TW201429676A - 偏光膜之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種偏光膜製造方法,具有對聚乙烯醇系樹脂膜依序施以膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理的步驟,並於前述任一步驟前或步驟中,利用二個夾輥使膜朝一軸延伸來製造偏光膜,其中:將經過前述任一處理之膜從處理槽取出而搬送至次一步驟時,當膜兩面附著有藥液之狀態下使其通過導輥藉以去除與導輥相接觸面之藥液;其次,對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理。依前述方法,可防止於膜寬度方向兩端部發生捲曲,並可防止其所引起之膜夾入或破裂。
Description
本發明係關於一種使用於液晶顯示裝置的偏光膜之製造方法。
傳統上,偏光膜係使用於聚乙烯醇系樹脂膜吸附定向有二色性色素者。即,已知有以碘作為二色性色素的碘系偏光膜,或以二色性染料作為二色性色素的染料系偏光膜等。前述偏光膜通常至少於單面處,較佳地於兩面處,藉由聚乙烯醇系樹脂水溶液所組成之接著劑而貼合有三醋酸纖維素(Triacetyl cellulose)等保護膜,以作為偏光板,用於液晶電視、個人電腦用顯示器及攜帶電話等液晶顯示裝置。
對聚乙烯醇系樹脂膜施以膨潤處理、染色處理、延伸處理、交聯處理(硼酸處理)及洗淨處理,最後加以乾燥,以製造出偏光膜。此時,係於配置在處理槽前後之夾輥設定轉速差以進行膜之延伸。又,透過配置於處理浴前後或處理浴中的導輥,以改變膜之搬送方向,將膜導入處理浴或從處理浴取出。
近年來,市場上有要求液晶顯示裝置之大型化、薄型化、輕量化、原料低成本化等傾向,而開發可達成其所伴隨之偏光膜寬幅化和薄膜化要求的製造方法。例如,於日本專利特開第2004-20633號公報(專利文獻1)中,係揭露一種在製造厚度10~50μm的薄聚乙烯醇系樹脂膜之偏光膜時,對膜施加1000N/m以下之張力並加以延伸,藉以達成薄膜輕量化的偏光膜之製造方法。
然而,對薄膜之聚乙烯醇系樹脂膜施以膨潤處理、染色處理
交聯處理及洗淨處理的情況中,從各處理槽將膜取出之後,以夾輥進行膜兩面之水份去除前,膜寬度方向兩端部會有因附著於表面之藥液的表面張力而產生捲曲的問題。因此,在繼續以夾輥進行水份去除時,當膜被夾入時捲曲部分會產生膜夾入或破裂。
專利文獻1:日本專利特開第2004-20633號公報。
因為要符合偏光膜之薄膜化和輕量化的要求,聚乙烯醇系樹脂膜之厚度薄至60μm以下時,前述之膜寬度方向兩端部的捲曲情況會更加頻繁地產生。
本發明之課題係提供一種偏光膜之製造方法,於製造薄聚乙烯醇系樹脂膜之偏光膜的方法中,可防止聚乙烯醇系樹脂於膜寬度方向兩端部產生捲曲,亦可防止其所引起之膜夾入或破裂。
本發明人係以在製造薄聚乙烯醇系樹脂膜之偏光膜的情況中,將聚乙烯醇系樹脂膜從處理槽取出而搬送至次一步驟時,能有效擴寬聚乙烯醇系樹脂之膜寬度方向兩端部的方法為目標,而完成了本發明。
即,本發明提供一種偏光膜之製造方法,係具有對厚度60μm以下之聚乙烯醇系樹脂膜依序施以膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理的步驟,並於前述任一步驟前或步驟中,利用二個夾輥間之轉速差,使膜朝一軸延伸的偏光膜之製造方法中,其中:將經前述任一處理之膜從處理槽取出而搬送至次一步驟時,當膜兩面附著有藥液之狀態下使其通過導輥藉以去除與導輥相接觸面之藥液;其次,對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理。
本發明中所使用之導輥係可使用具有將所搬送之膜擴寬功能的輥。具體而言,此種輥例如可為擴寬輥、弧形輥等。
可使用導布器,或使用由管、彎管、擴寬輥及弧形輥等擴寬裝置來實施對膜寬度方向兩端部之擴寬處理。
依據本發明的偏光膜之製造方法,由於可抑制聚乙烯醇系樹脂於膜寬度方向兩端部產生捲曲,故膜與夾輥接觸時,可抑制膜之捲曲所引起之夾入或破裂。
10‧‧‧原料膜
11‧‧‧進料輥
13‧‧‧膨潤槽
15‧‧‧染色槽
17‧‧‧交聯槽
19‧‧‧洗淨槽
21‧‧‧乾燥爐
23‧‧‧偏光膜
30‧‧‧導輥
35‧‧‧夾輥
L‧‧‧區域
第1圖係顯示偏光膜之製造方法的裝置適當配置例之剖面示意圖。
第2圖係顯示從處理槽將膜取出之後,對膜兩端部施以擴寬處理的說明圖。
具體而言,偏光膜係使用於聚乙烯醇系樹脂膜吸附定向有二色性色素者。作為原料之聚乙烯醇系樹脂通常可將聚乙酸乙烯系樹脂皂化來獲得。該皂化度通常約為85莫耳%以上,較佳地約為90莫耳%以上,更佳地約為99莫耳%以上。聚乙酸乙烯系樹脂除了為乙酸乙烯之共聚物的聚乙酸乙烯之外,例如為乙酸乙烯和能與其共聚之其它單聚物的共聚物等。可共聚之其它單聚物例如可為不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類等。聚乙烯醇系樹脂之聚合度通常約為1000~10000,較佳地約為1500~5000左右。
前述聚乙烯醇系樹脂亦可加以改質,例如,亦可使用經醛類加以改質之聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛、聚乙烯縮丁醛等。
本發明中,偏光膜製造之起始材料係使用厚度60μm以下,較佳地約10~50μm的未延伸之聚乙烯醇系樹脂膜(原料膜)。工業上實用的膜之寬度約為1500~6000mm。
依序對前述原料膜施以膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理,於任一處理步驟前或步驟中,進行濕式或乾式之一軸延伸,最後加以乾燥,以製造出偏光膜。以下,一邊參考第1圖,一邊詳細說明本發明之製造方法。
第1圖係本發明偏光膜之製造方法中使用的製造裝置之適當配置例的剖面示意圖。該製造裝置之結構係:將聚乙烯醇系樹脂所組成之原料膜10從進料輥11捲出,依序通過膨潤槽13、染色槽15、交聯槽17及洗淨槽19,最後通過乾燥爐21。
又,第1圖中,雖顯示了將膨潤槽13、染色槽15、交聯槽17及洗淨槽19分別設為單一槽體之範例,但亦可依需求針對單一種處理而設置複數個處理槽。製造出的偏光膜23係直接搬送至次一保護膜貼合步驟。以下,說明本發明中所實施之處理。
進行膨潤處理係為了膜表面之異物去除、膜中之可塑劑去除、賦予易染色性、膜之可塑化等目的。處理條件係設於可達成前述目的之範圍內,且不產生膜之極端溶解和失透等損害之範圍內。
在一開始對原料膜10施以膨潤處理的情況中,係執行將膜浸泡於例如約10~50℃,較佳地約20~40℃的水溶液中。膜之浸泡時間較佳地約為30~300秒,更佳地約為60~240秒左右。又,針對已預先在氣體中延伸之膜加以膨潤的情況中,係執行將膜浸泡於例如約20~70℃,較佳地約30~60℃的水溶液中。膜之浸泡時間較佳地約為30~300秒,更佳地約為60~240秒左右。
膨潤處理中,由於聚乙烯醇系樹脂膜在寬度方向上加以膨潤而使得膜容易產生皺褶等問題,故較佳地使用擴寬輥、螺旋輥、弧形輥、導布器、彎管、拉幅機夾等習知擴寬裝置來處理膜之皺褶並搬送膜。又,為了使浴中之膜搬送安定化,以水中淋灑器控制膨潤浴中的水流,或者合併使用對邊追蹤裝置(EPC(Edge Position Control)裝置,其係檢測出膜之端部,用以防止膜蛇行之裝置)等均有效果。
膨潤處理中,由於膜也會在膜之前進方向上膨潤擴大,不積極使膜進行延伸的情況下,為了消除搬送方向上膜的鬆弛問題,較佳地可採取例如控制配置於處理槽前後之搬送輥的速度等方式。另外,原料膜10亦可於膨潤處理中進行一軸延伸,該情況中延伸倍率通常為1.2~3倍,較佳地為1.3~2.5倍。
關於膨潤處理中所使用之處理浴,除了純水以外,可使用添加約0.01~10重量%範圍內之硼酸(日本專利特開平第10-153709號公報)、氯化物(日本專利特開平第06-281816號公報)、無機酸、無機鹽、水溶性有機溶劑、酒精類等的水溶液。
從膨潤槽13所取出之聚乙烯醇系樹脂膜繼續往染色槽15進行搬送,藉由通過導輥30,以去除與其接觸面之藥液。又,通過導輥30之後,藉由通過設置於膨潤槽13與染色槽15之間的夾輥35,可進行膜兩面之藥液去除。一般而言,從處理槽將膜取出之後,由於在通往夾輥35之前期間膜端部會產生捲曲,故後述膜寬度方向兩端部之擴寬處理能有效防止此問題。該膜之藥液去除及膜寬度方向兩端部之擴寬處理可適當地於後述染色處理、交聯處理及洗淨處理之後施行。
進行染色處理係為了於聚乙烯醇系樹脂膜吸附、定向有二色性色素等目
的。處理條件係設於可達成前述目的之範圍內,且不產生膜之極端溶解和失透等損害之範圍內。
使用碘作為二色性色素之情況中,可使用在處理浴(染色浴)中例如濃度為重量比〔碘/碘化鉀/水〕=約0.003~0.3/約0.1~10/100的水溶液。可使用碘化鋅等其它碘化物來替代碘化鉀,亦可合併使用碘化鉀與其它碘化物。又,亦可共存有碘化物以外之化合物,例如硼酸、氯化鋅、氯化鈷等。添加硼酸之情況中,關於含有碘的部分,與後述交聯處理不同,若水溶液中水與碘的重量比是100:約0.003以上,則可視作染色浴。浸泡膜時的染色浴溫度為10~45℃左右,較佳地為20~35℃,膜浸泡時間為30~600秒左右,較佳地為60~300秒。
使用水溶性二色性染料作為二色性色素之情況中,處理浴中可使用濃度為重量比〔二色性染料/水〕=約0.001~0.1/100的水溶液。該處理浴中,可共存有助染劑等,例如可含有硫酸鈉等無機鹽或界面活性劑等。二色性染料可單獨使用,亦可合併使用二種以上的二色性染料。浸泡膜時的染色浴溫度例如為20~80℃左右,較佳地為30~70℃,膜浸泡時間為30~600秒左右,較佳地為60~300秒左右。
對聚乙烯醇系樹脂膜依序施以膨潤處理、染色處理、交聯處理之情況中,通常係於染色槽15進行膜之延伸。膜之延伸係讓配置於染色槽15前後之夾輥35具轉速差等的方法來進行。到染色處理為止累積延伸倍率(到染色處理前無延伸步驟之情況則為染色處理中的延伸倍率)通常為1.6~4.5倍,較佳地為1.8~4倍。該延伸倍率未達1.6倍時膜破裂的頻率會增多,而有良率惡化之傾向。
又,於染色處理中,與膨潤處理相同地,為了去除膜之皺褶而搬送聚乙烯醇系樹脂膜,可將擴寬輥、螺旋輥、弧形輥、導布器、彎管等設置
於染色槽15內部及/或其出入口。
交聯處理係為了以交聯達到防水化和色相調整(防止膜偏藍等)等目的,將經由二色性色素染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸泡於含有水與硼酸的重量部比例為100:約1~10的水溶液中來進行。在染色處理中所使用之二色性色素為碘的情況下,處理浴較佳地係含有添加有硼酸的碘化物,關於該數值,水與添加有硼酸的碘化物的重量部比例可為100:1~30。碘化物可例如為碘化鉀、碘化鋅等。又,亦可共存有碘化物以外之化合物,例如氯化鋅、氯化鈷、四氯化鋯、硫代硫酸納、亞硫酸鉀、硫酸鈉等。
交聯處理可依據其目的,可適當變更硼酸及碘化物之濃度,以及處理浴之溫度。防水化用途的交聯處理及色相調整用途的交聯處理無需特別加以區別,而依以下條件加以實施。交聯處理之目的係以交聯達到防水化,對聚乙烯醇系樹脂所組成之原料膜依序施以膨潤處理、染色處理及交聯處理的情況中,處理浴可使用濃度為重量比〔硼酸/碘化物/水〕=3~10/1~20/100的水溶液。可依需求而使用乙二醛及戊二醛等交聯劑來替代硼酸,亦可合併使用硼酸與交聯劑。處理浴溫度通常為50~70℃左右,較佳地為53~65℃,膜浸泡時間通常為10~600秒左右,較佳地為20~300秒,更佳地為20~200秒。又,對已預先延伸之聚乙烯醇系樹脂膜依序施以染色處理及交聯處理的情況中,交聯處理浴溫度通常為50~85℃左右,較佳地為55~80℃。
在目的為防水化的交聯處理之後,可進行目的為色相調整的交聯處理。關於目的為色相調整的交聯處理條件,例如在使用碘作為二色性染料之情況中,可使用濃度為重量比〔硼酸/碘化物/水〕=1~5/3~30/100的處理浴。處理浴溫度通常約為10~45℃,膜浸泡時間通常為1~300秒左右,較佳地為2~100秒。
亦可進行複數次前述之交聯處理,通常係進行2~5次。該情況中,所使用之各交聯處理浴的組成及溫度可與前述範圍相同,亦可相異。亦可各自在複數個步驟中進行以交聯達到防水化用途的交聯處理及色相調整用途的交聯處理。
進行洗淨處理係為了在交聯處理之後,去除附著於聚乙烯醇系樹脂膜的額外硼酸或碘等藥劑。洗淨處理係例如透過將為達到防水化及/或色調調整之經交聯處理後的聚乙烯醇系樹脂膜浸泡於水中,或針對膜淋灑水進行噴霧,或者合併使用前述二者來進行。
第1圖中,已顯示將聚乙烯醇系樹脂膜浸泡於水中以進行洗淨處理的情況範例。洗淨處理時水的溫度通常為2~40℃左右,浸泡時間為2~120秒左右。另外,交聯處理及洗淨處理時,為了去除皺褶並搬送聚乙烯醇系樹脂膜,可使用擴寬輥。
聚乙烯醇系樹脂的膜寬度方向兩端部之擴寬處理係防止薄膜寬度方向兩端部所產生之捲曲或夾入的處理。本發明中,於前述膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理中至少一種處理步驟之後,從處理槽將膜取出而搬送至次一步驟時,當膜兩面附著有藥液之狀態下,使其通過導輥藉以去除與導輥相接觸面之藥液,對聚乙烯醇系樹脂的膜寬度方向兩端部施以擴寬處理。於本發明說明書中,對聚乙烯醇系樹脂的膜寬度方向兩端部之擴寬處理亦可簡單記載為「擴寬處理」。
於此,首先說明聚乙烯醇系樹脂於膜寬度方向兩端部所產生之捲曲。聚乙烯醇系樹脂膜係如日本專利第3429476號公報及日本專利第3478534號公報中所記載,對膜實施延伸時,於高溼度或水中環境下因膜之吸水率等原
因,其端部會產生捲曲,這就是造成膜夾入或蛇行的原因。
除了在前述環境下實施延伸的情況以外,從處理槽將膜取出之後亦可能產生膜端部之捲曲,這是附著於膜表面之藥液量所產生的。例如,參考第1圖,讓從處理槽取出之膜通過導輥的情況中,膜之其中一面係藉由與導輥之接觸而將附著的藥液去除。其結果,由於在附著於膜上之藥液量較多的表面(未與導輥接觸之面)中,藥液所作用之表面張力較另一面更大,故該面會產生捲入內側之捲曲。
又,在使膜未通過導輥的情況中,亦會發生附著於膜表面之藥液量所引起的捲曲。該情況中,例如於搬送膜時,附著於膜之下面側(面向室內地板方向之面)的藥液會自然落下,因此各別附著於膜之上面側與下面側的藥液量會產生差異。此種實施形態係例如:從處理槽將膜取出並搬送至導輥30時,相對處理浴之液面以非垂直角度進行搬送的形態,以及從前一處理槽取出並通過導輥30之後,針對膜用前一處理所使用之水溶液或次一處理所使用之水溶液進行噴霧的形態等。另外,前一處理所使用之水溶液可與前一處理槽所使用之水溶液相同,亦可相異。
另外,將該聚乙烯醇系樹脂膜從各處理槽取出之後而產生膜端部之捲曲的現象,當偏光膜厚度越薄的情況下會變得更為顯著。原料膜較60μm更厚的情況下,因膜之機械強度而幾乎不產生捲曲。
其次,說明本發明中所規定的聚乙烯醇系樹脂膜之寬度方向兩端部之擴寬處理。將聚乙烯醇系樹脂膜從處理槽取出而搬送至次一步驟時,在接觸到設置於次一步驟前方的夾輥35以前來實施該處理。第1圖中,雖例示了在交聯處理之後對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理之範例,但該處理亦可在膨潤槽13、染色槽15、交聯槽17及洗淨槽19中任一處理槽之後進行。且亦可依需求在複數個處理槽之後來進行。如第2圖所示,擴寬處理係將聚乙烯醇系樹
脂膜從處理槽取出之後,通過導輥30並擴寬膜寬度方向兩端部之情況,特別有效。藉此,可防止膜寬度方向兩端部所產生之捲曲,並有效防止其後因與輥接觸部位的捲曲所引起之膜夾入或破裂問題。
將聚乙烯醇系樹脂膜從處理槽取出之後,通過為了運送膜所設置的導輥30,於區域L施以擴寬處理,接著通過夾輥35並往次一處理步驟進行搬送(參考第2圖)。
於區域L所實施之擴寬處理並無特別限定,例如可利用導布器保持膜端部來進行。又,另一形態中,可使用管、彎管、擴寬輥、弧形輥等能以其形狀矯正膜端部之捲曲的擴寬裝置,透過矯正膜端部之捲曲來施以擴寬處理。
前述擴寬裝置中,使用管之情況係在膜兩端相對膜進行方向呈傾斜地各別配置一根管,可壓住膜來擴寬膜端部。該管可配置成從膜上側面往下壓住膜,亦可配置成從膜下側面(內面)往上壓住膜。較佳地該管係配置成:以所搬送之膜的中央部作為水平面,將膜自水平面往下壓0~50mm,或往上壓,更佳地膜端部係配置成:自水平面往下壓5~50mm,或往上壓。又,較佳地,該管係配置成:相對膜進行方向,從膜端部朝向膜中央部呈50°以下,較佳地為5~30°之角度。管與膜接觸的長度(從膜端部到接觸膜之管最前端部為止的長度)較佳地為10~500mm,更佳地為20~300mm。該距離過長時,會難以調整可擴寬膜端部之位置,又,顧慮到因重量使得管彎曲,當其中一邊過短時,會無法獲得足夠的擴寬處理效果。
前述管可從不鏽鋼製、橡膠製、海綿製等各種材質中任意選擇,可為非迴轉式,亦可為像輥一樣之迴轉式。又,管之形狀較佳地為圓筒形,接觸膜之面可為曲面狀,使用圓筒狀之管的情況中,該直徑為5~100mm左右,較佳地為10~50mm時便能順利地進行搬送。又,管之前端較佳地可為曲面狀。
管之長度只要是可對膜端部施以擴寬處理即可,約50~1000mm左右,較佳地可為100~500mm。
本發明中,關於導輥30,亦可適當地舉例使用擴寬輥的實施形態。該情況,例如可用於擴寬輥與導布器之組合、擴寬輥與擴寬輥之組合。又,於本發明中,可合併使用二個以上之擴寬處理。該範例亦可例如:在導輥30之前進行擴寬處理,然後在導輥30之後進行擴寬處理的實施形態;以及在導輥30之後進行二個以上之擴寬處理的實施形態。
在洗淨處理或前述擴寬處理之後,可藉由使聚乙烯醇系樹脂膜乾燥而製作出偏光膜。膜之乾燥可於乾燥爐21內,例如以溫度30~100℃左右,30~600秒左右來進行。
如上述,膜之一軸延伸可在膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理中,於任一步驟前或步驟中來進行,可僅於一個延伸步驟中來進行,亦可於二個以上步驟中來進行。於二個以上步驟中進行的情況,除至少一個延伸步驟以外,可採用習知的延伸方法。習知的延伸方法係如:於搬送膜之二個夾輥間設定轉速差以進行延伸的輥間延伸、日本專利第2731813號公報所記載的熱輥延伸、拉幅延伸等。當然,亦可進行複數次延伸步驟。又,基本上步驟順序係如前所述,但並不對處理浴數量或處理條件等加以限制。
於本發明之實施形態中,偏光膜的最終累積延伸倍率通常約為4.5~7倍,較佳地約為5~6.5倍。
又,可為了其他目的而追加前述處理以外之處理。追加處理之範例可舉出例如在交聯處理之後進行,不含硼酸之碘化物水溶液的浸泡處理(補色處理),
或不包含硼酸而含有之氯化鋅等之水溶液的浸泡處理(鋅處理)等。
以此方式所獲得之偏光膜厚度會較原料膜更薄,例如約為5~30μm左右。
以接著劑將保護膜貼合至以此方式所製造之偏光膜的至少任一面,可藉以獲得偏光板。保護膜例如為:三醋酸纖維素或二乙醯纖維素(Diacetyl Cellulose)之類十六烷基纖維素(Cetyl cellulose)系樹脂所組成的膜、聚乙二醇對苯二甲酸酯(Polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate)及聚對苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate)之類聚酯系樹脂所組成的膜、聚碳酸酯系樹脂所組成的膜、環烯烴系樹脂所組成的膜、丙烯酸系樹脂膜、聚丙烯系樹脂膜。
為了提升接著劑與偏光膜及/或與保護膜的接著性,亦可於偏光膜及/或保護膜之貼合面處施以電暈處理、火焰處理、電漿處理、紫外線照射、底漆塗佈處理、皂化處理等表面處理。
關於貼合偏光膜與保護膜之接著劑,只要能使兩者相互接著,選擇具有足夠之接著力和透明度者即可,並無特定限制。根據前述觀點,偏光膜與保護膜之貼合處可使用紫外線硬化型接著劑、水性接著劑。水性接著劑係例如聚乙烯醇系樹脂之水溶液、或交聯劑能與其配合之水溶液、胺甲酸乙酯(Urethane)系之乳膠接著劑。
紫外線硬化型接著劑可為丙烯酸系化合物與光自由基聚合引發劑之混合物、或環氧化合物與光陽離子聚合引發劑之混合物等。又,可合併使用陽離子聚合性之環氧化合物與自由基聚合性之丙烯酸系化合物,可合併使用光陽離子聚合引發劑與光自由基聚合引發劑而作為引發劑。
使用紫外線硬化型接著劑之情況,係間隔著接著劑而層積膜之
後,藉由照射紫外線使該接著劑硬化。紫外線之光源並無特別限定,但較佳地光線分布波長在400nm以下,具體而言,較佳地可使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、靠微波激發的水銀燈、金屬鹵素燈等。
使紫外線硬化型接著劑硬化用的光線照射強度係由接著劑之組成來適當地作決定,並無特別限定,但較佳地能使聚合引發劑活性化的有效波長範圍之照射強度為0.1~6000mW/cm2。在該範圍間適當地選擇照射強度,能使反應時間不會過長,可抑制自光源輻射出的熱及接著劑硬化時的發熱所導致的接著劑黃變、或偏光膜劣化。光線照射時間亦根據接著劑硬化所需來適當選擇,無特別限定,但較佳地前述照射強度與照射時間相乘所得的累積光量設定為10~10000mJ/cm2。在該範圍間適當地選擇累積光量,可產生足夠量的聚合引發劑原本之活性種並確實地進行硬化反應,又能使照射時間不會過長,以維持良好之生產率。硬化後之接著劑層厚度通常為0.1~10μm,更佳地為0.2~4μm。
藉由紫外線照射而使含有偏光膜或保護膜之膜的紫外線硬化型接著劑硬化情況中,較佳地要在不降低偏光膜之偏光度、穿透率及色相,以及保護膜之透明性等偏光板各功能的條件下進行硬化。
使用水性接著劑之情況例如可採用,將接著劑均勻地塗佈於膜表面或流入二片膜之間,經由該塗佈層使二片膜重疊,透過輥等而貼合乾燥的方法。乾燥後亦可進一步以室溫或較其稍高之溫度,例如20~45℃左右之溫度進行固化。接著劑層厚度可從0.001~5μm左右之範圍間,以接著劑種類或所接著之二片膜的組合來作適當地選擇。較佳地為0.01μm以上,又,較佳地為2μm以下。
以下,說明本發明之具體形態,但本發明並不限定於這些實施例。
針對厚度60μm之聚乙烯醇膜〔日商庫拉雷國際股份有限公司製造之商品名稱「庫拉雷維尼綸(Kuraray Vinylon)VF-PE # 6000」、聚合度2400、皂化度99.9莫耳%以上〕,使膜保持不鬆弛之張力狀態並浸泡於加入有30℃純水之膨潤槽100秒,讓膜充份地膨潤。其次,浸泡於含碘與碘化鉀之水溶液(染色槽)並進行一軸延伸,實施防水化用途之交聯處理,而浸泡於重量比〔硼酸/碘化鉀/水〕為4.4/12/100的55℃水溶液(第一交聯槽);其次,一邊浸泡於設定為59℃之相同組成水溶液(第二交聯槽),一邊進行一軸延伸直到累積延伸倍率(與原料狀態相比較)達5.5倍為止。其後,實施色相調整用途之交聯處理,而浸泡於重量比〔硼酸/碘化鉀/水〕為2.9/9/100的40℃水溶液(補色槽)之後,浸泡於加入有12℃純水之洗淨槽,以70℃進行3分鐘乾燥,以製作出偏光膜。此時,補色槽出口側的膜之搬送係如第2圖所示地進行,從補色槽取出之膜係在通過導輥之後,藉由導布器對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理。以該方法製造出的偏光膜係在24小時運轉期間內,沒有發現膜被夾入或其所引起的膜之切斷,亦沒有膜之耗損。
使用厚度50μm之聚乙烯醇膜〔日商庫拉雷國際股份有限公司製造之商品名稱「庫拉雷維尼綸VF-PE # 5000」、聚合度2400、皂化度99.9莫耳%以上〕,以實施例1之相同方式製作出偏光膜。以該方法製造出的偏光膜係在24小時運轉期間內,沒有發現膜被夾入或其所引起的膜之切斷,亦沒有膜之耗損。
將製造裝置配置為:使用厚度30μm之聚乙烯醇膜〔日商庫拉雷國際股份有限公司製造之商品名稱「庫拉雷維尼綸VF-PE # 3000」、聚合度2400、皂化度99.9莫耳%以上〕,在進行實施例1之補色槽後增加擴寬處理,於膨潤槽及染色
槽出口側,從膨潤槽及染色槽取出之膜係在通過擴寬輥(取代導輥)之後,藉由導布器對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理,除前述差異外,以實施例1之相同方式製作出偏光膜。以該方法製造出的偏光膜係在24小時運轉期間內,沒有發現膜被夾入或其所引起的膜之切斷,亦沒有膜之耗損。
將製造裝置配置為:從補色槽取出之聚乙烯醇膜係在通過擴寬輥之後,藉由導布器對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理,除前述差異外,以實施例1之相同方式製作出偏光膜。以該方法製造出的偏光膜係在24小時運轉期間內,沒有發現膜被夾入或其所引起的膜之切斷,亦沒有膜之耗損。
將製造裝置配置為:從補色槽取出之聚乙烯醇膜係在通過導輥之後,藉由擴寬輥對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理,除前述差異外,以實施例1之相同方式製作出偏光膜。以該方法製造出的偏光膜係在24小時運轉期間內,沒有發現膜被夾入或其所引起的膜之切斷,亦沒有膜之耗損。
將製造裝置配置為:從膨潤槽及染色槽取出之聚乙烯醇膜係在通過擴寬輥之後,藉由不鏽鋼製之管對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理,除前述差異外,以實施例3之相同方式製作出偏光膜。該不鏽鋼製之管係使用長度200mm、直徑25mm者,於膜進行方向上,配置成從膜端部朝膜中央側呈角度20°,且將膜往下壓低20mm。以該方法製造出的偏光膜係在24小時運轉期間內,沒有發現膜被夾入或其所引起的膜之切斷,亦沒有膜之耗損。
除了不設置有導布器以外,以實施例1之相同方式製作出偏光膜。聚乙烯醇膜端部係發生單側7mm之夾入,該夾入部分係於乾燥時產生破裂。以該方法
製造出的偏光膜係在24小時運轉期間內,發生3次膜之切斷,雖然可製作出偏光膜,但有發現膜被夾入,使得生產率及效率降低。
除了不設置有導布器以外,以實施例3之相同方式製作出偏光膜。以該方法製造出的偏光膜,於聚乙烯醇膜端部,在施以膜之延伸的膨潤槽及染色槽出口處各別發生單側7mm之夾入,由於第二交聯槽處延伸時經常發生膜之切斷,故無法製作出偏光膜。
表1係總結前述實施例及比較例。
比較依照本發明之製造方法製造出偏光膜的實施例1、實施例4和實施例5,以及使用與實施例1相同之聚乙烯醇膜(原料膜)而不應用本發明製造方法製作偏光膜的比較例1,已知從處理槽將膜取出之後,在使用導輥或擴寬輥進行藥液去除之後,藉由在膜寬度方向上施以擴寬處理,可抑制膜端部處發生之夾入。又,從使用了膜厚較實施例1更薄之原料膜的實施例2、實施例3及實施例6之結果可知,本發明即使在膜厚較薄而容易發生夾入的製造條件下,亦可製造出外觀和生產率優良的偏光膜。
依據本發明,由於可抑制聚乙烯醇系樹脂於膜寬度方向兩端部產生捲曲,故膜與夾輥接觸時,可抑制膜之捲曲所引起之夾入或破裂。因為根據本發明之製造方法所獲得之偏光膜適合用於液晶顯示裝置,故本發明在工業上極為有用。
10‧‧‧原料膜
11‧‧‧進料輥
13‧‧‧膨潤槽
15‧‧‧染色槽
17‧‧‧交聯槽
19‧‧‧洗淨槽
21‧‧‧乾燥爐
23‧‧‧偏光膜
30‧‧‧導輥
35‧‧‧夾輥
L‧‧‧區域
Claims (5)
- 一種偏光膜之製造方法,係具有對厚度60μm以下之聚乙烯醇系樹脂膜依序施以膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理的步驟,並於前述任一步驟前或步驟中,利用二個夾輥間之轉速差,使膜朝一軸延伸來製造偏光膜的方法,其中:將經過前述任一處理之膜從處理槽取出而搬送至次一步驟時,當膜兩面附著有藥液之狀態下使其通過導輥藉以去除與導輥相接觸面之藥液;其次,對膜寬度方向兩端部施以擴寬處理。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光膜之製造方法,其中,係使用導布器來實施對膜寬度方向兩端部之擴寬處理。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光膜之製造方法,其中,係使用由管、彎管、擴寬輥及弧形輥組成群組中所選出的擴寬裝置來實施對膜寬度方向兩端部之擴寬處理。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光膜之製造方法,其中,係在經過由膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理組成群組中所選出之至少一種處理後,實施對膜寬度方向兩端部之擴寬處理。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之偏光膜之製造方法,其中,係使用擴寬輥來作為導輥。
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