CN102667547A - 光学膜和复合偏振板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学膜及具备该光学膜和偏光膜的复合偏振板,所述光学膜包括含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂膜,面内相位差值R0为40~500nm的范围内,且厚度方向的相位差值Rth为20~500nm的范围内,当树脂膜的面内迟相轴方向的折射率设为nx、面内进相轴方向的折射率设为ny、厚度方向的折射率设为nz时,即便在以式:Nz系数=(nx-nz)/(nx-ny)定义的Nz系数为0.9~3的范围内的膜厚小的情况下,也显示期望的相位差值,而且经时的面内相位差值的变化小。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜及使用了其的复合偏振板。
背景技术
近年来,消耗电力低、以低电压工作、轻量且薄型的液晶显示装置,作为手机、便携信息终端、计算机用的监视器、电视等信息显示用器件正在迅速普及。进而,随着液晶技术的发展,提出有各种模式的液晶显示器,以往,作为响应速度、对比度及窄视角等的液晶显示装置的问题正在被克服。但是,依旧被指出与阴极射线管(CRT)相比,视角狭窄,为了扩大视角进行了各种尝试。
在这样的液晶显示装置之一中,有使具有正或负的介电常数各向异性的棒状液晶分子相对于基板垂直取向的、垂直取向(VA)模式的液晶显示装置。该VA模式液晶单元的非驱动状态中,由于液晶分子相对于基板进行垂直取向,所以入射的光的偏光状态没有变化地通过液晶层。因此,若使直线偏振板以各自的吸收轴正交的方式配置在液晶单元的表面和背面,使用其的液晶显示装置的正面几乎成为完全的黑显示,显示出高的对比率。
但是,在仅使直线偏振板配置于这样的VA模式液晶单元的液晶显示装置的斜向视野中,通过表观的吸收轴角度偏离正交方向、及液晶单元内的棒状液晶分子体现出双折射,由此产生漏光,对比率明显下降。
为了克服该斜向的漏光,在液晶单元和偏振板之间,需要配置补偿散乱的偏光状态的光学膜。因此,至今为止,在偏光膜的两面具有三乙酸纤维素膜所形成的保护膜而成的直线偏振板上借助压敏式粘接剂(粘合剂)层叠有光学膜得到的层叠复合型偏振板已在上市。
另外,使用兼具上述光学膜功能的膜作为层叠于偏光膜的保护膜的复合偏振板也已经上市。该构成由于能由上述层叠复合型的偏振板削减作为保护膜的三乙酸纤维素膜1层和压敏式粘接剂层1层,所以可以降低成本或薄壁化。另外,通过使用由光弹性模量小的树脂形成的光学膜,有能够抑制被称为拔白的显示品质下降这样的优点。
例如,JPH08-43812-A及JPH09-325216-A中,记载有由双折射性的膜构成偏振板的保护膜中的至少一者。另外,JPH07-287123-A及JP2002-221619-A中记载有用光弹性模量小的环状烯烃系树脂构成偏振板的保护膜。
在以双折射性的膜为偏振板的保护膜的情况下,为了解决上述的拔白等问题,选择随着膜的变形的双折射小的材料即可,即选择上述环状烯烃系树脂等光弹性模量小的材料即可。不过,虽然光弹性和取向双折射有不相关的一般说法,但如果为了抑制拔白而选择光弹性模量小的材料,则大部分的材料中同时取向双折射也低,因此,由拉伸所致的相位差值的体现性过低,所以为了使想要的相位差值得以体现,需要使用比较厚的膜。
因此,JP2007-316603-A及JP2009-134257-A中,提出有使用了由于光弹性模量小且相位差值的体现率高而膜可薄膜化的聚丙烯系树脂的光学膜(相位差膜)。但是,使用聚丙烯系树脂的相位差膜,有时会有即便是在拉伸后进行了热固定处理的膜也会产生像面内相位差值继续缓慢上升这样的、经时的面内相位差值变化,面内相位差值难以稳定。
本发明的目的在于,提供一种即便在膜厚小的情况下也显示想要的相位差值且经时的面内相位差值变化小的光学膜及使用其的复合偏振板。
发明内容
即本发明包含下述的方案。
[1]一种光学膜,其包括含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂膜,面内相位差值R0为40~500nm的范围内、且厚度方向的相位差值Rth为20~500nm的范围内,当上述树脂膜的面内迟相轴方向的折射率设为nx、面内进相轴方向的折射率设为ny、厚度方向的折射率设为nz时,以式:Nz系数=(nx-nz)/(nx-ny)定义的Nz系数为0.9~3的范围内。
[2]如[1]所述的光学膜,其中,厚度为35μm以下。
[3]如[1]或[2]所述的光学膜,其中,含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂膜,为含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂组合物的拉伸膜,该树脂组合物含有0.1~30重量%的脂环族饱和烃树脂。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的光学膜,其中,上述脂环族饱和烃树脂的软化点为110~145℃的范围内。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的光学膜,其中,上述聚丙烯系树脂为含有丙烯和乙烯的共聚物的聚丙烯系树脂,所述共聚物含有10重量%以下的乙烯单元。
[6]如[1]~[4]中任一项所述的光学膜,其中,上述聚丙烯系树脂为实质上包含丙烯的均聚物的聚丙烯系树脂。
[7]一种复合偏振板,其具备偏光膜和层叠于偏光膜的单面的[1]~[6]任一项中所述的光学膜。
[8]如[7]所述的复合偏振板,其中,在与层叠有上述光学膜的面的相反侧的面上还具备透明保护层。
[9]如[7]或[8]所述的复合偏振板,其中,上述光学膜借助活性能量射线固化性环氧系粘接剂的固化物层层叠于偏光膜上。
根据本发明,可以提供充分抑制在制造后的经时的面内相位差值变化的光学膜及复合偏振板。通过具备这样的经时的面内相位差值变化小的光学膜的复合偏振板的应用,可以提高液晶显示装置的显示性能的稳定性。
附图说明
图1为表示本发明的复合偏振板的优选一例的简要剖面图。
具体实施方式
<光学膜>
本发明的光学膜为含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的双折射性的树脂膜,如后详述的那样,典型的是通过对含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的原始膜进行单向拉伸或双向拉伸而制作得到的体现相位差的拉伸膜。
本发明的光学膜的面内相位差值R0为40~500nm的范围,优选50~300nm的范围,厚度方向的相位差值Rth为20~500nm的范围,优选25~400nm的范围。另外,Nz系数为0.9~3的范围。本发明的光学膜为单向拉伸膜的情况下,Nz系数优选0.9~2的范围。另一方面,为双向拉伸膜的情况下,Nz系数优选1.0~3的范围。即便是双向拉伸膜,如果纵横的拉伸倍率也大大不同,则Nz系数可能接近1。
需要说明的是,当膜的面内迟相轴方向的折射率设为nx、面内进相轴方向(与迟相轴在面内正交的方向)的折射率设为ny、厚度方向的折射率设为nz、并且厚度设为d时,面内相位差值R0、厚度方向的相位差值Rth、及Nz系数分别以下式(I)、(II)及(III)加以定义。
R0=(nx-ny)×d (I)
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (II)
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) (III)
另外,由这些式(I)~(III),Nz系数与面内相位差值R0、及厚度方向的相位差值Rth的关系可以用下式(IV)表示。
Nz=Rth/R0+0.5 (IV)
对于聚丙烯系树脂而言,容易通过拉伸而体现出相位差,即上述式中的nx与ny之差、或者nx或ny与nz之差容易变大。因此,在本发明的光学膜中,可能显示出上述期望的相位差特性,同时其厚度设为35μm以下、进而设为30μm以下,由此,可以实现使用该光学膜的复合偏振板的薄型化。但是,光学膜的厚度优选5μm以上,更优选8μm以上。若厚度低于5μm,则在膜上容易产生褶皱等,有时卷绕或贴合时的操作性下降。
(脂环族饱和烃树脂)
本发明的构成光学膜的脂环族饱和烃树脂,为被分类为石油树脂的树脂。石油树脂是指使通过石油类的热裂解生成的裂解油馏分聚合固化而成的热塑性树脂,可举出例如以C5馏分为原料的脂肪族系石油树脂;以C9馏分为原料的芳香族系石油树脂;使C5馏分和C9馏分2种共聚而得到的共聚系石油树脂;以及使脂肪族系石油树脂、芳香族系石油树脂、或共聚系石油树脂氢化而成的氢化系石油树脂等。
本发明中,在上述石油树脂中,尤其是使用脂环族饱和烃树脂。
对于脂环族饱和烃树脂而言,典型的是以环戊二烯(CPD)或二环戊二烯(DCPD)为原料得到的聚合物、或使芳香族系石油树脂氢化而得到的氢化系石油树脂,例如可以用下述(1)~(3)的结构式表示。
式(1)
(式中,n为2~27。)
式(2)
(式中,m表示1~24,n表示1~24,但m+n为25以下。)
式(3)
(式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示氢原子或甲基,m表示0~16,n表示0~16,m+n为3~16。)
另外,更具体地说,也可以例示作为荒川化学工业(株)制的ARKON(P类型、M类型)而市售的下述式(4)。
脂环族饱和烃树脂,抑制经时的面内相位差值变化的效果高,并且为无色透明,兼具作为所谓耐气候性优异的光学膜原料有利的特性。
本发明中使用的脂环族饱和烃树脂优选软化点为110℃以上、145℃以下。更优选115℃以上、135℃以下。若软化点低于110℃,则存在光学膜的耐热性下降的倾向,另外,若软化点超过145℃,则存在原始膜的拉伸性变差、光学膜的生产性下降的倾向。
作为脂环族饱和烃树脂,也可以使用市售品。作为这样的市售品,可举出上述的荒川化学工业(株)制的“ARKON”系列。
本发明的光学膜,通常以0.1~30重量%的范围内含有脂环族饱和烃树脂,优选以3~20重量%的范围内含有脂环族饱和烃树脂。若脂环族饱和烃树脂的含量低于0.1重量%,则不能充分得到抑制经时的面内相位差值变化的效果,若超过30重量%,则担心在光学膜上产生经时的脂环族饱和烃树脂的渗出。
(聚丙烯系树脂)
本发明的构成光学膜的聚丙烯系树脂,可以是实质上含有丙烯的均聚物的树脂,也可以是含有丙烯和其他共聚性共聚单体的共聚物的树脂。丙烯的均聚物与丙烯和其他共聚性共聚单体的共聚物相比,结晶化度变得更高,因此在可以进一步提高膜的刚性和屈服强度方面是有利的。因此,作为聚丙烯系树脂,通过使用实质上含有丙烯的均聚物的树脂,由此可以进一步提高光学膜制作工序、偏振板化工序中的操作性。
在此,“实质上为丙烯的均聚物”是指除了丙烯单元的含量为100重量%的聚合物外,以提高原始膜的生产性等为目的,还包含以0.6重量%左右以下的范围含有乙烯单元而成的丙烯/乙烯共聚物。
含有丙烯和其他共聚性共聚单体的共聚物的聚丙烯系树脂,优选以丙烯为主体、使可与其共聚的共聚单体的1种或2种以上进行少量共聚而得到的共聚物。具体而言,含有这样的共聚物的聚丙烯系树脂,可以是以例如20重量%以下、优选10重量%以下、更优选7重量%以下的范围含有共聚单体单元的树脂。共聚物中的共聚单体单元的含量至少超过0.6重量%,优选1重量%以上、更优选3重量%以上。通过使共聚单体单元的含量为1重量%以上,由此可以有意地提高加工性、透明性。另一方面,若共聚单体单元的含量超过20重量%,则存在聚丙烯系树脂的熔点下降、耐热性下降的倾向。需要说明的是,在形成2种以上的共聚单体与丙烯的共聚物的情况下,该共聚物所含的全部的来自共聚单体的单元的总计含量优选为上述范围。
与丙烯共聚的共聚单体例如可以是乙烯、碳原子数4~20的α-烯烃等不饱和烃。作为α-烯烃,具体而言,可以举出以下的物质。
1-丁烯、2-甲基-1-丙烯(以上为C4);
1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯(以上为C5);
1-己烯、2-乙基-1-丁烯、2,3-二甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-丁烯(以上为C6);
1-庚烯、2-甲基-1-己烯、2,3-二甲基-1-戊烯、2-乙基-1-戊烯、2-甲基-3-乙基-1-丁烯(以上为C7);
1-辛烯、5-甲基-1-庚烯、2-乙基-1-己烯、3,3-二甲基-1-己烯、2-甲基-3-乙基-1-戊烯、2,3,4-三甲基-1-戊烯、2-丙基-1-戊烯、2,3-二乙基-1-丁烯(以上为C8);
1-壬烯(C9);1-癸烯(C10);1-十一碳烯(C11);1-十二碳烯(C12);1-十三碳烯(C13);1-十四碳烯(C14);1-十五碳烯(C15);1-十六碳烯(C16);1-十七碳烯(C17);1-十八碳烯(C18);1-十九碳烯(C19)等。
上述α-烯烃中,优选碳原子数4~12的α-烯烃,具体而言,可以举出1-丁烯、2-甲基-1-丙烯;1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯;1-己烯、2-乙基-1-丁烯、2,3-二甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-丁烯;1-庚烯、2-甲基-1-己烯、2,3-二甲基-1-戊烯、2-乙基-1-戊烯、2-甲基-3-乙基-1-丁烯;1-辛烯、5-甲基-1-庚烯、2-乙基-1-己烯、3,3-二甲基-1-己烯、2-甲基-3-乙基-1-戊烯、2,3,4-三甲基-1-戊烯、2-丙基-1-戊烯、2,3-二乙基-1-丁烯;1-壬烯;1-癸烯;1-十一碳烯;1-十二碳烯等。从共聚性的观点出发,优选1-丁烯、1-戊烯、1-己烯及1-辛烯,尤其更优选1-丁烯及1-己烯。
共聚物可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物。
作为优选的共聚物,可以举出丙烯/乙烯共聚物、丙烯/1-丁烯共聚物。在丙烯/乙烯共聚物、丙烯/1-丁烯共聚物中,乙烯单元的含量或1-丁烯单元的含量可以通过例如《高分子分析手册》(1995年、纪伊国屋书店发行)的第616页记载的方法进行红外线(IR)光谱测定而求出。
从提高作为光学膜的透明度、加工性的观点出发,共聚物优选以丙烯为主体的丙烯与上述不饱和烃的无规共聚物,更优选丙烯与乙烯的无规共聚物。丙烯/乙烯无规共聚物中的乙烯单元的含量,如上所述优选1~20重量%,更优选1~10重量%,进一步优选3~7重量%。
聚丙烯系树脂的立体规则性虽然可以是等规立构、间规立构、无规立构中的任一种,从光学膜的耐热性的观点出发,优选使用间规立构或者等规立构的聚丙烯系树脂。
本发明的光学膜中使用的聚丙烯系树脂,基于JIS K 7210,在温度230℃、载荷21.18N下测定的熔体流动速率(MFR)优选为0.1~200g/10分钟,特别优选0.5~50g/10分钟的范围。
通过使用使MFR位于该范围的聚丙烯系树脂,可以在不对挤出机造成大负荷的情况下,得到树脂组成及膜厚均匀的光学膜制作用原始膜。
本发明的构成光学膜的聚丙烯系树脂可以通过下述方法来制造:使用公知的聚合用催化剂使丙烯均聚的方法;或使丙烯与其他共聚性共聚单体共聚的方法。作为公知的聚合用催化剂,可以举出例如如下所述的物质。
(1)由以镁、钛、及卤素为必须成分的固体催化剂成分构成的Ti-Mg系催化剂,
(2)在以镁、钛、及卤素为必须成分的固体催化剂成分中,有机铝化合物和根据需要的电子给予性化合物等第三成分组合而成的催化剂系,
(3)金属茂系催化剂等。
作为上述(1)及(2)的催化剂系中的以镁、钛、及卤素为必须成分的固体催化剂成分,可举出例如JPS61-218606-A、JPS61-287904-A、JPH07-216017-A等中记载的催化剂系。作为上述(2)的催化剂系中的有机铝化合物,优选使用三乙基铝、三异丁基铝、三乙基铝和二乙基氯化铝的混合物、四乙基二铝氧烷(tetraethyl dialumoxane)等,作为电子给予性化合物,优选使用环己基乙基二甲氧基硅烷、叔丁基丙基二甲氧基硅烷、叔丁基乙基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷等。
另外,作为上述(3)的金属茂系催化剂,可举出例如JP2587251-B2、JP2627669-B2、JP2668732-B2等记载的催化剂系。
上述催化剂系中,在本发明中,最通常使用上述(2)的催化剂系。
关于聚丙烯系树脂,可以通过使用以例如己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯之类的烃化合物为代表的惰性溶剂的溶液聚合法;使用液状的单体作为溶剂的本体聚合法;使气体的单体直接聚合的气相聚合法等来制造。利用这些方法的聚合可以以间歇式进行,也可以以连续式进行。
<光学膜的制造方法>
本发明的光学膜,可以通过由含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的脂组合物来制作原始膜,将得到的原始膜拉伸并使其体现相位差而得到。
(原始膜的制作)
原始膜通过对含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂组合物进行制膜而制作。该树脂组合物的制备方法,只要是至少脂环族饱和烃树脂均匀分散在得到的树脂组合物中的方法,则没有特别限定,可以举出例如以下的方法:向在制备聚丙烯系树脂的聚合工序中的聚合反应途中或聚合反应之后不久的聚合反应混合物中添加脂环族饱和烃树脂的方法。脂环族饱和烃树脂可以作为溶解于溶剂的溶液而添加,也可以粉碎成粉末状以便容易分散,作为粉体而添加,还可以进行加热以熔融状态进行添加。
另外,还可以通过边熔融混炼聚丙烯系树脂边添加脂环族饱和烃树脂后,进一步熔融混炼的方法得到树脂组合物。这些熔融混炼可以使用例如螺带式混合机、混合辊、班伯里混炼机、辊、各种捏合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等混炼机来进行。这样得到的树脂组合物可以在熔融混炼后,不进行冷却而是直接在熔融状态供于向原始膜的成形加工中,也可以进行冷却制成颗粒体等成形物后,将其再次加热供于向原始膜的成形加工中。另外,还可以在冷却后,通过冷却状态下的压制成形等方法,成形为原始膜。
对于树脂组合物中的脂环族饱和烃树脂的含量而言,将树脂组合物的重量设为100重量%时,通常为0.1~30重量%的范围内,优选为3~20重量%的范围内。若脂环族饱和烃树脂的含量低于0.1重量%,则不能充分得到抑制经时的面内相位差值变化的效果,若超过30重量%,担心光学膜上产生经时的脂环族饱和烃树脂的渗出。
上述树脂组合物还可以在不妨碍本发明的效果的范围内含有公知的添加物。
作为添加物,可以举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂、润滑剂、成核剂、防雾剂、抗粘连剂等。上述树脂组合物可以含有1种或2种以上的添加剂。
作为抗氧化剂,可举出例如酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、受阻胺系光稳定剂等,另外,也可以使用在1分子中具有例如兼有酚系的抗氧化机制和磷系的抗氧化机制的单元的复合型抗氧化剂。作为紫外线吸收剂,可举出例如2-羟基二苯甲酮系、羟基苯基苯并三唑系等紫外线吸收剂、苯甲酸酯系的紫外线遮蔽剂等。防静电剂可以使用聚合物型、低聚物型、单体型中的任意一种。作为润滑剂,可举出芥酸酰胺、油酸酰胺等高级脂肪酸酰胺、硬脂酸等高级脂肪酸及其盐等。作为抗粘连剂,可以不论无机系、有机系地使用球状或者形状接近其的微粒。
另外,成核剂可以是无机系成核剂、有机系成核剂中的任一种。作为无机系成核剂,可举出滑石、粘土、碳酸钙等。另外,作为有机系成核剂,可举出芳香族羧酸的金属盐类、芳香族磷酸的金属盐类等金属盐类、高密度聚乙烯、聚-3-甲基丁烯-1、聚环戊烯、聚乙烯基环己烷等。这些中,优选有机系成核剂,进一步优选上述的金属盐类及高密度聚乙烯。关于成核剂的添加量,相对于树脂组合物所含有的聚丙烯系树脂100重量%,优选0.01~3重量%的范围内,更优选0.05~1.5重量%的范围内。
可以通过任意的方法对上述树脂组合物进行制膜,由此制成原始膜。该原始膜为透明且实质上没有面内相位差的膜。作为制膜方法,例如可以举出:1)对熔融状态(可以是暂时制成颗粒体后加热而形成熔融状态的物质)的树脂组合物进行挤出成形的方法、2)在平板上流延含有溶剂的树脂组合物(树脂组合物中也可以另外添加溶剂)并除去溶剂而制膜的溶剂浇注法、及3)对树脂组合物进行压制成形的方法等。通过这些方法,可以得到实质上没有面内相位差的树脂组合物的原始膜。
作为制造原始膜的优选方法的一例,对利用挤出成形进行的制膜法进行详细说明。在挤出成形中,树脂组合物在挤出机中利用螺杆的旋转进行熔融混炼,从T模挤出成片状。被挤出的熔融状片材的温度可以设为180~300℃左右。若熔融状片材的温度低于180℃,则延展性不充分,得到的原始膜的厚度变得不均匀,有可能成为具有相位差不均的膜。另外,若熔融状片材的温度超过300℃,则容易引起树脂的劣化、分解,有时熔融状片材中产生气泡,或者含有碳化物。
挤出机可以是单螺杆挤出机,也可以是双螺杆挤出机。在例如为单螺杆挤出机的情况下,作为螺杆的长L和直径D之比的L/D为24~36左右,树脂供给部中的螺纹槽的空间容积V1和树脂计量部中的螺纹槽的空间容积V2之比即压缩比V1/V2为1.5~4左右,优选使用全螺纹型、阻挡型或具有MADDOCK(マドツク)型的混炼部分的类型等的螺杆。从抑制树脂组合物的劣化或分解、均匀地进行熔融混炼的观点出发,更优选使用L/D为28~36、压缩比V1/V2为2.5~3.5的阻挡型的螺杆。
另外,为了尽量抑制树脂组合物的劣化、分解,挤出机内优选形成氮气气氛或真空。进而,为了除去通过树脂组合物劣化或分解所产生的挥发气体,也优选在挤出机的前端设置以上以下的孔,升高挤出机前端部分的树脂压力。升高孔的挤出机前端部分的树脂压力是指升高在前端的背压,由此可以提高挤出的稳定性。所使用的孔的直径更优选为以上以下。
挤出中使用的T模,优选在树脂组合物的流路表面没有微小的阶差或损伤的T模,另外,其唇口部分优选用与熔融后的树脂组合物的摩擦系数小的材料镀敷或加以涂布,进而唇口前端被研磨成以下的尖锐的边缘形状的唇口。作为摩擦系数小的材料,可举出碳化钨系、氟系的特殊镀层等。通过使用这样的T模,由此可以抑制口模焦料(目ヤニ)的产生,同时可以抑制分模线,因此可以得到外观的均匀性优异的原始膜。T模优选歧管(manifold)为衣架形状,且满足以下的条件(1)或(2),进而更优选满足条件(3)或(4)。
(1)T模的唇口宽度低于1500mm时:T模的厚度方向长>180mm,
(2)T模的唇口宽度为1500mm以上时:T模的厚度方向长>220mm,
(3)T模的唇口宽度低于1500mm时:T模的高度方向长>250mm,
(4)T模的唇口宽度为1500mm以上时:T模的高度方向长>280mm。
使用满足这样的条件的T模,由此可以调整T模内部的熔融状树脂组合物的流动,且即便是唇口部分也在抑制厚度不均的同时进行挤出,因此可以得到厚度精度更优异、面内相位差在极低水平且更均匀化的原始膜。
需要说明的是,从抑制树脂组合物的挤出变化的观点出发,优选在挤出机和T模之间借助接合器(adapterr)安装齿轮泵。另外,为了去除树脂组合物中的异物,而优选安装盘式过滤器(leaf disc filter)。
从T模挤出的熔融状片材用金属制冷却辊(也称为冷硬轧辊、或浇注辊)、和包含压接在该金属制冷却辊的圆周方向并旋转的弹性体的接触辊之间加以夹压,被两辊冷却固化,成为原始膜。接触辊可以是橡胶等弹性体直接成为表面的辊,也可以是将弹性体辊的表面用由金属套管构成的外筒被覆的辊。在使用弹性体辊的表面用由金属套管构成的外筒被覆而成的接触辊的情况下,通常在金属制冷却辊和接触辊之间直接夹持树脂组合物的熔融状片材并冷却。另一方面,在使用表面成为弹性体的接触辊的情况下,也可以在树脂组合物的熔融状片材和接触辊之间存在热塑性树脂的双向拉伸膜进行夹压。
当将树脂组合物的熔融状片材用上述那样的金属制冷却辊和接触辊夹持并使其冷却固化时,冷却辊和接触辊均预先使其表面温度降低,优选使熔融状片材进行急冷,具体而言,优选两辊的表面温度调整为0℃以上30℃以下的范围。若这些表面温度超过30℃,则熔融状片材的冷却固化需要时间,因此熔融状片材中的结晶成分生长,有时得到的原始膜的透明性会下降。两辊的表面温度更优选低于30℃,进一步优选低于25℃。另一方面,若两辊的表面温度低于0℃,则在金属制冷却辊的表面产生结露,附着水滴,有时使原始膜的外观恶化。
所使用的金属制冷却辊由于其表面状态被转印到原始膜的表面,所以若其表面存在凹凸,则有时使得到的原始膜的厚度精度下降。因此,金属制冷却辊的表面优选只要膜能剥离则尽量接近镜面状态。具体而言,金属制冷却辊的表面的粗度优选以最大高度的标准数列表示为0.4S以下,更优选0.05S~0.2S。
对于金属制冷却辊和形成夹住(nip)部分的接触辊而言,其弹性体中的表面硬度作为以JIS K 6301规定的弹簧式硬度试验(A形)测定的值,优选65~80,更优选70~80。通过使用这样的表面硬度的接触辊,由此容易均匀维持对熔融状片材施加的线压,且在金属制冷却辊和接触辊之间,不会产生熔融状片材堆积(树脂积存)而容易成形为膜。
夹压熔融状片材时的压力(线压)由相对于金属制冷却辊按压接触辊的压力来决定。线压优选为50N/cm以上300N/cm以下,更优选为100N/cm以上250N/cm以下。通过使线压为上述范围,由此不会形成堆积,使边维持一定的线压边制造原始膜变得容易。
在金属制冷却辊和接触辊之间将热塑性树脂的双向拉伸膜与树脂组合物的熔融状片材一起加以夹压的情况下,构成该双向拉伸膜的热塑性树脂只要是不会与熔融状片材牢固地热熔接的树脂即可,具体而言,可以举出聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯腈等。这些中,最优选由湿度、热等导致的尺寸变化小的聚酯。双向拉伸膜的厚度通常为5~50μm左右,优选10~30μm。
从T模的唇口到用金属制冷却辊和接触辊夹压的距离(空隙air-gap)优选为200mm以下,更优选为160mm以下。由T模挤出的熔融状片材在从唇口到辊之间被拉伸,变得容易产生取向。通过如上所述缩短空隙,可以得到取向更小的原始膜。空隙的下限值由所使用的金属制冷却辊的直径和接触辊的直径、及使用的唇口的前端形状来决定,通常为50mm以上。
原始膜的加工速度由冷却固化熔融状片材所需要的时间来决定。若使用的金属制冷却辊的直径变大,则熔融状片材与该冷却辊接触的距离变长,所以可以以更高的速度加以制造。具体而言,在使用的金属制冷却辊的情况下,加工速度以最大计为5~20m/分钟左右。
被金属制冷却辊和接触辊夹压、且被冷却固化而得到的原始膜,可根据需要在切开端部后,通常利用卷绕机卷绕成筒状。此时,在至使用原始膜之前的期间,为了保护该表面,也可以在其单面、或两面以贴合有由另外的热塑性树脂构成的表面保护膜的状态进行卷绕。将熔融状片材与由热塑性树脂形成的双向拉伸膜一起在金属制冷却辊和接触辊之间夹压的情况下,也可以将该双向拉伸膜制成一面的表面保护膜。
(光学膜的制作)
本发明的光学膜可以通过拉伸上述原始膜使其体现相位差而得到。拉伸方法没有特别限制,可以采用纵向单向拉伸、横向单向拉伸、逐次双向拉伸或同时双向拉伸等。
纵向单向拉伸为如下方法:将树脂组合物的原始膜通过一系列的加热辊沿纵向进行预热,接下来或同时通过上述加热辊间的周向速度差进行拉伸,由此制作纵向拉伸膜。横向单向拉伸为如下的方法:将原始膜的两端用沿流动方向排列的2列卡盘或销栓分别固定,通过在由预热部、拉伸部及热处理部构成的加热炉内使该2列的卡盘间隔扩大,由此沿横向拉伸而制作横向拉伸膜。逐次双向拉伸为如下的方法:将原始膜通过一系列的加热辊沿纵向进行预热,接下来或同时通过上述加热辊间的周向速度差进行纵向拉伸后,接着将得到的纵向拉伸膜的两端用沿着流动方向排列的2列卡盘或销栓分别固定,通过在由预热部、拉伸部及热处理部构成的加热炉内使该2列的卡盘间隔扩大,由此沿横向拉伸而制作双向拉伸膜。另外,同时双向拉伸为如下的方法:将原始膜的两端用沿着流动方向排列的2列卡盘或销栓分别固定,通过在由预热部、拉伸部、及热处理部构成的加热炉内使该2列的卡盘间隔和列内的各个卡盘间隔扩大,由此向纵向和横向同时拉伸而制作双向拉伸膜。
在任一种拉伸方法中,通过拉伸得到的光学膜都可根据需要对表面实施电晕处理等,或者对两端进行切割后,通常利用卷绕机卷绕成筒状。此时,可以以将用于对光学膜的表面进行临时保护的表面保护膜贴合在单面或两面的状态进行卷绕,另外,可以以将带粘合剂层的膜借助该粘合剂层贴合在单面或两面的状态进行卷绕。
<复合偏振板>
图1为表示本发明的复合偏振板的优选一例的简要剖面图。如图1所示,本发明的复合偏振板100具备偏光膜101、和在偏光膜101的单面层叠的本发明所述的光学膜102。本发明的复合偏振板100在与层叠有光学膜102的面相反侧的面还可以具有透明保护层103。光学膜102及透明保护层103可以使用粘接剂贴合于偏光膜101,此时,光学膜102及透明保护层103借助粘接剂层(图1中的粘接剂层104、105)层叠于偏光膜101。根据本发明的复合偏振板,通过使用经时的面内相位差值变化得到抑制的本发明的光学膜,由此可以提高液晶显示装置的显示性能的稳定性。另外,本发明的复合偏振板,由于使用本发明的光学膜,所以可实现薄型化。
本发明的复合偏振板中,光学膜102作为波长板或视角补偿膜等起作用。光学膜102的迟相轴和偏光膜101的吸收轴所成的角度可以根据光学膜102的功能而适当选择,例如,在是波长板的情况下,为5~85°,在视角补偿膜的情况下,实质上为0°或实质上为90°。
(偏光膜)
作为偏光膜101,在聚乙烯醇系树脂膜上吸附二色性色素并使其取向,可以使用赋予规定的偏光特性的膜。作为二色性色素,可以使用碘、二色性有机染料。即作为偏光膜101,具体而言,可以使用在聚乙烯醇系树脂膜上吸附碘并使其取向而成的碘系偏光膜、在聚乙烯醇系树脂膜吸附二色性有机染料并使取向而成的染料系偏光膜等。
构成偏光膜101的聚乙烯醇系树脂,可以通过使聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,可以使用乙酸乙烯酯和可与其共聚的其他单体的共聚物等。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,可举出例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如,可使用被醛类改性的聚乙烯基甲缩醛、聚乙烯基乙缩醛、聚乙烯基丁缩醛等。
偏光膜101通常经过如下工序制造:调整聚乙烯醇系树脂膜的水分的调湿工序、对聚乙烯醇系树脂膜进行单向拉伸的工序、用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色而吸附二色性色素并使其取向的工序、用硼酸水溶液对二色性色素被吸附取向后的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序及洗净硼酸水溶液的清洗工序。单向拉伸可以在染色前进行,也可以在染色中进行,或者在染色后的硼酸处理中进行。另外,也可以在这些多个阶段中进行单向拉伸。单向拉伸的方法可以是在周向速度不同的辊间沿单向拉伸的方法,也可以是使用热辊沿单向拉伸的方法。另外,可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在用溶剂溶胀后的状态进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为4~8倍左右。最终得到的偏光膜101的厚度例如可以为1~50μm左右。
(透明保护层)
作为透明保护层103,可以使用由甲基丙烯酸甲酯系树脂等(甲基)丙烯酸系树脂、聚丙烯系树脂等链状聚烯烃系树脂、环状聚烯烃系树脂、聚氯乙烯系树脂、纤维素系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯系共聚树脂、丙烯腈/苯乙烯系共聚树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、聚偏氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、改性聚苯醚系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚芳酯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚酰亚胺系树脂等形成的透明保护膜。透明保护膜的厚度通常为20~200μm,优选20~120μm。
另外,透明保护层103可以是将含有可通过活性能量射线的照射或加热而固化的固化性化合物的树脂组合物进行涂布、固化而成的涂布型透明保护层。
作为固化性化合物,可以优选使用后述的环氧化合物。涂布型透明保护层的厚度例如为0.1~10μm,优选1~5μm。在透明保护层103为涂布型透明保护层的情况下,可以不使粘接剂层105介于其间而是使透明保护层103直接层叠在偏光膜101上。
(粘接剂层)
作为形成担负光学膜102与透明保护层的贴合的粘接剂层104、105的粘接剂,可以分别单独使用或多个组合使用例如环氧系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系、氰基丙烯酸酯系或丙烯酰胺系粘接剂。这些中,即便使用任一种都会得到良好的粘接力,其中,由于环氧系粘接剂显示出特别优异的粘接力,所以可以优选使用。需要说明的是,粘接光学膜102和偏光膜101的粘接剂、与粘接透明保护层103和偏光膜101的粘接剂,可以是同种,也可以是不同种类,但从复合偏振板的制造工序简化及使用材料种类的减少的观点出发,优选为同种。
作为上述环氧系粘接剂,可举出由含有通过活性能量射线的照射而固化的环氧化合物的固化性树脂组合物形成的粘接剂。在该情况下,偏光膜和光学膜的粘接通过对该粘接剂的涂布层照射活性能量射线,使粘接剂含有的固化性的环氧化合物固化来进行,得到的粘接剂层由活性能量射线固化性环氧系粘接剂的固化物层构成。由该活性能量射线的照射进行的环氧化合物的固化,优选通过阳离子聚合来进行。粘接剂中使用的环氧化合物通常为分子内具有至少2个环氧基的化合物。本说明书中,活性能量射线为包含可见光线、紫外线、X射线、电子射线等的概念。
从耐气候性、折射率、阳离子聚合性等观点出发,作为粘接剂的固化性环氧树脂组合物中所含的环氧化合物,优选分子内不含芳香环的化合物。使用了分子内不含芳香环的环氧化合物的粘接剂,记载在例如JP2004-245925-A中。作为这样的分子内不含芳香环的环氧化合物,可例示氢化环氧化合物、脂环式环氧化合物、脂肪族环氧化合物等。
关于氢化环氧化合物,可以通过在催化剂的存在下、加压下使作为芳香族环氧树脂的原料的芳香族多羟基化合物选择性进行核加氢反应,然后进行缩水甘油基醚化而得到。作为芳香族环氧树脂,可举出例如双酚A的二缩水甘油基醚、双酚F的二缩水甘油基醚、及双酚S的二缩水甘油基醚等双酚型环氧树脂;线性酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、及羟基苯甲醛线性酚醛清漆环氧树脂等酚醛清漆型的环氧树脂;四羟基苯基甲烷的缩水甘油基醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油基醚、及环氧化聚乙烯基苯酚等多官能型环氧树脂等。如果对作为这些芳香族环氧树脂的原料的例如双酚类等的芳香族多羟基化合物实施如上所述的核加氢反应,接下来使其与表氯醇反应,则得到氢化环氧化合物。其中,作为氢化环氧化合物,优选经氢化的双酚A的缩水甘油基醚。
脂环式环氧化合物是指分子内具有1个以上的与脂环式环键合的环氧基的环氧树脂。“与脂环式环键合的环氧基”是指下式所示的结构中的交联的氧原子-O-,下式中,m为2~5的整数。
除去上述式中的(CH2)m中的1个或多个氢原子后的形式的基团与其他化学结构键合的化合物,可成为脂环式环氧化合物。(CH2)m中的1个或多个氢原子,可以被甲基、乙基等直链状烷基进行适当取代。脂环式环氧化合物中,由于具有氧杂双环己烷环(上述式中m=3的情况)、氧杂双环庚烷环(上述式中m=4的情况)的环氧化合物示出优异的粘接性,所以可以优选使用。以下具体例示出优选使用的脂环式环氧化合物,但不受这些化合物的限定。
3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷羧酸酯、
3,4-环氧-6-甲基环己基甲基3,4-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯、
乙烯双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、
双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、
双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、
二甘醇双(3,4-环氧环己基甲基醚)、
乙二醇双(3,4-环氧环己基甲基醚)、
2,3,14,15-二环氧-7,11,18,21-四氧杂三螺-[5.2.2.5.2.2]二十一烷酸(也可以命名为3,4-环氧环己烷螺-2’,6’-二噁烷螺-3”,5”-二噁烷螺-3”’,4”’-环氧环己烷的化合物)、
3-(3,4-环氧环己基)-8,9-环氧-1,5-二噁烷螺[5.5]十一烷、
4-乙烯基环己烯二氧化物、
双-2,3-环氧环戊基醚、
二环戊二烯二氧化物等。
另外,作为脂肪族环氧化合物,可以举出脂肪族多元醇或其环氧烷加成物的聚缩水甘油基醚。更具体而言,可举出1,4-丁烷二醇的二缩水甘油基醚;1,6-己烷二醇的二缩水甘油基醚;甘油的三缩水甘油基醚;三羟甲基丙烷的三缩水甘油基醚;聚乙二醇的二缩水甘油基醚;丙二醇的二缩水甘油基醚;通过乙二醇、丙二醇或甘油等脂肪族多元醇与1种或2种以上的环氧烷(环氧乙烷、环氧丙烷)加成而得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油基醚等。
在由固化性树脂组合物构成的粘接剂中,环氧化合物可以仅单独使用1种,也可以并用2种以上。粘接剂中使用的环氧化合物的环氧当量,通常为30~3,000g/当量,优选50~1,500g/当量的范围内。若环氧当量低于30g/当量,则有可能固化后的复合偏振板的挠性下降,或粘接强度下降。另一方面,若超过3,000g/当量,则与粘接剂中含有的其他成分的相容性有可能下降。
从反应性的观点出发,作为环氧化合物的固化反应,可以优选使用阳离子聚合。因此,作为粘接剂的固化性环氧树脂组合物,优选含有阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂可通过可见光线、紫外线、X线、及电子射线等活性能量射线的照射,产生阳离子源或路易斯酸,引发环氧基的聚合反应。任何类型的阳离子聚合引发剂,从作业性的观点出发,都优选赋予潜在性、即从其他方面接受能量(外部刺激)而使聚合引发的功能。以下将通过活性能量射线的照射产生阳离子源或路易斯酸,使环氧基的聚合反应得以引发的阳离子聚合引发剂称为“光阳离子聚合引发剂”。
使用光阳离子聚合引发剂、通过活性能量射线的照射进行粘接剂的固化的方法,可以在常温下固化,考虑由偏光膜的耐热性或膨胀所致的形变的必要性减少,并且在能够良好地粘接光学膜及透明保护层和偏光膜方面是有利的。另外,光阳离子聚合引发剂由于以光起催化作用,所以即便在环氧化合物中混合,保存稳定性、作业性也优异。
作为光阳离子聚合引发剂,可以举出例如芳香族重氮鎓盐;芳香族碘鎓盐或芳香族锍盐等鎓盐;铁-丙二烯络合物等。这些光阳离子聚合引发剂可以分别单独使用,也可以并用2种以上。这些中,尤其是由于芳香族硫鎓盐即便300nm以上的波长区域也具有紫外线吸收特性,所以固化性优异,可以提供具有良好的机械强度、粘接强度的固化物,因此优选使用。
这些光阳离子聚合引发剂可以容易地获得市售品,可以举出例如各自以商品名计为“Kayarad PCI-220”及“Kayarad PCI-620”(以上为日本化药株式会社制)、“UVI-6990”(Union Carbide Corporation公司制)、“ADEKAOPTOMER SP-150”及“ADEKAOPTOMER SP-170”(以上为株式会社ADEKA制)、“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”及“CIP-2064S”(以上为日本曹达株式会社制)、“DPI-101”、“DPI-102”、“DPI-103”、“DPI-105”、“MPI-103”、“MPI-105”、“BBI-101”、“BBI-102”、“BBI-103”、“BBI-105”、“TPS-101”、“TPS-102”、“TPS-103”、“TPS-105”、“MDS-103”、“MDS-105”、“DTS-102”及“DTS-103”(以上为Midori化学株式会社制)、及“PI-2074”(RHODIA公司制)等。
相对于环氧化合物100重量份,光阳离子聚合引发剂的配合量通常为0.5~20重量份,优选1重量份以上,另外,优选15重量份以下。
作为粘接剂的固化性环氧树脂组合物,可以根据需要进一步含有光敏化剂或光敏化助剂。通过使用光敏化剂,可以提高阳离子聚合的反应性,提高固化物的机械强度、粘接强度。作为光敏化剂,可举出例如羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮及重氮化合物、卤素化合物、光还原性色素等。在固化性环氧树脂组合物100重量份中,优选在0.1~20重量份的范围内含有光敏化剂。另外,作为光敏化助剂,尤其是通过使用萘系光敏化助剂,与未配合其的情况相比,粘接剂组合物的固化性提高。在固化性环氧树脂组合物100重量份中,优选在0.1~5重量份的范围内含有萘系光敏化助剂。
进而,固化性环氧树脂组合物也可以含有氧杂环丁烷化合物、多元醇化合物等促进阳离子聚合的化合物。
可以通过将由含有如上所述的环氧化合物的固化性环氧树脂组合物构成的粘接剂涂敷在偏光膜或光学膜、透明保护层的粘接面、或着这两者的粘接面后,以粘接剂涂敷后的面加以贴合,并照射活性能量射线,由此使未固化的粘接剂层固化,得到复合偏振板。作为粘接剂的涂敷方法,可利用例如刮刀涂布、线棒涂布、模涂、点涂布、凹版涂布等各种涂敷方式。
由固化性环氧树脂组合物构成的粘接剂,基本上作为实质上不含溶剂成分的无溶剂型粘接剂使用,但各涂敷方式中由于有各自最佳的粘度范围,所以为了调整粘度也可以含有溶剂。作为溶剂,优选使用不会使偏光膜的光学性能下降并良好地溶解环氧树脂组合物的溶剂,可以举出例如以甲苯为代表的烃类、乙酸乙酯为代表的酯类等有机溶剂。
活性能量射线的照射中使用的光源没有特别限定,但优选使用例如低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、黑光灯、金属卤化物灯等紫外线光源。活性能量射线的照射强度及照射量在能够使光阳离子聚合引发剂充分活性化且不对固化后的粘接剂层、偏光膜、光学膜、透明保护层产生不良影响的程度进行适当调整。
在使用由固化性环氧树脂组合物构成的粘接剂的情况下,固化后的粘接剂层的厚度通常为0.1~50μm,优选0.5~20μm,进一步优选1~10μm。
(其他的构件)
本发明的复合偏振板,可以具有层叠于光学膜上的粘合剂层。在将复合偏振板应用于液晶显示装置的情况下,该粘合剂层优选用于例如与液晶单元的贴合。
作为形成粘合剂层的粘合剂,可以采用使用了丙烯酸酯系、甲基丙烯酸酯系、丁基橡胶系、硅酮系等基础聚合物的粘合剂。其中,优选使用将以(甲基)丙烯酸酯的1种或2种以上为主要构成单元的聚合物或共聚物作为基础聚合物的粘合剂,所述(甲基)丙烯酸酯从(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等中加以选择。基础聚合物通常是与上述主要构成单元一起共聚有极性单体。作为极性单体,可以举出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯之类的具有羧基、羟基、氨基、环氧基等的单体。粘合剂通常除了基础聚合物以外,还含有1种或2种以上的交联剂。作为交联剂,可举出与羧基之间形成羧酸金属盐的2元或多元金属盐、与羧基之间形成酰胺键的聚异氰酸酯化合物等。
粘合剂层的厚度可以为3~50μm左右。在对复合偏振板赋予粘合剂层的情况下,也可以对光学膜表面实施电晕处理等表面处理。另外,在形成粘合剂层的情况下,通常直至复合偏振板使用时之前,用剥离膜等预先覆盖粘合剂层表面。
另外,在将复合偏振板应用于VA模式等的液晶显示装置的情况下,在光学膜上也可以层叠视角补偿膜。此时,用于与液晶单元贴合的粘合剂层可以设置在视角补偿膜上。作为视角补偿膜,可以举出满足nx=ny<nz的关系的在厚度方向具有相位差的膜。
实施例
以下示出实施例对本发明进一步具体说明,但本发明不受这些例子的限定。例中,表示含量的%及份只要没有特别说明为重量基准。另外,光学膜的厚度、相位差值及面内相位差值变化的测定以下述示出的方法进行。
[光学膜的厚度的测定]
使用数字微型测定仪MH-15M((株)NIKON制)进行测定。
[光学膜的相位差值的测定]
使用相位差测定装置KOBRA-WR(王子计测机器(株)制)以测定波长590nm进行测定。
[光学膜的面内相位差值变化的测定]
与上述相位差值的测定同样,测定了制造后不久及制造后21天后的面内相位差值。面内相位差值变化ΔR0由制造后不久的面内相位差值R01及制造后21天后的面内相位差值R02根据下述式(V)求出。
ΔR0=(R02-R01)×140/R01 (V)
如式(V)所示,关于面内相位差值变化ΔR0,为了排除由面内相位差值的大小带来的影响,而通过在R02与R01的差上乘以140/R01,由此面内相位差值的变化率是换算成制造后不久的面内相位差值为140nm时的值。
<实施例1>
使用单螺杆挤出机对聚丙烯系树脂(住友化学(株)制“NOBURENE(ノ一ブレン)FS2011DG3”、MFR=约2.3g/10分钟、乙烯含量=约0.5%)90份、和脂环族饱和烃树脂(荒川化学工业(株)制“ARKON P-125”、软化点125℃)10份进行熔融混炼,接着,在树脂温度250℃进行熔融挤出,用20℃的冷却辊进行急冷,由此得到厚度40μm的原始膜。对该原始膜用拉幅横向拉伸机沿横向单向拉伸。关于拉伸,线速度为5m/分钟,首先通向温度调节为144℃的预热区域,接着在温度调节为134℃的拉伸区域来进行,以使最终的拉伸倍率为5倍。测定了得到的拉伸膜(光学膜)的制造后不久的面内相位差值R01、厚度方向相位差值Rth、Nz系数及厚度。另外,作为面内相位差值的稳定性评价,测定制造后21天后的面内相位差值R02,并根据上述式(V)求出面内相位差值变化ΔR0。
<实施例2>
除了聚丙烯系树脂及脂环族饱和烃树脂的使用量分别为80份、20份,拉幅横向拉伸机的预热区域、拉伸区域的温度分别调节为139℃、129℃以外,与实施例1同样地制作光学膜,测定相位差特性及厚度。
<实施例3>
用双螺杆造粒机对聚丙烯系树脂(住友化学(株)制“NOBURENEFS2011DG3”、MFR=约2.3g/10分钟、乙烯含量=约0.5%)90份、和脂环族饱和烃树脂(荒川化学工业(株)制“ARKON P-125”、软化点125℃)10份进行熔融混炼,得到颗粒后,使用单螺杆挤出机在树脂温度250℃进行熔融挤出,用20℃的冷却辊进行急冷,由此得到厚度110μm的原始膜。将该原始膜预热后,利用纵向拉伸机的辊周向速度差在拉伸温度138℃沿纵向拉伸1.5倍,接下来用拉幅横向拉伸机以线速度2m/分钟,首先通向温度调节为149℃的预热区域,接着在温度调节为139℃的拉伸区域进行横向拉伸,以使最终的拉伸倍率为4.4倍,得到拉伸膜(光学膜)。关于得到的光学膜,与实施例1同样测定了相位差特性及厚度。
<实施例4>
聚丙烯系树脂及脂环族饱和烃树脂的使用量分别为80份、20份,由纵向拉伸机进行的拉伸温度为133℃、拉幅横向拉伸机的预热区域、拉伸区域的温度分别调节为144℃、134℃,除此以外,与实施例3同样制作光学膜,测定了相位差特性及厚度。
<比较例1>
使用双螺杆挤出机对含有丙烯/乙烯无规共聚物的聚丙烯系树脂(住友化学(株)制“NOBURENE W151”、MFR=约2.5g/10分钟、乙烯含量=约5%)进行熔融混炼,在树脂温度250℃进行熔融挤出,用20℃的冷却辊进行急冷,由此得到厚度40μm的原始膜。将该原始膜以拉幅横向拉伸机沿横向单向拉伸。拉伸以线速度5m/分钟、首先通向温度调节为136℃的预热区域,接着在温度调节为126℃的拉伸区域进行,以使最终的拉伸倍率为4倍。关于得到的拉伸膜(光学膜),与实施例1同样,测定了相位差特性及厚度。
<比较例2>
将利用与比较例1同样的方法得到的厚度110μm的原始膜在预热后,利用纵向拉伸机的辊周向速度差在拉伸温度125℃沿纵向拉伸1.7倍,接下来用拉幅横向拉伸机以线速度2m/分钟,首先通向温度调节为136℃的预热区域,接着在温度调节为126℃的拉伸区域进行横向拉伸,以使最终的拉伸倍率为3.0倍,得到拉伸膜(光学膜)。关于得到的光学膜,与实施例1同样测定了相位差特性及厚度。
实施例1~4及比较例1~2的光学膜的相位差特性及厚度汇于表1中。
[表1]
*光学膜的构成材料
树脂组合物1:聚丙烯系树脂/脂环族饱和烃树脂=90/10(重量比)
树脂组合物2:聚丙烯系树脂/脂环族饱和烃树脂=80/20(重量比)
PP:仅聚丙烯系树脂
如表1所示,实施例1~2的光学膜,当然好于拉伸形式相同且厚度同等的比较例1的光学膜,即便与拉伸形式及厚度不同的比较例2的光学膜相比,面内相位差值变化ΔR0小,面内相位差值的稳定性优异。实施例3~4的光学膜也同样,当然好于拉伸形式相同且厚度同等的比较例2的光学膜,即便与拉伸形式及厚度不同的比较例1的光学膜相比,面内相位差值变化ΔR0也小,面内相位差值的稳定性优异。
符号说明
100复合偏振板、
101偏光膜、
102光学膜、
103透明保护层、
104、105粘接剂层。
Claims (9)
1.一种光学膜,其中,
包括含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂膜,
面内相位差值R0为40~500nm的范围内,且厚度方向的相位差值Rth为20~500nm的范围内,
当所述树脂膜的面内迟相轴方向的折射率设为nx、面内进相轴方向的折射率设为ny、厚度方向的折射率设为nz时,以式:Nz系数=(nx-nz)/(nx-ny)定义的Nz系数为0.9~3的范围内。
2.如权利要求1所述的光学膜,其中,
厚度为35μm以下。
3.如权利要求1或2所述的光学膜,其中,
含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂膜为含有聚丙烯系树脂和脂环族饱和烃树脂的树脂组合物的拉伸膜,
所述树脂组合物含有0.1~30重量%的所述脂环族饱和烃树脂。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光学膜,其中,
所述脂环族饱和烃树脂的软化点为110~145℃的范围内。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光学膜,其中,
所述聚丙烯系树脂为含有丙烯和乙烯的共聚物的聚丙烯系树脂,所述共聚物含有10重量%以下的乙烯单元。
6.如权利要求1~4中任一项所述的光学膜,其中,
所述聚丙烯系树脂为实质上含有丙烯的均聚物的聚丙烯系树脂。
7.一种复合偏振板,其中,
具备偏光膜和层叠于偏光膜的单面的权利要求1~6任一项中所述的光学膜。
8.如权利要求7所述的复合偏振板,其中,
在与层叠有所述光学膜的面相反侧的面上还具有透明保护层。
9.如权利要求7或8所述的复合偏振板,其中,
所述光学膜借助活性能量射线固化性环氧系粘接剂的固化物层层叠于所述偏光膜上。
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