TWI663435B

TWI663435B - 偏光片之製造方法

Info

Publication number: TWI663435B
Application number: TW104131395A
Authority: TW
Inventors: 趙天熙; 權容鉉; 朴民奎; 薛佑煥; 矢可部公彦; 北河佑介
Original assignee: 日商住友化學股份有限公司
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2019-06-21
Also published as: KR20160035516A; CN107076906A; WO2016047554A1; JPWO2016047554A1; CN107076906B; JP6694821B2; KR102450760B1; TW201617647A; KR20170058948A

Abstract

本發明係關於一種偏光片之製造方法，更詳而言之，本發明之偏光片之製造方法係包含偏光片形成用薄膜之膨潤、染色、交聯及延伸步驟；前述膨潤步驟、前述染色步驟、及前述交聯步驟係依此順序實施；前述延伸步驟之至少一部分係在前述染色步驟中、及/或前述染色步驟前實施；在前述染色步驟終止時，延伸方向之偏光片形成用薄膜內之結晶與結晶之間的距離為20至40nm；染色液係含有硼酸化合物。

Description

偏光片之製造方法

本發明係關於偏光片之製造方法。

在液晶顯示裝置(LCD)、電場發光(EL)顯示裝置、電漿顯示裝置(PDP)、電場放射顯示裝置(FED)、有機發光二極體(OLED)等各種圖像顯示裝置所使用之偏光板，一般係包括於聚乙烯醇系(polyvinyl alcohol，PVA)薄膜吸附配向有碘系化合物或二色性偏光物質之偏光片，並具有於偏光片之一面係依序積層偏光片保護膜，於偏光片之另一面係依序積層偏光片保護膜、與液晶胞接合之黏着劑層及離型膜的多層結構。

構成偏光板之偏光片，係為了提供適用於圖像顯示裝置而顏色之再現性優異的圖像，而被要求兼備高的穿透率及偏光度。又，平板顯示裝置於各領域之應用變更廣泛，隨著大型化傾向變成更顯著，導致產生以高溫狀態長時間使用液晶顯示裝置等各種圖像顯示裝置的情形，對於偏光性能及光學性能之提升以及耐久性之提升之要求亦増加，其結果，對於偏光板性能的條件變非常嚴苛。不僅如此，目前還要求具有適用於各種環境與用途之特性的圖像顯示裝置，且要求在高溫及高濕條件下包含色相變化之光學耐久性、經由高配向/高穿透之高對比。

韓國註冊專利第1296786號係已揭示一種偏光片之製造方法，但穿透率高時，無法改善偏光度降低之問題點。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]韓國專利第1296786號

本發明之目的在於提供一種可製造提升光學特性及耐久性之偏光片的方法。

1.一種偏光片之製造方法，係包含偏光片形成用薄膜之膨潤、染色、交聯及延伸步驟；其中，前述膨潤步驟、前述染色步驟、及前述交聯步驟係依此順序實施；前述延伸步驟之至少一部分係在前述染色步驟中、及/或前述染色步驟前實施；在前述染色步驟終止時，延伸方向之前述偏光片形成用薄膜內之結晶與結晶之間的距離為20至40nm；染色液係含有硼酸化合物。

2.如上述1之偏光片之製造方法，其中，前述延伸方向為MD方向。

3.如上述1之偏光片之製造方法，其中，前述硼酸化合物係以前述染色液之總重量之0.3至5重量%包含於前述染色液中。

4.如上述1之偏光片之製造方法，其中，至前述染色步驟終止時為止之累積延伸比為2.0至3.0倍。

5.如上述1之偏光片之製造方法，其中，前述交聯步驟係至少含有第1及第2交聯步驟。

6.如上述1之偏光片之製造方法，其中，前述染色步驟之染色液內的硼酸化合物之濃度係低於前述交聯步驟之交聯液內的硼酸化合物之濃度。

7.如上述1之偏光片之製造方法，其進一步含有補色步驟。

8.一種偏光片，其係以如上述1至7中任一項所述之方法所製造者。

9.如上述8之偏光片，其中，硼酸交聯效率為4.5至9.0。

10.一種偏光板，係具備如上述8之偏光片及積層於前述偏光片之至少一面的保護膜。

11.一種圖像顯示裝置，係包含如上述10之偏光板。

本發明之方法係可製造一種穿透率高並可改善偏光度、且光學特性優之偏光片。

本發明之方法係可製造明顯改善耐久性之偏光片。

又，本發明之方法係在長時間曝露於高溫條件時亦可使色相變化最小化。

本發明係關於一種偏光片之製造方法，其包含偏光片形成用薄膜之膨潤、染色、交聯及延伸步驟；前述膨潤步驟、前述染色步驟、及前述交聯步驟係依此順序實施；前述延伸步驟之至少一部係在前述染色步驟時、及/或前述染色步驟前實施；在前述染色步驟終止時，延伸方向之前述偏光片形成用薄膜內之結晶與結晶之間的距離係20至40nm；染色液係包含硼酸化合物。藉由此方法，即可使偏光片達成偏光度優異，耐久性明顯被改善，即使長時間曝露於高溫條件時亦可使色相變化最小化。

以下，詳細說明本發明。

一般而言，偏光片之製造方法係包含膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、延伸步驟、水洗步驟、及乾燥步驟，主要是依據延伸方法而分類。可舉例如乾式延伸方法、濕式延伸方法、或將前述二種延伸方法混合而成之混成延伸方法等。以下，係以濕式延伸方法為一例而說明本發明之偏光片之製造方法，但並非限定於此，除了前述步驟中之乾燥步驟以外之其他步驟係分別以在裝滿從各種溶液中所選出的1種以上之溶液的恒溫水槽(bath)內浸漬偏光片形成用薄膜之狀態來進行。

又，本發明之偏光片之各製造步驟之反覆次數、步驟條件等係只要不超出本發明之目的即可，並無特別限定。

以下係更詳細說明本發明之偏光片之製造方法之一具體例。

在本發明中，偏光片係意指於偏光片形成用薄膜吸附配向有碘之一般之碘系偏光片。

偏光片形成用薄膜係只要是可經二色性物質(例如碘)染色之薄膜，其種類即無特別制限，具體上係可舉例如聚乙烯醇薄膜、被部分皂化之聚乙烯醇薄膜；聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜、乙烯-乙烯醇共聚物薄膜、纖維素薄膜、此等之部分被皂化之薄膜等親水性高分子薄膜；或經脫水處理之聚乙烯醇系薄膜、經去鹽酸處理之聚乙烯醇系薄膜等多烯配向薄膜等。此等之中，從不僅是在面內使偏光度之均勻性強化的效果優異，且對於碘之染色親和性亦優異之觀點來看，以聚乙烯醇系薄膜為佳。

<膨潤步驟>

膨潤步驟，係將未延伸之偏光片形成用薄膜在染色前，浸漬於裝滿膨潤用水溶液的膨潤槽，除去堆積於偏光片形成用薄膜之表面上的塵埃或抗結塊劑(antiblocking agent)等雜質，使偏光片形成用薄膜膨潤而提升延伸效率，亦抑制染色不均勻性，而用以提升偏光片之物性的步驟。

膨潤用水溶液一般係可單獨使用水(純水、去離子水)，為了提升高分子薄膜之加工性，亦可添加少量之甘油。

含有甘油時，其含量係無特別限定，例如可為膨潤用水溶液之總重量中之5重量%以下。

膨潤槽之溫度係無特別限定，例如可為20至45℃，較佳係20至40℃。膨潤槽之溫度為上述範圍內時，其後之延伸及染色效率優異，可防止過度膨潤所造成之薄膜膨脹。

膨潤步驟之實行時間(膨潤槽浸漬時間)係無特別限定，例如可為180秒以下，較佳係90秒以下。膨潤槽浸漬時間為上述範圍內時，可抑制因過度膨潤而變成飽和狀態，並可防止偏光片形成用薄膜之軟化所造成之斷裂，且可在染色步驟中使碘之吸附變均勻而提升偏光度。

膨潤步驟及延伸步驟可同時進行，此時之延伸比係可為約1.1至1.7倍，較佳係可為1.2至1.6倍。上述延伸比未達1.1倍時，有產生皺折之情形，超過1.7倍時，初期光學特性可能會降低。

膨潤步驟中，可將擴張輥(expander roll)、螺旋輥(spiral roll)、冠狀輥(crown roll)、導布機(cloth guider)、彎棍(bend bar)等設於浴中及/或浴之出入口。

<染色步驟>

染色步驟，係將偏光片形成用薄膜浸漬於裝滿含有二色性物質(例如碘)之染色液的染色槽，並使偏光片形成用薄膜吸附碘之步驟。

一般而言，於偏光片之製造工程中，是於染色步驟中浸漬於含有碘及碘化物之染色溶液，但此時，以穿透率變高之方式製造時，有無法解決偏光度降低之問題點。

然而，本發明係在染色步驟終止時，將延伸方向之偏光片形成用薄膜(高分子)內之結晶與結晶之間之距離設為20至40nm，較佳係設為20至35nm，更佳係設為20至32nm，並使染色液含有硼酸化合物，在進行交聯反應前提升硼酸化合物之滯留時間，提高偏光片形成用薄膜中之屬於二色性物質的碘之錯合物之形成率，因而使初期偏光度成為良好。

又，若依據本發明之製造方法，則可使硼酸交聯效率提高，所形成之錯合物之安定化度提升，即使是在高溫條件下，錯合物之分解量亦變少，且可明顯改善偏光片之耐久性。

又，前述延伸方向係以MD方向為佳。MD方向係指偏光片形成用薄膜之長方向(縱方向)，在本發明之製造方法中亦為偏光片形成用薄膜之搬送方向。

在染色步驟終止時，朝向延伸方向之偏光片形成用薄膜內的結晶與結晶之間之距離係可經由偏光片形成用薄膜之種類或延伸比之調節而達成，較佳係可使用將染色步驟終止時之累積延伸比調節成2.0至3.0倍之範圍內之方法。

前述硼酸化合物之種類係無特別限定，例如前述硼酸化合物係可舉例如硼酸、硼酸鈉、硼酸鉀及硼酸鋰等。此等係可分別單獨使用或混合2種以上而使用。

染色液所含之硼酸化合物，係相對於染色液100重量%而以0.3至5重量%包含於染色液中。在上述範圍內，可更增加PVA-I₃錯合物及PVA-I₅錯合物之含量，使斷裂之危險性變低。

又，染色液內之硼酸化合物，係可以具有較其後所進行之交聯步驟之交聯液所添加的硼酸化合物更低之濃度之方式含有。

染色液係可更進一步含有水、水溶性有機溶劑或此等之混合溶劑及碘。碘之濃度係相對於染色液而可為0.4至400mmol/L，較佳係0.8至275mmol/L，更佳係可為1至200mmol/L。

為了改善染色效率，染色液係亦可更進一步含有碘化物作為助溶劑。

碘化物之種類係無特別限定，可舉例如碘化鉀、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，從對水之溶解度高之觀點，以碘化鉀為佳。此等係可分別單獨使用或混合2種以上而使用。

前述碘化物之含量係無特別限定，例如在染色液100重量%中可為0.01至10重量%，較佳係可為0.1至5重量%。

染色槽之溫度係無特別限定，例如可為5至42℃，較佳係可為10至35℃。

將偏光片形成用薄膜浸漬於染色槽之時間係無特別限定，例如可為1至20分鐘，較佳係可為2至10分鐘。

亦可與染色步驟同時地進行延伸步驟，此時之延伸比係可為1.2至1.76倍。

又，包含膨潤及染色步驟之在染色步驟終止時之累積延伸比係如前述而可為2.0至3.0倍。在上述範圍內，可實現本發明之結晶間之距離，並可解決產生薄膜之皺折而發生外觀不良、或初期光學特性脆弱之問題。

本說明書中，累積延伸比係指在各步驟中之延伸比的積之值。

<交聯步驟>

交聯步驟，係為了使被物理吸附之碘分子所致的染色性不會因外部環境而降低，故將經染色之偏光片形成用薄膜浸漬於交聯液而吸附之碘分子加以固定的步驟。

本發明之交聯步驟所使用之交聯液係含有硼酸化合物。藉此，可提升交聯效率而抑制步驟中之薄膜皺折之發生，並形成二色性物質之配向而提升光學特性。

作為二色性染料之碘，係在交聯反應不安定時，有因濕熱環境而使碘分子脫離之情形，故要求充分之交聯反應。又，為了使位於聚乙烯醇分子間之幾乎全部之碘分子被配向而提升光學特性，一般而言是在交聯步驟中必須以最大之延伸比進行延伸，故交聯步驟很重要。

本發明之交聯步驟係可以單一或複數個步驟進行，例如亦可至少含有第1交聯步驟及第2交聯步驟而進行。前述交聯步驟中，在1個以上之步驟所使用之交聯液中可含有硼酸化合物。藉此，可同時提升偏光片之光學特性與耐久性。

前述交聯液內之硼酸化合物之濃度係無特別限定，但例如在交聯液之總重量中可為1至10重量%，較佳係可為2至6重量%。交聯液內之硼酸化合物之濃度未達1重量%時，有交聯效果減少而使聚乙烯醇及碘之配向性降低之情形，超過10重量%時，可能因過度之交聯鍵結而發生斷裂。

硼酸化合物係可使用與在染色步驟使用者為相同者。

本發明之交聯液係可含有用來作為溶劑之水、及可與水相互溶解之有機溶劑，為了防止偏光片之面內之偏光度之均勻性及染著之碘之脫附，亦可更進一步含有少量之碘化物。

前述碘化物係可使用與在染色步驟使用者為相同者，前述碘化物之濃度係無特別限定，例如在交聯液之總重量中可為0.05至15重量%，較佳係可為0.5至11重量%。當交聯槽之碘化物之濃度滿足上述範圍時，可防止於染色步驟吸附之碘離子從薄膜脫離、或防止於交聯液所含之碘離子滲透至薄膜，並抑制穿透率之變化。

交聯槽之溫度係無特別限定，但例如可為20至70℃。

將偏光片形成用薄膜浸漬於交聯槽之時間係無特別限定，例如可為1秒至15分鐘，較佳係可為5秒至10分鐘。

亦可與交聯步驟同時進行延伸步驟，此時，第1交聯步驟之延伸比係可為1.4至3.0倍，較佳係可為1.5至2.5倍。又，第2交聯步驟之延伸比係可為1.01至2.0倍，較佳係可為1.2至1.8倍。又，前述第1交聯步驟及第2交聯步驟之累積延伸比係可為1.5至5.0倍，較佳係可為1.7至4.5倍。於上述範圍內，可維持交聯效率之上昇效果，且不會發生因過度之延伸而產生薄膜之斷裂、或生產效率性降低之問題。

<補色步驟>

依據需要，本發明之偏光片之製造方法可於交聯步驟後更進一步包含補色步驟。

補色步驟係將歷經前述交聯步驟之薄膜浸漬於含有硼酸化合物之補色液(較佳係含有硼酸化合物及碘化物之補色液)，將位於物理性吸附有碘錯合物之偏光片形成用薄膜之聚乙烯醇分子間之碘錯合物配向於硼酸交聯附近，藉此，使碘錯合物安定化而調節色相。又，在交聯步驟未充分吸附之碘錯合物，係修正對於被染色之偏光片形成用薄膜的色相。

前述補色水溶液係含有作為溶劑之水與硼酸、硼酸鈉等硼酸化合物，亦可更進一步含有可與水相互溶解之有機溶劑及碘化物。硼酸化合物係可使用與在染色步驟所使用者為相同者。

硼酸化合物係發揮使聚乙烯醇交聯而賦予配向性，抑制步驟中之皺折的發生以提升處理性，形成碘之配向的功能。

前述補色水溶液內之硼酸化合物之濃度係無特別限定，但例如相對於補色水溶液100重量%，可為1至10重量%，較佳係可為2至6重量%。在上述範圍內，色相調節效果非常優異，可降低延伸步驟中之斷裂的危險性。

碘化物係為了在偏光片之面內的偏光度之均勻性與防止染著的碘之脫附而使用者，前述碘化物係可使用與在染色步驟所使用者為相同者。

前述補色水溶液內之碘化物之含量係無特別限定，但例如相對於補色水溶液100重量%，可為0.05至15重量%，較佳係可為0.5至11重量%。在上述範圍內，可防止碘離子會脫離而減少穿透率、或碘離子滲透至薄膜而減少穿透率之問題。

補色槽之溫度係無特別制限，但較佳係可為20至70℃，在補色槽中之聚乙烯醇系薄膜之浸漬時間係可為1秒至15分鐘，較佳係可為5秒至10分鐘。

亦可與補色步驟同時進行延伸步驟，此時，補色步驟之延伸比係可為1.01至1.5倍，較佳係亦可為1.02至1.08倍。在上述範圍內，不會發生薄膜斷裂，可顯示色相調節效果，並且生產效率性高。

本發明係以總累積延伸比成為4.0至7.0倍之方式進行延伸為較佳。

<水洗步驟>

依據需要，本發明之偏光片之製造方法係亦可在交聯步驟(或補色步驟)結束後更進一步包含水洗步驟。

水洗步驟，係將交聯(或補色)結束後之偏光片形成用薄膜浸漬於裝滿水洗液之水洗槽，除去在前步驟附著於偏光片形成用薄膜之不需要的殘留物之步驟。

水洗用水溶液係可為水(去離子水)，於其中可更進一步添加碘化物。碘化物係可使用與在染色步驟所使用者為相同者，此等中以使用碘化鈉或碘化鉀為較佳。

碘化物之含量係無特別限定，例如在水洗用水溶液之總重量中可為0.1至10重量份，較佳係可為3至8重量份。

水洗槽之溫度係無特別限定，例如可為10至60℃，較佳係亦可為15至40℃。

水洗步驟係可省略，亦可於每次如染色步驟、交聯步驟或補色步驟等前步驟結束再進行。又，可反覆1次以上，其反覆次數係無特別制限。

<乾燥步驟>

乾燥步驟，係使經水洗之偏光片形成用薄膜乾燥，使在乾燥所致之縮頸(neck-in)所染附之碘分子的配向更為提升，而得到光學特性優異之偏光片的步驟。

乾燥方法係可使用自然乾燥、空氣乾燥、加熱乾燥、微波乾燥、熱風乾燥等方法，最近係重新使用只使薄膜內之水活性化而使其乾燥之微波處理，一般係主要使用熱風處理與遠紅外線處理。

熱風乾燥時之溫度係無特別限定，但為了防止偏光片之劣化，較佳係以較低的溫度進行，例如可為20至90℃，較佳係80℃以下，更佳係可為60℃以下。

前述熱風乾燥之實行時間係無特別限定，例如可進行1至10分鐘。

<偏光片及偏光板>

本發明係提供以上述方法所製造之偏光片、及在以上述方法所製造之偏光片之至少一面積層保護膜之偏光板。

以上述方法所製造之偏光片之硼酸交聯效率係可為4.5至9.0，在上述範圍內，可明顯改善耐久性，長時間曝露於高溫條件時亦可使色相變化最小化。

前述保護膜之種類，只要為透明性、機械強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性等優異之薄膜即可，並無特別限定，若要舉出具體例，可列舉如由聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯系樹脂；二乙醯基纖維素、三乙醯基纖維素等纖維素系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等聚丙烯酸系樹脂；聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚合物等苯乙烯系樹脂；聚乙烯、聚丙烯、具有環系或降茨烯結構之聚烯烴、乙烯丙烯共聚物等聚烯烴系樹脂；尼龍、芳香族聚醯胺等聚醯胺系樹脂；醯亞胺系樹脂；聚醚碸系樹脂；碸系樹脂；聚醚酮系樹脂；硫化聚伸苯基系樹脂；乙烯醇系樹脂；偏二氯乙烯系樹脂；乙烯基丁縮醛(vinyl butyral)系樹脂；芳酸酯系樹脂；聚氧亞甲基系樹脂；環氧系樹脂等熱可塑性樹脂所構成之薄膜，亦可使用以前述熱可塑性樹脂之摻混物所構成之薄膜。又，亦可使用由 (甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、環氧系、矽系等之熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂所構成之薄膜。其中，尤其是具有被鹼等所皂化(saponification)之表面的纖維素系薄膜，在考量到偏光特性或耐久性時為特別適宜。又，保護膜係亦可為兼具下述光學層之功能者。

前述偏光板之結構係無特別制限，可為於偏光片上積層滿足所需之光學特性的各種光學層者。例如，可為具有下述結構者：於偏光片之至少一面積層保護偏光片之保護膜的結構；於偏光片之至少一面或保護膜上積層硬塗層、抗反射層、抗黏着層、抗擴散層、防眩層等表面處理層之結構；於偏光片之至少一面或保護膜上積層補償視角之配向液晶層或其他功能性膜之結構。又，亦可為將於形成各種圖像顯示裝置時所使用之偏光轉換裝置的光學膜、反射器(reflector)、半穿透板、包含1/2波長板或1/4波長板等波長板(包括λ板)之相位差板、視角補償膜、亮度提升膜中之1個以上積層作為光學層之結構。更詳而言之，就於偏光片之一面積層保護膜之結構之偏光板而言，較佳係：於經積層之保護膜上積層反射器或半穿透反射器之反射型偏光板或半穿透型偏光板；積層相位差板之楕圓形或圓形偏光板；積層視角補償層或視角補償膜之廣視角偏光板；或積層亮度提升膜之偏光板等。

如此之偏光板，不僅可適用於一般之液晶顯示裝置，亦可適用於電場發光顯示裝置、電漿顯示裝置、電場放射顯示裝置等各種圖像顯示裝置。

以下，為了有助於理解本發明而提示較佳之實施例，但此等實施例僅為例示本發明者，並非限制附件之申請專利範圍者，本發明所屬技術領域中具有通常知識者係可了解在本發明之範疇及技術思想之範圍內對於實施例可做各種變更及修正，當然，如此之變形及修正亦屬於附件之申請專利範圍。

實施例及比較例

(1)實施例1

將皂化度為99.9%以上之透明未延伸聚乙烯醇(PVA)薄膜(PE60，KURARAY公司)以25℃之水(去離子水)浸漬1分鐘20秒而使其膨潤後，於含有碘1.25mmol/L、碘化鉀1.25重量%及硼酸0.3重量%之30℃的染色用水溶液中浸漬2分鐘30秒而染色。此時，在膨潤及染色步驟分別以1.56倍、1.64倍之延伸比進行延伸，並以使通過染色槽後之累積延伸比成為2.56倍之方式進行延伸。繼而，在含有碘化鉀13.9重量%、硼酸3重量%之56℃的交聯用水溶液中浸漬26秒鐘(第1交聯步驟)而使其交聯，同時並以1.7倍之延伸比進行延伸。其後，於含有碘化鉀13.9重量%、硼酸3重量%之56℃的交聯用水溶液中浸漬20秒鐘(第2交聯步驟)而交聯，同時並以1.34倍之延伸比進行延伸。然後，於含有碘化鉀5重量%、硼酸2重量%之40℃的補色用水溶液中浸漬10秒鐘，同時延伸1.01倍。

此時，使膨潤、染色及交聯、補色步驟之總累積延伸比成為6倍。交聯結束後，使聚乙烯醇(PVA)薄膜以70℃之烘箱乾燥4分鐘而製造偏光片。

於所製造之偏光片之兩面積層三乙醯基纖維素(TAC)薄膜而製造偏光板。

(2)實施例2至7及比較例1至3

除了記載於下述表1的染色槽之硼酸濃度、膨潤步驟之延伸比、染色步驟之延伸比、及通過染色槽後之累積延伸比以外，係與實施例1同様之方法製造偏光板。

供以參考，上述實施例及比較例之偏光片均為以具有高穿透率(43.5%)之方式所製造者，以下為比較其物性者。

分析例

以下述方法測定在上述實施例及比較例所製造之偏光片之物性(交聯效率及PVA薄膜內之結晶與結晶之間的距離)，其結果表示於下述表1中。

1.交聯效率 1.1 交聯度

將實施例及比較例所製造之偏光片之中央部切成10cm×10cm之大小後，使用Thermo fisher scientific公司之Nicolet 5700(FT-IR)裝置，測定交聯度。

FT-IR晶片係使用Pike technologies公司之 VeeMAX III(ATR)，掃描次數為16次，解析(Resolution)係以4cm^-1進行。又，所測定之IR數據中，在將2850~3000cm^-1區域之面積(a)配合3.2之基準而設為基準譜峰面積(a)後，將1200~1360cm^-1之面積除以基準譜峰面積(a)。

交聯度=(1200~1360cm^-1之面積)/(基準譜峰面積(a))

進行上述之交聯度之測定方法3次後，求出平均值。

1.2 硼分析

將實施例及比較例所製造之偏光片試樣之試料0.15g置入於小瓶(vial)中，進而加入超純水而使試料重量成為25g，將小瓶置入於90℃之恒溫槽而使偏光片試樣完全溶解後，放置冷卻。

於放置冷卻之試料中加入甘露醇溶液20mL，以0.1N NaOH滴定，求出硼含有率(%)。

1.3 交聯效率

使用所得之交聯度與硼含有率，依下式算出交聯效率。

交聯效率：交聯度/硼含有率(%)

2.PVA內之結晶與結晶之間之距離(長週期)

使用浦項加速器研究所(PAL)之同步加速器輻射光束(Synchrotron Beam)，以1.567埃(Å)之X-ray波長，將試樣至導向體(director)之距離設為3.0m，以波束程1mm並依據散射向量q之譜峰，測定以染色槽累積延伸比所得的PVA內之延伸方向的結晶與結晶之間之距離。

PVA內之結晶與結晶之間之距離(長週期，d)=2 π/q

試驗例

以下述方法測定上述實施例及比較例所製造之偏光片之物性，將其結果表示於下述之表2。

1.光學特性 (1)偏光度、A700、A480

將所製造之偏光片切成4cm×4cm之大小後，使用紫外可見光線分光計(V-7100，JASCO公司製)而測定穿透率。此時，偏光度係以下述數式1所定義。

供以參考，偏光度係必須注意即使是0.001左右之差也會對於對比度比造成大幅影響。偏光度若未達99.990，則對比度比會降低，而難以實現真實黑(real black)。

[數式1]偏光度(P)=[(T₁-T₂)/(T₁+T₂)]^1/2×100

又，偏光度(P)之單位係%。

(式中，T₁係將一對之偏光片配置成吸收軸為平行之狀態時所得之平行穿透率，T₂係將一對之偏光片配置成吸收軸為正交之狀態時所得之正交穿透率)。

A 700及A 480係以數式2及3所定義之吸光度。

[數式2]A 700=-Log₁₀{(T_MD，700×T_TD，700)/10000}

(式中，T_MD，700係將所製造之偏光板配置成該偏光板之吸收軸與測定光之直線偏光為正交之狀態時所得之700nm波長的穿透率，T_TD，700係將所製造之偏光板配置成該偏光板之吸收軸與測定光之直線偏光為平行之狀態時所得之700nm波長的穿透率，此等之單位均為%)。

[數式3]A 480=-Log₁₀{(T_MD，480×T_TD，480)/10000}

(式中，T_MD，480係將所製造之偏光板配置成該偏光板之吸收軸與測定光之直線偏光為正交之狀態時所得之480nm波長的穿透率，T_TD，480係將所製造之偏光板配置成該偏光板之吸收軸與測定光之直線偏光為平行之狀態時所得之480nm波長的穿透率，此等之單位均為%)。

A 700與A 480之吸光度之數值較高時，PVA-I₅錯合物(PVA及I₅ ^-之錯合物)及PVA-I₃錯合物(PVA及I₃ ^-之錯合物)之含量較高，意指偏光度較高。

2.耐熱性之評價

以分光光度計(V7100，日本分光公司)測定實施例及比較例所製造之偏光板之以105℃放置30分鐘之前與放置30分鐘之後的分光穿透率τ(λ)，從此結果求出正交分光穿透光譜，求出以上述數式2所示之A 700。

於上述耐熱性評價之後，藉目視觀察以確認偏光板有無發生紅變。在表1中，X係表示未發生紅變，O係表示發生紅變。

若參照上述表2，以實施例1至10之方法所製造之偏光片係表示優異之光學特性，耐熱性測試後亦表示較高之吸光度，未產生紅變現象。但是，以比較例1至5之方法所製造之偏光片係光學特性有所變差，耐熱性測試後之吸光度為較低，大致上會產生紅變現象。

Claims

一種偏光片之製造方法，係包含偏光片形成用薄膜之膨潤、染色、交聯及延伸步驟；其中，前述膨潤步驟、前述染色步驟、及前述交聯步驟係依此順序實施；前述延伸步驟之至少一部分係在前述染色步驟中、及/或前述染色步驟前實施；在前述染色步驟終止時，延伸方向之前述偏光片形成用薄膜內之結晶與結晶之間的距離為20至40nm；在前述染色步驟中所使用的染色液係含有硼酸化合物。
如申請專利範圍第1項所述之偏光片之製造方法，其中，前述延伸方向為MD方向。
如申請專利範圍第1或2項所述之偏光片之製造方法，其中，前述硼酸化合物係以前述染色液之總重量之0.3至5重量%包含於前述染色液中。
如申請專利範圍第1或2項所述之偏光片之製造方法，其中，至前述染色步驟終止為止時之累積延伸比為2.0至3.0倍。
如申請專利範圍第1或2項所述之偏光片之製造方法，其中，前述交聯步驟係至少含有第1及第2交聯步驟。
如申請專利範圍第1或2項所述之偏光片之製造方法，其中，前述染色步驟之染色液內的硼酸化合物之濃度係低於前述交聯步驟之交聯液內的硼酸化合物之濃度。
如申請專利範圍第1或2項所述之偏光片之製造方法，其進一步含有補色步驟。
如申請專利範圍第1或2項所述之偏光片之製造方法，其中，前述延伸步驟之至少一部係與前述膨潤步驟同時進行，前述膨潤步驟後之延伸比為1.1至1.3倍。