專利名稱：偏光膜及其制法、偏光膜、偏光板、光學膜和圖像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作為構(gòu)成液晶顯示裝置的偏光板的材料有用的偏光膜的制造方法、具備使用該制造方法制造的偏光膜的偏光板、光學膜以及具備該偏光板或光學膜的液晶顯示裝置等圖像顯示裝置。
背景技術：
現(xiàn)在，在稱為電視或臺式電腦的OA機器所具備的圖像顯示裝置中，正在從迄今為止作為主流的CRT，變換成為具有所謂薄型輕量、耗電低的大優(yōu)點的液晶顯示裝置。液晶顯示裝置的用途不僅用于電視或臺式電腦中，應用范圍還擴展到車載用途的導航系統(tǒng)或屋內(nèi)外的計測器等范圍。就現(xiàn)在正在普及的液晶顯示裝置而言，具有光的透過和遮蔽功能的偏光板、包含具有光的開關功能的液晶層的相位差膜是基本構(gòu)成要素，還可以附加其他用于保護表面的硬涂層、或防反射膜等。
在制造偏光板時，對通常實施溶脹處理后的聚乙烯醇系膜進行拉伸處理(單軸拉伸)之后，進行染色(或者，在染色后或染色過程中進行單軸拉伸)，實施用硼酸化合物固定化染色劑的處理等，由此先制造偏光膜。此外，通過在已制造的偏光膜上貼合例如三乙酰纖維素膜等保護膜，制造偏光板。其中，有時也同時實施上述染色處理和固定化處理。另外，在上述拉伸處理中有在液體中實施拉伸的濕式處理、和在氣體中實施拉伸的干式處理。
在這里，就偏光膜而言，大多數(shù)情況下存在由在其整個面積上的光學特性所具有的偏差產(chǎn)生的顏色不均。作為該顏色不均產(chǎn)生的具體原因，考慮有各種主要原因，但無論如何，不是貼合三乙酰纖維素膜等保護膜的狀態(tài)下很難得到確認。當在已貼合保護膜的狀態(tài)下確認到由顏色不均引起的質(zhì)量不佳時，與保護膜一起作為廢品被廢棄，所以大大降低材料的有效利用率。
作為改善該顏色不均的方法，例如，像在日本特開2004-78208號公報中記載的那樣，提出將實施染色處理的染色處理槽的長度變更，來控制染色時間，由此可以減少偏光膜的染色不均。
但是，伴隨著近年來的液晶顯示裝置的大型化，需求大量大面積的偏光膜。如果偏光膜的面積增大，大多要求整個面積的光學特性的均勻性、和與校正視場角的相位差膜等其他膜的組合使用等，根據(jù)上述的情況的理由，在使顏色不均的問題變得顯著化的同時以短時間(短期進貨)制造的要求不斷提高。為了滿足在短時間內(nèi)制造的要求而加快當前的所有制造工序的處理速度時，存在容易出現(xiàn)顏色不均、有效利用率大大降低的問題。另一方面，根據(jù)上述公報記載的方法，盡管可以如上所述減少顏色不均，但為了解決大面積的偏光膜的問題，降低偏光膜的輸送速度或延長染色處理槽的長度，由此需要大大延長染色時間，存在無法滿足所謂在短時間內(nèi)制造偏光膜的要求的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決該以往的技術問題而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種顏色不均少且可以在短時間內(nèi)制造高質(zhì)量的偏光膜的偏光膜的制造方法。
為了解決上述課題，進行了潛心研究，其結(jié)果，在溶脹處理工序中，設置對樹脂膜進行浸漬的溶脹處理槽至少兩個以上，在浸漬到位于前級側(cè)的溶脹處理槽內(nèi)的浴液中之后，順次浸漬到位于后級側(cè)的溶脹處理槽內(nèi)的浴液中。此外還發(fā)現(xiàn)，如果至少將位于從前級側(cè)起算第N處的溶脹處理槽的浴溫，設定成比位于第(N+M)處的溶脹處理槽的浴溫高3℃以上(N、M都是1以上的規(guī)定整數(shù))，則利用第N處的溶脹處理槽內(nèi)的高溫浴液使樹脂膜的溶脹進展容易，縮短樹脂膜的溶脹量達到飽和的時間。其結(jié)果可知，能夠縮短溶脹處理工序所需的時間，甚至能夠縮短偏光板的制造所需的時間。另外，因為利用第N處的溶脹處理槽內(nèi)的高溫浴液使樹脂膜的溶脹得到進展，所以可以抑制在后續(xù)的染色處理工序的染色處理槽內(nèi)的浴液中的溶脹，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可以得到顏色不均少且高質(zhì)量的偏光膜。本發(fā)明正是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)的觀點完成的。
即，本發(fā)明涉及偏光膜的制造方法，在包括溶脹處理工序和繼該溶脹處理工序之后的染色處理工序的制造工序中，對聚乙烯醇系膜等樹脂膜實施單軸拉伸處理，由此來制造偏光膜，該偏光膜的制造方法的特征在于，在所述溶脹處理工序中，包括將樹脂膜順次浸漬在至少兩個以上的溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的步驟，至少將位于從前級側(cè)起算第N處的溶脹處理槽的浴溫，設定成比位于第(N+M)處的溶脹處理槽的浴溫高3℃以上(N、M都是1以上的規(guī)定整數(shù))。
其中，本發(fā)明的“溶脹處理工序”是染色處理工序的前級工序，是指包括將樹脂膜浸漬在浴液中(可以伴隨拉伸處理)的所有工序的廣義概念。另外，本發(fā)明的“溶脹處理槽”是指位于在染色處理工序中使用的染色處理槽的前級的處理槽，是指將樹脂膜浸漬在浴液中(可以伴隨拉伸處理)的所有處理槽的廣義概念。例如，當在染色處理工序的前級設置濕式的拉伸處理工序時，該濕式的拉伸處理工序相當于本發(fā)明的“溶脹處理工序”，在上述濕式的拉伸處理工序中使用的拉伸處理槽相當于本發(fā)明的“溶脹處理槽”。因此，在用于上述濕式的拉伸處理工序的拉伸處理槽中，拉伸處理和溶脹處理同樣都在浴液中實施。另外，當在染色處理工序的前級的工序中對樹脂膜實施固定化處理時，該固定化處理工序相當于本發(fā)明的“溶脹處理工序”。此外，在上述固定化處理工序中使用的固定化處理槽相當于本發(fā)明的“溶脹處理槽”，在該固定化處理槽中，固定化處理和溶脹處理在相同浴液中被實施。
另外，在本發(fā)明中，為了在更短的時間內(nèi)使樹脂膜溶脹，進一步縮短溶脹處理工序所需要的時間，優(yōu)選將位于第N處的溶脹處理槽的浴溫，設定成比位于第(N+M)處的溶脹處理槽的浴溫高5℃以上。
優(yōu)選在上述溶脹處理工序中，包括將樹脂膜浸漬在第一溶脹處理槽內(nèi)的浴液中之后，浸漬在繼上述第一溶脹處理槽之后的第二溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的步驟，將上述第一溶脹處理槽的浴溫設定成比上述第二溶脹處理槽的浴溫高3℃以上。
其中，在本發(fā)明中，如果設定各溶脹處理槽的浴溫高于55℃，樹脂膜過于柔軟而有可能斷裂。另一方面，如果設定各溶脹處理槽的浴溫低于20℃，除了需要冷卻浴液而增大設備的負擔之外，樹脂膜的溶脹難以進展。因此。為了不產(chǎn)生如上所述的問題，優(yōu)選將上述各溶脹處理槽的浴溫設定成20℃以上55℃以下。
另外，在上述染色處理工序中，優(yōu)選將浸漬樹脂膜的染色處理槽的浴溫設定成20℃以上50℃以下。進而更優(yōu)選為20℃以上45℃以下，特別優(yōu)選為25℃以上40℃以下。如果染色處理槽的浴溫過高，通過碘的升華或溶劑的蒸發(fā)等，浴液中的二色性物質(zhì)的濃度容易發(fā)生變化，所以難以保持染色質(zhì)量。
進而，優(yōu)選將位于在上述染色處理工序中使用的染色處理槽的正前方的溶脹處理槽的浴溫和上述染色處理槽的浴溫的差設定成5℃以下。通過該優(yōu)選的構(gòu)成，位于染色處理槽的正前方的溶脹處理槽的浴溫接近染色處理槽的浴溫，所以進一步抑制樹脂膜在染色處理槽內(nèi)的浴液中的溶脹，可以得到顏色不均更少的高質(zhì)量的偏光膜。
在本發(fā)明中，如果樹脂膜浸漬于上述各溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的浸漬時間總計為50秒以下，則可以顯著縮短制造偏光膜所需的時間，同時，即使是短時間的浸漬時間，也可以得到顏色不均足夠少的高質(zhì)量的偏光膜。
另外，為了得到更高的光學特性，作為上述樹脂膜，例如優(yōu)選使用皂化度為95％以上且聚合度為2000以上的膜。
另外，本發(fā)明提供使用上述制造方法而制造的偏光度為99.95％的偏光膜。
另外，本發(fā)明提供的偏光板的特征在于，具備使用上述制造方法而制造的偏光膜。
另外，本發(fā)明提供的光學膜的特征在于，疊層了使用上述制造方法而制造的偏光膜。
進而，本發(fā)明提供的圖像顯示裝置的特征在于，具備上述偏光板或上述光學膜。
通過本發(fā)明的偏光膜的制造方法，可以縮短樹脂膜的溶脹量達到飽和的時間，其結(jié)果，可以縮短溶脹處理工序所需要的時間、甚至可以縮短制造偏光膜所需要的時間，通式可以得到顏色不均少的高質(zhì)量的偏光膜。


圖1是概略地表示用于實施本發(fā)明的一個實施方式的偏光膜的制造方法的制造流程的框圖。
圖2是表示關于本發(fā)明的一個實施例的溶脹處理的在溶脹處理槽內(nèi)的浸漬時間和溶脹變形的關系的曲線圖。
具體實施例方式
下面一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。
圖1是概略地表示用于實施本發(fā)明的一個實施方式的偏光膜的制造方法的制造流程的框圖。如圖1所示，本實施方式的制造流程具備第一溶脹處理槽10、第二溶脹處理槽20、染色處理槽30、拉伸處理槽40、固定化處理槽50和干燥爐60。在用本實施方式的制造流程制造偏光膜時，首先，一開始將樹脂膜輸送到第一溶脹處理槽10中，接著，被輸送到第二溶脹處理槽20中。
作為本實施方式的樹脂膜，使用聚乙烯醇系膜。作為聚乙烯醇系膜，例如可以舉出聚乙烯醇膜、聚乙烯醇縮甲醛膜、聚乙烯乙縮醛膜、聚共聚物膜、它們的部分皂化膜、聚乙烯醇的部分聚烯化膜等。其中，作為本發(fā)明的樹脂膜，不限于聚乙烯醇系膜，還可以例示聚對苯二甲酸乙二醇酯系膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系膜、纖維素系膜等。
就聚乙烯醇系膜而言，被浸漬到第一溶脹處理槽10的浴液(在本實施方式中，被實施反浸透膜處理的純水)，接著被浸漬到第二溶脹處理槽20內(nèi)的浴液(在本實施方式中，被實施反浸透膜處理的純水)中。在這里，第一溶脹處理槽10的浴溫被設定成比第二溶脹處理槽20的浴溫高3℃以上(即，第一溶脹處理槽10的浴溫-第二溶脹處理槽20的浴溫≥3℃)。另外，作為優(yōu)選的構(gòu)成，第一和第二溶脹處理槽10、20的浴溫被設定成20℃以上55℃以下。其中，該第一溶脹處理槽10的浴溫和第二溶脹處理槽20的浴溫的差優(yōu)選被設定成5℃以上，溫度差過大，就難以進行膜的張力調(diào)節(jié)，所以溫度差優(yōu)選為30℃以下。另外，優(yōu)選在本實施方式的第一和第二溶脹處理槽10、20中，不僅實施溶脹處理，還實施拉伸處理，其拉伸倍率包括由溶脹引起的伸展以2槽計為1.1～3.5倍左右。用于溶脹處理槽的浴液如上所述通常使用純水等水，但還可以是含有碘化物或交聯(lián)劑等添加劑。
其中，在本實施方式中，對將樹脂膜順次浸漬在兩個溶脹處理槽10、20內(nèi)的浴液中的實施方式進行說明，但本發(fā)明并不限于此，還可以采用將樹脂膜順次浸漬在三個以上的溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的實施方式。此時，至少將位于從前級側(cè)起算第N處的溶脹處理槽的浴溫，設定成比位于第(N+M)處的溶脹處理槽的浴溫高3℃以上(N、M都是1以上的規(guī)定整數(shù))。例如，是指在設定成N＝1、M＝2的情況下，至少將第一個溶脹處理槽的浴溫設定成比第三個溶脹處理槽的浴溫高3℃以上，不限定第兩個溶脹處理槽的浴溫或第4個以后的溶脹處理槽的浴溫。換言之，可以設定各溶脹處理槽的浴溫，以便在用于溶脹處理工序的前級側(cè)的溶脹處理槽、和位于距其后級側(cè)的溶脹處理槽的多個組合內(nèi)，前級側(cè)的溶脹處理槽的浴溫-后級側(cè)的溶脹處理槽的浴溫≥3℃的組合至少存在1組。
接著，利用第一溶脹處理槽10和第二溶脹處理槽20實施了溶脹處理的膜，被輸送到染色處理槽30中。作為染色處理槽30內(nèi)的浴液，可以使用將作為染料的二色性物質(zhì)溶解于溶劑中得到的溶液，通過將上述膜浸漬到該溶液中，實施染色處理。作為二色性物質(zhì)，例如可以例示碘或有機染料等。該二色性物質(zhì)可以為一種，還可以并用兩種以上而使用。當使用碘作為上述二色性物質(zhì)時，為了進一步提高染色效率，優(yōu)選添加碘化鉀等碘化物。作為上述溶劑，通常使用水，可以進一步添加與水有互溶性的有機溶劑。其中，在本實施方式中，對使用染色處理槽30實施染色處理的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限于此，還可以在聚乙烯醇系材料中直接混合染料作成聚乙烯醇系膜。
接著，利用染色處理槽30實施了染色處理的膜被輸送到拉伸處理槽40，在單軸方向上實施拉伸處理。作為拉伸處理槽40內(nèi)的浴液，例如可以使用已添加各種金屬鹽、碘、硼或鋅的化合物的溶液，特別優(yōu)選分別添加硼酸及/或碘化鉀2～10重量％左右而成的溶液。作為該溶液的溶劑，可以適當使用水、乙醇或各種有機溶劑。另外，作為拉伸處理槽40中的拉伸倍率，優(yōu)選拉伸1.1～5倍左右，作為包含在前工序中實施的拉伸倍率的累積拉伸倍率，優(yōu)選拉伸1.1～7倍左右(更優(yōu)選拉伸至3～7倍，特別優(yōu)選5.3～6.5倍)。其中，在本實施方式中，對染色處理后實施單軸拉伸的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限于此，還可以相對于染色處理槽30，在前級側(cè)(膜輸送方向上游側(cè))設置拉伸處理槽40(即，在第二溶脹處理槽20的正后方設置拉伸處理槽40)，實施單軸拉伸后實施染色處理。另外，還可以采用不獨立設置拉伸處理槽40而在染色處理槽30內(nèi)與染色處理同時實施拉伸處理的實施方式等與其他處理同時實施拉伸處理的實施方式。
接著，利用拉伸處理槽40實施了拉伸處理的膜被輸送到固定化處理槽50中，被浸漬到固定化處理槽50內(nèi)的浴液中，由此實施用于使對膜的染色效果得到持續(xù)的固定化處理。作為固定化處理槽50內(nèi)的浴液，可以使用在溶劑中溶解了硼酸化合物等而成的溶液，所述的溶劑進一步含有水或與水具有互溶性的有機溶劑，除此之外可以添加碘化鈉或碘化鉀等。
最后，利用固定化處理槽50實施固定化處理的膜被輸送到干燥爐60中，優(yōu)選通過30℃～150℃、更優(yōu)選通過50℃～150℃的熱風實施干燥處理，作為偏光膜被搬出來。
根據(jù)以上說明的制造方法，通過將第一溶脹處理槽10的浴溫設定成比第二溶脹處理槽20的浴溫高3℃以上，樹脂膜的溶脹在第一溶脹處理槽10內(nèi)的浴液中容易進展，縮短樹脂膜的溶脹量達到飽和的時間，其結(jié)果，可以縮短溶脹處理工序所需要的時間，甚至可以縮短制造偏光膜所需要的時間。另外，因為樹脂膜在第一溶脹處理槽10內(nèi)的浴液中不斷溶脹，可以抑制在后續(xù)的染色處理槽30內(nèi)的浴液中的溶脹，其結(jié)果，可以得到顏色不均少的高質(zhì)量的偏光膜。另外，通過第一和第二溶脹處理槽10、20的浴溫分別設定成20℃以上55℃以下，樹脂膜不會變得過度柔軟，不會出現(xiàn)所謂斷裂那樣的不良情況，另一方面，不要進行浴液的冷卻，不會出現(xiàn)設備上的負擔，除此之外，還有樹脂膜的溶脹容易進行的優(yōu)點。
其中，如上所述制造的偏光膜通常在兩面或一面與沒有相位差的光學透明且具有機械強度的保護膜貼合，制成偏光板。作為該保護膜，適合使用三乙酰纖維素膜。
另外，如上所述制造的偏光膜(或者偏光板)還可以在實際使用時以層疊了各種光學層的光學膜的形式而使用。作為該光學層，例如可以例示以防止偏光膜表面的損傷等為目的的硬涂層、以防止外部光在偏光膜表面的反射為目的的反射防止層、以防止與相鄰層的粘附為目的的防粘連層、用于使偏光膜的透過光漫射并擴大視場角的漫射層、以防止外部光在偏光膜表面反射等為目的賦予微細的凹凸結(jié)構(gòu)的防眩層等。另外，還可以以貼合了反射板、半透過板、相位差板(包括1/2或1/4波長板)、視覺補償膜、亮度改善膜等1層或2層以上的光學膜的方式來使用。
另外，本實施方式的偏光板或光學膜，可以優(yōu)選用作以液晶顯示裝置為代表的有機EL顯示裝置、PDP等各種圖像顯示裝置的構(gòu)成部件。例如，液晶顯示裝置例如可以成為將上述光學膜等配置在液晶單元的一側(cè)或兩側(cè)而成的透過型或反射型或者透過/反射兩用型等基于以往的適當結(jié)構(gòu)。形成液晶顯示裝置的液晶單元可以是任意單元，例如可以是使用了以薄膜晶體管型為代表的有源矩陣驅(qū)動型的元件等適宜的類型的液晶單元的單元。另外，當在液晶單元的兩側(cè)設置本實施方式的光學膜時，它們既可以是相同的材料，也可以是不同的材料。另外，在形成液晶顯示裝置時，可以在適宜的位置上配置1層或2層以上例如棱鏡陣列薄片、透鏡陣列薄片、漫射板、背光燈等適宜的部件。
下面，通過顯示實施例和比較例，進一步明確本發(fā)明的特征。
<實施例1>
作為樹脂膜，使用皂化度為95％以上且聚合度為2000以上的クラレ制的聚乙烯醇膜(聚合度2400)，利用圖1所示的制造流程制造了偏光膜。在將已實施反浸透膜處理的純水作為浴液的第一溶脹處理槽10和第二溶脹處理槽20中，不僅實施溶脹處理，還實施拉伸處理，其拉伸倍率在2槽中共計為2.7倍(在第一溶脹處理槽10中為2倍，第二溶脹處理槽20中為1.25倍)。使第一溶脹處理槽10的浴溫為40℃，浸漬在浴液中的時間最長為21秒。其中，每經(jīng)過固定的浸漬時間就從第一溶脹處理槽10提出膜，測定后述的溶脹變形。使第二溶脹處理槽20的浴溫為28℃，浸漬在浴液中的時間最長為64秒。其中，每經(jīng)過固定的浸漬時間就提拉膜。關于第二溶脹處理槽20，每經(jīng)過固定的浸漬時間就提出膜，測定后述的溶脹變形。染色處理槽30內(nèi)的浴液將已實施反浸透膜處理的純水作為溶劑，制成濃度1g/l且已溶解了碘的溫度為30℃的溶液。拉伸處理槽40內(nèi)的浴液將純水作為溶劑制成濃度為4重量％的已添加硼酸的溫度為50℃的溶液，以1.5倍的拉伸倍率實施了單軸拉伸。固定化處理槽50內(nèi)的浴液以純水為溶劑制成濃度為5重量％的已添加碘化鉀的常溫溶液。在干燥爐60中，通過60℃的熱風實施了干燥處理。
<實施例2>
除了將第一溶脹處理槽10的浴溫設為50℃之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<實施例3>
使浸漬在第一溶脹處理槽10的浴液中的時間最長為10秒，使第二溶脹處理槽20的浴溫為30℃，浸漬在浴液中的時間最長為32秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<實施例4>
除了將第一溶脹處理槽10的浴溫設為35℃之外，在與實施例3相同的條件下制造偏光膜。
<實施例5>
使浸漬在第二溶脹處理槽20的浴液中的時間最長為10秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<實施例6>
使浸漬在第二溶脹處理槽20的浴液中的時間最長為10秒，除此之外，在與實施例2相同的條件下制造偏光膜。
<實施例7>
使浸漬在第一溶脹處理槽10的浴液中的時間最長為17秒，使浸漬在第二溶脹處理槽20的浴液中的時間最長為11秒，除此之外，在與實施例3相同的條件下制造偏光膜。
<比較例1>
使溶脹處理槽(也實施拉伸處理)只為一個槽，其浴溫設為28℃，浸漬到浴液中的時間最長為155秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<比較例2>
使溶脹處理槽(也實施拉伸處理)只為一個槽，其浴溫設為40℃，浸漬到浴液中的時間最長為155秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<比較例3>
使溶脹處理槽(也實施拉伸處理)只為一個槽，其浴溫設為50℃，浸漬到浴液中的時間最長為155秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<比較例4>
除了使第一溶脹處理槽10的浴溫為30℃之外，在與實施例3相同的條件下制造偏光膜。
<比較例5>
使溶脹處理槽(也實施拉伸處理)只為一個槽，其浴溫設為40℃，浸漬到浴液中的時間最長為40秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<比較例6>
使溶脹處理槽(也實施拉伸處理)只為一個槽，其浴溫設為30℃，浸漬到浴液中的時間最長為40秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
<比較例7>
使第一溶脹處理槽10的浴溫為30℃，浸漬到浴液中的時間最長為32秒，使第二溶脹處理槽20的浴溫為35℃，浸漬到浴液中的時間最長為10秒，除此之外，在與實施例1相同的條件下制造偏光膜。
其中，實施例1～7和比較例1～7的溶脹處理槽的浴溫是，通過以下的方法測定的值。即，在溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的多個點(沿著溶脹處理槽的寬度方向大致等間隔有三個點，沿著長度方向大致等間隔有三個點，沿著深度方向大致等間隔有三個點，一共有27個點)設置熱電偶，通過設置于各點的熱電偶，將在各規(guī)定時間測定的溫度的平均值作為浴溫。
<評價結(jié)果1>
關于實施例1、2和比較例1～3，對在溶脹處理槽的浸漬時間和溶脹變形的關系進行評價。其結(jié)果顯示于圖2。圖2的橫軸是浸漬時間，在實施例1、2中，顯示第一溶脹處理槽10和第二溶脹處理槽20的總浸漬時間(不包括在第一溶脹處理槽10的浸漬結(jié)束后直到第二溶脹處理槽20的浸漬開始為止的時間)。另一方面，在比較例1～3中，顯示一個溶脹處理槽的浸漬時間。另外，圖2的縱軸表示溶脹變形。
在這里，溶脹變形是指對假定已拉伸膜情況下的變形行為為仿射(affine)變形(假定拉伸前后的膜的體積一定)而計算的膜寬度、和在溶脹處理槽中實施拉伸后實際測定的膜寬度的差進行測定，用變形前的膜寬度去除該測定值得到的數(shù)值。通過該已計算出來的溶脹變形，可以評價膜的溶脹狀態(tài)。即，在即使改變實施溶脹處理的時間(浸漬到溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的時間)，溶脹變形的測定值也不發(fā)生變化的情況下，可以判斷膜的溶脹量達到飽和。
如圖2所示，在實施例1、2中，與比較例1～3的情況相比，膜的溶脹量達到飽和(溶脹變形的值不再變化)所需要的時間縮短(在比較例1～3中，即使浸漬時間最長，溶脹量也不會達到飽和)，可以縮短溶脹處理工序所需要的時間，甚至縮短制造偏光膜所需要的時間。
<評價結(jié)果2>
關于實施例1～7和比較例1～7，對使浸漬時間為最長時得到的偏光膜的偏光度和顏色不均(外觀)進行評價。其結(jié)果顯示于表1。其中，表1中合并記載有溶脹處理槽中的樹脂膜的總浸漬時間。在這里，偏光度是從已制造的偏光膜切出25mm×40mm的樣品，使用村上色彩制的spectrophotometer DOT-3C進行評價。另外，在觀察用偏光板上載置上述樣品，使其偏光軸相互正交，并用3波長的熒光燈進行照射來觀察其均勻性，由此評價顏色不均。更具體而言，用照相機對通過上述熒光燈照射的上述樣品的透過光進行攝像，對該攝像圖像進行圖像處理，由此計算出樣品寬度方向的亮度分布。接著，將計算出來的亮度分布(橫軸距離，縱軸亮度)作成清楚的粗糙度(roughness)曲線，計算出算術平均粗糙度(Ra)，由該Ra對顏色不均進行數(shù)值化。此外，Ra越小，亮度分布的凹凸不平越少，就可以判斷為良好的外觀。
表1

由表1所示可知，實施例1～7中的偏光度和顏色不均顯示出良好的結(jié)果，可以得到顏色不均少的高質(zhì)量的偏光膜。其中，實施例5相當于縮短了實施例1中的第二溶脹處理槽的浸漬時間，實施例6相當于縮短了實施例2中的第二溶脹處理槽的浸漬時間，但即使是像這些實施例那樣為短時間的浸漬時間，也可以得到顏色不均足夠少的高質(zhì)量的偏光膜。特別是實施例7，盡管其第一溶脹處理槽10和第二溶脹處理槽20的浸漬時間總計為28，是極短的時間，也可以得到顏色不均足夠少的高質(zhì)量的偏光膜，在不損壞偏光膜的質(zhì)量的情況下，可以顯著縮短制造偏光膜所需要的時間。
與此相對，關于比較例1～3的偏光膜，盡管溶脹量沒有達到飽和，但通過使浸漬時間達到最長(155秒)，溶脹變形在單位時間的變化量比較小(參照圖2)。為此，在溶脹處理槽后面的染色處理槽內(nèi)的溶液中浸漬膜時，難以再溶脹，可以得到顏色不均少的偏光膜。但是，與實施例1～7相比，比較例1～3的偏光膜在溶脹處理槽中需要較長的浸漬時間，所以還殘存無法縮短制造偏光膜所需的時間的問題。另一方面，從縮短制造偏光膜所需的時間的觀點出發(fā)，像比較例4～7那樣，將溶脹處理槽的總浸漬時間設為短時間(特別是在比較例4、7中，除了總浸漬時間設定成短時間之外，使第二溶脹處理槽的浴溫≥第一溶脹處理槽的浴溫)，在溶脹處理槽后面的染色處理槽內(nèi)的溶液中浸漬膜時，出現(xiàn)再溶脹，產(chǎn)生顏色不均。
權(quán)利要求
1.一種偏光膜的制造方法，在包含溶脹處理工序和繼該溶脹處理工序之后的染色處理工序的制造工序中，對聚乙烯醇系膜等樹脂膜實施單軸拉伸處理，由此來制造偏光膜，該偏光膜的制造方法的特征在于，在所述溶脹處理工序中，包括將樹脂膜順次浸漬在至少兩個以上的溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的步驟，至少將位于從前級側(cè)起算第N處的溶脹處理槽的浴溫，設定成比位于第(N+M)處的溶脹處理槽的浴溫高3℃以上(N、M都是1以上的規(guī)定整數(shù))。
2.如權(quán)利要求1所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，在所述溶脹處理工序中，包括將樹脂膜浸漬在第一溶脹處理槽內(nèi)的浴液中之后，浸漬在繼所述第一溶脹處理槽之后的第二溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的步驟，將所述第一溶脹處理槽的浴溫設定成比所述第二溶脹處理槽的浴溫高3℃以上。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，將所述各溶脹處理槽的浴溫設定成20℃以上55℃以下。
4.如權(quán)利要求1～3中任意一項所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，在所述染色處理工序中，將浸漬樹脂膜的染色處理槽的浴溫設定成20℃以上50℃以下。
5.如權(quán)利要求1～4中任意一項所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，將位于所述染色處理工序中使用的染色處理槽的正前方的溶脹處理槽的浴溫與所述染色處理槽的浴溫的差設定成5℃以下。
6.如權(quán)利要求1～5中任意一項所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，樹脂膜浸漬于所述各溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的浸漬時間總計為50秒以下。
7.如權(quán)利要求1～6中任意一項所述的偏光膜的制造方法，其特征在于，所述樹脂膜的皂化度為95％以上，聚合度為2000以上。
8.一種偏光膜，其中，使用權(quán)利要求1～7中任意一項所述的制造方法而制造的偏光度為99.95％的偏光膜。
9.一種偏光板，其特征在于，具備使用權(quán)利要求1～7中任意一項所述的制造方法而制造的偏光膜。
10.一種光學膜，其特征在于，疊層了使用權(quán)利要求1～7中任意一項所述的制造方法而制造的偏光膜。
11.一種圖像顯示裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求9所述的偏光板或權(quán)利要求10所述的光學膜。
全文摘要
本發(fā)明的偏光膜的制造方法，在包括溶脹處理工序和繼該溶脹處理工序之后的染色處理工序的制造工序中，對聚乙烯醇系膜等樹脂膜實施單軸拉伸處理，由此來制造偏光膜，該偏光膜的制造方法的特征在于，在所述溶脹處理工序中，包括將樹脂膜順次浸漬在至少兩個以上的溶脹處理槽內(nèi)的浴液中的步驟，至少將位于從前級側(cè)起算第N處的溶脹處理槽的浴溫，設定成比位于第(N+M)處的溶脹處理槽的浴溫高3℃以上(N、M都是1以上的規(guī)定整數(shù))。
文檔編號B29C55/02GK1914526SQ20058000324
公開日2007年2月14日 申請日期2005年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者增田友昭, 土本一喜, 藤田裕 申請人:日東電工株式會社