TWI553353B - 偏光板之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種有用於作為構成液晶顯示裝置等的光學零件之一的偏光板之製造方法。
偏光膜,係以二色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂薄膜者被廣泛使用,已知有以碘作為二色性色素之碘系偏光膜、以二色性直接染料作為二色性色素之染料系偏光膜等。該些偏光膜,通常於其單面或兩面透過接合劑貼合三乙醯纖維素膜等的透明薄膜,成為偏光板。
作為將透明薄膜積層於偏光膜的單面或兩面之方法,有預先將透明薄膜的表面,塗佈活性能量線硬化型樹脂後,將偏光膜與透明薄膜,藉由一對夾滾輪(貼合滾輪)夾壓而貼合,然後,照射活性能量線而硬化接合的方法(專利文獻1:日本特開2004-245925號公報、專利文獻2:日本特開2009-134190號公報、專利文獻3:日本特開2011-95560號公報)。
但是,於貼合滾輪的表面,於在製造步驟產生的灰塵等異物附著的情況,由於貼合滾輪與透明薄膜在夾著異物的狀態下進行按壓,所得的積層體有所謂產生凹痕(凹入;
dent)或氣泡的問題。如此的問題,於使用活性能量線硬化型樹脂作為接合劑的情況特別容易產生。與使用其他聚乙烯醇系樹脂等作為接合劑的情況比較,活性能量線硬化型樹脂因黏度高,必須對積層體施加較高的壓力。
專利文獻1:日本特開2004-245925號公報
專利文獻2:日本特開2009-134190號公報
專利文獻3:日本特開2011-95560號公報
本發明係為了解決上述課題而成者,目的為提供可防止構成偏光板之積層體(貼合滾輪與透明薄膜)產生凹痕(凹入)或氣泡的偏光板之製造方法及偏光板之製造裝置。
本發明係將透明薄膜貼合於偏光膜的單面或兩面所構成的偏光板之製造方法,其特徵為具備:於前述透明薄膜的單面或者前述偏光膜的單面或兩面,塗佈活性能量線硬化型接合劑之接合劑塗佈步驟;在使前述透明薄膜透過前述接合劑積層於前述偏光膜的單面或兩面所構成的積層體夾於向傳送方向旋轉的一對貼合滾輪間的狀態,藉由至少一側的滾輪朝另一側的貼合滾輪的方向按壓,以貼合前述透明薄膜與前述偏光膜之貼合步驟;以及對前述積層體照射活性能量線,使前述接合劑硬化之
活性能量線照射步驟;其中以與前述一對貼合滾輪的至少之一者接觸之方式設置除塵滾輪,以除去附著於前述貼合滾輪表面之灰塵。
再者,較理想為以與前述除塵滾輪接觸之方式,設置轉印用黏著滾輪,以除去附著於前述除塵滾輪表面之灰塵。
再者,本發明亦關於透明薄膜貼合於偏光膜的單面或兩面所構成的偏光板之製造裝置,其特徵為具備:於前述透明薄膜的單面或者前述偏光膜的單面或兩面,塗佈活性能量線硬化型接合劑用之接合劑塗佈裝置;一邊傳送一邊夾壓使前述透明薄膜透過前述接合劑積層於前述偏光膜的單面或兩面所構成的積層體,藉此貼合前述透明薄膜與前述偏光膜用之一對貼合滾輪;以及對前述積層體照射活性能量線,使前述接合劑硬化用之活性能量線照射裝置;其中,以與前述一對貼合滾輪的至少之一者接觸之方式設置至少一個除塵滾輪。
根據本發明,可提供防止構成偏光板之積層體(貼合滾輪與透明薄膜)產生凹痕(凹入)或氣泡之偏光板之製造方法及偏光板之製造裝置。
1‧‧‧偏光膜
2,3‧‧‧透明薄膜
4‧‧‧積層體(偏光板)
11,12‧‧‧接合劑塗佈裝置
13‧‧‧滾輪(冷卻滾輪)
14,15,16,17,18‧‧‧活性能量線照射裝置
19‧‧‧傳送用夾持滾輪
20‧‧‧捲取滾輪
51,52‧‧‧貼合滾輪
51a,52a‧‧‧除塵滾輪
51b,52b‧‧‧轉印用黏著滾輪
第1圖為表示關於本發明的偏光板之製造裝置的一實施態樣之概略側視圖。
第2圖為表示本發明一實施態樣之概略側視圖。
第3圖為表示本發明其他實施態樣之概略側視圖。
(偏光膜)
本發明的偏光板所使用的偏光膜,具體地為於一軸延伸的聚乙烯醇系樹脂薄膜中使二色性色素吸附配向者。聚乙烯醇系樹脂可藉由皂化聚乙酸乙烯酯系樹脂而得到。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除乙酸乙烯酯的單獨聚合物之聚乙酸乙烯酯外,例如乙酸乙烯酯以及可與其共聚合之其他單體的共聚物(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)等。作為可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體,其他例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。聚乙烯醇系樹脂的皂化度為85莫耳%以上,較理想為90莫耳%以上,更理想為98至100莫耳%。聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度,通常為1000至10000,較理想為1500至5000。該些聚乙烯醇系樹脂可為改性者,例如可使用醛類改性之聚乙烯甲醛、聚乙烯乙醛、聚乙烯丁醛等。
如此的聚乙烯醇系樹脂所製成之膜者係被使用作為偏光膜的原料薄膜。聚乙烯醇系樹脂製膜的方法無特別限制,可使用傳統習知適當的方法製膜。由聚乙烯醇系樹脂所構成的原料薄膜的膜厚無特別限制,例如為10至150μm的程度。通常以滾輪狀供給之厚度為20至100μm的範圍內,較理想為30至80μm的範圍內,而且,工業上實用的寬度為1500至6000 mm的範圍內。
市售有原料厚度為75μm的聚乙烯醇系薄膜(Vinylon VF-PS#7500、可樂麗製(Kuraray)/OPL film M-7500、日本合成製)、原料厚度為60μm的(Vinylon VF-PS#6000、可樂麗製、Vinylon VF-PE#6000、可樂麗製)等。
偏光膜,通常係經由將聚乙烯醇系樹脂薄膜以二色性色素染色而使二色性色素吸附之步驟(染色處理步驟)、將吸附有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂薄膜以硼酸水溶液處理之步驟(硼酸處理步驟)以及藉由該硼酸水溶液之處理後進行水洗的步驟(水洗處理步驟)製造。
而且,製造偏光膜時,通常將聚乙烯醇系樹脂薄膜進行一軸延伸,該一軸延伸可在染色處理步驟前進行,可在染色處理步驟中進行,亦可在染色處理步驟後進行。一軸延伸在染色處理步驟後進行的情況,該一軸延伸可在硼酸處理步驟前進行,亦可在硼酸處理步驟中進行。當然,可在該些複數階段進行一軸延伸。
一軸延伸,可在轉速相異的滾輪間進行一軸延伸,可使用熱滾輪進行一軸延伸。而且,可為在大氣中進行延伸的乾式延伸,可為藉由溶劑膨潤的狀態下進行延伸之濕式延伸。延伸倍率通常為3至8倍的程度。
染色處理步驟中聚乙烯醇系樹脂薄膜藉由二色性色素之染色,係例如藉由將聚乙烯醇系樹脂薄膜浸漬於含有二色性色素的水溶液進行。作為二色性色素,例如使用碘、二色性染料等。於二色性染料,包含例如C.I.直接紅39等之雙偶氮化合物所構成的二色性直接染料、三偶氮、四偶
氮等化合物所構成的二色性直接染料。再者,聚乙烯醇系樹脂薄膜,於染色處理前,較理想為實施水的浸漬處理。
於使用碘作為二色性色素的情況,通常採用於含有碘及碘化鉀的水溶液,浸漬聚乙烯醇系樹脂薄膜而染色之方法。該水溶液之碘的含量,通常對水每100重量份為0.01至1重量份,碘化鉀的含量通常對水每100重量份為0.5至20重量份。於使用碘作為二色性色素的情況,染色所使用之水溶液的溫度,通常為20至40℃,在該水溶液中的浸漬時間(染色時間),通常為20至1800秒。
另一方面,於使用二色性染料作為二色性色素的情況,通常採用於包含水溶液二色性染料的水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂薄膜而染色之方法。該水溶液之二色性染料的含量,通常對水每100重量份為1×10-4至10重量份,較理想為1×10-3至1重量份,特別理想為1×10-3至1×10-2重量份。該水溶液可含有硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。於使用二色性染料作為二色性色素的情況,染色所使用的水溶液的溫度,通常為20至80℃,而且,對該水溶液的浸漬時間(染色時間),通常為10至1800秒。
硼酸處理步驟係將二色性色素染色之聚乙烯醇系樹脂薄膜,藉由浸漬於含有硼酸水溶液進行。含有硼酸水溶液之硼酸的量,對水每100重量份,通常為2至15重量份,較理想為5至12重量份。於上述染色處理步驟中使用碘作為二色性色素的情況,該硼酸處理步驟所使用的含有硼酸的水溶液,較理想為含有碘化鉀。於該情況,含有硼酸的
水溶液中碘化鉀的量,對水每100重量份,通常為0.1至15重量份,較理想為5至12重量份。在含有硼酸的水溶液中之浸漬時間,通常為60至1200秒,較理想為150至600秒,更理想為200至400秒。含有硼酸的水溶液之溫度,通常為40℃以上,較理想為50至85℃,更理想為55至80℃。
接著於水洗處理步驟,將上述硼酸處理後的聚乙烯醇系樹脂薄膜,例如藉由浸漬於水而進行水洗處理。水洗處理之水的溫度通常為4至40℃,浸漬時間通常為1至120秒。水洗處理後,通常實施乾燥處理,以得到偏光膜。乾燥處理,例如適合使用熱風乾燥機、遠紅外線加熱器等進行。乾燥處理的溫度,通常為30至100℃,較理想為50至80℃。乾燥處理的時間,通常為60至600秒,較理想為120至600秒。
如此對聚乙烯醇系樹脂薄膜,實施一軸延伸、藉由二色性色素之染色、硼酸處理以及水洗處理,以得到偏光膜。該偏光膜的厚度,通常為5至50μm的範圍內。
(透明薄膜)
本發明中,於上述偏光膜的單面或兩面,貼合有透明薄膜。於透明薄膜貼合於偏光膜的兩面之情況,各別的透明薄膜可為相同,亦可為不同種類的薄膜。
作為構成透明薄膜的材料,例如環烯烴系樹脂、乙酸纖維素系樹脂、如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯之聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹
脂、如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之丙烯酸系樹脂、如聚丙烯等的烯烴系樹脂等,可使用本領域傳統廣為使用之薄膜材料。
所謂環烯烴系樹脂,係指具有例如降莰烯、多環降莰烯系單體般之環狀烯烴(環烯烴)所構成的單體單元之熱塑性樹脂(亦稱為熱塑性環烯烴系樹脂)。環烯烴系樹脂可為上述環烯烴的開環聚合物或使用2種以上的環烯烴之開環共聚物之氫化物,亦可為環烯烴與鏈狀烯烴、具有乙烯基之芳香族化合物等的加成聚合物。而且,導入極性基者亦為有效。
於使用環烯烴與鏈狀烯烴或/及具有乙烯基之芳香族化合物的共聚物的情況,作為鏈狀烯烴,例如乙烯、丙烯等,而且作為具有乙烯基之芳香族化合物,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核烷基取代苯乙烯等。於如此的共聚物,環烯烴所構成的單體單元可為50莫耳%以下(較理想為15至50莫耳%)。特別是使用環烯烴、鏈狀烯烴及具有乙烯基之芳香族化合物的三元共聚物的情況,環烯烴所構成的單體單元可為比上述較少的量。於如此的三元共聚物,鏈狀烯烴所構成的單體單元,通常為5至80莫耳%,具有乙烯基之芳香族化合物所構成的單體單元,通常為5至80莫耳%。
環烯烴系樹脂,可使用適合的市售品,例如Topas(Ticona公司製)、Arton(JSR公司製)、ZEONOR(日本ZEON股份有限公司製)、ZEONEX(日本ZEON股份有
限公司製)、APL(三井化學股份有限公司製)、OXIS(大倉工業公司製)等。如此的環烯烴系樹脂製膜成為薄膜時,適合使用溶劑鑄膜法、熔融擠出法等習知的方法。而且,例如可使用Escena(積水化學工業股份有限公司製)、SCA40(積水化學工業股份有限公司製)、ZEONOR薄膜(股份有限公司Optes製)等預先製膜之環烯烴系樹脂製的薄膜之市售品。
環烯烴系樹脂薄膜,可為一軸延伸或二軸延伸者。藉由延伸,可賦予環烯烴系樹脂薄膜任意的相位差值。延伸通常係一邊捲出薄膜捲狀物,一邊連續地進行,於加熱爐朝捲狀物的行進方向(薄膜的長度方向)、與其行進方向垂直的方向(薄膜的寬度方向)或其兩者延伸。加熱爐的溫度,通常採用從環烯烴系樹脂薄膜的玻璃轉化溫度附近至玻璃轉化溫度+100℃的範圍。延伸倍率,通常為1.1至6倍,較理想為1.1至3.5倍。
當環烯烴系樹脂薄膜為捲繞的捲狀物的狀態時,因薄膜彼此接合而容易產生結塊的傾向,通常貼合保護膜後,捲成為捲狀物。而且,環烯烴系樹脂薄膜,因一般表面活性差,較理想為於與偏光膜接合的表面進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰處理、皂化處理等表面處理。其中,適合為較容易實施之電漿處理,特別是大氣壓電漿處理、電暈處理。
所謂乙酸纖維素系樹脂,係指纖維素的部分或完全酯化物,例如纖維素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、該些的混
合酯等所構成的薄膜。更具體地,例如三乙醯纖維素薄膜、二乙醯纖維素薄膜、纖維素乙酸酯丙酸酯薄膜、纖維素乙酸酯丁酸酯薄膜等。作為如此的纖維素酯系樹脂薄膜,可適合使用適宜的市售品,例如Fujitac TD80(富士薄膜股份有限公司製)、Fujitac TD80UF(富士薄膜股份有限公司製)、Fujitac TD80UZ(富士薄膜股份有限公司製)、KC8UX2M(柯尼卡美能達股份有限公司製)、KC8UY(柯尼卡美能達股份有限公司製)、Fujitac TD60UL(富士薄膜股份有限公司製)、KC4UYW(柯尼卡美能達股份有限公司製)、KC6UAW(柯尼卡美能達股份有限公司製)等。
而且,作為透明薄膜,賦予相位差之乙酸纖維素系樹脂薄膜也適合使用。如此的賦予相位差之乙酸纖維素系樹脂薄膜之市售品,例如WV BZ 438(富士軟片股份有限公司製)、KC4FR-1(柯尼卡美能達股份有限公司製)、KC4CR-1(柯尼卡美能達股份有限公司製)、KC4AR-1(柯尼卡美能達股份有限公司製)等。乙酸纖維素,亦稱為乙醯纖維素、纖維素乙酸酯。
該些乙酸纖維素系樹脂薄膜容易吸水,而有偏光板的水分比例影響偏光板的端部鬆弛的情況。製造偏光板時的水分比例,越接近偏光板的保存環境,例如潔淨室的製造產線、捲狀物的保存倉庫之平衡水分比例越好,雖也與積層薄膜的構成有關,例如為2.0至3.5%的程度,更理想為2.5%至3.0%。該偏光板的水分比例的數值係以乾燥重量法測定者,為105℃/120分鐘後的重量變化。
本發明的偏光板所使用的透明薄膜的厚度,較理想為薄者,太薄時強度降低,加工性變差。另一方面,太厚時,產生透明性降低、積層後所需的固化時間變長等的問題。因此,透明薄膜的適當厚度,例如為5至200μm,較理想為10至150μm,更理想為10至100μm。
為了提高接合劑與偏光膜及/或透明薄膜的接合性,於偏光膜及/或透明薄膜,可實施電暈處理、火焰處理、電漿處理、紫外線處理、底塗(primer)塗佈處理、皂化處理等的表面改質處理。
而且,對於透明薄膜中,可各別單獨或2種以上組合實施抗眩光處理、抗反射處理、硬塗處理、帶電防止處理、抗污處理等表面處理。而且,透明薄膜及/或透明薄膜表面保護層,亦可含有二苯基酮系化合物、苯并三唑系化合物等紫外線吸收劑、苯基磷酸酯系化合物、鄰苯二甲酸酯系化合物等塑化劑。
再者,透明薄膜可具有作為相位差膜的功能、作為增亮膜的功能、作為反射膜的功能、作為半透過反射膜的功能、作為擴散膜的功能、作為光學補償膜的功能等之光學功能。於該情況,例如藉由於透明薄膜的表面,積層相位差膜、增亮膜、反射膜、半透過反射膜、擴散膜、光學補償膜等光學功能性薄膜,除了可具有如此的功能外,也可賦予透明薄膜自體如此的功能。而且,透明薄膜可具有如具有作為增亮膜的功能的擴散膜等複數功能。
例如,於上述透明薄膜,實施日本專利第2841377號
公報、日本專利第3094113號公報等記載之延伸處理,藉由實施日本專利第3168850號公報記載之處理,可賦予作為相位差膜的功能。相位差膜之相位差特性,例如可適當選擇正面相位差值為5至100 nm,厚度方向相位差值為40至300 nm的範圍等。而且,於上述透明薄膜,以如日本特開2002-169025號公報或特開2003-29030號公報記載之方法,藉由形成細微孔,或者是藉由重疊選擇反射的中心波長相異的2層以上的膽固醇液晶層,可賦予作為增亮膜的功能。
於上述透明薄膜中,若以蒸鍍或濺鍍等形成金屬薄膜,則可賦予作為反射膜或半透過反射膜的功能。於上述透明薄膜中,藉由塗佈包含微粒子之樹脂溶液,可賦予作為擴散膜之功能。而且,於上述透明薄膜,可藉由塗佈盤形液晶性化合物等的液晶性化合物,使其配向,賦予作為光學補償膜的功能。而且,於透明薄膜,可含有發現相位差的化合物。再者,可使用適當的接合劑,直接貼合各種光學功能性薄膜於偏光膜。作為光學功能性薄膜的市售品,例如DBEF(3M公司製、可從住友3M股份有限公司取得)等增亮膜、WV film(富士軟片股份有限公司製)等視角改良薄膜、Arton film(JSR股份有限公司製)、ZEONOR薄膜(股份有限公司Optes製)、Escena(積水化學工業股份有限公司製)、VA-TAC(柯尼卡美能達股份有限公司製)、SUMICALITE(住友化學股份有限公司製)等的相位差膜等。
(活性能量線硬化型接合劑)
偏光膜與透明薄膜,係透過活性能量線硬化型接合劑而貼合。作為活性能量線硬化型接合劑,從耐候性、折射率、陽離子聚合性等的觀點,例如含有藉由活性能量線的照射會硬化之環氧樹脂的環氧系樹脂組成物所構成的接合劑。但是,不限於該些,可採用傳統偏光板製造使用的各種活性能量線硬化型接合劑(有機溶劑系接合劑、熱融化系接合劑、無溶劑型接合劑等),例如丙烯醯胺、丙烯酸酯、胺甲酸乙酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯等丙烯酸系樹脂組成物所構成的接合劑。
所謂環氧樹脂,係指分子內具有2個以上的環氧基之化合物。從耐候性、折射率、陽離子聚合性等的觀點,作為接合劑之硬化性環氧樹脂組成物所含有的環氧樹脂,較理想為分子內不包含芳香環的環氧樹脂(例如參考專利文獻1)。作為如此的環氧樹脂,可例如為氫化環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等。
氫化環氧樹脂係可藉由將作為芳香族環氧樹脂的原料之聚羥基化合物在觸媒的存在下,藉由加壓下選擇性地進行核氫化反應所得之核氫化聚羥基化合物環氧丙基醚化的方法而得到。作為芳香族環氧樹脂,例如雙酚A的二環氧丙基醚、雙酚F的二環氧丙基醚以及雙酚S的二環氧丙基醚等的雙酚型環氧樹脂;酚酚醛樹脂(novolak)環氧樹脂、甲酚酚醛樹脂環氧樹脂以及羥基苯甲醛酚酚醛樹脂環氧樹脂等酚醛樹脂型環氧樹脂;四羥基苯基甲烷的環氧丙基
醚、四羥基二苯基酮的環氧丙基醚以及環氧化聚乙烯基酚等多官能基型環氧樹脂等。氫化環氧樹脂中,較理想為氫化雙酚A的環氧丙基醚。
所謂脂環式環氧樹脂,係指分子內具有1個以上鍵結於脂環式環之環氧基的環氧樹脂。所謂「鍵結於脂環式環之環氧基」,係指下式所示的構造之橋接的氧原子-O-。下式中,m為2至5的整數。
除去上述式之(CH2)m中1個或複數個氫原子的形態之基鍵結於其他化學構造之化合物,可成為脂環式環氧樹脂。上述式之(CH2)m中1個或複數個氫原子,可適當地被甲基、乙基等直鏈狀烷基取代。脂環式環氧樹脂中,由於顯示良好的接合性,較理想為使用具有氧雜二環己烷環(上述式m=3者)之環氧樹脂、具有氧雜二環庚烷環(上述式m=4者)之環氧樹脂。以下,具體地例示較理想使用的脂環式環氧樹脂,但不限於該些化合物。
(a)下式(I)所示的環氧基環己烷羧酸環氧基環己基甲酯類:
(式中,R1及R2互相獨立表示氫原子或碳數1至5之
直鏈狀烷基)。
(b)下式(II)所示的烷二醇的環氧基環己烷羧酸酯類:
(式中,R3及R4互相獨立表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,n表示2至20的整數)。
(c)下式(III)所示的二羧酸的環氧基環己基甲酯類:
(式中,R5及R6互相獨立表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,p表示2至20的整數)。
(d)下式(IV)所示的聚乙二醇的環氧基環己基甲醚類:
(式中,R7及R8互相獨立表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,q表示2至10的整數)。
(e)下式(V)所示的烷二醇的環氧基環己基甲醚類:
(式中,R9及R10互相獨立表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基,r表示2至20的整數)。
(f)下式(VI)所示的二環氧基三螺環化合物類:
(式中,R11及R12互相獨立表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(g)下式(VII)所示的二環氧基單螺環化合物類:
(式中,R13及R14互相獨立表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(h)下式(VIII)所示的乙烯基環己烯二環氧化物類:
(式中,R15表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(i)下式(IX)所示的環氧基戊基醚類:
(式中,R16及R17互相獨立表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
(j)下式(X)所示的二環氧基三環癸烷類:
(式中,R18表示氫原子或碳數1至5之直鏈狀烷基)。
上述例示的脂環式環氧樹脂中,以下的脂環式環氧樹脂,有市售品或其類似物,因取得較容易等的理由,使用該些較理想。
(A)7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷-3-羧酸與(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物〔於式(I),R1=R2=H的化合物〕;(B)4-甲基-7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷-3-羧酸與(4-甲基-7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇的酯化物〔於式(I),R1=4-CH3、R2=4-CH3的化合物〕;(C)7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷-3-羧酸與1,2-乙二醇的酯化物〔於式(II),R3=R4=H、n=2的化合物〕;(D)(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇與己二酸的酯化物〔於式(III),R5=R6=H、p=4的化合物〕;(E)(4-甲基-7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇與己
二酸的酯化物〔於式(III),R5=4-CH3、R6=4-CH3、p=4的化合物〕;(F)(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-3-基)甲醇與1,2-乙二醇的醚化物〔於式(V),R9=R10=H、r=2的化合物〕。
而且,作為脂肪族環氧樹脂,可例如脂肪族多價醇或其環氧烷烴(alkylene oxide)加成物的聚環氧丙基醚。更具體地,例如1,4-丁二醇的二環氧丙基醚;1,6-己二醇的二環氧丙基醚;丙三醇的三環氧丙基醚;三羥基丙烷的三環氧丙基醚;聚乙二醇的二環氧丙基醚;丙二醇的二環氧丙基醚;於乙二醇、丙二醇及丙三醇等脂肪族多價醇,藉由加成1種或2種以上的環氧烷烴(環氧乙烷、環氧丙烷)所得之聚醚多元醇的聚環氧丙基醚等。
構成由環氧系樹脂組成物所成的接合劑之環氧樹脂,可只單獨使用1種,亦可併用2種以上。該組成物所使用的環氧樹脂的環氧當量,通常為30至3,000 g/當量,較理想為50至1,500 g/當量的範圍內。環氧當量低於30g/當量時,有硬化後的複合偏光板的可撓性低,接合強度低之可能性。另一方面,超過3,000 g/當量時,有與含於接合劑之其他成分的相溶性低之可能性。
於該接合劑,從反應性的觀點,作為環氧樹脂的硬化反應,較理想為使用陽離子聚合。因此,作為活性能量線硬化型的接合劑之硬化性環氧樹脂,較理想為調配陽離子聚合起始劑。陽離子聚合起始劑係藉由可見光線、紫外線、X射線、電子線等的活性能量線之照射,產生陽離子物種
或路易士酸,引發環氧基的聚合反應。以下,將藉由活性能量線之照射而產生陽離子物種或路易士酸,引發環氧基的聚合反應之陽離子聚合起始劑,稱為「光陽離子聚合起始劑」。
使用光陽離子聚合起始劑,藉由活性能量線之照射而進行接合劑的硬化之方法,係在可在常溫下硬化,減少考慮偏光膜的耐熱性或因膨脹之彎曲之必要,在薄膜間可良好地接合之點有利。而且,光陽離子聚合起始劑係因光而進行觸媒作用,即使混合於環氧樹脂,其保存安定性與操作性仍佳。
作為光陽離子聚合起始劑,例如芳香族重氮鹽;芳香族錪鹽、芳香族鋶鹽等的鎓鹽;鐵-芳烴(iron-arene)錯合物等。
作為芳香族重氮鹽,例如六氟銻酸苯重氮鹽、六氟磷酸苯重氮鹽、六氟硼酸苯重氮鹽等。而且,作為芳香族錪鹽,例如肆(五氟苯基)硼酸二苯基錪鹽、六氟磷酸二苯基錪鹽、六氟銻酸二苯基錪鹽、六氟磷酸二(4-壬基苯基)錪鹽等。
作為芳香族鋶鹽,例如六氟磷酸三苯基鋶鹽、六氟銻酸三苯基鋶鹽、四(五氟苯基)硼酸三苯基鋶鹽、雙(六氟磷酸)4,4’-雙(二苯基鋶)二苯硫醚、雙(六氟銻酸)4,4’-雙[二(β-羥基乙氧基)苯基鋶]二苯硫醚、雙(六氟磷酸)4,4’-雙[二(β-羥基乙氧基)苯基鋶]二苯硫醚、六氟銻酸7-[二(對-甲苯基)鋶]-2-異丙基硫雜蒽酮
(thioxanthone)、四(五氟苯基)硼酸7-[二(對-甲苯基)鋶]-2-異丙基硫雜蒽酮、六氟磷酸4-苯基羰基-4’-二苯基鋶-二苯硫醚、六氟銻酸4-(對-第3丁基苯基羰基)-4’-二苯基鋶-二苯硫醚、四(五氟苯基)硼酸4-(對-第三丁基苯基羰基)-4’-二(對-甲苯基)鋶-二苯硫醚等。
而且,作為鐵-芳烴錯合物,例如六氟銻酸二甲苯-環戊二烯鐵(II)、六氟磷酸異丙苯-環戊二烯鐵(II)、二甲苯-環戊二烯鐵(II)-三(三氟甲基磺醯基)甲基化物(xylene-cyclopentadienyliron(II)tris(trifluoromethylsulfonyl)methanide)等。
該些光陽離子聚合起始劑的市售品,可容易取得,以分別的商品名,例如「KAYALITE PCI-220」以及「KAYALITE PCI-620」(以上係日本化藥股份有限公司製)、「UVI-6990」(聯合碳化物公司製)、「ADEKA OPTOMER SP-150」以及「ADEKA OPTOMER SP-170」(以上係ADEKA公司製)、「CI-5102」、「CIT-1370」、「CIT-1682」、「CIP-1866S」、「CIP-2048S」以及「CIP-2064S」(以上係日本曹達股份有限公司製)、「DPI-101」、「DPI-102」、「DPI-103」、「DPI-105」、「MPI-103」、「MPI-105」、「BBI-101」、「BBI-102」、「BBI-103」、「BBI-105」、「TPS-101」、「TPS-102」、「TPS-103」、「TPS-105」、「MDS-103」、「MDS-105」、「DTS-102」以及「DTS-103」(以上係綠化學股份有限公司製)、「PI-2074」(Rhodia公司製)等。
光陽離子聚合起始劑,可單獨只使用1種,亦可混合
2種以上使用。其中,使用芳香族鋶鹽,由於具有300 nm以上的波長區域之紫外線吸收特性,硬化性佳,因可賦予具有良好的機械強度、接合強度之硬化物,所以較理想。
光陽離子聚合起始劑的調配量,對環氧樹脂100重量份而言,通常為0.5至20重量份,較理想為1重量份以上,而且較理想為15重量份以下。光陽離子聚合起始劑的調配量,對環氧樹脂100重量份而言,低於0.5重量份時,硬化變得不充分,有機械強度、接合強度降低之傾向。而且,光陽離子聚合起始劑的調配量,對環氧樹脂100重量份而言,超過20重量份時,因硬化物中離子性物質增加,硬化物的吸濕性變高,耐久性能有降低的可能性。
於使用光陽離子聚合起始劑的情況,硬化性環氧樹脂組成物,依據需要,可復含有光增感劑。藉由使用光增感劑,可提高陽離子聚合的反應性,提高硬化物的機械強度與接合強度。作為光增感劑,例如羰基化合物、有機硫化合物、過硫化物、氧化還原系化合物、偶氮及重氮化合物、鹵化物、光還原性色素等。
光增感劑的更具體例,例如安息香甲醚、安息香異丙醚及α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等安息香衍生物;二苯基酮、2,4-二氯二苯基酮、o-安息香基安息香酸甲酯、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基酮及4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基酮等二苯基酮衍生物;2-氯硫雜蒽酮及2-異丙基硫雜蒽酮等硫雜蒽酮衍生物;2-氯蒽醌及2-甲基蒽醌等蒽醌衍生物;N-甲基吖啶酮及N-丁基吖啶酮等吖啶酮衍生物;
其他α,α-二乙氧基苯乙酮、二苯乙二酮、茀酮(Fluorenone)、氧雜蒽酮(Xanthone)、鈾化合物、鹵化物等。光增感劑,可單獨只使用1種,亦可併用2種以上。光增感劑,於硬化性環氧樹脂組成物100重量份中,含有0.1至20重量份的範圍內較理想。
含於接合劑之環氧樹脂,因光陽離子聚合而硬化,亦可藉由光陽離子聚合以及熱陽離子聚合而硬化。於後者的情況,併用光陽離子聚合起始劑及熱陽離子聚合起始劑較理想。
作為熱陽離子聚合起始劑,例如苯甲基鋶鹽、噻吩鹽(thiophenium)、四氫噻吩鹽(thiolanium)、苯甲基銨、吡啶鹽、聯胺鹽(hydrazinium)、羧酸酯、磺酸酯、胺醯亞胺等。該些熱陽離子聚合起始劑,作為市售品可容易取得,以分別的商品名,例如「Adeka opton CP77」及「Adeka opton CP66」(以上Adeka公司製)、「CI-2639」及「CI-2624」(以上曹達公司製)、「Sunaid SI-60L」、「Sunaid SI-80L」及「Sunaid SI-100L」(以上三新化學工業公司製)等。
活性能量線硬化型的接合劑,可復含有氧雜環丁烷類、多元醇類等促進陽離子聚合之化合物。
氧雜環丁烷類為分子內具有4員環醚的化合物,例如3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷、1,4-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、二[(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧雜環丁烷、酚酚醛樹脂氧雜環丁烷等。
該些氧雜環丁烷類,作為市售品可容易取得者,可舉例為以分別的商品名為「Aron oxetane OXT-101」、「Aron oxetane OXT-121」、「Aron oxetane OXT-211」、「Aron oxetane OXT-221」及「Aron oxetane OXT-212」(以上東亞合成股份有限公司製)者等。該些氧雜環丁烷類,在硬化性環氧樹脂組成物中,通常含有5至95重量%,較理想為30至70重量%的比例。
作為多元醇類,較理想為不存在酚性羥基以外的酸性基者,例如不具有羥基以外的官能基之多元醇化合物、聚酯多元醇化合物、聚己內酯多元醇化合物、具有酚性羥基之多元醇化合物、聚碳酸酯多元醇等。該些多元醇類的分子量,通常為48以上,較理想為62以上,更理想為100以上,而且較理想為1000以下。該些多元醇類,在硬化性環氧樹脂組成物中,通常含有50重量%以下,較理想為30重量%以下的比例。
於活性能量線硬化型的接合劑,可再調配離子捕捉劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、黏著賦予劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、整平劑、塑化劑、消泡劑等添加劑。作為離子捕捉劑,例如粉末狀的鉍系、銻系、鎂系、鋁系、鈣系、鈦系及該些混合系等的無機化合物,作為抗氧化劑,例如受阻酚系抗氧化劑等。
於活性能量線硬化型的接合劑,可使用作為實質上不含有溶劑成分之無溶劑型接合劑,為了於各種塗佈方式為分別適合的黏度範圍,可含有溶劑,用以調整黏度。作為
溶劑,使用不降低偏光膜的光學特性、可良好地溶解環氧樹脂組成物者較理想,例如以甲苯為代表之烴類、以乙酸乙酯為代表之酯類等有機溶劑。本發明所使用的活性能量線硬化型的接合劑的黏度,例如為5至1000 mPa‧s的範圍,較理想為10至200 mPa‧s的範圍,更理想為20至100 mPa‧s的範圍。
〈偏光板的製造方法〉
然後,一邊參考圖式,一邊說明本發明的偏光板之製造裝置及製造方法。第1圖為表示關於本發明的偏光板之製造裝置的一實施態樣的概略圖。
第1圖所示之偏光板之製造裝置30,沿著傳送方向依序設置:塗佈接合劑於透明薄膜2、3的單面用之接合劑塗佈裝置11、12;貼合透明薄膜2、3與偏光膜1而得到積層體4用之貼合滾輪(夾滾輪)51、52;於積層體4中,使透明薄膜2、3與偏光膜1密合之滾輪13;設置於相對該滾輪13的外圓周面的位置之第1活性能量線照射裝置14、15;設置於比其朝傳送方向更下游側之第2以後的活性能量線照射裝置16至18;以及傳送用夾滾輪19。
首先,從捲狀物的狀態連續放出的透明薄膜2、3的單面,藉由接合劑塗佈裝置11、12塗佈活性能量線硬化型接合劑(接合劑塗佈步驟)。
然後,於從捲狀物的狀態連續放出的偏光膜1的兩面,將塗佈有接合劑之透明薄膜2、3,透過接合劑積層所構成之積層體,在夾於向傳送方向旋轉的一對貼合滾輪
51、52間的狀態,藉由至少一側的貼合滾輪朝另一側的貼合滾輪的方向按壓,貼合偏光膜1與透明薄膜2、3,形成積層體4(貼合步驟)。
然後,在該積層體4一邊密接於滾輪13的外圓周面一邊傳送的過程,從第1活性能量線照射裝置14、15朝滾輪13的外圓周面,照射活性能量線,使接合劑聚合硬化(活性能量線照射步驟)。
再者,配置於傳送方向下游側之第2以後的活性能量線照射裝置16至18,係使接合劑完全聚合硬化之裝置,依據需要,可將之追加/省略。最後,積層體4通過傳送用夾持滾輪19,捲取於捲取滾輪20,作為偏光板。以下,詳細說明各步驟。
(接合劑塗佈步驟)
對透明薄膜2、3塗佈接合劑之方法,無特別限制,例如可利用刮刀(doctor blade)、線棒、狹縫塗佈法、缺角輪塗佈法(comma coater)、凹版塗佈法等各種塗佈方式。其中,考慮薄膜塗佈、路徑線的自由度、寬度的對應等,接合劑塗佈裝置11、12較理想為凹版滾輪。
於使用凹版滾輪作為接合劑塗佈裝置11、12進行接合劑的塗佈之情況,塗佈的接合劑之厚度(塗佈厚度),較理想為約0.1至10μm,更理想為0.2μm至4μm。接合劑的塗佈厚度,根據對透明薄膜的線速度之凹版滾輪的速度比之牽引比調整。一般而言,牽引比(凹版滾輪的速度/線速度)調整為0.5至10,可調整接合劑的塗佈厚度為約
0.1至10μm。更具體地,透明薄膜2、3的線速度為10至100 m/分,凹版滾輪係與透明薄膜2、3的傳送方向相反方向地旋轉,凹版滾輪的速度為5至1000 m/分,可調整接合劑的塗佈厚度為約0.1至10μm。
接合劑調製後,通常在15至40℃的範圍內之既定的溫度±5℃(例如既定的溫度為30℃的情況,30℃±5℃),較理想為±3℃,更理想為±1℃的環境下塗佈。
(貼合步驟)
於本步驟,由上述步驟之塗佈有接合劑之透明薄膜2、3,透過接合劑,積層於從捲狀物的狀態連續放出的偏光膜1的兩面。該積層體,在夾於傳送方向旋轉的一對貼合滾輪51、52間的狀態,例如貼合滾輪51朝貼合滾輪52的方向按壓,使偏光膜1與透明薄膜2、3貼合,形成積層體4。此時,對貼合滾輪的按壓方向垂直的面成為±3°的範圍內的角度,較理想為±1°的範圍內的角度,特別理想為與垂直於按壓方向的面重疊,在貼合滾輪間傳送偏光膜。藉此,偏光膜與透明薄膜在貼合滾輪前接觸而不會產生氣泡。再者,貼合滾輪52可朝貼合滾輪51的方向按壓,亦可貼合滾輪51與貼合滾輪52兩者互相接近按壓。
而且,於第1圖,雖然顯示於透明薄膜2、3的單面,均勻塗佈接合劑,透明薄膜2、3的塗佈接合劑的面,與偏光膜1重疊,藉由貼合滾輪51、52貼合之方法,亦可於偏光膜1的兩面均勻塗佈接合劑,於偏光膜1的塗佈接合劑的面與透明薄膜2、3重疊,藉由貼合滾輪51、52貼合。
本發明的特徵為設置除塵滾輪,與一對貼合滾輪51、52的至少之一者接觸,以除去附著於前述貼合滾輪表面之灰塵。除塵滾輪係具有除去附著於前述貼合滾輪表面之灰塵等異物的機構之滾輪。例如,具備可除去附著於前述貼合滾輪表面之灰塵等異物之材料所構成之吸附層。如此的構成吸附層之材料,較理想為可除去附著於前述貼合滾輪表面之灰塵等異物,且不附著於貼合滾輪的表面之材料,例如非黏著性的高分子橡膠。作為非黏著性的高分子橡膠,例如聚矽氧(silicone)等。聚矽氧系高分子橡膠,可得到適度的黏著性。
作為上述的除塵滾輪,可使用各種市售品。作為如此的市售品,例如YanGo公司製高分子橡膠除塵滾輪(RUS系列、HSS系列、LPS系列、SRR系列等)、TEKNEK公司製除塵滾輪。
再者,可設置2個以上的除塵滾輪,與貼合滾輪51、52分別接觸,亦可設置只與貼合滾輪51、52之一者接觸之除塵滾輪。
於第2圖,表示本發明一實施態樣之貼合滾輪以及除塵滾輪之概略側視圖。第2圖中,設置除塵滾輪51a,與貼合滾輪51接觸,用以除去附著於貼合滾輪51表面之灰塵,防止構成偏光板之積層體4(偏光膜1及透明薄膜2、3)產生凹痕(凹入)或氣泡。
於第3圖,表示本發明其他實施態樣之貼合滾輪、除塵滾輪以及轉印用黏著滾輪之概略側視圖。第3圖中,係
與第2圖同樣地設置除塵滾輪51a、52a,而進一步設置與除塵滾輪51a接觸之轉印用黏著滾輪51b,用以除去附著於除塵滾輪51a表面之灰塵,而且設置與除塵滾輪52a接觸之轉印用黏著滾輪52b,用以除去附著於除塵滾輪52a表面之灰塵。轉印用黏著滾輪備具備吸附其表面之灰塵等異物之黏著層。例如,該黏著層,可將複數片積層於轉印用黏著滾輪的表面,藉由剝離最表面使用完畢之黏著層,可容易地使新黏著層露出於最表面。藉由如此的操作,即使在使用中,也可維持轉印用黏著滾輪的吸附力,可防止因堆積於除塵滾輪表面之灰塵而使除塵滾輪的吸附力降低之情事。藉此,可更確實長時間地安定地除去附著於貼合滾輪51、52的灰塵。
轉印用黏著滾輪的材質無特別限制,但至少外圍的最表面係由可吸附灰塵等異物之黏著性材料所構成。作為如此的黏著性材料,例如丙烯酸系、胺甲酸乙酯(urethane)系黏著劑等。
作為上述之轉印用黏著滾輪,可使用各種市售品。作為如此的市售品,例如YanGo公司製灰塵轉印用黏著膠帶滾輪、「GaplessTM ULT」(商品名)、「GaplessTM SRR」(商品名)或YanGo公司製「AMS黏著片滾輪(製品名)/ARSP Precut黏著片滾輪(商品名)」、TEKNEK公司製黏著滾輪。
構成除塵滾輪的表面之材料對轉印用黏著滾輪的黏著力,較理想為0.20至2.00 kgf。更理想為0.30至1.00 kgf。
未達0.20 kgf時,在除塵能力不足的點上不理想,超過2.00 kgf時,在滾輪的旋轉不安定的點上不理想。再者,構成除塵滾輪的表面的黏著力,係使用數位推拉力計,於測定端子安裝轉印用黏著滾輪的紙片,接觸除塵滾輪表面的材料後,拉量規,以對應剝離時的負重。
貼合滾輪的直徑無特別限制,較理想為50至400 mm。再者,一對貼合滾輪分別的直徑,可為相同,亦可為相異。貼合滾輪的寬度,較理想為300至3000 mm。
除塵滾輪以及轉印用黏著滾輪的直徑無特別限制,但較理想為比除塵滾輪所接、觸之貼合滾輪的直徑小,更理想為50至150 mm。再者,除塵滾輪以及轉印用黏著滾輪分別的直徑,可為相同,亦可為相異。除塵滾輪以及轉印用黏著滾輪的寬度,較理想為300至3000 mm,可與除塵滾輪所接觸之貼合滾輪的寬度相同,更理想為稍長者。
作為貼合滾輪的材質,例如為金屬或橡膠。較理想為一對貼合滾輪之一者為金屬製滾輪,另一者為橡膠製滾輪。於一對貼合滾輪皆為金屬製的情況,容易因使用而於滾輪間受傷,有連續使用之困難。
傳統的貼合滾輪,通常按壓的上側之貼合滾輪為橡膠製,下側之貼合滾輪為金屬製。此係因下側之貼合滾輪附有驅動馬達,以控制旋轉速度,下側之貼合滾輪為金屬製者,按壓時下側之貼合滾輪不會變形,貼合滾輪的圓周速度容易維持一定。但是,為了容易調整後述的正彎曲之彎曲,於本發明,較理想為按壓(上側)之貼合滾輪為金屬
製,另一(下側)貼合滾輪係至少其外圍表面為橡膠製。
作為金屬製滾輪的母材,可使用各種習知的材質,較理想為不銹鋼,更理想為SUS304(包含18%的鉻與8%的鎳之不銹鋼)。於金屬製滾輪的表面,實施鉻電鍍處理較理想。
橡膠製滾輪的材質無特別限制,例如NBR(腈橡膠)、泰坦(Titan)、胺甲酸乙酯、聚矽氧、EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡膠)等,較理想為NBR、泰坦(Titan)、胺甲酸乙酯。橡膠滾輪的硬度,無特別限制,通常為60至100°,更理想為85至95°。再者,橡膠滾輪的硬度,可用根據JISK6253之硬度計測定。作為市售的硬度計,例如使用ASKA公司製橡膠硬度計「A型」等。具體而言,係於表面用棒狀物按壓時,以硬度計測定橡膠滾輪的表面阻力。
藉由貼合滾輪施加於積層體之壓力無特別限制,於使用金屬製滾輪與橡膠製滾輪作為一對貼合滾輪的情況,富士軟片製兩片式按壓箱(超低壓用)之瞬間壓力較理想為0.5至3.0 MPa,更理想為0.7至2.3 MPa。
除塵滾輪對貼合滾輪之按壓壓力(賦予除塵滾輪與貼合滾輪的接觸面之壓力)較理想為0.01至0.10 MPa,可藉由除塵滾輪的安裝角度適當調整。而且,轉印用黏著滾輪對除塵滾輪之按壓壓力(賦予轉印用黏著滾輪與除塵滾輪的接觸面之壓力)較理想為0.01至0.10 MPa,可藉由轉印用黏著滾輪的安裝角度適當調整。
設置於積層體4的貼合於液晶面板的面側之貼合滾輪
(第1貼合滾輪)的圓周速度,比相反側的貼合滾輪(第2貼合滾輪)的圓周速度快較理想。藉此,於所得之偏光板,可賦予貼合於液晶面板的面變成凸的,其相反側的面變成凹的彎曲(正彎曲)。於所得之偏光板,賦予貼合於液晶面板的面變成凹的,其相反側的面變成凸的彎曲(反彎曲)的情況,偏光板貼合於液晶胞時,中央部容易產生咬入氣泡等不良情形。再者,於該情況,使用金屬製滾輪作為第1貼合滾輪,使用至少外圍表面為橡膠製滾輪作為第2貼合滾輪較理想。
再者,第2貼合滾輪的圓周速度為1時,第1貼合滾輪的圓周速度之比更理想為1.0050至1.0200。於第1貼合滾輪的圓周速度比該範圍快的情況,正彎曲的彎曲量變太大,偏光板貼合於液晶胞時,於端部容易產生咬入氣泡等不良情形,再者,於放置於嚴苛的環境下之情況,更加助長正彎曲,使偏光板的端部恐有從液晶胞剝離之虞。
滾輪13,其外圓周面係構成為鏡面之凸曲面,其表面一邊與積層體4密接,一邊傳送,一邊在該過程,藉由活性能量線照射裝置14、15,使接合劑聚合硬化。接合劑聚合硬化,只要使積層體4充分密接,滾輪13的直徑無特別限制。於接合劑未硬化狀態之積層體4,使通過滾輪13間的累積光量為10 mJ/cm2以上,照射活性能量線較理想。滾輪13,可與積層體4的線動作從動,或使其旋轉驅動,或者使其固定而積層體4可滑過其表面。而且,滾輪13係藉由活性能量線的照射而聚合硬化時,亦可作用為將積層體
4所產生的熱散熱之冷卻滾輪。於該情況,冷卻滾輪的表面溫度,較理想係設定為4至30℃。
(活性能量線照射步驟)
藉由活性能量線的照射,進行接合劑的聚合硬化所使用的光源,無特別限制,具有波長400 nm以下的發光分佈之光源較理想。作為如此的光源,例如低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈。
對活性能量線硬化型接合劑之光照射強度,由每一接合劑的組成決定,無特別限制,較理想為10至5000 mW/cm2。對樹脂組成物之光照射強度未達10 mW/cm2時,反應時間變得太長,超過5000 mW/cm2時,因從燈輻射之熱及組成物聚合時的發熱,可能產生接合劑的構成材料之環氧樹脂組成物等的黃變、偏光膜的劣化。再者,照射強度較理想為光陽離子聚合起始劑的活性化有效的波長區域之強度,更理想為波長400 nm以下之波長區域之強度,更加理想為波長280至320 nm之波長區域之強度。
對活性能量線硬化型接合劑之活性能量線的照射時間,對於每一硬化的組成物進行之控制並無特別限制,但表示照射強度與照射時間的乘積之累積光量係設定為10 mJ/cm2以上,較理想為10至5,000 mJ/cm2。對上述接合劑之累積光量未達10 mJ/cm2時,來自引發劑之活性物種的產生不充分,接合劑的硬化變得不足。另一方面,其累積光量超過5,000 mJ/cm2時,照射時間變得非常長,對生產性
的提高變得不利。此時,隨著使用的薄膜、接合劑種類的組合等,需要的何種波長區域(UVA(320至390 nm))、UVB(280至320 nm))的累積光量不同。
於本發明,係對積層體照射活性能量線使接合劑聚合硬化,然而亦可併用藉由加熱之聚合硬化。
於活性能量線為紫外線的情況,在對積層體4照射活性能量線之步驟中,較理想為一邊對積層體4於長度方向(傳送方向)賦予100至800 N/m的張力,一邊以照射時間為0.1秒以上之線速度傳送積層體4。而且,紫外線的照射強度較理想為10 mW/cm2以上。
而且,於藉由活性能量線照射裝置14、15之活性能量線的累積光量為不充分的情況,較理想為進一步設置第2以後的活性能量線照射裝置16至18,追加照射活性能量線,促進積層體4的接合劑之硬化。該些全部步驟之累積光量設定為10 mJ/cm2以上,較理想為10至5,000 mJ/cm2。如此,於照射活性能量線的步驟,活性能量線的照射,較理想為分成複數次進行。
為了確實進行偏光板(積層體)端部之接合劑的硬化,可舉例如無電極D燈泡之FUSION製「Light Hammer 10」,對薄膜的移動而言橫跨排列的方法等。
活性能量線硬化型樹脂的硬化比例,亦即反應率,較理想為90%以上,更理想為95%以上。
(偏光板捲取步驟)
捲取積層體(偏光板)4之張力為30 N/cm2至150 N/cm2
的範圍內。較理想為30 N/cm2至120 N/cm2的範圍內。未達30 N/cm2時,移動長條的捲狀物時,由於會引起捲取差異,所以不理想。大於150 N/cm2的情況,捲取的緊張強,有容易產生鬆弛的傾向。
再者,捲的長度變得越長,因在相同張力容易引起捲取緊張(捲出時難以回復平坦的現象),可將偏光板一邊捲至捲芯,一邊連續地或階段性地降低張力。如此賦予所謂之錐形狀以降低張力之方法中,此時的張力為150 N/cm2以下。
捲取於捲芯之偏光板的長度無特別限制,較理想為100 m以上4000 m以下。
圓筒狀的捲芯之直徑較理想為6至12吋。捲芯之直徑大者較理想,更理想為11吋、12吋等,再者於太大的情況,有移動、保管變困難的傾向。
圓筒狀的捲芯之材質,因在無塵室使用,其自體發塵困難,可確保捲取寬度寬的偏光板在適當的強度下即可,無特別限制,可選擇FRP(玻璃纖維強化塑膠)等。
以下,舉出實施例,更詳細地說明本發明,但本發明不限於該些實施例。
〔實施例1〕
(偏光膜的製作)
作為聚乙烯醇的原料薄膜,係使用聚合度2400、皂化度99.9莫耳%、厚度75μm、寬度3000 mm的長條聚乙烯
醇薄膜「VINYLON VF-PS#7500(可樂麗製)」。延伸係於處理槽前後的驅動夾滾輪賦予圓周速度差進行。
首先,於使原料薄膜不鬆弛,保持薄膜的緊張狀態,於放入30℃的純水之膨潤槽中浸漬80秒,使薄膜充分膨潤,伴隨膨潤槽的膨潤,入口與出口的滾輪速度比為1.2。在夾滾輪進行除水後,於放入30℃的純水之水浸漬槽中,浸漬160秒。該槽中,機械方向的延伸倍率為1.09倍。
然後,浸漬於放入碘/碘化鉀/水之重量比為0.02/2.0/100的水溶液之染色槽的同時,一邊以延伸倍率約1.5倍進行一軸延伸。然後,在放入碘化鉀/硼酸/水之重量比為12/3.7/100的水溶液之硼酸槽中,於55.5℃浸漬130秒的同時,一邊從原料的累積延伸倍率成為5.7倍為止進行一軸延伸。然後,在放入碘化鉀/硼酸/水之重量比為9/2.4/100的水溶液之硼酸槽中,於40℃浸漬60秒。
再者,於水洗槽,以8℃的純水進行洗淨約16秒,然後,依序通過約60℃的乾燥爐、約85℃的乾燥爐,在該些乾燥爐的滯留時間合計為160秒,進行乾燥。如此,得到碘吸附配向之厚度28μm的偏光膜。
(偏光板的製作)
作為透明薄膜,準備厚度40μm的賦予相位差特性之乙酸纖維素系樹脂薄膜「KC4CR-1」(柯尼卡美能達公司製)以及厚度80μm的三乙醯纖維素薄膜「KC8UX2MW」(柯尼卡美能達公司製)。
然後,於上述厚度40μm的賦予相位差特性之乙酸纖
維素系樹脂薄膜「KC4CR-1」的單面,使用接合劑塗佈裝置(Micro Chamber Doctor:富士機械公司製),塗佈紫外線硬化型接合劑之環氧樹脂組成物「KR系列」(ADEKA公司製、包含陽離子聚合起始劑)。而且,於上述厚度80μm的三乙醯纖維素薄膜「KC8UX2MW」的單面,使用相同的接合劑塗佈裝置,塗佈紫外線硬化型接合劑之環氧樹脂組成物「KR系列」(ADEKA公司製、包含陽離子聚合起始劑)。此時,接合劑塗佈裝置的偏光膜積層體的線速度為25 m/分,使凹版滾輪與積層材料的傳送方向相反方向旋轉,厚度40μm的賦予相位差特性之乙酸纖維素系樹脂薄膜「KC4CR-1」上的接合劑層的厚度約為3.5μm,厚度80μm的三乙醯纖維素薄膜「KC8UX2MW」上的接合劑層的厚度約為3.5μm。
然後,於上述偏光膜的兩面,將上述厚度40μm的賦予相位差特性之乙酸纖維素系樹脂薄膜「KC4CR-1」與厚度80μm的三乙醯纖維素薄膜「KC8UX2MW」,透過上述環氧樹脂組成物(紫外線硬化型接合劑)進行貼合。此時,於貼合滾輪,設置聚矽氧系除塵滾輪「HSS系列」(YanGo公司製)以及與該除塵滾輪接觸之轉印用黏著滾輪「AMS黏著片滾輪(製品名)/ARSP Precut黏著片滾輪(商品名)(YanGo公司製)」。而且,構成除塵滾輪表面的材料對轉印用黏著滾輪之黏著力為0.74 kgf。
上述2種透明薄膜貼合之偏光膜,一邊與長度方向上賦予600 N/m的張力之冷卻滾輪密接,一邊以線速度25 m/
分移動,使其通過從金屬鹵化物燈2盞(GS-YUASA公司製、每1盞的電力為130 W/cm)照射之紫外線中,進行第1活性能量線照射步驟,然後,使其通過從設置之無電極D燈泡3盞(Fusion公司製「Light Hammer 10」、每1盞的電力為216 W/cm)照射之紫外線中,進行第2活性能量線照射步驟,製作偏光板。
上述無電極D燈泡1盞,係將排列於薄膜的寬度方向之6台無電極D燈泡所構成的單元,於薄膜的長度方向配置成1列。
通過金屬鹵化物燈時,使貼合於上述偏光膜之厚度80μm的三乙醯纖維素薄膜「KC8UX2MW」與設定於23℃之冷卻滾輪之外圓周面接觸,從厚度40μm的賦予相位差特性之乙酸纖維素系樹脂薄膜「KC4CR-1」側照射紫外線。
(缺陷產生率的評價)
於實施例1,對生產的偏光板之長度(m),調查起因於附著於貼合滾輪之異物的缺陷產生次數時,為4次/100萬m。結果表示於表1。
〔實施例2〕
除了於貼合滾輪設置聚矽氧系除塵滾輪「LPS系列」(YanGo公司製)以及與該除塵滾輪接觸之轉印用黏著滾輪(YanGo公司製),構成除塵滾輪表面的材料對轉印用黏著滾輪之黏著力為0.52 kgf以外,與實施例1同樣地製作偏光板。
(缺陷產生率的評價)
於實施例2,對生產的偏光板之長度(m),調查起因於附著於貼合滾輪之異物的缺陷產生次數時,為4次/100萬m。結果表示於表1。
〔實施例3〕
除了於貼合滾輪設置聚矽氧系除塵滾輪「RUS系列」(YanGo公司製)以及與該除塵滾輪接觸之轉印用黏著滾輪(YanGo公司製),構成除塵滾輪表面的材料對轉印用黏著滾輪之黏著力為0.38 kgf以外,與實施例1同樣地製作偏光板。
(缺陷產生率的評價)
於實施例3,對生產的偏光板之長度(m),調查起因於附著於貼合滾輪之異物的缺陷產生次數時,為6次/100萬m。結果表示於表1。
〔實施例4〕
除了於貼合滾輪不設置轉印用黏著滾輪以外,與實施例1同樣地製作偏光板。
(起因於附著於貼合滾輪之異物的缺陷產生率的評價)
於實施例4,對生產的數量,調查起因於附著於貼合滾輪之異物的缺陷產生率時,為4次/30萬m。結果表示於表1。
〔比較例1〕
除了於貼合滾輪不設置除塵滾輪及轉印用黏著滾輪以外,與實施例1同樣地製作偏光板。
(起因於附著於貼合滾輪之異物的缺陷產生率的評價)
於比較例1,對生產的數量,調查起因於附著於貼合滾輪之異物的缺陷產生率時,有4次以上/10萬m。結果表示於表1。
本發明的偏光板,可有效地應用於以液晶顯示裝置為代表之各種顯示裝置。
1‧‧‧偏光膜
2,3‧‧‧透明薄膜
4‧‧‧積層體(偏光板)
11,12‧‧‧接合劑塗佈裝置
13‧‧‧滾輪(冷卻滾輪)
14,15,16,17,18‧‧‧活性能量線照射裝置
19‧‧‧傳送用夾持滾輪
20‧‧‧捲取滾輪
51,52‧‧‧貼合滾輪
Claims (3)
- 一種偏光板之製造方法,其係將透明薄膜貼合於偏光膜的單面或兩面所構成的偏光板之製造方法,其特徵為具備:於前述透明薄膜的單面或者前述偏光膜的單面或兩面,塗佈活性能量線硬化型接合劑之接合劑塗佈步驟;在使前述透明薄膜透過前述接合劑積層於前述偏光膜的單面或兩面所構成的積層體夾於將前述積層體一邊傳送並一邊夾壓的一對貼合滾輪間的狀態,藉由至少一側的滾輪朝另一側的貼合滾輪的方向按壓,以貼合前述透明薄膜與前述偏光膜之貼合步驟;以及對前述積層體照射活性能量線,使前述接合劑硬化之活性能量線照射步驟;並以與前述一對貼合滾輪的至少之一者接觸之方式設置除塵滾輪,用以除去附著於前述貼合滾輪表面之灰塵。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板之製造方法,復以與前述除塵滾輪接觸之方式設置轉印用黏著滾輪,用以除去附著於前述除塵滾輪表面之灰塵。
- 一種偏光板之製造裝置,其係透明薄膜貼合於偏光膜的單面或兩面所構成的偏光板之製造裝置,其特徵為具備:於前述透明薄膜的單面或者前述偏光膜的單面或 兩面,塗佈活性能量線硬化型接合劑用之接合劑塗佈裝置;一邊傳送一邊夾壓令前述透明薄膜透過前述接合劑積層於前述偏光膜的單面或兩面所構成的積層體,藉此貼合前述透明薄膜與前述偏光膜用之一對貼合滾輪;以及對前述積層體照射活性能量線,使前述接合劑硬化用之活性能量線照射裝置;並以與前述一對貼合滾輪的至少之一者接觸之方式設置至少一個除塵滾輪。
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