TWI400159B - Method for manufacturing polarizing element, polarizing element, polarizing plate, optical film, manufacturing method of composite polarizing plate, composite polarizing plate and image display device - Google Patents

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Hiroyuki Yoshimi
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Description

偏光元件之製造方法、偏光元件、偏光板、光學薄膜、複合偏光板之製造方法、複合偏光板及影像顯示裝置 技術領域
本發明關於偏光元件之製造方法、偏光元件、偏光板、光學薄膜、複合偏光板之製造方法、複合偏光板及影像顯示裝置。
 背景技術
電視、個人電腦、行動電話等各種液晶顯示裝置(LCD)使用著偏光元件。通常前述偏光元件係以將聚乙烯醇(PVA)薄膜予以染色、單軸延伸來製成。一旦將PVA薄膜單軸延伸，則吸附(染色)於PVA分子之二色性物質會配向，因此構成偏光元件。
近年來，作為電視用之LCD的用途急速增加著，畫面尺寸也正在大型化。使用於電視之偏光元件也被要求大型化。而在製造如此大型偏光元件的方法上，已經提出有一面使PVA薄膜整體接觸液，而一面以拉幅(tenter)方式來延伸PVA薄膜的方法(參照專利文獻1)。
專利文獻1：特開2006-91374號公報
 發明揭示
然而，前述方法以使PVA薄膜浸漬於浴槽中的狀態而接觸液的情形，必須有浴槽。因此，前述方法有製造裝置 大型化的趨勢。又，拉幅方式在PVA薄膜之上下方向移動上有構造上的困難。因此，同時執行以拉幅方式進行之延伸與將PVA薄膜浸潰漬於浴槽的組合則必須為非常複雜的構造。
本發明之目的在於提供可使用小型且簡單的製造裝置，且能約同時進行液接觸親水性聚合物與藉拉幅方式等所進行之親水性聚合物之向幅度方向延伸之偏光元件的製造方法。
為了達成前述目的，本發明之製造方法包含有：藉把持機構把持以連續性供給之親水性聚合物薄膜之寬度方向的兩端，使前述把持機構向前述親水性聚合物薄膜之長度方向行進，且使前述親水性聚合物薄膜接觸液，並藉使把持前述親水性聚合物薄膜之寬度方向之兩端之前述把持機構之至少一者，也向前述親水性聚合物薄膜之寬度方向之外側移動，使前述親水性聚合物薄膜向寬度方向延伸的寬度方向延伸步驟；藉二色性物質將前述親水性聚合物薄膜予以染色處理的染色步驟，於前述寬度方向延伸步驟中，前述液的接觸係以噴霧及塗布前述液之至少一種來實施，且於前述染色步驟及與前述染色步驟不同的步驟之至少一步驟中實施前述寬度方向延伸步驟。
本發明之發明人等為了達到上述目的，乃進行了一連串的研究。其結果於偏光元件之製造上，達到能約同時進行以噴霧及塗布之至少一種方式使液接觸親水性聚合物薄膜之至少一側的面的狀態，而使液接觸親水性聚合物薄膜，與藉把持機構使親水性聚合物薄膜向寬度方向延伸。 依據本發明之製造方法，較使用浴槽之習知製造方法，能達到製造裝置的小型化。又，依據本發明之製造方法，不需將親水性聚合物薄膜向上下方向移動，因此可利用簡單的製造裝置(例如習知所周知之噴霧裝置及習知所周知的拉幅延伸機等)。本發明之製造方法可容易地變更液之供給量與種類，因此可適用於更複雜的製造條件。而且，依據本發明之製造方法，於必須親水性聚合物薄膜的情形下可僅供給必要量的液，因此也能減少液使用量與廢液量。本發明之製造方法可運用於大型的偏光元件，然而並不限於此，也可運用於各種尺寸之偏光元件的製造。
圖式簡單說明
第1圖係表示本發明之延伸步驟之一例的模式圖。
第2圖(A)及第2圖(B)係說明以本發明之把持機構所進行之把持親水性聚合物薄膜。
第3圖係第1圖之一部分放大圖。
第4圖係表示本發明之偏光元件之製造方法中之液之噴霧之一例的模式圖。
第5圖係表示本發明之偏光元件之製造方法中，藉著噴霧實施前述液接觸之步驟為複數時之噴霧之一例的模式 圖。
第6圖係表示本發明之偏光板之構造之一例的剖面圖。
第7圖係表示本發明之偏光板之構造之其他例的剖面圖。
第8圖係表示本發明之複合偏光板之製造方法之一例的模式圖。
第9圖係表示本發明之實施例之相位差值(△nd)之測定結果的曲線圖。
第10圖係表示本發明之比較例之相位差值(△nd)之測定結果的曲線圖。
第11圖係表示本發明之實施例之偏光元件的照片。
第12圖係表示本發明之比較例之偏光元件的照片。
 實施發明之最佳樣態
本發明之偏光元件之製造方法係於前述寬度方向延伸步驟中，虛擬可連結前述把持機構之於前述薄膜之寬度方向之內側端的線，而前述把持機構於前述親水性聚合物薄膜之長度方向鄰接，並使液接觸較此虛擬線內側的領域，且最好是不使液接觸較此虛擬線外側的領域。一旦使液接觸整體親水性聚合物薄膜，並藉拉幅方式延伸親水性聚合物薄膜，則拉幅機鋏之間會有於偏光元件發生延伸不均勻之虞。此問題係本發明之發明人等首先發現的問題。相對於此，於前述寬度方向延伸步驟中，虛擬可連結前述把持機構之於前述薄膜之寬度方向之內側端的線，而前述把持 機構於前述親水性聚合物薄膜之長度方向鄰接，並使液接觸較此虛擬線內側的領域，且以不使液接觸較此虛擬線外側的領域，而能抑制發生偏光元件延伸不均勻。
本發明之偏光元件之製造方法，係於前述寬度方向延伸步驟之接觸前述液時，使前述液接觸從前述虛擬線向前述薄膜之寬度方向5mm內側之第2虛擬線朝內側的領域，且最好是不使前述液接觸較此第2虛擬線外側的領域。
本發明之偏光元件之製造方法，係前述其他步驟例如包含有使前述親水性聚合物薄膜膨潤的膨潤步驟、以及將前述親水性聚合物薄膜交聯的交聯步驟等。
本發明之偏光元件之製造方法，係以使各步驟將處理液接觸前述親水性聚合物薄膜，實施前述染色步驟及前述其他步驟，以在氣相中對前述親水性聚合物薄膜之至少一側之面噴霧前述液的方式，實施前述寬度方向延伸步驟、前述染色步驟及前述其他步驟之至少之一步驟的接觸前述液為佳。藉此，可優異地因應大型偏光元件的製造。
本發明之偏光元件之製造方法，係一面將前述親水性聚合物薄膜朝長度方向搬送，而一面實施以噴霧實施接觸前述液的步驟，且藉防止洩漏機構在防止前述噴霧之液洩漏至外部環境的空間內實施前述噴霧為佳。以噴霧實施接觸前述液的步驟的情形下，因噴霧所產生之霧狀之液的一部分不會接觸前述親水性聚合物薄膜，乃隨著空氣的流動而擴散。在此說明，藉著在防止前述液洩漏的空間內實施前述噴霧，可大幅地降低前述擴散之液朝外部環境洩漏， 且能容易地回收前述擴散之液。其結果，不會有因前述擴散之液危害作業者健康的情形，而容易進行前述回收後之液的利用或廢棄。不一定必須完全防止前述液之洩漏。祇要前述液之洩漏在不損害前述本發明之效果的範圍內，能實質性地防止即可，即使前述液有若干洩漏亦無妨。例如，從前述把持機構(例如拉幅機鋏等)所在位置之間隙等有洩漏若干前述液亦無妨。前述防止洩漏機構祇要是可實質性防止前述液之洩漏的機構的話，並無特別的限制，例如可舉例為噴霧室。前述噴霧室最好是具有用於前述親水性聚合物薄膜的搬入口及搬出口。
本發明之偏光元件之製造方法，係以將防止前述液之洩漏之空間的壓力設成相對外部為負壓(將防止前述液之洩漏之空間的壓力設成比外部壓力低)為佳。例如，以將前述噴霧室內部之壓力設成相對外部為負壓，而使其發生從前述外部朝向前述噴霧室內部的氣流，能有效地防止從前述搬入口及前述搬出口之前述擴散之液洩漏至外部環境。
本發明之偏光元件之製造方法，係前述親水性聚合物薄膜宜為聚乙烯醇系薄膜，前述二色性物質宜為碘。
本發明之偏光元件係依據本發明之偏光元件之製造方法所製造的偏光元件。
本發明之偏光板之特點，係偏光元件之至少一側表面積層有保護層的偏光板，前述偏光元件為本發明之偏光元件。
本發明之光學薄膜之特點，係在偏光元件或偏光板之 至少一側的表面積層有相位差板的光學薄膜，前述偏光元件為本發明之偏光元件，前述偏光板為本發明之偏光板。
本發明之複合偏光板之製造方法，係包含有偏光板及反射型偏光元件之複合偏光板之製造方法，特點為包含有準備一包含有本發明之偏光元件，且為長條(連續成形)薄膜狀並於薄膜寬度方向具有吸收軸之反射型偏光元件的步驟、準備一長條薄膜狀且於薄膜寬度方向具有反射軸之偏光板的步驟、以及一面將前述偏光板及前述反射型偏光元件分別朝薄膜長度方向搬送，而一面進行貼著的貼著步驟。前述反射型偏光元件之機能上具有異方向性。為了使此機能顯現於複合偏光板，乃有必要使偏光板之吸收軸與反射型偏光元件之反射軸呈平行那般地貼合偏光板與反射型偏光元件。偏光元件一般可利用將其形成材料朝長度方向延伸而製得。如此一來，經製得之偏光元件及包含該偏光元件之偏光板於薄膜長度方向具有吸收軸。要使偏光板之吸收軸與反射型偏光元件之反射軸呈平行那般地貼合偏光板與反射型偏光元件的話，不得不切斷前述偏光板及前述反射型偏光元件之其中之一或雙方後，貼合其兩者。因此，步驟數多而在製造上會耗費時間。又，製造步驟複雜且製成率低。而且，會因切斷時產生屑等而降低製成率。相對於此，如前述那般將親水性聚合物薄膜朝寬度方向延伸所製造之前述本發明的偏光元件及包含該偏光元件之偏光板，於薄膜寬度方向具有吸收軸。因此，以一面將長條薄膜狀之前述偏光板及前述反射型偏光元件分別朝薄膜長 度方向搬送，而一面進行貼著的狀態下，能連續性地製造前述偏光板之吸收軸與前述反射型偏光元件之反射軸平行的複合偏光板。其結果步驟數減少，能在短時間內製造。又，製造步驟亦單純而可提昇製成率。
本發明之複合偏光板係依據本發明之複合偏光板之製造方法所製造之複合偏光板。
本發明之影像顯示裝置，係包含有偏光元件、偏光板、光學薄膜及複合偏光板之至少一者的影像顯示裝置，特點為前述偏光元件為本發明之偏光元件，前述偏光板為本發明之偏光板，前述光學薄膜為本發明之光學薄膜，前述複合偏光板為本發明之複合偏光板。
接著於以下舉例說明本發明之偏光元件之製造方法。本發明之偏光元件之製造方法以親水性聚合物薄膜作為材料，包含有例如膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、調整步驟、乾燥步驟等一連串的步驟，於此等步驟中之至少一步驟或個別地實施前述寬度方向延伸步驟。
(1)親水性聚合物薄膜
前述親水性聚合物薄膜並無特別限制，可使用習知周知的薄膜。具體而言，例如可舉出有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PVA)系薄膜、部分聚合物化PVA系薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、乙烯醋酸乙烯基共聚合體系薄膜，或是此等對物質之部分鹼化薄膜等之親水性聚合物薄膜等。又，此等之外亦可使用PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等之聚烯配向薄膜、延伸配向之聚氯乙烯系薄 膜等。此等物質之中，對於以將於後述之二色性物質之碘所為之染色性較優良而言，以PVA系聚合物薄膜為佳。
前述PVA系聚合物薄膜之原料聚合物，可舉出有例如將乙酸乙烯酯聚合後予以鹼化者、或是對乙酸乙烯酯共聚合少量不飽和羧酸或不飽和磺酸等可共聚合之單體而構成的聚合物等。前述PVA系聚合物薄膜之聚合度並無特別限制，惟，從對水之溶解度之點而論，以500~10000的範圍為佳，更好的是在1000~6000的範圍。又，前述PVA系聚合物之鹼化度以75莫耳%以上為佳，更好的是在98~100莫耳%的範圍。
前述親水性聚合物薄膜(例如PVA系薄膜)以捲繞於滾筒之原板薄膜的形態為佳。前述親水性聚合物薄膜(例如PVA系薄膜)之厚度並無特別的限制，惟，例如在15~110μm的範圍，而以38~110μm的範圍為佳，更好的是在50~110μm的範圍，再更好是在60~110μm的範圍。
(2)寬度方向延伸步驟
接著說明本發明特徵將親水性聚合物薄膜朝向寬度方向延伸之寬度方向延伸步驟。偏光元件之製造一般以膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、調整步驟、乾燥步驟的順序實施。如之前所述，前述寬度方向延伸步驟可在此等步驟實施，也可以作為個別獨立的步驟實施。第1圖表示本步驟之一例的模式圖。如圖所示本步驟以把持機構2把持以連續性地供給之親水性聚合物薄膜1的寬度方方向(同圖中的左右方向)。如箭頭A所示，使前述把持機構2朝前述親水性聚 合物薄膜1的長度方向(同圖中的上方向)行進。藉此，如箭頭B所示，前述親水性聚合物薄膜1被朝向其長度方向(同圖中的上方向)搬送。與此同時，使前述親水性聚合物薄膜1接觸液，而如箭頭C所示，使把持前述親水性聚合物薄膜1之寬度方向兩端之前述把持機構2的雙方也朝向前述親水性聚合物薄膜1的寬度方向移動，藉此，可將前述親水性聚合物薄膜朝寬度方向延伸。前述液之接觸係在氣相中且藉前述液之噴霧及塗布之至少之一者來實施。
如之前所述，於前述寬度方向延伸步驟中，虛擬可連結於前述親水性聚合物薄膜1之長度方向(同圖中的上下方向)鄰接之前述把持機構2之前述薄膜1之寬度方向之內側之端的線，使前述液接觸較此虛擬線(同圖中的虛線)內側的領域，且最好不使前述液接觸較前述虛擬線(同圖中的虛線)外側的領域。前述液之接觸前述親水性聚合物薄膜1，可於前述親水性聚合物薄膜1之兩面進行，亦可僅於前述親水性聚合物薄膜1之單面進行。又，第1圖表示使藉前述把持機構2把持前述親水性聚合物薄膜1之兩端之前述把持機構2之兩側，朝前述親水性聚合物薄膜1之寬度方向的外側移動，藉此將前述親水性聚合物薄膜1朝寬度方向延伸。但是，本發明並非限定於此樣態的發明，也可僅使把持前述親水性聚合物薄膜1之寬度方向之兩端之前述把持機構2之一側，朝前述親水性聚合物薄膜1之寬度方向的外側移動，藉此將前述親水性聚合物薄膜1朝寬度方向延伸。
第2圖表示以前述把持機構2把持著前述親水性聚合物 薄膜1的狀態。如第2圖(A)所示，此把持機構2具備有旋轉軸21、上把持部22及下把持部23。前述上把持部22可藉著前述旋轉軸而朝前述把持機構2的內側(同圖中的左側)移動，此狀態下如第2圖(B)所示，使前述親水性聚合物薄膜1之寬度方向之一端載置於前述下把持部23上，並以使前述上把持部22朝前述把持機構2之外側(同圖中的右側)移動至與前述親水性聚合物薄膜1的上面接觸的狀態下，把持前述親水性聚合物薄膜1。
第3圖係第1圖之一部分放大圖。藉前述把持機構2把持前述親水性聚合物薄膜1的部分(抓住部分)之長度(同圖中的a)，並無特別的限定，惟，例如在10~100mm的範圍，而以10~75mm的範圍為佳，更好的是在25~75mm的範圍。前述抓住部分之寬度(同圖中的b)並無特別限制，惟，例如在5~50mm的範圍，而以10~30mm的範圍為佳，更好的是在10~20mm的範圍。又，於前述親水性聚合物薄膜1之長度方向鄰接之前述把持機構2之間的距離(同圖中的c)愈短愈好，惟，例如在10~20mm的範圍，而以3~10mm的範圍為佳，更好的是在3~6mm的範圍。
又，於本步驟之前述液的接觸，係使前述液接觸較前述虛擬線(第3圖中的虛線)更朝前述薄膜1之寬度方向，於預定距離(第3圖中的d)內側之第2虛擬線(第3圖中粗的虛線)內側的領域，且不使前述液接觸較前述第2虛擬線(第3圖中的粗虛線)外側的領域為宜。前述預定距離(第3圖中的d)例如在5mm以上，而以10mm以上為佳，較佳為30mm以上， 再較佳為50mm以上。前述預定距離(第3圖中的d)的上限並無特別的限制，惟，係在100mm以下。
本步驟之前述液的接觸係在氣相中，且以前述液對前述親水性聚合物薄膜之至少一側的面噴霧的狀態來實施為佳。將前述液對前述親水性聚合物薄膜噴霧的機構係可使用任意適切的噴霧裝置。前述噴霧裝置可舉出例如扶桑精機(股份有限公司)製之商品名「MK系列」、DeVILBISS公司製之商品名「T-AFPV」、ACCUSPRAY公司製之商品名「56系列」等。前述噴霧裝置之噴霧用噴嘴之數例如在1~10個的範圍，而以1~8個的範圍為佳，更好的是在1~4個的範圍，前述噴霧用噴嘴之孔徑例如在0.3~2mm的範圍，而以0.5~1.5mm的範圍為佳，更好的是在0.75~1mm的範圍。每一個前述噴霧用噴嘴1的流量例如在10~1200mL/秒的範圍，而以10~700mL/秒的範圍為佳，更好的是在50~400mL/秒的範圍。噴霧空氣壓力例如為0.03~3MPa的範圍，而以0.1~1MPa的範圍為佳，更好的是在0.2~0.5MPa的範圍。噴霧角度例如為45~135°的範圍，而以60°~120°的範圍為佳，更好的是在80°~100°的範圍。使用複數個前述噴霧用噴嘴的情形下，鄰接之前述噴霧用噴嘴間的距離，例如在5~500mm的範圍，而以025~300mm的範圍為佳，更好的是在50~200mm的範圍。
於噴霧前述霧時，前述噴霧裝置之噴霧用噴嘴與前述親水性聚合物薄膜之間的距離，可因應前述噴霧空氣壓力等而適切地決定，然而以20cm以下的範圍為佳。將前述距 離設為前述範圍的狀態下，無損失前述液而能確實接觸前述親水性聚合物薄膜。
前述液之噴霧時間並無特別的限制，然而以在20秒以上為佳，在30~120秒的範圍較佳，更好的是在40~60秒的範圍。又，前述液對前述親水性聚合物薄膜的噴霧量並無特別的限制，然而以在0.06~0.19mL/1cm2 的範圍為佳。前述液之溫度並無特別的限制，惟例如在40~70℃的範圍，以50~70℃的範圍為佳，較佳為60~70℃的範圍。
前述液之接觸可藉前述液塗布於前述親水性聚合物薄膜來進行。將前述液塗布於前述親水性聚合物薄膜的機構，可採用輥塗機、模具式塗佈機、棒式塗佈機、斜板式塗佈機、淋幕式塗佈機等習知的機構。又，於前述液之接觸可併用前述液之噴霧與塗布。
於本步驟，不使前述液接觸較前述虛擬線(第3圖中的虛線)或前述第2虛擬線(第3圖中的粗虛線)外側之領域的方法上，例如可舉出有控制前述噴霧裝置中的噴霧領域、使用防液板、作成從前述把持機構2朝前述薄膜1之寬度方向的內側流動空氣的方法、或是此等方法的組合。
前述親水性聚合物薄膜朝寬度方向的延伸處理上，例如可使用習知所周知之拉幅延伸機等來實施。此寬度方向延伸步驟中的前述親水性聚合物薄膜的合計延伸倍率，相對於例如延伸前之薄膜(原板)的長度，例如為2~12倍的範圍，以3~10倍的範圍為佳，更佳的為4~8倍的範圍。
前述寬度方向延伸步驟，如前所述可在膨潤步驟、染 色步驟、交聯步驟、調整步驟等各步驟中實施。但是，在提昇均一性、抑制其發生延伸不均勻的觀點上，為了將不使液接觸之外側之領域的效果設成最大，乃於前述各步驟中均採用以拉幅方式等所進行的延伸與噴霧處理惟，較好的是於個別獨立實施前述寬度方向延伸步驟時，一面使前述親水性聚合物薄膜接觸液而一面延伸。
前述延伸液並無特別限制，惟，可使用例如硼酸、碘化鉀、各種金屬鹽或其他碘化合物、含有鋅化合物等的溶液。此溶液之溶媒可使用例如水、乙醇等。具體而言前述延伸液例如以含有硼酸及碘化鉀為佳，前述兩者之含有量例如合計在2~18重量%的範圍，以合計4~17重量%的範圍為佳，更佳的為6~15重量%的範圍。又，前述硼酸(A)與碘化鉀(B)的含有比例(A：B(重量比))例如為A：B=1：0.1~1：4的範圍，以A：B=1：0.2~1：3.5的範圍為佳，更好的是A：B=1：0.5~1：3的範圍。
(3)膨潤步驟
首先使前述原板親水性聚合物薄膜接觸膨潤液而使其膨潤。
前述膨潤液可使用例如水、甘油水溶液、碘化鉀水溶液等。
於本步驟中，關於使前述膨潤液接觸其實施前述寬度方向延伸步驟時之前述親水性聚合物薄膜的機構及條件等，如前述寬度方向延伸步驟所述。
於本步驟中，於不實施前述寬度方向延伸步驟時(例如 無延伸處理，以下相同)，前述膨潤液之接觸，係以例如可將前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述膨潤液等方式來進行。此情形下，可使用膨潤浴。此情形中的前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述膨潤液(膨潤浴)之浸漬時間並無特別限制，惟，例如在20~300秒的範圍，而以30~200秒的範圍為佳，更好的是在30~120秒的範圍。前述膨潤液(膨潤浴)的溫度例如在20~45℃的範圍，而以25~40℃的範圍為佳，更好的是在27~37℃的範圍。
(4)染色步驟
接著，使前述膨潤後的親水性聚合物薄膜接觸含有二色性物質的染色液。
前述二色性物質可使用習知所周知的物質，例如可舉出有碘與有機染料等。使用前述有機染料時，例如從要達到可見光領域之中性化之點來看，以組合二種以上者為佳。
前述染色液可使用將前述二色性物質溶解於溶媒的溶液。前述溶媒例如可使用水，惟，亦可更添加具有與水相溶性之有機溶媒。前述溶液中的二色性物質的濃度並無特別的限制，惟，例如在0.005~0.40重量%的範圍，而以0.01~0.30重量%的範圍為佳。
又，從使用碘作為前述二色性物質的情形，可更進一步提昇溶解度、染色效率等的觀點，增加碘亦即更添加碘作為助劑的情形為佳。前述碘化物可舉出有例如碘化鉀、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。此等碘化物之添加比 例係於前述染色液中為0.05~10重量%的範圍，而以0.10~5重量%的範圍為佳。
例如碘與碘化鉀組合使用的情形下，前述溶液中的碘(A)與碘化鉀(B)的比例(A：B(重量比))例如為A：B=1：5~1：100的範圍，以A：B=1：7~1：50的範圍為佳，更好的是A：B=1：10~1：30的範圍。
於本步驟中，關於使前述染色液接觸其實施前述寬度方向延伸步驟時之前述親水性聚合物薄膜的機構及條件等，如前述寬度方向延伸步驟所述。
於本步驟中，於不實施前述寬度方向延伸步驟時，前述染色液之接觸，係以例如可將前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述染色液等方式來進行。此情形下，可使用染色浴。此情形中的前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述染色液(染色浴)之浸漬時間並無特別限制，惟，例如在10~90秒的範圍，而以15~60秒的範圍為佳，更好的是在20~45秒的範圍。前述染色液(染色浴)的溫度例如在5~42℃的範圍，而以10~35℃的範圍為佳，更好的是在12~30℃的範圍。
(5)交聯步驟
接著，使前述染色處理後之親水性聚合物薄膜接觸含有交聯劑的交聯液。
前述交聯劑可使用習知所周知的物質，可舉例有硼酸、硼砂等之硼化合物。此等硼化合物可單獨使用一種，也可併用兩種以上。前述交聯液可使用將前述交聯劑溶解於溶媒的溶液。前述溶媒可使用例如水，甚至是具有與水 相溶性的有機溶媒。
前述溶液中之交聯劑的濃度並無特別的限定，惟，以相對於前述溶媒(例如水)100重量百分比，為0.1~10重量百分比範圍為佳，更好的是1.5~8重量百分比的範圍，再更好的是2~6重量百分比的範圍。
從可獲得偏光元件之面內的均一性特性的觀點而論，前述交聯液除了前述硼化合物之外，亦可包含碘化鉀、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、碘化鈦等之碘化物等的助劑。此等碘化物中以硼酸與碘化鉀的組合為佳。前述溶液中的前述助劑的含有量例如為0.05~15重量%的範圍，而以0.5~8重量%的範圍為佳。
於本步驟中，關於使前述交聯液接觸其實施前述寬度方向延伸步驟時之前述親水性聚合物薄膜的機構及條件等，如前述寬度方向延伸步驟所述。
於本步驟中，於不實施前述寬度方向延伸步驟時，前述交聯液之接觸，係以例如可將前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述交聯液等方式來進行。此情形下，可使用交聯浴。此情形中的前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述交聯液(交聯浴)之浸漬時間並無特別限制，惟，例如在5~150秒的範圍，而以10~90秒的範圍為佳，更好的是在20~40秒的範圍。前述交聯液(交聯浴)的溫度例如在20~70℃的範圍，而以40~60℃的範圍為佳。
(6)調整及乾燥步驟
最後，使前述親水性聚合物薄膜接觸含有碘化物的水溶液(調整液)後，藉著乾燥而獲得本發明的偏光元件。
前述含有碘化物的水溶液中的碘化物可使用前述的碘化物，其中尤其以例如碘化鉀與碘化鈉等為佳。藉著此含有碘化物的水溶液，可將在前述延伸步驟所使用所殘留的硼酸，由親水性聚合物薄膜洗出。
前述水溶液為碘化鉀水溶液時，其濃度為例如0.5~20重量%的範圍，而以1~15重量%的範圍為佳，更好的是1.5~7重量%的範圍。
於本步驟中，關於使前述調整液接觸其實施前述寬度方向延伸步驟時之前述親水性聚合物薄膜的機構及條件等，如前述寬度方向延伸步驟所述。
於本步驟中，於不實施前述寬度方向延伸步驟時，前述調整液之接觸，係以例如可將前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述調整液等方式來進行。此情形下，可使用調整浴。此情形中的前述親水性聚合物薄膜浸漬於前述調整液(調整浴)之浸漬時間並無特別限制，惟，例如在2~15秒的範圍，而以3~12秒的範圍為佳。前述調整液(調整浴)的溫度例如在15~40℃的範圍，而以20~35℃的範圍為佳。
前述乾燥，例如為自然乾燥、風乾、加熱乾燥等，並無特別的限制，惟，加熱乾燥時，以25~60℃的範圍為佳，而以30~50℃的範圍更佳，再更好的是在30~45℃的範圍。
以上說明了膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、寬度方向延伸步驟、調整及乾燥步驟。此等步驟可個別地實施， 可總合於一步驟的步驟則可總合實施。又，也可於各個步驟結束後實施調整及乾燥步驟。
經過如此一連串的步驟，可製造本發明之偏光元件。本發明之偏光元件可製造成例如於薄膜寬度方向具有吸收軸之長條薄膜狀。本發明之偏光元件可使用於將於後述之本發明之光學薄膜或本發明之複合偏光板之製造。又，本發明之偏光元件例如可切割成預定尺寸來使用。
(7)本發明之偏光元件之製造方法中之液的噴霧
如前所述，本發明之偏光元件之製造方法，係實施膨潤步驟、交聯步驟、染色步驟、寬度方向延伸步驟、調整等各步驟，使前述各步驟之處理液接觸前述親水性聚合物薄膜，最好是以在氣相中對前述親水性聚合物薄膜之至少一側之面噴霧前述液的方式，來實施前述各步驟之至少之一的前述液的接觸。此情形下，最好是一面將前述親水性聚合物薄膜朝長度方向搬送，而一面實施以噴霧來實施前述液之接觸的步驟，且藉防止洩漏機構而在防止前述噴霧之液向外部環境洩漏的空間內，實施前述噴霧。以噴霧來實施前述液之接觸的情形下，因噴霧所發生之霧狀之液的一部分不會接觸前述親水性聚合物薄膜，隨著空氣之流動而擴散。在此說明以在防止前述液之洩漏的空間內實施前述噴霧的狀態，可大幅地降低前述擴散的液朝外部環境洩漏，且能容易地回收前述擴散的液。其結果不會有因前述擴散之液危害作業者健康的情形，而容易進行前述回收後之液的利用或廢棄。
如前所述，前述防止洩漏機構可舉出例如有噴霧室等。前述噴霧室最好是具有前述親水性聚合物薄膜之搬入口及搬出口。在此說明，將前述噴霧室內部的壓力設成相對外部為負壓(將前述噴霧室內部的壓力設成比外部壓力低)為佳。如此一來，使發生從外部朝向前述噴霧室內部的氣流，可有效地防止從前述搬入口及搬出口來之前述擴散的液朝外部環境洩漏。前述噴霧室內部的壓力可因應前述外部的壓力而適當地決定。前述噴霧室內部的壓力(P1)與前述外部的壓力(P2)之差(P1-P2)，例如在-0.05~-50Pa的範圍，較佳為-0.5~-20Pa的範圍。將前述噴霧室內部的壓力予以負壓化的機構並無特別限制，惟，例如可使用真空泵、排氣風扇等任意的減壓裝置。
以寬度方向延伸步驟為例子說明前述液之噴霧。第4圖係模式化表示本例子中之前述液的噴霧。同圖中，與第1圖~第3圖相同的部分賦與相同符號。如圖所示，本例子之前述防止洩漏機構為具有前述親水性聚合物薄膜1之搬入口41及搬出口42之箱狀的噴霧室4。關於本例子之前述液的噴霧乃與前述寬度方向延伸步驟中說明的情形相同，係以把持機構來把持被連續供給之親水性聚合物薄膜1的寬度方向的兩端。使前述把持機構2朝前述親水性聚合物薄膜1之長度方向(同圖中的右方向)行進。如此一來，如箭頭B所示，前述親水性聚合物薄膜1被朝向該長度方向(同圖中的右方向)搬送。如上所述，從前述搬入口41將前述親水性聚合物薄膜1搬入前述噴霧室4。於前述噴霧室4之內部配置著 與在前述寬度方向延伸步驟說明同樣之噴霧裝置的噴霧用噴嘴3。與前述搬送一併在前述噴霧室4內部，藉前述噴霧用噴嘴3而將前述液11a朝前述親水性聚合物薄膜1的兩面噴霧。又，於此搬送之際，如前所述，以使把持前述親水性聚合物薄膜1之寬度方向之兩端之至少一側的前述把持機構2，也朝前述親水性聚合物薄膜1之寬度方向移動，藉此將前述親水性聚合物薄膜1朝寬度方向延伸。最後從前述搬出口42搬出前述親水性聚合物薄膜1。
在藉前述噴霧所產生霧狀之中，宗接觸前述親水性聚合物薄膜1而擴散的液，可容易地從前述噴霧室4之底部回收。又，將前述噴霧室4內部相對於外部設成負壓的話，可產生從前述外部朝前述噴霧室4內部的氣流，而能有效地防止從前述搬入口41及前述搬出口42洩漏前述擴散的液。第4圖表示藉前述把持機構2朝前述親水性聚合物薄膜1之兩面噴霧前述液11a的情形。但是，本發明並非限定於此者，也可僅對前述親水性聚合物薄膜1之單面噴霧前述液11a。
前述噴霧液的形狀並無限別的限定，例如可為第4圖所示之箱狀，也可為上部為半球狀之筒狀等。前述噴霧室之壁的材質亦無特別的限制，惟，最好是使用對前述液具有充分耐性者。
前述噴霧室之底部可設置用以回收前述擴散之液的吸引裝置。前述吸引裝置最好是使用不僅可吸引前述擴散之液，且亦可同時吸引前述噴霧室內部的空氣者。使用如此的吸引裝置的話，能同時進行前述擴散之液的回收與前述 噴霧室內部的負壓化。
又，本例子以寬度方向延伸步驟為例來說明了，惟，本發明不限定於此。例如不進行寬度方向延伸而以滾筒搬送前述親水性聚合物薄膜的情形下，亦可形成防止了前述液之洩漏的空間，而能實施前述各步驟。
以噴霧來實施前述液之接觸的步驟為複數的情形下，最好是於每一前述液之組成不同的步驟形成防止了前述液之洩漏的空間。第5圖係模式化表示此情形下之前述噴霧的一例。同圖中與第4圖相同部分賦與相同符號。如圖所示，偏光元件的製造係以膨潤步驟S1、染色步驟S2、交聯步驟S3、寬度方向延伸步驟S4、調整步驟S5的順序實施，於前述各步驟中，以噴霧來實施前述液的接觸。前述噴霧室4包含有相鄰之前述各步驟之間，形成有前述親水性聚合物薄膜1之搬出搬入口43a~43d的隔板44a~44d。藉前述隔板44a隔開前述膨潤步驟1與前述染色步驟S2，藉前述隔板44b隔開前述染色步驟S2與前述交聯步驟S3，藉前述隔板44c隔開前述交聯步驟S3與前述寬度方向延伸步驟S4，藉前述隔板44d隔開前述寬度方向延伸步驟S4與前述調整步驟S5。藉前述隔板44a~44d，於每一前述步驟形成防止了前述液之洩漏的空間40a~40e。如此一來，可個別地回收前述各步驟之處理液。又，相鄰之前述各步驟之處理液之組成相同的情形下，也可不設置其間的隔板。又，也可於每一前述步驟個別地設置前述噴霧室以取代設置前述隔板的情形。
第5圖表示於前述各步驟中，以前述把持機構2搬送前述親水性聚合物薄膜1的情形。但是，本發明不限定於此，例如除了前述寬度方向延伸步驟S4之外，亦可於前述膨潤步驟S1、前述染色步驟S2、前述交聯步驟S3及前述調整步驟S5，以滾筒搬送前述親水性聚合物薄膜1，並且於防止前述液之洩漏的空間以噴霧進行前述各步驟的處理液。
於前述液之噴霧，例如第4圖及第5圖所示，前述親水性聚合物薄膜1之搬送方向(箭頭B)為水平方向，前述噴霧用噴嘴3配置於前述親水性聚合物薄膜1之上側及下側雙方。然而，本發明不限於此。前述噴霧用噴嘴可僅配置於前述親水性聚合物薄膜的上側，也可僅配置於前述親水性聚合物薄膜的下側。
(8)偏光元件
本發明之偏光元件的厚度並無特別的限制，惟，例如在5~40μm的範圍、而以10~37μm的範圍為佳，更好的是15~35μm的範圍。
(9)偏光板
接著，本發明之偏光板係具有於前述本發明之偏光元件之至少一側表面積層有保護層的構造。前述保護層可僅積層於前述偏光元件之單面，亦可積層於兩面。積層於兩面的情形下，例如可使用相同種類的保護層，也可使用不同種類的保護層。
第6圖表示本發明之偏光板之一例的剖面圖。如圖所示，此偏光板60於前述偏光元件61之兩面分別積層有保護 層62。
前述保護層62並無特別的限制，可使用習知所周知的保護薄膜，惟，最好是使用透明性、機械性強度、熱穩定度、水分阻斷性、等方性等方面優良者。如此的保護層之材質的具體例可舉出有三乙酸纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、聚酯系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、丙烯酸系、乙酸鹽系、聚烯系等樹脂等。又，也可舉出有前述丙烯酸系、尿烷系、丙烯酸尿烷系、環氧系、矽系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。
此外，亦可使用如特開2001-343529號分報或WO 01/37007號公報所記載之，例如含有由異丁烯及N-甲基順丁烯醯亞胺所構成之交互共聚合體與丙烯腈苯乙烯共聚合體之樹脂組成物之混合壓出物所構成的薄膜等。
而且，此等保護薄膜例如可藉鹼等而於其表面施予鹼化處理。此等保護薄膜之中，從偏光特性與耐久性等之點來論，以TAC薄膜為佳，更好的是其表面經鹼化處理的TAC薄膜。
前述保護層的厚度例如在1~500μm的範圍、而以5~200μm的範圍為佳，更好的是10~150μm的範圍。
前述保護層最好是使用相位差值經最適化處理者。使用如此的保護層的話，不至於影響影像顯示裝置之視野角特性。
關於前述保護層之相位差值，薄膜面內之相位差值(Re) 在0~5nm的範圍為佳、而以0~3nm的範圍更佳，再更好的是0~1nm的範圍，薄膜厚度方向之相位差值(Rth)在0~15nm的範圍為佳、而以0~12nm的範圍更佳，再更好的是0~5nm的範圍，最好是0~3nm的範圍。
前述保護層可利用例如塗布前述各種透明樹脂於偏光元件的方法、積層前述樹脂製薄膜等於前述偏光元件的方法等習知所周知的方法適當地形成，又，也可使用市售品。
又，前述保護層可進一步施予硬化膜處理、防止反射處理、防止黏著處理、以擴散與防眩等為目的之處理等。
前述偏光元件與前述保護層之黏結方法係使用例如黏著劑或其他接著劑等，其種類可依據偏光元件與保護層的種類等而適當地決定。接著層與黏著劑層的厚度並無特別限制，惟，例如在1~500nm的範圍為佳、而以10~300nm的範圍更佳，再更好的是20~100nm的範圍，
又，本發明之偏光板例如從容易對液晶晶胞等之積層的方面來看，以在其最外層進一步包含有黏著劑層為佳。第7圖表示包含有如此黏著劑層之偏光板的剖面圖。於第7圖中與第6圖相同的部分賦與相同符號。如該圖所示，偏光板70係具有於前述偏光板60之一側的保護層62表面更配置有黏著劑層71的構造。
關於在前述保護層表面形成前述黏著劑層，例如能以流延與塗工等展開方式，將黏著劑之溶液或熔融液直接添加於前述保護層之預定面而形成層的方式、或是如前述方式那般進行而使黏著劑層形成在將於後述之分離層上，再 將其移至前述保護層之預定面的方式等來進行。又，如此的黏著劑層可如前述第7圖所示那般地形成於偏光板之任何一側表面，惟並不限定於此，也可因應必要而配置於兩面。
前述黏著劑層係可適當地使用例如丙烯酸系、矽系、聚酯系、聚氨酯系、聚醚系、橡膠系等習知所周知之黏著劑來形成。為了防止污染等目的，最好是藉著分離層來覆蓋前述黏著劑層的表面。此分離層係因應必要而能於前述保護薄膜等薄層的薄膜上，設置以矽系、長鏈烷基系、氟系、硫化鉬等之剝離劑所構成之剝離塗層的方法等來形成。
前述黏著劑層的厚度並無特別的限定，惟係在5~35μm的範圍，而以在10~25μm的範圍為佳，更好的是15~25μm的範圍。
(10)光學薄膜
以下說明，本發明之光學薄膜係具有於前述本發明之偏光元件或前述本發明之偏光板之至少一側表面積層有相位差板的構造。
前述相位差板的種類，例如有1/2 λ板或1/2 λ板等各種波長板、以液晶層之複折射所構成之著色補償或擴大視野角等之視角補償為目的者等、也可為具有因應使用者目的之相位差板者、也可為控制厚度方向之折射率之傾斜配向薄膜。又，也可為積層兩種以上相位差板而控制相位差等之光學特性的積層體等。
前述相位差板之材料可舉出有將例如聚碳酸酯、 PVA、聚苯乙烯、聚丙烯或其他的聚烯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚降烯等聚合物薄膜予以延伸處理的複折射性薄膜、液晶聚合物之配向薄膜、以薄膜支撐液晶聚合物之配向層的積層體等。
前述傾斜配向薄膜，可藉由例如將熱收縮性薄膜黏結於聚合物薄膜，在藉由加熱而造成其收縮力的作用下，對前述聚合物薄膜進行延伸處理或收縮處理的方法、或是使液晶聚合物斜斜地配向的方法等而獲得。
前述相位差板可自製也可使用市售品。
本發明之光學薄膜可使用前述相位差板來取代反射型偏光元件，除此之外，可與本發明之複合偏光板之製造方法同樣地進行而製造。但是，本發明之光學薄膜不限定於此，也可為以其他方法所製造者。
(11)複合偏光板
本發明之複合偏光板包含偏光板及反射型偏光元件。本發明之複合偏光板之製造可如以下的方式實施。
即，首先準備包含有前述本發明之偏光元件的偏光板，即準備長條薄膜狀且於薄膜寬度方向具有吸收軸的偏光板。如前述說明者，前述本發明之偏光元件係例如製造成於薄膜寬度方向具有吸收軸的連續薄膜。並以使用此偏光元件的狀態而能容易地準備前述偏光板。前述偏光板祇要是包含前述本發明之偏光元件者，則可為任何樣態者。前述偏光板可為於前述本發明之偏光元件之至少一側的表面積層有保護層之前述本發明之偏光板。但是，使用於本 發明之複合偏光板之前述偏光板不限定於此，乃可為不含前述保護層者。前述偏光板最好是準備其已捲繞於滾筒的樣態。
接著，準備長條薄膜狀且在薄膜寬度方向具有反射軸之反射型偏光元件。前述反射型偏光元件可採用例如可從自然光或偏光分離直線偏光之任意適當的薄膜。分離前述直線偏光之薄膜可舉出有例如可透過在軸方向正交之直線偏光之一方，且反射另一方的薄膜等。如此反射型偏光元件之具體例，可舉出有例如以具有折射率差之兩種以上材料所構成之二層以上的多層薄膜積層體、將使用了具有折射率差之兩種以上樹脂之二層以上的樹脂積層體予以延伸者等。更具體而言，前述反射型偏光元件可使用藉著將延伸而顯現相位差的材料(例如聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯)或丙烯酸系樹脂(例如聚甲基甲基丙烯酸酯)、與相位差顯現量少的樹脂(例如JSR公司製造之商品名「ARTON」系列之降烯系樹脂)交互地積層之多層積層體，予以單軸延伸所獲得者，或是可使用市售之具有複折射性多層構造之反射型偏光元件(例如3M公司製造之商品名「DBEF」)等。前述反射型偏光元件並無特別的限制，然而係例如在50~200μm的範圍。前述反射型偏光元件最好也是準備其已捲繞於滾筒的樣態。
接著，一面將前述偏光板及前述反射型偏光元件分別朝薄膜長度方向搬送而一面予以貼著。前述偏光板及前述反射型偏光元件並無特別限制者，惟，最好是藉複數滾筒 朝前述薄膜長度方向搬送。前述偏光板及前述反射型偏光元件之貼著，可使用例如黏著劑或其他接著劑等，其種類可依據偏光板與反射型偏光元件的種類等而適宜地決定。接著層與黏著層之厚度並無特別的限制，然而係例如在1~50μm的範圍，而以2~30μm的範圍為佳。
如以上說明的方式，可製造本發明之複合偏光板。本發明之複合偏光板通常是切成預定的尺寸來使用。
第8圖係模式化表示本發明之複合偏光板之製造方法的一例。如圖所示，本例子係藉著4根滾筒90而將捲繞於滾筒之樣態的長條薄膜狀的偏光板81及反射型偏光元件82，分別如箭頭F所示，一面朝向薄膜長度方向搬送而一面進行貼著。前述偏光板81如箭頭D所示，於薄膜寬度方向具有吸收軸。又，前述反射型偏光元件82如箭頭E所示，於薄膜寬度方向具有反射軸。藉著前述貼著而能獲得前述偏光板81之吸收軸與前述反射型偏光元件82之反射軸平行的複合偏光板83。本例子係將前述複合偏光板83捲繞於滾筒而回收。
如上所述，依據本發明能連續性地製造複合偏光板。即，依據本發明之複合偏光板之製造方法，如前所述可減少步驟數，可在短時間內製造。又，製造步驟亦單純且能提昇製成率。
(12)用途
本發明之偏光元件、偏光板、光學薄膜及複合偏光板可適用於液晶顯示裝置(LCD)與EL顯示器(ELD)等各種影像顯示裝置。本發明之影像顯示裝置除了使用本發明之偏 光元件、偏光板、光學薄膜及複合偏光板之至少之一者之外，乃與習知之影像顯示裝置同樣的構造。使用著本發明之偏光元件等之液晶顯示裝置，係例如將液晶晶胞、本發明之偏光元件等之光學構件、以及因應需要而適宜地組裝照明系統(背光等)等之各構成構件並組裝驅動電路等而製造。
本發明之影像顯示裝置可使用於任意適切的用途。其用途可舉出有例如桌上型個人電腦、筆記型個人電腦、複印機等OA機器、行動電話、時鐘、數位照相機、行動資訊終端機(PDA)、行動遊戲機等行動機器、視訊攝影機、電視、微波爐等家庭用電子機器、倒車攝影機、車用導航系統用之螢幕、汽車音響等車上用機器、商業店鋪用之資訊用螢幕等展示機器、監視用螢幕等保全機器、看護用螢幕、醫療用螢幕等看護及醫療機器等。
[實施例]
接著，針對本發明之實施例與比較例一併說明。又，本發明不因以下記述之實施例及比較例而作任何限定或限制。又，實施例及比較例之相位差值(△nd)的測定，依據以下所述的方法而實施。
(相位差值(△nd))
相位差值(△nd)係使用王子計測機器(股份有限公司)製之商品名「KOBRA31×100/IR」而測定。
[實施例1] (準備PVA薄膜)
準備原板PVA薄膜(股份有限公司)製之商品名：「VF-PS」。此PVA薄膜的厚度為75μm。使用拉幅延伸機並以拉幅鋏(把持機構)而把持前述PVA薄膜之寬度方向的兩端，一面將前述PVA薄膜朝其長度方向搬送，而一面實施以下所述各步驟。前述拉幅鋏(把持機構)所構成之抓住部分之長度設成14mm，寬度為19mm。鄰接前述PVA薄膜之長度方向之前述拉幅鋏(把持機構)之間的距離設成10mm。
(製作偏光元件) (1)膨潤步驟
在氣相中，將室溫(23℃)之水(膨潤液)對前述PVA薄膜之單面進行30秒噴霧。此時，虛擬可連結其鄰接於前述PVA薄膜之長度方向之拉幅鋏(把持機構)之前述PVA薄膜之寬度方向內側之端的線，而使前述膨潤液接觸較前述虛擬線內側的領域，且不使前述膨潤液接觸較前述虛擬線外側的領域。又，噴霧用噴嘴與前述PVA薄膜之間的距離設成20cm，對前述PVA薄膜之前述膨潤液的噴霧量設成0.06mL/1cm2 。
(2)染色步驟
在氣相中，將含有0.2重量%之碘之室溫(23℃)的水溶液(染色液)對前述膨潤後之前述PVA薄膜的單面噴霧27秒。此時，虛擬可連結其鄰接於前述PVA薄膜之長度方向之拉幅鋏(把持機構)之前述PVA薄膜之寬度方向內側之端的線，而使前述染色液接觸較前述虛擬線內側的領域，且不使前述染色液接觸較前述虛擬線外側的領域。又，噴霧 用噴嘴與前述PVA薄膜之間的距離設成20cm，對前述PVA薄膜之前述膨潤液的噴霧量設成0.06mL/1cm2 。
(3)交聯步驟
在氣相中，將含有3重量%之硼酸與3重量%之碘化鉀之室溫(23℃)的水溶液(染色液)對前述染色後之前述PVA薄膜的單面噴霧8秒。此時，虛擬可連結其鄰接於前述PVA薄膜之長度方向之拉幅鋏(把持機構)之前述PVA薄膜之寬度方向內側之端的線，而使前述交聯液接觸較前述虛擬線內側的領域，且不使前述交聯液接觸較前述虛擬線外側的領域。又，噴霧用噴嘴與前述PVA薄膜之間的距離設成20cm，對前述PVA薄膜之前述膨潤液的噴霧量設成0.06mL/1cm2 。
(4)寬度方向延伸步驟
在氣相中，一面將含有4重量%之硼酸與5重量%之碘化鉀之室溫(23℃)的水溶液(延伸液)對前述交聯後之前述PVA薄膜的單面噴霧，而一面對延伸前之原板薄膜之長度朝寬度方向延伸成2.64倍的長度。此時，虛擬可連結其鄰接於前述PVA薄膜之長度方向之拉幅鋏(把持機構)之前述PVA薄膜之寬度方向內側之端的線，而使前述延伸液接觸較前述虛擬線內側的領域，且不使前述延伸液接觸較前述虛擬線外側的領域。又，噴霧用噴嘴與前述PVA薄膜之間的距離設成20cm，對前述PVA薄膜之前述膨潤液的噴霧量設成0.06mL/1cm2 。
(5)調整及乾燥步驟
在氣相中，將含有3重量%之碘化鉀之室溫(23℃)的水溶液(調整液)對前述延伸處理後之前述PVA薄膜的單面噴霧10秒。此時，虛擬可連結其鄰接於前述PVA薄膜之長度方向之拉幅鋏(把持機構)之前述PVA薄膜之寬度方向內側之端的線，而使前述調整液接觸較前述虛擬線內側的領域，且不使前述調整液接觸較前述虛擬線外側的領域。又，噴霧用噴嘴與前述PVA薄膜之間的距離設成20cm，對前述PVA薄膜之前述膨潤液的噴霧量設成0.06mL/1cm2 。接著以60℃對此PVA薄膜施予4分鐘乾燥處理而獲得本實施例的偏光元件。
[比較例] (準備PVA薄膜)
準備了與實施例1同樣的原板PVA薄膜。
(製作偏光元件) (1)膨潤步驟
將前述PVA薄膜浸漬於30℃之水浴(膨潤浴)中30秒。
(2)染色步驟
將前述膨潤後的前述PVA薄膜浸漬於含有0.03重量%之碘之30℃之水溶液(染色浴)中27秒。
(3)交聯步驟
將前述染色處理後的前述PVA薄膜浸漬於含有3重量%之硼酸與3重量%之碘化鉀之30℃之水溶液(交聯浴)中8秒。
(4)寬度方向延伸步驟
將前述交聯後的前述PVA薄膜浸漬於含有4重量%之硼酸與5重量%之碘化鉀之60℃之水溶液(延伸浴)中的狀態，使用拉幅延伸機，而對延伸前之原板薄膜之長度朝寬度方向延伸成2.64倍的長度。於前述拉幅延伸時，拉幅鋏(把持機構)所構成之抓住部分之長度設成14mm，寬度為19mm。又，鄰接前述PVA薄膜之長度方向之前述拉幅鋏(把持機構)之間的距離設成10mm。
(5)調整及乾燥步驟
將前述延伸後的PVA薄膜浸漬於含有3重量%之碘化鉀之30℃之水溶液(調整浴)中10秒，接著以60℃對此PVA薄膜施予4分鐘乾燥處理，獲得本比較例的偏光元件。
虛擬實施例1及比較例1之偏光元件之連結其鄰接於前述PVA薄膜之長度方向之拉幅鋏(把持機構)之前述PVA薄膜之寬度方向內側之端的線，而每隔前述薄膜之長度方向5nn，測定距前述虛擬線預定距離(10mm、30mm、50mm及100mm)內側之相位差值(△nd)。於第9圖之曲線圖表示該實施例1的結果，而於第10圖之曲線圖表示比較例1的結果。又，於下述表1表示於前述各預定距離之前述PVA薄膜之長度方之相位差值(△nd)之參差不齊(標準偏差)。而且於第11圖表示實施例1之偏光元件的照片，於第12圖表示比較例1之偏光元件的照片。
[表1] PVA薄膜之長度方之相位差值(△nd)之參差不齊(標準偏差)
從前述表1可得知，與於前述各步驟中使液接觸PVA薄膜整體之比較例1比較，實施例1之PVA薄膜之長度方之相位差值(△nd)之參差不齊(標準偏差)小，而抑制了偏光元件發生延伸不均勻。又，於實施例中，一旦將液之接觸領域限定更內側方向，則更抑制了延伸不均勻。而且，如第11圖及第12圖所示，以目視即可確認比較例1之延伸不均勻，惟，實施例的話無法確認。在視覺上亦可清楚明白實施例1之偏光元件之均一性的提昇。
[產業上的利用性]
如上所述，依據本發明之偏光元件之製造方法，能約同時進行液對親水性聚合物薄膜的接觸與藉著把持機構所進行之親水性聚合物薄膜寬度方向延伸。使用了本發明之偏光元件之偏光板、光學薄膜、複合偏光板及影像顯示裝置的用途，可舉出例如有桌上型個人電腦、筆記型個人電腦、複印機等OA機器、行動電話、時鐘、數位照相機、行動資訊終端機(PDA)、行動遊戲機等行動機器、視訊攝影機、電視、微波爐等家庭用電子機器、倒車攝影機、車用導航系統用之螢幕、汽車音響等車上用機器、商業店鋪用 之資訊用螢幕等展示機器、監視用螢幕等保全機器、看護用螢幕、醫療用螢幕等看護及醫療機器等，其用途不受限定，而能運用於廣泛的領域。
1‧‧‧親水性聚合物薄膜
2‧‧‧把持機構
3‧‧‧噴霧用噴嘴
4‧‧‧噴霧室
11a‧‧‧液
21‧‧‧旋轉軸
22‧‧‧上把持部
23‧‧‧下把持部
40‧‧‧防止液洩漏的空間
41‧‧‧搬入口
42‧‧‧搬出口
43‧‧‧搬出搬入口
44‧‧‧隔板
60、70、81‧‧‧偏光板
61‧‧‧偏光元件
62‧‧‧保護層
71‧‧‧黏著劑層
82‧‧‧反射型偏光元件
83‧‧‧複合偏光板
90‧‧‧滾筒
A、B、C、D、E、F‧‧‧箭頭
S1‧‧‧膨潤步驟
S2‧‧‧染色步驟
S3‧‧‧交聯步驟
S4‧‧‧寬度方向延伸步驟
S5‧‧‧調整步驟
第1圖係表示本發明之延伸步驟之一例的模式圖。
第2圖(A)及第2圖(B)係說明以本發明之把持機構所進行之把持親水性聚合物薄膜。
第3圖係第1圖之一部分放大圖。
第4圖係表示本發明之偏光元件之製造方法中之液之噴霧之一例的模式圖。
第5圖係表示本發明之偏光元件之製造方法中，藉著噴霧實施前述液接觸之步驟為複數時之噴霧之一例的模式圖。
第6圖係表示本發明之偏光板之構造之一例的剖面圖。
第7圖係表示本發明之偏光板之構造之其他例的剖面圖。
第8圖係表示本發明之複合偏光板之製造方法之一例的模式圖。
第9圖係表示本發明之實施例之相位差值(△nd)之測定結果的曲線圖。
第10圖係表示本發明之比較例之相位差值(△nd)之測定結果的曲線圖。
第11圖係表示本發明之實施例之偏光元件的照片。
第12圖係表示本發明之比較例之偏光元件的照片。
1‧‧‧親水性聚合物薄膜
2‧‧‧把持機構
A、B、C‧‧‧箭頭

Claims (16)

  1. 一種偏光元件之製造方法，包含：寬度方向延伸步驟，係藉把持機構把持以連續性供給之親水性聚合物薄膜之寬度方向的兩端，使前述把持機構向前述親水性聚合物薄膜之長度方向行進，且使前述親水性聚合物薄膜接觸一液，並藉把持前述親水性聚合物薄膜之寬度方向之兩端之前述把持機構之至少一者，也向前述親水性聚合物薄膜之寬度方向之外側移動，使前述親水性聚合物薄膜朝寬度方向延伸；及染色步驟，係藉二色性物質將前述親水性聚合物薄膜予以染色，又，於前述寬度方向延伸步驟中，前述液的接觸係以噴霧及塗布前述液之至少一種來實施，且於前述染色步驟及與前述染色步驟不同的步驟之至少一步驟中實施前述寬度方向延伸步驟，並且，於前述寬度方向延伸步驟中，就前述親水性聚合物薄膜之長度方向上相互鄰接之前述把持機構，虛擬連結其等位於前述薄膜之寬度方向之內側端的線，並使前述液接觸前述薄膜之寬度方向上較前述虛擬線更內側30mm之第2虛擬線之更內側領域，且使前述液不接觸前述虛擬線外側的領域。
  2. 如申請專利範圍第1項之偏光元件之製造方法，其中前述其他步驟包含有使前述親水性聚合物薄膜膨潤的膨潤步驟及將前述親水性聚合物薄膜交聯的交聯步驟之至少一 步驟。
  3. 如申請專利範圍第1項之偏光元件之製造方法，係使各步驟之處理液接觸前述親水性聚合物薄膜實施前述染色步驟及前述其他步驟，並且以在氣相中對前述親水性聚合物薄膜之至少一面噴霧前述液的方式實施前述寬度方向延伸步驟、前述染色步驟及前述其他步驟之至少一步驟之前述液的接觸。
  4. 如申請專利範圍第3項之偏光元件之製造方法，係一面將前述親水性聚合物薄膜朝長度方向搬送，一面實施以噴霧實施前述液的接觸之步驟，且在藉防止洩漏機構防止前述噴霧後之液洩漏至外部環境的空間內實施前述噴霧。
  5. 如申請專利範圍第4項之偏光元件之製造方法，係將防止前述液之洩漏之空間設成相對外部為負壓。
  6. 如申請專利範圍第1項之偏光元件之製造方法，其中前述親水性聚合物薄膜為聚乙烯醇系薄膜，前述二色性物質為碘。
  7. 一種偏光元件，係依據申請專利範圍第1項之偏光元件之製造方法所製成者。
  8. 一種偏光板，係於偏光元件之至少一表面積層有保護層者，且前述偏光元件係申請專利範圍第7項之偏光元件。
  9. 一種光學薄膜，係於偏光元件之至少一表面積層有相位差板者，且前述偏光元件係申請專利範圍第7項之偏光元件。
  10. 一種光學薄膜，係於偏光板之至少一表面積層有相位差板者，且前述偏光板係申請專利範圍第8項之偏光板。
  11. 一種複合偏光板之製造方法，係包含有偏光板及反射型偏光元件之複合偏光板之製造方法，且包含以下步驟：準備一偏光板之步驟，該偏光板包含有申請專利範圍第7項之偏光元件，且為長條薄膜狀並於薄膜寬度方向具有吸收軸；準備一反射型偏光元件之步驟，該反射型偏光元件係長條薄膜狀且於薄膜寬度方向具有反射軸；及進行一貼著步驟，係分別將前述偏光板及前述反射型偏光元件一面朝薄膜長度方向搬送，一面進行貼著。
  12. 一種複合偏光板，係依據申請專利範圍第11項之複合偏光板之製造方法所製成者。
  13. 一種影像顯示裝置，係包含有偏光元件者，且前述偏光元件係申請專利範圍第7項之偏光元件。
  14. 一種影像顯示裝置，係包含有偏光板者，且前述偏光板係申請專利範圍第8項之偏光板。
  15. 一種影像顯示裝置，係包含有光學薄膜者，且前述光學薄膜係申請專利範圍第9或10項之光學薄膜。
  16. 一種影像顯示裝置，係包含有複合偏光板者，且前述複合偏光板係申請專利範圍第12項之複合偏光板。
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