CN1617791A - 起偏振片、其制备方法和使用这种起偏振片的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明可以提供一种尺寸稳定性、特别是老化稳定性优异的起偏振片，提供了一种容易地制备起偏振片的方法，能够提高冲压起偏振片的步骤中的产率，并且提供了一种成本低且具有优异的显示器等级的液晶显示器。本发明的起偏振片包括：一偏振薄膜；和一保护薄膜，它附着于所述偏振薄膜的至少一个表面上，其中由保护薄膜的延伸轴与偏振薄膜的延伸轴构成的角大于等于10并小于90。

Description

起偏振片、其制备方法和使用这种起偏振片的液晶显示器

                  技术领域

本发明涉及一种具有优异的尺寸稳定性的起偏振片、其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薄膜和一与所述偏振薄膜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偏振薄膜。所述偏振薄膜通常是通过沿运行方向(纵向)延伸(纵向延伸)一连续薄膜制得的，因此偏振薄膜的吸收轴几乎与纵向平行。

另一方面，与偏振薄膜的至少一个表面相连的保护薄膜要求具有低的延迟，这是由于如果它具有双折射的话，所述偏振状态将变化。然而，该延迟随环境中的温度和湿度而不利地增加，并且时至今日该问题都是通过粘附该保护薄膜解决的，这样所述保护薄膜的相位滞后轴与偏振薄膜的透射轴垂直地运行(即，所述保护薄膜的相位滞后轴与偏振薄膜的吸收轴平行地运行)。

然而，在这种情况下，由于保护薄膜的相位滞后轴和偏振薄膜的吸收轴彼此平行，因此尺寸稳定性差，特别是存在老化稳定性的问题。

另一方面，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将其透射轴倾斜放置，因此，如果偏振薄膜是通过如上所述纵向或横向延伸所述薄膜制得的时，制得的辊状起偏振片在冲压步骤中必需相对辊的纵向以45的方向冲压。在这种情况下，产率降低或者层压之后的起偏振片材料难以重新使用，结果，废料不利地增加。为了解决该问题，提出了一种相对薄膜运输方向以所需角度倾斜聚合物的取向轴来获得偏振薄膜的方法(参见，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”)和JP-A-3-182701)。

用这种方法，理论上可以获得具有一不与纵向平行的吸收轴的偏振薄膜，然而，由于在延伸塑料薄膜时在薄膜左边和右边之间的薄膜运行速度不同，因此薄膜被拖拉或者皱褶，并且特别难生产具有所需倾斜角(45于起偏振片中)的偏振薄膜。因此，该方法不可行。

就保护薄膜而言，由于三乙酸纤维素酯薄膜光学上透明并且双折射小，因此主要使用它。该偏振薄膜通常是通过在运行方向(纵向)单轴地延伸一连续薄膜制得的，因此该偏振薄膜的吸收轴几乎与其纵向平行。

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，需要辊对辊附着。

近年来，液晶显示器不仅用于室内，而且室外使用也在增加。室外应用的实例包括用于街道广告的大的显示器、安装在车辆上的汽车导航用的液晶显示器、和以便携式电话为代表的移动媒介液晶显示器。随着使用环境的变化，迫切需要一种即使在高温高湿条件下颜色也没有改变并且透射比和偏振度波动降低的液晶显示器。由于这种变化，因此也要求起偏振片满足即使在高温高湿环境下显示器的整个图象平面的透射比和颜色很少变化的要求。

为了解决该问题，如上所述，以提出了几种方法，其中聚合物的取向轴相对薄膜运行方向以所需角度倾斜(JP-A-2000-9912)。

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相对侧面成对的薄膜保持点，它们各自与运行方向成角度，随着薄膜运行，每一对点可以将薄膜延伸至方向。同样在该方法中，由于在该薄膜的左边和右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夹住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和皱褶，对光学薄膜而言这是不利的。

而且，这些延伸方法的基本问题在于，延伸轴的倾斜主要是通过薄膜离开这些拉幅机夹子时产生屈服。

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吸收轴倾斜。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。

至于其它常规方法，JP-A-6-167611公开了一种液晶显示器，它使用了一种在高温高湿条件下皱褶百分比降低的起偏振片。JP-A-12-035512公开了一种在高温下透射比变化降低的起偏振片，采取的是控制锌的加入、PVA的聚合度和PVA的皂化度。同样，JP-A-13-083329公开了一种在高温高湿条件下偏振性能损失减少的碘偏振薄膜，它是通过将含硼酸的水溶液的pH值特定化。然而，这些不足以满足耐用性提高的目的。

                    发明内容

因此，本发明的目的是提供一种尺寸稳定性，特别是老化稳定性优异的起偏振片。

本发明的另一目的是提供一种长的辊状起偏振片，其尺寸稳定性优异，并且在冲压起偏振片的步骤中的产率提高。

本发明的另一目的是提供一种便宜的长起偏振片，其延伸轴的离差降低，它由一倾斜延伸且能够提高起偏振片冲压步骤的产率的偏振薄膜组成。

本发明的另一目的是提供一种性能高且便宜的起偏振片，它在高温高湿条件下的偏振性能的损失降低，即，耐用性优异，这种起偏振片是由一倾斜延伸且能够提高起偏振片冲压步骤的产率的偏振薄膜组成。

本发明的再一目的是提供一种制备方法，它使用一倾斜延伸方法，其中可以容易地制得上述尺寸稳定性优异的起偏振片，并且提供一种包括上述起偏振片的液晶显示器。

通过以下构成可以达到这些目的。

1、一种起偏振片，包括：

一偏振薄膜；和

一保护薄膜，它附着于所述偏振薄膜的至少一个表面上，

其中由保护薄膜的延伸轴与偏振薄膜的延伸轴构成的角不小于10并小于90。

2、如第1项所述的起偏振片，它是一长的辊状起偏振片，其中具有与其纵向平行的延伸轴的所述保护薄膜附着于延伸轴与其纵向既不平行也不垂直的所述偏振薄膜的至少一个表面上。

3、一种长的偏振薄膜，具有：

一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴；

在550nm下的偏振度为90％或更大；

在550nm下的单片透射比为35％或更大；和

当在横向测定延伸轴与纵向的角度时，该角度的离差在0.5内。

4、一种长的偏振薄膜，具有：

一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴；

在550nm下的偏振度为90％或更大；

在550nm下的单片透射比为35％或更大；

平面内的偏振度的离差在0.5％内；和

单片透射比的离差在0.5％内。

5、一种长的偏振薄膜，具有：

一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴；

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；和

表面粗糙度：Ra是10m或更小。

6、如第2项所述的起偏振片，其中

(a)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40％或更大的单片透射比以及550nm下95％或更大的偏振度，所述偏振度由下式(1)计算，和

(b)当所述起偏振片在温度为60℃和湿度为90％的环境下静置500小时时，所述起偏振片具有：

(b-1)与最初值相比，550nm下的透射比的波动宽度在10％之内；和

(b-2)与最初值相比，550nm下的偏振度的波动宽度在10％之内：

式(1)

            P＝[(H0-H1)/(H0+H1)]^1/2×100

其中H0是将两个起偏振片重叠使其吸收轴一致时的透射比(％)，H1是将两个起偏振片重叠使其吸收轴正交时的透射比(％)。

7、如第5项所述的偏振薄膜，其中每m²中色彩滑动条纹的数量是4或更少。

8、如第1、2或6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。

9、一种起偏振片的制备方法，包括将一延伸过的辊状保护薄膜附着到偏振薄膜的至少一个表面上，

其中所述偏振薄膜是通过一种延伸聚合物薄膜的方法制得的，该方法包括：

用夹具将一连续进料的聚合物薄膜的两个边夹住；和

将所述薄膜延伸，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持起点直到实际夹持释放点的轨迹，L2代表夹具从聚合物薄膜的另一边缘的实际夹持起点直到实际夹持释放点的轨迹，并且W代表这两个实际夹持释放点之间的距离，L1、L2和W满足下式(2)代表的关系，并且在右边薄膜夹具与左边薄膜夹具之间的纵向的运送速度差值小于1％：

式(2)

                 L2-L1＞0.4W

10、如第9项所述的起偏振片的制备方法，其中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内容物比率为5％或更大，然后收缩，同时降低该挥发性内容物的比率。

11、如第9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薄膜。

12、如第10项所述的起偏振片的制备方法，其中，当聚合物薄膜收缩同时降低挥发性内容物比率的时候，挥发性内容物比率的降低速度是1％/min。

13、如第9-12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是20-70。

14、如第13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。

15、如第9-14任一项所述的起偏振片的制备方法，包括：

将用于偏振薄膜的所述延伸过的聚合物薄膜干燥收缩并降低挥发性内容物比率；

在该干燥之后或期间将保护薄膜附着在该聚合物薄膜的至少一个表面上；和

对所述保护薄膜和聚合物薄膜的层压物进行热处理。

16、一种起偏振片的制备方法，包括将一延伸过的辊状保护薄膜附着在一偏振薄膜的至少一个表面上，所述偏振薄膜具有：

在550nm下80％或更大的偏振度；

在550nm下35％或更大的单片透射比；和

表面粗糙度：Ra为10μm或更小，

其中所述偏振薄膜是通过一种延伸聚合物薄膜的方法制得的，该方法包括：

用夹具将一连续进料的聚合物薄膜的两个边夹住；和

将所述薄膜延伸，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持起点直到实际夹持释放点的轨迹，L2代表夹具从聚合物薄膜的另一边缘的实际夹持起点直到实际夹持释放点的轨迹，并且W代表这两个实际夹持释放点之间的距离，L1、L2和W满足式(2)：L2-L1＞0.4W代表的关系，用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜在延伸之前具有0.1-500MPa的弹性模量，和

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内容物比率为5％或更大，然后收缩，同时降低该挥发性内容物比率。

17、如第16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是一数均聚合度是2,000-5,000的聚乙烯醇薄膜。

18、如第16项所述的起偏振片的制备方法，其中所述延伸用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜的方法包括加入金属盐的步骤。

19、如第18项所述的起偏振片的制备方法，其中所述加入金属盐的步骤是一将所述聚合物薄膜浸泡在含有金属盐的溶液中的步骤。

20、如第19项所述的起偏振片的制备方法，其中含有金属盐的溶液中金属盐的浓度是0.01-10.0wt％。

21、如第9-15任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在延伸之前用于所述偏振薄膜的薄膜中挥发性组分含量的分布是5％或更小。

22、如第16项所述的起偏振片的制备方法，其中，在延伸过的辊状保护薄膜附着到所述偏振薄膜的至少一个表面上之后，对所述偏振薄膜与保护薄膜的层压物进行后热处理。

23、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或6项所述的起偏振片；

具有至少一个如第3、4、5和7项所述的偏振薄膜的起偏振片；和

通过第9-22任一项所述的方法制得的起偏振片。

附图简述

图1是显示本发明的起偏振片的图示透视图。

图2是显示本发明的起偏振片的冲压状态的图示平面图。

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8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9是显示实施例的液晶显示器的层结构的图示平面图。

图10是显示实施例中保护薄膜的延伸轴与偏振薄膜的延伸轴之间的关系的示意图。

图11是显示传统起偏振片的冲压状态的图示平面图。

图12是鼓风设备的图示概念图。

图13是夹具的图示概念图。

图14是叶片设备的图示概念图。

附图中的标号如下：

(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薄膜与夹具捏合的位置以及开始延伸薄膜的位置(实际夹持起点：右边)

B1薄膜与夹具捏合的位置(左边)

C1开始延伸薄膜的位置(实际夹持起点：左边)

Cx释放薄膜的位置以及薄膜延伸的最后基础位置(实际夹持释放点：左边)

Ay薄膜延伸的最后基础位置(实际夹持释放点：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

延伸方向与薄膜运行方向构成的角

11在加入侧薄膜的中心线

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(捏合)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在加入侧薄膜的中心线

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(捏合)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

70保护薄膜

71、71′保护薄膜的延伸轴(相位滞后轴)

74粘合层

80偏振薄膜

81偏振薄膜的延伸轴(吸收轴)

72、82纵向

83横向

90起偏振片

91、92碘类起偏振片

97液晶元件

98背面光

101鼓风设备

111夹具

121叶片设备

即，已发现当将延伸过的保护薄膜和延伸过的偏振薄膜组合使其延伸轴构成不小于10但小于90的角时，其尺寸稳定性显著提高并且可以获得优异的老化稳定性。更具体地说，图1显示了起偏振片90，它是通过将具有延伸轴71的保护薄膜70附着于一具有延伸轴81的偏振薄膜80的至少一个表面上，如果需要的话，经粘合层75附着，其中偏振薄膜的延伸轴81与保护薄膜的延伸轴71(即，虚线71′)之间的角度不小于10但小于90。在该范围内，可以获得优异的尺寸稳定性。根据尺寸稳定性和偏振性能，保护薄膜和偏振薄膜的延伸轴之间的角度优选为20-80，更优选40-50。

本文所用的起偏振片不仅包括长的辊状起偏振片，而且包括用于LCD且由超长的起偏振片冲压出的起偏振片。至于起偏振片的延伸轴和保护薄膜的延伸轴之间的角度，当将起偏振片的保护薄膜和偏振薄膜剥离且测定起偏振片的吸收轴和保护薄膜的相位滞后轴时，可以评价由所述吸收轴和相位滞后轴构成的角度。

偏振薄膜的延伸轴定义为当将该起偏振片以交叉尼科耳状态(cross nicol state)重叠在一具有已知吸收轴的起偏振片上时得到最大透射密度的轴线方向。保护薄膜的延伸轴定义为测定该保护薄膜的平面内的折光率时得到最大折光率的轴线方向。偏振薄膜的延伸轴与保护薄膜的延伸轴之间的角度是指由这些轴线方向构成的角度。在本发明中，该角度不小于10但小于90。偏振薄膜的透射密度可以通过一透射密度仪(例如，X Rite.310TR，其上安装一M态过滤器)测定，并且保护薄膜的折光率可以通过一偏振光椭圆率测量仪(例如，AEP-10，由Shimadzu公司生产)测定。

优选保护薄膜70的延伸轴71与起偏振片的纵向82或横向83平行地运行，并且偏振薄膜80的延伸轴81相对该起偏振片的纵向82或横向83成45角。

用于本发明的延伸过的保护薄膜的制备不仅包括通过提供延伸步骤将该薄膜延伸的情形，而且包括如下情形：不提供一独立的延伸步骤，通过在将用于保护薄膜的薄膜干燥之后的后热处理中，在辊的纵向另外施加的张力将该薄膜延伸。

通过设计偏振薄膜和保护薄膜，它们各自有一延伸轴，并且这些延伸轴之间具有上述的角度，并将这些薄膜组合，可以容易地得到该起偏振片。然而，优选使用辊状起偏振片，其中如图2所示，具有与纵向平行的延伸轴71的一保护薄膜附着到具有一既不与纵向82平行也不与其垂直的延伸轴81的偏振薄膜(即，倾斜取向的偏振薄膜)的至少一个表面上。这样，当起偏振片如图2所示冲压时，可以提高冲压该起偏振片的步骤的产率。

图2所示倾斜取向的偏振薄膜可以通过如下方法制得：将一连续进料的聚合物薄膜的两边夹持，并通过施加一张力延伸该薄膜，同时使夹具在薄膜的纵向前进，其中夹具的轨迹L1(聚合物薄膜一端的实际夹持起点到其实际夹持释放点)、夹具的轨迹L2(聚合物薄膜的另一端的实际夹持起点到其实际夹持释放点)和这两个实际夹持释放点之间的距离W满足下式(1)，并且左边和右边薄膜夹具的纵向运输速度之差小于1％(本文后面，该方法特别称作一种特定的倾斜延伸方法)。

式(1)

            P＝[(H0-H1)/(H0+H1)]^1/2×100

在如此获得的倾斜延伸偏振薄膜的至少一个表面上，连续附着一在纵向具有延伸轴的辊状保护薄膜，由此可以更有效地制得一辊状起偏振片。

图11显示了冲压传统起偏振片的一个实例。在该传统起偏振片中，如图11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2所示，偏振化的吸收轴81，即，该延伸轴相对纵向82以45倾斜，并且该角度与LCD中在起偏振片的吸收轴与液晶元件本身的纵向或横向之间附着一液晶元件得到的角度一致，因此，在该冲压步骤中不需要倾斜冲压。而且，由图2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超长的起偏振片，但是沿纵向将其纵切制得，结果，获得特别高的产率。

本发明的起偏振片包括一具有偏振能力的偏振薄膜，并且在该偏振薄膜的两个表面或一个表面上，通常通过一粘合层提供一保护薄膜。一般说来，制得一超长的起偏振片(经常为辊状)，并根据用途冲压，由此获得一实际的起偏振片。除非另有说明，本发明所用的“起偏振片”既包括超长的起偏振片，还包括冲压的起偏振片。

如上所述，本发明的第一个优选实施方式的偏振薄膜的特征在于在一长的起偏振片(超长的起偏振片)中，吸收轴与其纵向既不平行也不垂直(本文后面，该超长的起偏振片有时简称为一“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。就该倾斜角而言，在由该超长的起偏振片冲压它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。

本发明第一个优选实施方式的偏振薄膜的特征还在于在550nm下的单片透射比是35％或更大，在550nm下的偏振度是90％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内容物比率、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。

在本发明的第一个优选实施方式的偏振薄膜中，在横向测定的延伸轴相对于纵向的角度的分散性小，具体地说，该分散性在5，优选3。结果，在横向尼科耳时间的黑色部分密度的分散实际上排除了，并且等级上升了。

上述横向的宽度是指作为偏振薄膜有效的宽度(有效宽度)，不包括在制备该偏振薄膜时在两边等处的夹持部分。

为了降低延伸轴的分散性，在延伸至所需的倾斜角之后，很快固定该取向状态。作为该目的的有效方式是，使用一控制聚合物薄膜在延伸时的挥发性内容物比率、薄膜在收缩时的收缩百分比、薄膜的干燥点和挥发性内容物比率的降低速度的方法。

在本发明的第二个优选实施方式的偏振薄膜中，偏振度和透射比的分散性(平面内偏振度和透射比的平均值的最大值或最小值之差与该平均值的比例)可以通过控制薄膜延伸时的挥发性内容物比率、薄膜收缩时的收缩百分比、延伸之前附着于薄膜上的外来杂质的量、挥发性内容物比率降低速度、和延伸之前薄膜内挥发性组分含量的分布来降低。

本发明的第三个优选实施方式的起偏振片的特征还在于偏振薄膜的表面粗糙度Ra是10m或更小。本文所用的表面粗糙度Ra优选是5m或更小，更优选1m或更小。本文所用的表面粗糙度Ra是指通过JIS B0601和B0660中所述的标准测定方法测定的值。实际上，表面粗糙度可以通过例如粗糙度仪和AFM的常规设备测定。

在本发明中，倾斜取向的偏振薄膜的表面粗糙度Ra为10m或更小，由此可以获得不产生彩色滑动条纹的优异的起偏振片。即，本发明提供了每1m²有4个或更小的彩色滑动条纹的起偏振片。本文所用的彩色滑动条纹是指在偏振薄膜或起偏振片上观察到的条状颜色变化。该彩色滑动条纹是用肉眼证实的，并且特别是指长度为1cm或更大并且宽度为0.1cm或更大并且在550nm下密度与正常相差0.2或更大的部分。彩色滑动条纹的量优选每1m²起偏振片中是4条或更少，更优选2条或更少，甚至更优选是1条或更少。

本发明的第三个优选实施方式的偏振薄膜的特征还在于在550nm下的单片透射比是35％或更大，并且在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。在本发明中，除非另有说明，透射比是指单片透射比。本发明的起偏振片具有优异的单片透射比和偏振度，因此在用作液晶显示器使其对比度可以有益地提高。

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，倾斜取向是通过延伸聚合物薄膜，同时控制薄膜延伸时的挥发性内容物比率、薄膜收缩时的收缩百分比、和薄膜在延伸之前的弹性模量获得的。还优选控制延伸之前附着于薄膜上的外来杂质的量。这样可以获得表面粗糙度下并且光滑度优异且即使倾斜延伸时没有皱褶和拖拉的偏振薄膜。由于没有产生皱褶/拖拉，因此没有发生翘曲，并且施加于薄膜上的延伸张力没有降低。这被假定为不产生条状颜色变化的原因。

本发明的一个优选实施方式的起偏振片具有优异的耐用性，即，在高温高湿条件下偏振性能的波动减少。而且，在本发明中首先可以制得长至10m或更大且耐用性优异的辊状起偏振片。结果，该起偏振片可以辊对辊地与另一光学元件，例如/4板附着，并且生产率提高。由于为辊状，该起偏振片还具有优异的包装性能和贮藏性。而且，可以由该辊状起偏振片高产率地冲压用于液晶显示器的起偏振片。

本发明优选实施方式的起偏振片的特征还在于在550nm下的单片透射比是40％或更大，并且在550nm下通过式(1)计算的偏振度是95％或更大。单片透射比优选是40％或更大，更优选43％或更大，并且偏振度优选是99％或更大，更优选99.9％或更大。在本发明中，除非另有说明，透射比是指单片透射比。

本发明的优选实施方式的起偏振片具有优异的单片透射比和偏振度，因此将其用作液晶显示器时，对比度可以有益地提高。

而且，本发明优选实施方式的起偏振片的特征在于当使该起偏振片在温度60℃和湿度90％的环境下静置500小时之后测定时，与最初值相比，550nm下透射比的波动宽度在10％以内，并且与最初值相比，550nm下偏振度的波动宽度在10％以内。这样，防止了本发明的起偏振片在高温高湿条件下的偏振性能降低，并且呈现优异的耐用性。

本文所用的最初值是指起偏振片暴露于高温高湿环境下之前的值。

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，倾斜取向是通过延伸聚合物薄膜，同时控制薄膜延伸时的挥发性内容物比率、加入到薄膜内的金属盐、和构成薄膜的聚合物的聚合度来获得的。还优选控制延伸之前附着于薄膜上的外来杂质的量。

<耐用性>

当液晶显示器在户外长期使用时，产生质量降低的问题，例如显示器图象平面的透射比降低或增加，颜色变化如脱色或变色，以及偏振度降低。

当将起偏振片静置于温度为60℃且湿度为90％的环境中时，发生这样一种现象：载体经受热收缩，并且偏振薄膜和保护薄膜质量降低。这可以作为促使起偏振片质量降低的试验使用。根据耐热性和耐湿热性，本发明的起偏振片在上述质量降低促使试验中优选透射比和偏振度的波动宽度小。更具体地说，在将起偏振片于温度为60℃且湿度为90％的环境中静置500小时之后，与最初值相比，透射比的波动宽度在10％之内，优选在5％之内，更优选在2％之内，与最初值相比，偏振度的波动宽度是10％，优选5％，更优选2％。

通过这样的方法：使用包含数均聚合度为1,000-10,000，优选2,000-5,000的聚合物的薄膜作为用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜并向该偏振薄膜中加入金属盐，可以使本发明的起偏振片具有这样的耐用性。然而，本发明并不限于该方法。

在本发明的起偏振片中，保护薄膜附着于所述偏振薄膜的至少一个表面上，这样在保护薄膜的延伸轴与偏振薄膜的延伸轴之间的倾斜角不小于10但小于90。只要满足该要求，对结合它们的附着方法没有特别的限制。对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)以及硼化合物的水溶液。其中，优选PVA-基树脂。干燥之后粘合层的厚度优选是0.01-10m，更优选0.05-5m。

将这些薄膜结合的方法的实例包括这样一种方法：将纵向延伸的正常偏振薄膜和一保护薄膜各自冲压，并将这些冲压过的薄膜结合以使各自的延伸轴成上述的倾斜角。偏振薄膜和保护薄膜中至少一个优选具有与其纵向既不平行也不垂直的延伸轴，这是由于不用前面的冲压起偏振片和保护薄膜，而仅仅将该保护薄膜和偏振薄膜各自以辊状附着就可以获得本发明的起偏振片，其中由延伸轴构成的倾斜角不平行。

具体地说，偏振薄膜优选具有与纵向既不平行也不垂直的延伸轴。而且，相对纵向而言，用作LCD的起偏振片的偏振薄膜优选具有以角度40-50，更优选44-46倾斜的延伸轴。

如上所述，具有与其纵向既不平行也不垂直的延伸轴的偏振薄膜优选通过特定的倾斜延伸方法冲压。下面详细描述该方法。

图3和4各自是显示一种倾斜延伸聚合物薄膜的方法的典型实例的图示平面图。

该特定的倾斜延伸方法包括(a)以箭头(i)的方向加入原始薄膜的步骤，(b)以横向延伸该薄膜的步骤，和(c)将该延伸薄膜运送到下一步的步骤，即，以箭头(ii)的方向。本文后面所述的“延伸步骤”含有步骤(a)-(c)并显示进行该倾斜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“实际夹持起点”)。

实际夹持起点定义为首先夹持薄膜两边的点。该实际夹持起点包括两个点，即，在更下游侧的夹持起点A1，以及在从A1的与加入侧薄膜的中心线11(图3)或21(图4)几乎垂直画的直线与相对侧夹具的轨迹13(图3)或23(图4)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。夹具作为基底同时通过的点An和Cn之间连接的直线是此时的延伸方向。

在该特定的倾斜延伸方法中，如图3和4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。实际释放该夹持的点(本文后面称之为“实际夹持释放点”)由两点定义，即在更下游侧薄膜离开夹具的点Cx，以及与从Cx与中心线12(图3)或22(图4)几乎垂直地画的直线与相对侧夹具的轨迹14(图3)或24(图4)的交会点Ay，所述的中心线12(图3)或22(图4)是要传送到下一步骤的薄膜的中心线。

薄膜最终延伸方向的角度是由延伸步骤的实际终点(实际夹持释放点)处右边与左边夹具之间的路径差Ay-Ax(即，L1-L2)与实际夹持释放点之间的距离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是一满足下面关系的角度：

                tan＝W/(Ay-Ax)，即，

                tan＝W/L1-L2

图3和4的上面的薄膜边缘夹持至18(图3)或28(图4)，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不是实际夹持释放点。

如上所述，存在于薄膜两边的实际夹持起点不是薄膜仅与右边和左边夹具各自捏合的点。为了更严格地描述上面定义的两个实际夹持起点，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与加入到夹持薄膜的步骤中的薄膜的中心线会合的两个夹住点，并且是位于最上游的两个夹住点。

类似地，两个实际夹持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与递送到下一步的薄膜的中心线会合的两个夹住点，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持起点或实际夹持释放点相连的直线构成的角度是90 0.5。

在使用拉幅机-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捏合的点与实际夹持起点之间或者在脱离夹具的点与实际夹持释放点之间存在大的位错，然而，只要从上面定义的实际夹持起点到实际夹持释放点的路径满足式(1)的关系，就能够有效地进行该倾斜延伸。

由步骤(c)的出口宽度与右边和左边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。

图1-6显示了延伸步骤的具体实例，其中将聚合物薄膜倾斜延伸，同时满足式(1)、并且在考虑设备成本和产率的情况下可以自由地设计它们。

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考虑，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3和6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，相对纵向的取向角为45，优选作为起偏振片或相差薄膜，它们仅通过扩大夹具的宽度是很难达到的。如图3，在薄膜一旦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。在接下来的收缩步骤中的收缩百分比优选为10％或更大。而且，如图6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，夹具轨迹的转弯数以及弯曲角度优选较小。在这种观点下，如图4、5和7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。

通过施加张力同时夹持两边的来延伸薄膜的设备优选是一种如图3-7所示的所谓的拉幅机。除了传统的两维拉幅机之外，也可以使用一延伸步骤，如图8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-型延伸机具有一夹-固定链沿轨道运行的结构。然而，当使用如本发明的垂直的不均匀延伸方法时，如图3和4所示，一个轨道的末端可能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可能同时发生捏合或脱离。在这种情况下，该实际路径长度LI和L2不是简单的捏合-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％的不匀度，然而，这些不归于本发明所述的速度不同。

由于右边和左边路径之间的差异，因此产生皱褶或滑动。为了解决这些问题，聚合物薄膜优选经过延伸，同时保持其支撑性能，并且使其有5％或更大的挥发性内容物，然后收缩以基本上挥发性内容物。本文所用的术语“聚合物薄膜保持支撑性能”是指薄膜夹持两边，并且不影响薄膜性能。

而且，“延伸使其有5％或更大的挥发性内容物”不一定是指在整个延伸步骤工艺中将挥发性内容物比率保持5％或更大，而是只要以挥发性内容物比率为5％或更大延伸就产生本发明的效果，在该步骤的一部分，挥发性内容物比率可以是5％或更小。以这种形式加入挥发性内容物的方法的实例包括这样一种方法：将薄膜浇注，然后加入挥发性内容物如水或非水溶剂，用挥发性内容物如水或非水溶剂浸泡、涂布或喷雾该薄膜，之后延伸，或者在延伸期间涂布挥发性内容物如水或非水溶剂。亲水聚合物如聚乙烯醇在高温和高湿环境下含有水，因此通过调节高湿环境中的湿度，然后延伸该薄膜，或者在高湿条件下延伸该薄膜，可以加入该挥发性内容物。除了这些方法之外，可以使用任何方式，只要聚合物薄膜的挥发性内容物可以为5％或更大。

优选的挥发性内容物比率随聚合物薄膜的类型而变化。挥发性内容物比率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，该挥发性内容物比率优选是10-100％，并且就纤维素酰化物而言优选是10-200％。

<收缩百分比：延伸期间或之后的收缩百分比>

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。如果聚合物薄膜的皱褶以及在倾斜方向取向产生的延伸轴的分散通过收缩而去除，那么它就足够的。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内容物的方法，然而，如果装置可以收缩薄膜的话，那么可以使用任意装置。薄膜优选收缩至1/sin或更大倍，其中是相对纵向的取向角。该收缩百分比优选是10％或更大。

<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持释放点才消失，那么它可能是足够的。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分散性。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内容物的挥发速度的方法。

<挥发性组分含量的分布>

在通过一个完整步骤制备一长的，特别是辊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(挥发性组分量的差异取决于薄膜平面的位置)，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组分含量的分布优选较小，并且优选为5％或更小。本发明所用的挥发性内容物比率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中挥发性内容物比率的波动宽度(最大值或最小值与平均挥发性内容物比率之差中的较大差值与平均挥发性内容物比率的比率)。为了降低挥发性组分含量的分布，可以使用一种用均匀空气吹正面和反面的方法、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。

图12-14分别显示了鼓风设备、夹具和叶片设备的一个实例。

<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，延伸时施加大的张力，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。根据杨氏模量，薄膜的弹性模量优选为0.01-5,000MPa，更优选0.1-500MPa。

<干燥：干燥速度和干燥点>

为了制备一长的，特别是辊状起偏振片，必需以挥发性内容物降低的状态附着一保护薄膜。在附着该保护薄膜之前聚合物薄膜优选经过干燥，并优选在释放两边的夹持之前具有一干燥点。更优选，将该干燥点调整至获得所需取向角之后以尽可能短的运行距离前进。而且，通过将该干燥点调整至释放两边的夹持的点，可以降低延伸轴的分散。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。

<挥发性内容物比率降低的速度>

本发明所用的挥发性内容物比率降低的速度是指单位体积内所含的挥发性组分在单位时间内的降低。如果该挥发性内容物比率降低速度低的话，收缩花费时间，并且在次期间，该延伸和取向过的聚合物薄膜易于经受取向分散，结果，偏振性能、单片透射比等易于产生分散。因此，挥发性内容物比率降低速度优选较高，特别是该降低速度优选是1％/min或更大。

下面描述本发明的其它要求。

<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40-90℃，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率表示时，它是1.1倍/分钟或更大，优选2倍/分钟或更大。

<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。直到结合保护薄膜，聚合物薄膜上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。本发明所用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。更优选较小量。

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。

<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，如果薄膜延伸时的周围温度至少高于薄膜内挥发性内容物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酸/溴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℃。

<延伸时的湿度>

在延伸聚乙烯醇(为水是挥发性内容物的薄膜)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。

<纵向的运送速度>

在将赋予氧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，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。

<偏振薄膜>

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1m-1mm，更优选20-200m。

在使用本发明制备偏振薄膜的情况下，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用于偏振薄膜的聚合物薄膜，例如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，当使用碘作为起偏器时，该染色是通过将用于偏振薄膜的聚合物薄膜浸泡在碘-碘化钾水溶液中进行的。碘优选是0.1-20g/l，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便于其延伸。

<起偏器>

除了碘之外，还优选使用二色性染料作为起偏器，并用该二色性染料染色该薄膜。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化率。

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

<加入硬化剂(交联剂)、金属盐>

参照使用PVA薄膜作为偏振薄膜用的聚合物薄膜的情形描述该硬化剂(交联剂)。在通过延伸PVA薄膜制备偏振薄膜的过程中，优选使用能够交联该PVA薄膜的硬化剂。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薄膜硬化不足，那么由于该步骤中的张力，该PVA薄膜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该PVA薄膜浸泡在该步骤中的硬化剂(交联剂)溶液中或者通过涂布该溶液将一硬化剂(交联剂)加入到该PVA薄膜中。将硬化剂(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或者用该溶液浸泡、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。作为硬化剂(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。

可以在薄膜捏合于延伸器之前或之后施加该硬化剂(交联剂)。这可以在任意步骤中进行，直到图3和4中所示的实例的步骤(b)结束，其中横向的延伸基本上结束。在加入该硬化剂(交联剂)之后，可以进行漂洗/水洗步骤。在上述中，根据使用PVA薄膜作为用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜的情形描述该硬化剂，然而，本文所述的这些大多数也可用于根据聚合物的种类略加改变来使用其它聚合物薄膜的情形。

本发明的特征在于在偏振薄膜中有金属盐，因此获得高的单片透射比，同时保持起偏器的取向度。认为这是由于金属盐的存在，金属离子与多碘离子形成盐，并将高价离子物质稳定。

用于本发明的金属优选是能够形成多价离子的金属元素。具体地说，优选属于过渡金属的金属元素。其具体实例包括锌、钴、锆、铁、镍和锰。其中优选锌。

锌的加入没有特别的限制，但是该加入可以在染色之前、染色之后、延伸之前、延伸之后、干燥之后或者将偏振薄膜与保护薄膜结合的步骤之后进行。锌可以染色溶液或硬化溶液中的锌离子加入，或者可以制备的含有锌的另一水溶液加入。

如果可以加入锌的话，加入锌的方法没有特别的限制，但是该加入可以在染色之前、染色之后、延伸之前、延伸之后、干燥之后或者偏振薄膜与保护薄膜结合的步骤之后通过包括浸泡法、涂布法和喷雾法中的任一方法进行。

为了加入锌，可以例举的一种方法是将锌盐溶解在每一水溶液中。在本发明中，根据易于制备，优选这样一种方法，将锌盐溶解在硬化溶液中并与在该硬化溶液中浸泡的步骤平行地加入锌。

作为锌盐，可以例举的有包括氯化锌和碘化锌的卤化锌、硫酸锌或乙酸锌。可以适当选择锌盐的用量，如果所得起偏振片或偏振薄膜中锌的含量成为本发明定义的锌含量，例如，当通过浸泡加入锌时，锌盐的用量可以根据浸泡液中的锌浓度、浸泡时间和浸泡温度而任意确定。当浸泡时间是60-200秒，浸泡温度是30-40℃时，氯化锌的用量是0.5-15重量份/100重量份的水，优选0.7-5重量份。

所得起偏振片或偏振薄膜中的锌含量是0.04-0.5wt％。当锌含量小于0.04wt％或超过0.5wt％时，在高温高湿下的耐用性趋于降低，并且偏振度和单片透射比趋于降低。起偏振片或偏振薄膜中的锌含量是以百分比计100重量份的起偏振片中锌重量所示的值。

向薄膜中加入金属盐的方法没有特别的限制，但是可以在用起偏器染色薄膜的步骤、向薄膜中加入硬化剂的步骤以及将偏振薄膜与保护薄膜结合的步骤中的任一步骤中进行该加入。其中，优选在用起偏器染色薄膜的步骤和/或向薄膜中加入硬化剂的步骤中加入该金属离子。在一更优选的实施方式中，将0.01-10.0wt％的金属盐加入到作为起偏器水溶液的碘/碘化钾水溶液以及作为硬化剂水溶液的硼酸/碘化钾水溶液中，由此进行薄膜的染色和向薄膜中加入硬化剂，同时加入金属盐。在一更优选的实施方式中，将0.01-10.0wt％的金属盐仅加入到作为硬化剂水溶液的硼酸/碘化钾水溶液中，由此加入硬化剂并加入金属盐。

延伸过的聚合物薄膜的收缩可以在延伸期间或延伸之后的任一步骤中进行。为了将该薄膜收缩，可以使用将该薄膜加热并由此除去挥发性内容物的方法，然而，可以使用可以使薄膜收缩的任意方法。干燥之后的挥发性内容物优选是3％或更小，更优选2％或更小，甚至更优选1.5％或更小。

在本发明的一个优选实施方式中，延伸方法包括：

(i)至少在横向将薄膜延伸至1.1-20.0倍，

(ii)使在夹持设备的加工方向在两边之间的薄膜运行速度相差1％或更大，

(iii)使薄膜运行方向弯曲，同时夹持薄膜的两边，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之间的倾斜角是20-70，

(iv)将薄膜延伸，同时保持聚合物薄膜的支持性能，并允许5％或更大的挥发性内容物存在，然后将该薄膜收缩以降低该挥发性内容物。

调节夹具的轨迹的轨道经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。

为了将一保护薄膜与由此通过倾斜延伸制得的偏振薄膜结合，例如可以使用这样一种方法：在上述偏振薄膜的干燥步骤中使用粘合剂将保护薄膜粘附到该偏振薄膜上，同时保持夹持两边的状态，然后切割两边，或者使用这样一种方法：在干燥之后从两边夹持部分取下偏振薄膜，将薄膜的两边切割，并将一保护薄膜附着其上。

图2显示了通过倾斜延伸获得的起偏振片进行冲压的一个实例(45倾斜的一个例子)。如图2所示，由于延伸轴81，即，偏振的吸收轴相对纵向82以45倾斜，并且保护薄膜的吸收轴71与纵向平行，其间的倾斜角是45。而且，偏振的吸收轴81的角度与LCD中的液晶元件结合时在起偏振片的吸收轴与液晶元件本身的垂直或横向之间构成的角度一致，因此，在该冲压步骤中不一定倾斜冲压。同样，如图2看出，由于倾斜延伸的起偏振片以直线沿纵向切割，因此也可以制得一实际的起偏振片，不用冲压该长的起偏振片，但是要将其沿纵向纵切，结果生产率明显提高。

从评价液晶显示器的对比度的角度，本发明的起偏振片优选具有高的透射比和高的偏振度。在550nm下该透射比优选是30％或更大，更优选40％或更大。在550nm下该偏振度优选是95.0％或更大，更优选99％或更大，甚至更优选99.9％或更大。在本发明中，除非另有说明，透射比是指单片透射比。

优选将本发明的起偏振片用于液晶显示器。该液晶显示器通常包括一液晶显示器元件和一起偏振片。该液晶显示器元件包括一液晶层、支持该液晶层的基片、和向该液晶施加一电压的电极层。所述基片和电极层各自是使用显示器目的用的透明材料制得的。作为透明基片，使用玻璃薄片或树脂薄膜。在要求液晶显示器具有一定的弯曲性的情况下，必需使用树脂薄膜。除了高的透明度之外，要求该液晶基片具有低的双折射和耐热性。有时在液晶显示器中提供一相差薄片。所述相差薄片是一除去液晶图象元件上的色彩并实现黑-和白-表达的双折射薄膜。该相差薄片也可以使用一树脂薄膜制得。要求该相差薄片具有高的双折射。该起偏振片包括保护薄膜和偏振薄膜。该偏振薄膜是使用碘或二色性染料作为偏振元件的树脂薄膜。为了保护偏振薄膜的目的，在偏振薄膜的一个表面或者两个表面上提供该保护薄膜。在仅在偏振薄膜的一个表面上提供保护薄膜的情况下，上述液晶基片通常用作另一表面上的保护薄膜。要求起偏振片的保护薄膜具有透明度和低的双折射(低的延迟值)，为此特别有益地使用本发明的乙酸纤维素酯薄膜。

起偏振片的偏振薄膜包括碘-型偏振薄膜、使用二色性染料的染料-型偏振薄膜、和聚烯-型偏振薄膜。任意这些偏振薄膜通常是使用聚乙烯醇-型薄膜生产的。起偏振片的保护薄膜优选厚度是25-350m，更优选50-200m。在该保护薄膜中，可以加入紫外线吸收剂、滑动剂、变质抑制剂和增塑剂。在起偏振片的保护薄膜中，还可以提供一表面处理过的薄膜。表面处理过的薄膜的功能包括硬涂层防混浊处理、防闪光处理和防反射处理。起偏振片及其保护薄膜描述在JP-A-4-219703、JP-A-5-212828和JP-A-6-51117。起偏振片的保护薄膜的厚度优选为10-350m，更优选25-200m。

在本发明的起偏振片的保护薄膜表面上，可以提供任意的功能层如用于补偿LCD的视角的光学各向异性层、用于提高显示器的可视性的防闪光层或防反射层、或者因各向异性散射或者各向异性光学干扰而用于提高LCD的亮度来具有分离PS波的功能的层(例如，聚合物分散液晶层、胆脂醇液晶层)(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、提高与偏振薄膜的粘合强度的易粘合层、粘合剂或压敏性粘合剂、或者赋予滑动性的层。

可以在偏振薄膜面侧或与偏振薄膜相对的表面上提供该功能层。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。该功能薄膜的实例包括相差薄膜如/4板和/2板、光漫射薄膜、在与起偏振片相对的表面上提供有导电层的塑料单元、具有各向异性散射或各向异性光学干扰功能的亮度提高薄膜、反射片、和具有transflective功能的反射片。

作为起偏振片的保护薄膜，可以堆叠一片上述的保护薄膜或多片上述的保护薄膜。可以将相同的保护薄膜附着于偏振薄膜的两个面，或者附着于两个表面的保护薄膜彼此可以具有不同的功能和物理性能。也可以仅将上述保护薄膜附着于一个表面上，并且在其相对表面上不附着该保护薄膜，而是直接在其上提供一压敏性粘合层以直接在其上附着一液晶元件。在这种情况下，优选在该压敏粘合剂的外面提供一可释放的分离薄膜。

<保护薄膜和偏振薄膜的结合角>

在本发明中，当保护薄膜和偏振薄膜以一角度结合以使保护薄膜的取向轴(相位滞后轴)和偏振薄膜的延伸轴(吸收轴)不平行地运行时，提供具有优异尺寸稳定性的效果。为了获得该效果，该角度优选从不小于10到小于90，更优选从20到小于70。

<保护薄膜>

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，并将该层压物用作起偏振片。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，并且更优选乙酸纤维素酯。

根据最终用途，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5-500m，更优选20-200m，甚至更优选20-100m。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。从避免线性偏振的椭圆形形成的角度，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，不采用这，例如相差薄片，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)   2.6A+B3.0

(II)  2.0A 3.0

(III) 0B＜08

(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[ ]，按照下式可以确定聚合度：

                  DP＝[ ]/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。浓液优选制备以具有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内容物的组分：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)和邻乙酰基柠檬酸三丁酯(OACTB)。

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，优选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0.01-100m，更优选0.1-10m。可以在溶剂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，优选使用静态混合器等在浇注之前即刻与加入紫外线吸收剂类似的形式加入该分散液。

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-基、磺酸-基、羧酸-基、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，优选酸处理和碱处理，即，对纤维素酰化物皂化处理。

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、或者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、胆脂醇液晶层)(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/4板和/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，学院在该压敏性粘合剂的外面提供一可释放的分离薄膜。

该保护薄膜通常以辊状加入，并优选连续附着于一超长的起偏振片上，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。本发明的超长的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不小于10-小于90，优选20-80。就该倾斜角而言，尤其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0.01-10m，更优选0.05-5m。

<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压敏性粘合剂性能。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聚合物形成和固化一薄膜：粘合剂或压敏性粘合剂的聚合物，例如丙烯酰基-基共聚物、环氧-基树脂、聚氨酯、硅酮-基聚合物、聚醚、丁缩醛-基树脂、聚酰胺-基树脂、聚乙烯醇-基树脂或合成橡胶。其中，最优选丙烯酰基-基共聚物，这是由于可以容易地控制压敏性粘合剂性能，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内容物比例并在干燥之后或期间将该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直通线下进行。

<用途及其它>

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，所述光学元件例如，相差薄膜如/4板和/2板、视角放大的薄膜、防眩光薄膜和硬涂层薄膜。

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]

实施例1：

在纵向单轴延伸的一个长聚乙烯醇(PVA)薄膜(在纵向具有吸收轴的偏振薄膜)的一个表面上，使用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司.)水溶液作为粘合剂附着一由富士胶片有限公司生产的皂化过的薄膜Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm)以提供图10所示延伸轴的5个图案(1号-5号)。

如下评价所得的每一起偏振片因在由Yamato Kagaku Sha生产的干燥恒湿炉(D63)中老化引起的尺寸稳定性和和翘曲。所得结果示于表1。

{尺寸稳定性}

测定在40℃和30％的相对湿度下处理100小时之后的收缩百分比。尺寸收缩百分比：

O：在2％之内

：2-5％

X：大于5％

{翘曲}

在40℃和30％的相对湿度的环境下将该起偏振片加热100小时，然后在一光滑表面上静置。用肉眼观察是否翘曲并通过3级评价。

翘曲：

O：几乎没有翘曲。

A：翘曲。

X：严重翘曲。

                          [表1]

起偏振片的编号	尺寸稳定性	翘曲	备注
				1号	O	O	本发明
2号	O	O	本发明
				3号	O	O	本发明
4号	X	X	对比
				5号	X	X	对比

实施例2：

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30.0g/l碘化钾的水溶液中浸泡120秒。接着，将该薄膜以图3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并且在60℃和湿度90％的环境下一旦延伸至7.0倍之后，收缩至5.3倍。之后，将宽度保持恒定，同时在70℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。该PVA薄膜的挥发性内容物比率在延伸开始之前是31％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹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滑移。所得偏振薄膜相对纵向具有以45倾斜的延伸轴。

之后，使用含有4％碘化钾的3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)水溶液作为粘合剂，将富士胶片薄膜有限公司生产的皂化过的辊状Fujitac(三乙酸纤维素酯，延迟值：3.0nm，其延伸轴与纵向平行地运行)连续地附着于该长偏振薄膜上，同时使该Fujitac在纵向运行并在80℃下干燥，得到一有效宽度是650mm的起偏振片。

将该起偏振片切割成如图2的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。该起偏振片在550nm下具有43.3％的透射比和99.98％的偏振度。

在632.8nm下使用由Oji Test Instruments制得的KOBRA21DH测定延迟。

实施例3：

将实施例2中制得的碘起偏振片91和92用作两片起偏振片，在它们之间夹着用于LCD的液晶元件97。如图9所示，将该起偏振片91以起偏振片放置在显示器侧并通过一粘合剂附着于液晶元件97，制得LCD。

由此制得的LCD呈现优异的亮度、视角性能和可视性，并且即使在40℃和30％RH的环境下静置100小时之后，该起偏振片不与液晶显示器分离，证实该LCD处于不会给显示器性能带来麻烦的水平。

[实施例4]

在30℃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30℃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3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并且在50℃和95％的环境下一旦延伸至6.4倍之后，收缩至4.5倍。之后，将宽度保持恒定，同时在70℃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)，再在60℃下加热30分钟，制得一有效宽度是650mm的起偏振片。

PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是30％，干燥之后是1.5％。收缩期间的水分含量降低速度是5％/min，并在中间区域(c)出现干燥点。

右边和左边拉幅机夹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。

所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45倾斜。在横向以50mm的间隔测定该起偏振片的吸收轴的倾斜，结果，相对纵向的该延伸轴的平均倾斜角是45，并且其离差是0.5。在1m2的平面内以50mm的间隔测定该起偏振片在550nm下的透射比和偏振度，结果，平均透射比是40.2％，平均偏振度是99.56％。

而且，将该起偏振片切割成如图2的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。

[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30g/l碘化钾的水溶液中浸泡60秒。接着，将该薄膜以图4的形式加入到一拉幅机延伸器中，并且在65℃和95％的环境下延伸至4.5倍。然后，如图4所示将拉幅机在延伸方向弯曲，之后，将宽度保持恒定并进行收缩，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，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)，再在60℃下加热30分钟，制得一有效宽度是650mm的起偏振片。

PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是30.5％，干燥之后是1.5％。收缩期间的水分含量降低速度是10％/min，并在1/3区域点(c)出现干燥点。

右边和左边拉幅机夹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。在拉幅机出口的实际延伸方向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。在横向以50mm的间隔测定该起偏振片的吸收轴的倾斜，结果，相对纵向的该延伸轴的平均倾斜角是45，并且其离差是0.25。在1m²的平面内以50mm的间隔测定该起偏振片在550nm下的透射比和偏振度，结果，平均透射比是42.2％，平均偏振度是99.97％。

而且，将该起偏振片切割成如图2的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。

[对比实施例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30g/l碘化钾的水溶液中浸泡60秒。接着，将该薄膜以图4的形式加入到一拉幅机延伸器中并延伸至4.5倍。然后，如图4所示将拉幅机在延伸方向弯曲，之后，将宽度保持恒定并进行收缩，同时在40℃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，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)，再在60℃下加热30分钟，制得一有效宽度是650mm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。在横向以50mm的间隔测定该起偏振片的透射轴的倾斜，结果，相对纵向的该延伸轴的平均倾斜角是45，并且其离差是3。在1m2的平面内以50mm的间隔测定该起偏振片在550nm下的透射比和偏振度，结果，平均透射比是41.1％，平均偏振度是99.78％。

[实施例6]

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，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。

[实施例7]

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30℃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30℃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，风吹薄膜的两个表面以除去过量水分，从而提供这样一种状态：薄膜内水分含量的分布是2％或更低。在这种情况下，将该薄膜以图3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并且在45℃和95％的环境下一旦延伸至6.4倍之后，收缩至4.5倍。之后，将宽度保持恒定，同时在80℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。使用切割器切下纵向为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)，再在60℃下加热30分钟，制得一有效宽度是650mm的起偏振片。

PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是30％，干燥之后是1.5％。收缩期间的水分含量降低速度是5％/min。

右边和左边拉幅机夹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。

所得起偏振片的吸收轴方向相对纵向以45倾斜，并且相对作为保护薄膜的Fujitac的相位滞后轴也以45倾斜。

在1m²的平面内以50mm的间隔测定该起偏振片在550nm下的透射比和偏振度，结果，平均透射比是40.8％，平均偏振度是99.55％，并且透射比和偏振度的最大值与最小值的离差都是0.5％。

而且，将该起偏振片切割成如图2的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。

[实施例8]

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，风吹薄膜的两个表面以除去过量水分，从而提供这样一种状态：薄膜内水分含量的分布是2％或更低。在这种情况下，将该薄膜以图4的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在65℃和95％的环境下延伸至4.5倍。将该拉幅机在延伸方向如图4所示弯曲，之后，将宽度保持恒定并进行收缩，同时在80℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。使用切割器切下纵向为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)，再在60℃下加热30分钟，制得一有效宽度是650mm的起偏振片。

PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是32％，干燥之后是1.5％。收缩期间的水分含量降低速度是10％/min。

右边和左边拉幅机夹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。在拉幅机出口的实际延伸方向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。在1m²的平面内以50mm的间隔测定该起偏振片在550nm下的透射比和偏振度，结果，平均透射比是42.9％，平均偏振度是99.97％，并且透射比和偏振度的最大值与最小值的离差都是0.25％。

而且，将该起偏振片切割成如图2的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。

[对比实施例3]

用水流速度是0.1l/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2％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，没有风吹薄膜的两个表面，将薄膜内水分含量的分布是10％的状态的薄膜以图4的形式加入到一拉幅机延伸器中，并延伸至4.5倍。将该拉幅机在延伸方向如图4所示弯曲，之后，将宽度保持恒定并进行收缩，同时在40℃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)，再在60℃下加热30分钟，制得一有效宽度是650mm的起偏振片。在薄膜的整个表面产生染色不匀性。在1m²的平面内以50mm的间隔测定该起偏振片在550nm下的透射比和偏振度，结果，平均透射比是40.1％，平均偏振度是99.46％，并且透射比和偏振度的最大值与最小值的离差都是3％。

[实施例9]

将实施例8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，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。

[实施例10]

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，将该薄膜以图3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在40℃和95％的环境下一旦延伸至7.0倍之后，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。PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是30％，干燥之后是1.5％。在40℃和95％的环境下延伸之前的PVA薄膜的弹性模量是35MPa。

右边和左边拉幅机夹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。

此时，通过表面粗糙度测定仪(由Kosaka Laboratory Ltd.制造)测定该起偏振片的表面粗糙度，发现为1.0m。

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薄膜附着一层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，该乙酸纤维素酯薄膜的皂化是如下进行的：在55℃下将该乙酸纤维素酯薄膜在1.5N氢氧化钠水溶液中浸泡2分钟，在水洗浴中于室温下洗涤，在30℃下用0.1N硫酸中和，再在室温下在水洗浴中洗涤，然后用100℃的热风干燥)，再在60℃下加热30分钟，获得一有效宽度是650mm的起偏振片。由于表面光滑，这些薄膜彼此附着状态良好。

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层(保护薄膜)的相位滞后轴以45倾斜。该起偏振片在550nm下的透射比是41.3％，偏振度是99.60％。

而且，将该起偏振片切割成如图2的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。肉眼没有观察到色彩滑动条纹。

[实施例11]

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，将该薄膜以图4的形式加入到一拉幅机延伸器中，并延伸至4.5倍。如图4所示将该拉幅机在延伸方向弯曲，之后，将宽度保持恒定并进行收缩，同时在80℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。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薄膜附着一层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60℃下加热30分钟，获得一有效宽度是650mm的起偏振片。

PVA薄膜的水分含量在延伸开始之前是32％，干燥之后是1.5％。在40℃和95％的环境下延伸之前的PVA薄膜的弹性模量是25MPa。通过实施例10中使用的测定仪测定干燥之后的该起偏振片的表面粗糙度Ra，发现为0.05m。

右边和左边拉幅机夹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。在拉幅机出口的实际延伸方向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。该起偏振片在550nm下的透射比是42.3％，偏振度是99.97％。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％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。肉眼没有观察到色彩滑动条纹。

[对比实施例4]

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2％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，在60下将薄膜干燥10分钟。该PVA薄膜的水分含量是1％，并且在这种状态下，其弹性模量是800MPa。然后，该PVA薄膜以图4的形式加入到一拉幅机延伸器中，并延伸至4.5倍。将该拉幅机在延伸方向如图4所示弯曲，之后，将宽度保持恒定并进行收缩，同时在80℃下将薄膜干燥并从拉幅机上取下。在薄膜的整个表面上留下收缩，并且表面粗糙度Ra是2cm。由于粗的粗糙度，因此不能附着一保护薄膜，不能获得一起偏振片。在整个表面上有大量色彩滑动条纹。

[实施例12]

将实施例11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97，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。

[实施例13]

<起偏振片的制备>

在40℃下将数均聚合度为1700的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40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液(其中加入浓度为1.0wt％的氯化铁)中浸泡120秒。接着，将该薄膜以图3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在一旦延伸至7.0倍之后，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。PVA薄膜的水分含量(挥发性内容物比率)在延伸开始之前是31％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹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。在拉幅机出口的实际延伸方向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。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一层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，制得一有效宽度是650mm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。

该起偏振片在550nm下的透射比是42.9％，偏振度是99.89％。

而且，将该起偏振片切割成如图2的310×233mm的大小，结果，可以获得面积效率为91.5％且吸收轴相对该面倾斜45的起偏振片。

将所得起偏振片经受耐热性和耐湿热性试验，结果，单片透射比的波动宽度是9.2％，偏振度的波动宽度是8.3％。

<耐湿热性评价>

(暴露于高湿高温下)

将该起偏振片于温度60℃和湿度90％的环境下在一恒温和恒湿炉(G-42M，由Yamato Kagaku Sha制备)中静置500小时并将其用作测定样品。

(透射比的波动宽度)

使用Shimadzu Auto-recording Spectrometer UV2100测定550nm下的透射比，并根据下式计算其波动宽度：

      透射比的波动宽度(％)＝T₁-T₀/T₀)×100其中T₁是暴露于高湿高温下的样品的透射比，T₀是该暴露之前的透射比。

(偏振度的波动宽度)

使用Shimadzu Auto-recording Spectrometer UV2100测定550nm下的透射比，按照式(1)测定偏振度P(％)，然后，按照下式计算波动宽度：

         偏振度的波动宽度(％)＝(P₁-P₀/P₀)×100其中P₁是暴露于高湿和高温下样品的偏振度，P₀是暴露之前的偏振度。

<耐热性的评价>

(暴露于高温下)

将该起偏振片于温度80℃和湿度30％的环境下在Shimadzu恒温干燥炉(D63)中静置500小时并将其用作测定样品。

(透射比的波动宽度和偏振度的波动宽度的评价)

以与<耐湿热性的评价>中相同的方式评价透射比的波动宽度和偏振度的波动宽度。

[实施例14]

<起偏振片的制备>

在40℃下将数均聚合度为1700的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40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液(其中加入浓度为1.0wt％的氯化锌)中浸泡120秒。接着，将该薄膜以图3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在一旦延伸至7.0倍之后，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。PVA薄膜的水分含量(挥发性内容物比率)在延伸开始之前是31％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹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。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一层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，获得一有效宽度是650mm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。

该起偏振片在550nm下的透射比是43.0％，偏振度是99.95％。

将所得起偏振片经受耐热性和耐湿热性试验，结果，单片透射比的波动宽度是2.4％，偏振度的波动宽度是1.2％。

[实施例15]

<起偏振片的制备>

在40℃下将数均聚合度为2400的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40℃下在含有40g/l硼酸和30.0g/l碘化钾的水溶液(其中加入浓度为1.0wt％的氯化锌)中浸泡120秒。接着，将该薄膜以图3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在一旦延伸至7.0倍之后，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。PVA薄膜的水分含量(挥发性内容物比率)在延伸开始之前是31％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹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。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一层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，获得一有效宽度是650mm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。

该起偏振片在550nm下的透射比是43.2％，偏振度是99.74％。

将所得起偏振片经受耐热性和耐湿热性试验，结果，单片透射比的波动宽度是0.8％，偏振度的波动宽度是0.3％。

[实施例16]

<液晶显示器的制备>

将实施例14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。

[对比实施例5]

<起偏振片的制备>

在40℃下将数均聚合度为1700的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3的形式加入到一拉幅机延伸器中，并在一旦延伸至7.0倍之后，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。PVA薄膜的水分含量(挥发性内容物比率)在延伸开始之前是31％，干燥之后是1.5％。

右边和左边拉幅机夹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。

然后，用3％PVA(PVA-117H，由Kuraray有限公司生产)水溶液作为粘合剂将该PVA薄膜附着一层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，获得一有效宽度是650mm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层的相位滞后轴也以45倾斜。

该起偏振片在550nm下的透射比是43.3％，偏振度是99.98％。

将所得起偏振片经受耐热性和耐湿热性试验，结果，单片透射比的波动宽度是13.5％，偏振度的波动宽度是12.7％。

将对比实施例5与实施例13和15相比显而易见，使用聚合度高的PVA或金属盐，可以降低耐热性和耐湿热性试验之后的透射比和偏振度的波动宽度，并且不会引起脱色或变色。

同样，将实施例13与14相比，显而易见，使用金属盐中的锌盐，可以更大地降低耐热性和耐湿热性试验之后的透射比和偏振度的波动宽度。而且，将实施例14与16相比看出，同时使用聚合度高的PVA和金属盐，可以使耐热性和耐湿热性试验之后的透射比和偏振度的波动宽度最小化。

工业实用性

本发明可以提供一种尺寸稳定性，特别是老化稳定性优异的起偏振片，提供了一种容易制备起偏振片的方法，它能够提高冲压起偏振片的步骤中的产率，并且提供了一种成本低且具有优异的显示器等级的液晶显示器。

Claims (23)

1、一种起偏振片，包括：

一偏振薄膜；和

一保护薄膜，它附着于所述偏振薄膜的至少一个表面上，

其中由保护薄膜的延伸轴与偏振薄膜的延伸轴构成的角不小于10并小于90。

2、如权利要求1所述的起偏振片，它是一长的辊状起偏振片，其中具有与其纵向平行的延伸轴的所述保护薄膜附着于延伸轴与其纵向既不平行也不垂直的所述偏振薄膜的至少一个表面上。

3、一种长的偏振薄膜，具有：

一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴；

在550nm下的偏振度为90％或更大；

在550nm下的单片透射比为35％或更大；和

当在横向测定延伸轴与纵向的角度时，该角度的离差在0.5内。

4、一种长的偏振薄膜，具有：

一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴；

在550nm下的偏振度为90％或更大；

在550nm下的单片透射比为35％或更大；

平面内的偏振度的离差在0.5％内；和

单片透射比的离差在0.5％内。

5、一种长的偏振薄膜，具有：

一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴；

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；和

表面粗糙度：Ra是10m或更小。

6、如权利要求2所述的起偏振片，其中

(a)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40％或更大的单片透射比以及550nm下95％或更大的偏振度，所述偏振度由下式(1)计算，和

(b)当所述起偏振片在温度为60℃和湿度为90％的环境下静置500小时时，所述起偏振片具有：

(b-1)与最初值相比，550nm下的透射比的波动宽度在10％之内；和

(b-2)与最初值相比，550nm下的偏振度的波动宽度在10％之内：

   P＝[(H0-H1)/(H0+H1)]^1/2×100       式(1)其中H0是将两个起偏振片重叠使其吸收轴一致时的透射比(％)，H1是将两个起偏振片重叠使其吸收轴正交时的透射比(％)。

7、如权利要求5所述的偏振薄膜，其中每m2中色彩滑动条纹的数量是4或更少。

8、如权利要求1、2或6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。

9、一种起偏振片的制备方法，包括将一延伸过的辊状保护薄膜附着到偏振薄膜的至少一个表面上，

其中所述偏振薄膜是通过一种延伸聚合物薄膜的方法制得的，该方法包括：

用夹具将一连续进料的聚合物薄膜的两个边夹住；和

将所述薄膜延伸，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持起点直到实际夹持释放点的轨迹，L2代表夹具从聚合物薄膜的另一边缘的实际夹持起点直到实际夹持释放点的轨迹，并且W代表这两个实际夹持释放点之间的距离，L1、L2和W满足下式(2)代表的关系，并且在右边薄膜夹具与左边薄膜夹具之间的纵向的运送速度差值小于1％：

      L2-L1＞0.4W                式(2)

10、如权利要求9所述的起偏振片的制备方法，其中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内容物比率为5％或更大，然后收缩，同时降低该挥发性内容物的比率。

11、如权利要求9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薄膜。

12、如权利要求10所述的起偏振片的制备方法，其中，当聚合物薄膜收缩同时降低挥发性内容物比率的时候，挥发性内容物比率的降低速度是1％/min。

13、如权利要求9-12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是20-70。

14、如权利要求13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。

15、如权利要求9-14任一项所述的起偏振片的制备方法，包括：

将用于偏振薄膜的所述延伸过的聚合物薄膜干燥收缩并降低挥发性内容物比率；

在该干燥之后或期间将保护薄膜附着在该聚合物薄膜的至少一个表面上；和

对所述保护薄膜和聚合物薄膜的层压物进行热处理。

16、一种起偏振片的制备方法，包括将一延伸过的辊状保护薄膜附着在一偏振薄膜的至少一个表面上，所述偏振薄膜具有：

在550nm下80％或更大的偏振度；

在550nm下35％或更大的单片透射比；和

表面粗糙度：Ra为10μm或更小，

其中所述偏振薄膜是通过一种延伸聚合物薄膜的方法制得的，该方法包括：

用夹具将一连续进料的聚合物薄膜的两个边夹住；和

将所述薄膜延伸，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持起点直到实际夹持释放点的轨迹，L2代表夹具从聚合物薄膜的另一边缘的实际夹持起点直到实际夹持释放点的轨迹，并且W代表这两个实际夹持释放点之间的距离，L1、L2和W满足式(2)：L2-L1＞0.4W代表的关系，

用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜在延伸之前具有0.1-500MPa的弹性模量，和

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内容物比率为5％或更大，然后收缩，同时降低该挥发性内容物比率。

17、如权利要求16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是一数均聚合度是2,000-5,000的聚乙烯醇薄膜。

18、如权利要求16所述的起偏振片的制备方法，其中所述延伸用于所述偏振薄膜的聚合物薄膜的方法包括加入金属盐的步骤。

19、如权利要求18所述的起偏振片的制备方法，其中所述加入金属盐的步骤是一将所述聚合物薄膜浸泡在含有金属盐的溶液中的步骤。

20、如权利要求19所述的起偏振片的制备方法，其中含有金属盐的溶液中金属盐的浓度是0.01-10.0wt％。

21、如权利要求9-15任一项所述的起偏振片的制备方法，其中在延伸之前用于所述偏振薄膜的薄膜中挥发性组分含量的分布是5％或更小。

22、如权利要求16所述的起偏振片的制备方法，其中，在延伸过的辊状保护薄膜附着到所述偏振薄膜的至少一个表面上之后，对所述偏振薄膜与保护薄膜的层压物进行后热处理。

23、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或6中所述的起偏振片；

具有至少一个如权利要求3、4、5和7所述的偏振薄膜的起偏振片；和

通过权利要求9-22任一项所述的方法制得的起偏振片。

Images