[发明专利]聚乙烯醇系薄膜、及使用其的偏光膜、偏光板、以及聚乙烯醇系薄膜的制造方法

说明书

一种聚乙烯醇系薄膜，其为厚度5～60μm、宽度2m以上、长度2km以上的聚乙烯醇系薄膜，其满足下述式(1)和(2)，(1)面内相位差Rxy≤30nm、(2)厚度方向相位差Rth≥90nm，在此，面内相位差Rxy(nm)和厚度方向相位差Rth(nm)是在聚乙烯醇系薄膜中将宽度方向(TD方向)的折射率设为nx、长度方向(MD方向)的折射率设为ny、厚度方向的折射率设为nz、厚度设为d(nm)的情况下分别用下述式(A)、(B)算出得到的值，(A)Rxy(nm)＝|nx‑ny|×d(nm)、(B)Rth(nm)＝{(nx+ny)/2‑nz}×d(nm)。

技术领域

本发明涉及聚乙烯醇系薄膜、特别是可以得到具有优异的染色性、偏光度高、且颜色不均少的偏光膜的聚乙烯醇系薄膜、及使用了该聚乙烯醇系薄膜的偏光膜、偏光板、以及聚乙烯醇系薄膜的制造方法。

背景技术

迄今，聚乙烯醇系薄膜作为透明性优异的薄膜用于很多用途，其有用的用途之一，可列举出偏光膜。上述偏光膜用作液晶显示器的基本构成要素，近年，其对要求高品质且高可靠性的仪器的使用扩大。

其中，随着液晶电视、多功能便携式终端等的画面的高亮度化、高精细化、大面积化、薄型化，要求光学特性优异的偏光膜。具体而言，进一步提高偏光度、解决颜色不均。

通常，聚乙烯醇系薄膜由聚乙烯醇系树脂的水溶液利用连续浇注法制造。具体而言，将聚乙烯醇系树脂的水溶液流延于浇注鼓、环形带等浇注模具来制膜，将该所制膜的薄膜由浇注模具剥离后，使用夹辊等在流动方向(MD方向)搬送的同时，使用热辊、悬浮式干燥机(floating dryer)进行干燥，由此制造上述聚乙烯醇系薄膜。上述搬送工序中，所制膜的薄膜由于在流动方向(MD方向)被拉伸，因此聚乙烯醇系高分子容易在MD方向取向，所得到的聚乙烯醇系薄膜的光轴(滞相轴)大多朝着MD方向。若对MD方向的取向过大则聚乙烯醇系薄膜的面内相位差增大，最终偏光膜的偏光性能降低。相反地，在所制膜的薄膜的宽度方向(TD方向)产生依存于泊松比的收缩应力和由于脱水所造成的收缩应力，因此若利用上述对TD方向的应力，则也能够使聚乙烯醇系高分子以某种程度在TD方向取向。此时，存在所得到的聚乙烯醇系薄膜的光轴朝向MD方向与TD方向之间、并且面内相位差降低的倾向。

另一方面，通常偏光膜通过用水(包含温水)使作为其坯料的聚乙烯醇系薄膜溶胀后，用碘等二色性染料染色并进行拉伸来制造。上述溶胀工序中，需要使聚乙烯醇系薄膜在厚度方向快速地溶胀。进而，染色工序中，需要均匀溶胀以使染料顺利地侵入到薄膜内部。

另外，拉伸工序为将染色后的薄膜在流动方向(MD方向)拉伸、使薄膜中的二色性染料高度取向的工序，为了提高偏光膜的偏光性能，成为坯料的聚乙烯醇系薄膜需要在MD方向具有良好的拉伸性。

需要说明的是，偏光膜制造中，也实施拉伸工序和染色工序的顺序与上述相反的事例。即，为用水(包含温水)使作为坯料的聚乙烯醇系薄膜溶胀后进行拉伸，用碘等二色性染料染色的事例，上述事例中，为了提高偏光膜的偏光性能，也需要聚乙烯醇系薄膜在厚度方向具有良好的溶胀性并且在MD方向具有良好的拉伸性。

进而，近年为了实现偏光膜的薄型化，聚乙烯醇系薄膜也被薄型化。上述薄型薄膜存在由于制造偏光膜时的拉伸而断裂等生产率的问题。

作为改良溶胀性的手法，例如提出了在聚乙烯醇系树脂中添加多元醇作为水溶胀助剂的手法(例如参照专利文献1)。作为改良拉伸性的手法，例如提出了特定将薄膜制膜时的浇注鼓的速度与最终的薄膜卷取速度之比的手法(例如参照专利文献2)、用浇注鼓制膜后使薄膜悬浮来进行干燥的手法(例如参照专利文献3)、控制所制膜的薄膜的干燥工序中的拉伸状况的手法(例如参照专利文献4)。另外，提出了降低了面内相位差的聚乙烯醇系薄膜(例如参照专利文献5、6)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-302867号公报