TWI582473B - Polarizing film and its manufacturing method and polarizing plate - Google Patents

Polarizing film and its manufacturing method and polarizing plate Download PDF

Info

Publication number
TWI582473B
TWI582473B TW102102257A TW102102257A TWI582473B TW I582473 B TWI582473 B TW I582473B TW 102102257 A TW102102257 A TW 102102257A TW 102102257 A TW102102257 A TW 102102257A TW I582473 B TWI582473 B TW I582473B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
polyvinyl alcohol
polarizing film
boric acid
based resin
Prior art date
Application number
TW102102257A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201335639A (zh
Inventor
Wonbum Lee
Makoto Tasaki
Koji Matsumoto
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co filed Critical Sumitomo Chemical Co
Publication of TW201335639A publication Critical patent/TW201335639A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI582473B publication Critical patent/TWI582473B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • B29C55/06—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/023—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets using multilayered plates or sheets
    • B29C55/026—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets using multilayered plates or sheets of preformed plates or sheets coated with a solution, a dispersion or a melt of thermoplastic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3008—Polarising elements comprising dielectric particles, e.g. birefringent crystals embedded in a matrix
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2029/00—Use of polyvinylalcohols, polyvinylethers, polyvinylaldehydes, polyvinylketones or polyvinylketals or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2029/04—PVOH, i.e. polyvinyl alcohol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/0034—Polarising

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Description

偏光膜與其製造方法及偏光板
本發明係關於一種較佳地用於液晶顯示裝置之偏光膜、該偏光膜之製造方法及偏光板者。詳細而言，係關於一種實現中性灰並且耐久性亦優異之偏光膜、該偏光膜之製造方法、及於該偏光膜形成有透明保護層之偏光板者。
液晶顯示裝置發揮低電力消耗、低電壓動作、輕量、薄型等特徵，用於各種顯示用裝置。一般而言，構成液晶顯示裝置之液晶面板具備於液晶單元之表面貼合有偏光板之構成。通常，偏光板具有於包含二色性色素吸附配向之聚乙烯醇系樹脂的偏光膜(亦稱為偏光元件)之單面或雙面，積層有透明之保護膜之結構。作為二色性色素，一般使用碘或二色性有機染料。
由於將二色性有機染料作為二色性色素之染料系偏光膜及於其上貼合有保護膜之染料系偏光板耐久性、尤其是耐熱性優異，故而主要用於置於高溫之機會較多之領域，例如以汽車導航系統為首之汽車內部裝飾品或液晶投影器領域。相對於此，由於將碘作為二色性色素之碘系偏光膜及於其上貼合有保護膜之碘系偏光板與染料系者相比，偏光性能更加優異，故而用於以電視為首之廣泛之領域。
參考圖5說明先前以來廣泛採用之偏光膜之製造方法。此處，以使用碘作為二色性色素之情形為例進行說明，但於將二色性有機染料作為二色性色素之情形時，只要將以下說明中之碘變為二色性色素， 則之後基本相同。
包括聚乙烯醇系樹脂之坯膜10首先自捲出輥11捲出，其後，導入至將水作為膨潤浴之膨潤槽13中，於此處浸漬於膨潤浴(水)中，實施膨潤處理。實施膨潤處理之膜被導入至將包含碘之水溶液作為染色浴之染色槽15中，於此處染色，並吸附碘。其後，導入至將包含硼酸之水溶液作為處理浴之固定槽17中，吸附碘之聚乙烯醇系樹脂於此處藉由硼酸而交聯，固定碘。
於硼酸處理或在此之前之階段，於聚乙烯醇系樹脂膜實施用以使碘配向之單軸延伸。該單軸延伸有於固定槽17中與硼酸處理同時進行之情況；亦有於染色槽15中與染色同時進行之情況；亦有於染色槽15及固定槽17兩者中，分別與染色及硼酸處理同時進行之情況；亦有於染色槽15與固定槽17之間設置延伸槽而與兩者分開進行之情況；又亦有在染色槽15之前，通常於膨潤槽13之前獨立地設置延伸機構，以乾式進行之情況。
經實施硼酸處理之膜接著被導入至將水作為水洗浴之水洗槽19中，於此處，沖洗雖然附著於膜但未固定化之碘或硼酸等化學品、又塵土等雜質，最後利用最終乾燥爐23對膜實施乾燥。經過最終乾燥爐23而獲得之偏光膜30捲取於捲取輥27。雖然圖5表示將使碘吸附配向於聚乙烯醇系樹脂膜而獲得之偏光膜30暫時捲取於捲取輥27之形態，但亦廣泛地進行於此處不捲取而供給至後續之貼保護膜之步驟，直至偏光板連續地製造。
如此而製造之先前之碘系偏光膜包含耐熱性或耐濕熱性之耐久性未必充分。因此，為了改善包含聚乙烯醇系樹脂之偏光膜之尤其是耐濕熱性，於日本專利特開平7-198939號公報(專利文獻1)中，提出有如下方法：以使相對於聚乙烯醇系樹脂膜之總重量，含有硼原子4.5~7重量%之方式，設置2個以上硼酸處理步驟，於各個步驟中於硼化 合物濃度不同之處理液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜。
藉由如此提高偏光膜中之硼含量，獲得交聯度上升、且即便長時間置於高溫高濕環境中偏光度之降低亦較少之偏光膜。然而，由於交聯度上升，而加熱時之偏光膜之收縮力變大。因此，於將於該偏光膜貼合有保護膜之偏光板貼合於玻璃板或液晶面板之狀態下，進行交替重複高溫及低溫之試驗、所謂熱循環試驗時，有偏光膜沿著延伸方向斷裂之情況。
因此，於日本專利特開2009-104062號公報(專利文獻2)中，提出有如下方法：減少於硼酸處理步驟中使用之硼酸處理浴之硼酸量，並且將硼酸處理步驟分為2個階段，更加減少第2階段之硼酸處理浴之硼酸量，且亦降低第2階段之硼酸處理之溫度，藉此減少偏光膜中之硼含量，提高偏光膜之耐久性。藉此，可獲得如下偏光膜：偏光膜中之硼含量於3~3.9重量%之範圍內，且，於將偏光膜之吸收軸(延伸軸)方向作為短邊裁剪為2 mm×8 mm之大小，並加熱至80℃時，與吸收軸正交之方向之收縮力為2.8 N以下。由於此種偏光膜的與延伸軸正交之方向之收縮力較小，故而成為於熱循環試驗中不易斷裂，且耐久性優異者。
另一方面，尤其是於碘系偏光膜及偏光板中，較理想為以於應用於液晶顯示裝置時可顯示本來之顏色之方式，透射光成為中性灰，即中性色。例如，於日本專利特開2002-169024公報(專利文獻3)中，表示有使中性灰之白顯示及黑顯示成為可能之碘系偏光板及其製造方法。
可知根據於上述專利文獻2中提出之方法，可獲得耐久性優異之偏光膜，但有透射光之正交色相自中性灰向藍色偏移之情況，於該情形時，變為偏綠色之圖像顯示。此種偏綠色之偏光板容易於用於硼酸 處理之處理浴之硼酸濃度過低之情形、或硼酸處理後之水洗過度之情形時獲得。即，若偏光膜中之硼含量變少，則偏光膜或偏光板之正交色相有變得容易向藍色偏移之傾向。
本發明之問題之一在於獲得對熱循環試驗之耐久性優異之偏光板，且提供正交色相成為中性灰之偏光膜及其製造方法。本發明之另一問題在於提供於該偏光膜上形成保護層，對熱循環試驗之耐久性亦優異，並且正交色相成為中性灰之偏光板。
即，根據本發明，提供如下偏光膜：使碘吸附配向於聚乙烯醇系樹脂膜，硼含量於1~3.5重量%之範圍內，於裁剪為將吸收軸方向作為長邊之2 mm×10 mm之大小，於80℃下加熱4小時之時，向該吸收軸方向之收縮力為2.8 N以下，且正交色相b值於-2.2~+0.5之範圍內。
於該偏光膜中，較佳為上述收縮力為2.1 N以下，又較佳為正交色相b值於-1.0~0之範圍內。
上述偏光膜可藉由如下方法而製造：對聚乙烯醇系樹脂膜，依序實施使碘吸附之染色步驟、硼酸處理步驟及水洗步驟，且於上述硼酸處理步驟或在此之前之階段實施單軸延伸之延伸步驟，於上述硼酸處理步驟與水洗步驟之間實施使聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之一次乾燥步驟。
於該方法中，一次乾燥步驟較佳為於將即將進入該一次乾燥步驟之前的聚乙烯醇系樹脂膜之含水率設為W0，將經過該一次乾燥步驟之後、進入水洗步驟之前的聚乙烯醇系樹脂膜之含水率設為W1時，以用下式(1)表示之水分減少率於5~95重量%，尤其是30~80重量%之範圍內之方式進行。
水分減少率=[(W0-W1)/W0]×100(1)
又，一次乾燥步驟較佳為於40~300℃之溫度下進行1~100秒 鐘。該一次乾燥步驟較佳為對聚乙烯醇系樹脂膜，藉由吹送熱風之方法、使之直接接觸加熱構件之方法、及照射輻射能之方法中之任1或2個以上之方法而進行。
於該等方法中，藉由對經過水洗步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜實施最終乾燥步驟，而獲得目標之偏光膜。
進而，根據本發明，亦提供具備上述任一偏光膜、及形成於該偏光膜之至少單面之透明保護層之偏光板。
本發明之偏光膜即便於置於高溫環境中時收縮力亦較小，因此，具有對熱循環試驗之耐久性優異之特性，並且正交色相不過度地向藍色偏移，成為中性灰。於該偏光膜上形成透明保護層之偏光板亦同樣地成為中性灰且耐久性優異者。又，根據本發明之方法，可有利地製造如上所述之為中性灰且耐久性優異之偏光膜。
1‧‧‧求出收縮力時之試片
5‧‧‧試片之吸收軸
10‧‧‧聚乙烯醇系樹脂之坯膜
11‧‧‧捲出輥
13‧‧‧膨潤槽
15‧‧‧染色槽
17‧‧‧固定槽
19‧‧‧水洗槽
21‧‧‧一次乾燥爐
23‧‧‧最終乾燥爐
27‧‧‧捲取輥
30‧‧‧偏光膜
35‧‧‧保護層
38‧‧‧黏著劑
40、41‧‧‧偏光板
50‧‧‧液晶單元
60‧‧‧液晶面板
70‧‧‧光擴散板
80‧‧‧背光裝置
90‧‧‧液晶顯示裝置
S‧‧‧收縮力
圖1係模式性地表示求出收縮力時之試片之狀態的平面圖。
圖2係表示偏光膜之製造方法中之裝置的較佳之配置例之剖面模式圖。
圖3係表示本發明之偏光板之層結構之例的剖面模式圖。
圖4係表示包括偏光板之液晶面板及液晶顯示裝置之層結構之例的剖面模式圖。
圖5係表示先前之偏光膜之製造方法中的裝置之配置例之剖面模式圖。
以下，一面適當參考圖式，一面對本發明之實施形態進行說明。再者，本發明並不由以下說明之構件或配置等而限定，該等構件或配置等可根據本發明之主旨而適當地變更。
[偏光膜]
本發明之偏光膜係使碘吸附配向於聚乙烯醇系樹脂膜者。首先，對該偏光膜進行說明。
聚乙烯醇系樹脂膜係成為偏光膜之基材之樹脂膜，具體而言，係皂化聚乙酸乙烯酯系樹脂而獲得之樹脂之膜。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂，除作為乙酸乙烯酯之均聚物之聚乙酸乙烯酯以外，可列舉乙酸乙烯酯與可共聚合於其之其他單體之共聚物等。作為可共聚合於乙酸乙烯酯之其他單體，例如有不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常為85~100莫耳%左右，較佳為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂亦可改性，例如，亦可使用利用醛類改性之聚乙烯醇縮甲醛或聚乙烯醇縮乙醛等。聚乙烯醇系樹脂之聚合度通常為1,000~10,000左右，較佳為1,500~5,000左右。
製膜聚乙烯醇系樹脂者成為偏光膜之原片。製膜聚乙烯醇系樹脂之方法並無特別限定，可藉由公知之方法而製膜。聚乙烯醇系坯膜之厚度亦無特別限定，例如只要自20~150 μm左右之範圍適當地選擇即可。
使碘吸附配向於此種聚乙烯醇系樹脂膜者成為偏光膜。具體而言，對聚乙烯醇系樹脂膜，實施使碘吸附之染色步驟、將吸附之碘固定於樹脂中並且使樹脂交聯之硼酸處理步驟、及洗淨除去附著於硼酸處理後之膜之化學品及雜質的水洗步驟，且於硼酸處理步驟或在此之前之步驟實施單軸延伸之延伸步驟，藉此製造偏光膜。關於該製造方法，下文詳細地進行說明。
本發明之偏光膜係縮小吸收軸方向之收縮力，並且將正交色相設為中性灰者。因此，將硼含量設為1~3.5重量%之範圍內，將於裁剪為將吸收軸方向作為長邊之2 mm×10 mm之大小，於80℃下加熱4小時之時，向該吸收軸方向之收縮力設為2.8 N以下，又，將正交色相b 值設為-2.2~+0.5之範圍內。
說明將偏光膜中之硼含量設為1~3.5重量%之範圍內之原因。若偏光膜中之硼含量低於1重量%，則難以獲得充分之耐水性，另一方面，若硼含量超過3.5重量%，則於進行偏光板化並進行熱循環試驗時，容易於偏光膜之吸收軸方向產生斷裂。為了表現出優異之耐水性及耐熱循環性，較佳為於上述範圍中將偏光膜中之硼含量設為2重量%以上，又3重量%以下。考慮偏光膜中之硼係作為硼酸(H3BO3)以游離之狀態存在，或以硼酸與聚乙烯醇單元形成交聯結構之狀態存在，但此處所說之硼含量包含如此以化合物之狀態存在者，為硼原子(B)本身之量。
偏光膜中之硼含量例如可藉由高頻電感耦合電漿(Inductively Coupled Plasma：ICP)發射光譜分析法，測定偏光膜中之硼量，作為硼相對於偏光膜之重量之重量百分率而算出。
其次，說明將於將偏光膜之吸收軸方向作為長邊裁剪為2 mm×10 mm之大小，於80℃下加熱4小時之時的吸收軸方向之收縮力設為2.8 N以下之原因。若該收縮力超過2.8 N，則於進行偏光板化並進行熱循環試驗時，變得容易於偏光膜之延伸方向產生斷裂。該收縮力理想而言為零，但由於使該收縮力為零較難，故而實用而言，較佳為0.1~2.8 N之範圍內。
於圖1以模式性平面圖表示求出該收縮力時之試片之狀態。即，自偏光膜，將該吸收軸5方向作為長邊裁剪2 mm×10 mm大小之試片1。該試片1之10 mm之長邊成為吸收軸5之方向，2 mm之短邊成為與吸收軸5正交之方向。偏光膜之吸收軸5成為延伸軸方向。將該試片1升溫至80℃並加熱4小時。此時，求出於吸收軸5之方向產生之收縮力S。具體而言，該收縮力S可利用以下方法求出。即，將以上述尺寸裁剪之試片1設置於熱機械分析儀(Thermo-Mechanical Analyzer： TMA)。而且，求出於將該尺寸保持為固定，直接於80℃下加熱4小時(240分鐘)之時產生的長邊方向之收縮力。作為熱機械分析儀(TMA)之市售品，例如可列舉由精工電子奈米科技股份有限公司銷售之「EXSTAR-6000」。
繼而，說明將偏光膜之正交色相b值設為-2.2~+0.5之範圍內之原因。由於若該正交色相b值低於-2.2，則色相向藍色偏移，另一方面，若該值超過+0.5，則向黃色偏移，故而任一情形均自中性灰偏離。此處所說之b值為於Lab表色系統之值。作為類似於Lab表色系統之概念，有JIS Z 8729：2004「色之表示方法-L*a*b*表色系統及L*u*v*表色系統」規定之L*a*b*表色系統，但本發明採用Lab表色系統。
所謂正交色相，係指於在將2片偏光板以各自之吸收軸正交之方式重疊之狀態下，自一個面照射光時自另個一面透過之光之色相。此處之色相可於Lab表色系統中作為a值及b值表示，使用標準光C測定。再者，於本發明中，關於偏光膜規定有正交色相b值，但正交色相之實測於在偏光膜之雙面貼上透明保護膜(於後述之實施例中為三乙酸纖維素膜)之偏光板之狀態下進行。於該情形時，由於透明保護膜可當作大致透過率100%，故而偏光板之正交色相可看作與偏光膜之正交色相相同。如JIS K 5981：2006「合成樹脂粉體塗膜」之「5.5促進耐候性試驗」所記載，Lab表色系統以Hunter亮度指數L與色相a及b表示。正交色相b值可根據JIS Z 8722：2009「色之測定方法-反射及透過物體色」所規定之三刺激值X、Y及Z，藉由以下式而計算。
b=7.0(Y-0.847Z)/Y1/2
本發明所規定之硼含量於1~3.5重量%之範圍內，向吸收軸方向之收縮力為2.8 N以下，且正交色相b值於-2.2~+0.5之範圍內之偏光膜可藉由後述之方法而製造。即，於偏光膜之製造步驟中，可藉由在 硼酸處理步驟與於其後進行之水洗步驟之間設置一次乾燥步驟，而製造雖然硼含量相對較少、向吸收軸方向之收縮力較小，但正交色相大體為中性灰之偏光膜。可藉由實施一次乾燥步驟，而製作正交色相為中性灰之偏光膜之原因未必明確，但例如可推測出如下所述之原因。
即，聚乙烯醇系樹脂與硼酸之交聯反應係藉由除去水分而進行。另一方面，如上所述，隨著膜中之硼含量變少，偏光膜之正交色相向藍色偏移。因此，若經過碘染色及硼酸處理後之膜之水洗過度，則膜中之硼含量變少，正交色相變得容易向藍色偏移。藉由在硼酸處理步驟與水洗步驟之間設置一次乾燥步驟，而於此處使膜乾燥，與不設置該步驟之情形相比，促進聚乙烯醇系樹脂與硼酸之交聯反應，尤其於膜表面形成兩者充分地交聯之層(交聯層)。考慮到藉由該表面之交聯層，於後續之水洗步驟中聚乙烯醇系樹脂膜內部之硼酸變得不易向外部溶出，抑制硼含量之降低，獲得正交色相為大致中性灰之偏光膜。
[偏光膜之製造方法]
以上說明的硼含量較少、向吸收軸方向之收縮力較小、且正交色相為大致中性灰之偏光膜如之前所述，可藉由對成為原片之聚乙烯醇系樹脂膜，依序實施使碘吸附之染色步驟、硼酸處理步驟及水洗步驟，且於硼酸處理步驟或在此之前之階段實施單軸延伸之延伸步驟，於硼酸處理步驟與水洗步驟之間實施使聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之一次乾燥步驟之方法而製造。此時，較佳為於染色步驟之前，設置利用水使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤之膨潤步驟。又，於水洗步驟之後，通常設置有最終乾燥步驟。
於圖2以剖面模式圖表示本發明之偏光膜之製造方法中之裝置的較佳之配置例。圖2與表示之前說明之先前技術之圖5相比，僅於在進行硼酸處理步驟之固定槽17、與進行其後之水洗步驟之水洗槽19之 間，配置有進行上述一次乾燥步驟之一次乾燥爐21之方面不同。一面參考該圖，一面說明本發明之偏光膜之製造方法。
圖2所示之裝置以包括聚乙烯醇系樹脂之坯膜10自捲出輥11捲出，依序通過用以進行膨潤處理之膨潤槽13、用以進行染色處理之染色槽15、及用以進行硼酸處理之固定槽17之方式而構成。以經過固定槽17之膜通過用以進行上述一次乾燥之一次乾燥爐21而得以一次乾燥，接著通過水洗槽19沖洗未反應之碘及硼酸等，最後通過最終乾燥爐23而得以乾燥，獲得偏光膜30之方式構成。而且，雖然圖中並未明示，但於固定槽17，或在此之前，實施單軸延伸。所獲得之偏光膜30表現出捲取於捲取輥27之形態，但此處亦可不捲取而供給至後續之貼保護膜之步驟。又，圖2表示膨潤槽13、染色槽15、固定槽17及水洗槽19各設置1槽之例，但亦可視需要，對某一個處理設置複數個槽。
如圖所示，包含成為偏光膜之原料的聚乙烯醇系樹脂之坯膜10通常被捲出輥11捲成滾筒狀，並以長條狀自該捲出輥11捲出。包含聚乙烯醇系樹脂之坯膜10係其厚度通常為20~100 μm之範圍內，較佳為30~80 μm之範圍內，又，其工業上實用之寬度為1,500~6,000 mm之範圍內。
[1]膨潤步驟
進行膨潤處理之膨潤步驟為使坯膜與水接觸，而使其膨潤之步驟。該膨潤處理於附著於膜表面之雜質之除去、膜中所包含之甘油等塑化劑之除去、於後續步驟之易染色性之賦予、膜之可塑化等目的下進行。膨潤處理之條件於可達成該等目的之範圍內，且於不產生膜之極端之溶解、失透等不良情況之範圍內決定。具體而言，藉由將包含聚乙烯醇系樹脂之坯膜10浸漬於例如溫度為10~50℃，較佳為20~50℃之處理浴中，而進行膨潤處理。膨潤處理之時間通常為5~300秒，較佳為20~240秒。
如圖所示，通常，於膨潤步驟中，於收容有處理浴之膨潤槽13內配置複數個導引滾筒，搬送聚乙烯醇系樹脂膜。又，由於膜於寬度方向膨潤而容易產生於膜出現皺褶等問題，故而較佳為利用擴幅輥、螺旋滾柱、中高輥、導布裝置、拉幅布鋏、彎輥等公知之擴幅裝置一面除去膜之皺褶一面搬送膜。進而，於使浴中之膜搬送穩定化之目的下，有用為利用水中噴水器控制膨潤槽13中之水流，或併用EPC裝置(Edge Position Control裝置：檢測膜之端部並防止膜之蜿蜒之裝置)等。
於膨潤步驟中，由於膜亦於膜之搬送方向膨潤擴大，故而為了消除搬送方向之膜之鬆弛，較佳為例如採用控制位於膨潤槽13之前後的搬送輥之速度等之方法。具體而言，較佳為根據處理浴之溫度，使膨潤槽13之出口側搬送輥之周邊速度相對於入口側搬送輥之周邊速度之比為1.2~2倍左右。又，若需要，亦可於該步驟實施單軸延伸。
於膨潤槽13使用之處理浴除純水以外，亦可為於0.01~10重量%之範圍內添加硼酸或氯化物、其他無機鹽、水溶性有機溶劑、醇類等之水溶液。但是，就上述目的而言，可較佳地使用實質上不包含溶解成分之純水。無溶解成分之純水可藉由對普通水進行逆滲透膜處理之方法等而獲得。
亦可接著膨潤步驟，設置將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水中之水浸漬步驟。如上所述，於膨潤步驟中，膜變得於寬度方向及搬送方向兩者膨潤，但藉由在其後設置水浸漬步驟，可整備於膜之寬度方向之吸水狀態，改善膜之機械物性，進而改善最終獲得之偏光膜之光學特性之均勻性。用於水浸處理之處理浴較佳為實質上不包含溶解成分之純水，又，其溫度較佳為於10~50℃之範圍內。
[2]染色步驟
染色步驟係為了利用包含碘之水溶液(染色浴)對聚乙烯醇系樹脂 膜進行染色，使碘吸附於聚乙烯醇系樹脂膜而進行。該染色步驟通常藉由經過膨潤步驟之後，根據情形，進而將經過水浸漬步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜如圖所示浸漬於收容有染色浴之染色槽15中而進行。染色處理之條件可於可使碘吸附於聚乙烯醇系樹脂膜之範圍內，且於不產生膜之極端之溶解、失透等不良情況之範圍內決定。
於染色步驟中使用之染色浴可為相對於水100重量份，包含碘0.003~0.2重量份及碘化鉀0.1~10重量份之水溶液。又，可使用碘化鋅之類之其他碘化物代替碘化鉀，亦可除碘化鉀以外併用其他碘化物。進而，亦可使硼酸、氯化鋅、氯化鈷等碘化物以外之化合物共存。即便於包含碘以外之成分之情形時，若為相對於水100重量份，包含碘0.003重量份以上之水溶液，則可當作染色浴。染色浴之溫度(染色溫度)通常為10~50℃，較佳為20~40℃，又，染色處理之時間(染色時間)通常為10~600秒，較佳為30~200秒。
為了於染色步驟中，亦以與膨潤步驟相同之方式一面除去膜之皺褶一面搬送聚乙烯醇系樹脂膜，可適當地配置擴幅輥、螺旋滾柱、中高輥、導布裝置、彎輥等擴幅裝置，於使用該等裝置之情形時，只要設置於染色槽15之內部及/或其出入口即可。
[3]硼酸處理步驟
硼酸處理步驟係為了利用包含硼酸之水溶液處理經碘染色之聚乙烯醇系樹脂膜，使聚乙烯醇系樹脂交聯，並且使吸附之碘固定於樹脂中而進行。該步驟通常藉由將經過染色步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於收容有包含硼酸之處理浴之固定槽17中而進行。
用於硼酸處理之浴(硼酸處理浴)可為相對於水100重量份，包含硼酸0.5~15重量份之水溶液。若硼酸處理浴之硼酸之含量過少，則有變得難以獲得充分之交聯效果之傾向，於後述之水洗步驟等中碘自聚乙烯醇系樹脂膜溶出，而偏光膜之正交色相變得容易向藍色偏移。 另一方面，若硼酸之含量過多，則存在有於加熱條件下向吸收軸方向之收縮力變大之傾向，進行偏光板化時之、尤其是對熱循環試驗之耐久性降低之情況。於本發明中，由於將偏光膜中之硼含量略少地設為1~3.5重量%，故而即便硼酸處理浴之硼酸之含量於上述範圍中亦略少，具體而言，較佳為相對於水100重量份設為1~3.5重量份，尤佳為設為2~3.5重量份之範圍。
該硼酸處理浴較佳為除硼酸以外含有碘化物，其量相對於水100重量份，通常為5~20重量份，較佳為8~15重量份。若硼酸處理浴之碘化物之含量較少，則偏光膜之正交色相變得容易向藍色偏移。另一方面，若碘化物之含量變多，則有阻礙利用硼酸之交聯反應之情況，偏光膜之正交色相亦變得容易向藍色偏移。
為此使用之碘化物可為碘化鉀或碘化鋅等。又，亦可使除碘化物以外之化合物共存於硼酸處理浴中，作為該例，可列舉氯化鋅、氯化鈷、氯化鋯、硫代硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鈉等。進而，視需要，亦可與硼酸一起使用乙二醛、戊二醛等，除硼酸以外之交聯劑。
硼酸處理通常於50~70℃下，較佳為於53~65℃之溫度下進行。若溫度過低，則交聯反應之進行容易變得不充分，另一方面，若溫度過高，則變得容易於硼酸處理浴中產生膜之斷裂，加工穩定性容易明顯地降低。又，硼酸處理之時間通常為10~600秒，較佳為20~300秒，更佳為20~100秒。
硼酸處理步驟可於單一之固定槽17中進行，亦可如之前列舉之專利文獻2(日本專利特開2009-104062號公報)所示，使用幾個固定槽於複數個階段進行。於該情形時，較佳為使最初之固定槽之硼酸濃度高於設置於其後之固定槽之濃度。
聚乙烯醇系樹脂膜亦可於硼酸處理步驟中進行單軸延伸。延伸 處理於以下詳述，但通常沿著機械行進方向(搬送方向)實施。於在硼酸處理步驟中進行單軸延伸之情形時，其延伸倍率例如較佳為設為1.2~3倍之範圍內。此時之單軸延伸亦可使用空出間距而配置之複數組輥，於多階段進行。
[4]延伸步驟
延伸步驟係用以使聚乙烯醇系樹脂膜單軸延伸而配向，並沿著該配向方向使碘配向者，於以上說明之硼酸處理步驟或在此之前之階段進行。具體而言，該延伸步驟於膨潤步驟、染色步驟及硼酸處理步驟中之任意至少1個步驟中，或該等任一步驟之前階段進行。於在膨潤步驟、染色步驟及硼酸處理步驟中之任一者進行單軸延伸之情形時，例如，可藉由在槽入口側之搬送輥與槽出口側之搬送輥賦予周速度差之方法等而進行。另一方面，於在膨潤步驟、染色步驟或硼酸處理步驟之前階段進行單軸延伸之情形時，可採用於各步驟之前設置延伸槽之濕式延伸，亦可採用於空氣中進行延伸之方法、或一面使之與經加熱之輥接觸一面進行延伸之方法等乾式延伸。
延伸處理較佳為至少於硼酸處理步驟中進行，進而較佳為於染色步驟及硼酸處理步驟之兩步驟中進行，尤其更佳為於膨潤步驟、染色步驟及硼酸處理步驟各自中進行。於在該等步驟中實施延伸處理之情形時，於將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於槽內之處理浴中之狀態下，進行單軸延伸。若參考圖2進行說明，則於在硼酸處理步驟中進行單軸延伸之情形時，於固定槽17內之硼酸處理浴中進行，同樣地，於在染色步驟中進行單軸延伸之情形時，於染色槽15內之染色浴中，於在膨潤步驟中進行單軸延伸之情形時，於膨潤槽13內之處理浴中，分別進行。
較佳為使經過全部延伸步驟之聚乙烯醇系樹脂膜的最終之累積延伸倍率成為4.5~8倍，更佳為成為5~7倍。此處，所謂累積延伸倍 率，係表示捲於捲出輥11之坯膜10的延伸軸方向之基準長度於全部延伸步驟結束後之膜中變為多長。於除於硼酸處理步驟中進行延伸以外，亦於膨潤步驟或染色步驟中進行延伸之情形時，成為亦包含該等延伸之值。例如，若於坯膜中延伸軸方向之長度為1 m之部分於全部延伸處理結束後變為5 m，則此時之累積延伸倍率成為5倍。
[5]一次乾燥步驟
於本發明中，於硼酸處理步驟與後述之水洗步驟之間進行一次乾燥步驟。該一次乾燥步驟於調整經硼酸處理之聚乙烯醇系樹脂膜所包含之水分之比率，即含水率之目的下進行。
此處，所謂含水率，係表示膜中之水分相對於聚乙烯醇系樹脂膜之乾燥重量之比率(重量%)，可藉由利用加熱烘箱等乾燥切割膜之部分之樣品而測定。具體而言，根據切割之樣品之乾燥前之重量與乾燥後之重量，以下述式(2)定義。
含水率=[(乾燥前之重量-乾燥後之重量)/乾燥後之重量]×100(2)
以之前之式(1)定義之水分減少率於將使用上述式(2)算出之一次乾燥步驟前之聚乙烯醇系樹脂膜之含水率設為W0，將一次乾燥步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜之含水率設為W1時，為根據兩者算出之值。
於一次乾燥步驟中，較佳為以上述聚乙烯醇系樹脂膜之水分減少率成為5~95重量%，進而較佳為以成為30~80重量%之方式使其乾燥。若水分減少率低於5重量%，則有聚乙烯醇系樹脂膜之乾燥變得不充分，所獲得之偏光膜之正交色相容易向藍色偏移之傾向。另一方面，若水分減少率超過95重量%，則有聚乙烯醇系樹脂膜之乾燥過度，所獲得之偏光膜之向吸收軸方向之收縮力變大，容易產生偏光板之斷裂等之傾向。
若參考圖2說明一次乾燥步驟，則出固定槽17之膜被導入至一次 乾燥爐21中，於此處加熱，實施一次乾燥處理。此時之加熱例如可藉由對聚乙烯醇系樹脂膜吹送熱風之方法、使聚乙烯醇系樹脂膜與加熱構件直接接觸之方法、對聚乙烯醇系樹脂膜照射輻射能之方法等而進行。
於吹送熱風之情形時，例如，噴射熱風之熱風噴嘴成為加熱器件，由此，只要直接對聚乙烯醇系樹脂膜噴射熱風即可。根據該方法，由於可一面利用熱風濺起聚乙烯醇系樹脂膜之表面之水分一面進行乾燥，故而尤其可有效地使膜表面乾燥。
於使聚乙烯醇系樹脂膜與加熱構件直接接觸之情形時，例如，加熱之輥(加熱輥)成為加熱器件，於此，只要纏繞聚乙烯醇系樹脂膜，並加熱膜即可。根據該方法，由於使聚乙烯醇系樹脂膜與加熱構件直接接觸，故而可使膜之加熱溫度均勻，且變得不易產生乾燥不均等。
於照射輻射能之情形時，例如，紅外線加熱器成為加熱器件，由此，只要藉由對聚乙烯醇系樹脂膜照射輻射能，使膜本身發熱而乾燥即可。根據該方法，由於使聚乙烯醇系樹脂膜本身發熱而乾燥，故而可均勻地對亦包含膜之內部之整體進行加熱。
上述方法可單獨實施，亦可組合不同之複數個方法。又，較佳為以可使聚乙烯醇系樹脂膜之雙面乾燥之方式，於膜之兩側配置上述加熱器件。
一次乾燥例如亦可以對移動之膜吹送加熱器之熱之形式於環境氛圍中(外部氣體)進行，但於該情形時，容易產生由外部氣體所引起之加熱效率之降低，或由於外部氣體之混亂所引起之乾燥不均等。為防止此種情況，較佳為如圖2所示，於乾燥爐21之內部進行，尤佳為於閉鎖乾燥爐之內部之閉鎖系統進行。尤其是，利用熱風或輻射能之方法由於外部氣體之影響容易變大，故而較佳為於閉鎖系統實施乾燥 處理。然而，於如使膜與加熱輥等直接接觸之方法般，外部氣體之影響較少之情形時，亦可於不閉鎖乾燥爐之內部或不設置乾燥爐本身之開放系統進行乾燥。
一次乾燥步驟之乾燥溫度較佳為40~300℃，尤佳為50~100℃。若為如上所述之閉鎖系統，則該乾燥溫度可定義為於乾燥爐內測定之溫度。又，若為開放系統，則可定義為加熱器件(加熱輥等)本身之溫度。
一次乾燥步驟之乾燥時間為1~100秒左右，較佳為3~30秒。若為閉鎖系統，則該乾燥時間可定義為聚乙烯醇系樹脂膜進入乾燥爐內之後直至出來之時間，若為開放系統則可定義為聚乙烯醇系樹脂膜接近可受到加熱器件之熱之位置或與加熱器件接觸之後，直至離開至難以受到加熱器件之熱之位置或變得與加熱器件非接觸之時間。
一次乾燥步驟可藉由1個加熱器件於一個階段進行，亦可連續設置幾個加熱器件於複數個階段進行。又，於在複數個階段進行乾燥之情形時，於各階段之乾燥溫度可相同亦可不同，但較佳為以越後之乾燥階段乾燥溫度越高之方式賦予溫度梯度。
[6]水洗步驟
水洗步驟係為了洗淨經過一次乾燥步驟之聚乙烯醇系樹脂膜而進行。具體而言，利用該水洗處理除去附著於聚乙烯醇系樹脂膜之多餘之硼酸或碘等藥劑。水洗處理之條件為水之溫度通常為2~40℃，處理時間通常為2~120秒。
作為水洗之方法，例如可列舉將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水中之方法及將水作為淋浴而噴霧於聚乙烯醇系樹脂膜之方法等。又，亦可併用該等方法而實施水洗處理。
水洗步驟可如圖2般配置1個水洗槽於1個階段進行，亦可串列配置幾個水洗槽於複數個階段進行。於在複數個階段進行水洗步驟之情 形時，亦可於配置於上游之任一處理浴中使用無機鹽之水溶液。該無機鹽例如可自碘化鉀、碘化鈉、碘化鋅、氯化鋅、硫酸鈉、亞硫酸鈉等選擇而使用。又，該等無機鹽可僅使用一種，亦可併用複數種。
於水洗步驟中，為了以與膨潤步驟相同之方式一面除去膜之皺褶一面搬送聚乙烯醇系樹脂膜，較佳為沿著其機械行進方向對聚乙烯醇系樹脂膜賦予張力。此時之張力例如較佳為300~1,000 N/m。
水洗步驟中之聚乙烯醇系樹脂膜之搬送速度可適當地選擇最佳速度，例如可設為移行速度5~30 m/分鐘。若聚乙烯醇系樹脂膜之搬送速度快於30 m/分鐘，則有膜變得容易於輥上打滑之傾向，且有容易產生難以穩定延伸等不良情況之傾向。
又，亦可於水洗步驟中實施單軸延伸處理。於在此處進行延伸之情形時，其延伸倍率例如可設為1.05~1.2倍。
[7]最終乾燥步驟
最終乾燥步驟係為了加熱而使水洗步驟後之聚乙烯醇系樹脂膜乾燥而進行。藉此，獲得作為目標物之偏光膜。作為於最終乾燥處理進行之乾燥處理方法，可使用於上述一次乾燥步驟列舉之方法。
最終乾燥處理之條件較佳為設為於溫度保持為40~100℃，較佳為50~100℃之乾燥爐中，處理時間為30~600秒左右。再者，亦可使用複數個乾燥爐實施乾燥處理。於該情形時，各個乾燥爐之溫度可相同亦可不同，但較佳為以越後段之乾燥爐爐內之溫度越高之方式賦予溫度梯度。
經過最終乾燥步驟之偏光膜視需要捲取於圖2所示之捲取輥27而保管，或於此處不捲取，直接供給至後續之貼保護膜之步驟，製造於偏光膜之表面形成有保護層之偏光板。再者，最終獲得之偏光膜之厚度例如可設為2~40 μm左右。
[偏光板]
藉由以上方法而製造之本發明之偏光膜可於其至少一個面形成保護層，製成偏光板。於圖3中，以剖面模式圖表示本發明之偏光板之層結構例。如該圖所示，偏光板40包括偏光膜30、及形成於該偏光膜之至少一個面之保護層35。保護層35較佳為具有防止偏光膜30之表面之磨損或加強等功能之構件，包含透明樹脂。亦有保護層35僅設置於偏光膜30之一個面之情況，但較佳為如圖所示，形成於偏光膜30之雙面。
保護層35可為將透明樹脂製膜為膜狀之保護膜，亦可為使利用活性能量線等硬化之性質之樹脂硬化之硬化層。
作為用於保護膜之透明樹脂之例，可列舉：甲基丙烯酸甲酯系樹脂等丙烯酸系樹脂、烯烴系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、纖維素系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚合樹脂、丙烯腈-苯乙烯系共聚合樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、聚偏二氯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚縮醛系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、改性聚苯醚系樹脂、聚酯系樹脂(聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等)、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環氧系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂等。該等樹脂可於不阻礙透明性或與偏光膜之接著性之範圍內含有添加物。作為通常之保護層35，上述樹脂中，可較佳地使用纖維素系樹脂，尤其是三乙酸纖維素。
於以硬化層構成保護層35之情形時，硬化性化合物可為陽離子可聚合之硬化性化合物，亦可為自由基可聚合之硬化性化合物。作為陽離子可聚合之硬化性化合物之例，可列舉於分子內至少具有一個環氧基之環氧化合物，於分子內至少具有一個氧雜環丁烷環之氧雜環丁烷化合物等。又，作為自由基可聚合之硬化性化合物之例，可列舉於分子內至少具有一個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸系化合物等。 此種含有硬化性化合物之硬化性樹脂組合物藉由活性能量線之照射或加熱硬化，獲得透明性、機械強度、熱穩定性等優異之透明保護層。
用於本發明之偏光板之保護層之厚度較佳為較薄者，但若過薄則成為強度降低，加工性低劣者，另一方面，若過厚則容易產生透明性降低，或積層後所需之固化時間變長等問題。因此，保護層之適當之厚度例如為5~200 μm，較佳為10~150 μm，更佳為10~100 μm。
於使用保護膜作為保護層35之情形時，通常使用接著劑於偏光膜30之表面貼合保護膜。作為接著劑，可使用將環氧系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、氰基丙烯酸酯系樹脂、丙烯醯胺系樹脂等作為接著劑成分者。就速硬化性及伴隨其之偏光板之生產性提高之觀點而言，作為形成接著劑層之較佳之接著劑之例，可列舉利用活性能量線之照射硬化之活性能量線硬化性接著劑。例如，將環氧化合物作為硬化性成分，於其調配光自由基聚合起始劑者為較佳之活性能量線硬化性接著劑之一。又，就使接著劑層變薄之觀點而言，作為接著劑，亦可使用水系接著劑，即將接著劑成分溶解於水中，或使接著劑成分分散於水中之接著劑。作為較佳之水系接著劑，例如可列舉使用聚乙烯醇系樹脂或胺基甲酸酯樹脂作為主成分之水系組合物。
於在偏光膜30上介隔接著劑而貼合透明保護膜之情形時，為了提高接著劑與偏光膜及/或保護膜之接著性，亦有效為對偏光膜及/或透明保護膜實施電暈處理、火焰處理、電漿處理、紫外線處理、底塗塗佈處理、皂化處理等表面處理。
於使用硬化層作為保護層35之情形時，例如可藉由將硬化性樹脂組合物塗佈於偏光膜之表面，並利用活性能量線之照射等使其硬化之方法，形成保護層。硬化性樹脂組合物之塗佈可採用刮刀塗佈、線棒塗佈、模嘴塗機、卡馬塗佈機、凹版塗佈機等各種塗佈方式。
保護層35亦可使用不僅具有偏光膜30之保護功能，亦兼具其他 各種功能之功能性膜。作為此種膜之功能，例如可列舉防眩、抗反射、低反射、防污、抗靜電等。又，亦可藉由使保護層35表現相位差，而設為兼具保護功能之相位差層。
[液晶顯示裝置]
以上說明之偏光板40可用作液晶面板之構成構件。圖4為表示液晶面板60及應用其之液晶顯示裝置90的基本之層構成之例的剖面模式圖。若參考該圖說明液晶顯示裝置，則偏光板40貼合於液晶單元50而成為液晶面板60之構成零件，液晶面板60成為液晶顯示裝置90之構成構件。一般而言，液晶面板60包括液晶單元50；貼合於液晶單元50之背面側之偏光板40；及貼合於液晶單元50之視認側之另1片偏光板41。於圖4中，表示了圖3所示之本發明之偏光板40配置於液晶單元50之背面側之例，但當然亦可配置於視認側。
液晶顯示裝置90包括液晶面板60、光擴散板70及背光裝置80。於液晶顯示裝置90中，液晶面板60以偏光板40成為背光裝置80側之方式，即，一個保護層35與光擴散板70對向之方式而配置。偏光板40介隔黏著劑層38貼合於液晶單元60。此處，所謂背面側，係表示將液晶面板60搭載於液晶顯示裝置90時之背光裝置80側。又，所謂視認側，係表示與將液晶面板60搭載於液晶顯示裝置90時之與背光裝置80相反之側。
對構成液晶顯示裝置之零件進行說明。液晶單元50為藉由電性控制於玻璃基板之間封入液晶物質之單元，而使圖像顯示之元件。作為液晶單元，可採用VA(Vertical Alignment，垂直配向)模式，IPS(In-Plane-Switching，共平面切換)模式，使用藍相液晶之液晶驅動模式等公知之模式。
光擴散板70為具有使來自背光裝置80之光擴散而傳送至液晶面板60之功能之光學構件。光擴散板70例如可包括：使作為光擴散劑之 粒子分散於熱塑性樹脂而賦予光擴散性者；於熱塑性樹脂膜之表面形成凹凸而賦予光擴散性者；設置粒子分散於熱塑性樹脂膜之表面的樹脂組合物之塗佈層而賦予光擴散性者等。光擴散板70通常可設為0.1~5 mm左右之厚度。
背光裝置80為用以對液晶單元50照射光之裝置，有邊緣照明式及直下式等。邊緣照明式之背光裝置自配置於側面之冷陰極管或LED(Light Emitting Diode，發光二極體)等光源通過導光板對液晶單元50照射光。又，直下式之背光裝置於液晶單元50之背面側正下配置光源並對液晶單元照射光。背光裝置之種類可根據液晶顯示裝置之用途適當地選擇並採用。
於光擴散板70與液晶面板60之間，亦可配置提高亮度之片材(作為反射型偏光膜之由3M公司銷售之「DBEF」等)、光擴散片材等表現出其他光功能性之片材或膜。表現出其他光功能性之片材或膜可視需要配置2片以上，又亦可配置複數種。
[實施例]
以下表示實施例而更具體地說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。例中，表示含量或使用量之%及份只要無特別記載則為重量基準。
[實施例1]
對包含聚乙烯醇之坯膜實施以下各處理，製造偏光膜。作為坯膜，使用為聚合度2,400、皂化度99.9莫耳%、厚度60 μm之聚乙烯醇膜，由可樂麗股份有限公司銷售之「可樂麗維尼綸VF-PE # 6000」(商品名)。
首先，將上述坯膜於溫度為30℃之純水中浸漬68秒而使其膨潤，之後於碘/碘化鉀/水之重量比為0.063/2/100之水溶液中於30℃下浸漬80秒而染色。其後，於碘化鉀/硼酸/水之重量比為11/2/100之水 溶液中於56℃下浸漬71秒而進行硼酸處理。
使硼酸處理後之膜通過乾燥爐，進行一次乾燥。於該乾燥爐中，自噴嘴對膜之雙面吹送熱風，自噴嘴吹出之熱風之風速為15.5 m/秒，風量為4 m3/分。乾燥爐之溫度設為80℃，滯留時間設為2秒。一次乾燥後藉由將膜於裝滿10℃之純水之水洗槽中浸漬2秒而洗淨。最後，於60℃下乾燥3分鐘，製作使碘吸附配向於聚乙烯醇之偏光膜。此期間，主要於染色步驟與硼酸處理步驟中進行延伸處理，自坯膜之累積延伸倍率為5.8倍。
[實施例2~10]
如表1所示變更一次乾燥之溫度及滯留時間，除此以外，以與實施例1相同之方式製作偏光膜。
[比較例1]
不進行一次乾燥，將硼酸處理後之膜直接導入至水洗槽中，除此以外，以與實施例1相同之方式製作偏光膜。
[比較例2]
將用於硼酸處理之水溶液之組成變更為碘化鉀/硼酸/水之重量比為11/4/100，除此以外，以與比較例1相同之方式製作偏光膜。
[評價試驗]
對於以上實施例及比較例製作之偏光膜或製造中途之膜，利用以下方法進行物性測定，並進行評價。
(a)膜之含水率測定與一次乾燥之水分減少率之計算
自各例中之即將進入水洗槽之前之膜裁剪一部分，製成含水率測定用樣品。測定該樣品之初始(乾燥前)重量之後，放入Yamato Scientific股份有限公司製造之乾燥烘箱「MODEL DK-42」，於105℃下1小時之條件下進行乾燥，之後自乾燥烘箱取出，測定乾燥後之膜重量。而且，根據乾燥前與乾燥後之膜重量，藉由之前之式(2)求出 膜之含水率。由於在未實施一次乾燥之比較例1中，即將進入水洗槽之前(即硼酸處理結束之狀態)之膜之含水率可當作於各實施例中即將進入一次乾燥之前(即硼酸處理結束之狀態)之膜之含水率，故而將其設為W0，將於各實施例中即將進入水洗槽之前(即經過一次乾燥之後)之膜之含水率設為W1，將該等值代入之前之式(1)，算出各實施例之一次乾燥之水分減少率。將結果彙總於表1。
(b)正交色相b值之測定
於各例獲得之偏光膜之雙面貼合厚度80 μm之包含三乙酸纖維素之保護膜，製作偏光板。使用2片如此獲得之偏光板，以吸收軸相互正交之方式配置於正交偏光鏡，使用日本分光股份有限公司製造之分光光度計「V-7100」，測定正交色相b值。將結果彙總於表1。
(c)偏光膜之硼含量
藉由高頻電感耦合電漿(ICP)發射光譜分析法，測定於各例獲得之偏光膜中之硼(B)量，算出硼相對於偏光膜之重量之重量百分率，設為偏光膜中之硼含量。ICP發射光譜分析使用島津製作所股份有限公司製造之「ICPS-8100」。將結果彙總於表1。
(d)向吸收軸方向之收縮力(MD收縮力)
自於各例獲得之偏光膜裁剪為將吸收軸方向(MD)作為長邊，寬2 mm、長10 mm之大小，製成測定用樣品。於精工電子奈米科技股份有限公司製造之熱機械分析儀(TMA)「EXSTAR-6000」上，設置上述樣品，將尺寸保持固定，直接測定於80℃下加熱240分鐘時產生之吸收軸方向(長邊方向，即MD)之收縮力(MD收縮力)。將結果彙總於表1。
由表1之結果可知：進行一次乾燥之實施例1~10與直至硼酸處理採用相同方法、未進行一次乾燥之比較例1相比，正交色相b值為零左右，具體而言，於-2.0~+0.4之範圍內。由該情況可知：藉由進行一次乾燥，而所獲得之偏光膜之正交色相b值未大幅度地向藍色偏移，可實現良好之中性灰。
又，一次乾燥之水分減少率低於20%之實施例7及8的正交色相b值成為-1.8以下，稍微向藍色偏移。另一方面，一次乾燥之水分減少率超過80%之實施例9及10的MD收縮力為2.2 N以上，稍微變大。相對於此，將一次乾燥之水分減少率控制於30~80%之範圍之實施例1~6的正交色相b值均為-1~0之範圍內，且MD收縮力成為2.1 N以下。由該情況可知：藉由以水分減少率成為30~80%之方式進行一次乾燥，所獲得之偏光膜成為於正交色相與收縮力兩方面具備良好之特性者。
再者，若比較硼酸處理浴之硼酸濃度不同之比較例1與比較例2，則使用硼酸濃度較高之水溶液之比較例2的偏光膜中之硼含量變多，正交色相b值接近零，但MD收縮力為3.5 N，變大。由該情況可知：偏光膜中之硼含量越多，偏光膜之收縮力越大，偏光膜越容易斷裂。
以上，根據本發明，可獲得低收縮且於色相上問題較少之偏光 膜及偏光板。而且，該偏光板可有效地應用於以液晶顯示裝置為首之各種顯示裝置。

Claims (10)

  1. 一種偏光膜，其特徵在於：其係使碘吸附配向於聚乙烯醇系樹脂膜者，硼含量於1~3.5重量%之範圍內，於裁剪為將吸收軸方向設為長邊之2mm×10mm之大小，並於80℃下加熱4小時之時，向該吸收軸方向之收縮力為2.1N以下，且正交色相b值於-1.0~0之範圍內。
  2. 一種偏光膜之製造方法，其特徵在於：其係對聚乙烯醇系樹脂膜依序實施使碘吸附之染色步驟、硼酸處理步驟及水洗步驟，且於上述硼酸處理步驟或在其之前之階段實施單軸延伸之延伸步驟，而製造偏光膜之方法；於上述硼酸處理步驟與上述水洗步驟之間實施使上述聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之一次乾燥步驟，上述一次乾燥步驟，係以於令即將進入該一次乾燥步驟的聚乙烯醇系樹脂膜之含水率為W0，令經過該一次乾燥步驟之後、進入水洗步驟之前的聚乙烯醇系樹脂膜之含水率為W1時，下式(1)：水分減少率=[(W0-W1)/W0]×100 (1)所示水分減少率成為5~95重量%之範圍內之方式進行。
  3. 如請求項2之製造方法，其中進行上述一次乾燥步驟使上述水分減少率成為30~80重量%之範圍內。
  4. 如請求項2或3之製造方法，其中上述一次乾燥步驟於40~300℃之溫度下進行1~100秒鐘。
  5. 如請求項2或3之製造方法，其中上述一次乾燥步驟進行30秒鐘 以下。
  6. 如請求項2或3之製造方法，其中上述一次乾燥步驟於50~100℃之溫度下進行1~30秒鐘。
  7. 如請求項2或3之製造方法，其中上述一次乾燥步驟進行1~5秒鐘。
  8. 如請求項2或3之製造方法，其中上述一次乾燥步驟係對上述聚乙烯醇系樹脂膜，藉由選自由吹送熱風之方法、使之直接接觸加熱構件之方法、及照射輻射能之方法所組成之群中之至少一個方法而進行。
  9. 如請求項2或3之製造方法，其對經過上述水洗步驟後之上述聚乙烯醇系樹脂膜實施最終乾燥步驟。
  10. 一種偏光板，其特徵在於包括：如請求項1之偏光膜；及形成於該偏光膜之至少單面之透明保護層。
TW102102257A 2012-01-23 2013-01-21 Polarizing film and its manufacturing method and polarizing plate TWI582473B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012010757A JP5831249B2 (ja) 2012-01-23 2012-01-23 偏光フィルムとその製造方法及び偏光板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201335639A TW201335639A (zh) 2013-09-01
TWI582473B true TWI582473B (zh) 2017-05-11

Family

ID=48873603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102102257A TWI582473B (zh) 2012-01-23 2013-01-21 Polarizing film and its manufacturing method and polarizing plate

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5831249B2 (zh)
KR (1) KR101926902B1 (zh)
CN (2) CN107861183B (zh)
TW (1) TWI582473B (zh)
WO (1) WO2013111892A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704369B (zh) * 2015-12-07 2020-09-11 日商住友化學股份有限公司 偏光膜之製造方法

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101571261B1 (ko) * 2012-09-26 2015-11-23 가부시키가이샤 구라레 폴리비닐알코올 필름 및 편광 필름
JP6257777B2 (ja) * 2013-09-12 2018-01-10 エルジー・ケム・リミテッド 偏光フィルムの製造装置
WO2015111472A1 (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 日本化薬株式会社 偏光機能を有する基材を設けた表示装置
KR101938410B1 (ko) * 2014-02-26 2019-01-15 동우 화인켐 주식회사 편광자의 제조 방법
JP6219781B2 (ja) * 2014-05-23 2017-10-25 住友化学株式会社 偏光フィルム、偏光板及び液晶パネル
JP5871408B1 (ja) * 2014-09-19 2016-03-01 日東電工株式会社 偏光板および光学積層体
CN105729962B (zh) * 2014-12-24 2018-01-05 住友化学株式会社 偏振膜、偏振片和偏振膜的制造方法
KR101790404B1 (ko) 2015-02-25 2017-10-26 주식회사 엘지화학 편광자의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 편광자, 이를 포함하는 편광판 및 화상표시장치
KR101663698B1 (ko) * 2015-03-16 2016-10-07 동우 화인켐 주식회사 편광자의 제조 방법
WO2017006769A1 (ja) * 2015-07-07 2017-01-12 日本合成化学工業株式会社 ポリビニルアルコール系偏光フィルム、及び偏光板
JP2017040880A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
KR20170053039A (ko) * 2015-11-05 2017-05-15 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
JP6076449B1 (ja) * 2015-12-04 2017-02-08 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP6794106B2 (ja) * 2015-12-07 2020-12-02 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
KR102512665B1 (ko) 2016-08-18 2023-03-21 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법 및 제조 장치
KR102535102B1 (ko) 2016-08-18 2023-05-19 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법 및 제조 장치
KR102580078B1 (ko) 2016-08-18 2023-09-18 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법 및 제조 장치
TWI746615B (zh) 2016-08-18 2021-11-21 日商住友化學股份有限公司 偏光膜的製造方法、製造裝置及偏光膜
JP2018091980A (ja) * 2016-12-02 2018-06-14 住友化学株式会社 偏光フィルム及び偏光性積層フィルムの製造方法
TWI782046B (zh) 2017-07-03 2022-11-01 日商住友化學股份有限公司 偏光膜的製造方法及製造裝置
JP2020526797A (ja) * 2017-07-25 2020-08-31 エルジー・ケム・リミテッド 偏光板およびこれを含む液晶表示素子
WO2019146677A1 (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社クラレ 偏光フィルム及びその製造方法
CN108957616A (zh) * 2018-09-11 2018-12-07 深圳市盛波光电科技有限公司 一种染料型偏光片的制造方法
JP2020126226A (ja) * 2019-02-04 2020-08-20 住友化学株式会社 偏光板および表示装置
JP7451508B2 (ja) 2019-05-09 2024-03-18 株式会社クラレ 偏光フィルム及びその製造方法
TW202108682A (zh) 2019-06-27 2021-03-01 日商可樂麗股份有限公司 偏光薄膜及其製造方法
WO2021005399A1 (en) * 2019-07-08 2021-01-14 The University Of Hong Kong Compositions and methods for clearing tissue
JP2021092676A (ja) 2019-12-11 2021-06-17 住友化学株式会社 偏光板およびその製造方法
JP2021099480A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP2021099477A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP2021099479A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP2021099478A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 住友化学株式会社 光学積層体および画像表示装置
JP2022078509A (ja) 2020-11-13 2022-05-25 住友化学株式会社 粘着剤層付き偏光板の製造方法
JP2022081107A (ja) * 2020-11-19 2022-05-31 日東電工株式会社 偏光膜および偏光膜の製造方法
JP7462597B2 (ja) 2020-12-24 2024-04-05 住友化学株式会社 円偏光板、光学積層体及び画像表示装置
WO2023038076A1 (ja) 2021-09-13 2023-03-16 住友化学株式会社 偏光フィルム及び偏光板
JP2023084925A (ja) 2021-12-08 2023-06-20 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び偏光フィルム
JP2023087830A (ja) 2021-12-14 2023-06-26 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び製造装置
JP2023091923A (ja) 2021-12-21 2023-07-03 住友化学株式会社 偏光子の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06313808A (ja) * 1993-04-30 1994-11-08 Mitsui Toatsu Chem Inc 偏光フィルムの製造方法
JP2003207625A (ja) * 2002-01-10 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光膜、その製造方法
TW200502571A (en) * 2003-04-25 2005-01-16 Nitto Denko Corp Method of producing polarizing film, polarizing film and image display device using the same
TW200931082A (en) * 2007-09-12 2009-07-16 Sumitomo Chemical Co A polarized film, a method for producing a polarized film, and a method for producing polarizer
TW201137001A (en) * 2010-03-26 2011-11-01 Sumitomo Chemical Co Polarizing plate
JP2012013852A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Sumitomo Chemical Co Ltd ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH685138A5 (de) * 1993-04-15 1995-03-31 Balzers Hochvakuum Hochreflektierender Silberspiegel.
JPH06337311A (ja) * 1993-05-27 1994-12-06 Mitsui Toatsu Chem Inc 偏光フィルムの製造方法
JPH09243823A (ja) * 1996-03-07 1997-09-19 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 偏光フィルムの製造方法
JP3979688B2 (ja) * 1996-11-07 2007-09-19 日本合成化学工業株式会社 偏光フィルムの製造方法
CN1221818C (zh) * 1999-12-28 2005-10-05 官支株式会社 偏振片
JP4281261B2 (ja) * 2000-09-21 2009-06-17 住友化学株式会社 ヨウ素系偏光板及びその製造方法
TWI296727B (en) * 2001-09-19 2008-05-11 Nitto Denko Corp Polarizing plate and method of manufacturing the same, and liquid crystal display using the polarizing plate
US7110177B2 (en) * 2002-01-18 2006-09-19 Nitto Denko Corporation Polarizing film and image display
CN1453598A (zh) * 2002-04-24 2003-11-05 日东电工株式会社 偏振膜及其制造方法、偏振片、光学构件
JP4527516B2 (ja) * 2003-12-17 2010-08-18 日本合成化学工業株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP2007155970A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Sumitomo Chemical Co Ltd 楕円偏光板及びその製造方法
KR100958288B1 (ko) * 2007-02-09 2010-05-19 주식회사 엘지화학 직교투과도가 개선된 요오드계 편광 소자, 편광판 및 그제조 방법
JP5230221B2 (ja) * 2007-04-20 2013-07-10 富士フイルム株式会社 熱可塑性フィルムおよびその製造方法
JP2009039983A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Nitto Denko Corp ポリマーフィルムの延伸方法、延伸ポリマーフィルムの製造方法、偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルム、画像表示装置および延伸装置
JP2009069375A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光板の製造方法
JP5257645B2 (ja) * 2007-10-25 2013-08-07 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法および偏光板の製造方法
JP5593551B2 (ja) * 2009-01-30 2014-09-24 エルジー・ケム・リミテッド 耐久性及び耐熱性に優れた偏光素子、偏光板、画像表示装置及び偏光素子の製造方法
JP5557281B2 (ja) * 2009-06-26 2014-07-23 住友化学株式会社 偏光板及びそれを用いた積層光学部材

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06313808A (ja) * 1993-04-30 1994-11-08 Mitsui Toatsu Chem Inc 偏光フィルムの製造方法
JP2003207625A (ja) * 2002-01-10 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光膜、その製造方法
TW200502571A (en) * 2003-04-25 2005-01-16 Nitto Denko Corp Method of producing polarizing film, polarizing film and image display device using the same
TW200931082A (en) * 2007-09-12 2009-07-16 Sumitomo Chemical Co A polarized film, a method for producing a polarized film, and a method for producing polarizer
TW201137001A (en) * 2010-03-26 2011-11-01 Sumitomo Chemical Co Polarizing plate
JP2012013852A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Sumitomo Chemical Co Ltd ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704369B (zh) * 2015-12-07 2020-09-11 日商住友化學股份有限公司 偏光膜之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201335639A (zh) 2013-09-01
CN104094141A (zh) 2014-10-08
WO2013111892A1 (ja) 2013-08-01
KR101926902B1 (ko) 2018-12-07
CN107861183A (zh) 2018-03-30
CN104094141B (zh) 2017-12-22
KR20140131910A (ko) 2014-11-14
CN107861183B (zh) 2020-12-25
JP5831249B2 (ja) 2015-12-09
JP2013148806A (ja) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI582473B (zh) Polarizing film and its manufacturing method and polarizing plate
TWI629157B (zh) 偏光板及液晶面板
TWI685685B (zh) 偏光膜之製造方法及偏光膜
KR101553411B1 (ko) 편광 필름, 편광판 및 이들의 제조 방법
CN111103648B (zh) 偏振片及其制造方法
JP2012014001A (ja) 偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
TWI835886B (zh) 偏光片及其製造方法
JP2014146035A (ja) 偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
CN107340558B (zh) 偏振板及其制造方法以及图像显示装置
CN106104324A (zh) 偏光板的制造方法
JP2018032025A (ja) 偏光フィルムの製造方法及び製造装置
KR20230094995A (ko) 편광자의 제조 방법
JP2022065070A (ja) 偏光板の製造方法
JP2018032024A (ja) 偏光フィルムの製造方法及び製造装置
TWI782046B (zh) 偏光膜的製造方法及製造裝置
JP7475403B2 (ja) 偏光フィルム及び偏光板
WO2023153186A1 (ja) 偏光子の製造方法
WO2021225117A1 (ja) 画像表示パネル、および画像表示装置
CN108139533A (zh) 拉伸膜的制造方法及偏振膜的制造方法
KR20230086604A (ko) 편광 필름의 제조 방법 및 편광 필름
TW202328306A (zh) 偏光膜及偏光板
TW202239838A (zh) 偏光膜的製造方法
JP2023050226A (ja) 偏光膜の製造方法
TW202225742A (zh) 偏光板及有機ｅｌ顯示裝置
JP2023050227A (ja) 偏光膜の製造方法