TWI670531B - 偏光膜之製造方法 - Google Patents

Abstract

根據本發明，提供一種長條狀之偏光膜之製造方法。該製造方法包括如下步驟：使用具備作為形成偏光膜之長條狀之樹脂膜之抓持機構的複數個夾具之拉幅延伸裝置，將長條狀之樹脂膜於長度方向延伸、及於寬度方向收縮。長度方向之延伸包括將長條狀之樹脂膜之搬送方向上之夾具間隔擴大之步驟，寬度方向之收縮包括將寬度方向之夾具間隔減少之步驟。

Description

偏光膜之製造方法

本發明係關於一種偏光膜之製造方法。更詳細而言，本發明係關於一種使用拉幅延伸裝置之長條狀之偏光膜之製造方法。

於作為代表性之圖像顯示裝置之液晶顯示裝置中，由於其圖像形成方式而於液晶單元之兩側配置有偏光膜。作為偏光膜之製造方法，廣泛採用有於周速不同之輥間進行延伸之自由端單軸延伸。於自由端單軸延伸中，存在由於頸縮(necking)而導致所獲得之膜之寬度變窄之問題。為了解決上述問題，提出有減小輥間隔而進行延伸之方法(短間隙輥間延伸)(例如，專利文獻1)。根據短間隙輥間延伸，藉由與輥進行接觸而抑制縮頸，但另一方面例如存在如下問題：如圖9所示般難以控制膜之寬度，結果膜之寬度方向之端部區域之軸精度於膜之長度方向產生變動。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2014-74786號公報

本發明係為了解決上述課題而完成者，其主要目的在於提供一種可製造寬度方向端部之軸精度優異，結果光學特性之面內均一性優異之長條狀之偏光膜之方法。

根據本發明之實施形態，提供一種長條狀之偏光膜之製造方法。該製造方法包括如下步驟：使用具備作為形成該偏光膜之長條狀之樹脂膜之抓持機構的複數個夾具之拉幅延伸裝置，將該長條狀之樹脂膜於長度方向延伸、及於寬度方向收縮。該長度方向之延伸包括將該長條狀之樹脂膜之搬送方向上之夾具間隔擴大之步驟，該寬度方向之收縮包括將寬度方向之夾具間隔減少之步驟。

於一實施形態中，上述形成偏光膜之長條狀之樹脂膜為單層之聚乙烯醇系樹脂膜，上述製造方法包括將該樹脂膜於長度方向延伸及於寬度方向收縮，並進行染色而製作偏光膜之步驟。

於一實施形態中，上述形成偏光膜之長條狀之樹脂膜為樹脂基材與形成於該樹脂基材之單側之聚乙烯醇系樹脂層的積層體，上述製造方法包括將該積層體於長度方向延伸及於寬度方向收縮，並進行染色而於該樹脂基材上製作偏光膜之步驟。

於一實施形態中，上述寬度方向之收縮率為0.8以下。

於一實施形態中，上述夾具之夾具尺寸為12mm~40mm。

於一實施形態中，上述長度方向之延伸前之上述搬送方向上之夾具間隔為100mm以下。

於一實施形態中，上述長度方向之延伸倍率為1.5倍~6.5倍。

根據本發明之另一態樣，提供一種長條狀之偏光膜。該偏光膜係藉由上述之製造方法而獲得。

根據本發明之製造方法，可藉由使用拉幅延伸裝置進行長度方向之延伸及寬度方向之收縮，而獲得寬度方向端部之軸精度優異，結果光學特性之面內均一性優異之長條狀之偏光膜。進而，此種偏光膜可使端部之利用狹縫加工之切斷量變得非常小，因此良率優異，可減 少製造成本。拉幅延伸裝置多用於橫方向(寬度方向)之延伸，已知於該情形時，所獲得之膜之寬度方向端部之軸精度不充分。可認為其原因在於：於供延伸之膜中被拉幅機夾持之部分與夾具間之部分(未被夾持之部分)所遭受應力之方向不同。即，於夾持部分，膜之寬度方向(橫方向)遭受應力，於夾具間之部分，朝向兩側之夾具遭受斜方向之應力。因此，所獲得之膜之寬度方向端部之軸精度變得不充分。其結果為，所獲得之膜必須藉由例如狹縫加工而將其寬度方向端部切斷、去除。對於偏光膜，強烈要求膜整體優異之軸精度(即，膜整體於吸收軸及透過軸之方向無偏差)，因此必須大幅去除寬度方向端部之使用拉幅延伸裝置於長度方向延伸而獲得偏光膜之想法於業界不存在，反而為違反技術常識者。對此，本發明者等人實際進行使用拉幅延伸裝置之長度方向之延伸，結果發現所獲得之膜之寬度方向端部之軸精度良好。推測其原因在於：藉由於長度方向擴大夾具間隔而進行延伸，因此於供延伸之膜中被拉幅機夾持之部分與夾具間之部分所遭受應力之方向成為相同方向(長度方向)。進而，根據上述方法，可藉由利用拉幅機進行夾持而準確地控制寬度方向之收縮率，因此不會如短間隙輥間延伸般發生不穩定之收縮(未被控制之收縮)(當然，亦不會如通常之輥間延伸般發生頸縮)，亦確認到所獲得之膜之寬度方向端部之軸精度較短間隙輥間延伸良好。其結果為，即便將被拉幅機抓持之部分去除，亦可獲得寬幅且寬度方向端部之軸精度優異之偏光膜。如上所述，於本發明之製造方法中獲得寬度方向端部之軸精度優異之偏光膜之情況係實際進行通常不會進行之使用拉幅延伸裝置之長度方向之延伸而初次獲得之見解，且具有根據先前之關於使用拉幅延伸裝置之延伸之技術常識無法預料到的優異效果。

10‧‧‧軌道

10L‧‧‧左側之環形軌道

10R‧‧‧右側之環形軌道

11、12‧‧‧彎曲部

20‧‧‧夾具

30a、30b‧‧‧驅動用鏈輪

40a、40b‧‧‧電動馬達

50‧‧‧積層體(樹脂膜)

100‧‧‧延伸裝置

A‧‧‧抓持區域

B、B'‧‧‧MD延伸區域

BC‧‧‧MD延伸‧TD收縮區域

C、C'‧‧‧TD收縮區域

D‧‧‧解除區域

L1、L1'、L2、L3‧‧‧搬送方向之夾具間隔

W1‧‧‧TD收縮區域之入口處之積層體之寬度

W2‧‧‧TD收縮區域之出口處之積層體之寬度

圖1係對本發明之製造方法可使用之延伸裝置之一例之整體構成 進行說明的概略俯視圖。

圖2係圖1之延伸裝置之主要部分概略俯視圖。

圖3係圖1之延伸裝置之主要部分概略俯視圖。

圖4係對MD延伸‧TD收縮步驟之一例進行說明之概略圖。

圖5係對MD延伸‧TD收縮步驟之另一例進行說明之概略圖。

圖6係對MD延伸‧TD收縮步驟之又一例進行說明之概略圖。

圖7係對MD延伸‧TD收縮步驟之又一例進行說明之概略圖。

圖8係對MD延伸‧TD收縮步驟之又一例進行說明之概略圖。

圖9係對短間隙輥間延伸之問題點進行說明之模式圖。

A.偏光膜之製造方法

本發明之實施形態之長條狀之偏光膜之製造方法包括如下步驟：使用具備作為形成偏光膜之長條狀之樹脂膜之抓持機構的複數個夾具之拉幅延伸裝置，將長條狀之樹脂膜於長度方向延伸、及於寬度方向收縮。長度方向之延伸包括將長條狀之樹脂膜之搬送方向上之夾具間隔擴大之步驟，寬度方向之收縮包括將寬度方向之夾具間隔減少之步驟。形成偏光膜之長條狀之樹脂膜可為單層之樹脂膜，亦可為二層以上之積層體。以下，作為一例，對使用樹脂基材與聚乙烯醇(PVA)系樹脂層之積層體而製造偏光膜之實施形態進行說明，但本發明之製造方法並不限定於該實施形態。例如，業者明確本發明亦可同樣地應用於使用單層之PVA系樹脂膜之偏光膜之製造方法。

A-1.積層體之製作

積層體係藉由於樹脂基材上形成PVA系樹脂層而製作。樹脂基材只要可自單側支持PVA系樹脂層(所獲得之偏光膜)，則可設為任意適當之構成。

作為樹脂基材之形成材料，例如可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯 系樹脂等酯系樹脂、環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、該等之共聚物樹脂等。該等中，較佳為環烯烴系樹脂(例如，降烯系樹脂)、非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。作為非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之具體例，可列舉：進而包含間苯二甲酸作為二羧酸之共聚物、或進而包含環己烷二甲醇作為二醇之共聚物。

可事先對樹脂基材實施表面改質處理(例如，電暈處理等)，亦可於樹脂基材上形成易接著層。藉由進行上述處理，可提高樹脂基材與PVA系樹脂層之密接性。再者，表面改質處理及/或易接著層之形成可於視需要進行之樹脂基材之延伸前進行，亦可於延伸後進行。

上述PVA系樹脂層之形成方法可採用任意適當之方法。較佳為於實施過延伸處理之樹脂基材上塗佈包含PVA系樹脂之塗佈液，並進行乾燥，藉此形成PVA系樹脂層。

作為上述PVA系樹脂，可使用任意適當之樹脂。例如，可列舉：聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉由使聚乙酸乙烯酯皂化而獲得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由使乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而獲得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，較佳為95.0莫耳%~99.95莫耳%，進而較佳為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度可依據JIS K 6726-1994而求出。藉由使用上述皂化度之PVA系樹脂，可獲得耐久性優異之偏光膜。於皂化度過高之情形時，有塗佈液容易凝膠化，而變得難以形成均勻之塗佈膜之虞。

PVA系樹脂之平均聚合度可視目的而適當地選擇。平均聚合度通常為1000~10000，較佳為1200~4500，進而較佳為1500~4300。再者，平均聚合度可依據JIS K 6726-1994而求出。

上述塗佈液就代表性而言，係使上述PVA系樹脂溶解於溶劑中而成之溶液。作為溶劑，例如可列舉：水、二甲基亞碸、二甲基甲醯 胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、各種二醇類、三羥甲基丙烷等多元醇類、乙二胺、二伸乙基三胺等胺類。該等可單獨使用，或組合兩種以上使用。該等中，較佳為水。溶液之PVA系樹脂濃度相對於溶劑100重量份，較佳為3重量份~20重量份。若為上述樹脂濃度，則可形成密接於樹脂基材之均勻之塗佈膜。

亦可向塗佈液調配添加劑。作為添加劑，例如可列舉：塑化劑、界面活性劑等。作為塑化劑，例如可列舉：乙二醇或甘油等多元醇。作為界面活性劑，例如可列舉：非離子界面活性劑。該等可以進一步提高所獲得之PVA系樹脂層之均一性或染色性、延伸性為目的而使用。

作為塗佈液之塗佈方法，可採用任意適當之方法。例如可列舉：輥塗法、旋轉塗佈法、線棒塗佈法、浸漬塗佈法、模嘴塗佈法、淋幕式塗佈法、噴塗法、刮塗法(利用缺角輥之雙輥式塗佈法等)等。

上述乾燥溫度較佳為樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以下，進而較佳為Tg-20℃以下。藉由以上述溫度進行乾燥，可防止於形成PVA系樹脂層前樹脂基材發生變形，而可防止所獲得之PVA系樹脂層之配向性變差。如此，樹脂基材可與PVA系樹脂層一起良好地變形，而可良好地進行下述之積層體之延伸及收縮。其結果為，可向PVA系樹脂層賦予良好之配向性，而可獲得具有優異之光學特性之偏光膜。此處，所謂「配向性」，意指PVA系樹脂層之分子鏈之配向。

A-2.延伸及收縮步驟

繼而，將上述積層體一面於長度方向搬送，一面向該長度方向進行延伸、及於寬度方向收縮。再者，作為延伸方向之長度方向實質上成為所獲得之偏光膜之吸收軸方向。

於本發明中，使用具備作為積層體之抓持機構之複數個夾具之拉幅延伸裝置進行上述積層體之長度方向之延伸(以下，亦稱為MD延 伸)及寬度方向之收縮(以下，亦稱為TD收縮)。具體而言，以搬送方向之夾具間隔L1抓持積層體之兩側緣部，藉由將該夾具間隔自L1擴大至L2而將積層體於長度方向延伸，並藉由減少寬度方向之夾具間隔而使積層體於寬度方向收縮。MD延伸及TD收縮之順序可視目的而適當地設定。例如，可先進行MD延伸，亦可先進行TD收縮，亦可同時進行MD延伸及TD收縮。

作為上述拉幅延伸裝置，例如可使用如下延伸裝置，該延伸裝置包括：具有軌道間距離一定之直線部與軌道間距離連續減少之錐形部的一對軌道、及可一面改變夾具間隔一面移行於各軌道上之複數個夾具。根據此種延伸裝置，藉由於以夾具抓持住積層體之兩側緣部之狀態下，改變搬送方向之夾具間隔(同一軌道上之夾具間距離)及寬度方向之夾具間隔(不同軌道上之夾具間距離)，而可進行積層體之延伸及收縮。

圖1係對本發明之製造方法可使用之延伸裝置之一例之整體構成進行說明的概略俯視圖。一面參照圖1，一面對本發明之製造方法可使用之延伸裝置進行說明。延伸裝置100於俯視下於左右兩側左右對稱地具有環形軌道10L與環形軌道10R。再者，於本說明書中，自積層體之入口側觀察，將左側之環形軌道稱為左側之環形軌道10L，將右側之環形軌道稱為右側之環形軌道10R。於左右之環形軌道10L、10R上分別配置有積層體抓持用之多數夾具20。夾具20係被各軌道所引導而呈環狀地巡迴移動。左側之環形軌道10L上之夾具20係沿逆時針方向巡迴移動，右側之環形軌道10R上之夾具20係沿順時針方向巡迴移動。於圖示例之延伸裝置中，自積層體之搬入側朝向搬出側，依序設置有抓持區域A、MD延伸區域B、TD收縮區域C、及解除區域D。再者，該等各區域意指實質上對積層體進行抓持、MD延伸、TD收縮(或TD收縮與MD延伸)及解除之區域，而並非意指機械上、結構 上獨立之區間。又，需注意圖1之延伸裝置中之各區域之長度之比率與實際之長度之比率不同。

於抓持區域A及MD延伸區域B中，左右之環形軌道10R、10L被視作軌道間距離一定之直線部。就代表性而言，左右之環形軌道10R、10L係以下述方式構成：以對應於成為處理對象之積層體之初期寬度之軌道間距離相互大致平行。於TD收縮區域C中，左右之環形軌道10R、10L被視作軌道間距離連續減少之錐形部。就代表性而言，左右之環形軌道10R、10L被視作如下構成：隨著自MD延伸區域B側向解除區域D側前進，軌道間距離慢慢地減少直至對應於上述積層體之收縮後之寬度為止。於解除區域D中，左右之環形軌道10R、10L被視作軌道間距離一定之直線部，就代表性而言，以下述方式構成：以對應於上述積層體之收縮後之寬度之軌道間距離相互大致平行。

左側之環形軌道10L上之夾具(左側之夾具)20及右側之環形軌道10R上之夾具(右側之夾具)20可分別獨立地巡迴移動。例如，左側之環形軌道10L之驅動用鏈輪30a、30b藉由電動馬達40a、40b而沿逆時針方向旋轉驅動，右側之環形軌道10R之驅動用鏈輪30a、30b藉由電動馬達40a、40b而沿順時針方向旋轉驅動。其結果為，向卡合於該等驅動用鏈輪30a、30b之驅動滾輪(未圖示)之夾具載持構件(未圖示)提供移行力。藉此，左側之夾具20係沿逆時針方向巡迴移動，右側之夾具20係沿順時針方向巡迴移動。藉由使左側之電動馬達及右側之電動馬達分別獨立地驅動，可使左側之夾具20及右側之夾具20分別獨立地巡迴移動。

夾具尺寸較佳為12mm~40mm，更佳為15mm~35mm。於夾具尺寸未達12mm之情形時，存在無法保持延伸張力而斷裂，或者由於夾具搬送部之強度不足而產生驅動異常之情況。若夾具尺寸超過40 mm，則存在於夾具附近未延伸之區域變大而產生端部之不均，或者由於將非抓持部局部延伸而於樹脂膜之表面產生破裂之情況。再者，所謂夾具尺寸，意指抓持區域之寬度。

進而，左側之夾具20及右側之夾具20分別為可變間距型。即，左右之夾具20、20分別獨立，且伴隨著移動，搬送方向(MD)之夾具間隔(夾具間距)可變化。可變間距型之夾具可藉由日本專利特開2008-23775號公報所記載之構成等任意適當之構成而實現。

圖2及圖3分別為圖1之延伸裝置之主要部分概略俯視圖。圖2係圖1之延伸裝置中，自MD延伸區域B向TD收縮區域C移行之部分之軌道的概略俯視圖。圖3係圖1之延伸裝置中，自TD收縮區域C向解除區域D移行之部分之軌道的概略俯視圖。如圖2及圖3所示般，錐形部之兩端分別被視為以特定角度(θ1)彎曲之彎曲部11、12，藉此可與軌道間距離一定之直線部連接。彎曲角度可視所需之收縮率及生產性而適當地設定。彎曲角度θ1例如可為1°~20°。

如圖1所例示之延伸裝置係以依序進行MD延伸及TD收縮之方式構成，亦可於TD收縮時進行MD延伸。具體而言，MD延伸‧TD收縮步驟可包括如下步驟：藉由夾具，以搬送方向之夾具間隔L1抓持積層體之兩側緣部(抓持步驟)；一面使積層體通過直線部一面將搬送方向之夾具間隔自L1擴大至L2，而於長度方向延伸(MD延伸步驟)；使積層體通過錐形部而於寬度方向收縮(TD收縮步驟)。亦可視需要進而包括如下步驟：將抓持積層體之夾具解除(解除步驟)。圖4及圖5分別為表示包含該等步驟之收縮‧延伸步驟之一例之概略圖。以下，一面參照該等圖，一面對收縮‧延伸步驟中之各步驟更詳細地進行說明。

首先，於抓持步驟(抓持區域A)中，藉由左右之夾具20，以一定之抓持間隔(夾具間隔)抓持被裝入至延伸裝置之積層體50之兩側緣部，藉由被左右之環形軌道所引導之各夾具20之移動，而將該積層體 50向MD延伸區域B搬送。抓持區域A中之兩側緣部之抓持間隔(夾具間隔)就代表性而言，被視作相互相等之間隔。再者，所謂夾具間隔，係相鄰夾具之中心間之距離。

繼而，於MD延伸步驟(MD延伸區域B)中，一面搬送被左右之夾具20抓持之積層體50，一面將積層體50於長度方向延伸(MD延伸)。積層體50之MD延伸係藉由如下方式進行：慢慢地增大夾具20向搬送方向之移動速度，並將搬送方向之夾具間隔自L1擴大至L2。藉由調整MD延伸區域B之入口處之搬送方向之夾具間隔(抓持步驟中之抓持間隔)L1與MD延伸區域B之出口處之搬送方向之夾具間隔L2，可控制延伸倍率(L2/L1)。

MD延伸步驟中之延伸倍率(L2/L1)例如為1.5倍~6.5倍，較佳為1.8倍~5.0倍，更佳為1.8倍~3.0倍。若延伸倍率未達1.5倍，則存在未能獲得所需之光學特性之情形。另一方面，若延伸倍率超過6.5倍，則存在積層體斷裂之情形。

此處，若夾具間隔L1過大，則推測於積層體50之未被夾具20抓持之部分產生如於寬度方向收縮之應力，其結果為，所獲得之偏光膜之光學特性(例如，偏光特性)產生不均。因此，就代表性而言，夾具間隔L1係設定為可抑制上述不均之產生之間隔以下。

具體而言，夾具間隔L1較佳為100mm以下，更佳為60mm以下，進而較佳為40mm以下。藉由將L1設為100mm以下，可抑制不均之產生，其結果為，可使藉由狹縫加工而被切斷去除之寬度變小。作為L1之下限，只要可於延伸後達成下述之夾具間隔L2，則無限制，例如可為25mm以上。

另一方面，若如上述般將夾具間隔L1設為特定之間隔以下，則存在如下情形：根據延伸倍率之不同，MD延伸後之夾具間隔L2亦會變小，於錐形部(尤其是彎曲部)產生夾具20彼此接觸等干擾，而無法 達成所需之收縮率(作為結果，未能獲得所需之光學特性)。因此，就代表性而言，夾具間隔L2係設為積層體50通過被視作錐形部之TD收縮區域C(尤其是彎曲部)時夾具20彼此不會干擾之間隔以上。藉由設為上述L2，L1不會被限制於在彎曲部夾具彼此不會干擾之間隔而可變小。再者，所謂「夾具彼此不會干擾」，意指夾具及其載持構件或間隔調整機構不會相互接觸，夾具可如設定般於彎曲部移動。

夾具間隔L2可視彎曲角度、夾具之尺寸‧形狀等而適當地設定。夾具間隔L2較佳為25mm~300mm，更佳為35mm~150mm。若夾具間隔L2為上述範圍內，則於TD收縮步驟中，可避免錐形部(尤其是彎曲部)中之夾具20彼此干擾而實現充分之彎曲角度，並且可實現更均勻之收縮。

積層體之延伸(MD延伸)溫度可視樹脂基材之形成材料等而設定為任意適當之值。延伸溫度就代表性而言，為樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，較佳為樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)+10℃以上，進而較佳為Tg+15℃以上。另一方面，積層體之延伸溫度較佳為170℃以下。藉由於上述溫度下進行延伸，可抑制PVA系樹脂之結晶化急速進展，而抑制由該結晶化引起之異常(例如，妨礙藉由延伸進行之PVA系樹脂層之配向)。

繼而，於TD收縮步驟(TD收縮區域C)中，一面將被左右之夾具20抓持之積層體50於長度方向搬送，一面將積層體50於寬度方向收縮(TD收縮)。於TD收縮區域C中，左右之環形軌道10R、10L被視作軌道間距離連續減少之錐形部，因此藉由通過該區域而進行積層體50向寬度方向之收縮。TD收縮率可藉由調整軌道間距離之變化量而進行控制。具體而言，越使TD收縮區域C之出口(解除區域D側端部)處之軌道間距離相對於TD收縮區域C之入口(MD延伸區域B側端部)處之軌道間距離的比變小，越可獲得較大之收縮率。

TD收縮率((TD收縮區域C之出口處之積層體之寬度：W2)/(TD收縮區域C之入口處之積層體之寬度：W1))可設定為任意之適當值。TD收縮率較佳為0.85~0.4，更佳為0.8~0.6。若TD收縮率超過0.85，則存在未能獲得充分之收縮效果，而軸精度變得不充分之情形。若TD收縮率未達0.4，則存在樹脂膜鬆弛且延伸不均勻之情形。

於圖4所例示之實施形態中，於TD收縮步驟中，僅進行積層體50向寬度方向之收縮。於該情形時，於維持搬送方向之夾具間隔(L2)之狀態下，使積層體50通過TD收縮區域C。另一方面，於圖5所例示之實施形態中，於TD收縮步驟中，進行積層體50向寬度方向之收縮與向長度方向之延伸。於該情形時，一面將搬送方向之夾具間隔自L2擴大至L3，一面使積層體50通過TD收縮區域C。於MD延伸步驟與TD收縮步驟中，可藉由以多階段進行MD延伸而使最終延伸倍率變高。又，藉由同時進行TD收縮與MD延伸，可獲得能抑制彎曲或皺褶之產生之效果。

TD收縮步驟後之積層體之延伸倍率(係MD延伸步驟中之延伸倍率與TD收縮步驟中之延伸倍率之乘積，亦稱為最終延伸倍率。TD收縮步驟包含MD延伸之情形時之最終延伸倍率為L3/L1，TD收縮步驟不包含MD延伸之情形時之最終延伸倍率為L2/L1)相對於積層體之原本長度，例如為3.0倍以上，較佳為4.0倍以上。藉由以上述較高之倍率進行延伸，可獲得具有優異之光學特性之偏光膜。再者，此處之所謂最終延伸倍率，於本發明之製造方法不包括下述之另一延伸步驟之情形時，係指製造方法中之最終延伸倍率，於本發明之製造方法包括另一延伸步驟之情形時，係指使用拉幅延伸裝置之延伸步驟之最終延伸倍率。

TD收縮步驟中之溫度環境可與MD延伸步驟中之延伸溫度相同。

最後，於解除步驟(解除區域D)中，將抓持積層體50之夾具20解 除。於解除步驟中，就代表性而言，認為夾具間距離及夾具間隔均一定。視需要，將積層體50冷卻至所需之溫度後解除夾具。

對使用圖1所例示之延伸裝置依序進行MD延伸及TD收縮之實施形態進行了說明，但如上所述，可於MD延伸前進行TD收縮，亦可同時進行MD延伸及TD收縮。於MD延伸前進行TD收縮之情形時，例如可如圖6及圖7所示般，於延伸裝置中，自積層體之搬入側朝向搬出側依序設置抓持區域A、TD收縮區域C'、MD延伸區域B'、及解除區域D。於圖6所例示之實施形態中，於TD收縮步驟(TD收縮區域C')中，一面維持搬送方向之夾具間隔L1，一面使軌道間距離(積層體之寬度)自W1變化為W2，繼而，於MD延伸步驟(MD延伸區域B')中，一面將軌道間距離維持為W2，一面將搬送方向之夾具間隔自L1擴大至L2。於圖7所例示之實施形態中，於TD收縮步驟(TD收縮區域C')中，可同時進行MD延伸。於該情形時，一面將搬送方向之夾具間隔自L1擴大至L1'，一面使軌道間距離(積層體之寬度)自W1變化為W2，繼而，於MD延伸步驟(MD延伸區域B')中，一面將軌道間距離維持為W2，一面將搬送方向之夾具間隔自L1'擴大至L2。於同時進行MD延伸及TD收縮之情形時，例如只要如圖8所示般，將MD延伸區域中之軌道設為軌道間距離連續減少之錐狀即可。即，於延伸裝置中，於抓持區域A與解除區域D之間設置MD延伸‧TD收縮區域BC，於MD延伸‧TD收縮區域BC中，一面使軌道間距離(積層體之寬度)自W1減少為W2，一面將搬送方向之夾具間隔自L1擴大至L2。再者，該等實施形態中之操作及/或條件之詳細內容係與圖1~圖5相關而進行說明。

A-3.其他步驟

本實施形態之偏光膜之製造方法除上述以外，可包含其他步驟。作為其他步驟，例如可列舉：不溶化步驟、染色步驟、交聯步驟、與上述延伸不同之延伸步驟、洗淨步驟、乾燥(含水率之調節)步 驟等。其他步驟可於任意適當之時點進行。

上述染色步驟就代表性而言，係利用二色性物質對PVA系樹脂層進行染色之步驟。較佳為藉由使PVA系樹脂層吸附二色性物質而進行。作為該吸附方法，例如可列舉：使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於包含二色性物質之染色液中之方法；將染色液塗佈於PVA系樹脂層之方法；向PVA系樹脂層噴霧染色液之方法等。較佳為使積層體浸漬於包含二色性物質之染色液中之方法。其原因在於：可良好地吸附二色性物質。再者，可使積層體兩面浸漬於染色液中，亦可僅使積層體單面浸漬於染色液中。

作為上述二色性物質，例如可列舉：碘、有機染料。該等可單獨使用，或者組合兩種以上使用。二色性物質較佳為碘。於使用碘作為二色性物質之情形時，上述染色液較佳為碘水溶液。碘之調配量相對於水100重量份，較佳為0.1重量份~1.0重量份。為了提高碘對水之溶解性，較佳為於碘水溶液中調配碘化物鹽。作為碘化物鹽，例如可列舉：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。該等中，較佳為碘化鉀、碘化鈉。碘化物鹽之調配量相對於水100重量份，較佳為0.3重量份~15重量份。

染色液之染色時之液溫較佳為20℃~40℃。於使PVA系樹脂層浸漬於染色液中之情形時，浸漬時間較佳為5秒~300秒。若為上述條件，則可使PVA系樹脂層充分吸附二色性物質。

上述不溶化步驟及交聯步驟就代表性而言，係藉由使PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中而進行。上述洗淨步驟就代表性而言，係藉由使PVA系樹脂層浸漬於碘化鉀水溶液中而進行。上述乾燥步驟中之乾燥溫度較佳為30℃~100℃。

作為另一延伸步驟，例如可列舉輥延伸。藉由進行另一延伸步 驟，可使最終延伸倍率進一步變大。例如，於另一延伸步驟中將使用拉幅延伸裝置已延伸至3倍左右之積層體進一步進行延伸，藉此可將最終延伸倍率設為5倍以上。其結果為，可獲得具有更加優異之光學特性之偏光膜。另一延伸步驟可與染色步驟、不溶化步驟及/或交聯步驟同時進行，亦可一個步驟一個步驟地進行。於一個步驟一個步驟地進行之情形時，另一延伸步驟可於任意適當之時點進行。

B.偏光膜

藉由上述製造方法而製作之偏光膜實質上為吸附配向有二色性物質之PVA系樹脂膜。偏光膜較佳為以波長380nm~780nm中之任一波長顯示吸收二色性。偏光膜之單體透過率(Ts)較佳為39%以上，更佳為39.5%以上，進而較佳為40%以上，尤佳為40.5%以上。再者，單體透過率之理論上之上限為50%，實用上之上限為46%。又，單體透過率(Ts)係藉由JIS Z8701之2度視野(C光源)進行測定並進行可見度修正而獲得之Y值，例如可使用顯微分光系統(Lambda-vision製造，LVmicro)進行測定。偏光膜之偏光度較佳為99.9%以上，更佳為99.93%以上，進而較佳為99.95%以上。

關於藉由上述製造方法而製作之偏光膜，其寬度方向上之端部(例如，距邊緣250mm之位置)的長度方向之吸收軸之偏差非常小。例如，關於藉由僅包含使用拉幅延伸裝置之延伸之製造方法而製作之偏光膜，其寬度方向上之距邊緣250mm之位置上的吸收軸之偏差相對於所設定之吸收軸方向(就代表性而言，為長度方向)，較佳為±0.30°之範圍內，更佳為±0.25°之範圍內。又，該偏光膜之寬度方向中央部的長度方向之吸收軸之偏差例如為±0.20°之範圍內。如上所述，藉由本發明之製造方法而獲得之偏光膜中，寬度方向端部之軸精度非常優異，可實現與中央部同等之軸精度。作為結果，該偏光膜之光學特性之面內均一性優異，因此作為剪裁後之最終製品之偏光膜中的每個製 品之品質偏差較小，且於用於圖像顯示裝置之情形時可實現優異之顯示特性。再者，關於藉由例如輥延伸而獲得之偏光膜，其寬度方向上之距邊緣250mm之位置上的長度方向之吸收軸之偏差較大(例如，偏差為±0.75°左右)，因此於大多數情形時，自邊緣開裂250mm左右。相對於此，藉由本發明之製造方法而獲得之偏光膜連寬度方向端部亦可供於實用，因此良率較高，成本上亦有利。再者，即便於本發明之製造方法包含另一延伸步驟之情形時，由於藉由使用拉幅延伸裝置之延伸而獲得之積層體中PVA系樹脂層之光學軸之偏差變得非常小，因此結果所獲得之偏光膜之吸收軸之偏差亦變得非常小。

偏光膜之使用方法可採用任意之適當方法。具體而言，可用作單層之PVA系樹脂膜，亦可用作樹脂基材與PVA系樹脂膜之積層體，亦可用作於PVA系樹脂膜或PVA系樹脂膜之至少一側配置有保護膜之積層體(即，偏光板)。

C.偏光板

偏光板具有偏光膜、及配置於偏光膜之至少一側之保護膜。作為保護膜之形成材料，例如可列舉：二乙醯纖維素、三乙醯纖維素等纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、及該等之共聚物樹脂等。

保護膜之厚度較佳為20μm~100μm。保護膜就代表性而言，經由接著層(具體而言，接著劑層、黏著劑層)而積層於偏光膜。接著劑層就代表性而言，由PVA系接著劑或活化能量線硬化型接著劑形成。黏著劑層就代表性而言，由丙烯酸系黏著劑形成。於使用樹脂基材/PVA系樹脂膜(偏光膜)之積層體之情形時，較佳為樹脂基材可於將保護膜積層於偏光膜之與樹脂基材相反側之面後進行剝離。可視需要，於剝離面積層另一保護膜。藉由將樹脂基材進行剝離，可更確實地抑 制捲曲。

就實用性而言，偏光板具有黏著劑層作為最外層。黏著劑層就代表性而言，成為圖像顯示裝置側之最外層。於黏著劑層上可剝離地暫時黏著隔片，在實際使用前保護黏著劑層，並且可進行輥形成。

偏光板亦可視目的進而具有任意適當之光學功能層。作為光學功能層之代表例，可列舉：相位差膜(光學補償膜)、表面處理層。例如，可於保護膜與黏著劑層之間配置相位差膜(未圖示)。相位差膜之光學特性(例如，折射率橢球、面內相位差、厚度方向相位差)可視目的、圖像顯示裝置之特性等而適當地設定。例如，於圖像顯示裝置為IPS模式之液晶顯示裝置之情形時，可配置折射率橢球為nx>ny>nz之相位差膜及折射率橢球為nz>nx>ny之相位差膜。相位差膜亦可兼任保護膜。於該情形時，可省略配置於圖像顯示裝置側之保護膜。反之，保護膜亦可具有光學補償功能(即，亦可具有視目的之適當之折射率橢球、面內相位差及厚度方向相位差)。再者，「nx」係膜面內之折射率變得最大之方向(即，遲相軸方向)之折射率，「ny」係膜面內與遲相軸正交之方向之折射率，「nz」係厚度方向之折射率。

表面處理層可配置於外側之保護膜之更外側(未圖示)。作為表面處理層之代表例，可列舉：硬塗層、抗反射層、防眩層。關於表面處理層，例如為了提高偏光膜之加濕耐久性，較佳為透濕度較低之層。硬塗層係以防止偏光板表面之損傷為目的而設置。硬塗層例如可以如下等方式形成：將藉由丙烯酸系、聚矽氧系等之適當之紫外線硬化型樹脂形成之硬度或滑動特性等優異之硬化皮膜附加於表面。作為硬塗層，較佳為鉛筆硬度為2H以上。抗反射層係為了防止外界光於偏光板表面反射而設置之低反射層。作為抗反射層，例如可列舉：如日本專利特開2005-248173號公報所揭示之利用基於光之干涉作用的反射光之抵消效果而防止反射的薄層型抗反射層；如日本專利特開2011- 2759號公報所揭示之藉由向表面賦予微細結構而表現低反射率之表面結構型抗反射層。防眩層係以如下等目的而設置：防止外界光於偏光板表面反射而阻礙偏光板透過光之視認。防眩層例如藉由如下方式形成：藉由利用噴砂方式或壓紋加工方式之粗面化方式、透明微粒子之調配方式等適當之方式向表面賦予微細凹凸結構。防眩層亦可為兼任用以擴散偏光板透過光而擴大視角等之擴散層(視角擴大功能等)者。亦可對外側之保護膜之表面實施相同之表面處理以代替設置表面處理層。

到此為止，作為本發明之偏光膜之製造方法之一例，對使用樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體而製造偏光膜之實施形態進行了說明，但如上所述，業者明確，例如本發明亦可同樣地應用於使用單層之PVA系樹脂膜之偏光膜之製造方法。即，本發明即便將樹脂基材/PVA系樹脂層之積層體替換為單層之樹脂膜，亦可應用相同之程序，可獲得同樣之效果。

[實施例]

以下，藉由實施例，對本發明具體地進行說明，但本發明並非受該等實施例限定者。

[實施例1]

<積層體製作步驟>

準備非晶性PET基材(100μm厚)作為樹脂基材，於該非晶性PET基材上塗佈PVA水溶液，於50℃~60℃之溫度下進行乾燥。藉此，於非晶性PET基材上製膜14μm厚之PVA層，而製作積層體。

<MD延伸‧TD收縮步驟>

使用類似於圖8之延伸裝置，將所獲得之積層體進行MD延伸及TD收縮。具體而言，於抓持區域A中，以夾具間隔L1：35mm抓持積層體之兩側緣部並於長度方向搬送，於MD延伸‧TD收縮區域BC中， 於140℃下於寬度方向收縮30%之同時，向長度方向延伸至3倍(MD延伸‧TD收縮區域BC之出口處之夾具間隔L3：105mm，積層體之寬度：650mm)。其後，於解除區域D中，將抓持積層體之夾具解除。再者，夾具尺寸為15mm。

<染色處理>

繼而，使積層體浸漬於25℃之碘水溶液(碘濃度：0.5重量%，碘化鉀濃度：10重量%)中30秒鐘。

<交聯處理>

使染色後之積層體浸漬於60℃之硼酸水溶液(硼酸濃度：5重量%，碘化鉀濃度：5重量%)中60秒鐘，於該硼酸水溶液中進而向長度方向延伸1.7倍(最終延伸倍率5.1倍)。

<洗淨處理>

交聯處理後，使積層體浸漬於25℃之碘化鉀水溶液(碘化鉀濃度：5重量%)中5秒鐘。

以上述方式，於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。

<軸精度>

對染色處理後之積層體(實質上為被染色之PVA系樹脂層，即偏光膜)之距寬度方向端部250mm之位置上的長度方向之吸收軸之偏差進行測定。具體而言，使用AXOMETRICS公司製造之裝置名「AXOSCAN」作為測定裝置，於長度方向上，於1200mm之範圍內每20mm測定吸收軸之方向。將自長度方向偏離之最大值設為偏差，並設為軸精度之指標。吸收軸之偏差為±0.21°。由於積層體之吸收軸之偏差得到明顯抑制，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦得到明顯抑制。

[實施例2]

於抓持區域A中，以夾具間隔L1：60mm抓持積層體之兩側緣 部，除此以外，以與實施例1相同之方式進行，而於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。將染色處理後之積層體以與實施例1相同之方式供於吸收軸之偏差之評價。吸收軸之偏差為±0.29°。由於積層體之吸收軸之偏差得到明顯抑制，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦得到明顯抑制。

[實施例3]

於抓持區域A中，以夾具間隔L1：90mm抓持積層體之兩側緣部，除此以外，以與實施例1相同之方式進行，而於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。將染色處理後之積層體以與實施例1相同之方式供於吸收軸之偏差之評價。吸收軸之偏差為±0.47°。由於積層體之吸收軸之偏差得到明顯抑制，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦得到明顯抑制。

[實施例4]

以下述方式進行MD延伸‧TD收縮，除此以外，以與實施例1相同之方式進行，而於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。

使用類似於圖5之延伸裝置，於抓持區域A中，以夾具間隔L1：40mm抓持積層體之兩側緣部並於長度方向搬送，於MD延伸區域B中，於140℃下向長度方向延伸至1.4倍(MD延伸區域B之出口處之夾具間隔L2：56mm)。繼而，於TD收縮區域C中，於於寬度方向收縮30%之同時，進而向長度方向延伸(TD收縮區域C之出口處之夾具間隔L3：120mm，利用拉幅延伸裝置獲得之最終延伸倍率：3倍)。

將染色處理後之積層體以與實施例1相同之方式供於吸收軸之偏差之評價。吸收軸之偏差為±0.41°。由於積層體之吸收軸之偏差得到明顯抑制，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦得到明顯抑制。

[實施例5]

於抓持區域A中，以夾具尺寸30mm、夾具間隔L1：60mm抓持 積層體之兩側緣部，除此以外，以與實施例1相同之方式進行，而於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。將染色處理後之積層體以與實施例1相同之方式供於吸收軸之偏差之評價。吸收軸之偏差為±0.39°。由於積層體之吸收軸之偏差得到明顯抑制，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦得到明顯抑制。

[實施例6]

於抓持區域A中，以夾具尺寸45mm、夾具間隔L1：60mm抓持積層體之兩側緣部，除此以外，以與實施例1相同之方式進行，而於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。將染色處理後之積層體以與實施例1相同之方式供於吸收軸之偏差之評價。吸收軸之偏差為±0.44°。由於積層體之吸收軸之偏差得到明顯抑制，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦得到明顯抑制。另一方面，由於將非抓持部局部延伸，而於樹脂膜之表面產生破裂。

[實施例7]

於抓持區域A中，以夾具間隔L1：60mm抓持積層體之兩側緣部，於MD延伸‧TD收縮區域BC中於寬度方向收縮10%，除此以外，以與實施例1相同之方式進行，而於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。將染色處理後之積層體以與實施例1相同之方式供於吸收軸之偏差之評價。吸收軸之偏差為±0.38°。由於積層體之吸收軸之偏差得到明顯抑制，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦得到明顯抑制。

[比較例1]

以與實施例1相同之方式製作非晶性PET基材上/PVA層之積層體。繼而，使用以間隙間隔22mm配置之2組夾輥(直徑350mm)，將該積層體向長度方向延伸至3倍。染色處理以後之程序係以與實施例1相同之方式進行，而於樹脂基材上製作厚度4.0μm之偏光膜。

將染色處理後之積層體以與實施例1相同之方式供於吸收軸之偏 差之評價。吸收軸之偏差為±0.82°。由於積層體之吸收軸之偏差變大，而確認最終獲得之偏光膜之偏差亦變大。

[評價]

如上所述，根據本發明之實施例，藉由採用使用拉幅延伸裝置之向長度方向之延伸，可使所獲得之積層體及偏光膜之寬度方向端部之軸精度之偏差減小。

[產業上之可利用性]

本發明之製造方法可較佳地用於偏光膜之製造。

Claims (7)

1. 一種偏光膜之製造方法，其係長條狀之偏光膜之製造方法，且包括如下步驟：使用具備作為形成該偏光膜之長條狀之樹脂膜之抓持機構的複數個夾具之拉幅延伸裝置，將該長條狀之樹脂膜於長度方向延伸、及於寬度方向收縮，該長度方向之延伸包括將該長條狀之樹脂膜之搬送方向上之夾具間隔擴大之步驟，該寬度方向之收縮包括將寬度方向之夾具間隔減少之步驟。
2. 如請求項1之製造方法，其中上述形成偏光膜之長條狀之樹脂膜為單層之聚乙烯醇系樹脂膜，且該製造方法包括將該樹脂膜於長度方向延伸及於寬度方向收縮，並進行染色而製作偏光膜之步驟。
3. 如請求項1之製造方法，其中上述形成偏光膜之長條狀之樹脂膜為樹脂基材與形成於該樹脂基材之單側之聚乙烯醇系樹脂層的積層體，且該製造方法包括將該積層體於長度方向延伸及於寬度方向收縮，並進行染色而於該樹脂基材上製作偏光膜之步驟。
4. 如請求項1之製造方法，其中上述寬度方向之收縮率為0.8以下。
5. 如請求項1之製造方法，其中上述夾具之夾具尺寸為12mm~40mm。
6. 如請求項1之製造方法，其中上述長度方向之延伸前之上述搬送方向上之夾具間隔為100mm以下。
7. 如請求項1之製造方法，其中上述長度方向之延伸倍率為1.5倍~6.5倍。