偏振膜及其制造方法、光学膜及图像显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够提高偏振片和透明保护膜之间的胶粘剂层的粘接性能、并且能够防止偏振膜的卷曲的偏振膜的制造方法。所述偏振膜的制造方法包含如下工序：涂敷工序，其在偏振片、第1透明保护膜、或第2透明保护膜的至少一面涂敷活性能量射线固化型胶粘剂组合物；贴合工序，其将偏振片及第1透明保护膜、以及偏振片及第2透明保护膜贴合；和粘接工序，其借助首先从第1透明保护膜侧照射活性能量射线、然后从第2透明保护膜侧照射活性能量射线从而使活性能量射线固化型胶粘剂组合物固化而得到的胶粘剂层，使偏振片及第1透明保护膜、以及偏振片及第2透明保护膜粘接。
【专利说明】偏振膜及其制造方法、光学膜及图像显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及偏振膜及其制造方法。该偏振膜能够单独或以其层叠而成的光学膜的 形式形成液晶显示装置（IXD)、有机EL显示装置、CRT、PDP等图像显示装置。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置在手表、手机、PDA、笔记本电脑、个人电脑用显示器、DVD播放机、电 视等领域中的市场需求量正在迅速增加。液晶显示装置是使由液晶的转换引起的偏振状态 可见化的装置，根据其显示原理，目前使用的是偏振片。尤其是在TV等用途中，越发要求高 亮度、高对比度、广视角，偏振膜也开始要求高透射率、高偏振度、高颜色重现性等。
[0003] 作为偏振片，例如使聚乙烯醇（以下也简称为"PVA"）吸附碘并进行拉伸而得到的 结构的碘系偏振片，由于具有高透射率、高偏振度而最常被使用。通常，偏振膜使用利用使 聚乙烯醇系的材料溶于水而成的所谓水系胶粘剂在偏振片的两面贴合透明保护膜而得到 的偏振膜(下述专利文献1及专利文献2)。作为透明保护膜，使用透湿度高的三乙酸纤维素 等。
[0004] 制造偏振膜时使用聚乙烯醇系胶粘剂这样的水系胶粘剂的情况下(所谓的湿式层 压)，将偏振片和透明保护膜贴合之后，需要干燥工序。为了提高偏振膜的生产率，理想的是 缩短干燥工序、或采用不需要干燥工序的其它的粘接方法。
[0005] 另外，使用水系胶粘剂的情况下，为了提高与偏振片的粘接性，如果不预先使偏振 片的含水率也相对提高(通常偏振片的含水率为30%左右)，则无法得到粘接性良好的偏振 膜。但是，这样操作而得到的偏振膜存在高温、高温高湿度下的尺寸变化大、光学特性差等 问题。另一方面，为了抑制尺寸变化，可以降低偏振片的含水率、或使用透湿度低的透明保 护膜。但是，使用水系胶粘剂将这样处理后的偏振片和透明保护膜贴合时，干燥效率降低、 偏振特性降低、或产生外观的不良，无法获得实质上有用的偏振膜。
[0006] 另外，尤其是以TV为代表，近年来随着图像显示装置的大画面化的发展，偏振膜 的大型化从生产率、成本方面(成品率、拼版数量增加）来看变得非常重要。然而，前述的使 用了水系胶粘剂的偏振膜存在如下的问题：由于背光灯的热，偏振膜发生尺寸变化，其成为 斑点，在整个画面中，一部分黑显示发白这样的所谓漏光(斑点）变明显。
[0007] 为了解决上述的湿式层压中的问题，提出了一种不含有水、有机溶剂的活性能量 射线固化型胶粘剂。例如，下述专利文献3中公开了一种活性能量射线固化型胶粘剂，其含 有：（A)含有极性基团的分子量1，000以下的自由基聚合性化合物、（B)不含有极性基团的 分子量1，000以下的自由基聚合性化合物、和（D)光聚合引发剂。但是，构成该胶粘剂的自 由基聚合性化合物(单体）的组合是为了提高特别是对降冰片烯系树脂膜的粘接性而设计 的，有与偏振膜的粘接性差的倾向。
[0008] 下述专利文献4中公开了一种活性能量射线固化型胶粘剂，其将在360?450nm 的波长处的摩尔吸光系数为400以上的光聚合引发剂和紫外线固化性化合物作为必需成 分。但是，构成该胶粘剂的单体的组合主要是为了防止将光盘等粘接时的翘曲、变形而设计 的，在用作偏振膜用途时，存在与偏振膜的粘接性差的倾向。
[0009] 下述专利文献5中公开了一种活性能量射线固化型胶粘剂，其在（甲基）丙烯酸系 化合物的总量1〇〇重量份中含有：（A)分子中具有2个以上（甲基）丙烯酰基的（甲基）丙烯 酸系化合物，（B)分子中具有羟基、且仅具有1个聚合性双键的（甲基）丙烯酸系化合物，和 (C )苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯或壬基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯。但是，构成该胶粘剂的 单体的组合中各单体相互之间的相容性相对较低，存在因此而发生相分离、胶粘剂层的透 明性降低等担心。另外，该胶粘剂通过使固化物(胶粘剂层）变柔软(使Tg降低）来实现粘 接性的提高，存在耐裂纹性等耐久性变差的担心。耐裂纹性可以通过冷热冲击试验(热冲击 试验）进行评价。
[0010] 本发明人等开发了一种使用N-取代酰胺系单体作为固化性成分的自由基聚合型 的活性能量射线固化型胶粘剂(下述专利文献6及专利文献7)。该胶粘剂在高湿度下及高 温下的严酷的环境下发挥优异的耐久性，但现状是市场上仍然不断需求能够进一步提高粘 接性和/或耐水性的胶粘剂。
[0011] 下述专利文献8中记载了一种偏振板的制造方法，其在偏振片的一面借助紫外线 固化型胶粘剂贴合具有紫外线不透射性的保护膜（A)，在另一面借助紫外线固化型胶粘剂 贴合具有紫外线透射性的保护膜（B)，然后，从保护膜（B)的外侧照射紫外线，使配置在偏 振片的正反的紫外线固化型胶粘剂同时固化。该制造方法的特征在于，通过来自一面的紫 外线照射(紫外线的1阶段照射)，使配置在偏振片的正反的紫外线固化型胶粘剂同时固化， 从而提1?成本优势。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1 :日本特开2006-220732号公报
[0015] 专利文献2 :日本特开2001-296427号公报
[0016] 专利文献3 :日本特开2008-009329号公报
[0017] 专利文献4 :日本特开平09-31416号公报
[0018] 专利文献5 :日本特开2008-174667号公报
[0019] 专利文献6 :日本特开2008-287207号公报
[0020] 专利文献7 :日本特开2010-78700号公报
[0021] 专利文献8 :日本专利第5090695号公报
【发明内容】
[0022] 发明要解决的问题
[0023] 但是，专利文献8记载的制造方法存在以下的问题。即，仅通过来自一面的紫外线 照射，介于具有紫外线不透射性的保护膜（A)和偏振片之间的紫外线固化型胶粘剂的反应 率不充分，有时保护膜（A)和偏振片可能会剥离。这里，为了提高介于保护膜（A)和偏振片 之间的紫外线固化型胶粘剂的反应率而增大紫外线照射强度时，存在如下情况：到达偏振 片的紫外线量变多、导致偏振特性降低、因偏振片收缩而发生偏振膜卷曲的不良情况。进 而，为了提高介于保护膜（A)和偏振片之间的紫外线固化型胶粘剂的反应率而提高紫外线 照射强度时，存在如下情况：到达保护膜（A)的紫外线量变多、保护膜（A)伴随吸收紫外线 而发热、发生偏振膜卷曲的不良情况。
[0024] 如上所述，目前的情况是，现有的偏振膜的制造方法难以在提高介于偏振片和透 明保护膜之间的胶粘剂组合物的反应率的同时防止偏振膜的卷曲。而且，现有的活性能量 射线固化型胶粘剂组合物存在低含水率的偏振片的粘接性不充分的情况，要求进一步提高 粘接性。
[0025] 本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于，提供一种能够在提高偏振片 和透明保护膜之间的胶粘剂层的粘接性能的同时防止偏振膜的卷曲的偏振膜的制造方法。 进而，本发明的目的还在于提供具备提高了偏振片和透明保护膜的粘接性、而且提高了耐 久性及耐水性的胶粘剂层的偏振膜、光学膜以及图像显示装置。
[0026] 用于解决问题的手段
[0027] 本发明人等为了解决上述问题进行了潜心研究，结果发现，在借助对活性能量射 线固化型胶粘剂组合物照射活性能量射线而得到的胶粘剂层在偏振片的两面具备透明保 护膜的偏振膜的制造方法中，通过对活性能量射线的照射方法进行研究，能够解决上述问 题。
[0028] 为了解决上述问题，本发明人等还着眼于活性能量射线固化型胶粘剂组合物中的 固化性成分的SP值(溶解性参数)。通常，可以说SP值相近的物质相互之间亲和性高。因 此，例如自由基聚合性化合物之间的SP值相近时，它们的相容性提高，另外，活性能量射线 固化型胶粘剂组合物中的自由基聚合性化合物和偏振片的SP值相近时，胶粘剂层和偏振 片的粘接性提高。同样，活性能量射线固化型胶粘剂组合物中的自由基聚合性化合物和保 护膜(例如三乙酸纤维素膜（TAC)、丙烯酸类膜、环烯烃膜）的SP值相近时，胶粘剂层和保护 月旲的粘接性提商。
[0029] 基于上述倾向，本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过
[0030] (I)在活性能量射线固化型胶粘剂组合物中，将至少3种自由基聚合性化合物的 各SP值设定在特定的范围内，且设定为最佳的组成比率，及
[0031] (II)含有使（甲基）丙烯酸类单体聚合而成的丙烯酸系低聚物（D)，能够解决上述 问题。
[0032] 本发明是由上述研究的结论得出的，其通过下述的构成来实现上述目的。
[0033] S卩，本发明涉及一种偏振膜的制造方法，其特征在于，其是借助胶粘剂层在偏振片 的一面设置有第1透明保护膜、在另一面设置有第2透明保护膜的偏振膜的制造方法，该制 造方法包含如下工序：涂敷工序，其在上述偏振片、上述第1透明保护膜、或上述第2透明保 护膜的至少一面涂敷活性能量射线固化型胶粘剂组合物；贴合工序，其将上述偏振片及上 述第1透明保护膜、以及上述偏振片及上述第2透明保护膜贴合；和粘接工序，其借助首先 从上述第1透明保护膜侧照射活性能量射线、然后从上述第2透明保护膜侧照射活性能量 射线从而使上述活性能量射线固化型胶粘剂组合物固化而得到的上述胶粘剂层，使上述偏 振片及上述第1透明保护膜、以及上述偏振片及上述第2透明保护膜粘接。
[0034] 本发明的偏振膜的制造方法中，首先，从第1透明保护膜侧照射活性能量射线，然 后，从第2透明保护膜侧照射活性能量射线（2阶段照射)。其结果，与现有的1阶段照射相 t匕，能够防止透明保护膜的卷曲、提高胶粘剂层的反应率，并提高偏振片和透明保护膜的粘 接性。
[0035] 本发明中，作为第1透明保护膜及第2透明保护膜，可以选择365nm波长下的光线 透射率为80%以上的紫外线透射型透明保护膜、和/或365nm波长下的光线透射率小于5% 的紫外线不透射型透明保护膜的各种组合。
[0036] S卩，上述偏振膜的制造方法中，优选：
[0037] (1)上述第1透明保护膜的365nm波长下的光线透射率为80%以上，上述第2透明 保护膜的365nm波长下的光线透射率小于5%，
[0038] (2)上述第1透明保护膜的365nm波长下的光线透射率小于5%，上述第2透明保 护膜的365nm波长下的光线透射率为80%以上，
[0039] (3)上述第1透明保护膜及上述第2透明保护膜的365nm波长下的光线透射率小 于5%，以及
[0040] (4)上述第1透明保护膜及上述第2透明保护膜的365nm波长下的光线透射率为 80%以上。为上述（1)?（4)的任意组合时，都能制造防止了透明保护膜的卷曲、并且提高 了胶粘剂层的反应率、提高了偏振片和透明保护膜的粘接性的偏振膜。
[0041] 另外，上述偏振膜的制造方法中，优选的是，上述活性能量射线含有波长范围 380?450nm的可见光线。
[0042] 另外，上述偏振膜的制造方法中，优选的是，上述活性能量射线的波长范围380? 440nm的累积照度和波长范围250?370nm的累积照度之比为100 :0?100 :50。
[0043] 进而，上述偏振膜的制造方法中，优选的是，上述活性能量射线以镓灯为光源，使 用带通滤波器阻断380nm以下的紫外线。
[0044] 活性能量射线固化型胶粘剂组合物优选含有下述通式（1)表示的化合物作为光聚 合引发剂，
[0045] [化 1]
【权利要求】
1. 一种偏振膜的制造方法，其特征在于，其是借助胶粘剂层在偏振片的一面设置有第 1透明保护膜、在另一面设置有第2透明保护膜的偏振膜的制造方法， 该制造方法包含如下工序： 涂敷工序，其在所述偏振片、所述第1透明保护膜、或所述第2透明保护膜的至少一面 涂敷活性能量射线固化型胶粘剂组合物； 将所述偏振片及所述第1透明保护膜贴合的贴合工序； 将所述偏振片及所述第2透明保护膜贴合的贴合工序；和 粘接工序，其借助首先从所述第1透明保护膜侧照射活性能量射线、然后从所述第2透 明保护膜侧照射活性能量射线从而使所述活性能量射线固化型胶粘剂组合物固化而得到 的所述胶粘剂层，使所述偏振片及所述第1透明保护膜、以及所述偏振片及所述第2透明保 护膜粘接。
2. 根据权利要求1所述的偏振膜的制造方法，其中，所述第1透明保护膜的365nm波长 下的光线透射率为80%以上，所述第2透明保护膜的365nm波长下的光线透射率小于5%。
3. 根据权利要求1所述的偏振膜的制造方法，其中，所述第1透明保护膜的365nm波长 下的光线透射率小于5%，所述第2透明保护膜的365nm波长下的光线透射率为80%以上。
4. 根据权利要求1所述的偏振膜的制造方法，其中，所述第1透明保护膜及所述第2透 明保护膜的365nm波长下的光线透射率小于5%。
5. 根据权利要求1所述的偏振膜的制造方法，其中，所述第1透明保护膜及所述第2透 明保护膜的365nm波长下的光线透射率为80%以上。
6. 根据权利要求1?5中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述活性能量射线包 含波长范围380?450nm的可见光线。
7. 根据权利要求1?5中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述活性能量射线 的波长范围380?440nm的累积照度与波长范围250?370nm的累积照度之比为100 :0? 100 :50。
8. 根据权利要求1?5中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述活性能量射线以 镓灯为光源，使用带通滤波器阻断380nm以下的紫外线。
11. 根据权利要求1?5中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述偏振片的厚度 为10 μ m以下。
12. 根据权利要求1?5中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述偏振膜的总厚 度为150 μ m以下。
13. 根据权利要求1?5中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述活性能量射线 固化型胶粘剂组合物含有作为固化性成分的自由基聚合性化合物（A)、（B)及（C)、和使（甲 基）丙烯酸类单体聚合而成的丙烯酸系低聚物（D)， 所述自由基聚合性化合物（A)的SP值为29. 0 (kj/m3) 1/2以上且32. 0 (kj/m3) 1/2以 下， 所述自由基聚合性化合物（B)的SP值为18. 0 (kj/m3)1/2以上且小于21. 0 (kj/m3)1/2， 所述自由基聚合性化合物（C)的SP值为21. 0 (kj/m3) 1/2以上且23. 0 (kj/m3) 1/2以 下， 将组合物总量设为100重量％时，含有25?80重量％的所述自由基聚合性化合物（B)。
14. 根据权利要求13所述的偏振膜的制造方法，其中，含有具有活性亚甲基的自由基 聚合性化合物和具有夺氢作用的自由基聚合引发剂（E )。
15. 根据权利要求14所述的偏振膜的制造方法，其中，所述活性亚甲基为乙酰乙酰基。
16. 根据权利要求14或15所述的偏振膜的制造方法，其中，所述具有活性亚甲基的自 由基聚合性化合物为（甲基）丙烯酸乙酰乙酰氧基烷基酯。
17. 根据权利要求14或15所述的偏振膜的制造方法，其中，所述自由基聚合引发剂 (E)为噻吨酮系自由基聚合引发剂。
18. 根据权利要求14或15所述的偏振膜的制造方法，其中，将组合物总量设为100重 量％时，含有1?50重量％的所述具有活性亚甲基的自由基聚合性化合物、及0. 1?10重 量％的自由基聚合引发剂（E)。
19. 根据权利要求13?15中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，将组合物总量设 为100重量％时，含有3?40重量％的所述自由基聚合性化合物（A)、5?55重量％的所 述自由基聚合性化合物（C)、3?20重量％的所述丙烯酸系低聚物（D)。
20. 根据权利要求13?15中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述自由基聚合 性化合物（A)、（B)及（C)各自的均聚物的玻璃化转变温度（Tg)均为60°C以上。
21. 根据权利要求13?15中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述自由基聚合 性化合物（A)为羟乙基丙烯酰胺和/或N-羟甲基丙烯酰胺。
22. 根据权利要求13?15中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述自由基聚合 性化合物（B)为三丙二醇二丙烯酸酯。
23. 根据权利要求13?15中任一项所述的偏振膜的制造方法，其中，所述自由基聚合 性化合物（C)为丙烯酰基吗啉和/或N-甲氧基甲基丙烯酰胺。
24. -种偏振膜，其特征在于，其借助胶粘剂层在偏振片的两面设置有透明保护膜，该 偏振膜是利用权利要求1?23中任一项所述的偏振膜的制造方法来制造的。
25. 根据权利要求24所述的偏振膜，其中，所述胶粘剂层的玻璃化转变温度（Tg)为 60°C以上。
26. 根据权利要求24或25所述的偏振膜，其中，所述透明保护膜的透湿度为150g/ m2/24h 以下。
27. -种光学膜，其特征在于，层叠有至少1片权利要求24?26中任一项所述的偏振 膜。
28. -种图像显示装置，其特征在于，使用了权利要求24?26中任一项所述的偏振膜、 和/或权利要求27所述的光学膜。
【文档编号】G02F1/1335GK104122614SQ201410061292
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】齐藤武士, 品川雅, 池田哲朗, 山崎达也, 大峰俊树, 首藤俊介, 国岛健太郎, 土永诚 申请人:日东电工株式会社