TW201433836A - 矩形形狀之面板依序黏貼具有偏光膜之光學薄膜的裝置 - Google Patents

矩形形狀之面板依序黏貼具有偏光膜之光學薄膜的裝置 Download PDF

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Abstract

[課題]本發明提供一種具有偏光膜之光學薄膜與矩形形狀之面板的貼合裝置。[解決手段]是使用具有載體薄膜之光學薄膜積層體，將上述光學薄膜積層體依序黏貼於：具有長邊及短邊的矩形形狀之面板的方法，上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體，是由：具有薄偏光膜的光學薄膜、以及隔介著黏著劑層黏貼於該光學薄膜的載體薄膜所構成。該方法，是對於具有載體薄膜之光學薄膜積層體，在長度方向隔著預定間隔，在該積層體的寬度方向形成：從與載體薄膜相反側的光學薄膜的面起到達載體薄膜的鄰接面的深度的複數個狹縫，則在長度方向鄰接的兩個狹縫之間，形成光學薄膜的薄片。在該薄片對於面板的貼合位置的前側，將光學薄膜的薄片從載體薄膜剝離，同時將該光學薄膜的薄片的移動方向前端部分進行真空吸引保持，而與被送到貼合位置的面板重疊，隔介著黏著劑層將面板與光學薄膜的薄片貼合。

Description

矩形形狀之面板依序黏貼具有偏光膜之光學薄膜的裝置
本發明是關於矩形形狀之面板依序黏貼具有偏光膜之光學薄膜的裝置。尤其本發明是關於將具有厚度為10μm以下的非常薄的偏光膜之光學薄膜，依序黏貼於面板的裝置。
已知的由PVA類樹脂所構成的偏光膜的製造方法，在製膜成薄膜狀的聚乙烯醇類樹脂(以下稱為「PVA類樹脂」)的單層體，藉由實施染色處理及延伸處理，將PVA類樹脂的分子朝延伸方向定向，在該PVA類樹脂內以定向狀態吸附有二色性物質。藉由使用該PVA類樹脂單層膜的習知方法所得到的偏光膜的厚度，大致為15~35μm。藉由該方法，能得到的偏光膜，其具有單體穿透率42%以上，偏光度為99.95%以上的光學特性，以該方法所製造的偏光膜，現在使用於電視、手機、攜帶資訊終端及其他的光學顯示裝置。
可是，PVA類樹脂為親水性，具有高度吸濕性，所以使用PVA類樹脂所製造出的偏光膜，其傾向對於溫度或濕度的變化很敏感，容易因為周圍的環境變化而產生伸縮，因此容易產生破裂。因此在習知的一般的偏光膜，使用光學薄膜積層體，是在其兩面貼合有作為保護薄膜的40~80μm的TAC(三醋酸纖維素類(Triacetate Cellulose))薄膜所構成。
並且，在使用由PVA類樹脂層所構成的習知的偏光膜的情況的其他問題，例如是因為使用中的環境變化所產生的伸縮，會使接合該偏光膜的鄰接構件產生應力，而會在該鄰接構件產生翹曲等的變形。
可是，即使是在偏光膜的兩面貼合有作為保護薄膜的40~80μm的TAC(三醋酸纖維素類(Triacetate Cellulose))薄膜的光學薄膜積層體，在使用單層體所構成的偏光膜的情況，偏光膜的薄膜化仍有其極限，無法忽視伸縮力，很難完全抑制伸縮的影響，無法避免包含偏光膜的光學薄膜積層體產生某程度的伸縮。當該包含偏光膜的光學薄膜積層體產生某程度的伸縮時，該伸縮所導致的應力，會讓鄰接的構件產生翹曲等的變形。該變形即使很小，也會成為液晶顯示裝置產生顯示不均的原因。於是，為了減低該顯示不均的產生，變得需要仔細選擇在包含偏光膜的光學薄膜積層體所使用的構件的材料，這樣設計上的考量。由於偏光膜的收縮應力，會成為光學薄膜積層體從液晶顯示面板剝離等的原因，所以在將該光學薄膜積層 體接合於液晶顯示面板，需要高黏接力的黏著劑。可是，如果使用這種高黏接力的黏著劑的話，則當在之後的檢查發現貼合於液晶顯示面板的光學薄膜積層體有光學性缺陷時，其問題是很難進行二次加工，也就是將該光學薄膜積層體從液晶顯示面板剝離，將其他光學薄膜積層體貼合於該液晶顯示面板的作業。這就是使用製膜成薄膜狀的PVA類樹脂的單層體的藉由習知方法所得到的偏光膜的其中一個技術性課題。
由於有上述課題，所以需要一種偏光膜的製造方法，來取代：無法達成足夠程度的薄膜化的習知使用PVA類樹脂單層體的偏光膜的製造方法。可是，在使用製膜成薄膜狀的PVA類樹脂的單層體的習知方法，事實上不可能製造出厚度10μm以下的偏光膜。原因是因為，在薄膜狀的PVA類樹脂單層體所進行的偏光膜的製造，如果PVA類樹脂單層體的厚度太薄的話，在染色步驟及/或延伸步驟，在PVA類樹脂層可能會產生溶解及/或斷裂，所以無法形成均勻厚度的偏光膜。
為了對應該問題，提出了一種製造方法，在熱可塑性樹脂基材上塗佈形成PVA類樹脂層，將在該樹脂基材上形成的PVA類樹脂層連同樹脂基材一起延伸，且藉由實施染色處理，來製造出相較於習知方法所得到的偏光膜更薄很多的偏光膜。使用該熱可塑性樹脂基材的偏光膜的製造方法，是著眼於：相較於PVA類樹脂的單層體所進行的偏光膜的製造方法，具有能更均勻地製造偏光膜的可能 性。
例如，在日本特許第4279944號公報(專利文獻1)，記載有偏光板的製造方法，在熱可塑性樹脂薄膜的單面，藉由塗佈法形成厚度6μm以上30μm以下的聚乙烯醇類樹脂層之後，將其延伸2倍以上5倍以下，使該聚乙烯醇類樹脂層成為透明皮膜元件層，形成：由熱可塑性樹脂薄膜層與透明皮膜元件層的兩層所構成的複合薄膜，接著，在該由兩層所構成的複合薄膜的透明皮膜元件層側，隔介黏接劑貼合上光學透明樹脂薄膜層，然後將熱可塑性樹脂薄膜層剝離去除，並且將透明皮膜元件層染色且固定作成偏光元件層。藉由該方法所得到的偏光板，為光學透明樹脂薄膜層與偏光元件層的兩層構造，藉由專利文獻1的記載，偏光元件的厚度為2~4μm。
在該專利文獻1記載的方法，其延伸是在加熱下藉由單軸延伸所進行，其延伸倍率，限制成如上述2倍以上5倍以下的範圍。在專利文獻1記載的方法，將延伸倍率限制在5倍以下的原因，是說明為，在延伸倍率超過5倍的高倍率延伸則變得非常難穩定生產。延伸時的周圍溫度，具體來說，作為熱可塑性樹脂薄膜在使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚體的情況為55℃，在使用無延伸的聚丙烯的情況為60℃，在使用無延伸的尼龍的情況為70℃。在該專利文獻1記載的方法，是採用高溫空中單軸延伸的方法，如專利文獻1的記載，由於將延伸倍率限制為5倍以下，所以藉由該方法所得到的2~4μm這樣非常薄的偏光膜，並 沒有符合：在例如液晶電視等的光學顯示裝置、或使用有機EL顯示元件的光學顯示裝置所使用的偏光膜所需要的光學特性。
在熱可塑性樹脂基材上藉由塗佈來形成PVA類樹脂層，將該PVA類樹脂層連同基材一起延伸來形成偏光膜的方法，也記載於日本特開2001-343521號公報(專利文獻2)以及日本特開2003-43257號公報(專利文獻3)。這些專利文獻所記載的方法，是在基材為非晶性聚酯樹脂的情況以70℃~120℃的溫度，將由熱可塑性樹脂基材以及塗佈於該基材上的PVA類樹脂層所構成的積層體，進行單軸延伸。接著，在藉由延伸而定向的PVA類樹脂層藉由染色使其吸附二色性物質。在專利文獻2，記載其單軸延伸，是縱單軸延伸或橫單軸延伸都可以；而在專利文獻3記載著：進行橫單軸延伸，而在其橫單軸延伸中或延伸後，使與延伸方向正交的方向的長度收縮預定量的方法。而延伸倍率，在專利文獻2及3，都是通常為4~8倍左右。所得到的偏光膜的厚度則記載為1~1.6μm。
在該專利文獻2及3，雖然敘述延伸倍率通常為4~8倍，而所採用的延伸方法是高溫空中延伸法，在這種方法要能進行穩定的延伸，則如例如專利文獻1所記載，5倍為其極限。在專利文獻2及3，都並沒有記載藉由高溫空中延伸法來達成超過5倍的延伸倍率的特別的方法。事實上來看在專利文獻2及3記載的實施例的話，在專利文獻2只有記載5倍延伸，在專利文獻3只有記載4.5倍。本 發明者們，嘗試了專利文獻2及3所記載的方法，確認了在其記載的方法，並無法進行延伸倍率超過5倍的延伸。所以，專利文獻2及3的記載，關於延伸倍率，應該理解為只記載有5倍以下的範圍。如專利文獻1敘述，在該專利文獻2及3，所得到的偏光膜的光學特性，都沒有符合：在例如液晶電視等的光學顯示裝置所使用的偏光膜所需要的光學特性。
在美國專利第4659523號說明書(專利文獻4)，揭示有一種偏光膜的製造方法，該偏光膜，是將在聚酯薄膜上塗佈形成的PVA類樹脂層，與該聚酯薄膜一起進行單軸延伸所構成。在該專利文獻4記載的方法，其目的是使成為PVA類樹脂層的基材的聚酯薄膜，能具有可與偏光膜一起使用的光學特性，而並非企圖製造出由薄型且具有優異光學特性的PVA類樹脂層所構成的偏光膜。也就是說，專利文獻4所記載的方法，只是要將與成為偏光膜的PVA類樹脂層一起延伸的聚酯樹脂薄膜的光學特性加以改善。具有同樣目的的偏光膜用材料的製造方法，也記載於日本特公平8-12296號公報(專利文獻5)。
上述的在偏光膜的兩面貼合有TAC薄膜的光學薄膜積層體，一般是黏貼在如液晶顯示面板的光學顯示面板來使用。以往有提出一種連續黏貼裝置，藉由將該光學薄膜積層體，隔介著黏著劑層而黏貼在隔離體薄膜所形成的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體，被朝長度方向連續輸送，同時將該光學薄膜積層體切斷成為適應於對應的光學 顯示面板的尺寸的長度，而將其依序黏貼於該光學顯示面板。例如記載於：日本特許第4361103號公報(專利文獻6)、日本特許第4377961號公報(專利文獻7)、日本特許第4377964號公報(專利文獻8)、日本特許第4503689號公報(專利文獻9)、日本特許第4503690號公報(專利文獻10)、日本特許第4503691號公報(專利文獻11)等。
在這些文獻中記載的光學薄膜積層體的連續黏貼裝置，具備有：對於連續被輸送的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體，在相對於其長度方向成直角的寬度方向，以與黏貼光學薄膜積層體的光學顯示面板的長邊方向尺寸及短邊方向尺寸的其中一方對應的長度方向間隔，來形成狹縫之狹縫形成機構。該狹縫形成機構，在具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體的寬度方向，形成：從與隔離體薄膜相反側的面起，到達至該隔離體薄膜與黏著劑層的交界面的深度的狹縫。這樣的狹縫形成稱為「半切(halfcut)方式」。藉由該半切方式，則在具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體的長度方向鄰接的兩個狹縫之間，形成：與光學顯示面板的長邊方向尺寸及短邊方向尺寸的其中一方對應的長度的光學薄膜積層體的薄片。在該情況，光學薄膜積層體的寬度，為與光學顯示面板的長邊方向尺寸及短邊方向尺寸的另一方對應的尺寸。
光學薄膜積層體的連續黏貼裝置，進一步具備有：將光學顯示面板依序輸送到貼合位置的面板輸送機構，將光 學薄膜的各薄片，以與依序被送到貼合位置的光學顯示面板同步的方式，朝向貼合位置送入。在貼合位置的前側，設置有隔離體薄膜剝離機構，該剝離機構，其作用是對於光學薄膜的各薄片，在黏著劑層殘留於光學薄膜的薄片側的狀態，將該光學薄膜的薄片從隔離體薄膜剝離。而已將隔離體薄膜剝離的光學薄膜積層體的薄片，被送入而與已被送到貼合位置的面板重疊。在貼合位置設置有如貼合滾子的貼合機構，隔介著黏著劑層而將送到該貼合位置的光學顯示面板與光學薄膜積層體的薄片貼合。
隔離體薄膜剝離機構，具備有剝離板，該剝離板所具有的緣部，其形狀構成為將從光學薄膜積層體的薄片所剝離的隔離體薄膜折返成銳角。光學薄膜積層體的薄片，就這樣不改變行進方向，從隔離體薄膜分開而被送到貼合位置。
〔先前技術文獻〕
[專利文獻1]日本特許4279944號公報
[專利文獻2]日本特開2001-343521號公報
[專利文獻3]日本特開2003-43257號公報
[專利文獻4]美國專利第4659523號說明書
[專利文獻5]日本特公平8-12296號公報
[專利文獻6]日本特許第4361103號公報
[專利文獻7]日本特許第4377961號公報
[專利文獻8]日本特許第4377964號公報
[專利文獻9]日本特許第4503689號公報
[專利文獻10]日本特許第4503690號公報
[專利文獻11]日本特許第4503691號公報
[專利文獻12]日本特開2002-258269號公報
[專利文獻13]日本特開2004-078143號公報
[專利文獻14]日本特開2007-171892號公報
[專利文獻15]日本特開2004-338379號公報
[非專利文獻1]H. W. Siesler, Adv. Polym. Sci., 65, 1 (1984)
現今實用化的偏光膜，厚度為15~35μm左右，通常為30μm左右。而且分別在該偏光膜的兩面黏貼有厚度60~80μm的TAC薄膜。並且在該兩面貼有TAC薄膜的偏光膜積層體，黏貼有相位差薄膜等的光學功能薄膜，在其上面積層有表面保護薄膜而形成光學薄膜積層體。於是，光學薄膜積層體全體的厚度，即使在除去用來黏貼隔離體薄膜的黏著劑層的厚度的狀態，也會成為200~270μm。可是，伴隨近來的顯示裝置的薄型化，而提高要求要盡量減少該光學薄膜積層體的厚度。
另一方面，本發明者們成功製造出的偏光膜，厚度為10μm以下，已具有與液晶顯示面板或有機EL顯示面板一起使用的偏光膜所需要的光學特性。具體來說，作為偏光膜的製造方法，是將酯類熱可塑性樹脂基材、與塗佈形成 於該基材上的PVA類樹脂層，一體地以由空中輔助延伸與硼酸水中延伸所構成的二階段延伸步驟進行延伸，且在該PVA類樹脂層實施二色性色素所進行的染色處理，藉此成功獲得以往沒有的薄型的偏光膜，厚度為10μm以下，其藉由單體穿透率T及偏光度P所表示的光學特性能符合在光學顯示裝置使用的偏光膜所要求的特性。根據這種情形，持續進行將光學薄膜基層體全體薄型化的開發努力。如果使用本發明者開發出的薄型的偏光膜的話，能製造出全體厚度為170μm以下的光學薄膜積層體。並且希望使用在專利文獻6~11記載的連續黏貼裝置，將該薄型的光學薄膜積層體貼合於光學顯示面板。
可是，本發明者們研究的結果，了解在上述習知的裝置，如上述的薄型的光學薄膜積層體的連續黏貼很困難。其原因是在於光學薄膜積層體的厚度。以往的積層體，如上述厚度再薄也有200μm。這種厚度的積層體具有足夠的剛性，即使在藉由剝離機構將隔離體薄膜剝離之後，也能不改變其行進方向而將其送到貼合位置。可是，當厚度為170μm以下時，由於光學薄膜積層體的剛性不夠，所以當從積層體將隔離體薄膜剝離，將該積層體朝行進方向輸送時，積層體會因為重力而向下方撓曲，當重疊於光學顯示面板時，會有在黏貼部產生皺紋或氣泡這樣的問題產生。
本發明的目的就是要提供，能解決這種薄型的光學薄膜積層體的連續黏貼所伴隨的問題之光學薄膜積層體的依序黏貼方法及裝置。
本發明的一種形態，是使用具有載體薄膜之光學薄膜積層體，對具有長邊及短邊的矩形形狀的面板，依序黏貼上述光學薄膜之黏貼裝置；上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體，是由：至少包含厚度10μm以下的偏光膜之光學薄膜、與隔介著黏著劑層而黏貼於該光學薄膜，且其對於該黏著劑層的黏接力較上述光學薄膜對於該黏著劑層的黏接力更弱之載體薄膜所構成。
該黏貼裝置，包含有：光學薄膜積層體輸送機構、狹縫形成機構、面板輸送機構、載體薄膜剝離機構、以及貼合機構；該光學薄膜積層體輸送機構，將具有載體薄膜之光學薄膜積層體於長度方向輸送；該狹縫形成機構，對於藉由該輸送機構輸送於長度方向的具有載體薄膜之光學薄膜積層體，在長度方向隔著與該面板的長邊及短邊的尺寸的其中一方對應的間隔，在該具有載體薄膜之光學薄膜積層體的寬度方向依序形成：從與該載體薄膜相反側的光學薄膜的面起到達該載體薄膜的鄰接於光學薄膜的面的深度的複數個狹縫，在長度方向鄰接的兩個上述狹縫之間，形成被載體薄膜支承的光學薄膜的薄片；該面板輸送機構，用來將面板依序輸送到貼合位置；該載體薄膜剝離機構，以與依序送到貼合位置的該面板同步的方式，對於朝向貼合位置送入的光學薄膜的各薄 片，在貼合位置的前側，在該黏著劑層殘留於光學薄膜的薄片側的狀態，將該光學薄膜的薄片從載體薄膜剝離，同時將該光學薄膜的薄片以與已送到貼合位置的面板重疊的方式送入；該貼合機構，配置於該貼合位置，隔介著該黏著劑層將已送到該貼合位置的面板與光學薄膜的薄片予以貼合。
該貼合機構是由下側貼合滾子及相對於上述下側貼合滾子可上下移動的上側貼合滾子所構成，該上側貼合滾子構成為真空吸引滾子，將已剝離載體薄膜之光學薄膜的薄片的至少移動方向前端部分吸引保持在從上述下側貼合滾子分開的上方位置並移動到與下側貼合滾子相對向的下側位置，將該薄片夾入於上述下側貼合滾子與上側貼合滾子之間所構成。
本發明的其他形態，是使用具有載體薄膜之光學薄膜積層體，對具有長邊及短邊的矩形形狀的面板，依序黏貼上述光學薄膜之黏貼裝置；該具有載體薄膜之光學薄膜積層體，是由：至少包含厚度10μm以下的偏光膜之光學薄膜、與隔介著黏著劑層而黏貼於該光學薄膜，且其對於該黏著劑層的黏接力較上述光學薄膜對於該黏著劑層的黏接力更弱之載體薄膜所構成。
該黏貼裝置，包含有：光學薄膜積層體輸送機構、狹縫形成機構、面板輸送機構、載體薄膜剝離機構、以及貼合機構；該光學薄膜積層體輸送機構，將具有載體薄膜之光學 薄膜積層體於長度方向輸送；該狹縫形成機構，對於藉由該輸送機構輸送於長度方向的具有載體薄膜之光學薄膜積層體，在長度方向隔著與該面板的長邊及短邊的尺寸的其中一方對應的間隔，在該具有載體薄膜之光學薄膜積層體的寬度方向依序形成：從與該載體薄膜相反側的光學薄膜的面起，到達該載體薄膜的鄰接於光學薄膜的面的深度的複數個狹縫，在長度方向鄰接的兩個上述狹縫之間，形成被載體薄膜支承的光學薄膜的薄片；該面板輸送機構，用來將面板依序輸送到貼合位置；該載體薄膜剝離機構，以與依序送到貼合位置的該面板同步的方式，對於朝向貼合位置送入的光學薄膜的各薄片，在貼合位置的前側，在該黏著劑層殘留於光學薄膜的薄片側的狀態，將該光學薄膜的薄片從載體薄膜剝離，同時將該光學薄膜的薄片以與已送到貼合位置的面板重疊的方式送入；該貼合機構，配置於該貼合位置，隔介著該黏著劑層將已送到該貼合位置的面板與光學薄膜的薄片予以貼合。
該貼合機構是由下側貼合滾子與上側貼合滾子所構成，該載體薄膜剝離機構是構成為與上述貼合機構的上側滾子對接所配置的引導滾子，該上側貼合滾子構成為真空吸引滾子，吸引保持載體薄膜剝離後的光學薄膜的薄片，將該薄片夾持在下側貼合 滾子與上側貼合滾子之間所構成。
在習知的技術，無法達成：將偏光膜的厚度作成10μm以下，希望使用於光學顯示裝置的光學特性。
這裡作為偏光膜所希望的特性，本發明者們，例如在使用於像液晶電視這樣的光學顯示裝置的偏光膜的情況，所需求的光學特性設定為：當單體穿透率為T，偏光度為P時，為以下述式子所表示的條件：P>-(100.929T-42.4-1)×100(可是，T<42.3)，且P≧99.9(可是，T≧42.3)
在與液晶顯示裝置的情況不同的有機EL顯示裝置的情況，偏光膜通常是使用一片來組成，所以偏光膜所需要的光學特性，是不同於使用於液晶顯示裝置的偏光膜所需要的光學特性。本發明者們，作為在有機EL顯示裝置所使用的偏光膜所需要的光學特性，將設定為當單體穿透率為T，偏光度為P時，T≧42.5且P≧99.5之條件。
在使用PVA類樹脂薄膜的習知的偏光膜的製造方法，是利用高溫空中延伸所進行，所以延伸倍率有其極限，當偏光膜的厚度作成10μm以下這樣非常薄的厚度時，則無法得到在上述光學顯示裝置使用的偏光膜所希望的光學特性。可是，如果使用本發明者們所開發出的上述延伸與染色所進行的製造方法的話，可以達成：厚度在10μm以下，且藉由單體穿透率T及偏光度P所表示的光 學特性符合上述條件的偏光膜。本發明，發現在將包含這種光學特性的偏光膜之薄型的光學薄膜積層體，使用於用來連續黏貼於光學顯示面板的連續黏貼裝置時所遭遇到的問題，是用來提供解決該問題的方法及裝置。
從以上的說明可了解，藉由本發明，可獲得光學薄膜積層體的依序黏貼方法及裝置，使用厚度10μm以下的薄型的偏光膜，且全體的厚度較習知的光學薄膜積層體更薄，能解決光學薄膜積層體的連續黏貼所伴隨的問題。
如上述，使用熱可塑性樹脂基材，包含在該基材上形成的PVA類樹脂層的積層體，將其單軸延伸成讓延伸倍率為5倍以上的例子，在記載習知技術的文獻中並無法發現。
以下將本發明所使用的偏光膜的製造方法的代表例子及本發明的光學薄膜的積層體條帶狀捲體的製造方法的實施方式，參考圖面來詳細說明。
1‧‧‧基材
2‧‧‧PVA類樹脂層
3‧‧‧偏光膜
4‧‧‧光學功能薄膜
5‧‧‧第二光學功能薄膜
7‧‧‧包含PVA類樹脂層的積層體
8‧‧‧延伸積層體
8’‧‧‧延伸積層體的捲體
8”‧‧‧經過不溶化處理的延伸積層體
9‧‧‧著色積層體
9’‧‧‧經過架橋處理的著色積層體
10‧‧‧光學薄膜積層體
10a‧‧‧具有黏著劑層之光學薄膜積層體
11‧‧‧光學功能薄膜積層體
20‧‧‧積層體製作裝置
21‧‧‧塗佈手段
22‧‧‧乾燥手段
23‧‧‧表面改質處理裝置
30‧‧‧空中輔助延伸處理裝置
31‧‧‧延伸手段
32‧‧‧捲繞裝置
33‧‧‧烤箱
40‧‧‧染色裝置
41‧‧‧染色液
42‧‧‧染色浴
43‧‧‧放出裝置
50‧‧‧硼酸水中處理裝置
51‧‧‧硼酸水溶液
52‧‧‧硼酸浴
53‧‧‧延伸手段
60‧‧‧不溶化處理裝置
61‧‧‧硼酸不溶化水溶液
70‧‧‧架橋處理裝置
71‧‧‧硼酸架橋水溶液
80‧‧‧洗淨裝置
81‧‧‧洗淨液
90‧‧‧乾燥裝置
91‧‧‧捲繞裝置
100‧‧‧貼合/轉印裝置
101‧‧‧放出/貼合裝置
102‧‧‧捲繞/轉印裝置
(A)‧‧‧積層體製作步驟
(B)‧‧‧空中輔助延伸步驟
(C)‧‧‧染色步驟
(D)‧‧‧硼酸水中延伸步驟
(E)‧‧‧第一不溶化步驟
(F)‧‧‧包含第二不溶化處理的架橋步驟
(G)‧‧‧洗淨步驟
(H)‧‧‧乾燥步驟
(I)‧‧‧貼合/轉印步驟
200‧‧‧貼合裝置
200b‧‧‧上側貼合滾子
213‧‧‧真空吸引滾子
500‧‧‧隔離體薄膜貼合站
503‧‧‧隔離體薄膜
630、650‧‧‧缺陷檢測部
670‧‧‧控制裝置
680‧‧‧光學薄膜積層體捲體
W‧‧‧液晶顯示面板
第1圖是相對於PVA層的厚度也就是偏光膜厚度，顯示樹脂基材的適當厚度的圖表。
第2圖是厚度為3μm、8μm、10μm的偏光膜的偏光性能的比較圖。
第3圖是顯示單體穿透率T與偏光度P的關係的圖 表。
第4圖是顯示在具有光學顯示面板的光學顯示裝置所使用的偏光膜所需要的光學性能的範圍的圖表。
第5圖是根據二色比來顯示偏光膜1~7的偏光性能的理論值的圖面。
第6圖是將有無因為染色浴的碘濃度的差異導致PVA類樹脂層的溶解來進行比較的比較表。
第7圖是顯示染色浴的碘濃度、與藉由PVA類樹脂層所生成的偏光膜的偏光性能的關係的圖表。
第8圖是顯示本發明的實施例的偏光膜的偏光性能的圖表。
第9圖是不包含用來製造光學薄膜積層體的不溶化處理的製造步驟的概略圖。
第10圖是包含用來製造光學薄膜積層體的不溶化處理的製造步驟的概略圖。
第11a圖是顯示使用本發明的光學薄膜積層體的有機EL顯示裝置的一個例子的剖面圖。
第11b圖是顯示使用本發明的光學薄膜積層體的有機EL顯示裝置的另外一個例子的剖面圖。
第12圖是顯示使用本發明的光學薄膜積層體的液晶顯示裝置的一個例子的剖面圖。
第13圖是將本發明的幾個實施例之偏光膜的偏光性能進行對比來顯示的圖表。
第14圖是將本發明的其他幾個實施例之偏光膜的偏 光性能進行對比來顯示的圖表。
第15圖是顯示本發明的實施例之偏光膜的偏光性能的圖表。
第16圖是顯示本發明的其他實施例之偏光膜的偏光性能的圖表。
第17圖是顯示本發明的另外其他實施例之偏光膜的偏光性能的圖表。
第18圖是顯示結晶性PET與非晶性PET與PVA類樹脂的各個延伸溫度以及可延伸倍率的相對關係的圖表。
第19圖是顯示結晶性PET與非晶性PET的Tg與熔點Tm間的溫度變化所伴隨著的結晶化速度的變化的圖表。
第20圖是顯示非晶性PET與PVA在空中高溫的延伸倍率與總延伸倍率的關係的圖表。
第21圖是顯示關於結晶性PET與非晶性PET與PVA類樹脂在空中高溫的延伸溫度與總延伸倍率的相對關係的圖表。
第22圖是顯示相對於總延伸倍率的作為熱可塑性樹脂基材使用的PET的定向性與結晶化度的圖表。
第23圖是顯示進行過1.8倍的空中輔助延伸的情況的輔助延伸溫度與經過輔助延伸處理的PET的定向函數的關係的圖表。
第24圖是顯示PVA的結晶化度與PVA的定向函數的相對關係的圖表。
第25圖是使用熱可塑性樹脂基材所製造的偏光膜的製造步驟的概略圖。
第26圖是非利用二階段延伸的習知的舉例的偏光膜的偏光性能的圖表。
第27圖是經過二階段延伸的實施例的所製造的偏光膜、或包含偏光膜的光學薄膜積層體的製造條件的一覽表。
第28圖是經過二階段延伸的實施例的所製造的偏光膜、或包含偏光膜的光學薄膜積層體的製造條件的一覽表。
第29圖是經過二階段延伸的實施例與參考例1~3的定向函數值的比較表。
第30圖是顯示能在本發明的方法使用的光學積層體捲體的製造步驟的概略圖。
第31圖是顯示能在本發明的方法使用的光學積層體捲體的其他製造步驟的概略圖。
第32圖是顯示另外其他實施方式的光學積層體捲體的製造步驟的概略圖。
第33圖是顯示另外其他實施方式的光學積層體捲體的製造步驟的概略圖。
第34圖是顯示本發明的一種實施方式的光學薄膜積層體薄片的黏貼方法的概略圖。
第35圖是顯示光學薄膜積層體的狹縫形成位置的概略圖。
第36圖是顯示在光學薄膜薄片的黏貼所遭遇的問題的概略圖。
第37圖是顯示本發明的方法的實施方式的概略圖，(a)是顯示使用真空吸引滾子的例子，(b)是顯示使用真空吸引板的例子。
第38圖是顯示本發明的方法的其他實施方式，(a)、(b)、(c)是分別顯示動作的各程序。
第39圖是顯示本發明的方法的另外其他實施方式的概略圖。
〔與偏光膜相關的技術背景〕
作為偏光膜的技術背景，針對本發明所用的熱可塑性樹脂基材的材料特性與偏光膜的偏光性能所表示的光學特性來說明。
首先概略說明適合本發明使用的熱可塑性樹脂的一般材料特性。
熱可塑性樹脂，可以簡單分為：高分子處於規則端正排列的結晶狀態的材料；與高分子不具規則端正排列或者只有少部分具有規則端正排列的無定型或處於非晶狀態的材料。前者稱為結晶狀態，後者稱為無定型或非晶狀態。與其對應，雖然不是結晶狀態，而具有在根據條件可以作成結晶狀態的性質的熱可塑性樹脂，稱為結晶性樹脂，不具有這樣性質的熱可塑性樹脂稱為非晶性樹脂。另一方 面，無論是結晶性樹脂或非晶性樹脂，不是結晶狀態的樹脂或未達到結晶狀態的樹脂則稱為非晶質(amorphous)樹脂。這裡的非晶質(amorphous)的用語，是用來與代表沒有作成結晶狀態的性質的非晶性的用語作出區別。
作為結晶性樹脂，例如有包含聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)的烯烴類樹脂；以及包含聚對苯二酸乙二醇酯(PET)以及聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的酯類樹脂。結晶性樹脂的其中一個特徵，是一般具有：藉由加熱及/或延伸定向讓高分子排列而趨向結晶化的性質。樹脂的物性，會因應於結晶化的程度而作各種變化。另一方面，例如聚丙烯(PP)以及聚對苯二酸乙二醇酯(PET)這樣的結晶性樹脂，也藉由加熱處理或延伸定向而妨礙所產生的高分子的排列，而可抑制結晶化。受到抑制結晶化的該聚丙烯(PP)以及聚對苯二酸乙二醇酯(PET)，分別稱為非晶性聚丙烯以及非晶性聚對苯二酸乙二醇酯，而將其分別總稱為非晶性烯烴類樹脂以及非晶性酯類樹脂。
例如聚丙烯(PP)的情況，藉由作為沒有立體規則性的無規立體(atactic)構造，則能作成抑制結晶化的非晶性聚丙烯(PP)。而例如聚對苯二酸乙二醇酯(PET)的情況，作為聚合單體，藉由將間苯二甲酸，1,4一環己烷二甲醇這樣的變性基進行共聚合，也就是將妨礙聚對苯二酸乙二醇酯(PET)結晶化的分子進行共聚合，則能作成抑制結晶化的非晶性聚對苯二酸乙二醇酯(PET)。
接著，概略說明能使用於大型液晶顯示元件的偏光膜 的光學特性。
所謂偏光膜的光學特性，直接來說，是以偏光度P與單體穿透率T來表示的偏光性能。一般來說，所謂偏光膜的偏光度P與單體穿透率T是取捨(trade-off)的關係。這兩種光學特性值，能藉由T-P曲線圖來表示。在T-P曲線圖，劃出的曲線，越在單體穿透率高的方向，且越在偏光度高的方向，則偏光膜的偏光性能越優異。
這裡參考顯示T-P曲線圖的第3圖，理想的光學特性，在T=50%，P=100%的情況，如圖所示，其傾向為T值較低則P值容易提高，T值越高則P值不易提高。進一步參考將偏光膜的偏光性能顯示為穿透率T與偏光度P的關係的第4圖，在第4圖在線1及線2更上方的區域所決定的範圍，偏光膜的單體穿透率T及偏光度P，符合液晶顯示裝置所需要考慮的「需求性能」，使用該偏光膜的顯示裝置，對比度為1000：1以上，最大亮度為500cd/m2以上。該需求性能，在現今或是將來，都是考慮作為大型液晶顯示元件等的偏光膜性能所需要的光學特性的性能。單體穿透率T的理想值，T=50%，當光穿透偏光膜時，在偏光膜與空氣的界面會產生局部光反射的現象。考慮該反射現象的話，單體穿透率T會以相當於反射的量而減少，所以現實可達成的T值的最大值為45~46%左右。
另一方面，偏光度P，能轉換成偏光膜的對比度(CR)。例如99.95%的偏光度P，相當於偏光膜的對比度2000：1。當將該偏光膜使用在液晶電視用液晶顯示面 板的兩側時的顯示裝置的對比度，是1050：1。這裡顯示裝置的對比度低於偏光膜的對比度是因為在顯示面板內部產生偏光消除。偏光消除，是當穿透過背光側的偏光膜的光，穿透液晶內部時，藉由彩色濾光片中的顏料、液晶分子層、TFT(薄膜電晶體)讓光散射及/或反射，藉由局部光的偏光狀態變化所產生的。偏光膜及顯示面板的對比度都越大，則液晶電視的對比度越優異，越容易觀看。
偏光膜的對比度，定義為平行穿透率Tp除以正交穿透率Tc的值。相對地顯示裝置的對比度，能定義為最大亮度除以最小亮度的值。所謂最小亮度是黑顯示時的亮度。預定一般的視聽環境的液晶電視的情況，0.5cd/m2以下的最小亮度為要求基準。超過該值則色再現性較低。所謂最大亮度為白顯示時的亮度。預定一般的視聽環境的液晶電視的情況，顯示裝置所使用的範圍為最大亮度為450~550cd/m2。低於該值的話，則顯示太暗而讓液晶電視的觀看性降低。
作為使用大型顯示元件的液晶電視用的顯示裝置所要求的性能，對比度為1000：1以上，最大亮度為500cd/m2以上。這是顯示裝置的「需求性能」。第4圖的線1(T<42.3%)以及線2(T≧42.3%)，使表示用來達成該顯示裝置的需求性能所需要的偏光膜的偏光性能的極限值。這是根據第5圖所示的背光側與觀看側的偏光膜的組合，藉由下述的模擬所求出的線。
液晶電視用的顯示裝置的對比度與最大亮度，是根 據：光源(背光)的光量、背光側與觀看側配置的兩個偏光膜的穿透率、液晶顯示面板的穿透率、背光側與觀看側的兩個偏光膜的偏光度、液晶顯示面板的偏光消除率，所計算出。使用一般的液晶電視的光源的光量(10000cd/m2)、液晶顯示面板的穿透率(13%)、及偏光消除率(0.085%)的基礎數值，將不同的數個偏光性能的偏光膜組合，藉由將各個組合的液晶電視用的顯示裝置的對比度與最大亮度計算出，則能導出符合需求性能的第4圖的線1及線2。也就是當使用沒有達到線1及線2的偏光膜時，顯示：顯示裝置的對比度為1000：1以下，最大亮度為500cd/m2以下。計算用的式子如下。
式子(1)，是用來求出顯示裝置的對比度的式子，式子(2)，是用來求出顯示裝置的最大亮度的式子。式子(3)是用來求出偏光膜的二色比的式子。
式子(1)：CRD=Lmax/Lmin
式子(2)：Lmax=(LB×Tp-(LB/2×k1B×DP/100)/2×(k1F-k2F))×Tcell/100
式子(3)：DR=Ak2/Ak1=log(k2)/log(k1)=log(Ts/100×(1-P/100)/TPVA)/log(Ts/100×(1+P/100)/TPVA)
這裡
Lmin=(LB×Tc+(LB/2×k1B×DP/100)/2×(k1F-k2F))×Tcell/100
Tp=(k1B×k1F+k2B×k2F)/2×TPVA
Tc=(k1B×k2F+k2B×k1F)/2×TPVA
k1=Ts/100×(1+P/100)/TPVA
k2=Ts/100×(1-P/100)/TPVA
CRD：顯示裝置的對比度
Lmax：顯示裝置的最大亮度
Lmin：顯示裝置的最小亮度
DR：偏光膜的二色比
Ts：偏光膜的單體穿透率
P：偏光膜的偏光度
k1：第一主穿透率
k2：第二主穿透率
k1F：觀看側偏光膜的k1
k2F：觀看側偏光膜的k2
k1B：背光側偏光膜的k1
k2B：背光側偏光膜的k2
Ak1：偏光膜的穿透軸方向的吸光度
Ak2：偏光膜的吸収軸方向的吸光度
LB：光源的光量(10000cd/m2)
Tc：偏光膜的正交穿透率(觀看側偏光板與背光側偏光板的組合)
Tp：偏光膜的平行穿透率(觀看側偏光板與背光側偏光板的組合)
Tcell：液晶的穿透率(13%)
DP：液晶的偏光消除率(0.085%)
TPVA：沒有吸附碘的PVA薄膜的穿透率(0.92)
第4圖的線1(T<42.3%)，是藉由在第5圖顯示為偏光膜3的直線上的位置的偏光膜的偏光性能所導出。屬於第5圖的偏光膜3之偏光膜之中，偏光性能以座標(T、P)=(42.1%、99.95%)表示的點D(白圈)的偏光膜D，在將其使用於液晶電視用顯示裝置的背光側與觀看側的兩側的情況，能達成需求性能。
即使是屬於相同偏光膜3的偏光膜，當將處於單體穿透率較低(更暗)的區域，三個偏光膜A(T=40.6%、P=99.998%)、B(T=41.1%、P=99.994%)、或C(T=41.6%，P=99.98%)，使用於背光側與觀看側的兩側的情況，都無法達成需求性能。在使用偏光膜A、B、C作為背光側與觀看側的其中一方的偏光膜的情況，為了達成需求性能，例如，作為另一方的偏光膜，與屬於偏光膜4的偏光膜E、屬於偏光膜5的偏光膜F、或屬於偏光膜7的G這樣的偏光膜3相比，需要使用單體穿透率較高，至少偏光度為99.9%以上的偏光性能的優異的偏光膜。
第5圖所示的偏光膜1~7的偏光性能，是根據式子(3)來計算出。藉由使用式子(3)，從成為偏光膜的偏光性能的指標的二色比(DR)而能計算出單體穿透率T與偏光度P。所謂二色比是偏光膜的吸收軸方向的吸光度除以穿透軸方向的吸光度的值。該數值越高表示偏光性能 越優異。例如，偏光膜3，是計算出為具有二色比約94的偏光性能的偏光膜。低於該值的偏光膜則未到達需求性能。
在作為背光側與觀看側的其中一側的偏光膜，使用相較於偏光膜3其偏光性能較差，例如屬於偏光膜1的偏光膜H(41.0%、99.95%)或屬於偏光膜2的偏光膜J(42.0%、99.95%)的情況，從式子(1)(2)可以了解，為了達成需求性能，例如作為另一側的偏光膜，則必須使用如屬於偏光膜6的偏光膜I(43.2%、99.95%)或屬於偏光膜7的偏光膜K(42.0%、99.998%)的相較於偏光膜3其偏光性能更優異的偏光膜。
為了達成液晶電視用顯示裝置的需求性能，背光側與觀看側的其中一側的偏光膜的偏光性能，必須至少較偏光膜3更優異。第4圖的線1(T<42.3%)，顯示其下限值。另一方面，第4圖的線2(T≧42.3%)，顯示偏光度P的下限值。在作為背光側與觀看側的其中一側的偏光膜使用偏光度P為99.9%以下的偏光膜的情況，即使另一側的偏光膜使用偏光性能如何優異的偏光膜，都無法達成需求性能。
作為結論，在要達成作為使用大型顯示元件的液晶電視用顯示裝置所需要的偏光性能的情況，則需要的條件是：背光側與觀看側的其中一側的偏光膜的偏光性能在超過至少以線1(T<42.3%)及線2(T≧42.3%)所表示的界限的區域的偏光膜，更具體來說，是具有較偏光膜3更 優異的偏光性能，偏光度為99.9%以上的偏光膜。
相對地，使用於有機EL顯示裝置的偏光膜，通常使用的目的，主要藉由與1/4波長相位差薄膜組合而形成圓偏光，來阻斷內部反射光，在該情況，會使用一片偏光膜。於是，與使用兩片偏光膜的穿透型液晶顯示裝置的情況不同，使用於有機EL顯示裝置的偏光膜，如先前所述，所需要的光學要求特性不同，當單體穿透率為T，偏光度為P時，成為以T≧42.5及P≧99.5的條件。在第4圖以假想線表示使用於有機EL顯示裝置的偏光膜的需求特性。
〔關於偏光膜的製造的實施例〕
作為使用於本發明的光學薄膜積層體的偏光膜的實施例，顯示實施例1~18。在第27圖及第28圖，顯示在這些實施例所製造的偏光膜的製造條件。並且作為對比的例子，也作成參考例及比較例。第29圖，是分別針對第一段的空中高溫延伸後之實施例1~18以及參考例1~3所作成的延伸積層體，顯示PET樹脂基材的定向函數值。
〔實施例1〕
作為非晶性酯類熱可塑性樹脂基材，製作將間苯二甲酸進行6mol%共聚合的間苯二甲酸共聚合聚對苯二酸乙二醇酯(以下稱為「非晶性PET」)的連續條帶狀的基材。非晶性PET的玻璃轉移溫度為75℃。如以下方式來製作 由連續條帶的非晶性PET基材與聚乙烯醇(以下稱為「PVA」)層所構成的積層體。PVA的玻璃轉移溫度為80℃。
準備：厚度200μm的非晶性PET基材、以及將聚合度1000以上，皂化度99%以上的PVA粉末溶解於水的4~5重量%濃度的PVA水溶液。接著，在上述厚度200μm的非晶性PET基材塗佈PVA水溶液，以50~60℃的溫度進行乾燥，將厚度7μm的PVA層製膜在非晶性PET基材上。以下將其稱為「在非晶性PET基材製膜有7μm厚度的PVA層之積層體」或「包含7μm厚度的PVA層之積層體」或只稱為「積層體」。
將包含7μm厚度的PVA層之積層體，經過包含空中輔助延伸及硼酸水中延伸的二階段延伸步驟的以下的步驟，製造出3μm厚的偏光膜。藉由第一段的空中輔助延伸步驟，將包含7μm厚度的PVA層之積層體，與非晶性PET基材一體地延伸，而生成：包含5μm厚的PVA層的延伸積層體。以下將其稱為「延伸積層體」。具體來說，延伸積層體，將包含7μm厚度的PVA層之積層體放在延伸裝置，該延伸裝置配備有：設定為130℃的延伸溫度環境的烤箱，將該積層體以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為1.8倍。藉由該延伸處理，則延伸積層體內的PVA層，變化成：將PVA分子定向的5μm厚的PVA層。
接著，藉由染色步驟，產生：在將PVA分子定向的5μm厚的PVA層吸附碘的著色積層體。以下將其稱為 「著色積層體」。具體來說，著色積層體，是藉由將延伸積層體以任意時間浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，讓構成最終生成的偏光膜之PVA層的單體穿透率為40~44%，藉此將碘吸附於在延伸積層體包含的PVA層。在本步驟，染色液，是將水作為溶媒，碘濃度為0.12~0.30重量%的範圍內，碘化鉀濃度為0.7~2.1重量%的範圍內。碘與碘化鉀的濃度比為1比7。
為了要將碘溶解於水，而需要碘化鉀。更詳細來說，在碘濃度0.30重量%，碘化鉀濃度2.1重量%的染色液，藉由將延伸積層體浸漬60秒，而產生：在將PVA分子定向的5μm厚的PVA層吸附碘之著色積層體。在實施例1，藉由將延伸積層體對於碘濃度0.30重量%，碘化鉀濃度2.1重量%的染色液之浸漬時間改變，將碘吸附量調整成最終生成的偏光膜的單體穿透率為40~44%，而產生單體穿透率與偏光度不同的各種著色積層體。
並且，藉由第二階段的硼酸水中延伸步驟，使著色積層體連同非晶性PET基材一體地進一步延伸，而生成光學薄膜積層體，該積層體包含：構成3μm厚的偏光膜的PVA層。以下將其稱為「光學薄膜積層體」。更具體來說，光學薄膜積層體，將著色積層體放在延伸裝置，該延伸裝置配備於處理裝置，該處理裝置設定成：包含硼酸與碘化鉀的液溫範圍60~85℃的硼酸水溶液，將該積層體以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為3.3倍。更詳細來說，硼酸水溶液的液溫為65℃。其硼酸含有量相對於水100 重量部為4重量部，碘化鉀含有量相對於水100重量部為5重量部。
在本步驟，將調整過碘吸附量的著色積層體先以5~10秒浸漬於硼酸水溶液。然後，將該著色積層體通過於：於處理裝置配備的延伸裝置的周速不同的複數組的滾子之間，作用30~90秒而以自由端單軸延伸成讓延伸倍率成為3.3倍。藉由該延伸處理，則著色積層體所包含的PVA層，所吸附的碘作為多碘離子絡合物而變化成朝單方向高度定向的3μm厚的PVA層。該PVA層構成光學薄膜積層體的偏光膜。
如以上的實施例1，首先，將在非晶性PET基材製膜有7μm厚的PVA層的積層體，藉由延伸溫度130℃的空中輔助延伸而生成延伸積層體，接著，將延伸積層體藉由染色而生成著色積層體，並且藉由延伸溫度65度的硼酸水中延伸而讓總延伸倍率為5.94倍，而生成：包含將著色積層體與非晶性PET基材一體延伸的3μm厚的PVA層之光學薄膜積層體。藉由該二階段延伸，將製膜於非晶性PET基材的PVA層的PVA分子高度定向，則能生成包含3μm厚的PVA層的光學薄膜積層體，該PVA層構成：讓藉由染色所吸附的碘作為多碘離子絡合物朝單方向高度定向的偏光膜。
在光學薄膜積層體的製造雖然不是必須的步驟，而藉由洗淨步驟，將光學薄膜積層體從硼酸水溶液取出，將在非晶性PET基材上所製膜的3μm厚的PVA層的表面附著 的硼酸，以碘化鉀水溶液洗淨。然後，藉由60℃的溫風所進行的乾燥步驟，來將洗淨後的光學薄膜積層體進行乾燥。而洗淨步驟，是用來消除硼酸析出等的外觀不良情形用的步驟。
接著，藉由貼合及/或轉印步驟，一邊在製膜於非晶性PET基材的3μm厚的PVA層的表面塗佈黏接劑，一邊貼合80μm厚的TAC(三醋酸纖維素類(Triacetylcellulose))薄膜，然後將非晶性PET基材剝離，將3μm厚的PVA層轉印到80μm厚的TAC(三醋酸纖維素類(Triacetylcellulose))薄膜。
〔實施例2〕
實施例2，與實施例1的情況同樣地，生成：在非晶性PET基材製膜有7μm厚的PVA層的積層體，接著將包含7μm厚的PVA層的積層體，藉由空中輔助延伸，而生成延伸成倍率為1.8倍的延伸積層體，然後將延伸積層體浸漬於：液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，而生成著色積層體，該著色積層體包含：吸附有碘的PVA層。實施例2，包含有與實施例1不同的以下的架橋步驟。該步驟，是藉由將著色積層體以60秒浸漬於40℃的硼酸架橋水溶液，對於吸附有碘的PVA層的PVA分子彼此實施架橋處理。本步驟的硼酸架橋水溶液，其硼酸含有量相對於水100重量部為3重量部，碘化鉀含有量相對於水100重量部為3重量部。
實施例2的架橋步驟，需要至少三種技術作用。第一，是在後續步驟的硼酸水中延伸，不會使包含於著色積層體的薄膜化的PVA層溶解的不溶化作用。第二，是使著色於PVA層的碘不會溶解出的著色穩定化作用。第三，是藉由將PVA層的分子彼此進行架橋，而產生節點的節點生成作用。
實施例2，接著，將經過架橋的著色積層體，藉由浸漬於溫度較實施例1的延伸溫度65℃更高的75℃的硼酸水中延伸浴，則與實施例1的情況同樣地，延伸成讓延伸倍率為3.3倍，而生成光學薄膜積層體。實施例2的洗淨步驟、乾燥步驟、貼合及/或轉印步驟，都與實施例1的情況相同。
為了使在硼酸水中延伸步驟之前的架橋步驟所需要的技術作用更加明確，當將實施例1的沒有架橋處理的著色積層體浸漬於延伸溫度70~75℃的硼酸水中延伸浴中時，著色積層體所包含的PVA層，會在硼酸水中延伸浴溶解，而無法延伸。
〔實施例3〕
實施例3，與實施例1的情況同樣地，首先生成：在非晶性PET基材製膜有7μm厚的PVA層的積層體，接著將包含7μm厚的PVA層的積層體，藉由空中輔助延伸，而生成延伸成倍率為1.8倍的延伸積層體。實施例3，包含有與實施例1不同的以下的不溶化步驟。該步驟是藉由 將延伸積層體以30秒浸漬於液溫30℃的硼酸不溶化水溶液，使包含於延伸積層體的將PVA分子定向的PVA層不溶化的步驟。本步驟的硼酸不溶化水溶液，其硼酸含有量相對於水100重量部為3重量部。實施例3的不溶化步驟所要求的技術作用，是至少在後續步驟的染色步驟，達成不溶化而不會使在延伸積層體所包含的PVA層溶解。
實施例3，接著將經過不溶化處理的延伸積層體，與實施例1的情況同樣地，浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，而生成著色積層體，該著色積層體包含：吸附有碘的PVA層。接著，將所生成的著色積層體，藉由浸漬於與實施例1同樣的延伸溫度65℃的硼酸水中延伸浴，則與實施例1的情況同樣地，延伸成讓延伸倍率為3.3倍，而生成光學薄膜積層體。實施例3的洗淨步驟、乾燥步驟、貼合及/或轉印步驟，都與實施例1的情況相同。
為了使在染色步驟之前的不溶化步驟所需要的技術條件及作用更加明確，首先，執行：將實施例1的沒有進行不溶化處理的延伸積層體，藉由染色而生成著色積層體，將所生成的著色積層體浸漬於延伸溫度70~75℃的硼酸水中延伸浴的方法。在該情況，著色積層體所包含的PVA層，如實施例2所示，會在硼酸水中延伸浴溶解，而無法延伸。
接著，取代將水作為溶媒，且碘濃度為0.30重量%的實施例1的染色液，執行：在碘濃度為0.12~0.25重量% 而其他條件保持原樣的染色液，浸漬實施例1的沒有進行不溶化處理的延伸積層體的方法。在該情況，在延伸積層體所包含的PVA層，在染色浴溶解，而不能染色。而在使用實施例3的進行過不溶化處理的延伸積層體的情況，即使染色液的碘濃度為0.12~0.25重量%，PVA層仍不會溶解，可對PVA層進行染色。
在即使染色液的碘濃度為0.12~0.25重量%，仍可對PVA層進行染色的實施例3，延伸積層體對染色液的浸漬時間為一定，藉由使染色液的碘濃度及碘化鉀濃度在實施例1所示的一定範圍內變化，則將碘吸附量調整成最終生成的偏光膜的單體穿透率為40~44%，而生成各種單體穿透率與偏光度不同的著色積層體。
〔實施例4〕
實施例4，是藉由在實施例1的製造步驟加上實施例3的不溶化步驟與實施例2的架橋步驟的製造步驟所生成的光學薄膜積層體。首先，生成：在非晶性PET基材製膜有7μm厚的PVA層的積層體，接著將包含7μm厚的PVA層的積層體，藉由空中輔助延伸，而生成以自由端單軸延伸成倍率為1.8倍的延伸積層體。實施例4，與實施例3的情況同樣地，藉由將所生成的延伸積層體以30秒浸漬於液溫30℃的硼酸不溶化水溶液的不溶化步驟，使包含於延伸積層體的將PVA分子定向的PVA層不溶化。實施例4進一步，將經過不溶化處理的包含PVA層的延 伸積層體，與實施例3的情況同樣地，浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，而生成著色積層體，該著色積層體包含：吸附有碘的PVA層。
實施例4，與實施例2的情況同樣地，是藉由將所生成的著色積層體以60秒浸漬於40℃的硼酸架橋水溶液的架橋步驟，對於吸附有碘的PVA層的PVA分子彼此實施架橋處理。實施例4進一步，將經過架橋處理的著色積層體，藉由浸漬於溫度較實施例1的延伸溫度65℃更高的75℃的硼酸水中延伸浴5~10秒，則與實施例2的情況同樣地，以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為3.3倍，而生成光學薄膜積層體。實施例4的洗淨步驟、乾燥步驟、貼合及/或轉印步驟，都與實施例1~3的情況相同。
實施例4，與實施例3的情況同樣地，即使染色液的碘濃度為0.12~0.25重量%，PVA層仍不會溶解，在實施例4，延伸積層體對染色液的浸漬時間為一定，藉由使染色液的碘濃度及碘化鉀濃度在實施例1所示的一定範圍內變化，則將碘吸附量調整成最終生成的偏光膜的單體穿透率為40~44%，而生成各種單體穿透率與偏光度不同的著色積層體。
如以上方式的實施例4，首先，生成：在非晶性PET基材製膜有7μm厚的PVA層的積層體，接著將包含7μm厚的PVA層的積層體，藉由空中輔助延伸，而生成以自由端單軸延伸成倍率為1.8倍的延伸積層體。藉由將所生成的延伸積層體以30秒浸漬於液溫30℃的硼酸不溶化水 溶液，使包含於延伸積層體的PVA層達成不溶化。將經過不溶化處理的包含PVA層的延伸積層體，浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，而生成著色積層體，該著色積層體包含：吸附有碘的不溶化的PVA層。藉由將包含吸附碘的PVA層之著色積層體以60秒浸漬於40℃的硼酸架橋水溶液，對於吸附有碘的PVA層的PVA分子彼此實施架橋處理。將包含經過架橋處理的PVA層的著色積層體，藉由浸漬於包含硼酸及碘化鉀的液溫75℃的硼酸水中延伸浴5~10秒，然後生成：藉由硼酸水中延伸以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為3.3倍之光學薄膜積層體。
實施例4，藉由以空中高溫延伸與硼酸水中延伸所構成的二階段延伸、以及由在對染色浴浸漬之前的不溶化處理及在硼酸水中延伸之前的架橋處理所構成的前製處理，將在非晶性PET基材上製膜的PVA層的PVA分子高度定向，而穩定生成包含3μm厚的PVA層之光學薄膜積層體，該PVA層構成：將確實吸附於PVA分子的碘作為多碘離子絡合物朝單方向高度定向的偏光膜。
〔實施例5〕
實施例5，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點是製膜於非晶性PET基材的PVA層的厚度。實施例4，是用7μm厚的PVA層，且最後包含於光學薄膜積層體的PVA層為3μm 厚。相對的，實施例5，是用12μm厚的PVA層，且最後包含於光學薄膜積層體的PVA層為5μm厚。
〔實施例6〕
實施例6，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點是使用於非晶性PET基材的聚合單體。實施例4，是使用將間苯二甲酸共聚合於PET的非晶性PET基材。相對的，實施例6，是使用：對於PET作為變性基，使1,4一環己烷二甲醇進行共聚合的非晶性PET基材。
〔實施例7〕
實施例7，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是使空中輔助延伸及硼酸水中延伸的各延伸倍率變化成讓總延伸倍率為6倍或接近6倍的值。實施例4，其空中輔助延伸及硼酸水中延伸的各延伸倍率為1.8倍及3.3倍。相對的，實施例7，各延伸倍率為1.2倍及4.9倍。實施例4的總延伸倍率為5.94倍。相對地實施例7的總延伸倍率為5.88倍。這是因為在硼酸水中延伸，延伸倍率無法延伸到4.9倍以上所導致。
〔實施例8〕
實施例8，是除了以下的差異點之外，用與實施例4 相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是使空中輔助延伸及硼酸水中延伸的各延伸倍率變化成讓總延伸倍率為6倍。實施例8，各延伸倍率為1.5倍及4.0倍。
〔實施例9〕
實施例9，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是使空中輔助延伸及硼酸水中延伸的各延伸倍率變化成讓總延伸倍率為6倍。實施例9，各延伸倍率為2.5倍及2.4倍。
〔實施例10〕
實施例10，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是在實施例4的情況，將空中輔助延伸的延伸溫度設定成130℃，相對地在實施例10，空中輔助延伸的延伸溫度為95℃。
〔實施例11〕
實施例11，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是在實施例4的情況，將空中輔助延伸的延伸溫度設定成130℃，相對地在實施例11，空中輔助延伸的延伸溫度為110℃。
〔實施例12〕
實施例12，是除了以下的差異點之外，用與實施例4 相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是在實施例4的情況，將空中輔助延伸的延伸溫度設定成130℃，相對地在實施例12，空中輔助延伸的延伸溫度為150℃。
〔實施例13〕
實施例13，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是在於空中輔助延伸的延伸倍率為1.8倍而硼酸水中延伸的延伸倍率變化成2.8倍。在實施例13的情況，藉由該方式，其總延伸倍率，相對於實施例4的情況的約6倍(正確來說為5.94倍)，成為約5倍(正確來說是5.04倍)。
〔實施例14〕
實施例14，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是在於空中輔助延伸的延伸倍率為1.8倍而硼酸水中延伸的延伸倍率變化成3.1倍。在實施例14的情況，藉由該方式，其總延伸倍率，相對於實施例4的情況的約6倍(正確來說為5.94倍)，成為約5.5倍(正確來說是5.58倍)。
〔實施例15〕
實施例15，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是在於空中輔助延伸的延伸倍率為1.8倍而硼酸水中延伸的延伸倍率 變化成3.6倍。在實施例15的情況，藉由該方式，其總延伸倍率，相對於實施例4的情況的約6倍(正確來說為5.94倍)，成為約6.5倍(正確來說是6.48倍)。
〔實施例16〕
實施例16，是除了以下的差異點之外，用與實施例4相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是空中輔助延伸的延伸方法。實施例4，是藉由空中輔助延伸以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為1.8倍。相對地實施例16，是藉由空中輔助延伸以固定端單軸延伸成讓延伸倍率為1.8倍。
〔實施例17〕
實施例17，是除了以下的差異點之外，用與實施例16相同的條件製造的光學薄膜積層體。該情況的空中輔助延伸的延伸倍率為1.8倍，差異點在於，硼酸水中延伸的延伸倍率變化成3.9倍。在實施例17的情況，藉由該方式，其總延伸倍率，相對於實施例16的情況的約6倍(正確來說為5.94倍)，成為約7倍(正確來說是7.02倍)。
〔實施例18〕
實施例18，是除了以下的差異點之外，用與實施例16相同的條件製造的光學薄膜積層體。差異點，是在於 空中輔助延伸的延伸倍率為1.8倍而硼酸水中延伸的延伸倍率變化成4.4倍。在實施例18的情況，藉由該方式，其總延伸倍率，相對於實施例16的情況的約6倍(正確來說為5.94倍)，成為約8倍(正確來說是7.92倍)。
〔比較例1〕
比較例1，用與實施例4相同的條件，在200μm厚的非晶性PET基材塗佈PVA水溶液，使其乾燥而生成：將7μm厚的PVA層製膜於非晶性PET基材之積層體。接著，藉由延伸溫度設定成130℃之空中高溫延伸，而生成：將包含7μm厚的PVA層的積層體以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為4.0倍之延伸積層體。藉由該延伸處理，包含於延伸積層體的PVA層，變化成將PVA分子定向的3.5μm厚的PVA層。
接著，將延伸積層體進行染色處理，而生成：在將PVA分子定向的3.5μm厚的PVA層吸附碘的著色積層體。具體來說，著色積層體，是藉由將延伸積層體以任意時間浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，讓構成最終生成的偏光膜之PVA層的單體穿透率為40~44%，藉此將碘吸附於在延伸積層體包含的PVA層。以該方式調整對於定向有PVA分子的PVA層的碘吸附量，而產生單體穿透率與偏光度不同的各種著色積層體。
進一步將著色積層體進行架橋處理。具體來說，是藉由以60秒浸漬於液溫40℃的硼酸架橋水溶液，對於著色 積層體實施架橋處理；該硼酸架橋水溶液，相對於水100重量部包含硼酸3重量部，相對於水100重量部包含碘化鉀3重量部。比較例1，其實施過架橋處理的著色積層體相當於實施例4的光學薄膜積層體。於是，洗淨步驟、乾燥步驟、貼合及/或轉印步驟，都與實施例4的情況相同。
〔比較例2〕
比較例2，是用與比較例1同樣的條件，而生成：將比較例1的延伸積層體延伸成讓延伸倍率為4.5倍、5.0倍、6.0倍的延伸積層體。比較表，包含比較例1與比較例2，顯示了：在200μm厚的非晶性PET基材與製膜於該非晶性PET基材的PVA層所產生的現象。藉此可確認延伸溫度130℃的空中高溫延伸所達成的延伸倍率其極限為4.0倍。
〔與延伸相關的技術性背景〕
第18圖~第22圖，都是根據實驗而顯示的圖面。首先參考第18圖，第18圖，是根據實驗來顯示結晶性PET與非晶性PET與PVA類樹脂的各延伸溫度與可延伸倍率的相對關係的圖面。
在第18圖，粗線是表示與延伸溫度的變化所伴隨的非晶性PET的可延伸倍率的變化。非晶性PET，Tg約為75℃，更低的溫度則無法延伸。從圖可看出，利用空中高 溫的自由端單軸延伸的話，在超過約110℃的點可延伸至7.0倍以上。另一方面，第18圖的細線，是表示與延伸溫度的變化所伴隨的結晶性PET的可延伸倍率的變化。結晶性PET，Tg約為80℃，更低的溫度則無法延伸。
接著，參考第19圖，該圖是表示與聚對苯二酸乙二醇酯(PET)的Tg與熔點Tm之間的溫度變化所伴隨的結晶性PET與非晶性PET的各結晶化速度的變化。在第19圖，可了解處於80℃~110℃前後的非晶質(amorphous)狀態的結晶性PET是在120℃前後急速結晶化。
如第18圖表示，在結晶性PET，利用空中高溫的自由端單軸延伸所達成的可延伸倍率，其上限為4.5~5.5倍。並且，可適用的延伸溫度，其極限是在從約90℃~約110℃的溫度範圍。
第29圖，是作為參考例1~3來顯示使用結晶性PET而進行空中高溫的自由端單軸延伸的例子。這些都是在厚度200μm的結晶性PET基材製膜有厚度7μm的PVA層的積層體，藉由進行空中高溫延伸所生成的厚度3.3μm的偏光膜。各延伸溫度具有差異，其延伸溫度在參考例1為110℃，參考例2為100℃，參考例3為90℃。這裡應注意的是可延伸倍率。參考例1的延伸倍率的極限是4.0倍，參考例2及3是4.5倍。最後因為積層體本體斷裂，而無法進一步進行延伸處理。可是，該結果，無法否定在製膜於結晶性PET基材的PVA類樹脂層本體的可延伸倍 率受到影響的可能。
因此參考第18圖的話，該圖中的虛線，是表示屬於PVA類樹脂的PVA的可延伸倍率。PVA類樹脂的Tg為75~80℃，溫度更低則無法使由PVA類樹脂所構成的單層體延伸。如第18圖所表示，利用空中高溫的自由端單軸延伸的話，由PVA類樹脂所構成的單層體的可延伸倍率其極限為5.0倍。藉此，本發明者們，可了解以下的情形。根據結晶性PET及PVA類樹脂的各延伸溫度及可延伸倍率的關係，則包含在結晶性PET基材製膜的PVA類樹脂層的積層體利用空中高溫的自由端單軸延伸所達到的可延伸倍率，在90~110℃的延伸溫度範圍，其極限為4.0~5.0倍。
接著，在以下的表1作為比較例1及2來顯示將在非晶性PET基材上塗佈形成有PVA類樹脂的積層體，以空中高溫來進行自由端單軸延伸的例子。在非晶性PET基材沒有因為延伸溫度所造成的極限。比較例1，是將包含在200μm厚的非晶性PET基材製膜有7μm厚的PVA類樹脂層之積層體，藉由將延伸溫度設定成130℃的空中高溫的自由端單軸延伸所生成的偏光膜。此時的延伸倍率為4.0倍。
參考表1的話，比較例2，與比較例1同樣地，是將在200μm厚的非晶性PET基材製膜有7μm厚的PVA類樹脂層，分別延伸成延伸倍率為4.5倍、5.0倍、6.0倍所生成的偏光膜。在各比較例，都如表1所示，在非晶性PET 基材於薄膜的面內產生延伸的不均勻、或產生斷裂，另一方面，延伸倍率為4.5倍則在PVA類樹脂層產生斷裂。藉此，則確認利用延伸溫度130℃的空中高溫延伸所進行的PVA類樹脂層的延伸倍率的極限為4.0倍。
在參考例1~3，雖然延伸溫度都不一樣，而對於在結晶性PET基材製膜有PVA類樹脂層的積層體，藉由實施4.0~4.5倍的延伸處理而將PVA分子定向，在薄膜化的PVA類樹脂層，吸附碘而生成著色積層體。具體來說，是藉由將延伸積層體以任意時間浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，讓構成最終生成的偏光膜之PVA類樹脂層的單體穿透率為40~44%，藉此將碘吸附於在延伸積層體包含的PVA類樹脂層。藉由調整對於薄膜 化的PVA類樹脂層的碘吸附量，而產生單體穿透率T與偏光度P不同的各種偏光膜。
參考第26圖，第26圖的線1及線2，是用來規定在本發明的光學顯示裝置所使用的偏光膜所需要的光學特性的線，偏光度P與穿透率T的關係在該線1、2以上的偏光膜，則符合所需要的光學特性。在第26圖，是與這些線1、2進行對比而表示參考例1~3的偏光膜的光學特性。從圖可看出，參考例1~3的偏光膜，都未符合所需要的光學特性。推測其原因為，製膜於結晶性PET基材的PVA類樹脂層，藉由空中高溫延伸，雖然將某程度的PVA分子定向，而另一方面空中高溫延伸也促進PVA分子的結晶化，而妨礙非晶部分的定向。
因此，本發明者們，在本發明之前，已開發出在PCT/JP2010/001460的國際申請所揭示的偏光膜以及其製造方法。是根據水的可塑劑功能，即使在Tg以下的延伸溫度，也能使包含在PET基材製膜的PVA類樹脂層之積層體延伸。藉由該方法所製造的偏光膜的一個例子，這裡作為比較例3。藉由該方法，包含在PET基材製膜的PVA類樹脂層之積層體，可延伸至延伸倍率為5.0倍。
本發明者們，之後持續研究，確認了延伸倍率的極限為5.0倍的原因，是PET基材為結晶性PET所導致。包含在PET基材製膜的PVA類樹脂層之積層體，是以Tg以下的硼酸水溶液延伸，所以PET基材是結晶性或是非晶性，對延伸作用沒有很大影響，而發現在使用非晶性PET 的情況，能將積層體延伸至延伸倍率為5.5倍。在該情況，將非晶性PET使用為基材，在適用與比較例3所示的偏光膜的製造方法同樣的方法的情況，延伸倍率的極限為5.5倍的原因，推測是非結晶性的PET基材所導致的延伸倍率的限制所影響。
針對比較例1，產生單體穿透率T與偏光度P不同的各種偏光膜。在第26圖，連同參考例1~3顯示其光學特性。
第20圖，是本發明者們，根據該研究結果而得到的想法，顯示二階段延伸的空中高溫延伸的延伸倍率與總合延伸倍率(以下稱為「總延伸倍率」)的關係。橫軸，是自由端單軸延伸所導致的延伸溫度為130℃的空中延伸的延伸倍率。縱軸的總延伸倍率，是藉由包含以下所述的自由端單軸空中高溫延伸的二階段的延伸處理，將空中高溫延伸前的長度也就是原長度當作1，來表示最後原長度延伸幾倍的總延伸倍率。例如，延伸溫度為130℃的空中高溫延伸所導致的延伸倍率為2倍，而如果接著的延伸倍率為3倍的話，則總延伸倍率成為6倍(2×3=6)。接著空中高溫延伸的第二階段的延伸步驟，是延伸溫度65℃的硼酸水溶液中的自由端單軸延伸(以下將一邊浸漬於硼酸水溶液一邊延伸的處理稱為「硼酸水中延伸」)。藉由組合該兩種延伸方法，則可獲得第20圖所示的結果。
第20圖的實線，表示非晶性PET的可延伸倍率。非晶性PET的總延伸倍率，在不進行空中高溫延伸，直接 進行硼酸水中延伸的情況，也就是當空中高溫延伸的倍率為1倍時，5.5倍為極限。進行進一步的延伸的話，則非晶性PET會斷裂。可是，該值相當於非晶性PET的最小延伸倍率。非晶性PET的總延伸倍率，是空中高溫延伸時的延伸倍率越大則變得越大，可延伸倍率超過10倍。
相對的，第20圖的虛線，表示製膜於非晶性PET的PVA類樹脂層的可延伸倍率。在不進行空中高溫延伸，直接進行硼酸水中延伸的情況，PVA類樹脂層的總延伸倍率為表示最大倍率的7倍。可是，空中高溫延伸時的延伸倍率越大的話則PVA類樹脂層的總延伸倍率則變得越小，在空中高溫延伸時的延伸倍率為3倍的點，PVA類樹脂層的總合延伸倍率則低於6倍。要讓PVA類樹脂層的總合延伸倍率成為6倍的話，則PVA類樹脂層會斷裂。從第20圖可了解，包含在非晶性PET基材製膜的PVA類樹脂層之積層體無法延伸的原因，因應於空中高溫的延伸倍率的大小，而從非晶性PET基材所導致而轉變成由PVA類樹脂層所導致。順便提到，PVA的空中延伸倍率是到4倍為止，超過則無法延伸。是推測該倍率相當於PVA的總延伸倍率。
這裡參考第21圖。第21圖，是針對結晶性PET與非晶性PET、及PVA類樹脂，進行過空中高溫延伸與硼酸水中延伸的二階段延伸的情況的可總延伸的倍率，顯示其與空中高溫延伸的延伸溫度的關係，根據實驗依據資料所描繪的。第18圖，是針對結晶性PET與非晶性PET以 及PVA類樹脂，以空中高溫延伸的延伸溫度為橫軸，以空中高溫延伸的可延伸倍率為縱軸所表示。第21圖與第18圖的差異，是在於橫軸是將2倍的空中高溫延伸時的延伸溫度當作橫軸，而將空中高溫延伸與硼酸水中延伸的總可延伸倍率當作縱軸。
在本發明所使用的偏光膜的製造方法，如後述，是由空中高溫延伸與硼酸水中延伸的二階段的延伸步驟的組合所構成。二階段延伸步驟的組合，並不是能單純想到的。本發明者們長期反覆研究的結果，藉由該組合而才能達到：同時解決以下所述的兩個技術性課題這樣驚奇的結果。在熱可塑性樹脂基材形成PVA類樹脂層而藉由進行延伸及染色來製造偏光膜的嘗試，存在有至今無法解決的兩個技術性課題。
第一個技術性課題，對於PVA類樹脂的定向性的提升具有影響的延伸倍率及延伸溫度，藉由形成PVA類樹脂的熱可塑性樹脂基材而受到很大限制。
第二個技術性課題，即使能克服延伸倍率及延伸溫度的限制這樣的問題，在作為PVA類樹脂及熱可塑性樹脂基材使用的PET等，其結晶性樹脂的結晶化與可延伸性是相反的物性，所以PVA類樹脂的延伸會被PVA類樹脂的結晶化所限制。
第一課題如以下。使用熱可塑性樹脂基材來製造偏光膜的情況的限制是由，如第18圖所示，延伸溫度為PVA類樹脂的Tg(約75~80℃)以上，延伸倍率為4.5~5.0 倍這樣的PVA類樹脂的特性所導致。作為熱可塑性樹脂基材而使用結晶性PET的話，則更限定為讓延伸溫度為90~110℃。藉由積層體的空中高溫延伸，將在該積層體所包含的熱可塑性樹脂基材上形成的PVA類樹脂層薄膜化的偏光膜，不容易脫離該限制。
因此，本發明者們，著眼於水的可塑劑功能，提示有可取代空中高溫延伸的硼酸水中延伸方法。可是，即使藉由延伸溫度為60~85℃的硼酸水中延伸，使用結晶性PET的話，延伸倍率的極限為5.0倍，即使使用非晶性PET的情況，延伸倍率的極限為5.5倍，仍無法脫離熱可塑性樹脂基材導致的限制。藉此則結果成為，限制了PVA分子的定向性的提升，也限定了薄膜化的偏光膜的光學特性。這是第一技術性課題。
第一技術性課題的解決手段，藉由第22圖來說明。第22圖是由兩個相關圖所構成。其中一個是顯示作為熱可塑性樹脂基材所使用的PET的定向性的圖面，另一個是顯示PET的結晶化度的圖面。兩者橫軸都是顯示空中高溫延伸與硼酸水中延伸的總延伸倍率。第22圖的虛線，是顯示單獨硼酸水中延伸所達成的總延伸倍率。PET的結晶化度，無論是結晶性或是非晶性，在延伸倍率4~5倍處急速上升。因此，即使在適用硼酸水中延伸的情況，延伸倍率的極限在5倍或5.5倍。這裡定向性為上限，延伸張力急速上升。結果變得無法延伸。
相對的，第22圖的實線，是顯示：以延伸溫度110 ℃且延伸倍率為2倍的方式進行空中高溫的自由端單軸延伸，接著進行延伸溫度65℃的硼酸水中延伸的結果。無論是結晶性或是非晶性，PET的結晶化度，與單獨硼酸水中延伸的情況不同，並沒有急速上升。結果，總可延伸倍率，可提高至7倍。這裡定向性成為上限而延伸張力急速上升。從第21圖可看出，是採用空中高溫的自由端單軸延伸來作為第一段的延伸方法的結果。相對的，如後述，當利用在延伸時限制與延伸方向成直角的方向的收縮的這樣所謂的固定端單軸延伸法所進行的空中高溫延伸時，總可延伸倍率能成為8.5倍。
在第22圖可確認，作為熱可塑性樹脂基材所使用的PET的定向性與結晶化度的關係，藉由空中高溫延伸所進行的輔助延伸，無論是結晶性或是非晶性都能抑制PET的結晶化。可是，參考顯示輔助延伸溫度與PET的定向性的關係的第23圖，在使用結晶性PET作為熱可塑性樹脂基材的情況，輔助延伸後的結晶性PET的定向性，在90℃為0.30以上，在100℃為0.20以上，在110℃也為0.10以上。當PET的定向性為0.10以上時，在硼酸水溶液中的第二階段的延伸，延伸張力上升，施加於延伸裝置的負荷加大，不適合作為製造條件。第23圖是顯示使用非晶性PET作為熱可塑性樹脂基材較佳，並且更適合的是定向函數為0.10以下的非晶性PET，而更加適合的是0.05以下的非晶性PET。
第23圖的實驗資料是表示：1.8倍的空中高溫延伸的 空中延伸溫度與作為熱可塑性樹脂基材所使用的PET的定向函數的關係。從第23圖可看出，在硼酸水溶液中可將延伸積層體高倍率延伸之定向函數為0.10以下的PET，為非晶性PET。尤其是如果定向函數為0.05以下的話，當硼酸水溶液中的第二階段的延伸時，不會有延伸張力上昇等的較大的負荷施加在延伸裝置，能穩定以高倍率延伸。這可以容易從在第29圖的實施例1~18及參考例1~3所顯示的例子的定向函數值看出。
藉由解決第一技術性課題，將PET基材所導致的針對延伸倍率的限制拿掉，藉由將總延伸高倍率化則能提高PVA類樹脂的定向性。藉此，可特別改善偏光膜的光學特性。而本發明者們所達成的光學特性的改良並不止於此。這藉由將第二技術性課題解決而達成。
第二技術性課題如以下。PVA類樹脂或作為熱可塑性樹脂基材的PET等的結晶性樹脂的一個特徵，一般是具有因為加熱或延伸定向而讓高分子排列而趨向結晶化的性質。PVA類樹脂的延伸，藉由結晶性樹脂也就是PVA類樹脂的結晶化所限制。結晶化與可延伸性是相對立的物性，PVA類樹脂的結晶化的進展會妨礙PVA類樹脂的定向性，這是一般的看法。這是第二技術性課題。用來解決該技術性課題的手段，能藉由第24圖來說明。第24圖以實線與虛線來表示根據兩個實驗結果所算出的PVA類樹脂的結晶化度與PVA類樹脂的定向函數的關係。
第24圖的實線，是用來表示以下的試料的PVA類樹 脂的結晶化度與PVA類樹脂的定向函數的關係。試料，首先以相同條件生成：包含在非晶性PET基材上製膜的PVA類樹脂層的6個積層體。將所準備的6個包含PVA類樹脂層的積層體，分別以不同的延伸溫度80℃、95℃、110℃、130℃、150℃、及170℃，藉由空中高溫延伸成相同的延伸倍率1.8倍，生成包含PVA類樹脂層的延伸積層體。將所生成的各延伸積層體所包含的PVA類樹脂層的結晶化度與PVA類樹脂的定向函數進行測定及解析。後面會詳細敘述測定方法及解析方法。
第24圖的虛線，與實線的情況相同，是用來表示以下的試料的PVA類樹脂的結晶化度與PVA類樹脂的定向函數的關係。首先準備試料，藉由以相同條件生成：包含在非晶性PET基材上製膜的PVA類樹脂層的6個積層體。將所準備的6個包含PVA類樹脂層的積層體，分別以不同的延伸倍率1.2倍、1.5倍、1.8倍、2.2倍、2.5倍、及3.0倍，以相同的延伸溫度130℃藉由空中高溫延伸，生成包含PVA類樹脂層的延伸積層體。將所生成的各延伸積層體所包含的PVA類樹脂層的結晶化度與PVA類樹脂的定向函數以後述的方法進行測定及解析。
藉由第24圖的實線可以了解，將空中高溫延伸的延伸溫度設定得較高，可讓包含於延伸積層體的PVA類樹脂層的定向性提升。藉由第24圖的虛線可以了解，將空中高溫延伸的延伸倍率設定成較高倍率，則可讓包含於延伸積層體的PVA類樹脂層的定向性提升。在第二階段硼 酸水中延伸之前，藉由預先提升PVA類樹脂的定向性，也就是預先使PVA類樹脂的結晶化度提高，結果也提高了硼酸水中延伸後的PVA類樹脂的定向性。並且從後述的實施例的T-P曲線圖也可以確認，藉由提高PVA類樹脂的定向性，結果也提高了多碘離子的定向性。
藉由預先將第一段的空中高溫延伸的延伸溫度設定得較高、或將延伸倍率設定成更高倍率，則可以得到：更提高藉由第二階段硼酸水中延伸所生成的PVA類樹脂層的PVA分子的定向性，這樣無法預期的優異的結果。
參考第24圖所示的PVA類樹脂的結晶化度(橫軸)。在包含PVA類樹脂層的延伸積層體的浸漬於用來染色的水溶液的著色步驟，為了生成：不會產生PVA類樹脂層的溶解等的缺點的著色積層體，至少讓PVA類樹脂層的結晶化度為27%以上較佳。藉此不會使PVA類樹脂層溶解，而能將PVA類樹脂層染色。而藉由將PVA類樹脂層的結晶化度設定為30%以上，則可以使硼酸水溶液中的延伸溫度成為更高溫。藉此可使著色積層體穩定延伸，能穩定地製作偏光膜。
另一方面，當PVA類樹脂層的結晶化度為37%以上時，染色性降低而必須增濃染色濃度，使用材料也增加，耗費染色時間，而可能讓生產性降低。當PVA類樹脂層的結晶化度為40%以上時，在硼酸水溶液中的延伸處理可能會產生PVA類樹脂層斷裂等的缺點。於是，PVA類樹脂的結晶化度，設定為27%以上且40%以下較佳。設定為 30%以上且37%以下更好。
接著，參考第24圖的PVA類樹脂層的定向函數(縱軸)。為了使用非晶性PET的樹脂基材來製作高機能的偏光膜，至少PVA類樹脂層的定向函數為0.05以上較佳。當PVA類樹脂層的定向性為0.15以上時，相對於包含PVA類樹脂層的著色積層體在硼酸水溶液中的延伸倍率能降低。藉此可製作幅度更寬的偏光膜。
另一方面，當PVA類樹脂層的定向函數為0.30以上時，染色性降低而必須增濃染色濃度，使用材料也增加，耗費染色時間，而可能讓生產性降低。當PVA類樹脂層的定向函數為0.35以上時，在硼酸水溶液中的延伸處理可能會產生PVA類樹脂層斷裂等的缺點。於是，PVA類樹脂層的定向函數，設定為0.05以上且0.35以下較佳。設定為0.15以上且0.30以下更好。
第一技術性課題的解決手段，將包含在非晶性PET基材製膜的PVA類樹脂層的積層體，預先藉由第一段的空中高溫延伸預備或輔助性地延伸，藉由第二階段的硼酸水中延伸，而不會被非晶性PET的延伸倍率所限制，可高倍率地將PVA類樹脂層延伸，藉此可充分提升PVA的定向性。
第二技術性課題的解決手段，藉由預備或輔助性地預先將第一段的空中高溫延伸的延伸溫度設定成更高的溫度，或藉由預備或輔助性地預先將延伸倍率設定成高倍率，藉此達到了，則可將藉由第二階段的硼酸水中延伸所 生成的PVA類樹脂層的PVA分子的定向性更加提高這樣無法預期的結果。不管在哪種情況，都能將第一段的空中高溫延伸相對於第二階段的硼酸水中延伸定位為預備或輔助性的空中延伸手段。以下將「第一段的空中高溫延伸」相對比於第二階段的硼酸水中延伸而稱為「空中輔助延伸」。
針對利用進行「空中輔助延伸」所進行的尤其第二技術性課題的解決技術細節，可推測如以下。空中輔助延伸越達到高溫或更高倍率，則如第24圖所確認，更提升空中輔助延伸後的PVA類樹脂的定向性。這推測為，越達到高溫或高倍率而PVA類樹脂的結晶化持續且同時延伸，所以局部形成架橋點同時延伸的原因。結果讓PVA類樹脂的定向性提升。推測是藉由預先在硼酸水中延伸前藉由空中輔助延伸使PVA類樹脂的定向性提升，則當浸漬於硼酸水溶液時，硼酸容易與PVA類樹脂架橋，硼酸成為節點且同時延伸。結果在硼酸水中延伸後也讓PVA類樹脂的定向性變高。
綜合以上，藉由以由空中輔助延伸與硼酸水中延伸所構成的二階段延伸步驟來進行延伸，則可以獲得偏光膜，該偏光膜符合：厚度為10μm以下，以單體穿透率T及偏光度P所表示的光學特性，為下面式子P>-(100.929T-42.4-1)×100(可是T<42.3)，以及P≧99.9(可是T≧42.3)
的條件、或當單體穿透率為T，偏光度為P時，以T≧42.5以及P≧99.5表示的條件。二色性物質，是碘或碘與有機染料的混合物都可以。
單體穿透率為T，偏光度為P時的光學特性值在藉由該條件表示的範圍的偏光膜，具有：作為使用大型顯示元件的液晶電視用的顯示裝置所需要的性能，或作為有機EL顯示裝置所需要的性能。進一步具體敘述的話，在液晶電視的情況，能製造出對比度為1000：1以上，最大亮度為500cd/m2以上的光學顯示裝置。這裡將其稱為「需求性能」。該偏光膜也可以使用於：在有機EL顯示面板的觀看側貼合的光學功能薄膜積層體。
在使用於液晶顯示面板的情況，於背光側與觀看側的其中一側配置的偏光膜的偏光性能，必須是至少符合該光學特性的偏光膜。在使用偏光度P在99.9%以下的偏光膜作為背光側與觀看側的其中一側的偏光膜的情況，而另一方的偏光膜即使使用偏光性能如何優異的偏光膜，也很難達到需求性能。
接著參考第1圖。第1圖是顯示驗證非晶性酯類熱可塑性樹脂基材的厚度及PVA類樹脂層的塗佈厚度(偏光膜厚度)產生任何缺失的原因之結果。在第1圖，橫軸是以μm表示熱可塑性樹脂基材的厚度，縱軸是表示塗佈於該基材上的PVA類樹脂層的厚度。在縱軸，括弧內的數字，是表示將基材上的PVA類樹脂層延伸且進行染色而成為偏光膜時的厚度。如第1圖所示，在基材的厚度為 PVA類樹脂層的厚度的5倍以下，輸送性可能會產生問題，可能會成為缺失的原因。另一方面，如果進行延伸而染色而成為偏光膜時的厚度成為10μm以上的話，偏光膜的裂化耐久性可能會產生問題。
作為熱可塑性樹脂基材，非晶性酯類材料較佳，作為這種熱可塑性樹脂基材，可以列舉出：使間苯二甲酸進行共聚合的共聚合聚對苯二酸乙二醇酯、使環己烷二甲醇進行共聚合的共聚合聚對苯二酸乙二醇酯或包含其他的共聚合聚對苯二酸乙二醇酯的非晶性聚對苯二酸乙二醇酯。基材可以作為透明樹脂。作為熱可塑性樹脂基材雖然可針對使用非晶性材料來說明，而藉由適當設定延伸的條件，也可使用結晶性樹脂材料。
染色於聚乙烯醇類樹脂的二色性物質，為碘或碘與有機染料的混合物較佳。
在本發明，藉由熱可塑性樹脂基材上的PVA類樹脂層所形成的偏光膜，能黏接上光學功能薄膜。從偏光膜將樹脂基材剝離，在已剝離樹脂基材的偏光膜的面，能隔介黏著劑層可自由剝離地積疊隔離體薄膜。隔離體薄膜，藉由處理成讓其對於黏著劑層的黏接力，小於偏光膜對於黏著劑層的黏接力，則當將隔離體薄膜剝離時，讓黏著劑層殘留於偏光膜側。該隔離體薄膜，能將藉由本發明所製造的光學薄膜積層體捲體，使用作為使用於顯示裝置製造時的載體薄膜。或者也可以將隔離體薄膜僅使用作為用來將黏著劑層附加於偏光膜的媒體。
作為本發明的其他型態，可以生成光學功能薄膜積層體，在熱可塑性樹脂基材，例如非晶性酯類熱可塑性樹脂基材的沒有形成PVA類樹脂層的偏光膜的面，貼合光學功能薄膜，在該光學功能薄膜上隔介黏著劑層可自由剝離地積層隔離體。在該情況，光學功能薄膜，可以作成：用來達成各種光學功能的任何配置於顯示裝置內的習知的光學功能薄膜。作為這種光學功能薄膜，是上述的1/4波長相位差薄膜。其他是已知的以視野角度校正的目的使用的各種光學功能薄膜。作為其他型態，在與熱可塑性樹脂基材相反側的偏光膜的面，貼合光學功能薄膜，在該光學功能薄膜上，隔介黏著劑層而黏貼保護薄膜等的薄膜。然後，將熱可塑性基材剝離，將剝離後的偏光膜的面，能隔介黏著劑層而黏接隔離體薄膜。缺陷檢查，是在將該隔離體薄膜剝離後進行，檢查完成後，將已剝離的隔離體薄膜或另外準備的隔離體薄膜隔介黏著劑層而黏接於偏光膜。
如上述的第1圖可看出，熱可塑性樹脂基材，例如非晶性酯類熱可塑性樹脂基材的厚度，為所製膜的PVA類樹脂層的厚度的6倍以上較佳，7倍以上更好。非晶性酯類熱可塑性樹脂基材相對於PVA類樹脂層的厚度為6倍以上的話，則不會產生：在製造步驟的搬運時，薄膜強度較弱而斷裂的輸送性缺失、或者作為液晶顯示器的背光側與觀看側的其中一方的偏光膜使用時的偏光膜的捲曲性或轉印性等的缺失。
非晶性酯類熱可塑性樹脂基材，為將定向函數設定為 0.10以下，使經過空中高溫延伸處理的間苯二甲酸進行共聚合的共聚合聚對苯二酸乙二醇酯、使環己烷二甲醇進行共聚合的共聚合聚對苯二酸乙二醇酯或包含其他的共聚合聚對苯二酸乙二醇酯的非晶性聚對苯二酸乙二醇酯；或可以作為透明樹脂。
並且在使用熱可塑性樹脂基材，來實施：製造由PVA類樹脂所構成的偏光膜的本發明的方法的情況，針對使PVA類樹脂不溶化的不溶化方法，定位於重要的一個技術性課題，在以下加以敘述。
在將於熱可塑性樹脂基材上製膜的PVA類樹脂層進行延伸的情況，要不使在延伸中間生成物或所延伸的積層體所包含的PVA類樹脂層溶解於染色液，而使碘吸附於PVA類樹脂層，絕不是容易的事。在偏光膜的製造，使碘吸附於已薄膜化的PVA類樹脂層是必要的步驟。在通常的染色步驟，使用碘濃度在0.12~0.25重量%的範圍的碘濃度不同的複數的染色液，藉由一定的浸漬時間來調整對PVA類樹脂層的碘吸附量。該通常的染色處理，在製造偏光膜時，由於PVA類樹脂層溶解所以變得無法染色。這裡所謂的濃度，是稱為對於全溶液量的混合比例。所謂的碘濃度，稱為碘對於全溶液量的混合比例，例如則不包含作為碘化鉀等的碘化物所施加的碘的量。本說明書以下，也以相同的意思來使用濃度及碘濃度。
該技術性課題，從第6圖所示的實驗結果可以了解，藉由使二色性物質也就是碘的濃度調整為0.3重量%或以 上則能解決。具體來說，將包含由PVA類樹脂層所構成的延伸中間生成物的積層體，使用碘濃度不同的染色液加以染色，藉由調整其浸漬時間，而生成：包含著色中間生成物的著色積層體，則能藉由硼酸水中延伸而生成具有各種偏光性能的各種偏光膜。
這裡參考第7圖。第7圖顯示：將碘濃度分別調整成0.2重量%、0.5重量%、1.0重量%的偏光膜的偏光性能沒有顯著差異。在包含著色中間生成物的著色積層體的生成，為了達成穩定且均勻性優異的著色，相較於將碘濃度增濃而以些許浸漬時間進行染色，能減低濃度而確保穩定的浸漬時間的方式較佳。
參考第8圖，顯示：實施本發明的方法的情況的兩種不同的不溶化(以下稱為「第一及第二的不溶化」)，都會影響最後製造出的偏光膜的光學特性。第8圖可以看為對於薄膜化的PVA類樹脂層的第一及第二的不溶化的作用的分析結果。第8圖是顯示：根據符合使用大型顯示元件的液晶電視用的顯示裝置所需要的需求特性的四個實施例1~4，所製造的各偏光膜的光學特性。
實施例1，是顯示未經過第一及第二的不溶化步驟所製造的偏光膜的光學特性。相對的，實施例2，是顯示未進行第一不溶化步驟，僅進行第二不溶化處理的偏光膜，實施例3，是顯示未進行第二不溶化步驟，僅進行第一不溶化處理的偏光膜，實施例4，是顯示進行過第一及第二不溶化步驟的偏光膜的各光學特性。
在本發明的實施方式，能製造不經過後述的第一及第二不溶化步驟而符合需求性能的偏光膜。可是，如第8圖所示，實施例1的未實施不溶化處理的偏光膜的光學特性，是低於實施例2~4的任一偏光膜的光學特性。比較各個光學特性值的話，是以實施例1<實施例3<實施例2<實施例4的順序，光學特性變高。在實施例1及實施例2，所使用的染色液都設定成：將染色液的碘濃度設定為0.3重量%，將碘化鉀濃度設定成2.1重量%。相對地在實施例2及實施例4，使用複數的染色液，該染色液將碘濃度設定在0.12~0.25重量%，使碘化鉀濃度在0.84~1.75重量%的範圍變化。實施例1及實施例3的群組與實施例2及實施例4的群組的顯著的差異，是在前者的著色中間生成物未實施不溶化處理，在後者的著色中間生成物有實施不溶化處理。在實施例4，不只是著色中間生成物，對於染色處理前的延伸中間生成物也實施不溶化處理。藉由第一及第二的不溶化處理，能更提升偏光膜的光學特性。
使偏光膜的光學特性提升的技術細節，如第7圖所看出，並非以染色液的碘濃度所達成。是第一及第二不溶化處理所達成的效果。該發現，可以定位為本發明的製造方法的第三技術性課題與其解決手段。
在本發明的實施方式，第一不溶化處理，如後述，是使包含於延伸中間生成物(或延伸積層體)的薄膜化的PVA類樹脂層不溶解的處理。相對地在架橋步驟所包含的 第二不溶化處理，該處理是包含：在後續步驟的液溫75℃的硼酸水中延伸，使在著色中間生成物(或著色積層體)所包含的PVA類樹脂層著色的碘不會溶出的著色穩定化處理、與使薄膜化的PVA類樹脂層不溶解的不溶化處理。
如果省去第二不溶化步驟的話，在液溫75℃的硼酸水中延伸，吸附於PVA類樹脂層的碘的溶出持續進行，藉此也持續進行PVA類樹脂層的溶解。藉由使硼酸水溶液的液溫降低，則可以對應：避免碘的溶出及PVA類樹脂層的溶解。例如，需要將著色中間生成物(或著色積層體)一邊浸漬於低於液溫65℃的硼酸水溶液一邊進行延伸。可是，結果沒有充分發揮水的可塑劑功能，所以無法充分獲得在著色中間生成物(或著色積層體)所包含的PVA類樹脂層的軟化。也就是說，延伸性能降低，所以在硼酸水中延伸的過程，著色中間生成物(或著色積層體)斷裂。雖然是當然的結果，但也變得無法獲得PVA類樹脂層的預定的總延伸倍率。
以下參考圖面來說明本發明所使用的偏光膜的製造方法的例子。
〔製造步驟的概要〕
參考第9圖，第9圖不具有不溶化處理步驟，為包含偏光膜3的光學薄膜積層體10的製造步驟的概要圖。這裡是根據上述實施例1，針對包含偏光膜3之光學薄膜積 層體10的製造方法概略說明。
作為熱可塑性樹脂基材，製作出將非晶性酯類的間苯二甲酸以6mol%共聚合間苯二甲酸共聚合聚對苯二酸乙二醇酯(以下稱為「非晶性PET」)的連續條帶狀的基材。用以下方式製作積層體7，該積層體7包含：玻璃轉移溫度為75℃的連續條帶狀的非晶性PET基材1、與玻璃轉移溫度為80℃的PVA層2。
〔積層體製作步驟(A)〕
首先準備：200μm厚的非晶性PET基材1、以及將聚合度1000以上，皂化度99%以上的PVA粉末溶解於水的4~5重量%濃度的PVA水溶液。接著，在積層體製作裝置20，該積層體製作裝置20具備有：塗佈手段21、乾燥手段22、及表面改質處理裝置23，將PVA水溶液塗佈在200μm厚的非晶性PET基材1，以50~60℃的溫度進行乾燥，將7μm厚的PVA層2製膜於非晶性PET基材1。如後述，該PVA層的厚度可以適當變更。以下將以該方式獲得的積層體稱為：「在非晶性PET基材製膜有PVA層的積層體7」、「包含PVA層的積層體7」、或僅稱為「積層體7」。
包含PVA層的積層體7，經過包含空中輔助延伸及硼酸水中延伸的二階段延伸步驟的以下的步驟，最後製造為3μm厚的偏光膜3。本發明，雖然是使用厚度10μm以下的偏光膜，而藉由將製膜於PET基材1上的PVA類樹脂 層的厚度適當變更，則可以作成厚度10μm以下的任意厚度的偏光膜。
〔空中輔助延伸步驟(B)〕
藉由第一段的空中輔助延伸步驟(B)，將包含7μm厚的PVA層2之積層體7，與非晶性PET基材1一體地延伸，生成：包含5μm厚的PVA層2的「延伸積層體8」。具體來說，在烤箱33內配備有延伸手段31的空中輔助延伸處理裝置30，將包含7μm厚的PVA層2之積層體7，在設定成130℃的延伸溫度環境的烤箱33內通過延伸手段31，以讓延伸倍率成為1.8倍的方式，進行自由端單軸延伸，生成延伸積層體8。在該程序，將其捲繞於：並設於烤箱30的捲繞裝置32，而製造出延伸積層體8的捲體8’。
這裡針對自由端延伸與固定端延伸概略說明。當將長條狀薄膜朝搬運方向延伸時，薄膜會朝相對於延伸方向成垂直的方向也就是寬度方向收縮。自由端延伸，稱為不抑制該收縮而進行延伸的方法。而所謂縱單軸延伸，是僅朝縱方向延伸的延伸方向。自由端單軸延伸，一般是對比於：將相對於延伸方向成垂直的方向所引起的收縮予以抑制而進行延伸的固定端單軸延伸。藉由該自由端單軸的延伸處理，則在積層體7所包含的7μm厚的PVA層2，成為將PVA分子朝延伸方向定向的5μm厚的PVA層2。
〔染色步驟(C)〕
接著，藉由染色步驟(C)，生成：在將PVA分子定向的5μm厚的PVA層2吸附有二色性物質的碘的著色積層體9。具體來說，在具備有染色液41的染色浴42之染色裝置40，將從安裝著與染色裝置40並設的捲體8’的放出裝置43所放出的延伸積層體8，以任意時間浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液41，以讓最終生成的構成偏光膜3的PVA層的單體穿透率成為40~44%，而生成：在延伸積層體8的定向的PVA層2吸附有碘的著色積層體9。
在本步驟，染色液41，為了使包含於延伸積層體8的PVA層2不溶解，所以作成碘濃度為0.30重量%的水溶液。而染色液41，調整成：用來使碘溶解於水的碘化鉀濃度為2.1重量%。碘與碘化鉀的濃度比為1比7。更詳細來說，藉由在碘濃度為0.30重量%，碘化鉀濃度2.1重量%的染色液41，將延伸積層體8浸漬60秒，則生成：在將PVA分子定向的5μm厚的PVA層2吸附有碘的著色積層體9。在實施例1，藉由將延伸積層體8對於碘濃度0.30重量%，碘化鉀濃度2.1重量%的染色液41之浸漬時間改變，則將碘吸附量調整成：讓最後生成的偏光膜3的單體穿透率成為40~44%，生成：單體穿透率與偏光度不同的各種著色積層體9。
〔硼酸水中延伸步驟(D)〕
藉由第二階段的硼酸水中延伸步驟，使包含有將碘定向的PVA層2之著色積層體9進一步延伸，生成：包含構成3μm厚的偏光膜3的將碘定向的PVA層之光學薄膜積層體10。具體來說，在具備有：硼酸水溶液51的硼酸浴52與延伸手段53之硼酸水中延伸處理裝置50，將從染色裝置40連續放出的著色積層體9浸漬於：包含硼酸與碘化鉀的設定為液溫65℃的延伸溫度環境的硼酸水溶液51，接著通過：配備於硼酸水中處理裝置50的延伸手段53，藉由以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為3.3倍，而生成光學薄膜積層體10。
更詳細來說，硼酸水溶液51，調整成：相對於水100重量部，硼酸含有4重量部，相對於水100重量部，碘化鉀含有5重量部。在本步驟，將調整過碘吸附量的著色積層體9，先浸漬於硼酸水溶液51中5~10秒。接著，將該著色積層體9，直接通過硼酸水中處理裝置50的延伸手段53也就是周速不同的複數組的滾子之間，花費30~90秒而以自由端單軸延伸成讓延伸倍率成為3.3倍。藉由該延伸處理，則著色積層體9所包含的PVA層，變化成：讓所吸附的碘成為多碘離子絡合物而朝單方向高度定向的3μm厚的PVA層。該PVA層構成光學薄膜積層體10的偏光膜3。
在如以上的實施例1，將在非晶性PET基材1製膜有7μm厚的PVA層2之積層體7，以延伸溫度130℃進行空中延伸而生成延伸積層體8，接著，將延伸積層體8染色 而生成著色積層體9，並且以延伸溫度65度將著色積層體9進行硼酸水中延伸，以讓總延伸倍率為5.94倍的方式而生成：包含有與非晶性PET基材一體地延伸的3μm厚的PVA層之光學薄膜積層體10。藉由該二階段延伸，在製膜於非晶性PET基材1的PVA層2將PVA分子高度定位，而能生成：包含將偏光膜3構成的3μm厚的PVA層之光學薄膜積層體10，該偏光膜3是將藉由染色所吸附的碘作為多碘離子絡合物而朝單方向高度定向。最好接著藉由洗淨、乾燥、轉印步驟，而完成所生成的光學薄膜積層體10。針對洗淨步驟(G)、乾燥步驟(H)、並且轉印步驟(I)的詳細情形，根據加入有不溶化處理步驟的實施例4與其製造步驟一起說明。
〔其他製造步驟的概要〕
參考第10圖，第10圖是具有不溶化處理步驟，包含偏光膜3的光學薄膜積層體10的製造步驟的概要圖。這裡根據實施例4針對包含偏光膜3的光學薄膜積層體10的製造方法概略說明。從第10圖可看出，根據實施例4的製造方法，染色步驟前的第一不溶化步驟、與包含硼酸水中延伸步驟前的第二不溶化處理的架橋步驟，其製造步驟預定為加入根據實施例1的製造步驟即可。加入本步驟的積層體的作成步驟(A)、空中輔助延伸步驟(B)、染色步驟(C)、及硼酸水中延伸步驟(D)，除了硼酸水中延伸步驟用的硼酸水溶液的液溫的差異之外，其他與 根據實施例1的製造步驟相同。該部分的說明，加以簡化，專門針對：染色步驟前的第一不溶化步驟、與包含硼酸水中延伸步驟前的第二不溶化處理的架橋步驟來說明。
〔第一不溶化步驟(E)〕
該第一不溶化步驟，是染色步驟(C)前的不溶化步驟(E)。與實施例1的製造步驟同樣地，在積層體的作成步驟(A)，生成：在非晶性PET基材1製膜有7μm厚的PVA層2之積層體7，接著，在空中輔助延伸步驟(B)，將包含7μm厚的PVA層2之積層體7進行空中輔助延伸，生成：包含5μm厚的PVA層2的延伸積層體8。接著，在第一不溶化步驟(E)，在從安裝有捲體8，的放出裝置43放出的延伸積層體8實施不溶化處理，而產生經過不溶化處理的延伸積層體8”。當然在該步驟經過不溶化處理的延伸積層體8”，包含不溶化的PVA層2。以下將其稱為「經過不溶化處理的延伸積層體8”」。
具體來說，在具備有硼酸不溶化水溶液61的不溶化處理裝置60，將延伸積層體8以30秒浸漬於液溫30℃的硼酸不溶化水溶液61。在該步驟所使用的硼酸不溶化水溶液61，相對於水100重量部，包含硼酸3重量部(以下稱為「硼酸不溶化水溶液」)。在該步驟，該目的是實施不溶化處理，在至少之後的染色步驟(C)，使延伸積層體8所包含的5μm厚的PVA層不會溶解。
延伸積層體8，在實施過不溶化處理之後，將其送到 染色步驟(C)。在該染色步驟(C)，與實施例1的情況不同，準備在0.12~0.25重量%的範圍使碘濃度變化的複數的染色液。使用這些染色液，讓不溶化的延伸積層體8”對於染色液的浸漬時間一定，調整碘吸附量讓最後生成的偏光膜的單體穿透率成為40~44%，生成單體穿透率與偏光度不同的各種著色積層體9。即使浸漬於碘濃度為0.12~0.25重量%的染色液，在不溶化的延伸積層體8”所包含的PVA層也未溶解。
〔包含第二不溶化處理的架橋步驟(F)〕
以下說明的架橋步驟(F)，從以下的目的看來，可以包含有第二不溶化步驟。架橋步驟，第一達成不溶化，在後續步驟的硼酸水中延伸步驟(D)，使著色積層體9所包含的PVA層不溶解，第二達成著色穩定化，使著色於PVA層的碘不溶出，第三達成節點的生成，藉由將PVA層的分子彼此架橋而生成節點；第二不溶化是用來達成該第一與第二結果。
架橋步驟(F)，是進行作為硼酸水中延伸步驟(D)的前製步驟。藉由對在上述染色步驟(C)所生成的著色積層體9實施架橋處理，而生成被實施架橋處理的著色積層體9’。該經過架橋處理的著色積層體9’，包含經過架橋處理的PVA層2。具體來說，在將由硼酸與碘化鉀所構成的水溶液(以下稱為「硼酸架橋水溶液」)71收容的架橋處理裝置70，將著色積層體9以60秒浸漬於 40℃的硼酸架橋水溶液71，藉由將吸附有碘的PVA層的PVA分子彼此進行架橋，生成經過架橋處理的著色積層體9’。在該步驟所使用的硼酸架橋水溶液，相對於水100重量部包含硼酸3重量部，相對於水100重量部，包含碘化鉀3重量部。
在硼酸水中延伸步驟(D)，將經過架橋處理的著色積層體9’浸漬於75℃的硼酸水溶液，藉由以自由端單軸延伸成讓延伸倍率成為3.3倍，而生成光學薄膜積層體10。藉由該延伸處理，則在著色積層體9’所包含的吸附有碘的PVA層2，變化成：將吸附的碘作為多碘離子絡合物而朝單方向高度定向的3μm厚的PVA層2。該PVA層，構成光學薄膜積層體10的偏光膜3。
在實施例4，首先生成：在非晶性PET基材1製膜有7μm厚的PVA層2的積層體7，接著，藉由延伸溫度130℃的空中輔助延伸，將積層體7以自由端單軸延伸成為延伸倍率為1.8倍，而生成延伸積層體8。藉由將所生成的延伸積層體8以30秒浸漬於液溫30℃的硼酸不溶化水溶液61，而使延伸積層體所包含的PVA層不溶化。這是經過不溶化處理的延伸積層體8”。藉由將經過不溶化處理的延伸積層體8”浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，而生成：在經過不溶化處理的PVA層吸附碘的著色積層體9。將包含有吸附碘的PVA層之著色積層體9以60秒浸漬於40℃的硼酸架橋水溶液71，則將吸附有碘的PVA層的PVA分子彼此達成架橋。這是經過架橋處理的 著色積層體9’。將經過架橋處理的著色積層體9’以5~10秒浸漬於包含硼酸與碘化鉀的液溫75℃的硼酸水中延伸液51，接著，藉由硼酸水中延伸而以自由端單軸延伸成讓延伸倍率成為3.3倍，而生成光學薄膜積層體10。
實施例4，藉由：由空中高溫延伸及硼酸水中延伸所構成的二階段延伸、與由在對染色浴浸漬之前的不溶化處理以及硼酸水中延伸之前的架橋處理所構成的前製處理，將在非晶性PET基材1上製膜的PVA層2之PVA分子高度定向，則能穩定生成：包含3μm厚的PVA層之光學薄膜積層體10，該PVA層構成偏光膜，該偏光膜，藉由染色而確實地吸附於PVA分子的碘作為多碘離子絡合物而朝單方向高度定向。
〔洗淨步驟(G)〕
實施例1或4的著色積層體9或經過架橋處理的著色積層體9’，在硼酸水中延伸步驟(D)進行延伸處理，從硼酸水溶液51取出。所取出的包含偏光膜3的光學薄膜積層體10，最好就在該狀態，輸送到洗淨步驟(G)。洗淨步驟(G)，其目的是用來清洗掉在偏光膜3的表面附著的不需要殘留物。也可省略洗淨步驟(G)，將所取出的包含偏光膜3的光學薄膜積層體10直接送入到乾燥步驟(H)。可是，如果該洗淨步驟不充分的話，在光學薄膜積層體10乾燥後也會從偏光膜3析出硼酸。具體來說，將光學薄膜積層體10送入到洗淨裝置80，為了讓偏 光膜3的PVA不溶解，而將其以1~10秒浸漬於液溫30℃的包含碘化鉀的洗淨液81。洗淨液81中的碘化鉀濃度，是0.5~10重量%程度。
〔乾燥步驟(H)〕
洗淨後的光學薄膜積層體10，被送到乾燥步驟(H)，在該處進行乾燥。接著，將乾燥後的光學薄膜積層體10，藉由與乾燥裝置90並設的捲繞裝置91，捲繞為連續條帶的光學薄膜積層體10，而生成包含薄型高性能偏光膜3之光學薄膜積層體10的捲體。作為乾燥步驟(H)，可以採用任意的適當方法，例如採用自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥。在實施例1及實施例4，都是在烤箱的乾燥裝置90，以60℃的溫風，進行240秒的乾燥處理。
〔貼合/轉印步驟(I)〕
本發明，如上述，提供了使用偏光膜之光學薄膜積層體捲體的製造方法，該偏光膜是由使二色性物質定向的聚乙烯醇類樹脂所構成，藉由以由空中輔助延伸與硼酸水中延伸所構成的二階段延伸步驟進行延伸，讓光學特性符合上述所需要的條件。
為了形成該光學薄膜積層體，例如在非晶性PET基材這樣的熱可塑性樹脂基材上製膜的厚度10μm以下的，例如藉由上述實施例所製造的包含厚度3μm的偏光膜3 的光學薄膜積層體10，在經過缺陷檢查後，將其捲繞成捲體狀，而成為光學薄膜積層體捲體。藉由本發明的方法所形成的光學薄膜積層體捲體，例如在第10圖所示的貼合/轉印步驟(I)使用。在該貼合/轉印步驟(I)，光學薄膜積層體10，從捲體放出，對於從該捲體放出的光學薄膜積層體10，可以同時進行如以下的貼合處理與轉印處理。
所製造的偏光膜3的厚度，藉由延伸所導致的薄膜化，成為10μm以下，通常只有2~5μm左右的狀態。很難將這樣薄的偏光膜3處理為單層體。於是，偏光膜3在這樣殘留於：製膜該偏光膜的熱可塑性基材例如非晶性PET基材上的狀態，可作為光學薄膜積層體10處理；或藉由貼合/轉印於其他的光學功能薄膜4而處理為光學功能薄膜積層體11。
在第9圖及第10圖所示的貼合/轉印步驟(I)，將在連續條帶的光學薄膜積層體10所包含的偏光膜3、與另外準備的光學功能薄膜4，一邊貼合一邊捲繞，在其捲繞步驟，藉由一邊將偏光膜3轉印到光學功能薄膜4一邊將非晶性PET基材剝離，則生成光學功能薄膜積層體11。具體來說，藉由在貼合/轉印裝置100所包含的放出/貼合裝置101，將光學薄膜積層體10從捲體放出，所放出的光學薄膜積層體10的偏光膜3，藉由捲繞/轉印裝置102而轉印到光學功能薄膜4，在該過程，從基材1將偏光膜3剝離，而生成光學功能薄膜積層體11。
在乾燥步驟(H)藉由捲繞裝置91捲繞成捲體狀的光學薄膜積層體10、或藉由貼合/轉印步驟(I)所生成的光學功能薄膜積層體11，可以作成各種不同型態。
〔各種製造條件所導致的偏光膜的光學特性〕 (1)不溶化步驟導致的偏光膜的光學特性的提升 (實施例1~4)
如使用第8圖所說明，根據實施例1~4所製造的各偏光膜，都是用來克服上述技術性課題，該光學特性，是符合作為使用大型顯示元件的液晶電視用的光學性顯示裝置所需要的需求性能。並且，如第8圖可看出，實施例1的未實施不溶化處理的偏光膜的光學特性，都較低於：實施了第一不溶化處理及/或第二不溶化處理的實施例2~4的偏光膜的光學特性。比較各光學特性的話，是以(實施例1)<(僅實施第一不溶化處理的實施例3)<(僅實施第二不溶化處理的實施例2)<(實施第一及第二不溶化處理的實施例4)的順序而光學特性變高。除了包含偏光膜3的光學薄膜積層體10的製造步驟，藉由第一及/或第二不溶化步驟的製造方法所製造的偏光膜，都能更提升其光學特性。
(2)PVA類樹脂層的厚度導致的對偏光膜的光學特性的影響(實施例5)
在實施例4，將厚度7μm的PVA層延伸而形成厚度 3μm的偏光膜。相對的，實施例5，是先形成厚度12μm的PVA層，將該PVA層延伸而形成厚度5μm的偏光膜。其他則以相同條件製造偏光膜。
(3)非晶性PET基材不同對於偏光膜的光學特性的影響(實施例6)
在實施例4使用將間苯二甲酸共聚合於PET的非晶性PET基材，相對的，在實施例6，是使用對於PET將作為變性基的1,4-環己烷二甲醇進行共聚合的非晶性PET基材。在實施例6，除了該點之外是以與實施例4相同條件來製造偏光膜。
參考第13圖，可了解與藉由根據實施例4~6的方法所製造的偏光膜的光學特性沒有顯著差異。這表示PVA類樹脂層的厚度及非晶性酯類熱可塑性樹脂的種類，不會對於所得到的偏光膜的光學特性有可辨識程度的影響。
(4)空中輔助延伸倍率所導致的偏光膜的光學特性的提升(實施例7~9)
在實施例4，第一段的空中輔助延伸及第二階段的硼酸水中延伸的各延伸倍率為1.8倍及3.3倍，而在實施例7~9，個別的延伸倍率為1.2倍及4.9倍、1.5倍及4.0倍、2.5倍及2.4倍。在這些實施例，除了該點之外是以與實施例4相同條件來製造偏光膜。例如，空中輔助延伸的延伸溫度為130℃，使用液溫75℃的硼酸水溶液來進行 硼酸水中延伸。實施例8、9的總延伸倍率成為6.0倍，比得上在實施例4其空中輔助延伸倍率為1.8倍時的總延伸倍率5.94倍。可是，相對的，實施例7的總延伸倍率，5.88倍為極限。這是在硼酸水中延伸，無法讓延伸倍率達到4.9倍以上的結果。這種情形推測為使用第20圖所說明，與第一段的空中輔助延伸倍率及總延伸倍率的相關關係所相關的非晶性PET的可延伸倍率的影響。
參考第14圖，實施例7~9所製成的偏光膜，都與實施例4的情況同樣地，將與厚度為10μm以下的偏光膜的製造相關的技術性課題予以克服，而具有符合光學顯示裝置所需要的需求性能的光學特性。比較各光學特性的話，以實施例7<實施例8<實施例4<實施例9的順序光學特性變高。這表示：在將第一段的空中輔助延伸的延伸倍率設定在從1.2倍~2.5倍的範圍內的情況，即使將第二階段的硼酸水中延伸所達成的最終總延伸倍率設定為相同程度，而第一段的空中輔助延伸設定為越高延伸倍率的偏光膜，則光學特性越高。在包含偏光膜3之光學薄膜積層體10的製造步驟，藉由將第一空中輔助延伸設定成高延伸倍率，則所製造的偏光膜，或包含偏光膜之光學薄膜積層體，能使其光學特性更加提升。
(5)空中輔助延伸溫度所造成的偏光膜的光學特性的提升(實施例10~12)
在實施例4是將空中輔助延伸溫度設定成130℃，相 對的，在實施例10~12，分別將空中輔助延伸溫度設定成95℃、110℃、150℃。都是較PVA的玻璃轉移溫度Tg更高的溫度。在這些實施例，除了這些條件之外，例如包含空中輔助延伸倍率為1.8倍，硼酸水中延伸的延伸倍率為3.3倍，其他則是以與實施例4同樣的條件來製造偏光膜。實施例4的空中輔助延伸溫度為130℃。包含實施例4，這些實施例，除了延伸溫度為95℃、110℃、130℃、及150℃的差異之外，其他製造條件全部相同。
參考第15圖，實施例4、10~12的偏光膜，將與厚度為10μm以下的偏光膜的製造相關的技術性課題予以克服，而具有符合光學顯示裝置所需要的需求性能的光學特性。比較各光學特性的話，以實施例10<實施例11<實施例4<實施例12的順序光學特性變高。這表示：在將溫度環境設定成：讓第一段的空中輔助延伸溫度高於玻璃轉移溫度，從95℃朝150℃依序變高的情況，即使將第二階段的硼酸水中延伸所達成的最終總延伸倍率設定為相同，而第一段的空中輔助延伸溫度設定為越高的偏光膜，則光學特性越高。在包含偏光膜3之光學薄膜積層體10的製造步驟，藉由將第一空中輔助延伸溫度設定成更高，則所製造的偏光膜，或包含偏光膜之光學薄膜積層體，能使其光學特性更加提升。
(6)總延伸倍率所造成的偏光膜的光學特性的提升(實施例13~15)
在實施例4，第一段的空中輔助延伸倍率設定為1.8倍及第二階段的硼酸水中延伸倍率設定為3.3倍。相對的，在實施例13~15，只分別將第二階段的硼酸水中延伸倍率設為2.1倍、3.1倍、3.6倍。這代表實施例13~15的總延伸倍率設定成5.04倍(約5倍)、5.58倍(約5.5倍)、6.48倍(約6.5倍)。實施例4的總延伸倍率為5.94倍(約6倍)。包含實施例4，這些實施例，除了5倍、5.5倍、6.0倍、6.5倍的總延伸倍率的差異之外，.製造條件全部相同。
參考第16圖，實施例4、13~15的偏光膜，將與厚度為10μm以下的偏光膜的製造相關的技術性課題予以克服，而具有符合液晶顯示裝置所需要的需求性能的光學特性。比較各光學特性的話，以實施例13<實施例14<實施例4<實施例15的順序光學特性變高。這表示：在都將第一段的空中輔助延伸倍率設定為1.8倍，僅將第二階段的硼酸水中延伸倍率設定成：讓總延伸倍率為5倍、5.5倍、6.0倍、6.5倍依序變高的情況，最終總延伸倍率設定為越高的偏光膜，則光學特性越高。在包含偏光膜3之光學薄膜積層體10的製造步驟，藉由將第一空中輔助延伸與第二階段的硼酸水中延伸的總延伸倍率設定得更高，則所製造的偏光膜，或包含偏光膜之光學薄膜積層體，能使其光學特性更加提升。
(7)固定端單軸延伸的總延伸倍率所造成的偏光膜的光 學特性的提升(實施例16~18)
實施例16~18，除了以下的差異點之外，是以與實施例4相同的條件所製造的光學薄膜積層體。差異點是空中輔助延伸的延伸方法。在實施例4是使用自由端單軸所進行的延伸方法，相對地在實施例16~18，都是採用固定端單軸所進行的延伸方法。這些實施例，都將第一段的空中輔助延伸倍率設定為1.8倍，而僅分別將第二階段的硼酸水中延伸倍率設為3.3倍、3.9倍、4.4倍。藉此，在實施例16的情況，總延伸倍率為5.94倍(約6倍)，在實施例17的情況，為7.02倍(約7倍)，並且在實施例18的情況，為7.92倍(約8倍)。實施例16~18，除了該點之外其他製造條件全部相同。
參考第17圖，實施例16~18的偏光膜，將與厚度為10μm以下的偏光膜的製造相關的技術性課題予以克服，而具有符合光學顯示裝置所需要的需求性能的光學特性。比較各光學特性的話，以實施例16<實施例17<實施例18的順序光學特性變高。這表示：在都將第一段的空中輔助延伸倍率設定為1.8倍，僅將第二階段的硼酸水中延伸倍率設定成：讓總延伸倍率為6倍、7倍、8倍依序變高的情況，最終總延伸倍率設定為越高的偏光膜，則光學特性越高。在包含偏光膜3之光學薄膜積層體10的製造步驟，藉由將固定端單軸延伸方法所進行的第一空中輔助延伸與第二階段的硼酸水中延伸的總延伸倍率設定得更高，則所製造的偏光膜，或包含偏光膜之光學薄膜積層 體，能使其光學特性更加提升。並且在第一段的空中輔助延伸使用固定端單軸延伸方法的情況，能確認出：與在第一段的空中輔助延伸使用自由端單軸延伸方法的情況相比，能更提高最終的總延伸倍率。
〔比較例3〕
比較例3，在與比較例1的情況相同的條件，在200μm厚的PET基材塗佈PVA水溶液，使其乾燥而生成：將7μm厚的PVA層製膜於PET基材之積層體。接著將積層體浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，而生成：包含吸附有碘的PVA層的著色積層體。具體來說，著色積層體，是藉由將積層體以任意時間浸漬於液溫30℃的包含0.3重量%濃度的碘及2.1重量%濃度的碘化鉀的染色液，讓構成最終生成的偏光膜之PVA層的單體穿透率為40~44%，藉此將碘吸附於在延伸積層體包含的PVA層。接著，藉由將延伸溫度設定成60℃的硼酸水中延伸，將包含吸附有碘的PVA層之著色積層體，以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為5.0倍，而生成各種光學薄膜積層體，該光學薄膜積層體包含：與PET樹脂基材一體地延伸的3μm厚的PVA層。
〔參考例1〕
參考例1，作為樹脂基材，是使用結晶性聚對苯二酸乙二醇酯(以下稱為「結晶性PET」的連續條帶的基材， 在200μm厚的結晶性PET基材塗佈PVA水溶液，使其乾燥而生成：將7μm厚的PVA層製膜於結晶性PET基材之積層體。結晶性PET的玻璃轉移溫度為80℃。接著藉由設定為110℃的空中高溫延伸，生成：將所生成的積層體以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為4.0倍之延伸積層體。藉由該延伸處理，包含於延伸積層體的PVA層，變化成將PVA分子定向的3.3μm厚的PVA層。參考例1的情況，在延伸溫度110℃的空中高溫延伸，積層體無法延伸到4.0倍以上。
延伸積層體，藉由下述的染色步驟，而生成：在將PVA分子定向的3.3μm厚的PVA層吸附有碘的著色積層體。具體來說，著色積層體，是藉由將延伸積層體以任意時間浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，讓構成最終生成的偏光膜之PVA層的單體穿透率為40~44%，藉此將碘吸附於在延伸積層體包含的PVA層。藉由調整對於將PVA分子定向的PVA層的碘吸附量，而產生單體穿透率與偏光度不同的各種著色積層體。接著，將所生成的著色積層體進行架橋處理。具體來說，藉由以60秒浸漬於：液溫40℃，相對於水100重量部包含硼酸3重量部，相對於水100重量部包含碘化鉀3重量部的硼酸架橋水溶液，來對著色積層體實施架橋處理。參考例1，實施過架橋處理的著色積層體相當於實施例4的光學薄膜積層體。於是，洗淨步驟、乾燥步驟、貼合及/或轉印步驟都與實施例4的情況相同。
〔參考例2〕
參考例2，作為樹脂基材，與參考例1的情況同樣，使用結晶性PET基材，生成：將7μm厚的PVA層製膜於200μm厚的結晶性PET基材之積層體。接著藉由100℃的空中高溫延伸，生成：將所生成的積層體以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為4.5倍之延伸積層體。藉由該延伸處理，包含於延伸積層體的PVA層，變化成將PVA分子定向的3.3μm厚的PVA層。參考例2的情況，在延伸溫度100℃的空中高溫延伸，積層體無法延伸到4.5倍以上。
接著，從延伸積層體生成著色積層體。著色積層體，是藉由將延伸積層體以任意時間浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，讓構成最終生成的偏光膜之PVA層的單體穿透率為40~44%，藉此將碘吸附於在延伸積層體包含的PVA層。參考例2，與參考例1的情況同樣地，藉由調整對於將PVA分子定向的PVA層的碘吸附量，而產生單體穿透率與偏光度不同的各種著色積層體。
〔參考例3〕
參考例3，作為樹脂基材，與參考例1或2的情況同樣，使用結晶性PET基材，生成：將7μm厚的PVA層製膜於200μm厚的結晶性PET基材之積層體。將所生成的積層體以任意時間浸漬於液溫30℃的包含碘及碘化鉀的染色液，讓構成最終生成的偏光膜之PVA層的單體穿透率為40~44%，藉此將碘吸附於在延伸積層體包含的PVA 層，產生各種著色積層體。接著藉由90℃的空中高溫延伸，將所生成的著色積層體以自由端單軸延伸成讓延伸倍率為4.5倍，從著色積層體生成包含相當於偏光膜的吸附碘的PVA層之延伸積層體。藉由該延伸處理，包含於從著色積層體生成的延伸積層體的吸附碘的PVA層，變化成將PVA分子定向的3.3μm厚的PVA層。參考例3的情況，在延伸溫度90℃的空中高溫延伸，積層體無法延伸到4.5倍以上。
〔測定方法〕 〔厚度的測定〕
非晶性PET基材、結晶性PET基材、及PVA層的厚度，是使用數位測微計(anritsu公司製KC-351C)來測定。
〔穿透率及偏光度的測定〕
偏光膜的單體穿透率T、平行穿透率Tp、正交穿透率Tc，是使用紫外可視分光光度計(日本分光公司製V7100)來測定。該T、Tp、Tc，是藉由JIS Z 8701的二度視野(C光源)來測定而進行視感度修正的Y值。使用上述的穿透率藉由下述式子來求出偏光度P。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
(PET的定向函數的評估方法)
測定裝置，是使用傅利葉轉換紅外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製，商品名：「SPECTRUM2000」)。將偏光作為測定光，藉由全反射衰減分光(ATR：attenuated total reflection)測定，進行PET樹脂層表面的評估。定向函數的計算用以下順序進行。以測定偏光相對於延伸方向為0°與90°的狀態實施測定。使用所得到的光譜1340cm-1的吸收強度，依照以下所述(式子4)(非專利文獻1)來計算出。f=1時為完全定向，f=0時為隨機。1340cm-1的峰值，為PET的乙二醇單元的甲基導致的吸收。
(式子4)f=(3<cos2 θ>-1)/2=[(R-1)(R0+2)]/[(R+2)(R0-1)]=(1-D)/[c(2D+1)]=-2×(1-D)/(2D+1)
可是c=(3cos2 β-1)/2
β=90deg
θ：分子鏈對於延伸方向的角度
β：遷移雙極子力矩對於分子鏈軸的角度
R0=2cot2 β
1/R=D=(I⊥)/(I//)
(PET越定向則D值越大。)
I⊥：將偏光朝與延伸方向垂直的方向入射來測定時的吸收強度
I//：將偏光朝與延伸方向平行的方向入射來測定時的吸收強度
(PVA的定向函數的評估方法)
測定裝置，是使用傅利葉轉換紅外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製，商品名：「SPECTRUM2000」)。將偏光作為測定光，藉由全反射衰減分光(ATR：attenuated total reflection)測定，進行PVA樹脂層表面的評估。定向函數的計算用以下順序進行。以測定偏光相對於延伸方向為0°與90°的狀態實施測定。使用所得到的光譜2941cm-1的吸收強度，依照上述所述(式子4)來計算出。上述強度I以3330cm-1作為參考峰值，使用2941cm-1/3330cm-1的值。f=1時為完全定向，f=0時為隨機。2941cm-1的峰值，為PVA的主鏈(-CH2-)的震動導致的吸收。
(PVA的結晶化度的評估方法)
測定裝置，是使用傅利葉轉換紅外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製，商品名：「SPECTRUM2000」)。將偏光作為測定光，藉由全反射衰減分光(ATR：attenuated total reflection)測定，進行PVA樹脂層表面的評估。結晶化度的計算用以下順序進 行。以測定偏光相對於延伸方向為0°與90°的狀態實施測定。使用所得到的光譜1141cm-1及1440cm-1的強度，依照下述式子來計算出。事先確認1141cm-1的強度的大小與結晶部分的量具有相關性，將1440cm-1作為參考峰值從下述式子計算出結晶化指數。(式子6)並且結晶化度使用已知的PVA樣本，事先作成結晶化指數與結晶化度的測量線，使用測量線從結晶化指數計算出結晶化度。(式子5)
(式子5)結晶化度=63.8×(結晶化指數)-44.8
(式子6)結晶化指數=((I(1141cm-1)0°+2×I(1141cm-1)90°)/3)/((I(1440cm-1)0°+2×I(1440cm-1)90°)/3)
可是
I(1141cm-1)0°：將偏光朝與延伸方向平行的方向入射來測定時的1141cm-1的強度
I(1141cm-1)90°：將偏光朝與延伸方向垂直的方向入射來測定時的1141cm-1的強度
I(1440cm-1)0°：將偏光朝與延伸方向平行的方向入射來測定時的1440cm-1的強度
I(1440cm-1)90°：將偏光朝與延伸方向垂直的方向入射來測定時的1440cm-1的強度
〔偏光膜的使用例〕
在第11圖及第12圖，是舉例顯示使用上述偏光膜的本發明的光學顯示裝置的實施方式。
第11a圖，是顯示有機EL顯示裝置的最基本的一個實施方式的剖面圖，該顯示裝置200，是具備有有機EL顯示面板也就是光學顯示面板201，在該顯示面板201的其中一面，是隔介著光學性的透明的黏著劑層202而接合著偏光膜203。在該偏光膜203的外側的面，黏接著1/4波長相位差薄膜204。雖然沒有特別的限定，而在1/4波長相位差薄膜204的外側，如虛線所示，能配置透明的視窗205。該構造，在使用偏光太陽鏡片的情況有用。
第11b圖，是顯示有機EL顯示裝置的其他實施方式的剖面圖，該顯示裝置200a，具備有有機EL顯示面板也就是光學顯示面板201a，在該顯示面板201a的其中一面，隔介著光學性的透明的黏著劑層202a而接合著1/4波長相位差薄膜204a。在該1/4波長相位差薄膜204a的外側的面，黏接著偏光膜203a。在偏光膜203a的外側的面又黏接著保護層206。雖然沒有特別的限定，而在光學顯示裝置200a的觀看側的保護層206的外側，如虛線所示，能配置透明的視窗205a。在該實施方式，通過偏光膜203a成為直線偏光的外光線，藉由1/4波長相位差薄膜204a轉換成圓偏光。該構造，讓外光線藉由光學顯示面板201a的表面及背面電極、及其他內部反射面等所反射而能阻止其回到光學顯示裝置200a的觀看側，有效防止外光線的內部反射。
作為將層或膜等進行接合或黏接的材料，例如丙烯類聚合體、矽酮類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醯胺、聚醚、氟類或橡膠類、異氰酸酯類、聚乙烯醇類、明膠類、乙烯類膠乳類、水類聚酯類等的聚合物，適當選擇作為基本聚合物。
偏光膜203，如上述，是厚度10μm以下且符合上述光學特性。該偏光膜203，與習知在這種光學顯示裝置所使用的偏光膜相比是非常薄，所以在溫度或濕度條件下產生的伸縮導致的應力是非常小的。於是，藉由偏光膜的收縮所產生的應力使鄰接的顯示面板201產生翹曲等的變形的可能性大幅減少，則能大幅抑制變形所引起的顯示品質的降低。在該構造，作為黏著劑層202，使用具備擴散機能的材料、或作成黏著劑層與擴散劑層的兩層構造也可以。
作為使黏著劑層202的黏接力提升的材料，也可以設置如日本特開2002-258269號公報(專利文獻12)、日本特開2004-078143號公報(專利文獻13)、日本特開2007-171892號公報(專利文獻14)記載的錨接層。作為黏結樹脂只要是能使黏著劑的錨接力提升的層即可，沒有特別限制，具體來說，可以使用：例如環氧類樹脂、異氰酸酯類樹脂、聚氨酯類樹脂、聚酯類樹脂、在分子中含有氨基的聚合物類、酯型氨基甲酸酯、含有唑啉基等的各種丙烯類樹脂等的具有有機反應性基的樹脂(聚合物)。
上述錨接層，為了賦予防止帶電性，例如如日本特開 2004-338379號公報(專利文獻15)所記載，也能添加防止帶電劑。作為用來賦予防止帶電性的防止帶電劑，雖然可列舉出：離子性界面活性劑類、聚苯胺、聚塞吩、聚吡咯、聚喹喔啉等的導電性聚合物類、氧化錫、氧化銻、氧化銦等的金屬氧化物類等，而尤其從光學特性、外觀、防止帶電效果、及防止帶電效果的加熱、加濕時的穩定性這樣的觀點，最好使用帶電性聚合物類。其中使用聚苯胺、聚塞吩等的水溶性導電性聚合物、或水分散性導電性聚合物特別好。在使用水溶性導電性聚合物或水分散性導電性聚合物來作為防止帶電層的形成材料的情況，塗佈時可以防止因為有機溶劑導致對光學薄膜基材的變質。
第12圖是顯示具備有作為光學顯示面板的穿透型液晶顯示面板301之光學顯示裝置300的實施方式。在該構造，在液晶顯示面板301的觀看側的面，隔介著黏著劑層302接合著第一偏光膜303，隔介著黏接層307將保護層304接合於該第一偏光膜303。在保護層304接合著1/4波長相位差層309。在1/4波長相位差層309，雖然沒有特別的限定，而形成有帶電防止層308。在1/4波長相位差層309的外側，雖然沒有特別的限定，配置有視窗305。在液晶顯示面板301的另一面，隔介著第二黏著劑層302a而配置有第二偏光膜303a。在第二偏光膜303a的背面側，如習知穿透型液晶顯示裝置，配置有背光310。
〔發明的實施型態〕
接著，針對顯示可使用於本發明的光學薄膜積層體的製造的一種實施方式的第30圖來說明。如第9圖或第10圖所示，例如由非晶性PET所構成的熱可塑性樹脂基材1，經過：積層體作成裝置20的製膜、在烤箱30內的空中輔助延伸、染色裝置40的二色性色素的染色、以及硼酸水溶液槽50的水中延伸，而在基材1上成為厚度10μm以下，具體來說，成為形成有厚度3~4μm的偏光膜3之光學薄膜基層體400，然後將其送出延伸裝置外。這裡的光學薄膜基層體400，暫時捲繞成捲體狀也可以，直接連續送到後續步驟也可以。第30圖所示的光學薄膜積層體形成裝置，作為後續步驟，具備有：隔離體薄膜貼合站500、與缺陷檢查站600。
隔離體薄膜貼合站500，具備有一對貼合滾子501、502。在該隔離體薄膜貼合站500，光學薄膜積層體400，讓偏光膜3在下側而輸送到貼合滾子501、502之間。隔離體薄膜503，從隔離體薄膜503的捲體503a放出，以重疊於光學薄膜積層體400的下側的狀態被送入到貼合滾子501、502之間。在重疊的光學薄膜積層體400與隔離體薄膜503之間，在其進入到貼合滾子501、502之間之前，層狀地賦予黏著劑504a。於是，則當光學薄膜積層體400與隔離體薄膜503離開貼合滾子501、502時，形成了：在光學薄膜積層體400的偏光膜3的面隔介著黏著劑層504而積層有隔離體薄膜503的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510。在該程序，具有隔離體薄膜之光學薄 膜積層體510，將其暫時捲繞成捲體狀也可以。隔離體薄膜503，其面向黏著劑層504側的表面進行分離處理，其對於該黏著劑層504的黏接力，較偏光膜3與黏著劑層504之間的黏接力更弱。於是如後述，當從光學薄膜積層體400將隔離體薄膜503剝離時，黏著劑層504仍殘留於光學薄膜積層體400側。該黏著劑層504，當將光學薄膜積層體400黏貼於顯示面板等的其他構件時是使用作為黏著劑層。
缺陷檢查站600，具備有：在具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510的基材1的表面印上基準點標誌M的基準點印刷手段610。該基準點印刷手段610，在具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510的輸送方向前導端附近的適當位置，附加：成為具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510的長度方向位置的基準的標誌。
在第30圖所示的例子，從成對的貼合滾子501、502離開的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510，直接輸送通過基準點印刷手段610。在印刷手段610的下游側配置有由測長滾子611所構成的輸送量測量手段。該測長滾子611，藉由其旋轉量，來測量通過該測長滾子611所輸送的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體的輸送量，而將測量訊號發送到：在光學薄膜積層體形成裝置設置的記憶運算部620的積層體輸送量運算手段620a。
缺陷檢查站600，在較測長滾子611更靠近輸送方向下游側，具備有隔離體薄膜剝離部601。該隔離體薄膜剝 離部601，具有：一對導引滾子602、603、將所剝離的隔離體薄膜503予以導引的剝離薄膜導引滾子604、以及將所剝離的隔離體薄膜503捲繞的捲繞滾子605。剝離隔離體薄膜503後的光學薄膜積層體400，是在偏光膜3的表面殘留有黏著劑層504的型態。具有該黏著劑層504的光學薄膜積層體400，被送到缺陷檢查部630。缺陷檢查部630，是藉由：基準點讀取手段631、由光源632及光檢測構件633所構成的穿透光檢測方式的光學缺陷檢測手段所構成。基準點讀取手段631的讀取訊號，被送到記憶運算部620的基準點讀取的時間記憶手段620b，將檢測出基準點的時刻予以儲存。來自光學缺陷檢測手段的缺陷檢測訊號，被送到記憶運算部620的缺陷檢測時間運算手段620c，該缺陷檢測時間運算手段620c，將檢測出缺陷的時刻進行運算然後儲存。來自積層體輸送量運算手段620a、基準點讀取的時間記憶手段620b、及缺陷檢測時間運算手段620c的訊號，輸入到：在光學薄膜積層體形成裝置設置的控制裝置670的缺陷位置運算部672，缺陷位置運算部672，接收這些輸入，運算從基準點標誌M起算的缺陷的位置，將缺陷位置訊號送到記憶運算部620的缺陷標誌印刷指令生成部620d。
通過缺陷檢查站600的光學薄膜積層體400，接著通過隔離體薄膜黏貼站640。該隔離體薄膜黏貼站640，具備有：用來將從隔離體薄膜503的捲體503a放出的隔離體薄膜503，藉由在光學薄膜積層體400的偏光膜3上殘 留的黏著劑層504，而貼合於該光學薄膜積層體400的貼合滾子641、642。而離開貼合滾子641、642的光學薄膜積層體400，是黏貼有隔離體薄膜503的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510。作為這裡黏貼的隔離體薄膜503，也可使用在隔離體薄膜剝離部620剝離的隔離體薄膜，也可以使用另外準備的隔離體薄膜。
離開貼合滾子641、642的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510，通過任意設置的第二缺陷檢查站650。該第二缺陷檢查站650，具備有：基準點檢測手段651、與光學缺陷檢測手段652。光學缺陷檢測手段652，是由：將光線照射到具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510的隔離體薄膜503的表面的光源652a、以及用來接收來自隔離體薄膜503的表面的反射光的受光部652b所構成。該光學缺陷檢測手段652，用來檢測出：具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510的隔離體薄膜503的表面缺陷、以及黏著劑層504所包含的缺陷。基準點檢測手段651的檢測訊號，被送到基準點讀取的時間記憶手段620b，受光部652b的檢測訊號，被送到缺陷檢測時間運算手段620c。
通過第二缺陷檢查站650的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510，被輸送通過：具備測長滾子660的輸送量測量手段，測量積層體510的輸送量。用來表示該測量的輸送量的訊號，被送到：在光學薄膜積層體形成裝置設置的控制裝置670的基準點對照部671。在測長滾子660的下游側設置有基準點讀取手段661，該基準點讀取手段 661，用來讀取在光學薄膜積層體400上形成的基準點的標誌M，將關於該標誌M通過的時刻的資訊的訊號送到控制裝置670的基準點對照部671。基準點對照部671，接收來自測長滾子660及基準點讀取手段661的訊號，將關於從基準點標誌M起算的積層體的輸送量的訊號，輸入到記憶運算手段620的缺陷印刷指令生成部620d。缺陷印刷指令生成部620d，根據：來自缺陷位置運算部672的缺陷位置訊號、與來自基準點對照部671的輸送量訊號，而生成：在具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510上的缺陷的位置印刷缺陷標誌D的印刷指令。將該印刷指令賦予到在基準點讀取手段661的下游側配置的標誌印刷裝置662，使該標誌印刷裝置662作動，在具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510的熱可塑性樹脂基材上的與缺陷對應的位置印上缺陷標誌D。將印刷好的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體510，捲繞為捲體680。
在上述實施方式，雖然說明缺陷位置作為缺陷標誌D而印刷在積層體510上，而也可取代該方式，在各積層體510的捲體680加上用來辨識該捲體的辨識記號，另一方面，使缺陷位置與用來辨識積層體510的捲體680的辨識記號具有相關性，而將其儲存於記憶運算部620。在該構造，在使用該積層體510的捲體680的後續步驟，根據該捲體的辨識記號，從記憶運算部讀取該捲體的缺陷位置，則能認定光學薄膜積層體的缺陷位置。
第31圖是與顯示本發明的其他實施方式的第30圖同 樣的為光學積層體捲體的製造步驟的概略圖。在第31圖，與第30圖的實施方式的對應的部分，加上與第30圖相同的圖號而省略說明。第31圖的實施方式與第30圖的實施方式不同之處，是在光學薄膜積層體400的偏光膜3側接合隔離體薄膜503之前，在該偏光膜3的面藉由黏接劑801黏接光學功能薄膜800。光學功能薄膜800，可以是之前所述的1/4波長相位差薄膜、視野角度校正用薄膜、及其他在這種技術領域使用的光學校正用薄膜的其中之一。這種光學功能薄膜800，從捲體800a放出，經由導引滾子802被輸送，藉由成對的黏貼滾子803、804而黏接於光學薄膜積層體400，成為光學薄膜中間積層體510a。於是，在該實施方式，隔離體薄膜503，是隔介著黏著劑層504而黏貼於該光學功能薄膜800上，形成光學薄膜積層體510b。而其他方面該實施方式與第30圖所示的實施方式相同。
第32圖所示的實施方式，與第31圖所示的實施方式不同，隔離體薄膜503並未接合於光學薄膜積層體400的偏光膜3側，而取代該方式，在該偏光膜3的面藉由黏接劑801黏接著光學功能薄膜800。在黏接光學功能薄膜800之後，延伸使用的熱可塑性樹脂基材1，在剝離滾子810、811從偏光膜3剝離，而形成光學薄膜中間積層體510c。被剝離的基材1，經過導引滾子812而捲繞成捲體813。
基材1剝離的光學薄膜中間積層體510c，在光學功 能薄膜800的面上，藉由基準點印刷手段610印上表示基準點的標誌M。接著，光學薄膜中間積層體510c，通過測長滾子611而送到隔離體薄膜黏貼站500A。在該隔離體薄膜黏貼站500A，從隔離體薄膜503的捲體503a放出的隔離體薄膜503，以讓其重疊於光學薄膜中間積層體510c的基材1剝離的面的方式送入，隔介著黏著劑504a，藉由黏貼滾子501、502將其黏貼於偏光膜3，而形成光學薄膜積層體510d。
該光學薄膜積層體510d，在通過剝離滾子602、603的位置將隔離體薄膜503剝離，而成為在光學薄膜中間積層體510c的偏光膜3附著有黏著劑層504的層構造的積層體。該積層體，經過缺陷檢查站630而送到隔離體膜黏貼站640，在該站640，藉由在積層體的偏光膜3的面的黏著劑層504，將隔離體薄膜503接合於積層體，而形成光學薄膜積層體510d。而其他方面第32圖所示的實施方式與第31圖所示的實施方式相同。
第33圖，是與顯示本發明的另一實施方式的第32圖相同的圖面。該實施方式與第32圖所示的實施方式不同之處，是在剝離基材1的積層體的面黏貼隔離體薄膜503之前，將第二光學功能薄膜850，藉由黏接劑851，黏接於：已剝離基材1的積層體的偏光膜的面。第二光學功能薄膜850，從捲體850a放出，經由導引滾子852輸送，藉由成對的黏貼滾子803a、804a，黏貼於積層體510c，而形成光學薄膜中間積層體510e。在該實施方式，在該 第二光學功能薄膜850上，隔介著黏著劑層504a，接合著隔離體薄膜503，形成光學薄膜積層體510f。基準點印刷手段610與測長滾子611，是配置在：較隔離體薄膜503用的黏貼滾子501、502的更下游側，其功能相同。
第34圖，是使用如上述方式所形成的具有隔離體薄膜之光學薄膜積層體，例如在第32圖所示的積層體510d的捲體680，顯示進行積層體對液晶顯示面板的黏貼的連續黏貼裝置的一個例子的概略圖。在該情況，第32圖的隔離體薄膜503，成為載體薄膜。於是，在以下的說明中，將以圖號503顯示的薄膜稱為載體薄膜，將積層著該載體薄膜503的積層體，稱為具有載體薄膜之積層體。
該連續黏貼裝置作成：在製造捲體680的步驟，根據所檢測出的缺陷的資訊，在光學薄膜積層體510d決定狹縫切斷位置，將該切斷位置資訊儲存於記憶裝置。
切斷位置S，如第35圖所示，對於缺陷D的位置，從輸送方向來看分別在上游側及下游側，決定為離開預定的距離D1、D2的位置。隔著該缺陷D的兩個狹縫切斷位置所包含的區域，成為包含缺陷的不良薄片Sd的區域。並且，在不包含缺陷的區域，隔著與貼合積層體510d的液晶顯示面板的長邊或短邊的其中一方對應的間隔，決定狹縫切斷位置。在第35圖，決定在不含缺陷的區域的狹縫切斷位置的在輸送方向鄰接的兩個之間的部分，形成了沒有缺陷的正常薄片Sn，積層體輸送方向的長度以X α顯示。相對的，隔著缺陷D的兩個狹縫切斷位置之間的上 述不良薄片Sd的區域，以X β表示其長度。缺陷的大小及數量導致通常長度X β小於X α。
該狹縫切斷位置的運算，可以在例如第32圖所示的裝置所示的控制裝置670進行。運算後的狹縫切斷位置資訊，能連同用來辨識積層體510d的捲體680的辨識資訊一起儲存於第32圖所示的資訊媒體690。在第34圖顯示：連續黏貼裝置所具備的控制裝置400，從第32圖所示的裝置的資訊媒體690，連同上述辨識資訊一起接收狹縫切斷位置資訊。所接收的辨識資訊與狹縫切斷位置資訊，儲存於第34圖所示的連續黏貼裝置的控制裝置400內的記憶裝置420。
連續黏貼裝置，具備有：將積層體510d的捲體680可自由旋轉地支承的捲體支承裝置110，藉由將該捲體支承裝置110所支承的積層體510d的捲體680，朝積層體送出方向以預定的速度來驅動，則從該捲體680，以預定的輸送速度將積層體510d送出。從捲體680送出的具有隔離體之光學薄膜積層體510d，經過辨識資訊讀取裝置120，通過測長滾子130、131。辨識資訊讀取裝置120，讀取從捲體680放出的積層體510d的辨識資訊，將所讀取的辨識資訊，送到控制裝置400的辨識資訊收訊部410。測長滾子130、131，測量積層體510d的輸送量，將關於該測量的輸送量的資訊放出作為資訊送到控制裝置400。
通過測長滾子130、131的積層體510d，經過：可上 下移動地被支承且以預定力量朝下方彈性彈壓的儲壓滾子140，被送到狹縫切斷站A。在狹縫切斷站A的下游側，配置有：將積層體510d以預定的速度輸送的進料滾子170，在切斷站A，進行切斷的些許的時間之間，藉由讓該進料滾子170停止，讓積層體510d在狹縫切斷站A停止。在進料滾子170的下游側，配置有第二儲壓滾子180。該儲壓滾子180的構造與儲壓滾子140相同。
在狹縫切斷站A，具備有：狹縫切斷裝置150、以及分別配置於該狹縫切斷裝置150的上游側及下游側的切斷位置確認裝置160。控制裝置400，接收來自切斷位置確認裝置160的確認訊號，根據來自辨識資訊讀取裝置120的滾子辨識資訊、與儲存於記憶裝置420的缺陷資訊，取得狹縫切斷位置資訊，將切斷指令送到狹縫切斷裝置150。讓狹縫切斷裝置150作動，當在光學薄膜積層體510d形成狹縫時，進料滾子170作動，再開始進行具有載體薄膜之光學薄膜積層體510d的輸送。如上述，具有載體薄膜之光學薄膜積層體510d在儲壓滾子140的上游側，雖然是隨時輸送驅動，而為了狹縫切斷，當在切斷站A停止積層體的輸送時，儲壓滾子140、180上下移動，而將積層體的輸送量的差異予以吸收。
藉由狹縫切斷站A的狹縫切斷所形成的狹縫，是從具有隔離體之光學薄膜積層體510d的載體薄膜503的相反側起，到達該載體薄膜503與黏著劑層504之間的交界面的深度，在輸送方向鄰接的兩個狹縫之間，形成光學薄膜 的薄片。該薄片，在被載體薄膜503支承的狀態，被送到後續步驟。以該方式形成的薄片，在包含缺陷D的情況為不良薄片Sd，在不含缺陷的情況為正常薄片Sn。
通過第二儲壓滾子180的積層體510d，接著通過不良薄片排除站C。從控制裝置400將針對不良薄片Sd的資訊送到該排除站C，接收該資訊，讓排除站C所具備的排除裝置190作動，將不良薄片Sd排出到輸送路線之外。該排除裝置190，是由：將不良薄片接收用薄膜190a送出的接收薄膜捲體190b、以及將從該接收薄膜捲體190b拉出的不良薄片接收用薄膜190a進行拉取的拉取捲體190d所構成。不良薄片接收用薄膜190a，是從接收薄膜捲體190b，經由導引滾子190c而被送到拉取捲體190d。拉取捲體190d是驅動捲體，作動成：當不良薄片Sd到達排除裝置190附近時驅動，將不良薄片接收用薄膜190a朝第34圖箭頭所示方向輸送。在積層體510d的輸送路線，在隔著該積層體510d而與導引滾子190c相對向的位置，在第34圖以朝左方向可移動的方式配置有積層體路線移動滾子190e。當不良薄片Sd到達排除裝置190附近，拉取捲體190d開始作動時，該移路線移動滾子190e朝左方向移動，使該積層體的輸送路線移動至讓積層體510d接觸於導引滾子190c。藉由該路線的移動，則載體薄膜上的不良薄片，會移向不良薄片接收用薄膜190a。藉此完成不良薄片的排除，停止拉取捲體190d，移動路線滾子190e回到右方的原本位置。
通過不良薄片排除站C的具有載體薄膜之積層體510d，經過用來確認其直進狀態的直進狀態確認裝置230，被送到貼合站B。在該貼合站B，以與送入到該站的正常薄片Sn同步的時機，將液晶顯示面板W送入。液晶顯示面板W，從搬出裝置的面板架一片一片送出，藉由液晶顯示面板搬運裝置300，將其送到貼合站B。
在貼合站B，從載體薄膜503將光學薄膜積層體的正常薄片Sn剝離，將其輸送成與已送到貼合站B的液晶顯示面板W重疊。在貼合站B配置有貼合裝置200，該貼合裝置200，是由：配置成位於已送到貼合站B的液晶顯示面板W下方的下側貼合滾子200a、與位於已送到貼合站B的光學薄膜積層體的正常薄片Sn上的上側貼合滾子200b所構成。上側貼合滾子200b，如在第34圖虛線所示，可朝上下方向移動。
在貼合站B，配置有正常薄片前端檢測裝置220，檢測出正常薄片Sn已到達貼合位置。當檢測出正常薄片Sn已到達貼合位置時，上側貼合滾子200b下降到在第34圖實線所示的位置，將正常薄片黏貼於液晶顯示面板W。用來將光學薄膜積層體接合於載體薄膜的黏著劑層504，當將正常薄片Sn從載體薄膜503剝離時，殘留於該正常薄片Sn側，藉由該黏著劑層504，將正常薄片Sn黏接於液晶顯示面板W。
用來將正常薄片Sn從載體薄膜剝離的剝離機構，具備有剝離構件211，該剝離構件211具有銳角的前端緣 部。該剝離構件211，作用成在前端緣部使已剝離的載體薄膜503銳角地折返，折返的載體薄膜503，藉由拉取滾子212而在第34圖被朝右方拉取，而捲繞成捲體210。在從載體薄膜503剝離的正常薄片Sn具有足夠剛性的情況，該正常薄片Sn，直接朝輸送方向行進，而到達貼合位置。
第36圖是顯示如在本發明使用的光學薄膜積層體，非常薄而不具有足夠剛性的積層體會產生的問題的一個例子。光學薄膜積層體的正常薄片Sn，當在剝離構件211的前端緣部從載體薄膜503剝離時，因為重力而前端朝下方撓曲，產生皺折。
本發明提供了在使用薄型的光學薄膜積層體的情況解決這種問題的手段，在第37圖(a)、(b)顯示該實施方式的例子。在第37圖(a)，在接近剝離構件211的前端緣部，與正常薄片Sn的上側相接的位置，配置有真空吸引滾子213。該真空吸引滾子213，與從載體薄膜503剝離的正常薄片Sn接觸，保持該正常薄片Sn，將其導引讓該正常薄片Sn走向平常的輸送路線。第37圖(b)顯示了取代真空吸引滾子213，而設置真空吸引板213a的例子。在該例子，正常薄片Sn，被真空吸引板213a朝上拉起，同時沿著該真空吸引板213a的下面滑動，而到達貼合位置。
第38圖是顯示將貼合裝置200的上側貼合滾子200b作成真空吸引滾子的例子，在(a)、(b)、(c)顯示 其作動順序。在第38圖(a)，上側貼合滾子200b，在朝下方下降的途中，藉由吸引力將從載體薄膜503剝離的正常薄片Sn保持住。接著，上側貼合滾子200b，如第38圖(b)所示，下降至貼合位置，如第38圖(c)所示，將正常薄片Sn貼合於液晶顯示面板W。
第39圖，顯示其他實施方式，在本例子從可以形成為導引滾子的剝離構件211剝離的正常薄片Sn，被與第38圖的例子同樣形成為真空吸引滾子的上側貼合滾子200b，藉由真空吸引力吸附。正常薄片Sn，對於上側貼合滾子200b往右捲繞半圈左右，在該狀態以重疊於液晶顯示面板W上的方式被送到貼合位置。在這裡將正常薄片Sn緊壓貼合於液晶顯示面板W。
以上如參考第37圖~第39圖所說明的構造，在貼合位置的前側，將光學薄膜的正常薄片的至少移動方向前端部分，藉由真空吸引加以保持，將其與已送到貼合位置的顯示面板重疊，將該顯示面板與光學薄膜的正常薄片，隔介著殘留於該正常薄片上的黏著劑層而貼合，所以即使使用很薄的光學薄膜積層體，也能毫無障礙地進行貼合。於是，藉由本發明，可使用薄型的光學薄膜積層體，以高作業效率連續生產光學顯示裝置。
以上雖然針對本發明的特定實施方式參考圖面來說明，而本發明，除了圖示說明的構造以外，仍可作許多變更。於是，本發明並不限定於圖示說明的構造，其範圍只應限定於所附的申請專利範圍及其均等的範圍。
200b‧‧‧上側貼合滾子
211‧‧‧剝離構件
213‧‧‧真空吸引滾子
213a‧‧‧真空吸引板
503‧‧‧隔離體薄膜
Sn‧‧‧正常薄片
W‧‧‧液晶顯示面板

Claims (2)

  1. 一種矩形形狀之面板依序黏貼具有偏光膜之光學薄膜的裝置，是使用具有載體薄膜之光學薄膜積層體，對具有長邊及短邊的矩形形狀的面板，依序黏貼上述光學薄膜之黏貼裝置，上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體，是由：至少包含厚度10μm以下的偏光膜之光學薄膜、與隔介著黏著劑層而黏貼於上述光學薄膜，且其對於該黏著劑層的黏接力較上述光學薄膜對於上述黏著劑層的黏接力更弱之載體薄膜所構成，其特徵為：該黏貼裝置，具備有：光學薄膜積層體輸送機構、狹縫形成機構、面板輸送機構、載體薄膜剝離機構、貼合機構、以及保持機構；上述光學薄膜積層體輸送機構，將上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體於長度方向輸送；上述狹縫形成機構，對於藉由上述輸送機構輸送於長度方向的上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體，在長度方向隔著與上述面板的上述長邊及短邊的尺寸的其中一方對應的間隔，在上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體的寬度方向依序形成：從與上述載體薄膜相反側的上述光學薄膜的面起，到達上述載體薄膜的鄰接於上述光學薄膜的面的深度的複數個狹縫，在長度方向鄰接的兩個上述狹縫之間，形成被上述載體薄膜支承的光學薄膜的薄片；上述面板輸送機構，用來將上述面板依序輸送到貼合 位置；上述載體薄膜剝離機構，以與依序送到上述貼合位置的上述面板同步的方式，對於朝向上述貼合位置送入的上述光學薄膜的各薄片，在上述貼合位置的前側，在上述黏著劑層殘留於上述光學薄膜的薄片側的狀態，將上述光學薄膜的薄片從上述載體薄膜剝離，同時將該光學薄膜的薄片以與已送到上述貼合位置的上述面板重疊的方式送入；上述貼合機構，配置於上述貼合位置，隔介著上述黏著劑層將已送到該貼合位置的上述面板與上述光學薄膜的薄片予以貼合；上述貼合機構是由下側貼合滾子及相對於上述下側貼合滾子可上下移動的上側貼合滾子所構成，該上側貼合滾子構成為真空吸引滾子，將已剝離上述載體薄膜之上述光學薄膜的薄片的至少移動方向前端部分吸引保持在從上述下側貼合滾子分開的上方位置並移動到與下側貼合滾子相對向的下側位置，將該薄片夾入於上述下側貼合滾子與上側貼合滾子之間所構成。
  2. 一種矩形形狀之面板依序黏貼具有偏光膜之光學薄膜的裝置，是使用具有載體薄膜之光學薄膜積層體，對具有長邊及短邊的矩形形狀的面板，依序黏貼上述光學薄膜之黏貼裝置，上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體，是由：至少包含厚度10μm以下的偏光膜之光學薄膜、與隔介著黏著劑層而黏貼於上述光學薄膜，且其對於該黏著劑層的黏接力 較上述光學薄膜對於上述黏著劑層的黏接力更弱之載體薄膜所構成，其特徵為：該黏貼裝置，具備有：光學薄膜積層體輸送機構、狹縫形成機構、面板輸送機構、載體薄膜剝離機構、貼合機構、以及保持機構；上述光學薄膜積層體輸送機構，將上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體於長度方向輸送；上述狹縫形成機構，對於藉由上述輸送機構輸送於長度方向的上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體，在長度方向隔著與上述面板的上述長邊及短邊的尺寸的其中一方對應的間隔，在上述具有載體薄膜之光學薄膜積層體的寬度方向依序形成：從與上述載體薄膜相反側的上述光學薄膜的面起，到達上述載體薄膜的鄰接於上述光學薄膜的面的深度的複數個狹縫，在長度方向鄰接的兩個上述狹縫之間，形成被上述載體薄膜支承的光學薄膜的薄片；上述面板輸送機構，用來將上述面板依序輸送到貼合位置；上述載體薄膜剝離機構，以與依序送到上述貼合位置的上述面板同步的方式，對於朝向上述貼合位置送入的上述光學薄膜的各薄片，在上述貼合位置的前側，在上述黏著劑層殘留於上述光學薄膜的薄片側的狀態，將上述光學薄膜的薄片從上述載體薄膜剝離，同時將該光學薄膜的薄片以與已送到上述貼合位置的上述面板重疊的方式送入；上述貼合機構，配置於上述貼合位置，隔介著上述黏 著劑層將已送到該貼合位置的上述面板與上述光學薄膜的薄片予以貼合；上述貼合機構是由下側貼合滾子與上側貼合滾子所構成，上述載體薄膜剝離機構是構成為與上述貼合機構的上述上側滾子對接所配置的引導滾子，該上側貼合滾子構成為真空吸引滾子，吸引保持上述載體薄膜剝離後的上述光學薄膜的薄片，將該薄片夾持在上述下側貼合滾子與上側貼合滾子之間所構成。
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