TWI657275B - 偏光性積層膜及偏光板的製造方法、偏光板以及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種偏光性積層膜的製造方法，其包含下述步驟：在基材膜面形成聚乙烯醇系樹脂層而得到積層膜的步驟；將積層膜延伸而得到延伸膜的步驟；以及使用二色性色素將延伸膜的聚乙烯醇系樹脂層染色而製成偏光片層，以獲得偏光性積層膜的步驟；其中，要形成聚乙烯醇系樹脂層的基材膜面之算術平均粗度Ra0為130nm以下。
並且，本發明提供一種偏光板的製造方法，其依序包含下述步驟：在所得的偏光性積層膜之偏光片層的與基材膜為相反側之面上貼合第1保護膜的步驟；以及將基材膜剝離去除的步驟。

Description

偏光性積層膜及偏光板的製造方法、偏光板以及顯示裝置
本發明是有關偏光性積層膜的製造方法及偏光板的製造方法。並且，本發明是有關藉由該製造方法而得到的偏光板及具備該偏光板之顯示裝置。
偏光板係被廣泛地用於液晶顯示裝置等顯示裝置，尤其近年來被廣泛地用於平面電視或各種行動裝置。就偏光板而言，通常是在偏光片(polarizer)的單面或兩面上貼合由熱可塑性樹脂所形成的保護膜之構成者。
隨著平面電視或行動裝置的普及，對於偏光板的薄型化要求也日益提高。製造具有薄膜的偏光片之偏光板的方法，已知有如本案說明書中稱為「塗布法」的利用基材膜之方法〔例如，日本特開2011-128486號公報(專利文獻1)及日本特開2013-186389號公報(專利文獻2)〕。
塗布法通常包含下述步驟：藉由塗布而在基材膜上形成樹脂層的步驟；經延伸、染色而將此樹脂層製成偏光片層(polarizer layer)，獲得偏光性積層膜的步驟；在偏光性積層膜的偏光片層上貼合保護膜的步驟；在 貼合保護膜後將基材膜剝離去除的步驟。若藉由此方法，由於可容易地實現偏光片層、甚至偏光板的薄膜化，同時，薄膜的偏光片層及作為其前驅物的樹脂層總是受到基材膜或保護膜的支撐而不會以單體之形式來使用，故步驟中的膜之處理性亦優良。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-128486號公報
[專利文獻2]日本特開2013-186389號公報
對於偏光板，為了要保證其對於在安裝於顯示裝置等時可能曝露之急劇溫度差的安定性，而要求其對於冷熱衝撃試驗(heat shock test)的耐久性。冷熱衝撃試驗係在低溫環境下(例如40至-30℃左右)曝露一定時間之後，瞬間於高溫環境下(例如70至85℃程度)曝露一定時間，如此重複交互進行操作之試驗。上述一定時間通常是30至60分鐘，將「低溫→高溫→」設為一個週期時，通常是重複進行50至400個週期。
然而，按照本發明者的探討可知，在針對偏光片層上具有保護膜的偏光板實施冷熱衝撃試驗時，尤其在該偏光板是如前述塗布法般利用基材膜而製造者時，會無法耐受溫度變化而致的伸縮，以致容易發生偏光片層 會破裂的不良情況(以下，此不良情況亦稱為「開裂」。)。此開裂的問題，在為了達成偏光板薄型化的要求而將偏光片層予以薄膜化時，或是在同樣為了達成偏光板薄型化之要求而將貼合在偏光片的單面或兩面上的保護膜(尤其是如熱可塑性樹脂膜等剛性較低之膜)予以薄膜化，結果由保護膜所致之偏光片層補強效果變弱時，為特別明顯。
本發明的目的是提供一種製造偏光性積層膜的方法，其係如同前述的塗布法般，在基材膜上形成偏光片層而製成偏光性積層膜，並且在使用該偏光性積層膜製造偏光板之方法中可提供不易在冷熱衝撃試驗中發生開裂的偏光板。
本發明的另一目的是提供一種製造偏光板的方法，該偏光板在冷熱衝撃試驗中不易發生開裂。更另一目的是提供一種偏光板及使用該偏光板之顯示裝置，該偏光板在冷熱衝撃試驗中不易發生開裂，對於急劇溫度差的耐久性高。
本發明係基於本發明人的如下述般的探討成果。亦即，本發明人發現，於藉由在基材膜上形成偏光片層而製成偏光性積層膜並在該偏光片層上貼合保護膜後將基材膜剝離去除的方法所製造之偏光板中，偏光片層上所發生的開裂，主要是起因於因基材膜的剝離去除而露出的偏光片層側之表面所具有的微小凹凸，並且，該凹凸係受到基材膜中的偏光片層側之表面狀態所影響而生成。
換言之，在利用上述基材膜之製造方法中，因基材膜的剝離去除而露出的偏光片層側之表面形狀，係無法避免受到基材膜的偏光片層側表面形狀所影響，而在成為反映該基材膜的表面形狀者時，會反映基材膜的表面形狀而使因基材膜的剝離去除而露出的偏光片層側之表面平滑性受損，若使其算術平均粗度Ra1超過特定值，或算術平均粗度Ra1與貼合保護膜之側的偏光片層面之算術平均粗度Ra2之差超過特定值時，則在冷熱衝撃試驗中容易產生起因於該表面凹凸的開裂。
本發明係基於以上的知識而完成之發明，係提供下述偏光性積層膜之製造方法、偏光板之製造方法、偏光板及顯示裝置。
[1]一種偏光性積層膜的製造方法，其包含下述步驟：在基材膜面形成聚乙烯醇系樹脂層而獲得積層膜的步驟；將前述積層膜延伸而獲得延伸膜的步驟；以及使用二色性色素將前述延伸膜的聚乙烯醇系樹脂層染色而製成偏光片層，以獲得偏光性積層膜的步驟；其中，要形成前述聚乙烯醇系樹脂層的基材膜面之算術平均粗度Ra0為130nm以下。
[2]如[1]所述之偏光性積層膜的製造方法，其中，前述聚乙烯醇系樹脂層係藉由塗布含有聚乙烯醇系樹脂的塗布液而形成者。
[3]一種偏光板的製造方法，其依序包含下述步驟：如[1]或[2]所述之偏光性積層膜的製造步驟；在前述偏光片層的與前述基材膜為相反側之面貼合第1保護膜的步驟；以及將前述基材膜剝離去除的步驟。
[4]如[3]所述之偏光板的製造方法，其中，在將前述基材膜剝離去除而得的偏光板中，因基材膜的剝離去除而顯現之面的算術平均粗度Ra1為55nm以下。
[5]如[3]或[4]所述之偏光板的製造方法，其中，在將前述基材膜剝離去除而得的偏光板中，因基材膜的剝離去除而顯現之面的算術平均粗度Ra1、及構成前述偏光性積層膜的偏光片層的與前述基材膜為相反側之面的算術平均粗度Ra2之差，係絶對值為15nm以下。
[6]如[3]至[5]中任一項所述之偏光板的製造方法，其中，構成前述偏光性積層膜的偏光片層之厚度為10μm以下。
[7]如[3]至[6]中任一項所述之偏光板的製造方法，其中，前述第1保護膜為熱可塑性樹脂膜。
[8]如[3]至[7]中任一項所述之偏光板的製造方法，其再包含下述步驟：在將前述基材膜剝離去除而得的偏光板中，於因基材膜的剝離去除而顯現之面貼合由熱可塑性樹脂所構成之第2保護膜的步驟。
[9]一種偏光板，其係藉由[3]至[8]中任一 項所述之偏光板的製造方法所獲得者。
[10]如[9]所述之偏光板，其具有：積層於至少一面上的黏著劑層。
[11]一種顯示裝置，其具有：[9]或[10]所述之偏光板。
若藉由本發明，由於是依據預定的方法製造偏光性積層膜，並使用該偏光性積層膜而製造偏光板，故可提供在冷熱衝撃試驗中不容易發生開裂且對於急劇溫度差之耐久性高的偏光板及顯示裝置。
1‧‧‧單面附有保護膜的偏光板
2‧‧‧兩面附有保護膜的偏光板
5‧‧‧偏光片層
6‧‧‧聚乙烯醇系樹脂層
6’‧‧‧經延伸的聚乙烯醇系樹脂層
10‧‧‧第1保護膜
15‧‧‧第1接著劑層
20‧‧‧第2保護膜
25‧‧‧第2接著劑層
30‧‧‧基材膜
30’‧‧‧經延伸的基材膜
100‧‧‧積層膜
200‧‧‧延伸膜
300‧‧‧偏光性積層膜
400‧‧‧附有保護膜的偏光性積層膜
第1圖係表示本發明的偏光性積層膜之製造方法及偏光板的製造方法之流程圖。
第2圖係表示以樹脂層形成步驟獲得的積層膜之層構成的一例之剖面示意圖。
第3圖係表示以延伸步驟獲得的延伸膜之層構成的一例之剖面示意圖。
第4圖係表示以染色步驟獲得的偏光性積層膜之層構成的一例之剖面示意圖。
第5圖係表示以第1保護膜貼合步驟獲得的附有保護膜的偏光性積層膜之層構成的一例之剖面示意圖。
第6圖係表示以剝離步驟獲得的單面附有保護膜的偏光板之層構成的一例之剖面示意圖。
第7圖係表示以第2保護膜貼合步驟獲得的兩面附有保護膜的偏光板之層構成的一例之剖面示意圖。
<偏光性積層膜的製造方法>
參照第1圖，屬於偏光板的製造中間體之偏光性積層膜是以包含下述步驟的方法所製造：在基材膜的至少一面上形成聚乙烯醇系樹脂層而得到積層膜的樹脂層形成步驟S10；將積層膜延伸而得到延伸膜的延伸步驟S20；使用二色性色素將延伸膜的聚乙烯醇系樹脂層染色而形成偏光片層，以得到偏光性積層膜的染色步驟S30。
又，本發明中的偏光性積層膜，係指具備基材膜、與在其至少一面上積層的偏光片層者，且未貼合保護膜者。關於以第1保護膜貼合工程S40將第1保護膜貼合在偏光片層而成的偏光性積層膜，在下述中，為了使其與偏光性積層膜有所區別，故亦稱為「附有保護膜之偏光性積層膜」。
(1)樹脂層形成步驟S10
參照第2圖，本步驟是在基材膜30的至少一面上形成聚乙烯醇系樹脂層6而獲得積層膜100的步驟。此聚乙烯醇系樹脂層6，係經過延伸步驟S20及染色步驟S30而形成偏光片層5之層。聚乙烯醇系樹脂層6，可藉由將含有聚乙烯醇系樹脂的塗布液塗布在基材膜30的單面或兩面上並使塗布層乾燥而形成。
基材膜30可由熱可塑性樹脂所構成，其中，以由透明性、機械強度、熱安定性、延伸性等優異的熱可塑性樹脂所構成為佳。此種熱可塑性樹脂之具體例，可包含：例如，如鏈狀聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯(norbornene)系樹脂等)等聚烯烴系樹脂；聚酯系樹脂；(甲基)丙烯酸系樹脂；如纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯等纖維素酯系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；聚乙烯醇系樹脂；聚乙酸乙烯酯系樹脂；聚芳酯(polyarylate)系樹脂；聚苯乙烯系樹脂；聚醚碸系樹脂；聚碸系樹脂；聚醯胺系樹脂；聚醯亞胺系樹脂；及此等之混合物、共聚合物。
基材膜30，可以是由1種或2種以上的熱可塑性樹脂所構成之一層樹脂層所形成的單層結構，也可以是由1種或2種以上的熱可塑性樹脂所構成之樹脂層以多層積層而成之多層結構。在以後述延伸步驟S20延伸積層膜100時，基材膜30係以由在適合延伸聚乙烯醇系樹脂層6之延伸溫度下為可延伸之樹脂所構成為佳。
基材膜30可含有添加劑。添加劑可列舉例如紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、可塑劑、離型劑、防著色劑、難燃劑、核劑、抗靜電劑、顏料及著色劑等。基材膜30中的熱可塑性樹脂之含量係以50至100重量%為佳，並以50至99重量%更佳，而以60至98重量%又更佳，而以70至97重量%尤佳。
基材膜30的厚度，就強度或處理性等作業性而言，通常係1至500μm，並以1至300μm為佳，而 以5至200μm更佳，而以5至150μm又更佳。
本發明中，在基材膜30的形成聚乙烯醇系樹脂層6之面(可為基材膜30的單面或兩面)的算術平均粗度Ra0，係設為130nm以下。藉由將算術平均粗度Ra0調整至此範圍中，可使由使用偏光性積層膜的後述製造方法而得的偏光板之偏光片層側的面變平滑，故可有效地抑制起因於上述凹凸之偏光片層5的開裂。就可更有效地抑制開裂之觀點而言，算術平均粗度Ra0是以120nm以下為佳，並以100nm以下更佳，而以80nm以下又更佳。
算術平均粗度Ra0(對於後述的Ra1、Ra2亦同樣)係以JIS B 0601-2001所規定的表面粗度為定義指標。據此，即可將算術平均粗度大者視為表面凹凸多及/或大者。算術平均粗度通常是由求得各點的平均高度之高低差而計算，故是以長度(主要是nm)為單位之統計值。算術平均粗度，係例如可使用Sensofar Japan公司所販售的PL μ 2300等共軛焦顯微鏡獲得表面圖像之後，利用其附屬的軟體進行統計處理而簡易地獲得。
將基材膜30的算術平均粗度Ra0調整至130nm以下的方法之具體例係如下述，但並不侷限於此等例。
〔A〕在藉由擠壓成形而形成基材膜30時，將擠壓時的樹脂溶融溫度、與溶融膜的冷卻所使用的冷卻輥之溫度的差予以擴大。藉由擴大該溫度差，而使膜冷卻時的溫度變化量變大，急速冷卻係有利於減少算術平均粗 度。以不會造成樹脂劣化或過度黏度降低等障礙之程度來將樹脂熔融溫度設定成較高，並盡量冷卻冷卻輥，即可擴大溫度差。
尤其在使用結晶性的熱可塑性樹脂時，由於會在冷卻過程中引起結晶化，故若藉由急速冷卻而抑制結晶成長則有利於減少算術平均粗度。雖然可因使用的熱可塑性樹脂之種類而異，但通常上述溫度差是以100℃以上為佳，並以240℃以上更佳，而以超過240℃又更佳。即便在使用非結晶性的熱可塑性樹脂時，樹脂的冷卻過程也會對基材膜30的表面凹凸造成大幅影響，故上述溫度差宜為儘可能大者。
〔B〕減少造核劑或其他添加劑的添加量。在使用結晶性的熱可塑性樹脂時，已廣知在大多的情形下是添加被稱為造核劑的物質，其是用以控制結晶成長之結晶核。此造核劑係由於會賦予基材膜30剛性，而適用於提升處理性或耐熱性，但若過量添加時，則會使擠壓時生成的結晶量變得非常多，結果容易在基材膜30上造成表面凹凸。所以，造核劑的添加量是以2重量%以下(熱可塑性樹脂為100%時)為佳。由於如抗氧化劑、紫外線吸收劑、潤滑材、消光劑等其他添加劑也可能會影響表面凹凸，故其添加量是以20重量%以下為佳。
〔C〕調整冷卻輥的表面粗度等。在藉由消光處理等而提高冷卻輥的表面粗度時，在與其接觸的基材膜面上容易產生凹凸。所以，在利用表面粗度低的冷卻輥、 或利用表面粗度高的冷卻輥時，較佳係將與冷卻輥接觸側為相反側之基材膜面作為聚乙烯醇系樹脂層6之形成面。在基材膜30的兩面上形成聚乙烯醇系樹脂層6時，係以利用表面粗度低的冷卻輥為佳。與冷卻輥接觸側為相反側之基材膜面的算術平均粗度，係例如可藉由將從擠壓模具擠出的熔融樹脂在直到與冷卻輥接觸為止之間的風量或風速等予以調整而減少之。
〔D〕在藉由鑄造法形成基材膜30時，調整鑄造用的支撐體之表面粗度等。可利用不銹鋼帶或鏡面輥作為支撐體，其表面的平滑性越高越有利於減少算術平均粗度。與支撐體接觸側為相反側之基材膜面的算術平均粗度，係大幅依賴於鑄造後的乾燥條件，例如可藉由溶劑的選擇或乾燥設備的最適化等而調整溶劑的蒸發速度以使其減少。
其次，說明塗布在基材膜30上的塗布液。塗布液，較佳係使聚乙烯醇系樹脂的粉末溶解於良溶媒(例如水)中而得的聚乙烯醇系樹脂溶液。聚乙烯醇系樹脂可列舉例如聚乙烯醇樹脂及其衍生物。聚乙烯醇樹脂的衍生物可列舉：例如聚乙烯縮甲醛(polyvinyl formal)、聚乙烯縮乙醛(polyvinyl acetal)等，此外，例如使聚乙烯醇樹脂經如乙烯、丙烯等烯烴類所改質者；經如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸類所改質者；經不飽和羧酸的烷基酯所改質者；經(甲基)丙烯醯胺所改質者等。改質之比例係以未達30莫耳%為佳，並以未達10莫耳%更佳。當進行 超過30莫耳%的改質時，會變得不易吸附二色性色素，而可能發生使偏光性能降低之不良情況。在上述聚乙烯醇系樹脂之中，以使用聚乙烯醇樹脂為佳。
又，本說明書中的「(甲基)丙烯酸」係指選自丙烯酸及甲基丙烯酸的至少一方之意。「(甲基)丙烯醯基」等亦是相同。
聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度係以100至10,000的範圍為佳，並以1,000至10,000的範圍更佳，而以1,500至8,000的範圍又更佳，而以2,000至5,000最佳。平均聚合度係可依照JIS K6726-1994「聚乙烯醇試驗方法」所規定的方法求得。如平均聚合度未達100時，將難以獲得良好的偏光性能，如超過10,000時，將使對溶劑的溶解性悪化，以致難以形成聚乙烯醇系樹脂層6。
聚乙烯醇系樹脂係以聚乙酸乙烯酯系樹脂的皂化物為佳。皂化度的範圍是80莫耳%以上，並以90莫耳%以上為佳，而以94莫耳%以上尤佳。如皂化度過低時，則可能使偏光性積層膜或甚至在製成偏光板時的耐水性或耐濕熱性變得不足。此外，雖然也可為完全皂化品(皂化度為100莫耳%者)，但如皂化度過高時，將使染色速度變慢，若欲賦予充分偏光性能而需使製造時間變長，或依情形而不能獲得具有充分偏光性能的偏光片層。因此，其皂化度是以99.5莫耳%以下為佳，並以99.0莫耳%以下更佳。
皂化度，係以單位比(莫耳%)表示因皂化處 理而使聚乙烯醇系樹脂之原料的聚乙酸乙烯酯系樹脂中含有的乙酸基(乙醯氧基：-OCOCH3)變化成羥基的比例，可以下述式定義：皂化度(莫耳%)=〔(羥基數)÷(羥基數+乙酸基數)〕×100
皂化度係可依照JIS K6726(1994)求得。皂化度越高，係表示羥基的比例越高，從而表示阻礙結晶化的乙酸基之比例越低。
就聚乙酸乙烯酯系樹脂而言，除了可例示如屬於乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯以外，也可例示如乙酸乙烯酯與可與其共聚合的其他單體之共聚合物等。可與乙酸乙烯酯共聚合的其他單體，可列舉：例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之(甲基)丙烯醯胺類等。
塗布液也可視需要而含有可塑劑、界面活性劑等添加劑。可塑劑可使用多元醇或其縮合物等，可例示如甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。添加劑的調配量係以聚乙烯醇系樹脂的20重量%以下為適宜。
將上述塗布液塗布在基材膜30的方法，可適宜地選自下述方法：線棒塗布法；如反式塗布法、凹板塗布法等輥塗法；模具塗布法；逗點塗布法(comma coat)；模唇塗布法；旋轉塗布法；網版塗布法；噴泉塗布法；浸塗法；噴塗法等方法。
塗布層(乾燥前的聚乙烯醇系樹脂層)的乾燥溫度及乾燥時間，係配合塗布液中含有的溶劑種類而設定。乾燥溫度係例如50至200℃，並以60至150℃為佳。如溶劑含有水時，乾燥溫度是以80℃以上為佳。
聚乙烯醇系樹脂層6，可僅在基材膜30的一面上形成，也可在兩面上形成。在兩面上形成時，由於可自1片偏光性積層膜300獲得2片偏光板，故也有利於偏光板的生產效率。
積層膜100中的聚乙烯醇系樹脂層6之厚度，係以3至30μm為佳，並以5至20μm更佳。只要是具有此範圍內的厚度之聚乙烯醇系樹脂層6，即可經後述的延伸步驟S20及染色步驟S30，而獲得二色性色素的染色性良好且偏光性能優異並且十分薄(例如厚度10μm以下)的偏光片層5。如聚乙烯醇系樹脂層6的厚度未達3μm時，在延伸後將變得過薄而有使染色性惡化之傾向。
在塗布塗布液之前，為了提升基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6之間的密著性，也可至少在形成聚乙烯醇系樹脂層6之側的基材膜30的表面上施予電暈處理、電漿處理、火焰處理等。
此外，在塗布塗布液之前，為了提升基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6之間的密著性，也可在基材膜30上隔著底質層(primer layer)而形成聚乙烯醇系樹脂層6。
底質層，係可藉由將底質層形成用塗布液塗布在基材膜30的表面後使其乾燥而形成。底質層形成用 塗布液，係含有對基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6兩者發揮某種程度的強密著力之成分。底質層形成用塗布液係通常含有賦予此種密著力的樹脂成分與溶劑。樹脂成分係以使用透明性、熱安定性、延伸性等優異的熱可塑性樹脂為佳，可列舉例如(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等。其中，以賦予良好的密著力之聚乙烯醇系樹脂為適用。更佳的是聚乙烯醇樹脂。溶媒，通常係使用可溶解上述樹脂成分的一般有機溶劑或水性溶劑，並以由水為溶劑的塗布液形成底質層為佳。
為了提高底質層的強度時，也可在底質層形成用塗布液中添加交聯劑。交聯劑，係可配合使用的熱可塑性樹脂之種類而適宜地從有機系、無機系等已知者中選出之適切者。交聯劑之例可列舉：例如環氧系、異氰酸酯系、二醛系、金屬系(例如金屬鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物、有機金屬化合物)、高分子系的交聯劑。使用聚乙烯醇系樹脂作為形成底質層的樹脂成分時，可適用聚醯胺環氧樹脂、羥甲基化三聚氰胺樹脂、二醛系交聯劑、金屬螯合物化合物系交聯劑等。
底質層的厚度係以0.05至1μm左右為佳，並以0.1至0.4μm更佳。比0.05μm更薄時，將使基材膜30與聚乙烯醇系樹脂層6之間的密著力提升效果變小，如較1μm更厚時，則不利於偏光板的薄膜化。
將底質層形成用塗布液塗布在基材膜30上的方法，係可與聚乙烯醇系樹脂層形成用的塗布液同樣。 底質層，係塗布在塗布前述聚乙烯醇系樹脂層形成用塗布液的面上。由底質層形成用塗布液所構成的塗布層之乾燥溫度，係例如50至200℃，並以60至150℃為佳。如溶劑含有水時，乾燥溫度是以80℃以上為佳。
(2)延伸步驟S20
參照第3圖，本步驟係將由基材膜30及聚乙烯醇系樹脂層6所構成的積層膜100進行延伸，而獲得由已延伸的基材膜30’及聚乙烯醇系樹脂層6’所構成的延伸膜200之步驟。延伸處理通常是一軸延伸。
積層膜100的延伸倍率，可配合所要求的偏光特性而適宜選擇，以相對於積層膜100的原長而為超過5倍、且17倍以下為佳，而以超過5倍、且8倍以下更佳。延伸倍率為5倍以下時，由於不能使聚乙烯醇系樹脂層6’充分配向，以致偏光片層5的偏光度不能充分變高。另一方面，如延伸倍率超過17倍時，延伸時容易造成膜之斷裂，使延伸膜200的厚度變得所需程度以上的薄，而有使後步驟中的加工性及處理性變低之虞。
延伸處理，並不侷限於一階段的延伸，也可以多階段進行延伸。此時，多階段的延伸處理可全程皆在染色步驟S30之前連續進行，也可將第二階段之後的延伸處理與染色步驟S30中之染色處理及/或交聯處理同時進行。如此的以多階段進行延伸處理時，係以使延伸處理的全段合計超過5倍的延伸倍率之方式進行延伸處理為佳。
延伸處理，除了可為朝膜之長度方向(膜搬送方向)延伸的縱延伸之外，也可為朝膜之寬度方向延伸的橫延伸或斜延伸等。縱延伸方式可列舉例如利用輥(roll)而延伸的輥間延伸、壓縮延伸、利用夾頭(chuck，亦即夾子(clip))的延伸等，橫延伸方式可舉出拉幅機法等。延伸處理雖然可採用濕潤式延伸方法、乾式延伸方法的任一種方法，但從可廣範圍選擇延伸溫度之觀點而言，以利用乾式延伸方法為佳。
延伸溫度，係設定為使聚乙烯醇系樹脂層6及基材膜30整體以可延伸之程度顯示流動性的溫度以上，並以基材膜30的相轉移溫度(熔點或玻璃轉移溫度)之-30℃至+30℃的範圍為佳，而以-30℃至+5℃的範圍更佳，而以-25℃至+0℃的範圍又更佳。如基材膜30是由數層樹脂層所構成時，上述相轉移溫度是表示該數層樹脂層所示的相轉移溫度中的最高相轉移溫度。
當使延伸溫度低於相轉移溫度的-30℃時，將難以達成超過5倍的高倍率延伸，或有使基材膜30的流動性過低而使延伸處理變得困難之傾向。當延伸溫度超過相轉移溫度的+30℃時，將使基材膜30的流動性過大而有使延伸處理變得困難之傾向。為了更容易達成超過5倍的高延伸倍率，而使延伸溫度為上述範圍內，並以120℃以上為佳。
延伸處理中的積層膜100之加熱方法，有例如：區域加熱法(例如，在如吹進熱風調整成預定溫度的加 熱爐般之延伸區內之加熱方法。)；在利用輥而延伸時，將輥本身加熱的方法；加熱器加熱法(將紅外線加熱器、鹵素加熱器、平板加熱器等設置在積層膜100的上下以輻射熱加熱的方法)等。在輥間延伸方式中，從延伸溫度的均勻性之觀點而言，係以區域加熱法為佳。
在延伸步驟S20之前，也可設置預熱積層膜100的預熱處理步驟。預熱方法，可利用與延伸處理中的加熱方法相同的方法。預熱溫度，係以延伸溫度的-50℃至±0℃的範圍為佳，並以延伸溫度的-40℃至-10℃的範圍更佳。
此外，在延伸步驟S20中的延伸處理之後，也可設置熱固定處理步驟。熱固定處理，係一邊在以夾子把持住延伸膜200的端部之狀態下維持緊張狀態，一邊在結晶化溫度以上進行熱處理。藉由此熱固定處理而促進聚乙烯醇系樹脂層6’的結晶化。熱固定處理的溫度，係以延伸溫度的-0℃至-80℃的範圍為佳，並以延伸溫度的-0℃至-50℃的範圍更佳。
(3)染色步驟S30
參照第4圖，本步驟係使用二色性色素將延伸膜200的聚乙烯醇系樹脂層6’染色並使其吸附配向，而製成偏光片層5的步驟。經過本步驟，得到在基材膜30’的單面或兩面上積層偏光片層5的偏光性積層膜300。二色性色素在具體上可使用碘或二色性有機染料。
染色步驟，可藉由將延伸膜200整體浸泡在 含有二色性色素的溶液(染色溶液)中進行。染色溶液係可使用將上述二色性色素溶解在溶劑中的溶液。染色溶液的溶劑通常可使用水，但也可再添加與水有相溶性的有機溶劑。染色溶液中的二色性色素之濃度，係以0.01至10重量%為佳，並以0.02至7重量%更佳，而以0.025至5重量%又更佳。
使用碘作為二色性色素時，為了更能提高染色效率，故以在含有碘的染色溶液中再添加碘化物為佳。碘化物可列舉例如碘化鉀、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。染色溶液中的碘化物之濃度，係以0.01至20重量%為佳。碘化物之中，以添加碘化鉀為佳。添加碘化鉀時，碘與碘化物的比例以重量比是以1：5至1：100的範圍為佳，並以1：6至1：80的範圍更佳，而以1：7至1：70的範圍又更佳。染色溶液的溫度，係以10至60℃的範圍為佳，而以20至40℃的範圍更佳。
又，雖然可在延伸步驟S20之前進行染色步驟S30，或同時進行此等步驟，但為了使吸附在聚乙烯醇系樹脂層的二色性色素可良好地配向，故是以對於積層膜10施予至少某程度的延伸處理之後再實施染色步驟S30為佳。亦即，除了可將以延伸步驟S20施予延伸處理至目標倍率而得的延伸膜200供於染色步驟S30之外，也可將以延伸步驟S20進行低於目標倍率的延伸處理之後，在染色步驟S30中施予延伸處理直到總延伸倍率成為目標的倍率 為止。後者的實施態様，可舉出：1)在延伸步驟S20中進行低於目標倍率的延伸處理之後，在染色步驟S30的染色處理中以使總延伸倍率成為目標倍率之方式進行延伸處理之態樣；或是如後所述，在染色處理之後進行交聯處理時，2)在延伸步驟S20中進行低於目標倍率的延伸處理之後，於染色工程S30的染色處理中，進行總延伸倍率未達目標倍率之程度的延伸處理，然後，在交聯處理中進行最終使總延伸倍率成為目標倍率的延伸處理之態樣等。
染色步驟S30中，可包含繼染色處理之後而實施的交聯處理步驟。交聯處理，係可藉由將已染色的膜浸泡在含有交聯劑的溶液(交聯溶液)中進行。交聯劑可使用以往即知的物質，可列舉例如如硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等。交聯劑可僅單獨使用1種，也可將2種以上組合使用。
交聯溶液，具體上可為交聯劑溶解在溶劑中的溶液。溶劑係例如可使用水，但也可再含有與水有相溶性的有機溶劑。交聯溶液中的交聯劑之濃度，係以1至20重量%的範圍為佳，並以6至15重量%的範圍更佳。
交聯溶液可含有碘化物。藉由碘化物的添加，可使偏光片層5的面內之偏光性能更為均勻。碘化物可列舉例如碘化鉀、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。交聯溶液中的碘化物之濃度，係以0.05至15重量%為佳，並以0.5至8重量%更佳。交聯溶液的溫度，係以10至90℃ 的範圍為佳。
交聯處理也可藉由將交聯劑調配在染色溶液中而與染色處理同時進行。此外，也可在交聯處理中進行延伸處理。交聯處理中實施延伸處理的具體態樣係如前述。此外，也可使用2種以上不同組成的交聯溶液，進行2次以上在交聯溶液中浸泡的處理。
染色步驟S30之後，係以在後述第1保護膜貼合步驟S40之前進行洗淨步驟及乾燥步驟為佳。洗淨步驟通常是包含水洗淨步驟。水洗淨處理係可藉由將染色處理後或交聯處理後的膜浸泡在如離子交換水、蒸餾水等純水中進行。水洗淨溫度，通常是3至50℃，並以4至20℃的範圍為佳。洗淨步驟，也可為水洗淨步驟與以碘化物溶液洗淨之步驟的組合。
在洗淨步驟後進行的乾燥步驟，可採用自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等任何適切的方法。例如為加熱乾燥時，乾燥溫度通常是20至95℃。
具有偏光性積層膜300的偏光片層5之厚度係例如30μm以下，並可為20μm以下，但就偏光板薄型化之觀點而言，係以10μm以下為佳，而以8μm以下更佳。偏光片層5的厚度通常是2μm以上。
偏光性積層膜300所具有的偏光片層5的與基材膜30’相反側之面的算術平均粗度Ra2，在將含有聚乙烯醇系樹脂的塗布液塗布在基材膜30上並經延伸、染色步驟而形成偏光片層5時，通常是55nm以下，而更典型的 是40nm左右以下。
<偏光板的製造方法>
參照第1圖，本發明的偏光板之製造方法，係依序包含下述步驟：在藉由上述方法所製造的偏光性積層膜之偏光片層的與基材膜相反側之面上貼合第1保護膜的第1保護膜黏合步驟S40；將基材膜剝離去除的剝離步驟S50。
經過第1保護膜貼合步驟S40及剝離步驟S50，而得到在偏光片層的一面上貼合第1保護膜的單面附有保護膜之偏光板。此外，如第1圖所示，在剝離步驟S50之後，也可設置在單面附有保護膜的偏光板之因基材膜的剝離去除而顯現之面(以下，此面亦稱為「剝離面」)上貼合第2保護膜的第2保護膜貼合步驟S60，而獲得兩面附有保護膜的偏光板。
若藉由以上的製造方法，利用由在基材膜30的算術平均粗度Ra0為130nm以下的面上形成偏光片層而成之偏光性積層膜來製造偏光板(單面或兩面附有保護膜的偏光板)，則可獲得在冷熱衝撃試驗中不易發生開裂，且對於急劇溫度差的耐久性高之偏光板。
此處，更詳細說明偏光片層的開裂及本發明的抑制開裂之効果。在冷熱衝撃試驗中重複冷熱時，會使由塑膠聚合物所構成之偏光板的各層因熱膨張而重複伸縮。並且，由於在保護膜等具有成形時的歪斜時、或在構 成其的聚合物進行配向時，也會加入緩和行為，故膜的尺寸本身在經每次週期後會逐步改變(通常是收縮)。此外，偏光片層中，除了因熱膨脹而導致的伸縮以外，因緩和配向而導致的收縮或因硼酸而導致的交聯收縮等力量亦會有所運作，使其本身強烈收縮。
冷熱衝撃試驗中的偏光板，係由於偏光片層的即將收縮的收縮力、與配置在其周圍的各層之複雜動作不一致所導致之歪斜，而使每次重複週期時會產生非常高的內應力。偏光片層的開裂，係因該內應力而沿著高度配向的聚乙烯醇系樹脂之配向方向使偏光片層碎裂的不良情況。
在此等開裂的因素中，除了偏光片層本身具有的收縮應力之外，雖然也可列舉出與如保護膜及試驗時貼合有偏光板的玻璃基板(假設為實用時的液晶單元(liquid crystal cell)等顯示單元等者)等周圍構件之間之歪斜(亦即，此等周圍構件的性質)，但本發明人發現，實際上發生開裂的大多情形，係必須是由此等因素而產生的內應力特異地集中而使成為開裂起點的缺陷部位存在於偏光板中，並且偏光板的剝離面之表面凹凸可形成上述缺陷部位。存在此種缺陷部位時，即使內應力較低，也可能發生開裂。
雖然並非要限制本發明的範圍，但偏光板的剝離面之表面凹凸是作為起點而產生開裂的機制，推測係如下所述。當在剝離面上存在比偏光片層的厚度還十分 小的凹凸時，若利用接著劑在其面上貼合保護膜、或經由黏著劑層而在其面上貼合玻璃基板時，可能產生小到無法以肉眼或缺陷檢測器等檢測出的小空隙部位。由於該空隙部位的尺寸係小到數μm左右，故可認為形成空隙部的偏光片層部分係維持著偏光片層所具有的收縮應力。另一方面，存在有空隙部位之處，由於無法享受經由接著劑層或黏著劑層的保護膜或玻璃基板之補強効果，故可認為該處在偏光板中是以作為特別脆弱之部位而存在，故成為容易開裂的起點。實際上，在以掃描型電子顯微鏡等解析已發生開裂的偏光板之剖面時，可在開裂的部份檢測到數μm左右的空隙部位。如上所述，此空隙部位是無法用肉眼或缺陷檢測器等檢測出的程度的大小，故難採取將具有空隙部位的偏光板作為缺陷品並予以排除之對策。
若依據本發明，可藉由使形成偏光片層的基材膜面之算術平均粗度Ra0成為130nm以下，而使所得的偏光板的剝離面之算術平均粗度Ra1變接近於構成偏光性積層膜的偏光片層之與基材膜相反側之面之算術平均粗度Ra2，亦即，可使算術平均粗度Ra1變小，故即便偏光片層的厚度例如為10μm以下之薄膜，也可抑制如上述般無法檢測出的大小的容易成為開裂起點的空隙部之產生。
又，藉由在基材膜上形成偏光片層而製成偏光性積層膜並在該偏光片層上貼合保護膜後將基材膜剝離去除的方法而製造偏光板時，剝離面的表面狀態不可避免地會受到基材膜的表面狀態之影響，這一點在上述專利 文獻2中也有提到。不過，專利文獻2所記載之發明主要是關注於存在於基材膜的表面或內部且大到可辨視之程度的異物(灰塵等)或刮痕等，並使具有反射此等而生成的凹凸或刮痕之偏光片層面朝向與顯示單元相反側而建構顯示裝置。此外，專利文獻2所記載的發明，其問題並非偏光片層的開裂，而是偏光片層的凹凸或刮痕成為亮點而導致顯示裝置之辨視性降低的問題，並且，亦非提供抑制此種凹凸或刮痕的方法之發明。
而且，由本發明人的探討可知，大到可辨視之程度的數十μm以上之缺陷(例如異物)，不會成為提供開裂起點的缺陷部位。此乃因薄膜(例如10μm以下)的偏光片層中的數十μm以上之缺陷，在關於偏光片層的厚度方向上，係已取代而佔有偏光片層的大部分或整體，在缺陷部位中幾乎不存在有偏光片層，故可推測該缺陷部位中偏光片層本身所具有的收縮應力會完全不運作、或成為非常小之故。相對於此，本發明所關注的未達數十μm的無法辨視之程度之微小表面凹凸(例如，50μm以下的微小表面凹凸，且也包含奈米級微小表面凹凸的凹凸)，不論該表面係配置在玻璃基板側、或配置在其相反側上，均成為冷熱衝擊試驗中的開裂因素。
(1)第1保護膜貼合步驟S40
參照第5圖，本步驟是在偏光性積層膜300的偏光片層5之與基材膜30’相反側之面上，經由第1接着劑層15而貼合第1保護膜10，以獲得附有保護膜的偏光性積層膜 400之步驟。當偏光性積層膜300係在基材膜30’的兩面上具有偏光片層5時，通常是使保護膜分別貼合在兩面的偏光片層5上。此時，此等保護膜可以是同種的保護膜，也可以是異種的保護膜。
構成第1保護膜10的材料，係以具有透光性(以光學性的透明為佳)的熱可塑性樹脂為佳，此種樹脂可列舉：例如，如鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降莰烯系樹脂等)等聚烯烴系樹脂；如纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯等纖維素酯系樹脂；聚酯系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；(甲基)丙烯酸系樹脂；聚苯乙烯系樹脂；或此等的混合物、共聚合物等。
第1保護膜10，也可為同時具有如相位差膜、亮度提升膜等的光學機能之保護膜。例如，可藉由將由上述熱可塑性樹脂所構成之膜予以延伸(一軸延伸或二軸延伸等)、或在該膜上形成液晶層等，而製成經賦予任意相位差值的相位差膜。
鏈狀聚烯烴系樹脂，除了可列舉如聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等鏈狀烯烴之均聚物以外，也可列舉如由2種以上的鏈狀烯烴所構成之共聚合物。
環狀聚烯烴系樹脂，係以環狀烯烴作為聚合單元而聚合成的樹脂之總稱。環狀聚烯烴系樹脂的具體例可列舉：例如環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與如乙烯、丙烯等鏈狀烯烴之共聚合物(具代表性者為無規共聚合物)及將此等經不飽和羧酸 或其衍生物所改質的接枝聚合物、以及該等之氫化物等。其中，以使用降莰烯或多環降莰烯系單體等降莰烯系單體作為環狀烯烴而成的降莰烯系樹脂為佳。
纖維素酯系樹脂，係纖維素與脂肪酸之酯。纖維素酯之具體例係包含：纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素三丙酸酯、纖維素二丙酸酯。此外，也可使用此等的共聚合物、或經其他取代基修飾部份羥基者。此等之中，以纖維素三乙酸酯(即三乙酸基纖維素：TAC)尤佳。
聚酯樹脂是具有酯鍵的樹脂，通常是由多元酸或其衍生物與多元醇之聚縮合物所構成者。多元酸或其衍生物，係可使用2價的二羧酸或其衍生物，可列舉：例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。多元醇可使用2價的二醇，可列舉：例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊醇、環己烷二甲醇等。
聚酯系樹脂的具體例，係包含：聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚萘二甲酸環己烷二甲酯。
聚碳酸酯系樹脂，係由經由碳酸酯基而結合有單體單元的聚合物所構成。聚碳酸酯系樹脂可為如已修飾聚合物骨架的被稱為改質聚碳酸酯的樹脂、或是共聚合聚碳酸酯等。
(甲基)丙烯酸系樹脂，係以具有(甲基)丙烯醯基的化合物為主要構成單體之樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂的具體例係包含：例如，如聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯；甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚合物；甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚合物；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚合物；(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合物(MS樹脂等)；甲基丙烯酸甲酯與具有脂環族烴基的化合物之共聚合物(例如，甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚合物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酸降莰酯共聚合物等)。以使用如聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷酯為主成分的聚合物為佳，而以使用甲基丙烯酸甲酯為主成分(50至100重量%，並以70至100重量%為佳)的甲基丙烯酸甲酯系樹脂更佳。
又，關於以上所示之各熱可塑性樹脂的說明，也可適用於構成基材膜30的熱可塑性樹脂。
在第1保護膜10的與偏光片層5相反側的表面上，也可形成如硬塗層(hard coat layer)、防眩層、抗反射層、抗靜電層、防汚層等表面處理層(塗布層)。在保護膜表面上形成表面處理層的方法，並無特別的限定，可使用已知的方法。
就偏光板的薄型化之觀點而言，第1保護膜10的厚度係以薄質為佳，但如太薄時將使強度降低下而使加工性惡化。所以，第1保護膜10的厚度是以5至90μm以下為佳，並以5至60μm更佳，而以5至50μm又更佳。 即使第1保護膜10的厚度為30μm以下，若藉由本發明，也可有效地抑制冷熱衝擊試驗中的偏光片層之開裂。
形成第1接著劑層15的接著劑，可使用例如水性接著劑或光硬化性接著劑。水性接著劑可舉出：由聚乙烯醇系樹脂水溶液所構成之接著劑、水性二液型胺基甲酸酯系乳液接著劑等。尤其在使用經皂化處理等表面處理(親水化處理)的纖維素酯系樹脂膜作為第1保護膜10時，係以使用由聚乙烯醇系樹脂水溶液所構成的水性接著劑為佳。
就聚乙烯醇系樹脂而言，除了可使用將屬於乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯進行皂化處理而得的乙烯醇均聚物以外，也可使用將乙酸乙烯酯與可與其共聚合的其他單體之共聚合物進行皂化處理而得的聚乙烯醇系共聚合物或該等之羥基經部份改質的改質聚乙烯醇系聚合物等。水性接著劑係可含有多元醛、水溶性環氧化合物、三聚氰胺系化合物、氧化鋯化合物、鋅化合物等添加劑。
將水性接著劑塗布在偏光性積層膜300的偏光片層5及/或第1保護膜10的貼合面上，使此等膜經由接著劑層而貼合，較佳係藉由使用貼合輥等進行加壓並使其密著而實施貼合步驟。水性接著劑(關於光硬化性接著劑亦同樣)的塗布方法並無特別限制，可利用流延法、梅耶爾棒塗法(mayer bar coating method)、凹板塗布法、逗點塗布法、刮刀法、模塗法、浸塗法、噴霧法等以往即知的方法。
使用水性接著劑時，在實施上述貼合之後，宜進行使膜乾燥的乾燥步驟，以去除水性接著劑中含有的水份。乾燥係可藉由例如將膜導入乾燥爐內而進行之。乾燥溫度(乾燥爐的溫度)係以30至90℃為佳。如未達30℃時，容易有使第1保護膜10從偏光片層5剝離之傾向。如乾燥溫度超過90℃時，可能有因熱而使偏光片層5的偏光性能劣化之虞。乾燥時間可設為10至1,000秒左右，就生產性之觀點而言，係以60至750秒為佳，而以150至600秒更佳。
乾燥步驟後，也可設置在室溫或稍高於室溫的溫度，例如在20至45℃左右的溫度中熟成12至600小時左右之熟成步驟。熟成溫度通常是設定成低於乾燥溫度。
光硬化性接著劑，係指可藉由如紫外線的光照射而硬化的接著劑，可列舉：例如含有聚合性化合物及光聚合起始劑者、含有光反應性樹脂者、含有黏合劑樹脂(binder resin)及光反應性交聯劑者等。聚合性化合物可列舉：例如，如光硬化性環氧系單體、光硬化性丙烯酸系單體、光硬化性胺基甲酸酯系單體等光聚合性單體、或來自光聚合性單體的寡聚物。光聚合起始劑可舉出：含有藉由如紫外線的光照射而產生中性自由基、陰離子自由基、陽離子自由基等活性種之物質者。含有聚合性化合物及光聚合起始劑的光硬化性接著劑，係以使用含有光硬化性環氧系單體及光陽離子聚合起始劑者為佳。
使用光硬化性接著劑時，在實施上述貼合之後，配合需求而進行乾燥步驟(當光硬化性接著劑含有溶劑時等)，接著進行以照射光而使光硬化性接著劑硬化的硬化步驟。照射的光並無特別的限定，但以在波長400nm以下具有發光分布為佳，具體上，係以利用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等作為光源為佳。
當在偏光片層5上貼合第1保護膜10時，可對於第1保護膜10的貼合面進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰處理、皂化處理等表面處理(易黏著處理)，以改善與偏光片層5之間的黏著性，其中以進行電漿處理、電暈處理或皂化處理為佳。例如第1保護膜10係由環狀聚烯烴系樹脂所構成時，通常是進行電漿處理或電暈處理。此外，在由纖維素酯系樹脂所構成時，通常是進行皂化處理。皂化處理可舉出浸泡在如氫氧化鈉或氫氧化鉀等鹼性水溶液中的方法。
(2)剝離步驟S50
參照第6圖，本步驟係在第1保護膜貼合步驟S40之後，將基材膜30’剝離去除的步驟。在本步驟中獲得單面附有保護膜的偏光板1。當偏光性積層膜300是在基材膜30’的兩面上具有偏光片層5，並在此等兩方的偏光片層5貼合保護膜時，係藉由此剝離步驟S50而從1片偏光性積層膜300獲得2片的單面附有保護膜之偏光板1。
將基材膜30’剝離去除的方法，並無特別的 限定，可用與對通常的附有黏著劑之偏光板所進行的隔片(separator)(剝離膜)之剝離步驟相同的方法剝離。對於基材膜30’，可在第1保護膜貼合步驟S40之後就直接馬上剝離，也可在第1保護膜貼合步驟S40之後，一度捲取成輪狀，再由之後的步驟一邊捲出一邊剝離。
若藉由本發明，由於是使用形成偏光片層5的面之算術平均粗度Ra0為130nm以下的基材膜30製造偏光性積層膜300，並使用其而製造偏光板，故可獲得使構成剝離面的算術平均粗度Ra1接近於構成偏光性積層膜300之偏光片層5的與基材膜30’相反側之面的算術平均粗度Ra2，亦即，算術平均粗度Ra1較小之單面附有保護膜之偏光板1。此單面附有保護膜的偏光板1，在冷熱衝擊試驗中不易發生開裂，相對於急劇溫度差之耐久性高。
就有效抑制開裂之觀點而言，算術平均粗度Ra1與算術平均粗度Ra2之差，係以絶對值為15nm以下為佳，並以12nm以下更佳。又以相同的理由，算術平均粗度Ra1是以55nm以下為佳，並以50nm以下更佳。
<第2保護膜貼合步驟S50>
參照第1圖及第7圖，只要在單面附有保護膜的偏光板1之剝離面上實施經由第2接著劑層25而貼合第2保護膜20的本步驟，即可獲得兩面附有保護膜的偏光板2。此兩面附有保護膜的偏光板2，也是在冷熱衝擊試驗中不易發生開裂，相對於急劇溫度差之耐久性高者。
對於第2保護膜20及貼合其的第2接著劑 層25，係引用對於第1保護膜10及第1接著劑層15所述之說明。第1保護膜10與第2保護膜20，可為相互同種的保護膜，也可為異種的保護膜。第1接著劑層15與第2接著劑層25，可為由相互同種的接著劑所形成，也可為由異種的接著劑所形成。
依以上操作而得的單面附有保護膜的偏光板1、兩面附有保護膜的偏光板2，係可貼合周邊構件而製成複合偏光板，或作為此種複合偏光板而使用。就周邊構件而言，可列舉：貼合在保護膜上的防損傷用之保護膜；積層在保護膜上(例如為兩面附有保護膜的偏光板2時)或偏光片層5上(例如為單面附有保護膜的偏光板1時)而用以將偏光板貼合在顯示單元或其他光學構件上之黏著劑層；積層在黏著劑層的外面上之隔片膜；積層在保護膜上(例如為兩面附有保護膜的偏光板2時)或偏光片層5上(例如為單面附有保護膜的偏光板1時)的如相位差膜等光學補償膜或其他光學機能性膜。
周邊構件的一例之黏著劑層，在兩面附有保護膜的偏光板2中時可積層在任一保護膜的外面，在單面附有保護膜的偏光板1中時可積層在例如剝離面上。形成黏著劑層的黏著劑，通常是由以(甲基)丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚矽氧(silicone)系樹脂等作為基質聚合物，並在其中添加如異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶(aziridine)化合物等交聯劑之黏著劑組成物所構成。並且，也可再含有微粒子而製成顯示光散射性的黏著劑層。 黏著劑層的厚度，通常是1至40μm，並以3至25μm為佳。
此外，周邊構件的另一例之光學機能性膜，可舉出：能使某種偏振光穿透並反射與其顯示相反性質的偏振光之反射型偏光膜；表面具有凹凸形狀的附有防眩機能之膜；附有防止表面反射機能之膜；表面具有反射機能的反射膜；兼具反射機能與穿透機能的半穿透反射膜；視角補償膜等。
[實施例]
以下，雖然是列示實施例及比較例以更具體說明本發明，但本發明不侷限於此等例之範圍。
以下之實施例及比較例中，算術平均粗度Ra係利用Sensofar Japan股份有限公司販售的PL μ 2300獲得表面圖像之後，使用其附屬的軟體進行統計處理而求得。鏡頭是20倍，觀察面積為636.61μm×477.25μm。
<實施例1>
(1)基材膜的製作
藉由利用多層擠壓成形機的共擠壓成形而製作3層結構的基材膜，該3層結構的基材膜是藉由在由含有約5重量%的乙烯單元之丙烯/乙烯的無規共聚合物(住友化學股份有限公司製的「住友NobreneW151」，熔點Tm=138℃)所構成之樹脂層的兩面上，配置由丙烯的均聚物之均聚丙烯(住友化學股份有限公司製的「住友Nobrene FLX80E4」，熔點Tm=163℃)所構成的樹脂層而成者。基材膜的合計厚 度是90μm，各層的厚度比(FLX80E4/W151/FLX80E4)是3/4/3。並未使用造核劑。
由於共擠壓時的樹脂熔融溫度是設定為275℃，熔融膜的冷卻中所使用的冷軋輥之溫度是設定為25℃，故冷卻時的溫度差為250℃。此外，形成聚乙烯醇系樹脂層之側的基材膜面，其算術平均粗度Ra0為55.0nm。
(2)底質層形成步驟
將聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業股份有限公司製的「Z-200」，平均聚合度1,100，皂化度99.5莫耳%)溶解於95℃的熱水中，調製成濃度3重量%的聚乙烯醇水溶液。在所得的水溶液中，相對於聚乙烯醇粉末6重量份而以5重量份之比例混合交聯劑(田岡化學工業股份有限公司製的「Sumirez Resin 650」)，獲得底質層形成用塗布液。
繼而，在對於上述(1)製作的基材膜之單面(算術平均粗度Ra0為55.0nm的面)施予電暈處理之後，利用微凹板塗布機在該電暈處理面上塗布上述底質層形成用塗布液，於80℃使其乾燥10分鐘，而形成厚度0.2μm的底質層。
(3)積層膜的製作(樹脂層形成步驟)
將聚乙烯醇粉末(Kuraray股份有限公司製的「PVA124」，平均聚合度2,400，皂化度98.0至99.0莫耳%)溶解於95℃的熱水中，調製濃度8重量%的聚乙烯醇水溶液，將此水溶液作為聚乙烯醇系樹脂層形成用塗布液。
在具有上述(2)製作的底質層之基材膜的底 質層表面上，利用模唇塗布機塗布上述聚乙烯醇系樹脂層形成用塗布液之後，於80℃使其乾燥20分鐘，而在底質層上形成聚乙烯醇系樹脂層，並獲得由基材膜/底質層/聚乙烯醇系樹脂層所構成之積層膜。
(4)延伸膜的製作(延伸步驟)
對於上述(3)製作的積層膜，利用浮動的縱向單軸延伸設備，於160℃實施5.8倍的自由端單軸延伸，而獲得延伸膜。延伸後的聚乙烯醇系樹脂層之厚度是6.2μm。
(5)偏光性積層膜的製作(染色步驟)
將上述(4)製作的延伸膜浸泡在含有碘與碘化鉀的30℃之染色水溶液(相對於水100重量份，含有碘0.6重量份、碘化鉀10重量份)中約180秒，進行聚乙烯醇系樹脂層的染色處理之後，以10℃的純水沖洗多餘的染色水溶液。
其次，浸泡在含有硼酸的78℃之第1交聯水溶液(相對於水100重量份，含有硼酸9.5重量份)中120秒，繼而，浸泡在含有硼酸及碘化鉀的70℃之第2交聯水溶液(相對於水100重量份，含有硼酸9.5重量份、碘化鉀4重量份)中60秒，進行交聯處理。然後，以10℃的純水洗淨10秒鐘，最後於40℃使其乾燥300秒，而獲得由基材膜/底質層/偏光片層所構成的偏光性積層膜。
對於所得的偏光性積層膜，測定偏光片層的與基材膜相反側之面的算術平均粗度Ra2時，係38.5nm。
(6)偏光板的製作(保護膜貼合步驟及剝離 步驟)
將聚乙烯醇粉末(Kuraray股份有限公司製的「KL-318」，平均聚合度1,800)溶解於95℃的熱水中，調製成濃度3重量%的聚乙烯醇水溶液。在所得的水溶液中，相對於聚乙烯醇粉末2重量部而以1重量份之比例混合交聯劑(田岡化學工業股份有限公司製的「Sumirez resin 650」)，製成接著劑水溶液。
然後，在上述(5)製作的偏光性積層膜之偏光片層的與基材膜相反側之面上塗布上述接著劑水溶液之後，將保護膜〔由三乙酸纖維素(TAC)所構成的透明保護膜(Konica Minolta Opto股份有限公司製的「KC4UY」)，厚度40μm〕貼合，以80℃的烤箱使其乾燥2分鐘，獲得由基材膜/底質層/偏光片層/接著劑層/保護膜所構成的附有保護膜之偏光性積層膜。
繼而，從附有保護膜之偏光性積層膜中剝離去除基材膜。基材膜係容易地被剝離，獲得單面附有保護膜的偏光板。偏光片層的厚度是6.7μm。
對於所得的單面附有保護膜之偏光板，測定因基材膜的剝離去除而顯現之剝離面的算術平均粗度Ra1時，為38.7nm。最後，在此剝離面上設置(甲基)丙烯酸系的黏著劑層，製成附有黏著劑層的偏光板。
<實施例2>
除了在作為表層的2層均聚丙烯層中，相對於均聚丙烯而添加由高密度聚乙烯所構成的造核劑1重量%以外， 係進行與實施例1相同的操作而製作基材膜，並且除了使用此基材膜以外，係進行與實施例1相同的操作而製作附有黏著劑層的偏光板。
<實施例3>
除了在作為表層的2層均聚丙烯層中，相對於均聚丙烯而添加由高密度聚乙烯所構成的造核劑2重量%以外，係進行與實施例1相同的操作而製作基材膜，並且除了使用此基材膜以外，係進行與實施例1相同的操作而製作附有黏著劑層的偏光板。
<比較例1>
除了將共擠壓時的樹脂溶融溫度設定為265℃以外，係進行與實施例3相同的操作而製作基材膜，並且除了使用此基材膜以外，係進行與實施例1相同的操作而製作附有黏著劑層的偏光板。
<比較例2>
除了在作為表層的2層均聚丙烯層中，相對於均聚丙烯而添加由高密度聚乙烯所構成的造核劑3重量%以外，係進行與比較例1相同的操作而製作基材膜，並且除了使用此基材膜以外，係進行與實施例1相同的操作而製作附有黏著劑層的偏光板。
<比較例3>
除了將共擠壓時的樹脂溶融溫度設定為260℃以外，係進行與比較例2相同的操作而製作基材膜，並且除了使用此基材膜以外，係進行與實施例1相同的操作而製作附 有黏著劑層的偏光板。
將製作基材膜時的造核劑之添加量、冷卻時的溫度差，以及算術平均粗度Ra0、Ra1及Ra2整理於表1中。
〔冷熱衝擊試驗〕
將實施例、比較例所得的得偏光板切片成4.4“大小(50mm×100mm)，使用其黏著劑層將其貼合在康寧玻璃上。準備50片的此貼合玻璃之試料，放入冷熱衝撃試驗機中，將「在-40℃的槽中保持30分鐘之後，瞬間移到85℃的槽中保持30分鐘」操作視為一個週期，實施重複400個週期的冷熱衝擊試驗。以目視計算50片試料中的偏光片層之開裂個數，將開裂個數換算成相當於在1m2中的個數。試驗途中，在經過100個週期、250個週期時取出試料，同樣地求得相當於在1m2中的開裂個數。將結果表示於表1中。
即使在所得的單面附有保護膜的偏光板之保護膜側上設置(甲基)丙烯酸系的黏著劑層，製成附有黏著劑層的偏光板，並實施與上述相同的冷熱衝擊試驗，開裂個數亦分別與實施例1至3、比較例1至3實質上相同。

Claims (11)

  1. 一種偏光性積層膜的製造方法，其包含下述步驟：在基材膜面形成聚乙烯醇系樹脂層而獲得積層膜的步驟；將前述積層膜延伸而獲得延伸膜的步驟；以及藉由使用二色性色素將前述延伸膜的聚乙烯醇系樹脂層染色而形成偏光片層，以獲得偏光性積層膜的步驟；其中，要形成前述聚乙烯醇系樹脂層的基材膜面之算術平均粗度Ra0為130nm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光性積層膜的製造方法，其中，前述聚乙烯醇系樹脂層係藉由塗布含有聚乙烯醇系樹脂的塗布液而形成者。
  3. 一種偏光板的製造方法，其依序包含下述步驟：如申請專利範圍第1或2項所述之偏光性積層膜的製造步驟；在前述偏光片層的與前述基材膜為相反側之面貼合第1保護膜的步驟；以及將前述基材膜剝離去除的步驟。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之偏光板的製造方法，其中，在將前述基材膜剝離去除而得的偏光板中，因基材膜的剝離去除而顯現之面的算術平均粗度Ra1為55nm以下。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之偏光板的製造方法，其 中，在將前述基材膜剝離去除而得的偏光板中，因基材膜的剝離去除而顯現之面的算術平均粗度Ra1、及構成前述偏光性積層膜的偏光片層的與前述基材膜為相反側之面的算術平均粗度Ra2之差，係絶對值為15nm以下。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之偏光板的製造方法，其中，構成前述偏光性積層膜的偏光片層之厚度為10μm以下。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之偏光板的製造方法，其中，前述第1保護膜為熱可塑性樹脂膜。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之偏光板的製造方法，其再包含下述步驟：在將前述基材膜剝離去除而得的偏光板中，於因基材膜的剝離去除而顯現之面貼合由熱可塑性樹脂所構成之第2保護膜的步驟。
  9. 一種偏光板，其係藉由申請專利範圍第3至8項中任一項所述之偏光板的製造方法所獲得者。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之偏光板，其具有：積層於至少一面上的黏著劑層。
  11. 一種顯示裝置，其具有：申請專利範圍第9或10項所述之偏光板。
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