偏振板的制造方法与流程

技术领域

本发明涉及作为构成液晶显示装置的光学部件之一而具有实用性的偏振板的制作方法。

背景技术：

偏振板作为构成液晶显示装置的光学部件之一而具有实用性。图4表示将偏振板的一种即线偏振薄膜层叠于液晶单元而成的结构。在构成液晶显示面板的液晶单元10的光源侧表面，利用胶粘剂层11贴合并层叠直线偏振薄膜12，构成液晶显示面板。

偏振板通常在偏振片的双面层叠了保护薄膜的状态下，被组装在液晶显示装置中使用。即，如图5所示，在通常的偏光板20中，在偏振片21的双面经由胶粘剂层24、25层叠粘接保护薄膜22、23(特开JP2004-245925号公报，特开JP2005-173216号公报)。

但是，如上述制作的偏振板存在下述的情况，即，贴合于液晶单元的一侧卷曲成凹陷(以下，称为“逆卷曲”)、偏振板的整体形成波纹(以下称其为“波浪卷曲”)。这样的逆卷曲和波浪卷曲，当偏振板贴合至液晶单元时，容易在贴合面残留气泡，形成液晶面板产生废品的原因。因此，期望偏振板不产生逆卷曲和波浪卷曲，不产生卷曲或者即使产生卷曲也是在贴合至液晶单元的一侧卷曲形成凸起(以下称为“正卷曲”)。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供抑制逆卷曲和波浪卷曲产生的偏振板的制作方法和制作装置。

本发明人为了达成上述目的而进行了多次专心研究，结果发现通过在将下述层叠体按照正卷曲的方式进行弯曲的状态下，使胶粘剂聚合固化，可抑制逆卷曲和波浪卷曲的产生，从完成了本发明，所述层叠体是通过使偏振片的单面或双面经由胶粘剂层叠保护薄膜而成形的。

即，一种本发明的偏振板的制作方法，所述偏振板为在偏振片的单面或双面分别层叠并粘接有保护薄膜的偏振板，其中，将所述偏振片和保护薄膜经由胶粘剂重合而得到层叠体，接着，使所述层叠体粘附于沿着该层叠体的长度方向(传送方向)形成为圆弧状的凸曲面，同时使所述胶粘剂聚合固化。上述凸曲面，例如，可使用辊的外周面。

作为上述偏振片，可以举出被单向拉伸的碘或二色性染料被吸附并取向的聚乙烯醇膜，作为上述保护薄膜一方，可以举出非结晶性聚烯烃系树脂膜，作为上述保护薄膜的另一方，可以举出三乙酰纤维素膜，但并不限于此。

优选对你粘附于上述凸曲面的层叠体照射活性能量线使之聚合固化，也可以加热使之聚合固化。

另外，本发明的偏振板制作装置具有在保护薄膜的单面或偏振片的双面涂布胶粘剂的机构；经由胶粘剂层使保护薄膜重合于偏振片双面的机构；和用于使胶粘剂聚合固化的机构，其中，用于使所述胶粘剂聚合固化的机构包含：使重合保护薄膜后的偏振片粘附于外周面并同时传送的辊，和向该辊的外周面照射活性能量线的活性能量线照射装置。

根据本发明，通过使将偏振片和保护薄膜经由胶粘剂重合而成的层叠体沿着粘附于该层叠体的长度方向(传送方向)形成为圆弧状的凸曲面，同时照射活性能量线使所述胶粘剂聚合固化，由此，当将偏振板粘接于液晶单元时，可抑制逆卷曲和波浪卷曲的产生，逆卷曲和波浪卷曲的产生是造成在粘接面残留气泡而使液晶面板发生劣化的原因。

附图说明

图1是表示本发明的偏振板的制作装置的一实施方式的侧视简图。

图2(A)(B)是表示在偏光板上生成的波浪卷曲的评价方法的说明简图。

图3是表示比较例1、2中利用活性能量线的照射进行胶粘剂的聚合固化的方法的说明图。

图4是说明将作为偏振板的一种即线偏振薄膜层叠于液晶单元的结构的说明图。

图5是示例偏振板的结构的说明图。

符号说明

30：偏振板的制作装置

31、32：保护薄膜

33、34：胶粘剂涂布装置

35：偏振片

36：夹持辊

37：层叠体

38：辊

39、40、41：活性能量线照射装置

42：传送用夹持辊

50：偏振板

51：波长

52：振幅

60：层叠体

61：紫外线照射装置

具体实施方式

以下，说明本发明的一实施方式。该实施方式中的偏振板，是由偏振片及在其双面经由胶粘剂层叠的保护薄膜形成。作为上述偏振片，可使用一直以来偏振板制作中使用的(例如上述特开2004-245925号公报中记载的偏振片)偏振片，可以举出通常对单向拉伸后的聚乙烯醇利用碘或二向色性染料实施染色，接着进行硼酸处理而形成的薄膜。偏振片的厚度优选为5～50μm的范围。

在上述偏振片的双面层叠的保护薄膜，可以是相同种类也可以是不同种类。使用不同种类的保护薄膜时，保护薄膜的一方使用非结晶性聚烯烃树脂薄膜、聚酯树脂薄膜、丙烯酸树脂薄膜、聚碳酸酯树脂薄膜、聚砜树脂薄膜、脂环式聚酰亚胺树脂薄膜等透湿度低的树脂薄膜。非结晶性聚烯烃树脂薄膜，例如有德国Ticona公司制的“TOPAS”、JSR(株式会社)公司制的“ARTON”，日本ZEON(株式会社)公司制的“ゼオノア(ZEONOR)”和“ゼオネックス(ZEONEX)”、三井化学(株式会社)公司制的“アペル(APPEL)”等。保护薄膜的另一方除上述薄膜以外使用例如三乙酰纤维素薄膜和双乙酰纤维素薄膜等乙酰纤维素酯系薄膜。三乙酰纤维素薄膜，例如有富士胶片(株式会社)公司制的“FUJITAC TD80”、“FUJITAC TD80UF”以及“FUJITAC TD80UZ”、双敏(UNIKA株式会社)公司制“KC8UX2M”和“KC8UY”等。

保护薄膜在向偏振片贴合前，可以对贴合面实施碱化处理、电晕放电处理、底涂剂处理、锚涂处理等易粘接处理。另外，在保护薄膜的与偏振片贴合的面的相反侧的表面，也可以具有硬涂层、防反射层、防眩层等各种处理层。保护薄膜的厚度，通常是5～200μm程度的范围，优选的是10～120μm，更优选的是10～85μm。

对于胶粘剂而言，从耐气候性或折射率、阳离子聚合性等的观点出发，例如，如特开JP2004-245925号公报中所记载的那样，可在胶粘剂中使用分子内不含芳香环的环氧树脂，但并不限于此，可采用一直以来在偏振板的制作中使用的各种胶粘剂。作为上述环氧树脂，使用例如氢化环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。可向环氧树脂成分中添加聚合引发剂，例如用于活性能量线照射而聚合的光阳离子聚合引发剂、用于通过加热而聚合的热阳离子聚合引发剂以及其他的添加剂(激活剂等)调制涂布用胶粘剂组合物。

以下参照附图说明本发明的偏振板制作装置和制作方法。图1是表示本发明的偏振板的制作装置的一实施例的简图。

在图1所示的偏振板制作装置30中，沿传送方向顺序设有：用于在保护薄膜31、32的单面涂布胶粘剂的胶粘剂涂布装置33、34；用于重合保护薄膜31、32、偏振片35的夹持辊36；用于使贴合有上述保护薄膜31、32及偏振片35的层叠体37粘附的辊38；在与该辊38的外周面相对的位置上设置的第1活性能量线照射装置39、40；在比其更靠上述传送方向下游侧设置的第2活性能量线照射装置41；传送用夹持辊42。

即，从呈辊状卷绕的状态连续抽出的保护薄膜31、32，通过胶粘剂涂布装置33、34在其单面涂布胶粘剂。在与上述保护薄膜31、32相同地、被连续抽出的偏振片35的双面分别经由胶粘剂并利用夹持辊36将保护薄膜31、32重合，从而形成层叠体37。在将该层叠体37粘附在辊38的外周面同时传送的过程中，从第1活性能量线照射装置39、40向辊38的外周面照射活性能量线，聚合固化胶粘剂。而且，在传送方向下游侧配置的第2活性能量线照射装置41是用于使胶粘剂完全聚合固化的装置，并且，能够根据需要而省略。

向保护薄膜31、32涂布胶粘剂的方法，没有特别限定，例如可采用刮刀、拉丝锭(wire bar)、辊舐式涂布(die coater)、科马涂敷机(comma coater)、凹板印刷涂敷等各种涂布方法。其中，薄膜涂布中，考虑到对于合格线(pass line)的自由度、与宽度的对应等，胶粘剂涂布装置33、34优选为凹板辊。

当采用凹板辊作为胶粘剂涂布装置33、34进行胶粘剂涂布时，胶粘剂层的厚度根据凹板辊的速度相对于线速度的比即拉伸比来调整。将保护薄膜31、32的线速度设定为15～50m/分，使凹板辊向该保护薄膜31、32的传送方向的反方向转动，将凹板辊的速度设定为5～500m/分(拉伸比1～10)，由此将胶粘剂层的涂布厚度调整为约1～10μm。

辊38的外周面构成为镜面精加工而成的凸曲面，在该表面上将层叠体37粘附并同时传送，该过程中利用活性能量线照射装置39、40使胶粘剂聚合固化。在使胶粘剂聚合固化时，只要使层叠体37充分地粘附即可，辊38的直径没有特别限定，但是粘接层处于未固化状态的层叠体37优选在通过辊38的期间以30mJ/cm²的紫外线累积光量照射活性能量线。辊38可从动于层叠体37的线运动或者被驱动旋转，或者也可以被固定而使层叠体37在其表面滑动。另外，在利用活性能量线的照射进行聚合固化时为了不容易向层叠体37增加热量，辊38可以作为冷却辊而起作用。此时的冷却辊的表面温度优选为20～25℃。

利用活性能量线的照射进行聚合固化时，采用的光源没有特别限定，可采用具有波长400nm以下发光分布的，例如，低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、紫外线灯、微波激励水银灯、卤化金属灯等。向环氧树脂组合物的光照射强度，取决于每个目的组合物，没有特别限定，但对引发剂的活化有效的波长区域的照射强度优选为0.1～100mJ/cm²。如果向树脂组合物的光照射强度不足0.1mJ/cm²，则反应时间过长，如果超过100mJ/cm²，则由于来自灯辐射的热量和组合物聚合时的发热，可能产生环氧树脂组合物的变黄和偏振片的恶化。

向组合物照射活性能量线的时间受每个聚合的组合物控制，没有特别限定，但优选设定为以照射强度和照射时间乘积的形式表示的累积光量为10～5000mJ/cm²。例如，如果对上述环氧树脂组合物的累积光量不足10mJ/cm²，则来自引发剂的激活物质的产生不充分，所得到的保护薄膜的固化可能不充分，另一方面如果该累积光量超过5000mJ/cm²，则照射时间非常长，对于提高生产性不利。

采用紫外线作为活性能量线时，层叠体37的线速度没有特别限定，优选的是在长度方向(传送方向)上以100～800N的张力、至少30mJ/cm²以上的照射强度、0.3秒以上的照射时间的条件下，向层叠体37照射活性能量线。另外，当由活性能量线装置39、40进行活性能量线照射的累积光量不充分时，可以设置辅助的第2活性能量线装置41，追加照射活性能量线而完成层叠体37的胶粘剂的聚合。

由此得到的偏振板，对比于现有的在活性能量线装置的下方以规定的张力水平地传送偏振板并通过的情况(参见图3)，抑制了逆卷曲和波浪卷曲的产生，因此当粘贴至液晶单元时，粘接面上不残留气泡，从而能够降低液晶面板的不良的产生。

以下，给出实施例具体说明本发明，但本发明不限于以下的实施例。

实施例1

准备厚度为75μm的非结晶性聚烯烃树脂薄膜[ZEONOR](日本Zeon公司制)，和厚度为80μm的三乙酰纤维素薄膜[KC8U2MW](日本コニカミノルタ公司制)。在非结晶性聚烯烃树脂薄膜和三乙酰纤维素薄膜的各自的单面，利用作为胶粘剂涂布装置的微室镀层机(富士机械公司制)，涂布作为胶粘剂的环氧树脂组合物[KRX492-30](ADEKA公司制)。通过将层叠体的线速度设定为11m/分、使凹板辊向与层叠材料的传送方向的逆方向转动、将凹板辊的速度设定为22m/分，从而使胶粘剂层的厚度约为2μm。

其次，在厚度为25μm的碘被吸附并取向的聚乙烯醇系薄膜的双面，经由上述环氧树脂组合物并利用夹持辊将上述非结晶性聚烯烃树脂薄膜和上述三乙酰纤维素薄膜重合。

使上述偏振板沿着长度方向在600N的张力下、在将上述偏振板的三乙酰纤维素薄膜所层叠的面粘附于23℃的冷却辊的外周面的同时，以线速度11m/分通过由紫外线照射装置(GS-YUASA公司制)所具有的紫外灯即EHAN1700NAL高压水银灯2照射的紫外线中。此时的紫外线累积光量为110(mJ/cm²)。紫外线的累积光量，是基于波长区域280～320nm的UVB区域的照射来测定的。之后，将宽度方向为1330mm的层叠体沿长度方向以600mm切断，对其以下述方法进行评价波浪卷曲的程度。

即，如图2所示，分别测量三乙酰纤维素薄膜所贴合的面向下的偏光板50的波数、波长、振幅。波数是在偏振板50的宽度方向并排的波峰的数量，如图2(B)所示，波长51是测量偏振板50的波峰的峰顶点间的距离。另外，如同图2(A)所示，振幅52是测定在将偏振板50沿宽度方向5等分的a～e的各个位置处波峰和波谷的顶点间的长度，是该长度值的一半。上述测量结果示于图1。

实施例2

除了紫外线的累积光量为143(mJ/cm²)外，与实施例1相同地得到偏振板。结果示于表1。

比较例1

使在聚乙烯醇薄膜的双面经由作为胶粘剂的环氧树脂组合物[KRX492-32](ADEKA公司制)层叠非结晶性聚烯烃树脂薄膜和三乙酰纤维素薄膜而成的层叠体60，如图3所示，在600N的张力下、在不粘附于辊的情况下，在水平方向以线速度为11m/分通过由紫外线照射装置61(FUSION：フュ-ジョン公司制)所具有的紫外灯即LH10-60UV无电极灯1照射的紫外线中，使之聚合固化。此时紫外线的累积光量为119(mJ/cm²)。此外，与实施例1相同得到偏振板。结果示于图1。

比较例2

除了紫外线的累积光量为27(mJ/cm²)外，与比较例1相同得到偏振板。结果示于表1。

表1

如表1所示，比较例1和比较例2的偏振板的任何一个均产生波浪卷曲，与比较例2相比，紫外线的累积光量多的比较例1的偏振板产生较强的波浪卷曲。相对于此，由实施例1和实施例2得到的偏振板的波数为0，抑制了逆卷曲和波浪卷曲的产生。而且，在实施例1和实施例2中，将得到的薄膜切成20cm×30cm的长方形，设置在平板上，确认四角的弯曲状况(卷曲)，结果完全没有看到卷曲。