JP2017181788A - 光学フィルム、剥離方法及び光学表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記偏光フィルムは、厚みが60μm以下であり、かつ、
前記光学フィルムの総厚みにおける中間位置の平面方向を仮想中心面fとする場合に、
前記仮想中心面fと表面保護フィルムとの距離x(μm)と前記仮想中心面fと離型フィルムとの距離y(μm)とが、x−y>−20、の関係にあることを特徴とする光学フィルム、に関する。
前記光学フィルムから離型フィルムを剥離する工程(2)、および、
前記離型フィルムが剥離された前記光学フィルムの第1粘着剤層の側を、光学セルの一方面に貼り合わせる工程(3)を有する光学表示パネルの製造方法、に関する。
本発明では、厚み(総厚み)が60μm以下の偏光フィルムを用いる。前記偏光フィルムの厚みは薄型化の観点から55μm以下、さらには50μm以下のものを用いることができる。前記偏光フィルムを用いるシート・トゥ・パネル方式において、離型フィルムの剥離時に、離型フィルムと粘着剤層の界面ではなく、偏光フィルムと表面保護フィルムの界面において剥離が生じやすく、本発明は、当該偏光フィルムへの適用がより好適である。なお、偏光フィルムの構成としては、例えば、(1)偏光子の両側に保護フィルムがこの順に積層されている構成(両保護偏光フィルム)、(2)偏光子の片側にのみ保護フィルムが積層されている構成(片保護偏光フィルム)等が挙げられる。
偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂を用いたものが使用される。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。
特許第4751486号明細書、
特許第4751481号明細書、
特許第4815544号明細書、
特許第5048120号明細書、
国際公開第2014/077599号パンフレット、
国際公開第2014/077636号パンフレット、
等に記載されている薄型偏光子またはこれらに記載の製造方法から得られる薄型偏光子を挙げることができる。
前記保護フィルムを構成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)などのスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または上記ポリマーのブレンド物なども上記保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。これら保護フィルムは、通常、接着剤層により、偏光子に貼り合わせられる。
前記保護フィルムと偏光子は接着剤層、粘着剤層、下塗り層(プライマー層)などの介在層を介して積層される。この際、介在層により両者を空気間隙なく積層することが望ましい。なお、図2においても偏光子1aと保護フィルム1bの介在層は示していない。
第1粘着剤層の形成には、適宜な粘着剤を用いることができ、その種類について特に制限はない。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤などがあげられる。
離型フィルムは、実用に供されるまで第1粘着剤層を保護する。離型フィルムの構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルフィルムなどのプラスチックフィルム、紙、布、不織布などの多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔、およびこれらのラミネート体などの適宜な薄葉体などを挙げることができるが、表面平滑性に優れる点からプラスチックフィルムが好適に用いられる。
表面保護フィルムは、光学フィルムにおいて、偏光フィルムの片面(第1粘着剤層を積層していない面)に設けられ、偏光フィルムを保護する。
前記光学フィルムは所定の形状の枚葉状態で準備される(工程(1))。所定の形状としては、例えば、矩形状物が挙げられる。次いで、前記光学フィルムからは、離型フィルムが剥離される(工程(2))。離型フィルムの剥離に際して、前記光学フィルムは、例えば、吸着等により、表面保護フィルム側を固定し、離型フィルムの剥離は、剥離ローラー等を用いて行うことができる(例えば、特開平9−114384号公報等を参照)。
上記工程(1)、次いで工程(2)により離型フィルムが剥離された光学フィルム(表面保護フィルムを有する粘着剤層付光学フィルム)は、工程(3)により、光学セルの一方面に貼り合わせる。工程(3)では前記光学フィルムの第1粘着剤層の側を、光学フィルムに貼り合わせて光学表示パネルを製造する。
本発明の光学フィルムは、実用に際して他の光学層と積層して用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板(1/2や1/4などの波長板を含む)、視角補償フィルム、輝度向上フィルムなどの液晶表示装置などの形成に用いられることのある光学層を1層または2層以上用いることができる。
(液晶セル、液晶表示パネル)
液晶セルは、対向配置される一対の基板(第1基板(視認側面)Pa、第2基板(背面)Pb)間に液晶層が封止された構成である。液晶セルは、任意のタイプのものを用いることができるが、高コントラストを実現するためには、垂直配向(VA)モード、面内スイッチング(IPS)モードの液晶セルを用いることが好ましい。液晶表示パネルは、液晶セルの片面または両面に偏光フィルムが貼り合わされたものであり、必要に応じて駆動回路が組込まれる。
別の光学セルとしての有機ELセルは、一対の電極間に電界発光層が挟持された構成である。有機ELセルは、例えば、トップエミッション方式、ボトムエミッション方式、ダブルエミッション方式などの任意のタイプのものを用いることができる。有機EL表示パネルは、有機ELセルに位相差フィルムとともに、本発明の光学フィルム(偏光フィルム)が貼り合わされ、必要に応じて駆動回路が組込まれる。
(偏光子の作製)
吸水率0.75%、Tg75℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート(IPA共重合PET)フィルム(厚み:100μm)基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(重合度1200、アセトアセチル変性度4.6%、ケン化度99.0モル%以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ200」)を9:1の比で含む水溶液を25℃で塗布および乾燥して、厚み11μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、120℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.0倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温30℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水100重量部に対して、ヨウ素を0.2重量部配合し、ヨウ化カリウムを1.0重量部配合して得られたヨウ素水溶液に60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温30℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を3重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合し、ヨウ化カリウムを5重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温30℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
以上により、厚み5μmの偏光子を含む光学フィルム積層体を得た。
保護フィルムA:厚み40μmのラクトン環構造を有する(メタ)アクリル樹脂フィルムの易接着処理面にコロナ処理を施して用いた。
保護フィルムB:厚み20μmのラクトン環構造を有する(メタ)アクリル樹脂フィルムの易接着処理面にコロナ処理を施して用いた。
N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)40重量部とアクリロイルモルホリン(ACMO)60重量部と光開始剤「IRGACURE 819」(BASF社製)3重量部を混合し、紫外線硬化型接着剤を調製した。
上記光学フィルム積層体の偏光子の表面に、上記紫外線硬化型接着剤を硬化後の接着剤層の厚みが1μmとなるように塗布しながら、上記保護フィルムAを貼合せたのち、活性エネルギー線として、紫外線を照射し、接着剤を硬化させた。紫外線照射は、ガリウム封入メタルハライドランプ、照射装置:Fusion UV Systems,Inc社製のLight HAMMER10、バルブ:Vバルブ、ピーク照度:1600mW/cm2、積算照射量1000/mJ/cm2(波長380〜440nm)を使用し、紫外線の照度は、Solatell社製のSola−Checkシステムを使用して測定した。次いで、非晶性PET基材を剥離し、薄型偏光子を用いた片保護偏光フィルムAを作製した。得られた片保護偏光フィルムAの光学特性は、単体透過率42.8%、偏光度99.99%であった。得られた片保護偏光フィルムの厚みは46μmである。
上記片保護偏光フィルムAの作製において、前記偏光子(非晶性PET基材を剥離した側)に、保護フィルムAの代わりに保護フィルムBを用いたこと以外は、片保護偏光フィルムBを得た。得られた片保護偏光フィルムBの光学特性は、単体透過率42.8%、偏光度99.99%であった。得られた片保護偏光フィルムの厚みは26μmである。
上記片保護偏光フィルムAの偏光子(非晶性PET基材を剥離した側)に、上記と同様にして紫外線硬化型接着剤を介して、上記保護フィルムAを貼り合わせた。得られた両保護偏光フィルムBの光学特性は、透過率42.8%、偏光度99.99%であった。偏光フィルムCの厚みは、87μmである。
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル100部、アクリル酸3部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル0.1部および2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.3部を酢酸エチルと共に加えて溶液を調製した。次いで、この溶液に窒素ガスを吹き込みながら撹拌して、55℃で8時間反応させて、重量平均分子量220万のアクリル系ポリマーを含有する溶液を得た。さらに、このアクリル系ポリマーを含有する溶液に、酢酸エチルを加えて固形分濃度を30%に調整したアクリル系ポリマー溶液を得た。
<表面保護フィルムの積層>
上記片保護偏光フィルムAの保護フィルム側には、表面保護フィルムを設けた。表面保護フィルムとして、「日東電工社製、製品名RP207」の厚み38μmのポリエステル系樹脂フィルム(基材フィルム)を用いた。前記表面保護フィルムは、厚さ15μmの粘着剤層(第2粘着剤層に相当する)を有するものである。
上記粘着剤溶液を、剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)からなる離型フィルム(セパレータ)の表面に、乾燥後の厚みが20μmになるように塗布し、乾燥して、粘着剤層(第1粘着剤層に相当する)を形成した。次いで、表面保護フィルムを有する片保護偏光フィルムAの偏光子の側に、前記粘着剤層を貼り合わせて、本発明の光学フィルム(離型フィルムおよび表面保護フィルムを有する粘着剤層付偏光フィルム)を作製した。
実施例1において、偏光フィルムの種類、表面保護フィルムの基材フィルムの厚み、離型フィルムの厚みを、表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、離型フィルムおよび表面保護フィルムを有する粘着剤層付偏光フィルムを作製した。
得られた偏光フィルムの単体透過率Tおよび偏光度Pを、積分球付き分光透過率測定器(村上色彩技術研究所のDot−3c)を用いて測定した。
なお、偏光度Pは、2枚の同じ偏光フィルムを両者の透過軸が平行となるように重ね合わせた場合の透過率(平行透過率:Tp)および、両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率(直交透過率:Tc)を以下の式に適用することにより求められるものである。偏光度P(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
各透過率は、グランテラープリズム偏光子を通して得られた完全偏光を100%として、JIS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補整したY値で示したものである。
実施例、比較例および参考例で得られた離型フィルムおよび表面保護フィルムを有する粘着剤層付偏光フィルムについて、25mm×100mm(吸収軸方向が25mm)と100mm×25mm(吸収軸方向が100mm)に裁断し、離型フィルムおよび表面保護フィルムのうち剥離力を測定しない側のフィルムを剥離した後、両面テープ(日東電工社製,両面テープNo.511)にて各々0.5mm厚の無アルカリガラスに貼り合せた。セロハンテープを無アルカリガラスに貼り合わされた粘着剤層付偏光フィルムの短辺端部に貼り付け、予めスタート箇所のみ剥離させた後にテンシロンを用いて、離型フィルムまたは表面保護フィルムを180°ピール・0.3m/min速度でフィルムの長辺方向に平行に剥離した。 なお、15mm×100mm(吸収軸方向が10mm)と100mm×15mm(吸収軸方向が100mm)の各々で剥離力を測定し、その平均値を採用した。
離型フィルムの剥離力は、いずれも0.16N/25mmであった。
表面保護フィルムの剥離力は、いずれも0.09N/25mmであった。
実施例、比較例および参考例で得られた離型フィルムおよび表面保護フィルムを有する粘着剤層付偏光フィルムについて、5mm×15mmに裁断して枚葉状態(サンプル)とした。
前記サンプルの離型フィルム側を上側にし、表面保護フィルム側を下側にして、両面テープ(日東電工社製 両面テープNo.511)にて前記サンプルの表面保護フィルム側をガラスの上に固定した。次いで、エッジ端部よりピックアップテープ(日東電工社製,マスキングテープNo.720)を用いて90°の角度で手剥離により、離型フィルムをサンプルの対角線方向に平行に剥離して、下記基準で評価した。
〇:離型フィルムのみが剥離された。
×:表面保護フィルムと偏光フィルムの界面で剥離された。
前記剥離を5回行って、〇の回数を、回数/n5として、示した。
1、1´ 偏光フィルム
1a 偏光子
1b 保護フィルム
2 第1粘着剤層
3 離型フィルム
4、4´ 表面保護フィルム
41 基材フィルム
42 第2粘着剤層
Claims (12)
- 離型フィルム、第1粘着剤層、偏光フィルムおよび表面保護フィルムがこの順に積層されている枚葉状の光学フィルムであって、
前記偏光フィルムは、厚みが60μm以下であり、かつ、
前記光学フィルムの総厚みにおける中間位置の平面方向を仮想中心面fとする場合に、
前記仮想中心面fと表面保護フィルムとの距離x(μm)と前記仮想中心面fと離型フィルムとの距離y(μm)とが、x−y>−20、の関係にあることを特徴とする光学フィルム。 - 前記距離x(μm)と前記距離yとが、x−y>−10、の関係にあることを特徴とする請求項1記載の光学フィルム。
- 前記離型フィルムの剥離力(1)が、前記表面保護フィルムの剥離力(2)より大きいことを特徴とする請求項1または2記載の両面粘着剤層付偏光フィルム。
- 前記仮想中心面fが、第1粘着剤層または偏光フィルムにあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学フィルム。
- 前記離型フィルムの厚みが、前記表面保護フィルムの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学フィルム。
- 前記表面保護フィルムが、基材フィルムおよび第2粘着剤層を有し、当該第2粘着剤層を介して偏光フィルムに積層されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルム。
- 前記表面保護フィルムが、自己粘着型のフィルムであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルム。
- 前記偏光フィルムは、厚みが10μm以下の偏光子を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光学フィルム。
- 前記偏光フィルムが、偏光子の片面にのみ保護フィルムを有する片保護偏光フィルムであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光学フィルム。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の光学フィルムから、離型フィルムを剥離することを特徴する離型フィルムの剥離方法。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の光学フィルムを準備する工程(1)、
前記光学フィルムから離型フィルムを剥離する工程(2)、および、
前記離型フィルムが剥離された前記光学フィルムの第1粘着剤層の側を、光学セルの一方面に貼り合わせる工程(3)を有する光学表示パネルの製造方法。 - 前記光学セルが、液晶セル又は有機ELセルであることを特徴とする請求項11記載の光学表示パネルの製造方法。
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