光学膜的制作方法

1.本发明涉及光学膜。


背景技术：

2.在笔记本型个人电脑(pc)、移动设备等的图像显示装置中，有时要搭载相机。在这样的图像显示装置中，从设计性的观点考虑，要求在最表层没有高度差的构成，因此，有时将偏振片配置于比内装的相机更靠近可视侧。在这样的情况下，存在偏振片吸收光而导致无法使足够的光到达相机的问题。为了解决该问题，已探讨了在与相机对应的位置将偏振片的一部分沿着厚度方向除去、并在产生的凹部(除去部分)中填充光学用粘合剂的技术(例如，专利文献1)。然而，由于除去部分的形成，会引发偏振片的刚性降低、处理时发生开裂等工艺上的问题，另外，在安装后，会产生在存在温度变化的环境中发生局部的变形而导致拍摄的品质降低的问题。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：美国专利第9075199号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.本发明是为了解决上述问题而完成的，其主要目的在于提供尽管具备具有凹部或贯穿孔的偏振片，但处理性优异、偏振片的应变得到抑制、并且由环境变化引起的尺寸变化小的光学膜。
8.解决问题的方法
9.本发明的光学膜依次具备玻璃膜、偏振片及粘合剂层，该偏振片具有凹部或贯穿孔，所述凹部在该偏振片的与该玻璃膜相反侧的一面具有开口，该粘合剂层的一部分填埋该凹部或该贯穿孔，该玻璃膜的厚度为30μm～150μm。
10.在一个实施方式中，上述光学膜进一步具备配置于上述玻璃膜与上述偏振片之间的粘接剂层。
11.在一个实施方式中，上述粘接剂层的厚度为10μm以下。
12.在一个实施方式中，上述偏振片包含起偏镜，该起偏镜的上述玻璃膜侧的一面的上述凹部或贯穿孔的俯视面积为0.3
×
10
‑6m2～20
×
10
‑4m2。
13.发明的效果
14.根据本发明，可以提供尽管具备具有凹部或贯穿孔的偏振片，但处理性优异、并且由环境变化引起的尺寸变化小的光学膜。
附图说明
15.图1(a)是本发明的一个实施方式的光学膜的俯视示意图，图1(b)是图1(a)所示的
光学膜的i
‑
i剖面图。
16.图2(a)是本发明的另一个实施方式的光学膜的俯视示意图，图2(b)是图2(a)所示的光学膜的ii
‑
ii剖面图。
17.符号说明
18.10 玻璃膜
19.20 偏振片
20.30 粘合剂层
21.40 粘接剂层
22.100、100
’ꢀ
光学膜
具体实施方式
23.以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于这些实施方式。
24.a.光学膜的概要
25.图1(a)是本发明的一个实施方式的光学膜的俯视示意图，图1(b)是图1(a)所示的光学膜的i
‑
i剖面图。光学膜100依次具备玻璃膜10、偏振片20、及粘合剂层30。偏振片20具有在与玻璃膜10相反侧的一面(偏振片的下面)开口的凹部21。粘合剂层30的一部分填埋凹部21。更详细而言，粘合剂层30以能够使光学膜100贴合于任意适当的被粘附物(例如，液晶单元)的方式形成，并且填埋凹部21。需要说明的是，在本说明书中，为了方便，将光学膜的玻璃膜侧作为上侧，将粘合剂层侧作为下侧。另外，在一个实施方式中，在将光学膜适用于图像显示装置的情况下，光学膜的上侧可相当于图像显示装置的可视侧。
26.图2(a)是本发明的一个实施方式的光学膜的俯视示意图，图2(b)是图2(a)所示的光学膜的ii
‑
ii剖面图。光学膜100’依次具备玻璃膜10、偏振片20、及粘合剂层30。偏振片20具有贯穿孔22。粘合剂层30的一部分填埋贯穿孔22。更详细而言，粘合剂层30以能够使光学膜100’贴合于任意适当的被粘附物(例如，液晶单元)的方式形成，并且填埋贯穿孔22。
27.本发明的光学膜可适宜用于带相机的图像显示装置。另外，本发明的光学膜可作为图像显示装置的可视侧偏振片发挥功能，能够在给定构件(例如，液晶单元)的可视侧以使玻璃膜成为可视侧的方式配置。在带相机的图像显示装置中，该光学膜以使相机的位置与上述凹部或贯穿孔的位置对应的方式配置。在一个实施方式中，本发明的光学膜可用于具有触摸传感器的图像显示装置。该图像显示装置可以包含具备安装有触摸传感器的基板的液晶单元。对于本发明的光学膜而言，由于偏振片形成有凹部或贯穿孔、并且该凹部或贯穿孔被粘合剂层所填埋，因此能够在不阻碍光到达相机的情况下配置于相机的可视侧。进一步，在本发明中，尽管具备具有凹部或贯穿孔因而就其本身而言刚性并不充分的偏振片，但通过具备玻璃膜，可防止偏振片产生开裂等，能够得到处理性优异、偏振片的应变得到抑制、并且由环境变化(例如，温度变化)引起的尺寸变化小、也不易发生局部的变形的光学膜。这样的光学膜能够应用于卷对卷工艺，也可以防止不良情况发生，生产效率优异，并且，使用该光学膜时，能够提供拍摄品质优异的带相机的图像显示装置等。
28.在一个实施方式中，玻璃膜10与偏振片20经由粘接剂层40而层叠。
29.上述光学膜可以进一步包含任意适当的其它层。例如，光学膜可以进一步包含相位差层、防反射层、防眩层、亮度提高膜等光学功能层；防污层；硬涂层等。在偏振片与粘合
剂层之间配置其它层(例如，相位差层)的情况下，优选在该其它层与偏振片的层叠体部分形成有上述凹部或上述贯穿孔，优选粘合剂层填埋该凹部或贯穿孔。
30.在一个实施方式中，可以以长条状提供上述光学膜。
31.b.玻璃膜
32.上述玻璃膜可采用任意适当的玻璃膜。上述玻璃膜根据组成分类时，可列举例如钠钙玻璃、硼酸玻璃、铝硅酸玻璃、石英玻璃等。另外，根据碱性成分分类时，可列举无碱玻璃、低碱玻璃。上述玻璃的碱金属成分(例如，na2o、k2o、li2o)的含量优选为15重量％以下，更优选为10重量％以下。
33.上述玻璃膜的厚度为30μm～150μm、更优选为50μm～140μm、进一步优选为70μm～130μm、特别优选为80μm～120μm。在这样的范围时，可防止开裂的发生等，可得到处理性优异、偏振片的应变得到抑制、并且由环境变化(例如，温度变化)引起的尺寸变化小、也不易发生局部的变形的光学膜。另外，可以得到柔性优异、能够通过卷对卷工艺进行加工、并且玻璃膜不易破裂、生产性优异的光学膜。
34.上述玻璃膜在波长550nm下的透光率优选为85％以上。上述玻璃膜在波长550nm下的折射率优选为1.4～1.65。
35.上述玻璃膜的密度优选为2.3g/cm3～3.0g/cm3、进一步优选为2.3g/cm3～2.7g/cm3。在这样的范围时，能够得到偏振片的应变得到抑制、尺寸变化少的光学膜。如果使用密度在上述范围的玻璃膜，则可以提供有助于图像显示的轻质化的光学膜。
36.上述玻璃膜的成形方法可采用任意适当的方法。代表性地，上述玻璃膜可以如下所述地制作：将含有二氧化硅、氧化铝等主原料、芒硝、氧化锑等消泡剂、以及碳等还原剂的混合物在1400℃～1600℃的温度下熔融，成形为薄板状后，进行冷却。作为上述玻璃膜的成形方法，可列举例如：流孔下引法、熔融法、浮法等。为了对通过这些方法成形为板状的玻璃膜进行薄板化、或提高平滑性，可以根据需要，利用氢氟酸等溶剂进行化学抛光。
37.c.偏振片
38.上述偏振片具有起偏镜。代表性地，如图1(b)及图2(b)所示，偏振片20进一步具备配置于起偏镜23的至少一侧的保护膜24a、24b。
39.如上所述，偏振片具有凹部或贯穿孔。
40.上述凹部优选以贯穿起偏镜的方式形成。以起偏镜的上表面(玻璃膜侧的表面)为基准的凹部的厚度(图1中的厚度t)优选为0.1μm以上、更优选为0.5μm以上、进一步优选为1μm以上。另外，以起偏镜的上表面(玻璃膜侧的表面)为基准的凹部的厚度(图1中的厚度t)优选为从起偏镜的上表面(玻璃膜侧的表面)到偏振片的上表面的厚度(图1中的厚度x)的1％～99％、更优选为5％～95％。厚度t为上述范围时，能够得到不易阻碍光到达相机的光学膜。
41.上述凹部可以制成任意适当的形状。作为凹部的截面形状，可列举例如：矩形、梯形、三角形等。作为从开口部侧(偏振片的下侧)观察的凹部的俯视形状，可列举例如：圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等。作为从与开口部相反侧(偏振片的上侧)观察的凹部的俯视形状，可列举例如：圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等。上述贯穿孔例如可以是棱柱状、圆柱状。另外，也可以是具有锥度的柱状。
42.上述凹部及贯穿孔的俯视面积可以根据应用光学膜的图像显示装置所具备的相
机的尺寸而设为适当的面积。在起偏镜的上表面(玻璃膜侧的表面)的上述凹部及贯穿孔的俯视面积优选为0.3
×
10
‑6m2～20
×
10
‑4m2、更优选为0.7
×
10
‑6m2～10
×
10
‑4m2、进一步优选为0.7
×
10
‑6m2～3
×
10
‑4m2。
43.上述凹部及贯穿孔可以通过任意适当的方法形成。作为上述凹部及贯穿孔的形成方法，代表性地，可举出照射激光的方法。作为上述激光，只要能够在偏振片形成凹部或贯穿孔，则可以采用任意适当的激光。优选使用能够放射150nm～11μm范围内的波长的光的激光。作为具体例，可列举co2激光等气体激光；yag激光等固体激光；半导体激光。优选使用co2激光。
44.激光的照射条件例如可以根据使用的激光设定为任意适当的条件。在使用co2激光的情况下，输出条件优选为10w～1000w、进一步优选为100w～400w。
45.偏振片的厚度(未形成凹部或贯穿孔的部位的厚度)优选为5μm～300μm、更优选为10μm～250μm、进一步优选为25μm～200μm、特别优选为25μm～100μm。
46.c
‑
1.起偏镜
47.上述起偏镜的厚度没有特别限制，可以根据目的采用适当的厚度。该厚度代表性地为1μm～80μm左右。在一个实施方式中，使用薄型起偏镜，该起偏镜的厚度优选为20μm以下，更优选为15μm以下，进一步优选为10μm以下，特别优选为6μm以下。
48.上述起偏镜优选在波长380nm～780nm中的任意波长下显示出吸收二色性。起偏镜的单体透射率优选为40.0％以上，更优选为41.0％以上，进一步优选为42.0％以上，特别优选为43.0％以上。起偏镜的偏振度优选为99.8％以上，更优选为99.9％以上，进一步优选为99.95％以上。
49.优选上述起偏镜为碘类起偏镜。更详细而言，上述起偏镜可由含有碘的聚乙烯醇类树脂(以下，称为“pva类树脂”)膜构成。
50.作为形成上述pva类树脂膜的pva类树脂，可采用任意适当的树脂。可列举例如聚乙烯醇、乙烯
‑
乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可通过将聚乙酸乙烯酯皂化而得到。乙烯
‑
乙烯醇共聚物可通过将乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物皂化而得到。pva类树脂的皂化度通常为85摩尔％～100摩尔％，优选为95.0摩尔％～99.95摩尔％，更优选为99.0摩尔％～99.93摩尔％。皂化度可以按照jis k 6726
‑
1994而求出。通过使用这样的皂化度的pva类树脂，可以获得耐久性优异的起偏镜。皂化度过高时，存在凝胶化的隐患。
51.pva类树脂的平均聚合度可以根据目的而适当选择。平均聚合度通常为1000～10000，优选为1200～5000，更优选为1500～4500。需要说明的是，平均聚合度可以根据jis k 6726
‑
1994而求出。
52.作为上述起偏镜的制造方法，例如可列举：将pva类树脂膜单体拉伸、染色的方法(i)；将具有树脂基材和聚乙烯醇类树脂层的层叠体(i)拉伸、染色的方法(ii)等。方法(i)为本领域中众所周知的惯用方法，因而省略详细说明。上述制造方法(ii)优选包括将具有树脂基材和形成于该树脂基材的一侧的聚乙烯醇类树脂层的层叠体(i)拉伸、染色，在该树脂基材上制作起偏镜的工序。层叠体(i)可在树脂基材上涂布包含聚乙烯醇类树脂的涂布液并进行干燥而形成。另外，层叠体(i)也可以通过将聚乙烯醇类树脂膜转印至树脂基材上而形成。上述制造方法(ii)的详细内容例如记载于日本特开2012
‑
73580号公报中，将该公报作为参考引用至本说明书中。
53.c
‑
2.保护膜
54.作为上述保护膜，可采用任意适当的树脂膜。作为保护膜的形成材料，例如可列举：聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等聚酯类树脂、三乙酸纤维素(tac)等纤维素类树脂、降冰片烯类树脂等环烯烃类树脂、聚乙烯、聚丙烯等烯烃类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂等。其中，优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。需要说明的是，“(甲基)丙烯酸类树脂”是指丙烯酸类树脂和/或甲基丙烯酸类树脂。
55.在一个实施方式中，可使用具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸类树脂作为上述(甲基)丙烯酸类树脂。具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸类树脂(以下也称戊二酰亚胺树脂)例如记载于：日本特开2006
‑
309033号公报、日本特开2006
‑
317560号公报、日本特开2006
‑
328329号公报、日本特开2006
‑
328334号公报、日本特开2006
‑
337491号公报、日本特开2006
‑
337492号公报、日本特开2006
‑
337493号公报、日本特开2006
‑
337569号公报、日本特开2007
‑
009182号公报、日本特开2009
‑
161744号公报及日本特开2010
‑
284840号公报。将这些记载作为参考引用至本说明书中。
56.上述保护膜和上述起偏镜经由任意适当的粘接剂而层叠。制作起偏镜时使用的树脂基材可以在将保护膜和起偏镜层叠之前或层叠之后剥离。可以在将起偏镜与保护膜层叠而形成偏振片之后，通过上述的方法形成上述凹部及贯穿孔。
57.上述保护膜的厚度优选为4μm～250μm、更优选为5μm～150μm、进一步优选为10μm～100μm、特别优选为10μm～50μm。
58.d.粘合剂层
59.上述粘合剂层由任意适当的透光性的粘合剂形成。作为粘合剂，可使用例如以丙烯酸类聚合物、有机硅类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟类或橡胶类等的聚合物作为基础聚合物的粘合剂。优选使用丙烯酸类粘合剂。这是因为：丙烯酸类粘合剂的光学透明性优异，可显示出适度的润湿性、凝聚性、以及粘接性的粘合特性，耐候性、耐热性等优异。特别优选为由碳原子数4～12的丙烯酸类聚合物形成的丙烯酸类粘合剂。
60.上述粘合剂层如图1(b)及图2(b)所示地，由以贴合于被粘附物(例如，液晶单元)的方式形成的贴合区域31、和以填埋偏振片20(或由偏振片和其它层形成的层叠部分)的凹部21或贯穿孔22的方式形成的填充区域32构成。贴合区域31的厚度(图1中的厚度y)优选为1μm～100μm、更优选为3μm～80μm、进一步优选为3μm～50μm。在这样的范围时，能够得到挠性优异的光学膜。
61.优选偏振片(或由偏振片和其它层形成的层叠部分)的凹部或贯穿孔的80体积％以上被粘合剂层填埋，进一步优选90％体积以上被粘合剂层填埋，特别优选99体积％以上被粘合剂层填埋，更特别优选100体积％被粘合剂层填埋。通过用粘合剂层将凹部或贯穿孔全部填埋，能够排除空气层，从而防止不需要的界面反射。
62.作为粘合剂层的形成方法，可采用任意适当的方法。具体而言，可采用：在偏振片(设置有上述凹部或贯穿孔的偏振片)上以得到期望的形状的方式涂布上述粘合剂并进行干燥的方法；另行在基材(例如，隔膜)上形成具有期望的形状的粘合剂层、并将其贴合于偏振片(设置有上述凹部或贯穿孔的偏振片)的方法等。作为粘合剂的涂布方法，可列举例如：反向涂布法、凹版涂布法等辊涂法、旋涂法、丝网涂布法、帘涂法、浸渍法、喷雾法。
63.e.粘接剂层
64.上述粘接剂层由任意适当的透光性的粘接剂形成。作为粘接剂，可列举例如聚酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、聚乙烯醇类粘接剂、环氧类粘接剂。其中，优选为环氧类粘接剂。这是因为可以得到特别好的密合性。
65.上述粘接剂为热固化型粘接剂时，可以通过加热使其固化(凝固)而发挥出剥离阻力。另外，为紫外线固化型等光固化型粘接剂时，可以通过照射紫外线等光使其固化而发挥出剥离阻力。另外，上述粘接剂为湿气固化型粘接剂时，由于可与空气中的水分等反应而固化，因此仅将其放置就可以使其固化而发挥出剥离阻力。
66.上述粘接剂例如可使用市售的粘接剂，也可以将各种固化型树脂溶解或分散于溶剂中，以粘接剂溶液(或分散液)的方式制备。
67.上述粘接剂层的厚度优选为10μm以下、更优选为1μm～10μm、进一步优选为1μm～8μm、特别优选为1μm～6μm。在这样的范围时，能够显著地发挥出配置玻璃膜而抑制偏振片的应变及尺寸变化的效果。
68.上述粘接剂层的弹性模量优选为1gpa～10gpa、更优选为1gpa～5gpa、进一步优选为1.5gpa～3gpa。在这样的范围时，能够显著地发挥出配置玻璃膜而抑制偏振片的应变及尺寸变化的效果。另外，能够得到挠性优异的光学膜。在本说明书中，弹性模量可使用万能试验机(autograph)在下述条件下测定。
69.<弹性模量测定方法>
70.测定温度：23℃
71.样品尺寸：宽2cm、长15cm
72.夹具间距：10cm
73.拉伸速度：10mm/min