JP5495458B1 - 光学フィルム積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】製造方法が樹脂基材11と樹脂基材の片側に形成されたポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体10を延伸、染色して、樹脂基材上に偏光膜12を作製する工程と、偏光膜の樹脂基材と反対側に第1の保護フィルム21を積層する工程と、樹脂基材を剥離して、偏光膜の樹脂基材を剥離した側に第2の保護フィルム22を積層する工程とを含む。ここで、第1の保護フィルムは光学セル側に配置される保護フィルムであり、第2の保護フィルムは光学セルと反対側に配置される保護フィルムである。
【選択図】図1
Description
1つの実施形態においては、上記樹脂基材を剥離した際に、上記第1の保護フィルムと上記偏光膜との積層体は、該第1の保護フィルム側に凸となっている。
1つの実施形態においては、上記第1の保護フィルムおよび上記第2の保護フィルムの搬送方向および搬送方向に直交する方向の線膨張係数はいずれも10(10−6/K)以上100(10−6/K)以下である。
1つの実施形態においては、上記第1の保護フィルムは光学補償機能を有する。
1つの実施形態においては、上記第1の保護フィルムおよび/または上記第2の保護フィルムの積層は加熱下で行われる。
本発明の別の局面によれば、光学フィルム積層体が提供される。この光学フィルム積層体は、上記製造方法により得られる。
A−1.積層体
図1は、本発明の光学フィルム積層体の製造方法の一例を示す概略図である。図1(a)に示すように、積層体10は、樹脂基材11とPVA系樹脂層12とを有する。積層体10は、代表的には、長尺状の樹脂基材11にPVA系樹脂層12を形成することにより作製される。PVA系樹脂層12の形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、樹脂基材11上に、PVA系樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、PVA系樹脂層12を形成する。
積層体の延伸方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸(例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。好ましくは、自由端延伸である。
上記染色は、代表的には、PVA系樹脂層に二色性物質(好ましくは、ヨウ素)を溶解および浸透させることにより行う。当該溶解および浸透方法としては、例えば、ヨウ素を含む染色液にPVA系樹脂層(積層体)を浸漬させる方法、PVA系樹脂層に当該染色液を塗工する方法、当該染色液をPVA系樹脂層に噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に積層体を浸漬させる方法である。ヨウ素が良好に溶解および浸透し得るからである。
上記積層体は、延伸、染色以外に、そのPVA系樹脂層を偏光膜とするための処理が、適宜施され得る。偏光膜とするための処理としては、例えば、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。なお、これらの処理の回数、順序等は、特に限定されない。
上記偏光膜は、実質的には、PVA系樹脂に溶解および浸透した二色性物質が配向されたPVA系樹脂膜である。偏光膜の厚みは、代表的には25μm以下であり、好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下、さらに好ましくは7μm以下、特に好ましくは5μm以下である。一方、偏光膜の厚みは、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1.5μm以上である。偏光膜は、好ましくは、波長380nm〜780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光膜の単体透過率は、好ましくは40.0%以上、より好ましくは41.0%以上、さらに好ましくは42.0%以上、特に好ましくは43.0%以上である。偏光膜の偏光度は、好ましくは99.8%以上、より好ましくは99.9%以上、さらに好ましくは99.95%以上である。
B−1.積層の概略
上記積層体(PVA系樹脂層)に上記各処理を施した後、図1(b)に示すように、積層体の偏光膜(PVA系樹脂層)12側に第1の保護フィルム21を積層する。代表的には、長尺状の積層体に長尺状の第1の保護フィルムを、互いの長手方向を揃えるようにして積層する。1つの実施形態においては、第1の保護フィルム表面に接着剤を塗布して、偏光膜表面に第1の保護フィルムを貼り合わせる。
第1の保護フィルムは、得られる光学フィルム積層体が光学セルに貼り合わせられる際、光学セル側に配置される保護フィルムである。光学セル側に配置される保護フィルムを先に貼り合わせることにより、得られる光学フィルム積層体において所望でないカールの発生を防止することができる。結果として、光学セルに貼り合わせる際に気泡、シワ等の不具合の発生を防止し得る光学フィルム積層体を得ることができる。
第1の保護フィルムの積層に用いられる接着剤としては、任意の適切な接着剤が採用され得る。具体的には、接着剤としては、水系接着剤であってもよく溶剤系接着剤であってもよく活性エネルギー線硬化型接着剤であってもよい。
次に、図1(c)に示すように、樹脂基材11と偏光膜12と第1の保護フィルム21との積層体から樹脂基材11を剥離する。剥離方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、図1(c)に示すように樹脂基材11を下方に引っ張って剥離してもよく、偏光膜12と第1の保護フィルム21との積層体を上方に引っ張ることにより樹脂基材11を剥離してもよい。
樹脂基材を剥離した後、図1(d)に示すように、積層体の樹脂基材を剥離した側に第2の保護フィルム22を積層する。このようにして、光学フィルム積層体100が得られる。代表的には、長尺状の積層体に長尺状の第2の保護フィルムを、互いの長手方向を揃えるようにして積層する。1つの実施形態においては、第2の保護フィルムに接着剤を塗布して、第2の保護フィルムを積層体の剥離した側(実質的には偏光膜表面)に貼り合わせる。第2の保護フィルムの積層条件(例えば、加熱温度)および用いられる接着剤は、第1の保護フィルムの積層に関して説明したとおりである。
樹脂基材として、非晶質ポリエチレンテレフタレート(A−PET)フィルム(三菱化学社製、商品名「ノバクリアSH046」、厚み:200μm)を用いた。この樹脂基材表面にコロナ処理(58W/m2/min)を施した。
一方、アセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業(株)製、商品名「ゴーセファイマーZ200」、重合度1200、ケン化度99.0%以上、アセトアセチル変性度4.6%)を1wt%添加したPVA(重合度4200、ケン化度99.2%)を用意して、乾燥後の膜厚が12μmになるように樹脂基材のコロナ処理面に塗布し、60℃の雰囲気下において熱風乾燥により10分間乾燥して、基材上にPVA系樹脂層を設けた積層体を作製した。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、積層体を、液温30℃の染色浴(水を溶媒として、ヨウ素濃度が0.08重量%〜0.25重量%、ヨウ化カリウム濃度が0.56重量%〜1.75重量%、ヨウ素とヨウ化カリウムの濃度比が1:7)に浸漬し、PVA系樹脂層にヨウ素を溶解および浸透させた(染色処理)。なお、浸漬時間および染色浴のヨウ素濃度は、得られる偏光膜(実質的にはPVA系樹脂層)の単体透過率が42.0%となるように調整した。
次いで、積層体を、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に60秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に一軸延伸を行った(水中延伸)。水中延伸の延伸倍率は2.0倍であり、したがって最終的な延伸倍率は5.4倍であった。このようにして、樹脂基材上に偏光膜を作製した。
その後、積層体を液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3.5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。さらに、積層体を60℃の温風により乾燥した(乾燥処理)。
続いて、偏光膜と樹脂基材の積層体の偏光膜表面にPVA系接着剤を介して、第1の保護フィルム(シクロオレフィン系フィルム、厚み25μm、搬送方向の線膨張係数95×10−6/K、搬送方向に直交する方向の線膨張係数68×10−6/K)をロール・トゥ・ロール方式で貼り合わせて、樹脂基材/偏光膜/第1の保護フィルムの積層体を作製した。さらに、この積層体から樹脂基材を剥離した後、剥離面にUV硬化型接着剤を介して第2の保護フィルム(アクリル系フィルム、厚み40μm、搬送方向の線膨張係数48×10−6/K、搬送方向に直交する方向の線膨張係数47×10−6/K)を貼り合わせた。
このようにして、厚み5μmの偏光膜を有する長尺状の光学フィルム積層体を作製した。
第1の保護フィルム(シクロオレフィン系フィルム)の厚みを18μmとし、搬送方向の線膨張係数を80×10−6/Kとし、搬送方向に直交する方向の線膨張係数を36×10−6/Kとしたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルム積層体を作製した。実施例1と同様にして、得られた光学フィルム積層体のカールの状態を目視により観察した。カールの状態を図3に示す。この光学フィルム積層体にはある程度のカールが発生していたが、第1の保護フィルム側に凸であった。その結果、この光学フィルム積層体を、第1の保護フィルムを液晶セル側に配置して液晶セルに貼り合わせた際、気泡、シワ等の不具合を発生することなく液晶セルに良好に貼り合わせることができた。
偏光膜と樹脂基材の積層体の偏光膜表面に第2の保護フィルム(アクリル系フィルム、厚み40μm、搬送方向の線膨張係数48×10−6/K、搬送方向に直交する方向の線膨張係数47×10−6/K)を貼り合わせて樹脂基材/偏光膜/第2の保護フィルムの積層体を作製し、この積層体から樹脂基材を剥離した後、第1の保護フィルム(シクロオレフィン系フィルム、厚み25μm、搬送方向の線膨張係数95×10−6/K、搬送方向に直交する方向の線膨張係数68×10−6/K)を貼り合わせた。すなわち、第1の保護フィルムと第2の保護フィルムの貼り合わせ順序を逆にしたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルム積層体を作製した。実施例1と同様にして、得られた光学フィルム積層体のカールの状態を目視により観察した。カールの状態を図4に示す。この光学フィルム積層体は第2の保護フィルム側に凸のカールがひどく筒状となっており、液晶セルへの貼り合わせが困難であった。
第2の保護フィルムとして厚み50μmのポリエチレンテレフタレート系フィルムを用い、第1の保護フィルムとして厚み18μmのシクロオレフィン系フィルム(搬送方向の線膨張係数80×10−6/Kとし、搬送方向に直交する方向の線膨張係数36×10−6/K)を用いたこと以外は比較例1と同様にして光学フィルム積層体を作製した。実施例1と同様にして、得られた光学フィルム積層体のカールの状態を目視により観察した。カールの状態を図5に示す。この光学フィルム積層体は第2の保護フィルム側に凸のカールがひどく筒状となっており、液晶セルへの貼り合わせが困難であった。
11 樹脂基材
12 ポリビニルアルコール系樹脂層(偏光膜)
21 第1の保護フィルム
22 第2の保護フィルム
100 光学フィルム積層体
Claims (5)
- 樹脂基材と該樹脂基材の片側に形成されたポリビニルアルコール系樹脂層とを有する積層体を延伸、染色して、該樹脂基材上に偏光膜を作製する工程と、
該偏光膜の該樹脂基材と反対側に第1の保護フィルムを積層する工程と、
該樹脂基材を剥離して、該偏光膜の該樹脂基材を剥離した側に第2の保護フィルムを積層する工程と、を含み、
該第1の保護フィルムが、光学フィルム積層体が光学セルに貼り合わせられた際に該光学セル側に配置される保護フィルムであり、該第2の保護フィルムが、該光学フィルム積層体が光学セルに貼り合わせられた際に該光学セルと反対側に配置される保護フィルムであり、かつ
該光学フィルム積層体の搬送方向および搬送方向に直交する方向の少なくとも一方において、該第1の保護フィルムの線膨張係数が該第2の保護フィルムの線膨張係数よりも大きい、
光学フィルム積層体の製造方法。 - 前記樹脂基材を剥離した際に、前記第1の保護フィルムと前記偏光膜との積層体が、該第1の保護フィルム側に凸となっている、請求項1に記載の製造方法。
- 前記第1の保護フィルムおよび前記第2の保護フィルムの搬送方向および搬送方向に直交する方向の線膨張係数がいずれも10(10−6/K)以上100(10−6/K)以下である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記第1の保護フィルムが光学補償機能を有する、請求項1から3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記第1の保護フィルムおよび/または前記第2の保護フィルムの積層が加熱下で行われる、請求項1から4のいずれかに記載の製造方法。
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