专利名称：光学薄膜的制造方法及其制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在液晶显示装置、电致发光(EL)显示装置、等离子体显示器(PD)和场发射显示器(FED Field Emission Display)等图像显示装置中使用的光学薄膜的制造方法及其制造装置。
背景技术：
在图像显示装置(尤其液晶显示装置)中使用偏光薄膜等光学薄膜。通常情况下，上述偏光薄膜是通过对聚乙烯醇(PVA)薄膜进行染色 单轴拉伸而制作的。对PVA薄膜进行单轴拉伸时，PVA分子上吸附(染色)的二色性物质取向，因此形成偏光薄膜。另一方面，随着液晶显示装置的大型化、功能提高及亮度提高，要求用于其的偏光板也大型化，同时还要求提高光学特性及面内均匀性。为了得到大型的偏光板，需要对作为 偏光薄膜的原料的PVA薄膜进行均匀拉伸，这是非常困难的处理的，有面内均匀性以及光学特性恶化的倾向。例如，在专利文献I中，提出的是一边使整个PVA薄膜与液体接触一边通过拉幅机方式对PVA薄膜进行拉伸的方法，在使PVA薄膜浸溃在浴槽中并与液体接触的情况下，需要浴槽。因此，上述方法有制造装置大型化的倾向。另外，在拉幅机方式中，PVA薄膜上下方向的移动在结构上是困难的。因此，同时进行利用拉幅机方式的拉伸和PVA薄膜在浴槽中的浸溃的组合需要非常复杂的结构。因此，专利文献2中，为了解决这些问题，公开了能使用小型且简易的制造装置基本上同时进行液体与亲水性聚合物薄膜的接触和利用拉幅机方式等的高分子薄膜的沿宽度方向的拉伸的偏光薄膜的制造方法。然而，在上述方法中，由于液体对高分子薄膜的接触是喷射方式，因此，对高分子薄膜的表面均匀喷雾是困难的，有时会产生不均。另一方面，还考虑到利用涂布方式的液体的接触，但在这种情况下，存在涂布装置需要大型化而制造成本增大的问题。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2006-91374号公报专利文献2 日本特开2009-63982号公报
发明内容
发明要解决的问题本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供能使用小型且简易的制造装置同时进行液体对薄膜的接触和利用拉幅机方式等的薄膜的沿宽度方向的拉伸的光学薄膜的制造方法及其制造装置。用于解决问题的方案本发明人对光学薄膜的制造方法及其制造装置进行了研究，结果发现，通过采用下述构成，可以解决上述课题，从而完成了本发明。
S卩，为了解决上述课题，本发明的光学薄膜的制造方法的特征在于，包含如下处理工序，即，在把持薄膜的宽度方向的两端部的状态下，一边使被连续运送的该薄膜的下表面与装满于处理槽的处理液的液面接触，一边运送该薄膜。根据上述方法，通过使薄膜的下表面面接触处理液来对该薄膜进行处理，因此，可以对薄膜的下表面进行没有不均的均匀处理。其结果，可以防止喷射方式或涂布方式的情况下产生的处理不均，可以制造例如光学特性的面内均匀性优异的光学薄膜。另外，在提高对薄膜的处理性能的情况下，目前的涂布方式中需要涂布过量的处理液，而本发明中，仅与一定量的处理液面接触，可提高处理性能，因此，还可以抑制处理液的使用量。进而，在制造大型的光学薄膜的情况下，在喷射方式、涂布方式中，需要与其尺寸适合的大型的喷射装置、涂布装置，而本发明中，仅变更处理槽的大小即可。因此，装置变更的自由度高，可抑制制造成本。优选边使上述薄膜沿其宽度方向逐渐拉伸边进行上述处理工序。由此，可以同时进行对薄膜的处理和利用拉幅机方式等的薄膜的沿宽度方向的横向拉伸。
优选上述处理液的粘度为IOOmPa · s以下、且所述处理槽中的所述处理液的液深A (mm)与所述薄膜的运送速度B(mm/min)满足B/A〈18 (1/min)的关系。由于处理槽中的处理液与被运送的薄膜接触，因此，随着该薄膜的运送，处理槽中产生处理液的流动。在本发明中，通过使上述处理液的液深A(mm)与薄膜的运送速度B(mm/min)的关系为B/A〈18 (I/min)，可以极力抑制上述处理液的流动。其结果，可以使其与薄膜的接触面呈稳定的状态，减少薄膜的下表面的不均(剪切不均)的发生。另外，通过使处理液的粘度为IOOmPa ·s以下，可以减少薄膜的下表面与处理液之间的摩擦。其结果，可以抑制因与处理液接触的薄膜的运送而引发的处理液的流动，减少处理不均的发生。优选上述薄膜的下表面的与上述处理液相接触的接触面为比薄膜宽度方向的两端的把持部靠内侧的区域。优选上述薄膜的下表面的与上述处理液相接触的接触面为比薄膜宽度方向的两端的把持部靠内侧的区域。由此，可以使薄膜的下表面吸附二色性物质或者发生交联。优选上述处理液被连续供给至上述处理槽。在使处理液连续接触薄膜进行处理时，会因处理液的时效性劣化而引发处理效率下降。然而，如上述方法那样，通过将处理液连续供给至处理槽，可以抑制处理液劣化，并防止上述处理效率下降。其结果，可以制造光学特性的面内均匀性优异的光学薄膜。另外，为了解决上述课题，本发明的光学薄膜的制造装置的特征在于，其至少备有用于在把持薄膜的宽度方向的两端部的状态下运送该薄膜使得薄膜连续通过任意的处理工序的成对的把持部、装满用于对上述薄膜进行任意处理的处理液的处理槽，所述成对的把持部在上述薄膜的长度方向以任意间隔配置有多对，边使各成对的把持部相互逐渐远离边运送所述薄膜，由此使该薄膜横向拉伸，所述处理槽配置在被运送的所述薄膜的下侧，使所述薄膜的下表面接触所述处理液，由此进行该薄膜的处理。根据上述构成，对于利用成对的把持部运送的薄膜，通过使其下表面面接触处理液来对该薄膜进行处理，因此，可以对薄膜的下表面进行没有不均的均匀处理。其结果，可以防止喷射方式或涂布方式的情况下产生的处理不均，可以制造例如光学特性的面内均匀性优异的光学薄膜。另外，在提高对薄膜的处理性能的情况下，目前的涂布方式中需要涂布过量的处理液，而本发明中，仅与一定量的处理液面接触，可提高处理性能，因此，还可以抑制处理液的使用量。进而，在制造大型的光学薄膜的情况下，在喷射方式、涂布方式中，需要与其尺寸适合的大型的喷射装置、涂布装置，而本发明中，仅变更处理槽的大小即可。因此，装置变更的自由度高，可抑制制造成本。进而，为上述构成时，可以同时进行使用处理液的薄膜的处理和利用拉幅机方式等的薄膜的沿宽度方向的横向拉伸。在上述构成中，优选上述处理槽中的上述处理液的液深A(mm)与上述薄膜的运送速度B(mm/min)满足B/A〈18 (1/min)的关系。由于处理槽中的处理液与所运送的薄膜接触，因此，随着该薄膜的运送，在处理槽中产生处理液的流动。在本发明中，通过使上述处理液的液深A(mm)与薄膜的运送速度B(mm/min)的关系为B/A〈18 (1/min),可以极力抑制上述处理液的流动。其结果，可以使其与薄膜的接触面呈稳定的状态，减少薄膜的下表面的不均(剪切不均)的发生。在上述构成中，优选上述处理槽比上述薄膜的宽度窄、且该薄膜的下表面的与上述处理液相接触的接触面为比其宽度方向的两端部靠内侧的区域。在上述构成中，优选在上述处理槽中设有连续供给上述处理液的处理液供给部。在使薄膜连续接触处理液进行处理时，会因处理液的时效性劣化而引发处理效率下降。然而，如上述构成那样，通过在处理槽中设有连续供给处理液的处理液供给部，可以抑制处理液的时效性劣化，并防止上述处理效率下降。其结果，可以制造光学特性的面内均匀性优异的光学薄膜。发明的效果根据本发明，使被连续运送的薄膜的下表面面接触处理液的液面进行处理工序，因此，可以防止喷射方式或涂布方式的情况下产生的不均。其结果，可以对薄膜进行均匀处理，可以制造光学特性的面内均匀性优异的光学薄膜。而且可以抑制处理液的使用量，并且，即使在制造大型的光学薄膜的情况下，仅变更处理槽的大小就可以应对，因此，装置变更的自由度高，可抑制制造成本。
图I是表示本发明的一个实施方式的光学薄膜的制造装置的示意图。图2是表示在上述光学薄膜的制造装置中的把持部把持薄膜的状态下运送薄膜的状态的平面图。图3是上述图2的部分放大图。图4是表示上述光学薄膜的制造装置中的处理槽的各种形状的平面图。图5是表示偏光薄膜的不均状态的O等级 2等级的图。图6是表示偏光薄膜的不均状态的3等级 5等级的图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。对于本发明的光学薄膜的制造方法，下面以偏光薄膜为例进行说明。本实施方式的偏光薄膜的制造方法的特征在于，其至少包含一边使被连续运送的薄膜的下表面与装满于处理槽的处理液的液面接触一边运送该薄膜的处理工序，例如，可以使用如图I所示的光学薄膜的制造装置I来实施。上述光学薄膜的制造装置I至少备有送出辊11、多个把持部12、处理槽13、卷绕辊(未图示)。上述送出辊11及卷绕辊分别进行被运送的薄膜21的送出及卷绕。另外，送出辊11及卷绕辊也可以具备沿图I所示的箭头方向运送的功能。进而，通过利用送出辊11及卷绕辊对薄膜21沿其运送方向施加拉伸力，可以维持没有松弛的伸展状态。上述把持部12可以在薄膜21的宽度方向的两端部把持该薄膜21的状态下运送薄膜21。此时各把持部12优选如图2所示，以在薄膜21的宽度方向的两端部分别成为一对的方式相对配置。由此，即使在用把持部12进行薄膜21的横向拉伸的情况下，也可以对薄膜21从两端部施加相同的拉伸张力。另外，对上述薄膜21的被上述把持部12把持的部分(夹持端)的长度(图3中的 a)没有特别限制，例如，优选为KTlOOmm的范围内、更优选为l(T75mm的范围内、进一步优选为25 75mm的范围内。另外，对上述夹持端的宽度(图3中的b)没有特别限制，例如，优选为5 50mm的范围内、更优选为l(T30mm的范围内、进一步优选为l(T20mm的范围内。进而，相对于薄膜21的宽度，与处理液面接触的处理区域22的宽度d优选处在30、9%的范围内，更优选为75、5%的范围内。进而，成对的把持部12可以在薄膜21的长度方向上以任意间隔配置多对。其中，当相邻的把持部12彼此之间的距离大时，有时难以对薄膜21进行相同的横向拉伸，光学特性的面内均匀性下降。从这种观点考虑，相邻的把持部12彼此之间的距离(图3中的c)优选为f20mm的范围内、更优选为3 IOmm的范围内、进一步优选为3 6mm的范围内。在对薄膜21进行横向拉伸的情况下，优选在薄膜21的两端部相对配置的成对的把持部12边相互远离边沿运送方向移动。由此，可以在运送薄膜21的同时慢慢横向拉伸该薄膜。成对的把持部12的远离可以像例如图2的箭头A所示的那样，使两者在移动的同时相互以同等距离逐渐离开。另外，也可以使其中任一方沿运送方向直线前进、另一方远离直线前进这一方。利用把持部12进行的薄膜21的运送可以在导轨上移动来进行，以使该把持部12在预先设定好的线上移动(参照图I)。需要说明的是，作为上述把持部12，例如，可列举出拉幅设备(tenter clip)等。上述薄膜21的运送速度B(mm/min)优选为l 5000mm/min的范围内、更优选为30(T3000mm/min的范围内。通过使运送速度B为lmm/min以上,可以提高偏光薄膜的生产率。其另一方面，通过使运送速度B为5000mm/min以下，可以减少处理液因剪切而产生对流。上述处理槽13中装满了用于对薄膜21进行任意处理的处理液(详细情况后述)。对于处理槽13，以使薄膜21在其上侧被运送的方式来配置，且薄膜21的下表面和处理槽13的处理液面接触。由此，可以防止喷射方式或涂布方式的情况下产生的处理不均，并对薄膜的下表面进行均匀处理。这里，由于处理液有表面张力，因此，薄膜21的下表面和处理槽的上表面在一定程度的范围内分开即可。具体而言，薄膜21的下表面和处理槽的上表面的距离优选为0mnT5mm的范围内。上述处理槽13中的处理液的液深A(mm)优选为lmnT500mm的范围内、更优选为35mnT200mm的范围内。通过使液深A为Imm以上，可以使处理槽13中装满处理液并与薄膜21的下表面以良好的状态进行面接触。其另一方面，通过使上述A为500_以下，可以减少过量的液体使用量。另外，优选装满于处理槽13的处理液的液深A(mm)和上述薄膜21的运送速度B(mm/min)满足B/A〈18 (1/min)的关系。由此,可以抑制因与被运送的薄膜21的接触而引起的处理液的流动。其结果，可以使其与薄膜21的接触面呈稳定的状态，减少不均(剪切不均)的发生。另外，处理液的粘度优选为IOOmPa · s以下、更优选为50mPa · s以下、进一步优选为IOmPa · s以下。通过使处理液的粘度为IOOmPa · s以下，可以减少薄膜21的下表面与处理液之间的摩擦。其结果，可以抑制因与处理液接触的薄膜21的运送而引发的处理液的流动，减少处理不均的发生。上述处理槽13中可以设有连续供给处理液的处理液供给部。由此，可抑制因处理液的时效性劣化而引起的处理效率下降，提高成品率。作为上述处理液供给部，没有特别限制，例如，可以通过泵等来供给处理液。在上述送出辊11和卷绕辊之间，配置俯视形状为各种形状的处理槽13，由此可以根据各处理工序中同时进行的横向拉伸的拉伸倍率来对应。例如，处理槽13a是用于进行溶胀工序的处理槽，处理槽13b是用于进行染色工序的处理槽，处理槽13c是用于进行交联工序的处理槽，处理槽13d是用于进行拉伸工序的处理槽，处理槽13e是用于进行调节工序的处理槽(这些各工序的详细情况后述)。其中，优选处理槽13a 13e的宽度方向的大小比薄膜21的宽度小。在与薄膜21的宽度相同或大的情况下，被把持部12把持的薄膜会接触处理液而发生软化、破裂。对上述薄膜21没有特别限制，例如，可以示例聚乙烯醇系薄膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系薄膜、这些薄膜的部分皂化薄膜、聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚乙烯系取向薄膜等。尤其，从后述的染色工序中的碘或二色性染料的取向性良好方面考虑，通常使用聚乙烯醇系薄膜。需要说明的是，薄膜21也可以是上述示例的薄膜至少2层以上层叠而成的结构。
聚乙烯醇系薄膜的材料可使用聚乙烯醇(例如，Kuraray Co.，Ltd.制造的VF-9P75RS等)或其衍生物。作为聚乙烯醇的衍生物，可列举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等，除此以外，还可列举出用乙烯、丙烯等烯烃、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等不饱和羧酸、其烷基酯、丙烯酰胺等改性而成的衍生物。对上述聚乙烯醇系聚合物的聚合度没有特别限制，从在水中的溶解度的观点等考虑，优选为50(Γ10000的范围，更优选为1000^6000的范围。另外，上述聚乙烯醇系聚合物的皂化度优选为75摩尔％以上、更优选为98 100摩尔％的范围。在上述聚乙烯醇系薄膜中，还可以含有增塑剂等添加剂。作为增塑剂，可列举出多元醇及其缩合物等，可列举出例如甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。对增塑剂的使用量没有特别限制，在聚乙烯醇系树脂薄膜中为20重量％以下是合适的。薄膜21的未拉伸状态下的薄膜宽度优选为l(Tl000mm的范围内、更优选为40(T550mm的范围内。当上述薄膜宽度低于IOmm时，有时因把持部而没有了涂布区域。其另一方面，当其超过IOOOmm时，存在装置变得过大而需要巨大的设置空间的问题。对上述薄膜21的未拉伸状态下的厚度没有特别限制，例如优选为15 110μπι的范围内、更优选为38 IlOym的范围内、进一步优选为5(Γ 00 μ m的范围内、特别优选为6(Γ80μπι的范围内。当薄膜21的厚度低于15 μ m时，薄膜21的机械强度过低，难以均匀拉伸，在制造偏光薄膜时容易产生色斑。其另一方面，当薄膜21的厚度超过110 μ m时，因无法得到充分的溶胀而容易使偏光薄膜的色斑增强，故不优选。作为本实施方式的偏光薄膜的制造方法可以应用的处理工序，没有特别限制。通常情况下，可通过对PVA系薄膜依次进行溶胀工序、染色工序、交联工序、拉伸工序、调节工序、干燥工序来制造偏光薄膜。在这些工序中，本实施方式的光学薄膜的制造方法可以应用于溶胀工序、染色工序、交联工序、拉伸工序和调节工序。另外，本发明也可以在所有这些各工序或者至少任一个工序中实施。上述溶胀工序是使作为原卷薄膜的PVA系薄膜接触溶胀液的工序。通过进行该工序，可以水洗PVA系薄膜、清洗PVA系薄膜表面的污溃、防粘连剂，并且通过使PVA系薄膜溶胀，可以防止染色不均等不均匀性。作为上述溶胀液，例如可以使用水。进而，在溶胀液中，可以适当添加甘油、碘化钾 等。对于添加的浓度，在甘油的情况下优选为5重量％以下，在碘化钾的情况下优选为10重量％以下。溶胀液的温度优选为2(T45°C的范围、更优选为25 40°C的范围内、进一步优选为3(T35°C的范围内。另外，对与溶胀液接触的接触时间没有特别限制，通常优选为2(Γ300秒、更优选为3(Γ200秒、特别优选为3(Γ120秒。另外，可以在接触该溶胀液的状态下进行PVA系薄膜的横向拉伸，此时的拉伸倍率也包括由溶胀导致的伸展，相对于未拉伸状态的薄膜优选为O. 5^3倍、更优选为f 2. 5倍、进一步优选为I. 5^2倍。需要说明的是，在本发明的处理工序不应用本工序的情况下，作为PVA系薄膜和溶胀液的接触方法，例如，可列举出在装满了溶胀液的溶胀浴中浸溃的方法、涂布的方法、喷雾的方法等。利用这些方法时的浸溃时间、溶胀液的温度和横向拉伸倍率可以根据需要适当来设定。上述染色工序是通过使上述PVA系薄膜与含有碘的溶液(染色液)接触而使上述碘吸附于PVA系薄膜的工序。作为上述染色液,可以使用溶剂中溶解有碘的溶液。作为上述溶剂，一般使用水，也可以进一步添加与水具有相容性的有机溶剂。作为碘的浓度，优选为O. 01(Γ10重量％的范围、更优选为O. 02(Γ7重量％的范围、特别优选为O. 025飞重量％。另外，为了更进一步提高染色效率，优选进一步添加碘化物。作为该碘化物，例如，可列举出碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。对于这些碘化物的添加比例，在上述染色浴中优选为O. 01(Γ10重量％、更优选为O. 1(Γ5重量％。其中，优选添加碘化钾，且碘和碘化钾的比例(重量比)优选为1:5 1:100的范围、更优选为1:6 1:80的范围、特别优选为1:7 1:70的范围。对与上述染色液接触的接触时间没有特别限制，通常优选为1(Γ200秒的范围内、更优选为15 150秒的范围内、进一步优选为2(Γ130秒的范围内。另外，染色液的温度优选为5 42°C的范围、更优选为1(T35°C的范围内、进一步优选为12 30°C的范围内。另外，可以在接触该染色液的状态下进行PVA系薄膜的横向拉伸，对于此时的总拉伸倍率，相对于未拉伸状态的薄膜优选为Γ4倍、更优选为I. 5 3. 5倍、进一步优选为2 3倍。需要说明的是，在本发明的处理工序不应用本工序的情况下，作为PVA系薄膜和染色液的接触方法，例如，可列举出在装满了染色液的染色浴中浸溃的方法、涂布的方法、喷雾的方法等。利用这些方法时的浸溃时间、染色液的温度和横向拉伸倍率可以根据需要适当来设定。上述交联工序例如是使含有交联剂的交联液与PVA薄膜接触而进行交联的工序。作为上述交联剂，可以使用现有公知的物质。例如，可列举出硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等。这些交联剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。在组合使用两种以上时，例如，优选硼酸和硼砂的组合。其添加比例(摩尔比)优选为4:6、1的范围、更优选为5. 5:4. 5 7:3的范围、最优选为6:4。作为上述交联液，可以使用溶剂中溶解有上述交联剂的溶液。作为上述溶剂，例如可以使用水，还可以进一步含有与水具有相容性的有机溶剂。对上述溶液中的交联剂的浓度没有特别限制，优选为广10重量％的范围、更优选为2飞重量％的范围内。在上述交联液中，从在偏光薄膜的面内获得均匀的光学特性的观点来看，可以添加碘化物。对该碘化物没有特别限制，例如，可列举出碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。另外，碘化物的含量优选为O. 05 15重量％的范围内、更优选为O. 5^8重量％的范围内。上述示例的碘化物可以单独使用一种 或并用两种以上。在并用两种以上时，优选硼酸与碘化钾的组合。作为硼酸和碘化钾的比例(重量比)，优选为1:0. f 1:3. 5的范围、更优选为1:0. 5 1:2. 5的范围。对上述交联液的温度没有特别限制，通常优选为2(T70°C的范围内、更优选为20^400C的范围内。另外，对与PVA薄膜接触的接触时间没有特别限制，通常优选为5 400秒的范围内、更优选为5(Γ300秒的范围内、进一步优选为15(Γ250秒的范围内。另外，可以在接触该交联液的状态下进行PVA系薄膜的横向拉伸，对于此时的总拉伸倍率，相对于未拉伸状态的薄膜优选为2飞倍、更优选为2. 5^4. 5倍、进一步优选为3 4倍。需要说明的是，在本发明的处理工序不应用本工序的情况下，作为PVA系薄膜与交联液的接触方法，例如，可列举出在装满了交联液的交联浴中浸溃的方法、涂布的方法、喷雾的方法等。利用这些方法时的浸溃时间、交联液的温度和横向拉伸倍率可以根据需要适当来设定。上述拉伸工序例如是在使含碘化物水溶液等浴液与PVA薄膜接触的状态下进行横向拉伸的工序。对于总拉伸倍率，相对于未拉伸状态的薄膜优选为3. 5^6倍、更优选为Γ5. 75倍、进一步优选为4. 5 5. 5倍。作为上述含碘化物水溶液中的碘化物，可以使用上述的碘化物，其中，优选例如碘化钾、碘化钠等。在上述水溶液为碘化钾水溶液的情况下，对于其浓度，例如，优选为O. 05^15重量％的范围内，更优选为O. 5^8重量％的范围内。对上述浴液的温度没有特别限制，通常优选为2(T70°C的范围内、更优选为20^400C的范围内。另外，对与PVA薄膜接触的接触时间没有特别限制，通常优选为5 400秒的范围内、更优选为5(Γ300秒的范围内、进一步优选为15(Γ250秒的范围内。需要说明的是，在本发明的处理工序不应用本工序的情况下，作为PVA系薄膜与浴液的接触方法，例如，可列举出在浴液中浸溃的方法、涂布的方法、喷雾的方法等。利用这些方法时的浸溃时间及浴液的温度可以根据需要适当来设定。上述调节工序例如是使其与含碘化物水溶液等调节液接触的工序。作为上述含碘化物水溶液中的碘化物，可以使用上述的碘化物，其中，优选例如碘化钾、碘化钠等。利用该含碘化物水溶液，可以从PVA系薄膜中冲洗掉上述交联工序中使用的残留的硼酸。在上述水溶液为碘化钾水溶液的情况下，对于其浓度，例如，优选为O. 5^20重量％的范围内、更优选为1 15重量％的范围内、进一步优选为I. 5^7重量％的范围内。
对上述调节液的温度没有特别限制，通常优选为15lO°C的范围内、更优选为20^350C的范围内。另外，对与PVA薄膜接触的接触时间没有特别限制，通常优选为2 30秒的范围内、更优选为:Γ20秒的范围内。需要说明的是，本发明的处理工序不应用本工序的情况下，作为PVA系薄膜与调节液的接触 方法，例如，可列举出在装满了调节液的调节浴中浸溃的方法、涂布的方法、喷雾的方法等。利用这些方法时的浸溃时间及调节液的温度可以根据需要适当来设定。作为上述干燥工序，可以使用自然干燥、风干、加热干燥等适当的方法，通常优选使用加热干燥。在进行加热干燥的情况下，对加热温度没有特别限制，通常优选为25飞(TC的范围内、更优选为3(T50°C的范围内、进一步优选为3(T45°C的范围内。另外，干燥时间优选为广10分钟左右。对于通过进行上述各工序制作的偏光薄膜的最终的横向拉伸的总拉伸倍率，相对于上述初始原卷的PVA薄膜优选为4倍以上、更优选为4. 5飞倍。当最终的总拉伸倍率低于4倍时，有时偏光度无法提高。需要说明的是，通过使总拉伸倍率为6倍以下，可以防止PVA薄膜破裂。可以在上述偏光薄膜的至少一个面上设置透明保护薄膜。作为构成该透明保护薄膜的材料，例如可以使用透明性、机械强度、热稳定性、阻水性、各向同性等优异的热塑性树月旨。作为这种热塑性树脂的具体例子，可列举出三醋酸纤维素等纤维素树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸树脂、环状聚烯烃树脂(降冰片烯系树脂)、聚丙烯酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂和它们的混合物。需要说明的是，在偏光薄膜的一侧利用粘接剂层粘贴透明保护薄膜，在另一侧，作为透明保护薄膜，可以使用(甲基)丙烯酸系、聚氨酯系、丙烯酸聚氨酯系、环氧系、有机硅系等热固化性树脂或紫外线固化型树脂。透明保护薄膜中可以含有一种以上的任何适当的添加剂。作为添加剂，例如，可列举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、防着色剂、阻燃剂、成核剂、防静电剂、颜料、着色剂等。透明保护薄膜中的上述热塑性树脂的含量优选为50 100重量％、更优选为50 99重量％、进一步优选为60 98重量％、特别优选为7(Γ97重量％。当透明保护薄膜中的上述热塑性树脂的含量为50重量％以下时，有不能充分显现热塑性树脂固有的高透明性等之虞。另外，作为透明保护薄膜，可列举出日本特开2001-343529号公报(W0 01/37007)中记载的聚合物薄膜，例如，含有(A)侧链上具有取代和/或非取代酰亚胺基的热塑性树脂和(B)侧链上具有取代和/或非取代苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体例子，可列举出含有由异丁烯与N-甲基马来酰亚胺形成的交替共聚物和丙烯腈 苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。薄膜可以使用由树脂组合物的混合挤出物等形成的薄膜。由于这些薄膜的相位差小、光弹性系数小，因此，可以消除由偏光板的应变引起的不均等不良情况，而且由于透湿度小，因此加湿耐久性优异。透明保护薄膜的厚度可以适当确定，一般从强度、处理性等操作性、薄层性等观点考虑，为I飞00 μ m左右。尤其优选为广300μπκ更优选为5 200μπι。透明保护薄膜为5^150 μ m的情况是特别优选的。需要说明的是，在偏光薄膜的两侧设置透明保护薄膜时，其表面和背面可以使用由相同的聚合物材料形成的保护薄膜，也可以使用由不同的聚合物材料等形成的保护薄膜。作为本实施方式的透明保护薄膜，优选使用选自纤维素树脂、聚碳酸酯树脂、环状聚烯烃树脂和(甲基)丙烯酸树脂中的任意至少一种。纤维素树脂是纤维素和脂肪酸的酯。作为这种纤维素酯系树脂的具体例子，可列举出三醋酸纤维素、二醋酸纤维素、三丙基纤维素、二丙基纤维素等。其中，特别优选三醋酸纤维素。三醋酸纤维素有许多产品在市场上销售，在获得的容易性和成本方面也是有利的。作为三醋酸纤维素的市售品的例子，可列举出FUJIFILM Corporation制造的商品名“UV-50 ”、“UV-80 ”、“ SH-80 ”、“ TD-80U”、“ TD-TAC”、“UZ-TAC”、柯尼卡公司制造的 “KC 系列”等。一般这些三醋酸纤维素的面内相位差(Re)几乎为零，厚度方向相位差(Rth)为小于等于约60nm。作为环状聚烯烃树脂的具体例子，优选为降冰片烯系树脂。环状烯烃系树脂是以环状烯烃为聚合单元进行聚合得到的树脂的统称，例如，可列举出日本特开平1-240517号·公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等中所记载的树脂。作为具体例子，可列举出环状烯烃的开环聚合物(共聚物)、环状烯烃的加聚物、环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃的共聚物(代表性的为无规共聚物)以及用不饱和羧酸、其衍生物将上述聚合物改性而成的接枝聚合物以及上述聚合物的氢化物等。作为环状烯烃的具体例子，可列举出降冰片烯系单体。作为环状聚烯烃树脂，有各种产品在市场上销售。作为具体例子，可列举出ZEONCORPORATION 制造的商品名 “ZE0NEX”、“ZE0N0R”，JSR CORPORATION 制造的商品名 “ART0N”、TICONA公司制造的商品名“Topas”、三井化学株式会社制造的商品名“APEL”。作为(甲基)丙烯酸系树脂，Tg(玻化温度)优选为115°C以上、更优选为120°C以上、进一步优选为125°C以上、特别优选为130°C以上。通过使Tg为115°C以上，可形成耐久性优异的偏光板。对上述(甲基)丙烯酸系树脂的Tg的上限值没有特别限制，从成型性的观点考虑，优选为170°C以下。由(甲基)丙烯酸系树脂可以获得面内相位差(Re)、厚度方向相位差(Rth)几乎为零的薄膜。作为(甲基)丙烯酸系树脂，在不损害本发明的效果的范围内，可以采用任意适当的(甲基)丙烯酸系树脂。例如，可列举出聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯_(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如，甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。优选列举出聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸Cf6烷基酯。更优选列举出以甲基丙烯酸甲酯为主要成分(5(Γ100重量％、优选为7(Γ100重量％)的甲基丙烯酸甲酯系树脂。作为(甲基)丙烯酸系树脂的具体例子，例如，可列举出Mitsubishi RayonCo. , Ltd.制造的Acrypet VH, Acrypet VRL20A，日本特开2004-70296号公报中所记载的分子内具有环结构的(甲基)丙烯酸系树脂、通过分子内交联、分子内环化反应获得的高Tg (甲基)丙烯酸树脂系。作为(甲基)丙烯酸系树脂，还可以使用具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树月旨。因为其具有高耐热性、高透明性、由双轴拉伸带来的高机械强度。
作为具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂，可列举出日本特开2000-230016号公报、日本特开2001-151814号公报、日本特开2002-120326号公报、日本特开2002-254544号公报、日本特开2005-146084号公报等中记载的具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂。上述透明保护薄膜通常使用正面相位差小于40nm、且厚度方向相位差小于80nm的薄膜。正面相位差Re用Re = (nx-ny) Xd表示。厚度方向相位差Rth用Rth = (ηχ-ηζ) X d表示。另外，Nz系数用Nz= (nx-nz)/(nx-ny)表示。[其中,将薄膜的慢轴方向、快轴方向及厚度方向的折射率分别设定为nx、ny、nz, d(nm)为薄膜的厚度。慢轴方向设定为薄膜面内的折射率最大的方向。]。需要说明的是，透明保护薄膜优选尽可能不带颜色。优选使用厚度方向的相位差值为-90nnT+75nm的保护薄膜。通过使用所述厚度方向的相位差值(Rth)为-90nnT+75nm的保护薄膜，可以基本上消除因透明保护薄膜导致的偏光板的着色(光学着色)。厚度方向相位差值(Rth)进一步优选为-80nnT+60nm、特别优选为-70nnT+45nm。另一方面，作为上述透明保护薄膜，可以使用具有正面相位差为40nm以上和/或厚度方向相位差为80nm以上的相位差的相位差板。正面相位差通常控制在4(T200nm的范·围，厚度方向相位差通常控制在8(T300nm的范围。在使用相位差板作为透明保护薄膜时，由于该相位差板还作为透明保护薄膜发挥作用，因此，可以实现薄型化。上述透明保护薄膜在涂布粘接剂之前可以进行表面改性处理。作为具体的处理，可列举出电晕处理、等离子体处理、底漆处理、皂化处理等。也可以对上述透明保护薄膜的没有粘接偏光薄膜的面进行硬涂层处理、防反射处理、以防粘连、漫射或防眩为目的的处理。需要说明的是，上述防反射层、防粘连层、漫射层、防眩层等可以设置在透明保护薄膜本身之上，也可以作为光学层与透明保护薄膜分开设置。本发明的偏光板通过使用上述粘接剂将透明保护薄膜与偏光薄膜粘贴来制造。该制造方法包括以下工序在偏光薄膜的用于形成上述粘接剂层的面和/或透明保护薄膜的用于形成上述粘接剂层的面上涂布上述粘接剂的工序；借助上述偏光板用粘接剂使偏光薄膜与透明保护薄膜粘贴的工序。本实施方式的偏光板在实际使用时可以以与其它光学层层叠而成的光学薄膜的形式使用。对该光学层没有特别限制，例如，可以使用一层或两层以上的反射板、半透射板、相位差板(包括1/2、1/4等的波长板)、视场角补偿薄膜等用于形成液晶显示装置等的光学层。在偏光板上层叠有上述光学层的光学薄膜还可以在液晶显示装置等的制造过程中通过依次分别层叠的方式来形成，但预先层叠形成光学薄膜时，具有品质的稳定性、组装操作等优异且可改善液晶显示装置等的制造工序的优点。层叠可使用粘合层等适当的粘接方法。在粘接上述偏光板、其它光学薄膜时，它们的光学轴可以根据目标相位差特性等设定为适当的配置角度。在上述偏光板、层叠有至少一层偏光板的光学薄膜上还可以设置用于与液晶单元等其他部件粘接的粘合层。对形成粘合层的粘合剂没有特别限制，例如，可以适当选择以丙烯酸系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系、橡胶系等聚合物为基础聚合物的粘合剂使用。尤其，可优选使用如丙烯酸系粘合剂那样的光学透明性优异、显示出适度的润湿性、内聚性和粘接性的粘合特性、且耐候性、耐热性等优异的粘合剂。为了防止在实际使用之前污染粘合层的露出面等，可以临时粘附隔离体将其覆盖。由此，可以防止在通常的操作状态下接触粘合层。作为隔离体，不考虑满足上述厚度条件，例如可以使用对塑料薄膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网状物、发泡片材、金属箔、它们的层压体等适当的薄片体根据需要用有机硅系、长链烷基系、氟系、硫化钥等适当的剥离剂进行涂布处理而获得的隔离体等现有适当的隔离体。本实施方式的偏光板可以优选用于液晶显示装置、有机电致发光装置等各种图像显示装置。在应用于液晶显示装置时，本实施方式的偏光板按照光透射轴分别与液晶单元的表面和背面正交的方式配置。由此，可以得到可见光的波长区域的漏光减少、且防止了显示画面产生变色的液晶显示装置。对上述液晶单元没有特别限制，例如可以应用TN型、STN型、π型、VA型、IPS型等任意类型的液晶单元。
实施例下面，示例性地详细说明本发明的适宜的实施例。然而，该实施例中记载的材料、配合量等只要不是特别限定的记载，本发明就并不限定于这些。(实施例I)[PVA薄膜的准备]准备原卷PVA薄膜(Kuraray Co. , Ltd.制造、商品名VF-PS750)。该PVA薄膜的长度为200m、宽度为540mm、厚度为75 μ m。使用拉幅拉伸机，用拉幅设备(把持部)把持上述PVA薄膜的宽度方向的两端，对于上述PVA薄膜，一边沿其长度方向运送，一边实施下述各工序。利用上述拉幅设备的夹持端的长度为25mm、夹持端的宽度为50mm。另外，上述PVA薄膜的长度方向上相邻的拉幅设备之间的距离为5mm。[偏光薄膜的制作]使用上述图I所示的本发明的制造装置，依次进行溶胀工序、染色工序、交联工序、拉伸工序、调节工序、干燥工序。更详细的情况如下所述。需要说明的是，溶胀工序、染色工序、交联工序、拉伸工序和调节工序的各工序中使用的各处理槽依次配置在使把持部移动的导轨间。PVA薄膜的在处理区域的宽度方向的距离、即被运送至各工序之前的距离如下述表I所示。需要说明的是，表I中的开放部是指结束了利用把持部把持PVA薄膜的状态。另外，PVA薄膜的运送速度为2. 5m/min、各处理槽中的处理液的液深为150mm(参照下述表2)。[表 I]
权利要求
1.一种光学薄膜的制造方法，其包含如下处理工序，即，在把持薄膜的宽度方向的两端部的状态下，一边使被连续运送的该薄膜的下表面与装满于处理槽的处理液的液面接触，一边运送该薄膜。
2.根据权利要求I所述的光学薄膜的制造方法，其中，边使所述薄膜沿其宽度方向逐渐拉伸边进行所述处理工序。
3.根据权利要求I所述的光学薄膜的制造方法，其中，所述处理液的粘度为IOOmPa*s以下，所述处理槽中的所述处理液的液深A (mm)与所述薄膜的运送速度B(mm/min)满足B/A<18 (1/min)的关系。
4.根据权利要求I所述的光学薄膜的制造方法，其中，所述薄膜的下表面的与所述处理液相接触的接触面为薄膜宽度方向的两端的把持部的内侧区域。
5.根据权利要求I所述的光学薄膜的制造方法，其中，作为所述处理液，使用至少包含水和、二色性物质或交联剂的处理液。
6.根据权利要求I所述的光学薄膜的制造方法，其中，所述处理液被连续供给至所述处理槽。
7.一种光学薄膜的制造装置，其至少备有用于在把持薄膜的宽度方向的两端部的状态下运送该薄膜使得薄膜连续通过任意的处理工序的成对的把持部、和装满用于对所述薄膜进行任意处理的处理液的处理槽，所述成对的把持部在所述薄膜的长度方向以任意间隔配置有多个，边使各成对的把持部相互逐渐远离边运送所述薄膜，由此使该薄膜横向拉伸，所述处理槽配置在被运送的所述薄膜的下侧，使所述薄膜的下表面接触所述处理液，由此进行该薄膜的处理。
8.根据权利要求7所述的光学薄膜的制造装置，其中，所述处理槽中的所述处理液的液深A (mm)与所述薄膜的运送速度B(mm/min)满足B/A〈18 (1/min)的关系。
9.根据权利要求7所述的光学薄膜的制造装置，其中，所述处理槽比所述薄膜的宽度窄，该薄膜的下表面的与所述处理液相接触的接触面为其宽度方向的两端部的内侧区域。
10.根据权利要求7所述的光学薄膜的制造装置，其中，所述处理槽中设有连续供给所述处理液的处理液供给部。
全文摘要
本发明的光学薄膜的制造方法包含如下处理工序，即，在把持薄膜的宽度方向的两端部的状态下，一边使被连续运送的该薄膜的下表面与装满于处理槽的处理液的液面接触，一边运送该薄膜。本发明的光学薄膜的制造方法能使用小型且简易的制造装置同时进行液体对薄膜的接触和利用拉幅机方式等的薄膜的沿宽度方向的拉伸。
文档编号B29C55/02GK102933644SQ20118001526
公开日2013年2月13日 申请日期2011年3月22日 优先权日2010年3月24日
发明者秦和也, 平田聪, 望月政和, 近藤诚司 申请人:日东电工株式会社