TWI409512B - An optical function film, and a method of manufacturing the liquid crystal display device using the same - Google Patents

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TWI409512B TW100130960A TW100130960A TWI409512B TW I409512 B TWI409512 B TW I409512B TW 100130960 A TW100130960 A TW 100130960A TW 100130960 A TW100130960 A TW 100130960A TW I409512 B TWI409512 B TW I409512B
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Description

光學機能膜、及使用其之液晶顯示裝置之製造方法
本發明係關於一種光學機能膜、及使用其之光學顯示裝置之製造方法，該光學機能膜為帶狀且用以自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜保留承載膜而將光學機能膜以特定間隔切斷之後，一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面將光學機能膜之露出面貼合於單片體。
先前，光學機能膜之製造商向液晶顯示元件加工製造商交納光學機能膜時，將捲筒狀產品沖裁為特定之尺寸，將沖裁後之單片產品數片地重疊而捆包、交納。然而，於該方法中，存在步驟時間變長，所需之捆包資材等較多，又，其拆卸作業亦繁雜之問題。
因此，提出有如下製造方法：向液晶顯示元件加工製造商交納捲取有具有光學機能膜之帶狀產品的連續輥，且以一系列步驟進行輥供給、缺陷檢查、切斷加工及向液晶顯示裝置之貼合等(例如專利文獻1等)。
於該製造方法中，例如採用有如下方法：自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜，保留承載膜而將光學機能膜以特定間隔切斷(所謂半切)之後，一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面使光學機能膜與液晶面板通過輥間，藉此將光學機能膜之露出面貼合於液晶面板。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：國際公開WO2008-047712號公報
然而，於上述貼合方法中，存在如下問題：當通過輥間而貼合光學機能膜與液晶面板時，於其界面容易產生氣泡，而該氣泡成為產品之缺陷。因此，必需確立於貼合時無氣泡地貼合之方法。
又，於半切時，存在切斷承載膜，或於承載膜產生切口，因搬送時之張力導致承載膜以切口部分為起點斷裂之情形。根據該等現象，存在產品之良率及生產效率降低之問題。
因此，本發明之目的在於提供一種於貼合時可有效防止氣泡之產生、較佳為亦難以發生承載膜之斷裂的光學機能膜、及使用其之液晶顯示裝置之製造方法。
本發明者等人為解決上述課題而反覆進行努力研究，結果闡明氣泡產生之機制，且基於該見解發現藉由將承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度、與長度方向之縱向彈性模數設為特定之範圍，而可達成上述目的，從而完成本發明。
即，本發明之光學機能膜為帶狀且用以自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜保留承載膜而將光學機能膜以特定間隔切斷之後，一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面將光學機能膜之露出面貼合於單片體，其特徵 在於： 上述承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度為5.0×10-5 N．mm2以上且8.0×10-2 Nmm2以下，且長度方向之縱向彈性模數為3000 MPa以上且5000 MPa以下。
此處，每單位長度之彎曲剛度以E×I表示，E為光學機能膜之縱向彈性模數[N/mm2]，I為每單位長度之剖面二次矩，且I=b×h3/12(其中，b：單位長度(1 mm)，h：膜厚[mm])。具體而言，上述物性為以實施例之方法所測定之值。
根據本發明之光學機能膜，藉由將承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度、與長度方向之縱向彈性模數設為上述範圍，而於貼合時可有效防止氣泡之產生。本發明者等人推定之氣泡產生之機制如下所述。
於一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜(例如偏光膜)，一面將光學機能膜之露出面貼合於單片體(例如液晶面板)時，由於貼附速度中產生加減速，故而光學機能膜中產生張力之變動。其結果，如圖5所示般將要貼附之前之光學機能膜發生振動，藉由振動而於承載膜與刃狀構件之間容易產生***。如圖5所示，由於承載膜之彎曲剛度越高則承載膜越難以彎曲，故而承載膜自刃狀構件之***變大，承載膜之剝離變得不穩定。因此，容易於黏著劑上殘留剝離痕跡等，而容易產生貼合時之氣泡。又，若彎曲剛度較低，則於承載膜與光學機能膜之貼合時，容易產生承載膜之皺褶、皺紋，因其影響而容易產生氣泡。根據以上理由認為：若將表示承載膜之彎曲難易度之指標即長度方 向之每單位長度之彎曲剛度設定為5.0×10-5 N．mm2以上且8.0×10-2 Nmm2以下，則承載膜之***較少，可不產生氣泡地貼合。
又，於承載膜之縱向彈性模數未達3000 MPa之情形時，承載膜容易伸長，於半切部在搬送中於黏著劑與承載膜之間容易產生剝離。該剝離成為貼附氣泡之原因。又，若縱向彈性模數超出5000 MPa則膜較硬，容易以半切時產生之切口為起點撕裂，因此容易發生斷裂，又，於膜搬送時容易發生曲折行進。
於上述中，承載膜之厚度較佳為10 μm以上且60 μm以下。若承載膜之厚度較厚，則於半切後之搬送步驟中，於半切部分容易於承載膜與光學機能膜(黏著劑)之間產生剝離。因此，利用刃狀構件進行剝離時，於存在剝離之部分與不存在剝離之部分剝離力不同，因此於貼合時產生膜之振動與撓曲，此亦成為氣泡產生之原因之一。因此，承載膜之厚度較佳為60 μm以下。又，就於半切時、及半切後之搬送時，承載膜不斷裂地貼合光學機能膜之觀點而言，承載膜之厚度較佳為10 μm以上。
又，帶狀之光學機能膜較佳為捲繞成捲筒狀者。於此種情形時，可一面自捲筒狀之捲繞體捲出帶狀之光學機能膜，一面連續地貼合光學機能膜。又，作為光學機能膜產品之供給形態亦較為合適。
另一方面，本發明之液晶顯示裝置之製造方法包括如下步驟：自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜保留承載膜而 將光學機能膜以特定間隔切斷；及一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面將光學機能膜之露出面貼合於液晶面板；其特徵在於： 上述承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度為5.0×10-5 N．mm2以上且8.0×10-2 Nmm2以下，且長度方向之縱向彈性模數為3000 MPa以上且5000 MPa以下。
(每單位長度之彎曲剛度以E×I表示，E為光學機能膜之縱向彈性模數[N/mm2]，I為每單位長度之剖面二次矩，且I=b×h3/12(其中，b：單位長度(1 mm)，h：膜厚[mm]))。
根據本發明之液晶顯示裝置之製造方法，藉由如上所述之作用效果，於光學機能膜之貼合時可有效防止氣泡之產生、較佳為亦難以發生承載膜之斷裂，因此成為產品品質較高、產品良率較高之製造方法。
又，上述帶狀之光學機能膜較佳為自捲筒狀之捲繞體捲出者。藉此，可一面自捲繞體捲出帶狀之光學機能膜，一面將光學機能膜連續地貼合於液晶面板。又，作為光學機能膜產品之供給形態亦較為合適。
本發明之光學機能膜為帶狀且用以自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜保留承載膜而將光學機能膜以特定間隔切斷之後，一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面將光學機能膜之露出面貼合於單片體，其可較佳地用於本發明之液晶顯示裝置之製造方法。然而，成為貼合對象之單片體可設為液晶面板以外之單片體。作為此種 單片體，可列舉其他光學機能膜、或電漿顯示面板、有機EL(electro luminescence，電致發光)面板、TFT(thin film transistor，薄膜電晶體)基板、印刷電路板等顯示面板。
本發明之液晶顯示裝置之製造方法包括如下步驟：自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜保留承載膜而將光學機能膜以特定間隔切斷；及一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面將光學機能膜之露出面貼合於液晶面板。
本發明之液晶顯示裝置之製造方法可作為例如圖1所示之一系列步驟之一部分而實施。於本實施形態中，示出包括帶狀之光學機能膜之切斷步驟、及將切斷後之光學機能膜之薄片連續地貼合於液晶面板之貼合步驟作為主要步驟，進而包括連續輥準備步驟、搬送步驟、檢查步驟之情形之例。以下，基於圖1說明各步驟。
(1)第1連續輥準備步驟(圖1，S1)。準備包含帶狀之光學機能膜的捲繞體作為第1連續輥。第1連續輥之寬度依存於液晶面板之貼合尺寸。作為第1連續輥而捲繞之帶狀之光學機能膜例如為於包含偏光元件之光學機能膜積層有黏著層與暫時黏附於該黏著層之承載膜者。
如圖4所示，例如包含帶狀之光學機能膜的第1片狀物F1之積層構造具有第1光學機能膜F11、第1承載膜F12、及表面保護膜F13。第1光學機能膜F11包含第1偏光元件F11a、於其一面經由接著劑層(未圖示)之第1膜F11b、及於其另一面經由接著劑層(未圖示)之第2膜F11c。
第1、第2膜F11b、F11c例如為保護膜(例如三乙醯纖維素膜、PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)膜等)。第2膜F11c係經由第1黏著層F14而貼合於液晶面板面側。對第1膜F11b可實施表面處理。作為表面處理，例如可列舉硬塗處理或抗反射處理、以防黏、擴散或防眩等為目的之處理等。第1承載膜F12係經由第2膜F11c與第1黏著層F14而設置。又，表面保護膜F13係經由第1膜F11b與黏著層F15而設置。以下，有時將偏光元件與保護膜之積層構造稱為偏光膜。
(2)搬送步驟(圖1，S2)。自準備且設置之第1連續輥捲出第1片狀物，並向下游側搬送。搬送第1片狀物之第1搬送裝置例如包含夾輥對、張力輥、旋轉驅動裝置、蓄積裝置、感測裝置、控制裝置等。第1片狀物具有第1承載膜，其作為承載膜而發揮功能。
(3)第1檢查步驟(圖1，S3)。使用第1缺陷檢查裝置檢查第1片狀物之缺陷。作為此處之缺陷檢查方法，可列舉：對於第1片狀物之兩面利用透射光、反射光進行圖像攝影、圖像處理之方法；將檢查用光學機能膜於CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)相機與檢查對象物之間，以與作為檢查對象之偏光膜之偏光軸成為正交偏光之方式配置(有時稱為0度交叉)而進行圖像攝影、圖像處理之方法；將檢查用光學機能膜於CCD相機與檢查對象物之間，以與作為檢查對象之偏光膜之偏光軸成為特定角度(例如，大於0度且為10度以內之範圍)之方式配置(有時稱為x 度交叉)而進行圖像攝影、圖像處理之方法。再者，圖像處理之演算法可應用周知之方法，例如可藉由利用二值化處理之濃淡判定而檢測缺陷。
於利用透射光之圖像攝影、圖像處理方法中，可檢測第1片狀物內部之異物。於利用反射光之圖像攝影、圖像處理方法中，可檢測第1片狀物表面之附著異物。於利用0度交叉之圖像攝影、圖像處理方法中，主要可將表面異物、污垢、內部異物等作為亮點而檢測出。於利用x度交叉之圖像攝影、圖像處理方法中，主要可檢測裂點。
由第1缺陷檢查裝置獲得之缺陷之資訊係與其位置資訊(例如，位置座標)建立聯繫而發送至控制裝置，可有助於利用下述第1切斷裝置之切斷方法。於第1檢查步驟中，就提高檢查精度之觀點而言，較佳為如圖2所示之製造系統般，於檢查前剝離承載膜，其後於檢查後再次貼合承載膜。此點於第2檢查步驟中亦相同。於該檢查方式之情形時，檢查前後之承載膜可相同亦可不同。
又，藉由代替於連續製造步驟中進行上述檢查步驟，而於連續輥之製造時進行檢查步驟，可獲得相同之良率提高效果。即，基於先進行之檢查結果，於第1及第2連續輥之寬度方向之一端部，以特定間距單位(例如1000 mm)附上第1、第2片狀產品之缺陷資訊(缺陷座標、缺陷之種類、尺寸等)作為編碼資訊(例如QR(quick response，快速回應)碼、條碼)之情形。於此種情形時，於切斷之前階段讀取並分析該編碼資訊，以避開缺陷部分之方式於第1、第2切斷步驟 中切斷為特定尺寸(有時稱為跳躍切割)。而且，構成為將包含缺陷之部分去除或者貼合於非液晶面板之構件，且構成為將切斷為特定尺寸之判定為良品之單片之片狀產品貼合於液晶面板。藉此，液晶顯示元件之良率大幅提高。
(4)第1切斷步驟(圖1，S4)。第1切斷裝置係不切斷第1承載膜而將第1光學機能膜及第1黏著層切斷(半切)為特定尺寸。構成為基於由第1缺陷檢查裝置14獲得之缺陷之資訊，以避開缺陷之方式切斷。藉此，對於第1片狀物F1之產品之良率大幅提高。構成為包含缺陷之第1光學機能膜之薄片藉由下述第1排除裝置排除，而不貼附於液晶面板W。
(5)第1光學機能膜貼合步驟(圖1，S5)。一面使用第1剝離裝置去除第1承載膜，一面使用第1貼合裝置將去除該第1承載膜之第1光學機能膜經由第1黏著層而貼合於液晶面板。於貼合時，以輥對夾持並壓接第1光學機能膜與液晶面板。於剝離承載膜時，使用刃狀構件使承載膜之搬送方向反轉為銳角，藉此可自黏著層剝離。
(6)清洗步驟(圖1，S6)。視需要將液晶面板之表面藉由研磨清洗裝置及水洗裝置清洗。經清洗之液晶面板藉由搬送裝置而搬送至檢查裝置。
(7)第2連續輥準備步驟(圖1，S11)。準備包含帶狀之光學機能膜之捲繞體作為第2連續輥。第2片狀物之積層構造為與第1片狀物相同之構成，但不限定於此。如圖4所示，第2片狀物F2之積層構造為與第1片狀物相同之構成，但不限定於此。例如，第2片狀物F2具有第2光學機能膜F21、第 2承載膜F22、及表面保護膜F23。第2光學機能膜F21包含第2偏光元件21a、於其一面經由接著劑層(未圖示)之第3膜F21b、及於其另一面經由接著劑層(未圖示)之第4膜F21c。
第3、第4膜F21b、F21c例如為保護膜(例如三乙醯纖維素膜、PET膜等)。第4膜F21c係經由第2黏著層F24而貼合於液晶面板面側。對第3膜F21b可實施表面處理。作為表面處理，例如可列舉硬塗處理或抗反射處理、以防黏、擴散或防眩等為目的之處理等。第2承載膜F22係經由第4膜F21c與第2黏著層F24而設置。又，表面保護膜F23係經由第3膜F21b與黏著層F25而設置。
(8)搬送步驟(圖1，S12)。自準備且設置之第2連續輥捲出第2片狀物，並向下游側搬送。搬送第2片狀物之第2搬送裝置例如包含夾輥對、張力輥、旋轉驅動裝置、蓄積裝置、感測裝置、控制裝置等。
(9)第2檢查步驟(圖1，S13)。使用第2缺陷檢查裝置檢查第2片狀物之缺陷。此處之缺陷檢查方法係與上述利用第1缺陷檢查裝置之方法相同。
(10)第2切斷步驟(圖1，S14)。第2切斷裝置係不切斷第2承載膜而將第2光學機能膜及第2黏著層切斷(半切)為特定尺寸。構成為視需要基於由第2缺陷檢查裝置獲得之缺陷之資訊，以避開缺陷之方式切斷。藉此，第2片狀物之良率大幅提高。構成為包含缺陷之第2片狀物藉由第2排除裝置排除，而不貼附於液晶面板。
(11)第2光學機能膜貼合步驟(圖1，S15)。其次，於第2 切斷步驟後，一面使用第2剝離裝置去除第2承載膜，一面使用第2貼合裝置，將去除該第2承載膜之第2光學機能膜經由上述第2黏著層而貼合於液晶面板之與貼合有第1光學機能膜之面不同之面。再者，有時於向液晶面板貼合第2光學機能膜之前，藉由搬送裝置之搬送方向切換機構使液晶面板旋轉90度，而使第1光學機能膜與第2光學機能膜成為正交偏光之關係。於貼合時，以輥夾持並壓接第2光學機能膜與液晶面板。
(12)液晶顯示元件之檢查步驟(圖1，S16)。檢查裝置係檢查兩面貼合有光學機能膜之液晶顯示元件。作為檢查方法，可例示對於液晶顯示元件之兩面利用反射光進行圖像攝影、圖像處理之方法。又，作為其他方法，亦可例示將檢查用光學機能膜設置於CCD相機與檢查對象物之間之方法。再者，圖像處理之演算法可應用周知之方法，例如可藉由利用二值化處理之濃淡判定而檢測缺陷。
(13)基於由檢查裝置獲得之缺陷之資訊，進行液晶顯示元件之良品判定。判定為良品之液晶顯示元件被搬送至下一安裝步驟。於判定為不良品之情形時，進行二次加工處理，重新貼合光學機能膜，其次進行檢查，於判定為良品之情形時，轉移至安裝步驟，於判定為不良品之情形時，再次轉移至二次加工處理或者進行廢棄處理。
於以上之一系列製造步驟中，藉由將第1光學機能膜之貼合步驟與第2光學機能膜貼合步驟於連續之生產線上執行，而可較佳地製造液晶顯示裝置。
其次，對用於實施各步驟之製造系統進行說明。作為該製造系統，如圖2~圖3所示，可例示包括第1搬送裝置12、第1檢查前剝離裝置13、第1缺陷檢查裝置14、第1承載膜貼合裝置15、第1切斷裝置16、第1剝離裝置17、及第1貼合裝置18者。於本發明中，藉由包括第1檢查前剝離裝置13、第1缺陷檢查裝置14、第1承載膜貼合裝置15，而可精度良好地進行第1光學機能膜之檢查，但亦可省略該等裝置。
長條之第1片狀物F1之第1連續輥設置於以自由旋轉或以固定之旋轉速度進行旋轉之方式與馬達等連動之輥台座裝置上。藉由控制裝置設定旋轉速度，進行驅動控制。
第1搬送裝置12為將第1片狀物F1向下游側搬送之搬送裝置。第1搬送裝置12包含夾輥對、張力輥、旋轉驅動裝置、蓄積裝置A、感測裝置、控制裝置等，且藉由控制裝置控制。第1搬送裝置12係一面對第1承載膜施加張力，一面將切斷前之光學機能膜或切斷後之光學機能膜之薄片搬送至第1貼合裝置18為止。再者，於第1缺陷檢查裝置14之位置，不使用第1承載膜而僅將光學機能膜向下游側搬送。
第1檢查前剝離裝置13構成為自搬送之第1片狀物F1剝離承載膜H11，並捲取於輥132。向輥132之捲取速度係藉由控制裝置控制。作為剝離裝置131，構成為具有前端尖銳之刀刃部，藉由於其刀刃部捲掛承載膜H11進行反轉移送，而剝離承載膜H11，並且將剝離承載膜H11之後之第1片狀物F1向搬送方向搬送。
第1缺陷檢查裝置14係於承載膜H11之剝離後進行缺陷檢 查。第1缺陷檢查裝置14係對由CCD相機攝像之圖像資料進行分析而檢測出缺陷，進而算出其位置座標。該缺陷之位置座標被提供至利用下述第1切斷裝置16之跳躍切割。
第1承載膜貼合裝置15係於第1缺陷檢查後，將承載膜H12經由第1黏著層F14而貼合於第1光學機能膜F11。如圖2所示，自承載膜H12之連續輥151捲出承載膜H12，以1對或複數對輥對152夾持承載膜H12與第1光學機能膜F11，以該輥對152作用特定之壓力而貼合。輥對152之旋轉速度、壓力控制、搬送控制係藉由控制裝置控制。
第1切斷裝置16係於貼合承載膜H12之後，以維持承載膜H12之連續性之狀態下以特定間隔切斷第1光學機能膜F11。於圖4所示之第1片狀物F1之情形時，不完全切斷該承載膜H12而將第1光學機能膜F11、表面保護膜F13、第1黏著層F14、黏著層F15切斷為特定尺寸。
作為第1切斷裝置16中使用之切斷機構，可列舉包括各種切斷刀之切斷裝置、雷射裝置等。其中，就難以產生切削屑等粉塵等之觀點而言，較佳為使用包括不伴隨切削(鋸式)之刀式切斷刀的切斷裝置。於包括刀式切斷刀之切斷裝置中，作為一面使切斷刀向切斷方向移動一面進行切斷者，可列舉包括旋轉式圓刀、固定式圓刀、截切刀等者，作為使切斷刀不向切斷方向移動而進行切斷者，可列舉包括鍘刀、直線狀湯姆森刀者。
第1切斷裝置16係基於由第1缺陷檢查處理檢測出之缺陷之位置座標，第1切斷裝置16以避開缺陷部分之方式切斷為 特定尺寸。即，包含缺陷部分之切斷品作為不良品而於後續步驟中由第1排除裝置19排除。或者，第1切斷裝置16亦可忽視缺陷之存在而連續切斷為特定尺寸。於此情形時，可構成為於下述之貼合處理中，不貼合該部分而將其去除。此情形之控制亦基於控制裝置之功能。
又，第1切斷裝置16視需要包括自背面吸附保持第1片狀物F1之保持台。於以保持台吸附第1片狀物F1之情形時，搬送裝置之蓄積裝置A構成為於上下垂直方向上移動，以便不停止其下游側與上游側之第1片狀物F1之連續搬送。該動作亦基於控制裝置之控制。
第1貼合裝置18係於上述切斷處理後，將經第1剝離裝置17剝離承載膜H12之第1片狀物F1(第1光學機能膜之薄片)經由第1黏著層F14而貼合於液晶面板W。第1片狀物F1之搬送路徑為液晶面板W之搬送路徑之上方。
如圖3所示，於貼合之情形時，藉由擠壓輥181、導輥182將第1光學機能膜F11向液晶面板W面一面壓接一面貼合。擠壓輥181、導輥182之擠壓壓力、驅動動作係由控制裝置控制。
作為第1剝離裝置17之剝離裝置171，構成為具有前端尖銳之刃狀構件，藉由於其刀刃部捲掛承載膜H12進行反轉移送，而剝離承載膜H12，並且將剝離承載膜H12之後之第1片狀物F1(第1光學機能膜F11)向液晶面板W面送出。已剝離之脫模膜H12捲取於輥172。輥172之捲取控制係由控制裝置控制。
就自黏著層平穩地剝離承載膜H12之觀點而言，刃狀構件之前端之曲率半徑例如為0.1~2.5 mm，較佳為1~1.5 mm。 又，就穩定進行搬送之觀點而言，剝離後之承載膜H12中產生之張力(用於剝離之張力)例如為0.1~0.2 N/mm，較佳為0.15~0.2 N/mm。
作為貼合裝置，包含設置於貼合位置P31之擠壓輥181、及與其對向配置之導輥182。導輥182包含藉由馬達旋轉驅動之橡膠輥，且配置為可升降。又，於其正上方可升降地配置有藉由馬達旋轉驅動之包含金屬輥之擠壓輥181。於將液晶面板W送入貼合位置時，擠壓輥181上升至高於其上表面之位置而空出輥間隔。再者，導輥182及擠壓輥181均可為橡膠輥亦可為金屬輥。液晶面板W如上所述構成為藉由各種清洗裝置清洗，且藉由搬送裝置R搬送。搬送裝置R之搬送控制亦基於控制裝置之控制。
對排除包含缺陷之第1片狀物F1之第1排除裝置19進行說明。若包含缺陷之第1片狀物F1被搬送至貼合位置，則導輥182向垂直下方移動。其次，架設有膠帶191之輥192向導輥182之起始位置移動。使擠壓輥181向垂直下方移動，將包含缺陷之第1片狀物F1向膠帶191按壓，使第1片狀物F1貼附於膠帶191，而與膠帶191一起將包含缺陷之第1片狀物F1捲取於輥193。
如上所述製造之液晶面板W1係向下游側搬送，且貼合有第2光學機能膜F21(第2片狀物F2)。一系列步驟係與第1光學機能膜F11(第1片狀物F1)相同，因此省略說明。
使用貼合有光學機能膜之液晶面板的液晶顯示裝置之製造可按照先前進行。即，一般而言，液晶顯示裝置係藉由將液晶面板與光學機能膜、及視需要之照明系統等構成零件適當組裝且組入驅動電路等而形成。關於液晶面板，可使用例如TN(twisted nematic，扭轉向列)型或STN(super twisted nematic，超扭轉向列)型、π型、VA(vertical alignment，垂直配向)型、IPS(in-plane switching，橫向電場切換)型等任意之類型者。
於本發明中，可製造於液晶面板之單側或兩側配置有黏著型光學機能膜之液晶顯示裝置、或者於照明系統使用背光或反射板者等適當之液晶顯示裝置。於此情形時，本發明之光學機能膜可設置於液晶面板之單側或兩側。當於兩側設置光學機能膜時，其等可為相同者，亦可為不同者。
進而，當形成顯示裝置時，可將例如擴散板、防眩層、抗反射膜、保護板、稜鏡陣列、透鏡陣列片、光擴散板、背光等適當之零件於適當之位置配置1層或2層以上。
如上所述，本發明之光學機能膜為帶狀且用以將光學機能膜之露出面貼合於單片體，其特徵在於：承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度為5.0×10-5 N．mm2以上且8.0×10-2 Nmm2以下，且長度方向之縱向彈性模數為3000 MPa以上且5000 MPa以下。
根據前述理由，較佳為承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度為1×10-2 N．mm2以上且7×10-2 Nmm2以下，且長度方向之縱向彈性模數為3300 MPa以上且4700 MPa以下， 更佳為承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度為3×10-2 N．mm2以上且5×10-2 Nmm2以下，且長度方向之縱向彈性模數為3600 MPa以上且4400 MPa以下。
承載膜之厚度根據前述理由，較佳為10 μm以上且60 μm以下，若亦考慮成本或操作性、膜之剛度，則更佳為20 μm以上且40 μm以下。
作為承載膜之構成材料，就滿足上述物性之觀點而言，可較佳地使用高分子膜。具體而言，例如可列舉聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚胺基甲酸酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜等。其中，較佳為聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜等聚酯系膜。
對上述承載膜，視需要亦可進行利用聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系或脂肪酸醯胺系之脫模劑、二氧化矽粉末等的脫模及防污處理，或塗佈型、捏合型、蒸鍍型等之抗靜電處理。尤其藉由於上述承載膜之表面適當進行聚矽氧處理、長鏈烷基處理、氟處理等剝離處理，而可進一步提高自上述黏著層之剝離性。本發明之黏著層對承載膜經脫模處理者而言較佳，尤其對藉由聚矽氧處理而進行脫模處理者而言較佳。
關於承載膜與黏著層之間之剝離力，作為一般之值，例如為0.05 N/50 mm~0.3 N/50 mm。再者，剝離力為藉由下述方法測定之值。
<剝離力>
對於將附承載膜之光學片材構件裁斷為50 mm寬度者，以23℃且剝離速度300 mm/分鐘對承載膜進行90°剝離，測定初始接著力。再者，接著力之測定係按照JIS Z 0237而測定。
於本發明中，帶狀之光學機能膜較佳為捲繞成捲筒狀之捲繞體(連續輥)。
帶狀之光學機能膜係於光學機能膜之至少單面經由黏著層而具有承載膜。作為光學機能膜，若為向液晶面板貼合者，則可為任意，例如可列舉於偏光元件之單面或兩面具有保護膜之偏光膜。又，對於偏光元件或偏光膜，亦可為適當積層相位差膜或其他光學補償膜者。
作為形成黏著層之黏著劑，使用丙烯酸系之黏著劑，較佳為含有80重量%以上之(甲基)丙烯酸烷基酯的丙烯酸系(共)聚合物。就光學透明性優異，顯示出適當之潤濕性、凝集性及接著性之黏著特性，耐候性或耐熱性等優異之方面而言，較佳為使用丙烯酸系黏著劑。
黏著層可藉由塗佈於基材上之後進行熱處理使其硬化而形成。作為形成黏著層之方法，例如可列舉如下方法：使用經剝離處理之承載膜等作為基材，於該承載膜上塗佈上述黏著劑組合物，乾燥去除聚合溶劑等之同時進行硬化而形成黏著層後，轉印至光學機能膜。又，作為形成上述黏著層之方法，例如可列舉如下方法：使用光學機能膜作為基材，直接於光學機能膜上塗佈上述黏著劑組合物，乾燥 去除聚合溶劑等之同時進行硬化而於光學機能膜形成黏著層。再者，當塗佈黏著劑時，亦可適當地新添加除聚合溶劑以外之一種以上之溶劑。
又，當製作本發明之黏著型光學機能膜時，可於光學機能膜之表面形成增黏層、或進行電暈處理、電漿處理等各種易接著處理之後形成黏著層。又，於黏著層之表面亦可進行易接著處理。
就確保充分之接著力且維持加熱試驗、濕熱試驗之耐久性之目的而言，黏著層之厚度較佳為5~50 μm，更佳為10~25 μm。
於本發明中，直至向液晶面板貼合之前，由脫模性之承載膜(承載膜)保護黏著層。
作為光學機能膜，可使用液晶顯示裝置等圖像顯示裝置之形成中所使用者，其種類並無特別限制。例如，作為光學機能膜可列舉偏光膜。偏光膜一般使用於偏光元件之單面或兩面具有保護膜者。
作為偏光元件，例如可列舉：使聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜吸附碘或二色性染料之二色性物質且單軸延伸者；聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫氯化氫處理物等多烯系配向膜等。其中，包含聚乙烯醇系膜與碘等二色性物質之偏光元件較佳。該等偏光元件之厚度並無特別限制，一般為5~80 μm左右。
將聚乙烯醇系膜以碘染色且單軸延伸之偏光元件例如可 藉由將聚乙烯醇浸漬於碘之水溶液中進行染色，且延伸至原長之3~7倍而製作。視需要亦可浸漬於亦可含有硼酸或硫酸鋅、氯化鋅等之碘化鉀等之水溶液中。進而，視需要亦可於染色前將聚乙烯醇系膜浸漬於水中進行水洗。藉由水洗聚乙烯醇系膜除可洗去聚乙烯醇系膜表面之污垢或抗結塊劑以外，亦具有可藉由使聚乙烯醇系膜膨潤而防止染色不均等不均勻之效果。延伸可於以碘染色之後進行，亦可一面染色一面延伸，又，亦可於延伸後以碘染色。亦可於硼酸或碘化鉀等之水溶液或水浴中進行延伸。
作為構成保護膜之材料，例如可使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻斷性、各向同性等優異之熱塑性樹脂。作為此種熱塑性樹脂之具體例，可列舉三乙醯纖維素等纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降冰片烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、及其等之混合物。再者，於偏光元件之單側，藉由接著劑層貼合有保護膜，且於另一單側，作為保護膜，可使用(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。
又，作為光學機能膜，例如可列舉反射板或反射透射板、相位差板(包含1/2或1/4等之波長板)、視覺補償膜、亮度提高膜等成為有時用於液晶顯示裝置等之形成之光學層者。其等除可單獨用作光學機能膜以外，亦可於實際使用時於 上述偏光膜積層而使用1層或2層以上。
於偏光膜積層有上述光學層之光學機能膜雖亦能夠以於液晶顯示裝置等之製造過程中依次個別地積層之方式而形成，但預先積層而製成光學機能膜者存在品質之穩定性或組裝作業等優異且可提昇液晶顯示裝置等之製造步驟之優勢。於積層中可使用黏著層等適當之接著方法。當上述偏光膜與其他光學層接著時，其等之光學軸可根據作為目的之相位差特性等而設為適當之配置角度。
實施例
以下，藉由實施例具體說明本發明，但本發明並非為由該等實施例限定者。再者，各例中之份及%均為重量基準。實施例等之評價項目係以下述方式進行測定。
(承載膜之縱向彈性模數)
將承載膜切出為具有寬度10 mm、長度100 mm之長度之帶狀，於25℃之溫度環境下利用萬能拉伸壓縮試驗機(TENSILON)在以下條件下將上述帶狀之樣品於長度方向上拉伸而進行測定，由獲得之S-S(Stress-Strain，應力應變)曲線求出拉伸模數。作為測定條件，拉伸速度為50 mm/min，夾盤間距為50 mm，測定溫度為常溫。由S-S曲線求出彈性模數之方法係於S-S曲線之初始上升處畫切線，讀取切線之延長線成為100%伸長率之位置之強度，將該值除以測定之樣品片之剖面積(厚度×樣品寬度(10 mm))所得之值設為縱向(拉伸)彈性模數。
(每單位長度之承載膜之彎曲剛度)
由如上所述測定之承載膜之縱向彈性模數，以如下之方式求出每單位長度之彎曲剛度。每單位長度之彎曲剛度以E×I表示。E為光學機能膜之縱向彈性模數[N/mm2]，I為每單位長度之剖面二次矩，剖面二次矩為I=b×h3/12(其中，b：單位長度(1 mm)，h：膜厚[mm])，因此由該等值可求出每單位長度之彎曲剛度。
(刃狀構件與承載膜之間之***程度)
使用實施例等中所得之連續輥，藉由與圖2之裝置連續的圖3所示之貼合裝置(於承載膜之剝離中使用的刃狀構件之刃部之曲率半徑為1.5 mm，反轉角度為170°(內角10°)、張力為150 N/mm)，進行液晶面板與光學機能膜之薄片之貼合。當於該步驟中進行100片貼合時，以目視評價承載膜是否自刃狀構件之刃部***。再者，作為液晶面板，使用與具有玻璃基板之32英吋電視相對應者。
(承載膜與偏光膜貼合時之皺褶、皺紋之程度)
使用實施例等中所得之連續輥，以目視觀察1 m之承載膜與偏光膜貼合之狀態，評價於承載膜是否產生皺褶、皺紋。
(半切端部之黏著劑與承載膜間之剝離率)
使用實施例等中所得之連續輥，如上所述，以與圖2之裝置連續的圖3所示之貼合裝置進行100片貼合時，於將要貼合前，以目視評價於半切端部是否發生黏著劑與承載膜之間之剝離。
(氣泡產生率)
使用實施例等中所得之連續輥，如上所述，以與圖2之裝 置連續的圖3所示之貼合裝置進行100片貼合時，對於貼合後之產品，以目視評價是否產生氣泡。
(承載膜斷裂率)
使用實施例等中所得之連續輥，如上所述，以與圖2之裝置連續的圖3所示之貼合裝置進行100片貼合時，評價於半切部是否發生承載膜之斷裂。
實施例1
將丙烯酸丁酯(BA)95份、丙烯酸(AA)5份、2,2-偶氮二異丁腈0.1份、乙酸乙酯140份投入具備氮導入管與冷卻管之四口燒瓶內，充分進行氮置換之後，一面於氮氣流下攪拌一面於55℃下進行8小時聚合反應，獲得重量平均分子量為170萬之高分子量聚合物A。
相對於該聚合物溶液之固形物成分100份，調配包含三羥甲基丙烷之甲苯二異氰酸酯加成物之聚異氰酸酯系交聯劑(產品名Coronate L：Nippon Polyurethane製造)0.5份、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(產品名KBM403：Shin-Etsu Silicones製造)。其次，以使黏著劑組合物乾燥而厚度成為25 μm之方式利用噴射式塗佈機塗佈於經聚矽氧剝離處理之厚度為6.3 μm之長條承載膜(Toray公司製造，Lumirror F53)上，於150℃下進行2分鐘乾燥，而獲得附承載膜之黏著層。將該附承載膜之黏著層貼合於長條偏光膜並進行捲繞，而獲得附承載膜、黏著層之偏光膜之連續輥。
再者，偏光膜係以如下方式製作。將厚度為80 μm之聚乙烯醇膜於速度比不同之輥間，一面於30℃、0.3%濃度之碘 溶液中進行1分鐘染色，一面延伸至3倍為止。其後，一面於60℃、包含4%濃度之硼酸、10%濃度之碘化鉀之水溶液中浸漬0.5分鐘，一面延伸至綜合延伸倍率為6倍為止。繼而，藉由於30℃、包含1.5%濃度之碘化鉀之水溶液中浸漬10秒而進行清洗後，於50℃下進行4分鐘乾燥而獲得偏光元件。於該偏光元件之兩面，藉由聚乙烯醇系接著劑貼合經皂化處理之厚度為80 μm之三乙醯纖維素膜而製作偏光膜。
實施例2~7
於實施例1中，將承載膜替換為表1所示者，除此以外，以與實施例1相同之條件，獲得附承載膜、黏著層之偏光膜之連續輥。再者，表1中表示實施例及比較例中使用之承載膜。
比較例1~3
於實施例1中，將承載膜替換為表1所示者，除此以外，以與實施例1相同之條件，獲得附承載膜、黏著層之偏光膜之連續輥。
將以上之評價結果示於表2。
由表2之結果可明確，於實施例中，尤其於貼合時可有效防止氣泡之產生，因此可提高總良率。尤其於承載膜之厚度為10 μm以上之情形(實施例2~7)時，均成為97%以上之良率。
相對於此，於承載膜之彎曲剛度超出上限之比較例1中，容易產生自刃狀構件之***所致之氣泡產生，反之，於承載膜之彎曲剛度未達下限之比較例2中，容易產生貼合時之皺褶等所致之氣泡產生。又，於承載膜之縱向彈性模數未達下限之比較例3中，容易產生搬送時之剝離所致之氣泡產生。
12‧‧‧第1搬送裝置
13‧‧‧第1檢查前剝離裝置
14‧‧‧第1缺陷檢查裝置
15‧‧‧第1承載膜貼合裝置
16‧‧‧第1切斷裝置
17‧‧‧第1剝離裝置
18‧‧‧第1貼合裝置
19‧‧‧第1排除裝置
F1‧‧‧第1片狀物
F2‧‧‧第2片狀物
F11‧‧‧第1光學機能膜
F11a‧‧‧第1偏光元件
F11b‧‧‧第1膜
F11c‧‧‧第2膜
F12‧‧‧第1承載膜
F13‧‧‧表面保護膜
F14‧‧‧第1黏著層
F21‧‧‧第2光學機能膜
F21a‧‧‧第2偏光元件
F21b‧‧‧第3膜
F21c‧‧‧第4膜
F22‧‧‧第2承載膜
F23‧‧‧表面保護膜
F24‧‧‧第2黏著層
R‧‧‧搬送裝置
W‧‧‧液晶面板
圖1係表示本發明之液晶顯示裝置之製造方法之一例之流程圖。
圖2係表示本發明之液晶顯示裝置之製造方法中使用的製造系統之一例之概略構成圖。
圖3係表示本發明之液晶顯示裝置之製造方法中使用的製造系統之一例之概略構成圖。
圖4係用於對第1、第2光學機能膜之積層構造之一例進行說明之圖。
圖5係用於說明本發明之作用效果之說明圖。

Claims (5)

  1. 一種光學機能膜，其為帶狀且用以自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜保留承載膜而將光學機能膜以特定間隔切斷之後，一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面將光學機能膜之露出面貼合於單片體，其特徵在於：上述承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度為5.0×10-5 N．mm2以上且8.0×10-2 Nmm2以下，且長度方向之縱向彈性模數為3000 MPa以上且5000 MPa以下，(每單位長度之彎曲剛度以E×I表示，E為光學機能膜之縱向彈性模數[N/mm2]，I為每單位長度之剖面二次矩，且I=b×h3/12(其中，b：單位長度(1 mm)，h：膜厚[mm]))。
  2. 如請求項1之光學機能膜，其中承載膜之厚度為10 μm以上且60 μm以下。
  3. 如請求項1或2之光學機能膜，其中帶狀之光學機能膜為捲繞成捲筒狀者。
  4. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其包括如下步驟：自貼設有承載膜之帶狀之光學機能膜保留承載膜而將光學機能膜以特定間隔切斷；及一面以刃狀構件使承載膜反轉而剝離光學機能膜，一面將光學機能膜之露出面貼合於液晶面板；其特徵在於：上述承載膜之長度方向之每單位長度之彎曲剛度為5.0×10-5 N．mm2以上且8.0×10-2 Nmm2以下，且長度方向之縱向彈性模數為3000 MPa以上且5000 MPa以下， (每單位長度之彎曲剛度以E×I表示，E為光學機能膜之縱向彈性模數[N/mm2]，I為每單位長度之剖面二次矩，且I=b×h3/12(其中，b：單位長度(1 mm)，h：膜厚[mm]))。
  5. 如請求項4之液晶顯示裝置之製造方法，其中上述帶狀之光學機能膜為自捲筒狀之捲繞體捲出者。
TW100130960A 2010-09-01 2011-08-29 An optical function film, and a method of manufacturing the liquid crystal display device using the same TWI409512B (zh)

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JP2010195960A JP5167319B2 (ja) 2010-09-01 2010-09-01 光学機能フィルム、及びこれを用いた液晶表示装置の製造方法

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