TW200534929A - Optical compensation sheet and method for preparing the same - Google Patents

Description

200534929 . 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種光學補償片及其製法，特別是有關一 種具有在透明載體上塗覆含液晶性化合物之液晶性組成物 形成的光學異向性層之光學補償片及其製法。 【先前技術】 液晶顯示裝置係由液晶晶胞、偏光元件及光學補償片 (相位差板）等所成。透過型液晶顯示裝置係爲使二張偏光元 φ 件安裝於液晶晶胞兩側上，使至少一張光學補償片配置於液 晶晶胞與偏光元件之間。反射型液晶顯示裝置係順序配置反 射板、液晶晶胞、至少一張光學補償片、及一張偏光元件。 液晶晶胞係由棒狀液晶性化合物、爲封入該物之二張透 明基板及爲使棒狀液晶性化合物施加電壓之電極層所成。液 晶晶胞與棒狀液晶性化合物之配向狀態不同，有關透過型係 提案有 TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、 FLC (Ferroelectric Liquid Crystal) 、 OCB (Optically • Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、 VA(Vertically Aligned)，有關反射型係提案有 HAN(Hybrid

Aligned Nematic)之各種顯示型式。 光學補償片爲解決畫像著色及擴大視野角時，使用各種 液晶顯示裝置。自古以來使用延伸聚合物薄膜作爲光學補償 片。此外，提案使用具有在透明載體上塗覆含液晶性化合物 之液晶性組成物所形成的光學異向性層之光學補償片取代 由延伸聚合物薄膜所成的光學補償片。 200534929 ， 液晶性化合物有各種配向形態。藉由使用液晶性化合 物’可實現習知延伸的聚合物薄膜無法得到的光學性質。使 用液晶性化合物之光學補償片，已提案有對應於液晶晶胞之 各種顯示型式者。例如TN型液晶晶胞用光學補償片如專利 文獻1〜4揭不。 另外，IPS型或FLC型液晶晶胞用光學補償片，如專利 文獻5揭示。而且，OCB型或HAN型液晶晶胞用光學補償 片，如專利文獻6及7揭示。此外，STN型液晶晶胞用光學 φ 補償片，如專利文獻8揭示。然後，VA型液晶晶胞用光學 補償片如專利文獻9揭示。 該光學補償片之製作中，在透明載體之配向膜上均勻地 塗覆液晶性組成物，係極爲重要。光學異向性層有厚度斑 點，且在光學異向性層表面上產生凹凸或線條（因線圈棒之 塗覆所使用的器具引起之線條）時，會產生光學異向性層之 光學性質問題。一般而言，塗覆液之黏度高時在塗覆層表面 上容易產生線條，塗覆液之黏度低時受搬送時風的影響等容 Φ易產生凹凸情形。 爲對應該缺陷情形時，習知技術中藉由控制黏度以使液 晶性組成物之均勻膜厚。 〔專利文獻1〕 日本特開平6-2141 16號公報 〔專利文獻2〕 美國專利5 5 8 3 6 7 9號 〔專利文獻3〕 美國專利5646703號 〔專利文獻4〕 德國專利公報39 1 1 620A1號 〔專利文獻5〕 日本特開平1 0-549 82號公報 200534929 〔專利文獻6〕 美國專利5 8 0 2 5 3號 〔專利文獻7〕 國際專利申請WO 9 6/3 7 8 04號 〔專利文獻8〕 日本特開平9-26572號公報 〔專利文獻9〕 專利第2 8 6 6 3 7 2號公報 【發明內容】 然而，上述習知技術中不易使光學異向性層之膜厚均 勻，且容易產生表面之膜厚斑點，非常不易製得良好的光學 補償片。 本發明由於有鑑於上述情形，以提供具有均勻膜厚且不 易產生表面之膜厚斑點的光學異向性層之光學補償片爲目 的。 爲達成上述目的時，本發明係提供一種光學補償片之製 法，其係於具有透明載體表面所形成的配向膜上藉由塗覆含 液晶性化合物之液晶性組成物作爲塗覆液形成的光學異向 性層之光學補償片的製法中，其特徵爲使該塗覆液之塗覆量 Y(mL/m2)與塗覆液之固成分濃度 X(%)的關係調整爲 0· 1 7X + 2.0 > Y > 0· 1 0X + 2.0。 換言之，X與γ之關係可以下述式（1)及（2)表示。 (1) Y > 0.10X + 2.0 (2) Y < 0.1 7X + 2.0 其中，X係爲塗覆液中固成分重量Χίο 0/(溶劑重量+塗覆 液中固成分重量）（單位：重量％)，Υ係爲塗覆液之單位面積 的塗覆量（單位：mL/m2)。 藉由本發明，塗覆液之塗覆量與塗覆液之固成分濃度的 200534929 . 關係選擇於最適當範圍內。藉此可製得具有均勻膜厚且不易 產生表面之膜厚斑點的光學異向性層之光學補償片。 於本發明中，使上述塗覆液在2 5 °C下黏度調整於1〜 20mPa· sec之範圍較佳，以1〜10mPa· sec之範圍更佳。 如此藉由使塗覆液之黏度調整於最適當範圍內，可更爲容易 製得具有均勻膜厚且不易產生表面之膜厚斑點的光學異向 性層之光學補償片。 而且，於本發明中上述塗覆液之液晶性組成物溶解於有 φ 機溶劑中，使上述塗覆液塗覆於配向膜後、直至上述有機溶 劑之殘存率爲1 0重量以下％的時間調整爲3〜2 0秒較佳。如 此，光學異向性層之膜厚均勻性受塗覆後有機溶劑之蒸發時 間所影響。 塗覆於透明載體之配向膜後、直至有機溶劑之殘存率爲 1 〇重量以下％的時間小於3秒時，容易產生乾燥斑點且無法 形成均勻的膜厚。另外，該時間大於20秒時，生產性降低、 設備尺寸大小變大且經濟性不佳，故不爲企求。控制有機溶 φ劑之殘存率時，可有效地使塗覆部及乾燥工程部之氣氛溫度 及體積、循環風量等最適當化。 此外，於本發明中塗覆方法爲線圈棒塗覆裝置，線圈棒 之回轉周速Vb與透明載體之搬送速度Vw的比例Vb/Vw設 定爲0.3〜1 .7較佳。如此，使用線圈棒塗覆裝置作爲塗覆方 法時，容易控制塗覆膜厚，且藉由使Vb/Vw在適當範圍內， 可更爲容易控制塗覆膜厚。 換言之，塗覆液之塗覆量（mL/m2)，可調整塗覆中線圈 200534929 . 棒之回轉周速 Vb(m/分）與塗覆中透明載體之搬送速度 Vw(m/分）的比例。藉由調整Vb/Vw，可滿足上述式（1)及（2) 之固成分濃度及線圈棒之選擇範圍變廣，且可提高生產性及 確保品質安定性。惟Vb及Vw之比例變大時，因線圈棒表 面之不整齊部分使點狀缺陷情形在透明載體之行走方向擴 大，故Vb與Vw之比例以在上述範圍內較佳。 另外，於本發明中上述線圈棒塗覆裝置中捲附於線圈棒 的線圈直徑以40〜90/xm較佳。藉此可更爲容易控制塗覆膜 • 厚。 而且，於本發明中上述光學異向性層之任意一處的膜 厚，對光學異向性層之平均膜厚而言在：t3 %以內之範圍較 佳。爲該膜厚偏差少的光學異向性層時，可充分發揮光學補 償片之性能。 〔發明效果〕 如上述說明，本發明可使塗覆液之塗覆量與塗覆液之固 成分濃度的關係選擇於最適當範圍，藉此可製得具有均勻膜 φ厚且不易產生表面之膜厚斑點的光學異向性層之光學補償 片。 〔爲實施發明之最佳形態〕 於下述中，以附加圖面詳細說明有關本發明之光學補償 片及其製法之較佳實施形態。第1圖係爲說明本發明光學補 償片之製法所使用的光學補償片之製造流程線之說明圖。第 2圖係爲於該製造流程線中途覆方法的線圏棒塗覆裝置1 〇 之一例的截面圖。 200534929 光學補償片之製造流程線係如第1圖所示，自送出機6 6 送出預先形成有配向形成用聚合物層之透明載體的波形 1 6。波形1 6藉由導線滾筒6 8導向，送至摩擦處理裝置7 0。 摩擦滾筒72係爲在聚合物層實施摩擦處理所設置。摩擦滾 筒72之下游設置有除塵機74,可除去波形16表面上所附著 的塵埃。 除塵機74之下游設置有線圈棒塗覆裝置10，可使含有 碟狀向列型液晶之塗覆液塗覆於波形1 6上。該下游順序設 置有乾燥區7 6、加熱區7 8，可在波形1 6上形成液晶層。另 外，在該下游設置有紫外線燈8 0，藉由照射紫外線，可使液 晶交聯，形成企求的聚合物。然後，藉由下游所設置的捲取 機82，捲取聚合物形成的波形1 6。 如第2圖所示，線圏棒塗覆裝置1 0係爲一對導線滾筒 1 8，對以1 8導向行走的波形1 6而言以具備塗覆用線圈棒i 2 之塗覆頭1 4塗覆塗覆液的裝置。一對導線滾筒1 8、1 8係爲 使波形1 6接近塗覆用線圈棒1 2行走所配置。 塗覆頭1 4係主要以塗覆用線圈棒1 2、後備構件2 0、塗 覆裝置組件單元22、24構成，塗覆用線圈棒12自由回轉載 負於後備構件上。在後備構件2 0與各塗覆裝置組件單元 22、24之間形成歧管26、28及溝30、32，對各歧管26、28 供應塗覆液，供應給各歧管2 6、2 8之塗覆液，經由狹隙的 溝3 0、3 2以波形寬度方向均勻押出。藉此，對塗覆用線圈 棒1 2而言波形1 6之送出方向上游側（以下稱爲「1次側 形成1次側塗覆珠34，下游側（以下稱爲「2次側」）形成 2 -10- 200534929 . 次側塗覆珠3 6。經由此等之塗覆珠3 4、3 6 ’在行走的波形 1 6上塗覆塗覆液。 自歧管2 6、2 8供應過剩的塗覆液，自各塗覆裝置組件 單元2 2、2 4與波形1 6之間溢流，經由圖中沒有表示的側溝 回收。而且，供應給歧管26、28之塗覆液可自歧管26、28 之中央部進行，或自端部進行。 塗覆用線圏棒1 2，如第3圖所示具備使線圈40以螺旋 狀密接捲附於圓棒狀棍3 8所形成的線圈列42，藉由使塗覆 _ 液保持於線圈列42，使塗覆液轉移塗覆於行走的波形1 6上。 構成塗覆用線圈棒12之棍3 8及線圈40的材質，可使 用以不銹鋼爲始的各種金屬，不會污染塗覆液、可滿足強度 者即可。而且，棍38可使用5〜15mm之直徑者。 另外，線圈40係使用圓度爲2/xm以下者。具體而言， 對線圈40之單位截面積（假想圓）而言以使用缺損或突起等 之不整齊部分的面積比例小者（例如0.5 %以下者）較佳。如上 述構成的塗覆用線圈棒1 2，係如第2圖所示對波形1 6之搬 φ 送方向而言被順轉或逆轉。 線圈棒塗覆裝置之線圈棒1 2上所捲附的線圈40之直徑 以40〜90/zm較佳。 於本實施形態中，線圈棒塗覆裝置1 〇可在溫室等之清 潔氣氛中設置。此時，清潔度以級數1 000以下較佳，級數 100以下更佳，級數10以下最佳。 上述的線圈棒塗覆裝置1 0，由於對薄層塗覆特別有效， 例如可使用於進行濕式塗覆量爲10mL/m2以下之超薄層塗 200534929 * 覆的光學補償片之製造流程線。 其次，說明有關塗覆液之組成。液晶性組成物中所添加 的物質，必須選擇使用不會影響液晶性化合物之配向或光學 異向性層之光學性質的高分子化合物。液晶性組成物中可加 入下述液晶性化合物及各種有機溶劑或高分子化合物，亦可 加入任意的添加劑（例如聚合起始劑、可塑劑、單體、界面 活性劑、配向溫度降低劑、對掌劑）。 液晶性化合物以棒狀液晶性化合物或碟狀液晶性化合 Φ 物較佳，以碟狀液晶性化合物更佳。棒狀液晶性化合物以偶 氮次甲基類、氧化偶氮基、氰基聯苯類、氰基苯酯類、苯甲 酸酯類、環己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環己烷類、氰基取代 苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯 乙炔類及烯基環己基苯甲腈類更佳。 不僅可使用上述低分子液晶性化合物，亦可以使用高分 子液晶性化合物。高分子液晶性化合物係爲具有相當於上述 低分子液晶性化合物之側鏈的聚合物。有關使用高分子液晶 φ 性化合物之光學補償片如日本特開平5 - 5 3 0 1 6號公報記載。 圓盤狀化合物如各種文獻（C. Destrade et al·, Mol. Crysr. Liq. Cryst·，vol. 71，page 111(1981);日本化學會 編、季刊化學總說、No. 22、液晶化學、第5章、第10章 第 2 節（1994); B. Kohne et al·，An g e w. Chem. Soc. Chem. Comm·，page 1 794( 1 9 8 5) ; J. Zhang et al·，J. Am. Chem. Soc.，vol· 116, page 265 5 ( 1 994)記載。有關圓盤狀化合物之 聚合如特開平8-27284號公報記載。 -12- 200534929 爲藉由聚合以使圓盤狀化合物固定時，必須在圓 合物之圓盤狀芯上使聚合性基作爲取代基鍵結。惟爲 性基直接鍵結於圓盤狀芯上時，於聚合反應中不易保 狀態。因此，在圓盤狀芯與聚合性基之間導入鍵結基 具有聚合性基之圓盤狀化合物以下述式（3 )所式之化 佳。 (3) D-(-L-P)n 其中，D係爲圓盤狀芯，L係爲二價鍵結基，P φ 合性基。此外，η係爲4〜12之整數。 圓盤狀芯（D)之例如所述。於下述之各例（化i〜 LP(或PL)係指二價鍵結基（L)與聚合性基（P)之組合。 盤狀化 使聚合 持配向 。而且， 合物較 係爲聚 9)中，

-13- 200534929 【化3】 ⑽ (D6)

【化4】 Φ7) (D8)

-14- 200534929 【化6】 (DU)

-15- 200534929 【化9】 P15>

於式（3)中，二價鍵結基（L)以選自伸烷基、亞烯基、亞 芳基、-CO-、-NH-、-0-、-S-及此等組合的二價鍵結基較佳。 二價鍵結基（L)以至少二個選自於伸烷基、亞芳基、-CO-、 -NH-、-0-及-S-之二價基組合的二價鍵結基更佳。 二價鍵結基（L)以至少二個選自於伸烷基、亞芳基、-CO-及-Ο-之二價基組合的二價鍵結基最佳。伸烷基之碳原子數 以1〜12較佳。亞烯基之碳原子數以2〜12較佳。亞芳基之 碳原子數以6〜1〇較佳。 二價鍵結基（L)之例如下所述。左側鍵結於圓盤狀芯 (D)，右側鍵結於聚合性基（P)。AL係指伸烷基或亞烯基， AR係指亞芳基。而且，伸烷基、亞烯基及亞芳基亦可具有 取代基（例如烷基）。 -16- 200534929 L1:一AL—C〇一〇一AL— L2:—AL—C〇一〇一AL—〇一 L3 : —AL — CO —〇一AL — O — AL — L4 : 一AL —C〇一〇一 AL — 〇一（：〇一 L 5 : -CO-AR-O-AL-L6:—C〇一AR—〇一AL—〇一 L7:-CO-AR-O-AL-O-CO-L 8 : —C〇一NH — AL — L 9 : 一NH — AL — 〇一 L10: — NH — AL — 〇一C〇一 Lll : -0-AL- L12 : —〇一AL_〇_ L13: —〇一 AL — O— C〇一 L14: —〇一AL — 〇一 C〇一NH — AL — L15 :-〇一AL — S —AL — L16 :—〇一C〇一AR — 〇一AL — C〇一

L17 : —〇一C〇一AR — 〇一AL — 〇*-~C〇一 L18 : — 〇 一 C Ο 一 AR 一 〇 一 AL — Ο — AL 一 〇 一 C Ο 一 L19 : 一〇一C〇_AR — 〇一AL — 〇_AL — 0 — AL — 〇一C〇_ L20 : —S—AL — L21 : — S-AL — 0-L22 : —S —AL-〇一CO — L23: —S —AL — S —AL— L24 : — S-AR — AL- 式（3)之聚合性基（P)係視聚合反應之種類而定予以決 定。聚合性基（P)之例如下所述。 【化1 〇】 (P1) (P2) (P3) •-ch=ch2 -C=CH —CH2-〇aCH 【化11】 (P4) (P5) (P6) —nh2 —so3h 200534929 化12 (P7) 一9=0¾ CH3 m —CH=CH-CHa

CP9) N=C=S 【化1 3】

(P12) 一 OH (Pio) (Pll)

—CHO

【化1 4】 (M3) CPI4) (P13) -CH=CH-C2H6 (P17)

(P18)

【化1 5】 (P16) —CH=CH-n-C3H7 聚合性基（P)以不飽和聚合性基（PI、P2、 r j、p 7 P15、P16、P17)或環氧基（P6、P18)較佳，以不飽和泰 春基更佳，以乙烯性不飽和聚合性基（P 1、P 7、p 8、p丨5、 P17)最佳。 於式（3)中η爲4〜I2之整數。具體的數字係視[j 芯（D)之種類而定。而且，數個L與Ρ之組合可以不才 惟以相同較佳。 光學異向性層可使含有圓盤狀化合物及視其所fl 性起始劑或任意成分之塗覆液塗覆於配向膜上予以形 使經配向的圓盤狀化合物維持配向狀態予以固定。 P8、 :合性 P 1 6、 盤狀 同， 聚合 e 〇 固定 -18- 200534929 • 化以藉由聚合反應實施較佳。聚合反應包含使用熱聚合起始 劑之熱聚合反應與使用光聚合起始劑之光聚合反應。以光聚 合反應較佳。 光聚合起始劑例如包含羰基化合物（美國專利 2367661號、同2367670號之各說明書記載）、偶因醚（美國 專利2448828號說明書記載）、烴基取代芳香族偶因化合 物（美國專利27225 1 2號說明書記載）、多核醌化合物（美國專 利3 046 1 2 7號、同295 1 75 8號之各說明書記載）、三芳基咪 φ 唑二聚物與Ρ-胺基苯酮之組合（美國專利3 5493 67號說明書 記載）、吖啶及吩 化合物（特開昭60- 1 05 667號公報、美國 專利4 2 3 9 8 5 0號說明書記載）及D惡二Π坐化合物（美國專利 42 1 2970號說明書記載）。 光聚合起始劑之使用量以塗覆液之固成分的0.01〜20 重量％較佳，以0.5〜5重量％更佳。 爲使圓盤狀化合物聚合時之光照射，以使用紫外線較 佳。照射能量以20〜5 000mJ/cm2較佳，以1〇〇〜800mJ/cm2 更佳。而且，爲促進光聚合反應時，亦可在加熱條件實施光 照射。 亦可使保護層設於光學異向性層上。 光學異向性層係使液晶性組成物塗覆形成於下述之配 向膜上形成。液晶組成物之塗覆係除使用第2圖之線圈棒塗 覆裝置1 0的棒塗覆法外，可藉由習知方法實施，例如押出 塗覆法、直接照相凹版塗覆法、可逆照相凹版塗覆法、塑模 塗覆法、等。 -19- 200534929 • 液晶性化合物之聚合反應，包含使用熱聚合起始劑之熱 聚合反應與使用光聚合起始劑之光聚合反應。其中，以光聚 合反應較佳。光聚合起始劑例如包含α-羰基化合物（美國專 利236 76 61號、同2367670號之各說明書記載）、偶因醚（美 國專利2448828號說明書記載）、α -烴基取代芳香族偶因化 合物（美國專利27225 1 2號說明書記載）、多核醌化合物（美國 專利304 6127號、同2951758號之各說明書記載）、三芳基 咪唑二聚物與Ρ -胺基苯酮之組合（美國專利3549367號說明 φ 書記載）、吖啶及吩 化合物（特開昭6 0 - 1 0 5 6 6 7號公報、美 國專利423 98 5 0號說明書記載）及噁二唑化合物（美國專利 42 1 2970號說明書記載）。 光聚合起始劑之使用量以塗覆液之固成分的0.01〜20 重量％較佳，以0.5〜5重量％更佳。爲使液晶性化合物聚合 時之光照射’以使用紫外線較佳。照射能量以2 0 m J / c m2〜 50J/cm2較佳，以100〜800mJ/cm2更佳。而且，爲促進光聚 合反應時，在加熱條件下可實施光照射。光學異向性層之厚 春度以〇·1〜20μιη較佳、以0.2〜15μιη更佳、以0.3〜ΙΟμιη最 佳。 配向膜可以有機化合物（較佳者爲聚合物）之摩擦處 理、無機化合物之斜方蒸鍍、藉由具有微群之層形成、或米 爾·吹射法（LB膜）的有機化合物（例如ω _二十三烷酸、二_ 十八烷基甲銨氯化物、硬脂酸甲酯）之累積方法設置。另外， 藉由賦予電場、賦予磁場或光照射，產生配向功能之配向膜 係爲已知。 -20- 200534929 - 配向膜所使用的聚合物種類，係視液晶晶胞之顯示型式 的種類予以決定。大多數液晶晶胞內棒狀液晶性分子實質上 垂直（直接平行於透明載體面之法線方向）配向的顯示型式 (例如VA、OCB、HAN)，使用具有使光學異向性層之液晶性 分子實質上水平（碟狀液晶性分子直接平行於透明載體面之 法線方向）配向功能之配向膜。 大多數液晶晶胞內之棒狀液晶性分子實質上水平配向 的顯示型式（例如STN)，使用具有使光學異向性層之液晶性 φ 分子實質上垂直配向功能之配向膜。大多數液晶晶胞內之棒 狀液晶性分子實質上斜向配向的顯示型式（例如TN)，使用具 有使光學異向性層之液晶性分子實質上斜向配向功能之配 向膜。 有關具體的聚合物種類，係記載於有關使用對應於液晶 晶胞之顯示型式的液晶性分子之光學補償片的文獻。可使配 向膜所使用的聚合物交聯，使配向膜之強度強化。藉由在配 向膜所使用的聚合物中導入交聯性基，使交聯性基反應，可 φ使聚合物交聯。 而且，有關配向膜所使用的聚合物之交聯，如特開平 8-3 3 89 1 3號公報記載。配向膜之厚度以0.01〜5/xm較佳、以 0.05〜1/xm更佳。 光學補償片之透明載體，係使用控制光學異向性之聚合 物薄膜。載體爲透明時，係指光透過率爲80%以上。 形成透明載體之材料可使用纖維素酯、聚碳酸酯、聚苯 乙烯、聚醚颯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、原菠烷樹脂。 -21 - 200534929 - 藉由使聚合物薄膜延伸，可得光學異向性。而且，藉由在纖 維素酯薄膜中添加阻滯上昇劑（歐洲專利09 1 1 65 6 A2號說明 書記載），可製得光學異向性高的纖維素酯薄膜。纖維素酯 或合成聚合物之薄膜以藉由溶劑鑄造法形成較佳。 透明載體之厚度以20〜5 00/xm較佳、以50〜200/xm更 佳。爲改善透明載體與設於其上的層（黏合層、配向膜或光 學異向性層）之黏合時，可在透明載體上實施表面處理（例如 輝光放電處理、電暈放電處理、紫外線（UV)處理、火焰處理、 φ 皂化處理）。在透明載體上亦可設置黏合層（底塗層）。 本發明之光學補償片可使用TN(Twisted Nematic，扭曲 向歹IJ 型）、IPS(In-Plane Switching ，面內切換型）、 FLC(Ferroelectric Liquid Crystal，鐵電液晶型）、 OCB(Optically Compensatory Bend，光學補償帶型）、 STN(Supper Twisted Nematic ，超扭轉向歹!J 性）、 VA(Vertically Aligned，垂直配向型）及 HAN(Hybrid Aligned Nematic，混合配向向列型）之各種顯示型式的液晶顯示裝 φ置。 液晶顯示裝置由液晶晶胞、偏光元件及光學補償片（相 位差板）等所成。偏光元件一般係由偏光膜與保護膜所成。 偏光膜有碘系偏光膜、使用二色性染料之染料系偏光膜或多 烯系偏光膜。碘系偏光膜及染料系偏光膜一般係使用聚乙烯 醇系薄膜製造。偏光膜之偏光軸相當於垂直薄膜延伸方向之 方向。 保護膜係設置於偏光膜之兩面。光學補償片之透明載體 -22 - 200534929 亦可作爲偏光膜一側之保護膜的功能。另一側之保護膜以使 $光學等向性高的纖維素酯薄膜較佳。 其次，說明有關使用第1圖所示光學補償片之製造流程 線的光學補償片之製法。首先，自送出機66送出預先形成 有配向膜形成用聚合物層、厚度爲40〜300μιη之波形16。 波形16藉由導線滾筒68導向，送至摩擦處理裝置70，藉由 摩擦滾筒72使聚合物層進行摩擦處理。然後，藉由除塵機 74 ’可除去波形1 6表面上附著的塵埃。其次，藉由線圈棒 Φ 塗覆裝置1 〇使含有碟狀向列型液晶之塗覆液塗覆於波形1 6 上。 然後，經由乾燥區76、加熱區7 8，形成液晶層。此外， 藉由紫外線燈80照射液晶層、且使液晶交聯，形成企求的 聚合物。因此，形成有該聚合物之波形1 6藉由捲取機82捲 取。 藉由線圈棒塗覆裝置1 0使塗覆液塗覆於波形1 6時，必 須使塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)與塗覆液之固成分濃度Χ(%) φ 的關係調整爲 0.17Χ+2.0>Υ>0.10Χ+2·0。 另外，塗覆液在25°C下黏度以調整爲2〜7Pa · s較佳。 此外，線圈棒塗覆裝置1 0之線圈棒1 2的回轉周速Vb 與波形16之搬送速度Vw的比例Vb/Vw，以設定爲0·3〜1·7 較佳/。 塗覆液中液晶性組成物溶解於有機溶劑中。使該塗覆液 塗覆於波形1 6之配向膜後直至有機溶劑之殘存率爲1 0重量 %以下的時間爲3〜20秒下，調整乾燥區76及加熱區78。 -23- 200534929 - 藉由上述製法，可製得具有均勻膜厚、且不易產生表面 膜厚斑點之光異向性層的光學補償片。 上述說明有關本發明光學補償片之製法的實施形態，惟 本發明不受上述實施形態所限制，可採用各種形態。 例如本實施形態係於塗覆含有液晶性化合物之液晶性 組成物時使用線圏棒塗覆裝置1 0，除該塗覆裝置外，亦可使 用例如照相凹版塗覆裝置或滾筒塗覆裝置。藉由該塗覆裝 置，可藉由選擇最適當的條件實施適合的塗覆。 • 【實施方式】 〔實施例〕 以下述各種條件製造例1〜例1 3之光學補償片，且比較 性能。 使用藉由下述方法製作的波形作爲波形1 6，在表面上實 施皂化處理（如下述記載）。其次，在波形16表面上以對lm2 之波形 16而言塗覆 25mL長鏈烷基改質的柏巴魯（譯 音）（MP-203、可樂麗（股）製）之2質量％溶液後，在60°C下乾 # 燥1分鐘以形成配向膜用樹脂層。使用第1圖之光學補償片 的製造流程線，且以50m/分搬送該波形16，在樹脂表面上 進行摩擦處理形成配向膜。摩擦處理中摩擦滾筒72之押出 壓力，對lcm2配向膜樹脂層而言爲9.8xl05Pa (10kgf/cm2)， 且回轉周速爲5.0m/秒。 然後，在使配向膜用樹脂層進行摩擦處理所得的配向膜 上，使用線圈棒塗覆裝置1〇(參照第2圖）塗覆塗覆液。 塗覆用線圈棒12係使用棍徑8mm之不銹鋼製、線圈40 -24- 200534929 • 之圓度爲5μπι者。棒之編5虎（#)係選擇使用#2.2〜#2.4者。 該塗覆用線圈棒1 2對波形1 6而言順時鐘回轉，使塗覆 液自塗覆頭（採用如第2圖所示之1次側液體積存少的區 域）14至寬度680mm之配向膜上，塗覆液量對im2波形16 而言塗覆6 m L。送液量係藉由1次側歧管2 6以1分鐘送出 2.0L，且藉由2次側歧管以1分鐘送出0.5L。 塗覆塗覆液之波形16通過調整於l〇〇°C之乾燥區76、 及調整於130°C之加熱區78，形成向列相後，使塗覆有該配 φ 向膜及液晶性化合物相之波形1 6連續搬送，在液晶層表面 上藉由紫外線燈80照射紫外線。 皂化處理如下述進行。在纖維素乙酸酯薄膜（CA-1)上通 過溫度60 °C之介電式加熱滾筒，使薄膜表面溫度昇至40 °C 後，使用棍塗覆裝置、以塗覆量15mL/m2塗覆下述所示組成 之鹼溶液（S-1)，在加熱至1 10°C之蒸氣式遠紅外線加熱裝置 (羅里塔肯帕尼里米迪頓（譯音）製）下滯留15秒後，使用棍塗 覆裝置塗覆3mL/m2純水。此時薄膜溫度爲40°C。然後，藉 φ由噴泉式塗覆裝置水洗與藉由氣刀水切重複3次後，在7 0 °C 之乾燥區中滯留5秒予以乾燥。 <鹼溶液（S-1)組成> 氫氧化鉀 8.5 5質量％ 水 23.235質量°/〇 異丙醇 54.20質量％ 界面活性劑（K-l : C14H290(CH2CH2O)2OH) 1.0 質量％ 丙二醇 13.0質量％ -25- 200534929 消泡劑撒菲羅魯（譯音）DF1 1 0D(日信化學工業製） 0. 〇 1 5質量％ 波形1 6之製作如下述進行。將下述組成物投入混合桶 中，加熱且攪拌，使各成份溶解，調製纖維素乙酸酯溶液。 <纖維素乙酸酯溶液組成> 1〇〇質量份 7.8質量份 3.9質量份 300質量份 4 5質量份 0.0009質量份 醋化度60.9%之纖維素乙酸酯 三苯基磷酸酯（可塑劑） 聯苯二苯基磷酸酯（可塑劑） 氯化亞甲基（第1溶劑） 甲醇（第2溶劑） 染料（住化法因肯姆（譯音）製360FP) 在另一混合桶中投入1 6質量份下述阻滯上昇劑、80質 量份氯化亞甲基及20質量份甲醇，加熱且攪拌，調製阻滯 上昇劑溶液。 在464質量份上述組成之纖維素乙酸酯溶液中混合36 質量份阻滞上昇劑溶液、及1 . 1質量份二氧化矽微粒子（亞依 羅吉魯（譯音）製 R9 72)，充分攪拌以調製漿料。阻滯上昇劑 之添加量對100質量份纖維素乙酸酯而言爲5.0質量份。而 且，二氧化矽微粒子之添加量對100質量份纖維素乙酸酯而 言爲〇 · 1 5質量份。 使所得的漿料使用帶式流延機流延。帶上之膜面溫度爲 4〇°C後，乾燥1分鐘予以剝取後，以乾燥風製作殘留溶劑量 - 26- 200534929 爲0.3質量％之纖維素乙酸酯薄膜（厚度109 Mm)。 光學異向性層之形成如下述進行。首先’製作下述組成 之碟狀液晶塗覆液。 9.1質量份 0·9質量份 〇·1〇質量份 3.〇質量份 〇·1質量份

碟狀液晶DLC-A 環氧乙烷改質三羥甲基丙烷丙烯酸酯 (V#360、大阪有機化學公司製） 纖維素乙酸酯丁酸酯 (CAB531-1依斯頓馬（譯音）化學製） 依魯卡奇亞-907 卡耶奇亞（譯音）DETX(日本化藥製） 然後，對上述組成之固成分而言添加必要量之甲基乙 酮，調整企求的固成分濃度。 各種測定如下述進行。 塗覆液之黏度係使用振動黏度計型CJV-5000(秩父水泥 公司製），在25°C下測定。然後，在25°C下管理爲1〜lOmPa· s ° 使塗覆液塗覆於配向膜後直至有機溶劑之殘存率爲1 0 重量％以下的時間，使用薄膜用紅外線式膜厚計測定。而且， 直至有機ί谷劑爲1 0重量％以下時之時間，作爲對初期溶劑量 而言殘存溶劑量爲1 0重量％以下之時間。 碟狀液晶層之膜厚係使用光干涉膜厚計測定。而且，膜 厚斑點之平均値係測定在lm2光學補償片之任意100點，求 取平均値，以此爲基準求取各測定値之不齊性。 -27- 200534929 - 作成例1〜例1 3之1 3條件的試料，製造條件及評估結 果如第4圖及第5圖所示。而且，例1〜例1 3中塗覆液之固 成分濃度X(%)與塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)如第6圖之圖表 所示。 第4圖表係爲比較變化塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)與塗 覆液之固成分濃度X(%)的關係例1〜例7者。直至此等例1 〜例7之有機溶劑的殘存率爲1 〇重量％以下的時間，全部調 整爲5秒。此外，線圈棒1 2之回轉方向爲順時鐘回轉（與波 φ 形16之搬送方向相同），線圈棒1 2之回轉周速Vb與波形 16之搬送速度Vw的比例Vb/Vw全部設定爲1.0。 於第4圖表中，塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)與塗覆液之 固成分濃度X(%)的積相同時，即固成分塗覆量（乾燥厚度） 相同時，試料之例1〜例4中滿足式（1)及（2)之條件的例2 及例3之膜厚斑點（膜厚不齊性），各爲±1 %以內，±2%以內， 可得良好（〇）的結果。另外，沒有滿足式（1)及（2)之條件的 例1及例4之膜厚斑點（膜厚不齊性）各爲±4 %以內，±5 %以 馨內，係不佳（X)。 於第4圖表中，塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)與塗覆液之 固成分濃度X(%)的積，即固成分塗覆量（乾燥厚度）爲例1〜 例4之約1/2的例5〜例7中，滿足式（1)及（2)之條件的例5 之膜厚斑點（膜厚不齊性）爲±1 %以內，可得良好（〇）的結 果。另外，沒有滿足式（1)及（2)之條件的例6及例7之膜厚 斑點（膜厚不齊性）皆爲±4%以內，係不佳（x)。 第5圖表係爲比較變化塗覆液塗覆於配向膜後直至有機 -28- 200534929 - 溶劑的殘存率爲1 0重量％以下的時間（以「殘存揮發時間」 表示）的例2、例8〜例1 0者，及比較變化線圈棒1 2之回轉 周速Vb與波形16之搬送速度Vw的比例Vb/Vw的例1、例 1 1〜例1 3者。 於第5圖表之各例中，Wet塗覆量（mL/m2)x固成分濃度 (重量％)爲1 .81，大約與乾燥厚度相同。而且，例2、例8 〜例1 〇之線圈棒1 2的回轉周速Vb與波形1 6之搬送速度 Vw的比例Vb/Vw，全部設定爲1 .〇。另外，例1、例1 1〜例 Φ 1 3之有機溶劑的殘存率爲1 〇重量％以下之時間，全部調整 爲5秒。 於第5圖表中，於變化直至有機溶劑之殘存率爲1 0重 量％以下的時間之例2、例8〜例1 0中、該値在3〜20秒範 圍內之例2及例9的膜厚斑點（膜厚不齊性），各爲± 1 %以內， ±2%以內，可得良好（〇）的結果。另外，該値沒有在3〜20 秒範圍內之例8及例10之膜厚斑點（膜厚不齊性）各爲±3 %以 內，±2%以內，爲稍佳（△)及佳（〇）。 _ 此外，例2、例8〜例10中由於塗覆液之塗覆量Y(mL/m2) 與塗覆液之固成分濃度X(%)的關係皆滿足式（1)及（2)之條 件，點狀缺陷之評估爲佳（〇）。 例2、例8〜例1 〇之生產性項目，係分爲對應於直至有 機溶劑之殘存率爲1 〇重量％以下的時間之等級，2秒之例8 及5秒之例2爲極佳（◎ )，18秒之例9爲稍佳（△ )，22秒之 例1 0爲不佳（X )。 於第5圖表中，比較變化線圈棒1 2之回轉周速Vb與波 -29- 200534929 - 形16之搬送速度Vw的比例Vb/Vw的例1、例1 1〜例13中’ 該比例（以「異周速比」表示）在0.3〜1.7範圍內之例1及 例1 1的膜厚斑點（膜厚不齊性），各爲±4%以內，±2%以內’ 爲不佳（X)及佳（〇）。惟例1中塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)與 塗覆液之固成分濃度X(%)的關係無法滿足式（1)及（2)之條 件。 另外，Vb/Vw沒有在0.3〜1.7範圍內之例12及例13 的膜厚斑點（膜厚不齊性）各爲±4%以內，±6%以內，皆不佳 φ (X)。而且，例12及例13中塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)與塗 覆液之固成分濃度X(%)的關係無法滿足式（1)及（2)之條件。 於第5圖表中，比例Vb/Vw在0.3〜1 .7範圍內之例1 及例1 1的點狀缺陷評估爲佳（〇）。另外，比例Vb/Vw沒有 在0.3〜1 .7範圍之例12及例13的點狀缺陷評估爲不佳（X)。 例1、例1 1〜例1 3之生產性項目，係分爲對應於直至 .有機溶劑之殘存率爲1 〇重量％以下的時間之等級，該時間皆 爲5秒，係佳（〇）。 # 【圖面之簡單說明】 〔第1圖〕係爲本發明光學補償片之製法所使用的光學 補償片之製造流程線的說明圖。 〔第2圖〕係爲說明線圈棒塗覆裝置之全體構成的截面 圖。 〔第3圖〕係爲說明塗覆用線圈棒之部分擴大截面圖。 〔第4圖〕係爲實施例結果之表。 〔第5圖〕係爲實施例結果之表。 -30- 200534929 〔第6圖〕係爲實施例結果之圖 【元件符號說明】

10 線圈棒塗覆裝置 12 塗覆用線圈棒 14 塗覆頭 16 波形 18 導線滾筒 20 後備構件 22, 24 塗覆裝置組件單元 26, 28 歧管 30, 32 溝 34 1次側塗覆珠 36 2次側塗覆珠 38 棍 40 線圈 42 線圏歹!] 66 送出機 68 導線滾筒 70 摩擦處理裝置 72 摩擦滾筒 74 除塵機 76 乾燥機 78 加熱區 80 紫外線燈 82 捲取機

Claims (1)

1. 200534929 .十、申請專利範圍： 1· 一種光學補償片之製法，其係特徵爲製造一在透明載體表 面所形成的配向膜上具有以含液晶性化合物之液晶性組 成物作爲塗覆液形成的光學異向性層之光學補償片的方 法，其中該塗覆液之塗覆量Y(mL/m2)與塗覆液之固成分 濃度X(%)的關係被調整爲 0·17Χ + 2·0> Y> 0.10X + 2.0。 2·如申請專利範圍第1項之光學補償片的製法，其中於塗覆 • 液中液晶性組成物溶解於有機溶劑中，該塗覆液塗覆於配 向膜後直至有機溶劑之殘存率爲1 0重量％以下的時間爲3 〜20秒。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之光學補償片的製法，其中申 請專利範圍第1項之塗覆液的塗覆方法爲線圈棒塗覆裝 置，線圈棒之回轉周速Vb與透明載體之搬送速度Vw的 比例Vb/Vw設定爲0.3〜1.7。 4 ·如申請專利範圍第3項之光學補償片的製法，其中捲附於 鲁 線圈棒塗覆裝置之線圈棒的線圈直徑爲4 0〜9 0 μ m。 5 · —種光學補償片，其特徵爲藉由如申請專利範圍第1〜4 項中任一項之光學補償片的製法製造。 6.如申請專利範圍第5項之光學補償片，其中在光學異向性 層之任一處的膜厚，對光學異向性層之平均膜厚而言爲 ± 3 %以內之範圍。 -32-