TWI669212B - 光學積層體之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供沒有皺褶的、外觀優異之光學積層體之製造方法。本發明實施形態之光學積層體之製造方法包括以下步驟：製作具有樹脂基材及在該樹脂基材單側塗布形成之第1光學機能層的積層體的步驟；以及在積層體之第1光學機能層上積層光學機能薄膜，而形成第2光學機能層的步驟。該製造方法中，係在積層體及光學機能薄膜之至少一者上形成有滾花的狀態下，將積層體及光學機能薄膜進行積層。

Description

光學積層體之製造方法
本發明涉及光學積層體之製造方法。
背景技術
作為影像顯示裝置(例如，液晶顯示裝置)中使用的光學構件，已知有各種光學積層體。作為代表例，可列舉出：將具有樹脂基材及在該樹脂基材上塗布形成的聚乙烯醇(PVA)系樹脂層的積層體進行拉伸，接著實施染色處理，在該樹脂基材上製作偏光膜，在該偏光膜與樹脂基材的積層體上黏貼保護薄膜而得到的、具有偏光膜的光學積層體(例如，日本特開2000-338329號公報)；以及，具有形成在樹脂基材上的液晶組合物的配向固化層或固化層即λ/2板及高分子薄膜的拉伸薄膜即λ/4板的光學積層體。前者代表性地用作偏光板，後者代表性地可以與偏振片黏貼而構成圓偏光板。此等光學積層體具有以下的特徵：由於偏光膜及λ/2板為塗布層，因此與由高分子薄膜形成的層相比明顯較薄，因此，作為光學積層體整體也較薄。其結果，此等光學積層體可以有助於近年來的影像顯示裝置的薄型化而受到關注。但是，此種光學積層體在製造時存在以下的問題：在樹脂基材與塗布層(例如，偏光膜、λ/2板)的積 層體上黏貼高分子薄膜(保護薄膜、λ/4板)時容易產生皺褶。
發明概要
本發明是為了解決上述問題而成，其主要目的在於提供沒有皺褶的、外觀優異的光學積層體之製造方法。
本發明光學積層體之製造方法包括以下步驟：製作具有樹脂基材及在該樹脂基材的單側塗布形成之第1光學機能層的積層體的步驟；以及在該積層體之第1光學機能層上積層光學機能薄膜，而形成第2光學機能層的步驟。該製造方法中，在該積層體及該光學機能薄膜之至少一者上形成有滾花的狀態下，積層該積層體及該光學機能薄膜。
在一個實施形態中，上述積層體及上述光學機能薄膜為長條狀，將該積層體及該光學機能薄膜一邊輸送一邊對齊長度方向而進行積層。在一個實施形態中，上述滾花形成於上述積層體及上述光學機能薄膜之至少一者之寬度方向的兩端部。在一個實施形態中，上述積層體及上述光學機能薄膜具有不同的寬度，上述滾花形成於該積層體及該光學機能薄膜之重疊部分之寬度方向的兩端部。
在一個實施形態中，上述滾花的厚度為8μm~15μm。
在一個實施形態中，上述滾花在選自上述積層體與上 述光學機能薄膜之積層前、積層時、以及剛剛積層後的至少1個時機形成。
在一個實施形態中，上述光學機能薄膜的厚度為30μm以下。
在一個實施形態中，上述第1光學機能層為將在上述樹脂基材單側塗布形成之聚乙烯醇系樹脂層拉伸並染色而得到的偏光膜，並且，上述第2光學機能層為該偏光膜的保護層。在其他實施形態中，上述第1光學機能層為藉由在上述樹脂基材單側塗布液晶組合物並乾燥或固化而得到的相位差層，並且，上述第2光學機能層為由高分子薄膜之拉伸薄膜構成的另一相位差層。
根據本發明，在光學積層體之製造方法中，在包含塗布層之積層體與光學機能薄膜的積層時，在積層體及光學機能薄膜之至少一者上形成滾花，從而能夠良好地防止有效寬度內(作為產品而使用的部分)皺褶的產生。其結果，能夠獲得外觀極優異的光學積層體。
10‧‧‧積層體
11‧‧‧樹脂基材
12‧‧‧聚乙烯醇系樹脂層(偏光膜)
21‧‧‧光學機能薄膜
22‧‧‧光學機能薄膜
100‧‧‧光學積層體
L‧‧‧長度
P‧‧‧間距
圖1A、圖1B、圖1C、圖1D為說明本發明1個實施形態之偏光板之製造方法的一例的示意圖。
圖2A為用於說明本發明1個實施形態中之滾花之俯視形狀的概略俯視圖，圖2B為用於說明另一實施形態中之滾花的俯視形狀的概略俯視圖。
用以實施發明之形態
以下，說明本發明的代表性的實施形態，但本發明不限定於此等實施形態。
本發明光學積層體之製造方法包括以下步驟：製作具有樹脂基材及在該樹脂基材單側塗布形成之第1光學機能層的積層體的步驟；以及在該積層體之第1光學機能層上積層光學機能薄膜，而形成第2光學機能層的步驟。在該製造方法中，在該積層體及該光學機能薄膜之至少一者上形成有滾花的狀態下，積層該積層體及該光學機能薄膜。
首先，作為代表例，說明第1光學機能層為偏光膜、第2光學機能層為偏光膜的保護層(保護薄膜)的實施形態(即，偏光板的製造方法)。具體而言，本實施形態的製造方法包括以下步驟：對具有樹脂基材及在該樹脂基材單側塗布形成之聚乙烯醇(PVA)系樹脂層的積層體進行拉伸、染色，在該樹脂基材上製作偏光膜的步驟；以及在積層體之偏光膜側積層光學機能薄膜，而製作光學積層體的步驟。以下，對各步驟進行說明。又，關於其他實施形態，在說明本實施形態之後進行簡單說明。
A.偏光板的製造方法 A-1.偏光膜的製作步驟 A-1-1.積層體
圖1A~圖1D為顯示本實施形態之偏光板之製造方法的 一例的示意圖。如圖1A所示，積層體10具有樹脂基材11及PVA系樹脂層12。積層體10藉由在長條狀的樹脂基材11上形成PVA系樹脂層12而製作。作為PVA系樹脂層12的形成方法，可以採用任意適當的方法。較佳的是，在樹脂基材11上塗布包含PVA系樹脂的塗布液，進行乾燥，從而形成PVA系樹脂層12。
作為上述樹脂基材的形成材料，可以採用任意適當的熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂，例如可以舉出：聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂等酯系樹脂、降冰片烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、其等的共聚物樹脂等。其中，較佳為降冰片烯系樹脂、非晶質的聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂。
在1個實施形態中，較佳使用非晶質的(未結晶化的)聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂。其中，特佳使用非晶性的(難以結晶化的)聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂。作為非晶性的聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂的具體例，可以舉出：進一步包含間苯二甲酸作為二羧酸的共聚物、進一步包含環己烷二甲醇作為二醇的共聚物。
後述拉伸中採用水中拉伸方式時，上述樹脂基材吸收水，水發揮增塑劑的作用，可以進行增塑化。其結果，可以使拉伸應力大幅度地降低，可以以高倍率進行拉伸，與空中拉伸時相比，拉伸性可以更優異。其結果，可以製作具有優異的光學特性的偏光膜。在1個實施方式中，樹脂基材的吸水率較佳為0.2%以上、進一步較佳為0.3% 以上。另一方面，樹脂基材的吸水率較佳為3.0%以下、進一步較佳為1.0%以下。藉由使用如此的樹脂基材，可以防止製造時尺寸穩定性明顯降低而所得偏光膜的外觀惡化等不良情況。另外，可以防止水中拉伸時基材斷裂、或PVA系樹脂層自樹脂基材剝離。又，樹脂基材的吸水率例如藉由在形成材料中導入改性基團來調整。吸水率是依據JIS K 7209而求出的值。
樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)較佳為170℃以下。藉由使用如此的樹脂基材，可以抑制PVA系樹脂層的結晶化，且可以充分地確保積層體的拉伸性。進而，若考慮利用水的樹脂基材的增塑化、及良好地進行水中拉伸，則更佳為120℃以下。在1個實施形態中，樹脂基材的玻璃化轉變溫度較佳為60℃以上。藉由使用如此的樹脂基材，將包含上述PVA系樹脂的塗布液進行塗布並乾燥時，能夠防止樹脂基材變形(例如凹凸、鬆弛、皺褶等的發生)等不良情況，可以良好地製作積層體。另外，可以在合適的溫度(例如60℃左右)下良好地進行PVA系樹脂層的拉伸。在其他實施形態中，將包含PVA系樹脂的塗布液進行塗布並乾燥時，只要樹脂基材不變形，則也可以為低於60℃的玻璃化轉變溫度。又，樹脂基材的玻璃化轉變溫度例如可以藉由使用在形成材料中導入改性基團的、結晶化材料並進行加熱從而調整。玻璃化轉變溫度(Tg)是依據JIS K 7121求出的值。
樹脂基材的拉伸前的厚度較佳為 20μm~300μm、更佳為50μm~200μm。小於20μm時，有PVA系樹脂層的形成變困難之虞。超過300μm時，例如在水中拉伸中，有樹脂基材吸收水需要較長時間，而且拉伸需要過大的負荷之虞。
作為形成上述PVA系樹脂層的PVA系樹脂，可以採用任意適當的樹脂。例如可以舉出聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇是藉由將聚乙酸乙烯酯皂化而得到的。乙烯-乙烯醇共聚物是藉由將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得到的。PVA系樹脂的皂化度通常為85莫耳%~100莫耳%，較佳為95.0莫耳%~99.95莫耳%，進一步較佳為99.0莫耳%~99.93莫耳%。皂化度可以依據JIS K 6726-1994而求出。藉由使用如此的皂化度的PVA系樹脂，可以得到耐久性優異的偏光膜。皂化度過高時，有發生凝膠化之虞。
PVA系樹脂的平均聚合度可以根據目的而適當選擇。平均聚合度通常為1000~10000，較佳為1200~5000，進一步較佳為1500~4500。又，平均聚合度可以依據JIS K 6726-1994而求出。
上述塗布液代表性地為使上述PVA系樹脂溶解於溶劑而成的溶液。作為溶劑，例如可以舉出：水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、各種二醇類、三羥甲基丙烷等多元醇類、乙二胺、二乙烯三胺等胺類。其等可以單獨使用，或組合兩種以上使用。其中，以水為佳。溶液的PVA系樹脂濃度相對於100重量份溶劑較佳為3重量份~20重量份。如果為如此的樹脂濃 度，則可以形成與樹脂基材密合的均勻的塗布膜。
在塗布液中可以摻合添加劑。作為添加劑，例如可以舉出增塑劑、表面活性劑等。作為增塑劑，例如可以舉出乙二醇、甘油等多元醇。作為表面活性劑，例如可以舉出非離子表面活性劑。此等添加劑可以是為了進一步提高所得PVA系樹脂層的均勻性、染色性、拉伸性而使用的。另外，作為添加劑，例如可以舉出易黏接成分。藉由使用易黏接成分，可以提高樹脂基材與PVA系樹脂層的密合性。其結果，例如可以抑制PVA系樹脂層自基材剝離等不良情況，可以良好地進行後述染色、水中拉伸。
作為上述易黏接成分，例如可以使用乙醯乙醯基改性PVA等改性PVA。作為乙醯乙醯基改性PVA，可以較佳使用至少具有下述通式(I)所示的重複單元的聚合物。
上述式(I)中，n相對於l+m+n的比率(改性度)較佳為1%~10%。
乙醯乙醯基改性PVA的皂化度較佳為97莫耳%以上。另外，乙醯乙醯基改性PVA的4重量%水溶液的pH較佳為3.5~5.5。
改性PVA較佳以上述塗布液中所含的PVA系樹脂整體的重量的3重量%以上來添加，進一步較佳為5重量%以上。另一方面，該改性PVA的添加量較佳為30重量%以下。
作為塗布液的塗布方法，可以採用任意適當的方法。例如可以舉出：輥塗法、旋塗法、線棒塗布法、浸塗法、模塗法、簾塗法、噴塗法、刮刀塗布法(逗點塗布法等)等。
上述塗布液的塗布．乾燥溫度較佳為50℃以上。
PVA系樹脂層的拉伸前的厚度較佳為3μm~40μm、進一步較佳為5μm~20μm。
在形成PVA系樹脂層前，可以對樹脂基材實施表面處理(例如電暈處理等)，也可以在樹脂基材上形成易黏接層。其中，較佳形成易黏接層(塗布處理)。作為形成易黏接層的材料，例如可以使用丙烯酸類樹脂、聚乙烯醇系樹脂等，特佳為聚乙烯醇系樹脂。作為聚乙烯醇系樹脂，例如可以舉出聚乙烯醇樹脂及其改性物。作為聚乙烯醇樹脂的改性物，可以舉出上述乙醯乙醯基改性PVA。又，易黏接層的厚度較佳設為0.05μm~1μm左右。藉由進行如此的處理，可以提高樹脂基材與PVA系樹脂層的密合性。其結果，例如可以抑制PVA系樹脂層自基材剝離等不良情況，可以良好地進行後述染色、水中拉伸。
A-1-2.積層體的拉伸
作為積層體的拉伸方法，可以採用任意適當的方法。 具體而言，可以為固定端拉伸，也可以為自由端拉伸(例如將積層體在圓周速度不同的輥間通過來進行單軸拉伸的方法)。較佳為自由端拉伸。
積層體的拉伸方向可以適當設定。在1個實施形態中，沿著長條狀的積層體的長度方向進行拉伸。上述情況下，代表性地採用將積層體在圓周速度不同的輥間通過來進行拉伸的方法。在其他實施形態中，沿著長條狀的積層體的寬度方向進行拉伸。上述情況下，代表性地採用使用拉幅拉伸機進行拉伸的方法。
對拉伸方式沒有特別限定，可以為空中拉伸方式，也可以為水中拉伸方式。較佳為水中拉伸方式。利用水中拉伸方式，可以在低於上述樹脂基材、PVA系樹脂層的玻璃化轉變溫度(代表性地為80℃左右)的溫度下進行拉伸，對於PVA系樹脂層，可以抑制其結晶化，並且以高倍率進行拉伸。其結果，可以製作具有優異的光學特性的偏光膜。
積層體的拉伸可以以一階段進行，也可以以多階段進行。以多階段進行時，例如可以組合上述自由端拉伸及固定端拉伸，也可以組合上述水中拉伸方式及空中拉伸方式。另外，以多階段進行時，後述積層體的拉伸倍率(最大拉伸倍率)為各階段的拉伸倍率的積。
積層體的拉伸溫度可以根據樹脂基材的形成材料、拉伸方式等而設定為任意適當的值。採用空中拉伸方式時，拉伸溫度較佳為樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)以 上，進一步較佳為樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)+10℃以上，特佳為Tg+15℃以上。另一方面，積層體的拉伸溫度較佳為170℃以下。藉由在如此的溫度下進行拉伸，可以抑制PVA系樹脂的結晶化快速推進，可以抑制由該結晶化導致的不良情況(例如妨礙利用拉伸進行的PVA系樹脂層的配向)。
採用水中拉伸方式時，拉伸浴的液溫較佳為40℃~85℃、更佳為50℃~85℃。如果為如此的溫度，則可以抑制PVA系樹脂層的溶解，且以高倍率進行拉伸。具體而言，如上所述，樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)與PVA系樹脂層的形成有關係，較佳為60℃以上。上述情況下，拉伸溫度低於40℃時，即使考慮利用水的樹脂基材的增塑化，也有無法良好地進行拉伸之虞。另一方面，拉伸浴的溫度越高，PVA系樹脂層的溶解性越高，有無法得到優異的光學特性之虞。積層體在拉伸浴中的浸漬時間較佳為15秒~5分鐘。
採用水中拉伸方式時，較佳使積層體浸漬於硼酸水溶液中來進行拉伸(硼酸水中拉伸)。藉由使用硼酸水溶液作為拉伸浴，可以對PVA系樹脂層賦予耐受拉伸時所施加的張力的剛性、及不溶解於水的耐水性。具體而言，硼酸可以在水溶液中生成四羥基硼酸陰離子，與PVA系樹脂藉由氫鍵進行交聯。其結果，可以對PVA系樹脂層賦予剛性及耐水性，良好地進行拉伸，可以製作具有優異的光學特性的偏光膜。
上述硼酸水溶液較佳藉由使硼酸及/或硼酸鹽溶解於作為溶劑的水而得到。硼酸濃度相對於100重量份水較佳為1重量份~10重量份。藉由將硼酸濃度設為1重量份以上，可以有效地抑制PVA系樹脂層的溶解，可以製作更高特性的偏光膜。又，還可以使用除了硼酸或硼酸鹽之外還將硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解於溶劑而得到的水溶液。
藉由後述染色，預先在PVA系樹脂層上吸附有二色性物質(代表性地為碘)時，較佳在上述拉伸浴(硼酸水溶液)中摻合碘化物。藉由摻合碘化物，可以抑制吸附於PVA系樹脂層的碘的溶出。作為碘化物，例如可以舉出：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。其中，較佳為碘化鉀。碘化物的濃度相對於100重量份水較佳為0.05重量份~15重量份、更佳為0.5重量份~8重量份。
積層體的拉伸倍率(最大拉伸倍率)相對於積層體的原長度較佳為5.0倍以上。如此的高拉伸倍率例如可以藉由採用水中拉伸方式(硼酸水中拉伸)來實現。又，本說明書中，“最大拉伸倍率”是指積層體即將斷裂前的拉伸倍率，另外，是指確認積層體斷裂的拉伸倍率、比其值低0.2的值。
在較佳的實施形態中，將上述積層體在高溫(例如95℃以上)下進行空中拉伸，然後進行上述硼酸水中拉伸及後述染色。如此的空中拉伸可以定位為對於硼酸水中拉 伸的預備拉伸或輔助拉伸，因此以下稱為“空中輔助拉伸”。
藉由組合空中輔助拉伸，有時可以以更高倍率拉伸積層體。其結果，可以製作具有更優異的光學特性(例如偏光度)的偏光膜。例如，作為上述樹脂基材使用聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂時，與僅藉由硼酸水中拉伸進行拉伸相比，組合空中輔助拉伸及硼酸水中拉伸時，可以抑制樹脂基材的配向同時進行拉伸。該樹脂基材隨著其配向性提高而拉伸張力變大，穩定的拉伸變困難、或發生斷裂。因此，藉由抑制樹脂基材的配向同時進行拉伸，可以以更高倍率拉伸積層體。
另外，藉由組合空中輔助拉伸，可以提高PVA系樹脂的配向性，由此，在硼酸水中拉伸後也可以提高PVA系樹脂的配向性。具體而言，推測如下：藉由預先利用空中輔助拉伸提高PVA系樹脂的配向性，在硼酸水中拉伸時PVA系樹脂變得容易與硼酸交聯，在硼酸成為連接點的狀態下進行拉伸，從而在硼酸水中拉伸後PVA系樹脂的配向性也高。其結果，可以製作具有優異的光學特性(例如偏光度)的偏光膜。
空中輔助拉伸中的拉伸倍率較佳為3.5倍以下。空中輔助拉伸的拉伸溫度較佳為PVA系樹脂的玻璃化轉變溫度以上。拉伸溫度較佳為95℃~150℃。又，組合空中輔助拉伸及上述硼酸水中拉伸時的最大拉伸倍率相對於積層體的原長度較佳為5.0倍以上、更佳為5.5倍以上、進一步更佳為6.0倍以上。
A-1-3.染色
上述積層體的染色代表性地藉由使二色性物質(較佳為碘)吸附於PVA系樹脂層來進行。作為該吸附方法，例如可以舉出：使PVA系樹脂層(積層體)浸漬於包含碘之染色液的方法；在PVA系樹脂層上塗覆該染色液的方法；將該染色液噴霧至PVA系樹脂層的方法等。較佳為使積層體浸漬於染色液的方法。此乃由於，碘可以良好地吸附。
上述染色液較佳為碘水溶液。碘的摻合量相對於100重量份水較佳為0.1重量份~0.5重量份。為了提高碘在水中的溶解度，較佳在碘水溶液中摻合碘化物。碘化物的具體例如上所述。碘化物的摻合量相對於100重量份水較佳為0.02重量份~20重量份、更佳為0.1重量份~10重量份。對於染色液的染色時的液溫，為了抑制PVA系樹脂的溶解，較佳為20℃~50℃。使PVA系樹脂層浸漬於染色液時，對於浸漬時間，為了確保PVA系樹脂層的透過率，較佳為5秒~5分鐘。另外，可以設定染色條件(濃度、液溫、浸漬時間)，使得最終得到的偏光膜的偏光度或單體透過率為規定的範圍。在1個實施形態中，設定浸漬時間，使所得偏光膜的偏光度為99.98%以上。在其他實施形態中，設定浸漬時間，使所得偏光膜的單體透過率為40%~44%。
染色處理可以在任意適當的時機下進行。進行上述水中拉伸時，較佳在水中拉伸前進行。
A-1-4.其他處理
上述積層體除了拉伸、染色之外，還可以適當實施用於將其PVA系樹脂層製成偏光膜的處理。作為用於製成偏光膜的處理，例如可列舉出不溶化處理、交聯處理、清洗處理、乾燥處理等。又，此等處理的次數、順序等沒有特別限定。
上述不溶化處理代表性地藉由將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由實施不溶化處理，可以對PVA系樹脂層賦予耐水性。該硼酸水溶液的濃度相對於100重量份水較佳為1重量份~4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)的液溫較佳為20℃~50℃。不溶化處理較佳在上述水中拉伸、上述染色處理前進行。
上述交聯處理代表性地藉由將PVA系樹脂層浸漬於硼酸水溶液中來進行。藉由實施交聯處理，可以對PVA系樹脂層賦予耐水性。該硼酸水溶液的濃度相對於100重量份水較佳為1重量份~5重量份。另外，在上述染色處理後進行交聯處理時，較佳進一步摻合碘化物。藉由摻合碘化物，可以抑制吸附於PVA系樹脂層的碘的溶出。碘化物的摻合量相對於100重量份水較佳為1重量份~5重量份。碘化物的具體例如上所述。交聯浴(硼酸水溶液)的液溫較佳為20℃~60℃。交聯處理較佳在上述水中拉伸前進行。在較佳的實施形態中，依次進行染色處理、交聯處理及水中拉伸。
上述清洗處理代表性地藉由在碘化鉀水溶液中浸漬PVA系樹脂層來進行。上述乾燥處理中的乾燥溫度較 佳為30℃~100℃。
如以上，在樹脂基材上製作偏光膜。
A-1-5.偏光膜
上述偏光膜實質上為吸附配向有二色性物質的PVA系樹脂膜。偏光膜的厚度代表性地為25μm以下，較佳為15μm以下，更佳為10μm以下，進一步更佳為7μm以下，特佳為5μm以下。另一方面，偏光膜的厚度較佳為0.5μm以上、更佳為1.5μm以上。偏光膜較佳在波長380nm~780nm中的任意波長下顯示出吸收二色性。偏光膜的單體透過率較佳為40.0%以上、更佳為41.0%以上、進一步更佳為42.0%以上、特佳為43.0%以上。偏光膜的偏光度較佳為99.8%以上、更佳為99.9%以上、進一步優更佳99.95%以上。
A-2.光學機能薄膜的積層步驟
對上述積層體(PVA系樹脂層)實施上述各處理後，如圖1B所示，在積層體10的偏光膜(PVA系樹脂層：第1光學機能層)12側積層光學機能薄膜而形成第2光學機能層21，製作光學積層體100。代表性地，在長條狀的積層體上、一邊輸送長條狀的光學機能薄膜一邊對齊彼此的長度方向地進行積層。
上述光學機能薄膜(第2光學機能層)例如可以作為保護薄膜(偏光膜的保護層)、相位差薄膜(相位差層)等發揮機能。
作為光學機能薄膜，可以採用任意適當的樹脂薄膜。作為光學機能薄膜的形成材料，例如可列舉出三醋酸纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、降冰片烯系樹脂等環烯烴系樹脂、聚乙烯、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、(甲基)丙烯酸類樹脂等。又，“(甲基)丙烯酸類樹脂”是指丙烯酸類樹脂及/或甲基丙烯酸類樹脂。
光學機能薄膜的厚度較佳為30μm以下、更佳為10μm~25μm。光學薄膜為此種厚度時，由後述滾花形成得到的效果變得明顯。
對於光學機能薄膜，也可以實施各種表面處理。
光學機能薄膜的積層使用任意適當的黏接劑或黏合劑。在較佳的實施形態中，在偏光膜表面上塗布黏接劑，黏貼光學機能薄膜。作為黏接劑，可以為水系黏接劑，也可以為溶劑系黏接劑，還可以為能量射線固化型黏接劑。較佳使用能量射線固化型黏接劑。
作為活性能量射線固化型黏接劑，只要是可以利用活性能量射線的照射而發生固化的黏接劑，則可以使用任意適當的黏接劑。作為活性能量射線固化型黏接劑，例如可列舉出紫外線固化型黏接劑、電子束固化型黏接劑等。作為活性能量射線固化型黏接劑的固化型的具體例，可列舉出自由基固化型、陽離子固化型、陰離子固化型、其等的組合(例如，自由基固化型及陽離子固化型的混合型)。
作為活性能量射線固化型黏接劑，例如可列舉出 作為固化成分而含有具有(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯醯胺基等自由基聚合性基團的化合物(例如，單體及/或低聚物)的黏接劑。
活性能量射線固化型黏接劑及其固化方法的具體例例如記載於日本特開2012-144690號公報。該記載作為參考而被援引在本說明書中。
黏接劑的塗布時的厚度可以設定為任意適當的值。例如，以在乾燥或固化後可得到具有期望的厚度的黏接劑層的方式來設定。黏接劑層的厚度較佳為10nm~300nm、進一步較佳為10nm~200nm、特佳為20nm~150nm。
如上所述，本發明中，在積層體10及光學機能薄膜21中的至少一者上形成有滾花的狀態下將積層體及光學機能薄膜積層。本說明書中，“滾花”是指，在薄膜(例如，偏光膜、光學機能薄膜)表面形成的凹凸結構(本說明書中大多情況下是指凸部)。滾花可以形成於積層體10(樹脂基材11或偏光膜12)的表面，也可以形成於光學機能薄膜21的表面，也可以形成於積層體及光學機能薄膜兩者。例如，如後所述，在積層體與光學機能薄膜積層時及/或剛剛積層後形成滾花的情況下，滾花必然會形成於積層體及光學機能薄膜兩者。
滾花代表性地如圖2A及圖2B所示形成於薄膜之寬度方向的兩端部。較佳的是，滾花形成於距薄膜寬度方向最端部的該薄膜的寬度的0.3%~3%的位置。藉由在此種 位置形成滾花，從而能夠確保薄膜的有效寬度盡可能地寬，並且能夠良好地防止有效寬度內的皺褶。又，圖2A及圖2B中顯示積層體與光學機能薄膜的寬度相同的情況，但考慮到製造效率(具體而言，黏貼餘量)，有時積層體與光學機能薄膜的寬度不同(大多情況下，設定為積層體(偏光膜)的寬度比光學機能薄膜寬，未圖示)。此時，滾花代表性地形成於積層體及光學機能薄膜的重疊部分(實質上，與光學機能薄膜相對應的部分)的寬度方向的兩端部，較佳形成於距重疊部分的寬度方向最端部的該重疊部分的寬度的0.3%~3%的位置。
作為滾花的俯視形狀，只要在有效寬度內(作為產品而使用的部分)良好地防止皺褶的產生，則可以採用任意適當的形狀。具體而言，滾花可以如圖2A所示沿薄膜的長度方向連續地形成，也可以如圖2B所示間歇地形成。滾花的寬度例如為5mm~20mm。只要為此種寬度，則能夠良好地防止皺褶的產生。滾花沿薄膜的長度方向間歇地形成時，滾花的薄膜長度方向的長度L例如為5mm~100mm，間距P例如為5mm~100mm。若為此種長度及間距，則即使存在未形成滾花的部分，也能夠良好地防止皺褶的產生。
另外，對於滾花的三維形狀，只要在有效寬度內(作為產品而使用的部分)良好地防止皺褶的產生，則也可以採用任意適當的形狀。滾花如圖2A所示沿薄膜的長度方向連續地形成時，從其長度方向觀察到的截面形狀例如可以為四邊形(長方形、正方形、梯形)、三角形、拱形狀(半圓 狀)。滾花如圖2B所示間歇地形成時，作為各個滾花的三維形狀的具體例，可列舉出立方體、正方體、圓錐、稜錐(三稜錐、四稜錐)、拱形狀(半球狀)、台形狀(圓錐台、四稜臺)。滾花的厚度(高度)較佳為3μm~15μm、更佳為5μm~12μm。滾花的厚度過小時，有時無法良好地防止皺褶的產生。滾花的厚度過大時，有時會導致輥中央部的屈曲(buckling)、黏貼時的皺褶。
滾花如圖2B所示間歇地形成時，各個滾花的形狀可以相同也可以不同。
滾花可以藉由任意適當的方法而形成。作為具體例，可列舉出鐳射照射、壓紋加工。
滾花可以在積層體與光學機能薄膜的積層前形成，也可以在積層體與光學機能薄膜的積層時形成，也可以在積層體與光學機能薄膜剛剛積層後形成，也可以在此等當中的2個以上的時機(例如，積層時及剛剛積層後的兩個時機)形成。在積層前形成滾花時，在積層體的偏光膜或樹脂基材的表面及/或光學機能薄膜的表面形成滾花即可。在積層時形成滾花時，例如在積層輥的規定的位置設置壓紋加工即可。在剛剛積層後形成滾花時，可以對剛剛積層後的光學積層體照射鐳射，也可以進行壓紋加工。又，“剛剛積層後”是指，積層後直至開始產生皺褶為止的期間。在一個實施形態中，滾花可以在積層體與光學機能薄膜的積層前形成於光學機能薄膜。
積層光學機能薄膜後(即，形成第2光學機能層後) 進行加熱是較佳的。加熱溫度較佳為50℃以上、更佳為55℃以上、進一步更佳為60℃以上、特佳為80℃以上。又，積層光學機能薄膜後進行的加熱也兼作對上述積層體的乾燥處理。
如以上，製作具有偏光膜(第1光學機能層)及第2光學機能層(例如，保護層、相位差層)的光學積層體。又，本實施形態的製造方法還可以根據需要進一步包括以下步驟：如圖1C所示剝離樹脂基材11的步驟；以及，如圖1D所示在光學積層體的剝離了樹脂基材的面上黏貼另一光學機能薄膜而形成第3光學機能層22的步驟。又，第3光學機能層22與第2光學機能層21同樣地可以作為偏光膜的保護層、相位差層等發揮機能。
實用上，光學積層體的兩端部(形成有滾花的部分)藉由縱切加工而被去除。如上所述，根據本發明，良好地防止有效寬度內的皺褶的產生，因此，藉由進行縱切加工，能夠得到沒有皺褶的、外觀優異的光學積層體。縱切加工可以在積層體與光學機能薄膜的積層後的任意的時機進行。例如，縱切加工可以在積層用的黏接劑乾燥或固化後進行，也可以在乾燥或固化前進行。
B.另一實施形態
為了容易理解，作為本發明代表性的實施形態，在上述A項中說明了偏光板的製造方法，然，，本發明可以廣泛地用於具有樹脂基材及塗布層即第1光學機能層的積層體 與光學機能薄膜的黏貼，對發明所屬技術領域中具有通常知識者而言係明顯的。即，無論第1光學機能層及/或第2光學機能層的光學特性如何，本發明都能夠在具有較薄的塗布層的光學積層體的製造中良好地抑制皺褶的產生，對發明所屬技術領域中具有通常知識者而言係明顯的。以下，簡單說明應用本發明的另一實施形態的製造方法的光學積層體的具體例。
本發明另一實施形態之光學積層體的製造方法中，第1光學機能層例如為在樹脂基材的單側塗布液晶組合物並乾燥或固化而得到的相位差層，並且，第2光學機能層例如為由高分子薄膜的拉伸薄膜構成的另一相位差層。作為藉由此種製造方法得到的光學積層體的具體例，可列舉出如下的光學積層體，即，所述光學積層體具有：具有nx>ny=nz的折射率橢圓體、具有270nm~310nm的面內相位差的液晶組合物的配向固化層或固化層(第1光學機能層：λ/2板)；以及具有nx>ny=nz的折射率橢圓體、具有120nm~180nm的面內相位差的高分子薄膜的拉伸薄膜層(第2光學機能層：λ/4板)。此種光學積層體可以黏貼於偏振片而構成圓偏光板或橢圓偏光板。作為另一具體例，可列舉出如下的光學積層體，即，所述光學積層體具有：具有nx=ny>nz的折射率橢圓體、選擇性反射的波長範圍為350nm以下的膽固醇型配向固化層(第1光學機能層)；以及具有nx>ny=nz的折射率橢圓體、具有120nm~180nm的面內相位差的高分子薄膜的拉伸薄膜層(第2光學機能層)。此種 光學積層體可以作為積層相位差膜而用於例如VA模式的液晶顯示裝置的光學補償。
實施例
以下，藉由實施例具體地說明本發明，但本發明不限定於此等實施例。又，各特性的測定方法如以下所述。
1.厚度
使用數位測微計(ANRITSU株式會社製造、產品名“KC-351C”)進行測定。
2.玻璃化轉變溫度(Tg)
依據JIS K 7121進行測定。
[實施例1]
作為樹脂基材，使用長條狀、且吸水率0.60%、Tg80℃、彈性模量2.5GPa的非晶質聚對苯二甲酸乙二醇酯(A-PET)薄膜(三菱化學株式會社製造、商品名“NOVA CLEAR”、厚度：100μm)。
對樹脂基材的單面實施電暈處理(處理條件：55W．min/m2)，在60℃下，將包含聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2莫耳%)90重量份及乙醯乙醯基改性PVA(聚合度1200、乙醯乙醯基改性度4.6%、皂化度99.0莫耳%以上、日本合成化學工業株式會社製造、商品名“Gohsefimer Z200”)10重量份的水溶液塗布於該電暈處理面並乾燥，形成厚度10μm的PVA系樹脂層，製作積層體。
將所得積層體在120℃的烘箱內、在圓周速 度不同的輥間、沿著縱向(長度方向)自由端單軸拉伸(空中輔助拉伸)至1.8倍。
接著，使積層體浸漬於液溫30℃的不溶化浴(對於100重量份水摻合4重量份硼酸而得到的硼酸水溶液)30秒(不溶化處理)。
接著，使其浸漬於液溫30℃的染色浴(對於100重量份水摻合0.2重量份的碘、摻合1.0重量份的碘化鉀而得到的碘水溶液)60秒(染色處理)。
接著，使其浸漬於液溫30℃的交聯浴(對於100重量份水摻合3重量份的碘化鉀、摻合3重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)30秒(交聯處理)。
然後，使積層體一邊浸漬於液溫70℃的硼酸水溶液(對於100重量份水摻合4重量份的硼酸、摻合5重量份的碘化鉀而得到的水溶液)，一邊在圓周速度不同的輥間沿著縱向(長度方向)進行單軸拉伸(水中拉伸)。此處，進行拉伸直至積層體即將斷裂前為止(最大拉伸倍率為6.0倍)。
然後，使積層體浸漬於液溫30℃的清洗浴(對於100重量份水摻合4重量份的碘化鉀而得到的水溶液)(清洗處理)。
如以上那樣，製作長條狀、且具有厚度5μm的偏光膜的積層體。積層體的寬度為1500mm。
另一方面，對長條狀的丙烯酸類薄膜(日東電工株式會社製造、厚度：20μm、寬度：1330mm)的距寬度方向的各最端部5mm的位置進行鐳射照射，以間距3mm形成拱形狀(厚度(高度)：11μm、底面的直徑：1mm)的滾花。
在上述積層體的偏光膜表面塗布UV固化型黏接劑，黏貼形成有上述滾花的丙烯酸類薄膜，使用金屬鹵化物燈以累積照射量1800/mJ/cm2照射紫外線，使黏接劑固化，製作具有第1光學機能層(偏光膜)及第2光學機能層(丙烯酸類保護層)的光學積層體。
藉由目視確認包含偏光膜的積層體與丙烯酸類薄膜的黏貼時及得到的光學積層體的輸送時的端部的皺褶及彎折的有無。進而，藉由目視確認光學積層體的有效寬度內(應作為產品而使用的部分)的皺褶及彎折的有無，將可以作為產品使用的情況記為“良好”，將不可以使用的情況記為“不良”。將結果示於表1。
[實施例2]
改變對丙烯酸類薄膜的鐳射照射條件，將滾花的厚度設為9μm，除此之外，與實施例1同樣操作，製作光學積層體。關於所得光學積層體，與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表1。
[比較例1]
使用環烯烴系薄膜(JSR株式會社製造、商品名“ARTON”、厚度25μm)來代替丙烯酸類薄膜，並且沒有在該薄膜上形成滾花，除此之外，與實施例1同樣操作，製作光學積層體。關於所得光學積層體，與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表1。
[比較例2]
將環烯烴系薄膜的厚度設為18μm，除此之外，與比較例1同樣地製作光學積層體。關於所得光學積層體，與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表1。
[參考例1]
將環烯烴系薄膜的厚度設為55μm，除此之外，與比較例1同樣操作，製作光學積層體。關於所得光學積層體，與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表1。
由表1明顯可知，光學積層體的製造方法中，包含塗布層的積層體與光學機能薄膜積層時，在積層體及光學機能薄膜中至少一者的兩端部形成滾花，從而即便在兩端部產生皺褶時也防止皺褶向有效寬度內(中央部)的推進。其結果，能夠得到沒有皺褶的、外觀優異的光學積層體。進而，由參考例1明顯可知，如上所述的效果在黏貼的 光學機能薄膜的厚度較薄時特別明顯。因此，可知，本發明在製作薄型的光學積層體時特別適合。
產業上的可利用性
藉由本發明的製造方法得到的光學積層體適宜地用作偏光板、積層相位差膜。此種偏光板及積層相位差膜可以適宜地用作液晶電視、液晶顯示器、手機、數位相機、數位攝影機、攜帶式遊戲機、自動導航系統、影印機、印表機、傳真機、鐘錶、電磁爐等的液晶面板、有機EL裝置的防反射膜。

Claims (7)

  1. 一種光學積層體之製造方法，其包括以下步驟：製作具有樹脂基材及在該樹脂基材單側塗布形成之第1光學機能層的積層體的步驟；以及在該積層體之第1光學機能層上積層光學機能薄膜，而形成第2光學機能層的步驟，且，該方法係在該積層體及該光學機能薄膜之至少一者上形成有滾花的狀態下，積層該積層體及該光學機能薄膜；該第1光學機能層為將在該樹脂基材單側塗布形成之聚乙烯醇系樹脂層拉伸並染色而得到的偏光膜，且，該第2光學機能層為該偏光膜的保護層；該光學機能薄膜的厚度為30μm以下。
  2. 一種光學積層體之製造方法，其包括以下步驟：製作具有樹脂基材及在該樹脂基材單側塗布形成之第1光學機能層的積層體的步驟；以及在該積層體之第1光學機能層上積層光學機能薄膜，而形成第2光學機能層的步驟，且，該方法係在該積層體及該光學機能薄膜之至少一者上形成有滾花的狀態下，積層該積層體及該光學機能薄膜；該第1光學機能層為藉由在該樹脂基材單側塗布液晶組合物並乾燥或固化而得到的相位差層，且，該第2光學機能層為由高分子薄膜之拉伸薄膜構成的另一相位差層；該光學機能薄膜的厚度為30μm以下。
  3. 如請求項1或2之製造方法，其中，該積層體及該光學機能薄膜為長條狀，且將該積層體及該光學機能薄膜一邊輸送一邊對齊長度方向而進行積層。
  4. 如請求項3之製造方法，其中，該滾花形成於該積層體及該光學機能薄膜之至少一者之寬度方向的兩端部。
  5. 如請求項4之製造方法，其中，該積層體及該光學機能薄膜具有不同的寬度，且該滾花形成於該積層體及該光學機能薄膜之重疊部分之寬度方向的兩端部。
  6. 如請求項1或2之製造方法，其中，該滾花的厚度為8μm~15μm。
  7. 如請求項1或2之製造方法，其中，該滾花係在選自該積層體與該光學機能薄膜之積層前、積層時、以及剛剛積層後的至少1個時機形成。
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