TWI528056B - 偏光板的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種偏光板的製造方法,特別是關於一種在偏光膜的一面黏貼丙烯酸類樹脂膜,在偏光膜的另一面黏貼透明樹脂膜的偏光板的製造方法。
偏光板係作為液晶顯示裝置的構成構件使用,隨著液晶顯示裝置的普及,其需求急速地增加。而且,隨著液晶顯示裝置在大型電視機等的應用,對於偏光板也要求在維持或改進其性能的同時實現更加薄壁化、廉價化。
通常,偏光板之構造為:在由二色性色素吸附及定向的聚乙烯醇類樹脂所構成的偏光膜的至少一面,通常是雙面上,黏貼透明的保護膜。偏光板的保護膜大多使用以三乙醯纖維素為代表的醋酸纖維素類樹脂的膜,其厚度通常為40μm~120μm左右。這樣的醋酸纖維素類樹脂膜對偏光膜的黏貼,大多使用由聚乙烯醇類樹脂的水溶液所構成的黏接劑。然而,藉由水溶性黏接劑在偏光膜上疊層有保護膜的偏光板,在濕熱條件下長時間使用之情況下,存在偏光性能降低、保護膜從偏光膜剝離的問題。
因此,有人試圖用醋酸纖維素類樹脂以外的樹脂,來構成黏貼於偏光膜的雙面之保護膜其中至少一面。作為這樣的樹脂,已知有使用比較廉價的樹脂材料即丙烯酸類樹脂的技術。例如,已知有使用含有內酯環的(甲基)丙烯酸類樹脂的保護膜(參照日本特開2009-122663號公報)。而且,開發出在拉伸比50%~200%的範圍內進行過單軸或雙軸拉伸之丙烯酸類樹脂的保護膜(參照日本特開2008-216586號公報)。藉由使用這樣拉伸的丙烯酸類樹脂,能夠製成機械強度和熱收縮性優良的光學膜。
在長條狀的偏光膜上疊層有長條狀的保護膜之偏光板,能夠藉由使用黏貼輥的輥對輥(roll-to-roll)黏貼方式製造之。輥對輥黏貼方式,是藉由黏接劑在長條的偏光膜上疊層長條的保護膜,在該狀態下用2個黏貼輥進行夾壓,藉此黏貼偏光膜和保護膜的方法。在該黏貼方式中,黏接劑,大多使用以活性能量線等硬化的黏接劑。這樣的硬化性黏接劑的硬化速度快,難以給膜帶來因水分而產生的不良影響,因而是較佳的。
本案發明人等,以實現偏光板的更加廉價化和薄壁化為目的,所研究之方法為:以輥對輥黏貼方式製造在偏光膜的一面具有丙烯酸類樹脂膜,在另一面具有透明樹脂膜的偏光板。其結果是,發現存在如下的傾向:在通常的條件下進行輥對輥黏貼時,由於丙烯酸類樹脂膜和透明樹脂膜的收縮應力的不同等,偏光板的丙烯酸類樹脂膜側凸出,而透明樹脂膜側或設於其表面的黏著劑層側凹入,即表現出反捲曲。
在將偏光板黏貼於液晶單元時,在透明樹脂膜的外側設置黏著劑層,偏光板藉由該黏著劑層黏貼於液晶單元。此時,對於反捲曲的偏光板,由於黏著劑層一側變為凹狀,如果是少許反捲曲則沒有問題,但在捲曲量過大之情況下,在黏貼於液晶單元時容易在黏著劑層的中央部含有氣泡。因此,容易產生因氣泡引起的光學特性變差或黏貼強度下降等不良情況。
還可能有與之相反地黏著劑層一側凸出之所謂正捲曲的狀態。該正捲曲的偏光板,由於黏著劑層的中央部凸出,所以能夠按壓黏接劑層的中央部至液晶單元以使得空氣逸散到周圍並且進行黏接,因而如果有少許正捲曲則將偏光板黏貼到液晶單元變得容易,因而是較佳的。然而,當正捲曲變得過大時,由於此時使偏光板捲曲的力較大,所以黏接物從與液晶單元的表面黏接的偏光板一端開始剝離而浮起,易出現偏光板容易從液晶單元剝離的不良現象。
本發明的目的在於提供一種不易產生過度反捲曲,光學特性或黏貼強度良好的偏光板的製造方法。
上述問題,可藉由本發明的偏光板的製造方法來解決,該偏光板的製造方法,係在具有聚乙烯醇類樹脂膜及吸附至該聚乙烯醇類樹脂膜並定向的二色性色素之偏光膜的一面,藉由黏接劑黏貼丙烯酸類樹脂膜,在該偏光膜的另一面,藉由黏接劑黏貼透明樹脂膜。本發明的製造方法包括:(A)原料膜輸送步驟,以用該丙烯酸類樹脂膜和該透明樹脂膜夾著該偏光膜之方式輸送該偏光膜、該丙烯酸類樹脂膜以及該透明樹脂膜;(B)黏貼步驟,分別藉由硬化性的黏接劑,在該偏光膜的一面疊置該丙烯酸類樹脂膜,在該偏光膜的另一面疊置該透明樹脂膜,然後用與該丙烯酸類樹脂膜接觸並沿該丙烯酸類樹脂膜的輸送方向旋轉之第1黏貼輥和與該透明樹脂膜接觸並沿該透明樹脂膜的輸送方向旋轉之第2黏貼輥,夾著該丙烯酸類樹脂膜/該偏光膜/該透明樹脂膜的疊層體來進行上述黏貼;以及(C)硬化步驟,在該黏貼步驟(B)之後,使得該黏接劑硬化,而使得該丙烯酸類樹脂膜及該透明樹脂膜與該偏光膜黏接。在該黏貼步驟(B)中,以使得該疊層體的該丙烯酸類樹脂膜側的該輸送方向上的收縮應力比該疊層體的該透明樹脂膜側的該輸送方向上的收縮應力大之方式,在賦予該透明樹脂膜及該丙烯酸類樹脂膜張力的狀態下,將該透明樹脂膜及該丙烯酸類樹脂膜黏貼至該偏光膜上。
在此情況下,該黏貼步驟(B),宜以與該透明樹脂膜(該透明樹脂膜的外側)接觸之第2黏貼輥的圓周速度,相對於與該丙烯酸類樹脂膜(該丙烯酸類樹脂膜的外側)接觸之第1黏貼輥的圓周速度之比為1.0105以上、1.0141以下之方式進行。
或者是,該黏貼步驟(B),宜以黏貼至該偏光膜之前的該丙烯酸類樹脂膜的每單位剖面積的張力(黏貼前張力),相對於黏貼至該偏光膜之前的該透明樹脂膜的每單位剖面積的張力(黏貼前張力)之比為1以上之方式進行。
依本發明的製造方法,宜更包括:保護膜黏貼步驟,在該丙烯酸類樹脂膜中的黏貼至該偏光膜的面之相反側的面,黏貼保護膜。
另外,該透明樹脂膜,宜為未進行拉伸的膜、或是進行過單軸或雙軸拉伸的膜。
又另外,依本發明的製造方法,宜更包括:黏接劑塗布步驟,在該原料膜輸送步驟(A)的過程中,在該丙烯酸類樹脂膜的黏貼至該偏光膜的面(黏貼面)塗布該黏接劑,在該透明樹脂膜的黏貼至該偏光膜的面(黏貼面)塗布該黏接劑。
該黏接劑宜含有活性能量線硬化樹脂,該硬化步驟(C),宜以藉由照射活性能量線使得該活性能量線硬化樹脂硬化之方式進行。
依據本發明的偏光板的製造方法,可藉由使用丙烯酸類樹脂來製造廉價又薄壁的偏光板。除此之外,以丙烯酸類樹脂膜側的輸送方向上的收縮應力大於透明樹脂膜側的輸送方向上的收縮應力之方式,在賦予兩膜張力的狀態下將兩膜黏貼至偏光膜上。因此,與透明樹脂膜側相比,丙烯酸類樹脂膜側有更強的收縮應力作用,使得偏光板向丙烯酸類樹脂膜側撓曲的力發揮作用。這樣,使得兩膜的收縮應力具有差異,從而矯正因兩膜的收縮應力不同而導致丙烯酸類樹脂膜側的凸狀變大之過度反捲曲,能夠使得反捲曲量變小,或進而使得偏光板為少許正捲曲。由此,可提供一種抑制過度反捲曲,光學特性或黏貼強度優良的偏光板。
下面參照附圖對本發明的若干實施態樣進行說明。此外,本發明並不受以下說明的構件或配置等而有所限定,這些構件等係能夠按照本發明的宗旨進行適當改變。
以下詳細說明偏光板的製造方法。圖1是顯示向偏光膜黏貼丙烯酸類樹脂膜和透明樹脂膜的步驟之剖面示意圖。如該圖所示,在由吸附有已定向的二色性色素的聚乙烯醇類樹脂所構成之偏光膜21的一面,藉由黏接劑黏貼丙烯酸類樹脂膜25。另外,在偏光膜21的另一面,藉由黏接劑黏貼透明樹脂膜23。本實施態樣的偏光板20的製造方法包括原料膜輸送步驟(A)、黏貼步驟(B)以及硬化步驟(C)。並且,在本實施態樣中進行保護膜黏貼步驟(D)
在原料膜輸送步驟(A)中,沿固定方向輸送偏光膜21,並向其一面供給丙烯酸類樹脂膜25,向另一面供給透明樹脂膜23。在原料膜輸送步驟(A)的過程中,藉由黏接劑塗布裝置12向丙烯酸類樹脂膜25之黏貼至偏光膜21的一面(黏貼面)塗布黏接劑,藉由另一黏接劑塗布裝置13向透明樹脂膜23之黏貼至偏光膜21的一面(黏貼面)塗布黏接劑。
用與丙烯酸類樹脂膜25的外側的一面接觸之第1黏貼輥15和與透明樹脂膜23的外側的一面接觸之第2黏貼輥16,夾住丙烯酸類樹脂膜25/偏光膜21/透明樹脂膜23的疊層體,以此狀態進行黏貼步驟(B)。第1黏貼輥15和第2黏貼輥16沿各自接觸的膜的輸送方向旋轉,圖中的曲線箭頭表示其旋轉方向。
硬化步驟(C),是從硬化裝置18向在黏貼步驟(B)中所獲得的疊層體供給用以使黏接劑硬化的能量,使得偏光膜21和丙烯酸類樹脂膜25之間、偏光膜21和透明樹脂膜23之間的黏接劑硬化之步驟。以下,對這些各個步驟依次展開說明。
[原料膜輸送步驟(A)]
在原料膜輸送步驟(A)中,從捲成輥狀的偏光膜21送出長條狀的偏光膜21。向以既定速度送出的偏光膜21的一面,供給從同樣捲成輥狀的丙烯酸類樹脂膜25送出的長條狀的丙烯酸類樹脂膜25。另一方面,向偏光膜21的另一面,供給從同樣捲成輥狀的透明樹脂膜23送出的長條狀的透明樹脂膜23。
各個膜的輸送速度定為適合該製造裝置的值即可,並無特別限制,但通常設為與在之前的步驟中製造並輸送的偏光膜21的輸送速度一致的速度。只要不限制偏光板20的種類或質量,從生產效率方面來看,為了加快產距時間,輸送速度宜較大。具體而言,輸送速度可設定為例如約1m/分鐘~30m/分鐘。
輸送各膜的方向沒有特別限定,只要在輸送步驟的最後,在以丙烯酸類樹脂膜25和透明樹脂膜23夾住偏光膜21之固定方向上,輸送各膜即可。在其過程中,例如相對偏光膜21的輸送方向,丙烯酸類樹脂膜25或透明樹脂膜23,可以有向如圖的朝向垂直的方向輸送的部分,也可以有平行地輸送的部分。另外,在存有製造裝置的配置上的限制之情況下,丙烯酸類樹脂膜25或透明樹脂膜23,一但送出至偏光膜21的輸送方向的相反方向之後,也可藉由適當的輥來轉換方向至朝向偏光膜21的一面,而進行輸送。並且,從輸送偏光膜21的側向以包含垂直方向的適當角度送出之後,也可藉由適當的輥來轉換方向至朝向偏光膜21的一面,而進行輸送。
<保護膜黏貼步驟(D)>
雖然省略了圖示,但丙烯酸類樹脂膜25,能夠以黏貼至偏光膜21的面的相反側上疊層有保護膜的狀態,供應至原料膜輸送步驟(A)。保護膜,保護丙烯酸類樹脂膜25的表面,具有提高輸送及黏貼的可靠度的作用。另外,由於保護膜剛性高即存在所謂的「黏勁」,所以藉由向丙烯酸類樹脂膜25或具有其的偏光板20黏貼保護膜,而有保持膜的形狀以抑制捲曲的效果。在該情況下,丙烯酸類樹脂膜25經過黏貼保護膜的保護膜黏貼步驟後,供應至原料膜輸送步驟(A)。此外,該保護膜黏貼步驟(D)不是本發明中必需的步驟,係任意的步驟。
丙烯酸類樹脂膜25和保護膜的黏貼可使用輥式貼合機等黏貼機。在該保護膜黏貼步驟(D)中,丙烯酸類樹脂膜25的黏貼前張力和保護膜的黏貼前張力可以相同,也可以不相同。
調整各自的黏貼前張力的方法雖無特別限定,但可採用例如:調節施加在黏貼裝置中膜的黏貼輥上的扭矩,和施加在送出的膜輥或夾送輥上的扭矩之方法;使得黏貼輥的圓周速度和送出的膜輥或夾送輥的圓周速度有細微差別而產生張力之方法等。
<黏接劑塗布步驟>
偏光膜21和丙烯酸類樹脂膜25之間的黏貼、偏光膜21和透明樹脂膜23之間的黏貼,係藉由黏接劑進行。黏接劑,可在原料膜輸送步驟(A)中的任意階段,分別塗布在:偏光膜21的黏貼面和丙烯酸類樹脂膜25的黏貼面其中至少一個面上,偏光膜21的黏貼面和透明樹脂膜23的黏貼面其中至少一個面上。在圖中,雖分別使用黏接劑塗布裝置12在丙烯酸類樹脂膜25的黏貼面、使用黏接劑塗布裝置13在透明樹脂膜23的黏貼面塗布黏接劑,但塗布黏接劑的面並不限定於此。例如,也可不在丙烯酸類樹脂膜25或透明樹脂膜23而在偏光膜21的黏貼面塗布黏接劑,或者也可在丙烯酸類樹脂膜25、透明樹脂膜23、偏光膜21的所有黏貼面塗布黏接劑。
但是,從操作性等方面來看,宜在丙烯酸類樹脂膜25和透明樹脂膜23各自黏貼在偏光膜21的面預先塗布黏接劑。即,對於原料膜輸送步驟(A),為了其後的黏貼步驟(B)而存在以藉由丙烯酸類樹脂膜25和透明樹脂膜23夾住偏光膜21之方式輸送之部分,因而宜在該部分預先塗布黏接劑。
因此,宜在原料膜輸送步驟(A)的中途進行黏接劑塗布步驟。在該黏接劑塗布步驟中,在丙烯酸類樹脂膜25和透明樹脂膜23各自黏貼至偏光膜21的面上塗布黏接劑。
在向丙烯酸類樹脂膜25和透明樹脂膜23的黏接面塗布黏接劑之前,也可以實施如電暈處理、電漿處理、紫外線照射處理或電子束照射處理的表面活性化處理。另外,各個膜可以根據需要進行清洗及乾燥處理,也可進行易黏接處理劑或表面改質劑等的塗布以及繼此之後的乾燥處理。
黏接劑塗布裝置12、13的結構或塗布方法並無特別的限定,採用能夠均勻塗布需要量的黏接劑的裝置和方法即可。例如可採用刮刀、線錠(wire bar)、模具塗布機、雙輥筒塗布機、凹板塗布機等各種塗布方式。
<黏貼步驟(B)>
在原料膜輸送步驟(A)中,以夾住偏光膜21之方式從偏光膜21的兩側供給的丙烯酸類樹脂膜25和透明樹脂膜23,被供給至後續的黏貼步驟(B)。在該黏貼步驟(B)中,藉由與丙烯酸類樹脂膜25的外側接觸的第1黏貼輥15、與透明樹脂膜23的外側接觸的第2黏貼輥16,黏貼這些膜。
這裡,在通常的黏貼條件即第1黏貼輥15的圓周速度和第2黏貼輥16的圓周速度相同之情況下,所得到的偏光板20的丙烯酸類樹脂膜25側變凸、透明樹脂膜23側變凹,且容易變為過度反捲曲。因此,在本實施態樣中,在黏貼步驟(B)中,以使得丙烯酸類樹脂膜25側的輸送方向上的收縮應力大於透明樹脂膜23側的輸送方向上的收縮應力之方式,在賦予兩膜23、25以張力的狀態下,將兩膜23、25黏貼到偏光膜21上。
這樣地賦予兩膜23、25張力的方法,雖有各種各樣的方法,但可舉出例如以下的2個實施態樣。
(B-1)假設與透明樹脂膜23的外側接觸的第2黏貼輥16的圓周速度,相對於丙烯酸類樹脂膜25的外側接觸的第1黏貼輥15的圓周速度之比為1.0105以上、1.0414以下。
(B-2)假設丙烯酸類樹脂膜25的每單位剖面積的黏貼前張力,相對於透明樹脂膜23的每單位剖面積的黏貼前張力之比為1以上。
以下對於上述(B-1)及(B-2)的實施態樣依次進行說明。
(B-1)第1實施態樣
在本實施態樣中,在黏貼步驟(B)中,以第2黏貼輥16的圓周速度相對於第1黏貼輥15的圓周速度之比為1.0105以上、1.0141以下之方式進行黏貼。假設第1黏貼輥15的圓周速度為R1、第2黏貼輥16的圓周速度為R2,則意味著該圓周速度的關係滿足以下公式(1)。
1.0105≦R2/R1≦1.0141 (1)
藉由該圓周速度之比,丙烯酸類樹脂膜25以較大的力沿輸送方向送出膜,透明樹脂膜23以更小的力沿輸送方向送出膜。因此,丙烯酸類樹脂膜25與透明樹脂膜23相比,成為施加了更大張力的狀態。由此,在分別賦予丙烯酸類樹脂膜25相對收縮應力、透明樹脂膜23相對拉伸應力的狀態下,輸送至下個硬化步驟(C),使黏接劑硬化。其結果,因為丙烯酸類樹脂膜25和透明樹脂膜23的收縮應力的差,偏光板20成為接***坦的狀態。
第2黏貼輥16的圓周速度相對第1黏貼輥15的圓周速度之比變小時,偏光板容易變為如圖2(a)所示的反捲曲,相反地,當圓周速度之比變大時,偏光板容易變為圖2(b)所示的正捲曲。
當第2黏貼輥16的圓周速度相對於第1黏貼輥15的圓周速度之比小於1.0105時,反捲曲的捲曲量變得過大,在進行對液晶單元40的黏貼時有可能容易吸入氣泡。該圓周速度之比變得越大,則反捲曲的捲曲量變小並接***坦,當超過某固定的值時,此時透明樹脂膜23側成為凸狀的正捲曲。如果是捲曲量較小的輕微的正捲曲,則由於黏接劑層變凸,所以在將偏光板20黏貼至液晶單元40時,氣泡難以進入,因而是較佳的。然而,當第2黏貼輥16的圓周速度相對於第1黏貼輥15的圓周速度之比超過1.0141時,此時正捲曲的捲曲量變得過大,在黏貼至液晶單元40後,有可能容易產生偏光板20易從液晶單元40剝離的不良情況。
在假設正捲曲為正(+)、反捲曲為負(-)之情況下,較佳捲曲量在-80mm~+80mm左右的範圍內,如後述的實施例所示,成為該捲曲量的範圍內的圓周速度之比為1.0105以上、1.0141以下。這樣,藉由使得第2黏貼輥16的圓周速度R2比第1黏貼輥15的圓周速度R1稍大,而將兩者之比設定為落入上述範圍,從而獲得的偏光板20的反捲曲或正捲曲不會變得過度,能更確實適當地控制捲曲量。
此外,如下所述測定偏光板20的捲曲量。首先,沿輥狀的偏光板20的傳動方向(MD)將偏光板20剪裁為適當的大小。將大小裁斷為250mm×300mm、或400mm×700mm等任意大小。在表示捲曲量時,需要清楚記載所測定的尺寸。然後,如圖3所示,在該偏光板20產生捲曲之情況下使凸的一側朝下,或在沒有產生捲曲之情況下使任一面朝下,置於基準面(例如水平的桌子上),在溫度22℃、相對濕度60%的環境下靜置1小時。在該圖中,將假設偏光板20沒有捲曲時的面,以用四邊形ABCD表示的假想面(圖中的虛線所示的面)來顯示。在最初未觀察到捲曲之情況下,若在溫度22℃、相對濕度60%的環境下靜置1小時後變為下凸,則直接按照以下所示的方法測定捲曲量,但若在靜置1小時後變為上凸,則翻轉該偏光板20的正反面,用以下所示的方法測定捲曲量。另一方面,若在靜置1小時後仍處於最初放置的狀態而未觀察到捲曲,則翻轉偏光板20的正反面,若在正反面翻轉的狀態下也未觀察到捲曲,則判斷捲曲量為零,而若在正反面翻轉的狀態下觀察到捲曲,在該狀態下用以下所示的方法測定捲曲量。在觀察到捲曲之情況下,如圖所示,使成為凸的一側朝下,來測定捲曲量。
圖3(a)顯示出透明樹脂膜23側為凹,丙烯酸類樹脂膜25側為凸之反捲曲的偏光板20。在反捲曲的偏光板20中,使得丙烯酸類樹脂膜25側為下,來設置於基準面。在反捲曲的偏光板20中,使假想面中的一個角A在A1的位置,另外的角B、C及D分別在B1、C1及D1的位置。即在該圖中,顯示了偏光板20的四個角A1、B1、C1及D1全浮起的狀態,但也存在偏光板20的四個角之中的一個、兩個或三個未浮起之情況。當然,若完全沒有捲曲,則四個角A1、B1、C1、D1全部與假想面的四邊形ABCD一致。在該狀態下,對偏光板20的四個角A1、B1、C1及D1分別測定離基準面的高度H,以其最大值作為捲曲量。
另一方面,圖3(b)顯示出透明樹脂膜23側為凸,丙烯酸類樹脂膜25側為凹之正捲曲的偏光板20。在正捲曲的偏光板20中,以透明樹脂膜23側為下,來設置於基準面。與上述的反捲曲同樣,對偏光板20的四個角A1、B1、C1、D1分別測定離基準面的高度H,以其最大值作為捲曲量。
構成黏貼輥15、16的表面的材質,可例舉如不銹鋼、銅合金、鍍鉻處理品的金屬類;如聚氨酯、聚氟乙烯、矽酮橡膠的橡膠類;將氧化鉻、氧化矽、氧化鋯、氧化鋁的1種或2種以上熱噴塗而得的陶瓷類等。其中,宜使第1黏貼輥15為橡膠輥,第2黏貼輥16為金屬輥。即,藉由在比較薄壁且剛性弱的丙烯酸類樹脂膜25上抵接表面具有彈性的橡膠輥,而在一般與丙烯酸類樹脂膜25相比剛性較高的透明樹脂膜23側抵接金屬輥,從而能夠將因兩者的圓周速度的差而產生的應力有效且均勻地提供給膜。
(B-2)第2實施態樣
在本實施態樣中,以丙烯酸類樹脂膜25的每單位剖面積的黏貼前張力,相對於透明樹脂膜23的每單位剖面積的黏貼前張力之比為1以上之方式進行黏貼。即,藉由在對丙烯酸類樹脂膜25施加比透明樹脂膜23更大的張力的狀態下進行黏貼,使得丙烯酸類樹脂膜25產生更大的收縮應力,以抑制過度反捲曲。這裡,能夠藉由朝沿著膜的輸送方向的方向拉伸黏貼前的膜,而賦予其黏貼前張力。具體而言,可舉出例如:以使得將偏光板20捲繞成輥狀的捲繞輥(未圖示)的捲繞力大於送出輥狀的丙烯酸類樹脂膜25的送出輥(未圖示)的捲繞力之方式,使得兩輥的旋轉速度具有差異的方法。
這裡,每單位剖面積的黏貼前張力,是指在膜的寬度方向上的每單位剖面積上的施加於膜的黏貼前張力,具體而言,可用以下公式(2)表示。
每單位剖面積的黏貼前張力(N/mm2)=膜的黏貼前張力(N)/膜寬度方向的剖面積(mm2) (2)
例如,在膜的黏貼前張力為1000N,膜寬度方向的剖面積為2000mm2之情況下,每單位剖面積的黏貼前張力為0.50(N/mm2)。
在本實施態樣中,以滿足以下公式(3)之方式調整每單位剖面積的黏貼前張力之比。
每單位剖面積的黏貼前張力之比=丙烯酸類樹脂膜25的每單位剖面積的黏貼前張力/透明樹脂膜23的每單位剖面積的黏貼前張力≧1 (3)
該黏貼前張力之比,宜為1以上。當該黏貼前張力之比低於1時,有可能容易產生丙烯酸類樹脂膜25側成為較大凸狀的過度反捲曲。黏貼前張力之比的上限雖無特別限定,但宜為2以下。這是因為,當黏貼前張力之比超過2時,此時相反地容易成為過度正捲曲。
此外,第1實施態樣(B-1)的圓周速度比和第2實施態樣(B-2)的黏貼前張力比,雖具有僅用任意一方也能抑制反捲曲的效果,但藉由滿足圓周速度比和黏貼前張力比的兩方面,可得到更高的效果。即,使得第2黏貼輥16的圓周速度相對於第1黏貼輥15的圓周速度之比為1.0105以上、1.0414以下,並且使得丙烯酸類樹脂膜25的每單位剖面積的黏貼前張力相對於透明樹脂膜23的每單位剖面積的黏貼前張力之比在1以上。由此,使得丙烯酸類樹脂膜25產生比透明樹脂膜23更大的收縮應力,從而能夠更確實抑制過度反捲曲。
<硬化步驟(C)>
從黏貼步驟(B)輸送來的以丙烯酸類樹脂膜25/黏接劑(未圖示)/偏光膜21/黏接劑(未圖示)/透明樹脂膜23的順序黏貼的疊層體,在硬化步驟(C)中使得上述黏接劑硬化,而使得丙烯酸類樹脂膜25及透明樹脂膜23分別與偏光膜21黏接,成為偏光板20。在圖中,由黏貼輥15、16所黏貼的疊層體被送入硬化裝置18中,並在該處實施硬化處理。硬化處理,能夠與黏接劑的種類相應地藉由活性能量線的照射、加熱、乾燥等來進行之。
作為黏接劑,宜使用藉由活性能量線的照射而硬化的活性能量線硬化性黏接劑。在該情況下,硬化步驟(C)係藉由活性能量線的照射來進行。用於黏接劑的硬化的活性能量線也可以是例如:波長為1pm~10nm的X線、波長為10nm~400nm的紫外線、波長為400nm~800nm的可見光線等。其中,考慮到易處理、易調製硬化性黏接劑組合物及其穩定性、以及其硬化性能,宜使用紫外線。紫外線的光源能夠使用例如在波長400nm以下具有發光分佈的低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化工燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等。
紫外線的照射強度由黏接劑的種類或照射時間所決定,並無特別限制,但例如宜將對引發劑的活性化有效的波長區域的照射強度設定為0.1mW/cm2~300mW/cm2,更適宜設定為1mW/cm2~200mW/cm2。當對硬化性黏接劑組合物的光照射強度低於0.1mW/cm2時,則硬化反應時間變長,若不延長照射時間則不會硬化,因而從生產效率方面來看是不利的。另一方面,當光照射強度超過300mW/cm2時,則有時會因從燈輻射出的熱或硬化性黏接劑組合物在聚合時的發熱,而造成硬化性黏接劑組合物的黃變或偏光膜21的劣化。
紫外線的照射時間也由黏接劑的種類或照射強度所決定,並無特別限制,但例如宜將以照射強度和照射時間的乘積表示的累積光量設定為10mJ/cm2~5000mJ/cm2,更適宜設定為50mJ/cm2~1000mJ/cm2。當對硬化性黏接劑組合物的累積光量低於10mJ/cm2時,由引發劑引起的活性種的產生難以變得充分,容易導致得到的黏接劑層的硬化不充分。另一方面,當累積光量超過5000mJ/cm2時,照射時間非常長,因而在生產效率方面容易變得不利。
在藉由活性能量線的照射進行硬化步驟(C)之情況下,硬化的黏接劑層的厚度通常為1μm以上、50μm以下,但從保持適度的黏接力並使得偏光板20變薄的方面考慮,宜為20μm以下,更適宜為10μm以下。
以上,對偏光板20的製造方法的一實施態樣進行了說明。此外,在上述的實施態樣中,在進行原料膜輸送步驟(A)的期間,進行向丙烯酸類樹脂膜25黏貼保護膜的保護膜黏貼步驟(D),之後進行黏貼步驟(B)和硬化步驟(C)。然而,進行保護膜黏貼步驟(D)的時刻,並不限定於上述的原料膜輸送步驟(A)的期間。例如,也可在進行原料膜輸送步驟(A)、黏貼步驟(B)、硬化步驟(C)並製造丙烯酸類樹脂膜25/偏光膜21/透明樹脂膜23的疊層體後,進行保護膜黏貼步驟(D)而向丙烯酸類樹脂膜25的表面黏貼保護膜。
(偏光板20)
接著,對偏光板20進行說明。如圖4所示,偏光板20具備按照丙烯酸類樹脂膜25、偏光膜21、透明樹脂膜23的順序疊層而成的層結構。以下,對構成偏光板20的各層進行說明。
(1)偏光膜21
偏光膜21是具有將自然光轉換為直線偏光的功能之構件。作為偏光膜21,可使用在進行過單軸拉伸的聚乙烯醇類樹脂膜上使得二色性色素吸附及定向的構件。作為聚乙烯醇類樹脂,可使用將聚醋酸乙烯類樹脂皂化而成的樹脂;作為聚醋酸乙烯類樹脂,除了醋酸乙烯的同元聚合物即聚醋酸乙烯外,可例示醋酸乙烯和能與其共聚的其他單體的共聚物等。作為能與醋酸乙烯共聚的其他單體,例如可舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基的丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇類樹脂的皂化度通常為約85摩爾%~100摩爾%,宜為98摩爾%以上。聚乙烯醇類樹脂可以變性,例如可使用以醛類變性的聚乙烯甲醛或聚乙烯縮醛等。聚乙烯醇類樹脂的聚合度通常為1000~10000左右,宜為1500~5000左右。
將這樣的聚乙烯醇類樹脂製膜而成的膜,係用作偏光膜21的初始材料膜。將聚乙烯醇類樹脂製膜的方法,並沒有特別的限定,能夠用公知的方法製膜。聚乙烯醇類初始材料膜的厚度雖無特別限定,但例如為5μm~150μm左右。
偏光膜21通常藉由如下的步驟來製造:對如上所述的聚乙烯醇類樹脂膜進行單軸拉伸的步驟;藉由用二色性色素對聚乙烯醇類樹脂膜進行染色使其吸附二色性色素的步驟;用硼酸水溶液處理吸附有二色性色素的聚乙烯醇類樹脂膜的步驟;以及在利用硼酸水溶液的處理後進行水洗的步驟。
聚乙烯醇類樹脂膜的單軸拉伸可在利用二色性色素的染色之前、染色的同時或染色之後進行。在染色之後進行單軸拉伸之情況下,該單軸拉伸可以在硼酸處理之前進行,也可在硼酸處理中進行。另外,還可分多個階段進行單軸拉伸。單軸拉伸,可採用在圓周速度不同的輥間單軸地拉伸的方法,或使用熱輥單軸地拉伸的方法等。另外,單軸拉伸可以是在大氣中進行拉伸的乾式拉伸,也可以是在使用水等溶劑使得聚乙烯醇類樹脂膜膨脹的狀態下進行拉伸的濕式拉伸。拉伸比通常為3~8倍左右。
利用聚乙烯醇類樹脂膜的二色性色素的染色,例如能夠藉由在含有二色性色素的水溶液中浸漬聚乙烯醇類樹脂膜的方法進行。二色性色素,具體而言使用碘或二色性染料。此外,宜預先對聚乙烯醇類樹脂膜,實施在染色處理之前浸漬於水中以使其膨脹的處理。
在使用碘作為二色性色素之情況下,通常採用在含有碘及碘化鉀的水溶液中浸漬聚乙烯醇類樹脂膜來進行染色的方法。
該水溶液中的碘含量對每100重量份的水通常為0.01~1重量份左右;碘化鉀含量對每100重量份的水通常為0.5~20重量份左右。用於染色的水溶液的溫度通常為20℃~40℃左右。另外,在該水溶液的浸漬時間(染色時間)通常為20秒~1800秒左右。
另一方面,在使用二色性染料作為二色性色素之情況下,通常採用在含有水溶性二色性染料的水溶液中浸漬聚乙烯醇類樹脂膜來進行染色的方法。該水溶液中的二色性染料的含量,對每100重量份水通常為約1×10-4~10重量份,宜為約1×10-3~1重量份。該水溶液可以含有硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。用於染色的二色性染料水溶液的溫度通常為約20℃~80℃。另外,在該水溶液的浸漬時間(染色時間)通常為約10秒~1800秒。
利用二色性色素進行染色後的硼酸處理,能夠藉由將已染色的聚乙烯醇類樹脂膜浸漬在含有硼酸的水溶液中來進行。含有硼酸的水溶液中的硼酸含量,對每100重量份的水通常為約2~15重量份,宜為約5~12重量份。在使用碘作為二色性色素之情況下,該含有硼酸的水溶液宜含有碘化鉀。含有硼酸的水溶液中的碘化鉀的含量,對每100重量份的水通常為0.1重量份~15重量份左右,宜為5重量份~12重量份左右。在含有硼酸的水溶液的浸漬時間,通常為約60秒~1200秒,宜為約150秒~600秒,更適宜為約200秒~400秒。含有硼酸的水溶液的溫度通常為50℃以上,宜為50℃~85℃,更適宜為60℃~80℃。
硼酸處理後的聚乙烯醇類樹脂膜通常進行水洗處理。水洗處理例如可藉由將硼酸處理過的聚乙烯醇類樹脂膜浸漬於水中來進行。水洗處理中的水的溫度通常為約5℃~40℃,浸漬時間通常為約1秒~120秒。
在水洗後進行乾燥處理,便得到偏光膜21。乾燥處理可使用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器進行。乾燥處理的溫度通常為約30℃~100℃,宜為50℃~80℃。乾燥處理的時間通常為60秒~600秒左右,宜為120秒~600秒。
這樣對聚乙烯醇類樹脂膜實施單軸拉伸、利用二色性色素的染色和硼酸處理,便得到偏光膜21。偏光膜21的厚度可設為例如2μm~40μm左右。
宜將如此所得的偏光膜21直接供給至原料膜輸送步驟(A)。由此,能夠從聚乙烯醇類樹脂的初始材料膜開始到製造偏光板20為止,連續進行生產。
(2)丙烯酸類樹脂膜25
丙烯酸類樹脂膜25是具有偏光膜21的表面的防磨損和補強等的功能的構件,由丙烯酸類樹脂所構成。這裡,丙烯酸類樹脂是指(甲基)丙烯酸類樹脂,是包含丙烯酸類樹脂和甲基丙烯酸類樹脂雙方的概念。以下,對丙烯酸類樹脂進行說明。
(2-1)丙烯酸類樹脂
丙烯酸類樹脂,如上所述是(甲基)丙烯酸類樹脂,意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物。甲基丙烯酸酯的聚合物,例如宜由以甲基丙烯酸烷基酯為主體的聚合物所構成。甲基丙烯酸烷基酯的單體組成,以全單體的總計為100重量%為基準,甲基丙烯酸烷基酯,宜為70重量%以上、更適宜為80重量%以上、最適宜為90重量%以上,且甲基丙烯酸烷基酯為99重量%以下。此外,丙烯酸類樹脂,可以是甲基丙烯酸烷基酯的同元聚合物,也可以是50重量%以上的甲基丙烯酸烷基酯和50重量%以下的甲基丙烯酸烷基酯以外的共聚物。通常使用烷基的碳數為1~4的甲基丙烯酸烷基酯,其中宜使用甲基丙烯酸甲酯。
另外,甲基丙烯酸烷基酯以外的單體可以是分子內具有1個聚合性碳-碳雙鍵的單官能單體,也可以是分子內具有兩個以上的聚合性碳-碳雙鍵的多官能單體。特別是,宜使用單官能單體,其例子可舉出:如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的丙烯酸烷基酯、如苯乙烯或烷基苯乙烯的苯乙烯類單體、如丙烯腈或甲基丙烯腈的不飽和腈。在使用丙烯酸烷基酯作為共聚成份之情況下,其碳數通常為1~8。
另外,丙烯酸類樹脂,宜為不具有戊二醯亞胺衍生物、戊二酸酐衍生物、內酯環結構等。這些丙烯酸類樹脂,作為丙烯酸類樹脂膜25有不能獲得充分的機械強度和耐濕熱性之情況。
(2-2)橡膠彈性體粒子
為了提高柔軟性並提高操作性,丙烯酸類樹脂膜可包含橡膠彈性體粒子。橡膠彈性體粒子是含有橡膠彈性體的粒子,可以是僅由橡膠彈性體所構成的粒子,也可以是具有橡膠彈性體的層的多層結構的粒子。橡膠彈性體,例如可例舉烯烴類彈性聚合物、二烯類彈性聚合物、苯乙烯-二烯類彈性共聚物、丙烯酸類彈性聚合物。其中,從丙烯酸類樹脂膜25的表面硬度或耐光性、透明性方面來看,宜使用丙烯酸類彈性聚合物。
丙烯酸類彈性聚合物,宜為以丙烯酸烷基酯為主體的聚合物,也可以是丙烯酸烷基酯的同元聚合物,也可以是50重量%以上的丙烯酸烷基酯和50重量%以下的丙烯酸烷基酯以外的共聚物。通常使用烷基的碳數為4~8的丙烯酸烷基酯。
另外,丙烯酸烷基酯以外的單體的例子,可例舉如甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯的甲基丙烯酸烷基酯、如苯乙烯或烷基苯乙烯的苯乙烯類單體、如丙烯腈或甲基丙烯腈的不飽和腈等單官能單體、如(甲基)丙烯酸烯丙酯或(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯的不飽和羧酸的烯酯、如順丁烯二酸二烯丙酯的二鹽基酸的二烷基酯、如亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯的二醇類的不飽和羧酸二酯等多官能單體。
含有丙烯酸類彈性聚合物的橡膠彈性體粒子,宜為具有丙烯酸類彈性聚合物的層的多層結構的粒子;也可以是在丙烯酸類彈性聚合物的外側,具有以甲基丙烯酸烷基酯為主體的聚合物的層的兩層結構的粒子;還可以是在丙烯酸類彈性聚合物的內側,具有以甲基丙烯酸烷基酯為主體的聚合物的層的三層結構的粒子。此外,構成在丙烯酸類彈性聚合物的外側或內側所形成的層之以甲基丙烯酸烷基酯為主體的聚合物的單體組成的例子,與先前作為丙烯酸類樹脂而例舉之以甲基丙烯酸烷基酯為主體的聚合物的單體組成的例子相同。這樣的多層結構的丙烯酸類橡膠彈性體粒子,例如可藉由日本特公昭55-27576號公報所記載的方法製造。
橡膠彈性體粒子中含有的橡膠彈性體的數平均粒徑可為10nm~300nm。由此,在使用黏接劑將丙烯酸類樹脂膜25疊層在偏光膜21時,可使得丙烯酸類樹脂膜25難以從黏接劑層剝離。該橡膠彈性體的數平均粒徑宜為50nm以上、250nm以下。
最外層是以甲基丙烯酸甲酯為主體的聚合物,將其中包入有丙烯酸類彈性聚合物的橡膠彈性體粒子混合至母體的丙烯酸類樹脂時,則橡膠彈性體粒子的最外層和母體的丙烯酸類樹脂混合。因此,在利用氧化釕對丙烯酸類彈性聚合物施以染色,並使用電子顯微鏡觀察丙烯酸類樹脂膜的剖面之情況下,觀察到該橡膠彈性體粒子係除去了最外層的狀態的粒子。具體而言,在使用內層是丙烯酸類彈性聚合物、外層是以甲基丙烯酸甲酯為主體的聚合物的兩層結構的橡膠彈性體粒子之情況下,觀察到內層的丙烯酸類彈性聚合物部分係被染色而作為單層結構的粒子。另外,在使用最內層是以甲基丙烯酸甲酯為主體的聚合物、中間層是丙烯酸類彈性聚合物、最外層是以甲基丙烯酸甲酯為主體的聚合物的三層結構的橡膠彈性體粒子之情況下,觀察到最內層的粒子中心部分未被染色、僅中間層的丙烯酸類彈性聚合物部分被染色的兩層結構的粒子。
此外,在說明書中,橡膠彈性體粒子的數平均粒徑,是在如上所述將橡膠彈性體粒子混合至母體樹脂並用氧化釕對剖面進行染色時,被染色並觀察為大致圓形狀的部分的直徑的數平均值。
形成丙烯酸類樹脂膜25的丙烯酸類樹脂組合物,係在透明的丙烯酸類樹脂中摻合25重量%~45重量%的數均粒子徑為10nm~300nm的橡膠彈性體粒子。
丙烯酸類樹脂組合物可以藉由例如以下的方法製造:在獲得橡膠彈性體粒子後,在其存在下與成為丙烯酸類樹脂的原料的單體聚合,而生成母體的丙烯酸類樹脂;也可在獲得橡膠彈性體粒子和丙烯酸類樹脂後,藉由熔融混煉等將兩者混合來製造。
可根據需要使得丙烯酸類樹脂組合物含有如顔料或染料的著色劑、螢光増白劑、分散劑、熱穩定劑、光穩定劑、紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、帶電防止劑、氧化防止劑、潤滑劑、溶劑等的摻合劑。
紫外線吸收劑是為了藉由吸收400nm以下的紫外線來提高耐久性而添加的。紫外線吸收劑,可使用二苯甲酮類紫外線吸收劑、苯並***類紫外線吸收劑、丙烯腈類紫外線吸收劑等公知的吸收劑。
其中,宜使用2,2'-亞甲雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯並***-2-基)苯酚)、2-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲苯)-5-氯苯並***、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯並***-2-基)苯酚、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮等。其中,特別適宜的是2,2'-亞甲雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯並***-2-基)苯酚)。
紫外線吸收劑的濃度,可在丙烯酸類樹脂膜25在波長370nm以下的透射率宜為10%以下、更適宜為5%以下、最適宜為2%以下的範圍進行選擇。含有紫外線吸收劑的方法,可舉出預先在丙烯酸類樹脂中摻合紫外線吸收劑的方法;在熔融擠壓成型時直接供給的方法等,可採用其中任一種方法。
紅外線吸收劑,可例舉亞硝基化合物、其金屬錯鹽、花青類化合物、方酸類化合物、鎳硫醇錯鹽類化合物、酞青類化合物、萘酞青類化合物、三芳基甲烷類化合物、亞銨類化合物、二亞銨類化合物、萘醌類化合物、蒽醌類化合物、氨基化合物、銨鹽類化合物、碳黑、氧化銦錫、氧化銻錫、屬於週期表4A、5A或6A族的金屬氧化物、碳化物、硼化物等的紅外線吸收劑等。宜以能夠吸收紅外線(波長大約800nm~1100nm的範圍的光)全體之方式來選擇這些紅外線吸收劑,也可並用兩種以上。紅外線吸收劑的量可進行適當調整,以使得例如丙烯酸類樹脂膜25的800nm以上的波長的光線透射率在10%以下。
丙烯酸類樹脂組合物的玻璃轉變溫度Tg宜在80℃~120℃的範圍內。
而且,丙烯酸類樹脂組合物,宜為在成形於膜時的表面硬度高的組合物,具體而言,宜為鉛筆硬度(負荷500g、基於JIS K5600-5-4)在B以上的組合物。
另外,從丙烯酸類樹脂膜25的柔軟性方面考慮,丙烯酸類樹脂組合物的彎曲彈性率(JIS K7171)宜為1500MPa以下。該彎曲彈性率更適宜為1300MPa以下,最適宜為1200MPa以下。該彎曲彈性率隨丙烯酸類樹脂組合物中的丙烯酸類樹脂或橡膠彈性體粒子的種類或數量等而變動,例如橡膠彈性體粒子的含量越多,一般彎曲彈性率越小。另外,作為丙烯酸類樹脂,與使用甲基丙烯酸烷基酯的同元聚合物相比,使用甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯等的共聚物者,一般彎曲彈性率較小。
另外,作為橡膠彈性體粒子,與使用上述三層結構的丙烯酸類彈性聚合物粒子相比,使用上述兩層結構的丙烯酸類彈性聚合物粒子者,一般彎曲彈性率較小;進而使用單層結構的丙烯酸類彈性聚合物粒子者,一般彎曲彈性率變小。另外,在橡膠彈性體粒子中,橡膠彈性體的平均粒徑越小或橡膠彈性體的數量越多,則一般彎曲彈性率變小。因此,宜在上述既定的範圍調整丙烯酸類樹脂或橡膠彈性體粒子的種類或數量,使彎曲彈性率為1500MPa以下。
在設丙烯酸類樹脂膜25為多層結構之情況下,可存在於丙烯酸類樹脂組合物的層以外的層,其組成並無特別限定,例如,可以是不含有橡膠彈性體粒子的丙烯酸類樹脂或其組合物的層,也可以是由橡膠彈性體粒子的含量或橡膠彈性體粒子中的橡膠彈性體的平均粒徑在上述規定外的丙烯酸類樹脂組合物所構成的層。
典型的是兩層或三層結構,例如可以是由丙烯酸類樹脂組合物的層/不含有橡膠彈性體粒子的丙烯酸類樹脂或其組合物的層所構成的兩層結構,也可以是由丙烯酸類樹脂組合物的層/不含有橡膠彈性體粒子的丙烯酸類樹脂或其組合物的層/丙烯酸類樹脂組合物的層所構成的三層結構。多層結構的丙烯酸類樹脂膜25,係將丙烯酸類樹脂組合物的層的面設為與偏光膜21的黏貼面即可。
另外,在設丙烯酸類樹脂膜25為多層結構之情況下,可以使橡膠彈性體粒子或上述混合劑的各層的含量互不相同。例如可以疊層含有紫外線吸收劑及/或紅外線吸收劑的層,以及夾著該層而不含有紫外線吸收劑及/或紅外線吸收劑的層。另外,丙烯酸類樹脂組合物的層的紫外線吸收劑的含量,可以比不含有橡膠彈性體粒子的丙烯酸類樹脂或其組合物的層的紫外線吸收劑的含量高,具體而言,前者宜為0.5重量%~10重量%、更適宜為1重量%~5重量%,後者宜為0重量%~1重量%、更適宜為0重量%~0.5重量%。由此,不會使得偏光板20的色調變差,能夠有效地隔絕紫外線,能夠防止長期使用時的偏光度降低。
丙烯酸類樹脂膜25可以是未進行拉伸的無定向性的膜,也可以是拉伸過的膜。在不進行拉伸處理之情況下,由於膜厚變厚,所以偏光板20的層膜厚容易變厚,但另一方面,由於膜厚較厚,所以丙烯酸類樹脂膜25的操作性變得良好。這樣的丙烯酸類樹脂膜25,能夠從對丙烯酸類樹脂組合物製膜所得的未拉伸膜(初始材料膜)來取得。相反地,在已拉伸之情況下,容易發現相位差,另一方面,具有藉由拉伸使得丙烯酸類樹脂膜25的膜厚變薄並且提高剛性的優點。拉伸膜可藉由用任意的方法拉伸未拉伸膜來製造。
丙烯酸類樹脂,能夠用任意的方法製膜以作為未拉伸膜。該未拉伸膜,宜為透明且實際上沒有面內相位差。製膜方法,例如可採用將熔融樹脂擠壓為膜狀而製膜的擠壓塑模法、在將溶解於有機溶劑的樹脂在平板上流動延展後去除溶劑而製膜的溶劑鑄模法等。
擠壓塑模法的具體例子,可舉出例如在用兩條金屬製輥夾住丙烯酸類樹脂組合物的狀態下製膜的方法。該情況的金屬製輥宜為鏡面輥。由此,能夠得到表面平滑性優良的未拉伸膜。此外,在得到多層結構的丙烯酸類樹脂膜25之情況下,將丙烯酸類樹脂組合物與其他的丙烯酸類樹脂組合物一起多層擠壓後進行製膜即可。如此得來的未拉伸膜的厚度,宜為5μm~200μm,更適宜為10μm~85μm。
由丙烯酸類樹脂所構成的未拉伸膜,可用單軸拉伸、雙軸拉伸等公知的方法進行拉伸。拉伸方法,可舉出使用拉幅式拉伸機的拉幅法。雙軸拉伸可以是往兩個拉伸方向同時地拉伸的同時雙軸拉伸,也可以是往既定方向拉伸後往其他方向拉伸的逐次雙軸拉伸。
接著,對丙烯酸類樹脂膜25的霧度(haze)值進行說明。霧度值,是擴散光線透射率相對於向膜照射可見光時的全光線透射率之比例,被認為是霧度值越小則膜的透明性越好。另外,內部霧度值,表示從膜的霧度值減去因膜的表面形狀而引起的霧度值(外部霧度值)的值。
丙烯酸類樹脂膜25的霧度值,如上所述,內部霧度值為1.0%以下,更適宜為0.5%以下;外部霧度值宜為5%以下。如果內部霧度值超過1.0%、外部霧度值超過5%時,則透射膜的光散射,而出現在黏貼至液晶顯示裝置時顯示特性下降之情況。
此外,藉由對丙烯酸類樹脂膜25進行表面處理,能賦予在單純的丙烯酸類樹脂膜25中不具備的功能。例如,從液晶模組的組裝步驟中的防止表面的擦痕方面來考慮,可對丙烯酸類樹脂膜25實施硬塗布處理。另外,亦可實施帶電防止處理等的表面處理。但是,在用丙烯酸類樹脂膜25作為偏光膜的保護膜而形成偏光板20之情況下,除了可藉由對上述丙烯酸類樹脂膜25實施表面處理來賦予帶電防止功能外,還可賦予在黏著劑層等、裝有該基體材料膜的偏光板20的其他部分。對丙烯酸類樹脂膜25的表面處理,其他還可例舉反射防止處理或防汙處理等。而且,從提高可見性、防止外光的映入、減少由棱鏡片和彩色濾光片的干涉引起的雲紋等方面來考慮,還可實施防眩處理。
(3)透明樹脂膜23
透明樹脂膜23宜用透明性優良的樹脂所構成。這樣的樹脂,例如能舉出纖維素類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、聚乙烯醇類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、(甲基)丙烯酸酯類樹脂、包含環狀烯烴類樹脂或聚丙烯類樹脂的烯烴類樹脂、聚芳酯類樹脂、聚醯亞胺類樹脂、聚醯胺類樹脂等。透明樹脂膜23,宜為未拉伸的未拉伸膜,或是進行過單軸或雙軸拉伸的拉伸膜。
在該透明樹脂膜23是拉伸膜之情況下,藉由拉伸而賦予了適當的相位差。賦予了相位差的膜,可以是如1/4波長板或1/2波長板的波長板,也可以是視角補償膜等。相位差膜的膜厚通常為約10μm~200μm,宜為20μm~120μm。
在使用視角補償膜作為相位差膜之情況下,需要考慮在液晶單元40採用的模式。例如若是垂直定向(Vertical Alignment:VA)模式的液晶單元40,則視野補償膜,可使用:具有正的固有雙折射的高分子膜被單軸拉伸,折射率橢球具有nx>ny≒nz的關係的正A片(Positive A-plate);實施橫拉伸或逐次雙軸拉伸,具有nx>ny>nz的關係的雙軸性的膜;或具有nx≒ny>nz的關係的負C片(Negative C-plate)。這裡,nx是膜的面內遲相軸(x軸)方向的折射率、ny是面內進相軸(y軸:在面內與遲相軸正交的軸)方向的折射率、而nz是厚度(z軸)方向的折射率。
作為透明樹脂膜23,特別適宜使用雙軸拉伸的雙軸性的膜。在使用雙軸性的視角補償膜之情況下,成為該雙軸性的標準的Nz係數用下式(4)定義,而且,設膜厚為d時的面內的相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rth分別用下式(5)及(6)定義。
Nz=(nx-nz/(nx-ny) (4)
Ro=(nx-ny)×d (5)
Rth=[(nx+ny)/2-Nz]×d (6)
另外,基於上述式(4)~(6),Nz係數和面內的相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rth的關係可用下式(7)表示。
Nz=Rth/Ro+0.5 (7)
在使用視角補償膜作為透明樹脂膜23之情況下,其面內的相位差值Ro宜在30nm~300nm的範圍,特別是在50nm~260nm的範圍。另外Nz係數宜在1.1~7的範圍,特別是在1.4~5的範圍。從這些範圍中,與適用的液晶顯示裝置所要求的視角特性相符合地適當選擇光學特性的值即可。
在透明樹脂膜23是相位差膜之情況下,在黏貼偏光膜21和相位差膜時,偏光膜21的吸收軸和相位差膜的遲相軸所成的角度,係根據其用途做適當選擇即可。例如,在相位差膜是視角補償膜之情況下,偏光膜21的吸收軸和視角補償膜的遲相軸所成的角度,實質上設為0°或90°。
另一方面,在透明樹脂膜23是未拉伸膜之情況下,幾乎未發現相位差,作為偏光膜21的保護膜而起作用。作為未拉伸膜的透明樹脂膜23,可適用於液晶單元40所採用的模式之中,例如IPS(In Plane Switching,橫向電場效應)模式的液晶單元40。
(4)黏接劑(未圖示)
黏接劑用於偏光膜21和丙烯酸類樹脂膜25的黏貼、或偏光膜21和透明樹脂膜23的黏貼。該黏接劑藉由活性能量線的照射、加熱、乾燥等而硬化,只要能夠以足以實用的強度黏接偏光膜21和丙烯酸類樹脂膜25、偏光膜21和透明樹脂膜23即可。具體而言,可舉出例如以下的黏接劑組合物。
向如縮水甘油醚類環氧化合物、脂環式環氧化合物及環氧丙烷化合物的陽離子聚合性化合物,摻合光陽離子聚合引發劑而成的陽離子聚合性的光硬化性黏接劑組合物;向如丙烯酸類化合物的自由基聚合性化合物,摻合光自由基聚合引發劑而成的自由基聚合性的光硬化性黏接劑組合物;向以上所示的陽離子聚合性或自由基聚合性的化合物,摻合熱聚合引發劑、即熱陽離子產生劑或熱自由基產生劑而成的熱硬化性黏接劑組合物;由根據需要向水溶性或親水性的交聯性環氧化合物或胺甲酸乙酯化合物,摻合了如聚乙烯醇類樹脂的具有反應性基的水溶性樹脂的水溶液或水分散液所構成的水類黏接劑組合物。
對於環氧化合物,可容易地取得市售品。舉出市售品的例子,其商品名分別為:Japan Epoxy Resins(股)銷售的「Epikote」、DIC(股)銷售的「Epiclon」、東都化成(股)銷售的「Epototo」、(股)ADEKA銷售的「ADEKA resin」、NAGASECHEMTEX(股)銷售的「Denacol」、陶氏化學公司銷售的「Dow epoxy」、日產化學工業(股)銷售的「Tepic」等。
另外,在飽和碳環直接結合有環氧基的脂環式環氧化合物,其市售品也能夠容易地取得。舉出市售品的例子,其商品名分別為:DAICEL化學工業(股)銷售的「Celloxide」及「Cyclomer」、陶氏化學公司銷售的「Cyracure」等。
含有環氧化合物的硬化性黏接劑組合物,還可含有環氧化合物以外的活性能量線硬化性化合物。環氧化合物以外的活性能量線硬化性化合物,例如可舉出環氧丙烷化合物或丙烯化合物等。其中,由於在陽離子聚合中能夠提高硬化速度,所以宜並用環氧丙烷化合物。
環氧丙烷化合物也能夠容易地取得市售品。舉出市售品的例子,其商品名分別為:東亞合成(股)銷售的「Arone Oxetane」、宇部興產(股)銷售的「ETERNACOLL」等。
含有環氧化合物或環氧丙烷化合物的硬化性化合物,為了使摻合其而成的硬化性黏接劑組合物成為無溶劑,宜使用沒有以有機溶劑等稀釋的硬化性黏接劑組合物。另外,包含構成後述的黏接劑組合物的光陽離子聚合引發劑或感光劑的少量成份,與溶解於有機溶劑者相比,宜使用除去了有機溶劑並乾燥的該化合物單獨的粉體或液體。
光陽離子聚合引發劑,是接收活性能量線例如紫外線的照射而產生陽離子種的引發劑,只要是提供與其摻合的黏接劑組合物所尋求的黏接強度及硬化速度的引發劑即可。例如可舉出如芳香族重氮鹽、芳香族錪鹽或芳香族鋶鹽的鎓鹽;鐵-丙二烯錯合物等。這些光陽離子聚合引發劑可以分別單獨使用,也可並用不同的多種。
光陽離子聚合引發劑也能容易地取得市售品。舉出市售品的例子,各自的商品名為:日本化藥(股)銷售的「KAYARAD」、Union Carbide公司銷售的「Cyracure」、San-apro(股)銷售的光酸生成劑「CPI」、綠色化學(股)銷售的光酸生成劑「TAZ」、「BBI」、「DTS」、(股)ADEKA銷售的「ADEKA OPTOMER」、Rhodia公司銷售的「RHODORSIL」等。
光陽離子聚合引發劑的混合量,對於光硬化性黏接劑組合物的總量100重量份,通常為0.5~20重量份,宜為1~15重量份。光陽離子聚合引發劑的量低於0.5重量份時,硬化變得不充分,會降低黏接劑層的機械強度或黏接強度。另外,光陽離子聚合引發劑的量超過20重量份時,則黏接劑層中的離子性物質增加,從而黏接劑層的吸濕性變高,會降低得到的偏光板20的耐久性能。
光硬化性黏接劑組合物可根據需要含有光敏化劑。藉由使用光敏化劑,反應性提高,能夠進一步提高黏接劑層的機械強度或黏接強度。光敏化劑,例如可舉出羰基化合物、有機硫化合物、過硫化物、氧化還原類化合物、偶氮化合物、二偶氮化合物、鹵素化合物、光還原性色素等。
能夠成為光敏化劑的羰基化合物的例子可例舉:如安息香甲基醚、安息香異丙醚、及α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮的安息香衍生物;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、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯、4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮及4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的二苯甲酮及其衍生物;如2-氯蒽醌及2-甲基蒽醌的蒽醌衍生物;如N-甲基吖啶酮、及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;酮衍生物;以及茀酮衍生物等。能夠成為光敏化劑的有機硫化合物可例舉,如2-氯9-氧硫及2-異丙基9-氧硫的9-氧硫衍生物等。此外,苄化合物或鈾醯化合物等也能夠用作光敏化劑。這些光敏化劑可以分別單獨使用,也可並用多種。
在摻合光敏化劑之情況下,其混合量對於光硬化性黏接劑組合物的總量100重量份,宜在0.1~20重量份的範圍。
對光硬化性黏接劑組合物,能在不損害其效果的範圍內摻合各種添加劑。添加劑,例如可舉出離子阱劑、氧化防止劑、鏈轉移劑、增黏劑、熱可塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、可塑劑、消泡劑等。
光硬化性黏接劑組合物,只要具有用適當的方法在膜上進行塗布作業的黏度即可,但其在25℃下的黏度宜在10mPa‧sec~30000mPa‧sec的範圍,更適宜在50mPa‧sec~6000mPa‧sec的範圍。其黏度低於10mPa‧sec時,能夠塗布作業的裝置受到限制,即使能進行塗布作業,也存在難以得到無斑點的均勻塗膜的傾向。另一方面,其黏度超過30000mPa‧sec時,變得難以流動,同樣,能夠進行塗布作業的裝置受限,具有難以得到無斑點的均勻塗膜的傾向。這裡所說的黏度,是使用B型黏度計將其組合物調成25℃的溫度後,用60rpm測定的值。
(5)黏著劑層(未圖示)
黏著劑層是具有黏著性的層,用於將偏光板20黏貼至液晶單元40。作為形成黏著劑層的黏著劑,例如可舉出以丙烯酸類聚合物、矽酮類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等為基底聚合物的黏著劑。其中,以丙烯酸類聚合物作為基底聚合物的丙烯酸類黏著劑,其光學透明性優良,並保持適度的濕潤性或凝集力,進而耐候性或耐熱性等優良,即使在加熱或加濕的條件下,也難以產生浮起或剝離等分離問題,因而是適宜的。
對於構成丙烯酸類黏著劑的丙烯酸類基底聚合物,酯部分宜使用:具有如甲基、乙基、丁基、或2-乙基己基的碳數20以下的烷基的烷基丙烯酸酯,與含有如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸2-羥基乙基的官能基的(甲基)丙烯酸類單體的丙烯酸類共聚物。含有這樣的丙烯酸類共聚物的黏著劑層,在黏貼至液晶單元40後因存在某種不良而需要剝離之情況下,則不會在玻璃基板產生殘餘黏膠等,而能夠比較容易地剝離。用於黏著劑的丙烯酸類共聚物,其玻璃轉變溫度宜為25℃以下,更適宜為0℃以下。另外,該丙烯酸類共聚物通常具有10萬以上的重量平均分子量。
形成黏著劑層的黏著劑,可使用分散有光擴散劑的擴散黏著劑。光擴散劑用於賦予黏著劑層光擴散性。光擴散劑只要是具有與構成黏著劑層的基底聚合物不同的折射率的微粒子即可,能夠使用由無機化合物所構成的微粒子或由有機化合物(聚合物)構成的微粒子。由於含有如上述的丙烯酸類基底聚合物而構成黏著劑層的基底聚合物,大多表現出1.4左右的折射率,所以光擴散劑適當地從其折射率為1~2左右的光擴散劑做選擇即可。構成黏著劑層的基底聚合物和光擴散劑的折射率之差通常為0.01以上,從確保所適用的液晶顯示裝置的亮度或可見性方面來考慮,宜為0.01以上0.5以下。作為光擴散劑而使用的微粒子,宜為球形且接近單分散的微粒子,適宜使用平均粒徑為2μm~6μm左右的微粒子。
由無機化合物所構成的微粒子,例如可舉出氧化鋁(折射率1.76)、氧化矽(折射率1.45)等。另外,由有機化合物(聚合物)所構成的微粒子,例如可舉出三聚氰胺樹脂珠(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/苯乙烯共聚物樹脂珠(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)、矽酮樹脂珠(折射率1.46)等。
光擴散劑的摻合量,係考慮分散有該光擴散劑的黏著劑層所需要的霧度值、或適用其的液晶顯示裝置的亮度等而適當地決定,但通常相對於構成黏著劑層的基底聚合物100重量份,為3~30重量份左右。
分散有光擴散劑的黏接劑層的根據JIS K7361測定的霧度值,從確保適用的液晶顯示裝置的亮度、以及不易產生顯示圖像的模糊或炫目方面來考慮,宜為20%~80%的範圍。
構成透明的黏著劑或擴散黏著劑的各成份(基底聚合物、光擴散劑、交聯劑等),溶解於乙酸乙酯等的適當溶劑而形成黏著劑組合物。但是,光擴散劑等的不溶於溶劑的成份成為分散的狀態。藉由將該黏著劑組合物塗布於透明樹脂膜23或離型膜(未圖示)上並乾燥,能夠形成黏著劑層。
為了除去偏光板20所帶的靜電,黏著劑層宜具有帶電防止性。在剝離疊層於黏著劑層上的離型膜並黏貼於液晶單元40時等,偏光板20帶有靜電。此時,若黏著劑層具有帶電防止性,則其靜電被迅速去除,能夠抑制液晶單元40的顯示電路受到破壞,或液晶分子定向混亂。
賦予黏著劑層帶電防止性的方法,例如可舉出:使其含有向黏著劑組合物塗布了金屬微粒子、金屬氧化物微粒子、或金屬等的微粒子等的方法;使其含有由電解質鹽和有機聚矽氧烷所構成的離子導電性組合物的方法;以及摻合有機鹽類的帶電防止劑的方法等。從一般的偏光板的製造、流通及保管期間來考慮,所要求的帶電防止性的保持時間最短為6個月左右。
為了使黏接劑層硬化,存在活性能量線通過黏著劑層之情況。因此,在活性能量線的該頻域宜具有高透射率。此外,宜藉由活性能量線的照射而使作為黏著劑的諸特性不變化。
黏著劑層,例如在溫度23℃、相對濕度65%的環境下3~20日左右成熟,在充分進行交聯劑的反應後,用於對液晶單元40的黏貼。
黏著劑層的厚度,係根據其黏接力等而做適當決定,但通常為1μm~40μm左右。為了不損害加工性或耐久性等的特性而得到薄型的偏光板20,黏著劑層的厚度宜為3μm~25μm左右。另外,在使用分散有光擴散劑的黏著劑層之情況下,藉由使黏著劑層的厚度設在該範圍,而可使得液晶顯示裝置確保從正面看時或從斜向看時的亮度,不易產生顯示圖像的模糊或炫目。
(6)保護膜(未圖示)
丙烯酸類樹脂膜25之中,在黏貼至偏光膜21的面的相反側的面,能夠疊層保護膜。保護膜是可剝離的膜,是用於避免丙烯酸類樹脂膜25的表面受到損傷、磨損等的構件。保護膜,例如由用透明樹脂所構成的基體材料膜,以及疊層於該基體材料膜的表面的具有若黏接性的黏著劑層來構成。保護膜,到使用偏光板20時之前,係黏貼於丙烯酸類樹脂膜25上,在使用時從丙烯酸類樹脂膜25剝離。
保護膜能夠容易地取得市售品。舉出市售品的例子,有藤森工業(股)銷售的「Mastac」、(股)Sun-a-化研銷售的「SUNYTECT」、日東電工(股)銷售的「E-MASK」、東麗薄膜加工(股)銷售的「toretec」等。
(6-1)基體材料膜
基體材料膜只要是由透明樹脂所構成即可,並無特別限定。這樣的透明樹脂,例如可舉出:以聚甲基丙烯酸甲酯為代表的丙烯酸類樹脂、以聚丙烯或聚乙烯為代表的烯烴類樹脂、以聚對苯二甲酸丁二酯或聚對苯二甲酸乙二酯為代表的聚酯類樹脂等。特別是,由於透明性或均勻性優良,且黏度強、價格低廉,因而宜為聚對苯二甲酸乙二酯。
另外,為了提高剛性並加強黏度,可以向基體材料膜摻合成核劑。成核劑具有如下的效果:以在聚合物分子中成為結晶的核的物質,與基體材料膜摻合,從而提高聚合物的結晶度並提高基體材料膜的彈性率。成核劑,能夠使用無機類成核劑或有機類成核劑中的任一種。無機類成核劑,例如可舉出滑石、黏土、碳酸鈣等。另外,有機類成核劑,例如可舉出芳香族羧酸的金屬鹽類、芳香族磷酸的金屬鹽類等金屬鹽類,或高密度聚乙烯、聚-3-甲基丁烯-1、聚環戊烯、聚乙烯環己烷等高分子化合物。其中宜為有機類成核劑,更適宜為上述金屬鹽類或高密度聚乙烯。另外,基體材料膜中的成核劑的含量宜為0.01~3重量%,更適宜為0.05~1.5重量%。成核劑可以僅用一種,也可多種並用。
基體材料膜的厚度宜為15μm~75μm。該厚度低於15μm時,出現操作性變差、原本需要的表面保護性能降低之情況。另一方面,該厚度超過75μm時,剛性過強,也存在操作性變差、剝離強度變高之情況。
基體材料膜的拉伸彈性率,在長方向(MD)上宜為1000MPa以上,更適宜為3000MPa以上。該拉伸彈性率過小時,出現操作性變差、無法承受在黏貼至丙烯酸類樹脂膜25時的張力之情況。此外,也可在基體材料膜的表面實施防汙處理、反射防止處理、硬塗布處理、帶電防止處理等。
(6-2)黏著劑層
黏著劑層,可使用丙烯酸類黏著劑等公知的再剝離用黏著劑。其中,從保護膜的黏性強度的方面看,宜為彈性率高、具有硬度的丙烯酸類樹脂。另外,從黏性強度方面考慮,黏著劑層的厚度係以較厚為宜。另外,為了使剝離時不產生靜電,黏著劑層亦可含有帶電防止劑等。
丙烯酸類黏著劑,可例舉由以如丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯的丙烯酸酯的一種或兩種以上為基底,並與其共聚極性單體的聚合物所構成的黏接劑。極性單體,例如可舉出如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基乙基、(甲基)丙烯酸2-羥基丙基、(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油(甲基)丙烯酸酯的具有羧基、羥基、氨基、環氧基等的單體。此外,可以向黏著劑摻合聚異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物等的交聯劑。
以下,舉出實施例來進一步具體地說明本發明,但本發明並不限定於這些例子。在以下的例子中,表示使用量的部分,如無特別的要求,即為重量基準。另外,各例子中的物性值的測定,係藉由以下的方法進行。
<膜的捲曲量的測定>
用以之前參照圖4進行的說明為基準的方法,分別對黏貼有保護膜的丙烯酸類樹脂膜、偏光板、及帶黏著劑層的偏光板(帶剝離膜的狀態、及剝離了剝離膜的狀態),使膜的變凸的一側向下來測定捲曲量。設丙烯酸類樹脂膜側變凸之情況為反捲曲,變凹之情況為正捲曲。
<膜的拉伸彈性率的測定>
膜的拉伸彈性率,用JIS K7161「塑膠-拉伸特性的試驗方法第1部:通則」所規定的方法,使用自動繪圖儀(型號「AG-1」、(股)島津製作所製造),以溫度22℃、相對濕度53%的條件下進行測定。
<實施例1>
(a)丙烯酸類樹脂膜的製造
(丙烯酸類樹脂與丙烯酸類彈性聚合物粒子)
將甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯的重量比96/4的共聚物,設為丙烯酸類樹脂。另外,是三層結構的彈性體粒子,其最內層包含硬質的聚合物,即甲基丙烯酸甲酯與少量甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物;中間層包含軟質的彈性體,即主成份的丙烯酸丁酯、與苯乙烯及少量甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物;最外層包含硬質的聚合物,即甲基丙烯酸甲酯與少量丙烯酸乙酯的共聚物;並將到作為中間層的彈性體為止的平均粒徑為240nm的粒子,用作丙烯酸類彈性聚合物粒子。
(丙烯酸類樹脂膜的製作)
將上述丙烯酸類樹脂與上述丙烯酸類彈性聚合物粒子以前者/後者=70/30的重量比摻合的粒料,用雙軸擠壓機熔融混煉,形成丙烯酸類樹脂組合物的粒料。將該粒料投入65mmΦ的單軸擠壓機,藉由設定溫度275℃的T型模具擠壓,用具有溫度設定為45℃的鏡面的兩條拋光輥夾入被擠出的膜狀熔融樹脂的雙面並使其冷卻,製作出丙烯酸類樹脂膜。
(b)對丙烯酸類樹脂膜的保護膜的黏貼
準備在單面設有弱黏著性的丙烯酸類黏著劑層的厚度60μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜,將其作為保護膜。該聚對苯二甲酸乙二酯膜在長方向(MD)的拉伸彈性率為3500MPa。以使得保護膜的黏著劑層和丙烯酸類樹脂膜重疊之方式,用輥式貼合機黏貼了丙烯酸類樹脂膜和保護膜。從黏貼有保護膜的丙烯酸類樹脂膜(保護膜黏貼丙烯酸類樹脂膜)切出250mm×300mm的樣本,進行捲曲的測定。此時的捲曲值,最小值為7.0mm,最大值為31.0mm,是正捲曲。
(c)偏光板的製作
分別向具有聚乙烯醇膜及吸附於聚乙烯醇並定向的碘的偏光膜的一面,黏貼用上述(b)製作的保護膜黏貼丙烯酸類樹脂膜的丙烯酸類樹脂膜側;而向偏光膜的另一面,黏貼從日本Zeon(股)取得的環狀烯烴類樹脂(透明樹脂膜)的雙軸拉伸膜,即厚度50μm的「「Zeonor Film」(面內的相位差值Ro=55nm、厚度方向的相位差值Rth=124nm),製作出偏光板。
在黏貼時,在上述保護膜黏貼丙烯酸類樹脂膜及環狀烯烴類樹脂膜各自對偏光膜的黏貼面上,將紫外線硬化性黏接劑組合物作為黏接劑而塗布,將各自的塗布面與上述偏光膜的兩面重疊後,使其通過2條黏貼輥15、16之間從而使得這些膜一體化。這裡,第1黏貼輥15使用表面為橡膠的橡膠輥,第2黏貼輥16使用在表面實施了鉻鍍層的金屬輥。另外,配置於環狀烯烴類樹脂膜側的第2黏貼輥16的圓周速度R2相對於配置於丙烯酸類樹脂膜側的第1黏貼輥15的圓周速度R1之比(圓周速度之比)R2/R1設為1.0113。藉由這樣設定圓周速度之比,使得丙烯酸類樹脂膜側的輸送方向上的收縮應力比在環狀烯烴類樹脂膜側的輸送方向上的收縮應力大。
另外,在黏貼時,對上述保護膜黏貼丙烯酸類樹脂膜和環狀烯烴類樹脂膜分別在沿著輸送方向(膜的長邊方向)的方向賦予黏貼前張力,並在該狀態下黏貼至偏光膜。黏貼前張力,係藉由送出各膜的送出輥與捲繞疊層的偏光板的捲繞輥之旋轉速度的差而產生。黏貼前張力的測定,係使用設置於黏貼輥前的張力感測器來進行。而且,計算丙烯酸類樹脂膜與環狀烯烴類樹脂膜各自的剖面積,藉由將以上述方式得到的黏貼前張力除以剖面積來計算每單位剖面積的黏貼前張力。當丙烯酸類樹脂膜的每單位剖面積的黏貼前張力設為T1、環狀烯烴類樹脂膜的每單位剖面積的黏貼前張力設為T2時,則丙烯酸類樹脂膜的每單位剖面積的黏貼前張力T1相對於環狀烯烴類樹脂膜的每單位剖面積的黏貼前張力T2之比(黏貼前張力比)T1/T2為0.94。
在黏貼後,使用以金屬鹵化物燈為光源的紫外線照射裝置,以使得在320nm~400nm的波長中的累積光量為200mJ/cm2之方式,從環狀烯烴類樹脂膜側進行紫外線照射,使得黏接劑硬化,並將得到的偏光板捲繞在輥上。
(d)偏光板的捲曲評價
從在上述(c)得到的偏光板切出250mm×300mm的樣本,在25℃放置1小時。其後,在剝離了保護膜的狀態下,根據上述方法測定其捲曲量,得出是環狀烯烴類樹脂膜側為凹的反捲曲,最大值為-39.0mm。該結果在表1中示出。
<實施例2>
在實施例1的(c)中,圓周速度比R2/R1設為1.0107,其他與實施例1同樣地製作出偏光板。用與(d)相同的方法測定所得到的偏光板的捲曲量,得出是環狀烯烴類樹脂膜側為凹的反捲曲,最大值為-79.0mm。該結果在表1中示出。
<實施例3>
在實施例1的(c)中,每單位剖面積的黏貼前張力之比設為1.1,其他與實施例1同樣地製作出偏光板。用與(d)相同的方法測定所得到的偏光板的捲曲量,得出是環狀烯烴類樹脂膜側為凹的反捲曲,最大值為-4.0mm。該結果在表1中示出。
<比較例1>
在實施例1的(c)中,圓周速度比R2/R1設為1.0098,其他與實施例1同樣地製作出偏光板。在該條件下,丙烯酸類樹脂膜側的輸送方向上的收縮應力比環狀烯烴類樹脂膜側的輸送方向上的收縮應力小。用與(d)相同的方法測定所得到的偏光板的捲曲量,得出是環狀烯烴類樹脂膜側為凹的反捲曲,最大值為-107.0mm。該結果在表1中示出。
(e)數據的外插
圖5是畫出藉由用相同黏貼前張力之比進行實驗的實施例1、2和比較例1所得到的結果的圖表。捲曲量的負(-)表示為反捲曲、正(+)表示正捲曲。如該圖所示,可知圓周速度比R2/R1與捲曲量之間存在相關關係,兩者的關係存在線性(一次函數)的關係。以橫軸x為圓周速度比、縱軸y為捲曲量時,回歸直線用以下的式(8)表示。另外,此時的相關係數為R2=0.9539。
y=44211x-44754 (8)
因此,外插該回歸直線,求出捲曲量為-80~+80mm的範圍。
其結果是,可知圓周速度比R2/R1在1.0105以上、1.0141以下的範圍。即,可認為若圓周速度比在該範圍內,則可特別有效地得到捲曲量不會過度並在適當範圍內的偏光板。
另外,將用相同圓周速度之比(1.0113)進行實驗的實施例1和實施例3相比較時,可知每單位剖面積的黏貼前張力之比為1.10的實施例3,與該比例為0.94的實施例1相比,捲曲量大幅地變小,過度反捲曲得到抑制。因而,可知每單位剖面積的黏貼前張力比宜在1.0以上,更適宜為如實施例3中的1.1以上。
12...黏接劑塗布裝置
13...黏接劑塗布裝置
15...第1黏貼輥
16...第2黏貼輥
18...硬化裝置
20...偏光板
21...偏光膜
23...透明樹脂膜
25...丙烯酸類樹脂膜
40...液晶單元
A、B、C及D...偏光板20沒有捲曲時的四個角
A1、B1、C1及D1...偏光板20為反捲曲時的四個角
H...離基準面的高度
圖1是顯示向偏光膜黏貼丙烯酸類樹脂膜和透明樹脂膜的步驟之剖面示意圖。
圖2(a)、(b)是顯示偏光板為正捲曲及反捲曲的狀態之立體圖。
圖3(a)、(b)是示意性地顯示捲曲量的測定方法之立體圖。
圖4是偏光板之剖面示意圖。
圖5是顯示實施例以及比較例的結果之圖表。
12...黏接劑塗布裝置
13...黏接劑塗布裝置
15...第1黏貼輥
16...第2黏貼輥
18...硬化裝置
20...偏光板
21...偏光膜
23...透明樹脂膜
25...丙烯酸類樹脂膜
Claims (7)
- 一種偏光板的製造方法,在具有聚乙烯醇類樹脂膜及吸附至該聚乙烯醇類樹脂膜並定向的二色性色素之偏光膜的一面,藉由黏接劑黏貼丙烯酸類樹脂膜;在該偏光膜的另一面,藉由黏接劑黏貼透明樹脂膜,該偏光板的製造方法包括:(A)原料膜輸送步驟,以用該丙烯酸類樹脂膜和該透明樹脂膜夾著該偏光膜之方式輸送該偏光膜、該丙烯酸類樹脂膜以及該透明樹脂膜;(B)黏貼步驟,分別藉由硬化性的黏接劑,在該偏光膜的一面疊置該丙烯酸類樹脂膜,在該偏光膜的另一面疊置該透明樹脂膜,然後用與該丙烯酸類樹脂膜接觸並沿該丙烯酸類樹脂膜的輸送方向旋轉之第1黏貼輥,和與該透明樹脂膜接觸並沿該透明樹脂膜的輸送方向旋轉之第2黏貼輥,夾著該丙烯酸類樹脂膜/該偏光膜/該透明樹脂膜的疊層體,藉以將該丙烯酸類樹脂膜及該透明樹脂膜黏貼至該偏光膜上;以及(C)硬化步驟,在該黏貼步驟(B)之後,使得該黏接劑硬化,而使得該丙烯酸類樹脂膜及該透明樹脂膜與該偏光膜黏接;而於該黏貼步驟(B)中,在以使得該疊層體的該丙烯酸類樹脂膜側的該輸送方向上的收縮應力比該疊層體的該透明樹脂膜側的該輸送方向上的收縮應力大之方式,賦予該透明樹脂膜及該丙烯酸類樹脂膜張力‘的狀態下,將該透明樹脂膜及該丙烯酸類樹脂膜黏貼至該偏光膜上。
- 如申請專利範圍第1項之偏光板的製造方法,其中,該黏貼步驟(B),係以該第2黏貼輥的圓周速度相對於該第1黏貼輥的圓周速度之比為1.0105以上、1.0141以下之方式進行。
- 如申請專利範圍第1或2項之偏光板的製造方法,其中,該黏貼步驟(B),係以黏貼至該偏光膜之前的該丙烯酸類樹脂膜的每單位剖面積的張力相對於黏貼至該偏光膜之前的該透明 樹脂膜的每單位剖面積的張力之比為1以上之方式進行。
- 如申請專利範圍第1或2項中任一項之偏光板的製造方法,更包括:保護膜黏貼步驟,在該丙烯酸類樹脂膜中的黏貼至該偏光膜的面之相反側的面,黏貼保護膜。
- 如申請專利範圍第1或2項中任一項之偏光板的製造方法,其中,該透明樹脂膜是未進行拉伸的膜、或是進行過單軸或雙軸拉伸的膜。
- 如申請專利範圍第1或2項中任一項之偏光板的製造方法,更包括:黏接劑塗布步驟,於該原料膜輸送步驟(A)的過程中,在該丙烯酸類樹脂膜的黏貼至該偏光膜的面塗布該黏接劑,並在該透明樹脂膜的黏貼至該偏光膜的面塗布該黏接劑。
- 如申請專利範圍第1或2項中任一項之偏光板的製造方法,其中,該黏接劑含有活性能量線硬化樹脂,該硬化步驟(C)係以藉由照射活性能量線使得該活性能量線硬化樹脂硬化之方式進行。
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