起偏振片、其制备方法和液晶显示器技术

本发明专利技术提供了一种便宜的长且为卷状的高性能起偏振片，其光滑度优异，并且不易因外来光受损，它包括一倾斜取向的偏振薄膜，该偏振薄膜能够提高冲压起偏振片的步骤中的产率；本发明专利技术还提供了这种起偏振片的制备方法；和使用这种起偏振片的液晶显示器。本发明专利技术提供了一种长的卷状起偏振片，包括一偏振薄膜，其中该偏振薄膜的吸收轴与纵向既不平行也不垂直，其在５５０ｎｍ下的偏振度为８０％或更大，在５５０ｎｍ下的单片透射比为３５％或更大；还提供了这种起偏振片的制备方法和使用这种起偏振片的液晶显示器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种长的起偏振片，由此可以高产率地获得一具有优异偏振性能的起偏振片；这些起偏振片的制备方法；以及使用这种起偏振片的液晶显示器。
技术介绍
随着液晶显示器(本文后面称之为“LCD”)的普及，对起偏振片的需求陡然增加。所述起偏振片通常包括一具有偏振能力的偏振层和一与所述偏振层的两个表面或一个表面通过一粘合层相连的保护薄膜。用于所述偏振薄膜的材料主要是聚乙烯醇(本文后面称之为“PVA”)。一PVA薄膜经单轴延伸，然后用碘或二色性染料染色或者先染色再延伸，并且该薄膜还用硼化合物交联形成一用于该偏振层的偏振薄膜。就保护薄膜而言，主要使用三乙酸纤维素酯，这是由于该薄膜光学上透明并且双折射小。所述偏振薄膜通常是通过沿运行方向(纵向)单轴延伸一连续薄膜制得的，因此该偏振薄膜的吸收轴几乎与纵向平行。在传统LCD中，起偏振片相对图象平面的垂直方向或横向以45°将其吸收轴倾斜而放置，因此，制得的卷状起偏振片在冲压步骤中必需相对卷的纵向以45°的方向冲压。然而，如果以45°方向冲压该起偏振片的话，在卷边缘附加产生不能使用的部分，尤其是在大型起偏振片的情况下，产率降低，结果，废料不利地增加。为了防止着色或影响光学补偿如将视角放大，还使用相差薄膜，将其附着在一起偏振片或类似物上形成LCD，并要求其相对起偏振片的透射轴以不同角度调整其取向轴。通常，使用一种由在纵向或横向单轴延伸的薄膜通过冲压其周边切割该相差薄膜以便其取向轴相对该面呈一预定倾斜角的方法，并且与该起偏振片类似，产率降低是一个问题。而且，当附着另一光学元件，例如λ/4板时，必需每一个嵌板上都附着上，并且该过程麻烦。此外，需要一层压多个薄膜同时严格控制该角度的制备步骤并且由于角度滑动，产生漏光，因此造成黑色部分颜色变成黄色或蓝色的现象。因此，需要卷对卷附着。为了解决上述问题，提出了几种相对薄膜运输方向(纵向)以所需角度倾斜聚合物的取向轴的方法。JP-A-2000-9912(本文所用的术语“JP-A”是指“未审公开的日本专利申请”)描述了一种这样一种工艺，在纵向或横向单轴延伸一塑料薄膜的同时，通过改变延伸方向的右边和左边之间的延伸速度将该薄膜以与上述延伸方向不同的纵向或横向拉伸延伸。然而，根据该方法，例如在使用一拉幅机系统的情况下，必需改变右边和左边之间的运行速度，这样引起拖拉、皱褶或薄膜滑动，结果，几乎不能获得所需倾斜角(在起偏振片内45°)。为了降低右边和左边之间的速度上的差异，延伸步骤必需延长，并且设备成本大大增加。JP-A-3-182701公开了一种相对薄膜运行方向的延伸轴为任意角θ的薄膜的制备方法，使用的机理是在一连续薄膜的两侧边缘提供许多侧面成对的薄膜保持点，它们各自与运行方向成角度θ，随着薄膜运行，每一对点可以将薄膜延伸至θ方向。同样在该方法中，由于在该薄膜的右边和左边之间的薄膜运行速度不同，因此在薄膜上产生拖拉或皱褶，并且为了释放它，必需大大延长延伸步骤，这样产生设备成本增加的问题。JP-A-2-113920公开了一种以倾斜地横穿薄膜的加工方向延伸薄膜的制备方法，它是在分两行排列的卡盘之间抓其两个边缘的同时运行薄膜，并在这样放置的拉幅机横杆上运行在预定运行段内卡盘运行不同的距离。同样在该方法中，在倾斜延伸时产生拖拉或皱褶，对光学薄膜而言这是不利的。韩国未审专利申请P2001-005184公开了一种起偏振片，其中通过摩擦处理使透射轴倾斜。然而，正如通常所知的，通过摩擦调节取向仅仅在薄膜表面到最多纳米级部分的范围内有效，并且诸如碘或二色性染料的起偏器不能令人满意地取向，结果偏振性能很差。在卷的纵向延伸薄膜的常规方法中，随着延伸的薄膜宽度加大，当薄膜以高延伸放大率延伸时，薄膜边缘弯曲更严重。这造成薄膜破裂或类似情况发生，并且延伸步骤难以控制。而且，使用多步延伸法延伸在操作方面遇到困难，例如辊转速的控制或者卷状薄膜边缘部分皱褶和弯曲的控制。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种长的卷状起偏振片，它包括一倾斜延伸的偏振薄膜，它能够提高冲压起偏振片的步骤的产率。本专利技术的另一目的是提供一种高质量且便宜的卷状起偏振片，其光滑度优异，并且不易受外来光破坏。本专利技术的另一目的是提供一种高级且便宜的长起偏振片，它具有650nm或更大的工作宽度(有效宽度)，它包括一能够提高起偏振片冲压步骤的产率的倾斜延伸的偏振薄膜。本专利技术的再一目的是提供上述起偏振片的制备方法，和使用所述起偏振片的液晶显示器。为了实现上述目的，本专利技术人进行了深入研究，并发现了一种获得倾斜取向且没有拖拉、皱褶、薄膜滑动等的方法，由此可以制得一长的起偏振片，并且可以制得一卷状起偏振片。在以2圈以上卷起该长的起偏振片的情况下，凭借相对纵向倾斜的吸收轴，外来光很少透过。特别是当吸收轴以45°倾斜时，提供一交叉尼科耳棱镜状态(crossnicol state)。因此，起偏振片的最外面2圈(最外面的2卷层)吸收外来光，第3圈起几乎不暴露于外来光下，这样该起偏振片在贮藏期间因外来光的破坏很小。本专利技术人发现了一种获得工作宽度为650nm的倾斜取向并且没有引起拖拉、皱褶、薄膜滑动等的方法，其中延伸时偏振薄膜的聚合物薄膜的纵向张力以及延伸时的环境湿度最佳化，并且偏振薄膜的聚合物薄膜在染色时的水分含量也最佳化，同时，延伸和干燥之后的膨胀百分比比延伸之前的低。更具体地说，根据本专利技术，提供了一种具有以下结构的起偏振片，所述起偏振片的制备方法，和一种液晶显示器，由此可以实现本专利技术的目的。1、一种长的起偏振片，包括至少一个偏振薄膜，所述薄膜具有偏振性能；和与纵向既不平行也不垂直的吸收轴，其中所述长的起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度，在550nm下具有35％或更大的单片透射比，具有1m或更长的纵向长度，并且所述长的起偏振片为卷状，具有3圈或更多圈。2、一种长的起偏振片，包括至少一个偏振薄膜，所述薄膜具有偏振性能；和与纵向既不平行也不垂直的吸收轴， 其中所述长的起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度，在550nm下具有35％或更大的单片透射比，并且与所述长的起偏振片的纵向垂直的工作宽度是650nm或更大。3、一种起偏振片的制备方法，所述起偏振片包括一偏振薄膜，所述偏振薄膜具有一与其纵向既不平行也不垂直的吸收轴，所述起偏振片在550nm下具有80％或更大的偏振度；并且在550nm下具有35％或更大的单片透射比，其中所述方法包括将一挥发性成分加入到偏振薄膜的聚合物薄膜内；将该聚合物薄膜内的所述挥发性组分的含量分布降低至5％或更低，然后在温度为10-100℃且湿度为70％或更高的环境下延伸该聚合物薄膜。4、如第1或2项所述的起偏振片，其中将一保护薄膜附着于所述起偏振片的至少一个表面上，并且由所述保护薄膜的相位滞后轴与所述偏振薄膜的吸收轴构成的角度不小于10°并小于90°。5、如第4项所述的起偏振片，其中所述保护薄膜是一透明薄膜，并且所述起偏振片在632.8nm的延迟是10nm或更小。6、一种起偏振片的制备方法，包括通过一包括如下步骤的方法制备一偏振薄膜用夹具将一连续进料的用于偏振薄膜的聚合物薄膜的两个边夹住；和将所述聚合物薄膜延伸，同时所述夹具运行至该薄膜的纵向并向该薄膜施加张力，其中，当L1代表夹具从聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长的起偏振片，包括至少一个偏振薄膜，所述薄膜具有：偏振性能；和与纵向既不平行也不垂直的吸收轴，其中所述长的起偏振片在５５０ｎｍ下具有８０％或更大的偏振度，在５５０ｎｍ下具有３５％或更大的单片透射比，具有１ｍ或更长 的纵向长度，并且所述长的起偏振片为卷状，具有３圈或更多圈。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田口庆一，北小路裕宗，白土健太郎，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]