专利名称：光学膜的制造方法、偏振片以及图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在基材膜上涂布含有活性能量射线固化性树脂的涂布液并使其固化的光学膜的制造方法。而且，本发明还涉及使用了该光学膜的偏振片以及图像显示装置。
背景技术：
通过在基材上涂布具有规定光学功能的树脂层而形 成的光学膜，例如作为防眩膜、光扩散膜、硬质涂膜等用于液晶显示装置等各种图像显示装置中。一般，光学膜所具备的上述树脂层是通过在基材膜上涂布含有活性能量射线固化性树脂的涂布液并对得到的涂布层照射活性能量射线使其固化而形成的。根据光学膜所需要的光学特性，为了对树脂层表面赋予所需形状，也有将具有规定表面形状的铸模推抵到涂布层表面并在此状态下使其固化的情况。例如，在JP2007-76089-A中公开了以下方法在基材膜上涂布紫外线固化性树月旨，在使树脂涂布面密合于与基材膜同步地旋转的凹凸型辊(压花辊)的状态下照射紫外线，使树脂固化，然后，从凹凸型辊上剥离固化树脂与基材膜的层积体。如上述JP2007-76089-A记载的方法所示，在通过将压花辊这样的铸模推抵到涂布层表面的同时使涂布层固化来制造光学膜的情况下，在涂布层的膜输送方向的前头区域(涂布层的前方端部区域)这样的涂布层的膜厚急剧变大的地方，在从铸模上剥离所得光学膜时，有时在铸模表面残留固化的树脂、即发生所谓的“树脂残留”的情况。在长条的基材膜上连续地形成树脂层的光学膜的连续生产中，树脂残留很可能会使得到的光学膜产生连续的缺陷(树脂附着于光学膜表面、光学膜的表面形状或光学特性的缺陷等)。而且，每当发生树脂残留时将其清扫除去会使制造效率大大降低。另一方面，作为防止树脂残留的方法，虽然考虑了在形成涂布层的涂布液中添加脱模剂、或预先在铸模表面涂布脱模剂，但添加脱模剂很可能会损害光学膜的机械强度、光学特性。本发明是鉴于上述问题而完成的，提供能够防止树脂残留的发生、且能够不发生缺陷等不良情况地连续高效地制造光学膜的方法。本发明人进行了锐意的研究，结果发现，如果以基材膜输送方向的前头区域(前方端部区域)中的涂布层的膜厚外观(profile)满足特定条件的方式形成涂布层，则能够有效地防止从铸模上剥离光学膜时的树脂残留。
发明内容
即，本发明包含以下内容。[I] 一种光学膜的制造方法，包含涂布工序和固化工序，涂布工序是在连续输送的基材膜上涂布含有活性能量射线固化性树脂的涂布液而形成涂布层的工序，固化工序是在把铸模的表面推抵到涂布层的表面的状态下从基材膜侧对涂布层照射活性能量射线的工序，在涂布工序中，以涂布层的前头区域中的涂布层的起始区(立6上力5 >9 )在固化工序后的膜厚不足4 u m的方式涂布涂布液。[2]根据[I]所述的方法，其中，上述涂布工序中的涂布液的涂布通过与固化工序后的涂布层的膜厚相关地预先设定规定膜厚来进行，在涂布工序中，以从涂布层的前头至达到上述预先设定的规定膜厚之间涂布层的膜厚持续增加的方式涂布涂布液。[3]根据[I]或[2]所述的方法，其中，当将距所述涂布层的起始区的结束部的沿基材膜的输送方向的距离设为L(mm)、将距离L中的固化工序后的涂布层的膜厚设为H(L)(mm)、将距离L中的膜厚增加的平均斜率设为AH(L)并以下述式(I)表示时，在涂布工序中，以L = 10的AH(IO)为0. 0003以下的方式涂布涂布液。AH(L) = (H(L) -H(0)}/L (I)[4]根据[I] [3]中任一项所述的方法，其中，所述涂布工序中的所述涂布液的涂布通过使用模涂机并控制吐出到基材膜上的涂布液的压力来进行。 [5] 一种偏振片，具备偏光膜和通过[I] [4]中任一项所述的方法制造的光学膜，所述光学膜以基材膜侧与该偏光膜对置的方式层积在该偏光膜上。[6] 一种图像显示装置，具备[5]所述的偏振片和图像显示元件，其中，偏振片以其偏光膜为图像显示元件侧的方式配置在图像显示元件上。根据本发明的方法，能够有效地防止从铸模上剥离光学膜时的树脂残留。由此，在长条的基材膜上连续地形成树脂层的光学膜的连续生产中，能够不产生连续的缺陷(在表面附着树脂、表面形状或光学特性的缺陷等)地连续高效地制造光学膜。而且，由于不需要清扫除去残留树脂，因此能够使制造效率大大提高。根据本发明而得到的光学膜能够适合应用于偏振片、液晶显示装置等图像显示装置中。
[图I]是本发明的光学膜的制造方法以及该方法中使用的制造装置的一个优选例的示意图。[图2]是示出实施例I中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域的膜厚变化的图。[图3]是示出实施例2中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域的膜厚变化的图。[图4]是示出实施例3中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域的膜厚变化的图。[图5]是示出比较例I中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域的膜厚变化的图。[图6]是示出比较例2中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域的膜厚变化的图。[图7]是示出比较例3中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域的膜厚变化的图。符号说明11基材膜13，16 压送辊
14铸模15活性能量射线照射装置31膜卷出装置32涂布装置33干燥炉34膜卷起装置
具体实施例方式〈光学膜的制造方法〉
本发明的光学膜的制造方法包括如下工序[I]涂布工序，在连续输送的基材膜上涂布含有活性能量射线固化性树脂的涂布液，形成涂布层；以及[2]固化工序，在将铸模的表面推抵到涂布层的表面的状态下，从基材膜侧对所述涂布层照射活性能量射线，使涂布层固化。以下，边参照附图边详细地说明各工序。图I是本发明的光学膜的制造方法以及该方法中使用的制造装置的一个优选例的示意图。图中的箭头表示膜的输送方向或辊的旋转方向。[I]涂布工序在本工序中，在连续输送的基材膜上涂布含有活性能量射线固化性树脂的涂布液，形成涂布层。涂布工序例如如图I所示，可以通过以下方式进行，即，从安装到膜卷出装置31的原始膜(原反)(长条的基材膜的卷起品)连续地卷出基材膜11，并使用涂布装置32在基材膜11上涂布涂布液。(基材膜)基材膜11只要是透光性的物质即可，例如可以使用玻璃、塑料膜等。作为塑料膜，具有适度的透明性、机械强度即可。具体而言，例如TAC(三乙酰纤维素)等乙酸纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂等。基材膜11的厚度例如是10 500 ym，从光学膜的薄膜化等角度考虑，优选是10 300 ii m，更加优选是20 300 ii m。以改良涂布液的涂布性或改良与涂布层的粘着性为目的，也可以对基材膜11的表面(涂布层侧表面)实施各种表面处理。作为表面处理，可例举为电晕放电处理、辉光放电处理、酸表面处理、碱表面处理、紫外线照射处理等。此外，也可以在基材膜11上形成例如底涂层等其他层，并在该其他层上涂布涂布液。而且，在将光学膜粘着到后述的偏光膜上来使用的情况下，为了提高基材膜与偏光膜的粘着性，优选利用各种表面处理预先对基材膜的表面(与涂布层相反侧的表面)进行亲水化处理。该表面处理也可以在光学膜的制造后进行。(涂布液)涂布液含有活性能量射线固化性树脂，通常还含有光聚合引发剂(自由基聚合引发剂)。根据需要，也可以含有透光性微粒、有机溶剂等溶剂、流平剂、分散剂、抗静电剂、防污剂、表面活性剂等其他成分。
(I)活性能量射线固化性树脂活性能量射线固化性树脂可以是紫外线固化性树脂、电子束固化性树脂等，例如，可以优选使用含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的物质。多官能(甲基)丙烯酸酯化合物是指，分子中具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例子，例如，可以例举多元醇与(甲基)丙烯酸的酯化合物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、聚酯(甲基)丙烯酸酯化合物、环氧(甲基)丙烯酸酯化合物等含有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能聚合性化合物等。作为多元醇，例如，可例举乙二醇、二乙二醇、·三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇(propylene glycol)、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇、丙二醇(propanediol)、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、2-乙基_1，3_己二醇、2，2’ -硫代二乙醇、1，4-环己烷二甲醇等二元醇；三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二甘油、二季戊四醇、双(三羟甲基)丙烷等三元以上的醇。作为多元醇与(甲基)丙烯酸的酯化合物，具体可例举乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸五聚甘油酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物，可以例举在I分子中具有多个异氰酸酯基的异氰酸酯与具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物的氨基甲酸酯化反应物。作为在I分子中具有多个异氰酸酯基的有机异氰酸酯，可例举六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、萘异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯等在I分子中具有2个异氰酸酯基的有机异氰酸酯，对这些有机异氰酸酯进行异氰脲酸酯改性、加成改性、缩二脲改性而得到的在I分子中具有3个异氰酸酯基的有机异氰酸酯等。作为具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物，可以例举(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯等。作为聚酯(甲基)丙烯酸酯化合物，优选的是使含羟基聚酯与(甲基)丙烯酸反应而得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯。优选使用的含羟基聚酯是指通过多元醇与羧酸、具有多个羧基的化合物和/或其酐的酯化反应而得到的含羟基聚酯。作为多元醇，可以例举与前述化合物相同的物质。而且，除多元醇之外，还可以例举作为酚类的双酚A等。作为羧酸，可以例举甲酸、乙酸、丁基羧酸、苯甲酸等。作为具有多个羧基的化合物和/或其酐，可以例举马来酸、邻苯二甲酸、富马酸、衣康酸、己二酸、对苯二甲酸、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸、环己烷二羧酸酐等。在以上这样的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中，从提高固化物的强度、获得容易性的角度考虑，优选己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等酯化合物；六亚甲基二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的加成物；异佛尔酮二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的加成物；甲苯二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的加成物；加成改性异佛尔酮二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的加成物；以及缩二脲改性异佛尔酮二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的加成物。而且，这些多官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以分别单独使用，也可以与其他一种以上并用。活性能量射线固化性树脂除上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物以外，还可以含有单官能(甲基)丙烯酸酯化合物。作为单官能(甲基)丙烯酸酯化合物，可以例举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸酯缩水甘油酯、丙烯酰吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、乙酰基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性苯氧基(甲基) 丙烯酸酯、环氧丙烷(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧乙基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类。这些化合物可以分别单独使用，也可以与其他两种以上并用。此外，活性能量射线固化性树脂还可以含有聚合性低聚物。通过使其含有聚合性低聚物从而能够调整固化物的硬度。聚合性低聚物例如可以是上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物即多元醇与(甲基)丙烯酸的酯化合物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、聚酯(甲基)丙烯酸酯化合物或环氧(甲基)丙烯酸酯等的二聚体、三聚体等这样的低聚物。作为其他的聚合性低聚物，可以例举通过分子中具有至少2个异氰酸酯基的聚异氰酸酯与具有至少I个(甲基)丙烯酰氧基的多元醇的反应而得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。作为聚异氰酸酯，可以例举六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯的聚合物等，作为具有至少I个(甲基)丙烯酰氧基的多元醇，是通过多元醇与(甲基)丙烯酸的酯化反应而得到的含羟基(甲基)丙烯酸酯，作为多元醇，可以例举1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇、二乙二醇、三乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇等。该具有至少I个(甲基)丙烯酰氧基的多元醇是多元醇的醇羟基的一部分与(甲基)丙烯酸发生酯化反应并且在分子中残留醇羟基的化合物。而且，作为其他的聚合性低聚物的例子，可以例举通过具有多个羧基的化合物和/或其酐与具有至少I个(甲基)丙烯酰氧基的多元醇的反应而得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。作为具有多个羧基的化合物和/或其酐，可以例举与上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的聚酯(甲基)丙烯酸酯中记载的物质相同的物质。而且，作为具有至少I个(甲基)丙烯酰氧基的多元醇，可以例举与上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物中记载的物质相同的物质。除以上的聚合性低聚物以外，作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的例子，还可以例举使异氰酸酯类与含羟基聚酯、含羟基聚醚或含羟基(甲基)丙烯酸酯的羟基反应而得的化合物。优选使用的含羟基聚酯是通过多元醇与羧酸、具有多个羧基的化合物/或其酐的酯化反应而得到的含羟基聚酯。作为多元醇、羧酸、具有多个羧基的化合物/或其酐，分别可以例举与多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的聚酯(甲基)丙烯酸酯化合物中记载的物质相同的物质。优选使用的含羟基聚醚是通过对多元醇加成I种或2种以上环氧烷和/或e-己内酯而得的含羟基聚醚。多元醇可以是与上述含羟基聚酯中能够使用的物质相同的物质。作为优选使用的含羟基(甲基)丙烯酸酯，可以例举与聚合性低聚物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物中记载的物质相同的物质。作为异氰酸酯类，优选分子中具有I个以上异氰酸酯基的化合物，特别优选甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等二元异氰酸酯化合物。这些聚合性低聚物可以分别单独使用，也可以与其他I种以上并用。(2)光聚合引发剂
作为光聚合引发剂，例如可以使用苯乙酮系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发齐U、二苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂、三嗪系光聚合引发剂、噁二唑系光聚合引发剂等。而且，作为光聚合引发剂，例如可以使用2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2，2’ -双(邻氯苯基)-4，4’，5，5’ -四苯基-1，2’ -联咪唑、10-丁基_2_氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苯偶酰、9，10-菲醌、樟脑醌、苯甲酰甲酸甲酯、二茂钛化合物等。光聚合引发剂的用量相对于活性能量射线固化性树脂100重量份通常为0. 5 20重量份，优选为I 5重量份。(3)透光性微粒作为透光性微粒，没有特别限定，例如可以使用由丙烯酸系树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等形成的有机微粒，由碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等形成的无机微粒等。而且，也可以使用有机聚合物的中空球、中空珠。这些透光性微粒可以单独使用I种，也可以2种以上混合使用。透光性微粒的形状可以是球状、扁平状、板状、针状、无定形状等任一种。透光性微粒的粒径、折射率没有特别限制，但当光学膜作为光扩散膜、防眩膜时，从有效地呈现内部雾度的角度考虑，优选粒径在0.5iim 20iim的范围。而且，基于同样的理由，固化后的活性能量射线固化性树脂的折射率与透光性微粒的折射率之差优选在0. 04 0. 15的范围内。透光性微粒的含量相对于活性能量射线固化性树脂100重量份通常为3 60重量份，优选为5 50重量份。在透光性微粒的含量相对于活性能量射线固化性树脂100重量份不足3重量份时，不能充分赋予光扩散性或防眩性。另一方面，如果超过60重量份，有时会损坏光学膜的透明性，而且，防眩性、光扩散性变得过高，有对比度降低的趋势。另外，在使用透光性微粒的情况下，为了使光学膜的光学特性及表面形状均匀，优选涂布液中的透光性微粒的分散是各向同性分散。(4)溶剂涂布液可以含有有机溶剂等溶剂。作为有机溶剂，可以考虑粘度等从以下溶剂中选择使用例如己烷、环己烷、辛烷等脂肪烃；甲苯、二甲苯等芳香烃；乙醇、I-丙醇、异丙醇、I-丁醇、环己醇等醇类；甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯等酯类；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚等二醇醚类；乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等酯化二醇醚类；2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇等溶纤剂类；2-(2_甲氧基乙氧基)乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇等卡必醇类等。这些溶剂可以分别单独使用，根据需要也可以与其他I种以上混合使用。涂布后，需要使上述有机溶剂蒸发。因此，优选沸点在60°C 160°C范围内。而且，优选20°C时的饱和蒸汽压为0. IkPa 20kPa范围内。(涂布液的涂布)如上所述，在基材膜11上形成涂布层可以通过以下工序来进行，即，从安装到膜卷出装置31的原始膜(长条的基材膜的卷起品)连续地卷出基材膜11，并使用涂布装置32在基材膜11上涂布涂布液。涂布液的涂布可以使用例如凹版涂布法、微型凹版涂布法、刮棒涂布法、刮刀涂布法、气刀涂布法、吻涂法、模涂法等来进行。
通常预先设定固化后的涂布层的膜厚(平均膜厚)，边调整涂布量等边涂布涂布液，以得到该设定好的规定膜厚。此时，在后述的固化工序后，按照涂布层的膜厚外观满足下述(i)、优选还满足下述(ii)和/或(iii)、更优选全部满足下述(i) (iii)的方式涂布涂布液。(i)以在基材膜输送方向的涂布层的前头区域(前方端部区域)中的涂布层的起始区以固化工序后的膜厚计不足4 y m的方式涂布；(ii)以从涂布层的前头(涂布开始端部)至达到上述设定好的规定膜厚之间涂布层的膜厚持续增加、即不产生膜厚降低的部分的方式涂布；(iii)当将距涂布层的起始区的结束部的沿基材膜的输送方向的距离设为L(mm)、将距离L中的固化工序后的涂布层的膜厚设为H(L) (mm)、将距离L中的膜厚增加的 平均斜率设为AH(L)并以下述式(I)表示时，以L= 10的AH(L)为0. 0003以下的方式涂布。AH(L) = (H(L) -H(0)}/L (I)此处，涂布层的“起始区”是指，在从涂布层的前头(涂布开始端部)沿基材膜的输送方向观察涂布层固化后的膜厚变化时，从涂布层的前头到涂布层的膜厚变化曲线发生最初拐点的位置为止的区域，上述(i)中的“涂布层的起始区以固化工序后的膜厚计不足4 U m”是指，上述区域(起始区)中的涂布层固化后的膜厚最大不足4 u m。而且，上述(iii)中“涂布层的起始区的结束部”是指，上述的涂布层的膜厚变化曲线发生最初拐点的位置。通过以涂布层的前头部分满足上述(i)的方式进行涂布液的涂布、即通过涂布层的前头部分不具有大到规定值以上的膜厚的方式进行涂布液的涂布，能够有效地防止从铸模上剥离光学膜时的树脂残留。如果形成在前头区域的涂布层的起始区在固化工序后的膜厚为4pm以上的膜厚急剧变化的涂布层，则在该前头区域容易发生成为树脂残留原因的固化后的涂布层的“树脂脱落”。涂布层的起始区以固化工序后的膜厚计优选为3. 5i!m以下。而且，通过以还满足上述(ii)和/或(iii)的方式进行涂布液的涂布，能够更加有效地防止树脂残留。不满足上述(ii)，则涂布层的前头区域中的膜厚的膜厚变化曲线产生极大值(所谓的涂布液的液积留)，不满足(iii)，则在紧挨着涂布层的起始区结束部的后面，膜厚增加率过高，以上情况下会发生树脂残留。
以满足的上述(i)、以及(ii) (iii)的方式调节涂布层的膜厚外观的方法没有特别限制，例如可以列举在使用凹版涂布器作为涂布装置32时，控制拉伸比(drawratio,凹版辊的旋转速度与基材膜的输送速度的比)来调节涂布液的供给量的方法；在使用刮刀涂布器作为涂布装置32时，在腹板(》工7' )上设置能够调整与腹板之间的间隙的刮刀，并利用该刮刀调节膜厚的方法；在使用模涂机作为涂布装置32时，通过调节吐出到基材膜的涂布液的压力来调节涂布液的供给量；在使用其他的各种涂布装置时，通过其涂布装置来调节所供给的涂布液的供给量的方法等。另外，在涂布液含有溶剂的情况下，优选在后述的固化工序之前设置使溶剂蒸发而进行干燥的干燥工序。干燥如图I所示的例子，例如可以通过使具备涂布层的基材膜11穿过干燥炉33内来进行。干燥温度根据所使用的溶剂、基材膜的种类适当选择。虽然一般为20V 120°C的范围，但没有特别限制。而且，当干燥炉为多个时，也可以对每个干燥炉改变温度。
[2]固化工序本工序是在将具有规定表面形状的铸模的表面推抵到涂布层的表面的状态下，从基材膜侧对涂布层照射活性能量射线，使在上述涂布工序中形成的涂布层固化，从而在基材膜上形成固化的树脂层的工序。通过本工序，涂布层被固化，而且将铸模的表面形状转印到涂布层表面。本工序例如如图I所示,通过如下方式来进行使用压送辊(nip roll) 13等压合装置，把辊形铸模14推抵到经历了涂布工序的基材膜11与涂布层的层积体的涂布层表面，并在该状态下使用活性能量射线照射装置15，从基材膜11侧照射活性能量射线，使涂布层固化。压送辊的使用在防止气泡混入涂布层与铸模之间是有效的。活性能量射线照射装置可以使用一台或多台。在活性能量射线照射后，层积体以出口侧的压送辊16为支点从铸模14上剥离。得到的由基材膜和固化的树脂层构成的光学膜通常由膜卷起装置34卷起。此时，为了保护树脂层，也可以介由具有再剥离性的粘合剂层，一边在树脂层表面贴附由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯等形成的保护膜一边卷起。另外，所使用的铸模的形状不限于辊形状。在从铸模上剥离后，可以进行追加的活性能量射线照射。此外，也可以在将形成有未固化的涂布层的基材膜从铸模上剥离后，照射活性能量射线使其固化，以代替在按压到铸模的状态下进行活性能量射线照射。作为活性能量射线，可以根据涂布液中含有的活性能量射线固化性树脂的种类型从紫外线、电子束、近紫外线、可见光、近红外线、红外线、X射线等中适当选择，但其中优选紫外线及电子束，从处理简便且获得高能量的角度考虑，特别优选紫外线。作为紫外线的光源，例如可以使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯等。而且，也可以使用ArF准分子激光器、KrF准分子激光器、准分子灯或同步辐射光等。其中，优选使用超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、氙弧灯、金属卤化物灯。而且，作为电子束，可以例举由考克饶夫特瓦尔顿型、范德格拉夫型、共振变压器型、绝缘芯变压器型、直线型、高频高压型、高频型等各种电子束加速器放出的具有50 lOOOkeV、优选100 300keV能量的电子束。
在活性能量射线为紫外线时，紫外线的UVA的累积光量优选为40mJ/cm2以上，更加优选70mJ/cm2 1800mJ/cm2。在累积光量不足40mJ/cm2时,涂布层的固化不充分,有得到的树脂层的硬度变低、未固化的树脂附着于导向辊等而成为工序污染原因的趋势。而且，在累积光量超过2000mJ/cm2时，有时因从紫外线照射装置放射出的热而成为基材膜收缩褶皱的原因。本工序中使用的铸模是用于对在基材膜上形成的树脂层表面赋予期望形状的铸模，具有由该期望形状的转印构造构成的表面形状。在涂布层的表面，边将该表面形状推抵到涂布层表面边使涂布层固化，从而能够将铸模的表面形状转印到树脂层表面。作为铸模，可以例举，具有由镜面构成的表面的铸模(例如镜面辊)及具有凹凸表面的铸模(例如压花辊)。在铸模具有凹凸表面的情况下，凹凸形状的图案可以是规则的图案，也可以是随机图案或铺满了特定尺寸的一种以上随机图案的伪随机图案，但从利用表面形状引起的反射光的干涉来防止反射像着色为彩虹色的角度考虑，优选是随机图案或伪随机图案。
铸模的外形形状没有特别限制，可以是平板状，也可以是圆柱状或圆筒状的辊，但从生产连续性考虑，优选是镜面辊、压花辊等圆柱状或圆筒状的铸模。此时，在圆柱状或圆筒状的铸模的侧面形成规定的表面形状。铸模的基材的材质没有特别限制，可以从金属、玻璃、碳、树脂或它们的复合体中适当选择，但从加工性等角度考虑，优选金属。作为适合使用的金属材料，从成本的观点考虑，可以举出招、铁、或以招或铁为主体的合金等。作为获得铸模的方法，例如，可以例举如下方法研磨基材，并在实施喷砂加工后，实施化学镀镍的方法(JP2006-53371-A);在对基材进行镀铜或镀镍之后，进行研磨，并在实施喷砂加工之后，实施镀铬的方法(JP2007-187952-A);在实施了镀铜或镀镍之后，进行研磨，并在实施喷砂加工之后，实施蚀刻工序或镀铜工序，接着实施镀铬的方法(JP2007-237541-A);在对基材的表面进行镀铜或镀镍之后，进行研磨，并在研磨后的面涂布形成感光性树脂膜，于该感光性树脂膜上曝光图案后，显影，将显影后的感光性树脂膜用作掩模，进行蚀刻处理，剥离感光性树脂膜，然后进行蚀刻处理，在使凹凸面变钝后，对形成的凹凸面实施镀铬的方法；以及使用转盘等工作机械，利用切削工具切削作为铸模的基材的方法(W02007/077892-A)等。由随机图案或伪随机图案组成的铸模的表面凹凸形状可以通过如下方式形成将通过例如FM丝网法、DLDS (Dynamic Low-Discrepancy Sequence)法、利用嵌段共聚物的微相分离图案的方法或带通滤波器法等生成的随机图案曝光到感光性树脂膜上，进行显影，将显影后的感光性树脂膜用作掩模，实施蚀刻处理，从而形成。如上所述地得到的本发明的光学膜是适用于液晶显示装置等图像显示装置的光学膜，例如，可以是基材膜上的树脂层是用于防止各种外力引起的伤痕的硬质涂层的硬质涂膜(有时含有透光性微粒)；树脂层是用于使从液晶单元射出的光扩散而改善视角的光扩散层(含有作为光扩散剂的透光性微粒)的视认侧光扩散膜；树脂层是用于防止外部光线映入、晃眼的具有表面凹凸的防眩层(有时含有透光性微粒)的防眩膜；树脂层是用于使入射到液晶单元的光扩散而防止背光单元引起的干扰纹等的光扩散层(含有作为光扩散剂的透光性微粒)的背光侧光扩散膜(扩散板)等。硬质涂膜、视认侧光扩散膜及防眩膜通常可以作为视认侧偏振片的视认侧保护膜贴合于偏光膜来使用(即、配置在图像显示装置的表面)。背光侧光扩散膜通常作为背光侧偏振片的背光侧保护膜而贴合于偏光膜。本发明的光学膜还可以具备层积在树脂层上(与基材膜相反侧的面)的防反射层。防反射层是为了无限降低反射率而设置的，通过形成防反射层能够防止向显示装置的映入。作为防反射层，可以举出由折射率比树脂层低的材料构成的低折射率层；以及由折射率比树脂层高的材料构成的低折射率层与由折射率比该高折射率层低的材料构成的低折射率层的层积结构等。防反射层的层积方法没有特别限制，可以直接层积到树脂层上，也可以另外准备预先将防反射层层积到基材膜上而得的层积体，并使用粘合剂等将其贴合到树脂层上。<偏振片>本发明的偏振片具备偏光膜和通过上述制造方法而得到的光学膜，所述光学膜以基材膜侧与该偏光膜对置的方式层积在该偏光膜上。偏光膜具有从入射光中取出直线偏光的功能，其种类没有特别限定。作为合适的偏光膜的例子，可以例举在聚乙烯醇系树脂 上吸附二色性色素且该二色性色素发生取向的偏光膜。作为聚乙烯醇系树脂，除了乙酸乙烯酯的皂化物即聚乙烯醇之外，还可以例举部分甲醛缩化聚乙烯醇、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的皂化物等。作为二色性色素，可以使用碘或二色性的有机染料。而且，聚乙烯醇的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物的聚烯取向膜也能成为偏光膜。偏光膜的厚度通常为5 80 u m左右。本发明的偏振片可以是在上述偏光膜的单面或双面(通常是单面)层积本发明的光学膜而得的偏振片，也可以是在上述偏光膜的一面层积透明保护膜、另一面层积本发明的光学膜而得的偏振片。此时，光学膜也具有作为偏光膜的透明保护层(保护膜)的功能。透明保护层可以通过使用粘合剂等贴合透明树脂膜的方法、涂布含有透明树脂的涂布液的方法等在偏光膜上形成。同样地，本发明的光学膜能够使用粘合剂等贴合到偏光膜上。成为透明保护膜的透明树脂膜优选透明性、机械强度、热稳定性、水分屏蔽性等良好，作为这样的透明树脂膜，例如，可以例示由三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素等乙酸纤维素系树脂；聚碳酸酯系树脂；聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸系树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂；聚乙烯、聚丙烯等链状聚烯烃系树脂；环状聚烯烃系树脂；苯乙烯系树脂 ’聚砜;聚醚砜；聚氯乙烯系树脂等形成的膜。这些透明树脂膜可以是光学各向同性的树脂膜，也可以是以补偿组装到图像显示装置时的视角为目的而具有光学各向异性的树脂膜。〈图像显示装置〉本发明的图像显示装置是组合上述本发明的偏振片与将各种信息映到画面的图像显示元件而得到的装置。本发明的图像显示装置的种类没有特别限定，除使用了液晶面板的液晶显示器(LCD)之外，还可以例举布朗管(阴极射线管CRT)显示器、等离子体显示器(PDP)、场致发射显示器(FED)、表面传导型电子发射显示器(SED)、有机EL显示器、激光显示器、投影电视的屏幕等。例如，在将本发明的偏振片配置在液晶单元上来制造液晶面板时，偏振片以其偏光膜为液晶单元侧的方式(其树脂层为外侧)配置在液晶单元上。对于其他的图像显示装置也一样。光学膜可以配置在图像显示元件的视认侧，也可以配置在背光侧，或者也可以配置在两侧。在视认侧配置光学膜时，光学膜能够作为硬质涂膜、光扩散膜、防眩膜或防反射膜等而发挥作用。另一方面，在背光侧配置光学膜时，光学膜能够作为使射入液晶单元的光扩散而防止干扰纹等的光扩散膜(扩散板)等而发挥作用。实施例以下，列举实施例，对本发明进行更详细的说明，但本发明并不限于这些实施例。〈实施例1>
混合以下成分，制备紫外线固化性的涂布液。紫外线固化性树脂季戊四醇三丙烯酸酯60重量份以及多官能氨基甲酸酯化丙烯酸酯(六亚甲基二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的反应产物)40重量份，光聚合引发剂“Lucirin TOP”(BASF公司制，化学名2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)5重量份，稀释溶剂乙酸乙酯100重量份。然后，使用凹版涂布器将上述涂布液涂布到厚度为80 iim的三乙酰纤维素(TAC)膜(基材膜)上，得到基材膜与涂布层的层积体(涂布工序)。此时，涂布液的涂布按以下方式进行，即，将固化后的涂布层的平均膜厚设定为IOy m，通过控制拉伸比(凹版涂布器的旋转速度与基材膜输送速度的比)来调节由凹版涂布器供给的涂布液的供给量，同时后述的固化工序后的涂布层(固化树脂层)的前头区域的膜厚外观(符合上述定义的固化树脂层的起始区的膜厚、符合上述式(I)的AH(IO)(从涂布层的起始区的结束部到距离该结束部IOmm的位置为止的长度为IOmm的涂布层中的膜厚增加的平均斜率)以及上述条件
(ii)的充足性(从涂布层的前头(涂布开始端部)至达到设定膜厚10 之间涂布层的膜厚是否持续增加))如表I所示。在表I中，将充分满足上述条件(ii)的情况记作〇，不充分满足的情况记作X。然后，利用干燥炉使得到的层积体干燥后，用压送辊将表面被研磨处理为镜面的镀铬辊推抵到涂布层表面并使其密合。在该状态下，从基材膜侧以UVA的最大照度为700mW/cm2、UVA的累积光量为300mJ/cm2的方式照射紫外线，使涂布层固化(固化工序)。然后，从镀铬辊上剥离层积体，从而得到由紫外线固化性树脂的固化物形成的树脂层的平均膜厚为10 ii m的光学膜。图2是示出本实施例中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域(涂布开始端部区域)的膜厚变化的图。膜厚变化的测定使用安立电器(株式会社)制造的连续膜厚测定器。图2中的横轴(涂布长度)表示距基材膜端部(涂布层前头侧端部)的、沿基材膜输送方向的距离(mm)。在本实施例中，固化树脂层(涂布层)的前头位于涂布长度约IOmm的位置。<实施例2 3、比较例I 3>一边通过控制拉伸比(凹版涂布器的旋转速度与基材膜输送速度的比)来调节由凹版涂布器供给的涂布液的供给量一边进行涂布液的涂布，以使得固化树脂层的前头区域的膜厚外观及设定平均膜厚如表I所示，除此之外，与实施例I相同地制作光学膜。图3 图7分别是示出实施例2 3、比较例I 3中得到的光学膜所具有的固化树脂层的前头区域(涂布开始端部区域)的膜厚变化的图。
另外，在比较例I中，如图5所示，以在涂布层的前头区域发生涂布液的液积留(膜厚的极大值)的方式进行涂布。该极大值的膜厚(起始区的膜厚)为7 ym，紧随其后的极小值的膜厚为6 ii m。(树脂残留的评价)观察制造了各实施例、比较例的光学膜之后的镀铬辊的表面，并确认了与固化树脂层前头区域对应的位置有无树脂残留。未确认有树脂残留的情况记作〇，确认有树脂残留的情况记作X。结果如表I所示。[表I]
权利要求
1.一种光学膜的制造方法，其特征在于，包含如下工序 涂布工序，在连续输送的基材膜上涂布含有活性能量射线固化性树脂的涂布液，形成涂布层；和 固化工序，在把铸模的表面推抵到所述涂布层的表面的状态下，从所述基材膜侧对所述涂布层照射活性能量射线， 在所述涂布工序中，以所述涂布层的前头区域中的所述涂布层的起始区所述固化工序后的膜厚不足4 u m的方式涂布所述涂布液。
2.根据权利要求I所述的方法，其中， 所述涂布工序中的所述涂布液的涂布通过与所述固化工序后的涂布层的膜厚相关地预先设定规定膜厚来进行， 在所述涂布工序中，以从所述涂布层的前头至达到所述预先设定的规定膜厚之间所述涂布层的膜厚持续增加的方式涂布所述涂布液。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中， 当将距所述涂布层的起始区的结束部的沿所述基材膜的输送方向的距离设为L、将距离L中的所述固化工序后的所述涂布层的膜厚设为H(L)、将距离L中的膜厚增加的平均斜率设为AH(L)并以下述式(I)表示时，在所述涂布工序中，以L= 10的AH(IO)为0. 0003以下的方式涂布所述涂布液，所述距离L和膜厚H(L)的单位为mm，AH(L) = {H (L)-H (0)}/L (I)。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的方法，其中， 所述涂布工序中的所述涂布液的涂布通过使用模涂机并控制吐出到所述基材膜上的所述涂布液的压力来进行。
5.一种偏振片，其特征在于，具备偏光膜和通过权利要求I 4中任一项所述的方法制造的光学膜， 其中，所述光学膜以所述基材膜侧与所述偏光膜对置的方式层积在所述偏光膜上。
6.一种图像显示装置，其特征在于，具备权利要求5所述的偏振片和图像显示元件， 其中，所述偏振片以其偏光膜为所述图像显示元件侧的方式配置在所述图像显示元件上。
全文摘要
本发明涉及光学膜的制造方法、偏振片以及图像显示装置。所述光学膜的制造方法包含如下工序涂布工序，在连续输送的基材膜(11)上涂布含有活性能量射线固化性树脂的涂布液而形成涂布层；以及固化工序，在把铸模的表面推抵到所述涂布层的表面的状态下，从所述基材膜(11)侧对所述涂布层照射活性能量射线；在涂布工序中，以涂布层的前头区域中的涂布层的起始区在固化工序后的膜厚不足4μm的方式涂布涂布液。根据本发明，能够防止在铸模上发生树脂残留、且能够不发生缺陷等不良情况地连续高效地制造光学膜。
文档编号G02F1/1335GK102749665SQ20121011135
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月16日 优先权日2011年4月18日
发明者古谷勉, 神崎昌, 神野亨 申请人:住友化学株式会社