CN101290358A - 热塑性薄膜的热处理方法,热塑性薄膜及其制造方法 - Google Patents

热塑性薄膜的热处理方法,热塑性薄膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供热塑性薄膜的热处理方法、热塑性薄膜及其制造方法,在所述热塑性薄膜的热处理方法中,在横方向上拉伸热塑性薄膜后,将所述薄膜在入口侧的搬送速度V1和出口侧的搬送速度V2之比V2/V1为0.6~0.999下、在热处理区域(46)中进行搬送,同时在玻璃化转变温度(Tg-20)℃~(Tg+50)℃下进行热处理,所述热处理区域按照辊搭接长度D与辊间长度G之比G/D为0.01~3的方式来配置。热塑性薄膜的特征在于,Rth/Re比为0.5以上但小于1,在宽度方向上测定的厚度方向的延迟/面内的延迟Rth/Re比的范围为0.01~0.1,在80℃、200小时下的热尺寸变化为0.001%~0.3%。

Description

热塑性薄膜的热处理方法,热塑性薄膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及适合用于偏振片、液晶显示板用光学补偿薄膜、防反射薄膜、液晶显示装置等中的热塑性薄膜的热处理方法、热塑性薄膜及其制造方法。
背景技术
以往,一直实施的是将热塑性薄膜拉伸以使面内延迟、厚度方向延迟表现出来,并作为液晶显示元件的相位差膜来使用,从而试图扩大视角。特别是近年来,为了向TN液晶显示的电视机用途展开,需要在组装到液晶显示装置中时可以实现高对比度的相位差膜。
作为相位差膜,已知有将热塑性薄膜拉伸后得到的膜,例如进行在纵(长度)方向上拉伸的方法(纵向拉伸)、在横(宽度)方向上拉伸的方法(横向拉伸)或依次进行纵向拉伸和横向拉伸的方法(依次双轴拉伸)、同时进行纵向拉伸和横向拉伸的方法(同时双轴拉伸)。但是,通过这些方法,无法在组装入液晶显示装置中时实现高对比度,具有生产率差等问题。例如,在日本特开2001-305342号公报中记载了利用单轴拉伸来制造相位差膜的方法,但通过该方法制造的相位差膜的慢轴朝向纵方向,不通过辊对辊方式进行与起偏器、偏振片的粘贴,生产率会显著降低。因此,日本特开2007-108529号公报提出了使慢轴朝向横方向且NZ值为0.90~1.20的薄膜。另外,日本特开2006-133720号公报通过同时进行横向拉伸和纵向松弛,实现了NZ值0.9~1.1。但是,这些方法中,随着液晶显示装置的画面尺寸增大,热处理后在画面的中央和端部的对比度差(对比度不均)显著存在,而且发生漏光,从而期待进行改良。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题,本发明的目的在于提供组装到大型液晶显示装置中时在整个面上不会发生对比度差、也不会发生漏光的热塑性薄膜的热处理方法、热塑性薄膜及其制造方法。
本发明的上述目的通过具有以下构成的本发明来实现。
[1]本发明的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,在横方向上拉伸热塑性薄膜后,将该薄膜用2根以上的搬送用辊在入口侧的搬送速度(V1)和出口侧的搬送速度(V2)之比(V2/V1)为0.6~0.999下在热处理区域中搬送,所述热处理区域按照辊搭接长度(lap length)(D)与辊间长度(G)之比(G/D)为0.01~3的方式来配置。
[2]根据[1],其特征在于,所述辊搭接长度(D)与辊间长度(G)之比(G/D)为0.05~0.9。
[3]根据[1]或[2],其特征在于,在辊上固定薄膜的两端。
[4]根据[1]~[3]的任一项,其特征在于,在玻璃化转变温度为(Tg-20)℃~(Tg+50)℃下进行热处理。
[5]根据[1]~[4]的任一项,其特征在于,所述横方向的拉伸(横向拉伸)倍率为1.1倍~3倍。
[6]根据[1]~[5]的任一项,其特征在于,所述热塑性薄膜由酰化纤维素、环烯烃、含有内酯环的聚合物、或聚碳酸酯系聚合物构成。
[7]根据[1]~[6]的任一项,其特征在于,所述热塑性薄膜是通过熔融制膜法制成的。
[8]根据[1]~[7]的任一项,其特征在于,所述热塑性薄膜的表面粗糙度(Ra)为0.005μm~0.04μm。
[9]根据[1]~[8]的任一项,其特征在于,所述热塑性薄膜是通过接触辊制膜法制成的。
[10]根据[1]~[9]的任一项,其特征在于,所述热处理后的热塑性薄膜的面内延迟Re为50~150nm(更优选为70~95nm)。
[11]本发明的热塑性薄膜,其特征在于,厚度方向的延迟/面内的延迟(Rth/Re)的比值为0.5以上但小于1,在宽度方向上测定的Rth/Re比的范围为0.01~0.1,在80℃、200小时下的热尺寸变化为0.001%~0.3%。
[12]本发明的热塑性薄膜,其特征在于,其是通过[1]~[10]任一项所述的热塑性薄膜的热处理方法来制备的。
[13]本发明的偏振片、液晶显示板用光学补偿薄膜、防反射膜、液晶显示装置,其特征在于,其使用了上述本发明的热塑性薄膜。
[14]本发明的热塑性薄膜的制造方法,其特征在于,在横方向上拉伸热塑性薄膜后,将该薄膜用2根以上的搬送用辊在入口侧的搬送速度(V1)和出口侧的搬送速度(V2)之比(V2/V1)为0.6~0.999下在热处理区域中搬送,所述热处理区域按照辊搭接长度(D)与辊间长度(G)之比(G/D)为0.01~3的方式来配置。
如上所述,根据本发明的热塑性薄膜,不仅可以在组装入大型液晶显示装置中时减小整个面上的对比度差,而且还可以抑制漏光。
另外,根据本发明的热塑性薄膜的制造方法及热处理方法,可以高效地制造具有上述特征的热塑性薄膜。
另外,本发明的偏振片、光学补偿薄膜、防反射膜、液晶显示装置具有优异的光学特性。
由附图与下述优选实施方式的说明可以更加清楚上述目的、特征和优点。
附图说明
图1为表示制造本实施方式的热塑性薄膜的薄膜制造装置的概略构成图。
图2为表示热处理区域中的多个辊的配置状态的立体图。
图3为表示热处理区域中的多个辊的辊搭接长度(D)和辊间长度(G)的说明图。
图4为表示适用本实施方式的热塑性薄膜的液晶显示装置的一例的概略构成图。
具体实施方式
以下详细说明本发明的热塑性薄膜及其制造方法和其用途。以下所述构成要件的说明有时是根据本发明的代表实施方式进行的,但本发明并非局限于这种实施方式。另外,本说明书中使用“~”表示的数值范围是指将“~”前后所记载的数值作为下限值和上限值而包括在内的范围。
首先,在说明本发明的热塑性树脂薄膜之前,参照图1~图4说明用于制造热塑性薄膜的本实施方式的制造装置(以下记为薄膜制造装置10)。
如图1所示,该薄膜制造装置10为制造可以用于液晶显示装置等中的热塑性薄膜F的装置。将作为热塑性薄膜F的原材料的粒料状酰化纤维素树脂、环烯烃树脂、聚碳酸酯树脂或含有内酯环的聚合物树脂导入干燥机12内并将其干燥后,通过挤出机14挤出该粒料,通过齿轮泵16供给至过滤器18。接着,通过过滤器18过滤杂质,从口模20挤出熔融树脂(熔融了的热塑性树脂)。熔融树脂用第1流延辊28和接触辊24挟持并进行挤压成形后,用第1流延辊28将其冷却固化,制成规定表面粗糙度的薄膜状,进而,通过第2流延辊26、第3流延辊27进行搬送,从而获得未拉伸薄膜Fa。该未拉伸薄膜Fa可以在此阶段卷绕,也可以连续地供给于进行长跨度拉伸的横向拉伸42。另外,将暂时卷绕后的未拉伸薄膜Fa再次供给至横向拉伸42,也可以获得同样的效果。
横向拉伸部42中,如图1所示,在垂直于搬送方向的宽度方向上拉伸未拉伸薄膜Fa,制成横向拉伸薄膜Fb。还可以在横向拉伸前设置预热部36、在横向拉伸后设置热固定部44。由此,可以减小拉伸中的弯曲(光学轴的偏移)。优选预热温度高于横向拉伸温度、热固定温度低于横向拉伸温度。即,通常弯曲向着宽度方向中央部行进的方向而凹陷,但在预热温度>拉伸温度、拉伸温度>后热处理温度下可以减小弯曲。预热、后热处理可以进行其中之一,也可以进行两者。
横向拉伸后进行热处理,在此使薄膜在纵方向上收缩。在进行此的热处理区域46中,如图2所示,不用夹具把持横向拉伸薄膜Fb的侧端部,按照在TD方向(横方向)上不收缩、仅在MD方向(纵向)上收缩的方式,用多根辊48a~48d来搬送横向拉伸薄膜Fb。此时,如图3所示,多根辊48a~48d按照辊搭接长度(D)与辊间长度(G)之比(G/D)达到0.01~3的方式来配置。由此,通过薄膜与辊的摩擦,可以抑制横方向的收缩。而且,薄膜Fb在入口侧的辊48a的搬送速度(V1)和出口侧的辊48d的搬送速度(V2)之比(V2/V1)为0.6~0.999下进行搬送,同时进行热处理。即,薄膜Fb在热处理区域纵向收缩。
通过薄膜Fc在热处理区域进行热处理,可以制造取向角、延迟被调整后的最终产品的热塑性薄膜F。该薄膜F通过卷绕部49卷绕。
还可以在横向拉伸前或后进行纵向拉伸。纵向拉伸可以通过在一对捏合辊之间搬送薄膜、并使出口侧捏合辊的搬送速度大于入口侧捏合辊的搬送速度来实现。根据捏合辊间的距离(L)与纵向拉伸入口处的薄膜宽度W之比(L/W)的大小,拉伸方式有所不同,L/W较小时,可以采用日本特开2005-330411号公报、日本特开2006-348114号公报所记载的纵向拉伸方法。该方式虽然Rth易于增大,但可以将装置小型化。另一方面,L/W较大时,可以使用日本特开2005-301225号公报所记载的纵向拉伸方式。该方式虽然可以减小Rth,但装置易于变大。
图4为适用如上制造的热塑性薄膜F的液晶显示装置50的概略构成图。
液晶显示装置50为依次层叠偏振片52、液晶单元54、偏振片56而构成,偏振片56上介由扩散板58安装有导光板60。导光板60上导入来自背光62的照明光。
偏振片52通过用防反射膜64和光学补偿薄膜68挟持起偏器66而构成。液晶单元54为在玻璃基板70上安装形成有R、G、B的像素的滤色器72,接着依次配置液晶层74、TFT层76和玻璃基板78。偏振片56为用光学补偿薄膜80和保护膜84挟持起偏器82而构成。
此时,通过图1所示的薄膜制造装置10制造的热塑性薄膜F可以用作构成液晶显示装置50的防反射膜64、光学补偿薄膜68、80、保护膜84。
<本发明的特征>
接着,进一步详细地说明本发明的热塑性薄膜及其制造方法。
本发明明确了热处理后的对比度降低是由于Rth/Re比和Rth/Re比的范围,进而完成了本发明。另外,热处理是指80℃下进行200小时的干燥处理。
Rth/Re比优选为0.5以上但小于1,更优选为0.55~0.9,进一步优选为0.6~0.8。超过或低于该范围时,热处理后的对比度均降低。
本说明书中,Re(λ)、Rth(λ)分别表示波长λ的面内延迟和厚度方向的延迟。Re(λ)是在KOBRA 21ADH或WR(王子计测机器株式会社制)中使波长λnm的光沿薄膜法线方向入射而测定的。至于测定波长λnm的选择,可以通过手动交换波长选择滤波器来测定,或者可以通过程序等交换测定值来测定。
所测定的薄膜为用单轴或双轴的折射率椭圆体表示时,通过以下的方法计算Rth(λ)。
Rth(λ)如下求得:以面内慢轴(通过KOBRA 21ADH或WR判断)作为倾斜轴(旋转轴)(没有慢轴时以薄膜面内的任意方向为旋转轴),从相对于薄膜法线方向由法线方向以10度等级分别倾斜至单侧50度的方向入射波长λnm的光,共计测定6点上述Re(λ),根据所测定的延迟值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值,通过KOBRA 21ADH或WR进行计算。
上述中,在为具有以法线方向的面内慢轴为旋转轴、在某个倾斜角度下延迟值为0的方向的薄膜时,大于该倾斜角度的倾斜角度下的延迟值在将其符号变更为负后,通过KOBRA 21ADH或WR进行计算。
另外,还可以以慢轴作为倾斜轴(旋转轴)(没有慢轴时以薄膜面内的任意方向作为旋转轴)、从任意倾斜的2个方向测定延迟值,根据该值和平均折射率的假设值和所输入的膜厚值,通过下式(1)和式(2)计算Rth。
Re ( &theta; ) = [ nx - ny &times; nz { ny sin ( sin - 1 ( sin ( - &theta; ) nx ) ) } 2 + { nz cos ( sin - 1 ( sin ( - &theta; ) nx ) ) } 2 ] &times; d cos { sin - 1 ( sin ( - &theta; ) nx ) }
式(1)
上述Re(θ)表示从法线方向倾斜角度θ后的方向的延迟值。式(1)的nx表示面内的慢轴方向的折射率、ny表示面内的垂直于nx的方向的折射率、nz表示垂直于nx和ny的方向的折射率。d为膜厚。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d    式(2)
所测定的薄膜不能用单轴或双轴的折射率椭圆体表示、即为没有光学轴的薄膜时,可以通过以下方法算出Rth(λ)。
Rth(λ)如下求得:以面内慢轴(通过KOBRA 21ADH或WR判断)作为倾斜轴(旋转轴),从相对于薄膜法线方向从-50度以10度等级分别倾斜至+50度的倾斜方向入射波长λnm的光,共计测定11点上述Re(λ),根据所测定的延迟值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值,通过KOBRA 21ADH或WR进行计算。
在上述测定中,平均折射率的假设值可以使用聚合物手册(JOHNWILEY&SONS,INC)、各种光学薄膜的目录值。对于平均折射率的值还未知的,可以使用阿贝折射计来测定。
以下例示出主要的光学薄膜的平均折射率值,酰化纤维素(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通过输入这些平均折射率的假设值和膜厚,KOBRA 21ADH或WR算出nx、ny、nz。另外,NZ值由NZ=0.5+(Rth/Re)算出。
另外,在宽度方向上测定的Rth/Re比的范围优选为0.01~0.1、更优选为0.01~0.09、进一步优选为0.02~0.08。Rth/Re比的范围是指在宽度方向上20等份点的测定值的最大值与最小值之差。由此,即便组装到大型画面中时,也可以抑制热处理后的画面内的对比度不均。
当Rth/Re比的范围超过该范围时,热处理后面内的对比度不均增大。另一方面,小于该范围时,由于下述理由而不优选。即,当减小Rth/Re比的范围时,有必要增加后述的纵向收缩处理量,与此相伴,在宽度方向上薄膜变形为白铁皮板状,这会由于热处理而显著化、从而增加对比度不均。
另外,本发明明确了热处理后的漏光的原因是由于热处理前后的热塑性薄膜的尺寸变化所引起的。当由于热处理而发生尺寸变化时,液晶显示装置内与所粘贴的玻璃板之间会发生尺寸差所导致的应力,这会发生光弹性变化,结果发生漏光。
伴随热处理的热尺寸变化为0.001%~0.3%、更优选为0.003%~0.25%、进一步优选为0.005%~0.2%。超过该范围时,漏光增大,低于该范围时,漏光也增大。这是由于玻璃板也发生尺寸变化,因此即便低于该范围,也会在与玻璃板之间产生尺寸差。
制备这种热塑性薄膜的重点在于具有以下特征的热塑性薄膜的热处理方法:在横方向(TD)上拉伸薄膜后,将该薄膜在按照辊搭接长度(D)与辊间长度(G)之比(G/D)为0.01~3的方式配置的热处理区域中,在入口侧的搬送速度(V1)和出口侧的搬送速度(V2)之比(V2/V1)为0.6~0.999下进行搬送,同时进行热处理。
当通过横向拉伸来制作要求均一性的光学薄膜时,利用拉幅机来进行。发生通过拉伸而伸长的部分、为了配合物资平衡而厚度降低、垂直方向(MD)的缩幅(neck in)。但是,在拉幅机拉伸中,在MD方向上向薄膜施加搬送张力,难以引起缩幅,仅该部分发生厚度降低。由此,在厚度方向上被压缩,面取向发展,Rth增加、并大于Re。
刚如此进行拉幅机拉伸后Rth>Re,通过仅在MD上使其收缩,可以在不降低Re的情况下仅降低Rth。即,当同时在MD、TD上收缩时,Re、Rth同时降低,虽然Rth>Re,但仅降低MD时,面内取向(Re)不会变化,可以仅增加厚度、仅降低Rth。其结果可以实现Rth<Re。
对于这种用于Rth降低的拉伸后的MD收缩,上述特开2007-108529号公报和特开2006-133720号公报中通过减缓MD方向的夹具搬送速度并通过在纵方向上收缩而实现。在拉幅机内把持在夹具上的状态是指,如特开2007-108529号公报和特开2006-133720号公报所述,在横向拉伸后在拉幅机内进行热收缩时,或者同时进行上述横向拉伸和热收缩时,由于用夹具把持来进行横向拉伸,因此热收缩也把持在夹具上。但是,在该方法中,有必要预先在邻接的夹具间设置间隙来进行横向拉伸,以使得可以在MD方向上收缩,其结果,用夹具部分把持的部分与未用夹具间把持的部分发生拉伸不均,Rth/Re比的范围易于增大。与此同时,面内的热尺寸变化不均也易于增加。热尺寸变化不均易于引起对比度不均和漏光,从而不优选。热尺寸变化不均是指在宽度方向上5等分的点在MD、TD方向上测定的10点热尺寸变化中的最大值和最小值除以平均值而以百分率表示的值,优选10%以下、更优选7%以下、进一步优选5%以下。
而且,在宽度方向上相向的一对夹具间与未用夹具把持的部分处,收缩处理时的收缩行为会发生差异。这会导致未被夹具把持的部分除了可以在MD方向上收缩,还可以在TD方向上收缩。另一方面,一对夹具间在TD上完全不能收缩。这样,易于在TD上发生伴随拉伸的残留形变,这通过热处理会引起TD的热收缩。为了配合伴随该热收缩的物资平衡,MD伸长。这些尺寸变化会引起漏光。这样,在拉幅机内,即同时在夹具上把持并使其纵向收缩时,在薄膜内易于发生残留形变,这通过热而释放,热处理后的Rth/Re比的范围或热尺寸变化、热尺寸变化不均易于增大。
与此相对,本发明中,横向拉伸结束并离开拉幅机后(从夹具上卸下后),使其在纵方向上收缩,在拉幅机内不使其收缩。即,由于两端不被夹具把持,因此在整个宽度上可以均等地使其纵向收缩。因而,Rth/Re比的范围难以增大,也可以抑制热尺寸变化不均。
这样,本发明的重点在于,在不用夹具把持的状态下、不在TD方向上使其收缩而仅引起MD(纵向)收缩。为了仅在MD收缩而不在TD上收缩,本发明在配置于热处理区域中的多个辊之间搭接热塑性薄膜,同时使其通过。由此,通过辊和薄膜的摩擦,可以抑制TD方向的收缩。此时,通过使入口侧的搬送速度(V1)快于出口侧的搬送速度(V2),且使V2/V1为0.6~0.999、更优选0.65~0.99、进一步优选0.65~0.95、更进一步优选0.7~0.85,从而可以仅使MD收缩。高于该范围时,不能纵向收缩,Rth/Re超过本发明的范围,不优选。低于该范围时,在辊上热塑性薄膜引起滑动、发生擦伤划痕,不优选。这种V2/V1可以通过使入口侧的辊搬送速度快于出口侧的辊搬送速度来实现。
为了获得用于抑制薄膜的TD收缩的必要的摩擦力,优选薄膜在辊上搭接的长度(D)与辊间长度(G)之比(G/D)为0.01~3、更优选为0.03~1、进一步优选为0.05~0.5。超过该范围时,辊间变长、摩擦力降低、发生TD收缩、Re降低、Rth/Re超过本发明的范围,不优选。而且,Rth/Re比的范围、热收缩不均也增大,不优选。这在由于辊间较长时,薄膜两端相比较于中央部更易于收缩(这是由于当考虑将薄膜分割为中央、两端这3部分时,虽然中央不被两端限制、但两端仅一端被中央限制,从而易于纵向收缩),Rth/Re比的范围、热收缩不均易于增大。
另一方面,比值(G/D)小于该范围时,完全不发生TD方向的收缩,在薄膜内易于发生残留形变,其结果,发生TD热收缩、伴随其的MD伸长,热尺寸变化超过本发明的范围,不优选,即,通过除了纵向收缩以外还使其横向(TD)收缩一些,可以抑制热尺寸变化的发生、热尺寸变化不均。这种热尺寸变化如上所述成为漏光的原因。而且,Rth/Re比的范围也增大,不优选。这是由于可以纵向收缩的长度不充分、不能整个面均匀地纵向收缩,因此Re、Rth会发生不均,Rth/Re比的范围增大。
为了充分地获得辊与热塑性薄膜之间的摩擦力,热塑性薄膜的表面粗糙度(Ra)优选为0.005μm~0.04μm、更优选为0.007μm~0.035μm、进一步优选为0.009μm~0.030μm。超过该范围时,无法产生充分的摩擦力,Rth/Re超过本发明的范围,相反,低于该范围时,由于与辊的摩擦会发生擦伤划痕,而且基本不发生TD方向的松弛、热尺寸变化增大,结果发生漏光,不优选。该表面粗糙度是指测定拉伸、纵向收缩后的热塑性薄膜的值。本来,纵向收缩处理中的表面粗糙度反映在摩擦力上,但纵向收缩处理前后由于表面粗糙度不变化,因此使用纵向收缩后的值。
具有这种表面的薄膜可以通过后述的接触辊制膜法来实现。其通过用表面平滑的辊由两面挟持刚流延后的薄膜,与未使用其的情况相比,可以实现更高的平滑性、实现上述的表面粗糙度。
进行这种纵向收缩时的辊的根数优选为2根~100根、更优选为3根~50根、进一步优选为4根~20根。优选辊的直径优选为5cm~100cm、更优选为10cm~80cm、进一步优选为15cm~60cm。
而且,本发明中,优选在辊上固定薄膜两端。“固定”是指使宽度方向的尺寸变化为10%以下。这可以通过在辊的两端或整个宽度上施加静电来进行,还可以使辊的两端或整个面制成抽吸转筒(suction drum)以吸引薄膜来进行。另外,还可以在辊上的端部或整个宽度上设置捏合辊来固定薄膜。捏合辊的根数优选在1根辊上设置1根~20根,更优选2根~10根。而且,还优选将辊制成扩展辊(expander roll)。这些方法可以单独实施,还可以组合实施。
纵向收缩的温度优选为玻璃化转变温度(Tg-20)℃~(Tg+50)℃、更优选为(Tg-10)℃~(Tg+40)℃、进一步优选为(Tg-5)℃~(Tg+35)℃。超过该范围时,Re易于降低,Rth/Re易于超过1。另一方面,低于该范围时,Rth、Re均不会降低,Rth/Re超过本发明的范围。另外,不能充分地消除拉伸中的残留形变,热尺寸变化增大、漏光易于增加。
这种纵向收缩可以向通过热塑性薄膜的辊内部通入热介质来进行加热,也可以从设置于热塑性薄膜上部的热源(IR加热器、卤素加热器等)进行加热,还可以在导入有调温风的热处理区域内实施。
这种收缩处理所需要的时间并无特别限定,优选1秒钟~10分钟、更优选为5秒钟~8分钟、进一步优选为10秒钟~5分钟。
如此获得的热塑性薄膜的Re优选为20nm~300nm、更优选为30nm~280nm、进一步优选为40nm~250nm、特别优选为50nm~150nm、最优选为70nm~95nm。
另外,本发明的热处理后所得的热塑性薄膜可以满足用以下2式特定的区域的光学特性。
Rth=(-3/8)Re+80
Rth=(-3/8)Re+100
(其中,Re为-10~150nm、特别优选50nm~150nm、最优选70nm~95nm。)
以下依次说明本发明。
(1)热塑性薄膜的原材料
本发明中使用的热塑性薄膜并无特别限定,优选可以举出酰化纤维素、含有内酯环的聚合物、环状烯烃、聚碳酸酯。其中优选酰化纤维素、环状烯烃,更优选含有乙酸酯基、丙酸酯基的酰化纤维素、通过加聚获得的环状烯烃,进一步优选通过加聚获得的环状烯烃。
(a)酰化纤维素
酰化纤维素例如可以使用日本特开2001-188128号公报、日本特开2006-142800号公报、日本特开2007-98917号公报所记载的酰化纤维素,总酰基取代度优选为2.1~3.0,乙酰基的取代度优选为0.05~2.5、更优选为0.05~0.5或1.5~2.5。丙酰基取代度优选为0.1~2.8、更优选为0.1~1.2或2.3~2.8。
(b)环状烯烃
环状烯烃优选由降冰片烯系化合物聚合而得到。该聚合可以通过开环聚合、加聚的任一种方法进行。加聚例如可以举出日本专利3517471号公报记载的方法、日本专利3559360号公报、日本专利3867178号公报、日本专利3871721号公报、日本专利3907908号公报、日本专利3945598号公报、日本特表2005-527696号公报、日本特开2006-28993号公报、国际公开第2006/004376号小册子所记载的方法。特别优选日本专利3517471号公报所记载的方法。
开环聚合例如可以举出国际公开第98/14499号小册子、日本专利3060532号公报、日本专利3220478号公报、日本专利3273046号公报、日本专利3404027号公报、日本专利3428176号公报、日本专利3687231号公报、日本专利3873934号公报、日本专利3912159号公报所记载的方法。其中优选国际公开第98/14499号小册子、日本专利3060532号公报记载的方法。
这些环状烯烃中更优选加聚得到的环状烯烃。
(c)含有内酯环的聚合物
是指具有下述通式(1)所示的内酯环结构的聚合物。
Figure A20081009219700151
通式(1)中,R1、R2、R3各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~20的有机残基。有机残基还可以含氧原子。
通式(1)的内酯环结构的含有比例优选为5~90重量%、更优选为10~70重量%、进一步优选为10~50重量%。
除了通式(1)所示的内酯环结构以外,还优选将选自(甲基)丙烯酸酯、含羟基单体、不饱和羧酸、下述通式(2a)所示的单体中的至少1种进行聚合而构建的聚合物结构单元(重复结构单元)。
Figure A20081009219700152
通式(2a)中,R4表示氢原子或甲基,X表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基、芳基、-OAc基、-CN基、-CO-R5基或-C-O-R6基,Ac基表示乙酰基,R5和R6表示氢原子或碳原子数为1~20的有机残基。
例如可以使用国际公开第2006/025445号小册子、日本特开2007-70607号公报、日本特开2007-63541号公报、日本特开2006-171464号公报、日本特开2005-162835号公报所记载的化合物。
(d)聚碳酸酯系树脂
通过表面聚合法或熔融聚合法使二羟基成分与碳酸酯前体发生反应而获得,例如可以优选使用日本特开2006-277914号公报所记载的物质或日本特开2006-106386号公报、日本特开2006-284703号公报所记载的物质。
(e)添加剂
这些热塑性薄膜中可以添加0~20质量%的烷基邻苯二甲酰基烷基乙醇酸酯类、磷酸酯类、羧酸酯类、多元醇类作为增塑剂。可以添加0~3质量%的下述稳定剂:磷酸盐系稳定剂(例如三(4-甲氧基-3,5-二苯基)磷化物、三(壬基苯基)磷化物、三(2,4-二叔丁基苯基)磷化物)、苯酚系稳定剂(例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二叔丁基氢醌、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、4,4-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、1,1’-双(4-羟基苯基)环己烷、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯酚)丙酸酯]、环氧化合物、硫醚化合物)。可以添加0~1000ppm的二氧化硅、氧化钛、二氧化锆、氧化铝、碳酸钙、粘土等无机微粒、交联丙烯酸、交联苯乙烯等有机微粒作为消光剂。另外,还优选添加紫外线吸收剂(例如2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-[(2H-苯并***-2-基)苯酚]])或红外线吸收剂、延迟调整剂。
(2)热塑性薄膜的制膜
本发明中使用的薄膜可以使用熔融制膜、溶液制膜的任何方法,更优选利用熔融制膜法。
(a)熔融制膜法
i)造粒
上述热塑性树脂与添加物优选在熔融制膜前进行混合并造粒。
粒料化可以如下制作:干燥上述热塑性树脂和添加物后,使用双螺杆混炼挤出机在150℃~300℃下熔融后,挤出成面条状,并将其在空气中或水中固化、截断,从而制作。另外,还可以通过利用挤出机熔融后在水中由模口直接挤出、同时进行剪切的水下剪切法来进行粒料化。
挤出机可以使用单螺杆挤出机、非啮合型不同方向旋转双螺杆挤出机、啮合型不同方向旋转双螺杆挤出机、啮合型相同方向旋转双螺杆挤出机等。挤出机的转速优选为10rpm~1000rpm、更优选为20rpm~700rpm。挤出滞留时间为10秒钟以上但10分钟以内、更优选为20秒钟~5分钟以内。
优选的粒料大小优选为10mm3~1000mm3、更优选为30mm3~500mm3
ii)混炼熔融
优选在熔融制膜前减少粒料中的水分。优选的干燥温度为40~200℃、更优选为60~150℃。由此,含水率优选为1.0质量%以下、更优选为0.1质量%以下。
干燥后的粒料介由挤出机的供给口被供给至料筒内进行混炼、熔融。料筒内由供给口侧开始依次由供给部(区域A)、压缩部(区域B)、测量部(区域C)构成。挤出机的螺杆压缩比优选为1.5~4.5、料筒长度与料筒内径之比(L/D)优选为20~70、料筒内径优选为30mm~150mm。挤出温度优选为190~300℃。为了防止由于残存氧所导致的熔融树脂的氧化,优选使挤出机内为不活性(氮气等)气流中来实施、或者在使用带有通气孔的挤出机进行真空排气的同时来实施。
iii)过滤
为了过滤树脂中的杂质,优选设置组装有断路器板式的过滤或薄片型过滤器的过滤装置。过滤可以1段进行,也可以多段过滤。过滤精度优选为15μm~3μm、更优选为10μm~3μm。滤材优选使用不锈钢。滤材的构成可以使用编织线材的构成、也可以使用烧结金属粉末的构成(烧结滤材),其中优选烧结滤材。
iv)齿轮泵
为了减少喷出量的变动并提高厚度精度,优选在挤出机和口模之间设置齿轮泵。由此,可以使口模内的树脂压力变动幅度为±1%以内。
为了提高利用齿轮泵带来的定量供给性能,还可以使用改变螺杆的转速、将齿轮泵前的压力控制在恒定的方法。
v)口模
利用如上构成的挤出机来进行熔融,将熔融树脂根据需要经由过滤机、齿轮泵连续地送至口模。口模可以是T口模、鱼尾式口模、悬涂口模的任何类型。另外,为了树脂温度的均匀性提高,还优选就在口模前放入静态混合机。T口模出口部分的间隙一般为膜厚的1.0~10倍、优选为1.2~5倍。
口模优选能够以5~50mm间隔调整厚度。另外,下述的自动厚度调整口模也是有效的:计算下游的薄膜厚度、厚度偏差,并将该结果反馈于口模的厚度调整。除了单层制膜装置之外,还可以使用多层制膜装置来制造。
如此,从树脂由供给口进入挤出机至离开口模的滞留时间优选为3分钟~40分钟、更优选为4分钟~30分钟。
vi)流延
在流延滚筒上冷却固化从口模挤出至片材上的熔融树脂(熔融物),从而获得薄膜。
此时,优选遮挡口模和流延滚筒之间以抑制风的影响。
熔融物接触于流延滚筒时,优选使用静电施加法、气刀法、气室(airchamber)法、吸气嘴(vacuum nozzle)法、接触辊法等来提高流延滚筒与熔融物的粘附,其中优选接触辊法。这种粘附提高法可以在熔融物的整个面上实施,还可以在一部分上实施。
接触辊法是指在流延滚筒上放置接触辊来对薄膜表面进行整形。此时,接触辊并非通常的刚性高的辊,优选是具有弹性的辊。由此,可以通过过剩的面压来抑制表面凹凸在本发明的范围以下。因此,有必要使辊的外筒厚度薄于通常的辊,外筒的壁厚Z优选为0.05mm~7.0mm、更优选为0.2mm~5.0mm、进一步优选为0.3mm~3.5mm。可以举出下述接触辊:在金属轴上放置接触辊,在其间通入热介质(流体),在外筒和金属轴之间设置弹性体层,在弹性体层和外筒之间充满热介质(流体)。利用接触辊进行的挤压越弱,则越可以降低Rth,从而优选,但过小时无法达成本发明的表面粗糙度,相反过大时则虽然表面粗糙度变小,但Rth易于增加。因此,接触辊的面压优选为0.1MPa~5Mpa、更优选为0.2MPa~3MPa、进一步优选为0.3MPa~2MPa。这里的面压是指挤压接触辊的力除以热塑性薄膜和接触辊的接触面积后得到的值。
接触辊的温度优选设定为60℃~160℃、更优选设定为70℃~150℃、进一步优选设定为80℃~140℃。这种温度控制可以通过在这些辊内部通入调温了的液体、气体来达成。如此,更优选在内部具有调温机构。
接触辊的材质优选为金属、更优选为不锈钢,还优选在表面实施镀覆。另一方面,在橡胶辊或以橡胶为衬套的金属辊中,橡胶表面的凹凸过大、无法制成具有上述表面凹凸的热塑性薄膜,从而不优选。
接触辊、流延辊的表面的算术平均高度Ra为100nm以下、优选为50nm以下、进一步优选为25nm以下。
接触辊例如可以使用日本特开平11-314263号公报、日本特开2002-36332号公报、日本特开平11-235747号公报、国际公开第97/28950号小册子、日本特开2004-216717号公报、日本特开2003-145609号公报所记载的接触辊。
流延滚筒(辊)更优选使用多根并进行缓慢冷却(其中,使用上述接触辊时按照接触于最上游侧(接近口模的一侧)的最初流延辊的方式来配置)。一般使用3根冷却辊就可以较好地进行,但并非局限于此。辊的直径优选为100mm~1500mm、更优选为150mm~1000mm。多根辊的间隔以面间计优选为0.3mm~300mm、更优选为1mm~100mm、进一步优选为3mm~30mm。流延滚筒优选为60℃~160℃、更优选为70℃~150℃、进一步优选为80℃~140℃。
之后,从流延滚筒上剥离,经过捏合辊后进行卷绕。卷绕速度优选为10m/分钟~100m/分钟、更优选为15m/分钟~80m/分钟、进一步优选为20m/分钟~70m/分钟。
制膜宽度优选为0.7m~3m、更优选为1m~2m。制膜后(未拉伸)的厚度优选为40μm~300μm、更优选为60μm~250μm、进一步优选为80μm~200μm。
vii)修整、增厚加工、卷绕
还优选在如此拉伸制膜后将两端进行修整。通过修整切落的部分破碎,可以再次作为原料来使用。
另外,还优选在单侧或两端进行增厚加工(滚花处理)。利用增厚加工形成的凹凸的高度优选为1μm~50μm、更优选为3μm~20μm。增厚加工可以是在两面上形成凸起,也可以在单面上形成凸起。增厚加工的宽度优选为1mm~50mm、更优选为3mm~30mm。挤出加工可以在室温~300℃下实施。
还优选在卷绕前在单面或两面上粘上层叠膜。层叠膜的厚度优选为5μm~100μm、更优选为10μm~50μm。材质为聚乙烯、聚酯、聚丙烯等,并无特别限定。
优选的卷绕张力为2kg/m宽度~50kg/m宽度、更优选为5kg/m宽度~30kg/m宽度。
(溶液制膜)
i)溶解
根据溶液制膜中使用的热塑性树脂来选择溶剂,制备树脂的高浓度溶液(浓液)。酰化纤维素、聚碳酸酯优选使用二氯甲烷系溶剂,例如可以使用日本特开2001-188128号公报的段落[0044]所记载的溶剂。另外,为环烯烃时,可以使用二氯甲烷、烃系溶剂(甲苯、二甲苯、苯、环己烷等),例如可以使用日本特开2007-108529号公报的段落[0180]所记载的溶剂。
这些浓液中的热塑性树脂的浓度优选为5质量%~40质量%、更优选为10质量%~30质量%。此时,优选同时溶解上述添加剂。
为了溶解,还可以使用冷却、升温法。冷却、升温法可以使用日本特开平11-323017号公报、日本特开平10-67860号公报、日本特开平10-95854号公报、日本特开平10-324774号公报、日本特开平11-302388号公报的方法。
ii)溶液制膜
将制备后的浓液暂时储存并除去气泡后,经过高精度泵(例如加压型定量齿轮泵)送至加压型口模,从模口(狭缝)均匀地流延至环形行走的流延部的支撑体(传送带、滚筒)上。此时,可以以单层流延、也可以以2种以上多层流延。在支撑体大致一周的剥离点处,剥离半干的浓液膜(也称为料片)。支撑体(传送带、滚筒)优选预先设置为-30℃~30℃。用夹具挟持剥离后的料片的两端,在保持宽度的同时用拉幅机进行搬送干燥,接着,用干燥装置的辊组进行搬送干燥后,在修整后进行滚花(模具压制)加工,然后利用卷绕机卷绕为规定的长度。
制膜宽度优选为0.7m~3m、更优选为1m~2m。制膜后(未拉伸)的厚度优选为40μm~300μm、更优选为60μm~250μm、进一步优选为80μm~200μm。
这种溶液制膜还可以使用公开技法(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)所记载的方法。
[拉伸工序]
将如此熔融制膜、溶液制膜后得到的热塑性薄膜进行横向拉伸。优选的拉伸倍率为1.1倍~3倍、更优选为1.2倍~2.5倍、进一步优选为1.3倍~2.3倍。拉伸倍率是指拉伸后长度除以拉伸前长度而得到的值。
拉伸温度优选为(Tg-10)℃~(Tg+50)℃、更优选为(Tg-5)℃~(Tg+40)℃、进一步优选为Tg~(Tg+30)℃。
还优选在这种横向拉伸的前后中的一个或两者组合纵向拉伸。优选的纵向拉伸温度为(Tg-10)℃~(Tg+40)℃、更优选为Tg~(Tg+20)℃。优选的拉伸倍率为1.05倍~2.5倍、更优选为1.1倍~1.8倍,优选小于横向拉伸倍率、更优选为横向拉伸倍率的0.8倍以下。
这些拉伸有必要在不含残留溶剂(0.1质量%以下)的状态下实施。其原因在于,含有残留溶剂时,产生来自薄膜面内的挥散不均,Rth/Re比的范围(不均)增大。
拉伸后的薄膜厚度优选为20μm~150μm、更优选为30μm~120μm、进一步优选为40μm~100μm。
[纵向收缩]
拉伸后的薄膜如上所述进行纵向收缩。这可以在拉伸后在线地进行,也可以在拉伸后暂时卷绕后进行。
[薄膜的加工]
如此获得的本发明的热塑性薄膜可以单独使用,还可以将其与偏振片组合使用,还可以在其上设置液晶层或控制了折射率的层(低反射层)或硬涂层后使用。这可以通过以下工序达成。
(表面处理)
(1)酰化纤维素薄膜
通过进行表面处理,可以提高与各功能层(例如下涂层和背层)的粘接。例如,可以使用辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕处理、火焰处理、酸或碱性皂化处理。这里所说的辉光放电处理包括在10-3~20Torr(0.13~2700Pa)的低压气体下发生的低温等离子体处理。另外,大气压下的等离子体处理也是优选的辉光放电处理。
其中特别优选碱性皂化处理。
碱性皂化处理可以浸渍在皂化液中(浸渍法)、也可以涂覆皂化液(涂覆法)。浸渍法时,可以通过使NaOH或KOH等pH为10~14的水溶液在加热至20℃~80℃的槽内经过0.1分钟~10分钟后,进行中和、水洗、干燥,从而达成。
为涂覆法时,可以使用浸涂法、幕式淋涂法、挤出涂布法、棒涂法和E型涂覆法。碱性皂化处理涂覆液的溶剂优选使用用于提高润湿性的醇系溶剂,特别优选异丙醇。另外,还可以使用表面活性剂的水溶液作为溶剂。碱性皂化涂覆液的碱可以使用KOH、NaOH等。皂化涂覆液的pH优选为10以上,更优选为12以上。皂化条件优选室温下5秒钟~5分钟,特别优选20秒钟~3分钟。皂化反应后优选进行水洗。可以连续进行涂覆式皂化处理和后述的取向膜的涂覆设置,可以减少工序数。这些皂化方法例如可以举出日本特开2002-82226号公报、国际公开第02/46809号小册子的内容所记载的方法。
为了与功能层粘接,还优选设置下涂层。该层可以在上述表面处理后涂覆设置,也可以不进行表面处理而涂覆设置。下涂层的详细情况记载于发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)的32页。
这些表面处理、下涂工序可以在制膜工序的最后加入,还可以单独实施,还可以在后述的功能层赋予工序中实施。
(2)酰化纤维素以外的本发明的热塑性薄膜
酰化纤维素以外的本发明的热塑性薄膜可以使用辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕处理、火焰处理、酸或碱性处理。这里所说的辉光放电处理包括在10-3~20Torr(0.13~2700Pa)的低压气体下发生的低温等离子体处理。另外,大气压下的等离子体处理也是优选的辉光放电处理。
其中优选辉光放电处理、电晕处理、火焰处理,更优选电晕处理。
为了与功能层粘接,还优选设置下涂层。该层可以在上述表面处理后进行涂覆设置,还可以不进行表面处理而涂覆设置。下涂层的详细情况记载于发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)32页。
这些表面处理、下涂工序可以在制膜工序的最后加入,还可以单独实施,还可以在后述的功能层赋予工序中实施。
(功能层的赋予)
在本发明的热塑性薄膜上优选组合发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)32~45页详细记载的功能性层。其中优选的是赋予偏振层(偏振片)、赋予光学各向异性层(光学补偿层)、赋予防反射层(防反射膜)。
<光学各向异性层>
光学各向异性层优选按照补偿液晶显示装置的黑显示时液晶单元中液晶性化合物的方式来设计。黑显示时的液晶单元中的液晶性化合物的取向状态根据液晶显示装置的模式而不同。该液晶单元中的液晶性化合物的取向状态记载于IDW 00、FMC7-2的P411~414等中。
光学各向异性层在支撑体上直接由液晶性化合物形成,或者介由取向膜由液晶性化合物形成。取向膜优选具有10μm以下的膜厚。
光学各向异性层所用的液晶性化合物包括棒状液晶性化合物和盘状液晶性化合物。棒状液晶性化合物和盘状液晶性化合物可以是高分子液晶也可以是低分子液晶,而且还包括低分子液晶发生交联从而不显示液晶性的化合物。光学各向异性层可以通过将含有液晶性化合物和根据需要含有的聚合性引发剂或任意成分的涂覆液涂覆在取向膜上而形成。作为本发明的取向膜的优选例子记载于日本特开平8-338913号公报中。
(棒状液晶性化合物)
作为棒状液晶性化合物,优选使用偶氮甲碱类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己羧酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁唑类、二苯乙炔类和链烯基环己基苄腈类。
其中,棒状液晶性化合物还包括金属络合物。另外,在重复单元中含有棒状液晶性化合物的液晶聚合物也可以作为棒状液晶性化合物来使用。即,棒状液晶性化合物可以与(液晶)聚合物键合。
棒状液晶性化合物例如可以采用季刊化学总说第22卷液晶化学(1994)日本化学会编的第4章、第7章和第11章以及液晶设备手册、日本学术振兴会第142委员会编的第3章所记载的化合物。
棒状液晶性化合物的双折射率优选为0.001~0.7的范围。
棒状液晶性化合物为了固定其取向状态,优选具有聚合性基团。聚合性基团优选不饱和聚合性基团或环氧基,更优选为不饱和聚合性基团、最优选烯键式不饱和聚合性基团。
(盘状液晶性化合物)
盘状液晶性化合物包括C.Destrade等人的研究报告(Mol.Cryst.71卷、111页(1981年))所记载的苯衍生物、C.Destrade等人的研究报告(Mol.Cryst.122卷、141页(1985年)、Physics lett,A,78卷、82页(1990))所记载的三亚茚(truxene)衍生物、B.Kohne等人的研究报告(Angew.Chem.96卷、70页(1984年))所记载的环己烷衍生物和J.M,Lehn等人的研究报告(J.C.S.,Chem.Commun.,1794页(1985年))、J.Zhang等人的研究报告(J.Am.Chem.Soc.116卷、2655页(1994年))所记载的氮杂冠类、苯基乙炔系大环。
作为盘状液晶性化合物,还包括相对于分子中心的母核,直链的烷基、烷氧基、取代苯甲酰氧基作为母核侧链而取代成放射线状结构的化合物。分子或分子的集合体优选为具有旋转对称性、可以赋予一定取向的化合物。由盘状液晶性化合物形成的光学各向异性层的最终光学各向异性层所含化合物并非必须是盘状液晶性化合物,例如还包括下述化合物:低分子的盘状液晶性分子具有由于热和光而反应的基团,结果由于热、光发生反应而聚合或交联、高分子量化,从而失去液晶性。盘状液晶性化合物的优选例子记载于日本特开平8-50206号公报中。另外,盘状液晶性化合物的聚合在日本特开平8-27284号公报中有记载。
为了通过聚合将盘状液晶性化合物固定,有必要在盘状液晶性化合物的圆盘状芯上键合聚合性基团作为取代基。但是,当在圆盘状芯上直接键合聚合性基团时,聚合反应中难以保持取向状态。因此,在圆盘状芯与聚合性基团之间引入连接基团。因而,具有聚合性基团的盘状液晶性化合物优选为下述式(5)所示的化合物。
通式(5)
D(-LQ)r
通式(5)中,D为圆盘状芯、L为二价的连接基团、Q为聚合性基团、r为4~12的整数。
以下表示圆盘状芯(D)的例子。以下各例中,LQ(或QL)表示二价连接基团(L)与聚合性基团(Q)的组合。
Figure A20081009219700251
Figure A20081009219700261
Figure A20081009219700271
通式(5)中,二价连接基团(L)优选为选自亚烷基、亚链烯基、亚芳基、-CO-、-NH-、-O-、-S-和它们的组合中的二价连接基团。二价连接基团(L)更优选为至少组合有2个选自亚烷基、亚芳基、-CO-、-NH-、-O-和-S-中的二价基团的二价连接基团。二价连接基团(L)最优选为至少组合有2个选自亚烷基、亚芳基、-CO-和-O-中的二价基团的二价连接基团。亚烷基的碳原子数优选为1~12。亚链烯基的碳原子数优选为2~12。亚芳基的碳原子数优选为6~10。
以下示出二价连接基团(L)的例子。左侧键合于圆盘状芯(D)、右侧键合于聚合性基团(Q)。AL表示亚烷基或亚链烯基、AR表示亚芳基。亚烷基、亚链烯基和亚芳基还可以具有取代基(例如烷基)。
L1:-AL-CO-O-AL-、
L2:-AL-CO-O-AL-O-、
L3:-AL-CO-O-AL-O-AL-、
L4:-AL-CO-O-AL-O-CO-、
L5:-CO-AR-O-AL-、
L6:-CO-AR-O-AL-O-、
L7:-CO-AR-O-AL-O-CO-、
L8:-CO-NH-AL-、
L9:-NH-AL-O-、
L10:-NH-AL-O-CO-、
L11:-O-AL-、
L12:-O-AL-O-、
L13:-O-AL-O-CO-、
L14:-O-AL-O-CO-NH-AL-、
L15:-O-AL-S-AL-、
L16:-O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-、
L17:-O-CO-AR-O-AL-CO-、
L18:-O-CO-AR-O-AL-O-CO-、
L19:-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-、
L20:-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-、
L21:-S-AL-、
L22:-S-AL-O-、
L23:-S-AL-O-CO-、
L24:-S-AL-S-AL-、
L25:-S-AR-AL-。
通式(5)的聚合性基团(Q)根据聚合反应的种类来决定。以下示出聚合性基团(Q)的例子。
聚合性基团(Q)优选为不饱和聚合性基团(Q1、Q2、Q3、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)或环氧基(Q6、Q18)、更优选为不饱和聚合性基团、最优选为烯键式不饱和聚合性基团(Q1、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)。具体的r值根据圆盘状芯(D)的种类来决定。多个L和Q的组合可以不同,但优选相同。
混合取向中,盘状液晶性化合物的长轴(圆盘面)与支撑体面所成的角度、即倾斜角在光学各向异性层的深度(即垂直于透明支撑体的)方向上,随着与偏振膜面的距离的增加而增加或减少。角度优选随着距离的增加而增加。而且,倾斜角的变化可以是连续增加、连续减少、间歇增加、间歇减少、包含连续增加和连续减少的变化或者包含增加和减少的间歇变化。间歇变化包含在厚度方向途中倾斜角不变化的区域。即便包含角度不变化的区域,只要作为整体发生增加或减少即可。但是,优选倾斜角连续地变化。
盘状液晶性化合物的长轴(圆盘面)的平均方向(各分子的长轴方向的平均)一般可以通过选择盘状液晶性化合物或取向膜的材料或者通过选择摩擦处理方法来进行调整。另外,表面侧(空气侧)的盘状液晶性化合物的长轴(圆盘面)方向一般可以通过选择盘状液晶性化合物或与盘状液晶性化合物一起使用的添加剂的种类来进行调整。
与盘状液晶性化合物一起使用的添加剂的例子可以举出增塑剂、表面活性剂、聚合性单体和聚合物等。长轴的取向方向变化的程度与上述同样,也可以通过液晶性化合物和添加剂的选择来调整。
与盘状液晶性化合物一起使用的增塑剂、表面活性剂和聚合性单体优选与盘状液晶性化合物具有相容性、并可以赋予盘状液晶性化合物的倾斜角的变化或者不妨碍取向。添加成分中优选添加聚合性单体(例如具有乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的化合物)。上述化合物的添加量相对于盘状液晶性化合物通常为1~50质量%的范围、优选为5~30质量%的范围。混合使用聚合性的反应性官能团数为4以上的单体时,可以提高取向膜和光学各向异性层之间的粘附性。
上述光学各向异性层可以与盘状液晶性化合物一起含有聚合物。该聚合物优选与盘状液晶性化合物具有某种程度的相容性,并可以赋予盘状液晶性化合物以倾斜角的变化。聚合物的例子可以举出纤维素酯。纤维素酯的优选例子可以举出醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、羟丙基纤维素和醋酸丁酸纤维素。为了不妨碍盘状液晶性化合物的取向,上述聚合物的添加量相对于盘状液晶性化合物优选为0.1~10质量%的范围、更优选为0.1~8质量%的范围、进一步优选为0.1~5质量%的范围。
盘状液晶性化合物的盘状向列液晶相-固相转变温度优选为70~300℃、更优选为70~170℃。
(液晶性分子的取向状态的固定)
可以将取向后的液晶性分子维持取向状态来固定。固定化优选通过聚合反应来实施。聚合反应包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应。优选光聚合反应。
在光聚合引发剂的例子中包括α-羰基化合物(美国专利2367661号、美国专利2367670号的各公报记载)、偶姻醚(美国专利24478828号公报记载)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利2722512号公报记载)、多核醌化合物(美国专利3046127号、美国专利2951758号的各公报记载)、三芳基咪唑二聚物和对-氨基苯基酮的组合(美国专利3549367号公报记载)、吖啶和吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号、美国专利4239850号的各公报记载)和噁二唑化合物(美国专利4212970号公报记载)。
光聚合引发剂的使用量优选为涂覆液固体成分的0.01~20质量%的范围、更优选为0.5~5质量%的范围。
用于液晶性分子聚合的光照射优选使用紫外线。
照射能量优选为20mJ/cm2~50J/cm2的范围、更优选为20mJ/cm2~5000mJ/cm2的范围、进一步优选为100mJ/cm2~800mJ/cm2的范围。另外,为了促进光聚合反应,可以在加热条件下实施光照射。
还可以在光学各向异性层上设置保护层。
上述光学各向异性层可以如下形成:制备含有上述液晶性化合物的至少一种和根据需要的聚合性引发剂、氟系聚合物等添加剂的涂覆液,将该涂覆液涂覆在取向膜表面上并进行干燥而形成。
氟系化合物可以举出以往公知的化合物,具体例如可以举出日本特开2001-330725号公报说明书中的段落号[0028]~[0056]所记载的氟系化合物等。
用于涂覆液制备的溶剂优选使用有机溶剂。有机溶剂的例子包括酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如二甲基亚砜)、杂环化合物(例如吡啶)、烃(例如苯、己烷)、烷基卤化物(例如氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷)、酯(例如醋酸甲酯、醋酸丁酯)、酮(例如丙酮、丁酮)、醚(例如四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。优选烷基卤化物和酮。可以并用2种以上的有机溶剂。
制作均一性高的光学补偿薄膜时,上述涂覆液的表面张力优选为25mN/m以下、更优选为22mN/m以下。
涂覆液的涂覆可以通过公知的方法(例如挤出涂覆法、直接凹版涂覆法、逆向凹版涂覆法、口模涂覆法)来实施。
[偏振片]
(偏振膜)
本发明的偏振片中可以使用的偏振膜优选以Optiva公司制的偏振膜为代表的涂覆型偏振膜、或者由粘合剂和碘或二色性色素所构成的偏振膜。
偏振膜中的碘和二色性色素通过在粘合剂中取向而表现偏振性能。碘和二色性色素优选沿着粘合剂分子取向,或者二色性色素通过液晶那样的的自身组织化而在一个方向上取向。
常用的起偏器例如可以如下制作:将拉伸后的聚合物浸渍在浴槽中的碘或二色性色素的溶液中,使碘或二色性色素渗透至粘合剂中,从而制作。
常用的偏振膜从聚合物表面至4μm左右(两侧合起来为8μm左右)分布有碘或二色性色素,为了获得充分的偏振性能,需要至少10μm的厚度。渗透度可以通过碘或二色性色素的溶液浓度、同浴槽的温度、同浸渍时间来控制。
如上所述,粘合剂厚度的下限优选为10μm。另一方面,厚度的上限并无特别限定,从在液晶显示装置中使用偏振片时发生的漏光现象的观点出发,越薄越好。目前,常用偏振片优选为约30μm以下、更优选为25μm以下、进一步优选为20μm以下。为20μm以下时,漏光现象在17英寸的液晶显示装置中观察不到。
偏振膜的粘合剂还可以交联。交联的粘合剂可以使用本身可以交联的聚合物。可以通过光、热和pH变化使具有官能团的聚合物或在聚合物中导入官能团而得到的粘合剂在粘合剂间发生反应,从而形成偏振膜。
另外,可以通过交联剂在聚合物中导入交联结构。可以使用作为反应活性高的化合物的交联剂,在粘合剂间导入来自交联剂的键合基团,将粘合剂之间交联,从而形成。
交联一般通过将含有聚合物或含有聚合物和交联剂的混合物的涂覆液涂覆在透明支撑体上后进行加热来实施。由于只要在最终商品阶段可以确保持久性即可,因此使其交联的处理可以在获得最终偏振片前的任何阶段进行。
偏振膜的粘合剂可以使用其本身可以交联的聚合物或可以通过交联剂而交联的聚合物的任一种。聚合物的例子包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯、明胶、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚乙烯基甲苯、氯磺化聚乙烯、硝基纤维素、氯化聚烯烃(例如聚氯乙烯)、聚酯、聚酰亚胺、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯和它们的共聚物(例如丙烯酸/甲基丙烯酸聚合物、苯乙烯/马来酰亚胺聚合物、苯乙烯/乙烯基甲苯聚合物、醋酸乙烯酯/氯乙烯聚合物、乙烯/醋酸乙烯酯聚合物)。优选水溶性聚合物(例如聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇),更优选为明胶、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇,最优选为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇。
聚乙烯醇、改性聚乙烯醇的皂化度优选为70~100%、更优选为80~100%、最优选为95~100%。聚乙烯醇的聚合度优选为100~5000。
改性聚乙烯醇通过共聚改性、链转移改性或嵌段聚合改性而在聚乙烯醇中导入改性基团而获得。共聚改性中,可以引入-COONa、-Si(OH)3、N(CH3)3Cl、C9H19COO-、-SO3Na、-C12H25作为改性基团。链转移改性中,可以引入-COONa、-SH、-SC12H25作为改性基团。改性聚乙烯醇的聚合度优选为100~3000。改性聚乙烯醇在日本特开平8-338913号、日本特开平9-152509号和日本特开平9-316127号的各公报中有记载。
特别优选皂化度为85~95%的未改性聚乙烯醇和烷基硫代改性聚乙烯醇。
聚乙烯醇和改性聚乙烯醇可以并用2种以上。
粘合剂的交联剂多量添加时,可以提高偏振膜的耐湿热性。但相对于粘合剂添加50质量%以上的交联剂时,碘或二色性色素的取向性降低。交联剂的添加量相对于粘合剂优选为0.1~20质量%、更优选为0.5~15质量%。
粘合剂即便在交联反应结束后,也在某种程度上含有未反应的交联剂。但是,残存的交联剂的量优选为粘合剂中的1.0质量%以下、更优选为0.5质量%以下。粘合剂层中以超过1.0质量%的量含有交联剂时,有时持久性产生问题。即,当将交联剂的残留量较多的偏振膜组装于液晶显示装置中并长期使用或者高温高湿气氛下长时间放置时,有时发生偏振度的降低。
交联剂在美国再颁专利23297号公报中有记载。另外,硼化合物(例如硼酸、硼砂)也可以作为交联剂来使用。
二色性色素可以使用偶氮系色素、二苯乙烯系色素、吡唑啉酮系色素、三苯基甲烷系色素、喹啉系色素、噁嗪系色素、噻嗪系色素或蒽醌系色素。二色性色素优选为水溶性。二色性色素优选具有亲水性取代基(例如磺基、氨基、羟基)。
二色性色素的例子包括C.I.直接黄12、C.I.直接橙39、C.I.直接橙72、C.I.直接红39、C.I.直接红79、C.I.直接红81、C.I.直接红83、C.I.直接红89、C.I.直接紫48、C.I.直接蓝67、C.I.直接蓝90、C.I.直接绿59、C.I.酸性红37。二色性色素记载于日本特开平1-161202号、日本特开平1-172906号、日本特开平1-172907号、日本特开平1-183602号、日本特开平1-248105号、日本特开平1-265205号、日本特开平7-261024号各公报中。二色性色素作以游离酸、或碱金属盐、铵盐或胺盐的形式使用。通过配合2种以上的二色性色素,可以制造具有各种色调的偏振膜。使用了在使偏振轴垂直时呈现黑色的化合物(色素)的偏振膜、或者按照呈现黑色的方式配合了各种二色性分子的偏振膜或偏振片的单板透射率和偏振率均优异,从而优选。
为了提高液晶显示装置的对比度,优选偏振片的透射率高,优选偏振度也高。偏振片的透射率在波长550nm的光下优选为30~50%范围、更优选为35~50%范围、最优选为40~50%范围(偏振片的单板透射率的最大值为50%)。偏振度在波长550nm的光下优选为90~100%的范围、更优选为95~100%的范围、最优选为99~100%的范围。
可以介由粘接剂来配置偏振膜和光学各向异性层、或者偏振膜和取向膜。粘接剂可以使用聚乙烯醇系树脂(包括乙酰乙酰基、磺酸基、羧基、利用氧化烯基的改性聚乙烯醇)或硼化合物水溶液。其中优选聚乙烯醇系树脂。粘接剂层的厚度在干燥后优选为0.01~10μm的范围、特别优选为0.05~5μm的范围。
(偏振片的制造)
从合格率的观点出发,偏振膜优选将粘合剂相对于偏振膜的长度方向(MD方向)倾斜10~80度后进行拉伸(拉伸法),或者在摩擦(摩擦法)后用碘、二色性染料进行染色。倾斜角度优选按照与粘贴在构成LCD的液晶单元两侧的2张偏振片的透射轴与液晶单元的纵向或横方向所成的角度相对应的方式来进行拉伸。
通常的倾斜角度为45度。但是,最近开发了在透射型、反射型和半透射型LCD中并非45度的装置,拉伸方向优选可以对应LCD的设计任意地调整。
在为拉伸法时,拉伸率优选为2.5~30.0倍、更优选为3.0~10.0倍。拉伸可以通过在空气中的干式拉伸来实施。另外,还可以实施浸渍于水中的状态下的湿式拉伸。干式拉伸的拉伸率优选为2.5~5.0倍、湿式拉伸的拉伸率优选为3.0~10.0倍。拉伸工序可以包含斜向拉伸并分数次进行。通过分成数次,即便进行高倍率拉伸也可更均匀地拉伸。斜向拉伸前,也可以在横向或纵向上进行若干的拉伸(防止宽度方向收缩的程度)。这里所说的拉伸率是指拉伸前在薄膜上标记标点,以其拉伸前长度(L)与拉伸后长度(L’)之比(L’/L)来表示。
拉伸可以通过将双轴拉伸中的拉幅机拉伸在左右不同的工序中进行来实施。上述双轴拉伸与通常薄膜制膜中进行的拉伸方法相同。双轴拉伸中,由于利用左右不同的速度进行拉伸,因此有必要使拉伸前的粘合剂薄膜的厚度左右不同。在流延制膜中,可以通过在口模上造成锥度,从而使粘合剂溶液的流量产生左右差异。
如上所述,可以制造相对于偏振膜的MD方向倾斜10~80度并进行拉伸而得到的粘合剂薄膜。
摩擦法中,可以应用作为LCD的液晶取向处理工序而广泛采用的摩擦处理方法。即,通过将膜的表面用纸、纱布、毛毡、橡胶或尼龙、聚酯纤维在恒定方向上摩擦,从而获得取向。一般来说,通过使用平均地植有长度和粗度均匀的纤维而成的布进行数次左右的摩擦来实施。优选使用辊本身的正圆度、圆柱度、偏差(偏芯)均为30μm以下的摩擦辊来实施。薄膜相对于摩擦辊的摩擦角度优选为0.1~90度。但如日本特开平8-160430号公报所述,通过卷绕360度以上,也可以获得稳定的摩擦处理。
将长条薄膜进行摩擦处理时,优选利用搬送装置以恒定张力的状态、1~100m/min的速度来搬送薄膜。为了设定任意的摩擦角度,摩擦辊优选相对于薄膜行进方向在水平方向上可以自由旋转。优选在0~60度的范围内选择适当的摩擦角度。用于液晶显示装置时,优选40~50度、特别优选45度。
[液晶显示装置]
可以将本发明的光学补偿薄膜和偏振片用于各种模式的液晶显示装置。以下说明各液晶模式的光学各向异性层的优选形态。
(TN模式液晶显示装置)
TN模式的液晶单元是最多用作彩色TFT液晶显示装置的,记载于大量文献中。
TN模式的黑显示时的液晶单元中的取向状态为在单元中央部棒状液晶性分子竖起、在单元的基板附近棒状液晶性分子横卧的取向状态。
对于单元中央部分的棒状液晶性分子,可以用垂直取向(homeotropicalignment)(圆盘面横卧的水平取向)的盘状液晶性化合物或(透明)支撑体来补偿,对于单元基板附近的棒状液晶性分子,可以用混合取向(长轴的倾斜随着与偏振膜的距离而变化的取向)的盘状液晶性化合物来补偿。
对于单元中央部分的棒状液晶性分子,可以用平行取向(homogeneousalignment)(长轴横卧的水平取向)的棒状液晶性化合物或(透明)支撑体来补偿,对于单元基板附近的棒状液晶性分子,也可以用混合取向的盘状液晶性化合物来补偿。
垂直取向的液晶性分子在液晶性分子的长轴平均取向方向与偏振膜面所成角度为85~95度的状态下取向。
平行取向的液晶性分子在液晶性分子的长轴平均取向方向与偏振膜面所成角度小于5度的状态下取向。
对于混合取向的液晶性分子,优选液晶性分子的长轴平均取向方向与偏振膜面所成角度为15度以上、更优选为15度~85度。
(透明)支撑体或盘状液晶性化合物进行垂直取向的光学各向异性层、或棒状液晶性化合物进行平行取向的光学各向异性层、以及由垂直取向的盘状液晶性化合物和平行取向的棒状液晶性化合物的混合体构成的光学各向异性层的Rth延迟值为40nm~200nm、Re延迟值优选为0~70nm。
垂直取向(水平取向)的盘状液晶性化合物层和平行取向(水平取向)的棒状液晶性化合物记载于日本特开平12-304931号和日本特开平12-304932号各公报中。混合取向的盘状液晶性化合物层记载于日本特开平8-50206号公报中。
(OCB模式液晶显示装置)
OCB模式的液晶单元为在液晶单元的上部和下部使棒状液晶性化合物沿基本相反的方向(对称地)进行取向的弯曲取向模式的液晶单元。使用弯曲取向模式的液晶单元的液晶显示装置公开于美国专利4583825号、美国专利5410422号的各公报中。棒状液晶性化合物由于在液晶单元的上部和下部对称地进行取向,因此弯曲取向模式的液晶单元具有自我光学补偿功能。因此,该液晶模式被称作OCB(光学补偿弯曲)液晶模式。
OCB模式的液晶单元也与TN模式同样,在黑显示时,液晶单元中的取向状态为单元中央部处棒状液晶性化合物竖起、单元基板附近处棒状液晶性化合物横卧的取向状态。
由于黑显示的液晶取向与TN模式为相同状态,因此优选方式也与TN模式对应相同。但是与TN模式相比,OCB模式由于单元中央部处液晶性化合物竖起的范围更大,因此对于盘状液晶性化合物为垂直取向的光学各向异性层或者棒状液晶性化合物为平行取向的光学各向异性层,有必要进行若干的延迟值调整。具体地说,(透明)支撑体上的盘状液晶性化合物为垂直取向的光学各向异性层或棒状液晶性化合物为平行取向的光学各向异性层的Rth延迟值优选为150nm~500nm、Re延迟值优选为20~70nm。
(VA模式液晶显示装置)
VA模式的液晶单元中,未施加电压时棒状液晶性化合物基本垂直地取向。
VA模式的液晶单元中,除了(1)在未施加电压时使棒状液晶性化合物基本垂直地取向、施加电压时使其基本水平地取向的狭义VA模式的液晶单元(日本特开平2-176625号公报记载)之外,还包括(2)为了扩大视角而将VA模式多畴化(MVA模式的)的液晶单元(SID 97、Digest oftech.Papers(预稿集)28(1977)845记载)、(3)在未施加电压时使棒状液晶性化合物基本垂直地取向、施加电压时使其扭曲多畴取向的模式(n-ASM模式)的液晶单元(日本液晶讨论会的预稿集58-59(1998)记载)和(4)SURVAIVAL模式的液晶单元(LCD International 98上发表)。
VA模式的液晶显示装置在黑显示时,液晶单元中的棒状液晶性化合物几乎全部为竖起的状态,因此优选用盘状液晶性化合物为垂直取向的光学各向异性层或者棒状液晶性化合物为平行取向的光学各向异性层来补偿液晶性化合物,另外,优选用棒状液晶性化合物为平行取向、棒状液晶性化合物的长轴平均取向方向与偏振膜的透射轴方向所成角度小于5度的光学各向异性层来补偿偏振片的视角依赖性。
盘状液晶性化合物为垂直取向的光学各向异性层或棒状液晶性化合物为平行取向的光学各向异性层的Rth延迟值优选为150nm~500nm、Re延迟值优选为20~70nm。
(其它液晶显示装置)
对于ECB模式和STN模式的液晶显示装置,可以用与上述同样的思考方法进行光学补偿。
(a)防反射层的赋予(防反射膜)
可以在本发明的热塑性薄膜上赋予防反射层。防反射膜一般是在透明基体上设置也作为防污性层的低折射率层、以及具有高于低折射率层的折射率的至少一层的层(即高折射率层、中折射率层)而成。
作为层叠有折射率不同的无机化合物(金属氧化物等)的透明薄膜的多层膜,可以举出下述方法:使用化学蒸镀(CVD)法、物理蒸镀(PVD)法、烷氧基金属等金属化合物的溶胶-凝胶法来形成胶体状金属氧化物粒子覆膜后进行后处理(紫外线照射:日本特开平9-157855号公报、等离子体处理:日本特开2002-327310号公报),从而形成薄膜。
另一方面,作为生产率高的防反射膜,提出了各种将在基质中分散无机粒子而成的薄膜进行层叠涂覆而得到的防反射膜。
还可举出下述防反射膜:由在利用上述涂覆形成的防反射膜上的最上层表面具有微细凹凸形状且赋予了防眩性的防反射层构成的防反射膜。
本发明的热塑性薄膜可以适用于上述任何方式,特别优选的是利用涂覆的方式(涂覆型)。
(a-1)涂覆型防反射膜的层构成
在基体上由至少依次为中折射率层、高折射率层、低折射率层(最外层)的层构成而形成的防反射膜按照具有满足以下关系的折射率的方式来设计。
高折射率层的折射率>中折射率层的折射率>透明支撑体的折射率>低折射率层的折射率
另外,透明支撑体和中折射率层之间还可以设置硬涂层。而且,可以由中折射率硬涂层、高折射率层和低折射率层构成。
例如,可以举出日本特开平8-122504号公报、日本特开平8-110401号公报、日本特开平10-300902号公报、日本特开2002-243906号公报、日本特开2000-111706号公报等。
另外,还可以对各层赋予其它功能,例如可以举出防污性的低折射率层、防静电性的高折射率层(例如日本特开平10-206603号公报、日本特开2002-243906号公报等)等。
防反射膜的雾度优选为5%以下、更优选为3%以下。另外,膜强度在根据JIS K5400的铅笔硬度试验中优选为H以上、更优选为2H以上、最优选为3H以上。
(a-2)高折射率层和中折射率层
防反射膜的具有高折射率的层由至少含有平均粒子大小为100nm以下的高折射率无机化合物超微粒子和基质粘合剂的固化性膜而构成。
高折射率的无机化合物微粒子可以举出折射率为1.65以上的无机化合物,优选折射率为1.9以上的无机化合物。例如,可以举出Ti、Zn、Sb、Sn、Zr、Ce、Ta、La、In等的氧化物、含有这些金属原子的复合氧化物等。
为了制成这种超微粒子,可以举出用表面处理剂处理粒子表面的方法(例如硅烷偶联剂等:日本特开平11-295503号公报、日本特开平11-153703号公报、日本特开2000-9908号公报、阴离子性化合物或有机金属偶联剂:日本特开2001-310432号公报等)、制成以高折射率粒子为芯的芯鞘结构的方法(日本特开2001-166104等)、与特定分散剂的并用(日本特开平11-153703号公报、美国专利第6210858号说明书、日本特开2002-2776069号公报等)等。
形成基质的材料可以举出以往公知的热塑性树脂、固化性树脂覆膜等。
另外,优选选自含有至少2个以上的自由基聚合性和/或阳离子聚合性的聚合性基团的含多官能性化合物的组合物、含有水解性基团的有机金属化合物及其部分缩合物组合物中的至少1种组合物。例如可以举出日本特开2000-47004号公报、日本特开2001-315242号公报、日本特开2001-31871号公报、日本特开2001-296401号公报等所记载的化合物。
另外,还优选由烷氧基金属的水解缩合物获得的胶体状金属氧化物和由烷氧基金属组合物获得的固化性膜。例如记载于日本特开2001-293818号公报等中。
高折射率层的折射率一般为1.70~2.20。高折射率层的厚度优选为5nm~10μm、更优选为10nm~1μm。
中折射率层的折射率按照处于低折射率层的折射率和高折射率层的折射率之间的值来调整。中折射率层的折射率优选为1.50~1.70。
(a-3)低折射率层
低射射率层依次层叠于高折射率层上而成。低折射率层的折射率为1.20~1.55。优选为1.30~1.50。
优选制成具有耐擦伤性、防污性的最外层来构建。作为大大提高耐擦伤性的方法,赋予表面以光滑性是有效的,可以适用以往公知的包括有机硅的导入、氟的导入等的薄膜层的方法。
含氟化合物的折射率优选为1.35~1.50。更优选为1.36~1.47。另外,含氟化合物优选为以35~80质量%的范围含有氟原子且具有交联性或聚合性官能团的化合物。
例如,可以举出日本特开平9-222503号公报说明书段落号[0018]~[0026]、日本特开平11-38202号公报说明书段落号[0019]~[0030]、日本特开2001-40284号公报说明书段落号[0027]~[0028]、日本特开2000-284102号公报等所记载的化合物。
有机硅化合物为具有聚硅氧烷结构的化合物,优选在高分子链中具有固化性官能团或聚合性官能团、在膜中具有交联结构的化合物。例如,可以举出反应性有机硅(例如SILAPLANE(Chisso株式会社制)、两末端含有硅烷醇基的聚硅氧烷(日本特开平11-258403号公报等)等。
具有交联或聚合性基团的含氟和/或硅氧烷的聚合物的交联或聚合反应优选如下实施:在涂覆含有聚合引发剂、增感剂等且用于形成最外层的涂覆组合物的同时或涂覆之后进行光照射或加热,从而实施。
另外,还优选下述溶胶-凝胶固化膜:通过在催化剂共存下的硅烷偶联剂等有机金属化物与含有特定含氟烃基的硅烷偶联剂的缩合反应而发生固化。
例如,可以举出含有聚氟代烷基的硅烷化合物或其部分水解缩合物(日本特开昭58-142958号公报、日本特开昭58-147483号公报、日本特开昭58-147484号公报、日本特开平9-157582号公报、日本特开平11-106704号公报记载等所记载的化合物)、含有作为含氟长链基的聚“全氟代烷基醚”基的甲硅烷化合物(日本特开2000-117902号公报、日本特开2001-48590号公报、日本特开2002-53804号公报所记载的化合物等)等。
低折射率层可以含有填充剂(例如二氧化硅、含氟粒子(氟化镁、氟化钙、氟化钡)等一次粒子平均粒径为1~150nm的低折射率无机化合物、日本特开平11-3820号公报的段落号[0020]~[0038]所记载的有机微粒等)、硅烷偶联剂、润滑剂、表面活性剂等作为上述以外的添加剂。
低折射率层位于最外层的下层时,低折射率可以通过气相法(真空蒸镀法、溅射法、离子镀覆法、等离子体CVD法等)来形成。从可以廉价地制造的方面出发,优选涂覆法。
低折射率层的膜厚优选为30~200nm、更优选为50~150nm、最优选为60~120nm。
(a-4)硬涂层
硬涂层为了赋予防反射膜以物理强度而设置在透明支撑体的表面上。特别优选设置在透明支撑体和上述高折射率层之间。
硬涂层优选通过光和/或热的固化性化合物的交联反应或聚合反应来形成。
作为上述固化性化合物,优选含有光聚合性官能团、并含有水解性官能团的有机金属化合物优选为有机烷氧基甲硅烷化合物。
这些化合物的具体例子可以举出与高折射率层中示例的化合物同样的化合物。
硬涂层的具体构成组合物例如可以举出日本特开2002-144913号公报、日本特开2000-9908号公报、国际公开第00/46617号小册子等记载的组合物。
高折射率层可以兼作硬涂层。此时,优选使用高折射率层所记载的方法将微粒微细地分散并含有在硬涂层中来形成。
硬涂层还可以兼作防眩层(后述),该防眩层通过含有平均粒子大小为0.2~10μm的粒子而赋予了防眩功能。
硬涂层的膜厚可以根据用途来适当地设计。硬涂层的膜厚优选为0.2~10μm、更优选为0.5~7μm。
硬涂层的强度在根据JIS K5400的铅笔硬度试验中优选为H以上、更优选为2H以上、最优选为3H以上。另外,在根据JIS K5400的锥度试验中,优选试验前后的试验片的磨耗量少。
(a-5)前方散射层
前方散射层是为了在适用于液晶显示装置时赋予使视角在上下左右方向上倾斜时的视角改良效果而设置的。通过在上述硬涂层中分散折射率不同的微粒,还可以兼具硬涂层功能。
例如,可以举出将前方散射系数特定化了的日本特开平11-38208号公报、使透明树脂和微粒的相对折射率在特定范围内的日本特开2000-199809号公报、使雾度值规定为40%以上的日本特开2002-107512号公报等。
(a-6)其它层
除了上述层之外,还可以设置等离子体层、防静电层、下涂层或保护层等。
(a-7)涂覆方法
防反射膜的各层可以利用浸涂法、气刀涂覆法、幕式淋涂法、辊涂法、绕线棒涂覆法、凹版涂覆法、微凹版法、挤出涂布法(美国专利第2681294号说明书)通过涂覆来形成。
(a-8)防眩功能
防反射膜可以具有散射外光的防眩功能。防眩功能通过在防反射膜表面上形成凹凸而获得。防反射膜具有防眩功能时,防反射膜的雾度优选为3~30%、更优选为5~20%、最优选为7~20%。
在防反射膜表面形成凹凸的方法只要是可以充分保持它们表面形状的方法,则可以使用任何方法。例如在低折射率层中使用微粒在膜表面形成凹凸的方法(例如日本特开2000-271878号公报等)、在低折射率层的下层(高折射率层、中折射率层或硬涂层)中添加少量(0.1~50质量%)较大粒子(粒子大小为0.05~2μm)而形成表面凹凸膜,并在其上维持它们形状来设置低折射率层的方法(例如日本特开2000-281410号公报、日本特开2000-95893号公报、日本特开2001-100004号公报、日本特开2001-281407号公报等)、将最上层(防污性层)物理地转印凹凸形状至涂覆设置后的表面上的方法(例如压花加工方法,记载于日本特开昭63-278839号公报、日本特开平11-183710号公报、日本特开2000-275401号公报等)等。
[测定法]
以下记载本发明中使用的测定法。
(1)Rth/Re比、Rth/Re比的范围
(a)将制成薄膜的两端各剪切5cm后,在整个宽度上以等间隔采集20个样品(3cm×3cm的正方形)。此时,在MD(制膜方向)、TD(宽度方向)上平行地剪切正方形的各边。
(b)在25℃、相对湿度60%下调湿样品膜5小时以上后,使用自动双折射计(KOBRA-21ADH:王子计测器株式会社制),在25℃、相对湿度60%下,如上所述,从相对于样品膜表面垂直的方向和从薄膜面法线每隔10°倾斜至50°的方向上,测定波长550nm下的延迟值。
(c)由垂直(法线)方向计算面内的延迟值(Re)、由垂直方向、±10°~50°方向的测定值计算厚度方向的延迟值(Rth)。
(d)将这些各测定点的Rth/Re比的平均值作为“Re/Rth比”。另外,将20点的Rth/Re比中最大值与最小值之差作为“Rth/Re比的范围”。
(2)热尺寸变化、热尺寸变化不均
(a)在整个宽度上将下述样品5等分,进行采样。
i)MD样品:MD 15cm×TD 5cm
ii)TD样品:TD 15cm×MD 5cm
(b)在25℃、60%相对湿度下调湿各样品3小时以上,在此环境中使用基长为10cm的栓规测量长度。将其作为L1。
(C)将各样品放置在80℃干燥的环境下200小时后,在25℃、60%相对湿度下调湿3小时以上,在此环境中使用基长为10cm的栓规测量长度。将其作为L2。
(d)由下述式测定MD、TD的各点(10点)的热尺寸变化,将其平均值作为热尺寸变化。
热尺寸变化(%)=100×|L2-L1|/L1
(e)将上述10点中的热尺寸变化(绝对值)的最大值与最小值之差除以10点的热尺寸变化的平均值并以百分率表示,将其作为热尺寸变化不均。
(3)表面粗糙度
使用小型激光干涉计(FUJINON株式会社制,F601)来测定Ra。
(4)玻璃化转变温度(Tg)
将样品20mg放入扫描型示差热量计(DSC)的测定盘中。将其在氮气流中以10℃/分钟的速度从30℃升温至250℃后(第一次)、以-10℃/分冷却至30℃。之后,再次从30℃升温至250℃(第二次)。将第二次中基线从低温侧开始偏离的温度作为玻璃化转变温度(Tg)。
<实施例>
以下举出实施例和比较例来更具体地说明本发明的特征。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明主旨,可以适当变更。因此,本发明的范围并非局限于以下所示具体例子。
1.未拉伸薄膜的制备
(1)酰化纤维素系薄膜
(a)熔融制膜薄膜
制备日本特开2007-98917的实施例1的醋酸丙酸纤维素薄膜(厚度为100μm)。将其作为薄膜#CM。其Tg为146℃。
根据日本特开2007-169588号公报的实施例B的实施例101来制备酰化纤维素薄膜(厚度=100μm、Tg=131℃)。将其作为薄膜#CN。
(b)溶液制膜薄膜
制备日本特开2001-188128的实施例1所记载的薄膜No.1(醋酸丙酸纤维素:厚度100μm)。将其作为薄膜#CS。其Tg为150℃。
(2)环烯烃系薄膜
(a)熔融制膜薄膜
使用下述树脂来实施熔融制膜。
树脂A:Polyplastics株式会社制TOPAS6013(Tg=130℃)
树脂B:三井化学株式会社制APEL6015T(Tg=145℃)
树脂C:WO98/14499的实施例1的化合物(Tg=136℃)
树脂D:日本特开2007-108529实施例中的合成例1所记载的“树脂A-1”(Tg=165℃)
树脂E:三井化学株式会社制APEL6013T(Tg=125℃)
在110℃的真空干燥机中干燥这些树脂,使含水率达到0.1%以下后,使用单螺杆混炼挤出机在260℃下进行熔融,由齿轮泵送出后,使用过滤精度为5μm的盘式过滤器进行过滤,经由静态混合机后,从狭缝间隔为0.8mm、270℃的悬涂口模中将熔融物(熔融树脂)挤出至设定为(Tg-5)℃、Tg℃、(Tg-10)℃的3个连续流延辊上。此时,以下述面压使接触辊接触于最上游侧的流延辊,制成厚度为100μm的未拉伸薄膜。接触辊使用日本特开平11-235747号公报的实施例1所记载的辊(记为双层压延辊的辊),并调温至Tg-5℃(但薄壁金属外筒厚度为2mm)。
之后,在刚要卷绕之前将两端(整个宽度的各3%)修整后,在两端进行宽度为10mm、高度为20μm的增厚加工(滚花)。各标准均为以宽度1.5m在30m/分钟下卷绕3000m。
            树脂                 接触辊压
薄膜#OM1    树脂A(加聚系)        0MPa(不使用接触辊)
薄膜#OM2    树脂A(加聚系)        0.1MPa
薄膜#OM3    树脂A(加聚系)        1MPa
薄膜#OM4    树脂A(加聚系)        4.5MPa
薄膜#OM5    树脂A (加聚系)       6MPa
薄膜#OM6    树脂B(加聚系)        1MPa
薄膜#OM7    树脂C(开环聚合系)    1MPa
薄膜#OM8    树脂D(开环聚合系)    1MPa
薄膜#OM9    树脂E(加聚系)        1MPa
(b)溶液制膜薄膜
根据日本特开2007-108529号公报记载的制造例来制备厚度为100μm的薄膜#OS。其使用与上述薄膜#OM8相同的树脂,Tg为165℃。
2.横向拉伸、纵向收缩
以表1-1~表1-4、表2-1~表2-3的倍率、在Tg+5℃下将上述未拉伸薄膜在横方向上进行拉幅机拉伸。之后,以表1-1~表1-4记载的方法进行纵向收缩。纵向收缩是在配置有10根直径40cm辊的热处理区域内进行的,以使得达到表1-1~表1-4、表2-1~表2-3所记载的G/D。另外,一部分的标准为在横向拉伸前在Tg+10℃下以表1-1~表1-4、表2-1~表2-3记载的拉伸倍率来进行纵向拉伸。表中,纵向拉伸倍率=1是指未进行纵向拉伸。
通过上述方法对如此进行横向拉伸、纵向收缩后的热塑性薄膜测定Re(宽度20点的平均值)、Rth/Re比、Re/Rth比的范围、表面粗糙度、热尺寸变化、热尺寸变化不均、擦伤划痕,并记载于表1-1~表1-4、表2-1~表2-3。擦伤划痕为目视检查100m来评价强弱。
另外,对于实施本发明的例子,与日本特开2007-108529号公报的实施例1同样地测定的取向角均为90±1°,且慢轴为TD取向。
表1-1~表1-4中,作为热尺寸变化率,记载了如上在80℃200小时下的测定值,但与将时间延长至500小时来进行热处理的值基本相同。
另外,表1-1~表1-4的本发明1-27~28为在与本发明1-2相同的条件下在纵向收缩处理时在辊上固定了薄膜的例子。本发明1-27在两端部(各整个宽度的5%)施加静电(边缘喷砂(日语原文为:エツジピニング))来固定薄膜。为此,使用春日电机制静电边缘喷砂装置(直流稳定化电源PSE-2005N和电极HDE-20R-54),在喷砂电压为-10kV下实施。本发明1-28通过将辊制成抽吸转筒来固定薄膜整个宽度。本发明1-29中在辊上将辊径的1/10的捏合辊(辊径=X)针对接触于辊上的长度(摩擦长度=Y)而设置Y/X根。另外,捏合辊使用整个宽度的5%长度的辊,并设置在两端。
3.表面处理
(1)酰化纤维素薄膜
在2.0N的氢氧化钾溶液(25℃)中浸渍2分钟后,用硫酸中和,并用纯水洗涤、干燥。通过接触角法求得该PK-1的表面能量,结果均为60~65mN/m。
(2)酰化纤维素薄膜以外的薄膜
在下述条件下进行电晕放电处理。
电极:VETAPONE公司制Coron-Plus
发生器:CP1C
输出功率:900W
薄膜搬送速度:6m/分钟
4.光学各向异性层用取向膜的制作
在这些热塑性薄膜上使用#16的绕线棒涂覆机以28mL/m2涂覆下述组成的涂覆液。用60℃的热风干燥60秒钟、再用90℃的热风干燥150秒钟。
(1)取向膜涂覆液组成
下述的改性聚乙烯醇    20质量份
水                    360质量份
甲醇                  120质量份
戊二醛(交联剂)        1.0质量份
改性聚乙烯醇
Figure A20081009219700471
(2)光学各向异性层的制作
在取向膜上以1171转使#3.2绕线棒在与薄膜搬送方向相同的方向上旋转,从而将下述涂覆液连续地涂覆在以30m/分钟搬送的上述辊薄膜的取向膜面上。在从室温连续加热至100℃的工序中,将溶剂干燥,之后在135℃的干燥区域中,按照对着盘状液晶化合物层的膜面风速与薄膜搬送方向平行且为1.5m/秒钟的方式加热约90秒钟,从而使盘状液晶化合物取向。接着,搬送至80℃的干燥区域,在薄膜的表面温度约100℃的状态下通过紫外线照射装置(紫外灯:输出功率为160W/cm、发光长为1.6m),照射4秒钟的照度为600mW的紫外线,进行交联反应,从而将盘状液晶化合物固定在其取向上。之后,放冷至室温,卷绕成圆筒状,制成辊状的形态。光学各向异性层的厚度为1.3μm。
另外,测定所得光学补偿薄膜的弹性模量时,结果为2.4MPa。
(光学各向异性层的涂覆液组成)
将下述组合物溶解在97质量份的丁酮中来制备涂覆液。
下述化学式的盘状液晶性化合物(1)        41.01质量份
环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
(V#360、大阪有机化学株式会社制)        4.06质量份
醋酸丁酸纤维素
(CAB551-0.2、Eastman Chemicals公司制)  0.34质量份
醋酸丁酸纤维素
(CAB531-1、Eastman Chemicals公司制)    0.11质量份
下述化学式的含有氟代脂肪基的聚合物1    0.56质量份
下述化学式的含有氟代脂肪基的聚合物2    0.06质量份
光聚合引发剂
(イルガキユア一907、Ciba-geigy公司制)  1.35质量份
增感剂
(カヤキユア一DETX、日本化药株式会社制) 0.45质量份
盘状液晶性化合物(1)
Figure A20081009219700481
含有氟代脂肪基的聚合物1(a/b=90/10wt%)
Figure A20081009219700482
含有氟代脂肪基的聚合物2(a/b=98/2wt%)
Figure A20081009219700491
使偏振片为正交尼科耳配置,观察所得光学补偿片的不均,结果无论从正面还是从法线倾斜至60度的方向上观察,均未观察到不均。
(3)偏振片的制作
将厚度为80μm的聚乙烯醇(PVA)薄膜在30℃下浸渍在碘浓度为0.05质量%的碘水溶液中60秒钟,进行染色,接着,在浸渍于硼酸浓度为4质量%浓度的硼酸水溶液中60秒钟的期间纵向拉伸至原来长度的5倍,然后在50℃下干燥4分钟,获得厚度为20μm的偏振膜。
将光学补偿片浸渍于1.5摩尔/L的55℃的氢氧化钠水溶液中后,用水充分地洗去氢氧化钠。之后,在0.005摩尔/L的35℃的稀硫酸水溶液中浸渍1分钟后,浸渍于水中,充分地洗去稀硫酸水溶液。最后在120℃下将试样充分地干燥。
将如上进行了皂化处理的光学补偿片与同样进行了皂化处理的市售酰化纤维素薄膜组合,按照挟持上述偏振膜的方式,使用聚乙烯醇系粘接剂进行粘贴,获得偏振片。这里,作为市售的酰化纤维素薄膜,使用FujitacTF80UL(富士胶片株式会社制)。此时,偏振膜和偏振膜两侧的保护膜由于以辊形态制作,因此各辊薄膜的长度方向平行,并连续地粘贴。因此,光学补偿片辊长度方向(酰化纤维素薄膜的流延方向)与起偏器吸收轴成为平行的方向。
5.TN液晶面板的评价
将设置于使用了TN型液晶面板的液晶显示装置(MDT-191S、三菱电机株式会社制)的一对偏振片剥离,取而代之,将上述制作的偏振片介由粘着剂粘贴在观察者侧和背光侧,每侧各为一张,并使光学补偿片成为液晶单元侧。观察者侧的偏振片的透射轴与背光侧的偏振片的透射轴配置成O模式。如此制作的TN液晶面板在80℃下干燥热处理200小时。热处理后,在25℃、60%相对湿度下调温、调湿8小时后,对液晶显示装置实施下述评价。
(a)对比度、对比度不均
在通常的室内荧光灯照明下,使用分光放射亮度计,测定从液晶显示装置的下侧透射的亮度。此时的观察角度在将液晶显示装置水平放置的状态下,在偏离法线0~80°的方向上以每10°固定极角,在各个角度上以每10°改变液晶显示装置的方位角,同时测定液晶显示装置开、关时的亮度,计算作为开、关时亮度比的对比度比。从全方位对全部极角、方位角的对比度比加合后得到的值进行点数评价,并作为对比度记载于表1-1~表1-4、表2-1~表2-3。另外,将画面整个区域等分100份得到的点进行该测定,评价用对比度的最大值与最小值之差除以平均值并以百分率表示的对比度不均。
(b)漏光
使液晶显示装置进行黑显示,求出用目视可以确认漏光的范围,以相对于显示画面总面积的百分率表示将该面积。
(c)评价结果
表1-1~表1-4表示了纵向收缩处理等工序条件的研究结果。
本发明1-1~1-7、比较例1-1~1-2显示了纵向收缩下的G/D比的效果,低于本发明范围的比较例1-1的Rth/Re比的范围增大、对比度不均增大。另外,热尺寸变化增大、漏光也增大。另外,G/D比超过本发明范围时,如比较例1-2所示,Rth/Re比增大、对比度降低。另一方面,G/D比为本发明范围内的例子显示了良好的特性。
本发明1-8~1-10、本发明1-23、1-24、比较例1-3、1-4显示了V2/V1的效果。V2/V1超过本发明范围时,如比较例1-3所示,Rth/Re比增加、对比度降低。V2/V1低于本发明范围时,热尺寸变化变得过小,漏光增加、纵向收缩处理中的擦伤划痕也增加。另一方面,V2/V1为本发明范围内的例子显示了良好的特性。
本发明1-11~1-14显示了纵向收缩温度的效果。优选(Tg-20)℃~(Tg+50)℃,超过该范围时,显示了Rth/Re比易于增大、对比度降低的倾向。低于上述温度范围时,不仅无法降低Rth/Re,而且热尺寸变化也易于增大,显示了对比度降低、漏光增加的倾向。另一方面,纵向收缩处理温度在本发明范围内的例子显示了良好的特性。
本发明1-15~1-19显示了改变接触辊条件、改变表面粗糙度的结果。表面粗糙度过小时,与辊的摩擦过强,如本发明1-19所示,发生擦伤划痕。表面粗糙度大时,如本发明1~15所示,Rth/Re比、Rth/Re比的范围增加、对比度稍有降低、对比度不均稍有增加。另一方面,表面粗糙度为0.0005~0.004的例子显示了良好的特性。
本发明1-20~1-22显示了拉伸倍率的效果。本发明的优选范围(1.1倍~3.0倍)下显示了良好的性能,但3.1倍拉伸的本发明1-22中,Rth/Re比和热尺寸变化增加,对比度不均和漏光稍有增加。
本发明1-2、1-27、1-28、1-29显示了在纵向收缩时固定两端的效果。与未固定两端的本发明1-2相比,固定了两端的本发明1-27、1-28、1-29(分别为边缘喷砂法、抽吸转筒法、捏合辊法)的液晶显示特性(对比度不均、漏光)有所改善。
表2-1~表2-3显示了薄膜种类的效果。
进行熔融制膜法间的薄膜材料间的比较。本发明2-3、2-4、2-13的加聚系环烯烃的Re表现性高、Rth/Re比的范围低、对比度不均和漏光少,特别优异。
下一个优异的是本发明2-5、2-6所示的开环聚合系的环烯烃。它们与加聚系(本发明2-3、2-4)相比,Rth/Re比的范围和热尺寸变化增加,对比度不均和漏光稍有增加。
本发明2-1、2-2、2-12的酰化纤维素与加成、开环聚合的环烯烃相比,Re难以表现,而且Rth/Re比的范围和热尺寸变化增加,对比度稍有降低,对比度不均和漏光稍有增加。
将使用含有内酯环的聚合物、聚碳酸酯系聚合物来实施本发明时的例子示于本发明2-8~2-10中。聚碳酸酯根据日本特开2006-277914的实施例1、日本特开2006-284703的实施例1来制备(但是,后者在不进行纵向拉伸的情况下来制备未拉伸薄膜)。含有内酯环的聚合物根据国际公开第2006/025445号小册子记载的实施例1来进行制膜。但以薄膜宽度为1.5m来进行制膜。以这些坯片(未拉伸薄膜)的厚度全部为100μm进行制备。它们也获得了良好的特性,按照本发明2-10、2-8、2-9的顺序获得良好的结果。
比较制膜法的例子为本发明2-1和2-2(酰化纤维素)、本发明2-6、2-7(环烯烃),与熔融制膜法相比,均是溶液制膜法可以更稍为降低Rth/Re比的范围和热尺寸变化,可以更稍降低对比度不均和漏光。
本发明2-7和比较例2-1是对在相同薄膜之间进行本发明的纵向收缩的方法及日本特开2007-108529号公报记载的实施例1的方法(同时使用双轴拉伸机,在横向拉伸的同时在拉幅机内进行纵向收缩)进行了比较。本发明2-7可以减小Rth/Re比的范围和热尺寸变化,结果可以显著减小对比度不均和漏光。
比较例2-2为根据日本特开2006-133720号公报记载的实施例1,在将ZEONOR(Tg=136℃)进行横向拉伸的同时纵向收缩。另一方面,本发明2-11是在以与比较例2-2同样的横向拉伸倍率、如本发明所示横向拉伸后,根据本发明的条件(G/D)在辊上进行纵向收缩。本发明2-8可以减小Rth/Re比的范围和热尺寸变化,结果可以显著减小对比度不均和漏光。
[表1-1]
Figure A20081009219700531
[表1-2]
Figure A20081009219700541
热收缩G/W
*:在辊上施加静电(边缘喷砂)来固定薄膜两端
**:在辊上用抽吸转筒吸引整个面来固定薄膜
***:在辊上用捏合辊挤压两端来固定薄膜
[表1-3]
Figure A20081009219700551
[表1-4]
Figure A20081009219700552
[表2-1]
Figure A20081009219700561
*PC-1:根据日本特开2006-277914号公报的实施例1来制备
PC-1:根据日本特开2006-284703号公报的实施例1来制备
内酯:根据国际公开第2006/025445号小册子的实施例1来制备
[表2-2]
Figure A20081009219700571
纵向收缩G/W
*比较例2-1:根据日本特开2007-108529号公报的实施例1,使用双轴拉伸机同时实施
**比较例2-2:根据日本特开2006-133720号公报的实施例1,使用双轴拉伸机同时实施(同时进行TD拉伸和纵向收缩)
[表2-3]
Figure A20081009219700581
6.其它液晶显示元件的制作
将本发明的偏振片用于日本特开平10-48420号公报的实施例1记载的液晶显示装置、日本特开平9-26572号公报的实施例1记载的含有盘状液晶分子的光学各向异性层、涂覆有聚乙烯醇的取向膜、日本特开2000-154261号公报的图2~9所记载的20英寸VA型液晶显示装置、日本特开2000-154261号公报的图10~15所记载的20英寸OCB型液晶显示装置、日本特开2004-12731号公报的图11所记载的IPS型液晶显示装置中。而且,将本发明的低反射膜粘贴在这些液晶显示装置的最表层后进行评价,结果获得良好的液晶显示元件。
7.低反射膜的制作
根据发明协会公开技报(公技号2001-1745)的实施例47,将本发明的拉伸热塑性薄膜制成低反射膜,结果获得良好的光学性能。

Claims (12)

1.热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,在横方向上拉伸热塑性薄膜后,将该薄膜用2根以上的搬送用辊在入口侧的搬送速度V1和出口侧的搬送速度V2之比V2/V1为0.6~0.999下在热处理区域中搬送,所述热处理区域按照辊搭接长度D与辊间长度G之比G/D为0.01~3的方式来配置。
2.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,所述辊搭接长度D与辊间长度G之比G/D为0.05~0.9。
3.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,在辊上固定薄膜的两端。
4.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,在玻璃化转变温度(Tg-20)℃~(Tg+50)℃下进行热处理。
5.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,所述横方向的拉伸即横向拉伸的倍率为1.1倍~3倍。
6.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,所述热塑性薄膜由酰化纤维素、环烯烃、含有内酯环的聚合物或聚碳酸酯系聚合物构成。
7.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,所述热塑性薄膜是通过熔融制膜法制成的。
8.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,所述热塑性薄膜的表面粗糙度Ra为0.005μm~0.04μm。
9.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,所述热塑性薄膜是通过接触辊制膜法制成的。
10.权利要求1所述的热塑性薄膜的热处理方法,其特征在于,所述热处理后的热塑性薄膜的Re为50~150nm。
11.热塑性薄膜,其特征在于,厚度方向的延迟/面内的延迟Rth/Re比为0.5以上但小于1,在宽度方向上测定的厚度方向的延迟/面内的延迟Rth/Re比的范围为0.01~0.1,在80℃、200小时下的热尺寸变化为0.001%~0.3%。
12.热塑性薄膜的制造方法,其特征在于,在横方向上拉伸热塑性薄膜后,将该薄膜用2根以上的搬送用辊在入口侧的搬送速度V1和出口侧的搬送速度V2之比V2/V1为0.6~0.999下在热处理区域中搬送,所述热处理区域按照辊搭接长度D与辊间长度G之比G/D为0.01~3的方式来配置。
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