TW201921004A - 偏光板、偏光板捲材及偏光膜之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明可提供一種具有優異光學特性且光學特性參差經抑制之偏光板。本發明之偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於上述偏光膜之至少一側的保護層；並且，偏光板之寬度為1000mm以上，且沿寬度方向之位置的單體透射率的最大值與最小值之差為0.3%以下。本發明之另一偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於上述偏光膜之至少一側的保護層；並且，偏光板之50cm2
之區域內的單體透射率的最大值與最小值之差為0.2%以下。
Description
本發明係關於一種偏光板、偏光板捲材及偏光膜之製造方法。
發明背景
在代表性之影像顯示裝置即液晶顯示裝置中，依據其影像形成方式而於液晶單元的兩側配置有偏光膜。且，隨著薄型顯示器的普及，還提出了搭載有機EL面板之顯示器(OLED)、使用有利用量子點等無機發光材料的顯示面板之顯示器(QLED)。該等面板具有反射性高的金屬層，故而容易產生外光反射或倒映出背景等問題。而已知此時將具有偏光膜與λ/4板之圓偏光板設置於視辨側，可防止該等問題。偏光膜之製造方法，例如已提出有一種將具有樹脂基材與聚乙烯醇(PVA)系樹脂層之積層體延伸，然後施以染色處理，以在樹脂基材上獲得偏光膜的方法(例如專利文獻1)。藉由這種方法可獲得厚度較薄的偏光膜，所以能對近年之影像顯示裝置的薄型化有所貢獻而備受矚目。然而，如上述以往的薄型偏光膜之光學特性不足，故而要求薄型偏光膜之光學特性的進一步提升。
在代表性之影像顯示裝置即液晶顯示裝置中，依據其影像形成方式而於液晶單元的兩側配置有偏光膜。且，隨著薄型顯示器的普及，還提出了搭載有機EL面板之顯示器(OLED)、使用有利用量子點等無機發光材料的顯示面板之顯示器(QLED)。該等面板具有反射性高的金屬層，故而容易產生外光反射或倒映出背景等問題。而已知此時將具有偏光膜與λ/4板之圓偏光板設置於視辨側，可防止該等問題。偏光膜之製造方法，例如已提出有一種將具有樹脂基材與聚乙烯醇(PVA)系樹脂層之積層體延伸，然後施以染色處理，以在樹脂基材上獲得偏光膜的方法(例如專利文獻1)。藉由這種方法可獲得厚度較薄的偏光膜，所以能對近年之影像顯示裝置的薄型化有所貢獻而備受矚目。然而，如上述以往的薄型偏光膜之光學特性不足，故而要求薄型偏光膜之光學特性的進一步提升。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2001-343521號公報
專利文獻
專利文獻1：日本特開2001-343521號公報
發明概要
發明欲解決之課題
本發明係為了解決上述以往之課題而成者，主要目的在於提供一種具有優異光學特性且光學特性之參差經抑制之偏光板、偏光板捲材及偏光膜之製造方法。
發明欲解決之課題
本發明係為了解決上述以往之課題而成者，主要目的在於提供一種具有優異光學特性且光學特性之參差經抑制之偏光板、偏光板捲材及偏光膜之製造方法。
用以解決課題之手段
本發明之偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於上述偏光膜之至少一側的保護層；並且，偏光板之寬度為1000mm以上，且沿寬度方向之位置的單體透射率的最大值與最小值之差為0.3%以下。
本發明之偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於上述偏光膜之至少一側的保護層；並且，偏光板之50cm2 之區域內的單體透射率的最大值與最小值之差為0.2%以下。
在一實施形態中，上述偏光膜之單體透射率為43.5%以下，且偏光度為99.998%以下。
根據本發明之另一面向係提供一種偏光板捲材。該偏光板捲材係將上述偏光板捲繞成捲狀而成。
根據本發明之又另一面向係提供一種偏光膜之製造方法。該製造方法係製造厚度為8μm以下、單體透射率為43.0%以上、偏光度為99.980%以上之偏光膜之方法，且該製造方法包含下列步驟：於長條狀熱可塑性樹脂基材單側，形成含有碘化物或氯化鈉、與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層，而製成積層體；及，對上述積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理與乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將前述積層體沿長邊方向輸送的同時進行加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。
在一實施形態中，上述偏光膜之單體透射率為43.5%以下，且偏光度為99.998%以下。
在一實施形態中，上述聚乙烯醇系樹脂層中之上述碘化物或氯化鈉之含量，相對於上述聚乙烯醇系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
在一實施形態中，上述空中輔助延伸處理的延伸倍率為2.0倍以上。
在一實施形態中，上述乾燥收縮處理步驟為使用加熱輥進行加熱之步驟。
在一實施形態中，上述加熱輥之溫度為60℃~120℃，且上述積層體進行上述乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率為2%以上。
本發明之偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於上述偏光膜之至少一側的保護層；並且，偏光板之寬度為1000mm以上，且沿寬度方向之位置的單體透射率的最大值與最小值之差為0.3%以下。
本發明之偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於上述偏光膜之至少一側的保護層；並且，偏光板之50cm2 之區域內的單體透射率的最大值與最小值之差為0.2%以下。
在一實施形態中，上述偏光膜之單體透射率為43.5%以下，且偏光度為99.998%以下。
根據本發明之另一面向係提供一種偏光板捲材。該偏光板捲材係將上述偏光板捲繞成捲狀而成。
根據本發明之又另一面向係提供一種偏光膜之製造方法。該製造方法係製造厚度為8μm以下、單體透射率為43.0%以上、偏光度為99.980%以上之偏光膜之方法，且該製造方法包含下列步驟：於長條狀熱可塑性樹脂基材單側，形成含有碘化物或氯化鈉、與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層，而製成積層體；及，對上述積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理與乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將前述積層體沿長邊方向輸送的同時進行加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。
在一實施形態中，上述偏光膜之單體透射率為43.5%以下，且偏光度為99.998%以下。
在一實施形態中，上述聚乙烯醇系樹脂層中之上述碘化物或氯化鈉之含量，相對於上述聚乙烯醇系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
在一實施形態中，上述空中輔助延伸處理的延伸倍率為2.0倍以上。
在一實施形態中，上述乾燥收縮處理步驟為使用加熱輥進行加熱之步驟。
在一實施形態中，上述加熱輥之溫度為60℃~120℃，且上述積層體進行上述乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率為2%以上。
發明效果
依據本發明，可提供一種具有優異光學特性並且光學特性參差經抑制之偏光板，且該偏光板具有厚度為8μm以下、單體透射率為43.0%以上、偏光度為99.980%以上之偏光膜。
依據本發明，可提供一種具有優異光學特性並且光學特性參差經抑制之偏光板，且該偏光板具有厚度為8μm以下、單體透射率為43.0%以上、偏光度為99.980%以上之偏光膜。
用以實施發明之形態
以下說明本發明之實施形態，惟本發明不受該等實施形態限定。
以下說明本發明之實施形態，惟本發明不受該等實施形態限定。
A.偏光板
圖1係本發明之一實施形態之偏光板的概略截面圖。偏光板100具有：偏光膜10；第1保護層20，係配置於偏光膜10的其中一側；與第2保護層30，係配置於偏光膜10的另一側。偏光膜之厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上。亦可省略第1保護層20及第2保護層30之中其中一保護層。此外，第1保護層及第2保護層之中其中一者可為用於製造偏光膜之樹脂基材(將於後述)。
圖1係本發明之一實施形態之偏光板的概略截面圖。偏光板100具有：偏光膜10；第1保護層20，係配置於偏光膜10的其中一側；與第2保護層30，係配置於偏光膜10的另一側。偏光膜之厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上。亦可省略第1保護層20及第2保護層30之中其中一保護層。此外，第1保護層及第2保護層之中其中一者可為用於製造偏光膜之樹脂基材(將於後述)。
偏光板可為長條狀，亦可為薄片狀。當偏光板為長條狀時，宜將其捲繞成捲狀而製成偏光板捲材。則偏光板具有優異光學特性並且光學特性之參差亦小。在一實施形態中，偏光板之寬度為1000mm以上，且其沿寬度方向之位置的單體透射率的最大值與最小值之差(D1)為0.3%以下。D1之上限宜為0.25%，且較宜為0.2%。D1越小越好，惟其下限例如為0.01%。只要D1在上述範圍內，即可工業化地生產具有優異光學特性之偏光板。在另一實施形態中，偏光板之50cm2
之區域內的單體透射率的最大值與最小值之差(D2)為0.2%以下。D2之上限宜為0.15%，且較宜為0.1%。D2越小越好，惟其下限例如為0.01%。只要D2在上述範圍內，即可在將偏光板用於影像顯示裝置時抑制顯示畫面之亮度參差。
A-1.偏光膜
偏光膜如上述，厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上。一般而言，單體透射率與偏光度具有抵換關係，故若提升單體透射率則偏光度會降低，而若提升偏光度則單體透射率會降低。因此，以往滿足單體透射率43.0%以上且偏光度99.980%以上之光學特性的薄型偏光膜難以供於實際應用。本發明成果之一係可實現一種薄型偏光膜(偏光板)，其具有單體透射率為43.0%以上且偏光度為99.980%以上之優異光學特性，並且光學特性參差業經抑制。所述偏光膜(偏光板)可用於影像顯示裝置，尤其適宜用於液晶顯示裝置之背面側偏光板。
偏光膜如上述，厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上。一般而言，單體透射率與偏光度具有抵換關係，故若提升單體透射率則偏光度會降低，而若提升偏光度則單體透射率會降低。因此，以往滿足單體透射率43.0%以上且偏光度99.980%以上之光學特性的薄型偏光膜難以供於實際應用。本發明成果之一係可實現一種薄型偏光膜(偏光板)，其具有單體透射率為43.0%以上且偏光度為99.980%以上之優異光學特性，並且光學特性參差業經抑制。所述偏光膜(偏光板)可用於影像顯示裝置，尤其適宜用於液晶顯示裝置之背面側偏光板。
偏光膜的厚度宜為1μm~8μm，1μm~7μm較佳，2μm~5μm更佳。
偏光膜宜在波長380nm~780nm之任一波長下顯示吸收二色性。偏光膜的單體透射率宜為43.5%以下。偏光膜的偏光度宜為99.990%以上，且宜為99.998%以下。上述單體透射率在代表上係使用紫外線可見光分光光度計來測定並進行光視效能校正所得之Y值。上述偏光度在代表上係以使用紫外線可見光分光光度計測定並進行光視效能校正所得之平行透射率Tp及正交透射率Tc為基準，透過下述式來求得。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ×100
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ×100
在一實施形態中，8μm以下的薄型偏光膜之透射率在代表上係以偏光膜(表面之折射率：1.53)與保護薄膜(折射率：1.50)之積層體為測定對象，使用紫外線可見光分光光度計來測定。因應偏光膜表面之折射率及/或保護薄膜之與空氣界面接觸的表面之折射率，各層在界面上的反射率會有所變化，結果會有透射率之測定值產生變化之情形。因此，舉例而言在使用折射率非1.50之保護薄膜時，亦可因應保護薄膜之與空氣界面接觸的表面之折射率來校正透射率之測定值。具體而言，透射率之校正值C係使用與保護薄膜及空氣層之界面的透射軸平行的偏光之反射率R1
(透射軸反射率)，以以下式來表示。
C=R1 -R0
R0 =((1.50-1)2 /(1.50+1)2 )×(T1 /100)
R1 =((n1 -1)2 /(n1 +1)2 )×(T1 /100)
在此，R0 為使用折射率為1.50之保護薄膜時之透射軸反射率，n1 為所使用之保護薄膜的折射率，而T1 為偏光膜之透射率。舉例而言，在使用表面折射率為1.53之基材(環烯烴系薄膜、附硬塗層之薄膜等)作為保護薄膜時，校正量C即為約0.2%。此時，將測得之透射率加上0.2%，可換算成使用表面折射率為1.50之保護薄膜時之透射率。另，經依上述式進行計算，在使偏光膜之透射率T1 變化了2%後之校正值C的變化量為0.03%以下，故而偏光膜之透射率對校正值C之值的影響是有限的。又，在保護薄膜具有表面反射以外之吸收時，可依吸收量來進行適當的校正。
C=R1 -R0
R0 =((1.50-1)2 /(1.50+1)2 )×(T1 /100)
R1 =((n1 -1)2 /(n1 +1)2 )×(T1 /100)
在此，R0 為使用折射率為1.50之保護薄膜時之透射軸反射率，n1 為所使用之保護薄膜的折射率，而T1 為偏光膜之透射率。舉例而言，在使用表面折射率為1.53之基材(環烯烴系薄膜、附硬塗層之薄膜等)作為保護薄膜時，校正量C即為約0.2%。此時，將測得之透射率加上0.2%，可換算成使用表面折射率為1.50之保護薄膜時之透射率。另，經依上述式進行計算，在使偏光膜之透射率T1 變化了2%後之校正值C的變化量為0.03%以下，故而偏光膜之透射率對校正值C之值的影響是有限的。又，在保護薄膜具有表面反射以外之吸收時，可依吸收量來進行適當的校正。
偏光膜可採用任意且適當的偏光膜。偏光膜在代表上可使用兩層以上之積層體來製作。
使用積層體而獲得之偏光膜的具體例，可舉出使用樹脂基材與經塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光膜。使用樹脂基材與經塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層的積層體而獲得之偏光膜，例如可以藉由以下方式來製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材，並使其乾燥而於樹脂基材上形成PVA系樹脂層，以獲得樹脂基材與PVA系樹脂層的積層體；及，將該積層體延伸及染色而將PVA系樹脂層製成偏光膜。本實施形態中，延伸代表上包含使積層體浸漬於硼酸水溶液中並進行延伸。而且，視需要，延伸可更包含在硼酸水溶液中進行延伸前在高溫(例如95℃以上)下將積層體進行空中延伸。可以直接使用所得樹脂基材/偏光膜之積層體(即，可將樹脂基材作為偏光膜之保護層)，亦可從樹脂基材/偏光膜之積層體剝離樹脂基材並於該剝離面按目的積層任意且適當的保護層後來使用。所述偏光膜之製造方法的詳細內容，例如記載於日本專利特開2012-73580號公報。本說明書中係援用該公報整體之記載作為參考。
本發明之偏光膜之製造方法包含下列步驟：於長條狀熱可塑性樹脂基材之單側形成含有鹵化物與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層，而製成積層體；及，對上述積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理與乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將上述積層體沿長邊方向輸送的同時進行加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。藉此可提供一種具有優異光學特性並且光學特性參差經抑制的偏光膜，且該偏光膜之厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上。亦即，藉由導入輔助延伸，即便是在將PVA塗佈於熱可塑性樹脂上時仍可提升PVA之結晶性，而可達成高光學特性。又，同時事先提高PVA之定向性，可防止在之後的染色步驟及延伸步驟中浸漬於水中時，PVA之定向性降低及溶解等問題，而可達成高光學特性。另外，在將PVA系樹脂層浸漬於液體中時，相較於PVA系樹脂層不含鹵化物之情況，更能抑制聚乙烯醇分子之定向紊亂及定向性之降低。因此，可提升經由染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體中來進行的處理步驟而製得之偏光膜的光學特性。另外，透過乾燥收縮處理使積層體於寬度方向收縮，可提升光學特性。
A-2.保護層
第1及第2保護薄膜係以可作為偏光膜之保護層使用的任意且適當的薄膜形成。作為該薄膜之主成分的材料之具體例，可舉出三乙醯纖維素(TAC)等之纖維素樹脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降莰烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系及乙酸酯系等之透明樹脂等。又，亦可舉出(甲基)丙烯酸系、胺甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。其他亦可舉出例如矽氧烷系聚合物等之玻璃質系聚合物。並且，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)所記載之聚合物薄膜。作為該薄膜之材料，例如可以使用含有在側鏈具有取代或非取代之醯亞胺基的熱可塑性樹脂與在側鏈具有取代或非取代之苯基以及腈基的熱可塑性樹脂之樹脂組成物，例如可舉出具有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺構成之交替共聚物及丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組成物。該聚合物薄膜例如可為上述樹脂組成物之擠製成形物。
第1及第2保護薄膜係以可作為偏光膜之保護層使用的任意且適當的薄膜形成。作為該薄膜之主成分的材料之具體例，可舉出三乙醯纖維素(TAC)等之纖維素樹脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降莰烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系及乙酸酯系等之透明樹脂等。又，亦可舉出(甲基)丙烯酸系、胺甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。其他亦可舉出例如矽氧烷系聚合物等之玻璃質系聚合物。並且，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)所記載之聚合物薄膜。作為該薄膜之材料，例如可以使用含有在側鏈具有取代或非取代之醯亞胺基的熱可塑性樹脂與在側鏈具有取代或非取代之苯基以及腈基的熱可塑性樹脂之樹脂組成物，例如可舉出具有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺構成之交替共聚物及丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組成物。該聚合物薄膜例如可為上述樹脂組成物之擠製成形物。
在將偏光板100應用於影像顯示裝置時，配置於與顯示面板相反之側的保護層(外側保護層)之厚度代表上為300μm以下，宜為100μm以下，更宜為5μm~80μm，又更宜為10μm~60μm。另外，在施行有表面處理時，外側保護層之厚度係包含表面處理層之厚度。
在將偏光板100應用於影像顯示裝置時配置於顯示面板側的保護層(內側保護層)之厚度宜為5μm~200μm，更宜為10μm~100μm，又更宜為10μm~60μm。在一實施形態中，內側保護層係具有任意且適當之相位差值的相位差層。此時，相位差層之面內相位差Re(550)例如為110nm~150nm。「Re(550)」為在23℃下以波長550nm的光測得之面內相位差，且透過式：Re=(nx-ny)×d來求得。在此，「nx」為面內折射率成最大之方向(亦即慢軸方向)的折射率，「ny」為在面內與慢軸正交之方向(亦即快軸方向)的折射率，「nz」為厚度方向的折射率，「d」為層(薄膜)之厚度(nm)。
B.偏光膜之製造方法
本發明之一實施形態之偏光膜之製造方法包含下列步驟：於長條狀熱可塑性樹脂基材之單側形成含有鹵化物與聚乙烯醇系樹脂(PVA系樹脂)之聚乙烯醇系樹脂層(PVA系樹脂層)，而製成積層體；及，對積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理與乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將積層體在沿長邊方向輸送的同時進行加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。PVA系樹脂層中之鹵化物含量，宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。乾燥收縮處理宜使用加熱輥進行處理，且加熱輥溫度宜為60℃~120℃。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率宜為2%以上。根據上述製造方法可製得在上述A項所說明之偏光膜。尤其是藉由下述方式可製得具有優異光學特性(代表上為單體透射率及偏光度)並且光學特性參差經抑制的偏光膜：製作包含含有鹵化物之PVA系樹脂層的積層體後，將上述積層體之延伸進行包含空中輔助延伸及水中延伸的多階段延伸，再將延伸後之積層體以加熱輥進行加熱。具體而言，在乾燥收縮處理步驟中使用加熱輥，可在輸送積層體的同時使積層體整體全部均勻收縮。藉此不僅可提升所製得之偏光膜的光學特性，還能穩定生產光學特性優異的偏光膜，並可抑制偏光膜之光學特性(尤其是單體透射率)的參差。
本發明之一實施形態之偏光膜之製造方法包含下列步驟：於長條狀熱可塑性樹脂基材之單側形成含有鹵化物與聚乙烯醇系樹脂(PVA系樹脂)之聚乙烯醇系樹脂層(PVA系樹脂層)，而製成積層體；及，對積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理與乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將積層體在沿長邊方向輸送的同時進行加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。PVA系樹脂層中之鹵化物含量，宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。乾燥收縮處理宜使用加熱輥進行處理，且加熱輥溫度宜為60℃~120℃。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率宜為2%以上。根據上述製造方法可製得在上述A項所說明之偏光膜。尤其是藉由下述方式可製得具有優異光學特性(代表上為單體透射率及偏光度)並且光學特性參差經抑制的偏光膜：製作包含含有鹵化物之PVA系樹脂層的積層體後，將上述積層體之延伸進行包含空中輔助延伸及水中延伸的多階段延伸，再將延伸後之積層體以加熱輥進行加熱。具體而言，在乾燥收縮處理步驟中使用加熱輥，可在輸送積層體的同時使積層體整體全部均勻收縮。藉此不僅可提升所製得之偏光膜的光學特性，還能穩定生產光學特性優異的偏光膜，並可抑制偏光膜之光學特性(尤其是單體透射率)的參差。
B-1.製作積層體
製作熱可塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體的方法可採用任意且適當之方法。較宜為將含有鹵化物與PVA系樹脂之塗佈液塗佈於熱可塑性樹脂基材之表面並乾燥，藉此於熱可塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層。如上述，PVA系樹脂層中之鹵化物含量，宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
製作熱可塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體的方法可採用任意且適當之方法。較宜為將含有鹵化物與PVA系樹脂之塗佈液塗佈於熱可塑性樹脂基材之表面並乾燥，藉此於熱可塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層。如上述，PVA系樹脂層中之鹵化物含量，宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
塗佈液之塗佈方法可採用任意且適當的方法。例如可舉出輥塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、模塗法、淋幕式塗佈法、噴塗法、刮刀式塗佈法(逗號塗佈法等)等。上述塗佈液之塗佈、乾燥溫度宜為50℃以上。
PVA系樹脂層之厚度宜為3μm~40μm，更宜為3μm~20μm。
在形成PVA系樹脂層之前，可對熱可塑性樹脂基材施行表面處理(例如電暈處理等)，也可於熱可塑性樹脂基材上形成易接著層。藉由進行所述處理，可提升熱可塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之密著性。
B-1-1.熱可塑性樹脂基材
熱可塑性樹脂基材之厚度宜為20μm~300μm，更宜為50μm~200μm。若小於20μm，恐難以形成PVA系樹脂層。若大於300μm，譬如恐有在後述水中延伸處理時熱可塑性樹脂基材需要較長時間來吸水且還會對延伸造成過大的負荷之虞。
熱可塑性樹脂基材之厚度宜為20μm~300μm，更宜為50μm~200μm。若小於20μm，恐難以形成PVA系樹脂層。若大於300μm，譬如恐有在後述水中延伸處理時熱可塑性樹脂基材需要較長時間來吸水且還會對延伸造成過大的負荷之虞。
熱可塑性樹脂基材之吸水率宜為0.2%以上，更宜為0.3%以上。熱可塑性樹脂基材吸水，水可發揮塑化劑的作用進行塑化。結果可大幅降低延伸應力而可高倍率地延伸。另一方面，熱可塑性樹脂基材之吸水率宜為3.0%以下，更宜為1.0%以下。藉由使用此種熱可塑性樹脂基材，可防止製造時熱可塑性樹脂基材的尺寸穩定性顯著降低而造成所製得之偏光膜的外觀惡化等不良情況。並可防止基材於水中延伸時斷裂、或PVA系樹脂層從熱可塑性樹脂基材剝離之情況。另外，熱可塑性樹脂基材之吸水率，舉例而言可藉由將改質基導入構成材料中來調整。吸水率係按JIS K 7209所求得之值。
熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為120℃以下。藉由使用此種熱可塑性樹脂基材，可抑制PVA系樹脂層之結晶化，同時充分確保積層體之延伸性。另外，考慮到利用水使熱可塑性樹脂基材塑化與可良好進行水中延伸，以100℃以下、更以90℃以下更佳。另一方面，熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度宜為60℃以上。藉由使用此種熱可塑性樹脂基材，可防止在塗佈、乾燥包含上述PVA系樹脂之塗佈液時，發生熱可塑性樹脂基材變形(發生例如凹凸、垂塌或起皺等)等不良情況，從而良好地製作出積層體。又，可在適當的溫度(例如60℃左右)下良好地進行PVA系樹脂層的延伸。另外，熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度，舉例而言可藉由使用可將改質基導入構成材料之結晶化材料進行加熱來調整。玻璃轉移溫度(Tg)是依據JIS K 7121求出之值。
熱可塑性樹脂基材之構成材料可採用任意且適當的熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、降莰烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、其等之共聚物樹脂等。這些當中，較理想的是降莰烯系樹脂、非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。
在一實施形態中，宜使用非晶質之(未結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。其中，尤宜使用非晶性之(難以結晶化之)聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。非晶性之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之具體例，可舉更含有作為二羧酸之異酞酸及/或環己烷二羧酸的共聚物、或是更含有作為甘醇之環己烷二甲醇或二乙二醇的共聚物。
在較佳之實施形態中，熱可塑性樹脂基材係由具有異酞酸單元之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂所構成。其係因所述熱可塑性樹脂基材具有極優異的延伸性並且可抑制延伸時之結晶化之故。吾等推測其是透過導入異酞酸單元而賦予主鏈巨大的撓曲所致。聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂具有對苯二甲酸單元及乙二醇單元。異酞酸單元之含有比例，宜相對於全部重複單元之合計為0.1莫耳%以上，更宜為1.0莫耳%以上。其係因可製得具有極優異延伸性之熱可塑性樹脂基材之故。另一方面，異酞酸單元之含有比例，宜相對於全部重複單元之合計為20莫耳%以下，更宜為10莫耳%以下。藉由設定成所述含有比率，可在後述之乾燥收縮處理中良好地增加結晶化度。
熱可塑性樹脂基材亦可已預先(在形成PVA系樹脂層前)進行延伸。在一實施形態中，係經沿長條狀熱可塑性樹脂基材之寬度方向進行延伸。寬度方向宜為正交於後述之積層體之延伸方向的方向。另，本說明書中所謂「正交」亦包含實質上正交之情形。又，「實質上正交」包含90°±5.0°之情況，宜為90°±3.0°，更宜為90°±1.0°。
熱可塑性樹脂基材之延伸溫度宜相對於玻璃轉移溫度(Tg)為Tg-10℃~Tg+50℃。熱可塑性樹脂基材之延伸倍率宜為1.5倍~3.0倍。
熱可塑性樹脂基材之延伸方法可採用任意且適當之方法。具體而言，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸。延伸方式可為乾式亦可為濕式。熱可塑性樹脂基材之延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，上述延伸倍率為各階段之延伸倍率之積。
B-1-2.塗佈液
塗佈液係如上述，含有鹵化物與PVA系樹脂。上述塗佈液代表上係使上述鹵化物及上述PVA系樹脂溶解於溶劑而成之溶液。作為溶劑，可舉例如水、二甲亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種甘醇類、三羥甲丙烷等多元醇類、伸乙二胺、二伸乙三胺等胺類。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。該等中又以水為佳。溶液之PVA系樹脂濃度宜相對於溶劑100重量份為3重量份~20重量份。只要為所述樹脂濃度，便可形成密著於熱可塑性樹脂基材且均勻的塗佈膜。塗佈液中之鹵化物含量，宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
塗佈液係如上述，含有鹵化物與PVA系樹脂。上述塗佈液代表上係使上述鹵化物及上述PVA系樹脂溶解於溶劑而成之溶液。作為溶劑，可舉例如水、二甲亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種甘醇類、三羥甲丙烷等多元醇類、伸乙二胺、二伸乙三胺等胺類。該等可單獨使用或可將二種以上組合使用。該等中又以水為佳。溶液之PVA系樹脂濃度宜相對於溶劑100重量份為3重量份~20重量份。只要為所述樹脂濃度，便可形成密著於熱可塑性樹脂基材且均勻的塗佈膜。塗佈液中之鹵化物含量，宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
塗佈液中亦可摻混添加劑。添加劑可舉如塑化劑、界面活性劑等。塑化劑可舉例如乙二醇或丙三醇等多元醇。界面活性劑可舉例如非離子性界面活性劑。該等可為了進一步提升所得PVA系樹脂層的均勻性或染色性、延伸性而使用。
上述PVA系樹脂可採用任意且適當的樹脂。可舉例如聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由將聚乙酸乙烯酯皂化而得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%，更宜為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度係依JIS K 6726-1994而求得。藉由使用所述皂化度的PVA系樹脂，可獲得耐久性優異的偏光膜。皂化度太高時，會有膠化之虞。
PVA系樹脂的平均聚合度可按目的適當選擇。平均聚合度通常為1000~10000，宜為1200~4500，更宜為1500~4300。另，平均聚合度可按JIS K 6726-1994而求得。
上述鹵化物可採用任意且適當之鹵化物。可舉例如碘化物及氯化鈉。碘化物可舉出例如碘化鉀、碘化鈉及碘化鋰。該等之中又以碘化鉀為佳。
塗佈液中之鹵化物量，宜相對於PVA系樹脂100重量份為5重量份~20重量份，更宜相對於PVA系樹脂100重量份為10重量份~15重量份。若鹵化物量相對於PVA系樹脂100重量份為大於20重量份，則會有鹵化物溢出而使最後製得之偏光膜變白濁之情形。
一般而言，PVA系樹脂層經延伸，會使PVA樹脂層中之聚乙烯醇分子之定向性變高，但若將延伸後之PVA系樹脂層浸漬於含水之液體中，則會有聚乙烯醇分子之定向紊亂而定向性降低之情形。尤其是在對熱可塑性樹脂與PVA系樹脂層之積層體進行硼酸水中延伸時，為了穩定熱可塑性樹脂之延伸而在相對較高溫度下在硼酸水中將上述積層體進行延伸時，上述定向度降低之傾向很顯著。舉例而言，PVA薄膜單體在硼酸水中之延伸一般而言係在60℃下進行，相對於此，A-PET(熱可塑性樹脂基材)與PVA系樹脂層之積層體之延伸係在70℃前後之溫度即較高溫度下進行，則此時，延伸初始之PVA的定向性會在因水中延伸而上升之前的階段即降低。對此，製作含有鹵化物之PVA系樹脂層與熱可塑性樹脂基材之積層體後，將積層體於在硼酸水中進行延伸前在空氣中進行高溫延伸(輔助延伸)，藉此可促進輔助延伸後之積層體之PVA系樹脂層中的PVA系樹脂之結晶化。結果，在將PVA系樹脂層浸漬於液體中時，相較於PVA系樹脂層不含鹵化物之情況，更能抑制聚乙烯醇分子之定向紊亂及定向性之降低。因此，可提升經由染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體中來進行的處理步驟而製得之偏光膜的光學特性。
B-2.空中輔助延伸處理
尤其為了獲得高光學特性，會選擇組合乾式延伸(輔助延伸)與硼酸水中延伸之2段延伸之方法。如2段延伸之方式，藉由導入輔助延伸，可在抑制熱可塑性樹脂基材之結晶化的同時進行延伸，而解決在之後的硼酸水中延伸中因熱可塑性樹脂基材之過度結晶化造成延伸性降低之問題，從而可以更高倍率延伸積層體。另外，在將PVA系樹脂塗佈於熱可塑性樹脂基材上時，為了抑制熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度之影響，必須使塗佈溫度比將PVA系樹脂塗佈於一般的金屬滾筒上之情況更低，結果會產生PVA系樹脂之結晶化相對變低而無法獲得充分光學特性之問題。對此，藉由導入輔助延伸，即使是在將PVA系樹脂塗佈於熱可塑性樹脂上時仍可提升PVA系樹脂之結晶性，而可達成高光學特性。又，同時事先提高PVA系樹脂之定向性，可防止在之後的染色步驟及延伸步驟中浸漬於水中時，PVA系樹脂之定向性降低及溶解等問題，而可達成高光學特性。
尤其為了獲得高光學特性，會選擇組合乾式延伸(輔助延伸)與硼酸水中延伸之2段延伸之方法。如2段延伸之方式，藉由導入輔助延伸，可在抑制熱可塑性樹脂基材之結晶化的同時進行延伸，而解決在之後的硼酸水中延伸中因熱可塑性樹脂基材之過度結晶化造成延伸性降低之問題，從而可以更高倍率延伸積層體。另外，在將PVA系樹脂塗佈於熱可塑性樹脂基材上時，為了抑制熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度之影響，必須使塗佈溫度比將PVA系樹脂塗佈於一般的金屬滾筒上之情況更低，結果會產生PVA系樹脂之結晶化相對變低而無法獲得充分光學特性之問題。對此，藉由導入輔助延伸，即使是在將PVA系樹脂塗佈於熱可塑性樹脂上時仍可提升PVA系樹脂之結晶性，而可達成高光學特性。又，同時事先提高PVA系樹脂之定向性，可防止在之後的染色步驟及延伸步驟中浸漬於水中時，PVA系樹脂之定向性降低及溶解等問題，而可達成高光學特性。
空中輔助延伸之延伸方法可為固定端延伸(例如使用拉幅延伸機進行延伸之方法)，亦可為自由端延伸(例如使積層體通過周速相異之輥間進行單軸延伸之方法)，惟為了獲得高光學特性，可積極採用自由端延伸。在一實施形態中，空中延伸處理包含加熱輥延伸步驟，該步驟係將上述積層體沿其長邊方向輸送並同時利用加熱輥間之周速差進行延伸。空中延伸處理在代表上係包含區域(zone)延伸步驟與加熱輥延伸步驟。另，區域延伸步驟與加熱輥延伸步驟之順序並無限定，可先進行區域延伸步驟，亦可先進行加熱輥延伸步驟。亦可省略區域延伸步驟。在一實施形態中，係依序進行區域延伸步驟及加熱輥延伸步驟。又，在另一實施形態中，係於拉幅延伸機中把持薄膜端部，並將拉幅機間之距離往流動方向擴大以進行延伸(拉幅機間距離的增幅即為延伸倍率)。此時，寬度方向(相對於流動方向為垂直方向)之拉幅機的距離係設定成可任意接近。較佳可設定成相對於流動方向之延伸倍率來利用自由端延伸作接近。為自由端延伸時，係以寬度方向之收縮率=(1/延伸倍率)1/2
來計算。
空中輔助延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，延伸倍率為各階段之延伸倍率之積。空中輔助延伸中之延伸方向宜略同於水中延伸之延伸方向。
空中輔助延伸之延伸倍率宜為2.0倍~3.5倍。組合空中輔助延伸與水中延伸時之最大延伸倍率，相對於積層體原長以5.0倍以上為宜，以5.5倍以上為佳，以6.0倍以上為更佳。本說明書中「最大延伸倍率」意指積層體將要斷裂前的延伸倍率，係另外確認積層體斷裂的延伸倍率後得以比其值低0.2之值。
空中輔助延伸之延伸溫度可因應熱可塑性樹脂基材之形成材料、延伸方式等設定成任意且適當之值。延伸溫度宜為熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，而熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上更適宜，Tg+15℃以上特別適宜。另一方面，延伸溫度的上限宜為170℃。在所述溫度下延伸可抑制PVA系樹脂之結晶化快速進展，從而可抑制該結晶化所造成的不良情況(譬如，因延伸而妨礙PVA系樹脂層之定向)。
B-3.不溶解處理
視需要，可在空中輔助延伸處理之後且在水中延伸處理或染色處理之前，施行不溶解處理。上述不溶解處理代表上係將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行不溶解處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性，防止浸漬於水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之濃度宜相對於水100重量份為1重量份~4重量份。不溶解浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
視需要，可在空中輔助延伸處理之後且在水中延伸處理或染色處理之前，施行不溶解處理。上述不溶解處理代表上係將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行不溶解處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性，防止浸漬於水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之濃度宜相對於水100重量份為1重量份~4重量份。不溶解浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
B-4.染色處理
上述染色處理代表上係以碘將PVA系樹脂層染色來進行。具體上係藉由使碘吸附於PVA系樹脂層來進行。該吸附方法可舉如：使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於含碘之染色液中的方法、將該染色液塗敷於PVA系樹脂層上的方法、及將該染色液噴霧至PVA系樹脂層上的方法等。宜採用使積層體浸漬於染色液(染色浴)中的方法。其是因為可良好吸附碘之故。
上述染色處理代表上係以碘將PVA系樹脂層染色來進行。具體上係藉由使碘吸附於PVA系樹脂層來進行。該吸附方法可舉如：使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於含碘之染色液中的方法、將該染色液塗敷於PVA系樹脂層上的方法、及將該染色液噴霧至PVA系樹脂層上的方法等。宜採用使積層體浸漬於染色液(染色浴)中的方法。其是因為可良好吸附碘之故。
上述染色液宜為碘水溶液。碘之摻混量宜相對於水100重量份為0.05重量份~0.5重量份。為了提高碘對水的溶解度，宜於碘水溶液中摻混碘化物。碘化物可舉出例如：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。該等之中又以碘化鉀為佳。碘化物之摻混量宜相對於水100重量份為0.1重量份~10重量份，較宜為0.3重量份~5重量份。為了抑制PVA系樹脂溶解，染色液於染色時的液溫宜為20℃~50℃。使PVA系樹脂層浸漬於染色液時，為了確保PVA系樹脂層之透射率，浸漬時間宜為5秒~5分鐘，且30秒~90秒更佳。
染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)可以使最後所得偏光膜之單體透射率為43.0%以上且偏光度成為99.980%以上的方式進行設定。所述染色條件宜為使用碘水溶液作為染色液，並將碘水溶液中碘及碘化鉀之含量比設為1：5~1：20。碘水溶液中之碘及碘化鉀之含量比宜為1：5~1：10。經由以上程序可製得具有如上述之光學特性之偏光膜。
在將積層體浸漬於含硼酸之處理浴中的處理(代表上為不溶解處理)之後接續進行染色處理時，該處理浴中所含之硼酸會混入染色浴中而染色浴之硼酸濃度會隨時間變化，結果會有染色性變得不穩定之情形。為了抑制如上述之染色性的不穩定化，染色浴之硼酸濃度的上限係調整成相對於水100重量份宜為4重量份，更宜調整成2重量份。另一方面，染色浴之硼酸濃度的下限宜相對於水100重量份為0.1重量份，更宜為0.2重量份，又更宜為0.5重量份。在一實施形態中，係使用已預先摻混硼酸之染色浴來進行染色處理。藉此，可減低上述處理浴之硼酸混入染色浴中時硼酸濃度變化之比率。預先摻混至染色浴中的硼酸之摻混量(亦即非來自於上述處理浴之硼酸的含量)，宜相對於水100重量份為0.1重量份~2重量份，更宜為0.5重量份~1.5重量份。
B-5.交聯處理
視需要，可在染色處理之後且在水中延伸處理之前，施行交聯處理。上述交聯處理代表上可藉由使PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行交聯處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性，防止在之後的水中延伸中浸漬於高溫的水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之濃度宜相對於水100重量份為1重量份~5重量份。又，於上述染色處理後進行交聯處理時，宜進一步摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘的溶出。碘化物之摻混量宜相對於水100重量份為1重量份~5重量份。碘化物之具體例係如上述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
視需要，可在染色處理之後且在水中延伸處理之前，施行交聯處理。上述交聯處理代表上可藉由使PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由施行交聯處理，可賦予PVA系樹脂層耐水性，防止在之後的水中延伸中浸漬於高溫的水中時PVA之定向降低。該硼酸水溶液之濃度宜相對於水100重量份為1重量份~5重量份。又，於上述染色處理後進行交聯處理時，宜進一步摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘的溶出。碘化物之摻混量宜相對於水100重量份為1重量份~5重量份。碘化物之具體例係如上述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。
B-6.水中延伸處理
水中延伸處理係使積層體浸漬於延伸浴來進行。藉由水中延伸處理，可在比上述熱可塑性樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表上為80℃左右)更低的溫度下延伸，而可在抑制PVA系樹脂層結晶化的同時進行高倍率延伸。結果可製出具有優異光學特性之偏光膜。
水中延伸處理係使積層體浸漬於延伸浴來進行。藉由水中延伸處理，可在比上述熱可塑性樹脂基材或PVA系樹脂層之玻璃轉移溫度(代表上為80℃左右)更低的溫度下延伸，而可在抑制PVA系樹脂層結晶化的同時進行高倍率延伸。結果可製出具有優異光學特性之偏光膜。
積層體之延伸方法可採用任意且適當的方法。具體而言，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸(例如使積層體通過周速相異之輥間進行單軸延伸的方法)。較佳為選擇自由端延伸。積層體之延伸可在一階段中進行亦可分多階段進行。分多階段進行時，後述積層體之延伸倍率(最大延伸倍率)為各階段之延伸倍率之積。
水中延伸宜將積層體浸漬於硼酸水溶液中來進行(硼酸水中延伸)。藉由使用硼酸水溶液作為延伸浴，可對PVA系樹脂層賦予得以承受延伸時所受張力的剛性與不溶於水的耐水性。具體上，硼酸在水溶液中會生成四羥基硼酸陰離子而可藉由氫鍵與PVA系樹脂交聯。結果可賦予PVA系樹脂層剛性與耐水性，進行良好地延伸，從而製出具有優異光學特性之偏光膜。
上述硼酸水溶液宜使硼酸及/或硼酸鹽溶解於溶劑即水而獲得。另一方面，硼酸濃度宜相對於水100重量份為1重量份~10重量份，更宜為2.5重量份~6重量份，尤宜為3重量份~5重量份。藉由將硼酸濃度設為1重量份以上，可有效抑制PVA系樹脂層之溶解，製造特性更高之偏光膜。此外，除硼酸或硼酸鹽外，亦可使用將硼砂等之硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶劑而得之水溶液。
宜於上述延伸浴(硼酸水溶液)中摻混碘化物。藉由摻混碘化物，可抑制已吸附於PVA系樹脂層之碘的溶出。碘化物之具體例如上述。碘化物之濃度宜相對於水100重量份為0.05重量份~15重量份，更宜為0.5重量份~8重量份。
延伸溫度(延伸浴之液溫)宜為40℃~85℃，較宜為60℃~75℃。只要為所述溫度，便可抑制PVA系樹脂層溶解，同時又可高倍率地延伸。具體而言如上所述，若考量由與形成PVA系樹脂層之關係，熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以60℃以上為宜。此時，延伸溫度若低於40℃，則即使考慮以水將熱可塑性樹脂基材塑化，也恐無法良好地延伸。另一方面，延伸浴之溫度愈高溫，PVA系樹脂層之溶解性就愈高，而恐無法獲得優異的光學特性。積層體浸漬於延伸浴之浸漬時間宜為15秒~5分鐘。
水中延伸處理中之延伸倍率宜為1.5倍以上，較佳為3.0倍以上。積層體之總延伸倍率宜相對於積層體的原長為5.0倍以上，更宜為5.5倍以上。藉由達成所述高延伸倍率，可製造出光學特性極優異的偏光膜。所述高延伸倍率可藉由採用水中延伸方式(硼酸水中延伸)來達成。
B-7.乾燥收縮處理
上述乾燥收縮處理可透過將區域整體加熱所進行之區域加熱來進行，亦可透過將輸送輥加熱(所謂使用加熱輥)來進行(加熱輥乾燥方式)。較佳為使用這兩者。藉由使用加熱輥使其乾燥，可有效率地抑制積層體之加熱捲曲，而製造出外觀優異的偏光膜。具體而言，藉由在使積層體沿著加熱輥之狀態下進行乾燥，可有效率地促進上述熱可塑性樹脂基材之結晶化而增加結晶化度，即使是在相對較低的乾燥溫度下，仍能良好增加熱可塑性樹脂基材之結晶化度。結果熱可塑性樹脂基材之剛性增加而成為得以承受因乾燥而造成PVA系樹脂層收縮的狀態，從而捲曲受到抑制。又，藉由使用加熱輥，可在將積層體維持平坦狀態的同時進行乾燥，因此不只能抑制捲曲的產生，亦能抑制起皺的產生。此時，積層體可透過乾燥收縮處理使其於寬度方向收縮，來提升光學特性。其係因其可有效提升PVA及PVA/碘錯合物之定向性之故。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率宜為1%~10%，更宜為2%~8%，尤宜為4%~6%。藉由使用加熱輥，可在輸送積層體的同時使其連續性地於寬度方向收縮，而可實現高生產率。
上述乾燥收縮處理可透過將區域整體加熱所進行之區域加熱來進行，亦可透過將輸送輥加熱(所謂使用加熱輥)來進行(加熱輥乾燥方式)。較佳為使用這兩者。藉由使用加熱輥使其乾燥，可有效率地抑制積層體之加熱捲曲，而製造出外觀優異的偏光膜。具體而言，藉由在使積層體沿著加熱輥之狀態下進行乾燥，可有效率地促進上述熱可塑性樹脂基材之結晶化而增加結晶化度，即使是在相對較低的乾燥溫度下，仍能良好增加熱可塑性樹脂基材之結晶化度。結果熱可塑性樹脂基材之剛性增加而成為得以承受因乾燥而造成PVA系樹脂層收縮的狀態，從而捲曲受到抑制。又，藉由使用加熱輥，可在將積層體維持平坦狀態的同時進行乾燥，因此不只能抑制捲曲的產生，亦能抑制起皺的產生。此時，積層體可透過乾燥收縮處理使其於寬度方向收縮，來提升光學特性。其係因其可有效提升PVA及PVA/碘錯合物之定向性之故。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率宜為1%~10%，更宜為2%~8%，尤宜為4%~6%。藉由使用加熱輥，可在輸送積層體的同時使其連續性地於寬度方向收縮，而可實現高生產率。
圖2係顯示乾燥收縮處理之一例的概略圖。在乾燥收縮處理中，係利用已加熱至預定溫度的輸送輥R1~R6與導輥G1~G4來一邊輸送積層體200一邊使其乾燥。在圖式例中，係將輸送輥R1~R6配置成可交替連續加熱PVA樹脂層之面與熱可塑性樹脂基材之面，但例如亦可將輸送輥R1~R6配置成僅連續加熱積層體200的其中一面(例如熱可塑性樹脂基材面)。
藉由調整輸送輥之加熱溫度(加熱輥之溫度)、加熱輥之數量、與加熱輥接觸時間等，可控制乾燥條件。加熱輥之溫度宜為60℃~120℃，更宜為65℃~100℃，尤宜為70℃~80℃。可在可良好增加熱可塑性樹脂之結晶化度而良好抑制捲曲的同時，製造出耐久性極優異的光學積層體。另，加熱輥之溫度可以接觸式溫度計來測定。在圖式例中設置有6個輸送輥，惟輸送輥只要為多數個即無特別限制。輸送輥通常為2個~40個，較佳為設置4個~30個。積層體與加熱輥之接觸時間(總接觸時間)以1秒~300秒為宜，以1~20秒為佳，以1~10秒更佳。
加熱輥可設置於加熱爐(例如烘箱)內，亦可設置於一般的製造產線(室溫環境下)。宜設置於具備送風機構的加熱爐內。藉由併用以加熱輥進行之乾燥與熱風乾燥，可抑制在加熱輥間急遽的溫度變化，而可易控制寬度方向之收縮。熱風乾燥之溫度宜為30℃~100℃。且，熱風乾燥時間宜為1秒~300秒。熱風之風速宜為10m/s~30m/s左右。另，該風速係在加熱爐內之風速，可以迷你扇葉型數位風速計來測定。
B-8.其他處理
宜在水中延伸處理之後且在乾燥收縮處理之前，施行洗淨處理。上述洗淨處理代表上可藉由使PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中來進行。
實施例
宜在水中延伸處理之後且在乾燥收縮處理之前，施行洗淨處理。上述洗淨處理代表上可藉由使PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中來進行。
實施例
以下，以實施例來具體說明本發明，惟本發明不受該等實施例限定。各特性之測定方法如以下所述。此外，只要無特別註記，實施例及比較例中之「份」及「%」即為重量基準。
(1)厚度
使用干涉膜厚計(大塚電子公司製，製品名「MCPD-3000」)進行測定。
(2)單體透射率及偏光度
針對實施例及比較例之偏光板(保護薄膜/偏光膜)，使用紫外線可見光分光光度計(日本分光公司製V-7100)進行測定，並將測得之單體透射率Ts、平行透射率Tp、正交透射率Tc分別作為偏光膜之Ts、Tp及Tc。該等Ts、Tp及Tc係以JIS Z8701之2度視野(C光源)進行測定並進行光視效能校正所得之Y值。另，保護薄膜之折射率為1.50，而偏光膜之與保護薄膜相反之側的表面之折射率為1.53。
從所得Tp及Tc利用下述式求得偏光度P。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ×100
另，分光光度計亦可使用大塚電子公司製 LPF-200等進行同等之測定。作為一例，針對具有與下述實施例同樣構成之偏光板的試樣1~試樣3，使用V-7100及LPF-200進行測定，並將測得之單體透射率Ts及偏光度P的測定值列於表1。如表1所示，V-7100之單體透射率的測定值與LPF-200之單體透射率的測定值之差為0.1%以下，可知無論使用任一分光光度計皆可獲得同等之測定結果。
[表1]
另，舉例而言，在以具備防眩(AG)之表面處理或具有擴散性能之黏著劑的偏光板為測定對象時，會依分光光度計而獲得不同的測定結果，此時，藉由將以各個分光光度計測定同一偏光板時所得之測定值作為基準進行數值換算，可補償依分光光度計所得測定值之差。
(3)長條狀偏光板的光學特性之參差
從實施例及參考例之長條狀偏光板沿寬度方向以等間隔在5處各位置裁切出測定試樣，再以與上述(2)相同方式測定出5個各測定試樣之中央部分的單體透射率。接著，算出在各測定位置測出之單體透射率之中最大值與最小值之差，並將該值作為長條狀偏光板的光學特性之參差(長條狀偏光板沿寬度方向之位置的單體透射率之最大值與最小值之差)。
(4)薄片狀偏光板的光學特性之參差
從實施例及參考例之長條狀偏光板裁切出100mm×100mm之測定試樣，並求得薄片狀偏光板(50cm2 )的光學特性之參差。具體而言，係以與上述(2)相同方式測出測定試樣之4邊各邊的中點起算往內側約1.5cm~2.0cm左右之位置及中央部分共計5處之單體透射率。接著，算出在各測定位置測出之單體透射率之中最大值與最小值之差，並將該值作為薄片狀偏光板的光學特性之參差(在50cm2 之區域內的單體透射率之最大值與最小值之差)。
(1)厚度
使用干涉膜厚計(大塚電子公司製，製品名「MCPD-3000」)進行測定。
(2)單體透射率及偏光度
針對實施例及比較例之偏光板(保護薄膜/偏光膜)，使用紫外線可見光分光光度計(日本分光公司製V-7100)進行測定，並將測得之單體透射率Ts、平行透射率Tp、正交透射率Tc分別作為偏光膜之Ts、Tp及Tc。該等Ts、Tp及Tc係以JIS Z8701之2度視野(C光源)進行測定並進行光視效能校正所得之Y值。另，保護薄膜之折射率為1.50，而偏光膜之與保護薄膜相反之側的表面之折射率為1.53。
從所得Tp及Tc利用下述式求得偏光度P。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ×100
另，分光光度計亦可使用大塚電子公司製 LPF-200等進行同等之測定。作為一例，針對具有與下述實施例同樣構成之偏光板的試樣1~試樣3，使用V-7100及LPF-200進行測定，並將測得之單體透射率Ts及偏光度P的測定值列於表1。如表1所示，V-7100之單體透射率的測定值與LPF-200之單體透射率的測定值之差為0.1%以下，可知無論使用任一分光光度計皆可獲得同等之測定結果。
[表1]
另，舉例而言，在以具備防眩(AG)之表面處理或具有擴散性能之黏著劑的偏光板為測定對象時，會依分光光度計而獲得不同的測定結果，此時，藉由將以各個分光光度計測定同一偏光板時所得之測定值作為基準進行數值換算，可補償依分光光度計所得測定值之差。
(3)長條狀偏光板的光學特性之參差
從實施例及參考例之長條狀偏光板沿寬度方向以等間隔在5處各位置裁切出測定試樣，再以與上述(2)相同方式測定出5個各測定試樣之中央部分的單體透射率。接著，算出在各測定位置測出之單體透射率之中最大值與最小值之差，並將該值作為長條狀偏光板的光學特性之參差(長條狀偏光板沿寬度方向之位置的單體透射率之最大值與最小值之差)。
(4)薄片狀偏光板的光學特性之參差
從實施例及參考例之長條狀偏光板裁切出100mm×100mm之測定試樣，並求得薄片狀偏光板(50cm2 )的光學特性之參差。具體而言，係以與上述(2)相同方式測出測定試樣之4邊各邊的中點起算往內側約1.5cm~2.0cm左右之位置及中央部分共計5處之單體透射率。接著，算出在各測定位置測出之單體透射率之中最大值與最小值之差，並將該值作為薄片狀偏光板的光學特性之參差(在50cm2 之區域內的單體透射率之最大值與最小值之差)。
[實施例1]
1.製作偏光膜
熱可塑性樹脂基材是使用長條狀且吸水率0.75%、Tg約75℃之非晶質異酞酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：100μm)。並對樹脂基材之單面施行電暈處理。
在以9：1混合聚乙烯醇(聚合度4200，皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工業公司製，商品名「GOHSEFIMER Z410」)而成之PVA系樹脂100重量份中，添加碘化鉀13重量份，而調製出PVA水溶液(塗佈液)。
於樹脂基材之電暈處理面塗佈上述PVA水溶液並在60℃下乾燥，藉此形成厚度13μm之PVA系樹脂層，而製作出積層體。
將所獲得之積層體於130℃之烘箱內在不同周速之輥件間沿縱方向(長邊方向)進行自由端單軸延伸2.4倍(空中輔助延伸處理)。
接著，將積層體浸漬於液溫40℃的不溶解浴(相對於水100重量份摻混4重量份之硼酸而得的硼酸水溶液)中30秒(不溶解處理)。
接著，將液溫30℃的染色浴(相對於水100重量份，以1：7之重量比摻混碘與碘化鉀而獲得之碘水溶液)調整其濃度以使最後所製得之偏光膜的單體透射率(Ts)成為43%以上並同時浸漬於其中60秒(染色處理)。
接著，使其浸漬於液溫40℃的交聯浴(相對於水100重量份，摻混3重量份的碘化鉀並摻混5重量份的硼酸而獲得之硼酸水溶液)中30秒(交聯處理)。
然後，一邊使積層體浸漬於液溫70℃的硼酸水溶液(硼酸濃度4.0重量%)中，一邊在周速相異的輥間沿縱方向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸處理)。
之後，將積層體浸漬於液溫20℃的洗淨浴(相對於水100重量份，摻混4重量份的碘化鉀而獲得之水溶液)中(洗淨處理)。
之後，在保持於90℃之烘箱中將其乾燥的同時，使其接觸表面溫度保持於75℃之SUS製加熱輥約2秒(乾燥收縮處理)。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率為5.2%。
經由以上程序，於樹脂基材上形成了厚度5μm之偏光膜。並且，反覆進行相同步驟而製作出合計15個偏光膜。
2.製作偏光板
於上述所製得之各偏光膜表面(與樹脂基材相反之側的面)，透過紫外線硬化型接著劑貼合丙烯酸系薄膜(表面折射率1.50，40μm)作為保護薄膜。具體而言，是塗敷成硬化型接著劑之總厚度為1.0μm，並使用輥軋機進行貼合。其後，從保護薄膜側照射UV光線使接著劑硬化。接著，將兩端部切開後，將樹脂基材剝離，而獲得15個具有保護薄膜/偏光膜之構成的長條狀偏光板(寬度：1300mm)。
1.製作偏光膜
熱可塑性樹脂基材是使用長條狀且吸水率0.75%、Tg約75℃之非晶質異酞酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：100μm)。並對樹脂基材之單面施行電暈處理。
在以9：1混合聚乙烯醇(聚合度4200，皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工業公司製，商品名「GOHSEFIMER Z410」)而成之PVA系樹脂100重量份中，添加碘化鉀13重量份，而調製出PVA水溶液(塗佈液)。
於樹脂基材之電暈處理面塗佈上述PVA水溶液並在60℃下乾燥，藉此形成厚度13μm之PVA系樹脂層，而製作出積層體。
將所獲得之積層體於130℃之烘箱內在不同周速之輥件間沿縱方向(長邊方向)進行自由端單軸延伸2.4倍(空中輔助延伸處理)。
接著，將積層體浸漬於液溫40℃的不溶解浴(相對於水100重量份摻混4重量份之硼酸而得的硼酸水溶液)中30秒(不溶解處理)。
接著，將液溫30℃的染色浴(相對於水100重量份，以1：7之重量比摻混碘與碘化鉀而獲得之碘水溶液)調整其濃度以使最後所製得之偏光膜的單體透射率(Ts)成為43%以上並同時浸漬於其中60秒(染色處理)。
接著，使其浸漬於液溫40℃的交聯浴(相對於水100重量份，摻混3重量份的碘化鉀並摻混5重量份的硼酸而獲得之硼酸水溶液)中30秒(交聯處理)。
然後，一邊使積層體浸漬於液溫70℃的硼酸水溶液(硼酸濃度4.0重量%)中，一邊在周速相異的輥間沿縱方向(長邊方向)進行單軸延伸以使總延伸倍率達5.5倍(水中延伸處理)。
之後，將積層體浸漬於液溫20℃的洗淨浴(相對於水100重量份，摻混4重量份的碘化鉀而獲得之水溶液)中(洗淨處理)。
之後，在保持於90℃之烘箱中將其乾燥的同時，使其接觸表面溫度保持於75℃之SUS製加熱輥約2秒(乾燥收縮處理)。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率為5.2%。
經由以上程序，於樹脂基材上形成了厚度5μm之偏光膜。並且，反覆進行相同步驟而製作出合計15個偏光膜。
2.製作偏光板
於上述所製得之各偏光膜表面(與樹脂基材相反之側的面)，透過紫外線硬化型接著劑貼合丙烯酸系薄膜(表面折射率1.50，40μm)作為保護薄膜。具體而言，是塗敷成硬化型接著劑之總厚度為1.0μm，並使用輥軋機進行貼合。其後，從保護薄膜側照射UV光線使接著劑硬化。接著，將兩端部切開後，將樹脂基材剝離，而獲得15個具有保護薄膜/偏光膜之構成的長條狀偏光板(寬度：1300mm)。
[實施例2]
於乾燥收縮處理中將烘箱溫度設為70℃並將加熱輥溫度設為70℃，除此之外依與實施例1相同方式而製作出18個偏光膜及偏光板。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率為2.5%。
於乾燥收縮處理中將烘箱溫度設為70℃並將加熱輥溫度設為70℃，除此之外依與實施例1相同方式而製作出18個偏光膜及偏光板。積層體進行乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率為2.5%。
[比較例1]
未於PVA水溶液(塗佈液)中添加碘化鉀，且將空中輔助延伸處理的延伸倍率設為1.8倍，並且在乾燥收縮處理中未使用加熱輥，除此之外依與實施例1相同方式而製作出8個偏光膜及偏光板。
未於PVA水溶液(塗佈液)中添加碘化鉀，且將空中輔助延伸處理的延伸倍率設為1.8倍，並且在乾燥收縮處理中未使用加熱輥，除此之外依與實施例1相同方式而製作出8個偏光膜及偏光板。
[比較例2]
將空中輔助延伸處理的延伸倍率設為1.8倍，並且在乾燥收縮處理中未使用加熱輥，除此之外依與實施例1相同方式而製作出4個偏光膜及偏光板。
將空中輔助延伸處理的延伸倍率設為1.8倍，並且在乾燥收縮處理中未使用加熱輥，除此之外依與實施例1相同方式而製作出4個偏光膜及偏光板。
[參考例1]
將依與比較例2相同方式而製得之偏光膜保持於經設定為溫度60℃、濕度90%RH的恆溫恆濕度區域中30分鐘。之後，以與實施例1相同方式而製出偏光板。
將依與比較例2相同方式而製得之偏光膜保持於經設定為溫度60℃、濕度90%RH的恆溫恆濕度區域中30分鐘。之後，以與實施例1相同方式而製出偏光板。
針對實施例及比較例之各偏光板測定單體透射率及偏光度。結果顯示於表2及圖3。
[表2]
以比較例之製造方法所製得之偏光膜未同時滿足43.0%以上之單體透射率與99.980%以上之偏光度。相對於此，以實施例之製造方法所製得之偏光膜則具有單體透射率為43.0%以上並且偏光度為99.980%以上之優異光學特性。
針對實施例及參考例1之各偏光板，測出長條狀及薄片狀偏光板的光學特性之參差。將結果列於表3。
[表3]
以實施例之製造方法所製得之長條狀偏光板的單體透射率之參差為0.3%以下，且以實施例之製造方法所製得之薄片狀偏光板的單體透射率之參差為0.2%以下，光學特性之參差被抑制在沒有問題的程度。另一方面，經過對偏光膜進行加濕處理之步驟而獲得之參考例的偏光板，不論長條狀及薄片狀其光學特性之參差皆大。
產業上之可利用性
具有本發明之偏光膜的偏光板可適宜使用在液晶顯示裝置及有機EL顯示裝置、無機EL顯示裝置用之圓偏光板。
具有本發明之偏光膜的偏光板可適宜使用在液晶顯示裝置及有機EL顯示裝置、無機EL顯示裝置用之圓偏光板。
10‧‧‧偏光膜
20‧‧‧第1保護層
30‧‧‧第2保護層
100‧‧‧偏光板
200‧‧‧積層體
G1～G4‧‧‧導輥
R1～R6‧‧‧輸送輥
圖1係本發明之一實施形態之偏光板的概略截面圖。
圖2係顯示使用加熱輥之乾燥收縮處理之一例的概略圖。
圖3係顯示實施例及比較例製得之偏光板的光學特性之圖表。
Claims (10)
- 一種偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於該偏光膜之至少一側的保護層；並且 偏光板之50cm2 之區域內的單體透射率的最大值與最小值之差為0.2%以下。
- 一種偏光板，具有：偏光膜，其厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上；及，配置於該偏光膜之至少一側的保護層；並且 偏光板之寬度為1000mm以上，且 沿寬度方向之位置的單體透射率的最大值與最小值之差為0.3%以下。
- 如請求項1或2之偏光板，其中前述偏光膜之單體透射率為43.5%以下，且偏光度為99.998%以下。
- 一種偏光板捲材，係將如請求項1至3中任一項之偏光板捲繞成捲狀而成。
- 一種偏光膜之製造方法，該偏光膜之厚度為8μm以下，單體透射率為43.0%以上，偏光度為99.980%以上，且該製造方法包含下列步驟： 於長條狀熱可塑性樹脂基材單側，形成含有碘化物或氯化鈉、與聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層，而製成積層體；及 對前述積層體依序施行空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理與乾燥收縮處理，該乾燥收縮處理係將前述積層體沿長邊方向輸送的同時進行加熱，藉此使其於寬度方向收縮2%以上。
- 如請求項5之偏光膜之製造方法，其中該偏光膜之單體透射率為43.5%以下，偏光度為99.998%以下。
- 如請求項5或6之製造方法，其中前述聚乙烯醇系樹脂層中之前述碘化物或氯化鈉之含量，相對於前述聚乙烯醇系樹脂100重量份為5重量份~20重量份。
- 如請求項5至7中任一項之製造方法，其中前述空中輔助延伸處理的延伸倍率為2.0倍以上。
- 如請求項5至8中任一項之製造方法，其中前述乾燥收縮處理步驟為使用加熱輥進行加熱之步驟。
- 如請求項9之製造方法，其中前述加熱輥之溫度為60℃~120℃，且前述積層體進行前述乾燥收縮處理所得寬度方向之收縮率為2%以上。
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