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TWI885575B - 光學積層體、光學積層體捲材和偏光板的製造方法 - Google Patents

光學積層體、光學積層體捲材和偏光板的製造方法 Download PDF

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TWI885575B
TWI885575B TW112143478A TW112143478A TWI885575B TW I885575 B TWI885575 B TW I885575B TW 112143478 A TW112143478 A TW 112143478A TW 112143478 A TW112143478 A TW 112143478A TW I885575 B TWI885575 B TW I885575B
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南川善則
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

本案課題在於提供一種光學積層體，該光學積層體儘管包含定向度較高的偏光件仍抑制了在製造步驟中剝離表面保護薄膜時的剝離不良。 其解決手段為：本發明的實施方式的光學積層體為長條狀，且該光學積層體具有偏光件、設於偏光件的一側的保護層和可剝離地暫時附著於偏光件的另一側的表面保護薄膜。偏光件的壓入硬度為0.65GPa以上，且該光學積層體在偏光件的寬度方向端部形成有50μm~5000μm的裂紋，裂紋的延伸方向相對於長條方向為30°~150°。

Description

光學積層體、光學積層體捲材和偏光板的製造方法
本發明涉及光學積層體、光學積層體捲材和偏光板的製造方法。
在影像顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、量子點顯示裝置)中，因其影像形成方式，在很多情況下，在顯示面板的至少一側配置有偏光板。近年來，影像顯示裝置的窄邊框化(根據情況為所謂的無邊框化)的需求日益增強，防止偏光板的端部的褪色(端部脫色)的必要性正在提高。為了抑制或防止偏光板的端部脫色，提出改善實質上主導偏光板的光學特性的偏光件在高溫高濕環境下的耐久性的技術。作為這樣的技術，例如，正在研究定向度較高的偏光件。
另外，偏光板(或包含偏光板的光學薄膜)代表性的是通過積層偏光件和符合目的的各種光學功能層而製作。對於積層的至少一部分，大多採用被稱作所謂的捲對捲的操作。另外，在多階段地進行積層的情況下，有時在預定的階段開縫積層體的寬度方向端部。並且，在多階段地進行積層的情況下，大多是將被稱作步驟SPV的表面保護薄膜可剝離地暫時附著於積層體，以保護作為偏光板(或包含偏光板的光學薄膜)的前驅物的積層體免受損傷、污染。
在將上述那樣的定向度較高的偏光件供於積層和開縫的情況下，有時因開縫而在偏光件的寬度方向端部形成裂紋。若從這樣的形成有裂紋的、定向度較高的偏光件剝離表面保護薄膜，則有時會產生偏光件的至少一部分從包含偏光件的積層體剝落這樣的剝離不良。 現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2020-160231號公報 專利文獻2：日本特開2020-001382號公報
發明欲解決之課題 本發明是為了解決上述以往的問題而做出的，其主要目的在於，提供一種儘管包含定向度較高的偏光件仍抑制了在製造步驟中剝離表面保護薄膜時的剝離不良的光學積層體。
用以解決課題之手段 [1]本發明的實施方式提供一種光學積層體，其為長條狀，且該光學積層體具有偏光件、設於該偏光件的一側的保護層和可剝離地暫時附著於該偏光件的另一側的表面保護薄膜。該偏光件的壓入硬度為0.65GPa以上，且該光學積層體在該偏光件的寬度方向端部形成有50μm~5000μm的裂紋，該裂紋的延伸方向相對於長條方向為30°~150°。 [2]在上述[1]中，上述偏光件的壓入彈性模數為9.5GPa以下。 [3]在上述[1]或[2]中，上述偏光件的定向函數為0.30以上。 [4]根據本發明的另一實施方式，提供一種光學積層體捲材。該光學積層體捲材是將上述[1]至[3]中任一項之光學積層體捲繞而成的。 [5]根據本發明的又一實施方式，提供一種偏光板的製造方法。該製造方法包含以下步驟：將上述[1]至[3]中任一項之光學積層體或上述[4]之光學積層體捲材沿該光學積層體的長條方向輸送的步驟；以及，一邊輸送該光學積層體一邊剝離上述表面保護薄膜的步驟；該製造方法在上述裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為30°以上且小於180°的角度的狀態下剝離該表面保護薄膜。 [6]在上述[5]中，上述裂紋的延伸方向相對於上述光學積層體的輸送方向大於0°且小於30°，上述製造方法包含通過重新捲繞該光學積層體而使該裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為30°以上且小於180°的角度的步驟。
發明效果 根據本發明的實施方式，能夠實現一種儘管包含定向度較高的偏光件仍抑制了在製造步驟中剝離表面保護薄膜時的剝離不良的光學積層體。
以下，參照附圖來說明本發明的代表性的實施方式，但本發明並不限定於這些實施方式。此外，為了便於觀看，附圖被示意性地描繪，並未準確地反映實際的長度、寬度、厚度、角度、比率等。
A.光學積層體的整體結構 圖1(a)是本發明的1個實施方式的光學積層體的概略俯視圖；圖1(b)是圖1(a)的光學積層體的B-B線的概略剖視圖。圖2(a)是表示本發明的實施方式中偏光件的端部裂紋延伸的方向與光學積層體的長條方向和輸送方向的關係的一個例子的概略俯視圖；圖2(b)是表示該關係的另一個例子的概略俯視圖。圖示例的光學積層體100為沿附圖的上下方向延伸的長條狀。這樣的長條狀的光學積層體能夠捲繞成捲狀。因而，光學積層體能夠捲繞成卷狀而構成光學積層體捲材。光學積層體100具有偏光件11、設於偏光件11的一側的保護層12和可剝離地暫時附著於偏光件11的另一側的表面保護薄膜20。在1個實施方式中，如圖示例那樣，光學積層體100從上側起依序具有保護層12、偏光件11和表面保護薄膜20。在另一個實施方式中，光學積層體也可以從上側起依序具有表面保護薄膜、偏光件和保護層。在偏光件11的寬度方向端部形成有裂紋50。裂紋代表性的是能夠因前步驟中的開縫而形成。換言之，本發明的實施方式的光學積層體的寬度方向端部被開縫。裂紋的尺寸(長度)為50μm~5000μm，裂紋的延伸方向相對於長條方向為30°~150°。根據本發明的實施方式，即使如後所述在定向度較高的偏光件的端部形成有裂紋的情況下，也能夠通過控制裂紋延伸的方向，顯著地抑制剝離不良。在本說明書中，「剝離不良」是指，在從光學積層體剝離表面保護薄膜時，不僅表面保護薄膜剝落而且偏光件的至少一部分也剝落的現象。由於本發明的實施方式中的裂紋如上述那樣能夠因前步驟的開縫而形成，因此，裂紋延伸的方向被維持在預定範圍內。例如，90%以上的裂紋沿相對於方向的中心值(全部裂紋的延伸方向與長條方向所成的角度的平均值)代表性地處於±20°以內、宜±10°以內、更宜±5°以內的範圍內的方向延伸。因而，通過調整開縫條件，能夠控制裂紋延伸的方向。此外，只要裂紋的延伸方向不偏離相對於長條方向為30°~150°的範圍即可，因此，在本發明的實施方式中，該範圍內的偏差不是問題。例如，在隨機地檢查切出的長度10cm的光學積層體的端面時，若所識別的全部裂紋的延伸方向相對於長條方向在30°~150°的範圍內，則即使裂紋的延伸方向較大地(例如超過±20°)偏離上述方向的中心值，也能夠抑制剝離不良。在本說明書中，只要沒有特別明確記載，裂紋延伸的方向是從上側觀察光學積層體時的方向。
裂紋的尺寸(長度)宜為50μm~3500μm，更宜為50μm~2000μm。在裂紋的尺寸較小的(例如小於50μm)情況下，大多不產生剝離不良的問題。由於因前步驟的開縫而形成的裂紋的尺寸的上限充分地小於後步驟所需的餘量(最終通過開縫而去除的部分)，因此，上限的特定實質上沒有技術意義。若裂紋的延伸方向為上述那樣的範圍(相對於長條方向為30°~150°)，則能夠體現本發明的實施方式的效果。裂紋的延伸方向例如可以為35°以上，另外例如可以為40°以上，另外例如可以為45°以上，另外例如可以為50°以上，另外例如可以為60°以上，另外例如可以為70°以上。另一方面，裂紋的延伸方向例如可以為145°以下，另外例如可以為140°以下，另外例如可以為135°以下，另外例如可以為130°以下，另外例如可以為120°以下，另外例如可以為110°以下。
參照圖2(a)和圖2(b)，具體地說明裂紋延伸的方向與光學積層體的長條方向和輸送方向的關係。如上所述，裂紋50的延伸方向(角度θ)相對於光學積層體的長條方向為30°~150°。光學積層體的長條方向實質上與光學積層體的輸送方向(圖中的箭頭30)對應。如圖2(a)所示，在角度θ為銳角的情況下，裂紋50延伸的方向相對於輸送方向30為正向；如圖2(b)所示，在角度θ為鈍角的情況下，裂紋50延伸的方向相對於輸送方向30為反方向。在角度θ為90°(直角)的情況下，裂紋50延伸的方向為相對於輸送方向正交的方向(寬度方向)。
在本發明的實施方式中，偏光件11的壓入硬度為0.65GPa以上。並且，偏光件11的壓入彈性模數代表性的是為9.5GPa以下，定向函數代表性的是為0.30以上。在使用這樣的較硬且定向度較高的偏光件的情況下，本發明的實施方式的效果顯著。具體而言，即使在這樣的定向度較高的偏光件形成有裂紋的情況下，也能夠顯著地抑制從光學積層體剝離表面保護薄膜時的剝離不良。
以下，說明在偏光件端部形成裂紋的方法。如上所述，裂紋能夠因前步驟中的開縫(利用切斷去除寬度方向端部)而形成。如上所述，通過調整開縫條件，能夠控制裂紋延伸的方向。作為開縫條件，例如，可舉出開縫刀的切割刀的錐角、開縫時的輸送張力、被開縫的薄膜端部的牽引張力、開縫刀的狀態、開縫刀的重疊長度。以下，說明開縫的具體步驟的一個例子。
圖3(a)是從側面觀察能夠在本發明的實施方式中使用的開縫刀的切割刀和承接刀所得到的圖；圖3(b)是表示利用開縫刀切斷光學積層體的情形的說明圖。如圖3(a)和圖3(b)所示，使用切割刀1和用於支承光學積層體100的承接刀2切斷光學積層體100。切割刀1和承接刀2以彼此的刀尖部分地重疊的方式被支承。重疊長度L例如根據所切斷的光學積層體的厚度而設定。重疊長度L宜相對於光學積層體的厚度d(mm)滿足d≤L≤d+0.15mm的關係。重疊長度L例如為0.2mm~2.0mm。切割刀軸1a和承接刀軸2a以相對於光學積層體100平行的方式配置。通過使光學積層體100通過切割刀1與承接刀2之間，從而光學積層體100的寬度方向端部被呈帶狀開縫(切斷)。光學積層體100的輸送速度例如能夠設定在10m/分鐘~50m/分鐘的範圍內。
承接刀2不固定於承接刀軸2a，而是自由地旋轉(例如沿逆時針方向)。切割刀1通過任意適當的支承機構以能與承接刀2接觸的方式受到彈簧施力地安裝於切割刀軸1a，與切割刀軸1a一體地旋轉(例如沿順時針方向)。切割刀與承接刀的接觸壓力例如根據後述的刀的形狀而設定。切割刀與承接刀的接觸壓力例如為2.0N~10.0N。切割刀的轉速宜為與光學積層體的輸送速度同等的程度或者快於光學積層體的輸送速度。具體而言，切割刀的轉速相對於偏光薄膜積層體的輸送速度例如設定為90%~130%，宜為95%~130%，進一步宜為98%~130%。
切割刀和承接刀的外徑例如為90.0mm~110.0mm。由於承接刀2在切斷位置支承光學積層體100，因此，如圖示那樣，其刀尖使用寬度較寬者。在圖示例中，切割刀1的一側面1b設為垂直面，另一側面1c設為錐面。錐面的錐角例如可以為35°~85°，另外例如可以為40°~60°，另外例如可以為60°~85°。通過調整錐角，能夠控制裂紋的延伸方向。此外，被切斷的切斷片例如通過捲取或抽吸來去除。
在圖示例中，使朝向刀尖逐漸變窄的錐形的切割刀1的相對較厚的部分位於保護層12側，使切割刀1的相對較薄的部分位於表面保護薄膜20側，使切割刀1的刀尖抵接於光學積層體100，但光學積層體的上下也可以顛倒。即，也可以是，使切割刀1的相對較厚的部分位於表面保護薄膜20側，使切割刀1的相對較薄的部分位於保護層12側，使切割刀1的刀尖抵接於光學積層體100。
光學積層體在開縫時的輸送張力宜為220N以上，更宜為270N以上，進一步宜為300N以上，特別宜為320N以上。若輸送張力為這樣的範圍，則通過組合開縫刀的切割刀的錐角來調整，能夠使裂紋的延伸方向為期望的方向。此外，輸送張力的上限例如能夠為400N。
B.偏光件 如上所述，偏光件11的壓入硬度為0.65GPa以上。偏光件的壓入硬度宜為0.65GPa~0.80GPa，更宜為0.66GPa~0.76GPa，進一步宜為0.67GPa~0.74GPa，特別宜為0.68GPa~0.72GPa。即，本發明的實施方式中使用的偏光件非常硬。這樣的偏光件能夠顯著地抑制高溫高濕環境下的端部脫色。其結果是，這樣的偏光件能夠適用於邊框較窄的(根據情況為所謂的無邊框的)影像顯示裝置。如上所述，在使用這樣的較硬的偏光件的情況下，本發明的實施方式的效果顯著。
偏光件的壓入彈性模數代表性的是為9.5GPa以下，宜為7.5GPa~9.4GPa，更宜為8.0GPa~9.3GPa，進一步宜為8.2GPa~9.2GPa，特別宜為8.5GPa~9.2GPa。本發明的實施方式中使用的偏光件雖然如上述那樣非常硬，但壓入彈性模數比較低。這樣的偏光件在維持硬質帶來的優點(抑制端部脫色)的同時易於延伸，因此容易薄型化。
壓入硬度和壓入彈性模數代表性的是能夠通過使用有壓入試驗機(代表性的是為奈米壓痕儀)的奈米壓痕法測定。更具體而言，根據由將探針(壓頭)按壓於作為測定對象的偏光件的表面而得到的位移-荷重滯後曲線得到的最大荷重Pmax和壓頭與偏光件之間的接觸投影面積A，通過下式算出壓入硬度。 壓入硬度(GPa)=Pmax/A 另外，根據上述接觸投影面積A、位移-荷重滯後曲線的卸荷曲線的切線的斜率(接觸剛度)S和圓周率π，通過下式算出壓入彈性模數。 壓入彈性模數(GPa)=( /2)×(S/ )
偏光件的定向函數宜為0.30以上，更宜為0.35以上，進一步宜為0.37以上，特別宜為0.40以上。若偏光件的定向函數為這樣的範圍，則能夠容易使壓入彈性模數和壓入硬度為上述期望的範圍。偏光件的定向函數的上限例如可以是0.50。對於定向函數(y)，例如，使用傅立葉轉換紅外光譜儀(FT-IR)，將偏光作為測定光，通過衰減全反射分光(ATR：attenuated total reflection)測定來求出。具體而言，在使偏光件的延伸方向相對於測定光的偏光方向平行及垂直的狀態下實施測定，使用得到的吸光度光譜的2941cm -1的強度，通過下式來算出定向函數(y)。此處，強度I為將3330cm -1作為參照峰的2941cm -1/3330cm -1的值。另外，y=1時為完全定向，y=0時為隨機。另外，認為2941cm -1的波峰為起因於偏光件中的PVA的主鏈(-CH 2-)的振動的吸收。 y=(3＜cos 2θ＞-1)/2 =(1-D)/[c(2D+1)] =-2×(1-D)/(2D+1) 其中， c=(3cos 2β-1)/2，2941cm -1的振動的情況下，β=90°。 θ：分子鏈相對於延伸方向的角度 β：躍遷偶極矩相對於分子鏈軸的角度 D=(I ⊥)/(I //)  (該情況下，PVA分子越定向，D變得越大) I ⊥：測定光的偏光方向與偏光件的延伸方向垂直時的吸收強度 I //：測定光的偏光方向與偏光件的延伸方向平行时的吸收强度
作為偏光件，只要具有上述那樣的特性，則能夠採用任意適當的結構。代表性的是，偏光件由包含二色性物質(例如碘)的聚乙烯醇(PVA)系樹脂薄膜構成。作為PVA系樹脂，例如，可舉出聚乙烯醇、部分縮甲醛化聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化物。
PVA系樹脂宜包含經乙醯乙醯基改性的PVA系樹脂。若為這樣的結構，則可得到具有期望的機械強度的偏光件。將PVA系樹脂整體設為100重量%時，經乙醯乙醯基改性的PVA系樹脂的配混量宜為5重量%~20重量%，更宜為8重量%~12重量%。若配混量為這樣的範圍，則可得到具有更優異的機械強度的偏光件。
偏光件宜包含碘化物或氯化鈉(有時一併稱作鹵化物)。作為碘化物，例如，可舉出碘化鉀、碘化鈉、碘化鋰。相對於PVA系樹脂100重量份，偏光件中的鹵化物的含量宜為5重量份~20重量份，更宜為10重量份~15重量份。在後述的製造方法中，鹵化物配混於形成作為偏光件的前驅物的PVA系樹脂層的塗佈液中，最終可導入至偏光件。通過將鹵化物導入偏光件，能夠提高偏光件中的PVA分子的定向性，因此，能夠實現期望的定向函數和壓入硬度。並且，能夠實現具有優異的光學特性(代表性的是，兼具較高的偏光度和較高的單體透過率)的偏光件。
偏光件的碘濃度宜為4重量%~10重量%，更宜為5.5重量%~8重量%。在本說明書中，「碘濃度」是指，偏光件所包含的全部的碘的量。更具體而言，在偏光件中，碘以I -、I 2、I 3 -、I 5 -等形態存在，本說明書中的碘濃度是指包括所有這些形態的碘的濃度。碘濃度例如由基於螢光X射線分析的螢光X射線強度和薄膜(偏光件)厚度算出。
偏光件的厚度宜為1μm~8μm，更宜為2μm~7μm，進一步宜為3μm~6μm。若偏光件的厚度為這樣的範圍，則能夠良好地抑制加熱時的捲曲，並且能夠得到加熱時良好的外觀耐久性。
偏光件宜在波長380nm～780nm中的任意波長下顯示吸收二色性。偏光件的單體透過率例如為41.0%~45.0%，宜為41.5%~43.5%，更宜為42.0%~43.0%。偏光件的偏光度宜為97.0%以上，更宜為99.0%以上，進一步宜為99.9%以上。根據本發明的實施方式，即使單體透過率為上述那樣的範圍，也能夠將偏光度維持在這樣的範圍內。
偏光件代表性的是能夠使用樹脂基材與PVA系樹脂層的積層體來得到。作為使用積層體得到的偏光件的具體例，可舉出使用樹脂基材與積層於該樹脂基材的PVA系樹脂層(PVA系樹脂薄膜)的積層體、或者樹脂基材和塗佈形成於該樹脂基材的PVA系樹脂層的積層體而得到的偏光件。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材的PVA系樹脂層的積層體得到的偏光件例如通過如下來製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材，使其乾燥，在樹脂基材上形成PVA系樹脂層，得到樹脂基材與PVA系樹脂層的積層體；對該積層體進行延伸和染色，將PVA系樹脂層製成偏光件。本實施方式中，理想的是，在樹脂基材的單側形成包含鹵化物和聚乙烯醇系樹脂的聚乙烯醇系樹脂層。延伸代表性的是，包括使積層體浸漬於硼酸水溶液中而進行延伸。並且，延伸根據需要還能夠包括在硼酸水溶液中延伸前將積層體在高溫(例如，95℃以上)下進行空中延伸。另外，在本實施方式中，積層體宜供於乾燥收縮處理，所述乾燥收縮處理為一邊沿長度方向輸送積層體一邊進行加熱，由此使其在寬度方向收縮2%以上。代表性的是，本實施方式的製造方法包括對積層體依序實施空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理和乾燥收縮處理。通過導入輔助延伸，從而即使是在熱塑性樹脂上塗佈PVA的情況下，也能夠提高PVA的結晶性，能夠達成較高的光學特性。另外，通過同時事先提高PVA的定向性，能夠防止在後面的染色步驟、延伸步驟中浸漬於水時PVA的定向性的降低、溶解等問題，能夠達成較高的光學特性。並且，將PVA系樹脂層浸漬於液體的情況下，與PVA系樹脂層不含鹵化物的情況相比，可抑制聚乙烯醇分子的定向的紊亂及定向性的降低。由此，可提高經過染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體進行的處理步驟而得到的偏光件的光學特性。並且，通過乾燥收縮處理使積層體在寬度方向收縮，由此能夠提高光學特性。得到的樹脂基材/偏光件的積層體可以直接使用(即，可以將樹脂基材作為偏光件的保護層)，也可以是，在從樹脂基材/偏光件的積層體剝離樹脂基材後的剝離面或者在與剝離面相反側的面積層符合目的的任意適當的保護層而使用。這樣的偏光件的製造方法的詳細內容例如記載於日本特開2012-73580號公報、日本特許第6470455號。對於這些公報，其整體的記載作為參考被援引至本說明書中。
上述那樣較硬且定向度較高的偏光件能夠通過在空中輔助延伸處理中以與以往相比高溫且高延伸倍率進行延伸而得到。理想的是，空中輔助延伸處理中的延伸溫度為140℃以上，且延伸倍率為2.5倍以上。延伸溫度更宜為145℃以上，進一步宜為150℃以上，特別宜為155℃以上。延伸溫度的上限例如可以是170℃。延伸倍率更宜為2.5倍~3.2倍，進一步宜為2.6倍~3.1倍，特別宜為2.7倍~3.0倍。在以往的薄型偏光件的製造方法中，代表性的是，以熱塑性樹脂基材(代表性的是聚對苯二甲酸乙二酯(PET))的玻璃轉移溫度(Tg)+15℃以上且能夠抑制PVA系樹脂的快速結晶化的溫度進行空中輔助延伸處理。這樣的延伸溫度具體而言為130℃左右。另外，以往的薄型偏光件的製造方法中的空中輔助延伸處理的延伸倍率通常設定為2.0倍~2.4倍。由於空中輔助延伸處理與水中延伸處理的延伸總倍率宜為一定(例如5.5倍~6.0倍)，因此，在以130℃左右進行延伸的情況下，在大於2.5倍的延伸倍率時，需要降低水中延伸處理的延伸倍率，這是因為，有時碘的定向降低會導致光學特性降低。另外，在大於130℃的溫度下，如上述那樣，難以抑制PVA系樹脂的快速結晶化，並且，難以進行延伸性的控制。本發明人等發現，通過以以往未實施過的高溫且高延伸倍率來進行空中輔助延伸處理，能夠在維持期望的光學特性(兼具較高的單體透過率和較高的偏光度)的同時實現較硬的薄型偏光件。
C.保護層 保護層12由可用作偏光件的保護薄膜的任意適當的樹脂薄膜構成。作為構成樹脂薄膜的材料，代表性的是，可舉出三乙醯基纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、聚降𦯉烯等環烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯系樹脂、聚乙烯等聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂。作為(甲基)丙烯酸系樹脂的代表例，可舉出具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂。具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂例如在日本特開2000-230016號公報、日本特開2001-151814號公報、日本特開2002-120326號公報、日本特開2002-254544號公報、日本特開2005-146084號公報中有記載。這些公報作為參考被援引至本說明書中。從異型加工的容易性等觀點出發，宜為纖維素系樹脂，更宜為TAC。從得到透濕度較低且耐久性優異的偏光板這樣的觀點出發，宜為環烯烴樹脂和(甲基)丙烯酸系樹脂。
對於保護層12，根據需要，可以實施表面處理。作為表面處理，例如，可舉出硬塗處理、抗反射處理、防黏處理、防眩處理。進而/或者，保護層12可以根據需要實施改善隔著偏光太陽鏡進行視辨時的視辨性的處理(代表性的是賦予(橢)圓偏光功能、賦予超高相位差)。通過實施這樣的處理，即使在隔著偏光太陽鏡等偏光透鏡對顯示畫面進行視辨的情況下，也能夠實現優異的視辨性。因而，光學積層體還能夠較佳地應用於可在室外使用的影像顯示裝置中。
保護層12的厚度宜為10μm~80μm，更宜為12μm~40μm，進一步宜為15μm~35μm。此外，在被實施表面處理的情況下，保護層的厚度是包含表面處理層厚度在內的厚度。
D.表面保護薄膜 表面保護薄膜20代表性的是具有基材和黏著劑層，借助黏著劑層可剝離地暫時附著於偏光件。基材能夠由任意適當的材料構成。作為構成材料，從檢查性和管理性等觀點出發，能夠使用具有各向同性或接近各向同性的材料。作為構成材料的具體例，可舉出聚對苯二甲酸乙二酯薄膜等聚酯系樹脂、纖維素系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂這樣的透明的聚合物。這些當中，宜為聚烯烴系樹脂。基材可以是一種或兩種以上的構成材料的層壓體，也可以是延伸薄膜。
作為聚烯烴系樹脂，例如，可舉出烯烴單體的均聚物、烯烴單體的共聚物。作為聚烯烴系樹脂的具體例，可舉出高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)等聚乙烯系樹脂；聚丙烯；以乙烯成分為共聚成分的嵌段系、無規系、接枝系等丙烯系共聚物；反應器型TPO；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等的乙烯系共聚物等，這些當中，宜為聚乙烯系樹脂。
基材的厚度能夠根據目的而適當設定。基材的厚度例如為200μm以下，宜為10~150μm。
作為構成黏著劑層的黏著劑，能夠使用任意適當的黏著劑。黏著劑層的厚度(乾燥膜厚)宜為1μm~100μm，更宜為5μm~50μm。若厚度為這樣的範圍，則能夠對偏光件實現期望的剝離力。
根據需要，可以在基材之與黏著劑層相反側的面設置剝離處理層。剝離處理層例如可以是基於聚矽氧、長鏈烷基、氟等低接著性材料的表面處理層。
可以使用市售品作為表面保護薄膜。作為市售品，能夠適當使用TORAY ADVANCED FILM CO., LTD.製的TORETEC 7832C ＃30。
偏光件與表面保護薄膜的剝離力宜為0.01N/10mm~5.0N/10mm，更宜為0.01~0.5N/10mm，進一步宜為0.035~0.1N/10mm。剝離力例如能夠基於JIS Z 0237來測定。
剝離表面保護薄膜時的起始剝離力例如可以為2.0N以下，另外例如可以為1.5N以下，另外例如可以為1.2N以下，另外例如可以為1.0N以下，另外例如可以為0.8N以下，另外例如可以為0.7N以下，另外例如可以為0.6N以下，另外例如可以為0.5N以下。起始剝離力的下限例如可以是0.05N。若起始剝離力為這樣的範圍，則能夠容易地剝離表面保護薄膜，能夠顯著地抑制剝離不良。起始剝離力例如能夠基於JIS Z 0237測定。具體而言，在試驗樣品(光學積層體)的表面保護薄膜表面沿著剝離方向貼合拾取膠帶，能夠對使用該拾取膠帶以90°拉伸方向進行剝離時的剝離力進行測定作為起始剝離力。拾取膠帶的寬度例如可以是10mm，拉伸速度例如可以是300mm/分鐘。
E.偏光板的製造方法 上述A項~D項記載的本發明的實施方式的光學積層體是偏光板的中間體或包含偏光板的光學薄膜的中間體。換言之，偏光板或包含偏光板的光學薄膜能夠使用本發明的實施方式的光學積層體來製造。因而，使用本發明的實施方式的光學積層體的偏光板的製造方法也包含在本發明的實施方式中。
本發明的實施方式的偏光板的製造方法包含：將上述A項~D項記載的本發明的實施方式的光學積層體沿該光學積層體的長條方向輸送的步驟；以及，一邊輸送該光學積層體，一邊剝離暫時附著於偏光件的表面保護薄膜的步驟。在本發明的實施方式中，在偏光件的裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為30°以上且小於180°的角度的狀態下剝離表面保護薄膜。
例如，在以保護層為上側地輸送光學積層體且從上側(保護層側)觀察時的裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為30°以上且小於180°的角度的情況下，只要以該狀態一邊輸送光學積層體一邊剝離表面保護薄膜即可。在光學積層體為上述A項~D項記載的光學積層體的情況下，無論從哪一側(保護層側或表面保護薄膜側)觀察，裂紋的延伸方向都相對於輸送方向成為30°~150°的角度。因而，對於這樣的光學積層體，無論輸送時的狀態(積層順序)如何，均能夠良好地剝離表面保護薄膜。
另外，例如，在以保護層為上側地輸送光學積層體且從上側(保護層側)觀察時的裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為大於0°且小於30°的角度的情況下，若以該狀態一邊輸送光學積層體一邊剝離表面保護薄膜，則產生剝離不良的情況較多。在該情況下，通過重新捲繞光學積層體，能夠抑制剝離不良。具體而言，只要將光學積層體在暫時捲繞成卷狀之後再次放出並沿反方向輸送即可。由此，能夠在使裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為30°以上且小於180°的角度的狀態下剝離表面保護薄膜。例如，在從上側(保護層側)觀察時的裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為15°的情況下，通過重新捲繞使從上側(保護層側)觀察時的裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為165°。即，即使是不滿足本發明的實施方式的要求的光學積層體，也能夠通過重新捲繞來抑制剝離不良。
此外，在剝離表面保護薄膜時，只要控制裂紋的延伸方向和輸送方向即可，可以在上側剝離表面保護薄膜(在表面保護薄膜位於上側的狀態下輸送光學積層體)，也可以在下側剝離表面保護薄膜(在表面保護薄膜位於下側的狀態下輸送光學積層體)。
在剝離表面保護薄膜之後，在保護層/偏光件的積層體的偏光件表面和/或保護層表面，積層符合目的的各種光學功能層，在適當的時刻按預定尺寸(代表性的是，與影像顯示裝置對應的尺寸)裁切，能夠得到作為最終產品的偏光板或包含偏光板的光學薄膜。光學功能層可以通過捲對捲積層，也可以在按預定尺寸裁切後貼合。在積層多個光學功能層的情況下，可以是，通過捲對捲積層一部分的光學功能層，將其餘部分的光學功能層在按預定尺寸裁切後貼合。
實施例 以下，通過實施例具體地說明本發明，但本發明並不受這些實施例限定。此外，實施例和比較例中的各種測定方法如下所述。另外，只要沒有特別明確記載，則「份」和「%」為重量基準。
(1)壓入硬度 使用奈米壓痕儀(Hysitron Inc公司製、「Triboindenter」)，在以下的測定條件下，利用奈米壓痕法進行了測定。具體而言，將奈米壓痕儀的探針(壓頭)壓入在實施例和比較例中得到的偏光板的偏光件的面，根據位移-荷重滯後曲線，通過下式算出壓入硬度。 壓入硬度(GPa)=Pmax/A 此處，Pmax是根據位移-荷重滯後曲線得到的最大荷重，A是壓頭與偏光件之間的接觸投影面積。 (測定條件) ・測定方法：單一壓入法 ・測定溫度：25℃ ・壓入速度：大約2nm/秒 ・壓入深度：大約300nm ・使用壓頭：金剛石製、Berkovich型(三角錐型)
(2)表面保護薄膜的剝離 一邊輸送在實施例和比較例中得到的被開縫後的長條狀的光學積層體，一邊從光學積層體剝離了表面保護薄膜。通過目視觀察此時的狀態，按以下的基準進行評估。 ○(良好)：良好地剝離了表面保護薄膜 ×(不良)：偏光件的至少一部分連同表面保護薄膜一起剝離下來
(3)端部脱色 從在實施例和比較例中得到的光學積層體(偏光板)切出以偏光件的延伸方向和與該延伸方向正交的方向分別為相對的兩邊的試驗片(50mm×50mm)，利用黏著劑將試驗片貼合於無鹼玻璃板而製成測定試樣。將該測定試樣在65℃和95%RH的烘箱內放置240小時進行加熱、加濕之後，通過顯微鏡調查了與標準偏光板配置成交叉棱鏡的狀態時的、偏光件的端部脫色的狀態。具體而言，測定了自偏光件端部的脫色的大小(端部脫色量：μm)。作為顯微鏡，使用Olympus公司製MX61L，根據以10倍倍率拍攝到的影像測定了端部脫色量。將延伸方向的端部脫色量a和與延伸方向正交的方向的端部脫色量b的平均值作為端部脫色量。端部脫色量的評估基準如下所述。將評估結果示於表1。 ○(良好)：端部脫色量為400μm以下 ×(不良)：端部脫色量大於400μm
[製造例1] 1.偏光件的製作 作為熱塑性樹脂基材，使用長條狀、Tg約為75℃的非晶質的間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：100μm)，對樹脂基材的單面實施電暈處理。 在將聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改性PVA(日本合成化學工業公司製、商品名「GOHSEFIMER」)以9：1混合而成的PVA系樹脂100重量份中添加碘化鉀13重量份，將所得產物溶於水中，製備PVA水溶液(塗佈液)。 在樹脂基材的電暈處理面塗佈上述PVA水溶液，在60℃下進行乾燥，由此形成厚度13μm的PVA系樹脂層，製作積層體。 將得到的積層體在140℃的烘箱內沿縱方向(長度方向)單軸延伸至3.0倍(空中輔助延伸處理)。 接著，使積層體在液溫40℃的不溶化浴(相對於100重量份的水配混4重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸漬30秒鐘(不溶化處理)。 接著，在液溫30℃的染色浴(相對於100重量份的水，以1：7的重量比配混碘和碘化鉀而得到的碘水溶液)中以使最終得到的偏光件的單體透過率(Ts)成為期望的值的方式調整濃度並浸漬60秒鐘(染色處理)。 接著，在液溫40℃的交聯浴(相對於100重量份的水，配混3重量份的碘化鉀並配混5重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸漬30秒鐘(交聯處理)。 其後，使積層體在液溫64℃的硼酸水溶液(硼酸濃度4重量%、碘化鉀濃度5重量%)中浸漬，在圓周速度不同的輥間沿縱方向(長度方向)以總延伸倍率成為5.5倍的方式進行單軸延伸(水中延伸處理)。 其後，使積層體在液溫20℃的洗淨浴(相對於100重量份的水，配混3重量份的碘化鉀而得到的水溶液)中浸漬(洗淨處理)。 其後，在保持為約90℃的烘箱中乾燥，並且與表面溫度保持為約75℃的SUS製的加熱輥接觸(乾燥收縮處理)。 如此，在樹脂基材上形成厚度5.5μm的偏光件P1，得到具有樹脂基材/偏光件P1的結構的長條狀的偏光板。偏光件P1的單體透過率Ts為43.0%，壓入硬度為0.688GPa。
[製造例2] 將空中輔助延伸處理中的延伸溫度設為130℃，將延伸倍率設為2.4倍，並將水中延伸處理中的硼酸水溶液溫度設為70℃，除此以外，與實施例1同樣地設置，得到了具有樹脂基材/偏光件P2的結構的長條狀的偏光板。偏光件P2的單體透過率Ts為43.0%，壓入硬度為0.646GPa。
[實施例1] 1.光學積層體的製作 在製造例1中得到的偏光板的偏光件P1的表面(與樹脂基材相反側的面)，通過捲對捲並借助紫外線硬化型接著劑貼合HC-TAC薄膜。此外，HC-TAC薄膜為在三乙醯基纖維素(TAC)薄膜(厚度25μm)形成有HC層(厚度7μm)的薄膜，以TAC薄膜成為偏光件側的方式進行貼合。接著，將樹脂基材剝離而得到具有HC層/TAC薄膜(保護層)/偏光件P1的結構的長條狀的偏光板。在得到的偏光板的偏光件P1的表面，通過捲對捲貼合具有PET基材(50μm)/黏著劑層(10μm)的結構的表面保護薄膜，得到了具有HC層/TAC薄膜(保護層)/偏光件P1/表面保護薄膜的結構的長條狀的光學積層體。
2.光學積層體的開縫 一邊用輥輸送上述得到的光學積層體，一邊使用圖3所示的開縫刀在光學積層體的寬度方向兩端部各自距偏光件的端邊30mm的位置進行設定並開縫(切斷)。開縫刀的切割刀的錐角為40°，光學積層體在開縫時的輸送張力為350N。並且，開縫時的切割刀與承接刀的接觸壓力為5N，切割刀與承接刀的重疊長度L為0.24mm，切割刀的轉速相對於光學積層體的輸送速度為102%。
如上述那樣，得到了被開縫後的長條狀的光學積層體。在得到的光學積層體中，在偏光件端部形成有裂紋。從保護層(HC層)側觀察光學積層體時的裂紋延伸的方向相對於光學積層體的輸送方向為80°的方向，裂紋的平均長度為825μm。將得到的光學積層體供於上述(2)和(3)的評估。將結果表示在表1中。
[實施例2~實施例3和比較例1~比較例3] 使用表1所示的偏光件，並將開縫刀的切割刀的錐角和光學積層體在開縫時的輸送張力如表1所示那樣變更，除此以外，與實施例1同樣地設定，得到了被開縫後的長條狀的光學積層體。將得到的光學積層體供於與實施例1相同的評估。將結果表示在表1中。此外，在表1的「表面保護薄膜的剝離」的項中，「直接」表示一邊以原本的狀態輸送光學積層體一邊剝離表面保護薄膜，「重新捲繞」表示通過重新捲繞光學積層體而使輸送方向為反方向之後剝離表面保護薄膜。
[表1]
[評估] 由表1可知，根據本發明的實施例，即使在光學積層體包含定向度較高的偏光件的情況下，也能夠抑制在剝離表面保護薄膜時的剝離不良。並且，通過對比較例1和比較例2進行比較可知，在光學積層體包含定向度較低的偏光件的情況下，不會產生取決於裂紋延伸的方向的剝離不良的問題。但是，這樣的偏光件存在高溫高濕環境下的端部脫色較大這樣的不良。
產業上之可利用性 本發明的實施方式的光學積層體能夠適合用作偏光板或包含偏光板的光學薄膜的中間體。從本發明的實施方式的光學積層體得到的偏光板和光學薄膜適用於影像顯示裝置(代表性的是液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置)。
1:切割刀 1a:切割刀軸 1b:切割刀的一側面 1c:切割刀的另一側面 2:承接刀 2a:承接刀軸 11:偏光件 12:保護層 20:表面保護薄膜 30:箭頭 50:裂紋 100:光學積層體 B-B:線 L:重疊長度 θ:角度
圖1(a)是本發明的1個實施方式的光學積層體的概略俯視圖；圖1(b)是圖1(a)的光學積層體的B-B線的概略剖視圖。 圖2(a)是表示在本發明的實施方式中偏光件的端部裂紋延伸的方向與光學積層體的長條方向和輸送方向的關係的一個例子的概略俯視圖；圖2(b)是表示該關係的另一個例子的概略俯視圖。 圖3(a)是從側面觀察能夠在本發明的實施方式中使用的開縫刀的切割刀和承接刀所得到的圖；圖3(b)是表示利用開縫刀切斷光學積層體的情形的說明圖。
11:偏光件
12:保護層
20:表面保護薄膜
30:箭頭
100:光學積層體
B-B:線

Claims (6)

  1. 一種光學積層體，其為長條狀光學積層體； 該光學積層體具有偏光件、設於該偏光件的一側的保護層和可剝離地暫時附著於該偏光件的另一側的表面保護薄膜； 該偏光件的壓入硬度為0.65GPa以上； 該光學積層體在該偏光件的寬度方向端部形成有50μm~5000μm的裂紋； 該裂紋的延伸方向相對於長條方向為30°~150°。
  2. 如請求項1之光學積層體，其中前述偏光件的壓入彈性模數為9.5GPa以下。
  3. 如請求項2之光學積層體，其中前述偏光件的定向函數為0.30以上。
  4. 一種光學積層體捲材，該光學積層體捲材是將如請求項1至3中任一項之光學積層體捲繞而成的。
  5. 一種偏光板的製造方法，包含以下步驟： 將如請求項1至3中任一項之光學積層體沿該光學積層體的長條方向輸送的步驟；以及 一邊輸送該光學積層體一邊剝離前述表面保護薄膜的步驟； 在前述裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為30°以上且小於180°的角度的狀態下剝離該表面保護薄膜。
  6. 一種偏光板的製造方法，包含以下步驟： 將光學積層體沿該光學積層體的長條方向輸送的步驟，其中，該光學積層體為長條狀光學積層體，並具有：偏光件、設於該偏光件的一側的保護層、和可剝離地暫時附著於該偏光件的另一側的表面保護薄膜；以及 一邊輸送該光學積層體一邊剝離該表面保護薄膜的步驟； 前述偏光件的壓入硬度為0.65GPa以上； 在該偏光件的寬度方向端部形成有50μm~5000μm的裂紋， 該裂紋的延伸方向相對於該光學積層體的輸送方向大於0°且小於30°； 該表面保護薄膜的剝離包含在下列狀態下進行剝離：通過重新捲繞該光學積層體，使該光學積層體的輸送方向為反方向之後，使該裂紋的延伸方向相對於輸送方向成為30°以上且小於180°的角度，於此狀態下進行剝離。
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