CN115871210B - 拉伸膜的制造方法、光学层叠体的制造方法及膜拉伸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供防止在长条状的倾斜拉伸膜的连续生产中可经时地产生的面内相位差和/或取向角的偏离的技术。一种拉伸膜的制造方法,其包括:将长条状的膜的宽度方向的左右端部分别通过纵向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右的夹具而把持;对该膜进行预热;使该左右的夹具一边使至少一侧的夹具的夹具间距发生变化一边行走移动,从而将该膜进行倾斜拉伸;将该膜进行热固定;以及,将该膜从该左右的夹具释放;在该倾斜拉伸时监控该左右的夹具的夹具间距,基于该监控结果按照使该倾斜拉伸时的该左右的夹具的至少一侧的夹具间距接近设定值的方式进行修正。
Description
技术领域
本发明涉及拉伸膜的制造方法、光学层叠体的制造方法及膜拉伸装置。
背景技术
在液晶显示装置(LCD)、有机电致发光显示装置(OLED)等图像显示装置中,以提高显示特性、抗反射为目的而使用了圆偏振片。圆偏振片代表性而言按照起偏器的吸收轴与相位差膜的慢轴成45°的角度的方式层叠有起偏器和相位差膜(代表性而言λ/4板)。以往,相位差膜代表性而言通过沿纵向和/或横向进行单轴拉伸或双轴拉伸来制作,因此其慢轴大多情况下在长条状的膜原反的横向(宽度方向)或纵向(长条方向)上表现。结果是,为了制作圆偏振片,必须将相位差膜按照相对于宽度方向或长条方向成45°的角度的方式裁断,1张1张地贴合。
此外,为了确保圆偏振片的宽带性,有时也使λ/4板与λ/2板这两张相位差膜层叠。该情况下,必须将λ/2板按照相对于起偏器的吸收轴成75°的角度的方式层叠,将λ/4板按照相对于起偏器的吸收轴成15°的角度的方式层叠。即使是该情况下,在制作圆偏振片时,也必须将相位差膜按照相对于宽度方向或长条方向成15°及75°的角度的方式裁断,1张1张地贴合。
进而,在另一实施方式中,为了避免来自笔记本PC的光映入到键盘等上,出于使从偏振片出来的直线偏振光的方向转动90°的目的,有时在偏振片的可视侧使用λ/2板。即使是该情况下,也必须将相位差膜按照相对于宽度方向或长条方向成45°的角度的方式裁断,1张1张地贴合。
为了解决这样的问题,提出了一种技术,其通过将长条状的膜的宽度方向的左右端部分别通过纵向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右的夹具而把持,使该左右的夹具的至少一侧的夹具间距发生变化,相对于长条方向沿倾斜方向进行拉伸(以下,也称为“倾斜拉伸”),从而在倾斜方向上表现出相位差膜的慢轴(例如,专利文献1)。然而,若通过这样的技术来连续生产倾斜拉伸膜,则有时经时地面内相位差和/或取向角偏离所期望的值。
与此相对,在专利文献2中,提出了一种技术,其通过制动并恒定控制左右的夹具的移动速度来防止上述连续生产中的经时的取向角的偏离。其另一方面,对于可解决该经时的取向角的偏离问题的代替技术的期望也依然存在。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4845619号
专利文献2:日本特开2015-206994号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的主要目的在于提供防止在长条状的倾斜拉伸膜的连续生产中可经时地产生的面内相位差和/或取向角的偏离的技术。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方面,提供一种拉伸膜的制造方法,其包括:将长条状的膜的宽度方向的左右端部分别通过纵向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右的夹具而把持;对该膜进行预热;使该左右的夹具一边使至少一侧的夹具的夹具间距发生变化一边行走移动,从而将该膜进行倾斜拉伸;将该膜进行热固定;以及,将该膜从该左右的夹具释放;在该倾斜拉伸时监控该左右的夹具的夹具间距,基于该监控结果按照使该倾斜拉伸时的该左右的夹具的至少一侧的夹具间距接近设定值的方式进行修正。
在一个实施方式中,基于上述监控结果对上述倾斜拉伸时的上述左右的夹具的夹具间距分别独立地进行修正。
在一个实施方式中,进一步包括测定从上述左右的夹具释放的上述膜的面内相位差和/或取向角,基于上述监控结果和该面内相位差和/或取向角的测定结果,对上述倾斜拉伸时的上述左右的夹具的夹具间距分别独立地进行修正。
在一个实施方式中,上述制造方法为长条方向的每单位长度(10m)的面内相位差Re(550)的变化量相对于设定值为±2nm以下、取向角的变化量相对于设定值为±1°以下的长条状的拉伸膜的制造方法。
根据本发明的另一方面,提供一种光学层叠体的制造方法,其包括:通过上述制造方法而得到长条状的拉伸膜;以及,一边将长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜进行搬送,一边使其长条方向一致而连续地贴合。
在一个实施方式中,上述光学膜为偏振片,上述拉伸膜为λ/4板或λ/2板。
根据本发明的另一方面,提供一种膜拉伸装置,其具有可变间距型的左右的夹具,该可变间距型的左右的夹具把持拉伸对象的膜的左右端部而依次通过预热区、拉伸区及热固定区,并且各自伴随着行走移动而纵向的夹具间距可发生变化,该拉伸区被构成为:使该左右的夹具一边使至少一侧的夹具的夹具间距发生变化一边行走移动,从而对该膜进行倾斜拉伸,所述膜拉伸装置还具备:监控装置,其监控该拉伸区中的该夹具的夹具间距;和修正装置,其基于该监控结果与夹具间距的设定值之差来修正该夹具间距。
发明效果
根据本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法,能够防止在长条状的倾斜拉伸膜的连续生产中可经时地产生的面内相位差和/或取向角的偏离。作为发挥这样的效果的理由,不对本发明进行任何限制,但如以下那样推测。即,在长条状的倾斜拉伸膜的连续生产中,由于起因于通过倾斜拉伸而在膜中产生的倾斜方向的力及支撑夹具的轴承与轨道之间的游动的夹具的不期望的移动,从制造开始起随着时间的经过而纵向的夹具间距慢慢地偏离设定值。其结果是,在所得到的拉伸膜中,产生在长条方向上面内相位差和/或取向角偏离设定值的问题,通过在倾斜拉伸时监控左右的夹具的夹具间距,基于监控结果按照使倾斜拉伸时的左右的夹具的至少一侧的夹具间距接近设定值的方式进行修正,能够防止该问题。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式的膜拉伸装置的一个例子的整体构成的概略俯视图。
图2是用于说明在图1的拉伸装置中使夹具间距发生变化的连杆机构的主要部分概略俯视图。
图3是用于说明在图1的拉伸装置中使夹具间距发生变化的连杆机构的主要部分概略俯视图。
图4A是表示倾斜拉伸的一个实施方式中的夹具间距的轮廓的概略图。
图4B是表示倾斜拉伸的一个实施方式中的夹具间距的轮廓的概略图。
图5是说明面内相位差和/或取向角的测定方法的概略图。
图6是使用了通过本发明的制造方法而得到的相位差膜的圆偏振片的概略截面图。
符号的说明
1 拉伸膜
10L 无端环
10R 无端环
20 夹具
40 监控装置
50 修正装置
100 拉伸装置
500 圆偏振片
具体实施方式
以下,对本发明的优选的实施方式进行说明,但本发明并不限定于这些实施方式。需要说明的是,本说明书中,所谓“纵向的夹具间距”是指在纵向上相邻的夹具的行走方向上的中心间距离,有时将纵向的夹具间距简称为夹具间距。此外,长条状的膜的宽度方向的左右关系只要没有特殊的记载,则是指朝向该膜的搬送方向的左右关系。
A.拉伸膜的制造方法
本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法包括:
将长条状的膜的宽度方向的左右端部分别通过纵向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右的夹具而把持(把持工序);
对该膜进行预热(预热工序);
使该左右的夹具一边使至少一侧的夹具的夹具间距发生变化一边行走移动,从而对该膜进行倾斜拉伸(倾斜拉伸工序);
将该膜进行热固定(热固定工序);以及,
将该膜从该左右的夹具释放(释放工序);
在该倾斜拉伸时监控该左右的夹具的夹具间距,基于该监控结果按照使该倾斜拉伸时的该左右的夹具的至少一侧的夹具间距接近设定值的方式进行修正。
本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法可以进一步包括测定从左右的夹具释放的膜的面内相位差和/或取向角(面内相位差等的测定工序)。该情况下,可以基于上述监控结果和该面内相位差和/或取向角的测定结果,按照使倾斜拉伸时的左右的夹具的至少一侧的夹具间距接近设定值的方式进行修正。需要说明的是,夹具间距的修正可以对左右的夹具分别独立地进行。
A-1.膜拉伸装置
本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法例如可使用膜拉伸装置来进行,所述膜拉伸装置具有可变间距型的左右的夹具,该可变间距型的左右的夹具把持拉伸对象的膜的左右端部而依次通过预热区、拉伸区及热固定区,并且各自伴随着行走移动而纵向的夹具间距可发生变化,该拉伸区被构成为:使该左右的夹具一边使至少一侧的夹具的夹具间距发生变化一边行走移动,从而对该膜进行倾斜拉伸,所述膜拉伸装置还具备:监控装置,其监控该拉伸区中的该夹具的夹具间距;和修正装置,其基于该监控结果与夹具间距的设定值之差来修正夹具间距。
图1是说明本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法中可使用的膜拉伸装置的一个例子的整体构成的概略俯视图。拉伸装置100在俯视图中在左右两侧左右对称地具备具有膜把持用的许多夹具20的无端环10L和无端环10R。需要说明的是,在本说明书中,将从膜的入口侧观察在左侧的无端环称为左侧的无端环10L,将右侧的无端环称为右侧的无端环10R。左右的无端环10L、10R的夹具20分别被无端状的基准轨道70引导并以环状循环移动。左侧的无端环10L沿逆时针方向循环移动,右侧的无端环10R沿顺时针方向循环移动。在拉伸装置中,从片材的入口侧朝向出口侧,依次设置有把持区A、预热区B、拉伸区C、热固定区D及释放区E。这些各个区是指成为拉伸对象的膜实质上被把持、预热、倾斜拉伸、热固定及释放的区,并非是指在机械上、结构上独立的分区。此外,要留意的是图1的拉伸装置中的各个区的长度的比率与实际的长度的比率不同。
在图1中,虽然未图示,但在拉伸区C与热固定区D之间,也可以根据需要设置用于进行任意适宜的处理的区。作为这样的处理,可列举出横向收缩处理等。此外,同样地虽然未图示,但上述拉伸装置代表性而言具备用于将从预热区B至热固定区D或释放区E为止的各区设定为加热环境的加热装置(例如热风式、近红外式、远红外式等各种烘箱)。在一个实施方式中,预热、倾斜拉伸、热固定及从夹具的释放可分别在设定为规定的温度的烘箱内进行。
在上述拉伸装置100的把持区A及预热区B中,左右的无端环10L、10R按照以与成为拉伸对象的膜的初始宽度相对应的分开距离变得互相大致平行的方式构成。在拉伸区C中,设定为如下构成:随着从预热区B的侧朝向热固定区D,左右的无端环10L、10R的分开距离逐渐扩大直至与上述膜的拉伸后的宽度相对应为止。在热固定区D及释放区E中,左右的无端环10L、10R按照以与上述膜的拉伸后的宽度相对应的分开距离变得互相大致平行的方式构成。但是,左右的无端环10L、10R的构成并不限定于上述图示例。例如,左右的无端环10L、10R也可以按照从把持区A至释放区E为止以与成为拉伸对象的膜的初始宽度相对应的分开距离变得互相大致平行的方式构成。
左侧的无端环10L的夹具(左侧的夹具)20及右侧的无端环10R的夹具(右侧的夹具)20可分别独立地循环移动。例如,左侧的无端环10L的驱动用链轮11、12通过电动马达13、14沿逆时针方向转动驱动,右侧的无端环10R的驱动用链轮11、12通过电动马达13、14沿顺时针方向转动驱动。其结果是,对与这些驱动用链轮11、12啮合的驱动辊(未图示)的夹具担载构件(未图示)赋予行走力。由此,左侧的夹具沿逆时针方向循环移动,右侧的夹具沿顺时针方向循环移动。通过分别独立地驱动左侧的电动马达及右侧的电动马达,能够使左侧的夹具及右侧的夹具分别独立地循环移动。
进而,左侧的无端环10L的夹具(左侧的夹具)20及右侧的无端环10R的夹具(右侧的夹具)20分别为可变间距型。即,左右的夹具20、20可分别独立地伴随着移动而使纵向的夹具间距变化。可变间距型的构成可通过采用受电弓方式、线性马达方式、马达-链条方式等驱动方式来实现。例如,在专利文献1、日本特开2008-44339号公报等中,详细说明了使用了受电弓方式的连杆机构的拉幅机式同时双轴拉伸装置。以下,作为一个例子,对连杆机构(受电弓机构)进行说明。
图2及图3分别为用于说明在图1的拉伸装置中使夹具间距发生变化的连杆机构的主要部分概略俯视图,图2表示夹具间距最小的状态,图3表示夹具间距最大的状态。
如图2及图3中图示的那样,在担载各个夹具20的俯视图横向上设置有细长矩形状的夹具担载构件30。虽然未图示,但夹具担载构件30由上梁、下梁、前壁(夹具侧的壁)及后壁(与夹具相反侧的壁)形成为闭合截面的牢固的框架结构。夹具担载构件30按照通过其两端的行走轮38在行走路面81、82上转动的方式设置。需要说明的是,在图2及图3中,未图示出前壁侧的行走轮(在行走路面81上转动的行走轮)。行走路面81、82遍及整个区域地与基准轨道70平行。在夹具担载构件30的上梁和下梁的后侧(夹具侧的相反侧(以下,反夹具侧)),沿着夹具担载构件的长度方向形成长孔31,滑块32以能够沿长孔31的长度方向滑动的方式啮合。在夹具担载构件30的夹具20侧端部的附近,贯通上梁及下梁地垂直地设置有一根第1轴构件33。另一方面,在夹具担载构件30的滑块32中垂直地贯通设置有一根第2轴构件34。主连杆构件35的一端与各夹具担载构件30的第1轴构件33枢动连结。主连杆构件35将另一端与相邻的夹具担载构件30的第2轴构件34枢动连结。各夹具担载构件30的第1轴构件33除了主连杆构件35以外还与副连杆构件36的一端枢动连结。副连杆构件36将另一端通过枢轴37与主连杆构件35的中间部枢动连结。通过基于主连杆构件35、副连杆构件36的连杆机构,如图2中所示的那样,滑块32越向夹具担载构件30的后侧(反夹具侧)移动,则夹具担载构件30彼此的纵向的间距(结果是,夹具间距)变得越小,如图3中所示的那样,滑块32越向夹具担载构件30的前侧(夹具侧)移动,则夹具担载构件30彼此的纵向的间距(结果是,夹具间距)变得越大。滑块32的定位由间距设定轨道90来进行。如图2及图3中所示的那样,基准轨道70与间距设定轨道90的分开距离越小,则夹具间距变得越大。间距设定轨道90的轨道图案可以根据向间距设定轨道控制部92的输入以任意的图案自动地变更。
如图1中图示的那样,在拉伸装置100中,在拉伸区中,设置有分别监控左右的夹具20的夹具间距的左右的监控装置40。此外,拉伸装置100进一步具备基于监控结果及夹具间距的设定值对拉伸区中的左右的夹具的夹具间距进行修正的左右的修正装置50。
作为监控装置40,例如使用照相机或摄像机等摄像装置、激光位移计等。在左右的无端环各自上,监控装置40将到达至规定的位置X的夹具和下一夹具(连续的2个夹具)收入摄像范围并连续地或以规定的间隔(例如30秒~1分钟的间隔)进行摄像。从适宜得到本发明的效果的观点出发,监控装置40优选设置于拉伸区的中间或后半,更优选设置于终端附近。需要说明的是,在图示例中,监控装置40按照从侧方监控夹具间距的方式配置,但监控装置40也可以按照从上方或下方监控夹具间距的方式配置。
修正装置50对监控装置所摄像的图像或位移数据等进行解析,特定到达至规定的位置X的夹具与下一夹具的夹具间距,将该特定的夹具间距(位置X处的夹具间距的实测值)与位置X处的夹具间距的设定值进行比较,将抵消(消除)该差而使位置X处的夹具间距接近设定值那样的信号输出至间距设定轨道控制部92。具体而言,在位置X处的夹具间距的实测值小于位置X处的夹具间距的设定值的情况下,在比拉伸区内的位置X更靠搬送方向上游侧,按照与基准轨道的分开距离变小的方式(结果是,按照位置X处的夹具间距变大的方式)使间距设定轨道移动。或者,在位置X处的夹具间距的实测值大于位置X处的夹具间距的设定值的情况下,在比拉伸区内的位置X更靠搬送方向上游侧,按照与基准轨道的分开距离变大的方式(结果是,按照位置X处的夹具间距变小的方式)使间距设定轨道移动。即,基于夹具间距的实测值与设定值之差,按照将该差抵消而使位置X处的夹具间距接近设定值的方式对夹具间距进行反馈修正。需要说明的是,该夹具间距的修正可对左右的夹具分别独立地进行。
监控装置及修正装置除了拉伸区以外,还可以设置于预热区和/或热固定区中。在这些区中,也通过根据夹具间距的实测值与设定值之差,按照使夹具间距接近设定值的方式进行反馈修正,可更适宜地得到本发明的效果。
虽然未图示,但拉伸装置100可进一步具备基于关于从拉伸装置送出的膜所测定的面内相位差和/或取向角(以下,有时称为“面内相位差等”)与面内相位差等的设定值之差对夹具间距进行修正的第2修正装置。第2修正装置将关于从拉伸装置送出的膜所测定的面内相位差等与面内相位差等的设定值进行比较,将抵消该差而使面内相位差等接近设定值那样的信号输出至间距设定轨道控制部。例如,在关于从拉伸装置送出的膜所测定的面内相位差大于设定值的情况和/或取向角与所设定的角度相比向长条方向偏离的情况下,在拉伸区中,按照减小先行行走的夹具的夹具间距、增大后行行走的夹具的夹具间距、或将它们组合的方式使间距设定轨道移动。此外,例如在关于从拉伸装置送出的膜所测定的面内相位差小于设定值的情况和/或取向角与所设定的角度相比向宽度方向偏离的情况下,在拉伸区中,按照增大先行行走的夹具的夹具间距、减小后行行走的夹具的夹具间距、或将它们组合的方式使间距设定轨道移动。
以下,对各工序进行详细说明。
A-2.把持工序
在把持区A(拉伸装置100的膜取入的入口)处,利用左右的无端环10L、10R的夹具20,成为拉伸对象的膜的左右端部以彼此相等的一定的夹具间距被同时把持。此时,连接左右夹具的中心的线相对于膜的搬送方向优选变得大致正交(例如90°±3°,优选为90°±1°,更优选为90°±0.5°,进一步更优选为90°)。把持时的左右夹具的夹具间距例如为100mm~200mm,优选为125mm~175mm,更优选为140mm~160mm。
通过左右的无端环10L、10R的夹具20的移动(实质上为被基准轨道引导的各夹具担载构件的移动),该膜被送至预热区B。
A-3.预热工序
在预热区B中,左右的无端环10L、10R如上所述按照以与成为拉伸对象的膜的初始宽度相对应的分开距离变得互相大致平行的方式构成,因此膜在基本上未进行横向拉伸也未进行纵向拉伸的情况下被加热。但是,通过预热会引起膜的挠曲,为了避免与烘箱内的喷嘴相接触等不良情况,也可以稍微扩大左右夹具间的距离(宽度方向的距离)。
在预热工序中,将膜加热至温度T1(℃)。温度T1优选为膜的玻璃化转变温度(Tg)以上,更优选为Tg+2℃以上,进一步优选为Tg+5℃以上。另一方面,加热温度T1优选为Tg+40℃以下,更优选为Tg+30℃以下。根据所使用的膜的不同而不同,但温度T1例如为70℃~190℃,优选为80℃~180℃。
至上述温度T1为止的升温时间及温度T1下的保持时间可以根据膜的构成材料、制造条件(例如膜的搬送速度)来适当设定。这些升温时间及保持时间可以通过调整夹具20的移动速度、预热区的长度、预热区的温度等来控制。
A-4.倾斜拉伸工序
在拉伸区C中,一边使其至少一侧的夹具的纵向的夹具间距发生变化一边使左右的夹具20行走移动,从而将膜进行倾斜拉伸。更具体而言,通过使左右的夹具一边使夹具间距在分别不同的位置处增大或缩小一边行走移动、一边以分别不同的变化速度使夹具间距发生变化(增大和/或缩小)一边行走移动等,从而将膜进行倾斜拉伸。像这样一边使夹具间距变化一边使左右的夹具行走移动,结果是在拉伸区中同时移行的一对左右的夹具中一侧的夹具比另一侧的夹具先行到达至拉伸区的终端。根据这样的倾斜拉伸,该先行的夹具侧的端部与后行的夹具侧的端部相比以高的拉伸倍率被拉伸,其结果是,能够在长条膜的所期望的方向(例如,相对于长度方向为45°的方向)上表现出慢轴。
倾斜拉伸也可以包含横向拉伸。该情况下,倾斜拉伸例如如图示例的那样,可一边使左右的夹具间的距离(宽度方向的距离)扩大一边进行。或者,与图示例不同,倾斜拉伸不包含横向拉伸,可在维持左右的夹具间的距离的状态下进行。
在倾斜拉伸包含横向拉伸的情况下,横向(TD)的拉伸倍率(倾斜拉伸后的膜的宽度Wfinal相对于膜的初始宽度Winitial之比(Wfinal/Winitial))优选为1.05~6.00,更优选为1.10~5.00。
在一个实施方式中,倾斜拉伸可通过在将上述左右的夹具中的一侧的夹具的夹具间距开始增大或减少的位置和另一侧的夹具的夹具间距开始增大或减少的位置设定为纵向上的不同位置的状态下,使各自的夹具的夹具间距增大或减少至规定的间距来进行。关于该实施方式的倾斜拉伸,例如可以参照专利文献1、日本特开2014-238524号公报等的记载。
在另一实施方式中,倾斜拉伸可通过在将上述左右的夹具中的一侧的夹具的夹具间距固定的状态下,使另一侧的夹具的夹具间距增大或减少至规定的间距后恢复至起初的夹具间距来进行。关于该实施方式的倾斜拉伸,例如可以参照日本特开2013-54338号公报、日本特开2014-194482号公报等的记载。
在又一实施方式中,倾斜拉伸可通过(i)一边使上述左右的夹具中的一侧的夹具的夹具间距从P1增大至P2、并且使另一侧的夹具的夹具间距从P1减少至P3、及、(ii)按照该减少的夹具间距与该增大的夹具间距成为规定的相等间距的方式使各自的夹具的夹具间距变化来进行。关于该实施方式的倾斜拉伸,例如可以参照日本特开2014-194484号公报等的记载。该实施方式的倾斜拉伸可包含:一边使左右的夹具间的距离扩大,一边使一侧的夹具的夹具间距从P1增大至P2,并且使另一侧的夹具的夹具间距从P1减少至P3,从而将膜进行倾斜拉伸(第1倾斜拉伸);以及,一边使左右的夹具间的距离扩大,一边按照左右的夹具的夹具间距变得相等的方式使该一侧的夹具的夹具间距以P2维持或减少至P4,并且使该另一侧的夹具的夹具间距增大至P2或P4,从而将膜进行倾斜拉伸(第2倾斜拉伸)。
在上述第1倾斜拉伸中,通过一边使膜的一个端部沿长条方向伸长,并且使另一端部沿长条方向收缩,一边进行倾斜拉伸,能够在所期望的方向(例如相对于长条方向为45°的方向)上以高的单轴性及面内取向性表现出慢轴。此外,在第2倾斜拉伸中,通过一边缩小左右的夹具间距之差一边进行倾斜拉伸,能够缓和多余的应力,并且沿倾斜方向充分地进行拉伸。
在上述3个实施方式的倾斜拉伸中,由于能够以左右的夹具的移动速度变得相等的状态将膜从夹具释放,因此在左右的夹具的释放时不易产生膜的搬送速度等的不均,可适宜地进行之后的膜的卷取。
图4A及图4B分别为表示包含上述第1倾斜拉伸及第2倾斜拉伸的倾斜拉伸中的夹具间距的轮廓的一个例子的概略图。以下,一边参照这些图,一边对第1倾斜拉伸进行具体说明。需要说明的是,在图4A及图4B中,横轴与夹具的行走距离相对应。在第1倾斜拉伸开始时,左右的夹具间距都被设定为P1。P1代表性而言为把持膜时的夹具间距。在开始第1倾斜拉伸的同时,开始一侧的夹具(以下,有时称为第1夹具)的夹具间距的增大,并且开始另一侧的夹具(以下,有时称为第2夹具)的夹具间距的减少。在第1倾斜拉伸中,使第1夹具的夹具间距增大至P2,使第2夹具的夹具间距减少至P3。因此,在第1倾斜拉伸的结束时(第2倾斜拉伸的开始时),第2夹具被设定为以夹具间距P3移动,第1夹具被设定为以夹具间距P2移动。需要说明的是,夹具间距之比可大概对应于夹具的移动速度之比。
在图4A及图4B中,将使第1夹具的夹具间距开始增大的时机及使第2夹具的夹具间距开始减少的时机都设定为第1倾斜拉伸的开始时,但可以与图示例不同,可以使第1夹具的夹具间距开始增大后使第2夹具的夹具间距开始减少,也可以使第2夹具的夹具间距开始减少后使第1夹具的夹具间距开始增大。在一个优选的实施方式中,使第1夹具的夹具间距开始增大后使第2夹具的夹具间距开始减少。根据这样的实施方式,由于膜已经在宽度方向上被拉伸一定程度(优选为1.2倍~2.0倍左右),因此即使大幅减少第2夹具的夹具间距,也不易产生皱褶。因而,能实现更为锐角的倾斜拉伸,可适宜地得到单轴性及面内取向性高的相位差膜。
同样地,在图4A及图4B中,继续增大第1夹具的夹具间距及减少第2夹具的夹具间距直至第1倾斜拉伸的结束时(第2倾斜拉伸的开始时),但也可以与图示例不同,使夹具间距的增大或减少中的任一者比另一者先结束,以该状态维持该夹具间距直至另一者结束为止(第1倾斜拉伸的结束时为止)。
第1夹具的夹具间距的变化率(P2/P1)优选为1.25~1.75,更优选为1.30~1.70,进一步优选为1.35~1.65。此外,第2夹具的夹具间距的变化率(P3/P1)例如为0.50以上且低于1,优选为0.50~0.95,更优选为0.55~0.90,进一步优选为0.55~0.85。如果夹具间距的变化率为这样的范围内,则能够相对于膜的长度方向在大概45度的方向上以高的单轴性及面内取向性表现出慢轴。
夹具间距如上述那样可通过调整拉伸装置的间距设定轨道与基准轨道的分开距离对滑块进行定位来调整。
第1倾斜拉伸中的膜的宽度方向的拉伸倍率(第1倾斜拉伸结束时的膜宽/第1倾斜拉伸前的膜宽)优选为1.1倍~3.0倍,更优选为1.2倍~2.5倍,进一步优选为1.25倍~2.0倍。若该拉伸倍率低于1.1倍,则有时在收缩侧的端部产生白铁皮状的皱褶。此外,若该拉伸倍率超过3.0倍,则所得到的相位差膜的双轴性变高,在应用于圆偏振片等的情况下有时视场角特性降低。
在一个实施方式中,第1倾斜拉伸按照第1夹具的夹具间距的变化率与第2夹具的夹具间距的变化率之积优选成为0.7~1.5、更优选成为0.8~1.45、进一步优选成为0.85~1.40的方式进行。如果变化率之积为这样的范围内,则可得到单轴性及面内取向性高的相位差膜。
接着,一边参照图4A一边对第2倾斜拉伸的一个实施方式进行具体说明。在本实施方式的第2倾斜拉伸中,使第2夹具的夹具间距从P3增大至P2。另一方面,第1夹具的夹具间距在第2倾斜拉伸的期间维持P2的状态。因此,在第2倾斜拉伸的结束时,左右的夹具都被设定为以夹具间距P2移动。
图4A中所示的实施方式的第2倾斜拉伸中的第2夹具的夹具间距的变化率(P2/P3)只要不损害本发明的效果则没有限制。该变化率(P2/P3)例如为1.3~4.0,优选为1.5~3.0。
一边参照图4B一边对第2倾斜拉伸的另一实施方式进行具体说明。在本实施方式的第2倾斜拉伸中,使第1夹具的夹具间距减少,并且使第2夹具的夹具间距增大。具体而言,使第1夹具的夹具间距从P2减少至P4,使第2夹具的夹具间距从P3增大至P4。因此,在第2倾斜拉伸的结束时,左右的夹具都被设定为以夹具间距P4移动。需要说明的是,在图示例中,在开始第2倾斜拉伸的同时,开始第1夹具的夹具间距的减少及第2夹具的夹具间距的增大,但它们可在不同的时机开始。此外,同样地,第1夹具的夹具间距的减少及第2夹具的夹具间距的增大也可以在不同的时机结束。
图4B中所示的实施方式的第2倾斜拉伸中的第1夹具的夹具间距的变化率(P4/P2)及第2夹具的夹具间距的变化率(P4/P3)只要不损害本发明的效果则没有限制。变化率(P4/P2)例如为0.4以上且低于1.0,优选为0.6~0.95。此外,变化率(P4/P3)例如超过1.0且为2.0以下,优选为1.2~1.8。优选P4为P1以上。若P4<P1,则有时会产生在端部产生皱褶、双轴性变高等问题。
第2倾斜拉伸中的膜的宽度方向的拉伸倍率(第2倾斜拉伸结束时的膜宽/第1倾斜拉伸结束时的膜宽)优选为1.1倍~3.0倍,更优选为1.2倍~2.5倍,进一步优选为1.25倍~2.0倍。若该拉伸倍率低于1.1倍,则有时在收缩侧的端部产生白铁皮状的皱褶。此外,若该拉伸倍率超过3.0倍,则所得到的相位差膜的双轴性变高,在应用于圆偏振片等的情况下有时视场角特性降低。此外,第1倾斜拉伸及第2倾斜拉伸中的宽度方向的拉伸倍率(第2倾斜拉伸结束时的膜宽/第1倾斜拉伸前的膜宽)从与上述同样的观点出发优选为1.2倍~4.0倍,更优选为1.4倍~3.0倍。
倾斜拉伸代表性而言可在温度T2下进行。温度T2相对于膜的玻璃化转变温度(Tg),优选为Tg-20℃~Tg+30℃,进一步优选为Tg-10℃~Tg+20℃,特别优选为Tg左右。根据所使用的膜的不同而不同,但温度T2例如为70℃~180℃,优选为80℃~170℃。上述温度T1与温度T2之差(T1-T2)优选为±2℃以上,更优选为±5℃以上。在一个实施方式中,T1>T2,因此,在预热区中被加热至温度T1的膜可被冷却至温度T2。
如上述那样,也可以在倾斜拉伸后进行横向收缩处理。关于倾斜拉伸后的该处理,可以参照日本特开2014-194483号公报的第0029~0032段落。
A-5.热固定工序
在热固定区D中,将倾斜拉伸后的膜进行热处理。在热固定区D中,通常,未进行横向拉伸也未进行纵向拉伸,但根据需要,也可以使纵向的夹具间距减少,由此,缓和应力。
热处理代表性而言可在温度T3下进行。温度T3根据所拉伸的膜的不同而不同,可有T2≥T3的情况,也可有T2<T3的情况。一般而言,在膜为非晶性材料的情况下为T2≥T3,在为结晶性材料的情况下,有时也通过设定为T2<T3来进行结晶化处理。在T2≥T3的情况下,温度T2与T3之差(T2-T3)优选为0℃~50℃。热处理时间代表性而言为10秒~10分钟。热处理时间可通过调整热固定区的长度和/或膜的搬送速度来控制。
A-6.释放工序
在释放区E的任意的位置处,上述膜从夹具被释放。在释放区E中,通常,对于热固定后的膜未进行横向拉伸也未进行纵向拉伸,将膜冷却至所期望的温度,接着,将膜从夹具释放。从夹具释放时的膜温度例如为150℃以下,优选为70℃~140℃,更优选为80℃~130℃。
从夹具释放的拉伸膜从拉伸装置的出口送出,根据需要,供于面内相位差等的测定。
A-7.面内相位差等的测定工序
在一个实施方式中,一边将从拉伸装置的出口送出的膜进行辊搬送,一边联机测定其面内相位差等。此时,将所测定的面内相位差等与作为目标面内相位差等的设定值之差(|所测定的面内相位差等-面内相位差等的设定值|)设定为面内相位差等的偏离。面内相位差等可在膜的宽度方向的任意的部位进行测定。可以将在宽度方向上的多个部位测定的面内相位差等的最大值与最小值之差设定为宽度方向上的面内相位差等的不均。此外,可以将在宽度方向上的规定的部位沿长条方向遍及规定的长度(例如10m)所测定的面内相位差等的最大值与最小值之差设定为长条方向上的面内相位差等的不均(变化量)。
例如在图5中所示的实施方式中,在搬送生产线中,在膜1的宽度方向中央部及左右端部的上方设置测定装置400,对搬送来的膜的面内相位差等在宽度方向的3个部位进行定点测定。测定部位也可以与图示例不同,例如可以设定为仅膜的宽度方向中央部、宽度方向中央部与左右端部中的任一者的合计2个部位、或仅左右端部的合计2个部位、或者在宽度方向上等间隔的2个部位、3个部位、4个部位、5个部位或其以上。在测定宽度方向上的面内相位差等的不均时,优选在包含左右端部(例如距离左右的端边的距离为25mm以内)的2个部位以上测定面内相位差等。
面内相位差等的测定可以连续地进行,也可以以规定的间隔来进行。例如可以0.1秒~1秒、优选以0.1秒~0.5秒的间隔进行面内相位差等的测定。
面内相位差等的测定波长可根据目的而适当设定。例如,面内相位差等的测定波长可为500nm~600nm的范围内。
面内相位差等的测定也可以将从夹具释放的拉伸膜的宽度方向的左右端部切断除去后进行。通过以除去两端部的状态进行面内相位差等的测定,可得到更准确的测定结果。
切断除去的端部的宽度分别独立地为例如20mm~600mm,优选可为100mm~500mm。端部的切断除去可通过通常的分切加工来进行。
A-8.夹具间距的监控及修正
夹具间距的监控例如可通过使用摄像装置、激光位移计等作为监控装置,连续地或以规定的间隔(例如30秒~1分钟的间隔)摄像或检测到达至规定的位置X的夹具和下一夹具来进行。
夹具间距的监控至少在倾斜拉伸工序中进行,从良好地探测夹具间距的偏离的观点出发,优选在拉伸区的中间或后半、更优选在拉伸区的终端附近进行。
夹具间距的修正可通过基于上述监控结果按照将夹具间距的实测值与设定值之差抵消而接近设定值的方式对夹具间距进行反馈修正来进行。例如,在位置X处的夹具间距的实测值小于位置X处的夹具间距的设定值的情况下,在比拉伸区内的位置X更靠搬送方向上游侧,按照与基准轨道的分开距离变小的方式使间距设定轨道移动,使位置X处的夹具间距接近设定值。或者,在位置X处的夹具间距的实测值大于位置X处的夹具间距的设定值的情况下,在比拉伸区内的位置X更靠搬送方向上游侧,按照与基准轨道的分开距离变大的方式使间距设定轨道移动,使位置X处的夹具间距接近设定值。修正量(间距设定轨道的移动量)例如可通过式:修正量=k(单位夹具间距离(mm)/轨道间距离(mm))来算出(式中,k为所使用的膜拉伸装置所固有的系数)。
夹具间距的修正(换言之,间距设定轨道的轨道图案的变更)至少在倾斜拉伸工序中进行,从使夹具间距缓慢地变化的观点出发,优选遍及从拉伸区的前半至位置X为止之间、更优选遍及从拉伸区的始端附近至位置X为止之间来进行。
上述夹具间距的监控及基于监控结果的夹具间距的修正优选对左右的无端环分别独立地进行。根据需要,在预热工序和/或热固定工序中,也进行上述夹具间距的监控及基于监控结果的夹具间距的修正。
作为夹具间距的修正,除了基于上述监控结果的修正以外,还可进行基于关于从拉伸装置送出的膜所测定的面内相位差等的修正、具体而言将面内相位差等的测定值与设定值之差抵消而使面内相位差等接近设定值那样的夹具间距的修正。例如,在关于从拉伸装置送出的膜所测定的面内相位差大于设定值的情况和/或取向角与所设定的角度相比向长条方向侧偏离的情况下,在拉伸区中,按照减小先行行走的夹具的夹具间距、增大后行行走的夹具的夹具间距、或将它们组合的方式使间距设定轨道移动。此外,例如在关于从拉伸装置送出的膜所测定的面内相位差小于设定值的情况和/或取向角与所设定的角度相比向宽度方向侧偏离的情况下,在拉伸区中,按照增大先行行走的夹具的夹具间距、减小后行行走的夹具的夹具间距、或将它们组合的方式使间距设定轨道移动。通过将基于监控结果的修正与基于关于拉伸膜所测定的面内相位差等的修正并用,能够在连续生产中以非常高的精度控制长条方向上的面内相位差等。
基于上述面内相位差等的夹具间距的修正优选对左右的无端环分别独立地进行。
在一个实施方式中,经由上述夹具间距的修正而得到的拉伸膜的长条方向上的以波长550nm测定得到的面内相位差的不均(变化量)长条方向的每单位长度(10m)优选为4nm以下,例如相对于设定值(作为目标的拉伸膜的面内相位差)为±2nm以下,优选为±1nm以下。
在一个实施方式中,经由上述夹具间距的修正而得到的拉伸膜的长条方向上的以波长550nm测定得到的取向角的不均(变化量)长条方向的每单位长度(10m)优选为2°以下,例如相对于设定值(作为目标的拉伸膜的取向角)为±1°以下,优选为±0.7°以下。
B.拉伸对象的膜
在本发明的制造方法中,可以使用任意适宜的膜。例如,可列举出可作为相位差膜应用的树脂膜。作为构成这样的膜的材料,例如可列举出聚碳酸酯系树脂、聚乙烯醇缩乙醛系树脂、环烯烃系树脂、丙烯酸系树脂、纤维素酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚酯碳酸酯系树脂、烯烃系树脂、聚氨酯系树脂等。优选为聚碳酸酯系树脂、纤维素酯系树脂、聚酯系树脂、聚酯碳酸酯系树脂、环烯烃系树脂。这是因为如果为这些树脂,则可得到显示出所谓的逆分散的波长依赖性的相位差膜。这些树脂可以单独使用,也可以根据所期望的特性而组合使用。
作为上述聚碳酸酯系树脂,可使用任意适宜的聚碳酸酯系树脂。例如优选包含来源于二羟基化合物的结构单元的聚碳酸酯系树脂。作为二羟基化合物的具体例子,可列举出9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-乙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-正丙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-正丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-仲丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基-6-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)芴等。聚碳酸酯树脂除了包含来源于上述二羟基化合物的结构单元以外,还可以包含来源于异山梨醇、异甘露醇、异艾杜糖醇、螺二醇、二噁烷甘醇、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG)、聚乙二醇(PEG)、环己烷二甲醇(CHDM)、三环癸烷二甲醇(TCDDM)、双酚类等二羟基化合物的结构单元。
上述那样的聚碳酸酯系树脂的详细情况例如记载于日本特开2012-67300号公报及日本专利第3325560号中。该专利文献的记载作为参考被援引于本说明书中。
聚碳酸酯系树脂的玻璃化转变温度优选为110℃~250℃,更优选为120℃~230℃。若玻璃化转变温度过低则存在耐热性变差的倾向,在膜成形后有可能引起尺寸变化。若玻璃化转变温度过高,则有时膜成形时的成形稳定性变差,此外,有时会损害膜的透明性。需要说明的是,玻璃化转变温度依据JIS K 7121(1987)来求出。
作为上述聚乙烯醇缩乙醛系树脂,可以使用任意适宜的聚乙烯醇缩乙醛系树脂。代表性而言,聚乙烯醇缩乙醛系树脂可通过使至少2种醛化合物和/或酮化合物与聚乙烯醇系树脂进行缩合反应来获得。聚乙烯醇缩乙醛系树脂的具体例子及详细的制造方法例如记载于日本特开2007-161994号公报中。该记载作为参考被援引于本说明书中。
将上述拉伸对象的膜进行拉伸而得到的拉伸膜(相位差膜)优选折射率特性显示出nx>ny的关系。在一个实施方式中,相位差膜优选可作为λ/4板发挥功能。在本实施方式中,相位差膜(λ/4板)的面内相位差Re(550)优选为100nm~180nm,更优选为135nm~155nm。在另一实施方式中,相位差膜优选可作为λ/2板发挥功能。在本实施方式中,相位差膜(λ/2板)的面内相位差Re(550)优选为230nm~310nm,更优选为250nm~290nm。需要说明的是,在本说明书中,nx为面内的折射率成为最大的方向(即,慢轴方向)的折射率,ny为在面内与慢轴正交的方向(即,快轴方向)的折射率,nz为厚度方向的折射率。此外,Re(λ)为23℃下的由波长λnm的光测定得到的膜的面内相位差。因此,Re(550)为23℃下的由波长550nm的光测定得到的膜的面内相位差。在将膜的厚度设定为d(nm)时,Re(λ)通过式:Re(λ)=(nx-ny)×d来求出。
相位差膜的面内相位差Re(550)可以通过适宜地设定倾斜拉伸条件来设定为所期望的范围。例如,通过倾斜拉伸来制造具有100nm~180nm的面内相位差Re(550)的相位差膜的方法被详细公开于日本特开2013-54338号公报、日本特开2014-194482号公报、日本特开2014-238524号公报、日本特开2014-194484号公报等中。因而,本领域技术人员可以基于该公开内容来设定适宜的倾斜拉伸条件。
在使用1张相位差膜来制作圆偏振片的情况、或使用1张相位差膜使直线偏振光的方向转动90°的情况下,所使用的相位差膜的慢轴方向相对于该膜的长条方向优选为30°~60°或120°~150°,更优选为38°~52°或128°~142°,进一步优选为43°~47°或133°~137°,特别优选为45°或135°左右。
此外,在使用2张相位差膜(具体而言,λ/2板和λ/4板)来制作圆偏振片的情况下,所使用的相位差膜(λ/2板)的慢轴方向相对于该膜的长条方向优选为60°~90°,更优选为65°~85°,特别优选为75°左右。此外,相位差膜(λ/4板)的慢轴方向相对于该膜的长条方向优选为0°~30°,更优选为5°~25°,特别优选为15°左右。
相位差膜优选显示出所谓的逆分散的波长依赖性。具体而言,其面内相位差满足Re(450)<Re(550)<Re(650)的关系。Re(450)/Re(550)优选为0.8以上且低于1.0,更优选为0.8~0.95。Re(550)/Re(650)优选为0.8以上且低于1.0,更优选为0.8~0.97。
相位差膜的光弹性模量的绝对值优选为2×10-12(m2/N)~100×10-12(m2/N),更优选为5×10-12(m2/N)~50×10-12(m2/N)。
C.光学层叠体及该光学层叠体的制造方法
通过本发明的制造方法而得到的拉伸膜可与其他的光学膜贴合而作为光学层叠体来使用。例如,通过本发明的制造方法得到的相位差膜可与偏振片贴合,适宜作为圆偏振片来使用。
图6是那样的圆偏振片的一个例子的概略截面图。图示例的圆偏振片500具有起偏器510、配置于起偏器510的一侧的第1保护膜520、配置于起偏器510的另一侧的第2保护膜530、和配置于第2保护膜530的外侧的相位差膜540。相位差膜540为通过A项中记载的制造方法得到的拉伸膜(例如λ/4板)。第2保护膜530也可以省略。该情况下,相位差膜540可作为起偏器的保护膜发挥功能。起偏器510的吸收轴与相位差膜540的慢轴所成的角度优选为30°~60°,更优选为38°~52°,进一步优选为43°~47°,特别优选为45°左右。
通过本发明的制造方法而得到的相位差膜为长条状,并且在倾斜方向(相对于长条方向例如为45°的方向)上具有慢轴。此外,大多情况下,长条状的起偏器在长条方向或宽度方向上具有吸收轴。因而,如果使用通过本发明的制造方法得到的相位差膜,则可以利用所谓的卷对卷,能够以极为优异的制造效率来制作圆偏振片。需要说明的是,所谓卷对卷是指一边将长条状的膜彼此进行辊搬送一边使其长条方向一致而连续地贴合的方法。
在一个实施方式中,本发明的光学层叠体的制造方法包含:通过A项中记载的拉伸膜的制造方法而得到长条状的拉伸膜;以及,一边将长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜进行搬送,一边使其长条方向一致而连续地贴合。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明不受这些实施例的限定。需要说明的是,实施例中的测定及评价方法如下所述。
(1)厚度
使用千分表(PEACOCK公司制、制品名“DG-205type pds-2”)进行测定。
(2)相位差值
使用联机相位差计(王子计测机器社制、KOBRA系列),以0.5秒间隔测定波长550nm下的面内相位差Re(550)。
(3)取向角(慢轴的表现方向)
使用联机相位差计(王子计测机器社制、KOBRA系列),以0.5秒间隔测定波长550nm下的取向角θ。
(4)玻璃化转变温度(Tg)
依据JIS K 7121来进行测定。
<实施例1>
(聚酯碳酸酯树脂膜的制作)
使用包含两台具备搅拌叶片及控制为100℃的回流冷却器的立式反应器的分批聚合装置进行聚合。投入双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷29.60质量份(0.046mol)、ISB 29.21质量份(0.200mol)、SPG 42.28质量份(0.139mol)、DPC 63.77质量份(0.298mol)及作为催化剂的乙酸钙一水合物1.19×10-2质量份(6.78×10-5mol)。对反应器内进行减压氮置换后,以热介质进行加温,在内温达到100℃的时刻开始搅拌。在升温开始40分钟后使内温达到220℃,按照保持该温度的方式进行控制,同时开始减压,达到220℃后用90分钟设定为13.3kPa。将随着聚合反应而副产的苯酚蒸气导入至100℃的回流冷却器中,使苯酚蒸气中所包含的若干量的单体成分返回至反应器中,将未冷凝的苯酚蒸气导入至45℃的冷凝器来进行回收。向第1反应器中导入氮而使其暂时恢复至大气压后,将第1反应器内的经低聚物化的反应液转移至第2反应器中。接着,开始第2反应器内的升温及减压,用50分钟使内温为240℃、压力为0.2kPa。之后,进行聚合直至成为规定的搅拌动力。在达到规定动力的时刻向反应器中导入氮来恢复气压,将所生成的聚酯碳酸酯挤出到水中,切割线料而得到粒料。所得到的聚酯碳酸酯树脂的Tg为140℃。
将所得到的聚酯碳酸酯树脂在80℃下进行5小时真空干燥后,使用具备单螺杆挤出机(东芝机械社制、料筒设定温度:250℃)、T模(宽度为1500mm、设定温度:250℃)、冷硬轧辊(设定温度:120~130℃)及卷取机的膜制膜装置,制作厚度为135μm的树脂膜。
(拉伸膜的制作)
将如上述那样操作而得到的聚酯碳酸酯树脂膜使用图1~3中所示那样的膜拉伸装置进行倾斜拉伸而得到拉伸膜,具体而言,所述膜拉伸装置具备连续地摄像到达至拉伸区的1/2的位置(位置X)的夹具和其接下来的夹具的左右的监控装置、和基于监控结果及左右的夹具的夹具间距的设定值按照使左右的夹具的夹具间距接近设定值的方式进行修正的修正装置。需要说明的是,在该拉伸膜的制作中,将作为目标的面内相位差Re(550)及取向角(相对于长条方向的角度)分别设定为140nm及45°。
具体而言,在拉伸装置的膜的入口处将聚酯碳酸酯树脂膜的左右端部利用左右的夹具以相同的时机并且相同的夹具间距进行把持。把持膜时的连接左右的夹具的中心的线相对于膜的搬送方向正交,左右的夹具的夹具间距(P1)为125mm。
接着,将膜移行至预热区B,预热至145℃。在预热区B中,维持把持时的左右的夹具的夹具间距离及夹具间距。
接着,在膜进入拉伸区C的同时,开始右侧夹具的夹具间距的增大及左侧夹具的夹具间距的减少,使右侧夹具的夹具间距增大至P2,并且使左侧夹具的夹具间距减少至P3(第1倾斜拉伸)。此时,右侧夹具的夹具间距变化率(P2/P1)为1.42,左侧夹具的夹具间距变化率(P3/P1)为0.78,相对于膜的原宽度的横向拉伸倍率为1.45倍。接着,在将右侧夹具的夹具间距维持在P2的状态下,开始左侧夹具的夹具间距的增大,从P3增大至P2(第2倾斜拉伸)。期间的左侧夹具的夹具间距的变化率(P2/P3)为1.82,相对于膜的原宽度的横向拉伸倍率为1.9倍。需要说明的是,拉伸区C设定为Tg+3.2℃(143.2℃)。
接着,在热固定区D中,在125℃下将膜保持60秒钟而进行了热固定。将热固定后的膜在释放区E中冷却至100℃后,将左右的夹具释放。
在上述长条状的拉伸膜的制作期间,修正装置将抵消由监控结果特定的位置X处的夹具间距的实测值与位置X处的夹具间距的设定值之差而使左右的夹具的夹具间距接近设定值那样的信号输出至间距设定轨道控制部,由此,使从拉伸区的始点至拉伸区的中间地点(位置X)为止之间的间距设定轨道的轨道图案变化,对夹具间距进行反馈修正。
将从上述夹具释放并从拉伸装置送出的拉伸膜的左右端部分别切除25mm。接着,一边进行辊搬送,一边在膜的宽度方向中央处联机地测定面内相位差及取向角(相对于长条方向的角度)。将制造开始60分钟后的面内相位差及取向角的测定结果以及长条方向的每单位长度(10m)的面内相位差及取向角的不均(变化量)示于表1中。
<实施例2>
将右侧夹具的夹具间距变化率(P2/P1)设定为1.62,将左侧夹具的夹具间距变化率(P3/P1)设定为0.78,以及将相对于膜的原宽度的横向拉伸倍率设定为1.65倍,除此以外,与实施例1同样地操作而得到拉伸膜。对于所得到的拉伸膜,与上述同样地在宽度方向中央处联机地测定面内相位差及取向角(相对于长条方向的角度)。将结果示于表1中。
<实施例3>
将右侧夹具的夹具间距变化率(P2/P1)设定为1.42,将左侧夹具的夹具间距变化率(P3/P1)设定为0.63,以及将相对于膜的原宽度的横向拉伸倍率设定为1.79倍,除此以外,与实施例1同样地操作而得到拉伸膜。对于所得到的拉伸膜,与上述同样地在宽度方向中央处联机地测定面内相位差及取向角(相对于长条方向的角度)。将结果示于表1中。
<比较例1>
除了未对左右的夹具的夹具间距进行反馈修正以外,与实施例1同样地操作而得到拉伸膜。对于所得到的拉伸膜,与上述同样地在宽度方向中央处联机地测定面内相位差及取向角(相对于长条方向的角度)。将结果示于表1中。需要说明的是,在制造开始1小时后,到达至拉伸区全长的1/2的位置的右夹具的夹具间距为比设定值大1mm的值,左夹具的夹具间距为比设定值大0.8mm的值。
[外观及处理性评价]
关于实施例及比较例中得到的拉伸膜,通过目视基于以下的基准来评价外观及处理性。将结果示于表1中。
〇:在辊搬送时的拉伸膜中未确认到皱褶及松弛
×:在辊搬送时的拉伸膜中确认到皱褶和/或松弛
[表1]
如表1中所示的那样,通过在长条状的倾斜拉伸膜的连续生产中在倾斜拉伸工序中按照左右的夹具的夹具间距接近设定值的方式进行修正,能够防止可经时地产生的长条方向上的面内相位差和/或取向角的偏离。
产业上的可利用性
本发明的拉伸膜的制造方法适宜用于相位差膜的制造,结果是,可有助于液晶显示装置(LCD)、有机电致发光显示装置(OLED)等图像显示装置的制造。
Claims (7)
1.一种拉伸膜的制造方法,其包括:
将长条状的膜的宽度方向的左右端部分别通过纵向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右的夹具而把持;
对该膜进行预热;
使该左右的夹具一边使至少一侧的夹具的夹具间距发生变化一边行走移动,从而将该膜进行倾斜拉伸;
将该膜进行热固定;以及
将该膜从该左右的夹具释放;
在该倾斜拉伸时监控该左右的夹具的夹具间距,基于该监控结果按照使该倾斜拉伸时的该左右的夹具的至少一侧的夹具间距接近设定值的方式进行修正。
2.根据权利要求1所述的拉伸膜的制造方法,其中,基于所述监控结果对所述倾斜拉伸时的所述左右的夹具的夹具间距分别独立地进行修正。
3.根据权利要求1或2所述的拉伸膜的制造方法,其进一步包括测定从所述左右的夹具释放的所述膜的面内相位差和/或取向角,
基于所述监控结果和该面内相位差和/或取向角的测定结果,对所述倾斜拉伸时的所述左右的夹具的夹具间距分别独立地进行修正。
4.根据权利要求1或2所述的拉伸膜的制造方法,其是长条方向的每单位长度的面内相位差Re(550)的变化量相对于设定值为±2nm以下、取向角的变化量相对于设定值为±1°以下的长条状的拉伸膜的制造方法,所述单位长度为10m。
5.一种光学层叠体的制造方法,其包括:
通过权利要求1~4中任一项所述的制造方法而得到长条状的拉伸膜;以及
一边将长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜进行搬送,一边使其长条方向一致而连续地贴合。
6.根据权利要求5所述的光学层叠体的制造方法,其中,所述光学膜为偏振片,所述拉伸膜为λ/4板或λ/2板。
7.一种膜拉伸装置,其具有可变间距型的左右的夹具,该可变间距型的左右的夹具把持拉伸对象的膜的左右端部而依次通过预热区、拉伸区及热固定区,并且各自伴随着行走移动而纵向的夹具间距可发生变化,
该拉伸区被构成为:使该左右的夹具一边使至少一侧的夹具的夹具间距发生变化一边行走移动,从而对该膜进行倾斜拉伸,
所述膜拉伸装置还具备:
监控装置,其监控该拉伸区中的该夹具的夹具间距;和
修正装置,其基于该监控结果与夹具间距的设定值之差来修正该夹具间距。
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