TW202239571A - 偏光膜之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種偏光膜之製造方法,其依序包括如下步驟:將聚乙烯醇系樹脂膜供至染色處理及延伸處理之步驟、及使水性溶劑與該聚乙烯醇系樹脂膜之表面接觸之步驟,且波長λ nm下與該水性溶劑接觸後之該聚乙烯醇系樹脂膜之透過率相對於接觸前之透過率之比率(ΔTs(λ))滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係。
Description
本發明係關於一種偏光膜之製造方法。
近年來,以液晶顯示裝置及電致發光(EL)顯示裝置(例如,有機EL顯示裝置、無機EL顯示裝置)為代表之圖像顯示裝置迅速普及。關於有機EL顯示裝置,已知藉由將包含λ/4板之圓偏光板配置於有機EL元件之視認側,而防止外界光反射及背景映入等問題(例如,專利文獻1及2)。
另一方面,由於有機EL顯示裝置用於發光之消耗電力較大,故而謀求節能化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-311239號公報
[專利文獻2]日本專利特開2002-372622號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係為了解決上述先前之問題而成者,其主要目的在於提供一種能夠減少有機EL顯示裝置之消耗電力之偏光膜。
[解決問題之技術手段]
根據本發明之一態樣,提供一種偏光膜之製造方法,其依序包括如下步驟:將聚乙烯醇系樹脂膜供至染色處理及延伸處理之步驟、及使水性溶劑與該聚乙烯醇系樹脂膜之表面接觸之步驟,且波長λ nm下與該水性溶劑接觸後之該聚乙烯醇系樹脂膜之透過率相對於接觸前之透過率之比率(ΔTs(λ))滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係。
於一實施方式中,上述水性溶劑之溫度為20℃~70℃。
於一實施方式中,接觸上述水性溶劑之聚乙烯醇系樹脂膜之水分率為15重量%以下。
於一實施方式中,接觸上述水性溶劑之聚乙烯醇系樹脂膜之厚度為12 μm以下。
於一實施方式中,上述將聚乙烯醇系樹脂膜供至染色處理及延伸處理之步驟包括如下步驟:於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成包含鹵化物及聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂膜而製成積層體之步驟;以及對該積層體依序實施空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理、及乾燥收縮處理之步驟,上述乾燥收縮處理係藉由一面將其沿長度方向搬送一面進行加熱而使其於寬度方向上收縮2%以上。
於一實施方式中,上述製造方法係霧度為1%以下之偏光膜之製造方法。
[發明之效果]
根據本發明之實施方式之偏光膜之製造方法,將經過染色處理及延伸處理之聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜供至與水性溶劑之接觸處理。藉此,至少415 nm~550 nm之波長區域中之PVA系樹脂膜之透過率上升,波長λ nm下與水性溶劑接觸後之PVA系樹脂膜之透過率相對於接觸前之透過率之比率(ΔTs(λ)=接觸後之Ts(λ)/接觸前之Ts(λ),以下,有時將ΔTs(λ)稱為「透過率之上升率」)滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係。藉由此種製造方法所獲得之偏光膜能夠使短波長側之光相較於長波長側之光更積極地透過。因此,藉由使用此種偏光膜,即便於減少消耗電力較大之藍色發光之量之情形時,亦能夠抑制短波長區域之亮度降低,結果能夠兼顧有機EL顯示裝置之節能化與高亮度化。
以下,對本發明之實施方式進行說明,但本發明並不限定於該等實施方式。
A.偏光膜之製造方法
本發明之實施方式之偏光膜之製造方法依序包括如下步驟:將聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜供至染色處理及延伸處理之步驟(步驟I)、及使水性溶劑與該PVA系樹脂膜之表面接觸之步驟(步驟II),且波長λ nm下與該水性溶劑接觸後之該聚乙烯醇系樹脂膜之透過率相對於接觸前之透過率之比率(ΔTs(λ))滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係。於染色後之PVA系樹脂膜中,碘以I
-、I
2、I
3 -、PVA-I
3 -錯合物、PVA-I
5 -錯合物等形態存在,I
-、I
2及I
3 -於紫外區域(例如,波長290 nm~360 nm附近)中具有吸收,PVA-I
3 -錯合物及PVA-I
5 -錯合物分別於波長470 nm附近及波長600 nm附近具有吸收。因此,認為與水性溶劑接觸前後ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係成立表示,相對於PVA系樹脂膜中所存在之全部碘,I
-、I
2、I
3 -、及PVA-I
3 -錯合物所占之比率減少(換言之,PVA-I
5 -錯合物所占之比率增加)。
A-1.步驟I
於步驟I中,將PVA系樹脂膜供至染色處理及延伸處理,藉此獲得於波長380 nm~780 nm中任一波長下表現出吸收二色性之PVA系樹脂膜(以下,有時稱為「未脫色原膜」)。代表性而言,未脫色原膜處於可作為偏光膜發揮功能之狀態。
於一實施方式中,未脫色原膜之透過率(單體透過率:Ts)較佳為41.0%以上,更佳為42.0%以上,再佳的是42.5%以上。另一方面,未脫色原膜之透過率較佳為46.0%以下,更佳為45.0%以下。未脫色原膜之偏光度較佳為98.0%以上,更佳為99.0%以上,再佳的是99.9%以上。另一方面,未脫色原膜之偏光度較佳為99.998%以下。代表性而言,上述透過率係使用紫外可見分光光度計進行測定,並進行視感度補正而得之Y值。代表性而言,上述偏光度可基於使用紫外可見分光光度計進行測定並進行視感度補正而得之平行透過率Tp及正交透過率Tc,根據下述式而求出。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}
1/2×100
於一實施方式中,代表性而言,12 μm以下之薄型偏光膜(未脫色原膜)之透過率係將偏光膜(表面之折射率:1.53)與保護層(保護膜)(折射率:1.50)之積層體作為測定對象,使用紫外可見分光光度計進行測定。存在各層之界面處之反射率根據偏光膜之表面之折射率及/或保護層之與空氣界面相接之表面之折射率而發生變化,結果導致透過率之測定值發生變化之情形。因此,例如,於使用折射率並非1.50之保護層之情形時,可根據保護層之與空氣界面相接之表面之折射率而對透過率之測定值進行補正。具體而言,透過率之補正值C係使用保護層與空氣層之界面處與透射軸平行之偏光之反射率R
1(透射軸反射率),由以下之式表示。
C=R
1-R
0R
0=((1.50-1)
2/(1.50+1)
2)×(T
1/100)
R
1=((n
1-1)
2/(n
1+1)
2)×(T
1/100)
此處,R
0係使用折射率為1.50之保護層時之透射軸反射率,n
1係所使用之保護層之折射率,T
1係偏光膜之透過率。例如,於使用表面折射率為1.53之基材(環烯烴系膜、附硬塗層之膜等)作為保護層之情形時,補正量C約為0.2%。於此情形時,可藉由將測得之透過率加上0.2%,而將表面折射率為1.53之偏光膜換算成使用折射率為1.50之保護層時之透過率。再者,根據基於上述式之計算,使偏光膜之透過率T
1變化2%時之補正值C之變化量為0.03%以下,偏光膜之透過率對補正值C之值造成之影響有限。又,於保護層具有表面反射以外之吸收之情形時,可根據吸收量而進行適當之補正。
未脫色原膜之波長415 nm下之透過率(Ts
415)例如可未達40%。
代表性而言,未脫色原膜之水分率為15重量%以下,較佳為12重量%以下,更佳為10重量%以下,再佳的是1重量%~5重量%。若未脫色原膜之水分率處於該範圍內,則步驟II中與水性溶劑接觸時,能夠防止發生溶解、皺褶等。
代表性而言,未脫色原膜之厚度為25 μm以下,較佳為12 μm以下,更佳為1 μm~12 μm,再佳的是1 μm~7 μm,進而更佳為2 μm~5 μm。
於步驟I中,可將單層PVA系樹脂膜供至染色處理及延伸處理,藉此製作未脫色原膜。或者,亦可將包含PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)之兩層以上之積層體供至染色處理及延伸處理,藉此製作未脫色原膜。使用兩層以上之積層體所製作之未脫色原膜在與水性溶劑接觸後,亦能夠避免發生皺褶等,並且良好地維持優異之光學特性(代表性而言,為單體透過率及偏光度)。
A-1-1.使用兩層以上之積層體之未脫色原膜之製作
使用兩層以上之積層體之未脫色原膜之製作例如可藉由將包含鹵化物及PVA系樹脂之PVA系樹脂膜於與長條狀熱塑性樹脂基材之積層體之狀態下供至染色處理及延伸處理而進行。具體而言,未脫色原膜可藉由包括如下步驟之方法而製作:於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成包含鹵化物及PVA系樹脂之PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)而製成積層體之步驟;以及對積層體依序實施空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理、及乾燥收縮處理之步驟,上述乾燥收縮處理係藉由一面將其沿長度方向搬送一面進行加熱而使其於寬度方向上收縮2%以上。PVA系樹脂層中之鹵化物之含量較佳為相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。乾燥收縮處理較佳為使用加熱輥進行處理,加熱輥之溫度較佳為60℃~120℃。由乾燥收縮處理所引起之積層體之寬度方向上之收縮率較佳為2%以上。根據此種製造方法,能夠獲得PVA系樹脂之配向度較高,且具有優異光學特性之未脫色原膜。
A-1-1-1.積層體之製作
作為熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體之製作方法,可採用任意適當之方法。較佳為藉由在熱塑性樹脂基材之表面塗佈包含鹵化物及PVA系樹脂之塗佈液,並進行乾燥,而於熱塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層。如上所述,PVA系樹脂層中之鹵化物之含量較佳為相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
作為塗佈液之塗佈方法,可採用任意適當之方法。例如可例舉:輥塗法、旋轉塗佈法、線棒塗佈法、浸漬塗佈法、模嘴塗佈法、淋幕式塗佈法、噴塗法、刮塗法(缺角輪塗佈法等)等。上述塗佈液之塗佈、乾燥溫度較佳為50℃以上。
PVA系樹脂層之厚度較佳為3 μm~40 μm,再佳的是3 μm~20 μm。
在形成PVA系樹脂層之前,可對熱塑性樹脂基材實施表面處理(例如,電暈處理等),亦可於熱塑性樹脂基材上形成易接著層。藉由進行此種處理,能夠提高熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之密接性。
熱塑性樹脂基材之厚度較佳為20 μm~300 μm,更佳為50 μm~200 μm。若未達20 μm,則有難以形成PVA系樹脂層之虞。若超過300 μm,則有例如在下述水中延伸處理中熱塑性樹脂基材吸收水需要之時間較長,並且延伸需要之負載過大之虞。
熱塑性樹脂基材之吸水率較佳為0.2%以上,再佳的是0.3%以上。熱塑性樹脂基材吸收水,水能夠發揮塑化劑的作用而使其塑化。結果能夠大幅降低延伸應力,能夠以高倍率進行延伸。另一方面,熱塑性樹脂基材之吸水率較佳為3.0%以下,再佳的是1.0%以下。藉由使用此種熱塑性樹脂基材,能夠防止製造時熱塑性樹脂基材之尺寸穩定性顯著降低而使所獲得之未脫色原膜之外觀變差等異常。又,能夠防止在水中延伸時基材斷裂,或者PVA系樹脂層自熱塑性樹脂基材剝離。再者,熱塑性樹脂基材之吸水率例如可藉由向構成材料中導入改性基來進行調整。吸水率係依據JIS K 7209所求出之值。
熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為120℃以下。藉由使用此種熱塑性樹脂基材,能夠抑制PVA系樹脂層之結晶化,並且充分確保積層體之延伸性。進而,考慮到良好地利用水使熱塑性樹脂基材塑化、及良好地進行水中延伸之觀點,玻璃轉移溫度更佳為100℃以下,進而更佳為90℃以下。另一方面,熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度較佳為60℃以上。藉由使用此種熱塑性樹脂基材,在上述包含PVA系樹脂之塗佈液之塗佈、乾燥時,能夠防止熱塑性樹脂基材發生變形(例如,凹凸、或鬆弛、皺褶等之產生)等異常,良好地製作積層體。又,能夠於合適之溫度(例如,60℃左右)下良好地進行PVA系樹脂層之延伸。再者,熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度例如可藉由向構成材料中導入改性基、使用結晶化材料進行加熱來進行調整。玻璃轉移溫度(Tg)係依據JIS K 7121所求出之值。
作為熱塑性樹脂基材之構成材料,可採用任意適當之熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂,例如可例舉:聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、降𦯉烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、其等之共聚物樹脂等。其中,較佳為降𦯉烯系樹脂、非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。
於一實施方式中,較佳為使用非晶質之(未結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。其中,尤佳為使用非晶性之(不易結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。作為非晶性之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之具體例,可例舉:進而包含間苯二甲酸及/或環己烷二羧酸作為二羧酸之共聚物、及進而包含環己烷二甲醇或二乙二醇作為二醇之共聚物。
於較佳之實施方式中,熱塑性樹脂基材包含具有間苯二甲酸單元之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。其原因在於,此種熱塑性樹脂基材之延伸性極其優異,並且能夠抑制延伸時之結晶化。認為這是由於藉由導入間苯二甲酸單元而對主鏈賦予了較大彎曲。聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂具有對苯二甲酸單元及乙二醇單元。間苯二甲酸單元之含有比率相對於全部重複單元之合計,較佳為0.1莫耳%以上,再佳的是1.0莫耳%以上。其原因在於,這樣能夠獲得延伸性極其優異之熱塑性樹脂基材。另一方面,間苯二甲酸單元之含有比率相對於全部重複單元之合計,較佳為20莫耳%以下,更佳為10莫耳%以下。藉由設為此種含有比率,能夠在下述乾燥收縮處理中良好地增加結晶度。
熱塑性樹脂基材可預先(形成PVA系樹脂層之前)進行延伸。於一實施方式中,沿長條狀熱塑性樹脂基材之橫向進行延伸。橫向較佳為與下述積層體之延伸方向正交之方向。再者,於本說明書中,所謂「正交」,亦包括實質上正交之情形。此處,所謂「實質上正交」,包括90°±5.0°之情形,較佳為90°±3.0°,再佳的是90°±1.0°。
熱塑性樹脂基材之延伸溫度相對於玻璃轉移溫度(Tg),較佳為Tg-10℃~Tg+50℃。熱塑性樹脂基材之延伸倍率較佳為1.5倍~3.0倍。
作為熱塑性樹脂基材之延伸方法,可採用任意適當之方法。具體而言,可為固定端延伸,亦可為自由端延伸。延伸方式可為乾式,亦可為濕式。熱塑性樹脂基材之延伸可以一階段進行,亦可以多階段進行。於以多階段進行之情形時,上述延伸倍率係各階段之延伸倍率之積。
如上所述,塗佈液包含鹵化物及PVA系樹脂。代表性而言,上述塗佈液係使上述鹵化物及上述PVA系樹脂溶解於溶劑中而成之溶液。作為溶劑,例如可例舉:水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種二醇類、三羥甲基丙烷等多元醇類、乙二胺、二伸乙基三胺等胺類。其等可單獨使用,或者將兩種以上組合使用。其中,較佳為水。關於溶液之PVA系樹脂濃度,相對於溶劑100重量份,較佳為3重量份~20重量份。若為此種樹脂濃度,則能夠形成與熱塑性樹脂基材密接之均勻塗佈膜。塗佈液中之鹵化物之含量較佳為相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
可於塗佈液中調配添加劑。作為添加劑,例如可例舉:塑化劑、界面活性劑等。作為塑化劑,例如可例舉乙二醇及甘油等多元醇。作為界面活性劑,例如可例舉非離子界面活性劑。為了進一步提高所獲得之PVA系樹脂層之均勻性及染色性、延伸性,可使用該等添加劑。
作為上述PVA系樹脂,可採用任意適當之樹脂。例如可例舉聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由使聚乙酸乙烯酯皂化而獲得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由使乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而獲得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%,較佳為95.0莫耳%~99.95莫耳%,再佳的是99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度可依據JIS K 6726-1994而求出。藉由使用此種皂化度之PVA系樹脂,能夠獲得耐久性優異之未脫色原膜。於皂化度過高之情形時,有凝膠化之虞。
PVA系樹脂之平均聚合度可根據目的而適當地進行選擇。平均聚合度通常為1000~10000,較佳為1200~4500,再佳的是1500~4300。再者,平均聚合度可依據JIS K 6726-1994而求出。
作為上述鹵化物,可採用任意適當之鹵化物。例如可例舉碘化物及氯化鈉。作為碘化物,例如可例舉:碘化鉀、碘化鈉、及碘化鋰。其中,較佳為碘化鉀。
塗佈液中之鹵化物之量較佳為相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份,更佳為相對於PVA系樹脂100重量份為10重量份~15重量份。若相對於PVA系樹脂100重量份,鹵化物之量超過20重量份,則存在鹵化物滲出,而導致最終所獲得之未脫色原膜發生白濁之情形。
一般而言,藉由使PVA系樹脂層延伸,PVA系樹脂層中之聚乙烯醇分子之配向性提高,但若將延伸後之PVA系樹脂層浸漬於含水液體中,則存在聚乙烯醇分子之配向紊亂,配向性降低之情形。尤其於使熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體於硼酸水中延伸之情形時,為了使熱塑性樹脂基材之延伸穩定而以相對較高之溫度使上述積層體於硼酸水中延伸時,上述配向度降低之傾向是為顯著。例如一般於60℃下使PVA膜單質於硼酸水中延伸,相對於此,A-PET(熱塑性樹脂基材)與PVA系樹脂層之積層體之延伸係於70℃左右之溫度這種高溫下進行,於此情形時,延伸初期之PVA之配向性可能在藉由水中延伸而提高之前之階段中降低。相對於此,藉由製作包含鹵化物之PVA系樹脂層與熱塑性樹脂基材之積層體,在使積層體於硼酸水中延伸之前在空氣中進行高溫延伸(輔助延伸),能夠促進輔助延伸後之積層體之PVA系樹脂層中之PVA系樹脂之結晶化。其結果為,於將PVA系樹脂層浸漬於液體中之情形時,與PVA系樹脂層不含鹵化物之情形相比,能夠抑制聚乙烯醇分子之配向之紊亂、及配向性之降低。藉此,經過染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體中而進行之處理步驟所獲得之未脫色原膜之光學特性得以提高。
A-1-1-2.空中輔助延伸處理
尤其是,為了獲得較高之光學特性,選擇乾式延伸(輔助延伸)與硼酸水中延伸組合而成之2階段延伸方法。藉由如2階段延伸般導入輔助延伸,能夠在抑制熱塑性樹脂基材之結晶化的同時進行延伸,能夠解決後續硼酸水中延伸中因熱塑性樹脂基材之過度結晶化而導致延伸性降低之問題,使積層體以更高倍率延伸。進而,於在熱塑性樹脂基材上塗佈PVA系樹脂之情形時,為了抑制熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度之影響,需要相較於通常在金屬轉筒上塗佈PVA系樹脂之情形降低塗佈溫度,結果可能引起如下問題:PVA系樹脂之結晶化相對降低,而無法獲得充分之光學特性。相對於此,藉由導入輔助延伸,即便於在熱塑性樹脂基材上塗佈PVA系樹脂之情形時,亦能夠提高PVA系樹脂之結晶性,能夠達成較高之光學特性。又,同時,藉由事先提高PVA系樹脂之配向性,在後續染色處理及延伸處理中浸漬於水中時,能夠防止PVA系樹脂之配向性降低及溶解等問題,能夠達成較高之光學特性。
空中輔助延伸之延伸方法可為固定端延伸(例如,使用拉幅延伸機進行延伸之方法),亦可為自由端延伸(例如,使積層體通過周速不同之輥間進行單軸延伸之方法),但為了獲得較高之光學特性,可積極地採用自由端延伸。於一實施方式中,空中延伸處理包括加熱輥延伸步驟,該步驟係將上述積層體沿其長度方向搬送,同時根據加熱輥間之周速差進行延伸。代表性而言,空中延伸處理包括區域延伸步驟及加熱輥延伸步驟。再者,區域延伸步驟與加熱輥延伸步驟之順序並無限定,可先進行區域延伸步驟,亦可先進行加熱輥延伸步驟。亦可省略區域延伸步驟。於一實施方式中,依序進行區域延伸步驟及加熱輥延伸步驟。又,於另一實施方式中,藉由在拉幅延伸機中抓持積層體端部,將拉幅機間之距離在行進方向上擴大而進行延伸(拉幅機間之距離之擴大為延伸倍率)。此時,寬度方向(相對於行進方向垂直之方向)上之拉幅機之距離被設定為任意地接近。可較佳地設定為相對於行進方向之延伸倍率,藉由自由端延伸使其接近。於自由端延伸之情形時,根據寬度方向之收縮率=(1/延伸倍率)
1/2來計算。
空中輔助延伸可以一階段進行,亦可以多階段進行。於以多階段進行之情形時,延伸倍率係各階段之延伸倍率之積。空中輔助延伸中之延伸方向較佳為與水中延伸之延伸方向大致相同。
空中輔助延伸中之延伸倍率較佳為2.0倍~3.5倍。將空中輔助延伸與水中延伸組合時之最大延伸倍率相對於積層體之原本長度,較佳為5.0倍以上,更佳為5.5倍以上,再佳的是6.0倍以上。於本說明書中,所謂「最大延伸倍率」,意指積層體即將斷裂之前之延伸倍率,係另外確認積層體斷裂時之延伸倍率,較該值低0.2之值。
空中輔助延伸之延伸溫度可根據熱塑性樹脂基材之形成材料、延伸方式等而設定為任意適當之值。延伸溫度較佳為熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上,再佳的是熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上,尤佳為Tg+15℃以上。另一方面,延伸溫度之上限較佳為170℃。藉由在此種溫度下進行延伸,能夠抑制PVA系樹脂之結晶化快速進展,抑制該結晶化所導致之異常(例如,妨礙利用延伸進行之PVA系樹脂層之配向)。空中輔助延伸後之PVA系樹脂之結晶化指數較佳為1.3~1.8,更佳為1.4~1.7。PVA系樹脂之結晶化指數可使用傅立葉變換紅外分光光度計,藉由ATR(Attenuated Total Reflectance,減弱全反射)法進行測定。具體而言,將偏光作為測定光而實施測定,使用所獲得之光譜之1141 cm
-1及1440 cm
-1之強度,根據下述式算出結晶化指數。
結晶化指數=(I
C/I
R)
其中,
I
C:入射測定光進行測定時之1141 cm
-1之強度
I
R:入射測定光進行測定時之1440 cm
-1之強度。
A-1-1-3.不溶化處理
視需要在空中輔助延伸處理之後且水中延伸處理及染色處理之前,實施不溶化處理。代表性而言,上述不溶化處理係藉由將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中而進行。藉由實施不溶化處理,能夠對PVA系樹脂層賦予耐水性,而防止浸漬於水中時之PVA之配向性降低。關於該硼酸水溶液之濃度,相對於水100重量份,較佳為1重量份~4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)之液溫較佳為20℃~50℃。
A-1-1-4.染色處理
代表性而言,上述染色處理係藉由利用二色性物質(代表性而言,為碘)將PVA系樹脂層染色而進行。具體而言,係藉由使PVA系樹脂層吸附碘而進行。作為該吸附方法,例如可例舉:使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於含碘染色液中之方法、將該染色液塗佈於PVA系樹脂層之方法、將該染色液噴霧至PVA系樹脂層之方法等。較佳為將積層體浸漬於染色液(染色浴)中之方法。其原因在於,這樣能夠良好地吸附碘。
上述染色液較佳為碘水溶液。碘之調配量相對於水100重量份,較佳為0.05重量份~0.5重量份。為了提高碘於水中之溶解度,較佳為於碘水溶液中調配碘化物。作為碘化物,例如可例舉:碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。其中,較佳為碘化鉀。碘化物之調配量相對於水100重量份,較佳為0.1重量份~10重量份,更佳為0.3重量份~5重量份。為了抑制PVA系樹脂之溶解,染色液之染色時之液溫較佳為20℃~50℃。於將PVA系樹脂層浸漬於染色液中之情形時,為了確保PVA系樹脂層之透過率,浸漬時間較佳為5秒~5分鐘,更佳為30秒~90秒。
染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)可以最終所獲得之未脫色原膜之單體透過率成為期望值之方式進行設定。作為此種染色條件,較佳為使用碘水溶液作為染色液,將碘水溶液中之碘及碘化鉀之含量之比設為1:5~1:20。碘水溶液中之碘及碘化鉀之含量之比較佳為1:5~1:10。藉此,能夠獲得具有如下所述之光學特性之未脫色原膜。
在將積層體浸漬於含有硼酸之處理浴中之處理(代表性而言,為不溶化處理)之後連續地進行染色處理之情形時,存在該處理浴中所包含之硼酸混入染色浴中而使染色浴之硼酸濃度發生經時性變化,結果導致染色性變得不穩定之情況。為了抑制如上所述之染色性之不穩定化,染色浴之硼酸濃度之上限被調整為相對於水100重量份,較佳為4重量份,更佳為2重量份。另一方面,染色浴之硼酸濃度之下限相對於水100重量份,較佳為0.1重量份,更佳為0.2重量份,再佳的是0.5重量份。於一實施方式中,使用預先調配有硼酸之染色浴進行染色處理。藉此,能夠降低上述處理浴之硼酸混入染色浴中時之硼酸濃度之變化比率。預先調配於染色浴中之硼酸之調配量(即,並非來自上述處理浴之硼酸之含量)相對於水100重量份,較佳為0.1重量份~2重量份,更佳為0.5重量份~1.5重量份。
A-1-1-5.交聯處理
視需要在染色處理之後且水中延伸處理之前,實施交聯處理。代表性而言,上述交聯處理係藉由將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中而進行。藉由實施交聯處理,能夠對PVA系樹脂層賦予耐水性,而防止後續水中延伸中浸漬於高溫水中時之PVA之配向性降低。該硼酸水溶液之濃度相對於水100重量份,較佳為1重量份~5重量份。又,於上述染色處理後進行交聯處理之情形時,較佳為進而調配碘化物。藉由調配碘化物,能夠抑制被PVA系樹脂層吸附之碘之溶出。碘化物之調配量相對於水100重量份,較佳為1重量份~5重量份。碘化物之具體例如上所述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫較佳為20℃~50℃。
A-1-1-6.水中延伸處理
水中延伸處理係將積層體浸漬於延伸浴中而進行。藉由水中延伸處理,能夠在低於上述熱塑性樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表性而言,80℃左右)之溫度下進行延伸,能夠在抑制PVA系樹脂層之結晶化之同時,使其以高倍率延伸。結果能夠製造具有優異之光學特性之未脫色原膜。
積層體之延伸方法可採用任意適當之方法。具體而言,可為固定端延伸,亦可為自由端延伸(例如,使積層體通過周速不同之輥間進行單軸延伸之方法)。較佳為選擇自由端延伸。積層體之延伸可以一階段進行,亦可以多階段進行。於以多階段進行之情形時,下述積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)係各階段之延伸倍率之積。
水中延伸較佳為將積層體浸漬於硼酸水溶液中而進行(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴,能夠對PVA系樹脂層賦予耐受延伸時施加之張力之剛性、及不溶於水之耐水性。具體而言,硼酸可在水溶液中生成四羥基硼酸根陰離子並藉由氫鍵與PVA系樹脂交聯。結果能夠對PVA系樹脂層賦予剛性及耐水性,而良好地進行延伸,能夠製造具有優異之光學特性之未脫色原膜。
上述硼酸水溶液較佳為藉由使硼酸及/或硼酸鹽溶解於作為溶劑之水中而獲得。關於硼酸濃度,相對於水100重量份,較佳為1重量份~10重量份,更佳為2.5重量份~6重量份,尤佳為3重量份~5重量份。藉由使硼酸濃度為1重量份以上,能夠有效地抑制PVA系樹脂層之溶解,能夠製造更高特性之未脫色原膜。再者,除了硼酸或硼酸鹽以外,亦可使用使硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶劑中所獲得之水溶液。
較佳為於上述延伸浴(硼酸水溶液)中調配碘化物。藉由調配碘化物,能夠抑制被PVA系樹脂層吸附之碘之溶出。碘化物之具體例如上所述。碘化物之濃度相對於水100重量份,較佳為0.05重量份~15重量份,更佳為0.5重量份~8重量份。
延伸溫度(延伸浴之液溫)較佳為40℃~85℃,更佳為60℃~75℃。若為此種溫度,則能夠在抑制PVA系樹脂層之溶解之同時使其以高倍率延伸。具體而言,如上所述,基於與PVA系樹脂層形成之關係考慮,熱塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為60℃以上。於此情形時,若延伸溫度低於40℃,則存在即便考慮到水對熱塑性樹脂基材之塑化,亦無法良好地進行延伸之虞。另一方面,延伸浴之溫度越高,PVA系樹脂層之溶解性越高,存在無法獲得優異之光學特性之虞。積層體於延伸浴中之浸漬時間較佳為15秒~5分鐘。
水中延伸之延伸倍率較佳為1.5倍以上,更佳為3.0倍以上。積層體之總延伸倍率相對於積層體之原本長度,較佳為5.0倍以上,再佳的是5.5倍以上。藉由達成此種較高之延伸倍率,能夠製造光學特性極其優異之未脫色原膜。此種較高之延伸倍率可藉由採用水中延伸方式(硼酸水中延伸)而達成。
A-1-1-7.乾燥收縮處理
上述乾燥收縮處理係例如藉由將長條狀熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂膜之積層體一面沿長度方向搬送一面進行加熱,而使其於寬度方向上收縮2%以上。於乾燥收縮處理中,較佳為使其乾燥直至該PVA系樹脂膜之水分率為15重量%以下為止,就獲得穩定之外觀之觀點而言,使其乾燥直至水分率更佳為12重量%以下,再佳的是10重量%以下,進而更佳為1重量%~5重量%為止為佳。
乾燥收縮處理可藉由區域加熱來進行,即,對整個區域進行加熱而進行,亦可藉由對搬送輥進行加熱(使用所謂加熱輥)而進行(加熱輥乾燥方式)。較佳為使用該兩種方式。藉由使用加熱輥進行乾燥,能夠有效率地抑制積層體之加熱捲縮,而製造外觀優異之未脫色原膜。具體而言,藉由使積層體以沿著加熱輥之狀態乾燥,能夠有效率地促進上述熱塑性樹脂基材之結晶化而增加結晶度,即便為相對較低之乾燥溫度,亦能夠良好地增加熱塑性樹脂基材之結晶度。其結果為,熱塑性樹脂基材增加了其剛性,成為可耐受乾燥引起之PVA系樹脂層之收縮之狀態,捲縮得到抑制。又,藉由使用加熱輥,能夠使積層體在維持平坦狀態的同時進行乾燥,因此,不僅能夠抑制捲縮,亦能夠抑制皺褶之產生。此時,藉由乾燥收縮處理使積層體於寬度方向上收縮,藉此能夠提高光學特性。其原因在於,這樣能夠有效地提高PVA及PVA/碘錯合物之配向性。由乾燥收縮處理所引起之積層體之寬度方向之收縮率較佳為1%~10%,更佳為2%~8%,尤佳為4%~6%。藉由使用加熱輥,能夠一面搬送積層體,一面使其連續地於寬度方向上收縮,能夠實現較高之生產性。
圖1係表示乾燥收縮處理之一例之概略圖。於乾燥收縮處理中,一面利用被加熱至特定溫度之搬送輥R1~R6、及導輥G1~G4來搬送積層體200,一面使其乾燥。於圖示例中,以對PVA系樹脂層之面與熱塑性樹脂基材之面交替地連續進行加熱之方式配置搬送輥R1~R6,但亦可以例如僅對積層體200之一面(例如熱塑性樹脂基材面)連續地進行加熱之方式配置搬送輥R1~R6。
可藉由調整搬送輥之加熱溫度(加熱輥之溫度)、加熱輥之數量、與加熱輥之接觸時間等,而控制乾燥條件。加熱輥之溫度較佳為60℃~120℃,再佳的是65℃~100℃,尤佳為70℃~80℃。能夠良好地增加熱塑性樹脂之結晶度,良好地抑制捲縮,並且能夠製造耐久性極其優異之光學積層體。再者,加熱輥之溫度可利用接觸式溫度計進行測定。於圖示例中,設置有6個搬送輥,但搬送輥只要為複數個即可,並無特別限制。搬送輥通常設置2個~40個,較佳為設置4個~30個。積層體與加熱輥之接觸時間(總接觸時間)較佳為1秒~300秒,更佳為1~20秒,再佳的是1~10秒。
加熱輥可設置於加熱爐(例如,烘箱)內,亦可設置於通常之生產線(室溫環境下)。較佳為設置於具備送風機構之加熱爐內。藉由併用加熱輥乾燥與熱風乾燥,能夠抑制加熱輥間之急遽溫度變化,能夠容易地控制寬度方向上之收縮。熱風乾燥之溫度較佳為20℃~100℃。又,熱風乾燥時間較佳為1秒~300秒。熱風之風速較佳為10 m/s~30 m/s左右。再者,該風速係加熱爐內之風速,可藉由小型葉輪式數位風速計進行測定。
A-1-1-8.其他處理
較佳為在水中延伸處理之後且乾燥收縮處理之前實施洗淨處理。代表性而言,上述洗淨處理係藉由將PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中而進行。
步驟II中之未脫色原膜與水性溶劑之接觸可藉由僅使未脫色原膜之單面與水性溶劑接觸而進行,亦可藉由使兩面與水性溶劑接觸而進行。因此,於一實施方式中,使用上述積層體所製作之未脫色原膜可保持[未脫色原膜/熱塑性樹脂基材]之積層體之狀態而供至步驟II。於另一實施方式中,可將保護層貼合於[未脫色原膜/熱塑性樹脂基材]之積層體之未脫色原膜表面而製作[保護層/未脫色原膜/熱塑性樹脂基材]之積層體,自該積層體將熱塑性樹脂基材剝離而製作[保護層/未脫色原膜]之積層體(偏光板),並將所獲得之積層體供至步驟II。於又一實施方式中,亦可於[未脫色原膜/熱塑性樹脂基材]之積層體之基材側或[保護層/未脫色原膜]之積層體之保護層側設置任意適當之功能層(相位差層、黏著劑層等),將由此而成者供至步驟II。
A-1-2.使用單層PVA系樹脂膜之未脫色原膜之製作
使用單層PVA系樹脂膜之未脫色原膜之製作可藉由如下步驟而進行:對具有自持性(即,無需由基材支持)之長條狀PVA系樹脂膜進行染色及延伸(代表性而言,在硼酸水溶液中使用輥延伸機之單軸延伸),繼而,使其乾燥直至水分率成為較佳為15重量%以下,更佳為12重量%以下,再佳的是10重量%以下,進而更佳為1重量%~5重量%為止。上述染色例如可藉由將PVA系樹脂膜浸漬於碘水溶液中而進行。上述單軸延伸之延伸倍率較佳為3~7倍。延伸可於染色處理後進行,亦可在染色的同時進行。又,還可在延伸之後進行染色。視需要對PVA系樹脂膜實施膨潤處理、交聯處理、洗淨處理等。例如,藉由在染色之前將PVA系樹脂膜浸漬於水中進行水洗,不僅能夠將PVA系樹脂膜表面之污垢及抗黏連劑洗淨,而且能夠使PVA系樹脂膜膨潤而防止染色不均等。
如上所述,步驟II中之未脫色原膜與水性溶劑之接觸可藉由僅使未脫色原膜之單面與水性溶劑接觸而進行,亦可藉由使兩面與水性溶劑接觸而進行。因此,於一實施方式中,使用上述單層PVA系樹脂膜所製作之未脫色原膜可直接供至步驟II。於另一實施方式中,可將保護層貼合於未脫色原膜之單面而製作[保護層/未脫色原膜]之積層體,並將該積層體供至步驟II。於又一實施方式中,亦可於[保護層/未脫色原膜]之積層體之保護層側設置任意適當之功能層(相位差層、黏著劑層等),將由此而成者供至步驟II。
A-2.步驟II
於步驟II中,使水性溶劑與經過步驟I之PVA系樹脂膜(未脫色原膜)之表面接觸。藉由與水性溶劑接觸,形成I
-、I
2、I
3 -及PVA-I
3 -錯合物之多碘離子較形成PVA-I
5 -錯合物之多碘離子更優先地自未脫色原膜溶出,短波長側之透過率更大幅地上升,結果波長λ nm下之透過率之上升率(ΔTs(λ))能夠滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係。
作為水性溶劑,可使用任意適當之溶劑,只要能夠使二色性物質(代表性而言,為碘)自未脫色原膜溶出即可。水性溶劑例如可為水或水與水溶性有機溶劑之混合物。作為水溶性有機溶劑,可較佳地例示:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等碳數為1個~4個之低級單醇及甘油、乙二醇等多元醇。
作為與水性溶劑之接觸方法,並無特別限制,可採用浸漬、噴霧、塗佈等任意適當之方法。就使未脫色原膜表面之整個面與水性溶劑均勻地接觸之觀點而言,較佳為浸漬。
與水性溶劑之接觸時間及接觸時之水性溶劑之溫度可根據所期望之Ts
415、Ts
470及Ts
550等而適當地進行設定。藉由延長接觸時間或提高水性溶劑之溫度,透過率(尤其是Ts
415)趨於變大。接觸時間例如可為10分鐘以下,較佳為60秒~9分鐘,更佳為60秒~4分鐘。水性溶劑之溫度可較佳為20℃~70℃,更佳為30℃~65℃,再佳的是40℃~60℃。
可視需要在與水性溶劑接觸後進行乾燥處理。乾燥溫度例如可為20℃~100℃,較佳為30℃~80℃。代表性而言,乾燥後之偏光膜之水分率為15重量%以下,較佳為12重量%以下,更佳為10重量%以下,再佳的是1重量%~5重量%。
B.偏光膜
藉由A項中記載之偏光膜之製造方法所獲得之偏光膜包含含有二色性物質(代表性而言,為碘)之PVA系樹脂膜,且具有至少在415 nm~550 nm之波長區域中較未脫色原膜上升之透過率。具體而言,波長λ nm下之透過率之上升率(ΔTs(λ))滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係。波長415 nm下之透過率之上升率(ΔTs(415))例如可超過1.05,較佳為1.1以上,更佳為1.10~2.2。若ΔTs(415)處於該範圍內,則能夠減少消耗電力較大之藍色發光之量,有助於有機EL顯示裝置之節能化。
偏光膜之Ts
415及Ts
550可根據目的而設為任意適當之值。Ts
415例如可為40%以上,較佳為41%以上,更佳為42%以上,又,例如可為80%以下,較佳為60%以下,更佳為50%以下。又,Ts
550例如可為40%以上,較佳為42%以上,更佳為43%以上,又,例如可為70%以下,較佳為60%以下,更佳為50%以下。
偏光膜較佳為於波長380 nm~780 nm中任一波長下表現出吸收二色性。偏光膜之透過率(單體透過率:Ts)較佳為41%以上,更佳為42%以上,再佳的是42.5%以上。另一方面,偏光膜之透過率例如為65%以下,較佳為50%以下,更佳為48%以下。又,偏光膜之偏光度例如為40.0%以上,較佳為90.0%以上,更佳為94.0%以上,再佳的是96.0%以上,進而更佳為99.0%以上,進而更佳為99.5%以上,較佳為99.998%以下。上述透過率及偏光度可以與未脫色原膜之透過率及偏光度相同之方式求出。
偏光膜之霧度較佳為1%以下,更佳為0.8%以下,再佳的是0.6%以下。若霧度處於該範圍內,則能夠獲得具有高對比率之有機EL顯示裝置。
偏光膜中之碘濃度較佳為3重量%以上,更佳為4重量%~10重量%,更佳為4重量%~8重量%。再者,本說明書中「碘濃度」意指偏光膜中所包含之所有碘之量。更具體而言,於偏光膜中,碘以I
-、I
2、I
3 -、PVA-I
3 -錯合物、PVA-I
5 -錯合物等形態存在,本說明書中之碘濃度意指該等形態全部包括在內之碘之濃度。碘濃度例如可根據由螢光X射線分析所得之螢光X射線強度及膜(偏光膜)厚度而算出。
代表性而言,偏光膜之厚度為25 μm以下,較佳為12 μm以下,更佳為1 μm~12 μm,再佳的是1 μm~7 μm,進而更佳為2 μm~5 μm。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明具體地進行說明,但本發明並不受到該等實施例限定。各特性之測定方法如下所述。再者,只要無特別明確記載,則實施例及比較例中之「份」及「%」係重量基準。
(1)厚度
使用製品名「Linear Gauge MODEL D-10HS」(尾崎製作所公司製造)進行測定。
(2)單體透過率及偏光度
針對實施例及比較例中所獲得之PVA系樹脂膜(偏光膜或未脫色原膜)與保護層之積層體,自PVA系樹脂膜側使用紫外可見分光光度計(大塚電子公司製造之「LPF-200」)進行測定,將所測得之單體透過率Ts、平行透過率Tp、正交透過率Tc分別作為PVA系樹脂膜之Ts、Tp及Tc。該等Ts、Tp及Tc係藉由JIS Z8701之2度視野(C光源)進行測定並進行視感度補正而得之Y值。再者,保護層之折射率為1.53,偏光膜之與保護層相反之側之表面之折射率為1.53。
根據所獲得之Tp及Tc,由下述式求出偏光度P。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}
1/2×100
又,將波長415 nm、470 nm及550 nm下測得之Ts分別設為Ts
415、Ts
470及Ts
550。
再者,關於分光光度計,亦可使用日本分光公司製造之「V-7100」等進行相同之測定,確認不管使用哪一種分光光度計,均能夠獲得相同之測定結果。
(3)水分率
將剛經過乾燥處理後之未脫色原膜(於以積層體之形式延伸之情形時,延伸基材被剝離)切成100 mm×100 mm以上之大小,利用電子天平測定處理前重量。其後,將其投入至保持為120℃之加熱烘箱內2小時,測定取出後之重量(處理後重量),根據下述式求出水分率。
水分率[%]=(處理前重量-處理後重量)/處理前重量×100
(4)霧度
使用日本電色工業公司製造之製品名「霧度計(NDH-5000)」,依據JISK7136進行測定。
[實施例1-1]
1.偏光膜及偏光板之製作
將厚度30 μm之PVA系樹脂膜(可樂麗製造,製品名「PE3000」)之長條捲筒一面浸漬於30℃之水浴中,一面沿搬送方向延伸至2.2倍後,浸漬於碘濃度0.04重量%、鉀濃度0.3重量%之30℃水溶液中進行染色,與此同時以完全未延伸之膜(原本長度)為基準使其延伸至3倍。繼而,將該延伸膜一面浸漬於硼酸濃度3重量%、碘化鉀濃度3重量%之30℃之水溶液中,一面以原本長度為基準進一步延伸至3.3倍,繼而,一面浸漬於硼酸濃度4重量%、碘化鉀濃度5重量%之60℃水溶液中,一面以原本長度為基準進一步延伸至6倍,最後,於保持為60℃之烘箱內實施5分鐘之乾燥處理,藉此製作厚度12 μm之偏光膜(未脫色原膜a1)。所獲得之未脫色原膜a1之水分率為10.0重量%,單體透過率為42.5%。
於所獲得之未脫色原膜a1之單面塗佈PVA系樹脂水溶液(日本合成化學工業公司製造,商品名「GOHSEFIMER(註冊商標)Z-200」,樹脂濃度:3重量%),並貼合環烯烴系膜(日本瑞翁公司製造,Zeonor,厚度:25 μm),而獲得具有[未脫色原膜a1/保護層]之構成之光學積層體。再者,作為保護層,可使用設置有硬塗層之保護層,作為此種保護層,例如可例示:附硬塗層之環烯烴系膜(ZEON公司製造,製品名「G-Film」,總厚度27 μm(膜厚度25 μm+硬塗層厚度2 μm))等。
將上述光學積層體切斷成45 mm×50 mm之尺寸,將其在經由丙烯酸系黏著劑層(厚度15 μm)以未脫色原膜側表面為露出面之方式貼合於玻璃板之狀態下浸漬於23℃之水中31小時。繼而,於50℃下乾燥5分鐘,藉此獲得具有[偏光膜A1/保護層]之構成之偏光板。
[實施例1-2]
在55℃之水中浸漬9分鐘來代替在23℃之水中浸漬31小時,除此以外,以與實施例1-1相同之方式獲得具有[偏光膜A2/保護層]之構成之偏光板。
[實施例1-3]
在60℃之水中浸漬4分鐘來代替在23℃之水中浸漬31小時,除此以外,以與實施例1-1相同之方式獲得具有[偏光膜A3/保護層]之構成之偏光板。
[實施例1-4]
在65℃之水中浸漬3分鐘來代替在23℃之水中浸漬31小時,除此以外,以與實施例1-1相同之方式獲得具有[偏光膜A4/保護層]之構成之偏光板。
[比較例1]
將以與實施例1-1相同之方式所製作之具有[未脫色原膜a1/保護層]之構成之光學積層體作為偏光板。
[實施例2-1]
使用長條狀且Tg約為75℃之非晶質之間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度:100 μm)作為熱塑性樹脂基材,對樹脂基材之單面實施電暈處理。
向聚乙烯醇(聚合度4200,皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改性PVA(日本合成化學工業公司製造,商品名「GOHSEFIMER」)以9:1混合而成之PVA系樹脂100重量份中添加碘化鉀13重量份,使由此所得者溶解於水中,而製備PVA水溶液(塗佈液)。
於樹脂基材之電暈處理面塗佈上述PVA水溶液並於60℃下進行乾燥,藉此形成厚度13 μm之PVA系樹脂層,而製作積層體。
使所獲得之積層體於130℃之烘箱內沿縱向(長度方向)單軸延伸至2.4倍(空中輔助延伸處理)。
繼而,將積層體浸漬於液溫40℃之不溶化浴(相對於水100重量份調配硼酸4重量份所獲得之硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶化處理)。
繼而,一面調整濃度以使最終所獲得之未脫色原膜之單體透過率(Ts)為42.3%,一面浸漬於液溫30℃之染色浴(相對於水100重量份以1:7之重量比調配碘與碘化鉀所獲得之碘水溶液)中60秒鐘(染色處理)。
繼而,將其浸漬於液溫40℃之交聯浴(相對於水100重量份調配碘化鉀3重量份並調配硼酸5重量份所獲得之硼酸水溶液)中30秒鐘(交聯處理)。
其後,將積層體一面浸漬於液溫70℃之硼酸水溶液(硼酸濃度4重量%,碘化鉀濃度5重量%)中,一面於周速不同之輥間沿縱向(長度方向)以總延伸倍率為5.5倍之方式進行單軸延伸(水中延伸處理)。
其後,將積層體浸漬於液溫20℃之洗淨浴(相對於水100重量份調配碘化鉀4重量份所獲得之水溶液)中(洗淨處理)。
其後,一面在保持為約90℃之烘箱中進行乾燥,一面使其與表面溫度保持為約75℃之SUS製加熱輥接觸(乾燥收縮處理)。由乾燥收縮處理所引起之積層體之寬度方向上之收縮率為2%。
以此方式於樹脂基材上形成水分率為4.5%,厚度為5 μm之未脫色原膜,藉由UV(ultraviolet,紫外線)硬化型接著劑(厚度1.0 μm)將環烯烴系膜(日本瑞翁公司製造,Zeonor,厚度:25 μm)貼合於未脫色原膜之表面,其後,將樹脂基材剝離而獲得具有[未脫色原膜b1/保護層]之構成之光學積層體。
將上述光學積層體切斷成45 mm×50 mm之尺寸,將其在經由丙烯酸系黏著劑層(厚度15 μm)以未脫色原膜側表面為露出面之方式貼合於玻璃板之狀態下浸漬於50℃之水中9分鐘。繼而,於50℃下乾燥5分鐘,藉此獲得具有[偏光膜B1/保護層]之構成之偏光板。
[實施例2-2]
在55℃之水中浸漬3分鐘來代替在50℃之水中浸漬9分鐘,除此以外,以與實施例2-1相同之方式獲得具有[偏光膜B2/保護層]之構成之偏光板。
[實施例2-3]
在60℃之水中浸漬2分鐘來代替在50℃之水中浸漬9分鐘,除此以外,以與實施例2-1相同之方式獲得具有[偏光膜B3/保護層]之構成之偏光板。
[實施例2-4]
在60℃之水中浸漬3分間來代替在50℃之水中浸漬9分鐘,除此以外,以與實施例2-1相同之方式獲得具有[偏光膜B4/保護層]之構成之偏光板。
[比較例2]
將以與實施例2-1相同之方式所製作之具有[未脫色原膜b1/保護層]之構成之光學積層體用作偏光板。
針對上述實施例及比較例中所獲得之未脫色原膜及偏光膜,評價各種特性。將結果示於表1中。
[表1]
接觸條件 | 未脫色原膜 | 偏光膜 | |||||||||||||
厚度 (μm) | 水分量 (wt%) | Ts 415(%) | Ts 470(%) | Ts 550(%) | Ts 415(%) | Ts 470(%) | Ts 550(%) | ΔTs(415) | ΔTs(470) | ΔTs(550) | Ts(Y值) (%) | 偏光度 (%) | 霧度 (%) | ||
比較例1 | 無接觸 | 38.0 | 41.3 | 42.6 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 42.5 | 99.996 | 0.5 | |||||
實施例1-1 | 23℃,31 hours | 80.0 | 75.3 | 64.2 | 2.11 | 1.82 | 1.51 | 64.2 | 42.300 | 0.8 | |||||
實施例1-2 | 55℃,9 min | 12 | 10.0 | 38.0 | 41.3 | 42.6 | 44.7 | 43.4 | 43.0 | 1.18 | 1.05 | 1.01 | 42.8 | 99.559 | 0.4 |
實施例1-3 | 60℃,4 min | 41.9 | 42.9 | 43.2 | 1.10 | 1.04 | 1.01 | 43.1 | 99.850 | 0.3 | |||||
實施例1-4 | 65℃,3 min | 49.0 | 44.5 | 43.1 | 1.29 | 1.08 | 1.01 | 43.0 | 99.107 | 0.3 | |||||
比較例2 | 無接觸 | 38.3 | 41.2 | 42.5 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 42.3 | 99.990 | 0.7 | |||||
實施例2-1 | 50℃,9 min | 48.4 | 47.2 | 45.5 | 1.26 | 1.15 | 1.07 | 45.5 | 94.620 | 0.6 | |||||
實施例2-2 | 55℃,3 min | 5 | 4.5 | 38.3 | 41.2 | 42.5 | 40.4 | 42.6 | 43.3 | 1.05 | 1.03 | 1.02 | 43.2 | 99.860 | 0.2 |
實施例2-3 | 60℃,2 min | 40.5 | 42.7 | 43.5 | 1.06 | 1.04 | 1.02 | 43.4 | 99.870 | 0.3 | |||||
實施例2-4 | 60℃,3 min | 48.3 | 47.4 | 45.9 | 1.26 | 1.15 | 1.08 | 45.9 | 94.352 | 0.3 | |||||
ΔTs(λ)=接觸後Ts λ /接觸前Ts λ |
由表1可知,根據實施例之製造方法,在與水接觸前後,PVA系樹脂膜之波長λ nm下之透過率之上升率(ΔTs(λ))滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係,波長415 nm下之透過率之上升率較大。利用此種製造方法所獲得之偏光膜具有實用上可容許之光學特性(代表性而言,為單體透過率及偏光度),且短波長之光之透過率增大。
[產業上之可利用性]
本發明之偏光膜可較佳地用於液晶顯示裝置及EL顯示裝置等圖像顯示裝置,尤其是用於有機EL顯示裝置。
200:積層體
G1~G4:導輥
R1~R6:搬送輥
圖1係表示使用加熱輥之乾燥收縮處理之一例之概略圖。
200:積層體
G1~G4:導輥
R1~R6:搬送輥
Claims (6)
- 一種偏光膜之製造方法,其依序包括如下步驟:將聚乙烯醇系樹脂膜供至染色處理及延伸處理之步驟、及 使水性溶劑與該聚乙烯醇系樹脂膜之表面接觸之步驟,且 波長λ nm下與該水性溶劑接觸後之該聚乙烯醇系樹脂膜之透過率相對於接觸前之透過率之比率(ΔTs(λ))滿足ΔTs(415)>ΔTs(470)>ΔTs(550)之關係。
- 如請求項1之製造方法,其中上述水性溶劑之溫度為20℃~70℃。
- 如請求項1或2之製造方法,其中接觸上述水性溶劑之聚乙烯醇系樹脂膜之水分率為15重量%以下。
- 如請求項1至3中任一項之製造方法,其中接觸上述水性溶劑之聚乙烯醇系樹脂膜之厚度為12 μm以下。
- 如請求項1至4中任一項之製造方法,其中 上述將聚乙烯醇系樹脂膜供至染色處理及延伸處理之步驟包括如下步驟: 於長條狀熱塑性樹脂基材之單側形成包含鹵化物及聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂膜而製成積層體之步驟;以及 對該積層體依序實施空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理、及乾燥收縮處理之步驟,上述乾燥收縮處理係藉由一面將其沿長度方向搬送一面進行加熱而使其於寬度方向上收縮2%以上。
- 如請求項1至5中任一項之製造方法,其係霧度為1%以下之偏光膜之製造方法。
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