TW201430405A - 光學薄膜積層體之製造方法 - Google Patents

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Takeharu Kitagawa
Muniridin Yasen
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Abstract

本發明提供一種光學薄膜積層體之製造方法，其包含一將具有樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體拉伸並加以染色而於前述樹脂基材上製得薄型偏光膜之步驟，而可避免剝離樹脂基材時發生不利之捲曲，結果則可避免對光學元件貼合時產生氣泡、褶皺等瑕疵。本發明之光學薄膜積層體之製造方法包含以下步驟：偏光膜製作步驟，將具有樹脂基材與形成於樹脂基材單側上之聚乙烯醇系樹脂層之積層體拉伸並加以染色，而於樹脂基材上製作偏光膜；第1保護薄膜積層步驟，於偏光膜之與樹脂基材相反之側上積層第1保護薄膜；及，第2保護薄膜積層步驟，剝離樹脂基材，而於偏光膜之已剝離樹脂基材之側上積層第2保護薄膜。其中，第1保護薄膜乃配置於光學元件側之保護薄膜，第2保護薄膜乃配置於與光學元件相反之側之保護薄膜。

Description

光學薄膜積層體之製造方法 技術領域
本發明有關於一種光學薄膜積層體之製造方法。
背景技術
典型之圖像顯示裝置之液晶顯示裝置中，因應其圖像形成方式而於液晶元件兩側配置有偏光板。偏光板之製造方法則已知有於偏振片之兩側分別配置保護薄膜，並朝偏振片與保護薄膜之層間供給黏著劑，同時連續地使其等通過一對軋輥之間，而於偏振片之兩側貼合保護薄膜之方法(諸如特開平11-179871號公報)。
然而，伴隨近年對於圖像顯示裝置之薄型化之需求，而必須開發工業上得以製造包含遠較上述之偏振片更薄之薄型偏光膜之光學薄膜積層體之技術。上述光學薄膜積層體之製造方法已提案有諸如將具有樹脂基材與聚乙烯醇(PVA)系樹脂層之積層體拉伸，接著施予染色處理而形成偏光元件層後，再對積層體之偏光元件層側貼合保護薄膜，並剝離樹脂基材，再於已剝離樹脂基材之面上貼合其它保護薄膜之方法(諸如特開2000-338329號公報)。上述製 造方法必須依序貼合保護薄膜，製得之光學薄膜積層體則可能發生不利之捲曲，然後於對液晶元件等光學元件貼合光學薄膜積層體時產生瑕疵(諸如氣泡、褶皺)。尤其，為實現光學薄膜積層體之薄型化，而在一方之保護薄膜兼用作為光學補償薄膜或抗反射用相位差薄膜(以λ/4板為其典型)時，上述問題有更趨顯著之傾向。
發明概要
依據本發明之實施形態，可提供一種光學薄膜積層體之製造方法，其包含一將具有樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體拉伸並加以染色而於前述樹脂基材上製得薄型偏光膜之步驟，該製造光學薄膜積層體之方法可避免發生不利之捲曲，結果則可避免對光學元件貼合時產生氣泡、褶皺等瑕疵。
本發明之一實施形態之光學薄膜積層體之製造方法包含以下步驟：偏光膜製作步驟，將具有樹脂基材與形成於前述樹脂基材單側上之聚乙烯醇系樹脂層之積層體拉伸並加以染色，而於前述樹脂基材上製作偏光膜；第1保護薄膜積層步驟，於前述偏光膜之與前述樹脂基材相反之側上積層第1保護薄膜；及，第2保護薄膜積層步驟，剝離前述樹脂基材，而於前述偏光膜之已剝離前述樹脂基材之側上積層第2保護薄膜。前述第1保護薄膜為對光學元件貼 合前述光學薄膜積層體時將配置於前述光學元件側之保護薄膜，前述第2保護薄膜則為對光學元件貼合前述光學薄膜積層體時配置於與前述光學元件相反之側之保護薄膜。進而，前述光學薄膜積層體之搬送方向及與搬送方向垂直之方向之至少一方上，前述第1保護薄膜之線膨脹係數大於前述第2保護薄膜之線膨脹係數。
一實施形態中，前述樹脂基材剝離後，前述第1保護薄膜與前述偏光膜之積層體朝前述第1保護薄膜側外凸。
一實施形態中，前述第1保護薄膜及前述第2保護薄膜之搬送方向及與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數均為10(10-6/K)以上且100(10-6/K)以下。
一實施形態中，前述第1保護薄膜具有光學補償功能。
一實施形態中，前述第1保護薄膜及/或前述第2保護薄膜之積層係於加熱狀態下進行。
依據本發明之另一態樣，可提供一種光學薄膜積層體。該光學薄膜積層體可藉上述製造方法而製得。
依據本發明，可實現一種光學薄膜積層體之製造方法，其包含一將具有樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體拉伸並加以染色而於前述樹脂基材上製得薄型偏光膜之步驟，該製造方法藉由積層用以配置在光學元件側之保護薄膜後剝離樹脂基材，並於剝離樹脂基材後在上述剝離面上積層用以配置於與光學元件相反之側上之保護薄膜，以避免發生不利之捲曲，結果即可避免對光學元件進行貼合時 產生氣泡、褶皺等瑕疵。
10‧‧‧積層體
11‧‧‧樹脂基材
12‧‧‧PVA系樹脂層、偏光膜
21‧‧‧第1保護薄膜
22‧‧‧第2保護薄膜
100‧‧‧光學薄膜積層體
圖1(a)~1(d)為顯示本發明之光學薄膜積層體之製造方法之一例之概略圖。
圖2為顯示實施例1中製得之光學薄膜積層體之捲曲狀態之相片。
圖3為顯示實施例2中製得之光學薄膜積層體之捲曲狀態之相片。
圖4為顯示比較例1中製得之光學薄膜積層體之捲曲狀態之相片。
圖5為顯示比較例2中製得之光學薄膜積層體之捲曲狀態之相片。
用以實施發明之形態
以下，雖就本發明之較佳實施形態加以說明，但本發明並不受限於該等實施形態。
本說明書中單純記載為「捲曲」之用語使用於宜出現此種捲曲現象之狀況或捲曲現象之一般說明之狀況中。宜出現捲曲之現象意指捲曲之程度適當，而易於對光學元件貼合光學薄膜積層體之情形。另，「不利之捲曲」或「捲曲嚴重」等用語則使用於不宜出現此種捲曲現象之狀況中。更具體而言，乃意指捲曲過於嚴重而難以或無法對光學元件貼合光學薄膜積層體之情形。本技術範疇之從業人士若閱覽相符部分之揭露，即知「捲曲」之語使用於何 種狀況。
本發明有關於一種光學薄膜積層體之製造方 法，包含一將具有樹脂基材與形成於前述樹脂基材單側上之PVA系樹脂層之積層體拉伸並加以染色，而於前述樹脂基材上製作薄型偏光膜之步驟。本發明中，於樹脂基材與偏光膜之積層體之偏光膜表面上積層配置於光學元件側之保護薄膜(以下亦稱為第1保護薄膜)之後剝離樹脂基材，並於剝離樹脂基材後將配置於與光學元件相反之側上之保護薄膜(以下亦稱為第2保護薄膜)積層於前述剝離面上。依上述順序而積層第1保護薄膜及第2保護薄膜，即可避免製得之光學薄膜積層體發生不利之捲曲。其結果，則可避免對光學元件貼合所製得之光學薄膜積層體時產生氣泡、褶皺等瑕疵。以下，即具體說明本發明之光學薄膜積層體之製造方法之一例。
A.偏光膜之製作
A-1.積層體
圖1為顯示本發明之光學薄膜積層體之製造方法之一例之概略圖。如圖1(a)所示，積層體10包含樹脂基材11與PVA系樹脂層12。典型之積層體10則於長形之樹脂基材11上形成PVA系樹脂層12而製成。PVA系樹脂層12之形成方法可採用任何適當之方法。宜於樹脂基材11上塗布含有PVA系樹脂之塗布液並予以乾燥，而形成PVA系樹脂層12。
上述樹脂基材之形成材料可採用任何適當之熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可列舉諸如聚對苯二甲酸乙二酯系 樹脂等之酯系樹脂、降烯系樹脂等之環烯烴系樹脂、聚丙烯等之烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、其等之共聚物樹脂等。其等中則以降烯系樹脂、非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂為佳。
一實施形態中，宜使用非晶質(未結晶化)之聚對 苯二甲酸乙二酯系樹脂。其中，則尤宜使用非晶性之(難以結晶化)之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。非晶性之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之具體例可列舉進而含有二羧酸之異酞酸之共聚物，以及進而含有甘醇之環己二甲醇之共聚物。
後述之拉伸時，若採用水中拉伸方式，上述樹脂 基材可吸水並由水發揮塑化劑之功能而進行塑化。其結果，可使拉伸應力大幅降低，而拉伸至高倍率，並使拉伸性較空中拉伸時更佳。其結果，則可製作具良好光學特性之偏光膜。一實施形態中，樹脂基材之吸水率宜為0.2%以上，0.3%以上則更佳。另，樹脂基材之吸水率宜為3.0%以下，1.0%以下則更佳。使用此種樹脂基材，可避免製造時尺寸安定性明顯降低，而導致製得之偏光膜之外觀劣化等問題。且，可避免水中拉伸時基材發生破裂，或PVA系樹脂層自樹脂基材剝離。另，樹脂基材之吸水率可藉諸如朝形成材料導入變性基而加以調整。吸水率則為以JIS K 7209為基準而求出之值。
樹脂基材之玻璃轉化溫度(Tg)宜為170℃以下。 使用此種樹脂基材，即可抑制PVA系樹脂層之結晶化，並充分確保積層體之拉伸性。進而，若考量藉水進行樹脂基 材之塑化與水中拉伸之良好進行，120℃以下則更佳。一實施形態中，樹脂基材之玻璃轉化溫度宜為60℃以上。使用此種樹脂基材，即可於塗布、乾燥含有上述PVA系樹脂之塗布液時，避免樹脂基材變形(諸如凹凸或鬆弛、褶皺等之產生)等問題，而製成良好之積層體。且，可在適當溫度下(諸如60℃程度)良好進行PVA系樹脂層之拉伸。其它實施形態中，塗布、乾燥含有PVA系樹脂之塗布液時，樹脂基材若未變形，則玻璃轉化溫度亦可低於60℃。另，樹脂基材之玻璃轉化溫度可藉諸如對形成材料導入變性基、使用結晶化材料而予以加熱之方法進行調整。玻璃轉化溫度(Tg)則為以JIS K 7121為基準而求出之值。
樹脂基材之拉伸前之厚度宜為20μm~300μm， 50μm~200μm則更佳。若未滿20μm，可能難以形成PVA系樹脂層。若超過300μm，則諸如於水中拉伸時，樹脂基材吸水可能需要較長時間，而造成拉伸之過大負載。
用於形成上述PVA系樹脂層之PVA系樹脂可採 用任何適當之樹脂。可列舉諸如聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可藉皂化聚乙烯乙酯而製得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉皂化乙烯醋酸乙烯酯共聚物而製得。PVA系樹脂之皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，95.0莫耳%~99.95莫耳%較佳，99.0莫耳%~99.93莫耳%則更佳。皂化度可以JIS K 6726-1994為基準而求出。使用上述皂化度之PVA系樹脂，即可製得耐久性良好之偏光膜。皂化度過高時，則可能發生膠化。
PVA系樹脂之平均聚合度可視目的而適當加以 選擇。平均聚合度通常為1000~10000，1200~5000較佳，1500~4500則更佳。另，平均聚合度可以JIS K 6726-1994為基準而求出。
上述塗布液之典型乃於溶媒中溶解有上述PVA 系樹脂之溶液。溶媒可列舉諸如水、二甲亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、各種甘醇類、三甲醇基丙烷等多價醇類、乙二胺、二次乙基三胺等胺類。 可使用其等之單獨一種或二種以上之組合。其等中較宜使用水。溶液之PVA系樹脂濃度宜相對於溶媒100重量份而為3重量份~20重量份。採用上述之樹脂濃度，則可形成密著於樹脂基材上之均一塗布膜。
塗布液中亦可混合添加劑。添加劑則可列舉諸如 塑化劑、界面活性劑等。塑化劑可例舉乙二醇及丙三醇等之多價醇。界面活性劑則可例舉非離子界面活性劑。其等可使用於進而提昇所製得之PVA系樹脂層之均一性及染色性、拉伸性之目的。且，添加劑可例舉易黏著成分。使用易黏著成分，即可提高樹脂基材與PVA系樹脂層之密著性。其結果，則可諸如抑制PVA系樹脂層自基材剝落等問題，以良好地進行後述之染色、水中拉伸。易黏著成分則可使用諸如乙醯乙醯基變性PVA等變性PVA。
塗布液之塗布方法可採用任何適當方法。舉例言 之，可列舉滾塗法、旋塗法、線棒塗佈法、浸塗法、模塗法、簾塗法、噴塗法、刮刀塗布法(逗號刮塗法等)等。
上述塗布液之塗布、乾燥溫度宜為50℃以上。
PVA系樹脂層之拉伸前之厚度宜為3μm~40μm，3μm~20μm則更佳。
形成PVA系樹脂層前，亦可對樹脂基材施以表面處理(諸如電暈處理等)，或於樹脂基材上形成易黏著層。進行上述處理，即可提昇樹脂基材與PVA系樹脂層之密著性。
A-2.積層體之拉伸
積層體之拉伸方法可採用任何適當方法。具體而言，可採用固定端拉伸，亦可採用自由端拉伸(諸如使積層體通過周速不同之軋輥間而進行單軸拉伸之方法)。以採用自由端拉伸為佳。
積層體之拉伸方向可適當加以設定。一實施形態中，乃朝長形之積層體之長向拉伸。此時，典型而言，乃採用使積層體通過周速不同之軋輥間而進行拉伸之方法。其它實施形態中，則朝長形之積層體之寬度方向加以拉伸。此時，可採用典型之使用拉伸拉幅機進行拉伸之方法。
拉伸方式並無特別之限制，亦可採用空中拉伸方式或水中拉伸方式。以採用水中拉伸方式為佳。採用水中拉伸方式，即可在低於上述樹脂基材及PVA系樹脂層之玻璃轉化溫度(典型乃80℃程度)之溫度下進行拉伸，並抑制PVA系樹脂層之結晶化同時加以拉伸至高倍率。其結果，則可製成具良好光學特性之偏光膜。
積層體之拉伸亦可以一階段進行，或分多階段而進行。分多階段進行時，舉例言之，亦可組合上述自由端 拉伸與固定端拉伸，或組合上述水中拉伸方式與空中拉伸方式。又，分多階段進行時，後述之積層體之拉伸倍率(最大拉伸倍率)則為各階段之拉伸倍率之積。
積層體之拉伸溫度可對應樹脂基材之形成材 料、拉伸方式等，而設為任何適當值。採用空中拉伸方式時，拉伸溫度宜為樹脂基材之玻璃轉化溫度(Tg)以上，樹脂基材之玻璃轉化溫度(Tg)+10℃以上更佳，Tg+15℃以上則尤佳。另，積層體之拉伸溫度宜為170℃以下。在上述溫度下進行拉伸，即可抑制PVA系樹脂之結晶化急劇加速，而抑制前述結晶化所導致之問題(諸如妨礙拉伸所致PVA系樹脂層之配向)。
採用水中拉伸方式時，拉伸浴之液溫宜為40℃ ~85℃，50℃~85℃則更佳。若採用上述溫度，則可抑制PVA系樹脂層之溶解並加以拉伸至高倍率。具體而言，一如上述，樹脂基材之玻璃轉化溫度(Tg)就其與PVA系樹脂層之形成之關係而言，宜為60℃以上。此時，拉伸溫度若低於40℃，則即便考量水所導致樹脂基材之塑化，亦可能無法良好進行拉伸。另，拉伸浴之溫度愈高溫，PVA系樹脂層之溶解性亦愈高，而可能無法獲致良好光學特性。積層體在拉伸浴中之浸泡時間宜為15秒~5分鐘。
採用水中拉伸方式時，宜將積層體浸泡於硼酸水 溶液中而進行拉伸(硼酸水中拉伸)。使用硼酸水溶液作為拉伸浴即可使PVA系樹脂層具備耐受拉伸時所施加之張力之剛性及不溶於水之耐水性。具體而言，硼酸可藉於水溶液 中生成四羥基硼酸陰離子而與PVA系樹脂進行氫鍵結以交聯之。其結果，可使PVA系樹脂層具備剛性與耐水性，而進行良好之拉伸，以製作具良好光學特性之偏光膜。
上述硼酸水溶液宜藉於作為溶媒之水中溶解硼 酸及/或硼酸鹽而製得。硼酸濃度宜相對於水100重量份而為1重量份~10重量份。使硼酸濃度為1重量份以上，即可有效抑制PVA系樹脂層之溶解，並製成更高特性之偏光膜。 另，除硼酸或硼酸鹽以外，亦可使用將硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶媒中而製得之水溶液。
藉後述之染色，而已預先使二色性物質(典型為 碘)溶解或滲透至PVA系樹脂層後，宜於上述拉伸浴(硼酸水溶液)中混合碘化物。混合碘化物，即可抑制已溶解及滲透至PVA系樹脂層之碘之溶離。碘化物可列舉諸如碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。其等中則以碘化鉀為佳。碘化物之濃度宜相對於水100重量份而為0.05重量份~15重量份，0.5重量份~8重量份則更佳。
積層體之拉伸倍率(最大拉伸倍率)相對於積層 體之原長宜為5.0倍以上。上述較高拉伸倍率可藉諸如採用水中拉伸方式(硼酸水中拉伸)而實現。另，本說明書中所謂「最大拉伸倍率」意指積層體破裂前之拉伸倍率，另指確認可使積層體破裂之拉伸倍率並較該值低0.2之值。
較佳實施形態中，於高溫下(諸如95℃以上)進行上述積層體之空中拉伸後，將進行上述硼酸水中拉伸及後 述之染色。上述空中拉伸可定位成就硼酸水中拉伸進行之預備或輔助之拉伸，故以下稱為「空中輔助拉伸」。
組合空中輔助拉伸，即可能將積層體拉伸至更高 倍率。其結果，則可製成具更良好光學特性(諸如偏光度)之偏光膜。舉例言之，使用聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂作為上述樹脂基材時，組合空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸，將較僅藉硼酸水中拉伸進行拉伸，更可抑制樹脂基材之配向並進行拉伸。前述樹脂基材將伴隨其配向性提高而增大拉伸張力，而難以進行安定之拉伸，或發生破裂。因此，抑制樹脂基材之配向並進行拉伸，可將積層體拉伸至更高倍率。
又，組合空中輔助拉伸，可提高PVA系樹脂之配 向性，藉此，即便於硼酸水中拉伸後，亦可提昇PVA系樹脂之配向性。具體而言，可推定預先藉空中輔助拉伸而提昇PVA系樹脂之配向性，即可於硼酸水中拉伸時使PVA系樹脂較易與硼酸交聯，在硼酸成為接點之狀態下進行拉伸，可亦提高硼酸水中拉伸後之PVA系樹脂之配向性。其結果，即可製成具良好光學特性(諸如偏光度)之偏光膜。
空中輔助拉伸之拉伸倍率宜為3.5倍以下。空中 輔助拉伸之拉伸溫度宜為PVA系樹脂之玻璃轉化溫度以上。拉伸溫度宜為95℃~150℃。另，空中輔助拉伸與上述硼酸水中拉伸組合時之最大拉伸倍率宜相對於積層體之原長而為5.0倍以上，5.5倍以上較佳，6.0倍以上則更佳。
A-3.染色
上述染色，典型乃藉對PVA系樹脂層溶解及滲透二色性物質(宜為碘)而進行。前述溶解及滲透方法可列舉諸如將PVA系樹脂層(積層體)浸泡於含有碘之染色液中之方法、於PVA系樹脂層上塗刷前述染色液之方法，朝PVA系樹脂層噴霧前述染色液之方法等。宜採用將積層體浸泡於染色液之方法。此則因可使碘良好地溶解及滲透之故。
上述染色液宜為碘之水溶液。碘之混合量相對於 水100重量份宜為0.1重量份~0.5重量份。為提高碘對水之溶解度，宜於碘之水溶液中混合碘化物。碘化物之具體例一如上述。碘化合物之混合量相對於水100重量份宜為0.02重量份~20重量份，0.1重量份~10重量份則更佳。染色液之染色時之液溫宜為20℃~50℃以抑制PVA系樹脂之溶解。將PVA系樹脂層浸泡於染色液中時，浸泡時間宜為5秒~5分鐘，以確保PVA系樹脂層之透光率。且，染色條件(濃度、液溫、浸泡時間)可設成可使最終製得之偏光膜之偏光度或單體透光率在預定範圍內。一實施形態中設定浸泡時間以使製得之偏光膜之偏光度為99.98%以上。另一實施形態則設定浸泡時間以使製得之偏光膜之單體透光率為40%~44%。
染色處理可於任何適當時間進行之。若欲進行上述水中拉伸，則宜於水中拉伸之前進行之。
A-4.其它處理
上述積層體除拉伸、染色以外，可適當實施用於將上述PVA系樹脂層製成偏光膜之處理。用於製成偏光膜之處 理可列舉諸如不溶解化處理、交聯處理、淨化處理、乾燥處理等。另，該等處理之次數、順序等並無特別之限制。
上述不溶解化處理之典型乃將PVA系樹脂層浸 泡於硼酸水溶液中而進行。實施不溶解化處理可使PVA系樹脂層具備耐水性。前述硼酸水溶液之濃度相對於水100重量份而宜為1重量份~4重量份。不溶解化浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~50℃。不溶解化處理宜於上述水中拉伸及上述染色處理之前進行之。
上述交聯處理之典型乃將PVA系樹脂層浸泡於 硼酸水溶液中而進行。實施交聯處理可使PVA系樹脂層具備耐水性。前述硼酸水溶液之濃度相對於水100重量份而宜為1重量份~5重量份。且，上述染色處理後進行交聯處理時，宜進而混合碘化物。混合碘化物即可抑制已溶解及滲透至PVA系樹脂層中之碘之溶離。碘化物之混合量相對於水100重量份而宜為1重量份~5重量份。碘化物之具體例一如上述。交聯浴(硼酸水溶液)之液溫宜為20℃~60℃。宜於前述水中拉伸之前進行交聯處理。較佳實施形態中，即依此順序進行染色處理、交聯處理及水中拉伸。
上述淨化處理之典型乃將PVA系樹脂層浸泡於 碘化鉀水溶液中而進行。上述乾燥處理之乾燥溫度宜為30℃~100℃。
A-5.偏光膜
上述偏光膜實質上乃溶解及滲透於PVA系樹脂中之二色性物質已配向之PVA系樹脂膜。典型之偏光膜之厚度為 25μm以下，宜為15μm以下，10μm以下較佳，7μm以下更佳，5μm以下則尤佳。另，偏光膜之厚度宜為0.5μm以上，1.5μm以上更佳。偏光膜宜在波長380nm~780nm之任一波長下具備吸收二向色性。偏光膜之單體透光率宜為40.0%以上，41.0%以上較佳，42.0%以上更佳，43.0%以上則尤佳。偏光膜之偏光度宜為99.8%以上，99.9%以上較佳，99.95%以上則更佳。
B.第1保護薄膜之積層
B-1.積層之概況
對上述積層體(PVA系樹脂層)實施上述各處理後，如圖1(b)所示，將於積層體之偏光膜(PVA系樹脂層)12側積層第1保護薄膜21。典型而言，乃將長形之第1保護薄膜積層於長形之積層體上而使彼此之長向相同。一實施形態中，則於第1保護薄膜表面塗布黏著劑，而於偏光膜表面上貼合第1保護薄膜。
第1實施形態中，第1保護薄膜之積層(貼合)於加熱狀態下進行。加熱溫度在後述之黏著劑為水性黏著劑或溶劑型黏著劑時乃可使黏著劑乾燥之溫度。黏著劑為活性能量射線硬化型黏著劑時則為可使黏著劑硬化之溫度。加熱溫度宜為50℃以上，55℃以上較佳，60℃以上則更佳。另，加熱溫度宜為80℃以下。又，第1保護薄膜之積層時所進行之加熱亦可兼用於上述積層體之乾燥處理。
B-2.第1保護薄膜
第1保護薄膜乃對光學元件貼合已製得之光學薄膜積 層體時將配置於光學元件側之保護薄膜。先貼合配置於光學元件側之保護薄膜，即可避免製得之光學薄膜積層體發生不利之捲曲。結果，則可製得可避免對光學元件貼合時產生氣泡、褶皺等瑕疵之光學薄膜積層體。
第1保護薄膜亦可為通常之保護薄膜，或具有光 學補償功能(亦可為相位差薄膜)。宜使第1保護薄膜具有光學補償功能。若構成如上，則第1保護薄膜可兼用作為光學補償薄膜，並實現光學薄膜積層體之進而薄型化。甚且，第1保護薄膜具有光學補償功能時，可更為提昇先積層第1保護薄膜而避免發生不利之捲曲之本發明之效果。第1保護薄膜具有光學補償功能時，其光學補償特性可視目的而加以適當設定(諸如折射率楕圓體、面內相位差、厚度方向相位差)。
一實施形態中，第1保護薄膜之線膨脹係數於光 學薄膜積層體之搬送方向及與搬送方向垂直之方向之至少一方大於後述第2保護薄膜之線膨脹係數。一般而言，可預測在兩側設有線膨脹係數不同之薄膜之3層之積層體上，線膨脹係數較小之薄膜側將發生外凸之捲曲現象。然而，本發明人等人已發現依序積層薄膜時，將於積層後續薄膜時，發生使較晚積層之薄膜側內凹之力，上述之力所導致之捲曲之影響則至為關鍵，進而，已發現於偏光膜兩側依序積層特性不同之薄膜時，可規定該等薄膜之積層順序，而控制上述之力所導致之捲曲之方向及程度。其結果，本發明與上述一般之預測不同，而可導致朝製得之光學薄膜 積層體中線膨脹係數相對較大之第1保護薄膜側外凸之捲曲發生。利用本發明之以上效果，即可使用具有上述之光學補償功能之薄膜(線膨脹係數較大，而發生不利之捲曲較多)作為第1保護薄膜。第1保護薄膜之搬送方向及與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數均為諸如10(10-6/K)以上且100(10-6/K)以下。另，線膨脹係數可以JIS K 7197為基準而求出。
可採用可於對光學元件貼合光學薄膜積層體時 配置於光學元件側之任何適當之樹脂薄膜作為第1保護薄膜。保護薄膜之形成材料則可列舉諸如三醋酸纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、降烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚乙烯、聚丙烯等烯系樹脂、聚酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等。 另，「(甲基)丙烯酸樹脂」意指丙烯酸系樹脂及/或甲基丙烯酸系樹脂。
典型之第1保護薄膜之厚度為10μm~100μm， 15μm~60μm則較佳。典型之第1保護薄膜之厚度較第2保護薄膜更薄。一般而言，可預測兩側設有厚度不同之薄膜之3層積層體上朝厚度較大之薄膜側外凸之捲曲之發生。然而，依據本發明，則與本技術業界之一般預測不同，而可導致朝厚度相對較小之第1保護薄膜側外凸之捲曲之發生。可推定上述使捲曲發生之機制與已就線膨脹係數說明之部分相同。
B-3.積層所使用之黏著劑
第1保護薄膜之積層所使用之黏著劑可採用任何適當 之黏著劑。具體而言，黏著劑亦可為水性黏著劑，或溶劑型黏著劑，或者活性能量射線硬化型黏著劑。
活性能量射線硬化型黏著劑若為可藉活性能量 射線之照射而硬化之黏著劑，則可使用任何適當之黏著劑。活性能量射線硬化型黏著劑可列舉諸如紫外線硬化型黏著劑、電子束硬化型黏著劑等。活性能量射線硬化型黏著劑之硬化型態之具體例則可列舉自由基硬化型、陽離子硬化型、陰離子硬化型、其等之組合型態(諸如自由基硬化型與陽離子硬化型之混合型態)。
活性能量射線硬化型黏著劑可列舉諸如含有(甲 基)丙烯酸基或(甲基)丙烯醯胺基等自由基聚合性基之化合物(諸如單體及/或寡聚物)作為硬化成分之黏著劑。
活性能量射線硬化型黏著劑及其硬化方法之具 體例揭露於諸如特開2012-144690號公報中。前述揭露則援用於本說明書中以供參考。
水性黏著劑可採用任何適當之水性黏著劑。以含 有PVA系樹脂之水性黏著劑為佳。水性黏著劑中所含之PVA系樹脂之平均聚合度就黏著性觀點而言，宜為100~5500程度，1000~4500則更佳。平均皂化度就黏著性觀點而言，宜為85莫耳%~100莫耳%程度，90莫耳%~100莫耳%則更佳。
水性黏著劑中所含之PVA系樹脂宜含有乙醯乙 醯基。此則因可使PVA系樹脂與保護薄膜之密著性提高，並獲致良好耐久性之故。含有乙醯乙醯基之PVA系樹脂可藉諸如以任何方法使PVA系樹脂與二乙烯酮反應而製得。 典型之含有乙醯乙醯基之PVA系樹脂之乙醯乙醯基變性度為0.1莫耳%以上，0.1莫耳%~40莫耳%程度較佳，1莫耳%~20莫耳%更佳，1莫耳%~7莫耳%則尤佳。另，乙醯乙醯基變性度乃依據NMR而測定之值。
水性黏著劑之樹脂濃度宜為0.1重量%~15重量%，0.5重量%~10重量%則更佳。
黏著劑之塗布時之厚度可設為任何適當值。舉例言之，可設成在硬化後或加熱(乾燥)後，可製得具所需之厚度之黏著劑層之值。黏著劑層之厚度宜為0.01μm~7μm，0.01μm~5μm較佳，0.01μm~2μm更佳，0.01μm~1μm則最佳。黏著劑層之厚度若過薄，則無法獲致黏著劑本身之黏著力，而可能無法實現黏著強度。黏著劑層之厚度若過厚，光學薄膜積層體則可能無法滿足耐久性。
C.樹脂基材之剝離
以下，如圖1(c)所示，自樹脂基材11與偏光膜12及第1保護薄膜21之積層體剝離樹脂基材11。剝離方法可採用任何適當之方法。舉例言之，如圖1(c)所示，亦可朝下方拉下樹脂基材11而加以剝離，或朝上方上拉偏光膜12與第1保護薄膜21之積層體而剝離樹脂基材11。
一實施形態中，剝離樹脂基材11時，偏光膜12與第1保護薄膜21之積層體朝第1保護薄膜21側外凸。第1保護薄膜將配置於光學元件側，故若構成如上，則可輕易朝光學元件貼合所製得之光學薄膜積層體。
D.第2保護薄膜之積層
剝離樹脂基材後，則如圖1(d)所示，於積層體之已剝離樹脂基材之側上積層第2保護薄膜22。如此即製得光學薄膜積層體100。典型而言，乃將長形之第2保護薄膜積層於長形之積層體上，而使彼此之長向相同。一實施形態中，對第2保護薄膜塗布黏著劑而於積層體已剝離之側(實質上為偏光膜表面)上貼合第2保護薄膜。第2保護薄膜之積層條件(諸如加熱溫度)及所使用之黏著劑則與已就第1保護薄膜之積層說明之部分相同。
第2保護薄膜乃對光學元件貼合製得之光學薄膜 積層體時配置於與光學元件相反之側之保護薄膜，並宜為配置於觀察側之保護薄膜。將配置於與光學元件相反之側之保護薄膜貼合於樹脂基材之剝離面上，而製得可輕易對光學元件進行貼合之光學薄膜積層體。
第2保護薄膜亦可視目的而業經任何適當之表面 處理。表面處理之具體例則可列舉表面硬化處理、抗反射處理、抗沾黏處理、擴散處理、防炫光處理。
一實施形態中，第2保護薄膜之線膨脹係數在光 學薄膜積層體之搬送方向及與搬送方向垂直之方向之至少一方小於上述第1保護薄膜之線膨脹係數。一如上述，本發明雖依據本技術業界之技術常識而預測朝製得之光學薄膜積層體中線膨脹係數相對較小之第2保護薄膜側外凸之捲曲之發生，但規定第1保護薄膜與第2保護薄膜之積層順序，即可導致朝線膨脹係數相對較大之第1保護薄膜側外凸之捲曲之發生。另，第2保護薄膜之搬送方向及與搬送方向 垂直之方向之線膨脹係數均為諸如10(10-6/K)以上且100(10-6/K)以下。
第2保護薄膜可採用對光學元件貼合光學薄膜積 層體時可配置於與光學元件相反之側之任何適當之樹脂薄膜。保護薄膜之形成材料可列舉諸如降烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚乙烯、聚丙烯等之烯系樹脂、聚酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等。另，「(甲基)丙烯酸系樹脂」意指丙烯酸系樹脂及/或甲基丙烯酸系樹脂。
典型之第2保護薄膜之厚度為20μm~100μm， 10μm~60μm則較佳。典型之第2保護薄膜之厚度遠大於第1保護薄膜之厚度。
一實施形態中，光學薄膜積層體100朝第1保護薄 膜21側外凸。第1保護薄膜配置於光學元件側，故若構成如上，則可輕易對光學元件貼合前述光學薄膜積層體。
如上所述，即可製成光學薄膜積層體。上述光學 薄膜積層體可輕易對光學元件進行貼合，並可避免對光學元件貼合時產生氣泡、褶皺等瑕疵。其結果，可藉使用上述光學薄膜積層體而製得外觀良好之圖像顯示裝置。可使用光學薄膜積層體之光學元件之典型例則可列舉液晶元件、有機電致發光(EL)元件。因此，圖像顯示裝置之典型例可列舉液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置。
【實施例】
以下，將以實施例具體說明本發明，但本發明並不受限於該等實施例。
[實施例1]
本例使用非晶質聚對苯二甲酸乙二酯(A-PET)膜(三菱化學社出品，商品名「NobakuriaSH046」，厚度：200μm)作為樹脂基材。已於前述樹脂基材表面上進行電暈處理(58W/m2/min)。
另，準備添加有乙醯乙醯基變性PVA(日本合成化學工業(株)出品，商名名「GOHSEFIMER Z200」，聚合度1200，皂化度99.0%以上，乙醯乙醯基變性度4.6%)1wt%之PVA(聚合度4200，皂化度99.2%)，並加以塗布於樹脂基材之電暈處理面上而使乾燥後之膜厚為12μm，再於60℃之環境下藉熱風乾燥而加以乾燥10分鐘，即製成於基材上設有PVA系樹脂層之積層體。
將製得之積層體置於130℃之烘箱內並於周速不 同之軋輥間朝縱向(長向)進行自由端單軸拉伸(空中輔助拉伸)至2.0倍。
接著，將積層體浸泡於液溫30℃之不溶解化浴(對水100重量份混合硼酸3重量份所得之硼酸水溶液)中30秒(不溶解化處理)。
其次，將積層體浸泡於液溫30℃之染色浴(以水為溶媒，碘濃度為0.08重量%~0.25重量%，碘化鉀濃度為0.56重量%~1.75重量%，碘與碘化鉀之濃度比為1：7)中，而將碘溶解及滲透於PVA系樹脂層中(染色處理)。另，浸泡時間及染色浴之碘濃度則調整成可使製得之偏光膜(實質上為PVA系樹脂層)之單體透光率為42.0%。
然後，將積層體浸泡於液溫30℃之交聯浴(對水100重量份混合3重量份之碘化鉀，並混合4重量份之硼酸而製得之硼酸水溶液)中60秒(交聯處理)。
隨後，將積層體浸泡於液溫70℃之硼酸水溶液(對水100重量份混合4重量份之硼酸，並混合5重量份之碘化鉀所得之水溶液)中，並於周速不同之軋輥間朝縱向(長向)進行單軸拉伸(水中拉伸)。水中拉伸之拉伸倍率為2.0倍，因此最終之拉伸倍率為5.4倍。如此而於樹脂基材上製成偏光膜。
而後，將積層體浸泡於液溫30℃之淨化浴(對水100重量份混合3.5重量部之碘化鉀所得之水溶液)中(淨化處理)。進而，以60℃之溫風乾燥積層體(乾燥處理)。
接著，於偏光膜與樹脂基材之積層體之偏光膜表面上藉PVA系黏著劑而藉捲對捲方式貼合第1保護薄膜(環烯烴系薄膜，厚25μm，搬送方向之線膨脹係數為95×10-6/K，與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數為68×10-6/K)，即製成樹脂基材/偏光膜/第1保護薄膜之積層體。進而，自該積層體剝離樹脂基材後，再於剝離面上藉UV硬化型黏著劑而貼合第2保護薄膜(丙烯酸系薄膜，厚40μm，搬送方向之線膨脹係數為48×10-6/K，與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數為47×10-6/K)。
如此，即製成包含厚5μm之偏光膜之長形之光學薄膜積層體。
將製得之光學薄膜積層體切片成預定尺寸，並目 視觀察其捲曲之狀態。捲曲之狀態顯示於圖2。已將上述光學薄膜積層之第1保護薄膜配置於液晶元件側而加以貼合於液晶元件上。其結果，可良好貼合液晶元件而未產生氣泡、褶皺等瑕疵。
[實施例2]
將第1保護薄膜(環烯烴系薄膜)之厚度設為18μm，搬送方向之線膨脹係數設為80×10-6/K，與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數設為36×10-6/K，此外均與實施例1相同而製成光學薄膜積層體。目視觀察與實施例1相同而製成之光學薄膜積層體之捲曲之狀態。捲曲之狀態則顯示於圖3。上述光學薄膜積層體雖已發生一定程度之捲曲，但朝第1保護薄膜側外凸。其結果，在將上述光學薄膜積層體之第1保護薄膜配置於液晶元件側而加以貼合於液晶元件上時，可對液晶元件貼合良好而未產生氣泡、褶皺等瑕疵。
[比較例1]
於偏光膜與樹脂基材之積層體之偏光膜表面上貼合第2保護薄膜(丙烯酸系薄膜，厚40μm，搬送方向之線膨脹係數為48×10-6/K，與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數為47×10-6/K)，而製成樹脂基材/偏光膜/第2保護薄膜之積層體，並自該積層體剝離樹脂基材後，再貼合第1保護薄膜(環烯烴系薄膜，厚25μm，搬送方向之線膨脹係數為95×10-6/K，與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數為68×10-6/K)。即，除使第1保護薄膜與第2保護薄膜之貼合順序相反以外，均與實施例1相同而製成光學薄膜積層體。與 實施例1相同而目視觀察製得之光學薄膜積層體之捲曲之狀態。捲曲之狀態則顯示於圖4。上述光學薄膜積層體朝第2保護薄膜側外凸之捲曲形成極似筒狀，而難以對液晶元件進行貼合。
[比較例2]
除使用厚50μm之聚對苯二甲酸乙二酯系薄膜作為第2保護薄膜，並使用厚18μm之環烯烴系薄膜(搬送方向之線膨脹係數為80×10-6/K，與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數為36×10-6/K)作為第1保護薄膜以外，均與比較例1相同而製成光學薄膜積層體。與實施例1相同而目視觀察製得之光學薄膜積層體之捲曲之狀態。捲曲之狀態則顯示於圖5。上述光學薄膜積層體朝第2保護薄膜外凸之捲曲形成極似筒狀，而難以對液晶元件進行貼合。
比較實施例1(圖2)與比較例1(圖4)即可明白，先 貼合配置於液晶元件側之第1保護薄膜，可劇幅地改善捲曲。進而，如上所述，實施例2之光學薄膜積層體朝第1保護薄膜側(液晶元件側)外凸而捲曲，相對於此，比較例2之光學薄膜積層體則朝第2保護薄膜側(與液晶元件相反之側)外凸而捲曲。其結果，則可對液晶元件良好貼合實施例2之光學薄膜積層體，相對於此，比較例2之光學薄膜積層體則難以對液晶元件進行貼合。
產業上之可利用性
本發明之光學薄膜積層體可適用作為液晶電視、液晶顯示器、手機、數位相機、攝影機、可攜式遊戲 機、車用導航、複印機、列印機、傳真機、時鐘、微波爐等之液晶面板、有機EL面板之抗反射膜。
10‧‧‧積層體
11‧‧‧樹脂基材
12‧‧‧PVA系樹脂層、偏光膜
21‧‧‧第1保護薄膜
22‧‧‧第2保護薄膜
100‧‧‧光學薄膜積層體

Claims (6)

  1. 一種光學薄膜積層體之製造方法，包含以下步驟：偏光膜製作步驟，將具有樹脂基材與形成於前述樹脂基材單側上之聚乙烯醇系樹脂層之積層體拉伸並加以染色，而於前述樹脂基材上製作偏光膜；第1保護薄膜積層步驟，於前述偏光膜之與前述樹脂基材相反之側上積層第1保護薄膜；及第2保護薄膜積層步驟，剝離前述樹脂基材，而於前述偏光膜之已剝離前述樹脂基材之側上積層第2保護薄膜；前述第1保護薄膜為對光學元件貼合前述光學薄膜積層體時將配置於前述光學元件側之保護薄膜，前述第2保護薄膜則為對光學元件貼合前述光學薄膜積層體時配置於與前述光學元件相反之側之保護薄膜，且，前述光學薄膜積層體之搬送方向及與搬送方向垂直之方向之至少一方上，前述第1保護薄膜之線膨脹係數大於前述第2保護薄膜之線膨脹係數。
  2. 如請求項1之製造方法，前述樹脂基材剝離後，前述第1保護薄膜與前述偏光膜之積層體朝前述第1保護薄膜側外凸。
  3. 如請求項1或2之製造方法，其中前述第1保護薄膜及前述第2保護薄膜之搬送方向及與搬送方向垂直之方向之線膨脹係數均為10(10-6/K)以上且100(10-6/K)以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之製造方法，其中前述第1保護薄膜具有光學補償功能。
  5. 如請求項1至4中任一項之製造方法，其中前述第1保護薄膜及/或前述第2保護薄膜之積層係於加熱狀態下進行。
  6. 一種光學薄膜積層體，係藉請求項1至5中任一項之製造方法而製得者。
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