸至4.5倍，然后如图2所示将拉幅机相对延伸方向弯曲。之后，在保持宽度恒定并收缩薄膜的同时，在80℃的环境中将薄膜干燥并从拉幅机上取下。使用切割器切下横向为3cm的边缘，然后用含有3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)和4％碘化钾的水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一富士胶片有限公司生产的皂化过的Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)，并在60℃下加热30分钟，由此可以制得一工作宽度是650mm的起偏振片，不会有任何麻烦。

该PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是32％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹具之间的运送速度的差异小于0.05％，并且加入的薄膜的中心线与递送到下一步的薄膜的中心线构成的角度是0°。这里，|L1-L2|是0.7m，W是0.7m，并且建立|L1-L2|＝W的关系。在拉幅机的出口，实际延伸方向Ax-Cx相对递送到下一步的薄膜的中心线22倾斜45°。在拉幅机的出口没有观察到薄膜皱褶和变形。

所得偏振薄膜的吸收轴方向相对纵向以45°倾斜。该起偏振片在550nm下的透射比是41.9％，偏振度是99.96％。该起偏振片的表面状态良好，肉眼没有观察到不匀度。

而且，将该起偏振片切割成如图8的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对于起偏振片的边倾斜45°的起偏振片。

[对比例3]

在30℃下将一PVA薄膜在含有1.0g/l碘和120.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡90秒，再在30℃下在含有40g/l硼酸和30g/l碘化钾的水溶液中浸泡60秒。接着，没有对薄膜的两个表面鼓风，并且在薄膜的水分含量的分布是10％的状态下，将该薄膜以图2的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在62℃和95％的环境下延伸至4.5倍。如图2所示将拉幅机相对延伸方向弯曲，之后，将宽度保持恒定并收缩薄膜的同时，在30℃的环境下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。在薄膜的整个表面产生染色不匀度，留有皱褶，并且由于表面粗糙，因此不能粘附一保护薄膜，不能制得一起偏振片。

[实施例11]

将实施例10中制得的碘-型起偏振片91和92用作其间夹着用于LCD的液晶元件93的两片起偏振片。如图9所示，将起偏振片91作为起偏振片放置在显示器侧并通过粘合剂附着于液晶元件93，制得LCD。

由此制得的LCD具有优异的亮度、视角性能和可视性，即使在40℃和30％RH下使用1个月之后，该显示器等级没有降低。(在550nm下的透射比和偏振度的测定)

由Shimadzu Auto-recording Spectrometer UV2100测定透射比。而且，由重叠的两个起偏振片的吸收轴一致时的透射比H0(％)和其吸收轴正交时的透射比H1(％)，由下式确定偏振度P(％)。

P＝[(H0-H1)/(H0+H1)]^1/2×100

(延迟的测定)

在632.8nm下使用Oji Test Instruments制备的KOBRA21DH测定。

工业实用性

根据本发明，获得一种长且为卷状的起偏振片，它包括一倾斜取向的偏振薄膜。该长且为卷状的起偏振片能够提高冲压起偏振片的步骤中的产率，因此可以降低成本。而且，该起偏振片具有优异的可贮藏性和高的性能。由该起偏振片，可以低成本提供一种具有优异的显示器等级的液晶显示器。

Claims (21)

1、一种长的起偏振片，包括至少一个偏振薄膜，所述薄膜具有：

偏振性能；和

与纵向既不平行也不垂直的吸收轴，

其中所述长的起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度，在550nm下具有35％或更大的单片透射比，具有1m或更长的纵向长度，并且

所述长的起偏振片为卷状，具有3圈或更多圈。

2、一种长的起偏振片，包括至少一个偏振薄膜，所述薄膜具有：

偏振性能；和

与纵向既不平行也不垂直的吸收轴，

其中所述长的起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度，在550nm下具有35％或更大的单片透射比，并且

与所述长的起偏振片的纵向垂直的工作宽度是650nm或更大。

3、一种起偏振片的制备方法，所述起偏振片包括一偏振薄膜，所述偏振薄膜具有一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴，所述起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度；并且在550nm下具有35％或更大的单片透射比，

其中所述方法包括：

将一挥发性成分加入到偏振薄膜的聚合物薄膜内；

将该聚合物薄膜内的所述挥发性成分的含量分布降低至5％或更低，然后

在温度为10-100℃且湿度为70％或更高的环境下延伸该聚合物薄膜。

4、如权利要求1或2所述的起偏振片，其中将一保护薄膜附着于所述起偏振片的至少一个表面上，并且由所述保护薄膜的相位滞后轴与所述偏振薄膜的吸收轴构成的角度不小于10°并小于90°。

5、如权利要求4所述的起偏振片，其中所述保护薄膜是一透明薄膜，并且所述起偏振片在632.8nm的延迟是10nm或更小。

6、一种起偏振片的制备方法，包括：

通过一包括如下步骤的方法制备一偏振薄膜：

用夹具将一连续进料的用于偏振薄膜的聚合物薄膜的两个边夹住；和

将所述聚合物薄膜延伸，同时所述夹具运行至该薄膜的纵向并向该薄膜施加张力，

其中，当L1代表夹具从聚合物薄膜一个边缘的实际夹住起点直到实际夹住释放点的轨迹，L2代表夹具从聚合物薄膜的另一边缘的实际夹住起点直到实际夹住释放点的轨迹，并且W代表所述两个实际夹住释放点之间的距离，L1、L2和W满足式(2)：

     |L2-L1|＞0.4W的关系，

将所述聚合物薄膜延伸，同时保持该聚合物薄膜的支持性能并使挥发性成分的含量为5％或更大，然后将所述聚合物薄膜收缩，同时降低该挥发性成分的含量，然后将该聚合物薄膜卷成卷状；

将一保护薄膜附着于所述偏振薄膜的至少一个表面上，并且由所述保护薄膜的相位滞后轴与所述偏振薄膜的吸收轴构成的角度不小于10°并小于90°。

7、如权利要求6所述的起偏振片的制备方法，其中用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜一次性延伸至2-10倍，同时使挥发性成分的含量为10％或更高，然后将所述聚合物薄膜收缩10％或更大，从而使其吸收轴的方向相对于薄膜的纵向的角度倾斜。

8、如权利要求6或7所述的起偏振片的制备方法，其中用于偏振薄膜的聚合物薄膜的纵向的运行速度是1m/min或更大。

9、如权利要求6-8任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在夹住释放点之前存在用于偏振薄膜的聚合物薄膜的干燥点。

10、如权利要求6-9任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在将单位表面积的粘附到用于偏振薄膜的聚合物薄膜表面上的外来物质降低至1％或更低之后，将该聚合物薄膜延伸。

11、如权利要求6-10任一项所述的起偏振片的制备方法，其中用于偏振薄膜的聚合物薄膜是以聚乙烯醇为主的聚合物薄膜。

12、如权利要求11所述的起偏振片的制备方法，其中在延伸之前或之后将一偏振元件吸附到所述以聚乙烯醇为主的聚合物薄膜上。

13、如权利要求6-12任一项所述的起偏振片的制备方法，其中通过干燥进行延伸之后的收缩。

14、如权利要求6-13任一项所述的起偏振片的制备方法，其中收缩薄膜和降低挥发性成分的含量时的干燥处理温度是40-90℃。

15、如权利要求13所述的起偏振片的制备方法，其中干燥之后的聚合物薄膜的膨胀系数低于延伸之前的。

16、如权利要求15所述的起偏振片的制备方法，其中延伸之前的聚合物薄膜的水分含量是30％或更大，干燥之后聚合物薄膜的水分含量是10％或更小。

17、如权利要求13-16任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在干燥之后或期间将一保护薄膜附着于经过延伸的聚合物薄膜的至少一个表面上，然后将该层压物进行后热处理。

18、如权利要求17所述的起偏振片的制备方法，其中延伸、干燥、附着保护薄膜以及后热处理的各种操作是在一完全连续线上进行的。

19、如权利要求6-18任一项所述的起偏振片的制备方法，其中由偏振薄膜的纵向与吸收轴方向构成的角度是20-70°。

20、如权利要求19所述的起偏振片的制备方法，其中由偏振薄膜的纵向与吸收轴方向构成的角是40-50°。

21、一种液晶显示器，包括一液晶元件和放置在所述液晶元件的两侧的起偏振片，

其中至少一个起偏振片是从至少一个选自如下的起偏振片冲压出的起偏振片：

权利要求1、2、4或5所述的起偏振片；和

通过权利要求3、6-20任一项所述的方法制得的起偏振片。

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