技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種與節(jié)電化相關(guān)的正面對比度得到提高、并且色移減小、視角擴(kuò)大了的垂直取向型液晶顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù):
目前,液晶顯示裝置與CRT(CathodeRayTube)相比,具有薄且輕質(zhì)、可以用低電壓驅(qū)動(dòng)且消耗電量小這樣的優(yōu)點(diǎn)。因此,液晶顯示裝置可用于電視、筆記本型PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))、臺(tái)式PC、PDA(便攜終端)及手機(jī)等各種電子設(shè)備。
近年來,利用了垂直取向型液晶(介電各向異性為負(fù)的液晶)的垂直取向型(也稱為“VA(VerticalAlignment)型”。)液晶顯示裝置與現(xiàn)有的TN型液晶顯示裝置相比,視角特性優(yōu)異,因此,被廣泛使用。
近年來,在該垂直取向型液晶顯示裝置中,節(jié)電化的要求進(jìn)一步提高,通過遮光部分的極小化及彩色濾光片陣列(COA)等推進(jìn)高開口率化。
另外,作為節(jié)電化的方法,提出了一種提高偏振片的透射率的方法,但若僅提高偏振片的透射率,則產(chǎn)生偏光度下降,正面對比度變低這樣的問題。
為了解決該問題,可使用通過相位差膜、視角擴(kuò)大膜等、偏光膜和液晶單元之間所配置的膜(保護(hù)膜)抑制去偏光的方法,但僅這些無法滿足要求。
在專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn)1中公開了一種正面對比度通過相位差膜的結(jié)構(gòu)而提高的方法。這些方法教導(dǎo)了即使提高偏振片的透射率也能夠保持正面對比度的可能性,但在利用這些方法提高正面對比度的方法中,色移變得非常大。就該方法而言,原本垂直取向型液晶顯示裝置的色移小,但該結(jié)構(gòu)使垂直取向型液晶顯示裝置原本具有的優(yōu)點(diǎn)喪失了。
另外,另一方面,近年來,在液晶顯示裝置的制造工序中,代替向液晶面板貼合片狀偏振片的方法,開始采用直接貼合卷狀的偏振片的“卷對面板制法”,但即使在這樣的制法中,也要求偏振片的批量間不存在光學(xué)性能的不均。
另外,在本技術(shù)中,將在卷成卷狀的狀態(tài)下制造的偏振片稱為“卷狀偏振片”,將從其中切斷為規(guī)定尺寸的偏振片稱為“片狀偏振片”。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-54736號(hào)公報(bào)
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:SID2010DigestofTechnicalPapers55.1
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明是鑒于上述問題、狀況而完成的,其解決的問題為:提供一種與節(jié)電化相關(guān)的正面對比度得到提高、并且色移減小、視角擴(kuò)大了的垂直取向型液晶顯示裝置及其制造方法。
解決問題的方法
本發(fā)明的上述問題通過以下的方法解決。
1.一種垂直取向型液晶顯示裝置,其具有:背光源、具有由二片透明基板夾持介電各向異性為負(fù)的液晶的結(jié)構(gòu)的垂直取向型液晶單元、和位于該垂直取向型液晶單元的顯示面?zhèn)燃氨彻庠磦?cè)的各一片偏振片,其特征在于,滿足下述要件(a)~(c)。
(a)所述透明基板之一具有薄膜晶體管和彩色濾光片。
(b)所述偏振片具有夾持使用了聚乙烯醇的起偏鏡的二片相位差膜,該偏光膜的液晶單元側(cè)的相位差膜的面內(nèi)滯相軸與該起偏鏡的吸收軸垂直。
(c)所述相位差膜中,在將一側(cè)的偏振片的彩色濾光片側(cè)的相位差膜設(shè)為相位差膜A、另一側(cè)的偏振片的液晶單元側(cè)的相位差膜設(shè)為相位差膜B時(shí),將在23℃、55%RH下以測定波長590nm測得的該相位差膜A及B的厚度方向的相位差值Rt分別設(shè)為Rt(A)、Rt(B),且該厚度方向的相位差值Rt與面內(nèi)的相位差值Ro之比的值分別設(shè)為Rt/Ro(A)、Rt/Ro(B)時(shí),滿足下述(式1)~(式5)所示的關(guān)系。
(式1):Rt(A)<Rt(B)
(式2):70nm<Rt(A)<130nm
(式3):130nm<Rt(B)<200nm
(式4):20nm<Rt(B)-Rt(A)<130nm
(式5):Rt/Ro(A)<Rt/Ro(B)
[其中,Ro及Rt用下述式定義。
式(I):Ro=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
上述式中,Ro表示相位差膜內(nèi)的面內(nèi)相位差值,Rt表示膜內(nèi)的厚度方向的相位差值。另外,d表示相位差膜的厚度,nx表示相位差膜面內(nèi)的最大(滯相軸方向)折射率。ny表示在相位差膜面內(nèi)與滯相軸垂直方向(進(jìn)相軸方向)的折射率,nz表示厚度方向的相位差膜的折射率。另外,測定條件與上述條件相同。]
2.根據(jù)上述1所述的垂直取向型液晶顯示裝置,其特征在于,在將所述相位差膜A及B的面內(nèi)相位差值Ro分別設(shè)為Ro(A)、Ro(B)時(shí),滿足下述(式6)~(式8)所示的關(guān)系。
(式6):Ro(A)<Ro(B)
(式7):40nm<Ro(A)<90nm
(式8):45nm<Ro(B)<100nm
3.根據(jù)上述1或2所述的垂直取向型液晶顯示裝置,其特征在于,所述相位差膜A或相位差膜B含有纖維素酯系樹脂。
4.根據(jù)上述1~3中任一項(xiàng)所述的垂直取向型液晶顯示裝置,其特征在于,所述相位差膜A的面內(nèi)相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt在制膜相位差膜A時(shí)通過控制拉伸倍率進(jìn)行調(diào)整,且所述相位差膜B的面內(nèi)相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt通過控制拉伸溫度和膜厚進(jìn)行調(diào)整。
5.一種垂直取向型液晶顯示裝置的制造方法,其為制造上述1~4中任一項(xiàng)所述的垂直取向型液晶顯示裝置的垂直取向型液晶顯示裝置的制造方法,其特征在于,準(zhǔn)備具有所述相位差膜A及相位差膜B中至少一種相位差膜的長條卷狀偏振片,通過卷對面板(rolltopanel)制法對所述液晶單元進(jìn)行貼合。
發(fā)明的效果
通過本發(fā)明的上述方法,可以提供一種與節(jié)電化相關(guān)的正面對比度得到提高、并且色移減小、視角擴(kuò)大了的垂直取向型液晶顯示裝置及其制造方法。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的垂直取向型(VA型)液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概念圖;
圖2是表示現(xiàn)有的垂直取向型(VA型)液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概念圖;
圖3是表示卷對面板制法的概念圖。
符號(hào)說明
1、9起偏鏡
2相位差膜B
3、7透明基板
4介電各向異性為負(fù)的液晶
5彩色濾光片
6薄膜晶體管
8相位差膜A
10背光源
11、13偏振片
12液晶單元
20卷狀偏振片
21貼合輥
D貼合線前進(jìn)方向
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的垂直取向型液晶顯示裝置具有:背光源、具有由二片透明基板夾持介電各向異性為負(fù)的液晶的結(jié)構(gòu)的垂直取向型液晶單元、和位于該垂直取向型液晶單元的顯示面?zhèn)燃氨彻庠磦?cè)的各一片偏振片,其特征在于,滿足下述要件(a)~(c)、及式(1)~式(5)。該特征為與權(quán)利要求1~5的發(fā)明共通的技術(shù)性特征。
作為本發(fā)明的實(shí)施方式,從本發(fā)明的效果體現(xiàn)的觀點(diǎn)考慮,在將上述相位差膜A及B的面內(nèi)相位差值Ro分別設(shè)為Ro(A)、Ro(B)時(shí),優(yōu)選滿足上述(式6)~(式8)所示的關(guān)系。進(jìn)而,優(yōu)選上述相位差膜A或相位差膜B含有纖維素酯系樹脂。
在本發(fā)明中,優(yōu)選為如下實(shí)施方式:上述相位差膜A的面內(nèi)相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt在制膜相位差膜A時(shí)通過控制拉伸倍率進(jìn)行調(diào)整,且上述相位差膜B的面內(nèi)相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt通過控制拉伸溫度和膜厚進(jìn)行調(diào)整。
作為制造本發(fā)明的垂直取向型液晶顯示裝置的垂直取向型液晶顯示裝置的制造方法,優(yōu)選為如下實(shí)施方式的制造方法:準(zhǔn)備具有上述相位差膜A及相位差膜B中至少一種的相位差膜的長條卷狀偏振片,通過卷對面板(rolltopanel)制法對所述液晶單元進(jìn)行貼合。
以下,對本發(fā)明和其構(gòu)成要素及用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。需要說明的是,在本技術(shù)中,“~”以含有其前后所記載的數(shù)值作為下限值及上限值的含義進(jìn)行使用。
(相位差膜A及B)
本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于,偏振片具有夾持使用了聚乙烯醇(PVA)的起偏鏡的二片相位差膜,該偏光膜的液晶單元側(cè)的相位差膜的面內(nèi)滯相軸與該起偏鏡的吸收軸垂直。
另外,其特征在于,上述相位差膜中,在將一側(cè)偏振片的彩色濾光片側(cè)的相位差膜設(shè)為相位差膜A、另一側(cè)偏振片的液晶單元側(cè)的相位差膜設(shè)為相位差膜B時(shí),將以測定波長590nm測得的該相位差膜A及B在厚度方向的相位差值Rt分別設(shè)為Rt(A)、Rt(B),且該厚度方向的相位差值Rt與面內(nèi)相位差值Ro之比的值分別設(shè)為Rt/Ro(A)、Rt/Ro(B)時(shí),滿足下述(式1)~(式5)所示的關(guān)系。
(式1):Rt(A)<Rt(B)
(式2):70nm<Rt(A)<130nm
(式3):130nm<Rt(B)<200nm
(式4):20nm<Rt(B)-Rt(A)<130nm
(式5):Rt/Ro(A)<Rt/Ro(B)
其中,Ro及Rt用下述式定義。
式(I):Ro=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
在上述式中,Ro表示相位差膜內(nèi)的面內(nèi)相位差值,Rt表示膜內(nèi)的厚度方向的相位差值。另外,d表示相位差膜的厚度,nx表示相位差膜的面內(nèi)的最大(滯相軸方向)的折射率。ny表示在相位差膜面內(nèi)與滯相軸垂直方向(進(jìn)相軸方向)的折射率,nz表示厚度方向的相位差膜的折射率。另外,測定條件與上述條件相同。
在本發(fā)明中,關(guān)于上述(式2)~(式4),更優(yōu)選為80nm≤Rt(A)≤120nm、140nm≤Rt(B)≤185nm、且30nm<Rt(B)-Rt(A)<120nm。
進(jìn)一步優(yōu)選為85nm≤Rt(A)≤115nm、145nm≤Rt(B)≤170nm、且35nm<Rt(B)-Rt(A)<110nm。
另外,在本發(fā)明中,在將上述相位差膜A及B的面內(nèi)相位差值Ro分別設(shè)為Ro(A)、Ro(B)時(shí),優(yōu)選滿足下述(式6)~(式8)所示的關(guān)系。
(式6):Ro(A)<Ro(B)
(式7):40nm<Ro(A)<90nm
(式8):45nm<Ro(B)<100nm
本發(fā)明的液晶顯示裝置使用采用了彩色濾光片陣列(COA)方式的垂直取向型液晶單元。
關(guān)于該COA方式,其結(jié)構(gòu)例如如日本特開平10-206888號(hào)公報(bào)等中所記載的那樣,使彩色濾光片直接形成在液晶單元的驅(qū)動(dòng)側(cè)基板上的彩色濾光片一體型驅(qū)動(dòng)基板、和具備對向電極(導(dǎo)電層)的對向基板隔著墊片對向配置,并在其間隙部封入液晶材料,在反射電極上形成彩色濾光片,可以在高精細(xì)時(shí)擴(kuò)大貼合邊緣且提高成品率及開口率。
本發(fā)明的相位差膜相對于液晶單元結(jié)構(gòu)的配置非常重要。
在本發(fā)明中,需要在液晶單元的兩側(cè)配置相位差膜,關(guān)于厚度方向的相位差值Rt,需要彩色濾光片側(cè)相對小,其差為比20nm大且比130nm小,更優(yōu)選為比30nm大且比120nm小,進(jìn)一步優(yōu)選為比35nm大且比110nm小。若該值小,則無法期待液晶顯示裝置的正面對比度的提高,若過大,則液晶顯示裝置的色移變大,特別是從周邊看時(shí)的混色顯著,使液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)顯著降低。
本發(fā)明的液晶顯示裝置中用于液晶單元兩側(cè)(二處)的相位差膜(或相位差層)的彩色濾光片側(cè)的Rt需要比70nm大且比130nm小,液晶單元的相反側(cè)的相位差膜的Rt需要比130nm大且比200nm小,更優(yōu)選彩色濾光片側(cè)的Rt為80nm以上且120nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為85nm以上且115nm以下。
相比之下,液晶單元的相反側(cè)的相位差膜的Rt為140nm以上且185nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為145nm以上且170nm以下。這2個(gè)相位差膜的相位差值對液晶顯示裝置的視角造成影響。通過使各個(gè)相位差值在期望的范圍,可得到上下、左右更接近對象的視角特性。
關(guān)于本發(fā)明的液晶顯示裝置中用于液晶單元兩側(cè)(二處)的相位差膜的Rt/Ro的值,需要使液晶單元的彩色濾光片側(cè)的值小。若液晶單元的彩色濾光片側(cè)的Rt/Ro值大,則色移變大,使液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)顯著降低。
另外,關(guān)于本發(fā)明的液晶顯示裝置中用于液晶單元兩側(cè)(二處)的相位差膜的Ro,彩色濾光片側(cè)為40nm<Ro<90nm,與彩色濾光片相反側(cè)為45nm<Ro<100nm,優(yōu)選與彩色濾光片相反一側(cè)的Ro大。特別是通過使與彩色濾光片相反一側(cè)的Ro大且使其為45nm<Ro<100nm,可以充分?jǐn)U大視角,通過在彩色濾光片側(cè)配置相對小的Ro,可以抑制色移。
本發(fā)明的液晶顯示裝置中用于液晶單元兩側(cè)(二處)的相位差膜優(yōu)選通過制膜方法制作。另外,優(yōu)選在制膜時(shí)一邊控制相位差值一邊制作。
本發(fā)明的液晶顯示裝置中所使用的相位差膜可以舉出:纖維素酯膜、聚酯膜、環(huán)烯烴膜、聚碳酸酯膜、聚烯烴膜、聚丙烯酸膜、丙烯酸樹脂和纖維素酯樹脂的混合樹脂膜等。
作為相位差膜A,可以舉出:以聚碳酸酯系、纖維素系、聚乙烯系、聚丙烯系樹脂作為主要成分的高分子拉伸膜。特別優(yōu)選為纖維素酯系樹脂。
這些相位差膜的相位差值控制方法在使用例如纖維素酯的情況下,可以使用酯取代度及取代基的變更、溶劑的變更、相位差值控制材料的添加、拉伸條件的調(diào)整等,但在用于本發(fā)明的液晶顯示裝置的情況下,更優(yōu)選以用于彩色濾光片側(cè)的相位差膜的相位差值控制為主通過拉伸倍率進(jìn)行控制,通過拉伸溫度和膜厚的控制進(jìn)行與彩色濾光片相反側(cè)的相位差值控制。通過使用利用該方法控制了相位差值的相位差值膜,多可以緩和液晶面板的翹曲。作為其原因,推測可能是通過相位差值控制的方法,使膜中殘留的變形發(fā)生變化,將彩色濾光片側(cè)和相反側(cè)用上述方法進(jìn)行相位差值控制,由此在液晶單元的兩側(cè)變形取得平衡,由此可緩和液晶單元的翹曲。
另外,關(guān)于適于本發(fā)明的液晶顯示裝置中所使用的相位差膜等的樹脂膜的詳細(xì)情況如下所述。
(偏振片)
在將本發(fā)明的上述相位差膜用作起偏鏡保護(hù)膜的情況下,偏振片可以用一般的方法制作。優(yōu)選在本發(fā)明的相位差膜的背面?zhèn)仍O(shè)置粘合層,在于碘溶液中浸漬拉伸而制作的起偏鏡的至少一側(cè)的面上進(jìn)行貼合。
另一側(cè)的面可以使用本發(fā)明的相位差膜,也可以使用其它的起偏鏡保護(hù)膜。例如可優(yōu)選使用市售的纖維素酯膜(例如KonicaminoltaTACKC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UY、KC4UY、KC12UR、KC8UCR-3、KC8UCR-4、KC8UCR-5、KC8UE、KC4UE、KC4FR-3、KC4FR-4、KC4HR-1、KC8UY-HA、KC8UX-RHA、以上KonicaMinoltaOpto(株)制)等。
所謂偏振片的主要構(gòu)成要素即起偏鏡,為僅通過一定方向的偏振面的光的元件,現(xiàn)在已知的代表性的起偏鏡為聚乙烯醇系偏光膜,其有使聚乙烯醇系膜染色碘而成的起偏鏡和染色二色性染料而成的起偏鏡。
關(guān)于起偏鏡,可使用如下形成的起偏鏡:將聚乙烯醇水溶液制膜,將其單軸拉伸并染色、或在染色后進(jìn)行單軸拉伸,然后用硼化合物進(jìn)行耐久性處理。
作為上述粘合層中所使用的粘合劑,優(yōu)選粘合層的至少一部分在25℃下的儲(chǔ)存彈性模量為1.0×104~1.0×109Pa范圍的粘合劑,可優(yōu)選使用在涂布粘合劑并貼合后通過各種化學(xué)反應(yīng)形成高分子聚合物或交聯(lián)結(jié)構(gòu)的固化型粘合劑。
作為具體例,例如可以舉出:聚氨酯系粘合劑、環(huán)氧系粘合劑、水性高分子-異氰酸酯系粘合劑、熱固化型丙烯酸粘合劑等固化型粘合劑、濕氣固化聚氨酯粘合劑、聚醚甲基丙烯酸酯型、酯系甲基丙烯酸酯型、氧化型聚醚甲基丙烯酸酯等厭氧性粘合劑、氰基丙烯酸酯系瞬間粘合劑、丙烯酸酯和過氧化物系的二液型瞬間粘合劑等。
作為上述粘合劑,可以為一液型,也可以為在使用前混合二液以上進(jìn)行使用的類型。
另外,上述粘合劑可以為以有機(jī)溶劑作為介質(zhì)的溶劑系,也可以為以水作為主要成分的介質(zhì)即乳液型、膠體分散液型、水溶液型等水系,還可以為無溶劑型。上述粘合劑液的濃度只要根據(jù)粘合后的膜厚、涂布方法、涂布條件等適宜決定即可,通常為0.1~50質(zhì)量%。
(垂直取向型液晶單元)
本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于,具有垂直取向型液晶單元,作為本發(fā)明的液晶單元,可以使用現(xiàn)有公知的各種液晶單元。
其中,本發(fā)明的特征在于,使用由二片透明基板挾持介電各向異性為負(fù)的液晶構(gòu)成的垂直取向型液晶單元。另外,特征在于,上述透明基板之一具有薄膜晶體管(TFT)和彩色濾光片。關(guān)于該方面,日本特開2010-44362號(hào)公報(bào)中所公開的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)作為參考。另外,作為透明基板,可以使用現(xiàn)有公知的透明的玻璃或樹脂。
通過在這樣的玻璃基板間封入具有負(fù)的介電各向異性的向列液晶而形成液晶單元。作為具有負(fù)的介電各向異性的向列液晶,可以使用日本特開2004-204133號(hào)、日本特開2004-250668號(hào)、日本特開2005-047980號(hào)等各公報(bào)等中所記載的現(xiàn)有公知的向列液晶。
在本發(fā)明中,作為一個(gè)例子,該液晶單元可以在上下基板間使用介電各向異性為負(fù)且Δn=0.0815、Δε=-4.5左右的向列液晶材料等。
關(guān)于液晶層的厚度d沒有特別限制,在使用上述范圍的特性的液晶的情況下,可以設(shè)定為例如3.5μm左右。
另外,在垂直取向型(VA型)液晶顯示裝置中,TN模式的液晶顯示裝置中一般使用的手性材料的添加由于使動(dòng)態(tài)應(yīng)答特性變差,因此,使用較少,但也有時(shí)為了減少取向不良而添加。
另外,在采用多區(qū)域結(jié)構(gòu)的情況下,對于調(diào)整各區(qū)域間的邊界區(qū)域的液晶分子的取向有利。
另外,“多區(qū)域結(jié)構(gòu)”是指將液晶顯示裝置的一個(gè)像素分割為多個(gè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)。例如在垂直取向型(VA型)液晶顯示裝置中,在白顯示時(shí)液晶分子發(fā)生傾斜,因此,在傾斜方向和其相反方向中,從斜向觀察時(shí)液晶分子的雙折射的大小不同,亮度及色調(diào)產(chǎn)生差異,但若形成多區(qū)域結(jié)構(gòu),則亮度及色調(diào)的視角特性得到改善,故優(yōu)選。
具體而言,通過由液晶分子的初期取向狀態(tài)互相不同的二個(gè)以上的區(qū)域構(gòu)成各個(gè)像素并平均化,可以減少依賴于視角的亮度及色調(diào)的偏移。另外,各個(gè)像素由在電壓施加狀態(tài)下液晶分子的取向方向連續(xù)發(fā)生變化的互相不同的二個(gè)以上區(qū)域構(gòu)成時(shí),也可得到同樣的效果。
為了在全方向得到均等的視角,只要增多該分割數(shù)即可,但通過設(shè)為4分割或者8分割以上,可得到大致均等的視角。特別是8分割時(shí)可以將偏振片吸收軸設(shè)定為任意的角度,故優(yōu)選。
(用于偏振片等的樹脂膜基體材料)
作為用于本發(fā)明的偏振片等的樹脂膜基體材料,優(yōu)選使用熱塑性樹脂。在此,所謂“熱塑性樹脂”是指通過加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔點(diǎn)而變軟,可以成形為目標(biāo)形狀的樹脂。
作為熱塑性樹脂,一般的通用樹脂有:纖維素酯、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、特氟隆(注冊商標(biāo))(聚四氟乙烯、PTFE)、ABS樹脂(丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂)、AS樹脂、丙烯酸樹脂(PMMA)等,優(yōu)選將可溶于溶劑的物質(zhì)適宜溶解并用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理。
另外,在特別要求強(qiáng)度及不易損壞的情況下,可使用聚酰胺(PA)、尼龍、聚縮醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(m-PPE、改性PPE、PPO)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃纖維強(qiáng)化聚對苯二甲酸乙二醇酯(GF-PET)、環(huán)狀聚烯烴(COP)等。
在進(jìn)一步要求高熱變形溫度和可以長期使用的特性的情況下,可以使用聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜、聚醚砜、非晶聚丙烯酸酯、液晶聚合物、聚醚醚酮、熱塑性聚酰亞胺(PI)、聚酰胺酰亞胺(PAI)等。
另外,可以根據(jù)本發(fā)明的用途進(jìn)行樹脂的種類、分子量的組合。
樹脂膜的厚度優(yōu)選根據(jù)用途適宜選定適當(dāng)?shù)暮穸?。厚度的上限沒有特別限定,在通過溶液制膜法進(jìn)行膜化的情況下,從涂布性、發(fā)泡、溶劑干燥等的觀點(diǎn)考慮,上限為150μm左右。
樹脂基體材料優(yōu)選其總光線透射率為90%以上,更優(yōu)選為93%以上。另外,作為現(xiàn)實(shí)的上限,為99%左右。為了實(shí)現(xiàn)這種總光線透射率所示的優(yōu)異透明性,不導(dǎo)入吸收可見光的添加劑及共聚成分、或通過高精度過濾除去聚合物中的異物而降低膜內(nèi)部的光的擴(kuò)散及吸收是很有效的。
以下,在本發(fā)明中,對特別優(yōu)選的樹脂進(jìn)行詳細(xì)的說明。
<纖維素酯樹脂>
可以用于本發(fā)明中記載的相位差膜的纖維素酯樹脂優(yōu)選為選自纖維素(二、三)乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、纖維素乙酸酯鄰苯二甲酸酯、及纖維素鄰苯二甲酸酯中的至少一種。
其中特別優(yōu)選的纖維素酯可以舉出:纖維素三乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯及纖維素乙酸酯丁酸酯。
作為混合脂肪酸酯的取代度,在具有碳原子數(shù)2~4的?;鳛槿〈那闆r下,在將乙酰基的取代度設(shè)為X、將丙酰基或丁?;娜〈仍O(shè)為Y時(shí),優(yōu)選為含有同時(shí)滿足下述式(i)及(ii)的纖維素酯的纖維素樹脂。
式(i)1.5≤X+Y≤3.0
式(ii)0≤X≤2.5
進(jìn)而,本發(fā)明中所使用的纖維素酯可優(yōu)選使用重均分子量Mw/數(shù)均分子量Mn比為1.5~5.5的纖維素酯,特別優(yōu)選使用重均分子量Mw/數(shù)均分子量Mn比為2.0~5.0、進(jìn)一步優(yōu)選為2.5~5.0、進(jìn)一步優(yōu)選為3.0~5.0的纖維素酯。
作為本發(fā)明中所使用的纖維素酯的原料纖維素可以為木漿或棉花絨,木漿可以為針葉樹或闊葉樹,但優(yōu)選針葉樹。從制膜時(shí)的剝離性方面考慮,可優(yōu)選使用棉花絨。由這些制作的纖維素酯可適宜混合使用或者單獨(dú)使用。
例如能夠以源自棉花絨的纖維素酯:源自木漿(針葉樹)的纖維素酯:源自木漿(闊葉樹)的纖維素酯的比率為100:0:0、90:10:0、85:15:0、50:50:0、20:80:0、10:90:0、0:100:0、0:0:100、80:10:10、85:0:15、40:30:30進(jìn)行使用。
在本發(fā)明中,纖維素酯樹脂優(yōu)選投入20ml的純水(電導(dǎo)率0.1μS/cm以下、pH6.8)中,在25℃、1hr、氮?dú)夥障聰嚢钑r(shí)的pH為6~7、電導(dǎo)率為1~100μS/cm。
《糖酯化合物》
在本發(fā)明中,優(yōu)選含有纖維素酯樹脂和具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的吡喃糖結(jié)構(gòu)或呋喃糖結(jié)構(gòu)中的至少一種,且將其結(jié)構(gòu)中的OH基全部或者部分酯化而成的酯化合物。
作為酯化的比例,優(yōu)選為存在于吡喃糖結(jié)構(gòu)或呋喃糖結(jié)構(gòu)內(nèi)的OH基的70%以上。
作為本發(fā)明的酯化合物的例子,可以舉出例如如下所述的物質(zhì),但本發(fā)明并不限定于這些。
可以舉出:葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖、或者阿拉伯糖、乳糖、蔗糖、蔗果四糖、1F-蔗果五糖、水蘇糖、麥芽糖醇、乳糖醇、乳果糖、纖維二糖、麥芽糖、纖維三糖、麥芽三糖、棉子糖或者蔗果三糖。
此外,也可以舉出:龍膽二糖、龍膽三糖、龍膽四糖、木三糖、半乳糖苷蔗糖等。
這些化合物中,特別優(yōu)選具有吡喃糖結(jié)構(gòu)和呋喃糖結(jié)構(gòu)兩者的化合物。
作為例子,優(yōu)選蔗糖、蔗果三糖、蔗果四糖、1F-蔗果五糖、水蘇糖等,進(jìn)一步優(yōu)選為蔗糖。
用于使本發(fā)明的吡喃糖結(jié)構(gòu)或呋喃糖結(jié)構(gòu)中的OH基全部或者部分酯化的單羧酸,沒有特別限制,可以使用公知的脂肪族單羧酸、脂環(huán)族單羧酸、芳香族單羧酸等。使用的羧酸可以為一種,也可以為二種以上的混合。
作為優(yōu)選的脂肪族單羧酸,可以舉出:醋酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、已酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己烷羧酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、山酸、木蠟酸、蠟酸、二十七烷酸、褐煤酸、蜂花酸、蟲漆蠟酸等飽和脂肪酸、十一烯酸、油酸、山梨酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、辛酸等不飽和脂肪酸等。
作為優(yōu)選的脂環(huán)族單羧酸的例子,可以舉出:醋酸、環(huán)戊烷羧酸、環(huán)己烷羧酸、環(huán)辛烷羧酸、或它們的衍生物。
作為優(yōu)選的芳香族單羧酸的例子,可以舉出:向苯甲酸、甲苯酸等苯甲酸的苯環(huán)導(dǎo)入了烷基、烷氧基的芳香族單羧酸、肉桂酸、二苯乙醇酸、聯(lián)苯羧酸、萘羧酸、四氫化萘羧酸等具有2個(gè)以上苯環(huán)的芳香族單羧酸、或它們的衍生物,更具體而言,可以列舉,二甲苯酸、2,3-二甲苯甲酸(ヘメリト酸)、菜林酸、2,3,4-三甲基苯甲酸、γ-異荰酸、杜基酸、均三甲基苯甲酸、α-異荰酸、枯銘酸、α-甲苯酸、氫化阿托酸、阿托酸、氫化肉桂酸、水楊酸、鄰茴香酸、間茴香酸、對茴香酸、木餾油酸、鄰甲基水楊酸、間甲基水楊酸、對甲基水楊酸、鄰焦兒茶酸、β-雷瑣酸、香草酸、異香草酸、藜蘆酸、鄰藜蘆酸、沒食子酸、扁桃酸、苯乙醇酸、高茴香酸、高香草酸、高藜蘆酸、鄰高藜蘆酸、酞酮酸、對香豆酸,特別優(yōu)選苯甲酸。
可以將寡糖的酯化合物用作具有1~12個(gè)本發(fā)明的吡喃糖結(jié)構(gòu)或呋喃糖結(jié)構(gòu)中的至少一種的化合物。
寡糖是使淀粉酶等酶與淀粉、蔗糖等作用而制造的,作為可應(yīng)用于本發(fā)明的寡糖,例如可以舉出:麥芽寡糖、異麥芽寡糖、果寡糖、半乳糖寡糖、木寡糖。
另外,上述酯化合物為縮合1個(gè)以上且12個(gè)以下下述通式(A)所示的吡喃糖結(jié)構(gòu)或呋喃糖結(jié)構(gòu)的至少一種而成的化合物。其中,R11~R15、R21~R25表示碳原子數(shù)2~22的?;驓湓?,m、n分別表示0~12的整數(shù),m+n表示1~12的整數(shù)。
[化學(xué)式1]
通式(A)
R11~R15、R21~R25優(yōu)選為苯甲?;?、氫原子。苯甲?;梢赃M(jìn)一步具有取代基R26(p為0~5),可以舉出例如烷基、鏈烯基、烷氧基、苯基,進(jìn)而,這些烷基、鏈烯基、苯基可以具有取代基。寡糖也可以通過與本發(fā)明的酯化合物同樣的方法來制造。
以下舉出本發(fā)明的酯化合物的具體例,但本發(fā)明并不限定于此。
[化學(xué)式2]
[化學(xué)式3]
[化學(xué)式4]
[化學(xué)式5]
[化學(xué)式6]
[化學(xué)式7]
[化學(xué)式8]
[化學(xué)式9]
本發(fā)明的纖維素酯膜為了抑制相位差值的變動(dòng)且使顯示品質(zhì)穩(wěn)定,優(yōu)選含有纖維素酯膜的0.5~30質(zhì)量%的本發(fā)明的糖酯化合物,特別優(yōu)選含有5~30質(zhì)量%。
<丙烯酸樹脂>
可以用于本發(fā)明的相位差膜及偏振片等中使用的樹脂膜基體材料的丙烯酸樹脂也包含甲基丙烯酸樹脂。作為樹脂沒有特別限制,優(yōu)選由甲基丙烯酸甲酯單元50~99質(zhì)量%、及可與其共聚的其它單體單元1~50質(zhì)量%構(gòu)成的樹脂。
作為可共聚的其它的單體,可以舉出:烷基數(shù)的碳原子數(shù)為2~18的甲基丙烯酸烷基酯、烷基數(shù)的碳原子數(shù)為1~18的丙烯酸烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不飽和酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸等含不飽和基團(tuán)的二元羧酸、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核取代苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、丙烯腈、甲基丙烯腈等α,β-不飽和腈、馬來酸酐、馬來酰亞胺、N-取代馬來酰亞胺、戊二酸酐等,這些可以單獨(dú)使用一種,或者組合使用二種以上。
其中,優(yōu)選丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等,可特別優(yōu)選使用丙烯酸甲酯及丙烯酸正丁酯。
作為丙烯酸樹脂,也可以使用使市售的物質(zhì)。例如、Delpet60N、80N(旭化成Chmicals(株)制)、DianalBR52、BR80、BR83、BR85、BR88(三菱RAYON(株)制)、KT75(電化學(xué)工業(yè)(株)制)等。
<環(huán)狀烯烴樹脂>
在本發(fā)明中,也優(yōu)選使用環(huán)狀烯烴樹脂。作為環(huán)狀烯烴樹脂,可以舉出:降冰片烯系樹脂、單環(huán)的環(huán)狀烯烴系樹脂、環(huán)狀共軛二烯系樹脂、乙烯基脂環(huán)式烴系樹脂及它們的氫化物等。其中,降冰片烯系樹脂由于透明性和成形性良好,因此,可優(yōu)選使用。
作為降冰片烯系樹脂,例如可以舉出:具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體的開環(huán)聚合物或者具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體和其它單體的開環(huán)共聚物或它們的氫化物、具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體的加成聚合物或者具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體和其它單體的加成共聚物或它們的氫化物等。
其中,具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體的開環(huán)(共)聚合物氫化物從透明性、成形性、耐熱性、低吸濕性、尺寸穩(wěn)定性、輕質(zhì)性等觀點(diǎn)考慮,可特別優(yōu)選使用。
作為具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體,可以舉出:雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯(慣用名:降冰片烯)、三環(huán)[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(慣用名:二環(huán)戊二烯)、7,8-苯并三環(huán)[4.3.0.12,5]癸-3-烯(慣用名:亞甲基四氫化芴)、四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]十二-3-烯(慣用名:四環(huán)十二烯)、及這些化合物的衍生物(例如在環(huán)上具有取代基的物質(zhì))等。在此,作為取代基,可以舉出例如烷基、亞烷基、極性基團(tuán)等。另外,這些取代基可以相同或不同,且多個(gè)與環(huán)鍵合。具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體可以單獨(dú)使用一種或者組合使用二種以上。
作為極性基團(tuán)的種類,可以舉出:雜原子、或具有雜原子的原子團(tuán)等。作為雜原子,例如可以舉出:氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、鹵素原子等。作為極性基團(tuán)的具體例,可以舉出:羧基、羰氧基羰基、環(huán)氧基、羥基、氧(オキシ)基、酯基、硅烷醇基、甲硅烷基、氨基、腈基、砜基等。
作為可與具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體開環(huán)共聚的其它單體,可以舉出:環(huán)己烯、環(huán)庚烯、環(huán)辛烯等單環(huán)狀烯烴類及其衍生物、環(huán)己二烯、環(huán)庚二烯等環(huán)狀共軛二烯及其衍生物等。
具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體的開環(huán)聚合物及具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體和可共聚的其它單體的開環(huán)共聚物可以通過將單體在公知的開環(huán)聚合催化劑的存在下進(jìn)行(共)聚合來得到。
作為可與具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體加成共聚的其它單體,例如可以舉出:乙烯、丙烯、1-丁烯等碳原子數(shù)2~20的α-烯烴及它們的衍生物;環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯等環(huán)烯烴及它們的衍生物;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯等非共軛二烯等。這些單體可以單獨(dú)使用一種或者組合使用二種以上。其中,優(yōu)選α-烯烴,更優(yōu)選乙烯。
具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體的加成聚合物及具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體和可共聚的其它單體的加成共聚物可以通過將單體在公知的加成聚合催化劑的存在下進(jìn)行聚合來得到。
具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體的開環(huán)聚合物的氫化物、具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體和可與其開環(huán)共聚的其它單體的開環(huán)共聚物的氫化物、具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體的加成聚合物的氫化物、及具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的單體和可與其加成共聚的其它單體的加成共聚物的氫化物可通過如下操作得到:在這些聚合物的溶液中添加含有鎳、鈀等過渡金屬的公知的氫化催化劑,將碳-碳不飽和鍵優(yōu)選氫化90%以上。
降冰片烯系樹脂中,優(yōu)選具有X:雙環(huán)[3.3.0]辛烷-2,4-二基-乙烯結(jié)構(gòu)和Y:三環(huán)[4.3.0.12,5]癸烷-7,9-二基-乙烯結(jié)構(gòu)作為重復(fù)單元、這些重復(fù)單元的含量相對于降冰片烯系樹脂的重復(fù)單元整體為90質(zhì)量%以上,且X的含有比例和Y的含有比例之比以X:Y的質(zhì)量比計(jì)為100:0~40:60的樹脂。通過使用這樣的樹脂,可以得到長期沒有尺寸變化且光學(xué)特性的穩(wěn)定性優(yōu)異的相位差膜(光學(xué)膜)。
用于本發(fā)明的環(huán)狀烯烴樹脂的分子量可根據(jù)使用目的適宜選定。以通過使用環(huán)己烷(聚合物樹脂不溶解的情況為甲苯)作為溶劑的凝膠滲透色譜測得的聚異戊二烯或聚苯乙烯換算的重均分子量(Mw)計(jì)通常為20,000~150,000。優(yōu)選為25,000~100,000,更優(yōu)選為30,000~80,000。重均分子量在這樣的范圍時(shí),膜的機(jī)械強(qiáng)度及成型加工性高度平衡,優(yōu)選。
環(huán)狀烯烴樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度只要根據(jù)使用目的適宜選擇即可。從耐久性及拉伸加工性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為130~160℃,更優(yōu)選為135~150℃的范圍。
環(huán)狀烯烴樹脂的分子量分布(重均分子量(Mw)/數(shù)均分子量(Mn))從緩和時(shí)間、生產(chǎn)率等觀點(diǎn)考慮為1.2~3.5,優(yōu)選為1.5~3.0,進(jìn)一步優(yōu)選為1.8~2.7。
用于本發(fā)明的環(huán)狀烯烴樹脂優(yōu)選光彈性系數(shù)的絕對值為10×10-12Pa-1以下,更優(yōu)選為7×10-12Pa-1以下,特別優(yōu)選為4×10-12Pa-1以下。在將雙折射率設(shè)為Δn、應(yīng)力設(shè)為σ時(shí),光彈性系數(shù)C為C=Δn/σ所示的值。
在本發(fā)明中,環(huán)狀烯烴樹脂優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含粒子。在此,實(shí)質(zhì)上不含粒子是指即使向由環(huán)狀烯烴樹脂構(gòu)成的膜添加粒子,可以容許至自未添加狀態(tài)的霧度的上升幅度為0.05%以下的范圍的量。特別是脂環(huán)式聚烯烴樹脂由于缺乏與許多有機(jī)粒子及無機(jī)粒子的親和性,因此,若將添加了超過上述范圍的粒子的環(huán)狀烯烴樹脂膜進(jìn)行拉伸,有可能容易產(chǎn)生空隙,作為其結(jié)果,產(chǎn)生霧度的顯著上升。
<聚碳酸酯樹脂>
在本發(fā)明中,也可以使用各種公知的聚碳酸酯樹脂。在本發(fā)明中,特別優(yōu)選使用芳香族聚碳酸酯。關(guān)于該芳香族聚碳酸酯沒有特別限制,只要是可得到期望的膜的諸特性的芳香族聚碳酸酯就沒有特別限制。
通??偡Q為聚碳酸酯的高分子材料在其合成手法中可使用縮聚反應(yīng),將主鏈以碳酸鍵連結(jié)的物質(zhì)總稱為聚碳酸酯,其中,通常是指苯酚衍生物、碳酰氯和碳酸二苯酯等通過縮聚而得到的物質(zhì)。通??蓛?yōu)選選擇以稱為雙酚-A的2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷為雙酚成分的重復(fù)單元所示的芳香族聚碳酸酯,但通過適宜選擇各種雙酚衍生物,可以構(gòu)成芳香族聚碳酸酯共聚物。
作為這種共聚成分,除該雙酚-A以外,可以舉出:雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷、9,9-雙(4-羥基苯基)芴、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-2-苯基乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)硫醚、雙(4-羥基苯基)砜、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷等。
另外,也可以使用在一部分中含有對苯二甲酸和/或間苯二甲酸成分的芳香族聚酯碳酸酯。通過將這樣的結(jié)構(gòu)單元用于由雙酚-A構(gòu)成的芳香族聚碳酸酯的構(gòu)成成分的一部分,可以改良芳香族聚碳酸酯的性質(zhì)、例如耐熱性、溶解性,關(guān)于這樣的共聚物,本發(fā)明也有效。
在此使用的芳香族聚碳酸酯的粘均分子量只要為10000以上且200000以下就可優(yōu)選使用。特別優(yōu)選粘均分子量為20000~120000。若使用粘均分子量比10000低的樹脂,則有時(shí)得到的膜的機(jī)械強(qiáng)度不足,另外,若達(dá)到400000以上的高分子量,則漿料的粘度變得過大,在操作上產(chǎn)生問題,故不優(yōu)選。粘均分子量可通過市售的高效液相色譜等進(jìn)行測定。
從得到高耐熱性的膜的方面考慮,優(yōu)選本發(fā)明的芳香族聚碳酸酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200℃以上,更優(yōu)選為230℃以上。這些可適宜選擇上述共聚成分來得到。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可用DSC裝置(差示掃描量熱儀)進(jìn)行測定,例如為用Seiko電子工業(yè)株式會(huì)社制:RDC220通過10℃/分鐘的升溫條件求出的基線開始偏移的溫度。
在本發(fā)明中,用于含有上述芳香族聚碳酸酯的漿料組合物的溶劑優(yōu)選為含有4~14質(zhì)量份的二氯甲烷、及碳原子數(shù)1~6的直鏈或支鏈狀的脂肪族醇的混合溶劑。
上述碳原子數(shù)1~6的直鏈或支鏈狀的脂肪族醇的混合量優(yōu)選為4~12質(zhì)量份。通過使用這樣的混合溶劑并以比以往高的殘留溶劑濃度剝離濕膜,可以抑制濕膜剝離時(shí)強(qiáng)靜電的產(chǎn)生,由此防止帶損傷、或膜的條紋和不均、微小損傷的發(fā)生。
加入醇的種類受使用的溶劑限制。醇和該溶劑具有相溶性為必要條件。這些可以單獨(dú)加入,組合二種類以上組合也沒有問題。作為本發(fā)明中的醇,優(yōu)選碳原子數(shù)1~6、優(yōu)選1~4、更優(yōu)選2~4的鏈狀、或者支鏈的脂肪族醇。具體而言,可以舉出:甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇等。其中,乙醇、異丙醇、叔丁醇可得到大致同等的效果,但甲醇的效果稍低。原因未明確,但推測是與溶劑的沸點(diǎn)、即干燥時(shí)的揮散容易性有關(guān)。碳原子數(shù)高于上述范圍的高級(jí)醇由于為高沸點(diǎn),因此,在制膜后也容易殘留,故不優(yōu)選。
醇的添加量必須慎重地選擇。這些醇相對于芳香族聚碳酸酯溶解性完全不足,為完全的不良溶劑。因此,無法過多地加入,應(yīng)采用可得到應(yīng)滿足的剝離性的最少量。如上所述,相對于二氯甲烷為4~14質(zhì)量份,優(yōu)選為4~12質(zhì)量份。相對于二氯甲烷量,若添加量為4~14質(zhì)量份的范圍,則該溶劑相對于聚合物的溶解性、漿料穩(wěn)定性提高,剝離性改善的效果變大。
本發(fā)明的漿料組合物,由上述二氯甲烷和脂肪族醇構(gòu)成,但也可以使用其它的溶劑。作為其它的剩余的溶劑,只要是能高濃度地溶解芳香族聚碳酸酯且與醇具有相溶性,進(jìn)而為低沸點(diǎn)溶劑就沒有特別限定。例如作為相對于芳香族聚碳酸酯具有溶解力的溶劑,除二氯甲烷以外,可以舉出:氯仿、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯等鹵系溶劑、1,3-二氧戊環(huán)、1,4-二烷、四氫呋喃等環(huán)狀醚系的溶劑、環(huán)己酮等酮系的溶劑。
使用其它溶劑的情況沒有特別限定,只要考慮效果使用即可。所謂在此所說的效果為在不犧牲溶解性及穩(wěn)定性的范圍內(nèi)混合溶劑帶來的效果,例如通過溶液流延法制膜而成的膜的表面性的改善(流平效果)、蒸發(fā)速度及體系的粘度調(diào)節(jié)、結(jié)晶化抑制效果等。只要根據(jù)這些效果的程度決定混合的溶劑的種類及添加量即可,另外,作為混合的溶劑,可以使用一種或二種以上。
作為可優(yōu)選使用的其它溶劑,可以舉出:氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵系溶劑、甲苯、二甲苯等烴系溶劑、丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮等酮系溶劑、醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系溶劑、乙二醇二甲醚、甲氧基乙基乙酸酯等醚系溶劑。
本發(fā)明的漿料組合物只要作為結(jié)果可得到霧度低的透明的溶液就可以用任何方法制備??梢栽陬A(yù)先溶解于某溶劑的芳香族聚碳酸酯溶液中添加規(guī)定量的醇,也可以在含有醇的混合溶劑中溶解芳香族聚碳酸酯。如剛剛之前敘述那樣,由于醇為不良溶劑,因此,在上述的之后開始添加的方法中,存在聚合物的析出引起的漿料白濁的可能性,因此,優(yōu)選溶解于后者的混合溶劑的方法。
<聚酯樹脂>
可以在本發(fā)明中使用的聚酯樹脂可通過聚合二羧酸和二醇來得到,二羧酸結(jié)構(gòu)單元(源自二羧酸的結(jié)構(gòu)單元)的70%以上源自芳香族二羧酸,且二醇結(jié)構(gòu)單元(源自二醇的結(jié)構(gòu)單元)的70%以上源自脂肪族二醇。
源自芳香族二羧酸的結(jié)構(gòu)單元的比例為70%以上,優(yōu)選為80%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為90%以上。
源自脂肪族二醇的結(jié)構(gòu)單元的比例為70%以上,優(yōu)選為80%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為90%以上。聚酯樹脂可以組合使用二種以上。
作為上述芳香族二羧酸,可以例示:對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等萘二羧酸、4,4’-聯(lián)苯二羧酸、3,4’-聯(lián)苯二羧酸等及它們的酯形成性衍生物。
聚酯樹脂可以在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)使用己二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸及苯甲酸、丙酸、丁酸等單羧酸。
作為上述脂肪族二醇,可以例示:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、1,6-己二醇等及它們的酯形成性衍生物。
聚酯樹脂也可以在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)使用丁醇、己醇、辛醇等單醇類及三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇等多元醇類。
聚酯樹脂的制造可以應(yīng)用作為公知的方法的直接酯化法及酯交換法。作為聚酯樹脂的制造時(shí)使用的縮聚催化劑,可以例示公知的三氧化銻、五氧化銻等銻化合物、氧化鍺等鍺化合物、醋酸鈦等鈦化合物、氯化鋁等鋁化合物等,但并不限定于這些。
作為優(yōu)選的聚酯樹脂,有聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯-間苯二甲酸酯共聚樹脂、聚乙烯-1,4-環(huán)己烷二亞甲基-對苯二甲酸酯共聚樹脂、聚2,6-萘二羧酸乙二醇酯樹脂、聚2,6-萘二羧酸乙二醇酯-對苯二甲酸酯共聚樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯-4,4’-聯(lián)苯二羧酸酯樹脂、聚對苯二甲酸1,3-丙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚2,6-萘二羧酸丁二醇酯樹脂等。
作為更優(yōu)選的聚酯樹脂,可以舉出:聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯-間苯二甲酸酯共聚樹脂、聚乙烯-1,4-環(huán)己烷二亞甲基-對苯二甲酸酯共聚樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂及聚2,6-萘二羧酸乙二醇酯樹脂。
聚酯樹脂的固有粘度(苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷=60/40質(zhì)量比混合溶劑中,25℃下測得的值)優(yōu)選0.7~2.0dl/g,更優(yōu)選為0.8~1.5dl/g。若固有粘度為0.7以上,則由于聚酯樹脂的分子量充分地高,因此,使用其而得到的由聚酯樹脂組合物構(gòu)成的成形物具有作為成形物需要的機(jī)械性質(zhì),并且透明性變得良好。在固有粘度為2.0以下的情況下,成形性變得良好。
(其它的添加劑)
在本發(fā)明的熱塑性樹脂基體材料中可以根據(jù)目的含有各種化合物等作為添加劑。例如可以含有相位差(延遲)上升劑、增塑劑、抗氧化劑、酸捕捉劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、光學(xué)各向異性控制劑、消光劑、防靜電劑、剝離劑等。
相位差(延遲)上升劑優(yōu)選至少具有二個(gè)芳香族環(huán)的芳香族化合物。芳香族化合物優(yōu)選以相對于樹脂的100質(zhì)量份為0.01~20質(zhì)量份的范圍使用。而且,優(yōu)選以0.05~15質(zhì)量份的范圍使用,進(jìn)一步優(yōu)選以0.1~10質(zhì)量份的范圍使用??梢越M合使用二種以上的芳香族化合物。芳香族化合物的芳香族環(huán)除芳香族烴環(huán)以外,含有芳香族性雜環(huán)。芳香族烴環(huán)特別優(yōu)選為6元環(huán)(即苯環(huán))。芳香族性雜環(huán)通常為不飽和雜環(huán)。芳香族性雜環(huán)優(yōu)選為5元環(huán)、6元環(huán)或7元環(huán),進(jìn)一步優(yōu)選為5元環(huán)或6元環(huán)。芳香族性雜環(huán)通常具有最多的雙鍵。作為雜原子,優(yōu)選氮原子、氧原子及硫原子,特別優(yōu)選氮原子。芳香族性雜環(huán)的例子中包含呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、唑環(huán)、異唑環(huán)、噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、吡唑環(huán)、呋咱環(huán)、三唑環(huán)、吡喃環(huán)、吡啶環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)及1,3,5-三嗪環(huán)。關(guān)于這些雜環(huán),在日本特開2004-109410號(hào)、日本特開2003-344655號(hào)、日本特開2000-275434號(hào)、日本特開2000-111914號(hào)、日本特開平12-275434號(hào)公報(bào)等中記載有詳細(xì)情況。
(消光劑)
在處理制作的膜時(shí),為了防止損傷或輸送性變差,也優(yōu)選在本發(fā)明的熱塑性樹脂基體材料中添加微粒作為消光劑。
作為微粒,作為無機(jī)化合物的例子,可以舉出:二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鈣、滑石、粘土、燒成高嶺土、燒成硅酸鈣、水合硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鎂及磷酸鈣等。從濁度變低的方面考慮,優(yōu)選微粒含有硅,特別優(yōu)選含有二氧化硅。
微粒的一次粒子的平均粒徑優(yōu)選5~400nm,進(jìn)一步優(yōu)選為10~300nm。這些主要可以以粒徑0.05~0.3μm的2次凝聚體的形式含有,只要為平均粒徑80~400nm的粒子,則也可以不凝聚而以一次粒子的形式含有。膜中的這些微粒的含量優(yōu)選為0.01~1質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.05~0.5質(zhì)量%。在利用共流延法的多層結(jié)構(gòu)的相位差膜(光學(xué)膜)的情況下,優(yōu)選在表面含有該添加量的微粒。
二氧化硅的微粒例如以AerosilR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上日本Aerosil(株)制)的商品名市售,可以使用。
氧化鋯的微粒例如以AerosilR976及R811(以上日本Aerosil(株)制)的商品名市售,可以使用。
作為樹脂的例子,可以舉出:有機(jī)硅樹脂、氟樹脂及丙烯酸樹脂。優(yōu)選有機(jī)硅樹脂,特別優(yōu)選具有三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,例如以TOSPEARL103、TOSPEARL105、TOSPEARL108、TOSPEARL120、TOSPEARL145、TOSPEARL3120及TOSPEARL240(以上東芝硅酮(株)制)的商品名市售,可以使用。
其中,Aerosil200V、AerosilR972V可以在保持相位差膜(光學(xué)膜)的霧度低的同時(shí)具有明顯的降低摩擦系數(shù)效果,因此可特別優(yōu)選使用。在本發(fā)明的相位差膜(光學(xué)膜)中,優(yōu)選至少一側(cè)的面的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.2~1.0。
(相位差膜的制造方法)
作為將本發(fā)明的樹脂膜基體材料作為膜制造的方法,可以使用通常的吹塑法、T-模頭法、壓延法、切削法、流延法、擠出法、熱壓法等制造法,但從著色抑制、異物缺陷的抑制、分模線等光學(xué)缺點(diǎn)的抑制等觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選利用流延法的溶液流延法、及熔融流延法。
以下,對制作本發(fā)明的相位差膜時(shí)的制造方法進(jìn)行詳細(xì)敘述。
<利用溶液流延法的相位差膜的制造方法>
《有機(jī)溶劑》
在用溶液流延法制造本發(fā)明的相位差膜(光學(xué)膜)的情況下,可用于形成漿料的有機(jī)溶劑只要為能溶解纖維素酯樹脂等熱塑性樹脂的溶劑就可以沒有限制地使用。
例如,作為氯系有機(jī)溶劑,作為二氯甲烷、非氯系有機(jī)溶劑,可以舉出:醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、丙酮、四氫呋喃、1,3-二氧戊環(huán)、1,4-二烷、環(huán)己酮、甲酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷、乳酸乙酯、乳酸、二丙酮醇等,可優(yōu)選使用二氯甲烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、乳酸乙酯等。
漿料中除上述有機(jī)溶劑以外,也可以含有1~40質(zhì)量%的碳原子數(shù)1~4的直鏈或支鏈狀的脂肪族醇。若漿料中的醇的比率變高,則濕膜凝膠化,容易從金屬支承體剝離,另外,醇的比例少時(shí),也具有促進(jìn)非氯系有機(jī)溶劑系中的熱塑性樹脂的溶解的作用。
特別優(yōu)選在含有二氯甲烷、及碳原子數(shù)1~4的直鏈或支鏈狀的脂肪族醇的溶劑中溶解至少合計(jì)10~45質(zhì)量%的熱塑性樹脂而成的漿料組合物。
作為碳原子數(shù)1~4的直鏈或支鏈狀的脂肪族醇,可以舉出:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇。從這些內(nèi)漿料的穩(wěn)定性、沸點(diǎn)也較低、干燥性也良好等方面考慮,優(yōu)選乙醇。
以下,對本發(fā)明的相位差膜(光學(xué)膜)(以下,也簡稱為“膜”。)的優(yōu)選的制膜方法進(jìn)行說明。
1)溶解工序
溶解工序?yàn)樵谝詿崴苄詷渲牧既軇橹鞯挠袡C(jī)溶劑中于溶解釜中一邊攪拌熱塑性樹脂、其它的添加劑一邊溶解而形成漿料的工序。
熱塑性樹脂的溶解可以使用在常壓下進(jìn)行的方法、在主溶劑的沸點(diǎn)以下進(jìn)行的方法、在主溶劑的沸點(diǎn)以上進(jìn)行加壓而進(jìn)行的方法、如日本特開平9-95544號(hào)公報(bào)、日本特開平9-95557號(hào)公報(bào)、或日本特開平9-95538號(hào)公報(bào)中記載那樣通過冷卻溶解法進(jìn)行的方法、如日本特開平11-21379號(hào)公報(bào)中記載那樣在高壓下進(jìn)行的方法等各種溶解方法,特別優(yōu)選在主溶劑的沸點(diǎn)以上進(jìn)行加壓而進(jìn)行的方法。
返材(返材)是指將膜較細(xì)地粉碎后的物質(zhì)、制造膜時(shí)產(chǎn)生的被切掉的膜兩邊部分或因擦傷等而不合格的膜輥卷,其可進(jìn)行再使用。
2)流延工序
流延工序?yàn)閷{料通過送液泵(例如加壓型定量齒輪泵)送液至加壓模頭,從加壓模頭狹縫向持續(xù)地移送的環(huán)狀金屬帶、例如不銹鋼帶、或者旋轉(zhuǎn)的金屬鼓等金屬支承體上的流延位置流延漿料的工序。
可以調(diào)整模的噴嘴部分的狹縫形狀,優(yōu)選容易使膜厚均勻的加壓模頭。加壓模頭有衣架模及T模等,均可優(yōu)選使用。金屬支承體的表面為鏡面。為了提高制膜速度,可以在金屬支承體上設(shè)置2臺(tái)以上加壓模頭,將漿料量分割進(jìn)行層疊。或者也優(yōu)選通過同時(shí)流延多個(gè)漿料的共流延法得到層疊結(jié)構(gòu)的膜。
3)溶劑蒸發(fā)工序
溶劑蒸發(fā)工序?yàn)閷衲?將在流延用支承體上流延漿料而形成的漿料膜稱為濕膜)在流延用支承體上加熱,使溶劑蒸發(fā)的工序。
為了使溶劑蒸發(fā),有從濕膜側(cè)吹風(fēng)的方法和/或從支承體的背面利用液體傳熱的方法、通過輻射熱從表背面?zhèn)鳠岬姆椒ǖ?,背面液體傳熱方法的干燥效率良好,優(yōu)選。另外,也可優(yōu)選使用將它們組合的方法。優(yōu)選使流延后的支承體上的濕膜在40~100℃的氣氛下、在支承體上進(jìn)行干燥。為了保持在40~100℃的氣氛下,優(yōu)選向濕膜上面吹該溫度的暖風(fēng)或通過紅外線等裝置進(jìn)行加熱。
從面品質(zhì)、透濕性、剝離性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選在30~120秒以內(nèi)將該濕膜從支承體上剝離。
4)剝離工序
剝離工序?yàn)閷⒃诮饘僦С畜w上蒸發(fā)溶劑而成的濕膜在剝離位置進(jìn)行剝離的工序。剝離的濕膜送至以下工序。
金屬支承體上的剝離位置處的溫度優(yōu)選為10~40℃,進(jìn)一步優(yōu)選為11~30℃。
另外,在剝離的時(shí)刻,金屬支承體上的濕膜在剝離時(shí)的殘留溶劑量優(yōu)選根據(jù)干燥條件的強(qiáng)弱、金屬支承體的長度等在50~120質(zhì)量%的范圍內(nèi)進(jìn)行剝離,但在殘留溶劑量更多的時(shí)刻進(jìn)行剝離的情況下,若濕膜過柔軟,則損傷剝離時(shí)的平面性,容易產(chǎn)生剝離張力引起的抽線及縱條紋,因此,可根據(jù)經(jīng)濟(jì)速度和品質(zhì)的平衡來決定剝離時(shí)的殘留溶劑量。
濕膜的殘留溶劑量由下述式定義。
殘留溶劑量(%)=(濕膜的加熱處理前質(zhì)量-濕膜的加熱處理后質(zhì)量)/(濕膜的加熱處理后質(zhì)量)×100
另外,所謂測定殘留溶劑量時(shí)的加熱處理表示在115℃下進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。
剝離金屬支承體和膜時(shí)的剝離張力通常為196~245N/m,但在剝離時(shí)容易產(chǎn)生褶皺的情況下,優(yōu)選以190N/m以下的張力進(jìn)行剝離,進(jìn)一步優(yōu)選以可以剝離的最低張力~166.6N/m進(jìn)行剝離,接著以最低張力~137.2N/m進(jìn)行剝離,特別優(yōu)選以最低張力~100N/m進(jìn)行剝離。
在本發(fā)明中,優(yōu)選將該金屬支承體上的剝離位置處的溫度設(shè)為-50~40℃,更優(yōu)選10~40℃,最優(yōu)選設(shè)為15~30℃。
5)干燥及拉伸工序
剝離后,使用使?jié)衲そ惶嫱ㄟ^多個(gè)配置在干燥裝置內(nèi)的輥進(jìn)行輸送的干燥裝置和/或用夾具夾持濕膜的兩端進(jìn)行輸送的拉幅拉伸裝置干燥濕膜。
干燥裝置一般是向濕膜的兩面吹熱風(fēng),也有代替風(fēng)照射微波進(jìn)行加熱的裝置。過激烈的干燥容易損傷完成的膜的平面性。利用高溫的干燥可以從殘留溶劑為8質(zhì)量%以下左右開始進(jìn)行。通過整體,干燥在約40~250℃下進(jìn)行。特別優(yōu)選在40~160℃下進(jìn)行干燥。
在使用拉幅拉伸裝置的情況下,優(yōu)選使用可以利用拉幅機(jī)的左右把持裝置左右獨(dú)立地控制膜的把持長(從把持開始至把持結(jié)束的距離)的裝置。另外,在拉幅工序中,為了改善平面性,也優(yōu)選有意地制作具有不同的溫度的區(qū)劃。
另外,也優(yōu)選設(shè)置中性區(qū)使得在不同的溫度區(qū)劃間各自的區(qū)劃不會(huì)引起干涉。
另外,拉伸操作可以分為多階段進(jìn)行實(shí)施,也優(yōu)選向流延方向、寬度方向?qū)嵤╇p軸拉伸。另外,在進(jìn)行雙軸拉伸的情況下,可以進(jìn)行同時(shí)雙軸拉伸,也可以階段性地實(shí)施。
此時(shí),所謂階段性例如也可以依次進(jìn)行拉伸方向不同的拉伸,也可以將同一方向的拉伸分為多階段,且將不同方向的拉伸加入其任一階段。即,例如也可進(jìn)行如下所述的拉伸步驟。
·向流延方向拉伸-向?qū)挾确较蚶?向流延方向拉伸-向流延方向拉伸
·向?qū)挾确较蚶?向?qū)挾确较蚶?向流延方向拉伸-向流延方向拉伸
另外,同時(shí)雙軸拉伸也包含向一個(gè)方向拉伸,在另一方向松弛張力使其收縮的情況。同時(shí)雙軸拉伸的優(yōu)選拉伸倍率在寬度方向、長度方向均采用1.01倍~×1.5倍的范圍。
進(jìn)行拉幅時(shí)濕膜的殘留溶劑量在拉幅開始時(shí)優(yōu)選為20~100質(zhì)量%,且優(yōu)選一邊施加拉幅一邊進(jìn)行干燥直至濕膜的殘留溶劑量為10質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量%以下。
進(jìn)行拉幅時(shí)的干燥溫度優(yōu)選30~160℃,進(jìn)一步優(yōu)選50~150℃,最優(yōu)選70~140℃。
在拉幅工序中,從提高膜的均勻性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選氣氛的寬度方向的溫度分布少,拉幅工序中的寬度方向的溫度分布優(yōu)選±5℃以內(nèi),更優(yōu)選±2℃以內(nèi),最優(yōu)選±1℃以內(nèi)。
6)卷繞工序
卷繞工序?yàn)闈衲ぶ械臍埩羧軇┝窟_(dá)到2質(zhì)量%以下后以膜的形式利用卷繞機(jī)卷繞的工序,通過使殘留溶劑量為0.4質(zhì)量%以下,可以得到尺寸穩(wěn)定性良好的膜。特別優(yōu)選以0.00~0.10質(zhì)量%進(jìn)行卷繞。
卷繞方法只要使用通常所使用的方法即可,有定扭矩法、定張力法、錐度張力法(テーパーテンション法)、內(nèi)部應(yīng)力一定的程序張力控制法等,只要使用這些方法即可。
本發(fā)明的膜優(yōu)選為長條膜,具體而言為顯示100m~5000m左右且通常以卷狀提供的形態(tài)的膜。另外,膜的寬度優(yōu)選為1.3~4m,更優(yōu)選為1.4~2m。
本發(fā)明的膜的膜厚沒有特別限制,優(yōu)選為20~200μm。
<利用熔融流延制膜法的相位差膜的制造方法>
對以本發(fā)明的樹脂膜基體材料作為相位差膜通過熔融流延制膜法制造時(shí)的方法進(jìn)行說明。
<熔融顆粒制造工序>
構(gòu)成用于熔融擠出的熱塑性樹脂膜的組合物優(yōu)選通常預(yù)先混煉進(jìn)行顆?;?。
顆?;梢詾楣姆椒?,例如可以將干燥的熱塑性樹脂和根據(jù)目的的添加劑用進(jìn)料器供給于擠出機(jī),并使用單軸或雙軸的擠出機(jī)進(jìn)行混煉,從模頭擠出成條狀,進(jìn)行水冷或空氣冷卻,進(jìn)行剪裁。
原材料從防止原材料的分解的方面考慮,重要的是在擠出前進(jìn)行干燥。特別是由于纖維素酯容易吸濕,因此,優(yōu)選用除濕熱風(fēng)干燥機(jī)或真空干燥機(jī)在70~140℃下干燥3小時(shí)以上使水分率為200ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為100ppm以下。
添加劑可以擠出供給于擠出機(jī),也可以分別用各自進(jìn)料器供給??寡趸瘎┑壬倭康奶砑觿榱司鶆虻鼗旌?,優(yōu)選預(yù)先進(jìn)行混合。
抗氧化劑的混合可以在固體間進(jìn)行混合,也可以根據(jù)需要將抗氧化劑溶解于溶劑并含浸于熱塑性樹脂進(jìn)行混合,或者還可以噴霧進(jìn)行混合。
真空NAUTA混合器等可以同時(shí)進(jìn)行干燥和混合,故優(yōu)選。另外,自進(jìn)料器部或模頭的出口等與空氣接觸的情況優(yōu)選在除濕空氣或除濕的N2氣等氣氛下。
擠出機(jī)優(yōu)選以抑制剪切力且樹脂不會(huì)劣化(分子量降低、著色、凝膠生成等)的方式在可顆?;冶M可能低溫下進(jìn)行加工。例如在雙軸擠出機(jī)的情況下,優(yōu)選使用深槽型的螺桿沿同方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。從混煉的均勻性的方面考慮,優(yōu)選嚙合型。
使用如上得到的顆粒進(jìn)行膜制膜。也可以不進(jìn)行顆?;鴮⒃牧系姆勰┲苯佑眠M(jìn)料器供給于擠出機(jī),直接進(jìn)行膜制膜。
<將熔融混合物從模頭向冷卻輥擠出的工序>
首先,將制作的顆粒使用單軸或雙軸型的擠出機(jī),將擠出時(shí)的熔融溫度Tm設(shè)為200~300℃左右,用葉盤型的過濾器等過濾除去異物后,從T模頭共擠出為膜狀,在冷卻輥上固化,一邊與彈性接觸輥按緊一邊流延。
從進(jìn)料斗向擠出機(jī)導(dǎo)入時(shí),優(yōu)選在真空下或減壓下和非活性氣體氣氛下防止氧化分解等。另外,Tm為擠出機(jī)的模頭出口部分的溫度。
若在模頭上產(chǎn)生損傷或附著增塑劑的凝結(jié)物等異物,則有時(shí)產(chǎn)生條紋狀的缺陷。將這樣的缺陷也稱為分模線,但為了減小分模線等表面的缺陷,優(yōu)選形成從擠出機(jī)至模頭的配管中樹脂的滯留部盡可能少的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選使用在模頭的內(nèi)部及模唇盡可能沒有損傷等的模。
就擠出機(jī)及模等與熔融樹脂接觸的內(nèi)面而言,優(yōu)選使表面粗糙度小或使用表面能低的材質(zhì)等,實(shí)施熔融樹脂不易附著的表面加工。具體而言,可以舉出對鍍硬鉻或陶瓷熔射而成的面進(jìn)行拋光使其表面粗糙度為0.2S以下。
在本發(fā)明中冷卻輥沒有特別限制,為高剛性的金屬輥且具有在內(nèi)部流通可進(jìn)行溫度控制的熱介質(zhì)或冷介質(zhì)那樣的結(jié)構(gòu)的輥,大小沒有限定,只要是對于冷卻熔融擠出的膜為充分的大小即可,通常冷卻輥的直徑為100mm~1m左右。
冷卻輥的表面材質(zhì)可以舉出碳鋼、不銹鋼、鋁、鈦等。進(jìn)而為了提高表面的硬度或改良與樹脂的剝離性,優(yōu)選實(shí)施鍍硬鉻、鍍鎳、鍍非晶鉻等及陶瓷熔射等表面處理。
冷卻輥表面的表面粗糙度優(yōu)選以Ra計(jì)設(shè)為0.1μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為0.05μm以下。輥表面越平滑,得到的膜的表面也可以越平滑。當(dāng)然,優(yōu)選表面加工后的表面進(jìn)一步拋光形成上述的表面粗糙度。
在本發(fā)明中,作為彈性接觸輥,可以使用日本特開平03-124425號(hào)、日本特開平08-224772號(hào)、日本特開平07-100960號(hào)、日本特開平10-272676號(hào)、WO97/028950、日本特開平11-235747號(hào)、日本特開2002-36332號(hào)、日本特開2005-172940號(hào)及日本特開2005-280217號(hào)公報(bào)中記載那樣的表面包覆薄膜金屬套管的硅橡膠輥。
將膜從冷卻輥上剝離時(shí),優(yōu)選控制張力防止膜的變形。
<拉伸工序>
在本發(fā)明中,如上得到的膜通過與冷卻輥相接的工序后,也可以進(jìn)一步沿至少一方向拉伸1.01~3.0倍。
優(yōu)選沿縱(膜輸送方向)、橫(寬度方向)兩方向分別拉伸1.1~2.0倍。
拉伸的方法可優(yōu)選使用公知的輥拉伸機(jī)或拉幅機(jī)等。特別是在相位差膜(光學(xué)膜)兼為起偏鏡保護(hù)膜的情況下,通過將拉伸方向設(shè)為寬度方向,可以以輥形態(tài)形成與偏光膜的層疊,故優(yōu)選。
通過沿寬度方向拉伸,相位差膜(光學(xué)膜)的滯相軸成為寬度方向。
通常,拉伸倍率為1.1~3.0倍,優(yōu)選為1.2~2倍,拉伸溫度通常在構(gòu)成膜的樹脂的Tg~Tg+50℃、優(yōu)選Tg~Tg+50℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
拉伸優(yōu)選在長度方向或者寬度方向且所控制的均勻的溫度分布下進(jìn)行。優(yōu)選在±2℃以內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選在±1℃以內(nèi),特別優(yōu)選在±0.5℃以內(nèi)。
在將上述方法中制作的膜狀樹脂膜用作相位差膜的情況下,出于該相位差膜(光學(xué)膜)的相位差(延遲)調(diào)整及減小尺寸變化率的目的,可以使膜沿長度方向及寬度方向收縮。
為了沿長度方向收縮,例如有如下方法:暫時(shí)松開寬度拉伸使其沿長度方向松弛、或慢慢地縮小橫向拉伸機(jī)相鄰?qiáng)A具的間隔來使膜收縮。
滯相軸方向的均勻性也很重要,相對于膜寬度方向,優(yōu)選角度為-5~+5°,進(jìn)一步優(yōu)選為-1~+1°的范圍,特別優(yōu)選為-0.5~+0.5°的范圍,特別優(yōu)選為-0.1~+0.1°的范圍。這些不均可通過優(yōu)化拉伸條件來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的相位差膜優(yōu)選為長條膜,具體而言為顯示100m~10000m左右且通常以卷狀提供的形態(tài)的膜。另外,膜的寬度優(yōu)選為1.3~4m,更優(yōu)選為1.4~2.5m。
本發(fā)明的相位差膜的膜厚沒有特別限制,優(yōu)選根據(jù)目的發(fā)生變化。例如在用于起偏鏡保護(hù)膜的情況下,優(yōu)選為20~200μm。
(液晶顯示裝置的制造方法)
本發(fā)明的相位差膜尤其更優(yōu)選用于通過卷對面板制法制造的液晶顯示裝置。
另外,在本技術(shù)中:所謂“卷對面板制法”為如下制法:不預(yù)先將卷狀的長條偏振片切割為液晶單元的縱向和橫向這兩方的尺寸,從與液晶單元的縱向?qū)挾群鸵壕卧臋M向?qū)挾认喈?dāng)?shù)拈L條輥中直接抽出偏振片,貼合于液晶單元后,用激光切割機(jī)等切割為液晶單元尺寸(參照圖3)。此時(shí),將偏振片貼合于液晶單元時(shí)推壓貼合輥,但由于為長條偏振片,因此,一般而言,貼合時(shí)容易施加不合適的力,容易在偏振片上產(chǎn)生不均,但在使用滿足本發(fā)明的上述條件的相位差膜的情況下,不易產(chǎn)生不均,為可以無視光學(xué)性能的批間不均的程度。
實(shí)施例
以下,舉出實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明,但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
(膜制作)
<微粒分散液的制作>
微粒(AerosilR972V(日本Aerosil株式會(huì)社制))
11質(zhì)量份
(1次粒子的平均粒徑16nm、表觀比重90g/L)
乙醇89質(zhì)量份
將以上物質(zhì)用溶解器攪拌混合50分鐘后,用勻漿機(jī)(Manton-Gaulin)進(jìn)行分散,得到微粒分散液。
<微粒添加液>
在放入了二氯甲烷的溶解罐中添加纖維素乙酸酯(乙?;〈?.10、Mn=140000,進(jìn)行加熱使其完全溶解后,將其使用安積濾紙(株)制的安積濾紙No.244進(jìn)行過濾。一邊充分地?cái)嚢柽^濾后的纖維素乙酸酯溶液一邊在其中緩慢添加上述微粒分散液。進(jìn)而,用磨碎機(jī)進(jìn)行分散使得2次粒子的粒徑為規(guī)定的大小。將其用日本精線(株)制的FineMetNF進(jìn)行過濾,制備微粒添加液。
(微粒添加液的組成)
二氯甲烷99質(zhì)量份
纖維素乙酸酯(上述)4質(zhì)量份
微粒分散液11質(zhì)量份
制備下述組成的主漿料液。首先,在加壓溶解罐中添加二氯甲烷和乙醇。在放入了溶劑的加壓溶解罐中一邊攪拌一邊投入纖維素酯。將其加熱,一邊攪拌一邊使其完全溶解,進(jìn)一步添加增塑劑及紫外線吸收劑使其溶解。將其使用安積濾紙(株)制的安積濾紙No.244進(jìn)行過濾,制備主漿料液。
加入主漿料液和微粒添加液使得主漿料液為100質(zhì)量份,微粒添加液為5質(zhì)量份,用在線混合器(東麗靜止型管內(nèi)混合機(jī)Hi-Mixer、SWJ)充分混合,接著使用帶流延裝置沿寬度2m的不銹鋼帶支承體上均勻地流延。在不銹鋼帶支承體上使溶劑蒸發(fā)至殘留溶劑量為110%,從不銹鋼帶支承體上剝離。接著,用拉幅機(jī)把持濕膜兩端部,沿寬度方向拉伸,在拉伸結(jié)束后在保持寬度的狀態(tài)下保持4秒,使寬度方向的張力松弛后釋放寬度保持,進(jìn)一步在設(shè)定為125℃的第三干燥區(qū)域中輸送30分鐘進(jìn)行干燥,制作寬度1.49m且在端部具有寬度1cm的刻痕的保護(hù)膜101~122,118制作1000m、其余各制作500m。另外,將以上的方法設(shè)為“處方A”。
將拉伸區(qū)域的條件(拉伸倍率、加熱溫度)和放入拉幅機(jī)時(shí)的殘留溶劑量示于表1及表2。
<主漿料液的組成>
二氯甲烷390質(zhì)量份
乙醇80質(zhì)量份
纖維素乙酸酯(總?cè)〈?.48、乙?;〈?.58、
丙?;〈?.90、Mn=160000)100質(zhì)量份
蔗糖苯甲酸酯(平均取代度5.5)10.0質(zhì)量份
漿料組成中使用纖維素乙酸酯(總?cè)〈?.41、乙酰取代度2.41、Mn=180000,除此以外,同樣地制作膜123~149,148制作1000m,其余各制作500m。另外,將該膜123~149的制法設(shè)為“處方B”。
漿料組成中使用總?cè)〈?.90、乙酰取代度1.90、Mn=140000的纖維素乙酸酯,使用平均取代度5.1的蔗糖苯甲酸酯,除此以外,同樣地制作膜150~185,各制作500m。另外,將該膜150~185的制法設(shè)為處方C。[表1]
[表2]
<相位差膜的相位差值的測定>
將制作的相位差膜在23℃55%RH下調(diào)濕后,使用王子計(jì)測機(jī)器制KOBRA31WPR在測定波長590nm下測定相位差值。為了算出Rt,平均折射率使用阿貝折射計(jì)測定3方向的折射率并平均,使用Ro和將滯相軸沿傾斜軸傾斜40°時(shí)的相位差值算出Rt。
將測定結(jié)果示于表3及表4。
(偏振片的制作)
將制作的相位差膜和KonicaMinoltaOpto制KC6UA-SW使用50℃2N的KOH水溶液進(jìn)行60秒皂化處理,進(jìn)行水洗并干燥,如下進(jìn)行偏振片加工。
將厚度75μm的聚乙烯醇膜用35℃的水溶脹,將其在由碘0.075g、碘化鉀5g、水100g構(gòu)成的水溶液中浸漬60秒,接著在由碘化鉀3g、硼酸7.5g、水100g構(gòu)成的45℃的水溶液中浸漬并進(jìn)行單軸拉伸(溫度55℃、拉伸倍率5倍)。將其進(jìn)行水洗并干燥,得到起偏鏡。
接著,使用水糊(水糊),以兩保護(hù)膜夾著起偏鏡的形式,以壓力20~30N/cm2、輸送速度約10m/分鐘在上述起偏鏡的兩側(cè)貼合上述經(jīng)過皂化的保護(hù)膜(KC6UA-SW和各相位差膜),在70℃下進(jìn)行約2分鐘干燥處理,接著在60℃下進(jìn)行約2分鐘的干燥處理,進(jìn)行卷繞,制作偏振片輥。在剝離加工后的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上設(shè)置粘合層,在得到的偏振片的相位差膜側(cè)貼附粘合層的面,制作粘合偏振片輥。將相位差膜(101~185)和偏振片(201~285)的對應(yīng)關(guān)系示于表3及表4。
[表3]
[表4]
(液晶顯示裝置的制作)
剝離SONY公司制BRAVIAKDL52W5的偏振片,將上述制作的偏振片以表5、表6及表7中記載的組合貼合于面板,制作液晶顯示裝置(1001~1072),進(jìn)行下述評價(jià)。對該液晶顯示裝置的液晶單元而言,彩色濾光片和薄膜晶體管配置于透明基板的一側(cè)(參照圖1),為本發(fā)明的液晶顯示裝置的單元,在表5、表6及表7中記載為W。接下來,剝離SONY公司制BRAVIAKDL52V1的偏振片,以表5、表6及表7的組合貼合于面板,制作液晶顯示裝置(3001~3004),進(jìn)行下述評價(jià)。對該液晶顯示裝置的液晶單元而言,彩色濾光片和薄膜晶體管配置于不同的透明基板,為相對于本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶單元的比較例(參照圖2),在表7中記載為V。
(評價(jià))
<正面對比度>
在使背光源點(diǎn)亮的狀態(tài)下以畫面顯示白顯示和黑顯示,使用KONICAMINOLTASENSING制CS2000測定正面亮度,使用其算出正面對比度。另外,對于算出的值的10位,低于25的舍去,25以上且50以下的設(shè)為50,50以上的四舍五入,將得到的數(shù)值記載于表。
根據(jù)下述基準(zhǔn)評價(jià)正面對比度。
◎:3000以上
○:超過2500且低于3000
×:2500以下
<視角>
使用ELDIM公司制EZ-Contrast160D與正面對比度測定同樣地顯示白和黑并進(jìn)行測定,將在斜向20~70°的范圍內(nèi)對比度50的最小角度設(shè)為視角。另外,將全方位視角超過80°的情況也記為80°。
根據(jù)下述基準(zhǔn)評價(jià)視角。
◎:70°以上
○:60°以上且低于70°
×:低于60°
<色移>
使用ELDIM公司制EZ-Contrast160D測定黑顯示中的色移,用CIE1976UCS色度圖的坐標(biāo)(u1’,v1’)表示,將自液晶顯示裝置的法線以傾斜角60°且在360°的測定坐標(biāo)中坐標(biāo)的距離與正面方向(u2’,v2’)最遠(yuǎn)的值設(shè)為色移。色移(ΔCS)=((u1’-u2’)2+(v1’-v2’)2)1/2
根據(jù)下述基準(zhǔn)評價(jià)色移(ΔCS)。
◎:低于0.040
○:0.040以上且0.060以下
×:超過0.060
將上述評價(jià)結(jié)果匯總示于表5~表9。
[表8]
[表9]
如表5~表9所示的結(jié)果,明確可知本發(fā)明的垂直取向型液晶顯示裝置在關(guān)于正面對比度、視角、及色移的評價(jià)中優(yōu)異。
(偏振片的狹縫法和亮度不均的關(guān)系)
使用激光分切機(jī)將偏振片218切成1151mm寬度、將偏振片248切成647mm寬度,分別制作1151mm寬度的偏振片輥218A1、647mm寬度的偏振片輥248B1,設(shè)為偏振片輥組218A1-248B1。
將其設(shè)置于作為卷狀偏振片的面板貼合裝置的液晶顯示裝置的制造系統(tǒng),輥貼合于10張液晶單元(液晶顯示裝置2001~2010)。另外,將偏振片218和248裁剪各10張52英寸尺寸,將其以相同的方式整枚貼合(枚葉貼合)于10張液晶單元(液晶顯示裝置2011~2020)。
將它們分別恢復(fù)原本的背光源的結(jié)構(gòu),進(jìn)行亮度不均的評價(jià)。
<不均>
將相應(yīng)的液晶顯示裝置進(jìn)行50℃、90%RH的24小時(shí)濕熱處理,根據(jù)下述基準(zhǔn)通過目視評價(jià)背光源點(diǎn)亮2小時(shí)后的黑顯示中的亮度不均(強(qiáng)弱)和圖像顯示時(shí)的影響。
◎:未看見亮度不均
○:能看見較弱的亮度不均,但在圖像顯示中不會(huì)注意到
△:亮度不均較強(qiáng),但在圖像顯示中幾乎不會(huì)注意到
×:亮度不均較強(qiáng),即使在圖像顯示中也會(huì)注意到
將上述評價(jià)結(jié)果示于表10。
[表10]
由表10所示的結(jié)果明確可知,作為制造本發(fā)明的垂直取向型液晶顯示裝置的垂直取向型液晶顯示裝置的制造方法,優(yōu)選準(zhǔn)備具有上述相位差膜A及相位差膜B中的至少一種相位差膜的長條卷狀偏振片,通過卷對面板制法對上述液晶單元進(jìn)行貼合的實(shí)施方式的制造方法。