CN116135516A - 拉伸膜的制造方法及光学层叠体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供拉伸膜的制造方法及光学层叠体的制造方法。本发明提供减少了面内相位差及/或取向角的偏差的长条状斜向拉伸膜。拉伸膜的制造方法包含将长条状膜在利用纵方向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右夹具分别把持其左右端部的状态下,按照依次通过拉伸区域及热固定区域的方式进行搬送的步骤;在拉伸区域中,按照左右夹具中的一个夹具比另一个夹具先行的方式,一边改变至少一个夹具的夹具间距一边使左右夹具行走移动,将膜进行斜向拉伸的步骤;以及在热固定区域中对膜进行热固定的步骤,在热固定区域中,形成在膜的宽度方向上被先行的夹具把持的端部侧的温度比另一个端部侧高、且等温线相对于膜的宽度方向在斜向方向上延伸的温度梯度区域。
Description
技术领域
本发明涉及拉伸膜的制造方法及光学层叠体的制造方法。
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,为了提高显示特性或防止反射,使用圆偏振片。圆偏振片代表性地将起偏器与相位差膜(代表性地为λ/4板)按照起偏器的吸收轴与相位差膜的慢轴成45°角度的方式进行层叠。一直以来,相位差膜代表性地通过在纵方向及/或横方向上进行单轴拉伸或双轴拉伸来制作,因此其慢轴多在长条状膜坯料的横方向(宽度方向)或纵方向(长度方向)上显现。结果,在制作圆偏振片时,需要将相位差膜按照相对于宽度方向或长度方向成45°角度的方式剪断,一张张地贴合。
另外,为了确保圆偏振片的宽波段性,还有将λ/4板与λ/2板的两张相位差膜层叠的情况。此时,需要λ/2板按照相对于起偏器的吸收轴成75°角度的方式进行层叠,λ/4板按照相对于起偏器的吸收轴成15°角度的方式进行层叠。此时,在制作圆偏振片时,也需要将相位差膜按照相对于宽度方向或长度方向成15°及75°的角度的方式剪断,一张张地贴合。
进而,在另一实施方式中,为了避免来自笔记本电脑的光映入到键盘等中,以使出自偏振片的直线偏振光的朝向旋转90°为目的,有时在偏振片的可视侧使用λ/2板。此时,也需要将相位差膜按照相对于宽度方向或长度方向成45°的角度的方式剪断,一张张地贴合。
为了解决这种问题,提出了分别利用纵方向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右夹具对长条状膜的宽度方向的左右端部进行把持,使上述左右夹具中的至少一个的夹具间距变化,并相对于长度方向在斜向方向上进行拉伸(以下也称作“斜向拉伸”),由此使相位差膜的慢轴在斜向方向上得以显现的技术(例如专利文献1)。但是,这种技术获得的斜向拉伸膜中,面内相位差及/或取向角有时会产生偏差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4845619号
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明为了解决上述技术问题而完成,其主要目的在于提供减少了面内相位差及/或取向角的偏差的长条状的斜向拉伸膜。
用于解决技术问题的手段
根据本发明的一个方面,提供一种拉伸膜的制造方法,其包含:
将长条状膜在利用纵方向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右夹具分别把持其左右端部的状态下、按照依次通过拉伸区域及热固定区域的方式进行搬送的步骤;在上述拉伸区域中,按照上述左右夹具中的一个夹具比另一个夹具先行的方式,一边改变至少一个夹具的夹具间距一边使上述左右夹具行走移动,将上述膜进行斜向拉伸的步骤;以及在上述热固定区域中对上述膜进行热固定的步骤,上述热固定区域中,形成在上述膜的宽度方向上被上述先行的夹具把持的端部侧的温度比另一个端部侧高、且等温线相对于上述膜的宽度方向在斜向方向上延伸的温度梯度区域。
一个实施方式中,在上述温度梯度区域中,上述膜的宽度方向的两端处的温度差为3℃~20℃。
一个实施方式中,上述等温线在大致平行于斜向拉伸方向的方向上延伸。
一个实施方式中,上述温度梯度区域从上述斜向拉伸区域开始连续地形成。
一个实施方式中,上述温度梯度区域的形成通过向上述膜供给热风来进行。
一个实施方式中,上述热风的风速为5m/min~20m/min。
根据一个实施方式,上述斜向拉伸包含:(i)使上述一个夹具的夹具间距从P1增大至P2,同时使另一个夹具的夹具间距从P1减少至P3;以及(ii)按照上述减少的夹具间距与上述增大的夹具间距变成规定的相等间距的方式使各个夹具的夹具间距变化。
一个实施方式中,P2/P1为1.25~1.75,P3/P1为0.50以上且小于1。
根据本发明的另一方面,提供一种光学层叠体的制造方法,其包含:通过上述制造方法获得长条状的拉伸膜的步骤;以及一边搬送长条状的光学膜和上述长条状的拉伸膜,一边统一它们的长度方向、连续地使它们贴合的步骤。
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。
发明效果
本发明的拉伸膜的制造方法中,在温度梯度区域中进行热固定,上述温度梯度区域在膜的宽度方向上进行斜向拉伸时先行的夹具侧(换而言之,斜向拉伸方向的搬送方向下游侧)的温度高,且等温线相对于膜的宽度方向在斜向方向上延伸。由此,可以获得减少了面内相位差及/或取向角的偏差的长条状的斜向拉伸膜。作为获得上述效果的理由,推测是由于膜在斜向方向上被均匀地加热,结果可良好地进行热固定,但该理由并不用来限制本发明。
附图说明
图1为说明本发明拉伸膜的制造方法中可以使用的拉伸装置的一例的整体构成的示意俯视图。
图2为用于说明在图1的拉伸装置中改变夹具间距的连杆机构的要部示意俯视图。
图3为用于说明在图1的拉伸装置中改变夹具间距的连杆机构的要部示意俯视图。
图4A为表示斜向拉伸的一个实施方式中的夹具间距的变化曲线(profile)的示意图。
图4B为表示斜向拉伸的一个实施方式中的夹具间距的变化曲线的示意图。
图5为说明温度梯度区域的一例的示意俯视图。
图6为表示温度梯度区域中的温度变化图形的具体例的示意图。
图7为说明温度梯度区域的另一例的示意俯视图。
图8为说明温度梯度区域的形成中可以使用的热风式加热装置的示意图。
图9为说明温度梯度区域的形成中的热风式加热装置的配置例的示意俯视图。
图10为使用通过本发明的制造方法获得的相位差膜的圆偏振片的示意截面图。
符号说明
1 拉伸膜
10L 环道(endless loop)
10R 环道
20 夹具
100 拉伸装置
200 热风式加热装置
500 圆偏振片
具体实施方式
以下对本发明的优选实施方式进行说明,但本发明并不限于这些实施方式。此外,本说明书中,“纵方向的夹具间距”是指在纵方向上相邻的夹具在行走方向上的中心间距离。另外,长条状的膜的宽度方向的左右关系只要没有特殊的记载,则是指朝向上述膜的搬运方向的左右关系。
A.拉伸膜的制造方法
本发明实施方式的拉伸膜的制造方法包含:
将长条状膜在利用纵方向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右夹具分别把持其左右端部的状态下、按照依次通过拉伸区域及热固定区域的方式进行搬送的步骤;
在上述拉伸区域中,按照上述左右夹具中的一个夹具比另一个夹具先行的方式,一边改变至少一个夹具的夹具间距一边使上述左右夹具行走移动,将上述膜进行斜向拉伸的步骤;以及
在上述热固定区域中对上述膜进行热固定的步骤,
上述热固定区域中,形成在上述膜的宽度方向上被上述先行的夹具把持的端部侧的温度比另一个端部侧高、且等温线相对于上述膜的宽度方向在斜向方向上延伸的温度梯度区域。代表性地,本实施方式的拉伸膜的制造方法进一步包含对通过左右夹具把持的膜进行预热的步骤。因此,在本发明实施方式的拉伸膜的制造方法中,可以在将拉伸对象的长条状的膜依次供至用左右夹具进行把持(把持工序)、预热工序、斜向拉伸工序及热固定工序之后,从夹具上释放(释放工序)。
上述斜向拉伸例如可以使用拉幅式同时双轴拉伸装置进行,上述拉幅式同时双轴拉伸装置具备一边把持长条状膜的宽度方向的左右端部、一边可以按照以彼此不同的速度描绘左右对称轨道的方式进行行走移动的左右夹具。根据这种拉幅式同时双轴拉伸装置,通过在一对左右夹具内使一个夹具比另一个夹具先行行走来进行斜向拉伸,被上述先行行走的夹具把持的那侧是斜向拉伸方向的搬送方向下游侧。
图1为说明本发明制造方法中可以使用的拉伸装置的一例的整体构成的示意俯视图。拉伸装置100中,从膜的入口侧朝向出口侧,依次设置有把持区域A、预热区域B、拉伸区域C、热固定区域D及释放区域E。这些各个区域是指成为拉伸对象的膜实质上被把持、预热、斜向拉伸、热固定及释放的区域,并不是机械上、结构上独立的分区。另外需要注意的是,图1的拉伸装置中的各个区域的长度比率与实际长度的比率不同。
图1中虽未图示,但也可以在拉伸区域C与热固定区域D之间根据需要设置用于实施任意的适当处理的区域。作为这种处理,可举出横向收缩处理等。另外,虽同样未图示,但上述拉伸装置代表性地具备用于使预热区域B至热固定区域D或释放区域E成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)。
拉伸装置100在俯视下在左右两侧上左右对称地含有具有膜把持用的多个夹具20的环道10L和环道10R。此外,本说明书中,从膜的入口侧进行观察,将左侧的环道称作左侧的环道10L,将右侧的环道称作右侧的环道10R。左右的环道10L、10R的夹具20分别被基准轨道70引导地以环状进行巡回移动。左侧的环道10L的夹具20以逆时针旋转方向进行巡回移动,右侧环道10R的夹具20以顺时针旋转方向进行巡回移动。此时,如上所述,由于环道10L和环道10R在俯视下左右对称地构成,因此左侧的环道10L的夹具20及右侧的环道10R的夹具20按照从把持区域A朝向释放区域E、描绘左右对称的轨道的方式进行行走移动。
上述拉伸装置100的把持区域A及预热区域B中,左右的环道10L、10R按照以对应于成为拉伸对象的膜的初始宽度的间隔距离彼此大致平行的方式构成。拉伸区域C中采用随着从预热区域B那侧开始朝向热固定区域D、左右的环道10L、10R的间隔距离逐渐扩大至对应于上述膜拉伸后的宽度的构成。热固定区域D及释放区域E中,左右的环道10L、10R按照以对应于上述膜拉伸后的宽度的间隔距离彼此大致平行的方式构成。但是,左右的环道10L、10R的构成并不限于上述图示例。例如左右的环道10L、10R还可以按照从把持区域A至释放区域E、以对应于成为拉伸对象的膜的初始宽度的间隔距离彼此大致平行的方式构成。
左侧环道10L的夹具(左侧夹具)20及右侧环道10R的夹具(右侧夹具)20可以各自独立地巡回移动。例如将左侧环道10L的驱动用链轮齿11、12通过电动机13、14在逆时针旋转方向上旋转驱动,将右侧环道10R的驱动用链轮齿11、12通过电动机13、14在顺时针旋转方向上旋转驱动。结果,将行走力赋予至啮合于这些驱动用链轮齿11、12的驱动辊39(未图示)的夹具载持构件。由此,左侧的夹具在逆时针旋转方向上进行巡回移动,右侧的夹具在顺时针旋转方向上进行巡回移动。通过分别独立地使左侧的电动机及右侧的电动机驱动,可以使左侧夹具及右侧夹具各自独立地巡回移动。
进而,左侧环道10L的夹具(左侧夹具)20及右侧环道10R的夹具(右侧夹具)20分别是可变间距型。即左右的夹具20、20各自独立地可以随着移动而纵方向的夹具间距发生变化。可变间距型的构成可以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。以下,作为一例,对连杆机构(受电弓机构)进行说明。
图2及图3分别为用于说明图1的拉伸装置中使夹具间距发生变化的连杆机构的要部示意俯视图,图2表示夹具间距为最小的状态,图3表示夹具间距为最大的状态。
如图2及图3所示那样,在分别载持夹具20的俯视横向方向上设有细长矩形状的夹具载持构件30。虽未图示,夹具载持构件30被上梁、下梁、前壁(夹具侧的壁)及后壁(与夹具相反侧的壁)封闭而形成截面牢固的框架结构。夹具载持构件30按照利用其两端的行走轮38在行走路面81、82上转动的方式设置。此外,图2及图3中,未图示前壁侧的行走轮(在行走路面81上转动的行走轮)。行走路面81、82在整个区域上与基准轨道70并行。在夹具载持构件30的上梁和下梁的后侧(夹具侧的相反侧(以下记为反夹具侧)),沿着夹具载持构件的长度方向形成长孔31,滑块32以能够在长孔31的长度方向上滑动的方式啮合。在夹具载持构件30的夹具20侧端部的附近,贯通上梁及下梁地垂直设置有一根第一轴构件33。另一方面,在夹具载持构件30的滑块32中垂直贯通地设置有一根第二轴构件34。在各夹具载持构件30的第一轴构件33上枢轴连接有主连杆构件35的一端。主连杆构件35与相邻另一端的夹具载持构件30的第二轴构件34枢轴连接。各夹具载持构件30的第一轴构件33上除了主连杆构件35之外,还枢轴连接有副连杆构件36的一端。副连杆构件36的另一端通过枢轴37枢轴连接于主连杆构件35的中间部。通过由主连杆构件35、副连杆构件36构成的连杆机构,如图2所示,滑块32越向夹具载持构件30的后侧(反夹具侧)移动,夹具载持构件30之间的纵方向的间距(作为结果是夹具间距)变得越小,如图3所示,滑块32越向夹具载持构件30的前侧(夹具侧)移动,夹具载持构件30之间的纵方向的间距(作为结果是夹具间距)变得越大。滑块32的定位利用间距设定轨道90进行。如图2及图3所示,基准轨道70与间距设定轨道90的间隔距离越小,夹具间距变得越大。
通过使用上述拉伸装置进行膜的斜向拉伸,可以制作斜向拉伸膜,例如在斜向方向上具有慢轴的相位差膜。此外,对于上述拉伸装置的具体实施方式,例如记载于日本特开2008-44339号中,将其整体作为参考援引在本说明书中。以下,对本发明实施方式的拉伸膜的制造方法详细地进行说明。
A-1.把持工序
在把持区域A(拉伸装置100的膜获取入口)中,利用左右环道10L、10R的夹具20,以成为拉伸对象的膜的左右端部彼此间相等的恒定的夹具间距同时地进行把持。此时,连接左右夹具中心的线优选相对于膜的搬送方向为大致正交(例如90°±3°,优选为90°±1°,更优选为90°±0.5°,进一步优选为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。
通过左右环道10L、10R的夹具20的移动(实质上是被基准轨道引导的各夹具载持构件的移动),将上述膜送至预热区域B。
A-2.预热工序
在预热区域B中,左右的环道10L、10R如上所述按照以对应于成为拉伸对象的膜的初始宽度的间隔距离、彼此间大致平行的方式构成,因此在基本上既不进行横向拉伸、也不进行纵向拉伸的情况下将膜加热。但是,因预热会引起膜的弯曲,为了避免接触于烘箱内的喷嘴等不良情况,还可以稍微加宽左右夹具间的距离(宽度方向的距离)。
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。随所用膜而有所不同,温度T1例如为70℃~190℃,优选为80℃~180℃。
至达到上述温度T1的升温时间及在温度T1下的保持时间可以根据膜的构成材料或制造条件(例如膜的搬运速度)适当地设定。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、预热区域的长度、预热区域的温度等进行控制。
A-3.斜向拉伸工序
在拉伸区域C中,按照左右夹具中的一个夹具比另一个夹具先行的方式,一边使至少一个夹具的夹具间距变化,一边按照描绘左右对称的轨道的方式使上述左右夹具行走移动,将膜进行斜向拉伸。例如可以进行在分别不同的位置上增大或缩小左右夹具的上述夹具间距;以分别不同的变化速度使左右夹具的上述夹具间距变化(增大及/或缩小)等。如此一边使夹具间距变化一边使左右夹具行走移动的结果为,在大致同时移行至拉伸区域的一对的左右夹具内,一个夹具比另一个夹具先行到达拉伸区域的终端。根据这种斜向拉伸,在上述先行的夹具与后行的夹具之间,膜在斜向方向上被拉伸,作为其结果,可以使慢轴在长条膜的所希望的方向(例如相对于长度方向为45°的方向)上得以显现。此外,连接通过拉伸区域起始端时的左右夹具的中心的线相对于膜的搬送方向变得大致正交时,一对的左右夹具可以大致同时地移动至拉伸区域。
斜向拉伸还可以包含横向拉伸。此时,斜向拉伸例如如图示例那样,可以一边扩大左右夹具间的距离(宽度方向的距离)一边进行。或者,还可以与图示例不同,斜向拉伸不包含横向拉伸,在原样维持左右夹具间的距离的情况下进行。
斜向拉伸包含横向拉伸时,横方向(TD)的拉伸倍率(斜向拉伸后的膜的宽度W最终与膜的初始宽度W初始之比(W最终/W初始)优选为1.05~6.00,更优选为1.10~5.00。
一个实施方式中,斜向拉伸可以通过在使上述左右夹具中的一个夹具的夹具间距开始增大或减少的位置与另一个夹具的夹具间距开始增大或减少的位置成为在纵方向上不同的位置的状态下,将各个夹具的夹具间距增大或减少至规定的间距来进行。对于该实施方式的斜向拉伸,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,斜向拉伸可以通过在固定了上述左右夹具中的一个夹具的夹具间距的状态下、将另一个夹具的夹具间距增大或减少至规定的间距之后返回至最初的夹具间距来进行。对于该实施方式的斜向拉伸,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,斜向拉伸可以通过(i)将上述左右夹具中的一个夹具的夹具间距从P1增大至P2,同时将另一个夹具的夹具间距从P1减少至P3;及(ii)按照上述减少的夹具间距与上述增大的夹具间距变成规定的相等间距的方式改变各个夹具的夹具间距来进行。对于该实施方式的斜向拉伸,例如可以参照日本特开2014-194484号公报等的记载。该实施方式的斜向拉伸还可以包含:一边扩大左右夹具间的距离,一边将一个夹具的夹具间距从P1增大至P2,同时将另一个夹具的夹具间距从P1减少至P3,将膜进行斜向拉伸(第一斜向拉伸);及一边扩大左右夹具间的距离,一边按照左右夹具的夹具间距变得相等的方式将上述一个夹具的夹具间距维持在P2或者减少至P4,且将上述另一个夹具的夹具间距增大至P2或P4,将膜进行斜向拉伸(第二斜向拉伸)。
在上述第一斜向拉伸中,通过在长度方向上伸长膜的一个端部,同时一边使另一个端部在长度方向上收缩一边进行斜向拉伸,可以在所希望的方向(例如相对于长度方向为45°的方向)上,以高的单轴性及面内取向性显现慢轴。另外,在第二斜向拉伸中,通过一边缩小左右夹具间距之差,一边进行斜向拉伸,可以在缓和多余应力的同时,在斜向方向上充分地进行拉伸。
在上述3个实施方式的斜向拉伸中,由于可以在左右夹具的移动速度变得相等的状态下将膜从夹具上释放,因此在左右夹具的释放时,难以发生膜的搬运速度等的偏差,之后的膜的卷绕也可适宜地进行。
图4A及图4B分别为表示包含上述第一斜向拉伸及第二斜向拉伸的斜向拉伸中的夹具间距的变化曲线之一例的示意图。以下,一边参照这些图,一边具体地说明第一斜向拉伸。此外,在图4A及图4B中,横轴对应于夹具的行走距离。在第一斜向拉伸开始时,左右的夹具间距均为P1。P1代表性地为把持膜时的夹具间距。在开始第一斜向拉伸的同时,开始增大一个夹具(以下有时称作第一夹具)的夹具间距且开始减少另一个夹具(以下有时称作第二夹具)的夹具间距。在第一斜向拉伸中,将第一夹具的夹具间距增大至P2,将第二夹具的夹具间距减少至P3。因此,在第一斜向拉伸结束时(第二斜向拉伸开始时),第二夹具以夹具间距P3进行移动,第一夹具以夹具间距P2进行移动。此外,夹具间距之比可大致与夹具的移动速度之比相对应。因此,左右夹具的夹具间距之比可以大致和膜的右侧端部与左侧端部的MD方向的拉伸倍率之比对应。
图4A及图4B中,使开始增大第一夹具的夹具间距的时机及开始减少第二夹具的夹具间距的时机均为第一斜向拉伸的开始时,但也可以与图示例不同,在开始增大第一夹具的夹具间距之后,开始减少第二夹具的夹具间距,还可以在开始减少第二夹具的夹具间距之后,开始增大第一夹具的夹具间距。一个优选实施方式中,可以在开始增大第一夹具的夹具间距之后,开始减少第二夹具的夹具间距。根据这种实施方式,由于膜已经在宽度方向上被一定程度(优选为1.2倍~2.0倍左右)地拉伸,因此即便是大大减少第二夹具的夹具间距,也难以发生皱褶。因此,能够进行更为锐角的斜向拉伸,可以优选地获得单轴性及面内取向性高的相位差膜。
同样,在图4A及图4B中,直至第一斜向拉伸结束时(第二斜向拉伸开始时),第一夹具的夹具间距的增大及第二夹具的夹具间距的减少是持续进行的,但也可以与图示例不同,夹具间距的增大或减少的任一者比另一者更早地结束,直至另一者结束(直至第一斜向拉伸结束时),其夹具间距维持原样。
第一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。另外,第二夹具的夹具间距的变化率(P3/P1)例如为0.50以上且小于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。夹具间距的变化率为这种范围内时,在相对于膜的长度方向为大概45度的方向上,可以以高单轴性及面内取向性显现慢轴。
夹具间距如上所述可以通过调整拉伸装置的间距设定轨道与基准轨道的间隔距离、定位滑块来进行调整。
第一斜向拉伸中的膜的宽度方向的拉伸倍率(第一斜向拉伸结束时的膜宽/第一斜向拉伸前的膜宽)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。上述拉伸倍率小于1.1倍时,有时会在收缩的那侧的端部发生铁皮状的皱褶。另外,上述拉伸倍率超过3.0倍时,所得相位差膜的双轴性变高,在适用于圆偏振片等时,有时视野角特性会降低。
一个实施方式中,第一斜向拉伸按照第一夹具的夹具间距的变化率与第二夹具的夹具间距的变化率之积达到优选为0.7~1.5、更优选为0.8~1.45、进一步优选为0.85~1.40的方式进行。变化率之积为这种范围内时,可获得单轴性及面内取向性高的相位差膜。
接着,一边参照图4A一边具体地说明第二斜向拉伸的一个实施方式。本实施方式的第二斜向拉伸中,将第二夹具的夹具间距从P3增大至P2。另一方面,第一夹具的夹具间距在第二斜向拉伸的期间维持于P2原样。因此,在第二斜向拉伸结束时,左右夹具均以夹具间距P2进行移动。
图4A所示实施方式的第二斜向拉伸中的第二夹具的夹具间距的变化率(P2/P3)只要不损害本发明效果,则无限制。上述变化率(P2/P3)例如为1.3~4.0,优选为1.5~3.0。
一边参照图4B一边具体地说明第二斜向拉伸的另一实施方式。本实施方式的第二斜向拉伸中,在减少第一夹具的夹具间距的同时,增大第二夹具的夹具间距。具体地说,将第一夹具的夹具间距从P2减少至P4,将第二夹具的夹具间距从P3增大至P4。因此,在第二斜向拉伸结束时,左右夹具均以夹具间距P4进行移动。此外,图示例中,在开始第二斜向拉伸的同时,开始第一夹具的夹具间距的减少及第二夹具的夹具间距的增大,但这些可以在不同的时机开始。另外,同样,第一夹具的夹具间距的减少及第二夹具的夹具间距的增大也可以在不同的时机结束。
图4B所示实施方式的第二斜向拉伸中的第一夹具的夹具间距的变化率(P4/P2)及第二夹具的夹具间距的变化率(P4/P3)只要不损害本发明的效果,则无限制。变化率(P4/P2)例如为0.4以上且小于1.0,优选为0.6~0.95。另外,变化率(P4/P3)例如为超过1.0且2.0以下,优选为1.2~1.8。优选P4为P1以上。P4<P1时,有时发生端部产生皱褶、双轴性变高等问题。
第二斜向拉伸中的膜的宽度方向的拉伸倍率(第二斜向拉伸结束时的膜宽/第一斜向拉伸结束时的膜宽)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。上述拉伸倍率小于1.1倍时,收缩的那侧的端部有时会产生铁皮状的皱褶。另外,当上述拉伸倍率超过3.0倍时,所得相位差膜的双轴性会变高,适用于圆偏振片等时,有视野角特性降低的情况。另外,第一斜向拉伸及第二斜向拉伸中的宽度方向的拉伸倍率(第二斜向拉伸结束时的膜宽/第一斜向拉伸前的膜宽)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。
斜向拉伸代表性地可在温度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。随所用膜而有所不同,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。一个实施方式中,T1>T2,因此在预热区域中被加热至温度T1的膜可以被冷却至温度T2。另外,如后所述,当在斜向拉伸区域上形成温度梯度区域时,可以在该区域的温度条件下进行斜向拉伸。
如上所述,还可以在斜向拉伸后进行横向收缩处理。对于斜向拉伸后的该处理,可以参照日本特开2014-194483号公报的0029~0032段落。
A-4.热固定工序
在热固定区域D中,对经斜向拉伸的膜进行热处理。在热固定区域D中,通常既不进行横向拉伸也不进行纵向拉伸,但根据需要也可以减少纵方向的夹具间距,由此将应力缓和。热处理代表性地在后述包含温度梯度区域的加热环境下进行。
A-5.夹具的释放
在释放区域E的任意位置处,将上述膜从夹具上释放。在释放区域E中,通常对热固定后的膜既不进行横向拉伸也不进行纵向拉伸,将膜冷却至所希望的温度,接着将膜从夹具上释放。从夹具上释放时的膜温度例如为150℃以下,优选为70℃~140℃,更优选为80℃~130℃。
将从夹具上释放的树脂膜从拉伸装置的出口送出,可以利用卷绕机卷成卷状,或者可以不卷成卷状,用于与其他光学膜的层叠。
A-6.温度梯度区域的形成
在本发明实施方式的拉伸膜的制造方法中,至少在热固定区域中形成温度梯度区域,上述温度梯度区域中,在斜向拉伸时被先行行走的夹具把持的端部侧的温度比上述膜的宽度方向上的另一个端部侧高,且等温线相对于膜的宽度方向在斜向方向上延伸。
图5为说明在热固定区域D中形成的温度梯度区域的一例的示意俯视图。图5中,虚线所示的四边形20表示从预热区域B大致同时地移行至拉伸区域C的一对左右夹具的轨迹。因此,膜1的右侧是斜向拉伸时先行的夹具侧(R侧),左侧是后行的夹具侧(L侧)。图中,虚线I1~I4分别表示等温线,其温度关系为I1>I2>I3>I4。图5中,热固定区域D中,被连接点R1、R2、L2及L1的线包围的区域是温度梯度区域。比等温线I4更处于搬送方向下游(被连接点R2、R3、L3及L2的线包围的区域)的温度例如可以是与等温线I4相同的温度。
温度梯度区域中,等温线相对于膜的宽度方向在斜向方向上延伸。等温线的延伸方向可以从温度梯度区域的搬送方向上游朝向下游逐渐地变化,也可以在遍布温度梯度区域整体中是恒定的。优选等温线在遍布温度梯度区域的整体中、在恒定方向上延伸(换而言之,优选等温线I1、I2、I3及I4彼此大致地平行)。此时,等温线的延伸方向优选是与斜向拉伸方向(是大致同时移动至拉伸区域C的一对左右夹具20a、20a在移行至热固定区域D时连接该一对左右夹具20b、20b的线的延伸方向(箭头A),是对具有正的双折射的树脂膜进行拉伸时的慢轴方向)大致平行的方向。具体地说,等温线延伸的方向相对于斜向拉伸方向顺时针地优选成0°~10°或170°~180°、更优选成0°~8°或172°~180°、进一步优选成0°~5°或175°~180°、更进一步优选成0°~3°或177°~180°的角度。通过在这种温度梯度区域内进行热固定,可优选地获得减少了相位差及/或取向角的偏差的斜向拉伸膜。
温度梯度区域可以通过在与等温线延伸的方向大致正交的方向上、朝向搬送方向下游侧(朝向箭头B的方向)降低温度来形成。因此,通过例如在与斜向拉伸方向大致正交的方向、具体地相对于斜向拉伸方向顺时针地成例如80°~100°、优选成82°~98°、更优选成85°~95°、进一步优选成87°~93°的角度的方向上,朝向搬送方向下游侧降低温度,可以形成等温线在大致平行于斜向拉伸方向的方向上延伸的温度梯度区域。
温度梯度区域中的温度差例如为1℃~50℃,优选为3℃~30℃,更优选为5℃~20℃。若温度梯度区域中的温度差为上述范围内,则可优选地进行热固定。此外,温度梯度区域中的温度差是指温度梯度区域中的最高温度与最低温度之差,在图示例中,可以是点R1处的温度与点R2处的温度之差。另外,温度梯度区域中的最高温度相对于膜的玻璃化转变温度(Tg)优选为Tg+0.5℃~+30℃,更优选为Tg+1℃~+10℃。
温度梯度区域的温度变化图形只要是温度从搬送方向上游的R侧朝向下游的L侧、优选在与等温线延伸的方向大致正交的方向上朝向搬送方向下游侧下降,则无限制,可以是直线性地下降,也可以是曲线性地下降。例如作为温度梯度的方向(箭头B的方向)上的温度变化图形的具体例,可举出图6(a)~(c)所示的图形。
温度梯度区域中的膜的宽度方向两端的温度差例如为3℃~20℃,优选为5℃~18℃,更优选为5℃~12℃。R侧与L侧的温度差若为上述范围内,则可优选地获得面内相位差及/或取向角的偏差的减少效果。
此外,图示例中,从热固定区域D的起始端开始形成温度梯度区域,但也可以与图示例不同,使热固定区域的起始端至途中为均匀的温度区域(例如温度梯度区域的最高温度),接着形成上述温度梯度区域。另外,还可以与图示例不同,按照终端与宽度方向变得平行的方式形成温度梯度区域,例如可以使热固定区域的终端(连接点R3与点L3的线)为温度梯度区域的终端。
热固定区域D的温度梯度区域的热处理时间(膜的宽度方向中央部通过温度梯度区域的时间)例如可以为10秒~600秒,优选为30秒~420秒,更优选为60秒~240秒。热固定区域D整体的热处理时间(膜通过热固定区域D的时间)例如可以为15秒~900秒,优选为45秒~630秒。热处理时间可以通过调整热固定区域的长度及/或膜的搬送速度来控制。
图7为说明温度梯度区域的另一例的示意俯视图。以下,就图7所示的温度梯度区域进行说明,但对于没有特别说明的部分,可以适用与图5所示温度梯度区域同样的说明。
图7所示的温度梯度区域从拉伸区域至热固定区域连续地形成。虚线I5及I6分别表示等温线,其温度关系代表性地为I6>I5>I1>I2>I3>I4。图7中,被连接点R4、R2、L2及L4的线包围的区域是温度梯度区域。较拉伸区域C的温度梯度区域更处于搬送方向上游的温度代表性地可以为上述拉伸温度T2。通过从拉伸区域至热固定区域形成温度梯度区域,可以获得宽度方向的特性偏差能够减少的效果。
上述温度梯度区域中,等温线相对于膜的宽度方向在斜向方向上延伸。等温线的延伸方向可以从温度梯度区域的搬送方向上游朝向下游逐渐地变化,还可以在遍布温度梯度区域的整体中是恒定的。优选等温线在遍布温度梯度区域的整体中在恒定方向上延伸(换而言之,优选等温线I1~I6彼此平行)。等温线的延伸方向优选为与斜向拉伸方向大致平行的方向。通过从斜向拉伸区域朝向热固定区域形成这种温度梯度区域,可以优选地获得减少了相位差及/或取向角的偏差的斜向拉伸膜。
上述温度梯度区域中的温度差(图示例中,点R4处的温度与点R2处的温度之差)例如为0.1℃~30℃,优选为1℃~15℃,更优选为3℃~10℃。另外,温度梯度区域中的最高温度(点R4处的温度)代表性地可以为上述拉伸温度T2。
关于上述温度梯度区域的温度变化图形及宽度方向两端的温度差,可以适用与图5所示温度梯度区域相关说明同样的说明。
在拉伸区域C中,只要获得本发明的效果,则可以将任意适当的位置作为温度梯度区域的起始端。一个实施方式中,将进行后行行走的夹具的夹具间距成为拉伸区域C终端的夹具间距的例如1/2以上、优选为3/4~9/10的位置作为温度梯度区域的起始端。通过如此设定温度梯度区域的起始端,膜在左右夹具的相对位置关系接近于斜向拉伸方向的状态下通过温度梯度区域,可优选地进行残留应力的缓和及热固定。
形成温度梯度区域的方法并无特别限制。例如,通过在搬送方向上设置温度从上游侧至下游下降的搬送方向的温度梯度,同时在宽度方向上设置温度从R侧朝向L侧下降的宽度方向的温度梯度,可以形成等温线在斜向方向上延伸的温度梯度区域。例如通过以对应于所希望的温度梯度的输出图案照射红外线加热器,或者供给具有所希望的温度梯度的热风,可以优选地形成等温线在斜向方向上延伸的温度梯度区域。出于温度梯度的控制容易的原因,可以优选地使用供给热风的方法。
具有温度梯度的热风的供给可以使用热风式加热装置进行。例如,图8示例的热风式加热装置200中,从一个配管210供给高温空气,从另一个配管220供给低温空气,在主体230内以各种比例将它们混合,可以分别从在宽度方向上以规定间隔配置的多个喷嘴240中喷吐不同温度的热风。主体230例如具有与配管210相连、流量随着朝向配管220侧而减小的高温空气用分配总管(未图示);以及与配管220相连、流量随着朝向配管210侧而减小的低温空气用分配总管(未图示),通过调整从这些分配总管分配的高温空气与低温空气的比例,可以供给具有所希望的温度梯度的热风。
一个实施方式中,通过并列配置多个热风式加热装置200来控制各热风式加热装置供给的热风的温度梯度,可以供给在搬送方向和宽度方向的两者上均具有温度梯度的热风(结果为在斜向方向(与等温线延伸的方向大致正交的方向)上具有温度梯度的热风)。例如,在图9所示的实施方式中,从搬送方向上游侧朝向下游侧依次并列地配置有第一~第四热风式加热装置200a~200d。第一~第四热风式加热装置200a~200d按照分别供给具有温度从宽度方向的R侧朝向L侧下降的温度梯度的热风、并且R侧及L侧处的热风的温度分别从第一热风式加热装置200a朝向第四热风式加热装置200d降低的方式而设定。由此,可以供给在斜向方向上具有温度梯度的热风,结果可以形成等温线在斜向方向上延伸的温度梯度区域。
从热风式加热装置200朝向膜供给的热风的风速例如为5m/min~20m/min,优选为7m/min~20m/min,更优选为10m/min~20m/min。热风的风速若为上述范围内,则上述温度梯度区域遍布至膜的宽度方向端部,可以控制为所希望的膜温度,结果可以优选地获得面内相位差及/或取向角的偏差的减少效果。
只要形成上述温度梯度区域,则吹送热风的角度并无限制。一个实施方式中,热风按照相对于膜面成90°的角度的方式被吹送。
此外,上述温度梯度区域作为膜的周围温度(例如从膜表面距离250mm的区域的温度)在热固定区域中形成、或者从拉伸区域至热固定区域中形成,上述温度梯度区域的温度可以实质上对应于膜温度。
B.拉伸对象的膜
本发明的制造方法中,可以使用任意的适当的膜。例如可举出可作为相位差膜适用的树脂膜。作为构成这种膜的材料,例如可举出聚碳酸酯系树脂、聚乙烯缩醛系树脂、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。其原因在于,若为这些树脂,则可获得所谓的显示逆分散的波长依赖性的相位差膜。这些树脂可单独使用,还可以根据所希望的特性组合使用。
作为上述聚碳酸酯系树脂,可使用任意的适当的聚碳酸酯系树脂。例如,优选是包含二羟基化合物来源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。聚碳酸酯系树脂除了包含上述二羟基化合物来源的结构单元之外,还可包含异山梨糖醇、异甘露糖醇、异艾杜糖醇(isoidide)、螺二醇、二氧六环二醇、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来源的结构单元。
上述这种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。上述专利文献的记载作为参考引用至本说明书中。
聚碳酸酯系树脂的玻璃化转变温度优选为110℃以上且250℃以下,更优选为120℃以上且230℃以下。玻璃化转变温度过低时,有耐热性变差的倾向,在膜成形后有可能引起尺寸变化。玻璃化转变温度过高时,有膜成形时的成形稳定性变差的情况,另外还有损害膜的透明性的情况。此外,玻璃化转变温度根据JIS K 7121(1987)求得。
作为上述聚乙烯缩醛系树脂,可以使用任意的适当的聚乙烯缩醛系树脂。代表性地,聚乙烯缩醛系树脂可以使至少两种醛化合物及/或酮化合物与聚乙烯醇系树脂进行缩合反应来获得。聚乙烯缩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。上述记载作为参考引用至本说明书中。
对上述拉伸对象的膜进行拉伸所获得的拉伸膜(相位差膜)优选显示折射率特性为nx>ny的关系。一个实施方式中,相位差膜优选可作为λ/4板发挥功能。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。另一实施方式中,相位差膜可优选作为λ/2板发挥功能。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。此外,本说明书中,nx为面内折射率达到最大的方向(即慢轴方向)的折射率,ny为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。Re(λ)为23℃下的利用波长λnm的光测定的膜的面内相位差。因此,Re(550)为23℃下的利用波长550nm的光测定的膜的面内相位差。Re(λ)在使膜的厚度为d(nm)时,由式:Re(λ)=(nx-ny)×d求出。
相位差膜的面内相位差Re(550)可以通过适当地设定斜向拉伸条件而成为所希望的范围。例如,通过斜向拉伸制造具有100nm~180nm的面内相位差Re(550)的相位差膜的方法详细地公开在日本特开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。由此,本领域技术人员可以根据上述公开设定适当的斜向拉伸条件。
使用1张相位差膜制作圆偏振片时,或使用1张相位差膜使直线偏振光的朝向旋转90°时,所用相位差膜的慢轴方向相对于该膜的长度方向优选为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。
另外,使用2张相位差膜(具体地为λ/2板和λ/4板)制作圆偏振片时,所用相位差膜(λ/2板)的慢轴方向相对于该膜的长度方向优选为60°~90°,更优选为65°~85°,特别优选为75°左右。另外,相位差膜(λ/4板)的慢轴方向相对于该膜的长度方向优选为0°~30°,更优选为5°~25°,特别优选为15°左右。
相位差膜优选显示所谓的逆分散的波长依赖性。具体地说,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以上且小于1.0,更优选为0.8~0.95。Re(550)/Re(650)优选为0.8以上且小于1.0,更优选为0.8~0.97。
相位差膜的光弹性系数的绝对值优选为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
利用本发明的制造方法获得的拉伸膜可与其它光学膜贴合制成光学层叠体来使用。例如,可以将通过本发明的制造方法获得的相位差膜与偏振片贴合制成圆偏振片来优选地使用。
图10是这种圆偏振片之一例的示意截面图。图示例的圆偏振片500具有起偏器510、配置于起偏器510单侧的第一保护膜520、配置于起偏器510的另一单侧的第二保护膜530、以及配置于第二保护膜530外侧的相位差膜540。相位差膜540是利用A项记载的制造方法获得的拉伸膜(例如λ/4板)。第二保护膜530也可以省略。此时,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。
通过本发明制造方法获得的相位差膜为长条状且在斜向方向(相对于长度方向例如为45°的方向)上具有慢轴。另外,在多数情况下,长条状的起偏器在长度方向或宽度方向上具有吸收轴。因此,若使用通过本发明制造方法获得的相位差膜,则可以利用所谓的卷对卷,可以以极为优异的制造效率制作圆偏振片。此外,卷对卷是指一边对长条状的几个膜进行辊搬运,一边统一它们的长度方向,连续地使它们贴合的方法。
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项记载的拉伸膜的制造方法获得长条状的拉伸膜的步骤;及一边搬运长条状的光学膜和上述长条状的拉伸膜,一边统一它们的长度方向、连续地使它们贴合的步骤。
[实施例]
以下通过实施例具体地说明本发明,但本发明并不受这些实施例所限定。此外,实施例中的测定及评价方法如下所述。
(1)厚度
使用针盘指示表(PEACOCK公司制,产品名“DG-205type pds-2”)进行测定。
(2)相位差值
使用在线相位差计(王子计测机器公司制,KOBRA系列),测定面内相位差Re(550)。
(3)取向角(慢轴的显现方向)
使用在线相位差计(王子计测机器公司制,KOBRA系列),测定波长550nm下的取向角θ。
(4)玻璃化转变温度(Tg)
根据JIS K 7121测定。
(5)温度的测定方法
膜温度使用热电偶进行测定。另外,温度梯度区域的温度(膜的周围温度)是使用非接触型区域温度计测定距离膜处于250mm上方的地点的温度。
<实施例1>
(聚酯碳酸酯树脂膜的制作)
使用由2个具备搅拌翼及控制为100℃的回流冷却器的立式反应器形成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)及作为催化剂的醋酸钙1水合物1.19×10-2质量份(6.78×10-5mol)。对反应器内进行减压氮气置换后,利用热媒进行加温,在内温达到100℃时开始搅拌。升温开始40分钟之后使内温到达220℃,保持该温度地进行控制,同时开始减压,在到达220℃后的90分钟时达到13.3kPa。将随聚合反应一起副生成的苯酚蒸汽导入至100℃的回流冷却器中,将苯酚蒸汽中包含的若干量的单体成分返回至反应器,将未冷凝的苯酚蒸汽导入至45℃的冷凝器进行回收。将氮气导入至第一反应器中,暂时使其复压至大气压后,将第一反应器内的经低聚化的反应液移送至第二反应器中。接着,开始第二反应器内的升温及减压,在50分钟达到内温240℃,压力0.2kPa。之后,进行聚合至达到规定的搅拌动力。在到达规定动力时,将氮气导入至反应器中进行复压,将所生成的聚酯碳酸酯挤入水中,将绞股剪短,获得粒料。所得聚酯碳酸酯树脂的Tg为140℃。
在80℃下对所得聚酯碳酸酯树脂进行真空干燥5小时后,使用具有单轴挤出机(东芝机械公司制,汽缸设定温度:250℃)、T模头(宽度为1500mm、设定温度:250℃)、冷硬轧辊(设定温度:120~130℃)及卷绕机的膜制膜装置,制作厚度为135μm的树脂膜。
(拉伸膜的制作)
使用图1~3所示的拉伸装置,按照斜向拉伸方向相对于膜的长度方向成为顺时针旋转为45°方向的方式对如上获得的聚酯碳酸酯树脂膜进行斜向拉伸,获得相位差膜。
具体地说,在拉伸装置的膜的入口处,利用左右夹具以相同时机且相同夹具间距把持聚酯碳酸酯树脂膜的左右端部。连接把持膜时的左右夹具的中心的线相对于膜的搬送方向正交,左右夹具的夹具间距(P1)为125mm。
接着,将膜移动至预热区域B,预热至145℃。在预热区域B中,维持把持时的左右夹具的夹具间距离及夹具间距。
接着,在膜进入拉伸区域C的同时,开始增大右侧夹具的夹具间距及减少左侧夹具的夹具间距,在使右侧夹具的夹具间距增大至P2的同时,将左侧夹具的夹具间距减少至P3(第一斜向拉伸)。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,相对于膜原宽的横向拉伸倍率为1.45倍。接着,在将右侧夹具的夹具间距维持在P2的状态下,开始增大左侧夹具的夹具间距,从P3增大至P2(第二斜向拉伸)。此期间的左侧夹具的夹具间距的变化率(P2/P3)为1.82,相对于膜原宽的横向拉伸倍率为1.9倍。此外,拉伸区域C设定为Tg+3.2℃(143.2℃)。
接着,在热固定区域D中进行60秒钟的热处理。在热固定区域D中,通过使用热风式加热装置,从右侧的起始端至终端(图5中的点R1至点R3)形成温度梯度区域,相比较于温度梯度区域更为下游侧的区域的温度是恒定的。另外,在遍布温度梯度区域的整体中,等温线的延伸方向与斜向拉伸方向所成的角度为±5°以内。温度梯度区域中的最高温度及最低温度分别为144℃及136℃,膜宽度方向上的温度差为8℃。此外,在温度梯度区域的形成中,热风的风速(从热风式加热装置喷出时的风速)为15m/min,从膜的200mm下方、按照相对于膜面成90°角度的方式进行吹送。
在释放区域E中将进行了热固定的膜冷却至100℃后,释放左右的夹具。
如此,获得拉伸膜。
<实施例2>
使温度梯度区域中的最高温度及最低温度分别为145℃及135℃,及使膜的宽度方向的温度差为10℃,除此之外与实施例1同样地获得拉伸膜。
<实施例3>
使温度梯度区域中的最高温度及最低温度分别为148℃及132℃,及使膜的宽度方向的温度差为16℃,除此之外与实施例1同样地获得拉伸膜。
<实施例4>
在拉伸区域中,将左侧夹具的夹具间距成为P2的9/10的位置作为起始端,从拉伸区域至热固定区域形成温度梯度区域,除此之外与实施例1同样地获得拉伸膜。本实施例中形成的温度梯度区域中的最高温度及最低温度分别为143.2℃及135.2℃,膜的宽度方向的温度差为8℃。
<实施例5>
在拉伸区域中,将左侧夹具的夹具间距成为P2的7/8的位置作为起始端,从拉伸区域至热固定区域形成温度梯度区域,除此之外与实施例2同样地获得拉伸膜。本实施例中形成的温度梯度区域中的最高温度及最低温度分别为143.2℃及133.2℃,膜的宽度方向的温度差为10℃。
<实施例6>
在拉伸区域中,将左侧夹具的夹具间距成为P2的3/4的位置作为起始端,从拉伸区域至热固定区域形成温度梯度区域,除此之外与实施例3同样地获得拉伸膜。本实施例中形成的温度梯度区域中的最高温度及最低温度分别为143.2℃及127.6℃,膜的宽度方向的温度差为16℃。
<比较例1>
从热固定区域的起始端至终端,按照在膜的长度方向上从搬送方向上游侧朝向下游侧,温度从144℃下降至136℃的方式,以20m/min的风速吹送热风(结果是形成了等温线的延伸方向与宽度方向平行的温度梯度区域),除此之外与实施例1同样地获得拉伸膜。
[面内相位差及取向角评价]
对于实施例及比较例中获得的拉伸膜,测定在其宽度方向上从端部开始以等间隔共计13处的面内相位差及取向角(相对于长度方向的角度)。将其平均值及偏差的范围示于表1。
[外观及处理性评价]
对于实施例及比较例中获得的拉伸膜,通过目视根据以下的标准评价外观及处理性。将结果示于表1。
〇:在轧辊搬送时的拉伸膜中未确认到皱褶及松弛
×:在轧辊搬送时的拉伸膜中可确认到皱褶及/或松弛
对于上述实施例及比较例中获得的拉伸膜,将上述评价结果示于表1。
[表1]
<评价>
如表1所示可知,在热固定中或者斜向拉伸和热固定中,通过形成先行的夹具侧的温度比另一侧的温度高、且等温线相对于膜的宽度方向在斜向方向上延伸的温度梯度区域,可减少面内相位差及取向角的偏差。
产业上的可利用性
本发明的拉伸膜的制造方法优选用于相位差膜的制造,结果可有助于制造液晶显示装置(LCD)、有机电致发光显示装置(OLED)等图像显示装置。
Claims (10)
1.一种拉伸膜的制造方法,其包含:
将长条状膜在利用纵方向的夹具间距发生变化的可变间距型的左右夹具分别把持其左右端部的状态下、按照依次通过拉伸区域及热固定区域的方式进行搬送的步骤;
在所述拉伸区域中,按照所述左右夹具中的一个夹具比另一个夹具先行的方式,一边改变至少一个夹具的夹具间距一边使所述左右夹具行走移动,将所述膜进行斜向拉伸的步骤;以及
在所述热固定区域中对所述膜进行热固定的步骤,
在所述热固定区域中,形成在所述膜的宽度方向上被所述先行的夹具把持的端部侧的温度比另一个端部侧高、且等温线相对于所述膜的宽度方向在斜向方向上延伸的温度梯度区域。
2.根据权利要求1所述的拉伸膜的制造方法,其中,在所述温度梯度区域中,所述膜的宽度方向的两端处的温度差为3℃~20℃。
3.根据权利要求1或2所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述等温线在大致平行于斜向拉伸方向的方向上延伸。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述温度梯度区域从所述斜向拉伸区域开始连续地形成。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述温度梯度区域的形成通过向所述膜供给热风来进行。
6.根据权利要求5所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述热风的风速为5m/min~20m/min。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述斜向拉伸包含:
(i)使所述一个夹具的夹具间距从P1增大至P2,同时使另一个夹具的夹具间距从P1减少至P3;以及
(ii)按照所述减少的夹具间距与所述增大的夹具间距变成规定的相等间距的方式使各个夹具的夹具间距变化。
8.根据权利要求7所述的拉伸膜的制造方法,其中,P2/P1为1.25~1.75,P3/P1为0.50以上且小于1。
9.一种光学层叠体的制造方法,其包含:
通过权利要求1~8中任一项所述的制造方法获得长条状的拉伸膜的步骤;以及
一边搬送长条状的光学膜和所述长条状的拉伸膜,一边统一它们的长度方向、连续地使它们贴合的步骤。
10.根据权利要求9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。
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