TWI390259B - 偏光膜及包含偏光膜之光學薄膜層積體，以及其之製造方法 - Google Patents

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Minoru Miyatake
Tomohiro Mori
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Description

偏光膜及包含偏光膜之光學薄膜層積體，以及其之製造方法
本發明，係有關於偏光膜及包含偏光膜之光學薄膜層積體、以及其之製造方法。更詳細而言，本發明，係有關於包含有由被製膜在結晶性酯系熱可塑性樹脂積材上之將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之厚度10μm以下的偏光膜之光學薄膜層積體、以及製造該光學薄膜層積體之方法。
在聚乙烯醇系樹脂(以下，稱作「PVA系樹脂」)層中藉由染色處理以及延伸處理來吸附雙色性物質並作了配向的偏光膜、亦即是所謂的偏光元件(以下，稱作「偏光膜」)之製造方法，係為周知。
然而，由PVA系樹脂所成之厚度10μm以下之偏光膜，係無法藉由通常之單層體來製造。此係因為，所使用之單層體的厚度會成為30μm以下之故。如同後述一般，PVA系樹脂係為親水性。由厚度為30μm以下之PVA系樹脂所成的單層體，通常，在染色工程以及/或者是延伸工程中，係無法使其不受到溶解以及/或者是斷裂等之影響地而進行處理。亦即是，想要製造具備有均一之厚度和安定之光學特性的例如厚度為10μm以下之偏光膜的技術性課題，係仍未被解決。
因此，如同圖24之概念圖中所示一般，係提案使用有熱可塑性樹脂基材的偏光膜之製造方法。使用有熱可塑性樹脂基材的偏光膜之製造方法，相較於由PVA系樹脂之單層體所致的偏光膜之製造方法，係能夠更進一步薄膜化，藉由此，係能夠將偏光膜製造成更加均一之薄型，因此，係受到矚目。但是，例如厚度為10μm以下之偏光膜，係仍未被實用化。所提案之具體例，係於後再述。
被使用在液晶顯示裝置中之貼合於液晶胞的表背面處之偏光膜，若是依據以單層體所進行之偏光膜的製造方法，則如同在日本特開2005-266325號公報(專利文獻1)中所示一般，係將60～80μm厚度之PVA系樹脂單層體，例如設置在具備有周速相異之複數組的滾輪之搬送裝置上，並經由對於染色液之浸漬來使雙色性物質吸附在由PVA系樹脂所成之單層體上，而在60℃左右之水溶液中進行延伸，而製造之。此係為藉由單層體所製造之偏光膜。其厚度係為20～30μm。現今，經由此方法所製造之偏光膜，作為具備有單體透過率42%以上且偏光度99.95%以上之光學特性的偏光膜，係在大型電視用中而實用化。
但是，由於PVA系樹脂係為親水性，因此，偏光膜之對於溫度或濕度的變化係為敏感，而容易由於周圍之環境變化而產生伸縮，故而，係容易發生碎裂。因此，為了抑制伸縮，而減少溫度或濕度之影響，通常，在電視用之偏光薄膜中，係使用有在偏光膜之兩面上作為保護薄膜而貼合有40～80μm之TAC(三醋酸纖維素系)薄膜的層積體。
就算如此，在使用由單層體所致之偏光膜的情況時，由於偏光膜之薄膜化係存在有極限，因此，要將伸縮完全作抑制一事係為困難，在將包含有此種偏光膜之光學薄膜層積體，經由接著層或者是黏著層來貼合在其他之光學薄膜或者是液晶胞等之構件上的情況時，會在各構件處產生起因於偏光膜之伸縮所導致的應力。此應力，係會成為在液晶顯示裝置上而產生顯示不均的原因。此顯示不均，由於係基於由偏光膜之收縮應力所導致的對於前述構件之光彈性的產生或者是前述構件之變形所發生者，因此，為了將此顯示不均之發生降低，所使用之構件，係成為被限制在例如低光彈性以及/或者是低複折射之材料。又，偏光膜之收縮應力，由於係會引起光學薄膜層積體之從液晶胞的剝離等，因此，係要求高接著力之黏著劑。然而，在使用此種高接著力之黏著劑的情況時，係在重加工(rework)性等之點有所問題。此係為藉由單層體所製造之偏光膜的技術性課題。
因此，係要求有能夠代替難以進行薄膜化之由單層體所致的偏光膜之製造的偏光膜之製造方法。然而，若是想要將例如厚度為50μm以下之PVA系樹脂層設置在具備有周速相異之複數組的滾輪之搬送裝置上，並在60℃左右之水溶液中作延伸，而製造10μm以下之均一厚度的偏光膜，則由親水性高分子組成物所成之PVA系樹脂，係會有伴隨著由延伸所導致之薄膜化而發生溶解或者是無法耐住延伸張力而破斷的情況。
因此，作為新的偏光膜製造方法而被提案者，係為在專利文獻2～5中所示之製法。在此製法中，偏光膜，係為藉由在具有厚度之熱可塑性樹脂基材上製膜PVA系樹脂層，並將被製膜了的PVA系樹脂層與熱可塑性樹脂基材一體性地作延伸，而產生者。具體而言，係為相當於參考例1、2或者是3者。亦即是，相當於參考例1或者是2者，係為使用例如配備有烤箱之延伸裝置，而將由熱可塑性樹脂基材和PVA系樹脂層所成之層積體，以通常60℃～110℃之溫度而進行空中延伸。接著，藉由染色而使雙色性物質吸附在經由延伸而作了配向的PVA系樹脂層上。相當於參考例3者，係為經由染色，而在包含於由熱可塑性樹脂基材和PVA系樹脂層所成的層積體中之PVA系樹脂層處，使雙色性物質做吸附。接著，將包含有吸附了雙色性物質之PVA系樹脂層的層積體，以通常60℃～110℃之溫度而進行空中延伸。以上，係為在專利文獻2～5中所揭示之製造將雙色性物質作了配向的偏光膜之方法。此些，係為至今為止之作為使用有熱可塑性樹脂基材的偏光膜之製造方法所被提案了的製法。圖25，係為本發明者們藉由實證試驗來對於在專利文獻2～5中所揭示之物係具備有何種之光學特性一事作了檢證的結果。
由此種製造方法所致之偏光膜，從大型顯示元件之薄膜化、顯示不均之消除、產業廢棄物之降低等的觀點來看，係對於其之將來性多所期待。然而，至今為止，由此種製造方法所致之偏光膜，係仍未被實用化。此係因為，如同在對於參考例1～3之偏光膜的光學特性作展示之圖25中所示一般，經由偏光性能而作展現之光學特性，係仍在低水準的區域中變遷，可以想見，關於要實現光學特性為高之偏光膜一事的技術性課題，係仍未被解決。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-266325號公報
[專利文獻2]日本專利4279944號公報
[專利文獻3]日本特開2001-343521號公報
[專利文獻4]日本特公平8-12296號公報
[專利文獻5]美國專利4659523號公報
[非專利文獻1]H. W. Siesler,Adv. Polym. Sci.,65,1(1984)
使用熱可塑性樹脂基材來安定地製造偏光膜一事，係已在專利文獻2～5中有所揭示。但是，能夠滿足作為液晶電視用之顯示器而要求的對比度1000：1以上且最大輝度500cd/m2 以上之光學特性的具備有例如10μm以下之均一厚度的偏光膜，至今為止係仍未被實現。
此技術課題，係如同下述一般，難以藉由單純的方法來解決。至今為止所提案之製法，係均為在空中高溫環境下，將包含有熱可塑性樹脂基材和被形成於其上之PVA系樹脂層的層積體作延伸者。在高溫環境下進行空中延伸的原因，係由於：熱可塑性樹脂基材以及被形成於其上之PVA系樹脂，係無法在各別之玻璃轉移溫度Tg以下的溫度而進行延伸之故。另外，PVA系樹枝之Tg，係為75～80℃。酯系熱可塑性樹脂之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的Tg，係為80℃。
因此，包含有熱可塑性樹脂基材和PVA系樹脂層之層積體，係成為在超過該些溫度的高溫下而進行延伸。當然的，經由延伸，PVA系樹脂之配向性係提高。由PVA系樹脂所成之偏光膜的偏光性能，係被吸附有如同碘一般之雙色性物質的PVA系樹脂之配向性所左右。若是PVA系樹脂之配向性越高，則由PVA系樹脂所成之偏光膜的偏光性能係越高。
但是，不論其係為烯烴系或者是酯系，結晶系樹脂，一般而言，係經由加熱溫度之高溫或者是延伸配向，來使高分子作配列，並使結晶化進行。經由結晶化，樹脂之物性係會作各種的變化。作為其典型，係有著會由於結晶化而導致事實上無法作延伸的情況。例如，在結晶性PET的情況時，就算是非晶質PET，亦會在120℃附近而使結晶化速度急遽上升，並在130℃處而成為無法延伸。熱可塑性樹脂之一般性的材料特性之概略說明，係於後再述。
本發明，係以提供一種：包含有由被製膜在結晶性酯系熱可塑性樹脂基材上之將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之厚度10μm以下的偏光膜之光學薄膜層積體、以及製造該光學薄膜層積體之方法一事，作為目的。
本發明者們，係為了對於偏光膜之薄膜化以及偏光膜之光學特性作改善，而進行了努力檢討。其結果，係發明了包含有由將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之厚度10μm以下的偏光膜之光學薄膜層積體、以及其之製造方法。偏光膜之薄膜化，係藉由將結晶性酯系熱可塑性樹脂基材和被形成在該結晶性酯系熱可塑性樹脂基材上之PVA系樹脂層一體性地作延伸，而能夠達成。
若根據本發明者們之研究以及分析，則係得知到，並無法發現將作為熱可塑性樹脂基材而使用結晶性PET並且包含有被形成在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層的層積體，以5倍以上之延伸倍率而於自由端一軸作了延伸的事例。本發明者們，係對於此一事實作挑戰，而實現了本發明。
請參考圖18之示意圖。圖18，係為根據實驗，而對於結晶性PET和PVA系樹脂之各別的延伸溫度和可延伸倍率間的相對關係作了展示的示意圖。圖18之實線，係代表伴隨著延伸溫度之變化而使得結晶性PET之可延伸倍率有所變化的狀態。結晶性PET，其玻璃轉移溫度Tg係為80℃，在此以下之溫度下，係無法進行延伸。又，請參考圖19之示意圖。此係代表在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之玻璃轉移溫度Tg和熔點Tm之間，伴隨著溫度變化之結晶性PET的結晶化速度有所變化的狀態。根據圖19，可以理解到，在從80℃起直到120℃前後之身為非晶質狀態的結晶性PET，係在120℃前後而急速地結晶化。又，如同根據圖18而可明顯得知一般，在結晶性PET的情況時，由自由軸一端之空中延伸所致的可延伸倍率，係以5.5倍會成為上限。並且，可作適用之延伸溫度，係被限定於結晶性PET成為非晶質狀態之80℃～120℃之溫度範圍內。
參考例1～3，係為由自由端一軸之空中延伸所進行的實驗例。此些，均係為將在200μm厚度之結晶性PET基材上製膜有7μm厚度之PVA層的層積體，經由空中延伸所產生的3.3μm厚度之偏光膜。其之各別的延伸溫度，係存在有差異，參考例1係為110℃，參考例2係為100℃，參考例3係為90℃的情況。應注意之處，係在於可延伸倍率。參考例1之延伸倍率的極限，係為4.0倍，參考例2以及3，係為4.5倍。最終而言，係由於層積體本身之破斷，而使得超過此倍率之延伸處理成為不可能。然而，在此結果中，係並無法對於被製膜在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層本身的延伸倍率所導致之影響的可能性全盤否定。
因此，請參考圖18之虛線。此虛線，係代表PVA系樹脂之可延伸倍率。PVA系樹脂之玻璃轉移溫度Tg，係為75～80℃，在此以下之溫度下，係無法對於由PVA樹脂所成之單層體進行延伸。如同根據圖18而可明顯得知一般，若是藉由自由端單軸之空中延伸，則由PVA系樹脂所成之單層體的可延伸倍率，係以5.0倍會成為上限。藉由此，本發明者們，係明確得知了下述之事實。亦即是，根據結晶性PET以及PVA系樹脂之各別的延伸溫度以及可延伸倍率之關係，可以得知，包含有被製膜在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層的層積體之由自由端單軸之空中延伸所致的可延伸倍率，在90～110℃之延伸溫度範圍下，係以4.0～5.0倍為極限。
參考例1～3，係均為產生使碘吸附在經由4.0～4.5倍之延伸處理而使PVA系樹脂之分子作了配向的被薄膜化之PVA系樹脂層上的著色層積體。具體而言，係以使構成最終所產生之偏光膜的PVA系樹脂層的單體透過率成為40～44%的方式，而經由將延伸層積體以任意之時間來浸漬在液溫30之包含有碘以及碘化鉀之染色一中，而使碘吸付在被包含於延伸層積體中之PVA系樹脂層處。又，經由調整對於被薄膜化了的PVA系樹脂層之碘吸附量，而產生了單體透過率與偏光度互為相異之各種的偏光膜。圖25，係為對於參考例1～3之光學特性作了展現者。被製膜在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層，係經由空中延伸，而使PVA系樹脂之分子作了某種程度的配向。另一方面，可以推測到，空中延伸，係會促進PVA系樹脂之分子的結晶化，而對於非晶部分之配向作阻礙。
因此，本發明者們，係在本發明之前，先開發了比較例中所揭示之偏光膜以及其之製造方法。此係根據下述之驚異的知識所得到者，亦即是，係對於就算是在玻璃轉移溫度Tg以下之延伸溫度下，亦能夠對於包含有被製膜在PET基材上之PVA系樹脂層的層積體進行延伸之水的可塑劑機能作了注目。若依據此方法，則係確認到：包含有被製膜在PET基材上之PVA系樹脂層的層積體，其延伸倍率係能夠一直延伸至5.0倍。延伸倍率之極限為5.0倍一事，可以推測到是由於PET基材之限制所導致者。此係為相當於在相關於本申請人之申請案的PCT/JP2010/001460中所揭示的實施例1者。
請參考圖20。此係為本發明者們以上述研究結果作為基礎所開創之本發明的空中延伸時之延伸倍率和總延伸倍率之間的關係作了直接展示者。橫軸，係為由自由端單軸所致的延伸溫度110℃下之空中延伸時的延伸倍率。縱軸之總延伸倍率，係為經由以下所述之包含有由自由端單軸所致的空中延伸之2階段的延伸處理，而將身為空中延伸前之長度的原長度作為1，來對於最終係將原長度作了幾倍的延伸一事作展示之統合延伸倍率。例如，若是由延伸溫度110℃之空中延伸所致的延伸倍率係為2倍，而下一階段之延伸倍率係為3倍，則統合延伸倍率係成為6倍(2×3=6)。接續於空中延伸之第2階段的延伸方法，係為在延伸溫度65℃之硼酸水溶液中的自由端單軸延伸。
一面浸漬在硼酸水溶液中一面進行延伸之處理，係定義為「硼酸水中延伸」。
又，統合延伸倍率，係為經由空中延伸時之延伸倍率和硼酸水中延伸時之延伸倍率的乘積所表現之值，以下，將統合延伸倍率，稱作「總延伸倍率」。
本發明者們，係經由將此2個的延伸方法作組合，而得到了圖20中所示一般之下述的知識。
圖20之實線，係代表結晶性PET的可延伸倍率。結晶性PET之總延伸倍率，當並不進行空中延伸(亦即是當空中延伸為1倍時)而直接進行了硼酸水中延伸時，係以5.0倍為極限。若是想要更進一步作延伸，則結晶性PET係會破斷。然而，在此時間點處，係代表結晶性PET之最小延伸倍率。結晶性PET之總延伸倍率，若是事前之空中延伸時的延伸倍率越大，則會變得越大。而，可延伸倍率係超過10倍。
相對於此，圖20之虛線，係代表PVA的可延伸倍率。PVA系樹脂之延伸倍率，當並不進行空中延伸(亦即是當空中延伸為1倍時)而直接進行了硼酸水中延伸時，係為代表最大倍率之7倍。然而，PVA系樹脂之總延伸倍率，若是空中延伸時的延伸倍率變得越大，則會變得越小。如同由圖20而能夠明顯得知一般，當事前之空中延伸時的延伸倍率為3倍時，PVA系樹脂之總延伸倍率，係低於6倍。若是欲將PVA系樹脂之總延伸倍率設為6倍，則PVA系樹脂會破斷。成為無法將包含有被製膜在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層的層積體作延伸的原因，會依存於事前之空中延伸倍率的大小，而從結晶性PET基材而轉變成PVA系樹脂層。
於此，請參考圖21之示意圖。圖21，係為根據實驗，而對於結晶性PET和PVA系樹脂之空中延伸時的延伸溫度和由空中延伸以及硼酸水中延伸所成之總可延伸倍率間的相對關係作了展示的示意圖。橫軸，係代表在空中而預先做了2倍的延伸時之溫度。縱軸，係代表將預先作了2倍的延伸之由結晶性PET和被製膜在該結晶性PET上的PVA系樹脂層所成之層積體，於延伸溫度65℃之硼酸水溶液中而更進而作了延伸，所得到之總可延伸倍率。
請對於其與圖18之示意圖中的結晶性PET之可延伸倍率間的差異作注目。由空中延伸單獨所得到之結晶性PET的可延伸倍率之峰值，在100℃下係為5.5倍，在120℃下亦能夠作3.5倍程度的延伸。相對於此，在空中高溫環境下而預先作了2倍延伸的結晶性PET，係藉由與硼酸水中延伸作組合，而在100～110℃處成為峰值。此時之總可延伸倍率，係為8.5倍。此事，係代表硼酸水中延伸之可延伸倍率係成為了4.0倍(亦即是2×4=8)以上。又，在120℃下，預先被作了2倍的延伸之結晶性PET，其結晶化係進行，在延伸溫度65℃之硼酸水溶液中，於初始便展現出其係無法作延伸。
本發明，如同後述一般，係經由空中延伸以及硼酸水中延伸的2個延伸方法之組合而創作出來者。2個的延伸方法之組合，係並非僅為單純的組合。本發明者們，係耗費長時間而努力進行了反覆研究，其結果，係得知了下述之令人驚訝的知識：亦即是，經由此一組合，係能夠將下述之2個技術課題同時解決，而完成了本發明。
至今為止，係存在有2個被認為無法解決之技術性課題。第1個技術課題，係在於：與PVA系樹脂之配向性的提升有所關連的延伸倍率以及延伸溫度，係會由於PVA系樹脂所被作製膜之熱可塑性樹脂基材而受到大幅度的限制。第2個技術性課題，係在於：就算是能夠解決延伸倍率以及延伸溫度之限制，亦由於PVA系樹脂或者是PET等之結晶性樹脂的結晶化和可延伸性係為相互對立之物性，因此，PVA系樹脂之延伸會被PVA系樹脂之結晶化所限制。
關於第1課題，係如同下述一般。針對在使用熱可塑性樹脂基材而製造偏光膜時的限制，係如同由圖18所能夠觀察到一般，為起因於下述之PVA系樹脂的特性所導致者：亦即是，延伸溫度，係為PVA系樹脂之玻璃轉移溫度Tg(75～80℃)以上，而可延伸倍率係以4.5～5.0倍為極限。若是作為熱可塑性樹脂基材而使用結晶性PET，則延伸溫度係被限定為80～120℃。可以想見，經由層積體之空中延伸而將該層積體中所包含之被製膜在結晶性PET上的PVA系樹脂層作了薄膜化之偏光膜，係難以從此種限制而逃脫。
因此，本發明者們，係根據水之可塑劑機能的知識，而提示了一種能夠代替空中延伸之硼酸水中延伸方法。然而，就算是藉由延伸溫度為60～85之硼酸水中延伸，亦無法從起因於結晶性PET基材所導致的可延伸倍率為5.0倍之限制而逃脫。由於此一原因，PVA系樹脂之分子的配向性之提昇係被限制，其結果，被作了薄膜化的偏光膜之光學特性亦會被限制。此係為第1技術性課題。
第1技術性課題之解決手段，係可經由圖22中所示之示意圖來作說明。圖22，係由2個的關聯圖所成。其中一者，係為對於作為熱可塑性樹脂基材而被使用之結晶性PET的配向性作展示之圖。另外一者，係為對於結晶性PET的結晶化度作展示之圖。兩者之橫軸，均為代表空中延伸和硼酸水中延伸之總可延伸倍率。圖22之虛線，係代表僅由硼酸水中延伸所得到的可延伸倍率。結晶性PET之配向性，係在延伸倍率4.0倍前後而成為最大。結晶化度，係在延伸倍率為4～5倍之處而急遽上升。
因此，就算是硼酸水中延伸，延伸倍率亦以5.0倍為極限。於此，配向性係成為上限，延伸張力係急遽上升。相對於此，圖22之實線，係對於先以使在延伸溫度110℃下而延伸倍率成為2倍的方式來預先進行自由端單軸之空中延伸，並接著進行了延伸溫度65℃之硼酸水中延伸的結果作展示。結晶化PET之結晶化度，係與單獨進行硼酸水中延伸的情況相異，而並未出現急遽上升的情況。其結果，係能夠將總可延伸倍率提高至7倍。於此，配向性係成為上限，延伸張力係急遽上升。此係為如同由圖21而可明顯得知一般，作為第1段之延伸方法而採用了自由端單軸之中空延伸的結果。相對於此，若是採用後述之固定端單軸的空中延伸，則係能夠使總可延伸倍率成為8.5倍。
經由解決了第1技術性課題，係能夠將起因於結晶性PET基材所導致的對於延伸倍率之限制消除，經由總延伸之高倍率化，係成為能夠將PVA之配向性提高。藉由此，偏光膜之光學特性係成為被大幅度的作改善。但是，光學特性之改善，係並非僅止於此。此係經由對於第2技術性課題作解決一事所達成者。
關於第2技術性課題，係如同下述一般。PVA系樹脂或者是PET等之結晶性樹脂的其中一個特徵，係在於：一般而言，係具備有經由加熱或者是延伸配向而使高分子作配列並使結晶化進行之性質。PVA系樹脂之延伸，係會被身為結晶性樹脂之PVA系樹脂的結晶化所限制。結晶化和可延伸性，係為相互對立之物性，一般而言，PVA系樹脂之結晶化的進展，係會對於PVA系樹脂之配向性造成阻礙。此係為第2技術性課題。對於此技術性課題作解決之手段，係可經由圖23來作說明。圖23，係為將根據2個的實驗結果所算出之PVA系樹脂的結晶化度和PVA系樹脂的配向函數之間的關係以實線和虛線來作了展示者。
圖23之實線，係為對於以下之試料的PVA系樹脂的結晶化度和PVA系樹脂的配向函數之間的關係作了展示者。關於試料，首先，係將以相同之條件所產生的包含有被製膜在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層的層積體，作為5個試料而作了準備。將所準備之5個的包含有PVA系樹脂層PVA之層積體，分別以延伸溫度80℃、95℃、105℃、110℃、115℃，來經由延伸倍率均同樣為1.8倍的空中延伸，而產生了包含有PVA系樹脂層之延伸層積體。對於所產生了的各個延伸層積體中所包含之PVA系樹脂層的結晶化度和PVA之配向函數，進行了測定以及解析。關於測定方法以及解析方法之詳細內容，係於後再述。
圖23之虛線，係與實線之情況相同的，為對於以下之試料的PVA系樹脂的結晶化度和PVA系樹脂的配向函數之間的關係作了展示者。關於試料，首先，係將以相同之條件所產生的包含有被製膜在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層的層積體，作為5個試料而作了準備。將所準備之5個的包含有PVA系樹脂層PVA之層積體，分別以延伸倍率1.5倍、1.8倍、2.0倍、2.2倍、2.5倍，來經由延伸溫度均同樣為110℃的空中延伸，而產生了包含有PVA系樹脂層之延伸層積體。對於所產生了的各個延伸層積體中所包含之PVA系樹脂層的結晶化度和PVA之配向函數，藉由後述之方法而進行了測定以及解析。
經由圖23之實線，可以確認到，在空中延伸時之延伸溫度設定為越高的延伸層積體中所包含之PVA系樹脂層，其之PVA系樹脂的配向性係越提昇。又，經由圖23之虛線，亦可以確認到，在空中延伸時之延伸倍率設定為越高倍率的延伸層積體中所包含之PVA系樹脂層，其之PVA系樹脂的配向性係越提昇。藉由在第2段之硼酸水中延伸前，預先使PVA系樹脂之配向性提昇，亦即是預先將PVA系樹脂之結晶化度提高，其結果，硼酸水中延伸後之PVA系樹脂的配向性亦會變高。進而，根據後述之實施例的T-P圖表，亦能夠確認到，藉由使PVA系樹脂之配向性變高，其結果，多碘離子(poly)iodide ion)之配向性亦會變高。
經由將第1段之空中延伸時的延伸溫度設定為更高，或者是將延伸倍率設定為更高之倍率，經由第2段之硼酸水中延伸所產生的PVA系樹脂層之PVA系樹脂的分子之配向性，係能夠更加提高，此一結果，係為並未預期到之期望外的結果。
第1技術性課題之解決手段，係經由將包含有被製膜在結晶性PET基材上之PVA系樹脂層的層積體，預先以第1段之空中延伸來預備性地或者是輔助性地作延伸，而成為能夠經由第2段之硼酸水中延伸，而並不受到結晶性PET基材之延伸倍率所限制地來將PVA系樹脂層以高倍率來作延伸。可以確認到：藉由此，PVA之配向性係充分地作了提昇。
又，第2技術性課題之解決手段，係能夠得到下述之無法預期的結果：亦即是，經由預先將第1段之空中延伸時的延伸溫度預備性地或者是輔助性地而設定為更高之溫度，或者是將延伸倍率預備性地或者是輔助性地設定為更高之倍率，經由第2段之硼酸水中延伸所產生的PVA系樹脂層之PVA系樹脂的分子之配向性，係更加提高。不論是在何者之情況，均可將第1段之空中延伸，視為相對於第2段之硼酸水中延伸的預備性或者是輔助性之空中延伸手段。
以下，將第1段之「空中延伸」，定義為相對於已做了定義的第2段之「硼酸水中延伸」的「空中輔助延伸」。
關於由進行「空中輔助延伸」所得到的特別是第2技術性課題之解決機制，係能夠推測為如同下述一般。如同藉由圖23所確認一般，若是將空中輔助延伸設為高溫或者是高倍率，則空中輔助延伸後之PVA系樹脂的配向性係提昇。作為重要原因，可以推測到，此係因為，由於若是越高溫或者是越高倍率，則係成為一面進行PVA系樹脂之結晶化一面做延伸，因此，係一面部分性地形成交聯點，一面進行延伸。其結果，PVA系樹脂之配向性係成為被提昇。可以推測到：藉由在硼酸水中延伸之前而經由空中輔助延伸來預先將PVA系樹脂之配向性提昇，當浸漬在硼酸水溶液中時，硼酸係成為容易與PVA系樹脂交聯，而一面使硼酸成為接節點，一面進行延伸。其結果，在硼酸水中延伸後，PVA系樹脂之配向性亦係變高。
本發明之實施形態，係如下所述一般。
本發明之第1形態，係為一種偏光膜，係為由將雙色性物質作了配向的PVA系樹脂所成之連續卷的偏光膜，其特徵為：將包含有製膜於由身為非晶質狀態之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材上之前述PVA系樹脂層的層積體，藉由以在維持前述非晶質狀態之溫度下所進行的空間輔助延伸和硼酸水中延伸所成的2段式延伸工程來進行延伸，並藉由此，而成為被設為10μm以下之厚度，且當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，係具備有滿足P>-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T＜42.3)以及P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性。雙色性物質，係可為碘或者是碘和有機染料之混合物的其中一者。
在將單體透過率設為T、將偏光度設為P時的光學特性值為落在經由此不等式所表現之範圍內的偏光膜，係具備有作為使用有大型顯示元件之液晶電視用的顯示器而被要求之性能。具體而言，對比度係為1000：1以上，並且最大輝度係為500cd/m2 以上。以下，將此稱作「要求性能」。作為其他用途，如同後述一般，係被使用在貼合於有機EL顯示器面板之視覺辨認側處的光學機能薄膜層積體之中。
當被使用在液晶胞中的情況時，至少背光側和視覺辨認側之其中一方的偏光膜之偏光性能需要為落在此範圍中之偏光膜。又，當作為背光側和視覺辨認側之其中一方的偏光膜，而使用有偏光度P為99.9%以下之偏光膜的情況時，作為另外一方之偏光膜，不論是使用偏光性能多麼優異之偏光膜，均無法達到要求性能。
在第1實施形態中，係可產生一種光學機能薄膜層積體，其係在前述偏光膜的連續卷之其中一面上，透過接著劑來貼合光學機能薄膜，並在另外一面上形成黏著劑層，而透過前述黏著劑層來將間隔物可自由剝離地層積在前述偏光膜上。於此情況，光學機能薄膜，係可設為TAC(三醋酸纖維素系)薄膜。
在第1實施形態中，係可更進而產生一種光學機能薄膜層積體，其係在前述偏光膜的連續卷之其中一面上，透過接著劑來貼合第1光學機能薄膜，並在另外一面上，透過接著劑而貼合第2光學機能薄膜，藉由此而產生層積體，並在該層積體之上面，透過黏著劑層來將間隔物可自由剝離地作層積。於此情況，係可將第1光學機能薄膜設為TAC(三醋酸纖維素系)薄膜，並將第2光學機能薄膜設為nx>nz>ny之3維折射率的雙軸性相位差薄膜。
又，亦可將第1光學機能薄膜，設為丙烯酸系樹脂薄膜，並將第2光學機能薄膜，設為λ/4相位差薄膜，且將前述偏光膜之吸收軸和λ/4相位差薄膜之遲相軸間的貼合角度，設為45±1°。
本發明之第2形態，係有關於一種光學薄膜層積體，其係為包含有由連續卷之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材和被製膜在前述基材上之由將雙色性物質作了配向的PVA系樹脂所成之偏光膜的光學薄膜層積體，其特徵為：前述偏光膜，係將包含有製膜於由身為非晶質狀態之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材上之PVA系樹脂層的層積體，藉由以在維持前述非晶質狀態之溫度下所進行的空間輔助延伸和硼酸水中延伸所成的2段式延伸工程來進行延伸，並藉由此，而成為被設為10μm以下之厚度，且當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，係具備有滿足P>-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T＜42.3)以及P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性。
在第2實施形態中，前述基材之厚度，較理想，係為被製膜之PVA系樹脂層的厚度之6倍以上，更理想，係為7倍以上。若是相對於PVA系樹脂層之前述基材的厚度為6倍以上，則不會發生像是在製造工程之搬送時而薄膜強度為弱並破斷一般之搬送性的問題，或者是在作為液晶顯示器之背光側和視覺辨認側的其中一方之偏光膜而作使用時的偏光膜之捲曲性或者是轉印性等之問題。
請參考圖1。圖1，係為對於在前述基材之厚度和PVA系樹脂層之塗布厚度(偏光膜厚度)之間是否產生有問題一事作了確認者。如圖1中所示一般，若是5倍左右之厚度，則會有在搬送性上產生問題之虞。另一方面，厚度為10μm以上之偏光膜，會有在碎裂耐久性上產生問題之虞。
在第2實施形態中，偏光膜之厚度，較理想係為10μm以下。請參考圖2。若是為厚度3～10μm之偏光膜，則如同在代表偏光膜之偏光性能的圖2之T-P圖表中所示一般，在3μm、8μm、10μm之各者中的偏光性能，係並無有意之差異，而能夠確認到係具備有滿足上述不等式之光學特性。圖2，係代表著：至少厚度並未超過10μm之偏光膜，係並不會有碎裂耐久性之問題上的擔憂，而得到了滿足要求性能之光學特性。
在第2實施形態中，較理想，前述基材，係以能夠設為對於偏光膜之其中一面作保護之光學機能薄膜的方式，而身為透明樹脂。進而，雙色性物質，係可為碘或者是碘和有機染料之混合物的其中一者。
關於已作了定義的「空中輔助延伸」以及「硼酸水中延伸」，「空中輔助延伸」雖並未特別限定，但是，具體而言，係指使用烤箱等之加熱裝置所進行的第1段之「在空中而以高溫來進行延伸之處理」。又，關於「硼酸水中延伸」，雖並未特別限定，但是，具體而言，係指第2段之「一面浸漬在硼酸水溶液中一面進行延伸之處理」。
在第2實施形態中，係可產生一種光學薄膜層積體，其係在被包含於前述光學薄膜層積體中的前述偏光膜之並未被製膜於前述基材上的面上，透過黏著劑層而將間隔物可自由剝離地作層積。於此情況，由於前述基材係成為偏光膜之保護薄膜，因此，樹脂基材係必須為透明。
在第2實施形態中，係可產生一種光學機能薄膜層積體，其係在前述光學薄膜層積體中的前述偏光膜之並未被製膜於前述基材上的面上，透過接著劑來貼合光學機能薄膜，並在前述光學機能薄膜之上形成黏著劑層，而透過前述黏著劑層來將間隔物可自由剝離地作層積。於此情況，係可將光學機能薄膜設為nx>nz>ny之3維折射率的雙軸性相位差薄膜。
本發明之第3形態，係為一種延伸層積體，其係為用以製造光學薄膜層積體之包含有由作了配向的PVA系樹脂所成的延伸中間生成物之延伸層積體，該光學薄膜層積體，係包含有由連續卷之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材、和被製膜在前述基材上之由將雙色性物質作了配向的PVA系樹脂所成之厚度10m以下，且當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，為具備有滿足P>-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T＜42.3)以及P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性的偏光膜，該延伸層積體，其特徵為：前述基材，係使用在維持非晶質狀態之溫度範圍下而作了空中輔助延伸之結晶系聚對苯二甲酸乙二酯，前述PVA樹脂，係使用結晶化度為28%以上35%以下，且配向函數被設定為0.15以上0.35以下者。於此，與第2實施形態相同，前述基材之厚度，較理想，係為PVA系樹脂層的厚度之6倍以上，更理想，係為7倍以上。又，較理想，此基材，係為能夠作為對於偏光膜之其中一面作保護之光學機能薄膜的透明樹脂。
本發明之第4形態，係為一種光學薄膜層積體之製造方法，係為製造在由連續卷之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材上製膜有由將雙色性物質作了配向的PVA系樹脂所成之偏光膜的光學薄膜層積體之方法，其特徵為，具備有：對於包含有由身為非晶質狀態之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成之基材和被製膜在前述基材上之PVA系樹脂的層積體，而經由在維持前述非晶質狀態之溫度下所進行的空中輔助延伸，來產生包含有由被作了配向的PVA系樹脂層所成之延伸中間生成物之工程；和經由對於前述延伸層積體之雙色性物質的吸附，來產生包含有由將雙色性物質作了配向的PVA系樹脂層所成之著色中間生成物的著色層積體之工程；和經由對於前述著色層積體所進行之硼酸水中延伸，來產生包含有由將雙色性物質作了配向之PVA系樹脂所成的厚度為10μm以下之偏光膜的光學薄膜層積體之工程。
在第4實施形態中，係可設為：在該光學薄膜層積體中所包含之偏光膜，係為當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，為具備有滿足P＞-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T＜42.3)以及P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性者。
在第4實施形態中，係可更進而包含下述之工程：亦即是，經由在前述基材上塗布PVA系樹脂層並使其乾燥，而將PVA系樹脂層製膜於前述基材上之工程。
在第4實施形態中，較理想，係將空中輔助延伸之延伸倍率設為3.5倍以下，並將延伸溫度設為PVA系樹脂之玻璃轉移溫度以上。又，更理想，係將空中輔助延伸之延伸溫度設為80℃～120℃。
在第4實施形態中，關於經由空中輔助延伸所產生之包含有被作了配向的PVA系樹脂層之延伸層積體，雖並非限定於此，但是，係可經由浸漬在雙色性物質之碘的染色液中，來產生包含有使碘作了配向之PVA樹脂層的著色層積體。又，較理想，碘之染色液，係將水作為溶媒，並將碘濃度設為0.12～0.30重量%之範圍。
在第4實施形態中，較理想，經由空中輔助延伸所產生之延伸層積體，係在浸漬於染色液中之前，預先使其成為不溶化。具體而言，係藉由將延伸層積體在液溫不超過40℃之硼酸水溶液中浸漬30秒，而使在延伸層積體中所包含之使PVA分子作了配向的PVA系樹脂層成為不溶化之工程，來進行之。本工程之硼酸水溶液，係相對於水100重量部而包含有硼酸3重量部。
在對於延伸層積體而進行之不溶化工程中所被要求之技術性課題，係在於使包含於延伸層積體中之PVA系樹脂層至少在染色工程中而不會被溶解一事。若是將此定義為第1不溶化，則係能夠將對於包含有使雙色性物質作了配向的PVA系樹脂層之著色層積體而於硼酸水延伸之前使著色層積體成為不溶化之工程，定義為第2不溶化。具體而言，係與第1不溶化相同的，藉由將著色層積體在液溫不超過40℃之硼酸水溶液中浸漬30秒，而使在著色層積體中所包含之使PVA分子作了配向的PVA系樹脂層成為不溶化之工程，來進行之。本工程之硼酸水溶液，係相對於水100重量部而包含有硼酸3重量部。第1以及第2不溶化，在第4實施形態中，係均會對於在最終所製造之光學薄膜層積體中所包含的偏光膜之光學特性造成影響。
在第4實施形態中，較理想，由空中輔助延伸和硼酸水中延伸所成之著色層積體的總延伸倍率，係為5.0倍以上，硼酸水溶液之液溫，係為60℃以上。又，當藉由自由端單軸來進行空中輔助延伸時，較理想，最終之被製膜在前述基材上的PVA系樹脂層之總延伸倍率，係為5倍以上7.5倍以下，當藉由固定端單軸來進行空中輔助延伸時，較理想，最終之被製膜在前述基材上的PVA系樹脂層之總延伸倍率，係為5倍以上8.5倍以下。
在第4實施形態中，係可更進而包含有下述之工程：亦即是，將包含有由使雙色性物質作了配向的PVA系樹脂所成之厚度為10μm以下的偏光膜之光學薄膜層積體，藉由液溫不超過40℃之溫度的包含有碘化物鹽之洗淨液來進行洗淨之工程。更進而，亦可設為進而包含有將作了洗淨的光學薄膜層積體，以50℃以上100℃以下之溫度來進行乾燥之工程。
在第4實施形態中，係可更進而包含下述工程：亦即是，在被包含於乾燥後的光學薄膜層積體中之被製膜於前述基材上的偏光膜之另外一面上，透過黏著劑層而將間隔物作層積之工程。或者是，亦可更進而包含下述工程：亦即是，在被包含於乾燥後的光學薄膜層積體中之被製膜於前述基材上的偏光膜之另外一面上，透過接著劑而將光學機能薄膜作層積之工程。進而，亦可更進而包含有下述之工程：亦即是，在被作了層積的光學機能薄膜之另外一面上，透過黏著劑而將間隔薄膜作層積之工程。於此情況，係可將光學機能薄膜設為nx>nz>ny之3維折射率的雙軸性相位差薄膜。
作為本發明之背景技術，針對在本發明中所使用之熱可塑性樹脂基材的材料特性和經由偏光膜之偏光性能所展現之光學特性，預先作一技術性整理。
於此，對於在本發明中所使用之熱可塑性樹脂的一般性之材料特性作概略說明。
熱可塑性樹脂，係可大略分為身為高分子做了規則良好之配列的結晶狀態者、和高分子並不具有規則良好之配列或者是僅具備有極少一部分之無定形或者是非晶質狀態者。將前者稱作結晶狀態，並將後者稱作無定形或者是非晶狀態。對應於此，將具備有創作出結晶狀態之性質的熱可塑性樹脂，稱作結晶性樹脂，並將並不具備有該性質之熱可塑性樹脂，稱作非晶性樹脂。另一方面，不論其係為結晶性樹脂或者是非晶性樹脂，均將並非為結晶狀態之樹脂或者是尚未成為結晶狀態之樹脂，稱作非晶質(amorphous)樹脂。於此，非晶質(amorphous)樹脂之用語，係與並不會創作出結晶狀態之性質的非晶性樹脂有所區別地來作使用。
作為結晶性樹脂，例如係存在有包含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)之烯烴系樹脂、或者是包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)之酯系樹脂。結晶性樹脂的其中一個特徵，係在於：一般而言，係具備有經由加熱或者是延伸配向而使高分子作配列並使結晶化進行之性質。樹脂之物性，係會因應於結晶化之程度而作各種的變化。另一方面，例如，就算是聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)一般之結晶化樹脂，亦能夠藉由對經由加熱處理或延伸配向所引起之高分子的配列作阻礙，而對於結晶化作抑制。將結晶化被作了抑制的此些之聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，稱作非晶性聚丙烯、非晶性聚對苯二甲酸乙二酯，並將此些分別總稱為非晶性烯烴系樹脂、非晶性酯系樹脂。例如，在聚丙烯(PP)的情況時，藉由將其設為不具備有立體規則性之非規性(atactic)構造，係能夠作成對於結晶化作了抑制的非晶性聚丙烯(PP)。又，例如在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的情況時，藉由作為共聚單體，而將像是異酞酸(Isophthalic acid)、14-環乙烷二甲醇一般之變性基作共聚合，亦即是將對於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之結晶化作阻礙的分子作共聚合，係能夠作成對於結晶化作了抑制的非晶性聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。又，在身為多價羧酸(二羧酸)和多價醇(二元醇)之聚縮合物的酯系樹脂中，作為在本名中所使用之結晶性酯系樹脂，例如，係可列舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)等。此些之結晶性酯系樹脂，係有著在製膜成薄膜狀時而容易結晶化之性質，但是，在以維持於非晶質狀態之溫度下而進行空中輔助延伸時，係不會有急速結晶化的情況，而具備有延伸性，因此，係可作為熱可塑性樹脂基材來使用。若是在製膜時而結晶化，則當然的，薄膜之延伸性會降低。為了確保薄膜之延伸性，係需對於製膜時之結晶化作抑制，因此，較理想，係使用在非晶質(amorphous)之狀態下而進行了製膜者。在本發明中所使用之結晶性酯系樹脂，係亦可為了將薄膜之加工性、延伸性提高，而將可塑劑或者是彈性體作配合。作為可塑劑，例如係可列舉出鄰苯二甲酸酯類以及其之聚縮合物、己二酸等之脂肪酸酯以及其之聚縮合物、聚酯系可塑劑、環氧系可塑劑、苯乙烯系聚合物、丙烯酸系聚合物、三苯化合物以及其之置換衍生物等。又，作為彈性體，係可列舉出苯乙烯系、烯烴系、丙烯酸系、氯乙烯系、胺酯系、酯系、尼龍系等。
接著，對於能夠使用在大型顯示元件中之偏光膜的光學特性作概略說明。
所謂偏光膜之光學特性，典型來說，係指藉由偏光度P和單體透過率T所表現之偏光性能。一般而言，偏光膜之偏光度P和單體透過率T，係存在有取捨(trade off)關係。將此2個的光學特性值作為複數描繪(plot)而作了展示的圖表，係為T-P圖表。在T-P圖表中，作了描繪之線，若是越位於單體透過率為高之右方向並且偏光度為高之上方向，則偏光膜之偏光性能係成為越優秀。
請參考圖3之模式圖。理想之光學特性，係為T=50%，P=100%之情況。若是T值越低，則P值越容易提高，若是T值越高，則P值越難以提高。故而，在使用熱可塑性樹脂基材所製造之厚度10μm以下之偏光膜的情況時，位在經由圖3之描繪了的線所區劃出之範圍內的單體透過率T以及偏光度P，係為現今或者是將來之作為大型顯示元件等之偏光膜性能而被要求的光學特性。
單體透過率T之理想值，雖然係為T=50%，但是，當光透過偏光膜時，在偏光膜和空氣之間的界面處，會產生一部分的光被反射的現象。若是對於此反射現象作考慮，則由於單體透過率會隨著反射之量而減少，因此，現實上所能夠達成之T值的最大值，係為45～46%左右。
另一方面，偏光度P，係可變換為偏光膜之對比度(CR)。例如，99.95%之偏光度P，係相當於偏光膜之對比度的2000：1。在將此偏光膜使用在液晶電視用胞之兩側處時，顯示器之對比度，係為1050：1。於此，顯示器之對比度會低於偏光膜之對比度的原因，係在於在胞內部係產生有消偏光之故。
消偏光，係因為當透過了背光側之偏光膜的光要透過胞內部時，會由於彩色濾光片中之顏料、液晶分子層、TFT(薄膜電晶體)而使光亂射以及/或者是反射，並使一部分之光的偏光狀態改變，而產生者。偏光膜以及顯示器之對比度的雙方，均同樣的，若是變得越大，則液晶電視之對比度係為優良，而易於觀看。
另外，偏光膜之對比度，係作為將平行透過率Tp除以正交透過率Tc後之值，而定義之。相對於此，顯示器之對比度，係可作為將最大輝度除以最小輝度之值，而定義之。所謂最小輝度，係為進行黑顯示時之輝度。在對於一般性之視聽環境作了想定之液晶電視的情況時，0.5cd/m2 以下之最小輝度，係成為被要求之基準。若是超過了此值，則色再現性係降低。又，所謂最大輝度，係為進行白顯示時之輝度。在對於一般性之視聽環境作了想定之液晶電視的情況時，顯示器，係使用最大輝度為450～550cd/m2 之範圍者。若是低於此，則由於顯示係會變暗，因此，液晶電視之視覺辨認性係降低。
在作為使用有大型顯示元件之液晶電視用的顯示器時所被要求之性能，係為對比度1000：1以上且最大輝度500cd/m2 以上。將此稱作「要求性能」。圖4之線1(T<42.3%)以及線2(T≧42.3%)，係代表為了達成要求性能所必要之偏光膜的偏光性能之極限值。此係為根據圖5之背光側和視覺辨認側的偏光膜之組合，而經由下述一般之模擬所求取出來的線。
液晶電視用之顯示器的對比度和最大輝度，係根據光源(背光單元)之光量、背光側和視覺辨認側之2個的偏光膜之透過率、胞之透過率、背光側和視覺辨認側之2個的偏光膜之偏光度、胞之消偏光率，而計算出來。使用一般性之液晶電視的光源之光量(10000cd/m2 )、胞之透過率(13%)以及消偏光率(0.085%)之基礎數值，來將各種之偏光性能的偏光膜作組合，並對於各個組合之每一者，而計算出液晶電視用之顯示器的對比度和最大輝度，藉由此，能夠推導出滿足要求性能之圖4的線1以及線2。在計算中所使用之數式，係如下所述。
式(1)，係為求取出顯示器之對比度的數式。式(2)，係為求取出顯示器之最大輝度的數式。式(3)，係為求取出偏光膜之雙色比的數式。
式(1)：CRD=Lmax/Lmin
式(2)：Lmax=(LB×Tp-(LB/2×k1B×DP/100)/2×(k1F-k2F))×Tcell/100
式(3)：DR=Ak2 /Ak1 =log(k2)/log(k1)=log(Ts/100×(1-P/100)/TPVA )/log(Ts/100×(1+P/100)/TPVA )
於此，
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：顯示器之對比度
Lmax：顯示器之最大輝度
Lmin：顯示器之最小輝度
DR：偏光膜之雙色比
Ts：偏光膜之單體透過率
P：偏光膜之偏光度
k1：第1主透過率
k2：第2主透過率
k1F：視覺辨認側偏光膜之k1
k2F：視覺辨認側偏光膜之k2
k1B：背光側偏光膜之k1
k2B：背光側偏光膜之k2
Ak1 ：偏光膜之透過軸方向的吸光度
Ak2 ：偏光膜之吸收軸方向的吸光度
LB：光源之光量(10000cd/m2 )
Tc：偏光膜之正交透過率(視覺辨認側偏光板和背光側偏光板之組合)
Tp：偏光膜之平行透過率(視覺辨認側偏光板和背光側偏光板之組合)
Tcell：胞之透過率(13%)
DP：胞之消偏光率(0.085%)
TPVA ：並未吸附碘之PVA薄膜的透過率(0.92)
圖4之線1(T＜42.3%)，係經由圖5之偏光膜3的偏光性能所推導出者。當將圖5之偏光膜中，偏光性能為以座標(T，P)=(42.1%，99.95%)所代表之描繪點D(白點)的偏光膜D，使用在液晶電視用之顯示器的背光側和視覺辨認側之兩側處的情況時，係能夠達成要求性能。
但是，就算是相同的偏光膜3，當將單體透過率為低(更暗)之偏光性能相異之3個的偏光膜A(40.6%、99.998%)、B(41.1%、99.994%)或是C(41.6%、99.98%)使用在背光側和視覺辨認側之兩側處的情況時，係均無法達成要求性能。在作為背光側和視覺辨認側之其中一方的偏光膜而使用了偏光膜A、B或者是C的情況時，為了達成要求性能，作為另外一方之偏光膜，係有必要使用隸屬於偏光膜4之偏光膜E、隸屬於偏光膜5之偏光膜F或者是隸屬於偏光膜7之偏光膜G一般的相較於偏光膜3而單體透過率為高、至少偏光度為99.9%以上的偏光性能為優良之偏光膜。
偏光膜1～7之偏光性能，係根據數式(3)而計算出來。藉由使用式(3)，係能夠根據成為偏光膜之偏光性能的指標之雙色比(DR)，來計算出單體透過率和偏光度。所謂雙色比，係為將偏光膜之吸收軸方向的吸光度除以透過軸方向之吸光度的值。若是此數值越高，則代表偏光性能越優良。例如，偏光膜3，係可計算出其為具有雙色比成為約94之偏光性能的偏光膜。
又，當作為背光側和視覺辨認側之其中一方的偏光膜，而使用相較於偏光膜3而偏光性能為差、例如使用隸屬於偏光膜1之偏光膜H(41.0%、99.95%)或者是隸屬於偏光膜2之偏光膜J(42.0%、99.9%)的情況時，如同由式(1)、(2)而可明顯得知一般，為了達成要求性能，作為另外一方之偏光膜，係有必要使用像是隸屬於偏光膜6之偏光膜I(43.2%、99.95%)或者是隸屬於偏光膜7之偏光膜K(42.0%、99.998%)一般之相較於偏光膜3而偏光性能更加優良的偏光膜。
為了達成液晶電視用之顯示器的要求性能，背光側和視覺辨認側之其中一方的偏光膜之偏光性能，係需要至少較偏光膜3而更為優良。圖4之線1(T＜42.3%)，係代表其之下限值。另一方面，圖4之線2(T≧42.3%)，係代表偏光度P之下限值。當作為背光側和視覺辨認側之其中一方的偏光膜，而使用有偏光度P為99.9%以下之偏光膜的情況時，作為另外一方之偏光膜，不論是使用偏光性能多麼優異之偏光膜，均無法達到要求性能。
作為結論，可以得知，當想要達成作為使用有大型顯示元件之液晶電視用的顯示器所被要求之偏光性能的情況時，背光側和視覺辨認側之其中一方的偏光膜之偏光性能為至少位於以線1(T＜42.3%)以及線2(T≧42.3%)所展現之範圍內的偏光膜、更具體而言，為具備較偏光膜3而更優秀之偏光性能，並且偏光度為99.9%以上之偏光膜一事，係為最低限度的條件。
於此，進而針對在使用熱可塑性樹脂基材而製造由PVA系樹脂所成的偏光膜之方法中，本發明之第3實施型態中的第1以及第2不溶化方法，係被視為重要之技術性課題一事，於以下作敘述。
想要並不使被包含在延伸中間生成物(或者是延伸層積體)中的PVA系樹脂層溶解在染色液中地而使碘吸附在PVA系樹脂層上一事，係絕非容易。在偏光膜之製造中，使碘吸附在被作了薄膜化之PVA系樹脂層上一事，係為重要的技術性課題。通常，被使用在染色工程中之染色液的碘濃度，係藉由使用0.12～0.25重量%之範圍內的碘濃度互為相異之複數的染色液，並將浸漬時間設為一定，而調整對於PVA系樹脂層之碘吸附量。如此這般，通常之染色處理，在製造偏光膜的情況時，會由於PVA系樹脂層被溶解，而成為無法進行染色。於此，所謂濃度，係指相對於全溶液量之配合比例。又，所謂碘濃度，係指相對於全溶液量之碘的配合比例，而並不包含例如作為碘化鉀等之碘化物所添加的碘之量。於本說明書之下述記載中，亦係以相同之意思來使用「濃度」以及「碘濃度」之用語。
此技術性課題，如同由圖6中所示之實驗結果而可明顯得知一般，係可經由將雙色性物質之碘濃度設為0.3重量%或者是此以上之碘濃度，來解決之。具體而言，係對於包含有由PVA系樹脂層所成之延伸中間生成物的延伸層積體，而使用碘濃度為相異之染色液，並對於其之浸漬時間作調整，藉由此，而產生包含有著色中間生成物之著色層積體，再經由硼酸水中延伸，而能夠產生具備有各種之偏光性能的各偏光膜。
請參考圖7。圖7，係為對於將碘濃度設為0.2重量%、0.35重量%、0.5重量%而製作了的偏光膜之偏光性能之間並不具備有意之差異一事作了確認者。另外，在產生包含有著色中間生成物之著色層積體之際，為了實現安定且均一性為優良之著色，相較於將碘濃度增濃並且僅以些許之浸漬時間來進行染色，係以將其設為較淡並且確保安定之些許長的浸漬時間為更理想。
請參考圖8。本發明之第3實施型態中的第1以及第2不溶化(以下，稱作「第1以及第2不溶化」)，係均會對於最終所製造出之偏光膜的光學特性造成影響。圖8，係能夠視為對於被薄膜化了的PVA系樹脂層所造成之第1以及第2不溶化的作用之分析結果。圖8，係為對於根據滿足作為使用有大型顯示元件之液晶電視用的顯示器所被要求之要求性能的4個實施例1～4所製造出之各別的偏光膜之光學特性作了描繪者。
實施例1，係為並未經過第1以及第2不溶化工程所製造出之偏光膜的光學特性。相對於此，實施例2，係為並未經過第1不溶化工程、亦即是僅施加有第2不溶化處理之偏光膜的光學特性，實施例3，係為並未經過第2不溶化工程、亦即是僅施加有第1不溶化處理之偏光膜的光學特性，實施例4，係為施加有第1以及第2不溶化處理之偏光膜的光學特性。
在本發明之實施型態中，係能夠並不經過第1以及第2不溶化工程地而製造出滿足要求性能之偏光膜。然而，如同由圖8而可明顯得知一般，實施例1之並未施加有不溶化處理的偏光膜之光學特性，係較實施例2～4之任一者偏光膜的光學特性而均為較低。
若是對於各者之光學特性值做比較，則係以實施例1＜實施例3＜實施例2＜實施例4的順序而光學特性依序變高。在實施例1以及實施例2中，均係使用染色液之碘濃度被設定為0.3重量%且碘化鉀濃度被設定為2.1重量%之染色液。相對於此，在實施例3以及實施例4中，係使用了使染色液之碘濃度在0.12～0.25重量%之範圍內作了變化且碘化鉀濃度在0.84～1.75重量%之範圍內作了變化之複數的染色液。
實施例以及實施例3之群組、和實施例2以及實施例4之群組，其兩者間之決定性差異，係在於：對前者之著色中間生成物，係並未施加有不溶化處理，但是，對於後者之著色中間生成物，係施加有不溶化處理。實施例4，係不僅對於硼酸處理前之著色中間生成物，而亦對於染色處理前之延伸中間生成物施加有不溶化處理。經由第1以及第2不溶化處理，係能夠使偏光膜之光學特性作更進一步的提升。
如同由圖7而能夠明顯得知一般，使偏光膜之光學特性提昇的機制，係並非為由於染色液之碘濃度所導致者。其係為由第1以及第2不溶化處理所得到之效果。此知識，可以視為在本發明之製造方法中的對於第3技術性課題之解決手段。
在本發明之實施形態中，第1不溶化，係為使被包含在延伸中間生成物(或者是延伸層積體)中的被薄膜化了的PVA系樹脂層成為不會被溶解之處理。相對於此，被包含於交聯工程中之第2不溶化，係為包含有使在後續工程之液溫75℃的硼酸水中延伸時所著色在被包含於著色中間生成物(或者是著色層積體)中之PVA系樹脂層上的碘成為不會溶出之著色安定化、和不使被作了薄膜化之PVA系樹脂層溶解的不溶化之處理。
但是，若是省略第2不溶化工程，則在液溫75℃之硼酸水中延伸時所吸附在PVA系樹脂層上的碘之溶出係進行，起因於此，PVA系樹脂層之溶解亦會進行。若是欲避免此狀況，則係有必要將著色中間生成物(或者是著色層積體)浸漬在液溫低於65℃之硼酸水溶液中並進行延伸。
其結果，由於水之可塑劑機能係並未充分被發揮，因此，係無法得到充分之被包含在著色中間生成物(或者是著色層積體)中的PVA系樹脂之軟化效果。因此，亦會有由於硼酸水中延伸而導致著色中間生成物(或者是著色層積體)破斷的情況。當然的，亦會導致無法得到PVA系樹脂層之特定的總延伸倍率。
[製造工程之概要]
請參考圖9。圖9，係為並不具備不溶化處理工程之包含有偏光膜3的光學薄膜層積體10之製造工程的概要圖。於此，係根據實施例1，而針對包含有偏光膜3的光學薄膜層積體10之製造方法作概要說明。
作為結晶性酯系熱可塑性樹脂基材，而製作了結晶性聚對苯二甲酸乙二酯(以下，稱作「結晶性PET」)之連續卷的基材。如同下述一般，而製作了包含有玻璃轉移溫度為80℃之連續卷的結晶性PET基材1和玻璃轉移溫度為80℃之PVA層2的層積體7。
[層積體製作工程(A)]
首先，準備200μm厚度之結晶性PET基材1、和將聚合度1000以上、皂化度99%以上之PVA粉末溶解於水中所得的4～5重量%濃度之PVA水溶液。接著，在具備有塗布手段21和乾燥手段22以及表面改質處理裝置23之層積體製作裝置20中，於200μm厚度之結晶性PET基材1上塗布PVA水溶液，並以50～60℃之溫度來進行乾燥，而在結晶性PET基材1上製膜了7μm厚度之PVA層2。以下，將此稱作「在結晶性PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層的層積體7」、「包含7μm厚度之PVA層的層積體7」、或者是單純稱作「層積體7」。
包含有PVA層之層積體7，係經過包含有空中輔助延伸以及硼酸水中延伸之2段延伸工程的下述工程，而最終製造出3μm厚度之偏光膜3。
[空中輔助延伸工程(B)]
經由第1段之空中輔助延伸工程(B)，而將包含有7μm厚度之PVA層2之層積體7，與結晶性PET基材1一體性地做延伸，而產生了包含有5μm厚度之PVA層2的「延伸層積體8」。具體而言，在於烤箱33內配備有延伸手段31之空中輔助延伸處理裝置30中，將包含有7μm厚度之PVA層2的層積體7，設置在被設定為110℃之延伸溫度環境的烤箱33之延伸手段31處，並以使延伸倍率成為1.8倍的方式，而進行自由端單軸延伸，並產生了延伸層積體8。於此階段，係可經由一併設置在烤箱30中之捲取裝置32，來製造出延伸層積體8之捲8’。
於此，針對自由端延伸和固定端延伸作概略說明。若是將長條薄膜朝向搬送方向而延伸，則薄膜係在相對於延伸方向而垂直的方向(亦即是寬幅方向)上而收縮。自由端延伸，係指並不對於此收縮作抑制地而進行延伸之方法。又，所謂縱單軸延伸，係指僅在縱方向上進行延伸之延伸方法。自由端單軸延伸，一般而言，係為與一面對於在與延伸方向相垂直之方向上所產生之收縮作抑制一面進行延伸之固定端單軸延伸作對比者。經由此自由端單軸之延伸處理，被包含於層積體7中之7μm厚度的PVA層2，係變化為使PVA分子作了配向的5μm厚度之PVA層2。
[染色工程(C)]
接著，經由染色工程(C)，而產生了在使PVA分子作了配向之5μm厚度的PVA層2上吸附有雙色性物質之碘的著色層積體9。具體而言，係在具備有染色液41之染色浴42的染色裝置40中，將從一併設置於染色裝置40中之送出裝置43所送出之延伸層積體8，以能夠使構成最終所產生之偏光膜3的PVA層之單體透過率成為40～44%的方式，而在液溫30之包含有碘以及碘化鉀的染色液41中作任意時間之浸漬，藉由此，而產生了在延伸層積體8之被作了配向的PVA層2’上吸附有碘之著色層積體9。
在本工程中，染色液41，係為了設為不會使在延伸層積體8中所包含之PVA層2溶解，而將水作為溶媒，並將碘濃度設為了0.30重量%。又，染色液41，係將用以使碘溶解在水中之碘化鉀濃度設為了2.1重量%。碘和碘化鉀之濃度比，係為1：7。更詳盡而言，經由將延伸層積體8在碘濃度0.30重量%、碘化鉀濃度2.1重量%之染色液41中作60秒之浸漬，而產生了在使PVA分子作了配向之5μm厚度的PVA層2上吸附有碘的著色層積體9。在實施例1中，係經由對於將延伸層積體8在碘濃度0.30重量%、碘化鉀濃度2.1重量%之染色液41中的浸漬時間作改變，來以使最終所產生之偏光膜3的單體透過率成為40～44%的方式而對於碘吸付量作調整，並產生了在單體透過率和偏光度互為相異之各種的著色層積體9。
[硼酸水中延伸工程(D)]
經由第2段之硼酸水中延伸工程，而將包含有使碘作了配向之PVA層2的著色層積體9更進而作延伸，並產生了包含有構成3μm厚度之偏光膜3的使碘作了配向之PVA層的光學薄膜層積體10。具體而言，係在具備有硼酸水溶液51之硼酸浴52和延伸手段53之硼酸水中延伸處理裝置40中，將從染色裝置40而連續性送出之著色層積體9，浸漬在包含有硼酸和碘化鉀之被設定為液溫65℃之延伸溫度環境的硼酸水溶液51中，接著，設置在被配備於硼酸水中處理裝置50處之延伸手段53上，並以使延伸倍率成為3.3倍的方式而作自由端單軸延伸，藉由此，而產生了光學薄膜層積體10。
更詳細而言，硼酸水溶液51，係作為相對於水100重量部而包含有硼酸4重量部且相對於水100重量部而包含有碘化鉀5重量部之物，而產生之。在本工程中，係將對於碘吸附量作了調整之著色層積體9，首先於硼酸水溶液51中而作了5～10秒之浸漬。接著，將該著色層積體9直接通過身為硼酸水中處理裝置50之延伸手段53的周速相異之複數組的滾輪之間，並耗費30～90秒，而以使延伸倍率成為3.3倍的方式來進行了自由端單軸延伸。藉由此延伸處理，在著色層積體9中所包含之PVA層，係變化為使作了吸附的碘作為多碘離子錯合物而於一方向上作了高次配向之3μm厚度的PVA層。此PVA層，係構成光學薄膜層積體10之偏光膜3。
如同上述一般，在實施例1中，係將在結晶性PET基材1上被製膜有7μm厚度之PVA層2的層積體7，以延伸溫度110℃來進行空中輔助延伸並生成延伸層基體8，接著，對於延伸層積體8作染色，而生成著色層積體9，並進而將著色層積體9，以延伸溫度65度來進行硼酸水中延伸，而以使總延伸倍率成為5.94倍的方式，來生成了包含有被與結晶性PET基材一體性地作了延伸之3μm厚度的PVA層之光學薄膜層積體10。藉由此種2段延伸，係能夠產生光學薄膜層積體，該光學薄膜層積體，係包含有構成偏光膜3之使被製膜在結晶性PET基材1上之PVA層2的PVA分子被配向於高次且使經由染色所吸附了的碘作為多碘離子錯合物而在一方向上被配向為高次之3μm厚度的PVA層。較理想，係接續於此，而經由洗淨、乾燥、轉印工程，來完成所產生了的光學薄膜層積體10。關於洗淨工程(G)、乾燥工程(H)乃至於轉印工程(I)之詳細內容，係根據將不溶化處理工程作了組入的實施例4，而與製造工程一併作說明。
[其他製造工程之概要]
請參考圖10。圖10，係為具備不溶化處理工程之包含有偏光膜3的光學薄膜層積體10之製造工程的概要圖。於此，係根據實施例4，而針對包含有偏光膜3的光學薄膜層積體10之製造方法作概要說明。如同由圖10而能夠明顯得知一般，根據實施例4之製造方法，只要想定為在根據實施例1之製造工程中，將染色工程前之第1不溶化工程和硼酸水中延伸工程前之包含第2不溶化的交聯工程作了組入者即可。被組入至本工程中之層積體的作成工程(A)、空中輔助延伸工程(B)、染色工程(C)、以及硼酸水中延伸工程(D)，係與根據實施例1之製造工程相同。將此部份之說明簡略化，而集中對於染色工程前之第1不溶化工程和硼酸水中延伸工程前之包含第2不溶化的交聯工程作說明。
[第1不溶化工程(E)]
第1不溶化工程，係為染色工程(c)之前的不溶化工程(E)。與實施例1之製造工程相同的，在層積體之作成工程(A)中，產生在結晶性PET基材1上被製膜有7μm厚度之PVA層2的層積體7，接著，在空中輔助延伸工程(B)中，將包含有7μm厚度之PVA層2的層積體7作空中輔助延伸，而產生了包含有5μm厚度之PVA層2的延伸層積體8。接著，在第1不溶化工程(E)中，對於延伸層積體8施加不溶化處理，而產生被作了不溶化之延伸層積體8。當然的，被作了不溶化之延伸層積體8，係包含有被作了不溶化的PVA層2。以下，將此稱作「被作了不溶化之延伸層積體8”」。
具體而言，係在具備有硼酸不溶化水溶液61之不溶化處理裝置60中，將延伸層積體8在液溫30℃之硼酸水溶液61中作30秒的浸漬。本工程之硼酸水溶液61，係相對於水100重量部而包含有硼酸3重量部。本工程，係以施加至少在緊接於後的染色工程(C)中而不會使在延伸層積體8中所包含之5μm厚度的PVA層被溶解之不溶化處理一事，作為目的。
延伸層積體8，係經由被進行了不溶化處理，而在染色工程(C)中，準備與實施例1之情況相異之0.12～0.25重量%的範圍內而使碘濃度作了變化之各種的染色液，並使用此些之染色液，而將被作了不溶化之延伸層積體8”的對於染色液之浸漬時間設為一定，並以使最終所產生之偏光膜的單體透過率成為40～44%的方式而對於碘吸付量作調整，而產生了單體透過率和偏光度互為相異之各種的著色層積體9。就算是浸漬在碘濃度為0.12～0.25重量%之染色液中，在被作了不溶化之延伸層積體8”中所包含之PVA層亦並未有被溶解的情況。
[包含第2不溶化之交聯工程(F)]
包含第2不溶化之交聯工程(F)，可以說是為了以下之目的而包含有第2不溶化工程。交聯工程，係以下述之點作為目的：第1，係為了在後續工程之硼酸水中延伸工程(D)中，使被包含在著色層積體9中之PVA層不會被溶解，而作不溶化；第2，係為了不使被著色在PVA層上之碘溶出，而作著色安定化；第3，係經由使PVA層之分子彼此作交聯而產生結節點，而作結節點之生成。第2不溶化，係為用以實現其中之第1和第2目的者。
交聯工程(F)，係為硼酸水中延伸工程(D)之前的工程。經由使在染色工程(C)中所產生之著色層積體9作交聯，而產生被作了交聯之著色層積體9’。被作了交聯之著色層積體9’，係包含有被作了交聯之PVA層2。具體而言，係在具備有由硼酸和碘化鉀所成之水溶液(以下，稱為「硼酸交聯水溶液」)71的交聯處理裝置70中，將著色層積體9在40℃之硼酸交聯水溶液71中作60秒之浸漬，而經由使吸附了碘之PVA層之PVA分子彼此作交聯，來產生作了交聯之著色層積體9’。本工程之硼酸交聯水溶液，係相對於水100重量部而包含有硼酸3重量部，且相對於水100重量部而包含有碘化鉀3重量部。
在硼酸水中延伸工程(D)中，係將被作了交聯的著色層積體9’浸漬在75℃之硼酸水溶液中，並經由以使延伸倍率成為3.3倍的方式來進行自由端單軸延伸，而產生了光學薄膜層積體10。藉由此延伸處理，在著色層積體9’中所包含之吸附有碘的PVA層2，係變化為使作了吸附的碘作為多碘離子錯合物而於一方向上作了高次配向之3μm厚度的PVA層2。此PVA層，係構成光學薄膜層積體10之偏光膜3。
實施例4，首先，係產生在結晶性PET基材1上被製膜有7μm厚度之PVA層2的層積體7，之後，將層積體7經由延伸溫度110℃之空中輔助延伸，來以使延伸倍率成為1.8倍的方式，而進行自由端單軸延伸，並產生了延伸層積體8。經由將產生了的延伸層積體8在液溫30℃之硼酸水溶液中作30秒的浸漬，而使包含在延伸層積體中之PVA層作了不溶化。此係為被作了不溶化之延伸層積體8”。
將被作了不溶化之延伸層積體8”，浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀的染色液中，而產生了在被作了不溶化之PVA層上吸附有碘之著色層積體9。將包含有吸附了碘之PVA層的著色層積體9，在40℃之硼酸水溶液中作60秒的浸漬，而使吸附了碘之PVA層的PVA分子彼此作了交聯。此係為被作了交聯之著色層積體9’。將被作了交聯的著色層積體9’，在包含有硼酸以及碘化鉀之液溫75℃之硼酸交聯水溶液中作5～10秒之浸漬，接著，經由以硼酸水中延伸來以使延伸倍率成為3.3倍的方式而進行自由端單軸延伸，而產生了光學薄膜層積體10。
如此這般，實施例4，係藉由由空中輔助延伸以及硼酸水中延伸所成之2段延伸、和在對於染色液的浸漬之前而先進行之不溶化以及在進行硼酸水中延伸之前所先進行之由交聯所成的前置處理，而能夠產生光學薄膜層積體10，該光學薄膜層積體10，係包含有構成偏光膜之使被製膜在結晶性PET基材1上之PVA層2的PVA分子被配向於高次且使經由染色所確實地吸附在PVA分子上之碘作為多碘離子錯合物而在一方向上被配向為高次之3μm厚度的PVA層。
[洗淨工程(G)]
實施例1或者是4之著色層積體9或者是被作了交聯的著色層積體9’，係在硼酸水中延伸處理工程(D)中而被進行延伸處理，並被從硼酸水溶液51而取出。被取出了的包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10，較理想，係直接被送至洗淨工程(G)處。洗淨工程(G)，係以將附著在偏光膜3之表面上的不必要之殘存物洗掉一事作為目的。亦可省略洗淨工程(G)，而將被取出了的包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10直接送至乾燥工程(H)處。然而，若是此一洗淨處理並未充分進行，則亦會產生在光學薄膜層積體10之乾燥後而仍從偏光膜3析出有硼酸的情況。具體而言，係將光學薄膜層積體10送至洗淨裝置80中，並以不會使偏光膜3之PVA溶解的方式，而在液溫30℃之包含有碘化鉀的洗淨液81中，作1～10秒的浸漬。洗淨液81中之碘化鉀濃度，係為0.5～10重量%左右。
[乾燥工程(H)]
被作了洗淨的光學薄膜層積體10，係被送至乾燥工程(H)，並被作乾燥。接著，作了乾燥的光學薄膜層積體10，係經由被併設於乾燥裝置90處之捲取裝置91，而被捲取為連續卷之光學薄膜層積體10，並產生包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10的卷。作為乾燥工程(H)，係可使用任意之適當的方法，例如，係可使用自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥。在實施例1以及實施例4中，均係在烤爐之乾燥裝置90中，而以60℃之溫風來進行了240秒之乾燥。
[貼合/轉印工程(I)]
包含有被製膜在結晶性PET基材上之3μm厚度的偏光膜3之光學薄膜層積體10，係被加工為光學薄膜層積體10之卷，並能夠使其在貼合/轉印工程中，而同時進行下述一般之貼合處理和轉印處理。所製造出之偏光膜3的厚度，係經由以延伸所進行之薄膜化，而成為僅有2～5μm左右。因此，要將偏光膜3作為單層體來處理一事，係為困難。故而，偏光膜3，係成為經由製膜在結晶性PET基材上，來作為光學薄膜層積體10而進行處理，或者是，經由以接著劑來貼合/轉印至其他之光學機能薄膜4上，來作為光學機能薄膜層積體11而進行處理。
在圖9或者是圖10所示之貼合/轉印工程(I)中，係一面將連續卷之光學薄膜層積體10中所包含的偏光膜3和光學機能薄膜4經由接著劑來作貼合，一面進行卷取，在該卷取工程中，係經由一面將偏光膜3轉印至光學機能薄膜4上一面從PET基材剝離，而產生光學機能薄膜層積體11。具體而言，係經由在貼合/轉印裝置100中所包含之送出/貼合裝置101來將光學薄膜層積體10送出，並將被送出之光學薄膜層積體10，藉由卷取/轉印裝置102來使偏光膜3被轉印至光學機能薄膜並且被從光學薄膜層積體10剝離，而產生光學機能薄膜層積體11。
在乾燥工程(H)中經由卷取裝置91所產生的光學薄膜層積體10、或者是經由貼合/轉印工程(I)所產生之光學機能薄膜層積體11，係存在有各種的變化例。
請參考圖11以及圖12。此係為對於各種之光學薄膜層積體10或者是光學機能薄膜層積體11的變化例，而作為典型之型態1～4來作展示的圖。對於型態1以及型態2作展示之圖11(1)、(2)，係為對於與圖9或者是圖10中所展示之光學薄膜層積體10相異的變化例作展示之光學薄膜層積體12以及光學薄膜層積體13之概略剖面圖。
光學薄膜層積體12，係為在光學薄膜層積體10之偏光膜3上經由黏著劑層16而將間隔物17作了層積者。而，若是將結晶性PET基材1作為保護薄膜，則係如同在圖11(1)之具體例1中所示一般，可作為例如被使用在IPS型液晶電視用顯示面板200之背光側和視覺辨認側處之光學薄膜層積體來使用。於此情況，在IPS液晶胞202之兩側處，光學薄膜層積體係經由黏著劑層16而被作貼合。在此構成中，一般而言，在視覺辨認側之結晶性PET基材1的表面上，係被製膜有表面處理層201。
光學薄膜層積體13，係為在光學薄膜層積體10之偏光膜3上經由接著劑層18而將光學機能薄膜4作層積，並且在光學機能薄膜4之上經由黏著劑層16而將間隔物17作了層積者。光學薄膜層積體13，若是將光學機能薄膜4設為3維折射率為nx>nz>ny之雙軸性相位差薄膜301，則係如同在圖11(2)之具體例2中所示一般，可作為例如被使用在VA型液晶電視用顯示面板300之背光側和視覺辨認側處之光學機能薄膜層積體來使用。於此情況，在VA液晶胞302之兩側處，光學薄膜層積體係經由黏著劑層16而被作貼合。在此構成中，一般而言，在視覺辨認側之結晶性PET基材1的表面上，係被製膜有表面處理層201。光學薄膜層積體12以及13，係均具備有下述之特徵：亦即是，係並不將結晶性PET基材1從偏光膜3剝離，而以直接作為例如偏光膜3之保護薄膜而起作用的方式來作使用。
型態3以及型態4，係為對於與圖9或者是圖10中所展示之光學功能薄膜層積體11相異的變化例作展示之光學機能薄膜層積體14以及光學機能薄膜層積體15之概略剖面圖。光學機能薄膜層積體14，係為在經由接著劑18而被轉印至光學機能薄膜4上之偏光膜3的結晶性PET基材1被作了剝離的相反面上，經由黏著劑層16而層積有間隔物17者。光學機能薄膜層積體14，若是將光學機能薄膜4作為TAC薄膜401之保護薄膜，則係如同在圖12(1)之具體例3中所示一般，可作為例如被使用在IPS型液晶電視用顯示面板400之背光側和視覺辨認側處之光學機能薄膜層積體來使用。於此情況，在IPS液晶胞402之兩側處，光學薄膜層積體係經由黏著劑層16而被作貼合。在此構成中，一般而言，在視覺辨認側之TAC薄膜401的表面上，係被製膜有表面處理層201。
光學機能薄膜層積體15，係為在經由第1接著劑18而被轉印至光學機能薄膜4上之偏光膜3的結晶性PET基材1被作了剝離的相反面上，經由第2接著劑18來層積第2光學機能薄膜5，並藉由此而產生層積體，之後，再於所產生的層積體上，經由黏著劑層16而層積有間隔物17者。光學機能薄膜層積體15，若是將光學機能薄膜4設為TAC薄膜401，並將第2光學機能薄膜5設為3維折射率為nx>nz>ny之雙軸性相位差薄膜501，則係如同在圖12(2)之具體例4中所示一般，可作為例如被使用在IPS型液晶電視用顯示面板500之背光側和視覺辨認側處之光學機能薄膜層積體來使用。於此情況，在IPS液晶胞502之背光側處，光學薄膜層積體係經由黏著劑層16而被作貼合。光學機能薄膜層積體14以及15，係均為具備有下述特徵者：亦即是，係使用有在將偏光膜3轉印至光學機能薄膜4上的同時亦將結晶性PET基材1作了剝離的層積體。
進而，光學機能薄膜層積體15，若是將第2光學機能薄膜設為λ/4相位差薄膜602，則亦能夠作為對於顯示裝置之表面反射或者是在顯示裝置內之構件界面處所產生的反射作防止之反射防止用薄膜(圓偏光板)來使用。具體而言，若是將光學機能薄膜4設為丙烯酸系樹脂薄膜601，將第2光學機能薄膜5設為λ/4相位差薄膜602，並將偏光膜3之吸收軸和λ/4相位差薄膜602之遲相軸間的貼合角度，設為45±1°，則如同在圖12(2)之具體例5中所展示一般，係能夠作為例如有機EL顯示器600之反射防止用薄膜來使用。於此情況，在有機EL面板603之視覺辨認側處，光學薄膜層積體係經由黏著劑層16而被作貼合。在此構成中，一般而言，在視覺辨認側之丙烯酸系薄膜601的表面上，係被製膜有表面處理層201。光學機能薄膜層積體14以及15，係均為具備有下述特徵者：亦即是，係使用有在將偏光膜3轉印至光學機能薄膜4上的同時亦將結晶性PET基材1作了剝離的層積體。
構成此些之光學機能薄膜層積體11、14、15以及光學薄膜層積體13的各層之光學機能薄膜4，係並非被限定於此些者。作為光學機能薄膜4，係可列舉出TAC薄膜或者是由丙烯酸系樹脂所成之偏光膜保護薄膜、雙軸性相位差薄膜(例如，3維折射率為nx>ny>nz、nx>nz>ny等)或者是單軸性向位差薄膜(例如，3維折射率為nx=ny>nz、nx=nz>ny等)等之相位差薄膜、輝度提昇薄膜、擴散薄膜等。又，所使用之黏著劑16或者是接著劑18，係可使用任意之適當的黏著劑或者是接著劑。作為代表性者，黏著劑層係為丙烯酸系黏著劑，接著劑層係為乙烯醇系接著劑。
[由各種製造條件所得之偏光膜的光學特性]
(1)由不溶化工程所致之偏光膜的光學特性之提昇(實施例1～4)
此係已使用圖8而作了說明。根據實施例1～4所製造之各個偏光膜，係均克服了本發明之技術性課題，此些之光學特性，係均滿足作為身為本發明之目的的使用有大型顯示元件之液晶電視用的顯示器所要求之要求性能，對於此事，係已藉由使用圖8所進行之說明而作了確認。進而，如同由圖8而可明顯得知一般，實施例1之並未施加有不溶化處理的偏光膜之光學特性，係較施加有第1不溶化處理以及/或者是第2不溶化處理之實施例2～4的任一者之偏光膜的光學特性而均為較低。
若是對於各別之光學特性作比較，則係依照(實施例1)＜(僅施加有第1不溶化處理之實施例3)＜(僅施加有第2不溶化處理之實施例2)＜(施加有第1以及第2不溶化處理之實施例4)的順序，而光學特性依序變高。經由在包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10的製造工程中而具備有第1以及/或者是第2不溶化工程之製造方法所製造出的偏光膜或者是包含有偏光膜之光學薄膜層積體，係能夠將該些之光學特性作更進一步的提升。
(2)由PVA系樹脂層之厚度所導致的對於偏光膜之光學特性的影響(實施例4～5)
在實施例4中，係將7μm厚度之PVA層作延伸，並最終使光學薄膜層積體中所包含之PVA層成為3μm之厚度，相對於此，在實施例5中，係對於12μm厚度之PVA層作延伸，並最終使光學薄膜層積體中所包含之PVA層成為5μm之厚度。實施例5係為除了此點之外而藉由與實施例4相同之條件所製造出的偏光膜。
請參考圖13。在根據實施例4以及5的製造方法所得到的偏光膜之光學特性的各者中，係並不存在有意義之差異。可以想見，此事係代表著並不存在有由於PVA系樹脂層之厚度所導致的影響。
(4)由空中輔助延伸時之延伸倍率所致之偏光膜的光學特性之提昇(實施例4、6、7)
在實施例4中，係將第1段之空中輔助延伸以及第2段之硼酸水中延伸的各別之延伸倍率，設為1.8倍以及3.3倍，相對於此，在實施例6中，各別之延伸倍率係為1.5倍以及4.0倍，在實施例7中，係為2.5倍以及2.4倍。除了此點之外，係為藉由與例如延伸溫度110℃而包含液溫75℃之硼酸水溶液的實施例4相同之條件所製造出的偏光膜。實施例6以及7之總延伸倍率，係成為6.0倍，而為能夠與實施例4之總延伸倍率5.94倍相互匹敵者。
請參考圖14。實施例6以及7之偏光膜，係均為與實施例4之情況相同的，而克服了本發明之技術性課題，並具備有滿足身為本發明之目的的要求性能之光學特性。若是對於各者之光學特性做比較，則係以實施例6＜實施例4＜實施例7的順序而光學特性依序變高。此事，係代表著，當將第1段之空中輔助延伸時的延伸倍率設定在1.5倍～2.5倍之範圍內的情況時，就算是將由第2段之硼酸水中延伸所致的最終之總延伸倍率設定為同等程度，若是第1段之空中輔助延伸被設定為越高之延伸倍率的偏光膜，則光學特性係越提高。
經由在包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10的製造工程中，將第1段之空中輔助延伸設定為高延伸倍率，所製造出包含有偏光膜之光學薄膜層積體，係能夠將該些之光學特性作更進一步的提升。
(5)由空中輔助延伸時之延伸溫度所致之偏光膜的光學特性之提昇(實施例4、8、9)
在實施例4中，係將空中輔助延伸時之延伸溫度設定為110℃，相對於此，在實施例8以及9中，係將各別之空中輔助延伸時的延伸溫度，設定為95℃、105℃。此係均為較PＶA之玻璃轉移溫度Tg的80℃而更高之溫度。除了此點之外，係為藉由與包含例如空中輔助延伸時之延伸倍率1.8倍、硼酸水中延伸倍率3.3倍的實施例4相同之條件所製造出的偏光膜。實施例4之空中輔助延伸時的延伸溫度，係為110℃。亦包含實施例4，此些之實施例，除了95℃或者是105℃之延伸溫度的差異外，製造條件係完全相同。
請參考圖15。實施例8以及9之偏光膜，係均為克服了本發明之技術性課題，並具備有滿足身為本發明之目的的要求性能之光學特性。若是對於各者之光學特性做比較，則係以實施例8＜實施例9＜實施例4的順序而光學特性依序變高。此事，係代表著，當將第1段之空中輔助延伸時的延伸溫度設定為較玻璃轉移溫度之80℃更高，並以從95℃起直到110℃而依序變高的方式來對於溫度環境作了設定的情況時，就算是將由第2段之硼酸水中延伸所致的最終之總延伸倍率設定為同等程度，若是第1段之空中輔助延伸時的延伸溫度被設定為越高的偏光膜，則光學特性係越提高。
在包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10的製造工程中，經由將第1段之空中輔助延伸的延伸溫度設定為更高，所製造出包含有偏光膜之光學薄膜層積體，係能夠將該些之光學特性作更進一步的提升。
(6)由總延伸倍率所致之偏光膜的光學特性之提昇(實施例4、10～12)
在實施例4中，係將第1段之空中輔助延伸時的延伸倍率設為1.8倍，並將第2段之硼酸水中延伸的延伸倍率設為3.3倍，相對於此，在實施例10～12中，係僅將各別之硼酸水中延伸倍率設為了2.8倍、3.1倍、3.6倍。
此係代表以使實施例10～12之總延伸倍率成為5.04倍(約5倍)、5.58倍(約5.5倍)、6.48倍(約6.5倍)的方式來作了設定。實施例4之總延伸倍率，係為5.94倍(約6倍)。亦包含實施例4，此些之實施例，除了5倍、5.5倍、6.0倍、6.5倍之總延伸倍率的差異外，製造條件係完全相同。
請參考圖16。實施例4、10～12之偏光膜，係均為克服了本發明之技術性課題，並具備有滿足身為本發明之目的的要求性能之光學特性。若是對於各者之光學特性做比較，則係以實施例10＜實施例11＜實施例4＜實施例12的順序而光學特性依序變高。此事，係代表：當將空中輔助延伸時之延伸倍率均設定為1.8倍，並以使總延伸倍率成為5倍、5.5倍、6.0倍、6.5倍而依序變高的方式來僅將硼酸水中延伸倍率設定為2.8倍～3.6倍的情況時，最終之總延伸倍率被設定為越高的偏光膜，其之光學特性係越高。
在包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10的製造工程中，經由將由空中輔助延伸以及硼酸水中延伸所成的總延伸倍率設定為更高，所製造出包含有偏光膜之光學薄膜層積體，係能夠將該些之光學特性作更進一步的提升。
(13)由固定端單軸之空中輔助延伸所致的根據總延伸倍率之偏光膜的光學特性之提昇(實施例13～15)
實施例13～15，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。該相異點，係在於空中輔助延伸之延伸方法。在實施例4中，係使用有由自由端單軸所進行之空中輔助延伸方法，相對於此，實施例13～15，係均為採用由固定端單軸所進行之空中輔助延伸方法。
此些之實施例，係均為將空中輔助延伸時之延伸倍率設定為1.8倍，並將各別之硼酸水中延伸倍率設為了3.3倍、3.9倍、4.4倍。故而，各別之總延伸倍率，在實施例13的情況時，係為5.94倍(約6倍)，在實施例14的情況時，係為7.02倍(約7倍)，進而，在實施例15的情況時，係為7.92倍(約8倍)。實施例13～15，除了上述之點以外，製造條件係完全相同。
請參考圖17。實施例13～15之偏光膜，係均為克服了本發明之技術性課題，並具備有滿足身為本發明之目的的要求性能之光學特性。若是對於各者之光學特性做比較，則係以實施例13＜實施例14＜實施例15的順序而光學特性依序變高。此事，係代表：當將空中輔助延伸時之延伸倍率均設定為1.8倍，並以使總延伸倍率成為6倍、7倍、8倍而依序變高的方式來僅將硼酸水中延伸倍率設定為3.3倍、3.9倍、4.4倍的情況時，最終之總延伸倍率被設定為越高的偏光膜，其之光學特性係越高。
在包含有偏光膜3之光學薄膜層積體10的製造工程中，經由將由固定端單軸之空中輔助延伸以及硼酸水中延伸所成的總延伸倍率設定為更高，所製造出之包含有偏光膜之光學薄膜層積體，係能夠將該些之光學特性作更進一步的提升。進而，亦確認到：當在第1段之空中輔助延伸中使用固定端單軸延伸方法的情況時，相較於在第1段之空中輔助延伸中使用自由端單軸延伸方法的情況，係能夠將最終之總延伸倍率更加提高。
[實施例]
在圖26中，針對實施例1～15，而對於所製造之偏光膜或者是包含有偏光膜之光學薄膜層積體的製造條件之一覽作了整理。
[實施例1]
作為結晶性酯系熱可塑性樹脂基材，使用非晶質聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(A-PET)(三菱樹脂公司製，Novaclear，玻璃轉移溫度80℃)(以下，稱作「結晶性PET」)的連續卷之基材，並如同下述一般，而製作了由結晶性PET基材和聚乙烯酯(以下，稱作「PVA」)層所成之層積體。另外，PVA之玻璃轉移溫度，係為80℃。
準備200μm厚度之結晶性PET基材、和將聚合度1000以上、皂化度99%以上之PVA粉末溶解於水中所得的4～5重量%濃度之PVA水溶液。接著，於200μm厚度之結晶性PET基材上塗布PVA水溶液，並以50～60℃之溫度來進行乾燥，而在結晶性PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層。以下，將此稱作「在結晶性PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層的層積體」或「包含7μm厚度之PVA層的層積體」、或者是單純稱作「層積體」。
將包含有7μm厚度之PVA層的層積體，經過包含有空中輔助延伸以及硼酸水中延伸之2段延伸工程的下述工程，而製造出3μm厚度之偏光膜。經由第1段之空中輔助延伸工程，而將包含有7μm厚度之PVA層之層積體，與結晶性PET基材一體性地作延伸，而產生了包含有5μm厚度之PVA層的延伸層積體。以下，將此稱作「延伸層積體」。具體而言，延伸層積體，係為將包含有7μm厚度之PVA層的層積體，設置在配備有被設定為110之延伸溫度環境的烤箱之延伸裝置中，並以使延伸倍率成為1.8倍的方式，來進行了自由端單軸延伸者。經由此延伸處理，被包含於延伸層積體中之PVA層，係變化為使PVA分子作了配向的5μm厚度之PVA層。
接著，經由染色工程，而產生了在使PVA分子作了配向之5μm厚度的PVA層上吸附有碘之著色層積體。以下，將此稱作「著色層積體」。具體而言，著色層積體，係以使構成最終所產生之偏光膜的PVA層之單體透過率成為40～44%的方式，而經由將延伸層積體以任意之時間來浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀之染色液中，而使碘吸付在被包含於延伸層積體中之PVA層中者。在本工程中，染色液，係將水作為溶媒，並將碘濃度設為0.12～0.30重量%之範圍內，而將點化鉀濃度設為0.7～2.1重量%之範圍內。碘和碘化鉀之濃度比，係為1：7。
另外，為了使碘溶解在水中，係成為需要碘化鉀。更詳細而言，係經由將延伸層積體在碘濃度0.30重量%、碘化鉀濃度2.1重量%之染色液中作60秒之浸漬，而產生了在使PVA分子作了配向之5μm厚度的PVA層上吸附有碘的著色層積體。在實施例1中，係經由對於將延伸層積體在碘濃度0.30重量%、碘化鉀濃度2.1重量%之染色液中的浸漬時間作改變，來以使最終所產生之偏光膜的單體透過率成為40～44%的方式而對於碘吸付量作調整，並產生了在單體透過率和偏光度互為相異之各種的著色層積體。
進而，經由第2段之硼酸水中延伸工程，而將著色層積體與結晶性PET基材一體性地更進而作延伸，而產生了包含有3μm厚度之構成偏光膜的PVA層之光學薄膜層積體。以下，將此稱作「光學薄膜層積體」。具體而言，光學薄膜層積體，係為將著色層積體，設置在被配備於設定為包含硼酸和碘化鉀之液溫範圍60～85℃的硼酸水溶液之處理裝置的延伸裝置中，並以使延伸倍率成為3.3倍的方式，來進行了自由端單軸延伸者。更詳細而言，硼酸水溶液之液溫，係為65℃。又，係將硼酸含有量，相對於水100重量部而設為4重量部，並將碘化鉀含有量，相對於水100重量部而設為5重量部。
在本工程中，係將對於碘吸附量作了調整之著色層積體，首先於硼酸水溶液51中而作了5～10秒之浸漬。接著，將該著色層積體直接通過身為被配備在處理裝置中之延伸裝置的周速相異之複數組的滾輪之間，並耗費30～90秒，而以使延伸倍率成為3.3倍的方式來進行了自由端單軸延伸。藉由此延伸處理，在著色層積體中所包含之PVA層，係變化為使作了吸附的碘作為多碘離子錯合物而於一方向上作了高次配向之3μm厚度的PVA層。此PVA層，係構成光學薄膜層積體之偏光膜。
如同上述一般，實施例1，係首先將在結晶性PET基材上被製膜有7μm厚度之PVA層的層積體，經由延伸溫度110℃之空中輔助延伸來生成延伸層積體，接著，經由對於延伸層積體作染色，而生成著色層積體，並進而將著色層積體，經由延伸溫度65度之硼酸水中延伸，而以使總延伸倍率成為5.94倍的方式，來生成了包含有被與結晶性PET基材一體性地作了延伸之3μm厚度的PVA層之光學薄膜層積體。藉由此種2段延伸，係能夠產生光學薄膜層積體，該光學薄膜層積體，係包含有構成偏光膜之使被製膜在結晶性PET基材上之PVA層的PVA分子被配向於高次且使經由染色所吸附了的碘作為多碘離子錯合物而在一方向上被配向為高次之3μm厚度的PVA層。
雖並非為在光學薄膜層積體之製造中所必要之工程，但是，經由洗淨工程，而將光學薄膜層積體從硼酸水溶液取出，並將附著於被製膜在結晶性PET基材上之3μm厚度的PVA層之表面上的硼酸，藉由碘化鉀水溶液來作了洗淨。之後，將作了洗淨的光學薄膜層積體，經由以60℃之溫風所進行的乾燥工程來作了乾燥。另外，洗淨工程，係為用以消除硼酸析出等之外觀不良的工程。
同樣的，雖然並非為在光學薄膜層積體之製造中所必要之工程，但是，經由貼合以及/或者是轉印工程，而一面在被製膜於結晶性PET基材上之3μm厚度的PVA層之表面塗布接著劑，一面將80μm厚度之三醋酸纖維素薄膜作了貼合，之後，將結晶性PET基材剝離，而將3μm厚度之PVA層轉印至80μm厚度之三醋酸纖維素薄膜上。
[實施例2]
實施例2，係與實施例1之情況相同的，首先，生成在結晶性PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層的層積體，接著，將包含有7μm厚度之PVA層的層積體，藉由空中輔助延伸來生成以使倍率成為1.8倍的方式來作了延伸之延伸層積體，之後，經由將延伸層積體浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀的染色液中，而生成了包含有使碘作了吸附之PVA層的著色層積體。
實施例2，係與實施例1相異，而包含有下述之交聯工程。此係為經由將著色層積體在40℃之硼酸水溶液中作60秒的浸漬，而對於使碘作了吸附的PVA層之PVA分子彼此施加交聯處理之工程。本工程之硼酸水溶液，係將硼酸含有量，相對於水100重量部而設為3重量部，並將碘化鉀含有量，相對於水100重量部而設為3重量部。
實施例2之交聯工程，係為要求有至少3個的技術性作用者。第1，係為使著色層積體中所包含之被作了薄膜化的PVA層成為不會在後續工程之硼酸水中延伸中而被溶解之不溶化作用。第2，係為成為不使被著色在PVA層上之碘溶出的著色安定化作用。第3，係為經由使PVA層之分子彼此作交聯而產生結節點之結節點生成作用。
實施例2，接著，係經由將被作了交聯的著色層積體浸漬在較實施例1之延伸溫度65℃而更高之75℃的硼酸水中延伸浴中，而與實施例1之情況相同的，以使延伸倍率成為3.3倍的方式來進行延伸，並產生了光學薄膜層積體。又，實施例2之洗淨工程、乾燥工程、貼合以及/或者是轉印工程，係均為與實施例1的情況相同。
另外，為了使在硼酸水中延伸工程之前所進行的交聯工程中所要求之技術性作用更為明確，而將實施例1之並未作交聯的著色層積體，在延伸溫度70～75℃之硼酸水中延伸浴中作了浸漬，其結果，被包含在著色層積體中之PVA層，係在硼酸水中延伸浴中溶解，而無法進行延伸。
[實施例3]
實施例3，係與實施例1之情況相同的，首先，係產生在結晶性PET基材上被製膜有7μm厚度之PVA層的層積體，接著，生成將包含有7μm厚度之PVA層的層積體經由空中輔助延伸來以使延伸倍率成為1.8倍的方式而進行了延伸的延伸層積體。
實施例3，係與實施例1相異，而包含有下述之不溶化工程。此係為藉由將延伸層積體在液溫30℃之硼酸水溶液中浸漬30秒，而使在延伸層積體中所包含之使PVA分子作了配向的PVA層成為不溶化之工程。本工程之硼酸水溶液，係將硼酸含有量相對於水100重量部而設為3重量部。在對於延伸層積體而進行之不溶化工程中所被要求之技術性課題，係在於使包含於延伸層積體中之PVA層至少在後續工程之染色工程中而不會被溶解的不溶化。
實施例3，接著，係將被作了不溶化之延伸層積體，與實施例1之情況相同的，浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀的染色液中，經由此，而產生了包含有吸附了碘之PVA層的著色層積體。之後，經由將所生成的著色層積體浸漬在與實施例1相同之延伸溫度的65℃之硼酸水中延伸浴中，而與實施例1之情況相同的，以使延伸倍率成為3.3倍的方式來進行延伸，並產生了光學薄膜層積體。又，實施例3之洗淨工程、乾燥工程、貼合以及/或者是轉印工程，係均為與實施例1的情況相同。
另外，為了使在染色工程之前所進行的不溶化工程中所要求之技術性作用更為明確，首先，當將實施例1之並未被進行不溶化的延伸層積體，經由染色而生成著色層積體，並將所生成了的著色層積體在延伸溫度70～75℃之硼酸水中延伸浴中作了浸漬的情況時，被包含在著色層積體中之PVA層，係如實施例2中所示一般，在硼酸水中延伸浴中溶解，而無法進行延伸。
接著，當在將水作為溶媒並將染色液之碘濃度設為0.12～0.25重量%而維持其他之條件的染色液中，而浸漬了實施例1之並未被進行不溶化之延伸層積體的情況時，延伸層積體中所包含之PVA層，係在染色浴中溶解，而無法進行染色。但是，當使用了實施例3之被進行了不溶化之延伸層積體的情況時，就算將染色液之碘濃度設為0.12～0.25重量%，亦不會有PVA層溶解的情況，而係能夠對於PVA層進行染色。
在就算是染色液的碘濃度為0.12～0.25重量%亦能夠實現對於PVA層之染色的實施例3中，係經由將延伸層積體之對於染色液的浸漬時間設為一定，並使染色液之碘濃度以及碘化鉀濃度在實施例1中所示之一定範圍內作變化，來以使最終所產生之偏光膜的單體透過率成為40～44%的方式而對於碘吸付量作調整，並產生了單體透過率和偏光度互為相異之各種的著色層積體。
[實施例4]
實施例4，係為經由在實施例1之製造工程中而加入了實施例3之不溶化工程和實施例2之交聯工程的製造工程，所生成的光學薄膜層積體。首先，係產生在結晶性PET基材上被製膜有7μm厚度之PVA層的層積體，接著，生成將包含有7μm厚度之PVA層的層積體經由空中輔助延伸來以使延伸倍率成為1.8倍的方式而進行了自由端單軸延伸之延伸層積體。
實施例4，係與實施例3之情況相同的，藉由將所生成的延伸層積體在液溫30℃之硼酸水溶液中浸漬30秒的不溶化工程，而對在延伸層積體中所包含之使PVA分子作了配向的PVA層進行了不溶化。實施例4，係更進而將包含有被作了不溶化之PVA層的延伸層積體，與實施例3之情況相同的，浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀的染色液中，經由此，而產生了包含有吸附了碘之PVA層的著色層積體。
實施例4，係與實施例2之情況相同的，藉由將所生成的著色層積體在40℃之硼酸水溶液中浸漬60秒的交聯工程，而使吸附有碘之PVA層的PVA分子作了交聯。實施例4，係更進而經由將被作了交聯的著色層積體浸漬在較實施例1之延伸溫度65℃而更高之75℃的硼酸水中延伸浴中，而與實施例2之情況相同的，以使延伸倍率成為3.3倍的方式來進行延伸，並產生了光學薄膜層積體。又，實施例4之洗淨工程、乾燥工程、貼合以及/或者是轉印工程，係均為與實施例1～3的情況相同。
又，實施例4，係與實施例3之情況相同的，就算是染色液之碘濃度為0.12～0.25重量%，PVA層亦不會有溶解的情況。在實施例4中，係經由將延伸層積體之對於染色液的浸漬時間設為一定，並使染色液之碘濃度以及碘化鉀濃度在實施例1中所示之一定範圍內作變化，來以使最終所產生之偏光膜的單體透過率成為40～44%的方式而對於碘吸付量作調整，並產生了單體透過率和偏光度互為相異之各種的著色層積體。
如同上述一般，實施例4，首先，係產生在結晶性PET基材上被製膜有7μm厚度之PVA層的層積體，接著，生成將包含有7μm厚度之PVA層的層積體經由空中輔助延伸來以使延伸倍率成為1.8倍的方式而進行了自由端單軸延伸之延伸層積體。經由將產生了的延伸層積體在液溫30℃之硼酸水溶液中作30秒的浸漬，而使包含在延伸層積體中之PVA層作了不溶化。經由將包含有被作了不溶化之PVA層的延伸層積體浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀的染色液中，而產生了在被作了不溶化之PVA層上吸附有碘之著色層積體。經由將包含有吸附了碘之PVA層的著色層積體在40℃之硼酸水溶液中作60秒的浸漬，而使吸附了碘之PVA層的PVA分子彼此作了交聯。將包含有被作了交聯之PVA層的著色層積體，在包含有硼酸以及碘化鉀之液溫75℃之硼酸水溶液中作5～10秒之浸漬，接著，產生經由以硼酸水中延伸來以使倍率成為3.3倍的方式而進行了自由端單軸延伸的光學薄膜層積體。
實施例4，係如此這般地，經由由空中輔助延伸以及硼酸水中延伸所成之2段延伸、和在對於染色液的浸漬之前而先進行之不溶化以及在進行硼酸水中延伸之前所先進行之由交聯所成的前置處理，而能夠安定地產生光學薄膜層積體，該光學薄膜層積體，係包含有構成偏光膜之使被製膜在結晶性PET基材1上之PVA層2的PVA分子被配向於高次且使經由染色所確實地吸附在PVA分子上之碘作為多碘離子錯合物而在一方向上被配向為高次之3μm厚度的PVA層。
[實施例5]
實施例5，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點，係在於被製膜在結晶性PET基材上之PVA層的厚度。實施例4中，係為7μm厚度之PVA層，而最終所被包含於光學薄膜層積體中之PVA層係為3μm厚度。相對於此，實施例5中，係為12μm厚度之PVA層，而最終所被包含於光學薄膜層積體中之PVA層係為5μm厚度。
[實施例6]
實施例6，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點，係在於以使總延伸倍率成為6倍或者是接近6倍之值的方式，而使空中輔助延伸以及硼酸水中延伸之各別的延伸倍率作了變化。實施例4，係將空中輔助延伸以及硼酸水中延伸之各別的延伸倍率，設為了1.8倍以及3.3倍。相對於此，實施例6，係將各別的延伸倍率，設為了1.5倍以及4.0倍。
[實施例7]
實施例7，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點，係在於以使總延伸倍率成為6倍的方式，而使空中輔助延伸以及硼酸水中延伸之各別的延伸倍率作了變化。實施例7，係將各別的延伸倍率，設為了2.5倍以及2.4倍。
[實施例8]
實施例8，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點在於，相對於將空中輔助延伸時之延伸溫度設定為110℃，在實施例8的情況時，係將空中輔助延伸時的延伸溫度，設定為95℃。
[實施例9]
實施例9，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點在於，實施例4之情況，係將空中輔助延伸時之延伸溫度設定為110℃，相對於此，在實施例9的情況時，係將空中輔助延伸時的延伸溫度，設定為105℃。
[實施例10]
實施例10，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點在於，實施例4之情況，係將空中輔助延伸時之延伸倍率設定為1.8倍，並將硼酸水中延伸倍率設為3.3倍，相對於此，在實施例10的情況時，係僅將空中輔助延伸時的延伸倍率變化為2.8倍。藉由此，總延伸倍率，在實施例4的情況時，係為約6倍(正確而言，係為5.94倍)，相對於此，在實施例10的情況時，係為約5倍(正確而言，係為5.04倍)。
[實施例11]
實施例11，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點在於，實施例4之情況，係將空中輔助延伸時之延伸倍率設定為1.8倍，並將硼酸水中延伸倍率設為3.3倍，相對於此，在實施例11的情況時，係僅將硼酸水中延伸倍率變化為3.1倍。藉由此，總延伸倍率，在實施例4的情況時，係為約6倍(正確而言，係為5.94倍)，相對於此，在實施例11的情況時，係為約5.5倍(正確而言，係為5.58倍)。
[實施例12]
實施例12，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點在於，實施例4之情況，係將空中輔助延伸時之延伸倍率設定為1.8倍，並將硼酸水中延伸倍率設為3.3倍，相對於此，在實施例12的情況時，係僅將硼酸水中延伸倍率變化為3.6倍。藉由此，總延伸倍率，在實施例4的情況時，係為約6倍(正確而言，係為5.94倍)，相對於此，在實施例12的情況時，係為約6.5倍(正確而言，係為6.48倍)。
[實施例13]
實施例13，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例4相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。該相異點，係在於空中輔助延伸之延伸方法。實施例4，係以經由空中輔助延伸而使延伸倍率成為1.8倍的方式，而以自由端單軸來進行了延伸。相對於此，實施例13，係以經由空中輔助延伸而使延伸倍率成為1.8倍的方式，而以固定端單軸來進行了延伸。
[實施例14]
實施例14，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例13相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點在於，實施例13之情況，係將空中輔助延伸時之延伸倍率設定為1.8倍，並將硼酸水中延伸倍率設為3.3倍，相對於此，在實施例14的情況時，係僅將硼酸水中延伸倍率變化為3.9倍。藉由此，總延伸倍率，在實施例13的情況時，係為約6倍(正確而言，係為5.94倍)，相對於此，在實施例14的情況時，係為約7倍(正確而言，係為7.02倍)。
[實施例15]
實施例15，係為除了以下之相異點之外，而藉由與實施例13相同之條件所製造出的光學薄膜層積體。相異點在於，實施例13之情況，係將空中輔助延伸時之延伸倍率設定為1.8倍，並將硼酸水中延伸倍率設為3.3倍，相對於此，在實施例15的情況時，係僅將硼酸水中延伸倍率變化為4.4倍。藉由此，總延伸倍率，在實施例13的情況時，係為約6倍(正確而言，係為5.94倍)，相對於此，在實施例14的情況時，係為約8倍(正確而言，係為7.92倍)。
[比較例]
比較例，係在200μm厚度之結晶性PET基材上塗布PVA水溶液，並進行乾燥，而產生在PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層的層積體。接著，係將層積體，浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀的染色液中，經由此，而產生了包含有吸附了碘之PVA層的著色層積體。具體而言，著色層積體，係以使構成最終所產生之偏光膜的PVA層之單體透過率成為40～44%的方式，而經由將層積體以任意之時間來浸漬在液溫30℃之包含有0.3重量%濃度的碘以及2.1重量%濃度的碘化鉀之染色液中，而使碘吸付在被包含於層積體中之PVA層中者。接著，經由在將延伸溫度設定為60℃之硼酸水溶液中所進行的硼酸水中延伸，來將包含有吸附了碘之PVA層的著色層積體，以使延伸倍率成為5.0倍的方式，而以自由端單軸來進行了延伸。藉由此，而產生了各種之包含有被與PET樹脂基材一體性地作了延伸的3μm厚度之PVA層的光學薄膜層積體。
[參考例1]
參考例1，係作為樹脂基材，而使用非晶質聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(以下，稱作「結晶性PET」)之連續卷的基材，並在200μm厚度之結晶性PET基材上塗布PVA水溶液，並進行乾燥，而產生在結晶性PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層的層積體。結晶性PET之玻璃轉移溫度，係為80℃。接著，將所產生了的層積體，經由設定為110℃之空中延伸，來以使延伸倍率成為4.0倍的方式，而作了自由端單軸延伸，並產生了延伸層積體。經由此延伸處理，被包含於延伸層積體中之PVA層，係變化為使PVA分子作了配向的3.3μm厚度之PVA層。於參考例1之情況，在將延伸溫度設定為110℃之空中延伸中，係並無法將層積體延伸為4.0倍以上。
另外，請注意到，「設定為110℃之空中延伸」，係為單獨延伸，而並非為用以進行2段延伸之空中輔助延伸。以下，於參考例2、3的情況時，亦為相同。
延伸層積體，係經由接下來的染色工程，而產生了在使PVA分子作了配向之3.3μm厚度的PVA層上吸附有碘之著色層積體。具體而言，著色層積體，係以使構成最終所產生之偏光膜的PVA層之單體透過率成為40～44%的方式，而經由將延伸層積體以任意之時間來浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀之染色液中，而使碘吸付在被包含於延伸層積體中之PVA層中者。如此這般，經由調整對於使PVA分子作了配向之PVA系樹脂層的碘吸附量，而產生了單體透過率與偏光度互為相異之各種的著色層積體。
接著，對於所產生的著色層積體進行交聯處理。具體而言，係經由在液溫40℃、相對於水100重量部而硼酸為3重量部、相對於水100重量部而碘化鉀為3重量部之硼酸水溶液中而浸漬60秒，來對於著色層積體施加了交聯處理。參考例1，被施加了交聯處理之著色層積體係相當於實施例4之光學薄膜層積體。故而，洗淨工程、乾燥工程、貼合以及/或者是轉印工程，係均為與實施例4的情況相同。
[參考例2]
參考例2，係作為樹脂基材，而與參考例1之情況相同的，使用結晶性PET基材，並產生在200μm厚度之結晶性PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層的層積體。接著，將所產生了的層積體，經由設定為100℃之空中延伸，來以使延伸倍率成為4.5倍的方式，而作了自由端單軸延伸，並產生了延伸層積體。經由此延伸處理，被包含於延伸層積體中之PVA層，係變化為使PVA分子作了配向的3.3μm厚度之PVA層。於參考例2之情況，在將延伸溫度設定為100℃之空中延伸中，係並無法將層積體延伸為4.5倍以上。
接著，從延伸層積體而產生了著色層積體。著色層積體，係以使構成最終所產生之偏光膜的PVA層之單體透過率成為40～44%的方式，而經由將延伸層積體以任意之時間來浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀之染色液中，而使碘吸付在被包含於延伸層積體中之PVA層中者。參考例2，係與參考例1之情況相同的，經由調整對於使PVA分子作了配向之PVA層的碘吸附量，而產生了單體透過率與偏光度互為相異之各種的著色層積體。
接著，對於所產生的著色層積體進行交聯處理。具體而言，係經由在液溫40℃、相對於水100重量部而硼酸為3重量部、相對於水100重量部而碘化鉀為3重量部之硼酸水溶液中而浸漬60秒，來對於著色層積體施加了交聯處理。參考例2，被施加了交聯處理之著色層積體係相當於實施例4之光學薄膜層積體。故而，洗淨工程、乾燥工程、貼合以及/或者是轉印工程，係均為與實施例4的情況相同。
[參考例3]
參考例3，係作為樹脂基材，而與參考例1或參考例2之情況相同的，使用結晶性PET基材，並產生在200μm厚度之結晶性PET基材上製膜了7μm厚度之PVA層的層積體。接著，係以使構成最終所產生之偏光膜的PVA層之單體透過率成為40～44%的方式，而經由將所產生了的層積體以任意之時間來浸漬在液溫30℃之包含有碘以及碘化鉀之染色液中，而產生了各種之使碘吸付在被包含於層積體中之PVA層中的著色層積體。
之後，將所產生了的著色層積體，經由設定為90℃之空中延伸，來以使延伸倍率成為4.5倍的方式，而作了自由端單軸延伸，而從著色層積體來產生了包含有相當於偏光膜之使碘作了吸附的PVA層之延伸層積體。經由此延伸處理，在從著色層積體所產生之延伸層積體中所包含的使碘作了吸附之PVA層，係變化為使PVA分子作了配向的3.3μm厚度之PVA層。於參考例3之情況，在將延伸溫度設定為90℃之空中延伸中，係並無法將層積體延伸為4.5倍以上。
[測定方法] [厚度之測定]
結晶性PET基材以及PVA層之厚度，係使用數位微計器(digital micrometer)(ANRITUS公司製　KC-351C)而作了測定。
[透過率以及偏光度之測定]
偏光膜之單體透過率T、平行透過率Tp、正交透過率Tc，係使用紫外可視分光光度計(日本分光公司製，V7100)而作了測定。此些之T、Tp、Tc，係為藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)來作了測定並進行了視感度修正之Y值。
偏光度P，係使用上述之透過率，並藉由下式而求取出來。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ×100
(PVA之配向函數的評價方法)
測定裝置，係使用了傅立葉變換紅外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製，商品名：「SPECTRUM2000」)。將偏光作為測定光，並藉由全反射衰減分光(ATR：attenuated total reflection)測定，來進行了乙烯酯樹脂層表面之評價。配向函數之算出，係藉由以下之程序而進行。在將測定偏光相對於延伸方向而設為了0°和90°的狀態下，而實施了測定。使用所得到了的頻譜之2941cm-1 的吸收強度，來根據以下所記載之(式4)(非專利文獻)而計算出來。又，下述強度I，係將3330cm-1 作為參考峰值，而使用了2941cm-1 /3330cm-1 之值。另外，f=1時，係成為完全配向，f=0時，係成為隨機。又，2941cm-1 之峰值，據說係為起因於PVA之主鏈(-CH2-)之振動的吸收。
(式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)
但是，
c=(3cos2 β-1)/2
β=90degθ：相對於延伸方向之分子鏈的角度
β：相對於分子鏈軸之躍遷偶極矩(transition dipole moment)的角度
R0 =2cot2 β
1/R=D=(I⊥)/(I//)
(若是PVA越被作配向，則D之值係變得越大。)
I⊥：使偏光在與延伸方向垂直之方向射入所測定時之吸收強度
I//：使偏光在與延伸方向平行之方向射入所測定時之吸收強度
(PVA之結晶化度的評價方法)
測定裝置，係使用了傅立葉變換紅外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製，商品名：「SPECTRUM2000」)。將偏光作為測定光，並藉由全反射衰減分光(ATR：attenuated total reflection)測定，來進行了乙烯酯樹脂層表面之評價。結晶化度之算出，係藉由以下之程序而進行。在將測定偏光相對於延伸方向而設為了0°和90°的狀態下，而實施了測定。使用所得到了的頻譜之1141cm-1 以及1440cm-1 的強度，來根據下式而計算出來。事先，係確認到：1141cm-1 之強度的大小，係與結晶部分之量之間具備有相關性，並將1440cm-1 作為參考峰值，來根據下式而計算出了結晶化指數。(式6)進而，係使用結晶化度為已知之PVA樣本，而事先作成結晶化指數和結晶化度之間的校準線，並使用校準線來根據結晶化指數而算出了結晶化度。
(式5)　結晶化度=63.8×(結晶化指數)-44.8
(式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)
但是，
I(1141cm-1 )0°：使偏光在與延伸方向平行之方向射入所測定時之1141cm-1 的強度
I(1141cm-1 )90°：使偏光在與延伸方向垂直之方向射入所測定時之1141cm-1 的強度
I(1440cm-1 )0°：使偏光在與延伸方向平行之方向射入所測定時之1440cm-1 的強度
I(1440cm-1 )90°：使偏光在與延伸方向垂直之方向射入所測定時之1440cm-1 的強度
1．．．結晶性PET基材
2．．．PVA系樹脂層
3．．．偏光膜
4．．．光學機能薄膜
7．．．包含有PVA系樹脂層之層積體
8．．．延伸層積體
8’．．．延伸層積體之卷
8”．．．被作了不溶化之延伸層積體
9．．．著色層積體
9’．．．被作了交聯的著色層積體
10．．．光學薄膜層積體
11．．．光學機能薄膜層積體
12．．．光學薄膜層積體(型態1)
13．．．光學薄膜層積體(型態2)
14．．．光學機能薄膜層積體(型態3)
15．．．光學機能薄膜層積體(型態4)
16．．．黏著劑
17．．．間隔物
18．．．接著劑
20．．．層積體製作裝置
21．．．塗布手段
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．．．捲取裝置
33．．．烤箱
40．．．染色裝置
41．．．染色液
42．．．染色浴
43．．．送出裝置
50．．．硼酸水溶液中之硼酸水中延伸處理裝置
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．．．交聯處理裝置
71．．．硼酸交聯水溶液
80．．．洗淨裝置
81．．．洗淨液
90．．．乾燥裝置
91．．．捲取裝置
100．．．貼合/轉印裝置
101．．．送出/貼合裝置
102．．．捲取/轉印裝置
200．．．IPS型液晶電視用顯示器面板
201．．．表面處理層
202．．．IPS液晶胞
300．．．VA型液晶電視用顯示器面板
301．．．雙軸性相位差薄膜(nx>ny>nz)
302．．．VA液晶胞
400．．．IPS型液晶電視用顯示器面板
401．．．TAC(三醋酸纖維素系)薄膜
402．．．IPS液晶胞
500．．．IPS型液晶電視用顯示器面板
501．．．雙軸性相位差薄膜(nx>nz>ny)
502．．．IPS液晶胞
600．．．有機EL顯示器面板
601．．．丙烯酸系樹脂薄膜
602．．．λ/4相位差薄膜
603．．．有機EL面板
(A)．．．層積體製作工程
(B)．．．空中輔助延伸工程
(C)．．．染色工程
(D)．．．硼酸水溶液中之硼酸水中延伸工程
(E)．．．第1不溶化工程
(F)．．．包含第2不溶化之交聯工程
(G)．．．洗淨工程
(H)．．．乾燥工程
(I)．．．貼合、轉印工程
[圖1]對於相對於PVA層厚度(或者是偏光膜厚度)之樹脂基材的適當厚度作展示之圖。
[圖2]3μm、8μm、10μm之偏光膜的偏光性能之比較圖。
[圖3]單體透過率和偏光度之間的T-P圖表之示意圖。
[圖4]對於偏光膜之要求性能的範圍作展示之圖。
[圖5]對基於雙色比之偏光膜1～7的偏光性能之理論值作展示之圖。
[圖6]由於染色浴之碘濃度的差異所造成之PVA系樹脂層的溶解比較表。
[圖7]藉由因染色浴之碘濃度的差異而得之不同PVA系樹脂層所產生的偏光膜之偏光性能的比較圖。
[圖8]實施例1～4(不溶化處理之有無)的偏光膜之偏光性能的比較圖。
[圖9]並未包含有光學薄膜層積體之不溶化處理的製造工程之概略圖。
[圖10]包含有光學薄膜層積體之不溶化處理的製造工程之概略圖。
[圖11]由偏光膜之貼合/轉印工程所得之光學薄膜層積體的型態(pattern)圖。
[圖12]由偏光膜之貼合/轉印工程所得之光學機能薄膜層積體的型態(pattern)圖。
[圖13]實施例4～5(在結晶性PET基材上所產生之PVA層厚度的差異)的偏光膜之偏光性能的比較圖。
[圖14]實施例4、6～7(空中輔助延伸時之延伸倍率的差異)的偏光膜之偏光性能的比較圖。
[圖15]實施例4、8～9(空中輔助延伸時之延伸溫度的差異)的偏光膜之偏光性能的比較圖。
[圖16]實施例4、10～12(總延伸倍率的差異)的偏光膜之偏光性能的比較圖。
[圖17]實施例13～15(固定端空中輔助延伸之總延伸倍率的差異)的偏光膜之偏光性能的比較圖。
[圖18]對於結晶性PET和PVA系樹脂之各別的空中延伸時之延伸溫度和可延伸倍率間的相對關係作展示之示意圖。
[圖19]對於在結晶性PET之玻璃轉移溫度Tg和熔點溫度Tm之間，伴隨著溫度變化之結晶化速度的變化作展示之示意圖。
[圖20]對於結晶性PET和PVA系樹脂之各別的基於空中輔助延伸和硼酸水中延伸之組合的空中輔助延伸時之延伸倍率和總可延伸倍率間的相對關係作展示之示意圖。
[圖21]對於結晶性PET和PVA系樹脂之預先施加了延伸倍率2倍之空中輔助延伸時的空中輔助延伸時之延伸溫度和總可延伸倍率間的相對關係作展示之示意圖。
[圖22]對於相對於總可延伸倍率的作為熱可塑性樹脂基材而被使用之結晶性PET的配向性和結晶化度作展示之示意圖。
[圖23]對於PVA系樹脂之結晶化度和PVA系樹脂之配向函數間的相對關係作展示之圖。
[圖24]使用熱可塑性樹脂基材所製造之偏光膜的製造工程之概略圖。
[圖25]對於參考例1～3之偏光膜的偏光性能作展示之圖。
[圖26]針對實施例1～15所製造之偏光膜或者是包含有偏光膜之光學薄膜層積體的製造條件之一覽作展示。
1．．．結晶性PET基材
2．．．PVA系樹脂層
3．．．偏光膜
4．．．光學機能薄膜
7．．．包含有PVA系樹脂層之層積體
8．．．延伸層積體
8’．．．延伸層積體之卷
9．．．著色層積體
10．．．光學薄膜層積體
11．．．光學機能薄膜層積體
20．．．層積體製作裝置
21．．．塗布手段
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．．．捲取裝置
33．．．烤箱
40．．．染色裝置
41．．．染色液
42．．．染色浴
43．．．送出裝置
50．．．硼酸水溶液中之硼酸水中延伸處理裝置
51．．．硼酸水溶液
52．．．硼酸浴
53．．．延伸手段
80．．．洗淨裝置
81．．．洗淨液
90．．．乾燥裝置
91．．．捲取裝置
100．．．貼合/轉印裝置
101．．．送出/貼合裝置
102．．．捲取/轉印裝置

Claims (29)

  1. 一種偏光膜，係為由將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之連續卷的偏光膜，其特徵為：將包含有製膜於由身為非晶質狀態之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材上之前述聚乙烯醇系樹脂層的層積體，藉由以在維持前述基材的前述非晶質狀態之溫度下所進行的空中輔助延伸和硼酸水中延伸所成的2段式延伸工程來進行延伸，並藉由此，而成為被設為10μm以下之厚度，且當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，係具備有滿足P>-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T<42.3)以及P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性。
  2. 一種光學機能薄膜層積體，其特徵為：係在如申請專利範圍第1項所記載之前述偏光膜的連續卷之其中一面上，透過接著劑來貼合光學機能薄膜，並在另外一面上形成黏著劑層，而透過前述黏著劑層來將間隔物可自由剝離地作層積。
  3. 一種光學機能薄膜層積體，其特徵為：係在如申請專利範圍第1項所記載之前述偏光膜的連續卷之其中一面上，透過接著劑來貼合第1光學機能薄膜 ，並在另外一面上，透過接著劑而貼合第2光學機能薄膜，藉由此而產生層積體，並在該層積體之上面，透過黏著劑層來將間隔物可自由剝離地作層積。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之光學機能薄膜層積體，其中，前述第1光學機能薄膜，係為TAC(三醋酸纖維素系)薄膜，第2光學機能薄膜，係為nx>nz>ny之3維折射率的雙軸性相位差薄膜。
  5. 如申請專利範圍第3項所記載之光學機能薄膜層積體，其中，前述第1光學機能薄膜，係為丙烯酸系樹脂薄膜，第2光學機能薄膜，係為λ/4相位差薄膜，將前述偏光膜之吸收軸和前述λ/4相位差薄膜之遲相軸間的貼合角度，設為45±1°。
  6. 一種光學薄膜層積體，係為包含有由連續卷之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材和被製膜在前述基材上之由將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之偏光膜的光學薄膜層積體，其特徵為：前述偏光膜，係將包含有製膜於由身為非晶質狀態之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材上之聚乙烯醇系樹脂層的層積體，藉由以在維持前述非晶質狀態之溫度下所進行的空間輔助延伸和硼酸水中延伸所成的2段式延伸工程來進行延伸，並藉由此，而成為被設為10μm以下之厚度，且當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，係具備有滿足 P>-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T<42.3)以及P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性。
  7. 一種光學薄膜層積體，其特徵為：係在被包含於如申請專利範圍第6項所記載之前述光學薄膜層積體中的前述偏光膜之並未被製膜於前述基材上的面上，透過黏著劑層而將間隔物可自由剝離地作層積。
  8. 一種光學薄膜層積體，其特徵為：係在被包含於如申請專利範圍第6項所記載之前述光學薄膜層積體中的前述偏光膜之並未被製膜於前述基材上的面上，透過接著劑來貼合光學機能薄膜，並在前述光學機能薄膜之上形成黏著劑層，而透過前述黏著劑層來將間隔物可自由剝離地作層積。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之光學薄膜層積體，其中，前述光學機能薄膜，係為nx>ny>nz之3維折射率的雙軸性相位差薄膜。
  10. 一種延伸層積體，係為用以製造光學薄膜層積體之包含有由作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成的延伸中間生成物之延伸層積體，該光學薄膜層積體，係包含有由連續卷之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材、和被製膜在前述基材上之由將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之厚度10m以下，且當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，為具備有滿足P>-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T<42.3)以及 P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性的偏光膜，該延伸層積體，其特徵為：前述由結晶性酯系熱可塑性樹脂所成之基材，係使用在維持非晶質狀態之溫度範圍下而作了空中輔助延伸之結晶系聚對苯二甲酸乙二酯，前述聚乙烯醇系樹脂，係使用結晶化度為28%以上35%以下，且配向函數被設為0.15以上0.35以下者。
  11. 一種光學薄膜層積體之製造方法，係為製造在由連續卷之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成的基材上製膜有由將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之偏光膜的光學薄膜層積體之方法，其特徵為，具備有：對於包含有由身為非晶質狀態之結晶性酯系熱可塑性樹脂所成之基材和被製膜在前述基材上之聚乙烯醇系樹脂的層積體，而經由在前述基材維持前述非晶質狀態之溫度下所進行的空中輔助延伸，來產生包含有由被作了配向的聚乙烯醇系樹脂層所成之延伸中間生成物的延伸層積體之工程；和經由對於前述延伸層積體之雙色性物質的吸附，來產生包含有由將雙色性物質作了配向的聚乙烯醇樹脂層所成之著色中間生成物的著色層積體之工程；和經由對於前述著色層積體所進行之硼酸水中延伸，來產生包含有由將雙色性物質作了配向之聚乙烯醇系樹脂所成的厚度為10μm以下之偏光膜的光學薄膜層積體之工程 。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述偏光膜，係被設為當將單體透過率設為T、將偏光度設為P時，為具備有滿足P>-(100.929T-42.4 -1)×100(其中，T<42.3)以及P≧99.9(其中，T≧42.3)的條件之光學特性者。
  13. 如申請專利範圍第11項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述空中輔助延伸之延伸倍率，係為3.5倍以下。
  14. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述空中輔助延伸，係為以聚乙烯醇系樹脂之玻璃轉移溫度以上的溫度所進行者。
  15. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述空中輔助延伸之延伸溫度，係為80℃~120℃之範圍。
  16. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述著色層積體，係為經由將前述延伸層積體浸漬在雙色性物質之染色液中所產生者。
  17. 如申請專利範圍第16項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述染色液，係將水作為溶媒，並將碘濃度設為0.12~0.30重量%之範圍。
  18. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之 光學薄膜層積體之製造方法，其中，係更進而包含有：在將前述延伸層積體浸漬在雙色性物質之染色液中之前，對於被包含於前述延伸層積體中之前述延伸中間生成物施加不溶化之第1不溶化工程。
  19. 如申請專利範圍第18項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述第1不溶化工程，係為將前述延伸層積體浸漬在液溫不超過40℃之硼酸水溶液中之工程。
  20. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，前述偏光膜，係為經由在硼酸水溶液中而將前述著色層積體作延伸而使其之厚度成為10μm以下的方式，所產生者。
  21. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，係更進而包含有：在將前述著色層積體在前述硼酸水溶液中進行延伸之前，對於前述著色層積體施加不溶化處理之第2不溶化工程。
  22. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，係設為使由前述空中輔助延伸和前述硼酸水中延伸所成之前述著色層積體的總延伸倍率，成為5.0倍以上。
  23. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，用以進行前述硼酸水中延伸之硼酸水溶液的液溫，係為60℃以上。
  24. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，當將前述空中輔助延 伸藉由自由端單軸來進行時，前述著色層積體之總延伸倍率係為5.0倍以上7.5倍以下。
  25. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，當將前述空中輔助延伸藉由固定端單軸來進行時，前述著色層積體之總延伸倍率係為5.0倍以上8.5倍以下。
  26. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，係更進而包含有：將包含有由使雙色性物質作了配向的聚乙烯醇系樹脂所成之厚度為10μm以下的偏光膜之前述光學薄膜層積體，藉由液溫不超過40℃之溫度的包含有碘化物鹽之洗淨液來進行洗淨之工程。
  27. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，係更進而包含有：在被製膜在前述光學薄膜層積體中所包含之前述基材上的前述偏光膜之另外一面處，透過黏著劑來層積間隔物薄膜之工程。
  28. 如申請專利範圍第11~13項中之任一項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，係更進而包含有：在被製膜在前述光學薄膜層積體中所包含之前述基材上的前述偏光膜之另外一面處，透過接著劑來層積光學機能薄膜之工程。
  29. 如申請專利範圍第28項所記載之光學薄膜層積體之製造方法，其中，係更進而包含有：在前述光學機能薄膜之另外一面上，透過黏著劑來層積間隔物薄膜之工程。
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