JP6519814B2 - 二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法及びその位相差膜 - Google Patents
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Description
本発明は、二軸同期延伸方式で位相差膜を製造する製造方法に関し、特に、薄膜進行方向及び幅方向に同時に延伸と収縮を行い、一定の大きな幅、高い光学均等性を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）位相差膜を製造する二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法及びその位相差膜に関する。
位相差膜は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）等の表示装置の表示パネルに普遍的に使用され、コントラスト、視野角、光学均一性を向上する。液晶表示パネルにしばしば使用される位相差膜の従来の材質は、セルローストリアセテートフィルム（ＴＡＣ）であり、セルロース誘導体は、優れた透湿性を有し、偏光板の湿気透過揮発に有利である。但し、パネル産業は、更に厳しい高温高湿環境測定規格に適合させるため、ＴＡＣは吸水率が高く、その寸法安定性と表面特性が環境影響を受け易いので、市場の趨勢が徐々にポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）により取って代わられている。
位相差膜が必要とする特殊な光学特性により、市場でよく見るポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）は、規格の要求を満たすことができず、共重合体の方式で共重合を行って改質を行う必要がある。但し、その特殊な重合セグメント及び合成方式は、容易でなく、且つ価格が崇高であり、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）は、位相差膜に応用され易くない。一般的に、位相差膜を製造する重要な課題の一つは、位相差膜の複屈折率を制御する必要があることである。位相差膜の複屈折率のよく見られる制御方式は、２種ある。
１．配向複屈折率：材料自身がガラス転移温度より高い時、溶融体が配向度の相違を形成し材料自身の複屈折率との差異を引き起こす。
２．光弾性複屈折率：材料が応力を受けた後体積が変化して各方向の複屈折変化を起こし、しばしば材料の光弾性係数を観察指標とする。
市場でよく見るポリメチルメタクリレートの光弾性係数は、通常６×１０−１２Ｐａ−１であり、僅かに応力の変化があるだけで、その屈折率が変化し、その複屈折率を安定制御することが容易でない。従来の技術において、よく見る改善方式は、メチルメタクリレート及びその他のモノマー（例えば、ＭＭＡ、３ＦＭＡ、ＢｚＭＡ）をもって共重合体の合成を行い、光弾性係数を低減することである。しかしながら、前記のように、この種の共重合体の特殊重合セグメント及び合成方式は、容易ではなく且つ価格が崇高であるので、従来技術において、メチルメタクリレートは、依然として位相差膜に応用されることが困難である。
これに鑑み、本発明の目的は、薄膜進行方向及び幅方向に同時に延伸及び収縮を行い、一定の大幅に高い光学均等性を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の位相差膜を製造し、且つ共重合体の合成を行う必要がない二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法及びその位相差膜を提供することにある。
上記の目的を達成する為、本発明の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法の一態様は、鋳造材薄膜を提供する第１の工程と、
所定の予熱温度下で、前記鋳造材薄膜に対して予熱を行う予熱工程としての第２の工程と、
所定の延伸温度下で、前記鋳造材薄膜が引き延ばされる縦方向の延伸倍率及び横方向の延伸倍率が、何れも１．０倍より大きく且つ５．０倍より小さい、該鋳造材薄膜に対して二軸同期延伸の引き延ばし工程を行う延伸工程としての第３の工程と、
所定のアニーリング温度下で、前記鋳造材薄膜に対してアニーリングを行い、該鋳造材薄膜をその縦方向及び横方向の両者において同期収縮させるアニーリング工程としての第４の工程と、
所定の冷却温度下で、前記鋳造材薄膜に対して冷却を行い、出力位相差膜を出力する冷却工程としての第５の工程と、
を備え、
前記所定の予熱温度は、１００℃〜２００℃であり、且つその予熱時に加熱する予熱風速は、５ｍ／ｓ〜２２ｍ／ｓであり、前記所定の延伸温度は、１２０℃〜２００℃であり、且つその延伸時に加熱する延伸風速は、５ｍ／ｓ〜１６ｍ／ｓであり、前記鋳造材薄膜の前記延伸工程時の膜温を１２０〜１７０℃の間に制御でき、前記所定のアニーリング温度は、８０℃〜２００℃であり、且つそのアニーリング時に提供されるアニーリング風速は、５ｍ／ｓ〜２２ｍ／ｓであり、前記所定の冷却温度は、２５℃〜１２０℃であり、且つその冷却時に提供される冷却風速は、５ｍ／ｓ〜１６ｍ／ｓであり、前記アニーリングにおける前記鋳造材薄膜の縦方向及び横方向の収縮割合は、０％より大きく且つ１８％より小さく、前記出力位相差膜の面内の位相差値は、０〜３ｎｍであり、前記出力位相差膜の厚さ方向の位相差値は、０〜−４０ｎｍである。また、本発明の位相差膜は上記製造方法により製造される。
所定の予熱温度下で、前記鋳造材薄膜に対して予熱を行う予熱工程としての第２の工程と、
所定の延伸温度下で、前記鋳造材薄膜が引き延ばされる縦方向の延伸倍率及び横方向の延伸倍率が、何れも１．０倍より大きく且つ５．０倍より小さい、該鋳造材薄膜に対して二軸同期延伸の引き延ばし工程を行う延伸工程としての第３の工程と、
所定のアニーリング温度下で、前記鋳造材薄膜に対してアニーリングを行い、該鋳造材薄膜をその縦方向及び横方向の両者において同期収縮させるアニーリング工程としての第４の工程と、
所定の冷却温度下で、前記鋳造材薄膜に対して冷却を行い、出力位相差膜を出力する冷却工程としての第５の工程と、
を備え、
前記所定の予熱温度は、１００℃〜２００℃であり、且つその予熱時に加熱する予熱風速は、５ｍ／ｓ〜２２ｍ／ｓであり、前記所定の延伸温度は、１２０℃〜２００℃であり、且つその延伸時に加熱する延伸風速は、５ｍ／ｓ〜１６ｍ／ｓであり、前記鋳造材薄膜の前記延伸工程時の膜温を１２０〜１７０℃の間に制御でき、前記所定のアニーリング温度は、８０℃〜２００℃であり、且つそのアニーリング時に提供されるアニーリング風速は、５ｍ／ｓ〜２２ｍ／ｓであり、前記所定の冷却温度は、２５℃〜１２０℃であり、且つその冷却時に提供される冷却風速は、５ｍ／ｓ〜１６ｍ／ｓであり、前記アニーリングにおける前記鋳造材薄膜の縦方向及び横方向の収縮割合は、０％より大きく且つ１８％より小さく、前記出力位相差膜の面内の位相差値は、０〜３ｎｍであり、前記出力位相差膜の厚さ方向の位相差値は、０〜−４０ｎｍである。また、本発明の位相差膜は上記製造方法により製造される。
実施例において、前記鋳造材薄膜の材質は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であり、その厚さの範囲は、２５０〜１２００μｍであり、幅の範囲は、５００〜９８０μｍである。
実施例において、前記出力位相差膜の面内位相差値R0は、0〜3nmであり、該出力位相差膜は、厚さ方向の位相差値Rthは、0〜-40nmであり、前記鋳造材薄膜の面内進相軸方向の屈折率値Nyは、1.499900〜1.499955であり、該鋳造材薄膜の厚さ方向の屈折率値Nzは、1.500001〜1.500045であり、且つ該出力位相差膜の厚さの範囲は、38um〜250umである。
本発明の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法及びその位相差膜は、薄膜進行方向及び幅方向に同時に延伸及び収縮を行い、一定の大幅に高い光学均等性を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の位相差膜を製造し、且つ共重合体の合成を行う必要がない。
本発明の特徴及び技術内容を理解し易くするため、以下に本発明の詳細説明及び図面を参照するが、詳細説明及び図面は、ただ参考及び説明用であり、本発明に制限を加えるものではない。
図１〜図３を参照し、そのうち、図１は、本発明の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法の実施例のフロー図であり、図２は、本発明の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法の実施例のダイカスト機の実施例の説明図であり、図３は、本発明の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法の二軸同期延伸機の実施例の説明図である。図１に示すように、本発明の二軸同期延伸方式で位相差膜を製造方法の実施例において、以下のステップを含む。
ステップ３１：鋳造材薄膜を提供する。図２に示すダイカスト機は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の原材料を本実施例の後続の各ステップを行うのに必要な鋳造材薄膜にダイカストする。本実施例において、該鋳造材薄膜の材質は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であり、その厚さの範囲は、250um〜1200umであり、幅の範囲は、500〜980umであり、光弾性係数は、6×10-12 Pa-1である。以下の図２の関連説明でこのステップ３１の具体的細節を説明する。
ステップ３２：予熱を行う。予熱工程において、所定の予熱温度で、該鋳造材薄膜に対して予熱を行う。本実施例において、該所定の予熱温度は、100℃〜200℃の範囲内であり、且つその予熱時の加熱の予熱風速は、5m/s〜22m/sの範囲内である。言い換えれば、この予熱工程では、5m/s〜22m/sの間の予熱風速で100℃〜200℃の間の熱風を該鋳造材薄膜へ向けて吹き付ける。本発明の更に好適な実施例において、該所定の予熱温度範囲は、145℃〜155℃である。
ステップ３３：二軸同期延伸する。延伸工程において、所定の延伸温度下で、該鋳造材薄膜に対して二軸同期延伸の引き延ばし工程を行う。そのうち、該延伸工程において、該鋳造材薄膜が引き延ばされる縦方向の延伸倍率（ＭＤ）及び横方向の延伸倍率（ＴＤ）は、何れも１．０〜５．０倍である。本実施例において、該所定の延伸温度は、120℃〜200℃の範囲内であり、且つその延伸時に加熱した延伸風速は5m/s〜16m/sの範囲内であり、言い換えれば、この延伸工程において、5m/s〜16m/sの間の加熱風速で120℃〜200℃の間の熱風を該鋳造材薄膜へ向けて吹き付け、該鋳造材薄膜の該延伸工程時の膜温（即ち、該鋳造材薄膜自身の温度）を120〜170℃の範囲の間に制御させることができる。本発明の更に好適な実施例において、該所定の延伸温度範囲は130℃〜150℃である。
ステップ３４：アニーリングを行う。アニーリング工程において、所定のアニーリング温度において、該鋳造材薄膜に対してアニーリングを行い、該鋳造材薄膜をその縦方向及び横方向の両者に同期収縮させる。本実施例において、該所定のアニーリング温度は、80℃〜200℃の範囲であり、且つそのアニーリング時に提供されるアニーリング風速は、5m/s〜22m/sの範囲内である。言い換えれば、アニーリング工程において、5m/s〜22m/sの間のアニーリング風速で80℃〜200℃の間の熱風を該鋳造材薄膜に吹き付ける。また、該アニーリング工程において、該鋳造材薄膜は、その縦方向（即ち、ＭＤの方向）及びその横方向（即ち、ＴＤの方向）の両者の収縮割合は、0〜18％の間である。本発明の更に好適な実施例において、該所定のアニーリング温度の範囲は、120℃〜150℃である。
ステップ３５：冷却を行う。冷却工程において、所定の冷却温度で該鋳造材薄膜に対して冷却を行い、出力位相差膜を出力する（工程３６）。本実施例において、該所定の冷却温度は、25℃〜120℃の範囲内であり、且つその冷却時に提供される冷却温度は、5m/s 〜16m/sの範囲である。言い換えれば、この冷却工程において、5m/s〜16m/sの間の冷却風速で25℃〜120℃の間の熱風を該鋳造材薄膜に吹き付ける。本発明の更に好適な実施例において、該所定の冷却温度範囲は、25℃〜100℃である。
本発明において、前記特定温度及び風速範囲によって予熱、二軸延伸、アニーリング及び冷却等の各工程で製造される該出力位相差膜は、その面内の位相差値がR0は、0〜3nmであり、該出力位相差膜は、厚さ方向の位相差値Rthは、0〜-40nmであり、該出力位相差膜の面内の遅相軸方向の屈折率値Nxは、1.499900〜1.499995であり、該出力位相差膜の厚さ方向の屈折率値Nzは、1.500001〜1.500045であり、且つ該出力位相差膜の厚さの範囲は、38um〜250umであり、且つ幅が広く、光学均等性が高い特性を更に有する。このような光学特性は、業界のＬＣＤ又はＯＬＥＤ表示パネル上に使用する位相差膜の要求に適合することができ、且つ共重合体合成を行う必要がなく、従ってプロセスは、相対して簡単でコストが更に低くなる。
本発明の二軸同期延伸方式で位相差膜を製造する製造方法の好適実施例において、前記の特定温度及び風速範囲により予熱、二軸延伸、アニーリング及び冷却等の工程を行う以外に、該所定の延伸温度（Text）、該ＭＤ値、該ＴＤ値、及び該所定のアニーリング温度（Ｔｓｈｒｉｎｋ）は、以下の数学条件に適合する必要がある。
R0=α*ΔTe + β*ΔXe + γ*ΔTs + δ*ΔXs + C1
そのうち、R0は、該出力位相差膜の面内位相差値であり、且つR0値は、0〜3nmであり、
ΔTeは、該延伸工程中の温度差値であり、且つΔTe=Text-Tgであり、
ΔXeは、該延伸工程中の引き延ばし倍率差値であり、且つΔXe=MD-TDであり、
ΔTsは、該アニーリング工程中の温度差値であり、且つΔTs=Tshrink-Tgであり、
ΔXsは、該アニーリング工程中の該鋳造材薄膜の収縮割合値であり、且つ
ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1]であり、そのうち、該MDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該縱向上の収縮割合であり、且つTDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該横方向上の収縮割合であり、
α、β、γ、δ及びC1は、何れも機械パラメータであり、Tgは、材料パラメータであり、異なる加工機械又は異なる原材料に基づき、異なるパラメータ値を有する。本実施例において、α=-0.0879であり、β=-6.24であり、γ=0.011であり、δ= -12.8であり、Tg=118であり、C1=2.19である。
ΔTeは、該延伸工程中の温度差値であり、且つΔTe=Text-Tgであり、
ΔXeは、該延伸工程中の引き延ばし倍率差値であり、且つΔXe=MD-TDであり、
ΔTsは、該アニーリング工程中の温度差値であり、且つΔTs=Tshrink-Tgであり、
ΔXsは、該アニーリング工程中の該鋳造材薄膜の収縮割合値であり、且つ
ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1]であり、そのうち、該MDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該縱向上の収縮割合であり、且つTDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該横方向上の収縮割合であり、
α、β、γ、δ及びC1は、何れも機械パラメータであり、Tgは、材料パラメータであり、異なる加工機械又は異なる原材料に基づき、異なるパラメータ値を有する。本実施例において、α=-0.0879であり、β=-6.24であり、γ=0.011であり、δ= -12.8であり、Tg=118であり、C1=2.19である。
本好適実施例において、該所定の延伸温度（Ｔｅｘｔ）、該ＭＤ値、該ＴＤ値、及び該所定のアニーリング温度（Ｔｓｈｒｉｎｋ）は、以下の数学条件に更に適合する。
Rth= a*ΔTe + b*ΔXe + c*ΔTs + d*ΔXs + C2
そのうち、Rthは、該出力位相差膜の厚さ方向の位相差値であり、且つRth値は、0〜-40nmであり、
ΔTeは、該延伸工程中の温度差値であり、且つΔTe=Text-Tgであり、
ΔXeは、該延伸工程中の引き延ばし倍率差値であり、且つΔXe=MD-TDであり
ΔTsは、該アニーリング工程中の温度差値であり、且つΔTs=Tshrink-Tgであり、
ΔXsは、該アニーリング工程中の該鋳造材薄膜の収縮割合値であり、且つ
ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1]であり、そのうち、該MDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該縦方向上の収縮割合であり、且つTDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該横方向上の収縮割合であり、
a、b、c、d及びC2は、何れも機械パラメータであり、Tgは、材料パラメータであり、異なる加工機械又は異なる原材料に基づき、異なるパラメータ値を有する。本実施例において、a=0.958，b=2.5，c=0.321，d=12.1，Tg=118，C2=-39.4である。
ΔTeは、該延伸工程中の温度差値であり、且つΔTe=Text-Tgであり、
ΔXeは、該延伸工程中の引き延ばし倍率差値であり、且つΔXe=MD-TDであり
ΔTsは、該アニーリング工程中の温度差値であり、且つΔTs=Tshrink-Tgであり、
ΔXsは、該アニーリング工程中の該鋳造材薄膜の収縮割合値であり、且つ
ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1]であり、そのうち、該MDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該縦方向上の収縮割合であり、且つTDshrinkは、該鋳造材薄膜の該アニーリング工程中の該横方向上の収縮割合であり、
a、b、c、d及びC2は、何れも機械パラメータであり、Tgは、材料パラメータであり、異なる加工機械又は異なる原材料に基づき、異なるパラメータ値を有する。本実施例において、a=0.958，b=2.5，c=0.321，d=12.1，Tg=118，C2=-39.4である。
図２を参照し、図２は、本発明の二軸同期延伸方式で位相差膜を製造する製造方法に適用するダイカスト機の実施例説明図である。二軸同期延伸工程で使用される鋳造材薄膜を提供するため、先ず顆粒状のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂原材料を熱プレス機１６（ａｄａｐｔｏｒ）により220℃〜270℃の間の温度で樹脂原材料を溶融混錬し、Ｔ型鋳型１１（Ｔ-ｄｉｅ）に押し込む。続いて、Ｔ型鋳型１１で溶融後の原材料を吐出口１７（Ｌｉｐ）から吐出し、回転速度が2〜10m/min（約５ｍ/ｍｉｎが好ましい）であり且つ持続回転中の冷却ローラ１２（Ｃｈｉｌｌ ｒｏｌｌｅｒ）上持続的に塗布し、吐出口１７付近の温度は、200℃〜250℃である。同時に、電界システム１４（Pinning wire）で電界を印加し、吐出した原材料を冷却ローラ１２上に貼付させ、従って、冷却により、薄膜を形成する。この薄膜は、冷却ローラ１２及び回転速度が2〜6.5 m/min（4〜6 m/minであることが好ましい）であるクランプローラ１５（Ｔａｋｅ ｏｆｆ ｒｏｌｌｅｒ）の圧延及びローリングを経た後、冷却ローラ１２表面から離脱し、本発明に記載の鋳造材薄膜１３（Ｃａｓｔ ｆｉｌｍ）となり、その厚さの範囲は、250um〜1200umであり、幅の範囲は、500〜980umであり、且つ長さ方向に連続延伸する。本実施例において、該樹脂原材料の成分割合は、ポリメチルメタクリレート（符号Ｔ１１）を主体とし、主層構造がＴ１１であり、ＡＳ０４−５静電防止剤を添加する。また、表層構造はＴ１１であり、ＭＢ３０−１固着防止剤を添加する。また、冷却ローラ１２及びクランプローラ１５の回転速度差を±１の間に制御し、光軸と位相差値は影響を及ぼさず、鋳造材薄膜１３の光学特性を有効に制御することができる。
図２に示すようなダイカスト機から送り出され、且つ長さ方向において連続延伸する鋳造材薄膜１３は、図３に示すような二軸同期延伸機に送り込まれ、前記の本発明のステップ３２〜ステップ３６の行程を行う。延伸機において、各段何れもその温度及び風速を独立制御することができる。（ファンの割合寸法を調整することで風速を制御する）。図３に示すように、延伸機レール２ａの挟持及び案内の下、鋳造材薄膜は、延伸機の予熱部２ｂにおいて、前記ステップ３２に記載の予熱工程を行う。この時、延伸機は、鋳造材薄膜の幅方向（即ち、横方向又はＴＤ方向）又は長さ方向（即ち、縦方向又はＭＤ方向）に引き延ばしを行わず、ただ5m/s〜22 m/sの間の予熱風速で120℃〜200℃の間の熱風を該鋳造材薄膜に吹き付け、鋳造材薄膜の膜温を延伸工程を行うことに適した温度まで上昇させる。続いて、延伸機の延伸部２ｃにおいて、5 m/s〜16 m/sの間の加熱風速を持続し、120℃〜200℃の間の熱風を該鋳造材薄膜に吹き付ける以外、延伸機レール２ａにより該鋳造材薄膜を縦方向（ＭＤ方向）及び横方向（ＴＤ方向）の二軸方向において同期して引き延ばしを行い、且つ該延伸部２ｃの延伸工程において、該鋳造材薄膜が縦方向に引き延ばされる延伸倍率（ＭＤ）及び横方向の延伸倍率（ＴＤ）は、何れも1.0〜5.0倍である。続いて、延伸機のアニーリング部２ｄにおいて、5 m/s〜22 m/sの間のアニーリング風速は、80℃〜200℃の間の熱風を該鋳造材薄膜に吹き付け、鋳造材薄膜にアニーリング工程を行う。同時に、延伸機レール２ａにより該鋳造材薄膜を縦方向（ＭＤ方向）及び横方向（ＴＤ方向）の２軸方向上同期して案内させ、その適量を収縮させ、且つ該鋳造材薄膜は、縦方向（即ちＭＤ方向）及び横方向（即ち、ＴＤ方向）の両者の収縮割合は、0〜18％の間である。その後、延伸機の冷却部２ｅにおいて、5m/s〜16m/sの間の冷卻風速で25℃〜120℃の間の熱風を該鋳造材薄膜に吹き付け、該鋳造材薄膜に冷卻を行い、最後に該出力位相差膜を出力する。
以下は、本発明の二軸同期延伸方式で位相差膜を製造する製造方法に基づき、多種の異なる試験条件で本発明の上記のプロセス条件及び数学条件を具体的に検証し、その検証の結果は、本発明の二軸同期延伸方式で位相差膜を製造する製造方法が確かに業界のＬＣＤ又はＯＬＥＤ表示パネルに使用する位相差膜が達成を要求される光学特性の要求を満たし、且つ全く共重合体合成を行う必要がないということを確認している。
先ず、図２に示す本発明の鋳造材薄膜のプロセスにおいて、各実施例１〜５で使用される樹脂原材料の成分割合は、下表一のとおりである。
続いて、図２に示す本発明の鋳造材薄膜のプロセスにおいて、異なる実施例１〜５において、そのクランプローラの速度（即ち、冷却ローラ及びクランプローラの速度差を変化させる）パラメータ値を制御、変化させ、得られる鋳造材薄膜の光軸値及び平均位相差値を測定し、結果は、下表二のとおりである。表二から分かるように、実施例１〜４の各項の光学特性は、何れも要求に適合し、実施例５のR0値のみが要求に適合していないだけである。このことから、本発明の冷却ローラ及びクランプローラの両者の回転速度差値を±１の間に制御する（クランプローラの速度が4〜6 m/minの間である）時、光軸及び位相差値は、影響を及ぼさず、鋳造材薄膜の光学特性を有効に制御することができる。
続いて、実施例４の鋳造材薄膜を取り、図３に示すような本発明の二軸同期延伸方式で位相差膜を製造するプロセスにおいて、異なる実施例６〜１５において、その延伸温度、薄膜の進行方向倍率ＭＤ、幅方向の倍率ＴＤ、アニーリング温度、薄膜進行方向の収縮割合等のパラメータ値を制御、変更し、得られる出力位相差膜の位相差値（R0及びRth）を測定し、結果は下表三のとおりである。
表三に延伸温度、薄膜進行方向倍率ＭＤ、幅方向倍率ＴＤ、アニーリング温度、薄膜進行方向の収縮割合、幅方向の収縮割合等の複数のパラメータ条件の変化を含み、表三から各パラメータ条件の出力位相差膜の位相差値に対する影響の程度を直接見出すことが困難である。従って、少数の特定パラメータ条件の欄をキャプチャし、欄の比較的少ない簡易化表を得て、異なるパラメータ条件のそれぞれの出力位相差膜の位相差値に対する影響の程度（即ち、貢献度）を容易で明確に評価することができる。例えば、番号、延伸温度、延伸速度、厚さ、及び位相差の欄をキャプチャし、以下の表四に整理した後、表四のデータから、出力位相差膜の位相差値RO及びRthの貢献値がそれぞれ以下の数式を満たすことを理解することができる。
R0=α△T延伸温度； Rth=a△T延伸温度 。
即ち、R0=α(延伸温度-Tg)である。そのうち、Tg=118であり、α=-0.0879である。また、Rth=a(延伸温度-Tg)である。そのうち、Tg=118であり、a=0.958である。そのうち、機械パラメータ（材料パラメータ）中のTg値は、実際に鋳造材薄膜の原材料に対応して異なり、機械の違いによって異なるのではない。例えば、番号Ｔ１１のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）について述べれば、その機械パラメータ（材料パラメータ）中のTg値は、固定値であり、１１８である。
また、番号、薄膜進行方向倍率、幅方向倍率、厚さ及び位相差の欄をキャプチャし、以下の表五のように整理した後、表五のデータから、出力位相差膜の位相差値R0及びRthに対する貢献値がそれぞれ以下の数式を満たすことを容易に理解することができる。
R0=β△X延伸倍率 ； Rth=b△X延伸倍率 。
即ち、R0= β(MD倍率-TD倍率)であり、β=-6.24である。Rth= b(MD倍率-TD倍率) であり、b=2.5である。
番号、アニーリング温度、アニーリング風速、厚さ、及び位相差の欄をキャプチャし、以下の表六に整理した後、表六のデータから、出力位相差膜の位相差値R0及びRthに対する貢献がそれぞれ以下の数式を満たすことを容易に理解することができる。
R0=γ△Tアニーリング温度； Rth=c△Tアニーリング温度。
即ち、R0=γ(アニーリング温度-Tg )であり、γ=0.011である。Rth=c(アニーリング温度-Tg )であり、c=0.321である。
更に、番号、薄膜進行方向の収縮割合、幅方向の収縮割合、厚さ、及び位相差の欄をキャプチャし、以下の表七に整理した後、表七のデータから、出力位相差膜の位相差値R0及びRthに対する貢献値がそれぞれ以下の数式を満たすことを容易に理解することができる。
R0=δ△X収縮割合 ； Rth=d△X収縮割合。
即ち、R0=δ[(1-MD収縮割合)*(1-TD収縮割合)-1] であり、δ=-12.8である。Rth= d [(1-MD収縮割合)*(1-TD収縮割合)-1] であり、d=12.1である。
従って、表四〜表七により検証される各数学条件式を総合した後、本発明の前記のような２つの数学条件式を得ることができ、表三のデータを代入した場合も検証が得られる。
R0=α*ΔTe + β*ΔXe + γ*ΔTs + δ*ΔXs + C1 ；
Rth= a*ΔTe + b*ΔXe + c*ΔTs + d*ΔXs + C2 。
Rth= a*ΔTe + b*ΔXe + c*ΔTs + d*ΔXs + C2 。
この２つの数学条件式の細節は、前記しているので、ここでは再度記載しない。本発明の方法を異なる機械設備に実施する時、先ず、表三のような方式で異なるパラメータ条件（即ち、延伸温度、薄膜進行方向倍率MD、幅方向倍率TD、アニーリング温度、薄膜進行方向収縮割合、幅方向収縮割合等のパラメータ条件を制御、変更する）を有する複数の異なる実施例を提供し、計器で該実施例に基づいて製造される出力位相差膜の位相差値RO及びRthを測定し、続いて、既知のパラメータ条件を上記の２つの数学条件式を代入した後、α、β、γ、δ、C1、a、b、c、d、C2等の機械パラメータを計算することができる。その後、この２つの数学条件式及び得られた機械パラメータ値に基づき、最も適当な延伸温度、薄膜進行方向倍率MD、幅方向倍率TD、アニーリング温度、薄膜進行方向収縮割合、幅方向収縮割合等のパラメータ条件を新たに調整及び計画し、業界の光学特性に対する要求を満たす位相差膜製品を量産することができる。これにより、本発明は、図１に示すようなフローステップに特定の温度、風速、延伸倍率及び収取割合のパラメータ条件に合わせ、上記の２つの数学条件式を合わせ、ＰＭＭＡを原材料として業界のＬＣＤ又はＯＬＥＤ表示パネル上に使用する位相差膜の光学要求を満たす位相差膜製品を製造することができ、且つ共重合体合成を全く行う必要がなく、確かに本発明の内容に基づいて実施でき、本発明が述べる効果を達成することができる。
なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。
３１〜３６ ステップ
１１ Ｔ型モデル
１２ 冷却ローラ
１３ 鋳造材薄膜
１４ 電界システム
１５ クランプホイール
１６ 熱プレス機
１７ 吐出口
２ａ 延伸機レール
２ｂ 予熱部
２ｃ 延伸部
２ｄ アニーリング部
２ｅ 冷却部
１１ Ｔ型モデル
１２ 冷却ローラ
１３ 鋳造材薄膜
１４ 電界システム
１５ クランプホイール
１６ 熱プレス機
１７ 吐出口
２ａ 延伸機レール
２ｂ 予熱部
２ｃ 延伸部
２ｄ アニーリング部
２ｅ 冷却部
Claims (5)
- 鋳造材薄膜を提供する第１の工程と、
所定の予熱温度下で、前記鋳造材薄膜に対して予熱を行う予熱工程としての第２の工程と、
所定の延伸温度下で、前記鋳造材薄膜が引き延ばされる縦方向の延伸倍率及び横方向の延伸倍率が、何れも１．０倍より大きく且つ５．０倍より小さい、該鋳造材薄膜に対して二軸同期延伸の引き延ばし工程を行う延伸工程としての第３の工程と、
所定のアニーリング温度下で、前記鋳造材薄膜に対してアニーリングを行い、該鋳造材薄膜をその縦方向及び横方向の両者において同期収縮させるアニーリング工程としての第４の工程と、
所定の冷却温度下で、前記鋳造材薄膜に対して冷却を行い、出力位相差膜を出力する冷却工程としての第５の工程と、
を備え、
前記所定の予熱温度は、１００℃〜２００℃であり、且つその予熱時に加熱する予熱風速は、５ｍ／ｓ〜２２ｍ／ｓであり、前記所定の延伸温度は、１２０℃〜２００℃であり、且つその延伸時に加熱する延伸風速は、５ｍ／ｓ〜１６ｍ／ｓであり、前記鋳造材薄膜の前記延伸工程時の膜温を１２０〜１７０℃の間に制御でき、前記所定のアニーリング温度は、８０℃〜２００℃であり、且つそのアニーリング時に提供されるアニーリング風速は、５ｍ／ｓ〜２２ｍ／ｓであり、前記所定の冷却温度は、２５℃〜１２０℃であり、且つその冷却時に提供される冷却風速は、５ｍ／ｓ〜１６ｍ／ｓであり、前記アニーリングにおける前記鋳造材薄膜の縦方向及び横方向の収縮割合は、０％より大きく且つ１８％より小さく、前記出力位相差膜の面内の位相差値は、０〜３ｎｍであり、前記出力位相差膜の厚さ方向の位相差値は、０〜−４０ｎｍである
ことを特徴とする二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法。 - 前記所定の予熱温度範囲は、１４５℃〜１５５℃であり、
前記所定の延伸温度範囲は、１３０℃〜１５０℃であり、
前記所定のアニーリング温度範囲は、１２０℃〜１５０℃であり、
前記所定の冷却温度範囲は、２５℃〜１００℃であることを特徴とする請求項１に記載の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法。 - 前記鋳造材薄膜の材質は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であり、その厚さの範囲は、２５０〜１２００μｍであり、幅の範囲は、５００〜９８０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法。
- 前記鋳造材薄膜の面内進相軸方向の屈折率値Ｎｙは、１．４９９９００〜１．４９９９５５であり、該鋳造材薄膜の厚さ方向の屈折率値Ｎｚは、１．５００００１〜１．５０００４５であり、且つ該出力位相差膜の厚さの範囲は、３８〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法。
- 前記出力位相差膜の厚さの範囲は３８〜２５０μｍであり、前記鋳造材薄膜の厚さ範囲は２５０〜１２００μｍであり、幅範囲は５００〜９８０μｍであり、該鋳造材薄膜の面内進相軸方向の屈折率値Ｎｙは、１．４９９９００〜１．４９９９５５であり、該鋳造材薄膜の厚さ方向の屈折率値Ｎｚは、１．５００００１〜１．５０００４５であることを特徴とする請求項１に記載の二軸同期延伸方式による位相差膜の製造方法。
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