层叠薄膜的制造方法及层叠薄膜的制造装置与流程

文档序号:14199703阅读:131来源:国知局
层叠薄膜的制造方法及层叠薄膜的制造装置与流程

本发明涉及一种用薄膜夹持固化层的层叠薄膜的制造。



背景技术:

光学元件、液晶显示器或有机el显示器等显示装置、半导体装置、薄膜太阳能电池等各种装置中利用阻气膜、保护膜、光学膜、防反射膜、量子点膜等各种薄膜。

作为这些薄膜,已知对显示作为目标的功能的多个薄膜或层进行层叠而构成的层叠薄膜。

例如,作为一例,量子点薄膜具有用2张薄膜夹持量子点层而成的构成,该量子点层通过将量子点分散于树脂并使其固化而成。并且,作为夹持量子点层的薄膜,为了防止由氧等引起的量子点的劣化而利用阻气膜等。

作为层叠薄膜的制造方法,提出了各种方法。

例如,专利文献1中记载有一种层叠薄膜的制造方法,对成型用基体涂布电子束固化型树脂组合物并使其固化而形成固化层,另一方面,在片状基体形成由电子束固化型树脂组合物组成的涂膜(涂布层),使固化层与涂膜对置而层叠成型用基体和片状基体,对该层叠体照射电子束等并使涂膜固化而形成固化层之后,从成型用基体剥离层叠固化层、固化层及片状基体而成的层叠薄膜。

作为成型用支撑体,例示圆筒状鼓或成型用薄膜等。

并且,专利文献2中记载有一种层叠薄膜的制造方法,该制造方法包括:涂布工序,对从供给机构送出的第1片材的表面涂布紫外线固化树脂;第1固化工序,通过第1紫外线固化机构使紫外线固化树脂局部固化;压接工序,通过具备控制厚度的开口销的压接机构,将从供给机构送出的第2片材相对于第1片材贴合而形成长形层叠物;及第2工序,通过第2紫外线固化机构,使紫外线固化树脂进一步固化,并且将从第2紫外线固化机构照射的紫外线照射量设为比从第1紫外线固化机构照射的紫外线照射量大。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-114041号公报

专利文献2:日本特开2011-225002号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

根据这些制造方法,利用所谓的卷对卷,能够以良好的生产效率制造用薄膜夹持了固化层的层叠薄膜。

然而,如专利文献1及专利文献2中所记载的以往的层叠薄膜的制造方法中,固化层的厚度中容易产生不均。因此,对固化层的厚度要求高的均匀性的用途中,很难进行作为目标的层叠薄膜的制造。

本发明的目的在于解决这种以往技术的问题,并提供一种层叠薄膜的制造方法及制造装置,在用薄膜夹持固化层而成的层叠薄膜的制造中,大幅抑制固化层的厚度不均,从而能够制造固化层的厚度的均匀性高的层叠薄膜。

用于解决技术课题的手段

为了实现这种目的,提供一种层叠薄膜的制造方法,本发明的层叠薄膜的制造方法的特征在于,具有:

涂膜形成工序,连续传送第1薄膜的同时对第1薄膜的表面涂布包含活化射线固化型树脂的涂布液来形成涂膜;

层压工序,连续传送第2薄膜的同时将第2薄膜层压于涂膜上;及

固化工序,用第1薄膜和第2薄膜夹持涂膜而连续传送的同时照射活化射线,使涂膜固化而形成固化层,并且

将涂膜形成工序、层压工序及固化工序全都在将第1薄膜缠绕于支撑辊的状态下进行。

在这种本发明的层叠薄膜的制造方法中,优选在层压工序中,将第2薄膜缠绕于与第1薄膜隔开的贴合辊而层压于涂膜上。

并且,优选贴合辊与支撑辊的距离为第1薄膜的厚度、涂膜的厚度及第2薄膜的厚度的合计以上。

并且,优选贴合辊与支撑辊的距离小于第1薄膜的厚度、涂膜的厚度及第2薄膜的厚度的合计。

并且,优选调节支撑辊与贴合辊的间隙,并通过缠绕于贴合辊的第2薄膜来调节涂膜的膜厚。

并且,优选对第2薄膜施加的张力为100n/m以下。

并且,优选在固化工序中,使涂膜固化的活化射线是相对于波长的强度分布的半宽度为100nm以下的电磁波。

并且,优选将支撑辊的表面温度调节为15~55℃。

并且,优选将施加于第1薄膜的张力设为t1,将第1薄膜的传送方向的杨氏模量设为e1,将第1薄膜的厚度设为d1,将施加于第2薄膜的张力设为t2,将第2薄膜的传送方向的杨氏模量设为e2,将第2薄膜的厚度设为d2时,满足下述式。

0.05<[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]<20

并且,提供一种层叠薄膜的制造装置,本发明的层叠薄膜的制造装置的特征在于,具有

支撑辊;

传送机构,将第1薄膜缠绕于支撑辊而连续传送;

涂膜形成机构,与支撑辊对置配置,且对缠绕在支撑辊的第1薄膜涂布包含活化射线固化型树脂的涂布液来形成涂膜;

层压机构,在涂膜形成机构的第1薄膜的传送方向下游侧与支撑辊对置配置,且连续搬送第2薄膜的同时将其层压于涂膜;及

固化机构,在层压机构的第1薄膜的传送方向下游侧与支撑辊对置配置,且对用第1薄膜及第2薄膜夹持了涂膜的层叠体照射活化射线。

发明效果

根据这种本发明,用薄膜夹持固化层而成的层叠薄膜的制造中,大幅抑制固化层的厚度不均,从而能够制造固化层的厚度的均匀性高的层叠薄膜。

附图说明

图1为示意性表示本发明的层叠薄膜的制造装置的一例的图。

图2为图1的局部放大图。

图3为示意性表示本发明的层叠薄膜的制造装置的另一例的图。

图4为图3的局部放大图。

具体实施方式

以下,以附图所示的优选的实施例为基础,对本发明的层叠薄膜的制造方法及层叠薄膜的制造装置进行详细说明。

以下记载的构成要件的说明有时根据本发明的代表性实施方式而进行,但本发明并不限定于这种实施方式。

另外,本说明书中,用“~”表示的数值范围是指,将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。

在图1中示意性示出实施本发明的层叠薄膜的制造方法的本发明的层叠薄膜的制造装置的一例。并且,在图2中示出图1的局部放大图。

图1所示的层叠薄膜的制造装置10为制造用第1薄膜12和第2薄膜14夹持固化层16而成的层叠薄膜20的装置。以下的说明中,将“层叠薄膜的制造装置10”称为“制造装置10”,将“第1薄膜12”称为“第1薄膜12”,将“第2薄膜14”称为“第2薄膜14”。

图示例的制造装置10基本上具有供给第1薄膜12的第1供给部24、供给第2薄膜14的第2供给部26、支撑辊28、涂布装置30、贴合辊32、固化装置34及剥离辊36而构成。

制造装置10为从卷绕长形薄膜(片状物)而成的卷送出薄膜,沿长边方向传送薄膜的同时进行成膜等处理,并将已处理的薄膜卷绕城卷状的基于所谓的卷对卷的制造装置。

具体而言,制造装置10从第1供给部24送出第1薄膜12而卷绕于支撑辊28,沿长边方向传送第1薄膜12的同时首先通过涂布装置30对第1薄膜12的表面涂布涂布液(涂料/涂布组合物)来形成涂膜40。接着,从第2供给部26传送第2薄膜14,将第2薄膜14层压于涂膜40的表面。接着,通过固化装置34照射活化射线a并使被第1薄膜12和第2薄膜14夹持的涂膜40固化来形成固化层16,从而制造层叠薄膜20。

在此,本发明的层叠薄膜的制造方法及制造装置将在第1薄膜12的表面形成涂膜40的涂膜形成工序、在涂膜40上层压第2薄膜14的层压工序及使被第1薄膜12和第2薄膜14夹持的涂膜40固化的固化工序全都在将第1薄膜12缠绕在支撑辊的状态下,向长边方向搬送的同时进行。

如前述,第1供给部24为向支撑辊28供给第1薄膜12的部位。

第1供给部24具有旋转轴24a。该旋转轴24a上装填将长形第1薄膜12卷绕成卷状而成的第1薄膜卷12r。

第1供给部24中,通过旋转旋转轴24a而从第1薄膜卷12r送出第1薄膜12。从第1供给部24送出的第1薄膜12缠绕于支撑辊28,并向规定的路径传送。

另外,包括缠绕于支撑辊28的区域的第1薄膜12、第1薄膜12与涂膜40的层叠体、第1薄膜12、涂膜40及第2薄膜的层叠体以及层叠薄膜20的传送通过公知的方法进行即可。

本发明中,第1薄膜12及第2薄膜14能够利用在公知的层叠薄膜中利用的各种薄膜(片状物)。

作为一例,例示由聚乙烯(pe)、聚萘二甲酸乙二酯(pen)、聚酰胺(pa)、聚对苯二甲酸乙酯(pet)、聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯醇(pva)、聚丙烯腈(pan)、聚酰亚胺(pi)、透明聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(abs)、环状烯烃/共聚物(coc)、环烯烃聚合物(cop)及三乙酰纤维素(tac)等树脂材料组成的树脂薄膜。

第1薄膜12及第2薄膜14中的至少一个优选为阻气膜。

作为阻气膜,作为一例,例示在支撑体的表面形成显示阻气性的阻气层而成的阻气膜。其中,作为阻气层,优选利用形成1组以上的显示阻气性的无机层与成为该无机层的基底层的有机层的组合而成的阻气膜。

作为阻气层或显现阻气性的无机层,优选例示由氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝等构成的层。

并且,作为成为基底的有机层,优选例示二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(dpgda)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(tmpta)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dpha)等以2官能以上、尤其3官能以上的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的单体或低聚物的聚合物为主成分的丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂。

作为第1薄膜12及第2薄膜14,使用阻气膜,由此能够防止固化层16因氧或水分等而劣化。

从该方面考虑,第1薄膜12及第2薄膜14优选透氧率为1×10-4~1cm3/(m2·day·atm)。

关于透氧率,作为一例,在温度23℃、相对湿度90%的条件下,使用氧气透过率测量装置(moconinc.制、ox-tran2/20)进行测量即可。

第1薄膜12及第2薄膜14中的至少一个优选具有硬涂层。

在此,硬涂层是指具有耐伤性的层,划痕硬度(铅笔法)(依照jisk-5600(1999年)规格)(jis:japaneseindustrialstandards)为h以上的层。划痕硬度优选为2h以上,尤其优选为3h以上。

硬涂层能够通过将含有具有不饱和双键的化合物、聚合引发剂,且依需要含有透光性粒子、含氟或硅类化合物、有机溶剂的组合物(硬涂层形成材料物)进行涂布、干燥、固化来形成。

关于硬涂层,作为一例,能够参考日本特开2014-170130号公报的[0162]~[0189]段,但并不限定于此。

第1薄膜12及第2薄膜14中的至少一个优选具有光扩散层。

光扩散层是指使透射的光散射的层。光扩散层能够通过将含有透光性粒子、基质形成成分(粘合剂用单体类等)及有机溶剂的涂布液进行涂布、干燥、固化而形成。

关于光扩散层,作为一例,能够参阅日本特开2009-258716号公报的[0025]~[0089]段,但并不限定于此。

第1薄膜12及第2薄膜14的厚度根据层叠薄膜20的用途等而适当设定即可。根据本发明人等的研究,从层叠薄膜20的厚度减少效果、防止褶皱的观点考虑,第1薄膜12及第2薄膜14的厚度优选为10~100μm,更优选为15~60μm。另外,第1薄膜12及第2薄膜14的厚度可以相同,也可以不同。

第1薄膜12及第2薄膜14的厚度根据层叠薄膜20的用途等而适当设定即可。

另外,本发明中,第1薄膜12和第2薄膜14可以相同,也可以不同。

即,作为一例,第1薄膜12及第2薄膜14可以是相同的阻气膜,也可以是相同的树脂薄膜,也可以是不同的阻气膜,也可以是不同的树脂薄膜,也可以是阻气膜和树脂薄膜。

但是,在任何情况下,本发明中,至少第2薄膜14应为充分透射由固化装置34照射的活化射线a的薄膜。

如前述,从第1供给部24送出的第1薄膜12缠绕于支撑辊28。

支撑辊28例如为金属制圆筒状部件,在圆筒的侧面缠绕第1薄膜12并旋转。

缠绕于支撑辊28是指,第1薄膜12以一包角与支撑辊28的表面接触的状态。从而,在连续传送的期间,第1薄膜12,或者进而涂膜40,或者进而第2薄膜14与支撑辊28的旋转同步移动。

如前述,本发明中,针对第1薄膜1的涂膜40的形成、针对涂膜40的第2薄膜14的层压、涂膜40的固化全都在将第1薄膜12缠绕在支撑辊28的状态下进行。从而,针对支撑辊28的第1薄膜12的缠绕至少成为比针对第1薄膜12的涂膜40的形成位置更靠上游的位置至比活化射线a的照射位置更靠下游的位置。

另外,本发明中,上游及下游均为第1薄膜12的传送方向的上游及下游。

关于支撑辊28,作为优选的方式,内置用于调节支撑辊28的表面温度的温度调节机构。另外,温度调节机构能够利用各种使用温度调节介质的循环、加热器或冷却机构的方法等公知的方法。

制造层叠薄膜20时,优选将支撑辊28的表面温度调节为15~55℃,更优选调节为20~40℃。

本发明中,在形成涂膜40之后,在涂膜40上层压第2薄膜之后,照射活化射线a而使涂膜40固化来作为固化层16。此时,存在第1薄膜12或第2薄膜14被加热而变形的可能性。涂膜40固化时,若第1薄膜12或第2薄膜14变形,则因该变形而导致固化层16的厚度发生变动,从而导致在固化层16产生厚度不均。

通过将支撑辊28的温度设为55℃以下,能够适当防止因加热而导致的第1薄膜12或第2薄膜14的变形,并防止固化层16的膜厚不均。

并且,通过将支撑辊28的温度设为15℃以上,能够减少冷却设备投资或运行成本等,因此优选。

支撑辊28的直径根据制造装置10的尺寸等而适当设定即可。

根据本发明人等的研究,若考虑层叠薄膜的卷翘变形、设备成本、旋转精度等,则优选支撑辊的直径为100~1000mm,更优选为200~500mm。

制造装置10在将第1薄膜12缠绕在支撑辊28的状态下,沿长边方向传送的同时首先通过位于与支撑辊28对置的位置的涂布装置30,进行对第1薄膜12的表面涂布包含活化射线固化型树脂的涂布液来形成涂膜40的涂膜形成工序。

关于涂布装置30,只要是能够根据涂布的涂布液来形成作为目标的膜厚的涂膜40的涂布装置,则能够利用各种公知的液体的涂布装置。

作为一例,可例示通过模涂法、帘涂法、棒涂法、气刀涂布法、帘涂法、辊涂法、线棒涂布法、凹版涂布法、滑动涂布法等而涂布涂布液的涂布装置。

涂膜40的膜厚根据固化层16的膜厚而适当设定即可。并且,固化层16的膜厚根据层叠薄膜20的用途、固化层16的形成材料、固化层16显示的作用、对固化层16要求的性能等而适当设定即可。

根据本发明人的研究,涂膜40的膜厚优选为10~80μm。

成为涂膜40,即固化层16的涂布液包含活化射线固化型树脂。

活化射线固化型树脂是指,通过照射活化射线而经过交联反应、聚合反应而固化的树脂。活化射线是指,紫外线、电子束、放射线(α射线、β射线、γ射线等)等电磁波。

作为活化射线固化型树脂,例如使用具有光(紫外线)、电子束、放射线固化性多官能单体或多官能低聚物的官能团的树脂,其中优选光聚合性官能团。作为光聚合性官能团,可列举(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等不饱和聚合性官能团等。

作为涂布液的溶剂,例如能够使用有机溶剂。作为有机溶剂,含有醇类、酮类、酯类、脂肪族烃类、酰胺类、醚类、醚醇类。这些溶剂优选同时使用2种以上,更优选同时使用3种以上。

涂布液的粘度根据涂布液的组成、涂膜40的厚度等而适当设定即可。

根据本发明人等的研究,从防止气泡混入及涂膜40的厚度的均匀性的方面考虑,涂布液的粘度优选为20~600mpa·s,更优选为40~400mpa·s。

涂布液中,在活化射线固化型树脂的基础上,还可以加入量子点、有机电致发光材料、有机半导体材料、光电转换材料、热电转换材料、染料或颜料等显示各种功能的物质。

其中,优选利用量子点。

量子点是指,具有基于量子限制效应的光学特性且粒径为纳米级的结晶粒子。

作为量子点,例如已知核-壳结构的量子点。作为核-壳结构的量子点,若设为核/壳,则可列举cdse/zns、cdse/cds、cdte/cds、inp/zns、gap/zns、si/zns、inn/gan等。但是,量子点的结构并不限定于核-壳结构。

量子点能够通过改变其大小而改变光学特性。量子点的粒径变得越小,则量子点发光的能量变得越大。并且,量子点的发光波长通常能够通过粒子的组成、尺寸而调整。

关于量子点,作为一例,能够参阅日本特开2012-169271号公报的[0060]~[0066]段,但并不限定于此。

并且,可以替代量子点而使用量子杆。量子杆是指,具有与量子点相同的特性,且细长的形状的粒子。

作为量子点,能够无任何限制地使用市售品。

并且,能够同时使用量子点和量子杆。

固化层16包含量子点及量子杆中的至少一个的层叠薄膜还被称为量子点薄膜。

在涂布装置30的下游侧,与支撑辊28对置而配置有用于将第2薄膜14层压于涂膜40的贴合辊32。

制造装置10中,关于在第1薄膜12的表面形成有涂膜40的层叠体,接着在层压工序中,通过贴合辊32而被传送到层压位置p,且从第2供给部26供给的第2薄膜14缠绕于贴合辊32而被引导至规定的传送路径,从而层压于涂膜40。

第2供给部26具有旋转轴26a。对该旋转轴26a上装填将长形第2薄膜14卷绕成卷状而成的第2薄膜卷14r。

第2供给部26中,通过使旋转轴26a旋转而从第2薄膜卷14r送出第2薄膜14。从第2供给部26送出的第2薄膜14缠绕于贴合辊32,并沿规定路径而传送,从而在层压位置p层压(层叠)于涂膜40。

在此,图示例的制造装置10中,作为支撑辊28的表面与贴合辊32的表面的最短距离的距离l1为第1薄膜12的厚度d1、涂膜40的厚度dc及第2薄膜的厚度d2的合计以上。以下的说明中,还将距离l1称为“支撑辊28与贴合辊32的距离l1”。

即,“l1≥d1+dc+d2”。

换言之,在缠绕于贴合辊32的状态下,第2薄膜14不与涂膜40接触,即在层压位置p中第2薄膜14未缠绕于贴合辊。

制造装置10具有这种结构,由此贴合辊32不会按压涂膜40,并且第2薄膜14也不会按压涂膜40,而能够非常缓慢且平稳地将第2薄膜14层压于涂膜40。从而,即使将第2薄膜14层压于涂膜40,也能够防止因第2薄膜14的层压导致而涂膜40的膜厚发生变动。

因此,根据制造装置10,若通过涂布装置30形成具有作为目标的膜厚,并且膜厚均匀的高精度涂膜40,则能够制作具有作为目标的膜厚且膜厚均匀的固化层16。

制造装置10中,基本上满足“l1≥d1+dc+d2”即可,距离l1优选小于“d1+dc+d2+5cm”。即,优选为“l1<d1+dc+d2+5cm”。

而且,距离l1优选接近“d1+dc+d2”,最优选“l1=d1+dc+d2”。

为了正确传送第2薄膜14,需要对第2薄膜14施加某种程度的张力。

在此,制造装置10中,在贴合辊32与层压位置p之间,第2薄膜14在未被任何物体支撑的状态下,浮在空中。因此,在该浮在空中的区域中,因施加于第2薄膜14的张力导致在第2薄膜14的宽度方向上产生波状变形。宽度方向换言之为与传送方向正交的方向。

制造装置10中,不对涂膜40赋予影响便能够将第2薄膜14层压于涂膜40,但这种第2薄膜14的波状变形还有可能成为在涂膜40上产生膜厚不均的原因。

相对于此,通过满足“l1<d1+dc+d2+5cm”,能够缩小该第2薄膜14的波状变形而防止因第2薄膜14的变形导致的涂膜40的膜厚不均。

本发明中,对第2薄膜14施加的张力优选为100n/m以下,更优选为50n/m以下。

为了正确传送第2薄膜14,需要对第2薄膜14施加某种程度的张力。从而,因该张力导致第2薄膜14按压涂膜40,从而有可能导致涂膜40的膜厚发生变动。

相对于此,将对第2薄膜14施加的张力设为100n/m以下,由此能够防止对第2薄膜14施加的张力给涂膜40的膜厚带来影响,从而能够得到固化层16的厚度不均进一步少的层叠薄膜。

并且,本发明中,将对第1薄膜12施加的张力设为t1,将第1薄膜的传送方向上的杨氏模量设为e1,将第1薄膜12的厚度设为d1,另外,将对第2薄膜14施加的张力设为t2,将第2薄膜14的传送方向上杨氏模量设为e2,将第2薄膜14的厚度设为d2时,优选满足下述式,

0.05<[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]<20

而且更优选满足下述式。

0.1<[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]<10

本发明中,在将第1薄膜12缠绕在支撑辊28的状态下,使涂膜40固化来作为固化层16。因此,层叠薄膜20容易呈第1薄膜12向内侧卷翘的状态。该卷翘能够通过调节对第1薄膜12或第2薄膜14施加的张力等来防止,调节并不顺利的情况下,层叠薄膜20还有时反而会使第2薄膜14向内侧卷翘。

相对于此,由于满足如下,

0.05<[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]<20

能够制造大幅减少了第1薄膜12向内侧的卷翘及第2薄膜14向内侧的卷翘的层叠薄膜20。尤其,由于满足如下,

0.1<[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]<10

能够制造进一步大幅减少了卷翘的高品质的层叠薄膜20。

优选支撑辊28及贴合辊32的旋转精度高,优选以径向偏转量计为0.05mm以下,更优选为0.01mm以下。

将支撑辊28及贴合辊32的旋转精度设为上述范围,由此能够进一步减小涂膜40的膜厚分布。

在贴合辊32的下游侧,与支撑辊28对置而配置固化装置34。

将第2薄膜14层压在涂膜40的第1薄膜12、涂膜40及第2薄膜14的层叠体在缠绕在支撑辊的状态下直接被传送到进行固化工序的固化装置34。固化装置34通过对被第1薄膜12和第2薄膜14夹持的涂膜40照射活化射线a来使涂膜40固化而作为固化层16,且作为层叠薄膜20。

如前述,活化射线a为紫外线、电子束、放射线(α射线、β射线、γ射线等)等电磁波。

固化装置34能够利用各种使用照射能够使涂膜40固化的活化射线a的公知的光源的装置。图示例中,作为一例,固化装置34使用照射紫外线的光源。照射紫外线的光源能够利用各种公知的光源。作为一例,例示led(lightemittingdiode:发光二极管)、激光光源、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙气灯等。

在此,本发明中,活化射线a优选在能够使涂膜40固化的波长区域具有强度分布的峰值,并且优选对于波长的强度分布(峰值)的半宽度为100nm以下的电磁波,更优选半宽度为50nm以下的电磁波。

即,固化装置34优选使用能够照射在能够使涂膜40固化的波长区域具有强度分布的峰值,并且对于波长的强度分布(峰值)的半宽度为100nm以下的活化射线a的led或激光光源等光源。

本发明中,通过对被第1薄膜12和第2薄膜14夹持的涂膜40照射活化射线a而使涂膜40固化。在此,活化射线a还被第1薄膜12及第2薄膜14吸收,由此第1薄膜12及第2薄膜14有可能被加热而变形。若在涂膜40固化时第1薄膜12或第2薄膜14变形,则因该变形而导致固化层16的厚度发生变动,从而导致固化层16中产生厚度不均。

相对于此,通过使用如前述的半宽度为100nm以下的电磁波,能够防止因并不有助于涂膜40的固化的多余的成分的电磁波而第1薄膜12及第2薄膜14被加热。其结果,能够防止因加热而引起的第1薄膜12及第2薄膜14的变形导致固化层16的膜厚不均。

关于照射固化装置34的活化射线a的照射量根据第1薄膜12的传送速度、涂膜40的膜厚等而适当设定能够可靠地使涂膜40固化的照射量即可。

根据本发明人等的研究,由固化装置34照射的活化射线a的照射量优选为100~10000mj/cm2,更优选为1000~4000mj/cm2

通过将活化射线a的照射量设为100mj/cm2以上,能够稳定地进行正确的涂膜40的固化,因此优选。

并且,通过将活化射线a的照射量设为10000mj/cm2以下,能够防止因多余的活化射线a引起的第1薄膜12及第2薄膜14的加热,因此优选。

从层压位置p至由固化装置34照射的活化射线a的照射位置的距离l2根据支撑辊28的尺寸、涂膜40的膜厚、由固化装置34照射的活化射线a的照射量等而适当设定即可。

在此,从层压位置p至由固化装置34照射的活化射线a的照射位置的距离l2优选为30mm以上,更优选为50mm以上。

由此,充分得到将第2薄膜14层压之后的涂膜40的流平效果而能够使固化层16的膜厚分布良好,因此优选。

并且,本发明中,对涂膜40照射活化射线a之前的第1薄膜12及第2薄膜14的温度与对涂膜40照射活化射线a之后的第1薄膜12及第2薄膜14的温度之差优选为25℃以下。

通过将该温度差设为25℃以下,能够防止在第1薄膜12及第2薄膜14产生褶皱。

在固化装置34的下游侧配置剥离辊36。

关于通过形成基于涂膜40的固化的固化层16而制造的层叠薄膜20,接着通过剥离辊36而从支撑辊28剥离,并沿规定的传送路径进行传送,卷取于未图示的卷取轴而成为卷绕层叠薄膜20的卷。

以下,通过对图1及图2所示的制造装置10的作用进行说明,对本发明的层叠薄膜的制造方法及制造进一步详细地进行说明。

首先,从第1薄膜卷12r拉出第1薄膜12而缠绕于支撑辊28,使其通过经剥离辊36而到达卷取轴的规定的传送路径。并且,从第2薄膜卷14r拉出第2薄膜14,经贴合辊32而缠绕于支撑辊28,使其通过经剥离辊36而到达卷取轴的规定的传送路径。

而且,对涂布装置30填充涂膜40、即成为固化层16的涂布液。

接着,以第1薄膜12及第2薄膜14的传送速度成为规定速度的方式将第1薄膜卷12r、第2薄膜卷14r、支撑辊28、贴合辊32、剥离辊36及未图示的卷取轴同步旋转,从而开始第1薄膜12及第2薄膜14的传送。

然后,开始涂布装置30及固化装置34的驱动。

将从第1薄膜卷12r送出的第1薄膜12在缠绕在支撑辊28的状态下沿长边方向传送的同时通过涂布装置30涂布涂料来在表面形成涂膜40。

在第1薄膜12的表面形成有涂膜40的层叠体接着被传送到层压位置p,且在缠绕在支撑辊28的状态下沿长边方向传送的同时,在层压位置p,从第2薄膜卷14r送出的第2薄膜14通过贴合辊32层压于涂膜40。

用第1薄膜12和第2薄膜14夹持涂膜40的层叠体接着被传送到固化装置34,且在缠绕在支撑辊28的状态下沿长边方向传送的同时通过固化装置34照射活化射线a,从而被第1薄膜12和第2薄膜14夹持的涂膜40被固化而形成固化层16。由此,制作层叠薄膜20。

通过固化层16的形成而制作的层叠薄膜20通过剥离辊36而从支撑辊28剥离,沿规定的传送路径传送,并通过卷取轴而卷取。

如以上说明,本发明中,在用第1薄膜12及第2薄膜14夹持固化层16而成的层叠薄膜20的制造中,将对第1薄膜12涂布涂布液来形成涂膜40的步骤、对涂膜40层压第2薄膜14步骤及使被第1薄膜12和第2薄膜14夹持的涂膜40固化的步骤全都在将第1薄膜12缠绕在支撑辊28的状态下进行。

由此,能够防止在涂膜40的膜厚产生不均而制作固化层16的膜厚均匀性高,且高品质的层叠薄膜20。

如专利文献1及专利文献2所示,在以往的层叠薄膜的制造中,对第1薄膜涂布涂布液的步骤通过辊对等夹持传送第1薄膜的同时进行。如众所周知,为了正确进行第1薄膜的传送,需要对第1薄膜施加某种程度的张力。

在此,通过涂布涂布液来形成涂膜的第1薄膜在未被任何物体支撑的状态下,呈在浮在空中的状态。因此,在该浮在空中的区域中,因对第1薄膜12施加的张力而在第1薄膜12的宽度方向产生波状变形。

若第1薄膜12变形,则根据变形而形成涂膜的涂布液会流动。其结果,通过该涂布液的流动,涂膜的膜厚发生变动而在涂膜的膜厚产生不均。若使在膜厚具有不均的涂膜固化,则当然会导致在形成的固化层的膜厚中也产生不均。

因此,在以往的层叠薄膜的制造中,很难制造固化层的膜厚的均匀性高的层叠薄膜。

相对于此,在本发明中,如前述,将对第1薄膜12形成涂膜40的步骤、对涂膜40层压第2薄膜14的步骤及使被第1薄膜12和第2薄膜14夹持的涂膜40固化的步骤全都在将第1薄膜12缠绕在支撑辊28的状态下进行。

从而,第1薄膜12始终被支撑辊28支撑,且不会产生波状变形。相对于此,能够防止因第1薄膜12的变形引起的涂膜40的膜厚不均、即固化层16的膜厚不均。

而且,本发明中,涂膜40及第2薄膜14也始终被支撑辊28支撑。因此,还能够防止涂膜40及第2薄膜14的变形,且还能够防止因涂膜40及第2薄膜14的变形导致的固化层16的膜厚不均。

从而,根据本发明,能够稳定地制造固化层16的膜厚的均匀性高,且高品质的层叠薄膜20。

图3中示意性示出本发明的制造装置的另一方式。并且,图4中示出图3的局部放大图。

另外,图3及图4所示的制造装置50中,贴合辊52与支撑辊28的位置关系不同,除此以外,具有与前述的制造装置10相同的结构。从而,对相同的部件标注相同的符号,且以下的说明主要对不同点进行。

前述的制造装置10中支撑辊28与贴合辊32的距离l1为第1薄膜12的厚度d1、涂膜40的厚度dc及第2薄膜的厚度d2的合计以上。即,如前述,为“l1≥d1+dc+d2”。

相对于此,图3及图4所示的制造装置50中,支撑辊28与贴合辊32的距离l1小于第1薄膜12的厚度d1、涂膜40的厚度dc及第2薄膜的厚度d2的合计。即,本方式中为“l1<d1+dc+d2”。

换言之,制造装置50中,在缠绕在贴合辊32的状态下第2薄膜14与涂膜40接触,即在层压位置p,第2薄膜14缠绕在贴合辊。

因此,如图4示意性示出,在层压位置p中,通过第2薄膜14按压涂膜40,从而能够变更涂膜40的膜厚。即,在制造装置50中,通过调节支撑辊28与贴合辊32的距离l1,能够调节涂膜40的膜厚。

前述图1及图2所示的制造装置10对应于通过涂布装置30而能够根据需要以充分的精度形成膜厚均匀且作为目标的膜厚的涂膜40的情况。

相对于此,图3及图4所示的制造装置50优选对应于不以高精度进行基于涂布装置30的涂布液的涂布的控制的情况。

如前述,在本发明中,将对第1薄膜12形成涂膜40等所有步骤在将第1薄膜12缠绕在支撑辊28的状态下进行,因此在层压位置p,不存在因第1薄膜12的变形而导致的涂膜40的膜厚不均。因此,能够以非常高的精度进行基于第2薄膜14的按压的涂膜40的膜厚调节。

并且,制造装置50中,对涂膜40层压第2薄膜14时,还能够防止空气(气体)被卷入到涂膜40与第2薄膜14之间。即,该方式在根据装置结构等而空气被卷入涂膜40与第2薄膜14之间的情况成为问题的情况下,也能够适当地对应。

本方式的制造装置50中,基本上根据涂膜40的膜厚和作为目标的固化层16的膜厚而满足“l1<d1+dc+d2”即可。

制造装置50中,与前述的制造装置10相同,涂膜40的厚度可根据固化层16的膜厚等而适当设定即可。优选涂膜40的膜厚也相同。

涂膜40的厚度的调节量也根据固化层16的膜厚、涂膜40的膜厚的精度、调节厚度之前的涂膜40的膜厚等而适当设定即可。

以上,对本发明的层叠薄膜的制造方法及层叠薄膜的制造装置进行详细说明,但本发明并不限定于上述实施例,在不脱离本发明的宗旨的范围内,当然可以进行各种改良或变更。

实施例

以下,列举本发明的具体实施例,对本发明进行更加详细地说明。但是,本发明并不限定于该实施例,以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等在不脱离本发明的宗旨的范围内能够适当进行变更。

[实施例1]

作为第1薄膜12及第2薄膜14,准备了厚度100μm、宽度1000mm的pet薄膜(toyoboco.,ltd.制、cosmoshinea4300)。

并且,作为由涂布装置涂布的涂布液,制备了以下涂布液。

(涂布液的组成)

·量子点1的甲苯分散液(发光极大:520nm)10质量份

·量子点2的甲苯分散液(发光极大:630nm)1质量份

·甲基丙烯酸月桂酯2.4质量份

·三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.54质量份

·光聚合引发剂(irgacure819、basf公司制)0.009质量份

作为量子点1、2,使用了具有下述核-壳结构(inp/zns)的纳米结晶。

·量子点1:inp530-10(nn-labs公司制)

·量子点2:inp620-10(nn-labs公司制)

通过ems粘度计(kyotoelectronicsmanufacturingco.,ltd.制)以剪断速度0.1/s测定了粘度的结果,所制备的涂布液的粘度为50mpa·s。

进一步使用这种第1薄膜12及第2薄膜、以及涂布液来通过图1所示的制造装置10制作了层叠薄膜20。

支撑辊28内置温度调节机构且为直径200mm的不锈钢制,并将表面的温度调节为25℃。

将第1薄膜12的传送速度设为1m/分钟,将对第1薄膜12及第2薄膜14施加的张力设为100n/m。

并且,将涂膜40的膜厚设为70μm。从而,在本例中,固化层16的厚度大致成为70μm。

将支撑辊与贴合辊的距离l1设为10mm。

固化装置34将在中心波长365nm下照射半宽度为10nm的紫外线的led(senteccorp,.ltd.制、uv-led233a)用作光源。将紫外线的照射量设为900mj/cm2

[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]为1。

[比较例1]

关于第2薄膜14的层压及涂膜的固化,将从支撑辊28取下第1薄膜12之后,另外通过配置在支撑辊28的下游侧的辊对而夹持搬送的同时进行,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜。

[实施例2~3]

作为固化装置34的光源,改变成led,并使用了照射中心波长为365nm的紫外线的金属卤化物灯(eyegraphicsco.,ltd.制、m30-l51x)。该光源的主要的发光波长区域为200~450nm,且发光的波长宽广,因此半宽度大于100nm。

<实施例2>

使用上述光源,将紫外线的照射量设为900mj/cm2,将支撑辊28的表面温度设为55℃,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

<实施例3>

使用上述光源,将紫外线的照射量设为50mj/cm2,将支撑辊28的表面温度设为25℃,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

[实施例4~8]

<实施例4>

将第2薄膜14的张力设为10n/m,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]为0.1。

<实施例5>

将第2薄膜14的张力设为200n/m,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]为2。

<实施例6>

将第2薄膜14的张力设为1000n/m,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]为10。

<实施例7>

将第2薄膜14的张力设为5n/m,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]为0.05。

<实施例8>

将第1薄膜12的张力设为50n/m,将第2薄膜14的张力设为1000n/m,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]为20。

[实施例9]

使用了支撑辊与贴合辊的距离l1为260μm的图3及图4所示的制造装置50,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜20。

从而,在本例中,固化层16的厚度成为60μm。

[比较例2]

将对第1薄膜12涂布涂布液的步骤在将第1薄膜12缠绕到支撑辊之前进行,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了层叠薄膜。

[薄膜的卷翘]

对所制作的层叠薄膜,通过测定卷翘的半径来对薄膜的卷翘进行了评价。

将卷翘的半径大于500mm的情况评价为a;

将卷翘的半径大于50mm且500mm以下的情况评价为b;

将卷翘的半径为50mm以下的情况评价为c。

[厚度不均]

通过接触型厚度测量装置(yamabunelectronicsco.,ltd.制、tof5r)测定所制作的层叠薄膜的膜厚,从层叠薄膜的膜厚的测量结果减去第1薄膜12及第2薄膜14的膜厚来测量了固化层16的膜厚。

将该固化层16的膜厚测量在与薄膜的传送方向及与薄膜的传送方向正交的方向上,以1mm间隔,在1000处进行,从相对于平均膜厚的最小膜厚及最大膜厚计算出了厚度不均。另外,与薄膜的传送方向正交的方向即为薄膜的宽度方向

将厚度不均小于±2%的情况评价为a;

将厚度不均为±2%以上且小于±3%的情况评价为b;

将厚度不均为±3%以上的情况评价为c。

将结果示于下述表。

[表1]

强力比是表示[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]。

金卤灯为金属卤化物灯。

实施例9中使用了制造装置50,其他例中全都使用了制造装置10。

如上述表所示,在从支撑辊28取下的状态下进行第2薄膜14的层压及涂膜的固化之比较例1、在缠绕于支撑辊28之前进行涂膜的形成的比较例2中,固化层的厚度不均大于3%。

相对于此,根据将形成涂膜的步骤、使第2薄膜14的层压及涂膜固化的步骤全都在将第1薄膜12缠绕在支撑辊28而进行的本发明,能够抑制固化层16的厚度不均。尤其,如实施例1、3、4、7及9所示,满足对第2薄膜施加的张力为100n/m以下、使涂膜40固化的活化射线的半宽度为100nm以下、支撑辊28的表面温度成为55℃以下的所有的条件,由此固化层16的厚度不均小于±2%时,可得到固化层16的膜厚不均非常小的层叠薄膜。另外,即使厚度不均的评价为“b”,厚度不均也小于±3%,因此通常在实用上无任何问题。

并且,如实施例1~6及9所示,满足0.05<[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]<20,由此能够大幅减少层叠薄膜的卷翘。尤其,如实施例1~3、5及9所示,满足0.1<[t2/(e2×d2)]/[t1/(e1×d1)]<10,由此能够得到卷翘的半径大于500mm且卷翘非常小的层叠薄膜。另外,即使卷翘的评价为“b”,卷翘的半径也大于50mm,因此通常在实际使用中无任何问题。并且,即使卷翘的评价为“c”,也能够通过公知的方法来矫正卷翘,因此通常在实际使用中无任何问题。

通过以上结果,明确了本发明的效果。

产业上的可利用性

能够优选地利用波长转换薄膜等各种层叠薄膜的制造中。

符号说明

10、50-(层叠薄膜的)制造装置,12-第1薄膜(第1薄膜),14-第2薄膜(第2薄膜),16-固化层,20-层叠薄膜,24-第1供给部,26-第2供给部,28-支撑辊,30-涂布装置,32、52-贴合辊,34-固化装置,36-剥离辊、40-涂膜。

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