光学薄膜的制造方法及其中所用的制造装置的制作方法

文档序号:4447688阅读:296来源:国知局
专利名称:光学薄膜的制造方法及其中所用的制造装置的制作方法
技术领域
本发明涉及具有将薄膜至少浸渍于溶液中的工序的光学薄膜的制造方法、薄膜的引导方法、其中所用的制造装置、利用该制造方法得到的光学薄膜及使用了它的图像显示装置。
背景技术
使用光学薄膜的液晶显示装置被用于电视或个人电脑等各种各样的用途中。近年来,液晶显示装置等的大型化不断发展,光学薄膜也需要是大面积的薄膜,伴随着其大型化,光学薄膜的制造设备也在大型化。
所述的光学薄膜,例如液晶显示装置用的偏振镜一般来说是将由亲水性高分子制成的长尺寸的薄膜至少经过染色、交联、拉伸的工序而制造的。例如,在下述专利文献1中,公布有如下的偏光膜的制造方法,即,将由含有亲水性高分子聚合物和二色性染料的混合物制成的薄膜沿单轴方向拉伸处理后,在含有硼酸的水溶液中处理。另外,在该专利文献1中,还公布有如下的内容,即,在用硼酸水溶液处理薄膜之时,例如在55℃以上的温度下进行。
但是,当在浴温为55℃以上的浴中以使薄膜松弛的状态浸渍时,就会有薄膜过度地溶胀而软化的情况。此种情况下,当将薄膜以5倍以上的高倍率进行拉伸处理时,就会有薄膜从软化的部分轻易地断裂的问题。特别是在大型化的浴中,例如在进行薄膜的切换或薄膜断裂的情况下,因进行使长尺寸的薄膜穿过导引辊之间的作业,薄膜的浸渍时间就会变长,因此薄膜的溶胀·软化变得明显,更容易引起薄膜的断裂。
另外,在开始制造前使长尺寸的薄膜穿过浴中的导引辊的作业一般来说是直接将手放入浴中而利用长时间的手工作业进行,或者使用导引软线来进行的。这样还会有操作性及生产效率差的问题。
专利文献1特公平7-46162号

发明内容
本发明是为了解决所述的问题而完成的,其目的在于,提供可以不使薄膜断裂地将其拉伸、能够实现生产量的提高的光学薄膜的制造方法及薄膜的引导方法。另外,其目的还在于,提供能够实现操作性及生产效率的提高的光学薄膜的制造装置。另外,其目的还在于,提供高透过率及高偏光度的光学薄膜及显示特性优良的图像显示装置。
本申请发明人为了解决所述以往的问题,对于光学薄膜的制造方法、薄膜的引导方法、其中所用的制造装置、利用该制造方法得到的光学薄膜及使用了它的图像显示装置进行了深入研究。结果发现,通过采用下述构成可以实现所述目的,从而完成了本发明。
即,为了解决所述的问题,本发明的光学薄膜的制造方法是具有将薄膜浸渍于溶液中的工序的光学薄膜的制造方法,其特征是,在不使所述薄膜接触溶液的状态下,将薄膜跨设于沿规定方向搬送的至少一对搬送辊之间后,将薄膜设为不松弛而伸展的状态,在该状态下将薄膜浸渍于溶液中。
根据所述的方法,由于除了不在使薄膜松弛的状态下将其浸渍于溶液中以外,还可以防止伴随着引导作业的长时间的溶液浸渍,因此就可以减少薄膜过度地溶胀而软化的情况。另外,还不需要在溶液中将薄膜穿过搬送辊之间等手工作业、导引软线的使用,从而可以实现操作性及生产效率的提高。
所述薄膜优选含有亲水性高分子而构成的薄膜。
在所述方法中,所述薄膜的跨设最好在所述一对搬送辊之间形成直线状。
作为所述溶液最好使用含有交联剂的溶液,通过将薄膜浸渍于溶液中而实施交联处理。
所述薄膜的拉伸最好在浸渍于所述溶液中的状态下进行。
所述的方法中,由于将被以不松弛而伸展的状态浸渍的薄膜从该状态开始拉伸,因此就可以防止该薄膜断裂的情况,可以制造耐热性及耐水性优良的光学薄膜。
所述薄膜的溶液中的拉伸可以以达到初期状态的5~7倍的方式进行。
但是,所述的方法中,只要将薄膜的拉伸进行至达到初期状态的5~7倍即可,并不排除如下的做法,即,在该溶液中的拉伸之前,预先以一定的拉伸倍率拉伸后,以达到所述拉伸倍率的方式进行拉伸。
另外,也可以在将所述薄膜浸渍于溶液中之前,将薄膜在初期状态的3~5倍的范围内拉伸。
根据所述的方法,由于在将薄膜拉伸为初期状态的3到5倍后,将拉伸后的薄膜以不松弛而伸展的状态浸渍于浴中,因此就可以提高薄膜的耐热性和耐水性,并且抑制由过度的溶胀造成的软化,能够在防止拉伸时的断裂的情况下制造光学薄膜。
所述薄膜优选聚乙烯醇薄膜。
根据所述的方法,可以使碘或二色性染料的取向性良好地容易地加工。
所述交联剂优选硼酸或硼砂。
这样,就可以很容易地在提高薄膜的耐水性及偏光性能的情况下制造光学薄膜。
浸渍所述薄膜的溶液的温度优选50℃以上80℃以下。
这样,就可以容易地制造高透过率、高偏光度的光学薄膜。
所述薄膜的浸渍优选将该薄膜朝向溶液而在下侧变为凸状地进行。
这样,由于可以不产生气包地将薄膜可靠地浸渍于溶液中,因此例如即使在薄膜的浸渍是为了交联处理的情况下,也可以将薄膜可靠地交联。
另外,为了解决所述的问题,本发明中的薄膜的引导方法是向沿规定方向搬送的一对搬送辊之间引导薄膜的薄膜引导方法,其特征是,在跨设了薄膜,使得位于所述一对搬送辊之间的一个或两个以上的支承构件从下侧支承所述薄膜,并且将薄膜向下方压下的压入构件位于上方后,在将所述薄膜浸渍于位于所述一对搬送辊之间的下方的浴的溶液中时,所述压入构件将该薄膜向下方压下,以不松弛而伸展的状态浸渍薄膜。
所述薄膜的跨设最好在所述一对搬送辊之间形成直线状。
另外,为了解决所述的问题,本发明的光学薄膜的制造装置是使用了含有亲水性高分子而构成的薄膜的光学薄膜的制造装置,其特征是,具有将所述薄膜沿规定方向搬送的一对搬送辊;位于所述一对搬送辊之间,在将所述薄膜跨设于该搬送辊之间时从下侧支承薄膜的一个或两个以上的支承构件;用于将所述薄膜浸渍于溶液中的浴;位于所述一对搬送辊之间的压入构件,是在将所述薄膜浸渍于溶液中的情况下将薄膜向下方压下,以不松弛而伸展的状态浸渍薄膜的压入构件。
根据所述的构成,由于不是将薄膜以松弛的状态浸渍于溶液中,因此可以防止薄膜过度地溶胀软化的情况。另外,薄膜的浸渍可以通过将支承薄膜的状态的支承构件和压入构件向下方移动来简便地进行。这样,就不需要在开始制造前等时在浴中将薄膜穿过搬送辊之间的作业或导引软线的使用,从而可以实现操作性及生产效率的提高。另外,还可以将薄膜均一地浸渍于溶液中。另外,由于压入构件是在将薄膜压下的同时浸渍,因此薄膜就会朝向溶液而在下侧变为凸状。其结果是,可以不产生气包地可靠地浸渍薄膜。
所述一对搬送辊最好利用圆周速度差将在所述溶液中以不松弛而伸展的状态浸渍的薄膜拉伸。
根据所述的构成,由于在抑制了薄膜过度地溶胀软化的状态下,将该薄膜利用一对搬送辊的圆周速度差拉伸,因此可以在不使之断裂的情况下制造耐热性及耐水性优良的光学薄膜。
在所述一对搬送辊之间,设有调整所述薄膜的线迹(path line)的导引构件,所述线迹的调整可以通过如下操作来进行,即,所述导引构件在所述浴内移动,使之在浴内位于与所述支承构件或压入构件的至少任意一方不同的高度。
根据所述的构成,通过使导引构件位于与浴内的支承构件或压入构件的至少任意一方不同的高度,就可以自由地调节浸渍于溶液中的薄膜的线迹或工序距离。
所述支承构件、压入构件或导引构件的与薄膜接触的面最好具有曲面。
根据所述的构成,可以减轻薄膜与支承构件、压入构件或导引构件间的阻力而顺畅地搬送薄膜。
另外,为了解决所述的问题,本发明的光学薄膜的特征是,是将含有亲水性高分子而构成的薄膜设为不松弛而伸展的状态,维持该状态地将薄膜浸渍于溶液中,在该溶液中将薄膜在初期状态的5~7倍的范围内拉伸而得到的薄膜。
所述的光学薄膜是将含有亲水性高分子而构成的薄膜以不松弛而伸展的状态浸渍于溶液中,在溶液中拉伸而得到的薄膜。所以,所述构成的光学薄膜由于不会过度地溶胀软化,因此耐热性及耐水性优良。另外,由于薄膜的拉伸是以达到其初期状态的5~7倍的方式被以高倍率进行,因此可以提供高透过率、高偏光度的光学薄膜。
另外,为了解决所述的问题,本发明的图像显示装置的特征是,设有前面所述的光学薄膜。
所述构成的图像显示装置由于具备高透过率、高偏光度的光学薄膜,因此可以形成显示特性优良的图像显示装置。
本发明利用前面所说明的手段,可以起到如下所述的效果。
即,根据本发明,由于除了可以将薄膜以不松弛而伸展状态浸渍于溶液中以外,还可以防止伴随着引导作业的长时间的溶液浸渍,因此就会减少薄膜过度地溶胀软化而在拉伸时断裂的情况。其结果是,可以提高生产量并可制造高透过率·高偏光度的光学薄膜。另外,由于不需要在浴中使薄膜穿过导引辊等以往所进行的手工作业或导引软线的使用,因此可以实现操作性及生产效率的提高。另外,还可以避免由浴液中的手工作业造成的危险。
另外,如果是利用本发明的制造方法得到的光学薄膜,则可以提供耐热性及耐水性优良、高透过率、高偏光度的光学薄膜。
另外,如果是本发明的图像显示装置,则可以提供显示特性优良的图像显示装置。


图1是概略性地表示本发明的一个实施方式的光学薄膜的制造装置的说明图,同图(a)表示跨设了薄膜的状态,同图(b)表示薄膜浸渍的初期的阶段,同图(c)表示将薄膜浸渍·拉伸的状态。
图2是概略性地表示所述光学薄膜的制造装置的说明图,同图(a)及(b)是表示薄膜的浸渍及拉伸的其他的例子的说明图。
图3是概略性地表示本发明的其他的实施方式的其他的光学薄膜的制造装置的说明图,同图(a)表示跨设了薄膜的状态,同图(b)及(c)表示将薄膜拉伸的工序。
图4是概略性地表示所述光学薄膜的制造装置的说明图,同图(a)及(b)表示将薄膜拉伸的其他的工序。
具体实施例方式
对于本发明的实施方式,将在参照附图的同时说明如下。但是,将对于说明来说不需要的部分省略,另外为了使说明更为容易,有进行放大或缩小等而图示的部分。
(光学薄膜的制造方法)首先,对于光学薄膜的制造方法,以偏振片为例进行说明。但是,光学薄膜的制造方法并不限定于此。作为本实施方式的一个例子的光学薄膜的制造方法是在经过对长尺寸的薄膜的染色工序、交联工序、拉伸工序、干燥工序等而制造的偏振镜的两面或单面上,贴合三乙酰基纤维素等保护薄膜而形成偏振片。
作为所述薄膜,没有特别限定,例如可以例示出聚乙烯醇类薄膜、局部甲缩醛化聚乙烯醇类薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯类薄膜、乙烯醋酸乙烯共聚物类薄膜、它们的局部皂化薄膜、纤维素类薄膜等高分子薄膜;聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理等聚乙烯类取向薄膜等。其中,本发明在使用容易吸收所浸渍的溶液、容易溶胀的亲水性的高分子薄膜,例如聚乙烯醇类薄膜的情况下,效果更高。特别是,在偏振镜的制造中,由于后述的染色工序中的碘或二色性染料的取向性优良,因此一般使用聚乙烯醇类薄膜。
在聚乙烯醇类薄膜的材料中,可以使用聚乙烯醇(例如Kuraray制的VF-9P75RS)或其衍生物。作为聚乙烯醇的衍生物,除了可以举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等以外,还可以举出用乙烯、丙烯等烯烃、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸、其烷基酯、丙烯酰胺等改性了的物质。聚乙烯醇的聚合度一般来说可以使用1000~10000左右的,优选使用聚合度1500~5000的,更优选使用2000~4500的,皂化度一般来说可以使用80~100摩尔%左右的。
在所述聚乙烯醇类薄膜中,还可以含有增塑剂等添加剂。作为增塑剂,可以举出多元醇及其缩合物等,例如可以举出甘油、双甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。增塑剂的使用量虽然没有特别限制,但是优选设为聚乙烯醇类树脂薄膜中的20重量%以下。
所述薄膜的浸渍是在以不接触溶液的状态跨设于沿规定方向搬送的至少一对搬送辊之间后,将薄膜设为不松弛而伸展的状态下进行。此时,该薄膜最好与溶液面大致平行地跨设,更优选以直线状跨设。这样就可以防止薄膜过度地溶胀(例如薄膜的初期状态的大约3倍以上的溶胀)而过度软化的情况。在将薄膜设为不松弛而伸展的状态时,例如只要沿薄膜的长边方向施加拉力即可。该拉力可以根据薄膜的材料、温度、拉伸倍率等适当地设定。
染色工序是使二色性材料在未拉伸或拉伸了的薄膜上吸附取向的工序。本工序中,例如可以采用在将未拉伸的薄膜在水或纯水中拉伸后,将拉伸了的薄膜浸渍于加入了染色溶液的浴中的方法;在将未拉伸的薄膜浸渍于加入了染色溶液的浴中后拉伸的方法;或将未拉伸的薄膜在加入了的染色溶液的浴中拉伸的方法。这些方法中,拉伸倍率优选1.5~3倍左右。另外,当使用未拉伸的薄膜时,薄膜的厚度可以使用30~110μm左右的。另外,拉伸后的薄膜的厚度优选5~70μm左右。而且,拉伸也可以用多阶段进行。
作为二色性材料,可以使用碘或二色性染料等。当使用它们当中的碘时,作为染色溶液,一般为碘水溶液。作为碘水溶液,可以使用除了碘以外,还含有利用作为溶解助剂的例如碘化钾等使之含有碘离子的溶液等。碘浓度为0.01~0.5重量%左右,优选0.02~0.4重量%,碘化钾浓度为0.01~10重量%左右,更优选使用0.02~8重量%。
在碘染色处理中,碘溶液的温度通常为20~50℃左右,优选25~40℃。浸渍时间通常为10~300秒左右,优选20~240秒的范围。
作为二色性染料,可以例示出偶氮类、紫苏烯类、蒽醌类的染料。这些染料可以作为混合类染料等使用。而且,这些染料例如详述于特开昭54-76171号公报等中。
交联工序是将薄膜浸渍于加入了硼酸或硼砂的溶液中而进行的。本工序可以通过与拉伸工序一起进行一次或分为多次进行而提高长尺寸薄膜的耐久性及稳定性。
本实施方式中,以分为两次进行交联工序的情况为例进行说明。当将交联工序分为两次时,在最初的交联工序中,可以使被染色了的薄膜进行一定程度的交联,尽可能地抑制拉伸时的缩颈,可以制造高偏光度、宽幅的偏振镜。
第一交联工序是通过浸渍于含有交联剂的溶液中而进行的。这样就可以对薄膜实施一定程度的交联。从交联度的观点考虑,第一交联工序的处理温度优选20~50℃,更优选25~45℃。处理时间通常为10~300秒,优选20~240秒左右。
第二交联工序最好与第一交联工序相比提高处理温度。从提高偏光度的观点考虑,第二交联工序的处理温度优选50~80℃,更优选55~70℃。当处理温度小于50℃时,则会有薄膜不具备足够的透过率及偏光度的情况。另外,由于薄膜的溶胀不充分,因此当进行5倍以上的高倍率拉伸时,还会有容易断裂的情况。另一方面,当处理温度超过80℃时,就会有薄膜过度地溶胀、溶解而拉伸断裂的情况。处理时间通常来说为10~800秒,优选30~500秒左右。另外,第二交联工序的处理温度只要高于第一交联工序的处理温度,就没有特别限制,但是最好比第一交联工序的处理温度高10℃以上,更优选高20℃以上。
另外,第二交联工序中也可以一并地进行薄膜的拉伸处理。该情况下,优选以使拉伸倍率达到初期状态的5~7倍左右的方式进行,更优选以达到初期状态的5.5~6.5倍左右的方式进行。薄膜在染色工序、第一交联工序、第二交联工序等全部的工序中慢慢地被拉伸,在总拉伸倍率小于5倍的情况下,就会有无法获得足够的偏光度的情况。另一方面,在总拉伸倍率超过7倍的情况下,则容易产生由拉伸造成的断裂。
作为所述交联剂可以使用以往公知的材料,例如可以例示出硼酸、硼砂、乙二醛、戊二醛等的硼化合物等。它们既可以使用一种,也可以并用两种以上。作为含有所述交联剂的溶液,可以使用将所述交联剂溶解于溶剂中的水溶液。作为所述溶剂,例如可以使用水。另外,也可以还含有具有与水的相溶性的有机溶剂。
虽然所述第一及第二交联工序中所使用的交联溶液中的交联剂的浓度没有特别限制,但是通常来说,相对于所述溶剂(例如水)100质量%,优选2~10质量%的范围。在所述交联剂为硼酸的情况下,硼酸浓度优选调整为各自的处理温度中的硼酸饱和溶解浓度的30%以上,更优选调整为40%以上。例如,在硼酸水溶液的处理温度为70℃的情况下,由于硼酸水溶液的硼酸饱和溶解浓度为13%,因此硼酸水溶液的硼酸浓度就最好调整为高于它的30%,即3.9%。当将硼酸水溶液的硼酸浓度调整为所述范围时,则可以调整薄膜的溶胀度,在这一点上是有利的。特别是,将第二交联工序的硼酸浓度设定成比第一交联工序更高的话,则因可以将第二交联工序高温化,因此优选。
在硼酸水溶液等中,可以利用碘化钾使之含有碘离子。含有碘化钾的硼酸水溶液等可以获得着色少的偏振镜,即,可以获得在可见光的大致全部波长区域中吸光度基本上一定的所谓中度灰的偏振镜。
所述第二交联工序之后,可以对薄膜依照常法利用纯水进行水洗处理及干燥处理。另外,还可以实施碘离子浸渗处理。这样就可以防止硼酸等的析出而获得外观良好的偏振镜。在碘离子浸渗处理中,例如使用利用碘化钾等使之含有碘离子的水溶液。碘化钾浓度优选设为0.5~10重量%左右,更优选设为1~8重量%。在碘离子浸渗处理中,其水溶液的温度通常来说为15~60℃左右,优选25~40℃。浸渍时间通常来说为1~120秒左右,优选3~90秒的范围。
如上所述,根据本实施方式的光学薄膜的制造方法,由于不是将薄膜1以松弛的状态浸渍于溶液中,因此就可以防止薄膜1过度地溶胀软化的情况。其结果是,可以在薄膜1的拉伸之时不会发生断裂的情况下制造偏振镜。
而且,本发明中,除了第二交联工序以外,在染色工序、第一交联工序等各工序中,也可以在浸渍薄膜之时,以将薄膜不松弛而伸展的状态进行。另外,染色、交联、拉伸等各工序也可以不需要分别地进行,而是同时地进行。另外,各工序的顺序也没有特别限定。另外,除了交联工序以外,拉伸工序也可以进行2次以上。
(光学薄膜的制造装置)
对于本实施方式的光学薄膜的制造装置进行说明。图1是概略性地表示光学薄膜的制造装置的说明图,同图(a)表示跨设了薄膜的状态,同图(b)表示薄膜浸渍的初期的阶段,同图(c)表示将薄膜浸渍·拉伸的状态。
如图1(a)所示,本实施方式的光学薄膜的制造装置具有出口侧搬送辊2、入口侧搬送辊3、浴4、支承构件5、导引构件6、压入构件7。
出口侧搬送辊2及入口侧搬送辊3沿图1(a)所示的箭头方向搬送薄膜1。此时,薄膜1在与搬送方向平行的方向上受到拉力,维持为不松弛而伸展的状态。
浴4是在长尺寸的薄膜1的搬送方向上为10m以上的大型浴槽。在浴4内,充满含有二色性材料或交联剂等的溶液8。
支承构件5在浴4上从下侧支承薄膜1。另外,支承构件5形成自由旋转地轴支承的辊形状。另外,如图1(b)、1(c)所示,支承构件5可以沿上下方向移动,这样,在将薄膜1浸渍于浴4中时,支承构件5就不会造成妨碍。
导引构件6被分别设于支承构件5的两侧,并且被配置为位于跨设在出口侧搬送辊2和入口侧搬送辊3之间的薄膜1的上侧。另外,导引构件6形成自由旋转的辊形状。另外,导引构件6如图1(b)、1(c)所示,可以沿上下方向移动,这样就能够调整薄膜1在浴4内的线迹、工序距离。
压入构件7被设于夹隔薄膜1与支承构件5相对抗的位置。另外,压入构件7形成自由旋转地轴支承的辊形状。另外,如图1(b)所示,压入构件7可以沿上下方向移动,这样,在将薄膜1浸渍于浴4中时就可以将薄膜1压下。
而且,作为将支承构件5、导引构件6或压入构件7沿上下方向移动的方法,没有特别限定,可以采用以往公知的方法。具体来说,例如可以例示出起重(jack up)方式、液压方式等。另外,支承构件5、导引构件6及压入构件7并不限定于所述的辊状的构件,例如也可以是非旋转的固定式。另外,支承构件5、导引构件6及压入构件7的形状没有特别限定,只要与薄膜1接触的面至少为曲面即可。所以,例如也可以将横截面设为半圆形、椭圆形、扇形等形状。通过设为这些形状,就可以减轻薄膜1与支承构件5、导引构件6或压入构件7的接触面上的摩擦阻力,能够顺畅地搬送薄膜1。
下面,对本实施方式的光学薄膜的制造装置的动作进行说明。首先,如图1(a)所示,将薄膜1跨设于出口侧搬送辊2和入口侧搬送辊3之间。此时,薄膜1由位于浴4之外的支承构件5支承,形成不松弛而伸展的状态。薄膜1不会浸渍于浴4的溶液8中。
接下来,如图1(b)所示,压入构件7在将不松弛而伸展的状态的薄膜1压下的同时向下方移动至浴4的内部。这样,薄膜1就被浸渍于溶液8中。此时,支承构件5也向下方移动至浴4的内部。由于薄膜1被以使下侧变为凸状的方式压下,因此在浸渍于溶液8中时,在薄膜1的下侧就不会形成气包。其结果是,可以将薄膜1可靠地浸渍于溶液8中。
另外,在下侧变为凸状的薄膜1的头端开始向溶液8中浸渍之后,将导引构件6以与压入构件7的下降速度相同或比其更快的速度下降。导引构件6分别下降至比支承构件5还靠下侧的位置。另外,两个导引构件6被设为相同的高度位置。其结果是,支承构件5及导引构件6在浴4中相对地位于在上下方向上不同的位置上。这样,薄膜1就以支承构件5及导引构件6为支点而形成沿上下方向交错地弯曲的迹线(path line),可以长时间浸渍。另外,还能够将薄膜1在浴4内在尽可能大的范围中浸渍。
而且,薄膜1的浸渍也可以在下侧变为凸状的薄膜1的头端开始向溶液8中浸渍后,通过将支承构件5比导引构件6更靠下侧移动,并且使压入构件7位于导引构件6的上方,而使得薄膜1的迹线在浴4中不会沿上下方向弯曲(参照图2(a))。另外,也可以如图2(b)所示,将支承构件5及压入构件7向导引构件6下方移动,使得薄膜1的迹线在浴4中由导引构件6及压入构件7引导。
在浸渍后,利用出口侧搬送辊2和入口侧搬送辊3的圆周速度差,将薄膜1拉伸到初期状态的5倍到7倍。
如上所述,根据本实施方式的光学薄膜的制造装置,由于是在将薄膜1预先跨设于出口侧搬送辊2和入口侧搬送辊3上后浸渍于浴4中,因此就不需要在浴4中使薄膜1穿过导引构件6等之类的以往所进行的手工作业或导引软线的使用。另外,由于仅通过使支承构件5、导引构件6及压入构件7下降就可以实现薄膜1的浸渍,因此可以实现操作性及生产效率的提高。另外,本实施方式的光学薄膜的制造装置还可以用于染色、交联等工序中。
而且,在所述的光学薄膜的制造装置中,虽然对设有一个支承构件5的情况进行了说明,但是本发明并不限定于此种构成,也可以是设有多个支承构件的构成。例如,当对设置了两个支承构件5的光学薄膜的制造装置进行说明时,则如下所示。图3是概略性地表示本实施方式的其他的光学薄膜的制造装置的说明图,同图(a)表示跨设了薄膜的状态,同图(b)及(c)表示将薄膜拉伸的工序。另外,图4(a)及(b)也表示将薄膜拉伸的其他的工序。
首先,如图3(a)所示,将薄膜1跨设于出口侧搬送辊2和入口侧搬送辊3之间。此时,薄膜1就会由位于浴4之外的两个支承构件5支承。薄膜1的浸渍是通过压入构件7在将不松弛而伸展的状态的薄膜1压下的同时下降至浴4的内部,而使薄膜1在下侧变为凸状来进行的。此时也使两个支承构件5下降。
薄膜1的浸渍例如如图3(b)所示,两个支承构件5位于比导引构件6及压入构件7相对更高的位置,并且导引构件6及压入构件7位于相同的高度。这样,薄膜1就以支承构件5、导引构件6及压入构件7为支点而形成沿上下方向交错地弯曲了的迹线,可以长时间地浸渍。
另外,也可以如图3(c)所示,使两个导引构件6形成水平地位于处在最下方的支承构件5和处在最上方的压入构件7的中间,将薄膜1以导引构件6为支点而弯曲地浸渍·拉伸。另外,也可以如图4(a)所示,使压入构件7位于处在最下方的支承构件5和处在最上方的导引构件6的中间,将薄膜1以导引构件6及压入构件7为支点而弯曲地浸渍·拉伸。另外,还可以如图4(b)所示,使支承构件5位于处在最下方的导引构件6和处在最上方的压入构件7的中间,将薄膜1以支承构件5及导引构件6为支点而弯曲地浸渍·拉伸。
(光学薄膜及图像显示装置)利用所述制造方法得到的偏振镜(光学薄膜)可以依照常法形成在其至少一个面上设置了透明保护层的偏振片。透明保护层可以作为聚合物的涂布层设置,或者作为薄膜的层压层等设置。作为形成透明保护层的透明聚合物或薄膜材料,虽然可以使用恰当的透明材料,然而优选使用透明性或机械强度、热稳定性或水分阻断性等优良的材料。作为形成所述透明保护层的材料,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物、二乙酸纤维素或三乙酸纤维素等纤维素类聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯或丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物、聚碳酸酯类聚合物等。另外,作为形成所述透明保护层的聚合物的例子,还可以举出聚乙烯、聚丙烯、具有环类或降冰片烯构造的聚烯烃、乙烯·丙烯共聚体那样的聚烯烃类聚合物、氯乙烯类聚合物、尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物、酰亚胺类聚合物、砜类聚合物、聚醚砜类聚合物、聚醚醚酮类聚合物、聚苯硫类聚合物、乙烯醇类聚合物、偏氯乙烯类聚合物、乙烯基缩丁醛类聚合物、芳基化物类聚合物、聚甲醛类聚合物、环氧类聚合物或所述聚合物的掺合物等。
对于所述透明保护薄膜的未粘接偏振镜的面(未设置所述涂布层的面),也可以涂覆硬涂层或实施防反射处理、以防止粘合或以扩散以及防眩光为目的的处理。
硬涂层处理是以防止对偏振片表面的损伤等为目的而实施的处理,例如可以利用在透明保护薄膜的表面附加由丙烯酸类、硅酮类等适当的紫外线固化型树脂所形成的硬度或滑动特性等优良的固化覆盖膜的方式等来形成。防反射处理是以防止偏振片表面的外来光的反射为目的而实施的处理,可以利用依照以往方法的防反射膜等的形成来实现。另外,防粘合处理是以防止与相邻层的密接为目的而实施的。
另外抗眩光处理是以防止外来光在偏振片的表面反射而阻碍对偏振片透过光的识认等为目的而实施的处理,例如可以通过以采用喷丸方式或压花加工方式的粗面化方式或配合透明微粒的方式等恰当的方式在透明保护薄膜的表面赋予微细凹凸构造来形成。作为在所述表面微细凹凸构造的形成中使之含有的微粒,例如可以使用平均粒径为0.5~50μm的由二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等构成的具有导电性的无机类微粒、由交联或未交联的聚合物等构成的有机类微粒等透明微粒。在形成表面微细凹凸构造的情况下,对于微粒的使用量,一般来说相对于形成表面微细凹凸构造的透明树脂100重量份为2~50重量份左右,优选5~25重量份。抗眩光层也可以兼作用于将偏振片透过光扩散而将视角等扩大的扩散层(视角扩大功能等)。
而且,所述防反射层、防粘合层、扩散层或抗眩光层等除了可以设于透明保护薄膜本身中以外,还可以作为另外的光学层而设置为与透明保护层分立的层。
在所述偏振镜与透明保护薄膜的粘接处理中,可以使用粘接剂。作为粘接剂,可以例示出异氰酸酯类粘接剂、聚乙烯醇类粘接剂、明胶类粘接剂、乙烯基乳胶类、水类聚酯等。所述粘接剂通常来说被作为由水溶液构成的粘接剂使用,通常来说含有0.5~60重量%的固形成分。
所述偏振片是通过使用所述粘接剂将所述透明保护薄膜与偏振镜贴合而制造的。粘接剂的涂布既可以在透明保护薄膜、偏振镜的任意一方上进行,也可以在两者上都进行。在贴合后,实施干燥工序,形成由涂布干燥层构成的粘接层。偏振镜与透明保护薄膜的贴合可以利用滚压机(rolllaminator)等来进行。粘接层的厚度虽然没有特别限制,但是通常来说为0.05~5μm左右。
本发明的光学薄膜在应用于偏振片中时还可以作为与其他的光学层层叠的光学薄膜使用。对于该光学层虽然没有特别限定,但是例如可以使用1层或2层以上的反射片或半透过片、相位差片(包括1/2或1/4等的波片)、视角补偿薄膜等有时用于液晶显示装置等的形成中的光学层。特别优选在本发明的偏振片上又层叠反射片或半透过反射片而成的反射型偏振片或半透过型偏振片、在偏振片上又层叠相位差片而成的椭圆偏振片或圆偏振片、在偏振片上又层叠视角补偿薄膜而成的宽视场角偏振片或者在偏振片上又层叠亮度改善薄膜而成的偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上设置了反射层的元件,是用于形成反射来自识认侧(显示侧)的入射光而显示的类型的液晶显示装置等的元件,具有可以省略背光灯等光源的内置而实现液晶显示装置的薄型化等优点。反射型偏振片的形成可以利用通过根据需要夹设透明保护层等而在偏振片的单面上附设由金属等构成的反射层的方式等恰当的方式来进行。
作为反射型偏振片的具体例,可以举出如下的方式等,即,在根据需要进行了粗糙化处理的透明保护薄膜的单面上,附设由铝等反射性金属构成的箔或蒸镀膜而形成了反射层。另外,还可以举出如下的方式等,即,使所述透明保护薄膜含有微粒而形成表面微细凹凸构造,在其上具有微细凹凸构造的反射层。所述的微细凹凸构造的反射层具有如下的优点,即,可以利用漫反射将入射光扩散而防止定向性或刺目的视感,能够抑制明暗的不均。另外,含有微粒的透明保护薄膜还具有如下等优点,即,入射光及其反射光在透过它时被扩散而可以进一步抑制明暗不均。反映了透明保护薄膜的表面微细凹凸构造的微细凹凸构造反射层的形成例如可以利用如下的方法等来进行,即,以真空蒸镀方式、离子镀方式、溅射方式等蒸镀方式或镀膜方式等恰当的方式在透明保护层的表面直接附设金属。
反射片也可以不是利用直接附设于所述偏振片的透明保护薄膜上的方式,而是作为在看作该透明薄膜的恰当的薄膜上设置反射层而成的反射薄片等来使用。而且,由于反射层通常来说由金属构成,因此其反射面由透明保护薄膜或偏振片等覆盖的状态的使用方式会因如下的方面而优选,即,可以防止由氧化造成的反射率的降低,进而可以使初期反射率长期持续,或可以避免另外附设保护层的操作。
而且,半透过型偏振片可以通过在所述说明中设为用反射层来反射并且透过光的半透半反镜等半透过型的反射层来获得。半透过型偏振片通常来说被设于液晶单元的背侧,可以形成如下类型的液晶显示装置等,即,在比较明亮的气氛中使用液晶显示装置等的情况下,反射来自识认侧(显示侧)的入射光而显示图像,在比较暗的气氛中,使用内置于半透过型偏振片的背面的背光灯等内置光源来显示图像。即,半透过型偏振片对于如下类型的液晶显示装置等的形成来说是有用的,即,在明亮的气氛下,可以节约背光灯等光源所用的能量,即使在比较暗的气氛下,也可以采用内置光源来使用。
对于在偏振片上又层叠相位差片而成的椭圆偏振片或圆偏振片进行说明。在将直线偏振光变为椭圆偏振光或圆偏振光,或将椭圆偏振光或圆偏振光变为直线偏振光,或改变直线偏振光的偏光方向的情况下,可以使用相位差片等。特别是,作为将直线偏振光变为圆偏振光或将圆偏振光变为直线偏振光的相位差片,可以使用所谓的1/4波片(也称作λ/4片)。1/2波片(也称作λ/2片)通常来说被用于改变直线偏振光的偏光方向的情况。
椭圆偏振片可以补偿(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶显示装置的因液晶层的双折射产生的着色(蓝色或黄色),可以有效地用于没有所述着色的黑白显示的情况等中。另外,控制了三维的折射率的偏振片还可以补偿(防止)从斜向看液晶显示装置的画面时所产生的着色,因而优选。圆偏振片例如可以有效地用于调整图像变为彩色显示的反射型液晶显示装置的图像的色调的情况等中,另外,还具有防止反射的功能。作为所述的相位差片的具体例,可以举出对由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其他的聚烯烃、聚芳基化物、聚酰胺那样的适当的聚合物构成的薄膜进行拉伸处理而成的双折射性薄膜或液晶聚合物的取向薄膜、将液晶聚合物的取向层用薄膜支承的材料等。相位差片可以是例如以补偿由各种波片或液晶层的双折射造成的着色或视角等作为目的的相位差片等具有与使用目的对应的相位差的片,也可以是将两种以上的相位差片层叠而控制了相位差等光学特性的片等。
另外,所述的椭圆偏振片或反射型椭圆偏振片是将偏振片或反射型偏振片与相位差片以适当的组合层叠了的片。该椭圆偏振片等虽然也可以通过以形成(反射型)偏振片与相位差片的组合的方式将它们在液晶显示装置的制造过程中依次分别层叠而形成,但是如前所述那样预先设为椭圆偏振片等的光学薄膜的话,则在质量的稳定性或层叠操作性等方面优良而具有可以提高液晶显示装置等的制造效率的优点。
视角补偿薄膜是用于拓宽视场角的薄膜,即使在从并非与画面垂直而是略微倾斜的方向看液晶显示装置的画面的情况下,也可以比较清晰地看到图像。作为此种视角补偿相位差片,例如由相位差薄膜、液晶聚合物等的取向薄膜或在透明基材上支承了液晶聚合物等的取向层的材料等构成。通常的相位差片使用在其面方向上具有沿单轴拉伸的双折射的聚合物薄膜,然而在作为视角补偿薄膜使用的相位差片中,使用在面方向上具有沿双轴拉伸的双折射的聚合物薄膜;或在面方向上沿单轴拉伸并在厚度方向上也拉伸了的控制了厚度方向折射率的具有双折射的聚合物或倾斜取向薄膜那样的双向拉伸薄膜等。作为倾斜取向薄膜,例如可以举出在聚合物薄膜上粘接热收缩薄膜而在由加热造成的其收缩力的作用下对聚合物薄膜进行了拉伸处理及/或收缩处理的薄膜、将液晶聚合物倾斜取向的薄膜等。相位差片的原材料聚合物可以使用与前面的相位差片中所说明的聚合物相同的聚合物,可以使用以防止由基于液晶单元的相位差产生的识认角的变化造成的着色等或扩大识认性良好的视场角等为目的的适当的聚合物。
另外,从实现识认性良好的宽视场角这一点出发,可以优选使用如下的光学补偿相位差片,即,将由液晶聚合物的取向层,特别是由盘状液晶聚合物的倾斜取向层构成的光学各向异性层用三乙酰基纤维素支承。
贴合了偏振片和亮度改善薄膜的偏振片通常被设于液晶单元的背侧部位而使用。亮度改善薄膜是显示出如下特性的薄膜,即,当因液晶显示装置等的背光灯或来自背侧的反射等而射入自然光时,则反射规定偏光轴的直线偏振光或规定方向的圆偏振光,其他的光则透过,将亮度改善薄膜与偏振片层叠了的偏振片可以使来自背光灯等光源的光射入而获得规定偏光状态的透过光,并且所述规定偏光状态以外的光无法透过而被反射。使在该亮度改善薄膜面上反射了的光又穿过设于其后侧的反射层等而反转,再次射入亮度改善薄膜,使其一部分或全部作为规定偏光状态的光透过,就可以实现透过亮度改善薄膜的光的增加,供给难以使偏振镜吸收的偏振光,而实现可以用于液晶显示等中的光量的增大,从而能够提高亮度。即,在不使用亮度改善薄膜,用背光灯等从液晶单元的背侧穿过偏振镜而射入光的情况下,具有与偏振镜的偏光轴不一致的偏振光方向的光基本上就被偏振镜吸收掉,而不会透过偏振镜。即,虽然根据所用的偏振镜的特性而不同,但是大约50%的光被偏振镜吸收掉,由此使得能够用于液晶图像显示等中的光量减少,图像变暗。亮度改善薄膜不使具有能够由偏振镜吸收的偏光方向的光射入偏振镜,而先是将其在亮度改善薄膜上反射,继而穿过设于其后侧的反射层等而将其反转,使之再次射入亮度改善薄膜,反复进行该操作,由于亮度改善薄膜仅使在该两者间反射、反转的光的偏振光方向变为能够通过偏振镜的偏振光方向的偏振光透过而向偏振镜供给,因此就可以将背光灯等的光有效地用于液晶显示装置的图像显示中,可以使画面变亮。
作为所述的亮度改善薄膜,例如可以使用像电介质的多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜的多层叠层体那样,显示出透过规定偏光轴的直线偏振光而反射其他的光的特性的材料;像胆甾醇型液晶聚合物的取向薄膜或将其取向液晶层支承于薄膜基材上的薄膜那样,显示出将左转或右转的任意一方的圆偏振光反射而透过其他的光的特性的材料等适当的薄膜。
所以,在所述的使规定偏光轴的直线偏振光透过的类型的亮度改善薄膜中,通过将其透过光原样地对齐偏光轴地射入偏振片,就可以在抑制由偏振片造成的吸收损失的同时使之有效地透过。另一方面,在像胆甾醇型液晶层那样透过圆偏振光的类型的亮度改善薄膜中,虽然也可以原样地将其射入偏振镜,但是从抑制吸收损失的方面考虑,最好将该圆偏振光穿过相位差片并直线偏振光化而射入偏振片。而且,通过使用1/4波片作为该相位差片,就可以将圆偏振光变换为直线偏振光。
在可见光区域等宽波长范围中作为1/4波片发挥作用的相位差片例如可以利用将对于波长550nm的浅色光作为1/4波片发挥作用的相位差层与显示其他的相位差特性的相位差层,例如作为1/2波片发挥作用的相位差层重叠的方式等来获得。所以,配置于偏振片与亮度改善薄膜之间的相位差片可以是由1层或2层以上的相位差层构成的相位差片。
而且,对于胆甾醇型液晶层,也可以通过利用反射波长不同的材料的组合形成重叠了2层或3层以上的配置构造,来获得在可见光区域等宽波长范围中反射圆偏振光的相位差片,基于此就可以获得宽波长范围的透过圆偏振光。
另外,偏振片也可以像所述的偏光分离型偏振片那样,由将偏振片与2层或3层以上的光学层层叠了的构件构成。所以,也可以是将所述的反射型偏振片或半透过型偏振片与相位差片组合了的反射型椭圆偏振片或半透过型椭圆偏振片等。
在偏振片上层叠了所述光学层的光学薄膜虽然也可以利用在液晶显示装置的制造过程中依次分别地层叠的方式来形成,但是预先层叠而形成光学薄膜的做法因在质量的稳定性或组装作业等方面优良而具有能够改善液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中可以使用粘合层等适当的粘接机构。在所述的偏振片或其他的光学薄膜的粘接之时,它们的光学轴可以根据所需的相位差特性等设为适当的配置角度。
在所述的偏振片或至少层叠有1层偏振片的光学薄膜中,还可以设置用于与液晶单元等其他构件粘接的粘合层。形成粘合层的粘合剂虽然没有特别限制,但是例如可以适当地选择使用丙烯酸类聚合物、硅酮类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、以氟类或橡胶类等聚合物作为原料聚合物的材料。可以特别优选使用像丙烯酸类粘合剂那样光学透明性优良、显示出适度的浸润性、凝聚性和粘接性的粘合特性而在耐气候性或耐热性等方面优良的材料。
另外,除了所述以外,从防止由吸湿造成的发泡现象或剥落现象,防止由热溶胀差造成的光学特性的降低或液晶单元的翘曲,以及形成高质量而耐久性优良的液晶显示装置等方面出发,优选吸湿率低而耐热性优良的粘合层。
粘合层例如也可以含有天然物或合成物的树脂类,特别是粘接性赋予树脂;由玻璃纤维、玻璃珠、金属粉、其他的无机粉末等构成的填充剂;颜料、着色剂、防氧化剂等添加于粘合层中的添加剂。另外,也可以是含有微粒而显示出光扩散性的粘合层等。
粘合层向偏振片或光学薄膜的单面或双面的附设可以利用适当的方式来进行。作为其例子,例如可以举出调制在由甲苯或乙酸乙酯等适当的溶剂的单独物或混合物构成的溶剂中溶解或分散了原料聚合物或其组合物的10~40重量%左右的粘合剂溶液,将其利用流延方式或涂刷方式等适当的展开方式直接附设于偏振片上或光学薄膜上的方式;或者依照所述说明在隔膜上形成粘合层而将其转移到偏振片或光学薄膜上的方式等。
粘合层也可以作为不同的组成或种类的材料的重叠层而设于偏振片或光学薄膜的单面或双面上。在设于双面上的情况下,也可以在偏振片或光学薄膜的表背面设为不同组成、种类或厚度等的粘合层。粘合层的厚度可以根据使用目的或粘接力等适当地决定,一般来说为1~500μm,优选5~200μm,特别优选10~100μm。
对于粘合层的露出面,在直到用于实用之前的期间,临时贴附而覆盖以防止其污染等为目的的隔膜。这样就可以防止在惯例的安装状态下与粘合层接触的情况。作为隔膜,除了所述厚度条件以外,例如可以使用将塑料薄膜、橡胶薄片、纸、布、无纺布、网、发泡薄片或金属箔、它们的层压体等适当的薄层体根据需要用硅酮类或长链烷基类、氟类或硫化钼等适当的剥离剂进行了涂覆处理的材料等依照以往方法的适当的材料。
还有,在本发明中,也可以对于形成上述的偏振片的偏振镜、透明保护薄膜、光学薄膜等以及粘合层等各层,利用例如用水杨酸酯系化合物或苯并酚(benzophenol)系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、镍配位化合物系化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式等,使之具有紫外线吸收能力等。
本发明的偏振片或光学薄膜能够优选用于液晶显示装置等各种装置的形成等。液晶显示装置可以根据以往的方法形成。即,一般来说,液晶显示装置可以通过适宜地组合液晶单元和偏振片或光学薄膜,以及根据需要而加入的照明系统等构成构件并装入驱动电路等而形成,在本发明中,除了使用本发明的偏振片或光学薄膜之外,没有特别限定,可以依据以往的方法形成。对于液晶单元而言,也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意类型的液晶单元。
可以形成在液晶单元的一侧或两侧配置了偏振片或光学薄膜的液晶显示装置、在照明系统中使用了背光灯或反射片的装置等适宜的液晶显示装置。此时,本发明的偏振片或光学薄膜可以设置在液晶单元的一侧或两侧。当将偏振片或光学薄膜设置在两侧时,它们既可以是相同的材料,也可以是不同的材料。另外,在形成液晶显示装置时,可以在适宜的位置上配置1层或2层以上的例如扩散片、防眩层、防反射膜、保护片、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光扩散片、背光灯等适宜的构件。
接着,对有机电致发光装置(有机EL显示装置)进行说明。一般来说,有机EL显示装置是在透明基板上依次层叠透明电极、有机发光层和金属电极而形成发光体(有机电致发光体)。这里,有机发光层是各种有机薄膜的层叠体,已知有例如由三苯基胺衍生物等构成的空穴注入层和由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层的层叠体、或此种发光层和由二萘嵌苯衍生物等构成的电子注入层的层叠体、或者这些空穴注入层、发光层和电子注入层的层叠体等各种组合。
有机EL显示装置是根据如下的原理进行发光,即,通过在透明电极和金属电极上施加电压,向有机发光层中注入空穴和电子,由这些空穴和电子的复合而产生的能量激发荧光物质,被激发的荧光物质回到基态时,就会放射出光。中间的复合机理与一般的二极管相同,由此也可以推测出,电流和发光强度相对于外加电压显示出伴随整流性的较强的非线性。
在有机EL显示装置中,为了取出有机发光层中的发光,至少一方的电极必须是透明的,通常来说将用氧化铟锡(ITO)等透明导电体形成的透明电极作为阳极使用。另一方面,为了使电子注入更为容易而提高发光效率,在阴极中使用功函数小的物质是很重要的,通常来说使用Mg-Ag、Al-Li等金属电极。
在此种构成的有机EL显示装置中,有机发光层被以厚度为10nm左右这样极薄的膜形成。由此,有机发光层也与透明电极相同,基本上将光完全地透过。其结果是,在非发光时从透明基板的表面入射,透过透明电极和有机发光层而由金属电极反射的光由于再次向透明基板的表面侧射出,因此在从外部识认时,有机EL显示装置的显示面看上去就会像镜面那样。
在包含在利用电压的施加而发光的有机发光层的表面侧具备透明电极,并且在有机发光层的背面侧具备金属电极的有机电致发光体的有机EL显示装置中,可以在透明电极的表面侧设置偏振片,并且在这些透明电极与偏振片之间设置相位差片。
相位差片及偏振片由于具有将从外部入射而由金属电极反射的光偏光的作用,因此利用该偏振光作用就具有无法从外部识认金属电极的镜面的作用。特别是,如果将相位差片用1/4波片构成,并且将偏振片与相位差片的偏振光方向所成的角度调整为π/4,则可以将金属电极的镜面完全地遮蔽。
即,向该有机EL显示装置射入的外部光因偏振片的作用而仅有直线偏振光成分透过。该直线偏振光因相位差片的作用一般来说会变为椭圆偏振光,特别是在相位差片为1/4波片,而且偏振片与相位差片的偏振光方向所成的角度为π/4时,就会变为圆偏振光。
该圆偏振光透过透明基板、透明电极、有机薄膜,由金属电极反射,再次透过有机薄膜、透明电极、透明基板,在相位差片中再次变为直线偏振光。此外,由于该直线偏振光与偏振片的偏振光方向正交,因此无法透过偏振片。其结果是,可以将金属电极的镜面完全地遮蔽。
实施例下面将对本发明的优选的实施例进行示例性的详细说明。但是,该实施例中所记载的材料或配合量等只要没有特别限定性的记载,就不是将本发明的范围仅限定为它们的意思,而只不过是单纯的说明例而已。
(实施例1)使用聚合度2400、厚度75μm的聚乙烯醇薄膜,经过溶胀、染色、第一交联、第二交联、拉伸、清洗、干燥各工序,制作了偏振镜。即,在30℃的水中浸渍长尺寸薄膜,继而拉伸至初期状态的3倍(溶胀工序)。
然后,调制了染色溶液,使得作为最终产品的偏振片的透过率达到43.5%。即,在向30℃的水中添加了2wt%碘化钾后,又追加高浓度碘溶液而制作了染色溶液。高浓度碘溶液是将水、碘化钾、碘以100∶20∶1的比例溶解了的染色溶液的碘浓度调整用的溶液。将薄膜浸渍于该染色溶液中,继而拉伸至初期状态的4倍(染色工序)。
接下来,向30℃的水中添加4wt%硼酸和2wt%碘化钾,调制了第一交联溶液。将薄膜浸渍于该第一交联溶液中,继而拉伸至初期状态的4.3倍(第一交联工序)。
继而,向50℃的水中添加4wt%硼酸和2wt%碘化钾,调制了第二交联溶液。将薄膜以不松弛而伸展的状态浸渍于该第二交联溶液中,并拉伸(第二交联工序)。而且,本工序中,使用所述实施方式中所说明的光学薄膜的制造装置来进行(参照图1)。即,与图1(a)所示相同,将薄膜跨设于出口侧搬送辊和入口侧搬送辊之间,使得薄膜由支承构件支承,并且成为不松弛而伸展的状态。接下来,与图1(b)所示相同,压入构件在将不松弛而伸展状态的薄膜以在下侧变为凸状的方式压下的同时浸渍于第二交联溶液中。另外,将导引辊以与压入构件的下降速度相同的速度下降,直至导引辊位于比支承构件更靠下侧的位置。浸渍后,利用出口侧搬送辊与入口侧搬送辊的圆周速度差,将薄膜拉伸至初期状态的6倍。
将第二交联工序后的薄膜浸渍于30℃的4wt%碘化钾水溶液中,继而拉伸至初期状态的6.05倍(清洗工序)。其后,从4wt%碘化钾水溶液中提起薄膜,在30℃下干燥了2分钟(干燥工序)。
这样就制作了实施例1的光学薄膜。
(实施例2)本实施例2中,除了将实施例1中所使用的第二交联溶液的温度从50℃变更为60℃以外,与实施例1相同地制作了本实施例2的光学薄膜。
(实施例3)本实施例3中,除了将实施例1中所使用的第二交联溶液的硼酸浓度从4wt%变更为8wt%,将其温度从50℃变更为70℃以外,与实施例1相同地制作了本实施例3的光学薄膜。
(实施例4)本实施例4中,除了将实施例1中所使用的第二交联溶液的硼酸浓度从4wt%变更为10wt%,将其温度从50℃变更为80℃以外,与实施例1相同地制作了本实施例4的光学薄膜。
(比较例1)本比较例1中,在第二交联工序中,在将长尺寸薄膜跨设于搬送辊之间的作业之时,以将长尺寸薄膜浸渍于浴中的状态利用手工作业穿过浴中的导引辊之间而浸渍。对于其他内容,与实施例1相同地进行了比较例1的光学薄膜的制作。
(比较例2)本比较例2中,除了将比较例1中所使用的第二交联溶液的温度从50℃变更为60℃以外,与比较例1相同地进行了本比较例2的光学薄膜的制作。
(比较例3)本比较例3中,除了将比较例1的第二交联工序中所使用的第二交联溶液硼酸浓度从4wt%变更为8wt%,将其温度从50℃变更为70℃以外,与比较例1相同地进行了本比较例3的光学薄膜的制作。
(比较例4)本比较例4中,除了将比较例1的第二交联工序中所使用的第二交联溶液硼酸浓度从4wt%变更为10wt%,将其温度从50℃变更为80℃以外,与比较例1相同地进行了本比较例4的光学薄膜的制作。
(评价)对于在所述实施例及比较例中分别制作的光学薄膜调查了拉伸断裂的有无。即,实施10次光学薄膜的制作,计数光学薄膜断裂的次数,算出了断裂率。将其结果表示于下述表1中。
表1

从表1可以清楚地看到,在相同温度条件下进行了光学薄膜的制作后,对于实施例1~4,断裂率显示出0%或极低的值。另一方面,对于比较例1,断裂率为80%,成品率极低。另外,对于比较例2~4,断裂率为100%,无法制作光学薄膜。这样就可以确认,如果是实施例1~4的光学薄膜的制造方法,则可以看到明显的防断裂效果,可以实现生产性及成品率的提高。
权利要求
1.一种光学薄膜的制造方法,是具有将薄膜浸渍于溶液中的工序的光学薄膜的制造方法,其特征是,在不使所述薄膜接触溶液的状态下,将薄膜跨设于沿规定方向搬送的至少一对搬送辊之间后,将薄膜设为不松弛而伸展的状态,在该状态下将薄膜浸渍于溶液中。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,所述薄膜是含有亲水性高分子而构成的薄膜。
3.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,所述薄膜的跨设在所述一对搬送辊之间形成直线状。
4.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,作为所述溶液使用含有交联剂的溶液,通过将所述薄膜浸渍于溶液中而实施交联处理。
5.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,在浸渍于所述溶液中的状态下进行所述薄膜的拉伸。
6.根据权利要求3所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,所述薄膜的溶液中的拉伸是以达到初期状态的5~7倍的方式进行的。
7.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,在将所述薄膜浸渍于所述溶液中之前,将薄膜在初期状态的3~5倍的范围内拉伸。
8.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,所述薄膜为聚乙烯醇薄膜。
9.根据权利要求2所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,所述交联剂为硼酸或硼砂。
10.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,使所述薄膜浸渍的溶液的温度在50℃以上80℃以下。
11.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法,其特征是,所述薄膜的浸渍是按照将该薄膜朝向溶液而在下侧变为凸状的方式进行的。
12.一种薄膜的引导方法,是向沿规定方向搬送的一对搬送辊之间引导薄膜的薄膜的引导方法,其特征是,在跨设了薄膜,使得位于所述一对搬送辊之间的一个或两个以上的支承构件从下侧支承所述薄膜,并且将薄膜向下方压下的压入构件位于上方后,在将所述薄膜浸渍于位于所述一对搬送辊之间的下方的浴的溶液中时,所述压入构件将该薄膜向下方压下,以不松弛而伸展的状态浸渍薄膜。
13.根据权利要求12所述的薄膜的引导方法,其特征是,所述薄膜的跨设是在所述一对搬送辊之间形成直线状。
14.一种光学薄膜的制造装置,是使用了含有亲水性高分子而构成的薄膜的光学薄膜的制造装置,其特征是,包括将所述薄膜沿规定方向搬送的一对搬送辊;位于所述一对搬送辊之间、在将所述薄膜跨设于该搬送辊之间时从下侧支承薄膜的一个或两个以上的支承构件;用于将所述薄膜浸渍于溶液中的浴;位于所述一对搬送辊之间的压入构件,其在将所述薄膜浸渍于溶液中时将薄膜向下方压下,以不松弛而伸展的状态浸渍薄膜。
15.根据权利要求14所述的光学薄膜的制造装置,其特征是,所述一对搬送辊利用圆周速度差将在所述溶液中以不松弛而伸展的状态浸渍的薄膜拉伸。
16.根据权利要求14所述的光学薄膜的制造装置,其特征是,在所述一对搬送辊之间,设有调整所述薄膜的线迹的导引构件,所述线迹的调整是通过如下操作来进行的,即,所述导引构件在所述浴内移动,使之在浴内位于与所述支承构件或压入构件的至少任意一方不同的高度。
17.根据权利要求14所述的光学薄膜的制造装置,其特征是,所述支承构件、压入构件或导引构件的与长尺寸薄膜接触的面具有曲面。
18.一种光学薄膜,其特征是,是将含有亲水性高分子而构成的薄膜设为不松弛而伸展的状态,并维持该状态地将薄膜浸渍于溶液中,在该溶液中将薄膜在初期状态的5~7倍的范围内拉伸而得到的薄膜。
19.一种图像显示装置,其特征是,设有权利要求18所述的光学薄膜。
全文摘要
本发明提供一种可以将薄膜不断裂地拉伸,从而能够提高生产量的光学薄膜的制造方法、薄膜的引导方法、其中所用的制造装置、利用该制造方法得到的光学薄膜及使用了它的图像显示装置。本发明的光学薄膜的制造方法是具有将薄膜浸渍于溶液中的工序的光学薄膜的制造方法,其特征是,在不使所述薄膜接触溶液的状态下,将薄膜跨设于沿规定方向搬送的至少一对搬送辊之间后,将薄膜设为不松弛而伸展的状态,在该状态下将薄膜浸渍于溶液中。
文档编号B29C55/02GK101048680SQ20058003647
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月26日 优先权日2004年11月1日
发明者滨本英二 申请人:日东电工株式会社
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