CN104395786B - 偏振板的制造方法及制造装置 - Google Patents
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Abstract
一种在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造方法,其具备:在偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的胶粘剂涂敷工序、将透明膜通过胶粘剂在偏振膜的一面或两面层叠而成的层叠体夹持于沿运送方向旋转的一对贴合辊之间并进行挤压,由此将透明膜与偏振膜贴合的贴合工序、和对层叠体照射活性能量射线而使胶粘剂固化的活性能量射线照射工序。
Description
技术领域
本发明涉及作为构成液晶显示装置等的光学部件之一而有用的偏振板的制造方法及制造装置。
背景技术
偏振膜作为使二色性色素吸附于聚乙烯醇系树脂膜并进行取向而成的材料被广泛使用,已知有以碘作为二色性色素的碘系偏振膜、或以二色性直接染料作为二色性色素的染料系偏振膜等。这些偏振膜一般在其一面或两面经由胶粘剂贴合三乙酰纤维素膜等透明膜而形成偏振板。
作为在偏振膜的一面或两面层叠透明膜的方法,有预先在透明膜的表面涂布活性能量射线固化型树脂后,以一对夹持辊(贴合辊)夹压偏振膜和透明膜,由此进行贴合,然后,照射活性能量射线而使其粘接固化的方(专利文献1:日本特开2004-245925号公报、专利文献2:日本特开2009-134190号公报、专利文献3:日本特开2011-95560号公报)。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2004-245925号公报
专利文献2:日本特开2009-134190号公报
专利文献3:日本特开2011-95560号公报
发明内容
发明所要解决的问题
上述方法中,为了使偏振板薄型化,而使涂布于透明膜表面的活性能量射线固化型树脂的厚度为例如2.0μm以下时,存在容易在透明膜与偏振膜的贴合时混入气泡的问题。
本发明为了解决上述课题而进行,其目的在于提供即使使活性能量射线固化型树脂的厚度变薄,也可抑制气泡混入的偏振板的制造方法及制造装置。
解决课题的手段
本发明涉及一种偏振板的制造方法,其为在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造方法,其具备:在偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的胶粘剂涂敷工序、将透明膜通过胶粘剂在偏振膜的一面或两面层叠而成的层叠体夹持于沿运送方向旋转的一对贴合辊之间并进行挤压,由此将透明膜与偏振膜贴合的贴合工序、和对层叠体照射活性能量射线而使胶粘剂固化的活性能量射线照射工序。
上述胶粘剂涂敷工序中,优选涂布于偏振膜的一面或两面的活性能量射线固化型胶粘剂的涂布厚度为0.1~2.0μm。
在本发明的一个方式中,上述胶粘剂涂敷工序为对沿垂直方向向上运送的偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的工序。
本发明的另一个方式中,上述胶粘剂涂敷工序为对沿垂直方向向下运送的偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的工序。
另外,本发明涉及一种偏振板的制造装置,其为在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造装置,其具备:沿垂直方向向上运送偏振膜的运送单元、用于在沿垂直方向向上运送的偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的胶粘剂涂敷装置、用于边将透明膜通过胶粘剂在所述偏振膜的一面或两面层叠而成的层叠体进行运送边将其夹压从而将透明膜与偏振膜贴合的一对贴合辊、和用于对层叠体照射活性能量射线从而使胶粘剂固化的活性能量射线照射装置。
另外,本发明涉及一种偏振板的制造装置,其为在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造装置,其具备:沿垂直方向向下运送偏振膜的运送单元、用于在沿垂直方向向下运送的偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的胶粘剂涂敷装置、用于边将透明膜通过胶粘剂在所述偏振膜的一面或两面层叠而成的层叠体进行运送边将其夹压从而将透明膜与偏振膜贴合的一对贴合辊、和用于对层叠体照射活性能量射线从而使胶粘剂固化的活性能量射线照射装置。
发明效果
根据本发明,可以提供抑制了气泡混入的薄型偏振板。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的偏振板的制造装置的第1实施方式的示意剖视图。
图2是表示本发明所涉及的偏振板的制造装置的第2实施方式的示意剖视图。
图3是表示本发明所涉及的偏振板的制造装置的第3实施方式的示意剖视图。
图4是表示本发明所涉及的偏振板的制造装置的第4实施方式的示意剖视图。
具体实施方式
[偏振板的制造方法]
通过本发明制造的偏振板为在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板。本发明的制造方法具备:在偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的胶粘剂涂敷工序、将透明膜通过胶粘剂在偏振膜的一面或两面层叠而成的层叠体夹持于沿运送方向旋转的一对贴合辊之间并进行挤压,由此将透明膜与偏振膜贴合的贴合工序、和对层叠体照射活性能量射线而使胶粘剂固化的活性能量射线照射工序。首先,对本发明的制造方法中使用的各材料进行说明。
(偏振膜)
本发明的偏振板所使用的偏振膜,具体而言,是使二向色性色素吸附于单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜并进行取向而成的膜。聚乙烯醇系树脂膜可通过使聚乙酸乙烯酯系树脂皂化来得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯外,还可举出乙酸乙烯酯与能和其共聚的其他单体的共聚物(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)等。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,还可举出不饱合羧酸类、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。聚乙烯醇系树脂的皂化度为85摩尔%以上,优选90摩尔%以上,更优选98~100摩尔%。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度通常为1000~10000,优选1500~5000。这些聚乙烯醇系树脂可进行改性,例如也可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。
将这样的聚乙烯醇系树脂制膜而成的材料可作为偏振膜的原材膜来使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法无特别限定,可通过以往公知的适当方法制膜。由聚乙烯醇系树脂所形成的原材膜的膜厚无特别限定,例如为10~150μm左右。一般能以卷筒状来供给,厚度为20~100μm的范围内,优选为30~80μm的范围内,另外,工业上实用的宽度为1500~6000mm的范围内。
就市售的聚乙烯醇系膜而言,(Vinylon VF-PS#7500、Kuraray制/OPL膜、M-7500、日本合成制)的原材厚度为75μm,(Vinylon VF-PS#6000、Kuraray制,Vinylon VF-PE#6000、Kuraray制)的原材厚度为60μm等。
偏振膜一般经过下述工序来制造:用二色性色素使聚乙烯醇系树脂膜染色而吸附二色性色素的工序(染色处理工序)、将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜以硼酸水溶液处理的工序(硼酸处理工序)、以及在利用该硼酸水溶液处理后进行水洗的工序(水洗处理工序)。
另外,偏振膜的制造时,聚乙烯醇系树脂膜一般被单轴拉伸,此单轴拉伸可在染色处理工序之前进行,也可在染色处理工序中进行,也可在染色处理工序之后进行。在染色处理工序之后进行单轴拉伸时,该单轴拉伸可在硼酸处理工序之前进行,也可在硼酸处理工序中进行。当然,也可在上述的多个阶段中进行单轴拉伸。
单轴拉伸可在周速不同的辊间单轴拉伸,也可使用热辊来进行单轴拉伸。另外,可为在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可为在用溶剂溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。
染色处理工序中的聚乙烯醇系树脂膜的利用二色性色素的染色例如通过使聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有二色性色素的水溶液中而进行。作为二色性色素,可使用例如碘、二色性染料等。二色性染料包含:例如含有C.I.DIRECT RED 39等双偶氮化合物的二色性直接染料;含有三偶氮、四偶氮等化合物的二色性直接染料。需要说明的是,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理前预先实施在水中的浸渍处理。
使用碘作为二色性色素时,一般采用在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。此水溶液中的碘的含量一般相对于每100重量份水为0.01~1重量份,碘化钾的含量一般相对于每100重量份水为0.5~20重量份。使用碘作为二色性色素时,用于染色的水溶液的温度通常为20~40℃,在此水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20~1800秒。
另一方面,使用二色性染料作为二色性色素时,一般可采用在含有水溶液二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。此水溶液中的二色性染料的含量一般相对于每100重量份水为1×10-4~10重量份,优选为1×10-3~1重量份,特别优选为1×10-3~1×10-2重量份。此水溶液也可含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。使用二色性染料作为二色性色素时,用于染色的染料水溶液的温度通常为20~80℃,另外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒。
硼酸处理工序通过使经二色性色素染色的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有硼酸的水溶液中来进行。含硼酸的水溶液中的硼酸的量相对于每100重量份水通常为2~15重量份,优选为5~12重量份。使用碘作为上述的染色处理工序中的二色性色素时,用于该硼酸处理工序的含硼酸的水溶液优选含有碘化钾。此时,含硼酸的水溶液中的碘化钾的量相对于每100重量份水,通常为0.1~15重量份,优选5~12重量份。在含硼酸的水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒,优选150~600秒,进一步优选200~400秒。含硼酸的水溶液的温度通常为40℃以上,优选为50~85℃,更优选55~75℃。
继而,在水洗处理工序中,通过使上述的硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜例如浸渍于水中而进行水洗处理。水洗处理中的水的温度通常为4~40℃,浸渍时间通常为1~120秒。水洗处理后,一般实施干燥处理,可得到偏振膜。干燥处理适宜使用例如热风干燥机、远红外线加热器等进行。干燥处理的温度通常为30~100℃、优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒、优选为120~600秒。
这样,对聚乙烯醇系树脂膜实施单轴拉伸、利用二色性色素的染色、硼酸处理及水洗处理,可得到偏振膜。此偏振膜的厚度通常为5~50μm的范围内。
(透明膜)
本发明中,透明膜被贴合在上述的偏振膜的一面或两面。使透明膜贴合在偏振膜的两面时,各个透明膜可以是相同种类的膜,也可以是不同种类的膜。
作为构成透明膜的材料,例如可举出:环烯烃系树脂、乙酸纤维素系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯、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、丙烯酸系树脂、聚丙烯等在该领域中以往广泛使用的膜材料。
环烯烃系树脂例如为:具有包含降冰片烯、多环降冰片烯系单体之类的环状烯烃(环烯烃)的单体的单元的热塑性的树脂(也被称为热塑性环烯烃系树脂)。环烯烃系树脂也可为上述环烯烃的开环聚合物或使用2种以上环烯烃的开环共聚物的氢化物,也可为环烯烃与链状烯烃、具有乙烯基的芳香族化合物等的加聚物。另外,导入了极性基的环烯烃系树脂也有效。
使用环烯烃与链状烯烃和/或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物时,作为链状烯烃,可举出乙烯、丙烯等,另外,作为具有乙烯基的芳香族化合物,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核烷基取代苯乙烯等。在这样的共聚物中,包含环烯烃的单体的单元可以为50摩尔%以下(优选15~50摩尔%)。尤其是,使用环烯烃与链状烯烃与具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物时,包含环烯烃的单体的单元可如上述那样为比较少的量。在这样的三元共聚物中,包含链状烯烃的单体的单元通常为5~80摩尔%,包含具有乙烯基的芳香族化合物的单体的单元通常为5~80摩尔%。
环烯烃系树脂可适宜使用适当的市售品,例如Topas(Ticona公司制)、Arton(JSR(株)公司制)、ZEONOR(日本ZEON(株)制)、ZEONEX(日本ZEON(株)制)、Apel(三井化学(株)制)、OXIS(大仓工业公司制)等。将这样的环烯烃系树脂制膜而形成膜时,可适宜使用溶剂浇铸法、熔融挤出法等公知的方法。另外,也可使用例如Escena(积水化学工业(株)制)、SCA40(积水化学工业(株)制)、Zeonor Film((株)Optes制)等预先制膜的环烯烃系树脂制的膜的市售品。
环烯烃系树脂膜也可为经单轴拉伸或双轴拉伸的材料。可以通过拉伸而对环烯烃系树脂膜赋予任意的相位差值。拉伸一般一边将膜辊退卷一边连续地进行,利用加热炉,向着辊的行进方向(膜的长度方向)、与其行进方向垂直的方向(膜的宽度方向)、或两个方向拉伸。加热炉的温度一般采用从环烯烃系树脂的玻璃化转变温度附近至玻璃化转变温度+100℃的范围。拉伸的倍率通常为1.1~6倍,优选1.1~3.5倍。
环烯烃系树脂膜若处于辊卷绕状态,则膜彼此粘接而有易产生粘连的倾向,故一般贴合保护膜后,再形成辊卷。另外,因环烯烃系树脂膜一般表面活性差,故与偏振膜粘接的表面优选进行等离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(火炎)处理、皂化处理等表面处理。其中,优选为能够比较容易实施的等离子体处理,特别优选为大气压等离子体处理、电晕处理。
乙酸纤维素系树脂是指纤维素的部分或完全酯化物,例如可举出包含纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等的膜。更具体而言,可举出三乙酰纤维素膜、二乙酰纤维素膜、纤维素乙酸酯丙酸酯膜、纤维素乙酸酯丁酸酯膜等。作为这样的纤维素酯系树脂膜,可以优选使用适宜的市售品,例如:Fujitac TD80(富士胶片(株)制)、Fujitac TD80UF(富士胶片(株)制)、Fujitac TD80UZ(富士胶片(株)制)、KC8UX2M(Konica Minolta Opto(株)制)、KC8UY(Konica Minolta Opto(株)制)、Fujitac TD60UL(富士胶片(株)制)、KC4UYW(Konica Minolta Opto(株)制)、KC6UAW(Konica Minolta Opto(株)制)等。
另外,作为透明膜,也可适宜使用赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜。作为这样的赋予了相位差特性的乙酸纤维素系树脂膜的市售品,可举出WV BZ 438(富士胶片(株)制)、KC4FR-1(Konica Minolta Opto(株)制)、KC4CR-1(Konica Minolta Opto(株)制)、KC4AR-1(Konica Minolta Opto(株)制)等。乙酸纤维素也被称为乙酰纤维素,或也被称为纤维素乙酸酯。
这些乙酸纤维素系树脂膜易吸水,存在偏振板的水分率带来偏振板的端部松弛的影响的情况。偏振板制造时的水分率越接近偏振板的保管环境、例如无尘室的制造生产线或辊卷保管仓库中的平衡水分率则越优选,虽然也取决于层叠膜的构成,但例如为2.0~3.5%左右,更优选为2.5~3.0%。此偏振板的水分率的数值以干燥重量法测定,为105℃/120分钟后的重量变化。
本发明的偏振板所使用的透明膜的厚度,虽然优选为薄的厚度,但若太薄,则强度会降低,加工性劣化。另一方面,若太厚则会产生透明性降低、或者层叠后所需的养护时间变长等问题。所以,透明膜的适当厚度例如是5~200μm,优选为10~150μm,更优选为10~100μm。
为提高胶粘剂与偏振膜和/或透明膜的粘接性,也可对偏振膜和/或透明膜实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线处理、底涂(primer)涂布处理、皂化处理等表面处理。
另外,可分别单独对透明膜实施防眩处理、防反射处理、硬涂处理、抗静电处理、防污处理等表面处理,或也可组合2种以上的上述处理并加以实施。另外,透明膜和/或透明膜表面保护层也可含有二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物等紫外线吸收剂、或磷酸苯酯系化合物、邻苯二甲酸酯化合物等增塑剂。
另外,透明膜可具有作为相位差膜的功能、作为增亮膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透反射膜的功能、作为扩散膜的功能、作为光学补偿膜的功能等光学功能。此时,例如通过在透明膜的表面层叠相位差膜、增亮膜、反射膜、半透反射膜、扩散膜、光学补偿膜等光学功能性膜,从而具有这样的功能,除此以外,也可对透明膜本身赋予这样的功能。另外,也可如具有增亮膜的功能的扩散膜等那样,使透明膜具有多个功能。
例如,可通过对上述的透明膜实施日本专利第2841377号公报、日本专利第3094113号公报等所记载的拉伸处理、或实施日本专利第3168850号公报所记载的处理,从而赋予作为相位差膜的功能。相位差膜的相位差特性可适当选择例如正面相位差值为5~100nm、厚度方向相位差值为40~300nm的范围等。另外,对于上述的透明膜,通过采用日本特开2002-169025号公报或日本特开2003-29030号公报所记载的方法形成微细孔,或者将选择反射的中心波长不同的2层以上的胆甾型液晶层重叠,从而可赋予作为增亮膜的功能。
若对上述的透明膜通过蒸镀或溅射等而形成金属膜,则可赋予作为反射膜或半透反射膜的功能。通过在上述透明膜上涂布含有微粒的树脂溶液,可赋予作为扩散膜的功能。另外,通过在上述的透明膜上涂布盘状液晶性化合物等液晶性化合物并使其取向,从而可赋予作为光学补偿膜的功能。另外,也可使透明膜含有显现相位差的化合物。进一步,也可使用适当的胶粘剂,使各种光学功能性膜直接贴合于偏振膜。作为光学功能性膜的市售品,例如可举出:DBEF(3M公司制、在日本可从住友3M(株)取得)等增亮膜;WV膜(富士胶片(株)制)等视角改良膜;Arton Film(JSR(株)制)、Zeonor Film((株)Optes制)、Escena(积水化学工业(株)制)、VA-TAC(Konica Minolta Opto(株)制)、Sumikalight(住友化学(株)制)等相位差膜等。
(活性能量射线固化型胶粘剂)
偏振膜与透明膜经由活性能量射线固化型的胶粘剂而贴合。作为活性能量射线固化型的胶粘剂,从耐候性或折射率、阳离子聚合性等观点出发,可举出包含含有通过活性能量射线的照射而固化的环氧树脂的环氧系树脂组合物的胶粘剂。但是,并不限定于此,能够采用以往在偏振板的制造中使用的各种活性能量射线固化型胶粘剂(有机溶剂系胶粘剂、热熔系胶粘剂、无溶剂型胶粘剂等)。
环氧树脂是指在分子内具有2个以上环氧基的化合物。从耐候性、折射率、阳离子聚合性等观点出发,作为胶粘剂的固化性环氧树脂组合物中所含有的环氧树脂优选为在分子内不含有芳香环的环氧树脂(参照例如专利文献1)。作为这样的环氧树脂可例示氢化环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
氢化环氧树脂可通过使作为芳香族环氧树脂的原料的多羟基化合物在催化剂的存在下、加压条件下选择性经核氢化反应得到核氢化多羟基化合物,再对该核氢化多羟基化合物进行缩水甘油醚化的方法来得到。作为芳香族环氧树脂,例如可举出:双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚、及双酚S的二缩水甘油醚等双酚型环氧树脂;苯酚酚醛环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂、及羟基苯甲醛苯酚酚醛环氧树脂等酚醛型的环氧树脂;四羟基苯基甲烷的缩水甘油醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油醚、及环氧化聚乙烯基苯酚等多官能型的环氧树脂等。氢化环氧树脂中,优选为氢化的双酚A的缩水甘油醚。
脂环式环氧树脂是指分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧树脂。“与脂环式环键合的环氧基”是指下述式所示的结构中的架桥结构的氧原子-O-。下式中,m是2~5的整数。
[化1]
将上述式中的(CH2)m中的一个或多个氢原子除去而得到的基团与其他化学结构键合而得的化合物可以成为脂环式环氧树脂。(CH2)m中的一个或多个氢原子还可以用甲基、乙基等直链状烷基进行适当地取代。在脂环式环氧树脂中,具有氧杂二环己烷环(上述式中m=3的化合物)、氧杂二环庚烷环(上述式中m=4的化合物)的环氧树脂显示出优异的粘接性,所以优选使用。以下,具体地例示了优选使用的脂环式环氧树脂,但是不限于这些化合物。
(a)下述式(I)所示的环氧环己基甲基环氧环己烷羧酸酯类:
[化2]
(式中,R1和R2相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(b)下述式(II)所示的烷烃二醇的环氧环己烷羧酸酯类:
[化3]
(式中,R3和R4相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,n表示2~20的整数。)
(c)下述式(III)所示的二羧酸的环氧环己基甲基酯类:
[化4]
(式中,R5和R6相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,p表示2~20的整数。)
(d)下述式(IV)所示的聚乙二醇的环氧环己基甲基醚类:
[化5]
(式中,R7和R8相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,q表示2~10的整数。)
(e)下述式(V)所示的烷烃二醇的环氧环己基甲基醚类:
[化6]
(式中,R9和R10相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基,r表示2~20的整数。)
(f)下述式(VI)所示的二环氧基三螺环化合物:
[化7]
(式中,R11和R12相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(g)下述式(VII)所示的二环氧基单螺环化合物:
[化8]
(式中,R13和R14相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(h)下述式(VIII)所示的乙烯基环己烯二环氧化物类:
[化9]
(式中,R15表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(i)下述式(IX)所示的环氧环戊基醚类:
[化10]
(式中,R16和R17相互独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
(j)下述式(X)所示的二环氧基三环癸烷类:
[化11]
(式中,R18表示氢原子或碳原子数1~5的直链状烷基。)
在上述例示的脂环式环氧树脂中,从有市售或者为其类似物且比较容易获得等理由出发,更优选使用下面的脂环式环氧树脂。
(A)7-氧杂双环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和(7-氧杂-双环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[在式(I)中,R1=R2=H的化合物]
(B)4-甲基-7-氧杂双环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和(4-甲基-7-氧杂-双环[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物[在式(I)中,R1=4-CH3、R2=4-CH3的化合物]
(C)7-氧杂双环[4.1.0]庚烷-3-羧酸和1,2-乙二醇的酯化物[在式(II)中,R3=R4=H、n=2的化合物]
(D)(7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与己二酸的酯化物[在式(III)中,R5=R6=H、p=4的化合物]
(E)(4-甲基-7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与己二酸的酯化物[在式(III)中,R5=4-CH3、R6=4-CH3、p=4的化合物]
(F)(7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)甲醇与1,2-乙二醇的醚化物[在式(V)中,R9=R10=H、r=2的化合物]
另外,作为脂肪族环氧树脂,可举出脂肪族多元醇或其烯化氧加成物的聚缩水甘油醚。更具体而言,可以举出:1,4-丁二醇的二缩水甘油醚;1,6-己二醇的二缩水甘油醚;甘油的三缩水甘油醚;三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚;聚乙二醇的二缩水甘油醚;丙二醇的二缩水甘油醚;在乙二醇、丙二醇、及甘油等脂肪族多元醇上加成1种或2种以上的烯化氧(环氧乙烷、环氧丙烷)而得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚等。
构成包含环氧系树脂组合物的胶粘剂的环氧树脂可以单独使用1种或并用2种以上。该组合物中所使用的环氧树脂的环氧当量通常是30~3000g/当量、优选50~1500g/当量的范围。当环氧当量低于30g/当量时,存在固化后的复合偏振板的可挠性降低、或粘接强度降低的可能性。另一方面,当超过3000g/当量时,存在与胶粘剂中所含的其他成分的相容性降低的可能性。
在该胶粘剂中,从反应性的观点出发,作为环氧树脂的固化反应,优选使用阳离子聚合。为此,优选在作为活性能量射线固化型胶粘剂的固化性环氧树脂组合物中配合阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂通过可见光线、紫外线、X射线、电子束等活性能量射线的照射产生阳离子种或路易斯酸,引发环氧基的聚合反应。以下,将通过活性能量射线的照射产生阳离子种或路易斯酸而使环氧基的聚合反应开始的阳离子聚合引发剂称为“光阳离子聚合引发剂”。
就使用光阳离子聚合引发剂并通过照射活性能量射线而进行胶粘剂的固化的方法而言,可以在常温下固化,这样,考虑偏振膜的耐热性或膨胀所致的应变的必要性降低,从可使膜间良好地粘接的观点出发而有利。另外,光阳离子聚合引发剂通过光产生催化作用,所以即便混合于环氧树脂中,保存稳定性、操作性也优异。
作为光阳离子聚合引发剂,例如可以举出:芳香族重氮盐;芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐;铁-芳烃络合物等。
作为芳香族重氮盐,例如可举出重氮苯六氟锑酸盐、重氮苯六氟磷酸盐、重氮苯六氟硼酸盐等。另外,作为芳香族碘鎓盐,例如可举出二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、二(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐等。
作为芳香族锍盐,例如可举出:三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4,4’-双(二苯基锍)二苯基硫醚双(六氟磷酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯基硫醚双(六氟锑酸盐)、4,4’-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍]二苯基硫醚双(六氟磷酸盐)、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、7-[二(对甲苯基)锍]-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、4-苯基羰基-4’-二苯基锍-二苯基硫醚六氟磷酸盐、4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二苯基锍-二苯基硫醚六氟锑酸盐、及4-(对叔丁基苯基羰基)-4’-二(对甲苯基)锍-二苯基硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
另外,作为铁-芳烃络合物,例如可举出二甲苯-环戊二烯基铁(II)六氟锑酸盐、枯烯-环戊二烯基铁(II)六氟磷酸盐、及二甲苯-环戊二烯基铁(II)-三(三氟甲基磺酰基)甲烷化物等。
这些光阳离子聚合引发剂可以容易地获得市售品,例如,若分别用商品名来命名,则可以举出“Kayarad PCI-220”及“Kayarad PCI-620”(以上由日本化药(株)制)、“UVI-6990”(联合碳化物(Union Carbide)公司制)、“Adeka Optomer SP-150”及“Adeka OptomerSP-170”(以上由(株)ADEKA制)、“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”和“CIP-2064S”(以上由日本曹达(株)制)、“DPI-101”、“DPI-102”、“DPI-103”、“DPI-105”、“MPI-103”、“MPI-105”、“BBI-101”、“BBI-102”、“BBI-103”、“BBI-105”、“TPS-101”、“TPS-102”、“TPS-103”、“TPS-105”、“MDS-103”、“MDS-105”、“DTS-102”、“DTS-103”(以上由绿化学(株)制)、“PI-2074”(罗地亚(Rhodia)公司制)等。
光阳离子聚合引发剂可以仅单独使用1种,也可以混合使用2种以上。其中,芳香族锍盐即便在300nm以上的波长区域也具有紫外线吸收特性,因此固化性优异,可以提供具有良好机械强度、粘接强度的固化物,因此优选使用。
关于光阳离子聚合引发剂的配合量,相对于环氧树脂100重量份,通常是0.5~20重量份,优选1重量份以上,还优选15重量份以下。在光阳离子聚合引发剂的配合量相对于环氧树脂100重量份低于0.5重量份时,固化不充分,存在机械强度、粘接强度降低的趋势。另外,在光阳离子聚合引发剂的配合量相对于环氧树脂100重量份超过20重量份时,固化物中的离子性物质增加,因此固化物的吸湿性提高,存在耐久性能降低的可能性。
在使用光阳离子聚合引发剂的情况下,固化性环氧树脂组合物根据需要还可以含有光敏化剂。通过使用光敏化剂,阳离子聚合的反应性提高,可以使固化物的机械强度、粘接强度提高。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、氧化还原系化合物、偶氮及重氮化合物、卤化物、光还原性色素等。
如果举出光敏化剂的更具体的例子,例如可举出:苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚、及α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等苯偶姻衍生物;二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、及4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮衍生物;2-氯噻吨酮、及2-异丙基噻吨酮等噻吨酮衍生物;2-氯蒽醌及2-甲基蒽醌等蒽醌衍生物;N-甲基吖啶酮及N-丁基吖啶酮等吖啶酮衍生物;以及α,α-二乙氧基苯乙酮、苯偶酰、芴酮、呫吨酮、铀酰化合物、卤素化合物等。光敏化剂可以仅单独使用1种,还可以并用2种以上。光敏化剂优选在固化性环氧树脂组合物100重量份中的含量为0.1~20重量份的范围。
胶粘剂所含有的环氧树脂通过光阳离子聚合而固化,但也可通过光阳离子聚合及热阳离子聚合这两者进行固化。在后者的情况下,优选并用光阳离子聚合引发剂和热阳离子聚合引发剂。
作为热阳离子聚合引发剂,可以举出苯偶酰锍盐、噻吩鎓盐、四氢噻吩鎓盐、苯偶酰铵、吡啶鎓盐、肼鎓盐、羧酸酯、磺酸酯、胺酰亚胺等。这些热阳离子聚合引发剂能以市售品的形式容易地获得,例如,若都用商品名来命名,则可以举出“Adeka opton CP77”及“Adekaopton CP66”(以上为株式会社ADEKA制)、“CI-2639”及“CI-2624”(以上为日本曹达株式会社制)、“San-aid SI-60L”、“San-aid SI-80L”及“San-aid SI-100L”(以上为三新化学工业株式会社制)等。
活性能量射线固化型的胶粘剂可进一步含有氧杂环丁烷类、多元醇类等促进阳离子聚合的化合物。
氧杂环丁烷类是在分子内具有四元环醚的化合物,例如可以举出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、及苯酚酚醛氧杂环丁烷等。这些氧杂环丁烷类能以市售品的形式容易地获得,例如,均以商品名来命名,可以举出“ARON OXETANE OXT-101”、“ARON OXETANE OXT-121”、“ARON OXETANE OXT-211”、“ARON OXETANE OXT-221”及“ARON OXETANE OXT-212”(均为东亚合成(株)制)等。这些氧杂环丁烷类在固化性环氧树脂组合物中的含有比例通常为5~95重量%、优选为30~70重量%。
作为多元醇类,优选不存在酚性羟基以外的酸性基团的多元醇,例如可以举出不具有羟基以外的官能团的多元醇化合物、聚酯多元醇化合物、聚己内酯多元醇化合物、具有酚性羟基的多元醇化合物、聚碳酸酯多元醇等。这些多元醇类的分子量通常为48以上,优选为62以上,进一步优选为100以上,而且还优选为1000以下。这些多元醇类在固化性环氧树脂组合物中的含有比例通常在50重量%以下、优选30重量%以下。
活性能量射线固化型的胶粘剂中可进一步配合离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调节剂、流平剂、增塑剂、消泡剂等添加剂。作为离子捕获剂,可举出粉末状的铋系、锑系、镁系、铝系、钙系、钛系及它们的混合系等的无机化合物,作为抗氧化剂,可举出受阻酚系抗氧化剂等。
活性能量射线固化型的胶粘剂能够以实质上不含有溶剂成分的无溶剂型胶粘剂的形式使用,但各涂布方式分别具有最适的粘度范围,故为了粘度调整,也可含有溶剂。作为溶剂,优选使用不降低偏振膜的光学性能、且良好地将环氧树脂组合物等溶解的物质,例如,可举出以甲苯为代表的烃类、以乙酸乙酯为代表的酯类等有机溶剂。本发明所使用的活性能量射线固化型的胶粘剂的粘度例如为5~1000mPa·s左右的范围,优选为10~200mPa·s,更优选为20~100mPa·s。
(第1实施方式)
接下来,一边参考附图,一边说明本发明的偏振板的制造装置及制造方法。图1为表示本发明的偏振板的制造装置的第1实施方式的概略图。
图1所示的偏振板的制造装置中,沿着运送方向依次设置:用于在偏振膜1的两面涂布胶粘剂的胶粘剂涂布装置11、12;用于贴合透明膜2、3与偏振膜1而得到层叠体4的贴合辊(夹持辊)51、52;用于使在层叠体4中的透明膜2、3与偏振膜1密合的辊13;设置在与该辊13的外周面相对向的位置的第1活性能量射线照射装置14、15;设置于比第1活性能量射线照射装置更靠运送方向下游侧的第2以后的活性能量射线照射装置16~18;以及运送用夹持辊19。
首先,在从卷绕成卷筒状的状态连续地退卷、且通过未图示的运送单元沿垂直方向向上运送的偏振膜1的两面,利用胶粘剂涂布装置11、12,涂布活性能量射线固化型的胶粘剂(胶粘剂涂布工序)。
然后,在从卷绕成卷筒状的状态连续地退卷的透明膜2、3的两面,通过胶粘剂来层叠涂布有胶粘剂的偏振膜1而得到层叠体,在将该层叠体挟持于沿运送方向旋转的一对贴合辊51、52之间的状态下,使至少一个的贴合辊朝向另一个贴合辊的方向按压,由此将偏振膜1与透明膜2、3贴合,形成层叠体4(贴合工序)。
然后,在一边使该层叠体4密合于辊13的外周面一边运送层叠体4的过程中,从第1活性能量射线照射装置14、15朝向辊13的外周面照射活性能量射线,使胶粘剂聚合固化(活性能量射线照射工序)。
需要说明的是,配置在运送方向下游侧的第2以后的活性能量射线照射装置16~18是用于使胶粘剂完全聚合固化的装置,可根据需要追加或省略。最后,层叠体4从运送用夹持辊19通过,作为偏振板而卷取于卷取辊20(偏振板卷取工序)。以下,详细说明各工序。
<胶粘剂涂敷工序>
胶粘剂在偏振膜1上的涂布方法并无特别限定,例如可利用刮刀、线棒、模涂机、逗点涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。其中,若考虑与薄膜涂布、运送线路的自由度、幅宽等的对应,则胶粘剂涂布装置11、12优选为凹版辊。
使用凹版辊作为胶粘剂涂布装置11、12而进行胶粘剂的涂布时,所涂布的胶粘剂的厚度(涂布厚度)优选为0.1~2.0μm,更优选为0.2μm~1.0μm。本实施方式中,通过在偏振膜1的表面直接涂布胶粘剂,由此能够由胶粘剂覆盖偏振膜1表面的凹凸,因此能够抑制与透明膜2、3贴合时的气泡的发生。需要说明的是,通过涂布在透明膜上的胶粘剂将透明膜与偏振膜贴合时,由于偏振膜表面的凹凸而导致容易产生气泡,虽然通过增厚胶粘剂的涂布厚度能够降低气泡的发生,但胶粘剂的涂布厚度为2.0μm以下时,有时难以抑制气泡的发生。本实施方式的胶粘剂的涂敷方法中,即使胶粘剂的厚度在上述范围内,也能够抑制贴合时的气泡的发生。
胶粘剂的涂布厚度通过凹版辊相对于透明膜的线路速度的速度比即牵伸比来进行调整。一般而言,通过将牵伸比(凹版辊的速度/线路速度)调整为0.5~10,由此能够将胶粘剂的涂布厚度调整为0.1~2.0μm。更具体而言,通过使偏振膜1的线路速度为10~100m/分钟,使凹版辊沿与偏振膜1的运送方向相反的方向旋转,并使凹版辊的速度为5~1000m/分钟,由此能够将胶粘剂的涂布厚度调整为0.1~2.0μm。
胶粘剂涂敷工序中,如上所述地使偏振膜1的运送方向为垂直方向向上,利用胶粘剂涂敷装置11、12从偏振膜1的两侧涂布胶粘剂。对于沿水平方向运送的偏振膜而言,虽然能够从下方涂布胶粘剂,但利用通常的涂敷装置从上方连续地进行涂布时,胶粘剂发生掉落,因此不易进行。因此,在偏振膜1的两面贴合透明膜的偏振板的制造方法的情况下,像本实施方式的装置那样对于沿垂直方向向上运送的偏振膜1从两侧涂布胶粘剂的方法是有用的。本说明书中的“垂直方向向上”是指只要能够进行自两侧面的胶粘剂的涂布,则不仅限定于垂直方向,例如也包括相对于垂直方向向上为±5度的范围内的方向。
配置于被运送的偏振膜1的两侧的胶粘剂涂敷装置11、12优选配置于二者不相向的位置。这是因为,胶粘剂的涂布厚度虽然能够通过利用胶粘剂涂敷装置11、12的挤压对偏振膜1施加的压力进行调整,但配置于相向的位置时,压力的调整变难。
胶粘剂在制备后,通常在调整为15~40℃的范围内的规定温度±5℃(例如规定温度为30℃时,为30℃±5℃),优选±3℃、更优选±1℃的环境下进行涂布。
<贴合工序>
在本工序中,从卷绕成卷筒状的状态连续地退卷的透明膜2、3通过胶粘剂层叠于通过上述工序而涂布有胶粘剂的偏振膜1的两面。在将该层叠体挟持于沿运送方向旋转的一对贴合辊51、52之间的状态下,例如通过使贴合辊51向贴合辊52的方向挤压,从而将偏振膜1与透明2、3贴合,形成层叠体4。
通过挤压而施加于层叠体的压力没有特别限定,但在使用金属制辊和橡胶制辊的情况下,富士胶片制双片型Prescale的瞬时压力优选为0.2~3.0MPa,更优选为0.5~2.3MPa。
一对贴合辊中,一个贴合辊与另一个贴合辊的圆周速度可以具有差异。例如,设置于层叠体4的与液晶面板贴合的面侧的贴合辊(第1贴合辊)的圆周速度优选快于相反侧的贴合辊(第2贴合辊)的圆周速度。由此,能够对所得到的偏振板赋予与液晶面板贴合的面为凸、且其相反侧的面为凹的卷曲(正卷曲)。在对所得到的偏振板赋予与液晶面板贴合的面为凹、且其相反侧的面为凸的卷曲(逆卷曲)的情况下,在将偏振板贴合于液晶单元时,容易产生在中央部噬入气泡的不良情况。需要说明的是,此时,优选使用金属制辊作为第1贴合辊,并使用橡胶辊作为第2贴合辊。
另外,在将第2贴合辊的圆周速度设为1时,更优选第1贴合辊的圆周速度的比为1.0050~1.0200。这是因为,在第1贴合辊的圆周速度快于该范围时,正卷曲的卷曲量变得过大,在将偏振板贴合于液晶单元时,容易产生在端部噬入气泡的不良情况,并且,在设置于严酷环境下时,正卷曲进一步被助长,从而存在偏振板的端部从液晶单元剥离的可能性。
<活性能量射线照射工序>
辊13构成外周面被镜面加工后的凸曲面,边使层叠体4与辊13表面密合边将层叠体4运送,在该过程中通过活性能量射线照射装置14、15使胶粘剂聚合固化。在使胶粘剂聚合固化、使层叠体4充分密合方面,辊13的直径没有特别限定。辊13可以随层叠体4的线的运动从动或被旋转驱动,或者使其固定而使层叠体4在其表面滑过。另外,辊13在基于活性能量射线照射的聚合固化时,可以作为用于使层叠体4产生的热放出的冷却辊发挥作用。此时,冷却辊的表面温度优选设定为20~30℃。
为了通过活性能量射线的照射而进行胶粘剂的聚合固化而使用的光源无特别限定,但优选为在波长400nm以下具有发光分布的光源。作为这样的光源例如可举出低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯。
对活性能量射线固化型胶粘剂的光照射强度根据各胶粘剂的组成而决定,无特别限定,但优选为10~5000mW/cm2。若对树脂组合物的光照射强度小于10mW/cm2,则反应时间太长,若超过5000mW/cm2,则由于灯所辐射的热及组合物的聚合时的发热,有可能产生胶粘剂的构成材料即环氧树脂组合物等的黄变、偏振膜的劣化。需要说明的是,照射强度优选为对于光阳离子聚合引发剂的活化有效的波长区域的强度,更优选波长400nm以下的波长区域的强度,进一步优选波长280~320nm的波长区域的强度。
活性能量射线对活性能量射线固化型胶粘剂的照射时间根据各要固化的组合物来控制,无特别限定,但优选设定为:照射强度与照射时间之积所表示的累积光量为10mJ/cm2以上,优选10~5000mJ/cm2。若对上述胶粘剂的累积光量小于10mJ/cm2,则源自引发剂的活性种的产生不充分,胶粘剂的固化变得不充分。另一方面,若其累积光量超过5000mJ/cm2,则照射时间变得非常长,对生产性提高不利。
本发明中对层叠体照射活性能量射线而使胶粘剂聚合固化,但也可以并用利用加热的聚合固化。
在活性能量射线为紫外线的情况下,在对层叠体4照射活性能量射线的工序中,优选一边对层叠体4在长度方向(运送方向)施加100~800N/m的张力,一边以照射时间达到0.1秒以上的线路速度运送层叠体4。另外,紫外线的照射强度优选设为10mW/cm2以上。
另外,当由活性能量射线照射装置14、15产生的活性能量射线的累积光量不充分时,还优选设置第2以后的活性能量射线照射装置16~18,从而追加照射活性能量射线,促进层叠体4的胶粘剂的固化。这些全部工序中的累积光量优选设定为10mJ/cm2以上、更优选设定为10~5000mJ/cm2。这样,在照射活性能量射线的工序中,优选活性能量射线的照射分多次进行。
为了可靠地进行偏振板(层叠体)端部的胶粘剂的固化,例如可举出使无电极D灯泡即FUSION制“Light Hammer 10”以相对于膜移动为横跨的方式来排列的方法等。
活性能量射线固化型树脂发生固化的比率、即反应率优选为90%以上,更优选为95%以上。
<偏振板卷取工序>
将卷取层叠体(偏振板)4的张力设为30N/cm2~150N/cm2的范围内。优选为30N/cm2~120N/cm2的范围内。当以小于30N/cm2的张力移送长条状的辊卷时,由于会引起卷绕偏移,因此并不优选,当张力大于150N/cm2时,卷得很紧(卷き缔まり),容易产生松弛。
需要说明的是,卷取长度越长,在同一张力时越易引起卷得太紧(退卷时不易恢复为平坦的状态的现象),故可一边使偏振板卷于卷芯,一边使张力连续或阶段性降低。即使在实施上述这种所谓的渐变来降低张力的方法中,此时的张力也要设置为150N/cm2以下。
卷取于卷芯的偏振板的长度并无特别限定,但优选为100m以上且4000m以下。
圆筒状的卷芯的直径优选为6英寸~12英寸。卷芯的直径越大越好,更优选为11英寸、12英寸等,但当直径过大时,有不易移送、保管的倾向。
对于圆筒状卷芯的材质,由于在无尘室使用,因此只要其本身不易产生灰尘、且能确保适当的强度以卷取宽度较宽的偏振板,就无特别限定,可选择FRP(玻璃纤维强化塑料)等。
(第2实施方式)
图2为表示本发明的偏振板的制造装置的第2实施方式的概略图。第2实施方式的制造装置中,从以卷筒状卷绕的状态连续地退卷的偏振膜1通过未图示的运送单元沿垂直方向向下运送,在这一方面与沿垂直方向向上运送的第1实施方式不同。在其他构成方面与第1实施方式相同,因此省略了说明。需要说明的是,本说明书中的“沿垂直方向向下”是指只要能够进行自两侧面的胶粘剂的涂布,则不仅限定于垂直方向,例如也包括相对于垂直方向向下为±5度的范围内的方向。
本实施方式的制造装置中,也与第1实施方式同样地能够自偏振膜1的两侧涂布胶粘剂,因此对于在偏振膜1的两面贴合透明膜2、3的偏振板的制造方法而言是有用的。本实施方式中,通过在偏振膜1的表面直接涂布胶粘剂,由此能够由胶粘剂覆盖偏振膜1表面的凹凸,因此能够抑制与透明膜2、3贴合时的气泡的发生。
(第3实施方式)
图3为表示本发明的偏振板的制造装置的第3实施方式的概略图。第3实施方式的制造装置中,未进行在使层叠体与辊密合的状态下的活性能量射线的照射,因此,不具备图1中的辊13、活性能量射线照射装置14、15,仅该方面与第1实施方式的制造装置不同。本实施方式的制造装置中,代替图1中的第1的活性能量射线照射装置14、15,利用活性能量射线照射装置16、17、18对层叠体4照射活性能量射线,使胶粘剂聚合固化。活性能量射线照射工序中的光照射强度、累积光量等优选的各条件与第1实施方式中的活性能量射线照射工序中的优选的各条件相同。其他构成及其他工序与第1实施方式相同,因此省略了说明。
本实施方式的制造装置中,也与第1实施方式同样地能够自偏振膜1的两侧涂布胶粘剂,因此对于在偏振膜1的两面贴合透明膜2、3的偏振板的制造方法而言是有用的。本实施方式中,通过在偏振膜1的表面直接涂布胶粘剂,由此能够由胶粘剂覆盖偏振膜1表面的凹凸,因此能够抑制与透明膜2、3贴合时的气泡的发生。
(第4实施方式)
本实施方式中,偏振板由1片偏振膜及1片透明膜制造。而且,胶粘剂涂敷工序中对1片偏振膜的一面涂敷胶粘剂,在贴合工序中在将偏振膜及透明膜以偏振膜的胶粘剂与透明膜的一面接触的方式层叠的状态下夹持于一对贴合辊之间,由此将偏振膜及透明膜相互贴合。
接着,一边参照附图一边对本实施方式的制造方法进行说明。图4为表示本发明的偏振板的制造装置的第4实施方式的概略图。
图4所示的偏振板的制造装置中,沿着运送方向依次设置:用于在偏振膜1的一面涂布胶粘剂的胶粘剂涂布装置11;用于贴合偏振膜1与透明膜2而得到层叠体4的贴合辊(夹持辊)51、52;在层叠体4中使偏振膜1与透明膜2密合的辊13;设置在与该辊13的外周面相对向的位置的第1活性能量射线照射装置14、15;设置于比第1活性能量射线照射装置更靠运送方向下游侧的第2以后的活性能量射线照射装置16~18;和运送用夹持辊19。
首先,在从卷绕成卷筒状的状态连续地退卷的偏振膜1的一面,利用胶粘剂涂布装置11,涂布活性能量射线固化型的胶粘剂(胶粘剂涂布工序)。
然后,在从卷绕成卷筒状的状态连续地退卷的透明膜2的两面,通过胶粘剂来层叠涂布有胶粘剂的偏振膜1而得到层叠体,在将该层叠体挟持于沿运送方向旋转的一对贴合辊51、52之间的状态下,使至少一个的贴合辊朝向另一个贴合辊的方向按压,由此将偏振膜1与透明膜2贴合,形成层叠体4(贴合工序)。
接着,在一边使该层叠体4密合于辊13的外周面一边运送该层叠体4的过程中,从第1活性能量射线照射装置14、15朝向辊13的外周面照射活性能量射线,使胶粘剂聚合固化(活性能量射线照射工序)。需要说明的是,配置在运送方向下游侧的第2以后的活性能量射线照射装置16~18是用于使胶粘剂完全聚合固化的装置,可根据需要追加或省略。各工序的详细情况与第1实施方式相同,因此省略了说明。
本实施方式的制造装置中,能够自偏振膜1的一侧涂布胶粘剂,因此对于在偏振膜的一面贴合透明膜的偏振板的制造方法而言是有用的。本实施方式中,通过在偏振膜的表面直接涂布胶粘剂,由此能够由胶粘剂覆盖偏振膜表面的凹凸,因此能够抑制透明膜2的贴合时的气泡的发生。
实施例
以下,举出实施例,更详细地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
[实施例1]
本实施例中,使用上述第4实施方式说明的图4所示的装置来制作将1片偏振膜与1片透明膜贴合而成的偏振板。
准备厚度40μm的三乙酰纤维素膜“KC4CR-1”(Konica Minolta公司制)、和偏振膜处于最外表面的、厚度135μm的复合膜层叠体(由聚乙烯醇膜“vinylon VF-PS#7500”(可乐丽制)形成的偏振膜、和纤维素酯系树脂膜“KC4UYW”(Konica Minolta Opto(株)制)及在KC4UYW面上的带有粘合剂层的表面保护膜“NBO-0424”(藤森工业(株)制)依次层叠而成的膜),在复合膜层叠体的偏振膜的表面将作为紫外线固化型胶粘剂的环氧树脂组合物“KR-70T”(ADEKA公司制、粘度:44mPa·s)使用胶粘剂涂敷装置如图4等所示地边沿垂直方向向上运送该膜边进行涂敷。此时,胶粘剂涂敷装置中的偏振膜层叠体的线路速度为25m/分钟,使凹版辊沿与层叠材料的运送方向相反的方向旋转,使胶粘剂层的厚度为1.0μm。
接着,将三乙酰纤维素膜以与涂敷在偏振膜上的胶粘剂接触的方式层叠而得的层叠体一起夹持于直径250mm的一对夹持辊(贴合辊),用1.0MPa的压力进行挤压,由此将上述三乙酰纤维素膜与上述偏振膜贴合。
将贴合有上述2种膜的层叠体边沿长度方向施加600N/m的张力边以25m/分钟的线路速度进行移送,并照射总累积光量(波长280~320nm的波长范围中的光照射强度的累积量)为约250mJ/cm2(测定器:FusionUV公司制UV Power Puck II的测定值)的紫外线(UVB)。
目视观察所得到的偏振板,在偏振膜与三乙酰纤维素膜之间未观察到气泡。
[比较例1]
以使作为紫外线固化型胶粘剂的环氧树脂组合物在三乙酰纤维素膜的一面达到厚度1.0μm的方式使用胶粘剂涂敷装置进行涂敷,并通过涂敷的胶粘剂贴合于复合膜层叠体的偏振膜上,除此以外与实施例1相同地制作偏振板。
目视观察所得到的偏振板,在偏振膜与三乙酰纤维素膜之间观察到气泡。
产业上的可利用性
本发明的偏振板能够有效地应用于以液晶显示装置为代表的各种显示装置。
符号说明
1 偏振膜、
2、3 透明膜、
4 层叠体(偏振板)、
11、12 胶粘剂涂敷装置、
13 辊(冷却辊)、
14、15、16、17、18 活性能量射线照射装置、
19 运送用夹持辊、
20 卷取辊、
51、52 贴合辊。
Claims (6)
1.一种偏振板的制造方法,其为在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造方法,其具备:
胶粘剂涂敷工序:在所述偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂、
贴合工序:在涂布有所述胶粘剂的状态下运送的所述偏振膜的涂布有所述胶粘剂的表面层叠所述透明膜而形成层叠体,将该层叠体夹持于沿运送方向旋转的一对贴合辊之间并进行挤压,由此将所述透明膜与所述偏振膜贴合、和
活性能量射线照射工序:对所述层叠体照射活性能量射线而使所述胶粘剂固化。
2.如权利要求1所述的偏振板的制造方法,其中,
在所述胶粘剂涂敷工序中,涂布于所述偏振膜的一面或两面的活性能量射线固化型胶粘剂的涂布厚度为0.1~2.0μm。
3.如权利要求1或2所述的偏振板的制造方法,其中,
所述胶粘剂涂敷工序为对沿垂直方向向上运送的所述偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的工序。
4.如权利要求1或2所述的偏振板的制造方法,其中,
所述胶粘剂涂敷工序为对沿垂直方向向下运送的所述偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂的工序。
5.一种偏振板的制造装置,其为在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造装置,其具备:
运送单元:沿垂直方向向上运送所述偏振膜、
胶粘剂涂敷装置:用于在沿垂直方向向上运送的所述偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂、
一对贴合辊:用于边将在涂布有所述胶粘剂的状态下运送的所述偏振膜的涂布有所述胶粘剂的表面层叠所述透明膜而得到的层叠体进行运送边将其夹压从而将所述透明膜与所述偏振膜贴合、和
活性能量射线照射装置:用于对所述层叠体照射活性能量射线从而使所述胶粘剂固化。
6.一种偏振板的制造装置,其为在偏振膜的一面或两面贴合透明膜而成的偏振板的制造装置,其具备:
运送单元:沿垂直方向向下运送所述偏振膜、
胶粘剂涂敷装置:用于在沿垂直方向向下运送的所述偏振膜的一面或两面涂布活性能量射线固化型胶粘剂、
一对贴合辊:用于边将在涂布有所述胶粘剂的状态下运送的所述偏振膜的涂布有所述胶粘剂的表面层叠所述透明膜而得到的层叠体进行运送边将其夹压从而将所述透明膜与所述偏振膜贴合、和
活性能量射线照射装置:用于对所述层叠体照射活性能量射线从而使所述胶粘剂固化。
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