專利名稱：偏光薄膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及邊使帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜移動邊在其移動路徑上沿長度方向拉伸而制作偏光薄膜的偏光薄膜的制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，液晶顯示裝置等圖像顯示裝置中利用包括偏光薄膜等在內(nèi)的光學(xué)薄膜。作為這種偏光薄膜的制造方法，采用如下的方法邊從作為原卷的帶狀聚乙烯醇·系樹脂(PVA)薄膜卷繞成輥狀而成的原卷輥送出聚乙烯醇系樹脂薄膜(原卷薄膜)，規(guī)定該原卷薄膜的移動路徑，邊通過具備引導(dǎo)該原卷薄膜的多個輥和各種藥液浴的裝置并使其拉伸。例如，采用如下的方法使原卷薄膜沿其長度方向移動，連續(xù)地浸潰在溶脹浴、染色浴中，之后，在前后2處用前述輥夾持原卷薄膜，對其間施加張力，實施前述拉伸。但是，這種偏光薄膜的制造方法中，每次交換原卷輥時，都需要重新將新的原卷薄膜卷掛在輥等上并設(shè)置于上述裝置中，這非常麻煩而且浪費時間。因此，進(jìn)行了如下的操作在先走的原卷薄膜的末端部接合從接下來的原卷輥伸出的原卷薄膜的前端部使其連接，將這些原卷薄膜依次連續(xù)地供給到上述裝置中。作為這種接合方法，一直以來采用利用粘合帶、粘接劑等的粘接接合方法，利用鉚釘、線等的縫合接合方法，或利用熱封機等的加熱熔融接合方法等。但是，如上所述的方法分別存在下述問題。·利用粘合帶、粘接劑等的粘接接合中的問題在使原卷薄膜浸潰在溶脹浴、染色浴等中的工序中，由于粘接劑的成分等在藥液中溶出，因此會成為污染藥液、在制品上附著異物的主要原因。不僅如此，還存在以下的擔(dān)心粘接劑溶解在藥液中或因藥液的成分而溶脹，從而接合強度降低，在拉伸工序中在達(dá)到所希望的拉伸倍率之前連接部發(fā)生斷裂。·利用鉚釘、線等的縫合接合中的問題該方法中，在原卷薄膜上穿設(shè)用于通過鉚釘、線的孔，因此，在對連接部施加張力時，存在以前述孔為起點發(fā)生斷裂的擔(dān)心。為了避免該情況的發(fā)生而減少孔數(shù)并確?？椎拈g隔較寬時，存在在施加張力時容易產(chǎn)生皺褶并發(fā)生拉伸不均的擔(dān)心。·利用熱封機等的加熱熔融接合中的問題作為能夠謀求解決上述粘接接合、縫合接合中的問題的接合方法，已知下述專利文獻(xiàn)1、2及3等中所示的利用熱封機來接合的方法。該方法與粘接接合相比較，污染藥液的擔(dān)心較少，且不需要像縫合接合那樣設(shè)置孔。但是，熱封機存在熔接區(qū)域及其周圍因熔接時受到的熱而改性、與通常的部分相比成為固化的狀態(tài)的傾向。
因此，如果在拉伸時夾持該溶接區(qū)域施加張力，則存在如下的擔(dān)心各易集中在該固化的部位和通常的狀態(tài)的部位的邊界部分而產(chǎn)生應(yīng)力，在全體達(dá)到所希望的拉伸倍率之前該區(qū)域被極端地拉伸。因此，欲實施高拉伸倍率的拉伸時，存在原卷薄膜在連接部發(fā)生斷裂的擔(dān)心。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2007-171897號公報專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-8509號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開2004-160665號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題為了賦予偏光薄膜高偏光功能，通常要求施加5. 25倍以上的拉伸。但是，在利用如上所述的以往的連接方法來連接由聚乙烯醇系樹脂形成的原卷薄膜時，存在連接部不能耐受5. 25倍以上的拉伸載荷而發(fā)生斷裂的擔(dān)心。因此，做出了將通過連接部期間的拉伸倍率變?yōu)椴蛔?. 25倍從而避免斷裂的對策。但是，在選擇如上所述的避免對策時，連接部前后的拉伸倍率沒有成為所希望的倍率(5. 25倍以上)，因此，無法作為制品使用，會造成材料浪費。因此，對連接的由聚乙烯醇系樹脂形成的原卷薄膜，邊以相對于該原卷薄膜為
5.25倍以上的拉伸倍率施加拉伸邊連續(xù)地輸送是比較困難的，并且，目前為止還沒有提出過能進(jìn)行該拉伸及輸送的連接方法。S卩，現(xiàn)有的偏光薄膜的制造方法存在難以有效地制造具有高偏光功能的偏光薄膜之類的問題。鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠有效地制造具有高偏光功能的偏光薄膜的偏光薄膜的制造方法。用于解決問題的方案用于解決上述問題的本發(fā)明的特征在于，為使用多個帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜連續(xù)地制造偏光薄膜的方法，該方法具有以下工序第I工序，將各聚乙烯醇系樹脂薄膜依次從前端側(cè)送入移動路徑并在該移動路徑中沿長度方向拉伸；和第2工序，使先走的第一聚乙烯醇系樹脂薄膜的末端部和接下來的第二聚乙烯醇系樹脂薄膜的前端部重合，通過熔接進(jìn)行接合而連接，在前述第2工序中，進(jìn)行接合，使得沿前述聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸接合部時的該接合部的拉伸應(yīng)力相對于沿前述寬度方向以前述拉伸倍率拉伸非接合部時的該非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下。這里，在本發(fā)明中，沿上述寬度方向以上述拉伸倍率拉伸時的接合部的拉伸應(yīng)力是指，切取接合部中的(上述聚乙烯醇系樹脂薄膜的長度方向長度I. 5mm) X (上述聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向長度20mm)區(qū)域，對切取的作為接合部的接合部切片，在室溫20°C環(huán)境下在初始卡盤間距10mm、拉伸速度50mm/min的條件下進(jìn)行拉伸試驗而得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的4倍的拉伸倍率下的應(yīng)力。另外，上述沿寬度方向以上述拉伸倍率拉伸時的非接合部的拉伸應(yīng)力是指，切取非接合部中的(上述長度方向長度3. 0mm) X (上述寬度方向長度20mm)區(qū)域，對切取的作為非接合部的非接合部切片，在室溫20°C環(huán)境下在初始卡盤間距10mm、拉伸速度50mm/min的條件下進(jìn)行拉伸試驗而得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的4倍的拉伸倍率下的應(yīng)力。需要說明的是，接 合部寬度(上述長度方向長度)不足I. 5mm時，將能采取的長度作為接合部的上述長度方向長度來切取，將該長度的2倍的長度作為非接合部的上述長度方向長度來切取，通過與上述同樣地評價，得到上述接合部及非接合部的拉伸應(yīng)力。利用上述制造方法，能夠?qū)⑦M(jìn)行拉伸的2個以上帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜中先走的第一帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜的末端部與和其連接的第二帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜的前端部接合，使得作為熔接部的接合部的上述拉伸應(yīng)力相對于非接合部的上述拉伸應(yīng)力滿足上述關(guān)系。由此，能夠使接合部的硬度與非接合部的硬度十分接近，因此，能夠緩和沿上述長度方向拉伸接合部時因拉伸引起的應(yīng)力集中在接合部和非接合部的邊界部分。因此，即使以例如5. 25倍以上的拉伸倍率拉伸也能夠避免上述邊界發(fā)生斷裂。由此，即使在接合部通過時不改變拉伸條件也能夠連續(xù)地拉伸。因此，能夠獲得作業(yè)效率提高、生產(chǎn)率提高、成品率提聞及材料浪費減少的效果。另外，本發(fā)明的偏光薄膜的制造方法優(yōu)選通過利用激光熔接將前述末端部和前述前端部接合而連接來實施前述第2工序。由此，如以下所述。即，像熱封等那樣沿厚度方向?qū)δ┒瞬考扒岸瞬窟M(jìn)行整體加熱的情況下，作為熔接部的接合部中發(fā)生固化的區(qū)域變得比較大。與此相對，在激光熔接中，能夠僅對末端部和前端部的界面、其附近區(qū)域進(jìn)行局部加熱并熔接，因此，能使接合部中發(fā)生固化的區(qū)域比較小。由此，施加拉伸時，通過激光熔接來形成接合部與通過熱封等來形成接合部的情況相比，更容易使拉伸接合部所必需的力與拉伸非接合部所必需的力接近。因此，容易接合成接合部的拉伸應(yīng)力相對于非接合部的上述拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下。另外，本發(fā)明的偏光薄膜的制造方法優(yōu)選在前述末端部和前述前端部的界面部配置光吸收劑來實施前述激光熔接。由此，前端部和末端部的界面部的激光的光吸收性增大，因此能夠更有效地使二者熔接。另外，本發(fā)明的偏光薄膜的制造方法優(yōu)選用波長800nm以上IlOOOnm以下的紅外
線激光實施前述激光熔接。由此，能使上述末端部及前端部更有效地熔融，因此，能更有效地將第一及第二聚乙烯醇系樹脂薄膜接合而連接。另外，本發(fā)明的偏光薄膜的制造方法優(yōu)選前述第一聚乙烯醇系樹脂薄膜及前述第二聚乙烯醇系樹脂薄膜各自的非接合部及接合部在前述移動路徑中的拉伸倍率均為5. 25倍以上。由此，能夠提高作為偏光薄膜的品質(zhì)。發(fā)明的效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能有效地制造具有高偏光功能的偏光薄膜。


圖I是表示一個實施方式的偏光薄膜的制造方法中使用的裝置的示意性立體圖。圖2是表示將原卷薄膜連接并供給至偏光薄膜的制造裝置的情形的示意性立體圖。 圖3是表示用于連接原卷薄膜的連接裝置的主要部分的機構(gòu)的示意性主視圖。圖4是表示接合部及非接合部的圖，圖4的(a)是示意性側(cè)面圖，圖4的(b)是示意性俯視圖。圖5是表示接合部切片及非接合部切片的圖，圖5的(a)是接合部的示意性俯視圖，圖5的(b)是非接合部的示意性俯視圖。圖6是表示拉伸前和拉伸時的接合部切片或非接合部切片的示意性俯視圖。圖7是表示應(yīng)力-應(yīng)變曲線的一例的圖表。圖8是表示實施例及比較例的4倍拉伸時的拉伸應(yīng)力的比率的圖表。附圖標(biāo)記說明I :原卷薄膜(帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜)、la :末端部、Ib :前端部、4d :拉伸浴、9 輥
具體實施例方式以下對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。首先，參照附圖對用于實施本實施方式的偏光薄膜的制造方法的優(yōu)選的拉伸裝置進(jìn)行說明。本實施方式的拉伸裝置具備從帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜(以下也稱為“原卷薄膜”、或者簡稱為“薄膜”)卷繞成輥狀而得到的原卷輥送出前述原卷薄膜I的原卷薄膜供給部3 ;用于將送出的原卷薄膜I浸潰在規(guī)定的藥液中的多個浸潰浴4 ;以前述原卷薄膜I通過該浸潰浴4內(nèi)的方式規(guī)定原卷薄膜I的移動路徑的多個輥9 ;在該移動路徑中拉伸原卷薄膜I的拉伸部；以及將在多個浸潰浴4中浸潰且進(jìn)行了拉伸的薄膜作為偏光薄膜卷取為輥狀的偏光薄膜卷取部10。圖I、圖2是表示優(yōu)選的拉伸裝置的一個方式的示意性立體圖。如圖I所示，作為多個浸潰浴4，在拉伸裝置中，從薄膜的移動方向上游側(cè)開始依次具備貯存有用于使聚乙烯醇系樹脂薄膜溶脹的溶脹液的溶脹浴4a ;貯存有用于將溶脹了的薄膜染色的染色液的染色浴4b ;貯存有用于使構(gòu)成薄膜的樹脂的分子鏈交聯(lián)的交聯(lián)劑液的交聯(lián)浴4c ;用于在浴內(nèi)拉伸薄膜的拉伸浴4d ;以及貯存有用于清洗通過該拉伸浴4d的薄膜的清洗液的清洗浴4f這5種浸潰浴4。另外，該方式的拉伸裝置中，在薄膜的移動路徑中的清洗浴4f的下游側(cè)且卷取部10的上游側(cè)具備使薄膜干燥的干燥裝置11、具體而言為干燥烘箱。進(jìn)而，該方式的拉伸裝置中，還具備將卷繞成輥狀的表面保護(hù)薄膜(例如三醋酸纖維素薄膜、環(huán)烯烴聚合物薄膜)等層疊用薄膜12分別配置在用前述干燥裝置11進(jìn)行了干燥的薄膜的兩面?zhèn)鹊?、用于在干燥后的薄膜的兩面層疊層疊用薄膜12的層疊裝置。作為前述拉伸部，采用所謂的輥拉伸部9a。即，采用如下的構(gòu)成在前述移動路徑中，配置多組以中間夾持薄膜且向移動方向下游側(cè)送出的方式構(gòu)成的成對的軋輥9a，且使移動方向下游側(cè)的組的圓周速度比上游側(cè)高。進(jìn)而，該拉伸裝置以能夠連續(xù)拉伸2個以上原卷薄膜的方式構(gòu)成，其具備用于將該2個以上原卷薄膜中的第一原卷薄膜的末端部與第二原卷薄膜連接的裝置。即，該拉伸裝置中，如圖2所示，具備用于在先走的第一原卷薄膜I的末端部Ia通過規(guī)定了的移動路徑之前、具體為通過浸潰浴4之前，通過激光熔接將該第一原卷薄膜I的末端部Ia與緊接著該原卷薄膜I通過移動路徑內(nèi)的新的原卷薄膜(第二原卷薄膜)的前端部Ib接合而連接的連接裝置(圖2中未圖示)。需要說明的是，圖2中，用涂黑的部分30表示通過激光照射進(jìn)行接合的部分(熔接部)。接著，參照圖3對優(yōu)選的連接裝置進(jìn)行說明。該圖3是表示通過激光熔接使原卷薄膜相互接合而連接的連接裝置的示意性構(gòu) 成圖。圖3表示從其側(cè)面朝向TD方向(寬度方向)觀察連接的原卷薄膜的連接裝置的主視圖。如該圖3所示，前述連接裝置具有具有平坦的上表面部的平臺40 ;配置在該平臺40的上方的能上下方向移動地配置的加壓部件50 ;配置在該加壓部件50的上方的激光光源(未圖示)。另外，如下來構(gòu)成使先走的第一原卷薄膜I的末端部Ia和與其相連接的新的第二原卷薄膜I的前端部Ib在前述平臺40上上下重合，邊用前述加壓部件50對該重合部分進(jìn)行加壓邊從前述激光光源照射激光R，使前述末端部Ia和前述前端部Ib的界面部加熱熔融并熔接。進(jìn)而，前述加壓部件50由激光R的透射性優(yōu)異的透明的部件構(gòu)成。需要說明的是，為了能夠提高前述末端部Ia和前述前端部Ib的界面部的激光R的光吸收性、更有效地實施熔接，前述連接裝置中還可以具備在前述界面部中要面接的前述末端部Ia或前述前端部Ib中的任一個的表面(或兩面)預(yù)先涂布光吸收劑的涂布裝置。需要說明的是，作為這里使用的光吸收劑，只要是吸收激光R并產(chǎn)生熱的物質(zhì)就沒有特別限定，可以使用炭黑、顏料、染料、水等。例如可以使用酞菁系吸收劑、萘酞菁系吸收劑、聚甲炔系吸收劑、二苯甲烷系吸收齊U、三苯甲烷系吸收劑、醌系吸收劑、偶氮系吸收劑、二亞銨鹽等。另外，使用發(fā)出具有800nm 1200nm的波長的激光R的激光光源時，例如可以使用美國Gentex公司制造的以商品名“Clearweld (注冊商標(biāo))”市售的光吸收劑。這些吸收劑可以用有機溶劑等稀釋，用前述涂布裝置涂布。作為該涂布裝置，例如可以采用分配器、噴墨打印機、網(wǎng)版印刷機、2流體式、I流體式或超聲波式噴霧器、打印機(stamper)、涂布機等一般的涂布裝置。另外，該連接裝置中利用的激光光源的種類也沒有特別限定。優(yōu)選的是，所使用的激光是發(fā)揮被通過涂布等配置在新舊原卷薄膜重合的部分中的新舊原卷薄膜的界面中的一個或者兩個原卷薄膜表面的光吸收劑吸收、發(fā)熱的作用的激光，且具有所使用的光吸收劑的吸收靈敏度高的波長。具體而言，作為激光的種類，可以列舉出具有可見光區(qū)域或者紅外線區(qū)域的波長的半導(dǎo)體激光、纖維激光、飛秒激光、微微秒激光、YAG激光等固體激光、CO2激光等氣體激光。其中，特別優(yōu)選容易得到廉價且面內(nèi)均一的激光束的半導(dǎo)體激光、纖維激光。另外，為了避免原卷薄膜分解并為了促進(jìn)熔融，與瞬間投入高能量的脈沖激光相t匕，更優(yōu)選連續(xù)波的CW激光。激光的功率(power)、射束直徑及形狀、照射次數(shù)、以及掃描速度等根據(jù)作為對象的原卷薄膜及光吸收劑的光吸收率等光學(xué)特性、構(gòu)成原卷薄膜的聚合物的熔點、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)等熱特性等的不同適當(dāng)最優(yōu)化即可。為了在被激光照射的部分有效地使聚乙烯醇系樹脂流動化而得到牢固的接合，作為照射的激光的功率密度，優(yōu)選在200W/cm2 10，000ff/cm2的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在300W/cm2 5，000ff/cm2的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選在1，OOOff/cm2 3，OOOff/cm2的范圍內(nèi)。另外，該激光照射條件只要能夠如后所述進(jìn)行沿聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向 以4倍的拉伸倍率拉伸時的接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述沿寬度方向以上述拉伸倍率拉伸時的非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的接合，就沒有特別限定。另外，連接裝置中利用的激光光源優(yōu)選能在新舊原卷薄膜的界面以規(guī)定大小的光斑直徑(照射寬度)照射激光的激光光源。作為該照射光斑直徑(照射寬度)，優(yōu)選在滿足前述照射激光功率密度的功率下為新舊原卷薄膜重合寬度的1/10以上3倍以下。不足重合寬度的1/10時,重合部的未接合部大,存在接合后輸送時扇動、阻礙良好的輸送性的擔(dān)心。另外，以超過3倍的寬度照射激光時，雖然對接合及拉伸特性沒有影響，但從能量利用效率的觀點來看是不優(yōu)選的。優(yōu)選為重合寬度的1/5以上2倍以下。需要說明的是，新舊原卷薄膜的重合寬度變小時，存在難以重復(fù)精度良好地重合配置大寬度的原卷薄膜的擔(dān)心，新舊原卷薄膜的重合寬度變大時，存在未接合區(qū)域變大、接合后輸送時薄膜發(fā)生扇動的擔(dān)心。因此，該新舊原卷薄膜的重合寬度例如可以從這樣的觀點考慮適當(dāng)設(shè)定。另外，激光的光束形狀可以為圓形，從得到更高的功率密度的觀點考慮也可以為線狀。 需要說明的是，作為激光的累積照射量，優(yōu)選在5J/cm2 400J/cm2的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在10J/cm2 300J/cm2的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在30J/cm2 150J/cm2的范圍內(nèi)。因此，優(yōu)選在連接裝置中采用能夠滿足這些條件的激光光源。作為在平臺上對在這樣的激光的照射下重合的前述新舊原卷薄膜(舊原卷薄膜的末端部Ia和新原卷薄膜的前端部Ib)進(jìn)行加壓的加壓部件50，可以使用對所使用的激光顯示高透明性的玻璃制部件。作為激光照射時的加壓強度，優(yōu)選在0. 5 100kgf/cm2的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在10 70kgf/cm2的范圍內(nèi)。因此，作為前述連接裝置優(yōu)選采用的加壓部件50，只要是能以這樣的強度加壓的部件，所述玻璃部件的形狀就沒有特別限定，例如可以使用平板、圓筒、球狀的玻璃部件。玻璃部件的厚度沒有特別限定，過薄時，因變形無法進(jìn)行良好的加壓，過厚時，激光的利用效率降低。因此，激光透射的方向的厚度優(yōu)選為3mm以上且不足30mm，更優(yōu)選為5mm以上且不足20_。作為加壓部件50的材質(zhì)，例如可以列舉出石英玻璃、無堿玻璃、TEMPAX, Pyrex(注冊商標(biāo))、Vycor> D263、0A10、AF45、Zerodur 等。為了提高激光R的利用效率，作為加壓部件50利用的玻璃制部件優(yōu)選對所使用的激光波長具有高透明性，優(yōu)選具有50%以上的透光率，更優(yōu)選具有70%以上的透光率。需要說明的是，使用如上所述的玻璃制部件構(gòu)成加壓部件50時，也可以在與聚乙烯醇系樹脂薄膜相接的部分形成與前述玻璃制部件相比緩沖性更優(yōu)異的緩沖層，以能對更大的面積進(jìn)行更均一地加壓并在整個區(qū)域進(jìn)行良好的接合。S卩，也可以采用具備透光性良好的橡膠板、具有緩沖性的透明樹脂板等的加壓部件50。例如，可以采用背面?zhèn)扔刹Ａе撇考?gòu)成、與聚乙烯醇系樹脂薄膜相接的前面?zhèn)扔赏该飨鹉z板構(gòu)成的加壓部件50。前述緩沖層的形成可以使用例如硅橡膠、聚氨酯橡膠等橡膠系材料、聚乙烯等樹脂材料。該緩沖層的厚度優(yōu)選為50 μ m以上且不足5mm,更優(yōu)選為Imm以上且不足3mm。不足50 μ m時，缺乏緩沖性，為5mm以上時，存在如下的擔(dān)心根據(jù)該緩沖層，產(chǎn)生激光的吸收、散射，使到達(dá)前述末端部Ia和前端部Ib的接觸界面部的激光的能量降低。該緩沖層優(yōu)選對所使用的激光波長具有30%以上的透光率，更優(yōu)選為50%以上。另外，也可以將與該緩沖層同樣的緩沖層配置在平臺40的上表面。配置在平臺上時，用于形成緩沖層的材料的光學(xué)特性、即透光性沒有特別限定，在上述硅橡膠等的基礎(chǔ)上，還可以使用例如聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、降冰片烯樹脂、環(huán)烯烴聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、三醋酸纖維素等。
本實施方式的偏光薄膜的制造方法中，優(yōu)選以可以沿重合的新舊原卷薄膜的重合部分實施激光熔接、形成線狀的熔接部的方式構(gòu)成前述連接裝置。例如，優(yōu)選具備用于使通過聚光透鏡聚光成所希望的射束直徑的點波束沿重合部分掃描的機構(gòu)；通過使用柱面透鏡、衍射光學(xué)元件等光學(xué)部件整形為線狀的激光束并照射到原卷薄膜的重合部的機構(gòu)；以及通過沿重合部配置多個激光光源并在不掃射的情況下同時照射從而一次性熔融加熱接合的機構(gòu)等。需要說明的是，雖然這里沒有詳細(xì)敘述，但上述的連接裝置中可以采用一般的激光熔接裝置以及其周邊機器中利用的各種機構(gòu)。以下，對利用具備這樣的連接裝置的拉伸裝置制造偏光薄膜的方法進(jìn)行說明。本實施方式的偏光薄膜的制造方法中，具備下述第I工序和第2工序并連續(xù)地制造偏光薄膜第I工序，使用多個帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜，將各聚乙烯醇系樹脂薄膜從前端側(cè)送入移動路徑，在該移動路徑中沿長度方向拉伸；第2工序，將先走的第一聚乙烯醇系樹脂薄膜的末端部和接下來的第二聚乙烯醇系樹脂薄膜的前端部重合，通過熔接使它們接合而連接。另外，在前述第2工序中，以前述沿聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸接合部時的該接合部的拉伸應(yīng)力相對于前述沿寬度方向以前述拉伸倍率拉伸非接合部時的該非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的方式接合。
具體而言，在本實施方式的偏光薄膜的制造方法中，作為前述第I工序，實施使前述原卷薄膜浸潰在溶脹浴4a中使其溶脹的溶脹工序、使溶脹了的薄膜浸潰在染色浴4b中進(jìn)行染色的染色工序、使染色了的薄膜浸潰在交聯(lián)浴4c中使構(gòu)成薄膜的樹脂的分子鏈交聯(lián)的交聯(lián)工序、及將該交聯(lián)工序后的薄膜在拉伸浴4d內(nèi)拉伸的拉伸工序。g卩，在本實施方式的偏光薄膜的制造方法中，在溶脹浴4a到拉伸浴4d的各浴中實施拉伸，使得最終為目標(biāo)拉伸倍率。另外，在本實施方式的偏光薄膜的制造方法中，實施對前述拉伸工序后的薄膜進(jìn)行清洗的清洗工序、用干燥裝置11使該清洗過了的薄膜干燥的干燥工序、在該干燥后的薄膜上層疊表面保護(hù)薄膜的層疊工序。本實施方式的偏光薄膜的制造方法通過如下過程來進(jìn)行將一個原卷輥設(shè)置在前述原卷薄膜供給部3，從該原卷薄膜供給部3連續(xù)地送出原卷薄膜，在其移動路徑上實施上述工序，最后完成層疊工序，對所得制品(偏光薄膜)實施在偏光薄膜卷取部10卷取為輥狀 的卷取工序。另外，分開實施連接工序作為前述第2工序，所述連接工序中，預(yù)先準(zhǔn)備多個原卷輥，在其中的第一原卷輥結(jié)束之前，從新的第二原卷輥伸出原卷薄膜，使該新的原卷薄膜的前端部Ib與先走的第一原卷棍的末端部Ia接合而連接。由此，繼續(xù)從該新的原卷輥將原卷薄膜供給到拉伸裝置中，實施前述第I工序，連續(xù)地制造偏光薄膜。另外，通過重復(fù)實施該第I工序及第2工序，能夠依次連續(xù)地制造偏光薄膜。需要說明的是，作為供給到這樣的工序中的原卷薄膜(帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜)，可以采用以下的薄膜。作為本實施方式的偏光薄膜的制造方法中使用的原卷薄膜，可以使用由作為偏光薄膜的原材料使用的聚乙烯醇系高分子樹脂材料形成的薄膜。具體而言，例如可以使用聚乙烯醇薄膜、部分皂化聚乙烯醇薄膜或聚乙烯醇的脫水處理薄膜等。通常，這些原卷薄膜以如上所述卷繞成輥狀的原卷輥的狀態(tài)使用。作為前述聚乙烯醇系樹脂薄膜的形成材料的聚合物的聚合度一般為500 10，000，優(yōu)選在1,000 6，000的范圍，更優(yōu)選在1，400 4，000的范圍。進(jìn)而，為部分皂化聚乙烯醇薄膜的情況下，其皂化度例如從在水中的溶解性方面考慮，優(yōu)選為75摩爾％以上，更優(yōu)選為98摩爾％以上，進(jìn)一步優(yōu)選在98. 3 99. 8摩爾％的范圍。作為前述聚乙烯醇系樹脂薄膜，可以適當(dāng)使用通過將溶解于水或有機溶劑中所得的原液流延成膜的流延法、鑄造法(cast method)、擠出法等任意方法成膜而得到的薄膜。原卷薄膜的相位差值優(yōu)選為5nm lOOnm。另外，為了得到面內(nèi)均一的偏光薄膜，優(yōu)選聚乙烯醇系樹脂薄膜面內(nèi)的相位差偏差盡可能小。作為原卷薄膜的聚乙烯醇系樹脂薄膜的面內(nèi)相位差偏差優(yōu)選在測定波長IOOOnm處為IOnm以下，更優(yōu)選為5nm以下。需要說明的是，作為通過激光熔接進(jìn)行接合時的吸水狀態(tài)，優(yōu)選為2質(zhì)量％ 15質(zhì)量％的吸水率，進(jìn)一步優(yōu)選為4質(zhì)量％ 10質(zhì)量％的吸水率。被連接前的原卷薄膜具有超過15質(zhì)量％的吸水率時，存在在激光熔接時加熱熔融部容易產(chǎn)生因水分蒸發(fā)引起的發(fā)泡、引起接合不良的擔(dān)心。
相反，吸水率不足2質(zhì)量％時，存在用激光對原卷薄膜進(jìn)行加熱的部分的樹脂流動性不足、導(dǎo)致接合效率降低的擔(dān)心。因此，接合時使用的原卷薄膜的吸水率優(yōu)選在上述的范圍內(nèi)。需要說明的是，關(guān)于該吸水率，通過比較干燥前后的質(zhì)量來求出，例如，可以對聚乙烯醇系樹脂薄膜進(jìn)行83°C Xl小時加熱，用該加熱失重除以加熱前的聚乙烯醇系樹脂薄膜的質(zhì)量，從而求出。以下，對用于通過前述拉伸裝置對上述原卷薄膜施加拉伸并加工成偏光薄膜的各工序進(jìn)行說明。(溶脹工序) 在本工序中，例如，利用前述輥9將從原卷薄膜供給部3送出的原卷薄膜維持恒定的移動速度地引導(dǎo)至充滿水的溶脹浴4a中，使前述原卷薄膜浸潰在水中。由此能夠水洗原卷薄膜，清洗原卷薄膜表面的污垢、防結(jié)塊劑，并且，通過利用水使原卷薄膜溶脹，能夠期待防止染色不均等不均一性的效果。在前述溶脹浴4a中的溶脹液中，除水以外，還可以適當(dāng)添加甘油、碘化鉀等。添加它們時，如果為甘油，則其濃度優(yōu)選為5質(zhì)量％以下，如果為碘化鉀，則其濃度優(yōu)選為10質(zhì)
量％以下。溶脹液的溫度優(yōu)選在20 45°C的范圍，更優(yōu)選為25 40°C。前述原卷薄膜在前述溶脹液中浸潰的浸潰時間優(yōu)選為2 180秒，更優(yōu)選為10 150秒，特別優(yōu)選為30 120秒。另外，可以在該溶脹浴中將聚乙烯醇系樹脂薄膜沿長度方向拉伸，這時的拉伸倍率優(yōu)選包括因溶脹導(dǎo)致的伸展在內(nèi)為I. I 3. 5倍左右。(染色工序)對于經(jīng)過了前述溶脹工序的薄膜，與溶脹工序同樣地，利用輥9使其浸潰于貯存在染色浴4b中的染色液中，實施染色工序。例如，可以采用通過在包含碘等二色性物質(zhì)的染色液中浸潰經(jīng)過了溶脹工序的聚乙烯醇系樹脂薄膜，使薄膜吸附上述二色性物質(zhì)的方法，實施前述染色工序。作為前述二色性物質(zhì)，可以使用以往公知的物質(zhì)，例如可以列舉出碘、有機染料
坐寸ο 作為有機染料，例如可以使用紅BR、紅LR、紅R、粉紅LB、寶石紅BL、棗紅(Bordeaux) GS、天空藍(lán)LG、檸檬黃、藍(lán)BR、藍(lán)2R、深藍(lán)色RY、綠LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黃3G、黃R、橙LR、橙3R、猩紅(Scarlet) GL、猩紅KGL、剛果紅、亮紫BK、超級藍(lán)(SupraBlue) G、超級藍(lán)GL、超級橙GL、直接天藍(lán)、直接永固橙(Direct Fast Orange) S、永固黑(Firstblack)等。這些二色性物質(zhì)可以僅使用一種，也可以組合使用兩種以上。使用前述有機染料時，例如從謀求可見光區(qū)域的中性(neutral)化方面考慮，優(yōu)選組合兩種以上。作為具體例，可以列舉出剛果紅和超級藍(lán)G、超級橙GL和直接天藍(lán)的組合、或直接天藍(lán)和永固黑的組合等。作為前述染色浴的染色液，可以使用前述二色性物質(zhì)溶解于溶劑中所得的溶液。
作為前述溶劑，一般可以使用水，還可以進(jìn)一步添加與水具有相容性的有機溶劑。作為該染色液中的二色性物質(zhì)的濃度，優(yōu)選在O. 010 10質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選在O. 020 7質(zhì)量％的范圍，特別優(yōu)選為O. 025 5質(zhì)量％。另外，使用碘作為前述二色性物質(zhì)時，可以進(jìn)一步提高染色效率，因此優(yōu)選進(jìn)一步添加碘化物。作為該碘化物，例如可以列舉出碘化鉀、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。這些碘化物的添加比率在前述染色浴中優(yōu)選為O. 010 10質(zhì)量％，更優(yōu)選為O. 10 5質(zhì)量％。其中，特別優(yōu)選添加碘化鉀，碘和碘化鉀的比例(質(zhì)量比)優(yōu)選在I :5 I :100的范圍，更優(yōu)選在I :6 I :80的范圍，特別優(yōu)選在I :7 I :70的范圍。 薄膜在前述染色浴中的浸潰時間沒有特別限定，優(yōu)選在O. 5 20分鐘的范圍，更優(yōu)選在I 10分鐘的范圍。另外，染色浴的溫度優(yōu)選在5 42°C的范圍，更優(yōu)選在10 35°C的范圍。另外，也可以在該染色浴中將薄膜沿長度方向拉伸，此時的累計的總拉伸倍率優(yōu)選為I. I 4. O倍左右。需要說明的是，作為染色工序，除前述的浸潰在染色浴中的方法以外，例如可以采用將包含二色性物質(zhì)的水溶液涂布或噴霧在前述聚合物薄膜上的方法。另外，本發(fā)明中，作為所使用的原卷薄膜，也可以采用不進(jìn)行染色工序而由預(yù)先混雜有二色性物質(zhì)的聚合物原料成膜得到的薄膜。(交聯(lián)工序)接著，將薄膜導(dǎo)入到貯存有交聯(lián)劑液的交聯(lián)浴4c中，將薄膜浸潰在前述交聯(lián)劑液中，實施交聯(lián)工序。作為前述交聯(lián)劑，可以使用以往公知的物質(zhì)。例如可以使用硼酸、硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等。這些可以僅使用一種，也可以組合使用兩種以上。組合使用兩種以上時，優(yōu)選例如硼酸和硼砂的組合，另外，其添加比例(摩爾比)優(yōu)選在4 :6 9 :1的范圍，更優(yōu)選在5. 5 :4. 5 7 3的范圍，最優(yōu)選為6 :4。作為前述交聯(lián)浴的交聯(lián)劑液，可以使用前述交聯(lián)劑溶解于溶劑中所得的液體。作為前述溶劑，例如可以使用水，也可以進(jìn)一步組合使用與水具有相容性的有機溶劑。前述交聯(lián)劑液中的交聯(lián)劑的濃度沒有特別限定，優(yōu)選在I 10質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選為2 6質(zhì)量％。前述交聯(lián)浴中的交聯(lián)劑液中，還可以添加用于賦予偏光薄膜面內(nèi)均一特性的碘化物。作為該碘化物，例如可以列舉出碘化鉀、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，添加這些碘化物時，碘化物的含量優(yōu)選為
O.05 15質(zhì)量％，更優(yōu)選為O. 5 8質(zhì)量％。作為交聯(lián)劑和碘化物的組合，優(yōu)選硼酸和碘化鉀的組合，硼酸和碘化鉀的比例(質(zhì)量比)優(yōu)選在I :0. I I :3. 5的范圍，更優(yōu)選在I :0. 5 I :2. 5的范圍。
前述交聯(lián)浴中的交聯(lián)劑液的溫度通常優(yōu)選在20 70°C的范圍，聚乙烯醇系樹脂薄膜的浸潰時間通常為I秒 15分鐘的范圍內(nèi)的任一時間，優(yōu)選為5秒 10分鐘。該交聯(lián)工序中，可以在交聯(lián)浴中將薄膜沿長度方向拉伸，此時的累計總拉伸倍率優(yōu)選為I. I 5. O倍左右。需要說明的是，作為交聯(lián)工序，可以與染色工序同樣，代替浸潰在交聯(lián)劑液中的處理方法，通過涂布或噴霧含交聯(lián)劑溶液的方法來實施。(拉伸工序)前述拉伸工序是以例如如后面所述累計的總拉伸倍率為5. 25 8倍左右的方式將進(jìn)行了染色、交聯(lián)的聚乙烯醇系樹脂薄膜沿其長度方向拉伸的工序。濕式拉伸法中，在將薄膜浸潰在貯存于拉伸浴的溶液中的狀態(tài)下沿其長度方向施加張力，實施拉伸。需要說明的是，通過拉伸而得到的第一聚乙烯醇薄膜及第二聚乙烯醇的接合部及非接合部的伸長量 將在后面敘述。作為貯存在拉伸浴中的溶液，沒有特別限定，例如可以使用添加有各種金屬鹽、碘、硼或鋅的化合物的溶液。作為該溶液的溶劑，可以適當(dāng)使用水、乙醇或者各種有機溶劑。其中，特別優(yōu)選使用分別添加有2 18質(zhì)量％左右的硼酸及/或碘化鉀的溶液。同時使用該硼酸和碘化鉀時，其含有比例(質(zhì)量比)優(yōu)選為I :0. I I :4左右，更優(yōu)選為I :0. 5 I :3左右。作為前述拉伸浴中的溶液的溫度，例如優(yōu)選在40 67°C的范圍，更優(yōu)選為50 62。。。(清洗工序)該清洗工序是例如通過使薄膜通過貯存有水等清洗液的清洗浴中從而沖洗掉在該工序之前的處理中附著上的硼酸等不需要的殘留物的工序。前述水中優(yōu)選添加碘化物，例如優(yōu)選添加碘化鈉或碘化鉀。在清洗浴的水中添加碘化鉀時，其濃度通常為O. I 10質(zhì)量％，優(yōu)選為3 8質(zhì)量％。進(jìn)而，清洗液的溫度優(yōu)選為10 60°C，更優(yōu)選為15 40°C。另外，清洗處理的回數(shù)、即浸潰在清洗液中之后從清洗液提起的重復(fù)次數(shù)沒有特別限定，可以為多次，也可以通過在多個清洗浴中預(yù)先貯存添加物的種類、濃度不同的水并使薄膜通過它們從而實施清洗工序。需要說明的是，將薄膜從各工序中的浸潰浴中提起時，為了防止液體流掛的發(fā)生，可以利用以往公知的使用夾緊輥等去液輥、或通過氣刀削掉液體等方法來除去多余的水分。(干燥工序)對于在前述清洗工序中進(jìn)行了清洗的薄膜，可以將其導(dǎo)入前述干燥機11中，適當(dāng)利用自然干燥、風(fēng)干、加熱干燥等最佳的方法使其干燥，實施該干燥工序。其中，如果通過加熱干燥來實施干燥工序，則加熱干燥的條件優(yōu)選為加熱溫度為20 80°C左右、干燥時間為I 10分鐘左右。進(jìn)而，與前述方法無關(guān)，為了防止薄膜的劣化，優(yōu)選干燥溫度盡可能為低溫。
更優(yōu)選為60°C以下，特別優(yōu)選為45°C以下。(層疊工序)及(卷取工序)本實施方式中，通過實施用卷取輥卷取經(jīng)過了以上工序的薄膜的卷取工序，能夠獲得卷繞為輥狀的偏光薄膜。
需要說明的是，本實施方式中，可以在實施了在通過干燥工序進(jìn)行干燥了的偏光薄膜的表面一側(cè)或兩側(cè)適當(dāng)層疊表面保護(hù)用薄膜等的層疊工序之后，實施卷取工序。這樣制造的偏光薄膜的最終總拉伸倍率優(yōu)選相對于原卷薄膜為5. 25 8. O倍的范圍內(nèi)的任一拉伸倍率，更優(yōu)選為5. 5 7. O倍的范圍內(nèi)的任一拉伸倍率。優(yōu)選為上述的拉伸倍率是因為，最終總拉伸倍率不足5. 25倍時，存在難以得到具有高偏光特性的偏光薄膜的擔(dān)心，超過8. O倍時，存在薄膜發(fā)生斷裂的擔(dān)心。另外，該偏光薄膜的最終總拉伸倍率優(yōu)選在非接合部(即原卷薄膜)為5. 25 8. O倍的范圍內(nèi)的任一拉伸倍率，更優(yōu)選為5. 5 7. O倍的范圍內(nèi)的任一拉伸倍率。(連接工序)如前面所述，在本實施方式中，實施如下的連接工序(前述第2工序)在一個原卷輥全部被供給到拉伸裝置中之前，從下一個原卷輥伸出聚乙烯醇系樹脂薄膜(原卷薄膜)，將該新的原卷薄膜的前端部Ib以與在拉伸裝置中實施了各工序的原卷輥的末端部Ia重合的狀態(tài)與末端部Ia接合而連接。另外，在連接工序中，以前端部Ib和末端部Ia重合、沿聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸時的接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述沿寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸時的非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的方式接合。通過如上操作將先走的第一原卷薄膜的末端部和下一個原卷薄膜的前端部接合，即使在賦予高偏光功能所必需的高拉伸倍率、例如5. 25倍以上的拉伸倍率下也能夠不發(fā)生斷裂地連接。由此，即使在接合部通過的情況下也能夠不改變拉伸條件地轉(zhuǎn)移到拉伸第二原卷薄膜的工序(前述第I工序)中，能夠有效地制造偏光薄膜。S卩，能夠不改變拉伸條件地將第一原卷薄膜和第二原卷薄膜連續(xù)地通過拉伸裝置，從而能夠獲得作業(yè)效率提聞、生廣率提聞、成品率提聞及材料浪費減少的效果。需要說明的是，該連接工序不需要在拉伸第一原卷薄膜的工序(前述第I工序)完全結(jié)束之后實施，例如，可以在前述第I工序的后段側(cè)與該第I工序并行實施。例如,可以使用在前述連接裝置和前述溶脹浴4a之間具備儲蓄器(accumulator)的拉伸裝置，將第一原卷輥通過前述儲蓄器并供給到溶脹浴4a中，在靠近該第一原卷輥的快卷完的部分時，邊使其末端部為停止?fàn)顟B(tài)，邊將儲存在前述儲蓄器中的原卷薄膜供給到溶脹浴4a側(cè)，實施前述第一原卷薄膜的拉伸(前述第I工序)，并且實施通過激光熔接將新的原卷輥的前端部和前述末端部連接的連接工序。另外，也可以預(yù)先實施將2個帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜連接的連接工序之后，開始對所連接的帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜中的一個聚乙烯醇系樹脂薄膜進(jìn)行拉伸(前述第I工序)。前述連接工序可以通過使前述第一聚乙烯醇系樹脂薄膜的末端部和前述第二帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜的前端部重合、并對這樣重合的前述末端部和前述前端部的界面部進(jìn)行激光熔接來實施。具體而言，可以在先走的薄膜的末端部Ia和新的薄膜的前端部Ib中的任一方或者雙方的表面涂布光吸收劑，形成新舊原卷薄膜上下重合在平臺40上的配置，邊用前述加壓部件50對該重合部進(jìn)行加壓邊對該重合部照射激光，使得雙方的樹脂在薄膜界面相容，形成熔接部30，從而實施。此時，為了能夠按照上述沿寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸時的接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述沿寬度方向以上述拉伸倍率拉伸時的非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的方式接合，適當(dāng)設(shè)定上述激光的功率密度、累積照射量等條件，在設(shè)定的條件下對重合部照射激光。由此在本實施方式中通過利用激光進(jìn)行熔接，能夠選擇性地(局部地)僅使新舊原卷薄膜的重合部中的界面、其附近發(fā)熱從而進(jìn)行加熱，因此，接合部容易軟化。由此，容易進(jìn)行上述沿寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸時的接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述沿寬度方向以上述拉伸倍率拉伸時的非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的接合。如果以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述非接合部的拉伸應(yīng)力不足75%的方式 進(jìn)行接合，則相對于非接合部，接合部過于柔軟，因此，在拉伸工序中，邊在上述長度方向上將拉伸倍率設(shè)為5. 25倍以上邊連續(xù)地拉伸聚乙烯醇系樹脂薄膜時，接合部和非接合部的邊界部分容易發(fā)生斷裂。特別是如果接合部過于柔軟，則接合部容易發(fā)生斷裂。相對于此，通過以上述接合部的拉伸應(yīng)力為上述非接合部的拉伸應(yīng)力的75%以上的方式進(jìn)行接合，接合部不會過于柔軟，接合部的硬度與非接合部的硬度非常接近，因此，能夠充分緩和上述邊界部分的應(yīng)力集中。因此，能夠邊將拉伸工序中的拉伸倍率設(shè)為5. 25倍以上邊連續(xù)地拉伸聚乙烯醇系樹脂薄膜。另外，從更充分地緩和上述應(yīng)力集中的觀點考慮，優(yōu)選以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述非接合部的拉伸應(yīng)力為80%以上的方式進(jìn)行接合。另一方面，以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述非接合部的拉伸應(yīng)力超過105%的方式進(jìn)行接合時，相對于非接合部，接合部過硬，因此，在上述拉伸工序中應(yīng)力容易集中在上述邊界部分，容易發(fā)生斷裂。相對于此，通過以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述非接合部的拉伸應(yīng)力為105%以下的方式進(jìn)行接合，相對于非接合部，接合部不會過硬，接合部的硬度與非接合部的硬度十分接近，因此，能夠緩和上述邊界部分的應(yīng)力集中。因此，能夠邊在長度方向上將拉伸倍率設(shè)為5. 25倍以上邊連續(xù)地拉伸聚乙烯醇系樹脂薄膜。另外，從更充分地緩和上述應(yīng)力集中的觀點考慮，優(yōu)選以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述非接合部的拉伸應(yīng)力為100%以下的方式進(jìn)行接合。這里，上述接合部的拉伸應(yīng)力可以如下來測定(參照圖4 圖6)。SP，切取接合部31中的(聚乙烯醇系樹脂薄膜的長度方向長度I. 5mm) X (聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向長度20mm)的區(qū)域33。接著，使用具有固定部夾盤37和可動夾盤38的拉伸試驗裝置(未圖示)，將切取的作為接合部的接合部切片35在室溫20°C環(huán)境下在初始卡盤間距10mm、拉伸速度50mm/min下沿長度方向(即上述寬度方向、圖6的TD方向)拉伸，由此進(jìn)行拉伸試驗，對接合部切片35進(jìn)行拉伸試驗，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線。然后，指定所得應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的4倍的拉伸倍率下的拉伸應(yīng)力(參照圖7)。由此，能夠測定上述接合部的拉伸應(yīng)力。另外，切取非接合部32中的(上述長度方向長度3. 0mm) X (上述寬度方向長度20mm)的區(qū)域34。然后，與上述同樣，使用具有固定部夾盤37和可動夾盤38的拉伸試驗裝置(未圖示)，將切取的作為非接合部的非接合部切片36在室溫20°C環(huán)境下在初始卡盤間距10mm、拉伸速度50mm/min下沿長度方向(即上述寬度方向、圖6的TD方向)拉伸,進(jìn)行拉伸試驗，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線。然后，指定所得應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的4倍的拉伸倍率下的拉伸應(yīng)力。由此，能夠測定上述非接合部的拉伸應(yīng)力。需要說明的是，作為拉伸試驗裝置，可以使用拉伸試驗機(島津制作所社制、型號AGS-J)。另外，使非接合部切片的長度方向長度3. Omm為接合部切片的長度方向長度
I.5mm的2倍是為了 在通過使2個聚乙烯醇系樹脂薄膜重合并接合，接合部的厚度相對于非接合部的厚度為2倍時，使接合部切片和非接合部切片的截面積相等。 通過如上所述以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于上述非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的方式進(jìn)行接合，能夠緩和因拉伸產(chǎn)生的應(yīng)力集中在接合部和非接合部的邊界部分。由此，例如，即使以5. 25倍以上的拉伸倍率拉伸也能避免上述邊界發(fā)生斷裂，即使在接合部通過的情況下也能夠不變更拉伸條件地連續(xù)地施加拉伸。因此，能夠獲得作業(yè)效率提聞、生廣率提聞、成品率提聞及材料浪費減少的效果。另外，通過利用激光熔接進(jìn)行接合，能夠僅局部性地對末端部和前端部的界面、其附近進(jìn)行加熱，能夠減小接合部中固化的區(qū)域，因此，容易以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的方式進(jìn)行接合。相對于此，例如利用熱封機進(jìn)行接合時，末端部和接合部在厚度方向被整體性地加熱，因此，接合部的固化的區(qū)域變大，從而存在難以以上述接合部的拉伸應(yīng)力相對于非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的方式進(jìn)行接合的傾向。因此，與利用熱封機進(jìn)行接合相比，像本實施方式那樣利用激光熔接進(jìn)行接合是更優(yōu)選的。但是，如果能以接合部的拉伸應(yīng)力相對于非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下的方式進(jìn)行接合，則也可以利用熱封機進(jìn)行接合，另外，還可以使用其它的接合方法進(jìn)行接合。需要說明的是，利用本實施方式的制造方法制造的偏光薄膜的厚度沒有特別限定，優(yōu)選非接合部的厚度為5 μ m 40 μ m。如果非接合部的厚度為5μπι以上，則機械強度不會降低，另外，如果為40μπι以下，則光學(xué)特性不會降低，應(yīng)用于圖像顯示裝置也能實現(xiàn)薄型化。利用本實施方式制造的偏光薄膜可以作為層疊于液晶單元基板的偏光薄膜等用于液晶顯示裝置等。另外，除液晶顯示裝置以外，還可以作為電致發(fā)光顯示裝置、等離子顯示器及場發(fā)射顯示器等各種圖像顯示裝置中的偏光薄膜使用。需要說明的是，實際使用時，還可以在兩面或一面層疊各種光學(xué)層形成光學(xué)薄膜、或?qū)嵤└鞣N表面處理并用于液晶顯示裝置等圖像顯示裝置中。作為前述光學(xué)層，只要滿足所要求的光學(xué)特性就沒有特別限定，例如，除以保護(hù)偏光薄膜為目的的透明保護(hù)層、以視覺補償?shù)葹槟康牡娜∠蛞壕?、用于層疊其它薄膜的粘合層以外，還可以使用在偏光轉(zhuǎn)換元件、反射板、半透射板、相位差板(包括1/2、1/4等波長板(λ板))、視覺補償薄膜、增光膜等圖像顯示裝置等的形成中使用的薄膜。另外，作為表面處理，可以列舉出硬涂處理、防反射處理、以防粘、防擴散或防眩為目的的表面處理。本實施方式的偏光薄膜的制造方法如以上所述，但本發(fā)明不限定于本實施方式，其可以在本發(fā)明的意圖范圍內(nèi)適當(dāng)設(shè)計變更。另外，本發(fā)明的偏光薄膜的制造方法的作用效果也不限定于上述作用效果。實施例以下，列舉實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此。(評價例)(基本條件)
原卷薄膜聚乙烯醇樹脂(PVA)薄膜((株)可樂麗公司制、厚度75 μ m、寬度50mm、吸水率6%) 重合寬度1. 5mm寬·加熱熔融接合部激光·激光半導(dǎo)體激光(波長940nm、功率90W、光斑直徑2mm(p、功率密度2865W/cm2、掃描速度52mm/sec、累積照射量110J/cm2、平頂光束) 光吸收劑商品名 “Clearweld (注冊商標(biāo))LD120C” (Gentex Corporation 制、溶劑丙酮)、以2. Omm寬度、以lOnL/mm2涂布在配置于下側(cè)的原卷薄膜的上表面·加壓部件石英玻璃板(IOmm厚)·加壓條件以壓力50kgf/cm2按壓在原卷薄膜重合部上(評價條件)·拉伸試驗拉伸試驗機(島津制作所制、型號AGS-J)、初始卡盤間距10mm、拉伸速度 50mm/min(實施例I)在上述基本條件下，將2張原卷薄膜連接，切取接合部中(原卷薄膜的長度方向長度I. 5mm) X (原卷薄膜的寬度方向長度20mm)的區(qū)域，采取矩形狀的接合部切片。另外，切取非接合部中(上述長度方向長度3. 0mm) X (上述寬度方向長度20mm)的區(qū)域，采取矩形狀的非接合部切片。對這些接合部切片及非接合部切片，分別在上述評價條件下進(jìn)行拉伸試驗，測定所得應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的4倍的拉伸倍率下的拉伸應(yīng)力，結(jié)果，接合部的拉伸應(yīng)力為38. 52Pa、非接合部的拉伸應(yīng)力為4L 89Pa。即，上述在寬度方向上以4倍的拉伸倍率拉伸時的接合部的拉伸應(yīng)力與非接合部的拉伸應(yīng)力的比率為92. 0%。將結(jié)果示于表I及圖8。另外，在與該條件相同的條件下將2張原卷薄膜連接，切取接合部前后約50mm長，使用如圖I所示的拉伸裝置，以總拉伸倍率在溶脹浴中為2. 6倍、在染色浴中為3. 4倍、在交聯(lián)浴中為3. 6倍、在拉伸浴中為6. O倍的方式拉伸之后，通過清洗浴，由此分批制造偏光薄膜。其結(jié)果，拉伸至總拉伸倍率6. O倍也沒發(fā)生斷裂。(實施例2)在加壓部件和2張原卷薄膜之間插入厚度80 μ m的三醋酸纖維素(TAC)薄膜，除此以外，在上述基本條件下將該2張原卷薄膜接合，與實施例I同樣地采取接合部切片，測定采取的接合部切片的拉伸應(yīng)力，結(jié)果，該接合部的拉伸應(yīng)力為34. 38Pa。另外，作為非接合部的拉伸應(yīng)力，使用實施例I的41. 89Pa，計算上述在寬度方向上以4倍的拉伸倍率拉伸時的、相對于非接合部的拉伸應(yīng)力的接合部的拉伸應(yīng)力時，其比率為82. 1%。將結(jié)果示于表I及圖8。另外，在與該條件相同的條件下將2張原卷薄膜連接，與實施例I同樣操作，分批制造偏光薄膜。其結(jié)果，拉伸至總拉伸倍率6. O倍也沒發(fā)生斷裂。(實施例3)在加壓部件和2張原卷薄膜之間插入厚度125μπι的聚酰亞胺(PI)薄膜，除此以夕卜，在上述基本條件下將該2張原卷薄膜接合，與實施例I同樣地采取接合部切片。測定采取的接合部切片的拉伸應(yīng)力，結(jié)果，該接合部的拉伸應(yīng)力為33. 06Pa。另外，作為非接合部的拉伸應(yīng)力，使用實施例I的41. 89Pa，計算上述在寬度方向上以4倍的拉伸倍率拉伸時的、相對于非接合部的拉伸應(yīng)力的接合部的拉伸應(yīng)力時，其比率為78. 9%。將結(jié)果示于表I及圖8。另外，在與該條件相同的條件下將2張原卷薄膜連接，使拉伸浴中的總拉伸倍率為5. 8，除此以外，與實施例I同樣操作，分批制造偏光薄膜。其結(jié)果，拉伸至總拉伸倍率5. 8倍也沒發(fā)生斷裂。(實施例4)將激光光斑直徑變更為3mm(p、將功率變更為200W，在上述基本條件下將2張原卷薄膜接合，與實施例I同樣地采取接合部切片，測定采取的接合部切片的拉伸應(yīng)力。其結(jié)果，該接合部的拉伸應(yīng)力為43. 20Pa。另外，作為非接合部的拉伸應(yīng)力，使用實施例I的41. 89Pa，計算上述在寬度方向上以4倍的拉伸倍率拉伸時的、相對于非接合部的拉伸應(yīng)力的接合部的拉伸應(yīng)力時，其比率為103. 1%。將結(jié)果示于表I及圖8。另外，在與該條件相同的條件下將2張原卷薄膜連接，使拉伸浴中的總拉伸倍率為5. 3，除此以外，與實施例I同樣操作，分批制造偏光薄膜。其結(jié)果，拉伸至總拉伸倍率5. 3倍也沒有發(fā)生斷裂。(實施例5)將原卷薄膜的寬度變更為2600mm，除此以外，在上述基本條件下將新舊原卷薄膜接合，使用圖I所示的拉伸裝置，以總拉伸倍率在溶脹浴中為2. 6倍、在染色浴中為3. 4倍、在交聯(lián)浴中為3. 6倍、在拉伸浴中為6. O倍的方式通過輥對輥制造偏光薄膜。其結(jié)果，與實·施例I同樣，拉伸至總拉伸倍率6. O倍也不發(fā)生斷裂，能夠連續(xù)地通過。需要說明的是，原卷薄膜的寬度的不同對接合部及非接合部的上述拉伸應(yīng)力不產(chǎn)生影響，因此，實施例5中的上述相對于非接合部的接合部的拉伸應(yīng)力與實施例I同樣為92. 0%。(比較例I)將功率變更為50W、功率密度變更為1592W/cm2、掃描速度變更為5mm/sec、累積照射量變更為637J/cm2，除此以外，在上述基本條件下將2張原卷薄膜接合。與實施例I同樣地采取接合部切片，測定采取的接合部切片的拉伸應(yīng)力，結(jié)果，該接合部的拉伸應(yīng)力為44. 40Pa。另外，作為非接合部的拉伸應(yīng)力，使用實施例I的41. 89Pa，計算上述在寬度方向上拉伸至4倍時相對于非接合部的拉伸應(yīng)力的接合部的拉伸應(yīng)力時，其比率為106. 0%。將結(jié)果示于表I及圖8。進(jìn)而，在與該條件相同的條件下將2張原卷薄膜連接，使拉伸浴中的總拉伸倍率為5. 25倍，除此以外，與實施例2同樣操作，分批制造偏光薄膜。其結(jié)果，拉伸至總拉伸倍率5. 25倍時發(fā)生斷裂，不能連續(xù)通過。(比較例2)將激光光斑直徑變更為1.5mm(p、功率變更為300W，除此以外，在上述基本條件下將2張原卷薄膜接合，與實施例I同樣地采取接合部切片，測定采取的接合部切片的拉伸應(yīng)力。其結(jié)果，該接合部的拉伸應(yīng)力為30. 50Pa。另外，作為非接合部的拉伸應(yīng)力，使用實施例I的41. 89Pa，計算上述在寬度方向拉伸至4倍時的、相對于非接合部的拉伸應(yīng)力的接合部的拉伸應(yīng)力時，其比率為72. 8%。將結(jié)果示于表I及圖8。進(jìn)而，在與該條件相同的條件下將2張原卷薄膜連接，使拉伸浴中的總拉伸倍率為5. 3倍，除此以外，與實施例I同樣操作，分批制造偏光薄膜。其結(jié)果，拉伸至總拉伸倍率
5.I倍時發(fā)生斷裂，無法連續(xù)通過。表I
^ii# -h (Vii) 相對于非接合部的接合部 拉伸應(yīng)力(Pa)離伸應(yīng)力(%)
實施例I38J29 0
實施例 2— 34.38— 82.1
實施例 3— 33.06— 78.9
實施例44320 ω7ι
比較例I4440mo
比較例 2一 30.50— 72.8
非接合部(實施例I)41.89-
權(quán)利要求
1.一種偏光薄膜的制造方法，其特征在于，其是使用多個帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜連續(xù)地制造偏光薄膜的方法， 該偏光薄膜的制造方法具有以下工序 第I工序，將各聚乙烯醇系樹脂薄膜依次從前端側(cè)送入移動路徑，在該移動路徑中沿長度方向拉伸；和 第2工序，將先走的第一聚乙烯醇系樹脂薄膜的末端部和接下來的第二聚乙烯醇系樹脂薄膜的前端部重合，通過熔接將它們接合而連接， 在所述第2工序中，進(jìn)行接合，使得沿所述聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸接合部時的該接合部的拉伸應(yīng)力相對于沿所述寬度方向以所述拉伸倍率拉伸非接合部時的該非接合部的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏光薄膜的制造方法，其特征在于，通過利用激光熔接將所述末端部和所述前端部接合而連接，從而實施所述第2工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏光薄膜的制造方法，其特征在于，在所述末端部和所述前端部的界面部配置光吸收劑來實施所述激光熔接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的偏光薄膜的制造方法，其特征在于，利用波長SOOnm以上IlOOOnm以下的紅外線激光實施所述激光熔接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的偏光薄膜的制造方法，其特征在于，所述第一聚乙烯醇系樹脂薄膜及所述第二聚乙烯醇系樹脂薄膜的各自的非接合部及接合部在所述移動路徑中的拉伸倍率均為5. 25倍以上。
全文摘要
本發(fā)明提供偏光薄膜的制造方法，其具有依次拉伸多個帶狀聚乙烯醇系樹脂薄膜的第1工序；和將先走的第一聚乙烯醇系樹脂薄膜的末端部和接下來的第二聚乙烯醇系樹脂薄膜的前端部重合，通過熔接將它們接合而連接的第2工序，在前述第2工序中，進(jìn)行接合，使得沿前述聚乙烯醇系樹脂薄膜的寬度方向以4倍的拉伸倍率拉伸接合部時的拉伸應(yīng)力相對于沿前述寬度方向以前述拉伸倍率拉伸非接合部時的拉伸應(yīng)力為75%以上105%以下。
文檔編號B29C55/06GK102909862SQ20121027536
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者松尾直之, 高見伸行, 下田麻由 申請人:日東電工株式會社