专利名称：偏光膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置中使用的偏光膜的制造方法。
背景技术：
具有光的穿透和遮断功能的偏光片与具有光转换功能的液晶一样，都是液晶显示器(LCD)的基本组成要素。LCD的应用领域在其开发初期多为台式电子计算机和手表等的小型机器，近年来，其在笔记本型个人电脑、液晶监视器、液晶彩色投影仪、液晶电视、车载用导航系统、个人电话和用于室内外的测试仪器等的广泛领域中的使用呈现增加趋势。在LCD的适用领域中，特别是液晶监视器、液晶电视等由于使用高辉度的背景广的场合比较多，因此对于偏光片要求具有比现有产品更高的偏光性能。
偏光片一般是这样构成的，将聚乙烯醇膜(以下，将聚乙烯醇简称为“PVA”，将聚乙烯醇系聚合物膜简称为“PVA膜”)沿纵向单轴延伸，用碘或二色性染料染色，或者在染色、纵向延伸后，用碘化合物进行固定处理(根据情况染色和固定处理可以同时进行)，得到偏光膜，在该偏光膜上，粘合上三乙酸纤维素(TAC)膜或乙酸·丁酸纤维素(CAB)膜等的保护膜。
随着液晶监视器或液晶电视等的画面的大型化，就需要有比现有的偏光膜更宽的偏光膜。在制造宽幅偏光膜时，必须使用与之相应的宽幅PVA膜作为原料，这种情况下，若制造设备或制造条件与现有技术相同而仅仅是PVA膜的宽度变宽，则与不加宽PVA膜宽度的情况相比，反而存在得到的偏光膜的偏光性能降低的问题。
另一方面，液晶监视器和液晶电视一直要求其对比度更高，为了满足这种要求，一直在寻求具有比以前更高偏光性能的偏光膜。但是，如前所述，与液晶监视器和液晶电视的画面的大型化相应的，如果要制造比以前更宽的偏光膜，则偏光膜的偏光性能就会降低，因此无法达到提高液晶监视器和液晶电视的对比度的要求。
为了提高偏光膜的偏光性能，曾有人提出过对在将PVA膜单轴延伸时的延伸条件进行控制的方法。这些方法中已知的如，把由PVA、二色性物质和溶剂的混合物通过浇铸法或挤出法制膜得到的PVA膜，在未延伸膜的宽(c0)和延伸间距(I)的比(c0/I)小于等于3的条件下，通过干热法进行延伸的方法(特开平6-51123号公报和美国专利第5,326,507号说明书)、在延伸间距(a1)和膜宽度(c1)的比(a1/c1)大于等于3的条件下，将PVA膜在硼酸水溶液中进行延伸的方法(特开平6-337311号公报)、把PVA膜在硼酸水溶液中延伸，使得延伸后的膜宽度小于等于延伸前膜宽度的60％的方法(特开平8-327823号公报)等。
但是，根据这些方法，由于使用宽幅PVA膜，不能制造出具有优良偏光性能的偏光膜，仍不能完全满足液晶显示器的大型化。
本发明的目的是提供一种偏光膜的制造方法，使得即使在使用宽幅的聚乙烯醇膜的情况下，通过对其进行单轴延伸，也能够具有良好偏光性能的偏光膜。
发明内容
本发明人为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现，通过在单轴延伸宽度大于等于2m的聚乙烯醇膜、连续地制造偏光膜的过程中，一边将延伸间距以及延伸间距和膜的延伸速度控制在特定的范围，一边单轴延伸聚乙烯醇膜，获得了比现有的中偏光性能高的偏光膜，以致完成本发明。
即，本发明提供了一种偏光膜的制造方法，其特征在于，在包括将宽度大于等于2m的聚乙烯醇膜在硼酸水溶液中进行单轴延伸的工序的连续的偏光膜的制造中，将聚乙烯醇膜在满足下式(1)和(2)的条件下进行单轴延伸，A≥5(m) (1)A/B≥0.5(分) (2)(上式中，A表示延伸间距(m)，B表示延伸后的膜速度(m/分)。)在按照本发明的方法制造偏光膜的过程中，通过使延伸间距(A)和延伸后的膜宽(C)的比(A/C)大于等于5，使获得的偏光膜的偏光性能进一步提高。
具体实施例方式
在本发明的方法中，用宽度大于等于2m的PVA膜作为原料，将其在特定的条件下进行单轴延伸制造偏光膜。将宽度大于等于2m的PVA膜采用通常的方法进行单轴延伸，得到的宽幅偏光膜比窄幅的偏光膜的偏光性能差，与此相反，根据本发明的方法，即使在使用宽度大于等于2m的PVA膜的情况下，也可以制造出偏光性能显著提高的偏光膜。
本发明的方法可以连续地制造偏光膜。此处所说的连续制造偏光膜是指使用原料PVA膜，经过染色、单轴延伸等的多个工序连续地制造偏光膜。原料PVA膜大多数情况下卷成卷状保存，与此相同，偏光膜在粘合了TAC等的保护膜以后，也多以卷成卷状保存。由此，本发明方法从卷成卷状的PVA膜开始，连续地制造偏光膜，同时将该制造的偏光膜卷成卷状，从而有利于进行实际操作。
在按照本发明方法的偏光膜的制造中，在PVA膜的单轴延伸时可以使用低速旋转的驱动辊和高速旋转的驱动辊，这种情况下，延伸PVA膜的速度通过使用压送辊等调整。在使用压送辊的情况下，由于驱动辊的速度和PVA膜的移动速度保持一致，因此PVA膜的单轴延伸利用低速旋转的驱动辊和高速旋转的驱动辊的速度差而进行。
在本发明方法中，单轴延伸PVA膜时的延伸间距(A)必须大于等于5m，优选大于等于8m，更优选大于等于10m，特别优选大于等于15m。延伸间距变大，得到的偏光膜的偏光性就能提高，因此是理想的。但是，如果延伸间距变得过大，膜就会发生卷边等，端部出现卷曲，在膜的宽度方向上难以获得均匀的张力，所以延伸间距不应该超过30m。此处所述延伸间距指从用于延伸PVA膜的低速旋转驱动辊开始，到以大于等于该低速旋转速度2倍的速度旋转的驱动辊的膜长度。
在按照本发明方法的偏光膜的制造中，必须使延伸间距(A)与延伸后的膜速度(B)的比值(A/B)大于等于0.5分，优选大于等于1.0分，更优选大于等于1.2分。如果A/B比0.5分小，则偏光膜的偏光性能下降，实际应用中不可取。A/B增大，则偏光膜的偏光性就能提高，因此是理想的。A/B的上限根据单轴延伸时使用的硼酸水溶液中硼酸的浓度和延伸温度等各种条件而发生变换，所以不能将A/B规定为定值，但是如果A/B无故地变大，就会降低偏光膜的偏光性能，所以不应该使A/B超过3分。
另外，本发明所述的延伸后的膜速度(B)指膜通过延伸PVA膜用的以高速旋转的驱动辊时的速度(m/分)。
在按照本发明方法的偏光膜的制造中，延伸间距(A)与延伸后膜宽度(C)的比值优选大于等于5，更优选大于等于7。A/C增大，偏光膜的偏光性就能提高，但是，如果该值过大，延伸后膜的端部的厚度变得过大，就会降低偏光膜的收率，因此A/C的上限大致为20。
另外，本发明所述的延伸后的膜宽度(C)指膜通过延伸PVA膜用的高速旋转驱动辊时的宽度(m)。
本发明使用的PVA例如通过将乙烯酯聚合得到的聚乙烯酯进行皂化而制成。另外，还可以列举出在PVA的主链上，将不饱和羧酸或其衍生物、不饱和磺酸或其衍生物、碳原子数为2～30的α-烯烃等按照低于5摩尔％的比例进行接枝共聚得到的改性PVA，将乙烯酯和不饱和羧酸或其衍生物、不饱和磺酸或其衍生物、碳原子数为2～30的α-烯烃等按照低于15摩尔％的比例共聚得到的改性聚乙烯酯进行皂化制得的改性PVA、将未改性或改性PVA的部分羟基用甲醛溶液、丁醛、苯甲醛等的醛类进行交联得到的所谓聚乙烯醇缩醛树脂等。
上述乙烯酯可以列举出醋酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(バ一サディック酸ビニル)、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯等。
改性PVA的制造中使用的共聚单体，由于其主要目的是共聚从而使PVA改性，因此在不损害本发明主旨的范围内都可以使用。这样的共聚单体可以举出例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯等的烯烃类；丙烯酸及其盐；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯等的丙烯酸酯类；丙烯酸及其盐；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十八酯等的丙烯酸酯类；丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺丙磺酸及其盐、丙烯酰胺丙基二甲基胺及其盐、N-羟甲基丙烯酰胺和它的衍生物等的丙烯酰胺衍生物；甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙磺酸及其盐、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺及其盐、N-羟甲基甲基丙烯酰胺和它的衍生物等的甲基丙烯酰胺衍生物；N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮等的N-乙烯基酰胺类；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚等的乙烯基醚类；丙烯腈、甲基丙烯腈等的腈类；氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯等的卤化乙烯类；乙酸烯丙酯、烯丙基氯等的烯丙基化合物；马来酸及其盐或其酯；衣康酸及其盐或其酯；乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基甲硅烷基化合物；乙酸异丙烯酯等。在这些化合物中优选α-烯烃，特别优选乙烯。改性PVA的改性量优选为低于15摩尔％。
PVA的皂化度从偏光膜和由该偏光膜制成的偏光片的偏光性能以及耐久性角度出发，优选大于等于95摩尔％，较优选大于等于98摩尔％，更优选大于等于99摩尔％，最优选大于等于99.5摩尔％。
所谓PVA的皂化度指在通过皂化转换成乙烯醇单元的单元中，实际皂化为乙烯醇单元的单元所占的比例。PVA的皂化度可以根据JIS记载的方法测定。
PVA的聚合度从偏光膜以及偏光片的偏光性能和耐久性角度出发，优选大于等于1000，更优选大于等于1500，特别优选大于等于2000。PVA聚合度的上限优选为8000，更优选为6000。
PVA的聚合度可依据JIS K 6726测定。即，可将PVA再皂化、精制后，由在30℃的水中测定的极限粘度求出。
作为使用上述PVA制造PVA膜的方法，除了将含水PVA通过熔融挤出法制膜的方法以外，还可以使用在溶剂中溶解了PVA的PVA溶液，采用以下方法如，流延制膜法、湿式制膜法(向贫溶剂吐中的方法)、凝胶制膜法(在PVA水溶液一旦冷却凝胶化后，抽提去溶剂得到PVA膜的方法)和这些方法组合的方法等。其中，流延制膜法和熔融挤出制膜法从获得优良的偏光膜的角度出发是最好的。
溶解制造PVA膜时使用的PVA的溶剂可以列举出例如二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷、1，2-乙二胺、哌嗪、甘油、水等，可以使用其中的1种或1种或2种或2种以上。这些化合物中以使用二甲基亚砜、水或甘油和水的混合溶剂较佳。
制造PVA膜时使用的PVA溶液或者含水PVA中的PVA的浓度虽然根据PVA的聚合度而变化，但适合的浓度为20～70重量％，较适合的为25～60重量％，更适合的为30～55重量％，最适合的为35～50重量％。PVA的浓度如果比70重量％高，则PVA溶液或含水PVA的粘度将变得过高，在配制膜原液时过滤或脱泡变得困难，欲获得无杂质或疵点的膜则将变得困难。另外，如果PVA的浓度比20％低，则PVA溶液或含水PVA的粘度变得过低，制造具有要求厚度的PVA膜会变得困难。另外，这种PVA溶液或含水PVA中，根据需要还可以含有增塑剂、表面活性剂、二色性染料等。
在制造PVA膜时，最好加入多元醇作为增塑剂。作为多元醇，可以列举出如乙二醇、甘油、丙二醇、二甘醇、双甘油、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷等，可以使用其中的1种或2种或2种以上。这些化合物中，从提高延伸性的效果的角度出发，适合使用双甘油、乙二醇或甘油。
多元醇的添加量的优选范围是，相对于100重量份的PVA，为1～30重量份，更优选为3～25重量份，最优选为5～20重量份。多元醇的添加量如果比1重量份少，会出现PVA膜的染色性或延伸性降低的情况，如果比30重量份多，PVA膜变得过于柔软，会出现加工性能降低的情况。
制造PVA膜时，最好加入表面活性剂。对于表面活性剂的种类没有特定的限制，但优选阴离子或非离子表面活性剂。作为阴离子表面活性剂，例如月桂酸钾等羧酸型、硫酸辛酯等硫酸酯型、十二烷基苯磺酸盐等磺酸型的阴离子表面活性剂。作为非离子表面活性剂适合的有例如聚氧乙烯油基醚等烷基醚型、聚氧乙烯辛基苯基醚等烷基苯基醚型、聚氧乙烯月桂酯等烷基酯型、聚氧乙烯月桂基氨基醚等烷基胺型、聚氧乙烯月桂酰胺等烷基酰胺型、聚氧乙烯聚氧丙烯醚等聚丙二醇醚型、油酸二乙酯酰胺等烷醇酰胺型、聚氧化烯烯丙基苯基醚等烯丙基苯基醚型等非离子表面活性剂。这些表面活性剂可以组合使用1种或2种或2种以上。表面活性剂的添加量优选相对于100重量份的PVA为0.01～1重量份，更优选为0.02～0.5重量份，最优选为0.05～0.3重量份。表面活性剂的添加量如果比0.01重量份小，则通过添加表面活性剂而促使制膜性和剥离性提高的效果就难以表现出来，如果添加量比1重量份多，则表面活性剂就会溶出到PVA膜表面上导致粘结，使加工性降低。
在按照本发明方法进行的偏光膜的制造中，重要的是使用宽度大于等于2m的PVA膜，优选大于等于2.3m，较优选2.6m，更优选3m。在PVA膜的宽度小于2m的情况下，在单轴延伸PVA膜时，一直到膜的中央部位附近都易于受到颈缩(neck-in)的影响，从而不能得到光学性能均匀的宽幅的偏光膜。另外，如果PVA膜的宽度超过6m，则会出现难以均匀地单轴延伸PVA膜的情况，所以优选膜宽小于等于6m，更优选小于等于5m。
PVA膜的厚度优选为10～100μm，较优选20～80μm。如果PVA膜的厚度比10μm小，则膜的强度过低，难以进行均匀的延伸，在偏光膜上易于产生色斑。如果PVA膜的厚度超过100μm，则当单轴延伸PVA膜时，端部的颈缩将引起膜的厚度易于变化，由于易于突出偏光膜的色斑，因而不理想。
本发明的方法例如可以对PVA膜施加膨润、染色、在硼酸水溶液中的单轴延伸、在硼酸或碘化钾水溶液中的固定处理、干燥处理等的操作，进一步根据需要可以进行热处理的操作等。在本发明方法中PVA膜的单轴延伸可以在1步操作阶段中进行，也可以在多步操作阶段中进行。在多步操作阶段中进行PVA膜的单轴延伸的情况下，在其中至少一个阶段进行的单轴延伸必须满足上式(1)和(2)。
PVA膜的染色在单轴延伸前、单轴延伸时、单轴延伸后的任一操作阶段都可以进行，但是从偏光膜的偏光性能的角度出发，最好在单轴延伸前进行。染色用的染料可以列举出碘—碘化钾；直接黑17、19、154；直接棕44、106、195、210、223；直接红2、23、28、31、37、39、79、81、240、242、247；直接蓝1、15、22、78、90、98、151、168、202、236、249、270；直接紫9、12、51、98；直接绿1、85；直接黄8、12、44、86、87；直接橙26、39、106、107等的二色性染料等，这些染料可以使用1种或将2种或2种以上混合使用。PVA膜的染色通常是将PVA膜浸渍在含有上述染料的溶液中进行，但也可以采用将染料混入制造PVA膜用的制膜原液中的方法等进行。
依据本发明方法的PVA膜的单轴延伸必须在含有硼酸的水溶液等的温水中(含有上述染料的溶液中或下述固定处理浴中)进行。对于延伸温度没有特定的限制，30～90℃比较适合。另外，单轴延伸的延伸倍率(在进行多段单轴延伸时为延伸的总倍率)从偏光膜的偏光性能和由该偏光膜制成的偏光片的偏光性能的角度出发，优选大于等于4倍，特别优选大于等于5倍。对于延伸倍率没有严格的上限，但若为小于等于8倍因容易得到均匀的延伸而被优选。延伸后的膜厚度优选为3～75μm，更优选为5～50μm。
为了使上述染料在PVA膜上吸着牢固，常常对PVA膜进行固定处理。在固定处理中使用的处理浴中通常添加了硼酸和/或硼化合物。另外，根据需要，也可以在固定处理浴中添加碘化合物。
对固定处理的偏光膜进行干燥处理。干燥处理优选在30～150℃进行，更优选在50～150℃进行。
在如此得到的偏光膜的一面或两面上，可以通过贴合光学上透明和机械强度好的保护膜而制得偏光片使用。作为保护膜可以使用三乙酸纤维素(TAC)膜、乙酸·丁酸纤维素(CAB)膜、丙烯系膜、聚酯系膜等。另外，偏光膜和保护膜贴合用粘接剂，可以列举出聚乙烯醇系粘接剂或尿烷系粘接剂等，其中以聚乙烯醇系粘接剂为佳。
如上得到的偏光片在被覆了丙烯系等的粘接剂后，贴合在玻璃底板上，作为液晶显示装置的部件使用。在将偏光片贴合在玻璃底板上时，也可以同时粘合相差膜、提高视角膜、提高亮度膜等。
实施例以下列举实施例具体说明本发明，但是本发明不受这些实施例的限制。
另外，在以下的实施例和比较例中偏光膜的光学性能通过以下方法测定。
偏光膜的光学性能对约4cm×4cm的偏光膜的样品用岛津制作所制的分光光度计UV-2200(附属积分球)，根据JIS Z 870基准，测定C光源、2度视野的可见光领域的视感度校正的Y值，通过相对偏光膜的延伸轴方向45度和-45度方向的平均值求出透过率(T)。用与之相同的方法测定平行尼克尔棱晶和交叉尼克尔棱晶的Y值，求出偏光度(V)。然后，根据下式求出2色性比(Rd)。
Rd＝log(T-T×V)/log(T+T×V)实施例1对由皂化度99.95摩尔％、聚合度2400的聚乙烯醇构成的、卷成卷状的聚乙烯醇膜(甘油含量为12％、厚度为75μm、宽为3.5m、全长为2500m)，按照预膨润、染色、单轴延伸、固定处理、干燥和热处理的顺序连续进行处理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷状的同时连续地进行的。即，将上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒预膨润，再在碘/碘化钾的浓度比为1/100的35℃的水溶液中浸3分钟。然后，将聚乙烯醇膜在硼酸浓度为4％的50℃的水溶液中，以延伸间距(A)为15m纵向进行6倍的单轴延伸。单轴延伸后的膜速度(B)为10m/分，延伸后的膜宽(C)为1.5m，宽度方向的中央部分的厚度为29μm。将该膜在碘化钾的浓度为70g/L、硼酸浓度为40g/L、氯化锌浓度为10g/L的30℃的水溶液中浸渍5分钟，进行固定处理。然后，取出PVA膜，用40℃的温风干燥，再在100℃进行热处理。延伸间距(A)/延伸后膜速度(B)为1.5分，延伸间距(A)/延伸后膜宽(C)为10。
得到的偏光膜的透过率为43.5％，偏光度为99.99％，2色性比为72，偏光性能非常好。
实施例2对由皂化度99.95摩尔％、聚合度2400的聚乙烯醇构成的、卷成卷状的聚乙烯醇膜(甘油含量为12％、厚度为75μm、宽为3m、全长为2500m)，按照预膨润、染色、单轴延伸、固定处理、干燥、热处理的顺序连续进行处理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷状的同时连续地进行的。即，将上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒预膨润，再在碘/碘化钾的浓度比为1/100的35℃的水溶液中浸3分钟。然后将聚乙烯醇膜在硼酸浓度为4％的50℃的水溶液中，以延伸间距(A)为10m纵向进5.5倍的单轴延伸。单轴延伸后的膜速度(B)为8.3m/分，延伸后的膜宽(C)为1.5m，宽度方向的中央部分厚度为27μm。将该膜在碘化钾的浓度为60g/L、硼酸浓度为40g/L、氯化锌浓度为10g/L的30℃的水溶液中浸渍5分钟，进行固定处理。然后，取出PVA膜，用40℃的温风干燥，再在100℃进行热处理。延伸间距(A)/延伸后膜速度(B)为1.2分，延伸间距(A)/延伸后膜宽(C)为6.7。
得到的偏光膜的透过率为43.5％，偏光度为99.98％，2色性比为67，偏光性能好。
实施例3对由皂化度99.95摩尔％、聚合度2400的聚乙烯醇构成的、卷成卷状的聚乙烯醇膜(甘油含量为12％、厚度为75μm、宽为3m、全长为2500m)，按照预膨润、染色、单轴延伸、固定处理、干燥、热处理的顺序连续进行处理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷状的同时连续地进行的。即，将上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒预膨润，再在碘/碘化钾的浓度比为1/100的35℃的水溶液中浸3分钟。然后将聚乙烯醇膜在硼酸浓度为4％的50℃的水溶液中，以延伸间距(A)为8m纵向进行5.5倍的单轴延伸。单轴延伸后的膜速度(B)为8m/分，延伸后的膜宽(C)为1.5m，宽度方向的中央部分厚度为27μm。将该膜在碘化钾的浓度为50g/L、硼酸浓度为40g/L、氯化锌浓度为10g/L的30℃的水溶液中浸渍5分钟，进行固定处理。然后，取出PVA膜，用40℃的温风干燥，再在100℃进行热处理。延伸间距(A)/延伸后膜速度(B)为1.0分，延伸间距(A)/延伸后膜宽(C)为5.3。
得到的偏光膜的透过率为43.5％，偏光度为99.97％，2色性比为64，偏光性能好。
实施例4对由皂化度99.95摩尔％、聚合度2400的聚乙烯醇构成的、卷成卷状的聚乙烯醇膜(甘油含量为12％、厚度为75μm、宽为3m、全长为2500m)，按照预膨润、染色、单轴延伸、固定处理、干燥、热处理的顺序连续进行处理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷状的同时连续地进行的。即，将上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒预膨润，再在碘/碘化钾的浓度比为1/100的35℃的水溶液中浸3分钟。然后将聚乙烯醇膜在硼酸浓度为2％的55℃的水溶液中，以延伸间距(A)为8m纵向进行5.5倍的单轴延伸。单轴延伸后的膜速度(B)为8m/分，延伸后的膜宽(C)为2m，宽度方向的中央部分厚度为20μm。将该膜在碘化钾的浓度为50g/L、硼酸浓度为40g/L、氯化锌浓度为10g/L的30℃的水溶液中浸渍5分钟，进行固定处理。然后，取出PVA膜，用40℃的温风干燥，再在100℃进行热处理。延伸间距(A)/延伸后膜速度(B)为1.0分，延伸间距(A)/延伸后膜宽(C)为4。
得到的偏光膜的透过率为43.5％，偏光度为99.9％，2色性比为55，偏光性能好。
比较例1对由皂化度99.95摩尔％、聚合度2400的聚乙烯醇构成的、卷成卷状的聚乙烯醇膜(甘油含量为12％、厚度为75μm、宽为3m、全长为2500m)，按照预膨润、染色、单轴延伸、固定处理、干燥、热处理的顺序连续进行处理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷状的同时连续地进行的。即，将上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒预膨润，再在碘/碘化钾的浓度比为1/100的35℃的水溶液中浸3分钟。然后将聚乙烯醇膜在硼酸浓度为4％的50℃的水溶液中，以延伸间距(A)为15m纵向进行6倍的单轴延伸。单轴延伸后的膜速度(B)为38m/分，延伸后的膜宽(C)为1.2m，宽度方向的中央部分厚度为31μm。将该膜在碘化钾的浓度为40g/L、硼酸浓度为40g/L、氯化锌浓度为10g/L的30℃的水溶液中浸渍5分钟，进行固定处理。然后，取出PVA膜，用40℃的温风干燥，再在100℃进行热处理。延伸间距(A)/延伸后膜速度(B)为0.4分，延伸间距(A)/延伸后膜宽(C)为12.5。
得到的偏光膜的透过率为43.5％，偏光度为99.8％，2色性比为50，用于电视等的液晶显示器，其偏光性能达不到要求。
比较例2对由皂化度99.95摩尔％、聚合度2400的聚乙烯醇构成的、卷成卷状的聚乙烯醇膜(甘油含量为12％、厚度为75μm、宽为3m、全长为2500m)，按照预膨润、染色、单轴延伸、固定处理、干燥、热处理的顺序连续进行处理制造偏光膜。并且，偏光膜的制造是在卷成卷状的同时连续地进行的。即，将上述聚乙烯醇膜在30℃的水中浸30秒预膨润，再在碘/碘化钾的浓度比为1/100的35℃的水溶液中浸3分钟。然后将聚乙烯醇膜在硼酸浓度为4％的50℃的水溶液中，以延伸间距(A)为4m纵向进行5.5倍的单轴延伸。单轴延伸后的膜速度(B)为2.7m/分，延伸后的膜宽(C)为1.5m，宽度方向的中央部分厚度为27μm。将该膜在碘化钾的浓度为40g/L、硼酸浓度为40g/L、氯化锌浓度为10g/L的30℃的水溶液中浸渍5分钟，进行固定处理。然后，取出PVA膜，用40℃的温风干燥，再在100℃进行热处理。延伸间距(A)/延伸后膜速度(B)为1.5分，延伸间距(A)/延伸后膜宽(C)为2.7。
得到的偏光膜的透过率为43.5％，偏光度为99.7％，2色性比为47.2，用于电视等的液晶显示器，其偏光性能达不到要求。
根据本发明的方法，即使在使用宽幅聚乙烯醇膜的情况下，也可以制造偏光性能良好的偏光膜，这样得到的偏光膜是用作大型液晶显示器的部件所使用的偏光片的材料。
权利要求
1.一种偏光膜的制造方法，其特征在于，在包括将宽度大于等于2m的聚乙烯醇膜在硼酸水溶液中进行单轴延伸的工序的连续的偏光膜的制造中，将聚乙烯醇膜在满足下式(1)和(2)的条件下进行单轴延伸，A≥5(m) (1)A/B≥0.5(分) (2)上式中，A表示延伸间距(m)，B表示延伸后的膜速度(m/分)。
2.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，延伸间距(A)和延伸后膜宽(C)的比(A/C)大于等于5。
3.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，延伸间距(A)和延伸后膜速度(B)的比(A/B)大于等于1.0(分)。
4.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，硼酸水溶液的温度为30～90℃。
5.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜的延伸倍率大于等于4倍。
6.根据权利要求5所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜的延伸倍率大于等于5倍。
7.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜经过膨润工序、染色工序、在硼酸水溶液中的单轴延伸工序、固定处理工序和干燥处理工序而制造偏光膜。
8.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于95摩尔％。
9.根据权利要求8所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于98摩尔％。
10.根据权利要求9所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于99摩尔％。
11.根据权利要求10所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的皂化度大于等于99.5摩尔％。
12.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的聚合度大于等于1000。
13.根据权利要求12所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的聚合度大于等于1500。
14.根据权利要求13所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇的聚合度大于等于2000。
15.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜的厚度为10～100μm。
16.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜含有多元醇作为增塑剂。
17.根据权利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，聚乙烯醇膜含有阴离子或非离子表面活性剂。
全文摘要
本发明涉及液晶显示装置中使用的偏光膜的制造方法。提供了偏光膜的制造方法，该方法在包括将宽度大于等于2m的聚乙烯醇膜在硼酸水溶液中进行单轴延伸的工序的连续的偏光膜的制造中，将聚乙烯醇膜在满足下式(1)和(2)的条件下进行单轴延伸，A≥5(m) (1)；A/B≥0.5(分) (2)。上式中，A表示延伸间距(m)，B表示延伸后的膜速度(m/分)。据本发明的方法，可以制造宽幅且偏光性能良好的偏光膜，这样的偏光膜是用作大型液晶显示器的部件所使用的偏光片的材料。
文档编号G02B5/30GK1499224SQ20031010306
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月30日 优先权日2002年10月31日
发明者矶崎孝德, 林哲史, 西马创 申请人:可乐丽股份有限公司