CN101551485A

CN101551485A - 偏振片及其制造装置和制造方法、以及光学层压体

Info

Publication number: CN101551485A
Application number: CNA2009101330173A
Authority: CN
Inventors: 植田幸治; 清水英满
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: TWI541569B; JP5255502B2; JP2009265646A; TW200947053A; CN101551485B

Abstract

本发明提供一种偏振片及其制造装置和制造方法、以及光学层压体，所述偏振片是将一面为卷绕成辊状的连续膜、另一面为切割成规定大小的片状膜的偏振膜(2)与保护膜(8)进行贴合而成。放出卷绕成辊状的偏振膜(2)，在该偏振膜(2)的单面上涂布紫外线固化型胶粘剂，接着在所述偏振膜(2)的所述胶粘剂涂布面上重叠片状保护膜(8)，用紫外线照射装置(11)使紫外线固化型胶粘剂固化。

Description

偏振片及其制造装置和制造方法、以及光学层压体

技术领域

本发明涉及一种用于液晶显示装置或图像显示装置等的偏振片的制造装置及制造方法、以及利用该制造方法得到的偏振片及光学层压体。

背景技术

通常情况下，偏振片是在偏振膜的单面或双面上贴合保护膜而形成。作为保护膜，有时使用具备相位差膜、亮度增加膜、视角扩大膜及半透射反射膜中任一种的功能的膜。

但是，液晶显示装置等中的光学膜的光学轴方向、即偏振膜的吸收轴方向或相位差膜的慢轴方向，对目标液晶显示装置等的显示性能影响很大。因此，以成为适合于目标液晶显示装置等的光学轴的方向的方式来切割光学膜。然后，将切割的片状膜贴合在连续膜上，使光学轴呈规定的角度。例如，专利文献1中记载有：在辊状的聚乙烯醇类偏振膜的单面上使用水性胶粘剂贴合有保护膜或相位差膜的偏振片的制造方法。

专利文献1：日本特开2007-193333号公报

发明内容

但是，在利用专利文献1记载的方法而得到的偏振片中，当进行反复加热和冷却的耐热促进试验(所谓的热循环试验)或长时间放置在高温环境下的耐热试验时，有时会发生端部隆起、或膜的贴合面产生气泡、或贴合面上发生卷曲。另外，在专利文献1记载的偏振片的制造方法中，需要用于使水性胶粘剂干燥的干燥机，因此，存在装置大型化、且成本增加的问题。

本发明的主要目的在于，提供不使装置大型化、且提高生产効率的偏振片的制造装置及使用该装置的偏振片的制造方法。另外，本发明另外的目的在于，提供抑制膜贴合面的端部隆起或气泡产生、且外观良好的偏振片。

本发明人为了解决上述课题而进行了潜心研究，结果发现，在连续的辊状膜上涂布紫外线固化胶粘剂，使切割成规定大小的片状膜以光学轴呈规定角度的方式贴合后，对贴合面照射紫外线，使紫外线固化胶粘剂固化，由此，(i)由于不需要干燥机，因此可以不使装置大型化而连续有效地制造偏振片；(ii)另外，得到抑制耐热促进试验或耐热试验中膜贴合面的端部隆起或气泡产生、以及贴合面上卷曲产生的偏振片，从而完成了本发明。

即，本发明涉及以下的内容。

(1)一种偏振片的制造装置，所述偏振片是将一面为卷绕成辊状的连续膜、另一面为片状膜的偏振膜与保护膜进行贴合而成，其中，所述偏振片的制造装置具备有：放出卷绕成辊状的连续膜的装置；在放出的所述连续膜的单面上涂布紫外线固化型胶粘剂的装置；在所述连续膜的所述胶粘剂涂布面上重叠片状膜的装置；用于使所述紫外线固化型胶粘剂固化的紫外线照射装置。

(2)根据(1)所述的制造装置，其具有如下装置：在所述连续膜的所述胶粘剂涂布面上依次重叠片状膜及覆盖它们的表面保护膜，同时使所述紫外线固化型胶粘剂固化来胶粘连续膜和片状膜后，剥离所述表面保护膜来进行分离。

(3)根据(1)或(2)所述的制造装置，其构成为：所述片状膜载置在从放出辊向卷绕辊移动的保护膜剥离用粘合带上，并传送至与所述连续膜重叠的位置上，从所述片状膜上剥离保护膜的同时，使片状膜与所述连续膜重叠。

(4)一种偏振片的制造方法，所述偏振片是将一面为卷绕成辊状的连续膜、另一面为片状膜的偏振膜与保护膜进行贴合而成，其中，所述偏振片的制造方法包括：连续地放出卷绕成辊状的连续膜的同时，在所述连续膜的单面上涂布紫外线固化型胶粘剂，接着在所述连续膜的所述胶粘剂涂布面上重叠片状膜，然后，照射紫外线使所述紫外线固化型胶粘剂固化，在所述连续膜上层压胶粘片状膜。

(5)一种偏振片，其是利用上述(4)所述的制造方法而得到的、至少单面上贴合保护膜而成。

(6)根据(5)所述的偏振片，其中，所述保护膜具有相位差膜、亮度增加膜、视角扩大膜及半透射反射膜中任一种的功能。

(7)一种光学层压体，其是贴合上述(5)所述的偏振片和选自相位差膜、亮度增加膜、视角扩大膜及半透射反射膜中的至少1种而成。

根据本发明的偏振片的制造方法，可以在不使用水以外的溶剂的情况下，使用紫外线固化型胶粘剂连续有效地贴合连续的辊状膜和片状膜。另外，不需要用于使溶剂挥发的干燥装置。因而，不使制造装置整体大型化，可以降低成本。

本发明的偏振片可以降低耐热促进试验等中膜贴合面的端部隆起或气泡产生、贴合面上发生卷曲。

附图说明

图1是表示本发明的偏振片制造装置的一个实施方式的概略说明图。

具体实施方式

图1表示本发明的偏振片制造装置的一个实施方式。如图1所示，该偏振片制造装置1具备：连续地放出卷绕成辊状的偏振膜2的一对牵引辊61、62。在偏振膜2的单面上预先贴合有偏振膜2的表面保护用剥离膜3，用第1辊4分离剥离膜3。剥离膜3卷绕成辊状并回收。

分离剥离膜3后的偏振膜2，被传送至涂布紫外线固化型胶粘剂的胶粘剂涂布装置5中，利用涂布辊51在单面上涂布规定量的紫外线固化型胶粘剂，传送至一对贴合辊71、72上。

另一方面，传送切割成规定大小的片状保护膜8(以下有时称为片状保护膜8)至贴合辊71、72。在片状保护膜8与偏振膜2的贴合面上贴合未图示的保护膜。因而，在片状保护膜8与偏振膜2贴合之前，必须剥离保护膜。因此，使保护膜剥离用粘合带9沿片状保护膜8的传送方向从卷绕成辊状的放出辊91向卷取辊92连续地移动，同时在该粘合带9上载置、贴合片状保护膜8的保护膜面。符号10表示用于将每1片片状保护膜8吸引保持并依次载置、贴合在传送膜9的表面上的吸盘式传送装置。

贴合在保护膜剥离用粘合带9的粘合面上的片状保护膜8的构成为：被传送至与偏振膜2重叠的位置，从所述片状保护膜8上剥离保护膜，同时使片状保护膜8与偏振膜2重叠。即，利用一对贴合辊71、72，将片状保护膜8重叠在偏振膜2的胶粘剂涂布面上。此时，保护膜剥离用粘合带9，在贴合辊71、72的之前沿着与片状保护膜8的移动方向相反的方向折返，在该折返部使保护膜从片状保护膜8上剥离，因此，利用贴合辊71、72仅将片状保护膜8重叠在偏振膜2的胶粘剂涂布面上。作为保护膜剥离用粘合带9，可以使用例如塑料膜基材的表面设有粘合剂层的粘合带等。

贴合辊71、72中，在偏振膜2和片状保护膜8上进一步重叠表面保护膜12。该表面保护膜12是卷绕成辊状的膜，其连续被放出，并用贴合辊71、72使其重叠在偏振膜2及片状保护膜8上。

表面保护膜12用于防止紫外线固化型胶粘剂从偏振膜2及片状保护膜8中渗出、而污染机器。作为表面保护膜12，优选不妨碍后述的利用紫外线照射使紫外线固化型胶粘剂固化的物质，可列举例如：透明或半透明的聚乙烯、聚酯类树脂等塑料膜。

利用牵引辊61、62向紫外线照射装置11、11传送用贴合辊71、72重叠的片状保护膜8、偏振膜2及表面保护膜12。

紫外线照射装置11、11，以设置在偏振膜2及片状保护膜8的传送路径的上下、且从上下照射紫外线的方式来构成。由此，即使在偏振膜2和片状保护膜8中的任一个为难以透射紫外线的材质时，也可以确实地使紫外线固化型胶粘剂固化，使偏振膜2和片状保护膜8牢固地进行胶粘。

作为片状保护膜8，可列举：具有作为相位差膜的功能、作为亮度增加膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透射反射膜的功能、作为扩散膜的功能、作为光学补偿膜的功能等光学功能的膜。此时，例如通过在保护膜的表面上层压相位差膜、亮度增加膜、反射膜、半透射反射膜、扩散膜、光学补偿膜等光学功能性膜，除了可以具有这样的功能以外，还可以赋予保护膜本身这样的功能。另外，也可以使保护膜本身如具有亮度增加膜功能的扩散膜等那样具有多种功能。

例如，通过对上述保护膜实施日本专利第2841377号公报、日本专利第3094113号公报等中记载的拉伸处理，或实施如日本专利第3168850号公报等中记载的处理，能够赋予作为相位差膜的功能。此外，通过利用如日本特开2002-169025号公报、日本特开2003-29030号公报中记载的方法在上述保护膜上形成微细孔，或通过将选择反射的中心波长不同的2层以上的胆甾醇液晶层重叠，能够赋予作为亮度增加膜的功能。通过利用蒸镀或溅射等在上述保护膜上形成金属薄膜，能够赋予作为反射膜或半透射反射膜的功能。通过在上述保护膜上涂布含有微粒的树脂溶液，能够赋予作为扩散膜的功能。此外，通过在上述保护膜上涂布圆盘型液晶性化合物等液晶性化合物并使其进行取向，能够赋予作为光学补偿膜的功能。此外，可以使用适当的胶粘剂，将DBEF(商品名，3M株式会社制)等亮度增加膜、WV膜(商品名，富士胶片株式会社制)等视角扩大膜、及スミカラィト(商品名，注册商标)(住友化学株式会社制)等相位差膜等市售的光学功能性膜直接贴合在偏振膜上。

胶粘后，表面保护膜12卷绕成辊状，与偏振膜2和片状保护膜8分离。胶粘后的偏振膜2和片状保护膜8被切割成规定的大小，用作光学层压体。

在本发明中，胶粘上述偏振膜2和保护膜8的紫外线固化型胶粘剂，具有照射紫外线时引起光聚合反应而进行固化的特性。例如，当对紫外线固化胶粘剂照射波长约350～380nm的紫外线时，在数十秒内开始初期固化，在数分钟后保持适当的弹性并进行固化。这种紫外线固化型胶粘剂由预聚物、单体、光重合引发剂(例如阳离子光聚合引发剂)等构成，对热的膨胀少，通过温度循环且精度稳定。另外，因其收缩低而可以高精度地胶粘，同时，因其吸水率低，所以即使在高湿高温等环境下也可以维持高品质。作为紫外线固化型胶粘剂，可列举例如：氢化环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族环氧树脂等分子内不含芳香环的环氧树脂胶粘剂等。

对这样的紫外线固化型胶粘剂而言，由于其组成中实质上不含水以外的溶剂，因此，在偏振膜2和保护膜8之间不会残留溶剂，在耐热促进试验中，不会产生偏振片的端部隆起、或在与玻璃面的贴合面上产生气泡，得到外观良好的偏振片及光学层压体。紫外线固化胶粘剂的涂布量没有特别限定，例如以膜厚计为0.5μm～6μm、优选1μm～4μm。另外，紫外线固化型胶粘剂的涂布并没有特别限定于图1记载的方法及装置。

利用紫外线的照射进行固化时，所使用的光源在波长100nm～400nm内具有发光分布。紫外线的照射强度取决于每个目标组合物，没有特别限定，对引发剂的活化有效的波长区域的照射强度优选为1～600mW/cm²。当紫外线的照射强度低于1mW/cm²时，反应时间过长；超过600mW/cm²时，通过由灯辐射的热及组合物聚合时的发热，可能使偏振膜发生劣化。

紫外线的照射时间取决于每个固化的组合物，同样没有特别限定，优选设定为以照射强度与照射时间的乘积表示的累计光量为10～1000mJ/cm²。当累计光量低于10mJ/cm²时，可能会使来自引发剂的活性种类的产生不充分、固化不充分，另一方面，当其累计光量超过1000mJ/cm²时，照射时间变得非常长，在生产率方面不利。

照射紫外线时的偏振膜2和保护膜8的层压体的传送速度没有特别限定，优选在传送方向的张力50～500N/m、照射强度1～600mW/m²以及照射时间1～10秒钟的条件下对层压体照射紫外线。

需要说明的是，在本实施方式中，使用偏振膜2作为连续膜、使用保护膜8作为片状膜，相反地，连续膜也可以为保护膜、片状膜也可以为偏振膜。

另外，通过贴合如上所述得到的偏振片与选自相位差膜、亮度增加膜、视角扩大膜及半透射反射膜中的至少1种，可以制造光学层压体。

实施例

下面，列举实施例具体说明本发明，但本发明并不限定于以下的实施例。

[实施例1]

使用图1所示的装置，利用涂布装置在厚度为123μm、宽度为400mm的聚乙烯醇类偏振膜的单面上涂布紫外线固化型胶粘剂(株式会社ADEKA制造的KRX492-25)，在其上重叠片状的相位差膜(300mm×400mm、厚度为88μm、积水化学工业株式会社制造)，接着利用紫外线照射装置以300mJ/cm²的累计光量照射紫外线5秒钟，使紫外线固化型胶粘剂固化，得到偏振片(照射紫外线波长：365nm、胶粘剂膜厚：3μm、传送时张力：100N/m)。

[比较例1]

使用NS300MP(琳得科株式会社制造)作为粘合剂，在偏振膜的单面上贴合片状的相位差膜，除此以外，与实施例1同样操作，制作偏振片，并进行耐热促进试验。

<耐热促进试验>

用恒温槽将由实施例1及比较例1得到的偏振片以30分钟间隔在85℃和-40℃的温度条件下交替反复进行加热和冷却，将其进行350循环后，观察有无气泡产生。其结果，在比较例1的偏振片上观察到整体产生了气泡，但实施例1的偏振片上几乎看不到气泡。

<耐热试验(膜的端部隆起)>

将由实施例1得到的偏振片保持在85℃的环境下250小时后，用共焦干涉显微镜(SENSOFAR公司制造的PL-μ2300)观察膜的端部隆起。其结果，在距端部500μm以内的范围中隆起高度为1μm以内。相对于此，比较例1的偏振片中隆起高度为3～4μm。

以上对本发明的偏振片的制造装置及制造方法、以及利用该制造方法得到的偏振片及光学层压体详细地进行了说明，但本发明并不限定于这些说明，在不影响本发明的宗旨的范围内可以进行适当变更或改良。

Claims

1.一种偏振片的制造装置，所述偏振片是将一面为卷绕成辊状的连续膜、另一面为片状膜的偏振膜与保护膜进行贴合而成，所述偏振片的制造装置具有：放出卷绕成辊状的连续膜的装置；在放出的所述连续膜的单面上涂布紫外线固化型胶粘剂的装置；在所述连续膜的所述胶粘剂涂布面上重叠片状膜的装置；用于使所述紫外线固化型胶粘剂固化的紫外线照射装置。

2.根据权利要求1所述的制造装置，其具有如下装置：在所述连续膜的所述胶粘剂涂布面上依次重叠片状膜及覆盖它们的表面保护膜，同时使所述紫外线固化型胶粘剂固化来胶粘连续膜和片状膜后，剥离所述表面保护膜来进行分离。

3.根据权利要求1或2所述的制造装置，其构成为：所述片状膜载置在从放出辊向卷绕辊移动的保护膜剥离用粘合带上，并传送至与所述连续膜重叠的位置上，从所述片状膜上剥离保护膜的同时，使片状膜与所述连续膜重叠。

4.一种偏振片的制造方法，所述偏振片是将一面为卷绕成辊状的连续膜、另一面为片状膜的偏振膜与保护膜进行贴合而成，所述偏振片的制造方法包括：连续地放出卷绕成辊状的连续膜的同时，在所述连续膜的单面上涂布紫外线固化型胶粘剂，接着在所述连续膜的所述胶粘剂涂布面上重叠片状膜，然后，照射紫外线使所述紫外线固化型胶粘剂固化，在所述连续膜上层压胶粘片状膜。

5.一种偏振片，其是利用权利要求4所述的制造方法而得到的、至少单面上贴合保护膜而成。

6.根据权利要求5所述的偏振片，其中，所述保护膜具有相位差膜、亮度增加膜、视角扩大膜及半透射反射膜中任一种的功能。

7.一种光学层压体，其是贴合权利要求5所述的偏振片与选自相位差膜、亮度增加膜、视角扩大膜及半透射反射膜中的至少1种而成。