CN102466835A - 偏振片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造偏振片的方法,包括:(A)原料膜传送工序,以用丙烯酸类树脂膜和透明树脂膜夹住偏振膜的方式传送这些膜,(B)粘贴工序,用与丙烯酸类树脂膜接触并旋转的第1粘贴辊和与透明树脂膜接触并旋转的第2粘贴辊夹住膜的层叠体来粘贴膜,(C)固化工序,使得粘合剂固化。在粘贴工序(B)中,以丙烯酸类树脂膜侧的层叠体的收缩应力比透明树脂膜侧的层叠体的收缩应力大的方式,在赋予两膜张力的状态下将两膜粘贴至偏振膜上。
Description
技术领域
本发明涉及偏振片的制造方法,特别是涉及在偏振膜的一面粘贴丙烯酸类树脂膜,在偏振膜的另一面粘贴透明树脂膜的偏振片的制造方法。
背景技术
偏振片作为液晶显示装置的构成部件而使用,随着液晶显示装置的普及,其需求急速地增加。而且,随着液晶显示装置在大型电视机等的应用,对于偏振片也要求其在维持或改进其性能的同时实现更加薄壁化、廉价化。
通常,偏振片构成为在由二色性色素吸附及取向的聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜的至少一面、通常是双面粘贴透明的保护膜。偏振片的保护膜多使用以三乙酰纤维素为代表的醋酸纤维素类树脂的膜,其厚度通常为40μm~120μm左右。这样的醋酸纤维素类树脂膜的偏振膜的粘贴多使用由聚乙烯醇类树脂的水溶液构成的粘合剂。然而,经由水溶性粘合剂在偏振膜层叠了保护膜的偏振片,在湿热条件下长时间使用的情况下,存在偏振性能降低、保护膜从偏振膜剥离的问题。
因此,存在用醋酸纤维素类树脂以外的树脂构成粘贴于偏振膜的双面的保护膜之中的至少一面的保护膜的尝试。作为这样的树脂,已知有使用比较廉价的树脂材料即丙烯酸类树脂的技术。例如,已知有使用含有内酯环的(甲基)丙烯酸类树脂的保护膜(参照日本特开2009-122663号公报)。而且,开发出了在拉伸比50%~200%的范围内单轴或双轴拉伸丙烯酸类树脂的保护膜(参照日本特开2008-216586号公报)。通过使用这样拉伸的丙烯酸类树脂,能够制成机械强度和热收缩性优良的光学膜。
在长尺状的偏振膜层叠有长尺状的保护膜的偏振片,能够使用粘贴辊通过辊对辊(roll-to-roll)粘贴方式制造。辊对辊粘贴方式是经由粘合剂在长尺的偏振膜层叠长尺的保护膜,通过在该状态下用2个粘贴辊夹压来粘贴偏振膜和保护膜的方法。在该粘贴方式中,作为粘合剂,多使用以活性能量线等固化的粘合剂。这样的固化性粘合剂的固化速度快,难以给膜带来因水分而产生的坏影响,因而是优选的。
发明内容
本发明人等以实现偏振片的进一步廉价化和薄壁化为目的,研究以辊对辊粘贴方式制造在偏振膜的一面具有丙烯酸类树脂膜、在另一面具有透明树脂膜的偏振片的方法。其结果是,发现存在如下的倾向:在通常的条件下进行辊对辊粘贴时,由于丙烯酸类树脂膜和透明树脂膜的收缩应力的不同等,偏振片的丙烯酸类树脂膜侧凸出,而透明树脂膜侧或设于其表面的粘合剂层侧凹进,即表现出反卷曲。
在将偏振片粘贴于液晶单元时,在透明树脂膜的外侧设置粘结剂层,偏振片经由该粘结剂层粘贴于液晶单元。此时,对于反卷曲的偏振片,由于粘结剂层一侧变为凹状,如果是少许反卷曲则没有问题,但在卷曲量过大的情况下,在粘贴于液晶单元时容易在粘结剂层的中央部含有气泡。因此,容易产生因气泡引起的光学特性变差或粘贴强度下降等不良情况。
还可能有与之相反地粘结剂层一侧凸出的所谓正卷曲的状态。对于该正卷曲的偏振片,由于粘结剂层的中央部凸出,所以能够按压粘合剂层的中央部至液晶单元以使得空气逸散到周围从而得以粘接,因而如果有少许正卷曲则对将偏振片粘贴到液晶单元变得容易,因而这是优选的。然而,当正卷曲变得过大时,由于此时使偏振片卷曲的力较大,所以粘接从与液晶单元的表面粘接的偏振片的一端开始剥离而浮起,易出现偏振片容易从液晶单元剥离的不良现象。
本发明的目的在于提供不易产生过度的反卷曲的、光学特性和粘贴强度良好的偏振片的制造方法。
上述问题通过根据本发明的偏振膜的制造方法而得以解决,该制造偏振膜的方法包括:在具有聚乙烯醇类树脂膜以及吸附于该聚乙烯醇类树脂膜并取向的二色性色素的偏振膜的一面,通过粘合剂粘贴丙烯酸类树脂膜,在上述偏振膜的另一面通过粘合剂粘贴透明树脂膜。本发明的制造方法包括以下的工序:(A)原料膜传送工序,以用上述丙烯酸类树脂膜和上述透明树脂膜夹着上述偏振膜的方式传送上述偏振膜、上述丙烯酸类树脂膜以及上述透明树脂膜;(B)粘贴工序,分别通过固化性的粘合剂在上述偏振膜的一面重叠上述丙烯酸类树脂膜、在上述偏振膜的另一面重叠上述透明树脂膜,然后通过用与上述丙烯酸类树脂膜接触并沿上述丙烯酸类树脂膜的传送方向旋转的第1粘贴辊以及与上述透明树脂膜接触并沿上述透明树脂膜的传送方向旋转的第2粘贴辊夹着上述丙烯酸类树脂膜/上述偏振膜/上述透明树脂膜的层叠体来进行上述粘贴;以及(C)固化工序,在上述粘贴工序(B)之后,使得上述粘合剂固化,从而使得上述丙烯酸类树脂膜以及上述透明树脂膜与上述偏振膜粘接。在上述粘贴工序(B)中,以使得上述层叠体的上述丙烯酸类树脂膜侧的上述传送方向上的收缩应力大于上述层叠体的上述透明树脂膜侧的上述传送方向上的收缩应力的方式,在赋予上述透明树脂膜以及上述丙烯酸类树脂膜张力的状态下将上述透明树脂膜及上述丙烯酸类树脂膜粘贴到上述偏振膜上。
在上述情况下,优选以与上述透明树脂膜(上述透明树脂膜的外侧)接触的第2粘贴辊的圆周速度相对于与上述丙烯酸类树脂膜(上述丙烯酸类树脂膜的外侧)接触的第1粘贴辊的圆周速度的比为1.0105以上、1.0141以下的方式进行上述粘贴工序(B)。
或优选以粘贴至上述偏振膜前的上述丙烯酸类树脂膜的每单位截面积的张力(粘贴前张力)相对于粘贴至上述偏振膜前的上述透明树脂膜的每单位截面积的张力(粘贴前张力)的比为1以上的方式,进行上述粘贴工序(B)。
优选本发明涉及的方法还包括保护膜粘贴工序,在上述丙烯酸类树脂膜的与粘贴至上述偏振膜的一面相反侧的一面粘贴保护膜。
另外,优选上述透明树脂膜是未被拉伸的膜,或是被单轴或双轴拉伸的膜。
而且,优选本发明涉及的方法还包括粘合剂涂敷工序,在上述原料膜传送工序(A)的过程中,在上述丙烯酸类树脂膜的粘贴至上述偏振膜的一面(粘贴面)涂敷上述粘合剂,并在上述透明树脂膜的粘贴至上述偏振膜的一面(粘贴面)涂敷上述粘合剂。
优选上述粘合剂含有活性能量线固化树脂,通过照射活性能量线使得上述活性能量线固化树脂固化,以此进行所述固化工序(C)。
依据本发明的偏振片的制造方法,可通过使用丙烯酸类树脂低价地制造薄壁的偏振片。除此之外,以丙烯酸类树脂膜侧的传送方向上的收缩应力大于透明树脂膜侧的传送方向上的收缩应力的方式,在赋予两膜以张力的状态下将两膜粘贴至偏振膜上。因此,与透明树脂膜侧相比,丙烯酸类树脂膜侧有更强的收缩应力作用,使得偏振片向丙烯酸类树脂膜侧挠曲的力发挥作用。这样,通过使得两膜的收缩应力具有差异,矫正因两膜的收缩应力不同而导致丙烯酸类树脂膜侧的凸状变大的过度的反卷曲,能够使得反卷曲量变小或进而使得偏振片少许正卷曲。由此,抑制过度的反卷曲,从而可提供光学特性和粘贴强度优良的偏振片。
附图说明
图1是示出向偏振膜粘贴丙烯酸类树脂膜和透明树脂膜的工序的剖面示意图。
图2是示出偏振片正卷曲及反卷曲的状态的立体图。
图3是示意性地示出卷曲量的测定方法的立体图。
图4是偏振片的剖面示意图。
图5是示出实施例以及比较例的结果的图表。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的若干实施方式进行说明。此外,本发明并不受以下说明的部件或配置等限定,这些部件等能够按照本发明的宗旨进行适当改变。
以下详细说明偏振片的制造方法。图1是示出向偏振膜粘贴丙烯酸类树脂膜和透明树脂膜的工序的剖面示意图。如该图所示,在由吸附有取向的二色性色素的聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜21的一面通过粘合剂粘贴丙烯酸类树脂膜25。另外,在偏振膜21的另一面通过粘合剂粘贴透明树脂膜23。本实施方式的偏振片20的制造方法包括原料膜传送工序(A)、粘贴工序(B)以及固化工序(C)。并且,在本实施方式中进行保护膜粘贴工序(D)。
在原料膜传送工序(A)中,沿固定方向传送偏振膜21,并向其一面供给丙烯酸类树脂膜25,在另一面供给透明树脂膜23。在原料膜传送工序(A)的过程中,通过粘合剂涂敷装置12向丙烯酸类树脂膜25的粘贴至偏振膜21的一面(粘贴面)涂敷粘合剂,通过另一粘合剂涂敷装置13向透明树脂膜23的粘贴至偏振膜21的一面(粘贴面)涂敷粘合剂。
通过用与丙烯酸类树脂膜25的外侧的一面接触的第1粘贴辊15和与透明树脂膜23的外侧的一面接触的第2粘贴辊16夹住丙烯酸类树脂膜25/偏振膜21/透明树脂膜23的层叠体,进行粘贴工序(B)。第1粘贴辊15和第2粘贴辊16沿各自接触的膜的传送方向旋转,图中的曲线箭头表示其旋转方向。
固化工序(C)是从固化装置18向在粘贴工序(B)中获得的层叠体供给使粘合剂固化的能量,从而使得偏振膜21和丙烯酸类树脂膜25之间、偏振膜21和透明树脂膜23之间的粘合剂固化的工序。以下,对这些各个工序依次展开说明。
[原料膜传送工序(A)]
在原料膜传送工序(A)中,从卷成辊状的偏振膜21送出长尺状的偏振膜21。向以既定速度送出的偏振膜21的一面供给从同样卷成辊状的丙烯酸类树脂膜25送出的长尺状的丙烯酸类树脂膜25。另一方面,向偏振膜21的另一面供给从同样卷成辊状的透明树脂膜23送出的长尺状的透明树脂膜23。
各个膜的传送速度定为适合该制造装置的值即可,并无特别限制,但通常设为与在之前的工序中制造并传送的偏振膜21的传送速度一致的速度。只要不限制偏振片20的种类和质量,从生产效率方面来看,为了加快作业时间优选传送速度较大。具体而言,作为传送速度可设定为例如约1m/分钟~30m/分钟。
传送各膜的方向没有特别限定,只要沿在传送工序的最后以丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23夹住偏振膜21的固定方向传送各膜即可。在其过程中,例如相对偏振膜21的传送方向,丙烯酸类树脂膜25或透明树脂膜23可以有向如图的朝向垂直的方向传送的部分,也可以有平行地传送的部分。另外,在存在制造装置的配置上的限制的情况下,丙烯酸类树脂膜25或透明树脂膜23,也可临时从向与偏振膜21的传送方向相反的方向送出,通过适当的辊转换方向至朝向偏振膜21的一面,从而进行传送。并且,也可从偏振膜21被传送的侧向以包含垂直方向的适当的角度送出,通过适当的辊朝向偏振膜21的一面转换方向并传送。
[保护膜粘贴工序(D)]
虽然省略了图示,丙烯酸类树脂膜25能够以在粘贴至偏振膜21的面的相反侧层叠有保护膜的状态,提供于原料膜传送工序(A)。保护膜保护丙烯酸类树脂膜25的表面,具有提高传送及粘贴的可靠度的作用。另外,由于保护膜刚性高即存在所谓的“粘劲”,通过向丙烯酸类树脂膜25或具有其的偏振片20粘贴保护膜,具有保持膜的形状而抑制卷曲的效果。在该情况下,丙烯酸类树脂膜25经过粘贴保护膜的保护膜粘贴工序后,被供给至原料膜传送工序(A)。此外,该保护膜粘贴工序(D)不是本发明中必需的工序,而属于任意的工序。
丙烯酸类树脂膜25和保护膜的粘贴可使用辊式覆膜机等粘贴机。在该保护膜粘贴工序(D)中,丙烯酸类树脂膜25的粘贴前张力和保护膜的粘贴前张力既可以相同,也可以不相同。
调整各自的粘贴前张力的方法虽无特别限定,例如,调节施加在粘贴装置中膜的粘贴辊上的扭矩、和施加在送出的膜辊或夹送辊上的扭矩的方法,可采用使得粘贴辊的圆周速度和送出的膜辊或夹送辊的圆周速度有细微差别而产生张力的方法等。
[粘合剂涂敷工序]
偏振膜21和丙烯酸类树脂膜25之间的粘贴、偏振膜21和透明树脂膜23之间的粘贴通过粘合剂进行。粘合剂可在原料膜传送工序(A)中的任意阶段分别涂敷在偏振膜21的粘贴面和丙烯酸类树脂膜25的粘贴面中的至少一个面上,偏振膜21的粘贴面和透明树脂膜23的粘贴面中的至少一个面上。在图中,分别使用粘合剂涂敷装置12在丙烯酸类树脂膜25的粘贴面、使用粘合剂涂敷装置13在透明树脂膜23的粘贴面涂敷粘合剂,但涂敷粘合剂的表面并不限定于此。例如,也可不在丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23而在偏振膜21的粘贴面涂敷粘接剂,或者也可在丙烯酸类树脂膜25、透明树脂膜23、偏振膜21的所有粘贴面涂敷粘合剂。
但是,从操作性等方面来看,优选在丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23各自的粘贴在偏振膜21的面涂敷粘合剂。即,对于原料膜传送工序(A),为了其后的粘贴工序(B)而存在以通过丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23夹住偏振膜21的方式传送的部分,因而优选在该部分涂敷粘合剂。
因此,优选在原料膜传送工序(A)的中途进行粘合剂涂敷工序。在该粘合剂涂敷工序中,在丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23各自的粘贴至偏振膜21的面涂敷粘接剂。
在向丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23的粘接面涂敷粘合剂前,可以实施如电晕处理、等离子处理、紫外线照射处理或电子线照射处理的表面活性化处理。另外,各个膜可以根据需要进行清洗及干燥处理,也可进行易粘接处理剂或表面改性剂等的涂敷以及继此之后的干燥处理。
粘合剂涂敷装置12、13的结构和涂敷方法并无特别的限定,采用能够均匀涂敷需要的量的粘合剂的装置和方法即可。例如可采用刮刀、拉丝锭、染料涂敷机、逗点涂敷机(comma coater)、凹印涂敷机等各种涂敷方式。
[粘贴工序(B)]
在原料膜传送工序(A)中,以夹住偏振膜21的方式从偏振膜21的两侧供给的丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23,被供给至后续的粘贴工序(B)。在该粘贴工序(B)中,通过与丙烯酸类树脂膜25的外侧接触的第1粘贴辊15、与透明树脂膜23的外侧接触的第2粘贴辊16,粘贴这些膜。
这里,在通常的粘贴条件即第1粘贴辊15的圆周速度和第2粘贴辊16的圆周速度相同的情况下,得到的偏振片20的丙烯酸类树脂膜25侧变凸、透明树脂膜23侧变凹,且容易变为过度的反卷曲。因此,在本实施方式中,在粘贴工序(B)中,以使得丙烯酸类树脂膜25侧的传送方向上的收缩应力大于透明树脂膜23侧的传送方向上的收缩应力的方式,在赋予两膜23、25以张力的状态下,将两膜23、25粘贴到偏振膜21上。
作为这样地赋予两膜23、25以张力的方法,虽有各种各样的方法,但可举出例如以下的2个实施方式。
(B-1)假设与透明树脂膜23的外侧接触的第2粘贴辊16的圆周速度,相对于丙烯酸类树脂膜25的外侧接触的第1粘贴辊15的圆周速度的比为1.0105以上、1.0414以下。
(B-2)假设丙烯酸类树脂膜25的每单位截面积的粘贴前张力,相对于透明树脂膜23的每单位截面积的粘贴前张力的比为1以上。
以下对于上述(B-1)及(B-2)的实施方式依次进行说明。
(B-1)第1实施方式
在本实施方式中,在粘贴工序(B)中,以第2粘贴辊16的圆周速度相对于第1粘贴辊15的圆周速度的比为1.0105以上、1.0141以下的方式进行粘贴。设第1粘贴辊15的圆周速度为R1、第2粘贴辊16的圆周速度为R2,则意味着该圆周速度的关系满足以下的式(1)。
1.0105≤R2/R1≤1.0141 (1)
通过该圆周速度的比,丙烯酸类树脂膜25以较大的力沿传送方向送出膜,透明树脂膜23以更小的力沿传送方向送出膜。因此,丙烯酸类树脂膜25与透明树脂膜23相比,成为施加了更大张力的状态。由此,在分别相对丙烯酸类树脂膜25赋予收缩应力、相对透明树脂膜23赋予拉伸应力的状态下,传送至其后固化工序(C),粘合剂被固化。其结果是,因为丙烯酸类树脂膜25和透明树脂膜23的收缩应力的差,偏振片20成为接近平坦的状态。
第2粘贴辊16的圆周速度相对第1粘贴辊15的圆周速度的比变小时,偏振片容易变为如图2(a)所示的反卷曲,相反地,当圆周速度的比变大时,偏振片容易变为图2(b)所示的正卷曲。
第2粘贴辊16的圆周速度相对于第1粘贴辊15的圆周速度的比小于1.0105时,反卷曲的卷曲量变得过大,在进行对液晶单元40的粘贴时有可能容易吸入气泡。该圆周速度的比变得越大,则反卷曲的卷曲量变小并接近平坦,超过某固定的值时,此时透明树脂膜23侧成为凸状的正卷曲。如果是卷曲量较小的轻微的正卷曲,则由于粘合剂层变凸,在将偏振片20粘贴至液晶单元40时,气泡难以进入,因而这是优选的。然而,当第2粘贴辊16的圆周速度相对于第1粘贴辊15的圆周速度的比超过1.0141时,此时正卷曲的卷曲量变得过大,在粘贴至液晶单元40后,有可能容易产生偏振片20易从液晶单元40剥离的不良情况。
在假设正卷曲为正(+)、反卷曲为负(-)的情况下,优选卷曲量在-80mm~+80mm左右的范围内,如后述的实施例所示,成为该卷曲量的范围内的圆周速度的比为1.0105以上、1.0141以下。这样,通过使得第2粘贴辊16的圆周速度R2比第1粘贴辊15的圆周速度R1稍大,而将两者之比设定为落入上述范围,从而获得的偏振片20的反卷曲或正卷曲不会变得过度,能更可靠地适当控制卷曲量。
此外,如下所述测定偏振片20的卷曲量。首先,沿辊状的偏振片20的传动方向(MD)将偏振片20剪裁为适当的大小。将大小裁断为250mm×300mm、或400mm×700mm等任意大小。在表示卷曲量时,需要清楚记载测定的尺寸。然后,如图3所示,在该偏振片20产生卷曲的情况下使凸的一侧朝下、而在没有产生卷曲的情况下使任一面朝下,置于基准面(例如水平的桌子上),在温度22℃、相对湿度60%的环境下静置1小时。在该图中,将假设偏振片20没有卷曲时的面用四边形ABCD表示的假想面(图中的虚线所示的面)来显示。在最初未观察到卷曲的情况下,若在温度22℃、相对湿度60%的环境下静置1小时后变为下凸,则按照以下所示的方法测定卷曲量,但若在静置1小时后变为上凸,则翻转该偏振片20的表里,用以下所示的方法测定卷曲量。另一方面,若在静置1小时后仍处于最初放置的状态而未观察到卷曲,则翻转偏振片20的表里,若在表里翻转的状态下也未观察到卷曲,则判断卷曲量为零,而若在表里翻转的状态下观察到卷曲,在该状态下用以下所示的方法测定卷曲量。在观察到卷曲的情况下,如图所示,使成为凸的一侧朝下,测定卷曲量。
图3(a)示出透明树脂膜23侧为凹、丙烯酸类树脂膜25侧为凸的反卷曲的偏振片20。在反卷曲的偏振片20中,使得丙烯酸类树脂膜25侧为下,设置于基准面。在反卷曲的偏振片20中,使假想面中的一个角A在A1的位置,另外的角B、C及D分别在B1、C1及D1的位置。即在该图中,显示了偏振片20的四个角A1、B1、C1及D1全浮起的状态,但也存在偏振片20的四个角之中的一个、两个或三个未浮起的情况。当然,若完全没有卷曲,则四个角A1、B1、C1、D1全部与假想面的四边形ABCD一致。在该状态下,对偏振片20的四个角A1、B1、C1及D1的各自测定离基准面的高度H,以其最大值作为卷曲量。
另一方面,图3(b)示出透明树脂膜23侧为凸、丙烯酸类树脂膜25侧为凹的正卷曲的偏振片20。在正卷曲的偏振片20中,以透明树脂膜23侧为下,设置于基准面。与上述的反卷曲同样,对偏振片20的四个角A1、B1、C1、D1的每一个测定离基准面的高度H,以其最大值作为卷曲量。
构成粘贴辊15、16的表面的材质,可例举如不锈钢、铜合金、镀铬处理品的金属类,如聚氨酯、聚氟乙烯、硅酮橡胶的橡胶类,热喷涂氧化铬、氧化硅、氧化锆、氧化铝组成的组中的1种或2种以上而得的陶瓷类等。其中,优选使第1粘贴辊15为橡胶辊、第2粘贴辊16为金属辊。即,通过在比较薄壁且刚性弱的丙烯酸类树脂膜25抵接表面具有弹性的橡胶辊,而一般在与丙烯酸类树脂膜25相比刚性较高的透明树脂膜23侧抵接金属辊,从而能够将因两者的圆周速度的差而产生的应力有效且均匀地提供给膜。
(B-2)第2实施方式
在本实施方式中,以丙烯酸类树脂膜25的每单位截面积的粘贴前张力,相对于透明树脂膜23的每单位截面积的粘贴前张力的比为1以上的方式进行粘贴。即,通过在对丙烯酸类树脂膜25施加比透明树脂膜23更大的张力的状态下进行粘贴,使得丙烯酸类树脂膜25产生更大的收缩应力,抑制过度的反卷曲。这里,粘贴前张力能够通过在沿膜的传送方向的方向拉伸粘贴前的膜而赋予。具体而言,可举出例如以使得将偏振片20卷绕成辊状的卷绕辊(未图示)的卷绕力大于送出辊状的丙烯酸类树脂膜25的送出辊(未图示)的卷绕力的方式,使得两辊的旋转速度具有差异的方法。
这里,每单位截面积的粘贴前张力是指在膜的宽度方向上的每单位截面积上的施加于膜的粘贴前张力,具体而言,可用以下公式(2)表示。
每单位截面积的粘贴前张力(N/mm2)=膜的粘贴前张力(N)/膜宽度方向的截面积(mm2) (2)
例如,在膜的粘贴前张力为1000N、膜宽度方向的截面积为2000mm2的情况下,每单位截面积的粘贴前张力为0.50(N/mm2)。
在本实施方式中,以满足以下的式(3)的方式调整每单位截面积的粘贴前张力的比。
每单位截面积的粘贴前张力的比=丙烯酸类树脂膜25的每单位截面积的粘贴前张力/透明树脂膜23的每单位截面积的粘贴前张力≥1 (3)
优选该粘贴前张力的比为1以上。该粘贴前张力的比低于1时,有可能容易产生丙烯酸类树脂膜25侧成为较大凸状的过度的反卷曲。粘贴前张力的比的上限虽无特别限定,但优选为2以下。这是因为,粘贴前张力的比超过2时,此时相反地容易成为过度的正卷曲。
此外,第1实施方式(B-1)的圆周速度比和第2实施方式(B-2)的粘贴前张力比,虽具有仅用任意一方也能抑制反卷曲的效果,但通过满足圆周速度比和粘贴前张力比的两方面,可得到更高的效果。即,一边使得第2粘贴辊16的圆周速度相对于第1粘贴辊15的圆周速度的比为1.0105以上、1.0414以下,一边使得丙烯酸类树脂膜25的每单位截面积的粘贴前张力相对于透明树脂膜23的每单位截面积的粘贴前张力的比在1以上。由此,使得丙烯酸类树脂膜25产生比透明树脂膜23更大的收缩应力,从而能够进一步可靠地抑制过度的反卷曲。
[固化工序(C)]
从粘贴工序(B)传送来的以丙烯酸类树脂膜25/粘合剂(未图示)/偏振膜21/粘合剂(未图示)/透明树脂膜23的顺序粘贴的层叠体,在固化工序(C)中使得上述粘合剂固化,而使得丙烯酸类树脂膜25及透明树脂膜23分别与偏振膜21粘接,成为偏振片20。在图中,通过粘贴辊15、16粘贴的层叠体被送入固化装置18中,并在那里实施固化处理。固化处理能够与粘合剂的种类相应地通过活性能量线的照射、加热、干燥等来进行。
作为粘合剂,优选使用通过活性能量线的照射固化的活性能量线固化性粘合剂。在该情况下,固化工序(C)通过活性能量线的照射而进行。用于粘合剂的固化的活性能量线可以是例如波长为1pm~10nm的X线、波长为10nm~400nm的紫外线、波长为400nm~800nm的可见光线等。其中,考虑到易处理、易调制固化性粘合剂组合物及其稳定性、以及其固化性能,优选使用紫外线。紫外线的光源能够使用例如在波长400nm以下具有发光分布的低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化工灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
紫外线的照射强度由粘合剂的种类或照射时间而决定,并无特别限制,但优选例如将对引发剂的活性化有效的波长区域的照射强度设定为0.1mW/cm2~300mW/cm2,更加优选设定为1mW/cm2~200mW/cm2。如果对固化性粘合剂组合物的光照射强度低于0.1mW/cm2,则固化反应时间变长,若不延长照射时间则不会固化,因而从生产效率方面来看是不利的。另一方面,光照射强度超过300mW/cm2时,则会因从灯辐射的热或固化性粘合剂组合物的聚合时的发热而产生固化性粘合剂组合物的变质或偏振膜21的劣化。
紫外线的照射时间也由粘合剂的种类或照射强度而决定,并无特别限制,但例如优选以用照射强度和照射时间的乘积表示的累积光量设定为10mJ/cm2~5000mJ/cm2,更加优选设定为50mJ/cm2~1000mJ/cm2。对固化性粘合剂组合物的累积光量低于10mJ/cm2时,由引发剂引起的活性物的产生难以变得充分,容易导致得到的粘合剂层的固化不充分。另一方面,累积光量超过5000mJ/cm2时,照射时间非常长,因而在生产效率方面容易变得不利。
在通过活性能量线的照射进行固化工序(C)的情况下,固化的粘合剂层的厚度通常为1μm以上、50μm以下,但从保持适度的粘接力并使得偏振片20变薄的方面考虑,优选为20μm以下,更加优选为10μm以下。
以上,对偏振片20的制造方法的一实施方式进行了说明。此外,在上述的实施方式中,在进行原料膜传送工序(A)的期间,进行向丙烯酸类树脂膜25粘贴保护膜的保护膜粘贴工序(D),之后进行粘贴工序(B)和固化工序(C)。然而,作为进行保护膜粘贴工序(D)的时刻,并不限定于上述的原料膜传送工序(A)的期间。例如,也可在进行原料膜传送工序(A)、粘贴工序(B)、固化工序(C)并制造丙烯酸类树脂膜25/偏振膜21/透明树脂膜23的层叠体后,进行保护膜粘贴工序(D)而向丙烯酸类树脂膜25的表面粘贴保护膜。
(偏振片20)
接着,对偏振片20进行说明。如图4所示,偏振片20具备按照丙烯酸类树脂膜25、偏振膜21、透明树脂膜23的顺序层叠而成的层结构。以下,对构成偏振片20的各层进行说明。
(1)偏振膜21
偏振膜21是具有将自然光转换为直线偏振光的功能的部件。作为偏振膜21,可使用在被单轴拉伸的聚乙烯醇类树脂膜使得二色性色素吸附及取向的构件。作为聚乙烯醇类树脂,可使用皂化聚醋酸乙烯类树脂而成的树脂,作为聚醋酸乙烯类树脂,除了作为醋酸乙烯的均聚物的聚醋酸乙烯外,可例示醋酸乙烯和能与之共聚的其他单体的共聚物等。作为能与醋酸乙烯共聚的其他单体,例如可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇类树脂的皂化度通常为约85摩尔%~100摩尔%,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇类树脂可以改性,例如可使用以醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩醛等。聚乙烯醇类树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000左右。
对这样的聚乙烯醇类树脂制膜而成的膜用作偏振膜21的原料膜。对聚乙烯醇类树脂制膜的方法,并没有特别的限定,能够用公知的方法制膜。聚乙烯醇类原料膜的厚度虽无特别限定,但例如为5μm~150μm左右。
偏振膜21通常经过如下的工序来制造:对如上所述的聚乙烯醇类树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过用二色性色素对聚乙烯醇类树脂膜进行染色使其吸附二色性色素的工序;用硼酸水溶液处理吸附有二色性色素的聚乙烯醇类树脂膜的工序;以及在利用硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。
聚乙烯醇类树脂膜的单轴拉伸可在利用二色性色素的染色之前、染色的同时或染色之后进行。在染色之后进行单轴拉伸的情况下,该单轴拉伸可以在硼酸处理之前进行,也可在硼酸处理中进行。另外,还可分多个阶段进行单轴拉伸。对单轴拉伸,可采用在圆周速度不同的辊间单轴地拉伸的方法,或使用热辊单轴地拉伸的方法等。另外,单轴拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在使用水等的溶剂使得聚乙烯醇类树脂膜膨胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸比通常为3~8倍左右。
利用聚乙烯醇类树脂膜的二色性色素的染色,例如能够通过在含有二色性色素的水溶液浸渍聚乙烯醇类树脂膜的方法进行。作为二色性色素,具体而言使用碘或二色性染料。此外,优选对聚乙烯醇类树脂膜实施在染色处理之前在水中浸渍使其膨胀的处理。
在使用碘作为二色性色素的情况下,通常采用在含有碘及碘化钾的水溶液浸渍聚乙烯醇类树脂膜进行染色的方法。该水溶液中的碘含量对每100重量份的水通常为0.01~1重量份左右,碘化钾含量对每100重量份的水通常为0.5~20重量份左右。用于染色的水溶液的温度通常为20℃~40℃左右。另外,对该水溶液的浸渍时间(染色时间)通常为20秒~1800秒左右。
另一方面,在使用二色性染料作为二色性色素的情况下,通常采用在含有水溶性二色性染料的水溶液浸渍聚乙烯醇类树脂膜进行染色的方法。该水溶液中的二色性染料的含量对每100重量份水通常为约1×10-4~10重量份,优选为约1×10-3~1重量份。该水溶液可以含有硫酸钠等无机盐作为助染色剂。用于染色的二色性染料水溶液的温度通常为约20℃~80℃。另外,对该水溶液的浸渍时间(染色时间)通常为约10秒~1800秒。
利用二色性色素进行染色后的硼酸处理,能够通过将染色的聚乙烯醇类树脂膜浸渍在含有硼酸的水溶液中来进行。含有硼酸的水溶液中的硼酸含量,对每100重量份的水通常为约2~15重量份,优选为约5~12重量份。在使用碘作为二色性色素的情况下,优选该含有硼酸的水溶液含有碘化钾。含有硼酸的水溶液中的碘化钾的含量,对每100重量份的水通常为0.1重量份~15重量份左右,优选为5重量份~12重量份左右。在含有硼酸的水溶液的浸渍时间,通常为约60秒~1200秒,优选为约150秒~600秒,更加优选为约200秒~400秒。含有硼酸的水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50℃~85℃,更加优选为60℃~80℃。
硼酸处理后的聚乙烯醇类树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理例如可通过将硼酸处理过的聚乙烯醇类树脂膜浸渍于水中来进行。水洗处理中的水的温度通常为约5℃~40℃,浸渍时间通常为约1秒~120秒。
在水洗后进行干燥处理,得到偏振膜21。干燥处理可使用热风干燥机或远红外线加热器进行。干燥处理的温度通常为约30℃~100℃,优选为50℃~80℃。干燥处理的时间通常为60秒~600秒左右,优选为120秒~600秒。
这样对聚乙烯醇类树脂膜实施单轴拉伸、利用二色性色素的染色和硼酸处理,得到偏振膜21。偏振膜21的厚度可设为例如2μm~40μm左右。
优选将如上所述得到的偏振膜21直接供给至原料膜传送工序(A)。由此,能够从聚乙烯醇类树脂的原始膜开始到制造偏振片20为止进行连续生产。
(2)丙烯酸类树脂膜25
丙烯酸类树脂膜25是具有偏振膜21的表面的防磨损和补强等的功能的部件,由丙烯酸类树脂构成。这里,丙烯酸类树脂是指(甲基)丙烯酸类树脂,是包含丙烯酸类树脂和甲基丙烯酸类树脂的两方面的概念。以下,对丙烯酸类树脂进行说明。
(2-1)丙烯酸类树脂
丙烯酸类树脂如上所述是(甲基)丙烯酸类树脂,表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物。作为甲基丙烯酸酯的聚合物,例如优选由以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物构成。甲基丙烯酸烷基酯的单体组成,以全单体的总计为100重量%为基准,甲基丙烯酸烷基酯优选为70重量%以上、更加优选为80重量%以上、进一步优选为90重量%以上,且甲基丙烯酸烷基酯为99重量%以下。此外,作为丙烯酸类树脂,可以是甲基丙烯酸烷基酯的均聚物,也可以是50重量%以上的甲基丙烯酸烷基酯和50重量%以下的甲基丙烯酸烷基酯以外的单体的共聚物。通常使用烷基的碳数为1~4的甲基丙烯酸烷基酯,其中优选使用甲基丙烯酸甲酯。
另外,甲基丙烯酸烷基酯以外的单体可以是分子内具有1个聚合性碳—碳双键的单官能单体,也可以是分子内具有两个以上的聚合性碳—碳双键的多官能单体。特别是,优选使用单官能单体,作为其例子,可举出如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的丙烯酸烷基酯、如苯乙烯或烷基苯乙烯的苯乙烯类单体、如丙烯腈或甲基丙烯腈的不饱和腈。在使用丙烯酸烷基酯作为共聚成份的情况下,其碳数通常为1~8。
另外,作为丙烯酸类树脂,优选不具有戊二酰亚胺衍生物、戊二酸酐衍生物、内酯环结构等。这些丙烯酸类树脂存在作为丙烯酸类树脂膜25不能获得充分的机械强度和耐湿热性的情况。
(2-2)橡胶弹性体粒子
为了提高柔软性并提高操作性,丙烯酸类树脂膜可包含橡胶弹性体粒子。橡胶弹性体粒子是含有橡胶弹性体的粒子,可以是仅由橡胶弹性体构成的粒子,也可以是具有橡胶弹性体的层的多层结构的粒子。作为橡胶弹性体,例如可例举烯烃类弹性聚合物、二烯类弹性聚合物、苯乙烯-二烯类弹性共聚物、丙烯酸类弹性聚合物。其中,从丙烯酸类树脂膜25的表面硬度或耐光性、透明性方面来看,优选使用丙烯酸类弹性聚合物。
丙烯酸类弹性聚合物优选以丙烯酸烷基酯为主体的聚合物,也可以是丙烯酸烷基酯的均聚物,也可以是50重量%以上的丙烯酸烷基酯和50重量%以下的丙烯酸烷基酯以外的单体的共聚物。通常使用烷基的碳数为4~8的丙烯酸烷基酯。
另外,作为丙烯酸烷基酯以外的单体的例子,可例举如甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯的甲基丙烯酸烷基酯、如苯乙烯或烷基苯乙烯的苯乙烯类单体、如丙烯腈或甲基丙烯腈的不饱和腈等单官能单体、如(甲基)丙烯酸烯丙酯或(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯的不饱和羧酸的烯酯、如马来酸二烯丙酯的二盐基酸的二烯酯、如亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯的二醇类的不饱和羧酸二酯等多官能单体。
优选含有丙烯酸类弹性聚合物的橡胶弹性体粒子是具有丙烯酸类弹性聚合物的层的多层结构的粒子,也可以是在丙烯酸类弹性聚合物的外侧具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物的层的两层结构的粒子,还可以是在丙烯酸类弹性聚合物的内侧具有以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物的层的三层结构的粒子。此外,构成在丙烯酸类弹性聚合物的外侧或内侧形成的层的以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物的单体组成的例子,与之前作为丙烯酸类树脂而例举的以甲基丙烯酸烷基酯为主体的聚合物的单体组成的例子相同。这样的多层结构的丙烯酸类橡胶弹性体粒子例如可通过日本特公昭55-27576号公报所记载的方法制造。
橡胶弹性体粒子中含有的橡胶弹性体的数均粒径可以为10nm~300nm。由此,在使用粘合剂将丙烯酸类树脂膜25层叠在偏振膜21时,可使得丙烯酸类树脂膜25难以从粘合剂层剥离。该橡胶弹性体的数均粒径优选为50nm以上、250nm以下。
最外层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的聚合物,将其中包入有丙烯酸类弹性聚合物的橡胶弹性体粒子混合至母体的丙烯酸类树脂时,橡胶弹性体粒子的最外层和母体的丙烯酸类树脂混和。因此,在实施利用氧化钌的对丙烯酸类弹性聚合物的染色,使用电子显微镜观察丙烯酸类树脂膜的截面的情况下,观察到该橡胶弹性体粒子呈除去了最外层的状态的粒子。具体而言,在使用内层是丙烯酸类弹性聚合物、外层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的聚合物的两层结构的橡胶弹性体粒子的情况下,内层的丙烯酸类弹性聚合物部分被染色而作为单层结构的粒子被观察到。另外,在使用最内层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的聚合物、中间层是丙烯酸类弹性聚合物、最外层是以甲基丙烯酸甲酯为主体的聚合物的三层结构的橡胶弹性体粒子的情况下,观察到该粒子为最内层的粒子中心部分未被染色、仅中间层的丙烯酸类弹性聚合物部分被染色的两层结构的粒子。
此外,在说明书中,橡胶弹性体粒子的数均粒径是在如上所述将橡胶弹性体粒子混合至母体树脂并用氧化钌染色截面时,被染色并观察为大致圆形状的部分的直径的数均值。
形成丙烯酸类树脂膜25的丙烯酸类树脂组合物,在透明的丙烯酸类树脂混合25重量%~45重量%的数均粒子径为10nm~300nm的橡胶弹性体粒子。
丙烯酸类树脂组合物可以通过例如以下的方法制造:在获得橡胶弹性体粒子后,在其存在下与成为丙烯酸类树脂的原料的单体聚合,生成母体的丙烯酸类树脂;也可在获得橡胶弹性体粒子和丙烯酸类树脂后通过溶融混炼两者而进行混合来制造。
可根据需要使得丙烯酸类树脂组合物含有如顔料或染料的着色剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、带电防止剂、氧化防止剂、润滑剂、溶剂等的混合剂。
紫外线吸收剂是为了通过吸收400nm以下的紫外线来提高耐久性而添加的。作为紫外线吸收剂,可使用二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三氮唑类紫外线吸收剂、丙烯腈类紫外线吸收剂等公知的吸收剂。
其中,优选使用2,2′-亚甲基二(4-(1,1,3,3-四丁基甲基)-6-(2H-苯并三氮唑-2-基)苯酚)、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲苯)-5-氯苯并三氮唑、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三氮唑-2-基)苯酚、2,2′-二羟基-4,4′-二甲氧基二苯甲酮、2,2′,4,4′-四羟基二苯甲酮等。其中,特别优选2,2′-亚甲基二(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三氮唑-2-基)苯酚)。
紫外线吸收剂的浓度可在丙烯酸类树脂膜25在波长370nm以下的透射率优选为10%以下、更加优选为5%以下、进一步优选为2%以下的范围选择。作为使其含有紫外线吸收剂的方法,可举出预先在丙烯酸类树脂中混合紫外线吸收剂的方法;在溶融挤压成型时直接供给的方法等,可采用其中任一种方法。
作为红外线吸收剂,可例举亚硝基化合物、其金属络盐、花青类化合物、方酸类化合物、镍硫醇络盐类化合物、酞菁类化合物、萘酞菁类化合物、三芳基甲烷类化合物、亚铵类(immonium)化合物、二亚铵类化合物、萘醌类化合物、蒽醌类化合物、氨基化合物、铵盐类化合物、碳黑、氧化铟锡、氧化锑锡、属于周期表4A、5A或6A族的金属氧化物、碳化物、硼化物等的红外线吸收剂等。优选以能够吸收红外线(波长大约800nm~1100nm的范围的光)全体的方式选择这些红外线吸收剂,也可并用两种以上。红外线吸收剂的量可进行适当调整,以使得例如丙烯酸类树脂膜25的800nm以上的波长的光线透射率在10%以下。
优选丙烯酸类树脂组合物的玻璃转变温度Tg在80℃~120℃的范围内。而且,丙烯酸类树脂组合物优选在成形于膜时的表面硬度高的组合物,具体而言,优选以铅笔硬度(负荷500g、基于JIS K5600-5-4)在B以上的组合物。
另外,从丙烯酸类树脂膜25的柔软性方面考虑,优选丙烯酸类树脂组合物的弯曲弹性率(JIS K7171)在1500MPa以下。该弯曲弹性率更加优选在1300MPa以下,进一步优选在1200MPa以下。该弯曲弹性率随丙烯酸类树脂组合物中的丙烯酸类树脂和橡胶弹性体粒子的种类和数量等而变动,例如橡胶弹性体粒子的含量越多,一般弯曲弹性率越小。另外,作为丙烯酸类树脂,与使用甲基丙烯酸烷基酯的均聚物相比,使用甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯等的共聚物,一般弯曲弹性率较小。
另外,作为橡胶弹性体粒子,与使用上述三层结构的丙烯酸类弹性聚合物粒子相比,使用上述两层结构的丙烯酸类弹性聚合物粒子,一般弯曲弹性率较小,进而使用单层结构的丙烯酸类弹性聚合物粒子,一般弯曲弹性率变小。另外,在橡胶弹性体粒子中,橡胶弹性体的平均粒径越小或橡胶弹性体的数量越多,一般弯曲弹性率变小。因此,优选在上述既定的范围调整丙烯酸类树脂和橡胶弹性体粒子的种类和数量,使弯曲弹性率为1500MPa以下。
在设丙烯酸类树脂膜25为多层结构的情况下,可存在于丙烯酸类树脂组合物的层以外的层,其组成并无特别限定,例如可以是不含有橡胶弹性体粒子的丙烯酸类树脂或其组合物的层,也可以是由橡胶弹性体粒子的含量或橡胶弹性体粒子中的橡胶弹性体的平均粒径在上述规定外的丙烯酸类树脂组合物构成的层。
典型的是两层或三层结构,例如可以是由丙烯酸类树脂组合物的层/不含有橡胶弹性体粒子的丙烯酸类树脂或其组合物的层构成的两层结构,也可以是由丙烯酸类树脂组合物的层/不含有橡胶弹性体粒子的丙烯酸类树脂或其组合物的层/丙烯酸类树脂组合物的层构成的三层结构。多层结构的丙烯酸类树脂膜25将丙烯酸类树脂组合物层的面设为与偏振膜21的粘贴面即可。
另外,在设丙烯酸类树脂膜25为多层结构的情况下,可以使橡胶弹性体粒子或上述混合剂的各层的含量互不相同。例如可以层叠含有紫外线吸收剂及/或红外线吸收剂的层,以及夹着该层并不含有紫外线吸收剂及/或红外线吸收剂的层。另外,丙烯酸类树脂组合物的层的紫外线吸收剂的含量,可以比不含橡胶弹性体粒子的丙烯酸类树脂或其组合物的层的紫外线吸收剂的含量高,具体而言,前者优选为0.5重量%~10重量%、更加优选为1重量%~5重量%,后者优选为0重量%~1重量%、更加优选0重量%~0.5重量%。由此,能够有效地隔绝紫外线,能够防止长期使用时的偏振度降低,而不会使得偏振片20的色调变差。
丙烯酸类树脂膜25可以是未被拉伸的无取向性的膜,也可以是被拉伸的膜。在不进行拉伸处理的情况下,由于膜厚变厚,所以偏振片20的层膜厚容易变厚,但另一方面,由于膜厚较厚,所以丙烯酸类树脂膜25的操作性良好。这样的丙烯酸类树脂膜25能够从对丙烯酸类树脂组合物制膜而得的未拉伸膜(原料膜)得到。相反,在拉伸的情况下,容易发现相位差,另一方面,具有通过拉伸使得丙烯酸类树脂膜25的膜厚变薄并提高刚性的优点。拉伸膜可通过用任意的方法拉伸未拉伸膜来制造。
丙烯酸类树脂能够用任意的方法制膜并制成未拉伸膜。优选该未拉伸膜透明且实际上没有面内相位差。作为制膜方法,例如可采用将溶融树脂挤压为膜状而制膜的挤压塑模法、在将溶解于有机溶剂的树脂在平板上流动延展后去除溶剂而制膜的溶剂塑模法等。
作为挤压塑模法的具体例子,可举出例如在用两条金属制辊夹住丙烯酸类树脂组合物的状态下制膜的方法。优选该情况的金属制辊为镜面辊。由此,能够得到表面平滑性优良的未拉伸膜。此外,在得到多层结构的丙烯酸类树脂膜25的情况下,可以将丙烯酸类树脂组合物与其他的丙烯酸类树脂组合物一起多层挤压后进行制膜。如此得来的未拉伸膜的厚度优选为5μm~200μm,更加优选为10μm~85μm。
由丙烯酸类树脂构成的未拉伸膜可用单轴拉伸、双轴拉伸等公知的方法拉伸。作为拉伸方法,可举出使用拉幅机(张布架拉伸机)的拉幅法。双轴拉伸可以是在两个拉伸方向同时拉伸的同时双轴拉伸,也可以是在既定方向拉伸后再在其他方向拉伸的逐次双轴拉伸。
接着,对丙烯酸类树脂膜25的雾度(haze)值进行说明。雾度值是漫射光线透射率相对于向膜照射可见光时的全光线透射率的比例,可认为雾度值越小则膜的透明性越好。另外,内部雾度值表示从膜的雾度值减去因膜的表面形状而引起的雾度值(外部雾度值)的值。
对于丙烯酸类树脂膜25的雾度值,如上所述,内部雾度值为1.0%以下,更加优选为0.5%以下,优选外部雾度值为5%以下。如果内部雾度值超过1.0%、外部雾度值超过5%时,则透射膜的光散射,而出现在粘贴至液晶显示装置时显示特性下降的情况。
此外,通过对丙烯酸类树脂膜25进行表面处理,能赋予在单纯的丙烯酸类树脂膜25中不具备的功能。例如,从液晶模块的组装工序中的防止表面的擦痕方面来考虑,可对丙烯酸类树脂膜25实施硬涂敷处理。另外,可实施带电防止处理等的表面处理。但是,在用丙烯酸类树脂膜25作为偏振膜的保护膜而形成偏振片20的情况下,除了可通过对上述丙烯酸类树脂膜25实施表面处理来赋予带电防止功能外,还可对粘结剂层等、装有该基体材料膜的偏振片20的其他的部分赋予。作为对丙烯酸类树脂膜25的表面处理,其他还可例举反射防止处理和防污处理等。而且,从提高可见性、防止外光的映入、减少由棱镜片和彩色滤光片的干涉引起的云纹等方面来考虑,还可实施防眩处理。
(3)透明树脂膜23
透明树脂膜23优选用透明性优良的树脂构成。作为这样的树脂,例如能举出纤维素类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚苯乙烯类树脂、(甲基)丙烯酸酯类树脂、包含环状烯烃类树脂或聚丙烯类树脂的烯烃类树脂、聚芳酯类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚酰胺类树脂等。优选透明树脂膜23是未拉伸的未拉伸膜,或是被单轴或双轴拉伸的拉伸膜。
在该透明树脂膜23是拉伸膜的情况下,通过拉伸而赋予了适当的相位差。赋予了相位差的膜,可以是1/4波长板或1/2波长板那样的波长板,也可以是视野角补偿膜等。相位差膜的膜厚通常为约10μm~200μm,优选为20μm~120μm。
在使用视野角补偿膜作为相位差膜的情况下,需要考虑在液晶单元40采用的模式。例如若是垂直取向(Vertical A1ignment:VA)模式的液晶单元40,则视野补偿膜,可使用具有正的固有多折射的高分子膜被单轴拉伸、折射率椭球具有nx>ny≒nz的关系的正A片,实施横拉伸或逐次双轴拉伸、具有nx>ny>nz的关系的双轴性的膜,或具有nx≒ny>nz的关系的负C片。这里,nx是膜的面内迟相轴(x轴)方向的折射率、ny是面内进相轴(y轴:在面内与迟相轴正交的轴)方向的折射率、而nz是厚度(z轴)方向的折射率。
作为透明树脂膜23,特别优选使用双轴拉伸的双轴性的膜。在使用双轴性的视野角补偿膜的情况下,成为该双轴性的标准的Nz系数用下式(4)定义,而且,设膜厚为d时的面内的相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rth分别用下式(5)及(6)定义。
Nz=(nx-nz/(nx-ny) (4)
Ro=(nx-ny)×d (5)
Rth=[(nx+ny)/2-Nz]×d (6)
另外,基于上述式(4)~(6),Nz系数和面内的相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rth的关系可用下式(7)表示。
Nz=Rth/Ro+0.5 (7)
在使用视野角补偿膜作为透明树脂膜23的情况下,其面内的相位差值Ro优选在30nm~300nm的范围,特别在50nm~260nm的范围。另外Nz系数优选在1.1~7的范围、特别在1.4~5的范围。从这些范围与适用的液晶显示装置所要求的视野角特性相符合地适当选择光学特性的值即可。
在透明树脂膜23是相位差膜的情况下,在粘贴偏振膜21和相位差膜时,偏振膜21的吸收轴和相位差膜的迟相轴所成的角度根据其用途适当选择即可。例如,在相位差膜是视野角补偿膜的情况下,偏振膜21的吸收轴和视野角补偿膜的迟相轴所成的角度实质上设为0°或90°。
另一方面,在透明树脂膜23是未拉伸膜的情况下,几乎未发现相位差,作为偏振膜21的保护膜而起作用。作为未拉伸膜的透明树脂膜23可适用于液晶单元40所采用的模式之中的例如IPS(In Plane Switching)模式的液晶单元40。
(4)粘合剂(未图示)
粘合剂用于偏振膜21和丙烯酸类树脂膜25的粘贴、或偏振膜21和透明树脂膜23的粘贴。该粘合剂通过活性能量线的照射、加热、干燥等而固化,只要能够以对实用而言足够的强度粘接偏振膜21和丙烯酸类树脂膜25、偏振膜21和透明树脂膜23即可。具体而言,可举出例如以下的粘合剂组合物。
向如缩水甘油醚类环氧化合物、脂环式环氧化合物及氧杂环丁烷化合物的阳离子聚合性化合物混合光阳离子聚合引发剂而成的阳离子聚合性的光固化性粘合剂组合物;
向如丙烯酸类化合物的自由基聚合性化合物混合光自由基聚合引发剂而成的自由基聚合性的光固化性粘合剂组合物;
向以上所示的阳离子聚合性或自由基聚合性的化合物混合热聚合引发剂、即热阳离子产生剂或热自由基产生剂而成的热固化性粘合剂组合物;
由根据需要向水溶性或亲水性的交联性环氧化合物或尿烷化合物混合了如聚乙烯醇类树脂的具有反应性基的水溶性树脂的水溶液或水分散液构成的水类粘合剂组合物。
对于环氧化合物,可容易地购买市售品。举出市售品的例子,其商品名分别为:日本环氧树脂(Japan Epoxy Resins)(股份公司)销售的“Epikote”、D1C(股份公司)销售的“Epiclon”、东都化成(股份公司)销售的“Epototo”、(股份公司)ADEKA销售的“ADEKA树脂”、NAGASECHEMTEX(股份公司)销售的“Denacol”、陶氏化学公司销售的“陶氏环氧”、日产化学工业(股份公司)销售的“Tepic”等。
另外,在饱和碳环直接结合有环氧基的脂环式环氧化合物,其市售品也能够容易地购买。举出市售品的例子,其商品名分别为:DAICEL化学工业(股份公司)销售的“Celloxide”及“CYCLOMER”、陶氏化学公司销售的“Cyracure”等。
含有环氧化合物的固化性粘合剂组合物,还可含有环氧化合物以外的活性能量线固化性化合物。作为环氧化合物以外的活性能量线固化性化合物,例如可举出氧杂环丁烷化合物或丙烯化合物等。其中,由于在阳离子聚合中能够提高固化速度,优选并用氧杂环丁烷化合物。
氧杂环丁烷化合物也能够容易地购买市售品。举出市售品的例子,其商品名分别为:东亚合成(股份公司)销售的“ARONE OXETANE”、宇部兴产(股份公司)销售的“ETERNACOLL”等。
含有环氧化合物或氧杂环丁烷化合物的固化性化合物,为了使混合它们而成的固化性粘合剂组合物成为无溶剂,优选使用没有使用有机溶剂等稀释的固化性粘合剂组合物。另外,包含构成后述的粘合剂组合物的光阳离子聚合引发剂或感光剂的少量成份,与溶解于有机溶剂的相比,优选使用除去了有机溶剂并干燥了的该化合物单独的粉体或液体。
光阳离子聚合引发剂是接收活性能量线例如紫外线的照射而产生阳离子原料的引发剂,只要是提供混合有它的粘合剂组合物所寻求的粘接强度及固化速度的引发剂即可。例如可举出芳香族重氮盐,芳香族碘盐或芳香族锍盐那样的鎓盐,铁—丙二烯络合物等。这些光阳离子聚合引发剂可以分别单独使用,也可并用不同的多种。
光阳离子聚合引发剂也能容易地购买市售品。举出市售品的例子,各自的商品名为:日本化药(股份公司)销售的“KAYARAD”、Union Carbide公司销售的“Cyracure”、San-apro(股份公司)销售的光酸生成剂“CPI”、绿色化学(股份公司)销售的光酸生成剂“TAZ”、“BBI”、“DTS”、(股份公司)ADEKA销售的“ADEKA OPTOMER”、Rhodia公司销售的“RHODORSIL”等。
光阳离子聚合引发剂的混合量,对于光固化性粘合剂组合物的总量100重量份,通常为0.5~20重量份,优选为1~15重量份。光阳离子聚合引发剂的量低于0.5重量份时,固化变得不充分,会降低粘合剂层的机械强度和粘接强度。另外,光阳离子聚合引发剂的量超过20重量份时,粘合剂层中的离子性物质增加,粘合剂层的吸湿性变高,会降低得到的偏振片20的耐久性能。
光固化性粘合剂组合物可根据需要含有光敏化剂。通过使用光敏化剂,反应性提高,能够进一步提高粘合剂层的机械强度和粘接强度。作为光敏化剂,例如可举出羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原类化合物、偶氮化合物、二偶氮化合物、卤素化合物、光还原性色素等。
能够成为光敏化剂的羰基化合物的例子可例举,如安息香甲基醚、安息香异丙醚、及α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮的安息香衍生物;如9,10-二丁氧基蒽的蒽化合物;如二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮及4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的二苯甲酮及其衍生物;如2-氯蒽醌及2甲基蒽醌的蒽醌衍生物;如N-甲基吖啶酮、及N-丁基吖啶酮的吖啶酮衍生物;如α,α-二乙氧基苯乙酮的苯乙酮衍生物;氧二苯甲酮衍生物;以及芴衍生物等。能够成为光敏化剂的有机硫化合物可例举,2-氯噻吨酮及2-异丙基硫杂蒽酮那样的硫杂蒽酮衍生物等。此外,苄化合物或铀酰化合物等也能够用作光敏化剂。这些光敏化剂可以分别单独使用,也可并用多种。
在混合光敏化剂的情况下,其混合量对于光固化性粘合剂组合物的总量100重量份,优选在0.1~20重量份的范围。
对光固化性粘合剂组合物能在不损害其效果的范围内混合各种添加剂。作为添加剂,例如可举出离子阱剂、氧化防止剂、链转移剂、增粘剂、热可塑性树脂、填充剂、流动调整剂、可塑剂、消泡剂等。
光固化性粘合剂组合物只要具有适合于用适当的方法在膜上进行涂敷作业的粘度即可,其在25℃下的粘度优选在10mPa·sec~30000mPa·sec的范围,更加优选在50mPa·sec~6000mPa·sec的范围。其粘度低于10mPa·sec时,能够涂敷作业的装置受到限制,即使能进行涂敷作业,也存在难以得到无斑点的均匀的涂膜的倾向。另一方面,其粘度超过30000mPa·sec时,变得难以流动,同样,能够进行涂敷作业的装置受限,具有难以得到无斑点的均匀的涂膜的倾向。这里所说的粘度,是使用B型粘度计将其组合物调成25℃的温度后,用60rpm测定的值。
(5)粘结剂层(未图示)
粘结剂层是具有粘附性的层,用于将偏振片20粘贴至液晶单元40。作为形成粘合剂层的粘结剂,例如可举出以丙烯酸类聚合物、硅类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等为原料聚合物的粘结剂。其中,以丙烯酸类聚合物为原料聚合物的丙烯酸类粘结剂光学透明性优良,并保持适度的湿润性和凝集力,进而在耐候性或耐热性等优良,即使在加热和加湿的条件下,由于也难以产生浮起或剥离等分离问题,因而是优选的。
对于构成丙烯酸类粘结剂的丙烯酸类原料聚合物,酯部分优选使用具有如甲基、乙基、丁基、或2-乙基己基的碳数20以下的烷基的烷基丙烯酸酯,与含有如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸2-羟基乙基的官能基的(甲基)丙烯酸类单体的丙烯酸类共聚物。含有这样的丙烯酸类共聚物的粘结剂层,在粘贴至液晶单元40后因存在某种不良而产生需要剥离的情况下,不会在玻璃基板产生粘胶残余等,而能够比较容易地剥离。用于粘结剂的丙烯酸类共聚物,优选其玻璃转变温度为25℃以下,更加优选为0℃以下。另外,该丙烯酸类共聚物通常具有10万以上的重量平均分子量。
作为形成粘结剂层的粘结剂,可使用分散有光漫射剂的漫射粘结剂。光漫射剂用于赋予粘结剂层以光漫射性。光漫射剂只要是具有与构成粘结剂层的原料聚合物不同的折射率的微粒子即可,能够使用由无机化合物构成的微粒子或由有机化合物(聚合物)构成的微粒子。由于含有上述那样的丙烯酸类原料聚合物而构成粘结剂层的原料聚合物,多表现出1.4左右的折射率,所以光漫射剂适当地从其折射率为1~2左右的光漫射剂选择即可。构成粘结剂层的原料聚合物和光漫射剂的折射率之差通常为0.01以上,从确保所适用的液晶显示装置的亮度和可见性方面来考虑,优选为0.01以上0.5以下。作为光漫射剂而使用的微粒子,优选球形的、且接近单分散的微粒子,优选使用平均粒径为2μm~6μm左右的微粒子。
作为无机化合物构成的微粒子,例如可举出氧化铝(折射率1.76)、氧化硅(折射率1.45)等。另外,作为由有机化合物(聚合物)构成的微粒子,例如可举出三聚氰胺树脂珠(折射率1.57)、聚甲基丙烯酸甲酯珠(折射率1.49)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物树脂珠(折射率1.50~~1.59)、聚碳酸酯珠(折射率1.55)、聚乙烯珠(折射率1.53)、聚苯乙烯珠(折射率1.6)、聚氯乙烯珠(折射率1.46)、硅树脂珠(折射率1.46)等。
光漫射剂的混合量考虑分散有该光漫射剂的粘结剂层所需要的雾度值、或适用其的液晶显示装置的亮度等而适当决定,但通常相对于构成粘结剂层的原料聚合物100重量份为3~30重量份左右。
分散有光漫射剂的粘合剂层的根据JIS K7361测定的雾度值,从确保适用的液晶显示装置的亮度、以及不易产生显示图像的模糊或炫目方面来考虑,优选为20%~80%的范围。
构成透明的粘结剂或漫射粘结剂的各成份(原料聚合物、光漫射剂、交联剂等),溶解于乙酸乙酯等的适当溶剂而形成粘结剂组合物。但是,光漫射剂等的不溶于溶剂的成份成为分散的状态。通过将该粘结剂组合物涂敷于透明树脂膜23或离型膜(未图示)上并干燥,能够形成粘结剂层。
为了除去偏振片20所带的静电,优选粘结剂层具有带电防止性。在剥离层叠于粘结剂层上的离型膜并粘贴于液晶单元40时等,偏振片20带有静电。此时,粘结剂层具有带电防止性时,其静电被迅速去除,能够抑制液晶单元40的显示电路被破坏,或液晶分子取向混乱。
作为赋予粘结剂层带电防止性的方法,例如可举出使其含有向粘结剂组合物涂敷了金属微粒子、金属氧化物微粒子、或金属等的微粒子等的方法;使其含有由电解质盐和有机聚硅氧烷构成的离子导电性组合物的方法;以及混合有机盐类的带电防止剂的方法等。从一般的偏振片的制造、流通及保管期间来考虑,要求的带电防止性的保持时间最短为6个月左右。
为了使粘合剂层固化,存在使粘结剂层透过活性能量线的情况。因此,优选在活性能量线的该频域具有高透射率。此外,优选通过活性能量线的照射而作为粘结剂的诸特性不变化。
粘结剂层例如在温度23℃、相对湿度65%的环境下以3~20日左右成熟,在充分进行交联剂的反应后,用于对液晶单元40的粘贴。
粘结剂层的厚度根据其粘接力等而适当决定,但通常为1μm~40μm左右。为了不损害加工性或耐久性等的特性而得到薄型的偏振片20,优选粘结剂层的厚度为3μm~25μm左右。另外,在使用分散有光漫射剂的粘合剂层的情况下,通过使粘结剂层的厚度在该范围,而可使得液晶显示装置确保从正面看时或从斜向看时的亮度,不易产生显示图像的模糊或炫目。
(6)保护膜(未图示)
在丙烯酸类树脂膜25之中的粘贴至偏振膜21的面的相反侧的面,能够层叠保护膜。保护膜是可剥离的膜,是用于避免丙烯酸类树脂膜25的表面受到损伤、磨损等的部件。保护膜例如由用透明树脂构成的基体材料膜,以及层叠于该基体材料膜的表面的具有若粘接性的粘结剂层构成。保护膜直到使用偏振片20时为止粘贴于丙烯酸类树脂膜25上,在使用时从丙烯酸类树脂膜25剥离。
保护膜能够容易地购买市售品。举出市售品的例子,有藤森工业(股份公司)销售的“Mastac”、(股份公司)Sun-a-化研销售的“SUNYTECT”、日东电工(股份公司)销售的“E-MASK”、东丽薄膜加工(股份公司)销售的“东丽特克”等。
(6-1)基体材料膜
基体材料膜只要是由透明树脂构成即可,并无特别限定。作为这样的透明树脂,例如可举出以聚甲基丙烯酸甲酯为代表的丙烯酸类树脂、以聚丙烯或聚乙烯为代表的烯烃类树脂、以聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸乙二酯为代表的聚酯类树脂等。特别是,由于透明性或均匀性优良,且粘度强、价格低廉,因而优选聚对苯二甲酸乙二酯优选。
另外,为了提高刚性并加强粘度,可以向基体材料膜混合造核剂。造核剂具有如下的效果:通过用在聚合物分子中成为结晶的核的物质与基体材料膜混合,提高聚合物的结晶度并提高基体材料膜的弹性率。作为造核剂,能够使用无机类造核剂或有机类造核剂中的任一种。作为无机类造核剂,例如可举出滑石、粘土、碳酸钙等。另外,作为有机类造核剂,例如可举出芳香族羧酸的金属盐类、芳香族磷酸的金属盐类等金属盐类,或高密度聚乙烯、聚-3-甲基丁烯-1、聚环戊烯、聚乙烯环己烷等高分子化合物。其中优选有机类造核剂,更加优选上述金属盐类或高密度聚乙烯。另外,基体材料膜中的造核剂的含量优选为0.01~3重量%,更加优选为0.05~1.5重量%。造核剂可以仅用一种,也可多种并用。
优选基体材料膜的厚度为15μm~75μm。该厚度低于15μm时,出现操作性变差、原本需要的表面保护性能降低的情况。另一方面,该厚度超过75μm时,刚性过强,也存在操作性变差、剥离强度变高的情况。
基体材料膜的拉伸弹性率优选在长尺方向(MD)上为1000MPa以上,更加优选为3000MPa以上。该拉伸弹性率过小时,出现操作性变差、无法承受在粘贴至丙烯酸类树脂膜25时的张力的情况。此外,也可在基体材料膜的表面实施防污处理、反射防止处理、硬涂敷处理、带电防止处理等。
(6-2)粘结剂层
作为粘结剂层,可使用丙烯酸类粘结剂等公知的再剥离用粘结剂。其中,从保护膜的粘性强度的方面看,其中优选弹性率高、具有硬度的丙烯酸类树脂。另外,从粘性强度方面考虑,粘结剂层的厚度较厚为宜。另外,为了使剥离时不产生静电,粘结剂层可含有带电防止剂等。
作为丙烯酸类粘结剂,可例举由以如丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯的丙烯酸酯的一种或两种以上为原料(base)并与其共聚极性单体的聚合物构成的粘合剂。作为极性单体,例如可举出如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙基、(甲基)丙烯酸2-羟基丙基、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、缩水甘油(甲基)丙烯酸酯的具有羧基、羟基、氨基、环氧基等的单体。此外,可以向粘结剂混合聚异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物等的交联剂。
以下,举出实施例进一步具体地进行说明,但本发明并不限定于这些例子。在以下的例子中,表示使用量的部分,如无特别的要求,即为重量基准。另外,各例中的物性值的测定,通过以下的方法进行。
[膜的卷曲量的测定]
用以之前参照图4进行的说明为基准的方法,分别对粘贴有保护膜的丙烯酸类树脂膜、偏振片、及带粘结剂层的偏振片(带剥离膜的状态、及剥离了剥离膜的状态),使膜的变凸的一侧向下测定卷曲量。设丙烯酸类树脂膜侧变凸的情况为反卷曲、变凹的情况为正卷曲。
[膜的拉伸弹性率的测定]
膜的拉伸弹性率,用JIS K7161“塑料—拉伸特性的试验方法第1部:通则”所规定的方法,使用自动绘图仪(Autograph)(型号“AG-1”、(股份公司)岛沣制作所制造),以温度22℃、相对湿度53%的条件下进行测定。
[实施例1]
(a)丙烯酸类树脂膜的制造
(丙烯酸类树脂与丙烯酸类弹性聚合物粒子)
设甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯的重量比96/4的共聚物为丙烯酸类树脂。另外,是三层结构的弹性体粒子,其最内层包含作为甲基丙烯酸甲酯与少量的甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物的硬质的聚合物,中间层包含作为主成份的丙烯酸丁酯、与苯乙烯及少量的甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物的软质的弹性体,最外层包含作为甲基丙烯酸甲酯与少量的丙烯酸乙酯的共聚物的硬质的聚合物,到作为中间层的弹性体为止的平均粒径为240nm的粒子用作丙烯酸类弹性聚合物粒子。
(丙烯酸类树脂膜的制作)
将上述丙烯酸类树脂与上述丙烯酸类弹性聚合物粒子以前者/后者=70/30的重量比混合的粒料(bellet)用双轴挤压机溶融混炼,形成丙烯酸类树脂组合物的粒料。将该粒料投入65mmΦ的单轴挤压机,经由设定温度275℃的T型模具(T-die)挤压,用具有温度设定为45℃的镜面的两条抛光辊夹入被挤出的膜状溶融树脂的双面并冷却,制作丙烯酸类树脂膜。
(b)对丙烯酸类树脂膜的保护膜的粘贴
准备在单面设有弱粘附性的丙烯酸类粘结剂层的厚度60μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜,作为保护膜。该聚对苯二甲酸乙二酯膜在长尺方向(MD)的拉伸弹性率为3500MPa。以使得保护膜的粘结剂层和丙烯酸类树脂膜重叠的方式用辊式覆膜机粘贴丙烯酸类树脂膜和保护膜。从粘贴有保护膜的丙烯酸类树脂膜(保护膜粘贴丙烯酸类树脂膜)切出250mm×300mm的样本,进行卷曲的测定。此时的卷曲值,最小值为7.0mm,最大值为31.0mm,是正卷曲。
(c)偏振片的制作
分别向具有聚乙烯醇膜及吸附于聚乙烯醇并取向的碘的偏振膜的一面粘贴用上述(b)制作的保护膜粘贴丙烯酸类树脂膜的丙烯酸类树脂膜侧,而向偏振膜的另一面粘贴作为从日本Zeon(股份公司)购买的环状烯烃类树脂(透明树脂膜)的双轴拉伸膜的厚度50μm的““Zeonor Film”(面内的相位差值Ro=55nm、厚度方向的相位差值Rth=124nm),制作偏振片。
在粘贴时,在上述保护膜粘贴丙烯酸类树脂膜及环状烯烃类树脂膜各自对偏振膜的粘贴面,将紫外线固化性粘合剂组合物作为粘合剂而涂敷,将各自的涂敷面与上述偏振膜的两面重叠后,使其通过2条粘贴辊15、16之间从而使得这些膜一体化。这里,第1粘贴辊15使用表面为橡胶的橡胶辊,第2粘贴辊16使用在表面实施了铬镀层的金属辊。另外,设配置于环状烯烃类树脂膜侧的第2粘贴辊16的圆周速度R2相对于配置于丙烯酸类树脂膜侧的第1粘贴辊15的圆周速度R1的比(圆周速度的比)R2/R1为1.0113。通过这样设定圆周速度的比,使得丙烯酸类树脂膜侧的传送方向上的收缩应力比在环状烯烃类树脂膜侧的传送方向上的收缩应力大。
另外,在粘贴时,对上述保护膜粘贴丙烯酸类树脂膜和环状烯烃类树脂膜分别在沿着传送方向(膜的长度方向)的方向赋予粘贴前张力,并在该状态下粘贴偏振膜。粘贴前张力通过送出各膜的送出辊与卷绕层叠的偏振片的卷绕辊的旋转速度的差而产生。粘贴前张力的测定使用设置于粘贴辊前的张力传感器来进行。而且,计算丙烯酸类树脂膜与环状烯烃类树脂膜各自的截面积,通过将上述方式得到的粘贴前张力除以截面积来计算每单位截面积的粘贴前张力。设丙烯酸类树脂膜的每单位截面积的粘贴前张力为T1、环状烯烃类树脂膜的每单位截面积的粘贴前张力为T2时,则丙烯酸类树脂膜的每单位截面积的粘贴前张力T1对环状烯烃类树脂膜的每单位截面积的粘贴前张力T2的比(粘贴前张力比)T1/T2为0.94。
在粘贴后,使用以金属卤化物灯为光源的紫外线照射装置,以使得在320nm~400nm的波长中的累积光量为200mJ/cm2的方式从环状烯烃类树脂膜侧进行紫外线照射,使得粘合剂固化,并将得到的偏振片卷绕在辊上。
(d)偏振片的卷曲评价
在上述(c)得到的偏振片切出250mm×300mm的样本,在25℃放置1小时。其后,在剥离了保护膜的状态下,根据上述方法测定其卷曲量,得出是环状烯烃类树脂膜侧为凹的反卷曲,最大值为-39.0mm。该结果在表1中示出。
[实施例2]
在实施例1的(c)中,设圆周速度比R2/R1为1.0107,其他与实施例1同样地制作偏振片。用与(d)相同的方法测定得到的偏振片的卷曲量,得出是环状烯烃类树脂膜侧为凹的反卷曲,最大值为-79.0mm。该结果在表1中示出。
[实施例3]
在实施例1的(c)中,设每单位截面积的粘贴前张力的比为1.1,其他与实施例1同样地制作偏振片。用与(d)相同的方法测定得到的偏振片的卷曲量,得出是环状烯烃类树脂膜侧为凹的反卷曲,最大值为-4.0mm。该结果在表1中示出。
[比较例1]
在实施例1的(c)中,设圆周速度比R2/R1为1.0098,其他与实施例1同样地制作了偏振片。在该条件下,丙烯酸类树脂膜侧的传送方向上的收缩应力比环状烯烃类树脂膜侧的传送方向上的收缩应力小。用与(d)相同的方法测定得到的偏振片的卷曲量,得出是环状烯烃类树脂膜侧为凹的反卷曲,最大值为-107.0mm。该结果在表1中示出。
[表1]
实验 | 圆周速度的比 | 贴合前张力比 | 卷曲(mm) |
实施例1 | 1.0113 | 0.94 | -39.0 |
实施例2 | 1.0107 | 0.94 | -79.0 |
实施例3 | 1.0113 | 1.10 | -4.0 |
比较例1 | 1.0098 | 0.94 | -107.0 |
(e)数据的插补
图5是画出通过用相同的粘贴前张力的比进行实验的实施例1、2和比较例1得到的结果的图表。卷曲量的负(-)表示为反卷曲、正(+)表示正卷曲。如该图所示,可知圆周速度比R2/R1与卷曲量之间存在相关关系,两者的关系存在线性(一次函数)的关系。以横轴x为圆周速度比、纵轴y为卷曲量时,回归直线用以下的式(8)表示。另外,此时的相关系数为R2=0.9539。
y=44211x-44754 (8)
因此,插补该回归直线,求出卷曲量为-80~+80mm的范围。
其结果是,可知圆周速度比R2/R1在1.0105以上、1.0141以下的范围。即,可认为若圆周速度比在该范围内,则可特别有效地得到卷曲量不会过度并在适当的范围内的偏振片。
另外,比较用相同的圆周速度的比(1.0113)进行实验的实施例1和实施例3时,可知每单位截面积的粘贴前张力的比为1.10的实施例3,与该比例为0.94的实施例1相比,卷曲量大幅地变小,过度的反卷曲得到抑制。因而,可知优选每单位截面积的粘贴前张力比在1.0以上,更加优选如实施例3中的1.1以上。
[符号的说明]
Claims (7)
1.一种偏振片的制造方法,其中,在具有聚乙烯醇类树脂膜及吸附至所述聚乙烯醇类树脂膜并取向的二色性色素的偏振膜的一面,通过粘合剂粘贴丙烯酸类树脂膜,在所述偏振膜的另一面通过粘合剂粘贴透明树脂膜,所述偏振片的制造方法包括:
(A)原料膜传送工序,以用所述丙烯酸类树脂膜和所述透明树脂膜夹着所述偏振膜的方式传送所述偏振膜、所述丙烯酸类树脂膜以及所述透明树脂膜;
(B)粘贴工序,分别通过固化性的粘合剂在所述偏振膜的一面层叠所述丙烯酸类树脂膜,在所述偏振膜的另一面重叠所述透明树脂膜,然后通过用与所述丙烯酸类树脂膜接触并沿所述丙烯酸类树脂膜的传送方向旋转的第1粘贴辊和与所述透明树脂膜接触并沿所述透明树脂膜的传送方向旋转的第2粘贴辊夹着所述丙烯酸类树脂膜/所述偏振膜/所述透明树脂膜的层叠体而将所述丙烯酸类树脂膜及所述透明树脂膜粘贴至所述偏振膜上;以及
(C)固化工序,在所述粘贴工序(B)之后,使得所述粘合剂固化,而使得所述丙烯酸类树脂膜及所述透明树脂膜与所述偏振膜粘接,
在所述粘贴工序(B)中,以使得所述层叠体的所述丙烯酸类树脂膜侧的所述传送方向上的收缩应力比所述层叠体的所述透明树脂膜侧的所述传送方向上的收缩应力大的方式,在赋予所述透明树脂膜及所述丙烯酸类树脂膜张力的状态下,将所述透明树脂膜及所述丙烯酸类树脂膜粘贴至所述偏振膜上。
2.根据权利要求1所述的偏振片的制造方法,其中,
所述粘贴工序(B)以所述第2粘贴辊的圆周速度相对于所述第1粘贴辊的圆周速度的比为1.0105以上、1.0141以下的方式进行。
3.根据权利要求1或2所述的偏振片的制造方法,其中,
所述粘贴工序(B)以粘贴至所述偏振膜之前的所述丙烯酸类树脂膜的每单位截面积的张力相对于粘贴至所述偏振膜之前的所述透明树脂膜的每单位截面积的张力的比为1以上的方式而进行。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的偏振片的制造方法,还包括:
保护膜粘贴工序,在所述丙烯酸类树脂膜的与粘贴至所述偏振膜的面相反一侧的面粘贴保护膜。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的偏振片的制造方法,其中,
所述透明树脂膜是未被拉伸的膜、或是被单轴或双轴拉伸的膜。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的偏振片的制造方法,还包括:
粘合剂涂敷工序,在所述原料膜传送工序(A)的过程中,在所述丙烯酸类树脂膜的粘贴至所述偏振膜的一面涂敷所述粘合剂,在所述透明树脂膜的粘贴至所述偏振膜的一面涂敷所述粘合剂。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的偏振片的制造方法,其中,
所述粘合剂含有活性能量线固化树脂,所述固化工序(C)以通过照射活性能量线使得所述活性能量线固化树脂固化的方式而进行。
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