CN102667548A - 光学膜、偏振片、制备光学膜的方法、制备偏振片的方法、图像显示设备、和图像显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及由纤维素酰化物形成并且具有双折射彼此不同的第一区域和第二区域的光学膜,其中所述第一区域的慢轴和所述第二区域的慢轴之间的角度为至少45度,所述光学膜可以以低成本制备并且可以用于3D立体图像显示器。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜、偏振片、制备光学膜的方法、制备偏振片的方法、图像显示设备、和图像显示系统。更具体地,本发明涉及用于2D-3D组合应用的用于显示立体图像和二维图像的图像显示面板和图像显示系统,还涉及用于图像显示面板中的图案化的延迟膜。
背景技术
最近,在3D立体图像显示领域(其中上映的图像可以被立体地看到,如同其能够飞出一样,使得观察者能够欣赏上映场景的动态视觉),3D电影迅速地普及;并且由此,在平板显示设备上以较易获得的形式的3D立体图像显示已受到了广泛的关注。在此之前有已知的使用肉眼立体地观看3D图像的各种系统,以及通过特殊的眼镜立体地观看它们的各种系统。与坐下来在电影院中欣赏3D电影的情况不同,从人们可以在的日常生活中在移动时看到图像的观点而言,使用特殊眼镜的系统受到特别的关注。
另一方面,目前,用于平板显示器的3D图像内容尚不能使人满意。因此,期望能够实现在2D显示和3D显示之间容易的切换并且均以高质量显示2D图像和3D图像的图像显示系统。作为满足这些要求的系统,特别关注的是两种眼镜光闸(glasses shutter)系统(主动眼镜系统)和偏振眼镜系统(被动眼镜系统)。在平板显示器领域(其中在近期已推进高图像质量技术),实际上认为仅有这两种系统能够在普通的平板显示器中保持高图像质量并且能够提供高清晰度的3D立体图像;其中,从偏振眼镜系统成本相对较低和能够广泛地普及的观点而言,期望进一步改善该系统。
在偏振眼镜系统中,左眼图像和右眼图像显示在面板上,随后,使从显示器发出的左眼图像光和右眼图像光分别成为两种不同的偏振状态(例如右圆偏振和左圆偏振),并且通过包括右圆偏振光透射偏振片和左圆偏振光透射偏振片的偏振眼镜,观察者看着显示器以看到其上的预期的立体图像(参见专利参考文献1)。作为在偏振眼镜系统中在显示面板上显示左眼图像和右眼图像的方法,使用分屏系统,其中左眼图像和右眼图像各自的一半原始图像分别显示在显示面板的一半上。作为分屏系统,广泛使用的是逐行系统,其中一半左眼图像(其像素数减半,使得原始图像的每隔一行用于左眼)和一半右眼图像(其像素数减半,使得原始图像的每隔一行用于右眼)分别在显示器的扫描线(扫描线被称为线)的奇数行和偶数行中显示。作为使自显示面板发出的左眼图像光线和右眼图像光线成为两种不同的偏振状态的方法,广泛使用的是将图案化的延迟膜(其中不同的延迟重复地条状地图案化并且根据线宽取向)粘贴在显示面板上。
最近,期望进一步改善这一类型图案化的延迟膜(其中不同的延迟重复地条状地图案化并且根据图像显示设备的线宽取向),且对于3D图像显示设备的进一步普及而言,期望降低其制备成本。
已知许多制备这样的图案化的延迟膜的方法(参见专利参考文献1-5)。
专利参考文献1公开了制备方法,其中使用通过将不具有双折射的未拉伸的三乙酸纤维素(以下称为TAC)膜和具有延迟功能的经碘处理的拉伸的聚乙烯醇(以下称为PVA)膜层压而制备的偏振膜,所述偏振膜涂覆有光刻胶,具有延迟功能的PVA膜的特定区域被暴露于光,并随后用氢氧化钾溶液处理,以由此在膜的一部分区域中除去延迟功能。
专利参考文献2公开了制备方法,其中相似地使用通过将不具有双折射的未拉伸的TAC膜和经碘处理的拉伸的PVA膜层压而制备的偏振膜,在偏振膜的PVA侧的特定区域中提供保护元件,并随后浸入热水中,以由此在膜的一部分区域中除去延迟功能。
专利参考文献3公开了方法,其中使用延迟为140nm的两个聚合物膜。专利参考文献中的实施例公开了方法,其中将作为第一延迟膜的聚砜膜层压在基底上,在聚砜膜的区域的一部分上提供保护层,随后将膜刻蚀以形成一部分图案,随后以使得能够覆盖基底和图案化的聚砜膜并且使得第一延迟膜和第二延迟膜的慢轴能够互相垂直的方式设置作为第二延迟膜的聚苯乙烯膜,随后仅在覆盖基底的部分上提供保护层并刻蚀,由此制备在基底上具有源自两个聚合物膜的两个不同的双折射区域的光学膜。在专利参考文献的[0043]中描述了使用聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚醚醚酮等的具有双折射的其他聚合物膜。
专利参考文献4公开了制备方法,其中将如专利参考文献3中的化学刻蚀处理改为使用切割机的物理切割处理。在专利参考文献4的[0079]中,提及通过将碘、二色性染料、颜料等引入单拉伸的膜而制备的H-偏振膜,K-偏振膜例如单拉伸的聚亚乙烯基膜等,通过将二色性染料引入单取向的聚合物液晶膜等,作为延迟膜材料。
专利参考文献5公开了使用包含具有光异构化官能团(光异构化物质)的光致变色化合物以及能够与所述化合物反应的聚合物的延迟膜。在该专利参考文献的实施例中,用同时置于其上的光掩膜(其中以期望的形式将光透射部分和光不透射部分图案化)和用于获得线性偏振的偏振片覆盖包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和光异构化物质的经预处理的片,随后首先作为第一次曝光自其顶部将其暴露于相应于光异构化物质的波长的UV光,以由此使得延迟膜的一部分中的聚合物(UV射线自其中通过)以透射轴方向取向。接着,移除光掩膜,使得光透射部分和光不透射部分的设置能够与先前的第一种情况相反,并且偏振片的透射轴旋转90度,随后,第二次,将其再度暴露于UV射线,由此使得延迟膜中的聚合物(在先前的暴露中UV射线未通过其)以偏振片的透射轴方向取向,与先前的第一种情况相比较旋转了90度。作为待使用的聚合物的实例,专利参考文献描述了通过羟基羧酸、芳族羧酸、芳族二醇等的缩聚反应制备的聚合物,以及聚(甲基)丙烯酸共聚物,因此说明所述聚合物包括聚合树脂。
引用列表
专利参考文献
专利参考文献1:USP 5,327,285
专利参考文献2:JP-A 2001-59949
专利参考文献3:JP-A 10-161108
专利参考文献4:JP-A 10-160933
专利参考文献5:JP-A 10-153707
发明内容
本发明待解决的问题
发明人研究了专利参考文献1至5,并且已知迄今为止没有一个知道纤维素酰化物的图案化的延迟膜及其制备方法,包括这些专利参考文献中的说明和其中提示的内容。具体而言,专利参考文献1和2描述了使用纤维素酰化物类型的TAC膜和PVA膜的层合物制备图案化的延迟膜的方法,然而,其中将TAC膜用作不具有双折射的保护膜(支持物),并且对于针对双折射表现和在一部分的双折射表现处理部分针对双折射消除的膜的处理,仅施用至PVA膜的表面。因此,不用说,这些专利公开既没有公开也没有提示消除用作保护膜的TAC膜的一部分中的双折射的方法和技术理念,并且甚至既没有公开也没有提示使得TAC膜自身表现双折射的技术理念。
专利参考文献3至5中描述的方法(其中设置分别具有不同的双折射的两种材料,以使得其慢轴能够彼此偏离例如90度,并且在图案化之后,通过刻蚀或物理切割除去不需要的部分)仍然不让人满意,原因在于材料成本高且制备方法复杂。
此外,本发明已知专利文献1至5中描述的方法全部都不适于或不足以连续地制备图案化的延迟膜,并且期望进一步降低制备成本。
因此,迄今为止已知的具有不同双折射的多个区域的图案化的延迟膜就制备成本而言不令人满意。
在此情况下,本发明的目的是解决这些问题。具体而言,本发明的目的是提供具有不同双折射的多个区域的光学膜,其由纤维素酰化物形成并且其成本低。
解决问题的方式
为解决上述问题,发明人已努力进行研究,结果发现,当将纤维素酰化物的拉伸膜的部分区域特别地加热时,仅有膜的延迟表现方向可以显著地变化,而在膜的被加热的区域中的延迟的绝对值的水平可以原样保持,此外,在其未被加热的区域中延迟的绝对值水平以及表现方向可以原样保持。基于这些发现,发明人做出了本发明。
具体而言,发明人已发现可以通过以下构造解决上述问题。
[1]由纤维素酰化物形成并且具有双折射彼此不同的第一区域和第二区域的光学膜,其中第一区域的慢轴和第二区域的慢轴之间的角度为至少45度。
[2]如[1]所述的光学膜,其中第一区域的组成与第二区域的组成相同。
[3]如[1]或[2]所述的光学膜,其为单层膜。
[4]如[1]至[3]之一所述的光学膜,其中所述纤维素酰化物的总酰基取代度为2.7至3.0。
[5]如[1]至[4]之一所述的光学膜,其中所述第一区域的慢轴与所述第二区域的慢轴垂直。
[6]如[1]至[5]之一所述的光学膜,其中光学膜中包含的所有第一区域的Re值和光学膜中包含的所有第二区域中的Re值为30-250nm(其中,Re指在膜的面内方向的延迟值)。
[7]如[1]至[6]之一所述的光学膜,其中构成第一区域的聚合物的取向方向基本上与构成第二区域的聚合物的取向方向相同。
[8]如[1]至[7]之一所述的光学膜,其中所述第一区域和所述第二区域是条状,且条状区域的长向侧(long side)和取向方向(与构成所述第一区域和所述第二区域的聚合物的方向基本相同)之间的角度为约45度。
[9]如[1]至[8]之一所述的光学膜,其包含具有正的内禀双折射的化合物。
[10]如[1]至[9]之一所述的光学膜,其包含具有IR吸收能力的化合物。
[11]如[1]至[10]之一所述的光学膜,其中所述第一区域和所述第二区域为条状,其短向侧(short side)的长度几乎彼此相等,并且重复地交替地图案化。
[12]如[1]至[11]之一所述的光学膜,其中所述第一区域和所述第二区域之间的边界不包含粘合剂或粘结剂。
[12-2]如[1]至[12]之一所述的光学膜,其中在所述第一区域和所述第二区域之间的边界中,所述第一区域的慢轴和所述第二区域的慢轴之间的角度或Re的绝对值连续地变化。
[13]制备光学膜的方法,包括在特定的方向拉伸包含纤维素酰化物的整个膜,并且加热被拉伸的膜的部分区域以使得在所述部分区域中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度。
[14]如[13]所述的制备光学膜的方法,其中拉伸方向为膜传输方向。
[15]如[13]所述的制备光学膜的方法,其中拉伸方向为相对于膜传输方向倾斜约45度的方向。
[16]如[13]至[15]之一所述的制备光学膜的方法,其中通过用IR激光照射而加热所述部分区域。
[17]如[13]至[16]之一所述的制备光学膜的方法,其中当被拉伸的膜中的含水量为至多5%时加热所述部分区域。
[18][13]至[17]之一所述的制备光学膜的方法,其包括以溶液流延的方式形成含纤维素酰化物的膜。
[19]如[18]所述的制备光学膜的方法,其中当被拉伸的膜中包含的溶剂的量为至少3%时加热所述部分区域。
[20]如[13]至[19]之一所述的制备光学膜的方法,其中待加热的部分区域是被拉伸的膜的条状区域的一部分。
[21]如[20]所述的制备光学膜的方法,其中加热所述部分区域,使得条状区域的长向侧与拉伸方向成约45度。
[22]如[20]或[21]所述的制备光学膜的方法,其中加热所述部分区域,以形成至少两个条状区域,由此形成第一条状区域和第二条状区域,所述第一条状区域已经过加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴旋转至少45度,所述第二条状区域未经过加热,使得其中通过拉伸形成的慢轴旋转至少45度。
[23]如[22]所述的制备光学膜的方法,其中所述第一条状区域的短向侧的长度几乎与所述第二条状区域的短向侧的长度相同。
[24]按照如[13]至[23]之一所述的制备方法制备的光学膜。
[25]层合有至少一个如[1]至[12]和[24]之一所述的光学膜的偏振片。
[26]包括至少一个[1]至[12]和[24]之一所述的光学膜的图像显示面板。
[27]包括至少一个[1]至[12]和[24]之一所述的光学膜的图像显示系统。
[28]制备偏振片的方法,包括以相对于膜传输方向倾斜约45度的方向拉伸包含纤维素酰化物的整个膜,加热被拉伸的膜以使得通过拉伸形成的慢轴能够相对于被拉伸的膜的一部分的条状区域(其长向侧为膜传输方向)旋转至少45度,由此形成至少两个区域:已经过加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴旋转至少45度的第一条状区域,和未经过加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴旋转至少45度的第二条状区域,并以卷对卷层合模式将得到的光学膜层合在透射轴在其宽度方向的长偏振片上。
发明的益处
根据本发明,获得了具有多个各自具有不同双折射的区域的光学膜,其由纤维素酰化物形成,并且制备成本低。此外,本发明的制备方法的制备成本低。包含本发明的光学膜和偏振片的图像显示面板和图像显示系统可用于3D立体图像显示。
附图说明
[图1]图1是本发明的光学膜的示意图,其在以膜传输方向拉伸随后在相对于膜传输方向倾斜45度的方向进行带状热照射的情况下制备,作为本发明的制备方法的一个实施方案。
[图2]图2是显示在本发明的一个制备方法的实施方案中,在相对于膜传输方向倾斜45度的方向拉伸的模式的示意图。
[图3]图3是本发明的光学膜的示意图,其在以相对于膜传输方向倾斜45度的方向拉伸随后在膜传输方向带状热照射的情况下制备,作为本发明的制备方法的一个实施方案。
[图4]图4是加热被拉伸的膜的部分区域中使用的瓦楞辊(corrugatedroller)的示意图,作为本发明的制备方法的一个实施方案。
具体实施方式
以下详细描述本发明的内容,以下给出的对本发明的构成元素的描述是对于本发明的一些典型的实施方案的描述,然而,本发明不应限于此。在此说明书中,由词语“一个数字至另一个数字”表示的数值范围是指落入作为所述范围的下限的前一个数字和作为其上限的后一个数字之间的范围。在此说明书中,慢轴反转或轴反转是指慢轴相对于初始方向旋转约90度。
[光学膜]
本发明的光学膜(其在以下可以被称为本发明的膜)由纤维素酰化物(其在以下可以被称为纤维素酰化物树脂)形成,并且具有双折射彼此不同的第一区域和第二区域,其中第一区域的慢轴和第二区域的慢轴之间的角度为至少45度。
以下描述本发明的膜
<纤维素酰化物树脂>
本发明的膜由纤维素酰化物形成。词语“由纤维素酰化物形成”是指膜包含纤维素酰化物作为膜的“主要成分聚合物”。在其中膜由单独的聚合物形成的情况中,“主要成分聚合物”是指聚合物自身;在其中膜由多种聚合物形成的情况中,“主要成分聚合物”是指在构成聚合物中具有最高的质量分数的聚合物。
本发明中使用的纤维素酰化物树脂没有特别地限定。用于纤维素酰化物的起始纤维素包括棉绒和木浆(硬木浆、软木浆)等,且此处可以使用由任何起始纤维素获得的任何纤维素酰化物。视情况而定,可以将不同的起始纤维素混合用于此处。例如,起始纤维素材料在Marusawa & Uda's"PlasticMaterial Lecture(17),Cellulosic Resin"(by Nikkan Kogyo Shinbun,1970)和在Hatsumei Kyokai Disclosure Bulletin No.2001-1745,pp.7-8中有详细描述,且这些参考文献中描述的纤维素材料可以用于此处。
详细描述了本发明中优选使用的纤维素酰化物。构成纤维素的β-1,4-键葡萄糖单元在2-位、3-位和6-位具有游离羟基基团。纤维素酰化物是通过使用具有至少2个碳原子的酰基基团酯化纤维素中的那些羟基基团中的一部分或全部羟基基团而生成的聚合物。酰基取代度是指在其单元中位于2-、3-和6-位的纤维素的羟基基团的总酯化比例。在各位置的羟基基团被100%酯化的情况中,该位置处的取代度为1。
从慢轴反转的观点而言,总酰基取代度,或即其DS2+DS3+DS6,优选地为2.7-3.0,更优选地为2.8-3.0,甚至更优选地为2.9-3.0。此外,优选地,DS6/(DS2+DS3+DS6)为0.08-0.66,更优选地为0.15-0.60,甚至更优选地为0.20-0.45。其中,DS2是指葡萄糖单元中2位的羟基基团被酰基基团的取代度(以下可以将其称为“2-酰基取代度”);DS3是指3位的羟基基团被酰基基团的取代度(以下可以将其称为“3-酰基取代度”);DS6是指6位的羟基基团被酰基基团的取代度(以下可以将其称为“6-酰基取代度”)。DS6/(DS2+DS3+DS6)是6-酰基取代度与总酰基取代度的比例,且以下可以将其称为“6-酰基取代的比例”。
在本发明的膜中,可以单独地或组合地使用一种或两种或多种不同类型的酰基基团。优选地,本发明的膜具有包含2-4个碳原子的酰基基团作为其中的取代基。在其中使用两种或多种不同类型的酰基基团的情况下,优选地,其中之一为乙酰基基团,并且具有2-4个碳原子的酰基基团优选地为丙酰基基团或丁酰基基团。当2位、3位和6位羟基基团被乙酰基基团取代度的总和被称为DSA且2位、3位和6位羟基基团被丙酰基基团或丁酰基基团取代度的总和被称为DSB时,DSA+DSB的值优选为2.7-3.0,更优选地,DSA+DSB的值为2.7-3.0且DSB的值为0.2-1.0。数值DSA和DSB各自优选地落入上述范围内,由此可以得到其中取决于环境湿度的Re值和Rth值的变化可以很小的膜。
简而言之,从回归自然和环境负荷的观点而言,用于本发明的膜的纤维素酰化物树脂优选为乙酸纤维素。
优选地,在6位的羟基基团处的取代基占DSB的至少28%,更优选地,在6位的羟基基团上的取代基占至少30%,甚至更优选地,在6位的羟基基团处的取代基占至少31%,更优选地,在6位羟基基团处的取代基占至少32%。对于此类型的膜而言,可以制备具有优选的溶解度的溶液,特别是在非氯有机溶剂中,可以形成用于膜的良好溶液。此外,可以形成还具有较低粘度并因此具有较好的可过滤性的溶液。
没有特别地限定,用于本发明中的纤维素酰化物中的具有至少两个碳原子的酰基基团可以为脂肪族基团或芳族基团。例如,酯为纤维素的烷基羰基酯、烯基羰基酯、芳族羰基酯或芳族烷基羰基酯,其中酰基基团可以被进一步取代。
除乙酰基基团以外,酰基基团的优选的实例包括丙酰基基团、丁酰基基团、庚酰基基团、己酰基基团、辛酰基基团、癸酰基基团、十二烷酰基基团、十三烷酰基基团、十四烷酰基基团、十六烷酰基基团、十八烷酰基基团、异丁酰基基团、叔丁酰基基团、环己烷羰基集团、油酰基基团、苯甲酰基基团、萘基羰基基团、肉癸酰基基团等。其中,优选的为丙酰基基团、丁酰基基团、十二烷酰基基团、十八烷酰基基团、叔丁酰基基团、油酰基基团、苯甲酰基基团、萘基羰基基团、肉癸酰基基团等;更优选的为丙酰基基团和丁酰基基团。
在其中将酸酐或酰氯用作纤维素酰化的酰化剂的情况中,有机酸例如乙酸或二氯甲烷等可以用作反应溶剂的有机溶剂。
在其中酰化剂为酸酐的情况中,催化剂优选地为质子催化剂例如硫酸;且在其中酰化剂为酰氯(例如CH3CH2COCl)的情况中,可以将碱性化合物用作催化剂。
纤维素的混合脂肪酸酯的最普及的工业规模制备方法包括使用包含对应于乙酰基基团或其他酰基基团的脂肪酸(例如乙酸、丙酸、戊酸)或其酸酐的混合有机酸成分将纤维素酰化。
可以例如根据JP-A 10-45804中描述的方法制备用于本发明中的纤维素酰化物。
<彼此双折射不同的区域)
(相对于慢轴的角度)
本发明的膜具有彼此双折射不同的第一区域和第二区域,其中所述第一区域的慢轴和所述第二区域的慢轴之间的角度为至少45度。
其中,彼此双折射不同的两个区域是指包括其中各区域表现其双折射的彼此就方向而言不同的两个区域的情况;以及就其双折射的绝对值而言相同但双折射的符号不同的两个区域的情况。
在本发明的膜中,第一区域的慢轴和第二区域的慢轴之间的角度为至少45度,且膜能够完全改变已穿过其所述第一区域和所述第二区域的光的偏振状态.
慢轴的方向可以通过KOBRA21ADH或WR测定。在本发明中,慢轴的方向通过使用KOBRA 21ADH(得自Oji Scientific Instrument)测定。
优选地,在本发明的膜中,从在3D图像显示中穿过第一区域和第二区域的光的偏振状态可以被从线偏振转化为圆偏振或从圆偏振转化为线偏振的观点而言,第一区域的慢轴和第二区域的慢轴几乎彼此垂直。
更优选地,在本发明的膜中,从在3D图像显示中穿过第一区域和第二区域的光的偏振状态可以被从线偏振转化为圆偏振或从圆偏振转化为线偏振,但在任何情况中都不转化为椭圆偏振的观点而言,第一区域的慢轴和第二区域的慢轴彼此垂直。
(聚合物取向方向)
优选地,在本发明的膜中,从改善膜表面条件的观点而言,构成第一区域的聚合物的取向方向和构成第二区域的聚合物的取向方向基本上为相同的方向。
在膜中,除了上述纤维素以外,此处提及的聚合物还任选地包括任何其他能取向的聚合物。
与根据常规制备方法制备的图案化的延迟膜相比较,本发明的膜倾向于具有更好的表面条件。具体地,将根据常规方法制备的膜与本发明的膜相比较。例如,根据消除膜中的聚合物的取向方向或改变其取向方向的常规方法制备的图案化的延迟膜在其取向条件变化时其表面可能变得粗糙。不局限于任何理论,认为由于在制备膜时构成膜的分子自身会旋转或重叠,因此根据常规制备方法制备的图案化的延迟膜的表面条件可能会被劣化。此外,在其中将初始双折射彼此不同的两种材料配置使得它们的慢轴彼此不同,并且在图案化之后将不需要的部分刻蚀除去或物理切除的常规制备方法中,认为其中制备的图案化的延迟膜的表面条件在刻蚀或切割期间将会被劣化。
与此相反,本发明的膜被整体拉伸,并且因此即使当将形成第一区域的部分被加热以使得第一区域中的慢轴的方向由此变化时,也可以预期在第一区域中聚合物的取向方向仍不会改变。因此,在本发明的膜中,从改善膜的表面条件的观点而言,期望构成第一区域的聚合物的取向方向和构成第二区域的聚合物的取向方向为基本上相同的方向。
(延迟)
优选地,本发明的光学膜使得光学膜中包含的所有第一区域的Re值和光学膜中包含的所有第二区域的Re值为30-250nm,更优选地为50-230nm,甚至更优选地为100-200nm,更优选地为105-180nm,更优选地为115-160nm,特别优选地为130-150nm。
在此说明书中,Re(λ)和Rth(λ)分别是指λ波长处的面内延迟和厚度方向延迟。Re(λ)可以通过使用KOBRA 21ADH或WR(得自Oji ScientificInstrument),通过在被分析的膜的法线方向施加波长为λnm的光而测量。
在其中待分析的膜被表示为单轴或双轴折射率椭球的形式时,其Rth(λ)可以如下计算:
将面内慢轴(通过KOBRA 21ADH或WR测定)作为膜的倾斜轴(旋转轴)(在膜没有慢轴的情况中,膜的旋转轴可以为膜的任何面内方向),通过自膜的倾斜方向施加波长为λnm的光,以10度的间隔由膜的法线方向直至在一侧相对于膜的法线方向50度,在其全部6个点处测量膜的Re(λ)。基于由此测定的延迟数据、假定的平均折射率和输入的膜厚度,使用KOBRA21ADH或WR计算膜的Rth(λ)。
在上述中,当以法线方向作为旋转轴,膜具有其中在相对于其面内慢轴某倾斜角处其延迟为0的方向时,在使用KOBRA 21ADH或WR计算之前,在大于该倾斜角的倾斜角处的膜的延迟值的符号变为负。
将慢轴作为膜的倾斜轴(旋转轴)(在膜没有慢轴的情况中,膜的旋转轴可以为膜的任何面内方向),在任何期望的倾斜的两个方向测量延迟,并且基于由此测定的延迟数据、假定的平均折射率和输入的膜厚度,根据以下公式(A)和(B)计算膜的Rth。
[数学公式1]
公式(A):
注:
上述Re(θ)是指在与膜的法线方向成角θ倾斜的方向中的膜的延迟。
在公式(A)中,nx是指慢轴方向中膜的面内折射率;ny是指与nx垂直的方向中的膜的面内折射率;nz是指与nx和ny垂直的方向中的折射率。公式(B):
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
在其中待分析的膜未以单轴或双轴折射率椭球的形式表示的情况中,或即当膜不具有光学轴时,其Rth(λ)可以如下计算:
将面内慢轴(通过KOBRA 21ADH或WR确定)作为膜的倾斜轴(旋转轴),通过自膜的倾斜方向施加波长为λnm的光,以10度的间隔在相对于其膜法线方向-50度至+50度的范围内,在其全部11个点处测量膜的Re(λ)。基于由此测定的延迟数据、假定的平均折射率和输入的膜厚度,使用KOBRA 21ADH或WR计算膜的Rth(λ)。
在上述测量中,假定的平均折射率参见Polymer Handbook (John Wiley& Sons,Inc.)中的数据或各种光学膜的目录中的数据。平均折射系数尚不知晓的膜可以使用阿贝折射仪分析以测量其平均折射率。一些典型的光学膜的平均折射率如下所示。
纤维素酰化物(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)。
通过向其中输入的假定的平均折射率和膜厚度,KOBRA 21ADH或WR可以计算nx、ny和nz。
在此说明书中,除非另外具体地说明,否则测量的波长为590nm。
(第一区域和第二区域的形状)
优选地,从将膜用于3D立体图像显示系统的观点而言,在本发明的光学膜中,第一区域和第二区域为条状,其中短向侧的长度彼此几乎相等,并且重复地交替图案化。
优选地,从降低制备成本的观点而言,在本发明的光学膜中,第一区域和第二区域之间的边界不包含粘合剂或粘结剂。从使膜表面条件更佳的观点而言,这也是期望的。
在本发明的膜中,第一区域和第二区域可以根据以下将描述的制备方法由的一个膜形成,彼此从不物理分离。因此,即使在第一区域和第二区域之间的边界中未使用粘合剂或粘结剂,第一区域和第二区域也能够彼此完全附着。
优选地,在本发明的光学膜中,第一区域和第二区域为条状,并且条状区域的长向侧方向和取向方向(基本上与构成第一区域和第二区域的聚合物的方向相同)之间的角度为约45度。
在实施方案中,当直接使用该膜代替普通的偏振眼镜系统3D立体图像显示设备中使用的图案化的延迟膜时,该膜实现了观察良好的3D立体图像,而不需要任何额外的处理或任何额外的光学元件。
具体地,在其中本发明的光学膜的第一区域和第二区域为条状的情况中,优选地,确定各区域的宽度以与3D立体图像显示面板的线宽相对应,且优选地为例如约200μm。
<膜的层结构>
本发明的膜可以为单层膜或可以包括2个或多个层,但从降低制备成本的观点而言,优选地为单层膜。
根据本发明的膜制备方法,可以以单层膜的形式制备本发明中所述的所谓的图案化的延迟膜。
<膜厚度>
从降低生产成本的观点而言,本发明的膜的厚度优选地为10-1000μm,更优选地为40-500μm,甚至更优选地为40-200μm。
<膜组成>
从降低生产成本的观点而言,在本发明的膜中,优选地,第一区域的组成与第二区域的组成相同。
其中两个区域的组成相同的实施方案是指各区域中的纤维素酰化物的类型相同,且其中的其他添加剂的类型也相同,并且在各区域中它们的比例也相同,然而,其中各区域中包含的化合物的取向条件以及各区域的慢轴可以不同。
在本发明中,即使第一区域和第二区域中未使用不同的聚合物,或未向其中添加不同的添加剂,第一区域的慢轴和第二区域的慢轴之间的角度也可以为至少45度;因此,本发明中获得的膜的制备成本可以有利地降低。。
<添加剂>
可以将各种添加剂添加至本发明的膜中,例如,具有正的内禀双折射的化合物(包括被称为增塑剂或UV吸收剂的化合物)、具有IR吸收能力的化合物、无机细颗粒(消光剂)、柠檬酸酯等。
(具有正的内禀双折射的化合物)
优选地,本发明的光学膜包含具有正的内禀双折射的化合物
具有正的内禀双折射的化合物包括被称为增塑剂、UV吸收剂等的化合物。
由于在膜的拉伸方向中的Re表现更佳,因此包含具有正的内禀双折射的化合物的膜是优选的。具有正的内禀双折射的化合物的含量优选地为膜中纤维素酰化物的1-35质量%,更优选地为4-30质量%,甚至更优选地为10-25质量%。
(1)具有正的内禀双折射的增塑剂
在本发明中,作为具有正的内禀双折射并且用作增塑剂的化合物,可以广泛使用下述高分子量添加剂。
高分子量添加剂是其中具有重复单元的化合物,且优选地,数均分子量为700-10000。在溶液流延方法中,高分子量添加剂起促进溶剂的蒸发的作用,或起降低膜中的残留溶剂量的作用。此外,添加剂具有其他对于膜性质改善有用的作用,例如,用于改善膜的机械性质,使膜具有柔软度,使其具有抗吸水性和降低膜的透湿性。
本发明中使用的具有正的内禀双折射的高分子量添加剂、增塑剂的数均分子量更优选地为200-10000,甚至更优选地为200-5000,更优选地为200to 2000。
参考其具体实例,下文中详细地描述可用于本发明中的高分子量添加剂。然而,不用说,可用于本发明中的具有正的内禀双折射的高分子量添加剂、增塑剂不限于下述的那些。
高分子量添加剂选自聚酯聚合物、聚醚聚合物、聚氨酯聚合物和它们的共聚物;尤其优选的是脂肪族聚酯、芳族聚酯、和包含脂肪族残基和芳族残基的共聚物。
聚酯聚合物:
用于本发明中的聚酯聚合物通过二羧酸成分和二醇成分的反应制备。优选地,聚合物通过具有2-20个碳原子的脂肪族二羧酸和具有8-20个碳原子的芳族二羧酸,和选自具有2-12个碳原子的脂肪族二醇、具有4-20个碳原子的烷基醚二醇、和具有6-20个碳原子的芳族二醇的至少一种二醇的混合物的反应而制备。反应之后,反应产物的两端可以是原样,或可以通过与单羧酸、单醇或酚反应而进行所谓的封端处理。特别地,为了使聚合物不能包含任何游离羧酸而进行封端,并且从聚合物的可储藏性的观点而言,封端是有效的。用于本发明中的聚酯聚合物的二羧酸优选地为具有4-20个碳原子的脂肪族二羧酸残基或具有8-20个碳原子的芳族二羧酸残基。
本发明中优选使用的具有2-20个碳原子的脂肪族二羧酸包括例如草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、和1,4-环己烷二羧酸。
具有8-20个碳原子的芳族二羧酸包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,8-萘二羧酸、和2,6-萘二羧酸。
其中,优选的脂肪族二羧酸为丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、1,4-环己烷二羧酸;优选的芳族二羧酸为邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸。更优选的脂肪族二羧酸成分为琥珀酸、戊二酸、己二酸;更优选的芳族二羧酸为邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸。
在本发明中,更优选的实施方案是使用对苯二甲酸或萘二羧酸作为用于聚酯聚合物的二羧酸成分,更优选的是使用对苯二甲酸。
待用于作为高分子量添加剂的聚酯聚合物的二醇例如选自具有2-20个碳原子的脂肪族二醇、具有4-20个碳原子的烷基醚二醇、和具有6-20个碳原子的包含芳族环的二醇。
具有2-20个碳原子的脂肪族二醇包括烷基二醇和脂环族二醇,例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3,-丙二醇(新戊二醇)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基戊烷)、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基庚烷)、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十八烷二醇。一种或多种这些脂肪族二醇可以在此处单独地使用或以混合物的形式使用。
优选的脂肪族二醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇;更优选乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇。
更优选地,在本发明中,将乙二醇或丙二醇用作聚酯聚合物的二醇成分;甚至更优选地使用乙二醇。
具有4-20个碳原子的烷基醚二醇的优选的实例包括聚四亚甲基醚二醇、聚亚乙基醚二醇、聚亚丙基醚二醇和它们的混合物。不具体地限定,化合物的平均聚合度为2-20,更优选地为2-10,甚至更优选地为2-5,更优选地为2-4。通常地,作为其实例的可用的可商购的聚醚二醇包括Carbowax树脂、Pluronics树脂和Niax树脂。
不具体地限定,具有6-20个碳原子的芳族二醇包括双酚A、1,2-羟基苯、1,3-羟基苯、1,4-羟基苯、1,4-苯二甲醇;优选为双酚A、1,4-羟基苯、1,4-苯二甲醇。
在本发明中,高分子量添加剂使用烷基基团或芳族基团封端。这是由于使用疏水官能团在其末端对化合物进行保护对于对抗在高温和高湿度下的老化是有效的,并且封端起到延迟酯基团的水解的作用。
优选地,聚酯聚合物的两个末端都用单醇残基或单羧酸残基进行保护,使得末端不为羧酸或OH基团。
在此情况中,单醇优选地为具有1-30个碳原子的取代的或未取代的单醇,包括脂族醇例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇、环己醇、辛醇、异辛醇、2-乙基己醇、壬醇、异壬醇、叔壬醇、癸醇、十二醇、十六醇、十八醇、烯丙醇、油醇等;和取代的醇,例如苄醇、3-苯基丙醇等。
此处使用的优选的封端醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、异戊醇、己醇、异己醇、环己醇、异辛醇、2-乙基己醇、异壬醇、油醇、苄醇;更优选甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、环己醇、2-乙基己醇、异壬醇、苄醇。
在其中末端使用单羧酸残基封端的情况中,用于单羧酸残基的单羧酸优选地为具有1-30个碳原子的取代的或未取代的单羧酸。酸可以为脂肪族单羧酸或包含芳族环的羧酸。描述了优选的脂肪族单羧酸。提及的是乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己酸、癸酸、十二酸、硬脂酸、油酸。作为包含芳族环的单羧酸,例如,提及的是苯甲酸、对叔丁基苯甲酸、对叔戊基苯甲酸、邻甲苯酸、间甲苯酸、对甲苯酸、二甲基苯甲酸、乙基苯甲酸、正丙基苯甲酸、氨基苯甲酸、乙酰氧基苯甲酸等。此处可以使用其中的一种或多种。
更优选地,在本发明中,聚酯聚合物的两端都被乙酸或丙酸封端,更优选地被乙酸封端。
用于本发明中的高分子量添加剂可以容易地根据以下方法之一制备:通过上述二羧酸和二醇的聚酯化或酯交换和/或与封端单羧酸或单醇以普通方式热熔缩合制备,或酸的酰氯和二醇的界面缩合。聚酯添加剂在KoichiMurai,"Plasticizers,Theory and Application Thereof′(Miyuki ShoboPublishing,第一版,No.1,1973年3月1日出版)中详细描述。此处也可以使用JP-A 05-155809、JP-A 05-155810、JP-A 5-197073、JP-A 2006-259494、JP-A 07-330670、JP-A 2006-342227、JP-A 2007-003679中描述的材料。
作为也可用于此处的商业产品,提及的是Adeka的DIARY 2007,pp.55-27中显示的作为聚酯增塑剂的Adekasizers(Adekasizer P系列、Adekasizer PN系列的各种商业产品);DIC的“List of Polymer-RelatedProducts 2007",p.25”中所示的Polylite的可商购产品;DIC的"DIC PolymerModifiers"(000VIII,2004年4月1日出版),pp.2-5中示出的各种polysizer。此外,Plasthall P系列的商业产品可获自US CP HALL。苯甲酰基官能化的聚醚在商业上以商品名BENZOFLEX由Rosemont,Illinois的VelsicolChemicals销售(例如BENZOFLEX 400,聚丙二醇二苯甲酸酯)。
可用于本发明中的聚酯聚合物的具体实例示于下文;然而,用于本发明中的聚酯聚合物不限于这些聚酯聚合物。
化合物AA:乙二醇/对苯二甲酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用乙酸酯封端(数均分子量1000)。
PP-1:乙二醇/琥珀酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量2500)。
PP-2:1,3-丙二醇/戊二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1500)。
PP-3:1,3-丙二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1300)。
PP-4:1,3-丙二醇/乙二醇/己二酸(1/1/2以mol计)缩合物(数均分子量1500)。
PP-5:2-甲基-1,3-丙二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1200)。
PP-6:1,4-丁二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1500)。
PP-7:1,4-环己二醇/琥珀酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量800)。
PP-8:1,3-丙二醇/琥珀酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用丁基酯封端(数均分子量1300)。
PP-9:1,3-丙二醇/戊二酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用环己基酯封端(数均分子量1500)。
PP-10:乙二醇/琥珀酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用二乙基己基酯封端(数均分子量3000)。
PP-11:1,3-丙二醇/乙二醇/己二酸(1/1/2以mol计)缩合物,两端都用异壬基酯封端(数均分子量1500)。
PP-12:2-甲基-1,3-丙二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用丙基酯封端(数均分子量1300)。
PP-13:2-甲基-1,3-丙二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用2-乙基己基酯封端(数均分子量1300)。
PP-14:2-甲基-1,3-丙二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用异壬基酯封端(数均分子量1300)。
PP-15:1,4-丁二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用丁基酯封端(数均分子量1800)。
PP-16:乙二醇/对苯二甲酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量2000)。
PP-17:1,3-丙二醇/1,5-萘二羧酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1500)。
PP-18:2-甲基-1,3-丙二醇/间苯二甲酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1200).
PP-19:1,3-丙二醇/对苯二甲酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用苄基酯封端(数均分子量1500)。
PP-20:1,3-丙二醇/1,5-萘二羧酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用丙基酯封端(数均分子量1500)。
PP-21:2-甲基-1,3-丙二醇/间苯二甲酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用丁基酯封端(数均分子量1200)。
PP-22:聚(平均聚合度5)亚丙基醚二醇/琥珀酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1800)。
PP-23:聚(平均聚合度3)亚乙基醚二醇/戊二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1600)。
PP-24:聚(平均聚合度4)亚丙基醚二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量2200)。
PP-25:聚(平均聚合度4)亚丙基醚二醇/邻苯二甲酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1500)。
PP-26:聚(平均聚合度5)亚丙基醚二醇/琥珀酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用丁基酯封端(数均分子量1900)。
PP-27:聚(平均聚合度3)亚乙基醚二醇/戊二酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用2-乙基己基酯封端(数均分子量1700)。
PP-28:聚(平均聚合度4)亚丙基醚二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用叔壬基酯封端(数均分子量1300)。
PP-29:聚(平均聚合度4)亚丙基醚二醇/邻苯二甲酸(1/1以mol计)缩合物,两端都用丙基酯封端(数均分子量1600)。
PP-30:通过1,3-丙二醇/琥珀酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1500)与三亚甲基二异氰酸酯(1mol)缩合制备的聚酯氨基甲酸酯化合物。
PP-31:通过1,3-丙二醇/戊二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1200)与四亚甲基二异氰酸酯(1mol)缩合制备的聚酯-氨基甲酸酯化合物。
PP-32:通过1,3-丙二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1000)与对亚苯基二异氰酸酯(1mol)缩合制备的聚酯-氨基甲酸酯化合物。
PP-33:通过1,3-丙二醇/乙二醇/己二酸(1/1/2以mol计)缩合物(数均分子量1500)与甲代亚苯基二异氰酸酯(1mol)缩合制备的聚酯-氨基甲酸酯化合物。
PP-34:通过2-甲基-1,3-丙二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1200)与间亚二甲苯基二异氰酸酯(1mol)缩合制备的聚酯-氨基甲酸酯化合物。
PP-35:通过1,4-丁二醇/己二酸(1/1以mol计)缩合物(数均分子量1500)与四亚甲基二异氰酸酯(1mol)缩合制备的聚酯-氨基甲酸酯化合物。
PP-36:聚丙烯酸异丙基酯(数均分子量1300)。
PP-37:聚丙烯酸丁基酯(数均分子量1300)。
PP-38:聚甲基丙烯酸异丙基酯(数均分子量1200)。
PP-39:聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯)(8/2以mol计)(数均分子量1600)。
PP-40:聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸2-乙基己基酯)(9/1以mol计)(数均分子量1600)。
PP-41:聚(乙酸乙烯酯)(数均分子量2400)。
在上述聚合物化合物中,已知作为光学各向异性控制剂的化合物优选地用于本发明中。光学各向异性控制剂描述于JP-A 2005-104148中。
从轴反转的观点而言,高分子量添加剂优选地与具有高的总酰化度的纤维素酰化物组合。
在本发明中,上述化合物AA(其为光学各向异性控制剂)特别优选地用作具有正的内禀双折射的增塑剂。从将其与具有高的总酰化度的纤维素酰化物组合的观点而言,化合物AA是优选的。
(2)具有正的内禀双折射的UV吸收剂
从轴反转的观点而言,优选地,本发明的膜包含具有正的内禀双折射的上述UV吸收剂。
作为具有正的内禀双折射的UV吸收剂,提及的是JP-A 2009-262551中描述的UV吸收剂。
具有正的内禀双折射的UV吸收剂的具体实例如下所示;然而,本发明不限于这些化合物。
化合物AB
[化学式1]
化合物AC
[化学式2]
(具有IR吸收能力的化合物)
从在以下所述的本发明的光学膜的制备方法中加热部分区域的步骤中,使用IR激光的热照射的效率可以增加的观点而言,优选地,本发明的光学膜包含具有IR吸收能力的化合物。
作为具有IR吸收能力的化合物,可广泛使用的是已知作为纤维素酰化物膜添加剂的化合物,例如JP-A 2001-194522中所述。化合物的其他优选的实例为二亚铵盐(diimmonium salt)。
尤其优选的是二亚铵盐(例如KAYASORB IRG-022(Nippon Kayaku,λmax=1100nm)和铵盐;更优选的是二亚铵盐。
(无机细颗粒)
优选地,将无机细颗粒(消光剂)添加至本发明的膜。作为用于本发明中的无机细颗粒,提及的是二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、碳酸钙、滑石、粘土、烧结高岭土、烧结硅酸钙、硅酸钙水合物、硅酸铝、硅酸镁、和磷酸钙。从降低膜的浊度的观点而言,优选地,无机细颗粒为包含硅的那些,更优选为二氧化硅。二氧化硅的细颗粒优选地为初级平均粒径为至多20nm且表观比重为至少70g/升的那些。从膜的总雾度可以被控制至落入本发明的范围中的观点而言,更优选为初级颗粒的平均粒径为5-30nm的那些。更优选地,颗粒的表观比重为10-100g/升或更多,甚至更优选地为30-80g/升或更多。
在其中本发明的膜具有两层层合结构的情况中,在膜的至少一个最外层中包含无机细颗粒。在其中本发明的膜具有三层层合结构或更多的多层层合结构的情况中,优选地,在膜的两个外层中都包含无机细颗粒。
通常,细颗粒形成平均粒径为0.1-3.0μm的次级颗粒,并且这些细颗粒在膜中以其初级颗粒的聚集体的形式存在,由此在膜的表面形成0.1-3.0μm的不规则度。优选地,次级平均粒径为0.2μm-1.5μm,更优选地为0.4μm-1.2μm,最优选地为0.6μm-1.1μm。对于初级粒径或二级粒径而言,膜中的颗粒使用扫描电子显微镜观察,将环绕颗粒的外切圆的直径测量为粒径。在不同位点观察200个颗粒,将数据平均以得到平均粒径。
作为二氧化硅的细颗粒,本文中可使用的为例如Aerosil R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600等的商业产品(全部由Nippon Aerosil销售)。此处也可以使用以商品名Aerosil R976和R811销售(两者都由Nippon Aerosil销售)的氧化锆的细颗粒。
其中,从在制备无机细颗粒的分散体中其聚集能力的观点而言,特别优选的是Aerosil R972。
在本发明中,为获得包含具有小的二级平均粒径的颗粒的膜,可以考虑用于制备细颗粒的分散体的一些方法。例如,有以下方法:首先通过在溶剂中搅拌并混合细颗粒而制备细颗粒分散体,将细颗粒分散体添加至少量单独地制备的纤维素酰化物溶液并将其溶于其中,随后将得到的液体与纤维素酰化物浓液的主体液体混合。由于二氧化硅细颗粒良好的分散和二氧化硅细颗粒难以重新聚集,因此此制备方法是优选的。除此之外,还提及的方法是以下方法:将少量的纤维素酯添加至溶剂,随后搅拌并使其溶解,向其中添加细颗粒并使用分散器将其分散以得到细颗粒添加剂溶液,将细颗粒添加剂液体与浓液液体在在线混和器中充分混合。此发明不限于这些方法。当通过在溶剂中混合二氧化硅细颗粒而将二氧化硅细颗粒分散于溶剂中时,二氧化硅的浓度优选地为5-30质量%,更优选地为10-25质量%,最优选地为15-20质量%。由于液体浊度相对于添加量可以较低,膜的浊度可以较低,且可以更好地防止聚集体的形成,因此优选地,分散浓度较高。在最终的纤维素酰化物浓液液体中将添加的消光剂的量优选地为0.01-1.0g/m2,更优选地为0.03-0.3g/m2,最优选地为0.08-0.16g/m2。
此处可以使用低级醇作为溶剂,优选的是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等。除低级醇以外的其他此处可用的溶剂没有具体限定。优选地,此处使用将在纤维素酯膜的形成中使用的溶剂。
(柠檬酸酯)
优选地,本发明的光学膜包含柠檬酸酯。
包含柠檬酸酯,在流延膜形成中膜可以被容易地从金属支持物剥离,并且此实施方案在这里是优选的。
[光学膜的制备方法]
本发明的光学膜的制备方法包括将包含纤维素酰化物的整个膜在特定方向上拉伸的步骤和加热被拉伸膜的部分区域以使得在所述部分区域中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度的步骤。
在本发明的光学膜的制备方法中,上述包含纤维素酰化物的膜可以根据溶液流延膜形成方法或熔融流延膜形成方法制备。
(聚合物溶液)
在溶液流延膜形成方法中,包含上述纤维素酰化物和任选存在的各种添加剂的聚合物溶液(纤维素酰化物溶液)用于形成料片(web)。本发明的溶液流延膜形成方法中使用的聚合物溶液(以下可以将其称为纤维素酰化物溶液)如下所述。
本发明中的聚合物溶液的主要溶剂优选为对于纤维素酰化物而言为良好溶剂的有机溶剂。从降低干燥负荷的观点而言,此类型的有机溶剂优选为沸点不高于80℃的有机溶剂。更优选地,有机溶剂的沸点为10-80℃,甚至更优选地为20-60℃。视情况而定,沸点为30-45℃的有机溶剂也优选地用作主要溶剂。在本发明中,在以下将描述的溶剂组中,卤代烃特别优选地用作主要溶剂。在卤代烃中,更优选的为氯代烃,甚至更优选的为二氯甲烷和氯仿,最优选的为二氯甲烷。在干燥步骤的初始阶段难以与卤代烃一起挥发,并且因此在体系中逐渐浓缩的沸点不低于95℃的溶剂的用量可以为全部溶剂的1-15质量%,优选地,此类溶剂的比例为1-10质量%,更优选地为1.5-8质量%。沸点不低于95℃的溶剂优选地为对于纤维素酰化物而言不佳的溶剂。作为沸点不低于95℃的溶剂的具体实例,提及的是将在以下描述的“与主要溶剂一起使用的有机溶剂”的具体实例中的沸点不低于95℃的溶剂。其中,优选的是丁醇、戊醇和1,4-二氧六环。此外,用于本发明中的聚合物溶液的溶剂优选地包含量为5-40质量%的醇,优选地为10-30质量%,更优选地为12-25质量%,甚至更优选地为15-25质量%。作为可用的醇的具体实例,提及的是将在以下描述的以“与主要溶剂一起使用的有机溶剂”的醇的形式例举的溶剂。其中,优选的是甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。在其中“沸点不低于95℃的溶剂”为醇例如丁醇等等情况中,其含量应以此处提及的醇含量的形式计算。使用这种类型的溶剂增强了形成的纤维素酰化物膜在其热处理温度下的机械强度,并因此可以防止膜由于在热处理中超过所需的更加过量的拉伸而破裂。
作为主要溶剂,特别优选的是卤代烃。视情况而定,也可以使用酯、酮、醚、醇、和烃。这些溶剂可以具有支化结构或环状结构。主要的溶剂可以具有那些酯、酮、醚和醇的任意两种或更多种官能团(即-O-、-CO-、-COO-、-OH)。此外,酯、酮、醚和醇的烃部分中的氢原子可以被卤原子(特别是氟原子)取代。在其中根据本发明的制备方法用于制备本发明的纤维素酰化物膜的聚合物溶液的溶剂是单独的溶剂的情况下,主要溶剂是指溶剂自身;但是在其中溶剂由不同类型的溶剂组成的情况中,主要溶剂是指所有的构成溶剂中具有最高的质量分数的溶剂。主要溶剂优选地为卤代烃。
卤代烃优选地为氯代烃,例如包括二氯甲烷和氯仿。更优选地为二氯甲烷。
酯包括例如甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯等。
酮包括例如丙酮、甲基乙基酮等。
醚包括例如二乙醚、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、二甲氧基甲烷、1,3-二氧戊环、4-甲基二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环等。
醇包括例如甲醇、乙醇、2-丙醇等。
烃包括例如正戊烷、环己烷、正己烷、苯、甲苯等。
可以与主要溶剂一起使用的有机溶剂包括卤代烃、酯、酮、醚、醇和烃,并且这些溶剂可以具有支化结构或环状结构。有机溶剂可以具有酯、酮、醚和醇的任意两种或更多种官能团(即-O-、-CO-、-COO-、-OH)。此外,那些酯、酮、醚和醇的烃部分中的氢原子可以被卤原子(特别是氟原子)取代。
卤代烃优选地为氯代烃,例如包括二氯甲烷和氯仿。更优选地为二氯甲烷。
酯包括例如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等。
酮包括例如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮、甲基环己酮等。
醚包括例如二乙醚、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、二甲氧基甲烷、1,4-二氧六环、1,3-二氧戊环、4-甲基二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、茴香醚、苯乙醚等。
醇包括例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇、环己醇、1-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等。优选的是具有1-4个碳原子的醇;更优选的是甲醇、乙醇和丁醇;最优选的是甲醇和丁醇。
烃包括例如正戊烷、环己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等。具有两个或更多个不同类型的官能团的有机溶剂包括例如乙酸2-乙氧基乙基酯、2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、乙酰乙酸甲酯等。
在本发明中,构成纤维素酰化物膜的聚合物包含与氢结合的官能团例如羟基或酯、酮等的残基,并且因此从降低膜自流延支持物上的剥离负荷的观点而言,溶剂优选地包含醇的量占所有溶剂的5-30质量%,更优选为7-25质量%,甚至更优选地为10-20质量%。
控制醇含量有助于控制根据本发明的制备方法制备的纤维素酰化物膜中的Re和Rth表现性。具体而言,增加醇含量可能相对地降低膜的热处理温度或可能扩大膜的Re和Rth的最终范围。
此外,在本发明中,为增加成膜浓液粘度或为了增加干燥膜时的湿膜强度或为了在滚筒上的流延膜形成时增加浓液强度,使膜包含少量的水是有效的。例如,成膜浓液可以包含水的量为整个浓液的0.1-5质量%,更优选地为0.1-3质量%,甚至更优选地为0.2-2质量%。
用于本发明中的聚合物溶液中的有机溶剂的优选的组合的实例描述于JP-A 2009-262551中。
如果需要,非卤有机溶剂可以用作主要溶剂,并且其详细描述于Hatsumei Kyokai Disclosure Bulletin(No.2001-1745,,March 15,2001,由Hatsumei Kyokai出版)中。
本发明中的聚合物溶液中的纤维素酰化物浓度优选地为5-40质量%,更优选地为10-30质量%,甚至更优选地为15-30质量%。
纤维素酰化物的浓度可以通过将纤维素酰化物溶于溶剂中以在其中获得期望的浓度而控制。视情况而定,可以首先制备具有低浓度(例如4-14质量%)的溶液,随后可以将溶剂蒸发掉以浓缩所述溶液。也可以首先制备高浓度的溶液,并且可以随后将其稀释。添加添加剂可能降低纤维素酰化物的浓度。
根据添加剂的类型,可以被适合地固定何时添加所述添加剂。
优选地,在膜形成的干燥步骤中,用于本发明的纤维素酰化物膜中的添加剂是基本上不挥发的。添加的添加剂的量增加可能会降低聚合物膜的玻璃化转变温度(Tg)或可能会在膜制备过程中导致添加剂蒸发的问题,并且因此,分子量不大于3000的添加剂的量优选地为聚合物的0.01-30质量%,更优选地为2-30质量%,甚至更优选地为5-20质量%。
(聚合物溶液的制备)
在本发明中,可以例如根据JP-A 58-127737、JP-A 61-106628、JP-A2-276830、JP-A 4-259511、JP-A 5-163301、JP-A 9-95544、JP-A 10-45950、JP-A 10-95854、JP-A 11-71463、JP-A 11-302388、JP-A 11-322946、JP-A11-322947、JP-A 11-323017、JP-A 2000-53784、JP-A 2000-273184、JP-A2000-273239中所述的制备方法制备聚合物溶液。具体而言,将聚合物和溶剂混合、搅拌并溶胀,并如果需要,冷却或加热,并将得到的溶液过滤,以得到用于本发明中的聚合物溶液。
在本发明中,为了增加聚合物在溶剂中的溶解,所述方法优选地包括冷却和/或加热聚合物和溶剂的混合物的步骤。
在其中使用含卤素的有机溶剂并且将纤维素酰化物和溶剂的混合物冷却的情况中,优选地,所述方法包括将混合物冷却至-100-10℃的步骤。同样优选地,所述方法包括在冷却步骤之前将系统在-10-39℃下溶胀的步骤,并且包括在冷却步骤之后将系统在0-39℃下加热的步骤。
在其中使用含卤素的有机溶剂并且将纤维素酰化物和溶剂的混合物加热的情况中,优选地,所述方法包括根据选自以下(a)和(b)之一或更多的方法将纤维素酰化物溶于溶剂中的步骤。
(a)在-10-39℃下溶胀之后,将得到的混合物在0-39℃下加热。
(b)在-10-39℃下溶胀之后,将得到的混合物在0.2-30MPa和40-240℃下加热,并将经加热的混合物冷却至0-39℃。
此外,在其中使用非卤素的有机溶剂并且将纤维素酰化物和溶剂的混合物冷却的情况中,优选地,所述方法包括在-100--10℃下将混合物冷却的步骤。同样优选地,所述方法包括在冷却步骤之前将混合物在-10-55℃下溶胀的步骤以及在冷却步骤之后将混合物在0-57℃下加热的步骤。
在其中使用含卤素的有机溶剂并且将纤维素酰化物和溶剂的混合物加热的情况中,优选地,所述方法包括根据选自以下(c)和(d)之一或更多的方法将纤维素酰化物溶于溶剂中的步骤。
(c)在-10-55℃下溶胀之后,将得到的混合物在0-57℃下加热。
(d)在-10-55℃下溶胀之后,将得到的混合物在0.2-30MPa和40-240℃下加热,并将经加热的混合物冷却至0-57℃。
(料片形成(web formation))
在本发明中,可以根据其中使用用于本发明的聚合物溶液的溶液流延方法形成料片。在实施溶液流延膜形成方法中,可以使用根据常规方法的任何已知的设备。具体而言,将在溶解器(釜)中制备的浓液(本发明中的聚合物溶液)过滤,随后储存在储器中,并且消泡以从浓液中除去泡沫,以制备最终的浓液。将浓液保持在30℃,并通过能够以恒定的速率进料浓液的压力计量齿轮泵由浓液排出口将浓液进料至压力模头,随后在环状运行的流延单元中将浓液均匀地流延至金属支持物之上(浓液流延步骤)。随后,在剥离点(在此处金属支持物已几乎转了一个圆),将湿的浓液膜(料片)自金属支持物上剥离,随后运送至干燥区域中,其中在使用穿过其的滚筒运送的过程中将料片干燥。在溶液流延膜形成方法中的流延步骤和干燥步骤的细节描述于JP-A2005-104148,pp.120-140中,其也可以施用于本发明。
在本发明中,作为用于料片形成的金属支持物,可以使用金属带或金属滚筒。
(拉伸步骤)
本发明的光学膜的制备方法包括在特定的方向拉伸包含纤维素酰化物的整个膜的步骤。在本发明的制备方法中,在特定的方向拉伸整个膜,由此,构成本发明的膜的第一区域的聚合物的取向方向能够基本上与构成其第二区域的聚合物的取向方向相同。
优选地,在本发明的光学膜的制备方法中,拉伸步骤中的特定的方向(拉伸方向)为膜传输方向或与膜传输方向成约45度的倾斜方向,并且从将在下文描述的偏振片的制备方法中以卷对卷层合模式在偏振片上容易地层合光学膜的观点而言,拉伸方向更优选地为与膜传输方向成约45度的倾斜方向。当拉伸方向为与膜传输方向成约45度的倾斜方向时,没有必要在倾斜方向冲切(blank)以卷状获得偏振片,使得偏振片制备的制备成本可以由此降低。
其中,在开始拉伸料片时,料片中的残留溶剂量优选地为20-300质量%。
[残留溶剂量]
在拉伸开始时,纤维素酰化物料片中的残留溶剂量可以根据下式计算:
残留溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
[在式中,M为即将插入拉伸区域之前纤维素酰化物膜的质量,N为在即将插入拉伸区域之前并且在110℃下干燥3小时的纤维素酰化物膜的质量。]
在本发明的拉伸步骤中,在开始拉伸料片时的残留溶剂量优选地为20-300质量%,考虑到料片的可剥离能力和抗破坏性之间的平衡,以及拉伸中的拉伸温度和拉伸比例,残留溶剂量更优选地为150-250质量%,甚至更优选地为200-250质量%。当残留溶剂量为至少20质量%时,即使拉伸温度低,所述料片也难以在拉伸中被破坏。因此,可以将拉伸温度设定得低,并可由此增加能量效率。此外,当残留溶剂量为至少20质量%时,可以降低在为增加纤维素酰化物膜的Re的目的而在拉伸之后进行热处理中的热处理温度,并且可以由此缩短热处理时间。结果,可以防止膜变色,并且可以大大改善膜可恢复性。另一方面,当残留溶剂量为至多300质量%时,料片的可剥离性和可拉伸性(抗皱性、可加工性)及其可恢复性可以大大改善。具体而言,当残留溶剂量落入150-250质量%范围内时,拉伸中的拉伸比例可以很容易增加,此外可以更有效地防止料片破裂。
纤维素酰化物料片中的残留溶剂量可以适当地通过改变本发明中的聚合物溶液的浓度、金属支持物的温度和速度、干燥空气的温度和量、干燥气氛中的溶剂气体浓度等而控制。
(1)在传输方向上拉伸
在本发明的制备方法中,优选地,在运送过程中在传输方向将料片拉伸。其中,从防止料片破裂,同时获得高拉伸比例的观点而言,拉伸料片的拉伸比例优选地为5-100%,更优选地为10-80%,甚至更优选地为20-50%。在拉伸纤维素酰化物料片的过程中,可以通过金属支持物速度和剥离速度(剥离辊牵引)之间的外周速度差异而获得拉伸比例(伸长率)。例如,在其中使用具有两个轧辊的装置的情况中,入口侧上的轧辊的转动速度高于出口侧上的轧辊的转动速度,由此,可以有利地在传输方向(机器方向)中拉伸纤维素酰化物膜。由此拉伸,可以控制膜的延迟表现能力。
本文中所指的“拉伸比例(%)”根据下式计算:
拉伸比例(%)=100×{(拉伸后的长度)-(拉伸前的长度)}/(拉伸前的长度)。
(2)在与传输方向成约45度的倾斜方向拉伸
在本发明的制备方法中,优选地,在运送过程中,将料片在与传输方向成约45度的倾斜方向拉伸。其中,从防止料片破裂同时获得高拉伸比例的观点而言,料片的拉伸比例为约5-100%,更优选地为10-80%,甚至更优选地为20-50%。
在例如JP-T 2005-51321中描述了在与膜传输方向成约45度的倾斜方向拉伸的方法。
参照图2描述了与膜传输方向成约45度的倾斜方向拉伸的实施方案,其在本发明的制备方法中优选使用。首先,将在倾斜方向拉伸之前以传输方向5'运送的膜进一步运送,同时在其两侧都用针板拉幅机7夹持,并使用经设置而使得膜可以被最终在传输方向5"运送的轨道图案,如图2中所示,拉幅机宽度逐渐变宽,由此在倾斜的方向拉伸膜。其中,拉伸之前的传输方向5'和拉伸之后的传输方向5"之间的角度θi为拉伸角度。在本发明的制备方法中,倾斜拉伸角度优选地为40度-50度,更优选地为43度-47度,甚至更优选地为44度-46度。其中,通过改变针板拉幅机7的移动速度,可以有利地控制在约45度的倾斜方向中的拉伸比例。
此处所述的倾斜方向中的“拉伸比例(%)”是指根据下式计算的数值,其中(a)指拉伸之前两点之间的差异,(b)是指拉伸之后两点之间的差异。
拉伸比例(%)=(b-a)/a×100。
在本发明的拉伸步骤中,从能量效率的观点而言,尽管没有具体限定,但被拉伸的料片的表面温度(拉伸温度)优选地为30℃或更低。从料片的可拉伸性(抗皱性、可加工性)的观点而言,尽管同样没有具体地限定,但拉伸速度中的料片拉伸速度优选地为1-1000%/分钟,更优选地为1-100%/分钟。拉伸可以为单阶段拉伸或多阶段拉伸。此外,也可以在与传输方向垂直的方向(横向)将料片进一步拉伸。
在拉伸步骤之后,随后将料片运送至干燥区域中,在其中料片可以在拉伸步骤之后的干燥步骤中被加工。在干燥步骤中,将料片干燥,同时在两侧都被夹持或使用辊运送。
干燥步骤中的干燥温度优选地低于加热步骤(其中膜的部分区域被如下所述加热)中产生的膜表面温度。具体而言,通过在低于膜表面温度的温度下将膜干燥(在所述温度下通过拉伸整个膜而形成的慢轴不能旋转45度或更多),在如下所述的加热膜的部分区域的加热步骤中不被加热的区域中的慢轴不旋转,并由此形成第二区域。例如,如此处所示的实施例的实施方案中所述,当在拉幅机中将膜在140℃下干燥10分钟时,干燥步骤中的膜表面温度低于120℃。
在拉伸之后,可以将料片直接地运送至用于加热膜的部分区域的加热步骤中;或在经拉伸的膜一旦卷收之后,随后可以在用于加热膜的部分区域的加热步骤中将解卷的膜以离线加工模式加工。在部分区域加热步骤之前,纤维素酰化物膜的优选的宽度为0.5-5m,更优选地为0.7-3m。在其中经拉伸的膜一旦卷收的情况下,卷收辊的优选的长度为300-30000m,更优选地为500-10000m,甚至更优选地为1000-7000m。
(部分区域加热步骤)
在本发明的光学膜的制备方法中,包括加热经拉伸的膜的部分区域的步骤以使得在部分区域中通过拉伸而形成的慢轴能够旋转至少45度(以下可以将其称为部分区域加热步骤)。其中,经加热而使得其中通过拉伸而形成的慢轴能够旋转至少45度的经拉伸的膜的部分步骤对应于本发明的膜的第一区域。未经加热并且因此其中通过拉伸而形成的慢轴不能旋转45度或更多的经拉伸的膜的剩余区域对应于本发明的膜的第二区域。
在本发明中,将已在特定的方向中整体经拉伸的纤维素酰化物膜的部分区域加热,使得在部分区域中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度,由此,在经加热的区域中,延迟表现方向可以极大地改变,同时其中的延迟的绝对值保持不便,并且,在另一方面,未经加热的区域中的延迟的绝对值和在未经加热的区域中其表现方向可以保持不变。因此,本发明的膜可以在其一个且相同的片中形成双折射彼此不同的第一区域(经加热的区域)和第二区域(未经加热的区域),并且因此本发明的膜的表面条件优于通过使用粘结剂或粘合剂而制备的常规的图案化的延迟膜的表面条件。
此外,在本发明中,尽管在经加热的区域中延迟的绝对值保持不变,但其表现方向可以显著地变化,但在热处理之前和热处理之后的整个过程中在经加热的区域中纤维素酰化物分子的取向方向没有变化。因此,在本发明的膜中,在热处理之前和热处理之后的整个过程中,待构成第一区域(经加热的区域)的纤维素酰化物的取向方向和待构成第二区域(未经加热的区域)的纤维素酰化物的取向条件没有改变,该两个区域的双折射彼此不同。因此,与通过经由改变或完全消除构成膜的聚合物的取向方向而改变一片膜的部分区域中的延迟的绝对值而制备的常规的图案化的延迟膜相比较,根据本发明的方法制备的膜可以具有更佳的表面条件,这是由于在膜中纤维素酰化物分子的取向方向不是无序的。
部分区域加热步骤如下所述。
在本发明的制备方法中,将经拉伸的膜的部分区域加热,使得在部分区域中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度。优选地,加热使得在部分区域中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少约90度(88-92度,优选地为89-91度,更优选地为90度),以实现慢轴反转。具体而言,尽管取决于待使用的纤维素酰化物树脂的总酰基取代度,但膜表面温度可以升至高至120℃或更高,如本文给出的实施例的实施方案中所述,由此可以使得慢轴能够旋转约90度。
在本发明的制备方法中,用于以使得通过在在部分区域中拉伸而形成的慢轴能够旋转至少45度的方式加热经拉伸的膜的部分区域的加热手段没有具体地限定,其中可以使用的为例如热能照射或使用瓦楞热滚筒接触加热,其中将表面瓦楞化,使得滚筒的瓦楞表面能够保持与膜表面的部分区域接触。
在部分区域加热步骤中,从慢轴反转的观点而言,优选地,经拉伸的膜的部分区域中的膜表面温度为至少80℃或更高,更优选地为120℃或更高。另一方面,从通过加热不消除膜的部分区域中的延迟的观点而言,优选地,膜表面温度为不高于300℃,更优选地,不高于250℃,甚至更优选地,不高于230℃。
在本发明的制备方法中,热能照射方法没有具体地限定,其中可以使用任何已知的方法。例如,提及的是IR激光照射、UV照射等。在本发明的制备方法中,从图案化中的幅度(latitude)的观点而言,优选IR激光照射。
对于IR激光的波长而言,此处可以使用近IR、中IR、或远IR波长;其中,优选地使用近IR波长激光。近IR激光包括例如YAG激光(波长1064nm)。远IR激光包括例如二氧化碳激光(波长10600nm)。
在本发明的光学膜的制备方法中,部分区域加热步骤的时机没有具体地限定,只要所述步骤在拉伸步骤之后即可。例如,加热步骤可以在拉伸步骤之后立即进行,或可以在拉伸步骤之后的干燥步骤之后进行。
另一方面,在本发明的光学膜的制备方法中,优选地,当经拉伸的膜包含量为至少3%的溶剂时将部分区域加热。在此实施方案中,这是由于与在其中膜中不存在溶剂的情况下进行加热的其他情况相比,可以在较低的加热温度下获得相同的水平慢轴反转。更优选地,当经拉伸的膜包含量为40-5%的溶剂时,进行部分区域加热步骤;甚至更优选地,当经拉伸的膜包含量为20-5%的溶剂时,进行部分区域加热步骤。
在本发明的光学膜的制备方法中,从制备用于3D立体图像显示的图案化的延迟膜的观点而言,优选地,部分区域加热是对于经拉伸的膜的条状区域的一部分,且更优选地,用热能照射经拉伸的膜的条状区域的一部分。
在本发明的光学膜的制备方法中,优选地,部分区域加热用于形成至少两个条状区域:经加热使得其中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度的第一条状区域和未经加热并因此其中通过拉伸形成的慢轴不旋转45度或更多的第二条状区域。更优选地,使用热能照射经拉伸的膜以形成至少两个条状区域:用热能照射的第一条状区域和未用热能照射的第二条状区域。
还优选地,条状区域的宽度(短向侧),或即本发明的膜的第一区域的短向侧几乎等于期望的3D立体图像显示面板的线宽。
相似地,第二条状区域的宽度(短向侧),或即本发明的膜的第二区域的短向侧几乎等于期望的3D立体图像显示面板的线宽。换言之,在本发明的光学膜的制备方法中,优选地,第一条状区域的短向侧的长度几乎与第二条状区域的短向侧的长度相等。
另一方面,无论3D立体图像显示的面板大小如何,条状区域的长向侧都没有限定,或即本发明的膜可以以任何方式连续地制备,其中其长度能够与普通的纤维素酰化物膜的连续膜形成中的长度为相同水平。因此,在本发明的制备方法中,可以连续地制备长膜,然后切成用于3D立体图像显示面板中的大小,并且可以被用作用于3D立体图像显示的图案化的延迟膜,并且因此所述膜的制备成本低。
从制备用于普通的偏振眼镜系统(从线偏振转化为圆偏振的模式)中的3D立体图像显示的图案化的延迟膜的观点而言,在本发明的光学膜的制备方法中,优选地,将其中通过拉伸而形成的慢轴已旋转至少45度的部分区域加热以使得条状区域的长向侧能够与拉伸方向成约45度。
具体而言,在拉伸步骤中膜在膜传输方向中被拉伸的情况中,待加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度的条状区域优选地在与膜传输方向成约45度的方向。在拉伸步骤中膜在相对于膜传输方向成45度的倾斜方向中被拉伸的情况中,待加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度的条状区域优选地在膜传输方向。
图1显示了本发明的光学膜的一个优选的实施方案,其在以下述情况下制备,在拉伸步骤中以膜传输方向拉伸并且其中待加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度的条状区域在与膜传输方向成约45度的方向。
图2显示了本发明的光学膜的一个优选的位置实施方案,其在以下述情况下制备,在拉伸步骤中相对于膜传输方向倾斜45度拉伸膜并且其中待加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度的条状区域在膜传输方向。
由图1和图2可知,当将膜加热以使得通过拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度且条状区域的长向侧能够相对于拉伸方向成约45度,则可以获得光学膜,其中第一区域和第二区域为条状且其中条状区域的长向侧方向和构成第一区域和第二区域的聚合物的取向方向(基本上为相同的方向)之间的角度为约45度。
对于用于经拉伸的纤维素膜的热照射的设备,作为用于上述的其中的部分区域的加热工具,提及的是具有激光阵列、光学多面体等的激光扫描系统。
另一方面,对于使用辊(其表面瓦楞化使得表面能够与经拉伸的纤维素膜的表面的部分区域部分地接触)用于接触加热的装置,作为用于膜中的部分区域的加热工具,提及的是瓦楞辊,其表面被瓦楞化以具有特定的结构。具体而言,如图4所述,瓦楞辊41是其中外周表面被特定地瓦楞化以使其上具有多个条状瓦楞42的辊,其中各瓦楞42的尺寸和相邻的瓦楞42之间的距离可以被控制,以控制第一区域和第二区域之间的宽度。具体而言,瓦楞42的节宽(pitch width)的范围与第二区域的宽度(夹在上述两个第一区域之间的区域的宽度)的范围相同。在其中使用瓦楞辊41加热经拉伸的膜的部分区域的情况中,优选地,使瓦楞辊41保持与经拉伸的膜接触,并且在旋转过程中使瓦楞辊41移动,由此,通过瓦楞辊41的瓦楞42将经拉伸的膜的部分区域加热。瓦楞辊41的没有瓦楞的平坦部分保持不与经拉伸的膜接触,由此,仅其中通过拉伸而形成的慢轴旋转至少45度的部分区域可以被加热。使用此类型的瓦楞辊有助于经拉伸的膜的部分条状区域的加热。代替瓦楞辊,经拉伸的膜的部分区域也可以通过使用瓦楞压力机而加热;然而,从连续制备和改善膜的表面条件的观点而言,优选使用瓦楞辊。
在其中使用热能照射经拉伸的膜而使得其将被照射的条状区域能够相对于膜传输方向成约45度的方向的情况中,优选地,使用IR激光照射膜,具体地为具有激光阵列、光学多面体等的激光扫描。
另一方面,在其中使用热能照射膜而使得其被照射的条状区域能够在膜传输方向的情况中,具体地,根据对应于期望的图案化的延迟膜的各区域的宽度(本发明的第一区域的宽度和第二区域的宽度)的距离安装固定IR激光发生装置,并使用所述装置照射所述膜,同时进行控制使得膜表面上的IR激光照射直径能够等于上述宽度。
[在加热步骤之后冷却部分区域]
从防止由在部分区域加热步骤中经加热的第一条状区域向在加热步骤中未经加热的第二条状区域的热传导的观点而言,在热照射步骤之后,优选地,在所述步骤之后立即将聚合物膜(料片)迅速地冷却。
其中,在0.1-500N/m的运送张力下运送的同时将膜冷却,由此可以有效地降低最终获得的纤维素酰化物膜的延迟的湿度依赖性(特别是Re)。冷却中的运送张力优选地为1-400N/m,更优选地为10-300N/m,甚至更优选地为50-200N/m。当运送张力为至少0.1N/m时,可以降低延迟的湿度依赖性,并且膜的表面条件可以变得更好。当运送张力为最多500N/m时,可以降低延迟的湿度依赖性,并且可以容易地增加Re的绝对值。
冷却中的冷却速度没有具体地限定。优选地,膜以100-1,000,000℃/分钟的速率冷却,更优选地,1,000-100,000℃/分钟,甚至更优选地,3,000-50,000℃/分钟。其中膜以这样的冷却速度冷却的温度宽度优选地为至少50℃,更优选地为100-300℃,甚至更优选地为150-280℃,更优选地为180-250℃。
通过以如上所述的方式控制冷却速度,可以更有利地控制获得的纤维素酰化物膜的延迟表现能力。具体而言,当冷却速度增加时,延迟表现能力可以被增加。此外,在纤维素酰化物膜的厚度方向的聚合物链的取向分布可以变弱,且可以防止膜被湿气卷曲。当将在相对高的冷却速度下用于冷却膜的温度宽度控制至落入上述优选的范围内时,可以更完全地获得此效果。
可以通过在加热区域之后提供冷却区域(其中温度保持低于加热区域中的温度)并随后将纤维素酰化物膜运送通过这些区域,或通过使冷却辊与膜接触,或通过将冷却水喷洒在膜上,或通过将膜浸入冷的液体中而控制冷却速度。在冷却步骤中不必使冷却速度总是保持恒定,但在初始阶段和最终阶段中的冷却速度可以较低,而在这些阶段之间的冷却速度可以较高。如以下给出的实施例中所述,可以通过使用安装在膜上的热电偶,通过测量膜表面的不同点处的温度而测定冷却速度。
可以通过控制浓液中的固体浓度、模口的狭缝孔隙、通过模头的挤出压力、金属支持物速度等而控制膜厚度,以使得制备的膜能够具有期望的厚度。
(卷收)
以如上所述的方式制备,待卷收的本发明的光学膜的长度优选地为每卷100-10000m,更优选地为500-7000m,甚至更优选地为1000-6000m。光学膜的宽度优选地为0.5-5.0m,更优选地为1.0-3.0m,甚至更优选地为1.0-2.5m。在卷收膜中,优选地,将其至少一侧滚花,滚花宽度优选地为3mm-50mm,更优选地为5mm-30mm,且滚花高度优选地为0.5-500μm,更优选地为1-200μm。其可以为单向滚花或双向滚花。
本发明的膜特别地适用于大面板液晶显示设备中。在其中膜用作大面板液晶显示设备中的光学补偿膜的情况中,例如,优选地将膜成型为具有至少1470mm的宽度。本发明的光学补偿膜不仅包括经切割以具有可能被直接地装入液晶显示设备中的大小的膜片,还包括连续地制备并卷成卷的长膜。后一种实施方案的光学补偿膜以卷的形式储存和输送,并且当其被实际装入液晶显示设备中时或当其粘至偏振元件等时被切成期望的大小。由于长膜较长,其可以被直接地粘至由长聚乙烯醇膜形成的偏振元件,并随后当其被实际地装入液晶显示设备中时,其可以被切成期望的大小。卷成卷的长光学补偿膜的一个实施方案可以具有2500m/卷或更长的长度。
[偏振片]
本发明的偏振片包含至少一个层合于其中的本发明的光学膜。
偏振片可以具有任何已知的普通结构,且偏振片的具体的结构没有特别地限定。在本发明中,可以不受限制地使用任何已知的偏振片结构。例如,此处使用JP-A 2008-262161中图6中的构造。本发明的光学膜可以层合至普通偏振片的一个表面上,以得到用于偏振眼镜辅助的3D立体图像显示系统中的图案化的延迟膜。偏振片的实施方案不仅包括经切割以具有可能被直接地装入液晶显示设备中的大小的膜片,还包括连续地制备并卷成卷的长膜(例如卷长为2500m或更长,或3900m或更长的实施方案)。为用于大面板液晶显示设备中,偏振片的宽度优选地为至少1470mm,如上所述。
[偏振片的制备方法]
本发明的偏振片的制备方法包括在相对于膜传输方向倾斜约45度的方向中拉伸包含纤维素酰化物的整个膜的步骤,加热经拉伸的膜以使得通过拉伸而形成的慢轴能够相对于经拉伸的膜的一部分的条状区域(其中长向侧为膜运送方向)旋转至少45度的步骤,由此形成至少两个区域:已经过加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴旋转至少45度的第一条状区域,和未经过加热以使得其中通过拉伸而形成的慢轴旋转至少45度的第二条状区域,和以卷对卷层合模式将得到的光学膜层合在其透射轴在其宽度方向的带状偏振片上。
具有上述构造,本发明的偏振片制备方法使得可能连续制备,并因此与常规制备方法相比较,降低了制备成本。此外,在其中拉伸方向相对于膜传输方向倾斜约45度的情况中,没有必要倾斜地冲切(blank)以卷状获得的偏振片,且可以由此降低偏振片制备中的制备成本。
[图像显示面板]
本发明的图像显示面板包含至少一个本发明的光学膜。在由面板发出的光中,经过第一区域的光的偏振状态和经过第二区域的光的偏振状态可以被改变,由此实现用于3D立体图像显示的图像显示面板。
没有具体地限定,用于本发明的图像显示设备中的图像显示面板可以为CRT或平板显示器之一,但优选的是平板显示器。作为平板显示器,此处可使用的是PDP、LCD、有机ELD等。本发明特别优选用于液晶图像显示面板。本发明施用至的液晶图像显面板示实现了平板显示器的高质量和低成本的图像显示系统。
本发明的液晶显示设备包含液晶单元和置于液晶单元两侧的一对偏振片,其中至少一个偏振片本发明的偏振片。优选地,本发明的液晶显示设备是IPS、OCB或VA-模式的液晶显示设备。
液晶显示设备的具体结构没有具体地限定,任何已知的结构都可以用于其中。此处还优选地使用JP-A2008-262161中图2中所示的结构。
[图像显示系统]
本发明的图像显示系统包含至少一个本发明的光学膜。因此,可以将左眼图像和右眼图像输入图像显示面板中,并且,左眼图像和右眼图像可以自图像显示面板朝向本发明的光学膜发射出,通过该光学膜,可以改变经过本发明的光学膜的第一区域的左眼图像(或右眼图像)的偏振状态和经过其第二区域的右眼图像(或左眼图像)的偏振状态。此外,使用配有能够仅透射经过第一区域的左眼图像的偏振片的左眼透镜和配有能够仅透射经过第二区域的右眼图像的偏振片的右眼透镜的偏振眼镜,实现了用于3D立体图像显示观看的图像显示系统,其中左眼图像和右眼图像分别被引导进入左眼和右眼。
此类型的图像显示系统描述于USP 5,327,285中。偏振眼镜的实例描述于JP-A 10-232365中。
可以将图案化的延迟膜自商购的图像显示系统剥离,并且可以将本发明的光学膜装入系统中以代替被移除的膜;例如,可以使用Zalman'sZM-M240W(商品名)的图像显示设备。
实施例
参考以下实施例更详细地描述本发明。在以下实施例中,使用的材料、它们的量和比例、处理的细节和处理方法可以被适当地修改或改变,而不脱离本发明的精神和范围。因此,不应将本发明限于以下描述的实施例。
在本发明中,根据以下测量方法分析样品。
(光学表现能力)
根据上述方法并使用KOBRA 21ADH(得自Oji Scientific Instrument),在590nm的波长下分析各样品的Re和Rth。结果示于下表1中。
(慢轴的方向)
根据上述方法并使用KOBRA 21ADH(得自Oji Scientific Instrument),分析各样品的慢轴方向。结果示于下表1中。
[实施例1]
(聚合物溶液的制备)
在具有搅拌桨并用绕其外周流动的冷却水保持冷却的400L不锈钢溶解器釜中放入以下溶剂(第一至第三溶剂)和添加剂,在将这些溶剂和添加剂搅拌和分散的同时,逐渐向其中添加以下纤维素酰化物。在添加之后,将其在室温下搅拌2小时,并保持溶胀3小时,随后再次搅拌。
对于搅拌,使用的是溶解器类型的偏心搅拌桨,用于在15m/秒下的边缘速度(剪应力5×104kgf/m/秒2[4.9×105N/m/秒2])下搅拌和具有锚叶作为其中心桨的搅拌桨,用于在1m/秒(剪应力1×104kgf/m/秒2[9.8×104N/m/秒2])的边缘速度下搅拌。通过将高速搅拌桨停止并将具有锚叶的搅拌桨的边缘速度改变为0.5m/秒而将混合物溶胀。
对于釜,使用夹套管线将溶胀的溶液加热至50℃,随后在2mPa的压力下进一步加热至90℃,以完全溶解。加热时间为15分钟。在此过程中,暴露于高温的过滤器、外壳和管线由Hastelloy合金形成并且具有极佳的抗腐蚀性。这些配备有夹套用以使得热载体流经夹套用于加热。
随后,将其冷却至36℃,并通过绝对过滤精度为10μm(#63,获自ToyoRoshi)的纸过滤器将得到的溶液过滤,并随后通过绝对过滤精度为2.5μm(FH025,获自Paul)的金属烧结过滤器进一步过滤,以得到聚合物溶液。
化合物AD:二亚铵盐,KAYASORB IRG-022(获自Nippon Kayaku,λmax=1100nm)
[化学式3]
化合物AE:以下(1)和(2)的混合物((1)为主要成分)
[化学式4]
<流延步骤>
将聚合物溶液在30℃下加热,并通过流延Giesser将其流延至直径为3m的滚筒的镜面不锈钢支持物上,由此在其上形成料片。将支持物的温度设为-9℃,涂布宽度为200cm。将整个流延区域中的空间温度设为15℃。在流延区域终点前50cm的点处,将已流延并旋转的料片从滚筒上剥离。在剥离的料片中,残留溶剂量为约270%。通过控制流延速度(滚筒转速)来控制残留溶剂量。
<拉伸步骤>
将剥离的料片的两侧都用针板拉幅机夹持,并在传输方向将料片拉伸30%。通过控制拉幅机传输速度和滚筒和拉幅机之间的辊转速而控制拉伸中的拉伸比例。
拉伸之后,将被针板拉幅机夹持的料片运送至干燥区域中。首先,在45℃下用干风将料片干燥,随后在110℃下干燥5分钟,此外在140℃下干燥10分钟。
<图案化步骤>
用拉幅机夹夹持经拉伸的膜的两侧,随后在110℃下干燥5分钟且在140℃下干燥10分钟的干燥步骤中,将料片干燥,直至干燥的料片中的残留溶剂量能够在15-5%的范围内。随后,使用YAG激光(1064nm)将其加热,使得表面温度能够达到120℃,随后在相对于传输方向成45度的方向中,在200μm的照射宽度和200μm的节距下将膜加热。
由此获得的实施例1的光学膜的厚度为140μm,宽度为1500mm,长度为3500m。根据上述方法分析获得的膜的光学性质。其中,在膜传输方向中,以200μm的节距形成的非激光照射部分(第一区域)具有在拉伸方向表现的140nm的延迟,且激光照射的部分(第二区域)具有在与拉伸方向垂直的方向中表现的140nm的延迟。具体而言,基于第一区域和第二区域的图案化方向(各条状区域的短向侧方向),发现λ/4和-λ/4表现。结果示于表1和图1中。
[实施例2-4、7、8和比较例1]
以与实施例1相同的方式制备其他实施例的膜,不同之处在于将表1中的项目变为如表所述。
另一方面,与实施例1相比较,将100重量份的PVA(聚合度为1750且皂化度为99.9mol%)与水混合,以制备含水量为60重量%的均质的溶液,并使用带型流延机将溶液流延并在150℃下干燥。其中,在水中将膜在35℃下拉伸,除了表1中指出的那些以外,其他条件与实施例1中的条件相同,由此制备厚度为75μm的比较例1的膜。
除下表1中所示的数据以外,实施例和比较例的光学膜的尺寸与实施例1的光学膜的尺寸相同。根据上述方法分析实施例和比较例的光学膜的光学性质,结果示于下表1中。
此外,以与实施例1相同的方式,将实施例和比较例的光学膜装入偏振片和液晶显示设备,由此制备实施例和比较例的液晶显示设备。
[实施例5、9和10]
以与实施例1、4和3中的方式相同的方式制备卷形式的膜,不同之处在于将实施例1、4和3中的拉伸步骤变为下述的倾斜拉伸步骤。随后,以与这些实施例中的方式相同的方式将膜图案化,不同之处在于将激光热照射方向由相对于膜传输方向成45度的方向变为膜传输方向,由此制备实施例5、9和10的膜。在倾斜拉伸之后,由此制备的实施例5、9和10的光学膜在与膜传输方向垂直的方向中是均匀的。根据上述方法分析实施例5、9和10的光学膜的光学性质,结果示于下表1中。
<45-度倾斜拉伸步骤>
剥离的料片的两侧都用针板拉幅机夹持,引入拉幅机,设定其轨道图案使得图2中的角度θi=47°,并且在倾斜的方向中拉伸使得取向角度θ能够为45°。以将通过上游侧卷测量的张力的波动反映至卷收马达的转数上的反馈控制模式,控制拉伸的膜使得卷收张力波动能够小于3%。随后,将膜的两侧都修剪250mm,由此得到宽度为1340mm的长且倾斜拉伸的光学膜的卷。
[实施例11]
以与实施例9中的方式相同的方式制备实施例11的光学膜,不同之处在于使用如JP-A 2005-37736中所述的表面上具有200-μm节距瓦楞的金属辊代替实施例9中的激光照射,在膜传输方向中将膜线状加热,使得膜表面的温度能够为120℃。由此获得的实施例11的光学膜在倾斜拉伸之后在与膜传输方向垂直的方向中为均匀的。根据上述方法分析实施例11的光学膜的光学性质,且结果示于下表1中。
[实施例6]
以与实施例1中的方式相同的方式制备实施例6的光学膜,不同之处在于将实施例1中的图案化步骤变为以下图案化步骤。
<实施例6中的图案化步骤>
用拉幅机夹夹持经拉伸的料片的两侧,并干燥直至膜中的残留溶剂量能够达到至多1%。随后,使用IR激光加热膜使得其表面温度能够达到220℃,随后在相对于传输方向成45度的方向,在200μm的照射宽度和200μm的节距下将膜加热。
由此获得的膜的厚度为140μm,宽度为1500mm,且长度为3500m,并表现在200μm的节距下λ/4和-λ/4的延迟。
根据上述方法分析实施例6的光学膜的光学性质,结果示于下表1中。
由表1可知,在实施例1-11的光学膜中,第一区域的慢轴和第二区域的慢轴之间的角度为90度。另一方面可知,在比较例1中,第一区域的慢轴和第二区域的慢轴之间的角度为0度,并且超出本发明的光学膜的范围。此外,可知比较例1中的膜不能表现足够的延迟。
[实施例101]
<与偏振片粘合>
以卷对卷粘合方法的模式,将在其宽度方向具有透射轴的长偏振片粘合至实施例1的长的经拉伸的光学膜,由此制备具有实施例1的光学膜层合于其上的且宽度为1340mm的偏振片的卷。由所述卷,切出实施例101的偏振片以使得偏振片的每一侧都能够以相对于光学膜的机器方向成45度的倾斜方向。
在由此获得的实施例101中的偏振片中,图案化的第一区域和第二区域的长向侧几乎与偏振片的长向侧平行。
<安装在液晶显示设备上和该设备的评价>
用以如上所述的方式切出的实施例101的偏振片替换可商购的TN模式的液晶显示器设备(AL2216W,获自Nippon Acer)的面板侧偏振片,由此构成实施例1的液晶显示设备。其中,在设备中设置实施例101的偏振片,使得偏振片的实施例1的光学膜侧能够面对液晶单元的对侧。已确认实施例1的光学膜的第一区域和第二区域的重复延迟图案的各区域的宽度与液晶显示设备的线(扫描线)的宽度相同。
将用于3D立体图像显示器的包括右眼图像和左眼图像的图像数据输入实施例101的液晶显示设备。其中,右眼图像在第一区域中显示,左眼图像在第二区域中显示。使用其中左眼透镜和右眼透镜分别各自独立地透射左-圆偏振的光和右-圆偏振的光的用于3D立体图像识别的偏振眼镜观察液晶显示设备上的图像。结果,看到良好的立体图像。
[实施例102-104,和106-108]
以与实施例101中的方式相同的方式制备实施例102-104和106-108的偏振片和液晶显示设备,不同之处在于将实施例101中使用的实施例1的光学膜分别变为实施例2-4和6-8的膜。
以与实施例101中的方式相同的方式,将3D立体图像输入由此获得的液晶显示器设备,并且结果是已知所有这些设备都能够提供良好的3D立体图像。
[实施例105、109、110和111]
<粘合至实施例5、9、10和11的偏振片>
以卷对卷粘合方法的模式,将实施例5、9、10和11的长的光学膜粘合至在其宽度方向具有透射轴的长偏振片,由此制备具有实施例5、9、10和11的光学膜层合于其上的且宽度为1340mm的偏振片的卷。由所述卷,在膜宽度方向切出实施例5、9、10和11的偏振片。在由此获得的实施例5、9、10和11的偏振片中,图案化的第一区域和第二区域的长向侧几乎与偏振片的长向侧平行。
<安装在液晶显示设备上和实施例5、9、10和11的设备的评价>
以与实施例1中的方式相同的方式构成实施例5、9、10和11的液晶显示设备。不同之处在于用以如上所述的方式切出的实施例5的偏振片代替可商购的VA-模式液晶显示设备(Sharp的型号AQUOS LC-20E6(20))的面板侧的偏振片,而不是TN-模式的液晶显示设备。
以与实施例1中的方式相同的方式,将3D立体图像数据输入由此构成的液晶显示设备中并进行评价。结果,设备提供了良好的3D立体图像。
[比较例101]
以与实施例101中的方式相同的方式制备偏振片和液晶显示设备,不同之处在于使用比较例1的膜代替实施例1的膜。
以与实施例1中的方式相同的方式,将3D立体图像数据输入液晶显示设备中并进行评价。结果,设备不能够提供3D立体图像。
参考数字和标志的描述
1第一区域(IR激光照射的部分)
2第二区域(IR激光未照射的部分)
3第一区域的慢轴
4第二区域的慢轴
5膜传输方向
5'倾斜拉伸之前的膜传输方向
5"倾斜拉伸之后的膜传输方向
6拉伸方向
7针板拉幅机
8图案化之前的膜
41瓦楞辊
42瓦楞
Claims (28)
1.由纤维素酰化物形成并且具有双折射彼此不同的第一区域和第二区域的光学膜,其中所述第一区域的慢轴和所述第二区域的慢轴之间的角度为至少45度。
2.如权利要求1所述的光学膜,其中所述第一区域的组成与所述第二区域的组成相同。
3.如权利要求1或2所述的光学膜,其为单层膜。
4.如权利要求1至3之一所述的光学膜,其中所述纤维素酰化物的总酰基取代度为2.7至3.0。
5.如权利要求1至4之一所述的光学膜,其中所述第一区域的慢轴与所述第二区域的慢轴垂直。
6.如权利要求1至5之一所述的光学膜,其中所述光学膜中包含的所有所述第一区域的Re值和所述光学膜中包含的所有所述第二区域中的Re值为30nm至250nm,其中,Re指膜的面内方向中的延迟值。
7.如权利要求1至6之一所述的光学膜,其中构成所述第一区域的聚合物的取向方向与构成所述第二区域的聚合物的取向方向基本上相同。
8.如权利要求1至7之一所述的光学膜,其中所述第一区域和所述第二区域是条状,且所述条状区域的长向侧方向和与构成所述第一区域和所述第二区域的聚合物的方向基本上相同的取向方向之间的角度为约45度。
9.如权利要求1至8之一所述的光学膜,其包含具有正的内禀双折射的化合物。
10.如权利要求1至9之一所述的光学膜,其包含具有IR吸收能力的化合物。
11.如权利要求1至10之一所述的光学膜,其中所述第一区域和所述第二区域为条状,其短向侧的长度几乎彼此相等,并且重复地交替地图案化。
12.如权利要求1至11之一所述的光学膜,其中所述第一区域和所述第二区域之间的边界不包含粘合剂或粘结剂。
13.制备光学膜的方法,包括:
在特定的方向拉伸包含纤维素酰化物的整个膜,并且
加热经拉伸的膜的部分区域以使得在所述部分区域中经拉伸形成的慢轴能够旋转至少45度。
14.如权利要求13所述的制备光学膜的方法,其中拉伸方向为膜传输方向。
15.如权利要求13所述的制备光学膜的方法,其中拉伸方向为相对于膜传输方向倾斜约45度的方向。
16.如权利要求13至15之一所述的制备光学膜的方法,其中通过用IR激光照射而加热所述部分区域。
17.如权利要求13至16之一所述的制备光学膜的方法,其中当经拉伸的膜中的含水量为至多5%时加热所述部分区域。
18.如权利要求13至17之一所述的制备光学膜的方法,其包括以溶液流延的模式形成含纤维素酰化物的膜。
19.如权利要求18所述的制备光学膜的方法,其中当经拉伸的膜中包含的溶剂的量为至少3%时加热所述部分区域。
20.如权利要求13至19之一所述的制备光学膜的方法,其中待加热的部分区域是经拉伸的膜的条状区域的一部分。
21.如权利要求20所述的制备光学膜的方法,其中加热所述部分区域使得条状区域的长向侧与拉伸方向成约45度。
22.如权利要求20或21所述的制备光学膜的方法,其中加热所述部分区域以形成至少两个条状区域,由此形成第一条状区域和第二条状区域,所述第一条状区域经过加热以使得其中通过拉伸而形成的慢轴旋转至少45度,所述第二条状区域未经过加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴旋转至少45度。
23.如权利要求22所述的制备光学膜的方法,其中所述第一条状区域的短向侧的长度几乎与所述第二条状区域的短向侧的长度相同。
24.按照如权利要求13至23之一所述的制备方法制备的光学膜。
25.层合有至少一个如权利要求1至12和24之一所述的光学膜的偏振片。
26.包括至少一个如权利要求1至12和24之一所述的光学膜的图像显示面板。
27.包括至少一个如权利要求1至12和24之一所述的光学膜的图像显示系统。
28.制备偏振片的方法,包括:
以相对于膜传输方向倾斜约45度的方向拉伸包含纤维素酰化物的整个膜,
加热经拉伸的膜以使得通过拉伸而形成的慢轴能够相对于经拉伸的膜的一部分的条状区域旋转至少45度,在所述条状区域中长向侧为膜传输方向,由此形成至少两个区域:经过加热以使得其中通过拉伸形成的慢轴旋转至少45度的第一条状区域,和未经过加热以使得其中通过拉伸而形成的慢轴旋转至少45度的第二条状区域,并
以卷对卷层合模式将得到的光学膜层合在透射轴在其宽度方向的长偏振片上。
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