TW202401049A - 偏光板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可將相位差層良好地轉印且相位差層之密合性優良的偏光板之製造方法。
偏光板具備偏光元件與複合保護膜。複合保護膜係從偏光元件側開始依序具有第1保護膜及包含聚合性液晶化合物之硬化物層的相位差層。偏光板的製造方法包含:步驟(1),使用紫外線硬化型接著劑將形成於基材層上的相位差層與第1保護膜予以積層,對紫外線硬化型接著劑照射紫外線,藉此得到附基材層之複合保護膜;步驟(2),使用第1水系接著劑將附基材層之複合保護膜的第1保護膜側與偏光元件予以貼合,得到附基材層之偏光板;及步驟(3),從附基材層之偏光板將基材層剝離。

Description

偏光板的製造方法
本發明係關於偏光板的製造方法。
液晶顯示裝置(LCD)不僅用於液晶電視,亦廣泛用於個人電腦、行動電話等行動式終端以及車用導航等車載用途。通常,液晶顯示裝置具有在液晶單元的兩側貼合包含偏光元件之直線偏光板而成的液晶面板,其藉由液晶面板控制來自背光的光線,藉此進行影像等的顯示。近年來,有機EL顯示裝置亦與液晶顯示裝置相同地被廣泛應用於電視、行動電話等行動式終端、車用導航等車載用途。有機EL顯示裝置中,為了抑制外部光線經金屬電極(陰極)反射並被視認為鏡面,有時會在影像顯示元件的觀看側表面配置圓偏光板(包含偏光元件與λ/4板)。
對應用於顯示裝置之直線偏光板及圓偏光板,要求實現良好的視角特性。已知為了提升視角特性而將偏光元件與包含聚合性液晶化合物之硬化物層的相位差層一起使用於顯示裝置(例如專利文獻1)。
如專利文獻1所記載,聚合性液晶化合物的硬化物層,係藉由在基材膜上塗布包含聚合性液晶化合物的組成物並進行硬化而形成。形成於基材 膜上的硬化物層,在與基材膜一起貼合於偏光元件等被附著體後,將基材膜剝離,藉此轉印至被附著體上。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-201510號公報
直線偏光板及圓偏光板中,在將偏光元件、相位差層及保護膜等積層時,有時會使用紫外線硬化型接著劑將層間貼合。使用紫外線硬化型接著劑將硬化物層轉印至被附著體上時,將基材膜上的硬化物層與被附著體積層,進行紫外線硬化型接著劑的硬化處理後,將基材膜剝離。在將基材膜剝離時,有時會發生硬化物層未轉印至被附著體而硬化物層與基材膜一起剝離,或是硬化物層雖轉印但與被附著體的密合性不充分。
本發明之目的係提供偏光板的製造方法,在使用紫外線硬化型接著劑將包含聚合性液晶化合物之硬化物層的相位差層轉印至被附著體時,相位差層密合於被附著體,且可良好地轉印相位差層。
本發明提供以下的偏光板之製造方法。
[1]一種偏光板的製造方法,係具備偏光元件與複合保護膜之偏光板的製造方法,其中,
前述複合保護膜係從前述偏光元件側開始依序具有第1保護膜及包含聚合性液晶化合物之硬化物層的相位差層,
前述製造方法包含:
步驟(1),使用紫外線硬化型接著劑將形成於基材層上的前述相位差層與前述第1保護膜予以積層,藉由對前述紫外線硬化型接著劑照射紫外線,得到附基材層之複合保護膜;
步驟(2),使用第1水系接著劑將前述附基材層之複合保護膜之前述第1保護膜側與前述偏光元件予以貼合,得到附基材層之偏光板;及
步驟(3),從前述附基材層之偏光板將前述基材層剝離。
[2]如[1]所述之偏光板的製造方法,其更包含:步驟(4),在將前述基材層剝離而露出的面側形成黏著劑層。
[3]如[1]或[2]所述之偏光板的製造方法,其中前述第1保護膜在波長365nm中的透光率為80%以上。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之偏光板的製造方法,其中前述第1水系接著劑包含聚乙烯醇系樹脂。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之偏光板的製造方法,其中前述步驟(2)更包含在前述偏光元件中與前述複合保護膜側相反之側貼合第2保護膜的步驟。
[6]如[5]所述之偏光板的製造方法,其中使用第2水系接著劑將前述偏光元件與前述第2保護膜貼合。
[7]如[6]所述之偏光板的製造方法,其中前述第2水系接著劑包含聚乙烯醇系樹脂。
[8]如[5]至[7]中任一項所述之偏光板的製造方法,其中前述步驟(2)係一面進行前述附基材層之複合保護膜與前述偏光元件之貼合,一面將前述偏光元件與前述第2保護膜貼合。
根據本發明之偏光板的製造方法,可良好地轉印相位差層,而可製造相位差層密合性優良的偏光板。
1:偏光板
2:附基材層之偏光板
10:偏光元件
11:第1保護膜
12:第2保護膜
15:相位差層
17:基材層
19:附基材層之相位差膜
21:第1接著劑層
22:第2接著劑層
25:UV接著劑層
28:黏著劑層
30:複合保護膜
31:附基材層之複合保護膜
圖1係示意顯示本發明之一實施型態之偏光板的剖面圖。
圖2係示意顯示本發明之一實施型態之偏光板的製造方法。
以下一邊參照圖式一邊說明本發明之實施型態,但本發明不限於以下的實施型態。
(偏光板)
圖1係示意顯示本發明之一實施型態之偏光板的剖面圖。偏光板1具備偏光元件10與複合保護膜30,可在偏光元件10的單面具備複合保護膜30。偏光板1可依序具備偏光元件10、使用第1水系接著劑形成的第1接著劑層21及複合保護膜30。第1接著劑層21係用以將偏光元件10與複合保護膜30貼合的層,其直接與偏光元件10及複合保護膜30相接。複合保護膜30係從偏光元件10側開始依序具有第1保護膜11、屬於紫外線硬化型接著劑(以下有時稱為「UV 接著劑」)之硬化物層的UV接著劑層25及相位差層15。UV接著劑層25係用以將第1保護膜11與相位差層15貼合的層,其直接與第1保護膜11及相位差層15相接。相位差層15包含至少1層聚合性液晶化合物的硬化物層,亦可包含至少1層具有配向限制力而使聚合性液晶化合物在預期方向上配向的配向層。相位差層15包含配向層時,配向層較佳係構成相位差層15中與UV接著劑層25相反之一側的表面。
藉由以UV接著劑層25將相位差層15與第1保護膜11貼合,偏光板1中,包含聚合性液晶化合物之硬化物層的相位差層15由比黏著劑形成之黏著劑層更硬的UV接著劑層25支撐。藉此抑制相位差層15的變形,故可抑制伴隨偏光板1的運送而導致相位差層15(尤其是硬化物層)產生傷痕或凹坑等。
偏光板1中,亦可進一步在複合保護膜30側具有黏著劑層28,亦可在黏著劑層28中與複合保護膜30側相反之側具有用以被覆黏著劑層28以進行保護的剝離膜。黏著劑層28,例如係用以將偏光板1貼合於顯示裝置之影像顯示元件的層。黏著劑層28可以直接相接的方式設置於複合保護膜30,亦可隔著配置於複合保護膜30中與偏光元件10側相反之一側的其他層而設置。
偏光板1亦可進一步在偏光元件10側具有第2保護膜12。偏光元件10與第2保護膜12可直接相接而積層,亦可藉由使用第2水系接著劑形成之第2接著劑層22貼合。偏光元件10與第2保護膜12由第2接著劑層22貼合時,第2接著劑層22直接與偏光元件10及第2保護膜12相接。
偏光板1中,亦可在第2保護膜12中與偏光元件10相反之一側上積層相對第2保護膜12可剝離之表面保護膜(防護膜)。表面保護膜係用以保護第2保護膜12的表面。
偏光板1可積層於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等顯示裝置的影像顯示元件以使用。
(偏光板的製造方法)
圖2係示意顯示本發明之一實施型態的偏光板之製造方法的剖面圖。偏光板1的製造方法係上述偏光板1的製造方法,其係包含:
步驟(1),使用UV接著劑將形成於基材層17上的相位差層15與第1保護膜11積層,並對UV接著劑照射紫外線(以下有時稱為「UV照射」),而得到附基材層之複合保護膜31(圖2(a)及(b));
步驟(2),使用第1水系接著劑將附基材層之複合保護膜31的第1保護膜11側與偏光元件10貼合,得到附基材層之偏光板2(圖2(c));及
步驟(3),從附基材層之偏光板2將基材層17剝離(圖2(d))。
偏光板1的製造方法亦可更包含步驟(4),其係在藉由步驟(3)將附基材層之偏光板2的基材層17剝離而露出之面的一側形成黏著劑層28。黏著劑層28可形成於將基材層17剝離而露出的面,亦可在該露出的面上設置其他層,再形成於該其他層上。
偏光板1的製造方法,亦可在步驟(2)中更包含在偏光元件10中與複合保護膜30側相反之側貼合第2保護膜12的步驟(圖2的(c))。此步驟中,較佳係使用第2水系接著劑將偏光元件10與第2保護膜12貼合。步驟(2)中,較佳係一面進行附基材層之複合保護膜31與偏光元件10之貼合,一面將偏光元件10與第2保護膜12貼合。
相位差層15所包含的硬化物層通常係在基材層17上或形成於基材層17上的配向層上塗布包含聚合性液晶化合物之組成物後,使聚合性液晶化 合物進行聚合硬化而形成。因此,將包含上述硬化物層之相位差層15積層於第1保護膜11或偏光元件10等其他膜時,係使用在基材層17的至少單面上設有相位差層15的附基材層之相位差膜19(圖2(a))。有人想到了在將附基材層之相位差膜19的相位差層15積層於偏光元件10等被附著體時,藉由將附基材層之相位差膜19貼合於被附著體後再將基材層17剝離,以將相位差層15轉印至被附著體的方法。作為這種伴隨相位差層15的轉印製造偏光板1的方法,有人想到了下述方法:[i]首先,在將偏光元件10與第1保護膜11積層而成的附保護膜之偏光元件上,使用UV接著劑貼合附基材層之相位差膜19,[ii]對UV接著劑照射UV後將基材層17剝離。本案發明人發現,若如上述[i]及[ii]所述,將基材層17剝離,則相位差層15不會轉印至附保護膜之偏光元件,而是會發生相位差層15與基材層17一起剝離的轉印不良,或是發生相位差層15雖轉印但相位差層15與附保護膜之偏光元件的密合性不充分這樣的密合不良。
發生相位差層15的轉印不良或密合不良的理由推測如下。偏光元件10及相位差層15大多在紫外線區域(波長280至390nm的區域)具有吸收而不易使紫外線穿透。因此,即使隔著UV接著劑將附保護膜之偏光元件與附基材層之相位差膜積層,並且隔著偏光元件10及/或相位差層15對於UV接著劑照射紫外線,紫外線亦會被偏光元件10及/或相位差層15吸收,導致紫外線難以到達UV接著劑,因此無法使UV接著劑充分硬化。因而認為會發生相位差層15的轉印不良或密合不良。
相對於此,根據本實施型態的偏光板1的製造方法,首先在上述步驟(1)中,對隔著UV接著劑將附基材層之相位差膜19與第1保護膜11積層而成之積層結構體照射UV。因此認為藉由從第1保護膜11側照射紫外線,可 以穿透第1保護膜11的紫外線使UV接著劑充分硬化。藉此,上述步驟(3)中,可抑制在從由上述步驟(2)所得之附基材層之偏光板2將基材層17剝離時發生相位差層15的轉印不良或密合不良。
偏光板1的製造方法可使用單片進行,亦可使用長條體進行。從連續生產偏光板的觀點來看,較佳係使用長條體進行。此情況中,亦可將由各步驟或在步驟中所得之層或膜捲繞成捲筒狀以作為捲繞體,再從此捲繞體將層或膜捲出以進行後續步驟。本說明書中所謂的長條體係指例如具有30至10000m之長度的層或膜。
以下具體說明偏光板1之製造方法的各步驟。
(步驟(1))
步驟(1)係使用UV接著劑將附基材層之相位差膜19的相位差層15與第1保護膜11積層,對UV接著劑進行UV照射而得到附基材層之複合保護膜31(圖2(b))的步驟。藉由步驟(1)的UV照射,可使基材層17與相位差層15之間的UV接著劑硬化而形成UV接著劑層25。附基材層之複合保護膜31依序具有基材層17、相位差層15、UV接著劑層25及第1保護膜11。
步驟(1)中,UV接著劑可塗布於附基材層之相位差膜19的相位差層15之表面,可塗布於第1保護膜11的表面,亦可塗布於此等兩者。為了提升UV接著劑的塗布性並提升與UV接著劑的密合性,較佳係在塗布UV接著劑之前對相位差層15及第1保護膜11中與UV接著劑相接之一側的表面進行電暈處理、電漿處理、火焰矽烷(ITRO)處理、皂化處理等表面處理。
UV接著劑的塗布方法可採用線棒塗布法等棒塗法、凹版塗布法、刮刀法、模塗法、缺角輪(comma)塗法等習知的塗布方法。其中從將UV接著劑塗布於薄膜的觀點來看,較佳係使用棒塗法及凹版塗布法之中的一種。
介於附基材層之相位差膜19的相位差層15與第1保護膜11之間的UV接著劑係藉由UV照射而硬化,可形成UV接著劑層25。相位差層15所包含的聚合性液晶化合物的硬化物層,就分子結構而言,波長365nm附近的透光率容易變低。因此,從對UV接著劑照射充分的紫外線的觀點來看,較佳係從第1保護膜11側進行UV照射。藉此,藉由UV照射抑制相位差層15劣化,亦可抑制偏光板的光學特性降低。從使UV接著劑有效率地硬化的觀點來看,第1保護膜11在波長365nm中的透光率如後所述,較佳為80%以上。
UV照射中,特佳係使用在波長400nm以下具有發光分布者,例如低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、化學燈、黑光燈、微波激發汞燈、金屬鹵化物燈等光源。對UV接著劑照射紫外線的強度係因應目標組成物決定,並無特別限定,例如,較佳係使在對光聚合起始劑之活化有效的波長區域(例如波長280至390nm的紫外線區域)之照射強度成為5至1000mW/cm2。對UV接著劑照射紫外線的強度過小時,則反應時間會過長,對UV接著劑照射紫外線的強度過大時,則可能會因為從光源輻射出來的熱及UV接著劑聚合時的發熱而導致UV接著劑發生黃變。
對UV接著劑照射紫外線的時間係因應硬化之組成物進行控制,並無特別限定,以紫外線的照射強度與紫外線的照射時間的乘積所表示的累積光量較佳係設定為10mJ/cm2以上2,000mJ/cm2以下。對UV接著劑的累積光量過小時,由光聚合起始劑所產生之活性種不充分而可能導致所得之UV接著劑 層25的硬化不足,若欲提高對UV接著劑的累積光量,則用以使UV接著劑硬化的照射時間變得極長,就提升偏光板1之生產性而言並不利。
步驟(1)係可包含準備附基材層之相位差膜19的步驟。準備步驟可包含在基材層17上形成相位差層15的步驟。在基材層17上形成相位差層15的步驟,例如可包含在基材層17形成具有配向限制力而使聚合性液晶化合物在預期方向上配向的配向層的步驟、以及在該配向層上形成聚合性液晶化合物之硬化物層的步驟。
在基材層17形成配向層的方法可列舉:在基材層17上形成由配向性聚合物所形成之配向性聚合物層的方法、形成由光配向聚合物所形成之光配向性聚合物層的方法、及在基材層17表面上形成具有凹凸圖案或多個凹槽(groove,溝)之凹槽配向層的方法等。在配向層上形成聚合性液晶化合物之硬化物層的方法可列舉:在配向層上塗布包含聚合性液晶化合物之組成物,使聚合性液晶化合物聚合而使其硬化的方法。
(步驟(2))
步驟(2),係使用第1水系接著劑將偏光元件10貼合於步驟(1)所得之附基材層之複合保護膜31的第1保護膜11側而得到附基材層之偏光板2(圖2(c))的步驟。步驟(2)中,藉由使附基材層之複合保護膜31與偏光元件10之間的第1水系接著劑乾燥等,可形成第1接著劑層21。附基材層之偏光板2依序具有基材層17、相位差層15、UV接著劑層25、第1保護膜11、第1接著劑層21及偏光元件10。
步驟(2)亦可更包含在偏光元件10中與附基材層之複合保護膜31側相反之側上貼合第2保護膜12的步驟,亦可包含使用第2水系接著劑將偏光 元件10與第2保護膜12貼合的步驟。藉由使偏光元件10與第2保護膜12之間的第2水系接著劑乾燥等,可形成第2接著劑層22。具有第2保護膜12的附基材層之偏光板2依序具有基材層17、相位差層15、UV接著劑層25、第1保護膜11、第1接著劑層21、偏光元件10、第2接著劑層22及第2保護膜12。第2保護膜12中,在與偏光元件10相反之側可積層表面保護膜。
步驟(2)中,較佳係一面進行附基材層之複合保護膜31與偏光元件10的貼合,一面將偏光元件10與第2保護膜12貼合。此貼合例如可藉由下述方法實現:將附基材層之複合保護膜31、偏光元件10及第2保護膜12重合並使其通過一對貼合輥之間以施加按壓力。附基材層之複合保護膜31、偏光元件10及第2保護膜12係以附基材層之複合保護膜31的第1保護膜11側隔著第1水系接著劑與偏光元件10的一面側對向並且第2保護膜12隔著第2水系接著劑與偏光元件10的另一面側對向的方式配置於一對貼合輥之間。偏光板1不具有第2保護膜12時,只要以使附基材層之複合保護膜31與偏光元件10隔著第1水系接著劑對向的方式配置於一對貼合輥之間即可。
第1水系接著劑較佳係藉由接著劑注入裝置注入通過一對貼合輥間之前的附基材層之複合保護膜31與偏光元件10之間。第2水系接著劑較佳係藉由接著劑注入裝置注入通過一對貼合輥間之前的偏光元件10與第2保護膜12之間。
作為使用接著劑注入裝置的替代,係可將第1水系接著劑塗布於附基材層之複合保護膜31的第1保護膜11側,可將其塗布於偏光元件10,亦可將其塗布於此等雙方。相同地,第2水系接著劑係可塗布於偏光元件10,可塗布於第2保護膜12,亦可塗布於此等雙方。將第1水系接著劑塗布於附基材 層之複合保護膜31及/或偏光元件10時,因應第1水系接著劑或第2水系接著劑的黏度等選擇塗布方法即可,例如可藉由刮刀法、線棒塗法、模塗法、缺角輪塗法、凹版塗布法、浸塗法、澆鑄法等進行。
為了提升第1水系接著劑的塗布性並提升與第1水系接著劑的密合性,較佳係在塗布第1水系接著劑之前,先對附基材層之複合保護膜31及偏光元件10與第1水系接著劑相接之一側的表面進行電暈處理、電漿處理、火焰矽烷處理、皂化處理等表面處理。基於相同的理由,較佳係亦對偏光元件10及第2保護膜12中與第2水系接著劑相接之一側的表面進行上述表面處理。
介於複合保護膜30與偏光元件10之間的第1水系接著劑及介於偏光元件10與第2保護膜12之間的第2水系接著劑經由加熱乾燥等而分別成為第1接著劑層21及第2接著劑層22。加熱乾燥的方法以習知的方法進行即可,可列舉例如:以熱風進行加熱乾燥、以遠紅外線加熱器進行加熱乾燥等。
加熱乾燥溫度較佳為30℃以上90℃以下。小於30℃時,則乾燥時間變長,生產性降低,對於提升生產性不利。加熱乾燥溫度超過90℃時,則有因熱導致偏光元件10之偏光性能劣化的疑慮。加熱乾燥時間可為10秒以上1000秒以下左右,從生產性的觀點來看,較佳為60秒以上750秒以下,更佳為150秒以上600秒以下。
將第1水系接著劑、或第1水系接著劑及第2水系接著劑加熱乾燥後,為了提升複合保護膜30與偏光元件10之間或是複合保護膜30、偏光元件10與第2保護膜12之間的接著強度,可在室溫以上的溫度進行養護(保管)半天以上,較佳為數天以上。養護溫度更佳為30℃以上50℃以下,再佳為35℃以上45℃以下。進行養護時的濕度並無特別限定,較佳為相對濕度0%RH以上 70%RH以下的範圍。養護時間通常為1天以上10天以下左右,較佳為2天以上7天以下左右。
(步驟(3))
步驟(3)係將基材層17從附基材層之偏光板2剝離的步驟。基材層17的剝離係可將基材層17剝離,亦可將配向層與基材層17一起剝離。
(步驟(4))
步驟(4)係在將附基材層之偏光板2的基材層17剝離而露出之面(以下有時亦稱為「露出面」)側形成黏著劑層28的步驟。黏著劑層28可直接形成於露出面,在露出面上形成其他層時,係可形成於該其他層上。形成黏著劑層28的方法可列舉:將露出面或其他層與形成於剝離膜上的黏著劑層28貼合的方法,將黏著劑塗布於露出面或其他層的方法等。在露出面或其他層與黏著劑層28的貼合之前,較佳係對露出面或其他層及與該露出面或其他層相接之一側的黏著劑層28之表面進行電暈處理、電漿處理、火焰矽烷處理等表面處理。
以下說明構成偏光板1的層及膜的詳細內容。
(偏光元件)
偏光元件係具有下述性質的吸收型偏光膜:吸收具有與其吸收軸平行之振動面的直線偏光,使具有與吸收軸正交(與穿透軸平行)之振動面的直線偏光穿透。
偏光元件係雙色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂層(以下有時稱為「PVA系樹脂層」)而成者。偏光元件可使用習知者。偏光元件可列舉:藉由以雙色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜(以下有時稱為「PVA系樹脂膜」)染色並進行單軸延伸所得之延伸膜、或是使用具有在基材膜上塗布包含聚乙烯醇系樹脂 (以下有時稱為「PVA系樹脂」)的塗布液所形成之塗布層的積層膜,以雙色性色素將塗布層染色並將積層膜進行單軸延伸所得之延伸層。可在以雙色性色素染色後再進行延伸,亦可一邊染色一邊進行延伸,亦可在進行延伸後再進行染色。
PVA系樹脂係藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化所得。聚乙酸乙烯酯系樹脂,除了屬於乙酸乙烯酯之同元聚合物的聚乙酸乙烯酯以外,可列舉:乙酸乙烯酯和可與其共聚合之其他單體的共聚物。可共聚合之其他單體可列舉例如:不飽和羧酸類、乙烯等烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類等。
PVA系樹脂的皂化度較佳為約85莫耳%以上,更佳為約90莫耳%以上,再佳為約99莫耳%以上100莫耳%以下。PVA系樹脂的聚合度,例如為1000以上10000以下,較佳為1500以上5000以下。PVA系樹脂可經改質,例如可為經醛類改質的聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛、聚乙烯丁醛等。
吸附配向於PVA系樹脂層的雙色性色素可列舉:碘或雙色性染料。雙色性色素較佳為碘。雙色性染料可列舉:紅BR、紅LR、紅R、粉紅LB、品紅(Rubin)BL、棗紅(Bordeaux)GS、天藍LG、檸檬黃、藍BR、藍2R、海軍藍RY、綠LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黃3G、黃R、橙LR、橙3R、猩紅GL、猩紅KGL、剛果紅、亮紫BK、超藍(supra blue)G、超藍GL、超橙GL、直接天藍、直接堅牢橙S、堅牢黑等。
偏光元件的厚度較佳為3μm以上35μm以下,更佳為4μm以上30μm以下,再佳為5μm以上25μm以下。由於使偏光元件的厚度為35μm以下,例如可抑制高溫環境下PVA系樹脂的多烯化對光學特性降低造成之影響。由於使偏光元件的厚度為3μm以上,容易成為達成預期光學特性的構成。
(偏光元件的製造方法)
偏光元件的製造方法並無特別限定,典型而言,係將預先捲繞成捲筒狀的PVA系樹脂膜捲出並進行延伸、染色、交聯等而製作的方法(以下稱為「製造方法1」)、或是包含「將包含PVA系樹脂的塗布液塗布於基材膜上而形成屬於塗布層之PVA系樹脂層,再將所得積層體進行延伸」之步驟的方法(以下稱為「製造方法2」)。
製造方法1可經由下述步驟進行製造:將PVA系樹脂膜進行單軸延伸的步驟、以碘等雙色性色素將PVA系樹脂膜染色以使其吸附雙色性色素的步驟、藉由硼酸水溶液對吸附有雙色性色素的PVA系樹脂膜進行處理的步驟、以及在以硼酸水溶液處理之後進行水洗的步驟。
膨潤步驟係將PVA系樹脂膜浸漬於膨潤浴中的處理步驟。藉由膨潤步驟,除了可去除PVA系樹脂膜表面的髒汙或結塊劑等之外,亦可藉由使PVA系樹脂膜膨潤而抑制染色不均。膨潤浴通常係使用以水、蒸餾水、純水等水作為主成分的媒介。膨潤浴中亦可依照常法適當地添加界面活性劑、醇等。從控制偏光元件的鉀含有率的觀點來看,可在膨潤浴中使用碘化鉀,此情況中,膨潤浴中的碘化鉀濃度較佳為1.5質量%以下,更佳為1.0質量%以下,再佳為0.5質量%以下。
膨潤浴的溫度較佳為10℃以上60℃以下左右,更佳為15℃以上45℃以下左右,再佳為18℃以上30℃以下左右。因為PVA系樹脂膜的膨潤程度會受到膨潤浴溫度的影響,因此浸漬於膨潤浴的時間無法一概而定,較佳為5秒以上300秒以下左右,更佳為10秒以上200秒以下左右,再佳為20秒以上100秒以下左右。膨潤步驟可僅實施一次,亦可因應需求實施多次。
染色步驟係將PVA系樹脂膜浸漬於包含雙色性色素的處理浴(染色浴)的處理步驟,可使碘等雙色性色素吸附及配向於PVA系樹脂膜。染色浴係包含雙色性色素的染色液,較佳為碘溶液。碘溶液較佳為碘水溶液,較佳係含有碘及作為溶解助劑的碘化物。碘化物可列舉: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。此等之中,從控制偏光元件中的鉀含有率的觀點來看,宜為碘化鉀。
碘溶液中的碘濃度較佳為0.01質量%以上1質量%以下左右,更佳為0.02質量%以上0.5質量%以下左右。碘溶液中的碘化物濃度較佳為0.01質量%以上10質量%以下左右,更佳為0.05質量%以上5質量%以下左右,再佳為0.1質量%以上3質量%以下左右。
染色浴的溫度較佳為10℃以上50℃以下左右,更佳為15℃以上45℃以下左右,再佳為18℃以上30℃以下左右。因為PVA系樹脂膜的染色程度會受到染色浴溫度的影響,因此浸漬於染色浴的時間無法一概而定,較佳為10秒以上300秒以下左右,更佳為20秒以上240秒以下左右。染色步驟可僅實施一次,亦可因應需求實施多次。
交聯步驟係將染色步驟中已染色的PVA系樹脂膜浸漬於包含硼化合物的處理浴(交聯浴)中的處理步驟,PVA系樹脂膜因硼化合物而交聯,而碘分子或染料分子可吸附於該交聯結構。硼化合物可列舉例如:硼酸、硼酸鹽、硼砂等。交聯浴一般為水溶液,但亦可為與水具有混合性的有機溶劑及水的混合溶液。從控制偏光元件中的鉀含有率的觀點來看,交聯浴較佳係包含碘化鉀。
交聯浴中,硼化合物的濃度較佳為1質量%以上15質量%以下左右,更佳為1.5質量%以上10質量%以下左右,再佳為2質量%以上5質量%以 下左右。在交聯浴中使用碘化鉀時,交聯浴中的碘化鉀濃度較佳為1質量%以上15質量%以下左右,更佳為1.5質量%以上10質量%以下左右,再佳為2質量%以上5質量%以下左右。
交聯浴的溫度較佳為20℃以上70℃以下左右,更佳為30℃以上60℃以下左右。因為PVA系樹脂膜的交聯程度會受到交聯浴溫度的影響,因此浸漬於交聯浴的時間無法一概而定,較佳為5秒以上300秒以下左右,更佳為10秒以上200秒以下左右。交聯步驟可僅實施一次,亦可因應需求實施多次。
延伸步驟係將PVA系樹脂膜在至少一方向上延伸既定倍率的處理步驟。一般而言,係將PVA系樹脂膜在輸送方向(長邊方向)上進行單軸延伸。延伸的方法並無特別限制,可採用濕式延伸法與乾式延伸法的任一種。延伸步驟可僅實施一次,亦可因應需求實施多次。延伸步驟可在製造偏光元件過程中的任一階段進行。
濕潤延伸法中的處理浴(延伸浴)通常可使用水或與水具有混合性的有機溶劑及水的混合溶液等溶劑。從控制偏光元件中的鉀含有率的觀點來看,延伸浴較佳係包含碘化鉀。延伸浴中使用碘化鉀時,延伸浴中的碘化鉀濃度較佳為1質量%以上15質量%以下左右,更佳為2質量%以上10質量%以下左右,再佳為3質量%以上6質量%以下左右。從抑制延伸中薄膜破裂的觀點來看,處理浴(延伸浴)可包含硼化合物。包含硼化合物時,延伸浴中的硼化合物的濃度較佳為1質量%以上15質量%以下左右,更佳為1.5質量%以上10質量%以下左右,再佳為2質量%以上5質量%以下左右。
延伸浴的溫度較佳為25℃以上80℃以下,更佳為40℃以上80℃以下,再佳為50℃以上75℃以下,特佳為65℃以上75℃以下。因為PVA系樹 脂膜的延伸程度會受到延伸浴溫度的影響,因此浸漬於延伸浴的時間無法一概而定,但較佳為10秒以上800秒以下左右,更佳為30秒以上500秒以下左右。濕潤延伸法中的延伸處理可與膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟及清洗步驟中的任一個以上的處理步驟一起實施。
乾式延伸法可列舉例如:輥間延伸方法、加熱輥延伸方法、壓縮延伸方法等。另外,乾式延伸法可與乾燥步驟一起實施。
對PVA系樹脂膜實施的總延伸倍率(累積的延伸倍率)可因應目的適當地設定,較佳為2倍以上7倍以下左右,更佳為3倍以上6.8倍以下左右,再佳為3.5倍以上6.5倍以下左右。
清洗步驟係將PVA系樹脂膜浸漬於清洗浴中的處理步驟,可將殘留於PVA系樹脂膜表面等的異物去除。清洗浴通常係使用以水、蒸餾水、純水等水作為主成分的媒介。又,從控制偏光元件中的鉀含有率的觀點來看,較佳係在清洗浴中使用碘化鉀,此情況中,清洗浴中的碘化鉀濃度較佳為1質量%以上10質量%以下左右,更佳為1.5質量%以上4質量%以下左右,再佳為1.8質量%以上3.8質量%以下左右。
清洗浴的溫度較佳為5℃以上50℃以下左右,更佳為10℃以上40℃以下左右,再佳為15℃以上30℃以下左右。因為PVA系樹脂膜的清洗程度會受到清洗浴溫度的影響,因此浸漬於清洗浴的時間無法一概而定,但較佳為1秒以上100秒以下左右,更佳為2秒以上50秒以下左右,再佳為3秒以上20秒以下左右。清洗步驟可僅實施一次,亦可因應需求實施多次。
再者,上述步驟之中,或是作為與上述步驟分開的步驟,較佳係具有金屬離子處理步驟。金屬離子處理步驟係可藉由將PVA系樹脂膜浸漬於包 含金屬離子之金屬鹽的金屬鹽溶液中進行。金屬鹽溶液較佳為包含金屬鹽的水溶液。藉由金屬離子處理步驟可使PVA系樹脂膜中含有金屬離子。
金屬離子只要是鉀離子以外的金屬離子則未限定,較佳為鹼金屬以外的金屬離子,尤其從調整色調或賦予耐久性的觀點來看,較佳係包含鈷、鎳、鋅、鉻、鋁、銅、錳、鐵等過渡金屬之金屬離子中的至少一種。此等金屬離子之中,從調整色調及賦予耐熱性等的觀點來看,較佳為鋅離子。鋅鹽可列舉:氯化鋅、碘化鋅等鹵化鋅、硫酸鋅、乙酸鋅等。
作為金屬離子處理步驟,針對將PVA系樹脂膜浸漬於屬於含鋅溶液的鋅鹽水溶液中的步驟進行說明。鋅鹽水溶液中的鋅離子濃度為0.1質量%以上10質量%以下左右,較佳為0.3質量%以上7質量%以下的範圍。從容易使鋅離子含浸於PVA系樹脂膜中的觀點來看,鋅鹽水溶液較佳係藉由碘化鉀等而含有鉀離子及碘離子的水溶液。鋅鹽水溶液中的碘化鉀濃度較佳為0.1質量%以上10質量%以下左右,再佳為0.2質量%以上5質量%以下。
浸漬於鋅鹽水溶液的處理時,鋅鹽水溶液的溫度通常為15℃以上85℃以下左右,較佳為25℃以上70℃以下。浸漬時間通常為1秒以上120秒以下左右,較佳為3秒以上90秒以下的範圍。浸漬於鋅鹽水溶液的處理時,係藉由調整鋅鹽水溶液的濃度、PVA系樹脂膜浸漬於鋅鹽水溶液的溫度、浸漬時間等條件,將PVA系樹脂膜中的鋅含量調整為上述範圍。進行浸漬於鋅鹽水溶液之處理的時間點並無特別限制。可單獨進行浸漬於鋅鹽水溶液之處理,亦可預先在染色浴、交聯浴、延伸浴中使鋅鹽共存,然後與染色步驟、交聯步驟、延伸步驟的至少一個步驟同時進行。
乾燥步驟係將清洗步驟中已清洗之PVA系樹脂膜乾燥而得到偏光元件的步驟。乾燥係以任意適當的方法進行,可列舉例如:自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥。
製造方法2可經由下述步驟製造:將包含PVA系樹脂的塗布液塗布於基材膜上的步驟、將所得之積層膜進行單軸延伸的步驟、以雙色性色素將經單軸延伸之積層膜的PVA系樹脂層染色而藉此使其吸附以作為偏光元件的步驟、以硼酸水溶液對吸附有雙色性色素的膜進行處理的步驟以及在經硼酸水溶液的處理後進行水洗的步驟。用以形成偏光元件的基材膜,係可用作偏光元件的第2保護膜。亦可因應需求將基材膜從偏光元件剝離去除。
(相位差層)
相位差層可包含至少一層的聚合性液晶化合物之硬化物層。相位差層包含聚合性液晶化合物的硬化物層,亦可包含至少一層用以使聚合性液晶化合物配向的配向層。相位差層的相位差值較佳係具有逆波長分散性。形成逆波長分散性之相位差層的硬化物層,係紫外線區域的透光率容易變低,因此在製造相位差層的轉印性及密合性優良的偏光板時,宜採用上述偏光板的製造方法。
構成相位差層的材料可列舉例如日本專利5463666號、日本特開2010-031223、日本特開2010-030979、日本特開2009-173893、日本特開2009-227667、日本特開2010-241919、日本特開2010-024438、日本特開2011-162678、日本特開2011-207765、日本特開2010-270108、日本特開2011-246381、日本特開2012-021068、日本特開2016-121339、日本特開2018-087152、日本特開2017-179367、日本特開2017-210601、日本特開2019-151763、日本專利6700468、日 本特開2020-074021等記載的聚台性液晶化合物及形成配向層(配向膜)的材料作為較佳的材料。
相位差層較佳係藉由將包含聚合性液晶化合物的組成物塗布於基材層上或設於基材層的配向層上再使聚合性液晶化合物聚合硬化而形成。藉此,可使聚合性液晶化合物的硬化物層形成0.1μm以上10μm以下的厚度。用於相位差層的形成中所使用的基材層,可在偏光板的製造步驟中剝離去除,因此可形成薄膜的相位差層,並可進一步實現偏光板的薄化。
相位差層例如可作為視角補償膜使用,其係用於液晶單元(IPS模式的液晶單元)的光學補償,該液晶單元具備包含在不存在電場的狀態下配向為水平排列(homogeneous alignment)之液晶分子的液晶層。用作視角補償膜的相位差層,從偏光元件10側可依序具有第1光學補償層與第2光學補償層,第2光學補償層配置於液晶單元側。第1光學補償層及第2光學補償層,較佳係至少一者為聚合性液晶化合物的硬化物層,從偏光板薄化的觀點來看,再佳為兩者皆為硬化物層。
視角補償膜與偏光元件通常係以第2光學補償層的慢軸與偏光元件的吸收軸大致平行的方式積層。本說明書中所謂的大致平行不僅是完全平行的情況,亦包含實質上平行,其角度一般在±2°以內,較佳為±1°以內,更佳為±0.5°以內。本說明書中所謂的大致正交不僅是完全正交的情況,亦包含實質上正交,其角度一般在90±2°的範圍,較佳為90±1°,更佳為90±0.5°的範圍。
第1光學補償層與第2光學補償層可直接積層,亦可隔著接著劑層積層。接著劑可使用後述水系接著劑或UV接著劑。
第1光學補償層及第2光學補償層的厚度並無特別限制,但分別獨立,通常可為0.1μm以上10μm以下。
第1光學補償層及第2光學補償層可滿足下述式(1)及式(2)。
nz1>nx1=ny1 (1)
nx2>ny2≧nz2 (2)[式(1)及式(2)中,
nx1係表示第1光學補償層的面內之慢軸方向的折射率,
nx2係表示第2光學補償層的面內之慢軸方向的折射率,
ny1係表示第1光學補償層的面內之快軸方向的折射率,
ny2係表示第2光學補償層的面內之快軸方向的折射率
nz1係表示第1光學補償層之厚度方向的折射率,
nz2係表示第2光學補償層之厚度方向的折射率。
上述式(1)中的各折射率係以相同波長測得的值,上述式(2)中的各折射率係以相同波長測得的值]。
第1光學補償層與第2光學補償層可由相同材料構成,亦可由不同材料構成。用於第1光學補償層及第2光學補償層的聚合性液晶化合物可使用習知的化合物。第1光學補償層及第2光學補償層的相位差值的波長分散特性並無特別限制,從正波長分散性到逆波長分散性皆適用。
較佳係第1光學補償層及第2光學補償層皆具有滿足下述式(3)至式(6)的逆波長分散特性。
Rth1(450)/Rth1(550)≦1.00 (3)
1.00≦Rth1(650)/Rth1(550) (4)
Re2(450)/Re2(550)≦1.00 (5)
1.00≦Re2(650)/Re2(550) (6)
式(3)至式(6)中,
Rth1(λ)={(nx1+ny1)/2-nz1}×d1
Re2(λ)=(nx2-ny2)×d2
[上述式中,d1表示第1光學補償層的厚度,d2表示第2光學補償層的厚度,λ表示測定波長]。
第1光學補償層及第2光學補償層的光學特性較佳係滿足下述式(7)至式(10)。
0nm≦Re1(550)≦5nm (7)
-200nm≦Rth1(550)≦-20nm (8)
110nm≦Re2(550)≦150nm (9)
35nm≦Rth2(550)≦105nm (10)
第1光學補償層及第2光學補償層的光學特性更佳係滿足下述式(7a)至式(10a)。
0nm≦Re1(550)≦5nm (7a)
-120nm≦Rth1(550)≦-50nm (8a)
120nm≦Re2(550)≦140nm (9a)
50nm≦Rth2(550)≦80nm (10a)
上述式(7)至式(10)及式(7a)至式(10a)中,
Rth1(λ)={(nx1+ny1)/2-nz1}×d1
Rth2(λ)={(nx2+ny2)/2-nz2}×d2
Re1(λ)=(nx1-ny1)×d1
Re2(λ)=(nx2-ny2)×d2[上述式中,d1表示第1光學補償層的厚度,d2表示第2光學補償層的厚度,λ表示測定波長]。
(基材層)
基材層可用於上述相位差層的形成。基材層可使用樹脂膜,亦可為光學透明的樹脂膜。樹脂膜可為單層的膜,亦可為具有2層以上之多層結構的膜。構成樹脂膜的樹脂材料可列舉例如構成後述第1保護膜的樹脂材料。
從光學特性的觀點來看,基材層的厚度宜薄,但若太薄則強度降低,加工性不佳。適當的厚度為5μm以上100μm以下,較佳為10μm以上80μm以下,更佳為15μm以上70μm以下。
(第1保護膜)
第1保護膜較佳為光學透明的樹脂膜。第1保護膜在波長365nm中的透光率較佳為80%以上,可為85%以上,可為90%以上,亦可為92%以上。透光率可藉由後述實施例所述之方法進行測定。第1保護膜可為單層的膜,亦可為具有2層以上之多層結構的膜。
從光學特性的觀點來看,第1保護膜的厚度宜薄,過薄時則強度降低,加工性不佳。適當的厚度為5μm以上100μm以下,較佳為10μm以上80μm以下,更佳為15μm以上70μm以下。
第1保護膜較佳係使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優良且不易因應變而產生光學不均者。第1保護膜較佳係使用樹脂膜。
構成第1保護膜的樹脂材料可列舉:聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、纖維素系樹脂、聚酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂及此等的混合物。構成第1保護膜的樹脂材料亦可使用胺基甲酸乙酯系、丙烯酸胺基甲酸乙酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。第1保護膜係可包含一種以上任意適當的添加劑。
構成第1保護膜的纖維素系樹脂較佳為屬於纖維素之脂肪酸酯的纖維素酯系樹脂。纖維素酯系樹脂的具體例可列舉:三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素、纖維素醯化物、三丙醯基纖維素、二丙醯基纖維素等。此等之中,特佳為三乙醯基纖維素。三乙醯基纖維素在市面上販售有許多產品,從取得容易性及成本的觀點來看亦有利。三乙醯基纖維素係厚度方向的遲滯(Rth)大多超過10nm,藉由使用抵消此等遲滯的添加劑或是調整製膜方法,可得到不僅正面遲滯小、厚度方向的遲滯亦小的纖維素系樹脂膜。上述製膜的方法可列舉例如:將塗布有環戊酮、甲乙酮等溶劑的聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、不銹鋼等基材膜貼合於一般的纖維素系膜並進行加熱乾燥(例如80至150℃,3至10分鐘左右)後將基材膜剝離的方法;將降莰烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等溶解於環戊酮、甲乙酮等溶劑而成的溶液塗布於一般的纖維素系樹脂膜並進行加熱乾燥(例如80至150℃、3至10分鐘左右)後將塗布膜剝離的方法等。所謂的「(甲基)丙烯酸」係指丙烯酸及甲基丙烯酸之中的至少一者。
厚度方向之遲滯(Rth)小的纖維素系樹脂膜可使用脂肪取代度經控制的脂肪酸纖維素系樹脂膜。一般使用的三乙醯基纖維素中,乙酸取代度為2.8左右,但較佳係藉由將乙酸取代度控制於1.8至2.7,可降低Rth。藉由在脂 肪酸取代纖維素系樹脂中添加鄰苯二甲酸二丁酯、對甲苯碸醯胺苯、檸檬酸乙醯基三乙酯等塑化劑,可將Rth控制於較低。相對於脂肪酸纖維素系樹脂100重量份,塑化劑的添加量較佳為40重量份以下,更佳為1至20重量份,再佳為1至15重量份。
作為第1保護膜,亦可使用:
日本特開2001-343529號公報(WO01/37007)等記載的含樹脂組成物之聚合物膜,該樹脂組成物含有側鏈具有取代及/或非取代醯亞胺基的熱塑性樹脂與側鏈具有取代及/非取代苯基以及腈基的熱塑性樹脂;
日本特開2000-230016號公報、日本特開2001-151814號公報、日本特開2002-120326號公報、日本特開2002-254544號公報、日本特開2005-146084號公報、日本特開2006-171464號公報等記載的含有具有內酯環結構之丙烯酸系樹脂的聚合物膜、日本特開2004-70290號公報、日本特開2004-70296號公報、日本特開2004-163924號公報、日本特開2004-292812號公報、日本特開2005-314534號公報、日本特開2006-131898號公報、日本特開2006-206881號公報、日本特開2006-265532號公報、日本特開2006-283013號公報、日本特開2006-299005號公報、日本特開2006-335902號公報等記載的含有具有不飽和羧酸烷酯之結構單元及戊二酸酐之結構單元的(甲基)丙烯酸系樹脂的聚合物膜;
日本特開2006-309033號公報、日本特開2006-317560號公報、日本特開2006-328329號公報、日本特開2006-328334號公報、日本特開2006-337491號公報、日本特開2006-337492號公報、日本特開2006-337493號公報、日本特開2006-337569號公報等記載的含有具有戊二醯亞胺結構之熱塑性樹脂的膜等。
此等膜係正面遲滯、厚度方向遲滯兩者皆小,且光彈性係數亦小,因此即使在因加熱等而導致偏光板中產生應變的情況,亦不易發生不均勻等不良情形,而且透濕度低,因此從加濕耐久性優良的觀點來看較佳。
使用環狀聚烯烴系樹脂作為構成第1保護膜的樹脂材料亦較佳。作為環狀聚烯烴系樹脂之具體例,較佳為降莰烯系樹脂。環狀聚烯烴系樹脂係以環狀烯烴作為聚合單元而進行聚合之樹脂的統稱,可列舉例如:日本特開平1-240517號公報、日本特開平3-14882號公報、日本特開平3-122137號公報等記載的樹脂。具體例可列舉:環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴與其共聚物(代表性而言為無規共聚物)、及以不飽和羧酸或其衍生物將此等改質而成的接枝聚合物、以及此等的氫化物等。環狀烯烴的具體例可列舉:降莰烯系單體。
環狀聚烯烴系樹脂在市面上販售有各種產品。具體例可列舉:日本ZEON股份有限公司製的商品名稱「ZEONOR」、JSR股份有限公司製的商品名稱「ARTON」、TICONA公司製的商品名稱「TOPAS」、三井化學股份有限公司製的商品名稱「APEL」。
第1保護膜較佳為具有光學等向性的光學等向性膜。所謂的光學等向性膜係指滿足下述式(11)及式(12)者。
0nm≦|Re3(590)|≦20nm (11)
0nm≦|Rth3(590)|≦20nm (12)
式(11)及式(12)中,
Rth3(λ)={(nx3+ny3)/2-nz3}×d3
Re3(λ)=(nx3-ny3)×d3 [上述式中,
nx3表示光學等向性膜的面內之慢軸方向的折射率,
ny3表示光學等向性膜的面內之快軸方向的折射率,
d3表示光學等向性膜的厚度,
λ表示測定波長]。
光學等向性膜的材料及製造方法等只要滿足上述光學特性則無特別限制,可使用上述樹脂材料。光學等向性膜可為單層結構的光學膜,亦可為具有2層以上之多層結構的光學膜。光學等向性膜較佳為單層結構的膜。這是因為可減少因偏光元件的收縮應力及光源的熱導致產生雙折射及不均勻,並且可使液晶面板變薄。
光學等向性膜的光彈性係數的絕對值較佳為1.0×10-10m2/N以下,更佳為5.0×10-11m2/N以下,再佳為1.0×10-11m2/N以下,特佳為5.0×10-12m2/N以下。藉由使光彈性係數的值在上述範圍內,將偏光板應用於顯示裝置時,光學均勻性優良且在高溫高濕等環境中光學特性的變化亦小,可得到耐久性優良的顯示裝置。又,光彈性係數的下限並無特別限制,但一般為5.0×10-13m2/N以上。
(紫外線硬化型接著劑(UV接著劑))
UV接著劑可使用習知的UV接著劑,較佳係包含陽離子聚合性的硬化性化合物及自由基聚合性的硬化性化合物之中的至少一者。UV接著劑,例如可為自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物與光自由基聚合起始劑的混合物或陽離子聚合性的環氧化物與光陽離子聚合起始劑的混合物等。UV接著劑亦可使用併用陽離子聚合性的環氧化物與光自由基聚合性的(甲基)丙烯酸系化合物並且併用光陽離子聚合起始劑與光自由基聚合起始劑作為起始劑的混合物。
(UV接著劑層)
UV接著劑層25係UV接著劑的硬化物層,其將相位差層15與第1保護膜11貼合。如上所述,因為相位差層15由UV接著劑層25所支撐,故在運送偏光板1時等,可抑制相位差層15所包含的聚合性液晶化合物的硬化物層產生傷痕或凹坑。
偏光板1中的UV接著劑層25的厚度可任意設定,較佳為0.1μm以上7μm以下,更佳為0.2μm以上5μm以下,再佳為0.3μm以上4μm以下,最佳為0.4μm以上3μm以下。
(第1水系接著劑、第2水系接著劑)
第1水系接著劑及第2水系接著劑(以下有時將兩者統稱為「水系接著劑」),係可使用習知的水系接著劑,第1水系接著劑與第2水系接著劑可為相同組成,亦可為不同組成。水系接著劑較佳係使用含PVA系樹脂的水系接著劑(以下有時稱為「PVA系接著劑」)。水系接著劑所包含的PVA系樹脂的平均聚合度,從接著性的觀點來看,較佳為100至5500左右,再佳為1000至4500。PVA系樹脂的平均皂化度,從接著性的觀點來看,較佳為85莫耳%至100莫耳%左右,再佳為90莫耳%至100莫耳%。
PVA系接著劑所包含的PVA系樹脂較佳為含有乙醯乙醯基(acetoacetyl)者。這是因為構成偏光元件的PVA系樹脂層與第1保護膜或第2保護膜的密合性優良,耐久性優良。含乙醯乙醯基的PVA系樹脂,例如可藉由以任意方法使PVA系樹脂與倍羰烯反應而得。含乙醯乙醯基的PVA系樹脂的乙醯乙醯基的改質度,代表性而言為0.1莫耳%以上,較佳為0.1莫耳%至20莫耳%左右。
PVA系接著劑中的PVA系樹脂濃度較佳為0.1重量%至15重量%,再佳為0.5重量%至10重量%。
PVA系樹脂含乙醯乙醯基時,PVA系接著劑中,作為交聯劑,較佳係包含乙二醛、乙醛酸鹽及羥甲基三聚氰胺之中的一種以上,更佳係包含乙二醛及乙醛酸鹽之中的至少一者,特佳係包含乙二醛。
PVA系接著劑可含有有機溶劑。此情況中,從與水具有混合性來看,有機溶劑較佳為醇類,醇類之中較佳為甲醇或乙醇。
從提升耐熱性的觀點來看,PVA系接著劑係可進一步含有脲、脲衍生物、硫基脲及硫基脲衍生物等脲化合物;抗壞血酸、異抗壞血酸、硫代硫酸及亞硫酸等還原劑;馬來酸及鄰苯二甲酸等二羧酸;硫酸銨、氯化銨、碳酸銨及氟化銨等銨化合物;α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精等糊精類;異氰酸酯化合物經由封端劑而封端的封端異氰酸酯化合物;N-氧基化合物等氮氧自由基;具有氮氧化物基的化合物等。
(第1接著劑層、第2接著劑層)
第1接著劑層21可藉由第1水系接著劑的加熱乾燥等而形成,其將偏光元件10與複合保護膜30貼合。第2接著劑層22可藉由第2水系接著劑的加熱乾燥等而形成,其將偏光元件10與第2保護膜12貼合。
第1接著劑層21及第2接著劑層22的厚度係可任意設定,惟分別獨立,較佳為0.01μm以上7μm以下,更佳為0.01μm以上5μm以下,再佳為0.01μm以上2μm以下,最佳為0.01μm以上1μm以下。
(第2保護膜)
第2保護膜較佳為光學透明的樹脂膜。第2保護膜可使用第1保護膜中所說明之厚度及材料的膜。
使用水系接著劑將包含第1保護膜的複合保護膜、偏光元件及第2保護膜貼台時,第1保護膜及第2保護膜之中的至少一者較佳為含有纖維素系樹脂膜或(甲基)丙烯酸系樹脂的聚合物膜。第2保護膜較佳為纖維素醯化物膜。
第2保護膜中,可在樹脂膜的單面具有硬塗層、抗反射層、抗沾黏層、防眩光層、擴散層等表面功能層。表面功能層較佳係設於樹脂膜中與偏光元件側相反之側。
(黏著劑層)
黏著劑層係用於將偏光板貼合於顯示裝置的影像顯示元件等。黏著劑層可由1層或2層以上構成,較佳係由1層構成。黏著劑層的厚度較佳為1至100μm,更佳為2至80μm,再佳為2至50μm,特佳為3至30μm。
黏著劑層係使用黏著劑組成物形成的層。黏著劑組成物係藉由將其本身貼附於被附著體上而展現接著性者,其係所謂的壓敏型接著劑。黏著劑組成物可以(甲基)丙烯酸系樹脂、橡膠系樹脂、胺基甲酸乙酯系樹脂、酯系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚乙烯醚系樹脂作為主成分(基質聚合物)。其中宜為以透明性、耐候性、耐熱性等優良的(甲基)丙烯酸系樹脂作為基質聚合物的黏著劑組成物。黏著劑組成物可為活性能量線硬化型或熱硬化型。
作為黏著劑組成物中使用之基質聚合物的(甲基)丙烯酸系樹脂,宜使用例如以如(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯的(甲基)丙烯酸酯的1種或2種以上作為單體的聚合物或共聚物。較佳係使基質聚合物與極性單體共聚合。極性單體可列舉例如:如(甲 基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯的具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等的單體。
黏著劑組成物可為僅包含上述基質聚合物者,但通常更包含交聯劑。交聯劑可例示:屬於2價以上的金屬離子且與羧基之間形成羧酸金屬鹽者;屬於多胺化合物且與羧基之間形成醯胺鍵者;屬於聚環氧化物或多元醇且與羧基之間形成酯鍵者;屬於聚異氰酸酯化合物且與羧基之間形成醯胺鍵者。其中較佳為聚異氰酸酯化合物。
(剝離膜)
剝離膜係以可剝離的方式對黏著劑層28設置,以被覆保護黏著劑層28的表面。剝離膜具有基材膜及脫模處理層。基材膜可為樹脂膜。樹脂膜可由例如用以形成上述第1保護膜的樹脂材料形成。脫模處理層,只要是習知的脫模處理層即可,可列舉例如:將氟化合物或聚矽氧化合物等脫模劑塗布於基材膜而形成的層。
(表面保護膜)
表面保護膜(防護膜)係以可剝離的方式對第2保護膜12設置。表面保護膜係可包含基材膜與黏著劑層,可為自黏膜。基材膜可為樹脂膜,基材膜例如可由用於形成上述第1保護膜的樹脂材料所形成。表面保護膜宜使用例如在由聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂構成的基材膜之單面設有黏著劑層而成的膜。構成自黏膜的熱塑性樹脂可列舉例如:聚丙烯系樹脂及聚乙烯系樹脂等。
[實施例]
以下顯示實施例及比較例更具體地說明本發明,但本發明不因此等例子而有所限定。
<偏光元件的製作>
將厚度30μm的聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜浸漬於溫度21.5℃的純水80秒後(膨潤處理),浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2/2/100且含1.0mM之碘的溫度23℃之水溶液55秒(染色步驟)。之後,浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2.5/4/100的溫度63℃之水溶液76秒(第1交聯步驟)。然後浸漬於碘化鉀/硼酸/氯化鋅/水的質量比為3/5.5/0.6/100的溫度45℃之水溶液10秒(第2交聯步驟,金屬離子處理步驟)。之後,將其浸漬於清洗浴以進行清洗(清洗步驟),於溫度38℃進行乾燥(乾燥步驟),得到碘吸附配向於PVA系樹脂膜的厚度12μm之偏光元件。延伸主要係在染色步驟及第1交聯步驟的步驟中進行,總延伸倍率為5.85倍。
<水系接著劑的製作>
將50g的含有乙醯乙醯基的改質聚乙烯醇系樹脂(三菱化學股份有限公司製:GOHSENX Z-410)溶解於950g的純水,於溫度90℃加熱2小時後,冷卻至常溫,得到PVA溶液。此PVA溶液,係以聚乙烯醇系樹脂的濃度成為3.0重量%、甲醇濃度成為35重量%、脲濃度成為0.5重量%的方式摻合純水、甲醇及脲而得到屬於PVA系接著劑的水系接著劑。
[實施例1]
(附基材層之複合保護膜的製作)
準備附基材層之相位差膜,其係在基材層上形成有包含聚合性液晶化合物之硬化物層的相位差層。相位差層具有逆波長分散性。
使用棒塗機以厚度成為1.5μm的方式將紫外線硬化型接著劑(UV接著劑)(「ADEKA ARKLS KR-75T」,ADEKA股份有限公司製)塗布於第1保護膜(「KC2CT1W」(厚度20μm的三乙醯基纖維素(TAC)膜),Konica Minolta股份有限公司製)。隔著已塗布之UV接著劑,以相位差層側成為貼合面的方式將第1保護膜與上述準備的附基材層之相位差膜積層。然後從此積層結構體的第1保護膜側以穿透第1保護膜的累積光量(UVA)為400mJ/cm2的方式照射紫外線,使UV接著劑硬化而形成UV接著劑層,得到附基材層之複合保護膜。附基材層之複合保護膜的層結構為第1保護膜/UV接著劑層/相位差層/基材層。
使用Hitachi High-Tech Science股份有限公司製的紫外可見分光光度計「U-4100」測定上述使用的第1保護膜在波長365nm中的透光率。測定係以某任意的樣本角度測定波長365nm之光線的穿透率後,再將樣本旋轉90°以測定波長365nm之光線的穿透率,算出此等的平均值以作為波長365nm中的透光率。其結果,第1保護膜在波長365nm中的透光率為80%以上。
對上述使用的第1保護膜照射紫外線時,波長280至390nm之範圍的紫外線充分穿透第1保護膜。由此認為附基材層之複合保護膜的UV接著劑層中,UV接著劑充分硬化。
(皂化處理)
將上述製作的附基材層之複合保護膜及第2保護膜(「TJ40UL」(厚度40μm的纖維素醯化物膜,Fujifilm股份有限公司製)浸漬於溫度保持在55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)2分鐘以進行水洗。然後將各膜浸漬於溫度25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液30秒,再於水洗浴中通過流水下30秒,使各膜成為中性的狀態。之後以氣刀重複進行瀝水三次。瀝水後,將各膜滯留於溫度70℃的 乾燥區域15秒以進行乾燥,得到經皂化處理的附基材層之複合保護膜及經皂化處理的第2保護膜。
(附基材層之偏光板(1)的製作)
在上述製作的偏光元件的兩面上,隔著上述製作的水系接著劑分別積層經皂化處理的附基材層之複合保護膜及經皂化處理的第2保護膜。附基材層之複合保護膜係以第1保護膜側成為貼合面的方式積層於偏光元件。將此積層結構體進行加熱乾燥,在附基材層之複合膜與偏光元件之間以及偏光元件與第2保護膜之間分別形成第1接著劑層及第2接著劑層,得到附基材層之偏光板(1)。附基材層之偏光板(1)的層結構為第2保護膜/第2接著劑層/偏光元件/第1接著劑層/第1保護膜/UV接著劑層/相位差層/基材層。
(偏光板的製作)
從附基材層之偏光板(1)將基材層剝離,得到偏光板(1)。附基材層之偏光板(1)中,相位差層密合於第1保護膜側,又,可將基材層良好地剝離而將相位差層轉印至第1保護膜側。
[比較例1]
(皂化處理)
對第1保護膜及第2保護膜,以與實施例1相同的程序進行皂化處理。第1保護膜及第2保護膜係使用與實施例1中使用之膜相同的膜。
(附基材層之偏光板(2)的製作)
在上述製作的偏光元件的兩面,隔著上述製作的水系接著劑分別積層經皂化處理之第1保護膜及經皂化處理之第2保護膜,並進行加熱乾燥,得到具有第 2保護膜/第2接著劑層/偏光元件/第1接著劑層/第1保護膜之層結構的附保護膜之偏光元件。
使用棒塗機以厚度成為1.5μm的方式將UV接著劑塗布於附保護膜之偏光元件的第1保護膜側。隔著已塗布之UV接著劑,以附基材層之相位差膜的相位差層側成為貼合面的方式,積層附保護膜之偏光元件與附基材層之相位差膜。然後從該積層結構體的第2保護膜側(附保護膜之偏光元件側)以與實施例1相同的條件(光源的UV強度及照射時間相同的條件)照射紫外線,得到附基材層之偏光板(2)。UV接著劑及附基材層之相位差膜係使用與實施例1中使用之接著劑及膜相同者。
附基材層之偏光板(2)的層結構與附基材層之偏光板(1)相同,但因為下述理由而認為UV接著劑層中的UV接著劑並未充分硬化。對上述中使用的第2保護膜及偏光元件的積層體照射紫外線時,波長280至390nm之範圍的紫外線幾乎未穿透此積層體。由此認為,相較於附基材層之偏光板(1)的UV接著劑層,附基材層之偏光板(2)的UV接著劑層中,UV接著劑並未充分硬化。
從附基材層之偏光板(2)將基材層剝離時,相位差層未密合於第1保護膜側,又因為基材層與相位差層一起剝離,故相位差層無法轉印至第1保護膜側,而無法得到偏光板。
[比較例2]
作為從第2保護膜側照射紫外線的替代,從基材層側(附基材層之相位差膜側)照射紫外線,除此之外以與比較例1相同的程序得到附基材層之偏光板(3)。
附基材層之偏光板(3)層結構與附基材層之偏光板(1)相同,但因為下述理由而認為UV接著劑層中的UV接著劑並未充分硬化。對上述中使用之附 基材層之相位差膜照射紫外線時,波長280至390nm之範圍的紫外線幾乎未穿透附基材層之相位差膜。由此認為,相較於附基材層之偏光板(1)的UV接著劑層,附基材層之偏光板(3)的UV接著劑層中,UV接著劑並未充分硬化。
從附基材層之偏光板(3)將基材層剝離而得到偏光板(3)。從附基材層之偏光板(3)將基材層剝離,相位差層雖轉印至第1保護膜側,但相位差層並未充分密合於第1保護膜側。
[耐擦傷性試驗]
將實施例1中所得之附基材層之偏光板(1)及比較例2中所得之附基材層之偏光板(3)各別的第2保護膜側隔著丙烯酸系黏著劑層貼合於玻璃板後,將基材層剝離。對於剝離基材層而露出的相位差層,使用摩擦損耗試驗機「TriboGear」(新東科學股份有限公司製)進行耐擦傷性試驗。耐擦傷性試驗係藉由將鋼絲絨#0000設置於直徑25mm的接觸端子,以載重100g、移動速度6000mm/min在60mm的距離之間來回10次而進行。以目視觀察耐擦傷性試驗後的相位差層之表面狀態,檢查是否產生較深的傷痕。結果顯示於表1。另外,比較例1中所得之附基材層之偏光板(2)中,基材層與相位差層一起剝離,因此無法進行耐擦傷性試驗。
[表1]
Figure 111146806-A0202-12-0038-1
2:附基材層之偏光板
10:偏光元件
11:第1保護膜
12:第2保護膜
15:相位差層
17:基材層
19:附基材層之相位差膜
21:第1接著劑層
22:第2接著劑層
25:UV接著劑層
31:附基材層之複合保護膜

Claims (8)

  1. 一種偏光板的製造方法,係具備偏光元件與複合保護膜之偏光板的製造方法,其中,
    前述複合保護膜係從前述偏光元件側開始依序具有第1保護膜及包含聚合性液晶化合物之硬化物層的相位差層,
    前述製造方法包含:
    步驟(1),使用紫外線硬化型接著劑將形成於基材層上的前述相位差層與前述第1保護膜予以積層,藉由對前述紫外線硬化型接著劑照射紫外線,得到附基材層之複合保護膜;
    步驟(2),使用第1水系接著劑將前述附基材層之複合保護膜之前述第1保護膜側與前述偏光元件予以貼合,得到附基材層之偏光板;及
    步驟(3),從前述附基材層之偏光板將前述基材層剝離。
  2. 如請求項1所述之偏光板的製造方法,其更包含:步驟(4),在將前述基材層剝離而露出的面側形成黏著劑層。
  3. 如請求項1或2所述之偏光板的製造方法,其中前述第1保護膜在波長365nm中的透光率為80%以上。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之偏光板的製造方法,其中前述第1水系接著劑包含聚乙烯醇系樹脂。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之偏光板的製造方法,其中前述步驟(2)更包含在前述偏光元件中與前述複合保護膜側相反之側貼合第2保護膜的步驟。
  6. 如請求項5所述之偏光板的製造方法,其中係使用第2水系接著劑將前述偏光元件與前述第2保護膜貼合。
  7. 如請求項6所述之偏光板的製造方法,其中前述第2水系接著劑包含聚乙烯醇系樹脂。
  8. 如請求項5至7中任一項所述之偏光板的製造方法,其中前述步驟(2)係一面進行前述附基材層之複合保護膜與前述偏光元件之貼合,一面將前述偏光元件與前述第2保護膜貼合。
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