本發(fā)明涉及偏振片的制造方法。
背景技術(shù):
如液晶顯示裝置(lcd)、場致發(fā)光(el)顯示裝置、等離子體顯示裝置(pdp)、場致發(fā)射顯示裝置(fed)、有機發(fā)光二極管(oled)之類的各種圖像顯示裝置中使用的偏振板通常包含在聚乙烯醇(polyvinylalcohol、pva)類膜上吸附取向有碘類化合物或二色性偏振物質(zhì)的偏振片,并具有在該偏振片的一個面上依次層疊有偏振片保護膜而在該偏振片的另一個面上依次層疊有偏振片保護膜、與液晶單元接合的粘合劑層和脫模膜的多層結(jié)構(gòu)。
為了提供適用于圖像顯示裝置而使顏色的再現(xiàn)性優(yōu)異的圖像,對于構(gòu)成偏振板的偏振片要求兼具高透射率及高偏振度。另外,隨著平板顯示裝置在各領(lǐng)域中的應(yīng)用變廣且大型化傾向變得更顯著,產(chǎn)生以高溫狀態(tài)長時間使用液晶顯示裝置等各種的圖像顯示裝置的情況,隨著偏振性能及光學性能的提高,對提高耐久性的要求也增加,其結(jié)果使對偏振板性能的條件非常嚴苛。不僅如此,目前還要求具有適合各種環(huán)境和用途的特性的圖像顯示裝置,并且要求在高溫及高濕條件下包含色相變化的光學耐久性、通過高取向·高透射而實現(xiàn)的高對比度。
韓國注冊專利第1296786號中公開了一種偏振片的制造方法,但是在透射率高的情況下,無法改善偏振度降低的問題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:韓國專利第1296786號
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明的目的在于提供能夠制造光學特性及耐久性得到提高的偏振片的方法。
用于解決課題的手段
1.一種偏振片的制造方法,其包含偏振片形成用膜的溶脹、染色、交聯(lián)及拉伸步驟,
上述溶脹步驟、上述染色步驟及上述交聯(lián)步驟以此順序進行,
上述拉伸步驟的至少一部分在上述染色步驟中、和/或上述染色步驟前進行,
在上述染色步驟結(jié)束時,拉伸方向的上述偏振片形成用膜內(nèi)的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離為20~40nm,染色液包含硼酸化合物。
2.根據(jù)上述1所述的偏振片的制造方法,其中,上述拉伸方向為md方向。
3.根據(jù)上述1所述的偏振片的制造方法,其中,上述硼酸化合物以上述染色液的總重量的0.3~5重量%的量包含在染色液中。
4.根據(jù)上述1所述的偏振片的制造方法,其中,直至上述染色步驟結(jié)束時為止的累積拉伸比為2.0~3.0倍。
5.根據(jù)上述1所述的偏振片的制造方法,其中,上述交聯(lián)步驟至少包含第一交聯(lián)步驟及第二交聯(lián)步驟。
6.根據(jù)上述1所述的偏振片的制造方法,其中,上述染色步驟的染色液內(nèi)的硼酸化合物的濃度低于交聯(lián)步驟的交聯(lián)液內(nèi)的硼酸化合物的濃度。
7.根據(jù)上述1所述的偏振片的制造方法,其還包含補色步驟。
8.一種偏振片,其利用上述1~7中任一項的方法來制造。
9.根據(jù)上述8所述的偏振片,其中,硼酸交聯(lián)效率為4.5~9.0。
10.一種偏振板,其具備上述8的偏振片及層疊在上述偏振片的至少一面的保護膜。
11.一種圖像顯示裝置,其包含上述10的偏振板。
發(fā)明效果
本發(fā)明的方法可以制造透射率高且偏振度得到改善的光學特性優(yōu)異的偏振片。
本發(fā)明的方法可以制造耐久性得到顯著改善的偏振片。
另外,本發(fā)明的方法即使在長時間曝露于高溫條件時也能將色相變化最小化。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種偏振片的制造方法,其包含偏振片形成用膜的溶脹、染色、交聯(lián)及拉伸步驟,上述溶脹步驟、上述染色步驟及上述交聯(lián)步驟以此順序進行,上述拉伸步驟的至少一部分在上述染色步驟結(jié)束時、和/或上述染色步驟前進行,在上述染色步驟結(jié)束時,拉伸方向的上述偏振片形成用膜內(nèi)的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離為20~40nm,染色液包含硼酸化合物。通過該方法,可以使偏振度優(yōu)異,耐久性得到顯著改善,即使長時間曝露在高溫條件下也能將色相變化最小化。
以下,對本發(fā)明進行詳細地說明。
通常,偏振片的制造方法包含溶脹步驟、染色步驟、交聯(lián)步驟、拉伸步驟、水洗步驟及干燥步驟,主要根據(jù)拉伸方法進行分類??闪信e例如干式拉伸方法、濕式拉伸方法、或者將上述兩種拉伸方法混合的混合拉伸方法等。以下,以濕式拉伸方法作為一例對本發(fā)明的偏振片的制造方法進行說明,但是并不受該例子的限制,在上述步驟中除干燥步驟外其他步驟分別以在裝滿選自各種溶液中的1種以上的溶液的恒熱水槽(bath)內(nèi)浸漬偏振片形成用膜的狀態(tài)進行。
另外,本發(fā)明的偏振片的各制造步驟的反復(fù)次數(shù)、工序條件等只要不脫離本發(fā)明的目的,則并無特別限定。
以下,對本發(fā)明的偏振片的制造方法的一個具體例進行更詳細地說明。
在本發(fā)明中,偏振片是指在偏振片形成用膜上吸附取向有碘的通常的碘系偏振片。
偏振片形成用膜只要是能夠利用二色性物質(zhì)、例如碘進行染色的膜,則其種類并無特別限制,具體而言,可列舉:聚乙烯醇膜、被部分皂化的聚乙烯醇膜;如聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-乙烯醇共聚物膜、纖維素膜、這些膜的局部被皂化的膜等之類的親水性高分子膜;或者如經(jīng)脫水處理的聚乙烯醇系膜、經(jīng)脫鹽酸處理的聚乙烯醇系膜等之類的多烯取向膜等。其中,從不僅使在面內(nèi)強化偏振度的均勻性的效果優(yōu)異而且使對碘的染色親和性優(yōu)異的方面出發(fā),優(yōu)選聚乙烯醇系膜。
<溶脹步驟>
溶脹步驟為如下步驟:在將未拉伸的偏振片形成用膜進行染色前將其浸漬于裝滿溶脹用水溶液的溶脹槽中,除去堆積于偏振片形成用膜的表面上的如灰塵、防粘連劑之類的雜質(zhì),使偏振片形成用膜溶脹,從而使拉伸效率提高,并且還抑制染色不均勻性,使偏振片的物性提高。
作為溶脹用水溶液,通??梢詥为毷褂盟?純水、脫離子水),為了提高高分子膜的加工性,也可以添加少量的甘油。
在包含甘油的情況下,其含量并無特別限定,例如可以為溶脹用水溶液的總重量的5重量%以下。
溶脹槽的溫度并無特別限定,例如可以為20~45℃,適宜優(yōu)選為20~40℃。在溶脹槽的溫度為上述的范圍內(nèi)的情況下,使之后的拉伸及染色效率優(yōu)異,并且可以防止由過度的溶脹所致的膜膨脹。
溶脹步驟的實行時間(溶脹槽浸漬時間)并無特別限定,例如可以為180秒以下,適宜優(yōu)選為90秒以下。在溶脹槽浸漬時間為上述的范圍內(nèi)的情況下,可以抑制因溶脹過度而處于飽和狀態(tài),防止由偏振片形成用膜的軟化所致的斷裂,使染色步驟中碘的吸附變得均勻,可以提高偏振度。
溶脹步驟和拉伸步驟可以同時進行,此時的拉伸比可以為約1.1~1.7倍,適宜優(yōu)選為1.2~1.6倍。在上述拉伸比不足1.1倍的情況下,有時產(chǎn)生皺褶,在上述拉伸比超過1.7倍的情況下,初始光學特性可能會降低。
在溶脹步驟中可以將舒展輥(expanderroll)、螺旋輥(spiralroll)、中高輥(crownroll)、導(dǎo)布器(clothguider)、彎棍(bendbar)等設(shè)置在浴中和/或浴的出入口。
<染色步驟>
染色步驟為使偏振片形成用膜浸漬于填滿包含二色性物質(zhì)、例如碘的染色液的染色槽而使碘吸附于偏振片形成用膜的步驟。
通常,在偏振片的制造工序中的染色步驟使偏振片形成用膜浸漬于包含碘及碘化物的染色溶液中,但此時,在以使透射率變高的方式制造時,存在無法解決偏振度降低的問題。
然而,本發(fā)明在染色步驟結(jié)束時使拉伸方向的偏振片形成用膜(高分子)內(nèi)的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離為20~40nm、優(yōu)選為20~35nm、更優(yōu)選為20~32nm,并且使染色液包含硼酸化合物,在進行交聯(lián)反應(yīng)之前提高硼酸化合物的停留時間,提高偏振片形成用膜中的二色性物質(zhì)即碘的絡(luò)合物的形成率,從而使初期偏振度良好。
另外,若依據(jù)本發(fā)明的制造方法,則硼酸交聯(lián)效率提高,所形成的絡(luò)合物的穩(wěn)定化度提高,即使在高溫條件下絡(luò)合物分解量也變少,可以顯著改善偏振片的耐久性。
另外,上述拉伸方向優(yōu)選為md方向。md方向是指偏振片形成用膜的長度方向(縱向),也是本發(fā)明的制造方法中的偏振片形成用膜的運送方向。
在染色步驟結(jié)束時,在拉伸方向的偏振片形成用膜內(nèi)的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離可以通過偏振片形成用膜的種類、拉伸比的調(diào)節(jié)來達成,可優(yōu)選使用將染色步驟結(jié)束時的累積拉伸比調(diào)節(jié)為2.0~3.0倍的范圍內(nèi)的方法。
上述硼酸化合物的種類并無特別限定,例如上述硼酸化合物可列舉硼酸、硼酸鈉、硼酸鉀及硼酸鋰等。這些化合物可以分別單獨使用或混合使用2種以上。
染色液中所含的硼酸化合物可以以相對于染色液100重量%為0.3~5重量%的量包含在染色液中。可以在上述的范圍內(nèi)使pva-i3絡(luò)合物及pva-i5絡(luò)合物的含量更進一步增加,切割的危險性變低。
另外,染色液內(nèi)的硼酸化合物可以以具有比之后進行的交聯(lián)步驟的交聯(lián)液中所添加的硼酸化合物更低的濃度的方式包含在染色液中。
染色液可以還包含水、水溶性有機溶劑或它們的混合溶劑和碘。碘的濃度相對于染色液可以為0.4~400mmol/l,優(yōu)選為0.8~275mmol/l,更優(yōu)選為1~200mmol/l。
為了改善染色效率,染色液可以進一步包含碘化物作為溶解補助劑。
碘化物的種類并無特別限定,可列舉例如碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等,在對水的溶解度高的方面,優(yōu)選碘化鉀。它們可以分別單獨使用或混合使用2種以上。
上述碘化物的含量并無特別限定,例如可以為染色液100重量%的0.01~10重量%,適宜優(yōu)選為0.1~5重量%。
染色槽的溫度并無特別限定,例如可以為5~42℃,適宜優(yōu)選為10~35℃。
在染色槽中浸漬偏振片形成用膜的時間并無特別限定,例如可以為1~20分鐘,也可以優(yōu)選為2~10分鐘。
可以與染色步驟同時進行拉伸步驟,此時的拉伸比適宜為1.2~1.76倍。
另外,包含溶脹及染色步驟的在染色步驟結(jié)束時的累積拉伸比可以如上述那樣為2.0~3.0倍。在上述的范圍內(nèi),可實現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)晶間的距離,并且可以解決產(chǎn)生膜的皺褶而發(fā)生外觀不良、或初始光學特性脆弱的問題。
在本說明書中,累積拉伸比是指各步驟中的拉伸比之積的值。
<交聯(lián)步驟>
交聯(lián)步驟是如下步驟:為了使由物理吸附的碘分子所致的染色性不會因外部環(huán)境而降低,使所染色的偏振片形成用膜浸漬于交聯(lián)液,從而使所吸附的碘分子固定。
本發(fā)明的交聯(lián)步驟中所使用的交聯(lián)液包含硼酸化合物。借此,使交聯(lián)效率提高而抑制工序中的膜的皺褶的發(fā)生,形成二色性物質(zhì)的取向,從而可以提高光學特性。
對于作為二色性染料的碘而言,在交聯(lián)反應(yīng)不穩(wěn)定的情況下,有時會因濕熱環(huán)境而使碘分子脫離,因此要求充分的交聯(lián)反應(yīng)。另外,為了使位于聚乙烯醇分子間的大致全部的碘分子取向而提高光學特性,一般而言必須在交聯(lián)步驟中以最大的拉伸比進行拉伸,因此交聯(lián)步驟很重要。
本發(fā)明的交聯(lián)步驟可以在單一步驟或多個步驟進行,例如也可以至少包含第一交聯(lián)步驟及第二交聯(lián)步驟而進行。上述交聯(lián)步驟中,在1個以上的步驟中使用的交聯(lián)液中可以不包含硼酸化合物。由此可以同時提高偏振片的光學特性和耐久性。
上述交聯(lián)液內(nèi)的硼酸化合物的濃度并無特別限定,例如可以為交聯(lián)液的總重量的1~10重量%,適宜優(yōu)選為2~6重量%。在交聯(lián)液內(nèi)的硼酸化合物的濃度不足1重量%的情況下,有時交聯(lián)效果減少而使聚乙烯醇及碘的取向性降低,在超過10重量%的情況下,可能會因過度的交聯(lián)鍵合而發(fā)生斷裂。
硼酸化合物可以使用與染色步驟中所用的硼酸化合物相同的硼酸化合物。
本發(fā)明的交聯(lián)液可以包含作為溶劑所使用的水、以及能夠與水互溶的有機溶劑,為了防止偏振片的面內(nèi)的偏振度的均勻性及染著的碘的脫附,可以進一步包含少量的碘化物。
上述碘化物可以使用與染色步驟中所用的碘化物相同的碘化物,上述碘化物的濃度并無特別限定,例如可以為交聯(lián)液的總重量的0.05~15重量%,適宜優(yōu)選為0.5~11重量%。在交聯(lián)槽的碘化物的濃度滿足上述范圍的情況下,防止在染色步驟中所吸附的碘離子從膜脫離或交聯(lián)液中所含的碘離子滲透到膜中,可以抑制透射率的變化。
交聯(lián)槽的溫度并無特別限定,例如可以為20~70℃。
在交聯(lián)槽中浸漬偏振片形成用膜的時間并無特別限定,例如可以為1秒~15分鐘,適宜優(yōu)選為5秒~10分鐘。
可以與交聯(lián)步驟同時進行拉伸步驟,此時,第一交聯(lián)步驟的拉伸比可以為1.4~3.0倍,適宜優(yōu)選為1.5~2.5倍。另外,第二交聯(lián)步驟的拉伸比可以為1.01~2.0倍,適宜優(yōu)選為1.2~1.8倍。另外,上述第一交聯(lián)步驟及第二交聯(lián)步驟的累積拉伸比可以為1.5~5.0倍,適宜優(yōu)選為1.7~4.5倍。在上述的范圍內(nèi)可以維持交聯(lián)效率的上升效果,不會產(chǎn)生因過度的拉伸而發(fā)生膜的斷裂、或者生產(chǎn)效率性降低的問題。
<補色步驟>
本發(fā)明的偏振片的制造方法可以根據(jù)需要在交聯(lián)步驟后進一步包含補色步驟。
在補色步驟中,將經(jīng)過上述交聯(lián)步驟的膜浸漬在包含硼酸化合物的補色液、優(yōu)選包含硼酸化合物及碘化物的補色液中,使物理吸附有碘絡(luò)合物的偏振片形成用膜的位于聚乙烯醇分子間的碘絡(luò)合物在硼酸交聯(lián)附近取向,從而使碘絡(luò)合物穩(wěn)定化而調(diào)節(jié)色相。另外,在交聯(lián)步驟中未被充分吸附的碘絡(luò)合物會補正對于所染色的偏振片形成用膜的色相。
上述補色水溶液包含作為溶劑的水和硼酸、硼酸鈉等硼酸化合物,也可以進一步包含能夠與水互溶的有機溶劑及碘化物。硼酸化合物可以使用與在染色步驟中使用的硼酸化合物相同的硼酸化合物。
硼酸化合物發(fā)揮以下作用:將聚乙烯醇交聯(lián)而賦予取向性,并抑制工序中的皺褶的發(fā)生,從而使操作性提高,形成碘的取向。
上述補色水溶液內(nèi)的硼酸化合物的濃度并無特別限定,例如可以相對于補色水溶液100重量%為1~10重量%,適宜優(yōu)選為2~6重量%。在上述的范圍內(nèi)色相調(diào)節(jié)效果非常優(yōu)異,可以降低拉伸工序中的斷裂的危險性。
為了防止偏振片的面內(nèi)的偏振度的均勻性和染著的碘的脫附而使用碘化物,上述碘化物可以使用與染色步驟中所用的碘化物相同的碘化物。
上述補色水溶液內(nèi)的碘化物的含量并無特別限定,例如可以相對于補色水溶液100重量%為0.05~15重量%,適宜優(yōu)選為0.5~11重量%。在上述的范圍內(nèi)可以防止碘離子脫離而減少透射率、或者碘離子滲透到膜中而減少透射率的問題。
補色槽的溫度并無特別限制,可以優(yōu)選為20~70℃,補色槽中的聚乙烯醇系膜的浸漬時間可以為1秒~15分鐘,適宜優(yōu)選為5秒~10分鐘。
可以與補色步驟同時進行拉伸步驟,此時,補色步驟的拉伸比可以為1.01~1.5倍,可以優(yōu)選為1.02~1.08倍。在上述的范圍內(nèi)可以在不使膜斷裂的情況下顯示色相調(diào)節(jié)效果,生產(chǎn)效率性高。
本發(fā)明優(yōu)選按照使總累積拉伸比達到4.0~7.0倍的方式進行拉伸。
<水洗步驟>
根據(jù)需要,本發(fā)明的偏振片的制造方法可以在完成交聯(lián)步驟(或補色步驟)后進一步包含水洗步驟。
水洗步驟為如下步驟:使完成交聯(lián)(或補色)的偏振片形成用膜浸漬于裝滿水洗液的水洗槽中,除去在前步驟中附著于偏振片形成用膜的不需要的殘留物。
水洗用水溶液可以為水(脫離子水),也可以在其中進一步添加碘化物。作為碘化物,可以使用與染色步驟中所用的碘化物相同的碘化物,其中,優(yōu)選使用碘化鈉或碘化鉀。
碘化物的含量并無特別限定,例如可以為水洗用水溶液的總重量的0.1~10重量份,可以優(yōu)選為3~8重量份。
水洗槽的溫度并無特別限定,例如可以為10~60℃,可以優(yōu)選為15~40℃。
水洗步驟可以省略,也可以在每次完成如染色步驟、交聯(lián)步驟或補色步驟之類的前步驟時進行。另外,可以反復(fù)進行1次以上,其反復(fù)次數(shù)并無特別限制。
<干燥步驟>
干燥步驟為如下步驟:使水洗后的偏振片形成用膜干燥,利用由干燥所致的縮幅來進一步提高染著的碘分子的取向,從而得到光學特性優(yōu)異的偏振片。
作為干燥方法,可以使用自然干燥、空氣干燥、加熱干燥、微波干燥、熱風干燥等方法,最近新使用僅使位于膜內(nèi)的水活化而使其干燥的微波處理,通常主要使用熱風處理和遠紅外線處理。
熱風干燥時的溫度并無特別限定,為了防止偏振片的劣化,優(yōu)選在較低溫度下進行,例如可以為20~90℃,優(yōu)選為80℃以下,更優(yōu)選為60℃以下。
上述熱風干燥的實行時間并無特別限定,例如可以進行1~10分鐘。
<偏振片及偏振板>
本發(fā)明提供利用上述方法制造的偏振片及在利用上述方法制造的偏振片的至少一面層疊有保護膜的偏振板。
利用上述方法制造的偏振片的硼酸交聯(lián)效率可以為4.5~9.0,在上述的范圍內(nèi)使耐久性被顯著改善,即使在長時間曝露于高溫條件的情況下也可以將色相變化最小化。
上述保護膜的種類只要為透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性、水分遮蔽性、各向同性等優(yōu)異的膜,則并無特別限定,若列舉具體例,則可列舉:聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系樹脂;二乙?;w維素、三乙?;w維素等纖維素系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等聚丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯系樹脂;聚乙烯、聚丙烯、具有環(huán)系或降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴、乙烯丙烯共聚物等聚烯烴系樹脂;尼龍、芳香族聚酰胺等聚酰胺系樹脂;酰亞胺系樹脂;聚醚砜系樹脂;砜系樹脂;聚醚酮系樹脂;硫化聚亞苯基系樹脂;乙烯醇系樹脂;偏二氯乙烯系樹脂;乙烯基丁縮醛系樹脂;芳酯系樹脂;聚氧亞甲基系樹脂;環(huán)氧系樹脂等之類熱塑性樹脂所構(gòu)成的膜。也可以使用以上述熱塑性樹脂的共混物構(gòu)成的膜。另外,還可以使用包含(甲基)丙烯酸系、聚氨酯系、環(huán)氧系、硅系等的熱固化性樹脂或紫外線固化型樹脂的膜。其中,若考慮偏振特性或耐久性,則特別優(yōu)選具有被堿等所皂化(saponification)的表面的纖維素系膜。另外,保護膜可以兼具下述光學層的功能。
上述偏振板的結(jié)構(gòu)并無特別限制,可以是在偏振片上層疊有滿足所需光學特性的各種光學層的結(jié)構(gòu)??梢允抢纾涸谄衿闹辽僖幻鎸盈B有保護偏振片的保護膜的結(jié)構(gòu);在偏振片的至少一面或保護膜上層疊有硬涂層、防反射層、防粘合層、防擴散層、防眩層等表面處理層的結(jié)構(gòu);在偏振片的至少一面或保護膜上層疊有補償視角的取向液晶層或其他功能性膜的結(jié)構(gòu)。另外,還可以是將為了形成各種的圖像顯示裝置而使用的偏振轉(zhuǎn)換裝置的光學膜、反射器、半透射板、包含1/2波長板或1/4波長板等波長板(包含λ板)的相位差板、視角補償膜、亮度提高膜中的1種以上作為光學層層疊的結(jié)構(gòu)。更詳細而言,作為在偏振片的一面層疊有保護膜的結(jié)構(gòu)的偏振板,優(yōu)選:在所層疊的保護膜上層疊有反射器或半透射反射器的反射型偏振板或半透射型偏振板;層疊有相位差板的橢圓形或圓形偏振板;層疊有視角補償層或視角補償膜的廣視角偏振板;或者層疊有亮度提高膜的偏振板等。
此種偏振板不僅可以應(yīng)用于通常的液晶顯示裝置,而且還可以應(yīng)用于電場發(fā)光顯示裝置、等離子體顯示裝置、場致發(fā)射顯示裝置等各種圖像顯示裝置中。
以下提出了為了有助于理解本發(fā)明而優(yōu)選的實施例,但是這些實施例僅僅是對本發(fā)明的例示,并不用于限制所附權(quán)利要求的范圍,本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯可以在本發(fā)明的范疇及技術(shù)思想的范圍內(nèi)對實施例進行各種變更及修改,此種變形及修改當然也屬于所附的權(quán)利要求的范圍。
實施例和比較例
(1)實施例1
將皂化度為99.9%以上的透明的未拉伸聚乙烯醇(pva)膜(pe60、kuraray公司)在25℃的水(脫離子水)中浸漬1分鐘20秒而使其溶脹后,在含有碘1.25mmol/l和碘化鉀1.25重量%、硼酸0.3重量%的30℃的染色用水溶液中浸漬2分鐘30秒,進行染色。此時,在溶脹及染色步驟中分別以1.56倍、1.64倍的拉伸比進行拉伸,并且按照使染色槽通過后的累積拉伸比達到2.56倍的方式進行了拉伸。接著,邊將其在含有碘化鉀13.9重量%、硼酸3重量%的56℃的交聯(lián)用水溶液中浸漬26秒(第一交聯(lián)步驟)而使其交聯(lián),邊以1.7倍的拉伸比進行了拉伸。之后,邊將其在含有碘化鉀13.9重量%、硼酸3重量%的56℃的交聯(lián)用水溶液中浸漬20秒(第二交聯(lián)步驟)而使其交聯(lián),邊以1.34倍的拉伸比進行拉伸。接著,邊在含有碘化鉀5重量%、硼酸2重量%的40℃的補色用水溶液中浸漬10秒,邊拉伸1.01倍。
此時,使溶脹、染色及交聯(lián)、補色步驟的總累積拉伸比達到6倍。交聯(lián)完成后,使聚乙烯醇(pva)膜在70℃的烘箱中干燥4分鐘,從而制造偏振片。
在所制造的偏振片的雙面層疊三乙?;w維素(tac)膜,從而制造偏振板。
(2)實施例2~7及比較例1~3
除下述的表1記載的染色槽的硼酸濃度、溶脹步驟的拉伸比、染色步驟的拉伸比及染色槽通過后的累積拉伸比外,利用與實施例1同樣的方法制造了偏振板。
為了便于參考,上述實施例及比較例的偏振片均為按照具有高透射率(43.5%)的方式制造的偏振片,以下對其物性進行了比較。
分析例
按照下述的方法測定了上述實施例及比較例中制造的偏振片的物性(交聯(lián)效率及pva膜內(nèi)的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離),其結(jié)果如下述的表1所示。
1.交聯(lián)效率
1.1交聯(lián)度
將實施例及比較例中制造的偏振片的中央部切割成10cm×10cm的尺寸后,使用thermofisherscientific公司的nicolet5700(ft-ir)裝置,測定了交聯(lián)度。
在使用piketechnologies公司的veemaxiii(atr)作為ft-ir芯片、scan次數(shù)為16次、resolution為4cm-1的條件下進行。另外,在所測定的irdata中,根據(jù)3.2的基準而將2850~3000cm-1區(qū)域的面積(a)設(shè)為基準peak面積(a)后,用1200~1360cm-1的面積除以基準peak面積(a)。
交聯(lián)度=(1200~1360cm-1的面積)/(基準peak面積(a))
對上述的交聯(lián)度的測定方法進行3次后,求得平均值。
1.2boron分析
將實施例及比較例中制造的偏振片樣品的試樣0.15g加入vial,再加入超純水,將試樣重量設(shè)為25g,將vial加入90℃的恒溫槽中,使偏振片樣品完全溶解后,進行自然冷卻。
向自然冷卻的試樣中加入甘露糖醇溶液20ml,用0.1nnaoh進行滴定,求得boron含有率(%)。
1.3交聯(lián)效率
使用所得的交聯(lián)度和boron含有率,根據(jù)下式計算交聯(lián)效率。
交聯(lián)效率:交聯(lián)度/boron含有率(%)
2.pva內(nèi)的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離(longperiod)
使用浦項加速器研究所(pal)的synchrotronbeam,在1.567埃的x-ray波長下,將從樣品至導(dǎo)向器(director)的距離設(shè)為3.0m,以beampath1mm基于散射光譜q的峰測定由染色槽累積拉伸比得到的pva內(nèi)的拉伸方向的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離。
pva內(nèi)的結(jié)晶與結(jié)晶之間的距離(longperiod,d)=2π/q
【表1】
試驗例
利用下述的方法測定上述實施例及比較例中制造的偏振片的物性,其結(jié)果如下述的表2所示。
1.光學特性
(1)偏振度、a700、a480
將所制造的偏振片切割成4cm×4cm的大小后,使用紫外可見光線分光計(v-7100、jasco公司制)測定了透射率。此時,偏振度以下述數(shù)式1來定義。
為了便于參考,對于偏振度需要注意的是:即使是0.001左右的差,也會給對比度比帶來大幅影響。若偏振度不足99.990,則對比度比降低,難以實現(xiàn)純黑色(realblack)。
[數(shù)式1]
偏振度(p)=[(t1-t2)/(t1+t2)]1/2×100
予以說明,偏振度(p)的單位為%。
(式中,t1為將一對偏振片配置成吸收軸平行的狀態(tài)時所得的平行透射率,t2為將一對偏振片配置成吸收軸正交的狀態(tài)時所得的正交透射率)。
a700及a480為由數(shù)式2及3所定義的吸光度。
[數(shù)式2]
a700=-log10{(tmd,700×ttd,700)/10000}
(式中,tmd,700為將所制造的偏振板配置成該偏振板的吸收軸與測定光的直線偏振正交的狀態(tài)時所得的700nm波長下的透射率,ttd,700為將所制造的偏振板配置成該偏振板的吸收軸與測定光的直線偏振平行的狀態(tài)時所得的700nm波長下的透射率,它們的單位均為%)。
[數(shù)式3]
a480=-log10{(tmd,480×ttd,480)/10000}
(式中,tmd,480為將所制造的偏振板配置成該偏振板的吸收軸與測定光的直線偏振正交的狀態(tài)時所得的480nm波長下的透射率,ttd,480為將所制造的偏振板配置成該偏振板的吸收軸與測定光的直線偏振平行的狀態(tài)時所得的480nm波長下的透射率,它們的單位均為%)。
在a700和a480的吸光度的數(shù)值高的情況下,pva-i5絡(luò)合物(pva及i5-的絡(luò)合物)及pva-i3絡(luò)合物(pva及i3-的絡(luò)合物)的含量高,意味著偏振度高。
2.耐熱性的評價
利用分光光度計(v7100、日本分光公司)測定將實施例及比較例中制造的偏振板在105℃放置30分鐘前和放置后的分光透射率τ(λ),由該結(jié)果求得正交分光透射光譜,求出上述數(shù)式2所示的a700。
在上述耐熱性評價后利用目視觀察確認有無偏振板的紅變發(fā)生。在表1中,x表示未發(fā)生紅變,○表示發(fā)生了紅變。
【表2】
若參照上述表2,則利用實施例1~10的方法制造的偏振片顯示優(yōu)異的光學特性,在耐熱性試驗后也顯示較高的吸光度,未產(chǎn)生紅變現(xiàn)象。但是,利用比較例1~5的方法制造的偏振片的光學特性有所變差,耐熱性試驗后的吸光度低,通常發(fā)生了紅變現(xiàn)象。