[发明专利]制备聚合物膜的方法和设备、聚合物膜、偏振片和液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备聚合物膜的方法和装置、聚合物膜、偏振片和液晶显示器。

背景技术

作为用于制备用作光学膜的聚合物膜的方法，有溶液流延法和熔体挤出法。因为将聚合物熔融，然后从挤出机中挤出而制备膜，所以熔体挤出法具有高生产率和生产设备的低成本方面的优点。然而，在这种方法中，难以控制膜厚度的精度，并且在膜上产生细微的条纹(口模条纹)。因此，难以制备具有足以用作光学膜的高质量的膜。

在溶液流延法中，将聚合物溶解于溶剂中以制备聚合物溶液(涂料)，并且在流延部中将涂料在移动载体上流延以形成流延膜。然后，在具有自支撑性能之后，将流延膜从载体上作为湿膜剥离，并且干燥而变成膜。在这种方法中制备的膜在光学各向同性和厚度均匀性方面更优异，并且与在熔体挤出法中获得的膜相比，具有更少的杂质粒子。因此，所述膜用于光电子学，如用于偏振滤光器的保护膜、延迟膜、透明导电膜等。由于上述原因，近来大多数光学膜都是通过溶液流延法制备的。

当通过溶液流延法制备厚度为20μm至200μm的膜时，可能在载体上的流延膜的表面上产生在流延方向上的厚度不均匀性，这导致“横向条纹”(膜缺陷，其中膜在流延方向上波动使得膜看起来具有在宽度方向上的条纹)。上述问题的原因在于：作为从流延模排出的涂料的流延流道(bead)遭到外围的空气振动。厚度不均匀性是高度可见的，并且显著影响膜的质量。特别是，当膜用作偏振滤光器的保护膜或光学补偿膜时，厚度不均匀性是大的问题，因为需要具有高分辨率和高清晰度的液晶显示器。因此，降低厚度不均匀性的需要每年都在增加。

为了降低厚度不均匀性，有下列方法：其中将减压室安置在流延部中，并且优化减压室的构造的方法(例如在JP-A-6-155494中)；其中将至少两个不同的接触构件安置在流延涂料(流延流道)降落处的载体上的位置(涂料降落点)附近的方法(例如在JP-A-2000-202842中)；和其中将挡风构件安置在某个位置如流延流道后面的方法(例如在JP-A-2004-114328中)。

然而，在JP-A-6-155494的方法中，尽管可以通过防止空气流入流延部中降低在膜的边缘部分的厚度不均匀性，但是难以降低在膜的整个区域上周期性产生的厚度不均匀性。在JP-A-2000-202842的方法中，尽管可以防止空气压力的波动从减压室传递到流延涂料上，但是难以降低由在流延涂料周围产生的空气压力的波动所导致的厚度不均匀性。在JP-A-2004-114328的方法中，可以防止来自流延涂料后面的伴随风接触流延涂料，所述伴随风是通过载体的移动产生的。因此，可以在某种程度上防止在流延膜的表面上的厚度不均匀性。然而，难以制备质量满足对高分辨率和高清晰度的增加的需要的膜。

本发明的一个目的是提供一种用于制备聚合物膜的方法和设备，其中通过降低在流延膜的流延方向上周期性的厚度不均匀性制备具有优良的厚度均匀性的聚合物膜，并且提供一种通过这种方法制备的聚合物膜、偏振片和液晶显示器。

发明内容

为了达到该目的以及其它目的，本发明的用于制备聚合物膜的方法包括：将含有聚合物和溶剂的涂料从流延模以流延流道的形式排出的步骤，所述流延流道在移动载体上接触以形成流延膜；通过在载体的移动方向上安置在流延模上游的减压室，降低在流延流道附近的区域的压力的步骤；将在流延部内部和外部之间的压差保持为小于2.00Pa的步骤。所述流延部是通过隔板与其它区域隔开的区域，包含流延模和减压室。之后，将流延膜剥离作为膜；并且将膜干燥。优选流延部的体积在0.80m³至300.00m³的范围内。另外，优选将挡风构件安置在流延流道和减压室之间，以遮挡朝向所述流延流道的伴随风，所述伴随风是通过所述载体的移动产生的。

本发明的用于制备聚合物膜的设备包含：减压室，其在载体的移动方向上被安置在流延模的上游，用于降低在流延流道附近的区域的压力；和隔板，其将包含流延模和减压室的流延部与其它区域隔开。将在流延部内部和外部之间的压差保持为小于2.00Pa。本发明还包括通过上述方法制备的聚合物膜、形成为包含该聚合物膜的偏振片和形成为包含该偏振片的液晶显示器。

根据本发明，通过降低在流延膜的流延方向上周期性的厚度不均匀性，可以获得具有优良的厚度均匀性的光学膜。

附图简述

图1是本发明的涂料制备设备的示意图；

图2是本发明的膜制备设备的示意图；

图3是在本发明的流延室中的流延部的示意图；

图4是在流延部中的流延模的外围的示意图；

图5是第二实施方案的流延模的外围的示意图；