(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方がロール状に巻回された連続フィルムで、他方が枚葉フィルムである偏光フィルムと保護フィルムとを貼合する偏光板の製造装置であって、
ロール状に巻回された連続フィルムを繰り出す手段と、繰り出された前記連続フィルムの片面に紫外線硬化型接着剤を塗布する手段と、前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムを重ね合わせる手段と、前記紫外線硬化型接着剤を硬化させるための紫外線照射手段とを備え、
前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムおよびこれらを覆う表面保護フィルムをこの順に重ね合わせると共に、前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて連続フィルムと枚葉フィルムとを接着後に前記表面保護フィルムを剥離させ分離する手段をさらに備えた偏光板の製造装置。
【請求項２】
前記枚葉フィルムは、繰り出しロールから巻き取りロールに向かって走行する、前記枚葉フィルム保護用フィルムを剥離するための粘着テープの上に載置されて、前記連続フィルムとの重ね合わせ位置まで搬送され、前記枚葉フィルムから前記枚葉フィルム保護用フィルムを剥離しながら枚葉フィルムを前記連続フィルムと重ね合わせるように構成される請求項１に記載の製造装置。
【請求項３】
一方がロール状に巻回された連続フィルムで、他方が枚葉フィルムである偏光フィルムと保護フィルムとを貼合する偏光板の製造方法であって、
ロール状に巻回された連続フィルムを連続的に繰り出しながら該連続フィルムの片面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、ついで前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムを重ね合わせた後、紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させ、前記連続フィルムに枚葉フィルムを積層接着することを含み、
前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムおよびこれらを覆う表面保護フィルムをこの順に重ね合わせると共に、前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて連続フィルムと枚葉フィルムとを接着後に前記表面保護フィルムを剥離し分離する、偏光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置や画像表示装置などに使用される偏光板の製造装置および製造方法、ならびに該製造方法によって得られる偏光板および光学積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、偏光板は偏光フィルムの片面または両面に保護フィルムを貼合させて形成される。保護フィルムとしては、位相差フィルム、輝度向上フィルム、視野角改良フィルムおよび半透過反射フィルムのいずれかの機能を備えているフィルムが使用されることがある。
【０００３】
ところで、液晶表示装置等における光学フィルムの光学軸の方向、すなわち偏光フィルムの吸収軸の方向や位相差フィルムの遅相軸の方向は、目的とする液晶表示装置等の表示性能に大きく影響する。そのため、目的とする液晶表示装置等に適合した光学軸の方向となるように、光学フィルムが切り出される。そして、切り出された枚葉フィルムは連続フィルムに光学軸が所定の角度となるように貼り合わされる。例えば、特許文献１には、ロール状のポリビニルアルコール系偏光フィルムの片面に水性接着剤を用いて保護フィルムもしくは位相差フィルムを貼り合わせた偏光板の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法で得られる偏光板では、加熱と冷却を繰り返す耐熱促進試験（いわゆるヒートサイクル試験）や、長時間高温環境下におかれる耐熱試験を行うと、端部が盛り上がったり、フィルムの貼合面に気泡が発生したり、貼合面においてカールが発生する場合がある。さらに、特許文献１に記載の偏光板の製造方法では、水性接着剤を乾燥させるための乾燥機を必要とするため、装置が大型化するとともに、コストが増大するという問題があった。
【０００６】
本発明の主たる目的は、装置が大型化することなく、しかも生産効率が向上した偏光板の製造装置およびこれを用いる偏光板の製造方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、フィルムの貼合面での端部盛り上がりや気泡の発生が抑制され、外観の良い偏光板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、連続したロール状のフィルムに紫外線硬化接着剤を塗布して、所定の大きさにカットされた枚葉フィルムを光学軸が所定の角度になるように貼り合わせた後、貼合面に紫外線を照射して紫外線硬化接着剤を硬化させることによって、（i）乾燥機が不要となるので、装置が大型化せず、しかも連続的に効率よく偏光板を製造でき、 (ii) さらに、耐熱促進試験や耐熱試験におけるフィルムの貼合面での端部盛り上がりや気泡の発生、貼合面におけるカールの発生が抑制された偏光板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の記載に関係する。
（1）一方がロール状に巻回された連続フィルムで、他方が枚葉フィルムである偏光フィルムと保護フィルムとを貼合する偏光板の製造装置であって、
ロール状に巻回された連続フィルムを繰り出す手段と、繰り出された前記連続フィルムの片面に紫外線硬化型接着剤を塗布する手段と、前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムを重ね合わせる手段と、前記紫外線硬化型接着剤を硬化させるための紫外線照射手段とを備え、前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムおよびこれらを覆う表面保護フィルムをこの順に重ね合わせると共に、前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて連続フィルムと枚葉フィルムとを接着後に前記表面保護フィルムを剥離させ分離する手段をさらに備えた偏光板の製造装置。
（2）前記枚葉フィルムは、繰り出しロールから巻き取りロールに向かって走行する、前記枚葉フィルム保護用フィルムを剥離するための粘着テープの上に載置されて、前記連続フィルムとの重ね合わせ位置まで搬送され、前記枚葉フィルムから前記枚葉フィルム保護用フィルムを剥離しながら枚葉フィルムを前記連続フィルムと重ね合わせるように構成される（1）に記載の製造装置。
（3）一方がロール状に巻回されたフィルムで、他方が枚葉フィルムである偏光フィルムと保護フィルムとを貼合する偏光板の製造方法であって、ロール状に巻回された連続フィルムを連続的に繰り出しながら該連続フィルムの片面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、ついで前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムを重ね合わせた後、紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させ、前記連続フィルムに枚葉フィルムを積層接着することを含み、前記連続フィルムの前記接着剤塗布面に枚葉フィルムおよびこれらを覆う表面保護フィルムをこの順に重ね合わせると共に、前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて連続フィルムと枚葉フィルムとを接着後に前記表面保護フィルムを剥離し分離する、偏光板の製造方法。 
【発明の効果】
【０００９】
本発明の偏光板の製造方法によれば、連続したロール状のフィルムと枚葉フィルムとを、水その他の溶剤を使用することなく、紫外線硬化型接着剤を使用して連続的に効率よく貼り合わせることができる。さらに、溶剤を揮散させるための乾燥装置を必要としない。従って、製造装置全体が大型化せずコストを削減することができる。
本発明の偏光板は、耐熱促進試験等におけるフィルムの貼合面での端部盛り上がりや気泡の発生、貼合面におけるカールの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる偏光板製造装置の一実施形態を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明にかかる偏光板製造装置の一実施形態を図１に示す。同図に示すように、この偏光板製造装置１は、ロール状に巻回された偏光フィルム２を連続的に繰り出す一対の引取りロール６１，６２を備える。偏光フィルム２の片面には、あらかじめ偏光フィルム２の表面保護用の剥離フィルム３が貼合されており、第１ロール４にて剥離フィルム３が分離される。剥離フィルム３はロール状に巻回して回収される。
【００１２】
剥離フィルム３が分離された偏光フィルム２は、紫外線硬化型接着剤を塗布する接着剤塗布装置５に送られ、塗布ロール５１により片面に所定量の紫外線硬化型接着剤が塗布され、一対の貼合ロール７１，７２に送られる。
【００１３】
一方、貼合ロール７１，７２には、所定の大きさにカットされた枚葉の保護フィルム８(以下、枚葉保護フィルム８ということがある)が搬送される。枚葉保護フィルム８の偏光フィルム２との貼合面には、図示していない保護フィルム（以下、枚葉保護フィルム保護用フィルムということがある）が貼合されている。従って、枚葉保護フィルム８と偏光フィルム２との貼合に先立って、枚葉保護フィルム保護用フィルムを剥離する必要がある。そのため、枚葉保護フィルム保護用フィルムを剥離するための粘着テープ９をロール状に巻回された繰り出しロール９１から巻き取りロール９２に向かって、枚葉保護フィルム８の搬送方向に連続的に走行させながら、この粘着テープ９上に枚葉保護フィルム８の枚葉保護フィルム保護用フィルム面を載置し貼合する。符号10は、枚葉保護フィルム８を１枚ずつ吸引保持して粘着テープ９の表面上に順次載置し貼合するための吸盤式搬送装置を示している。
【００１４】
枚葉保護フィルム保護用フィルムを剥離するための粘着テープ９の粘着面上に貼合された枚葉保護フィルム８は、偏光フィルム２との重ね合わせ位置まで搬送され、前記枚葉保護フィルム８から枚葉保護フィルム保護用フィルムを剥離しながら枚葉保護フィルム８を偏光フィルム２と重ね合わせるように構成される。すなわち、枚葉保護フィルム８は、一対の貼合ロール７１，７２によって偏光フィルム２の接着剤塗布面上に重ね合わされる。その際、枚葉保護フィルム保護用フィルムを剥離するための粘着テープ９は、貼合ロール７１，７２の直前で枚葉保護フィルム８の走行方向と逆方向に折り返され、その折り返し部で枚葉保護フィルム８から枚葉保護フィルム保護用フィルムを剥離させるので、枚葉保護フィルム８のみが貼合ロール７１，７２によって偏光フィルム２の接着剤塗布面上に重ね合わされる。粘着テープ９としては、例えばプラスチックフィルム基材の表面に粘着剤層を設けたものなどが使用可能である。
【００１５】
貼合ロール７１，７２では、偏光フィルム２と枚葉保護フィルム８の上に、さらに表面保護フィルム１２を重ね合わせる。この表面保護フィルム１２はロール状に巻回されたフィルムであって、連続的に繰り出され、貼合ロール７１，７２にて偏光フィルム２および枚葉保護フィルム８上に重ね合わせされる。
表面保護フィルム１２は、紫外線硬化型接着剤が偏光フィルム２および枚葉保護フィルム８からはみ出し、機器を汚染するのを防止するために使用される。表面保護フィルム１２としては、後続する紫外線照射による紫外線硬化型接着剤の硬化に支障のないものが好ましく、例えば透明ないし半透明のポリエチレン、ポリエステル系樹脂などのプラスチックフィルムが挙げられる。
【００１６】
貼合ロール７１，７２で重ねあわされた枚葉保護フィルム８、偏光フィルム２および表面保護フィルム１２は、引取りロール６１，６２によって紫外線照射装置１１，１１に向かって搬送される。
【００１７】
紫外線照射装置１１，１１は、偏光フィルム２および枚葉保護フィルム８の搬送路の上下に設けられ、上下から紫外線を照射するように構成される。これにより偏光フィルム２や枚葉保護フィルム８のいずれかが紫外線を透過しにくい材質の場合でも、確実に紫外線硬化型接着剤を硬化させ、偏光フィルム２と枚葉保護フィルム８を強固に接着させることができる。
【００１８】
枚葉保護フィルム８としては、位相差フィルムとしての機能、輝度向上フィルムとしての機能、反射フィルムとしての機能、半透過反射フィルムとしての機能、拡散フィルムとしての機能、光学補償フィルムとしての機能など、光学的機能を持たせたフィルムが挙げられる。この場合、例えば光学的機能を持たない保護フィルムの表面に、位相差フィルム、輝度向上フィルム、反射フィルム、半透過反射フィルム、拡散フィルム、光学補償フィルムなどの光学機能性フィルムを積層することにより、このような機能を持たせることができるほか、保護フィルム８自体にこのような機能を付与することもできる。また、輝度向上フィルムの機能を持った拡散フィルムなどのように複数の機能を保護フィルム８自体に持たせてもよい。
【００１９】
例えば、特許第2841377号公報、特許第3094113号公報などに記載の延伸処理を施したり、特許第3168850号公報などに記載された処理を施したりすることにより、位相差フィルムとしての機能を付与した保護フィルム８を得ることができる。また、特開 2002-169025号公報や特開 2003-29030 号公報に記載されるような方法で微細孔を形成することにより、また選択反射の中心波長が異なる２層以上のコレステリック液晶層を重畳することにより、輝度向上フィルムとしての機能を付与した保護フィルム８を得ることができる。蒸着やスパッタリングなどで金属薄膜を形成することにより、反射フィルム又は半透過反射フィルムとしての機能を付与した保護フィルム８を得ることができる。微粒子を含む樹脂溶液をコーティングすることにより、拡散フィルムとしての機能を付与した保護フィルム８を得ることができる。また、ディスコティック液晶性化合物などの液晶性化合物をコーティングして配向させることにより、光学補償フィルムとしての機能を付与した保護フィルム８を得ることができる。また、適当な接着剤を用いて、商品名：ＤＢＥＦ（スリーエム（株）製）などの輝度向上フィルム、商品名：ＷＶフィルム（富士写真フィルム（株）製）などの視野角改良フィルム、商品名：スミカライト（商標登録）（住友化学（株））などの位相差フィルム、などの市販の光学機能性フィルムを偏光フィルムに直接貼合しても良い。
【００２０】
接着後、表面保護フィルム１２は、ロール状に巻き取られ、偏光フィルム２と枚葉保護フィルム８と分離される。接着された偏光フィルム２と枚葉保護フィルム８は、所定の大きさにカットされ、光学積層体として利用される。
【００２１】
本発明において、上記偏光フィルム２と保護フィルム８とを接着する紫外線硬化型接着剤は、紫外線が照射されると光重合反応を起こして硬化するという特質を有する。例えば、紫外線硬化接着剤に波長３５０〜３８０ｎｍ程度の紫外線を照射すると、数十秒で初期硬化をはじめ数分後には適度の弾性を持って硬化する。かかる紫外線硬化型接着剤は、プレポリマー、モノマー、光重合開始剤（例えば光カチオン重合開始剤）等からなり、熱に対して膨張が少なく温度サイクルを通して精度が安定している。さらに、低収縮なので高精度に接着可能であるとともに、低吸水率なので高湿高温などの環境下でも高品質を維持されることができる。紫外線硬化型接着剤としては、例えば水素化エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などの分子内に芳香環を含まないエポキシ樹脂接着剤などが挙げられる。
【００２２】
このような紫外線硬化型接着剤は、その組成中に実質的に水その他の溶剤を含まないので、偏光フィルム２と保護フィルム８との間に溶剤が残留することがなく、耐熱促進試験において偏光板の端部盛り上がりや、ガラス面との貼合面に気泡が発生することがなく、外観のよい偏光板および光学積層体が得られる。紫外線硬化接着剤の塗布量は、特に限定するものではなく、例えば膜厚で０．５μｍ〜６μｍ、好ましくは１μｍ〜４μｍである。また、紫外線硬化型接着剤の塗工は、図１に記載の方法および装置に特に限定されるものではない。
【００２３】
紫外線の照射により硬化を行う場合、用いる光源は波長１００ｎｍ〜４００ｎｍに発光分布を有する。紫外線の照射強度は、目的とする組成物毎に決定されるものであって、特に限定されないが、開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度が１〜６００ｍW/ｃｍ2であることが好ましい。紫外線の照射強度が１ｍW/ｃｍ2未満であると、反応時間が長くなりすぎ、６００ｍW/ｃｍ2を超えると、ランプから輻射される熱及び組成物の重合時の発熱により、偏光フィルムの劣化を生じる可能性がある。
【００２４】
紫外線の照射時間は、硬化する組成物毎に制御されるものであって、やはり特に限定されないが、照射強度と照射時間の積として表される積算光量が１０〜１０００ｍＪ／ｃｍ2となるように設定されることが好ましい。積算光量が１０ｍＪ／ｃｍ2未満であると、開始剤由来の活性種の発生が十分ではなく、硬化が不十分となる可能性があり、一方でその積算光量が１０００ｍＪ／ｃｍ2を超えると、照射時間が極めて長くなり、生産性の点で不利になる。
【００２５】
紫外線を照射する際の偏光フィルム２と保護フィルム８との積層体の搬送速度は、特に限定されないが、搬送方向に５０〜５００Ｎ／ｍの張力、照射強度を１〜６００ｍＷ／ｃｍ2、および照射時間を１〜１０秒の条件下で、積層体に紫外線を照射することが好ましい。
【００２６】
なお、本実施形態においては、連続フィルムとして偏光フィルム２を、枚葉フィルムとして保護フィルム８を使用したが、その逆に連続フィルムが保護フィルムで、枚葉フィルムが偏光フィルムであってもよい。
【００２７】
また、上述のようにして得られた偏光板と、位相差フィルム、輝度向上フィルム、視野角改良フィルムおよび半透過反射板から選ばれる少なくとも１種とを貼合することによって、光学積層体を製造することができる。
【００２８】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
図１に示す装置を用い、厚さ１２３μｍ、幅４００ｍｍのポリビニルアルコール系偏光フィルムの片面に紫外線硬化型接着剤（（株）ＡＤＥＫＡ製のＫＲＸ４９２−２５）を塗布装置により塗布し、その上に、枚葉の位相差フィルム（３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ８８μｍ、積水化学工業（株）製）を重ね合わせ、ついで紫外線照射装置により３００ｍＪ／ｃｍ2の積算光量で５秒間、紫外線を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させ偏光板を得た（照射紫外線波長：３６５ｎｍ、接着剤膜厚：３μｍ、搬送時張力：１００Ｎ／ｍ）。
【００３０】
［比較例１］
粘着剤として、ＮＳ３００ＭＰ（リンテック（株）製）を用いて、偏光フィルムの片面に枚葉の位相差フィルムを貼り合わせた以外は、実施例１と同様にして偏光板を作製し、耐熱促進試験を行った。
【００３１】
＜耐熱促進試験＞
実施例１および比較例１で得た偏光板を恒温槽にて８５℃と−４０℃との温度条件を３０分間隔で交互に加熱と冷却を繰り返し、これを３５０サイクル行った後、気泡の発生の有無を観察した。その結果、比較例１の偏光板には全周にわたって気泡の発生が認められたが、実施例１の偏光板には気泡は殆ど認められなかった。
【００３２】
＜耐熱試験（フィルムの端部盛り上がり）＞
実施例１で得た偏光板を８５℃の雰囲気下に２５０時間保持した後、フィルムの端部盛り上がりを共焦点干渉顕微鏡（ＳＥＮＳＯＦＡＲ社製のＰＬ−μ２３００）にて観察した。その結果、端部から５００μｍ以内の範囲において盛り上がり高さは１μｍ以内であった。これに対して、比較例１の偏光板では、盛り上がり高さは３〜４μｍであった。
【００３３】
以上、本発明の偏光板の製造装置および製造方法、ならびに該製造方法によって得られる偏光板および光学積層体について詳細に説明したが、本発明はこれらの説明に拘束されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲において適宜変更または改善しうるものである。
【符号の説明】
【００３４】
１：偏光板の製造装置、２：偏光フィルム、３：剥離フィルム、５：接着剤塗布装置、８：枚葉保護フィルム、９：搬送フィルム、１１：紫外線照射装置、１２：表面保護フィルム
【図１】
0005255502.tif 000002