偏振膜、含有偏振膜的光學(xué)膜疊層體、以及拉伸疊層體制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供厚度為10μm以下的高光學(xué)特性的偏振膜。其是二色性物質(zhì)發(fā)生了取向的由聚乙烯醇類樹脂形成的連續(xù)帶狀偏振膜，其中，所述偏振膜是由包含聚乙烯醇類樹脂層的疊層體經(jīng)拉伸而形成的厚度為10μm以下的偏振膜，并且，單體透射率為T、偏振度為P時，所述偏振膜具有滿足下述條件的光學(xué)特性：P＞-(100.929T-42.4-1)×100(其中，T＜42.3)以及P≥99.9(其中，T≥42.3)。該偏振膜可通過利用由氣體氛圍中的輔助拉伸與硼酸水溶液中拉伸構(gòu)成的2階段拉伸工序?qū)Π赡ぴ诜蔷怎ヮ悷崴苄詷渲w材料上的聚乙烯醇類樹脂層的疊層體進行拉伸而制造。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供厚度為10μm以下的高光學(xué)特性的偏振膜。其是二色性物質(zhì)發(fā)生了取向的由聚乙烯醇類樹脂形成的連續(xù)帶狀偏振膜，其中，所述偏振膜是由包含聚乙烯醇類樹脂層的疊層體經(jīng)拉伸而形成的厚度為10μm以下的偏振膜，并且，單體透射率為T、偏振度為P時，所述偏振膜具有滿足下述條件的光學(xué)特性：P＞-(100.929T-42.4-1)×100(其中，T＜42.3)以及P≥99.9(其中，T≥42.3)。該偏振膜可通過利用由氣體氛圍中的輔助拉伸與硼酸水溶液中拉伸構(gòu)成的2階段拉伸工序?qū)Π赡ぴ诜蔷怎ヮ悷崴苄詷渲w材料上的聚乙烯醇類樹脂層的疊層體進行拉伸而制造。【專利說明】偏振膜、含有偏振膜的光學(xué)膜疊層體、以及拉伸疊層體本申請是申請日為2011年09月05日、申請?zhí)枮?01110261028.7的中國專利技術(shù)專利申請“偏振膜、含有偏振膜的光學(xué)膜疊層體、以及拉伸疊層體”的分案申請。
本專利技術(shù)涉及偏振膜、含有偏振膜的光學(xué)膜疊層體、以及用于制造含有偏振膜的光學(xué)膜疊層體的拉伸疊層體。本專利技術(shù)的偏振膜是由聚乙烯醇類樹脂形成的厚度為10 μ m以下的偏振膜，且在該偏振膜中，二色性物質(zhì)發(fā)生了取向。
技術(shù)介紹
已知有通過對聚乙烯醇類樹脂(以下稱為“PVA類樹脂”)層實施染色處理及拉伸處理，來制造吸附有二色性物質(zhì)、并使二色性物質(zhì)發(fā)生了取向的偏振膜、即所謂起偏器(以下稱為“偏振膜”)的方法。但就厚度為IOym以下的偏振膜而言，使用單層體制造偏振膜的情況下，通常無法在不使染色工序和/或拉伸工序中發(fā)生溶解和/或斷裂的情況下制造出均勻的厚度。對此，已公開了如圖25的簡圖所示的下述制造方法:通過使用熱塑性樹脂基體材料，在樹脂基體材料上形成PVA類樹脂層，并與樹脂基體材料一體地進行染色和拉伸處理，來制造偏振膜，該方法是公知的。當(dāng)然，利用這樣的制法得到的偏振膜也是公知的。作為具體例,示出參考例I或3。就參考例I的情況而言，通過在熱塑性樹脂基體材料上涂布PVA類樹脂的水溶液，并干燥水分，來制作在熱塑性樹脂基體材料上形成有薄的PVA類樹脂層的疊層體。使用例如配置于烘箱中的拉伸裝置，以110°C的拉伸溫度對所制作的疊層體進行氣體氛圍中的拉伸。接著，通過對經(jīng)拉伸而取向了的PVA類樹脂層進行染色，使二色性物質(zhì)吸附于該PVA類樹脂層。或者，就參考例3的情況而言，通過對所制作的疊層體進行染色，使二色性物質(zhì)吸附于該疊層體。然后，以90°C的拉伸溫度對吸附有二色性物質(zhì)的疊層體進行氣體氛圍中的拉伸。由此制造的二色性物質(zhì)發(fā)生了取向的由PVA類樹脂形成的偏振膜已被公知(例如，參見專利文獻2?5)。與由PVA類樹脂的單層體構(gòu)成的偏振膜的制造方法相比，使用熱塑性樹脂基體材料的偏振膜的制造方法由于能夠更為均勻地制造偏振膜，已受到矚目。對于貼合在液晶單元的正面和反面的用于液晶顯示裝置的偏振膜而言，利用由單層體構(gòu)成的偏振膜的制造方法制造時，可如下地進行:如日本特開2005-266325號公報(專利文獻I)所公開的那樣，使50?80 μ m厚的PVA類樹脂單層體經(jīng)過例如具有不同圓周速度的多組輥的傳輸裝置，通過浸潰于染色液中使二色性物質(zhì)吸附于PVA類樹脂單層體，并在60°C左右的水溶液中進行拉伸。所制造的偏振膜由單層體構(gòu)成，其厚度為15?35μπι。目前，利用該方法制造的偏振膜作為具有單體透射率42%以上、偏振度99.95%以上的光學(xué)特性的偏振膜，已被應(yīng)用于大型電視用途。但由于PVA類樹脂為親水性，因此，偏振膜對于溫度、濕度的變化敏感，其容易因周圍的環(huán)境變化而發(fā)生伸縮，因而容易產(chǎn)生裂縫。因此，為了抑制伸縮、減輕溫度及濕度的影響，就電視用偏振膜而言，通常使用在偏振膜的兩面貼合有作為保護膜的40?80 μ m的TAC (三乙酸纖維素類)膜的疊層體。但即便如此，在使用由單層體構(gòu)成的偏振膜的情況下，由于偏振膜的薄膜化有限，因此難以完全抑制伸縮，包含這類偏振膜的光學(xué)膜疊層體在隔著粘接層或粘合層被貼合于其它光學(xué)膜或液晶單元等構(gòu)件上時，會導(dǎo)致在各構(gòu)件產(chǎn)生由偏振膜的伸縮引起的應(yīng)力。該應(yīng)力會成為液晶顯示裝置發(fā)生顯示不均的原因。由于該顯示不均基于由偏振膜的收縮應(yīng)力引起的上述構(gòu)件的光彈性的產(chǎn)生或構(gòu)件的變形，因此，為了減少該顯示不均的發(fā)生，所使用的構(gòu)件限于例如低光彈性、低雙折射材料。另外，由于偏振膜的收縮應(yīng)力會引起光學(xué)膜疊層體從液晶單元上剝離等，因此，要求使用高粘接力的粘合劑。但是，使用這類高粘接力的粘合劑時，在重新加工性等方面存在問題。這是由單層體構(gòu)成的偏振膜的技術(shù)問題。因此，要求能夠代替難以進行薄膜化的由單層體構(gòu)成的偏振膜的制造的偏振膜的制造方法。但是，使例如厚度為50 μ m以下的PVA類樹脂層經(jīng)過具有不同圓周速度的多組輥的傳輸裝置，在60°C左右的水溶液中進行拉伸來制造具有10 μ m以下的均勻厚度的偏振膜時，由親水性高分子組合物形成的PVA類樹脂層會伴隨拉伸而發(fā)生薄膜化，隨之會引發(fā)溶解或無法承受拉伸張力而發(fā)生斷裂。即，難以由單層體構(gòu)成的PVA類樹脂層穩(wěn)定地制造偏振膜。于是，作為新的偏振膜的制造方法，已提出了專利文獻2?5中所公開的技術(shù)。在該技術(shù)中，通過在具有厚度的熱塑性樹脂基體材料上成膜PVA類樹脂層，并將成膜的PVA類樹脂層與熱塑性樹脂基體材料一體地拉伸，來制作偏振膜。這些技術(shù)中，使用例如配置于烘箱中的拉伸裝置，在通常60°C?110°C的溫度下對由熱塑性樹脂基體材料和PVA類樹脂層構(gòu)成的疊層體進行氣體氛圍中的拉伸。然后，通過對經(jīng)拉伸而取向的PVA類樹脂層染色，使二色性物質(zhì)吸附于該PVA類樹脂層?；蛘撸ㄟ^對由熱塑性樹脂基體材料和PVA類樹脂層構(gòu)成的疊層體中所含的PVA類樹脂層染色，使二色性物質(zhì)吸附于該PVA類樹脂層。接著，在通常60°C?110°C的溫度下對包含吸附有二色性物質(zhì)的PVA類樹脂層的疊層體進行氣體氛圍中的拉伸。以上為專利文獻2?5中公開的二色性物質(zhì)發(fā)生了取向的偏振膜的制造方法。更具體而言，首先，通過在熱塑性樹脂基體材料上涂布含有PVA類樹脂的水溶液，并干燥水分，來形成數(shù)十μ m厚的PVA類樹脂層。然后，使用配置于烘箱中的拉伸裝置，對由熱塑性樹脂基體材料和PVA類樹脂層構(gòu)成的疊層體，邊加熱邊進行氣體氛圍中的拉伸。接著，通過將經(jīng)過拉伸的疊層體浸潰于染色液中，使PVA類樹脂層吸附二色性物質(zhì)，從而制成數(shù)厚的二色性物質(zhì)發(fā)生了取向的偏振膜。這是使用了熱塑性樹脂基體材料的偏振膜的傳統(tǒng)制造方法。就利用這樣的制造方法制成的偏振膜而言，從大型顯示元件的薄膜化、顯示不均的消除、減少產(chǎn)廢量等觀點考慮，是大有應(yīng)用前景的。但迄今為止，利用這樣的制造方法制成的偏振膜所存在的下述技術(shù)問題仍未得到解決:如圖25 (示出了參考例I?3的偏振膜的光學(xué)特性)所示，由偏光性能表征的光學(xué)特性仍始終處于較低水平，無法實現(xiàn)光學(xué)特性聞的聞功能偏振月旲。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2005-266325號公報專利文獻2:日本專利4279944號公報專利文獻3:日本特開2001-343521號公報專利文獻4:日本特公平8-12296號公報專利文獻5:美國專利4，659，523號說明書非專利文獻I:H.ff.Siesler, Adv.Polym.Sc1.，65，I (1984)
技術(shù)實現(xiàn)思路
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【技術(shù)保護點】
一種拉伸疊層體，其用于制造包含偏振膜的光學(xué)膜疊層體，所述拉伸疊層體包含非晶性酯類熱塑性樹脂基體材料和成膜在該非晶性酯類熱塑性樹脂基體材料上的聚乙烯醇類樹脂層，所述非晶性酯類熱塑性樹脂基體材料包含取向函數(shù)設(shè)定為0.10以下、且經(jīng)過了氣體氛圍中的輔助拉伸的非晶性聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述聚乙烯醇類樹脂的結(jié)晶度設(shè)定為27%以上且40%以下、且取向函數(shù)設(shè)定為0.05以上且0.35以下。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：后藤周作，喜多川丈治，宮武稔，森智博，上條卓史，
申請(專利權(quán))人：日東電工株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：