CN103119482B - 光学薄膜的制造方法、光学薄膜及光学薄膜的制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学薄膜的制造方法，其特征在于，利用刀具切割具有偏振片的光学薄膜坯料来制造光学薄膜，在切割上述光学薄膜坯料时，能够在将该偏振片加热至该偏振片的温度比气氛温度高的状态下进行切割。

Description

光学薄膜的制造方法、光学薄膜及光学薄膜的制造装置

技术领域

本发明主要涉及光学薄膜的制造方法、光学薄膜及光学薄膜的制造装置，更详细而言，涉及作为构成要素至少具有偏振片的光学薄膜的制造方法、该光学薄膜及该光学薄膜的制造装置。

背景技术

具有偏振片的光学薄膜使用于例如液晶显示装置，该光学薄膜一般制作成较大尺寸的光学薄膜，经由如下工序来制造，即，将该光学薄膜切割成与作为使用对象的液晶显示装置等的尺寸相应的期望的形状。作为切割方法，例如专利文件1中公开了如下方法：将切割刀压接于光学薄膜并使该切割刀移动，从而将该光学薄膜切割成期望的形状。

但是，由于该种光学薄膜所包含的偏振片是拉伸而制作成的，因此具有沿其拉伸方向易产生裂纹这样的特性。并且，在利用粘接剂等将多片偏振片那样的薄膜层叠而构成的光学薄膜中，存在因切割导致层彼此易剥离（脱层）这一问题。

也就是说，如上述专利文件1那样使用通常的切割方法切割光学薄膜的情况下，存在如下问题：在其切割端面易产生裂纹（以下，在本说明书中称为（裂缝））、起毛刺（以下，在本说明书中称为（毛刺）），并且，层叠体易剥离。

以往，作为针对因光学薄膜的切割而产生的裂缝的对策，公知有专利文件2、专利文件3中记载的方法。专利文件2中记载的方法如下所述：对自切割端面离开规定距离的部分进行加热处理，解除薄膜的各向异性，从而使切割时产生的裂缝不因之后的时效变化而成长。

另一方面，专利文件3记载的方法如下所述：通过在将切割工具（刀具）加热到比保护薄膜的热变形温度高的高温的状态下切割光学薄膜，该保护薄膜覆盖切割端部，从而防止偏振片的暴露，防止因时效变化导致产生裂缝。

专利文件1：日本特开昭61-8297号公报

专利文件2：日本特开昭62-46620号公报

专利文件3：日本特开平10-206633号公报

但是，在专利文件2记载的方法中，存在如下问题：即使能够防止因时效变化导致的裂缝的成长，也不能防止切割时的裂缝的产生，不能根本地防止切割端面上的裂缝、毛刺等的产生。并且，在专利文件3记载的方法中，存在如下问题：由于以覆盖切割端部的方式使保护薄膜热变形，从而导致通过该切割方法获得的光学薄膜的切割精度并不良好。

发明内容

本发明是鉴于这样的以往技术问题而做成的，其目的在于，在利用刀具切割具有偏振片的光学薄膜（在本发明中，将切割前的光学薄膜称为（光学薄膜坯料））来制造光学薄膜时，抑制裂缝、毛刺的产生，在构成为层叠薄膜的光学薄膜中防止层叠体的剥离，而且制造切割精度良好的光学薄膜。

本发明提供光学薄膜的制造方法，该光学薄膜的制造方法利用刀具切割具有偏振片的光学薄膜坯料来制造光学薄膜，其特征在于，在切割上述光学薄膜坯料时，在将该偏振片加热至该偏振片的温度比气氛温度高的状态下进行切割。

采用本发明的光学薄膜的制造方法，在将该偏振片加热至偏振片的温度比气氛温度高的状态下利用刀具进行切割，从而能够抑制在切割该偏振片时的切割端面产生裂缝、毛刺，并且，光学薄膜为包含该偏振片的层叠体的情况下，能够防止层彼此的剥离。而且，由于被刀具切割而成的切割端面保持原样地成为光学薄膜的端面，与如专利文件3中记载的方法那样使保护薄膜熔融的情况相比较，具有切割精度良好的效果。

并且，本发明的光学薄膜的制造方法的特征在于优选将上述偏振片加热至构成该偏振片的树脂的玻化温度以上。并且，其特征在于，优选上述偏振片由聚乙烯醇类薄膜构成，并将该偏振片加热至55℃以上。

采用该构成的光学薄膜的制造方法，能够更加可靠地防止裂缝、毛刺的产生或层叠体的剥离。

并且，本发明提供由上述那样的光学薄膜制造方法制造的光学薄膜。具有如下效果：该光学薄膜在切割端面基本不产生裂缝、毛刺，切割精度良好，并且，光学薄膜为层叠体的情况下，基本不产生层彼此的剥离，能够在各种用途中适宜地使用。

并且，本发明提供光学薄膜的制造装置，该光学薄膜的制造装置切割具有偏振片的光学薄膜坯料来制造光学薄膜，其特征在于，该光学薄膜的制造装置具有：切割机构，其利用刀具切割上述光学薄膜坯料；加热机构，其能够对上述偏振片进行加热，使得在切割上述光学薄膜坯料时上述偏振片的温度比气氛温度高。

采用该构成的光学薄膜的制造装置，利用加热机构进行加热，使得在切割光学薄膜坯料时偏振片的温度比气氛温度高，在该状态下，借助切割机构，能够利用刀具切割上述光学薄膜坯料，由此，能够抑制在切割该偏振片时在切割端面产生裂缝、毛刺，并且光学薄膜为包含该偏振片的层叠体的情况下，能够防止层彼此的剥离的同时制造光学薄膜。而且，由于被刀具切割而成的切割端面保持原样地成为光学薄膜的端面，与专利文件3记载的方法那样使保护薄膜熔融的情况相比，能够制造切割精度良好的光学薄膜。

并且，本发明的光学薄膜的制造装置的特征在于，优选上述加热机构构成为将该偏振片加热至构成该偏振片的树脂的玻化温度以上。并且，其特征在于，优选上述偏振片由聚乙烯醇类薄膜构成，上述加热机构构成为能够将该偏振片加热至55℃以上。

采用该构成的光学薄膜的制造装置，能够更加可靠地防止裂缝、毛刺的产生或层叠体的剥离，并制造光学薄膜。

另外，在本发明中，所谓光学薄膜坯料是用于与切割后的光学薄膜区别所使用的用语，不对光学薄膜的构造、形状等进行任何限定。

如上所述，采用本发明的光学薄膜的制造方法和制造装置，在切割具有偏振片的光学薄膜坯料来制造光学薄膜时，能够抑制裂缝、毛刺的产生，并且，切割构成为层叠薄膜的光学薄膜时能够防止层彼此的剥离，而且能够制造切割精度良好的光学薄膜。并且，本发明的光学薄膜是如下优异的光学薄膜：切割精度良好，而且在端面没有裂缝、毛刺，且即使为层叠体也不产生层彼此的剥离。

附图说明

图1是表示利用本发明的一实施方式的光学薄膜制造装置切割光学薄膜坯料的工序的图。

图2是表示本发明的光学薄膜（坯料）的一实施方式的大致剖视图。

图3是在切割面中观察到裂缝的显微镜照片的一例。

图4是未在切割面中观察到裂缝的显微镜照片的一例。

图5是在切割面中观察到剥离的显微镜照片的一例

图6是复制有毛刺的粘接带的显微镜照片的一例。

图7是表示切割方向相对于偏振片的拉伸方向为0°、10°、90°的情况下的、加热温度和裂缝条数的关系的图表。

图8是表示切割方向相对于偏振片的拉伸方向为0°、10°、90°的情况下的、加热温度和裂缝长度的关系的图表。

图9是表示切割方向相对于偏振片的拉伸方向为0°、10°、90°的情况下的、加热温度和剥离深度的关系的图表。

图10是表示切割方向相对于偏振片的拉伸方向为0°、10°、90°的情况下的、加热温度和毛刺根数的关系的图表。

图11是表示切割方向相对于偏振片的拉伸方向为0°、10°、90°的情况下的、加热温度和毛刺长度的关系的图表。

具体实施方式

以下，对本发明的光学薄膜的制造方法的一实施方式进行具体说明，本发明不限定于该实施方式。

作为一实施方式的光学薄膜的制造方法是利用刀具切割至少具有偏振片的光学薄膜坯料来制造光学薄膜的光学薄膜的制造方法，在切割上述光学薄膜坯料时，在将该偏振片加热至该偏振片的温度比气氛温度高的状态下进行切割。

本发明中，成为切割对象的光学薄膜坯料只要为至少具有偏振片的光学薄膜坯料即可，作为例子，能够举出仅由偏振片构成的光学薄膜坯料、由偏振片和其他薄膜层叠而成的层叠构造的光学薄膜坯料等。

作为能够层叠于偏振片的其他的薄膜，能够在将具有光学功能的薄膜、不具有光学功能的薄膜单独使用一层或层叠了两层以上的状态下进行使用。作为具有光学功能的薄膜的一例，能够举出偏振片保护薄膜、相位差薄膜（包含半波片、1/4波片等波片）、视觉补偿薄膜、亮度提高薄膜、反射板、半透板等使用于液晶显示装置等的形成的薄膜。并且，这些薄膜能够作为具有用于以彼此粘接状态层叠的粘接剂层的薄膜来使用。

并且，作为不具有光学功能的薄膜，能够举出表面保护薄膜、预定要在使用时剥离而粘贴的剥离薄膜等。

作为切割光学薄膜坯料的方法，只要是利用刀具切割的方法即可，不特别限定刀具的形状、切割方向、切割速度等。并且，作为具体的切割方法，例如，能够举出如下方法：使用在周缘部具有刀刃的圆形状的旋转刀，通过使该旋转刀在与光学薄膜坯料的上表面平行的方向上移动而切割该光学薄膜坯料的方法；使用在下端具有刀刃的剪断刀，通过使该剪断刀相对于光学薄膜坯料垂直地上下移动而切割该光学薄膜坯料的方法等。

作为偏振片，例如使用使二向色性物质吸附于亲水性聚合物膜、将该亲水性聚合物膜单轴拉伸而获得的偏振片。更具体而言，例如能够举出使亲水性聚合物膜经过膨润、染色、交联、拉伸、水洗及干燥各工序而制造的偏振片。作为亲水性聚合物膜，一般优选使用聚乙烯醇类薄膜，作为二向色性物质，优选使用碘。

作为上述聚乙烯醇类薄膜，例如能够优选使用以往用于偏振片的聚乙烯醇类薄膜。作为聚乙烯醇类薄膜的材料，能够举出聚乙烯醇或其衍生物。作为聚乙烯醇的其衍生物，能够举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩醛，除此之外还能够举出乙烯、丙烯等的石蜡、丙烯酸、异丁烯酸、巴豆酸等的不饱和羧酸及其被酯烷基、丙烯酰胺等变性后的物质。聚乙烯醇的聚合度优选为100～10000，更优选为1000～10000。一般使用水解度为80～100摩尔%程度的物质。

除了上述，作为聚乙烯醇类薄膜，能够举出乙烯、乙烯乙酸酯共聚合体部分水解薄膜等的亲水性高分子薄膜，聚乙烯醇的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚乙烯类配向薄膜等。

如此，偏振片经过将亲水性聚合物薄膜拉伸的拉伸工序而制成，因此切割时易产生拉伸方向上的裂缝、毛刺，特别是，具有如下特性，即，其切割方向不与拉伸方向平行（切割角度相对于偏振片的拉伸方向（吸收轴）为0°）或垂直（切割角度相对于偏振片的拉伸方向（吸收轴）为90°）的情况下，更加易于产生这样的裂缝、毛刺。

本发明通过在将如此构成的偏振片加热了的状态下对偏振片进行切割，能够抑制裂缝、毛刺的产生，能够以形成光滑的切割端面的方式来切割该光学薄膜。

切割光学薄膜坯料时，构成光学薄膜的偏振片被加热至比气氛温度高的温度。

偏振片的加热温度优选设定为构成该偏振片的树脂的玻化温度以上。通过将偏振片加热至玻化温度以上，具有能够显著降低切割时的裂缝、毛刺的产生这样的效果。

另外，关于玻化温度，以日本工业标准JISK7121(1987)为准，使用差示扫描量热仪（SeikoInstruments股份公司制，DSC6220），在30℃～220℃的温度范围以10℃/min升温，从而求得DSC曲线，通过由该曲线求得外推玻化开始温度，将该温度设定为本发明的玻化温度。

构成偏振片的薄膜为上述那样的聚乙烯醇类薄膜的情况下，由于玻化温度为大致50℃前后，因此优选将上述偏振片的加热温度设定为50℃以上，更优选设定为55℃以上。通过将偏振片的加热温度设定为50℃以上，具有抑制切割时的裂缝、毛刺的产生、层叠体的剥离这样的效果，通过设定为55℃以上，具有能够更可靠地防止切割时的裂缝、毛刺的产生、层叠体的剥离这样的效果。

作为偏振片的加热所使用的加热方法，只要能够将该偏振片加热至规定的温度即可，并不特别限定，例如，能够采用如下方法：使光学薄膜坯料接触于被加热了的基座（加热板）、辊子而进行加热的方法，对该光学薄膜坯料吹送热风、蒸气而进行加热的方法，或者使用红外线加热、激光加热、等离子加热、近红外线加热、高频加热等公知的加热手段对该光学薄膜坯料进行加热的方法。

偏振片的温度能够使用以往公知的接触式或非接触式的温度计进行测定，但从不污染或损伤光学薄膜的观点出发，优选使用非接触式的温度计进行测定。另外，在偏振片层叠于光学薄膜坯料的内部的情况下，能够采用如下方法：预先测定表面温度和偏振片温度的相互关系，基于该相互关系，由表面温度计算偏振片温度的方法；持续加热，直至表面温度和偏振片温度基本一致（成为稳定状态），之后测定表面温度的方法等。

以下，通过实施例对本发明进行更具体地说明，但本发明不限定于这些实施例。

图1是本发明的光学薄膜制造装置的一实施方式，是在实施例中使用的光学薄膜制造装置的大致立体图。如该图1所示，该光学薄膜制造装置1包括：具有温度调节功能的温度调节基座11；铺设在该温度调节基座11之上的保护片12；剪断刀13，其沿着与该温度调节基座11的上表面垂直的方向上下移动，从而切割光学薄膜坯料。如图1所示，作为切割对象的光学薄膜坯料2配置为载置于保护片12上，且能够隔着该保护片12被自温度调节基座11传递的热量加热。偏振片的温度能够使用热电偶14进行测定，通过使热电偶14接触于作为偏光薄膜坯料的光学薄膜坯料2的表面来测定该光学薄膜坯料2的表面温度，通过由与该热电偶14连接的数据记录器15记录的表面温度成为大致恒定，从而推定为偏振片的温度达到与该表面温度相同的温度。

图2是本发明的光学薄膜坯料和光学薄膜的一实施方式，是表示在实施例中使用的光学薄膜坯料和光学薄膜的大致剖视图。如该图2所示，本实施方式的光学薄膜坯料2是表面保护保护薄膜21（聚乙烯类薄膜（日东电工公司制（SPV）），厚61μm）、偏振片保护薄膜22（TAC薄膜，厚45μm）、偏振片23（PVA薄膜，玻化温度55℃，厚23μm）、偏振片保护薄膜24（降冰片烯类薄膜（日本ZEON股份公司制（ゼオノアフィルム）），厚53μm）及离型膜25（聚乙烯类薄膜（东丽股份公司制（セラピール）），厚38μm）以该顺序借助粘接剂层（未图示）等层叠而成的。

切割试验1

如图1所示，使用光学薄膜制造装置1切割上述光学薄膜坯料2，对在切割端面产生的裂缝和毛刺、以及薄膜彼此的剥离的状态进行了评价。具体而言，在光学薄膜制造装置1的保护片12之上载置光学薄膜坯料2，利用温度调节基座11进行加热，在光学薄膜坯料2以规定的温度成为了大致恒定的状态下，使剪断刀13上下往复移动，切割了光学薄膜坯料2。

（试验条件）

将加热温度设定为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、70℃及80℃，将光学薄膜坯料的切割角度设定为相对于偏振片的拉伸方向（吸收轴）为0°、10°及90°，在各条件下，将三片光学薄膜坯料（4cm×4cm的正方形状）的样品分别切割成一半。

（裂缝的评价方法）

针对切割上述三片样品之中的的两片样品而得到的切割片一个一个地使用显微镜（放大倍率500倍）沿切割线对切割后的端部进行目视观察，数出裂缝的合计条数，并且测定了向与切割线成直角的方向最深进入的裂缝的进入深度（mm）。在图3中示出在切割面观察到裂缝的显微镜照片的一例，在图4中示出在切割面未观察到裂缝的显微镜照片的一例。并且，在图7和图8中示出由该评价方法测定的裂缝的测定结果。

（剥离状态的评价方法）

在进行上述裂缝的评价时，一并对在切割端面是否产生剥离进行评价，当确认产生剥离的情况下，测定自切割端面起的剥离的深度（mm）。在图5中示出观察到剥离的显微镜照片的一例。并且，在图9中示出由该评价方法测定的剥离状态的测定结果。

（毛刺的评价方法）

除了切割三片样品而得到的切割片中的用于上述裂缝的评价试验的两片切割片之外的其他的切割片（共计四片）以切割端面平齐的方式重叠，用夹子进行固定，使粘接带接触于该切割端面，将毛刺引起的凹陷复制于该粘接带的粘接面，使用显微镜（放大倍率500倍）目视观察该粘接带，从而数出产生于切割端面的毛刺的根数。图6中示出复制于粘接带的凹陷的显微镜图片的一例。并且，图10和图11中示出由该评价方法测定的毛刺的测定结果。

概观由上述评价方法所得的图7～图11的整体评价结果，确认到：通过在加热了偏振片的状态下切割光学薄膜坯料，具有抑制裂缝、毛刺、剥离的产生的倾向。

另一方面，观察每个评价结果，根据裂缝条数的评价结果（图7），通过将加热温度设定在50℃以上，确认显著抑制了裂缝的产生，特别是，通过将加热温度设定为55℃以上，确认完全抑制了裂缝的产生。

并且，对于裂缝长度的评价结果（图8），也通过将加热温度设定在50℃以上，确认显著抑制了裂缝长度，特别是，通过将加热温度设定为55℃以上，确认完全抑制了裂缝的产生。

根据剥离状态的评价结果（图9），通过将加热温度设定为50℃以上，确认显著抑制了剥离的产生，特别是，通过将加热温度设定为55℃以上，确认完全抑制了剥离。

根据毛刺的评价结果（图10和图11），通过将加热温度设定为50℃以上，确认显著抑制了毛刺的产生，特别是，通过将加热温度设定为60℃以上，确认完全抑制了毛刺。

切割试验2

将剪断刀13加热至120℃后，同样地将该剪断刀13安放于上述装置1，不对与切割试验1相同构成的光学薄膜坯料2进行加热而保持常温（25℃）并以相对于吸收轴成10°的切割角度进行了切割。另外，切割时的刀刃的温度为70℃。

对于得到的薄膜片，与切割试验1同样地进行了评价。以下示出结果。

（测定结果）

裂缝条数180（条）

裂缝长度0.117（mm）

剥离深度0.065（mm）

毛刺根数2（根）

毛刺长度0.152（mm）

根据切割试验2的测定结果，可知：使用加热后的切割刀（剪断刀）的情况下，不能够充分防止裂缝、毛刺、剥离。

切割试验3

在将与切割试验1相同构成的光学薄膜坯料2加热至100℃后，放置5分钟而成为常温（25℃）的状态下，同样地将该与切割试验1相同构成的光学薄膜坯料2安放于上述装置1，使用剪断刀13以相对于吸收轴成10°的切割角度进行了切割。

对于得到的薄膜片，与切割试验1同样地进行了评价。以下示出结果。

（测定结果）

裂缝条数178（条）

裂缝长度0.120（mm）

剥离深度0.064（mm）

毛刺根数2（根）

毛刺长度0.141（mm）

根据切割试验3的测定结果，可知：即使在一度将光学薄膜加热后冷却至常温的状态下进行切割，也不能够充分防止裂缝、毛刺、剥离。

如上所述，根据上述试验结果，可知：在切割具有偏振片的光学薄膜坯料时，通过在加热该偏振片的状态下进行切割，能够抑制裂缝、毛刺、剥离的产生，特别是，通过在将偏振片加热至50℃以上的状态下进行切割，能够显著抑制裂缝、毛刺、剥离的产生，通过在将偏振片加热至55℃以上的状态下进行切割，能够基本完全抑制裂缝、毛刺、剥离的产生。

附图标记说明

1、光学薄膜的制造装置

2、光学薄膜坯料

11、温度调节基座

12、保护片

13、剪断刀

14、热电偶

15、数据记录器

21、表面保护薄膜

22、偏振片保护薄膜

23、偏振片

24、偏振片保护薄膜

25、隔离膜

Claims (3)

1.一种光学薄膜的制造方法，

该光学薄膜的制造方法利用刀具切割具有偏振片的光学薄膜坯料来制造光学薄膜，其特征在于，

上述光学薄膜坯料具有层叠上述偏振片和其它薄膜而成的层叠结构，

切割上述光学薄膜坯料时，在将该光学薄膜坯料加热至构成上述偏振片的树脂的玻化温度以上的温度的状态下进行切割。

2.根据权利要求1所述的光学薄膜的制造方法，其特征在于，

上述偏振片由聚乙烯醇类薄膜构成，将该偏振片加热至55℃以上。

3.一种光学薄膜，其特征在于，

该光学薄膜由权利要求1所述的光学薄膜的制造方法制造出来。