TW201350931A - 相位差板的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種相位差板的製造方法,其係相位差板的製造方法,其包括:形成包括含有固有雙折射為正的樹脂A的樹脂層a;設於上述樹脂層a的一方的面,含有固有雙折射為負的樹脂B的樹脂層b;及設於上述樹脂層b與上述樹脂層a相反側之面,含有固有雙折射為正的樹脂C的樹脂層c之層積體之步驟;將上述層積體,以溫度T1向一方向以延伸倍率3倍以上延伸之第一延伸步驟;於上述第一延伸步驟之後,以較該溫度T1低的溫度T2向與上述延伸方向略正交的另一方向延伸,得到相位差板的第二延伸步驟;上述樹脂C,包含固有雙折射為正的聚合物X及固有雙折射為負的聚合物Y的架橋粒子。
Description
本發明係關於相位差板的製造方法
例如用於液晶顯示裝置的光學補償等的相位差板,要求可使顯示裝置的色調因觀察角度的變化少者,由先前,有各式各樣的技術開發。例如,於專利文獻1,記載有將依序包括含有固有雙折射為正的樹脂A的樹脂層a;含有固有雙折射為負的樹脂B的樹脂層b;含有固有雙折射為正的樹脂C的樹脂層c之層積體延伸,製造相位差板的技術。
[專利文獻1]日本特開2011-39338號公報
以如上所述的製造方法,例如可製造三維相位差板。所為三維相位差板,係指NZ係數為0以上1以下的相位差板。為使NZ係數在於上述範圍,一般要求分別使含有固有雙折射為正的樹脂的樹脂層的厚度較含有固有雙折射為負的樹脂的樹脂層薄。再者,亦要求2個含有固有雙折射為正的樹
脂的樹脂層之中,使一方較另一方更薄。
因此,在於三維相位差板,含有固有雙折射為正的樹脂之樹脂層中的一層的厚度,通常,變得特別薄。例如,使用聚碳酸酯樹脂作為固有雙折射為正的樹脂,使用聚苯乙烯樹脂作為固有雙折射為負的樹脂,製造三維相位差板,則較薄方的固有雙折射為正的樹脂之樹脂層的厚度,與含有固有雙折射為負的樹脂之樹脂層的厚度相比,通常約為1/20以下
再者,另一方面,相位差板一般要求厚度變薄。為使相位差板變薄,可考慮例如,將製造相位差板的層積體的厚度變薄。但是,為使層積體的厚度變薄,係使包含於該層積體之各樹脂層的厚度變薄。如此,則在用於製造三維相位差板的層積板,要求使較薄之固有雙折射為正的樹脂之樹脂層的厚度,較先前更薄。但是,近年薄膜化已經進展到很高度的水準,欲使含有固有雙折射為正的樹脂之樹脂層的厚度更薄,則難以穩定地製造。例如,進行進一步的薄膜化時,在延伸較薄之含有固有雙折射為正的樹脂之樹脂層時有破損之情形。此外,在於層積體較薄之含有固有雙折射為正的樹脂之樹脂層的厚度變得不均勻,因此,在於相位差板,亦有較薄的含有固有雙折射為正的樹脂之樹脂層的厚度不均勻的可能性。
關於邊維持含有固有雙折射為正的樹脂之樹脂層的厚度均勻,使厚度變薄之點,假如含有固有雙折射為正的樹脂之樹脂層與含有固有雙折射為負的樹脂之樹脂層的厚度為同程度之層積體,則例如,可考慮藉由擠出速度快的擠出成形法製造。然而,在用於製造三維相位差板的層積體,如上所述,
含有固有雙折射為正的樹脂的樹脂層與固有雙折射為負的樹脂之樹脂層的厚度大大的不同。因此,以先前的技術,難以使厚度更薄。
此外,假如不考慮相位差板的製造效率,則例如可考慮熟練者藉由慎重地進行製造操作,製造薄且各樹脂層的厚度均勻的相位差板。然而,在於工業生產的觀點,難以將一定品質的產品穩定而有效地製造。
本發明係有鑑於上述課題而創案者,以提供較先前薄的相位差板穩定地製造之相位差板的製造方法為目標。
本發明者為解決上述課題專心研究的結果,發現藉由含有固有雙折射為正的樹脂的樹脂層,包含固有雙折射為負的聚合物的架橋粒子,使延伸前的層積體變厚,且可提高延伸倍率,故可使具有所期望的光學特性之相位差板之厚度變薄,而完成本發明。
即本發明係如下所示。
[1]一種相位差板的製造方法,其係相位差板的製造方法,其包括:形成包括含有固有雙折射為正的樹脂A的樹脂層a;設於上述樹脂層a的一方的面,含有固有雙折射為負的樹脂B的樹脂層b;及設於上述樹脂層b與上述樹脂層a相反側之面,含有固有雙折射為正的樹脂C的樹脂層c之層積體之步驟;將上述層積體,以溫度T1向一方向以延伸倍率3倍以上延伸之第一延伸步驟;
於上述第一延伸步驟之後,以較該溫度T1低的溫度T2向與上述延伸方向大致正交的另一方向延伸,得到相位差板的第二延伸步驟;上述樹脂C,包含固有雙折射為正的聚合物X及固有雙折射為負的聚合物Y的架橋粒子。
[2]根據[1]之製造方法,其中上述樹脂層c的厚度較上述樹脂層a的厚度薄。
[3]根據[1]或[2]之製造方法,其中上述相位差板的NZ係數為0以上1以下。
[4]根據[1]~[3]中任一項之製造方法,其中上述聚合物Y係聚乙烯系聚合物。
[5]根據[1]~[4]中任一項之製造方法,其中上述樹脂A的玻璃轉移溫度TgA較上述樹脂B的玻璃轉移溫度TgB高。
[6]根據[1]~[5]中任一項之製造方法,其中將上述層積體以共擠出法形成。
[7]根據[1]~[6]中任一項之製造方法,其中在於上述層積體,使單軸延伸方向為X軸,對單軸延伸方向於薄膜面內正交的方向為Y軸,及薄膜厚度方向為Z軸時,垂直入射薄膜面之電向量的振動面在XZ面的直線偏光,對垂直入射薄膜面之電向量的振動面在YZ面的直線偏光的相位,以溫度T1對X軸方向單軸延伸時會遲緩
以與溫度T1不同的溫度T2對X軸方向單軸延伸時會前進。
根據本發明的相位差板的製造方法,可穩定地製造較先前薄的相位差板。
第1圖係表示,假定構成樹脂層a及c的樹脂A及C的玻璃轉移溫度TgA及TgC高,構成樹脂層b的樹脂B的玻璃轉移溫度TgB低時,將樹脂層a及c與樹脂層b延伸時延遲△的溫度依存性,及將延伸前層積體延伸時之延遲△的溫度依存性之一例之圖
以下,舉例示物及實施形態詳細地說明本發明,惟本發明並非限定於以下所舉之例示物及實施形態,不脫逸本發明之申請範圍及其均等的範圍,可任意變更實施。
後述之樹脂A的符號「A」、樹脂B的符號「B」、樹脂C的符號「C」、樹脂層a的符號「a」、樹脂層b的符號「b」、及樹脂層c的符號「c」、係為將附加該符號之要素與其他的要素區別而附加的符號,並不具有區別要素之外的意思。
此外,所謂固有雙折射為正,係指延伸方向的折射率較與其正交方向的折射率大的意思,所謂固有雙折射為負,係指延伸方向的折射率較與其正交方向的折射率小。固有雙折射之值,亦可由介電常數的分佈計算。
薄膜或層的面內延遲(面內相位差),若無另外提及,係以(nx-ny)×d所表示之值。此外,薄膜或層的厚度方向的延遲(厚度方向的相位差),若無另外提及,係以
{|nx+ny|/2-nz}×d所表示之值。在此,nx係表示在對薄膜或層的厚度方向垂直的方向(面內方向),薄膜或層的延伸方向的折射率,ny係表示在面內方向,與nx正交的方向的折射率、nz係表示厚度方向的折射率,d係表示薄膜或層的厚度。此外進行複數次數的延伸時,使在於第1次延伸的延伸方向為nx方向,將其方向在於第2次以後延伸亦作為nx方向。延遲,可使用市售的相位差測定裝置(例如,Photonic Lattice公司製的「WPA-micro」)或塞納蒙法測定。此外,該等測定波長,若無另外提及為590nm。
再者,薄膜或層的NZ係數,若無另外提及,係以(Nx-Nz)/(Nx-Ny)表示之值。在此,Nx係表示在垂直薄膜或層的厚度方向的方向(面內方向)付與最大折射率的方向的折射率,Ny係表示在上述面內方向與對Nx的方向正交的方向的折射率Ny,Nz係表示厚度方向的折射率,d係表示薄膜或層的厚度。此外,該等測定波長,若無另外提及為590nm。
再者,所謂「長條」,以對寬度至少具有5倍以上的長度者,以具有10倍或其以上的長度為佳,具體而言,具有可捲取成捲筒狀保管或搬運的程度的長度。
此外,所謂「大致正交」,係指所形成的角度通常在85°以上,以89°以上為佳,通常在95°以下,以91°以下為佳。
此外,所謂「大致平行」,係指加上所形成的角度在0°的情形(真的平行的情形),所形成角度在±5°的範圍,以±1°的範圍內為佳。
再者,所謂「偏光板」及「相位差板」,不只是剛直的構件,亦包含例如,如樹脂製的薄膜之具有可繞性的構材。
[1.概要]
本發明之相位差板的製造方法,包括:形成包括含有固有雙折射為正的樹脂A的樹脂層a;設於上述樹脂層a的一方的面,含有固有雙折射為負的樹脂B的樹脂層b;及設於上述樹脂層b與上述樹脂層a相反側之面,含有固有雙折射為正的樹脂C的樹脂層c之層積體(以下,有適宜稱為「延伸前層積體」之情形。)之步驟(層積體形成步驟);將上述延伸前層積體,以溫度T1向一方向以延伸倍率3倍以上延伸之第一延伸步驟;於上述第一延伸步驟之後,以較溫度T1低的溫度T2向與上述延伸方向大致正交的另一方向延伸,得到相位差板的第二延伸步驟。在此,上述樹脂C,包含固有雙折射為正的聚合物X及固有雙折射為負的聚合物Y的架橋粒子。根據該方法,可穩定地製造較先前薄之相位差板。根據本發明之製造方法,可得如此之優點的理由雖並不確定,根據本發明者的研究,可推測如下。
(i)於本發明之相位差板的製造方法,藉由將依序包括含有樹脂A的樹脂層a、含有樹脂B的樹脂層b、及含有樹脂C的樹脂層c之延伸前層積體延伸,得到相位差板。在此,含於樹脂層c之樹脂C,加上聚合物X,包含聚合物Y的架橋粒子。由於係架橋粒子,即使將樹脂層c延伸,聚合物Y的架橋粒子並不會顯現很大的折射率異向性。因此,即使使樹脂層c的厚度僅變厚聚合物Y的架橋粒子的部分,於延伸後樹脂層
c所顯現的延遲並不會過度地變大,故可將所得相位差板的延遲適宜控制。因此,於延伸前層積體,可按照聚合物Y的架橋粒子的量使樹脂層c變厚。由於使樹脂層c變厚可使樹脂層c的強度變強,故可使延伸倍率提高。由於可如此地提高延伸倍率,故可使相位差板的厚度變薄。
(ii)樹脂C的固有雙折射為正。因此,製造之相位差的樹脂層c,藉由樹脂C所具有的正的固有雙折射顯現延遲。為藉由該正的固有雙折射顯現延遲,於樹脂C包含正的固有雙折射聚合物X。
然而,於樹脂C,亦包含如上所述之聚合物Y的架橋粒子。聚合物Y的架橋粒子的固有雙折射為負。因此,將樹脂層c延伸,則於聚合物Y的架橋粒子,雖較未架橋的聚合物Y的架橋粒子小,會顯現折射異向性。因此,將樹脂層c延伸時,僅聚合物Y的架橋粒子所顯現的折射率異向性的部分,減弱由聚合物X所顯現的折射率異向性。
因此,即使聚合物Y的架橋粒子減少聚合物X所顯現的折射率異向性的部分使樹脂層c變厚,於延伸後顯現於樹脂層c之延遲,並無會過度地變大,而可將相位差板的延遲適切地控制。因此,於延伸前層積體,可按照聚合物Y的架橋粒子的量,使樹脂層c變厚。由於使樹脂層c變厚可使樹脂層c的強度變強,故可使延伸倍率提高。由於可如此地提高延伸倍率,故可使相位差板的厚度變薄。
(iii)通常,在於延伸前層積體之樹脂層c,聚合物Y的架橋粒子的分散狀態均勻。但是,將延伸前層積體延伸,
則架橋粒子的分散狀態,在於延伸方向變疏,在對延伸方向垂直的方向變密。因此,延伸後的樹脂層c,會產生分佈雙折射(參照例如,日本特開2000-313816號公報。)。藉由分佈雙折射,亦可減弱樹脂層c的折射率異向性。因此,藉由減弱折射率異向性的部分使樹脂層c變厚,於延伸後顯現於樹脂層c之延遲,並不會過度地變大,而可將相位差板的延遲適切地控制。因此,於延伸前層積體,藉由分佈雙折射的作用,可使樹脂層c變厚。由於使樹脂層c變厚可使樹脂層c的強度變強,故可使延伸倍率提高。由於可如此地提高延伸倍率,故可使相位差板的厚度變薄。
(iv)一般,含於樹脂層b之固有雙折射為負的樹脂B,強度較弱。然而,在關於本發明之延伸前層積體,將樹脂層b以樹脂層a及樹脂層c保護,故即使提高延伸倍率樹脂層b不容易破損。因此,可提高延伸倍率,而可使相位差板的厚度變薄。
(v)由於可使樹脂層c的厚度變厚,可抑制樹脂層c因延伸而破損。此外,在於延伸前層積體由於可使樹脂層c較先前厚,故可防止使樹脂層c過薄而膜厚變得不均勻。因此,在於相位差板可抑制樹脂層c的厚度變得不均或破損,故根據本發明之相位差板的製造方法,可穩定製造薄的相位差板。
[2.層積體形成步驟]
於層積體形成步驟,形成延伸前層積體。延伸前層積體,係使用樹脂A、樹脂B及樹脂C,藉由共擠出法或共流延法製造為佳’其中以共擠出法為佳。
[2.1.樹脂A]
樹脂A,係固有雙折射為正的樹脂。通常,使用固有雙折射為正的熱塑性樹脂作為樹脂A。
由於樹脂A的固有雙折射為正,故通常,樹脂A包含固有雙折射為正的聚合物。舉該聚合物之例,則可舉聚乙烯、聚丙烯等的烯烴聚合物;聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等的聚酯聚合物;聚苯硫醚等的聚芳硫醚聚合物;聚乙烯醇聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚芳酯聚合物、纖維素酯聚合物、聚醚碸聚合物、聚碸聚合物、聚芳碸聚合物、聚氯乙烯聚合物、降冰片烯聚合物、棒狀液晶聚合物等。該等聚合物可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。此外,聚合物可為單獨聚合物,亦可為共聚物。該等之中,由延遲的顯現性、於低溫的延伸性、及樹脂層a與樹脂層a以外的層之接著性的觀點,以聚碳酸酯聚合物為佳。
聚碳酸酯聚合物,只要是具有聚碳酸酯鍵結(-O-C(=O)-O-)之反覆單位之聚合物,可使用任意者。舉聚碳酸酯聚合物之例,可舉雙酚A聚碳酸酯、分枝雙酚A聚碳酸酯、o,o,o',o'-四甲基雙酚A聚碳酸酯等。
樹脂A,亦可含有調合劑。舉調合劑之例,則可舉滑劑;層狀結晶化合物;無機微粒子;氧化防止劑、熱穩定劑、光穩定劑、耐候穩定劑、紫外線吸收劑、近紅外線吸收劑等的穩定劑;可塑劑;染料或顏料等的著色劑;帶電防止劑等。其中,滑劑或紫外線吸收劑,可提升可繞性或耐候性而佳。此外,調合劑可以1種單獨,或以任意比例組合2種以上使用。
紫外線吸收劑,可舉例如,氧二苯甲酮系化合物、苯並三唑系化合物、柳酸酯系化合物、二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯並三唑系紫外線吸收劑、丙烯腈系紫外線吸收劑、三嗪系化合物、鎳錯鹽系化合物、無機粉體等。舉合適的紫外線吸收劑的具體例,可舉2,2'-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯並三唑-2-基)酚)、2-(2'-羥基-3'-第三丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯並三唑、2,4-二第三丁基-6-(5-氯苯並三唑-2-基)酚、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮等。特別合適者,可舉,2,2'-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯並三唑-2-基)酚)。
調合劑的量,可在不顯著地損及本發明的效果的範圍適宜決定。可為例如,以延伸前層積體於1mm厚的全光線穿透率可維持80%以上的範圍。
樹脂A的重量平均分子量,調整在可使用樹脂A實施熔融擠出法或溶液流延法的範圍為佳。
樹脂A的玻璃轉移溫度TgA,通常為80℃以上,以90℃以上為佳,以100℃以上更佳,進一步以110℃以上為佳,特別是以120℃以上為佳。藉由玻璃轉移溫度TgA如此地高,可減低樹脂A的配向緩和。玻璃轉移溫度TgA的上限,並無特別限制,通常為200℃以下。
樹脂A在於後述之樹脂B的玻璃轉移溫度TgB之破斷伸度,以50%以上為佳,以80%以上更佳。破斷伸度在於該範圍,則可藉由延伸穩定地製作相位差板。再者,破斷伸度,係使用JISK7127所記載的試驗片形式1B的試驗片,以拉張速
度100mm/分求得。此外,樹脂A的破斷伸度的上限,並無特別限制,通常為200%以下。
[2.2.樹脂B]
樹脂B係固有雙折射為負的樹脂。通常,使用固有雙折射為負的熱塑性樹脂作為樹脂B。
由於樹脂B係固有雙折射為負的樹脂,故通常,樹脂B包含固有雙折射為負的聚合物。舉該聚合物之例,則可舉,包含苯乙烯或苯乙烯衍生物的單獨聚合物或與其他單體之共聚物之聚乙烯系聚合物;聚丙烯腈聚合物、聚甲基丙烯酸酯聚合物、或該等的多元共聚合高分子等。此外,含於聚苯乙烯系聚合物之其他單體,較佳者可舉例如,丙烯腈、無水馬來酸、甲基丙烯酸甲酯、及丁二烯。該等聚合物,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。該等之中,由延遲的顯現性高的觀點,以苯乙烯系聚合物為佳,進一步以耐熱性高之點,以苯乙烯或苯乙烯衍生物與無水馬來酸之共聚物特別佳。此時,聚合無水馬來酸形成之構造單位(無水馬來酸單位)的量,對苯乙烯系聚合物100重量部,以5重量部以上為佳,以10重量部以上更佳,以15重量部以上特別為佳,以30重量部以下為佳,以28重量部以下更佳,以26重量部以下特別佳。
樹脂B亦可包含調合劑。其例,可舉與可含於樹脂A之調合劑相同者。此外,調合劑是可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
調合劑的量,可於不顯著地損及本發明之效果的範圍適宜決定。可為例如,以延伸前層積體於1mm厚的全光線穿透率
可維持80%以上的範圍。
樹脂B的重量平均分子量,調整在可使用樹脂B實施熔融擠出法或溶液流延法的範圍為佳。
樹脂B的玻璃轉移溫度TgB,通常為80℃以上,以90℃以上為佳,以100℃以上更佳,進一步以110℃以上為佳,特別是以120℃以上為佳。藉由玻璃轉移溫度TgB如此地高,可減低樹脂B的配向緩和。玻璃轉移溫度TgB的上限,並無特別限制,通常為200℃以下。
樹脂B在於上述樹脂A的玻璃轉移溫度TgA之破斷伸度,以50%以上為佳,以80%以上更佳。破斷伸度在於該範圍,則可藉由延伸穩定地製作相位差板。樹脂B的破斷伸度的上限,並無特別限制,通常為200%以下。
樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與樹脂B的玻璃轉移溫度TgB的差的絕對值,以較5℃大為佳、以8℃以上更佳,以40℃以下為佳,以20℃以下更佳。藉由使上述玻璃轉移溫度的差的絕對值較上述範圍的下限值大,可使延遲顯現的溫度依存性大。另一方面,使上述玻璃轉移溫度的差的絕對值在上述範圍的上限值以下,可使玻璃轉移溫度高的樹脂容易延伸,提高相位差板的平面性。此外,上述玻璃轉移溫度TgA,較玻璃轉移溫度TgB高為佳。因此,樹脂A與樹脂B通常滿足TgA>TgB+5℃的關係為佳。
[2.3.樹脂C]
樹脂C,係固有雙折射為正的樹脂。通常,使用固有雙折射為正的熱塑性樹脂作為樹脂C。此外,樹脂C,包含固有雙
折射為正的聚合物X及固有雙折射為負的聚合物Y的架橋粒子。
聚合物X,可舉例如,在於樹脂A的說明所例示之固有雙折射為正的聚合物。其中,聚合物X,由延遲的顯現性、於低溫的延伸性及樹脂層c與樹脂層c以外的層的接著性的觀點,以聚碳酸酯聚合物為佳。此外,聚合物X,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
聚合物Y,可舉例如,在於樹脂B的說明所例示之固有雙折射為負的聚合物。其中,聚合物Y,由延遲的顯現性高的觀點,以聚苯乙烯系聚合物為佳。此外,聚合物Y可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
聚合物Y的架橋粒子,係藉由聚合物Y的架橋物所形成的粒子。如此之聚合物Y的架橋粒子,可藉由例如,將苯乙烯於二乙烯基苯的存在下懸浮聚合而製造。
聚合物Y的架橋粒子的量,以聚合物X的量為100重量部,通常為0.01重量部以上,以0.1重量部以上為佳,以0.3重量部以上更佳,通常為30重量部以下,以20重量部以下為佳,以10重量部以下更佳。藉由使聚合物Y的架橋粒子的量在於上述範圍的下限值以上,可抑制樹脂層c所顯現的延遲,藉由在上限值以下,可抑制霧度。
聚合物Y的體積平均粒徑,通常為0.1μm以上,以0.2μm以上為佳,以0.3μm以上更佳,通常為1.5μm以下,以1.2μm以下為佳,以0.9μm以下更佳。藉由使聚合物Y的架橋粒徑在於上述範圍的下限值以上,可抑制2次團聚,藉由
在上限值以下,可抑制於擠出成形時被高分子過濾器捕捉。
樹脂C亦可包含調合劑。其例,可舉與可含於樹脂A之調合劑相同者。此外,調合劑是可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
調合劑的量,可於不顯著地損及本發明之效果的範圍適宜決定。可為例如,以延伸前層積體於1mm厚的全光線穿透率可維持80%以上的範圍。
樹脂C的重量平均分子量,調整在可使用樹脂C實施熔融擠出法或溶液流延法的範圍為佳。
樹脂C的玻璃轉移溫度TgC,由與於樹脂A之項所說明之相同理由,可與樹脂A的玻璃轉移溫度TgA相同的範圍。
此外,樹脂C在於樹脂B的玻璃轉移溫度TgB的破斷伸度,由與於樹脂A之項所說明之相同理由,可與樹脂A在於樹脂B的玻璃轉移溫度TgB的破斷伸度同樣的範圍。
再者,樹脂C的玻璃轉移溫度TgC與樹脂B的玻璃轉移溫度TgB的差的絕對值,由與於樹脂B之項所說明之相同理由,可與樹脂A的玻璃轉移溫度TgA和樹脂B之玻璃轉移溫度TgB的差與絕對值同樣的範圍。
通常,聚合物Y的架橋粒子並不會對樹脂C的玻璃轉移溫度TgC造成很大的影響。此係,由於形成架橋粒子之聚合物Y有被架橋,而具有即使在於高溫亦可維持架橋粒子之粒子形狀的性質。此點,與認為例如將沒有架橋的聚合物Y對聚合物X混合之樹脂,聚合物Y的分子量及量影響該樹脂之
玻璃轉移溫度是相對照的。因此,調整樹脂C的玻璃轉移溫度TgC時,對聚合物X進行控制為佳
再者,樹脂C,包含聚合物Y的架橋粒子以外,使用與樹脂A相同的樹脂為佳。因此,聚合物X及調合劑,包含與樹脂A所包含之聚合物及調合劑相同者為佳,此外該等的量,亦與樹脂A同量為佳。藉此,可抑制在延伸前層積體或相位差板,產生翹曲或反曲。
[2.4.延伸前層積體的形成方法]
延伸前層積體,以共擠出法形成為佳。共擠出法,係將熔融狀態的複數樹脂擠出成形的方法。共擠出法的優異處在於製造效率,以及不會使溶劑等的揮發性成分殘留於延伸前層積體中。
此外,由於聚合物Y有架橋,故即使使樹脂C熔融狀態時,架橋粒子可維持粒子的形狀分散在樹脂C內。此時,由於架橋粒子的分散性良好,故樹脂C不容易產生霧化。對此,假設對包含聚合物X與未架橋的聚合物Y的樹脂實施共擠出法,則聚合物X與聚合物Y相分離而產生聚合物X或聚合物Y的團聚塊,有使樹脂C白濁的可能性。因此,使用聚合物Y的架橋粒子,有防止在於共擠出法霧化,提高透明性的意義。
共擠出法,可舉例如,共擠出T模具法、共擠出吹塑法、共擠出層壓法等。該等之中,以共擠出T模具法為佳。於共擠出T模具法,有進料模組方式及多歧管方式。其中,可使樹脂層a及樹脂層c的厚度的離散變少之點,以多歧管方式
特別佳。
使用共擠出T模具法時,在於具有T模具之擠出機之樹脂之熔融溫度,以較各樹脂之玻璃轉移溫度(Tg),高80℃的溫度以上為佳,以高100℃的溫度以上更佳,此外,以高180℃的溫度以下為佳,以高150℃的溫度以下更佳。藉由使擠出機之樹脂之熔融溫度在於上述範圍的下限值以上,可充分提升樹脂的流動性,藉由在上限值以下,可防止樹脂之惡化。
通常,使模具開口部所擠出的板片狀熔融樹脂,與冷卻輥輪密著。使熔融樹脂與冷卻輥輪密著的方法,並無特別限制,可舉例如,氣刀模式、真空箱模式、靜電密著模式等。
冷卻輥輪的數量並無特別限制,通常為2支以上。此外,冷卻輥輪的配置方法,可舉例如,直線型、Z型、L型等,並無特別限制。此外,由模具的開口部所擠出的熔融樹脂通入冷卻輥輪的方法,亦無特別限制。
藉由冷卻輥輪的溫度,可改變擠出之板片狀樹脂對冷卻輥輪之密著情形。升高冷卻輥輪的溫度,密著會變好,但將溫度過度升高,則片狀的樹脂有無法由冷卻輥輪剝離,而捲繞於輥輪的可能性。因此,冷卻輥輪的溫度,由模具所擠出之樹脂A、樹脂B及樹脂C之中,與輥輪接觸之層之樹脂之玻璃轉移溫度為Tg,則以(Tg+30)℃以下為佳,進一步以(Tg-5)℃~(Tg-45)℃的範圍為佳。藉此,可防止滑移或受傷等的不適。
在此,使延伸前層積體中的殘留溶劑的含量變少為佳。為此之手段,可舉例如(1)使成為原料的樹脂之殘留溶劑變少;(2)於成形延伸前層積體之前將樹脂預乾燥等的手段。預
乾燥,可例如將樹脂作成膠粒等的形態,以熱風乾燥機等進行。乾燥溫度以100℃以上為佳,乾燥時間以2小時以上為佳。藉由進行預乾燥,可減低延伸前層積體中之殘留溶劑,進一步可預防擠出之板片狀樹脂的發泡。
[2.5.延伸前層積體]
延伸前層積體,係依序包括含有樹脂A的樹脂層a、含有樹脂B的樹脂層b、含有樹脂C的樹脂層c。此外,樹脂層a以樹脂A所構成之層為佳,樹脂層b以樹脂B構成之層為佳,樹脂層c以樹脂C構成之層為佳。通常,樹脂層a與樹脂層b直接接觸,此外,樹脂層b與樹脂層c直接接觸。
樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c的厚度,可按照應該製造的相位差板的延遲而設定。惟,使樹脂層c的厚度,較樹脂層a的厚度薄為佳。即,特別是在薄的樹脂層c包含聚合物Y的架橋粒子為佳。特別是藉由使薄的樹脂層c包含架橋粒子使該樹脂層c的厚度變厚,不使延伸前層積體樹脂層c的厚度變得不均勻。此外,即使將延伸前層積體的延伸倍率提高,樹脂層c亦不容易破損。
例如,樹脂A與樹脂C,除了聚合物Y的架橋粒子為相同樣時,樹脂層a的厚度與樹脂層c的厚度比之「樹脂層a的厚度/樹脂層c的厚度」,以1.5/1以上為佳。此外,由維持樹脂層c的厚度精度的觀點,「樹脂層a的厚度/樹脂層c的厚度」以10/1以下為佳。
進一步,製造三維相位差板作為相位差板時,通常,樹脂層b的厚度較樹脂層a與樹脂層c的厚度之和為厚。
例如,使用包含聚碳酸酯聚合物的樹脂作為樹脂A及樹脂C,包含聚苯乙烯系聚合物的樹脂作樹脂B製造三維相位差板時,樹脂層a與樹脂層c的厚度的總和,對樹脂層b的厚度的總和之比((樹脂層a的厚度的總和+樹脂層c的厚度的總和)/樹脂層b的厚度的總和),通常為1/15以上,以1/10以上為佳,此外,通常為1/4以下。藉此,可使延遲的顯現溫度依存性變大。
此外,延伸前層積體的總厚度,以10μm以上為佳,以20μm以上更佳,以30μm以上特別佳,以500μm以下為佳,以300μm以下更佳,以250μm以下特別佳。藉由使延伸前層積體在上述範圍的下限以上,可充分顯現延遲或使機械性強度變高,藉由在上述範圍的上限以下,可使相位差板具有充分的柔軟性,而提升操作性。
延伸前層積體,係藉由以溫度T1及T2之不同溫度相大致正交的方向延伸,具有在於樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c依各溫度T1及T2及延伸方向產生延遲之性質。本發明之相位差板的製造方法製造三維相位差板時,利用該性質,製造相位差板。此時,藉由合成於樹脂層a產生的延遲、於樹脂層b產生的延遲、於樹脂層c產生的延遲,使相位差板的NZ係數為0以上1以下。
藉由延伸樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c所產生的延遲的大小,係依延伸前層積體的厚度、延伸溫度及延伸倍率等決定。因此,延伸前層積體的具體構成,按照欲使之顯現的偏光板補償功能等的光學功能決定為佳。
其中,延伸前層積體,對某一方向的延伸方向(即,單軸延伸方向)為X軸,對單軸延伸方向於薄膜面內正交的方向為Y軸,及薄膜的厚度方向為Z軸時,垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在XZ面的直線偏光(以下,適宜稱為「XZ偏光」。),對垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在YZ面的直線偏光(以下,適宜稱為「YZ偏光」。)之相位,滿足以溫度T1對X軸方向單軸延伸時會遲緩,以與溫度T1不同的溫度T2向X軸方向單軸延伸時會前進,之條件(以下,適宜稱為「要件P」為佳。
上述要件P,延伸前層積體的面內的各個方向之中,至少使一個方向為X軸時滿足。通常,由於延伸前層積體係等向的(即,不具有異向性)之原卷薄膜,使面內的一個方向為X軸時滿足要件P,則使其他的方向為X軸時亦可滿足要件P。
在藉由單軸延伸於X軸顯現的遲相軸的薄膜,係XZ偏光對YZ偏光的相位會遲緩。相反地在藉由單軸延伸於X軸顯現進相軸的薄膜,係XZ偏光對YZ偏光的相位會前進。
如此地,滿足條件P時,延伸前層積體,係遲相軸或進相軸的顯現方式依存延伸溫度的薄膜。如此之延遲之顯現的溫度依存性,例如,可藉由調整樹脂A、樹脂B及樹脂C的光彈性係數及各層的厚度比等的關係調整。
面內的延遲,係延伸方向的X軸方向的折射率nx與正交於延伸方向的Y軸方向的折射率ny之差(=nx-ny)乘以
厚度d所求得之值。層積樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c時之層積體之延遲,係由樹脂層a的延遲、樹脂層b的延遲、及樹脂層c的延遲所合成。因此,為藉由高的溫度T1及低的溫度T2延伸,使包含樹脂層a、樹脂層b、及樹脂層c的層積體之延遲符號相反,(i)以低的溫度T2之延伸,使玻璃轉移溫度高的樹脂所顯現的延遲的絕對值,變得較玻璃轉移溫度低的樹脂所顯現的延遲的絕對值小,(ii)以高的溫度T1之延伸,使玻璃轉移溫度低的樹脂所顯現的延遲的絕對值,變得較玻璃轉移溫度高的樹脂所顯現的延遲的絕對較值小地調整樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c的厚度為佳。
如此地,藉由調整:藉由向一方向延伸(即,單軸延伸),於樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c之各個所顯現的X軸方向的折射率nx與Y軸方向的折射率ny之差;樹脂層a的厚度的總和;樹脂層b的厚度的總和;及樹脂層c的厚度的總和;可得滿足條件P(即,XZ偏光對YZ偏光的相位,以溫度T1向X軸方向單軸延伸時會遲緩,以溫度T2向X軸方向單軸延伸時會前進的條件)之延伸前層積體。
參照圖具體說明,延伸滿足要件P之延伸前層積體時之延遲之顯現。第1圖係表示,假定構成樹脂層a及c之樹脂A及C之玻璃轉移溫度TgA及TgC高,構成樹脂層b之樹脂B之玻璃轉移溫度TgB低時,延伸樹脂層a及c與樹脂層b時之延遲△之溫度依存性,及延伸延伸前層積體時之延遲△之溫度依存性之一例之圖。於第1圖所示之延伸前層積體,在以溫度Tb之延伸相較於樹脂層a及c所顯現的正的延遲,樹
脂層b所顯現的負的延遲較大,故以相位差板全體顯現負的延遲△。另一方面,在於溫度Ta之延伸相較於樹脂層a及c所顯現的正延遲,樹脂層b所顯現的負的延遲較小,故以相位差板全體顯現正的延遲△。因此,藉由組合將如此之不同的溫度Ta及Tb的延伸,合成於各溫度的延伸所產生延遲,可穩定地實現,具有所期望的延遲,進而可發揮所期望的光學功能的相位差板。
此外,在於延伸前層積體,樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c的各厚度的離散在全面以1μm以下為佳。藉此,將相位差板設於顯示裝置時,可使顯示裝置的色調的離散變小。此外,可使長期使用後的色調變化均勻。
如此地使A層、B層及C層的膜厚的離散於全面為1μm以下,例如,可如下述(1)~(6)。
(1)於擠出機內設網目為20μm之高分子過濾器。
(2)將齒輪幫浦以每分鐘5轉以上旋轉。
(3)以模具周圍配置框圍手段。
(4)使氣隙為200mm以下。
(5)將薄膜澆鑄於冷卻輥輪上時,進行邊緣固定。
(6)擠出機使用雙軸擠出機或料管形式為雙槳型的單軸擠出機。
各樹脂層的厚度,係使用市售的接觸式厚度計,測定薄膜的總厚,接著將厚度測定部分切斷,將剖面以光學顯微鏡觀察,求各層的厚度比,由其比例計算。此外,亦可將此操作在於薄膜的MD方向(薄膜的流向)及TD方向(薄膜的寬方
向)每一定間隔進行,求厚度的平均值及離散。
厚度的離散,係以上述測定之測定值之算數平均值Tave作為基準,測定之厚度T之中最大值為Tmax、最小值為Tmin,以下式求得。
厚度的離散(μm)=「Tave-Tmin」及「Tmax-Tave」之中較大者。
延伸前層積體,在不顯著地損及本發明之效果,於樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c以外,亦可具有其他的任意層。任意層,可舉例如,將各樹脂層間接著之接著層、使薄膜滑性變佳的粗化層、耐衝擊性聚甲基丙烯酸酯樹脂層等的硬塗層、反射防止層、防污層等。任意層,可對藉由共擠出所得之延伸前層積體於之後設置,亦可在共擠出樹脂A、樹脂B及樹脂C時將任意層之形成材料與樹脂A、樹脂B及樹脂C共擠出。
延伸前層積體,以全光線穿透率為85%以上為佳。係為使所得相位差板適於光學構件者。此外,上限,理想上為100%。上述光線穿透率,可遵照JIS K0115,使用分光光譜儀(日本分光公司製,紫外可見近紅外光光譜儀「V-570」測定。
延伸前層積體之霧度,以5%以下為佳,以3%以下更佳,以1%以下特別佳。藉由使霧度為低值,可提高製造之組入相位差板之顯示裝置之顯示影像之鮮明性。此外,下限理想上為零。在此,霧度係遵照JIS K7361-1997,使用日本電色工業製「濁度計NDH-300A」,測定5處,由其求得之值。
延伸前層積體,△YI以5以下為佳,以3以下更佳。該△YI在於上述範圍,則不會有著色而視認性良好。此外,下
限理想上為零。△YI,係遵照ASTM E313,使用日本電色工業製「分光色差計SE2000」測定。將同樣的測定進行5次,求其算數平均值。
延伸前層積體的外表面,以大體上不具有向MD方向延伸之不規則地產生的線狀凹部或線狀凸部(所謂模線),以平坦為佳。在此,所謂「大體上不具有向MD方向延伸之不規則地產生的線狀凹部或線狀凸部,而平坦」係指假設即使形成線狀凹部或線狀凸部,深度未滿50nm或寬度較500nm大的線狀凹部,及高度未滿50nm或寬度較500nm大的線狀凸部。以深度未滿30nm或寬度較700nm大的線狀凹部,及高度未滿30nm或寬度較700nm大的線狀凸部更佳。藉由作成如此之構成,可防止因光在線狀凹部或線狀凸部的折射等,所發生之光干涉或漏光,可提高光學性能。此外,所謂不規則地產生,係指於非意圖的位置,以非意圖的尺寸、形狀等形成。
上述線狀凹部的深度,線狀凸部的高度,及該等的寬度,可以如下所敘述的方法求得。對延伸前層積體,照射光、將穿透光投影於影幕,將在影幕上出現光的明暗的條紋的部分(此部分係線狀凹部的深度及線狀凸部的高度較大的部分。)以30mm四方切出。將切出之薄膜片的表面,使用三維表面構造分析顯微鏡(視野區域5mm×7mm)觀察,將此轉換成3維影像,由該3維影像要得剖面輪廓。剖面輪廓係於視野區域以1mm間隔求得。
對該剖面輪廓,拉平均線。由該平均線至線狀凹部的底部的長度成線狀凹部的深度,此外,由該平均線至線狀凸部之頂
部之長度成線狀凸部的高度。平均線和輪廓之交點間的距離成為寬度。由該等線狀凹部的深度,線狀凸部的高度之測定值及分別求最大值,分別求表示其最大值之線狀凹部的或線狀凸部的寬度。將以上所求之線狀凹部的深度及線狀凸部的高度之最大值,顯示該最大值之線狀凹部的寬度及線狀凸部的寬度,作為該薄膜之線狀凹部的深度,線狀凸部的高度及該等的寬度。
延伸前層積體,亦可使該TD方向的尺寸,例如為500mm~2000mm。此外,延伸前層積體於其MD方向的尺寸,並無限制,以長條薄膜為佳。
[3.第一延伸步驟]
於第一延伸步驟,將延伸前層積體,以溫度T1向一方向延伸。即,將延伸前層積體,以溫度T1單軸延伸。以溫度T1延伸,則分別在於樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c,依照延伸前層積體的構成、延伸溫度T1及延伸倍率等產生延遲,以樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c全體,亦產生延遲。此時,例如延伸前層積體滿足要件P時,XZ偏光對YZ偏光的相位會遲緩。
溫度T1,以可得所期望的延遲地,設定於適當的溫度。例如,樹脂A的玻璃轉移溫度TgA及樹脂C的玻璃轉移溫度TgC較樹脂B的玻璃轉移溫度TgB高時,溫度T1,如下設定為佳。即,溫度T1,以樹脂A的玻璃轉移溫度TgA、樹脂B的玻璃轉移溫度TgB、樹脂C的玻璃轉移溫度TgC為基準,較TgB高為佳,較TgB+5℃高更佳,進一步較TgB+10℃高為佳,此外’以較TgA及TgC的任一較高的溫度+40℃低為佳,以較
TgA及TgC的任一較高的溫度+20℃低更佳。使溫度T1較上述溫度範圍的下限高,則可將樹脂層b的面內延遲Reb及厚度方向的延遲Rtb穩定地收於所期望的範圍。此外,將溫度T1較上述溫度範圍的上限低,則樹脂層a的面內延遲Rea及厚度方向的延遲Rta,以及樹脂層c的面內延遲Rec及厚度方向的延遲Rtc穩定地收於所期望的範圍。
此外,由於在延伸前層積體,可使樹脂層c的厚度變厚,即使將延伸前層積體以較先前高的延伸倍率延伸,樹脂層c不容易發生破損或厚度不均勻。因此,在於第一延伸步驟,可以通常為3倍以上,以3.3倍以上為佳,以3.5倍以上更佳的高延伸倍率延伸。由於可以高的延伸倍率延伸,故可使所得相位差板的厚度變薄。此外,由可穩定地製造相位差板的觀點,上限通常為6倍以下,以5倍以下為佳,以4倍以下更佳。
單軸延伸,可以先前習知的方法進行。例如,利用輥輪之間的周速差向縱方向(通常,與MD方向一致。)單軸延伸的方法;使用擴布機向橫方向(通常,與TD方向一致。)單軸延伸的方法等。向縱方向單軸延伸的方法,可舉例如,於輥輪間的IR加熱方式及浮動方式等。其中,由可得光學性的均勻性高的相位差板之點,以浮動方式為佳。另一方面,向橫方向單軸延伸的方法,可舉擴布法。
延伸時,為使延伸不均及厚度不均變小,亦可於延伸區域,於薄膜的寬幅方向具有溫度差。在於延伸區域,於薄膜的寬方向具有溫度差,可使用例如,溫風噴嘴的開度在寬
幅方向調整,或將IR加熱器在寬幅方向排列控制加熱等習知的手法。
[4.第二延伸步驟]
於第一延伸步驟之後,進行第二延伸步驟。第二延伸步驟,係將於第一延伸步驟向一方向延伸之延伸前層積體,向與第一延伸步驟之延伸方向大致正交的另一方向延伸。
此外,於第二延伸步驟,以較溫度T1低的溫度T2延伸延伸前層積體。即,將延伸前層積體以相對低的溫度T2單軸延伸。以溫度T2延伸,則在於樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c分別按照延伸前層積體的構成,延伸倍率等產生延遲,以樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c全體,亦產生延遲。此時,例如延伸前層積體滿足要件P時,藉由在於第二延伸步驟的延伸XZ偏光對YZ偏光的相位會前進。
溫度T2,以可得所期望的延遲地,設定於適當的溫度。例如,樹脂A的玻璃轉移溫度TgA及樹脂C的玻璃轉移溫度TgC較樹脂B的玻璃轉移溫度TgB高時,溫度T2,如下設定為佳。即,溫度T2,以樹脂B的玻璃轉移溫度TgB為基準,較TgB-20℃高為佳,較TgB-10℃高更佳,此外,較TgB+5℃低為佳,較TgB低更佳。使延伸溫度T2較上述溫度範圍的下限高,則可防止延伸前層積體在延伸時破斷或白濁,使延伸溫度T2較上述溫度範圍的上限低,則可將樹脂層b的面內延遲Reb及厚度方向的延遲Rtb穩定地收於所期望的範圍。
此外,溫度T1與溫度T2之差,通常為5℃以上,以10℃以上為佳。藉由使溫度T1與溫度T2之差如上所述地
大,可穩定地使相位差板顯現偏光板補償功能。再者,溫度T1與溫度T2之差的上限,並無限制,惟由工業生產性的觀點為100℃以下。
於第二延伸步驟的單軸延伸,可使用與第一延伸步驟的單軸延伸所採用的方法相同的方法。但,第二延伸步驟的單軸延伸,以較第一延伸步驟的單軸延伸小的延伸倍率進行為佳。具體而言,第二延伸步驟之延伸倍率,以1.1倍~2倍為佳,以1.1倍~1.5倍更佳。
在於第一延伸步驟及第二延伸步驟的延伸方向的組合,可例如,於第一延伸步驟向縱方向延伸於第二延伸步驟向橫方向延伸;於第一延伸步驟面橫方向延伸於第二延伸步驟向縱方向延伸;於第一延伸步驟向傾斜方向延伸於第二延伸步驟向其大致正交之傾斜方向延伸。在此,所謂傾斜方向,係表示不與縱方向及橫方向的雙方平行之方向。其中,於第一延伸步驟向橫方向延伸於第二延伸步驟向縱方向延伸為佳。因為藉由將延伸倍率小的第二延伸步驟之延伸以縱方向進行,可使所得相位差板的全幅之光軸方向的離散小。
如上所述,藉由對延伸前層積體,進行第一延伸步驟及第二延伸步驟,分別在於第一延伸步驟及第二延伸步驟,於樹脂層a及樹脂層b產生依照延伸溫度、延伸方向及延伸倍率等的延遲。因此,藉由將經由第一延伸步驟及第二延伸步驟所得之相位差板,分別在於第一延伸步驟及第二延伸步驟,於樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c所產生的延遲合成,可產生所期望的延遲。因此,藉由第二延伸步驟,可得具有所期
望的延遲之相位差板。
此外,藉由將包括樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c之延伸前層積體共延伸,與將個別延伸之樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c貼合製造的相位差板之情形相比,可縮短製造步驟,可減少製造成本。此外,含有固有雙折射值為負的樹脂B之樹脂層b,難以單獨延伸,有產生延伸不均或破斷等的情形,惟藉由樹脂層a及樹脂層c的保護,可穩定地共延伸,且可使樹脂層b的厚度不均變小。
[5.其他的步驟]
在於本發明的相位差板的製造方法,只要可得所期望的相位差板,亦可於上述層積體形成步驟、第一延伸步驟及第二延伸步驟之外,進行任意的步驟。
例如,亦可在延伸延伸前層積體之前,設預先將延伸前層積體加熱之步驟(預熱步驟)。將延伸前層積體加熱的手段,可舉例如,烘箱型加熱裝置、輻射加熱裝置、或浸於液體中等。其中,以烘箱型加熱裝置為佳。在於預熱步驟之加熱溫度,通常為延伸溫度-40℃以上、以延伸溫度-30℃以上為佳,通常為延伸溫度+20℃以下,以延伸溫度+15℃以下為佳。再者,延伸溫度,係指加熱裝置之設定溫度的意思。
此外,亦可例如於第一延伸步驟及第二延伸步驟的一方或雙方之後,將延伸的薄膜固定處理。在於固定處理的溫度,通常為室溫以上,以延伸溫度-40℃以上為佳,通常為延伸溫度+30℃以下,以延伸溫度+20℃以下為佳。
再者,亦可例如,於所得之相位差板的表面,進
行設置例如粗化層、硬塗層、反射防止層、防污層等的步驟。
[6.相位差板]
藉由上述的製造方法,可得相位差板。經由上述第一延伸步驟及第二延伸步驟所得之相位差板,根據各延伸步驟的延伸條件,可考慮(1)延伸後的樹脂層a的遲相軸、延伸後的樹脂層b的遲相軸、延伸後的樹脂層c的遲相軸,相互大致平行的態樣;(2)延伸後的樹脂層a及樹脂層c的遲相軸與延伸後的樹脂層b的遲相軸大致正交的態樣;之二個態樣。其中,通常係成(1)延伸後的樹脂層a的遲相軸、延伸後的樹脂層b的遲相軸、延伸後的樹脂層c的遲相軸,相互大致平行的態樣。
此外,藉由上述製造方法製造之相位差板,以三維相位差板為佳。即,製造之相位差板的NZ係數,以0以上為佳,以0.3以上更佳,以0.5以上特別佳,以1以下為佳,以0.9以下更佳,以0.8以下特別佳。如此之三維相位差板,安裝於顯示裝置時,可顯現優良的光學補償功能。
相位差板,亦可係藉由60℃、90%RH、100小時之熱處理,向縱方向及橫方向收縮者。惟,其收縮率以0.5%以下為佳,以0.3%以下更佳。藉由使收縮率如此地小,將相位差板使用於高溫高濕環境下時,可抑制因收縮應力之變形而使相位差板由顯示裝置剝離。
相位差板的厚度,以樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c的厚度的共計,通常為10μm以上,以30μm以上為佳,通常為200μm以下,以150μm以下為佳。進一步,使樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c的厚度的離散於全面以1μm以下為佳。藉
此,可使顯示裝置之色調的離散小。此外,可使長期使用後的色調變化均勻。為實現此,在於延伸前層積體,亦可使樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c的厚度的離散在全面以1μm以下。
相位差板,其全光線穿透率、霧度、△YI、JIS鉛筆硬度、以及外表面大體上不具有線狀凹部或線狀凸部而為平坦較佳之點,與延伸前層積體相同。
相位差板,亦可於樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c以外具有任意層。任意層之例,可舉於延伸前層積體之項所說明之相同之層。
此外,相位差板,可使其寬幅方向的尺寸為1000mm~2000mm。
[7.液晶顯示裝置]
藉由本發明之製造方法所製造之相位差板,通常,具有優良的偏光板補償功能。因此,該相位差板,以其單獨,或與其他的構件組合,可使用於液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、電漿顯示裝置、FED(電場放射)顯示裝置、SED(表面電場)顯示裝置等之顯示裝置。
液晶顯示裝置,通常,包括吸收軸分別大致正交之一對偏光板(光入射側偏光板及光出射側偏光板),及設於上述一對偏光板之間的液晶胞。於液晶顯示裝置設相位差板時,可設於上述一對偏光板之間。此時,相位差板,可設於較液晶胞為光入射側,亦可設於較液晶胞為光出射側,亦可設於較液晶胞為光入射側及光出射側兩方。通常,該等一對偏光板、相位差板及液晶胞,係一體設置作為液晶面板,對該液晶面板照
射由光源之光對存在於液晶面板之光出射側之顯示面顯示影像。此時,由於相位差板可發揮優良的偏光板補償功能,故可減少由傾斜方向觀看顯示裝置之顯示面時之漏光。此外,相位差板,通常,於偏光板補償功能之外亦具有優良的光學性功能,故可更佳提升液晶顯示裝置的視認性。
液晶胞的驅動模式,可舉例如,橫向電場效應(IPS)模式、垂直配向(VA)模式、多象限垂直配向(MVA)模式、連續焰火狀排列(CPA)模式、混合排列向列(HAN)模式、扭轉向列(TN)模式、超扭轉向列(STN)模式、光學補償彎曲(OCB)模式等。其中,以橫向電場效應模式及垂直配向模式為佳,以橫向電場效應模式特別佳。橫向電場效應模式的液晶胞雖視野角很廣,藉由使用相位差板,可使視野角更廣。
相位差板,亦可與液晶胞或偏光板黏合。於黏合可使用習知的接著劑。
此外,相位差板可以1片單獨使用,亦可使用2片以上。
再者,將相位差板設於液晶顯示裝置時,亦可將本發明之製造方法製造之相位差板,與其他的相位差板組合使用。例如,將本發明之製造方法所製造的相位差板,設於具有垂直配向模式的液晶胞的液晶顯示裝置時,於一對偏光板之間,加上本發明的製造方法所製造的相位差板,為改善視野角特性亦可設置其他的相位差板。
[8.其他的事項]
藉由本發明之製造方法製造的相位差板,亦可使用於上述以外的用途。例如,藉由使相位差板的面內延遲Re為
120nm~160nm將相位差板作成1/4波長板,將該1/4波長板與直線偏光片組合,則可作為圓偏光板。此時,1/4波長板的遲相軸與直線偏光片的吸收軸的角度以45±2°為佳。
此外,亦可將相位差板用於作為偏光板的保護薄膜。偏光板,通常包括由偏光片及貼合於其兩面之保護薄膜。將相位差板貼合於偏光片,則可使用相位差板作為保護薄膜。此時,由於可省略保護薄膜,可使液晶顯示裝置變薄。
[實施例]
以下,表示實施例具體說明本發明,惟本發明並非限定於以下所說明之實施例,在不脫逸本發明之專利申請範圍及其均等的範圍,可任意變更實施。
於以下的說明,表示量的「%」及「部」,若無另外提及係重量基準。此外,以下所說明之操作,若無另外提及,係於常溫及常壓的條件進行。
[評估方法]
[以顯微鏡之厚度測定]
將薄膜鑲埋於環氧樹脂之後,使用切片機(大和工業公司製「RUB-2100」)切片,使用掃描式電子顯微鏡觀察剖面,測定該薄膜之樹脂層A、樹脂層B、樹脂層C及薄膜全體的厚度。
[延遲的測定]
關於相位差薄膜,將面內延遲Re、厚度方向的延遲Rth、及NZ係數,使用自動雙折射計(王子計測機器公司製「KOBRA-21ADH」),以測定波長590nm測定。
[實施例1]
[延伸前薄膜之製作]
準備三種三層(藉由3種樹脂形成由3層構成之薄膜之型式者)之共擠出成形用的薄膜成形裝置
將聚碳酸酯樹脂(旭化成公司製的「Wonderlite PC-115」,玻璃轉移溫度145℃)的膠粒,投入包括雙螺槳型料管之第一單軸擠出機,熔融。該聚碳酸酯樹脂,相當於固有雙折射為正的樹脂A。
此外,將苯乙烯-無水馬來酸共聚物樹脂(NovaChemicals公司製的「DylarkD332」、無水馬來酸單位含量17重量%、玻璃轉移溫度129℃)的膠粒,投入包括雙螺槳型料管之第一單軸擠出機,熔融。該苯乙烯-無水馬來酸共聚物樹脂,相當於固有雙折射為負的樹脂B。
將聚碳酸酯樹脂(旭化成公司製的「Wonderlite PC-115」、玻璃轉移溫度145℃)的膠粒100部,與體積平均粒徑為0.8μm的架橋聚苯乙烯粒子(積水化成品公司製「Techpolymer XX-11A」)5部,以溫度270℃混練,得到樹脂膠粒。將該樹脂膠粒投入第三單軸擠出機,熔融。該樹脂,相當於固有雙折射為正的樹脂C。
使熔融之260℃的樹脂A通過網目5μm的褶狀的高分子過濾器,供給多歧管模具(模唇的表面粗糙度Ra=0.1μm)之第一歧管。此外,使熔融的260℃的樹脂B通過網目5μm的葉碟狀的高分子過濾器,供給第二歧管。再者,使熔融之260℃的樹脂C,通過網目5μm的褶狀高分子過濾器,供給第三歧管。
將樹脂A、樹脂B及樹脂C,由上述多歧管模具以260℃同時擠出,作成具有含有樹脂A的樹脂層a、設於上述樹脂層a的一方的面之含有樹脂B的樹脂層b、及設於上述樹脂層b與上述樹脂層a相反側的面之含有樹脂C的樹脂層c所構成之3層構成之薄膜狀。將如此地薄膜狀共擠出之熔融樹脂,澆鑄於表面溫度調整於115℃的冷卻輥輪,接著通過表面溫度調整為120℃ 2支冷卻輥輪之間,得到依序包括樹脂層a、樹脂層b及樹脂層c的3層構造之延伸前薄膜作為延伸前層積體(共擠出步驟)。所得延伸前薄膜的寬度為600mm。
對所得延伸前薄膜,進行厚度測定。a層的厚度為22.4μm,b層的厚度為211.1μm,c層的厚度為9.8μm,全體的厚度為243.4μm。將結果示於第1表。
[延伸前薄膜之相位的評估]
將該延伸前薄膜,使用擴布延伸機,以延伸溫度152℃、延伸倍率3.5倍進行單軸延伸。關於延伸後的薄膜,使單軸延伸方向為X軸,對單軸延伸方向於薄膜面內正交的方向為Y軸,及薄膜的厚度方向為Z時,測定垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在XZ面之直線偏光,對垂直入射薄膜且電場向量的振動面在YZ面的直線偏光的延遲Re,結果為114nm,可知相位會遲緩。
此外,對上述延伸前薄膜,使延伸溫度為130℃以外同樣地延伸後,測定垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在XZ面之直線偏光,對垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在YZ面的直線偏光的延遲Re,結果為-480nm,可知相位會前進。
[延伸前薄膜之延伸]
將上述延伸前薄膜供於以擴布橫向單軸延伸,以延伸溫度152℃,延伸倍率3.50倍,向橫向延伸(第一延伸步驟)。接著,將延伸之薄膜,供於利用輥輪間的周速差之單軸延伸之縱向單軸延伸,以延伸溫度128℃,延伸倍率1.26倍向縱方向延伸,得到依序包括樹脂層A、樹脂層B、樹脂層C之3層構造之相位差薄膜(第二延伸步驟)。所得相位差薄膜,樹脂層A的遲相軸、樹脂層B的遲相輪、及樹脂層C的遲相軸大致互相平行。
測定所得相位差薄膜之厚度及延遲。A層的厚度為5.7μm,B層的厚度為53.7μm、C層的厚度為2.5μm,全體的厚度為61.9μm。此外,面內延遲Re為162nm,NZ係數為0.69。將結果示於第1表。
[實施例2]
[延伸前薄膜之製作]
以與實施例1同樣的方法,藉由調節各層的熔融擠出速度,製作a層的厚度為19.8μm,b層的厚度為200.2μm,c層的厚度為8.7μm,全體的厚度為228.6μm之延伸前薄膜。將結果示於第1表。
[延伸前薄膜之相位的評估]
將該延伸前薄膜,以與實施例1同樣地進行單軸延伸,測定垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在XZ面之直線偏光,對垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在YZ面的直線偏光的延遲Re。以延伸溫度151℃,延伸倍率3.3倍進行單軸延伸時之延遲Re為120nm,可知相位會遲緩。此外,以延伸溫度130
℃、延伸倍率3.3倍進行單軸延伸時的延遲Re為-460nm,可知相位會前進。
[延伸前薄膜之延伸]
將上述延伸前薄膜供於以擴布橫向單軸延伸,以延伸溫度151℃,延伸倍率3.30倍,向橫向延伸(第一延伸步驟)。接著,將延伸之薄膜,供於利用輥輪間的周速差之單軸延伸之縱向單軸延伸,以延伸溫度124℃,延伸倍率1.24倍向縱方向延伸,得到依序包括樹脂層A、樹脂層B、樹脂層C之3層構造之相位差薄膜(第二延伸步驟)。所得相位差薄膜,樹脂層A的遲相軸、樹脂層B的遲相輪、及樹脂層C的遲相軸大致互相平行。
測定所得相位差薄膜之厚度及延遲。A層的厚度為5.4μm,B層的厚度為54.6μm、C層的厚度為2.4μm,全體的厚度為62.4μm。此外,面內延遲Re為162nm,NZ係數為0.69。將結果示於第1表。
[實施例3]
[延伸前薄膜之製作]
以與實施例1同樣的方法,藉由調節各層的熔融擠出速度,製作a層的厚度為18.0μm,b層的厚度為181.9μm,c層的厚度為7.9μm,全體的厚度為207.8μm之延伸前薄膜。將結果示於第1表。
[延伸前薄膜之相位的評估]
將該延伸前薄膜,以與實施例1同樣地進行單軸延伸,測定垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在XZ面之直線偏光,對垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在YZ面的直線偏光的
延遲Re。以延伸溫度152℃,延伸倍率3.00倍進行單軸延伸時之延遲Re為112nm,可知相位會遲緩。此外,以延伸溫度130℃、延伸倍率3.00倍進行單軸延伸時的延遲Re為-420nm,可知相位會前進。
[延伸前薄膜之延伸]
將上述延伸前薄膜供於以擴布橫向單軸延伸,以延伸溫度152℃,延伸倍率3.00倍,向橫向延伸(第一延伸步驟)。接著,將延伸之薄膜,供於利用輥輪間的周速差之單軸延伸之縱向單軸延伸,以延伸溫度124℃,延伸倍率1.23倍向縱方向延伸,得到依序包括樹脂層A、樹脂層B、樹脂層C之3層構造之相位差薄膜(第二延伸步驟)。所得相位差薄膜,樹脂層A的遲相軸、樹脂層B的遲相輪、及樹脂層C的遲相軸大致互相平行。
測定所得相位差薄膜之厚度及延遲。A層的厚度為5.4μm,B層的厚度為54.6μm、C層的厚度為2.4μm,全體的厚度為62.4μm。此外,面內延遲Re為162nm,NZ係數為0.69。將結果示於第1表。
[比較例1]
[延伸前薄膜之製作]
將沒有添加架橋聚苯乙烯粒子之外,以與實施例1同樣的方法,藉由調節各層的熔融擠出速度,製作延伸前薄膜。對所得延伸前薄膜進行厚度測定。a層的厚度為18μm,b層的厚度為182μm,c層的厚度為6μm,全體的厚度為206μm之延伸前薄膜。將結果示於第1表。
[延伸前薄膜之相位的評估]
將該延伸前薄膜,以與實施例1同樣地進行單軸延伸,測定垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在XZ面之直線偏光,對垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在YZ面的直線偏光的延遲Re。以延伸溫度152℃,延伸倍率2.7倍進行單軸延伸時之延遲Re為110nm,可知相位會遲緩。此外,以延伸溫度130℃、延伸倍率2.7倍進行單軸延伸時的延遲Re為-410nm,可知相位會前進。
[延伸前薄膜之延伸]
將上述延伸前薄膜供於以擴布橫向單軸延伸,以延伸溫度152℃,延伸倍率2.70倍,向橫向延伸(第一延伸步驟)。接著,將延伸之薄膜,供於利用輥輪間的周速差之單軸延伸之縱向單軸延伸,以延伸溫度123℃,延伸倍率1.19倍向縱方向延伸,得到依序包括樹脂層A、樹脂層B、樹脂層C之3層構造之相位差薄膜(第二延伸步驟)。所得相位差薄膜,樹脂層A的遲相軸、樹脂層B的遲相輪、及樹脂層C的遲相軸大致互相平行。
測定所得相位差薄膜之厚度及延遲。A層的厚度為6.1μm,B層的厚度為61.8μm、C層的厚度為2.0μm,全體的厚度為69.9μm。此外,面內延遲Re為163nm,NZ係數為0.69。將結果示於第1表。
[比較例2]
[延伸前薄膜之製作]
以與比較例1同樣的方法,藉由調節各層的熔融擠出速度,製作a層的厚度為22.4μm,b層的厚度為211.0μm,c層的厚度為7.8μm,全體的厚度為241.3μm之延伸前薄膜。將結
果示於第1表。
[延伸前薄膜之相位的評估1
將該延伸前薄膜,以與實施例1同樣地進行單軸延伸,測定垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在XZ面之直線偏光,對垂直入射薄膜面且電場向量的振動面在YZ面的直線偏光的延遲Re。以延伸溫度152℃,延伸倍率3.5倍進行單軸延伸時之延遲Re為114nm,可知相位會遲緩。此外,以延伸溫度130℃、延伸倍率3.5倍進行單軸延伸時的延遲Re為-480nm,可知相位會前進。
[延伸前薄膜之延伸]
將上述延伸前薄膜供於以擴布橫向單軸延伸,以延伸溫度152℃,延伸倍率3.50倍,向橫向延伸(第一延伸步驟)。接著,嘗試將延伸之薄膜,供於利用輥輪間的周速差之單軸延伸之縱向單軸延伸,以延伸溫度128℃,延伸倍率1.26倍向縱方向延伸,得到依序包括樹脂層A、樹脂層B、樹脂層C之3層構造之相位差薄膜。但是,在薄膜表面產生皺紋而無法連續地得到均勻的薄膜(第二延伸步驟)。
於所得薄膜有沒有產生皺紋的部分,故將該部分作為相位差薄膜。在該相位差薄膜,樹脂層A的遲相軸、樹脂層B的遲相軸、及樹脂層C的遲相軸大致互相平行。A層的厚度為5.7μm,B層的厚度為53.7μm、C層的厚度為2.0μm,全體的厚度為61.4μm。此外,面內延遲Re為161nm,NZ係數為0.69。將結果示於第1表。
[第1表]
[討論]
在於實施例1~實施例3,可知相較於沒有添加架橋聚苯乙烯粒子之比較例1,相位差薄膜的厚度變薄。再者,沒有添加架橋聚苯乙烯粒子之比較例2,強制性地使厚度變薄時,無法穩定地製造相位差薄膜。由該等事項,確認藉由本發明之製造方法方可穩定地製造厚度薄之相位差薄膜。
Claims (7)
- 一種相位差板的製造方法,製造相位差板,其包括:形成包括含有固有雙折射為正的樹脂A的樹脂層a;設於上述樹脂層a的一方的面,含有固有雙折射為負的樹脂B的樹脂層b;及設於上述樹脂層b與上述樹脂層a相反側之面,含有固有雙折射為正的樹脂C的樹脂層c之層積體之步驟;將上述層積體,以溫度T1向一方向以延伸倍率3倍以上延伸之第一延伸步驟;於上述第一延伸步驟之後,以較該溫度T1低的溫度T2向與上述延伸方向略正交的另一方向延伸,得到相位差板的第二延伸步驟;上述樹脂C,包含固有雙折射為正的聚合物X及固有雙折射為負的聚合物Y的架橋粒子。
- 根據申請專利範圍第1項之製造方法,其中上述樹脂層c的厚度較上述樹脂層a的厚度薄。
- 根據申請專利範圍第1項之製造方法,其中上述相位差板的NZ係數為0以上1以下。
- 根據申請專利範圍第1項之製造方法,其中上述聚合物Y係聚乙烯系聚合物。
- 根據申請專利範圍第1項之製造方法,其中上述樹脂A的玻璃轉移溫度TgA較上述樹脂B的玻璃轉移溫度TgB高。
- 根據申請專利範圍第1項之製造方法,其中將上述層積體以共擠出法形成。
- 根據申請專利範圍第1項之製造方法,其中在於上述層積體,使單軸延伸方向為X軸,對單軸延伸方向於薄膜面內正交的方向為Y軸,及薄膜厚度方向為Z軸時,垂直入射薄膜面之電向量的振動面在XZ面的直線偏光,對垂直入射薄膜面之電向量的振動面在YZ面的直線偏光的相位,以溫度T1對X軸方向單軸延伸時會延遲,以與溫度T1不同的溫度T2對X軸方向單軸延伸時會前進。
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