JP7745340B2 - Optical film manufacturing method - Google Patents
Optical film manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP7745340B2 JP7745340B2 JP2020190242A JP2020190242A JP7745340B2 JP 7745340 B2 JP7745340 B2 JP 7745340B2 JP 2020190242 A JP2020190242 A JP 2020190242A JP 2020190242 A JP2020190242 A JP 2020190242A JP 7745340 B2 JP7745340 B2 JP 7745340B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- film substrate
- roll
- liquid crystal
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
- B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
- B05D3/065—After-treatment
- B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
- B05D7/04—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber to surfaces of films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H41/00—Machines for separating superposed webs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
- G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2252/00—Sheets
- B05D2252/02—Sheets of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
- B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
- B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
- B65H2301/511—Processing surface of handled material upon transport or guiding thereof, e.g. cleaning
- B65H2301/5114—Processing surface of handled material upon transport or guiding thereof, e.g. cleaning coating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Description
本発明は、光学フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical film.
液晶表示装置の光学補償、有機EL素子の外光反射防止等の機能を有する光学フィルムとして、薄型のコーティングフィルムが用いられている。厚みが小さいフィルムは、自己支持性が低く、単体でのハンドリングが困難であるため、プラスチックフィルム等の支持体上に溶液を塗布してコーティング層を形成し、支持体上にコーティング層を密着させたままの状態で、乾燥や加工が行われる。 Thin coating films are used as optical films that provide functions such as optical compensation in liquid crystal display devices and anti-reflection of external light in organic EL devices. Thin films have poor self-supporting properties and are difficult to handle on their own, so a coating layer is formed by applying a solution to a support such as a plastic film, and then drying and processing are carried out while the coating layer remains in close contact with the support.
例えば、特許文献1では、支持体上に樹脂溶液を塗布して樹脂コーティング層を形成し、支持体とコーティング層との積層体を延伸して積層位相差フィルムを作製する方法が開示されている。特許文献2では、延伸フィルムを支持体として、その上に液晶組成物を塗布し、フィルムの延伸方向(配向方向)に沿って液晶化合物をホモジニアス配向させて、配向液晶層を作製する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method of producing a laminated phase difference film by applying a resin solution to a support to form a resin coating layer, and then stretching the laminate of the support and coating layer. Patent Document 2 discloses a method of producing an oriented liquid crystal layer by applying a liquid crystal composition to a stretched film as a support, and homogeneously aligning the liquid crystal compound along the stretching direction (alignment direction) of the film.
支持体としてのフィルム基材を長手方向に沿ってロール・トゥー・ロール法で搬送しながらその上に溶液をコーティングしてコーティング層を形成する方法では、フィルム基材に傷が存在すると、コーティング層への傷の転写や、液晶分子の配向不良等の欠点の原因となる。また、フィルム基材の表面状態に起因するコーティング不良により、コーティング層の膜厚や光学特性が不均一となる場合がある。 In a method in which a coating layer is formed by coating a solution onto a film substrate as it is transported longitudinally using the roll-to-roll method, scratches on the film substrate can cause defects such as the scratches being transferred to the coating layer or poor alignment of the liquid crystal molecules. Furthermore, coating defects caused by the surface condition of the film substrate can result in uneven film thickness and optical properties of the coating layer.
本発明の一実施形態は、長尺の光学フィルムの製造方法であり、第一主面および第二主面を有する長尺のフィルム基材の第一主面上に、コーティング層を形成する。 One embodiment of the present invention is a method for producing a long optical film, in which a coating layer is formed on the first main surface of a long film substrate having a first main surface and a second main surface.
まず、長尺のフィルム基材と、保護フィルムとを、一対のニップロールで挟持して貼り合わせることにより、フィルム基材の第一主面上に保護フィルムが剥離可能に貼着された積層体を得る(貼合工程)。一対のニップロールを構成する第一ロールおよび第二ロールはいずれも導電性を有する。 First, a long film substrate and a protective film are sandwiched and bonded between a pair of nip rolls to obtain a laminate in which the protective film is releasably attached to the first main surface of the film substrate (lamination process). Both the first roll and the second roll that make up the pair of nip rolls are electrically conductive.
フィルム基材と保護フィルムとの積層体を、長手方向に沿って、剥離部までロール搬送し(第一搬送工程)、剥離部において、フィルム基材の第一主面から保護フィルムを剥離する(保護フィルム剥離工程)。保護フィルムを剥離後のフィルム基材を、フィルム基材の長手方向に沿って、剥離部から塗布部まで搬送し(第二搬送工程)、塗布部において、フィルム基材の第一主面上にコーティングを塗布して(塗布工程)、フィルム基材の第一主面上にコーティング層を備える積層体を得る。 The laminate of the film substrate and protective film is roll-conveyed along the longitudinal direction to a peeling section (first conveying step), where the protective film is peeled off from the first main surface of the film substrate (protective film peeling step). After the protective film is peeled off, the film substrate is conveyed along the longitudinal direction of the film substrate from the peeling section to a coating section (second conveying step), where a coating is applied to the first main surface of the film substrate (coating step), yielding a laminate with a coating layer on the first main surface of the film substrate.
コーティング液は、液晶化合物を含む液晶組成物であってもよい。液晶組成物は、光硬化性の液晶化合物を含んでいてもよい。フィルム基材上に光硬化性の液晶化合物を含む液晶組成物を塗布した後、液晶化合物を光硬化してもよい。 The coating liquid may be a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound. The liquid crystal composition may contain a photocurable liquid crystal compound. After applying a liquid crystal composition containing a photocurable liquid crystal compound onto a film substrate, the liquid crystal compound may be photocured.
フィルム基材は、液晶分子を所定方向に配向させる配向規制力を有するものであってもよい。フィルム基材は、例えば、長手方向と非平行に分子が配向している延伸フィルムであってもよく、斜め延伸フィルムであってもよい。 The film substrate may have an alignment control force that aligns the liquid crystal molecules in a specific direction. The film substrate may be, for example, a stretched film in which the molecules are oriented non-parallel to the longitudinal direction, or an obliquely stretched film.
光学フィルムは、コーティング層上に、ロール・トゥー・ロールで他の光学層を積層したものであってもよい。コーティング層上に積層される光学層は偏光子を含んでいてもよい。光学フィルムは、コーティング層と偏光子とが積層された円偏光板であってもよい。 The optical film may be one in which another optical layer is laminated on a coating layer using a roll-to-roll process. The optical layer laminated on the coating layer may include a polarizer. The optical film may be a circular polarizing plate in which a coating layer and a polarizer are laminated.
フィルム基材上にコーティング液を塗布する直前まで保護フィルムが仮着されているため、ロール搬送に起因するフィルム基材への傷の発生が抑制される。また、フィルム基材と保護フィルムとを、2本の導電性ロールで挟持して貼り合わせることにより、積層体の内部帯電が生じ難く、フィルム基材の帯電等に起因するコーティング不良の発生が抑制される。そのため、フィルム基材に起因する傷やスジ等の欠点の少ないコーティング層が得られる。 Because the protective film remains temporarily attached to the film substrate until immediately before the coating liquid is applied, scratches on the film substrate caused by roll transport are suppressed. Furthermore, by sandwiching and laminating the film substrate and protective film between two conductive rolls, internal charging of the laminate is less likely to occur, suppressing coating defects caused by charging of the film substrate. This results in a coating layer with fewer defects, such as scratches and streaks, caused by the film substrate.
[工程の概要]
本発明では、長尺のフィルム基材の一主面上に溶液を塗布してコーティング層を形成する。図1は、フィルム基材1の第一主面1A上にコーティング層3が設けられた光学フィルム9の断面図である。図2は、フィルム基材1の第一主面1A上に保護フィルム2が剥離可能に貼着された積層体8の断面図である。
[Process Overview]
In the present invention, a coating layer is formed by applying a solution to one main surface of a long film substrate. Fig. 1 is a cross-sectional view of an optical film 9 in which a coating layer 3 is provided on a first main surface 1A of a film substrate 1. Fig. 2 is a cross-sectional view of a laminate 8 in which a protective film 2 is peelably attached to the first main surface 1A of the film substrate 1.
図3は、フィルム基材1と保護フィルム2とを貼り合わせて積層体8を得るための貼合装置および貼合工程の概要を示す概念図である。図3では、巻き出しロール29に、長尺の保護フィルム2がロール状に巻回された巻回体28が巻き掛けられている。巻回体28から巻き出された保護フィルムは、搬送ロール44,45に沿って形成される搬送経路の下流側に連続的に搬送されて、貼合部40に搬送される。 Figure 3 is a conceptual diagram showing an overview of the laminating device and laminating process for laminating a film substrate 1 and a protective film 2 to obtain a laminate 8. In Figure 3, a roll 28, on which a long protective film 2 is wound in a roll, is wound around an unwinding roll 29. The protective film unwound from the roll 28 is continuously transported downstream along a transport path formed along transport rolls 44 and 45, and is transported to the laminating unit 40.
貼合部40は、一対のニップロール41,42を備えている。上流側(図の左側)から搬送されてきたフィルム基材1と保護フィルム2が、第一ロール41および第二ロール42からなる一対のニップロールによって上下で挟まれることによって貼り合わせられ、フィルム基材1上に保護フィルム2が剥離可能に貼着された積層体8が得られる(貼合工程)。後に詳述するように、フィルム基材1に接する第一ロール41、および保護フィルム2に接する第二ロール42は、いずれも導電性のロールである。 The laminating unit 40 is equipped with a pair of nip rolls 41, 42. The film substrate 1 and protective film 2 transported from the upstream side (left side of the figure) are sandwiched between the pair of nip rolls consisting of the first roll 41 and the second roll 42, and are laminated together, resulting in a laminate 8 in which the protective film 2 is releasably adhered to the film substrate 1 (laminating process). As will be described in detail later, the first roll 41, which contacts the film substrate 1, and the second roll 42, which contacts the protective film 2, are both conductive rolls.
フィルム基材1と保護フィルム2との積層体は、搬送ロール46,47に沿って形成される搬送経路の下流側に連続的に搬送され、巻取りロール49で巻き取ることにより、積層体8の長尺フィルムがロール状に巻回された巻回体80が得られる。 The laminate of film substrate 1 and protective film 2 is continuously transported downstream along a transport path formed along transport rolls 46 and 47, and is wound up by take-up roll 49 to obtain roll 80, in which the long film of laminate 8 is wound into a roll.
図4は、フィルム基材1上にコーティング層3を形成する製膜装置および製膜工程の概要を示す概念図である。図4では、巻き出しロール81に、積層体8の巻回体80が巻き掛けられている。巻回体80から巻き出された積層体8は、搬送ロール83,85,87に沿って形成される搬送経路の下流側に連続的に移動して、剥離部10に搬送される(第一搬送工程)。 Figure 4 is a conceptual diagram showing an overview of the film-forming apparatus and film-forming process for forming a coating layer 3 on a film substrate 1. In Figure 4, a roll 80 of laminate 8 is wound around an unwinding roll 81. The laminate 8 unwound from the roll 80 moves continuously downstream along a transport path formed along transport rolls 83, 85, and 87, and is transported to the peeling section 10 (first transport process).
剥離部10で、フィルム基材1から保護フィルム2を剥離する(剥離工程)。保護フィルム2を剥離することにより、フィルム基材1の第一主面1Aが露出する。保護フィルムを剥離後のフィルム基材1は、剥離部10から塗布部30へと搬送される(第二搬送工程)。塗布部30では、フィルム基材1の第一主面1A上に、コーティング液が塗布される(塗布工程)。 In the peeling section 10, the protective film 2 is peeled off from the film substrate 1 (peeling process). By peeling off the protective film 2, the first main surface 1A of the film substrate 1 is exposed. After the protective film is peeled off, the film substrate 1 is transported from the peeling section 10 to the coating section 30 (second transport process). In the coating section 30, a coating liquid is applied to the first main surface 1A of the film substrate 1 (coating process).
フィルム基材1の第一主面1A上にコーティング層3が形成された積層体9(光学フィルム)を、巻取りロール91で巻き取ることにより、長尺の光学フィルムの巻回体90が得られる。塗布部30と巻取りロール91との間には、加熱部50で加熱が行われてもよい。コーティング液が光重合性液晶化合物等の光重合性の成分を含む場合は、硬化部60で光硬化を実施してもよい。 A laminate 9 (optical film) having a coating layer 3 formed on the first main surface 1A of the film substrate 1 is wound around a take-up roll 91 to obtain a long roll of optical film 90. Heating may be performed in a heating unit 50 between the coating unit 30 and the take-up roll 91. If the coating liquid contains a photopolymerizable component such as a photopolymerizable liquid crystal compound, photocuring may be performed in a curing unit 60.
ロール・トゥー・ロールでフィルム基材を搬送しながら溶液を塗布する場合は、搬送ロールとの接触および擦れに起因して、フィルム基材に、長手方向に沿った傷が発生しやすい。フィルム基材に傷が存在すると、その上にコーティング層を形成した際に、フィルム基材の傷がコーティング層に転写して、光学的な欠点の原因となり得る。また、フィルム基材上に液晶組成物を塗布した場合は、液晶分子が傷の延在方向に沿って配向しやすく、配向不良欠陥の原因となり得る。 When a solution is applied to a film substrate while it is being transported roll-to-roll, scratches are likely to occur along the length of the film substrate due to contact and friction with the transport rolls. If scratches exist on the film substrate, when a coating layer is formed on top of it, the scratches on the film substrate can be transferred to the coating layer, causing optical defects. Furthermore, when a liquid crystal composition is applied to the film substrate, the liquid crystal molecules tend to align along the extension direction of the scratches, which can cause alignment defects.
本発明の実施形態では、フィルム基材1の第一主面1Aに、保護フィルム2が剥離可能に貼着されている。巻き出しロール81から剥離部10に到達するまでの間(第一搬送工程)、フィルム基材1の第一主面1Aに保護フィルム2が貼着されているため、第一搬送工程では、フィルム基材1の第一主面1Aは、搬送ロール87と直接接することがない。フィルム基材1から保護フィルム2を剥離した直後に、フィルム基材1の第一主面1A上にコーティング液が塗布されるため、搬送ロール87との接触に起因するフィルム基材の第一主面への傷の発生を防止し、コーティング層3への傷の転写や液晶分子の配向不良を抑制できる。 In an embodiment of the present invention, a protective film 2 is removably attached to the first main surface 1A of the film substrate 1. Because the protective film 2 is attached to the first main surface 1A of the film substrate 1 from the unwind roll 81 until it reaches the peeling section 10 (first conveying process), the first main surface 1A of the film substrate 1 does not come into direct contact with the conveying roll 87 during the first conveying process. Immediately after the protective film 2 is peeled from the film substrate 1, a coating liquid is applied to the first main surface 1A of the film substrate 1, preventing scratches on the first main surface of the film substrate due to contact with the conveying roll 87 and suppressing the transfer of scratches to the coating layer 3 and poor alignment of liquid crystal molecules.
本実施形態では、フィルム基材1から保護フィルム2を剥離した直後にコーティングを実施するため、剥離部10と塗布部30が近接して配置されており、第二搬送工程におけるフィルム基材の搬送経路が短い。そのため、フィルム基材と保護フィルムとの貼り合わせ状態や、剥離部10でフィルム基材から保護フィルムを剥離する際の静電気等の物理的な作用が、塗布部30でのコーティング液の塗布に影響する場合がある。具体的には、幅方向に延在するスジ状に、コーティング層の厚みが小さい領域が形成され、光学フィルムを画像表示装置に適用した際に、スジ状のムラとなって視認される場合がある。 In this embodiment, coating is performed immediately after the protective film 2 is peeled from the film substrate 1. Therefore, the peeling unit 10 and the application unit 30 are located close to each other, and the transport path of the film substrate in the second transport step is short. As a result, the state of attachment between the film substrate and the protective film, and physical effects such as static electricity when the protective film is peeled from the film substrate in the peeling unit 10, may affect the application of the coating liquid in the application unit 30. Specifically, areas with a thin coating layer are formed in the form of streaks extending in the width direction, and these may be visible as streaky unevenness when the optical film is applied to an image display device.
本発明の一実施形態では、フィルム基材1と保護フィルム2を貼り合わせる一対のニップロール41,42が導電性有することにより、上述のような幅方向に延在するスジ状のムラの発生が抑制される。 In one embodiment of the present invention, the pair of nip rolls 41, 42 that bond the film substrate 1 and the protective film 2 together are conductive, thereby suppressing the occurrence of streaky unevenness extending in the width direction as described above.
保護フィルムを剥離した直後のフィルム基材にコーティング液を塗布した際に、コーティング層にスジ状のムラが生じた試料について解析を行ったところ、コーティング層を剥離後のフィルム基材には厚みムラや物理的な変形は認められなかった。そのため、フィルム基材上に形成されたコーティング層におけるスジ状の厚みムラは、フィルム基材の表面にコーティング液を塗布する際のフィルム基材の帯電に起因するハジキに起因すると考えられる。 When a coating liquid was applied to a film substrate immediately after peeling off the protective film, a sample was analyzed that showed streaky unevenness in the coating layer. No thickness unevenness or physical deformation was observed in the film substrate after peeling off the coating layer. Therefore, it is believed that the streaky unevenness in the coating layer formed on the film substrate is caused by repelling, which is caused by the film substrate becoming charged when the coating liquid is applied to its surface.
フィルム基材の帯電の原因として、保護フィルムを剥離する際の剥離帯電が挙げられるが、保護フィルムを剥離後のフィルム基材を除電バーにより除電しても、上記のスジ状のムラは十分に解消されなかった。フィルム基材の帯電についてさらに検討するために、フィルムの表面にトナーを付着させるトナー試験を実施したところ、フィルム基材に保護フィルムが貼り合わせられた積層体、およびフィルム基材単体のいずれにおいても、幅方向に延在する線状にトナーが付着することが確認された。この結果から、フィルム基材と保護フィルムとの積層体が帯電している場合は、保護フィルムを剥離後も、フィルム基材の帯電状態(内部帯電)が保持されるために、コーティング液のハジキの原因となり、コーティング層にスジ状のムラが形成されると推定される。 One cause of static buildup on the film substrate is the charge generated when the protective film is peeled off; however, even when the film substrate was neutralized with a static elimination bar after the protective film was peeled off, the streaky irregularities described above were not fully eliminated. To further investigate static buildup on the film substrate, a toner test was conducted in which toner was adhered to the film surface. This confirmed that toner adhered in lines extending across the width of both the laminate in which the protective film was bonded to the film substrate, and the film substrate alone. From these results, it is presumed that when the laminate of the film substrate and protective film is charged, the film substrate's charged state (internal charge) is maintained even after the protective film is peeled off, causing the coating liquid to repel and resulting in the formation of streaky irregularities in the coating layer.
本発明の実施形態では、一対のニップロールを構成する第一ロール41および第二ロール42が導電性を有しているため、貼合部40でフィルム基材1と保護フィルム2とを積層する際に、ニップロールの帯電に起因する積層体8の帯電を防止できる。そのため、保護フィルム2を剥離後も、フィルム基材1の内部帯電が少なく、フィルム基材1の第一主面1A上にコーティング液を塗布する際のハジキが抑制され、コーティング不良に起因するスジ状の厚みムラの発生を防止できると考えられる。 In an embodiment of the present invention, the first roll 41 and second roll 42 that make up the pair of nip rolls are electrically conductive, which prevents charging of the laminate 8 due to charging of the nip rolls when laminating the film substrate 1 and protective film 2 at the lamination unit 40. As a result, even after peeling off the protective film 2, internal charging of the film substrate 1 is low, suppressing repelling when applying the coating liquid to the first main surface 1A of the film substrate 1 and preventing the occurrence of streaky thickness unevenness due to poor coating.
[材料]
以下では、本実施形態に用いられる各材料について説明する。
[material]
Each material used in this embodiment will be described below.
<コーティング液>
フィルム基材1上に塗布されるコーティング液は、コーティング層3を構成する固形分(溶質)と、固形分を溶解・分散させる溶媒を含む溶液である。固形分としては、各種の樹脂材料や液晶材料が用いられる。
<Coating liquid>
The coating liquid applied to the film substrate 1 is a solution containing solid components (solutes) that constitute the coating layer 3 and a solvent that dissolves and disperses the solid components. Various resin materials and liquid crystal materials are used as the solid components.
コーティング層の樹脂材料としては、アセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、マレイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスルホン系樹脂等が挙げられる。 Examples of resin materials for the coating layer include cellulose-based resins such as acetyl cellulose, polyester-based resins, polycarbonate-based resins, polyamide-based resins, polyimide-based resins, maleimide-based resins, polyolefin-based resins, (meth)acrylic-based resins, cyclic polyolefin resins (norbornene-based resins), polyarylate-based resins, polystyrene-based resins, polyvinyl alcohol-based resins, and polysulfone-based resins.
フィルム基材1上に、液晶化合物を含む液晶組成物を塗布し、液晶化合物を所定方向に配向させた後、配向状態を固定することにより、液晶分子が所定方向に配向したコーティング層(液晶層)形成される。 A liquid crystal composition containing liquid crystal compounds is applied to the film substrate 1, the liquid crystal compounds are aligned in a predetermined direction, and then the alignment state is fixed to form a coating layer (liquid crystal layer) in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined direction.
液晶化合物としては、棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物等が挙げられる。フィルム基材の配向規制力によりホモジニアス配向しやすいことから、液晶化合物としては棒状液晶化合物が好ましい。棒状液晶化合物は、主鎖型液晶でも側鎖型液晶でもよい。棒状液晶化合物は、液晶ポリマーでもよく、重合性液晶化合物の重合物でもよい。重合前の液晶化合物(モノマー)が液晶性を示すものであれば、重合後は液晶性を示さないものであってもよい。 Liquid crystal compounds include rod-shaped liquid crystal compounds and discotic liquid crystal compounds. Rod-shaped liquid crystal compounds are preferred because they are more likely to be homogeneously oriented due to the alignment-regulating force of the film substrate. Rod-shaped liquid crystal compounds may be main-chain or side-chain liquid crystals. Rod-shaped liquid crystal compounds may be liquid crystal polymers or polymers of polymerizable liquid crystal compounds. As long as the liquid crystal compound (monomer) exhibits liquid crystallinity before polymerization, it may not exhibit liquid crystallinity after polymerization.
液晶化合物は、加熱により液晶性を発現するサーモトロピック液晶であることが好ましい。サーモトロピック液晶は、温度変化に伴って、結晶相、液晶相、等方相の相転移を生じる。液晶組成物に含まれる液晶化合物は、ネマチック液晶、スメクチック液晶、およびコレステリック液晶のいずれでもよい。ネマチック液晶にカイラル剤を添加してコレステリック配向性を持たせてもよい。 The liquid crystal compound is preferably a thermotropic liquid crystal, which exhibits liquid crystallinity upon heating. Thermotropic liquid crystals undergo phase transitions between crystalline, liquid crystal, and isotropic phases as the temperature changes. The liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition may be nematic, smectic, or cholesteric liquid crystal. A chiral agent may be added to nematic liquid crystal to impart cholesteric alignment.
サーモトロピック性を示す棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類等が挙げられる。 Examples of rod-shaped liquid crystal compounds that exhibit thermotropic properties include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes, and alkenylcyclohexylbenzonitriles.
重合性液晶化合物としては、例えば、ポリマーバインダーを用いて棒状液晶化合物の配向状態を固定可能とした重合性液晶化合物、重合により液晶化合物の配向状態を固定可能とした重合性官能基を有する重合性液晶化合物等が挙げられる。この中でも、光硬化性官能基を有する光硬化性液晶化合物が好ましい。 Examples of polymerizable liquid crystal compounds include polymerizable liquid crystal compounds in which the alignment state of rod-shaped liquid crystal compounds can be fixed using a polymer binder, and polymerizable liquid crystal compounds having polymerizable functional groups that can fix the alignment state of liquid crystal compounds through polymerization. Among these, photocurable liquid crystal compounds having photocurable functional groups are preferred.
光硬化性液晶化合物(液晶モノマー)は、1分子中にメソゲン基と少なくとも1つの光硬化性官能基とを有する。液晶モノマーが液晶性を示す温度(液晶相転移温度)は、40~200℃が好ましく、50~150℃がより好ましく、55~100℃がさらに好ましい。 The photocurable liquid crystal compound (liquid crystal monomer) has a mesogen group and at least one photocurable functional group per molecule. The temperature at which the liquid crystal monomer exhibits liquid crystallinity (liquid crystal phase transition temperature) is preferably 40 to 200°C, more preferably 50 to 150°C, and even more preferably 55 to 100°C.
液晶モノマーのメソゲン基としては、ビフェニル基、フェニルベンゾエート基、フェニルシクロヘキサン基、アゾキシベンゼン基、アゾメチン基、アゾベンゼン基、フェニルピリミジン基、ジフェニルアセチレン基、ジフェニルベンゾエート基、ビシクロヘキサン基、シクロヘキシルベンゼン基、ターフェニル基等の環状構造が挙げられる。これらの環状単位の末端は、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。 Mesogenic groups of liquid crystal monomers include cyclic structures such as biphenyl, phenylbenzoate, phenylcyclohexane, azoxybenzene, azomethine, azobenzene, phenylpyrimidine, diphenylacetylene, diphenylbenzoate, bicyclohexane, cyclohexylbenzene, and terphenyl. The ends of these cyclic units may have substituents such as cyano, alkyl, alkoxy, and halogen groups.
光硬化性官能基としては、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等が挙げられる。中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。光硬化性液晶モノマーは、1分子中に2以上の光硬化性官能基を有するものが好ましい。2以上の光硬化性官能基を含む液晶モノマーを用いることにより、光硬化後の液晶層に架橋構造が導入されるため、光学フィルムの耐久性が向上する傾向がある。 Examples of photocurable functional groups include (meth)acryloyl groups, epoxy groups, and vinyl ether groups. Of these, (meth)acryloyl groups are preferred. Photocurable liquid crystal monomers preferably have two or more photocurable functional groups per molecule. Using a liquid crystal monomer containing two or more photocurable functional groups introduces a crosslinked structure into the liquid crystal layer after photocuring, which tends to improve the durability of the optical film.
光硬化性液晶モノマーとしては、任意の適切な液晶モノマーが採用され得る。例えば、国際公開第00/37585号、米国特許第5211877号、米国特許第4388453号、国際公開第93/22397号、欧州特許第0261712号、独国特許第19504224号、独国特許第4408171号、英国特許第2280445号、特開2017-206460号公報、国際公開第2014/126113号、国際公開第2016/114348号、国際公開第2014/010325号、特開2015-200877号公報、特開2010-31223号公報、国際公開第2011/050896号、特開2011-207765号公報、特開2010-31223号公報、特開2010-270108号公報、国際公開第2008/119427号、特開2008-107767号公報、特開2008-273925号公報、国際公開第2016/125839号、特開2008-273925号公報等に記載の化合物が挙げられる。液晶モノマーの選択により、複屈折の発現性や、レターデーションの波長分散を調整することもできる。 Any suitable liquid crystal monomer may be used as the photocurable liquid crystal monomer. For example, see International Publication No. 00/37585, U.S. Pat. No. 5,211,877, U.S. Pat. No. 4,388,453, International Publication No. 93/22397, European Patent No. 0,261,712, German Patent No. 19,504,224, German Patent No. 4,408,171, British Patent No. 2,280,445, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-206460, International Publication No. 2014/126113, International Publication No. 2016/114348, International Publication No. 2014/010325, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015 Examples of suitable liquid crystal monomers include compounds described in JP-A-200877, JP-A-2010-31223, WO 2011/050896, JP-A-2011-207765, JP-A-2010-31223, JP-A-2010-270108, WO 2008/119427, JP-A-2008-107767, JP-A-2008-273925, WO 2016/125839, and JP-A-2008-273925. By selecting the liquid crystal monomer, it is possible to adjust the birefringence and the wavelength dispersion of retardation.
液晶組成物には、液晶モノマーに加えて、液晶モノマーの所定方向への配向を制御する化合物が含まれていてもよい。例えば、液晶組成物に側鎖型液晶ポリマーを含めることより、液晶化合物(モノマー)をホメオトロピック配向させることができる。また、液晶組成物によりカイラル剤を添加することにより、液晶化合物をコレステリック配向させることができる。 In addition to the liquid crystal monomer, the liquid crystal composition may contain a compound that controls the alignment of the liquid crystal monomer in a specific direction. For example, by including a side-chain liquid crystal polymer in the liquid crystal composition, the liquid crystal compound (monomer) can be aligned in a homeotropic manner. Furthermore, by adding a chiral agent to the liquid crystal composition, the liquid crystal compound can be aligned in a cholesteric manner.
液晶組成物は、光重合開始剤を含んでいてもよい。紫外線照射により液晶モノマーを硬化する場合は、光硬化を促進するために、液晶組成物は、光照射によりラジカルを生成する光重合開始剤(光ラジカル発生剤)を含んでいることが好ましい。液晶モノマーの種類
(光硬化性官能基の種類)に応じて、光カチオン発生剤や光アニオン発生剤を用いてもよい。光重合開始剤の使用量は、液晶モノマー100重量部に対して、0.01~10重量部程度である。光重合開始剤の他に増感剤等を用いてもよい。
The liquid crystal composition may contain a photopolymerization initiator. When the liquid crystal monomer is cured by ultraviolet irradiation, the liquid crystal composition preferably contains a photopolymerization initiator (photoradical generator) that generates radicals upon light irradiation in order to promote photocuring. Depending on the type of liquid crystal monomer (type of photocurable functional group), a photocation generator or a photoanion generator may be used. The amount of the photopolymerization initiator used is approximately 0.01 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the liquid crystal monomer. In addition to the photopolymerization initiator, a sensitizer or the like may also be used.
液晶モノマーと、必要に応じて各種の配向制御剤、重合開始剤等を溶媒と混合することにより、液晶組成物を調製できる。 A liquid crystal composition can be prepared by mixing a liquid crystal monomer and, if necessary, various alignment control agents, polymerization initiators, etc., with a solvent.
(溶媒)
コーティング液の溶媒は、溶質を溶解可能であり、かつ基板を侵食しない(または侵食性が低い)ものであれば特に限定されず、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;フェノール、バラクロロフェノール等のフェノール類;ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、1,2-ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;t-ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール等のアルコール系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル系溶媒;ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエチル系溶媒;エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。2種以上の溶媒の混合溶媒を用いてもよい。
(solvent)
The solvent of the coating liquid is not particularly limited as long as it can dissolve the solute and does not corrode the substrate (or has low corrosive properties), and examples thereof include halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, and orthodichlorobenzene; phenols such as phenol and parachlorophenol; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, methoxybenzene, and 1,2-dimethoxybenzene; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-pyrrolidone, N-methyl- Examples of suitable solvents include ketone solvents such as 2-pyrrolidone, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, alcohol solvents such as t-butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol, dipropylene glycol, and 2-methyl-2,4-pentanediol, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, nitrile solvents such as acetonitrile and butyronitrile, ethyl solvents such as diethyl ether, dibutyl ether, and tetrahydrofuran, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve. A mixed solvent of two or more solvents may also be used.
コーティング液の固形分濃度は、通常5~60重量%程度である。コーティング液は、界面活性剤やレベリング剤等の添加剤を含んでいてもよい。 The solids concentration of the coating liquid is usually around 5 to 60% by weight. The coating liquid may also contain additives such as surfactants and leveling agents.
<フィルム基材>
基板として長尺のフィルム基材1を用いることにより、コーティング液の塗布から乾燥までの一連の工程を、ロール・トゥー・ロールにより実施できる。コーティング液が液晶組成物である場合は、コーティング後の液晶分子の配向処理や光硬化等の操作も、フィルム基材1上で一連の工程として実施可能である。また、フィルム基材1上に形成されたコーティング層3を、他の基材に貼り合わせる工程もロール・トゥー・ロールにより実施できるため、光学フィルムの生産性を向上できる。
<Film substrate>
By using a long film substrate 1 as the substrate, a series of steps from application of the coating liquid to drying can be carried out by roll-to-roll. When the coating liquid is a liquid crystal composition, operations such as alignment treatment of the liquid crystal molecules after coating and photocuring can also be carried out as a series of steps on the film substrate 1. In addition, the step of laminating the coating layer 3 formed on the film substrate 1 to another substrate can also be carried out by roll-to-roll, thereby improving the productivity of the optical film.
フィルム基材1の幅は、30cm以上が好ましく、50cm以上、80cm以上、100cm以上または120cm以上であってもよい。光学フィルムの生産性の観点からは、フィルム基材1の幅は大きいほど好ましいが、一般には500cm以下であり、400cm以下または300cm以下であってもよい。フィルム基材の長さは、100m以上が好ましく、300m以上、500m以上、800m以上、1000m以上または1200m以上であってもよい。フィルム基材1の長さの上限は特に限定されないが、一般には10000m以下であり、7000m以下または5000m以下であってもよい。フィルム基材1の厚みは、10~200μm程度が好ましい。 The width of the film substrate 1 is preferably 30 cm or more, and may be 50 cm or more, 80 cm or more, 100 cm or more, or 120 cm or more. From the perspective of optical film productivity, a larger width of the film substrate 1 is preferable, but it is generally 500 cm or less, and may be 400 cm or less, or 300 cm or less. The length of the film substrate is preferably 100 m or more, and may be 300 m or more, 500 m or more, 800 m or more, 1000 m or more, or 1200 m or more. There is no particular upper limit to the length of the film substrate 1, but it is generally 10,000 m or less, and may be 7,000 m or less, or 5,000 m or less. The thickness of the film substrate 1 is preferably approximately 10 to 200 μm.
フィルム基材1を構成する樹脂材料は、コーティング液の溶媒に溶解せず、かつ乾燥、配向処理、硬化等の処理に耐えうるものであれば特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ノルボルネン系ポリマー等の環状ポリオレフィン;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー;アクリル系ポリマー;スチレン系ポリマー;ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド等が挙げられる。 The resin material that makes up the film substrate 1 is not particularly limited as long as it is insoluble in the solvent of the coating liquid and can withstand processes such as drying, orientation, and curing. Examples include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyolefins such as polyethylene and polypropylene; cyclic polyolefins such as norbornene-based polymers; cellulose-based polymers such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose; acrylic polymers; styrene-based polymers; polycarbonate, polyamide, polyimide, etc.
ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリル系ポリマー等の疎水性の樹脂材料からなるフィルムは、保護フィルム2との貼り合わせ時に内部帯電が生じやすく、保護フィルムを剥離後にコーティング液を塗布した際のコーティング不良の原因となり得る。前述のように、フィルム基材1と保護フィルム2とを貼り合わせる一対のニップロール41,42が導電性を有することにより、積層体8の帯電が抑制されるため、フィルム基材1として疎水性の樹脂フィルムを用いた場合でも、コーティング不良を防止できる。 Films made from hydrophobic resin materials such as polyolefin, cyclic polyolefin, and acrylic polymers are prone to internal charging when bonded to the protective film 2, which can cause coating defects when a coating liquid is applied after the protective film is peeled off. As mentioned above, the pair of nip rolls 41, 42 that bond the film substrate 1 and protective film 2 together are conductive, which suppresses charging of the laminate 8 and prevents coating defects even when a hydrophobic resin film is used as the film substrate 1.
フィルム基材1は、液晶分子を所定方向に配向させるための配向規制力を有していてもよい。例えば、フィルム基材1は、第一主面に配向膜を備えるものでもよい。配向膜は、液晶化合物の種類や基板の材質等によって、適宜、適切なものを選択すればよい。液晶分子を所定方向にホモジニアス配向させるための配向膜としては、ポリイミド系やポリビニルアルコール系の配向膜をラビング処理したものが挙げられる。また、光配向膜を用いてもよい。配向膜を設けずに、樹脂フィルムにラビング処理を施してもよい。 The film substrate 1 may have an alignment control force for aligning the liquid crystal molecules in a predetermined direction. For example, the film substrate 1 may have an alignment film on the first main surface. An appropriate alignment film may be selected depending on the type of liquid crystal compound, the material of the substrate, and other factors. Examples of alignment films for homogeneously aligning the liquid crystal molecules in a predetermined direction include polyimide-based or polyvinyl alcohol-based alignment films that have been subjected to a rubbing treatment. A photo-alignment film may also be used. A resin film may also be subjected to a rubbing treatment without providing an alignment film.
フィルム基材1は、液晶分子をホメオトロピック配向させるための配向膜を備えていてもよい。ホメオトロピック配向性の配向膜(垂直配向膜)を形成するための配向剤としては、レシチン、ステアリン酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルアミンハイドロクロライド、一塩基性カルボン酸クロム錯体、シランカップリング剤やシロキサン化合物等の有機シラン、パーフルオロジメチルシクロヘキサン、テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。 The film substrate 1 may be provided with an alignment layer for homeotropically aligning the liquid crystal molecules. Examples of alignment agents for forming a homeotropically oriented alignment layer (vertical alignment layer) include lecithin, stearic acid, hexadecyltrimethylammonium bromide, octadecylamine hydrochloride, monobasic carboxylic acid chromium complexes, organic silanes such as silane coupling agents and siloxane compounds, perfluorodimethylcyclohexane, tetrafluoroethylene, and polytetrafluoroethylene.
フィルム基材1として延伸フィルムを用いてもよい。延伸フィルムでは、延伸方向にフィルムを構成する樹脂材料(ポリマー)が配向しており、延伸方向に沿って液晶分子を配向させる作用を有する。延伸フィルムを用いることにより、フィルム基材に配向膜を形成しない場合であっても、液晶分子を所定方向に配向させるための配向規制力を持たせることができる。配向膜の形成を必要としないため、光学フィルムの製造コストを低減できる。また、配向膜を設けないことにより、ラビングカスによる汚染や配向不良を防止できる。 A stretched film may be used as the film substrate 1. In a stretched film, the resin material (polymer) that makes up the film is oriented in the stretching direction, which has the effect of orienting liquid crystal molecules along the stretching direction. By using a stretched film, it is possible to provide an orientation control force for orienting liquid crystal molecules in a predetermined direction, even if an orientation film is not formed on the film substrate. Since no orientation film is required, the manufacturing costs of the optical film can be reduced. Furthermore, not providing an orientation film prevents contamination and poor orientation caused by rubbing residue.
延伸フィルムの延伸方向(ポリマーの配向方向)は特に限定されず、フィルム基材の長手方向と平行でもよく、非平行でもよい。長手方向と非平行に分子が配向している延伸フィルムを用いることにより、コーティング層3として、長手方向と非平行に液晶分子が配向した液晶層を形成できる。 The stretching direction of the stretched film (polymer orientation direction) is not particularly limited and may be parallel or non-parallel to the longitudinal direction of the film substrate. By using a stretched film in which the molecules are oriented non-parallel to the longitudinal direction, a liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules are oriented non-parallel to the longitudinal direction can be formed as coating layer 3.
延伸フィルムの延伸倍率は、配向規制力を発揮し得る程度であればよく、例えば、1.1倍~5倍程度である。延伸フィルムは二軸延伸フィルムであってもよい。二軸延伸フィルムであっても、縦方向と横方向の延伸倍率が異なるものを用いれば、延伸倍率の大きい方向に沿って液晶分子を配向させることができる。 The stretching ratio of the stretched film may be such that it can exert an alignment control force, for example, approximately 1.1 to 5 times. The stretched film may also be a biaxially stretched film. Even in the case of a biaxially stretched film, if different stretching ratios are used in the longitudinal and transverse directions, the liquid crystal molecules can be aligned in the direction with the greater stretching ratio.
延伸フィルムは斜め延伸フィルムであってもよい。斜め延伸フィルムは、長手方向と平行でも直交でもない方向(例えば、長手方向に対して10~80°の方向)に配向軸を有するため、フィルム基材1として斜め延伸フィルムを用いることにより、長手方向と平行でも直交でもない方向に液晶分子が配向した液晶層を形成できる。 The stretched film may be an obliquely stretched film. An obliquely stretched film has an orientation axis that is neither parallel nor perpendicular to the longitudinal direction (for example, a direction at an angle of 10 to 80 degrees relative to the longitudinal direction). Therefore, by using an obliquely stretched film as the film substrate 1, a liquid crystal layer can be formed in which the liquid crystal molecules are oriented in a direction that is neither parallel nor perpendicular to the longitudinal direction.
<保護フィルム>
フィルム基材1の第一主面1Aに仮着される保護フィルム2は、図2に示すように、コア材291の一方の面に粘着剤層292を備えるものが好ましい。保護フィルム2は、コア材291の背面(粘着剤層形成面と反対側の面)に帯電防止層(不図示)を備えていてもよい。
<Protective film>
2, the protective film 2 temporarily attached to the first main surface 1A of the film substrate 1 preferably has an adhesive layer 292 on one surface of a core material 291. The protective film 2 may also have an antistatic layer (not shown) on the back surface of the core material 291 (the surface opposite to the surface on which the adhesive layer is formed).
(コア材)
保護フィルム2のコア材291は、可撓性を有していればその材料は特に限定されず、金属箔や樹脂フィルム等が用いられる。材料が安価であり、加工性に優れることから、樹脂フィルムが好ましい。コア材291を構成する樹脂材料の具体例としては、フィルム基材1の樹脂材料として上述したものが挙げられる。コア材291は、延伸フィルムであってもよい。コア材291の厚みは特に限定されない。自己支持性と可撓性とを両立させる観点から、コア材291の厚みは、10~100μm程度が好ましい。
(core material)
The material of the core material 291 of the protective film 2 is not particularly limited as long as it is flexible, and metal foil, resin film, etc. are used. Resin film is preferred because it is an inexpensive material and has excellent processability. Specific examples of resin materials that can form the core material 291 include those mentioned above as the resin materials of the film substrate 1. The core material 291 may be a stretched film. The thickness of the core material 291 is not particularly limited. From the viewpoint of achieving both self-supporting properties and flexibility, the thickness of the core material 291 is preferably about 10 to 100 μm.
(粘着剤層)
粘着剤層292は、フィルム基材1に貼着可能であり、かつフィルム基材1から剥離可能であればよく、一般の粘着テープ等に使用されている粘着剤で構成することができる。保護フィルム2として、コア材291を構成する樹脂材料と粘着剤層292の樹脂材料とを多層押出により一体成型した自己粘着性フィルムを用いてもよい。
(Adhesive layer)
The adhesive layer 292 may be made of an adhesive that is used in general adhesive tapes, etc., as long as it can be attached to the film substrate 1 and can be peeled off from the film substrate 1. The protective film 2 may be a self-adhesive film in which the resin material that constitutes the core material 291 and the resin material of the adhesive layer 292 are integrally molded by multilayer extrusion.
粘着剤層292を構成する粘着剤の組成は特に限定されず、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系等のポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、接着力(剥離力)の調整が容易であり、被着体としてのフィルム基材1への糊残りが少ないことから、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましく用いられる。 The composition of the adhesive that makes up the adhesive layer 292 is not particularly limited, and can be appropriately selected and used based on a polymer such as an acrylic polymer, silicone polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyvinyl ether, vinyl acetate/vinyl chloride copolymer, modified polyolefin, epoxy-based, fluorine-based, or rubber-based polymer such as natural rubber or synthetic rubber. Acrylic adhesives based on an acrylic polymer are particularly preferred, as their adhesive strength (peel strength) is easily adjusted and they leave little adhesive residue on the film substrate 1 as an adherend.
アクリル系ベースポリマーとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルのモノマー単位を主骨格とするものが好適に用いられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が1~20である(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好適に用いられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、ベースポリマーを構成するモノマー成分全量に対して40重量%以上が好ましく、50重量%以上がより好ましく、60重量%以上がさらに好ましい。アクリル系ポリマーは、複数の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの共重合体であってもよい。構成モノマー単位の並びはランダムであっても、ブロックであってもよい。 The acrylic base polymer preferably has a main skeleton of (meth)acrylic acid alkyl ester monomer units. The (meth)acrylic acid alkyl ester preferably has an alkyl group with 1 to 20 carbon atoms. The content of (meth)acrylic acid alkyl ester is preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and even more preferably 60% by weight or more, based on the total amount of monomer components constituting the base polymer. The acrylic polymer may be a copolymer of multiple (meth)acrylic acid alkyl esters. The arrangement of the constituent monomer units may be random or block.
アクリル系ベースポリマーは、共重合成分として、架橋可能な官能基を有するモノマー成分を含有することが好ましい。架橋可能な官能基を有するモノマーとしてはヒドロキシ基含有モノマーや、カルボキシ基含有モノマーが挙げられる。中でも、ベースポリマーの共重合成分として、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等のヒドロキシ基含有モノマーを含有することが好ましい。ベースポリマーのヒロドキシ基やカルボキシ基は、架橋剤との反応点となる。ベースポリマーに架橋構造が導入されることにより、粘着剤の凝集力が向上し、被着体としてのフィルム基材に対する適度の接着力を示すとともに、フィルム基材1から保護フィルム2を剥離する際の剥離力が低下する傾向がある。 The acrylic base polymer preferably contains, as a copolymerization component, a monomer component having a crosslinkable functional group. Examples of monomers having a crosslinkable functional group include hydroxyl group-containing monomers and carboxyl group-containing monomers. Of these, it is preferable for the base polymer to contain, as a copolymerization component, a hydroxyl group-containing monomer such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or 4-hydroxybutyl (meth)acrylate. The hydroxyl group or carboxyl group of the base polymer serves as a reaction site with the crosslinking agent. Introducing a crosslinked structure into the base polymer improves the cohesive strength of the pressure-sensitive adhesive, providing appropriate adhesive strength to the film substrate as an adherend, while also tending to reduce the peel force when peeling the protective film 2 from the film substrate 1.
ベースポリマーの分子量は、粘着剤層292が所期の接着力を有するように適宜に調整されるが、例えば、ポリスチレン換算の重量平均分子量が5万~200万程度、好ましくは7万~180万程度、より好ましくは10万~150万程度、さらに好ましくは20万~100万程度である。なお、ベースポリマーに架橋構造が導入される場合、架橋構造導入前のベースポリマーの分子量が上記範囲であることが好ましい。 The molecular weight of the base polymer is adjusted appropriately so that the adhesive layer 292 has the desired adhesive strength. For example, the weight average molecular weight in polystyrene equivalent is approximately 50,000 to 2,000,000, preferably approximately 70,000 to 1,800,000, more preferably approximately 100,000 to 1,500,000, and even more preferably approximately 200,000 to 1,000,000. Furthermore, if a crosslinked structure is introduced into the base polymer, it is preferable that the molecular weight of the base polymer before the introduction of the crosslinked structure be within the above range.
粘着剤層292の接着力の調整等を目的として、ベースポリマーに架橋構造を導入してもよい。例えば、ベースポリマーを重合後の溶液に架橋剤を添加し、必要に応じて加熱を行うことにより、架橋構造が導入される。 A crosslinked structure may be introduced into the base polymer for purposes such as adjusting the adhesive strength of the adhesive layer 292. For example, a crosslinked structure can be introduced by adding a crosslinking agent to the solution obtained after polymerizing the base polymer and heating the solution as necessary.
架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。中でも、ベースポリマーのヒドロキシ基やカルボキシ基との反応性が高く、架橋構造の導入が容易であることから、イソシアネート系架橋剤およびエポキシ系架橋剤が好ましい。架橋剤の使用量は、ベースポリマーの組成や分子量、目的とする接着特性等に応じて適宜に調整すればよい。粘着剤に適度の凝集力を持たせ、被着体から保護フィルムを剥離する際の剥離力を適切な範囲に調整するためには、架橋剤の使用量は、ベースポリマー100重量部に対して、0.5重量部以上が好ましく、1重量部以上がより好ましく、1.5重量部以上がさらに好ましい。被着体に対する適度の接着性を持たせるためには、架橋剤の使用量は、ベースポリマー100重量部に対して、20重量部以下が好ましく、15重量部以下がより好ましく、10重量部以下がさらに好ましい。 Examples of crosslinking agents include isocyanate-based crosslinking agents, epoxy-based crosslinking agents, oxazoline-based crosslinking agents, aziridine-based crosslinking agents, carbodiimide-based crosslinking agents, and metal chelate-based crosslinking agents. Among these, isocyanate-based crosslinking agents and epoxy-based crosslinking agents are preferred due to their high reactivity with the hydroxyl and carboxyl groups of the base polymer and the ease with which crosslinking structures can be introduced. The amount of crosslinking agent used can be adjusted appropriately depending on the composition and molecular weight of the base polymer, the desired adhesive properties, and other factors. To impart appropriate cohesive strength to the adhesive and adjust the peel force when peeling the protective film from the adherend within an appropriate range, the amount of crosslinking agent used is preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, and even more preferably 1.5 parts by weight or more, per 100 parts by weight of base polymer. To achieve appropriate adhesion to the adherend, the amount of crosslinking agent used is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less, and even more preferably 10 parts by weight or less, per 100 parts by weight of base polymer.
ベースポリマーに架橋構造が導入されることにより、粘着剤のゲル分率が上昇し、粘性挙動の減少に伴って、被着体から保護フィルムを剥離する際の剥離力が小さくなる傾向がある。粘着剤層292のゲル分率は、70.0%以上が好ましく、80.0%以上がより好ましく、90.0%以上がさらに好ましい。粘着剤層292のゲル分率が過度に大きいと、被着体に対する濡れ性が低下し、接着力が不十分となる場合がある。そのため、粘着剤層292のゲル分率は、99%以下が好ましく、98%以下がより好ましい。ゲル分率は、酢酸エチル等の溶媒に対する不溶分として求めることができ、具体的には、粘着剤層を酢酸エチル中に23℃で7日間浸漬した後の不溶成分の、浸漬前の試料に対する重量分率(単位:重量%)として求められる。一般に、ポリマーのゲル分率は架橋度に等しく、ポリマー中の架橋された部分が多いほど、ゲル分率が大きくなる。 The introduction of a crosslinked structure into the base polymer increases the gel fraction of the adhesive, and as the viscous behavior decreases, the peel force required to peel the protective film from the substrate tends to decrease. The gel fraction of the adhesive layer 292 is preferably 70.0% or higher, more preferably 80.0% or higher, and even more preferably 90.0% or higher. If the gel fraction of the adhesive layer 292 is excessively high, wettability to the substrate may decrease, resulting in insufficient adhesive strength. Therefore, the gel fraction of the adhesive layer 292 is preferably 99% or lower, more preferably 98% or lower. The gel fraction can be determined as the insoluble content in a solvent such as ethyl acetate. Specifically, it is determined as the weight fraction (unit: wt%) of the insoluble content after immersing the adhesive layer in ethyl acetate at 23°C for 7 days relative to the sample before immersion. Generally, the gel fraction of a polymer is equal to the degree of crosslinking; the more crosslinked portions in the polymer, the higher the gel fraction.
粘着剤層292は、シランカップリング剤、粘着性付与剤、可塑剤、軟化剤、劣化防止剤、充填剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、帯電防止剤等の添加剤を含んでいてもよい。 The adhesive layer 292 may contain additives such as silane coupling agents, tackifiers, plasticizers, softeners, anti-degradation agents, fillers, colorants, UV absorbers, antioxidants, surfactants, and antistatic agents.
粘着剤層292の厚みは特に限定されないが、被着体に対する接着力と、被着体からの剥離性とを両立する観点から、粘着剤層292の厚みは1~50μmが好ましく、2~40μmがより好ましく、3~35μmがさらに好ましい。粘着剤層292の厚みが小さいほど、被着体からの剥離性が向上する傾向がある。 The thickness of the adhesive layer 292 is not particularly limited, but from the perspective of achieving both adhesive strength to the adherend and ease of releasability from the adherend, the thickness of the adhesive layer 292 is preferably 1 to 50 μm, more preferably 2 to 40 μm, and even more preferably 3 to 35 μm. The thinner the thickness of the adhesive layer 292, the better the ease of releasability from the adherend tends to be.
フィルム基材1から保護フィルム2を剥離する際の剥離力は、1.5N/50mm以下が好ましく、1.0N/50mm以下または0.8N/50mm以下であってもよい。剥離力は、剥離角度180°、引張速度10m/分の条件で、フィルム基材から保護フィルムを剥離する剥離試験での測定値である。剥離力を小さくすることにより、フィルム基材から保護フィルムを剥離する際のジッピングを抑制できる。また、保護フィルム2の剥離力によるフィルム基材1の振動が低減されるため、塗布部30(バックアップロール31上)でのフィルム基材1の走行状態が安定し、コーティング液の塗布ムラを抑制できる。 The peel force when peeling the protective film 2 from the film substrate 1 is preferably 1.5 N/50 mm or less, and may be 1.0 N/50 mm or less or 0.8 N/50 mm or less. The peel force is measured in a peel test in which the protective film is peeled from the film substrate at a peel angle of 180° and a tensile speed of 10 m/min. By reducing the peel force, zipping when peeling the protective film from the film substrate can be suppressed. Furthermore, since vibration of the film substrate 1 caused by the peel force of the protective film 2 is reduced, the running state of the film substrate 1 in the coating section 30 (on the backup roll 31) is stabilized, and uneven application of the coating liquid can be suppressed.
ジッピングや塗布ムラを抑制する観点からは、保護フィルム2の剥離力は小さい方が好ましい。一方、剥離力が過度に小さいと、フィルム基材と保護フィルムとの積層体をロール搬送する際に、意図せず、フィルム基材から保護フィルムが剥離して、搬送不良の原因となる場合がある。そのため、フィルム基材から保護フィルムを剥離する際の剥離力は、0.05N/50mm以上が好ましく、0.1N/50mm以上、0.15N/50mm以上、または0.2N/50mm以上であってもよい。 From the perspective of suppressing zipping and uneven coating, it is preferable that the peel strength of the protective film 2 be small. On the other hand, if the peel strength is excessively small, the protective film may unintentionally peel off from the film substrate when the laminate of the film substrate and the protective film is transported by roll, causing transport problems. Therefore, the peel strength when peeling the protective film from the film substrate is preferably 0.05 N/50 mm or more, and may be 0.1 N/50 mm or more, 0.15 N/50 mm or more, or 0.2 N/50 mm or more.
(帯電防止層)
保護フィルム2は、コア材291の背面に帯電防止層を備えていてもよい。帯電防止層を備えることにより、保護フィルム2の背面2Aの表面抵抗が小さくなり、フィルム基材1と保護フィルム2との貼り合わせ時の帯電をより効果的に抑制できる。また、保護フィルム2が帯電防止層を備えることにより、フィルム基材1から保護フィルム2を剥離する際のフィルム基材1への帯電を防止し、静電気に起因するフィルム基材1への塵埃の付着や、コーティング不良を抑制できる。
(Antistatic layer)
The protective film 2 may have an antistatic layer on the back surface of the core material 291. By providing the antistatic layer, the surface resistance of the back surface 2A of the protective film 2 is reduced, and charging can be more effectively suppressed when the film substrate 1 and the protective film 2 are bonded together. Furthermore, by providing the protective film 2 with an antistatic layer, charging of the film substrate 1 when the protective film 2 is peeled from the film substrate 1 is prevented, and adhesion of dust to the film substrate 1 and coating defects caused by static electricity can be suppressed.
帯電防止層としては、例えば、バインダー樹脂に帯電防止成分を含有させて形成された層が挙げられる。バインダー樹脂としては、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合型樹脂等の、各種のタイプの樹脂を採用し得る。帯電防止成分としては、有機または無機の導電性物質、各種の帯電防止剤等が挙げられる。有機導電性物質としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリエチレンイミン、アリルアミン系重合体等の導電性ポリマーが挙げられる。無機導電性物質としては、各種の金属、合金、導電性金属酸化物が挙げられる。無機導電性物質は、粒子径が0.1μm以下(典型的には0.01μm~0.1μm)の微粒子として帯電防止層に含まれていることが好ましい。帯電防止成分は、カチオン型帯電防止剤、アニオン型帯電防止剤、両性イオン型帯電防止剤、ノニオン型帯電防止剤等でもよい。 An example of an antistatic layer is a layer formed by incorporating an antistatic component into a binder resin. Various types of binder resins can be used, including thermosetting resins, UV-curable resins, electron beam-curable resins, and two-component resins. Antistatic components include organic or inorganic conductive substances and various antistatic agents. Organic conductive substances include conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyethyleneimine, and allylamine-based polymers. Inorganic conductive substances include various metals, alloys, and conductive metal oxides. The inorganic conductive substance is preferably contained in the antistatic layer as fine particles with a particle diameter of 0.1 μm or less (typically 0.01 μm to 0.1 μm). The antistatic component may be a cationic antistatic agent, an anionic antistatic agent, an amphoteric antistatic agent, or a nonionic antistatic agent.
保護フィルム2の背面2Aの表面抵抗は、1×1010Ω/sq以下、5×109Ω/sq以下、1×109Ω/sq以下、または5×108Ω/sq以下であってもよい。表面抵抗は、一般には1×103Ω/sq以上であり、1×104Ω/sq以上、または1×105Ω/sq以上であってもよい。保護フィルム2の背面2Aの表面抵抗が小さいほど、フィルム基材1と保護フィルム2の貼り合わせ時およびフィルム基材1から保護フィルム2を剥離する時の帯電が抑制される傾向がある。 The surface resistance of the back surface 2A of the protective film 2 may be 1×10 10 Ω/sq or less, 5×10 9 Ω/sq or less, 1×10 9 Ω/sq or less, or 5×10 8 Ω/sq or less. The surface resistance is generally 1×10 3 Ω/sq or more, and may be 1×10 4 Ω/sq or more, or 1×10 5 Ω/sq or more. The smaller the surface resistance of the back surface 2A of the protective film 2, the more likely it is that charging will be suppressed when the film substrate 1 and the protective film 2 are bonded together and when the protective film 2 is peeled off from the film substrate 1.
[光学フィルムの作製]
フィルム基材1の一方の面に、保護フィルム2の粘着剤層292を貼り合わせて積層体8を形成し、積層体8のフィルム基材1から保護フィルム2を剥離し、フィルム基材1の第一主面1A上にコーティング層3を形成することにより、フィルム基材1上にコーティング層3を備える積層体(光学フィルム)9が得られる。以下では、コーティング液として液晶化合物を含む液晶組成物を用い、コーティング層3として配向液晶層を形成する場合を中心に、各工程について説明する。
[Preparation of Optical Film]
A laminate 8 is formed by laminating the pressure-sensitive adhesive layer 292 of the protective film 2 to one surface of the film substrate 1, and the protective film 2 is peeled off from the film substrate 1 of the laminate 8. A coating layer 3 is formed on the first main surface 1A of the film substrate 1, thereby obtaining a laminate (optical film) 9 having the coating layer 3 on the film substrate 1. Each step will be described below, focusing on the case where a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound is used as the coating liquid and an aligned liquid crystal layer is formed as the coating layer 3.
<貼合工程>
図3に示すように、フィルム基材1および保護フィルム2のそれぞれをロール搬送しながら、貼合部40で、一対のニップロール41,42によりフィルム基材1と保護フィルム2を挟持して貼り合わせることにより、積層体8が形成される。貼合工程は、フィルム基材1の製造工程と連続して実施してもよい。例えば、フィルム基材1が延伸フィルムである場合は、延伸後のフィルムをロール状に巻き取る前に、ロール・トゥー・ロールで、フィルム基材1上に保護フィルム2を貼り合わせてもよい。フィルム基材1の製造工程と連続して保護フィルム2の貼り合わせを実施することにより、フィルム基材1の第一主面1Aへのロールの接触回数を低減し、傷の発生を抑制できる。
<Lamination process>
As shown in Fig. 3 , while the film substrate 1 and the protective film 2 are each transported by rolls, the film substrate 1 and the protective film 2 are sandwiched and bonded by a pair of nip rolls 41, 42 in a bonding section 40, thereby forming a laminate 8. The bonding step may be carried out continuously with the manufacturing step of the film substrate 1. For example, when the film substrate 1 is a stretched film, the protective film 2 may be bonded onto the film substrate 1 in a roll-to-roll manner before the stretched film is wound into a roll. By carrying out the bonding of the protective film 2 continuously with the manufacturing step of the film substrate 1, the number of times the rolls come into contact with the first main surface 1A of the film substrate 1 can be reduced, thereby suppressing the occurrence of scratches.
前述のように、一対のニップロールを構成する第一ロール41および第二ロール42は、いずれも導電性を有している。導電性ロールとしては、金属ロール、導電性ゴムロール等が挙げられる。導電性ロールは、フィルム基材1および保護フィルム2との接触面が導電性を有していればよく、絶縁性材料の外周面を導電性材料で被覆した被覆ロールでもよい。導電ロールの表面抵抗は、例えば1×1010Ω/sq以下であり、1×109Ω/sq以下、1×108Ω/sq以下または1×107Ω/sq以下であってもよい。 As described above, the first roll 41 and the second roll 42 constituting the pair of nip rolls are both conductive. Examples of conductive rolls include metal rolls and conductive rubber rolls. The conductive roll may be a coated roll in which the outer peripheral surface of an insulating material is coated with a conductive material, as long as the contact surface with the film substrate 1 and the protective film 2 is conductive. The surface resistance of the conductive roll is, for example, 1×10 10 Ω/sq or less, and may be 1×10 9 Ω/sq or less, 1×10 8 Ω/sq or less, or 1×10 7 Ω/sq or less.
金属ロールは、絶縁材料(例えば樹脂材料)の外周面に金属コーティングを施したものでもよい。導電性ゴムロールは、金属ロールや樹脂製のロールの外周面を導電性ゴムで被覆したものでもよい。導電性ゴムロールを構成する導電性ゴム材料としては、天然ゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料に、カーボンブラック等の導電性材料を混錬したものが挙げられる。 Metal rolls may be made of insulating material (e.g., resin material) with a metal coating applied to the outer surface. Conductive rubber rolls may be made of metal rolls or resin rolls with the outer surface coated with conductive rubber. Examples of conductive rubber materials that can be used for conductive rubber rolls include rubber materials such as natural rubber, butadiene rubber, acrylic rubber, silicone rubber, urethane rubber, and fluororubber, mixed with a conductive material such as carbon black.
フィルム基材1に接する第一ロール41と、保護フィルム2に接する第二ロール42は、同一種のロールでもよく、種類の異なるロールでもよい。例えば、ニップロール41,42は、両方が金属ロールでもよく、両方が導電性ゴムロールでもよく、一方が金属ロール、他方が導電性ゴムロールであってもよい。貼り合わせ界面への気泡等の貼合不良を抑制する観点から、ロール41,42の少なくとも一方は導電性ゴムロールであることが好ましい。ロール41,42の両方が導電性ゴムロールであってもよい。硬度の調整が容易であり、幅方向のニップ圧の分布を均一化しやすいことから、導電性ゴムロールのゴム材料としては、シリコーンゴムが特に好ましい。 The first roll 41 in contact with the film substrate 1 and the second roll 42 in contact with the protective film 2 may be the same type of roll or different types of rolls. For example, both nip rolls 41, 42 may be metal rolls, both may be conductive rubber rolls, or one may be a metal roll and the other a conductive rubber roll. From the perspective of suppressing lamination defects such as air bubbles at the lamination interface, it is preferable that at least one of rolls 41, 42 is a conductive rubber roll. Both rolls 41, 42 may be conductive rubber rolls. Silicone rubber is particularly preferred as the rubber material for the conductive rubber roll because its hardness can be easily adjusted and it is easy to uniformly distribute the nip pressure across the width.
<第一搬送工程>
フィルム基材1の第一主面1Aに保護フィルム2が貼り合わせられた積層体8は、一旦ロール状の巻回体80として巻き取られ、巻き出しロール81にセットされる。巻き出しロール81にセットされた巻回体80から巻き出された積層体8は、搬送ロール83,85,87に沿って形成される搬送経路の下流側に連続的に移動して、剥離部10に搬送される。
<First conveying step>
The laminate 8 in which the protective film 2 is bonded to the first main surface 1A of the film substrate 1 is first wound into a roll-shaped wound body 80 and set on an unwinding roll 81. The laminate 8 unwound from the wound body 80 set on the unwinding roll 81 moves continuously downstream of a transport path formed along transport rolls 83, 85, and 87, and is transported to a peeling section 10.
なお、図3,4では、フィルム基材1と保護フィルム2との積層体8を一旦ロール状の巻回体に巻き取っているが、フィルム基材1と保護フィルム2とを貼り合わせて積層体8を形成する工程(前述の貼合工程)と、第一搬送工程は、連続して実施してもよい。例えば、フィルム基材1と保護フィルム2とを貼り合わせた後、積層体8を巻き取ることなく、そのまま剥離部10まで搬送してもよい。 In Figures 3 and 4, the laminate 8 of the film substrate 1 and the protective film 2 is temporarily wound into a roll-shaped wound body, but the step of bonding the film substrate 1 and the protective film 2 to form the laminate 8 (the bonding step described above) and the first conveying step may be carried out consecutively. For example, after bonding the film substrate 1 and the protective film 2, the laminate 8 may be conveyed directly to the peeling section 10 without being wound up.
<剥離工程>
剥離工程では、剥離部10に搬送された積層体8から保護フィルム2を剥離し、フィルム基材1の第一主面1Aを露出させる。保護フィルムの剥離方法は特に限定されないが、剥離ロール11上で剥離を行う方法が一般的である。保護フィルム2の剥離ロール11に対する抱き角が、フィルム基材1の剥離ロール11に対する抱き角よりも大きくなるように、剥離ロール11の下流の搬送ロール13,23が配置されていれば、剥離ロール11上で、フィルム基材1から保護フィルム2を剥離できる。剥離ロールは、積層体8を上下で挟む一対のニップロールであってもよい。フィルム基材1の第一主面から剥離された保護フィルム2は、搬送ロール23,25による搬送経路に沿って搬送され、巻取りロール21で巻回体20として巻き取られる。
<Peeling process>
In the peeling step, the protective film 2 is peeled from the laminate 8 transported to the peeling section 10, exposing the first main surface 1A of the film substrate 1. The method for peeling the protective film is not particularly limited, but peeling is generally performed on a peeling roll 11. If the transport rolls 13, 23 downstream of the peeling roll 11 are arranged so that the wrap angle of the protective film 2 with respect to the peeling roll 11 is larger than the wrap angle of the film substrate 1 with respect to the peeling roll 11, the protective film 2 can be peeled from the film substrate 1 on the peeling roll 11. The peeling roll may be a pair of nip rolls that sandwich the laminate 8 from above and below. The protective film 2 peeled from the first main surface of the film substrate 1 is transported along a transport path defined by the transport rolls 23, 25 and taken up as a roll 20 by the take-up roll 21.
<第二搬送工程>
第二搬送工程では、保護フィルム2を剥離後のフィルム基材1を、塗布部30まで搬送する。剥離部10で保護フィルム2を剥離した後のフィルム基材1を、剥離部10から塗布部30に搬送するまでの間、フィルム基材1の第一主面1Aは露出している。本実施形態では、第二搬送工程でのフィルム基材1の搬送経路が短く、フィルム基材1の第一主面1Aと搬送ロールとの接触機会が少ないため、第二搬送工程でのフィルム基材への傷の発生頻度はわずかである。
<Second conveying step>
In the second conveying step, the film substrate 1 after the protective film 2 has been peeled off is conveyed to the coating unit 30. After the protective film 2 has been peeled off in the peeling unit 10, the first main surface 1A of the film substrate 1 is exposed while the film substrate 1 is conveyed from the peeling unit 10 to the coating unit 30. In this embodiment, the conveying path of the film substrate 1 in the second conveying step is short and there is little opportunity for the first main surface 1A of the film substrate 1 to come into contact with the conveying roll, so the frequency of scratches on the film substrate in the second conveying step is low.
剥離部10(剥離ロール11)から塗布部30(バックアップロール31)までフィルム基材1を搬送する間に、フィルム基材1の第一主面1Aには搬送ロールが接触しないようにすれば、第二搬送工程でのフィルム基材1の第一主面1Aへの傷の発生を防止できる。 By ensuring that the transport roll does not come into contact with the first main surface 1A of the film substrate 1 while transporting the film substrate 1 from the peeling section 10 (peeling roll 11) to the coating section 30 (backup roll 31), damage to the first main surface 1A of the film substrate 1 can be prevented during the second transport step.
図4の破線に示すように、第二搬送工程において、フィルム基材1の第一主面1Aにロール15が接触してもよい。フィルム基材1の第一主面1Aにロール15が接触することにより、フィルム基材1には、第一主面側(図の下側)から図の上側に押さえる力が作用する。そのため、保護フィルム2の剥離力によるフィルム基材1の振動が低減され、コーティング液の塗布ムラを抑制できる。 As shown by the dashed line in Figure 4, in the second conveying step, roll 15 may come into contact with first main surface 1A of film substrate 1. By having roll 15 come into contact with first main surface 1A of film substrate 1, a force acts on film substrate 1 pressing it from the first main surface side (the lower side of the figure) toward the upper side of the figure. This reduces vibration of film substrate 1 caused by the peeling force of protective film 2, preventing uneven application of the coating liquid.
剥離部10で保護フィルム2を剥離後、塗布部30でコーティング液を塗布するまでの間のフィルム基材1の搬送経路(第二搬送工程)において、フィルム基材1の第一主面1Aに接するロール15は、フィルム基材1に対する「押さえロール」として作用し得る。 During the transport path of the film substrate 1 (second transport step) from when the protective film 2 is peeled off in the peeling section 10 until the coating liquid is applied in the coating section 30, the roll 15 in contact with the first main surface 1A of the film substrate 1 can act as a "pressure roll" for the film substrate 1.
押さえロールは、剥離部10での保護フィルム2の剥離によるフィルム基材1の振動を抑制可能であれば、フィルム基材1の幅方向の全体に接する必要はない。押さえロールは、フィルム基材1の幅方向の両端部のみに接触し、幅方向の中央部には接触しないものであってもよい。例えば、フィルム基材1の第一主面1Aに接触する押さえロール15として、図5に模式的に示すバーベル形状のロール151を用いることができる。 The pressure roll does not need to contact the entire width of the film substrate 1 as long as it can suppress vibration of the film substrate 1 caused by peeling of the protective film 2 at the peeling section 10. The pressure roll may contact only both ends of the film substrate 1 in the width direction, and not the center portion in the width direction. For example, a barbell-shaped roll 151 as shown schematically in Figure 5 can be used as the pressure roll 15 that contacts the first main surface 1A of the film substrate 1.
ロール151は、両端に円筒形状のロール15R,15Lを備え、これらのロールよりも径の小さい連結軸15Cを介して、両端のロール15R,15Lが連結されている。このロール151を用いれば、フィルム基材の幅方向の両端部のみにロール151が接触し、フィルム基材の幅方向の中央にはロールが接触しない。 Roll 151 has cylindrical rolls 15R and 15L at both ends, which are connected via connecting shaft 15C, which has a smaller diameter than these rolls. When this roll 151 is used, roll 151 only comes into contact with both ends of the film substrate in the width direction, and does not come into contact with the center of the film substrate in the width direction.
第二搬送工程において、フィルム基材の幅方向の両端部(ロール15R,15Lが接触する領域)には、ロール15との接触に起因してフィルム基材の第一主面に傷が形成される場合があるが、この領域を非製品領域とし、ロール15と接触しない幅方向の中央のみを製品領域とすれば、フィルム基材1の傷に起因する欠点の少ない光学フィルム(コーティング層3)が得られる。例えば、フィルム基材1の幅方向の中央のみにコーティング液を塗布し、フィルム基材の幅方向の両端部にはコーティング層を形成しなければ、幅方向の中央のみが製品領域となる。また、コーティング層を形成後の適切な段階で、フィルムの打ち抜きや、端部のスリット等の方法により、両端部の領域を製品から切断除去して、フィルム基材の幅方向の中央部のみを製品領域としてもよい。 During the second conveying process, scratches may form on the first main surface of the film substrate at both widthwise ends (areas where rolls 15R and 15L come into contact) due to contact with rolls 15. However, by designating these areas as non-product areas and designating only the center widthwise area that does not come into contact with rolls 15 as the product area, an optical film (coating layer 3) with fewer defects caused by scratches on the film substrate 1 can be obtained. For example, if the coating liquid is applied only to the center widthwise of the film substrate 1 and no coating layer is formed on both widthwise ends of the film substrate, only the center widthwise area becomes the product area. Furthermore, at an appropriate stage after the coating layer is formed, the both end areas may be cut and removed from the product by methods such as punching the film or slitting the edges, leaving only the center widthwise area of the film substrate as the product area.
このように、第二搬送工程において、フィルム基材1の第一主面1Aにロールが接触する場合は、幅方向の両端部において第一主面1Aに押さえロールが接触し、幅方向の中央部では対一主面にロールが接触しないことが好ましい。この形態では、保護フィルム2の剥離に起因するフィルム基材1の振動を抑制し、コーティング層3の塗布ムラを低減できるとともに、フィルム基材1の傷に起因する欠点の少ないコーティング層3が得られる。 As such, when a roll contacts the first main surface 1A of the film substrate 1 in the second conveying step, it is preferable that the pressure roll contacts the first main surface 1A at both ends in the width direction and that the roll does not contact the first main surface in the center in the width direction. This configuration suppresses vibration of the film substrate 1 caused by peeling of the protective film 2, reduces uneven application of the coating layer 3, and produces a coating layer 3 with fewer defects caused by scratches on the film substrate 1.
フィルム基材1の両端部のそれぞれにおいて、フィルム基材と押さえロールが接触する部分の幅は、例えば、1~50cmである。フィルム基材と押さえロールが接触する部分の幅が過度に小さい場合は、フィルム基材の振動抑制作用が不十分となったり、フィルム基材の走行性が低下する場合がある。フィルム基材と押さえロールが接触する部分の幅が過度に大きい場合は、光学フィルムの非製品領域の幅が大きく、生産効率や歩留まり低下の原因となる。フィルム基材と押さえロールが接触する部分の幅は、2cm以上、3cm以上または5cm以上であってもよく、30cm以下、25cm以下、20cm以下、15cm以下または10cm以下であってもよい。 At each end of the film substrate 1, the width of the contact area between the film substrate and the pressure roll is, for example, 1 to 50 cm. If the width of the contact area between the film substrate and the pressure roll is excessively small, the vibration suppression effect of the film substrate may be insufficient, and the running performance of the film substrate may be reduced. If the width of the contact area between the film substrate and the pressure roll is excessively large, the width of the non-product area of the optical film will be large, resulting in reduced production efficiency and yield. The width of the contact area between the film substrate and the pressure roll may be 2 cm or more, 3 cm or more, or 5 cm or more, or 30 cm or less, 25 cm or less, 20 cm or less, 15 cm or less, or 10 cm or less.
押さえロールは、フィルム基材1の幅方向の両端から外側にはみ出すように配置されていてもよく、幅方向の両端よりも内側に配置されていてもよい。押さえロールがフィルム基材1の幅方向の両端よりも内側に配置されている場合、フィルム基材の幅方向の端から押さえロールまでの距離は、30cm以内、20cm以内、15cm以内、10cm以内、5cm以内、3cm以内または1cm以内であってもよい。 The pressure rolls may be positioned so that they extend outward from both widthwise ends of the film substrate 1, or may be positioned more inward than both widthwise ends. When the pressure rolls are positioned more inward than both widthwise ends of the film substrate 1, the distance from the widthwise ends of the film substrate to the pressure rolls may be within 30 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm, 5 cm, 3 cm, or 1 cm.
剥離部10で保護フィルム2を剥離後、塗布部30でコーティング液を塗布するまでの間に、フィルム基材1の第一主面1Aに接する押さえロールは、フィルム基材の両端部を押さえてフィルム基材の振動を抑制できるものであればよく、その形状は、図5に示すバーベル形状に限定されない。例えば、幅方向の両端に分離して2個のロールが配置されていてもよい。フィルム基材1の第一主面1Aに接する押さえロールは、フィルム基材1の第二主面1Bに接するロールと対になって、フィルム基材1を挟持するニップロールであってもよい。剥離部10と塗布部30の間には、フィルム基材1の第一主面1Aに接する押さえロールが2本以上設けられていてもよい。 After the protective film 2 is peeled off in the peeling unit 10 and before the coating liquid is applied in the application unit 30, the pressure rolls in contact with the first main surface 1A of the film substrate 1 may be any roll that can press down both ends of the film substrate to suppress vibration of the film substrate, and their shape is not limited to the barbell shape shown in Figure 5. For example, two rolls may be arranged separately at both ends in the width direction. The pressure roll in contact with the first main surface 1A of the film substrate 1 may be a nip roll that pairs with a roll in contact with the second main surface 1B of the film substrate 1 and clamps the film substrate 1. Two or more pressure rolls in contact with the first main surface 1A of the film substrate 1 may be provided between the peeling unit 10 and the application unit 30.
第二搬送工程において、フィルム基材1の第一主面1A側からフィルム基材を押さえてフィルム基材の振動を抑制する手段は、必ずしも回転体である必要はない。例えば、剥離部10と塗布部30の間に、フィルム押さえ機構として、フィルム基材を第一主面側(図の下側)から第二主面側に向けて押さえるピン等を配置してもよい。 In the second conveying step, the means for pressing the film substrate from the first main surface 1A side of the film substrate 1 to suppress vibration of the film substrate does not necessarily have to be a rotating body. For example, a pin or the like that presses the film substrate from the first main surface side (the lower side in the figure) toward the second main surface side may be disposed between the peeling unit 10 and the coating unit 30 as a film pressing mechanism.
第二搬送工程において、フィルム基材の両端部をテンタークリップで把持してもよい。この場合も、フィルム基材の幅方向中央部にロール等を接触させることなく、フィルム基材の幅方向両端部の領域を、第一主面および第二主面の両面から押さえて、保護フィルム2の剥離に起因するフィルム基材1の振動を抑制できる。この場合、フィルム基材の第一主面側に接する下クリップが、フィルム押さえ機構として作用する。 In the second conveying step, both ends of the film substrate may be gripped with tenter clips. In this case, too, the regions of both widthwise ends of the film substrate can be pressed from both the first and second main surfaces without contacting the widthwise center of the film substrate with a roll or the like, thereby suppressing vibration of the film substrate 1 caused by peeling of the protective film 2. In this case, the lower clip in contact with the first main surface of the film substrate acts as a film holding mechanism.
図4に示すように、剥離部10と塗布部30の間の第二搬送工程において、フィルム基材1の第二主面1Bにロール13を接触させることにより、フィルム基材1が第二主面1B側からも押さえられるため、保護フィルム2の剥離力に起因するフィルム基材1の振動をより効果的に抑制できる。 As shown in Figure 4, in the second conveying process between the peeling section 10 and the coating section 30, by bringing the roll 13 into contact with the second main surface 1B of the film substrate 1, the film substrate 1 is pressed from the second main surface 1B side as well, thereby more effectively suppressing vibration of the film substrate 1 caused by the peeling force of the protective film 2.
フィルム基材1の第二主面1Bに接するロール13は、フィルム基材の両端部のみに接していてもよく、フィルム基材の幅方向全体に接していてもよい。フィルム基材の搬送性等の観点から、ロール13はフィルム基材の第二主面の幅方向全体に接することが好ましい。 The roll 13 in contact with the second main surface 1B of the film substrate 1 may contact only both ends of the film substrate, or may contact the entire width of the film substrate. From the perspective of transportability of the film substrate, it is preferable that the roll 13 be in contact with the entire width of the second main surface of the film substrate.
<塗布工程>
塗布部30に搬送されたフィルム基材1の第一主面1A上に、コーティング液が塗布される。図4に示す形態では、バックアップロール31にフィルム基材1の第二主面1Bが接している状態で、フィルム基材1の第一主面1A上に、ダイス33から吐出されたコーティング液が塗布される。
<Coating process>
The coating liquid is applied onto the first main surface 1A of the film substrate 1 transported to the coating unit 30. In the embodiment shown in Fig. 4, the coating liquid discharged from the die 33 is applied onto the first main surface 1A of the film substrate 1 in a state where the second main surface 1B of the film substrate 1 is in contact with the backup roll 31.
フィルム基材1上にコーティング液を塗布する方法は特に限定されない。塗布方法としては、ダイコートの他に、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、スプレーコート、マイヤーバーコート、ナイフロールコート、エアーナイフコート等が挙げられる。コーティング液の塗布厚みは、溶媒を乾燥後のコーティング層3の厚みが、0.1~20μm程度となるように調整することが好ましい。 There are no particular limitations on the method for applying the coating liquid to the film substrate 1. In addition to die coating, examples of application methods include kiss roll coating, gravure coating, reverse coating, spray coating, Mayer bar coating, knife roll coating, and air knife coating. It is preferable to adjust the applied thickness of the coating liquid so that the thickness of the coating layer 3 after drying the solvent is approximately 0.1 to 20 μm.
本実施形態では、塗布工程の直前まで、フィルム基材1の第一主面1Aに保護フィルム2が仮着され保護されているため、ロール搬送に起因するフィルム基材1の第一主面1Aへの傷の発生が抑制される。また、フィルム基材1と保護フィルム2を、2本の導電性ロール41,42で挟持して貼り合わせることにより、積層体8の内部帯電が生じ難く、保護フィルム2を剥離後のフィルム基材1の帯電等に起因するコーティング不良の発生が抑制される。そのため、フィルム基材1に起因する傷やスジ等の欠点の少ないコーティング層3を形成できる。 In this embodiment, the protective film 2 is temporarily attached to and protected by the first main surface 1A of the film substrate 1 until immediately before the coating process, thereby preventing scratches on the first main surface 1A of the film substrate 1 due to roll transport. Furthermore, by sandwiching and bonding the film substrate 1 and protective film 2 between two conductive rolls 41, 42, internal charging of the laminate 8 is less likely to occur, preventing coating defects due to charging of the film substrate 1 after the protective film 2 is peeled off. This allows for the formation of a coating layer 3 with fewer defects, such as scratches and streaks, caused by the film substrate 1.
<塗布後の工程>
コーティング液を塗布後のフィルム基材1を、加熱部50で加熱してもよい。加熱部50は、例えば加熱炉55を含み、フィルム基材1が加熱炉55内を搬送される間に、フィルム基材1、およびその上に塗布されたコーティング液が加熱される。例えば、加熱により、コーティング液の溶媒を除去できる。
<Post-application process>
After the coating liquid is applied, the film substrate 1 may be heated in the heating section 50. The heating section 50 includes, for example, a heating furnace 55, and the film substrate 1 and the coating liquid applied thereon are heated while the film substrate 1 is transported through the heating furnace 55. For example, the solvent in the coating liquid can be removed by heating.
コーティング液が液晶組成物であり、液晶組成物に含まれる液晶化合物がサーモトロピック液晶である場合は、液晶組成物層を加熱して液晶相とすることにより、液晶化合物が所定方向に配向する。具体的には、フィルム基材上に塗布した液晶組成物を、N(ネマチック相)-I(等方性液体相)転移温度以上に加熱して、等方性液体状態にする。そこから、必要に応じ徐冷してネマチック相を発現させる。このとき、一旦液晶相を呈する温度に保ち、液晶相ドメインを成長させてモノドメインとすることが望ましい。あるいは、液晶組成物を塗布後、ネマチック相が発現する温度範囲内で温度を一定時間保持して液晶分子を所定方向に配向させてもよい。 When the coating liquid is a liquid crystal composition and the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition is a thermotropic liquid crystal, the liquid crystal compound is oriented in a predetermined direction by heating the liquid crystal composition layer to a liquid crystal phase. Specifically, the liquid crystal composition coated on the film substrate is heated to a temperature above the N (nematic phase)-I (isotropic liquid phase) transition temperature to create an isotropic liquid state. From there, it is slowly cooled as necessary to develop the nematic phase. At this time, it is desirable to temporarily maintain the temperature at which the liquid crystal phase is exhibited and grow the liquid crystal phase domain to form a monodomain. Alternatively, after coating the liquid crystal composition, the temperature may be maintained for a certain period within the temperature range at which the nematic phase is developed to align the liquid crystal molecules in a predetermined direction.
液晶化合物を所定方向に配向させる際の加熱温度は、液晶組成物の種類に応じて適宜選択すればよく、通常40~200℃程度である。加熱温度が過度に低いと液晶相への転移が不十分となる傾向があり、加熱温度が過度に高いと配向欠陥が増加する場合がある。加熱時間は液晶相ドメインが十分に成長するように調整すればよく、通常30秒~30分程度である。 The heating temperature used to align the liquid crystal compound in a predetermined direction can be selected appropriately depending on the type of liquid crystal composition, and is typically around 40 to 200°C. If the heating temperature is too low, the transition to the liquid crystal phase tends to be insufficient, while if the heating temperature is too high, alignment defects may increase. The heating time can be adjusted so that the liquid crystal phase domains grow sufficiently, and is typically around 30 seconds to 30 minutes.
加熱により液晶化合物を配向させた後、ガラス転移温度以下の温度に冷却することが好ましい。冷却方法は特に限定されず、例えば、加熱雰囲気から室温に取り出せばよい。空冷、水冷等の強制冷却を行ってもよい。 After aligning the liquid crystal compound by heating, it is preferable to cool it to a temperature below the glass transition temperature. There are no particular limitations on the cooling method; for example, it may be possible to remove it from the heated atmosphere and cool it to room temperature. Forced cooling, such as air cooling or water cooling, may also be used.
液晶化合物が硬化性を有している場合は、硬化部60で硬化を行うことが好ましい。例えば、液晶化合物が光硬化性を有している場合は、光硬化性液晶化合物(液晶モノマー)が液晶規則性を有した状態で光硬化が行われる。光源61からの照射光は、光硬化性液晶化合物を重合せさることが可能であればよく、通常は、波長250~450nmの紫外または可視光が用いられる。液晶組成物が光重合開始剤を含む場合は、光重合開始剤が感度を有する波長の光を選択すればよい。照射光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LED、ブラックライト、ケミカルランプ等が用いられる。光硬化反応を促進するために、光照射は窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 If the liquid crystal compound is curable, it is preferable to perform curing in the curing unit 60. For example, if the liquid crystal compound is photocurable, photocuring is performed while the photocurable liquid crystal compound (liquid crystal monomer) retains liquid crystal regularity. The light irradiated from the light source 61 is sufficient as long as it is capable of polymerizing the photocurable liquid crystal compound, and typically, ultraviolet or visible light with a wavelength of 250 to 450 nm is used. If the liquid crystal composition contains a photopolymerization initiator, light of a wavelength to which the photopolymerization initiator is sensitive should be selected. Examples of light sources that can be used for irradiation include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, LEDs, black lights, and chemical lamps. To promote the photocuring reaction, light irradiation is preferably performed under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
光硬化の際に、所定方向の偏光を利用することにより、液晶化合物を所定方向に配向させることもできる。上記のように、フィルム基材1の配向規制力により液晶化合物を配向させる場合は、照射光は非偏光(自然光)でもよい。 When photocuring, the liquid crystal compound can be aligned in a specific direction by using polarized light in a specific direction. As described above, when the liquid crystal compound is aligned using the alignment control force of the film substrate 1, the irradiated light can be unpolarized (natural light).
照射強度は、液晶組成物の組成や光重合開始剤の添加量等に応じて適宜調整すればよい。照射エネルギー(積算照射光量)は、通常20~10000mJ/cm2程度であり、50~5000mJ/cm2が好ましく、100~800mJ/cm2がより好ましい。光硬化反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。 The irradiation intensity may be adjusted appropriately depending on the formulation of the liquid crystal composition, the amount of photopolymerization initiator added, etc. The irradiation energy (cumulative irradiation light amount) is usually about 20 to 10,000 mJ/ cm² , preferably 50 to 5,000 mJ/ cm² , and more preferably 100 to 800 mJ/ cm² . To promote the photocuring reaction, light irradiation may be performed under heated conditions.
液晶モノマーを光硬化した後の重合物は非液晶性であり、温度変化による、液晶相、ガラス相、結晶相の転移が生じない。そのため、液晶モノマーを所定方向に配向させた状態で光硬化した液晶層は、温度変化による分子配向の変化が生じ難い。また、液晶層は、非液晶材料からなるフィルムに比べて複屈折が格段に大きいため、所望のレターデーションを有する光学異方性素子の厚みを格段に小さくできる。 After photocuring the liquid crystal monomer, the polymerized product is non-liquid crystal, and does not undergo transitions between liquid crystal, glass, and crystalline phases due to temperature changes. Therefore, a liquid crystal layer photocured with the liquid crystal monomer oriented in a predetermined direction is less likely to experience changes in molecular orientation due to temperature changes. Furthermore, because liquid crystal layers have a significantly greater birefringence than films made from non-liquid crystal materials, the thickness of optically anisotropic elements with the desired retardation can be significantly reduced.
コーティング層(液晶層)3の光学特性は特に限定されない。コーティング層3の正面レターデーションおよび厚み方向レターデーションは、用途等に応じて適宜設定すればよい。液晶分子がホモジニアス配向している場合、コーティング層3の正面レターデーションは、例えば、20~1000nm程度である。コーティング層3が1/4波長板である場合、正面レターデーションは、100~180nmが好ましく、120~150nmがより好ましい。コーティング層3が1/2波長板である場合、正面レターデーションは、200~340nmが好ましく、240~300nmがより好ましい。液晶がホメオトロピック配向している場合は、コーティング層3の面内レターデーションは略0(例えば5nm以下、好ましくは3nm以下)であり、厚み方向レターデーションの絶対値は、30~500nm程度である。 The optical properties of the coating layer (liquid crystal layer) 3 are not particularly limited. The in-plane retardation and thickness retardation of the coating layer 3 may be set appropriately depending on the application. When the liquid crystal molecules are homogeneously aligned, the in-plane retardation of the coating layer 3 is, for example, approximately 20 to 1,000 nm. When the coating layer 3 is a quarter-wave plate, the in-plane retardation is preferably 100 to 180 nm, more preferably 120 to 150 nm. When the coating layer 3 is a half-wave plate, the in-plane retardation is preferably 200 to 340 nm, more preferably 240 to 300 nm. When the liquid crystal is homeotropically aligned, the in-plane retardation of the coating layer 3 is approximately 0 (for example, 5 nm or less, preferably 3 nm or less), and the absolute value of the thickness retardation is approximately 30 to 500 nm.
液晶層等のコーティング層3のレターデーションは、厚みに比例する。コーティング液を塗布する際に、フィルム基材の表面のハジキ等に起因して局所的に厚みが小さい部分が形成されると、その部分のレターデーションが小さくなるため、表示装置において光学的なムラとなる。前述のように、本実施形態では、2本の導電性ロールにより構成されるニップロールによりフィルム基材と保護フィルムを挟持して貼り合わせるために、貼り合わせ時の内部帯電が生じ難く、コーティング不良に起因するスジ状の厚みムラの発生が抑制されている。そのため、光学フィルム(コーティング層)の厚みムラに起因するレターデーションのムラが生じ難く、光学的な均一性に優れている。 The retardation of a coating layer 3, such as a liquid crystal layer, is proportional to its thickness. If localized areas of thin thickness are formed due to repelling or other reasons on the surface of the film substrate when the coating liquid is applied, the retardation in those areas will be small, resulting in optical unevenness in the display device. As mentioned above, in this embodiment, the film substrate and protective film are sandwiched and bonded together using a nip roll consisting of two conductive rolls, which makes it less likely for internal charging to occur during bonding and suppresses the occurrence of streaky thickness unevenness due to coating defects. As a result, retardation unevenness caused by thickness unevenness in the optical film (coating layer) is less likely to occur, resulting in excellent optical uniformity.
コーティング層(液晶層)3における液晶分子の配向方向は、フィルム基材1の長手方向(ロール・トゥー・ロールの搬送方向)と平行であってもよく、非平行であってもよい。前述のように、斜め延伸フィルム等の配向規制力を利用することにより、長手方向と非平行に液晶分子が配向している液晶層を形成できる。長手方向と非平行に液晶分子が配向している場合、フィルム基材に長手方向に沿った傷が存在すると、その上に形成される液晶層は液晶分子が傷に沿って長手方向に配向するため、配向不良の原因となる。上述のように、フィルム基材1に仮着した保護フィルム2を剥離した直後に、フィルム基材1上に液晶組成物を塗布することにより、フィルム基材への傷の発生を抑制し、液晶層の配向不良を低減できる The orientation direction of the liquid crystal molecules in the coating layer (liquid crystal layer) 3 can be parallel or non-parallel to the longitudinal direction of the film substrate 1 (the roll-to-roll transport direction). As mentioned above, by utilizing the orientation control force of an obliquely stretched film or the like, it is possible to form a liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules are oriented non-parallel to the longitudinal direction. If the liquid crystal molecules are oriented non-parallel to the longitudinal direction, if there are scratches on the film substrate along the longitudinal direction, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer formed on top of the film substrate will be oriented longitudinally along the scratches, causing alignment defects. As mentioned above, by applying the liquid crystal composition to the film substrate 1 immediately after peeling off the protective film 2 temporarily attached to the film substrate 1, it is possible to prevent scratches on the film substrate and reduce alignment defects in the liquid crystal layer.
<光学フィルムの加工>
フィルム基材1の第一主面1A上にコーティング層3が形成された積層体9(光学フィルム)を、巻取りロール91で巻き取ることにより、長尺の光学フィルムの巻回体90が得られる。この積層体9は、そのまま光学フィルムとして用いることができる。フィルム基材1の幅方向の両端部の領域は、非製品領域であるため、コーティング層3を形成後、巻取りロール91で巻き取るまでの間、または巻取りロール91で巻き取り後の適切な段階で、スリットにより切断除去してもよい。また、幅方向の両端部の領域が含まれないように、フィルムを打ち抜いて枚葉の製品を切り出してもよい。
<Optical film processing>
A laminate 9 (optical film) having a coating layer 3 formed on the first main surface 1A of the film substrate 1 is wound around a winding roll 91 to obtain a long rolled optical film 90. This laminate 9 can be used as an optical film as is. Since the regions at both ends in the width direction of the film substrate 1 are non-product regions, they may be cut and removed by slitting after the coating layer 3 is formed and before the film substrate 1 is wound around the winding roll 91, or at an appropriate stage after the film substrate 1 is wound around the winding roll 91. Alternatively, the film may be punched to cut out individual products so as to exclude the regions at both ends in the width direction.
フィルム基材1の第一主面1A上にコーティング層3が形成された積層体9は、そのまま光学フィルムとして用いてもよく、フィルム基材1を剥離除去してコーティング層3のみを光学フィルムとして用いてもよい。コーティング層3が樹脂層である場合は、フィルム基材1とコーティング層3との積層体を延伸して、コーティング層3に光学異方性を付与してもよい。 The laminate 9, in which the coating layer 3 is formed on the first main surface 1A of the film substrate 1, may be used as an optical film as is, or the film substrate 1 may be peeled off and only the coating layer 3 may be used as an optical film. When the coating layer 3 is a resin layer, the laminate of the film substrate 1 and the coating layer 3 may be stretched to impart optical anisotropy to the coating layer 3.
コーティング層3上には、他の層を積層してもよい。例えば、コーティング層3上に、接着剤層5を介して光学層4を貼り合わせることにより、図6に示す積層体96が得られる。 Other layers may be laminated on the coating layer 3. For example, by laminating the optical layer 4 onto the coating layer 3 via the adhesive layer 5, the laminate 96 shown in Figure 6 can be obtained.
コーティング層3上に積層される光学層4は特に限定されず、光学フィルムとして一般的に用いられる光学等方性または光学異方性のフィルムを特に制限なく使用できる。光学層4の具体例としては、位相差フィルムや偏光子保護フィルム等の透明フィルム、偏光子、視野角拡大フィルム、視野角制限(覗き見防止)フィルム、輝度向上フィルム等の機能性フィルムが挙げられる。光学層4は、単層でもよく積層体でもよい。光学層4は、液晶層であってもよい。光学層4は、偏光子の一方の面または両面に透明保護フィルムが貼り合わせられた偏光板であってもよい。偏光板が一方の面に透明保護フィルムを備える場合、偏光子とコーティング層とを貼り合わせてもよく、透明保護フィルムとコーティング層とを貼り合わせてもよい。 The optical layer 4 laminated on the coating layer 3 is not particularly limited, and any optically isotropic or optically anisotropic film commonly used as an optical film can be used without particular restriction. Specific examples of the optical layer 4 include transparent films such as retardation films and polarizer protective films, and functional films such as polarizers, viewing angle widening films, viewing angle limiting (peeping prevention) films, and brightness enhancement films. The optical layer 4 may be a single layer or a laminate. The optical layer 4 may be a liquid crystal layer. The optical layer 4 may be a polarizing plate in which a transparent protective film is bonded to one or both sides of a polarizer. When the polarizing plate has a transparent protective film on one side, the polarizer and the coating layer may be bonded together, or the transparent protective film and the coating layer may be bonded together.
接着剤層5を構成する接着剤は、光学的に透明であればその材料は特に制限されず、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。接着剤層5の厚みは、被着体の種類や接着剤の材料等に応じて適宜に設定される。塗布後の架橋反応により接着性を示す硬化型の接着剤を用いる場合、接着剤層5の厚みは0.01~5μmが好ましく、0.03~3μmがより好ましい。 The adhesive that makes up adhesive layer 5 may be made of any material that is optically transparent, including epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, polyurethane, polyamide, polyether, and polyvinyl alcohol. The thickness of adhesive layer 5 is set appropriately depending on the type of adherend and the adhesive material. When using a curing adhesive that exhibits adhesion through a crosslinking reaction after application, the thickness of adhesive layer 5 is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.03 to 3 μm.
接着剤としては、水系接着剤、溶剤系接着剤、ホットメルト接着剤系、活性エネルギー線硬化型接着剤等の各種形態のものが用いられる。これらの中でも、接着剤層の厚みを小さくできることから、水系接着剤または活性エネルギー線硬化型接着剤が好ましい。 Various types of adhesives can be used, including water-based adhesives, solvent-based adhesives, hot-melt adhesives, and active energy ray-curable adhesives. Of these, water-based adhesives and active energy ray-curable adhesives are preferred, as they allow the thickness of the adhesive layer to be reduced.
コーティング層3の表面および光学層4の表面のいずれか一方または両方に接着剤を塗布し、硬化することにより、接着剤層5を介して、コーティング層3と光学層4が積層される。接着剤の硬化は、接着剤の種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、水系接着剤は、加熱により硬化できる。活性エネルギー線硬化型接着剤は、紫外線等の活性エネルギー線の照射により硬化できる。 An adhesive is applied to either or both of the surface of the coating layer 3 and the surface of the optical layer 4, and then cured, thereby laminating the coating layer 3 and the optical layer 4 via the adhesive layer 5. The method for curing the adhesive can be selected appropriately depending on the type of adhesive. For example, a water-based adhesive can be cured by heating. An active energy ray-curable adhesive can be cured by exposure to active energy rays such as ultraviolet light.
フィルム基材1上のコーティング層3に接着剤層5を介して光学層4が貼り合わせられた積層体96は、そのまま光学フィルムとして用いてもよい。この場合、フィルム基材1が光学フィルムの一部を構成する。図7に示す様に、コーティング層3からフィルム基材を剥離除去してもよい。フィルム基材の剥離により露出したコーティング層3の表面には、図8に示す様に、適宜の粘着剤層6を積層してもよい。 The laminate 96, in which the optical layer 4 is bonded to the coating layer 3 on the film substrate 1 via the adhesive layer 5, may be used as an optical film as is. In this case, the film substrate 1 constitutes part of the optical film. As shown in Figure 7, the film substrate may be peeled off from the coating layer 3. As shown in Figure 8, an appropriate pressure-sensitive adhesive layer 6 may be laminated on the surface of the coating layer 3 exposed by peeling off the film substrate.
粘着剤層6を構成する粘着剤は特に制限されず、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系ポリマー、ゴム系ポリマー等をベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤やゴム系粘着剤等の、透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性を示し、耐候性や耐熱性等に優れる粘着剤が好ましい。粘着剤層の厚みは、被着体の種類等に応じて適宜設定され、一般には5~500μm程度である。 The adhesive that makes up the adhesive layer 6 is not particularly limited, and can be appropriately selected and used from adhesives based on acrylic polymers, silicone polymers, polyesters, polyurethanes, polyamides, polyethers, fluorine-based polymers, rubber-based polymers, etc. In particular, adhesives that have excellent transparency, moderate wettability, cohesion, and adhesion, and excellent weather resistance and heat resistance, such as acrylic adhesives and rubber-based adhesives, are preferred. The thickness of the adhesive layer is set appropriately depending on the type of adherend, etc., and is generally around 5 to 500 μm.
コーティング層3上への粘着剤層6の積層は、例えば、予めシート状に形成された粘着剤を、コーティング層3の表面に貼り合わせることにより行われる。コーティング層3上に粘着剤組成物を塗布した後、溶媒の乾燥、架橋、光硬化等を行って粘着剤層6を形成してもよい。コーティング層3と粘着剤層6との接着力(投錨力)を高めるために、コーティング層3の表面にコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理や易接着層を形成した後に、粘着剤層6を積層してもよい。 The adhesive layer 6 can be laminated onto the coating layer 3, for example, by laminating a pre-formed adhesive sheet onto the surface of the coating layer 3. After applying an adhesive composition to the coating layer 3, the adhesive layer 6 can be formed by drying the solvent, crosslinking, photocuring, etc. To increase the adhesive strength (anchoring strength) between the coating layer 3 and the adhesive layer 6, the surface of the coating layer 3 can be subjected to a surface treatment such as corona treatment or plasma treatment, or an easy-adhesion layer can be formed, before laminating the adhesive layer 6.
粘着剤層6の表面には、セパレーター7が仮着されていることが好ましい。セパレーター7は、光学フィルムを他の部材と貼り合わせるまでの間、粘着剤層6の表面を保護する。セパレーターの構成材料としては、アクリル、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエステル等のプラスチックフィルムが好適に用いられる。セパレーターの厚みは、通常5~200μm程度である。セパレーターの表面には、離型処理が施されていることが好ましい。離型剤としては、シリコーン系材料、フッ素系材料、長鎖アルキル系材料、脂肪酸アミド系材料等が挙げられる。 A separator 7 is preferably temporarily attached to the surface of the adhesive layer 6. The separator 7 protects the surface of the adhesive layer 6 until the optical film is bonded to another member. Suitable materials for the separator include plastic films made of acrylic, polyolefin, cyclic polyolefin, polyester, etc. The thickness of the separator is typically about 5 to 200 μm. The surface of the separator is preferably subjected to a release treatment. Examples of release agents include silicone-based materials, fluorine-based materials, long-chain alkyl-based materials, and fatty acid amide-based materials.
フィルム基材1を剥離後のコーティング層3の露出面には、適宜の接着剤層または粘着剤層を介して他の光学層を積層してもよい。例えば、コーティング層3上に、適宜の接着剤層を介して、他の光学層を積層してもよく、その上にさらに粘着剤層を積層してもよい。 After peeling off the film substrate 1, another optical layer may be laminated on the exposed surface of the coating layer 3 via an appropriate adhesive or pressure-sensitive adhesive layer. For example, another optical layer may be laminated on the coating layer 3 via an appropriate adhesive layer, and a pressure-sensitive adhesive layer may be further laminated on top of that.
コーティング層を備える光学フィルムは、例えば画像表示装置用の光学フィルムとして利用可能である。コーティング層3上に他の光学層4が貼り合わせられた光学フィルムの一例として、コーティング層3としての配向液晶層と偏光板とを積層した円偏光板が挙げられる。 An optical film with a coating layer can be used, for example, as an optical film for an image display device. An example of an optical film in which another optical layer 4 is laminated onto a coating layer 3 is a circular polarizer in which an oriented liquid crystal layer as the coating layer 3 is laminated with a polarizer.
偏光板は、1層の偏光子のみからなるものでもよく、前述のように、偏光子の一方の面または両面に透明保護フィルムが貼り合わせられていてもよい。偏光子としては、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等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のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。 The polarizing plate may consist of only a single layer of polarizer, or as mentioned above, a transparent protective film may be laminated to one or both sides of the polarizer. Examples of polarizers include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer films, which have been uniaxially stretched after adsorbing a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye, and polyene-based oriented films such as dehydrated polyvinyl alcohol and dehydrochlorinated polyvinyl chloride.
中でも、高い偏光度を有することから、ポリビニルアルコールや、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて所定方向に配向させたポリビニルアルコール(PVA)系偏光子が好ましい。例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素染色および延伸を施すことにより、PVA系偏光子が得られる。樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成し、積層体の状態でヨウ素染色および延伸を行ってもよい。 Among these, polyvinyl alcohol (PVA) polarizers are preferred because of their high polarization degree. They are made by adsorbing a dichroic substance, such as iodine or a dichroic dye, onto a polyvinyl alcohol film, such as polyvinyl alcohol or partially formalized polyvinyl alcohol, and then aligning the film in a predetermined direction. For example, a PVA polarizer can be obtained by dyeing a polyvinyl alcohol film with iodine and stretching it. Alternatively, a PVA resin layer can be formed on a resin substrate, and the resulting laminate can be dyed with iodine and stretched.
偏光板と液晶層とが積層された円偏光板においては、少なくとも1層の液晶層は液晶分子がホモジニアス配向していることが好ましい。円偏光板では、液晶分子がホモジニアス配向している液晶層における液晶分子の配向方向と、偏光子の吸収軸方向とが平行でも直交でもないように配置される。 In a circular polarizer in which a polarizing plate and a liquid crystal layer are laminated, it is preferable that the liquid crystal molecules in at least one of the liquid crystal layers are homogeneously aligned. In a circular polarizer, the liquid crystal molecules in the homogeneously aligned liquid crystal layer are arranged so that the alignment direction of the liquid crystal molecules is neither parallel nor perpendicular to the absorption axis direction of the polarizer.
例えば、円偏光板が液晶層を1層のみ有する場合、コーティング層3としての液晶層は1/4波長板であり、偏光子の吸収軸方向と液晶分子の配向方向(一般には遅相軸方向)とのなす角は45°に設定される。偏光子の吸収軸方向と液晶分子の配向方向とのなす角は、35~55°であってもよく、40~50°であってもよく、43~47°であってもよい。 For example, if the circular polarizer has only one liquid crystal layer, the liquid crystal layer serving as coating layer 3 is a quarter-wave plate, and the angle between the absorption axis direction of the polarizer and the alignment direction of the liquid crystal molecules (generally the slow axis direction) is set to 45°. The angle between the absorption axis direction of the polarizer and the alignment direction of the liquid crystal molecules may be 35 to 55°, 40 to 50°, or 43 to 47°.
偏光板4と1/4波長板としてのコーティング層3とが、両者の光学軸のなす角が45°となるように積層された構成においては、さらに、液晶分子が基板面に対して垂直配向(ホメオトロピック配向)している液晶層を備えていてもよい。偏光板上に、1/4波長板としてのコーティング層3とポジティブCプレートとして機能するホメオトロピック液晶層とが順に積層されることにより、斜め方向からの外光に対しても反射光を遮蔽可能な円偏光板を形成できる。偏光板上に、ホメオトロピック配向液晶層(ポジティブCプレート)とホモジニアス配向液晶層(ポジティブAプレートである1/4波長板)とが順に積層されていてもよい。 In a configuration in which the polarizing plate 4 and the coating layer 3 acting as a quarter-wave plate are laminated so that the optical axes of the two form a 45° angle, a liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the substrate surface (homeotropic alignment) may be further provided. By laminating the coating layer 3 acting as a quarter-wave plate and a homeotropic liquid crystal layer functioning as a positive C plate, in that order, on the polarizing plate, a circular polarizing plate can be formed that can block reflected light even from external light coming from an oblique direction. A homeotropically aligned liquid crystal layer (positive C plate) and a homogeneously aligned liquid crystal layer (quarter-wave plate that is a positive A plate) may also be laminated, in that order, on the polarizing plate.
偏光板に複数の液晶層が積層された円偏光板において、液晶層は、いずれもホモジニアス配向液晶層であってもよい。この場合、偏光板4に近い側に配置される液晶層が1/2波長板であり、偏光板から遠い側に配置される液晶層が1/4波長板であることが好ましい。この積層構成では、1/2波長板の遅相軸方向と偏光子の吸収軸方向とのなす角が75°±5°、1/4波長板の遅相軸方向と偏光子の吸収軸方向とのなす角が15°±5°となるように配置することが好ましい。このような積層構成の円偏光板は、可視光の広い波長範囲にわたって円偏光板として機能するため、反射光の色付きを低減できる。 In a circular polarizer having multiple liquid crystal layers stacked on a polarizer, all of the liquid crystal layers may be homogeneously aligned liquid crystal layers. In this case, it is preferable that the liquid crystal layer located closer to the polarizer 4 is a half-wave plate, and the liquid crystal layer located farther from the polarizer is a quarter-wave plate. In this stacked configuration, the half-wave plate is preferably arranged so that the angle between the slow axis direction and the absorption axis direction of the polarizer is 75°±5°, and the angle between the slow axis direction and the absorption axis direction of the polarizer is 15°±5°. A circular polarizer with such a stacked configuration functions as a circular polarizer over a wide wavelength range of visible light, thereby reducing the coloring of reflected light.
上記のように、本発明の実施形態では、コーティング液を塗布する直前までフィルム基材の表面に保護フィルム仮着されているため、フィルム基材のへの傷の発生が抑制されており、フィルム基材の傷に起因するコーティング層の欠陥が少ない。また、コーティング層が配向液晶層であり、液晶分子がフィルム基材の長手方向と非平行に配向している場合でも、配向不良欠陥が少ない。さらに、フィルム基材と保護フィルムとの貼り合わせに起因するコーティング不良が抑制されているため、コーティング層の面内均一性が高く、良好な表示特性を実現し得る。 As described above, in an embodiment of the present invention, the protective film is temporarily attached to the surface of the film substrate until immediately before the coating liquid is applied, thereby suppressing scratches on the film substrate and reducing defects in the coating layer caused by scratches on the film substrate. Furthermore, even if the coating layer is an oriented liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules are oriented non-parallel to the longitudinal direction of the film substrate, there are fewer alignment defects. Furthermore, because coating defects caused by bonding the film substrate and protective film are suppressed, the in-plane uniformity of the coating layer is high, enabling the realization of good display characteristics.
1 フィルム基材
2 保護フィルム
291 コア材
292 粘着剤層
3 コーティング層(液晶層)
4 光学層(偏光板)
5 接着剤層
6 粘着剤層
7 セパレーター
8 積層体
9,96,97,98 積層体(光学フィルム)
29,81 巻き出しロール
21,49,91 巻取りロール
40 貼合部
41,42 ニップロール
10 剥離部
11 剥離ロール
30 塗布部
31 バックアップロール
33 ダイス
50 加熱部
55 加熱炉
60 硬化部
61 光源
44,45,46,47 搬送ロール
83,85,87 搬送ロール
13 搬送ロール
15,151 押さえロール
71,73,75,77、79 搬送ロール
1 Film substrate 2 Protective film 291 Core material 292 Adhesive layer 3 Coating layer (liquid crystal layer)
4 Optical layer (polarizing plate)
5 adhesive layer 6 pressure-sensitive adhesive layer 7 separator 8 laminate 9, 96, 97, 98 laminate (optical film)
29, 81 Unwinding roll 21, 49, 91 Winding roll 40 Bonding section 41, 42 Nip roll 10 Peeling section 11 Peeling roll 30 Coating section 31 Backup roll 33 Die 50 Heating section 55 Heating furnace 60 Curing section 61 Light source 44, 45, 46, 47 Transport roll 83, 85, 87 Transport roll 13 Transport roll 15, 151 Pressing roll 71, 73, 75, 77, 79 Transport roll
Claims (10)
第一主面および第二主面を有する長尺のフィルム基材と、保護フィルムとを、第一ロールおよび第二ロールからなる一対のニップロールで挟持して貼り合わせることにより、フィルム基材の第一主面上に保護フィルムが剥離可能に貼着された積層体を得る貼合工程;
前記積層体を、前記フィルム基材の長手方向に沿って、剥離部までロール搬送する第一搬送工程;
前記剥離部において、前記フィルム基材の第一主面から前記保護フィルムを剥離する保護フィルム剥離工程;
前記保護フィルムを剥離後の前記フィルム基材を、前記フィルム基材の長手方向に沿って、前記剥離部から塗布部まで搬送する第二搬送工程;および
前記塗布部において、前記フィルム基材の第一主面上にコーティング液を塗布して、前記フィルム基材の第一主面上にコーティング層を備える積層体を得る塗布工程
を有し、
前記第一ロールおよび前記第二ロールが、いずれも導電性を有する、
光学フィルムの製造方法。 A method for producing a long optical film, comprising:
a lamination step in which a long film substrate having a first main surface and a second main surface and a protective film are sandwiched and laminated between a pair of nip rolls consisting of a first roll and a second roll, thereby obtaining a laminate in which the protective film is releasably attached to the first main surface of the film substrate;
a first conveying step of conveying the laminate by rolls along the longitudinal direction of the film substrate to a peeling section;
a protective film peeling step of peeling the protective film from the first main surface of the film substrate in the peeling section;
a second transport step of transporting the film substrate from the peeling section to a coating section along the longitudinal direction of the film substrate after the protective film has been peeled off; and a coating step of applying a coating liquid onto a first main surface of the film substrate in the coating section to obtain a laminate having a coating layer on the first main surface of the film substrate,
the first roll and the second roll are both electrically conductive.
A method for manufacturing an optical film.
前記塗布工程の後に、さらに前記液晶化合物を光硬化する工程を有する、請求項3に記載の光学フィルムの製造方法。 the liquid crystal composition contains a photocurable liquid crystal compound,
The method for producing an optical film according to claim 3 , further comprising a step of photocuring the liquid crystal compound after the coating step.
The method for producing an optical film according to claim 9 , wherein the optical layer comprises a polarizer.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020190242A JP7745340B2 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Optical film manufacturing method |
| KR1020210152255A KR20220066843A (en) | 2020-11-16 | 2021-11-08 | Method for manufacturing optical film |
| TW110142188A TW202225382A (en) | 2020-11-16 | 2021-11-12 | Manufacturing method of optical film capable of providing an optical film having a coating layer with fewer defects and excellent uniformity |
| CN202111345614.XA CN114509827A (en) | 2020-11-16 | 2021-11-15 | Method for manufacturing optical film |
| JP2024152956A JP2024163263A (en) | 2020-11-16 | 2024-09-05 | Optical film manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020190242A JP7745340B2 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Optical film manufacturing method |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024152956A Division JP2024163263A (en) | 2020-11-16 | 2024-09-05 | Optical film manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022079203A JP2022079203A (en) | 2022-05-26 |
| JP7745340B2 true JP7745340B2 (en) | 2025-09-29 |
Family
ID=81547763
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020190242A Active JP7745340B2 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Optical film manufacturing method |
| JP2024152956A Withdrawn JP2024163263A (en) | 2020-11-16 | 2024-09-05 | Optical film manufacturing method |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024152956A Withdrawn JP2024163263A (en) | 2020-11-16 | 2024-09-05 | Optical film manufacturing method |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7745340B2 (en) |
| KR (1) | KR20220066843A (en) |
| CN (1) | CN114509827A (en) |
| TW (1) | TW202225382A (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007298681A (en) | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nippon Oil Corp | Liquid crystalline film and method for producing the same |
| JP2008174378A (en) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Fujifilm Corp | Conveying roller and optical film manufacturing method using the same |
| JP2009157226A (en) | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Nitto Denko Corp | ORIENTED SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING TILLED ORIENTED RELAY FILM |
| JP2011178490A (en) | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Fujifilm Corp | Flexible film carrying device and barrier film producing method |
| JP2012131208A (en) | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Nippon Zeon Co Ltd | Apparatus for cutting and recovering film edge, method for manufacturing lengthy optical film, and method for manufacturing film edge roll |
| JP2014189399A (en) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Fujifilm Corp | Method for manufacturing functional film, and web conveying device |
| JP2017211643A (en) | 2016-05-20 | 2017-11-30 | 住友化学株式会社 | Production method of laminate film and production method of polarizing plate |
| WO2020085308A1 (en) | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 東洋紡株式会社 | Alignment film for transferring liquid crystal compound alignment layer |
| WO2020138212A1 (en) | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 日本ゼオン株式会社 | Film manufacturing method and manufacturing device, and liquid crystal cured film manufacturing method |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004046068A (en) | 2002-01-23 | 2004-02-12 | Nitto Denko Corp | Method for producing birefringent layer, and optical film including birefringent layer |
| JP4656344B2 (en) * | 2008-08-27 | 2011-03-23 | 富士フイルム株式会社 | Web conveying method and apparatus |
| CN203459182U (en) * | 2013-08-14 | 2014-03-05 | 上海睿途新材料科技有限公司 | Coating machine with antistatic roll shafts |
| JP6442886B2 (en) * | 2014-06-27 | 2018-12-26 | 日本ゼオン株式会社 | Multilayer film, retardation film, circularly polarizing plate, and organic electroluminescence display device manufacturing method |
| TWI672361B (en) | 2015-01-30 | 2019-09-21 | 日商日本瑞翁股份有限公司 | Multilayer film, use thereof and method of manufacture |
| CN105413980B (en) * | 2015-12-15 | 2018-04-24 | 广东可逸智膜科技有限公司 | A kind of static elimination method in the offline coating of PET basement membranes |
| JP2018073276A (en) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 日立化成株式会社 | Method for manufacturing base material with conductive pattern and method for manufacturing touch panel sensor |
-
2020
- 2020-11-16 JP JP2020190242A patent/JP7745340B2/en active Active
-
2021
- 2021-11-08 KR KR1020210152255A patent/KR20220066843A/en active Pending
- 2021-11-12 TW TW110142188A patent/TW202225382A/en unknown
- 2021-11-15 CN CN202111345614.XA patent/CN114509827A/en active Pending
-
2024
- 2024-09-05 JP JP2024152956A patent/JP2024163263A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007298681A (en) | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nippon Oil Corp | Liquid crystalline film and method for producing the same |
| JP2008174378A (en) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Fujifilm Corp | Conveying roller and optical film manufacturing method using the same |
| JP2009157226A (en) | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Nitto Denko Corp | ORIENTED SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING TILLED ORIENTED RELAY FILM |
| JP2011178490A (en) | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Fujifilm Corp | Flexible film carrying device and barrier film producing method |
| JP2012131208A (en) | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Nippon Zeon Co Ltd | Apparatus for cutting and recovering film edge, method for manufacturing lengthy optical film, and method for manufacturing film edge roll |
| JP2014189399A (en) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Fujifilm Corp | Method for manufacturing functional film, and web conveying device |
| JP2017211643A (en) | 2016-05-20 | 2017-11-30 | 住友化学株式会社 | Production method of laminate film and production method of polarizing plate |
| WO2020085308A1 (en) | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 東洋紡株式会社 | Alignment film for transferring liquid crystal compound alignment layer |
| WO2020138212A1 (en) | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 日本ゼオン株式会社 | Film manufacturing method and manufacturing device, and liquid crystal cured film manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114509827A (en) | 2022-05-17 |
| KR20220066843A (en) | 2022-05-24 |
| JP2022079203A (en) | 2022-05-26 |
| TW202225382A (en) | 2022-07-01 |
| JP2024163263A (en) | 2024-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7187764B2 (en) | liquid crystal display | |
| JP2006268007A (en) | Manufacturing method of elliptically polarizing plate and image display device using elliptically polarizing plate | |
| JP2006163343A (en) | Elliptical polarizing plate and image display device using the same | |
| JP7615489B2 (en) | Alignment film for liquid crystal compound alignment layer transfer | |
| JP2025022922A (en) | Method for producing oriented liquid crystal film | |
| JP4737629B2 (en) | Elliptical polarizing plate and image display device using the same | |
| WO2008105218A1 (en) | Elliptical polarizing plate for vertically aligned liquid crystal display and vertically aligned liquid crystal display using the same | |
| JP4413117B2 (en) | Retardation film, polarizing plate, liquid crystal panel, liquid crystal display device and method for producing retardation film | |
| WO2018198425A1 (en) | Homeotropic alignment liquid crystal film and method for manufacturing same | |
| JP7745340B2 (en) | Optical film manufacturing method | |
| JP6986615B1 (en) | Optical film manufacturing method | |
| JP7507039B2 (en) | Method for manufacturing optical film | |
| TW202426983A (en) | Polarizing plate with retardation layers and image display apparatus including polarizing plate with retardation layers | |
| KR20230056711A (en) | Oriented liquid crystal film, manufacturing method thereof, and image display device | |
| JP6878662B1 (en) | Manufacturing method of oriented liquid crystal film | |
| JP2021124648A (en) | Laminated retardation plate and method for producing the same, elliptical polarizing plate and method for producing the same, and image display device | |
| JP7652069B2 (en) | Laminate for transferring circularly polarizing element and method for producing optical article using same | |
| JPWO2020067291A1 (en) | Method for manufacturing transfer film, polarizing plate, image display device and polarizing plate | |
| JP7353052B2 (en) | Laminated optical film and its manufacturing method, polarizing plate, and image display device | |
| JP2025028906A (en) | Method for producing oriented liquid crystal film | |
| JP2024010494A (en) | Circularly polarizing plate and image display device | |
| JP2025101729A (en) | optical laminate | |
| WO2022168851A1 (en) | Liquid crystal composition, cured film, polarizing plate, and image display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230919 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240611 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250916 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7745340 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |