偏振膜及其制造方法以及偏振板技术

本发明专利技术提供一种偏振膜、以及该偏振膜上形成有保护层的偏振板，关于所述偏振膜，使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂(PVA)膜，硼含量处于1～3.5重量％的范围内，裁切成将吸收轴作为长边的2mm×10mm的大小且于80℃下加热4小时时，其吸收轴方向上的收缩力为2.8N以下，且正交色调的b值处于－2.2～+0.5的范围内。依次对PVA膜施行碘染色、硼酸处理及水洗，并且在硼酸处理或者在其之前的阶段中进行单轴拉伸，在上述硼酸处理与水洗之间实施对膜进行干燥的一次干燥，由此可制造该偏振膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】偏振膜及其制造方法以及偏振板 技術分野 本专利技术涉及适用于液晶显示装置的偏振膜、该偏振膜的制造方法以及偏振板。详 细而言，涉及可实现中性灰且耐久性也优异的偏振膜、该偏振膜的制造方法、以及将透明保 护层形成于偏振膜而得的偏振板。 背景技術 液晶显示装置具有低消耗电力、低电压工作、轻质、薄型等特征，被用于各种显示 用器件中。一般来说，构成液晶显示装置的液晶面板具备在液晶单元的表面贴合有偏振板 的构成。通常，偏振板具有下述结构，即，在二色性色素发生吸附取向的包含聚乙烯醇系树 脂的偏振膜（也称作偏振片）的单面或双面层叠有透明的保护膜。作为二色性色素，一般 可使用碘或二色性有机染料。 将二色性有机染料作为二色性色素的染料系偏振膜以及使其与保护膜贴合而得 的染料系偏振板的耐久性、尤其是耐热性优异，因此，主要用于曝露于高温下的机会多的领 域、例如以汽车导航系统为代表的汽车内装品、以及液晶放映机的领域。与此相对，将碘作 为二色性色素的碘系偏振膜以及使其与保护膜贴合而得的碘系偏振板与染料系偏振板相 比而言，偏振性能更加优异，因此，被用于以电视机为代表的广泛的领域中。 参照图5对以往被广泛采用的偏振膜的制造方法加以说明。在此，以将碘用作二 色性色素的情况为例进行说明，但是，对于将二色性有机染料作为二色性色素的情况来说， 只要将以下的说明中的碘变为二色性色素，则后面基本上相同。 包含聚乙烯醇系树脂的原卷膜10首先利用放出辊11进行放卷，然后被导入到将 水作为溶胀浴的溶胀槽13中，在此，浸渍在溶胀浴（水）中来实施溶胀处理。实施溶胀处 理后的膜被导入到将包含碘的水溶液作为染色浴的染色槽15中，在此染色，吸附碘。然后， 被导入到将包含硼酸的水溶液作为处理浴的固定槽17中，吸附有碘的聚乙烯醇系树脂在 此借助硼酸而发生交联，将碘固定。 在硼酸处理或其之前的阶段中，可对聚乙烯醇系树脂膜实施用于使碘发生取向的 单轴拉伸。该单轴拉伸可以在固定槽17中与硼酸处理同时进行，也可以在染色槽15中与 染色同时进行，还可以在染色槽15及固定槽17两者中分别与染色同时进行以及与硼酸处 理同时进行，也可以在染色槽15与固定槽17之间设置拉伸槽而与两者分开进行，另外，还 可以在染色槽15之前，通常在溶胀槽13之前独立设置拉伸机构而以干式的方式进行。 实施了硼酸处理后的膜接着被导入到将水作为水洗浴的水洗槽19中，在此，将附 着于膜上但未被固定的碘或硼酸等药品、以及垃圾等异物洗掉，最后，利用最终干燥炉23 对膜实施干燥。经过最终干燥炉23而得的偏振膜30被卷取于卷取辊27。图5示出了将使 碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜而得的偏振膜30暂时卷取于卷取辊27时的形态，但是，在 此，不进行卷取而供给至接下来的贴附保护膜的工序，连续制造出偏振板的情况也广泛被 施行。 对于由此制造出的以往的碘系偏振膜而言，并不能说其包括耐热性、耐湿热性在 内的耐久性必然充分。因此，在日本特开平7-198939号公报（专利文献1)中，尤其是为了 改善包含聚乙烯醇系树脂的偏振膜的耐湿热性，提出了下述方法：设置2个以上硼酸处理 工序，且在各个工序中将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在硼化合物浓度不同的处理液中，使得相 对于聚乙烯醇系树脂膜的总重量而言含有硼原子4. 5?7重量％。 通过如上所述地提高偏振膜中的硼含量，从而可得到交联度得以提高，且即使在 高温高湿环境中长时间放置，其偏振度的降低也少的偏振膜。但是，由于交联度提高，因此 加热时的偏振膜的收缩力变大。因此，在将使该偏振膜与保护膜贴合而得的偏振板贴合于 玻璃板或液晶面板的状态下，在交替重复进行高温和低温的试验、所谓的热循环试验时，有 时偏振膜沿着拉伸方向发生断裂。 因此，在日本特开2009-104062号公报（专利文献2)中提出了下述方法：减少用 于硼酸处理工序的硼酸处理浴中的硼酸量，并且将硼酸处理工序分为2个阶段，使第二阶 段的硼酸处理浴中的硼酸量进一步变少且使第二阶段的硼酸处理的温度也变低，由此使偏 振膜中的硼含量变少，从而使偏振膜的耐久性提高。由此，可得到下述偏振膜：偏振膜中的 硼含量处于3?3. 9重量％的范围，且将偏振膜的吸收轴（拉伸轴）方向作为短边而裁切 成2mmX 8mm的大小，加热至80°C，此时，与吸收轴正交的方向的收缩力为2· 8N以下。对于 这样的偏振膜而言，与拉伸轴正交的方向的收缩力小，因此，在热循环试验中不易断裂，因 而耐久性优异。 另一方面，尤其是对碘系偏振膜及偏振板而言，为了在应用于液晶显示装置时能 够显示出本来的颜色，而希望透射光成为中性灰、即中性色。例如，在日本特开2002-169024 号公报（专利文献3)中示出了实现了中性灰的白色显示及黑色显示的碘系偏振板及其制 造方法。
技术实现思路
虽然根据上述专利文献2中提出的方法可得到耐久性优异的偏振膜，然而透射光 的正交色调有时从中性灰向蓝色发生偏移，此时，自然变成了感觉为蓝色的图像显示。这样 的感觉为蓝色的偏振板容易在硼酸处理所使用的处理浴的硼酸浓度过低的情况下、或硼酸 处理后的水洗过度的情况下得到。即，若偏振膜中的硼含量变少，则偏振膜或偏振板的正交 色调处于容易向蓝色偏移的趋势。 本专利技术的课题之一在于，提供赋予对于热循环试验的耐久性优异的偏振板、且正 交色调成为中性灰的偏振膜及其制造方法。本专利技术的另一课题在于，提供使保护层形成于 该偏振膜、且依然对于热循环试验的耐久性优异、并且正交色调成为中性灰的偏振板。 即，根据本专利技术，可提供下述偏振膜：使碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜，硼含 量处于1?3. 5重量％的范围内，裁切成将吸收轴方向设为长边的2mmX 10mm的大小且 于80°C加热4小时时，其在吸收轴方向上的收缩力为2. 8N以下，并且正交色调的b值处 于-2. 2?+0. 5的范围内。 对于该偏振膜而言，优选上述收缩力为2. 1N以下，另外，优选正交色调的b值处 于-1. 0?0的范围内。 对于上述偏振膜而言，可通过下述方法制造：依次对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘 吸附的染色工序、硼酸处理工序及水洗工序，并且在上述硼酸处理工序或其之前的阶段中 实施进行单轴拉伸的拉伸工序，在上述硼酸处理工序与水洗工序之间，实施对聚乙烯醇系 树脂膜进行干燥的一次干燥工序。 在该方法中，一次干燥工序优选按照如下方式进行：在将即将进入该一次干燥工 序之前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为I、将经过该一次干燥工序后且进入水洗工序 前的聚乙烯醇系树脂膜的水分率设为Wi时，使下式（1)表示的水分减少率成为5?95重 量％、特别是成为30?80重量％的范围内。 水分减少率=〔（Wq-D/W。〕X100 (1) 另外，一次干燥工序优选在40?300°C的温度下进行1?100秒。该一次干燥工 序优选利用对聚乙烯醇系树脂膜吹送热风的方法、使其直接接触发热构件的方法、以及对 其照射辐射能量的方法中的1种或2种以上的方法来进行。 在这些方法中，通过对经过水洗工序后的聚乙烯醇系树脂膜实施最终干燥工序， 从而获得目标偏振膜。 此外，根据本专利技术，还可提供具备上述的任一种偏振膜、和形成于该偏振膜的至少 单面的透明保护层的偏振板。 对于本专利技术的偏振膜而言，即使放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振膜，其特征在于，是碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜的偏振膜，硼含量处于1～3.5重量％的范围内，在裁切为将吸收轴方向作为长边的2mm×10mm大小、且于80℃加热4小时时，其在吸收轴方向上的收缩力为2.8N以下，并且正交色调的b值处于‑2.2～+0.5的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.23 JP 2012-0107571. 一种偏振膜，其特征在于，是碘吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜的偏振膜， 硼含量处于1?3. 5重量％的范围内， 在裁切为将吸收轴方向作为长边的2mmX 10mm大小、且于80°C加热4小时时，其在吸收 轴方向上的收缩力为2· 8N以下，并且 正交色调的b值处于-2. 2?+0.5的范围内。2. 根据权利要求1所述的偏振膜，其中， 所述收缩力为2. 1N以下，所述正交色调的b值处于-1. 0?0的范围内。3. -种偏振膜的制造方法，其特征在于，是依次对聚乙烯醇系树脂膜实施使碘吸附的 染色工序、硼酸处理工序及水洗工序，并且在所述硼酸处理工序或其之前的阶段中实施进 行单轴拉伸的拉伸工序，从而制造偏振膜的方法，其中， 在所述硼酸处理工序与所述水洗工序之间，实施对所述聚乙烯醇系树脂膜进行干燥的 一次干燥工序。4. 根据权利要求3所述的制造方法，其中， 所述一次干燥工序按照如下方式进行：在将即将进入该一次干燥工序之前...

【专利技术属性】
技术研发人员：李原氾，田崎诚，松元浩二，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP