专利名称：光学功能膜及使用其的液晶显示装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及在以下用途中使用的带状的光学功能膜、以及使用该光学功能膜的光学显示装置的制造方法，即从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜后，一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜的露出面贴合于片状体。
背景技术：
以往，光学功能膜的制造厂商将光学功能膜交货给液晶显示元件加工厂商时，将卷状制品冲切为规定的尺寸，将多片冲切后的片状制品重叠后进行包装，成为交货品。但是，该方法中存在工序时间变长、所需的包装资材等较多、并且其拆解操作烦杂等问题。
因此，提出了将卷取着具有光学功能膜的带状的制品的连续卷交货给液晶显示元件加工厂商，并进行卷供给、缺陷检查、切割加工及对液晶显示装置的贴合等一系列的工序的制造方法(例如专利文献I等)。该制造方法中可以采用例如以下方法，即从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜(所谓的半切割)后，一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜和液晶面板通过辊间而将光学功能膜的露出面贴合于液晶面板。现有技术文献专利文献专利文献I :国际公开W02008-047712号公报
发明内容
发明要解决的问题但是，上述的贴合方法中，在使光学功能膜和液晶面板通过辊间而进行贴合时，存在其界面易产生气泡、由此成为制品缺陷等问题。因此，需要确立在贴合时无气泡地进行贴合的方法。此外，在半切割时，载体膜切断，或者在载体膜产生切口，由于搬运时的张力会以切口部分为起点发生载体膜断裂。基于这些现象，存在制品的成品率及生产效率降低等问题。为此，本发明的目的在于，提供能够有效地防止贴合时气泡的产生并优选不易发生载体膜的断裂的光学功能膜、以及使用该光学功能膜的液晶显示装置的制造方法。用于解决问题的手段本发明人等为了解决上述课题反复进行了深入地研究，结果明确了气泡产生的机制，基于该见解发现通过使载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性和长度方向的纵向弹性模量为特定的范围从而能够达成上述目的，以至完成本发明。S卩，本发明的光学功能膜是在以下用途中使用的带状的光学功能膜，即从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜后，一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜的露出面贴合于片状体上；其中，上述载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性为5. OX 10、· mm2以上且8. OX ICT2N ·_2以下，并且长度方向的纵向弹性模量为3000MPa以上且5000MPa以下。在此，每单位长度所对应的弯曲刚性以EXI来表示，E为光学功能膜的纵向弹性模量[N/mm2],I为每单位长度所对应的面积的二次矩(moment of inertia of area), I =bXh3/12(其中，b :单位长度(Imm)、h :膜厚度[mm])。上述物性是具体利用实施例的方法测定的值。根据本发明的光学功能膜，通过使载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性和长度方向的纵向弹性模量在上述的范围，从而在贴合时可以有效地防止气泡的产 生。本发明人等推断的气泡产生的机制如下所述。在一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜(例如偏振膜)剥离、一边使光学功能膜的露出面贴合于片状体(例如液晶面板)时，贴附速度发生加速和减速，因此光学功能膜产生张力的变动。其结果如图5示所示那样在即将要贴附之前光学功能膜发生振动，由于振动使载体膜与边缘状构件之间容易发生浮起。如图5所示，载体膜的弯曲刚性越高，载体膜越难以弯曲，因此载体膜从边缘状构件的浮起变大，载体膜的剥离变得不稳定。因此，在粘合剂上易残留剥离痕等，贴合时容易产生气泡。此外，若弯曲刚性低，则在载体膜与光学功能膜贴合时，变得易产生载体膜的折皱、挤压，由于该影响而变得易产生气泡。从以上理由出发，只要将作为表示载体膜弯曲难度的指标的、长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性设定为5. OX ICT5N · mm2以上且8. OX ICT2N · mm2以下，就能够使载体膜的浮起小、无气泡产生地进行贴合。此外，在载体膜的纵向弹性模量小于3000MPa的情况下，载体膜易拉伸，在搬运中半切割部容易在粘合剂与载体膜之间发生剥离。该剥离成为贴附气泡的原因。此外，若纵向弹性模量超过5000MPa，则膜变硬，容易以在半切割时产生的切口为起点引发断裂，因此容易发生断裂，并且膜搬运时易发生弯曲。上述中，载体膜的厚度优选为ΙΟμπι以上且60μπι以下。若载体膜的厚度较厚，则在半切割后的搬运工序中，半切割部分在载体膜与光学功能膜(粘合剂)之间容易发生剥离。因此，在基于边缘状构件进行剥离时，在有剥离的部分和无剥离的部分上剥离力不同，因此在贴合时产生膜的振动和挠曲，这也是气泡产生的原因之一。因此，载体膜的厚度优选为60 μ m以下。此外，从在半切割时以及半切割后的搬运时不发生载体膜的断裂而贴合光学功能膜的观点出发，载体膜的厚度优选为ΙΟμπι以上。此外，带状的光学功能膜优选为卷绕成卷状的膜。该情况下，能够一边从卷状的卷绕体不断放出带状的光学功能膜一边将光学功能膜连续地进行贴合。此外，还适合作为光学功能膜制品的供给形态。另一方面，本发明的液晶显示装置的制造方法包括从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜的工序、以及一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离、一边使光学功能膜的露出面与液晶面板贴合的工序；其中，上述载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性为5. OX ICT5N · mm2以上且8. OX ICT2N ·_2以下，并且长度方向的纵向弹性模量为3000MPa以上且5000MPa以下。(单位长度所对应的弯曲刚性以EXI来表示，E为光学功能膜的纵向弹性模量[N/mm2]，I为每单位长度所对应的面积的二次矩，I = bXh3/12(其中，b :单位长度(Imm)、h :膜厚度)ο ) 根据本发明的液晶显示装置的制造方法，通过如上所述的作用效果，在光学功能膜的贴合时能够有效地防止气泡的产生，并优选难以发生载体膜的断裂，因此是制品品质闻、制品成品率闻的制造方法。此外，上述带状的光学功能膜优选为从卷状的卷绕体不断放出的膜。由此，能够一边从卷绕体不断放出带状的光学功能膜，一边将光学功能膜连续地与液晶面板贴合。此外，还适合作为光学功能膜制品的供给形态。
图I是表示本发明的液晶显示装置的制造方法的一个例子的流程图。图2是表示本发明的液晶显示装置的制造方法中使用的制造系统的一个例子的示意构成图。图3是表示本发明的液晶显示装置的制造方法中使用的制造系统的一个例子的示意构成图。图4是用于对第I光学功能膜和第2光学功能膜的层叠结构的一个例子进行说明的图。图5是用于说明本发明的作用效果的说明图。
具体实施例方式本发明的光学功能膜是在以下用途中使用的带状的光学功能膜，即从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜后，一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜的露出面与片状体贴合；该光学功能膜能够适合使用于本发明的液晶显示装置的制造方法中。其中，作为贴合对象的片状体可以为液晶面板以外的片状体。作为这样的片状体，可列举其他光学功能膜、等离子体显示面板、有机EL面板、TFT基板、印刷基板等显示面板。本发明的液晶显示装置的制造方法包括从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜的工序；以及，一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜的露出面与液晶面板贴合的工序。本发明的液晶显示装置的制造方法可以以例如图I所示的一系列工序的一部分来实施。本实施方式中，作为主要工序，包括带状的光学功能膜的切割工序和将切割后的光学功能膜的薄片连续地与液晶面板贴合的贴合工序，进而示出具备连续卷准备工序、搬运工序、检查工序时的例子。以下，基于图I对各工序进行说明。(I)第I连续卷准备工序(图I、SI)。准备含有带状的光学功能膜的卷绕体作为第I连续卷。第I连续卷的宽度由液晶面板的贴合尺寸来决定。卷绕成第I连续卷的带状的光学功能膜是例如在含有偏振片的光学功能膜上层叠粘合层和暂时附着于该粘合层的载体膜而成的膜。
如图4所示，例如，含有带状的光学功能膜的第I片状物Fl的层叠结构具有第I光学功能膜F11、第I载体膜F12和表面保护膜F13。第I光学功能膜Fll由第I偏振片Flla、在第I偏振片Flla的一个面上隔着胶粘剂层(未图示)的第I膜Fllb和在第I偏振片Flla的另一个面上隔着胶粘剂层(未图示)的第2膜Fllc构成。第I膜Fllb、第2膜Fllc是例如保护膜(例如三乙酰纤维素膜、PET膜等)。第2膜Fllc隔着第I粘合层F14贴合于液晶面板面侧。对第I膜Fllb可以实施表面处理。作为表面处理，可列举例如棒涂布处理、防反射处理、以防止发粘(sticking)、扩散或防炫光(anti-glare)等为目的的处理等。第I载体膜F12与第2膜Fllc隔着第I粘合层F14而被设置。此外，表面保护膜F13与第I膜Fllb隔着粘合层F15而被设置。以下，有时将偏振片与保护膜的层叠结构称作偏振膜。(2)搬运工序(图1、S2)。从准备并被设置的第I连续卷不断放出第I片状物，搬运到下游侧。搬运第I片状物的第I搬运装置由例如轧辊对、张力辊(tension roller)、旋转驱动装置、蓄积(accumulate)装置、传感器装置、控制装置等构成。第I片状物具有第I载体膜，其发挥作为载体膜的功能。
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(3)第I检查工序(图1、S3)。使用第I缺点检查装置检查第I片状物的缺点。作为在此的缺点检查方法，可列举对第I片状物的两面利用透射光、反射光进行图像拍摄、图像处理的方法；在CCD照相机与检查对象物之间配置检查用光学功能膜使其与作为检查对象的偏振膜的偏振轴形成正交尼科尔(有时称作O度正交)而进行图像拍摄、图像处理的方法；在CCD照相机与检查对象物之间配置检查用光学功能膜使其与作为检查对象的偏振膜的偏振轴形成规定角度(例如大于O度且10度以内的范围)(有时称作X度正交)而进行图像拍摄、图像处理的方法。另外，图像处理的算法(algorithm)可以应用公知的方法，例如可以利用基于二值化处理的浓淡判定来检测缺点。在利用透射光的图像拍摄、图像处理方法中可以检测出第I片状物内部的异物。在利用反射光的图像拍摄、图像处理方法中可以检测出第I片状物表面的附着异物。在利用O度正交的图像拍摄、图像处理方法中主要可以以亮点的形式检测出表面异物、污物、内部的异物等。在利用X度正交的图像拍摄、图像处理方法中主要可以检测出扭曲(“扭曲”的日语原文为“夕二 7夕”)。由第I缺点检查装置得到的缺点的信息连同其位置信息(例如位置坐标)一起被发送到控制装置，可以对于利用后述的第I切割装置进行的切割方法有帮助。第I检查工序中，从提高检查精度的观点出发，优选如图2所示的制造系统那样在检查前剥离载体膜后，在检查后再次贴附载体膜。这一点在第2检查工序中也相同。在该检查方式的情况下，检查前后的载体膜可以相同也可以不同。此外，代替在连续制造工序中进行这样的检查工序，通过在连续卷的制造时进行检查工序，从而可以得到同样的成品率提高效果。即，基于之前得到的检查结果，对第I连续卷和第2连续卷的宽度方向的一个端部在规定间距单位(例如1000mm)内以代码信息(例如QR码、条形码)附加第I片状制品和第2片状制品的缺点信息(缺点坐标、缺点的种类、尺寸等)的情况。在该情况下，在切割的前阶段，读取该代码信息并进行解析，在第I切割工序和第2切割工序中以避开缺点部分的方式切割为规定尺寸(有时称作跳跃切割(skip cut))。而且，含缺点的部分被除去或者贴合于并非液晶面板构件而进行构成，并将切割成规定尺寸的判定为合格品的片状的片状制品贴合于液晶面板而进行构成。由此液晶显不兀件的成品率大幅度提闻。(4)第I切割工序(图I、S4)。第I切割装置将第I光学功能膜和第I粘合层切割成规定尺寸而不切断第I载体膜(半切割)。基于由第I缺点检查装置14得到的缺点的信息，以避开缺点的方式进行切割而构成。由此，相对第I片状物Fl而言的制品的成品率大幅度提高。含有缺点的第I光学功能膜的薄片以不贴附于液晶面板W而利用后述的第I排除装置而排除的方式进行构成。(5)第I光学功能膜贴合工序(图I、S5)。一边使用第I剥离装置除去第I载体膜，一边使用第I贴合装置将除去了该第I载体膜的第I光学功能膜隔着第I粘合层贴合于液晶面板。贴合时，用辊对夹持第I光学功能膜和液晶面板并使其压接。在剥离载体膜时，使用边缘状构件使载体膜的搬运方向翻转成锐角，从而可以从粘合层剥离载体膜。(6)清洗工序(图1、S6)。根据需要，利用研磨清洗装置和水清洗装置对液晶面板 的表面进行清洗。清洗后的液晶面板利用搬运装置搬运至检查装置。(7)第2连续卷准备工序(图1、S11)。准备含有带状的光学功能膜的卷绕体作为第2连续卷。第2片状物的层叠结构具有与第I片状物相同的构成，但并非限定于此。如图4所示，第2片状物F2的层叠结构具有与第I片状物相同的构成，但并非限定于此。例如，第2片状物F2具有第2光学功能膜F21、第2载体膜F22和表面保护膜F23。第2光学功能膜F21由第2偏振片21a、在第2偏振片21a的一个面上隔着胶粘剂层(未图示)的第3膜F21b和在第2偏振片21a的另一个面上隔着胶粘剂层(未图示)的第4膜F21c构成。第3膜F21b和第4膜F21c是例如保护膜(例如三乙酰纤维素膜、PET膜等)。第4膜F21c隔着第2粘合层F24贴合于液晶面板面侧。对第3膜F21b可以实施表面处理。作为表面处理，可列举例如棒涂布处理、防反射处理、以防止发粘、扩散或防眩光等为目的的处理等。第2载体膜F22与第4膜F21c隔着第2粘合层F24而被设置。此外，表面保护膜F23与第3膜F21b隔着粘合层F25而被设置。(8)搬运工序(图I、S12)。从被准备并设置的第2连续卷不断放出第2片状物，搬运到下游侧。搬运第2片状物的第2搬运装置由例如轧辊对、张力辊、旋转驱动装置、蓄积装置、传感器装置、控制装置等构成。(9)第2检查工序(图I、S13)。使用第2缺点检查装置检查第2片状物的缺点。在此的缺点检查方法与利用上述第I缺点检查装置的方法相同。(10)第2切割工序(图I、S14)。第2切割装置将第2光学功能膜和第2粘合层切割成规定尺寸而不切断第2载体膜(半切割)。根据需要，基于由第2缺点检查装置得到的缺点的信息，以避开缺点的方式进行切割而构成。由此第2片状物的成品率大幅度提高。含有缺点的第2片状物以不贴附于液晶面板而利用第2排除装置排除的方式构成。(11)第2光学功能膜贴合工序(图I、S15)。接着，第2切割工序后，一边使用第2剥离装置除去第2载体膜，一边使用第2贴合装置将除去了该第2载体膜的第2光学功能膜隔着上述第2粘合层贴合于液晶面板的与贴合有第I光学功能膜的面不同的面上。另外，在将第2光学功能膜贴合于液晶面板之前，利用搬运装置的搬运方向转换机构使液晶面板旋转90度，有时会使第I光学功能膜与第2光学功能膜形成正交尼科尔的关系。贴合时，用辊夹持第2光学功能膜和液晶面板并使其压接。(12)液晶显示元件的检查工序(图I、S16)。检查装置检查两面贴附有光学功能膜的液晶显示元件。作为检查方法，可例示出对液晶显示元件的两面利用反射光进行图像拍摄、图像处理的方法。此外，作为其他方法，还可例示出在CCD照相机于检查对象物之间设置检查用光学功能膜的方法。另外，图像处理的算法可以应用公知的方法，例如可以利用基于二值化处理的浓淡判定来检测缺点。(13)基于由检查装置得到的缺点的信息，进行了液晶显示元件的合格品判定。经合格品判定的液晶显示元件被搬运到下面的安装工序。在判定为不合格品的情况下，实施再加工(rework)处理,重新贴附光学功能膜,接着进行检查,在判定为合格品的情况下,转移到安装工序，在判定为不合格品的情况下，再度转移到再加工处理或者进行废弃处置。
在以上的一系列的制造工序中，通过在连续的生产线实行第I光学功能膜的贴合工序和第2光学功能膜贴合工序，从而可以适宜地制造液晶显示装置。接着，对用于实施各工序的制造系统进行说明。作为该制造系统，可例示出如图2 图3所示那样具有第I搬运装置12、第I检查前剥离装置13、第I缺点检查装置14、第I载体膜贴合装置15、第I切割装置16、第I剥离装置17和第I贴合装置18的系统。本发明通过具备第I检查前剥离装置13、第I缺点检查装置14和第I载体膜贴合装置15，从而可以精度良好地进行第I光学功能膜的检查，但这些装置也可被省略。长条状的第I片状物Fl的第I连续卷被设置在滚筒(roller)架台装置上，所述滚筒架台装置自由旋转或者与发动机等联动以使得能够以一定的旋转速度旋转。利用控制装置设定旋转速度，进行驱动控制。第I搬运装置12是将第I片状物Fl搬运到下游侧的搬运装置。第I搬运装置12由轧辊对、张力辊、旋转驱动装置、蓄积装置A、传感器装置、控制装置等构成，并由控制装置来进行控制。第I搬运装置12 —边对第I载体膜施加张力、一边将切割前的光学功能膜或切割后的光学功能膜的薄片搬运至第I贴合装置18。另外，在第I缺点检查装置14的位置不使用第I载体膜而仅将光学功能膜向下游侧搬运。第I检查前剥离装置13具有如下构成从不断搬运来的第I片状物Fl剥离载体膜Hll并卷取在辊132上。向辊132的卷取速度由控制装置来控制。作为剥离装置131，以如下方式构成，即，前端具有尖锐的刀具边缘部，通过将载体膜Hll卷起至该刀具边缘部并进行翻转转运，从而在剥离载体膜Hll的同时，将剥离载体膜Hll后的第I片状物Fl向搬运方向搬运。第I缺点检查装置14在载体膜Hll的剥离后进行缺点检查。第I缺点检查装置14对用CCD照相机拍摄的图像数据进行解析并检测出缺点，进而算出其位置坐标。该缺点的位置坐标被提供于利用后述的第I切割装置16进行的跳跃切割。第I载体膜贴合装置15在第I缺点检查后将载体膜H12隔着第I粘合层F14贴合于第I光学功能膜F11。如图2所示，从载体膜H12的连续卷151不断放出载体膜H12，用I个或多个辊对152夹持载体膜H12和第I光学功能膜FlI，由该辊对152施加规定的压力使其贴合。辊对152的旋转速度、压力控制、搬运控制由控制装置来控制。第I切割装置16在贴合载体膜H12后在维持载体膜H12的连续性的状态下以规定间隔切割第I光学功能膜F11。在图4所示的第I片状物Fl的情况下，将第I光学功能膜F11、表面保护膜F13、第I粘合层F14和粘合层F15切割成规定尺寸而不完全切断该载体膜Hl2。作为第I切割装置16中使用的切割手段，可列举具有各种切割刃的切割装置、激光装置等。其中，从不易出现切削屑等粉尘的观点出发，优选使用不伴有切削(锯式)的、具有刀具式的切割刃的切割装置。具有刀具式切割刃的切割装置中，作为一边使切割刃沿切割方向移动一边进行切割的装置，可列举具备旋转式圆形刃、固定式圆形刃、切割刀具等的装置，作为不使切割刃沿切割方向移动而进行切割的装置，可列举具有铡刀刀片刃、直线状Thomson刃的装置。基于由第I缺点检查处理检测出的缺点的位置坐标，第I切割装置16以避开缺点部分的方式切割成规定尺寸。即，含有缺点部分的切割品以不合格品的形式在后工序中被第I排除装置19排除。或者，第I切割装置16也可以忽略缺点的存在而连续地切割成规定尺寸。该情况下，可以以后述的贴合处理中不贴合该部分而将其除去的方式来构成。该情况下的控制也由控制装置的功能来决定。
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此外，第I切割装置16根据需要具有从背面吸附保持第I片状物Fl的保持台。在用保持台吸附第I片状物Fl的情况下，搬运装置的蓄积装置A以在上下垂直方向移动的方式而构成，以便使保持台的下游侧和上流侧的第I片状物Fl的连续搬运不会停止。该操作也由控制装置的控制来决定。第I贴合装置18在上述切割处理后利用第I剥离装置17将剥离载体膜H12后的第I片状物Fl (第I光学功能膜的薄片)隔着第I粘合层F14贴合于液晶面板W上。第I片状物Fl的搬运路径在液晶面板W的搬运路径的上方。如图3所不,在贴合时,一边利用挤压棍181、导向棍182将第I光学功能膜Fll压接于液晶面板W面一边使两者贴合。挤压辊181、导向辊182的挤压压力、驱动操作由控制装置来控制。作为第I剥离装置17的剥离装置171，以如下方式构成，即，前端具有尖锐的边缘状构件，通过将载体膜H12卷起至该刀具边缘部并进行翻转转运，从而在剥离载体膜H12的同时，将剥离载体膜H12后的第I片状物Fl (第I光学功能膜Fll)送出至液晶面板W面。剥离后的脱模型膜H12卷取在辊172上。辊172的卷取控制由控制装置来控制。出于从粘合层顺利地剥离载体膜H12的观点，边缘状构件的前端的曲率半径为例如O. I 2. 5mm，优选为I I. 5mm。此外，从稳定的搬运的观点出发，剥离后的载体膜H12产生的张力(用于剥离的张力)为例如O. I O. 2N/mm，优选为O. 15 O. 2N/mm。作为贴合装置，由设置在贴合位置P31的、挤压辊181和与其相对配置的导向辊182构成。导向辊182由利用发动机而旋转驱动的橡胶辊构成，其以能够升降的方式进行配置。此外，在其正上方以能够升降的方式配置利用发动机而旋转驱动的、由金属辊构成的挤压辊181。在将液晶面板W送入贴合位置时，挤压辊181上升到比液晶面板W的上表面高的位置，以便空出辊间隔。另外，导向辊182和挤压辊181可以都是橡胶辊，也可以都是金属辊。液晶面板W具有如上述那样利用各种清洗装置进行清洗并利用搬运装置R进行搬运的构成。搬运装置R的搬运控制也由控制装置的控制来决定。下面，对排除含有缺点的第I片状物Fl的第I排除装置19进行说明。在含有缺点的第I片状物Fl被搬运到贴合位置时，导向辊182向下方垂直地移动。接着，架设有粘合带191的辊192移动到导向辊182的规定位置。使挤压辊181向下方垂直地移动，将含有缺点的第I片状物Fl按压在粘合带191上，将第I片状物Fl贴附于粘合带191，将含有缺点的第I片状物Fl与粘合带191 一起卷取在辊193上。上述制造的液晶面板Wl被搬运到下游侧，与第2光学功能膜F21 (第2片状物F2)贴合。由于一系列的工序与第I光学功能膜Fll (第I片状物Fl)相同，因此省略对其的说明。使用贴合有光学功能膜的液晶面板的液晶显示装置的制造可以按照以往方法来进行。即，液晶显示装置一般通过适当组合液晶面板和光学功能膜、以及根据需要的照明系统等构成部件并组入驱动电路等来形成。液晶面板可以使用例如TN型、STN型、π型、VA型、IPS型等任意类型的液晶面板。本发明中可以制造在液晶面板的单侧或两侧配置有粘合型光学功能膜的液晶显 示装置、照明系统使用背部照明(backlight)或反射板的液晶显示装置等适当的液晶显示装置。该情况下，本发明的光学功能膜可以设置在液晶面板的单侧或两侧。在两侧设置光学功能膜的情况下，这些光学功能膜可以相同也可以不同。进而，在显示装置的形成时，可以在适当的位置配置一层或两层以上的例如扩散板、防眩光层、防反射膜、保护板、棱镜阵列(Prism Array)、透镜阵列片、光扩散板、背部照明等适当的部件。本发明的光学功能膜，其特征在于，其是如以上所示那样在将光学功能膜的露出面贴合于片状体的用途中使用的带状的光学功能膜，其中，载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性为5. OXlO-5N^mm2以上且8. O X ICT2N · mm2以下，并且长度方向的纵向弹性模量为3000MPa以上且5000MPa以下。基于上述理由，优选使载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性为I XlCT2N ^mm2以上且7X 10_2Ν ·πιπι2以下、并且长度方向的纵向弹性模量为3300MPa以上且4700MPa以下，更优选使载体膜的长度方向的每单位长度的弯曲刚性为3X10_2N · mm2以上且5X ICT2N · _2以下、并且长度方向的纵向弹性模量为3600MPa以上且4400MPa以下。基于上述的理由，载体膜的厚度优选为IOym以上且60 μ m以下，若还考虑成本、操纵性、膜的刚性的话，则更优选为20 μ m以上且40 μ m以下。作为载体膜的构成材料，从满足上述的物性的观点出发，适合使用高分子膜。具体而言，可列举例如聚乙烯膜、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、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜等。其中，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜等聚酯系膜。对于上述载体膜，根据需要还可以利用硅酮系、氟系、长链烷基系或脂肪酸酰胺系的脱模剂、二氧化硅粉等进行脱模处理及防污处理、还可进行涂布型、捏合型、蒸镀型等的抗静电处理。尤其，通过对上述载体膜的表面适当进行硅酮处理、长链烷基处理、氟处理等剥离处理，从而可以进一步提高从上述粘合层的剥离性。本发明的粘合层适合于载体膜被脱模处理的情况，特别适合于利用硅酮处理进行脱模处理的情况。载体膜与粘合层之间的剥离力，通常的值为例如O. 05N/50mm O. 3N/50mm。另外，剥离力是利用下述方法测得的值。
〈剥离力〉将带有载体膜的光学片构件裁断成50mm宽度，在23°C、剥离速度300mm/分钟下，90°剥离载体膜，测定初期粘接力。另外，粘接力的测定依据JISZ0237来进行。本发明优选将带状的光学功能膜卷绕成卷状的卷绕体(连续卷)。带状的光学功能膜在光学功能膜的至少单面上隔着粘合层而具有载体膜。作为光学功能膜，只要能够贴合于液晶面板上，则任意的光学功能膜均可，可列举例如在偏振片的单面或两面具有保护膜的偏振膜。此外，对偏振片或偏振膜可以适当层叠相位差膜、其他的光学补偿膜。作为形成粘合层的粘合剂，使用丙烯酸系的粘合剂，优选为含有80重量％以上的(甲基)丙烯酸烷基酯的丙烯酸系(共)聚合物。丙烯酸系粘合剂的光学透明性优异，显示出适当的润湿性、凝聚性和粘接性这样的粘合特性，耐候性、耐热性等优异，在这一点上优选使用。 粘合层可以通过涂布于基材后进行热处理而固化来形成。作为形成粘合层的方法，可列举例如以下方法使用经剥离处理的载体膜等作为基材，将上述粘合剂组合物涂布于该载体膜，干燥除去聚合溶剂等并使其固化而形成粘合层，之后转印到光学功能膜上。此夕卜，作为形成上述粘合层的方法，还可列举例如以下方法使用光学功能膜作为基材，直接对光学功能膜涂布上述粘合剂组合物，干燥除去聚合溶剂等并使其固化而在光学功能膜上形成粘合层。另外，在粘合剂的涂布时，可以适当地新添加聚合溶剂以外的一种以上的溶剂。此外,在本发明的粘合型光学功能膜的制作时，可以在光学功能膜的表面形成锚定(anchor)层，或者对光学功能膜的表面实施电晕处理、等离子体处理等各种易粘接处理后形成粘合层。此外，可以对粘合层的表面进行易粘接处理。出于确保充分的粘接力并维持加热试验、湿热试验的耐久性的目的，粘合层的厚度优选为5 50 μ m,更优选为10 25 μ m。本发明中，在贴合于液晶面板之前，用脱模性的载体膜(载体膜)保护粘合层。作为光学功能膜，使用在液晶显示装置等图像显示装置的形成中使用的光学功能膜，其种类没有特别的限制。例如，作为光学功能膜，可列举偏振膜。偏振膜通常使用的是在偏振片的单面或两面具有保护膜的偏振膜。作为偏振片，可列举例如使聚乙烯醇系膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜吸附碘、二色性染料的二色性物质后进行单轴拉伸而得到的膜；聚乙烯醇的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向膜等。其中，优选由聚乙烯醇系膜和碘等二色性物质构成的偏振片。这些偏振片的厚度没有特别的限制，通常为5 80 μ m左右。将聚乙烯醇系膜用碘染色并进行单轴拉伸而得的偏振片例如可以通过将聚乙烯醇浸溃于碘的水溶液中而进行染色并拉伸至原长的3 7倍来制作。根据需要也可以浸溃于可以含有硼酸、硫酸锌、氯化锌等的碘化钾等水溶液中。进而，根据需要还可以在染色前将聚乙烯醇系膜浸溃于水中进行水洗。通过对聚乙烯醇系膜进行水洗，从而除了可以清洗聚乙烯醇系膜表面的污物、防粘连剂以外，还具有通过使聚乙烯醇系膜溶胀而防止染色不均等不均匀的效果。拉升可以在用碘染色之后进行，也可以边染色边进行拉伸，此外，还可以拉伸后用碘进行染色。在硼酸、碘化钾等水溶液、水浴中也可以拉伸。作为构成保护膜的材料，使用例 如透明性、机械强度、热稳定性、水分遮断性、各向同性等优异的热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂的具体例，可列举三乙酰纤维素等纤维素树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸树脂、环状聚烯烃树脂(降冰片烯系树脂)、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、以及这些树脂的混合物。另外，在偏振片的单侧利用胶粘剂层贴合保护膜，在另一单侧可以使用(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、硅酮系等热固化性树脂或紫外线固化型树脂作为保护膜。此外，作为光学功能膜，可列举例如反射板、反透射板、相位差板(包括1/2、1/4等波长板)、视觉补偿膜、亮度改善膜等有时用于液晶显示装置等的形成中的成为光学层的光学功能膜。它们可以单独作为光学功能膜使用，也可以在实际使用时层叠于上述偏振膜上，使用一层或两层以上。在偏振膜上层叠了上述光学层的光学功能膜也可以以液晶显示装置等的制造过程中依次另行层叠的方式来形成，但预先层叠而制成光学功能膜的材料，具有品质的稳定性、组合操作等优异、使液晶显示装置等的制造工序得到改善的优点。层叠可以使用粘合层等的适当的粘接手段。在上述的偏振膜与其他光学层粘接时，这些光学轴可以根据目标的相位差特性等而设为适当的配置角度。实施例以下，利用实施例对本发明进行具体地说明，但本发明不受这些实施例的限定。另夕卜，各例中的“份”和“ ％ ”均为重量基准。实施例等中的评价项目按照下述方式进行了测定。(载体膜的纵向弹性模量)将载体膜切割成具有宽10mm、长IOOmm的长条状，在25°C的温度环境下，用万能拉伸压缩试验机(Tensilon)在以下的条件下将上述长条状的样品沿长度方向拉伸并进行了测定，根据所得的S-S(应力-应变，Stress-Strain)曲线求出拉伸弹性模量。测定条件拉伸速度为50mm/min、夹具间距为50mm，测定温度为常温。由S-S曲线求出弹性模量的方法如下在S-S曲线的初期上升的位置引出切线，读取切线的延长线在拉伸率为100%时的位置的强度，将其值除以所测得的样品片的断面面积(厚度X样品宽度(IOmm))，以所得的值作为纵向(拉伸)弹性模量。(每单位长度所对应的载体膜的弯曲刚性)由上述测得的载体膜的纵向弹性模量，按照以下方式求出每单位长度所对应的弯曲刚性。每单位长度所对应的弯曲刚性以EXI来表示。E为光学功能膜的纵向弹性模量[N/mm2], I为每单位长度所对应的面积的二次矩，面积的二次矩为I = bXh3/12(其中，b 单位长度(lmm)、h:膜厚度[mm])，因此可以由这些值求出每单位长度所对应的弯曲刚性。(边缘状构件与载体膜之间的浮起的程度)使用实施例等中得到的连续卷，利用与图2的装置连接的图3所示的贴合装置(载体膜的剥离中使用的边缘状构件的边缘部的曲率半径为I. 5mm、翻转角度为170° (内角10° )、张力为150N/mm)，进行液晶面板与光学功能膜的薄片的贴合。该工序中，在贴合100片时，以目视评价载体膜是否从边缘状构件的边缘部浮起。另外，作为液晶面板，使用与具有玻璃基板的32英寸电视机对应的液晶面板。(载体膜与偏振膜贴合时的折皱、挤压的程度)使用实施例等中得到的连续卷，以目视观察Im范围内载体膜与偏振膜贴合后的状态，对载体膜是否发生折皱、挤压进行了评价。(半切割端部中的粘合剂与载体膜间的剥离率)使用实施例等中得到的连续卷，如上所述，利用与图2的装置连接的图3所示的贴合装置贴合100片时，以目视评价在即将贴合之前在半切割端部是否发生粘合剂与载体膜之间的剥离。(气泡产生率)使用实施例等中得到的连续卷，如上所述，利用与图2的装置连接的图3所示的贴合装置贴合100片时，对贴合后的制品以目视评价是否产生气泡。·(载体膜断裂率)使用实施例等中得到的连续卷，如上所述，利用与图2的装置连接的图3所示的贴合装置贴合100片时，对在半切割部是否发生载体膜的断裂进行了评价。实施例I向具有氮气导入管和冷凝管的四口烧瓶中投入丙烯酸丁酯(BA)95份、丙烯酸(AA) 5份、2，2-偶氮双异丁腈O. I份、乙酸乙酯140份，用氮气充分置换后，在氮气气流下边搅拌边在55V聚合反应8小时，得到重均分子量为170万的高分子量聚合物A。相对于该聚合物溶液的固体成分100份，配合由三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯加成物形成的聚异氰酸酯系交联剂(制品名CORONATE L :日本聚氨酯制)0. 5份、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(制品名KBM403 =Shin-Etsu Silicone制)。接着，以将粘合剂组合物干燥后的厚度为25 μ m的方式，在经硅酮剥离处理的厚度6. 3 μ m的长条载体膜(东丽公司制、Lumirror F53)上,利用喷泉式涂布机(fountain coater)进行涂布,在150°C干燥2分钟，得到带载体膜的粘合层。将该带有载体膜的粘合层贴合于长条偏振膜并进行卷绕，得到带有载体膜和粘合层的偏振膜的连续卷。另外，按照以下方式制作偏振膜。使厚度80μπι的聚乙烯醇膜一边在30°C、0.3%浓度的碘溶液中染色I分钟、一边在速度比不同的辊问拉伸至3倍。然后，一边在60°C、含有4%浓度的硼酸、10%浓度的碘化钾的水溶液中浸溃0. 5分钟，一边拉伸至总拉伸倍率为6倍。接着，通过在30°C、含有I. 5%浓度的碘化钾的水溶液中浸溃10秒钟来进行清洗，之后在50°C干燥4分钟，得到偏振片。在该偏振片的两面上利用聚乙烯醇系胶粘剂贴合经皂化处理的厚度80 μ m的三乙酰纤维素膜，制作偏振膜。实施例2 7除了将实施例I中的载体膜替换为表I所示的物质以外，在与实施例I相同的条件下得到带载体膜和粘合层的偏振膜的连续卷。另外，表I示出实施例、及比较例中使用的载体膜。[表I]
I厚度[ym]~I纵向弹性模量[MPa]
权利要求
1.一种光学功能膜，其是在以下用途中使用的带状的光学功能膜，即从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜后，一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜的露出面贴合于片状体上，其中， 所述载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性为5. OXliT5N · mm2以上且.8.OXlO-2N · mm2以下，并且长度方向的纵向弹性模量为3000MPa以上且5000MPa以下， 每单位长度所对应的弯曲刚性以EXI来表示，E为光学功能膜的纵向弹性模量，单位为N/mm2，I为每单位长度所对应的面积的二次矩，I =bXh3/12，其中，b :单位长度，即1mm，h :膜厚度，单位为mm。
2.根据权利要求I所述的光学功能膜，其中， 载体膜的厚度为10 μ m以上且60 μ m以下。
3.根据权利要求I或2所述的光学功能膜，其中， 带状的光学功能膜被卷绕成卷状。
4.一种液晶显示装置的制造方法，其包括 从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜的工序、以及 一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜的露出面与液晶面板贴合的工序； 其中，所述载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性为5.0X10_5N*mm2以上且8. OX ICT2N · mm2以下，并且长度方向的纵向弹性模量为3000MPa以上且5000MPa以下， 每单位长度所对应的弯曲刚性以EXI来表示，E为光学功能膜的纵向弹性模量，单位为N/mm2，I为每单位长度所对应的面积的二次矩，I =bXh3/12，其中，b :单位长度，即1mm，h :膜厚度，单位为mm。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置的制造方法，其中， 所述带状的光学功能膜是从卷状的卷绕体被不断放出的膜。
全文摘要
本发明提供在贴合时能够有效防止气泡的产生并优选不易发生载体膜断裂的光学功能膜、以及使用该光学功能膜的液晶显示装置的制造方法。在以下用途中使用的带状的光学功能膜，即从贴设有载体膜的带状的光学功能膜中保留载体膜并以规定间隔切割光学功能膜后，一边以边缘状构件使载体膜翻转而使光学功能膜剥离，一边使光学功能膜的露出面贴合于片状体上，该光学功能膜的特征在于，所述载体膜的长度方向的每单位长度所对应的弯曲刚性为5.0×10-5N·mm2以上且8.0×10-2N·mm2以下，并且长度方向的纵向弹性模量为3000MPa以上且5000MPa以下。
文档编号G02B5/30GK102971648SQ20118003233
公开日2013年3月13日 申请日期2011年8月23日 优先权日2010年9月1日
发明者平田聪, 北田和生, 由良友和, 小盐智, 中园拓史 申请人:日东电工株式会社