JP2008221753A - 積層体およびその製造方法、波長板ならびに光学フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】接着剤を使わずに、且つ、部材を溶かさずに部材が貼り合わされた積層体を提供する。
【解決手段】積層体は、第１の部材１と第２の部材２とを備え、第１の部材１と第２の部材２とは貼り合わされている。第１の部材１および第２の部材２の貼り合わせ面の少なくとも一方には、電離線照射処理であるコロナ処理が施されている。
【選択図】図１
【解決手段】積層体は、第１の部材１と第２の部材２とを備え、第１の部材１と第２の部材２とは貼り合わされている。第１の部材１および第２の部材２の貼り合わせ面の少なくとも一方には、電離線照射処理であるコロナ処理が施されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、積層体およびその製造方法、波長板ならびに光学フィルムに関する。具体的には、高分子材料を含んでいる部材を用いた積層体に関する。
液晶ディスプレイなどでは、偏光フィルム、位相差フィルム、波長板などの種々の光学部材が用いられている。一般的に、このような光学部材は互いに貼り合わされて積層体を構成していることが多い。従来、これらの光学部材の貼り合わせ方法としては、粘着剤、光硬化性接着剤、熱硬化性接着剤などの接着剤を用いて光学部材同士を貼り合わせるものが一般的に用いられている。
高分子材料からなる光学部材のなかでも、環状オレフィン系樹脂からなるものは、特に接着が困難であるため、環状オレフィン系樹脂からなる光学部材の貼り合わせの方法として、電子線処理、低温プラズマ処理、コロナ処理などの電離線照射処理を光学部材表面に施すことにより、接着剤の接着強度を向上させるものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
位相差フィルム同士を貼り合わせる構成の波長板では、長期間連続使用すると使用環境によっては、応力による歪や変形が生じ、波長板の位相差値（レターデーション）が徐々に変化してしまうという問題があるため、この問題を解決するための方法として、物性の異なる複数の接着剤を用いて位相差フィルムを貼り合わせる方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。
また、接着剤を使わないで光学部材を貼り合わせる方法として、光学部材表面を溶かして光学部材同士を貼り合わせる溶媒溶着法、熱溶着法、超音波溶着法などが知られている。
しかし、光学部材の積層体は液晶ディスプレイなどの光学用途で用いられるため、上述のように接着剤層が光学部材間に存在すると、十分な光学性能を得ることが難しくなる。例えば、光学部材の屈折率と接着剤層の屈折率が一致しない場合は、接着界面で光反射が生じ所望の透過率が得られなくなる。更に、光学部材と接着剤層との線熱膨張係数の差により高温または高温高湿環境下で応力が発生し、光学部材が剥離し易くなるという問題がある。また、このような剥離を防ぐ最適な接着剤を選定することは困難である。
上述のように接着剤を使わないで光学部材を貼り合わせる方法では、光学部材表面を溶かすため、溶着される層の厚さを考慮して光学設計する必要があり、その層厚のコントロールが非常に困難である。
したがって、本発明の目的は、接着剤を使わずに、且つ、部材を溶かさずに部材が貼り合わされた積層体およびその製造方法、波長板ならびに光学フィルムを提供することにある。
上述の課題を解決すべく本発発明者等は鋭意検討を進めた結果、貼り合せる部材の表面にコロナ処理を施し部材同士を密着させることにより、十分な接着力が得られることを見出し本発明の完成に至った。
上述の課題を解決するために、本発明の積層体は、
高分子材料を含んでいる複数の部材が貼り合わされている積層体であって、
互いに貼り合わされた部材の貼り合わせ面の少なくとも一方が、コロナ処理されていることを特徴とする。
高分子材料を含んでいる複数の部材が貼り合わされている積層体であって、
互いに貼り合わされた部材の貼り合わせ面の少なくとも一方が、コロナ処理されていることを特徴とする。
本発明の積層体の製造方法は、
高分子材料を含んでいる２つの部材のうち少なくとも一方の表面に対して、コロナ処理を施す工程と、
２つの部材を、コロナ処理を施した表面を介して貼り合わせる工程と
を備えることを特徴とする。
高分子材料を含んでいる２つの部材のうち少なくとも一方の表面に対して、コロナ処理を施す工程と、
２つの部材を、コロナ処理を施した表面を介して貼り合わせる工程と
を備えることを特徴とする。
本発明の積層体では、複数の部材が１種または２種以上の部材からなることが好ましい。また、部材を構成する高分子材料が、環状オレフィン系樹脂であることが好ましい。また、複数の部材が、位相差フィルムであることが好ましい。また、複数の部材の少なくとも１つが、該部材の貼り合わせ面に凹凸形状を有することが好ましい。また、部材の剥離強度が、１．１〜２．４Ｎ／２０ｍｍであることが好ましい。
本発明の波長板は、上述の積層体を備えることを特徴とする。また、本発明の光学フィルムは、上述の積層体を備えることを特徴とする。
本発明の積層体の製造方法では、コロナ処理の放電エネルギーが、５００〜３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎであることが好ましく、１０００〜２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎであることがより好ましく、１７００〜２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎであることが更により好ましい。
本発明の積層体の製造方法では、貼り合わせの工程では、２つの部材の少なくとも一方を加熱処理しながら貼り合わせること、または、貼り合わせの工程の後に、貼り合わされた２つの部材の少なくとも一方を加熱処理する工程をさらに備えることが好ましい。この際の加熱処理の温度は、４０℃以上、且つ部材の高分子材料のガラス転移点Ｔｇ以下であることが好ましい。
本発明では、コロナ処理により活性化された部材の貼り合わせ面を接合するので、貼り合わせ面が化学的に結合すると推測される。
以上説明したように、本発明によれば、部材の貼り合わせ面をコロナ処理により改質し、部材同士を貼り合わせるので、接着剤を使わずに、且つ、部材を溶かさずに部材同士を貼り合わせることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（１）第１の実施形態
（１−１）積層体の構成
図１は、本発明の第１の実施形態に係る積層体の一例を示す。この積層体は、例えばディスプレイ用の積層体であり、図１に示すように、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを備え、第１の光学部材１と第２の光学部材２とは貼り合わされている。第１の光学部材１および第２の光学部材２の貼り合わせ面は、例えば平面形状となっており、これらの貼り合わせ面の少なくとも一方には、電離線照射処理であるコロナ処理が施されている。
（１−１）積層体の構成
図１は、本発明の第１の実施形態に係る積層体の一例を示す。この積層体は、例えばディスプレイ用の積層体であり、図１に示すように、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを備え、第１の光学部材１と第２の光学部材２とは貼り合わされている。第１の光学部材１および第２の光学部材２の貼り合わせ面は、例えば平面形状となっており、これらの貼り合わせ面の少なくとも一方には、電離線照射処理であるコロナ処理が施されている。
第１の光学部材１および第２の光学部材２は、例えばフィルム状、シート状、板状またはブロック状を有する。また、第１の光学部材１および第２の光学部材２としては、例えば１種または２種の光学部材を用いることができる。第１の光学部材１および第２の光学部材２としては、例えば位相差フィルム、偏光フィルム、補償フィルム、保護フィルム、支持フィルムなどが挙げられる。
第１の光学部材１および第２の光学部材２は、高分子材料と、必要に応じて添加剤とを含んでいる。また、必要に応じて高分子材料または無機材料からなる微粒子をさらに含んでいてもよい。高分子材料としては、一般的な高分子材料であれば特に限定されることなく用いることが可能であり、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、環状オレフィン系樹脂などを用いることができる。環状オレフィン系樹脂としては、例えば、日本ゼオン株式会社製の商品名：ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）、ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）、ＪＳＲ株式会社製の商品名：ＡＲＴＯＮ（登録商標）、日立化成株式会社製の商品名：ＯＰＴＯＲＥＺ（登録商標）、三井化学株式会社製の商品名：ＡＰＥＬ（登録商標）などを用いることができる。添加剤としては、例えば、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤および酸化防止剤などの少なくとも１種を用いることができる。
（１−２）積層体の製造方法
次に、上述の構成を有する積層体の製造方法の一例について説明する。
次に、上述の構成を有する積層体の製造方法の一例について説明する。
＜光学部材成形＞
まず、第１の光学部材１および第２の光学部材２を成形する。第１の光学部材１および第２の光学部材２の成形方法としては、例えば溶液キャスト法、溶融押出法などを用いることができ、生産性の観点からすると、溶融押出法を用いることが好ましい。次に、必要に応じて、成形した第１の光学部材１および第２の光学部材２を例えば横一軸延伸、縦一軸延伸または逐次二軸延伸することにより延伸配向させる。これにより、第１の光学部材１および第２の光学部材２の屈折率が制御される。
まず、第１の光学部材１および第２の光学部材２を成形する。第１の光学部材１および第２の光学部材２の成形方法としては、例えば溶液キャスト法、溶融押出法などを用いることができ、生産性の観点からすると、溶融押出法を用いることが好ましい。次に、必要に応じて、成形した第１の光学部材１および第２の光学部材２を例えば横一軸延伸、縦一軸延伸または逐次二軸延伸することにより延伸配向させる。これにより、第１の光学部材１および第２の光学部材２の屈折率が制御される。
＜コロナ処理＞
次に、第１の光学部材１および第２の光学部材２の貼り合わせ面の少なくとも一方に、コロナ処理を施す。なお、コロナ処理は、例えば、貼り合わせ面の少なくとも一部、好ましくは全部に対してなされる。また、第１の光学部材１および第２の光学部材２のうち、一方の光学部材の貼り合わせ面にコロナ処理を施し、他方の光学部材の貼り合わせ面にコロナ処理以外の電離線照射処理を施すようにしてもよい。コロナ処理以外の電離線照射処理としては、例えば、電子線処理、低温プラズマ処理などを挙げることができる。
次に、第１の光学部材１および第２の光学部材２の貼り合わせ面の少なくとも一方に、コロナ処理を施す。なお、コロナ処理は、例えば、貼り合わせ面の少なくとも一部、好ましくは全部に対してなされる。また、第１の光学部材１および第２の光学部材２のうち、一方の光学部材の貼り合わせ面にコロナ処理を施し、他方の光学部材の貼り合わせ面にコロナ処理以外の電離線照射処理を施すようにしてもよい。コロナ処理以外の電離線照射処理としては、例えば、電子線処理、低温プラズマ処理などを挙げることができる。
コロナ処理には、一般的なコロナ放電処理装置を用いることができる。その具体的な装置としては、例えばスパークギャップ方式、真空管方式またはソリッドステート方式のものを用いることができる。コロナ処理の放電エネルギーは、好ましくは５００〜３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ、より好ましくは１０００〜２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ、更により好ましくは１７００〜２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎである。５００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ以上にすると十分な剥離強度を得ることができ、３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ以下にすると光学部材の変形や変質を抑制できる傾向にある。また、１０００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ以上とすると良好な剥離強度が得ることができ、２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ以下とするとフィルムの変形や変質をより抑制できる傾向にある。また、１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ以上とすると剥離強度を著しく向上することができ、２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ以下とするとフィルムの変形や変質をより抑制できる傾向にある。なお、５００〜３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーで貼り合わせ面をコロナ処理した場合には、第１の光学部材１および第２の光学部材２の剥離強度は、例えば１．１〜２．４Ｎ／２０ｍｍである。
＜貼り合わせ＞
次に、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを、コロナ処理が施された貼り合わせ面を介して貼り合わせる。強固な接着力を得るためには、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを加圧下で接触させること、または第１の光学部材１と第２の光学部材２とを接触させた後、加圧することが好ましい。また、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを加熱下で接触させること、または貼り合わせ後に積層体を加熱処理することが好ましい。これらの加熱温度は、４０℃以上、且つ、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを構成する高分子材料のガラス転移点Ｔｇ以下とすることが好ましい。なお、第１の光学部材１と第２の光学部材２とが異なる高分子材料からなる場合には、加熱温度は、４０℃以上、且つ、第１の光学部材１および第２の光学部材２を構成する高分子材料のガラス転移点Ｔｇのうち、より低いガラス転移点Ｔｇ以下にすることが好ましい。４０℃未満になると剥離強度が低くなり、第１の光学部材１および第２の光学部材２のガラス転移点Ｔｇ点を超えると第１の光学部材１と第２の光学部材２が変形してしまう傾向がある。第１の光学部材１および第２の光学部材２の少なくとも一方が位相差板や位相差フィルムなどである場合には、加熱温度をガラス転移点Ｔｇ以下にすることが特に好ましい。位相差板や位相差フィルムなどをガラス転移点Ｔｇを超えて加熱すると、その形状のみならず位相差も変化してしまうためである。なお、常温においても光学部材を貼り合わせることは可能であるため、所望の剥離強度が得られていれば、上述した加熱の工程を省略することもできる。上述した加圧および加熱は、例えば、熱ラミネータなどを用いて行うことができる。
次に、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを、コロナ処理が施された貼り合わせ面を介して貼り合わせる。強固な接着力を得るためには、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを加圧下で接触させること、または第１の光学部材１と第２の光学部材２とを接触させた後、加圧することが好ましい。また、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを加熱下で接触させること、または貼り合わせ後に積層体を加熱処理することが好ましい。これらの加熱温度は、４０℃以上、且つ、第１の光学部材１と第２の光学部材２とを構成する高分子材料のガラス転移点Ｔｇ以下とすることが好ましい。なお、第１の光学部材１と第２の光学部材２とが異なる高分子材料からなる場合には、加熱温度は、４０℃以上、且つ、第１の光学部材１および第２の光学部材２を構成する高分子材料のガラス転移点Ｔｇのうち、より低いガラス転移点Ｔｇ以下にすることが好ましい。４０℃未満になると剥離強度が低くなり、第１の光学部材１および第２の光学部材２のガラス転移点Ｔｇ点を超えると第１の光学部材１と第２の光学部材２が変形してしまう傾向がある。第１の光学部材１および第２の光学部材２の少なくとも一方が位相差板や位相差フィルムなどである場合には、加熱温度をガラス転移点Ｔｇ以下にすることが特に好ましい。位相差板や位相差フィルムなどをガラス転移点Ｔｇを超えて加熱すると、その形状のみならず位相差も変化してしまうためである。なお、常温においても光学部材を貼り合わせることは可能であるため、所望の剥離強度が得られていれば、上述した加熱の工程を省略することもできる。上述した加圧および加熱は、例えば、熱ラミネータなどを用いて行うことができる。
本明細書中において、加熱温度は以下のように定義される。すなわち、熱源を光学部材に対して直接接触させることにより光学部材を加熱する熱ラミネータなどの加熱装置を用いる場合には、加熱温度はロールなどの熱源の表面温度である。また、光学部材周囲の雰囲気を高温にすることにより光学部材を加熱するオーブンなどの加熱装置を用いる場合には、加熱温度は光学部材近傍の雰囲気の温度である。
以上により、目的とする積層体を得ることができる。なお、上述したコロナ処理の工程と、加圧や加熱などの貼り合わせ工程は、ロール・ツー・ロールにより行うことが好ましい。生産性を向上し、コストを低減することができるからである。
上述したように、本発明の第１の実施形態によれば、貼り合わせる光学部材の少なくとも一方の貼り合わせ面に対してコロナ処理を施し、このコロナ処理した貼り合わせ面を介して光学部材同士を貼り合わせるので、接着剤を用いずに、且つ、光学部材を溶かさずに光学部材同士を貼り合わせることができる。すなわち、光学特性および信頼性に優れた積層体を提供することができる。また、接着剤を使わないため、積層体のコストの低減も可能である。更に、接着剤を用いない従来の積層体の製造方法、すなわち、溶媒溶着、熱溶着および超音波溶着などによる積層体の製造方法とは異なり、光学部材表面を溶かさずに積層体を製造できるので、光学設計も容易である。
また、本発明の第１の実施形態によれば、高分子材料を含む種々の光学部材を貼り合わせることができる。例えば、従来、接着剤では接着困難であった環状オレフィン系樹脂を含む光学部材も容易に貼り合わせることができる。
（２）第２の実施形態
（２−１）積層体の構成
図２は、本発明の第２の実施形態に係る積層体の一例を示す。この積層体は、例えばディスプレイ用の積層体であり、図２に示すように、第１の光学部材３と第２の光学部材４とを備え、第１の光学部材３と第２の光学部材４とは貼り合わされている。第１の光学部材３および第２の光学部材４の貼り合わせ面の少なくとも一方には、電離線照射処理であるコロナ処理が施されている。第１の光学部材３の貼り合わせ面は、例えば平面形状となっており、第２の光学部材４の貼り合わせ面は、例えば規則的または不規則的な凹凸形状となっている。
（２−１）積層体の構成
図２は、本発明の第２の実施形態に係る積層体の一例を示す。この積層体は、例えばディスプレイ用の積層体であり、図２に示すように、第１の光学部材３と第２の光学部材４とを備え、第１の光学部材３と第２の光学部材４とは貼り合わされている。第１の光学部材３および第２の光学部材４の貼り合わせ面の少なくとも一方には、電離線照射処理であるコロナ処理が施されている。第１の光学部材３の貼り合わせ面は、例えば平面形状となっており、第２の光学部材４の貼り合わせ面は、例えば規則的または不規則的な凹凸形状となっている。
第１の光学部材３としては、上述の第１の実施形態における第１の光学部材１と同様のものを用いることができる。第２の光学部材４は、例えばレンズシート、レンズフィルムなどであって、その貼り合わせ面には例えばレンズ体が設けられている。このレンズ体としては、例えばシリンドリカルレンズ、プリズムレンズ、フライアイレンズ、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズなどが挙げられる。第２の光学部材４の材料としては、例えば、上述の第１の実施形態における第２の光学部材２と同様のものを用いることができる。
（２−２）積層体の製造方法
上述の構成を有する積層体の製造方法は、光学部材として第３の光学部材３および第４の光学部材４を用いる以外のことは上述の第１の実施形態と同様である。
上述の構成を有する積層体の製造方法は、光学部材として第３の光学部材３および第４の光学部材４を用いる以外のことは上述の第１の実施形態と同様である。
上述したように、本発明の第２の実施形態によれば、従来の接着法では非常に貼り合わせが困難であった、凹凸形状の貼り合わせ面を有する光学部材も貼り合わせることができる。したがって、レンズシートやレンズフィルムなどの光学部材を用いて積層体を作製することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
本実施例のコロナ処理装置は、春日電機株式会社製の高周波電源および放電ユニットを用いて作製した。放電電極長は２５０ｍｍであり、フィルムの送り速度と放電電力により、各処理条件を設定した。
本実施例のコロナ放電処理装置の放電エネルギーは、以下のようにして求めた。
放電エネルギー＝Ｐ［Ｗ］／（ｌ［ｍ］×ｖ［ｍ／ｍｉｎ］）
放電電極長：ｌ［ｍ］
処理速度：ｖ［ｍ／ｍｉｎ］
放電電力：Ｐ［Ｗ］
本実施例のコロナ放電処理装置の放電エネルギーは、以下のようにして求めた。
放電エネルギー＝Ｐ［Ｗ］／（ｌ［ｍ］×ｖ［ｍ／ｍｉｎ］）
放電電極長：ｌ［ｍ］
処理速度：ｖ［ｍ／ｍｉｎ］
放電電力：Ｐ［Ｗ］
本実施例の剥離強度は、以下のようにして求めた。
フィルム積層体の剥離強度を評価するため、図３に示す形状の試験片を作製した。これは、フィルムＡ（１１）とフィルムＢ（１２）を貼り合わせてシート状としたものを、カッターで巾２０ｍｍ、長さ１００ｍｍの矩形状に切り出したものである。さらに試験実施の際には、このシート片を同寸法のガラスプレート１３に粘着剤層１４で固定した。試験時には、図３に示すフィルムＡ（１１）のみを試験片から剥がし、フィルムＡ（１１）とフィルムＢ（１１）の間の剥離強度を測定した。なお、上述のような試験片で剥離力を測定する場合、シート片をガラスプレート１３に固定する粘着剤層１４の強度がフィルム間の接着の強度より高くなければならない。
フィルム積層体の剥離強度を評価するため、図３に示す形状の試験片を作製した。これは、フィルムＡ（１１）とフィルムＢ（１２）を貼り合わせてシート状としたものを、カッターで巾２０ｍｍ、長さ１００ｍｍの矩形状に切り出したものである。さらに試験実施の際には、このシート片を同寸法のガラスプレート１３に粘着剤層１４で固定した。試験時には、図３に示すフィルムＡ（１１）のみを試験片から剥がし、フィルムＡ（１１）とフィルムＢ（１１）の間の剥離強度を測定した。なお、上述のような試験片で剥離力を測定する場合、シート片をガラスプレート１３に固定する粘着剤層１４の強度がフィルム間の接着の強度より高くなければならない。
次に、作製した試験片を試験機に取り付け、９０°剥離試験を行った。図４に、本実施例に用いた９０°剥離試験の概要を示す。試験機としては株式会社今田製作所製の引張圧縮試験機SV-55C-2Hを用いた。試験片を設置固定するスライドテーブル２１は、ワイヤ２２にて測定機の駆動系に接続されており、測定プローブ２３の上昇に追従して駆動される構造となっている。また、試験機にはペンレコーダ２４が接続されており、このペンレコーダ２４により時間経過に対する荷重変化曲線が記録されるようになっている。
本実施例のオーブンの温度は、熱処理を施す積層体の近傍の雰囲気の温度を示す。
＜実施例１＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例２＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムと、厚さ１００μｍのＰＥＮフィルムとを準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムと、厚さ１００μｍのＰＥＮフィルムとを準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例３＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムと、厚さ１００μｍのＰＣフィルムとを準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムと、厚さ１００μｍのＰＣフィルムとを準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例４＞
厚さ１００μｍのＰＥＮフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ１００μｍのＰＥＮフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。なお、貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例５＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。次に、積層体を１００℃のオーブンに1時間保存することにより、積層体に加熱処理を施した。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。次に、積層体を１００℃のオーブンに1時間保存することにより、積層体に加熱処理を施した。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例６＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に５００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に５００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例７＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１０００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１０００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例８＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを2枚準備し、各々の表面に３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを2枚準備し、各々の表面に３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜実施例９＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。次に、積層体を４０℃のオーブンに1時間保存することにより積層体に熱処理を施した。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。次に、積層体を４０℃のオーブンに1時間保存することにより積層体に熱処理を施した。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜比較例1＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、表面処理を施さずに貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、表面処理を施さずに貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜比較例２＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、アクリル系の紫外線硬化型接着剤を用いてフィルム同士を貼り合わせることにより積層体を得た。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、アクリル系の紫外線硬化型接着剤を用いてフィルム同士を貼り合わせることにより積層体を得た。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜比較例３＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に４００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に４００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
＜比較例４＞
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に３０５００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
厚さ８０μｍの環状オレフィンフィルムを２枚準備し、各々の表面に３０５００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーでコロナ処理を行った。その後、コロナ処理された表面同士を貼り合わせることにより積層体を得た。貼り合わせは、フィルム同士を密着させるためにハンドローラーを用いてフィルムを軽く加圧するようにして行った。その後、得られた積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍの幅に切断し９０°剥離強度（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。
表１に、実施例１〜９、比較例１〜４の積層体の構成、作製条件および測定結果を示す。図５に、実施例１、実施例６〜８、比較例１、比較例３〜４のコロナ処理の放電エネルギーと剥離強度との関係を示す。なお、実施例２においては、剥離試験時に試験片が破断したため、剥離強度は測定不可能であった。また、比較例４では、目視によりフィルムの変形が確認された。
表１および図５から以下のことがわかる。
（ａ）コロナ処理を施した実施例１〜９では、剥離強度の程度の差はあるが、フィルム同士接着されているのに対して、コロナ処理を施さなかった比較例１では、フィルム同士が接着されていない。すなわち、コロナ処理をフィルム表面に施すことによりフィルム同士を接着することができる。
（ａ）コロナ処理を施した実施例１〜９では、剥離強度の程度の差はあるが、フィルム同士接着されているのに対して、コロナ処理を施さなかった比較例１では、フィルム同士が接着されていない。すなわち、コロナ処理をフィルム表面に施すことによりフィルム同士を接着することができる。
（ｂ）表面処理条件が同じである実施例１〜４に着目すると、環状オレフィンフィルムとＰＥＮフィルムとを貼り合わせた実施例２では、その他の種類のフィルムを貼り合わせた実施例１や実施例３〜４に比べて、より高い剥離強度が得られることがわかる。すなわち、貼り合わせるフィルムの種類によって接着力が異なり、特に環状オレフィンフィルムとＰＥＮフィルムとを貼り合わせた場合に、優れた接着力を得ることができる。
（ｃ）表面にコロナ処理を施した後に、この表面に接着剤を塗布してフィルムを貼り合わせた比較例２と、表面にコロナ処理を施すのみでフィルムを貼り合わせた実施例１とを比較すると、両者は同程度の剥離強度を有していることがわかる。すなわち、コロナ処理のみで、接着剤と同程度の剥離強度を得ることができることがわかる。
（ｄ）積層体に熱処理を施した実施例５，９と、積層体に熱処理を施していない実施例１とを比較すると、熱処理を施すことにより剥離強度が著しく向上する傾向にあることがわかる。また、１００℃により熱処理を施した実施例５と、４０℃により熱処理を施した実施例９とを比較すると、熱処理の温度をより高くすることで剥離強度を向上できる傾向にあることがわかる。但し、フィルムを構成する環状オレフィンのガラス転移点Ｔｇ以上の温度で熱処理すると、積層体が変形するおそれがある。したがって、フィルムをより強固に貼り合わせるためには、４０℃以上で積層体を熱処理することが好ましい。また、フィルムをより強固に貼り合わせ、且つ、積層体の変形を抑制するためには、４０℃以上、且つ、フィルムを構成する高分子材料のガラス転移点Ｔｇ以下で積層体を熱処理することが好ましい。
（ｅ）図５を参照すると、コロナ処理の放電エネルギーが０〜１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎまでは剥離強度が急激に上昇し、１７００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎ以上の範囲では剥離強度がなだらかに上昇する傾向にあることがわかる。但し、表１に示すように、コロナ処理の放電エネルギーが３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎを超えると、環状オレフィンフィルムが変形する傾向にある。したがって、フィルムの変形を抑えて、且つ、フィルムをより強固に貼り合わせるためには、コロナ処理の放電エネルギーは１７００〜３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎであることが好ましい。なお、１７００〜３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎの放電エネルギーで貼り合わせ面をコロナ処理した場合には、環状オレフィンフィルムの剥離強度は１．７〜２．４Ｎ／２０ｍｍである。
次に、コロナ処理後の表面の状態を調べるために、光学部材の表面を以下のようにして解析した。
＜参考例＞
ＺＥＯＮＯＲフィルムにコロナ処理を行い、−ＣＯＯＨで化学修飾したＳＰＭ（Scanning Probe Microscope）探針で表面走査し、官能基分布や活性の様子の観察を行うＣＦＭ（Chemical Force Microscope）表面解析を行った。その結果、ダングリングボンドが表面に生成されていることがわかった。また、ＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）による表面官能基量の分析の結果では、含酸素官能基の増加が確認された。
このように、表面状態が非常に活性化された状態のままで、その表面同士を接触させると、接着剤を用いなくてもフィルムなどの光学部材同士が化学的に結合して貼り合わせが可能になるものと考えられる。
ＺＥＯＮＯＲフィルムにコロナ処理を行い、−ＣＯＯＨで化学修飾したＳＰＭ（Scanning Probe Microscope）探針で表面走査し、官能基分布や活性の様子の観察を行うＣＦＭ（Chemical Force Microscope）表面解析を行った。その結果、ダングリングボンドが表面に生成されていることがわかった。また、ＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）による表面官能基量の分析の結果では、含酸素官能基の増加が確認された。
このように、表面状態が非常に活性化された状態のままで、その表面同士を接触させると、接着剤を用いなくてもフィルムなどの光学部材同士が化学的に結合して貼り合わせが可能になるものと考えられる。
以上、本発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
また、上述の実施形態および実施例では、光学用途の積層体に対してこの発明を適用した場合を例として説明したが、この発明は光学用途以外の積層体に対しても適用可能である。
また、上述の実施形態および実施例では、２つの光学部材が積層された積層体およびその製造方法に対して本発明を適用した例について説明したが、本発明は、３以上の光学部材が積層された積層体およびその製造方法にも適用可能である。
また、上述の実施形態および実施例では、コロナ処理により光学部材の表面改質を行い積層体を作製する場合を例として説明したが、同様な表面改質が行える電子線処理、低温プラズマ処理などの電離線照射処理をコロナ処理に代えて用いることも可能である。
また、上述の実施形態では、一方の貼り合わせ面が平面形状であり、他方の貼り合わせ面が凹凸形状である積層体に対して本発明を適用した例について説明したが、本発明は、両方の貼り合わせ面が凹凸形状である積層体に対しても適用可能である。
また、上述の実施形態では、光学部材の貼り合わせ面にレンズ体が設けられている場合を例として説明したが、光学部材の貼り合わせ面にエンボスやビーズコーティング層などが設けられているようにしてもよい。エンボスは、例えば光学部材の成形時にロール表面に設けられた不規則な凹凸パターンなどにより形成されるものである。ビーズコーティング層は、例えば無機微粒子、有機微粒子などの微粒子の一部が樹脂材料に埋設されてなるものである。エンボス、ビーズコーティング層などが設けられた光学部材としては、例えば拡散シート、導光板などを挙げることができる。
１，３ 第１の光学部材
２，４ 第２の光学部材
２，４ 第２の光学部材
Claims (15)
- 高分子材料を含んでいる複数の部材が貼り合わされている積層体であって、
互いに貼り合わされた上記部材の貼り合わせ面の少なくとも一方が、コロナ処理されていることを特徴とする積層体。 - 上記複数の部材は、１種または２種以上の部材からなることを特徴とする請求項１記載の積層体。
- 上記高分子材料が、環状オレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の積層体。
- 上記複数の部材が、位相差フィルムであることを特徴とする請求項１記載の積層体。
- 上記複数の部材の少なくとも１つが、該部材の貼り合わせ面に凹凸形状を有することを特徴とする請求項１記載の積層体。
- 上記部材の剥離強度が、１．１〜２．４Ｎ／２０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の積層体。
- 請求項１〜６のいずれか記載の積層体を備える波長板。
- 請求項１〜６のいずれか記載の積層体を備える光学フィルム。
- 高分子材料を含んでいる２つの部材のうち少なくとも一方の表面に対して、コロナ処理を施す工程と、
上記２つの部材を、上記コロナ処理を施した表面を介して貼り合わせる工程と
を備えることを特徴とする積層体の製造方法。 - 上記コロナ処理の放電エネルギーが、５００〜３００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎであることを特徴とする請求項９記載の積層体の製造方法。
- 上記コロナ処理の放電エネルギーが、１０００〜２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎであることを特徴とする請求項９記載の積層体の製造方法。
- 上記コロナ処理の放電エネルギーが、１７００〜２００００Ｗ／ｍ2／ｍｉｎであることを特徴とする請求項９記載の積層体の製造方法。
- 上記貼り合わせの工程では、上記２つの部材の少なくとも一方を加熱処理しながら貼り合わせることを特徴とする請求項９記載の積層体の製造方法。
- 上記貼り合わせの工程の後に、貼り合わされた上記２つの部材の少なくとも一方を加熱処理する工程をさらに備えることを特徴とする請求項９記載の積層体の製造方法。
- 上記加熱処理の温度は、４０℃以上、且つ上記部材の高分子材料のガラス転移点Ｔｇ以下であることを特徴とする請求項１３または１４記載の積層体の製造方法。
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