CN104749678B - 光学层叠体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供没有褶皱的、外观优异的光学层叠体的制造方法。本发明的实施方式的光学层叠体的制造方法包括以下工序:制作具有树脂基材和在该树脂基材的单侧涂布形成的第1光学功能层的层叠体的工序;以及在层叠体的第1光学功能层上层叠光学功能薄膜而形成第2光学功能层的工序。该制造方法中,在层叠体和光学功能薄膜中至少一者上形成有滚花的状态下将层叠体和光学功能薄膜层叠。
Description
技术领域
本发明涉及光学层叠体的制造方法。
背景技术
作为图像显示装置(例如,液晶显示装置)中使用的光学构件,已知有各种光学层叠体。作为代表例,可列举出:将具有树脂基材和在该树脂基材上涂布形成的聚乙烯醇(PVA)系树脂层的层叠体进行拉伸,接着实施染色处理,在该树脂基材上制作偏光膜,在该偏光膜与树脂基材的层叠体上粘贴保护薄膜而得到的、具有偏光膜的光学层叠体(例如,日本特开2000-338329号公报);以及,具有形成在树脂基材上的液晶组合物的取向固化层或固化层即λ/2板和高分子薄膜的拉伸薄膜即λ/4板的光学层叠体。前者代表性地用作偏光板,后者代表性地可以与偏振片粘贴而构成圆偏光板。这些光学层叠体具有以下的特征:由于偏光膜和λ/2板为涂布层,因此与由高分子薄膜形成的层相比明显较薄,因此,作为光学层叠体整体也较薄。其结果,这些光学层叠体可以有助于近年来的图像显示装置的薄型化而受到关注。但是,这种光学层叠体在制造时存在以下的问题:在树脂基材与涂布层(例如,偏光膜、λ/2板)的层叠体上粘贴高分子薄膜(保护薄膜、λ/4板)时容易产生褶皱。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述问题而做出的,其主要目的在于提供没有褶皱的、外观优异的光学层叠体的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的光学层叠体的制造方法包括以下工序:制作具有树脂基材和在该树脂基材的单侧涂布形成的第1光学功能层的层叠体的工序;以及在该层叠体的第1光学功能层上层叠光学功能薄膜而形成第2光学功能层的工序。该制造方法中,在该层叠体和该光学功能薄膜中的至少一者上形成有滚花的状态下层叠该层叠体和该光学功能薄膜。
在一个实施方式中,上述层叠体和上述光学功能薄膜为长条状,将该层叠体和该光学功能薄膜一边输送一边对齐长度方向地进行层叠。在一个实施方式中,上述滚花形成于上述层叠体和上述光学功能薄膜中的至少一者的宽度方向的两端部。在一个实施方式中,上述层叠体和上述光学功能薄膜具有不同的宽度,上述滚花形成于该层叠体和该光学功能薄膜的重叠部分的宽度方向的两端部。
在一个实施方式中,上述滚花的厚度为8μm~15μm。
在一个实施方式中,上述滚花在选自上述层叠体与上述光学功能薄膜的层叠前、层叠时、以及刚刚层叠后的至少1个时机形成。
在一个实施方式中,上述光学功能薄膜的厚度为30μm以下。
在一个实施方式中,上述第1光学功能层为将在上述树脂基材的单侧涂布形成的聚乙烯醇系树脂层拉伸并染色而得到的偏光膜,并且,上述第2光学功能层为该偏光膜的保护层。在其他实施方式中,上述第1光学功能层为通过在上述树脂基材的单侧涂布液晶组合物并干燥或固化而得到的相位差层,并且,上述第2光学功能层为由高分子薄膜的拉伸薄膜构成的另一相位差层。
发明的效果
根据本发明,在光学层叠体的制造方法中,在包含涂布层的层叠体与光学功能薄膜的层叠时,在层叠体和光学功能薄膜中至少一者上形成滚花,从而能够良好地防止有效宽度内(作为产品而使用的部分)的褶皱的产生。其结果,能够获得外观极优异的光学层叠体。
附图说明
图1A、图1B、图1C、图1D为说明本发明的1个实施方式的偏光板的制造方法的一例的示意图。
图2A为用于说明本发明的1个实施方式中的滚花的俯视形状的俯视示意图,图2B为用于说明另一实施方式中的滚花的俯视形状的俯视示意图。
附图标记说明
10 层叠体
11 树脂基材
12 聚乙烯醇系树脂层(偏光膜)
21 光学功能薄膜
22 光学功能薄膜
100 光学层叠体
具体实施方式
以下,说明本发明的代表性的实施方式,但本发明不限定于这些实施方式。
本发明的光学层叠体的制造方法包括以下工序:制作具有树脂基材和在该树脂基材的单侧涂布形成的第1光学功能层的层叠体的工序;以及在该层叠体的第1光学功能层上层叠光学功能薄膜而形成第2光学功能层的工序。在该制造方法中,在该层叠体和该光学功能薄膜中的至少一者上形成有滚花的状态下层叠该层叠体和该光学功能薄膜。
首先,作为代表例,说明第1光学功能层为偏光膜、第2光学功能层为偏光膜的保护层(保护薄膜)的实施方式(即,偏光板的制造方法)。具体而言,本实施方式的制造方法包括以下工序:对具有树脂基材和在该树脂基材的单侧涂布形成的聚乙烯醇(PVA)系树脂层的层叠体进行拉伸、染色,在该树脂基材上制作偏光膜的工序;以及在层叠体的偏光膜侧层叠光学功能薄膜而制作光学层叠体的工序。以下,对各工序进行说明。需要说明的是,关于其他实施方式,在说明本实施方式之后进行简单说明。
A.偏光板的制造方法
A-1.偏光膜的制作工序
A-1-1.层叠体
图1A~图1D为示出本实施方式的偏光板的制造方法的一例的示意图。如图1A所示,层叠体10具有树脂基材11和PVA系树脂层12。层叠体10通过在长条状的树脂基材11上形成PVA系树脂层12而制作。作为PVA系树脂层12的形成方法,可以采用任意适当的方法。优选的是,在树脂基材11上涂布包含PVA系树脂的涂布液,进行干燥,从而形成PVA系树脂层12。
作为上述树脂基材的形成材料,可以采用任意适当的热塑性树脂。作为热塑性树脂,例如可以举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂等酯系树脂、降冰片烯系树脂等环烯烃系树脂、聚丙烯等烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、它们的共聚物树脂等。其中,优选为降冰片烯系树脂、非晶质的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。
在1个实施方式中,优选使用非晶质的(未结晶化的)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。其中,特别优选使用非晶性的(难以结晶化的)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。作为非晶性的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的具体例,可以举出:进一步包含间苯二甲酸作为二羧酸的共聚物、进一步包含环己烷二甲醇作为二醇的共聚物。
后述拉伸中采用水中拉伸方式时,上述树脂基材吸收水,水发挥增塑剂的作用,可以进行增塑化。其结果,可以使拉伸应力大幅度地降低,可以以高倍率进行拉伸,与空中拉伸时相比,拉伸性可以更优异。其结果,可以制作具有优异的光学特性的偏光膜。在1个实施方式中,树脂基材的吸水率优选为0.2%以上、进一步优选为0.3%以上。另一方面,树脂基材的吸水率优选为3.0%以下、进一步优选为1.0%以下。通过使用这样的树脂基材,可以防止制造时尺寸稳定性明显降低而所得偏光膜的外观恶化等不良情况。另外,可以防止水中拉伸时基材断裂、或PVA系树脂层自树脂基材剥离。需要说明的是,树脂基材的吸水率例如通过在形成材料中导入改性基团来调整。吸水率是依据JIS K 7209而求出的值。
树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选为170℃以下。通过使用这样的树脂基材,可以抑制PVA系树脂层的结晶化,且可以充分地确保层叠体的拉伸性。进而,若考虑利用水的树脂基材的增塑化、和良好地进行水中拉伸,则更优选为120℃以下。在1个实施方式中,树脂基材的玻璃化转变温度优选为60℃以上。通过使用这样的树脂基材,将包含上述PVA系树脂的涂布液进行涂布并干燥时,能够防止树脂基材变形(例如凹凸、松弛、褶皱等的发生)等不良情况,可以良好地制作层叠体。另外,可以在合适的温度(例如60℃左右)下良好地进行PVA系树脂层的拉伸。在其他实施方式中,将包含PVA系树脂的涂布液进行涂布并干燥时,只要树脂基材不变形,则也可以为低于60℃的玻璃化转变温度。需要说明的是,树脂基材的玻璃化转变温度例如可以通过使用在形成材料中导入改性基团的、结晶化材料并进行加热从而调整。玻璃化转变温度(Tg)是依据JIS K 7121求出的值。
树脂基材的拉伸前的厚度优选为20μm~300μm、更优选为50μm~200μm。小于20μm时,有PVA系树脂层的形成变困难的担心。超过300μm时,例如在水中拉伸中,有树脂基材吸收水需要较长时间,而且拉伸需要过大的负荷的担心。
作为形成上述PVA系树脂层的PVA系树脂,可以采用任意适当的树脂。例如可以举出聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇是通过将聚乙酸乙烯酯皂化而得到的。乙烯-乙烯醇共聚物是通过将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得到的。PVA系树脂的皂化度通常为85摩尔%~100摩尔%,优选为95.0摩尔%~99.95摩尔%,进一步优选为99.0摩尔%~99.93摩尔%。皂化度可以依据JIS K 6726-1994而求出。通过使用这样的皂化度的PVA系树脂,可以得到耐久性优异的偏光膜。皂化度过高时,有发生凝胶化的担心。
PVA系树脂的平均聚合度可以根据目的而适当选择。平均聚合度通常为1000~10000,优选为1200~5000,进一步优选为1500~4500。需要说明的是,平均聚合度可以依据JIS K 6726-1994而求出。
上述涂布液代表性地为使上述PVA系树脂溶解于溶剂而成的溶液。作为溶剂,例如可以举出:水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类、乙二胺、二乙烯三胺等胺类。它们可以单独使用,或组合两种以上使用。其中,优选为水。溶液的PVA系树脂浓度相对于100重量份溶剂优选为3重量份~20重量份。如果为这样的树脂浓度,则可以形成与树脂基材密合的均匀的涂布膜。
在涂布液中可以配混添加剂。作为添加剂,例如可以举出增塑剂、表面活性剂等。作为增塑剂,例如可以举出乙二醇、甘油等多元醇。作为表面活性剂,例如可以举出非离子表面活性剂。这些添加剂可以是为了进一步提高所得PVA系树脂层的均匀性、染色性、拉伸性而使用的。另外,作为添加剂,例如可以举出易粘接成分。通过使用易粘接成分,可以提高树脂基材与PVA系树脂层的密合性。其结果,例如可以抑制PVA系树脂层自基材剥离等不良情况,可以良好地进行后述染色、水中拉伸。
作为上述易粘接成分,例如可以使用乙酰乙酰基改性PVA等改性PVA。作为乙酰乙酰基改性PVA,可以优选使用至少具有下述通式(I)所示的重复单元的聚合物。
上述式(I)中,n相对于l+m+n的比率(改性度)优选为1%~10%。
乙酰乙酰基改性PVA的皂化度优选为97摩尔%以上。另外,乙酰乙酰基改性PVA的4重量%水溶液的pH优选为3.5~5.5。
改性PVA优选以上述涂布液中所含的PVA系树脂整体的重量的3重量%以上来添加,进一步优选为5重量%以上。另一方面,该改性PVA的添加量优选为30重量%以下。
作为涂布液的涂布方法,可以采用任意适当的方法。例如可以举出:辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、模涂法、帘涂法、喷涂法、刮刀涂布法(逗点涂布法等)等。
上述涂布液的涂布/干燥温度优选为50℃以上。
PVA系树脂层的拉伸前的厚度优选为3μm~40μm、进一步优选为5μm~20μm。
在形成PVA系树脂层前,可以对树脂基材实施表面处理(例如电晕处理等),也可以在树脂基材上形成易粘接层。其中,优选形成易粘接层(涂布处理)。作为形成易粘接层的材料,例如可以使用丙烯酸类树脂、聚乙烯醇系树脂等,特别优选聚乙烯醇系树脂。作为聚乙烯醇系树脂,例如可以举出聚乙烯醇树脂及其改性物。作为聚乙烯醇树脂的改性物,可以举出上述乙酰乙酰基改性PVA。需要说明的是,易粘接层的厚度优选设为0.05μm~1μm左右。通过进行这样的处理,可以提高树脂基材与PVA系树脂层的密合性。其结果,例如可以抑制PVA系树脂层自基材剥离等不良情况,可以良好地进行后述染色、水中拉伸。
A-1-2.层叠体的拉伸
作为层叠体的拉伸方法,可以采用任意适当的方法。具体而言,可以为固定端拉伸,也可以为自由端拉伸(例如将层叠体在圆周速度不同的辊间通过来进行单轴拉伸的方法)。优选为自由端拉伸。
层叠体的拉伸方向可以适当设定。在1个实施方式中,沿着长条状的层叠体的长度方向进行拉伸。上述情况下,代表性地采用将层叠体在圆周速度不同的辊间通过来进行拉伸的方法。在其他实施方式中,沿着长条状的层叠体的宽度方向进行拉伸。上述情况下,代表性地采用使用拉幅拉伸机进行拉伸的方法。
对拉伸方式没有特别限定,可以为空中拉伸方式,也可以为水中拉伸方式。优选为水中拉伸方式。利用水中拉伸方式,可以在低于上述树脂基材、PVA系树脂层的玻璃化转变温度(代表性地为80℃左右)的温度下进行拉伸,对于PVA系树脂层,可以抑制其结晶化,并且以高倍率进行拉伸。其结果,可以制作具有优异的光学特性的偏光膜。
层叠体的拉伸可以以一阶段进行,也可以以多阶段进行。以多阶段进行时,例如可以组合上述自由端拉伸和固定端拉伸,也可以组合上述水中拉伸方式和空中拉伸方式。另外,以多阶段进行时,后述层叠体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)为各阶段的拉伸倍率的积。
层叠体的拉伸温度可以根据树脂基材的形成材料、拉伸方式等而设定为任意适当的值。采用空中拉伸方式时,拉伸温度优选为树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上,进一步优选为树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)+10℃以上,特别优选为Tg+15℃以上。另一方面,层叠体的拉伸温度优选为170℃以下。通过在这样的温度下进行拉伸,可以抑制PVA系树脂的结晶化快速推进,可以抑制由该结晶化导致的不良情况(例如妨碍利用拉伸进行的PVA系树脂层的取向)。
采用水中拉伸方式时,拉伸浴的液温优选为40℃~85℃、更优选为50℃~85℃。如果为这样的温度,则可以抑制PVA系树脂层的溶解,且以高倍率进行拉伸。具体而言,如上述那样,树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)与PVA系树脂层的形成有关系,优选为60℃以上。上述情况下,拉伸温度低于40℃时,即使考虑利用水的树脂基材的增塑化,也有无法良好地进行拉伸的担心。另一方面,拉伸浴的温度越高,PVA系树脂层的溶解性越高,有无法得到优异的光学特性的担心。层叠体在拉伸浴中的浸渍时间优选为15秒~5分钟。
采用水中拉伸方式时,优选使层叠体浸渍于硼酸水溶液中来进行拉伸(硼酸水中拉伸)。通过使用硼酸水溶液作为拉伸浴,可以对PVA系树脂层赋予耐受拉伸时所施加的张力的刚性、和不溶解于水的耐水性。具体而言,硼酸可以在水溶液中生成四羟基硼酸阴离子,与PVA系树脂通过氢键进行交联。其结果,可以对PVA系树脂层赋予刚性和耐水性,良好地进行拉伸,可以制作具有优异的光学特性的偏光膜。
上述硼酸水溶液优选通过使硼酸和/或硼酸盐溶解于作为溶剂的水而得到。硼酸浓度相对于100重量份水优选为1重量份~10重量份。通过将硼酸浓度设为1重量份以上,可以有效地抑制PVA系树脂层的溶解,可以制作更高特性的偏光膜。需要说明的是,还可以使用除了硼酸或硼酸盐之外还将硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解于溶剂而得到的水溶液。
通过后述染色,预先在PVA系树脂层上吸附有二色性物质(代表性地为碘)时,优选在上述拉伸浴(硼酸水溶液)中配混碘化物。通过配混碘化物,可以抑制吸附于PVA系树脂层的碘的溶出。作为碘化物,例如可以举出:碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。其中,优选为碘化钾。碘化物的浓度相对于100重量份水优选为0.05重量份~15重量份、更优选为0.5重量份~8重量份。
层叠体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)相对于层叠体的原长度优选为5.0倍以上。这样的高拉伸倍率例如可以通过采用水中拉伸方式(硼酸水中拉伸)来实现。需要说明的是,本说明书中,“最大拉伸倍率”是指层叠体即将断裂前的拉伸倍率,另外,是指确认层叠体断裂的拉伸倍率、比其值低0.2的值。
在优选的实施方式中,将上述层叠体在高温(例如95℃以上)下进行空中拉伸,然后进行上述硼酸水中拉伸和后述染色。这样的空中拉伸可以定位为对于硼酸水中拉伸的预备拉伸或辅助拉伸,因此以下称为“空中辅助拉伸”。
通过组合空中辅助拉伸,有时可以以更高倍率拉伸层叠体。其结果,可以制作具有更优异的光学特性(例如偏光度)的偏光膜。例如,作为上述树脂基材使用聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂时,与仅通过硼酸水中拉伸进行拉伸相比,组合空中辅助拉伸和硼酸水中拉伸时,可以抑制树脂基材取向地进行拉伸。该树脂基材随着其取向性提高而拉伸张力变大,稳定的拉伸变困难、或发生断裂。因此,通过抑制树脂基材取向地进行拉伸,可以以更高倍率拉伸层叠体。
另外,通过组合空中辅助拉伸,可以提高PVA系树脂的取向性,由此,在硼酸水中拉伸后也可以提高PVA系树脂的取向性。具体而言,推测如下:通过预先利用空中辅助拉伸提高PVA系树脂的取向性,在硼酸水中拉伸时PVA系树脂变得容易与硼酸交联,在硼酸成为连接点的状态下进行拉伸,从而在硼酸水中拉伸后PVA系树脂的取向性也高。其结果,可以制作具有优异的光学特性(例如偏光度)的偏光膜。
空中辅助拉伸中的拉伸倍率优选为3.5倍以下。空中辅助拉伸的拉伸温度优选为PVA系树脂的玻璃化转变温度以上。拉伸温度优选为95℃~150℃。需要说明的是,组合空中辅助拉伸和上述硼酸水中拉伸时的最大拉伸倍率相对于层叠体的原长度优选为5.0倍以上、更优选为5.5倍以上、进一步优选为6.0倍以上。
A-1-3.染色
上述层叠体的染色代表性地通过使二色性物质(优选为碘)吸附于PVA系树脂层来进行。作为该吸附方法,例如可以举出:使PVA系树脂层(层叠体)浸渍于包含碘的染色液的方法;在PVA系树脂层上涂覆该染色液的方法;将该染色液喷雾至PVA系树脂层的方法等。优选为使层叠体浸渍于染色液的方法。这是由于,碘可以良好地吸附。
上述染色液优选为碘水溶液。碘的配混量相对于100重量份水优选为0.1重量份~0.5重量份。为了提高碘在水中的溶解度,优选在碘水溶液中配混碘化物。碘化物的具体例如上所述。碘化物的配混量相对于100重量份水优选为0.02重量份~20重量份、更优选为0.1重量份~10重量份。对于染色液的染色时的液温,为了抑制PVA系树脂的溶解,优选为20℃~50℃。使PVA系树脂层浸渍于染色液时,对于浸渍时间,为了确保PVA系树脂层的透过率,优选为5秒~5分钟。另外,可以设定染色条件(浓度、液温、浸渍时间),使得最终得到的偏光膜的偏光度或单体透过率为规定的范围。在1个实施方式中,设定浸渍时间,使所得偏光膜的偏光度为99.98%以上。在其他实施方式中,设定浸渍时间,使所得偏光膜的单体透过率为40%~44%。
染色处理可以在任意适当的时机下进行。进行上述水中拉伸时,优选在水中拉伸前进行。
A-1-4.其他处理
上述层叠体除了拉伸、染色之外,还可以适当实施用于将其PVA系树脂层制成偏光膜的处理。作为用于制成偏光膜的处理,例如可列举出不溶化处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。需要说明的是,这些处理的次数、顺序等没有特别限定。
上述不溶化处理代表性地通过将PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液中来进行。通过实施不溶化处理,可以对PVA系树脂层赋予耐水性。该硼酸水溶液的浓度相对于100重量份水优选为1重量份~4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)的液温优选为20℃~50℃。不溶化处理优选在上述水中拉伸、上述染色处理前进行。
上述交联处理代表性地通过将PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液中来进行。通过实施交联处理,可以对PVA系树脂层赋予耐水性。该硼酸水溶液的浓度相对于100重量份水优选为1重量份~5重量份。另外,在上述染色处理后进行交联处理时,优选进一步配混碘化物。通过配混碘化物,可以抑制吸附于PVA系树脂层的碘的溶出。碘化物的配混量相对于100重量份水优选为1重量份~5重量份。碘化物的具体例如上所述。交联浴(硼酸水溶液)的液温优选为20℃~60℃。交联处理优选在上述水中拉伸前进行。在优选的实施方式中,依次进行染色处理、交联处理和水中拉伸。
上述清洗处理代表性地通过在碘化钾水溶液中浸渍PVA系树脂层来进行。上述干燥处理中的干燥温度优选为30℃~100℃。
如以上这样,在树脂基材上制作偏光膜。
A-1-5.偏光膜
上述偏光膜实质上为吸附取向有二色性物质的PVA系树脂膜。偏光膜的厚度代表性地为25μm以下,优选为15μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为7μm以下,特别优选为5μm以下。另一方面,偏光膜的厚度优选为0.5μm以上、更优选为1.5μm以上。偏光膜优选在波长380nm~780nm中的任意波长下显示出吸收二色性。偏光膜的单体透过率优选为40.0%以上、更优选为41.0%以上、进一步优选为42.0%以上、特别优选为43.0%以上。偏光膜的偏光度优选为99.8%以上、更优选为99.9%以上、进一步优选为99.95%以上。
A-2.光学功能薄膜的层叠工序
对上述层叠体(PVA系树脂层)实施上述各处理后,如图1B所示,在层叠体10的偏光膜(PVA系树脂层:第1光学功能层)12侧层叠光学功能薄膜而形成第2光学功能层21,制作光学层叠体100。代表性地,在长条状的层叠体上、一边输送长条状的光学功能薄膜一边对齐彼此的长度方向地进行层叠。
上述光学功能薄膜(第2光学功能层)例如可以作为保护薄膜(偏光膜的保护层)、相位差薄膜(相位差层)等发挥功能。
作为光学功能薄膜,可以采用任意适当的树脂薄膜。作为光学功能薄膜的形成材料,例如可列举出三醋酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂、降冰片烯系树脂等环烯烃系树脂、聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、聚酯系树脂、(甲基)丙烯酸类树脂等。需要说明的是,“(甲基)丙烯酸类树脂”是指丙烯酸类树脂和/或甲基丙烯酸类树脂。
光学功能薄膜的厚度优选为30μm以下、更优选为10μm~25μm。光学薄膜为这种厚度时,由后述滚花形成得到的效果变得明显。
对于光学功能薄膜,也可以实施各种表面处理。
光学功能薄膜的层叠使用任意适当的粘接剂或粘合剂。在优选的实施方式中,在偏光膜表面上涂布粘接剂,粘贴光学功能薄膜。作为粘接剂,可以为水系粘接剂,也可以为溶剂系粘接剂,还可以为能量射线固化型粘接剂。优选使用能量射线固化型粘接剂。
作为活性能量射线固化型粘接剂,只要是可以利用活性能量射线的照射而发生固化的粘接剂,则可以使用任意适当的粘接剂。作为活性能量射线固化型粘接剂,例如可列举出紫外线固化型粘接剂、电子束固化型粘接剂等。作为活性能量射线固化型粘接剂的固化型的具体例,可列举出自由基固化型、阳离子固化型、阴离子固化型、它们的组合(例如,自由基固化型和阳离子固化型的混合型)。
作为活性能量射线固化型粘接剂,例如可列举出作为固化成分而含有具有(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基等自由基聚合性基团的化合物(例如,单体和/或低聚物)的粘接剂。
活性能量射线固化型粘接剂及其固化方法的具体例例如记载于日本特开2012-144690号公报。该记载作为参考而被援引在本说明书中。
粘接剂的涂布时的厚度可以设定为任意适当的值。例如,以在干燥或固化后可得到具有期望的厚度的粘接剂层的方式来设定。粘接剂层的厚度优选为10nm~300nm、进一步优选为10nm~200nm、特别优选为20nm~150nm。
如上所述,本发明中,在层叠体10和光学功能薄膜21中的至少一者上形成有滚花的状态下将层叠体和光学功能薄膜层叠。本说明书中,“滚花”是指,在薄膜(例如,偏光膜、光学功能薄膜)表面形成的凹凸结构(本说明书中大多情况下是指凸部)。滚花可以形成于层叠体10(树脂基材11或偏光膜12)的表面,也可以形成于光学功能薄膜21的表面,也可以形成于层叠体和光学功能薄膜两者。例如,如后所述,在层叠体与光学功能薄膜层叠时和/或刚刚层叠后形成滚花的情况下,滚花必然会形成于层叠体和光学功能薄膜两者。
滚花代表性地如图2A和图2B所示形成于薄膜的宽度方向的两端部。优选的是,滚花形成于距薄膜宽度方向最端部的该薄膜的宽度的0.3%~3%的位置。通过在这种位置形成滚花,从而能够确保薄膜的有效宽度尽可能地宽,并且能够良好地防止有效宽度内的褶皱。需要说明的是,图2A和图2B中示出层叠体与光学功能薄膜的宽度相同的情况,但考虑到制造效率(具体而言,粘贴余量),有时层叠体与光学功能薄膜的宽度不同(大多情况下,设定为层叠体(偏光膜)的宽度比光学功能薄膜宽,未图示)。此时,滚花代表性地形成于层叠体和光学功能薄膜的重叠部分(实质上,与光学功能薄膜相对应的部分)的宽度方向的两端部,优选形成于距重叠部分的宽度方向最端部的该重叠部分的宽度的0.3%~3%的位置。
作为滚花的俯视形状,只要在有效宽度内(作为产品而使用的部分)良好地防止褶皱的产生,则可以采用任意适当的形状。具体而言,滚花可以如图2A所示沿薄膜的长度方向连续地形成,也可以如图2B所示间歇地形成。滚花的宽度例如为5mm~20mm。只要为这种宽度,则能够良好地防止褶皱的产生。滚花沿薄膜的长度方向间歇地形成时,滚花的薄膜长度方向的长度L例如为5mm~100mm,间距P例如为5mm~100mm。若为这种长度和间距,则即使存在未形成滚花的部分,也能够良好地防止褶皱的产生。
另外,对于滚花的三维形状,只要在有效宽度内(作为产品而使用的部分)良好地防止褶皱的产生,则也可以采用任意适当的形状。滚花如图2A所示沿薄膜的长度方向连续地形成时,从其长度方向观察到的截面形状例如可以为四边形(长方形、正方形、梯形)、三角形、拱形状(半圆状)。滚花如图2B所示间歇地形成时,作为各个滚花的三维形状的具体例,可列举出立方体、正方体、圆锥、棱锥(三棱锥、四棱锥)、拱形状(半球状)、台形状(圆锥台、四棱台)。滚花的厚度(高度)优选为3μm~15μm、更优选为5μm~12μm。滚花的厚度过小时,有时无法良好地防止褶皱的产生。滚花的厚度过大时,有时会导致辊中央部的屈曲(buckling)、粘贴时的褶皱。
滚花如图2B所示间歇地形成时,各个滚花的形状可以相同也可以不同。
滚花可以通过任意适当的方法而形成。作为具体例,可列举出激光照射、压纹加工。
滚花可以在层叠体与光学功能薄膜的层叠前形成,也可以在层叠体与光学功能薄膜的层叠时形成,也可以在层叠体与光学功能薄膜刚刚层叠后形成,也可以在这些当中的2个以上的时机(例如,层叠时和刚刚层叠后的两个时机)形成。在层叠前形成滚花时,在层叠体的偏光膜或树脂基材的表面和/或光学功能薄膜的表面形成滚花即可。在层叠时形成滚花时,例如在层叠辊的规定的位置设置压纹加工即可。在刚刚层叠后形成滚花时,可以对刚刚层叠后的光学层叠体照射激光,也可以进行压纹加工。需要说明的是,“刚刚层叠后”是指,层叠后直至开始产生褶皱为止的期间。在一个实施方式中,滚花可以在层叠体与光学功能薄膜的层叠前形成于光学功能薄膜。
层叠光学功能薄膜后(即,形成第2光学功能层后)进行加热是优选的。加热温度优选为50℃以上、更优选为55℃以上、进一步优选为60℃以上、特别优选为80℃以上。需要说明的是,层叠光学功能薄膜后进行的加热也兼作对上述层叠体的干燥处理。
如以上那样,制作具有偏光膜(第1光学功能层)和第2光学功能层(例如,保护层、相位差层)的光学层叠体。需要说明的是,本实施方式的制造方法还可以根据需要进一步包括以下工序:如图1C所示剥离树脂基材11的工序;以及,如图1D所示在光学层叠体的剥离了树脂基材的面上粘贴另一光学功能薄膜而形成第3光学功能层22的工序。需要说明的是,第3光学功能层22与第2光学功能层21同样地可以作为偏光膜的保护层、相位差层等发挥功能。
实用上,光学层叠体的两端部(形成有滚花的部分)通过纵切加工而被去除。如上所述,根据本发明,良好地防止有效宽度内的褶皱的产生,因此,通过进行纵切加工,能够得到没有褶皱的、外观优异的光学层叠体。纵切加工可以在层叠体与光学功能薄膜的层叠后的任意的时机进行。例如,纵切加工可以在层叠用的粘接剂干燥或固化后进行,也可以在干燥或固化前进行。
B.另一实施方式
为了容易理解,作为本发明的代表性的实施方式,在上述A项中说明了偏光板的制造方法,本领域技术人员显而易见,本发明可以广泛地用于具有树脂基材和涂布层即第1光学功能层的层叠体与光学功能薄膜的粘贴。即,本领域技术人员显而易见,无论第1光学功能层和/或第2光学功能层的光学特性如何,本发明都能够在具有较薄的涂布层的光学层叠体的制造中良好地抑制褶皱的产生。以下,简单说明应用本发明的另一实施方式的制造方法的光学层叠体的具体例。
本发明的另一实施方式的光学层叠体的制造方法中,第1光学功能层例如为在树脂基材的单侧涂布液晶组合物并干燥或固化而得到的相位差层,并且,第2光学功能层例如为由高分子薄膜的拉伸薄膜构成的另一相位差层。作为通过这种制造方法得到的光学层叠体的具体例,可列举出如下的光学层叠体,即,所述光学层叠体具有:具有nx>ny=nz的折射率椭圆体、具有270nm~310nm的面内相位差的液晶组合物的取向固化层或固化层(第1光学功能层:λ/2板);以及具有nx>ny=nz的折射率椭圆体、具有120nm~180nm的面内相位差的高分子薄膜的拉伸薄膜层(第2光学功能层:λ/4板)。这种光学层叠体可以粘贴于偏振片而构成圆偏光板或椭圆偏光板。作为另一具体例,可列举出如下的光学层叠体,即,所述光学层叠体具有:具有nx=ny>nz的折射率椭圆体、选择性反射的波长范围为350nm以下的胆甾醇型取向固化层(第1光学功能层);以及具有nx>ny=nz的折射率椭圆体、具有120nm~180nm的面内相位差的高分子薄膜的拉伸薄膜层(第2光学功能层)。这种光学层叠体可以作为层叠相位差膜而用于例如VA模式的液晶显示装置的光学补偿。
实施例
以下,通过实施例具体地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。需要说明的是,各特性的测定方法如以下所述。
1.厚度
使用数字测微计(ANRITSU株式会社制造、产品名“KC-351C”)进行测定。
2.玻璃化转变温度(Tg)
依据JIS K 7121进行测定。
[实施例1]
作为树脂基材,使用长条状、且吸水率0.60%、Tg80℃、弹性模量2.5GPa的非晶质聚对苯二甲酸乙二醇酯(A-PET)薄膜(三菱化学株式会社制造、商品名“NOVA CLEAR”、厚度:100μm)。
对树脂基材的单面实施电晕处理(处理条件:55W·min/m2),在60℃下,将包含聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔%)90重量份和乙酰乙酰基改性PVA(聚合度1200、乙酰乙酰基改性度4.6%、皂化度99.0摩尔%以上、日本合成化学工业株式会社制造、商品名“Gohsefimer Z200”)10重量份的水溶液涂布于该电晕处理面并干燥,形成厚度10μm的PVA系树脂层,制作层叠体。
将所得层叠体在120℃的烘箱内、在圆周速度不同的辊间、沿着纵向(长度方向)自由端单轴拉伸(空中辅助拉伸)至1.8倍。
接着,使层叠体浸渍于液温30℃的不溶化浴(对于100重量份水配混4重量份硼酸而得到的硼酸水溶液)30秒(不溶化处理)。
接着,使其浸渍于液温30℃的染色浴(对于100重量份水配混0.2重量份的碘、配混1.0重量份的碘化钾而得到的碘水溶液)60秒(染色处理)。
接着,使其浸渍于液温30℃的交联浴(对于100重量份水配混3重量份的碘化钾、配混3重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)30秒(交联处理)。
然后,使层叠体一边浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(对于100重量份水配混4重量份的硼酸、配混5重量份的碘化钾而得到的水溶液),一边在圆周速度不同的辊间沿着纵向(长度方向)进行单轴拉伸(水中拉伸)。此处,进行拉伸直至层叠体即将断裂前为止(最大拉伸倍率为6.0倍)。
然后,使层叠体浸渍于液温30℃的清洗浴(对于100重量份水配混4重量份的碘化钾而得到的水溶液)(清洗处理)。
如以上那样,制作长条状、且具有厚度5μm的偏光膜的层叠体。层叠体的宽度为1500mm。
另一方面,对长条状的丙烯酸类薄膜(日东电工株式会社制造、厚度:20μm、宽度:1330mm)的距宽度方向的各最端部5mm的位置进行激光照射,以间距3mm形成拱形状(厚度(高度):11μm、底面的直径:1mm)的滚花。
在上述层叠体的偏光膜表面涂布UV固化型粘接剂,粘贴形成有上述滚花的丙烯酸类薄膜,使用金属卤化物灯以累积照射量1800/mJ/cm2照射紫外线,使粘接剂固化,制作具有第1光学功能层(偏光膜)和第2光学功能层(丙烯酸类保护层)的光学层叠体。
通过目视确认包含偏光膜的层叠体与丙烯酸类薄膜的粘贴时和得到的光学层叠体的输送时的端部的褶皱和弯折的有无。进而,通过目视确认光学层叠体的有效宽度内(应作为产品而使用的部分)的褶皱和弯折的有无,将可以作为产品使用的情况记为“良好”,将不可以使用的情况记为“不良”。将结果示于表1。
[实施例2]
改变对丙烯酸类薄膜的激光照射条件,将滚花的厚度设为9μm,除此之外,与实施例1同样操作,制作光学层叠体。关于所得光学层叠体,与实施例1同样地进行评价。将结果示于表1。
[比较例1]
使用环烯烃系薄膜(JSR株式会社制造、商品名“ARTON”、厚度25μm)来代替丙烯酸类薄膜,并且没有在该薄膜上形成滚花,除此之外,与实施例1同样操作,制作光学层叠体。关于所得光学层叠体,与实施例1同样地进行评价。将结果示于表1。
[比较例2]
将环烯烃系薄膜的厚度设为18μm,除此之外,与比较例1同样地制作光学层叠体。关于所得光学层叠体,与实施例1同样地进行评价。将结果示于表1。
[参考例1]
将环烯烃系薄膜的厚度设为55μm,除此之外,与比较例1同样操作,制作光学层叠体。关于所得光学层叠体,与实施例1同样地进行评价。将结果示于表1。
表1
由表1明显可知,光学层叠体的制造方法中,包含涂布层的层叠体与光学功能薄膜层叠时,在层叠体和光学功能薄膜中至少一者的两端部形成滚花,从而即便在两端部产生褶皱时也防止褶皱向有效宽度内(中央部)的推进。其结果,能够得到没有褶皱的、外观优异的光学层叠体。进而,由参考例1明显可知,如上所述的效果在粘贴的光学功能薄膜的厚度较薄时特别明显。因此,可知,本发明在制作薄型的光学层叠体时特别适合。
产业上的可利用性
通过本发明的制造方法得到的光学层叠体适宜地用作偏光板、层叠相位差膜。这种偏光板和层叠相位差膜可以适宜地用作液晶电视、液晶显示器、手机、数码相机、数码摄像机、便携游戏机、自动导航系统、复印机、打印机、传真机、钟表、电灶等的液晶面板、有机EL装置的防反射膜。
Claims (8)
1.一种光学层叠体的制造方法,其包括以下工序:
制作具有树脂基材和在该树脂基材的单侧涂布形成的第1光学功能层的层叠体的工序;以及
在该层叠体的第1光学功能层上层叠光学功能薄膜而形成第2光学功能层的工序,
所述光学层叠体的制造方法在该层叠体和该光学功能薄膜中至少一者上形成有滚花的状态下层叠该层叠体和该光学功能薄膜,
其中,所述滚花的厚度为3μm~15μm,
所述第1光学功能层为将在所述树脂基材的单侧涂布形成的聚乙烯醇系树脂层拉伸并染色而得到的偏光膜,并且,所述第2光学功能层为该偏光膜的保护层。
2.一种光学层叠体的制造方法,其包括以下工序:
制作具有树脂基材和在该树脂基材的单侧涂布形成的第1光学功能层的层叠体的工序;以及
在该层叠体的第1光学功能层上层叠光学功能薄膜而形成第2光学功能层的工序,
所述光学层叠体的制造方法在该层叠体和该光学功能薄膜中至少一者上形成有滚花的状态下层叠该层叠体和该光学功能薄膜,
其中,所述滚花的厚度为3μm~15μm,
所述第1光学功能层为通过在所述树脂基材的单侧涂布液晶组合物并干燥或固化而得到的相位差层,并且,所述第2光学功能层为由高分子薄膜的拉伸薄膜构成的另一相位差层。
3.根据权利要求1-2任一项所述的制造方法,其中,所述层叠体和所述光学功能薄膜为长条状,将该层叠体和该光学功能薄膜一边输送一边对齐长度方向地进行层叠。
4.根据权利要求3所述的制造方法,其中,所述滚花形成于所述层叠体和所述光学功能薄膜中至少一者的宽度方向的两端部。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其中,所述层叠体和所述光学功能薄膜具有不同的宽度,所述滚花形成于该层叠体和该光学功能薄膜重叠的部分的宽度方向的两端部。
6.根据权利要求1-2任一项所述的制造方法,其中,所述滚花的厚度为8μm~15μm。
7.根据权利要求1-2任一项所述的制造方法,其中,所述滚花在选自所述层叠体与所述光学功能薄膜的层叠前、层叠时、以及刚刚层叠后的至少1个时机形成。
8.根据权利要求1-2任一项所述的制造方法,其中,所述光学功能薄膜的厚度为30μm以下。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |