CN1771118A - 光学用薄膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种光学用薄膜的制造方法，其特征在于，将热塑性树脂从挤压模(1)中熔融挤压为薄膜状，在由金属或者陶瓷构成的冷却辊(2)与橡胶辊(3)的间隙中，与支承体层(9)一起被夹压，将热塑性树脂层(8)与支承体层(9)一起输送直至该热塑性树脂层(8)冷却，之后，将支承体层(9)剥离分离，从而得到热塑性树脂薄膜(11)。提供通过熔融挤压而没有条痕或者齿痕等的光学不均或者厚度不均的、具有均匀的光学特性的、用于液晶显示装置等中的各种光学薄膜，特别是适于作为相位差薄膜的原匹的光学用薄膜。

Description

光学用薄膜的制造方法

技术领域

本发明涉及光学用薄膜的制造方法，更详细地说，涉及厚度不均较少、带有优良的平滑性、在整个面上具有均匀的光学特性的光学用薄膜的制造方法。

背景技术

近年来，在液晶显示装置中大多采用光学薄膜或者片材(以后，总称为薄膜)。在液晶显示装置中，配备有用于产生偏光的偏光膜或者在表面上设置有透明电极的触摸屏以及将设置有透明电极的玻璃基板取代的塑料基板、与用于对来自于从液晶分子产生的延迟等的光学相位差进行补偿的相位差板等。

就偏光膜而言，在延伸聚乙烯醇碘吸附膜等的例中，为了隔离湿气粘合有耐湿性的保护膜。作为这样的保护膜，通常使用三乙酰纤维素的流延薄膜。触摸屏以在薄膜基板上设置有透明导电层的方式使用，通常使用双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。在这些薄膜中，希望改善透明性、防湿性、双折射性。进而，将设置有透明电极的玻璃基板取代的塑料基板受到瞩目。与这些、以及接着将要说明的相位差板一起，提出使用各种的高分子薄膜。

在相位差板中，使用延伸的光学薄膜。在这样的光学薄膜中，可以例举聚碳酸酯、聚砜、聚芳酯、聚芳基硫醚等的高分子薄膜。而且，相位差板通过将这些高分子薄膜以单轴或者双轴拉伸的方式定向而得到。

近年来，人们追求前述液晶显示装置用的各种光学薄膜的合理化、品质提高。为了得到正确的液晶显示，在这些光学薄膜中，第1，在整个面上，残留应力要较少、相位差要较低、离散也要较少，第2，因为相位差与厚度成比例，所以应当没有厚度不均或者条痕(dieline)，以及厚度也需要与期望的厚度相等。第3，当然必须避免薄膜损伤、异物的混入、褶皱等。而且，因为由环状的聚烯烃制成的薄膜在分子定向时难以产生双折射，所以作为光学薄膜而备受注目。

作为现有的光学用薄膜的制造方法，提出了以下的方法。

(1)将树脂溶解于溶剂中而作成熔液，并将该熔液流延到环状的金属带或者带基薄膜上之后，干燥除去溶剂而形成树脂层，这之后，将树脂层从环状的金属带或者带基薄膜上剥离分离的方法(日本国特开平4-301415号)。

(2)使用挤压机将树脂从模中熔融挤压为膜状，并以冷却辊冷却而得的方法(日本国特开平4-118213号、日本国特开平4-166319号、日本国特开平4-275129号)。

但是，在上述(1)的方法中，将溶剂完全地干燥除去比较困难，如果在残留溶剂中形成不均，则在延伸之际就形成应力不均，从而不能实现均匀的相位差。特别是，为了得到均匀的品质，必须从比较低的温度开始干燥并逐渐升高温度，如果提高加工速度，则需要过大的干燥设备，必然需要大量的能量，其结果是，制造设备较贵，又生产成本较高。而且，有因溶剂而导致作业环境恶化的危险，从而为保护作业环境必须花费一定费用。

上述(2)的方法，大多使用多个冷却辊，与金属辊之间的粘接力较弱，因而，如果在各辊间树脂被冷却至约50℃以下，则与辊之间的粘接力消失，且因体积变化而剥离，从而产生收缩应力，残留有拉伸应力。为了避免这些问题，必须对温度以及辊的旋转速度与堆积量的控制进行精密的控制，但是难以使残留应力恒定。进而，由来自于模的缩幅而导致的制膜两端的残留应力特别大，从而必须进行宽幅的修边。而且，在得到的薄膜中，容易产生厚度不均、条痕、齿痕(gearmark)，从而难以得到供给于光学用途的原匹。

为了改善该熔融挤压法的缺点，提出了通过一对辊而对从挤压机的模排出的熔融树脂进行夹压的方法(日本国特开平2-61899号)。但是，以该方法难于提供可以供给于光学用途那样的、解决了条痕、齿痕、厚度不均的薄膜。又，以一对辊的夹压，只有辊的凸面间的控制间隙，如果加工速度变快则运转条件就受到制约，从而在上述各种的不均的消除上就不充分。为了该改善，提出了将环状金属带上下地设置，在其间夹压熔融树脂的方法(日本国特开平3-75110号)。但是，即使用该方法，夹压的部位也只是将金属带夹压的辊之间的夹压，金属带与树脂的粘接性不足，不能取得温度梯度，从而难以得到均匀的薄膜。

为了改善由环状金属带产生的夹压，提出了多个方案。例如，在聚丙烯的情况下，有将1个铸造辊与1个环状金属带组合，以沿着铸造辊的圆弧的方式夹压金属带的方法(日本国特开平6-170919号、日本国特开平6-166089号)。进而，以该方法为基础，提出了将冷却温度设定为挤压树脂的玻璃转移温度的周边的方法(日本国特开平9-239812号)、或者设定为比玻璃转移温度稍高的方法(日本国特开2000-280268号)、调节从金属辊剥离后的牵引速度的方法(日本国特开平9-290427号)、将剥离辊设置于距铸造辊非常近的位置的方法(日本国特开平10-16034号)。进而，提出了调节环状的金属带与剥离侧的抑制辊之间的间隙而将剥离痕迹消除的方法(日本国特开平10-10321号)，但是难以防止残留相位差而得到一定的品质，设备、运转的成本也较高。

另一方面，就夹压的方法而言，从金属与金属的夹压出发，进行了如下的尝试：通过金属与橡胶物质的夹压来提高熔融树脂的夹压效果。作为其一例，虽然并不限定于金属与橡胶物质，但是为了保持辊间的一定的间隙，提出了将弹簧或者液压活塞等的挤压机构组合的方案(日本国特开2000-280315号)，但是就薄膜表面的特性而言仍残留有不如意之处。

进而，为了改善基材上的挤压聚烯烃的表面性，公知将具有镜面光泽的薄膜层叠转印，并对该面进行金属蒸镀的方法(日本国特开昭59-5056号)，但只是以纸为基材的层叠加工纸的光泽的改善，对光学薄膜的制造并没有任何启示。

本发明消除了上述现有技术所具有的问题，目的在于廉价且生产性好地制造使用于液晶显示装置中的各种光学薄膜、即、例如，作为相位差板用光学薄膜等的原匹而有用的、没有条痕或者齿痕等的厚度不均的、厚度均匀且几乎没有残留相位差的光学用薄膜。

本发明者们考虑了这样的实际情况，为了解决上述问题而进行了潜心研究，其结果是发现了如下的事实：以由金属或者陶瓷构成的冷却辊与橡胶辊将从挤压模熔融挤压为薄膜状的热塑性树脂、与支承体层一起夹压，并在模拟的粘接状态下输送之后，将支承体层剥离除去，就可以得到作为目标物的光学用薄膜。进而，在通过上述方法制造光学用薄膜之际，发现了冷却辊与橡胶辊的最适当的夹压方法，从而研究出了本发明。

发明内容

本发明的权利要求1的发明以光学用的薄膜的制造方法为内容，该制造方法的特征在于，将热塑性树脂从挤压机的模中熔融挤压为薄膜状，与支承体层一起被夹压于由金属或者陶瓷构成的冷却辊、和压接于该辊的圆周方向上并旋转的橡胶辊之间的间隙中，在牵引张力的作用下将热塑性树脂层与支承体层一起输送直至该热塑性树脂层冷却，之后，剥离分离支承体层，从而得到热塑性树脂薄膜。

本发明的权利要求2的发明以如权利要求1所述的光学薄膜的制造方法为内容，将冷却辊与橡胶辊的间隙设定为支承体层的厚度与薄膜的厚度的总和的10～90％之间的任意值，并且以不接近该值以下的距离的方式在冷却辊或者橡胶辊的任一个上设置止动器，在设置有该止动器的一侧的辊上，施加2.7～10.0kgf/cm的按压力进行夹压。

本发明的权利要求3的发明以如权利要求1或者2所述的光学薄膜的制造方法为内容，支承体层为合成树脂薄膜。

本发明的权利要求4的发明以如权利要求1～3中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法为内容，橡胶辊为在金属芯上以壁厚5～15mm的方式卷装有表面硬度60以上的橡胶状物质的辊。

本发明的权利要求5的发明以如权利要求1～4中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法为内容，以支承体层配备于与橡胶辊接触的一侧的方式夹压热塑性树脂层。

本发明的权利要求6的发明以如权利要求1～4中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法为内容，以支承体层配备于与橡胶辊接触的一侧以及与冷却辊接触的一侧的方式夹压热塑性树脂层。

本发明的权利要求7的发明以如权利要求1～6中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法为内容，热塑性树脂为环状聚烯烃。

本发明的权利要求8的发明以如权利要求1～7中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法为内容，支承体层由双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯构成。

本发明的权利要求9的发明以如权利要求1～8中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法为内容，得到以如权利要求1～8中的任意一项所述的制造方法得到的、平滑性以平均粗糙度Ra表示为0.01μm以下的、双折射性以延迟表示为30nm以下的光学薄膜。

本发明的权利要求10的发明以如权利要求1～8中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法为内容，得到如下的光学用薄膜：延迟为20nm以下，将沿45度方向入射于薄膜上的光的透过光放映于垂直的面上时并不能实质地辨认深浅的条纹或者图案。

附图说明

图1是以配备、夹压单面支承体层的方式制造本发明的光学用薄膜的情况的示意图。

图2是以配备、夹压两面支承体层的方式制造本发明的光学用薄膜的情况的示意图。

图3是表示用于设定本发明的冷却辊与橡胶辊的间隙的止动器(制销)的结构的示意图。(a)是俯视图，(b)是侧视图，(c)是表示间隙设定时的状态的概要图。

图4是用于观察制品薄膜的光学不均的示意图。

具体实施方式

在通过熔融挤压法来制造光学用薄膜的情况下，即使采用了各种办法与改良，仍然因如下的原因而产生残留相位差：因挤压模而产生的条痕与因熔融挤压树脂的剪切而导致的树脂的流动、因冷却而导致的树脂的收缩以及因牵引而导致的施加于薄膜上的应力。为了改善这些问题，进行了如下的尝试：通常在金属辊与金属辊或者平滑的金属带之间夹压，仿形平滑面，进而通过以压力使树脂向其它的方向流动这一操作来消除挤压方向的树脂的流动与条痕等的挤压方向的树脂的厚度不均。

本发明者们使用由硬质原材料、即、金属或者陶瓷构成的冷却辊、与由软质原材料构成的辊、即、橡胶辊，而且通过由热的不良导体即合成树脂薄膜等构成的支承体层来夹压熔融挤压树脂层，以此发现了如下的事实：比金属与金属的夹压的情况更能加强支承体层与挤压树脂的粘接或者紧贴性，并引起因橡胶辊产生的压力的分配，从而即使产生来自于模的熔融树脂的厚度不均，也容易产生向其它方向上的树脂的流动，并且平坦化，表面的平滑面的仿形也良好，因条痕的消除以及模内流动而导致的残留应力大幅地减少。

作为可以得到如上述那样的效果的理由，可以考虑因为如下原因：由热不良导体即合成树脂薄膜等构成的支承体层具有绝热性，随着温度的上升变得柔软而易于与熔融树脂亲合，从而堆积树脂的咬入比金属更平滑。进而，如果使用支承体层，则在熔融树脂的厚度方向上温度梯度较少，从而难以产生制品薄膜的正反面的变形。

又，可以考虑因为如下原因：因为将熔融挤压树脂层与支承体层一起输送直至到达适当的温度，所以可以避免将因冷却而导致的收缩与牵引的应力施加于作为目标物的光学用薄膜上，以此就可以同时消除条痕等的厚度不均、与因制造过程而产生的残留相位差。

又，本发明者们继续进行研究，其结果是发现了如下的事实：在上述技术中，为了进一步提高因夹压而产生的效果，如后述那样，适当地保持冷却辊与橡胶辊的间隙，通过适当的按压力来将其支承，以此就可以通过一定的间隙以及橡胶的弹性与支承的按压力来将包含有橡胶辊的机械装置的精度误差与熔融薄膜的厚度不均等的离散与支承体层一起均衡化，从而可以得到在厚度不均、平滑性以及均匀的光学特性的各方面上进一步改善的光学用薄膜。

用于本发明的热塑性树脂选取为适合于光学薄膜制造的树脂。因此，要求为透明的树脂，以及，例如为了提高组装的液晶显示装置的使用时的可靠性，其具有的耐热性或者耐湿度性以不妨碍实用为宜。作为这样的热塑性树脂，聚碳酸酯、聚砜、聚芳香酯、芳香族聚酯、环状聚烯烃等为优选。其中，环状聚烯烃，与其它的热塑性树脂比较，因为为低吸湿性，耐热性较高，具有优秀的光学特性，特别地，在分子定向时难以产生因分子的定向而导致的双折射，所以适合于光学薄膜的原匹的制造。

所谓的环状聚烯烃，为在主链/或者支链上具有脂环式结构的聚烯烃。作为脂环式结构，可以例举环链烷烃、环炔结构，但是环链烷烃结构作为光学用是适合的。这些脂环式结构的单位优选为5～15个的碳原子数。而且，优选为50％重量以上地包含有具有这些脂环式结构的单位的聚合体。作为这样的聚合体，可以例举降冰片烯系聚合体、单环的环状聚烯烃系聚合体、环状共轭二烯烃系聚合体、具有支链脂环式结构的烃聚合体以及它们的氢添加物等。其中，优选为降冰片烯系聚合体以及其氢添加物、环状共轭二烯烃系聚合体以及其氢添加物。作为它们的代表树脂，可以例举ア-トン(JSR株式会社制商品名)、ゼォネックス(日本ゼォン株式会社制商品名)、ゼォノア(日本ゼォン株式会社制商品名)、アペル(三井化学株式会社制商品名)等。

用于说明本发明的熔融挤压成形方法的示意图如图1所示。在该图中，从被挤压模1挤压的薄膜状的熔融树脂8的部分开始表示。挤压机无论是单轴、双轴或者是熔融搅拌机均可。各自的螺杆的形状适当地选择，并不特别地限定。通常螺杆的直径为40～150mm，L/D为20～38，优选为25～34，压缩比为2.5～4。

树脂向挤压机中投入的方法没有限制，但是如果以装料斗内的树脂粉的产生极少的方式干燥、输送，以与干燥温度接近的±2℃的树脂温度投入到挤压机中，或者以Tg较高的树脂种加温到Tg的60～80％的温度，则螺杆内的滞留时间较短，从而可以容易得到优质的薄膜。进而，将装料斗内部与缸的熔融区域氮化清洗从而降低氧浓度这一操作是优选的方案。

熔融树脂优选为，在通过网眼或者多孔质过滤件而将异物除去之后，通过齿轮泵，从而确保每一定时间内的排出量。之后，从挤压模1中作为薄膜状的熔融树脂8而挤压出来。挤压模1是为了形成片材或者薄膜而使用的通常形状的挤压模即可。例如，可以使用衣架型、直歧管型、鱼尾型模。挤压模1的开孔部的间隙对应于作为目标物的片材或者薄膜而选定，通常为0.1～3mm左右。

在图1中，从挤压模1中挤压出来的薄膜状的熔融树脂8夹入于被夹压在由金属或者陶瓷构成的冷却辊2与橡胶辊3之间的支承体层9之间。橡胶辊3，为了对熔融树脂8的全幅施加均匀的压力，通过金属的支承辊4而向冷却辊2的一侧按压，并设定其与冷却辊的间隙。另外，作为辊材料的金属，没有特别地限制，例如，可以使用铁、不锈钢等公知的材料。

冷却辊2与橡胶辊3的间隙的设定方法，如图3所示那样，利用2个被称为制销的带有相同梯度的止动器13。即，1个止动器13b设置于冷却辊2或者橡胶辊3(在图中，为橡胶辊3)的旋转轴上，另一止动器13a设置于导轨14上，并以在该导轨14上滑动的方式固定于希望的位置。而且，止动器13a，13b使相互相对的梯度面在上下方向上滑动，从而可以对冷却辊2与橡胶辊3的间隙W进行微调整。又，通过该止动器13a，13b，可以使冷却辊2与橡胶辊3的间隙W不能接近于一定以上。而且，可以以维持设定的间隙W的方式，通过支承辊4而以设定的按压力按压。设定的按压力可以通过空气压以气缸(未图示出)传递到支承辊4上。

冷却辊2精密地进行温度控制，通常，将熔融树脂8的玻璃转移温度作为起点，从该起点+30℃至-70℃的范围是适当的。熔融树脂8一边夹于冷却辊2与支承体层9中一边以与支承体层9模拟地粘接的状态输送到第2冷却辊5中，在一定的张力下按压于该冷却辊5上并冷却，从而作成为成形薄膜11。

成形薄膜11与支承体层9在模拟的粘接状态下从第2冷却辊5以通过第3冷却辊6而调节的牵引力来被牵引，在此将剥离分离了支承体层9的成形薄膜11经由辊7作为薄膜制品12而输送卷取于卷绕辊(未图示出)。各辊联动或者独立地施加驱动力，以支承体层9与熔融树脂8或者成形薄膜11一起输送的方式运转。

图2是在薄膜状的熔融树脂8的两侧、即、与橡胶辊3接触的一侧以及与冷却辊2接触的一侧这双方上配置支承体层9以及10的情况的示意图。包含有冷却辊的温度条件，以与图1的单侧的支承体层的情况大致相同的原理运转。成形薄膜11，以各自的支承体层9以及10通过冷却辊6、辊7而剥离分离的方式作成为薄膜制品12并被卷取。

作为被夹压的支承体层，与金属或者陶瓷相比应该为热的不良导体这一情况很重要，优选为合成树脂的薄膜。因为支承体层的表面的平滑性有转印于作为目标物的薄膜制品的表面上的危险，所以优选为具有尽可能平坦的凹凸较少的表面的支承体层，优选为具有以JISB0601中规定的中心线平均粗糙度表示为0.01μm以下的表面粗糙度特性的支承体层。进而，就作为支承体层的合成树脂的薄膜类而言，必须是比挤压为薄膜状的熔融树脂耐热的薄膜。因而，可以例举耐热性比较高的、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚芳基硫醚、聚酰亚胺等的薄膜类、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯等的双轴拉伸薄膜等。特别地，从平滑性良好这一点出发，优选为由通过因溶剂而产生的铸型而得到的上述树脂构成的薄膜类或者三乙酰纤维素的流延薄膜(casting film)以及双轴拉伸的聚酯薄膜类。而且，挤压为薄膜状的熔融树脂与支承体层被夹压并被一起输送。挤压(熔融)树脂与支承体层即使模拟地粘接，但如果冷却后可以剥离分离，则无论是同种或者是异种均可。

用于夹压的橡胶辊优选为在金属芯的外周上同心圆状地卷绕有各种的橡胶状物质的结构。橡胶状物质的厚度可以适当地选择，但是5～15mm是较适当的。如果橡胶状物质的厚度小于5mm，则类似于只有金属的情况，从而夹压效果较小，另一方面，如果超过15mm，则橡胶的变形较大，从而容易引起支承体层的褶皱的产生等。橡胶状物质的硬度对夹压的效果有影响，如果以肖氏硬度表示没有60以上，则效果较少。如果以肖氏硬度表示小于60，则来自于模的熔融树脂的厚度不均的平坦化效果较少，残留相位差也较大。又，肖氏硬度100以上的橡胶辊比较少。橡胶状物质，在热塑性树脂与支承体层的层叠中通常使用NBR，但是也可以从SBR、氯丁二烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、聚酯弹性体、聚氨酯橡胶、硅酮橡胶等与它们的配合物中选择。从运转的使用温度等考虑，优选为NBR或者硅酮橡胶。

在光学用薄膜的光学不均中，有沿着薄膜制造的运转方向的条痕、以及厚薄不均等的纵条纹和因与其正交的齿痕而导致的横条纹、与因薄膜与冷却辊或者支承体层的紧贴不足而导致的紧贴不均这3种。

如果橡胶辊或者冷却辊的向夹压对方侧上的按压力过大，则纵条纹容易消除，但是容易产生横条纹。如果按压力过少，则不产生横条纹，但是纵条纹不能够消除，且引起因空气的卷入而导致的紧贴不均。因而，以线压表示按压力时，优选为2.7～10.0kgf/cm的范围，更优选为3.0～7.0kgf/cm的范围。该优选范围的线压具有以下特征：比用于通常的夹压制造的合成树脂类的层叠品、树脂向纸上的层叠等中的线压小很多。

为了将热塑性树脂熔融层叠于支承体层上，通常并不设定橡胶辊与冷却辊的间隙(实质上没有间隙)，即使设定也是任意的，但是在本发明的光学薄膜的制造的情况下，该间隙的设定是重要的。因而，该间隙的设定值优选为设定在同时夹入的支承体层的厚度与得到的热可塑性薄膜的厚度的总和的10～90％的范围内。如果其间隙比率小于10％，则在冷却辊与橡胶辊的间隙中产生熔融树脂的堆积，从而容易出现齿痕。另一方面，如果超过90％，则不但纵条纹的消除变得困难，而且有双折射也变大的倾向。更优选为40～60％。

支承体层的膜厚并不限定，但是如果过薄，则效果较少，如果过厚，则在运转中容易引起障碍。因而，通常优选为50～200μm。

支承体层可以在与熔融树脂被夹压之前被预热并供给。其温度为运转的冷却温度以上、且支承体层不引起热收缩的温度。

支承体层与熔融树脂层，如上述那样，一起被输送直至冷却、剥离·分离。在两者种类不同的情况下，有粘接不足而难以被一起输送的情况，但是在这样的情况下，为了增加支承体层侧的粘接力，优选地，对层叠侧的面进行电晕放电、臭氧处理、火焰处理、辉光放电、等离子放电处理等的表面处理，从而提高粘接力。

就作为各种的光学薄膜的原匹而使用的挤压薄膜而言，要求的是没有条痕、且膜厚均匀的薄膜。膜厚的最大与最小的差优选为平均膜厚的5％以下，更优选为2％以下。以基于JISB0601的中心线平均粗糙度Ra表示薄膜的表面粗糙度，优选为0.01μm以下。条痕的消除通过如下的操作来实现：使熔融树脂通过适当的过滤件从而减少异物；以及以设定烧结树脂的产生较少这一挤压条件的方式强制减少来自于模的条痕并挤压为薄膜状，这一操作当然也保证模的内面平滑性；精密地进行模间隙的调整，如前所述使与支承体层一起被夹压的运转条件最优化。

就作为各种的光学薄膜的原匹而使用的挤压薄膜而言，没有光学不均是重要的。如前所述，对光学不均进行观察发现大致分为纵条纹、横条纹与紧贴不均这3种。即使在以通常的透过光观察不到的情况下，如果以使光在斜方向上入射，将透过的光放映到垂直的面上进行观察也可以很好地确认这些光学不均。使斜方向的角度越大，则越容易观察，但是通常以45度方向入射如果不能辨认，则在实用上就不会产生妨碍。

又，入射的透过光的的光源越明亮，光学不均就越容易观察，又，在条纹图案的深浅差相对于入射光线倾斜的情况下，容易观察。

进而，就作为各种的光学薄膜的原匹而使用的挤压薄膜而言，必须为几乎没有离散的低双折射薄膜。该离散，在以nm表示延迟的情况下，优选为5nm以下，确定该值是因为薄膜的延迟较小比较有利，所以，例如膜厚为100μm，则优选为30nm以下，更优选为20nm以下，进而优选作成为10nm以下也可以。因此，必须选择适当的树脂、进而选择适当的支承体层并调节夹压条件，并且适当地设定其它的运转条件。这样的离散较小的薄膜可以通过使用在分子定向时难以产生双折射的光弹性系数较小的环状聚烯烃，并与支承体层夹压成形而充分地实现。

如上述那样得到的光学用薄膜，可以作为碘吸附延伸聚乙烯醇偏光膜的耐湿保护膜而与各种的粘附剂或者粘接剂粘合使用。进而，在将透明导电层设置于表面上的触摸屏或者将液晶显示用玻璃基板取代的塑料基板中，可以通过溅镀或者金属蒸镀而形成金属氧化物膜，例如，ITO(铟氧化锡)膜或者AZO(铝掺杂氧化锌)膜等。

进而，在相位差板上，将上述的光学薄膜作为原匹，将其预热之后，在一定的温度下，在圆周速度相异的2根辊间，向与薄膜的卷绕方向相同的方向上延伸，以此就可以得到纵方向延伸的相位差薄膜。相对于此，通过以夹具或者销夹紧薄膜的两肋，使光学薄膜原匹一边行进一边在与行进方向正交的方向上延伸，就可以得到横向延伸的相位差薄膜。同样地，如果使夹具或者销一边行进一边在行进方向和与行进方向正交的方向这两方向上延伸，则成为同时双轴拉伸薄膜，从而可以得到厚度方向的相位差薄膜。又，在纵或者横方向上延伸之后，进而可以向任一个方向2级地延伸。延伸倍率通常为1.5～4倍。取代延伸，通过不在薄膜宽度方向上收缩的辊之间的压轧也可以得到延伸效果。

得到的延伸光学薄膜作为各种光学用薄膜而起作用。

以下，例举实施例进而具体地说明本发明，但是本发明并不只限定于这些实施例。

实施例1

如图1的示意图所示那样，在以内径65mm的L/D32的单轴螺杆使环状聚烯烃树脂(ア-トンD4531、Tg132℃、JSR株式会社制)通过多孔质的过滤器之后，利用齿轮泵以一定排出量从宽度884mm的挤压模1中挤压为薄膜状。作为挤压模1，使用无阻塞的衣架模。从挤压模1排出的熔融树脂11的温度为278℃。

作为支承体层9，将膜厚为75μm，表面粗糙度特性以中心线平均粗糙度Ra表示为0.005μm，以最大粗糙度R_max表示为0.07μm，以10点平均粗糙度Rz表示为0.07μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(O3LF8、帝人杜邦薄膜株式会社制)配备于橡胶辊3侧，将薄膜状的熔融树脂以面压12kgf/cm²的压力(相当于后述的实施例6的气缸压力13kgf/cm²、橡胶辊接触面长8mm、线压9.5kgf/cm)夹压于其与金属制冷却辊2之间。冷却辊2保持为90℃。支承体层9与熔融树脂8一起被输送到保持为47℃的第2冷却辊5中，接着，被输送到保持为35℃的第3冷却辊6，在此将支承体层9的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜剥离分离并卷取，另一方面，成形薄膜11经由下一个辊7，作为制品12而被卷取。运转生产线的速度以6m/分来运转。

能够得到的成形薄膜11(薄膜制品12)的特性通过下述的方法而观察·测定。将其结果表示于表1中。

条痕：

使薄膜的流动方向竖立，使100W的卤光灯的平行光线入射于斜置的试料薄膜面上，并将透过的光线放映到屏幕，确认光的线状的深浅。

膜厚：

在试料薄膜宽度方向上以20mm间隔通过膜厚测量计来测定35部位的膜厚，求出平均值，并且求出最高与最低的公差。

表面粗糙度特性：

使用キ-エンス社制的超深度形状测定显微镜VK-8500，从具有200μm×200μm的面积的试料薄膜在薄膜宽度方向上采取3个部位，并以JISB0601为依据，算出中心线平均粗糙度Ra、最大粗糙度R_max、10点平均粗糙度Rz，求出平均值。测定时将支承体层接触面(橡胶辊侧)作为正面并将冷却辊侧作为背面。

延迟：

自动双折射测量计  通过KOBRA-21ADH而将尼科耳偏光子与尼科耳检光子一起平行地放置，将单一波长光束照射于试料薄膜上，从围绕光轴旋转1圈时的透过光强度的角度依存性计算出相位差。

测定波长590nm，试料尺寸35mm×35mm。

试料在宽度方向上采取5个部位，求出5个部位的平均值与最高、最低的公差。

实施例2

除了将作为支承体层的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯的膜厚从实施例1的75μm变更为125μm以外，以与实施例1同样的方法制造成形薄膜11(薄膜制品12)，测定诸特性。将结果表示于表1中。

实施例3

除了将一个的支承体层9配备于橡胶辊3侧，将另一支承体层10也配备于冷却辊2侧，从两面将熔融树脂8夹压之外，通过与实施例1同样的方法得到成形薄膜11(薄膜制品12)，测定诸特性。将结果表示于表1中。

实施例4

除了将实施例1的运转生产线的速度变更为12m/分，挤压与其对应的排出量，成为与实施例1大致相同的膜厚之外，以与实施例1同样的方法制得到成形薄膜11(薄膜制品12)。将该薄膜的诸特性表示于表1中。

比较例1

将实施例1的橡胶辊3与冷却辊2之间完全地释放，以薄膜状的熔融树脂8接触于冷却辊2的顶端部的方式挤压、不使用支承体层9且不与橡胶辊3夹压的方式，通过与实施例1相同的生产线得到成形薄膜11(薄膜制品12)。将得到的薄膜的诸特性表示于表1中。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1
						成形法	单面支承体层夹压	单面支承体层夹压	两面支承体层夹压	单面支承体层夹压	无支承体层、无夹压
支承体层(μm)	75	125	75×2	75	-
						运转速度(m/分)	6	6	6	12	6
膜厚(μm)平均最大-最小	1015	973	993	984	9811

表面粗糙度(μm)	平均粗糙度(正面)Ra(背面)	0.0060.006	0.0050.005	0.0050.005	0.0050.006	0.0080.007
							最大粗糙度(正面)Rmax(背面)	0.060.15	0.070.08	0.060.06	0.080.08	0.150.12
	10点平均粗糙度(正面)Rz(背面)	0.050.10	0.050.07	0.050.05	0.060.08	0.110.08
							外观(目视)		几乎没有条痕	非常难看到条痕	没有条痕	几乎没有条痕	可以清楚地看到条痕
延迟(nm)平均最大-最小		32	32	22	43	3527

从表1明确所示那样可以知道，与支承体层一起夹压熔融树脂而成形的薄膜，能够得到与支承体层的表面粗糙度特性接近的薄膜，纵条纹的条痕也几乎不能辨认。进而，可以知道，与不使用支承体层、不夹压的挤压薄膜(比较例1)比较，延迟极度降低。该延迟降低，如实施例3那样，在两面支承体层夹压的情况下更加有效果，但是如实施例1、2、4那样，即使是单面支承体层夹压也有充分的效果。而且，延迟几乎不受支承体层膜厚的影响，又，也几乎不受运转速度的影响。

实施例5

取代实施例1的环状聚烯烃树脂，而将聚碳酸酯(パンライトL1225ZE、Tg145℃、帝人株式会社制)通过与实施例1相同的装置挤压出薄膜状的熔融树脂层8。挤压树脂温度为280℃。

作为夹压于该熔融树脂层8上的支承体层9，使用由通过熔液流延而制造的聚碳酸酯构成的厚度100μm的薄膜，除此以外以与实施例1同样的方式得到成形薄膜11(薄膜制品12)。因为支承体层的熔液流延薄膜与熔融挤压的薄膜模拟粘接，所以如果将双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯作为剥离导向件而插入夹压于运转的最初部分，则可以从此处成为剥离点，在与实施例1相同的部位剥离。得到的成形薄膜11(薄膜制品12)的特性值表示于表2中。

比较例2

将在实施例5中使用的、熔液流延的聚碳酸酯薄膜的特性值一并记于表2中。

表2

		实施例5	比较例2
				成形法		单面支承体层夹压	熔液流延薄膜
支承体层(μm)		熔液流延薄膜100	-
				运转速度(m/分)		6	-
膜厚(μm)平均最大-最小		986	1023
				表面粗糙度(μm)	平均粗糙度(正面)Ra(背面)	0.0080.007	0.0080.007
最大粗糙度(正面)Rmax(背面)	0.110.13	0.10.11
			10点平均粗糙度正面)Rz(背面)		0.080.07	0.070.08
外观(目视)		没有条痕					没有条痕
			延迟(nm)平均最大-最小		256	185

如表2明确所示那样，通过将由熔液流延而得到的薄膜作为支承体层、夹压熔融树脂层、从而薄膜成形，得到的成形薄膜11(薄膜制品12)的表面粗糙度的特性就可以大致接近于熔液流延薄膜的表面性，也可以防止条痕的产生。进而，可以得到如下的薄膜：延迟通过夹压而具有与熔液流延薄膜接近的延迟。

实施例6

(树脂熔融挤压的方法)

除了从挤压模1中排出的熔融树脂8的温度为267℃以外，都依照与实施例1同样的方法。

(支承体层以及夹压的方法)

作为支承体层9，将膜厚为125μm，JIS B0601中所规定的表面粗糙特性以中心线平均粗糙度Ra表示为0.005μm，以最大粗糙度R_max表示为0.07μm，以10点平均粗糙度Rz表示为0.07μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(O3LF8、帝人杜邦薄膜株式会社制)配备于橡胶辊3侧，并夹压于保持为90℃的金属(钢)制的冷却辊2与由以壁厚6.5mm卷绕于金属(钢)芯上的、肖氏硬度90的NBR构成的850mm长度的橡胶辊3之间。因为以冷却辊与橡胶辊的间隙成为110μm的方式设定止动器的位置，所以冷却辊与橡胶辊的间隙相对于支承体厚度与制品薄膜厚度的总和的比率成为48.9％[110μm/(125μm+100μm)×100]。又，因为通过支承辊4向橡胶辊3上按压的按压力，使用5kgf/cm²的空气压，通过2台半径3.15cm的气缸，将辊两端按压于冷却辊侧上，所以橡胶辊线压成为3.67kgf/cm。

(冷却以及薄膜卷取的方法)

以与实施例1同样的方法进行。

(薄膜特性的观察·测定方法)

得到的成形薄膜11(薄膜制品12)的表面粗糙度特性显示了与支承体层的表面粗糙度特性大致接近的特性。又，膜厚以及延迟的测定依照与实施例1同样的方法。光学不均的特性通过下述的方法来观察·测定。将其结果表示于表3中。

光学不均：

如图4所示那样，作为光源15，比实施例1～6的情况提高了照射度，相对于来自于150W的氙光灯的点光源的光线，而明确地进行纵条纹、横条纹的评价，纵条纹观察的情况下，使薄膜制品12的流动方向竖立，从制品的45度方向使光入射，并将透过光放映到背后的屏幕16上，从而进行观察。横条纹观察的情况下，将薄膜制品横置观察，紧贴不均从其双方观察。观察结果的评价依照如下的基准。

条纹图案、不均状态明显地存在    0分

条纹图案、不均状态模糊地存在    1分

条纹图案、不均状态微细地存在    2分

不能确认条纹图案、不均状态      3分

实施例7

除了将冷却辊与橡胶辊的间隙比率设定为13.3％以外，以与实施例6同样的方法作成薄膜，将其特性值等表示于表3中。

实施例8

除了将冷却辊与橡胶辊的间隙比率设定为88.9％以外，以与实施例6同样的方法作成薄膜，将其特性值等表示于表3中。

实施例9、10

除了将冷却辊与橡胶辊的间隙比率设定为0％(冷却辊与橡胶辊接触的状态)以外，以与实施例6同样的方法作成薄膜(实施例9)，又，除了将间隙比率作成为100％(支承体层厚度125μm与制品薄膜厚度100μm的总和225μm)之外，以与实施例1同样的方法作成薄膜(实施例10)，将能够得到的两薄膜的特性值等表示于表3中。

表3

	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9	实施例10
						冷却辊与橡胶辊的间隙(μm)	110	30	200	0	225
间隙比率(％)	48.9	13.3	88.9	0	100
						按压力(加压空气压)(kgf/cm2)	5	5	5	5	5
橡胶辊线压(kgf/cm)	3.67	3.67	3.67	3.67	3.67
						膜厚(μm)平均最大-最小	992	993	1003	1003	1015
延迟(nm)平均最大-最小	22	22	33	33	44

光学不均纵条纹横条纹紧贴不均

333

323

233

303

130

从表3可以知道，在冷却辊与橡胶辊的间隙中，有使光学不均极小的适当范围。即，其间隙比率在10～90％的范围内，就可以得到膜厚的离散与延迟的离散都进一步减少的优异薄膜。

实施例11

除了将空气压提高为8kgf/cm²，将橡胶辊的线压作成为5.87kgf/cm以外，以与实施例6相同的方法作成薄膜，将得到的薄膜的特性值等表示于表4中。

实施例12

除了将空气压提高为12kgf/cm²，将橡胶辊的线压作成为8.8kgf/cm以外，以与实施例6同样的方法作成薄膜，将得到的薄膜的特性值等表示于表4中。

实施例13、14

除了将空气压作成为3kgf/cm²，将橡胶辊的线压作成为2.2kgf/cm(实施例13)，又，将空气压作成为20kgf/cm²，将橡胶辊的线压作成为14.67kgf/cm(实施例14)以外，以与实施例1同样的方法分别作成薄膜，将得到的薄膜的特性值等表示于表4中。

表4

	实施例11	实施例12	实施例13	实施例14
					冷却辊与橡胶辊的间隙(μm)	110	110	110	110
间隙比率(％)	48.9	48.9	48.9	48.9
					按压力(加压空气压)(kgf/cm2)	8	12	3	20
橡胶辊线压(kgf/cm)	5.87	8.8	2.2	14.67

膜厚(μm)平均最大-最小	1002	993	1004	992
					延迟(nm)平均最大-最小	22	22	43	32
光学不均纵条纹横条纹紧贴不均	333	323	131	303

从表3以及表4就可以知道，在适当的按压力下，就可以得到膜厚与延迟的离散以及光学不均较少的薄膜。即，在按压力为2.7～10.0kgf/cm的范围内，可以得到膜厚的离散与延迟的离散都进一步较少、且光学不均也进一步较少的优秀薄膜。

工业实用性

如上所述，本发明的方法，将熔融挤压为薄膜状的树脂与热不良导体的支承体层一起夹压于软硬辊间即夹压于金属或者陶瓷制辊与橡胶辊间并成形，可以制造消除了条痕、延迟较小、其离散也较少的、适合于光学用的薄膜。此时，将辊间的间隙设定为支承体层的厚度与该薄膜的厚度的总和的10～90％之间，并以不接近于该距离的方式在任意一个辊上设置止动器，在设置有该止动器的一侧的辊上施加2.7～10.0kgf/cm的按压力而制造，以此，就可以制造进一步消除了条痕或者齿痕等、延迟进一步小、其离散与光学不均也进一步少的、适合于光学用的薄膜。

Claims (10)

1.一种光学用薄膜的制造方法，其特征在于，将热塑性树脂从挤压机的模中熔融挤压为薄膜状，与支承体层一起被夹压于由金属或者陶瓷构成的冷却辊、和压接于该辊的圆周方向上并旋转的橡胶辊之间的间隙中，在牵引张力的作用下将热塑性树脂层与支承体层一起输送直至该热塑性树脂层冷却，之后，剥离分离支承体层，从而得到热塑性树脂薄膜。

2.如权利要求1所述的光学薄膜的制造方法，将冷却辊与橡胶辊的间隙设定为支承体层的厚度与薄膜的厚度的总和的10～90％之间的任意值，并且以不接近该值以下的距离的方式在冷却辊或者橡胶辊的任一个上设置止动器，在设置有该止动器的一侧的辊上，施加2.7～10.0kgf/cm的按压力进行夹压。

3.如权利要求1或者2所述的光学薄膜的制造方法，支承体层为合成树脂薄膜。

4.如权利要求1～3中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法，橡胶辊为在金属芯上以壁厚5～15mm的方式卷装有表面硬度60以上的橡胶状物质的辊。

5.如权利要求1～4中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法，以支承体层配备于与橡胶辊接触的一侧的方式夹压热塑性树脂层。

6.如权利要求1～4中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法，以支承体层配备于与橡胶辊接触的一侧以及与冷却辊接触的一侧的方式夹压热塑性树脂层。

7.如权利要求1～6中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法，热塑性树脂为环状聚烯烃。

8.如权利要求1～7中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法，支承体层由双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯构成。

9.如权利要求1～8中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法，得到以如权利要求1～8中的任意一项所述的制造方法得到的、平滑性以平均粗糙度Ra表示为0.01μm以下的、双折射性以延迟表示为30nm以下的光学薄膜。

10.如权利要求1～8中的任意一项所述的光学薄膜的制造方法，该制造方法得到如下的光学用薄膜：延迟为20nm以下，将沿45度方向入射于薄膜上的光的透过光放映于垂直的面上时并不能实质地辨认出深浅的条纹或者图案。

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