贴合光学部件及其制造方法_5

文档序号:9510051阅读:来源:国知局
[0232] 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。
[0233] 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。
[0234] 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。
[0235] 一对第5夹持辊115a、115b-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IA引导至第4输送线104。
[0236] 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。
[0237] 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IA照射UV 光(活化能量)L的UV照射装置(照射机构)116。
[0238] 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IA的卷绕辊117以及对被卷绕于该卷绕辊117的贴合光学片材IA照射UV光L的 UV照射灯(光源)118。
[0239] 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IA - 边进行冷却,一边以一个方向旋转,从而能够将贴合片材IA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°C的范围。
[0240] 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IA被卷绕的部分对置地配置。
[0241] 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IA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。
[0242] 制造装置100具备卷取照射工序后的贴合光学片材IA的卷取辊119。该卷取辊 119位于上述第4夹持辊111a、Illb的下游侧,一边沿一个方向旋转,一边卷取贴合光学片 材1A。
[0243] 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IA的下表面侧通过上述第4夹持辊IllaUllb之间。由此,表面保护片材Pf被贴 合于贴合光学片材IA的第1光学片材2A侧。
[0244] 然后,该制造装置100中,作为卷取工序,在使第1光学片材2A爸位于内周侧(第 3光学片材9A位于外周侧)的状态下,将贴合光学片材IA与表面保护片材Pf -起被卷取 辊119所卷取。
[0245] 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。
[0246] 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IA照射UV光L。
[0247] 在这种情况下,从贴合光学片材IA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。
[0248] 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°C以下进行热处理或调湿。
[0249] 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近平衡含水率,在工序内几乎不发生 吸湿膨胀、干燥收缩等。
[0250] 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°C 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。
[0251] 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IA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。
[0252] 由此,对贴合光学片材IA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IA产生由吸水所致的尺寸变化,因此使贴合光学片材IA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IA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。
[0253] 因此,根据本发明,能够提供一种在实现贴合精度的提尚的同时可进一步提尚生 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10 ym等级的偏差,因此本发明的应用是非常有效的。
[0254] 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。
[0255] 即,从在良好地保持贴合光学片材IA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。
[0256] 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"mm 2")而得到的值(单位 例如为"N/mm2")。
[0257] 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。
[0258] 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)。
[0259] 0· 60 彡 T1/T3 彡 0· 80…(1)
[0260] 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(Tl) [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(Tl)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IA的直线性[mm]。将总结它们的结果示于表1。
[0261] 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 :Transverse Direction)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:Nikon VMR 10080)。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。
[0264] 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IA的直 线性。
[0265] 此外,本发明中,进行对贴合光学片材IA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IA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。
[0266] 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IA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IA的直线性,同时使适合贴合于液晶面板 的卷曲产生。
[0267] 即,贴合光学片材IA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)。
[0268] 1100 彡 G/T4 彡 1300 …(2)
[0269] 这里,使用贴合光学片材IA (纵向弹性模量G :约8000),将贴合光学片材IA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IA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 IA的直线性[mm]。将总结它们的结果示于表2。
[0272] 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IA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IA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,而且输送系统变得不 稳定。
[0273] 此外,第1光学片材2A的贴合前温度优选设为30°C以下,更优选不加热而为常温 (例如 25°C )。
[0274] 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。
[0275] 这里,关于对贴合前的第1光学片材2A未加热的情况(25°C )和进行加热的情况 (75°C ),测定刚制造贴合光学片材IA后的总间距[mm]以及其贴合光学片材IA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。
[0278] 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。
[0279] (光学显示设备)
[0280] 接着,作为使用上述贴合光学膜IA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。
[0281] 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。
[0282] 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PU与第1基 板Pl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Pl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Pl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。
[0283] 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 -体型偏振膜(贴合光学膜)F14。其中,FPR -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Fll、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。
[0284] 另外,对于液晶面板P的驱动方式,例如,可以采用TN(Twisted Nematic)、 STN(SuperTwisted Nematic)、VA(Vertical Alignment)、IPS(In-Plane Switching)、 OCB(Optically Compensated Bend)等在该领域已知的各种模式。
[0285] 偏振膜Fll和FPR -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。
[0286] 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,
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