CN107428068B - 斜向拉伸膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种斜向拉伸膜的制造方法,具有如下斜向拉伸工序:用一对把持件把持膜的宽边方向的两端,使一侧的把持件相对地先行,使另一侧的把持件相对地延迟而输送膜,并且使膜的输送路径圆弧状地弯曲,由此将膜相对于宽边方向在斜方向拉伸。并且,在斜向拉伸工序中,在用于斜方向拉伸的输送路径的圆弧状的弯曲在膜的宽边方向最早开始的时刻,使膜的温度在宽边方向变化。
Description
技术领域
本发明涉及将膜相对于宽边方向在斜方向拉伸的斜向拉伸膜的制造方法。
背景技术
一直以来,被称为OLED(Organic light-Emitting Diode)的有机EL(Electro-Luminescence)显示装置这样的自发光型的显示装置受到关注。在OLED中,为了提高光提取效率,在显示器的背面侧设置铝板等反射体,因此,入射到显示器的外部光被该反射体反射,由此图像的对比度降低。
因此,为了通过防止外部光反射来提高明暗对比度,已知将拉伸膜和起偏镜贴合而构成圆偏振片,将该圆偏振片配置在显示器的表面侧。此时,上述的圆偏振片是通过将起偏镜和拉伸膜以拉伸膜的面内滞相轴相对于起偏镜的透光轴以期望的角度倾斜的方式贴合而形成的。
但是,一般的起偏镜(偏振膜)是通过在长边方向进行高倍率拉伸而得到的,其透光轴与宽边方向一致。另外,以往的相位差膜通过纵拉伸或横拉伸而制造,原理上面内的滞相轴相对于膜的长边方向成为0°或90°的方向。因此,为了如上述那样使起偏镜的透光轴和拉伸膜的滞相轴以期望的角度倾斜,不得不采用将长条的偏振膜和/或拉伸膜以特定的角度切出并将膜片彼此1片1片地贴合的间歇式,生产率差。
与此相对,提出了各种相对于长边方向在期望的角度的方向(斜方向)将膜拉伸且相对于膜的长边方向能够在既不是0°也不是90°的方向自如地控制滞相轴的方向的长条状的斜向拉伸膜的制造方法。例如在专利文献1的制造方法中,将树脂膜从与拉伸后的膜的卷取方向不同的方向抽出,利用一对把持件把持该树脂膜的两端部而进行输送。然后,通过在中途改变树脂膜的输送方向,将树脂膜在斜方向拉伸。由此,制造相对于长边方向在大于0°且小于90°的期望的角度具有滞相轴的长条斜向拉伸膜。
通过使用这样的长条斜向拉伸膜,能够以卷对卷方式将长条偏振膜和长条斜向拉伸膜贴合而制造圆偏振片,圆偏振片的生产率得到了飞跃性提高。
但是,近年来,日益要求OLED的大型化、高精度化,对于应用于OLED的圆偏振片的斜向拉伸膜,也日益要求减少光学特性的偏差。对于该方面,在上述的专利文献1中,进行了如下尝试:为了减少光学特性的偏差,准备预先在宽边方向使膜厚变化的膜,将该膜进行斜向拉伸,由此使斜向拉伸后的膜厚在宽边方向均匀化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-173261号公报(参照权利要求1、段落〔0006〕、〔0010〕、图1~图4等)
发明内容
但是,发现若在要求比液晶显示装置还高的对比度的OLED使用专利文献1中所记载的斜向拉伸膜,则有时产生颜色不均,特别是在使用将宽边方向膜厚差大的膜(例如在宽边方向,最大厚度增大了最小厚度的3%以上的膜)进行斜向拉伸而成的膜时,这样的倾向越强。作为该颜色不均的主要原因,发现是斜向拉伸膜的宽边方向的光学轴(滞相轴)的取向角的不均。进而,进一步进行了研究,结果发现,作为上述光学轴的不均的主要原因,是拉伸不均(=膜厚不均)。即,发现即使使用专利文献1的方法,有时也无法减少斜向拉伸膜的宽边方向的拉伸不均、减少取向角不均。其理由推测如下。
如专利文献1那样使用膜的输送路径在中途弯曲的所谓弯曲型的斜向拉伸装置来制造斜向拉伸膜时,如图15所示,发生膜在宽边方向伸长且在输送方向收缩的拉伸行为。因此,与通常的横拉伸(仅宽边方向的拉伸)相比,影响拉伸不均的因素多了1个(输送方向的膜的收缩也成为对厚度不均造成影响的因素)。其结果,若使用在宽边方向使膜厚大幅变化的膜进行斜向拉伸,则容易产生起因于宽边方向的厚度差的、因伸长·收缩行为的不同所致的宽边方向的拉伸不均,结果,容易产生宽边方向的光学轴的偏差、即取向角不均。
本发明是为了解决上述的问题点而完成的,其目的在于提供一种斜向拉伸膜的制造方法,其即使在使输送路径弯曲而进行斜向拉伸时,也能够减少膜的宽边方向的取向角的不均,由此,在应用于OLED时能够减少颜色不均。
本发明的上述目的可通过以下的构成来实现。
本发明的一方面所涉及的斜向拉伸膜的制造方法是具有如下斜向拉伸工序的斜向拉伸膜的制造方法:用一对把持件把持膜的宽边方向的两端,使一侧的把持件相对地先行,使另一侧的把持件相对地延迟来输送所述膜,并且使所述膜的输送路径圆弧状地弯曲,由此将所述膜相对于宽边方向在斜方向拉伸,
在所述斜向拉伸工序中,用于在所述斜方向拉伸的、所述输送路径的圆弧状的弯曲在所述膜的宽边方向最早开始的时刻,使所述膜的温度在宽边方向变化。
在斜向拉伸工序中,在斜向拉伸最早开始的时刻,即用于在斜方向拉伸的膜输送路径的圆弧状的弯曲在膜的宽边方向最早开始的时刻,使膜的温度在宽边方向变化,由此能够减少因斜向拉伸中产生的膜输送方向的收缩而在宽边方向引起拉伸不均,减少在宽边方向产生取向角的不均。其结果,即使在将所制造的斜向拉伸膜应用于有机EL显示装置(OLED)的用于防止外部光反射的圆偏振片,也能够减少上述的起因于取向角的不均的颜色不均。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的斜向拉伸膜的制造装置的概略构成的俯视图。
图2是示意性地表示上述制造装置的拉伸部的轨道图案的一个例子的俯视图。
图3是示意性地表示在上述拉伸部的膜输送路径在中途弯曲的情况的说明图。
图4是表示上述拉伸部的图示的方式的其它例子的说明图。
图5是示意性地表示上述拉伸部的详细的构成的一个例子的说明图。
图6是示意性地表示上述拉伸部的其它构成例的说明图。
图7是示意性地表示上述拉伸部的又一构成例的说明图。
图8是示意性地表示上述拉伸部的又一构成例的说明图。
图9是示意性地表示上述拉伸部的又一构成例的说明图。
图10是表示应用有上述斜向拉伸膜的有机EL图像显示装置的概略构成的截面图。
图11是表示应用有上述斜向拉伸膜的液晶显示装置的概略构成的截面图。
图12是表示比较例的斜向拉伸膜的宽边方向的温度分布的一个例子的图表。
图13是表示实施例的斜向拉伸膜的宽边方向的温度分布的一个例子的图表。
图14是表示上述温度分布的其它例子的图表。
图15是表示横拉伸和斜向拉伸中的膜的宽边方向和输送方向的行为的说明图。
具体实施方式
对于本发明的一个实施方式,基于附图进行说明,则如下所述。应予说明,在本说明书中,将数值范围表示为A~B时,该数值范围中包含下限A和上限B的值。
本实施方式所涉及的长条斜向拉伸膜的制造方法是将包含热塑性树脂的长条状的原卷膜相对于宽边方向和长边方向在斜方向进行拉伸而制造长条斜向拉伸膜的长条斜向拉伸膜的制造方法。
长条斜向拉伸膜的取向方向、即滞相轴的方向是在膜面内(与厚度方向垂直的面内)相对于膜的宽边方向成大于0°且小于90°的角度的方向(自动地成为即使相对于膜的长边方向也成大于0°且小于90°的角度的方向)。滞相轴通常在拉伸方向或与拉伸方向成直角的方向显现,因此,通过相对于膜的宽边方向在大于0°且小于90°的方向进行拉伸,能够制造具有该滞相轴的长条斜向拉伸膜。长条斜向拉伸膜的宽边方向与滞相轴所成的角度即取向角可以在大于0°且小于90°的范围任意地设定为期望的角度。
在本实施方式中,长条是指相对于膜的宽度,具有至少5倍左右以上的长度,优选具有10倍或其以上的长度,具体而言,可以考虑具有卷绕成卷状而保管或运送的程度的长度的膜(膜卷)。
对于长条斜向拉伸膜,可以在制膜成长条状的未取向膜后将其临时卷取于卷芯而形成卷绕体(原卷膜),从该卷绕体将原卷膜供给到斜向拉伸工序而制造,也可以不将制膜后的长条膜卷取而直接从制膜工序连续地供给到斜向拉伸工序而制造。对于连续地进行制膜工序和斜向拉伸工序的情况,由于能够反馈拉伸后的膜的膜厚、光学值的结果而变更制膜条件,从而得到期望的长条斜向拉伸膜,故优选。另外,通过连续地制造长条斜向拉伸膜,能够得到期望长度的长条斜向拉伸膜。
另外,作为原卷膜中所含的热塑性树脂,可以使用脂环式烯烃聚合物系树脂(COP)、聚碳酸酯系树脂(PC)、纤维素酯系树脂等。其中,纤维素酯系树脂容易吸收水分、随着长时间使用的湿度变动而取向角θ容易变动,因此,抑制斜向拉伸膜的宽边方向的取向角θ的变动的本实施方式的效果更大。
应予说明,将上述的原卷膜斜向拉伸而得到的斜向拉伸膜也能够应用于可佩戴偏光太阳镜来视认的液晶显示装置。即,相对于比液晶层更靠视认侧的偏振片的起偏镜,进一步在该视认侧贴合斜向拉伸膜而构成圆偏振片。此时,以斜向拉伸膜的滞相轴和起偏镜的透光轴成45°的方式将两者贴合。在该构成中,从液晶层射出并透过了视认侧的起偏镜的直线偏振光由斜向拉伸膜(作为QWP发挥功能)转换为圆偏振光。因此,观察者佩戴偏光太阳镜观察液晶显示装置的显示图像时,不论起偏镜的透光轴与偏光太阳镜的透光轴成何种角度,均能够将与偏光太阳镜的透光轴平行的光的成分导入观察者的眼中而观察到显示图像。因此,能够抑制因观察的角度(因偏光太阳镜的透光轴的方向)而难以看到显示图像的情况。特别是通过使用本实施方式的原卷膜构成斜向拉伸膜,能够抑制膜宽边方向的取向角θ的不均,因此,即使长时间使用液晶显示装置,也能够介由偏光太阳镜观察到在画面整体没有不均的均匀的图像。
如此地在偏光太阳镜对应的液晶显示装置的圆偏振片应用斜向拉伸膜时,优选在斜向拉伸膜的视认侧形成用于保护表面的硬涂层。
以下,适当参照附图对本发明的实施方案具体地进行说明。
<纤维素酯系树脂>
作为本实施方式的原卷膜中所使用的纤维素酯系树脂膜,可以举出含有满足下述式(1)和(2)的纤维素酰化物且含有下述通式(A)所示的化合物的树脂膜。
式(1)2.0≤Z1<3.0
式(2)0≤X<3.0
(式(1)和(2)中,Z1表示纤维素酰化物的总酰基取代度,X表示纤维素酰化物的丙酰基取代度和丁酰基取代度的总和)
以下,对通式(A)详细地进行说明。在通式(A)中,L1和L2各自独立地表示单键或2价的连接基团。作为L1和L2,例如可以举出下述结构。(下述R表示氢原子或取代基)
作为L1和L2,优选为-O-、-COO-、-OCO-。
R1、R2和R3各自独立地表示取代基。作为R1、R2和R3所示的取代基的具体例,可以举出卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、2-乙基己基等)、环烷基(环己基、环戊基、4-正十二烷基环己基等)、烯基(乙烯基、烯丙基等)、环烯基(2-环戊烯-1-基、2-环己烯-1-基等)、炔基(乙炔基、炔丙基等)、芳基(苯基、对甲苯基、萘基等)、杂环基(2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基等)、氰基、羟基、硝基、羧基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基等)、芳氧基(苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四烷酰基氨基苯氧基等)、酰氧基(甲酰氧基、乙酰氧基、新戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基、对甲氧基苯基羰氧基等)、氨基(氨基、甲基氨基、二甲基氨基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基氨基等)、酰基氨基(甲酰基氨基、乙酰基氨基、新戊酰基氨基、月桂酰基氨基、苯甲酰基氨基等)、烷基和芳基磺酰基氨基(甲基磺酰基氨基、丁基磺酰基氨基、苯基磺酰基氨基、2,3,5-三氯苯基磺酰基氨基、对甲基苯基磺酰基氨基等)、巯基、烷硫基(甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基等)、芳硫基(苯硫基、对氯苯硫基、间甲氧基苯硫基等)、氨磺酰基(N-乙基氨磺酰基、N-(3-十二烷氧基丙基)氨磺酰基、N,N-二甲基氨磺酰基、N-乙酰基氨磺酰基、N-苯甲酰基氨磺酰基、N-(N’苯基氨基甲酰基)氨磺酰基等)、磺基、酰基(乙酰基、新戊酰基苯甲酰基等)、氨基甲酰基(氨基甲酰基、N-甲基氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基、N,N-二正辛基氨基甲酰基、N-(甲基磺酰基)氨基甲酰基等)。
作为R1和R2,优选为取代或未取代的苯基、取代或未取代的环己基,更优选为具有取代基的苯基、具有取代基的环己基,进一步优选为在4位具有取代基的苯基、在4位具有取代基的环己基。
作为R3,优选为氢原子、卤素原子、烷基、烯基、芳基、杂环基、羟基、羧基、烷氧基、芳氧基、酰氧基、氰基、氨基,进一步优选为氢原子、卤素原子、烷基、氰基、烷氧基。
Wa和Wb表示氢原子或取代基,
(I)Wa和Wb可以互相键合而形成环,
(II)Wa和Wb的至少一个可以具有环结构,或者
(III)Wa和Wb的至少一个可以为烯基或炔基。
作为Wa和Wb所示的取代基的具体例,可以举出卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、2-乙基己基等)、环烷基(环己基、环戊基、4-正十二烷基环己基等)、烯基(乙烯基、烯丙基等)、环烯基(2-环戊烯-1-基、2-环己烯-1-基等)、炔基(乙炔基、炔丙基等)、芳基(苯基、对甲苯基、萘基等)、杂环基(2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基等)、氰基、羟基、硝基、羧基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基等)、芳氧基(苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四烷酰基氨基苯氧基等)、酰氧基(甲酰氧基、乙酰氧基、新戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基、对甲氧基苯基羰氧基等)、氨基(氨基、甲基氨基、二甲基氨基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基氨基等)、酰基氨基(甲酰基氨基、乙酰基氨基、新戊酰基氨基、月桂酰基氨基、苯甲酰基氨基等)、烷基和芳基磺酰基氨基(甲基磺酰基氨基、丁基磺酰基氨基、苯基磺酰基氨基、2,3,5-三氯苯基磺酰基氨基、对甲基苯基磺酰基氨基等)、巯基、烷硫基(甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基等)、芳硫基(苯硫基、对氯苯硫基、间甲氧基苯硫基等)、氨磺酰基(N-乙基氨磺酰基、N-(3-十二烷氧基丙基)氨磺酰基、N,N-二甲基氨磺酰基、N-乙酰基氨磺酰基、N-苯甲酰基氨磺酰基、N-(N’苯基氨基甲酰基)氨磺酰基等)、磺基、酰基(乙酰基、新戊酰基苯甲酰基等)、氨基甲酰基(氨基甲酰基、N-甲基氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基、N,N-二正辛基氨基甲酰基、N-(甲基磺酰基)氨基甲酰基等)。
上述的取代基可以进一步被上述的基团取代。
(I)Wa和Wb互相键合而形成环时,该环优选为含氮5元环或含硫5元环。另外,通式(A)特别优选为下述通式(1)或通式(2)所示的化合物。
在通式(1)中,A1和A2各自独立地表示-O-、-S-、-NRx-(Rx表示氢原子或取代基)或-CO-。Rx所示的取代基的例子与上述Wa和Wb所示的取代基的具体例意义相同。作为Rx,优选为氢原子、烷基、芳基、杂环基。
在通式(1)中,X表示IVA~VIA族的非金属原子。作为X,优选=O、=S、=NRc、=C(Rd)Re。在此,Rc、Rd、Re表示取代基,作为例子,与上述Wa和Wb所示的取代基的具体例意义相同。L1、L2、R1、R2、R3、n与通式(A)中的L1、L2、R1、R2、R3、n意义相同。
在通式(2)中,Q1表示-O-、-S-、-NRy-(Ry表示氢原子或取代基)、-CRaRb-(Ra和Rb表示氢原子或取代基)或-CO-。在此,Ry、Ra、Rb表示取代基,作为例子,与上述Wa和Wb所示的取代基的具体例意义相同。
Y表示取代基。作为Y所示的取代基的例子,与上述Wa和Wb所示的取代基的具体例意义相同。作为Y,优选为芳基、杂环基、烯基、炔基。
作为Y所示的芳基,可以举出苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基等,优选苯基、萘基,更优选苯基。
作为杂环基,可以举出呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基等至少含有一个氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的杂环基,优选呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基。
这些芳基或杂环基可以具有至少一个取代基。作为该取代基,可以举出卤素原子、碳原子数1~6的烷基、氰基、硝基、碳原子数1~6的烷基亚硫酰基、碳原子数1~6的烷基磺酰基、羧基、碳原子数1~6的氟烷基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数1~6的烷硫基、碳原子数1~6的N-烷基氨基、碳原子数2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数1~6的N-烷基氨磺酰基、碳原子数2~12的N,N-二烷基氨磺酰基等。
L1、L2、R1、R2、R3、n与通式(A)中的L1、L2、R1、R2、R3、n意义相同。
(II)作为在通式(A)中Wa和Wb的至少一个具有环结构时的具体例,优选为下述通式(3)。
在通式(3)中,Q3表示=N-或=CRz-(Rz表示氢原子或取代基),Q4表示IVA~VIA族的非金属原子。Z表示与Q3和Q4一起形成环的非金属原子组。
由Q3、Q4和Z形成的环可以进一步用另外的环进行缩环。由Q3、Q4和Z形成的环优选为用苯环缩环的含氮5元环或6元环。
L1、L2、R1、R2、R3、n与通式(A)中的L1、L2、R1、R2、R3、n意义相同。
(III)Wa和Wb的至少一个为烯基或炔基时,它们优选为具有取代基的乙烯基或乙炔基。
上述通式(1)、通式(2)和通式(3)所示的化合物中,特别优选通式(3)所示的化合物。
通式(3)所示的化合物,与通式(1)所示的化合物相比,耐热性和耐光性优异,与通式(2)所示的化合物相比,相对于有机溶剂的溶解性、与聚合物的相容性良好。
通式(A)所示的化合物可以进行调整而含有适当量以赋予期望的波长分散性和防渗性,作为添加量,相对于纤维素衍生物,优选含有1~15质量%,特别优选含有2~10质量%。若在该范围内,则能够对上述纤维素衍生物赋予充分的波长分散性和防渗性。
应予说明,通式(A)、通式(1)、通式(2)和通式(3)所示的化合物可以参照已知的方法而得到。具体而言,可以参照Journal of Chemical Crystallography(1997);27(9);512-526)、日本特开2010-31223号公报、日本特开2008-107767号公报等进行合成。
(关于纤维素酰化物)
本实施方式所涉及的纤维素酰化物膜含有纤维素酰化物作为主成分。例如,本实施方式所涉及的纤维素酰化物膜相对于膜的总质量(100质量%),优选以60~100质量%的范围含有纤维素酰化物。另外,纤维素酰化物的总酰基取代度为2.0以上且小于3.0,更优选为2.2~2.7。
作为纤维素酰化物,可以举出纤维素与碳原子数2~22左右的脂肪族羧酸和/或芳香族羧酸的酯,特别优选为纤维素与碳原子数为6以下的低级脂肪酸的酯。
与纤维素的羟基键合的酰基可以为直链,也可以支化,另外,也可以形成环。而且,可以被另外的取代基所取代。为相同的取代度时,若上述的碳原子数多,则双折射性降低,因此,作为碳原子数,优选在碳原子数2~6的酰基中选择,丙酰基取代度和丁酰基取代度的总和为0以上且小于3.0。作为上述纤维素酰化物的碳原子数优选为2~4,更优选为碳原子数为2~3。
具体而言,作为纤维素酰化物,可以使用乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸丁酸纤维素或乙酸邻苯二甲酸纤维素这样的除乙酰基以外还键合有丙酸酯基、丁酸酯基或邻苯二甲酰基的纤维素的混合脂肪酸酯。应予说明,形成丁酸酯的丁酰基可以为直链,也可以支化。
在本实施方式中,作为纤维素酰化物,特别优选使用乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素或乙酸丙烯纤维素。
另外,上述的纤维素酰化物优选同时满足下述的数学式(i)和数学式(ii)。
式(i)2.0≤X+Y<3.0
式(ii)0≤X<3.0
式中,Y表示乙酰基的取代度,X表示丙酰基或丁酰基或其混合物的取代度。
另外,为了得到实现目的的光学特性,可以混合取代度不同的树脂而使用。作为此时的混合比,优选1:99~99:1(质量比)。
上述中,特别优选使用乙酸丙酸纤维素作为纤维素酰化物。在乙酸丙酸纤维素中,优选0≤Y≤2.5且0.5≤X≤3.0(其中,2.0≤X+Y<3.0),更优选0.5≤Y≤2.0且1.0≤X≤2.0(其中,2.0≤X+Y<3.0)。应予说明,酰基的取代度可以依照作为ASTM(American Societyfor Testing and Materials;美国试验材料协会)策划规定并发行的标准之一的ASTM-D817-96进行测定。
若纤维素酰化物的数均分子量为60000~300000的范围,则得到的膜的机械强度变强,故优选。更优选使用数均分子量为70000~200000的纤维素酰化物。
纤维素酰化物的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)使用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定。测定条件如下所述。应予说明,本测定方法也可以作为本实施方式中的其它聚合物的测定方法来使用。
溶剂:二氯甲烷;
柱:将3根Shodex K806、K805、K803G(昭和电工株式会社制)连接而使用;
柱温:25℃;
试样浓度:0.1质量%;
检测器:RI Model 504(GL Science公司制);
泵:L6000(日立制作所株式会社制);
流量:1.0ml/min
校正曲线:使用采用标准聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(东曹株式会社制)Mw=1000000~500的13个样品得到的校正曲线。13个样品大致等间隔地使用。
纤维素酰化物中的残留硫酸含量以硫元素换算计优选为0.1~45质量ppm的范围。认为它们以盐的形式含有。若残留硫酸含量大于45质量ppm,则存在在热拉伸时、热拉伸后的分切时容易断裂的趋势。应予说明,残留硫酸含量更优选1~30质量ppm的范围。残留硫酸含量可以通过ASTM-D817-96中规定的方法进行测定。
另外,纤维素酰化物中的游离酸含量优选为1~500质量ppm。若为上述的范围,则与上述同样地难以断裂,故优选。应予说明,游离酸含量优选为1~100质量ppm的范围,进一步变得难以断裂。特别优选1~70质量ppm的范围。游离酸含量可以通过ASTM-D817-96中规定的方法进行测定。
通过与用于溶液浇铸法的情况相比进一步充分地进行合成的纤维素酰化物的清洗,从而能够使残留碱土金属含量、残留硫酸含量和残留酸含量为上述的范围,因此优选。
作为纤维素酰化物的原料的纤维素,没有特别限定,可以举出棉籽绒、木浆、洋麻等。另外,由它们得到的纤维素酰化物可以分别以任意的比例混合使用。
纤维素酰化物可以通过公知的方法进行制造。具体而言,例如可以参考日本特开平10-45804号公报中记载的方法进行合成。
另外,纤维素酰化物也受到纤维素酰化物中的微量金属成分的影响。认为这些微量金属成分与制造工序中使用的水有关,优选可成为不溶性的核这样的成分少。特别是铁、钙、镁等的金属离子有时通过与可能含有有机的酸性基团的聚合物分解物等形成盐而形成不溶物,优选含量少。另外,钙(Ca)成分容易与羧酸、磺酸等酸性成分以及多种配体形成配位化合物(即,络合物),有可能形成大量不溶的来自钙的渣滓(不溶性的沉淀、浑浊),因此,优选含量少。
具体而言,对于铁(Fe)成分,优选纤维素酰化物中的含量为1质量ppm以下。另外,对于钙(Ca)成分,纤维素酰化物中的含量优选为60质量ppm以下,更优选为0~30质量ppm。进而,对于镁(Mg)成分,仍是若过多,则产生不溶成分,因此,优选纤维素酰化物中的含量为0~70质量ppm,特别优选为0~20质量ppm。
应予说明,对于铁(Fe)成分的含量、钙(Ca)成分的含量、镁(Mg)成分的含量等金属成分的含量,可以通过将绝对干燥的纤维素酰化物在微型消化湿式分解装置中用硫硝酸分解,通过碱熔融进行前处理后,使用ICP-AES(电感耦合等离子体发光分光分析装置)进行分析。
<脂环式烯烃聚合物系树脂>
作为本实施方式的原卷膜中所使用的脂环式烯烃聚合物系树脂,可以采用日本特开平05-310845号公报中所记载的环状烯烃无规多元共聚物、日本特开平05-97978号公报中所记载的氢化聚合物、日本特开平11-124429号公报中所记载的热塑性二环戊二烯系开环聚合物和其氢化物等。
脂环式烯烃聚合物系树脂为具有饱和脂环烃(环烷烃)结构、不饱和脂环烃(环烯烃)结构这样的脂环式结构的聚合物。构成脂环式结构的碳原子数没有特别限制,通常为4~30个、优选为5~20个、更优选为5~15个的范围,这时械强度、耐热性和长条膜的成型性的特性高度平衡,优选。
脂环式烯烃聚合物中的含有脂环式结构而成的重复单元的比例只要适当选择即可,优选为55重量%以上,进一步优选为70重量%以上,特别优选为90重量%以上。若脂环式聚烯烃树脂中的具有脂环式结构的重复单元的比例在该范围,则由本实施方式的长条斜向拉伸膜得到的相位差膜等光学材料的透明性和耐热性提高,故优选。
作为具有脂环结构的烯烃聚合物系树脂,可以举出降冰片烯系树脂、单环的环状烯烃系树脂、环状共轭二烯系树脂、乙烯基脂环式烃系树脂和它们的氢化物等。这些烯烃聚合物系树脂中,降冰片烯系树脂的透明性和成型性良好,因此,可以优选使用。
作为降冰片烯系树脂,例如可以举出具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其它单体的开环共聚物或它们的氢化物、具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其它单体的加成共聚物或它们的氢化物等。这些中,从透明性、成型性、耐热性、低吸湿性、尺寸稳定性和轻量性等观点考虑,可以特别优选使用具有降冰片烯结构的单体的开环(共)聚合物氢化物。
作为将使用有如上所述的降冰片烯系树脂的长条膜(原卷膜)成型的方法,优选溶液制膜法、熔融挤出法的制造方法。作为熔融挤出法,可以举出使用模头的吹胀法等,从生产率、厚度精度优异的方面考虑,优选使用T型模头的方法。
作为使用T型模头的挤出成型法,可以通过日本特开2004-233604号公报中所记载这样的将密合于冷却鼓时的熔融状态的热塑性树脂保持在稳定的状态的方法来制造延迟、取向角这样的光学特性的偏差小的长条膜。
具体而言,可以举出1)在通过熔融挤出法制造长条膜时,使从模头挤出的片状的热塑性树脂在50kPa以下的压力下密合于冷却鼓而进行牵引的方法;2)在通过熔融挤出法制造长条膜时,用包围构件将从模头开口部到最先密合的冷却鼓为止进行覆盖,使从包围构件到模头开口部或最先密合的冷却鼓为止的距离为100mm以下的方法;3)在通过熔融挤出法制造长条膜时,将距从模头开口部挤出的片状的热塑性树脂10mm以内的气氛的温度加热到特定的温度的方法;4)以满足关系的方式使从模头挤出的片状的热塑性树脂在50kPa以下的压力下密合于冷却鼓而进行牵引的方法;5)在通过熔融挤出法制造长条膜时,对从模头开口部挤出的片状的热塑性树脂喷吹与最先密合的冷却鼓的牵引速度的速度差为0.2m/s以下的风的方法。
该长条膜可以为单层或2层以上的层叠膜。层叠膜可以通过共挤出成型法、共浇铸成型法、膜层压法、涂布法等公知的方法得到。这些方法中,优选共挤出成型法、共浇铸成型法。
<聚碳酸酯系树脂>
作为本实施方式的原卷膜中所使用的聚碳酸酯系树脂,可以没有特别限定地使用各种聚碳酸酯系树脂,从化学性质和物性的方面考虑,优选芳香族聚碳酸酯树脂,特别优选双酚A系聚碳酸酯树脂。其中,更优选使用有向双酚A导入了苯环、环己烷环和脂肪族烃基等的双酚A衍生物的聚碳酸酯树脂。进而,特别优选为使用对双酚A的中央的碳非对称地导入了上述官能团的衍生物而得到的使单位分子内的各向异性减少的结构的聚碳酸酯树脂。作为这样的聚碳酸酯树脂,例如特别优选使用将双酚A的中央的碳的2个甲基取代为苯环的物质、将双酚A的各苯环的一个氢用甲基、苯基等相对于中央碳非对称地取代的物质而得到的聚碳酸酯树脂。
具体而言,是由4,4’-二羟基二苯基烷烃或它们的卤素取代物通过光气法或酯交换法而得到的物质,例如可以举出4,4’-二羟基二苯基甲烷、4,4’-二羟基二苯基乙烷、4,4’-二羟基二苯基丁烷等。另外,此外还可以举出例如日本特开2006-215465号公报、日本特开2006-91836号公报、日本特开2005-121813号公报、日本特开2003-167121号公报、日本特开2009-126128号公报、日本特开2012-31369号公报、日本特开2012-67300号公报、国际公开第00/26705号等中所记载的聚碳酸酯系树脂。
聚碳酸酯树脂可以与聚苯乙烯系树脂、甲基丙烯酸甲酯系树脂和乙酸纤维素系树脂等透明性树脂混合而使用。另外,可以在使用乙酸纤维素系树脂而形成的树脂膜的至少一侧的面层叠含有聚碳酸酯系树脂的树脂层。
聚碳酸酯系树脂优选为玻璃化转变点(Tg)为110℃以上且吸水率(在23℃水中、24小时的条件下测定的值)为0.3%以下。另外,更优选Tg为120℃以上且吸水率为0.2%以下。
可以在本实施方式中使用的聚碳酸酯系树脂膜,可以通过公知的方法进行制膜,其中,优选溶液浇铸法、熔化浇铸法。
<添加剂>
本实施方式的原卷膜可以含有添加剂。作为添加剂,有增塑剂、紫外线吸收剂、延迟调整剂、抗氧化剂、防劣化剂、剥离助剂、表面活性剂、染料、微粒等。在本实施方式中,对于微粒以外的添加剂,可以在制备胶浆液时添加,也可以在制备微粒分散液时添加。
(增塑剂)
作为原卷膜中所添加的增塑剂,可以举出邻苯二甲酸酯系、脂肪酸酯系、偏苯三酸酯系、磷酸酯系、聚酯系、糖酯系、丙烯酸系聚合物等。其中,从透湿性的观点考虑,优选使用聚酯系和糖酯系聚合物的增塑剂。
与邻苯二甲酸二辛酯等邻苯二甲酸酯系的增塑剂相比,聚酯系增塑剂的非迁移性、耐提取性优异。通过根据用途来选择或并用这些增塑剂,能够应用于广范围的用途。作为丙烯酸系聚合物,优选丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的均聚物或共聚物。作为丙烯酸酯的单体,例如可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸(异、正)丙酯、丙烯酸(正、异、仲、叔)丁酯、丙烯酸(正、异、仲)戊酯、丙烯酸(正、异)己酯、丙烯酸(正、异)庚酯、丙烯酸(正、异)辛酯、丙烯酸(正、异)壬酯、丙烯酸(正、异)肉豆蔻酯、丙烯酸(2-乙基己基)酯、丙烯酸(ε-己内酯)酯、丙烯酸(2-羟基乙基)酯、丙烯酸(2-羟基丙基)酯、丙烯酸(3-羟基丙基)酯、丙烯酸(4-羟基丁基)酯、丙烯酸(2-羟基丁基)酯、丙烯酸(2-甲氧基乙基)酯、丙烯酸(2-乙氧基乙基)酯等或将上述丙烯酸酯变更为甲基丙烯酸酯的物质。丙烯酸系聚合物是上述单体的均聚物或共聚物,丙烯酸甲酯单体单元优选具有30质量%以上,另外,甲基丙烯酸甲酯单体单元优选具有40质量%以上。特别优选丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯的均聚物。
聚酯系增塑剂为一元~四元的羧酸与一元~六元的醇的反应物,主要使用使二元羧酸与二元醇反应而得到的物。作为代表性的二元羧酸,可以举出戊二酸、衣康酸、己二酸、邻苯二甲酸、壬二酸、癸二酸等。另外,聚酯系增塑剂优选为芳香族末端酯系增塑剂。作为芳香族末端酯系增塑剂,优选具有使邻苯二甲酸、己二酸、至少一种苯单羧酸和至少一种碳原子数2~12的亚烷基二醇反应而成的结构的酯化合物。作为最终的化合物的结构,只要具有己二酸残基和邻苯二甲酸残基即可,制造酯化合物时,可以以二羧酸的酸酐或酯化物的形式进行反应。
作为苯单羧酸成分,例如有苯甲酸、对叔丁基苯甲酸、邻甲苯甲酸、间甲苯甲酸、对甲苯甲酸、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,最优选为苯甲酸。另外,它们可以分别使用一种或以两种以上的混合物的形式使用。
作为碳原子数2~12的亚烷基二醇成分,可以举出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丙二醇、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、1,12-十八烷二醇等。这些中,特别优选1,2-丙二醇。这些二元醇可以使用一种或以两种以上的混合物的形式使用。
芳香族末端酯系增塑剂可以为低聚酯、聚酯的类型中的任一者,分子量可以为100~10000的范围,优选为350~3000的范围。另外,酸值为1.5mgKOH/g以下,羟基(Hydroxy)值为25mgKOH/g以下,更优选酸值为0.5mgKOH/g以下,羟基(hydroxy)值为15mgKOH/g以下。
具体而言,可以举出以下所示的化合物等,但并不限定于这些化合物。
作为糖酯系化合物,是纤维素酯以外的酯,是将下述单糖、二糖、三糖或寡糖等糖的OH基的全部或者一部分酯化而成的化合物,作为更具体的例示,可以举出通式(4)所示的化合物等。
式中,R1~R8表示氢原子、取代或未取代的碳原子数2~22的烷基羰基或取代或未取代的碳原子数2~22的芳基羰基。R1~R8可以相同,也可以不同。
以下,更具体地示出通式(4)所示的化合物(化合物1-1~化合物1-23),但并不限定于这些化合物。应予说明,在下表中,平均取代度小于8.0时,R1~R8中的任一者表示氢原子。
这些增塑剂优选相对于纤维素酯膜100质量份添加0.5~30质量份。
(延迟调整剂)
作为为了调整延迟而添加的化合物,可以使用如欧州专利911656A2号说明书中所记载那样的具有两个以上的芳香族环的芳香族化合物。
另外,可以并用两种以上的芳香族化合物。该芳香族化合物的芳香族环特别优选除芳香族烃环以外还包含芳香族性杂环。芳香族性杂环一般为不饱和杂环。其中,特别优选1,3,5-三嗪环。
(聚合物或低聚物)
本实施方式的原卷膜优选含有纤维素酯以及具有选自羧基、羟基、氨基、酰胺基和磺酸基中的取代基且重均分子量在500~200000的范围内的乙烯基系化合物的聚合物或低聚物。该纤维素酯与该聚合物或低聚物的含量的质量比优选为95:5~50:50的范围内。
(消光剂)
在本实施方式中,可以在原卷膜中含有微粒作为消光剂,由此,能够容易进行原卷膜和使用其而制造的长条斜向拉伸膜的输送、卷取。
消光剂的粒径优选为10nm~0.1μm的1次粒子或2次粒子。优选使用1次粒子的针状比为1.1以下的大致球状的消光剂。
作为微粒,优选含有硅的微粒,特别优选二氧化硅。作为本实施方式中优选的二氧化硅的微粒,例如可以举出日本Aerosil株式会社制的以Aerosil R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上为日本Aerosil株式会社制)的商品名市售的物质,可以优选使用Aerosil 200V、R972、R972V、R974、R202、R812。作为聚合物的微粒的例子,可以举出有机硅树脂、氟树脂和丙烯酸树脂。优选有机硅树脂,特别优选具有三维的网状结构的树脂。作为这样的树脂,例如可以举出Tospearl 103、Tospearl 105、Tospearl 108、Tospearl 120、Tospearl 145、Tospearl 3120和Tospearl 240(东芝有机硅株式会社制)。
二氧化硅的微粒优选1次平均粒径为20nm以下且表观比重为70g/L以上的微粒。1次粒子的平均粒径更优选为5~16nm,进一步优选为5~12nm。1次粒子的平均粒径越小,雾度越低,优选。表观比重优选90~200g/L以上,更优选100~200g/L以上。表观比重越大,越能够制作高浓度的微粒分散液,不会产生雾度、凝聚物,优选。
本实施方式中的消光剂的添加量优选原卷膜每1m2当中为0.01~1.0g,更优选0.03~0.3g,进一步优选0.08~0.16g。
(其它添加剂)
此外,可以加入高岭土、滑石、硅藻土、石英、碳酸钙、硫酸钡、氧化钛、氧化铝等无机微粒、钙、镁等碱土金属的盐等热稳定剂。进而,也可以加入表面活性剂、剥离促进剂、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、油剂等。
(张力软化点)
对本实施方式的原卷膜要求耐受在更高温的环境下的使用。因此,若原卷膜的张力软化点为105℃~145℃,则显示充分的耐热性,故优选,特别优选为110℃~130℃。
作为张力软化点的具体的测定方法,例如可以使用Tensilon试验机(ORIENTEC公司制,RTC-1225A),将试样膜以120mm(纵)×10mm(宽)切出,一边以10N的张力拉伸一边以30℃/min的升温速度继续升温,对成为9N的时刻的温度测定3次,由其平均值求出。
(尺寸变化率)
在将本实施方式的原卷膜斜向拉伸后的膜用于有机EL图像显示装置时,为了不会因由吸湿引起的尺寸变化而产生厚度不均、相位差值的变化和对比度的降低、颜色不均这样的问题,斜向拉伸膜的尺寸变化率(%)优选小于0.5%,进一步优选小于0.3%。
(缺陷)
本实施方式的原卷膜优选膜中的缺陷少。在此,缺陷是指在溶液制膜的干燥工序中起因于溶剂的急剧的蒸发而产生的膜中的空洞(发泡缺陷)、起因于制膜原液中的异物、在制膜中混入的异物的膜中的异物(异物缺陷)。
具体而言,优选膜面内的直径5μm以上的缺陷为1个/10cm见方以下。进一步优选为0.5个/10cm见方以下,进一步优选为0.1个/10cm见方以下。
上述缺陷的直径是在缺陷为圆形的情况下表示其直径,在不是圆形的情况下,通过下述方法利用显微镜观察缺陷的范围来决定,采用其最大直径(外切圆的直径)。
在缺陷为气泡、异物的情况下,缺陷的范围是采用微分干扰显微镜的透射光观察缺陷时的影的大小。在缺陷为辊伤的转印、擦伤等表面形状的变化的情况下,利用微分干扰显微镜的反射光观察缺陷来确认大小。
应予说明,利用反射光进行观察时,若缺陷的大小不清楚,则在表面蒸镀铝、铂进行观察。为了生产率良好地得到由该缺陷频率表示的品位优异的膜,有效的是在即将浇铸之前高精度过滤聚合物溶液;提高浇铸机周边的清洁度;或者阶段性地设定浇铸后的干燥条件,高效且抑制发泡地使其干燥。
若缺陷的个数多于1个/10cm见方,则例如在后工序中的加工时等中对膜施加张力,则有时以缺陷为基点,膜断裂而生产率降低。另外,若缺陷的直径成为5μm以上,则能够通过观察偏振片等而目视确认,作为光学构件使用时,有时产生亮点。
(总光线透射率)
本实施方式的原卷膜优选其总光线透射率为90%以上,更优选为93%以上。另外,作为总光线透射率的现实的上限,为99%左右。为了实现由该总光线透射率表示的优异的透明性,有效的是不导入吸收可见光的添加剂、共聚成分,或者,通过高精度过滤而除去聚合物中的异物,减少膜内部的光的扩散、吸收。另外,通过减小制膜时的膜接触部(冷却辊、压延辊、鼓、带、溶液制膜中的涂布基材、输送辊等)的表面粗糙度而减小膜表面的表面粗糙度,减少膜表面的光的扩散、反射。
<原卷膜的制膜法>
含有上述的树脂的本实施方式的原卷膜可以通过以下所示的溶液浇铸制膜法、熔化浇铸制膜法的任一方法来制膜。应予说明,在此,对原卷膜含有纤维素酯系树脂的情况进行说明,但含有其它树脂的情况也同样。
通过溶液浇铸制膜法制造原卷膜时,将作为纤维素酯系树脂的原卷膜的原料溶液的胶浆通过浇铸模头浇铸在由旋转金属制环形带构成的支承体上。通过浇铸形成在支承体上的胶浆膜即湿膜在支承体上绕约一周处,通过剥离辊进行剥离。接着,将剥离的湿膜(膜)导入到由拉幅机构成的拉伸装置。
通过熔化浇铸制膜法制造原卷膜时,在使用T型模头的挤出方法中,将聚合物在可熔融的温度下熔融,从T型模头膜状(片状)地挤出在冷却鼓上,进行冷却固化,从冷却鼓将膜剥离。接着,将剥离的膜导入到由拉幅机构成的拉伸装置。
以下,对各制膜法的详细情况进行说明。
〔溶液浇铸制膜法〕
在基于溶液浇铸制膜法的原卷膜的制造方法中,作为纤维素酯溶液的胶浆的固体成分浓度通常为10~40质量%左右,浇铸工序中的浇铸时的胶浆粘度调制成1~200泊的范围。
在此,首先,对于纤维素酯的溶解,通常使用在溶解釜中的搅拌溶解方法、加热溶解方法、超声波溶解方法等方法,在加压下、溶剂的常压下的沸点以上且溶剂不会沸腾的范围的温度下进行加热,一边搅拌一边溶解的方法,由于其防止凝胶、称为团块的块状未溶解物的产生,故更优选。另外,也可以使用日本特开平9-95538号公报记载的冷却溶解方法或日本特开平11-21379号公报记载的在高压下溶解的方法等。
也优选使用将纤维素酯与不良溶剂混合而湿润或溶胀后,进一步与良溶剂混合而溶解的方法。此时,也可以将纤维素酯与不良溶剂混合而湿润或溶胀的装置和与良溶剂混合而溶解的装置各自分开。
纤维素酯的溶解中使用的加压容器的种类没有特别限定,只要能够耐受规定的压力、能够在加压下加热、搅拌即可。另外,加压容器中还适当配设压力计、温度计等计量仪器类。可以通过将氮气等非活性气体压入的方法或基于加热的溶剂的蒸气压的上升来进行加压。加热优选从外部进行,例如夹套型的装置由于温度控制容易,故优选。
添加溶剂的加热温度在所使用的溶剂的沸点以上,在2种以上的混合溶剂的情况下,优选加热到沸点低的溶剂的沸点以上的温度且该溶剂不会沸腾的范围的温度。若加热温度过高,则需要的压力变大,生产率变差。优选的加热温度的范围为20~120℃,更优选30~100℃,进一步优选40~80℃的范围。另外,对压力进行调整以使其在设定温度下溶剂不会沸腾。
除纤维素酯和溶剂以外,可以将必要的增塑剂、紫外线吸收剂等添加剂预先与溶剂混合,溶解或分散后,投入到纤维素酯溶解前的溶剂或者投入到纤维素酯溶解后的胶浆均可以。
在纤维素酯溶解后,一边冷却一边从容器提取或者用泵等从容器抽出,用热交换器等冷却,供于得到的纤维素酯的胶浆的制膜,此时的冷却可以进行至常温。
将纤维素酯原料与溶剂的混合物在具有搅拌机的溶解装置中进行溶解时,优选搅拌叶片的周速至少为0.5m/秒以上且搅拌30分钟以上而进行溶解。
纤维素酯胶浆中所含的异物(特别是在液晶显示装置中识别时与图像发生混淆的异物)必须通过过滤而将其除去。可以说根据该过滤,决定作为光学膜的品质。
过滤中使用的滤材优选绝对过滤精度小,但若绝对过滤精度过小,则存在如下问题:容易产生滤材的堵塞,必须频繁地进行滤材的更换,使生产率降低。因此,用于纤维素酯胶浆的滤材优选为绝对过滤精度0.008mm以下的滤材,更优选0.001~0.008mm的范围,进一步优选0.003~0.006mm的范围的滤材。
滤材的材质没有特别限制,可以使用通常的滤材,但聚丙烯、特氟隆(注册商标)等塑料纤维制的滤材、不锈钢纤维等金属制的滤材,因没有纤维的脱落等而优选。
纤维素酯胶浆的过滤可以通过通常的方法进行,但因滤材前后的差压(以下,有时称为滤压)的上升小,优选在溶剂的常压下的沸点以上且溶剂不会沸腾的范围的温度下,一边加压下加热一边过滤的方法。
优选的过滤温度的范围为45~120℃,更优选45~70℃,进一步优选为45~55℃的范围。
滤压优选为3500kPa以下,更优选3000kPa以下,进一步优选为2500kPa以下。应予说明,滤压可以通过适当选择过滤流量和过滤面积来控制。
为了制造纤维素酯系树脂的原卷膜,首先,将纤维素酯溶解于良溶剂和不良溶剂的混合溶剂,在其中添加上述的增塑剂、紫外线吸收剂而制备纤维素酯溶液(胶浆)。
胶浆可以在支承体的温度为一般的0℃~小于溶剂的沸点的范围浇铸在支承体上,而且,可以在5℃~溶剂沸点-5℃的温度范围浇铸在支承体上,进一步优选在5~30℃的温度范围浇铸在支承体上。此时,周围的气氛湿度需要控制在露点以上。
另外,将以胶浆粘度成为1~200泊的方式进行了调整的胶浆从浇铸模头以成为大致均匀的膜厚的方式浇铸在支承体上,以浇铸膜中的残留溶剂量相对于固体成分重量为200%以上时,浇铸膜温度为溶剂沸点以下,另外,残留溶剂量为200%以下~到剥离为止时,浇铸膜温度为溶剂沸点+20℃以下的范围的方式通过干燥风使浇铸膜(湿膜)干燥。
在此,残留溶剂量由下述式表示。
残留溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
其中,式中,M为湿膜在任意时刻的重量,N为使重量M的湿膜在110℃下干燥3小时时的重量。
在支承体上,为了使其干燥固化直至成为湿膜可从支承体剥离的膜强度,优选使其干燥直至湿膜中的残留溶剂量为150质量%以下,更优选50~120%。
从支承体将湿膜剥离时的湿膜温度优选0~30℃。另外,湿膜在刚从支承体剥离后,由于从支承体密合面侧的溶剂蒸发,温度临时急剧下降,气氛中的水蒸气、溶剂蒸气等挥发性成分容易冷凝,因此,剥离时的湿膜温度进一步优选5~30℃。
在湿膜(或膜)的干燥工序中,一般采用通过辊悬垂方式或针板拉幅机方式或布铗拉幅机方式一边输送湿膜一边干燥的方式。
将剥离后的湿膜导入到例如一次干燥装置。在一次干燥装置内,通过从侧面看交错配置的多个输送辊将湿膜蜿蜒地输送,在其间,对于湿膜,通过从干燥装置的棚顶吹入且从干燥装置的底的部分排出的暖风进行干燥。
接着,将得到的膜(片材)在单轴方向进行拉伸。通过拉伸使分子取向。进行拉伸的方法没有特别限制,可以优选使用公知的针板拉幅机、布铗式的拉幅机等。拉伸方向可以为长度方向,也可以为宽边方向,还可以为任意的方向(斜方向),通过使拉伸方向为宽边方向,容易调整原卷膜的断裂伸长率,因此优选。
特别是在从支承体剥离后的干燥工序中,由于溶剂的蒸发,湿膜会在宽度方向收缩。越在高温度下进行干燥,收缩变得越大。从使完成的膜的平面性良好的方面考虑,优选一边尽可能抑制该收缩一边进行干燥。从该方面考虑,例如优选日本特开昭62-46625号公报中所示那样的在全部干燥工序或一部分工序在宽度方向用夹具对湿膜的宽度两端进行宽度保持的同时进行干燥的方法(拉幅机方式)。
作为原卷膜的拉伸条件,可以以可得到期望的断裂伸长率特性的方式选择温度、倍率。通常,拉伸倍率为1.1~2.0倍,优选为1.2~1.5倍,拉伸温度通常在构成片材的树脂的玻璃化转变温度(Tg)-40℃~Tg+50℃、优选为Tg-40℃~Tg+40℃的温度范围进行设定。若拉伸倍率过小,则有时得不到期望的断裂伸长率特性,相反,若过大,则有时断裂。若拉伸温度过低,则有时断裂,另外,若过高,则有时得不到期望的断裂伸长率特性。
在将通过上述的方法制作的热塑性树脂膜的断裂伸长率特性修正为符合目的的期望的特性时,可以使膜在长度方向、宽边方向拉伸或收缩。为了在长度方向收缩,例如有如下的方法:临时使宽度拉伸进行夹具放松而使其在长度方向松弛,或者使横拉伸装置的相邻的夹具的间隔缓慢地变窄,由此使膜收缩。后者的方法可以通过下述方法来进行:使用一般的同时双轴拉伸装置,利用例如缩放仪方式、线性驱动方式驱动夹具部分而使纵方向的相邻的夹具的间隔平滑地缓慢变窄。
利用拉幅机的把持·拉伸也可以在从刚剥离后的膜的残留溶剂量为50~150质量%到即将卷取之前的实质的残留溶剂量为0质量%的范围的任何位置进行,优选在残留溶剂量为5~10%的范围进行。
一般也经常进行将拉幅机在带基的行走方向分成几个温度区。拉伸时的温度选择可得到期望的物性、平面性这样的温度,但拉幅机前后的干燥区的温度有时也由于各种理由而选择与拉伸时的温度不同的温度。例如,拉幅机前的干燥区的气氛温度与拉幅机内的温度不同时,一般进行将接近拉幅机入口的区的温度设定为拉幅机前的干燥区的温度与拉幅机中央部的温度的中间的温度。拉幅机后和拉幅机内的温度不同时,也同样地将接近拉幅机出口的区的温度设定为拉幅机后与拉幅机内的温度的中间的温度。拉幅机前后的干燥区的温度一般为30~120℃,优选为50~100℃,拉幅机内拉伸部的温度为50~180℃,优选为80~170℃,拉幅机入口部或出口部的温度从它们的中间的温度中适当选择。
拉伸的图案、即把持夹具的轨迹,也如同温度同样地根据膜的光学物性、平面性进行选择,是各种各样的,但经常使用在把持开始后暂时以恒定的宽度,其后进行拉伸,拉伸结束后再次以恒定的宽度保持的图案。在拉幅机出口附近的夹具把持结束的附近,为了抑制因释放把持而产生的带基振动,一般进行宽度缓和。
拉伸的图案也与拉伸速度相关,拉伸速度一般为10~1000(%/min),优选为100~500(%/min)。该拉伸速度在夹具的轨迹为曲线时并非一定,在带基的行走方向缓缓地变化。
进而,将上述的基于拉幅机方式的干燥后的湿膜(膜)接着导入到二次干燥装置。在二次干燥装置内,通过从侧面看交错配置的多个输送辊将湿膜蜿蜒地输送,在其间通过从二次干燥装置的棚顶吹入且从二次干燥装置的底的部分排出的暖风干燥湿膜,作为纤维素酯系树脂的原卷膜卷取于卷取机。
使湿膜干燥的手段没有特别限制,一般使用热风、红外线、加热辊、微波等。从简便性的方面考虑,优选利用热风进行干燥。干燥温度优选40~150℃,为了使平面性、尺寸稳定性良好,进一步优选80~130℃。
如此,在湿膜的干燥工序中,从得到尺寸稳定性良好的膜的方面考虑,优选将从支承体剥离的湿膜进一步干燥,最终,使残留溶剂量为3质量%以下,优选为1质量%以下,更优选为0.5质量%以下。
这些从浇铸到后续干燥的工序可以在空气气氛下进行,也可以在氮气等非活性气体气氛下进行。此时,当然考虑溶剂的爆发极限浓度来实施干燥气氛。
应予说明,对于结束了输送干燥工序的纤维素酯系树脂的原卷膜,在导入到卷取工序的前段,优选通过压花加工装置来进行在纤维素酯系树脂的原卷膜的两侧边部形成压花的加工。作为压花加工装置,例如可以利用日本特开昭63-74850号公报中所记载的装置。
对于纤维素酯系树脂的原卷膜的制造所涉及的卷取机,可以是一般使用的卷取机,可以通过恒定张力法、恒定扭矩法、渐变张力法、内部应力恒定的程序张力控制法等卷取方法进行卷取。
卷取后的原卷膜的膜厚根据使用目的而不同,膜厚范围为20~200μm,对于最近的薄壁倾向而言,优选30~120μm的范围,特别优选40~100μm的范围。
本实施方式的原卷膜通过熔化浇铸制膜法进行制造时,作为可使用的紫外线吸收剂,可以使用与上述的基于溶液浇铸制膜法的原卷膜的制造方法中使用的紫外线吸收剂大致同样的紫外线吸收剂。
这些紫外线吸收剂的配合量相对于热塑性树脂,优选0.01~10质量%的范围,进一步优选0.1~5质量%。若使用量过少,则有时紫外线吸收效果不充分,相反,若过多,则有时膜的透明性劣化。紫外线吸收剂优选热稳定性高。
对于原卷膜,为了赋予膜的滑动性,优选添加微粒。作为使用的微粒,只要具有熔融时的耐热性,则无机化合物或有机化合物均可,例如,作为无机化合物,优选含有硅的化合物、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、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、硅酸镁和磷酸钙等,进一步优选为含有硅的无机化合物、氧化锆。其中,从能够将雾度抑制得较小的方面考虑,特别优选使用二氧化硅。即使在通过熔化浇铸制膜法制造原卷膜的情况下,作为使用的消光剂,可以使用与在上述的基于溶液浇铸制膜法的原卷膜的制造方法中使用的消光剂大致同样的消光剂。
作为熔化浇铸制膜法,有使用T型模头的方法、吹胀法等熔融挤出法、压延法、热压法、注射成型法等。其中,优选厚度不均小、容易加工成50~500μm左右的厚度且能够减少膜厚不均、延迟的不均的使用T型模头的方法。使用T型模头的挤出方法是将聚合物在可熔融的温度下熔融,从T型模头膜状(片状)地挤出在冷却鼓上,进行冷却固化而从冷却鼓剥离的方法,得到的膜的厚度精度优异,可以优选使用。
熔融挤出可以在与其它聚酯等热塑性树脂中所使用的条件同样的条件下进行。例如,将在热风、真空或减压下干燥的纤维素酯使用单轴、双轴型的挤出机在挤出温度200~300℃左右下熔融,使用叶盘型的过滤器等过滤,除去异物后,从T型模头膜状(片状)地浇铸,在冷却鼓上使其固化。从供给料斗导入到挤出机时,优选为减压下、非活性气体气氛下,从而防止氧化分解等。
优选导入齿轮泵等而稳定地进行的挤出流量。另外,作为异物的除去中使用的过滤器,优选使用不锈钢纤维烧结过滤器。不锈钢纤维烧结过滤器是制作出将不锈钢纤维体复杂地互相缠结的状态后,进行压缩,将接触部位烧结、一体化而成的,可以根据其纤维的粗度和压缩量来改变密度、调整过滤精度。优选形成使过滤精度粗、密地连续地反复多次的多层体。另外,通过采用使过滤精度依次提高的构成或采用使过滤精度的粗、密反复的方法,过滤器的过滤寿命延长,异物、凝胶等的补充精度也能够提高,故优选。
若在模头附着损伤、异物,则有时产生条纹状的缺陷。将这样的缺陷称为模头线,为了减少模头线等表面的缺陷,从挤出机到模头的配管优选形成为树脂的滞留部尽量变少这样的结构。另外,优选使用在模头的内部、模唇尽量没有损伤等的模头。有时在模头周边挥发成分从树脂析出而成为模头线的原因,因此,优选对含有挥发成分的气氛进行抽吸。另外,有时在施加静电等的装置中也析出,因此,优选施加交流或用其它加热手段来防止析出。
增塑剂等添加剂可以预先与树脂混合,也可以在挤出机的中途混炼。为了均匀地添加,优选使用静态混合机等混合装置。
冷却鼓的温度优选为热塑性树脂的玻璃化转变温度以下。为了使树脂密合于冷却鼓,优选使用通过施加静电而使其密合的方法、通过风压使其密合的方法、将整个宽度或端部夹紧而使其密合的方法、在减压下使其密合的方法等。
通过这样的熔化浇铸制膜法成型的热塑性树脂的原卷膜与通过溶液浇铸制膜法成型的原卷膜不同,具有厚度方向延迟(Rt)小的特征,有时也需要与溶液浇铸制膜法不同的拉伸条件。为了得到期望的光学物性,根据情况,有时也同时或逐次地进行膜的行进方向的拉伸和膜宽边方向的拉伸这两者。另外,根据情况,有时也仅进行膜宽边方向的拉伸。通过该拉伸操作使分子取向,将膜调整为必要的延迟值。
<原卷膜的规格>
本实施方式中的原卷膜的厚度为1~400μm,优选为20~200μm,更优选为30~120μm,特别优选为40~100μm的范围。另外,在本实施方式中,对于后述的供给到拉伸区的原卷膜的流动方向(输送方向)的厚度不均σm,从将后述的斜向拉伸拉幅机入口处的膜的牵引张力保持在一定,使取向角、延迟这样的光学特性稳定的观点考虑,需要小于0.30μm,优选小于0.25μm,进一步优选小于0.20μm。若原卷膜的流动方向的厚度不均σm为0.30μm以上,则长条斜向拉伸膜的延迟、取向角这样的光学特性的偏差明显变差。
另外,在本实施方式中,为了抑制由于因斜向拉伸所致的宽边方向的厚度不均而在宽边方向产生取向角不均,优选原卷膜的宽边方向的厚度不均小。例如,在原卷膜的宽边方向,优选在厚度厚的一侧的端部与薄的一侧的端部的厚度差为小于厚度的2.0%左右,优选为小于1.0%左右,进一步优选为小于0.5%左右的范围。
原卷膜的宽度没有特别限定,可以为500~4000mm,优选为1000~2000mm。
对于原卷膜的斜向拉伸时的拉伸温度下的优选的弹性模量,以杨氏模量表示,为0.01MPa以上且5000MPa以下,进一步优选为0.1MPa以上且500MPa以下。若弹性模量过低,则拉伸时·拉伸后的收缩率变低,褶皱难以消失。另外,若弹性模量过高,则在拉伸时施加的张力变大,产生提高保持膜的两侧边部的部分的强度的必要,对后工序的拉幅机的负荷变大。
作为原卷膜,可以使用未取向的原卷膜,也可以供给预先具有取向的膜。另外,根据需要,原卷膜的取向的宽边方向的分布可以形成弓形状即所谓的凸肚形。总之,可以调整原卷膜的取向状态以使后工序的拉伸结束的位置处的膜的取向为期望的取向。
<斜向拉伸膜的制造方法和制造装置>
接着,对将上述的长条膜相对于宽边方向在斜方向拉伸而制造长条状的斜向拉伸膜的斜向拉伸膜的制造方法和制造装置进行说明。
(装置的概要)
图1是示意性地表示斜向拉伸膜的制造装置1的概略构成的俯视图。制造装置1从长条膜的输送方向上游侧依次具备膜抽出部2、输送方向变更部3、导辊4、拉伸部5、导辊6、输送方向变更部7和膜卷取部8。应予说明,可以在输送方向变更部7与膜卷取部8之间设置膜切断装置,将斜向拉伸后的膜以期望的长度切断,利用膜卷取部8卷取。应予说明,对拉伸部5的详细情况进行后述。
膜抽出部2抽出上述的长条膜并供给到拉伸部5。该膜抽出部2可以与长条膜的制膜装置独立地构成,也可以一体地构成。在前者的情况下,将长条膜在制膜后一次卷取于卷芯而成为卷绕体(长条膜原卷),将得到的卷绕体填充到膜抽出部2,由此从膜抽出部2抽出长条膜。另一方面,在后者的情况下,膜抽出部2在长条膜的制膜后将该长条膜不进行卷取而是直接相对于拉伸部5抽出。
输送方向变更部3将从膜抽出部2抽出的长条膜的输送方向变更为朝向作为斜向拉伸拉幅机的拉伸部5的入口的方向。这样的输送方向变更部3包含例如通过一边输送膜一边折返而变更输送方向的转向杆、使该转向杆在与膜平行的面内旋转的旋转台而构成。
通过如上利用输送方向变更部3变更长条膜的输送方向,能够使制造装置1整体的宽度更窄,此外,能够较细地控制膜的送出位置和角度,能够得到膜厚、光学值的偏差小的斜向拉伸膜。另外,若使膜抽出部2和输送方向变更部3能够移动(能够滑动、能够旋转),则能够有效地防止在拉伸部5夹住长条膜的宽边方向的两端部的左右的夹具(把持件)对膜的啮合不良。
应予说明,上述的膜抽出部2可以能够滑动和旋转以相对于拉伸部5的入口以规定角度送出长条膜。此时,也可以采用省略了输送方向变更部3的设置的构成。
为了使长条膜的行走时的轨道稳定,在拉伸部5的上游侧设置有至少1根导辊4。应予说明,导辊4可以由夹住膜的上下一对辊对构成,也可以由多个辊对构成。最接近拉伸部5的入口的导辊4是引导膜的行走的从动辊,经由未图示的轴承部分别旋转自如地被轴支承。作为导辊4的材质,可以使用公知的材质。应予说明,为了防止膜的损伤,优选通过在导辊4的表面实施陶瓷涂覆或对铝等轻金属实施镀铬等而将导辊4轻量化。
另外,与最接近拉伸部5的入口的导辊4相比还靠上游侧的辊中的1根优选使橡胶辊压接而夹紧。通过形成这样的夹紧辊,能够抑制膜的流动方向的抽出张力的变动。
在最接近拉伸部5的入口的导辊4的两端(左右)的一对轴承部,作为用于检测在该辊中在膜上产生的张力的膜张力检测装置,分别设置有第1张力检测装置、第2张力检测装置。作为膜张力检测装置,例如可以使用测力传感器。作为测力传感器,可以使用拉伸或压缩型的公知的测力传感器。测力传感器是通过安装于应变产生体的应变计将作用于着力点的载荷转换为电信号而进行检测的装置。
通过将测力传感器设置在最接近拉伸部5的入口的导辊4的左右的轴承部,左右独立地检测行走中的膜对辊给予的力、即在膜的两侧边附近产生的膜行进方向的张力。应予说明,也可以在构成辊的轴承部的支承体直接安装应变计,基于在该支承体产生的应变来检测载荷即膜张力。预先测量产生的应变与膜张力的关系,使其为已知。
在从膜抽出部2或输送方向变更部3供给到拉伸部5的膜的位置和输送方向偏离朝向拉伸部5的入口的位置和输送方向的情况下,根据该偏离量,在最接近拉伸部5的入口的导辊4上的膜的两侧边附近的张力会产生差异。因此,通过设置如上所述的膜张力检测装置来检测上述的张力差,能够判别该偏离的程度。即,若膜的输送位置和输送方向适当(为朝向拉伸部5的入口的位置和方向),则作用于上述导辊4的载荷在轴向的两端变得大致均等,若不适当,则膜张力在左右产生差异。
因此,若以最接近拉伸部5的入口的导辊4上的左右的膜张力差变相等的方式例如利用上述的输送方向变更部3适当地调整膜的位置和输送方向(相对于拉伸部5的入口的角度),则拉伸部5的入口部的利用把持件的膜的把持稳定,能够减少把持件脱离等故障的产生。进而,能够使利用拉伸部5的斜向拉伸后的膜的宽度方向的物性稳定。
对于导辊6,为了使利用拉伸部5斜向拉伸的膜的行走时的轨道稳定,在拉伸部5的下游侧设置有至少1根。
输送方向变更部7将从拉伸部5输送的拉伸后的膜的输送方向变更为朝向膜卷取部8的方向。
在此,为了应对取向角(膜的面内滞相轴的方向)的微调、制品变化,需要调整在拉伸部5的入口的膜行进方向和在拉伸部5的出口的膜行进方向所成的角度。为了该角度调整,需要通过输送方向变更部3来变更制膜的膜的行进方向而将膜导向拉伸部5的入口和/或通过输送方向变更部7来变更从拉伸部5的出口出来的膜的行进方向而使膜返回到膜卷取部8的方向。
另外,从生产率、收率的方面考虑,优选连续地进行制膜和斜向拉伸。连续地进行制膜工序、斜向拉伸工序、卷取工序时,通过输送方向变更部3和/或输送方向变更部7来变更膜的行进方向,在制膜工序和卷取工序中使膜的行进方向一致,即,如图1所示,使从膜抽出部2抽出的膜的行进方向(抽出方向)和即将利用膜卷取部8卷取之前的膜的行进方向(卷取方向)一致,由此能够减小相对于膜行进方向的装置整体的宽度。
应予说明,在制膜工序和卷取工序中膜的行进方向未必需要一致,优选以膜抽出部2和膜卷取部8成为不会干扰的布置的方式通过输送方向变更部3和/或输送方向变更部7来变更膜的行进方向。
作为如上所述的输送方向变更部3、7,可以使用气流辊或空气转向杆等通过公知的方法来实现。
膜卷取部8是将从拉伸部5介由输送方向变更部7输送的膜卷取的,例如由绕线装置、蓄能装置、驱动装置等构成。对于膜卷取部8,为了调整膜的卷取位置,优选为能够在横向滑动的结构。
膜卷取部8能够以相对于拉伸部5的出口以规定角度牵引膜的方式较细地控制膜的牵引位置和角度。由此,能够得到膜厚、光学值的偏差小的长条斜向拉伸膜。另外,能够有效地防止膜的褶皱的产生,并且膜的卷取性提高,因此,能够将膜以长条卷取。
该膜卷取部8构成以一定的张力牵引利用拉伸部5拉伸而输送的膜的牵引部。应予说明,可以在拉伸部5与膜卷取部8之间设置用于将膜以一定的张力牵引的牵引辊。另外,可以使上述的导辊6具有作为上述牵引辊的功能。
在本实施方式中,拉伸后的膜的牵引张力T(N/m)优选在100N/m<T<300N/m、优选150N/m<T<250N/m之间进行调整。上述的牵引张力为100N/m以下时,容易产生膜的松弛、褶皱,延迟、取向角的膜宽度方向的分布也变差。相反,若牵引张力为300N/m以上,则取向角的膜宽度方向的偏差变差,使宽度收率(宽度方向的取得效率)变差。
另外,在本实施方式中,优选以小于±5%、优选小于±3%的精度来控制上述牵引张力T的变动。若上述牵引张力T的变动为±5%以上,则宽度方向和流动方向(输送方向)的光学特性的偏差变大。作为将上述牵引张力T的变动控制在上述范围内的方法,可以举出如下方法:测定对拉伸部5的出口侧的最初的辊(导辊6)施加的载荷、即膜的张力,以该值为一定的方式通过一般的PID控制方式来控制牵引辊或膜卷取部8的卷取辊的旋转速度。作为测定上述载荷的方法,可以举出如下方法:在导辊6的轴承部安装测力传感器,测定对导辊6施加的载荷即膜的张力。作为测力传感器,可以使用拉伸型、压缩型的公知的测力传感器。
对于拉伸后的膜,将拉伸部5的利用把持件的把持释放,从拉伸部5的出口排出,将利用把持件把持的膜的两端(两侧)修边后,依次卷取于卷芯(卷取辊),成为长条斜向拉伸膜的卷绕体。应予说明,根据需要进行上述的修边即可。
另外,在将长条斜向拉伸膜卷取前,出于防止膜彼此的粘连的目的,可以将掩蔽膜重叠于长条斜向拉伸膜而同时卷取,也可以一边在通过卷取而重叠的长条斜向拉伸膜的至少一端(优选两端)贴合胶带等一边卷取。作为掩蔽膜,只要能够保护长条斜向拉伸膜就没有特别限制,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜等。
另外,在将长条斜向拉伸膜卷取前,可以通过在该膜的至少一侧的面(优选两侧的面)的宽边方向的两端部形成被称为滚花部或压花部的与膜面相比容积大的部分(凸部)来防止将膜卷取时的膜彼此的粘连。应予说明,滚花部的高度和形状在宽边方向的两端部可以不同(可以为非对称)。
(拉伸部的详细情况)
接着,对上述的拉伸部5的详细情况进行说明。图2是示意性地表示拉伸部5的轨道图案的一个例子的俯视图。但是,其为一个例子,拉伸部5的构成并不限定于此。
本实施方式中的长条斜向拉伸膜的制造使用可斜向拉伸的拉幅机(斜向拉伸机)作为拉伸部5。该拉幅机是将长条膜加热至可拉伸的任意的温度而进行斜向拉伸的装置。该拉幅机具备加热区Z、左右一对轨道Ri·Ro和沿着轨道Ri·Ro行走而输送膜的多个把持件Ci·Co(在图2中仅示出1组把持件)。应予说明,对加热区Z的详细情况进行后述。轨道Ri·Ro分别用连结部将多个轨道部连结而构成(图2中的白圈为连结部的一个例子)。把持件Ci·Co由把持膜的宽边方向的两端的夹具构成。
在图2中,长条膜的抽出方向D1与拉伸后的长条斜向拉伸膜的卷取方向D2不同,在与卷取方向D2之间形成抽出角度θi。在抽出角度θi大于0°且小于90°的范围,可以任意地设定为期望的角度。
如此,由于抽出方向D1和卷取方向D2不同,因此,拉幅机的轨道图案成为在左右非对称的形状,膜的输送路径在中途弯曲。而且,可以根据对于应制造的长条斜向拉伸膜赋予的取向角θ、拉伸倍率等来手动或自动地调整轨道图案。对于本实施方式的制造方法中所使用的斜向拉伸机,优选能够自由地设定构成轨道Ri·Ro的各轨道部和轨道连结部的位置、任意地变更轨道图案。
在本实施方式中,拉幅机的把持件Ci·Co是前后的把持件Ci·Co保持一定间隔,以一定速度行走。把持件Ci·Co的行走速度可适当选择,但通常为1~150m/分钟。在本实施方式中,考虑如后述那样在宽边方向对膜可靠地加热而赋予温度变化以及膜的生产率,优选为20~100m/分钟。左右一对的把持件Ci·Co的行走速度的差为通常行走速度的1%以下,优选为0.5%以下,更优选为0.1%以下。这是因为若在拉伸工序出口在膜的左右存在行进速度差,则产生拉伸工序出口的褶皱、偏向,因此,左右的把持件Ci·Co的速度差要求实质上为相同速度。在一般的拉幅机装置等中,根据驱动链条的链轮的齿的周期、驱动马达的频率等,存在以秒以下的量级产生的速度不均,总是产生数%的不均,但这些不属于本发明的实施方式中叙述的速度差。
在本实施方式的制造方法中所使用的斜向拉伸机中,特别是在膜的输送变更为斜向的部位,对限制把持件的轨迹的轨道总是要求大的弯曲率。从避免因急剧的弯曲所致的把持件彼此的干扰或局部的应力集中的目的考虑,优选在弯曲部中把持件的轨迹描绘出曲线。
如此,为了对长条膜赋予斜方向的取向而使用的斜向拉伸拉幅机优选为如下的拉幅机:通过使轨道图案多样地变化,能够自如地设定膜的取向角,进而,能够遍及膜宽度方向使膜的取向轴(滞相轴)左右均等高精度地取向,且能够以高精度控制膜厚度、延迟。
接着,对在拉伸部5的拉伸动作进行说明。对于长条膜,利用左右的把持件Ci·Co把持其两端,随着把持件Ci·Co的行走在加热区Z内进行输送。左右的把持件Ci·Co在拉伸部5的入口部(图中A的位置),在相对于膜的行进方向(抽出方向D1)为大致垂直的方向相对,在左右非对称的轨道Ri·Ro上分别行走,在拉伸结束时的出口部(图中B的位置)将把持的膜释放。从把持件Ci·Co释放的膜利用上述的膜卷取部8卷取于卷芯。一对轨道Ri·Ro分别具有环状的连续轨道,在拉幅机的出口部将膜的把持释放的把持件Ci·Co在外侧的轨道行走,依次返回到入口部。
此时,由于轨道Ri·Ro为左右非对称,因此,在图2的例子中,在图中A的位置相对的左右的把持件Ci·Co随着在轨道Ri·Ro上行走,成为在轨道Ri侧(内道侧)行走的把持件Ci相对于在轨道Ro侧(外道侧)行走的把持件Co先行的位置关系。
即,在图中A的位置相对于膜的抽出方向D1为大致垂直的方向相对的把持件Ci·Co中,一侧的把持件Ci先到达膜的拉伸结束时的位置B时,将把持件Ci·Co连接的直线相对于与膜的卷取方向D2大致垂直的方向仅倾斜角度θL。通过以上的动作,将长条膜相对于宽边方向以θL的角度进行斜向拉伸。在此,大致垂直是表示在90±1°的范围。
接着,对上述的加热区Z的详细情况进行说明。拉伸部5的加热区Z由预热区Z1、拉伸区Z2和热固定区Z3构成。在拉伸部5中,利用把持件Ci·Co把持的膜依次通过预热区Z1、拉伸区Z2、热固定区Z3。在本实施方式中,预热区Z1和拉伸区Z2由隔壁分隔,拉伸区Z2和热固定区Z3由隔壁分隔。应予说明,在预热区Z1、拉伸区Z2、热固定区Z3的各个区内,可以适当设置隔壁(可以将各区的内部进一步用隔壁分割)。
预热区Z1是指在加热区Z的入口部把持膜的两端的把持件Ci·Co在左右(膜宽度方向)保持一定的间隔地进行行走的区间。
拉伸区Z2是指把持膜的两端的把持件Ci·Co的间隔打开,直至成为规定的间隔的区间。此时,进行如上所述的斜向拉伸,但也可以根据需要在斜向拉伸前后在纵向或横向进行拉伸。即,在拉伸区Z2进行如下的斜向拉伸工序:一边将膜的宽边方向的两端用一对把持件Ci·Co把持一边使一侧的把持件Ci相对地先行,使另一侧的把持件Co相对地延迟来输送膜,并且使膜的输送路径在中途弯曲,由此将膜相对于宽边方向在斜方向进行拉伸。
热固定区Z3是指在拉伸区Z2的斜向拉伸工序结束后,用于将斜向拉伸膜的光学轴(滞相轴)固定的区间。即,在热固定区Z3进行用于将斜向拉伸膜的光学轴固定的热固定工序。在热固定区Z3,两端的把持件Ci·Co彼此保持平行地行走。由此将斜向拉伸膜的光学轴固定。
应予说明,拉伸后的膜可以在通过热固定区Z3之后通过将区内的温度设定为构成膜的热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg(℃)以下的区间(冷却区)。
相对于热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg,预热区Z1的温度优选设定为Tg~Tg+60℃,拉伸区Z2的温度优选设定为Tg~Tg+50℃,热固定区Z3和冷却区的温度优选设定为Tg-40~Tg+30℃。
应予说明,预热区Z1、拉伸区Z2和热固定区Z3的长度可以适当选择,相对于拉伸区Z2的长度,预热区Z1的长度通常为50~200%,热固定区Z3的长度通常为50~150%。
另外,若将拉伸前的膜的宽度设为Wo(mm)、将拉伸后的膜的宽度设为W(mm),则拉伸工序中的拉伸倍率R(W/Wo)优选为1.1~3.0,更优选为1.15~2.0。若拉伸倍率在该范围,则膜的宽度方向的厚度不均变小,故优选。
〔关于斜向拉伸工序中的膜的温度控制〕
接着,对在进行斜向拉伸工序的拉伸区Z2的膜宽边方向的温度控制进行说明。在本实施方式中,在斜向拉伸工序中,用于在斜方向拉伸的输送路径的圆弧状的弯曲在膜的宽边方向最早开始的时刻,使膜的温度在宽边方向变化。应予说明,在以下的说明中,输送路径的弯曲是指输送路径圆弧状地弯曲,即,输送路径平滑地弯曲。
在此,图3示意性地示出在拉伸部5的膜的输送路径(在图3中以粗实线的箭头表示)在中途弯曲的情况。膜的输送路径如上所述可以通过调整把持膜的宽边方向的两端的一对把持件Ci·Co行走的轨道Ri·Ro的位置、弯曲程度(曲率)而使其变化。上述的“用于在斜方向拉伸的输送路径的弯曲的开始的时刻”是指在轨道Ri·Ro中,所输送的膜的任意的点到达连接为了进行斜向拉伸而圆弧状地弯曲的弯曲部Q1·Q2的最上游侧的点P1·P2的线上的时刻。
另外,若膜到达连接点P1·P2的线上,则在此处膜的输送方向开始圆弧状地弯曲,变化为斜向拉伸后的膜排出方向。由此,“用于在斜方向拉伸的输送路径的弯曲开始的时刻”也可以说是表示膜的输送方向的矢量的方向从斜向拉伸前的方向朝向斜向拉伸后的排出方向开始变化的时刻。
应予说明,在比连接点P1·P2的线段更靠输送方向的上游侧,如该图所示,可以对膜进行横拉伸(预拉伸),也可以不进行横拉伸。
在图3中,示出了在膜的宽边方向(对于宽边方向的全部的点),输送路径的弯曲同时开始的例子。此时,“用于斜向拉伸的输送路径的弯曲在膜的宽边方向最早开始的时刻”是指所输送的膜的宽边方向的全部的点同时到达连接点P1·P2的线上的时刻。
另一方面,根据弯曲部Q1·Q2的长度、弯曲程度,有时在膜的宽边方向的先行侧(在斜向拉伸时先行的把持件Ci侧)和延迟侧(在斜向拉伸时延迟的把持件Co侧),输送路径的弯曲开始的时间不同。对此时的具体例进行后述,上述时间不同时,“用于斜向拉伸的输送路径的弯曲在膜的宽边方向最早开始的时刻”是指膜的先行侧和延迟侧中的任一者先(最早)到达连接点P1·P2的线上的时刻。
图4示出上述的拉伸部5的其它图示的方式。如图4那样,在拉伸区Z2,为了方便,有时也将轨道Ri·Ro直线状地连接而进行图示,但在该情况下,实际上也有时使膜的输送路径圆弧状地弯曲而进行斜向拉伸。因此,在这样的附图中,若图示在拉伸部5的膜的输送路径,则成为粗实线的箭头那样,从比连接点Q11·Q12的线段更靠上游侧的位置开始输送路径的圆弧状的弯曲。应予说明,点Q11·Q12是指图3所示的弯曲部Q1·Q2的曲率成为最大的点或弯曲部Q1·Q2的输送方向的中间点。因此,即使是图4的例子,通过在比将点Q11·Q12连接的线段更靠上游侧,将输送方向的弯曲开始的位置(将点P1’·P2’连接的线段)与图3的将点P11·P21连接的线段对应地进行考虑,从而能够应用本实施方式的膜的宽边方向的温度控制。
(膜温度控制的方法)
以下,对斜向拉伸工序中的膜的宽边方向的温度控制的具体的方法进行说明。
《先行侧的弯曲时间早的情况》
图5表示拉伸部5的详细的构成的一个例子,示意性地示出与膜的宽边方向的延迟侧相比,在先行侧上输送路径的弯曲开始的时间早的拉伸部5的构成。在该构成中,在膜的宽边方向的先行侧的输送路径的弯曲开始的时刻,即,膜的宽边方向的先行侧端部和延迟侧端部中,先行侧端部先到达点P1的时刻,通过加热部11以与先行侧相比在延迟侧上膜的温度变低的方式对膜进行加热,由此,使膜的温度在宽边方向变化。
应予说明,作为利用加热部11的加热方法,可以采用如下方法:从膜的上表面侧或下表面侧吹出热风,使热风的温度在膜的宽边方向变化的方法;通过红外线加热器对膜进行加热,并且使加热温度在膜的宽边方向变化的方法等。另外,加热部11的个数可以为单个,也可以为多个。即,如图5所示,可以通过单一的加热部11在膜的宽边方向使加热温度变化,也可以在宽边方向并列输出(加热能力)不同的多个加热部11,使加热温度在宽边方向变化。
另外,作为使膜温度在宽边方向变化的手段,也可以采用以延迟侧或先行侧为基准对其相反侧进行加热或冷却的手段。作为上述手段,可以考虑在延迟侧和先行侧喷吹温度不同的风或风的温度为一定且用加热器仅对延迟侧和先行侧中的一者进行加热或者使用温度不同的加热器对延迟侧和先行侧进行加热等各种手段,没有特别限定。
对于膜的输送路径的弯曲的开始,与延迟侧相比先行侧早时,与膜的延迟侧相比,先行侧更早开始斜向拉伸。此时,与膜的延迟侧相比,先行侧在斜向拉伸中的输送方向的收缩早,由此,膜厚相对变厚的区域(在膜排出方向)增大,因此,与延迟侧相比,先行侧在斜向拉伸时以与上述区域的增大相应的程度膜不易伸长。
因此,通过如此对膜进行加热,使膜温度在宽边方向变化,由此与延迟侧相比,膜的先行侧的温度相对高,因此,变得柔软,在斜向拉伸时膜变得容易伸长。另一方面,与先行侧相比,膜的延迟侧的温度相对低,因此,变硬,在斜向拉伸时膜变得不易伸长。因此,在输送路径的弯曲的开始时刻,即,斜向拉伸开始时,通过使膜温度在宽边方向变化,将在先行侧由于温度高而变得容易伸长的膜通过斜向拉伸而伸展,将在延迟侧由于温度低而不易伸长的膜通过斜向拉伸而伸展,由此能够在不发生斜向拉伸中产生的拉伸不均的情况下抑制在先行侧的(因输送方向的收缩所致的)膜厚的增大,同时能够减少在膜的宽边方向整体上产生拉伸不均,能够减少在宽边方向产生取向角的不均。其结果,即使在将斜向拉伸结束后的膜应用于OLED的用于防止外部光反射的圆偏振片的情况下,也能够减少起因于上述膜的宽边方向的取向角不均的颜色不均。
在膜(先行侧)的输送路径的弯曲开始的时刻,将膜的宽边方向的延迟侧的膜温度设为T1(℃)、将先行侧的膜温度设为T2(℃)时,从可靠地减少膜的宽边方向的厚度不均的观点考虑,优选以成为
-20℃≤(T1-T2)≤-1℃
的方式使膜的温度在宽边方向变化。若T1-T2的值变得比下限小,则温度相对低的区域的膜变得过硬,延迟侧的膜厚变厚,难以使膜厚在宽边方向均匀。另一方面,若T1-T2的值变得比上限大,则在斜向拉伸时使先行侧容易伸长的效果变小,减少宽边方向的厚度不均的效果变小。T1-T2的更优选的范围为
-10℃≤(T1-T2)≤-2℃。
应予说明,对于上述的膜温度,可以利用非接触温度传感器进行测定。具体而言,可以使用耐热型非接触温度传感器(IRtec Rayomatic 14,Yutron株式会社制)测定拉伸中的膜温度。另外,加热、冷却的温度区域没有特别限定,只要在能够确保期望的面内延迟的温度区域实施加热或冷却即可。
《延迟侧的弯曲时间早的情况》
图6表示拉伸部5的其它例子,示意性地示出与膜的宽边方向的先行侧相比,在延迟侧上输送路径的弯曲开始的时间早的拉伸部5的构成。在该构成中,在膜的宽边方向的延迟侧的输送路径的弯曲开始的时刻,即,膜的宽边方向的延迟侧端部和先行侧端部中,延迟侧端部先到达点P2的时刻,通过加热部11以膜的温度与先行侧相比在延迟侧变高的方式对膜进行加热,由此使膜的温度在宽边方向变化。
对于膜的输送路径的弯曲的开始,与先行侧相比延迟侧早时,与膜的先行侧相比,延迟侧更早开始斜向拉伸。此时,与膜的先行侧相比,延迟侧在斜向拉伸中的输送方向的收缩早,由此,膜厚相对变厚的区域(在膜排出方向)增大,因此,与先行侧相比,延迟侧在斜向拉伸时以与上述区域的增大相应的程度膜不易伸长。
因此,通过如此对膜进行加热,使膜温度在宽边方向变化,与先行侧相比,膜的延迟侧的温度相对高,因此,变得柔软,在斜向拉伸时膜变得容易伸长。另一方面,与延迟侧相比,膜的先行侧的温度相对低,因此,变硬,在斜向拉伸时膜变得不易伸长。因此,在输送路径的弯曲的开始时刻,即,斜向拉伸开始时,通过使膜温度在宽边方向变化,将在延迟侧由于温度高而容易伸长的膜通过斜向拉伸而伸展,将在先行侧由于温度低而不易伸长的膜通过斜向拉伸而伸展,由此能够在不发生在斜向拉伸中产生的拉伸不均的情况下抑制在延迟侧的(因输送方向的收缩所致的)膜厚的增大,同时能够减少在膜的宽边方向整体上产生拉伸不均,能够减少在宽边方向产生取向角的不均。其结果,与上述同样地能够减少在OLED中起因于膜的宽边方向的取向角的不均的颜色不均。
在膜(延迟侧)的输送路径的弯曲开始的时刻,将膜的宽边方向的延迟侧的膜温度设为T1(℃)、将先行侧的膜温度设为T2(℃)时,从可靠地减少膜的宽边方向的厚度不均的观点考虑,优选以成为
1℃≤(T1-T2)≤18℃
的方式使膜的温度在宽边方向变化。若T1-T2的值变得比上限大,则温度相对高的区域的膜变得过于柔软,延迟侧的膜厚变薄,难以使膜厚在宽边方向均匀。另一方面,若T1-T2的值变得比下限小,则在斜向拉伸时在延迟侧容易伸长的效果变小,减少宽边方向的厚度不均的效果变小。T1-T2的更优选的范围为
2℃≤(T1-T2)≤9℃。
《在宽边方向整体上弯曲时间相同的情况》
图7表示拉伸部5的又一例子,示意性地示出在膜的宽边方向上输送路径的弯曲开始的时间相同的拉伸部5的构成。在该构成中,在膜的输送路径的弯曲开始的时刻,即,位于膜的宽边方向的各点到达连接点P1·P2的线段的时刻,通过加热部11以与宽边方向的先行侧相比在延迟侧上膜的温度变高的方式对膜进行加热,由此,使膜的温度在宽边方向变化。
膜的输送路径的弯曲的开始在宽边方向整体上相同时,如图7所示那样,与膜的先行侧相比,延迟侧在斜向拉伸中的弯曲的程度大。因此,与膜的先行侧相比,斜向拉伸中的输送方向的收缩的程度,在延迟侧变大。因此,与膜的先行侧相比,在延迟侧膜厚变厚。
因此,通过如上对膜进行加热,使膜温度在宽边方向变化,与先行侧相比,膜的延迟侧的温度相对高,因此,变得柔软,在斜向拉伸时膜变得容易伸长。另一方面,与延迟侧相比,膜的先行侧的温度相对低,因此,变硬,在斜向拉伸时膜变得不易伸长。因此,在输送路径的弯曲的开始时刻,即,在斜向拉伸开始时,通过使膜温度在宽边方向变化,将在延迟侧由于温度高而容易伸长的膜通过斜向拉伸而伸展,将在先行侧由于温度低而不易伸长的膜通过斜向拉伸而伸展,由此能够在不发生斜向拉伸中产生的拉伸不均的情况下抑制在延迟侧的膜厚的增大,同时能够减少在膜的宽边方向整体上产生拉伸不均,能够减少在宽边方向产生取向角的不均。其结果,能够与上述同样地在OLED中减少起因于膜的宽边方向的取向角的不均的颜色不均。
在膜的输送路径的弯曲开始的时刻,将膜的宽边方向的延迟侧的膜温度设为T1(℃)、将先行侧的膜温度设为T2(℃)时,从可靠地减少膜的宽边方向的厚度不均的观点考虑,优选以成为
1℃≤(T1-T2)≤18℃
的方式使膜的温度在宽边方向变化。T1-T2的上限和下限的依据与延迟侧的弯曲时间早时的T1-T2的上限和下限的依据相同。T1-T2的更优选的范围为
2℃≤(T1-T2)≤9℃。
如上所述,在斜向拉伸工序中,在开始斜向拉伸的时刻,即,用于在斜方向拉伸的膜输送路径的圆弧状的弯曲在膜的宽边方向最早开始的时刻,通过使膜的温度在宽边方向变化,能够减少因在斜向拉伸时发生的膜输送方向的收缩而在宽边方向产生拉伸不均。其结果,能够减少膜的宽边方向的取向角不均,减少在OLED中产生颜色不均。
(膜温度控制的变化)
在上述的图5~图7的构成中,使用加热部11使膜的温度在宽边方向以2个阶段变化,但宽边方向的温度控制并不限定于上述的2个阶段。
图8表示拉伸部5的又一例子,示意性地示出配置于拉伸部5的加热部11的其它构成。加热部11只要使膜的加热温度在宽边方向阶段性地变化,则可以如图8那样以4阶段变化,虽然未图示,但也可以以3个阶段或5个阶段以上变化。此时,只要如上所述根据先行侧和延迟侧的输送路径的弯曲的开始的时间来设定提高膜的宽边方向的先行侧和延迟侧中的哪一个的加热温度即可。
另外,图9示意性地示出配置于拉伸部5的加热部11的又一构成。加热部11可以使膜的加热温度在宽边方向连续地变化。通过使从加热部11吹出的热风的温度、风量在宽边方向连续地变化或使红外线的照射量在宽边方向连续地变化,能够使膜温度在宽边方向连续地变化。
如此,在斜向拉伸工序中的输送路径的弯曲在膜的宽边方向最早开始的时刻,通过使膜的温度在宽边方向阶段性或连续性地变化,能够减少斜向拉伸时的宽边方向的拉伸不均和取向角不均。特别是通过使膜温度在宽边方向以4个阶段以上变化,能够通过宽边方向的较细的温度控制来可靠地减少宽边方向的厚度不均和取向角不均。
(其它)
作为本实施方式的斜向拉伸的对象的膜可以为含有纤维素系树脂(上述的纤维素酯树脂等)的膜。此时,对含有纤维素系树脂的膜一边进行上述的宽边方向的温度控制一边进行斜向拉伸,由此能够减少宽边方向的膜厚不均和取向角不均。
在斜向拉伸工序中,膜的输送速度可以为1~150m/分钟,但从通过膜的加热在宽边方向可靠地赋予温度变化且使膜的生产率提高的观点考虑,膜的输送速度优选为5~120m/分钟,更优选为20~100m/分钟。
<长条斜向拉伸膜的品质>
对于通过本实施方式的制造方法得到的长条斜向拉伸膜,优选取向角θ相对于卷取方向例如在大于0°且小于90°的范围倾斜,在至少1300mm的宽度中,宽度方向的面内延迟Ro的偏差为2nm以下,取向角θ的偏差小于0.6°。另外,上述长条斜向拉伸膜的以波长550nm测定的面内延迟值Ro(550)优选在80nm以上且160nm以下的范围,进一步优选在90nm以上且150nm以下的范围。
即,对于通过本实施方式的制造方法得到的长条斜向拉伸膜,面内延迟Ro的偏差在宽度方向的至少1300mm中为2nm以下,优选为1nm以下。通过使面内延迟Ro的偏差为上述范围,将长条斜向拉伸膜与起偏镜贴合而形成圆偏振片并将其应用于有机EL图像显示装置时,能够抑制因黑显示时的外部光反射光的泄漏所致的颜色不均。另外,将长条斜向拉伸膜作为例如液晶显示装置用的相位差膜使用时,也能够使显示品质良好。
另外,对于通过本实施方式的制造方法得到的长条斜向拉伸膜,取向角θ的偏差在宽度方向的至少1300mm中小于0.6°,优选小于0.4°,最优选小于0.2°。若将取向角θ的偏差大于0.6°的长条斜向拉伸膜与起偏镜贴合而形成圆偏振片并将其安装于有机EL显示装置等的图像显示装置则有时产生漏光,使明暗的对比度降低。
通过本实施方式的制造方法得到的长条斜向拉伸膜的面内延迟Ro可以根据所使用的显示装置的设计来选择最佳值。应予说明,上述Ro为面内滞相轴方向的折射率nx与在面内与上述滞相轴正交的方向的折射率ny之差乘以膜的平均厚度d而得到的值(Ro=(nx-ny)×d)。
从机械强度等观点考虑,通过本实施方式的制造方法得到的长条斜向拉伸膜的平均厚度为1~400μm,优选为10~200μm,进一步优选为10~60μm,特别优选为15~45μm。另外,上述长条斜向拉伸膜的宽度方向的厚度不均对是否能够卷取造成影响,因此,优选为2μm以下,更优选为1μm以下。
通过本实施方式的制造方法得到的长条斜向拉伸膜可以在其表面具有功能层。作为功能层,可以考虑防反射层、低折射率层、硬涂层、光散射层、光扩散层、抗静电层、导电层、电极层、双折射层、表面能量调整层、UV吸收层、色材层、耐水层、特定的气体阻隔层、耐热层、磁层、抗氧化层、外涂层等。
<圆偏振片>
本实施方式的圆偏振片依次层叠有偏振片保护膜、起偏镜、λ/4膜,λ/4膜的滞相轴与起偏镜的吸收轴(或透光轴)所成的角度为45°。将本实施方式的圆偏振片用于有机EL显示装置时,上述的偏振片保护膜、起偏镜、λ/4膜分别对应于图10的保护膜313、起偏镜311、λ/4膜316。在本实施方式中,优选依次层叠长条状偏振片保护膜、长条状起偏镜、长条状λ/4膜(长条斜向拉伸膜)而形成。
另外,将本实施方式的圆偏振片用于液晶显示装置时,上述的偏振片保护膜、起偏镜、λ/4膜分别对应于图11的保护膜506、起偏镜501、λ/4膜503。在显示单元401的外侧(视认侧)配置有保护膜506、起偏镜501,在起偏镜501的进一步外侧(视认侧)配置有λ/4膜503,因此,从显示单元401射出而透过起偏镜501的直线偏振光由λ/4膜503转换为圆偏振光或椭圆偏振光。因此,观察者佩戴偏光太阳镜观察显示装置400的显示图像时,以任何角度观察时(不论起偏镜501的透光轴(与吸收轴垂直)与偏光太阳镜的透光轴如何偏离),均能够将与偏光太阳镜的透光轴平行的光的成分导入到观察者的眼中来观察显示图像,能够抑制由于观察的角度而难以看到显示图像的情况。
本实施方式的圆偏振片可以使用将掺杂了碘或二色性染料的聚乙烯醇拉伸而得到的膜作为起偏镜,以λ/4膜/起偏镜的构成进行贴合来制造。起偏镜的膜厚为5~40μm,优选为5~30μm,特别优选为5~20μm。
偏振片可以通过一般的方法来制作。优选将经碱皂化处理的λ/4膜使用完全皂化型聚乙烯醇水溶液贴合于将聚乙烯醇系膜在碘溶液中进行浸渍拉伸而制作的起偏镜的一侧的面。
偏振片可以进一步在该偏振片的偏振片保护膜的相反面贴合剥离膜而构成。保护膜和剥离膜是出于在偏振片发货时、制品检查时等中保护偏振片的目的而使用。
<有机EL显示装置>
图10是表示作为本实施方式的OLED的有机EL显示装置100的概略构成的截面图。应予说明,有机EL显示装置100的构成并不限定于此。
有机EL显示装置100通过在有机EL元件101上介由粘接层201形成圆偏振片301而构成。有机EL元件101是在使用了玻璃、聚酰亚胺等的基板111上依次具有金属电极112、发光层113、透明电极(ITO等)114、密封层115而构成。应予说明,金属电极112可以由反射电极和透明电极构成。
圆偏振片301从有机EL元件101侧依次层叠λ/4膜316、粘接层315、起偏镜311、粘接层312、保护膜313、固化层314而成,起偏镜311由λ/4膜316和保护膜313夹持。通过以起偏镜311的透光轴与由本实施方式的长条斜向拉伸膜构成的λ/4膜316的滞相轴所成的角度约为45°(或135°)的方式将两者贴合来构成圆偏振片301。
上述的保护膜313优选层叠有固化层314。固化层314具有不仅防止有机EL显示装置100的表面的损伤,而且防止由圆偏振片301产生的翘曲的效果。进而,可以在固化层314上形成防反射层。有机EL元件101自身的厚度为1μm左右。
在上述的构成中,若对金属电极112和透明电极114施加电压,则对于发光层113,从金属电极112和透明电极114中的成为阴极的电极注入电子,从成为阳极的电极注入空穴,两者在发光层113中再结合,由此产生对应于发光层113的发光特性的可见光线的发光。在发光层113中产生的光直接或在金属电极112反射后,介由透明电极114和圆偏振片301被提取到外部。
一般,在有机EL显示装置中,在透明基板上将金属电极、发光层和透明电极依次层叠而形成作为发光体的元件(有机EL元件)。在此,发光层为各种有机薄膜的层叠体,已知有例如由三苯基胺衍生物等构成的空穴注入层与由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层的层叠体、由这样的发光层与苝衍生物等构成的电子注入层的层叠体、这些空穴注入层、发光层、电子注入层的层叠体等进行各种组合的构成。
有机EL显示装置利用如下的原理发光:通过对透明电极和金属电极施加电压,向发光层注入空穴和电子,通过这些空穴与电子的再结合而产生的能量激发荧光物质,所激发的荧光物质返回到基态时放射光。中途再结合这样的机制与一般的二极管同样,由此也能够预想到电流和发光强度相对于施加电压显示伴随整流性的强的非线形性。
在有机EL显示装置中,为了将发光层中的发光提取,必须至少一侧的电极为透明,通常使用由氧化铟锡(ITO)等透明导电体形成的透明电极作为阳极。另一方面,为了使电子注入容易而提高发光效率,将功函数小的物质用于阴极是重要的,通常使用Mg-Ag、Al-Li等金属电极。
在这样的构成的有机EL显示装置中,发光层由厚度10nm左右的极薄的膜形成。因此,发光层也与透明电极同样地使光大致完全地透过。其结果,非发光时从透明基板的表面入射而透过透明电极和发光层并在金属电极反射的光再次向透明基板的表面侧射出,因此,从外部视认时,有机EL显示装置的显示面看起来如镜面。
本实施方式的圆偏振片适于这样的外部光反射特别成为问题的有机EL显示装置。
即,在有机EL元件101的非发光时,通过室内照明等从有机EL元件101的外部入射的外部光被圆偏振片301的起偏镜311吸收一半,剩余的一半作为直线偏振光透过并入射到λ/4膜316。由于起偏镜311的透光轴与λ/4膜316的滞相轴以45°(或135°)交叉的方式配置,因此,入射到λ/4膜316的光通过透过λ/4膜316而转换为圆偏振光。
从λ/4膜316射出的圆偏振光在有机EL元件101的金属电极112进行镜面反射时,相位反转180度,作为逆转的圆偏振光被反射。该反射光通过入射到λ/4膜316而被转换为与起偏镜311的透光轴垂直(与吸收轴平行)的直线偏振光,因此,被起偏镜311完全吸收,不会射出到外部。即,通过圆偏振片301,能够减少在有机EL元件101的外部光反射。
<液晶显示装置>
图11是表示作为本实施方式的液晶显示装置的显示装置400的概略构成的截面图。显示装置400在显示单元401的一侧的面侧配置偏振片402而构成。
应予说明,在液晶显示装置的情况下,对于显示单元401,可以考虑用一对基板夹持了液晶层的液晶单元。应予说明,相对于液晶单元在与偏振片402相反侧设置与偏振片402以正交尼科耳状态配置的另外的偏振片和对液晶单元进行照明的背光源,在图11中省略了这些图示。
另外,显示装置400可以相对于偏振片402在与显示单元401相反侧具有前视窗403。前视窗403成为显示装置400的外装盖,例如由盖玻璃构成。在前视窗403与偏振片402之间填充有例如由紫外线固化型树脂构成的填充材料404。没有填充材料404时,由于在前视窗403与偏振片402之间形成有空气层,因此,由于在前视窗403和偏振片402与空气层的界面上的光的反射,有时显示图像的视认性降低。但是,通过上述的填充材料404,在前视窗403与偏振片402之间不形成空气层,因此,能够避免因上述界面上的光的反射所致的显示图像的视认性降低。
偏振片402具有透过规定的直线偏振光的起偏镜501。在起偏镜501的一侧的面侧(与显示单元401相反侧)介由粘接层502依次层叠有λ/4膜503和由紫外线固化型树脂构成的固化层504。另外,在起偏镜501的另一侧的面侧(显示单元401侧)介由粘接层505贴合有保护膜506。
起偏镜501是通过例如利用二色性色素对聚乙烯醇膜进行染色并进行高倍率拉伸而得到的。起偏镜501在进行碱处理(也称为皂化处理)后,在一侧的面侧介由粘接层502贴合λ/4膜503,在另一侧的面侧介由粘接层505贴合保护膜506。
若将起偏镜501的厚度设为Bμm,则从偏振片402的薄型化的观点考虑,
优选为1μm<B≤20μm,
进一步优选为1μm<B≤15μm。
粘接层502·505是由例如聚乙烯醇粘接剂(PVA粘接剂、水糊)构成的层,也可以是由紫外线固化型的粘接剂(UV粘接剂)构成的层。这些粘接剂在粘接面涂布的状态下为液体,在涂布后通过干燥或紫外线照射进行固化,由此将2者粘接。即,粘接层502·505通过从液状的状态变化,将起偏镜501和λ/4膜503、起偏镜501和保护膜506分别粘接。如此,粘接层502·505在通过从液状的状态变化而将2者粘接的方面,与没有发生这样的状态变化而将2者粘接的粘合层(在基材上具有粘合剂的片状的粘合层)不同。
λ/4膜503是对透过光赋予波长的1/4左右的面内相位差的层,在本实施方式中,含有例如纤维素系树脂(纤维素系聚合物)。应予说明,λ/4膜503可以含有聚碳酸酯系树脂(聚碳酸酯系聚合物)代替纤维素系聚合物,也可以含有环烯烃系树脂(环烯烃系聚合物)代替纤维素系聚合物。但是,从耐化学药品性的观点考虑,λ/4膜503优选含有纤维素系聚合物或聚碳酸酯系聚合物。
λ/4膜503是厚度为10μm~70μm的薄膜的λ/4膜。另外,λ/4膜503的滞相轴与起偏镜501的吸收轴所成的角度(交叉角)为30°~60°,由此,来自起偏镜501的直线偏振光通过λ/4膜503转换为圆偏振光或椭圆偏振光。
固化层504(也称为硬涂层)由活性能量线固化型树脂(例如紫外线固化型树脂)构成。
保护膜506由光学膜构成,该光学膜例如由纤维素系树脂(纤维素系聚合物)、丙烯酸树脂、环状聚烯烃(COP)、聚碳酸酯(PC)构成。保护膜506仅作为保护起偏镜501的背面侧的膜设置,但也可以作为兼作具有期望的光学补偿功能的相位差膜的光学膜设置。
应予说明,在液晶显示装置的情况下,相对于显示单元401(液晶单元)在与偏振片402相反侧配置的另外的偏振片用2个光学膜夹持起偏镜的表面而构成,作为上述的起偏镜和光学膜,可以使用与偏振片402的起偏镜501和保护膜506同样的起偏镜和保护膜。
在此,上述的起偏镜501和λ/4膜503可以分别为长条状。此时,优选λ/4膜503的滞相轴相对于λ/4膜503的长边方向倾斜30°~60°。此时,可以将长条状的λ/4膜503通过斜向拉伸而制作成卷状的膜,将其与卷状的起偏镜501以所谓卷对卷方式贴合而制作长条状的偏振片402。因此,与通过将膜片1片1片地贴合的间歇式制作偏振片402的情况相比,生产率飞跃性地提高,成品率也能够大幅改善。
应予说明,在λ/4膜503的粘接层502侧可以设置用于使λ/4膜503的粘接性提高的易粘接层。易粘接层是通过对λ/4膜503的粘接层502侧进行易粘接处理而形成。作为易粘接处理,有电晕(放电)处理、等离子体处理、火焰处理、ITRO处理、辉光处理、臭氧处理、底漆涂布处理等,只要实施其中的至少1种即可。这些易粘接处理中,从生产率的观点考虑,优选电晕处理、等离子体处理作为易粘接处理。
<实施例>
以下,对于与本实施方式中的斜向拉伸膜的制造有关的具体例的实施例,边举出比较例边进行说明。应予说明,本发明并不限定于以下的实施例。应予说明,以下,使用“份”或“%”进行表示,只要没有特别说明,这些表示“质量份”或“质量%”。
<原卷膜的制作>
通过以下的方法来制作作为原卷膜的长条膜1~2。
(长条膜1)
长条膜1为纤维素酯系树脂膜,通过以下的制造方法来制作。
《微粒分散液》
微粒(Aerosil R972V 日本Aerosil株式会社制) 11质量份
乙醇 89质量份
将以上的物用溶解器搅拌混合50分钟后,用Manton Gaulin进行分散,制备微粒分散液1。
《微粒添加液》
基于以下的组成,在放入有二氯甲烷的溶解罐中,一边充分搅拌一边缓慢地添加上述微粒分散液。进而,使用磨碎机以二次粒子的粒径成为规定的大小的方式进行分散。将其用日本精线株式会社制的FinemetNF进行过滤,制备微粒添加液1。
二氯甲烷 99质量份
微粒分散液1 5质量份
《主胶浆液》
制备下述组成的主胶浆液。首先,在加压溶解罐中添加二氯甲烷和乙醇。在放入有溶剂的加压溶解罐中一边搅拌一边投入乙酸纤维素。将其进行加热,一边搅拌一边使其完全溶解,将其使用安积滤纸株式会社制的安积滤纸No.244进行过滤,制备主胶浆液。应予说明,糖酯化合物和酯化合物使用通过以下的合成例合成的化合物。
《主胶浆液的组成》
《糖酯化合物的合成》
通过以下的工序合成糖酯化合物。
在具备搅拌装置、回流冷却器、温度计和氮气导入管的四颈烧瓶中装入蔗糖34.2g(0.1摩尔)、苯甲酸酐180.8g(0.6摩尔)、吡啶379.7g(4.8摩尔),在搅拌下一边从氮气导入管使氮气鼓泡一边升温,在70℃下进行5小时酯化反应。
接着,将烧瓶内减压到4×102Pa以下,在60℃下蒸馏除去过量的吡啶后,将烧瓶内减压到1.3×10Pa以下,升温至120℃,将苯甲酸酐、生成的苯甲酸的大部分蒸馏除去。
最后,在分取的甲苯层中添加水100g,在常温下水洗30分钟后,分取甲苯层,在减压下(4×102Pa以下)、60℃下使甲苯蒸馏除去,得到化合物A-1、A-2、A-3、A-4和A-5的混合物(糖酯化合物)。
将得到的混合物用HPLC和LC-MASS进行解析,结果A-1为1.3质量%,A-2为13.4质量%,A-3为13.1质量%,A-4为31.7质量%,A-5为40.5质量%。平均取代度为5.5。
《HPLC-MS的测定条件》
1)LC部
装置:日本分光株式会社制的柱式加热炉(JASCO CO-965)、检测器(JASCO UV-970-240nm)、泵(JASCO PU-980)、除气器(JASCO DG-980-50)
柱:Inertsil ODS-3粒径5μm 4.6×250mm(GL Sciences株式会社制)
柱温:40℃
流速:1ml/min
流动相:THF(1%乙酸):H2O(50:50)
注入量:3μl
2)MS部
装置:LCQ DECA(Thermo Quest株式会社制)
离子化法:电喷射离子化(ESI)法
喷射电压:5kV
毛细管温度:180℃
蒸发器温度:450℃
《酯化合物的合成》
通过以下的工序合成酯化合物。
将1,2-丙二醇251g、邻苯二甲酸酐278g、己二酸91g、苯甲酸610g、作为酯化催化剂的钛酸四异丙酯0.191g装入具备温度计、搅拌器、缓急冷却管的2L的四口烧瓶中,在氮气流中一边搅拌一边缓慢地升温直至成为230℃为止。使其脱水缩合反应15小时,反应结束后,在200℃下减压蒸馏除去未反应的1,2-丙二醇,由此得到酯化合物。酯化合物在1,2-丙二醇、邻苯二甲酸酐和己二酸缩合而形成的聚酯链的末端具有苯甲酸的酯。酯化合物的酸值为0.10,数均分子量为450。
接着,使用环形带浇铸装置均匀地浇铸在不锈钢带支承体上。
在环形带浇铸装置中,将上述主胶浆液均匀地浇铸在不锈钢带支承体上。在不锈钢带支承体上,使溶剂蒸发直至浇铸(流延)的长条膜中的残留溶剂量成为75%为止,从不锈钢带支承体上剥离,一边用多个辊输送一边使干燥结束,得到宽度1500mm的长条膜1。
此时的长条膜1的膜厚为67μm。
(长条膜2)
长条膜2为环烯烃系树脂膜(COP),通过以下的制造方法制作。
在氮气氛下,将脱水的环己烷500质量份、1-己烯1.2质量份、二丁基醚0.15质量份、三异丁基铝0.30质量份在室温下放入反应器进行混合后,一边保持在45℃一边将由三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(二环戊二烯,以下,简记为DCP)20质量份、1,4-亚甲基-1,4,4a,9a-四氢芴(以下,简记为MTF)140质量份和8-甲基-四环[4.4.0.12,5.17,10]-十二碳-3-烯(以下,简记为MTD)40质量份构成的降冰片烯系单体混合物和六氯化钨(0.7%甲苯溶液)40质量份用2小时连续地添加进行聚合。在聚合溶液中加入丁基缩水甘油醚1.06质量份和异丙醇0.52质量份使聚合催化剂失活而停止聚合反应。
接着,对得到的含有开环聚合物的反应溶液100质量份加入环己烷270质量份,进一步加入作为氢化催化剂的镍-氧化铝催化剂(日挥触媒化成株式会社制)5质量份,利用氢加压到5MPa,一边搅拌一边加热至温度200℃后,使其反应4小时,得到含有20%的DCP/MTF/MTD开环聚合物氢化聚合物的反应溶液。
通过过滤而除去氢化催化剂后,将软质聚合物(Kuraray株式会社制;SEPTON2002)和抗氧化剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社制;Irganox 1010)分别添加于得到的溶液中使其溶解(均相对于聚合物100质量份为0.1质量份)。接着,使用圆筒型浓缩干燥器(日立制作所株式会社制)从溶液中除去作为溶剂的环己烷和其它挥发成分,将氢化聚合物以熔融状态从挤出机线束状地挤出,冷却后颗粒化而回收。根据聚合后的溶液中的残留降冰片烯类组成(利用气相色谱法)计算聚合物中的各降冰片烯系单体的共聚比率,结果为DCP/MTF/MTD=10/70/20,与装入组成大致相等。该开环聚合物氢化物的重均分子量(Mw)为31000,分子量分布(Mw/Mn)为2.5,氢化率为99.9%,Tg为134℃。
将得到的开环聚合物氢化物的颗粒使用使空气流通的热风干燥器在70℃下干燥2小时而除去水分。接着,将上述颗粒使用具有衣架型的T型模头的短轴挤出机(三菱重工业株式会社制:螺杆直径90mm、T型模头模唇部材质为碳化钨,与熔融树脂的剥离强度为44N)进行熔融挤出成型,制造厚度75μm的环烯烃聚合物膜。挤出成型在等级10000以下的洁净室内以熔融树脂温度240℃、T型模头温度240℃的成型条件得到宽度1500mm的长条膜2。
〔斜向拉伸膜的制作〕
使用上述制造的由纤维素系树脂构成的长条膜1,通过以下的方法进行斜向拉伸。即,将上述得到的纤维素系树脂的长条膜1(原卷膜)使用图5~图8分别示出的拉伸部5,一边在斜向拉伸开始时在膜宽边方向赋予温度变化一边进行斜向拉伸,得到长条斜向拉伸膜(参照表1的实施例1~10)。此时,使膜的移动速度为15m/分钟或40m/分钟,使预热区Z1的温度为200℃,使拉伸区Z2的温度为200℃,使热固定区Z3的温度为160℃,使拉伸倍率为1.16倍,以使厚度为58μm,实施了修边处理后的最终的膜宽度为1300mm。另外,作为比较,在图5~图7的拉伸部5,不进行利用加热部11的加热,直接进行斜向拉伸,得到长条斜向拉伸膜(参照表1的比较例1~5)。
另外,对于由COP构成的原卷膜(长条膜2),也与上述同样地进行斜向拉伸。即,首先,在加热区Z的近前的附近,将从膜抽出部2送来的未拉伸膜A的两端用作为先行侧的把持件Ci的第1夹具和作为延迟侧的把持件Co的第2夹具把持。应予说明,在把持未拉伸膜A时,将第1、第2夹具的夹杆通过夹闭合来运动,由此把持未拉伸膜A。另外,在夹具把持时,将未拉伸膜A的两端同时用第1、第2夹具把持,且以将两端的把持位置连接的线相对于与膜的宽边方向平行的轴为平行的方式把持。
接着,使用图5和图7中示出的拉伸部5,一边在斜向拉伸开始时在膜宽边方向赋予温度变化一边进行斜向拉伸,得到长条斜向拉伸膜(参照表1的实施例11~12)。即,将把持的未拉伸的膜A一边利用第1、第2夹具把持一边输送,并且通过在加热区Z内的预热区Z1、拉伸区Z2和热固定区Z3进行通过而加热,得到相对于宽边方向在斜方向拉伸的拉伸膜A’。另外,作为比较,在图5和图7的拉伸部5,不进行利用加热部11的加热而直接进行斜向拉伸,得到长条斜向拉伸膜(参照表1的比较例6~7)。
应予说明,在进行加热和拉伸时的膜移动速度为40m/分钟。另外,使预热区Z1的温度为147℃,使拉伸区Z2的温度为147℃,使热固定区Z3的温度为140℃。另外,拉伸前后的膜的拉伸倍率为1.16倍,拉伸后的膜的厚度为58μm。
另外,将斜向拉伸时的膜移动速度变更为5m/分钟,除此以外,以与实施例7相同的拉伸条件(宽边温度控制)进行斜向拉伸,得到长条斜向拉伸膜(参照表1的实施例13)。
进而,在以与实施例7相同的拉伸条件进行拉伸时,通过与长条膜1同样的制造方法制造具有拉伸后的膜厚为40μm这样的膜厚的原卷膜(纤维素酯系树脂膜),将该原卷膜以与实施例7相同的拉伸条件(除使预热区的温度和拉伸区的温度为198℃以外)和膜移动速度(15m/分钟)进行斜向拉伸,得到膜厚40μm的长条斜向拉伸膜(参照表1的实施例14)。另外,使用与实施例14中使用的原卷膜相同的原卷膜,将斜向拉伸时的膜移动速度变更为5m/分钟,除此以外,以与实施例7和14相同的拉伸条件进行斜向拉伸,得到长条斜向拉伸膜(参照表1的实施例15)。
应予说明,上述的各实施例中记载的温度为区的温度,并不是膜温度。
〔圆偏振片1~15的制作〕
使用以与上述同样的条件进行斜向拉伸而成的长条斜向拉伸膜如下制作圆偏振片1~15。
即,将厚度120μm的聚乙烯醇膜进行单轴拉伸(温度110℃、拉伸倍率5倍),在由碘0.075g、碘化钾5g、水100g构成的水溶液中浸渍60秒,接着,在由碘化钾6g、硼酸7.5g、水100g构成的68℃的水溶液中浸渍。将浸渍后的膜水洗、干燥,得到起偏镜。
接下来,将制作的实施例1~15的长条斜向拉伸膜以聚乙烯醇5%水溶液作为粘合剂贴合于上述起偏镜的单面。此时,以起偏镜的透光轴和斜向拉伸膜的滞相轴成为45°的方向的方式贴合。然后,在起偏镜的另一侧的面同样地贴合进行了碱皂化处理的KonicaMinolta Tac FilmKC4UAH(Konica Minolta株式会社制)而制作圆偏振片1~15。
〔圆偏振片16~30的制作〕
使用以与上述同样的条件进行斜向拉伸而成的长条斜向拉伸膜如下制作圆偏振片16~30。
即,将厚度120μm的聚乙烯醇膜进行单轴拉伸(温度110℃、拉伸倍率5倍),在由碘0.075g、碘化钾5g、水100g构成的水溶液中浸渍60秒,接着,在由碘化钾6g、硼酸7.5g、水100g构成的68℃的水溶液中浸渍。将浸渍后的膜水洗、干燥,得到起偏镜。
接下来,将制作的实施例1~15的长条斜向拉伸膜以聚乙烯醇5%水溶液作为粘合剂贴合于上述起偏镜的单面。此时,以起偏镜的透光轴和斜向拉伸膜的滞相轴成为45°的方向的方式贴合。然后,在起偏镜的另一侧的面同样地贴合进行了碱皂化处理的KonicaMinolta Tac Film KC2CT1(Konica Minolta株式会社制)而制作圆偏振片16~30。
〔有机EL显示装置1~15的制作〕
在玻璃基板上通过溅射法制膜厚度80nm的由铬构成的反射电极。接着,在反射电极上通过溅射法以厚度40nm制膜ITO(氧化铟锡)作为阳极。接下来,在阳极上通过溅射法以厚度80nm制膜聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT:PSS)作为空穴传输层。然后,在空穴传输层上使用阴影掩模以100nm的膜厚形成RGB各自的发光层。
进而,在发光层上通过真空蒸镀法以4nm的厚度制膜钙作为能够有效地注入电子的功函数低的第1阴极。然后,在第1阴极上以2nm的厚度制膜铝作为第2阴极。在此,作为第2阴极使用的铝,在通过溅射法对其上所形成的透明电极进行制膜时具有防止作为第1阴极的钙化学变质的作用。如上得到有机发光层。
接着,在阴极上通过溅射法以80nm的厚度制膜透明导电膜。在此,作为透明导电膜,使用ITO。进而,在透明导电膜上通过CVD法(化学蒸镀法)制膜200nm的氮化硅,由此制成绝缘膜。由此,制作有机EL元件。上述制作的有机EL元件的大小为1296mm×784mm。
在上述制作的有机EL元件的绝缘膜上将如上制作的圆偏振片1~15以斜向拉伸膜的面朝向有机EL元件的绝缘膜的面的方式用粘合剂固定。由此,制作有机EL显示装置1~15。
〔液晶显示装置1~15的制作〕
《液晶显示装置的制作》
将市售的10英寸的液晶显示装置的预先贴合的视认侧的偏振片剥离,将上述制作的偏振片贴合于液晶单元的基板面,制作液晶显示装置。此时,偏振片的贴合是以吸收轴朝向与预先贴合的偏振片同一方向的方式贴合。然后,将上述制作的圆偏振片16~30以Konica Minolta Tac Film KC2CT1的面朝向液晶单元的面的方式用粘合剂贴合,制作液晶显示装置1~15。
〔评价〕
为了调查所制造的膜的宽边方向的取向角的偏差,对于通过与表1的实施例1~15、比较例1~7相同的方法制作的斜向拉伸膜,通过以下的方法测定宽边方向和长边方向的取向角,求出取向角的偏差。即,从制作的长条斜向拉伸膜以1m间隔切出宽边方向为制作时的膜的原宽度、长边方向为10cm的短条形状的膜,对于该膜,在23℃55%RH的房间放置24h后,使用相位差测定装置(王子计测株式会社制,KOBRA-WXK)在长条斜向拉伸膜的宽边方向以25mm的间隔测定取向角,将其最大值与最小值之差作为取向角θ的偏差(°)。然后,基于以下的评价基准对宽边方向的取向角不均进行定量评价。
《评价基准》
AA:宽边方向的取向角的偏差小于0.3°。
A:宽边方向的取向角的偏差为0.3°以上且小于0.4°。
B:宽边方向的取向角的偏差为0.4°以上且小于0.6°。
C:宽边方向的取向角的偏差为0.6°以上且小于0.8°。
D:宽边方向的取向角的偏差为0.8°以上。
表1示出对实施例1~15、比较例1~7的斜向拉伸膜进行的取向角不均的评价的结果。应予说明,在表1中,拉伸方式1~3分别对应于图5~图7的拉伸方式。即,拉伸方式1是指与膜的延迟侧相比先行侧的弯曲时间早的斜向拉伸方式,拉伸方式2是指与膜的先行侧相比延迟侧的弯曲时间早的斜向拉伸方式,拉伸方式3是指在膜的宽边方向整体上弯曲时间相同的斜向拉伸方式。另外,宽边温度差是指在膜宽边方向,在最延迟侧位置的温度与在最先行侧位置的温度之差,上述温度分别是指加热部的热风吹出部的温度。应予说明,使用上述的耐热型非接触温度传感器(IRtec Rayomatic 14,Yutron株式会社制)测定宽边温度差。表1中记载的宽边温度差为通过上述方法测定的膜的温度差,并不是拉伸部的各区的温度差。
另外,在表1的宽边方向的温度分布中,没有温度差调整(图案1)是指在宽边方向未对膜进行加热,未赋予温度变化时的温度分布(参照图12)。延迟侧低温(图案2)是指以与先行侧相比延迟侧成为低温的方式在宽边方向以2个阶段使加热温度变化而对膜进行加热时的温度分布(参照图13的实线的图表)。先行侧低温(图案3)是指以与延迟侧相比先行侧成为低温的方式在宽边方向使加热温度以2个阶段变化而对膜进行加热时的温度分布(参照图13的虚线的图表)。延迟侧低温(图案4)是指以与先行侧相比延迟侧成为低温的方式在宽边方向以4阶段使加热温度变化而对膜进行加热时的温度分布(参照图14的实线的图表)。先行侧低温(图案5)是指以与延迟侧相比先行侧成为低温的方式在宽边方向以4个阶段使加热温度变化而对膜进行加热时的温度分布(参照图14的虚线的图表)。
根据实施例1~15和比较例1~7的结果,可知在斜向拉伸的开始时(用于斜向拉伸的圆弧状的弯曲开始的时刻),通过使膜温度在宽边方向变化,能够减少宽边方向的取向角不均。
特别是根据实施例1和实施例4的结果,可以说在拉伸方式1中,从能够进一步减少宽边方向的取向角不均的方面考虑,优选宽边方向的温度差为比实施例1的-0.9℃小的-3.3℃以下(延迟侧比先行侧低)。另外,根据实施例2和实施例5的结果,可以说在拉伸方式2中,从能够进一步减少宽边方向的取向角不均的方面考虑,优选宽边方向的温度差为比实施例2的0.8℃大的1℃以上(延迟侧比先行侧高)。同样地,根据实施例3和实施例6的结果,可以说在拉伸方式3,从能够进一步减少宽边方向的取向角不均的方面考虑,也优选宽边方向的温度差为比实施例3的0.7℃大的1℃以上(延迟侧比先行侧高)。
另外,根据实施例4~5和实施例7~8的结果,也可以说即使宽边方向的温度差大致相同,若将阶段性地控制宽边方向的温度时的阶段数从2个阶段增大到4个阶段,则也能够进一步减少宽边方向的取向角不均,从该方面考虑优选。
另外,根据比较例1~2和比较例4~5的结果,可知若膜的输送速度增大,则宽边方向的取向角不均变差。但是,可知如实施例9~10那样,即使输送速度快,通过在斜向拉伸开始时在膜的宽边方向赋予温度变化(通过对先行侧或延迟侧进行加热),也能够减少宽边方向的取向角不均。
另外,根据比较例6~7和实施例11~12的结果,可知与膜的使用材料无关(不论是纤维素系树脂,还是COP树脂)地通过在斜向拉伸开始时在膜的宽边方向赋予温度变化而能够减少宽边方向的取向角不均。
另外,根据实施例7和实施例13的结果,可知即使将斜向拉伸时的膜移动速度从15m/分钟进一步下降到5m/分钟,通过在斜向拉伸开始时在膜的宽边方向赋予温度变化,也能够充分地减少宽边方向的取向角不均。
进而,根据实施例7和实施例14的结果,可知即使是薄的膜,通过在斜向拉伸开始时在膜的宽边方向赋予温度变化,也能够充分地减少宽边方向的取向角不均,根据实施例7和实施例15的结果,可知即使膜移动速度慢且是薄的膜,通过在斜向拉伸开始时在膜的宽边方向赋予温度变化,也能够充分地减少宽边方向的取向角不均。
应予说明,在使用实施例1~15中制作的斜向拉伸膜制作圆偏振片1~15并将制作的圆偏振片1~15作为用于防止外部光反射而应用的有机EL显示装置1~15中,确认了能够减少画面的颜色不均。
另外,在使用实施例1~15中制作的斜向拉伸膜制作圆偏振片16~30并使用圆偏振片16~30制作的液晶显示装置1~15中,确认了即使使其显示黑画面并在佩戴偏光太阳镜的状态下通过目视来观察显示画面,画面也一律地黑显示,未观察到因反射光量不均所致的颜色不均。
以上说明的本实施方式的斜向拉伸膜的制造方法可以如下表达。
1.一种斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,具有如下斜向拉伸工序:用一对把持件把持膜的宽边方向的两端,使一侧的把持件相对地先行,使另一侧的把持件相对地延迟而输送上述膜,并且使上述膜的输送路径圆弧状地弯曲,由此将上述膜相对于宽边方向在斜方向拉伸,
其中,在上述斜向拉伸工序中,在用于上述斜方向拉伸的、上述输送路径的圆弧状的弯曲在上述膜的宽边方向最早开始的时刻,使上述膜的温度在宽边方向变化。
2.根据上述1所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,与上述膜的宽边方向的延迟侧相比,在先行侧上述输送路径的弯曲开始的时间早时,在上述先行侧的输送路径的弯曲开始的时刻,以与先行侧相比在延迟侧上述膜的温度变低的方式使上述膜的温度在宽边方向变化。
3.根据上述2所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,在上述膜的宽边方向,将延迟侧的膜温度设为T1(℃)、将先行侧的膜温度设为T2(℃)时,以成为-20℃≤(T1-T2)≤-1℃的方式使上述膜的温度在宽边方向变化。
4.根据上述1所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,与上述膜的宽边方向的先行侧相比,在延迟侧上述输送路径的弯曲开始的时间早时,在上述延迟侧的输送路径的弯曲开始的时刻,以与先行侧相比在延迟侧上述膜的温度变高的方式使上述膜的温度在宽边方向变化。
5.根据上述1所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,上述输送路径的弯曲开始的时间在上述膜的宽边方向相同时,在上述输送路径的弯曲开始的时刻,以与该膜的宽边方向的先行侧相比在延迟侧上述膜的温度变高的方式使上述膜的温度在宽边方向变化。
6.根据上述4或5所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,在上述膜的宽边方向,将延迟侧的膜温度设为T1(℃)、将先行侧的膜温度设为T2(℃)时,以成为1℃≤(T1-T2)≤18℃的方式使上述膜的温度在宽边方向变化。
7.根据上述1~6中任一项所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,在上述输送路径的弯曲在上述膜的宽边方向最早开始的时刻,使上述膜的温度在宽边方向阶段性或连续性地变化。
8.根据上述7所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,使上述膜的温度在宽边方向以4个阶段以上变化。
9.根据上述1~8中任一项所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,上述膜含有纤维素系树脂。
10.根据上述1~9中任一项所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,上述膜的输送速度为20~100m/分钟。
产业上的可利用性
本发明能够在例如有机EL图像显示装置的用于防止外部光反射的圆偏振片的制造中利用。
符号说明
Ci 把持件
Co 把持件
Claims (7)
1.一种斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,具有如下斜向拉伸工序:用一对把持件把持膜的宽边方向的两端,使一侧的把持件相对地先行,使另一侧的把持件相对地延迟而输送所述膜,并且使所述膜的输送路径圆弧状地弯曲,由此将所述膜相对于宽边方向在斜方向拉伸,
其中,在所述斜向拉伸工序中,在用于所述斜方向拉伸的、所述输送路径的圆弧状的弯曲在所述膜的宽边方向最早开始的时刻,使所述膜的温度在宽边方向变化,
与所述膜的宽边方向的先行侧相比,在延迟侧所述输送路径的弯曲开始的时间早时,在所述延迟侧的输送路径的弯曲开始的时刻,以与先行侧相比在延迟侧所述膜的温度变高的方式使所述膜的温度在宽边方向变化。
2.一种斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,具有如下斜向拉伸工序:用一对把持件把持膜的宽边方向的两端,使一侧的把持件相对地先行,使另一侧的把持件相对地延迟而输送所述膜,并且使所述膜的输送路径圆弧状地弯曲,由此将所述膜相对于宽边方向在斜方向拉伸,
其中,在所述斜向拉伸工序中,在用于所述斜方向拉伸的、所述输送路径的圆弧状的弯曲在所述膜的宽边方向最早开始的时刻,使所述膜的温度在宽边方向变化,
所述输送路径的弯曲开始的时间在所述膜的宽边方向相同时,在所述输送路径的弯曲开始的时刻,以与该膜的宽边方向的先行侧相比在延迟侧所述膜的温度变高的方式使所述膜的温度在宽边方向变化。
3.根据权利要求1或2所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,在所述膜的宽边方向,将延迟侧的膜温度设为T1(℃)、将先行侧的膜温度设为T2(℃)时,以成为
1℃≤(T1-T2)≤18℃
的方式使所述膜的温度在宽边方向变化。
4.根据权利要求1或2所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,在所述输送路径的弯曲在所述膜的宽边方向最早开始的时刻,使所述膜的温度在宽边方向阶段性或连续性地变化。
5.根据权利要求4所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,使所述膜的温度在宽边方向以4个阶段以上变化。
6.根据权利要求1或2所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,所述膜含有纤维素系树脂。
7.根据权利要求1或2所述的斜向拉伸膜的制造方法,其特征在于,所述膜的输送速度为20~100m/分钟。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
CN101738669A (zh) * | 2005-06-10 | 2010-06-16 | 富士胶片株式会社 | 酰化纤维素薄膜及其制造方法、偏振片、相位差膜、光学补偿薄膜、防反射膜、以及液晶显示装置 |
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JP4270429B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2009-06-03 | 富士フイルム株式会社 | テンター装置及び斜め延伸方法 |
JP2004230714A (ja) | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | テンター装置 |
JP2005262677A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | プラスチックフィルムの製造方法 |
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Patent Citations (2)
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