TWI675737B - 偏光板之製造方法、偏光板、光學膜及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種利用活性能量射線硬化型接著劑使偏光元件與透明保護膜貼合而製成偏光板時可抑制氣泡產生的偏光板之製造方法。又，本發明之目的亦在於提供一種包含藉由該製造方法而獲得之偏光板之光學膜。
本發明之偏光板之製造方法的特徵在於：其係包括如下步驟者：對聚乙烯醇系膜至少實施染色處理、交聯處理及延伸處理後實施乾燥處理而製造偏光元件的步驟，及於上述偏光元件之至少一面經由活性能量射線硬化型接著劑層而積層透明保護膜的步驟；且上述乾燥處理為將至少實施有染色處理、交聯處理及延伸處理之聚乙烯醇系膜一面利用複數根輥向規定方向搬送一面進行加熱的處理，上述輥間之距離L1與即將進行乾燥處理前之聚乙烯醇系膜之寬度W1之比(L1/W1)為0.4以下。

Description

偏光板之製造方法、偏光板、光學膜及圖像顯示裝置
本發明係關於一種偏光板之製造方法、藉由該製造方法而獲得之偏光板、積層有該偏光板之光學膜、及包含該光學膜之圖像顯示裝置。
於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等圖像顯示裝置等中廣泛使用之偏光板係通常於偏光元件之至少一面貼合透明保護膜而製造。又，偏光元件係藉由使具有二色性之碘或二色性染料等二色性物質於聚乙烯醇(PVA)系之膜中進行配向而製造。
近年來，伴隨著液晶顯示裝置之大型化、功能提高以及亮度提高，該等中使用之偏光板亦被要求大型化，同時亦被要求光學特性之提高及面內均勻性之提高。然而，為了得到大型偏光板，需要對上述PVA系膜之寬幅坯膜均勻地進行單軸延伸，該處理實際上非常困難，存在面內之均勻性與光學特性同時變差之傾向。
作為上述偏光元件之製造方法，提出有各種方法。例如，已知有如下方法：該方法係包括一面利用一對搬送輥向規定方向進行搬送一面進行之膜之濕式延伸步驟的偏光膜(偏光元件)之製造方法，於上述一對搬送輥間設置有使上述膜之搬送方向於浴內發生改變之導輥，且將上述導輥間之距離L1與即將進行延伸前之膜之寬度W的比(L1/W)設為1.2以下(例如參照專利文獻1)。專利文獻1中記載：藉由將導輥間之距離與即將進行延伸前之膜之寬度的比設定於特定範圍，而可良好 地維持作為偏光膜之光學特性、並且可製造寬幅之光學膜。
又，揭示有一種偏光元件之製造方法，其係於對PVA系膜至少實施染色步驟、交聯步驟及延伸步驟後實施乾燥步驟者，且其特徵在於：上述乾燥步驟具有特定之急遽乾燥階段(例如，參照專利文獻2)。專利文獻2中記載：藉由具有特定之急遽乾燥階段，可將碘錯合物穩定地固定於PVA之分子鏈中，而獲得良好之耐久性偏光元件。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-15277號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-163202號公報
然而，對於藉由上述專利文獻1、2之方法所得之光學膜(偏光元件)而言，於經由活性能量射線硬化型接著劑層使透明保護膜貼合於該光學膜(偏光元件)時，有時會產生氣泡。
於使用以往用於偏光元件與透明保護膜之接著之PVA系接著劑等水系接著劑之情形時，自塗佈接著劑起至使其硬化為止需要某種長度之時間，因此即便偏光元件中有少許褶皺，於此期間褶皺亦緩和。然而，對於紫外線硬化型接著劑等活性能量射線硬化型接著劑而言，自塗佈開始至硬化為止之時間較短，並無如前述之水系接著劑之緩和，因此，於使偏光元件與透明保護膜貼合時，存在產生氣泡(外觀不良)之問題。
因此，本發明之目的在於提供一種偏光板之製造方法，其係於經由活性能量射線硬化型接著劑層使偏光元件與透明保護膜貼合而製成偏光板時，可抑制氣泡產生。又，本發明之目的亦在於提供包含藉由該製造方法而獲得之偏光板的光學膜。
本發明者等人為了解決上述問題反覆進行銳意研究，結果發現藉由以下所示之製造方法可達成上述目的，以至完成本發明。
即，本發明係關於一種偏光板之製造方法，其特徵在於：其包括：對聚乙烯醇系膜至少實施染色處理、交聯處理及延伸處理後實施乾燥處理而製造偏光元件的步驟，及於上述偏光元件之至少一面經由活性能量射線硬化型接著劑層而積層透明保護膜的步驟；且上述乾燥處理為將至少實施有染色處理、交聯處理及延伸處理之聚乙烯醇系膜一面利用複數根輥向規定方向搬送一面進行加熱的處理，上述輥間之距離L1與即將進行乾燥處理前之聚乙烯醇系膜之寬度W1的比(L1/W1)為0.4以下。
上述活性能量射線硬化型接著劑較佳為自由基硬化型接著劑，更佳為含有光聚合起始劑、以及N-羥乙基丙烯醯胺及/或N-丙烯醯基嗎啉之接著劑。
上述透明保護膜較佳為包含選自由纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀烯烴系樹脂、聚烯烴系樹脂、及聚酯系樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。
又，本發明係關於一種偏光板，其特徵在於：其係藉由上述製造方法而獲得者；本發明亦關於一種光學膜，其特徵在於：其積層有至少1片上述偏光板；本發明又關於一種圖像顯示裝置，其特徵在於：其包含上述光學膜。
於本發明之偏光板之製造方法中，於偏光元件之乾燥處理中使輥間距離相對於偏光元件之寬度較小，藉此可抑制乾燥時之PVA系膜 之縮幅，而使所得之偏光元件難以產生褶皺，其結果，於經由活性能量射線硬化型接著劑層使偏光元件與透明保護膜貼合而製成偏光板時，可抑制氣泡產生。
1‧‧‧PVA系膜
2‧‧‧加熱爐
3‧‧‧坯膜
4‧‧‧夾送輥
5‧‧‧導輥
6‧‧‧膨潤處理步驟
7‧‧‧染色處理步驟
8‧‧‧交聯處理步驟
9‧‧‧乾燥處理步驟
10‧‧‧偏光元件
R1~R5‧‧‧輥
L1、L11、L12‧‧‧輥間距離
d1‧‧‧PVA系膜離開輥R1之位置
d2‧‧‧PVA系膜最初與輥R2相接之位置
圖1(a)係表示本發明之製造步驟中之偏光元件之乾燥處理之一態樣的概念圖。圖1(b)係表示本發明之製造步驟中之偏光元件之乾燥處理之一態樣的概念圖。
圖2係表示本發明之製造方法之一態樣的概念圖。
本發明之偏光板之製造方法之特徵在於：其包括：對聚乙烯醇(PVA)系膜至少實施染色處理、交聯處理及延伸處理後實施乾燥處理而製造偏光元件的步驟，及於上述偏光元件之至少一面經由活性能量射線硬化型接著劑層而積層透明保護膜的步驟；且上述乾燥處理為將至少實施有染色處理、交聯處理及延伸處理之聚乙烯醇系膜一面利用複數根輥向規定方向搬送一面進行加熱的處理，上述輥間之距離L1與即將進行乾燥處理前之聚乙烯醇系膜之寬度W1的比(L1/W1)為0.4以下。
1.偏光元件
作為用於本發明之製造方法中所使用之偏光元件的PVA系膜，可無特別限制地使用於可見光領域具有透光性、且分散吸附碘或二色性染料等二色性物質之PVA系膜。通常，用作原片之PVA系膜使用厚度10~300μm左右之PVA系膜，較佳為20~100μm左右。用作原片之PVA系膜之寬度通常為100~5000mm左右。
作為PVA系膜，例如較佳地使用以往用於偏光元件之PVA系膜。 作為PVA系膜之材料，可列舉PVA或其衍生物。作為PVA之衍生物，除可列舉聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等以外，亦可列舉經乙烯、丙烯等烯烴、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸及其烷基酯、丙烯醯胺等改性而得者。PVA之聚合度較佳為100~10000左右，更佳為1000~10000。通常使用皂化度為80~100莫耳%左右者。
除上述以外，作為PVA系膜，可列舉乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜、PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。
於上述PVA系膜中，亦可含有塑化劑、界面活性劑等添加劑。作為塑化劑，可列舉多元醇及其縮合物等，例如可列舉：甘油、雙甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。塑化劑等之使用量並無特別限制，較佳為於PVA系膜中設為20重量%以下。
本發明中，對上述PVA系膜至少實施染色處理、交聯處理及延伸處理。
染色處理係藉由使碘或二色性染料吸附、配向於上述PVA系膜而進行。染色處理可與延伸處理一併進行。染色通常藉由將上述膜浸漬於染色溶液中而進行。作為染色溶液，通常為碘溶液。作為碘溶液，可使用利用碘及作為溶解助劑之碘化化合物而含有碘離子之水溶液等。作為碘化化合物，例如可使用碘化鉀、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。作為碘化化合物，較佳為碘化鉀。本發明所使用之碘化化合物用於其他處理之情形時，亦與上述相同。
碘溶液中之碘濃度並無特別限定，例如較佳為0.01~1重量%左右，更佳為0.01~0.5重量%。對於碘化化合物濃度，亦並無特別限定，例如較佳為0.1~10重量%左右，更佳為0.2~8重量%。於碘染色中，碘溶液之溫度通常較佳為20~50℃左右，更佳為25~40℃。浸漬 時間通常較佳為10~300秒左右，更佳為20~240秒。
交聯處理通常使用硼化合物作為交聯劑而進行。交聯處理之順序並無特別限制。交聯處理可與延伸處理一併進行。交聯處理可進行複數次。作為硼化合物，可列舉硼酸、硼砂等。硼化合物通常以水溶液或水-有機溶劑混合溶液之形態而使用。通常使用硼酸水溶液。硼酸水溶液之硼酸濃度較佳為2~15重量%左右，更佳為3~13重量%。利用交聯度來賦予耐熱性時，較佳為設為上述硼酸濃度。可使硼酸水溶液等含有碘化鉀等碘化化合物。於使硼酸水溶液含有碘化化合物之情形時，較佳為以碘化化合物濃度為0.1~10重量%左右、進而以0.2~5重量%而使用。
交聯處理可藉由將上述PVA系膜浸漬於硼酸水溶液等而進行。另外，可利用塗佈法、噴霧法等將硼化合物等用於上述PVA系膜而進行。交聯處理之處理溫度通常較佳為25℃以上，更佳為30~85℃，進而較佳為30~70℃。處理時間通常為5~800秒，更佳為8~500秒左右。
延伸處理通常藉由實施單軸延伸而進行。該延伸方法可與染色處理、交聯處理一併實施。延伸方法可採用濕式延伸方法與乾式延伸方法中之任一種，但於本發明中較佳為使用濕式延伸方法。作為濕式延伸方法，例如，通常於實施染色處理後進行延伸。又，可與交聯處理一併進行延伸。另一方面，於為乾式延伸之情形時，作為延伸方法，例如可列舉輥間延伸方法、加熱輥延伸方法、壓縮延伸方法等。於上述延伸方法中，未延伸膜通常為加熱狀態。延伸處理亦可多階段地進行。
可使濕式延伸方法所使用之處理液含有碘化化合物。於使該處理液含有碘化化合物之情形時，碘化化合物濃度較佳為0.1~10重量%左右，更佳為0.2~5重量%。濕式延伸方法之處理溫度通常較佳為 25℃以上，更佳為30~85℃，進而較佳為30~60℃。又，浸漬時間較佳為10~800秒，更佳為30~500秒。
延伸處理中，較佳為按使總延伸倍率為相對於PVA系膜之原始長度以總延伸倍率計達到3~17倍之範圍的方式進行，更佳為4~10倍，進而較佳為4~8倍。即，上述總延伸倍率係指，除了延伸處理以外，於後述之膨潤處理、上述染色處理或交聯處理等中伴有延伸之情形時，包括該等處理中之延伸之累積延伸倍率。若總延伸倍率較低，則配向不足，存在難以獲得光學特性(偏光度)較高之偏光元件之傾向，另一方面，若總延伸倍率過高，則容易產生延伸裂紋，以及使偏光元件變得過薄，而有後續步驟中之加工性下降之虞。
又，於膜之濕式延伸處理中，例如，如日本專利特開2009-15277號公報中所記載般，可將浴中之導輥間之距離L0與即將進行延伸前之膜寬W0的比(L0/W0)設為1.2以下。藉此，可抑制膜之寬度方向上之收縮，因此就可良好地維持作為偏光膜之光學特性並且製造寬幅之偏光膜的觀點而言，係較佳。
於本發明之偏光板之製造方法中，對PVA系膜至少實施上述染色處理、交聯處理及延伸處理，於實施上述染色處理之前，可實施膨潤處理。藉由膨潤處理，可清洗PVA系膜表面之污垢或抗黏連劑，此外，藉由使PVA系膜膨潤，亦具有防止染色之不均等不均勻之效果。
作為用於膨潤處理之處理液，通常可使用水、蒸餾水、純水。該處理液之主成分若為水，則可少量添加碘化化合物、界面活性劑等添加物、醇等。又，於使該處理液含有碘化化合物之情形時，碘化化合物濃度較佳為0.1~10重量%左右，更佳為0.2~5重量%。
膨潤處理之處理溫度通常較佳為調整為20~45℃左右，更佳為25~40℃。再者，若存在膨潤不均，則該部分於染色步驟中會出現染色不均，因而要避免發生膨潤不均。浸漬時間較佳為10~300秒左右， 更佳為20~240秒。又，於膨潤處理中可適當地進行延伸，其延伸倍率通常係設為相對於PVA系膜之原始長度為6.5倍以下。
本發明之偏光板之製造方法中，除了上述處理以外，亦可實施金屬離子處理。金屬離子處理係藉由將PVA系膜浸漬於包含金屬鹽之水溶液而進行。藉由金屬離子處理，可使PVA系膜中含有各種金屬離子。
又，本發明之偏光板之製造方法中，如上所述，可於實施上述處理後實施清洗處理。作為清洗處理，可實施水清洗處理。水清洗處理通常藉由將PVA系膜浸漬於離子交換水、蒸餾水等純水中而進行。水清洗溫度通常為5~50℃，浸漬時間通常為10~300秒。又，關於清洗處理之順序，只要為乾燥處理前則並無特別限制。
對實施上述各處理後之PVA系膜實施乾燥處理，而製造偏光元件。上述乾燥步驟係將至少實施有上述染色處理、交聯處理及延伸處理之PVA系膜一面利用複數根輥向規定方向搬送一面進行加熱而進行，且上述輥間之距離L1與即將進行乾燥處理前之聚乙烯醇系膜之寬度W1的比(L1/W1)為0.4以下。藉由使L1/W1為0.4以下，可抑制乾燥時之縮幅而不易於偏光元件中產生褶皺，其結果為，於經由活性能量射線硬化型接著劑層使上述偏光元件與透明保護膜貼合而製成偏光板時可抑制氣泡產生。
上述輥間之距離L1與即將進行乾燥處理前之PVA系膜之寬度W1的比(L1/W1)較佳為0.3以下，更佳為0.2以下。又，上述輥間之距離L1與即將進行乾燥處理前之偏光元件之寬度W1的比(L1/W1)之下限值並無特別限定，例如為約0.01以上程度即可。上述輥間之距離L1係指自PVA系膜離開上游側之輥之位置起、至PVA系膜最初與下游側之輥相接之位置為止的距離(圖1)。又，上述即將進行乾燥處理前之偏光元件之寬度W1表示至少實施有上述染色處理、交聯處理及延伸處理、 並根據需要實施有上述膨潤處理等後、即將進行加熱乾燥處理前的PVA系膜之寬度。
關於本發明中之乾燥處理，利用圖更具體地進行說明。例如，如圖1(a)所示，於烘箱等加熱爐2內具有2根輥之情形時，所謂輥間之距離L1，自PVA系膜1離開上游側之輥R1之位置d1起、至PVA系膜1最初與下游側之輥R2相接之位置d2為止的距離為輥間之距離L1。又，例如，如圖1(b)所示，於加熱爐2內存在連續設置之3根輥之情形時，輥R3與輥R4之間之輥間距離L11、與輥R4與輥R5之間之輥間距離L12中之任一者只要為L1/W1≦0.4即可，較佳為輥R3與輥R4之間之輥間距離L11滿足上述關係，更佳為L11與L12兩者均滿足上述關係。又，於上述圖1(a)、(b)中，分別於加熱爐2內設置有2根、3根輥，然而輥之數量只要為複數根則並無特別限制。輥通常較佳為2~40根左右，更佳為4~30根。又，為了可均等地對膜之兩面進行乾燥，輥數較佳為偶數根。又，於具有複數根輥、且存在複數個輥間距離L1之情形時，只要任一輥間距離L1為L1/W1≦0.4即可，較佳為最上游側之輥間距離(即，烘箱內之第一根輥與第二根輥之間之距離)滿足上述關係，更佳為所有L1滿足上述關係。
上述輥具有旋轉自由之輥形狀。又，其等之直徑並無特別限定，例如較佳為50~300mm，更佳為100~200mm。複數根輥各自之直徑可相同，亦可不同。又，輥之旋轉速度並無特別限定，例如較佳為3~100m/分鐘，更佳為6~100m/分鐘。
上述輥間之距離L1並無特別限定，較佳為2000mm以下，更佳為500mm以下，進而較佳為150mm以下。又，下限值並無特別限定，可根據輥之直徑等而選擇最佳條件，例如為10mm以上即可。就氣泡減少之觀點而言，較佳為L1為上述範圍。
即將進行乾燥處理前之PVA系膜之寬度W1並無特別限定，根據 用作原片之PVA系膜之寬度而確定。例如，較佳為用作原片之PVA系膜原片之寬度(初始之PVA系膜之寬度)之40~60%左右。即，用作原片之PVA系膜之寬度通常如前所述為100~5000mm左右，因此，即將進行乾燥處理前之PVA系膜之寬度W1為40~3000mm左右。
乾燥處理時之乾燥溫度可適當地設定，例如，較佳為20~100℃，更佳為50~90℃。又，上述輥可為熱輥。於為熱輥之情形時，其溫度較佳為被設定為乾燥氣氛之溫度以上。
上述乾燥處理之時間並無特別限定，例如，較佳為10~240秒左右，更佳為15~110秒，進而較佳為20~100秒。
又，較佳為於加熱爐內之內壁設置有可朝向通過各輥間之PVA系膜之表面吹送熱風之複數個熱風口。送風機構並無特別限定，可並無限制地使用通常用於加熱爐等者。
又，上述乾燥處理通常以一系列連續步驟進行上述各處理，因此乾燥處理亦可接續上述各處理而以連續步驟之形式進行。例如，於本發明中，如圖2所示，為包括膨潤處理步驟6、染色處理步驟7、交聯處理步驟8、乾燥處理步驟9之一系列連續步驟，可藉由在上述染色處理步驟7、交聯處理步驟8中進行延伸處理之連續步驟來進行。具體而言，自PVA系膜之坯膜3陸續送出之PVA系膜被夾送輥4、導輥5搬送，經實施膨潤處理步驟6、染色處理步驟7、交聯處理步驟8、乾燥處理步驟9，最終得到偏光元件10。於圖2中，設置有偏光元件10之輥，然而亦可採用如下步驟，即，不捲取偏光元件10，而直接將其搬送至與透明保護膜之貼合步驟，連續地製造偏光板。又，亦可於上述交聯處理步驟8之後另外設置延伸處理步驟(未圖示)，進而亦可適當設置上述清洗處理步驟(未圖示)。
藉由上述方法所得之偏光元件之厚度並無特別限定，較佳為2~50μm，更佳為10~30μm。
於本發明之製造方法中，進行上述特定之乾燥處理，因此可抑制乾燥時之縮幅而使偏光元件不易產生褶皺，其結果為，於經由後述之活性能量射線硬化型接著劑而使偏光元件與透明保護膜貼合而製成偏光板時，亦可抑制氣泡產生。
2.透明保護膜
本發明之偏光板係於上述所得之偏光元件之至少一面經由活性能量射線硬化型接著劑層積層透明保護膜而得到者。
作為構成透明保護膜之材料，例如可列舉透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻斷性、各向同性等優異之熱塑性樹脂。作為上述熱塑性樹脂之具體例，可列舉：三乙醯纖維素等纖維素系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、環狀烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、PVA系樹脂、及其等之混合物。又，亦可使用(甲基)丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂、環氧系樹脂、聚矽氧系樹脂等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。該等之中，較佳為選自由纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀烯烴系樹脂、及聚酯系樹脂所組成之群中之至少一種樹脂，更佳為纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂。
又，於透明保護膜中亦可包含1種以上任意之適當之添加劑。作為添加劑，例如可列舉：紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、塑化劑、脫模劑、防著色劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料、著色劑等。透明保護膜中，上述熱塑性樹脂之含量較佳為50~100重量%，更佳為50~99重量%，進而較佳為60~98重量%，特佳為70~97重量%。於透明保護膜中之上述熱塑性樹脂之含量為50重量%以下之情形時，熱塑性樹脂本來所具有之高透明性等有無法充分表現之虞。
透明保護膜之厚度可適當地決定，一般而言，就強度及處理性等作業性、薄層性等方面而言，為1~500μm左右，較佳為1~300μm，更佳為5~200μm，特佳為5~150μm。
再者，於偏光元件之兩側設置有透明保護膜之情形時，於其正面及背面可使用由相同樹脂材料構成之保護膜，亦可使用由不同樹脂材料等構成之保護膜。
本發明之透明保護膜較佳為包含選自纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、環狀聚烯烴樹脂、及(甲基)丙烯酸系樹脂中之任意至少一者的膜。
纖維素樹脂為纖維素與脂肪酸之酯。作為此種纖維素酯系樹脂之具體例，可列舉三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、三丙醯纖維素、二丙醯纖維素等。該等之中，特佳為三乙醯纖維素。三乙醯纖維素市售有大量製品，就獲取容易性或成本方面而言，較為有利。作為三乙醯纖維素之市售品之例，可列舉富士膠片(股)製之商品名「UV-50」、「UV-80」、「SH-80」、「TD-80U」、「TD-60UL」、「TD-TAC」、「UZ-TAC」或KONICA公司製之「KC系列」等。
作為環狀聚烯烴樹脂之具體例，較佳為降
Figure TWI675737B_D0001
烯系樹脂。環狀烯烴系樹脂為以環狀烯烴作為聚合單元進行聚合而得之樹脂之總稱，例如可列舉日本專利特開平1-240517號公報、日本專利特開平3-14882號公報、日本專利特開平3-122137號公報等中記載之樹脂。作為具體例，可列舉：環狀烯烴之開環(共)聚合物、環狀烯烴之加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴之共聚物(代表性情況下為無規共聚物)、及將該等以不飽和羧酸或其衍生物加以改性而得之接枝聚合物、以及其等之氫化物等。作為環狀烯烴之具體例，可列舉降
Figure TWI675737B_D0002
烯系單體。
作為環狀聚烯烴樹脂，市售有各種製品。作為具體例，可列 舉：日本ZEON(股)製之商品名「ZEONEX」、「ZEONOR」、JSR(股)製之商品名「ARTON」、TICONA公司製之商品名「TOPAS」、三井化學(股)製之商品名「APEL」。
另一方面，作為上述透明保護膜，可使用具有正面相位差為40nm以上、及/或厚度方向相位差為80nm以上之相位差的相位差板。正面相位差通常被控制於40~200nm之範圍，厚度方向相位差通常被控制於80~300nm之範圍。於使用相位差板作為透明保護膜之情形時，該相位差板亦作為透明保護膜而發揮功能，因此可謀求薄型化。
作為相位差板，可列舉對高分子原材料進行單軸或二軸延伸處理而成之雙折射性膜、液晶聚合物之配向膜、將液晶聚合物之配向層用膜加以支持而得之膜等。相位差板之厚度並無特別限制，通常為20~150μm左右。
作為高分子原材料，例如可列舉：PVA、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基乙烯基醚、聚羥乙基丙烯酸酯、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲基纖維素、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚碸、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚碸、聚苯硫醚、聚苯醚、聚烯丙基碸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、聚氯乙烯、纖維素樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降
Figure TWI675737B_D0003
烯系樹脂)、或者其等之二元系、三元系各種共聚物、接枝共聚物、掺合物等。該等高分子原材料可藉由延伸等而成為配向物(延伸膜)。
再者，上述具有相位差之膜亦可另外貼合於不具有相位差之透明保護膜而對其賦予上述功能。
又，可對透明保護膜未接著偏光元件之面實施硬塗處理、防反射處理、防沾黏處理、亮度提高處理、以擴散或防眩為目的之處理，又，亦可將該等處理層另外作為光學層而以獨立於透明保護膜之形式進行設置。
上述透明保護膜於塗佈接著劑之前亦可進行表面改性處理。作為具體之處理，可列舉電暈處理、電漿處理、底塗處理、皂化處理等。
3.活性能量射線硬化型接著劑
上述偏光元件與上述透明保護膜經由活性能量射線硬化型接著劑層而積層。作為活性能量射線硬化型，為藉由電子束、紫外線等活性能量射線而進行硬化之接著劑，例如，可以電子束硬化型、紫外線硬化型之狀態來使用。作為本發明所使用之活性能量射線硬化型接著劑，較佳為紫外線硬化型接著劑。
又，本發明中所使用之活性能量射線硬化型接著劑可為陽離子硬化型與自由基硬化型中之任一種，但較佳為自由基硬化型。
作為自由基硬化型接著劑之硬化性成分，可列舉具有(甲基)丙烯醯基之化合物、具有乙烯基之化合物。該等硬化性成分可使用單官能或二官能以上之任一種。又，該等硬化性成分可單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。作為該等硬化性成分，例如較佳為具有(甲基)丙烯醯基之化合物。
作為具有(甲基)丙烯醯基之化合物，具體而言，例如可列舉：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-硝基丙基酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸第三戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁基酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯等(甲基)丙烯酸(碳原子數1~20)烷基酯類。
又，作為具有(甲基)丙烯醯基之化合物，例如可列舉：(甲基)丙 烯酸環烷基酯(例如(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環戊酯等)、(甲基)丙烯酸芳烷基酯(例如(甲基)丙烯酸苄基酯等)、多環式(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸2-異
Figure TWI675737B_D0004
酯、(甲基)丙烯酸2-降
Figure TWI675737B_D0005
基甲基酯、(甲基)丙烯酸5-降
Figure TWI675737B_D0006
烯-2-基-甲基酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降
Figure TWI675737B_D0007
基甲基酯等)、含羥基之(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙基酯、(甲基)甲基丙烯酸2,3-二羥基丙基甲基-丁基酯等)、含烷氧基或苯氧基之(甲基)丙烯酸酯類((甲基)丙烯酸2-甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁基酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯等)、含環氧基之(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等)、含鹵素之(甲基)丙烯酸酯類(例如(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙基酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙基乙基酯、(甲基)丙烯酸四氟丙基酯、(甲基)丙烯酸六氟丙基酯、(甲基)丙烯酸八氟戊基酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸基酯等)、(甲基)丙烯酸烷基胺基烷基酯(例如(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙基酯等)等。
又，作為上述以外之具有(甲基)丙烯醯基之化合物，可列舉：N-羥乙基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯胺等含醯胺基之單體等。又，可列舉丙烯醯基嗎啉等含氮單體等。
又，作為上述自由基硬化型接著劑之硬化性成分，可例示具有複數個(甲基)丙烯醯基、乙烯基等聚合性雙鍵之化合物，該化合物亦可作為交聯成分而混合於接著劑成分中。作為成為該交聯成分之硬化性成分，例如可列舉：三丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、環狀三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯、二
Figure TWI675737B_D0008
烷二醇二丙烯酸酯、EO改性雙甘油四丙烯酸酯、ARONIX M-220(東亞合成(股)製)、Light acrylate 1,9ND-A(共榮社化學(股) 製)、Light acrylate DGE-4A(共榮社化學(股)製)、Light acrylate DCP-A(共榮社化學(股)製)、SR-531(Sartomer公司製)、CD-536(Sartomer公司製)等。又，根據需要可列舉各種(甲基)丙烯酸環氧酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、(甲基)丙烯酸聚酯、或各種(甲基)丙烯酸酯系單體等。
自由基硬化型接著劑含有上述硬化性成分，但除上述成分以外，亦可根據硬化之類型而添加自由基聚合起始劑。於以電子束硬化型使用上述接著劑之情形時，並不特別需要使上述接著劑含有自由基聚合起始劑，但於以紫外線硬化型使用上述接著劑之情形時，使用光聚合起始劑。光聚合起始劑之使用量係相對於硬化性成分每100重量份通常為0.1~10重量份左右，較佳為0.5~5重量份。又，於自由基聚合硬化型接著劑中，根據需要亦可添加以羰基化合物等為代表之提高利用電子束之硬化速度或感度之光敏劑。光敏劑之使用量係相對於硬化性成分每100重量份通常為0.001~10重量份左右，較佳為0.01~3重量份。
作為陽離子硬化型接著劑之硬化性成分，可列舉具有環氧基或氧雜環丁基之化合物。具有環氧基之化合物只要為分子內具有至少2個環氧基者，則並無特別限定，可使用通常所知之各種硬化性環氧化合物。作為較佳之環氧化合物，可列舉如下化合物等為例：分子內具有至少2個環氧基及至少1個芳香環之化合物，或分子內具有至少2個環氧基、且其中之至少一個形成於構成脂環式環之相鄰2個碳原子之間的化合物。
作為本發明所使用之活性能量射線硬化型接著劑，例如較佳為含有光聚合起始劑、及N-羥乙基丙烯醯胺及/或N-丙烯醯基嗎啉之活性能量射線硬化型接著劑組合物，更佳為含有光聚合起始劑、及N-羥乙基丙烯醯胺及N-丙烯醯基嗎啉之活性能量射線硬化型接著劑組合 物。
形成上述接著劑層之接著劑根據需要亦可適當含有添加劑。作為添加劑之例，可列舉：矽烷偶合劑、鈦偶合劑等偶合劑，以環氧乙烷為代表之接著促進劑、提高與透明膜之潤濕性之添加劑、以丙烯醯氧基化合物或烴系(天然、合成樹脂)等為代表之使機械強度或加工性等提高之添加劑、紫外線吸收劑、抗老化劑、染料、加工助劑、離子捕獲劑、抗氧化劑、黏著賦予劑、填充劑(除金屬化合物填料以外)、塑化劑、調平劑、發泡抑制劑、抗靜電劑、耐熱穩定劑、耐水解穩定劑等穩定劑等。
由活性能量射線硬化型接著劑構成之接著劑層之厚度並無特別限定，較佳為被控制為0.01~7μm，更佳為0.01~5μm，進而較佳為0.01~2μm，特佳為0.01~1μm。於接著劑層之厚度比0.01μm薄之情形時，無法獲得接著力自身之凝聚力，而有無法獲得接著強度之虞。另一方面，若接著劑層之厚度超過7μm，則偏光板無法滿足耐久性。
4.偏光板
於本發明之偏光板之製造方法中，可包括下述步驟：於上述偏光元件之形成接著劑層之面、及/或透明保護膜之形成接著劑層之面塗佈活性能量射線硬化型接著劑，然後使偏光元件與透明保護膜貼合的步驟；繼而，藉由照射活性能量射線使活性能量射線硬化型接著劑硬化而形成接著劑層的步驟。
活性能量射線硬化型接著劑之塗佈方式可根據組合物之黏度或目標厚度而適當地選擇。作為塗佈方式之例，例如可列舉：逆向塗佈機、凹版塗佈機(直接凹版塗佈機、逆向凹版塗佈機或套版凹版塗佈機)、棒逆向塗佈機、輥塗機、模塗機、棒塗機、桿塗機等。除此以外，塗佈亦可適當地使用浸漬方式等方式。
經由如上述般塗佈之接著劑使偏光元件與透明保護膜貼合。偏 光元件與透明保護膜之貼合可藉由輥式層壓機等而進行。
使偏光元件與透明保護膜貼合後，照射活性能量射線(電子束、紫外線等)，使活性能量射線硬化型接著劑硬化而形成接著劑層。關於活性能量射線(電子束、紫外線等)之照射方向，可自任意適合之方向進行照射。較佳為自透明保護膜側進行照射。若自偏光元件側進行照射，則偏光元件有因活性能量射線(電子束、紫外線等)而發生劣化之虞。
再者，利用本發明之製造方法獲得之偏光板中，偏光元件與透明保護膜經由上述由活性能量射線硬化型接著劑之硬化物層形成之接著劑層而貼合，但於透明保護膜與接著劑層之間可設置易接著層。易接著層例如可由具有聚酯骨架、聚醚骨架、聚碳酸酯骨架、聚胺基甲酸酯骨架、聚矽氧系、聚醯胺骨架、聚醯亞胺骨架、聚乙烯醇骨架等之各種樹脂而形成。該等聚合物樹脂可單獨使用1種，亦可組合使用2種以上。又，易接著層之形成時，亦可添加其他添加劑。具體而言，亦可進而使用黏著賦予劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、耐熱穩定劑等穩定劑等。
5.光學膜
本發明之光學膜係可將上述利用本發明之製造方法而獲得之偏光板於實際使用時與其他光學層積層而得到。對於該光學層，並無特別限定，例如可使用1層或2層以上例如反射板或半透過板、相位差板(包括1/2及1/4等波長板)、視角補償膜等液晶顯示裝置等之形成中所使用之光學層。尤其在由本發明之製造方法所得之偏光板上進而積層反射板或半透過反射板而成之反射型偏光板或半透過型偏光板、於偏光板上進而積層相位差板而成之橢圓偏光板或圓偏光板、於偏光板上進而積層視角補償膜而成之廣視角偏光板、或者於偏光板上進而積層亮度提高膜而成之偏光板較佳。
由本發明之製造方法獲得之偏光板或光學膜可較佳地用於液晶顯示裝置等各種裝置之形成等。液晶顯示裝置之形成可按照慣例進行。即，液晶顯示裝置一般藉由將液晶單元與偏光板或光學膜、及根據需要之照明系統等構成零件適當地組裝並組入驅動電路等而形成，除了使用由本發明之製造方法獲得之偏光板或光學膜方面以外，並無特別限定，可按照慣例進行。關於液晶單元，可使用例如TN型或STN型、π型等任意類型者。
[實施例]
以下，利用實施例及比較例來進而具體地說明本發明，然而本發明並不受該等實施例及比較例之限定。
<玻璃轉移溫度之測定>
玻璃轉移溫度(Tg)係利用動態黏彈性測定裝置RSAIII(TA INSTRUMENTS製)於以下之測定條件下進行測定。
樣品尺寸：寬度10mm、長度30mm、夾具距離：20mm、
測定模式：拉伸，頻率：1Hz，升溫速度：5℃/分鐘
進行動態黏彈性之測定，採用tanδ之峰頂溫度作為Tg。
製造例1 活性能量射線硬化型接著劑組合物之製造
將N-羥乙基丙烯醯胺(商品名：HEAA、興人公司製)38.3份、三丙二醇二丙烯酸酯(商品名：ARONIX M-220、東亞合成(股)製)19.1份、丙烯醯基嗎啉(商品名：ACMO、興人公司製)38.3份、作為光聚合起始劑之二乙基9-氧硫
Figure TWI675737B_D0009
(商品名：KAYACURE DETX-S、日本化藥(股)製)1.4份、2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(商品名：IRGACURE907、BASF公司製)2.9份混合，於50℃下攪拌1小時，得到活性能量射線硬化型接著劑組合物。
實施例1
(偏光元件之製造)
將平均聚合度2400、皂化度99.9莫耳%之PVA膜(厚度：75μm、寬度：2900mm)浸漬於30℃之溫水中60秒，使其膨潤。
繼而，一面於以碘/碘化鉀(重量比=0.5/8)之濃度為0.3%之碘染色水溶液(30℃)填滿之染色浴中浸漬120秒，一面進行單軸延伸至相對於原始長度為延伸倍率3.5倍，同時對膜進行染色。
繼而，一面於以60℃之3.25%之硼酸酯水溶液填滿之交聯浴中浸漬20秒，一面以相對於原始長度而總延伸倍率達到6倍之方式進行單軸延伸。再者，浴中之導輥間之距離L0與即將進行延伸前之膜寬度W0之比(L0/W0)為3。
繼而，利用圖1所示之加熱爐(烘箱)對經上述處理之PVA膜(W1：1500mm)進行乾燥。如圖1(b)之情形般上下交錯地配置14根輥(輥直徑：100mm、旋轉速度：20m/分鐘)。各輥間距離L1為300mm，L1/W1=0.2。又，於烘箱內，一面由送風裝置吹送溫度50℃、風速15m/s之風，一面進行乾燥。烘箱內之溫度為50℃，乾燥處理時間為117秒。所得之偏光元件之厚度為20μm。
(偏光板之製造)
於厚度60μm之TAC膜(商品名：TD-60UL、富士膠片(股)製)、厚度52μm之環狀聚烯烴樹脂膜(商品名：ZEONOR、日本ZEON(股)製)上，利用MCD塗佈機(網孔形狀：蜂窩、凹版輥線數：1000根/inch、旋轉速度140%/對線速度、富士機械工業(股)製)以厚度達到0.7μm之方式塗佈製造例1中所得之活性能量射線硬化型接著劑組合物。利用輥機，使TAC膜之塗佈有活性能量射線硬化型接著劑組合物之面貼合於上述偏光元件之一面，並使環狀聚烯烴樹脂膜之塗佈有活性能量射線硬化型接著劑組合物之面貼合於上述偏光元件之另一面。然後，自經貼合之透明保護膜側(兩側)，使用IR加熱器加熱至50℃，並對兩面 照射下述條件之紫外線，而使上述活性能量射線硬化型接著劑組合物硬化，然後於70℃下熱風乾燥3分鐘，得到於偏光元件之兩側具有透明保護膜之偏光板。
<活性能量射線>
作為活性能量射線，使用紫外線(封入有鎵之金屬鹵素燈)照射裝置(製品名：Light HAMMER 10、燈管：V型燈管、峰值照度：1600mW/cm2、累積照射量：1000/mJ/cm2(波長380~440nm)、Fusion UV Systems，Inc公司製)。再者，紫外線之照度使用Solatell公司製之Sola-Check系統進行測定。
實施例2~4、比較例1~3
將延伸處理中之輥間距離L0、膜寬度W0、以及乾燥處理中之加熱溫度、輥間距離L1、膜寬度W1變更為表1記載之數值，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製造偏光板。
<外觀>
對於實施例1~4、比較例1~3中所得之偏光板，利用目視確認氣泡之有無，按照以下之評價基準來進行評價。評價結果示於表1。
○：於透過、反射下目測無法確認氣泡，於面板安裝時亦未見氣泡。
×：於透過、反射下目測可確認氣泡，於面板顯示時亦可見氣泡。
根據上述表1可知，於實施例中，可獲得確保足夠寬度且外觀良好之偏光板。另一方面，於比較例中，產生很多氣泡，而未發揮作為偏光板之功能。

Claims (7)

  1. 一種偏光板之製造方法，其特徵在於：其係包括如下步驟者：對聚乙烯醇系膜至少實施染色處理、交聯處理及延伸處理後實施乾燥處理而製造偏光元件的步驟，及於上述偏光元件之至少一面經由活性能量射線硬化型接著劑層而積層透明保護膜的步驟；且上述乾燥處理為將至少實施有染色處理、交聯處理及延伸處理之聚乙烯醇系膜一面利用複數根輥向規定方向搬送一面進行加熱的處理，上述輥間之距離L1與即將進行乾燥處理前之聚乙烯醇系膜之寬度W1的比(L1/W1)為0.01以上且0.4以下。
  2. 如請求項1之偏光板之製造方法，其中上述活性能量射線硬化型接著劑為自由基硬化型接著劑。
  3. 如請求項1之偏光板之製造方法，其中上述活性能量射線硬化型接著劑含有光聚合起始劑、以及N-羥乙基丙烯醯胺及/或N-丙烯醯基嗎啉。
  4. 如請求項1至3中任一項之偏光板之製造方法，其中上述透明保護膜包含選自由纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀烯烴系樹脂、聚烯烴系樹脂、及聚酯系樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。
  5. 一種偏光板，其特徵在於：其係藉由如請求項1至4中任一項之製造方法而獲得。
  6. 一種光學膜，其特徵在於：其至少積層有1片如請求項5之偏光板。
  7. 一種圖像顯示裝置，其特徵在於：其包含如請求項6之光學膜。
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