TWI782046B - 偏光膜的製造方法及製造裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種即使暴露於高溫環境下亦不易收縮，且具有優異光學特性之偏光膜的製造方法及製造裝置。

本發明之解決手段為一種偏光膜的製造方法，其係包含：以雙色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行染色處理之染色工序，將前述染色工序後的前述聚乙烯醇系樹脂膜依序浸漬在n個(n為2以上的整數)交聯浴以進行交聯處理之交聯工序，以及對於浸漬於配置在從上游側朝下游側之第x號(x為n以下的整數)之第x交聯浴後拉出之前述聚乙烯醇系樹脂膜，照射超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的25%以上之電磁波之電磁波照射工序；各交聯浴是由硼化合物的濃度為0.5質量%以上之溶液所構成，配置在從上游側朝下游側之第n號之第n交聯浴是由前述硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液所構成。

Description

偏光膜的製造方法及製造裝置
本發明係關於由聚乙烯醇系樹脂膜製造偏光膜之方法及製造裝置。
偏光板係廣泛地用作為液晶顯示裝置等影像顯示裝置中的偏光元件等。偏光板一般係使用接著劑等將透明樹脂膜(保護膜等)貼合於偏光膜的單面或雙面而構成者。
偏光膜主要是對由聚乙烯醇系樹脂所構成之胚材膜施以浸漬在含有碘等雙色性色素的染色浴之處理，接著浸漬在含有硼酸等交聯劑的交聯浴之處理等，同時於任一階段中對膜進行單軸拉伸而製造。單軸拉伸係有於空氣中進行拉伸之乾式拉伸、以及於上述染色浴及交聯浴等液體中進行拉伸之濕式拉伸。
交聯之偏光膜暴露於高溫環境時會變得容易收縮，耐久性有時會不足。日本特開2013-148806號公報(專利文獻1)中，記載有將偏光膜的含硼率降低至1至3.5重量%以提供耐久性優異之偏光膜之內容。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2013-148806號公報
本發明之目的在於提供一種即使暴露於高溫環境下亦不易收縮，且具有優異光學特性之偏光膜的製造方法及製造裝置。
本發明係提供以下所示之偏光膜的製造方法及製造裝置。
[1]一種偏光膜的製造方法，其係由聚乙烯醇系樹脂膜製造偏光膜之方法，該製造方法包含：以雙色性色素對前述聚乙烯醇系樹脂膜進行染色處理之染色工序，將前述染色工序後的前述聚乙烯醇系樹脂膜依序浸漬在n個(n為2以上的整數)交聯浴以進行交聯處理之交聯工序，以及對於浸漬於配置在從上游側朝下游側之第x號(x為n以下的整數)之第x交聯浴後拉出之前述聚乙烯醇系樹脂膜，照射超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的25%以上之電磁波之電磁波照射工序； 各交聯浴是由硼化合物的濃度為0.5質量%以上之溶液所構成，配置在從上游側朝下游側之第n號之第n交聯浴，是由前述硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液所構成。
[2]如[1]所述之偏光膜的製造方法，其中於前述電磁波照射工序中，前述聚乙烯醇系樹脂膜的每單位體積之前述電磁波照射熱量為100J/cm3以上50kJ/cm3以下。
[3]如[1]或[2]所述之偏光膜的製造方法，其中x為n。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中第n交聯浴的溫度為30℃以上。
[5]如[4]所述之偏光膜的製造方法，其中第n交聯浴的溫度為35℃以上。
[6]如[1]至[5]中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中配置在從上游側朝下游側之第1號至第n-1號之交聯浴內，至少一個交聯浴係由前述硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成。
[7]如[6]所述之偏光膜的製造方法，其中由前述硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之前述交聯浴的溫度為45℃以上。
[8]如[7]所述之偏光膜的製造方法，其中由前述硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之前述交聯浴的溫度為55℃以上。
[9]如[1]至[8]中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中於前述交聯工序及前述電磁波照射工序後，更包含洗淨前述聚乙烯醇系樹脂膜之洗淨工序。
[10]如[1]至[9]中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中對於浸漬在第x交聯浴後拉出之前述聚乙烯醇系樹脂膜，於前述電磁波照射工序前，更包含去除附著於其表面之水分之除液工序。
[11]如[1]至[10]中任一項所述之偏光膜的製造方法，其中前述電磁波照射工序係在從第x交聯浴拉出後5秒以內進行。
[12]一種偏光膜的製造裝置，其係從聚乙烯醇系樹脂膜製造偏光膜之製造裝置，該製造裝置包含：以雙色性色素對前述聚乙烯醇系樹脂膜進行染色處理之染色部，將前述染色處理後的前述聚乙烯醇系樹脂膜依序浸漬在n個(n為2以上的整數)交聯浴以進行交聯處理之交聯部，以及 對於浸漬於配置在從上游側朝下游側之第x號(x為n以下的整數)之第x交聯浴後拉出之前述聚乙烯醇系樹脂膜，照射超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的25%以上之電磁波之電磁波照射部；各交聯浴是由硼化合物的濃度為0.5質量%以上之溶液所構成，配置在從上游側朝下游側之第n號之第n交聯浴，是由前述硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液所構成。
根據本發明，可提供一種即使暴露於高溫環境下亦不易收縮，且具有優異光學特性之偏光膜的製造方法及製造裝置。
10‧‧‧由聚乙烯醇系樹脂所構成之胚材膜
11‧‧‧胚材捲
13‧‧‧膨潤浴
15‧‧‧染色浴
17a‧‧‧第1交聯浴
17b‧‧‧第2交聯浴
17c‧‧‧第3交聯浴
19‧‧‧洗淨浴
21‧‧‧乾燥爐
23‧‧‧偏光膜
30至48、56至61‧‧‧導引輥
50至52、53a、53b、53c、54、55‧‧‧軋輥
71‧‧‧電磁波照射部
第1圖為顯示不同種類之電磁波照射器的放射能量光譜之圖。
第2圖為示意性顯示本發明的第1實施形態之偏光膜的製造方法及使用於該製造方法之偏光膜製造裝置的一例之剖面圖。
[偏光膜的製造方法]
本發明中，偏光膜係將雙色性色素(碘或雙色性染料) 吸附配向於經單軸拉伸之聚乙烯醇系樹脂膜者。構成聚乙烯醇系樹脂膜之聚乙烯醇系樹脂，通常可藉由對聚乙酸乙烯酯系樹脂進行皂化而得。該皂化度通常約85莫耳%以上，較佳約90莫耳%以上，更佳約99莫耳%以上。聚乙酸乙烯酯系樹脂例如除了乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯之外，可為乙酸乙烯酯與可與該乙酸乙烯酯共聚合之其他單體的共聚物等。可共聚合之其他單體例如可列舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度，通常約1000至10000，較佳約1500至5000。
此等聚乙烯醇系樹脂可經改質，例如亦可使用經醛類改質之聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛、聚乙烯縮丁醛等。本說明書中所謂「聚乙烯醇系樹脂」，意指於樹脂所含有之全部結構單位中，乙烯醇的結構單位(-CH2-CH(OH)-)為50莫耳%以上之樹脂。
本發明中，偏光膜製造的起始材料係使用厚度65μm以下(例如60μm以下)，較佳為50μm以下，更佳為35μm以下，又更佳為30μm以下之未經拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜(胚材膜)。藉此可得到市場需求日益提高之薄膜的偏光膜。胚材膜的寬度並無特別限制，例如可約為400至6000mm。胚材膜，例如以長條狀且未經拉伸之聚乙烯醇系樹脂膜的捲筒(胚材捲筒)之型式備用。
偏光膜可藉由一面從胚材捲筒中捲出上述長條狀胚材膜一面沿著偏光膜製造裝置的膜運送路徑連續 地運送，並在浸漬於容納在處理槽之處理液(以下亦稱為「處理浴」)後拉出之既定處理工序後，實施乾燥工序來連續地製造長條狀偏光膜。處理工序，除了後述交聯工序之外，只要是使處理液接觸於膜來進行處理之方法即可，並不限定於將膜浸漬在處理浴之方法，可為藉由噴霧、流入、滴入等使處理液附著於膜表面來處理膜之方法。當處理工序是藉由將膜浸漬在處理浴之方法來實施時，進行一項處理工序之處理浴並不限定於一個，亦可將膜依序浸漬在兩個以上的處理浴來完成一項處理工序。
上述處理液可例示膨潤液、染色液、交聯液、洗淨液等。上述處理工序可例示：使膨潤液接觸於胚材膜以進行膨潤處理之膨潤工序，使染色液接觸於膨潤處理後的膜以進行染色處理之染色工序，使交聯液接觸於染色處理後的膜以進行交聯處理之交聯工序，以及使洗淨液接觸於交聯處理後的膜以進行洗淨處理之洗淨工序。此外，在此等一連串處理工序之間(亦即任一項以上的處理工序前後及/或任一項以上的處理工序中)，藉由濕式或乾式施以單軸拉伸處理。亦可視需要附加其他處理工序。
〈交聯工序〉
交聯工序，係以藉由交聯來達成耐水化或色相調整(防止膜帶有藍色等)等為目的所進行之處理。本發明之交聯工序中，係將膜依序浸漬在n個(n為2以上的整數)交聯浴來進行交聯處理。各交聯浴是由硼化合物的濃度為0.5質量 %以上之溶液所構成。硼化合物係作用為交聯劑，例如可例示硼酸、硼砂等。交聯液除了硼化合物之外，可含有乙二醛(Glyoxal)、戊二醛(Glutaraldehyde)等交聯劑。交聯液的溶劑例如可使用水，亦可進一步含有與水具有相溶性之有機溶劑。各交聯浴的溫度，從促進聚乙烯醇系樹脂膜的交聯或聚乙烯醇膜中之交聯劑量的平衡化之觀點來看，較佳為30℃以上。此外，各交聯浴的溫度，從防止聚乙烯醇系樹脂膜的溶出之觀點來看，較佳為65℃以下，更佳為60℃以下。膜往各交聯浴之浸漬時間約為10至600秒，較佳為20至300秒，更佳為20至200秒。
配置在從上游側朝下游側之第n號之第n交聯浴(最下游的交聯浴)，是由硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液所構成。n為2時，第2交聯浴(最下游的交聯浴)是由硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液所構成。本發明中，藉由使用n個交聯浴來進行交聯工序，並且將第n交聯浴構成為硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液，可得到收縮力經抑制之偏光膜。
第n交聯浴，從促進聚乙烯醇膜中之交聯劑量的平衡化之觀點來看，較佳為30℃以上，更佳為35℃以上，又更佳為42℃以上。
本發明中，配置在從上游側朝下游側之第1號至第n-1號之交聯浴內，較佳係至少一個交聯浴由硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成，更佳由硼化合物的濃度為2.8質量%以上之溶液所構成。n為2時，第 l交聯浴(最上游的交聯浴)較佳由硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成。n為3時，第1交聯浴及第2交聯浴的至少一個較佳由硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成。本發明中，由於具有由硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之交聯浴，因此可藉由經過交聯工序全體之交聯，而更有效進行耐水化或色調整。此外，藉由將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在硼化合物的濃度為2.5質量%以上之交聯浴，可抑制聚乙烯醇系樹脂膜於運送時之端部的折入。將第1交聯浴(最上游的交聯浴)構成為由硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之交聯浴時，於全部交聯浴中皆可有效抑制運送時之端部的折入，故較佳。由硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之交聯浴的數目可為一個或兩個以上。
由硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之交聯浴，從促進聚乙烯醇系樹脂膜的交聯以有效進行耐水化之觀點來看，較佳為45℃以上，更佳為55℃以上。
〈電磁波照射工序〉
本發明中，係對浸漬於配置在從上游側朝下游側之第x號(x為n以下的整數)之第x交聯浴後拉出之聚乙烯醇系樹脂膜，進行照射電磁波之電磁波照射工序。
本發明之電磁波照射工序中可使用之電磁波，係超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能 量的比率為全放射能量的25%以上，較佳為28%以上，更佳為35%以上。藉由將此電磁波照射在膜上，可提升所得到之偏光膜的光學特性。此外，對於本發明中可使用之電磁波，超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率之上限值並無特別限定，例如為80%以下。通常將波長0.75μm至1000μm的電磁波稱為紅外線。
電磁波照射工序中，藉由照射超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的25%以上之電磁波，可提升偏光膜的光學特性之機制尚未明瞭，但可推測為藉由以超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線激發膜內的分子運動，促進交聯處理後之膜中之碘等雙色性色素之固定化，而可提升偏光膜的光學特性。
第1圖為顯示不同種類的電磁波照射器之放射能量光譜之圖。此外，第1表為顯示不同種類的電磁波照射器之各波長區域(以波長xμm的範圍表示)中之電磁波的放射能量佔全放射能量之比率。第1圖及第1表所示之電磁波照射器，為鹵素加熱器(熱源溫度2600℃)、短波長紅外線加熱器(熱源溫度2200℃)、高速反應中波長紅外線加熱器(熱源溫度1600℃)、碳加熱器(熱源溫度1200℃)、碳加熱器(熱源溫度950℃)、中波長紅外線加熱器(熱源溫度900℃)。
Figure 107122088-A0202-12-0011-1
如第1表所示，短波長紅外線加熱器(熱源溫度2200℃)、高速反應中波長紅外線加熱器(熱源溫度1600℃)、碳加熱器(熱源溫度1200℃)、碳加熱器(熱源溫度950℃)、中波長紅外線加熱器(熱源溫度900℃)，由於超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的25%以上，所以可較佳使用作為進行本發明之電磁波照射工序之電磁波照射器。
電磁波照射工序中，膜之每單位體積的電磁波照射熱量通常可設為100J/cm3以上50kJ/cm3以下。從提升偏光膜的光學特性之觀點來看，較佳為100J/cm3以上，更佳為500J/cm3以上，又更佳為1000J/cm3以上。此外，膜之每單位體積的電磁波照射熱量，從抑制因溫度上升所造成之膜的劣化之觀點來看，較佳為10kJ/cm3以下，更佳為5000J/cm3以下，又更佳為3000J/cm3以下。通常，膜的水分量係與電磁波的照射熱量呈比例地減少，但由於本發明之電磁波照射工序並非以減少膜的水分量為目的，所以可適當地選擇照射熱量，較佳是在上述範圍內適當選擇。
本發明中，藉由在洗淨處理前進行電磁波 照射工序，可提升所得到之偏光膜的光學特性。電磁波照射工序只要對浸漬過至少一個交聯浴後之膜進行即可，並不限定於對已浸漬全部n個交聯浴後之膜進行。惟藉由此電磁波照射工序，可使藉由浸漬交聯浴而被納入膜內之硼酸進行交聯，所以對已完成浸漬全部交聯浴後之膜進行電磁波照射工序，可更有效進行硼化合物的交聯，故較佳。亦即，較佳係對x為n且從第n交聯浴拉出之聚乙烯醇系樹脂膜進行電磁波照射。
電磁波的照射，以從第x交聯浴將膜拉出後10秒內進行較佳，更佳在5秒內進行。從第x交聯浴取出後至照射電磁波為止之時間愈短，愈可藉由電磁波照射更提升偏光膜的光學特性。電磁波照射工序中，附著於膜的表面之水分較少者為佳。此係由於當水分存在於膜的表面時，膜表面的水分所含有之水分子吸收紅外線，使電磁波照射激發膜內之分子運動的效果降低之故。從第x交聯浴剛拉出時，由於交聯液附著於膜的表面，故較佳於電磁波照射工序前設置將其去除之除液工序。進行除液工序之除液手段，可例示軋輥、將空氣吹送至膜以進行除液之手段，或是接觸膜以進行除液之刮除器等。
〈第1實施形態〉
以下參考第2圖更詳細說明本發明之偏光膜的製造方法的一形態。第2圖係示意性顯示本發明之偏光膜的製造方法及使用在該製造方法之偏光膜製造裝置的一例之剖面 圖。第2圖所示之偏光膜製造裝置，係一面將由聚乙烯醇系樹脂所構成之胚材(未拉伸)膜10從胚材捲筒11連續捲出一面沿著膜運送路徑運送，藉此以依序通過膜運送路徑上所設置之膨潤浴(容納於膨潤槽內之膨潤液)13、染色浴(容納於染色槽內之染色液)15、第1交聯浴(容納於交聯槽內之第1交聯液)17a、第2交聯浴(容納於交聯槽內之第2交聯液)17b、第3交聯浴(容納於交聯槽內之第3交聯液)17c及洗淨浴(容納於洗淨槽內之洗淨液)19、最後通過乾燥爐21之方式構成。所得到之偏光膜23，例如可直接運送到下一個偏光板製作工序(將保護膜貼合於偏光膜23的單面或雙面之工序)。第2圖中的箭頭顯示膜的運送方向。
第2圖的說明中，「處理槽」為包含膨潤槽、染色槽、交聯槽及洗淨槽之總稱，「處理液」為包含膨潤液、染色液、交聯液及洗淨液之總稱，「處理浴」為包含膨潤浴、染色浴、交聯浴及洗淨浴之總稱。膨潤浴、染色浴、交聯浴及洗淨浴，分別構成本發明之製造裝置中的膨潤部、染色部、交聯部及洗淨部。
偏光膜製造裝置的膜運送路徑，除了上述處理浴之外，亦可在適當的位置上配置：可支撐被運送之膜或進一步改變膜運送方向之導引輥30至48、56至61，或是可按壓並夾持被運送之膜並將因其旋轉所形成之驅動力賦予至膜，或是可進一步改變膜運送方向之軋輥50至55而建構。導引輥或軋輥，可配置在各處理浴的前後或處理浴中，藉此可將膜導入並浸漬在處理浴以及從處理浴中 將膜拉出[參考第2圖]。例如於各處理浴中設置1個以上的導引輥，並沿著此等導引輥來運送膜，藉此可將膜浸漬在各處理浴。
第2圖所示之偏光膜製造裝置，係於各處理浴的前後配置軋輥(軋輥50至54)，藉此於任1個以上的處理浴中，可於配置在其前後之軋輥間形成周速差而實施進行縱向單軸拉伸之輥間拉伸。
第2圖所示之偏光膜製造裝置中，於位在第3交聯浴17c的下游且為洗淨浴19的上游之運送路徑上配置有電磁波照射部71，以進行電磁波照射工序。第2圖所示之偏光膜的製造裝置中，交聯浴為3個，亦即n為3，電磁波照射工序面前的交聯浴為從上游側算起第3個交聯浴，亦即x為3。以下說明各工序。
(膨潤工序)
膨潤工序，係以去除胚材膜10表面的雜質、去除胚材膜10中的塑化劑、賦予易染色性、達成胚材膜10的可塑化等為目的而進行。處理條件係在可達成該目的之範圍內，且不會產生胚材膜10的極端溶解或失透等缺失之範圍內決定。
參考第2圖，膨潤工序係一面從胚材捲筒11連續捲出胚材膜10一面沿著膜運送路徑運送，並將胚材膜10浸漬在膨潤浴13既定時間，然後拉出而實施。第2圖的例子中，從捲出胚材膜10開始至浸漬在膨潤浴13 為止之間，胚材膜10沿著由導引輥60、61及軋輥50所建構之膜運送路徑來運送。膨潤處理中，沿著由導引輥30至32及軋輥51所建構之膜運送路徑來運送。
膨潤浴13的膨潤液，除了純水之外，亦可使用：在約0.01至10重量%的範圍內添加硼酸(日本特開平10-153709號公報)、氯化物(日本特開平06-281816號公報)、無機酸、無機鹽、水溶性有機溶劑、醇類等而成之水溶液。
膨潤浴13的溫度例如約10至50℃，較佳約10至40℃，更佳約15至30℃。胚材膜10的浸漬時間較佳約10至300秒，更佳約20至200秒。此外，當胚材膜10為預先於氣體中進行拉伸後之聚乙烯醇系樹脂膜時，膨潤浴13的溫度例如約20至70℃，較佳約30至60℃。胚材膜10的浸漬時間，較佳約30至300秒，更佳約60至240秒。
膨潤處理中，容易產生胚材膜10往寬度方向膨潤而使膜形成皺褶之問題。用以一面去除該皺褶一面運送膜之手段之一，可使用擴展輥、螺旋輥、凸面輥般之具有擴幅功能之輥，或是使用導布裝置、彎棍開幅器、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置來作為導引輥30、31及/或32。用以抑制皺褶的產生之另一手段，可施以拉伸處理。例如可利用軋輥50與軋輥51之周速差，於膨潤浴13中施以單軸拉伸處理。
膨潤處理中，由於膜在膜的運送方向上亦 膨潤擴大，在未對膜進行積極的拉伸時，為了消除運送方向上之膜的鬆弛，較佳係例如採用控制配置在膨潤浴13的前後之軋輥50、51的速度等手段。此外，以使膨潤浴13中的膜運送達到穩定為目的，以水中沖淋來控制膨潤浴13中的水流，或是併用EPC裝置(Edge Position Control裝置：檢測膜的端部並防止膜的蛇行之裝置)等，亦為有用。
於第2圖所示之例子中，從膨潤浴13拉出之膜依序通過導引輥32、軋輥51、導引輥33而被導入至染色浴15。
(染色工序)
染色工序，係以使雙色性色素吸附配向於膨潤處理後的聚乙烯醇系樹脂膜等為目的而進行。處理條件，係在可達成該目的之範圍內，且不會產生膜的極端溶解或失透等缺失之範圍內決定。參考第2圖，染色處理可沿著由軋輥51、導引輥33至36及軋輥52所建構之膜運送路徑來運送，並將膨潤處理後的膜浸漬在染色浴15(容納於染色槽之處理液)既定時間，然後拉出而實施。為了提高雙色性色素的染色性，提供至染色工序之膜較佳為至少施以某種程度的單軸拉伸處理之膜，或者是，較佳係在染色處理時進行單軸拉伸處理來取代染色處理前的單軸拉伸處理，或是除了染色處理前的單軸拉伸處理之外，亦在染色處理時進行單軸拉伸處理。
當使用碘作為雙色性色素時，染色浴15的染色液例如可使用濃度以重量比計為碘/碘化鉀/水=約0.003至0.3/約0.1至10/100之水溶液。亦可使用碘化鋅等其他碘化物來取代碘化鉀，或是併用碘化鉀與其他碘化物。此外，亦可使碘化物以外的化合物，例如硼酸、氯化鋅、氯化鈷等共存。當染色浴的染色液含有硼酸時，是以包含硼之點與交聯浴區分，水溶液相對於水100重量份，若包含約0.003重量份以上的碘，則可視為染色浴15。浸漬膜時之染色浴15的溫度通常約10至45℃，較佳約10至40℃，更佳約20至35℃，膜的浸漬時間，通常約30至600秒，較佳約60至300秒。
使用水溶性雙色性染料作為雙色性色素時，染色浴15的染色液例如可使用濃度以重量比計為雙色性染料/水=約0.001至0.1/100之水溶液。該染色浴15中，可使染色輔助劑等共存，例如可含有硫酸鈉等無機鹽或界面活性劑等。雙色性染料可單獨使用1種或是併用2種以上的雙色性染料。浸漬膜時之染色浴15的溫度例如約20至80℃，較佳約30至70℃，膜的浸漬時間通常約30至600秒，較佳約60至300秒。
如上述般，於染色工序中，可於染色浴15中進行膜的單軸拉伸。膜的單軸拉伸可藉由在配置在染色浴15的前後方之軋輥51與軋輥52之間形成周速差等方法來進行。
染色處理中，與膨潤處理相同，為了一面 去除膜的皺褶一面運送聚乙烯醇系樹脂膜，亦可使用擴展輥、螺旋輥、凸面輥般之具有擴幅功能之輥，或是使用導布裝置、彎棍開幅器、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置作為導引輥33、34、35及/或36。用以抑制皺褶的產生之另一手段，與膨潤處理相同，可施以拉伸處理。
於第2圖所示之例子中，從染色浴15拉出之膜係依序通過導引輥36、軋輥52及導引輥37而被導入至第1交聯浴17a。
(交聯工序)
交聯工序，係以依據交聯來達成耐水化或色相調整(防止膜帶有藍色等)等為目的所進行之處理。交聯工序中，係使用n個(n為2以上的整數)交聯浴。第2圖所示之例子中，係配置3個(n為3)交聯浴作為進行交聯工序之交聯浴，並於第1交聯浴17a及第2交聯浴17b中進行以耐水化為目的所進行之第1交聯工序，於第3交聯浴17c中進行以色相調整為目的所進行之第3交聯工序。參考第2圖，第1交聯工序，係沿著由軋輥52、導引輥37至40及軋輥53a所建構之膜運送路徑來運送，並將染色處理後的膜浸漬在第1交聯浴17a(容納於交聯槽之第1交聯液)既定時間，然後拉出而實施。第2交聯工序，係沿著由軋輥53a、導引輥41至44及軋輥53b所建構之膜運送路徑來運送，並將第1交聯工序後的膜浸漬在第2交聯浴17b(容納於交聯槽之第2交聯液)既定時間，然後拉出而實施。第3交聯工 序，係沿著由軋輥53b、導引輥45至48及軋輥53c所建構之膜運送路徑來運送，並將第2交聯工序後的膜浸漬在第3交聯浴17c(容納於交聯槽之第3交聯液)既定時間，然後拉出而實施。
交聯浴是由硼化合物的濃度為0.5質量%以上之溶液所構成。當染色處理所使用之雙色性色素為碘時，交聯浴除了硼化合物之外，較佳係含有碘化物，交聯浴中之碘化物的濃度例如可設為1至30質量%。碘化物可列舉出碘化鉀、碘化鋅等。此外，可使碘化物以外的化合物，例如氯化鋅、氯化鈷、氯化鋯、硫代硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉等共存。
可利用軋輥52與軋輥53a之周速差，於第1交聯浴17a中施以單軸拉伸處理。可利用軋輥53a與軋輥53b之周速差，於第2交聯浴17b中施以單軸拉伸處理。可利用軋輥53b與軋輥53c之周速差，於第3交聯浴17c中施以單軸拉伸處理。
交聯處理中，亦與膨潤處理相同，為了一面去除膜的皺褶一面運送聚乙烯醇系樹脂膜，可使用擴展輥、螺旋輥、凸面輥般之具有擴幅功能之輥，或是使用導布裝置、彎棍開幅器、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置，作為導引輥38、39、40、41、42、43、44、45、46、47及/或48。用以抑制皺褶的產生之另一手段，與膨潤處理相同，可施以拉伸處理。
於第2圖所示之例子中，從第3交聯浴17c 拉出之膜依序通過導引輥48、軋輥53c而被導入至洗淨浴19。
(洗淨工序)
於第2圖所示之例子中，包含交聯工序後的洗淨工序。洗淨處理係以去除附著於聚乙烯醇系樹脂膜之多餘的硼酸或碘等藥劑為目的而進行。洗淨工序例如可將經交聯處理後之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在洗淨浴19而進行。洗淨工序亦可藉由以沖淋方式將洗淨液噴霧至膜來取代將膜浸漬在洗淨浴19之工序，或是藉由併用往洗淨浴19之浸漬與洗淨液的噴霧進行。
第2圖為顯示將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在洗淨浴19來進行洗淨處理時之例子。洗淨處理中之洗淨浴19的溫度通常約2至40℃，膜的浸漬時間通常約2至120秒。
洗淨處理中，以一面去除膜的皺褶一面運送聚乙烯醇系樹脂膜為目的，可使用擴展輥、螺旋輥、凸面輥般之具有擴幅功能之輥，或是使用導布裝置、彎棍開幅器、拉幅夾鉗般之其他擴幅裝置，作為導引輥56、57、58及/或59。此外，膜洗淨處理中，為了抑制皺褶的產生，可施以拉伸處理。
(拉伸工序)
如上述般，胚材膜10係在上述一連串處理工序之間 (亦即任一項以上的處理工序前後及/或任一項以上的處理工序中)，藉由濕式或乾式施以單軸拉伸處理。單軸拉伸處理的具體方法，例如可為於構成膜運送路徑之2個軋輥(例如配置在處理浴的前後之2個軋輥)間形成周速差而進行縱向單軸拉伸之輥間拉伸，或是日本特許第2731813號公報所記載之熱輥拉伸、拉幅拉伸等，較佳為輥間拉伸。單軸拉伸工序，從胚材膜10至得到偏光膜23為止之間可涵蓋複數次來實施。如上述般，拉伸處理對於抑制膜之皺褶的產生亦有利。
以胚材膜10為基準之偏光膜23的最終累積拉伸倍率通常為4.5至7倍，較佳為5至6.5倍。拉伸工序可於任一處理工序中進行，於2個以上的處理工序中進行拉伸處理時，拉伸工序亦可於任一處理工序中進行。
(電磁波照射工序)
於第2圖所示之裝置中，膜從第3交聯浴17c被拉出，在通過軋輥53c後且浸漬在洗淨浴19前，對膜進行上述電磁波照射工序。
電磁波照射工序中，電磁波較佳係從垂直於膜表面之方向的上方照射。此外，電磁波照射部71中之電磁波照射器的電磁波放射口與膜之間的距離，較佳為2至40cm，更佳為5至20cm。惟此距離較佳係考量到從電磁波照射器所放射之電磁波的放射能量或是膜的表面溫度等，一面適當選擇一面進行。電磁波照射時之膜表面的溫 度，較佳維持在30至90℃，更佳維持在40至80℃。
電磁波照射部71，可藉由1台電磁波照射器構成，亦可藉由複數台電磁波照射器構成。當藉由複數台電磁波照射器構成時，較佳係以使從複數台電磁波照射器所放射之超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量成為從複數台電磁波照射器所放射之電磁波之全放射能量的25%以上之方式，來選擇複數台電磁波照射器。此外，於第2圖中，係以使電磁波僅照射在膜之一方的面之方式來構成電磁波照射部71，但亦可以從膜的雙面照射電磁波之方式來配置複數台電磁波照射器。
(乾燥工序)
洗淨工序後，較佳係進行使聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之處理。膜的乾燥並無特別限制，可如第2圖所示之例子般使用乾燥爐21來進行。乾燥爐21例如可構成為具備熱風乾燥機。乾燥溫度例如約30至100℃，乾燥時間例如約30至600秒。使聚乙烯醇系樹脂膜乾燥之處理亦可使用遠紅外線加熱器來進行。以上述方式所得到之偏光膜23的厚度，例如約5至30μm。
所得到之偏光膜可構成為依序捲取於捲取滾筒之捲筒形態，亦可不捲取而直接提供至偏光板製作工序(將保護膜等積層於偏光膜的單面或雙面之工序)。
(對聚乙烯醇系樹脂膜所進行之其他處理工序)
亦可附加上述處理以外之處理。可追加之處理的例子，包含：於交聯工序後所進行之浸漬在不含硼酸之碘化物水溶液之浸漬處理(補色處理)，以及浸漬在不含硼酸但含有氯化鋅等之水溶液之浸漬處理(鋅處理)。
〈偏光膜〉
藉由上述方法來製作偏光膜，可得到例如：i)收縮力為2.8N/2mm以下，ii)視感度修正單體穿透率(Ty)為42.0%以上，iii)視感度修正偏光度(Py)為99.985%以上，iv)正交色相的b值為-1.9以上之偏光膜。
本發明中，係使用n個交聯浴來進行交聯工序，且將第n交聯浴構成為硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液，藉此可得到收縮力為上述i)之偏光膜。偏光膜的收縮力更佳為2.6N/2mm以下，本發明之方法中，可得到此收縮力的偏光膜。在此之收縮力係依循後述實施例之項目的記載來測定。
本發明中，藉由具有電磁波照射工序，即使收縮力如上述i)般之較低值，亦可得到視感度修正單體穿透率(Ty)滿足上述ii)且視感度修正偏光度(Py)滿足上述iii)之優異光學特性的偏光膜。在此之偏光膜的視感度修正單體穿透率(Ty)及視感度修正偏光度(Py)，係依循後述實施例之項目的記載來測定。
本發明中，藉由具有電磁波照射工序，即 使收縮力如上述i)般之較低值，亦可得到正交色相的b值滿足上述iv)之優異光學特性的偏光膜。正交色相的b值可藉由與液晶顯示裝置之彩色濾光片的色相之組合來適當地設計，藉由滿足上述iv)，可構成為一般液晶顯示裝置之彩色濾光片中的色相設計範圍內。
上述所謂正交色相，意指將光從偏光板之一方的面射入時從另一方的面穿透之光的色相。在此之色相，於Lab表色系中可由a值及b值來表示，並使用標準的光來測定。本發明中，偏光膜之正交色相的實測，係將黏著劑層設置在偏光膜的單面，並在以該黏著劑層側貼合於玻璃板之狀態下進行。Lab表色系，如JIS K 5981：2006「合成樹脂粉體塗膜」的「5.5促進耐候性試驗」所記載般，係以Hunter亮度指數L與色相a及b所表示。與Lab表色系類似之概念，係有JIS Z 8781-4：2013「測色-第4部：CIE 1976 L*a*b*空間」所規定之L*a*b*表色系，但本發明中係採用Lab表色系。亮度指數L與色相a及b之值，係從依據JIS Z 8722：2009「色彩的測定方法-反射及穿透物體色」所規定之三刺激值X、Y及Z，藉由下列式來計算。
L=10Y1/2 a=17.5(10.2X-Y)/Y1/2 b=7.0(Y-0.847Z)/Y1/2。
Lab表色系中，色相a值及b值可顯示相當 於彩度之位置，色相a值增加時，色相變化為紅色系，色相b值增加時，色相變化為黃色系。此外，愈接近於0，皆表示愈接近於無色彩。
〈偏光板〉
於以上所製造之偏光膜的至少單面上，介由接著劑來貼合保護膜，藉此可得到偏光板。保護膜例如可列舉出由三乙酸纖維素或二乙酸纖維素般之乙酸纖維素系樹脂所構成之膜；由聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯般之聚酯系樹脂所構成之膜；聚碳酸酯系樹脂膜；環烯烴系樹脂膜；丙烯酸系樹脂膜；由聚丙烯系樹脂之鏈狀烯烴系樹脂所構成之膜。
為了提升偏光膜與保護膜之接著性，於偏光膜及/或保護膜的貼合面上可施以電暈處理、火焰處理、電漿處理、紫外線照射、引體塗佈處理、皂化處理等表面處理。偏光膜與保護膜之貼合所使用之接著劑，可列舉出紫外線硬化性接著劑般之活化能射線硬化性接著劑、或是聚乙烯醇系樹脂的水溶液或於此調配有交聯劑之水溶液、胺甲酸乙酯系乳化接著劑般之水系接著劑。紫外線硬化型接著劑可為丙烯酸系化合物與光自由基聚合起始劑之混合物，或是環氧化合物與光陽離子聚合起始劑之混合物等。此外，亦可併用陽離子聚合性的環氧化合物與自由基聚合性的丙烯酸系化合物，且併用光陽離子聚合起始劑與光自由基聚合起始劑作為起始劑。
[實施例]
以下係顯示試驗例來更具體說明本發明，但本發明並不受限於此等例。
〈試驗例1〉
使用第2圖所示之製造裝置，並以第2表所示之條件從聚乙烯醇系樹脂膜來製造偏光膜。具體而言，一面從捲筒捲出厚度60μm的長條狀聚乙烯醇(PVA)胚材膜[Kuraray股份有限公司製之商品名稱「Kuraray Vinylon VF-PE #6000」、平均聚合度2400、皂化度99.9莫耳%以上]，一面連續地運送，並以滯留時間80秒浸漬在由25℃的純水所構成之膨潤浴(膨潤工序)。然後將從膨潤浴所拉出之膜，以滯留時間150秒浸漬在含有碘化鉀1.25質量%、硼酸0.3質量%、碘1.25mM/L之30℃的染色浴(染色工序)。接著將從染色浴所拉出之膜，以滯留時間26秒浸漬在含有碘化鉀11質量%、硼酸3.0質量%之第1交聯浴，接著以滯留時間20秒浸漬在含有碘化鉀11質量%、硼酸3.0質量%之第2交聯浴，然後以滯留時間10秒浸漬在含有碘化鉀5質量%、硼酸2.4質量%之第3交聯浴(交聯工序)。於膨潤工序、染色工序及交聯工序中，藉由在浴中的輥間拉伸，以第2表所示之拉伸倍率來進行縱向單軸拉伸。以胚材膜為基準之總拉伸倍率設為5.89倍。
然後使用電磁波照射器(高速反應中波長紅外線加熱器(FRMW加熱器)、製品名稱：Golden 8 Medium-wave fast response twin tubu emitter、Heraeus公司製、熱源溫度1600℃、最大能量密度150kW/cm2)，於距離膜的表面為5cm之位置上配置電磁波放射口，將電磁波照射在從第3交聯浴中拉出且通過軋輥之膜。膜之每單位體積的電磁波照射熱量為3000J/cm3。膜之每單位體積的電磁波照射熱量係藉由以下式來算出。
(膜之每單位體積的電磁波照射熱量)={(最大能量密度)×(加熱器加熱部表面積)×輸出/(電磁波照射面積)}×(電磁波照射時間)÷(膜厚度)
所謂輸出，係表示相對於電磁波照射器的最大照射力，實際上所照射之輸出的比率。
此外，試驗例1中所使用之FRMW加熱器中，超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的40%。
從第3交聯浴拉出後至膜被運送並到達電磁波照射器的照射位置被照射電磁波為止所需時間為5秒。
將照射電磁波後之膜，以滯留時間7秒浸漬在由6℃的純水所構成之洗淨浴(洗淨工序)。然後於溫度90℃的乾燥爐內使膜乾燥300秒而得到偏光膜。所得到之偏光膜的厚度為23μm。
Figure 107122088-A0202-12-0028-2
〈試驗例2至4、6、8、9〉
除了將第1交聯浴及第2交聯浴之硼酸的質量%、輸出(%)及電磁波照射工序中之膜之每單位體積的電磁波照射熱量設為如第3表所示者之外，其他以與試驗例1相同之條件得到偏光膜。所得到之偏光膜的厚度皆為23μm。
〈試驗例5、7、10〉
除了未進行電磁波照射工序，並將第1交聯浴及第2交聯浴之硼酸的質量%設為如第3表所示者之外，其他以與試驗例1相同之條件得到偏光膜。所得到之偏光膜的厚度皆為23μm。
[偏光膜的評估]
(a)MD收縮力
從所得到之偏光膜中切出以吸收軸方向(MD、拉伸方向)為長邊之寬2mm、長15mm之測定用試樣。將此試樣設置在TA公司製的熱機械分析儀(DMA)「Q800」，在將尺寸保持為一定下於80℃保持1小時，並測定此時所產生之長邊方向(吸收軸方向、MD)的收縮力(MD收縮力)。第3表顯示所測定之收縮力之值。
(b)單體穿透率及偏光度的測定
對於所得到之偏光膜，使用附有積分球之分光光度計 [日本分光股份有限公司製的「V7100」]來測定波長380至780nm的範圍之MD穿透率與TD穿透率，並根據下述式：單體穿透率(%)=(MD+TD)/2 偏光度(%)={(MD-TD)/(MD+TD)}×100來算出各波長中的單體穿透率及偏光度。
所謂「MD穿透率」，為使從格蘭-湯姆遜(Glan-Thompson)稜鏡所射出之偏光的方向與偏光膜試樣的穿透軸平行時之穿透率，上述式中表示為「MD」。此外，所謂「TD穿透率」，為使從格蘭-湯姆遜稜鏡所射出之偏光的方向與偏光膜試樣的穿透軸正交時之穿透率，上述式中表示為「TD」。對於所得到之單體穿透率及偏光度，藉由JIS Z8701：1999色彩的顯示方法-XYZ表色系及X10Y10Z10表色系」的2度視野(C光源)來進行視感度修正，並求取視感度修正單體穿透率(Ty)及視感度修正偏光度(Py)。第3表顯示視感度修正單體穿透率(Ty)及視感度修正偏光度(Py)的算出結果。
(c)正交色相的b值
對於所得到之偏光膜，依循上述方法來求取正交色相的b值。第3表顯示正交色相的b值之算出結果。
(d)作業性(膜折入)
對於各試驗例，以目視來確認於第2交聯浴及第3交 聯浴中是否產生膜之端部的折入及/或斷裂。第3表顯示確認結果。
Figure 107122088-A0202-12-0031-3
10‧‧‧由聚乙烯醇系樹脂所構成之胚材膜
11‧‧‧胚材捲筒
13‧‧‧膨潤浴
15‧‧‧染色浴
17a‧‧‧第1交聯浴
17b‧‧‧第2交聯浴
17c‧‧‧第3交聯浴
19‧‧‧洗淨浴
21‧‧‧乾燥爐
23‧‧‧偏光膜
30至48、56至61‧‧‧導引輥
50至52、53a、53b、53c、54、55‧‧‧軋輥
71‧‧‧電磁波照射部

Claims (10)

  1. 一種偏光膜的製造方法，其係由聚乙烯醇系樹脂膜製造偏光膜之方法，該製造方法包含：以雙色性色素對前述聚乙烯醇系樹脂膜進行染色處理之染色工序，將前述染色工序後的前述聚乙烯醇系樹脂膜依序浸漬在n個(n為2以上的整數)交聯浴以進行交聯處理之交聯工序，對於浸漬在配置於從上游側朝下游側之第x號(x為n以下的整數)之第x交聯浴後拉出之前述聚乙烯醇系樹脂膜去除附著於其表面之水分之除液工序，以及對前述除液工序後之前述聚乙烯醇系樹脂膜照射超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的25%以上之電磁波之電磁波照射工序；各交聯浴是由硼化合物的濃度為0.5質量%以上之溶液所構成，其中，配置在從上游側朝下游側之第n號之第n交聯浴，是由前述硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液所構成，而且，配置在從上游側朝下游側之第1號至第n-1號之交聯浴內的至少一個交聯浴，是由前述硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光膜的製造方法，其中於前述電磁波照射工序中，前述聚乙烯醇系樹脂膜的每單位體積之前述電磁波照射熱量為100J/cm3以上 50kJ/cm3以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光膜的製造方法，其中x為n。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光膜的製造方法，其中第n交聯浴的溫度為30℃以上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之偏光膜的製造方法，其中第n交聯浴的溫度為35℃以上。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光膜的製造方法，其中由前述硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之前述交聯浴的溫度為45℃以上。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光膜的製造方法，其中由前述硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成之前述交聯浴的溫度為55℃以上。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光膜的製造方法，其中於前述交聯工序及前述電磁波照射工序後，更包含洗淨前述聚乙烯醇系樹脂膜之洗淨工序。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光膜的製造方法，其中前述電磁波照射工序係在從第x交聯浴拉出後5秒以內進行。
  10. 一種偏光膜的製造裝置，其係從聚乙烯醇系樹脂膜製造偏光膜之製造裝置，該製造裝置包含：以雙色性色素對前述聚乙烯醇系樹脂膜進行染色處理之染色部，將前述染色處理後的前述聚乙烯醇系樹脂膜浸漬 在n個(n為2以上的整數)交聯浴以進行交聯處理之交聯部，對於浸漬於配置在從上游側朝下游側之第x號(x為n以下的整數)之第x交聯浴後拉出之前述聚乙烯醇系樹脂膜去除附著於其表面之水分之除液手段，以及對前述除液後之前述聚乙烯醇系樹脂膜照射超過2μm且為4μm以下之波長的紅外線之放射能量的比率為全放射能量的25%以上之電磁波之電磁波照射部；各交聯浴是由硼化合物的濃度為0.5質量%以上之溶液所構成，其中，配置在從上游側朝下游側之第n號之第n交聯浴，是由前述硼化合物的濃度為2.4質量%以下之溶液所構成，而且，配置在從上游側朝下游側之第1號至第n-1號之交聯浴內的至少一個交聯浴，是由前述硼化合物的濃度為2.5質量%以上之溶液所構成。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114634649A (zh) * 2022-03-21 2022-06-17 厦门祥福兴科技股份有限公司 一种降蓝光pva偏光膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016173564A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. 偏光子の製造方法
TW201716810A (zh) * 2013-11-14 2017-05-16 日東電工股份有限公司 偏光膜之製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004109698A (ja) 2002-09-19 2004-04-08 Fuji Photo Film Co Ltd 光学用ポリマーフィルムの延伸方法及び装置
JP4086197B2 (ja) * 2004-11-01 2008-05-14 日東電工株式会社 光学フィルムの製造装置
JP5196651B2 (ja) * 2008-11-27 2013-05-15 日東電工株式会社 ヨウ素系偏光フィルム及びその製造方法
KR20120076888A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 제일모직주식회사 편광판 및 그 제조방법
JP5969180B2 (ja) * 2011-08-02 2016-08-17 日東電工株式会社 処理フィルムの製造方法及びその製造装置
JP5831249B2 (ja) 2012-01-23 2015-12-09 住友化学株式会社 偏光フィルムとその製造方法及び偏光板
JP6185734B2 (ja) * 2012-03-30 2017-08-23 株式会社クラレ ポリビニルアルコール系重合体フィルムの製造方法
JPWO2014115897A1 (ja) * 2013-01-28 2017-01-26 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP6394011B2 (ja) * 2013-03-21 2018-09-26 住友化学株式会社 偏光板の製造方法
KR101938410B1 (ko) * 2014-02-26 2019-01-15 동우 화인켐 주식회사 편광자의 제조 방법
CN104889086B (zh) * 2014-03-07 2019-03-01 日东电工株式会社 光学膜的除液装置
JP6666063B2 (ja) * 2014-07-15 2020-03-13 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
KR20160035516A (ko) * 2014-09-23 2016-03-31 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광자의 제조 방법
KR101998093B1 (ko) * 2015-06-03 2019-07-09 주식회사 엘지화학 편광자의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광자
JP6067158B1 (ja) * 2015-07-27 2017-01-25 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法
JP5956037B1 (ja) * 2015-08-11 2016-07-20 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び製造装置
JP5970117B1 (ja) 2015-08-11 2016-08-17 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法及び製造装置
JP6594915B2 (ja) * 2017-01-06 2019-10-23 住友化学株式会社 偏光フィルムの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201716810A (zh) * 2013-11-14 2017-05-16 日東電工股份有限公司 偏光膜之製造方法
JP2016173564A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. 偏光子の製造方法

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