CN106896426A - 光学膜及其制造方法、偏振片及液晶显示装置 - Google Patents

光学膜及其制造方法、偏振片及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供光学膜及其制造方法、偏振片以及液晶显示装置。本发明的光学膜具有包含粗糙化的表面的改性区域,并含有紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂,在与上述光学膜的表面垂直的切割面,将从上述粗糙化的表面沿厚度方向至0.1t的位置的区域S中的上述紫外线吸收剂与上述抗氧化剂的总计含量设为Ms,将从上述光学膜的中心沿厚度方向至±0.1t的位置的区域C中的上述紫外线吸收剂与上述抗氧化剂的总计含量设为Mc时(将上述光学膜的厚度设为t),Mc/Ms为大于等于0.01且小于1,上述光学膜所含的残留溶剂量为100ppm~2000ppm,且内部雾度值:外部雾度值=1:15~1:1000。

Description

光学膜及其制造方法、偏振片及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及光学膜及其制造方法、偏振片及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置可作为电视机、笔记本电脑、以及智能手机等的液晶显示器而被广泛使用。液晶显示装置通常包含液晶单元和夹持该液晶单元的一对偏振片;偏振片包含起偏器和保护膜。
作为构成保护膜的材料,已知有纤维素酯、聚碳酸酯以及环烯烃系树脂。它们中,从具有高耐热性和耐湿性的观点考虑,可优选使用环烯烃系树脂。
另一方面,如果对以环烯烃系树脂为主成分的膜进行拉伸,则在膜的表面附近容易形成脆弱层。由于脆弱层的耐冲击性、撕裂强度低,所以即使将具有该脆弱层的膜介由水系粘接剂与起偏器粘接而得到偏振片,也有难以获得与起偏器的充分粘接性这种不良情况。因此,为了即使使用水系粘接剂也可得到与起偏器的充分粘接性,提出了通过在以拉伸后的环烯烃系树脂为主成分的膜的表面进行涂布有机溶剂的溶剂处理,从而可提高表面的凝聚力(例如参照专利文献1)。
另外,由于移动用途的液晶显示装置可以在室外使用,所以期待其保护膜具有良好的耐久性(耐紫外线性、耐氧化性)。作为这种保护膜,提出了包含环烯烃系树脂和紫外线吸收剂的光学层叠体(例如专利文献2和3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5712892号公报
专利文献2:日本特开2015-031753号公报
专利文献3:日本特开2015-045845号公报
发明内容
然而,由于专利文献2和3的光学层叠体是用熔融制膜法制造的,因此,为了抑制熔融制膜时的紫外线吸收剂的渗出,而仅在中间层含有紫外线吸收剂。由此,专利文献2以及3的光学层叠体具有多层结构,因此,不仅很难轻薄化,还存在容易发生层间剥离的问题。
与此相对,通过将含有环烯烃系树脂和紫外线吸收剂的膜用流延制膜法进行制造,从而可得到单层膜。然而,对该单层膜的表面实施专利文献1中示出的溶剂处理而与起偏器贴合而得到偏振片,具备该偏振片的液晶显示装置有对比度低的情况。
对专利文献2或3的光学层叠体的表面实施专利文献1中示出的溶剂处理而与起偏器贴合而得到偏振片,具备该偏振片液晶显示装置存在对比度降低显著的问题。
本发明鉴于上述情况而进行,其目的在于提供一种具有良好的耐久性、且可抑制液晶显示装置的对比度降低的光学膜。
[1]一种光学膜,其具有包含粗糙化的表面的改性区域,上述光学膜包含紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂,在与上述光学膜的表面垂直的切割面,将从上述粗糙化的表面沿厚度方向至0.1t的位置的区域S中的上述紫外线吸收剂与上述抗氧化剂的总计含量设为Ms,将从上述光学膜的中心沿厚度方向至±0.1t的位置的区域C中的上述紫外线吸收剂与上述抗氧化剂的总计含量设为Mc时(其中,将上述光学膜的厚度设为t),Mc/Ms为大于等于0.01且小于1,上述光学膜所含的残留溶剂量为100ppm~2000ppm,并且内部雾度值:外部雾度值=1:15~1:1000。
[2]根据[1]所述的光学膜,其中,上述外部雾度值为0.1~5%。
[3]根据[1]或[2]所述的光学膜,其中,上述紫外线吸收剂的含量相对于上述环烯烃系树脂为0.5~5质量%。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的光学膜,其中,上述有机溶剂含有100~300ppm的甲苯。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的光学膜,其中,上述Mc/Ms为0.7以下。
[6]一种偏振片,其中,包含[1]~[5]中任一项所述的光学膜和配置于其设置有改性区域的面的起偏器。
[7]一种液晶显示装置,其依次包含第一偏振片、液晶单元、第二偏振片和背光灯,上述第一偏振片包含:第一起偏器、配置于上述第一起偏器的与上述液晶单元相反的一侧的面的保护膜F1、配置于上述第一起偏器的上述液晶单元侧的面的保护膜F2,上述第二偏振片包含:第二起偏器、配置于上述第二起偏器的上述液晶单元侧的面的保护膜F3、配置于上述第二起偏器的与上述液晶单元相反的一侧的面的保护膜F4,上述保护膜F1和F2中的至少一方为[1]~[5]中任一项所述的光学膜,且上述第一起偏器配置于上述光学膜的设置有改性区域的面,和/或上述保护膜F3和F4中的至少一方为[1]~[5]中任一项所述的光学膜,且上述第二起偏器配置于上述光学膜的设置有改性区域的面。
[8]根据[7]所述的液晶显示装置,其中,上述保护膜F1和F2中的至少一方为[1]~[5]中任一项所述的光学膜,且上述第一起偏器配置于上述光学膜的设置有改性区域的面。
[9]一种光学膜的制造方法,其中,包括如下工序:得到环烯烃系树脂膜的工序,该环烯烃系树脂膜是包含紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂的膜,在与其表面垂直的切割面,将从至少一方的表面沿厚度方向至0.1t的位置的区域S中的上述紫外线吸收剂与上述抗氧化剂的总计含量设为Ms、从上述膜的中心沿厚度方向至±0.1t的位置的区域C中的上述紫外线吸收剂与上述抗氧化剂的总计含量设为Mc时(其中,将上述膜的厚度设为t),Mc/Ms为大于等于0.01且小于1,且残留溶剂量为100ppm~2000ppm;以及使有机溶剂与构成上述环烯烃系树脂膜的上述区域S的面接触而进行溶剂处理的工序。
[10]根据[9]所述的光学膜的制造方法,其中,上述得到环烯烃系树脂膜的工序包括如下工序:使上述紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和上述环烯烃系树脂溶解于含有70质量%以上的良好溶剂的溶剂中得到掺杂剂的工序;将上述掺杂剂在支撑体上流延后,使其干燥至残留溶剂量成为1~10质量%而得到流延膜,将该流延膜剥离而得到膜状物的工序;以及使上述膜状物干燥而得到环烯烃系树脂膜的工序。
[11]根据[10]所述的光学膜的制造方法,其中,在使上述膜状物干燥而得到环烯烃系树脂膜的工序中,使上述膜状物在90~160℃干燥。
根据本发明,可提供一种具有良好的耐久性、且可抑制液晶显示装置的对比度降低的光学膜。
附图说明
图1是表示本发明的光学膜的构成的一个例子的示意图。
图2是说明在与光学膜的表面垂直的切割面中的区域S和区域C的图。
图3是表示本发明的光学膜的构成的另一例的示意图。
图4是说明雾度值的测定方法的图。
图5是表示液晶显示装置的基本构成的一个例子的示意图。
符号说明
10 光学膜
10A、45A 改性区域
20 液晶显示装置
30 液晶单元
40 第一偏振片
41 第一起偏器
43 保护膜(F1)
45 保护膜(F2)
50 第二偏振片
51 第二起偏器
53 保护膜(F3)
55 保护膜(F4)
60 背光灯
具体实施方式
如上所述,对于在专利文献2、3中示出的对含有环烯烃系树脂和紫外线吸收剂的光学层叠体进行溶剂处理而得的膜、对含有环烯烃系树脂和紫外线吸收剂的流延膜进行溶剂处理而得的膜,存在外部雾度值容易增大而难以得到与起偏器的粘接性的情况。由此,液晶显示装置的对比度有时会降低。
对此,本发明人等发现,对“紫外线吸收剂或抗氧化剂在表面偏在”且“残留溶剂量为一定以上”的环烯烃系树脂膜进行溶剂处理而得到的本发明的光学膜可获得与起偏器良好的粘接性,且外部雾度值不易过度增加。
该理由尚不明确,但推测如下。即,由于紫外线吸收剂或者抗氧化剂在上述环烯烃系树脂膜的表面偏在,所以在进行溶剂处理时,在表面偏在的紫外线吸收剂或抗氧化剂可抑制溶剂过度渗透到膜内部。同样地,由于上述环烯烃系树脂膜含有一定以上的残留溶剂,所以在进行溶剂处理时,可缓和膜的表面与内部的溶剂的浓度梯度,因此,可抑制溶剂过度渗透到膜内部。
这样,由于可抑制溶剂处理导致的溶剂向膜内部过度渗透,所以可抑制在该膜表面的化学裂纹,且得到的光学膜与起偏器的粘接性不易受损。进而,由于该膜表面很难被过度粗糙化,因此,可抑制得到的光学膜的外部雾度值被过度增大。这样,与起偏器的粘接性良好、还可抑制外部雾度值的过度增大,因此,可抑制液晶显示装置的对比度降低。本发明基于上述见解而完成。
1.光学膜
图1是表示本发明的光学膜的构成的一个例子的图。如图1所示,本发明的光学膜10具有包含通过溶剂处理粗糙化的表面的改性区域10A。进而,本发明的光学膜10优选含有紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂,且紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方在光学膜10的通过溶剂处理粗糙化的表面偏在(参照图1)。
1-1.环烯烃系树脂
环烯烃系树脂是环烯烃单体的聚合物、或者环烯烃单体与其以外的共聚合性单体的共聚物。
环烯烃单体优选为具有降冰片烯骨架的环烯烃单体,更优选为具有由下述通式(A-1)或(A-2)表示的结构的环烯烃单体。
通式(A-1)的R1~R4独立地表示氢原子、碳原子数1~30的烃基、或极性基团。其中,不包括R1~R4的全部均为氢原子的情况,也不存在R1和R2同时为氢原子、或者R3和R4同时为氢原子的情况。
碳原子数1~30的烃基优选为碳原子数1~10的烃基,更优选为碳原子数1~5的烃基。碳原子数1~30的烃基可以进一步具有含有卤素原子、氧原子、氮原子、硫原子或硅原子原子的连结基团。在上述连结基团的例子中,可含有羰基,亚氨基、醚键、甲硅烷基醚键、硫代醚键等2价极性基团。在碳原子数1~30的烃基的例子中,可含有甲基、乙基、丙基、丁基等。
在极性基团的例子中,可含有羧基、羟基、烷氧基、烷氧基羰基、烯丙氧基羰基、氨基、酰胺基以及氰基。其中,优选为羧基、羟基、烷氧基羰基以及烯丙氧基羰基,从确保溶液制膜时的溶解性的观点考虑,优选为烷氧基羰基和烯丙氧基羰基。
通式(A-1)的p表示0~2的整数。p优选为1或2。
通式(A-2)的R5表示氢原子、碳原子数1~5的烃基、或者具有碳原子数1~5的烷基的烷基甲硅烷基。其中,优选为碳原子数1~5的烃基,更优选为碳原子数1~3的烃基。
通式(A-2)的R6表示选自羧基、羟基、烷氧基羰基、烯丙氧基羰基、氨基、酰胺基以及氰基中的极性基团,或者卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)。其中,优选为羧基、羟基、烷氧基羰基以及烯丙氧基羰基,从确保溶液制膜时的溶解性的观点考虑,更优选为烷氧基羰基及烯丙氧基羰基。
通式(A-2)的p表示0~2的整数。p优选为1或2。
构成环烯烃系树脂的环烯烃单体可以为一种,也可以为二种以上。环烯烃单体优选含有至少通式(A-1)的R1~R4的至少一个为极性基团的环烯烃单体或者通式(A-2)的R6为极性基团的环烯烃单体。
即,环烯烃系树脂优选含有来自具有这些极性基团的环烯烃单体的结构单元。来自具有极性基团的环烯烃单体的结构单元的含有比率相对于来自构成环烯烃系树脂的单体的结构单元的总计摩尔数,例如为50摩尔%以上,可以优选为60摩尔%以上,也可以为100摩尔%。
通式(A-2)表示的环烯烃单体具有非对称结构。即,通式(A-2)表示的环烯烃单体的取代基R5和R6相对于分子的对称轴,仅在单侧的环构成碳原子上进行取代,所以分子的对称性低。上述环烯烃单体在后述的环烯烃系树脂膜的制造工序中,在使流延的掺杂剂干燥时,可促进紫外线吸收剂、抗氧化剂的扩散移动,所以认为容易调整这些成分的分布状态。
将通式(A-1)表示的环烯烃单体的具体例在例示化合物1~14中示出,通式(A-2)表示的环烯烃单体的具体例在例示化合物15~34中示出。
在可与环烯烃单体共聚的共聚合性单体的例子中,可包含可与环烯烃单体进行开环共聚的共聚合性单体、可与环烯烃单体进行加成共聚的共聚合性单体。
在可进行开环共聚的共聚合性单体的例子中,可包含环丁烯、环戊烯、环庚烯、环辛烯、二环戊二烯等不具有降冰片烯骨架的环烯烃单体。
在可进行加成共聚的共聚合性单体的例子中,可包含含有不饱和双键的化合物、乙烯基系环烃单体、(甲基)丙烯酸酯。在含有不饱和双键的化合物的例子中,有碳原子数2~12(优选为2~8)的烯烃系化合物,在其例子中,可包含乙烯、丙烯、丁烯。在乙烯基系环烃单体的例子中,可包含4-乙烯基环戊烯、2-甲基-4-异丙烯基环戊烯等乙烯基环戊烯系单体。在(甲基)丙烯酸酯的例子中,可包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯等碳原子数1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。
如上所述,环烯烃系树脂是将具有降冰片烯骨架的环烯烃单体、优选为具有通式(A-1)或(A-2)表示的结构的环烯烃单体聚合或共聚而得的聚合物,在其例子中,可包含以下的化合物。
(1)环烯烃单体的开环聚合物
(2)环烯烃单体和能够与其进行开环共聚的共聚合性单体的开环共聚物
(3)上述(1)或(2)的开环(共)聚合物的加氢产物
(4)将上述(1)或(2)的开环(共)聚合物利用傅克反应(Friedel-Craftsreaction)进行环化后,加氢而成的(共)聚合物
(5)环烯烃单体与含有不饱和双键的化合物的饱和共聚物
(6)环烯烃系单体的与乙烯基系环烃单体的加成共聚物及其加氢产物
(7)环烯烃系单体和(甲基)丙烯酸酯的交替共聚物
其中,优选为(1)~(3),更优选为(3)。即,在可提高得到的环烯烃系树脂的玻璃化转变温度、且可提高透光率的方面考虑,环烯烃系树脂优选含有下述通式(B-1)表示的结构单元和下述通式(B-2)表示的结构单元中的至少一方。通式(B-1)表示的结构单元为来自上述通式(A-1)表示的环烯烃单体的结构单元,通式(B-2)表示的结构单元为来自上述通式(A-2)表示的环烯烃单体的结构单元。
通式(B-1)的X为-CH=CH-或-CH2CH2-。
通式(B-1)的R1~R4和p分别与通式(A-1)的R1~R4和p意义相同。
通式(B-2)的X为-CH=CH-或-CH2CH2-。
通式(B-2)的R5~R6及p分别与通式(A-2)的R5~R6及p的意义相同。
环烯烃系树脂均可利用公知的方法,例如日本特开2008-107534号公报、日本特开2005-227606号公报以及日本专利第4466272号公报所述的方法获得。例如,(3)的聚合物使单体溶液聚合后,对得到的开环聚合物的主链的双键进行氢化。在氢化后,从得到的聚合物中除去催化剂(脱催化剂),进而进行减压干燥而除去溶剂(脱溶剂),从而得到(3)的聚合物。得到的光学膜中的残留溶剂量的调整可根据对环烯烃系树脂进行合成时的溶液聚合所使用的溶剂的种类、从得到的开环聚合物中除去溶剂(脱溶剂)时的干燥条件的调整而进行。
环烯烃系树脂的特性粘度〔η〕inh优选为0.2~5cm3/g,更优选为0.3~3cm3/g,进一步优选为0.4~1.5cm3/g。
环烯烃系树脂的数均分子量(Mn)优选为8000~100000,更优选为10000~80000,进一步优选为12000~50000。环烯烃系树脂的重均分子量(Mw)优选为20000~300000,更优选为30000~250000,进一步优选为40000~200000。环烯烃系树脂的数均分子量、重均分子量可利用凝胶渗透色谱法(GPC)进行聚苯乙烯换算而测定。
特性粘度〔η〕inh、数均分子量以及重均分子量若在上述范围,则环烯烃系树脂的耐热性、耐水性、耐化学性、机械特性以及作为膜的成型加工性良好。
环烯烃系树脂的玻璃化转变温度(Tg)通常为110℃以上,优选为110~350℃,更优选为120~250℃,进一步优选为120~220℃。Tg若为110℃以上,则容易抑制在高温条件下的变形。另一方面,Tg若为350℃以下,则成型加工变得容易,且还容易抑制成型加工时因热导致的树脂的劣化。
环烯烃系树脂的含量相对于光学膜优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上。
1-2.紫外线吸收剂
出于提高光学膜的耐久性的目的,可添加紫外线吸收剂。该紫外线吸收剂优选为吸收400nm以下的紫外线的化合物,具体而言,为波长370nm的光的透过率为10%以下、优选为5%以下、更优选为2%以下的化合物。
在紫外线吸收剂的例子中,可包含羟基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、三嗪系化合物、镍配盐系化合物、无机粉体以及高分子紫外线吸收剂。紫外线吸收剂可以为1种,也可以组合2种以上。
其中,从具有良好的紫外线吸收能考虑,优选为苯并三唑系化合物、二苯甲酮系化合物以及三嗪系化合物,更优选为苯并三唑系化合物及二苯甲酮系化合物。
在苯并三唑系化合物的例子中,可包含5-氯-2-(3,5-二仲丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、(2-2H-苯并三唑-2-基)-6-(直链及侧链十二烷基)-4-甲基苯酚。在二苯甲酮系化合物的例子中,可包含2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2,4-苄氧基二苯甲酮。
在市售品的例子中,有Tinuvin109、Tinuvin171、Tinuvin234、Tinuvin326、Tinuvin327、Tinuvin328、Tinuvin928等Tinuvin系列,这些均为BASF公司制的市售品。
紫外线吸收剂的含量(光学膜中的总含量)相对于例如环烯烃系树脂优选为0.1~10质量%。紫外线吸收剂的含量只要为0.1质量%以上,则可充分提高光学膜的耐久性(特别是耐候性)。紫外线吸收剂的含量只要为10质量%以下,则光学膜的透明性不易受损。紫外线吸收剂的含量更优选为0.5~5质量%。
1-3.抗氧化剂(防劣化剂)
出于抑制高温高湿下的光学膜的劣化的目的,可添加抗氧化剂。在抗氧化剂的例子中,可包含受阻酚系化合物。在受阻酚系化合物的例子中,可包含2,6-二-叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕,三乙二醇-双〔3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、1,6-己二醇-双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、2,4-双-(正辛基硫基)-6-(4-羟基-3,5-二-叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪,2,2-硫基-二乙烯双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N′-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯、三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-异氰酸酯等。抗氧化剂可以为1种,也可以组合2种以上。
其中,优选为2,6-二-叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯〕、三乙二醇-双〔3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯〕。
抗氧化剂可以与例如N,N′-双〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基〕肼等肼系的金属钝化剂、三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯等磷系加工稳定剂并用。
抗氧化剂的含量(光学膜中的总含量)相对于例如环烯烃系树脂,优选为0.1~10质量%。抗氧化剂的含量只要为0.1质量%以上,就可充分提高光学膜的耐久性(特别是耐候性)。抗氧化剂的含量只要为10质量%以下,则光学膜的透明性不易受损。抗氧化剂的含量更优选为0.5~5质量%。
紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方优选在通过光学膜的溶剂处理粗糙化的表面偏在(参照图1)。在图1的例子中,深色渐变区域显示紫外线吸收剂和抗氧化剂偏在的区域。
(紫外线吸收剂/抗氧化剂的含有分布)
具体而言,在与光学膜的表面垂直的切割面,将光学膜的区域C(中间层区域)中的紫外线吸收剂和抗氧化剂的总计含量设为Mc,将含有粗糙化的表面的区域S的紫外线吸收剂和抗氧化剂的总计含量设为Ms时,Mc/Ms优选为大于等于0.01且小于1,更优选为0.01~0.7。Mc/Ms若小于1、优选为0.7以下,则在光学膜中紫外线吸收剂或抗氧化剂在表层偏在。因此,对环烯烃系树脂膜的表面进行溶剂处理而得到光学膜时,可抑制溶剂过度渗透到该膜的内部中。由此,不仅可抑制得到的光学膜的表面的外部雾度值过度增大,还可抑制因化学裂纹引起的与起偏器的粘接性降低。
图2是说明与光学膜的表面垂直的切割面中的区域S和区域C的图。在该图中,上侧的面为粗糙化的面。如图2所示,区域S表示从光学膜的粗糙化的面沿厚度方向至0.1t(t:光学膜的厚度)的位置的表层区域,区域C表示从光学膜的中心沿厚度方向至±0.1t的位置的中间层区域。
光学膜10的至少包含粗糙化的面的区域S的Mc/Ms满足小于1即可(参照图1和图2)。另外,将从光学膜的未粗糙化的面沿厚度方向至0.1t(t:光学膜的厚度)的位置的表层区域设为区域S’、该区域S’中的紫外线吸收剂和抗氧化剂的总计含量设为Ms’时,Mc/Ms’可以进一步满足为大于等于0.01且小于1,优选为0.01~0.7(参照图3和图2)。
光学膜中的紫外线吸收剂或抗氧化剂的分布状态、Mc/Ms可利用以下的方法进行测定。即,
1)用切片机对光学膜10进行切割,得到与光学膜10的表面垂直的切割面。
2)在得到的光学膜10的切割面中,使用Thermo Fisher Scientific公司的Nicolet380,利用ATR法测定包含区域S和区域C的测定区域中的有机物的面分布图像。测定区域可以是将光学膜的厚度设为t时,包含区域S和区域C的1.5t×1.5t的区域(包含区域S和区域C)。
3)提取成为测定对象的紫外线吸收剂或抗氧化剂的峰(测定对象峰),根据其吸光度,将含量数值化,从而得到可视化的IR图像。根据IR图像,可掌握光学膜10的切割面中的紫外线吸收剂或抗氧化剂的分布状态。
Mc/Ms的值可根据上述测定区域中,区域S中的测定对象峰的吸光度的累计值与区域C中的测定对象峰的吸光度的累计值之比而求得。测定对象峰可预先进行测定。Mc/Ms’的值也可同样测定。
Mc/Ms可根据例如光学膜的制造工序中的、掺杂剂的溶剂组成、干燥前(湿式状态)的膜状物的残留溶剂量来进行调整。为了使紫外线吸收剂/抗氧化剂在光学膜的表层偏在,优选减少干燥前(湿式状态)的膜状物中的残留溶剂量,例如对于掺杂剂的溶剂组成,优选增加良好溶剂(低沸点溶剂)的含有比例、且减少干燥前的膜状物的残留溶剂量。虽然干燥前的膜状物中的残留溶剂量减少时容易将Mc/Ms调整在上述范围(紫外线吸收剂、抗氧化剂容易在表面偏在)理由尚不明确,但认为是在后述的环烯烃系树脂膜的制造工序中,干燥前的膜状物的残留溶剂量若少,则位于该膜状物的表面附近的紫外线吸收剂、抗氧化剂不易挥发,容易在膜状物的表面密集。
1-4.其他成分
光学膜可以在不损害本发明的效果的范围进一步含有其他添加剂。在其他添加剂的例子中,可包含增塑剂、热稳定剂、微粒(消光剂)、表面活性剂、氟系表面活性剂以及剥离助剂等。
(微粒)
微粒可以对光学膜的表面赋予凹凸并提高滑动性。微粒可以为无机微粒或有机微粒。在无机微粒的例子中,可包含二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等无机氧化物的微粒;碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁、磷酸钙等微粒。在有机微粒的例子中,可包含硅酮树脂、氟树脂、(甲基)丙烯酸系树脂等微粒。其中,从不易产生雾度值、着色也少的角度考虑,优选为二氧化硅粒子。
微粒的平均粒径优选为1nm~500nm,更优选为5nm~300nm。通过将平均粒径设为1nm以上,从而可有效地提高易粘接层的滑动性,通过设为500nm以下,从而可将雾度值抑制为较低。微粒的平均粒径可通过激光衍射法测定粒径分布,在测定的粒径分布中从小径侧计算而得的累积体积成为50%的粒径(50%体积累积径D50)。
微粒的含量相对于光学膜,可设为10质量%以下。
1-5.光学膜的结构·物性
如上所述,本发明的光学膜具有通过溶剂处理而形成的改性区域10A(参照图1)。改性区域10A的厚度优选为10~1000nm,更优选为20~800nm。
是否存在改性区域10A可按以下顺序进行确认。即,用切片机对光学膜进行切割,得到具有与光学膜的表面垂直的切割面的试样。用透射式电子显微镜(TEM)观察得到的试样的切割面,根据得到的TEM图像的对比度(明暗)的不同来确定改性区域10A。
改性区域10A可以设置在光学膜10的两面,也可以仅设置于一面。
含有改性区域10A的光学膜10可适度提高外部雾度值。即,光学膜的内部雾度值与外部雾度值之比优选为内部雾度值:外部雾度值=1:15~1:1000。如果为内部雾度值:外部雾度值=1:15以上,则溶剂适度渗透而进行粗面化,所以容易得到与起偏器的良好的粘接性。如果为内部雾度值:外部雾度值=1:1000以下,则由于表面未被过度粗面化,可抑制雾度值的过度增大,且与起偏器的粘接性也不易受损。内部雾度值与外部雾度值之比优选为内部雾度值:外部雾度值=1:20~1:500,更优选为1:30~1:200。
光学膜的外部雾度值优选为0.1~10%。外部雾度值若为10%以下,则可良好地抑制液晶显示装置的对比度的降低。光学膜的外部雾度值更优选为0.1~5%。
光学膜的内部雾度值与外部雾度值之比、外部雾度值的值,可根据光学膜的紫外线吸收剂、抗氧化剂的含量、Mc/Ms、或者残留溶剂量进行调整。为了不使光学膜的外部雾度值(相对于内部雾度值)过度增加,在进行得到光学膜时的溶剂处理时,优选抑制溶剂过度渗透到膜内部。为了抑制因溶剂处理引起的溶剂的过度渗透,紫外线吸收剂等的含量优选设为一定以上,Mc/Ms优选设为一定以下,残留溶剂量优选设为一定以上。
光学膜的内部雾度值和外部雾度值可按以下顺序进行测定。
1)总雾度值的测定
在23℃55%RH的环境下对光学膜进行调湿5小时以上。其后,利用雾度计(型号NDH2000、日本电色(株)制)测定得到的光学膜的总雾度值。
2)内部雾度值的测定
i)首先,测定不含有光学膜的空白雾度值1。即,在洗净的载玻片上滴加一滴(0.05ml)甘油,装上盖玻片,将得到的层叠物装载于雾度计(型号NDH 2000、日本电色(株)制),测定空白雾度值1。
ii)接下来,测定含有光学膜的雾度值2。即,在洗净的载玻片上滴加甘油(0.05ml)(参照图4(a)),以不使气泡进入的方式在其上装上上述调湿的光学膜(参照图4(b))。接着,在光学膜上滴加甘油(0.05ml)(参照图4(c)),在其上装载盖玻片(参照图4(d))。将得到的层叠物装载于上述雾度计,测定雾度值2。
iii)将上述i)和ii)中测定的值应用到下述式中,算出光学膜的内部雾度值。
光学膜的内部雾度值=(雾度值2)-(雾度值1)
应予说明,在雾度值的测定中,玻璃和甘油可使用与后述的实施例中同样的玻璃和甘油。
3)外部雾度值的测定
将在上述1)中得到的总雾度值的值和上述2)中得到的内部雾度值的值应用到下述式,算出外部雾度值。
光学膜的外部雾度值(%)=总雾度值-内部雾度值
(残留溶剂量)
光学膜所含的残留溶剂量优选为100~2000ppm。本发明中,ppm表示质量ppm。该光学膜通过对残留溶剂量为100~2000ppm的环烯烃系树脂膜进行溶剂处理而得。环烯烃系树脂膜所含的残留溶剂量若为100ppm以上,则进行溶剂处理时,可减少在膜表面和内部的溶剂的浓度梯度,所以可抑制溶剂向膜内部过度渗透,并可抑制光学膜的外部雾度值的增大、粘接性的降低。环烯烃系树脂膜所含的残留溶剂量若为2000ppm以下,则光学膜的强度不易受损。光学膜所含的残留溶剂量更优选为100~800ppm。
在光学膜所含的残留溶剂量中也包含通过溶剂处理而残留于改性区域的有机溶剂,但其量与溶剂处理前的光学膜(环烯烃系树脂膜)所含的残留溶剂量相比,极少。因此,光学膜所含的残留溶剂量实质上与溶剂处理前的光学膜(环烯烃系树脂膜)所含的残留溶剂量相同。
光学膜优选含有100~300ppm的甲苯作为残留溶剂。甲苯与环烯烃系树脂的相溶性良好,因此,对含有甲苯的膜进行溶剂处理时,可抑制溶剂过度渗透到膜内部,可抑制化学裂纹、外部雾度值的过度增大。
光学膜所含的残留溶剂的定性及定量可通过顶空气相色谱进行。即,在顶空气相色谱中,将试样封入容器后进行加热,以容器中充满挥发成份的状态迅速将容器中的气体注入气相色谱仪,进行质量分析,一边进行化合物的鉴定,一边进行挥发成分的定量。挥发成分的定量可使用浓度已知的试样预先制成校正曲线,将测定得到的挥发成分的峰面积与校正曲线进行比较。具体的测定装置、测定条件与后述实施例相同。
光学膜所含的残留溶剂量可根据上述环烯烃系树脂的合成时的脱溶剂时的干燥条件;光学膜的制造时的膜状物的干燥条件(后述的(1-3)的工序中的干燥条件)进行调整。为了使光学膜所含的残留溶剂量为一定以上,降低环烯烃系树脂的合成中的脱溶剂时的干燥温度;或者降低光学膜的制造时的后述的(1-3)的工序中的干燥温度即可。
光学膜优选具有面内滞相轴。具有面内滞相轴的光学膜可通过对环烯烃系树脂膜进行拉伸而得。即,面内滞相轴的方向可与最大拉伸方向平行。在对环烯烃系树脂膜进行拉伸而得的光学膜的表面容易形成脆弱层。脆弱层易受冲击、容易剥离,所以具有脆弱层的光学膜难以得到与起偏器的粘接性。为了提高具有这种脆弱层的光学膜的耐冲击性、撕裂强度,需要进行溶剂处理。对于需要进行上述溶剂处理的光学膜,将Mc/Ms设为小于1、且将残留溶剂量设为一定以上特别有效。
面内滞相轴是指,在膜的面内折射率为最大的轴。光学膜的面内滞相轴可通过自动双折射率计Axo Scan(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:Axo Metrix公司制)进行确认。
(相位差值)
光学膜可以根据其用途得到各种相位差值。例如,光学膜用作VA模式或IPS模式的液晶显示装置的光学膜时,在光学膜的测定波长590nm、23℃55%RH的环境下测定的面内侧向的相位差Ro及厚度方向的相位差Rth可满足例如下述关系。
0nm≤Ro≤300nm
-200nm≤Rth≤200nm
光学膜的面内侧向的相位差Ro更优选满足50≤Ro≤250nm,进一步优选满足50nm≤Ro≤200nm。光学膜的厚度方向的相位差Rth更优选满足-150nm≤Rth≤150nm,进一步优选满足-120nm≤Rth≤120nm。
光学膜的Ro和Rth用下述式定义。
式(2a):Ro=(nx-ny)×d
式(2b):Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
(式中,
nx表示光学膜的面内滞相轴向的折射率,
ny表示与光学膜的面内滞相轴正交的方向的折射率,
nz表示光学膜的厚度方向的折射率,
d表示光学膜的厚度(nm)。)
光学膜的Ro及Rth的测定可通过以下方法进行。
1)将光学膜在23℃55%RH的环境下进行调湿24小时。将该光学膜的平均折射率用阿贝折射仪进行测定,使用市售的千分尺来测定厚度d。
2)将调湿后的光学膜的、测定波长590nm的延迟Ro和Rth分别使用自动双折射率计Axo Scan(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:Axo Metrix公司制)在23℃55%RH的环境下进行测定。具体而言,
i)用Axo Scan测定与膜面的法线方向平行入射测定波长590nm的光时的Ro
ii)进而,利用Axo Scan,将试样片的面内滞相轴作为倾斜轴(旋转轴),测定从与试样片的表面的法线呈θ的角度(入射角(θ))入射测定波长590nm的光时的相位差R(θ)。相位差R(θ)的测定在θ为0°~50°的范围以10°为单位进行6点。试样片的面内滞相轴可通过AxoScan进行确认。
iii)根据测定的Ro和及R(θ)、以及上述平均折射率和厚度,AxoScan算出nx、ny以及nz,基于上述式(2b)计算测定波长590nm下的Rth。
(厚度)
光学膜的厚度取决于所求的Ro和Rth的范围,例如为10~200μm,优选为10~100μm,更优选为15~60μm,进一步优选为15~30μm。
2.光学膜的制造方法
本发明的光学膜可通过如下工序进行制造:1)制得环烯烃系树脂膜的工序,该环烯烃系树脂膜包含紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂,并满足Mc/Ms为大于等于0.01且小于1,且残留溶剂量满足100ppm~2000ppm;2)使有机溶剂与构成环烯烃系树脂膜的区域S的面接触来进行溶剂处理的工序。
2-1.1)的工序
得到环烯烃系树脂膜,该环烯烃系树脂膜包含紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂,并满足Mc/Ms为大于等于0.01且小于1、且残留溶剂量满足100ppm~2000ppm的环烯烃系树脂膜。环烯烃系树脂膜的Mc/Ms与光学膜中的Mc/Ms同样地进行定义。即,环烯烃系树脂膜的Mc表示环烯烃系树脂膜的区域C(中间层区域)中的紫外线吸收剂和抗氧化剂的总计含量;环烯烃系树脂膜中的Ms表示环烯烃系树脂膜的包含实施了溶剂处理的面的区域S中的紫外线吸收剂和抗氧化剂的总计含量。
这样的环烯烃系树脂膜具体而言可通过如下工序制得:(1-1)使上述紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和上述环烯烃系树脂溶解于溶剂而得到掺杂剂的工序;(1-2)将掺杂剂在支撑体上流延后,进行剥离而得到膜状物的工序;(1-3)使膜状物干燥的工序。在上述(1-2)和上述(1-3)之间,优选进一步进行(1-4)将膜状物拉伸的工序。
(1-1)的工序
至少使紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂溶解于溶剂而得到掺杂剂。可以将紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂在溶剂中同时混合及溶解而得到掺杂剂;也可以将环烯烃系树脂溶解于溶剂而成的树脂溶液和将紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方溶解于溶剂中而成的添加剂溶液混合而得到掺杂剂。
可用于掺杂剂的溶剂以使光学膜中的Mc/Ms成为上述范围的方式进行选择。掺杂剂所使用的溶剂可以含有1种以上环烯烃系树脂的良好溶剂。
在环烯烃系树脂的良好溶剂的例子中,可包含环己烷、甲基环己烷以及乙基环己烷这种脂环式烃类;甲苯、二甲苯这种芳香族烃类;二氯甲烷、氯仿这种卤代烃类;二乙醚、四氢呋喃、环戊基甲基醚等脂肪族醚类;以及戊烷、己烷以及庚烷这种脂肪族烃类。其中,从容易溶解环烯烃系树脂的观点考虑,优选为二氯甲烷。
掺杂剂的制备所使用的溶剂可以根据需要进一步含有环烯烃系树脂的不良溶剂。不良溶剂的例子中,可包含甲醇、乙醇、正丁醇等碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇以及四氢呋喃等。
并用良好溶剂和不良溶剂时,为了将Mc/Ms调整为上述范围,优选增加良好溶剂(低沸点溶剂)的含有比例。这是因为虽然取决于溶剂除去时的条件(时间和温度),但通过增加良好溶剂(低沸点溶剂)的含有比例,可易于将干燥前的膜状物的残留溶剂量调整在一定以下。具体而言,优选将良好溶剂的含有比率设为51~100质量%(优选为70~99质量%,更优选为80~99质量%),不良溶剂的含有比率设为0~49质量%(优选为1~30质量%,更优选为1~20质量%)。
从减少在金属支撑体上流延后的干燥负荷的观点考虑,掺杂剂的树脂浓度越高越优选,但过滤时的负荷增加使过滤精度变差。兼具这些方面的掺杂剂的树脂浓度优选为10~35质量%,更优选为15~25质量%。
树脂的溶解可利用通常的方法进行。组合加热和加压时,则可加热至常压下的沸点以上。在溶剂的常压下的沸点以上且加压下溶剂没有沸腾的温度下边加热边搅拌溶解时,则可防止块状未溶解物的产生,因而优选。另外,在将树脂与不良溶剂混合而湿润或溶胀后,可以进一步添加良好溶剂进行溶解。
加压可通过如下方法进行:压入氮气等非活性气体的方法;通过加热而发现溶剂的蒸气压的方法。加热优选从外部进行,例如由于夹套型的装置容易温度控制,因而优选。
从树脂的溶解性的观点考虑,使树脂溶解时的加热温度越高越优选,但若加热温度过高,则所需要的压力变大且生产率变差。加热温度优选为45~120℃,更优选为60~110℃,进一步优选为70℃~105℃。
从抑制异物故障的观点等考虑,优选用滤材对得到的掺杂剂进行过滤。对已过滤的掺杂剂进行脱泡后,用送液泵供给于流延模。
(1-2)的工序
使得到的掺杂剂从流延模喷出而在金属支撑体上流延,将得到的流延膜干燥及剥离而得到膜状物。
金属支撑体可以是不锈钢带或用铸件对表面进行镀覆精加工而成的鼓。金属支撑体的表面优选进行镜面抛光。
金属支撑体的表面温度在大于等于-50℃且小于溶剂的沸点的温度范围,温度越高,越可加快膜状物的干燥速度,因而优选,如果温度过高,则膜状物发生发泡,或平面性劣化。因此,金属支撑体的表面温度优选为0~40℃,更优选为5~30℃。
为了使得到的环烯烃系树脂膜的Mc/Ms为上述范围,从金属支撑体中剥离时的膜状物的残留溶剂量(干燥前的残留溶剂量)优选为1~10质量%,更优选为5~9质量%。
膜状物的残留溶剂量按下述式定义。
残留溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
(M表示膜状物的质量,N表示将该膜状物在120℃加热1小时后的质量)
可以根据需要对剥离而得的膜状物进行干燥。
(1-4)的工序
优选对剥离而得的膜状物进行拉伸而调整相位差。
拉伸可以至少单向地进行。拉伸方向可以为膜状物的长边方向(MD方向)、与膜状物的长边方向正交的宽度方向(TD方向)、以及相对于膜状物的长边方向倾斜的方向中任一方向。拉伸可以逐次拉伸,也可以同时拉伸。
例如,将光学膜作为后述的λ/4膜发挥功能时,优选沿倾斜方向进行拉伸。倾斜方向的拉伸可如下设定:得到的光学膜的面内滞相轴相对于膜状物的长边方向为20~70°,优选为30~60°,进一步优选为40~50°。将光学膜作为VA用的相位差膜发生功能时,优选沿膜状物的宽度方向(TD方向)进行拉伸。
拉伸倍率取决于所求的光学性能,但为了得到例如作为λ/4膜、VA用的相位差膜发挥功能的光学膜,拉伸倍率可设为1.03~2.00倍。拉伸倍率可以以(拉伸后的层叠物的拉伸方向大小)/(拉伸前的层叠物的拉伸方向大小)的方式进行定义。
拉伸温度在将环烯烃系树脂的玻璃化转变温度设为Tg时,优选为Tg-30℃~Tg+60℃,更优选为Tg-10℃~Tg+50℃。
拉伸开始时的膜状物中的残留溶剂量优选为20~100质量%。拉伸结束时的膜状物中的残留溶剂量为10质量%以下,优选为5质量%以下。
MD方向的拉伸用如下方法进行,即例如对多个辊赋予周速差,在其间利用辊周速差的方法进行。TD方向的拉伸可以用如下方法进行,即,例如用夹具或销固定膜状物的两端,沿行进方向扩大夹具或销的间隔的方法进行。可以组合这些方法。倾斜方向的拉伸优选用斜向拉伸装置进行。作为斜向拉伸装置,优选通过使导轨图案多样性变化,从而可自由设定得到的环烯烃系树脂膜的取向角(相对于面内滞相轴的长边方向的角度),且使环烯烃系树脂膜的取向轴沿宽度方向左右均衡地高精度取向。
(1-3)的工序
使在上述(1-2)或(1-4)中得到的膜状物干燥而得到环烯烃系树脂膜。环烯烃系树脂膜的残留溶剂量可以主要在本工序中进行调整。因此,干燥温度和干燥时间以使得到的环烯烃系树脂膜中的残留溶剂量成为上述范围的方式进行调整。
干燥温度优选为大体40~250℃,更优选为40~160℃,进一步优选为90~160℃。由于急剧的干燥容易使得到的环烯烃系树脂膜的平面性受损,所以基于高温的干燥优选膜状物的残留溶剂量为8质量%以下。干燥时间可根据掺杂剂所使用的溶剂种类进行调整。
膜状物的干燥可以用如下方法进行:使膜状物交替通过配置于干燥装置内多个辊,一边搬运膜状物一边使其干燥的辊干燥法;一边用夹具把持膜状物的两端而进行搬运,一边使其干燥的拉幅干燥法。
干燥方法没有特别限制,可利用热风、红外线、加热辊、微波等进行,从简便性的观点考虑,优选用热风进行。
2-2.2)的工序
使有机溶剂与构成得到的环烯烃系树脂膜的上述区域S的面接触而进行溶剂处理。由此,得到具有包含通过溶剂处理而粗糙化的表面的改性区域的光学膜。
溶剂处理所使用的有机溶剂优选含有环烯烃系树脂的良好溶剂,更优选为环烯烃系树脂的良好溶剂和不良溶剂的混合物。
在溶剂处理所使用的环烯烃系树脂的良好溶剂的例子中,可包含环己烷、甲基环己烷以及乙基环己烷这种脂环式烃类;甲苯、二甲苯这种芳香族烃类;二氯甲烷、氯仿这种卤代烃类;二乙基醚、四氢呋喃、环戊基甲基醚等脂肪族醚类;以及戊烷、己烷及庚烷这种脂肪族烃类。其中,从容易进行适度的溶剂处理的角度考虑,优选脂环式烃类、脂肪族醚类。
在溶剂处理所使用的环烯烃系树脂的不良溶剂的例子中,可包含丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮以及环己酮这种酮类;异丙醇、丁醇这种脂肪族醇类;以及乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯以及乙酸丁酯这种脂肪族酯类。其中,从容易进行适度的溶剂处理的角度考虑,优选为酮类。
使环烯烃系树脂膜与有机溶剂接触的方法有:用使有机溶剂在该膜表面流延的方法、迈耶绕线棒涂法、凹版涂布法、逗号涂布法、刮刀法、模涂法、浸涂法以及喷雾法等进行赋予的方法。
接着,使与有机溶剂接触的膜面干燥。干燥可以为自然干燥,也可以为加热干燥。进行加热干燥时,从防止光学膜的变形的观点考虑,优选在环烯烃系树脂膜的玻璃转移点以下的温度进行干燥。干燥可以与溶剂处理同时进行,也可以在溶剂处理后进行。
在1)的工序和2)的工序之间、或者在2)的工序之后,根据需要进一步进行3)对环烯烃系树脂膜的表面进行亲水化处理的工序。
2-3.3)的工序
在亲水化处理的例子中,可包含电晕(放电)处理、等离子体处理、火焰处理、ITRO处理(イトロ処理)、辉光处理、臭氧处理以及底漆涂布处理。其中,从生产率的观点考虑,优选为电晕处理及等离子体处理。
电晕放电处理是指,在电介质与绝缘的电极间施加高频·高电压而产生电晕,使环烯烃系树脂膜通过电介质与电极之间,由此对环烯烃系树脂膜的表面进行处理的方法。由此,可提高环烯烃系树脂膜的表面的粘接性。
在电极的材质的例子中,包含陶瓷和铝。电极与电介质的距离优选为1~5mm,更优选为1~3mm。线速度(移动速度)优选为3~70m/分钟左右,更优选为3~50m/分钟左右。
电晕输出强度优选为0.2kW~3kW,更优选为0.5kW~1.5kW。电晕输出强度若小于0.2kW,则有电晕放电变得不稳定,难以在环烯烃系树脂膜的表面赋予稳定的粘接力的情况。电晕输出强度若大于2.0kW,则有环烯烃系树脂膜容易受伤的情况。电晕放电处理时的电子照射量可设为100~1000W/m2/min。
等离子体处理是通过在减压下或大气压下产生的非活性气体、氧气等的气体气氛下而进行等离子体放电,从而使环烯烃系树脂膜的表面活性化的处理。为了在使用辊的搬运下高效生产,优选大气压下的等离子体处理。
等离子体处理可以通过对气体的种类进行各种变更,从而可对环烯烃系树脂膜的表面进行各种改性。因此,将环烯烃系树脂膜的表面进行活性化时,可适当地任意选择气体的种类。在气体的种类的例子中,可包含氮、氧、氩、氦、丙烯酸、羟基烷基、CF4、CHF3C2F6等氟系化合物。
等离子体输出优选为0.2kW~3kW。线速度(移动速度)优选为3~70m/分钟,更优选为3~50m/分钟。频率优选为3~30kH,更优选为5~20kH。
本发明中,对于上述1)的工序中得到的环烯烃系树脂膜,紫外线吸收剂、抗氧化剂在其表面偏在(Mc/Ms小于1),且含有一定以上的残留溶剂。由此,在上述2)的工序中,在进行溶剂处理时,可抑制溶剂在膜内部过度渗透。由此,可抑制得到的光学膜的外部雾度值过度增大,且还可提高光学膜与起偏器的粘接性。
3.偏振片
本发明的偏振片包含起偏器和2个保护膜,可将保护膜的至少一方制成本发明的光学膜。本发明的光学膜仅配置于起偏器的一面时,可以在起偏器的另一面配置其他的光学膜。
3-1.起偏器
起偏器是仅通过一定方向的极化面的光的元件,现在已知的代表性的起偏器为聚乙烯醇系偏振光膜。在聚乙烯醇系偏振光膜中有对聚乙烯醇系膜进行碘染色而成的膜和进行二色性染料染色的膜。
聚乙烯醇系偏振光膜可以是对聚乙烯醇系膜进行单轴拉伸后,用碘或二色性染料进行染色而成的膜(优选为进一步用硼化合物实施耐久性处理的膜);还可以是用碘或二色性染料对聚乙烯醇系膜进行染色后,进行单轴拉伸而成的膜(优选为进一步用硼化合物实施耐久性处理的膜)。起偏器的吸收轴通常与最大拉伸方向平行。
例如,可使用日本特开2003-248123号公报、日本特开2003-342322号公报等中记载的乙烯单元的含量1~4摩尔%、聚合度2000~4000、皂化度99.0~99.99摩尔%的乙烯改性聚乙烯醇。其中,可优选使用热水切断温度为66~73℃的乙烯改性聚乙烯醇膜。
起偏器的厚度优选为5~30μm,从为了使偏振片轻薄化等考虑,更优选为5~20μm。
3-2.本发明的光学膜
本发明的光学膜可配置于起偏器的至少一面。本发明的光学膜的设置有改性区域的面与起偏器直接或介由粘接剂层进行层叠。
本发明的光学膜用作λ/4膜时,本发明的光学膜的面内滞相轴与起偏器的吸收轴所呈的角度优选为20~70°,更优选为30~60°,进一步优选为40~50°。本发明的光学膜用作VA用的相位差膜时,本发明的光学膜的面内滞相轴与起偏器的吸收轴大致正交。
3-3.其他的光学膜
可以在起偏器的另一面根据需要配置其他的光学膜。在其他的光学膜的例子中可包含市售的纤维素酰化物膜(例如,Konica Minolta tuck KC6UA、KC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UY、KC4UY、KC12UR、KC8UCR-3、KC8UCR-4、KC8UCR-5、KC4FR-1、KC8UY-HA、KC8UX-RHA、KC8UE、KC4UE、KC4HR-1、KC4KR-1、KC4UA、KC6UA以上Konica Minolta Opto(株)制)等。
其他的光学膜的厚度没有特别限定,但优选为10~100μm,更优选为10~60μm,特别优选为20~60μm。
3-4.偏振片的制造方法
本发明的偏振片通过将起偏器和本发明的光学膜的设置有改性区域的面介由粘接剂或粘着剂贴合而得。
粘接剂可以是以聚乙烯醇系树脂、聚氨酯树脂为主成分而含有的水系粘接剂;以环氧类树脂等光固化性树脂为主成分而含有的光固化型粘接剂。粘着剂可以是含有丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯以及聚醚等作为基础聚合物的粘着剂。其中,从与本发明的光学膜的亲和性良好、且不易产生因吸水导致的形变的角度考虑,优选为水系粘接剂。
起偏器与本发明的光学膜的贴合通常可利用辊对辊(Roll-to-roll)进行。
本发明的光学膜可抑制因溶剂处理时所致的化学裂纹。由此,将光学膜的设置有改性区域的面与起偏器粘接时,可得到与起偏器的良好的粘接性。
4.液晶显示装置
本发明的液晶显示装置包括液晶单元和夹持其的一对偏振片。
图5是表示液晶显示装置的基本构成的一个例子的示意图。如图5所示,本发明的液晶显示装置20包括:液晶单元30、夹持其的第一偏振片40和第二偏振片50、背光灯60。
液晶单元30的显示模式可以为例如TN(Twisted Nematic),VA(VisticalAlignment)或者IPS(In Plane Switching)等任一显示模式。面向移动设备的液晶单元优选为例如IPS模式。中·大型用途的液晶单元优选为例如VA模式。
第一偏振片40配置于液晶单元30的视觉辨识侧的面,其包括:第一起偏器41、配置于第一起偏器41的与液晶单元相反的一侧的面的保护膜43(F1)、配置于第一起偏器41的液晶单元侧的面的保护膜45(F2)。
第二偏振片50配置于液晶单元30的背光灯侧的面,其包括:第二起偏器51、配置于第二起偏器51的液晶单元侧的面的保护膜53(F3)、配置于第二起偏器51的与液晶单元相反的一侧的面的保护膜55(F4)。
优选第一起偏器41的吸收轴与第二起偏器51的吸收轴正交。
保护膜45(F2)可作为本发明的光学膜。光学膜的设置有改性区域45A的面与第一起偏器41直接或介由粘接剂层(不图示)进行层叠。保护膜45(F2)的面内滞相轴与第一起偏器41的吸收轴大致正交。保护膜43(F1)、53(F3)以及55(F4)例如可形成上述其他的光学膜。
在图5中,示出了将保护膜45(F2)作为本发明的光学膜的例子,但并不局限于此,保护膜43(F1)、45(F2)、53(F3)以及55(F4)的至少一个可以作为本发明的光学膜。例如,将保护膜43(F1)作为本发明的光学膜并作为λ/4膜发挥功能时,本发明的光学膜的面内滞相轴与第一起偏器41的吸收轴所呈的角度如上所述,可设为40~50°。将保护膜45(F2)作为本发明的光学膜比并作为VA用的相位差膜发挥功能时,本发明的光学膜的面内滞相轴与第一起偏器41的吸收轴大致正交。
作为保护膜45(F2)的本发明的光学膜含有紫外线吸收剂、抗氧化剂,且可改善与起偏器的粘接性。进而,本发明的光学膜的外部雾度值可减少为一定值以下。因此,使用本发明的光学膜的液晶显示装置具有良好的耐久性、且具有良好的对比度。
[实施例]
以下,通过实施例具体说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
1.环烯烃系树脂膜的材料
1)环烯烃系树脂
(合成例1)
将作为环烯烃单体的100质量份的通式(A-1)的例示化合物11、作为分子量调节剂的3.6质量份的1-己烯、200质量份的甲苯投入进行氮置换的反应容器中,加热至80℃。向其中加入作为聚合催化剂的三乙基铝((C2H5)3Al)1.5摩尔/l的甲苯溶液0.17质量份、和含有用叔丁醇及甲醇进行改性的六氯化钨(WCl6)且叔丁醇:甲醇:钨=0.35:0.3:1(摩尔比)的WCl6溶液(浓度0.05摩尔/l)1.0质量份,在80℃加热搅拌3小时进行开环聚合反应,得到聚合物溶液。该聚合反应中的聚合转化率为96%。
将得到的聚合物溶液的4000质量份放入高压釜中,在该聚合物溶液中加入0.48质量份的RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3,在氢气压10MPa、反应温度160℃的条件下加热搅拌3小时进行加氢反应。
对得到的反应溶液进行冷却后,将氢气放压,并将该反应溶液注入到大量的甲醇中对凝固物进行分离回。使回收的凝固物干燥而得到环烯烃系树脂1。
(合成例2~4)
将对氢化反应液进过滤洗净后的减压干燥温度按表1所示进行变更,除此以外,与合成例1同样地得到环烯烃系树脂2~4。
【表1】
2)紫外线吸收剂
紫外线吸收剂A:Tinuvin928(2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚)(参照下述式)
紫外线吸收剂B:N,N',N”-三间甲苯酰-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺
紫外线吸收剂C:CHIMASSORB 81(参照下述式)
3)抗氧化剂
抗氧化剂:IRGANOX 1010(参照下述式)
2.环烯烃系树脂膜的制作
<环烯烃系树脂膜1的制作>
(微粒添加液的制备)
将下述成分用溶解器搅拌混合50分钟后,用Menton-Gaulin(均化器)进行分散。进而,以使二次粒子的粒径成为规定的大小的方式用超微研磨机进行分散。将其用日本精线(株)制的FINEMET NF进行过滤,得到微粒添加液。
微粒(AEROSIL R812:Nippon Aerosil株式会社制,一次平均粒径:7nm、表观比重50g/L):4质量份
二氯甲烷:96质量份
(掺杂剂液的制备)
接着,一边对下述成分进行加热一边使其充分溶解,得到掺杂剂液。
合成例1中得到的环烯烃系树脂1:100质量份
紫外线吸收剂A:8质量份
IRGANOX1010(抗氧化剂):0.2质量份
二氯甲烷:210质量份
微粒添加液:3质量份
(基于溶液流延制膜法的环烯烃系树脂膜的制作)
将得到的掺杂剂液保持在40℃,并在保温于40℃的作为无端的金属支撑体的不锈钢带上均匀流延。对该流延膜进行干燥直至残留溶剂量成为80质量%,之后,从不锈钢带上进行剥离而得到膜状物。将得到的膜状物在40℃干燥直至残留溶剂量为5质量%,之后,沿宽度方向以拉伸倍率1.5倍进行拉伸。用多个辊边搬运得到的膜状物,边在120℃进一步干燥,得到厚度20μm、宽度1.3m的环烯烃系树脂膜1。
<环烯烃系树脂膜2~5的制作>
在环烯烃系树脂膜1的制作中,将掺杂剂的溶剂组成如表2所示进行变更,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜2~5。
<环烯烃系树脂膜6~11的制作>
在环烯烃系树脂膜3的制作中,将掺杂剂的溶剂组成和拉伸后的干燥温度如表2所示进行变更,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜6~11。
<环烯烃系树脂膜12~16的制作>
在环烯烃系树脂膜3的制作中,将掺杂剂所含的紫外线吸收剂的含量如表2所示进行变更,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜12~16。
<环烯烃系树脂膜17的制作>
在环烯烃系树脂膜6的制作中,将掺杂剂所含的紫外线吸收剂的含量如表2所示进行变更,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜17。
<环烯烃系树脂膜18~20的制作>
在环烯烃系树脂膜15的制作中,将掺杂剂所含的环烯烃系树脂的种类如表2所示进行变更,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜18~20。
<环烯烃系树脂膜21~23的制作>
在环烯烃系树脂膜2的制作中,将掺杂剂所含的紫外线吸收剂的种类和含量如表2所示进行变更,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜21~23。
<环烯烃系树脂膜24的制作>
(颗粒的制作)
将已干燥的100质量份的环烯烃系树脂1、紫外线吸收剂A:3质量份、IRGANOX1010(抗氧化剂):0.2质量份利用双轴挤出机进行混合。将得到的混合物投入与挤出机连接的料斗,用单轴挤出机进行熔融挤出而得到颗粒。
接着,将得到的颗粒投入装填于设置有网眼3μm的叶盘形状的聚合物过滤器的双刮板型50mm单轴挤出机(螺杆有效长度L和螺杆直径D之比L/D=32)的料斗中,以挤出机出口温度280℃、挤出机的齿轮泵的转速10rpm将熔融树脂供给于模具中。然后,将熔融树脂在280℃从模具中喷出,在温度调整为150℃的冷却辊上流延而得到环烯烃系树脂膜24。将气隙量设为50mm。
<环烯烃系树脂膜25的制作>
在环烯烃系树脂膜21的制作中,不进行拉伸且将不良溶剂的种类如表2所示进行变更,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜25。
<环烯烃系树脂膜26的制作>
在环烯烃系树脂膜2的制作中,不添加紫外线吸收剂,将环烯烃系树脂1的添加量设为108质量份,除此以外,同样地得到环烯烃系树脂膜26。
将得到的环烯烃系树脂膜的、紫外线吸收剂与抗氧化剂的含有分布(Mc/Ms)以及残留溶剂量分别按以下方法进行测定。
(Mc/Ms)
将得到的环烯烃系树脂膜的Mc/Ms按以下的顺序进行测定。即,
1)将环烯烃系树脂膜用切片机进行切割,得到环烯烃系树脂膜的与表面垂直的切割面。
2)使用Thermo Fisher Scientific公司制的Nicolet 380,用ATR法测定得到的环烯烃系树脂膜的切割面的测定对象物的面分布图像(IR图像)。
(测定条件)
测定区域:30μm×30μm(包含环烯烃系树脂膜的表面和内部的区域)
3)关于上述测定区域,提取成为测定对象的紫外线吸收剂或抗氧化剂的峰(测定对象峰),根据其吸光度将含量数值化,由此得到可视化IR图像。
另外,在上述测定区域中,测定从环烯烃系树脂膜的一面沿厚度方向至2μm的位置的区域中的测定对象峰的吸光度的累计值As1、从环烯烃系树脂膜的另一面沿厚度方向至2μm的位置的区域中的测定对象峰的吸光度的累计值As2、以及从环烯烃系树脂膜的厚度方向的中心沿厚度方向至±2μm的位置的区域中的测定对象峰的吸光度的累计值Ac,并分别算出它们的比Ac/As1、Ac/As2。在这些比中,将较小的值作为“Mc/Ms”。
(残留溶剂的定性及定量)
得到的环烯烃系树脂膜中的残留溶剂的定性及定量利用顶空气相色谱进行。在顶空气相色谱中,将试样封入容器而进行加热,以挥发成分在容器中充满的状态,迅速地将容器中的气体注入气相色谱仪,进行质量分析后,一边进行化合物的鉴定一边进行挥发成分的定量。挥发成分的定量使用浓度已知的试样而预先制作校正曲线,对测定得到的挥发成分的峰面积和校正曲线进行比较来进行。
(测定条件)
顶空装置:HP7694Head Space Sampler(Hewlett-Packard公司制)
温度条件:传输线200℃、循环温度200℃
样品量:0.8g/20ml瓶
GC:HP5890(Hewlett-Packard公司制)
MS:HP5971(Hewlett-Packard公司制)
色谱柱:HP-624(30m×内径0.25mm)
烘箱温度:初始温度40℃(保持时间3分钟)、升温速度10℃/分钟、到达温度200℃(保持时间5分钟)
测定模式:SIM(选择离子显示器)模式
将环烯烃系树脂膜1~26的制造条件和评价结果示于表2。表中,MC表示二氯甲烷,Et表示乙醇,Me表示甲醇。
【表2】
根据IR图像可确认,环烯烃系树脂膜4、5以及24以外的环烯烃系树脂膜在膜的两面或单面任一面均偏在有紫外线吸收剂或抗氧化剂。而且,如表2所示,示出了通过调整环烯烃系树脂膜的制造工序中的掺杂剂的溶剂组成和干燥前的薄膜状物的残留溶剂量,从而将得到的环烯烃系树脂膜的Mc/Ms调整为小于1(环烯烃系树脂膜1~5的对比)。具体而言,可示出如果沸点低的二氯甲烷的含有比率变多,则干燥前的薄膜状物的残留溶剂量容易变少,容易将环烯烃系树脂膜的Mc/Ms设为一定以下。
示出了通过降低环烯烃系树脂膜的制造工序中的膜状物的干燥温度,从而可将得到的环烯烃系树脂膜的残留溶剂量设为一定以上(环烯烃系树脂膜6~11的对比)。
示出了通过降低环烯烃系树脂的合成条件(减压干燥温度),从而可将得到的环烯烃系树脂膜的残留甲苯量设为一定以上(环烯烃系树脂膜15及18~20的对比)。
3.光学膜的制作
1)处理液的制备
<处理液1的制备>
将环戊基甲基醚(CPME)和丙酮以环戊基甲基醚(CPME):丙酮=3:7(体积比)进行混合而得到处理液1。
<处理液2的制备>
将乙酸正丁酯和2-丙醇以乙酸正丁酯:2-丙醇=3:7(体积比)进行混合而得到处理液2。
<处理液3的制备>
将甲苯和甲乙酮以甲苯:甲乙酮=1:9(体积比)进行混合而得到处理液3。
<处理液4的制备>
将甲苯和甲乙酮以甲苯:甲乙酮=3:7(体积比)进行混合而得到处理液4。
2)光学膜的制作
<光学膜1~26的制作>
对表3所示的环烯烃系树脂膜的构成区域S的面(具有表2的Mc/Ms的值的面)以电子照射量500W/m2/min的条件实施电晕放电处理。用棒涂布机在得到的膜的电晕处理面涂布上述制成的处理液1后,以30℃干燥2分钟而进行溶剂处理。由此,得到具有厚度800nm的改性区域的光学膜1~26。
<光学膜27~29的制作>
在光学膜21的制作中,将溶剂处理所使用的处理液变更为表3所示的处理液,除此以外,同样地得到光学膜27~29。
<光学膜30的制作>
在光学膜21的制作中,不进行溶剂处理,除此以外,同样地得到光学膜30。
将得到的光学膜的与起偏器的粘接性和雾度值(内部雾度值、外部雾度值)按以下方法评价。
(与起偏器的粘接性)
1)起偏器的制作
将厚度25μm的聚乙烯醇膜用35℃的水进行溶胀。将得到的膜浸渍于由碘0.075g、碘化钾5g以及水100g构成的水溶液中60秒钟,进而浸渍于由碘化钾3g、硼酸7.5g以及水100g构成的45℃的水溶液中。将得到的膜以拉伸温度55℃、拉伸倍率5倍的条件进行单轴拉伸。对该单轴拉伸膜进行水洗后,使其干燥而得到厚度7μm的起偏器。
2)评价用样品的制作
在得到的光学膜的形成有改性区域的面涂布作为水系粘接剂的聚乙烯醇(Kuraray制PVA-117H)3质量%水溶液后,贴合上述制成的起偏器。贴合以使光学膜的滞相轴与起偏器的吸收轴正交的方式进行。将得到的层叠物在60℃干燥5分钟而得到评价用样品。
将得到的评价用样品在23℃且相对湿度55%的环境下放置24小时。其后,目视观察用手剥离评价用样品的起偏器与光学膜的粘接面时有无发生材料破坏以及剥离的程度,按以下的基准评价粘接性。只要为△以上,就可判断为实用上没有问题的等级。
◎:无剥离
○:光学膜与起偏器之间的粘接力没有问题,剥离光学膜时,则光学膜与起偏器的至少一个端部的局部发生材料(基材)破坏
△:光学膜与起偏器之间的粘接力没有问题,剥离光学膜时,则光学膜与起偏器的至少一个端部的局部发生轻度的材料(基材)破坏
×:与光学膜起偏器的界面剥离
(雾度值)
1)总雾度值的测定
将光学膜在23℃55%RH的环境下调湿5小时以上后,利用雾度计(型号NDH 2000,日本电色(株)制)测定得到的光学膜的总雾度值。
2)内部雾度值的测定
i)首先,按以下顺序测定不含光学膜的空白雾度值1。即,在洗净的载玻片上滴加一滴(0.05ml)甘油。此时防止气泡进入液滴。接着,在滴加的甘油上装上盖玻片。即使不按压盖玻片,甘油也扩展。将得到的层叠物装载于雾度计(型号NDH 2000,日本电色(株)制)上,测定空白雾度值1。
ii)接下来,按以下顺序测定含有光学膜的雾度值2。
在载玻片上滴加甘油(0.05ml)(参照图4(a))。接着,以不使气泡进入的方式在其上装上上述调湿的光学膜(参照图4(b))。接着,在光学膜上滴加甘油(0.05ml)(参照图4(c))。接着,在其上装上盖玻片(参照图4(d))。将如上制成的层叠体(从上面来看,盖玻片/甘油/光学膜/甘油/载玻片)装载于上述雾度计,测定雾度值2。
iii)将上述i)和ii)中测定的值应用于下述式,算出光学膜的内部雾度值。
光学膜的内部雾度值=(雾度值2)-(雾度值1)
在上述测定中,玻璃和甘油分别使用以下的物质。
玻璃:MICRO SLIDE GLASS S9213 MATSUNAMI
甘油:关东化学制鹿特级(纯度>99.0%)折射率1.47
3)外部雾度值的测定
将上述1)中测定的总雾度值和上述2)中算出的内部雾度值应用于下述式,算出外部雾度值。
光学膜的外部雾度值=(总雾度值)-(内部雾度值)
将光学膜1~30的评价结果示于表3。
【表3】
如表3所示,示出了紫外线吸收剂和抗氧化剂在表面偏在的(Mc/Ms=小于1)光学膜与紫外线吸收剂和抗氧化剂不在表面偏在的(Mc/Ms=1)光学膜相比,与起偏器的粘接性高(光学膜1~5的对比)。
与此相对,可知进行熔融制膜而成的光学膜在表面不偏在紫外线吸收剂和抗氧化剂(Mc/Ms=1),与起偏器的粘接性低(光学膜24与15的对比)。同样地,示出了未实施溶剂处理的光学膜与起偏器的粘接性也低(光学膜29与15的对比)。另外,使用残留溶剂量过多的环烯烃系树脂膜11的光学膜11在进行溶剂处理时,(处理液的)溶剂几乎很难渗透,因此,认为与起偏器的粘接性降低。
4.液晶显示装置的制作
<液晶显示装置1的制作>
(第一偏振片的制作)
作为起偏器,准备上述“与起偏器的粘接性”的评价所使用的起偏器。作为保护膜F1,准备Konica Minolta tuck KC6UA(Konica Minolta公司制)。作为保护膜F2,准备上述制成的光学膜1。
然后,按以下条件对KC6UA的表面进行碱皂化处理。具体而言,以55℃将KC6UA在1.5N氢氧化钠水溶液中浸渍2分钟后,在室温的水洗浴槽中进行清洗,在30℃使用0.1N硫酸进行中和。将得到的KC6UA再次在室温的水洗浴槽中洗净后,用100℃的温风使其干燥。
介由作为水系粘接剂的聚乙烯醇(Kuraray制PVA-117H)3质量%水溶液贴合进行了碱皂化处理面的KC6UA、起偏器以及上述制成的光学膜1,得到KC6UA/起偏器/光学膜1的层叠物。贴合是以使起偏器的一面与KC6UA的皂化处理面相接、另一面与具有光学膜1的改性区域的面相接的方式进行,并且以光学膜1的面内滞相轴与起偏器的吸收轴正交的方式进行。使得到的层叠物干燥而得到偏振片1(第一偏振片)。
(液晶显示装置的制作)
作为液晶显示装置,准备作为VA方式的液晶显示装置的Sharp制液晶电视机“AQ-32AD5”。从该装置剥离视觉辨识侧的偏振片,在液晶单元的视觉辨识侧的面介由粘着剂贴附上述制成的偏振片1而得到液晶显示装置。
偏振片1的贴附如下进行:光学膜1(保护膜F2)成为液晶单元侧,起偏器的吸收轴与光学膜1的滞相轴正交、且与从液晶单元剥离前的视觉辨识侧偏振片的吸收轴一致。
<液晶显示装置2~30的制作>
在液晶显示装置1的制作中,将偏振片的保护膜F2的种类按表4所示进行变更,除此以外,同样地得到液晶显示装置2~30。
<液晶显示装置31~32的制作>
在液晶显示装置1的制作中,将偏振片的保护膜F1和F2的种类按表4所示进行变更,除此以外,同样地得到液晶显示装置31~32。
将得到的液晶显示装置的正面对比度按以下方法进行测定。
(正面对比度)
将得到的液晶显示装置在23℃55%RH的环境下,使背光灯连续1周点亮后,进行正面对比度的测定。正面对比度的测定使用Konica Minolta Sensing公司制的装置“CS-2000”,照射波长550nm的光,分别从液晶显示装置的显示画面的法线方向测定液晶显示装置的白色显示状态下的亮度、黑色显示状态下的亮度。而且,将得到的值应用于下述式,算出正面对比度(CR)。
正面对比度(CR)=(白色显示状态下的亮度)-(黑色显示状态下的亮度)
基于以下基准评价正面对比度的值。将△以上判断为良好。
◎:900≤CR
○:850≤CR<900
△:800≤CR<850
×:800>CR
将液晶显示装置1~32的评价结果示于表4。
【表4】
表4
如表4所示,显示Mc/Ms小于1、且残留溶剂量为一定以上的光学膜1~3、7~10、12~16、18~23、25~28、31以及32的正面对比度良好。
与此相对,显示Mc/Ms为1以上的光学膜4、5以及24、残留溶剂量过少的光学膜6、外部雾度值比过大的光学膜29、以及没有进行溶剂处理的光学膜30,均产生因粘接不良、外部雾度值的过度增大引起的对比度不均。
<液晶显示装置33的制作>
作为液晶显示装置,准备作为IPS方式的液晶显示装置的Panasonic制液晶电视机“VIERA TH-26LX60”。从该装置剥离视觉辨识侧的偏振片,在液晶单元的视觉辨识侧的面介由粘着剂贴附上述制成的偏振片21而得到液晶显示装置33。
偏振片21的贴附可如下进行:光学膜21(保护膜F2)成为液晶单元侧、起偏器的吸收轴与光学膜21的滞相轴正交、且与从液晶单元剥离前的视觉辨识侧偏振片的吸收轴一致。
<液晶显示装置34~36的制作>
在液晶显示装置32的制作中,将偏振片的保护膜F1和F2的种类按表5所示的进行变更,除此以外,同样地得到液晶显示装置34~36。
将得到的液晶显示装置的正面对比度按上述方法进行评价。将液晶显示装置33~36的评价结果示于表5。
【表5】
如表5所示,显示使用将光学膜中的Mc/Ms设为小于1、且使残留溶剂量为一定以上的光学膜21的液晶显示装置33及34的对比度良好。
与此相对,显示使用通过熔融制膜制得的Mc/Ms=1且不含有残留溶剂的光学膜24的液晶显示装置35及36的对比度低。
本申请基于2015年11月27日申请的日本特愿2015-231919主张其优先权。该申请说明书和附图所述的全部内容在本申请说明书中被援引。
产业上的可利用性
根据本发明,可提供一种具有良好的耐久性且可抑制液晶显示装置的对比度降低的光学膜。

Claims (11)

1.一种光学膜,其具有包含粗糙化的表面的改性区域,
所述光学膜包含紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂,
在与所述光学膜的表面垂直的切割面,将从所述粗糙化的表面沿厚度方向至0.1t的位置的区域S中的所述紫外线吸收剂与所述抗氧化剂的总计含量设为Ms,将从所述光学膜的中心沿厚度方向至±0.1t的位置的区域C中的所述紫外线吸收剂与所述抗氧化剂的总计含量设为Mc时,Mc/Ms为大于等于0.01且小于1,其中,将所述光学膜的厚度设为t,
所述光学膜所含的残留溶剂量为100ppm~2000ppm,并且
内部雾度值:外部雾度值=1:15~1:1000。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中,所述外部雾度值为0.1~5%。
3.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,所述紫外线吸收剂的含量相对于所述环烯烃系树脂为0.5~5质量%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学膜,其中,所述残留溶剂含有100~300ppm的甲苯。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学膜,其中,所述Mc/Ms为0.7以下。
6.一种偏振片,其中,包含权利要求1~5中任一项所述的光学膜和配置于其设置有改性区域的面的起偏器。
7.一种液晶显示装置,其依次包含第一偏振片、液晶单元、第二偏振片和背光灯,
所述第一偏振片包括:第一起偏器、配置于所述第一起偏器的与所述液晶单元相反的一侧的面的保护膜F1、配置于所述第一起偏器的所述液晶单元侧的面的保护膜F2,
所述第二偏振片包括:第二起偏器、配置于所述第二起偏器的所述液晶单元侧的面的保护膜F3、配置于所述第二起偏器的与所述液晶单元相反的一侧的面的保护膜F4,
所述保护膜F1和F2的至少一方为权利要求1~5中任一项所述的光学膜,且所述第一起偏器配置于所述光学膜的设置有改性区域的面,和/或
所述保护膜F3和F4的至少一方为权利要求1~5中任一项所述的光学膜,且所述第二起偏器配置于所述光学膜的设置有改性区域的面。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置,其中,所述保护膜F1和F2的至少一方为权利要求1~5中任一项所述的光学膜,且所述第一起偏器配置于所述光学膜的设置有改性区域的面。
9.一种光学膜的制造方法,其中,包括如下工序:
得到环烯烃系树脂膜的工序,所述环烯烃系树脂膜是包含紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和环烯烃系树脂的膜,在与其表面垂直的切割面,将从至少一方的表面沿厚度方向至0.1t的位置的区域S中的所述紫外线吸收剂与所述抗氧化剂的总计含量设为Ms,将从所述膜的中心沿厚度方向至±0.1t的位置的区域C中所述紫外线吸收剂与所述抗氧化剂的总计含量设为Mc时,Mc/Ms为大于等于0.01且小于1,且残留溶剂量为100ppm~2000ppm,其中,将所述膜的厚度设为t;和
使有机溶剂与构成所述环烯烃系树脂膜的所述区域S的面接触而进行溶剂处理的工序。
10.根据权利要求9所述的光学膜的制造方法,其中,所述得到环烯烃系树脂膜的工序包括如下工序:
使所述紫外线吸收剂与抗氧化剂中的至少一方和所述环烯烃系树脂溶解于含有70质量%以上的良好溶剂的溶剂中得到掺杂剂的工序;
将所述掺杂剂在支撑体上流延后,使其干燥至残留溶剂量成为1~10质量%而得到流延膜,将该流延膜剥离而得到膜状物的工序;和
使所述膜状物干燥而得到环烯烃系树脂膜的工序。
11.根据权利要求10所述的光学膜的制造方法,其中,在使所述膜状物干燥而得到环烯烃系树脂膜的工序中,使所述膜状物在90~160℃干燥。
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