JP2017196823A - 接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置 - Google Patents
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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Abstract
【課題】強固な接合状態を得ることができ、しかも接合強度が経時的に低下することを回避することのできる接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置を提供すること。【解決手段】第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造方法において、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程とを含むことを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、接合構造体を製造する方法および装置に関する。
従来より、液晶ディスプレイなどに用いられている偏光板は、例えば樹脂フィルムからなる偏光子の片面または両面に、透明樹脂からなる保護フィルムを接着剤により貼り合わせることにより製造されていた。
近年においては、コスト低減やディスプレイのフレキシブル性向上のため、偏光板の薄化が求められており、例えば、接着剤を用いずに、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせて製造する方法が提案されている。
近年においては、コスト低減やディスプレイのフレキシブル性向上のため、偏光板の薄化が求められており、例えば、接着剤を用いずに、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせて製造する方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、保護フィルムの接合面に対してコロナ処理などによる表面処理を行った後、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせて加熱等の処理を行うことにより、偏光板を製造する方法が記載されている。偏光子は、例えばポリビニルアルコール系の樹脂からなる。ポリビニルアルコール系樹脂は、化学構造中にＯＨ基が含まれているため、偏光子は親水性を呈する。一方、保護フィルムにおいては、表面処理によって親水性の官能基であるＯＨ基やＣＯＯＨ基がその表面に形成される。従って、接合の原理としては、この官能基同士、または官能基に吸着した水を介して生じる水素結合によって接合していると考えられる。
しかしながら、偏光子に対する表面処理を行わない場合には、偏光子の表面に付着した大気中の微細な有機物の存在によって、十分な接合強度が得られないことがある。
このような問題に対して、例えば特許文献２には、保護フィルムにおける接合面とされる表面だけでなく、偏光子における接合面とされる表面に対しても表面処理を行って、偏光子の表面のぬれ性を向上させることが記載されている。さらに、接合強度を高めるために、水蒸気ガスによる水の薄膜を形成することや、シランカップリング剤を併用することが記載されている。
このような問題に対して、例えば特許文献２には、保護フィルムにおける接合面とされる表面だけでなく、偏光子における接合面とされる表面に対しても表面処理を行って、偏光子の表面のぬれ性を向上させることが記載されている。さらに、接合強度を高めるために、水蒸気ガスによる水の薄膜を形成することや、シランカップリング剤を併用することが記載されている。
しかしながら、保護フィルムおよび偏光子の各々に表面処理を行って両者を接合させると、接合直後は十分な接合強度が得られるが、時間が経つにつれて、接合強度が低下し、簡単に剥離するという問題が生じることが明らかになった。
このような問題が生ずる原因は、次のように推測される。表面処理（親水化処理）は、例えばコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、または紫外線照射処理によって、行うことができることが知られている。表面処理によって、偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂の分子構造を切断し、酸化させるなどして、ＯＨ基、ＣＯＯＨ基などの親水性官能基が形成される。これにより偏光子の表面が親水性を呈するようになる。また、偏光子の表面には、ポリビニルアルコール系樹脂に由来するＯＨ基を有する低分子化合物からなる有機物（表面処理生成物）が生成される。この表面処理生成物はＯＨ基を含んでいるため、水素結合により接着剤のような役割を果たす。このため、接合直後においては十分な接合強度が得られる。
しかしながら、生成された有機物は、時間経過によって、ＯＨ基が失われた状態に変質することが判明した。実際に、各々真空紫外光照射による表面改質処理がなされたＰＶＡ樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムの各々の処理面を接合してから所定時間の時間が経過した後においては、シクロオレフィン系樹脂フィルムが容易に剥離することが確認された。本発明者が、シクロオレフィン系樹脂フィルムが剥離したＰＶＡ樹脂フィルムの表面（接合面）をＸ線光電子分析（ＸＰＳ）により調べたところ、図１０において曲線（ｂ）に示すように、未処理のＰＶＡ樹脂フィルムのＸ線光電子分光スペクトル（曲線（ａ））には存在していたＯＨ基由来のピーク（Ｃ−Ｏ）が、なくなっていることが確認された。
このように、表面処理によって、偏光子の表面に生成される有機物は、ＯＨ基を有するため、表面処理された保護フィルムの表面における親水性官能基と結合することとなる。然るに、有機物におけるＯＨ基が結合した状態では、時間経過によって、有機物が変質するため、水素結合が失われ、接合強度が低下するものと考えられる。
このような問題が生ずる原因は、次のように推測される。表面処理（親水化処理）は、例えばコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、または紫外線照射処理によって、行うことができることが知られている。表面処理によって、偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂の分子構造を切断し、酸化させるなどして、ＯＨ基、ＣＯＯＨ基などの親水性官能基が形成される。これにより偏光子の表面が親水性を呈するようになる。また、偏光子の表面には、ポリビニルアルコール系樹脂に由来するＯＨ基を有する低分子化合物からなる有機物（表面処理生成物）が生成される。この表面処理生成物はＯＨ基を含んでいるため、水素結合により接着剤のような役割を果たす。このため、接合直後においては十分な接合強度が得られる。
しかしながら、生成された有機物は、時間経過によって、ＯＨ基が失われた状態に変質することが判明した。実際に、各々真空紫外光照射による表面改質処理がなされたＰＶＡ樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムの各々の処理面を接合してから所定時間の時間が経過した後においては、シクロオレフィン系樹脂フィルムが容易に剥離することが確認された。本発明者が、シクロオレフィン系樹脂フィルムが剥離したＰＶＡ樹脂フィルムの表面（接合面）をＸ線光電子分析（ＸＰＳ）により調べたところ、図１０において曲線（ｂ）に示すように、未処理のＰＶＡ樹脂フィルムのＸ線光電子分光スペクトル（曲線（ａ））には存在していたＯＨ基由来のピーク（Ｃ−Ｏ）が、なくなっていることが確認された。
このように、表面処理によって、偏光子の表面に生成される有機物は、ＯＨ基を有するため、表面処理された保護フィルムの表面における親水性官能基と結合することとなる。然るに、有機物におけるＯＨ基が結合した状態では、時間経過によって、有機物が変質するため、水素結合が失われ、接合強度が低下するものと考えられる。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、強固な接合状態を得ることができ、しかも接合強度が経時的に低下することを回避することのできる接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置を提供することを目的とする。
本発明の接合構造体の製造方法は、第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造方法であって、
第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、
前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、
当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程と
を含むことを特徴とする。
第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、
前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、
当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程と
を含むことを特徴とする。
本発明の接合構造体の製造方法においては、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合材が第一の接合材であって、当該第一の接合材として、化学構造中にＯＨ基を有する樹脂からなるものが用いられることが好ましい。具体的には、第一の接合材として、ポリビニルアルコール系樹脂からなるものが用いられることが好ましい。
また、前記第二の接合材としては、第一の接合材と異なる樹脂からなるものが用いられることが好ましい。
また、前記第二の接合材としては、第一の接合材と異なる樹脂からなるものが用いられることが好ましい。
さらにまた、本発明の接合構造体の製造方法においては、前記有機物除去処理工程は、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する処理および当該接合面を加熱する処理のうち一以上の処理によって行われることが好ましい。
さらにまた、本発明の接合構造体の製造方法においては、前記表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に真空紫外光を照射することにより、もしくは、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に対する、コロナ処理、プラズマ処理およびオゾン処理の何れかの処理が行われることによって行われることが好ましい。
前記表面改質処理工程が真空紫外光を照射することによって行われる場合には、真空紫外光の照射が、大気雰囲気下もしくは窒素および酸素のいずれか一方または両方を含む雰囲気下で、行われることが好ましい。
前記表面改質処理工程が真空紫外光を照射することによって行われる場合には、真空紫外光の照射が、大気雰囲気下もしくは窒素および酸素のいずれか一方または両方を含む雰囲気下で、行われることが好ましい。
本発明の接合構造体の製造方法は、第一の接合材としての樹脂フィルムからなる偏光子のうち一以上の表面に、第二の接合部材としての透明樹脂フィルムからなる保護材を接合させた偏光板を製造する場合に好適である。
本発明の接合構造体の製造装置は、第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造装置であって、
第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、
前記表面改質処理部において表面処理が行われた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、
当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部と
を備えていることを特徴とする。
第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、
前記表面改質処理部において表面処理が行われた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、
当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部と
を備えていることを特徴とする。
本発明の接合構造体の製造装置においては、前記有機物除去処理部は、前記表面改質処理部において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する手段および当該接合面を加熱する手段のうち一以上を備えた構成とされていることが好ましい。
さらにまた、本発明の接合構造体の製造装置においては、前記表面改質処理部は、真空紫外光照射手段、プラズマ処理手段、コロナ処理手段またはオゾン処理手段を備えた構成とされていることが好ましい。
本発明の接合構造体の製造方法および製造装置によれば、少なくとも一方の接合材に対してなされた表面改質処理によって当該接合材の表面に不可避的に生成される有機物が、有機物除去処理によって除去されて当該接合材の親水化された表面が露出された状態とされる。このため、２つの接合材が直接的に接合されるので、強固な接合状態を得ることができ、しかも接合強度が経時的に低下することを回避することができる。
特に、第一の接合材としてポリビニルアルコール系樹脂などの化学構造中にＯＨ基を有する樹脂からなるものが用いられる場合には、第一の接合材に対する有機物除去処理によって、表面にＯＨ基が露出された状態とされて第二の接合材との間に当該ＯＨ基による水素結合が形成され、これにより、強固な接合状態を得ることができる。しかも第一の接合材自体は経時的に変質することがないため、接合に関わるＯＨ基が経時的に失われて接合強度が低下することを回避することができる。
特に、第一の接合材としてポリビニルアルコール系樹脂などの化学構造中にＯＨ基を有する樹脂からなるものが用いられる場合には、第一の接合材に対する有機物除去処理によって、表面にＯＨ基が露出された状態とされて第二の接合材との間に当該ＯＨ基による水素結合が形成され、これにより、強固な接合状態を得ることができる。しかも第一の接合材自体は経時的に変質することがないため、接合に関わるＯＨ基が経時的に失われて接合強度が低下することを回避することができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔接合構造体の製造方法〕
本発明の接合構造体の製造方法は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、当該第一の接合材および当該第二の接合材とを、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程とを含む。
本発明の接合構造体の製造方法は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、当該第一の接合材および当該第二の接合材とを、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程とを含む。
本発明に適用され、表面改質処理がなされる第一の接合材は、例えば、化学構造中にＯＨ基などの親水性官能基を有する樹脂からなるものであることが好ましい。このような樹脂としては、例えばポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのポリビニルアルコール系樹脂などのほか、ＯＨ基を含む分子を縮合させて形成される樹脂、例えばフェノール樹脂や、分子末端にＯＨ基を含むポリエステル樹脂を例示することができる。
第二の接合材は、例えば第一の接合材とは異なる樹脂からなるものであることが好ましい。第二の接合材を構成する樹脂としては、例えばシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などのシクロオレフィン系樹脂などを例示することができる。
第一の接合材および第二の接合材の厚みは、特に限定されるものではないが、後述するように、例えば、第一の接合材としての偏光子の少なくとも一方の表面に、第二の接合部材としての保護材を接合させてなる偏光板を構成する場合には、第一の接合材の厚みは、例えば５〜４０μｍであり、第二の接合材の厚みは、例えば１０〜１００μｍである。
第二の接合材は、例えば第一の接合材とは異なる樹脂からなるものであることが好ましい。第二の接合材を構成する樹脂としては、例えばシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などのシクロオレフィン系樹脂などを例示することができる。
第一の接合材および第二の接合材の厚みは、特に限定されるものではないが、後述するように、例えば、第一の接合材としての偏光子の少なくとも一方の表面に、第二の接合部材としての保護材を接合させてなる偏光板を構成する場合には、第一の接合材の厚みは、例えば５〜４０μｍであり、第二の接合材の厚みは、例えば１０〜１００μｍである。
［表面改質処理工程］
表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上（活性化）させる工程であって、例えば、接合面とされる表面に、純水の接触角が５０°未満の範囲となる親水性を付与する工程である。具体的には、表面改質処理工程は、少なくとも第一の接合材に対して行われることが好ましい。
表面改質処理工程は、一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に、例えば、真空紫外光照射処理、プラズマ処理、コロナ処理およびオゾン処理の何れかの処理によって行うことができるが、真空紫外光照射処理により行うことが好ましい。
表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上（活性化）させる工程であって、例えば、接合面とされる表面に、純水の接触角が５０°未満の範囲となる親水性を付与する工程である。具体的には、表面改質処理工程は、少なくとも第一の接合材に対して行われることが好ましい。
表面改質処理工程は、一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に、例えば、真空紫外光照射処理、プラズマ処理、コロナ処理およびオゾン処理の何れかの処理によって行うことができるが、真空紫外光照射処理により行うことが好ましい。
真空紫外光照射処理は、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を照射することにより行われる。真空紫外光の照射は、例えば大気雰囲気下、もしくは窒素および酸素のうち一以上を含む雰囲気下において、行われることが好ましい。
真空紫外光の照射条件は、処理すべき接合材の材質などによって異なるが、例えばポリビニルアルコール系樹脂からなる第一の接合材に対して真空紫外光照射処理を行う場合には、真空紫外光の照射量は、例えば７０〜１５００ｍＪ／ｃｍ2 である。また、例えば、シクロオレフィン系樹脂からなる第二の接合材に対して真空紫外光照射処理を行う場合には、真空紫外光の照射量は、例えば２８０〜３４００ｍＪ／ｃｍ2 である。
真空紫外光の照射条件は、処理すべき接合材の材質などによって異なるが、例えばポリビニルアルコール系樹脂からなる第一の接合材に対して真空紫外光照射処理を行う場合には、真空紫外光の照射量は、例えば７０〜１５００ｍＪ／ｃｍ2 である。また、例えば、シクロオレフィン系樹脂からなる第二の接合材に対して真空紫外光照射処理を行う場合には、真空紫外光の照射量は、例えば２８０〜３４００ｍＪ／ｃｍ2 である。
プラズマ処理は、例えば、大気圧またはその近傍下において、プロセスガスをプラズマ化し、このプラズマ化したプロセスガスを処理すべき接合材の表面に接触させることにより行われる。
プロセスガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどを主成分とし、酸素ガスが０．０１〜５体積％含有してなるものを使用することが好ましい。または、窒素ガスとクリーンドライエア（ＣＤＡ）との混合ガスを用いることも可能である。
プラズマ処理は、例えば２０〜５００ｍｍ／秒の処理速度で行われる。また、プラズマ処理は、複数回繰り返して行うことも効果的である。
プロセスガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどを主成分とし、酸素ガスが０．０１〜５体積％含有してなるものを使用することが好ましい。または、窒素ガスとクリーンドライエア（ＣＤＡ）との混合ガスを用いることも可能である。
プラズマ処理は、例えば２０〜５００ｍｍ／秒の処理速度で行われる。また、プラズマ処理は、複数回繰り返して行うことも効果的である。
コロナ処理は、接合材をコロナ放電下に曝露することにより、あるいは、コロナ放電により生じたイオンを接合材に衝突させることにより、行うことができる。また、オゾン処理は、接合材をオゾン雰囲気に曝露することにより行うことができる。処理条件は、処理すべき接合材の材質などによって適宜設定することができる。
［有機物除去処理工程］
有機物除去処理工程は、表面改質処理工程において表面改質処理がなされた第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材の表面（以下、「処理面」ともいう。）に生成された有機物を除去する工程である。上記の表面改質処理工程において処理面に対して表面改質処理がなされた場合には、処理面に生成される有機物は、ＯＨ基を含む水溶性の低分子化合物からなるため、処理面を水洗する処理および処理面を加熱して有機物を蒸発させる処理のうち一以上によって行うことができる。
有機物除去処理工程は、表面改質処理工程において表面改質処理がなされた第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材の表面（以下、「処理面」ともいう。）に生成された有機物を除去する工程である。上記の表面改質処理工程において処理面に対して表面改質処理がなされた場合には、処理面に生成される有機物は、ＯＨ基を含む水溶性の低分子化合物からなるため、処理面を水洗する処理および処理面を加熱して有機物を蒸発させる処理のうち一以上によって行うことができる。
水洗処理は、例えば、表面改質処理がなされた接合材を純水中に所定時間の時間の間浸漬することにより行うことができる。
水洗処理に用いられる純水の温度は、例えば１０〜３０℃程度であり、接合材の浸漬時間は５〜６０秒間程度である。
また、水洗処理は、表面改質処理がなされた接合材の処理面に対して、純水を吹き付けることにより行われてもよい。
水洗処理に用いられる純水の温度は、例えば１０〜３０℃程度であり、接合材の浸漬時間は５〜６０秒間程度である。
また、水洗処理は、表面改質処理がなされた接合材の処理面に対して、純水を吹き付けることにより行われてもよい。
有機物除去処理工程を水洗処理によって行う場合には、水洗処理後の接合材に残留する純水を除去する処理が行われる。具体的には、水洗処理後の接合材における処理面に空気（乾燥空気）または熱風を吹き付けること、もしくは、水洗処理後の接合材における処理面を加熱すること、もしくはこれらの処理を組合せて行うことなどによる乾燥処理により行うことができる。熱風の吹きつけおよび加熱による乾燥処理においては、加熱温度は、例えば５０〜８０℃程度である。また、乾燥処理の処理時間は、例えば１〜５分間程度である。
有機物除去処理工程を加熱処理によって行う場合における具体的な加熱条件を挙げると、加熱温度は、例えば５０〜８０℃程度であり、処理時間は８０秒間以上、例えば６０〜１２０秒間程度である。
［接合処理工程］
接合処理工程は、第一の接合材および第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、第一の接合材と第二の接合材とを接合する（貼り合わせる）工程である。
接合材同士を接合するための具体的な接合処理としては、（ａ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧する処理、（ｂ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間加熱する処理、（ｃ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧した後、所定時間の間加熱する処理、または（ｄ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧しながら加熱する処理などが挙げられる。ここに、「所定時間」とは、接合が十分になされるまでの時間である。
接合処理工程は、第一の接合材および第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、第一の接合材と第二の接合材とを接合する（貼り合わせる）工程である。
接合材同士を接合するための具体的な接合処理としては、（ａ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧する処理、（ｂ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間加熱する処理、（ｃ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧した後、所定時間の間加熱する処理、または（ｄ）２つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧しながら加熱する処理などが挙げられる。ここに、「所定時間」とは、接合が十分になされるまでの時間である。
接合処理における具体的な条件は、接合材を構成する材料などに応じて適宜設定することができる。
例えば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第一の接合材に、シクロオレフィン系樹脂からなる第二の接合材を接合させる場合の具体的な加熱条件を挙げると、加熱温度は例えば６０〜８０℃である。また、加熱時間は例えば１０〜１８０秒間である。
また、具体的な加圧条件を挙げると、加圧力が０．１〜２ＭＰａである。また、加圧時間は例えば１０〜１８０秒間である。
例えば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第一の接合材に、シクロオレフィン系樹脂からなる第二の接合材を接合させる場合の具体的な加熱条件を挙げると、加熱温度は例えば６０〜８０℃である。また、加熱時間は例えば１０〜１８０秒間である。
また、具体的な加圧条件を挙げると、加圧力が０．１〜２ＭＰａである。また、加圧時間は例えば１０〜１８０秒間である。
〔接合構造体の製造装置〕
本発明の接合構造体の製造装置は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、表面改質処理部において表面改質処理が行われた前記処理面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、第一の接合材および第二の接合材とをそれぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部とを備えている。
本発明の接合構造体の製造装置は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、表面改質処理部において表面改質処理が行われた前記処理面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、第一の接合材および第二の接合材とをそれぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部とを備えている。
表面改質処理部は、真空紫外光照射手段、プラズマ処理手段、コロナ処理手段またはオゾン処理手段を備えた構成とされる。
有機物除去処理部は、表面改質処理部において表面改質処理がなされた接合材の表面（処理面）を水洗する手段および当該接合材の処理面を加熱する手段のうち一以上を備えた構成とされる。
水洗手段としては、接合材の処理面を純水中に浸漬させる構成のもの、あるいは、接合材の処理面に純水を吹き付ける構成のものを用いることができる。
加熱手段としては、例えば加熱炉やホットプレートなどにより構成することができる。
水洗手段としては、接合材の処理面を純水中に浸漬させる構成のもの、あるいは、接合材の処理面に純水を吹き付ける構成のものを用いることができる。
加熱手段としては、例えば加熱炉やホットプレートなどにより構成することができる。
有機物除去処理部が、接合材の処理面を水洗する手段を備えた構成とされる場合には、水洗処理後の接合材に在留する水を除去して乾燥させる乾燥手段をさらに備えた構成とされていることが好ましい。乾燥手段は、乾燥空気を吹きつける手段、熱風を吹きつける手段、加熱炉やホットプレートなどの加熱手段により構成することができる。なお、接合材の処理面を水洗する手段および当該接合材の処理面を加熱する手段の両方を備えた構成とされる場合には、乾燥手段を省略することができる。
接合処理部は、第一の接合材と第二の接合材とを積層した状態において厚み方向に加圧する加圧手段および第一の接合材と第二の接合材とを積層した状態において加熱する加熱手段のうち一以上を備えた構成とされる。あるいは、第一の接合材と第二の接合材とを積層した状態において厚み方向に加圧しながら加熱する手段を備えた構成とされる。
以下においては、樹脂フィルムからなる偏光子の両面の各々に透明樹脂フィルムからなる保護材が設けられた偏光板を製造する場合を例に挙げて、本発明について具体的に説明する。
図１は、本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置の一例における構成の概略を示す図である。
この偏光板製造装置は、偏光子供給機構１０と、一面側保護フィルム供給機構３０と、他面側保護フィルム供給機構４０と、偏光子Ｐの一面に一面側保護フィルムＦ１を接合して一次接合体Ｌを得る一次接合処理部５０と、一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に対する偏光子他面側処理機構６０と、一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に他面側保護フィルムＦ２を接合して接合構造体（偏光板）Ｍを得る二次接合処理部５３と、接合構造体を回収する回収機構７０とを備えている。
この偏光板製造装置は、偏光子供給機構１０と、一面側保護フィルム供給機構３０と、他面側保護フィルム供給機構４０と、偏光子Ｐの一面に一面側保護フィルムＦ１を接合して一次接合体Ｌを得る一次接合処理部５０と、一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に対する偏光子他面側処理機構６０と、一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に他面側保護フィルムＦ２を接合して接合構造体（偏光板）Ｍを得る二次接合処理部５３と、接合構造体を回収する回収機構７０とを備えている。
偏光子供給機構１０は、長尺な帯状の偏光子Ｐが巻回された偏光子原反ロール１２を備えた偏光子供給部１１と、偏光子Ｐの一面に対する偏光子一面側処理機構と、偏光子搬送手段としての複数の搬送ローラ１３ａ〜１３ｃとを備えている。偏光子Ｐは、例えばポリビニルアルコール樹脂製の１軸延伸フィルムからなる。
偏光子一面側処理機構は、偏光子供給部１１から一次接合処理部５０に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部１５および有機物除去処理部２０を備えている。
偏光子一面側処理機構は、偏光子供給部１１から一次接合処理部５０に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部１５および有機物除去処理部２０を備えている。
この例における表面改質処理部１５は、例えば、大気雰囲気下において真空紫外光を偏光子の表面に照射する真空紫外光照射手段１６を備えている。真空紫外光照射手段１６における真空紫外光源としては、例えば波長１７２ｎｍに輝線を有するキセノンエキシマランプ等のエキシマランプ、波長１８５ｎｍに輝線を有する低圧水銀ランプ、波長１２０〜２００ｎｍの範囲に輝線を有する重水素ランプなどを用いることができるが、エキシマランプを用いることが好ましい。
この例における有機物除去処理部２０は、例えば、表面改質処理がなされた偏光子Ｐの表面（処理面）を水洗する水洗処理部２１と、水洗処理後の偏光子Ｐに残留する水を除去する乾燥処理部２５とを備えている。
偏光子Ｐの水洗処理部２１は、例えば、所定温度の純水Ｗが貯留された水槽２３を有する水洗手段２２により構成されており、水槽２３内には、偏光子Ｐの搬送路に設けられた一の搬送ローラ１３ｂがその一部が浸漬された状態で配置されている。
乾燥処理部２５は、例えば、乾燥空気を吹き付けるノズル（図示せず）と、当該ノズルにフィルターを介して接続されたブロワー（図示せず）とを備えた乾燥手段２６により構成することができる。
偏光子Ｐの水洗処理部２１は、例えば、所定温度の純水Ｗが貯留された水槽２３を有する水洗手段２２により構成されており、水槽２３内には、偏光子Ｐの搬送路に設けられた一の搬送ローラ１３ｂがその一部が浸漬された状態で配置されている。
乾燥処理部２５は、例えば、乾燥空気を吹き付けるノズル（図示せず）と、当該ノズルにフィルターを介して接続されたブロワー（図示せず）とを備えた乾燥手段２６により構成することができる。
一面側保護フィルム供給機構３０は、長尺な帯状の一面側保護フィルムＦ１が巻回された保護材原反ロール３２を備えた一面側保護材供給部３１と、一面側保護材供給部３１から一次接合処理部５０に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部３５と、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラ３３とを備えている。なお、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラの数は、特に限定されるものではない。
表面改質処理部３５は、偏光子供給機構１０における表面改質処理部１５と同様の構成とすることができ、例えば真空紫外光照射手段１６を備えた構成とされている。真空紫外光照射手段１６における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
表面改質処理部３５は、偏光子供給機構１０における表面改質処理部１５と同様の構成とすることができ、例えば真空紫外光照射手段１６を備えた構成とされている。真空紫外光照射手段１６における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
他面側保護フィルム供給機構４０は、長尺な帯状の他面側保護フィルムＦ２が巻回された保護材原反ロール４２を備えた他面側保護材供給部４１と、他面側保護材供給部４１から二次接合処理部５３に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部４５と、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラ４３とを備えている。なお、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラの数は、特に限定されるものではない。
表面改質処理部４５は、偏光子供給機構１０における表面改質処理部１５と同様の構成とすることができ、例えば真空紫外光照射手段１６を備えた構成とされている。真空紫外光照射手段１６における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
表面改質処理部４５は、偏光子供給機構１０における表面改質処理部１５と同様の構成とすることができ、例えば真空紫外光照射手段１６を備えた構成とされている。真空紫外光照射手段１６における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
偏光子他面側処理機構６０は、一次接合処理部５０から二次接合処理部５３に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部６１および有機物除去処理部６２と、偏光子Ｐおよび一面側保護フィルムＦ１の両者が接合されてなる一次接合体の搬送手段としての複数の搬送ローラ６５ａ〜６５ｃとを備えている。
表面改質処理部６１および有機物除去処理部６２は、偏光子一面側処理機構における表面改質処理部１５および有機物除去処理部２０と同様の構成とすることができる。
例えば、表面改質処理部６１は、大気圧雰囲気下において、真空紫外光を一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に照射する紫外光照射手段１６を備えた構成とされている。紫外光照射手段１６における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
また、有機物除去処理部６２は、一次接合体Ｌにおける表面改質処理がなされた表面（偏光子Ｐの他面）を水洗する水洗処理部６３と、水洗処理後の一次接合体Ｌに残留する水を除去する乾燥処理部６４とを備えている。水洗処理部６３は、例えば、所定温度の純水Ｗが貯留された水槽２３内に、一次接合体Ｌの搬送路に設けられた一の搬送ローラ６５ｂがその一部が浸漬された状態で配置されて構成された水洗手段２２により構成されている。乾燥処理部６４は、例えば、乾燥空気を吹き付けるノズル（図示せず）と、当該ノズルにフィルターを介して接続されたブロワー（図示せず）とを備えた乾燥手段２６により構成することができる。
表面改質処理部６１および有機物除去処理部６２は、偏光子一面側処理機構における表面改質処理部１５および有機物除去処理部２０と同様の構成とすることができる。
例えば、表面改質処理部６１は、大気圧雰囲気下において、真空紫外光を一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に照射する紫外光照射手段１６を備えた構成とされている。紫外光照射手段１６における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
また、有機物除去処理部６２は、一次接合体Ｌにおける表面改質処理がなされた表面（偏光子Ｐの他面）を水洗する水洗処理部６３と、水洗処理後の一次接合体Ｌに残留する水を除去する乾燥処理部６４とを備えている。水洗処理部６３は、例えば、所定温度の純水Ｗが貯留された水槽２３内に、一次接合体Ｌの搬送路に設けられた一の搬送ローラ６５ｂがその一部が浸漬された状態で配置されて構成された水洗手段２２により構成されている。乾燥処理部６４は、例えば、乾燥空気を吹き付けるノズル（図示せず）と、当該ノズルにフィルターを介して接続されたブロワー（図示せず）とを備えた乾燥手段２６により構成することができる。
一次接合処理部５０は、図２（ａ）に示すように、互いに圧接されて配置された一対の圧着ローラ５１ａ，５１ｂを備えており、当該圧着ローラ５１ａ，５１ｂによって、偏光子Ｐおよび一面側保護フィルムＦ１がそれぞれの処理面（接合面とされる表面）Ｐａ，Ｆａが密着するよう積層された状態で、加圧されることにより接合処理が行われる構成とされている。
また、圧着ローラ５１ａ，５１ｂのうち一以上は、例えばヒータなどの加熱手段が内蔵された構成とすることができる。このような構成のものにおいては、偏光子Ｐおよび一面側保護フィルムＦ１がそれぞれの処理面Ｐａ，Ｆａが積層された状態で、加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。なお、一対の圧着ローラ５１ａ，５１ｂの配置位置より下流側の位置に加熱手段が別個に配置された構成とされていてもよい。
また、圧着ローラ５１ａ，５１ｂのうち一以上は、例えばヒータなどの加熱手段が内蔵された構成とすることができる。このような構成のものにおいては、偏光子Ｐおよび一面側保護フィルムＦ１がそれぞれの処理面Ｐａ，Ｆａが積層された状態で、加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。なお、一対の圧着ローラ５１ａ，５１ｂの配置位置より下流側の位置に加熱手段が別個に配置された構成とされていてもよい。
二次接合処理部５３は、図２（ｂ）に示すように、互いに圧接されて配置された一対の圧着ローラ５４ａ，５４ｂを備えており、当該圧着ローラ５４ａ，５４ｂによって、一次接合体Ｌおよび他面側保護フィルムＦ２がそれぞれの処理面Ｌａ，Ｆｂが積層された状態で、加圧されることにより接合処理が行われる構成とされている。
また、圧着ローラ５４ａ，５４ｂのうち一以上は、例えばヒータなどの加熱手段が内蔵された構成とすることができる。このような構成のものにおいては、一次接合体Ｌおよび他面側保護フィルムＦ２がそれぞれの処理面（接合面とされる表面）Ｌａ，Ｆｂが密着するよう積層された状態で、加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。なお、一対の圧着ローラ５４ａ，５４ｂの配置位置より下流側の位置に加熱手段が別個に配置された構成とされていてもよい。
また、圧着ローラ５４ａ，５４ｂのうち一以上は、例えばヒータなどの加熱手段が内蔵された構成とすることができる。このような構成のものにおいては、一次接合体Ｌおよび他面側保護フィルムＦ２がそれぞれの処理面（接合面とされる表面）Ｌａ，Ｆｂが密着するよう積層された状態で、加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。なお、一対の圧着ローラ５４ａ，５４ｂの配置位置より下流側の位置に加熱手段が別個に配置された構成とされていてもよい。
回収機構７０は、接合構造体Ｍをロール状に巻き取って回収する接合体巻き取りロール７１を備えている。
而して、上記の偏光板製造装置においては、次のようにして、接合構造体（偏光板）Ｍが製造される。
偏光子供給機構１０においては、偏光子供給部１１における偏光子原反ロール１２から偏光子Ｐが送り出されて表面改質処理部１５に搬送されると、表面改質処理部１５を構成する真空紫外光照射手段１６によって、真空紫外光が偏光子Ｐの一面に照射されることにより、偏光子Ｐの一面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、偏光子Ｐの一面に付着している有機物が除去される。表面改質処理部１５によって表面改質処理がなされた偏光子Ｐは、続いて有機物除去処理部２０に送られる。すなわち、有機物除去処理部２０においては、先ず、水洗処理部２１において偏光子Ｐの処理面Ｐａを純水Ｗ中に浸漬させることによる水洗処理が行われる。これにより、真空紫外光照射によって偏光子Ｐの一面に生成された有機物が除去される。水洗処理によって処理面Ｐａにおける有機物が除去された偏光子Ｐは、続いて乾燥処理部２５に送られ、乾燥手段２６によって、例えば乾燥空気を偏光子Ｐの処理面Ｐａに吹き付けることにより偏光子Ｐの表面に残留する水分を除去する乾燥処理が行われる。
また、一面側保護フィルム供給機構３０においては、一面側保護材供給部３１における保護材原反ロール３２から一面側保護フィルムＦ１が送り出されて表面改質処理部３５に搬送される。表面改質処理部３５においては、真空紫外光照射手段１６によって、真空紫外光が一面側保護フィルムＦ１の一面に照射されることにより、一面側保護フィルムＦ１の一面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、一面側保護フィルムＦ１の一面に付着している有機物が除去される。
このようにして、各々接合面とされるべき表面の処理がなされた偏光子Ｐおよび一面側保護フィルムＦ１が、互いに同期がとられた状態で、一次接合処理部５０に送られる。一次接合処理部５０においては、圧着ローラ５１ａ，５１ｂによって、偏光子Ｐおよび一面側保護フィルムＦ１が、それぞれの処理面Ｐａ，Ｆａが密着するよう、積層された状態で、加圧もしくは加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。これにより、偏光子Ｐの一面に一面側保護フィルムＦ１が接合されてなる一次接合体Ｌが得られ、一次接合体Ｌは、偏光子他面側処理機構６０に送り出される。
偏光子他面側処理機構６０においては、一次接合体Ｌは、表面改質処理部６１に搬送される。表面改質処理部６１においては、真空紫外光照射手段１６によって、真空紫外光が一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に照射されることにより、偏光子Ｐの他面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、偏光子Ｐの他面に付着している有機物が除去される。表面改質処理部６１において偏光子Ｐの他面の表面改質がなされた一次接合体Ｌは、続いて有機物除去処理部６２に送られる。有機物除去処理部６２においては、先ず、水洗処理部６３において一次接合体Ｌの処理面（偏光子Ｐの他面）Ｌａを純水Ｗ中に浸漬させることによる水洗処理が行われる。これにより、真空紫外光照射によって偏光子Ｐの他面に生成された有機物が除去される。水洗処理によって処理面Ｌａにおける有機物が除去された一次接合体Ｌは、続いて乾燥処理部６４に送られ、乾燥手段２６によって、例えば乾燥空気を一次接合体Ｌの処理面Ｌａに吹き付けることにより一次接合体Ｌの表面に残留する水分を除去する乾燥処理が行われる。
一方、他面側保護フィルム供給機構４０においては、他面側保護材供給部４１における保護材原反ロール４２から他面側保護フィルムＦ２が送り出されて表面改質処理部４５に搬送される。表面改質処理部４５においては、真空紫外光照射手段１６によって、真空紫外光が他面側保護フィルムＦ２の一面に照射されることにより、他面側保護フィルムＦ２の一面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、他面側保護フィルムＦ２の一面に付着している有機物が除去される。
このようにして、各々接合面とされるべき表面に対する処理がなされた一次接合体Ｌおよび他面側保護フィルムＦ２が、互いに同期がとられた状態で、二次接合処理部５３に送られる。二次接合処理部５３においては、圧着ローラ５４ａ，５４ｂによって、一次接合体Ｌおよび他面側保護フィルムＦ２が、それぞれの処理面Ｌａ，Ｆｂが密着するよう積層された状態で、加圧もしくは加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。これにより、一次接合体Ｌにおける偏光子Ｐの他面に他面側保護フィルムＦ２が接合されてなる接合構造体（偏光板）Ｍが得られる。接合構造体Ｍは、回収機構７０における接合体巻き取りロール７１によって巻き取られて回収される。
而して、上記の偏光板製造装置により実行される方法によれば、偏光子Ｐに対する真空紫外光照射による表面改質処理によって偏光子Ｐの表面に不可避的に生成される、偏光子Ｐの構成材料であるポリビニルアルコール樹脂における親水性官能基に由来する有機物が、水洗処理による有機物除去処理によって除去される。これにより、偏光子Ｐの表面は、偏光子Ｐの構成材料に由来するＯＨ基が露出された状態とされ、表面改質処理がなされた一面側保護フィルムＦ１の処理面との間および他面側保護フィルムＦ２の処理面との間に当該ＯＨ基による水素結合が形成される。偏光子Ｐの構成材料としてのポリビニルアルコール樹脂の組成自体は経時的に変化しないため、接合に関わるＯＨ基の経時的な変質による接合強度の低下が生ずることを回避することができ、信頼性の高い接合状態を得ることができる。
以上においては、表面改質処理がなされた偏光子Ｐの表面に対する有機物除去処理が水洗処理によって行われる実施形態について説明したが、有機物除去処理を加熱処理によって行う場合には、図３に示すように、有機物除去処理部２０，６２を、水洗手段２２および乾燥手段２６に代えて、加熱手段２９を備えた構成とすればよい。このような構成の偏光板製造装置においても、上記の偏光板製造装置と同様の効果を得ることができる。
また、本発明に係る偏光板製造装置においては、一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２が偏光子Ｐの両面の各々に同時に接合される構成とされていてもよい。
図４は、本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置のさらに他の例における構成の概略を示す図である。
この偏光板製造装置は、偏光子供給機構１０と、一面側保護フィルム供給機構３０と、他面側保護フィルム供給機構４０と、偏光子Ｐの両面の各々に一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２を接合して接合構造体（偏光板）Ｍを得る接合処理部５６と、接合構造体Ｍを回収する回収機構７０とを備えている。図４においては、図１に示す偏光板製造装置における同一の構成部材には、同一の符号が付してあり、説明を省略する。
図４は、本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置のさらに他の例における構成の概略を示す図である。
この偏光板製造装置は、偏光子供給機構１０と、一面側保護フィルム供給機構３０と、他面側保護フィルム供給機構４０と、偏光子Ｐの両面の各々に一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２を接合して接合構造体（偏光板）Ｍを得る接合処理部５６と、接合構造体Ｍを回収する回収機構７０とを備えている。図４においては、図１に示す偏光板製造装置における同一の構成部材には、同一の符号が付してあり、説明を省略する。
この偏光板製造装置における偏光子供給機構１０は、表面改質処理部１５が、真空紫外光照射手段１６が偏光子Ｐの搬送路を挟んで一面側および他面側の各々に配置された構成とされていることの他は、図１に示す偏光板製造装置における偏光子供給機構１０と同様の構成を有する。
この偏光板製造装置においては、表面改質処理部１５を構成する真空紫外光照射手段１６，１６によって、真空紫外光が偏光子Ｐの一面および他面の各々に照射されることにより、偏光子Ｐの一面のぬれ性および他面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、偏光子Ｐの一面および他面に付着している有機物が除去される。表面改質処理部１５によって表面改質処理がなされた偏光子Ｐは、続いて有機物除去処理部２０に送られる。すなわち、有機物除去処理部２０においては、先ず、水洗処理部２１において偏光子Ｐの処理面を純水Ｗ中に浸漬させることによる水洗処理が行われる。これにより、真空紫外光照射によって偏光子Ｐの処理面に生成された有機物が除去される。水洗処理によって処理面における有機物が除去された偏光子Ｐは、続いて乾燥処理部２５に送られ、乾燥手段２６によって、例えば乾燥空気を偏光子Ｐの処理面に吹き付けることにより偏光子Ｐの表面に残留する水分を除去する乾燥処理が行われる。
また、一面側保護フィルム供給機構３０および他面側保護フィルム供給機構４０においては、一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２の各々における接合面とされる表面に対する真空紫外光照射による表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムに付着している有機物が除去される。
このようにして、各々接合面とされるべき表面の処理がなされた偏光子Ｐ、一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２が、互いに同期がとられた状態で、接合処理部５６に送られる。接合処理部５６においては、図５に示すように、圧着ローラ５７ａ，５７ｂによって、一面側保護フィルムＦ１の処理面Ｆａと偏光子の一方の処理面Ｐａとが密着すると共に偏光子Ｐの他方の処理面Ｐｂと他面側保護フィルムの処理面Ｆｂとが密着して積層された状態で、加圧もしくは加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。これにより、偏光子Ｐの両面の各々に一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２が接合されてなる接合構造体Ｍが得られる。接合構造体Ｍは、回収機構７０における接合体巻き取りロール７１によって巻き取られて回収される。
また、有機物除去処理を加熱処理によって行う場合には、図６に示すように、有機物除去処理部２０を、水洗手段２２および乾燥手段２６に代えて、加熱手段２９を備えた構成とすればよい。このような構成の偏光板製造装置においても、上記の偏光板製造装置と同様の効果を得ることができる。
以上の偏光板製造装置においては、一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２に対する有機物除去処理部を備えた構成、すなわち、一面側保護フィルムＦ１および他面側保護フィルムＦ２に対して有機物除去処理が行われる構成とされていてもよい。
また、偏光子Ｐ、一面側保護フィルムＦ１、他面側保護フィルムＦ２、一次接合体Ｌおよび接合構造体（偏光板）Ｍを搬送する搬送手段としての搬送ローラの数は、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
また、偏光子Ｐ、一面側保護フィルムＦ１、他面側保護フィルムＦ２、一次接合体Ｌおよび接合構造体（偏光板）Ｍを搬送する搬送手段としての搬送ローラの数は、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
〔実験例１〕
厚み２０μｍのポリビニルアルコール樹脂製の一軸延伸フィルムからなる偏光子を２５×２５ｍｍのサイズに切断したものを試験用ＰＶＡフィルムとした。この試験用ＰＶＡフィルムの一面における水滴の接触角を、ＪＩＳ Ｒ３２５７「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に従って測定したところ、接触角は９８°であった。また、この試験用ＰＶＡフィルムの一面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したところ、図７に示すように、ＰＶＡフィルムの製造上の理由によって生ずる延伸方向に沿ったナノメートルサイズの微細なしわ（以下、「延伸しわ」という。）を観測することはできなかった。この理由は、偏光子の納品時から備え付けられていた外傷防止用フイルム（容易に剥離できるもの）の粘着剤成分が付着しているためであると考えられる。図７における白抜きの矢印は、偏光子の製造工程における延伸方向を示す。以下に示す図８および図９についても同じである。
厚み２０μｍのポリビニルアルコール樹脂製の一軸延伸フィルムからなる偏光子を２５×２５ｍｍのサイズに切断したものを試験用ＰＶＡフィルムとした。この試験用ＰＶＡフィルムの一面における水滴の接触角を、ＪＩＳ Ｒ３２５７「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に従って測定したところ、接触角は９８°であった。また、この試験用ＰＶＡフィルムの一面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したところ、図７に示すように、ＰＶＡフィルムの製造上の理由によって生ずる延伸方向に沿ったナノメートルサイズの微細なしわ（以下、「延伸しわ」という。）を観測することはできなかった。この理由は、偏光子の納品時から備え付けられていた外傷防止用フイルム（容易に剥離できるもの）の粘着剤成分が付着しているためであると考えられる。図７における白抜きの矢印は、偏光子の製造工程における延伸方向を示す。以下に示す図８および図９についても同じである。
この試験用ＰＶＡフィルムの一面に対して、大気雰囲気下において、キセノンエキシマランプからの中心波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射量が４２０ｍＪ／ｃｍ2 となる条件で照射することにより表面改質処理を行った。ＰＶＡフィルムの処理面における水滴の接触角を測定したところ、接触角は１４°であった。また、表面改質処理後の試験用ＰＶＡフィルムの処理面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したところ、図８に示すように、延伸しわは観測することはできず、ポリビニルアルコール系樹脂に由来するＯＨ基を有する低分子化合物からなる有機物（表面処理生成物）が生成されていることが確認された。
次いで、表面改質処理がなされた試験用ＰＶＡフィルムの処理面に対して、２０℃の純水中に３０秒間浸漬させることによる水洗処理を行った後、水洗処理後の試験用ＰＶＡフィルムの処理面に対して、２０℃の乾燥空気を吹き付けることによる乾燥処理を行う有機物除去処理を行った。有機物処理後の試験用ＰＶＡフィルムの処理面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したところ、図９に示すように、試験用ＰＶＡフィルムの処理面において、延伸しわが確認された。この結果より、水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理によって、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができることが確認された。
〔実験例２〕
実験例１において用いたものと同一の試験用ＰＶＡフィルムを用意し、試験用ＰＶＡフィルムの一面に対して、大気圧プラズマ処理装置「Ａｉｐｌａｓｍａ ＡＮＵＣＬ１３Ｓ−ＭＦＮＳＳＶ６」（パナソニック株式会社製）を用いて、以下に示す条件で、表面改質処理を行った。
実験例１において用いたものと同一の試験用ＰＶＡフィルムを用意し、試験用ＰＶＡフィルムの一面に対して、大気圧プラズマ処理装置「Ａｉｐｌａｓｍａ ＡＮＵＣＬ１３Ｓ−ＭＦＮＳＳＶ６」（パナソニック株式会社製）を用いて、以下に示す条件で、表面改質処理を行った。
（試験条件）
ＲＦ電力：１７２Ｗ
使用ガス：Ａｒ：２．１４Ｌ／ｍｉｎ、Ｏ2 ：２７ｍＬ／ｍｉｎ
ノズルと試料間距離：５ｍｍ
処理速度：４００ｍｍ／秒
このような条件でのプラズマ処理を４回繰り返して行った。
ＲＦ電力：１７２Ｗ
使用ガス：Ａｒ：２．１４Ｌ／ｍｉｎ、Ｏ2 ：２７ｍＬ／ｍｉｎ
ノズルと試料間距離：５ｍｍ
処理速度：４００ｍｍ／秒
このような条件でのプラズマ処理を４回繰り返して行った。
表面改質処理がなされた試験用ＰＶＡフィルムの処理面における接触角を測定したところ、接触角は１２°であった。また、試験用ＰＶＡフィルムの処理面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したところ、実験例１における試験用ＰＶＡフィルムと同様に、延伸しわは観測することはできず、ポリビニルアルコール系樹脂に由来するＯＨ基を有する低分子化合物からなる有機物（表面処理生成物）が生成されていることが確認された。
表面改質処理がなされた試験用ＰＶＡフィルムの処理面に対して、実験例１と同様の方法によって、水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行い、有機物除去処理後の試験用ＰＶＡフィルムの処理面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したところ、試験用ＰＶＡフィルムの処理面において、延伸しわが確認された。この結果より、水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理によって、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができることが確認された。
〔実験例３〕
水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行うことの代わりに、加熱処理による有機物除去処理を行ったことの他は、実験例１と同様の方法により、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができるか否かを確認した。加熱処理は、ホットプレートを用いて、下記表１に従って加熱温度および処理時間を変更して行った。結果を下記表１に示す。評価は、有機物除去処理後の試験用ＰＶＡフィルムの処理面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したとき、有機物が除去され、延伸しわが確認できる（図９に示す状態を参照。）場合を「○」、延伸しわが一部では確認できるが、表面改質処理によって生成された有機物が完全には除去されていない場合を「△」、延伸しわを確認することができず、表面改質処理によって生成された有機物が除去されていない（図８に示す状態を参照。）場合を「×」とした。
水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行うことの代わりに、加熱処理による有機物除去処理を行ったことの他は、実験例１と同様の方法により、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができるか否かを確認した。加熱処理は、ホットプレートを用いて、下記表１に従って加熱温度および処理時間を変更して行った。結果を下記表１に示す。評価は、有機物除去処理後の試験用ＰＶＡフィルムの処理面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察したとき、有機物が除去され、延伸しわが確認できる（図９に示す状態を参照。）場合を「○」、延伸しわが一部では確認できるが、表面改質処理によって生成された有機物が完全には除去されていない場合を「△」、延伸しわを確認することができず、表面改質処理によって生成された有機物が除去されていない（図８に示す状態を参照。）場合を「×」とした。
以上の結果より、加熱温度および処理時間を適正に設定することにより加熱処理による有機物除去処理によって、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができることが確認された。
〔実験例４〕
厚み２０μｍのポリビニルアルコール樹脂製の一軸延伸フィルムからなる偏光子を２５×１３０ｍｍのサイズに切断したものの他面に、厚み６０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂フィルムを接着剤により貼り合せることにより、試験用ＰＶＡフィルムを得た。この試験用ＰＶＡフィルムの一面における水滴の接触角を、ＪＩＳ Ｒ３２５７「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に従って測定したところ、接触角は９８°であった。
また、厚み５０μｍのシクロオレフィン系樹脂（ＣＯＰ）フィルムを２５×１３０ｍｍのサイズに切断した接合材を用意した。この接合材の一面における水滴の接触角は、９９°であった。
厚み２０μｍのポリビニルアルコール樹脂製の一軸延伸フィルムからなる偏光子を２５×１３０ｍｍのサイズに切断したものの他面に、厚み６０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂フィルムを接着剤により貼り合せることにより、試験用ＰＶＡフィルムを得た。この試験用ＰＶＡフィルムの一面における水滴の接触角を、ＪＩＳ Ｒ３２５７「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に従って測定したところ、接触角は９８°であった。
また、厚み５０μｍのシクロオレフィン系樹脂（ＣＯＰ）フィルムを２５×１３０ｍｍのサイズに切断した接合材を用意した。この接合材の一面における水滴の接触角は、９９°であった。
この試験用ＰＶＡフィルムの一面に対して、大気雰囲気下において、キセノンエキシマランプからの中心波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射量が４２０ｍＪ／ｃｍ2 となる条件で照射することにより表面改質処理を行った。ＰＶＡフィルムの処理面における水滴の接触角を測定したところ、接触角は１４°であった。
また、接合材の一面に対して、大気雰囲気下において、キセノンエキシマランプからの中心波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射量が２５４０ｍＪ／ｃｍ2 となる条件で照射することにより表面改質処理を行った。ＰＶＡフィルムの処理面における水滴の接触角を測定したところ、接触角は１３°であった。
また、接合材の一面に対して、大気雰囲気下において、キセノンエキシマランプからの中心波長１７２ｎｍの真空紫外光を照射量が２５４０ｍＪ／ｃｍ2 となる条件で照射することにより表面改質処理を行った。ＰＶＡフィルムの処理面における水滴の接触角を測定したところ、接触角は１３°であった。
表面改質処理がなされた試験用ＰＶＡフィルムの一面に対して、２０℃の純水中に３０秒間浸漬させることによる水洗処理および水洗処理後の試験用ＰＶＡフィルムの一面に２０℃の乾燥空気を吹き付けることによる乾燥処理を行うことによる有機物除去処理を行った。次いで、試験用ＰＶＡフィルムと接合材とを処理面どうしが密着するよう積層させて、ラミネーター「Ｐｒｏｔｅｕｓ Ａ３」（フェローズジャパン株式会社製）を用いて試験用ＰＶＡフィルムと接合材とを接合させた。ラミネーターにおけるローラー加熱温度は６０℃、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との積層体の送り速度は６ｍｍ／秒とした。
このようにして得られる接合構造体を２つ作製し、各々の接合構造体について、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との間の接合強度をＴ型剥離試験により３００ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で測定した。一方の接合構造体についての剥離試験は、接合直後に行い、他方の接合構造体についての剥離試験は、当該接合構造体を温度１５〜２５℃、湿度５０〜６０％の大気雰囲気下に放置し、接合してから４８時間の時間が経過した時点で行った。結果を下記表２に示す。
〔実験例５〕
水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行うことの代わりに、加熱処理による有機物除去処理を行ったことの他は、実験例４と同様の方法により、２つの接合構造体を作製した。加熱処理は、ホットプレートを用いて行い、加熱温度を６０℃、処理時間を６０秒間とした。
各々の接合構造体について、実験例４と同様の方法により、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表２に示す。
水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行うことの代わりに、加熱処理による有機物除去処理を行ったことの他は、実験例４と同様の方法により、２つの接合構造体を作製した。加熱処理は、ホットプレートを用いて行い、加熱温度を６０℃、処理時間を６０秒間とした。
各々の接合構造体について、実験例４と同様の方法により、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表２に示す。
〔実験例６〕
水洗処理および乾燥処理に加えて加熱処理を行うことによる有機物除去処理を行ったことの他は、実験例４と同様の方法により、２つの接合構造体を作製した。加熱処理は、ホットプレートを用いて行い、加熱温度を６０℃、処理時間を６０秒間とした。
各々の接合構造体について、実験例４と同様の方法により、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表２に示す。
水洗処理および乾燥処理に加えて加熱処理を行うことによる有機物除去処理を行ったことの他は、実験例４と同様の方法により、２つの接合構造体を作製した。加熱処理は、ホットプレートを用いて行い、加熱温度を６０℃、処理時間を６０秒間とした。
各々の接合構造体について、実験例４と同様の方法により、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表２に示す。
〔比較実験例１〕
試験用ＰＶＡフィルムについて、表面改質処理がなされた一面に対する有機物除去処理を行わなかったことの他は、実験例４と同様の方法により、２つの接合構造体を作製した。
各々の接合構造体について、実験例４と同様の方法により、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表２に示す。
試験用ＰＶＡフィルムについて、表面改質処理がなされた一面に対する有機物除去処理を行わなかったことの他は、実験例４と同様の方法により、２つの接合構造体を作製した。
各々の接合構造体について、実験例４と同様の方法により、試験用ＰＶＡフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表２に示す。
表２に示されるように、接合直後においては、有機物除去処理の有無にかかわらず、いずれの接合構造体においても接合強度は高く、接合材が破断している。しかし、接合してから４８時間の時間が経過すると、有機物除去処理を行わなかった比較実験例１に係る接合構造体においては、接合強度が低下し、接合材が容易に剥離してしまうことが確認された。
１０ 偏光子供給機構
１１ 偏光子供給部
１２ 偏光子原反ロール
１３ａ〜１３ｃ 搬送ローラ
１５ 表面改質処理部
１６ 真空紫外光照射手段
２０ 有機物除去処理部
２１ 水洗処理部
２２ 水洗手段
２３ 水槽
２５ 乾燥処理部
２６ 乾燥手段
２９ 加熱手段
３０ 一面側保護フィルム供給機構
３１ 一面側保護材供給部
３２ 保護材原反ロール
３３ 搬送ローラ
３５ 表面改質処理部
４０ 他面側保護フィルム供給機構
４１ 他面側保護材供給部
４２ 保護材原反ロール
４３ 搬送ローラ
４５ 表面改質処理部
５０ 一次接合処理部
５１ａ 圧着ローラ
５１ｂ 圧着ローラ
５３ 二次接合処理部
５４ａ 圧着ローラ
５４ｂ 圧着ローラ
５６ 接合処理部
５７ａ 圧着ローラ
５７ｂ 圧着ローラ
６０ 偏光子他面側処理機構
６１ 表面改質処理部
６２ 有機物除去処理部
６３ 水洗処理部
６４ 乾燥処理部
６５ａ〜６５ｃ 搬送ローラ
７０ 回収機構
７１ 接合体巻き取りロール
Ｆ１ 一面側保護フィルム
Ｆａ 処理面
Ｆ２ 他面側保護フィルム
Ｆｂ 処理面
Ｌ 一次接合体
Ｌａ 処理面
Ｍ 接合構造体（偏光板）
Ｐ 偏光子
Ｐａ 処理面
Ｐｂ 処理面
Ｗ 純水
１１ 偏光子供給部
１２ 偏光子原反ロール
１３ａ〜１３ｃ 搬送ローラ
１５ 表面改質処理部
１６ 真空紫外光照射手段
２０ 有機物除去処理部
２１ 水洗処理部
２２ 水洗手段
２３ 水槽
２５ 乾燥処理部
２６ 乾燥手段
２９ 加熱手段
３０ 一面側保護フィルム供給機構
３１ 一面側保護材供給部
３２ 保護材原反ロール
３３ 搬送ローラ
３５ 表面改質処理部
４０ 他面側保護フィルム供給機構
４１ 他面側保護材供給部
４２ 保護材原反ロール
４３ 搬送ローラ
４５ 表面改質処理部
５０ 一次接合処理部
５１ａ 圧着ローラ
５１ｂ 圧着ローラ
５３ 二次接合処理部
５４ａ 圧着ローラ
５４ｂ 圧着ローラ
５６ 接合処理部
５７ａ 圧着ローラ
５７ｂ 圧着ローラ
６０ 偏光子他面側処理機構
６１ 表面改質処理部
６２ 有機物除去処理部
６３ 水洗処理部
６４ 乾燥処理部
６５ａ〜６５ｃ 搬送ローラ
７０ 回収機構
７１ 接合体巻き取りロール
Ｆ１ 一面側保護フィルム
Ｆａ 処理面
Ｆ２ 他面側保護フィルム
Ｆｂ 処理面
Ｌ 一次接合体
Ｌａ 処理面
Ｍ 接合構造体（偏光板）
Ｐ 偏光子
Ｐａ 処理面
Ｐｂ 処理面
Ｗ 純水
Claims (12)
- 第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造方法であって、
第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、
前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、
当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程と
を含むことを特徴とする接合構造体の製造方法。 - 前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた接合材が第一の接合材であって、
当該第一の接合材は、化学構造中にＯＨ基を有する樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の接合構造体の製造方法。 - 前記第一の接合材は、ポリビニルアルコール系樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載の接合構造体の製造方法。
- 前記第二の接合材は、第一の接合材と異なる樹脂からなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の接合構造体の製造方法。
- 前記有機物除去処理工程は、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する処理および当該接合面を加熱する処理のうち一以上の処理によって行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
- 前記表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に真空紫外光を照射することにより行われることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
- 前記表面改質処理工程においては、真空紫外光の照射が、大気雰囲気下、もしくは窒素および酸素のうち一以上を含む雰囲気下で、行われることを特徴とする請求項６に記載の接合構造体の製造方法。
- 前記表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に対する、コロナ処理、プラズマ処理およびオゾン処理の何れかの処理によって行われることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
- 接合構造体が、第一の接合材としての樹脂フィルムからなる偏光子のうち一以上の表面に、第二の接合部材としての透明樹脂フィルムからなる保護材を接合させた偏光板であることを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
- 第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造装置であって、
第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、
前記表面改質処理部において表面処理が行われた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、
当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部と
を備えていることを特徴とする接合構造体の製造装置。 - 前記有機物除去処理部は、前記表面改質処理部において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する手段および当該接合面を加熱する手段のうち一以上を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の接合構造体の製造装置。
- 前記表面改質処理部は、真空紫外光照射手段、プラズマ処理手段、コロナ処理手段またはオゾン処理手段を備えていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の接合構造体の製造装置。
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