光學膜的製造方法、偏振板和圖像顯示裝置的製作方法

2023-06-01 11:09:56

專利名稱：光學膜的製造方法、偏振板和圖像顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在基材膜上塗布含有活性能量線固化性樹脂的塗布液並使其固化的光學膜的製造方法。此外，本發明還涉及使用了該光學膜的偏振板和圖像顯示裝置。
背景技術：
在基材膜上通過塗布而形成了具有規定的光學功能的樹脂層的光學膜，作為例如防眩膜、光擴散膜、硬塗膜等，在被利用於液晶顯示裝置等各種圖像顯示裝置。一般地，光學膜具有的上述樹脂層通過將含有活性能量線固化性樹脂的塗布液塗布在基材膜上，對得到的塗布層照射活性能量線使其固化而形成。根據光學膜所要求的光學特性，為了對塗布層表面賦予所需的形狀，也會將具有規定的表面形狀的鑄型壓靠向塗 布層表面，在該狀態下使其固化。例如，在JP2007-203678-A中，公開了將在基材膜塗布放射線固化樹脂液而成的片狀體卷繞到旋轉的凹凸輥，將凹凸輥表面的凹凸圖案轉印於樹脂液層，在片狀體卷繞在凹凸輥的狀態下對樹脂液層照射放射線，從凹凸輥將片狀體剝離的凹凸狀片材的製造方法。在如上所述將鑄型壓靠在塗布層表面，使其固化而製造光學膜的情況下，從鑄型剝離得到的光學膜時，有時發生固化後的樹脂會殘存於鑄型表面的「樹脂殘留」。關於樹脂殘留，在長條的基材膜上連續地形成樹脂層的光學膜的連續生產中，有可能在得到的光學膜上產生連續的缺陷(在光學膜表面的樹脂附著、光學膜的表面形狀或光學特性的缺陷等)。此外，每當樹脂殘留發生時，將其除去清掃使製造效率大幅度降低。此外，就在基材膜上固化形成的塗布層而言，寬度方向的兩端部區域中的固化樹脂與基材膜的密合性低，因此存在端部區域的固化樹脂的一部分剝離落下，而有汙染工序的問題。如果這樣將工序汙染，則得到的光學膜的品質下降，使生產率顯著降低。JP2007-203678-A中記載了通過在鑄型的兩端部設置平滑面，用該平滑面形成固化樹脂的端部，從而改善從鑄型剝離光學膜時的剝離性。根據該方法，認為對於在上述的鑄型表面殘存的「樹脂殘留」的問題具有某種程度的效果，但對於固化樹脂從固化後的塗布層的兩端區域剝離落下的問題，效果不足。此外，根據JP2007-203678-A中記載的方法，由於在鑄型的兩端部設置平滑面，因此在固化樹脂和基材膜的層疊體中形成所需的形狀的寬度成為一定，製造的光學膜的寬度受到限定。此外，在想要改變形成所需形狀的寬度的情況下，存在新的鑄型成為必需、成本升高的問題。本發明是鑑於這樣的實際情況而完成的發明，其目的在於，提供通過抑制固化樹脂從固化後的塗布層的兩端部區域剝離，從而能夠高品質、無缺陷並且高生產率地製造光學膜的製造方法、以及具有採用該方法製造的光學膜的偏振板和圖像顯示裝置。本發明人深入研究的結果，發現了作為用於防止固化樹脂的剝離的手段，在邊壓靠鑄型邊使塗布層固化的工序之前，預先使容易發生剝離的區域的樹脂固化是極其有效的。

發明內容
S卩，本發明包含下述的內容。[I]光學膜的製造方法，其包括塗布工序，其在基材膜上塗布含有活性能量線固化性樹脂的塗布液，形成塗布層；第I固化工序，其向塗布層的與基材膜的輸送方向正交的方向的兩端部區域照射活性能量線；和第2固化工序，其在使鑄型的表面壓靠塗布層的表面的狀態下，從基材膜側向塗布層照射活性能量線。[2]如[I]所述的方法，其中，所述兩端部區域為距離所述塗布層的兩端部具有規定的寬度的區域，該規定的寬度為100 μ m 5cm的範圍。[3]如[I]或[2]所述的方法，其中，在所述第I固化工序中照射的活性能量線為紫外線，所述紫外線的UVA中的累積光量為lOmJ/cm2以上400mJ/cm2以下。 [4]如[3]所述的方法，其中，所述紫外線的UVA中的累積光量為30mJ/cm2以上400mJ/cm2 以下。[5]如[I] [4]中任一項所述的方法，其中，所述鑄型的表面具有微細的凹凸形狀，在第2固化工序中將微細的凹凸形狀轉印到塗布層表面。[6]偏振板,其具有偏光膜和以基材膜側與該偏光膜對向的方式在該偏光膜上層疊的採用如[I] [5]中任一項的方法製造的光學膜。[7]圖像顯示裝置，其具有如[6]所述的偏振板和圖像顯示元件，將偏振板以其偏光膜成為圖像顯示元件側的方式配置在圖像顯示元件上。根據本發明的方法，能夠抑制固化樹脂從固化後的塗布層的兩端部區域剝離。由此能夠高品質、無缺陷並且高生產率地製造光學膜。


圖I是示意地表示本發明的光學膜的製造方法中使用的製造裝置的優選的一例的圖。圖2是示意地表示第I固化工序的截面圖。圖3是表示用於實施例I的鑄型的表面形狀形成的圖案的圖。圖中10_輥，11-基材膜，12-塗布層，13-塗布區，15-乾燥區，20、21-活性能量線照射裝置，22-鑄型，23,24-夾持輥，30-膜卷取裝置，A-兩端部區域。
具體實施例方式〈光學膜的製造方法〉本發明的光學膜的製造方法包括下述工序[I]塗布工序，其在基材膜上塗布含有活性能量線固化性樹脂的塗布液，形成塗布層；[2]第I固化工序，其向塗布層的與基材膜的輸送方向正交的方向的兩端部區域照射活性能量線；和[3]第2固化工序，其在使鑄型的表面壓靠塗布層的表面的狀態下，從基材膜側向塗布層照射活性能量線。以下參照附圖對各工序詳細說明。圖I是示意地表示本發明的光學膜的製造方法中使用的製造裝置的優選的一例的圖。圖I中的箭頭表示膜的輸送方向或輥的旋轉方向。此外，圖2是示意地表示第I固化工序的截面圖。[I]塗布工序在本工序中，在基材膜上塗布含有活性能量線固化性樹脂的塗布液，形成塗布層。關於塗布工序，例如如圖I中所示，對於從送出輥10引出的基材膜11，在塗布區13塗布含有紫外線固化性樹脂組合物的塗布液。關於塗布液在基材膜11上的塗布，可採用例如凹版塗布法、微凹版塗布法、棒塗法、刮板塗布法、氣刀塗布法、吻合塗(kiss coating)法、模壓塗布法等進行。
(基材膜)基材膜11隻要是透光性的膜即可，能夠使用例如玻璃、塑料膜等。作為塑料膜，只要具有適度的透明性、機械強度即可。具體可列舉例如TAC(三乙醯纖維素)等醋酸纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系樹脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系樹脂等。關於基材膜11的厚度，例如為10 500 μ m，從光學膜的薄膜化等的觀點出發，優選為10 300 μ m，更優選為20 300 μ m。以塗布液的塗布性的改善或與塗布層的粘接性的改善為目的，可對基材膜11的表面(塗布層側表面)實施各種表面處理。作為表面處理，可列舉電暈放電處理、輝光放電處理、酸表面處理、鹼表面處理、紫外線照射處理等。此外，可在基材膜11上形成例如底漆層等其他層，在該其他層上塗布塗布液。此外，在將光學膜與後述的偏光膜粘接而使用的情況下，為了改善基材膜與偏光膜的粘接性，優選通過各種表面處理使基材膜的表面(塗布層的相反側的表面)親水化。該表面處理可在光學膜的製造後進行。(塗布液)塗布液含有活性能量線固化性樹脂，通常還包含光聚合引發劑(自由基聚合引發劑)。根據需要，可包含透光性微粒、有機溶劑等溶劑、流平劑、分散劑、抗靜電劑、防汙劑、表面活性劑等其他成分。(I)活性能量線固化性樹脂活性能量線固化性樹脂可以是紫外線固化性樹脂、電子束固化性樹脂等，可優選使用例如含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的活性能量線固化性樹脂。所謂多官能(甲基)丙烯酸酯化合物，是分子中具有至少2個(甲基)丙烯醯氧基的化合物。作為多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具體例，可列舉例如多元醇和(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、環氧(甲基)丙烯酸酯化合物等含2個以上(甲基)丙烯醯基的多官能聚合性化合物等。 作為多元醇，可以列舉例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、一縮二丙二醇、二縮三丙二醇、三縮四丙二醇、聚丙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2，2』 -硫聯二乙醇、1，4_環己烷二甲醇等2元醇；三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二甘油、一縮二季戊四醇、一縮二(三羥甲基丙烷)等3元以上的醇。作為多元醇和(甲基)丙烯酸的酯化物，具體可以列舉乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(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、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、五甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、一縮二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、一縮二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、一縮二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、一縮二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。作為氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物，可列舉I分子中具有多個異氰酸酯基的異氰酸酯和具有羥基的(甲基)丙烯酸衍生物的氨基甲酸酯化反應物。作為I分子中具有多個異氰酸酯基的有機異氰酸酯，可列舉六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯等I分子中具有2個異氰酸酯基的有機異氰酸酯，將這些有機異氰酸酯進行了異氰脲酸酯改性、加成改性、縮二脲改性得到的I分子中具有3個異氰酸酯基的有機異 氰酸酯等。作為具有羥基的(甲基)丙烯酸衍生物，可列舉(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯等。作為聚酯(甲基)丙烯酸酯化合物，優選為使含有羥基的聚酯與(甲基)丙烯酸發生反應而得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯。優選使用的含有羥基的聚酯，是通過多元醇和羧酸、具有多個羧基的化合物和/或其酸酐的酯化反應而得到的含有羥基的聚酯。作為多元醇，可例示與前述的化合物同樣的化合物。此外，除了多元醇以外，作為酚類，可列舉雙酚A等。作為羧酸，可列舉甲酸、醋酸、丁基羧酸、苯甲酸等。作為具有多個羧基的化合物和/或其酸酐，可列舉馬來酸、鄰苯二甲酸、富馬酸、衣康酸、己二酸、對苯二甲酸、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸、環己烷二甲酸酐等。在以上的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中，從固化物的強度提高、獲得的容易性的方面出發，優選己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二縮三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、一縮二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等酯化合物；六亞甲基二異氰酸酯和(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯的加成物；異佛爾酮二異氰酸酯和(甲基)丙烯酸
2-羥基乙酯的加成物；甲苯二異氰酸酯和(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯的加成物；加成改性異佛爾酮二異氰酸酯和(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯的加成物；以及縮二脲改性異佛爾酮二異氰酸酯和(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯的加成物。此外，關於這些多官能(甲基)丙烯酸酯化合物，可以各自單獨地使用或者與其他的I種以上組合使用。關於活性能量線固化性樹脂，除了上述的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物以外，可含有單官能(甲基)丙烯酸酯化合物。作為單官能(甲基)丙烯酸酯化合物，可列舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、丙烯醯基嗎啉、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、乙醯基(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、環氧乙烷改性苯氧基(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷(甲基)丙烯酸酯、壬基酚(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷改性壬基酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、2_(甲基)丙烯醯氧基乙基-2-羥基丙基鄰苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲氧基三甘醇(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯類。關於這些化合物，可以各自單獨使用或者與其他的I種以上組合使用。此外，活性能量線固化性樹脂可含有聚合性低聚物。通過含有聚合性低聚物，能夠調節固化物的硬度。聚合性低聚物可以是例如上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、即多元醇與(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)丙烯酸酯化合物或環氧(甲基)丙烯酸酯等的2聚體、3聚體等低聚物。作為其他的聚合性低聚物，可列舉通過分子中具有至少2個異氰酸酯基的多異氰酸酯與具有至少I個(甲基)丙烯醯氧基的多元醇的反應得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯 酸酯低聚物。作為多異氰酸酯，可以列舉六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯的聚合物等，作為具有至少I個(甲基)丙烯醯氧基的多元醇，是通過多元醇與(甲基)丙烯酸的酯化反應得到的含有羥基的(甲基)丙烯酸酯，可列舉例如1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、一縮二季戊四醇等多元醇的至少I個羥基被(甲基)丙烯醯氧基替代的產物。對於該具有至少I個(甲基)丙烯醯氧基的多元醇，多元醇的醇性羥基的一部分與(甲基)丙烯酸進行酯化反應的同時，醇性羥基在分子中殘存。此外，作為其他的聚合性低聚物的實例，可列舉通過具有多個羧基的化合物和/或其酸酐與具有至少I個(甲基)丙烯醯氧基的多元醇的反應得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。作為具有多個羧基的化合物和/或其酸酐，可例示與上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的聚酯(甲基)丙烯酸酯中記載的物質同樣的物質。此外，作為具有至少I個(甲基)丙烯醯氧基的多元醇，可例示與上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物中記載的物質同樣的物質。除了以上的聚合性低聚物，此外，作為氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的實例，可以列舉使異氰酸酯類與含有羥基的聚酯、含有羥基的聚醚或含有羥基的(甲基)丙烯酸酯的羥基發生反應而得到的化合物。關於優選使用的含有羥基的聚酯，是通過多元醇與羧酸、具有多個羧基的化合物和/或其酸酐的酯化反應而得到的含有羥基的聚酯。作為多元醇、具有多個羧基的化合物和/或其酸酐，可分別例示與多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的聚酯(甲基)丙烯酸酯化合物中記載的物質同樣的物質。關於優選使用的含有羥基的聚醚，是通過使I種或2種以上的氧化烯和/或ε-己內酯與多元醇加成而得到的含有羥基的聚醚。多元醇可以是與能夠在上述含有羥基的聚酯中使用的多元醇相同的多元醇。作為優選使用的含有羥基的(甲基)丙烯酸酯，可例示與聚合性低聚物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物中記載的物質同樣的物質。作為異氰酸酯類，優選分子中具有I個以上的異氰酸酯基的化合物，特別優選甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等2元異氰酸酯化合物。
這些聚合性低聚物化合物可各自單獨地使用，或者與其他的I種以上組合使用。(2)光聚合引發劑作為光聚合引發劑，可使用例如苯乙酮系光聚合引發劑、苯偶姻系光聚合引發劑、二苯甲酮系光聚合引發劑、噻噸酮系光聚合引發劑、三嗪系光聚合引發劑、噁二唑系光聚合引發劑等。此外，作為光聚合引發劑，也能夠使用例如2，4，6_三甲基苯甲醯基二苯基氧化勝、2,2』 -雙(鄰-氣苯基)-4,4』，5, 5』 -四苯基-1,2』 -聯味卩坐、10- 丁基-2-氣B f澱麗、
2-乙基蒽醌、苯偶醯、9，10-菲醌、樟腦醌、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。關於光聚合引發劑的使用量，相對於活性能量線固化性樹脂100重量份，通常為O. 5 20重量份，優選為I 5重量份。(3)透光性微粒作為透光性微粒，並無特別限定，能夠使用例如丙烯酸系樹脂、蜜胺樹脂、聚乙烯、 聚苯乙烯、有機矽酮樹脂、丙烯酸系-苯乙烯共聚物等形成的有機微粒，碳酸鈣、二氧化矽、氧化鋁、碳酸鋇、硫酸鋇、氧化鈦、玻璃等形成的無機微粒等。此外，也能夠使用有機聚合物的中空球、中空珠。這些透光性微粒可單獨使用I種，也可將2種以上混合使用。透光性微粒的形狀可以是球狀、扁平狀、板狀、針狀、不定形狀等的任何形狀。對透光性微粒的粒徑、折射率並無特別限制，但在光學膜為光擴散膜、防眩膜的情況下，從有效地使內部霧度顯現的方面出發，優選重均粒徑為O. 5μπι 20μπι的範圍。此夕卜，出於同樣的理由，優選固化後的活性能量線固化性樹脂的折射率和透光性微粒的折射率之差為O. 02 O. 15的範圍。關於透光性微粒的含量，相對於活性能量線固化性樹脂100重量份，通常為3 60重量份，優選為5 50重量份。關於透光性微粒的含量，在相對於活性能量線固化性樹脂100重量份為不足3重量份的情況下，在需要賦予光擴散性或防眩性時，有時無法充分地實現其目的。另一方面，如果超過60重量份，有時光學膜的透明性受損，此外，防眩性、光擴散性過度升高，對比度傾向於降低。再有，在使用透光性微粒的情況下，為了使光學膜的光學特性和表面形狀成為均質，優選塗布液中的透光性微粒的分散為各向同性分散。塗布液可含有機溶劑等溶劑。作為有機溶劑，可以考慮粘度等從己烷、環己烷、辛烷等脂肪族烴；甲苯、二甲苯等芳香族烴；乙醇、I-丙醇、異丙醇、I-丁醇、環己醇等醇類；甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類；醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸異丁酯等酯類；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二甘醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等二醇醚類；乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等酯化二醇醚類；2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇等溶纖劑類；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)乙醇等卡必醇類等中選擇使用。這些溶劑可單獨使用，根據需要可將多種混合而使用。塗布後有必要使上述有機溶劑蒸發。因此，沸點優選為60°C 160°C的範圍。此外，20°C下的飽和蒸氣壓優選為O. IkPa 20kPa的範圍。在塗布液含溶劑的情況下，在上述塗布工序後、第I固化工序前，優選設置使溶劑蒸發進行乾燥的乾燥工序。關於乾燥，例如可如圖I中所示的實例那樣，通過使具有塗布層的基材膜11在乾燥區15內通過而進行。乾燥溫度可根據使用的溶劑、基材膜的種類適當選擇。通常為20°C 120°C的範圍，但並不限於此。此外，在乾燥爐有多個的情況下，可以對每個乾燥爐改變溫度。
乾燥後的塗布層的層厚優選為I 30 μ m。在塗布層的兩端部區域中的樹脂剝離是各種塗布液中產生的問題，一般在乾燥後的塗布層的層厚比3 μ m厚的情形下顯著，因此這種情形下本發明產生的樹脂剝離的抑制效果更有效。[2]第I固化工序本工序是在將鑄型表面壓靠的狀態下使塗布層固化的第2固化工序之前，向塗布層的與基材膜的輸送方向正交的方向的兩端部區域照射活性能量線，預先使該兩端部區域固化的工序。塗布層的與基材膜的輸送方向正交的方向的兩端部區域，是圖2中用箭頭A表示的區域，是包含端部並且距離端部具有規定的寬度的區域。塗布層的兩端部區域是與基材膜的密合性低、樹脂剝離集中的部分。在向壓靠鑄型前，預先使該部分固化，從而能夠有效地防止從固化後的塗布層的樹脂剝離。此外，也能夠有效地防止在鑄型的樹脂殘留。關於樹脂剝離的抑制、在鑄型上的樹脂殘留的抑制，在防止在得到的光學膜產生缺陷上極其有利。即，在長條的基材膜上連續地形成樹脂層而製造光學膜時，如果在製造中途發生樹脂剝離，該樹脂混入製造工序中，在得到的光學膜產生缺陷。此外，如果從製造開始階段就發生樹脂殘留，該樹脂殘留對利用該長條的基材膜製造的光學膜全體產生不良影響。此外，由 於這些樹脂剝離、樹脂殘留，有時使設備停止而需要清掃作業，導致製造效率的下降。兩端部區域是距離端部具有規定的寬度的區域A。規定的寬度優選為100 μ m 5cm的範圍的區域。通過第I固化工序固化的區域在第2固化工序中難以將鑄型的形狀轉印，因此作為製品成為無效的區域的可能性高，從該觀點出發，通過第I固化工序進行固化的兩端部區域的寬度優選為5cm以內。另一方面，如果通過第I固化工序進行固化的兩端部區域的寬度不足100 μ m，則有時無法獲得充分的防止樹脂剝離的效果。關於容易發生樹脂剝離的區域，因塗布層的樹脂組成、塗布層的層厚、製造條件、基材膜的全寬等而異，例如有時容易在距離端部寬100 μ m 700 μ m的範圍內發生。作為調節兩端部區域的寬度的方法，能夠使用在燈中設置狹縫的方法、以成為規定的寬度的方式將光纖等加以配線的方法等任意的方法。此外，以對照射寬度、照射範圍內的照度分布進行調節等為目的，可在狹縫、光纖的前端設置透鏡。基材膜的全寬為例如1300_ 2600mm。對塗布層的兩端部區域的活性能量線的照射，可參照圖I和圖2，例如，通過對於通過了塗布區13 (在進行乾燥的情形下為乾燥區15)的具有塗布層12的基材膜11，使用在塗布層12側的兩端部附近分別設置的紫外線照射裝置等活性能量線照射裝置20，照射活性能量線而進行。活性能量線照射裝置20隻要能夠對塗布層12的兩端部區域A照射活性能量線即可，可設置在基材膜11偵U。能在第一固化工序中使用的活性能量線照射裝置，為了防止由於基材膜的蛇行而使照射範圍從端部區域偏離，優選具有基材膜的蛇行防止機構、或者根據基材膜的蛇行而修正照射裝置的位置的機構等。作為活性能量線，可根據塗布液中所含的活性能量線固化性樹脂的種類，從紫外線、電子束、近紫外線、可見光、近紅外線、紅外線、X射線等中適當選擇，這些中優選紫外線和電子束，由於處理簡便，能夠得到高能量，因此特別優選紫外線。作為紫外線的光源，能夠使用例如低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、碳弧燈、無電極燈、金屬滷化物燈、氙弧燈等。此外，也能夠使用ArF準分子雷射器、KrF準分子雷射器、準分子燈、同步加速器放射光、LED等。這些中，優選使用超高壓汞燈、高壓汞燈、低壓汞燈、無電極燈、氙弧燈、金屬齒化物燈。此外，作為電子束，可列舉從Cockcroft-Walton型、範德格喇夫型、共振變壓型、絕緣芯變壓型、直線型、高頻高壓(dynamitron)型、高頻型等各種電子束加速器發射的具有50 lOOOkeV、優選100 300keV的能量的電子束。作為活性能量線照射裝置，優選使用照射範圍受到限制的照射裝置。作為這樣的照射裝置，點型的UV照射裝置適合只是一定範圍的照射，而且容易發生與塗布寬度的改變相伴的照射位置的改變。作為點型的UV照射裝置，USHIO電機(株)制的「SP-9」 (商品名)等已有市售。點型的UV照射裝置，可以以照射例如2 3cm的範圍的方式加以設置。關於第I固化工序中活性能量線對兩端部區域A的照射，在活性能量線為紫外線的情形下，從防止樹脂剝離的觀點出發，優選紫外線的UVA中的累積光量為lOmJ/cm2以上400mJ/cm2以下,從樹脂殘留減少效果的觀點出發,優選為30mJ/cm2以上400mJ/cm2以下。 如果超過400mJ/cm2，固化反應過度進行，其結果在固化部分和未固化部分的邊界，有時起因於膜厚差、內部應力的變形而產生樹脂剝離。[3]第2固化工序本工序是在將具有規定的表面形狀的鑄型的表面壓靠向塗布層的表面的狀態下，從基材膜側向塗布層照射活性能量線，使塗布層固化，從而在基材膜上形成固化後的樹脂層的工序。由此，在使塗布層固化的同時，將鑄型的表面形狀轉印到塗布層表面。
關於本工序，例如如圖I中所示，通過在經過了第I固化工序的基材膜11和塗布層12的層疊體的塗布層12表面，使用夾持輥23等壓接裝置，壓靠輥形狀的鑄型22，在該狀態下使用活性能量線照射裝置21，從基材膜11側照射活性能量線，使塗布層12固化而進行。夾持輥的使用在防止氣泡混入塗布層和鑄型之間上有效。活性能量線照射裝置能夠使用I臺機器或者多臺機器。在活性能量線的照射後，以出口側的夾持輥24為支點將層疊體從鑄型22剝離。得到的由基材膜和固化後的塗布層(以下也稱為「樹脂層」)組成的光學膜，通常用膜卷取裝置30加以卷取。此時，為了保護樹脂層，可藉助具有再剝離性的粘合劑層，邊在樹脂層表面粘貼由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯等形成的保護膜邊進行卷取。再有，使用的鑄型的形狀並不限於輥形狀。在從鑄型剝離後，可進行追加的活性能量線照射。對於本工序中使用的活性能量線的種類和光源，與第I固化工序同樣。在活性能量線為紫外線的情況下，紫外線的UVA中的累積光量優選為40mJ/cm2以上2000mJ/cm2以下，更優選為70mJ/cm2以上1800mJ/cm2以下。在累積光量小於40mJ/cm2的情況下，傾向於塗布層的固化變得不充分，得到的樹脂層的硬度降低，或未固化的樹脂附著於導輥等，成為工序汙染的原因。此外，在累積光量超過2000mJ/cm2的情況下，由於從紫外線照射裝置放射的熱，有時基材膜收縮而成為褶皺的原因。本工序中使用的鑄型，用於對在基材膜上形成的塗布層表面賦予所需的形狀，具有由該所需的形狀的轉印構造形成的表面形狀。通過在塗布層的表面，邊使該表面形狀壓靠塗布層表面邊使塗布層固化，從而能夠將鑄型的表面形狀轉印於塗布層表面。作為鑄型，可列舉具有由鏡面形成的表面的鑄型(例如鏡面輥)和具有凹凸表面的鑄型(例如壓花輥)。在鑄型具有凹凸表面的情況下，凹凸形狀的圖案可以是規則的圖案，也可以是無規圖案，或者鋪滿特定尺寸的I種以上的無規圖案的假無規圖案，從防止由於起因於表面形狀的反射光的幹涉而使反射像帶色成虹色的方面出發，優選為無規圖案或假無規圖案。對鑄型的外形形狀並無特別限制，可以是平板狀，也可以是圓柱狀或圓筒狀的輥，從連續生產性方面出發，優選為鏡面輥、壓花輥等圓柱狀或圓筒狀的鑄型。在這種情況下，在圓柱狀或圓筒狀的鑄型的側面形成規定的表面形狀。對鑄型的基材的材質並無特別限制，能夠從金屬、玻璃、碳、樹脂或者它們的複合體中適當選擇，從加工性等的方面出發，優選金屬。作為優選使用的金屬材料，從成本的觀點出發，可列舉鋁、鐵或以鋁或鐵為主體的合金等。作為得到鑄型的方法，可列舉例如在對基材進行研磨並實施了噴砂加工後實施非電解鍍鎳的方法(JP2006-53371-A);對基材實施了鍍銅或鍍鎳後，進行研磨，實施噴砂加工後，實施鍍鉻的方法(JP2007-187952-A);實施了鍍銅或鍍鎳後，進行研磨，實施了噴砂加工後，實施蝕刻工序或鍍銅工序，接下來實施鍍鉻的方法(JP2007-237541-A);對基材的表面實施了鍍銅或鍍鎳後，進行研磨，在經研磨的面塗布形成感光性樹脂膜，在該 感光性樹脂膜上將圖案曝光後，進行顯影，使用經顯影的感光性樹脂膜作為掩模進行蝕刻處理，將感光性樹脂膜剝離，進而進行蝕刻處理，使凹凸面鈍化後，對形成的凹凸面實施鍍鉻的方法；和使用車床等工作機械，用切削工具對成為鑄型的基材進行切削的方法(W02007/077892-A)等。由無規圖案或假無規圖案形成的鑄型的表面凹凸形狀，例如可以通過將採用FM絲網法、DLDS(動力低差異序列Dynamic Low-Discrepancy Sequence)法、利用嵌段共聚物的微相分離圖案的方法或帶通濾波器法等生成的無規圖案在感光性樹脂膜上曝光、顯影，使用顯影后的感光性樹脂膜作為掩模，進行蝕刻處理而形成。如上所述得到的本發明的光學膜，適合用於液晶顯示裝置等圖像顯示裝置，例如可以是基材膜上的樹脂層是用於防止各種外力導致的損傷的硬塗層的硬塗膜(有時含有透光性微粒)；樹脂層是用於使從液晶單元射出的光擴散而改善視角的光擴散層(含有作為光擴散劑的透光性微粒)的視認側光擴散膜；樹脂層是用於防止外光的映入、晃眼的具有表面凹凸的防眩層(有時含有透光性微粒)的防眩膜；樹脂層是用於使入射到液晶單元的光擴散而防止起因於背光單元的波紋等的光擴散層(含有作為光擴散劑的透光性微粒)的背面側光擴散膜(擴散板)等。硬塗膜、視認側光擴散膜和防眩膜，通常作為視認側偏振板的視認側保護膜貼合於偏光膜而使用(即，配置於圖像顯示裝置的表面。)。背面側光擴散膜通常作為背光側偏振板的背光側保護膜貼合於偏光膜。關於本發明的光學膜，可以還具有在樹脂層上(基材膜的相反側的面)層疊的防反射層。防反射層是為了使反射率無限降低而設置的，通過防反射層的形成，能夠防止向顯示畫面的映入。作為防反射層，可列舉由折射率比樹脂層低的材料構成的低折射率層；由折射率比樹脂層高的材料構成的高折射率層和由折射率比該高折射率層的折射率低的材料構成的低折射率層的層疊結構等。對防反射層的層疊方法並無特別限制，可在樹脂層上直接層疊，也可另外準備預先在基材膜上層疊防反射層得到的產物，使用粘合劑等貼合在樹脂層上。本發明的偏振板具有偏光膜、和以基材膜側與該偏光膜對向的方式在該偏光膜上層疊的採用前述的製造方法得到的光學膜。偏光膜具有從入射光中取出直線偏振光的功能，其種類並無特別限定。作為優選的偏光膜的實例，可列舉二色性色素被聚乙烯醇系樹脂吸附並取向的偏光膜。作為聚乙烯醇系樹脂，除了作為醋酸乙烯酯的皂化物的聚乙烯醇以夕卜，還可列舉部分甲醛化聚乙烯醇、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物的皂化物等。作為二色性色素，可使用碘或二色性的有機染料。此外，聚乙烯醇的脫水處理物、聚氯乙烯的脫鹽酸處理物的多烯取向膜，也能成為偏光膜。偏光膜的厚度通常為5 80 μ m左右。關於本發明的偏振板，可以在上述偏光膜的一面或兩面(通常為一面)層疊本發明涉及的光學膜，也可以在上述偏光膜的一面層疊透明保護層、在另一面層疊本發明涉及的光學膜。此時，光學膜也具有作為偏光膜的透明保護層(保護膜)的功能。透明保護層可採用使用膠粘劑等將透明樹脂膜貼合的方法、塗布含有透明樹脂的塗布液的方法等形成在偏光膜上。同樣地，本發明涉及的光學膜可以使用膠粘劑等貼合於偏光膜。
成為透明保護層的透明樹脂膜，優選透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優異，作為這樣的透明樹脂膜，可例示例如三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、醋酸丙酸纖維素等醋酸纖維素等纖維素系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸系樹脂；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系樹脂；聚乙烯、聚丙烯等鏈狀聚烯烴系樹脂；環狀聚烯烴系樹脂；苯乙烯系樹脂；聚碸；聚醚碸；聚氯乙烯系樹脂等形成的膜。這些透明樹脂膜可以是光學上各向同性的透明樹脂膜，以組裝到圖像顯示裝置中時的視角的補償為目的，可以是光學上具有各向異性的透明樹脂膜。本發明的圖像顯示裝置，是將上述本發明的偏振板與將各種信息在畫面映出的圖像顯示元件組合而成的。對本發明的圖像顯示裝置的種類並無特別限定，除了使用了液晶面板的液晶顯示器(LCD)以外，可列舉布勞恩管(陰極射線管CRT)顯示器、等離子體顯示器(PDP)、場致發射顯示器(FED)、表面傳導型電子發射元件顯示器(SED)、有機EL顯示器、雷射顯示器、投影電視的屏幕等。例如，在將本發明的偏振板配置在液晶單元上而製造液晶面板的情況下，將偏振板以其偏光膜成為液晶單元側的方式(使其樹脂層成為外側)配置在液晶單元上。對於其他的圖像顯示裝置也同樣。光學膜可配置在圖像顯示元件的視認側，也可配置在背光側，或者可配置在這兩方。在將光學膜配置在視認側的情況下，光學膜可作為硬塗膜、光擴散膜、防眩膜或防反射膜等發揮功能。另一方面，在將光學膜配置在背光側的情況下，光學膜可作為使入射到液晶單元的光擴散、防止波紋等的光擴散膜(擴散板)等發揮功能。實施例[實施例I](I)輥鑄型的製作準備在直徑200mm的鋁輥(根據JIS的A5056)的表面實施了巴拉德鍍銅的產物。巴拉德銅鍍層由銅鍍層/薄銀鍍層/表面銅鍍層組成，將鍍層全體的厚度設定為約200 μ m。將該鍍銅表面進行鏡面研磨，在經研磨的鍍銅表面塗布感光性樹脂、乾燥，形成了感光性樹脂膜。接著，在感光性樹脂膜上採用雷射對將圖3中所示的圖案反覆排列的圖案進行曝光、顯影。米用雷射的曝光和顯影使用Laser Stream FX((株)Think Laboratory制)進行。
再有，作為圖3中所示的圖案的圖像數據是將直徑16 μ m的點無規配置而成的，以20. 9mmX20. 9mm的大小、12800dpi作成。將正型的感光性樹脂用於感光性樹脂膜。然後，用氯化銅液進行了第I蝕刻處理。將此時的蝕刻量設定為3 μ m。從第I蝕刻處理後的輥將感光性樹脂膜除去，再次用氯化銅液進行了第2蝕刻處理。將此時的蝕刻量設定為lOym。然後，進行鍍鉻加工(鉻鍍層的厚度4 μ m)，製作輥模具。(2)光學膜的製作將以下的成分混合，調製紫外線固化性的塗布液。紫外線固化性樹脂季戊四醇三丙烯酸酯60重量份和多官能氨基甲酸酯化丙烯酸酯(六亞甲基二異氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的反應生成物)40重量份、光聚合引發劑「Lucirin TPO」(BASF公司制、化學名2，4，6_三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦)5重量份、 稀釋溶劑醋酸乙酯100重量份。使用模壓塗布機將上述塗布液塗布到厚80 μ m的三乙醯纖維素(TAC)膜(基材膜)上，形成塗布層，得到了基材膜和塗布層的層疊體[塗布工序]。用乾燥爐使得到的層疊體乾燥後，使用紫外線照射裝置USHIO電機(株)制的「SP-9」(商品名)，從塗布層側向塗布層的寬度方向的兩端部區域照射紫外線以使UVA區域中的累積光量為lOOmJ/cm2[第I固化工序]。第I固化工序中的UVA照射區域的寬度是兩端分別為2cm。接著，在經過了第I固化工序的層疊體的塗布層表面，使用夾持輥將先前得到的輥鑄型壓靠而密合。在該狀態下從基材膜側照射紫外線以使UVA中的最大照度為700mW/cm2, UVA中的累積光量為300mJ/cm2，使塗布層固化[第2固化工序]。然後，從鍍鉻輥將層疊體剝離，從而得到了由紫外線固化性樹脂的固化物形成的樹脂層的平均膜厚為14μπι的光學膜。[實施例2]除了使第I固化工序的UVA區域中的累積光量為30mJ/cm2以外，與實施例I同樣地製作了光學膜。[實施例3]除了使第I固化工序的UVA區域中的累積光量為lOmJ/cm2以外，與實施例I同樣地製作了光學膜。[實施例4]除了將對直徑200mm的鐵輥(根據JIS的STKMl3A)的表面實施鍍鉻、對該鍍鉻表面進行鏡面研磨而得到的鏡面鍍鉻輥，作為鑄型輥使用以外，與實施例I同樣地製作了光學膜。[比較例I]除了沒有實施第I固化工序以外，與實施例I同樣地製作了光學膜。[比較例2]除了沒有實施第I固化工序以外，與實施例4同樣地製作了光學膜。[評價]對於上述實施例I 4和比較例1、2的光學膜，採用以下的方法進行了樹脂剝離評價、剝離試驗評價、輥樹脂殘留評價。
(樹脂剝離評價)用顯微鏡觀察光學膜的樹脂層的兩端部，如下所述判定樹脂剝離。將結果示於表
Io有觀察到樹脂剝離，無沒有觀察到樹脂剝離。(剝離試驗評價)進行在光學膜的端部的樹脂層表面粘貼玻璃紙膠帶後剝離的剝離試驗，用顯微鏡觀察粘貼玻璃紙膠帶後剝離的試驗前後的樹脂層端部的形狀，從而如下所述判定樹脂層端部的剝尚性。將結果不於表I。A :試驗前後形狀沒有變化， C :通過試驗前後的形狀的比較，確認到樹脂層的端部的剝離。(輥的樹脂殘留評價)目視觀察光學膜製造後的鑄型輥表面，如下所述進行判定。將結果示於表I。A :幾乎沒有觀察到輥上的樹脂殘留，
C0128] B :少量地觀察到輥上的樹脂殘留，C :大量地觀察到輥上的樹脂殘留。[表I]
權利要求
1.一種光學膜的製造方法，其包括 塗布工序，其在基材膜上塗布含有活性能量線固化性樹脂的塗布液，形成塗布層； 第I固化工序，其向所述塗布層的與所述基材膜的輸送方向正交的方向的兩端部區域照射活性能量線；和 第2固化工序，其在使鑄型的表面壓靠所述塗布層的表面的狀態下，從所述基材膜側向所述塗布層照射活性能量線。
2.如權利要求I所述的方法，其中， 所述兩端部區域是距離所述塗布層的兩端部具有規定的寬度的區域，該規定的寬度為100 u m 5cm的範圍。
3.如權利要求I或2所述的方法，其中， 在所述第I固化工序中照射的所述活性能量線為紫外線， 所述紫外線的UVA中的累積光量為lOmJ/cm2以上400mJ/cm2以下。
4.如權利要求3所述的方法，其中， 所述紫外線的UVA中的累積光量為30mJ/cm2以上400mJ/cm2以下。
5.如權利要求I 4中任一項所述的方法，其中， 所述鑄型的表面具有微細的凹凸形狀，在第2固化工序中將微細的凹凸形狀轉印到塗布層表面。
6.—種偏振板，其具有 偏光膜、和 以所述基材膜側與所述偏光膜對向的方式在所述偏光膜上層疊的採用如權利要求I 5中任一項所述的方法製造的光學膜。
7.一種圖像顯示裝置，其具有如權利要求6所述的偏振板和圖像顯示元件， 以其偏光膜成為所述圖像顯示元件側的方式將所述偏振板配置在所述圖像顯示元件上。
全文摘要
本發明的光學膜的製造方法包括塗布工序，其在基材膜上塗布含有活性能量線固化性樹脂的塗布液，形成塗布層；第1固化工序，其向塗布層的與基材膜的輸送方向正交的方向的兩端部區域照射活性能量線；和第2固化工序，其在使鑄型的表面壓靠塗布層的表面的狀態下，從基材膜側向塗布層照射活性能量線。根據本發明，能夠提供高品質、無缺陷並且以高生產率製造光學膜的製造方法。
文檔編號B05D3/06GK102736135SQ20121007802
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月22日 優先權日2011年3月29日
發明者神崎昌, 神野亨, 金雲基, 金玉馨 申請人:住友化學株式會社