TWI626100B - 端面加工偏光板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種端面加工偏光板的製造方法,包括:堆疊複數片偏光膜上具備(甲基)丙烯酸系樹脂膜的方形的偏光板而得到露出端面的偏光板積層體之步驟;以及藉由對偏光板積層體相對移動具有n片切削刀片的切削工具而切削加工端面之步驟;其中,以使端面滿足下述條件之方式,藉由切削工具而切削加工:(a)n片切削刀片抵接端面的次數,對端面的長度方向的每100mm的長度為200至1500次;以及(b)因1次的相對移動而切削的切削深度為0.3mm以下。
Description
本發明係關於端面加工偏光板的製造方法。
偏光板,被廣泛使用作為液晶顯示裝置的構成構件。作為偏光板,一般係於包含聚乙烯醇系樹脂的偏光膜的至少一側的面上積層有保護膜者,傳統於保護膜使用三乙醯基纖維素膜。但是,三乙醯基纖維素的耐濕熱性不足,使用三乙醯基纖維素膜於保護膜之偏光板,於高溫條件下及濕熱條件下,偏光度、色相等的性能有時會降低。
因此,作為取代三乙醯基纖維素膜之保護膜,已提案使用透明性及耐濕熱性優異的(甲基)丙烯酸系樹脂膜(例如日本公開專利特開2010-231015號公報)。
另一方面,於將偏光板應用於液晶顯示裝置的情況,通常與液晶胞(cell)配合,例如裁切成長方形等的既定形狀及既定尺寸後,貼合於液晶胞。而且,貼合於液晶胞的偏光板,即使是因裁切產生的端面,亦期望端面係平滑。因此,裁切後的偏光板通常使尺寸配合液晶
胞而使其成為端面已加工為平滑的端面加工偏光板後使用。
關於加工偏光板的端面之方法,例如揭露於日本公開專利特開2012-203209號公報、特開2012-203210號公報及特開2007-223021號公報。於日本公開專利特開2012-203209號公報及特開2012-203210號公報,揭露延伸的聚對苯二甲酸二乙酯膜作為保護膜的偏光板中,將複數片該偏光板堆疊的偏光板積層體的端面切削加工,而不會產生延伸的聚對苯二甲酸二乙酯膜的剝離,且完成切削後的端面為良好的狀態之端面加工偏光板的製造方法。
於特開2007-223021號公報,記載具有切削刀片的切削構件,在以中心軸為中心旋轉來切削加工薄片狀構件的端面之方法中,在完成為良好的端面為目的下,因旋轉的切削刀片而形成的切削區域中,使離開中心軸的區域接觸端面。但是,於該方法中,切削區域中,因在離開中心軸的極少區域內進行切削加工,於複數片偏光板堆疊的偏光板積層體的端面進行切削加工的情況,偏光板積層體的高度受到限制,在更多的偏光板堆疊的狀態下無法匯集加工,而加工效率差。
作為保護膜的(甲基)丙烯酸系樹脂膜,具有上述優點的反面,使用其之偏光板,即使是小的衝擊,(甲基)丙烯酸系樹脂膜與偏光膜之間有較容易剝離的傾向。
所以,本發明的目的係提供將使用(甲基)丙烯酸系樹脂膜作為保護膜的偏光板的端面予以進行切削加工來製造端面加工偏光板之方法,其中,可進行不伴隨(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離之端面加工,即使於端面加工後,亦抑制端面的耐衝擊性的降低,而能加工性良好地製造不易產生(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離的端面加工偏光板之方法。
本發明提供以下所示的端面加工偏光板的製造方法。
[1]端面加工偏光板的製造方法,包括:堆疊複數片具備包含聚乙烯醇系樹脂的偏光膜及隔著接著劑積層於其上之(甲基)丙烯酸系樹脂膜的方形的偏光板,而得到露出端面的偏光板積層體之第1步驟;以及沿著前述端面的長度方向,藉由對前述偏光板積層體使切削工具相對移動,來切削加工前述端面,而得到端面加工偏光板之第2步驟;其中,前述切削工具係具有平行前述端面且以與前述端面的長度方向約略垂直的方向之旋轉軸為旋轉中心而可以旋轉之延伸於前述旋轉軸的方向之n片(此處n表示1以上的整數)切削刀片;於前述第2步驟,以使前述端面滿足下述條件之方式;藉由以前述旋轉軸為中心旋轉之前述切削工具而切削加工:(a)前述n片切削刀片抵接前述端面的次數,對前
述端面的長度方向的每100mm的長度為200次以上1500次以下;以及(b)因1次的前述相對移動而切削的前述端面的深度方向的切削深度為0.3mm以下。
[2]如[1]記載的方法,其中前述相對移動,係從前述端面的長度方向的一端至另一端進行,且從該一端至另一端的相對移動為1次,對前述端面進行複數次。
[3]如[2]記載的方法,其中於前述第2步驟,以使該深度方向的總切削深度成為0.2mm以上1.5mm以下之方式進行切削加工。
[4]如[2]或[3]記載的方法,其中,於前述第2步驟,前述端面在複數次相對移動中,以因最後的相對移動而切削的前述端面的深度方向的總切削深度成為0.01mm以上0.1mm以下之方式進行切削加工。
[5]如[1]至[4]中任一項記載的方法,其中,於前述第2步驟,對前述偏光板積層體1個,使用2個前述切削工具,對前述偏光板積層體的相對2個端面同時切削加工。
[6]如[1]至[5]中任一項記載的方法,其中,前述相對移動係在前述切削工具的位置在固定的狀態下,藉由移動前述偏光板積層體而進行。
[7]如[1]至[6]中任一項記載的方法,其中,前述偏光板包括:於前述偏光膜的一側的面隔著接著劑積層的前述(甲基)丙烯酸系樹脂膜以及於另一側的面隔著接著劑
積層的其他透明樹脂膜。
[8]如[7]記載的方法,其中,前述其他透明樹脂膜係由環狀烯烴系樹脂所構成。
[9]如[7]或[8]記載的方法,其中,前述偏光板更包括:積層於前述其他透明樹脂膜的外面之黏著劑層;積層於前述黏著劑層之外面的離型膜;以及積層於前述(甲基)丙烯酸系樹脂膜之外面的表面保護膜。
根據本發明,雖然於保護膜使用(甲基)丙烯酸系樹脂膜,但亦可抑制該保護膜與偏光膜的剝離,且可加工性良好地製造端面加工偏光板。而且,可抑制所得之端面加工偏光板的端面之耐衝擊性的降低,而不易產生(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離。
10、11‧‧‧切削工具
10a、11a‧‧‧切削刀片
20‧‧‧上按壓具
21‧‧‧下按壓具
30‧‧‧壓具
31‧‧‧旋轉台
41、42、43、44‧‧‧端面
W‧‧‧偏光板積層體
第1圖係用以說明關於本發明的偏光板積層體端面進行切削加工的第2步驟及該步驟使用的端面加工裝置之一例的斜視示意圖。
第2圖(a)及第2圖(b)係關於本發明的偏光板積層體端面進行切削加工的第2步驟之一例的俯視示意圖。
第3圖係用以說明關於本發明的偏光板積層體端面進行切削加工的第2步驟之其他例的俯視示意圖。
〈端面加工偏光板的製造方法〉
關於本發明的端面加工偏光板的製造方法,包括下述步驟:[a]堆疊複數片將(甲基)丙烯酸系樹脂膜作為保護膜的方形的偏光板,而得到偏光板積層體之第1步驟;以及[b]沿著得到之偏光板積層體的端面的長度方向,藉由使以旋轉軸為中心旋轉且具有切削刀片之切削工具對偏光板積層體相對移動,以切削加工偏光板積層體的端面之第2步驟。以下詳細說明各步驟。
[第1步驟]
本步驟係堆疊複數片方形的偏光板,而得到偏光板積層體之步驟。所謂「方形」係指正方形或長方形,其尺寸沒有特別限制。堆疊的偏光板之片數也無特別限制,根據本發明,即使於偏光板積層體具有相當的高度之情況,在良好的完成狀態下,各偏光板的端面可匯集加工,而加工效率佳。
本發明所使用的偏光板係至少具備包含聚乙烯醇系樹脂的偏光膜及隔著接著劑積層於其上之(甲基)丙烯酸系樹脂膜之偏光板。偏光板的更詳細構成,將於後述。本發明所使用的偏光板,通常為將長條狀的偏光板予以裁切而得者。
參考用以說明切削加工偏光板積層體的端面之後述的第2步驟的圖之第1圖,堆疊複數片偏光板所得之偏光板積層體W具有4個露出的端面,各端面係由堆
疊的各偏光板的露出的端面所構成。複數片的偏光板以該等的4邊對齊之方式來堆疊。偏光板的堆疊,可自動或手動進行。
[第2步驟]
本步驟,係將第1步驟得到的偏光板積層體的端面藉由切削工具進行切削加工,而得到端面加工偏光板之步驟。第1圖係用以說明關於本發明的偏光板積層體端面進行切削加工的第2步驟及該步驟使用的端面加工裝置之一例的斜視示意圖。
參考第1圖,首先說明偏光板積層體端面的切削加工所使用的端面加工裝置。端面加工裝置可為例如第1圖所示,具備:用以從上下按壓偏光板積層體W,且以於切削加工中,偏光板積層體W本身不移動及堆疊的偏光板不偏離的方式固定之上按壓具20及下按壓具21;支持下按壓具21、且以平行於偏光板的積層方向z之中心軸為中心而可旋轉的旋轉台31;附屬設置於上按壓具20、且與旋轉台31同步,可與其以同方向旋轉之壓具30;切削加工偏光板積層體W的端面用之2個切削工具(切削旋轉體)10、11者。
切削工具10、11,如第1圖所示,係平行偏光板積層體W的端面,且以與該端面的長度方向約略垂直的方向的旋轉軸為旋轉中心而可旋轉之旋轉體,其外形形狀,例如可為圓柱狀。所謂「端面的長度方向」,係指垂直偏光板的積層方向z之方向。所謂「約略垂直」,係指切
削工具10、11的旋轉軸與偏光板的積層方向z所成的角度α為25度以下(包含0度)。圓柱狀的切削工具10、11的直徑,例如為5至20cm左右。
若切削工具10、11的旋轉軸對偏光板的積層方向z傾斜,則從切削刀片10a、11a的壽命延長或偏光板具備黏著劑層的情況下之抑制黏著劑對切削刀片10a、11a的附著的觀點來看為較理想。但是,若上述角度α超過25度,則切削工具10、11的有效切削區域變窄,而限制堆疊的偏光板的片數。
2個切削工具10、11分別具有n片(n為1以上的整數)切削刀片10a、11a。使切削工具10、11旋轉,藉由切削刀片10a、11a的刀鋒抵接偏光板積層體W露出的端面,來切削該端面,而進行端面加工。第1圖所示的例中,切削工具10、11所具有的切削刀片10a、11a的數目,分別為4片。切削刀片10a、11a,係配置於抵接偏光板積層體W的端面之旋轉體的側面,而延伸於切削工具10、11的旋轉軸的方向(例如與旋轉軸平行)。切削刀片10a、11a的刃長,與偏光板積層體W的高度相同或比其長,使堆疊的全部的偏光板的端面可匯集切削加工。切削刀片10a、11a的延伸方向對切削工具10、11的旋轉軸可傾斜。
於切削工具10、11具有2片以上的切削刀片10a、11a的情況,該等切削刀片10a、11a,係平均配置於切削工具10、11的側面上者為較佳。
一併參考相當於從上方(z方向)觀察第1圖
所示的端面加工的模樣的圖之第2圖(a),說明本步驟的端面加工方法時,首先使用如上述的端面加工裝置,將偏光板積層體W配置於下按壓具21上,而用上按壓具20與下按壓具21從上下按壓固定後,將2個切削工具10、11分別配置於偏光板積層體W的相對向的2個端面41、42(當然亦可為端面43、44)的外側。然後,於適當地調整切削工具10、11的y方向的位置後,使切削工具10、11以該等的旋轉軸為中心旋轉,且沿著偏光板積層體W的端面41、42的長度方向(對該長度方向平行),藉由對偏光板積層體W使切削工具10、11相對移動,來使切削刀片10a、11a抵接端面41、42,而進行切削該端面的切削加工。
第1圖及第2圖(a)所示之例中,於固定切削工具10、11的位置之狀態下,使用未圖示的移動機構,使偏光板積層體W在x方向水平移動,藉此,進行上述相對移動。此時,切削工具10、11的旋轉方向通常與偏光板積層體W的移動方向相反。亦即,參考第2圖(a),對偏光板積層體W的行進方向,使切削工具10逆時針旋轉,而切削工具11順時針旋轉。藉此,各偏光板的端面,可切削加工至良好的完成狀態。
如第3圖所示,上述相對移動亦可在使偏光板積層體W固定的狀態下,使用未圖示的移動機構,藉由切削工具10、11在x方向水平移動進行。於該情況,如第3圖所示,一邊使切削工具10逆時針旋轉而切削工具11順時針旋轉,一邊沿著偏光板積層體W的端面41、42,使
切削工具10、11朝左方移動即可。但是,從端面加工裝置的驅動控制之觀點來看,一邊固定切削工具10、11的位置而使偏光板積層體W在x方向水平移動,一邊進行切削加工較理想。
如第1圖及第2圖(a)所示之例,對1個偏光板積層體W,使用2個切削工具10、11,同時切削加工偏光板積層體W的相對向的2個端面41、42者,在加工效率的點極其有利。但是,亦可對1個偏光板積層體W,使用1個切削工具來切削加工。
上述相對移動,通常從偏光板積層體W的端面41、42的一端進行至另一端,藉此可對端面41、42的全面進行切削加工。當從該一端至另一端的相對移動為1次時,對相同端面,進行複數次上述相對移動,亦即,端面加工分成複數次進行,在抑制(甲基)丙烯酸系樹脂膜與偏光膜的剝離且得到表面狀態良好的完成的端面加工上,或得到不易產生(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離的端面加工上,為較理想的方法。
切削的端面41、42的深度方向的切削深度(切削的偏光板端面的厚度),藉由未圖示的移動機構,以調整切削工具10、11的y方向之位置,可容易地控制。
端面41、42的切削加工結束後,接著進行端面43、44(於先進行端面43、44的端面加工之情況為端面41、42)的端面加工。端面43、44的端面加工可藉由旋轉台31及壓具30,使偏光板積層體W旋轉90度後,如第
2圖(b)所示,與端面41、42的情況相同地使切削工具10、11以該等的旋轉軸為中心旋轉,且沿著偏光板積層體W的端面43、44之長度方向(對該長度方向平行),藉由使切削工具10、11對偏光板積層體W相對移動進行。
於本發明,偏光板積層體W的端面41、42、43、44的切削加工,以滿足以下的條件之方式來進行:(a)n片切削刀片抵接偏光板積層體W的端面的次數(n片切削刀片的總次數,以下亦稱為「抵接次數」),對該端面的長度方向的每100mm的長度為200次以上1500次以下;以及(b)因1次的前述相對移動而切削的端面的深度方向的切削深度(以下稱為「1次的切削深度」)為0.3mm以下。
關於條件(a),抵接次數為200次以上係在得到表面狀態充分良好的完成的端面上為必須。而且,藉由抵接次數為1500次以下,以滿足上述條件(b)為前提,可有效地抑制切削加工中之(甲基)丙烯酸系樹脂膜與偏光膜的剝離。而且,藉由抑制端面的耐衝擊性之降低,而能得到不易產生(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離且端面良好的狀態之完成的端面加工偏光板。於抵接次數超過1500次的情況,因偏光板積層體W與切削刀片之間的摩擦熱,有時會在偏光板積層體W的端面產生烙痕。抵接次數較理想為700次以下。抵接次數係可藉由調整偏光板積層體W與切削工具10、11之間的相對移動速度及/或切削工具10、11的旋轉速度而控制。
關於條件(b),藉由1次的切削深度為0.3mm以下,較理想為0.28mm以下,在滿足上述條件(a)的前提下,可有效地抑制切削加工中之(甲基)丙烯酸系樹脂膜與偏光膜的剝離。而且,藉由抑制端面的耐衝擊性之降低,可得到不易產生(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離且端面良好的狀態之完成的端面加工偏光板。於相對移動只有1次的情況,1次的切削深度以0.2mm以上為較理想。若1次的切削深度未達0.2mm時,於相對移動只有1次的情況,有時無法達成表面狀態充分良好的完成的端面。
如上述,對於偏光板積層體W的相同端面,進行複數次的上述相對移動為較佳的實施態樣。於該情況,藉由複數次的相對移動所切削的端面之深度方向的總切削深度(以下亦稱為「總切削深度」)為0.2mm以上1.5mm以下較理想,0.5mm以上1.2mm以下更理想。若總切削深度未達0.2mm,則無法達成表面狀態充分良好的完成的端面。而且,於總切削深度超過1.5mm的情況,切削刀片的劣化變得顯著,且可能同時使加工時間變長,而加工效率低。而且,偏光板端面的衝擊次數過度增加,於偏光板的端部產生龜裂等的不良情形。
1次的切削深度可藉由調整切削工具10、11的y方向之位置而控制,總切削深度可藉由1次的切削深度與相對移動次數而控制。
於上述相對移動進行複數次的情況,藉由最後的相對移動所切削的端面的深度方向的切削深度(以
下亦稱為「完成時的切削深度」)為0.01mm以上0.1mm以下較理想,0.02mm以上0.06mm以下更理想。一般來說,難以用未達0.01mm的精度來進行切削加工。若完成時的切削深度超過0.1mm,則於所得的端面加工偏光板中,端面的耐衝擊性可能顯著地降低。
偏光板積層體W與切削工具10、11之間的相對移動速度以及切削工具10、11的旋轉速度係使其滿足上述條件(a)而調整。相對移動速度,例如可從200至2000mm/分的範圍(更典型地500至2000mm/分的範圍)選擇。若相對移動速度太小,則抵接次數會超過上述既定的上限。而且,因偏光板積層體W與切削刀片之間的摩擦熱,有時會在偏光板積層體W的端部產生烙痕。另一方面,若相對移動速度太大,則抵接次數會低於上述既定的下限。而且,會有端面的完成處理變得不充分,於偏光板的端部產生龜裂等的不良情形。
切削工具10、11的旋轉速度例如可從2000至8000rpm(更典型地2500至6000rpm)選擇。若旋轉速度太小,則抵接次數會低於上述既定的下限。而且,會有端面的完成處理變得不充分,於偏光板的端部產生龜裂等的不良情形。另一方面,若旋轉速度太大,則抵接次數會超過上述既定的上限。而且,因偏光板積層體W與切削刀片之間的摩擦熱,有時會在偏光板積層體W的端部產生烙痕。
〈偏光板〉
然後,說明構成偏光板積層體W的偏光板。本發明所使用的偏光板,係至少具備包含聚乙烯醇系樹脂的偏光膜及隔著接著劑積層於其上之(甲基)丙烯酸系樹脂膜者。
[偏光膜]
作為偏光膜,無特別限制,可使用經由一軸延伸聚乙烯醇系樹脂膜的步驟;用二色性色素染色聚乙烯醇系樹脂膜,以使二色性色素吸附的步驟;將吸附有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜用硼酸水溶液予以處理的步驟;以及藉由硼酸水溶液處理後水洗的步驟所製造者。
作為聚乙烯醇系樹脂膜,可使用聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化者。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,例如可與乙酸乙烯酯共聚合的其他單體之共聚物等。可與乙酸乙烯酯共聚合的其他單體之例,包含不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類及具有銨基的丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂的皂化度,通常為85至100莫耳%左右,98莫耳%以上較理想。聚乙烯醇系樹脂可被改性,例如可使用醛類改性的聚乙烯醇縮甲醛及聚乙烯醇縮乙醛等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度,通常為1000至10000左右,1500至5000左右較理想。
如此的聚乙烯醇系樹脂製成膜者,使用作為偏光膜的原料薄膜。聚乙烯醇系樹脂的製膜方法,無特別限制,可採用習知的方法。聚乙烯醇系原料薄膜的膜厚,例如10至150μm左右。
聚乙烯醇系樹脂的一軸延伸係可於二色性色素的染色前、與染色同時或染色後進行。一軸延伸在染色後進行的情況,該一軸延伸,可在硼酸處理前或硼酸處理中進行。而且,亦可以該等的複數階段進行一軸延伸。
一軸延伸時,可在轉速不同的滾輪間進行一軸延伸,亦可使用熱滾輪進行一軸延伸。而且,一軸延伸可為在大氣中進行延伸之乾式延伸,亦可為使用溶劑,使聚乙烯醇系樹脂膜在膨脹的狀態下進行延伸之濕式延伸。延伸倍率通常為3至8倍左右。
作為用二色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜予以染色的方法,例如採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素的水溶液之方法。作為二色性色素,具體上,使用碘、二色性染料。再者,聚乙烯醇系樹脂膜係以在染色處理前先實施對水的浸漬處理較理想。
於使用碘作為二色性色素的情況,通常採用浸漬聚乙烯醇系樹脂膜於含有碘及碘化鉀的水溶液而染色的方法。該水溶液之碘的含量,通常對每100重量份水為0.01至1重量份左右。而且,碘化鉀的含量,通常對每100重量份水為0.5至20重量份左右。染色所使用的水溶液的溫度,通常為20至40℃左右。而且,於該水溶液的浸漬時間(染色時間),通常為20至1800秒左右。
另一方面,於使用二色性染料作為二色性色素的情況,通常採用浸漬聚乙烯醇系樹脂膜於包含水溶性二色性染料的水溶液而染色的方法。該水溶液之二色性
染料的含量,通常對每100重量份水為1×10-4至10重量份左右,較理想為1×10-3至1重量份左右。該水溶液亦可含有硫酸鈉等的無機鹽作為染色助劑。染色所使用的水溶液的溫度,通常為20至80℃左右。而且,於該水溶液的浸漬時間(染色時間),通常為10至1800秒左右。
藉由二色性色素之染色後的硼酸處理,通常可藉由將染色的聚乙烯醇系樹脂膜予以浸漬於含有硼酸的水溶液來進行。
含有硼酸的水溶液之硼酸的量,通常對每100重量份水為2至15重量份左右,5至12重量份左右較理想。於使用碘作為二色性色素的情況,該含有硼酸的水溶液含有碘化鉀較理想。含有硼酸的水溶液之碘化鉀的量,通常對每100重量份水為0.1至15重量份左右,5至12重量份左右較理想。於含有硼酸的水溶液的浸漬時間,通常為60至1200秒左右,150至600秒左右較理想,200至400秒左右更理想。含有硼酸的水溶液的溫度,通常為50℃以上,50至85℃較理想,60至80℃更理想。
硼酸處理後的聚乙烯醇系樹脂膜,通常進行水洗處理。水洗處理,例如藉由將硼酸處理過的聚乙烯醇系樹脂膜予以浸漬於水中來進行。水洗處理之水的溫度,通常為5至40℃左右。而且,浸漬時間通常為1至120秒左右。
水洗後,實施乾燥處理,而得到偏光膜。偏光膜的厚度,通常為5至40μm左右。乾燥處理,可使
用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器進行。乾燥處理的溫度,通常為30至100℃左右,較理想為50至80℃。乾燥處理的時間,通常為60至600秒左右,120至600秒較理想。
藉由乾燥處理,來減少偏光膜的水分比例至實用左右。該水分比例,通常為5至20重量%,8至15重量%較理想。水分比例低於5重量%時,有時會有偏光膜的可撓性喪失,偏光膜在乾燥後有損傷、破裂的情況。而且,水分比例超過20重量%時,有時會有偏光膜的熱安定性差的情況。
[(甲基)丙烯酸系樹脂膜]
構所謂成(甲基)丙烯酸系樹脂膜的(甲基)丙烯酸系樹脂,係指混合甲基丙烯酸系樹脂及依需要添加的添加劑等,並熔融混練所得之材料。藉由使用如此的(甲基)丙烯酸系樹脂膜作為保護膜,可更提高偏光板及將其貼合於液晶胞所得之液晶面板的耐濕熱性及機械強度,且同時可達成液晶面板的更薄壁化。再者,於本說明書,(甲基)丙烯酸樹脂稱為甲基丙烯酸樹脂及/或丙烯酸樹脂,(甲基)丙烯酸酯稱為甲基丙烯酸酯及/或丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸稱為甲基丙烯酸及/或丙烯酸。
上述所謂甲基丙烯酸系樹脂,係以甲基丙烯酸酯為主體之聚合物。甲基丙烯酸系樹脂,可為1種的甲基丙烯酸酯的單獨聚合物,亦可為甲基丙烯酸酯與其他聚合性單體的共聚物。作為其他聚合性單體,可舉出如與主體不同的其他甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等。作為甲基丙
烯酸酯,可舉出例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等甲基丙烯酸烷酯,其烷基的碳數通常為1至4左右。
作為丙烯酸酯,較理想為丙烯酸烷酯,可舉例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸第3丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸環己酯等,其烷基的碳數通常為1至8左右,較理想為1至4。該烷基,例如2-羥基乙基之構成其之至少1個氫原子可被羥基取代。於(甲基)丙烯酸系樹脂,可使用單獨1種或併用2種以上的丙烯酸酯。
此外,分子內具有至少1個聚合性碳-碳雙鍵的化合物,可成為可與甲基丙烯酸酯共聚合的其他聚合性單體。作為如此的化合物,可舉例如分子內具有1個聚合性碳-碳雙鍵的單官能基單體、分子內具有至少2個聚合性碳-碳雙鍵的多官能基單體,使用單官能基單體較理想。作為單官能基單體的例,可舉例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、鹵化苯乙烯、羥基苯乙烯之芳香族乙烯基化合物;如丙烯腈、甲基丙烯腈之乙烯基氰化合物;如丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐之不飽和酸;如N-甲基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺之馬來醯亞胺;如甲基烯丙醇(Methallyl alcohol)、烯丙醇之烯丙醇;乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、2-羥基甲基-1-丁烯、甲基乙烯基酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑等。
而且,作為多官能基單體的例,可舉例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯之多價醇的聚不飽和羧酸酯;如丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、肉桂酸烯丙酯之不飽和羧酸的烯酯;如鄰苯二甲酸二烯丙酯、順丁烯二酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、異氰脲酸三烯丙酯之多元酸的聚烯酯;如二乙烯基苯的芳香族聚烯化合物等。
以上說明的其他聚合性單體,可單獨1種共聚合,亦可併用2種以上共聚合。
(甲基)丙烯酸系樹脂,以聚合所使用的全部單體的量為基準,較理想為甲基丙烯酸烷酯為50至100重量%,其他聚合性單體為0至50重量%,更理想為甲基丙烯酸烷酯為50至99.9重量%,其他聚合性單體為0.1至50重量%。
而且,(甲基)丙烯酸系樹脂,由於可提高薄膜的耐久性,亦可於高分子主鏈具有環構造。環構造以環狀酸酐構造、環狀醯亞胺構造及內酯環構造等雜環構造較理想。具體而言,可舉例如戊二酸酐構造及琥珀酸酐構造等環狀酸酐構造、戊二醯亞胺構造及琥珀醯亞胺構造等的環狀醯亞胺構造、丁內酯及戊內酯等的內酯環構造。高分子主鏈之環構造的含量高時,可提高(甲基)丙烯酸系樹脂的玻璃轉化溫度。
對(甲基)丙烯酸系樹脂的高分子主鏈之環狀酸酐構造及環狀醯亞胺構造的導入,可藉由順丁烯二酸
酐、馬來醯亞胺等的具有環狀構造的單體共聚合的方法;藉由聚合後脫水‧脫醇縮合反應之導入環狀酸酐構造的方法;於環狀構造,使胺基化合物反應,導入環狀醯亞胺構造的方法等習知的方法進行。
而且,對(甲基)丙烯酸系樹脂的高分子主鏈之內酯環構造的導入,可藉由調製高分子鏈具有羥基及酯基的(甲基)丙烯酸系樹脂後,該樹脂之羥基及酯基藉由加熱,依需要在如有機磷化合物的觸媒之存在下環化縮合的方法進行。高分子鏈具有羥基及酯基的(甲基)丙烯酸系樹脂的調製,例如可藉由使用2-(羥基甲基)(甲基)丙烯酸甲酯、2-(羥基甲基)(甲基)丙烯酸乙酯、2-(羥基甲基)(甲基)丙烯酸異丙酯、2-(羥基甲基)(甲基)丙烯酸正丁酯、2-(羥基甲基)(甲基)丙烯酸第3丁酯之具有羥基及酯基的(甲基)丙烯酸酯,於(甲基)丙烯酸系樹脂的共聚合而得。具有內酯環構造的(甲基)丙烯酸系樹脂之更具體的調製方法,例如記載於日本公開專利特開2007-254726號公報。
以上說明的(甲基)丙烯酸酯,或成為主體的(甲基)丙烯酸酯與包含其他聚合性單體的單體組成物,藉由自由基聚合,可調製(甲基)丙烯酸系樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂的調製時,亦可依需要可使用溶劑、聚合引發劑。
(甲基)丙烯酸系樹脂膜,除上述(甲基)丙烯酸系樹脂外,亦可包含其以外的其他樹脂。該其他樹脂的含有比例,以樹脂的總量為基準,較理想為0至50重量%,更理想為0至25重量%,更加理想為0至10重量%。該其
他樹脂,例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚(4-甲基-1-戊烯)之烯烴系聚合物;如氯乙烯、氯乙烯樹脂的含鹵素系聚合物;如聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物之苯乙烯系聚合物;如聚對苯二甲酸二乙酯、聚對苯二甲酸二丁酯、聚萘二甲酸二乙酯之聚酯;芳香族二醇與芳香族二羧酸所構成的聚芳香酯;如聚乳酸、聚琥珀酸二丁酯之生物分解性聚酯;聚碳酸酯;如尼龍6、尼龍66、尼龍610之聚醯胺;聚縮醛;聚苯醚;聚苯硫醚;聚醚醚酮;聚醚腈;聚碸;聚醚碸;聚氧苯甲酯;聚醯胺醯亞胺等。
(甲基)丙烯酸系樹脂膜,在膜的耐衝擊性、製膜性的點,以含有丙烯酸酯橡膠粒子為較理想。包含於(甲基)丙烯酸系樹脂的丙烯酸酯橡膠粒子的量,對(甲基)丙烯酸系樹脂100重量%而言,較理想為5重量%以上,更理想為10重量%以上。丙烯酸酯橡膠粒子的量之上限不是臨界,但丙烯酸酯橡膠粒子的量太多時,膜的表面硬度會降低,而且於對膜實施表面處理的情況,表面處理劑中對有機溶劑的耐溶劑性會降低。所以,包含於(甲基)丙烯酸系樹脂的丙烯酸酯橡膠粒子的量,較理想為80重量%以下,更理想為60重量%以下。
上述丙烯酸酯橡膠粒子,係以丙烯酸酯為主體的彈性聚合物為必要成分的粒子,實質上可只由該彈性聚合體構成的單層構造,亦可為該彈性聚合體為1層之多層構造者。作為該彈性聚合體,具體而言,使用包含丙
烯酸烷酯50至99.9重量%、至少1種可與其共聚合的其他乙烯基系單體0至49.9重量%以及共聚合性的交聯性單體0.1至10重量%的單體聚合所得之交聯彈性共聚物較理想。
作為上述丙烯酸烷酯,可舉例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等,其烷基的碳數通常為1至8左右。而且,作為可與上述丙烯酸烷酯共聚合的其他乙烯基系單體,可舉例如分子內具有1個聚合性碳-碳雙鍵的化合物,更具體地可舉例如甲基丙烯酸甲酯的甲基丙烯酸酯、如苯乙烯的芳香族乙烯基化合物、如丙烯腈的乙烯基氰化合物等。而且,作為上述共聚合性的交聯性單體,可舉例如分子內具有至少2個聚合性碳-碳雙鍵的交聯性化合物,更具體地可舉例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯的多價醇的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯之(甲基)丙烯酸烯酯、二乙烯基苯等。
於(甲基)丙烯酸系樹脂膜,除上述丙烯酸酯橡膠粒子外,亦可含有通常的添加劑,例如紫外線吸收劑、有機系染料、顏料、無機系色素、抗氧化劑、帶電防止劑、界面活性劑等。其中,在提高耐氣候性上,使用紫外線吸收劑較理想。作為紫外線吸收劑之例,可舉例如2,2’-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)酚]、2-(5-甲基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苯甲基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3,5-二第3丁基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第3丁基-5-甲基-2-
羥基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3,5-二第3丁基-2-羥基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3,5-二第3戊基-2-羥基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-第3辛基苯基)-2H-苯并三唑之苯并三唑系紫外線吸收劑;如2-羥基-4-甲氧基二苯基酮、2-羥基-4-辛氧基二苯基酮、2,4-二羥基二苯基酮、2-羥基-4-甲氧基-4’-氯二苯基酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯基酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯基酮之2-羥基二苯基酮系紫外線吸收劑;如水楊酸對-第3丁基苯酯、水楊酸對-辛基苯酯之水楊酸苯酯系紫外線吸收劑等,依需要亦可使用該等的2種以上。於(甲基)丙烯酸系樹脂包含紫外線吸收劑的情況,其量對(甲基)丙烯酸系樹脂100重量%而言,通常為0.1重量%以上,較理想為0.3重量%以上,而且較理想為2重量%以下。
於(甲基)丙烯酸系樹脂膜的製作,可採用傳統習知的製膜方法。(甲基)丙烯酸系樹脂膜係可具有多層構造,多層構造的(甲基)丙烯酸系樹脂膜係可使用例如使用給料模塊的方法、使用多歧管模頭的方法等一般習知的各種方法。其中,例如隔著給料模塊積層,從T型模頭多層熔融擠出成形,將所得之積層膜狀物的至少單面予以接觸滾輪或皮帶而製膜的方法,在可得到表面性質形狀良好的膜之點較理想。特別是從提高(甲基)丙烯酸系樹脂膜的表面平滑性及表面光澤性的觀點,將上述多層熔融擠出成形所得之積層膜狀物的兩面予以接觸滾輪或皮帶之薄膜化的方法較理想。此時所使用的滾輪或皮帶中,與(甲基)丙
烯酸系樹脂接觸的滾輪表面或皮代表面,為了賦予(甲基)丙烯酸系樹脂膜的平滑性,其表面成為鏡面者較理想。
(甲基)丙烯酸系樹脂膜,為了得到具有所期望的光學特性、機械特性之膜,可以對以上方式製作的膜實施延伸處理。作為延伸處理,可舉例如一軸延伸、二軸延伸等。作為延伸方向,可舉例如未延伸膜的機械移動方向(MD)、垂直於其的方向(TD)、傾斜於機械移動方向(MD)的方向等。二軸延伸,可為於2個延伸方向同時延伸之同時二軸延伸,亦可為於既定方向延伸後,於其他方向延伸之逐次二軸延伸。
延伸處理,例如可使用出口側的轉速大的2對以上的夾持滾輪,於長度方向(機械移動方向:MD)延伸,或將未延伸膜的兩側端用夾頭予以把持,在垂直於機械移動方向的方向(TD)擴大而進行。
延伸處理,係藉由下述式:延伸倍率(%)=100×{(延伸後的長度)-(延伸前的長度)}/延伸前的長度
求得之延伸倍率以大於0%而在300%以下較理想,100至250%更理想。延伸倍率超過300%時,膜厚變得太薄而容易破裂,或使用性會降低。
而且,為了賦予所期望的光學特性、機械特性,取代延伸處理,或與其一起貼合熱收縮性膜於(甲基)丙烯酸系樹脂膜,來進行使膜收縮的處理。
(甲基)丙烯酸系樹脂膜的厚度係薄者較理
想,但太薄時會變成強度降低且加工性變差者,另一方面,太厚時透明性會降低,或偏光板的重量會變重。所以,該膜的適當厚度,例如為5至200μm左右,較理想為10至150μm,更理想為20至100μm。
[透明樹脂膜]
偏光板係可具有在與偏光膜之(甲基)丙烯酸系樹脂膜相反側的面隔著接著劑積層的透明樹脂膜。透明樹脂膜,可為保護膜或其他光學膜,但在其配置於液晶胞側的情況下,雖與液晶顯示模式(TN模式、VA模式、IPS模式等)有關,較理想為無配向膜或顯示相位差特性的光學補償膜(相位差膜)。透明樹脂膜,可為(甲基)丙烯酸系樹脂膜,亦可為與(甲基)丙烯酸系樹脂膜不同之透明樹脂膜。
透明樹脂膜係除上述(甲基)丙烯酸系樹脂膜外,可為例如環狀烯烴系樹脂膜、纖維素系樹脂膜、聚碳酸酯系樹脂膜、鏈狀聚烯烴系樹脂膜(聚乙烯系樹脂膜、聚丙烯系樹脂膜等)、聚酯系樹脂膜(聚對苯二甲酸二乙酯系樹脂膜等)等。
環狀烯烴系樹脂膜,係環狀烯烴系樹脂所構成的膜。所謂環狀烯烴系樹脂係例如具有如降莰烯、多環降莰烯系單體的環狀烯烴所構成的單體單元之熱塑性樹脂。環狀烯烴系樹脂,除可為上述環狀烯烴的開環聚合物、使用2種以上的環狀烯烴的開環共聚物的氫化物外,亦可為環狀烯烴與鏈狀烯烴、具有乙烯基的芳香族化合物之加成共聚物。而且,導入有極性基者亦有效。
於環狀烯烴系樹脂係環狀烯烴與鏈狀烯烴、具有乙烯基的芳香族化合物之加成共聚物的情況,作為鏈狀烯烴的例,可舉例如乙烯、丙烯等,作為具有乙烯基的芳香族化合物的例,可舉例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核烷基取代苯乙烯等。於如此的共聚物,包含環狀烯烴的單體單元為50莫耳%以下,例如可為15至50莫耳%左右。特別是於環狀烯烴、鏈狀烯烴及具有乙烯基的芳香族化合物之三元共聚物的情況,包含環狀烯烴的單體單元如上所述可為較少的量。於如此的三元共聚物,包含鏈狀烯烴的單體單元通常為5至80莫耳%左右,包含具有乙烯基的芳香族化合物的單體單元通常為5至80莫耳%左右。
作為市售的熱塑性環狀烯烴系樹脂,有「Topas」(TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH公司製、可由寶理塑料(Polyplastics)(股)取得)、「Arton」(JSR(股)製)、「ZEONOR」(日本ZEON(股))、「ZEONEX」(日本ZEON(股))、「APEL」(三井化學(股)製)(皆為商品名)。
環狀烯烴系樹脂膜係可藉由延伸來賦予任意的相位差值。藉此,可賦予適當的光學補償功能,而貢獻液晶顯示裝置的視角擴大。延伸的環狀烯烴系樹脂膜的面內相位差值R0以40至100nm為較理想,以40至80nm為更理想。面內相位差值R0未達40nm或超過100nm時,對液晶面板的視角補償能力有降低的傾向。而且,延伸的環狀烯烴系樹脂膜的厚度方向相位差值Rth以80至300nm為較理想,100至250nm為更理想。厚度方向相位差值Rth
未達80nm或超過300nm時,與上述相同地對液晶面板的視角補償能力有降低的傾向。
延伸的環狀烯烴系樹脂膜的面內相位差值R0及厚度方向相位差值Rth,分別以下述式(1)及(2):R0=(nx-ny)×d (1)
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (2)表示,例如可使用KORBRA21ADH(王子計測機器(股)製)測定。於上述式(1)及(2),nx為延伸的環狀烯烴系樹脂膜的面內延遲軸方向的折射率,ny為延伸的環狀烯烴系樹脂膜的面內先進軸方向(與面內延遲軸方向垂直的方向)的折射率,nz為延伸的環狀烯烴系樹脂膜的厚度方向的折射率,d為延伸的環狀烯烴系樹脂膜的厚度。
環狀烯烴系樹脂膜的延伸,通常一邊連續地從膜滾輪捲出,一邊用加熱爐,朝滾輪的行進方向或垂直於行進方向的方向延伸。加熱爐的溫度,通常採用從環狀烯烴系樹脂的玻璃轉化溫度附近至比玻璃轉化溫度高100℃左右之範圍。延伸的倍率,通常為1.1至6倍,較理想為1.1至3.5倍。製膜、延伸的環狀烯烴系樹脂,亦可為市售品,以商品名,有「ESCENA」(積水化學工業(股)製)、「SCA40」(積水化學工業(股)製)、「NEONOR FILM」(日本ZEON(股)製)等。
環狀烯烴系樹脂膜,一般因表面活性差,而於與偏光膜接著的表面,進行如電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(flame)處理、皂化處理之表面處理
為較理想。其中,以比較容易實施的電漿處理、電暈處理較適合。
環狀烯烴系樹脂膜的厚度,以薄者較理想,但太薄時會變成強度降低且加工性變差者,另一方面,太厚時透明性會降低,或偏光板的重量變重。所以,該膜的適當厚度,例如為5至200μm左右,較理想為10至150μm,更理想為20至100μm。
纖維素系樹脂膜,通常為包含纖維素的部分或完全乙酸酯化物之纖維素系樹脂者,可舉例如三乙醯基纖維素膜、二乙醯基纖維素膜、纖維素乙酸酯丙酸酯膜等。於三乙醯基纖維素膜的市售品,有例如以商品名,「FUJITAC TD80」(富士薄膜(股)製)、「FUJITAC TD80UF」(富士薄膜(股)製)、「FUJITAC TD80UZ」(富士薄膜(股)製)、「FUJITAC TD40UZ」(富士薄膜(股)製)、「KC8UX2M」(柯尼卡美能達(股)製)、「KC4UY」(柯尼卡美能達(股)製)、「KC8UY」(柯尼卡美能達(股)製)等。
於纖維素系樹脂膜的表面,依據用途,可實施如防眩處理、硬塗處理、抗靜電處理、抗反射處理之表面處理。於纖維素系樹脂膜,亦可進行延伸賦予任意的相位差值。
纖維素系樹脂膜,為了提高與偏光膜的接著性,通常實施皂化處理。作為皂化處理,可採用浸漬於如氫氧化鈉、氫氧化鉀之鹼的水溶液的方法。
纖維素系樹脂膜的厚度,薄者較理想,但
太薄時會變成強度降低且加工性變差者,另一方面,太厚時透明性會降低,或偏光板的重量變重。所以,該膜的適當厚度,例如為5至200μm左右,較理想為10至150μm,更理想為20至100μm。
[接著劑]
上述(甲基)丙烯酸系樹脂膜、透明樹脂膜係隔著接著劑貼合於偏光膜。於偏光膜與(甲基)丙烯酸系樹脂膜的接著所使用的接著劑、以及偏光膜與透明樹脂膜的接著所使用的接著劑,可為不同種類,亦可為相同種類。考慮施工的容易性等,兩面使用相同的接著劑較有利。
作為接著劑,從將接著劑層予以變薄的觀點,水系者,亦即可舉例如接著劑成分溶解於水者或分散於水者。例如,可舉出使用聚乙烯醇系樹脂或胺酯樹脂作為主成分的組成物為較理想的接著劑。
於使用聚乙烯醇系樹脂作為接著劑的主成分之情況,該聚乙烯醇系樹脂,除部分皂化的聚乙烯醇、完全皂化的聚乙烯醇外,可為羧基改性的聚乙烯醇、乙醯乙醯基改性的聚乙烯醇、羥甲基改性的聚乙烯醇、胺基改性的聚乙烯醇之改性的聚乙烯醇系樹脂。於該情況,使用聚乙烯醇系樹脂的水溶液作為接著劑。接著劑中聚乙烯醇系樹脂的濃度,對水100重量份而言,通常為1至10重量份,較理想為1至5重量份。
包含聚乙烯醇系樹脂的水溶液的接著劑,為了提高接著性,以添加乙二醛、水溶性環氧樹脂等硬化
性成分、交聯劑為較理想。作為水溶性環氧樹脂,例如可適合使用如二伸乙基三胺、三伸乙基四胺之聚伸烷基聚胺與如己二酸之二羧酸的反應所得之聚醯胺胺,與環氧氯丙烷(Epichlorohydrin)反應所得之聚醯胺聚胺環氧樹脂。作為如此的聚醯胺聚胺環氧樹脂之市售品,可舉例如「SUMIRESIN 650」(住化CHEMTEX(股)製)、「SUMIRESIN 675」(住化CHEMTEX(股)製)、「WS-525」(日本PMC(股)製)等。該等硬化性成分、交聯劑的添加量(於硬化性成分及交聯劑皆添加的情況為其合計量),對聚乙烯醇系樹脂100重量份而言,通常為1至100重量份,較理想為1至50重量份。上述硬化性成分、交聯劑的添加量對聚乙烯醇系樹脂100重量份而言未達1重量份的情況,提高接著性的效果有變小的傾向,而且上述硬化性成分、交聯劑的添加量對聚乙烯醇系樹脂100重量份而言超過100重量份的情況,接著劑層有變脆的傾向。
而且,於使用胺酯(urethane)樹脂作為接著劑的主成分之情況,作為適當的接著劑組成物之例,可舉例如聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂與具有環氧丙氧基(glycidyloxy)的化合物之混合物。所謂聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂,係具有聚酯骨架的胺酯樹脂,於其中導入少量離子性成分(親水成分)者。如此的離子聚合物型胺酯樹脂,不使用乳化劑,直接在水中乳化而成為乳液,適合作為水系接著劑。
聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂本身為習知,
例如於日本公開專利特開平7-97504號公報,記載作為用以將酚系樹脂分散於水性媒介中之高分子分散劑之例,而且,特開2005-70140號公報、特開2005-208456號公報中,揭露聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂與具有環氧丙氧基的化合物之混合物作為接著劑,為接合環狀烯烴系樹脂膜於包含聚乙烯醇系樹脂的偏光膜之形態。
作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂膜、透明樹脂膜貼合於偏光膜之方法,通常為一般習知的方法即可,可舉例如藉由流鑄法、邁耶(Meyer)棒塗法、凹版塗佈法、缺角輪塗佈法、刮刀法、狹縫塗佈法、浸塗法、噴霧法等,塗佈接著劑於偏光膜及/或貼合於其上之膜的接著面,重疊兩者的方法。所謂流鑄法,係一邊使被塗佈物之膜在約垂直的方向、約平行的方向或兩者之間的傾斜方向移動,一邊使接著劑流下至其表面而擴散的方法。
以上述方法塗佈接著劑後,將偏光膜與貼合於其上之膜,藉由夾持滾輪夾住而貼合。而且,亦適合使用於偏光膜與貼合於其上之膜之間,滴下接著劑後,將該積層體用滾輪等予以加壓而均勻擴展的方法。於該情況,可使用金屬、橡膠等作為滾輪的材質。再者,採用於偏光膜與貼合於其上之膜之間,滴下接著劑後,將該積層體予以通過滾輪與滾輪之間,來加壓而擴展的方法較理想。於該情況,該等滾輪,可為相同材質,亦可為不同的材質。
對偏光膜積層(甲基)丙烯酸系樹脂膜及透
明樹脂膜的順序,無特別限制,可採用任一膜積層於偏光膜後積層另一膜的方法,亦可採用兩膜實質上同時積層於偏光膜的方法。
而且,於接著劑層的表面,為了提高接著性,可適當地實施如電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(flame)處理、皂化處理之表面處理。作為皂化處理,可舉例如浸漬於如氫氧化鈉、氫氧化鉀之鹼的水溶液的方法。
隔著上述水系接著劑接合之積層體,通常實施乾燥處理,進行接著劑層的乾燥、硬化。乾燥處理,可例如藉由吹熱風進行。乾燥溫度為從40至100℃左右,較理想為從60至100℃的範圍適當地選擇。乾燥時間,例如為20至1200秒左右。乾燥後的接著劑層的厚度,通常為0.001至5μm左右,較理想為0.01μm以上,而且較理想為2μm以下,更理想為1μm以下。接著劑層的厚度太厚時,偏光板的外觀容易變得不佳。
乾燥處理後,可在室溫以上的溫度,實施至少半天,通常為數日以上的養生,而得到充分的接著強度。如此的養生,典型地在捲成滾筒狀的狀態下進行。較理想的養生溫度為30至50℃的範圍,更理想為35至45℃。養生溫度超過50℃時,於捲成滾筒狀的狀態,容易引起所謂「捲緊」。再者,養生時的濕度,無特別限制,選擇相對濕度為0至70%RH的範圍較理想。養生時間,通常為1至10天左右,較理想為2至7天左右。
而且,作為接著劑,可使用活性能量線硬化性接著劑。活性能量線硬化性接著劑的硬化所使用的活性能量線,有例如X射線、紫外線、可見光線。其中,從使用的容易性、接著劑組成物的調製容易性極其安定性以及其硬化性能的觀點,使用紫外線較理想。使用活性能量線硬化性接著劑時,與使用上述水系接著劑的情況比較,因無需進行乾燥處理,故步驟縮短,能量效率變高。乾燥時間,於使用(甲基)丙烯酸系樹脂膜的情況,因有變長的傾向,於包含(甲基)丙烯酸系樹脂膜的本發明的偏光板中,於接著劑層,採用活性能量線硬化性接著劑特別有效。
作為光硬化性接著劑,可舉例如光硬化性環氧樹脂與光陽離子聚合引發劑等的混合物(亦即環氧系光硬化性接著劑)、光硬化性(甲基)丙烯酸系樹脂與光自由基聚合引發劑等的混合物(亦即(甲基)丙烯酸系光硬化性接著劑)等。該等光硬化性接著劑,可分別單獨使用,亦可併用。光硬化性接著劑,可藉由照射活性能量線而使其硬化。活性能量線的光源,無特別限制,以具有波長400nm以下的發光分佈的活性能量線(紫外線)為較理想,具體而言,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、金屬鹵化物燈等較理想。
對光硬化性接著劑之光照射強度,依據該光硬化性接著劑的組成適當地決定,無特別限制,對聚合引發劑的活性化有效的波長區域的照射強度為0.1至6000
mW/cm2較理想。藉由該照射強度為0.1mW/cm2以上,反應時間不會變得太長,藉由6000mW/cm2以下,產生從光源輻射的熱及光硬化性接著劑的硬化時的發熱造成的環氧樹脂的黃變、偏光膜的劣化之虞慮變少。對光硬化性接著劑之光照射時間,係對欲使其硬化的光硬化性接著劑控制者,而無特別限制,表示上述照射強度與照射時間的乘積之累積光量,設定為10至10000mJ/m2較理想。藉由對光硬化性接著劑之累積光量為10mJ/m2以上,使來自聚合引發劑的活性物種產生充分的量,可使聚合引發劑來的活性種充分發生,而更確實地進行硬化反應,而且藉由10000mJ/m2以下,照射時間不會變得太長,可維持良好的生產性。再者,照射活性能量線後接著劑層的厚度,通常為0.001至5μm左右,較理想為0.01μm以上2μm以下,更理想為0.01μm以上1μm以下。
藉由照射活性能量線而使光硬化性接著劑硬化的情況,以上述偏光膜的偏光度、透過率及色相,以及(甲基)丙烯酸系樹脂膜及透明樹脂膜的透明性等的偏光板的各種功能不降低的條件下進行硬化較理想。
[黏著劑層]
偏光板,於透明樹脂膜的外側(亦即與偏光膜側相反側的表面),可具備用以將該偏光板予以貼合於液晶胞的黏著劑層。作為黏著劑層所使用的黏著劑,可使用傳統習知的適當的黏著劑而無特別限制,可舉例如丙烯酸系黏著劑、胺酯系黏著劑、矽氧樹脂系黏著劑、聚酯系黏著劑、聚醯
胺系黏著劑、聚醚系黏著劑、氟系黏著劑、橡膠系黏著劑等。其中,從透明性、黏著力、信賴性、重工性等的觀點,使用丙烯酸系黏著劑較理想。黏著劑層除可使用黏著劑例如以有機溶劑溶液的形態,藉由狹縫塗佈機、凹版塗佈機等將其塗佈於透明樹脂膜上,而使其乾燥的方法而設置外,亦可藉由將形成於已離型處理的塑膠膜(稱為離型膜)上的薄片狀黏著劑,予以轉印於透明樹脂膜的方法來設置。使用任一方法,於黏著劑層的表面,貼附離型膜較理想。黏著劑層的厚度,無特別限制,一般在2至40μm的範圍內較理想。
離型膜的構成材料,可為如聚乙烯的聚乙烯系樹脂、如聚丙烯的聚丙烯系樹脂、如聚對苯二甲酸二乙酯的聚酯樹脂等。其中,聚對苯二甲酸二乙酯的延伸膜較理想。
賦予離型膜的離型處理層,只要具有離型性即可,無特別限制,可為硬化型矽氧樹脂為主成分之類型,亦可使用藉由與胺酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂等有機樹脂的接枝聚合等改性之矽氧樹脂類型等,但該等之中,較理想為硬化型矽氧樹脂為主成分之類型。
[表面保護膜]
偏光板,可具備積層於(甲基)丙烯酸系樹脂膜的外面之表面保護膜(稱為保護膜)。該表面保護膜,係為了防止(甲基)丙烯酸系樹脂膜的損傷、灰塵的附著者,通常隔著黏著劑層積層於(甲基)丙烯酸系樹脂膜上。
作為表面保護膜的構成材料,可舉例如聚乙烯的聚乙烯系樹脂、如聚丙烯的聚丙烯系樹脂、如聚對苯二甲酸二乙酯的聚酯樹脂等。其中,從透濕性、機械強度的觀點,聚對苯二甲酸二乙酯的延伸膜較理想。
用以貼附表面保護膜用的黏著劑層之具體說明,引用前述黏著劑層的記載。對於賦予表面保護膜之離型處理層之具體說明,也引用前述賦予離型膜之離型處理層的記載。
以下,顯示實施例,來更具體地說明本發明,但本發明不限定於該等例。
〈製造例:端面加工用偏光板的製作〉
用以下順序,製作具備(甲基)丙烯酸系樹脂膜的端面加工偏光板。將平均聚合度2400、皂化度99.9莫耳%以上之厚度75μm的聚乙烯醇膜予以浸漬於30℃的純水後,在30℃浸漬於碘/碘化鉀/水的重量比為0.02/2/100的水溶液。然後,在56.5℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的重量比為12/5/100的水溶液。接著,用8℃的純水洗淨後,在65℃乾燥,而得到碘吸附配向於聚乙烯醇之偏光膜。延伸係主要在碘染色及硼酸處理的步驟進行,總延伸倍率為5.3倍。
於所得的偏光膜的一側的面,將厚度80μm的(甲基)丙烯酸系樹脂膜(對全部樹脂組成物而言係添加30重量%的丙烯酸型橡膠粒子之丙烯酸樹脂膜),而於另一側的面,將包含厚度50μm的環狀烯烴系樹脂的光學
補償膜,分別於其貼合面實施電暈處理後,隔著光硬化型接著劑(環氧系光硬化性接著劑)接著,得到偏光板。
然後,於所得的偏光板之(甲基)丙烯酸系樹脂膜的外面,設置具有丙烯酸系黏著劑層的表面保護膜(延伸的聚對苯二甲酸二乙酯膜),而且於環狀烯烴系樹脂所構成的光學補償膜的外面,設置厚度20μm的丙烯酸系黏著劑層,再於該黏著劑層的外面,貼合施以離型處理的離型膜(延伸的聚對苯二甲酸二乙酯膜)。然後,裁切成1031mm×588mm的大小,得到端面加工用偏光板。
〈實施例1〉
將上述製造例所得之400片端面加工用偏光板,對齊4邊積層,得到偏光板積層體W。然後,使用第1圖所示的端面加工裝置,將偏光板積層體W固定於端面加工裝置後,以如第2圖(a),接著(b)所示的端面加工方法,對4個端面41、42、43、44全部進行切削加工。4個端面41、42、43、44的加工條件完全相同。
具體來說,使切削工具10、11以其旋轉軸為中心旋轉,同時於切削工具10、11的位置在固定的狀態下,使偏光板積層體W在x方向水平移動,藉此對偏光板積層體W的端面41、42之長度方向平行,使切削工具10、11對偏光板積層體W相對移動,而切削刀片10a、11a抵接端面41、42,來切削該端面,進行切削加工。偏光板積層體W的移動方向及切削工具10、11的旋轉方向,如第2圖(a)所示。上述相對移動,從各端面的一端至另一端進
行,將該相對移動(切削加工)對相同的端面予以重複共5次。
然後,藉由旋轉台31及壓具30,使偏光板積層體W旋轉90度後,與端面41、42的情況相同,使切削工具10、11以其旋轉軸為中心旋轉,同時在切削工具10、11的位置在固定的狀態下,使偏光板積層體W在x方向水平移動,藉此對偏光板積層體W的端面43、44之長度方向平行,使切削工具10、11對偏光板積層體W相對移動,而切削刀片10a、11a抵接端面43、44,來切削該端面,進行切削加工。偏光板積層體W的移動方向及切削工具10、11的旋轉方向,如第2圖(b)所示。上述相對移動,從各端面的一端至另一端進行,將該相對移動(切削加工)對相同的端面予以重複共5次。
端面加工裝置的構成及端面加工的各種條件,如下。
‧切削工具10、11:於側面具有1片切削刀片的圓柱狀旋轉體
‧切削工具10、11的旋轉軸與切削刀片的延伸方向所成的角度:0度
‧切削工具10、11的旋轉軸與偏光板的積層方向z所成的角度α:0度
‧切削工具10、11的旋轉速度:如下述表1(5000rpm)
‧相對移動的次數:對各端面5次
‧偏光板積層體W與切削工具10、11之間的相對移
動速度:如下述表1(500mm/分)
‧上述定義的抵接次數:1000次
‧上述定義的1次切削深度:如下述表1
‧上述定義的總切削深度:如下述表1(1.00mm)
‧上述定義的完成時的切削深度:如下述表1(0.04mm)
於任一切削加工中,確認各偏光板的端部都沒有(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離,而且可在良好的完成狀態下,各偏光板的端面匯集加工。
〈比較例1〉
除相對移動的次數、1次切削深度及完成時的切削深度變更為表1所示外,與實施例1同樣地,對端面41、42、43、44全部進行切削加工。於任一切削加工中,確認各偏光板的端部,皆沒有(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離,而且可在良好的完成狀態下,各偏光板的端面匯集加工。
(端面加工偏光板的耐衝擊性的評價)
對實施例1所得之端面加工偏光板,於偏光板的端部,測定不產生(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離之最大衝擊能量(以下稱為「最大衝擊能量」),來評價端面加工偏光板端部的耐衝擊性。結果表示於表1。具體的測定順序如下。
將端面加工偏光板切成25mm(MD)×50mm(TD)的大小,作為測定樣品。將該測定樣品固定於剖面衝擊測試機(剛性(stiffness)測試儀)[熊谷理機工業(股)公司製「No.2049-M」]的測試台後,將附有載重的擺錘,使其落
下至位於擺錘的最低點之測定樣品的MD之端面,來對該端面賦予衝擊,再用光學顯微鏡觀察該端面,確認(甲基)丙烯酸系樹脂膜與偏光膜之間的剝離之有無。用相同的衝擊量之測試重複進行5次,其中2次產生剝離的情況為「有剝離」。於是,改變各種擺錘的衝擊量,進行相同的測試,求得上述最大衝擊能量(mJ)。擺錘的衝擊量,係藉由調整賦予擺錘的載重之重量、擺錘的旋轉軸至載重的距離、擺錘的起始落下位置而改變。所使用的剖面衝擊測試機可測定的衝擊能量的上限為19.4mJ。
比較例1所得之端面加工偏光板,與實施例比較,顯示極小的最大衝擊能量。
〈實施例2至4、比較例2〉
除抵接次數及相對移動速度變更為表2所示以外,與實施例1同樣地,對端面41、42、43、44全部進行切削加工。於任一切削加工中,確認各偏光板的端部,皆沒有(甲基)丙烯酸系樹脂膜的剝離,而且可在良好的完成狀態下,各偏光板的端面匯集加工。於表2,為了參考,合併顯示實施例1。
表2中,「>19.4」係指即使於所使用的剖面衝擊測試機可測定的衝擊能量的上限為19.4mJ,也沒有產生剝離。
Claims (9)
- 一種端面加工偏光板的製造方法,包括:堆疊複數片具備包含聚乙烯醇系樹脂的偏光膜及隔著接著劑積層於其上之(甲基)丙烯酸系樹脂膜的方形的偏光板,而得到露出端面的偏光板積層體之第1步驟;以及沿著前述端面的長度方向,藉由對前述偏光板積層體使切削工具相對移動,來切削加工前述端面,而得到端面加工偏光板之第2步驟;其中,前述切削工具係具有平行前述端面且以與前述端面的長度方向約略垂直的方向之旋轉軸為旋轉中心而可以旋轉之延伸於前述旋轉軸的方向之n片(此處n表示1以上的整數)切削刀片;於前述第2步驟,以使前述端面滿足下述條件之方式,藉由以前述旋轉軸為中心旋轉之前述切削工具而切削加工:(a)前述n片切削刀片抵接前述端面的次數,對前述端面的長度方向的每100mm的長度為200次以上1500次以下;以及(b)因1次的前述相對移動而切削的前述端面的深度方向的切削深度為0.3mm以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,前述相對移動係從前述端面的長度方向的一端至另一端進行,且從該一端至另一端的相對移動為1次,對前述端面進行複數次。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法,其中,於前述第2步驟,以使該深度方向的總切削深度成為0.2mm以上1.5mm以下之方式進行切削加工。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之方法,其中,於前述第2步驟,前述端面在複數次相對移動中,以因最後的相對移動而切削的前述端面的深度方向的切削深度成為0.01mm以上0.1mm以下之方式進行切削加工。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,於前述第2步驟,對前述偏光板積層體1個,使用2個前述切削工具,對前述偏光板積層體的相對2個端面同時切削加工。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,前述相對移動係在前述切削工具的位置在固定的狀態下,藉由移動前述偏光板積層體而進行。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,前述偏光板包括:於前述偏光膜的一側的面隔著接著劑積層的前述(甲基)丙烯酸系樹脂膜以及於另一側的面隔著接著劑積層的其他透明樹脂膜。
- 如申請專利範圍第7項所述之方法,其中,前述其他透明樹脂膜係由環狀烯烴系樹脂所構成。
- 如申請專利範圍第7或8項所述之方法,其中,前述偏光板更包括:積層於前述其他透明樹脂膜的外面之黏著劑層;積層於前述黏著劑層之外面的離型膜;以及積層於前述(甲基)丙烯酸系樹脂膜之外面的表面保護膜。
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