WO2017188212A1 - 接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置 - Google Patents

接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置 Download PDF

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WO2017188212A1
WO2017188212A1 PCT/JP2017/016278 JP2017016278W WO2017188212A1 WO 2017188212 A1 WO2017188212 A1 WO 2017188212A1 JP 2017016278 W JP2017016278 W JP 2017016278W WO 2017188212 A1 WO2017188212 A1 WO 2017188212A1
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WO
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bonding
bonding material
treatment
surface modification
bonded
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Application number
PCT/JP2017/016278
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡司 松澤
Original Assignee
ウシオ電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a bonded structure.
  • a polarizing plate used in a liquid crystal display or the like has been manufactured, for example, by bonding a protective film made of a transparent resin to one side or both sides of a polarizer made of a resin film with an adhesive.
  • thinning of the polarizing plate is required for cost reduction and improvement of the flexibility of the display.
  • a method of bonding and manufacturing a polarizer and a protective film without using an adhesive is proposed. It is done.
  • a polarizing plate is manufactured by bonding a polarizer and a protective film and performing a treatment such as heating. How to do it is described.
  • the polarizer is made of, for example, a polyvinyl alcohol resin. Since the polyvinyl alcohol resin contains an OH group in the chemical structure, the polarizer exhibits hydrophilicity.
  • the protective film OH and COOH groups which are hydrophilic functional groups are formed on the surface by surface treatment. Therefore, as a bonding principle, it is considered that bonding is performed by hydrogen bonds generated through the functional groups or water adsorbed to the functional groups.
  • the organic substance which consists of a low molecular weight compound which has OH group originating in polyvinyl alcohol-type resin is produced
  • the organic substance produced on the surface of the polarizer by the surface treatment has an OH group, and thus is bonded to the hydrophilic functional group on the surface of the surface-treated protective film.
  • the organic matter is denatured with the passage of time, so that the hydrogen bond is lost and the bonding strength is considered to be lowered.
  • the present invention has been made based on the above circumstances, and it is possible to obtain a strong bonding state, and further to manufacture a bonding structure capable of avoiding a decrease in bonding strength with time. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing a joint structure.
  • the method of manufacturing a bonded structure according to the present invention is a method of manufacturing a bonded structure in which a first bonding material is bonded to a second bonding material, A surface modification treatment step of improving the wettability of the bonding surface of one or more of the first bonding material and the second bonding material; An organic substance removing treatment step of removing the organic matter generated on the bonding surface subjected to the surface reforming treatment in the surface reforming treatment step; And bonding the first bonding material and the second bonding material so that the surfaces to be bonded are in close contact with each other.
  • the bonding material subjected to the surface modification treatment in the surface modification treatment step is a first bonding material, and the chemical bonding structure is used as the first bonding material. It is preferable that what consists of resin which has OH group is used. Specifically, as the first bonding material, one made of a polyvinyl alcohol-based resin is preferably used. Moreover, it is preferable that what consists of resin different from a 1st joining material is used as said 2nd joining material.
  • the organic substance removing treatment step includes a process of rinsing the bonding surface subjected to the surface modification treatment in the surface modification treatment step and heating the bonding surface. Preferably, it is performed by one or more of the treatments.
  • vacuum ultraviolet light is applied to a surface to be a bonding surface of one or more of the first bonding material and the second bonding material.
  • any of corona treatment, plasma treatment and ozone treatment on the surface of the first bonding material and the second bonding material which is to be one or more bonding surfaces.
  • the surface modification treatment step is performed by irradiating vacuum ultraviolet light
  • the irradiation of vacuum ultraviolet light is performed under an air atmosphere or under an atmosphere containing either or both of nitrogen and oxygen. Is preferred.
  • a protective material made of a transparent resin film as a second bonding member is bonded to at least one surface of a polarizer made of a resin film as a first bonding material. It is suitable when manufacturing a polarizing plate.
  • the apparatus for producing a joined structure is an apparatus for producing a joined structure in which a first joining material is joined to a second joining material, A surface modification treatment portion that improves the wettability of the bonding surface of one or more of the first bonding material and the second bonding material; An organic substance removal processing unit that removes the organic substance generated on the bonding surface on which the surface treatment has been performed in the surface modification processing unit; The first bonding material and the second bonding material are laminated such that the surfaces to be bonded to each other are in close contact with each other, and a bonding processing unit is used for bonding.
  • the organic substance removal processing unit is a unit for washing the bonding surface subjected to the surface modification processing in the surface modification processing unit and a unit for heating the bonding surface. It is preferable to be configured to include one or more.
  • the surface modification processing unit is configured to include a vacuum ultraviolet light irradiation unit, a plasma processing unit, a corona processing unit, or an ozone processing unit. preferable.
  • the organic matter inevitably generated on the surface of the bonding material by the surface modification treatment performed on at least one bonding material is removed by the organic substance removing treatment
  • the surface is removed to expose the hydrophilized surface of the bonding material.
  • a strong bonding state can be obtained, and it is possible to avoid that the bonding strength is lowered with time.
  • the OH group is exposed on the surface by the organic substance removing treatment for the first bonding material.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the outline of a structure in an example of the polarizing plate manufacturing apparatus which concerns on the manufacturing apparatus of the bonded structure of this invention. It is an enlarged view which shows the structure of the (a) primary joining process part and the (b) secondary joining process part in the polarizing plate manufacturing apparatus shown in FIG. It is a figure which shows the outline of a structure in the other example of the polarizing plate manufacturing apparatus which concerns on the manufacturing apparatus of the bonded structure of this invention. It is a figure which shows the outline of a structure in the further another example of the polarizing plate manufacturing apparatus which concerns on the manufacturing apparatus of the bonded structure of this invention. It is an enlarged view which shows the structure of the joining process part in the polarizing plate manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the outline of a structure in the further another example of the polarizing plate manufacturing apparatus which concerns on the manufacturing apparatus of the bonded structure of this invention. It is an AFM photograph of one side of the PVA film for a test before performing surface modification treatment. It is an AFM photograph of one side of the PVA film for a test after surface modification processing. It is an AFM photograph of one side of the PVA film for a test after organic substance removal processing.
  • the method for manufacturing a bonded structure according to the present invention comprises the surface modification treatment step of improving the wettability of the surface to be the bonded surface of one or more of the first and second bonding materials.
  • An organic substance removing treatment step of removing an organic substance generated on the bonding surface which has been subjected to the surface reforming treatment in the surface reforming treatment step, the first bonding material and the second bonding material, the respective bonding surfaces
  • the first bonding material applied to the present invention and subjected to the surface modification treatment is preferably made of, for example, a resin having a hydrophilic functional group such as an OH group in the chemical structure.
  • a resin having a hydrophilic functional group such as an OH group in the chemical structure.
  • examples of such a resin include polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol resins such as ethylene-vinyl alcohol copolymer, etc., and resins formed by condensation of molecules containing an OH group, such as phenol resin, and molecular terminals
  • a polyester resin containing an OH group can be exemplified.
  • the second bonding material is preferably made of, for example, a resin different from the first bonding material.
  • cycloolefin type-resins such as a cycloolefin polymer (COP), etc.
  • the thickness of the first bonding material and the second bonding material is not particularly limited, but as described later, for example, on at least one surface of the polarizer as the first bonding material, the second When constructing a polarizing plate formed by bonding a protective material as a bonding member, the thickness of the first bonding material is, for example, 5 to 40 ⁇ m, and the thickness of the second bonding material is, for example, 10 to 100 ⁇ m. is there.
  • the surface modification treatment step is a step of improving (activating) the wettability of the surface to be a bonding surface of one or more bonding materials of the first bonding material and the second bonding material, for example, bonding
  • This is a step of imparting hydrophilicity to the surface to be a surface in which the contact angle of pure water is in the range of less than 50 °.
  • the surface modification treatment step is preferably performed on at least the first bonding material.
  • any one of vacuum ultraviolet light irradiation treatment, plasma treatment, corona treatment and ozone treatment for example, on the surface to be a bonding surface of one or more of the one bonding material and the second bonding material.
  • vacuum ultraviolet light irradiation treatment any one of vacuum ultraviolet light irradiation treatment, plasma treatment, corona treatment and ozone treatment, for example, on the surface to be a bonding surface of one or more of the one bonding material and the second bonding material.
  • the vacuum ultraviolet light irradiation process is performed by irradiating vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less.
  • the irradiation of vacuum ultraviolet light is preferably performed, for example, in the atmosphere or in an atmosphere containing one or more of nitrogen and oxygen.
  • the irradiation conditions of vacuum ultraviolet light differ depending on the material of the bonding material to be treated, etc., for example, when vacuum ultraviolet light irradiation treatment is performed on the first bonding material made of polyvinyl alcohol resin, the vacuum ultraviolet light
  • the irradiation dose is, for example, 70 to 1500 mJ / cm 2 .
  • the irradiation amount of vacuum ultraviolet light is, for example, 280 to 3400 mJ / cm 2 .
  • the plasma treatment is performed, for example, by plasmatizing the process gas at or near atmospheric pressure and bringing the plasmatized process gas into contact with the surface of the bonding material to be treated.
  • the process gas it is preferable to use one containing nitrogen gas, argon gas or the like as a main component and containing 0.01 to 5% by volume of oxygen gas.
  • mixed gas of nitrogen gas and clean dry air (CDA) as a process gas.
  • the plasma treatment is performed, for example, at a processing speed of 20 to 500 mm / sec. In addition, it is also effective to repeat the plasma treatment a plurality of times.
  • Corona treatment can be performed by exposing the bonding material to corona discharge, or by causing ions generated by the corona discharge to collide with the bonding material. Further, the ozone treatment can be performed by exposing the bonding material to an ozone atmosphere. The treatment conditions can be appropriately set depending on the material of the bonding material to be treated and the like.
  • the surface (hereinafter, also referred to as a “treated surface”) of one or more of the first bonding material and the second bonding material subjected to the surface modification treatment in the surface modification treatment step. It is the process of removing the organic substance generated in When the surface modification treatment is performed on the treatment surface in the above-described surface modification treatment step, the organic matter generated on the treatment surface is a water-soluble low molecular weight compound containing an OH group, so It can be performed by one or more of the process of washing with water and the process of heating the treated surface to evaporate the organic matter.
  • the water washing treatment can be performed, for example, by immersing the bonding material subjected to the surface modification treatment in pure water for a predetermined time.
  • the temperature of pure water used for the water washing treatment is, for example, about 10 to 30 ° C., and the immersion time of the bonding material is about 5 to 60 seconds.
  • the water washing process may be performed by spraying pure water on the treated surface of the bonding material on which the surface reforming process has been performed.
  • the organic substance removal treatment step is performed by water washing treatment
  • treatment for removing pure water remaining in the bonding material after the water washing treatment is performed.
  • air (dry air) or hot air is blown to the treatment surface of the bonding material after the water washing treatment, or the treatment surface of the bonding material after the water washing treatment is heated, or these treatments are combined.
  • the heating temperature is, for example, about 50 to 80.degree.
  • the processing time of the drying process is, for example, about 1 to 5 minutes.
  • the heating temperature is, for example, about 50 to 80 ° C.
  • the treatment time is, for example, about 60 to 120 seconds, for example, when specific heating conditions in the case of performing the organic substance removal treatment step by heat treatment.
  • the bonding process step bonds the first bonding material and the second bonding material by laminating the first bonding material and the second bonding material such that the surfaces to be bonded are in close contact with each other. It is a process (pasting together).
  • a specific bonding process for bonding the bonding materials (a) a process of pressing in the thickness direction for a predetermined time in a state in which the two bonding materials are stacked, (b) a state in which the two bonding materials are stacked Treatment for heating for a predetermined period of time, (c) pressing in the thickness direction for a predetermined period of time with the two bonding materials laminated, and then heating for a predetermined period of time or (d) two bonding materials In the laminated state, a process of heating while pressing in the thickness direction for a predetermined time may be mentioned.
  • predetermined time is a time until bonding is sufficiently performed.
  • the heating temperature is, for example, 60 to 80 ° C., when specific heating conditions for bonding a second bonding material made of cycloolefin resin to a first bonding material made of polyvinyl alcohol resin are mentioned.
  • the heating time is, for example, 10 to 180 seconds.
  • the pressure is 0.1 to 2 MPa.
  • the pressurizing time is, for example, 10 to 180 seconds.
  • the apparatus for manufacturing a bonded structure comprises a surface modification unit that improves the wettability of the surface to be bonded in one or more of the first bonding material and the second bonding material,
  • the organic substance removal processing part for removing the organic substance generated on the treated surface on which the surface modification processing has been performed in the reforming part, and the first bonding material and the second bonding material are used as respective bonding surfaces.
  • a bonding processing unit for laminating and bonding so that the surfaces are in close contact with each other.
  • the surface modification processing unit is configured to include a vacuum ultraviolet light irradiation unit, a plasma processing unit, a corona processing unit, or an ozone processing unit.
  • the organic substance removal processing unit includes one or more of a unit for washing the surface (treated surface) of the bonding material subjected to the surface modification treatment in the surface modification processing unit and a unit for heating the treated surface of the bonding material. It is assumed.
  • the water washing means one having a configuration in which the treated surface of the bonding material is immersed in pure water, or one having a configuration in which pure water is sprayed to the treated surface of the bonding material can be used.
  • a heating means it can comprise by a heating furnace, a hot plate, etc., for example.
  • the configuration further includes drying means for removing water remaining in the bonding material after the rinsing process and drying it.
  • the drying means can be constituted by means for blowing dry air, means for blowing hot air, and heating means such as a heating furnace or a hot plate.
  • a drying means can be abbreviate
  • the bonding processing unit heats in a state where the first bonding material and the second bonding material are stacked, and the pressing means for pressing in the thickness direction in the state where the first bonding material and the second bonding material are stacked.
  • One or more of the heating means are provided.
  • the bonding processing unit is configured to include means for heating while pressing in the thickness direction in a state in which the first bonding material and the second bonding material are stacked.
  • the present invention will be specifically described by taking, as an example, the case of producing a polarizing plate in which a protective material made of a transparent resin film is provided on each of both sides of a polarizer made of a resin film.
  • FIG. 1 is a view showing an outline of a configuration in an example of a polarizing plate manufacturing apparatus according to a manufacturing apparatus of a bonded structure of the present invention.
  • the first surface protection film F1 is bonded to the first surface of the polarizer P by bonding the first surface protective film F1 to the first surface protective film supply mechanism 30 and the first surface protective film supply mechanism 30.
  • Primary bonding processing unit 50 for obtaining the body L, a polarizer other surface processing mechanism 60 for the other surface of the polarizer P in the primary bonded body L, and the other surface protective film on the other surface of the polarizer P in the primary bonded body L The secondary bonding processing unit 53 for obtaining a bonded structure (polarizing plate) M by bonding F2 and a recovery mechanism 70 for recovering the bonded structure are provided.
  • the polarizer supply mechanism 10 includes a polarizer supply unit 11 including a polarizer original roll 12 around which a long strip-like polarizer P is wound, a polarizer one side processing mechanism for one surface of the polarizer P, A plurality of transport rollers 13a to 13c as polarizer transport means are provided.
  • the polarizer P is made of, for example, a uniaxially stretched film made of polyvinyl alcohol resin.
  • the polarizer first surface processing mechanism includes a surface modification processing unit 15 and an organic substance removing processing unit 20 disposed at a position along the transport path from the polarizer supply unit 11 to the primary bonding processing unit 50.
  • the surface modification processing unit 15 in this example includes, for example, a vacuum ultraviolet light irradiation unit 16 that irradiates vacuum ultraviolet light to the surface of the polarizer in the atmosphere.
  • a vacuum ultraviolet light source in the vacuum ultraviolet light irradiation means 16 for example, an excimer lamp such as a xenon excimer lamp having a bright line at a wavelength of 172 nm, a low pressure mercury lamp having a bright line at a wavelength of 185 nm, deuterium having a bright line in a wavelength range of 120 to 200 nm.
  • an excimer lamp such as a xenon excimer lamp having a bright line at a wavelength of 172 nm, a low pressure mercury lamp having a bright line at a wavelength of 185 nm, deuterium having a bright line in a wavelength range of 120 to 200 nm.
  • a lamp etc. can be used, it is preferable to use an excimer lamp.
  • the organic substance removal processing unit 20 in this example removes, for example, water remaining in the polarizer P after the water washing processing, and the water washing processing unit 21 that water-washes the surface (treated surface) of the polarizer P subjected to the surface modification processing.
  • a drying processing unit 25 The water washing processing unit 21 of the polarizer P is configured of, for example, a water washing unit 22 having a water tank 23 in which pure water W having a predetermined temperature is stored. In the water tank 23, the one conveyance roller 13b provided in the conveyance path of the polarizer P is arrange
  • the drying processing unit 25 can be configured by, for example, a drying unit 26 including a nozzle (not shown) for blowing dry air and a blower (not shown) connected to the nozzle via a filter.
  • the one-sided protective film supply mechanism 30 includes the one-sided protective material supply unit 31 including the one-sided protective material supply roll 31 including the long strip-like one-sided protective film F1 wound thereon and the one-sided protective material supply unit 31.
  • a surface modification processing unit 35 disposed at a position along a conveyance path leading to the primary bonding processing unit 50 and a conveyance roller 33 as a protective film conveyance means are provided.
  • the number of conveyance rollers as the protective film conveyance means is not particularly limited.
  • the surface modification processing unit 35 can have the same configuration as the surface modification processing unit 15 in the polarizer supply mechanism 10, and is configured to include, for example, a vacuum ultraviolet light irradiation unit 16.
  • the vacuum ultraviolet light source in the vacuum ultraviolet light irradiation means 16 is, for example, a xenon excimer lamp.
  • the other surface protection film supply mechanism 40 includes the other surface protection material supply unit 41 including the protection material original fabric roll 42 around which the long belt-like other surface protection film F2 is wound, and the other surface protection material.
  • a surface modification processing unit 45 disposed at a position along the conveyance path from the supply unit 41 to the secondary bonding processing unit 53 and a conveyance roller 43 as a protective film conveyance means are provided.
  • the number of conveyance rollers as the protective film conveyance means is not particularly limited.
  • the surface modification processing unit 45 can be configured the same as the surface modification processing unit 15 in the polarizer supply mechanism 10, and is configured to include, for example, a vacuum ultraviolet light irradiation unit 16.
  • the vacuum ultraviolet light source in the vacuum ultraviolet light irradiation means 16 is, for example, a xenon excimer lamp.
  • the polarizer other surface side processing mechanism 60 includes a surface modification processing unit 61 and an organic substance removing processing unit 62 disposed at positions along the transport path from the primary bonding processing unit 50 to the secondary bonding processing unit 53, and a polarizer A plurality of transport rollers 65a to 65c are provided as transport means for the primary bonded body L formed by bonding both P and the first side protective film F1.
  • the surface modification processing unit 61 and the organic substance removal processing unit 62 can have the same configuration as the surface modification processing unit 15 and the organic substance removal processing unit 20 in the polarizer one-side processing mechanism.
  • the surface modification processing unit 61 is configured to include an ultraviolet light irradiation unit 16 that irradiates vacuum ultraviolet light to the other surface of the polarizer P in the primary bonded body L in an atmospheric pressure atmosphere.
  • the vacuum ultraviolet light source in the ultraviolet light irradiation means 16 is, for example, a xenon excimer lamp.
  • the organic substance removal processing unit 62 remains in the water washing processing unit 63 for washing the surface (other surface of the polarizer P) on which the surface modification processing is performed in the primary bonded body L, and the primary bonded body L after water washing processing.
  • a drying processing unit 64 for removing water.
  • the water washing processing unit 63 is configured by, for example, a water washing unit 22 having a water tank 23 in which pure water W having a predetermined temperature is stored.
  • the one conveyance roller 65b provided in the conveyance path of the primary bonded body L is arrange
  • the drying processing unit 64 can be configured by, for example, a drying unit 26 including a nozzle (not shown) for blowing dry air and a blower (not shown) connected to the nozzle via a filter.
  • the primary bonding processing unit 50 includes a pair of pressure-bonding rollers 51a and 51b disposed in pressure-contact with each other.
  • the polarizer P and the one-surface protective film F1 are laminated such that the respective processing surfaces (surfaces to be bonding surfaces) Pa and Fa are in close contact with each other by the pressure rollers 51a and 51b.
  • the bonding process is performed by being pressurized.
  • one or more of the pressure-bonding rollers 51a and 51b may be configured to have a heating unit such as a heater incorporated therein.
  • the bonding process is performed by pressing while heating the polarizer P and the one-surface-side protective film F1 in a state in which the treated surfaces Pa and Fa are laminated.
  • the heating means may be separately disposed at a position downstream of the disposition position of the pair of pressure-bonding rollers 51a and 51b.
  • the secondary bonding processing portion 53 includes a pair of pressure-bonding rollers 54a and 54b disposed in pressure-contact with each other.
  • the bonding process is performed by pressing the primary bonded body L and the other surface protective film F2 in a state in which the treated surfaces La and Fb are stacked by the pressure rollers 54a and 54b. Is done.
  • one or more of the pressure rollers 54a and 54b may be configured to have a built-in heating unit such as a heater.
  • the primary bonded body L and the other surface side protective film F2 are heated while being heated in a state in which the treated surfaces (surfaces to be bonded surfaces) La and Fb are in close contact with each other.
  • the bonding process is performed by pressure.
  • the heating means may be separately disposed at a position downstream of the arrangement position of the pair of pressure rollers 54a and 54b.
  • the recovery mechanism 70 includes a joined body take-up roll 71 that winds and recovers the bonded structure M in a roll.
  • the bonded structure (polarizing plate) M is manufactured as follows.
  • the vacuum constituting the surface modification processing unit 15 is generated.
  • the surface of the polarizer P is irradiated with vacuum ultraviolet light by the ultraviolet light irradiation means 16 to perform surface modification processing to improve the wettability of the one surface of the polarizer P.
  • the organic substance adhering to one surface of the polarizer P is removed by irradiation of vacuum-ultraviolet light.
  • the polarizer P subjected to surface modification processing by the surface modification processing unit 15 is subsequently sent to the organic substance removal processing unit 20.
  • the water washing treatment is performed by immersing the treatment surface Pa of the polarizer P in the pure water W in the water washing treatment unit 21. Thereby, the organic substance produced
  • the polarizer P from which the organic matter on the treated surface Pa has been removed by water washing treatment is subsequently sent to the drying treatment unit 25.
  • drying processing is performed to remove moisture remaining on the surface of the polarizer P by, for example, blowing dry air on the processing surface Pa of the polarizer P by the drying unit 26.
  • the one-sided protective film F ⁇ b> 1 is fed from the protective material raw fabric roll 32 in the one-sided protective material supply unit 31 and conveyed to the surface modification processing unit 35.
  • the surface modification processing unit 35 vacuum ultraviolet light is irradiated to one surface of the one-sided protective film F1 by the vacuum ultraviolet light irradiation means 16 to improve the wettability of one surface of the one-sided protective film F1. Quality treatment is done.
  • the organic substance adhering to one surface of the one-sided protective film F1 is removed by irradiation of vacuum ultraviolet light.
  • the polarizer P and the one-face side protective film F1 on which the surface to be treated as the bonding surface has been treated are sent to the primary bonding processing unit 50 in a synchronized state.
  • the primary bonding processing unit 50 while the polarizer P and the first side protective film F1 are laminated such that the treated surfaces Pa and Fa are in close contact with each other by the pressure rollers 51a and 51b, while being pressed or heated.
  • the bonding process is performed by being pressurized.
  • the primary bonded body L in which the one-surface-side protective film F1 is bonded to one surface of the polarizer P is obtained.
  • the primary bonded body L is sent out to the polarizer other surface side processing mechanism 60.
  • the polarizer other surface side processing mechanism 60 first, surface modification processing is performed on the primary bonded body L. That is, in the surface modification processing unit 61, the vacuum ultraviolet light is irradiated to the other surface of the polarizer P in the primary bonded body L by the vacuum ultraviolet light irradiation means 16, whereby the wettability of the other surface of the polarizer P is obtained. Surface modification treatment to improve the Moreover, the organic substance adhering to the other surface of the polarizer P is removed by irradiation of vacuum-ultraviolet light. The primary bonded body L on which the surface modification of the other surface of the polarizer P has been performed in the surface modification processing unit 61 is subsequently sent to the organic substance removal processing unit 62.
  • the water washing processing unit 63 performs a water washing process by immersing the treated surface (other surface of the polarizer P) La of the primary bonded body L in the pure water W. Thereby, the organic substance produced
  • the primary conjugate L from which the organic matter on the treated surface La has been removed by the water washing process is subsequently sent to the drying unit 64.
  • drying processing is performed to remove moisture remaining on the surface of the primary bonded body L by, for example, blowing dry air on the treated surface La of the primary bonded body L by the drying unit 26.
  • the other surface protective film F 2 is fed from the protective material raw fabric roll 42 in the other surface protective material supply unit 41 and conveyed to the surface modification processing unit 45.
  • the surface modification processing unit 45 vacuum ultraviolet light is irradiated to one surface of the other surface protective film F2 by the vacuum ultraviolet light irradiation means 16, thereby improving the wettability of the one surface of the other surface protective film F2.
  • Surface modification treatment is performed.
  • the organic substance adhering to one surface of the other side protective film F2 is removed by irradiation of vacuum-ultraviolet light.
  • the primary bonded body L and the other surface protective film F2 on which the surfaces to be bonded surfaces have been treated are sent to the secondary bonding processing portion 53 in a synchronized state.
  • pressing or heating is performed in a state where the primary bonded body L and the other surface protective film F2 are laminated such that the treated surfaces La and Fb are in close contact with each other by the pressure rollers 54a and 54b.
  • Bonding treatment is performed by being pressurized while being pressed.
  • a bonded structure (polarizing plate) M is obtained in which the other surface protective film F2 is bonded to the other surface of the polarizer P in the primary bonded body L.
  • the bonded structure M is taken up and collected by the bonded body take-up roll 71 in the collection mechanism 70.
  • the polarizer P is inevitably generated on the surface of the polarizer P by surface modification treatment by vacuum ultraviolet light irradiation.
  • the organic substance derived from the hydrophilic functional group in the polyvinyl alcohol resin which is a constituent material is removed by the organic substance removal treatment by water washing treatment.
  • the surface of the polarizer P is in a state in which the OH group derived from the constituent material of the polarizer P is exposed, and between and the other surface of the one surface side protective film F1 subjected to the surface modification treatment A hydrogen bond is formed between the treated surface of the side protective film F2 and the OH group.
  • composition itself of the polyvinyl alcohol resin as a constituent material of the polarizer P does not change with time, it is possible to avoid the occurrence of a decrease in bonding strength due to the temporal deterioration of OH groups involved in bonding. A high bonding state can be obtained.
  • an organic substance removal process may be performed by heat processing.
  • the organic substance removal processing units 20 and 62 may be replaced by the water washing unit 22 and the drying unit 26, and the heating unit 29 may be provided.
  • the same effects as those of the above-described polarizing plate manufacturing apparatus can be obtained.
  • FIG. 4 is a view schematically showing the configuration of still another example of the polarizing plate manufacturing apparatus according to the bonded structure manufacturing apparatus of the present invention.
  • This polarizing plate manufacturing apparatus includes the polarizer supply mechanism 10, the one-side protective film supply mechanism 30, the other-side protective film supply mechanism 40, and the one-sided protective film F1 and the other side on each of both sides of the polarizer P.
  • a bonding processing portion 56 for bonding the protective film F2 to obtain a bonded structure (polarizing plate) M and a recovery mechanism 70 for recovering the bonded structure M are provided.
  • FIG. 4 the same components as those in the polarizing plate manufacturing apparatus shown in FIG.
  • the surface modification processing unit 15 has a configuration in which the vacuum ultraviolet light irradiation unit 16 is disposed on one side and the other side of the transport path of the polarizer P. Except for the above, it has the same configuration as the polarizer supply mechanism 10 in the polarizing plate manufacturing apparatus shown in FIG.
  • vacuum ultraviolet light is irradiated to each of the one surface and the other surface of the polarizer P by the vacuum ultraviolet light irradiating means 16 and 16 which constitute the surface modification processing unit 15, thereby making the polarizer
  • a surface modification treatment is performed to improve the wettability of one surface of P and the wettability of the other surface.
  • the organic substance adhering to one surface and the other surface of the polarizer P is removed by irradiation of vacuum-ultraviolet light.
  • the polarizer P subjected to surface modification processing by the surface modification processing unit 15 is subsequently sent to the organic substance removal processing unit 20.
  • the water washing treatment is performed by immersing the treated surface of the polarizer P in the pure water W in the water washing treatment unit 21. Thereby, the organic substance produced
  • the polarizer P from which the organic matter on the treated surface has been removed by water washing treatment is subsequently sent to the drying treatment unit 25.
  • drying processing is performed to remove moisture remaining on the surface of the polarizer P by, for example, blowing dry air on the treated surface of the polarizer P by the drying unit 26.
  • the one side protective film supply mechanism 30 and the other side protective film supply mechanism 40 surface modification by vacuum ultraviolet light irradiation on the surface to be joined surface of each of the one side protective film F1 and the other side protective film F2. Quality treatment is done. Moreover, the organic substance adhering to the one surface side protective film F1 and the other surface side protective film is removed by irradiation of vacuum-ultraviolet light.
  • the polarizer P, the one surface protective film F1 and the other surface protective film F2 on which the surfaces to be treated as bonding surfaces have been treated are synchronized to the bonding processing portion 56 in a mutually synchronized state.
  • the pressure roller 57a, 57b brings the treated surface Fa of the one-side protective film F1 into close contact with one treated surface Pa of the polarizer and the other of the polarizer P.
  • the bonding process is performed by pressing while being pressurized or heated.
  • the bonded structure M in which the one surface side protective film F1 and the other surface side protective film F2 are joined to each of both surfaces of the polarizer P is obtained.
  • the bonded structure M is taken up and collected by the bonded body take-up roll 71 in the collection mechanism 70.
  • the organic substance removing process may be performed by heat treatment.
  • the organic substance removal processing unit 20 may be replaced by the water washing unit 22 and the drying unit 26, and the heating unit 29 may be provided.
  • the same effects as those of the above-described polarizing plate manufacturing apparatus can be obtained.
  • the structure provided with the organic substance removal process part with respect to the one surface side protective film F1 and the other surface side protective film F2, ie, the organic substance removal with respect to the one surface side protective film F1 and the other surface side protective film F2 Processing may be performed.
  • the number of transport rollers as transport means for transporting the polarizer P, the one surface side protective film F1, the other surface side protective film F2, the primary bonded body L and the bonded structure (polarizing plate) M is particularly limited. Rather, they can be modified accordingly.
  • Example 1 A polarizer formed of a uniaxially stretched film made of polyvinyl alcohol resin having a thickness of 20 ⁇ m was cut into a size of 25 ⁇ 25 mm to obtain a PVA film for test.
  • the contact angle of the water drop in one side of this PVA film for a test was measured according to JISR3257 "the wettability test method of a substrate glass surface"
  • the contact angle was 98 degrees.
  • nanometer-sized fine particles along the stretching direction generated due to the reason of production of the PVA film. could not be observed (hereinafter referred to as "stretched wrinkles").
  • the reason for this is considered to be that the adhesive component of the anti-traumatic film (that can be easily peeled off), which has been provided since the delivery of the polarizer, is attached.
  • the white arrow in FIG. 7 shows the extending
  • a surface modification treatment is performed by irradiating vacuum ultraviolet light with a center wavelength of 172 nm from a xenon excimer lamp under the condition that the irradiation amount becomes 420 mJ / cm 2 on one surface of this test PVA film in the atmosphere.
  • the contact angle of the water droplet on the treated surface of the PVA film was measured, the contact angle was 14 °.
  • an organic substance (surface treatment product) consisting of a low molecular weight compound having an OH group derived from a resin was produced.
  • the treated surface of the test PVA film subjected to the surface modification treatment is subjected to water washing treatment by immersion in pure water at 20 ° C. for 30 seconds, and then treatment of the test PVA film after water washing treatment
  • the surface was subjected to an organic substance removing treatment for performing a drying treatment by blowing dry air at 20 ° C.
  • an atomic force microscope AFM
  • stretched wrinkles were confirmed on the treated surface of the test PVA film. From this result, it was confirmed that the organic matter generated by the surface modification treatment can be removed by the organic matter removal treatment by the water washing treatment and the drying treatment.
  • Example 2 A test PVA film identical to that used in Experimental Example 1 is prepared, and one surface of the test PVA film is repeatedly subjected to plasma treatment under the conditions shown below four times to obtain a test PVA film. A surface modification treatment was performed on one side. The plasma treatment was performed using an atmospheric pressure plasma treatment apparatus "Aiplasma ANUCL13S-MFNSSV6" (manufactured by Panasonic Corporation).
  • the contact angle of the treated surface of the test PVA film subjected to the surface modification treatment was measured.
  • the contact angle was 12 °.
  • an organic substance (surface treatment product) consisting of a low molecular weight compound having an OH group derived from
  • the treated surface of the test PVA film subjected to the surface modification treatment is subjected to the organic substance removing treatment by water washing and drying by the same method as in Experimental Example 1, and the treatment of the test PVA film after the organic matter removing treatment
  • the surface was observed using an atomic force microscope (AFM)
  • stretched wrinkles were observed on the treated surface of the PVA film for test. From this result, it was confirmed that the organic matter generated by the surface modification treatment can be removed by the organic matter removal treatment by the water washing treatment and the drying treatment.
  • Example 3 The organic matter generated by the surface modification treatment is removed by the same method as Experimental Example 1 except that the organic matter removal treatment by heat treatment is performed instead of the organic matter removal treatment by water washing treatment and drying treatment. I checked if I could do it.
  • the heat treatment was performed using a hot plate and changing the heating temperature and the treatment time according to Table 1 below. The results are shown in Table 1 below.
  • AFM atomic force microscope
  • Example 4 A test was conducted by bonding a 60 ⁇ m thick triacetyl cellulose (TAC) resin film with an adhesive to the other side of a 25 ⁇ m thick polarizer made of a polyvinyl alcohol resin uniaxially stretched film cut to a size of 25 ⁇ 130 mm. PVA film was obtained. When the contact angle of the water drop in one side of this PVA film for a test was measured according to JISR3257 "the wettability test method of a substrate glass surface", the contact angle was 98 degrees. Further, a bonding material was prepared by cutting a cycloolefin resin (COP) film having a thickness of 50 ⁇ m into a size of 25 ⁇ 130 mm. The contact angle of the water droplet on one side of this bonding material was 99 °.
  • TAC triacetyl cellulose
  • a surface modification treatment is performed by irradiating vacuum ultraviolet light with a center wavelength of 172 nm from a xenon excimer lamp under the condition that the irradiation amount becomes 420 mJ / cm 2 on one surface of this test PVA film in the atmosphere.
  • the contact angle of the water droplet on the treated surface of the PVA film was measured, the contact angle was 14 °.
  • the surface modification treatment was performed by irradiating vacuum ultraviolet light with a center wavelength of 172 nm from a xenon excimer lamp under the condition that the irradiation amount is 2540 mJ / cm 2 to one surface of the bonding material in the air atmosphere. .
  • the contact angle of the water droplet on the treated surface of the PVA film was measured, the contact angle was 13 °.
  • Example 5 Two bonded structures were manufactured by the method similar to Experimental example 4 except having performed the organic substance removal process by heat processing instead of performing the organic substance removal process by water washing process and drying process.
  • the heat treatment was performed using a hot plate, the heating temperature was 60 ° C., and the treatment time was 60 seconds.
  • the bonding strength between the PVA film for test and the bonding material was measured for each bonding structure by the same method as in Experimental Example 4. The results are shown in Table 2 below.
  • Example 6 Two bonded structures were manufactured by the method similar to Experimental example 4 except having performed the organic substance removal process by heat-processing in addition to water washing process and drying process. The heat treatment was performed using a hot plate, the heating temperature was 60 ° C., and the treatment time was 60 seconds. The bonding strength between the PVA film for test and the bonding material was measured for each bonding structure by the same method as in Experimental Example 4. The results are shown in Table 2 below.
  • the bonding strength is high in any of the bonded structures regardless of the presence or absence of the organic substance removing treatment, and the bonding material is broken.
  • the bonding strength is reduced and the bonding material is easily peeled off. confirmed.

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Abstract

本発明は、強固な接合状態を得ることができ、しかも接合強度が経時的に低下することを回避することのできる接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置を提供することを目的とする。 本発明においては、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理が行われることにより当該接合面に不可避的に生成される有機物が有機物除去処理によって除去される。そして、第一の接合材および第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理が行われることにより第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体が製造される。

Description

接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置
 本発明は、接合構造体を製造する方法および装置に関する。
 従来より、液晶ディスプレイなどに用いられている偏光板は、例えば樹脂フィルムからなる偏光子の片面または両面に、透明樹脂からなる保護フィルムを接着剤により貼り合わせることにより製造されていた。
 近年においては、コスト低減やディスプレイのフレキシブル性向上のため、偏光板の薄化が求められており、例えば、接着剤を用いずに、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせて製造する方法が提案されている。
 例えば、特許文献1には、保護フィルムの接合面に対してコロナ処理などによる表面処理を行った後、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせて加熱等の処理を行うことにより、偏光板を製造する方法が記載されている。偏光子は、例えばポリビニルアルコール系の樹脂からなる。ポリビニルアルコール系樹脂は、化学構造中にOH基が含まれているため、偏光子は親水性を呈する。一方、保護フィルムにおいては、表面処理によって親水性の官能基であるOH基やCOOH基がその表面に形成される。従って、接合の原理としては、この官能基同士、または官能基に吸着した水を介して生じる水素結合によって接合していると考えられる。
 しかしながら、偏光子に対する表面処理を行わない場合には、偏光子の表面に付着した大気中の微細な有機物の存在によって、十分な接合強度が得られないことがある。
 このような問題に対して、例えば特許文献2には、保護フィルムにおける接合面とされる表面だけでなく、偏光子における接合面とされる表面に対しても表面処理を行って、偏光子の表面のぬれ性を向上させることが記載されている。さらに、接合強度を高めるために、水蒸気ガスによる水の薄膜を形成することや、シランカップリング剤を併用することが記載されている。
特開2008-122502号公報 特許第567087号公報
 しかしながら、保護フィルムおよび偏光子の各々に表面処理を行って両者を接合させると、接合直後は十分な接合強度が得られるが、時間が経つにつれて、接合強度が低下し、簡単に剥離するという問題が生じることが明らかになった。
 このような問題が生ずる原因は、次のように推測される。表面処理(親水化処理)は、例えばコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、または紫外線照射処理によって、行うことができることが知られている。表面処理によって、偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂の分子構造を切断し、酸化させるなどして、OH基、COOH基などの親水性官能基が形成される。これにより偏光子の表面が親水性を呈するようになる。また、偏光子の表面には、ポリビニルアルコール系樹脂に由来するOH基を有する低分子化合物からなる有機物(表面処理生成物)が生成される。この表面処理生成物はOH基を含んでいるため、水素結合により接着剤のような役割を果たす。このため、接合直後においては十分な接合強度が得られる。
 しかしながら、生成された有機物は、時間経過によって、OH基が失われた状態に変質することが判明した。実際に、各々真空紫外光照射による表面改質処理がなされたPVA樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムの各々の処理面を接合してから所定時間の時間が経過した後においては、シクロオレフィン系樹脂フィルムが容易に剥離することが確認された。本発明者が、シクロオレフィン系樹脂フィルムが剥離したPVA樹脂フィルムの表面(接合面)をX線光電子分析(XPS)により調べたところ、図10において曲線(b)に示すように、未処理のPVA樹脂フィルムのX線光電子分光スペクトル(曲線(a))には存在していたOH基由来のピーク(C-O)が、なくなっていることが確認された。
 このように、表面処理によって、偏光子の表面に生成される有機物は、OH基を有するため、表面処理された保護フィルムの表面における親水性官能基と結合することとなる。然るに、有機物におけるOH基が結合した状態では、時間経過によって、有機物が変質するため、水素結合が失われ、接合強度が低下するものと考えられる。
 本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、強固な接合状態を得ることができ、しかも接合強度が経時的に低下することを回避することのできる接合構造体の製造方法および接合構造体の製造装置を提供することを目的とする。
 本発明の接合構造体の製造方法は、第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造方法であって、
 第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、
 前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、
 当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程と
を含むことを特徴とする。
 本発明の接合構造体の製造方法においては、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合材が第一の接合材であって、当該第一の接合材として、化学構造中にOH基を有する樹脂からなるものが用いられることが好ましい。具体的には、第一の接合材として、ポリビニルアルコール系樹脂からなるものが用いられることが好ましい。
 また、前記第二の接合材としては、第一の接合材と異なる樹脂からなるものが用いられることが好ましい。
 さらにまた、本発明の接合構造体の製造方法においては、前記有機物除去処理工程は、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する処理および当該接合面を加熱する処理のうち一以上の処理によって行われることが好ましい。
 さらにまた、本発明の接合構造体の製造方法においては、前記表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に真空紫外光を照射することにより、もしくは、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に対する、コロナ処理、プラズマ処理およびオゾン処理の何れかの処理が行われることによって行われることが好ましい。
 前記表面改質処理工程が真空紫外光を照射することによって行われる場合には、真空紫外光の照射が、大気雰囲気下もしくは窒素および酸素のいずれか一方または両方を含む雰囲気下で、行われることが好ましい。
 本発明の接合構造体の製造方法は、第一の接合材としての樹脂フィルムからなる偏光子のうち一以上の表面に、第二の接合部材としての透明樹脂フィルムからなる保護材を接合させた偏光板を製造する場合に好適である。
 本発明の接合構造体の製造装置は、第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造装置であって、
 第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、
 前記表面改質処理部において表面処理が行われた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、
 当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部と
を備えていることを特徴とする。
 本発明の接合構造体の製造装置においては、前記有機物除去処理部は、前記表面改質処理部において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する手段および当該接合面を加熱する手段のうち一以上を備えた構成とされていることが好ましい。
 さらにまた、本発明の接合構造体の製造装置においては、前記表面改質処理部は、真空紫外光照射手段、プラズマ処理手段、コロナ処理手段またはオゾン処理手段を備えた構成とされていることが好ましい。
 本発明の接合構造体の製造方法および製造装置によれば、少なくとも一方の接合材に対してなされた表面改質処理によって当該接合材の表面に不可避的に生成される有機物が、有機物除去処理によって除去されて当該接合材の親水化された表面が露出された状態とされる。このため、2つの接合材が直接的に接合されるので、強固な接合状態を得ることができ、しかも接合強度が経時的に低下することを回避することができる。
 特に、第一の接合材としてポリビニルアルコール系樹脂などの化学構造中にOH基を有する樹脂からなるものが用いられる場合には、第一の接合材に対する有機物除去処理によって、表面にOH基が露出された状態とされる。このため、第二の接合材との間に当該OH基による水素結合が形成され、強固な接合状態を得ることができる。しかも第一の接合材自体は経時的に変質することがないため、接合に関わるOH基が経時的に失われて接合強度が低下することを回避することができる。
本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置の一例における構成の概略を示す図である。 図1に示す偏光板製造装置における、(a)一次接合処理部、(b)二次接合処理部の構成を示す拡大図である。 本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置の他の例における構成の概略を示す図である。 本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置の更に他の例における構成の概略を示す図である。 図4に示す偏光板製造装置における接合処理部の構成を示す拡大図である。 本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置の更に他の例における構成の概略を示す図である。 表面改質処理を行う前の試験用PVAフィルムの一面のAFM写真である。 表面改質処理後の試験用PVAフィルムの一面のAFM写真である。 有機物除去処理後の試験用PVAフィルムの一面のAFM写真である。 未処理のPVA樹脂フィルムの表面におけるX線光電子分光スペクトル(曲線(a))および各々真空紫外光照射による表面改質処理がなされたPVA樹脂フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂フィルムの各々の処理面を接合してから所定時間の時間が経過した後にシクロオレフィン系樹脂フィルムが剥離したPVA樹脂フィルムの表面(接合面)におけるX線光電子分光スペクトル(曲線(b))を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔接合構造体の製造方法〕
 本発明の接合構造体の製造方法は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、当該第一の接合材および当該第二の接合材とを、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程とを含む。
 本発明に適用され、表面改質処理がなされる第一の接合材は、例えば、化学構造中にOH基などの親水性官能基を有する樹脂からなるものであることが好ましい。このような樹脂としては、例えばポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体などのポリビニルアルコール系樹脂などのほか、OH基を含む分子を縮合させて形成される樹脂、例えばフェノール樹脂や、分子末端にOH基を含むポリエステル樹脂を例示することができる。
 第二の接合材は、例えば第一の接合材とは異なる樹脂からなるものであることが好ましい。第二の接合材を構成する樹脂としては、例えばシクロオレフィンポリマー(COP)などのシクロオレフィン系樹脂などを例示することができる。
 第一の接合材および第二の接合材の厚みは、特に限定されるものではないが、後述するように、例えば、第一の接合材としての偏光子の少なくとも一方の表面に、第二の接合部材としての保護材を接合させてなる偏光板を構成する場合には、第一の接合材の厚みは、例えば5~40μmであり、第二の接合材の厚みは、例えば10~100μmである。
[表面改質処理工程]
 表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上(活性化)させる工程であって、例えば、接合面とされる表面に、純水の接触角が50°未満の範囲となる親水性を付与する工程である。具体的には、表面改質処理工程は、少なくとも第一の接合材に対して行われることが好ましい。
 表面改質処理工程は、一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に、例えば、真空紫外光照射処理、プラズマ処理、コロナ処理およびオゾン処理の何れかの処理によって行うことができるが、真空紫外光照射処理により行うことが好ましい。
 真空紫外光照射処理は、波長200nm以下の真空紫外光を照射することにより行われる。真空紫外光の照射は、例えば大気雰囲気下、もしくは窒素および酸素のうち一以上を含む雰囲気下において、行われることが好ましい。
 真空紫外光の照射条件は、処理すべき接合材の材質などによって異なるが、例えばポリビニルアルコール系樹脂からなる第一の接合材に対して真空紫外光照射処理を行う場合には、真空紫外光の照射量は、例えば70~1500mJ/cmである。また、例えば、シクロオレフィン系樹脂からなる第二の接合材に対して真空紫外光照射処理を行う場合には、真空紫外光の照射量は、例えば280~3400mJ/cmである。
 プラズマ処理は、例えば、大気圧またはその近傍下において、プロセスガスをプラズマ化し、このプラズマ化したプロセスガスを処理すべき接合材の表面に接触させることにより行われる。
 プロセスガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどを主成分とし、酸素ガスが0.01~5体積%含有してなるものを使用することが好ましい。また、プロセスガスとしては、窒素ガスとクリーンドライエア(CDA)との混合ガスを用いることも可能である。
 プラズマ処理は、例えば20~500mm/秒の処理速度で行われる。また、プラズマ処理は、複数回繰り返して行うことも効果的である。
 コロナ処理は、接合材をコロナ放電下に曝露することにより、あるいは、コロナ放電により生じたイオンを接合材に衝突させることにより、行うことができる。また、オゾン処理は、接合材をオゾン雰囲気に曝露することにより行うことができる。処理条件は、処理すべき接合材の材質などによって適宜設定することができる。
[有機物除去処理工程]
 有機物除去処理工程は、表面改質処理工程において表面改質処理がなされた第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材の表面(以下、「処理面」ともいう。)に生成された有機物を除去する工程である。上記の表面改質処理工程において処理面に対して表面改質処理がなされた場合には、処理面に生成される有機物は、OH基を含む水溶性の低分子化合物からなるため、処理面を水洗する処理および処理面を加熱して有機物を蒸発させる処理のうち一以上によって行うことができる。
 水洗処理は、例えば、表面改質処理がなされた接合材を純水中に所定時間の時間の間浸漬することにより行うことができる。
 水洗処理に用いられる純水の温度は、例えば10~30℃程度であり、接合材の浸漬時間は5~60秒間程度である。
 また、水洗処理は、表面改質処理がなされた接合材の処理面に対して、純水を吹き付けることにより行われてもよい。
 有機物除去処理工程を水洗処理によって行う場合には、水洗処理後の接合材に残留する純水を除去する処理が行われる。具体的には、水洗処理後の接合材における処理面に空気(乾燥空気)または熱風を吹き付けること、もしくは、水洗処理後の接合材における処理面を加熱すること、もしくはこれらの処理を組合せて行うことなどによる乾燥処理により行うことができる。熱風の吹きつけおよび加熱による乾燥処理においては、加熱温度は、例えば50~80℃程度である。また、乾燥処理の処理時間は、例えば1~5分間程度である。
 有機物除去処理工程を加熱処理によって行う場合における具体的な加熱条件を挙げると、加熱温度は、例えば50~80℃程度であり、処理時間は80秒間以上、例えば60~120秒間程度である。
[接合処理工程]
 接合処理工程は、第一の接合材および第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、第一の接合材と第二の接合材とを接合する(貼り合わせる)工程である。
 接合材同士を接合するための具体的な接合処理としては、(a)2つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧する処理、(b)2つの接合材を積層した状態において所定時間の間加熱する処理、(c)2つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧した後、所定時間の間加熱する処理、または(d)2つの接合材を積層した状態において所定時間の間厚み方向に加圧しながら加熱する処理などが挙げられる。ここに、「所定時間」とは、接合が十分になされるまでの時間である。
 接合処理における具体的な条件は、接合材を構成する材料などに応じて適宜設定することができる。
 例えば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第一の接合材に、シクロオレフィン系樹脂からなる第二の接合材を接合させる場合の具体的な加熱条件を挙げると、加熱温度は例えば60~80℃である。また、加熱時間は例えば10~180秒間である。
 また、具体的な加圧条件を挙げると、加圧力が0.1~2MPaである。また、加圧時間は例えば10~180秒間である。
〔接合構造体の製造装置〕
 本発明の接合構造体の製造装置は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、表面改質処理部において表面改質処理が行われた前記処理面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、第一の接合材および第二の接合材とをそれぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部とを備えている。
 表面改質処理部は、真空紫外光照射手段、プラズマ処理手段、コロナ処理手段またはオゾン処理手段を備えた構成とされる。
 有機物除去処理部は、表面改質処理部において表面改質処理がなされた接合材の表面(処理面)を水洗する手段および当該接合材の処理面を加熱する手段のうち一以上を備えた構成とされる。
 水洗手段としては、接合材の処理面を純水中に浸漬させる構成のもの、あるいは、接合材の処理面に純水を吹き付ける構成のものを用いることができる。
 加熱手段としては、例えば加熱炉やホットプレートなどにより構成することができる。
 有機物除去処理部が、接合材の処理面を水洗する手段を備えた構成とされる場合には、水洗処理後の接合材に在留する水を除去して乾燥させる乾燥手段をさらに備えた構成とされていることが好ましい。乾燥手段は、乾燥空気を吹きつける手段、熱風を吹きつける手段、加熱炉やホットプレートなどの加熱手段により構成することができる。なお、接合材の処理面を水洗する手段および当該接合材の処理面を加熱する手段の両方を備えた構成とされる場合には、乾燥手段を省略することができる。
 接合処理部は、第一の接合材と第二の接合材とを積層した状態において厚み方向に加圧する加圧手段および第一の接合材と第二の接合材とを積層した状態において加熱する加熱手段のうち一以上を備えた構成とされる。あるいは、接合処理部は、第一の接合材と第二の接合材とを積層した状態において厚み方向に加圧しながら加熱する手段を備えた構成とされる。
 以下においては、樹脂フィルムからなる偏光子の両面の各々に透明樹脂フィルムからなる保護材が設けられた偏光板を製造する場合を例に挙げて、本発明について具体的に説明する。
 図1は、本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置の一例における構成の概略を示す図である。
 この偏光板製造装置は、偏光子供給機構10と、一面側保護フィルム供給機構30と、他面側保護フィルム供給機構40と、偏光子Pの一面に一面側保護フィルムF1を接合して一次接合体Lを得る一次接合処理部50と、一次接合体Lにおける偏光子Pの他面に対する偏光子他面側処理機構60と、一次接合体Lにおける偏光子Pの他面に他面側保護フィルムF2を接合して接合構造体(偏光板)Mを得る二次接合処理部53と、接合構造体を回収する回収機構70とを備えている。
 偏光子供給機構10は、長尺な帯状の偏光子Pが巻回された偏光子原反ロール12を備えた偏光子供給部11と、偏光子Pの一面に対する偏光子一面側処理機構と、偏光子搬送手段としての複数の搬送ローラ13a~13cとを備えている。偏光子Pは、例えばポリビニルアルコール樹脂製の1軸延伸フィルムからなる。
 偏光子一面側処理機構は、偏光子供給部11から一次接合処理部50に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部15および有機物除去処理部20を備えている。
 この例における表面改質処理部15は、例えば、大気雰囲気下において真空紫外光を偏光子の表面に照射する真空紫外光照射手段16を備えている。真空紫外光照射手段16における真空紫外光源としては、例えば波長172nmに輝線を有するキセノンエキシマランプ等のエキシマランプ、波長185nmに輝線を有する低圧水銀ランプ、波長120~200nmの範囲に輝線を有する重水素ランプなどを用いることができるが、エキシマランプを用いることが好ましい。
 この例における有機物除去処理部20は、例えば、表面改質処理がなされた偏光子Pの表面(処理面)を水洗する水洗処理部21と、水洗処理後の偏光子Pに残留する水を除去する乾燥処理部25とを備えている。
 偏光子Pの水洗処理部21は、例えば、所定温度の純水Wが貯留された水槽23を有する水洗手段22により構成されている。水槽23内には、偏光子Pの搬送路に設けられた一の搬送ローラ13bがその一部が浸漬された状態で配置されている。
 乾燥処理部25は、例えば、乾燥空気を吹き付けるノズル(図示せず)と、当該ノズルにフィルターを介して接続されたブロワー(図示せず)とを備えた乾燥手段26により構成することができる。
 一面側保護フィルム供給機構30は、長尺な帯状の一面側保護フィルムF1が巻回された保護材原反ロール32を備えた一面側保護材供給部31と、一面側保護材供給部31から一次接合処理部50に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部35と、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラ33とを備えている。なお、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラの数は、特に限定されるものではない。
 表面改質処理部35は、偏光子供給機構10における表面改質処理部15と同様の構成とすることができ、例えば真空紫外光照射手段16を備えた構成とされている。真空紫外光照射手段16における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
 他面側保護フィルム供給機構40は、長尺な帯状の他面側保護フィルムF2が巻回された保護材原反ロール42を備えた他面側保護材供給部41と、他面側保護材供給部41から二次接合処理部53に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部45と、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラ43とを備えている。なお、保護フィルム搬送手段としての搬送ローラの数は、特に限定されるものではない。
 表面改質処理部45は、偏光子供給機構10における表面改質処理部15と同様の構成とすることができ、例えば真空紫外光照射手段16を備えた構成とされている。真空紫外光照射手段16における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
 偏光子他面側処理機構60は、一次接合処理部50から二次接合処理部53に至る搬送路に沿った位置に配置された表面改質処理部61および有機物除去処理部62と、偏光子Pおよび一面側保護フィルムF1の両者が接合されてなる一次接合体Lの搬送手段としての複数の搬送ローラ65a~65cとを備えている。
 表面改質処理部61および有機物除去処理部62は、偏光子一面側処理機構における表面改質処理部15および有機物除去処理部20と同様の構成とすることができる。
 例えば、表面改質処理部61は、大気圧雰囲気下において、真空紫外光を一次接合体Lにおける偏光子Pの他面に照射する紫外光照射手段16を備えた構成とされている。紫外光照射手段16における真空紫外光源は、例えばキセノンエキシマランプである。
 また、有機物除去処理部62は、一次接合体Lにおける表面改質処理がなされた表面(偏光子Pの他面)を水洗する水洗処理部63と、水洗処理後の一次接合体Lに残留する水を除去する乾燥処理部64とを備えている。水洗処理部63は、例えば、所定温度の純水Wが貯留された水槽23を有する水洗手段22により構成されている。水槽23内には、一次接合体Lの搬送路に設けられた一の搬送ローラ65bがその一部が浸漬された状態で配置されている。乾燥処理部64は、例えば、乾燥空気を吹き付けるノズル(図示せず)と、当該ノズルにフィルターを介して接続されたブロワー(図示せず)とを備えた乾燥手段26により構成することができる。
 一次接合処理部50は、図2(a)に示すように、互いに圧接されて配置された一対の圧着ローラ51a,51bを備えている。一次接合処理部50においては、圧着ローラ51a,51bによって、偏光子Pおよび一面側保護フィルムF1がそれぞれの処理面(接合面とされる表面)Pa,Faが密着するよう積層された状態で、加圧されることにより接合処理が行われる。
 また、圧着ローラ51a,51bのうち一以上は、例えばヒータなどの加熱手段が内蔵された構成とすることができる。このような構成のものにおいては、偏光子Pおよび一面側保護フィルムF1がそれぞれの処理面Pa,Faが積層された状態で、加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。なお、一対の圧着ローラ51a,51bの配置位置より下流側の位置に加熱手段が別個に配置された構成とされていてもよい。
 二次接合処理部53は、図2(b)に示すように、互いに圧接されて配置された一対の圧着ローラ54a,54bを備えている。二次接合処理部53においては、圧着ローラ54a,54bによって、一次接合体Lおよび他面側保護フィルムF2がそれぞれの処理面La,Fbが積層された状態で、加圧されることにより接合処理が行われる。
 また、圧着ローラ54a,54bのうち一以上は、例えばヒータなどの加熱手段が内蔵された構成とすることができる。このような構成のものにおいては、一次接合体Lおよび他面側保護フィルムF2がそれぞれの処理面(接合面とされる表面)La,Fbが密着するよう積層された状態で、加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。なお、一対の圧着ローラ54a,54bの配置位置より下流側の位置に加熱手段が別個に配置された構成とされていてもよい。
 回収機構70は、接合構造体Mをロール状に巻き取って回収する接合体巻き取りロール71を備えている。
 而して、上記の偏光板製造装置においては、次のようにして、接合構造体(偏光板)Mが製造される。
 偏光子供給機構10においては、偏光子供給部11における偏光子原反ロール12から偏光子Pが送り出されて表面改質処理部15に搬送されると、表面改質処理部15を構成する真空紫外光照射手段16によって、真空紫外光が偏光子Pの一面に照射されることにより、偏光子Pの一面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、偏光子Pの一面に付着している有機物が除去される。表面改質処理部15によって表面改質処理がなされた偏光子Pは、続いて有機物除去処理部20に送られる。
 有機物除去処理部20においては、先ず、水洗処理部21において偏光子Pの処理面Paを純水W中に浸漬させることによる水洗処理が行われる。これにより、真空紫外光照射によって偏光子Pの一面に生成された有機物が除去される。水洗処理によって処理面Paにおける有機物が除去された偏光子Pは、続いて乾燥処理部25に送られる。乾燥処理部25においては、乾燥手段26によって、例えば乾燥空気を偏光子Pの処理面Paに吹き付けることにより偏光子Pの表面に残留する水分を除去する乾燥処理が行われる。
 また、一面側保護フィルム供給機構30においては、一面側保護材供給部31における保護材原反ロール32から一面側保護フィルムF1が送り出されて表面改質処理部35に搬送される。表面改質処理部35においては、真空紫外光照射手段16によって、真空紫外光が一面側保護フィルムF1の一面に照射されることにより、一面側保護フィルムF1の一面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、一面側保護フィルムF1の一面に付着している有機物が除去される。
 このようにして、各々接合面とされるべき表面の処理がなされた偏光子Pおよび一面側保護フィルムF1が、互いに同期がとられた状態で、一次接合処理部50に送られる。一次接合処理部50においては、圧着ローラ51a,51bによって、偏光子Pおよび一面側保護フィルムF1が、それぞれの処理面Pa,Faが密着するよう、積層された状態で、加圧もしくは加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。これにより、偏光子Pの一面に一面側保護フィルムF1が接合されてなる一次接合体Lが得られる。一次接合体Lは、偏光子他面側処理機構60に送り出される。
 偏光子他面側処理機構60においては、先ず、一次接合体Lに対する表面改質処理がなされる。すなわち、表面改質処理部61においては、真空紫外光照射手段16によって、真空紫外光が一次接合体Lにおける偏光子Pの他面に照射されることにより、偏光子Pの他面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、偏光子Pの他面に付着している有機物が除去される。表面改質処理部61において偏光子Pの他面の表面改質がなされた一次接合体Lは、続いて有機物除去処理部62に送られる。有機物除去処理部62においては、先ず、水洗処理部63において一次接合体Lの処理面(偏光子Pの他面)Laを純水W中に浸漬させることによる水洗処理が行われる。これにより、真空紫外光照射によって偏光子Pの他面に生成された有機物が除去される。水洗処理によって処理面Laにおける有機物が除去された一次接合体Lは、続いて乾燥処理部64に送られる。乾燥処理部64においては、乾燥手段26によって、例えば乾燥空気を一次接合体Lの処理面Laに吹き付けることにより一次接合体Lの表面に残留する水分を除去する乾燥処理が行われる。
 一方、他面側保護フィルム供給機構40においては、他面側保護材供給部41における保護材原反ロール42から他面側保護フィルムF2が送り出されて表面改質処理部45に搬送される。表面改質処理部45においては、真空紫外光照射手段16によって、真空紫外光が他面側保護フィルムF2の一面に照射されることにより、他面側保護フィルムF2の一面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、他面側保護フィルムF2の一面に付着している有機物が除去される。
 このようにして、各々接合面とされるべき表面に対する処理がなされた一次接合体Lおよび他面側保護フィルムF2が、互いに同期がとられた状態で、二次接合処理部53に送られる。二次接合処理部53においては、圧着ローラ54a,54bによって、一次接合体Lおよび他面側保護フィルムF2が、それぞれの処理面La,Fbが密着するよう積層された状態で、加圧もしくは加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。これにより、一次接合体Lにおける偏光子Pの他面に他面側保護フィルムF2が接合されてなる接合構造体(偏光板)Mが得られる。接合構造体Mは、回収機構70における接合体巻き取りロール71によって巻き取られて回収される。
 而して、上記の偏光板製造装置により実行される方法によれば、偏光子Pに対する真空紫外光照射による表面改質処理によって偏光子Pの表面に不可避的に生成される、偏光子Pの構成材料であるポリビニルアルコール樹脂における親水性官能基に由来する有機物が、水洗処理による有機物除去処理によって除去される。これにより、偏光子Pの表面は、偏光子Pの構成材料に由来するOH基が露出された状態とされ、表面改質処理がなされた一面側保護フィルムF1の処理面との間および他面側保護フィルムF2の処理面との間に当該OH基による水素結合が形成される。偏光子Pの構成材料としてのポリビニルアルコール樹脂の組成自体は経時的に変化しないため、接合に関わるOH基の経時的な変質による接合強度の低下が生ずることを回避することができ、信頼性の高い接合状態を得ることができる。
 以上においては、表面改質処理がなされた偏光子Pの表面に対する有機物除去処理が水洗処理によって行われる実施形態について説明したが、有機物除去処理は加熱処理によって行われてもよい。この場合には、図3に示すように、有機物除去処理部20,62を、水洗手段22および乾燥手段26に代えて、加熱手段29を備えた構成とすればよい。このような構成の偏光板製造装置においても、上記の偏光板製造装置と同様の効果を得ることができる。
 また、本発明に係る偏光板製造装置においては、一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムF2が偏光子Pの両面の各々に同時に接合される構成とされていてもよい。
 図4は、本発明の接合構造体の製造装置に係る偏光板製造装置の更に他の例における構成の概略を示す図である。
 この偏光板製造装置は、偏光子供給機構10と、一面側保護フィルム供給機構30と、他面側保護フィルム供給機構40と、偏光子Pの両面の各々に一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムF2を接合して接合構造体(偏光板)Mを得る接合処理部56と、接合構造体Mを回収する回収機構70とを備えている。図4においては、図1に示す偏光板製造装置における同一の構成部材には、同一の符号が付してあり、説明を省略する。
 この偏光板製造装置における偏光子供給機構10は、表面改質処理部15が、真空紫外光照射手段16が偏光子Pの搬送路を挟んで一面側および他面側の各々に配置された構成とされていることの他は、図1に示す偏光板製造装置における偏光子供給機構10と同様の構成を有する。
 この偏光板製造装置においては、表面改質処理部15を構成する真空紫外光照射手段16,16によって、真空紫外光が偏光子Pの一面および他面の各々に照射されることにより、偏光子Pの一面のぬれ性および他面のぬれ性を向上させる表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、偏光子Pの一面および他面に付着している有機物が除去される。表面改質処理部15によって表面改質処理がなされた偏光子Pは、続いて有機物除去処理部20に送られる。有機物除去処理部20においては、先ず、水洗処理部21において偏光子Pの処理面を純水W中に浸漬させることによる水洗処理が行われる。これにより、真空紫外光照射によって偏光子Pの処理面に生成された有機物が除去される。水洗処理によって処理面における有機物が除去された偏光子Pは、続いて乾燥処理部25に送られる。乾燥処理部25においては、乾燥手段26によって、例えば乾燥空気を偏光子Pの処理面に吹き付けることにより偏光子Pの表面に残留する水分を除去する乾燥処理が行われる。
 また、一面側保護フィルム供給機構30および他面側保護フィルム供給機構40においては、一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムF2の各々における接合面とされる表面に対する真空紫外光照射による表面改質処理がなされる。また、真空紫外光の照射によって、一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムに付着している有機物が除去される。
 このようにして、各々接合面とされるべき表面の処理がなされた偏光子P、一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムF2が、互いに同期がとられた状態で、接合処理部56に送られる。接合処理部56においては、図5に示すように、圧着ローラ57a,57bによって、一面側保護フィルムF1の処理面Faと偏光子の一方の処理面Paとが密着すると共に偏光子Pの他方の処理面Pbと他面側保護フィルムの処理面Fbとが密着して積層された状態で、加圧もしくは加熱されながら加圧されることにより接合処理が行われる。これにより、偏光子Pの両面の各々に一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムF2が接合されてなる接合構造体Mが得られる。接合構造体Mは、回収機構70における接合体巻き取りロール71によって巻き取られて回収される。
 また、有機物除去処理が加熱処理によって行われてもよい。この場合には、図6に示すように、有機物除去処理部20を、水洗手段22および乾燥手段26に代えて、加熱手段29を備えた構成とすればよい。このような構成の偏光板製造装置においても、上記の偏光板製造装置と同様の効果を得ることができる。
 以上の偏光板製造装置においては、一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムF2に対する有機物除去処理部を備えた構成、すなわち、一面側保護フィルムF1および他面側保護フィルムF2に対して有機物除去処理が行われる構成とされていてもよい。
 また、偏光子P、一面側保護フィルムF1、他面側保護フィルムF2、一次接合体Lおよび接合構造体(偏光板)Mを搬送する搬送手段としての搬送ローラの数は、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
 以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
〔実験例1〕
 厚み20μmのポリビニルアルコール樹脂製の一軸延伸フィルムからなる偏光子を25×25mmのサイズに切断したものを試験用PVAフィルムとした。この試験用PVAフィルムの一面における水滴の接触角を、JIS R3257「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に従って測定したところ、接触角は98°であった。また、この試験用PVAフィルムの一面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、図7に示すように、PVAフィルムの製造上の理由によって生ずる延伸方向に沿ったナノメートルサイズの微細なしわ(以下、「延伸しわ」という。)を観測することはできなかった。この理由は、偏光子の納品時から備え付けられていた外傷防止用フイルム(容易に剥離できるもの)の粘着剤成分が付着しているためであると考えられる。図7における白抜きの矢印は、偏光子の製造工程における延伸方向を示す。以下に示す図8および図9についても同じである。
 この試験用PVAフィルムの一面に対して、大気雰囲気下において、キセノンエキシマランプからの中心波長172nmの真空紫外光を照射量が420mJ/cmとなる条件で照射することにより表面改質処理を行った。PVAフィルムの処理面における水滴の接触角を測定したところ、接触角は14°であった。また、表面改質処理後の試験用PVAフィルムの処理面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、図8に示すように、延伸しわは観測することはできず、ポリビニルアルコール系樹脂に由来するOH基を有する低分子化合物からなる有機物(表面処理生成物)が生成されていることが確認された。
 次いで、表面改質処理がなされた試験用PVAフィルムの処理面に対して、20℃の純水中に30秒間浸漬させることによる水洗処理を行った後、水洗処理後の試験用PVAフィルムの処理面に対して、20℃の乾燥空気を吹き付けることによる乾燥処理を行う有機物除去処理を行った。有機物処理後の試験用PVAフィルムの処理面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、図9に示すように、試験用PVAフィルムの処理面において、延伸しわが確認された。この結果より、水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理によって、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができることが確認された。
〔実験例2〕
 実験例1において用いたものと同一の試験用PVAフィルムを用意し、試験用PVAフィルムの一面に対して、以下に示す条件でのプラズマ処理を4回繰り返して行うことにより、試験用PVAフィルムの一面に対する表面改質処理を行った。プラズマ処理は、大気圧プラズマ処理装置「Aiplasma ANUCL13S-MFNSSV6」(パナソニック株式会社製)を用いて行った。
(試験条件)
 RF電力:172W
 使用ガス:Ar:2.14L/min、O:27mL/min
 ノズルと試料間距離:5mm
 処理速度:400mm/秒
 このような条件でのプラズマ処理を4回繰り返して行った。
 表面改質処理がなされた試験用PVAフィルムの処理面における接触角を測定したところ、接触角は12°であった。また、試験用PVAフィルムの処理面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、実験例1における試験用PVAフィルムと同様に、延伸しわは観測することはできず、ポリビニルアルコール系樹脂に由来するOH基を有する低分子化合物からなる有機物(表面処理生成物)が生成されていることが確認された。
 表面改質処理がなされた試験用PVAフィルムの処理面に対して、実験例1と同様の方法によって、水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行い、有機物除去処理後の試験用PVAフィルムの処理面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、試験用PVAフィルムの処理面において、延伸しわが確認された。この結果より、水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理によって、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができることが確認された。
〔実験例3〕
 水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行うことの代わりに、加熱処理による有機物除去処理を行ったことの他は、実験例1と同様の方法により、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができるか否かを確認した。加熱処理は、ホットプレートを用いて、下記表1に従って加熱温度および処理時間を変更して行った。結果を下記表1に示す。評価は、有機物除去処理後の試験用PVAフィルムの処理面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したとき、有機物が除去され、延伸しわが確認できる(図9に示す状態を参照。)場合を「○」、延伸しわが一部では確認できるが、表面改質処理によって生成された有機物が完全には除去されていない場合を「△」、延伸しわを確認することができず、表面改質処理によって生成された有機物が除去されていない(図8に示す状態を参照。)場合を「×」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 以上の結果より、加熱温度および処理時間を適正に設定することにより加熱処理による有機物除去処理によって、表面改質処理によって生成される有機物を除去することができることが確認された。
〔実験例4〕
 厚み20μmのポリビニルアルコール樹脂製の一軸延伸フィルムからなる偏光子を25×130mmのサイズに切断したものの他面に、厚み60μmのトリアセチルセルロース(TAC)樹脂フィルムを接着剤により貼り合せることにより、試験用PVAフィルムを得た。この試験用PVAフィルムの一面における水滴の接触角を、JIS R3257「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に従って測定したところ、接触角は98°であった。
 また、厚み50μmのシクロオレフィン系樹脂(COP)フィルムを25×130mmのサイズに切断した接合材を用意した。この接合材の一面における水滴の接触角は、99°であった。
 この試験用PVAフィルムの一面に対して、大気雰囲気下において、キセノンエキシマランプからの中心波長172nmの真空紫外光を照射量が420mJ/cmとなる条件で照射することにより表面改質処理を行った。PVAフィルムの処理面における水滴の接触角を測定したところ、接触角は14°であった。
 また、接合材の一面に対して、大気雰囲気下において、キセノンエキシマランプからの中心波長172nmの真空紫外光を照射量が2540mJ/cmとなる条件で照射することにより表面改質処理を行った。PVAフィルムの処理面における水滴の接触角を測定したところ、接触角は13°であった。
 表面改質処理がなされた試験用PVAフィルムの一面に対して、20℃の純水中に30秒間浸漬させることによる水洗処理および水洗処理後の試験用PVAフィルムの一面に20℃の乾燥空気を吹き付けることによる乾燥処理を行うことによる有機物除去処理を行った。次いで、試験用PVAフィルムと接合材とを処理面どうしが密着するよう積層させて、ラミネーター「Proteus A3」(フェローズジャパン株式会社製)を用いて試験用PVAフィルムと接合材とを接合させた。ラミネーターにおけるローラー加熱温度は60℃、試験用PVAフィルムと接合材との積層体の送り速度は6mm/秒とした。
 このようにして得られる接合構造体を2つ作製し、各々の接合構造体について、試験用PVAフィルムと接合材との間の接合強度をT型剥離試験により300mm/minの剥離速度で測定した。一方の接合構造体についての剥離試験は、接合直後に行い、他方の接合構造体についての剥離試験は、当該接合構造体を温度15~25℃、湿度50~60%の大気雰囲気下に放置し、接合してから48時間の時間が経過した時点で行った。結果を下記表2に示す。
〔実験例5〕
 水洗処理および乾燥処理による有機物除去処理を行うことの代わりに、加熱処理による有機物除去処理を行ったことの他は、実験例4と同様の方法により、2つの接合構造体を作製した。加熱処理は、ホットプレートを用いて行い、加熱温度を60℃、処理時間を60秒間とした。
 各々の接合構造体について、実験例4と同様の方法により、試験用PVAフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表2に示す。
〔実験例6〕
 水洗処理および乾燥処理に加えて加熱処理を行うことによる有機物除去処理を行ったことの他は、実験例4と同様の方法により、2つの接合構造体を作製した。加熱処理は、ホットプレートを用いて行い、加熱温度を60℃、処理時間を60秒間とした。
 各々の接合構造体について、実験例4と同様の方法により、試験用PVAフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表2に示す。
〔比較実験例1〕
 試験用PVAフィルムについて、表面改質処理がなされた一面に対する有機物除去処理を行わなかったことの他は、実験例4と同様の方法により、2つの接合構造体を作製した。
 各々の接合構造体について、実験例4と同様の方法により、試験用PVAフィルムと接合材との間の接合強度を測定した。結果を下記表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示されるように、接合直後においては、有機物除去処理の有無にかかわらず、いずれの接合構造体においても接合強度は高く、接合材が破断している。しかし、接合してから48時間の時間が経過すると、有機物除去処理を行わなかった比較実験例1に係る接合構造体においては、接合強度が低下し、接合材が容易に剥離してしまうことが確認された。
 10  偏光子供給機構
 11  偏光子供給部
 12  偏光子原反ロール
 13a~13c 搬送ローラ
 15  表面改質処理部
 16  真空紫外光照射手段
 20  有機物除去処理部
 21  水洗処理部
 22  水洗手段
 23  水槽
 25  乾燥処理部
 26  乾燥手段
 29  加熱手段
 30  一面側保護フィルム供給機構
 31  一面側保護材供給部
 32  保護材原反ロール
 33  搬送ローラ
 35  表面改質処理部
 40  他面側保護フィルム供給機構
 41  他面側保護材供給部
 42  保護材原反ロール
 43  搬送ローラ
 45  表面改質処理部
 50  一次接合処理部
 51a 圧着ローラ
 51b 圧着ローラ
 53  二次接合処理部
 54a 圧着ローラ
 54b 圧着ローラ
 56  接合処理部
 57a 圧着ローラ
 57b 圧着ローラ
 60  偏光子他面側処理機構
 61  表面改質処理部
 62  有機物除去処理部
 63  水洗処理部
 64  乾燥処理部
 65a~65c 搬送ローラ
 70  回収機構
 71  接合体巻き取りロール
 F1  一面側保護フィルム
 Fa  処理面
 F2  他面側保護フィルム
 Fb  処理面
 L   一次接合体
 La  処理面
 M   接合構造体(偏光板)
 P   偏光子
 Pa  処理面
 Pb  処理面
 W   純水
                                                                                

Claims (12)

  1.  第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造方法であって、
     第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理工程と、
     前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理工程と、
     当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理工程と
    を含むことを特徴とする接合構造体の製造方法。
  2.  前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた接合材が第一の接合材であって、
     当該第一の接合材は、化学構造中にOH基を有する樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の接合構造体の製造方法。
  3.  前記第一の接合材は、ポリビニルアルコール系樹脂からなることを特徴とする請求項2に記載の接合構造体の製造方法。
  4.  前記第二の接合材は、第一の接合材と異なる樹脂からなることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の接合構造体の製造方法。
  5.  前記有機物除去処理工程は、前記表面改質処理工程において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する処理および当該接合面を加熱する処理のうち一以上の処理によって行われることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
  6.  前記表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に真空紫外光を照射することにより行われることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
  7.  前記表面改質処理工程においては、真空紫外光の照射が、大気雰囲気下、もしくは窒素および酸素のうち一以上を含む雰囲気下で、行われることを特徴とする請求項6に記載の接合構造体の製造方法。
  8.  前記表面改質処理工程は、第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合面とされる表面に対する、コロナ処理、プラズマ処理およびオゾン処理の何れかの処理によって行われることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
  9.  接合構造体が、第一の接合材としての樹脂フィルムからなる偏光子のうち一以上の表面に、第二の接合部材としての透明樹脂フィルムからなる保護材を接合させた偏光板であることを特徴とする請求項4乃至請求項8のいずれかに記載の接合構造体の製造方法。
  10.  第一の接合材に第二の接合材を接合させてなる接合構造体の製造装置であって、
     第一の接合材および第二の接合材のうち一以上の接合材における接合面とされる表面のぬれ性を向上させる表面改質処理部と、
     前記表面改質処理部において表面処理が行われた前記接合面に生成された有機物を除去する有機物除去処理部と、
     当該第一の接合材および当該第二の接合材を、それぞれの接合面とされる表面が密着するように積層して、接合する接合処理部と
    を備えていることを特徴とする接合構造体の製造装置。
  11.  前記有機物除去処理部は、前記表面改質処理部において表面改質処理がなされた前記接合面を水洗する手段および当該接合面を加熱する手段のうち一以上を備えていることを特徴とする請求項10に記載の接合構造体の製造装置。
  12.  前記表面改質処理部は、真空紫外光照射手段、プラズマ処理手段、コロナ処理手段またはオゾン処理手段を備えていることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の接合構造体の製造装置。
                                                                                    
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