CN105264409A - 贴合光学部件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的贴合光学部件的制造方法至少包括以下工序:输送工序,将成为图案化相位差膜的原料的第1光学片材(2A)、成为偏振片层的原料的第2光学片材(8A)、以及成为透明基材或相位差膜的原料的第3光学片材(9A)以上述第2光学片材(8A)位于上述第1光学片材(2A)与上述第3光学片材(9A)之间的方式进行输送;以及贴合工序,介由第1光固化性粘接剂(7a)将上述第1光学片材(2A)与上述第2光学片材(8A)贴合,介由第2光固化性粘接剂(7b)将上述第2光学片材(8A)与上述第3光学片材(9A)贴合,从而形成贴合光学片材(1A)。
Description
技术领域
本发明涉及贴合光学部件及其制造方法。
本申请基于2013年6月12日在日本提出申请的日本特愿2013-124098号和2013年9月27日在日本提出申请的日本特愿2013-202047号主张优先权,将其内容援用于此。
背景技术
偏振膜、相位差膜等的光学膜是构成液晶显示装置的重要的光学部件。例如,液晶显示装置中,在液晶面板的两面各配置一片偏振膜。
此外,近年来的所谓FPR(FilmPatternedRetarder)方式的3D液晶显示装置中,对于在液晶面板的显示区域左右延伸的各个像素列,将左眼用图像和右眼用图像交替地织入,同时地显示这些图像,从而能够通过偏光眼镜来观看3D影像。
这种3D液晶显示装置中,在液晶面板的表面侧的偏振膜上,进一步配置有具有与液晶面板的多个像素列对应的多个偏振图案列的FPR膜(例如,参照专利文献1)。
但是,制造这种3D液晶显示装置时,在液晶面板的一面(背面)贴合偏振膜后,在液晶面板的另一面(表面)贴合偏振膜。其后,将FPR膜贴合于表面侧的偏振膜上。
然而,这样的以往的制造方法中,一旦制造偏振膜后,就必须介由粘合层将FPR膜贴合于偏振膜。在这种情况下,不仅多用构成粘合层、偏振膜的部件,而且构成部件的厚度变厚,导致存在面板安装时容易产生视差、串扰之类的问题。
因此,本发明的发明人等在“日本特愿2012-129748号公报”中提出了如下方案:将通过贴合FPR膜(图案化相位差膜)与偏振膜而一体化的贴合光学膜(贴合光学部件)贴合于液晶面板的表面侧。通过该发明,可以在简化生产工序的同时实现制品成品率的进一步提高。
FPR膜具有在长条带状的透明基材上依次层叠有光取向层和液晶层的光学各向异性层。另一方面,以往的偏振膜具有偏振片层被2片相位差膜或透明基材所夹持的结构。因此,将这些FPR膜和偏振膜贴合一体化的贴合光学膜具有在相位差膜或透明基材上依次层叠有偏振片层、液晶层、光取向层和透明基材的结构。
此外,制造这种贴合光学膜时,一边将成为图案化相位差膜的原料的第1光学片材、成为偏振膜的原料的第2光学片材、以及成为相位差膜或透明基材的原料的第3光学片材从各自的原料辊卷出,一边在将第2光学片材夹持在第1光学片材与第3光学片材之间的状态下,介由水系粘接剂将第1光学片材、第2光学片材和第3光学片材之间贴合,从而形成一体化的贴合光学片材。其后,进行通过使该贴合光学片材加热、干燥而使水系粘接剂固化的操作。
水系粘接剂由混合了水和亲水性有机溶剂的水溶剂系粘接剂水性液体构成。作为这种水系粘接剂,例如可举出聚乙烯醇系树脂粘接剂、水系二液型氨基甲酸酯系乳液粘接剂等。此外,作为有机溶剂系粘接剂,例如可举出二液型的氨基甲酸酯系粘接剂等。另一方面,作为无溶剂系粘接剂,例如可举出一液型氨基甲酸酯系粘接剂等。
然而,以往的使用水系粘接剂贴合各光学片材的方法中,各光学片材吸收水系粘接剂中含有的水分而膨胀。另一方面,加热·干燥时,因对各光学片材施加的热,导致水系粘接剂固化,并且各光学片材产生脱水·收缩。这种各光学片材所产生的变化对FPR膜的图案品质造成不良影响。
即,为了维持FPR膜的图案品质,重要的是对于偏振图案列的每个间距使各偏振图案列的宽度均匀化。此外,重要的是对多个偏振图案列合计而得的间距整体(总间距)的大小与液晶面板的显示区域(有效像素区域)的大小一致。进而,要求高度地保持偏振图案列的直线度。此外,要求不会产生偏振图案列弯曲或变形而液晶面板的像素列从该偏振图案列超出的情况等。
在液晶面板上贴合FPR膜时,需要以多个偏振图案列的各边界线位于多个像素列之间的方式,将FPR膜高精度地贴合于液晶显示面板。若该边界线从像素列之间偏离,则会成为在左右眼的图像中混入相反侧眼的图像之类的串扰的原因。为了使多个偏振图案列的各边界线位于多个像素列之间,需要至少±50μm、优选为±20μm的贴合精度。
因此,为了满足这些要求,需要综合考虑FPR膜的图案品质、FPR膜的贴合精度等,确立可维持品质的制造条件。例如,为了使FPR膜的图案品质稳定化,从季节性的温度变化、环境管理、条件调整等变动因素的观点出发,可考虑在贴合前进行80℃以上的加热·干燥,或者进行调湿。
然而,需要配合这样的变动因素而随时调整制造条件,因此管理变得繁杂。此外,还需要管理每种原料,因此产生了难以有效率地运用、生产率下降之类的的新问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-212033号公报
发明内容
本发明是鉴于这样的以往的情况而提出的,其目的是提供一种通过维持图案品质并实现贴合精度的提高而能够进一步提高生产率的贴合光学部件及其制造方法。
为了达成上述目的,本发明所涉及的贴合光学部件具备:在透明基材上依次层叠有光取向层和液晶层的图案化相位差膜、与上述液晶层介由第1光固化性粘接剂层而贴合的偏振片层、以及与上述偏振片层介由第2光固化性粘接剂层而贴合的透明基材或相位差膜,上述第1光固化性粘接剂层和上述第2光固化性粘接剂层含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂,由照射活化能量时通过阳离子聚合而固化的光固化性粘接剂形成。
此外,上述贴合光学部件也可以是在与上述透明基材的层叠有上述光取向层和上述液晶层的面为相反侧的面上设置有表面处理层的构成。
此外,上述贴合光学部件也可以是在上述液晶层的与上述第1光固化性粘接剂层对置的一侧的面上设置有易粘接层的构成。
此外,本发明所涉及的贴合光学部件的制造方法是具备在透明基材上依次层叠有光取向层和液晶层的图案化相位差膜、与上述液晶层介由第1光固化性粘接剂层而贴合的偏振片层、以及与上述偏振片层介由第2光固化性粘接剂层而贴合的透明基材或相位差膜的贴合光学部件的制造方法,其至少包括以下工序:输送工序,将成为上述图案化相位差膜的原料的第1光学片材、成为上述偏振片层的原料的第2光学片材、以及成为上述透明基材或相位差膜的原料的第3光学片材,以上述第2光学片材位于上述第1光学片材与上述第3光学片材之间的方式进行输送;涂布工序,在上述第1光学片材的与上述第2光学片材对置的面上涂布含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂的第1光固化性粘接剂,在上述第3光学片材的与上述第2光学片材对置的面上涂布含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂的第2光固化性粘接剂;贴合工序,形成如下贴合光学片材:介由上述第1光固化性粘接剂将上述第1光学片材与上述第2光学片材贴合,介由上述第2光固化性粘接剂将上述第2光学片材与上述第3光学片材贴合;照射工序,通过对上述贴合光学片材照射活化能量,使上述第1光固化性粘接剂和上述第2光固化性粘接剂固化;以及卷取工序,卷取上述贴合光学片材。
此外,优选在上述输送工序中,将上述第3光学片材的贴合前张力相对于上述第1光学片材的贴合前张力的比设为0.60~0.80的范围。
此外,优选包括在上述贴合光学片材的第1光学片材侧的面上贴合表面保护片材的工序,将上述贴合光学片材的纵向弹性模量相对于上述表面保护片材的贴合前张力的比设为1100~1300的范围。
此外,也可以包括在上述涂布工序之前,对上述第1光学片材的上述液晶层侧的表面施行易粘接处理的易粘接处理工序。
优选将上述第1光学片材的贴合前温度设为30℃以下。
此外,上述涂布工序中,可以利用凹版涂布机涂布上述光固化性粘接剂。
此外,上述贴合工序中,可以使上述第1光学片材、上述第2光学片材和上述第3光学片材在一对夹持辊之间通过,从而形成上述贴合光学片材。
此外,优选在上述照射工序中,在将上述贴合光学片材卷绕于上述卷绕辊的状态下照射活化能量,并且在将上述贴合光学片材卷绕于上述卷绕辊时,使上述第1光学片材位于内周侧。
此外,优选在上述照射工序中,使用具有冷却机构的冷却辊作为上述卷绕辊。
此外,优选在上述照射工序中,照射紫外线光作为活化能量。
此外,可以包括在上述卷取工序之后,一边将上述贴合光学片材卷出,一边以成为上述贴合光学部件的每个规定长度进行切断的切断工序。
如上,根据本发明,可以提供在实现贴合精度提高的同时能够进一步提高生产率的贴合光学部件及其制造方法。
附图说明
图1是表示应用本发明的贴合光学膜的一个例子的截面图。
图2是表示图1所示的贴合光学膜的制造装置的一个例子的示意图。
图3是表示液晶面板的简要构成的俯视图。
图4是由图3中所示的A-A切割线得到的液晶面板P的截面图。
图5是用于说明液晶面板与FPR一体型偏振膜的贴合时的位置对准的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
应予说明,为了容易理解特征,以下说明中使用的附图有时为方便起见将成为特征的部分放大来显示,各构成因素的尺寸比率等未必与实际相同。此外,以下说明中例示的材料、尺寸等是一个例子,本发明未必限定于这些例子,可以在不变更其主旨的范围内适当变更并实施。
本实施方式中,作为贴合光学部件及其制造方法,举出制造通过贴合FPR膜(图案化相位差膜)与偏振膜(偏振板)而一体化的贴合光学膜(贴合光学部件)的情况为例进行说明。
(贴合光学部件)
首先,作为应用本发明的贴合光学部件的一个例子,对例如图1所示的贴合光学膜1进行说明。
应予说明,图1是表示该贴合光学膜1的简要构成的截面图。
如图1所示,该贴合光学膜1是FPR膜(图案化相位差膜)2与偏振膜(偏振板)3被贴合一体化的FPR一体型偏振膜。具体而言,该贴合光学膜1概略地具备:在透明基材膜4上依次层叠光取向层5和液晶层6而成的FPR膜2、与FPR膜2的液晶层6介由第1光固化性粘接剂层7a贴合的偏振片层8、以及与偏振片层8介由第2光固化性粘接剂层7b贴合的透明基材膜9a或相位差膜9b。另外,光取向层5和液晶层6构成光学各向异性层10。
其中,构成FPR膜2的透明基材膜4成为FPR膜2的基材,光取向层5对液晶层6内的液晶分子进行取向限制,液晶层6形成与液晶面板的多个像素列对应的多个偏振图案列。
此外,FPR膜2可以在与偏振膜3贴合的一侧的表面,即液晶层6的与第1光固化性粘接剂层7a对置的一侧的表面上设置易粘接层(未图示)。易粘接层用于使FPR膜2对偏振膜3的粘接性(密合性)提高。
易粘接层的成分只要可得到目标功能,则没有特别限制。例如,作为易粘接层的成分,可举出在骨架上具有极性基且具有比较低的分子量和比较低的玻璃化转变温度的树脂(聚酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、丙烯酸系树脂等)。此外,作为存在于骨架上的极性基,优选以其树脂成为亲水性或水分散性的方式选择,例如,可举出亲水性的取代基、醚键、多个醚键等。
关于亲水性的取代基,例如,可举出磺酸基、羧酸基、磷酸基等。此外,可举出它们的锂盐、钠盐、钾盐、铵盐等。关于具有醚键或多个醚的基团,例如,可举出由二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等导出的取代基或结构单元。进而,作为易粘接层的成分,可举出通过将含有这些取代基或结构单元的单体导入至例如聚酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、丙烯酸系树脂等而得到的成分等。
此外,易粘接层中也可以根据需要配合例如交联剂、有机或无机的填料、表面活性剂、润滑剂等。
此外,对于FPR膜2,从提高与偏振膜3的密合性的观点出发,有效的是对与偏振膜3贴合的一侧的表面,即形成有易粘接层的表面施行易粘接处理。作为易粘接处理,例如,可举出电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、火焰(flame)处理等使表面活化的处理。此外,可举出皂化处理、底涂处理、锚涂处理等。
在FPR膜2中,为了使右眼用的图像光与左眼用的图像光为彼此相反方向的圆偏振光,交替地并排排列有使偏振方向彼此不同的左眼用的偏振图案列和右眼用的偏振图案列。例如,在42英寸液晶显示装置的情况下,在FPR膜的宽度方向(液晶面板的纵向方向)交替地并排排列有大约1000根偏振图案列。此外,1个偏振图案列的宽度为450~500μm左右。
作为透明基材膜4,例如,可以使用包含聚乙烯醇系树脂、聚苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸酯系树脂、环状聚烯烃系树脂、聚丙烯系树脂的聚烯烃系树脂。此外,可以使用三乙酸纤维素(TAC)系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚芳酯系树脂,聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂等。
光学各向异性层10可以通过利用光取向层5使液晶层6取向而形成。具体而言,该光学各向异性层10可以经过以下工序形成:在透明基材膜4上形成光取向层5的工序;使用光掩模对光取向层层5照射偏振光,形成与偏振图案的列对应的取向图案的工序;在光取向层5上形成含有聚合性液晶组合物的涂膜,使该涂膜中含有的聚合性液晶组合物配合取向图案而取向的工序;以及使涂膜中含有的聚合性液晶组合物聚合,形成液晶层6的工序。
光取向层5中可以使用感光性树脂。作为感光性树脂,例如,可举出偶氮苯结构、螺吡喃结构、螺苯吡喃结构、醇酸结构等的通过光照射而异构化的感光性树脂。此外,作为感光性树脂,例如可举出马来酰亚胺结构、查耳酮型结构、桂皮酸型结构、1,2-亚乙烯基(vinylene)结构、1,2-双亚乙基(acetylene)结构等通过光照射而交联的感光性树脂。
其中,光取向层5中优选使用通过光照射而交联的感光性树脂。具体而言,优选使用查耳酮型结构(由下述式(a)表示的结构)、桂皮酸型结构(由下述式(b)表示的结构)、马来酰亚胺结构、1,2-亚乙烯基结构、1,2-双亚乙基结构的感光性树脂,进一步优选使用查耳酮结构、桂皮酸结构的感光性树脂。对于能够形成交联结构的感光性树脂而言,交联反应所需的能量少。此外,交联反应是非可逆反应,因此即使在进行多次光照射的情况下,也可以稳定地保持在最初的曝光中被赋予的取向限制力。
应予说明,式(a)、(b)中,“Ar”互相独立地表示亚苯基、萘二基或亚联苯基。“*”表示结合位点。
作为光取向层5,例如,可以使用将上述感光性树脂与具有1个以上的自由基聚合性基团(优选为乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等)的单体进行自由基聚合而成的物质、将上述感光性树脂与具有2个以上的氨基的单体与二羧酸化合物进行聚合而成的物质、将上述感光性树脂与具有2个以上的羧基的单体与二胺化合物进行聚合而成的物质等。
作为光取向层5,除此之外,也可以使用将感光性树脂与单体的混合物通过阴离子聚合、阳离子聚合等链式聚合、配位聚合、开环聚合等进行聚合而成的物质。其中,优选使用将感光性树脂与具有1个以上的自由基聚合性基团的单体进行自由基聚合而成的物质。
在使用将感光性树脂与具有1个自由基聚合性基团的单体进行自由基聚合而成的物质作为光取向层5时,优选在该单体中感光性树脂与自由基聚合性基团介由亚烷基而键合。亚烷基的碳原子数优选为3~20,更优选为5~10。此外,感光性树脂与自由基聚合性基团也可以介由酯键(-CO-O-或-O-CO-)、醚键(-O-)而键合。
光取向层5也可以是通过将不同的感光性树脂和多种单体进行聚合而得到的共聚物。此外,光取向层5也可以含有来自不具有感光性树脂的单体的构成成分(结构单元)。在这种情况下,光取向层5的全部构成成分中,来自具有感光性树脂的单体的构成成分(结构单元)的含量优选为50mol%~95mol%,更优选为60mol%~90mol%,进一步优选为70mol%~80mol%。
光取向层5中含有的感光性树脂的数均分子量优选为20000~100000,更优选为25000~80000,进一步优选为30000~50000。若为上述范围内,则在后面的工序中使聚合液晶组合物取向时,取向性变得更加良好。
此外,作为光取向层5,例如,可以使用日本专利第4450261号公报、日本专利第4011652号公报、日本特开2010-49230号公报、日本专利第440490号公报、日本特开2007-156439号公报、日本特开2007-232934号公报中记载的材料。这些材料可以单独使用,也可以并用2种以上。
液晶层6优选含有2种以上的液晶化合物(优选为聚合性液晶)作为聚合性液晶组合物。具体而言,作为聚合性液晶组合物,可举出含有由下述式(X)表示的官能团的化合物(以下有时称为“化合物(X)”)。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-…(X)
式(X)中,“P11”表示聚合性基团。
“A11”表示2价的脂环式烃基或2价的芳香族烃基。2价的脂环式烃基和2价的芳香族烃基中含有的氢原子可以被卤素原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、氰基或硝基取代。碳原子数1~6的烷基和碳原子数1~6烷氧基中含有的氢原子可以被氟原子取代。
“B11”表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16-、-NR16-CO-、-CO-、-CS-、或单键。R16表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。
“B12”和“B13”各自独立地表示-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16-、-NR16-C(=O)-、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、-CF2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、或单键。
“E11”表示碳原子数1~12的链烷二基。链烷二基中含有的氢原子可以被碳原子数1~5的烷氧基取代。烷氧基中含有的氢原子可以被卤素原子取代。此外,构成链烷二基的-CH2-可取代为-O-或-CO-。
A11的芳香族烃基和脂环式烃基的碳原子数优选为3~18的范围,更优选为5~12的范围,特别优选为5或6。A11优选为环己烷-1,4-二基、1,4-亚苯基。
E11优选为直链状的碳原子数1~12的链烷二基。此外,构成链烷二基的-CH2-可被取代为-O-。具体而言,作为E11,例如可举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基、十二烷-1,12-二基等碳原子数1~12的直链状链烷二基。此外,作为E11,可举出-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-等。
作为由P11表示的聚合性基团,从聚合反应性,尤其是光聚合反应性高的方面考虑,优选为自由基聚合性基团或阳离子聚合性基团。此外,从容易处理且液晶化合物的制造自身也容易的方面出发,聚合性基团优选为由下述的式(P-11)~式(P-15)表示的基团。
另外,式(P-11)~(P-15)中,R17~R21各自独立地表示碳原子数1~6的烷基或氢原子。
作为由式(P-11)~式(P-15)表示的基团的具体例,可举出由下述式(P-16)~式(P-20)表示的基团。
P11优选为由式(P-14)~式(P-20)表示的基团,更优选为乙烯基、对二苯乙烯基、环氧基或氧杂环丁烷基、由P11-B11-表示的基团进一步优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。
作为化合物(X),可举出由下述式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)或式(VI)表示的化合物。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12…(I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11…(II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12…(III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11…(IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12…(V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11…(VI)
式(I)~(VI)中,“A12”~“A14”各自独立地与上述式(X)中的“A11”同义。
“A14”~“A15”各自独立地与上述式(X)中的“B12”同义。
“B17”各自独立地与上述式(X)中的“B11”同义。
“E12”与上述式(X)中的“E11”同义。
“F11”表示氢原子、碳原子数1~13的烷基、碳原子数1~13的烷氧基、氰基、硝基、三氟甲基、二甲基氨基、羟基、羟甲基、甲酰基、磺酸基(-SO3H)、羧基、碳原子数1~10的烷氧基羰基或卤素原子。构成烷基和烷氧基的-CH2-可以被取代为-O-。
作为聚合性液晶组合物的具体例,可举出液晶便览(液晶便览编集委员会编,丸善株式会社平成12年10月30日发行)的“3.8.6Network(完全交联型)”、“6.5.1液晶材料b.聚合性向列型液晶材料”中记载的化合物中具有聚合性基团的化合物、日本特开2010-31223号公报、日本特开2010-270108号公报、日本特开2011-6360号公报、日本特开2011-207765号公报中记载的聚合性液晶组合物。
作为化合物(X)的具体例,可举出由下述式(I-1)~式(I-4)、式(II-1)~式(II-4)、式(III-1)~式(III-26)、式(IV-1)~式(IV-19)、式(V-1)~式(V-2)和式(VI-1)~式(VI-6)表示的化合物。
另外,各式中,“k1”和“k2”各自独立地表示2~12的整数。从其合成的容易性或获得的容易性的方面考虑,优选这些化合物(X)。
液晶层6除上述聚合性液晶组合物以外,还可含有聚合引发剂、阻聚剂、光增感剂、流平剂、手性剂、溶剂等。液晶层6含有聚合性液晶组合物时,优选含有聚合引发剂。
构成偏振膜3的偏振片层8是使线偏振光的光透射的层。偏振片层8通常可以通过经过以下工序制造:将聚乙烯醇系树脂膜单轴拉伸的工序、通过以二色性色素将聚乙烯醇系树脂膜染色而使二色性色素吸附的工序、以硼酸水溶液对吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序、以及在利用硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。
聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。聚乙酸乙烯酯系树脂除了是乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯以外,也可以是乙酸乙烯酯与可与其共聚的其它单体的共聚物。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其它单体,例如,可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%左右,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂也可以被改性,例如,可以使用被醛类所改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000左右。
制造聚乙烯醇系树脂膜的方法没有特别限定,可以以公知的方法制造聚乙烯醇系树脂膜。聚乙烯醇系树脂膜的厚度例如为10~150μm左右,优选为10~100μm左右。
聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在利用二色性色素染色之前、与染色同时、或染色之后进行。在染色之后进行单轴拉伸时,该单轴拉伸可以在硼酸处理之前进行,也可以在硼酸处理的过程中进行。进而,可以在上述多个阶段进行单轴拉伸。
对于单轴拉伸,可以采用在周速不同的辊间进行单轴拉伸的方法、使用热辊进行单轴拉伸的方法等。此外,单轴拉伸可以通过在大气中进行拉伸的干式拉伸而进行,也可以通过在使用水等溶剂使聚乙烯醇系树脂膜膨润的状态下进行拉伸的湿式拉伸而进行。拉伸倍率通常为3~8倍左右。
聚乙烯醇系树脂膜的利用二色性色素进行的染色例如可以通过在含有二色性色素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的方法而进行。具体而言,作为二色性色素,可以使用碘、二色性有机染料。另外,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前施行浸渍于水中而使其膨润的处理。
使用碘作为二色性色素时,通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有碘和碘化钾的水溶液中而染色的方法。该水溶液中的碘的含量相对于水100重量份通常为0.01~1重量份左右。碘化钾的含量相对于水100重量份通常为0.5~20重量份左右。染色中使用的水溶液的温度通常为20~40℃左右。此外,向该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20~1800秒左右。
另一方面,使用二色性的有机染料作为二色性色素时,通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有水溶性的二色性有机染料的水溶液中而染色的方法。该水溶液中的二色性有机染料的含量相对于水100重量份通常为0.0001~10重量份左右,优选为0.001~1重量份。该染料水溶液可以含有如硫酸钠的无机盐作为染色助剂。染色中使用的二色性有机染料水溶液的温度通常为20~80℃左右。此外,向该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒左右。
利用二色性色素的染色后的硼酸处理可以通过将被染色的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含硼酸水溶液的方法而进行。含硼酸水溶液中的硼酸的含量相对于水100重量份通常为2~15重量份左右,优选为5~12重量份。使用碘作为二色性色素时,该含硼酸水溶液优选含有碘化钾。含硼酸水溶液中的碘化钾的含量相对于水100重量份通常为0.1~15重量份左右,优选为5~12重量份。向含硼酸水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒左右,优选为150~600秒,进一步优选为200~400秒。含硼酸水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,进一步优选为60~80℃。
硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常被水洗处理。水洗处理例如可以通过将经硼酸处理的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于水中的方法而进行。水洗处理中的水的温度通常为5~40℃左右。此外,浸渍时间通常为1~120秒左右。
水洗后,施行干燥处理。干燥处理可以使用热风干燥机或远红外线加热器来进行。干燥处理的温度通常为30~100℃左右,优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒左右,优选为120~600秒。通过干燥处理,聚乙烯醇系树脂膜中的水分率被减少至实用程度。其水分率通常为5~20重量%左右,优选为8~15重量%。若水分率低于5重量%,则有时膜的柔性丧失而在干燥后产生损伤或断裂。此外,若水分率大于20重量%,则存在热稳定性不足的趋势。
可以以上述方式制造在聚乙烯醇系树脂膜上吸附取向有二色性色素的偏振膜3。所得的偏振膜3的厚度例如可设为5~40μm左右。
偏振膜3可以通过在生产线中使长条带状的聚乙烯醇系树脂膜而连续制造。
透明基材膜9a或相位差膜9b是成为偏振膜3的基材的膜。进而,相位差膜9b具有对通过的光赋予相位差的功能。具体而言,相位差膜9b可以利用透明性优异且通过拉伸可体现适当的相位差值的树脂而形成。
作为这种树脂,例如,可举出聚乙烯醇系树脂、聚苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸酯系树脂、包含环状聚烯烃系树脂或聚丙烯系树脂的聚烯烃系树脂。此外,可举出三乙酸纤维素(TAC)系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚芳酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂等。通过以单轴、双轴等适当的方式拉伸由这样的树脂构成的膜,从而可以得到被赋予了适当的相位差的相位差膜9b。
相位差膜9b可以是如1/4波长板、1/2波长板的波长板,也可以是视场角补偿膜等。相位差膜9b的厚度通常为20~200μm左右,优选为20~120μm。
使用视场角补偿膜作为相位差膜9b时,需要考虑液晶面板所采用的模式。例如,若为垂直取向(VerticalAlignment:VA)模式的液晶面板,则作为视场角补偿膜,可以使用具有正固有双折射的高分子膜被单轴拉伸且折射率椭圆体具有nx>ny≈nz的关系的正型A板。此外,可以使用被施行了横向拉伸、逐次双轴拉伸且折射率椭圆体具有nx>ny>nz的关系的双轴性的膜。此外,可以使用折射率椭圆体具有nx≈ny>nz的关系的负型C板。
这里,nx是膜的面内慢轴(x轴)方向的折射率,ny是面内快轴(y轴:在面内与慢轴垂直的轴)方向的折射率,nz是厚度(z轴)方向的折射率。
尤其是,视场角补偿膜可很好地使用经双轴拉伸的双轴性的膜。使用双轴性的视场角补偿膜时,作为其双轴性的标准的Nz系数由下述式(4)定义。进而,将膜厚设为d时的面内的相位差值R0和厚度方向的相位差值Rth分别由下述式(5)和(6)定义。
Nz=(nx-nz)/(nx-ny)…(4)
R0=(nx-ny)×d…(5)
Rth=〔(nx+ny)/2-nx〕×d…(6)
此外,由上述式(4)~(6),Nz系数、面内的相位差值R0与厚度方向的相位差值Rth的关系可以由下述式(7)表示。
Nz=Rth/R0+0.5…(7)
使用视场角补偿膜作为相位差膜9b时,其面内的相位差值R0优选为30~300nm的范围,更优选为50~260nm的范围。此外,Nz系数优选为1.1~7的范围,更优选为1.4~5的范围。只要由这些范围,符合被应用的液晶显示装置所要求的视场角特性而选择适当光学特性的值即可。
第1光固化性粘接剂层7a和第2光固化性粘接剂层7b通过照射活化能量而固化,其中,可很好地使用通过照射紫外线(UV)光作为活化能量而固化的紫外线固化性树脂(UV粘接剂)。
紫外线固化性树脂(UV粘接剂)优选使用含有环氧化合物以及阳离子聚合引发剂、且在照射活化能量(UV光)时通过阳离子聚合而固化的树脂。
具体而言,对于第1光固化性粘接剂层7a和第2光固化性粘接剂层7b,只要利用活性能量的照射、加热、干燥等固化而能够以足以实用的强度进行粘接即可。作为这种粘接剂,例如,可举出在如缩水甘油醚系环氧化合物、脂环式环氧化合物和氧杂环丁烷化合物这样的阳离子聚合性化合物中,配合光阳离子聚合引发剂而成的阳离子聚合性的光固化性粘接剂组合物等。此外,可举出如丙烯酸系化合物的自由基聚合性化合物中,配合光自由基聚合引发剂而成的自由基聚合性的光固化性粘接剂组合物等。
此外,可举出在阳离子聚合性或自由基聚合性的化合物中配合热聚合引发剂,即热阳离子产生剂或热自由基产生剂而成的热固化性粘接剂组合物等。
本发明中,其中,可以很好地使用含有环氧化合物和光阳离子聚合引发剂而成的阳离子聚合性的光固化性粘接剂组合物。光固化性粘接剂组合物更优选为可在无溶剂的条件下使用的组合物。
即,作为光固化性粘接剂组合物,优选使用选择在无溶剂的条件下具有适度的流动性且赋予恰当的固化粘接强度的能够进行光阳离子固化的环氧化合物,并配合适于该环氧化合物的阳离子聚合引发剂而成的粘接剂组合物。
光固化性粘接剂组合物可以在固化工序中省略干燥设备,无需进行贴合光学片材的加热·干燥,不会产生由对构成贴合光学片材的各光学片材施加的热所致的脱水·收缩。因此,可以良好地维持FPR膜2的图案品质。
作为在这种光固化性粘接剂组合物中使用的环氧化合物,例如,可举出具有羟基的芳香族化合物或链状化合物的缩水甘油醚化物、具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物、具有CC双键的链状化合物的环氧化物、在饱和碳环上直接或介由亚烷基键合有缩水甘油氧基或环氧乙基的脂环式环氧化合物、或在饱和碳环上直接键合环氧基的脂环式环氧化合物等。这些环氧化合物可以分别单独使用,也可以并用不同的多种。其中,脂环式环氧化合物由于阳离子聚合性优异而优选使用。
具有羟基的芳香族化合物或链状化合物的缩水甘油醚化物例如可以通过在碱性条件下使表氯醇与该芳香族化合物或链状化合物的羟基加成缩合的方法而得到。作为将这种缩水甘油醚化物聚合而成的树脂,例如,有双酚型环氧树脂、多芳香环型环氧树脂、亚烷基二醇型环氧树脂等。
作为双酚型环氧树脂的构成单元,例如,可举出双酚A的缩水甘油醚化物及其低聚物、双酚F的缩水甘油醚化物及其低聚物、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-双酚的缩水甘油醚化物及其低聚物等。
作为多芳香环型环氧树脂,例如,可举出苯酚酚醛清漆树脂的缩水甘油醚化物、甲酚酚醛清漆树脂的缩水甘油醚化物、苯酚芳烷基树脂的缩水甘油醚化物、萘酚芳烷基树脂的缩水甘油醚化物、苯酚二环戊二烯树脂的缩水甘油醚化物等。进而,三苯酚类的缩水甘油醚化物及其低聚物等也属于多芳香环型环氧树脂。
作为亚烷基二醇型环氧树脂的构成单元,例如,可举出乙二醇的缩水甘油醚化物、二乙二醇的缩水甘油醚化物、1,4-丁二醇的缩水甘油醚化物、1,6-己二醇的缩水甘油醚化物等。
具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物可以通过在碱性条件下使表氯醇与该化合物的氨基进行加成缩合的方法而得到。具有氨基的化合物也可以同时具有羟基。作为具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物,例如,可举出1,3-亚苯基二胺的缩水甘油基氨基化物及其低聚物、1,4-亚苯基二胺的缩水甘油基氨基化物及其低聚物、3-氨基苯酚的缩水甘油基氨基化和缩水甘油醚化物及其低聚物、4-氨基苯酚的缩水甘油基氨基化和缩水甘油醚化物以及其低聚物等。
具有CC双键的链状化合物的环氧化物可以通过在碱性条件下使用过氧化物将该链状化合物的CC双键进行环氧化的方法而得到。作为具有CC双键的链状化合物,例如,可举出丁二烯、聚丁二烯、异戊二烯、戊二烯、己二稀等。此外,具有双键的萜烯类也可以作为环氧化原料使用,举出非环式单萜烯的例子时,有芳樟醇等。作为环氧化中使用的过氧化物的例子,有过氧化氢、过乙酸、叔丁基过氧化氢等。
作为在饱和碳环上直接或介由亚烷基键合有缩水甘油氧基或环氧乙基的脂环式环氧化合物,可举出将以先前举出的双酚类为代表例的具有羟基的芳香族化合物的芳香环进行氢化而得到的氢化环状聚羟基化合物的缩水甘油醚化物。此外,也可举出具有羟基的饱和环状化合物的缩水甘油醚化物、具有乙烯基的饱和环状化合物的环氧化物等。
另一方面,在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物例如可以通过在碱性条件下使用过氧化物将在环内具有CC双键的非芳香族环状化合物的CC双键进行环氧化的方法而得到。作为在环内具有CC双键的非芳香族环状化合物,例如,可举出具有环戊烯环的化合物、具有环己烯环的化合物、在环戊烯环或环己烯环上进一步键合至少2个碳原子而形成追加的环的多环式化合物等。在环内具有该CC双键的非芳香族环状化合物也可以在环外具有其它的CC双键。举出在环内具有CC双键的非芳香族环状化合物的例子时,有环己烯、4-乙烯基环己烯、作为单环式单萜烯的柠檬烯和α-蒎烯等。
在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物可以为如上所述的具有在环上直接键合的环氧基的脂环式结构介由适当的连结基团至少被连结2个而得的化合物。这里所说的连结基团例如包含具有酯键、醚键、烯键等的基团。
作为在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物,例如,可举出以下化合物。
3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷羧酸酯、
1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、
1,2-环氧-4-环氧乙基环己烷、
1,2-环氧-1-甲基-4-(1-甲基环氧乙基)环己烷、
3,4-环氧环己基甲基(甲基)丙烯酸酯、
2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇与4-环氧乙基-1,2-环氧环己烷的加成物、
亚乙基双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、
氧二亚乙基双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、
1,4-环己烷二甲基双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、
3-(3,4-环氧环己基甲氧基羰基)丙基3,4-环氧环己烷羧酸酯等。
含有环氧化合物的光固化性粘接剂组合物也可以进一步含有除环氧化合物以外的光固化性粘接剂组合物。作为除环氧化合物以外的光固化性粘接剂组合物,例如,可举出氧杂环丁烷化合物、丙烯酸化合物等。其中,从可以在阳离子聚合中提高固化速度的方面出发,优选并用氧杂环丁烷化合物。
作为属于氧杂环丁烷化合物且分子内具有4元环醚的化合物,例如,可举出以下化合物。
1,4-双〔(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基甲基〕苯、
3-乙基-3-(2-乙基己基氧基甲基)氧杂环丁烷、
双(3-乙基-3-氧杂环丁烷甲基)醚、
3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、
3-乙基-3-(环己基氧基甲基)氧杂环丁烷、
苯酚酚醛清漆氧杂环丁烷、
1,3-双〔(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基〕苯等。
包含环氧化合物、氧杂环丁烷化合物的光固化性粘接剂组合物,为了使配合它们而成的光固化性粘接剂组合物为无溶剂,优选不以有机溶剂等进行稀释。此外,构成后述的光固化性粘接剂组合物的光阳离子聚合引发剂或增感剂所包含的少量成分也与被溶解于有机溶剂的成分相比,优选有机溶剂被除去、干燥的成分。即,优选使用少量成分单独的粉体或液体。
光阳离子聚合引发剂是受到活性能量,例如紫外线的照射而产生阳离子种的引发剂,只要对于配合它的粘接剂组合物给予所需的粘接强度和固化速度即可。例如,可举出芳香族重氮盐、如芳香族碘盐或芳香族锍盐这样的盐、以及铁-丙二烯配合物等。这些光阳离子聚合引发剂可以分别单独使用,也可以并用不同的多种。
作为芳香族重氮盐,例如,可举出如下化合物。
苯重氮六氟锑酸盐、
苯重氮六氟磷酸盐、
苯重氮六氟硼酸盐等。
作为芳香族碘盐,例如,可举出如下化合物。
二苯基碘四(五氟苯基)硼酸盐、
二苯基碘六氟磷酸盐、
二苯基碘六氟锑酸盐、
双(4-壬基苯基)碘六氟磷酸盐等。
作为芳香族锍盐,例如,可举出如下化合物。
三苯基锍六氟磷酸盐、
三苯基锍六氟锑酸盐、
三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、
二苯基(4-苯基硫苯基)锍六氟锑酸盐、
4,4′-双(二苯基锍基)二苯基硫醚双六氟磷酸盐、
4,4′-双〔二(β-羟基乙氧基苯基)锍基〕二苯基硫醚双六氟锑酸盐、
4,4′-双〔二(β-羟基乙氧基苯基)锍基〕二苯基硫醚双六氟磷酸盐、
7-〔二(对甲苯甲酰基)锍基〕-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、
7-〔二(对甲苯甲酰基)锍基〕-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、
4-苯基羰基-4′-二苯基锍基二苯基硫醚六氟磷酸盐、
4-(对叔丁基苯基羰基)-4′-二苯基锍基二苯基硫醚六氟锑酸盐、
4-(对叔丁基苯基羰基)-4′-二(对甲苯甲酰基)锍基-二苯基硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
作为铁-丙二烯配合物,例如,可举出如下化合物。
二甲苯-环戊二烯基铁(II)六氟锑酸盐、
异丙苯-环戊二烯基铁(II)六氟磷酸盐、
二甲苯-环戊二烯基铁(II)三(三氟甲基磺酰基)甲烷化物等。
这些光阳离子聚合引发剂中,芳香族锍盐在300nm以上的波长区域也具有紫外线吸收特性,因此可以给予固化性优异且具有良好的机械强度、粘接强度的粘接剂层。因此,可优选使用。
光阳离子聚合引发剂的配合量相对于光固化性粘接剂组合物的总量100重量份通常为0.5~20重量份,优选为1~15重量份。若其配合量低于0.5重量份,则有时固化变得不充分,粘接剂层的机械强度、粘接强度下降。另一方面,若其配合量大于20重量份,则有时粘接剂层中的离子性物质增加,导致粘接剂层的吸湿性变高,使所得的偏振板的耐久性能下降。
光固化性粘接剂组合物可以根据需要而含有光增感剂。通过使用光增感剂,反应性提高,可以使粘接剂层的机械强度、粘接强度进一步提高。作为光增感剂,例如,可举出羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮化合物、重氮化合物、卤素化合物、光还原性色素等。
举出能够成为光增感剂的羰基化合物的例子时,有如苯偶姻甲基醚、苯偶姻异丙基醚和α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮的苯偶姻衍生物;如9,10-二丁氧基蒽的蒽化合物;如二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮和4,4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮的二苯甲酮及其衍生物;如2-氯蒽醌和2-甲基蒽醌的蒽醌衍生物;如N-甲基吖啶酮和N-丁基吖啶酮的吖啶酮衍生物;如α,α-二乙氧基苯乙酮的苯乙酮衍生物;呫吨酮衍生物;芴酮衍生物等。举出能够成为光增感剂的有机硫化合物的例子时,有如2-氯噻吨酮和2-异丙基噻吨酮的噻吨酮衍生物等。另外,苄基化合物、铀酰基化合物等也可以作为光增感剂使用。这些光增感剂可以分别单独使用、也可以并用不同的多种。
配合光增感剂时,其配合量相对于光固化性粘接剂组合物的总量100重量份优选设为0.1~20重量份的范围。
光固化性粘接剂组合物可以在不损害其效果的范围内配合各种添加剂。作为添加剂,例如,可举出离子捕捉剂、抗氧化剂、链转移剂、粘合赋予剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂等。
光固化性粘接剂组合物只要具有能够以适当的方法对膜涂布的粘度即可,其25℃的粘度优选为10~30000mPa·sec的范围,更优选为50~6000mPa·sec的范围。若其粘度低于10mPa·sec,则可涂布的装置受限,存在即使可涂布也难以得到没有不均的均质的涂膜的趋势。另一方面,若其粘度大于30000mPa·sec,则流动变难,同样可涂布的装置受限,存在难以得到没有不均的均质的涂膜的趋势。这里所说的粘度是使用B型粘度计,将其组合物调温至25℃后,以60rpm进行测定的值。
作为对光固化性粘接剂组合物照射的活性能量,例如,可以使用波长为1pm~10nm的X射线、10~400nm的紫外线、波长为400~800nm的可见光线等。其中,从处理的容易性、光固化性粘接剂组合物的制备的容易性及其稳定性、其固化性能的观点出发,可优选使用紫外线。
紫外线的光源可以使用例如具有波长400nm以下的发光分布的低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤素灯等。
紫外线的照射强度由粘接剂的种类、照射时间决定,没有特别限定,例如,优选将对引发剂的活化有效的波长区域的照射强度设定为0.1~300mW/cm2的范围,进一步优选设定为1~200mW/cm2的范围。若对光固化性粘接剂组合物的光照射强度小于0.1mW/cm2,则固化反应时间变长,在生产率的方面不利。另一方面,若光照射强度大于300mW/cm2,则有时因从灯辐射的热和固化性粘接剂组合物聚合时的发热,导致产生光固化性粘接剂组合物的泛黄、膜的劣化。
紫外线的照射时间由粘接剂的种类、照射强度决定,没有特别限定,但例如,优选将由照射强度与照射时间的积表示的积算光量设定为10~5000mJ/cm2的范围,更优选设定为50~1000mJ/cm2的范围。若对固化性粘接剂组合物的积算光量小于10mJ/cm2,则来自引发剂的活性种的产生不充分,所得的粘接剂层的固化变得不充分。另一方面,若积算光量大于5000mJ/cm2,则照射时间变长,因此在生产率的方面不利。
第1光固化性粘接剂层7a和第2光固化性粘接剂层7b的厚度通常为1μm~50μm,从使贴合光学膜1的厚度变薄的观点出发,优选为20μm以下,更优选为10μm以下。
此外,透明基材膜4可以设为在与层叠了光取向层5和液晶层6的面为相反侧的面上例如设置硬涂层、反射防止层、防眩层等表面处理层的构成。
此外,可以在涂布粘接剂之前对透明基材膜4、以及透明基材膜9a或相位差膜9b例如施行如电晕处理、等离子体处理、紫外线照射处理、或电子束照射处理的表面活化处理。此外,也可以根据需要对各膜进行干燥处理和调湿。
此外,在贴合光学膜1的FPR膜2侧的面上贴合表面保护片材(保护膜)Pf。该表面保护片材Pf保护贴合光学膜1的表面,可自由剥离地设置于贴合光学膜1。
具体而言,作为表面保护片材Pf,通常使用在透明树脂膜上形成粘合·剥离性的树脂层或附着性的树脂层而赋予弱粘合性的片材。例如,作为透明树脂膜,可举出如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚丙烯的热塑性树脂的挤出膜;组合它们而成的共挤出膜;以及将它们以单轴或双轴进行了拉伸的膜等。
作为粘合·剥离性的树脂层,例如,可举出丙烯酸系粘合剂、天然橡胶系粘合剂、苯乙烯-丁二烯共聚树脂系粘合剂、聚异丁烯系粘合剂、乙烯醚系树脂粘合剂、有机硅系树脂粘合剂等。此外,作为附着性的树脂层,例如,可举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂等。
其中,作为透明树脂膜,优选使用透明性和均质性优异且廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯的单轴或双轴拉伸膜。此外,作为粘合·剥离性的树脂层,优选使用透明性优异的丙烯酸系粘合剂。
表面保护片材Pf的厚度优选为15~75μm。若该厚度低于15μm,则有时处理性差,或原本需要的表面保护性能下降。另一方面,若该厚度大于75μm,则有时刚性过强而依然处理性差,或剥离强度变高。
表面保护片材Pf的拉伸弹性模量在长边方向(MD)优选为1000MPa以上,更优选为3000MPa以上。若该拉伸弹性模量过小,则有时处理性差,或无法承受与聚丙烯系树脂膜贴合时的张力。
表面保护片材Pf可以在其表面例如施行防污处理、反射防止处理、硬涂处理、防静电处理等。此外,对于表面保护片材Pf的粘合剂层,为了在其剥离时不诱发静电,也可以含有防静电剂等。
(贴合光学部件的制造方法)
接着,作为应用本发明的贴合光学部件的制造方法的一个例子,对于例如使用图2所示的制造装置100制造成为上述贴合光学膜1的原料的贴合光学片材1A的情况进行说明。
应予说明,图2是表示该制造装置100的简要构成的示意图。
如图2所示,该制造装置100具备:将成为上述FPR膜2的原料的第1光学片材2A一边从第1原料辊20卷出一边输送的第1输送线(第1输送机构)101、将成为上述偏振片层8的原料的第2光学片材8A一边从第2原料辊80卷出一边输送的第2输送线(第2输送机构)102、将成为上述透明基材9a或相位差膜9b的原料的第3光学片材9A一边从第3原料辊90卷出一边输送的第3输送线(第3输送机构)103、输送将第1光学片材2A、第2光学片材8A和第3光学片材9A贴合一体化而成的贴合光学片材1A的第4输送线(第4输送机构)104。
第1输送线101位于该制造装置100的下段侧,具有一对第1夹持辊105a、105b和多个第2导辊106a~106d。其中,一对第1夹持辊105a、105b一边在其间夹持第1光学片材2A一边彼此逆向地旋转,从而将第1光学片材2A从第1原料辊20引出。另一方面,多个第1导辊106a~106d一边彼此相同方向地旋转,一边将被第1夹持辊105a、105b引出的第1光学片材2A引导至与第2光学片材8A的下表面对置的位置。
第2输送线102位于该制造装置100的中段侧,具有一对第2夹持辊107a、107b和第2导辊108。其中,一对第2夹持辊107a、107b一边在其间夹持第2光学片材8A一边彼此逆向地旋转,从而将第2光学片材8A从第2原料辊80引出。另一方面,导辊108一边沿一个方向旋转,一边将被一对第2夹持辊107a、107b引出的第2光学片材8A引导至下游侧。
第3输送线103位于该制造装置100的上段侧,具有一对第3夹持辊109a、109b和多个第2导辊110a~110d。其中,一对第3夹持辊109a、109b一边在其间夹持第3光学片材9A,一边彼此逆向地旋转,从而将第3光学片材9A从第3原料辊90引出。另一方面,多个第3导辊110a~110d一边彼此相同方向地旋转,一边将被第3夹持辊109a、109b引出的第3光学片材9A引导至与第2光学片材8A的上表面对置的位置。
第4输送线104位于第2输送线102的下游侧,具有一对第4夹持辊111a、111b和第4导辊112。其中,一对第4夹持辊111a、111b一边在其间夹持贴合光学片材1A和表面保护片材Pf,一边彼此逆向地旋转,从而将贴合有表面保护片材Pf的贴合光学片材1A引导至下游侧。另一方面,导辊112一边沿一个方向旋转,一边将贴合片材1A引导至下游侧。
然后,该制造装置100中,作为输送工序,一边使第1、第2和第3输送线101~104同步,一边使各光学片材2A、9A、8A以相同速度从上游侧输送至下游侧。此外,贴合第1、第2和第3光学片材2A、8A、9A后,利用第4输送线104使贴合光学片材1A输送至下游。
此外,对于第1输送线101和第3输送线103,设置有对第1光学片材2A和第3光学片材9A附加张力的拉伸机构(未图示)。而且,该制造装置100中,通过调整利用各个拉伸机构对第1光学片材2A和第3光学片材9A附加的张力,能够以相对于以基准速度输送的第2光学片材8A,第1光学片材2A与第3光学片材9A的输送速度相等的方式,进行其速度调整。
此外,该制造装置100中,一边控制对第1光学片材2A和第3光学片材9A施加的张力,一边进行第1光学片材2A和第3光学片材9A对第2光学片材8A的贴合。由此,能够调整FPR膜2的总间距图案、间距的直线性等。
此外,该制造装置100中,在后述的涂布工序之前,作为易粘接处理工序,可以对第1光学片材2A的液晶层6侧的表面施行上述易粘接处理。由此,可以在第1光学片材2A的与第2光学片材8A贴合的一侧的表面形成易粘接层。
制造装置100具备:在第1光学片材2A的与第2光学片材8A对置的面(以下称为第1光学片材2A的内表面)上涂布成为上述第1光固化性粘接剂层7a的UV粘接剂(第1光固化性粘接剂)的第1涂布装置(第1涂布机构)113、以及在第3光学片材9A的与第2光学片材8A对置的面(以下称为第3光学片材9A的内表面)上涂布成为上述第2光固化性粘接剂层7b的UV粘接剂(第2光固化性粘接剂)的第2涂布装置(第2涂布机构)114。
第1涂布装置113具有与在第1输送线101的导辊106b、106c之间输送的第1光学片材2A的内表面对置地配置的涂布辊113a。该涂布辊113a利用凹版涂布机涂布光固化性粘接剂。即,该第1涂布装置113一边使与第1光学片材2A的输送方向相同地旋转的涂布辊113a的外周面与第1光学片材2A的内表面接触,一边将UV粘接剂从该涂布辊113a的外周面向第1光学片材2A的内表面转印而涂布。
第2涂布装置114具有与在第3输送线103的导辊110b、110c之间输送的第3光学片材9A的内表面对置地配置的涂布辊114a。该涂布辊114a与上述涂布辊113a同样地利用凹版涂布机涂布光固化性粘接剂。即,该第2涂布装置114一边使与第3光学片材9A的输送方向相同地旋转的涂布辊114a的外周面与第1光学片材2A的内表面接触,一边将UV粘接剂从该涂布辊114a的外周面向第1光学片材2A的内表面转印而涂布。
然后,该制造装置100中,作为涂布工序,使用第1涂布装置113,在第1光学片材2A的内表面上涂布成为上述第1光固化性粘接剂层7a的UV粘接剂,并且使用第2涂布装置114,在第3光学片材9A的内表面上涂布成为上述第2光固化性粘接剂层7b的UV粘接剂。
另外,第1涂布装置113和第2涂布装置114不限于利用上述凹版涂布机的涂布方法,只要采用可均匀地涂布所需量的UV粘接剂的方法即可。例如,可采用刮刀涂布、线棒涂布、模涂机、逗号涂布、凹版涂布等各种涂布方式。
制造装置100位于第1、第2和第3输送线101~103的合流点,具备用于贴合第1、第2和第3光学片材1A、8A、9A的一对第5夹持辊115a、115b。
一对第5夹持辊115a、115b一边在其间夹持第1、第2和第3光学片材2A、8A、9A,一边彼此逆向地旋转,从而将在第1光学片材2A与第3光学片材9A之间夹持有第2光学片材8A的贴合光学片材1A引导至第4输送线104。
然后,该制造装置100中,作为贴合工序,使第1、第2和第3光学片材1A、8A、9A在一对第5夹持辊115a、115b之间通过,从而一边对这些第1、第2和第3光学片材1A、8A、9A加压,一边介由UV粘接剂使第2光学片材8A的下表面与第1光学片材2A的内表面(上表面)贴合,并且介由UV粘接剂使第2光学片材8A的上表面与第3光学片材9A的内表面(下表面)贴合。由此,形成介由UV粘接剂将第1光学片材、第2光学片材和第3光学片材贴合一体化而成的贴合光学片材1A。
制造装置100具备对通过一对第5夹持辊115a、115b的贴合光学片材1A照射UV光(活化能量)L的UV照射装置(照射机构)116。
该UV照射装置116位于一对夹持辊115a、115b与导辊112之间,具有卷绕贴合光学片材1A的卷绕辊117以及对被卷绕于该卷绕辊117的贴合光学片材1A照射UV光L的UV照射灯(光源)118。
卷绕辊117是具有冷却机构的冷却辊,将被卷绕于其外周面的贴合光学片材1A一边进行冷却,一边以一个方向旋转,从而能够将贴合片材1A引导至下游侧。冷却机构可以将冷却辊(卷绕辊117)的表面温度调节在10~60℃的范围。
UV照射灯118作为使UV粘接剂固化的活化能量而照射UV光L,与卷绕辊117的贴合光学片材1A被卷绕的部分对置地配置。
然后,该制造装置100中,作为照射工序,在使第1光学片材2A位于内周侧(第3光学片材9A位于外周侧)的状态下,对被卷绕于卷绕辊114的贴合光学片材1A照射UV光L。由此,可得到第2光学片材8A的下表面与第1光学片材2A的内表面(上表面)之间的UV粘接剂以及第2光学片材8A的上表面与第3光学片材9A的内表面(下表面)之间的UV粘接剂被固化的贴合光学片材1A。
制造装置100具备卷取照射工序后的贴合光学片材1A的卷取辊119。该卷取辊119位于上述第4夹持辊111a、111b的下游侧,一边沿一个方向旋转,一边卷取贴合光学片材1A。
此外,该制造装置100中,使从第4原料辊121卷出的表面保护片材Pf从贴合光学片材1A的下表面侧通过上述第4夹持辊111a、111b之间。由此,表面保护片材Pf被贴合于贴合光学片材1A的第1光学片材2A侧。
然后,该制造装置100中,作为卷取工序,在使第1光学片材2Aを位于内周侧(第3光学片材9A位于外周侧)的状态下,将贴合光学片材1A与表面保护片材Pf一起被卷取辊119所卷取。
卷取工序后,作为切断工序,进行如下操作:一边卷出贴合光学片材1A,一边以成为上述贴合光学膜1的每个一定长度进行切断。由此,可以得到上述图1所示的贴合光学膜1。然后,该贴合光学膜1被贴合于液晶面板的表面侧。
这里,上述照射工序中,优选在使第1光学片材2A位于内周侧(第3光学片材9A位于外周侧)的状态下,对被卷绕于卷绕辊114的贴合光学片材1A照射UV光L。
在这种情况下,从贴合光学片材1A切下的贴合光学膜1在从表面保护片材Pf剥离时,使被贴合于液晶面板的表面侧的透明基材膜9a或相位差膜9b侧为外侧而产生卷曲(弯曲),因此向液晶面板上的贴合变得容易。反过来,使透明基材膜9a或相位差膜9b侧为内侧而产生卷曲(弯曲)时,会产生在贴合时与液晶面板之间容易产生气泡等问题,因此不优选。
此外,该制造装置100中设置有在第1输送线101中对第1光学片材2A进行热处理的干燥炉120。构成第1光学片材2A的FPR膜2通过以液晶涂布的工艺进行干燥,从而成为容易吸收水分的状态。因此,对于第1光学片材2A,虽然最好不进行热处理,但为了在与其它部件贴合之前使尺寸稳定化,在30℃以下进行热处理或调湿。
另一方面,在第3输送线103中,无需对第3光学片材9A进行热处理。这是因为认为构成第3光学片材9A的透明基材膜9a或相位差膜9b由COP(环烯烃聚合物)、TAC(三乙酸纤维素)之类的原料形成,这些原料在进货时接***衡含水率,在工序内几乎不发生吸湿膨胀、干燥收缩等。
此外,制造装置100中,虽然省略了图示,但也可以设为在第2输送线102中设置对第2光学片材8A进行热处理的干燥炉的构成。在这种情况下,对第2光学片材8A在60℃以下进行热处理或调湿。由此,可以调整偏振片层8的总间距。
如上所述,上述贴合光学膜1的制造方法中,用涂布有UV粘接剂的第1光学片材2A以及涂布有UV粘接剂的第3光学片材9A同时夹持第2光学片材8A,对介由这些UV粘接剂将第1光学片材2A、第2光学片材8A和第3光学片材9A贴合一体化而成的贴合光学片材1A照射UV光L,使UV粘接剂固化。此外,也可以在第1光学片材2A的涂布UV粘接剂的面上设置易粘接层。
由此,对贴合光学片材1A没有施加多余的热,因此可以避免由于如以往的加热·干燥时的收缩而导致尺寸产生变化。此外,如以往那样使用水系粘接剂时,贴合光学片材1A产生由吸水所致的尺寸变化,因此使贴合光学片材1A进行加热·干燥之类的工序是不可缺少的。对此相对,上述贴合光学膜1的制造方法中,无需使贴合光学片材1A进行加热·干燥之类的工序,因此能够进一步实现生产率的提高。
因此,根据本发明,能够提供一种在实现贴合精度的提高的同时可进一步提高生产率的贴合光学部件及其制造方法。尤其是,FPR膜(图案化相位差膜)2由于要求相位差图案的间距精度或直线性保留成10μm等级的偏差,因此本发明的应用是非常有效的。
此外,上述输送工序中,优选将第3光学片材9A的贴合前张力相对于第1光学片材2A的贴合前张力的比设为0.60~0.80的范围,更优选设为0.63~0.78。由此,可以提高第1光学片材2A和第3光学片材9A的直线性。
即,从在良好地保持贴合光学片材1A的直线性的同时产生适合贴合于液晶面板的卷曲的方面考虑,优选使第1光学片材2A的贴合前张力大于第3光学片材9A的贴合前张力。
这里,“每单位截面积的贴合前张力”是指将对被实测的膜施加的张力(单位例如为“N”)除以膜的截面积,即膜的宽度与厚度的积(单位例如为“mm2”)而得到的值(单位例如为“N/mm2”)。
调整贴合前张力的方法没有特别限定,例如,可以采用调节对在贴合装置中具备的膜的贴合辊与被依序抽出的膜辊或夹送辊施加的扭矩的方法,对贴合辊的周速度和被依序抽出的膜辊或夹送辊的周速度赋予微差而使张力产生的方法等。
第3光学片材9A的贴合前张力相对于第1光学片材2A的贴合前张力的比在将与该第1光学片材2A的贴合前张力相关的每单位截面积的贴合前张力设为T1、将与第3光学片材9A的贴合前张力相关的每单位截面积的贴合前张力设为T3时,满足下述式(1)。
0.60≤T1/T3≤0.80…(1)
这里,求出使第1光学片材2A的每单位截面积的贴合前张力(T1)[N/mm2]和第3光学片材9A的每单位截面积的贴合前张力(T3)[N/mm2]变化时的、第1光学片材2A的贴合前张力(T1)相对于第3光学片材9A的贴合前张力(T3)的比(T1/T3),测定在这些条件下制作的贴合光学片材1A的直线性[mm]。将总结它们的结果示于表1。
另外,对于直线性,将以42英寸尺寸连接第1号的偏振图案的两端的直线作为基准轴,测定第1080根偏振图案相对于基准轴沿垂直方向(TD:TransverseDirection)位移的量[mm]。此外,对于测定,使用NIKON公司制造的二维测定机(商品名:NikonVMR10080)。若直线性变差,则该位移量变大,成为串扰(对左右眼,各自的信号被泄露)的原因。
[表1]
如表1所示,T1/T3设为0.60~0.80的范围时,可以提高贴合光学片材1A的直线性。
此外,本发明中,进行对贴合光学片材1A的第1光学片材2A侧的面贴合表面保护片材Pf的操作。在这种情况下,优选将贴合光学片材1A的纵向弹性模量G相对于表面保护片材Pf的贴合前张力T4的比G/T4设为1100~1300的范围。
如此,通过将表面保护片材Pf的贴合前张力T4根据贴合光学片材1A的纵向弹性模量G进行规定,可以良好地保持贴合光学片材1A的直线性,同时使适合贴合于液晶面板的卷曲产生。
即,贴合光学片材1A的纵向弹性模量(杨氏模量)G与表面保护片材Pf的每单位截面积的贴合前张力T4满足下述式(2)。
1100≤G/T4≤1300…(2)
这里,使用贴合光学片材1A(纵向弹性模量G:约8000),将贴合光学片材1A的每单位截面积的贴合前张力设为6.76N/mm2,求出将表面保护片材Pf的每单位截面积的贴合前张力T4设为6.92N/mm2时与设为8.90N/mm2时的、贴合光学片材1A的纵向弹性模量G相对于表面保护片材Pf的贴合前张力T4的比G/T4,测定在这些条件下制作的贴合光学片材1A的直线性[mm]。将总结它们的结果示于表2。
[表2]
如表2所示,通过将G/T4的值设为1100以上,可以提高贴合光学片材1A的直线性。另一方面,若G/T4的值大于1300,则表面保护片材Pf的张力变得过低,从贴合光学片材1A切下的贴合光学膜1不仅无法维持适于上述贴合的卷曲的状态,而且输送***变得不稳定。
此外,第1光学片材2A的贴合前温度优选设为30℃以下,更优选不加热而为常温(例如25℃)。
如此,从防止由水分的进出所致的吸水膨胀、脱水收缩对被赋予第1光学片材2A的图案品质产生不良影响方面考虑,优选不对第1光学片材2A施加温度。
这里,关于对贴合前的第1光学片材2A未加热的情况(25℃)和进行加热的情况(75℃),测定刚制造贴合光学片材1A后的总间距[mm]以及其贴合光学片材1A制造7天后的总间距[mm],调查其总间距的变化量[mm]。将其评价结果示于表3。应予说明,总间距表示1080根偏振图案的宽度的合计值。
[表3]
如表3所示,可知对贴合前的第1光学片材2A未加热的情况与进行加热的情况相比总间距的变化量小。
(光学显示设备)
接着,作为使用上述贴合光学膜1A的光学显示设备的一个例子,对图3和图4所示的液晶面板P进行说明。
应予说明,图3是表示液晶面板P的简要构成的俯视图。图4是由图3中所示的A-A切割线所形成的液晶面板P的截面图。
如图3和图4所示,液晶面板P具备:在俯视时呈长方形的第1基板P1、与第1基板P1对置地配置且呈比较小型的长方形的第2基板P2、以及被封入第1基板P1与第2基板P2之间的液晶层P3。液晶面板P在俯视时呈沿着第1基板P1的外形的长方形,将在俯视时被收容于液晶层P3的外周的内侧的区域作为显示区域P4。
而且,在该液晶面板P的背面(背光)侧贴合有偏振膜F11。另一方面,在该液晶面板P的表面(表示面)侧贴合有将偏振膜F12和FPR膜(图案化相位差膜)F13贴合一体化而成的FPR一体型偏振膜(贴合光学膜)F14。其中,FPR一体型偏振膜F14可使用上述图1所示的贴合光学膜1。然后,贴合有这些膜F11、F14的液晶面板P通过进一步被组装入驱动电路、背光单元等而成为液晶显示装置。
另外,对于液晶面板P的驱动方式,例如,可以采用TN(TwistedNematic)、STN(SuperTwistedNematic)、VA(VerticalAlignment)、IPS(In-PlaneSwitching)、OCB(OpticallyCompensatedBend)等在该领域已知的各种模式。
偏振膜F11和FPR一体型偏振膜F14介由粘合剂层与液晶面板P贴合。因此,这些膜F11、F14预先形成粘合层。
具体而言,作为形成该粘合剂层的粘合剂,例如,可举出以丙烯酸系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚醚等为基础聚合物的粘合剂。其中,以丙烯酸系聚合物为基础聚合物的丙烯酸系粘合剂的光学透明性优异,保持适度的湿润性、凝聚力,进而耐候性、耐热性等优异,在加热、加湿的条件下难以产生浮起、剥落等剥离问题,因此优选使用。
构成丙烯酸系粘合剂的丙烯酸系基础聚合物中,酯部分可很好地使用具有如甲基、乙基、丁基、或2-乙基己基的碳原子数20以下的烷基的丙烯酸烷基酯与如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的含官能团(甲基)丙烯酸系单体的丙烯酸系共聚物。
含有这种丙烯酸系共聚物的粘合剂层在贴合于液晶面板P后有任何问题而产生剥离的需要时,在玻璃基板上不会产生糊残留等,可以比较容易地剥离。粘合剂层中使用的丙烯酸系共聚物优选其玻璃化转变温度为25℃以下,进一步优选为0℃以下。此外,该丙烯酸系共聚物通常具有10万以上的重均分子量。
作为形成粘合剂层的粘合剂,也可以使用分散有光扩散剂的扩散粘合剂。光扩散剂用于对粘合剂层赋予光扩散性,只要是具有与构成粘合剂层的基础聚合物不同的折射率的微粒即可,可以使用由无机化合物构成的微粒、由有机化合物(聚合物)构成的微粒。
含有如上所述的丙烯酸系基础聚合物而构成粘合剂层的基础聚合物大多示出1.4左右的折射率,因此光扩散剂只要从其折射率为1~2左右的光扩散剂中进行适当选择即可。构成粘合剂层的基础聚合物与光扩散剂的折射率差通常为0.01以上,此外,从保持液晶显示装置的亮度、辨识性的观点出发,优选为0.01~0.5。作为光扩散剂而使用的微粒优选为球形且接近单分散的微粒,例如,优选使用平均粒径为2~6μm左右的范围的微粒。
作为由无机化合物构成的微粒,例如,可举出氧化铝(折射率1.76)、氧化硅(折射率1.45)等。此外,作为由有机化合物(聚合物)构成的微粒,例如,可举出三聚氰胺树脂珠(折射率1.57)、聚甲基丙烯酸甲酯珠(折射率1.49)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物树脂珠(折射率1.50~1.59)、聚碳酸酯珠(折射率1.55)、聚乙烯珠(折射率1.53)、聚苯乙烯珠(折射率1.6)、聚氯乙烯珠(折射率1.46)、有机硅树脂珠(折射率1.46)等。
光扩散剂的配合量是考虑到被认为对其被分散的粘合剂层必需的雾值、或其被应用的液晶显示装置的亮度等而适当决定的,通常,相对于构成粘合剂层的基础聚合物100重量份为3~30重量份左右。
从确保带有粘合剂层的偏振板被应用的液晶显示装置的亮度,并且难以产生显示图像的渗色、模糊的观点出发,分散有光扩散剂的粘合剂层的雾值优选设为20~80%的范围。这里,雾值是由(扩散透射率/总光线透射率)×100(%)定义的值,按照JISK7105进行测定。
将构成透明的粘合剂或扩散粘合剂的各成分溶解于乙酸乙酯等适当的溶剂而制成粘合剂组合物。但是,光扩散剂等不溶于溶剂的成分成为被分散的状态。可以将该粘合剂组合物涂布于适当的基材上,使其干燥而形成粘合剂层。
作为粘合剂层的形成方法,例如,有使用剥离膜作为基材,在该剥离膜的面上涂布粘合剂而形成粘合剂层后,将所得的粘合剂层贴合于膜F11、F14的方法;或在膜F11、F14的表面上直接涂布粘合剂而形成粘合剂层后,在其上贴合剥离膜的方法等。
此外,也可以制成在剥离膜的面上形成粘合剂层后,在该粘合剂层上贴合另一片剥离膜的两面剥离膜型粘合剂片材。这种两面剥离膜型粘合剂片材可以在必要的时期剥离单侧的剥离膜并贴合于膜F11、F14。
举出作为两面剥离膜型粘合剂片材而市售的制品的例子时,有分别以商品名由日东电工株式会社市售的“LUCIACS”、由LINTEC株式会社市售的“NonCarrier”、由日荣加工株式会社市售的“光学用基材透镜双面粘合胶带MHM-F25”、由东洋油墨株式会社市售的“光学粘合片材FS800”、由综研化学株式会社市售的“光学用双面胶带SK”等。
粘合剂层例如在温度23℃、相对湿度65%的条件下被老化3~20天左右,使交联剂的反应充分进行后,贴合于液晶面板P。
粘合剂层的厚度根据其粘接力等而适当决定,通常为1~40μm左右。为了在不损害加工性、耐久性等特性的情况下得到薄型的偏振板,优选将粘合剂层的厚度设为3~25μm左右。此外,通过将粘合剂层的厚度设为该范围,可以保持从正面观看液晶显示装置时、从斜向观看液晶显示装置时的亮度,难以产生显示图像的渗色、模糊。
设置有粘合层的膜F11、F14可以在被剪切成贴合于液晶面板P的制品形状的状态或从而从以剥离膜保护的粘合剂层剥离剥离膜的状态下,形成粘合剂层侧成为凸起的卷曲状态。此外,从防止在贴合液晶面板P时在中央部或端部包入气泡等不良情况的观点出发,其卷曲量优选设为5mm以下。
图5是用于说明液晶面板P与FPR一体型偏振膜F14的贴合时的位置对准的俯视图。
如图5所示,液晶面板P的显示区域P4的像素沿着显示区域P4的长边(液晶面板P的左右方向),周期性排列地配置有对应于红(图5中以符号R表示)、绿(图5中以符号G表示)、蓝(图中以符号B表示)的各色R、G、B的彩色滤光片。而且,对应于各色R、G、B的像素沿着左右方向大量排列而形成像素列L,该像素列L遍及显示区域P4的上下而大量排列。
另一方面,FPR一体型偏振膜F14具有沿着其长边延伸的多个偏振图案列PA。上述多个偏振图案列PA对应于液晶面板P的各像素列L地遍及上下而大量排列。此外,各偏振图案列PA具有在左眼用和右眼用时使偏振方向不同的左眼用的偏振图案列PA以及右眼用的偏振图案列PA,它们沿着显示区域P4的短边(液晶面板P的上下方向)交替地并排排列。而且,该FPR一体型偏振膜F14以各偏振图案列PA的边界线K位于显示区域P4的各像素列L之间的方式被贴合于液晶面板P。
对于使用这种液晶面板P的FPR方式的3D液晶显示装置而言,能够一边对于在液晶面板P的像素的左右延伸的每条线,将左右眼用的影像交替地织入而同时显示它们,一边通过偏光眼镜观看3D影像。
此外,该液晶显示装置由于在上述FPR一体型偏振膜F14中使用应用了本发明的贴合光学膜1,能够廉价地进行薄壁化,可靠性优异。
符号说明
1…贴合光学膜(贴合光学膜)
2…FPR膜(图案化相位差膜)
3…偏振膜
4…透明基材膜
5…光取向层
6…液晶层
7a…第1光固化性粘接剂层
7b…第2光固化性粘接剂层
8…偏振片层
9a…透明基材膜
9b…相位差膜
Pf…表面保护片材
2A…第1光学片材
20…第1原料辊
8A…第2光学片材
80…第2原料辊
9A…第3光学片材
90…第3原料辊
100…制造装置
101…第1输送线(第1输送机构)
102…第2输送线(第2输送机构)
103…第3输送线(第3输送机构)
104…第4输送线(第4输送机构)
105a、105b…第1夹持辊
106a~106d…第1导辊
107a、107b…第2夹持辊
108…第2导辊
109a、109b…第3夹持辊
110a~110d…第3导辊
111a、111b…第4夹持辊
112…第4导辊
113…第1涂布装置(第1涂布机构)
113a…涂布辊
114…第2涂布装置(第2涂布机构)
115a、115b…夹持辊
116…UV照射装置(照射机构)
117…卷绕辊
118…UV照射灯(光源)
119…卷取辊
120…干燥炉
121…第4原料辊
L…UV光(活化能量)
Claims (14)
1.一种贴合光学部件,具备:
在透明基材上依次层叠有光取向层和液晶层的图案化相位差膜,
与所述液晶层介由第1光固化性粘接剂层而贴合的偏振片层,以及
与所述偏振片层介由第2光固化性粘接剂层而贴合的透明基材或相位差膜;
所述第1光固化性粘接剂层和所述第2光固化性粘接剂层含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂,由照射活化能量时通过阳离子聚合而固化的光固化性粘接剂形成。
2.如权利要求1所述的贴合光学部件,其中,在与所述透明基材的层叠有所述光取向层和所述液晶层的面为相反侧的面上设置有表面处理层。
3.如权利要求1或2所述的贴合光学部件,其中,在所述液晶层的与所述第1光固化性粘接剂层对置的一侧的面上设置有易粘接层。
4.一种贴合光学部件的制造方法,所述贴合光学部件具备:
在透明基材上依次层叠有光取向层和液晶层的图案化相位差膜,
与所述液晶层介由第1光固化性粘接剂层而贴合的偏振片层,以及
与所述偏振片层介由第2光固化性粘接剂层而贴合的透明基材或相位差膜;
所述制造方法至少包括以下工序:
输送工序,将成为所述图案化相位差膜的原料的第1光学片材、成为所述偏振片层的原料的第2光学片材、以及成为所述透明基材或相位差膜的原料的第3光学片材,以所述第2光学片材位于所述第1光学片材与所述第3光学片材之间的方式进行输送,
涂布工序,在所述第1光学片材的与所述第2光学片材对置的面上涂布含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂的第1光固化性粘接剂,在所述第3光学片材的与所述第2光学片材对置的面上涂布含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂的第2光固化性粘接剂,
贴合工序,形成如下贴合光学片材:介由所述第1光固化性粘接剂将所述第1光学片材与所述第2光学片材贴合,介由所述第2光固化性粘接剂将所述第2光学片材与所述第3光学片材贴合,
照射工序,通过对所述贴合光学片材照射活化能量,使所述第1光固化性粘接剂和所述第2光固化性粘接剂固化,以及
卷取工序,卷取所述贴合光学片材。
5.如权利要求4所述的贴合光学部件的制造方法,其中,在所述输送工序中,将所述第3光学片材的贴合前张力相对于所述第1光学片材的贴合前张力的比设为0.60~0.80的范围。
6.如权利要求4或5所述的贴合光学部件的制造方法,包括:在所述贴合光学片材的所述第1光学片材侧的面上贴合表面保护片材的工序,
将所述贴合光学片材的纵向弹性模量相对于所述表面保护片材的贴合前张力的比设为1100~1300的范围。
7.如权利要求4~6中任一项所述的贴合光学部件的制造方法,包括:在所述涂布工序之前,对所述第1光学片材的所述液晶层侧的面施行易粘接处理的易粘接处理工序。
8.如权利要求4~7中任一项所述的贴合光学部件的制造方法,其中,将所述第1光学片材的贴合前温度设为30℃以下。
9.如权利要求4~8中任一项所述的贴合光学部件的制造方法,其中,在所述涂布工序中,利用凹版涂布机涂布所述光固化性粘接剂。
10.如权利要求4~9中任一项所述的贴合光学部件的制造方法,其中,在所述贴合工序中,使所述第1光学片材、所述第2光学片材和所述第3光学片材在一对夹持辊之间通过,从而形成所述贴合光学片材。
11.如权利要求4~10中任一项所述的贴合光学部件的制造方法,其中,在所述照射工序中,在将所述贴合光学片材卷绕于所述卷绕辊的状态下照射所述活化能量,并且在将所述贴合光学片材卷绕于所述卷绕辊时,使所述第1光学片材位于内周侧。
12.如权利要求11所述的贴合光学部件的制造方法,其中,在所述照射工序中,使用具有冷却机构的冷却辊作为所述卷绕辊。
13.如权利要求4~12中任一项所述的贴合光学部件的制造方法,其中,在所述照射工序中,照射紫外线光作为所述活化能量。
14.如权利要求4~13中任一项所述的贴合光学部件的制造方法,包括:在所述卷取工序之后,一边将所述贴合光学片材卷出,一边以成为所述贴合光学部件的每个规定长度进行切断的切断工序。
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