專利名稱：取向膜的生產(chǎn)方法、偏振膜、偏振板和可視顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于偏振膜等的聚乙烯醇衍生膜的取向膜的生產(chǎn)方法。此外，本發(fā)明還涉及包含可通過本發(fā)明取向膜生產(chǎn)方法獲得的取向膜的偏振膜。偏振膜可用作用于可視顯示器如液晶顯示器、有機EL顯示器、PDP(等離子顯示屏面)的偏振板等。
背景技術：
傳統(tǒng)上用聚乙烯醇衍生膜的取向膜作為液晶顯示器等的偏振膜。作為所述取向膜的生產(chǎn)方法可提及濕拉伸法和干拉伸法。由于在濕拉伸法中膜的含水率對拉伸有一些影響，容易在取向膜中產(chǎn)生拉伸不均勻。另一方面，在干拉伸法中，利用拉伸輥圓周速率之比給加熱至在不低于玻璃化轉變溫度下拉伸的膜施加拉伸應力進行拉伸，當膜被拉伸至較薄時可能因拉伸應力所致變形帶來一些不均勻性，結果容易產(chǎn)生拉伸不均勻。使用有上述拉伸不均勻的取向膜的偏振膜中，可能出現(xiàn)顏色不均勻和性能不規(guī)整的問題。
JP-B-2-731813、JP-A-10-39137等目的是解決通過上述干拉伸法生產(chǎn)取向膜的方法中出現(xiàn)的問題。根據(jù)這些文獻中所給出的方法，有可能獲得均勻拉伸。
此外，在液晶顯示裝置如液晶顯示器中使用偏振膜的各種光學膜如偏振板有以下問題在加熱或加濕條件下產(chǎn)生因尺寸變化所致變形，損壞顯示器的質量。特別是由于形成偏振元件層的偏振膜以高拉伸比拉伸以顯示偏振作用，它有很大的剩余應變，因而在加熱條件下出現(xiàn)很大的尺寸變化(收縮)。而且，通過上述方法獲得的取向膜或偏振膜中，不能控制在加熱條件下的尺寸變化。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的之一是提供一種在加熱或加濕條件下尺寸變化小的聚乙烯醇衍生膜的取向膜的生產(chǎn)方法。此外，本發(fā)明的另一目的是提供利用可通過所述生產(chǎn)方法獲得的取向膜的偏振膜、偏振板和可視顯示器。
為解決上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過深入研究，發(fā)現(xiàn)了下述偏振膜的生產(chǎn)方法，完成本發(fā)明。
本發(fā)明涉及一種取向膜的生產(chǎn)方法，包括以下步驟通過在不低于70℃下加熱將包含聚乙烯醇或其衍生物的含水率調至不大于10％的未拉伸膜拉伸2至6倍；然后在不高于40℃下冷卻后再在不低于70℃下加熱使之退火。
本發(fā)明取向膜的生產(chǎn)方法中，使拉伸未取向膜所得取向膜(拉伸膜)冷卻后，再加熱退火。通過退火處理使所述取向膜熱定型。從而通過所述處理抑制所得取向膜在加熱或加濕條件下尺寸收縮。
上述取向膜生產(chǎn)方法中所述拉伸處理中，應變速率優(yōu)選不低于1.4(l/s)。
所述拉伸處理中拉伸比無特殊限制，但如果應變速率設定在不低于1.4(l/s)，則得到雙折射大的取向膜。由于實現(xiàn)有極好取向度的取向膜，為得到對比度良好的偏振膜，這是優(yōu)選的。應變速率優(yōu)選設定在不低于2.5(l/s)，更優(yōu)選不低于5(l/s)。此外，應變速率的最大值無特殊限制，但考慮到膜拉伸時的破損優(yōu)選設定在不高于8(l/s)。
上述取向膜的生產(chǎn)方法中，未拉伸膜可預先用碘或兩色染料染色。此外，在上述取向膜的生產(chǎn)方法中，也可在拉伸所述未拉伸薄膜之后用碘或兩色染料使拉伸膜染色。
特別地，本發(fā)明涉及包含通過上述取向膜生產(chǎn)方法獲得的取向膜的偏振膜。本發(fā)明還涉及一種偏振板，其中至少在上述偏振膜的一側制備光學透明保護層。本發(fā)明還涉及使用上述偏振板的可視顯示器。
優(yōu)選實施方案聚乙烯醇或其衍生物作為本發(fā)明取向膜生產(chǎn)方法中所用未拉伸膜的原料。作為聚乙烯醇衍生物，可提及的除聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等之外，還可提及用烯烴如乙烯和丙烯；不飽和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、和巴豆酸；上述不飽和羧酸的烷基酯和丙烯酰胺等改性的衍生物。一般使用聚合度約1000至10000和皂化度約80至100％(摩爾)的聚乙烯醇。雖然未拉伸聚乙烯醇衍生膜的厚度無特殊限制，但通常為約30至150μm。
此外，上述聚乙烯醇衍生的未拉伸膜中還可包含添加劑如增塑劑。作為增塑劑，可提及多元醇及其縮合物等，例如甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。所述增塑劑的用量無特殊限制，但在所述未拉伸膜中優(yōu)選設定在不大于20％(重量)。
適當調節(jié)上述聚乙烯醇衍生膜的未拉伸膜的含水率使之可適用于干拉伸法。本發(fā)明未拉伸膜的含水率不大于10％。此外，含水率表示水分重量相對于絕對干燥狀態(tài)下所述未拉伸膜重量的百分率。所述未拉伸膜的含水率的調節(jié)方法無特殊限制，例如對于有電加熱器、烘干箱、加熱輥、滾筒和傳送帶的薄膜生產(chǎn)線可采用干燥法?？紤]到產(chǎn)率，干燥溫度優(yōu)選不低于50℃。上述含水率優(yōu)選不高于8％，更優(yōu)選不高于5％。此外，為避免拉伸不均勻，所述含水率優(yōu)選不低于0.5％。
本發(fā)明取向膜的生產(chǎn)方法中，采用以下方法在不低于70℃下加熱上述聚乙烯醇衍生膜，拉伸2至6倍。加熱手段無特殊限制，可使用各種膜生產(chǎn)線的常用方法中所用裝置，如電加熱器、烘干箱、加熱輥、滾筒和傳送帶等。加熱溫度優(yōu)選為約80至120℃，更優(yōu)選90至110℃。加熱溫度低于70℃時，因膜的拉伸屈服應力接近斷裂應力值，難以生產(chǎn)連續(xù)拉伸膜。另一方面，采用更高加熱溫度的情況下，導致膜中所含增塑劑可能強烈蒸發(fā)，用加熱輥法作為加熱手段時加熱輥和膜之間可能產(chǎn)生浮起，從而難以獲得優(yōu)選的均勻拉伸。此外，采用加熱輥法時，將加熱輥的表面溫度調至上述范圍內。也可配置多個加熱輥。
拉伸手段無特殊限制，在各種干拉伸法中可采用單軸拉伸。通過上述熱處理使膜縱向單軸拉伸，則該膜將變薄得到取向膜。作為拉伸設備，可提及例如輥式拉伸機、擴幅拉伸機等。也可分多步進行拉伸。取向膜的拉伸比根據(jù)目的適當設定，為2至6倍，優(yōu)選3至5.5倍，更優(yōu)選3.5至5倍。拉伸后取向膜的厚度優(yōu)選為約5至40μm。
上述拉伸法中，如前面所述應變速率調至不低于1.4(l/s)是適合的。適當控制加熱時間、加熱溫度、線速、拉伸處理中的輥間距離等，可調節(jié)應變速率。此外，應變速率的測量按以下方法進行例如，預先用墨水等給未拉伸膜作刻度標記，由所述刻度標記間距離、拉伸處理中所述刻度標記間距離的伸長得到變形率((刻度標記間距離的伸長)/(刻度標記間距離))，然后用所述變形率除以伸長所需時間?？捎酶咚贁z影機拍照，進行圖像分析，獲得刻度標記間距離的伸長。
上述拉伸處理之后，使膜冷卻至不高于40℃，然后再進行在不低于70℃下加熱的退火處理。拉伸處理之后的冷卻可通過保持在環(huán)境條件下進行。此外，也可在用輥式拉伸機拉伸處理之后用導輥進行冷卻。不控制在不高于40℃的冷卻溫度下而在冷卻不足的情況下進行退火處理時，導致拉伸區(qū)之外的膜被拉伸，從而產(chǎn)生拉伸不均勻。結果不能充分地控制加熱和加濕條件下的尺寸變化。冷卻溫度無特殊限制，但通常優(yōu)選20至40℃。
通過在不低于70℃下加熱所述拉伸膜進行退火處理。加熱手段無特殊限制，可采用與拉伸處理中加熱未拉伸膜的相同手段。加熱溫度優(yōu)選為約80至160℃，更優(yōu)選90至140℃。加熱溫度低于70℃時，退火處理不足，不能充分地控制所得取向膜在加熱和加濕條件下的尺寸變化。另一方面，采用更高加熱溫度時，可能導致膜中所含增塑劑劇烈蒸發(fā)，用加熱輥法作為加熱手段時可能在加熱輥和膜之間產(chǎn)生浮起，從而難以獲得優(yōu)選的均勻拉伸。
上述取向膜的生產(chǎn)方法中，未拉伸膜可預先用碘或兩色染料染色。此外，也可在退火處理之后用碘或兩色染料使拉伸膜染色。還可在拉伸之后和退火處理之前用碘或兩色染料使拉伸膜染色。染色方法無特殊限制，使用碘時一般用碘-碘化鉀水溶液，使用兩色染料時常用染料水溶液。用碘或兩色染料染色后取向膜用作偏振膜。而且，所述拉伸后的聚乙烯醇衍生膜可經(jīng)過用硼酸等增強耐久性的處理。按常用方法使經(jīng)過染色、硼酸處理等的取向膜(偏振膜)干燥。
上述偏振膜(偏振器)可作為偏振板，至少在其一側用常用方法制備光學透明保護層。所述光學透明保護層可制成聚合物涂布層或膜的層壓層?？捎眠m當?shù)耐该鞑牧献鳛樾纬伤鐾该鞅Ｗo層的透明聚合物或膜材料，優(yōu)選使用具有突出的透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性和突出的隔濕性等的材料。作為上述保護層的材料，可提及例如聚酯型聚合物如聚對苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯；纖維素型聚合物如二乙?；w維素和三乙酰基纖維素；丙烯酸型聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯型聚合物如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)；聚碳酸酯型聚合物。此外，作為形成保護膜的聚合物的例子，可提及聚烯烴型聚合物如聚乙烯、聚丙烯、有環(huán)型或降冰片烯結構的聚烯烴、乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯型聚合物；酰胺型聚合物如尼龍和芳族聚酰胺；酰亞胺型聚合物；砜型聚合物；聚醚砜型聚合物；聚醚-醚酮型聚合物；聚苯硫醚型聚合物；乙烯醇型聚合物；偏氯乙烯型聚合物；乙烯基丁醛縮聚物；烯丙基化物型聚合物；聚甲醛型聚合物；環(huán)氧型聚合物；或上述聚合物的共混聚合物。
可在上述透明保護膜的所述偏振膜未粘附在其上的一面(沒有上述涂布層的一面)上制備硬涂層，或進行抗反射處理、防粘處理、散射或防閃光處理。
涂布硬涂層是為了保護偏振板表面免受損害，此硬質涂膜可通過以下方法形成例如，用適合的紫外固化型樹脂如丙烯酸類和有機硅類樹脂將硬度、滑動性等極好的固化涂膜加在所述保護膜的表面上?？狗瓷涮幚硎菫榱说挚箲敉馊展庠谄癜灞砻娣瓷?，可通過按傳統(tǒng)方法等形成抗反射膜制備。此外，防粘處理是為了防止與鄰接層粘著。
此外，防閃光處理是為了防止戶外日光在偏振板表面反射干擾通過偏振板的透射光的目視識別，例如，可用適合的方法如通過噴砂或壓花的表面粗糙處理法和混合透明細粒的方法使所述保護膜表面產(chǎn)生纖細的凹凸結構。作為為在上述表面上形成纖細凹凸結構而混合的細粒，可使用平均粒度為0.5至50μm的透明細粒，例如有傳導性的無機細粒包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等，有機細粒包括交聯(lián)或非交聯(lián)聚合物。在所述表面上形成纖細凹凸結構時，細粒的用量通常為每100重量份表面上形成所述纖細凹凸結構的透明樹脂約2至50重量份，優(yōu)選5至25重量份。防閃光層可用作散射層(視角擴大作用等)用于使通過所述偏振板的透射光散射和擴大視角等。
此外，上述抗反射層、防粘層、散射層、防閃光層等可嵌入所述保護膜內，也可制成不同于所述保護層的光學層。
上述偏振膜和透明保護膜的粘接過程使用粘合劑。作為粘合劑，可提及異氰酸酯衍生的粘合劑、聚乙烯醇衍生的粘合劑、明膠衍生的粘合劑、乙烯基聚合物衍生的膠乳類、水性聚酯衍生的粘合劑等。上述粘合劑通常以包含粘合劑的水溶液形式使用，通常含0.5至60％(重量)固體。
用上述粘合劑粘接上述透明保護膜和偏振膜制造本發(fā)明偏振板?？蓪⒄澈蟿┩坑谒鐾该鞅Ｗo膜或所述偏振膜之任一或兩者之上。粘接后進行干燥，形成包含所涂干燥層的粘結層。偏振膜和透明保護膜的粘接可用輥式層壓機進行。雖然粘結層的厚度無特殊限制，但通常為約0.1至5μm。
實際應用中本發(fā)明偏振板可用作與其它光學層層壓的光學膜。雖然對所述光學層無特殊限制，但可使用一層或兩層或多層可用于形成液晶顯示器等的光學層，如反射板、透明反射(transflective)板、阻滯板(包括半波長板和四分之一波長板)、和視角補償膜。特別優(yōu)選偏振板是反射型偏振板或透明反射型偏振板，其中反射板或透明反射反射板被層壓在本發(fā)明偏振板上；橢圓形偏振板或圓形偏振板，其中阻滯板被層壓在偏振板上；廣視角偏振板，其中視角補償膜被層壓在偏振板上；或其中亮度增強膜被層壓在偏振板上的偏振板。
在偏振板上制備反射層得到反射型偏振板，此類板用于液晶顯示器，其中來自觀看側(顯示側)的入射光被反射而顯示。此類板不需要內置光源如背后照明，而具有容易將液晶顯示器做得更薄的優(yōu)點。反射型偏振板可用適合的方法形成，如通過透明保護層等將需要的金屬反射層等附著在偏振板的一側。
作為反射型偏振板的例子，可提及使反射金屬如鋁箔和汽相沉積膜附著在無光處理的保護膜的一側形成反射層的板。還可提及另一類板，通過在上述保護膜中混入細粒得到表面纖細凹凸結構，在其上制備凹凸結構的反射層。有上述纖細凹凸結構的反射層通過任意反射使入射光散射防止定向性和閃光，具有控制明暗度不均等優(yōu)點。此外，包含所述細粒的保護膜具有可更有效地控制明暗不均的優(yōu)點，從而可使透過該膜的入射光及其反射光散射?？芍苯佑眠m合的真空蒸發(fā)法如真空淀積法、離子鍍敷法、噴鍍法、和電鍍法等使金屬附著在透明保護層表面形成反射層，因保護膜的表面纖細凹凸結構導致反射層表面上有纖細凹凸結構。
代替在上述偏振板的保護膜上直接形成反射板的方法，反射板也可用作通過在適用于所述透明膜的膜上制備反射層構成的反射薄片。此外，由于反射層通常由金屬制成，從防止氧化導致反射能力降低、長時間保持初始反射能力、和避免單獨制備保護層等出發(fā)，使用時希望所述反射側被保護膜或偏振板等覆蓋。
此外，可通過將上述反射層制成反射和透射光線的透明反射型反射層如半透明反射膜等獲得透明反射型偏振板。透明反射型偏振板通常在液晶元件的背面制備，可形成在光線較好的環(huán)境中使用時通過從觀看側(顯示側)反射的入射光顯示圖像的液晶顯示裝置。該裝置在較暗的環(huán)境中用內置光源如安裝在透明反射型偏振板背側的背光顯示圖像。即，所述透明反射型偏振板適用于獲得在光線好的環(huán)境中節(jié)省光源如背光的能量而在較暗環(huán)境等中需要時可使用內置光源的液晶顯示器。
上述偏振板可用作上面層壓所述阻滯板的橢圓形偏振板或圓形偏振板。上述橢圓形偏振板或圓形偏振板在下一段中描述。這些偏振板通過所述阻滯層的作用使線形偏振光變成橢圓形偏振光或圓形偏振光、使橢圓形偏振光或圓形偏振光變成線型偏振光或改變線形偏振的偏振方向。用所謂四分之一波長板(也稱為λ/4板)作為使圓形偏振光變成線形偏振光或使線形偏振光變成圓形偏振光的阻滯板。改變線形偏振光的偏振方向時，通常使用半波長板(也稱為λ/2板)。
橢圓形偏振板用于通過補償(防止)超扭轉向列(STN)型液晶顯示器的液晶層的雙折射產(chǎn)生的顏色(藍或黃色)有效地獲得無上述顏色的單色顯示器。此外，其中三維折射率被控制的偏振板也可優(yōu)選地補償(防止)從斜向觀看液晶顯示屏時產(chǎn)生的顏色。例如調節(jié)提供彩色圖像的反射型液晶顯示器的圖像色調時有效地使用圓形偏振板，它也有抗反射的作用。例如，可用阻滯板補償不同波長板或液晶層等的雙折射所致顏色和視角等。此外，可用有兩或多類有適合于每一用途的阻滯值的阻滯板的層壓層控制光學特性如阻滯。作為阻滯板，可提及包含適用聚合物如聚碳酸酯、降冰片烯型樹脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯的通過拉伸膜形成的雙折射膜；包含液晶材料如液晶聚合物的取向膜；支撐液晶材料的校準(alignment)層的膜。阻滯板可以是根據(jù)用途有適當相差的阻滯板，如各種波長板和用于補償液晶層的雙折射產(chǎn)生的顏色和視角等的板，可以是其中層壓兩或多類阻滯板從而可控制光學性質如阻滯的阻滯板。
上述橢圓形偏振板和上述反射型橢圓形偏振板是適當?shù)貜秃掀癜寤蚍瓷湫推癜迮c阻滯板的層壓板。此類橢圓形偏振板等可如下制造使偏振板(反射型)與阻滯板復合，在液晶顯示器的生產(chǎn)過程中分別一個接一個的層壓。另一方面，預先進行層壓而得到的光學薄膜形式的偏振板如橢圓形偏振板在質量穩(wěn)定性、層壓加工性等方面極好，具有改善液晶顯示器生產(chǎn)效率的優(yōu)點。
視角補償膜是擴大視角以致從斜向而非垂直方向觀看屏幕時也可較清楚地觀看圖像的膜。作為視角補償阻滯板，可使用通過單軸拉伸或正交的雙向拉伸加工的有雙折射性質的膜和雙向拉伸膜如傾斜取向膜等。作為傾斜取向膜，可提及例如用以下方法得到的膜使熱縮膜粘附于聚合物膜，然后將所述復合膜加熱，在受收縮力影響的條件下拉伸或收縮；還可提及斜向取向的膜。視角補償膜適用于防止液晶裝置等基于阻滯的視角變化所致顏色并在能見度良好的情況下擴大視角。
此外，從在能見度良好的情況下獲得寬視角的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用補償板，其中用三乙?；w維素膜支撐由液晶聚合物校準層組成、主要由discotic液晶聚合物的傾斜校準層組成的光學各向異性層。
與偏振板和亮度增強膜粘附在一起的偏振板通常在液晶元件的背面制備。亮度增強膜顯示出反射有預定偏振軸的線形偏振光、或有預定方向的圓形偏振光的特性，來自液晶顯示器的背光或由背面等反射的自然光進入時，透射其它光。通過將亮度增強膜層壓至偏振板上得到的偏振板不透射非預定偏振狀態(tài)的光并將其反射，同時通過接受來自光源如背光的光獲得預定偏振狀態(tài)的透射光。此偏振板使被所述亮度增強膜反射的光進一步通過在所述背面制備的反射層反轉，迫使所述光再進入亮度增強膜，通過透射所述光如預定偏振狀態(tài)的光的一部分或全部增加透過所述亮度增強膜的透射光的量。所述偏振板同時提供偏振器中難以吸收的偏振光，增加可用于液晶圖像顯示等的光量，從而可改善發(fā)光度。即，在所述光從液晶元件的背面進入通過偏振器而不使用亮度增強膜的情況下，大多數(shù)偏振方向與偏振器的偏振軸不同的光被所述偏振器吸收，而不透過所述偏振器。這意味著盡管受所用偏振器的特性影響，但約50％的光被偏振器吸收，可用于液晶圖像顯示等的光量降得太多，導致顯示的圖像變暗。亮度增強膜使被所述偏振器吸收的偏振方向的光不進入偏振器而使該光被所述亮度增強膜反射，使通過在所述背面制備的反射層等反轉的光再進入亮度增強膜。通過上述重復操作，只有在兩者之間反射和反轉的光的偏振方向變成具有可通過偏振器的偏振方向時，亮度增強膜才將所述光透射供給所述偏振器。因而，來自背光的光線可有效地用于液晶顯示器的圖像顯示獲得亮屏幕。
用適合的膜作為上述亮度增強膜。即，可提及多層介電物質薄膜；具有透射有預定偏振軸的線形偏振光而反射其它光的特性的層壓膜，如有不同折射率各向異性薄膜的多層層壓膜(3M Co.，Ltd.生產(chǎn)的D-BEF等)；膽甾醇型液晶聚合物的校準膜；具有反射左旋或右旋圓形偏振光而透射其它光的特性的膜，如上面載有所述校準的膽甾醇型液晶層的膜(NITTODENKO CORPORATION生產(chǎn)的PCF350，Merck Co.，Ltd.生產(chǎn)的Transmax等)等。
因此，在透射有上述預定偏振軸的線形偏振光的亮度增強膜中，通過安排所述透射光的偏振軸并使所述光這樣進入偏振板，控制被所述偏振板吸收的損失，可有效地透射所述偏振光。另一方面，在透射圓形偏振光的亮度增強膜如膽甾醇型液晶層中，所述光可原樣進入偏振器，但考慮到吸收損失，希望通過阻滯板使所述圓形偏振光變成線型偏振光之后再使所述光進入偏振器。此外，可用四分之一波長板作為阻滯板使圓形偏振光變成線形偏振光。
在寬波長范圍如可見光區(qū)域內用作四分之一波長板的阻滯板可通過以下方法獲得使對550nm波長的淺色光起四分之一波長板作用的阻滯層與有其它阻滯特性的阻滯層如起半波長板作用的阻滯層層壓在一起。因而，位于偏振板和亮度增強膜之間的阻滯板可由一或多層阻滯層構成。
此外，在膽甾醇型液晶層中，也可通過采用使兩或多層有不同反射波長的層層壓在一起的結構獲得在寬波長范圍如可見光區(qū)域內反射圓形偏振光的層。用此類膽甾醇型液晶層可獲得在寬波長范圍的透射圓形偏振光。
而且，所述偏振板可由偏振板和兩或多層光學層如上述不同類型偏振板的層壓層的多層膜組成。因此，偏振板可以是反射型橢圓形偏振板或半透型橢圓形偏振板等，其中上述反射型偏振板或透明反射型偏振板分別與上述阻滯板復合。
雖然上述光學層層壓至偏振板上的光學膜可通過在液晶顯示器等的生產(chǎn)過程中分開地相繼進行層壓的方法形成，但預先層壓形式的光學膜有突出的優(yōu)點，它有極好的質量穩(wěn)定性和裝配加工性等，從而可提高液晶顯示器等的生產(chǎn)能力?？捎眠m當?shù)恼辰邮侄稳缯澈蠈舆M行層壓。上述偏振板與其它光學膜粘接的情況下，所述光軸可根據(jù)目標阻滯特性等設置成適合的角度。
上述偏振板和其中層壓至少一層偏振板的光學膜中，可制備粘合層用于與其它元件如液晶元件等粘接。作為形成粘合層的壓敏粘合劑無特殊限制，可適當?shù)剡x擇例如丙烯酸類聚合物；有機硅類聚合物；聚酯類、聚氨酯類、聚酰胺類、聚醚類；氯型和橡膠型聚合物作為原料聚合物。特別地，可優(yōu)選使用壓敏粘合劑如丙烯酸類壓敏粘合劑，其光學透明度、在適度濕潤能力下顯示出的膠粘特性、粘結度和膠粘性極好，有突出的耐候性(weather resistance)、耐熱性等。
此外，吸濕量低且耐熱性極好的粘合層是理想的。這是因為要防止因吸濕所致發(fā)泡和剝離現(xiàn)象、要防止熱膨脹差等導致液晶元件的光學特性和彎曲降低、和要生產(chǎn)高質量的耐用性極好的液晶顯示器都需要那些特性。
所述粘合層可包含添加劑，例如天然或合成樹脂、粘合用樹脂、玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉末、包含其它無機粉末等的填料、顏料、色料和抗氧化劑。還可以是包含細料和表現(xiàn)出光學散射性質的粘合層。
可用適當方法使粘合層附著在所述光學膜的一側或兩側。例如，制備約10至40％(重量)壓敏粘合劑溶液，其中原料聚合物或其組合物溶解或分散于例如甲苯或乙酸乙酯或這兩種溶劑的混合溶劑中。用適合的展開法如流動法或涂布法將該溶液直接涂于偏振板上面或光學膜上面，或者如前面所述在隔離物上形成粘合層，然后轉移至偏振板或光學膜上。
也可在偏振板或光學膜的一側或兩側制備粘合層，其中不同組成或不同種類的壓敏粘合劑層壓在一起。此外，在兩側制備粘合劑層時，也可在偏振板或光學膜的正面和背面使用有不同組合物、不同種類或厚度等的粘合層。粘合層的厚度可根據(jù)用途或粘結強度等確定，一般地為1至500μm，優(yōu)選5至200μm，更優(yōu)選10至100μm。
使臨時隔離物粘附于粘合層的暴露側防止污染等直至使用。從而可在通常的操作中防止外來物質接觸粘合層。作為隔離物，在不考慮上述厚度條件的情況下，可使用例如需要時涂有脫模劑如有機硅型、長鏈烷基型、氟型脫模劑、和硫化鉬的常用片材。作為適用的片材，可使用塑料膜、生膠片、紙、布、未紡織物、網(wǎng)、發(fā)泡片材和金屬箔或其層壓片。
此外，本發(fā)明中，可用添加UV吸收劑如水楊酸酯型化合物、苯酚型化合物、苯并三唑型化合物、氰基丙烯酸酯型化合物、和鎳配位鹽型化合物，使上述各層如用于偏振板的偏振器、透明保護膜和光學膜等、和粘合層具有紫外吸收性。
本發(fā)明光學膜可用于制造各種設備如液晶顯示器等?？砂闯Ｒ?guī)方法組裝液晶顯示器。即，一般通過適當?shù)亟M裝幾個部件如液晶元件、光學膜和如果需要的照明系統(tǒng)和并入驅動電路制造液晶顯示器。本發(fā)明中，除使用本發(fā)明光學膜之外，可采用任何傳統(tǒng)方法。還可使用任意類型如TN型、STN型、π型的任何液晶元件。
可制造適用的液晶顯示器，如上述光學膜已設置在液晶元件的一側或兩側而且有背光或反射板用于照明系統(tǒng)的液晶顯示器。在此情況下，本發(fā)明光學膜可安裝在液晶元件的一側或兩側。在兩側安裝光學膜時，它們可以是相同類型或不同類型的。此外，裝配液晶顯示器中，適用的部件如散射板、防閃光層、抗反射膜、保護板、棱鏡陣列、透鏡陣列片、光學散射板和背光可以一層或兩或多層安裝在適合的位置。
下面解釋有機電子發(fā)光裝置(有機EL顯示器)。一般地，在有機EL顯示器中，透明電極、有機發(fā)光層和金屬電極以構造成發(fā)光體(有機電子發(fā)光體)的次序層壓在透明物質上。這里，有機發(fā)光層是多種有機薄膜的層壓材料，已知許多有各種組合的組合物，例如包含三苯胺衍生物等的空穴注入層、包含熒光有機固體如蒽的發(fā)光層的層壓材料；包含此發(fā)光層和苝衍生物等的電子注入層的層壓材料；這些空穴注入層、發(fā)光層、和電子注入層等的層壓材料。
有機EL顯示器基于以下原理發(fā)光在透明電極和金屬電極之間施加電壓將空穴和電子注入有機發(fā)光層，這些空穴和電子再結合產(chǎn)生的能量激光熒光物質，然后當被激光的熒光物質返回接地狀態(tài)時發(fā)光。中間過程中發(fā)生的所謂再結合的機理與普通二極管的機理相同，預計在電流和與所施電壓的整流性質相伴的發(fā)光強度之間有很強的非線形關系。
在有機EL顯示器中，為取出有機發(fā)光層中的熒光，至少一個電極必須是透明的。所述透明電極通常用透明導電體如氧化銦錫(ITO)作陽極。另一方面，為使電子注射更容易和提高發(fā)光效率，用功函數(shù)小的物質作陰極是重要的，通常使用金屬電極如Mg-Ag和Al-Li。
在此構型的有機EL顯示器中，有機發(fā)光層由厚度約10nm的薄膜形成。因此，光通過透明電極時幾乎完全透過有機發(fā)光層。由于不發(fā)光時作為入射光從透明物質表面進入、透過透明電極和有機發(fā)光層、然后被金屬電極反射的光又出現(xiàn)在所述透明物質的前面，所以從外面看所述有機EL顯示器的顯示側像鏡子一樣。
在通過施加電壓發(fā)光的有機發(fā)光層的表面配有透明電子、同時在有機發(fā)光層的背面配有金屬電極的包含有機電子發(fā)光體的有機EL顯示器中，在所述透明電極的表面上制備偏振板的同時，可在這些透明電極和偏振板之間安裝阻滯板。
由于所述阻滯板和所述偏振板有使作為入射光從外面進入并被金屬電極反射的光偏振的作用，所以它們具有通過所述偏振作用使金屬電極的鏡面從外面看不見的作用。如果阻滯板制成四分之一波長板并且將偏振板和阻滯板的兩偏振方向之間的夾角調節(jié)至π/4，則可完全掩蓋所述金屬電極的鏡面。
這意味著在偏振板的作用下只有作為入射光進入此有機EL顯示器的外部光線的線形偏振光組分被透射。此線形偏振光一般通過阻滯板變成橢圓形偏振光，特別地當所述阻滯板為四分之一波長板而且將偏振板和阻滯板的兩偏振方向之間的夾角調節(jié)至π/4時，它變成圓形偏振光。
此圓形偏振光透過所述透明物質、透明電極和有機薄膜，被金屬電極反射，然后再透過有機薄膜、透明電極和透明物質，通過所述阻滯板又轉變成線形偏振光。由于此線形偏振光與所述偏振板的偏振方向成直角，不能透過所述偏振板。因此，可完全掩蓋金屬電極的鏡面。
實施例下面用以下實施例說明本發(fā)明的構造和作用。
實施例1在加濕烘箱中將厚75μm、寬900mm的聚乙烯醇膜(KURARAY CO.，LTD.生產(chǎn)，9P75R)的含水率控制在3.3％。在烘箱中，加熱此膜使膜表面溫度達100℃，在相同溫度下用輥式拉伸機以4倍的拉伸比拉伸。然后，使拉伸膜在室溫(25℃)下靜置使之冷卻至膜表面溫度達到室溫。再用烘箱加熱所述拉伸膜使表面溫度達100℃，進行退火得到取向膜。
實施例2將與實施例1相同的聚乙烯醇膜調至3.3％含水率。通過與表面溫度為100℃的外徑350mm的加熱輥接觸加熱此處理膜之后，用輥式拉伸機以4倍的拉伸比拉伸。然后，使拉伸膜在室溫(25℃)下靜置使之冷卻至膜表面溫度達到室溫。再用烘箱加熱所述拉伸膜使表面溫度達100℃，進行退火得到取向膜。
對比例1在實施例1中，除拉伸處理之后不進行退火處理之外，進行與實施例1相同的操作，生產(chǎn)取向膜。
在實施例2中，除拉伸處理之后不進行退火處理之外，進行與實施例2相同的操作，生產(chǎn)取向膜。
評價使實施例和對比例所得取向膜在80℃環(huán)境下保持2小時，通過以下方法測量MD方向(拉伸方向)和TD方向(寬度方向)的收縮力(N/cm2)。結果示于表1中。
收縮力的測量將長30mm×寬10mm的試件在寬度側的一端固定，另一邊固定有壓力表，用壓力表測量在80℃下的收縮力。表1

如表1中所示，本發(fā)明實施例中，由于試樣在拉伸處理之后被冷卻然后又被加熱進行退火處理，它們在加熱條件下的收縮力比沒有退火處理的對比例1和2的低。這表明實施例的試樣在加熱條件下有極好的穩(wěn)定性。
實施例3如實施例2中制造取向膜，但調節(jié)如表2中(1)和(2)所示調節(jié)拉伸時的應變速率。此外，所得取向膜在實施例2中的加熱條件下有低收縮力。這表明試樣在加熱條件下有極好的穩(wěn)定性。
評估所得取向膜的取向度。用Oji Scientific Instruments制造的雙折射自動測量設備(KOBRA21ADH)測量的雙折射值(Δn)定義為雙折射指數(shù)。表2

如表2中所示，在應變速率不低于1.4(l/s)的(2)中，獲得比應變速率低于1.4(l/s)的(1)中更大的雙折射(Δn)。此外，要獲得有良好對比度的偏振板的特性，要求雙折射(Δn)不低于0.020。
權利要求
1.一種取向膜的生產(chǎn)方法，包括以下步驟通過在不低于70℃下加熱將包含聚乙烯醇或其衍生物的含水率調至不大于10％的未拉伸膜拉伸2至6倍；然后在不高于40℃下冷卻后再在不低于70℃下加熱使之退火。
2.權利要求1的取向膜的生產(chǎn)方法，其中在所述拉伸處理中應變速率設定在不低于1.4(l/s)。
3.按照權利要求1或2的取向膜的生產(chǎn)方法，其中未拉伸膜預先用碘或兩色染料染色。
4.按照權利要求1或2的取向膜的生產(chǎn)方法，其中在所述退火處理之后用碘或兩色染料使拉伸膜染色。
5.一種偏振膜，包含通過按照權利要求3或4的取向膜生產(chǎn)方法獲得的取向膜。
6.一種偏振板，其中按照在權利要求5的偏振膜的至少一側有光學透明保護層。
7.一種可視顯示器，使用按照權利要求6的偏振板。
全文摘要
一種在加熱或加濕條件下尺寸變化小的聚乙烯醇衍生膜的取向膜通過包括以下步驟的取向膜生產(chǎn)方法獲得:通過在不低于70℃下加熱將包含聚乙烯醇或其衍生物的含水率調至不大于10%的未拉伸膜拉伸2至6倍;然后在不高于40℃下冷卻后再在不低于70℃下加熱使之退火。
文檔編號B29C55/02GK1379268SQ0210620
公開日2002年11月13日 申請日期2002年4月3日 優(yōu)先權日2001年4月3日
發(fā)明者近藤誠司, 土本一喜, 西田昭博, 木下亮兒 申請人:日東電工株式會社