本发明涉及由聚乙烯醇系树脂膜制造偏振膜的方法，以及制造装置。
背景技术：
偏振板广泛用作液晶显示装置等图像显示装置中的偏振元件等。作为偏振板，在偏振膜的一面或两面使用粘接剂等贴合了透明树脂膜(保护膜等)的构成的偏振板是常见的。
偏振膜主要通过如下方式制造：对包含聚乙烯醇系树脂的坯料膜实施浸渍在含有碘等二色性色素的染色浴中的处理、接着实施浸渍在含有硼酸等交联剂的交联浴中的处理等，并且在任意阶段中将膜单轴拉伸。单轴拉伸有在空气中进行拉伸的干式拉伸、以及在上述染色浴和交联浴等液体中进行拉伸的湿式拉伸。
以往，偏振膜的制造方法中，已设法抑制宽度方向的光学特性的偏差。日本特开2018-32026号公报(专利文献1)中记载了对聚乙烯醇系树脂膜以在宽度方向上具有分布的照射热量来照射包含红外线的电磁波，从而抑制宽度方向的光学特性的偏差的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-32026号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
本发明的目的在于，提供能够减小宽度方向的光学特性的偏差的新的偏振膜的制造方法和制造装置。
用于解决课题的手段
本发明提供以下所示的偏振膜的制造方法和制造装置。
[1]一种偏振膜的制造方法，其是由聚乙烯醇系树脂膜制作偏振膜的偏振膜的制造方法，
具备使上述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的多个处理工序，
上述多个处理工序中的至少一个为多段处理工序，上述多段处理工序具有使上述聚乙烯醇系树脂膜与在整个宽度范围内均匀的量的处理液接触的均匀接触工序、以及使上述聚乙烯醇系树脂膜与根据整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的上述处理液接触的调整接触工序，
上述多段处理工序中所使用的上述处理液包含二色性色素和硼化合物中的至少一者。
[2]根据[1]所述的偏振膜的制造方法，其中，上述多段处理工序中，上述处理液为染色液、交联液或补色液。
[3]根据[1]或[2]所述的偏振膜的制造方法，其中，上述调整接触工序中，将上述聚乙烯醇系树脂膜在整个宽度范围内划分为中央部和两端部，以与上述中央部接触的上述处理液的量多于与上述两端部接触的上述处理液的量的方式进行调整。
[4]根据[3]所述的偏振膜的制造方法，其中，上述调整接触工序中，上述聚乙烯醇系树脂膜的上述中央部以整个宽度作为基准为5～80％。
[5]根据[3]或[4]所述的偏振膜的制造方法，其中，上述调整接触工序中，以使上述聚乙烯醇系树脂膜的上述中央部与上述处理液接触、使上述两端部不与上述处理液接触的方式进行调整。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，上述均匀接触工序是使上述聚乙烯醇系树脂膜浸渍在容纳于处理槽中的上述处理液中的工序。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，上述调整接触工序是对上述聚乙烯醇系树脂膜浇洒上述处理液的喷淋物的工序。
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，上述聚乙烯醇系树脂膜的整个宽度为400mm以上且8000mm以下。
[9]一种偏振膜的制造装置，其是由聚乙烯醇系树脂膜制作偏振膜的偏振膜的制造装置，
具备使上述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的多个处理部，
上述多个处理部中的至少一者为多段处理部，上述多段处理部具有使上述聚乙烯醇系树脂膜与在整个宽度范围内均匀的量的处理液接触的均匀接触部、以及使上述聚乙烯醇系树脂膜与根据整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的上述处理液接触的调整接触部，
上述多段处理部中所使用的上述处理液包含二色性色素和硼化合物中的至少一者。
发明效果
根据本发明，能够提供使偏振膜的宽度方向的光学特性的偏差减小的偏振膜的制造方法和制造装置。
附图说明
图1是示意性示出本发明的偏振膜的制造方法以及用于该制造方法的偏振膜制造装置的一例的截面图。
图2是从上表面侧观察图1所示的制造装置的染色部的图。
图3是用于说明染色液从喷淋装置的喷出量的调整方法的截面图。
图4是将实施例1、2和比较例1的可见度校正偏振度(日文：視感度補正偏光度)py绘图而得的曲线图。
图5是将实施例3、4和比较例2的可见度校正偏振度py绘图而得的曲线图。
附图标记说明
10：包含聚乙烯醇系树脂的坯料膜；11：坯料卷；13：溶胀浴；15：染色浴；16：喷淋装置；17a：交联浴；17b：补色浴；19：洗涤浴；21：干燥炉；23：偏振膜；30～35、37～48、60、61：导辊；50～52、53a、53b、54、55、56：夹持辊。
具体实施方式
＜偏振膜的制造方法＞
本发明是由聚乙烯醇系树脂膜制作偏振膜的偏振膜的制造方法，具备使上述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的多个处理工序，上述处理工序中的至少一个为多段处理工序，上述多段处理工序具有使上述聚乙烯醇系树脂膜与在整个宽度范围内均匀的量的处理液接触的均匀接触工序、以及使上述聚乙烯醇系树脂膜与根据整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的上述处理液接触的调整接触工序。多段处理工序中所使用的上述处理液包含二色性色素和硼化合物中的至少一者，例如为染色液、交联液、补色液等。
本发明中偏振膜是二色性色素(碘、二色性染料等)在经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向的膜。构成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂通常通过将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而得到。其皂化度通常为约85摩尔％以上，优选为约90摩尔％以上，更优选为约99摩尔％以上。聚乙酸乙烯酯系树脂例如可以是作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯，除此以外还可以是乙酸乙烯酯与能够与其共聚的其它单体的共聚物等。作为能够共聚的其它单体，例如可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为约1000～10000，优选为约1500～5000左右。
这些聚乙烯醇系树脂可以被改性，例如也能使用经醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
本发明中，作为偏振膜制造的起始材料，使用厚度为65μm以下(例如为60μm以下)、优选为50μm以下、更优选为35μm以下、进一步优选为30μm以下的未拉伸的聚乙烯醇系树脂膜(坯料膜)。由此，能够得到市场需求日益增高的薄膜的偏振膜。坯料膜的宽度没有特别限制，例如为400mm以上且8000mm以下，优选为2000mm以上且5500mm以下。特别是在坯料膜的宽度为2000mm以上的情况下，偏振膜的宽度方向的特性容易产生偏差，但若通过本发明的制造方法，则能够减小偏差。就坯料膜而言，例如以长条的未拉伸聚乙烯醇系树脂膜的卷(坯料卷)的形式来准备。
另外，本发明中所使用的聚乙烯醇系树脂膜可以是层叠于支承其的基材膜而得的层叠膜，即，该聚乙烯醇系树脂膜可以以基材膜与层叠于其上的聚乙烯醇系树脂膜的层叠膜的形式来准备。该情况下，聚乙烯醇系树脂膜例如可以通过在基材膜的至少一个面涂敷含有聚乙烯醇系树脂的涂敷液后，使其干燥来制造。
作为基材膜，例如可以使用包含热塑性树脂的膜。作为具体例，为由具有透光性的热塑性树脂构成的膜，优选为由光学透明的热塑性树脂构成的膜，例如可以为链状聚烯烃系树脂(聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)之类的聚烯烃系树脂；三乙酰纤维素、二乙酰纤维素之类的纤维素系树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯之类的聚酯系树脂；聚碳酸酯系树脂；甲基丙烯酸甲酯系树脂之类的(甲基)丙烯酸系树脂；聚苯乙烯系树脂；聚氯乙烯系树脂；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂；丙烯腈-苯乙烯系树脂；聚乙酸乙烯酯系树脂；聚偏二氯乙烯系树脂；聚酰胺系树脂；聚缩醛系树脂；改性聚苯醚系树脂；聚砜系树脂；聚醚砜系树脂；聚芳酯系树脂；聚酰胺酰亚胺系树脂；聚酰亚胺系树脂等。
偏振膜可以通过在实施规定的处理工序后实施干燥工序而以长条的偏振膜的形式连续制造，上述规定的处理工序为如下工序：将上述长条的坯料膜一边从坯料卷中卷出，一边沿着偏振膜制造装置的膜搬运路径连续地搬运，在容纳于处理槽中的处理液(以下也称为“处理浴”)中浸渍后拉出。需要说明的是，处理工序只要是使处理液与膜接触而进行处理的方法即可，不限于使膜浸渍在处理浴中的方法，也可以是将处理液浇洒在膜表面的方法。作为将处理液浇洒在膜表面的方法，将处理液的喷淋物浇洒在膜表面的方法是适宜的。在此，处理液的喷淋物是指从多个喷出口喷出的处理液的液流，液流中可以断续地包含处理液(例如以粒状、雾状包含)，也可以连续地包含处理液。喷淋装置是具有多个喷出口、从此处喷出液体而形成液体的液流的装置。为了将处理液的喷淋物浇洒在膜表面，通常使用喷淋装置。处理工序通过使膜浸渍在处理浴中的方法来进行的情况下，进行一个处理工序的处理浴不限于一个，也可以使膜依次浸渍在两个以上的处理浴中来完成一个处理工序。
作为上述处理液，可例示溶胀液、染色液、交联液、补色液、洗涤液等。而且，作为上述处理工序，可例示使溶胀液与坯料膜接触而进行溶胀处理的溶胀工序、使染色液与溶胀处理后的膜接触而进行染色处理的染色工序、使交联液与染色处理后的膜接触而进行交联处理的交联工序、使补色液与交联处理后的膜接触而进行色调整处理的补色工序、以及使补色处理后的膜与洗涤液接触而进行洗涤处理的洗涤工序。另外，在这一系列处理工序之间(即，任意1个以上的处理工序的前后和/或1个以上的处理工序中)以湿式或干式实施单轴拉伸处理。也可以根据需要附加其它处理工序。
本发明人以如下见解完成了本发明：在使用包含二色性色素和硼化合物中的至少一者的处理液的处理工序中，从能够抑制宽度方向的光学特性的偏差这样的观点出发，优选为多段处理工序，上述多段处理工序具有使膜与在整个宽度范围内均匀的处理液接触的均匀接触工序、以及使膜与根据整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的处理液接触的调整接触工序。作为使用包含二色性色素和硼化合物中的至少一者的处理液的处理工序，可举出染色工序、交联工序、补色工序等。
以下，一边参照图1，一边说明本发明的偏振膜的制造方法的一例。
图1是示意性示出本发明的偏振膜的制造方法及用于该制造方法的偏振膜制造装置的一例的截面图。图1所示的偏振膜制造装置可构成为：将包含聚乙烯醇系树脂的原材(未拉伸)膜10一边从坯料卷11中连续地卷出，一边沿着膜搬运路径搬运，由此依次通过设置在膜搬运路径上的溶胀浴(容纳于溶胀槽内的溶胀液)13、染色浴(容纳于染色槽内的染色液)15、交联浴(容纳于交联槽内的交联液)17a、补色浴(容纳于补色槽内的补色液)17b、以及洗涤浴(容纳于洗涤槽内的洗涤液)19，最后通过干燥炉21。得到的偏振膜23例如可以直接搬运到接下来的偏振板制作工序(在偏振膜23的一面或两面贴合保护膜的工序)中。图1中的箭头表示膜的搬运方向。可构成为在染色浴15处设置有喷淋装置16、通过了染色浴15的膜10在其后通过喷淋装置16。
图1的说明中，“处理槽”是包括溶胀槽、染色槽、交联槽、补色槽和洗涤槽的统称，“处理液”是包括溶胀液、染色液、交联液、补色液和洗涤液的统称，“处理浴”是包括溶胀浴、染色浴、交联浴、补色浴和洗涤浴的统称。溶胀浴、染色浴和喷淋装置、交联浴、补色浴、以及洗涤浴分别构成本发明的制造装置中的溶胀部、染色部、交联部、补色部、以及洗涤部。
图1所示的制造装置中，染色部以如下方式构成：在染色浴15中进行均匀接触工序后，通过喷淋装置16由此进行调整接触工序，从而进行多段处理工序。即，染色部以多段处理部的形式构成，上述多段处理部具备作为均匀接触部的染色浴15和作为调整接触部的喷淋装置16。
偏振膜制造装置的膜搬运路径可以通过除上述处理浴和喷淋装置以外还将导辊30～35、37～48、60、61、夹持辊50～56配置在适当的位置来进行构筑，上述导辊能够支承搬运的膜，或者还能够变更膜搬运方向，上述夹持辊能够对搬运的膜进行按压、夹持，基于其转动而对膜赋予驱动力，或者还能够变更膜搬运方向。导辊、夹持辊可以配置在各处理浴的前后、处理浴中，由此能够进行膜向处理浴的导入、浸渍和从处理浴的拉出[参照图1]。例如，可以在各处理浴中设置1个以上的导辊，沿着这些导辊搬运膜，由此使膜浸渍在各处理浴中。
图1所示的偏振膜制造装置在各处理浴的前后配置有夹持辊(夹持辊50～54、56)，由此，能够在任意1个以上的处理浴中实施在其前后配置的夹持辊间设置圆周速度差从而进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸。以下，对各工序进行说明。
(溶胀工序)
溶胀工序出于坯料膜10表面的异物除去、坯料膜10中的增塑剂除去、易染色性的赋予、坯料膜10的增塑化等目的而进行。处理条件在能够达成该目的的范围内、且在坯料膜10不产生极端的溶解、失透等不良情况的范围内决定。
参照图1，溶胀工序可以通过如下方式实施：将坯料膜10一边从坯料卷11中连续卷出，一边沿着膜搬运路径搬运，将坯料膜10在溶胀浴13中浸渍规定时间，接着拉出。图1的例子中，从将坯料膜10卷出到浸渍在溶胀浴13中之间，将坯料膜10沿着由导辊60、61和夹持辊50构筑的膜搬运路径进行搬运。溶胀处理中，沿着由导辊30～32和夹持辊51构筑的膜搬运路径进行搬运。
作为溶胀浴13的溶胀液，除纯水以外，还能够使用以约0.01～10质量％的范围添加了硼酸(日本特开平10-153709号公报)、氯化物(日本特开平06-281816号公报)、无机酸、无机盐、水溶性有机溶剂、醇类等的水溶液。
溶胀浴13的温度例如为10～50℃左右，优选为10～40℃左右，更优选为15～30℃左右。坯料膜10的浸渍时间优选为10～300秒左右，更优选为20～200秒左右。另外，坯料膜10为预先在气体中进行了拉伸的聚乙烯醇系树脂膜的情况下，溶胀浴13的温度例如为20～70℃左右，优选为30～60℃左右。坯料膜10的浸渍时间优选为30～300秒左右，更优选为60～240秒左右。
溶胀处理中，容易发生坯料膜10在宽度方向发生溶胀而在膜中引入褶皱这样的问题。作为一边消除褶皱一边搬运膜的1个方法，可举出将舒展辊、螺旋辊、中凸辊之类的具有增宽功能的辊用于导辊30、31和/或32的方法，或者使用导布器、弯辊、拉幅夹之类的其它增宽装置的方法。用于抑制褶皱的产生的另1个方法是实施拉伸处理。例如可以利用夹持辊50与夹持辊51的圆周速度差而在溶胀浴13中实施单轴拉伸处理。
溶胀处理中，在膜的搬运方向上膜也会发生溶胀扩大，因此不对膜进行积极的拉伸的情况下，为了消除搬运方向的膜的松弛，优选采取例如控制在溶胀浴13的前后配置的夹持辊50、51的速度等方法。另外，出于使溶胀浴13中的膜搬运稳定化的目的，通过水中喷淋装置控制溶胀浴13中的水流，或者并用epc装置(边缘位置控制(edgepositioncontrol)装置：检测膜的端部，防止膜的蜿蜒的装置)等也是有用的。
图1所示的例子中，从溶胀浴13拉出的膜依次通过导辊32、夹持辊51、导辊33而被导入到染色浴15。
(染色工序)
染色工序出于使碘等二色性色素吸附至溶胀处理后的聚乙烯醇系树脂膜并取向等目的而进行。处理条件在能够达成该目的的范围内、且在膜不产生膜的极端的溶解、失透等不良情况的范围内决定。参照图1，染色工序可以通过如下方式实施：沿着由夹持辊51、导辊33～35和夹持辊56、52构筑的膜搬运路径进行搬运，将溶胀处理后的膜在染色浴15(容纳于染色槽中的处理液)中浸渍规定时间，接着拉出后通过喷淋装置16。为了提高二色性色素的染色性，供于染色工序的膜优选为至少实施了某种程度的单轴拉伸处理的膜，或者优选代替染色处理前的单轴拉伸处理而在染色处理时进行单轴拉伸处理、或除染色处理前的单轴拉伸处理以外还在染色处理时进行单轴拉伸处理。
优选使用碘作为二色性色素，染色浴15的染色液例如可以使用浓度以质量比计为碘/碘化钾/水＝0.003～0.3/0.1～10/100的水溶液。可以使用碘化锌等其它碘化物来代替碘化钾，也可以并用碘化钾与其它碘化物。另外，可以共存有碘化物以外的化合物，例如硼酸、氯化锌、氯化钴等。添加硼酸的情况下，在包含二色性色素的方面区别于后述的交联液，如果水溶液是相对于水100质量份包含二色性色素0.003质量份以上的水溶液，则可以视为染色液。浸渍膜时的染色浴15的温度通常为10～45℃左右，优选为10～40℃，更优选为20～35℃，膜的浸渍时间通常为30～600秒左右，优选为60～300秒。
作为二色性色素，可以与碘一起使用水溶性二色性染料，染色浴15的染色液例如可以使用浓度以质量比计为二色性染料/水＝约0.001～0.1/100的水溶液。该染色液可以共存有染色助剂等，例如可以含有硫酸钠等无机盐、表面活性剂等。就二色性染料而言，可以单独使用1种，也可以并用2种以上的二色性染料。
上述那样的染色工序中，可以在染色浴15中进行膜的单轴拉伸。膜的单轴拉伸可以通过在染色浴15的前后配置的夹持辊51与夹持辊56之间设置圆周速度差的方法等来进行。
染色处理中，为了与溶胀处理同样地一边去除膜的褶皱一边搬运聚乙烯醇系树脂膜，也可以将舒展辊、螺旋辊、中凸辊之类的具有增宽功能的辊用于导辊33、34和/或35，或者使用导布器、弯辊、拉幅夹之类的其它增宽装置。用于抑制褶皱的产生的另1个方法为与溶胀处理同样地实施拉伸处理。
图1所示的例子中，从染色浴15拉出的膜通过喷淋装置16，依次通过夹持辊56、夹持辊52和导辊37而被导入到交联浴17a。像这样，在图1所示的例子中，染色工序成为多段处理工序。对于多段处理工序的详情在后文叙述。
(交联工序)
交联工序是出于基于交联的耐水化等目的而进行的处理。交联工序可以进行多次。参照图1，交联工序可以通过如下方式实施：沿着由夹持辊52、导辊37～40和夹持辊53a构筑的膜搬运路径进行搬运，将染色处理后的膜在交联浴17a(容纳于交联槽中的交联液)中浸渍规定时间，接着拉出。
作为交联液，可以使用将交联剂溶解于溶剂而得的溶液。作为交联剂，例如可举出硼酸、硼砂等硼化合物；乙二醛、戊二醛等。它们可以使用一种，也可以并用两种以上。作为溶剂，例如可以使用水，但也可以进一步含有与水有相溶性的有机溶剂。交联溶液中的交联剂的浓度优选处于1～20质量％的范围，更优选为4～15质量％，但不限于此。
作为交联液，可以是相对于水100质量份含有硼酸例如约1～10质量份的水溶液。就交联液而言，在染色处理中使用的二色性色素为碘的情况下，优选除硼酸以外还含有碘化物，其量相对于水100质量份例如可以设为1～30质量份。作为碘化物，可举出碘化钾、碘化锌等。另外，还可以共存有除碘化物以外的化合物，例如氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等。
交联处理中，根据其目的，可以适当变更硼酸和碘化物的浓度以及交联浴17的温度。例如，可以为浓度以质量比计、硼酸/碘化物/水＝3～10/1～20/100的水溶液。根据需要，可以代替硼酸而使用其它交联剂，也可以并用硼酸与其它交联剂。浸渍膜时的交联浴17a的温度通常为50～70℃左右，优选为53～65℃，膜的浸渍时间通常为10～600秒左右，优选为20～300秒，更优选为20～200秒。
交联处理可以进行多次，通常进行2～5次。该情况下，使用的各交联浴的组成和温度只要在上述的范围内，则可以相同也可以不同。另外，也可以利用夹持辊52与夹持辊53a的圆周速度差而在交联浴17a中实施单轴拉伸处理。
交联处理中，为了与溶胀处理同样地一边去除膜的褶皱一边搬运聚乙烯醇系树脂膜，也可以将舒展辊、螺旋辊、中凸辊之类的具有增宽功能的辊用于导辊38、39、40、41、42、43和/或44，或者使用导布器、弯辊、拉幅夹之类的其它增宽装置。用于抑制褶皱的产生的另1个方法为与溶胀处理同样地实施拉伸处理。
(补色工序)
作为以色调调整作为目的的补色液，例如在染色液中使用了碘作为二色性色素的情况下，可以使用浓度以质量比计为硼酸/碘化物/水＝1～5/3～30/100的水溶液。浸渍膜时的补色浴17b的温度通常为20～65℃左右，膜的浸渍时间通常为1～300秒左右，优选为2～100秒。
也可以利用夹持辊52与夹持辊53a的圆周速度差而在交联浴17a中实施单轴拉伸处理。另外，也可以利用夹持辊53a与夹持辊53b的圆周速度差而在补色浴17b中实施单轴拉伸处理。
图1所示的例子中，从补色浴17b拉出的膜依次通过导辊44、夹持辊53b而被导入到洗涤浴19。
(洗涤工序)
图1所示的例子中包含交联工序后的洗涤工序。洗涤处理出于除去附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余的硼酸、碘等试剂的目的而进行。洗涤工序例如通过将经交联处理的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在洗涤浴19中而进行。需要说明的是，洗涤工序也可以通过如下方式进行：代替使膜浸渍在洗涤浴19中的工序而对膜浇洒洗涤液的喷淋物，或者并用向洗涤浴19的浸渍和浇洒洗涤液的喷淋物。
图1中示出将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在洗涤浴19中而进行洗涤处理情况下的例子。洗涤处理中的洗涤浴19的温度通常为2～50℃左右，膜的浸渍时间通常为2～120秒左右。
需要说明的是，洗涤处理中，出于一边去除褶皱一边搬运聚乙烯醇系树脂膜的目的，也可以将舒展辊、螺旋辊、中凸辊之类的具有增宽功能的辊用于导辊45、46、47和/或48，或者使用导布器、弯辊、拉幅夹之类的其它增宽装置。另外，膜洗涤处理中，为了抑制褶皱的产生，可以实施拉伸处理。
(拉伸工序)
如上述那样，坯料膜10在上述一系列处理工序之间(即，任意1个以上的处理工序的前后和/或1个以上的处理工序中)以湿式或干式进行单轴拉伸处理。单轴拉伸处理的具体的方法例如可以为在构成膜搬运路径的2个夹持辊(例如，在处理浴的前后配置的2个夹持辊)间设置圆周速度差而进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸、日本专利第2731813号公报所记载那样的热辊拉伸、拉幅机拉伸等，优选为辊间拉伸。单轴拉伸工序可以在由坯料膜10起至得到偏振膜23为止的过程中通过多次来实施。如上述那样，拉伸处理对于膜的褶皱的产生的抑制也是有利的。
以坯料膜10作为基准，偏振膜23的最终的累积拉伸倍率通常为4.5～7倍左右，优选为5～6.5倍。拉伸工序可以在任意的处理工序中进行，在2个以上处理工序中进行拉伸处理的情况下，拉伸处理也可以在任意的处理工序中进行。
(干燥工序)
洗涤工序后，优选进行使聚乙烯醇系树脂膜干燥的处理。膜的干燥没有特别限制，可以使用图1所示的例子那样的干燥炉21来进行。干燥炉21可以设为例如具备热风干燥机的干燥炉。干燥温度例如为30～100℃左右，干燥时间例如为30～600秒左右。使聚乙烯醇系树脂膜干燥的处理也可以使用远红外线加热器来进行。像以上那样进行而得到的偏振膜23的厚度例如为约5～30μm。
(多段处理工序)
图1所示的偏振膜制造装置中，染色工序为多段处理工序，进行基于染色浴15的均匀接触处理工序、以及基于喷淋装置16的调整接触工序。
染色浴15内的染色液与由喷淋装置16喷出的染色液优选具有相同或近似的组成。另外，由喷淋装置16喷出的染色液的温度优选在上述的染色浴的温度的范围内进行调整。由喷淋装置16喷出的染色液优选为从染色浴15中导出的染色液，另外，优选在对膜进行了浇洒后回收到染色浴15中。
喷淋装置16以能够对处理对象的膜浇洒根据整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的染色液的方式而构成。通过像这样，染色工序为具有均匀接触工序和调整接触工序的多段处理工序，从而能够抑制膜的宽度方向的染色不均，能够减小得到的偏振膜的光学特性的偏差。
图2是从上表面侧观察图1所示的偏振膜制造装置中的进行染色工序的染色部的图。如图2所示，利用搬运用导辊33沿着图中的箭头的方向搬运膜10。由此，膜10在染色浴15中浸渍后，通过喷淋装置16。喷淋装置16包含相对膜10的两面配置的2根喷淋棒16a、16b，各喷淋棒16a、16b中，多个喷淋喷嘴161在膜的宽度方向上排列，染色液从各喷淋喷嘴161喷出。通过调整从各喷淋喷嘴161喷出的染色液的喷出量，从而能够使膜10与根据膜10的整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的染色液接触。膜10在通过喷淋装置16后被运送至夹持辊56。夹持辊56也作为除去在膜10的表面附着的染色液的除液设备而发挥功能。
图3是用于说明从喷淋装置16喷出的染色液的量的调整方法的截面图。就从喷淋装置16喷出的染色液的量的调整方法而言，可举出如下方式：对于在膜10的宽度方向上排列的喷淋喷嘴161，划分为与膜10的中央部相应的部分的喷淋喷嘴161a和与膜10的两端部相应的部分的喷淋喷嘴161b，从而调整与膜10的中央部相应的部分的喷淋喷嘴161a的喷出量和与膜10的两端部相应的部分的喷淋喷嘴161b的喷出量。
例如，如图3所示，可举出如下具体方式：在喷淋装置16中设为，在喷淋喷嘴161内，仅从与膜10的中央部相应的部分的喷淋喷嘴161a喷出染色液，不从与膜10的两端部相应的部分的喷淋喷嘴161b喷出染色液。
膜的中央部以膜的整个宽度为基准，优选为5～80％，更优选为20～70％，进一步优选为40～60％。中央部相对于膜的整个宽度的比例可以根据作为改善对象的光学特性的偏差的状况来选择。膜的两端部处于膜的中央部的两端，优选一端的宽度与另一端的宽度相同。
就偏振膜的光学特性的偏差而言，推测一个重要原因在于，上述的各处理工序中，比起聚乙烯醇系树脂膜的表面，处理液更容易由端面浸入，在端部附近与中心部附近，处理液的浸入量产生差异，处理程度产生差异。另外，推测一个重要原因在于，通过拉伸而在宽度方向对于厚度产生偏差，根据厚度，各处理工序中的处理程度产生差异。基于这些重要原因，不限于将聚乙烯醇系树脂膜在宽度方向上如上述那样区分为“端部/中央部/端部”的方法，也可以设为将聚乙烯醇系树脂膜在宽度方向上以端部与中央部之间进一步存在1个以上的区域的方式进行划分，调整每个区域接触的染色液的量的调整接触工序。
多段处理工序中的均匀接触工序与调整接触工序的顺序没有限定。因此，喷淋装置的配置位置不限于图1所示那样的染色浴15的出口侧，也可以为入口侧，也可以为设置在入口侧与出口侧这两侧的构成。此外，在喷淋装置设置在出口侧的构成中，喷淋装置的配置位置可以是也作为除液设备的夹持辊56的上游侧也可以是下游侧。从对特定的区域浇洒喷淋物的观点出发，可以配置在作为除液设备的夹持辊56的下游侧。另外，从抑制在染色液的接触量不同的两个区域间明显形成光学特性的边界的观点出发，也可以配置在作为除液设备的夹持辊56的上游侧，以刚浸渍后的膜表面残留有染色液的状态进行调整接触工序。
喷淋物可以浇洒在膜的两个表面，另外，也可以仅浇洒在一个表面。对在相对于铅垂方向具有规定的角度的方向上搬运的膜浇洒喷淋物的情况、即、对在膜的两面相对于铅垂方向能够区分为上侧与下侧的状态下搬运的膜浇洒喷淋物的情况下，从脱液、均匀性的观点出发，优选至少对膜的上表面浇洒喷淋物。在浇洒喷淋物的区域中，膜每单位面积的喷淋物的浇洒总量例如为0.05～20l/m2，优选为0.1～10l/m2。对膜浇洒的喷淋物的总量可以通过处理液从喷淋装置的喷出量的调整、膜的搬运速度的调整等来进行调整。
作为从膜的表面除去染色液的除液设备，除了图1所示的夹持辊56以外，也可以使用对膜吹扫气体而进行除液的设备、与膜接触而进行除液的刮刀等。
优选染色工序、交联工序和补色工序中的至少一个工序为多段处理工序，染色工序、交联工序和补色工序也可以全部为多段处理工序。交联工序和/或补色工序为多段处理工序的情况下，就交联部、补色部的构成而言，可以应用上述的染色部的构成。应用多段处理工序的处理工序为使膜依次浸渍在两个以上处理浴中而进行的构成的情况下，在任意的处理浴处设置喷淋装置即可。
另外，多段处理工序不限于染色工序、交联工序和补色工序，洗涤工序也可以为多段处理工序。洗涤工序为多段处理工序的情况下，就调整接触工序而言，优选以与膜的两端部接触的洗涤液的量多于与膜的中央部接触的洗涤液的量的方式进行调整。
多个处理工序为多段处理工序的情况下，各多段处理工序的每个调整接触工序可以采用不同的调整方法，例如中央部的宽度在每个调整接触工序中可以为不同的宽度。
(对于聚乙烯醇系树脂膜的其它处理工序)
也可以附加上述的处理以外的处理。作为能追加的处理的例子，可举出在交联工序后进行的向不包含硼化合物而含有氯化锌等的水溶液中的浸渍处理(锌处理)等。
＜偏振膜＞
通过上述的方法，能够得到抑制了宽度方向的光学特性的偏差的偏振膜。就得到的偏振膜的可见度校正单体透射率ty而言，考虑到与可见度校正偏振度py的平衡，优选为40～47％，更优选为41～45％。可见度校正偏振度py优选在宽度方向的任意位置均为99.9％以上，更优选为99.95％以上。需要说明的是，可见度校正偏振度py的宽度方向上的最大值与最小值之差优选为0.0015％以下，差越小越优选。
对于偏振膜，使用附有积分球的分光光度计[日本分光(株)制的“v7100”]，测定波长380～780nm的范围中的md透射率与td透射率，基于下述式算出各波长处的单体透射率和偏振度。
单体透射率(％)＝(md td)/2
偏振度(％)＝{(md-td)/(md td)}×100
“md透射率”是指使从格兰汤普森棱镜(glan-thompsonprisms)出射的偏振光的朝向与偏振膜试样的透射轴平行时的透射率，上述式中表示为“md”。另外，“td透射率”是指使从格兰汤普森棱镜出射的偏振光的朝向与偏振膜试样的透射轴正交时的透射率，上述式中表示为“td”。对于得到的单体透射率和偏振度，利用jisz8701：1999“颜色的表示方法-xyz表色体系和x10y10z10表色体系”的2度视野(c光源)进行可见度校正，求出可见度校正单体透射率(ty)和可见度校正偏振度(py)。
本发明的偏振膜的宽度例如为50mm以上且5000mm以下，优选为500mm以上且4000mm以下。得到的偏振膜可以依次卷绕到卷绕辊而制成卷形态，也可以不卷绕而直接供至偏振板制作工序(在偏振膜的一面或两面层叠保护膜等的工序)中。
＜偏振板＞
可以在像以上那样进行而制造的偏振膜的至少一面经由粘接剂贴合保护膜，由此得到偏振板。作为保护膜，例如可举出包含三乙酰纤维素、二乙酰纤维素之类的乙酰纤维素系树脂的膜；包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯之类的聚酯系树脂的膜；聚碳酸酯系树脂膜、环烯烃系树脂膜；丙烯酸系树脂膜；包含聚丙烯系树脂的链状烯烃系树脂的膜。
为了使偏振膜与保护膜的粘接性提高，可以在偏振膜和/或保护膜的贴合面实施电晕处理、火焰处理、等离子处理、紫外线照射、底漆涂布处理、皂化处理等表面处理。作为用于偏振膜与保护膜的贴合的粘接剂，可举出紫外线固化性粘接剂之类的活性能量射线固化性粘接剂；聚乙烯醇系树脂的水溶液、或在其中配合了交联剂的水溶液、氨基甲酸酯系乳液粘接剂之类的水系粘接剂。紫外线固化型粘接剂可以为丙烯酸系化合物与光自由基聚合引发剂的混合物、环氧化合物与光阳离子聚合引发剂的混合物等。另外，也可以并用阳离子聚合性的环氧化合物与自由基聚合性的丙烯酸系化合物，并用光阳离子聚合引发剂和光自由基聚合引发剂作为引发剂。
实施例
以下，示出实施例对本发明进一步具体说明，但本发明不被这些例子所限定。
[偏振膜的制造]
＜实施例1＞
使用如下制造装置来制造实施例1的偏振膜：该制造装置从上游侧依次具有溶胀浴、两个染色浴(第1染色浴和第2染色浴)、两个交联浴(第1交联浴、第2交联浴)、补色浴、洗涤浴，在第1染色浴的入口侧和出口侧、第2染色浴的入口侧、补色浴的入口侧和出口侧配置有喷淋装置，其它构成与图1所示的制造装置的构成是同样的。
具体而言，将宽度4260mm、厚度60μm的长条的聚乙烯醇(pva)坯料膜(三菱化学制的商品名“m6000”、皂化度99.9摩尔％以上)一边从卷中卷出一边连续地搬运，以滞留时间为15秒的方式浸渍在由纯水构成的溶胀浴(26℃)中(溶胀工序)。其后，将从溶胀浴拉出的膜以第1染色浴和第2染色浴的合计的滞留时间为58秒的方式连续地浸渍在包含碘的30℃的第1染色浴(水100质量份、碘0.028质量份、碘化钾1.3质量份)和30℃的第2染色浴(水100质量份、碘0.023质量份、碘化钾1.7质量份、硼酸0.4质量份)中(染色工序)。接着，将从第2染色浴拉出的膜以滞留时间20秒浸渍在碘化钾/硼酸/水为12/5/100(质量比)的56℃的第1交联浴中，以滞留时间38秒浸渍在相同液体组成的58℃的第2交联浴中。进而，以滞留时间17秒浸渍在碘化钾/硼酸/水为13/5/100(质量比)的40℃的补色浴中(补色工序)。其后，使膜浸渍在5℃的由纯水构成的洗涤浴中(洗涤工序)。
第1染色浴中，利用分别设置在第1染色浴的入口侧和出口侧的喷淋装置，对于膜宽度4803mm，仅在中央部2420mm(中央部相对于整个宽度的比例为50％)浇洒与第1染色浴相同组成的染色液的喷淋物。第2染色浴中，利用设置在入口侧的喷淋装置，对于膜宽度4646mm，仅在中央部2310mm(中央部相对于整个宽度的比例为50％)浇洒与第2染色浴相同组成的染色液的喷淋物。补色浴中，利用设置在入口侧和出口侧的喷淋装置，对于膜宽度2406mm，仅在中央部1210mm(中央部相对于整个宽度的比例为50％)浇洒与补色浴相同组成的补色液的喷淋物。另外，染色工序、交联工序和补色工序中，在浴中通过辊间拉伸而进行纵向单轴拉伸，将以坯料膜作为基准的总拉伸倍率设为6倍。洗涤工序后，最初在温度48℃下进行干燥，其后在温度91℃下进行干燥，得到厚度24μm、宽度1920mm的偏振膜。
＜实施例2＞
实施例1中，就通过喷淋装置浇洒处理液的工序而言，仅利用设置在第1染色浴的入口侧和出口侧的喷淋装置，对于膜宽度4803mm，仅在中央部2420mm(中央部相对于整个宽度的比例为50％)浇洒与第1染色浴相同组成的染色液的喷淋物，设置在第2染色浴和补色浴处的喷淋装置未启动，除此以外，通过与实施例1同样的方法制造偏振膜。
＜比较例1＞
实施例1中，任一处理浴中均未启动喷淋装置，未进行将处理液的喷淋物浇洒于膜的工序，除此以外，通过与实施例1同样的方法制造偏振膜。
＜偏振度的测定＞
在得到的1920mm宽度的实施例1、2和比较例1的偏振膜中，在宽度方向上延伸的3条直线中从左端起20mm(位置1)、100mm(位置2)、500mm(位置3)、960mm(位置4)、1420mm(位置5)、1820mm(位置6)、1900mm(位置7)的7个位置，基于上述的方法测定可见度校正偏振度(py)。在表1中示出7个位置的3条直线的可见度校正偏振度(py)的平均值(将该平均值作为各位置的可见度校正偏振度(py))。另外，在表1中示出7个位置的可见度校正偏振度的最大值与最小值之差的计算值。图4是将表1所示的偏振度绘图而得的曲线图。
[表1]
由表1和图4所示的结果可知，实施例1、2的偏振膜的宽度方向的可见度校正偏振度的最大值与最小值之差小于比较例1，宽度方向的可见度校正偏振度的偏差受到了抑制。
＜实施例3＞
实施例1中，作为偏振膜使用宽度3390mm的聚乙烯醇坯料膜。
第1染色浴中，利用分别设置在第1染色浴的入口侧和出口侧的喷淋装置，对于膜宽度3859mm，仅在中央部1925mm(中央部相对于整个宽度的比例为50％)浇洒与第1染色浴相同组成的染色液的喷淋物。第2染色浴中，利用设置在入口侧的喷淋装置，对于膜宽度3751mm，仅在中央部1760mm(中央部相对于整个宽度的比例为47％)浇洒与第2染色浴相同组成的染色液的喷淋物。补色浴中，利用设置在入口侧和出口侧的喷淋装置，对于膜宽度1962mm，仅在中央部990mm(中央部相对于整个宽度的比例为50％)浇洒与补色浴相同组成的补色液的喷淋物。
另外，染色工序、交联工序和补色工序中，在浴中通过辊间拉伸而进行纵向单轴拉伸，将以坯料膜作为基准的总拉伸倍率设为6倍。洗涤工序后，最初在温度46℃下进行干燥，其后在温度92℃下进行干燥，得到厚度24μm、宽度1460mm的偏振膜。除上述以外，通过与实施例1相同的制造方法制作偏振膜。
＜实施例4＞
实施例3中，就利用喷淋装置浇洒处理液的喷淋物的工序而言，仅利用设置在第1染色浴的入口侧和出口侧的喷淋装置，对于膜宽度3859mm，仅在中央部1925mm(中央部相对于整个宽度的比例为50％)浇洒与第1染色浴相同组成的染色液的喷淋物，设置在第2染色浴和补色浴处的喷淋装置未启动，除此以外，通过与实施例3同样的方法制造偏振膜。
＜比较例2＞
实施例3中，在任一处理浴中均未进行利用喷淋装置浇洒处理液的喷淋物的工序，除此以外，通过与实施例3相同的方法制造偏振膜。
＜偏振度的测定＞
在得到的1460mm宽度的实施例3、4和比较例2的偏振膜中，在宽度方向上延伸的4条直线中从左端起20mm(位置1)、100mm(位置2)、730mm(位置3)、1360mm(位置4)、1440mm(位置5)的5个位置，按照上述的方法计算可见度校正偏振度(py)。表2中示出5个位置的4条直线的可见度校正偏振度(py)的平均值(将该平均值作为各位置的可见度校正偏振度(py))。另外，在表2中示出5个位置的可见度校正偏振度(py)的最大值与最小值之差的计算值。图5是将表2所示的可见度校正偏振度(py)绘图而得的曲线图。
[表2]
由表2和图5所示的结果可知，实施例3、4的偏振膜的宽度方向的可见度校正偏振度的最大值与最小值之差小于比较例2，宽度方向的可见度校正偏振度的偏差受到了抑制。
1.一种偏振膜的制造方法，其是由聚乙烯醇系树脂膜制作偏振膜的偏振膜的制造方法，
具备使所述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的多个处理工序，
所述多个处理工序中的至少一个为多段处理工序，所述多段处理工序具有使所述聚乙烯醇系树脂膜与在整个宽度范围内均匀的量的处理液接触的均匀接触工序、以及使所述聚乙烯醇系树脂膜与根据整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的所述处理液接触的调整接触工序，
所述多段处理工序中所使用的所述处理液包含二色性色素和硼化合物中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的偏振膜的制造方法，其中，所述多段处理工序中，所述处理液为染色液、交联液或补色液。
3.根据权利要求1或2所述的偏振膜的制造方法，其中，所述调整接触工序中，将所述聚乙烯醇系树脂膜在整个宽度范围内划分为中央部和两端部，以与所述中央部接触的所述处理液的量多于与所述两端部接触的所述处理液的量的方式进行调整。
4.根据权利要求3所述的偏振膜的制造方法，其中，所述调整接触工序中，所述聚乙烯醇系树脂膜的所述中央部以整个宽度作为基准为5％～80％。
5.根据权利要求3或4所述的偏振膜的制造方法，其中，所述调整接触工序中，以使所述聚乙烯醇系树脂膜的所述中央部与所述处理液接触、使所述两端部不与所述处理液接触的方式进行调整。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述均匀接触工序是使所述聚乙烯醇系树脂膜浸渍在容纳于处理槽中的所述处理液中的工序。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述调整接触工序是对所述聚乙烯醇系树脂膜浇洒所述处理液的喷淋物的工序。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述聚乙烯醇系树脂膜的整个宽度为400mm以上且8000mm以下。
9.一种偏振膜的制造装置，其是由聚乙烯醇系树脂膜制作偏振膜的偏振膜的制造装置，
具备使所述聚乙烯醇系树脂膜与处理液接触的多个处理部，
所述多个处理部中的至少一者为多段处理部，所述多段处理部具有使所述聚乙烯醇系树脂膜与在整个宽度范围内均匀的量的处理液接触的均匀接触部、以及使所述聚乙烯醇系树脂膜与根据整个宽度的宽度方向的位置进行了调整的量的所述处理液接触的调整接触部，
所述多段处理部中所使用的所述处理液包含二色性色素和硼化合物中的至少一者。
技术总结