TWI699281B - 光學積層體之製造方法 - Google Patents

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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種即便使用薄玻璃製造效率亦優異之光學積層體之製造方法。
本發明之光學積層體之製造方法包括：薄玻璃製造步驟，其製造厚度為100μm以下之薄玻璃；及積層步驟，其於該薄玻璃之單面或兩面積層光學膜；且該薄玻璃製造步驟及該積層步驟係於連續線而進行，於該積層步驟中，以該薄玻璃受到支持之狀態，於該薄玻璃上貼合該光學膜。

Description

光學積層體之製造方法
本發明係關於一種光學積層體之製造方法。
先前，於構成圖像顯示裝置之構件，例如顯示元件之基板、有機EL(Electroluminescence，電致發光)元件之密封材料、整面保護板等中使用包含玻璃材料及光學膜之光學積層體。通常，此種光學積層體係於製造出玻璃材料之後，於該玻璃材料經由接著劑而貼著光學膜，或者於該玻璃材料塗敷成為光學膜之材料之塗敷液而製造。於玻璃材料薄至表現出可撓性之程度之情形時，玻璃材料係以捲狀而製造，對自輥捲出之玻璃進行上述貼著或塗敷。
另一方面，近年來，圖像顯示裝置之輕量薄型化不斷發展，要求使用更薄之玻璃材料。原本玻璃材料就因其脆弱性而處理性差，伴隨薄型化，作為材料而使用之玻璃材料之處理性之問題變得顯著，導致製造效率之惡化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4122139號
本發明係為了解決上述先前之問題而完成者，其目的在於提供一種即便使用薄玻璃製造效率亦優異之光學積層體之製造方法。
本發明之光學積層體之製造方法包括：薄玻璃製造步驟，其製造厚度為100μm以下之薄玻璃；及積層步驟，其於該薄玻璃之單面或兩面積層光學膜；且該薄玻璃製造步驟及該積層步驟係於連續線而進行，於該積層步驟中，以該薄玻璃受到支持之狀態，於該薄玻璃上貼合該光學膜。
於一個實施形態中，於上述積層步驟中，以該薄玻璃受到支持之狀態，於該薄玻璃之一面貼合第1光學膜，其後，以該薄玻璃與該第1光學膜之積層體受到支持之狀態，於該薄玻璃之另一面貼合第2光學膜。
於一個實施形態中，上述薄玻璃之支持係藉由搬送帶而進行。
於一個實施形態中，上述薄玻璃之支持係藉由支持輥而進行。
於一個實施形態中，上述光學膜之23℃時之彈性模數為1.5GPa~10GPa。
於一個實施形態中，上述接著劑層之厚度為0.001μm~20μm。
於一個實施形態中，於如技術方案1至6中任一項之光學積層體之製造方法中，塗敷上述接著劑而形成之塗敷層之硬化收縮率為0.1%~30%。
根據本發明，可提供一種藉由於連續線進行薄玻璃製造步驟、及於薄玻璃積層光學膜之步驟，即便使用薄玻璃製造效率亦優異之光學積層體之製造方法。
1‧‧‧搬送帶
2‧‧‧輥
3‧‧‧支持輥
3'‧‧‧對向輥
10‧‧‧薄玻璃
20‧‧‧光學膜
20'‧‧‧光學膜
30‧‧‧塗敷層
31‧‧‧接著劑層
α‧‧‧環繞角
β‧‧‧角度
圖1係對本發明之一個實施形態之光學積層體之製造方法進行說明之圖。
圖2係對本發明之另一實施形態之光學積層體之製造方法進行說 明之圖。
圖1係對本發明之一個實施形態之光學積層體之製造方法進行說明之圖。再者，希望予以注意的是，為了易於看懂，本說明書中之各圖被模式化，且縮小比例未準確記載。該實施形態之光學積層體之製造方法包括(a)製造薄玻璃10之步驟(以下，亦稱為薄玻璃製造步驟)、及(b)於薄玻璃10積層光學膜20、20'之步驟(以下，亦稱為積層步驟)。於本發明之光學積層體中，薄玻璃製造步驟及積層步驟係於連續線而進行。更具體而言，於薄玻璃製造步驟中連續地形成之薄玻璃不被捲取而直接供給至積層步驟。
A.薄玻璃製造步驟
上述薄玻璃10之製造方法可採用任意之適當之方法。具有代表性的是，上述薄玻璃10係於將包含氧化矽或氧化鋁等主原料、芒硝或氧化銻等消泡劑、及碳等還原劑之混合物於1400℃~1600℃之溫度下熔融而成形為薄板狀之後，將其冷卻而製作。作為上述薄玻璃10之薄板成形方法，例如可列舉流孔下引法、熔融法、浮式法等。對於藉由該等方法而成形為板狀之薄玻璃，為了薄板化、或提高平滑性，亦可視需要而藉由氫氟酸等溶劑加以化學研磨。
薄玻璃製造步驟中之線速度較佳為1m/分以上，更佳為5m/分以上，進而較佳為10m/分以上，尤佳為15m/分以上，最佳為20m/分以上。該線速度之上限較佳為100m/分以下，更佳為60m/分以下。再者，於本發明中，由於薄玻璃製造步驟及積層步驟係於連續線而進行，故薄玻璃製造步驟中之線速度與積層步驟中之線速度為相同之速度，又，該速度亦為連續線之線速度。
上述薄玻璃10之厚度為100μm以下，較佳為80μm以下，更佳為50μm以下，進而較佳為40μm以下，尤佳為10μm~35μm。於本發 明中，即便使用非常薄之玻璃，亦可防止該玻璃之破損，而製造效率良好地獲得光學積層體。
上述薄玻璃10之寬度較佳為500mm~2000mm，進而較佳為750mm~1500mm。
上述薄玻璃10之波長550nm時之透光率較佳為85%以上。上述薄玻璃10之波長550nm時之折射率ng較佳為1.4~1.65。
上述薄玻璃10之密度較佳為2.3g/cm3~3.0g/cm3，進而較佳為2.3g/cm3~2.7g/cm3。若為上述範圍，則可獲得輕量之光學積層體。
上述薄玻璃10較佳為長條狀。薄玻璃10之長度例如為10m~5000m，較佳為50m~5000m。
於薄玻璃製造步驟中，以特定之厚度及特定之寬度形成之薄玻璃10不於該步驟中被捲取地藉由任意之適當之搬送方法搬送至下個步驟即積層步驟。作為搬送方法，可列舉輥式搬送、皮帶式搬送等。
B.積層步驟
於積層步驟中，於上述薄玻璃之單面或兩面積層光學膜。於一個實施形態中，如圖示例般，於薄玻璃10之兩面積層光學膜20、20'。又，於另一實施形態中，於薄玻璃之一面積層光學膜，於另一面積層樹脂膜。樹脂膜主要具有作為保護薄玻璃之保護膜之功能。又，於進而另一實施形態中，於薄玻璃之一面積層光學膜，而製造具備薄玻璃及1片光學膜之光學積層體。
作為上述光學膜20、20'，例如可列舉偏光板、相位差板、等向性膜等。
作為構成上述光學膜20、20'之材料，可使用任意之適當之材料。作為構成上述光學膜20、20'之材料，例如可列舉聚乙烯醇(PVA)系樹脂、聚烯烴系樹脂、環狀烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、纖維素系樹脂、聚酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系 樹脂、聚醚系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂、聚碸系樹脂、乙酸酯系樹脂、環氧系樹脂、矽酮系樹脂等。又，作為光學膜20、20'，亦可使用金屬膜、ITO(Indium Tin Oxides，氧化銦錫)膜等氧化金屬膜、或金屬膜與樹脂膜之積層膜。
作為構成上述樹脂膜之材料，可使用任意之適當之材料。作為構成上述樹脂膜之材料，較佳可使用熱塑性樹脂。作為該樹脂，例如可列舉：聚醚碸系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；丙烯酸系樹脂；聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚萘二甲酸乙二酯系樹脂等聚酯系樹脂；聚烯烴系樹脂；降箔烯系樹脂等環烯系樹脂；聚醯亞胺系樹脂；聚醯胺系樹脂；聚醯亞胺醯胺系樹脂；聚芳酯系樹脂；聚碸系樹脂；聚醚醯亞胺系樹脂等。又，亦可使用環氧系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽酮系樹脂等交聯性之樹脂。
上述光學膜20、20'及樹脂膜之23℃時之彈性模數較佳為1.5GPa~10GPa，更佳為1.8GPa~9GPa，進而較佳為1.8GPa~8GPa。若為此種範圍，則可提供保護薄玻璃之效果高且製造效率優異之光學積層體之製造方法。再者，本發明中之彈性模數可藉由動態黏彈性光譜測定而測定。
上述光學膜20、20'之厚度可根據該光學膜之用途設定為任意之適當之厚度。光學膜20、20'之厚度例如為1μm~300μm，較佳為5μm~200μm。上述樹脂膜20、20'之厚度較佳為1μm~60μm，更佳為10μm~50μm，進而較佳為20μm~40μm。
上述光學膜20、20'及樹脂膜之寬度較佳為300mm~2200mm，更佳為500mm~2000mm，進而較佳為500mm~800mm。於在薄玻璃10之兩面配置膜之情形時，兩膜之寬度既可相同，亦可不同。
於一個實施形態中，上述光學膜20、20'及樹脂膜之寬度較上述 薄玻璃之寬度窄。若使光學膜20、20'及樹脂膜之寬度較薄玻璃之寬度窄，則可於積層步驟後，對薄玻璃之寬度方向端部施以邊緣檢測，而矯正薄玻璃之傾斜及彎曲。其結果，於捲取時，防止薄玻璃之破損。又，於另一實施形態中，上述光學膜20、20'及樹脂膜之寬度較上述薄玻璃10之寬度寬。若使光學膜20、20'及樹脂膜之寬度較薄玻璃10之寬度寬，則可保護薄玻璃10之端部，而防止其於步驟中途之破損。
上述光學膜20、20'及樹脂膜較佳為長條狀，可對長條狀之薄玻璃10連續地進行該等膜之積層。又，上述光學膜20、20'及樹脂膜之長度既可與薄玻璃10之長度相同，亦可與之不同。又，於在薄玻璃10之兩面配置膜之情形時，兩膜之長度既可相同，亦可不同。
於一個實施形態中，上述光學膜20、20'經由接著劑層31而積層於薄玻璃。作為接著劑層31之形成方法，可採用任意之適當之方法。較佳為：於積層步驟中，於在上述光學膜20、20'塗敷接著劑而形成塗敷層30之後，經由塗敷層30而使薄玻璃10與光學膜20、20'貼合，其後，使接著劑硬化。藉由使接著劑(即，塗敷層30)硬化，而形成接著劑層31。於本發明中，由於薄玻璃製造步驟及積層步驟係於連續線而進行，故薄玻璃製造步驟及積層步驟之線速度成為相同之速度。又，通常，所製造之玻璃越薄，則玻璃製造之線速度越快。於本發明中，於薄玻璃製造步驟中製造之薄玻璃非常薄，因此連續線整體之線速度快，積層步驟之線速度亦快。於此種構成之製造方法中，如上所述，於形成接著劑之塗敷層之後使薄玻璃與光學膜貼合，並藉由接著劑之硬化而形成接著劑層，藉此可防止接著不良等故障，又，可縮短線長。
作為上述接著劑，可使用任意之適當之接著劑。作為上述接著劑，例如可列舉包含具有環氧基、縮水甘油基、氧雜環丁基等環狀醚 基之樹脂、丙烯酸系樹脂、矽酮系樹脂等之接著劑。較佳可使用紫外線硬化型之接著劑。於在薄玻璃10之兩面配置膜之情形時，塗敷於薄玻璃10之兩面之接著劑既可為同一種亦可為不同種。
作為上述接著劑之塗敷方法，可列舉：氣刀塗佈、刮片塗佈、刮刀塗佈、反向塗佈、傳料輥式塗佈、凹版輥式塗佈、接觸塗佈、澆鑄塗佈、噴霧塗佈、孔縫式塗佈、壓延塗佈、電泳塗佈、浸漬塗佈、模嘴塗佈等塗佈法；軟版印刷等凸版印刷法、直版凹版印刷法、膠版凹版印刷法等凹版印刷法、膠版印刷法等平版印刷法、網版印刷法等孔版印刷法等印刷法。
上述接著劑之塗敷層30之厚度較佳為0.001μm~20μm，更佳為0.005μm~20μm，進而較佳為0.01μm~10μm，尤佳為0.1μm~10μm。於在薄玻璃10之兩面配置膜之情形時，形成於薄玻璃10之兩面之塗敷層之厚度既可相同亦可不同。
於一個實施形態中，於在上述光學膜20、20'塗敷接著劑而形成塗敷層之後，隔開特定之間隔，使薄玻璃10與光學膜20、20'貼合。
亦可於在上述光學膜20、20'塗敷接著劑而形成塗敷層30之後，且使薄玻璃10與光學膜20、20'貼合之前，使接著劑半硬化。
於本發明中，於薄玻璃10受到支持之狀態下，於薄玻璃10上貼合光學膜20、20'。所謂「薄玻璃受到支持之狀態」係指所搬送之薄玻璃(或者薄玻璃與光學膜或樹脂膜之積層體)由製造裝置之搬送機構所支持之狀態。
於一個實施形態中，如圖1所示，薄玻璃10之支持係藉由搬送帶1而進行。即，一面藉由搬送帶1支持薄玻璃10，一面使薄玻璃10與光學膜20、20'貼合。較佳為使薄玻璃與光學膜於搬送帶1與輥2之間移行，而使薄玻璃與光學膜貼合。再者，於該貼合步驟中，較佳為供給形成有接著劑之塗敷層之光學膜。上述搬送帶1與輥2間之間隙相對於 薄玻璃、接著劑之塗敷層及光學膜之厚度之合計，較佳為50%~99%，更佳為60%~99%，進而較佳為70%~99%，尤佳為80%~99%，最佳為90%~98%。又，用於貼合之輥之橡膠硬度較佳為50度~95度，更佳為50度~90度。再者，橡膠硬度係依據JIS K-6253(A類型)而測定。
於另一實施形態中，如圖2所示，薄玻璃10之支持係藉由支持輥3而進行。即，使薄玻璃10環繞支持輥3，並擴大環繞角，藉此一面藉由該支持輥3支持薄玻璃10，一面使薄玻璃與光學膜貼合。較佳為使薄玻璃與光學膜於一對輥間(即，上述支持輥3與對向於該支持輥3之輥3'(以下，亦稱為對向輥3')之間)移行，而使薄玻璃與光學膜貼合。作為構成支持輥3及對向輥3'之表面(與光學膜接觸之面)之素材，較佳可列舉橡膠、鐵等。構成支持輥3之表面之素材既可與對向輥3'之素材相同，亦可與之不同。較佳為支持輥3或對向輥3'中之至少任一者為橡膠表面。其原因在於可降低對薄玻璃造成之負荷。再者，於該貼合步驟中，較佳亦為供給形成有接著劑之塗敷層之光學膜。
藉由支持輥3支持薄玻璃10時之薄玻璃10之環繞角α較佳為30°~220°，更佳為45°~200°。再者，所謂環繞角α係指薄玻璃10(或薄玻璃與膜之積層體)開始於支持輥3上移行之點、支持輥3之軸中心、及薄玻璃10(或薄玻璃與膜之積層體)離開支持輥3之點所成之角。又，薄玻璃10(或薄玻璃與膜之積層體)開始於支持輥3上移行之點、支持輥3之軸中心、及於支持輥3上薄玻璃與光學膜貼合之點所成之角β(圖2中之角度β)較佳為環繞角α之10%~90%，更佳為環繞角α之20%~80%，進而較佳為環繞角α之30%~70%。
上述支持輥3之直徑較佳為50mm~300mm，更佳為60mm~250mm，進而較佳為100mm~200mm。
藉由支持輥3支持薄玻璃10時之上述一對輥間之間隙(即，上述支 持輥3與對向於該支持輥3之輥3'之間隙)相對於薄玻璃、接著劑之塗敷層及光學膜之厚度之合計，較佳為50%~99%，更佳為80%~99%，進而較佳為90%~98%。又，用於貼合之輥之橡膠硬度較佳為50度~95度，更佳為50度~90度。再者，橡膠硬度係依據JIS K-6253(A類型)而測定。
於一個實施形態中，於上述貼合時，對一對輥自下方***薄玻璃(即，使薄玻璃自下方往上方移行)。若如此操作，則上述輥向與空氣之自重方向(下方向)相反之方向旋轉，因此可一面抑制薄玻璃帶有空氣，一面使薄玻璃與光學膜貼合。其結果，可防止薄玻璃與光學膜之密接性不良、及光學積層體之外觀不良。又，為了防止薄玻璃/光學膜間之空氣夾帶，亦可採用以不會使薄玻璃斷裂之程度增大輥所造成之擠壓、或提高輥之硬度等方法。
於在薄玻璃10之兩面貼合光學膜20、20'之情形時，2片光學膜可分別於不同之時序，貼合於薄玻璃10。更詳細而言，如圖1及圖2所示，於薄玻璃10受到支持之狀態下，於薄玻璃10之一面貼合第1光學膜20，其後，以薄玻璃10與第1光學膜20之積層體受到支持之狀態，於該薄玻璃之另一面貼合第2光學膜20'。於在薄玻璃之兩面貼合光學膜之情形時，貼合第1光學膜時支持薄玻璃之方法與貼合第2光學膜時支持薄玻璃之方法既可相同，亦可不同。作為藉由不同方法支持薄玻璃之形態，例如可列舉如下形態：藉由搬送帶支持薄玻璃而貼合一光學膜，藉由支持輥支持薄玻璃而支持另一光學膜。
如上所述，若以薄玻璃受到支持之狀態，於薄玻璃上貼合光學膜，則可抑制薄玻璃之不均，從而防止該薄玻璃之破損。於本發明之光學積層體之製造方法中，即便連續線之線速度變為高速，亦可防止薄玻璃之破損，生產效率非常優異。
於使上述樹脂膜貼合於薄玻璃之情形時，亦可採用與上述所說 明之光學膜相同之方法。
較佳為於使上述光學膜20、20'貼合於薄玻璃10之後，使接著劑之塗敷層30硬化。作為接著劑之硬化方法，例如可列舉紫外光照射及/或藉由加熱處理而使之硬化之方法。紫外光照射之照射條件具有代表性的是，照射累計光量為100mJ/cm2~2000mJ/cm2，較佳為200mJ/cm2~1000mJ/cm2。上述加熱處理之條件具有代表性的是，加熱溫度為100℃~200℃，且加熱時間為5分鐘~20分鐘。
較佳為利用紫外線照射使接著劑硬化。藉由利用紫外線照射使接著劑硬化，易於應對玻璃之薄型化及線速度之高速化。
上述接著劑之塗敷層之硬化收縮率較佳為0.1%~30%，更佳為0.5%~20%。所謂「接著劑之塗敷層之硬化收縮率」係指使接著劑之塗敷層硬化而形成接著劑層時之體積變化率，其係藉由{(塗敷層之體積-接著劑層)/塗敷層之體積}之式而算出。硬化收縮率可藉由SENTEC公司製造之硬化收縮感測器「樹脂硬化收縮應力測定裝置EU201C」而測定。硬化收縮率之測定方法之詳細內容於日本專利特開2013-104869號公報中有所記載，該公報作為參考而被引用於本說明書中。
於一個實施形態中，於在薄玻璃之兩面積層光學膜之情形時，於在薄玻璃之兩面貼合光學膜之後，使接著劑硬化。於另一實施形態中，於在薄玻璃之一面貼合第1光學膜之後，使配置於薄玻璃與第1光學膜之間之接著劑硬化，其後，於在薄玻璃之另一面貼合第2光學膜之後，使配置於薄玻璃與第2光學膜之間之接著劑硬化。
於將上述樹脂膜積層於薄玻璃之情形時，亦可如上述所說明般使接著劑硬化，而使薄玻璃與樹脂膜積層。
藉由以上述之方式使接著劑硬化，而於薄玻璃10與光學膜20、20'之間形成接著劑層31，其結果，可獲得光學積層體。
上述接著劑層31之厚度較佳為0.001μm~20μm，更佳為0.01μm~10μm。若為此種厚度，則對透明基板之透明性之影響少，且即便於高溫高濕狀況下，亦可表現充分之接著力。
於本發明之製造方法中，亦可於任意之適當之時序，將薄玻璃之寬度方向兩端部切開。藉由將於薄玻璃製造步驟中寬度方向兩端部受到損傷之薄玻璃之寬度方向兩端部切開並予以排除，可防止薄玻璃之破損。於一個實施形態中，上述切開係於使薄玻璃與光學膜貼合之前(即，於薄玻璃為單體之狀態下)進行。於另一實施形態中，上述切開係於將薄玻璃與光學膜積層之後且下述捲取步驟之前進行。
於一個實施形態中，以上述之方式製造之光學積層體被供給至捲取步驟，而獲得經過捲取步驟以捲狀被捲取之光學積層體，上述一連串步驟結束。又，亦可於在積層步驟後、即形成光學積層體之後，對該光學積層體進行任意之適當之處理之後，捲取該光學積層體。
[產業上之可利用性]
藉由本發明之製造方法而獲得之光學積層體可較佳地用於顯示元件之基板、有機EL元件之密封材料、整面保護板等。
1‧‧‧搬送帶
2‧‧‧輥
10‧‧‧薄玻璃
20‧‧‧光學膜
20'‧‧‧光學膜
30‧‧‧塗敷層
31‧‧‧接著劑層

Claims (7)

  1. 一種光學積層體之製造方法，其包括：薄玻璃製造步驟，其製造厚度為100μm以下之薄玻璃；及積層步驟，其於該薄玻璃之單面或兩面積層光學膜；且該薄玻璃製造步驟及該積層步驟係於連續線而進行，於該積層步驟中，以該薄玻璃受到支持之狀態，於該薄玻璃上貼合該光學膜，該薄玻璃之支持係藉由搬送帶或支持輥而進行，藉由支持輥支持時，對一對輥自下方***該薄玻璃。
  2. 一種光學積層體之製造方法，其包括：薄玻璃製造步驟，其製造厚度為100μm以下之薄玻璃；及積層步驟，其於該薄玻璃之兩面積層光學膜；且該薄玻璃製造步驟及該積層步驟係於連續線而進行，於該積層步驟中，以該薄玻璃受到支持之狀態，於該薄玻璃之一面貼合第1光學膜，其後，以該薄玻璃與該第1光學膜之積層體受到支持之狀態，於該薄玻璃之另一面貼合第2光學膜，該薄玻璃之支持係藉由搬送帶或支持輥而進行，藉由支持輥支持時，對一對輥自下方***該薄玻璃。
  3. 如請求項1或2之光學積層體之製造方法，其中上述薄玻璃之支持係藉由搬送帶而進行。
  4. 如請求項1或2之光學積層體之製造方法，其中上述薄玻璃之支持係藉由支持輥而進行。
  5. 如請求項1或2之光學積層體之製造方法，其中上述光學膜之23℃時之彈性模數為1.5GPa~10GPa。
  6. 如請求項1或2之光學積層體之製造方法，其中上述光學膜經由接著劑層而積層於薄玻璃，上述接著劑層之厚度為0.001μm~20μm。
  7. 如請求項1或2之光學積層體之製造方法，其於上述積層步驟中，在上述光學膜塗敷接著劑而形成塗敷層，上述塗敷層之硬化收縮率為0.1%~30%。
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