CN1860389A - 制造偏振薄膜的方法,偏振薄膜和使用该偏振薄膜的图像显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制造偏振薄膜的方法，该方法包括：染色处理步骤和拉伸处理步骤，将多张薄膜在不相互接触的情况下同时浸渍在至少一种处理液。

Description

制造偏振薄膜的方法，偏振薄膜和使用该偏振薄膜的图像显示器
发明领域
本发明涉及一种用于制造将要用于图像显示器的偏振薄膜，所述图像显示器如液晶显示器件(LCD)、场致发光显示器件(ELD)、等离子体显示板(PDP)和场发射显示器(FED)，还涉及通过该制造方法获得的偏振薄膜，所述偏振薄膜具体用于液晶显示器件。本发明也涉及可以通过将光学层叠加在偏振薄膜上获得的光学薄膜和偏振片，以及具有这种偏振薄膜或光学薄膜的图像显示器。
背景技术
为了提供高再现性的明亮图像，要求用于图像显示器(特别是用于液晶显示器件)的偏振薄膜既有高透射率又有高偏振度。迄今，偏振薄膜一直是通过将诸如聚乙烯醇类薄膜的薄膜用二色性碘或二色性物质诸如二色性染料染色，然后通过单轴拉伸将薄膜取向而制造的。
近年来，由于液晶显示器件需求的增加，对于用于液晶显示器件的偏振薄膜的需求也增加。而且，需要一种具有更高光学特性和优异的面内均匀性没有不规则性、污染等的偏振薄膜(参见，例如参考文献1)。为了在保持高光学特性的同时提高偏振薄膜的生产量，已经尝试了通过扩大目前的生产设备和使用宽度更大的薄膜来增加偏振薄膜的数量。但是，采用这些措施，生产设备扩大招致时间和成本的增加，并且难以制造大宽度的薄膜。已经发现这种常规方法造成光学特性的劣化和不规则性及缺陷的增加。因此，需要一种在不使光学特性劣化的情况下便利地提高生产量的方法。尽管已经公开了叠加薄膜然后拉伸叠加的薄膜的方法作为这样的方法(参见，例如参考文献2)，但是该方法专门用于拉伸部分，而难以将该方法直接应用于使用处理浴的一系列生产步骤中。
[参考文献1]JP-A-2001-290027
[参考文献2]JP-A-2002-333520
本发明的一个目的是提供一种在不使光学特性如透射率和偏振度劣化的情况下制造偏振薄膜的便利方法，其中所述偏振薄膜是使用至少一种处理浴制造的。本发明的另一目的是提供可以通过所述制造方法获得的偏振薄膜，通过将光学层叠加在所述偏振薄膜上而获得的光学薄膜，以及使用所述偏振薄膜或光学薄膜的图像显示器。
发明内容
本发明的发明人进行了深入研究以解决上述问题，发现通过下面所述的制造偏振片的方法可以达到所述目的，从而完成了本发明。即，通过下面所述的偏振薄膜制造方法、偏振薄膜、光学薄膜、图像显示器和偏振薄膜制造装置，达到了本发明的目的。
1、一种制造偏振薄膜的方法，该方法包括：染色处理步骤和拉伸处理步骤，将多张薄膜在不相互接触的情况下同时浸渍在至少一种处理液。
2、根据项1的制造偏振薄膜的方法，其中所述的薄膜的数量为2张以上且4张以下。
3、根据项1的制造偏振薄膜的方法，其中在所述染色处理步骤中将聚乙烯醇类薄膜用二色性物质染色，然后在所述拉伸处理步骤中将染色的薄膜单轴拉伸。
4、一种通过根据项1的方法获得的偏振薄膜。
5、一种光学薄膜，其包含根据项4的偏振薄膜和提供在所述偏振薄膜的至少一侧的光学层。
6、一种液晶板，其包含根据项4的偏振薄膜。
7、一种图像显示器，其包含根据项4的偏振薄膜。
8、根据项6的液晶板，其中所述的液晶板是通过内部制造方法制造的。
9、根据项7的图像显示器，其中所述的图像显示器是通过内部制造方法制造的。
10、一种用于制造偏振薄膜的装置，其包含具有薄膜输送保持器的处理浴，所述薄膜输送保持器用于将多张薄膜在不相互接触的情况下同时浸渍在至少一种处理液。
11、根据项10的用于制造偏振薄膜的装置，其中所述的薄膜的数量为2张以上且4张以下。
12、根据项1的制造偏振薄膜的方法，其中总拉伸比率为3.0以上且7.0以下。
附图简述
图1是根据本发明的偏振薄膜制造方法的一个实例。
图2是常规的偏振薄膜制造方法的一个实例。
图3所示的是在使用两张薄膜输送保持器并且水平排列输送的薄膜以形成两行的情况下，从输送方向观看时的处理浴截面的截面图。
图4所示的是在使用一张薄膜输送保持器并且水平排列输送的薄膜以形成两行的情况下，从输送方向观看时的处理浴截面的截面图。
图5所示的是在垂直排列输送的薄膜以形成三列的情况下，从输送方向观看时的处理浴截面的截面图。
图6所示的是在垂直和水平排列输送的薄膜以形成分别由两列组成的两行的情况下，从输送方向观看时的处理浴截面的截面图。
图7所示的是在使用三张薄膜输送保持器并且垂直和水平排列输送的薄膜以形成三行的情况下，从输送方向观看时的处理浴截面的截面图。
参考数字的描述如下：
1表示处理浴；2表示薄膜输送保持器(辊)；3表示处理液；4表示原薄膜；5表示输送的薄膜；6表示偏振薄膜；11表示溶胀处理步骤(浴)；12表示染色处理步骤(浴)；13表示交联处理步骤(浴)；14表示拉伸处理步骤(浴)；15表示水洗处理步骤(浴)；16表示干燥处理步骤(浴)。
实施本发明的最佳方式
本发明基于以下发现：通过在偏振薄膜制造方法中将多张薄膜在至少一种处理浴一起进行处理，可以在不劣化光学特性的情况下提高偏振薄膜的产量，其中所述的偏振薄膜是通过将所述薄膜同时浸渍在含有二色性物质的处理液的染色处理步骤和通过单轴拉伸而拉伸薄膜的拉伸处理步骤制造的。
至于偏振薄膜，典型地采用通过将由聚合物薄膜如聚乙烯醇类(PVA)制成的原薄膜用二色性物质如碘或二色性染料染色，然后进行单轴拉伸获得的薄膜。偏振片是通过将充当光学层的透明保护层叠加在偏振薄膜的一侧或两侧而获得的。
对用于原薄膜的聚合物薄膜没有特别限制，可以使用各种聚合物薄膜。聚合物薄膜的实例为PVA类薄膜(包括部分缩甲醛化的PVA类薄膜和改性的PVA类薄膜如乙酰乙酰基改性的PVA类薄膜)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜，以及它们的部分皂化薄膜，亲水性聚合物薄膜如纤维素薄膜，取向聚烯薄膜如脱水的PVA和脱氯的聚氯乙烯，等等。上述当中，可以优选使用PVA类薄膜，因为其对于二色性物质如碘具有优异的染色性。
用作聚合物薄膜的聚合物的聚合度通常可以在500～10,000范围内，优选100～6,000，更优选1,400～4,000。在皂化薄膜的情况下，皂化度可以优选为75摩尔％或更大，更优选为98摩尔％或更大，还更优选在98.3～99.8摩尔％范围内。
在使用PVA类薄膜作为聚合物薄膜的情况下，可以使用通过任意方法制备的PVA类薄膜，所述方法如其中将溶解到水或有机溶剂中的液体浇铸形成薄膜的流延法，浇铸法和挤出法。可以优选使用具有聚合物薄膜延迟为5～100nm的薄膜。为了获得具有面内均匀性的偏振薄膜，优选将PVA类薄膜的面内延迟变化最小化，并且在测量波长为1,000nm时，用作初始原薄膜的PVA类薄膜的面内延迟变化可以优选为10nm或更小，更优选5nm或更小。
至于通过本发明制造方法获得的偏振薄膜的光学特性，单独的偏振薄膜或单独的偏振片的单透射率可以优选为40％或更大，更优选43％或更大，特别优选在43.3％～45.0％范围内。同样，优选通过使用两种偏振薄膜或偏振片并且将它们以偏振薄膜的吸收轴相互垂直的方式重叠它们而测量的垂直透射率最小化，并且从实际观点，可以优选垂直透射率为0.00％～0.050％，更优选为0.00％～0.030％。从实际观点，可以优选偏振度为99.90％～100％，特别优选为99.93％～100％。
尽管必须进行用二色性物质染色原薄膜如PVA类薄膜的染色处理步骤和控制二色性物质取向状态的拉伸处理步骤以制造偏振薄膜，但是本发明中不特别限制进行这些处理步骤的顺序。然而，优选在用二色性物质浸渍原薄膜后拉伸该原薄膜的方法，因为通过该方法可以获得具有所需光学特性的偏振薄膜。拉伸可以优选是单轴拉伸但不限于此，并且可以适当采用拉伸方法，如双轴拉伸和其中多次进行拉伸并且每次拉伸适当控制拉伸方向的顺序拉伸，只要该方法获得二色性物质的所需取向状态即可。有两种主要的拉伸偏振薄膜的方法，即干拉伸法和湿拉伸法，并且可以没有限制地在本发明中应用任一制造方法而不限于上述两种方法，只要在制造方法中使用处理浴即可。由于本发明的特征在于通过浸渍在相同处理液来制造，优选使用其中在处理浴进行拉伸的湿拉伸方法。特别是在将多张薄膜浸渍在一种处理液的情况下，必须防止薄膜之间的接触。当薄膜相互接触时，薄膜出现以下问题，例如溶胀，偏移或者由于拉伸而擦伤，相互粘附和染色不规则。
可以根据制造方法的条件，采用合适的方法作为在湿拉伸方法中采用的偏振薄膜制造方法，并且通常，用作原薄膜的聚合物薄膜是通过包括如图2所示的系列制造处理步骤的制造方法制造的，即溶胀处理步骤、染色处理步骤、交联处理步骤、拉伸处理步骤、水洗处理步骤和干燥处理步骤。在图2所示的制造方法中除了干燥处理步骤外的每一处理步骤中，将薄膜浸渍在由各种溶液形成的处理液。对各个处理步骤的顺序以及溶胀、染色、交联、拉伸、水洗和干燥每一处理步骤的数量和实施没有特别限制，并且可以在一个步骤中一起进行某些处理，或者可以不进行某些处理。例如，拉伸处理步骤可以在染色处理步骤之后进行或者与溶胀处理步骤和染色处理步骤一起进行，或者染色处理步骤可以在拉伸处理步骤之后进行。同样，至于拉伸处理步骤，可以不受限制地采用合适的方法。例如，在使用拉伸用辊的情况下，可以优选采用通过辊之间圆周速度差异的拉伸方法。此外，可以向每一处理液加入添加剂如硼酸、硼砂(borac)和碘化钾，并且当需要时，根据本发明的偏振薄膜可以含有硼酸、硫酸锌、氯化锌、碘化钾等。此外，在某些处理中，可以在流动或宽度方向拉伸薄膜，并且可以在每个处理进行水洗处理步骤。
根据本发明，将多张薄膜在至少一个制造偏振薄膜的处理步骤(处理浴)中一起进行处理。至于处理(浸渍)薄膜的方法，对薄膜的形式和数量以及用于其中浸渍多张薄膜的处理浴的数量没有限制，并且可以根据需要设计它们。在干燥处理步骤中，当需要时也可以将多张薄膜一起进行处理，或者可以在不同条件下进行处理。
如图3～7所示，可以使用以下模式作为处理浴的形式，所述模式为其中将薄膜输送保持器用于多张薄膜中每一个并且将薄膜水平(图3)、垂直(图5)或水平和垂直(图6)排列的模式，或者其中使用薄膜输送保持器处理多张薄膜的模式，所述薄膜输送保持器的数量少于将要处理的薄膜的数量。在这种情况下，对将要处理的薄膜的数量没有特别限制，只要其数量为2张或更多即可，并且从制造装置的便利性和处理浴的稳定性考虑，优选处理2张以上且4张以下的薄膜。当浸渍在一种处理液的薄膜的数量过大时，将不适宜地需要大规模设计变化，并且处理浴中处理液浓度的稳定性将不适宜地变得困难。同样，尽管在上述描述中作为实例将薄膜相对于处理浴的底部水平地排列，但是通过调节处理浴的设计和输送过程中薄膜的拉伸力，可以将薄膜垂直于或者倾斜于处理浴底部输送。
对于每一处理步骤，可以改变处理浴的形式。同样，通过如本发明中那样，在薄膜不接触的情况下处理多张薄膜，可以如图1所示的，设计在薄膜经历不同处理步骤后在一个浴中处理薄膜的方法，或者相反，可以设计从中间处理步骤将处理分成多个处理步骤的制造方法。此外，在通过调节每一处理步骤中的条件来设计光学特性是很重要的偏振薄膜制造方法中，可以通过根据本发明的需要改变每一处理步骤的设计以改变条件如染色时间和将要一起处理的薄膜的拉伸比率，从而可以通过使用与此前使用的相同的空间来一起制造各种类型的偏振薄膜。
尽管在作为实例所述的制造方法中，除了干燥处理步骤外的每一处理步骤都是在装有合适溶液(处理液)的处理浴中进行的，但是在本发明中两个或更多个处理步骤是在处理浴中一起进行的。必需提供具有用于储存溶液的槽和用于输送薄膜的保持器的处理浴。
至于处理浴的槽，可以没有特别限制地使用坚固并且不被处理步骤所需要的溶液浸入的那些槽，槽的材料可以优选为金属如铝和不锈钢以及瓷料。当需要时可以改变槽的容积，通常使用的槽的容积约1～200m3。
尽管典型地优选使用辊型保持器作为用于处理浴的薄膜输送保持器，但是保持器不限于此，可以使用带式输送器型保持器、板状保持器、箍状保持器和夹状保持器等作为薄膜输送保持器。在使用辊作为薄膜输送保持器的情况下，可以通过设置辊之间圆周速度差在输送过程中调节拉伸力，并且可以在薄膜流动方向进行拉伸。辊表面的材料可以优选为橡胶基材料或者金属基材料。表面形状的实例包括凹型、凸型和波浪型。同样，当需要时可以使用弯曲的辊。在辊的中心部分是以凸型的形式弯曲的情况下，在垂直于薄膜流动方向的方向(薄膜宽度方向)上的拉伸效果是预期的。此外，当需要时可以适当使用具有凹槽表面或压花表面的处理表面的辊。
在处理液必须提供至少一张薄膜输送保持器。至于安置薄膜输送保持器的方法，可以将多张薄膜输送保持器以这样一种方式安置，其中从每张薄膜的反面保持薄膜或者使用箍型或夹型薄膜输送保持器保持薄膜的一端。同样，在一个处理步骤中可以使用几种类型的薄膜输送保持器。可以根据用途确定薄膜输送保持器的数量和类型，并且优选采用如图4所示的方法，其中用一个辊保持多张薄膜，或者如图3、5和6所示的方法，其中用一个辊保持一张薄膜。
以下，将要描述通过湿拉伸方法进行偏振薄膜制造方法的处理步骤的实例。
至于溶胀处理步骤，将薄膜浸渍在装有水的溶胀浴中。通过该处理步骤，用水洗涤聚合物薄膜，以除去在聚合物薄膜表面上的污点和防粘剂，并且通过溶胀聚合物薄膜，防止非均匀性如不规则染色的效果是预期的。尽管优选使用蒸馏水(纯水)作为所述的水，但是可以使用通过加入甘油、碘化钠等获得的水溶液。在这种情况下，可以优选加入相对于溶胀液总量为5重量％或更小的甘油或者10重量％或更小的碘化钠。溶胀液的温度可以优选在20～45℃范围内，更优选为25～40℃。浸渍时间可以优选为2～300秒，更优选为30～240秒，特别优选为60～180秒。可以在溶胀液中拉伸聚合物薄膜，并且在这种情况下拉伸比率相对于聚合物薄膜的初始长度为约1.1～约3.5倍。
在染色处理步骤中，将聚合物薄膜浸渍在含有二色性物质如碘的染色液，使二色性物质被聚合物薄膜吸收，从而染色聚合物薄膜。
可以使用已知的物质作为二色性物质。二色性物质的实例为碘、有机染料等。可以使用的有机染料的实例为Red BR、Red LR、Red R、Pink LB、Rubin BL、Bordeaux CS、天蓝色LG、柠檬黄、Blue BR、Blue 2R、Navy RY、Green LG、Violet LB、Violet B、Black H、Black B、Black GSP、Yellow 3G、YellowR、Orange LR、Orange 3R、Scarlet GL、Scarlet KGL、Congo Red、Brilliant Violet BK、Supra BlueG、Supra Blue GL、Supra Orange GL、DirectSky-blue、Direct First Orange S、First Black等。上述染料中，从染色性和取向考虑，可以优选使用碘。
这些二色性物质可以单独使用或者两种或更多种组合使用。在使用有机染料的情况下，例如，可以将两种或多种有机染料组合以实现可见光区的平衡。组合的实例为Congo Red和Supra Blue G、Supra Orange GL和DirectSky-blue以及Direct Sky-blue和First Black。
至于染色浴的溶液(染色液)，可使用将二色性物质溶解在溶剂中获得的溶液。典型地使用水作为溶剂，并且可以向水中加入与水具有相容性的有机溶剂。本发明中，相对于染色液的总量，溶液中二色性物质的浓度可以优选在0.010～2.0重量％范围内，更优选为0.020～1.5重量％，特别优选为0.025～1.0重量％。当二色性物质的浓度小于0.010重量％时，染色需要的时间显著延长，从而显著地降低了生产率。当浓度超过2.0重量％时，难以控制染色，因为在相当短的时间内获得所需的染色量，并且在这种浓度下，即使由设备的小问题也容易造成不规则染色。
在使用碘作为二色性物质的情况下，优选加入碘化合物，因为碘化合物进一步改善染色效率。碘化合物的实例为碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。这些中，优选加入碘化钾，并且碘与碘化钾的比率(重量比率)可以优选在1∶5～1∶100范围内，更优选为1∶6～1∶80，特别优选为1∶7～1∶70。
本发明中，聚合物薄膜在染色液中的浸渍时间可以优选为10～600秒，更优选为30～300秒。当浸渍时间小于10秒时，难以获得所需的染色量，而浸渍时间超过600秒是不适宜的，因为其必须使用相当大的设备并且由于浸渍时间长而生产率下降。染色浴的温度可以优选在5～42℃范围内，更优选为10～35℃。同样，可以在该染色液中拉伸聚合物薄膜，在这种拉伸中由各个处理处理步骤累积的拉伸比率为处理前聚合物薄膜原长的约1.1～约4.0倍。
在交联处理步骤中，将经过染色处理步骤的聚合物薄膜浸渍在含有交联剂的处理液。可以使用已知的物质作为交联剂。交联剂的实例是硼化合物，如硼酸和硼砂、乙二醛、戊二醛等。这些交联剂可以单独使用或者两种或更多种组合使用。在组合使用两种或更多种交联剂的情况下，例如，可以优选硼酸和硼砂的组合。同样，硼酸和硼砂的比率(摩尔比率)可以优选在4∶6～9∶1范围内，更优选为5.5∶4.5～7∶3，最优选6∶4。
至于交联浴的溶液(交联液)，可以使用将交联剂溶解在溶剂中获得的溶液。例如，可以使用水作为溶剂，并且可以含有与水具有相容性的有机溶剂。相对于交联液的总量，交联剂在溶液中的浓度可以优选但不限于：在1～10重量％的范围内，更优选2～6重量％。
可以向交联液中加入碘化合物，因为碘化合物的加入实现了偏振薄膜的面内均匀性。碘化合物的实例为碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。碘化物的含量相对于交联溶液总量可以优选为0.05～15重量％，更优选0.5～8重量％。上述中，优选硼酸和碘化钾的组合，并且硼酸和碘化钾的比率(重量比率)可以优选为1∶0.1～1∶3.5，更优选1∶0.5～1∶2.5。
交联液的温度典型地在20～70℃范围内。聚合物薄膜的浸渍时间可以典型地为1秒～15分钟，优选为5秒～10分钟。此外，可以采用涂布或喷射含有交联剂的溶液的方法作为交联处理步骤，并且可以在交联浴中拉伸聚合物薄膜。在这种拉伸中由上述处理步骤累积的拉伸比率为处理前聚合物薄膜原长的约1.1～约4.0倍。
在拉伸处理步骤中，当采用湿拉伸方法时，在浴中上述处理步骤累积的拉伸比率为约2～约7倍。
至于拉伸浴中的溶液(拉伸液)，可以不受限制地使用通过加入各种金属盐和碘、硼或锌的化合物而获得的溶液。至于溶液的溶剂，可以适当地使用水、乙醇或各种有机溶剂。上述溶剂中，优选使用通过分别加入相对于拉伸液总量约2～18重量％的硼酸和/或碘化钾获得的溶液。在使用硼酸和碘化钾的情况下，含量比率(重量比率)可以优选为约1∶0.1～约1∶4，更优选为约1∶0.5～约1∶3。
拉伸液的温度可以优选为40～75℃，更优选为50～62℃。
在水洗处理步骤中，通过将聚合物薄膜浸渍在水洗浴的溶液(水洗液)中，可以洗去非必要残余物如附着在聚合物薄膜上的硼酸。可以向溶液中加入碘化合物，并且可以优选使用碘化钠或碘化钾作为碘化合物。在向水洗液中加入碘化钾的情况下，碘化钾的浓度可以典型地相对于水洗液总量为0.1～10重量％，优选为3～8重量％。水洗液的温度可以优选为10～60℃，更优选为15～40℃。同样，对进行的水洗处理步骤的数量没有特别限制，并且可以多次进行水洗处理步骤，其中水洗浴中添加剂的类型和浓度在每一步中可以变化。
在从每个处理浴中移出聚合物薄膜的情况下，可以使用排水辊如夹送辊，或者可以通过用气刀等切下液体的方法来除去过量的水，以防止滴落。
至于干燥处理步骤，可以采用合适的方法如自然干燥、风干和加热干燥，并且通常，可以优选采用加热干燥。在加热干燥中，加热温度可以优选为约20℃～约80℃，并且干燥时间可以优选为约1～约20分钟。
通过上述处理步骤制造的偏振薄膜的最后拉伸比率(总拉伸比率)相对于处理前聚合物薄膜的原始长度可以优选为3.0以上且7.0以下，更优选为5.0以下且6.3以下。当总拉伸比率小于3.0时，难以获得具有高偏振性的偏振薄膜，而当拉伸比率超过7.0时，薄膜容易破裂。
根据本发明的制造方法不限于上述制造方法，还可以将该制造方法应用于另一种获得偏振薄膜的制造方法。可应用的方法的实例为上述的干燥拉伸方法；将二色性物质与聚合物薄膜如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜通过捏合而混合随后拉伸，通过如此形成薄膜而获得偏振薄膜的方法；获得O-型偏振薄膜的方法，其中使用单轴取向的液晶作为主晶而二色性物质用作客晶(美国专利号5,523,863，JP-A-3-503322)，使用二色性溶致(liotropic)液晶等获得偏振薄膜的方法((美国专利号6,049,428)，等。
如此获得的偏振薄膜的厚度可以优选为5～40μm，但不特别限于此。当厚度大于等于5μm时，机械强度不降低，而当厚度小于等于40μm时，光学特性不劣化，从而当用于图像显示器时实现薄外形。
在实际使用时可以将各种光学层叠加在偏振薄膜上。对光学层没有特别限制，只要其满足所需的光学特性即可。光学层的实例包括提供在偏振薄膜一侧或两侧以保护偏振薄膜的透明保护层。通过如此叠加透明保护层于偏振薄膜的至少一侧获得偏振片。此外，在透明保护层与附着于偏振薄膜的一侧相反的表面上，或者在偏振薄膜的另一侧或两侧，可以进行硬涂层、抗反射处理和表面处理，目的在于粘附防止、漫射或防眩，或者可以叠加取向的液晶层以进行视角补偿或粘合剂层以粘附另一薄膜。光学层的其它实例包括通过叠加一个或多个用于形成图像显示器的光学薄膜获得的那些，例如偏振转化元件，反射片或半透射片，延迟片(包括1/2或1/4波片(λ片))，视角补偿薄膜，增亮薄膜。可以优选使用：反射型偏振片或半透射型偏振片，其可以通过将反射片或半透射反射片叠加在偏振片上而获得，所述偏振片是通过将透明保护层叠加在偏振薄膜上而获得的；椭圆偏振片或圆偏振片，其可以通过将延迟片叠加在偏振片上而获得；宽视角偏振片，其可以通过将视角补偿层或视角补偿薄膜叠加在偏振片上而获得；或者可以通过将增亮薄膜叠加在偏振片上获得的偏振片。在将光学层或光学薄膜叠加在透明保护层上的情况下，叠加可以在与偏振薄膜层压之前或之后进行。
对于形成提供在偏振薄膜一侧或两侧的透明保护层的材料，可以优选使用在下列方面是优异的材料：透明性，机械强度，热稳定性，水屏蔽性，各向同性等。所述材料的实例为：聚酯类聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纤维素类聚合物，如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；丙烯酸类聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯类聚合物，如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)；聚碳酸酯类聚合物；等。此外，用于形成透明保护层的聚合物的其它实例为：聚乙烯、聚丙烯、环基聚烯烃类，具有降冰片烯结构的聚烯烃类，聚烯烃类聚合物如乙烯/丙烯共聚物，氯乙烯类聚合物，酰胺类聚合物如尼龙和芳香聚酰胺，酰亚胺类聚合物，砜类聚合物，聚醚砜类聚合物，聚醚醚酮类聚合物，聚苯硫类聚合物，乙烯基醇类聚合物，偏氯乙烯类聚合物，乙烯缩丁醛类聚合物，芳基化物聚合物，聚甲醛类聚合物，环氧类聚合物，上面所述聚合物的共混物，等。可以以热固树脂或紫外线固化性树脂的固化层形式形成透明保护层，所述热固树脂或紫外线固化性树脂是丙烯酸基、氨基甲酸酯基、丙烯酰基氨基甲酸酯基、环氧基、硅氧烷基等的热固树脂或紫外线固化性树脂。上述材料中，优选使用表面用碱等皂化过的三乙酰纤维素薄膜作为与根据本发明的偏振薄膜层压的透明保护层。
此外，透明保护层的其它实例包括在JP-A-2001-343529(WO 01/37007)中公开的聚合物薄膜，例如这样一种树脂组合物，其含有：(A)具有取代的和/或未取代的酰亚胺基作为侧链的热塑性树脂，和(B)具有取代的和/或未取代的苯基和腈基作为侧链的热塑性树脂。透明保护层的具体实例包括这样一种树脂组合物的薄膜，所述的树脂组合物含有：包含异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物。该薄膜可以由树脂组合物混合挤出制品形成。
尽管对透明保护层的厚度没有特别限制，其厚度典型地为500μm或更小，优选为1～300μm，特别优选5～200μm。此外，考虑到偏振特性、耐久性和粘合力的改善，优选用碱等皂化透明保护层表面。
此外，优选透明保护层是无色的。
因此，可以优选使用在薄膜厚度方向由Rth＝[(nx-nz]×d(其中，nx为薄膜平面内的主折射率，nz为薄膜厚度方向的折射率，且d表示薄膜厚度)表示的延迟值为-90nm以上且+75nm以下的保护薄膜，并且使用这种透明保护层，可以降低由透明保护薄膜引起的偏振片的着色(光学着色)。而且，可以优选Rth值为-90nm以上且+75nm以下，更优选-80nm以上且+60nm以下。
在将透明保护层叠加在偏振薄膜两侧的情况下，叠加在一侧的透明保护层和叠加在另一侧的透明保护层的特性可以彼此不同。所述特性包括但不限于：厚度、材料、透光率、拉伸弹性、光学层的存在与否等。
进行硬涂层处理的目的是防止对偏振薄膜表面或通过将透明保护层叠加在偏振薄膜上获得的偏振片的损坏。硬涂层处理是采用这样一种方法实现的：将可固化薄膜加入到透明保护层表面，所述可固化薄膜由适当的紫外固化性树脂如有机硅树脂形成并且具有优异的硬度、滑动特性等。进行抗反射处理的目的是外部光在偏振片上的反射，其是通过按照常规实例形成抗反射薄膜等而实现的。
进行抗眩光处理的目的是防止由于偏振片表面反射的外部光等抑制通过偏振片的透射光的视觉识别。抗眩光处理是通过合适的方法例如采用喷砂或压花的表面粗糙处理法以及共混透明细粒的方法，使透明保护层表面具有精细的不规则性而实现的。至于将要包含用以形成表面精细不规则结构的细粒，可以使用：例如平均直径为0.5～50μm的无机细粒的透明细粒，其可以由二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等制成并且可以具有导电性，和由交联或非交联聚合物等形成的有机细粒。在形成表面精细不规则性的情况下，细粒的典型用量相对于100重量份形成表面精细不规则结构的透明树脂，可以为2～70重量份，优选为5～50重量份。抗眩光层还可用作通过漫射穿过偏振片的透射光而扩大视角的漫射层(具有视角扩大作用)。
此外，可以在透明保护薄膜或偏振薄膜上直接提供或者作为不同于透明保护薄膜的组分部件提供上述的光学层，如上面所述抗反射层、防粘层、漫射层和抗眩光层。
在使用粘合剂将透明保护薄膜粘合到偏振薄膜的情况下，对粘合处理没有特别限制，可以使用由乙烯基聚合物制成的粘合剂、至少由硼酸或硼砂、戊二醛或三聚氰胺制成的粘合剂，含有草酸等的乙烯醇类聚合物的水溶性交联剂，等。粘合剂层可以通过涂布溶液然后干燥该溶液而形成，并且当在溶液制备过程中，需要时可以加入另一种添加剂或催化剂如酸。特别是在使用聚乙烯醇类聚合物薄膜作为偏振薄膜的情况下，从粘合力考虑优选使用由聚乙烯醇制成的粘合剂。
反射型偏振片是通过在偏振片上提供反射层获得的并且用于通过反射从目视识别侧(显示侧)的入射的光而显示图像的液晶显示器件。反射型偏振片具有优点如省略内置光源，如背光，并且得到更薄的液晶显示器。可以采用适当的方法形成反射型偏振片，例如这样一种方法，其中当需要时，在形成透明保护层等后，将由金属等制成的反射层提供在偏振片的一侧。
反射型偏振片的具体实例包括通过形成反射层获得的那些，所述的反反射层是通过在如果需要进行消光处理的透明保护薄膜的一侧提供由反射金属如铝形成的箔片或气相沉积薄膜而形成的。反射型偏振片的其它实例包括：通过使透明保护层具有表面精细不规则性而获得的那些，所述的表面精细不规则性是通过将透明保护层与细粒混合，然后在透明保护层上形成具有精细不规则结构的反射层而获得的。精细不规则性的反射层具有诸如防止由入射光通过漫反射漫射造成的定向和闪光外观，和抑制亮度不均匀的优点。包含细粒的透明保护层的优点在于，入射光和入射光的反射光当通过透明保护层传送时被漫射，从而进一步抑制亮度的不规则性。具有表示透明保护层的表面精细不规则性的精细不规则性的反射层的形成是通过由合适的方法例如气相沉积法(例如真空气相沉积法、离子电镀法及溅射法)和电镀法，在透明保护层表面上直接提供金属而实现的。
代替在偏振片透明保护层上直接提供反射片的方法，可以使用通过在适合用于透明薄膜的薄膜上提供反射层而获得的反射片作为反射片。由于反射层通常由金属制成，从防止由氧化造成的反射率降低、长期保持初始反射率、避免提供另一保护层等的观点来看，优选使用处于这样一种状态的反射片，其中反射层的反射表面被透明保护层或偏振片覆盖。
半透射偏振片可以通过提供反射和透射光的半透射反射层如半透明反射镜(half-mirror)而获得。半透射偏振片用于液晶显示器并且典型地提供在液晶元件的背面，从而在液晶显示器用于相对亮的环境中时，通过反射来自目视识别侧(显示侧)的入射光而形式图像，并且在相对暗的环境中，通过采用嵌入式光源如置于半透射偏振片背面的背光来显示图像。
并且可以形成这样一种类型的液晶显示单元，其中当时，通过从目视识别侧(显示侧)反射的入射光来显示图像。并且该单元在比较暗的环境中，使用内部光源如置于半透射偏振片背面的背光来显示图像。即，半透射偏振片可用于液晶显示器等的形成，其能够在亮环境中转化能量以用于光源如背光，并且在相对暗的环境中使用内置光源。
下面将描述通过在偏振片上进一步叠加延迟片获得的椭圆偏振片或圆偏振片。在将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光、将椭圆偏振光或圆偏振光转换为线偏振光，或者改变线偏振光的偏振方向的情况下，使用延迟片等。具体而言，至于将线偏振光转换为圆偏振光或者将圆偏振光转换为线偏振光的延迟片，使用的是所谓的1/4波片(也称作λ/4片)。1/2波片(也称作λ/2片)典型地用于改变线偏振光的偏振方向。
椭圆形偏振片有效用于补偿(防止)由超扭曲向列(STN)型液晶显示器液晶层的双折射产生的着色(蓝色或黄色)，以进行没有所述着色的单色显示。另外，优选控制三维折射率的椭圆偏振片，因为其补偿(防止)当从倾斜方向看液晶显示器的屏幕时产生的着色。圆偏振片有效用于调节反射型液晶显示器的图像的色相，其中所述图像是通过全色显示器而显示的，并且具有防止反射的功能。
延迟片的实例为：可以通过单轴或双轴拉伸聚合物材料而获得的双折射薄膜；通过取向、交联和共聚液晶单体获得的取向薄膜；液晶聚合物的取向薄膜；和可以通过由薄膜承载液晶聚合物的取向层而获得的延迟片；等。拉伸处理可以采用辊拉伸方法、拉伸方法、扩幅机拉伸方法和管状拉伸方法等进行。单轴拉伸中的拉伸比率典型地为1.1以上且3以下，但不限于此。对延迟片的厚度也没有特别限制，典型的厚度可以为10～200μm，优选为20～100μm。
聚合物材料的实例是聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基乙烯基醚、聚丙烯酸羟乙酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、聚碳酸酯、多芳基化物、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚苯硫、聚苯醚、多芳基化物砜、聚乙烯醇、聚酰胺、聚亚酰胺、聚烯烃、聚氯乙烯、纤维素类聚合物，以及它们的二元共聚物、三元共聚物、接枝共聚物、混合物等。通过拉伸等可以从上述聚合物材料中每种获得取向制品(拉伸薄膜)。
至于液晶单体，可以使用溶致液晶单体和热致液晶单体，并且从可使用性考虑，可以适当使用热致液晶单体。液晶单体的实例是具有丙烯酰基基本骨架的那些、通过引入官能团如乙烯基和环氧基获得的联苯衍生物、苯甲酸苯酯衍生物、1，2-二苯乙烯衍生物等。优选采用用热或光的方法、摩擦衬底的方法、加入取向辅助剂的方法等取向液晶单体，然后在保持取向的情况下使用光、热、电子线等通过交联和聚合进行取向的固定。
液晶聚合物的实例是主链型或侧链型液晶单体，每一种中都将能够赋予液晶取向性质的共轭线性原子团(介晶)引入到聚合物的主链或侧链中。主链液晶聚合物的具体实例为：向列取向的聚酯类液晶聚合物，其具有其中将介晶基团通过隔离部分连接从而赋予折射性的结构；碟形聚合物；胆甾类聚合物等。侧链液晶聚合物的实例为含有聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯作为主链骨架并且具有由对位取代的环状化合物单元形成的介晶部分作为侧链(所述对位取代的环状化合物单元能够通过由共轭原子团形成的隔离部分赋予向列取向)的那些等。将液晶聚合物溶液喷射在形成在玻璃片上的聚酰亚胺或聚乙烯醇类薄膜的取向表面上然后加热处理，所述的取向表面是通过摩擦处理或二氧化硅的倾斜气相沉积而获得的。
延迟片可以具有合适的延迟，其根据使用目的而变化，所述的目的例如补偿由各种波片和液晶层造成的着色和视角，并且通过叠加两个或多个延迟片可以控制光学特性如延迟片的延迟。
椭圆偏振片或反射型椭圆偏振片可以通过叠加合适组合的偏振片或者反射型偏振片与延迟片而获得。尽管可以通过在液晶显示器的制造方法中将(反射型)偏振片和延迟片等相互叠加而形成椭圆偏振片等，但是现成的光学薄膜如椭圆偏振片是有优势的，因为其具有优异的质量稳定性和叠加中的可使用性从而提高了液晶显示器等的生产率。
视角补偿薄膜是用于扩大视角的薄膜，这样，即使在从倾斜方向(而不是从垂直于屏幕方向)观看时，图像也可以看得比较清晰。视角补偿薄膜可以通过用液晶聚合物的取向层承载液晶聚合物的取向薄膜或透明衬底而获得。尽管将在表面方向上单轴拉伸并且具有双折射性的聚合物薄膜用作典型的延迟片，但是，将在表面方向上双轴拉伸并且具有双折射性的聚合物薄膜、双轴拉伸的薄膜如在表面方向和厚度方向单轴拉伸并且具有双折射性(其中厚度方向的折射系数是控制的)的聚合物和倾斜取向薄膜等用于用作视角补偿薄膜的延迟片。倾斜取向薄膜可以通过以下方法获得：将热收缩性薄膜粘合到聚合物薄膜并且拉伸和/或通过加热由热收缩性薄膜的收缩而收缩聚合物薄膜，或者倾斜取向液晶聚合物。将在描述上述延迟片时描述的聚合物用作用于延迟片的原料聚合物，并且使用这样一种原料聚合物等，所述原料聚合物适合于防止由基于液晶元件的延迟的视角改变、良好目视识别的视角扩大等所产生的着色。
优选使用可以通过用三乙酰纤维素承载由液晶聚合物取向层形成的光学各向异性层，特别是碟形液晶聚合物的倾斜取向层，而获得的光学补偿延迟片。
偏振转化元件的实例包括各向异性反射型偏振元件、各向异性漫射型偏振元件等。至于各向异性反射型偏振元件，优选使用具有反射逆时针圆偏振光和顺时针圆偏振光中的任一种并且透射其它类型的光的特性的那些，例如通过将胆甾型液晶层，特别是胆甾型液晶聚合物的取向薄膜或其取向液晶层承载在薄膜衬底上获得的那些，通过与延迟为其反射带任一波长的延迟的0.25倍的延迟片复合获得的那些，或者具有透射预定偏振轴的线偏振光并且反射其它类型光的特性的那些，例如电介质多层薄薄膜和折射系数各向异性不同的薄薄膜的多层叠加体。前一种各向异性反射型偏振元件包括Nitto Denko Corporation制造的PCF系列等，后一种各向异性反射型偏振元件的实例包括3M的DBEF系列等。此外，反射型栅极偏振器可以适合用作各向异性反射型偏振元件。反射型栅极偏振器的实例包括Moxtek，Inc.制造的Micro Wires等。各向异性漫射型偏振元件的实例包括3M制造的DRPF等。
通过将偏振片与亮度增强薄膜层压在一起获得的偏振片典型地被用来提供在液晶元件的背面。亮度增强薄膜具有以下特性：当自然光通过背光或从液晶显示器背面反射而进来时，反射具有预定偏振轴的线偏振光或者预定方向的圆偏振光，透射其它类型的光，并且通过将亮度增强膜和偏振薄膜叠加获得的偏振片通过让来自光源如背光的光进入并反射具有预定偏振的光以外的光，获得处于预定偏振状态的透射光。亮度增强膜通过反转由提供在其背面的反射层产生的反射光，使被亮度增强膜反射的光再次进入，从而再进入的光的部分或全部以具有预定偏振的光形式透射。因此，亮度增强膜能够通过增加透射的光量和通过提供几乎不被偏振薄膜吸收的偏振光来增加用于液晶图像显示的光量等而改善亮度。即，在使用背光而不使用亮度增强膜时，让光从液晶元件背面进入偏振薄膜的情况下，几乎所有的偏振方向与偏振薄膜的偏振轴不一致的光都被偏振薄膜吸收，从而不能透射通过偏振薄膜。换言之，约50％的光被偏振薄膜吸收以减小用于液晶图像显示的光量，从而导致图像变暗(吸收光的百分比根据偏振薄膜的特性而变化)。亮度增强膜反射具有被偏振薄膜吸收的偏振方向的光，不让这样的光进入，并且通过反转由提供在其背面的反射层产生的反射光使反射光重复再进入亮度增强膜，所以只有在反射层和亮度增强膜之间反射和反转的光被透射以提供给偏振薄膜，所述的反射和反转的光是具有能够通过偏振器的偏振方向的偏振光。因此，亮度增强膜有效地使用背光等的光用于液晶显示器的图像显示，从而改善屏幕的亮度。
可以在亮度增强膜和反射层之间提供漫射片。由亮度增强膜反射的偏振光被引导至反射层，并且当通过漫射片时反射光被均匀漫射，从而释放其偏振态，成为非偏振态(回到原始自然光状态)。非偏振态的光，即自然光，被引导到反射层等，被反射层等反射，然后再次通过漫射层以再次进入亮度增强膜。通过使用复原自然光状态的漫射片，保持了显示屏的亮度并且消除显示屏的不规则性，从而提供均匀的亮屏幕。认为通过复原自然光状态的漫射片的使用，适当增加了初始入射光的反射次数，并且这种反射次数的增加有助于与漫射片的漫射功能相结合的均匀并且明亮的显示屏。
至于亮度增强薄膜，可以适宜地使用下列中的一种：具有透射预定偏振轴的线偏振光并且反射其它类型的光的特性的那些，如介电多层薄薄膜的多层叠加体，折射系数各向异性不同的薄薄膜的多层叠加体；具有反射逆时针圆偏振光和顺时针圆偏振光中的任一种并且透射其它类型的光的特性的那些，例如通过将胆甾型液晶聚合物的取向薄膜或取向薄膜的取向液晶层承载在薄膜衬底上获得的那些等。
因此，上面所述类型透射预定偏振轴的线偏振光的亮度增强膜，通过使透射光在偏振轴与偏振片的偏振轴重合的条件下进行入，抑制了由于偏振片的吸收损失并可以有效地透射光。透射圆偏振光的亮度增强膜如胆甾醇液晶层可以使圆偏振光原样进入到偏振薄膜中，但是优选的是：考虑到抑制吸收损失，在使圆偏振光通过延迟片之后，通过使用偏振片将偏振光改变成线偏振光。此外，可以使用通过使用1/4波片作为延迟片，来将圆偏振光转化成线偏振光。
可以用以下方法获得在宽可见光区域的波长范围内等中起到1/4波片作用的延迟片：将对于550nm波长的单色光起1/4波片作用的延迟层和表现出另一延迟性能的延迟层如起1/2波片作用的延迟层等重叠在一起。因此，安置在偏振片和亮度增强膜之间的延迟片可以由一层或多层延迟层形成。
当胆甾醇型液晶层具有将不同反射波长的两层或多层重叠的结构时，这样的胆甾醇型液晶层能够反射处于宽可见光区域的波长范围内的圆偏振光等，并且基于这种胆甾醇型液晶层可以获得具有宽波长范围的透射的圆偏振光。
本发明的偏振片可以是偏振片和两层或多层光学层的叠加体，作为上述偏振分离型偏振片。因此，偏振片可以是通过将反射型偏振片或半透射型偏振片与延迟片组合而获得的反射型椭圆偏振片或者半透射型椭圆偏振片。
尽管可以采用在液晶显示器等的制造过程中在偏振片上顺序叠加光学层的方法来获得光学薄膜，但是在先前的制造过程中获得的光学薄膜具有优异的质量稳定性和组装可使用性，从而有利地改善液晶显示器等的制造方法。在叠加中，使用合适的粘合方式如粘合剂层。当将光学层粘附至偏振片时，其光学轴可以根据所需的延迟性质形成合适的角度。
可以提供根据本发明的偏振薄膜和光学层，光学层含有用于粘附另一组成部件如液晶元件的粘合剂层。对粘合剂层没有特别限制，可以使用合适的粘合剂，如丙烯酸类粘合剂，硅氧烷类粘合剂，聚酯类粘合剂，聚氨酯类粘合剂，聚醚类粘合剂和橡胶类粘合剂。至于粘合剂，从防止由湿气造成的起泡和剥离、防止光学特性降低、防止液晶元件由于热膨胀差异等而卷曲以及形成具有优异耐久性的高质量图像显示器的能力考虑，优选使用具有低吸湿率和优异耐热性的粘合剂。此外，考虑到防止偏振薄膜的光学特性的变化等，优选使用不需要用于固化和干燥的高温处理、长固化处理时间和长干燥时间的粘合剂。基于这些观点，本发明中优选使用丙烯酸类粘合剂。
通过与细粒共混，粘合剂层还可以具有漫射能力。可以只在需要粘合剂层的部分提供粘合剂层，并且在含有偏振薄膜和透明保护层的偏振片的情况下，可以根据需要在保护层的一侧或两侧提供粘合剂层。
对粘合剂层的厚度没有特别限制，其厚度可以优选为5～35μm，更优选15～25μm。通过将粘合剂层的厚度保持在该范围内，可以减轻由偏振薄膜和偏振片的尺寸行为造成的应力。
在粘合剂暴露于表面的情况下，优选用隔离体临时覆盖粘合剂层以防止污染直至使用。隔离体的形成方法如在适合透明保护层的薄膜等上提供可剥离的涂层的方法，所述可剥离的涂层使用合适的硅氧烷基、长链烷基基或氟基的剥离剂或硫化钼等。
此外，形成光学薄膜和偏振片的透明保护层、光学层和粘合剂层各自都可以具有UV吸收能力，该能力是通过合适的方法赋予的，例如用UV吸收剂处理的方法，所述UV吸收剂如水杨酸酯类化合物、二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、氰基丙烯酸类化合物和镍配合物盐类化合物。
可以使用本发明的偏振薄膜来形成各种器件，如液晶显示器(LCD)，场致发光显示器(ELD)，等离子体显示板(PDP)和场发射显示器(FED)等。
可以使用本发明的偏振薄膜来形成各种装置，如液晶显示器，包括反射型液晶显示器，半反射型液晶显示器和透射/反射型液晶显示器，这些液晶显示器是通过将偏振薄膜或偏振片安置在液晶元件的一侧或两侧而获得的。液晶元件衬底可以是塑料衬底和玻璃衬底中的任一种。用于形成液晶显示器的液晶元件是任意选择的，并且可以使用合适的液晶元件，如以薄膜晶体管型为代表的有源矩阵驱动型和由扭曲向列型和超扭曲向列型为代表的简单矩阵驱动型。
在液晶元件两侧提供偏振片或另一光学薄膜的情况下，光学薄膜可以与偏振片相同或不同。在液晶显示器的形成中，可以在合适的位置上形成一层或多层的合适组成部件，例如棱镜阵列薄片，透镜阵列薄片，光漫射片和背光。
以下，将描述有机电致发光显示器(有机EL显示器)。通常，有机EL显示器含有发光体(有机电致发光体)，其是通过将透明电极，有机发光层和金属电极按此顺序叠加到透明基片上而获得的。有机发光层是各种有机薄膜的叠加体，并且具有各种组合结构的叠加体是已知的，例如，由三苯胺等制成的空穴注入层和由荧光有机固体如蒽制成的发光层的叠加体；发光层和由苝衍生物等制成的电子注入层的叠加体；以及空穴注入层、发光层和电子注入层的叠加体。
有机EL显示器基于这样的原理发射光：当在透明电极和金属电极之间施加电压时，空穴和电子被注射到有机发光层中，这些空穴和电子重组产生的能量激发荧光物质，从而当荧光物质从激发态返回基态时，荧光物质发光。重组的机理与在常用二极管中的机理是相同的，并且如从这样的重组机理所预见的，由于整流性质，在电流和发光强度相对于施加的电压表现出强的非线性关系。
在有机EL显示器中，为了使在有机发光层中发光显示，至少一个电极必须是透明的，并且典型的使用由透明导电体例如铟锡氧化物(ITO)形成的透明电极作为阳极。另一方面，为了使电子注入更容易从而增加发光效率，重要的是将小功函的物质用于阴极，并且典型地使用Mg-AG金属电极、Al-Li金属电极等作为阴极。
在具有上述结构的有机EL显示器中，典型地用约10nm厚的非常薄的薄膜形成有机发光层。因此，正如通过透明电极一样，光几乎完全透射通过有机发光层。从而，在非发光期间从透明衬底表面进入的光在透射通过透明电极和有机发光层后被金属电极反射，从透明基片表面发出，因此有机EL显示器的显示屏从外面看像是镜面。
在含有有机电致发光体的有机EL显示器中，该有机EL显示器在有机发光层的前表面安置有透明电极，并且在有机发光层的背面安置有金属电极，其中有机发光层通过施加电压而发光，可以在透明电极前表面提供偏振片，并且可以在透明电极和偏振片之间提供延迟片。
由于延迟薄膜和偏振薄膜具有使从外部进入并被金属电极反射的光偏振的功能，它们具有通过偏振作用使金属电极的镜面从外部看不到的效果。特别是可以通过用1/4波片构成延迟片，并且将偏振片和位差(siftdifference)薄膜的偏振方向之间的角度调节为π/4，可以完全隐蔽金属电极的镜面。
即，从有机EL显示器进入的外部光中只有线偏振光部分可以透射通过有机EL显示器。这种线偏振光一般通过延迟片转变成椭圆偏振光，或者当延迟薄膜是1/4波片并且偏振片和位差薄膜的偏振方向之间的角度为π/4时，转变成圆偏振光。
这种圆偏振光透射通过透明衬底、透明电极和有机薄膜，并被金属电极反射，然后再次透射通过有机薄膜、透明电极和透明衬底，再通过延迟薄膜转化成线偏振光。由于这种线偏振光与偏振片的偏振方垂直，它不能透射过偏振片。结果，可以将金属电极的镜面完全隐蔽起来。
在PDP中，在封闭于板中的稀有气体特别是主要包含氖的气体中引起放电，放电产生的真空UV线产生施加在板的元件上的磷光体R、G和B，从而显示图像。
在上述液晶显示器市场中，为了降低价格，需要内部制造，其中将有机薄膜整块织物的冲压、选择和层压处理步骤作为一个整体进行。本发明中，在将切割偏振片本身作为显示器的情况下，尽管碎片切割偏振薄膜的大小是任意的，但是每一个的长度和宽度通常为10～130cm。尽管对显示器大小的上限没有特别限制，但是其大小取决于目前可用的透明保护薄膜和用于偏振薄膜的衬底的宽度，所述的薄膜如PVA类薄膜。在内部制造方法中，其中从光学薄膜的后加工(切割)到层压至元件上的处理是作为一个整体进行的，必须立即检测缺陷区域。因此，此时之前必须在碎片切割之后进行检查处理步骤，以在检查处理步骤中消除有缺陷的产品。但是，由于本发明获得的偏振薄膜具有优异的面内均匀性，不必要进行检查处理步骤以及碎片切割后用于检查处理步骤的输送处理步骤、包装处理步骤和打开包装处理步骤，并且可以作为一条生产线来进行层压偏振薄膜与图像显示元件的处理步骤，所述图像显示元件例如液晶显示器元件和EL显示元件。
实施例
下面参考实施例和比较例更加详细地说明本发明，但是应当理解本发明不限于此。
实施例1
使用厚度为75μm和宽度为100nm的聚乙烯醇薄膜(PVA)薄膜(KuraryCo.，Ltd.制造，聚合度：2,400)，进行溶胀、染色、交联、拉伸、水洗和干燥处理步骤，获得厚度约28μm的偏振薄膜。在偏振薄膜的制造中，将两张薄膜以以下状态处理：在如图3所示的溶胀、染色、交联、拉伸和水洗浴的每一个中，将作为薄膜输送保持器的两个辊水平排列，所述的每个辊的表面含有聚氯乙烯和NBR作为主要成分。将已经通过在碱性溶液浸渍60秒而皂化的三乙酰纤维素薄膜(厚度：80μm)，用PVA粘合剂层压在偏振薄膜的两侧，然后将层压的薄膜在60℃干燥4分钟，获得偏振片。在每一处理步骤中，使用如图1所示的辊输送薄膜，并且在处理步骤之前或之后利用夹送辊的圆周速度差进行拉伸。偏振薄膜制造中每一步骤的条件如下：
(溶胀处理步骤)在30℃的纯水中拉伸3.0倍。
(染色处理步骤)在30℃的0.5重量％的碘溶液中(T/KI(重量比率)＝1/10)浸渍60秒。
(交联处理步骤)在30℃的含有3重量％硼酸和2重量％KI的溶液中浸渍60秒。
(拉伸处理步骤)在60℃的含有4重量％硼酸和3重量％KI的溶液中拉伸直至总拉伸比率达到5.5倍。
(水洗处理步骤)在30℃的5重量％KI溶液中浸渍20秒，然后使用气刀除去湿气。
(干燥处理步骤)在保持张力的情况下在50℃干燥1分钟。
测量获得的偏振片的单个透射率和偏振度。测量结果示于表1中。
实施例2
用与实施例1相同的方式获得偏振薄膜和偏振片，不同之处在于，通过将三张薄膜在如图7所示的每个处理浴中水平排列，对它们进行处理。获得的偏振片的测量结果示于表1中。
实施例3
用与实施例1相同的方式获得偏振薄膜和偏振片，不同之处在于，通过将两张薄膜在如图5所示的每个处理浴中垂直排列，对它们进行处理。获得的偏振片的测量结果示于表1中。
参考例1
用与实施例1相同的方式获得偏振薄膜和偏振片，不同之处在于，使用宽度为200mm的PVA薄膜并且如图2所示地使用一个辊来输送一张薄膜(常规方法)。获得的偏振片的测量结果示于表1中。
比较例1
用与实施例1相同的方式获得偏振薄膜和偏振片，不同之处在于，使用宽度为100mm的PVA薄膜并且如图2所示地使用一个辊来输送一张薄膜。获得的偏振片的测量结果示于表1中。
比较例2
用与实施例1相同的方式获得偏振薄膜和偏振片，不同之处在于，使用宽度为300mm的PVA薄膜并且如图2所示地使用一个辊来输送一张薄膜(常规方法)。获得的偏振片的测量结果示于表1中。
光学特性测量方法
将实施例、参考例和比较例制备的每个偏振片以与拉伸方向成45°的角度切割成片，每片的大小为35mm×25mm，并且使用分光光度计测量单个的透射率、平行透射率(H0)和垂直透射率(H90)，使用下面的等式从测量值获得偏振度。注意，每个透射率都是通过根据JIS Z 8701的2度视野(C光源)进行视觉校正获得的Y值。
偏振度＝{(H0-H90)/(H0+H90)}1/2×100
表1
  原薄膜宽度(mm)   薄膜数(辊)   单位时间的产量   浸渍图案   单个透射率   偏振度(％)
 实施例1   100   2   2   图3   44.0   99.94
 实施例2   100   3   3   图7   44.0   99.93
 实施例3   100   2   2   图5   44.0   99.93
 参考例1   100   1   1   -   44.0   99.93
 比较例1   200   1   2   -   44.0   99.75
 比较例2   300   1   3   -   44.0   99.67
从表1结果清楚的是，在不降低产量的情况下可以获得具有优异光学特性(偏振度)的偏振薄膜。
尽管本发明已经参考具体实施方案进行了详细描述，但是显然本领域技术人员可以在不偏离本发明精神和范围的情况下进行各种变化和修改。
本发明基于2003年9月29日提交的日本专利申请(日本专利申请No.2003-338907)，其内容通过引用结合在此。
工业适用性
根据本发明，通过在偏振薄膜制造方法中将多个薄膜一起处理，可以更加便利地提高单位时间的产量并且不使光学特性劣化。当与常规实施例的使用宽度较宽的薄膜制造的偏振薄膜相比，如图3和4所示的从多个薄膜制造偏振薄膜的本发明方法能够防止如光学特性和表面状态缺陷的问题，这些缺陷已经在使用宽薄膜的情况下被检测到，并且能够获得与制造宽薄膜类似的单位时间产量，所述的宽薄膜是使用具有用于制造宽偏振薄膜的宽处理浴的生产设备制造的。即，可以获得大量的光学特性更优异的偏振薄膜。此外，在所述偏振薄膜制造方法中，尽管由于处理浴中处理液浓度的轻微变化，光学特性有变化加大的趋势，但是根据本发明的制造方法，通过将多个薄膜一起处理，可以在更短的时间内达到所需的产量，并且所述制造方法较少受到处理液中含有的物质和处理液浓度变化的影响，并且能够制造大量的基本上具有相同特性的偏振薄膜。因此，通过使用本发明的制造方法，可以获得容易解决偏振薄膜产量增加的效果，所述的偏振薄膜产量随着图像显示器需求增加而增加。

Claims (12)

1、一种制造偏振薄膜的方法，该方法包括：
染色处理步骤和拉伸处理步骤，
将多张薄膜在不相互接触的情况下同时浸渍在至少一种处理液。
2、根据权利要求1的制造偏振薄膜的方法，
其中所述的薄膜的数量为2张以上且4张以下。
3、根据权利要求1的制造偏振薄膜的方法，
其中在所述染色处理步骤将聚乙烯醇类薄膜用二色性物质染色，然后在所述拉伸处理步骤将染色的薄膜单轴拉伸。
4、一种通过根据权利要求1的方法获得的偏振薄膜。
5、一种光学薄膜，其包含根据权利要求4的偏振薄膜和提供在所述偏振薄膜的至少一侧的光学层。
6、一种液晶板，其包含根据权利要求4的偏振薄膜。
7、一种图像显示器，其包含根据权利要求4的偏振薄膜。
8、根据权利要求6的液晶板，
其中所述的液晶板是通过内部制造方法制造的。
9、根据权利要求7的图像显示器，
其中所述的图像显示器是通过内部制造方法制造的。
10、一种用于制造偏振薄膜的装置，其包含具有薄膜输送保持器的处理浴，所述薄膜输送保持器用于将多张薄膜在不相互接触的情况下同时浸渍在至少一种处理液。
11、根据权利要求10的用于制造偏振薄膜的装置，
其中所述的薄膜的数量为2张以上且4张以下。
12、根据权利要求1的制造偏振薄膜的方法，
其中总拉伸比率为3.0以上且7.0以下。
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