CN105579538A - 光学膜的制造方法、光学膜及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学膜的制造方法,其具有第一涂布工序,使用后计量涂布方式,在第一膜的贴合面及第二膜的贴合面,涂布粘度为1~10000cP的液状物,由此除去异物。优选具有第二涂布工序,在将液状物仅涂布于一个膜的贴合面的情况下,在没有涂布液状物的膜的贴合面,使用后计量涂布方式,涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物,或者在将液状物涂布于两个膜的贴合面的情况下,在至少一个膜的贴合面,使用后计量涂布方式,涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜及其制造方法,所述光学膜含有隔着胶粘剂层或粘合剂层至少将第一膜及第二膜贴合而成的层叠结构,所述胶粘剂层或粘合剂层由胶粘剂组合物或粘合剂组合物的固化物层构成。此外,本发明涉及使用了所述光学膜的液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP等图像显示装置。
背景技术
在钟表、手机、PDA、笔记本个人电脑、个人电脑用监视器、DVD播放器、TV等中液晶显示装置正在急剧地拓宽市场。液晶显示装置是借助液晶的开关操作的使偏振状态可视化的装置,从其显示原理出发,使用偏振片。特别是,在TV等用途中,逐渐要求高亮度、高对比度、宽视角,在偏振膜中也逐渐要求高透射率、高偏振度、高的色彩重现性等。
作为偏振片,由于具有高透射率、高偏振度,因此最普遍使用例如使碘吸附于聚乙烯醇(以下也简称为“PVA”)上并进行拉伸而成的结构的碘系偏振片。通常,偏振膜使用的是利用将聚乙烯醇系的材料溶于水中而成的所谓水系胶粘剂在偏振片的两面贴合透明保护膜的偏振膜。然而,近年来,由于具有可省略干燥工序、尺寸变化小等优点,因此使用不含有水、有机溶剂的活性能量射线固化型树脂组合物的做法正在成为主流。
在使用活性能量射线固化型树脂组合物将多个膜贴合而制造光学膜的情况下,例如通常如下制造,即,仅在透明保护膜的贴合面涂布胶粘剂组合物,从该贴合面侧贴合偏振片等,制造含有层叠结构的光学膜。然而,现有的制造方法中,在涂布胶粘剂组合物等之前的偏振片-透明保护膜等的表面附着有杂物、灰尘等异物、或胶粘剂组合物含有微小的异物的情况下,异物会残留于胶粘剂层,其结果是,有时会产生外观缺陷。
下述专利文献1中,记载了一种光学膜的制造方法,是包括在透明支撑体上或形成于该透明支撑体上的底涂层上薄层涂布湿法涂布量为10mL/m2以下的光学功能层的工序的光学膜的制造方法,在涂布光学功能层之前,具备从透明支撑体上或底涂层上除去高度为10μm以上的异物的工序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-180905号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,本发明人研究的结果是,在上述专利文献1中记载的技术中,是在透明支撑体上等已经存在有异物的状态下,尝试通过压延处理等将异物压碎而除去,因此异物的除去精度不高,在除去工序后仍会残留微小的异物。由此,实际情况是,上述专利文献1中记载的技术特别是在厚度薄、存在有微小的异物的情况下,也难以应用于外观缺陷成为问题的薄型的光学膜的制造方法。
本发明是考虑上述实际情况而完成的,其目的在于,提供一种光学膜的制造方法,即使光学膜为薄型,也可以防止由异物和/或气泡引起的外观缺陷的产生。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决所述问题反复进行了深入研究,结果发现,在制造含有将至少两片膜贴合而成的层叠结构的光学膜时,通过采用特定的涂布方式,在所贴合的两片膜的两者涂布液状物,由此可以除去存在于膜的贴合面的杂物、灰尘等异物。另外还发现,更有效的做法是,在接下来实施的胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)涂布工序中,通过在至少一个膜的贴合面涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物,由此可以一次性地实施异物和/或气泡的除去和胶粘剂组合物层或粘合剂组合物层的形成。本发明是进行该深入研究而得到的,具备下述构成。
即,本发明涉及一种光学膜的制造方法,其特征在于,所述光学膜含有隔着胶粘剂层或粘合剂层至少将第一膜及第二膜贴合而成的层叠结构,所述胶粘剂层或粘合剂层由胶粘剂组合物或粘合剂组合物的固化物层构成,具有第一涂布工序,使用后计量涂布方式,在所述第一膜的贴合面及所述第二膜的贴合面,涂布粘度为1~10000cP的液状物,由此除去异物。
在将两片膜贴合而制造具有层叠结构的光学膜的情况下,通常是在两片膜中的一个膜上涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物并在其上贴合另一个膜而制造(以下也称作“单面涂布方法”)。然而在单面涂布方法中,由于无法除去存在于没有涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物的膜的贴合面的异物,因此异物残留在层叠后形成的胶粘剂层(或粘合剂层)中的可能性变高。另一方面,本发明中,在第一膜的贴合面及第二膜的贴合面这两个面,涂布粘度为1~10000cP的液状物(第一涂布工序)。此后,使用后计量涂布方式的涂布方式,一边除去异物,一边实施液状物的涂布。由此,刮掉存在于涂布有液状物的膜的贴合面的杂物、灰尘等异物。其结果是,在具有上述第一涂布工序的本发明的光学膜的制造方法中,即使光学膜为薄型,也可以制造防止由异物引起的外观缺陷的产生的光学膜。
上述制造方法中,优选具有第二涂布工序,在至少一个膜的贴合面,使用所述后计量涂布方式,涂布所述胶粘剂组合物或所述粘合剂组合物,由此除去异物和/或气泡。根据该构成,使用后计量涂布方式,针对第一膜及第二膜的两者的贴合面,至少一次地涂布液状物和/或胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)。由此,存在于所贴合的两片膜的两者的贴合面的杂物、灰尘等异物被更加可靠地刮掉,并且来自于胶粘剂组合物或粘合剂组合物的凝胶状物、凝聚物也被从两片膜的两者的贴合面刮掉。其结果是,上述光学膜的制造方法中,可以制造更加可靠地防止了由异物引起的外观缺陷的产生的光学膜。
而且,单面涂布方法中,一个膜的胶粘剂(或粘合剂)涂布面在与另一个(不存在有胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)的)膜的贴合面直接接触的同时被贴合。该情况下,由于具有粘性的胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)与另一个膜的贴合面直接接触,因此在贴合时容易混入气泡。另一方面,本发明的方法中,特别是在第一膜的贴合面及第二膜的贴合面这两个面涂布胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)的情况下,第一膜的胶粘剂(或粘合剂)涂布面在与第二膜的胶粘剂(或粘合剂)涂布面接触的同时被贴合。即,具有粘性的胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)之间在相互重叠的同时被贴合,因此在贴合时难以混入气泡,并且气泡容易排出。因而,本发明的方法中,特别是在第一膜的贴合面及第二膜的贴合面这两个面涂布胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)的情况下,与单面涂布方法相比,在气泡除去效果的方面也更加优异,因此可以制造防止了由气泡引起的外观缺陷的产生的光学膜。
而且,本发明中所说的“后计量涂布方式”,是指对液膜施加外力以除去过量液而得到规定的涂布膜厚的方式。本发明的光学膜的制造方法中,在对包含胶粘剂组合物或粘合剂组合物的液膜施加该外力时,存在于贴合面的杂物、灰尘等异物等就被刮掉。作为后计量涂布方式的具体例,可以举出凹版辊涂布方式、向前辊(forwardroll)涂布方式、气刀涂布方式、棒式(rod/bar)涂布方式等,然而从异物的除去精度、涂布膜厚的均匀性等观点考虑,本发明中,所述涂布方式优选为使用了凹版辊的凹版辊涂布方式。另外,本发明中所说的“除去异物和/或气泡”,是指除去异物及气泡中的至少一者或两者。
上述制造方法中,所述液状物优选至少含有50重量%以上的水。如果为了除去异物而涂布的液状物在涂布胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)的第二涂布工序时残留,则有可能引起胶粘不良(或粘合不良)。因而,在第一涂布工序后,需要将液状物在干燥工序等中快速地除去。此外,如果液状物至少含有50重量%以上的水,则可以使液状物涂布后的干燥工序简便,因此优选。
上述制造方法中,所述液状物优选还含有醇。根据该构成,可以提高膜上的液状物本身的润湿性(流平性),同时还可以提高液状物的蒸发速度。由此,可以进一步提高液状物的干燥除去效率,生产率提高,因此优选。
上述制造方法中,优选后计量涂布方式是使所述胶粘剂组合物或粘合剂组合物循环并进行涂布的方式,具备将因涂布而从所述第一膜和/或所述第二膜混入所述胶粘剂组合物或粘合剂组合物的异物从所述胶粘剂组合物或粘合剂组合物中去除的异物除去功能。后计量涂布方式中,将包含胶粘剂组合物或粘合剂组合物的涂布液涂布于第一膜和/或第二膜的贴合面,然而如果该涂布液含有因涂布而从第一膜和/或第二膜的贴合面除去的异物,则在涂布后的第一膜及第二膜的贴合面存在异物的可能性会提高。然而,在所使用的涂布方式具备将因涂布而从第一膜和/或第二膜混入胶粘剂组合物或粘合剂组合物的异物从胶粘剂组合物或粘合剂组合物中去除的异物除去功能的情况下,就可以显著地减少涂布液中的异物量。由此,可以显著地降低在涂布后的第一膜及第二膜的贴合面存在异物的可能性。
上述制造方法中,优选所述凹版辊的旋转方向与所述第一膜及所述第二膜的行进方向为相反方向。该情况下,会有效地提高刮掉存在于第一膜的贴合面及第二膜的贴合面的杂物、灰尘等异物、以及来自于胶粘剂组合物或粘合剂组合物的凝胶状物、凝聚物的效果,可以更加有效地防止最终得到的光学膜的外观缺陷。
在所述凹版辊的表面,可以形成各种图案,例如可以形成蜂窝网格图案、梯形图案、方格图案、金字塔图案或斜线图案等。为了有效地防止最终得到的光学膜的外观缺陷的产生,优选形成于所述凹版辊的表面的图案为蜂窝网格图案。在蜂窝网格图案的情况下,为了提高涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物后的涂布面的面精度,单位容积优选为1~5cm3/m2,更优选为2~3cm3/m2。同样,为了提高涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物后的涂布面的面精度,每1英寸辊的单位线数优选为200~3000线/英寸。另外,所述凹版辊的旋转速度与所述第一膜及所述第二膜的行进速度的比优选为100~300%。
然而,胶粘剂层(或粘合剂层)的厚度、以及光学膜的总厚度越厚,异物就越难以辨认,外观缺陷有越难以被视为问题的趋势。另一方面,胶粘剂层(或粘合剂层)的厚度、以及光学膜的总厚度越薄,异物就越容易辨认,其结果是,外观缺陷经常成为问题。然而,本发明的光学膜的制造方法中,由于可以制造胶粘剂层(或粘合剂层)中的异物产生率极低的光学膜,因此在光学膜中薄型化的要求特别高的偏振膜的制造方法的情况下,具体而言,在所述第一膜为透明保护膜、所述第二膜为偏振片的情况下,本发明的制造方法特别有用。本发明的制造方法即使在像所述偏振片的厚度为10μm以下的情况那样制造特别薄型偏振膜的情况下,也可以制造在胶粘剂层(或粘合剂层)中防止了由异物或气泡引起的外观缺陷的产生的薄型偏振膜,因此优选。
另外,本发明涉及利用所述任意一个制造方法制造的光学膜、以及以使用了上述记载的光学膜为特征的图像显示装置。
发明效果
本发明的光学膜的制造方法中,由于可以有效地除去存在于所贴合的两片膜的两者的贴合面的异物、以及存在于胶粘剂组合物中或粘合剂组合物中的异物,因此可以制造防止了由异物引起的外观缺陷的产生的光学膜。因而,本发明的光学膜的制造方法作为由异物引起的外观缺陷特别成为问题的胶粘剂层的厚度薄的光学膜、以及总厚度薄的光学膜、特别是薄型偏振膜的制造方法而言尤其有效。
附图说明
图1是本发明的光学膜的制造方法的示意图的一例。
图2是本发明中所用的作为后计量涂布方式的凹版辊涂布方式的示意图的一例。
具体实施方式
以下在参照附图的同时,对本发明的光学膜的制造方法进行说明。
本发明的光学膜的制造方法具有第一涂布工序,使用后计量涂布方式,在第一膜的贴合面及第二膜的贴合面,涂布粘度为1~10000cP的液状物,由此除去异物。
图1表示出本发明的光学膜的制造方法的示意图的一例,本实施方式中,给出作为后计量涂布方式利用使用了凹版辊的凹版辊涂布方式、在第一膜的贴合面及第二膜的贴合面这两个面涂布液状物及胶粘剂组合物的例子。从异物除去的观点考虑,优选在第一膜的贴合面及第二膜的贴合面这两个面涂布液状物。
第一涂布工序中,为了有效地除去存在于所贴合的两片膜的贴合面的异物,使用凹版辊涂布方式10A涂布于第一膜及第二膜的液状物使用粘度为1~10000cP的液状物。特别是作为液状物优选使用作为主成分含有水、具体而言至少含有50重量%以上的水的液状物,更优选使用含有60重量%以上的水的液状物,进一步优选使用含有70重量%以上的水的液状物。
此外,为了提高膜上的液状物自身的润湿性(流平性)及液状物的蒸发速度,优选在液状物中还含有醇,更优选液状物含有50~100重量%的水、和0~50重量%的醇,特别优选含有50~70重量%的水、和30~50重量%的醇。
也可以在第一涂布工序之后、到达第二涂布工序之前,根据需要设置将液状物干燥除去的干燥工序。干燥工序中,可以使用对于本领域技术人员而言公知的干燥方法。
图1中,第一膜1在被使用凹版辊涂布方式10B涂布胶粘剂组合物3的时刻,在图1中被朝向右方搬送,另一方面,凹版涂布方式10B所具备的凹版辊顺时针旋转。即,凹版辊的旋转方向与第一膜的行进方向为相反方向。同样,在第二膜2与凹版辊的关系中,也是凹版辊的旋转方向与第二膜2的行进方向为相反方向。该情况下,会有效地提高刮掉存在于第一膜1的贴合面及第二膜2的贴合面的杂物、灰尘等异物、以及来自于胶粘剂组合物的凝胶状物、凝聚物的效果,可以更加有效地防止最终得到的光学膜的外观缺陷。
为了进一步有效地防止最终得到的光学膜的外观缺陷,凹版辊的旋转速度与第一膜1及第二膜2的行进速度之比优选为100~300%,更优选为150~250%。
图2表示出作为本发明中所用的后计量涂布方式的凹版辊涂布方式的示意图的一例,特别是表示出使用凹版涂布方式10B在第一膜1上涂布胶粘剂组合物3的样子。如图2所示,当将凹版辊4对第一膜1按压的同时除去异物时,就可以更加有效地除去存在于第一膜1的贴合面的杂物、灰尘等异物、以及来自于胶粘剂组合物的凝胶状物、凝聚物。
如图2所示,凹版涂布方式10B至少具备凹版辊4。在凹版辊的表面,形成有蜂窝网格图案、梯形图案、方格图案、金字塔图案或斜线图案等凹凸图案。为了提高涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物后的涂布面的面精度,优选形成蜂窝网格图案,单位容积优选为1~5cm3/m2,更优选为2~3cm3/m2。同样,为了提高涂布胶粘剂组合物或粘合剂组合物后的涂布面的面精度,每1英寸辊的单位线数优选为200~3000线/英寸。凹版辊4的凹凸图案具有在将胶粘剂组合物(涂布液)3刮起的同时向第一膜的贴合面涂布胶粘剂组合物3的功能。本发明中,为了防止向胶粘剂组合物3中混入异物,优选为不会将胶粘剂涂布液暴露于外部空气的密闭体系。
图2所示的例子中在涂布时,有时将存在于第一膜1的贴合面的异物、以及来自于胶粘剂组合物3的凝胶状物、凝聚物利用凹版辊4刮掉,转移至装有胶粘剂组合物3的容器5内,再次利用凹版辊4涂布于第一膜的贴合面。因而,特别是在后计量涂布方式为使胶粘剂组合物或粘合剂组合物循环并进行涂布的方式的情况下,随着胶粘剂组合物3的涂布工序的时间变长,利用凹版辊4刮掉的异物等的蓄积量有可能增大。然而,在凹版涂布方式10B具备将因涂布而从第一膜和/或第二膜混入胶粘剂组合物或粘合剂组合物的异物从胶粘剂组合物或粘合剂组合物去除的异物除去功能的情况下,存在于所涂布的胶粘剂组合物3中的异物等的量经常保持为极微量或零。因而,最终可以极大地减少第一膜1的贴合面上的异物等的产生量。本发明中,作为异物除去功能可以举出过滤器、蒸馏装置、离心分离等。在作为异物除去功能使用过滤器的情况下,如图2所示,例如可以在泵功能8的下游侧配置过滤器7。另外,也可以在泵功能8的上游侧配置过滤器7,无论其数目多少。过滤器7的网眼尺寸可以根据第一膜1及第二膜的材质、胶粘剂组合物3的配合设计等适当地变更,然而优选为10μm以下,更优选为5μm以下。胶粘剂组合物3可以如图2所示使用罐6等使之循环,也可以将利用凹版辊4涂布后的胶粘剂组合物3废弃。
而且,本发明中,在涂布液状物的第一涂布工序中所使用的凹版涂布方式10A可以采用与所述凹版涂布方式10B相同的方式。
利用图1所示的后计量涂布方式的涂布方式,在第二涂布工序中,在第一膜1的贴合面和/或第二膜2的贴合面涂布胶粘剂组合物3后,例如使用夹持辊9将第一膜1与第二膜2借助胶粘剂组合物(胶粘剂层)贴合。
在利用连续生产线制造光学膜的情况下,第一膜和/或第二膜的线速度取决于胶粘剂组合物(或粘合剂组合物)的固化时间,然而优选为1~500m/min,更优选为5~300m/min,进一步优选为10~100m/min。在线速度过小的情况下,生产率差或对第一膜和/或第二膜的损伤过大,无法制作出能够经受耐久性试验等的光学膜。在线速度过大的情况下,胶粘剂组合物的固化不充分,有时无法获得所需的胶粘性。
下面,对利用本发明的制造方法制造的光学膜说明如下。该光学膜包含隔着胶粘剂层或粘合剂层至少将第一膜及第二膜贴合而成的层叠结构,所述胶粘剂层或粘合剂层由胶粘剂组合物或粘合剂组合物的固化物层构成。
<胶粘剂层或粘合剂层>
所述胶粘剂层或粘合剂层只要是在光学上透明,就没有特别限制,可以使用水系、溶剂系、热熔系、自由基固化型的各种形态的胶粘剂层或粘合剂层。作为光学膜,在制造透明导电性层叠体或偏振膜的情况下,适合为透明固化型胶粘剂层。
<透明固化型胶粘剂层>
在形成透明固化型胶粘剂层时,作为胶粘剂组合物,例如适合使用自由基固化型胶粘剂。作为自由基固化型胶粘剂,可以例示出电子束固化型、紫外线固化型等活性能量射线固化型的胶粘剂。特别优选能够在短时间内固化的活性能量射线固化型,进一步优选能够以低能量固化的紫外线固化型胶粘剂。
作为紫外线固化型胶粘剂,大致上可以分为自由基聚合固化型胶粘剂和阳离子聚合型胶粘剂。除此以外,可以将自由基聚合固化型胶粘剂作为热固化型胶粘剂使用。
作为自由基聚合固化型胶粘剂的固化性成分,可以举出具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有乙烯基的化合物。这些固化性成分可以使用单官能或二官能以上的任意一种。另外这些固化性成分可以单独使用1种,或组合使用2种以上。作为这些固化性成分,例如适合为具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,具体而言例如可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸叔戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯等(甲基)丙烯酸(碳原子数1-20)烷基酯类。
另外,作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸环烷基酯(例如(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯等)、(甲基)丙烯酸芳烷基酯(例如(甲基)丙烯酸苄酯等)、多环式(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸2-异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降冰片基甲酯等)、含有羟基的(甲基)丙烯酸酯类(例如(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羟基丙基甲基-丁酯等)、含有烷氧基或苯氧基的(甲基)丙烯酸酯类((甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等)、含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯类(例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等)、含有卤素的(甲基)丙烯酸酯类(例如(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等)、烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯等)等。
另外,作为所述以外的具有(甲基)丙烯酰基的化合物,可以举出羟基乙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的单体等。另外,可以举出丙烯酰基吗啉等含有氮的单体等。
另外,作为所述自由基聚合固化型胶粘剂的固化性成分,可以例示出具有多个(甲基)丙烯酰基、乙烯基等聚合性双键的化合物,该化合物也可以作为交联成分混合到胶粘剂成分中。作为成为该交联成分的固化性成分,例如可以举出三丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、二氧杂环己烷二醇二丙烯酸酯、EO改性二甘油四丙烯酸酯、AronixM-220(东亚合成公司制)、LightAcrylate1,9ND-A(共荣社化学公司制)、LightAcrylateDGE-4A(共荣社化学公司制)、LightAcrylateDCP-A(共荣社化学公司制)、SR-531(Sartomer公司制)、CD-536(Sartomer公司制)等。另外,根据需要,可以举出各种环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、或各种(甲基)丙烯酸酯系单体等。
自由基聚合固化型胶粘剂含有所述固化性成分,然而在所述成分以外,还可以根据固化的类型,添加自由基聚合引发剂。在以电子束固化型使用所述胶粘剂的情况下,在所述胶粘剂中并不特别需要含有自由基聚合引发剂,然而在以紫外线固化型、热固化型使用的情况下,可以使用自由基聚合引发剂。自由基聚合引发剂的使用量是在每100重量份的固化性成分中,通常为0.1~10重量份左右,优选为0.5~3重量份。另外,在自由基聚合固化型胶粘剂中,根据需要,也可以添加以羰基化合物等为代表的提高借助电子束的固化速度、灵敏度的光敏化剂。光敏化剂的使用量是在每100重量份固化性成分中,通常为0.001~10重量份左右,优选为0.01~3重量份。
作为阳离子聚合固化型胶粘剂的固化性成分,可以举出具有环氧基或氧杂环丁基的化合物。具有环氧基的化合物只要是在分子内具有至少2个环氧基的化合物就没有特别限定,可以使用一般所知的各种固化性环氧化合物。作为优选的环氧化合物的例子,可以举出在分子内具有至少2个环氧基和至少1个芳香环的化合物、在分子内具有至少2个环氧基且其中的至少1个在构成脂环式环的相邻的2个碳原子之间形成的化合物等。
另外,在形成透明固化型胶粘剂层时,作为水系的固化型胶粘剂,例如可以例示出乙烯基聚合物系、明胶系、乙烯基系胶乳系、聚氨酯系、异氰酸酯系、聚酯系、环氧系等。此种包含水系胶粘剂的胶粘剂层可以作为水溶液的涂布干燥层等形成,而在该水溶液的制备时,根据需要,也可以配合交联剂或其他的添加剂、酸等催化剂。
作为所述水系胶粘剂,优选使用含有乙烯基聚合物的胶粘剂等,作为乙烯基聚合物,优选聚乙烯醇系树脂。另外,作为聚乙烯醇系树脂,从提高耐久性的方面考虑,更优选包含具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂的胶粘剂。另外,作为可以配合到聚乙烯醇系树脂中的交联剂,可以优选使用具有至少2个与聚乙烯醇系树脂具有反应性的官能团的化合物。例如可以举出硼酸或硼砂、羧酸化合物、烷基二胺类;异氰酸酯类;环氧类;单醛类;二醛类;氨基-甲醛树脂;以及二价金属、或三价金属的盐及其氧化物。
形成所述固化型胶粘剂层的胶粘剂如果需要,也可以适当地含有添加剂。作为添加剂的例子,可以举出硅烷偶联剂、钛偶联剂等偶联剂、以环氧乙烷为代表的胶粘促进剂、提高与透明膜的润湿性的添加剂、以丙烯酰氧基化合物或烃系(天然、合成树脂)等为代表的提高机械强度或加工性等的添加剂、紫外线吸收剂、防老化剂、染料、加工助剂、离子捕捉剂、抗氧化剂、增粘剂、填充剂(金属化合物填料以外)、增塑剂、流平剂、发泡抑制剂、防静电剂、耐热稳定剂、耐水解稳定剂等稳定剂等。
另外,所述透明固化型胶粘剂层的厚度优选为0.01~10μm。更优选为0.1~5μm,进一步优选为0.3~4μm。而且来自于异物或气泡的外观缺陷的各膜层间的高度一般为(2~5μm左右的)数μm,因此如果胶粘剂层的厚度为2μm以下,则外观缺陷的问题变大。然而,由于本发明的光学膜的制造方法可以防止外观缺陷的产生,因此作为胶粘剂层的厚度为2μm以下的光学膜的制造方法特别有用。
所述粘合剂层由粘合剂形成。作为粘合剂可以使用各种粘合剂,例如可以举出橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、硅酮系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、聚乙烯基吡咯烷酮系粘合剂、聚丙烯酰胺系粘合剂、纤维素系粘合剂等。可以根据所述粘合剂的种类来选择粘合性的基础聚合物。在所述粘合剂中,从光学的透明性优异、显示出合适的润湿性、凝聚性和胶粘性的粘合特性、耐候性、耐热性等优异的方面考虑,优选使用丙烯酸系粘合剂。
自由基聚合固化型胶粘剂可以以电子束固化型、紫外线固化型的方式使用。
在电子束固化型中,电子束的照射条件只要是能够将上述自由基聚合固化型胶粘剂组合物固化的条件,则可以采用任意的合适条件。例如,电子束照射的加速电压优选为5kV~300kV,更优选为10kV~250kV。在加速电压小于5kV的情况下,电子束有可能不会到达胶粘剂而使固化不足,如果加速电压大于300kV,则穿过试样的渗透力过强,有可能对透明保护膜、偏振片造成损伤。作为照射量,优选为5~100kGy,更优选为10~75kGy。在照射量小于5kGy的情况下,胶粘剂会固化不足,如果大于100kGy,则会对透明保护膜、偏振片造成损伤,产生机械强度的降低或黄变,无法获得规定的光学特性。
电子束照射通常是在惰性气体中进行照射,然而如果需要也可以在大气中或导入了少量的氧的条件下进行。虽然还要取决于透明保护膜的材料,然而通过适当地导入氧,会在电子束最先打到的透明保护膜面反而产生氧阻碍,可以防止对透明保护膜的损伤,可以有效地使电子束仅对胶粘剂照射。
另一方面,在紫外线固化型中,在使用赋予了紫外线吸收能力的透明保护膜的情况下,由于吸收波长比大约380nm短的光,因此波长比380nm短的光不会到达活性能量射线固化型胶粘剂组合物,因而不会参与该聚合反应。此外,由透明保护膜吸收的波长比380nm短的光转化成热,使透明保护膜自身发热,成为偏振膜的卷曲、褶皱等不良的原因。由此,本发明中在采用紫外线固化型的情况下,作为紫外线发生装置优选使用不会发出波长比380nm短的光的装置,更具体而言,波长范围380~440nm的累积照度与波长范围250~370nm的累积照度之比优选为100∶0~100∶50,更优选为100∶0~100∶40。作为满足此种累积照度的关系的紫外线,优选封入了镓的金属卤化物灯、发射波长范围380~440nm的光的LED光源。或者也可以将低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、白炽灯、氙灯、卤素灯、碳弧灯、金属卤化物灯、荧光灯、钨灯、镓灯、准分子激光器或太阳光作为光源并用带通滤波器阻断波长比380nm短的光后使用。
只要第一膜和/或第二膜是透明的光学用膜,就可以没有特别限制地使用。如前所述,胶粘剂层(或粘合剂层)的厚度、以及光学膜的总厚度越厚,就越难以辨认异物,外观缺陷趋向于越难以被视为问题。另一方面,胶粘剂层(或粘合剂层)的厚度越薄,以及光学膜的总厚度越薄,则越容易辨认异物,其结果是,外观缺陷成为问题的情况越多。然而,本发明的光学膜的制造方法中,由于可以制造胶粘剂层(或粘合剂层)中的异物的产生率极低的光学膜,因此在光学膜中对薄型化的要求特别大的偏振膜的制造方法的情况下,具体而言,在所述第一膜为透明保护膜、所述第二膜为偏振片的情况下,本发明的制造方法特别有用。本发明的制造方法即使是在像所述偏振片的厚度为10μm以下的情况那样制造特别薄型偏振膜的情况下,也可以制造出在胶粘剂层(或粘合剂层)中防止由异物或气泡引起的外观缺陷的产生的薄型偏振膜,因此优选。
第一膜和/或第二膜也可以在涂布上述活性能量射线固化型胶粘剂组合物之前,进行表面改性处理。作为具体的处理,可以举出电晕处理、等离子体处理、利用皂化处理的处理等。
而且在本发明的光学膜的制造方法中,适合将第一膜与第二膜隔着由上述自由基聚合固化型胶粘剂组合物的固化物层形成的胶粘剂层贴合,然而可以在第一膜与第二膜之间设置易胶粘层。易胶粘层例如可以利用具有聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚氨酯骨架、硅酮系、聚酰胺骨架、聚酰亚胺骨架、聚乙烯醇骨架等的各种树脂形成。这些聚合物树脂可以单独使用1种,或组合使用2种以上。另外在形成易胶粘层时也可以加入其他的添加剂。具体而言也可以还使用增粘剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、耐热稳定剂等稳定剂等。
易胶粘层的形成是通过将易胶粘层的形成材料利用公知的技术涂布在膜上并干燥而进行。易胶粘层的形成材料通常是作为考虑干燥后的厚度、涂布的顺畅性等稀释为适当的浓度的溶液来制备。易胶粘层的干燥后的厚度优选为0.01~5μm,更优选为0.02~2μm,进一步优选为0.05~1μm。而且,可以设置多层的易胶粘层,而在该情况下,也优选使易胶粘层的总厚度处于上述范围。
以下,作为光学膜以偏振膜为例举出进行说明。含有至少将第一膜及第二膜贴合而成的层叠结构的偏振膜例如可以如下制造,即,在图1中,将作为透明保护膜的第一膜1、和在透明保护膜或PET基材等上根据需要隔着胶粘剂层层叠有偏振片的层叠第二膜2隔着包含胶粘剂组合物的固化物层的胶粘剂层贴合。本实施方式中,给出将层叠第二膜2的偏振片面作为贴合面、将胶粘剂组合物涂布于该贴合面的例子。
本发明的制造方法中,由于可以制造有效地防止了胶粘剂层的异物的产生的光学膜,因此适于制造由异物引起的外观缺陷可能成为大的问题的厚度特别薄的光学膜。因而,第一膜及第二膜(本实施方式中,第一膜为保护膜,第二膜为PET基材+偏振片的层叠膜)的厚度优选为60μm以下,更优选为40μm以下。而且,如果偏振膜的总厚度为100μm以下,则由于厚度薄,因此胶粘剂层的由异物等引起的外观缺陷经常成为问题。然而,本发明的制造方法中,由于可以制造有效地防止了胶粘剂层的异物的产生的光学膜,因此适合于制造总厚度为100μm以下的薄型偏振膜的情况,特别适合于制造总厚度为50μm以下的薄型偏振膜的情况。本发明中即使在制造薄型偏振膜的情况下,特别是在制造包含厚度为10μm以下的薄型偏振片的薄型偏振膜的情况下,也可以有效地防止外观缺陷的产生。
偏振片没有特别限制,可以使用各种偏振片。作为偏振片,例如可以举出使碘或二色性染料等二色性材料吸附于聚乙烯醇系膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜上并单轴拉伸而得的偏振片、聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向膜等。它们当中适合为包含聚乙烯醇系膜和碘等二色性物质的偏振片。这些偏振片的厚度没有特别限制,然而一般为80μm左右以下。
将聚乙烯醇系膜用碘染色并单轴拉伸而得的偏振片例如可以如下制作,即,通过将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液中而染色,并拉伸为原长的3~7倍。根据需要也可以浸渍于硼酸或碘化钾等的水溶液中。此外根据需要还可以在染色前将聚乙烯醇系膜浸渍于水中而水洗。通过将聚乙烯醇系膜水洗,不仅可以清洗聚乙烯醇系膜表面的污物或防粘连剂,而且还会使聚乙烯醇系膜溶胀,由此还有防止染色的不均等不均一的效果。拉伸可以在用碘染色后进行,也可以一边染色一边拉伸,另外还可以在拉伸后用碘染色。也可以在硼酸、碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
另外作为偏振片可以使用厚度为10μm以下的薄型的偏振片。从薄型化的观点考虑,该厚度优选为1~7μm。此种薄型的偏振片的厚度不均少,可视性优异,另外尺寸变化小,因此耐久性优异,此外作为偏振膜而言的厚度也可以实现薄型化,从这一点考虑优选。
作为薄型的偏振片,代表性地可以举出日本特开昭51-069644号公报、日本特开2000-338329号公报、WO2010/100917号小册子、PCT/JP2010/001460的说明书、或日本特愿2010-269002号说明书、日本特愿2010-263692号说明书中记载的薄型偏振片。这些薄型偏振片可以利用包括将聚乙烯醇系树脂(以下也称作PVA系树脂)层和拉伸用树脂基材以层叠体的状态拉伸的工序和染色的工序的制法得到。如果是该制法,则即使PVA系树脂层薄,因受拉伸用树脂基材支撑,也能没有拉伸所致的断裂等不佳状况地拉伸。
作为所述薄型偏振片,在包含以层叠体的状态拉伸的工序和染色的工序的制法中,从可以高倍率地拉伸而可以提高偏振性能的方面考虑,优选利用在WO2010/100917号小册子、PCT/JP2010/001460的说明书、或日本特愿2010-269002号说明书、日本特愿2010-263692号说明书中有记载的那样的包括在硼酸水溶液中拉伸的工序的制法得到,特别优选利用在日本特愿2010-269002号说明书、日本特愿2010-263692号说明书中有记载的包括在硼酸水溶液中拉伸前辅助性地进行空中拉伸的工序的制法得到。
上述的PCT/JP2010/001460的说明书中记载的薄型高功能偏振片是被与树脂基材一体化制膜的、包含使二色性物质取向了的PVA系树脂的厚度为7μm以下的薄型高功能偏振片,具有单体透射率为42.0%以上及偏振度为99.95%以上的光学特性。
上述薄型高功能偏振片可以通过如下操作来制造,即,在具有至少20μm的厚度的树脂基材上,利用PVA系树脂的涂布及干燥生成PVA系树脂层,将所生成的PVA系树脂层浸渍于二色性物质的染色液中,使二色性物质吸附于PVA系树脂层上,将吸附了二色性物质的PVA系树脂层在硼酸水溶液中与树脂基材一体化地以使总拉伸倍率为原长的5倍以上的方式进行拉伸。
另外,是制造包含使二色性物质取向了的薄型高功能偏振片的层叠体膜的方法,通过包含如下的工序,可以制造上述薄型高功能偏振片,即,生成包含树脂基材和PVA系树脂层的层叠体膜的工序,所述树脂基材具有至少20μm的厚度,所述PVA系树脂层是通过在树脂基材的一面涂布含有PVA系树脂的水溶液并干燥而形成;通过将包含树脂基材和形成于树脂基材的一面的PVA系树脂层的所述层叠体膜浸渍于含有二色性物质的染色液中,而使二色性物质吸附于层叠体膜中所含的PVA系树脂层上的工序;将包含吸附了二色性物质的PVA系树脂层的所述层叠体膜在硼酸水溶液中以使总拉伸倍率为原长的5倍以上的方式拉伸的工序;通过将吸附了二色性物质的PVA系树脂层与树脂基材一体化拉伸,而制造在树脂基材的一面成膜有包含使二色性物质取向了的PVA系树脂层的、厚度为7μm以下、具有单体透射率为42.0%以上并且偏振度为99.95%以上的光学特性的薄型高功能偏振片的层叠体膜的工序。
上述的日本特愿2010-269002号说明书或日本特愿2010-263692号说明书
薄型偏振片是包含使二色性物质取向了的PVA系树脂的连续网状的偏振片,通过将包含在非晶性酯系热塑性树脂基材上成膜的PVA系树脂层的层叠体利用由空中辅助拉伸和硼酸水中拉伸构成的两步拉伸工序进行拉伸,而制成10μm以下的厚度。该薄型偏振片在将单体透射率设为T、将偏振度设为P时,优选制成具有满足P>-(100.929T-42.4-1)×100(其中,T<42.3)、以及P≥99.9(其中,T≥42.3)的条件的光学特性的薄型偏振片。
具体而言,所述薄型偏振片可以利用包括如下工序的薄型偏振片的制造方法来制造,即,利用对在连续网状的非晶性酯系热塑性树脂基材上成膜的PVA系树脂层的空中高温拉伸,生成包含被取向了的PVA系树脂层的拉伸中间产物的工序;利用二色性物质向拉伸中间产物的吸附,生成包含使二色性物质(优选为碘或碘与有机染料的混合物)取向了的PVA系树脂层的着色中间产物的工序;利用对着色中间产物的硼酸水中拉伸,生成包含使二色性物质取向了的PVA系树脂层的厚度为10μm以下的偏振片的工序。
该制造方法中,优选使借助空中高温拉伸和硼酸水中拉伸的在非晶性酯系热塑性树脂基材上成膜的PVA系树脂层的总拉伸倍率为5倍以上。用于硼酸水中拉伸的硼酸水溶液的液温可以设为60℃以上。在硼酸水溶液中对着色中间产物进行拉伸之前,优选对着色中间产物实施不溶化处理,该情况下,优选通过将所述着色中间产物浸渍于液温不大于40℃的硼酸水溶液中而进行。上述非晶性酯系热塑性树脂基材可以设为包含使间苯二甲酸共聚而得的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、使环己烷二甲醇共聚而得的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯或其他的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯的非晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯,优选为包含透明树脂的非晶性酯系热塑性树脂基材,其厚度可以设为成膜的PVA系树脂层的厚度的7倍以上。另外,空中高温拉伸的拉伸倍率优选为3.5倍以下,空中高温拉伸的拉伸温度优选为PVA系树脂的玻璃化温度以上,具体而言优选为95℃~150℃的范围。在利用自由端单轴拉伸进行空中高温拉伸的情况下,在非晶性酯系热塑性树脂基材上成膜的PVA系树脂层的总拉伸倍率优选为5倍以上且为7.5倍以下。另外,在利用固定端单轴拉伸进行空中高温拉伸的情况下,在非晶性酯系热塑性树脂基材上成膜的PVA系树脂层的总拉伸倍率优选为5倍以上且为8.5倍以下。
更具体而言,可以利用如下所示的方法来制造薄型偏振片。
制作使6mol%的间苯二甲酸共聚而得的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(非晶性PET)的连续网状的基材。非晶性PET的玻璃化温度为75℃。如下所示地制作包含连续网状的非晶性PET基材和聚乙烯醇(PVA)层的层叠体。顺便一提,PVA的玻璃化温度为80℃。
准备200μm厚的非晶性PET基材、和将聚合度1000以上、皂化度99%以上的PVA粉末溶解于水中的4~5%浓度的PVA水溶液。然后,将PVA水溶液涂布于200μm厚的非晶性PET基材上,在50~60℃的温度干燥,得到在非晶性PET基材上成膜有7μm厚的PVA层的层叠体。
经过将包含7μm厚的PVA层的层叠体进行包含空中辅助拉伸及硼酸水中拉伸的两步拉伸工序的以下的工序,制造3μm厚的薄型高功能偏振片。利用第一步的空中辅助拉伸工序,将包含7μm厚的PVA层的层叠体与非晶性PET基材一体化地拉伸,生成包含5μm厚的PVA层的拉伸层叠体。具体而言,该拉伸层叠体是将包含7μm厚的PVA层的层叠体设置在配备于设定为130℃的拉伸温度环境的烘箱中的拉伸装置中,以使拉伸倍率为1.8倍的方式进行自由端单轴拉伸而得。利用该拉伸处理,使拉伸层叠体中所含的PVA层变为PVA分子取向了的5μm厚的PVA层。
然后,利用染色工序,生成使碘吸附于PVA分子取向了的5μm厚的PVA层上的着色层叠体。具体而言,该着色层叠体如下得到,即,将拉伸层叠体以使构成最终生成的高功能偏振片的PVA层的单体透射率为40~44%的方式,在液温30℃的含有碘及碘化钾的染色液中浸渍任意的时间,使碘吸附于拉伸层叠体中所含的PVA层上。本工序中,染色液以水作为溶剂,将碘浓度设为0.12~0.30重量%的范围内,将碘化钾浓度设为0.7~2.1重量%的范围内。碘与碘化钾的浓度之比为1比7。顺便一提,为了将碘溶解于水中必须有碘化钾。更具体而言,通过将拉伸层叠体在碘浓度0.30重量%、碘化钾浓度2.1重量%的染色液中浸渍60秒,而生成使碘吸附于PVA分子取向了的5μm厚的PVA层上的着色层叠体。
此外,利用第二步的硼酸水中拉伸工序,将着色层叠体与非晶性PET基材一体化地进一步拉伸,生成包含3μm厚的构成高功能偏振片的PVA层的光学膜层叠体。具体而言,该光学膜层叠体是将着色层叠体设置在配备于设定为含有硼酸和碘化钾的液温范围60~85℃的硼酸水溶液的处理装置中的拉伸装置中,以使拉伸倍率为3.3倍的方式进行自由端单轴拉伸而得。更具体而言,硼酸水溶液的液温为65℃。另外,相对于水100重量份将硼酸含量设为4重量份,相对于水100重量份将碘化钾含量设为5重量份。本工序中,将调整了碘吸附量的着色层叠体先在硼酸水溶液中浸渍5~10秒。之后,将该着色层叠体直接在配备于处理装置中的作为拉伸装置的圆周速度不同的多组的辊筒间通过,用30~90秒以使拉伸倍率为3.3倍的方式进行自由端单轴拉伸。利用该拉伸处理,使着色层叠体中所含的PVA层变为吸附的碘以多碘离子络合物的形式沿一个方向高度取向了的3μm厚的PVA层。该PVA层构成光学膜层叠体的高功能偏振片。
虽然在光学膜层叠体的制造中并非必需的工序,然而优选利用清洗工序,将光学膜层叠体从硼酸水溶液中取出,用碘化钾水溶液清洗附着于在非晶性PET基材上成膜的3μm厚的PVA层的表面的硼酸。之后,将被清洗了的光学膜层叠体利用借助60℃的热风的干燥工序进行干燥。而且清洗工序是用于消除硼酸析出等外观缺陷的工序。
同样地在光学膜层叠体的制造中并非必需的工序,然而也可以利用贴合和/或转印工序,在非晶性PET基材上成膜的3μm厚的PVA层的表面涂布胶粘剂的同时,贴合80μm厚的三乙酰纤维素膜后,剥离非晶性PET基材,将3μm厚的PVA层向80μm厚的三乙酰纤维素膜转印。
[其他的工序]
上述的薄型偏振片的制造方法在上述工序以外,还可以包含其他的工序。作为该其他的工序,例如可以举出不溶化工序、交联工序、干燥(水分率的调节)工序等。其他的工序可以在任意的合适时间进行。上述不溶化工序在代表性的情况下是通过将PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液中而进行。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水100重量份优选为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℃。优选在层叠体制作后、染色工序或水中拉伸工序前进行不溶化工序。上述交联工序在代表性的情况下是通过将PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液中而进行。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水100重量份优选为1重量份~4重量份。另外,在上述染色工序后进行交联工序的情况下,优选还配合碘化物。通过配合碘化物,可以抑制吸附于PVA系树脂层上的碘的溶出。碘化物的配合量相对于水100重量份优选为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℃~50℃。优选在上述第二步的硼酸水中拉伸工序前进行交联工序。在优选的实施方式中,依次进行染色工序、交联工序及第二步的硼酸水中拉伸工序。
作为形成设于上述偏振片的一面或两面的透明保护膜的材料,优选透明性、机械强度、热稳定性、阻水性、各向同性等优异的材料。例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物、二乙酰纤维素或三乙酰纤维素等纤维素系聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系聚合物、聚碳酸酯系聚合物等。另外,也可以作为形成上述透明保护膜的聚合物的例子举出聚乙烯、聚丙烯、具有环系或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物之类的聚烯烃系聚合物、氯乙烯系聚合物、尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物、酰亚胺系聚合物、砜系聚合物、聚醚砜系聚合物、聚醚醚酮系聚合物、聚苯硫醚系聚合物、乙烯醇系聚合物、偏二氯乙烯系聚合物、乙烯醇缩丁醛系聚合物、芳酯系聚合物、聚甲醛系聚合物、环氧系聚合物、或上述聚合物的共混物等。也可以在透明保护膜中含有1种以上任意的合适的添加剂。作为添加剂,例如可以举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、防着色剂、阻燃剂、成核剂、防静电剂、颜料、着色剂等。透明保护膜中的上述热塑性树脂的含量优选为50~100重量%,更优选为50~99重量%,进一步优选为60~98重量%,特别优选为70~97重量%。在透明保护膜中的上述热塑性树脂的含量为50重量%以下的情况下,有可能无法充分地体现出热塑性树脂本来具有的高透明性等。
另外,作为透明保护膜,可以举出日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜,例如含有(A)在侧链中具有取代和/或未取代酰亚胺基的热塑性树脂、和(B)在侧链中具有取代和/或未取代苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体例,可以举出含有包含异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物的膜。膜可以使用包含树脂组合物的混合挤出品等的膜。这些膜由于相位差小、光弹性系数小,因此可以消除由偏振膜的应变造成的不均等不佳状况,另外由于透湿度小,因此加湿耐久性优异。
透明保护膜的厚度可以适当地决定,然而一般从强度、处置性等操作性、薄层性等方面考虑,为1~500μm左右。特别优选为20~80μm,更优选为30~60μm。
而且,在偏振片的两面设置透明保护膜的情况下,可以在其表背面使用包含相同的聚合物材料的透明保护膜,也可以使用包含不同的聚合物材料等的透明保护膜。
可以在上述透明保护膜的不胶粘偏振片的面,设置硬涂层、防反射层、防粘连层、扩散层或防眩层等功能层。而且,上述硬涂层、防反射层、防粘连层、扩散层或防眩层等功能层除了可以设于透明保护膜本身上以外,还可以另行作为与透明保护膜不同的部分设置。
本发明的偏振膜在实际使用时可以作为与其他的光学层层叠而成的光学膜使用。对于该光学层没有特别限定,然而例如可以使用1层或2层以上的反射板或半透射板、相位差板(包括1/2、1/4等波长板)、视角补偿膜等有时在液晶显示装置等的形成中使用的光学层。特别优选在本发明的偏振膜上进一步层叠反射板或半透射反射板而成的反射型偏振膜或半透射型偏振膜、在偏振膜上进一步层叠相位差板而成的椭圆偏振膜或圆偏振膜、在偏振膜上进一步层叠视角补偿膜而成的广视角偏振膜、或在偏振膜上进一步层叠亮度提高膜而成的偏振膜。
在偏振膜上层叠上述光学层而成的光学膜也可以利用在液晶显示装置等的制造过程中依次单个层叠的方式来形成,然而预先层叠而制成光学膜的方式因品质的稳定性、组装操作等优异而具有可以改善液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠时可以使用粘合剂层等恰当的胶粘方法。在上述的偏振膜、其他的光学膜的胶粘时,它们的光学轴可以根据所需的相位差特性等设为适当的配置角度。
在前述的偏振膜、或层叠有至少1层的偏振膜的光学膜中,可以设置用于与液晶单元等其他构件胶粘的粘合剂层。形成粘合剂层的粘合剂没有特别限制,然而例如可以适当地选择使用以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系或橡胶系等聚合物作为基础聚合物的粘合剂。特别是可以优选使用像丙烯酸系粘合剂那样光学透明性优异、显示出适度的润湿性、凝聚性和胶粘性的粘合特性、耐候性、耐热性等优异的粘合剂。
粘合剂层也可以作为不同组成或种类等的粘合剂的重叠层设于偏振膜或光学膜的一面或两面。另外在设于两面的情况下,也可以在偏振膜或光学膜的表背面采用不同组成、种类、厚度等的粘合剂层。粘合剂层的厚度可以根据使用目的、胶粘力等适当地决定,一般为1~500μm,优选为1~200μm,特别优选为1~100μm。
对于粘合剂层的露出面,在用于实用之前的期间,出于防止其污染等目的临时贴附隔片而覆盖。由此,就可以防止在常例的处置状态下与粘合剂层接触。作为隔片,除了上述厚度条件以外,例如可以使用将塑料膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网、发泡片或金属箔、它们的层压体等恰当的薄片体根据需要用硅酮系或长链烷基系、氟系或硫化钼等恰当的剥离剂进行涂布处理而得的隔片等依照现有方法的恰当的隔片。
本发明的偏振膜或光学膜可以优选用于液晶显示装置等各种装置的形成等中。液晶显示装置的形成可以依照现有方法来进行。即,液晶显示装置一般是将液晶单元和偏振膜或光学膜、以及根据需要使用的照明系统等构成部件恰当地组装并装入驱动电路等而形成,而在本发明中,除了使用基于本发明的偏振膜或光学膜这一点以外没有特别限定,可以依照现有方法。对于液晶单元也是,可以使用例如TN型或STN型、π型等任意类型的液晶单元。
可以形成在液晶单元的一侧或两侧配置有偏振膜或光学膜的液晶显示装置、在照明系统中使用了背光灯或反射板的装置等恰当的液晶显示装置。该情况下,可以将基于本发明的偏振膜或光学膜设于液晶单元的一侧或两侧。在两侧设置偏振膜或光学膜的情况下,它们既可以相同,也可以不同。此外,在液晶显示装置的形成时,例如可以在恰当的位置配置1层或2层以上的扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光扩散板、背光灯等恰当的部件。
实施例
以下记载本发明的实施例,然而本发明的实施方式并不受它们限定。而且,组合物中的“重量份”是指将组合物的总量设为100重量份时的份数。
(1)胶粘剂组合物的制备
<活性能量射线固化型胶粘剂组合物的制备>
将HEAA(羟基乙基丙烯酰胺)[兴人公司制]38.5重量份、AronixM-220(三丙二醇二丙烯酸酯)[东亚合成公司制]20.0重量份、ACMO(丙烯酰基吗啉)[兴人公司制]38.5重量份、KAYACUREDETX-S(二乙基噻吨酮)[日本化药公司制]1.5重量份、IRGACURE907(2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉基-1-丙酮)[BASF公司制]1.5重量份混合并在50℃搅拌1小时,得到活性能量射线固化型胶粘剂。
(2)薄型偏振片的制作
为了制作薄型偏振片,首先,将在非晶性PET基材上形成24μm厚的PVA层的层叠体利用拉伸温度130℃的空中辅助拉伸生成拉伸层叠体,然后,通过对拉伸层叠体染色而形成着色层叠体,进而通过对着色层叠体进行拉伸温度65度的硼酸水中拉伸而生成包含以使总拉伸倍率为5.94倍的方式与非晶性PET基材一体化拉伸了的10μm厚的PVA层的光学膜层叠体。利用此种两步拉伸将在非晶性PET基材上成膜的PVA层的PVA分子高度取向,可以生成构成将利用染色吸附的碘作为多碘离子络合物沿一个方向高度取向了的薄型偏振片的、包含厚度5μm的PVA层的光学膜层叠体(第二膜(总厚度40μm))。
作为第一膜,使用了包含具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的透明保护膜(厚度40μm)。
实施例1
在图1、2所示的生产线中,使用具备凹版辊4的凹版辊涂布方式10A(MCD涂布机(富士机械公司制)(单位形状:蜂窝网格图案、凹版辊的单位线数:1000条/英寸、旋转速度比140%),将液状物涂布于第一膜1的贴合面及第二膜2的贴合面这两个面,由此除去存在于所贴合的两片膜的贴合面的异物及气泡。然后,使用凹版辊涂布方式10B,将胶粘剂组合物3涂布于第二膜2的贴合面,由此在除去异物及气泡的同时制造出偏振膜。包含PET基材及薄型偏振片的第二膜2以使薄型偏振片面为贴合面的方式涂布了胶粘剂组合物3。而且,将胶粘剂组合物3以使干燥后的胶粘剂层的厚度为1μm的方式涂布于第一膜及第二膜。作为凹版辊涂布方式10A及10B,使用了图2所示的具备异物除去功能(使用了过滤器的异物除去方法)的凹版辊涂布方式。
<活性能量射线>
在从图1所示的生产线通过后,作为活性能量射线,使用紫外线(封入了镓的金属卤化物灯)照射装置:FusionUVSystems,Inc公司制LightHAMMER10灯泡:V灯泡峰值照度:1600mW/cm2、累积照射量1000/mJ/cm2(波长380~440nm),使胶粘剂组合物3固化,制造出光学膜。而且,紫外线的照度是使用Solatell公司制Sola-Check系统测定。
实施例2~9、比较例1~2
除了将有无向第一膜和/或第二膜上涂布胶粘剂组合物、后计量涂布方式的种类、液状物的粘度及组成变更为表1中记载的内容以外,利用与实施例1相同的方法制造出光学膜。在棒涂机涂布方式及气刀涂布方式中,分别使用了市售的涂布装置。
<胶粘剂层中的异物数的计数方法>
利用使用了目视检查和自动检查装置的反射检查,计数出偏振膜的胶粘剂层中的外观缺陷数(来自于异物及来自于(贴合)气泡的外观缺陷数(个/m2))。将结果表示于表1中。
[表1]
Claims (13)
1.一种光学膜的制造方法,其特征在于,
所述光学膜含有隔着胶粘剂层或粘合剂层至少将第一膜及第二膜贴合而成的层叠结构,所述胶粘剂层或粘合剂层由胶粘剂组合物或粘合剂组合物的固化物层构成,
具有第一涂布工序,使用后计量涂布方式,在所述第一膜的贴合面及所述第二膜的贴合面,涂布粘度为1~10000cP的液状物,由此除去异物。
2.根据权利要求1所述的光学膜的制造方法,其中,
具有第二涂布工序,在至少一个膜的贴合面,使用所述后计量涂布方式,涂布所述胶粘剂组合物或所述粘合剂组合物,由此除去异物和/或气泡。
3.根据权利要求1或2所述的光学膜的制造方法,其中,
所述液状物至少含有50重量%以上的水。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学膜的制造方法,其中,
所述液状物还含有醇。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学膜的制造方法,其中,
后计量涂布方式是使所述胶粘剂组合物或粘合剂组合物循环并进行涂布的方式,具备将因涂布而从所述第一膜和/或所述第二膜混入所述胶粘剂组合物或粘合剂组合物中的异物从所述胶粘剂组合物或粘合剂组合物中去除的异物除去功能。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的光学膜的制造方法,其中,
所述涂布方式是使用了凹版辊的凹版辊涂布方式。
7.根据权利要求6所述的光学膜的制造方法,其中,
所述凹版辊的旋转方向与所述第一膜及所述第二膜的行进方向是相反方向。
8.根据权利要求6或7所述的光学膜的制造方法,其中,
形成于所述凹版辊的表面的图案为蜂窝网格图案。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的光学膜的制造方法,其中,
所述凹版辊的旋转速度与所述第一膜及所述第二膜的行进速度之比为100~300%。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的光学膜的制造方法,其中,
所述第一膜为透明保护膜,所述第二膜为偏振片。
11.根据权利要求10所述的光学膜的制造方法,其中,
所述偏振片的厚度为10μm以下。
12.一种光学膜,利用权利要求1~11中任一项所述的制造方法制造。
13.一种图像显示装置,其特征在于,使用了权利要求12所述的光学膜。
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