TW201429675A - 相位差薄膜及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題,係提供一種具備不同樹脂的複數層,而且各層的面向遲相軸在寬度方向均勻之相位差薄膜的製造方法。本發明之解決手段,係具有:第一延伸步驟,係將具備樹脂A的層a及樹脂B的層b之長條延伸前薄膜,在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在與第一方向正交的第二方向延伸而得到第二延伸薄膜;其中樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與樹脂B的玻璃轉移溫度TgB為滿足TgA+5(℃)≦TgB的關係,在第一延伸步驟以使在第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂B的層b產生能夠將第二延伸步驟在樹脂B的層b所產生的彎曲(bowing)相抵銷之彎曲之條件來進行延伸;在第二延伸步驟以使第二延伸薄膜的樹脂A的層a之分子配向角對第二方向為-0.5°至0.5°的範圍之條件來進行延伸。
Description
本發明係有關於一種相位差薄膜及其製造方法。
液晶顯示裝置係通常具備液晶胞、及以將液晶胞的方式配置之一對偏光板(亦即,入射側偏光板及出射側偏光板)。前述的一對偏光板,例如在VA模式及IPS模式等通常的液晶顯示模式時,通常係以偏光板的吸收軸為正交之方式配置。通常在無電場時,此種液晶顯示裝置係顯示黑色(將光的透射遮斷)。
又,為了進行光學補償,如前述的液晶顯示裝置係有在液晶顯示裝置設置光學補償薄膜之情形。作為此種光學補償薄膜,例如,可舉出貼合有2片以上之具有不同遲滯值的薄膜之相位差薄膜(參照專利文獻1)。
但是,貼合薄膜而製造之相位差薄膜,其製造係麻煩的。具體而言必須有調整所貼合的薄膜之間的面向遲相軸的關係之步驟;及將薄膜之間貼合之步驟等,製造所需要的步驟數有變多之傾向。
因此,為了簡單地製造,有提案揭示利用共延伸之方法。例如,可舉出準備具備由不同材料所形成的複數層之積層體,以適當的條件將該積層體延伸之方法(專利文獻2、3)。
先前技術文獻
專利文獻
[專利文獻1]日本特開2008-180961號公報
[專利文獻2]日本特開2009-192844號公報
[專利文獻3]日本特開2011-39338號公報
在如專利文獻2、3所記載的方法,延伸前的積層體係例如能夠藉由共流延法或共擠壓法而容易地製造。又,因為將積層體延伸時,係將在該積層體所含有的層均同時延伸,所以不必如專利文獻1記載的技術那樣地將每一薄膜個別地進行延伸處理,而且不必調整面內遲相軸的關係。因此,依照專利文獻2、3記載的方法,能夠容易地製造相位差薄膜。
但是,因為近年對液晶顯示裝置的要求水準提高,所以將使用專利文獻2、3所記載的方法所製成之相位差薄膜使用作為光學補償薄膜之液晶顯示裝置,為了回應顯示黑色時被高度要求,有無法將正面亮度減低之情形。因此,本發明者進行進一步研討時,清楚明白利用先前的共延伸之技術來製造長條相位差薄膜時,在該相位差薄膜的寬度方向端部,各層的面向遲相軸之關係,有從所欲的關係偏離之可能性。例如,即便各層的面向遲相軸之關係在寬度方向中央部為平行或正交之相位差薄膜,在接近寬度方向端部的位置時,各層的面向遲相軸之關係有變成不是平行亦不是正交之情形。因為此種
現象係即便作為相位差薄膜整體能夠得到如設計的相位差及遲相軸方向之情況亦可能產生,所以這是從先前的技術常識所無法發現之課題。
通常,藉由將具備複數層的薄膜延伸,來將在該薄膜所含有的層進行共延伸時,該等層應該是任一層均是以相同的條件被延伸。因此,利用共延伸之製造方法時,例如認為不會有一部分的層由於使用與其他層不同的條件被延伸,致使在與所意圖的方向不同之方向顯現面內遲相軸之情形。因此,認為在所得到的相位差薄膜,係各層的面向遲相軸之關係不會從所意圖的關係偏離的。因而,在利用共延伸而成的相位差薄膜之製造方法,各層的面向遲相軸之關係會從所意圖的關係偏離係意外的。
前述各層的面向遲相軸之關係之偏離,係由於各層的分子配向方向在相位差薄膜的寬度方向變為不均勻所產生。
本發明係鑒於上述的課題而發明,其目的係提供一種具備不同熱可塑性樹脂的複數層,而且前述的層之分子配向方向係即便在寬度方向亦均勻之相位差薄膜及其製造方法。
為了解決上述課題,本發明者專心研討的結果,發現在相位差薄膜之製造方法,具有:第一延伸步驟,係將具備複數層之延伸前薄膜在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在與第一方向正交的第二方向延伸而得到第二延伸薄膜;利用在第一延伸步驟與第
二延伸步驟之間的彎曲之相抵銷、或是第二延伸步驟的溫度梯度,能夠得到各層的分子配向方向在寬度方向均勻之相位差薄膜,而完成了本發明。
亦即,本發明係如以下。
[1]一種相位差薄膜之製造方法,包括:第一延伸步驟,係將具備熱可塑性樹脂A的層a及與熱可塑性樹脂A不同的熱可塑性樹脂B的層b之長條延伸前薄膜,在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在與第一方向正交的第二方向延伸而得到第二延伸薄膜;其中該熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與該熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB為滿足TgA+5(℃)≦TgB(℃)的關係,在第一延伸步驟以使第一延伸步驟在第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂B的層b產生能夠將第二延伸步驟在該熱可塑性樹脂B的層b所產生的彎曲相抵銷之彎曲之條件來進行延伸;而在第二延伸步驟以使第二延伸薄膜的熱可塑性樹脂A的層a之分子配向角對第二方向為-0.5°至0.5°的範圍之條件來進行延伸。
[2]一種相位差薄膜之製造方法,包括:第一延伸步驟,係將具備熱可塑性樹脂A的層a及與熱可塑性樹脂A不同的熱可塑性樹脂B的層b之長條延伸前薄膜,在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在與第一方向正交的第
二方向延伸而得到第二延伸薄膜;其中該熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與該熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB為滿足TgA+5(℃)≦TgB(℃)的關係,在第一延伸步驟係使第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂A的層a的彎曲形狀及熱可塑性樹脂B的層b的彎曲形狀之雙方均是向長度方向的相同方向凸出之條件來進行延伸;而在第二延伸步驟,(i)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的上游方向凸出時,係以隨著從上游朝向下游而變為低溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸;(ii)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的下游方向凸出時,係以具有隨著從上游朝向下游變為高溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸。
[3]如[1]所述之相位差薄膜之製造方法,其中在第一延伸步驟,係以第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂A的層a的彎曲形狀及熱可塑性樹脂B的層b的彎曲形狀之雙方均是向長度方向的相同方向凸出之條件來進行延伸;而在第二延伸步驟,(i)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的上游方向凸出時,係以具有隨著從上游朝向下游而變為低溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸;(ii)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的下游方向凸出時,係使用具有隨著從上游朝向下游變為高溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸。
[4]如[1]至[3]項中任一項所述之相位差薄膜之製造方
法,其中熱可塑性樹脂A的固有雙折射為負,熱可塑性樹脂B的固有雙折射為正。
[5]如[1]至[4]項中任一項所述之相位差薄膜之製造方法,其中第一方向為寬度方向,第二方向為長度方向。
[6]如[1]至[5]項中任一項所述之相位差薄膜之製造方法,包括:將第一延伸薄膜捲取而得到薄膜卷體之步驟;及將第一延伸薄膜從薄膜卷體拉出之步驟;而且在第二延伸步驟,將從薄膜卷體所拉出的第一延伸薄膜,邊在與第一延伸步驟之搬運方向相反的方向搬運邊延伸。
[7]一種相位差薄膜,係使用如[1]至[6]項中任一項所述之相位差薄膜之製造方法所製成。
[8]一種相位差薄膜,係長條相位差薄膜,包括:熱可塑性樹脂A的層a;及與熱可塑性樹脂A不同的熱可塑性樹脂B的層b;其中熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB係滿足TgA+5(℃)≦TgB(℃)之關係;層a與層b係直接連接且具有150mm以上的寬度,層a及層b的一方之分子配向角係在相位差薄膜的總寬度,對寬度方向為在89.5°至90.5°的範圍,層a及層b的另一方之分子配向角係在相位差薄膜的總寬度,對寬度方向為在-0.5°至0.5°的範圍。
依照本發明的相位差薄膜之製造方法,能夠製造一種相位差薄膜,其係具備不同熱可塑性樹脂的複數層之長條
相位差薄膜,而且前述層的分子配向方向係在寬度方向為均勻的。
100‧‧‧延伸前薄膜
110、130‧‧‧熱可塑性樹脂B的層b
120‧‧‧熱可塑性樹脂A的層a
200‧‧‧第一延伸薄膜
210‧‧‧第一延伸薄膜的寬度方向之一端
220‧‧‧從第一延伸薄膜的寬度方向之一端預定距離L的地點
230‧‧‧第一延伸薄膜的寬度方向之另一端
240‧‧‧從第一延伸薄膜的寬度方向之另一端預定距離L的地點
250‧‧‧薄膜卷體
300‧‧‧第二延伸薄膜
310‧‧‧第二延伸薄膜的寬度方向之一端
320‧‧‧從第二延伸薄膜的寬度方向之一端預定距離L的地點
330‧‧‧第二延伸薄膜的寬度方向之另一端
340‧‧‧從第二延伸薄膜的寬度方向之另一端預定距離L的地點
350‧‧‧在第二延伸薄膜的寬度方向,從一方的端部起預定距
離L的地點至從另一方的端部起至預定距離L的地點為止的部分
400‧‧‧烘箱
410‧‧‧烘箱的第一室
420‧‧‧烘箱的第二室
430‧‧‧烘箱的第三室
A1c~A12c‧‧‧箭號
A1DS~A12DS‧‧‧箭號
A1OS~A12OS‧‧‧箭號
L‧‧‧預定距離
MD‧‧‧長度方向
TD‧‧‧寬度方向
L1~L12‧‧‧彎曲形狀
P1、P2、P3‧‧‧點
X‧‧‧直線
T‧‧‧目標值
Ta‧‧‧較低溫度
Tb‧‧‧較高溫度
D1、D2‧‧‧角度差
第1圖係示意性地顯示本發明的第一實施形態之延伸前薄膜之剖面圖。
第2圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將延伸前薄膜在作為第一方向的寬度方向延伸而得到第一延伸薄膜之情況之斜視圖。
第3圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將延伸前薄膜在作為第一方向的寬度方向延伸而得到第一延伸薄膜之情況之平面圖。
第4圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之斜視圖。
第5圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之平面圖。
第6圖係表示在本發明的第一實施形態,將角度差D1與角度差D2的組合標繪而成之座標系的一個例子之圖。
第7圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第一延伸步驟,將延伸前薄膜在作為第一方向的寬度方向延伸而得到第一延伸薄膜之情況之斜視圖。
第8圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第一延
伸步驟,將延伸前薄膜在作為第一方向的寬度方向延伸而得到第一延伸薄膜之情況之平面圖。
第9圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之斜視圖。
第10圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之平面圖。
第11圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第一延伸步驟,將延伸前薄膜在作為第一方向的寬度方向延伸而得到第一延伸薄膜之情況之斜視圖。
第12圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第一延伸步驟,將延伸前薄膜在作為第一方向的寬度方向延伸而得到第一延伸薄膜之情況之平面圖。
第13圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之斜視圖。
第14圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之側面圖。
第15圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之平面圖。
第16圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態的變形
例之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜之情況之平面圖。
第17圖係顯示將使用具有負的固有雙折射之熱可塑性樹脂A及具有正的固有雙折射之熱可塑性樹脂B之延伸前薄膜的層a及層b,各自以一延伸倍率及延伸速度延伸時之以延伸方向作為基準之遲滯值的溫度依存性,及將延伸前薄膜延伸時之以延伸方向作為基準之遲滯值△的溫度依存性的一個例子。
第18圖係顯示將在各實施例及比較例的角度差D1的值及角度差D2的值,標繪以角度差D1作為橫軸且以角度差D2作為縱軸的座標系而成之圖表之圖。
用以實施發明之形態
以下,舉出例示物及實施形態而詳細地說明本發明,但是本發明係不被以下所舉出的例示物及實施形態限定,在不脫離本發明的請求的範圍及其均等的範圍之範圍能夠任意地變更而實施。
在以下的說明,所謂固有雙折射為正,係意味著延伸方向的折射率係變成比與其正交的方向的折射率更大。又,固有雙折射為負,係意味著延伸方向的折射率係變成比與其正交的方向的折射率更小。固有雙折射的值係能夠從介電常數分布計算。
又,薄膜或層的面向遲滯值,只要沒有預先告知,係以(nx-ny)×d表示的值。又,薄膜或層的厚度方向之遲滯值,只要沒有預先告知,係以((nx+ny)/2-nz)×d表示的值。而且,
薄膜或層的Nz係數,只要沒有預先告知,係以(nx-nz)/(nx-ny)表示的值。在此,nx係表示與薄膜或層的厚度方向垂直的方向(面內方向)且提供最大折射率之方向的折射率。ny係表示薄膜或層之前述面內方向且與nx的方向垂直的方向的折射率。nz係表示薄膜或層的厚度方向的折射率。d係表示薄膜或層之膜厚。只要沒有預先告知,前述的遲滯值之測定波長為550nm。前述的遲滯值係能夠使用市售的相位差測定裝置(例如,王子計測機器公司製、「KOBRA-21ADH」、Photonic Lattice公司製、「WPA-micro」)或色拿蒙(Senarmont)法而測定。
又,所謂薄膜或層的遲相軸,只要沒有預先告知,係表示面內的遲相軸。
而且,所謂「偏光板」、「1/4波長板」,不僅是剛直的構件,亦包含例如樹脂製的薄膜之具有可撓性的構件。
又,所謂構成因素的方向為「平行」、「垂直」或「正交」,只要未特別預先告知,係在不損害本發明的效果之範圍內,亦可包含例如通常±5°、以±2°為佳,較佳為±1°的範圍內之誤差。
而且,所謂「長條」,係指相對於寬度,具有至少5倍以上的長度者,較佳是具有10倍或是其以上的長度,具體而言,係指具有被捲取成為卷體狀而保管或是被運搬的程度之長度者。
又,MD方向(machine direction)係在製造線之薄膜的流動方向,通常係與長條薄膜的長度方向及縱向平行。而且,TD方向(traverse direction)係與薄膜面平行的方向且與MD方向垂直的方向,通常係與長條薄膜的寬度方向及橫向平行。
又,在以下的說明,只要沒有預先告知,所謂「長度方向」,係指薄膜的長度方向,所謂「寬度方向」,係指薄膜的寬度方向。
[1.第一實施形態]
本發明的第一實施形態之製造方法係具備:第一延伸步驟,係將長條延伸前薄膜在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在第二方向延伸而得到第二延伸薄膜。又,第二方向係與第一方向正交之方向。在本實施形態係在寬度方向作為第一方向而進行延伸,而且在長度方向作為作為第二方向而進行延伸。
[1.1 延伸前薄膜]
第1圖係示意性地顯示本發明的第一實施形態之延伸前薄膜之剖面圖。如第1圖所顯示,延伸前薄膜100係依照順序具備熱可塑性樹脂B的層b110、與熱可塑性樹脂B不同的熱可塑性樹脂A的層a120、及熱可塑性樹脂B的層b130。又,熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB係滿足TgA+5(℃)≦TgB(℃)的關係。
在本實施形態,在延伸前薄膜100的熱可塑性樹脂A的層a120以及熱可塑性樹脂B的層b110及130,分子係未配向。又,熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B之具體的種類係任意,但是在本實施形態,係使用固有雙折射為負的樹脂作為熱可塑性樹脂A,而且使用固有雙折射為正的樹脂作為熱可塑性樹脂B。
[1.2.準備步驟]
在第一實施形態,係在第一延伸步驟之前進行準備步驟。在準備步驟,係準備用以在第一延伸步驟設定延伸條件所使用的資訊。該資訊係用以特定在第一延伸步驟能夠將第二延伸步驟引起在層b110或130所產生的彎曲相抵銷之彎曲,為產生第一延伸薄膜的層b110或130的條件之資訊。該資訊具體而言係(I)在將延伸前薄膜在第一方向延伸而得到的第一延伸薄膜的層b之從寬度方向的一端為預定距離L的地點之分子配向方向、與從另一端為預定距離L的地點之分子配向方向之角度差D1;(II)在將該第一延伸薄膜在第二方向延伸而得到的第二延伸薄膜的層b之從寬度方向的一方之端部為預定距離L的地點之分子配向方向、與從另一方的端部為預定距離L的地點之分子配向方向之角度差D2的相關資訊。該相關資訊係如以下進行而準備。
第2圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將延伸前薄膜100在作為第一方向的寬度方向TD延伸而得到第一延伸薄膜200之情況之斜視圖。
如第2圖所顯示,在準備步驟係首先將延伸前薄膜100在寬度方向TD延伸而製造第一延伸薄膜200。該延伸係基本上是使用與在第一延伸步驟之延伸同樣條件進行。在本實施形態,係使用擴幅延伸機來進行延伸,其中該擴幅延伸機係具備把持延伸前薄膜100的寬度方向端部之把持件(未圖示);及引導該把持件之軌道(未圖示)。
第3圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將延伸前薄膜100在作為第一方向的寬度方向
TD延伸而得到第一延伸薄膜200之情況之平面圖。
在藉由在寬度方向TD延伸,而將延伸前薄膜100延伸而製造之第一延伸薄膜200,在層a120和層b110及130所含有的分子,係任一者均配向於寬度方向TD。因此,在層a120的寬度方向中央部,係如以箭號A1c表示,分子配向方向係與寬度方向平行。又,在層b110及130的寬度方向中央部,係如以箭號A2c表示,分子配向方向係與寬度方向TD平行。但是,通常層a120和層b110及130係產生彎曲。因此,在層a120的寬度方向之端部附近係如箭號A1OS及A1DS表示,又,在層b110及130的寬度方向端部附近係如箭號A2OS及A2DS表示,分子配向方向係對寬度方向TD傾斜。
在此所謂「彎曲」,係指藉由將薄膜或層延伸,在該薄膜或層所含有的分子為配向的情況,分子配向方向係在薄膜或層的寬度方向中央部與在寬度方向端部不同之現象。將薄膜或層延伸時,在該薄膜或層所含有的全部分子為均勻地配向係理想的。但是,實際上由於受到溫度、用以延伸而施加的外力、用以搬運的張力、薄膜或層本身引起的收縮力等因素之影響,分子配向方向有在寬度方向不同之情況。因此,分子因延伸而配向時,認為因為分子配向方向係在薄膜或層的寬度方向產生分布,所以產生彎曲。
又,將具備複數層之延伸前薄膜100延伸時,使用不同種類的樹脂所形成之層a120、層b110及130,通常所產生的彎曲形狀係不同。在此所謂彎曲形狀,係指以在寬度方向中央部之分子配向方向作為基準,將在寬度方向的各地點之
分子配向方向以曲線表示時之其曲線形狀。在該曲線,在寬度方向中央部之分子配向方向係能夠設定為與寬度方向平行。又,在該曲線,在寬度方向各地點之該曲線的方向、與在寬度方向中央部之曲線的方向所構成之角度,係與在寬度方向各地點之分子配向方向、與寬度方向中央部之分子配向方向所構成之角度一致。
在第3圖,係將熱可塑性樹脂A的層a120的彎曲形狀以虛線L1表示,將熱可塑性樹脂B的層b110及130的彎曲形狀以一點鏈線L2表示。在該實施形態,如在第3圖之虛線L1及一點鏈線L2所表示,層a120的彎曲形狀及層b110及130的彎曲形狀係任一者均是往下游方向凸出的曲線狀,但是其彎曲程度(在寬度方向中央部之分子配向方向與在寬度方向端部之分子配向方向之角度差的大小)為不同。
本實施形態之準備步驟,係如上述,著眼於熱可塑性樹脂B的層b110及130的彎曲而調查相關資訊。因此,如第2圖所顯示,在所得到的第一延伸薄膜200,選擇從寬度方向的一端210為預定距離L(例如,50mm)的地點220、及從另一端230為預定距離L的地點240。在該地點220及地點240各自,測定第一延伸薄膜200的層b110或130的分子配向方向。然後,計算第一延伸薄膜200在地點220之層b110或130的分子配向方向、與在地點240之層b110或130的分子配向方向之角度差D1。如本實施形態,層b為2層以上時,通常係針對該等層b110及130之中的至少1層測定角度差D1。
通常,在熱可塑性樹脂層的某一地點之分子配向
方向,係能夠從該地點的面向遲相軸的方向調查。具體而言係在固有雙折射為正的熱可塑性樹脂層的某一地點之分子配向方向,為與該地點的面向遲相軸的方向一致。又,在固有雙折射為負的熱可塑性樹脂層的某一地點之分子配向方向,係與該地點的面內遲相軸為構成90°的角度之方向。
隨後,所製成的第一延伸薄膜200係被捲取而得到薄膜卷體250。
第4圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將測定在地點220及地點240之層b110或130的分子配向方向後之第一延伸薄膜200,在作為第二方向的長度方向延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之斜視圖。如第4圖所顯示,將薄膜卷體250從第一延伸薄膜200拉出,將所拉出的第一延伸薄膜200在長度方向MD延伸而製造第二延伸薄膜300。因為第一延伸薄膜200係從薄膜卷體250被拉出,所以在該長度方向MD延伸時,第一延伸薄膜200係在與在寬度方向TD延伸時的搬運方向為相反方向邊被搬運邊延伸。該延伸係使用與在第二延伸步驟之延伸同樣條件進行。在本實施形態,係使用具備旋轉速度不同的複數支輥之縱向延伸機而進行延伸。
第5圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之準備步驟,將第一延伸薄膜200在作為第二方向的長度方向MD延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之平面圖。
在藉由在長度方向MD延伸後,將第一延伸薄膜200延伸所製成之第二延伸薄膜300,在熱可塑性樹脂A的層a120所
含有的分子,係任一者均是以與寬度方向正交的方式配向。因此,在層a120的寬度方向中央部,係如以箭號A3c表示,分子配向方向係與寬度方向TD正交。但是,由於在寬度方向TD延伸而產生彎曲、及在長度方向MD延伸而產生彎曲,通常在層a120的寬度方向端部附近,係如以箭號A3OS及A3DS表示,分子配向方向係對寬度方向傾斜。因此,在寬度方向TD及長度方向MD延伸所產生層a120的總全彎曲形狀,如以虛線L3表示,係成為曲線狀。
又,藉由在長度方向MD延伸後,在第二延伸薄膜300,在熱可塑性樹脂B的層b110及130所含有的分子係配向。但是,在本實施形態係受到樹脂的種類、層的厚度等之影響,在長度方向MD延伸時,在層b110及130所含有的分子,配向係沒有在層a120所含有的分子那麼大。此時,在層b110及130的寬度方向中央部,係如以箭號A4c表示,分子配向方向係與寬度方向TD平行。但是,由於在寬度方向TD延伸而產生彎曲、及在長度方向MD延伸而產生彎曲,通常在層b110及130的寬度方向之端部附近,係如以箭號A4OS及A4DS表示,分子配向方向係對寬度方向TD傾斜。因此,寬度方向TD及長度方向MD延伸所產生層b110及130的總全彎曲形狀,任一者均是如以一點鏈線L4表示,係成為曲線狀。
在此,如第4圖所顯示,在所得到的第二延伸薄膜300,選擇從寬度方向的一端320為預定距離L的地點320、及從另一端330為預定距離L的地點340。在該地點320及地點340,各自測定第二延伸薄膜300的熱可塑性樹脂B的層
b110或130的分子配向方向。然後,計算在第二延伸薄膜300的地點320之層b110或130的分子配向方向、與在地點340之層b110或130的分子配向方向之角度差D2。如本實施形態層,b為2層以上時,通常係針對該等層b110及130之中的至少1層,測定角度差D2。
在延伸前薄膜100的寬度方向TD延伸、角度差D1的測定、將如前述延伸所得到的第一延伸薄膜200在長度方向MD延伸、以及角度差D2的測定係進行2次以上。此時,在延伸前薄膜100的寬度方向TD延伸,係在各次改變延伸條件而進行。具體而言,係以藉由在寬度方向TD的延伸而產生與第一延伸薄膜200不同的彎曲之方式改變延伸前薄膜100的延伸條件。在本實施形態,因為係使用擴幅延伸機進行在寬度方向TD的延伸,所以藉由改變引導擴幅延伸機的把持件之軌道的形狀,進行調整使其產生不同的彎曲。針對藉由軌道的形狀來調整彎曲之構成,例如能夠參照特開2006-281628號公報。但是,在準備步驟亦能夠得到具有與在第二延伸步驟欲得到之所需要的第二延伸薄膜300同樣的面向遲滯值及厚度方向的遲滯值之第二延伸薄膜300之範圍,設定將延伸前薄膜100在寬度方向TD延伸時之設定延伸條件。藉此,角度差D1的值及角度差D2的值之組合係能夠得到2組以上。
從如前述進行而得到的角度差D1的值及角度差D2的值,得到角度差D1與角度差D2的相關資訊。例如可以將角度差D1的值及角度差D2的值的組合,標繪使角度差D1及角度差D2各自成為軸而之座標系,而且設為通過所標繪的
座標之函數而得到相關資訊。作為具體例,角度差D1的值及角度差D2的值之組合為2組時,可描繪通過所標繪的2點之直線且求取表示該直線之一次函數。亦即,可求取通過所標繪的2點之座標之一次函數作為相關資訊。又,例如,如第6圖所顯示,角度差D1的值及角度差D2的值之組合為3組以上時,可藉由最小平方法等的近似法,將所標繪的點P1、P2及P3之座標近似成為一次函數等的函數。在此,第6圖係表示在本發明的第一實施形態,將角度差D1與角度差D2的組合標繪而成之座標系的一個例子之圖。在該第6圖所顯示的例子,點P1、P2及P3係被近似成為以直線X表示之一次函數。
從如此進行而求取的相關資訊,求取角度差D2的值為0°附近時之角度差D1的值(以下,有適當地稱為「角度差D1的目標值」之情形)T。在此所謂0°附近,係取決於被要求的精確度,以0°±0.5°以內為佳,較佳為0°±0.3°以內。使用在第6圖所顯示的例子來說,係在以直線X表示的函數,求取角度差D2的值為0°時之角度差D1的值作為角度差D1的目標值T。
隨後,調查延伸前薄膜100在寬度方向TD延伸時,能夠使角度差D1的值成為角度差D1的目標值T之延伸條件。
[1.3.第一延伸步驟]
在準備步驟之後,進行第一延伸步驟。第7圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第一延伸步驟,將延伸前薄膜100在作為第一方向的寬度方向TD延伸而得到第一延伸薄膜
200之情況之斜視圖。
如第7圖所顯示,在第一延伸步驟,係將延伸前薄膜100在寬度方向TD延伸而得到第一延伸薄膜200。此時,在第一延伸步驟,係使用能夠將第二延伸步驟引起在層b110或130所產生的彎曲相抵銷之彎曲,為產生第一延伸薄膜200的層b110及130之條件,來進行延伸。本實施形態時,在第一延伸薄膜200的地點220及地點240之角度差係設為D1的值,而且使用能夠得到角度差D1的目標值T之條件,進行延伸。具體而言係使用擴幅延伸機在寬度方向TD進行延伸時,將引導把持件之軌道的形狀,設定成為在第一延伸薄膜200的地點220及地點240之角度差D1的值成為角度差D10目標值T之形狀。
第8圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第一延伸步驟,將延伸前薄膜100在作為第一方向的寬度方向TD延伸而得到第一延伸薄膜200之情況之平面圖。在第8圖,層a120的彎曲形狀係以虛線L5表示,層b110及130的彎曲形狀係以一點鏈線L6表示。
如第8圖所顯示,藉由第一延伸步驟將延伸前薄膜100在寬度方向TD延伸後,在將延伸前薄膜100延伸而製成之第一延伸薄膜200,在層a120和層b110及130所含有的分子,係任一者均配向於寬度方向TD。因此,在層a120的寬度方向中央部,係如以箭號A5C表示,分子配向方向係與寬度方向TD平行。又,在層b110及130的寬度方向中央部,係如以箭號A6c表示,分子配向方向係與寬度方向TD平行。而且,在層
a120和層b110及130產生彎曲。因此,在層a120的寬度方向之端部附近,係如以箭號A5OS及A5DS表示,又,在層b110及130的寬度方向端部附近,係如以箭號A6OS及A6DS表示,分子配向方向係對寬度方向TD傾斜。
又,藉由進行第一延伸步驟,能夠將第二延伸步驟引起在層b110或130所產生的彎曲相抵銷之彎曲,係在第一延伸薄膜200的熱可塑性樹脂B的層b110及130產生。而且,第一延伸薄膜的層b之角度差D1的值係成為角度差D1的目標值T。又,通常係在第一延伸薄膜200的熱可塑性樹脂A的層a120,亦產生能夠將第二延伸步驟引起在熱可塑性樹脂A的層a120所產生的彎曲相抵銷之彎曲。
隨後,將在第一延伸步驟所得到的第一延伸薄膜200捲取而得到薄膜卷體250。
[1.4.第二延伸步驟]
在第一延伸步驟之後,進行第二延伸步驟。第9圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜200在作為第二方向的長度方向MD延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之斜視圖。
在第二延伸步驟,係如第9圖所顯示,將第一延伸薄膜200從薄膜卷體250拉出,而且將被拉出的第一延伸薄膜200在長度方向MD延伸而製造長條第二延伸薄膜300。因為第一延伸薄膜200係從薄膜卷體250被拉出,所以在第二延伸步驟,第一延伸薄膜200係在與第一延伸步驟之延伸前薄膜100及第一延伸薄膜200的搬運方向為相反方向邊被搬運邊被延伸。
第10圖係示意性地顯示在本發明的第一實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜200在作為第二方向的長度方向MD延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之平面圖。藉由在長度方向MD延伸,在將第一延伸薄膜200延伸而製造的第二延伸薄膜300,在熱可塑性樹脂A的層a120所含有的分子係如第10圖所顯示,任一者均是以與寬度方向正交的方式配向。
在本實施形態,係在第一延伸薄膜200的層b110及130,產生能夠將第二延伸步驟引起在層b110或130所產生的彎曲相抵銷之彎曲。因此,在第二延伸步驟之延伸,在層b110及130所產生的彎曲,係被在第一延伸步驟第一延伸薄膜200的層b110及130所產生的前述彎曲相抵銷。因而,在第二延伸薄膜300的層b110及130的寬度方向之任一地點,分子配向方向係與寬度方向TD平行。在此種層b110及130,在以箭號A7c表示之寬度方向中央部之分子配向方向、和在以箭號A7OS及箭號A7DS表示之寬度方向端部附近之分子配向方向係互相平行。因而,在第二延伸薄膜300的層b110及130,角度差D2為0°附近。又,熱可塑性樹脂B的層b110及130的彎曲形狀係如在一點鏈線L7所顯示,成為直線狀。
而且,如上述,通常在第一延伸薄膜200的層a120,能夠將第二延伸步驟引起在層a120所產生的彎曲相抵銷之彎曲。此時,在第二延伸步驟之延伸,在層a120所產生的彎曲係被第一延伸步驟在第一延伸薄膜200的層a120所產生的彎曲相抵銷。因而,在第二延伸薄膜300的層a120的寬
度方向之任一地點,分子配向方向係與寬度方向TD正交。在此種熱可塑性樹脂A的層a120,在以箭號A8c表示之寬度方向中央之分子配向方向、和在以箭號A8OS及箭號A8DS表示之寬度方向端部附近之分子配向方向係互相平行。因而,層a120的彎曲形狀係如在虛線L8所顯示,成為直線狀。
如以上進行,能夠得到具備不同熱可塑性樹脂的複數層a120和層b110及130之第二延伸薄膜300。在該第二延伸薄膜300,在層a120和層b110及130各自,分子配向方向係變為均勻。又,在第一延伸步驟及第二延伸步驟施行延伸處理,因為在層a120和層b110及130係顯現相位差,所以第二延伸薄膜300能夠使用作為相位差薄膜。因而,依照本發明的第一實施形態之製造方法,能夠以具備不同熱可塑性樹脂的複數層(亦即,層a120和層b110及130),而且前述的層各自的分子配向方向在寬度方向TD為均勻之相位差薄膜之方式製造第二延伸薄膜300。
但是,在上述的製造方法之第二延伸步驟,第二延伸薄膜300的熱可塑性樹脂A的層a120的分子配向角對第二方向亦即長度方向MD,通常係設為以落入-0.5°至0.5°,較佳為-0.4°至0.4°的範圍之條件進行延伸。在此所謂分子配向角,係指分子配向方向對當作基準的某方向所構成的角。藉由滿足熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB為TgA+5(℃)≦TgB(℃)的關係,而且在第二延伸步驟層a120的分子係能夠充分地配向於長度方向MD之條件進行延伸時,依照上述的製造方法,能夠製造分子
配向方向在寬度方向TD為均勻之第二延伸薄膜300。
又,因為在第二延伸步驟的延伸條件係如前述設定,所以使用本實施形態之製造方法所得到的第二延伸薄膜300的層a120之對長度方向MD的分子配向角,通常係落入前述的範圍。此時,在層a120的寬度方向TD的全部地點,對長度方向MD的分子配向角落入前述的範圍係理想的。但是,例如被擴幅延伸機的把持件把持的部分,對長度方向MD之該分子配向角有可能未落入前述的範圍。因此,工業上係如第9圖所顯示,以在第二延伸薄膜300的寬度方向,從一方的端部310為預定距離L的地點320,至從另一方的端部330為預定距離L的地點340為止的部分350,對長度方向MD的分子配向角落入前述的範圍為佳。
又,層a的面向遲相軸與層b的面向遲相軸係以平行或垂直為佳。面向遲相軸為滿足此種關係之相位差薄膜,使用先前之製造方法係特別難以使各層的面向遲相軸在寬度方向成為均勻。對此,因為本實施形態之第二延伸薄膜300,係能夠使各層110、120及130的分子配向方向在寬度方向成為均勻,所以能夠使各層110、120及130的面向遲相軸的方向成為均勻。因此,使用上述的製造方法製造面內遲相軸為滿足此種關係之第二延伸薄膜300作為相位差薄膜時,能夠有效地活用本發明的優點。而且,從將容易地製造先前製造有困難的相位差薄膜之優點,特別有效地活用之觀點,如本實施形態,在使用固有雙折射為正的樹脂作為熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B的一方,而且使用作為熱可塑性樹脂A及熱可塑
性樹脂B的另一方時,層a120的面內遲相軸與層b110及130的面向遲相軸係以平行為佳。
[1.5.其他步驟]
在本發明的第一實施形態之製造方法,亦可進行上述以外的任意步驟。
例如,亦可進行將第二延伸薄膜300的緣部切除之修整步驟。
又,例如,亦可進行將第二延伸薄膜300捲取而得到薄膜卷體之捲取步驟。
又,例如,亦可在第一延伸步驟之前、第二延伸步驟之前、或是第一延伸步驟之前及第二延伸步驟之前之雙方,進行將薄膜預加熱之步驟(預熱步驟)。作為將薄膜加熱之手段,例如,可舉出烘箱型加熱裝置、輻射加熱裝置、或浸泡在液體中等。尤其是以烘箱型加熱裝置為佳。在預熱步驟之加熱溫度,係以延伸溫度-40℃以上為佳,較佳為延伸溫度-30℃以上,以延伸溫度+20℃以下為佳,較佳為延伸溫度+15℃以下。在此,所謂延伸溫度,係意味著加熱裝置的設定溫度。
又,例如,在第一延伸步驟之後、第二延伸步驟之後、或是第一延伸步驟之後及第二延伸步驟之後之雙方,亦可對延伸後的薄膜施行固定處理。在固定處理之溫度係以室溫以上為佳,較佳為延伸溫度-40℃以上,以延伸溫度+30℃以下為佳,較佳為延伸溫度+20℃以下。
而且,例如亦可在第二延伸薄膜300的表面,進行設置任意層之步驟。作為任意層,例如,可舉出無光澤層、
硬塗層、抗反射層、防污層等。
[2.第二實施形態]
本發明的第二實施形態之製造方法,係具有:第一延伸步驟,其係將長條延伸前薄膜在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,其係將第一延伸薄膜在第二方向延伸而得到第二延伸薄膜。在本實施形態,係在作為第一方向之寬度方向進行延伸,而且在作為第二方向之長度方向進行延伸。
[2.1.延伸前薄膜]
作為延伸前薄膜100,係使用與第一實施形態同樣者。
[2.2.第一延伸步驟]
第11圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第一延伸步驟,將延伸前薄膜100在作為第一方向的寬度方向TD延伸而得到第一延伸薄膜200之情況之斜視圖。
如第11圖所顯示,在第一延伸步驟,係將延伸前薄膜100在寬度方向TD延伸而得到第一延伸薄膜200。但是,在本實施形態之第一延伸步驟,係使用第一延伸薄膜200的熱可塑性樹脂A的層a120的彎曲形狀及熱可塑性樹脂B的層b110及130的彎曲形狀之雙方均往長度方向MD的相同方向凸出之條件,進行延伸。
第12圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第一延伸步驟,將延伸前薄膜100在作為第一方向的寬度方向TD延伸而得到第一延伸薄膜200之情況之平面圖。
如第12圖所顯示,藉由第一延伸步驟將延伸前薄膜100在寬度方向TD延伸,在將延伸前薄膜100延伸而成之第一延
伸薄膜200,在層a120和層b110及130所含有的分子,係任一者均配向於寬度方向TD。因此,與第一實施形態同樣,在層a120的寬度方向中央部,係如以箭號A9C表示,分子配向方向係與寬度方向TD平行。又,在層b110及130的寬度方向中央部,係如以箭號A10C表示,分子配向方向係與寬度方向TD,而且,在層a120和層b110及130產生彎曲。因此,在層a120的寬度方向之端部附近,係如以箭號A9OS及A9DS表示,又,在層b110及130的寬度方向端部附近,係如以矢箭號A10OS及A10DS表示,分子配向方向係對寬度方向TD傾斜。
又,在本實施形態,係使用層a120的彎曲形狀及層b110及130的彎曲形狀之雙方均是往長度方向MD的相同方向凸出之條件,進行延伸。因此,以虛線L9表示之層a120的彎曲形狀、及以一點鏈線L10表示之層b110及130的彎曲形狀,係雙方均是在長度方向MD成為往相同方向凸出的曲線狀。具體而言,係層a120和層b110及130的彎曲形狀係任一者在圖中均是往左凸出。
隨後,將在第一延伸步驟所得到的第一延伸薄膜200捲取而得到薄膜卷體250。
[2.3.第二延伸步驟]
在第一延伸步驟之後,進行第二延伸步驟。第13圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜200在作為第二方向的長度方向MD延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之斜視圖。在第二延伸步驟,係如第13圖所顯示,將第一延伸薄膜200從薄膜卷體250拉出,而且將
所拉出的第一延伸薄膜200在長度方向MD延伸而製造長條第二延伸薄膜300。因為第一延伸薄膜200係從薄膜卷體250被拉出,所以在第二延伸步驟,第一延伸薄膜200係與在第一延伸步驟之延伸前薄膜100及第一延伸薄膜200的搬運方向為相反方向地邊被搬運邊被延伸。
第14圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜20在作為第二方向的長度方向MD延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之側面圖。如第14圖所顯示,在第二延伸步驟,第一延伸薄膜200的搬運路徑係設置有作為溫度調整裝置之烘箱400,而且係在通過該烘箱400內時,使第一延伸薄膜200被延伸。
烘箱400係從上游側依照順序具備各自被隔牆區隔之第一室410、第二室420及第三室430,而且第一延伸薄膜200係依照順序邊通過該等的第一室410、第二室420及第三室430邊被延伸。又,因為該等的第一室410、第二室420及第三室430內的溫度,係能夠各自獨立地控制,所以藉由控制該等的第一室410、第二室420及第三室430內的溫度,在烘箱400內之第一延伸薄膜200的延伸溫度係能夠自由地調整。
第15圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜200在作為第二方向的長度方向MD延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之平面圖。
如第15圖所顯示,第一延伸薄膜200的層a120和層b110及130的彎曲形狀,係如以虛線L9及一點鏈線L10表示,任
一者在圖中均是往左凸出。在此,在第二延伸步驟,因為第一延伸薄膜200係被往圖中右側搬運,所以圖中左邊為上游且圖中右邊為下游。因此,在本實施形態之第二延伸步驟,第一延伸薄膜200的層a120和層b110及130的彎曲形狀,係在長度方向MD往上游方向凸出。
此時,使用隨著具有從上游朝向下游而變為低溫的溫度梯度之溫度條件,進行在第二延伸步驟之延伸。具體而言係如第14圖所顯示,將烘箱400內的第一室410、第二室420及第三室430的溫度,以越下游所設置的室為越低溫的方式設定。因而,在本實施形態之烘箱400,係設定使第二室420的溫度為比第一室410更低,第三室430的溫度為比第二室420更低。
使用此種條件將第一延伸薄膜200在長度方向MD進行延伸時,在層a120所含有的分子係以與寬度方向正交之方式配向。而且,如本實施形態,在長度方向MD使用具有溫度梯度的溫度條件在長度方向MD進行延伸時,彎曲形狀有往延伸溫度較低的方向彎曲之傾向。因此,如第15圖所顯示,藉由使用具有溫度梯度的溫度條件延伸,在第二延伸步驟所得到的第二延伸薄膜300的層a120和層b110及130的彎曲形狀係在圖中往右彎曲。
因而,第二延伸薄膜300的層a120的彎曲形狀係如虛線L11所表示,成為直線狀。又,在第二延伸薄膜300的層a120的寬度方向之任一地點,分子配向方向均是與寬度方向TD正交。在此種層a120,在以箭號A11c之寬度方向中央
部之分子配向方向、以及在以箭號A11OS及箭號A11DS表示之寬度方向端部附近之分子配向方向係互相平行。
又,第二延伸薄膜300的層b110及130的彎曲形狀,係如在一點鏈線L12所顯示,成為直線狀。又,第二延伸薄膜300的層b110及130的寬度方向之任一地點,分子配向方向係與寬度方向TD平行。在此種層b,在以箭號A12c表示之寬度方向中央部之分子配向方向、和在以箭號A12OS及箭號A12DS表示之寬度方向端部附近之分子配向方向係互相平行。
如以上進行,能夠得到具備不同熱可塑性樹脂的複數層a120和層b110及130之第二延伸薄膜300。在該第二延伸薄膜300,在層a120和層b110及130各自,分子配向方向係變為均勻。又,藉由第一延伸步驟及在第二延伸步驟施行延伸處理,因為在層a120和層b110及130係顯現相位差,所以第二延伸薄膜係能夠得到相位差薄膜。因而,依照本發明的第二實施形態之製造方法,能夠以具備不同熱可塑性樹脂的複數層(亦即,層a120和層b110及130),而且前述的層各自的分子配向方向在寬度方向TD為均勻之相位差薄膜之方式,製造第二延伸薄膜300。
又,在第二實施形態之第二延伸薄膜300,係與在第一實施形態所得到的第二延伸薄膜300同樣地,層a的面向遲相軸與層b的面向遲相軸係以平行或垂直為佳。又,使用固有雙折射為正的樹脂作為熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B的一方,而且使用固有雙折射為負的樹脂作為熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B的另一方時,層a120的面向遲相軸和層b110
及130的面向遲相軸係以平行為佳。
[2.4.其他步驟]
本發明的第二實施形態之製造方法,亦可進行上述以外的任意步驟。
例如,亦能夠進行與第一實施形態同樣的任意步驟。
[2.5.第二延伸步驟的變形例]
第16圖係示意性地顯示在本發明的第二實施形態的變形例之第二延伸步驟,將第一延伸薄膜200在作為第二方向的長度方向MD延伸而得到第二延伸薄膜300之情況之平面圖。
在上述之本發明的第二實施形態之第二延伸步驟,第一延伸薄膜200的層a120和層b110及130的彎曲形狀係在長度方向MD往上游方向凸出。因此,使用隨著從上游朝向下游而變為低溫之具有溫度梯度的溫度條件,進行延伸。
對此,例如第16圖所顯示,第一延伸薄膜200的層a120和層b110及130的彎曲形狀係在長度方向MD往下游方向凸出時,以使用具有隨著從上游朝向下游變為高溫的溫度梯度之溫度條件進行延伸為佳。具體而言,係將烘箱400內的第一室410、第二室420及第三室430的溫度,以在越下游所設置的室為越高溫之方式設定。藉此,與上述的第二實施形態同樣地,能夠以具有不同熱可塑性樹脂的複數層(亦即,層a120和層b110及130),而且前述的層各自的分子配向方向在寬度方向TD為均勻之相位差薄膜之方式,製造第二延伸薄膜300。
[3.其他實施形態]
本發明係不被上述實施形態的構成限定,亦可進一步變更
而實施。
例如,亦能夠將上述的第一實施形態與第二實施形態組合而實施。藉此,在第二延伸薄膜300的熱可塑性樹脂A的層a120和熱可塑性樹脂B的層b110及130各自,能夠使分子配向方向在寬度方向更均勻。
又,例如,在上述的實施形態,係以只有具備1層熱可塑性樹脂A的層a之延伸前薄膜100作為例子進行說明,但是亦能夠使用具備2層以上的熱可塑性樹脂A的層a之延伸前薄膜。
而且,例如,在上述的實施形態,係以具備2層的熱可塑性樹脂B的層b之延伸前薄膜100作為例子進行說明,但是亦能夠使用只有具備1層熱可塑性樹脂B的層b之延伸前薄膜,而且亦可使用具備3層以上的熱可塑性樹脂B的層b之延伸前薄膜。
[4.延伸前薄膜的構成之說明]
本發明之延伸前薄膜係具備:熱可塑性樹脂A的層a;及與熱可塑性樹脂A不同的熱可塑性樹脂B的層b。層a與層b係以直接連接為佳。亦即,在層a與層b之間,係以無其他層為佳。
[4.1.熱可塑性樹脂A]
作為熱可塑性樹脂A,係如上述的實施形態,以使用固有雙折射為負的樹脂為佳。
固有雙折射為負的熱可塑性樹脂,係通常含有固有雙折射為負的聚合物。舉出該聚合物的例子時,可舉出苯乙烯或苯乙
烯衍生物的同元聚合物、以及含有苯乙烯或苯乙烯衍生物與其他任意單體的共聚物之聚苯乙烯系聚合物;聚丙烯腈聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯聚合物;或該等的多元共聚物等。又,作為能夠使苯乙烯或苯乙烯衍生物共聚合之前述任意單體,例如,較佳者可舉出丙烯腈、順丁烯二酸酐、甲基丙烯酸甲酯、及丁二烯。又,該等聚合物係可單獨使用1種類,亦可以任意的比率組合2種類以上而使用。該等之中,從遲滯值的顯現性高之觀點,以聚苯乙烯系聚合物為佳,而且就耐熱性高而言,以苯乙烯或苯乙烯衍生物與順丁烯二酸酐的共聚物為特佳。此時,相對於聚苯乙烯系聚合物100重量份,具有將順丁烯二酸酐聚合而形成的構造之構造單元(順丁烯二酸酐單元)之量,係以5重量份以上為佳,較佳為10重量份以上,特佳為15重量份以上,以30重量份以下為佳,較佳為28重量份以下,特佳為26重量份以下。
熱可塑性樹脂A亦可含有調配劑。作為調配劑的例子,可舉出滑劑;層狀結晶化合物;無機微粒子;抗氧化劑、熱安定劑、光安定劑、耐候安定劑、紫外線吸收劑、近紅外線吸收劑等的安定劑;可塑劑;染料及顏料等的著色劑;抗靜電劑等。因為能夠使可撓性及耐候性提升,尤其是以滑劑及紫外線吸收劑為佳。又,調配劑係可單獨使用1種類,亦可以任意的比率組合2種類以上而使用。
作為滑劑,例如,可舉出二氧化矽、二氧化鈦、氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、硫酸鍶等的無機粒子;聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙酸
纖維素、乙酸丙酸纖維素等的有機粒子等。作為滑劑,係以有機粒子為特佳。
作為紫外線吸收劑,例如可舉出羥基二苯基酮系化合物、苯并三唑系化合物、柳酸酯系化合物、二苯基酮系紫外線吸收劑、苯并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。舉出適合的紫外線吸收劑之具體例時,可舉出2,2’-亞甲雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)、2-(2'-羥基-3'-第三丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,4-二-第三丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯基酮、2,2',4,4'-四羥基二苯基酮等。作為特別適合者,可舉出2,2'-亞甲雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)。
調配劑的量,係在不顯著地損害本發明的效果之範圍能夠適當地決定。例如,能夠設為以第二延伸薄膜1mm厚換算計,總光線透射率能夠維持80%以上之範圍。
熱可塑性樹脂A的重量平均分子量,係以調整為能夠使用熱可塑性樹脂A且實施熔融擠製法或溶液流延法等的方法之範圍為佳。
熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA係以80℃以上為佳,較佳為90℃以上,更佳為100℃以上,又更佳為110℃以上、特佳為120℃以上。藉由玻璃轉移溫度TgA為如此較高,能夠減低熱可塑性樹脂A的配向緩和。又,玻璃轉移溫度TgA的上限係沒有特別限制,通常為200℃以下。
在熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB之熱可塑
性樹脂A的斷裂延伸度,係以50%上為佳,較佳為80%以上。斷裂延伸度為該範圍時,能夠藉由延伸而更穩定地製造第二延伸薄膜。在此,熱可塑性樹脂A的斷裂延伸度之上限,係沒有特別限制,通常為200%下。斷裂延伸度係能夠使用在JISK7127所記載之試片類型1B的試片,而且在拉伸速度100mm/分鐘求取。
熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB與熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA之差,通常為5℃以上,以8℃以上為佳,以40℃以下為佳,較佳為20℃以下。藉由將前述的玻璃轉移溫度的差設為前述範圍的下限值以上,能夠使遲滯值的顯現的溫度依存性增大。另一方面,藉由設為上限值以下,能夠使玻璃轉移溫度相對較高的熱可塑性樹脂B之延伸容易地進行,而提高第二延伸薄膜的平面性。
[4.2.熱可塑性樹脂B]
作為熱可塑性樹脂B,係以使用固有雙折射為正的樹脂為佳。
固有雙折射為正的熱可塑性樹脂,係通常含有固有雙折射為正的聚合物。舉出該聚合物的例子時,可舉出聚乙烯、聚丙烯等的烯烴聚合物;聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯等的聚酯聚合物;聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)等的聚芳硫醚(polyarylene sulfide)聚合物;聚乙烯醇聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚芳香酯(polyarylate)聚合物、纖維素酯聚合物、聚醚碸聚合物、聚碸聚合物、聚烯丙基碸(polyallyl sulfone)聚合物、聚氯乙烯聚合物、降莰烯聚合物、棒狀液晶聚合物等。該等聚
合物係可單獨使用1種類,亦可以任意的比率組合2種類以上而使用。又,聚合物係可為同元聚合物,亦可為共聚物。該等之中,從遲滯值的顯現性、在低溫的延伸性、及層b與層b以外的層的接著性之觀點,係以聚碳酸酯聚合物為佳。
作為聚碳酸酯聚合物,能夠使用含有具有碳酸酯鍵(-O-C(=O)-O-)的構造單元之任意的聚合物。舉出聚碳酸酯聚合物的例子時,可舉出雙酚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。
熱可塑性樹脂B亦可含有調配劑。作為調配劑的例子,可舉出與熱可塑性樹脂A亦可含有的調配劑同樣者。又,調配劑係可單獨使用1種類,亦可以任意的比率組合2種類以上而使用。
調配劑的量,係能夠在不顯著地損害本發明的效果之範圍適當地決定,例如,能夠設為以第二延伸薄膜1mm厚換算計,總光線透射率能夠維持80%以上之範圍。
熱可塑性樹脂B的重量平均分子量,係以調整為能夠使用熱可塑性樹脂B且實施熔融擠製法或溶液流延法等的方法之範圍為佳。
熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB,係以80℃以上為佳,較佳為90℃以上、更佳為100℃以上、又更佳為110℃以上、特佳為120C以上。藉由玻璃轉移溫度TgB如此較高,能夠減低熱可塑性樹脂B的配向緩和。又,玻璃轉移溫度TgB的上限係沒有特別限制,通常為200℃以下。
在熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA之熱可塑
性樹脂B的斷裂延伸度,係以50%以上為佳,較佳為80%以上。斷裂延伸度為該範圍時,能夠藉由延伸而更穩定地製造第二延伸薄膜。又,熱可塑性樹脂B之前述的斷裂延伸度的上限係沒有特別限制,通常為200%以下。
[4.3.延伸前薄膜的層結構]
延伸前薄膜係具備至少各一層之上述的熱可塑性樹脂A的層a及熱可塑性樹脂B的層b。此種延伸前薄膜係藉由在互相正交之第一方向及第二方向延伸,而在層a及層b各自,具有能夠按照延伸溫度、延伸倍率、以及延伸方向而產生遲滯值之性質。利用該性質而能夠製作能夠作為所需要的相位差薄膜之第二延伸薄膜。具體而言,在將延伸前薄膜延伸而得到的第二延伸薄膜,藉由將在層a所產生的遲滯值、及在層b所產生的遲滯值合成,就整體而言能夠顯現所需要的面向遲滯值及厚度方向的遲滯值。因此,該第二延伸薄膜係能夠使用作為具有優異的光學補償功能之相位差薄膜。
藉由延伸而在層a及層b所產生的遲滯值大小,係按照延伸前薄膜的構成(例如,各層的數量及厚度)、延伸溫度及延伸倍率等的條件而決定。因此,延伸前薄膜的構成,係以按照所欲顯現的光學補償功能等的光學功能而決定為佳。
尤其是延伸前薄膜,係將在薄膜面內的某方向之延伸方向(亦即,單軸延伸方向)設為X軸,將對單軸延伸方向且在薄膜面內為正交之方向設為Y軸,以及將厚度方向設為Z軸時,垂直地入射薄膜面且電向量(electric vector)的振動面係位於XZ面之直線偏光(以下,適當地稱為「XZ偏光」),對垂
直地入射薄膜面且電向量的振動面係位於YZ面之直線偏光(以下,適當地稱為「YZ偏光」)之相位,係以滿足以下的必要條件(以下,有適當地稱為「必要條件P」之情形)為佳:於溫度T1及T2之中的一方(通常為溫度T1)在X軸方向進行單軸延伸後的情況係遲延,於溫度T1及T2之中的另一方(通常為溫度T2)在X軸方向進行單軸延伸後的情況係提前。
前述的必要條件P,係以將延伸前薄膜的面內之各式各樣的方向之中的至少一方向設為X軸時能夠滿足為佳。因為通常延伸前薄膜係各向同性的(亦即,不具有各向異性)薄膜,所以只要滿足將面內一方向時為X軸時之必要條件P,就能夠滿足將其他的任一方向設為X軸時之必要條件P。
通常,藉由單軸延伸而在X軸顯現面內遲相軸之薄膜,XZ偏光對YZ偏光係相位遲延。相反地,藉由單軸延伸而在X軸顯現進相軸之薄膜,XZ偏光對YZ偏光係相位提前。滿足前述的必要條件P之延伸前薄膜,係利用該等性質之薄膜,通常面內遲相軸或進相軸的顯現方式係依存於延伸溫度之薄膜。顯現此種遲滯值之溫度依存性,係例如,能夠藉由調整熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B的光彈性模數和層a及層b之厚度比等的關係來調整。
在此,舉出「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」作為例子,來說明延伸前薄膜應滿足的條件。將「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」,定義為延伸方向亦即X軸方向的折射率nX、與在面內與延伸方向正交的方向亦即Y軸方向的折
射率nY之差(=nX-nY),乘以厚度d而求得之值。此時,將具備層a及層b之延伸前薄膜延伸時,在該延伸前薄膜整體能夠顯現的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」,係由在層a所顯現的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」、與在層b所顯現的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」所合成。因此,為了使將含有層a及層b之延伸前薄膜延伸後所顯現的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」之符號,與在較低的溫度Ta之延伸及在較高的溫度Tb之延伸成為相反,係以滿足下述的條件(1)及(2)之方式調整層a及層b的厚度為佳。
(1)藉由在較低的溫度Ta之延伸,玻璃轉移溫度高的熱可塑性樹脂B所顯現的遲滯值之絕對值,係比玻璃轉移溫度低的熱可塑性樹脂A所顯現的遲滯值之絕對值變為更小。
(2)藉由在較高的溫度Tb之延伸,玻璃轉移溫度低的熱可塑性樹脂A所顯現的遲滯值之絕對值,係比玻璃轉移溫度高的熱可塑性樹脂B所顯現的遲滯值之絕對值變為更小。
如此,藉由調整因在一方向的延伸(亦即,單軸延伸)而在層a及層b各自所顯現之X軸方向的折射率nX與Y軸方向的折射率nY之差;層a的厚度之總和;和層b的厚度之總和,能夠得到滿足必要條件P(亦即,XZ偏光對YZ偏光之相位係於溫度T1及T2的一方在X軸方向進行單軸延伸時為遲延,而於溫度T1及T2的另一方在X軸方向進行單軸延伸時為提前之必要條件)之延伸前薄膜。
針對將滿足必要條件P之延伸前薄膜進行延伸時之顯現「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」,係參照圖式而
更具體地說明。第17圖係顯示將使用具有負的固有雙折射之熱可塑性樹脂A及具有正的固有雙折射之熱可塑性樹脂B之延伸前薄膜的層a及層b,各自以某延伸倍率及延伸速度延伸時之「以延伸方向作為基準之遲滯值」的溫度依存性,及將延伸前薄膜延伸時之「以延伸方向作為基準之面向遲滯值△」的溫度依存性的一個例子。在如第17圖所顯示的延伸前薄膜,因為於溫度Ta延伸時,相較於在層b所顯現之正的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」,在層a所顯現之負的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」為較大,所以就整體而言,係顯現負的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值△」。另一方面,因為於溫度Tb延伸時,相較於在層b所顯現之正的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」,在層a所顯現之負的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值」為較小,所以就整體而言,係顯現正的「以延伸方向作為基準之面向遲滯值△」。
因而,藉由將此種不同溫度Ta及Tb的延伸組合,來合成於各溫度延伸所產生的遲滯值,能夠穩定地實現具有所需要的遲滯值之第二延伸薄膜。
層a及層b之具體的厚度,係能夠按照為了滿足上述的必要條件P,所欲製造之第二延伸薄膜的遲滯值而設定。此時,層a的厚度之總和、與層b的厚度之總和之比((層b的厚度之總和)/(層a的厚度之總和)),係以1/15以上為佳,較佳為1/10以上,又,以1/4以下為佳。藉此,能夠使藉由延伸處理之遲滯值顯現的溫度依存性增大。
層a及層b的合計厚度,係以10μm以上為佳,較
佳為20μm以上,特佳為30μm以上,以500μm以下為佳,較佳為200μm以下,特佳為150um以下。藉由使層a及層b的合計厚度為前述範圍的下限值以上,能夠使充分的遲滯值顯現。又,能夠提高第二延伸薄膜的機械強度。又,藉由設為上限值以下,能夠使第二延伸薄膜具有高柔軟性且能夠提高操作性。
延伸前薄膜係只要不顯著地損害本發明的效果,除了層a及層b以外,亦可具有任意層。該等任意層,係例如可對如後述藉由共擠壓而得到之延伸前薄膜,以後來設置的方式進行,亦可在將熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B共擠壓時,以將任意層的形成材料與熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B共擠壓的方式進行。
延伸前薄膜的寬度方向之尺寸,係以500mm以上為佳,較佳為2000mm以下。
延伸前薄膜的總光線透射率,係以85%以上為佳。前述光線透射率係能夠依據JIS K0115且用分光光度計(日本分光公司製、紫外可見近紅外分光光度計「V-570」)而測定。
又,延伸前薄膜的霧度,係以5%以下為佳,較佳為3%以下,特佳為1%以下。在此,霧度係能夠依據JIS K7361-1997且使用日本電色工業公司製「濁度計NDH-300A」測定5處,而且採用由此所求得的平均值。
[4.4.延伸前薄膜之製造方法]
在延伸前薄膜之製造方法,係沒有限制,以使用熱可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B且藉由、共擠壓法或共流延法來製
造為佳。其中,以共擠壓法為佳。共擠壓法係將成為熔融狀態的複數樹脂擠製而成形之方法。就製造效率、和不使溶劑等的揮發性成分在延伸前薄膜中殘留而言,共擠壓法係優異的。
作為共擠壓方法,例如,可舉出共擠壓T型模具法、共擠壓吹塑法、共擠壓貼合法等。該等之中,以共擠壓T型模具法為佳。共擠壓T型模具法有供料塊方式及多歧管方式。其中,就能夠減少層a1及層a2的厚度之偏差而言,以多歧管方式為特佳。
採用共擠壓T型模具法時,在具有T型模具的擠製機之熱可塑性樹脂的熔融溫度,以設為比各熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度更高80℃的溫度以上為佳,以設為100℃較高的溫度以上為較佳,又,以設為更高180℃的溫度以下為佳,以設為更高150℃的溫度以下為較佳。藉由將在擠製機之熱可塑性樹脂的熔融溫度設為前述範圍的下限值以上,能夠充分地提高熱可塑性樹脂的流動性。又,藉由設為上限值以下,能夠防止熱可塑性樹脂的劣化。
從擠壓模的開口部被擠出的薄膜狀熔融樹脂,係以使其密著於冷卻滾筒為佳。藉此,能夠速地使其硬化而有效率地得到所需要的延伸前薄膜。
使熔融樹脂密著於冷卻滾筒之方法,係沒有特別限制,例如,可舉出氣動刮塗方式、真空箱方式、靜電密著方式等。
冷卻滾筒的數量係沒有特別限制,通常為2支以上。又,作為冷卻滾筒的配置方法,例如,可舉出直線型、Z型、L型等,但是沒有特別限制。又,將被從擠壓模的開口部擠出的熔
融樹脂通達至冷卻滾筒的方法,係沒有特別限制。
依照冷卻滾筒的溫度、通常,被擠出的薄膜狀樹脂在冷卻滾筒的密著情況係變化。因此,將從擠壓模擠出的樹脂之中接觸滾筒之層的樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg時,冷卻滾筒的溫度係較佳為(Tg+30)℃以下,更佳是設為(Tg-5)℃~(Tg-45)℃的範圍。藉由使冷卻滾筒的溫度為前述範圍的下限值以上,能夠使樹脂對冷卻滾筒的密著成為良好。又,藉由設為上限值以下,能夠將薄膜狀的樹脂容易地從冷卻滾筒剝取。又,藉由使冷卻滾筒的溫度落入前述的範圍,能夠防止滑動及傷痕等的不良。
又,延伸前薄膜中的殘留溶劑之量係較少為佳。作為該目的之手段,可舉出以下的手段:(1)減少當作原料的熱可塑性樹脂之殘留溶劑;(2)在成形延伸前薄膜之前,將熱可塑性樹脂預乾燥等。預乾燥係例如使熱可塑性樹脂成為丸粒等的形態,而使用熱風乾燥機等來進行。乾燥溫度係以100℃以上為佳,乾燥時間係以2小時以上為佳。藉由進行預乾燥,能夠使延伸前薄膜中的殘留溶劑減低,而且能夠防止被擠出的薄膜狀樹脂產生發泡。
[5.第一延伸步驟的延伸條件]
在第一延伸步驟,係將延伸前薄膜在一方向延伸。亦即,將延伸前薄膜進行單軸延伸。此時,藉由第一延伸步驟將延伸前薄膜延伸之方向係第一方向。藉由進行此種第一延伸步驟,在延伸前薄膜所含有的層a及層b係被共延伸。藉由該延伸,在層a及層b各自按照延伸前薄膜的構成、和延伸溫度及延伸
倍率等的延伸條件而產生遲滯值,能夠得到第一延伸薄膜。此時,延伸前薄膜係滿足必要條件P時,XZ偏光對YZ偏光之相位係遲延或是提前。
在第一延伸步驟之延伸溫度,係能夠以可得到所需要的遲滯值之方式,設定為適當的溫度。例如,將熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA及熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB設為基準,在第一延伸步驟之延伸溫度,係以比TgA更高為佳,以比TgA+5℃更高為較佳,以比TgA+10℃更高為更佳,又,以比TgB+20℃更低為佳,以比TgB+10℃更低為較佳。將延伸溫度設為比前述溫度範圍的下限更高時,能夠使層a的面向遲滯值ReA及厚度方向的遲滯值RthA穩定地落入所需要的範圍。又,將延伸溫度設為比前述溫度範圍的上限更低時,能夠使層b的面內遲滯值ReB及厚度方向的遲滯值RthB穩定地落入所需要的範圍。
在第一延伸步驟的延伸倍率,係以2.0倍以上為佳,較佳為2.5倍以上,特佳為3.0倍以上,以5.0倍以下為佳,較佳為4.5倍以下,特佳為4.0倍以下。藉由將在第一延伸步驟的延伸倍率設為前述範圍的下限值以上,能夠使所得到的第二延伸薄膜之厚度薄化。又,藉由設為上限值以下,能夠穩定地進行製造第二延伸薄膜。
在第一延伸步驟之延伸速度,係以2.0倍/分鐘以上為佳,較佳為2.5倍/分鐘以上,特佳為3.0倍/分鐘以上,以5.0倍/分鐘以下為佳,較佳為4.5倍/分鐘以下,特佳為4.0倍/分鐘以下。藉由將延伸速度設為前述範圍的下限值以上,能
夠使生產性提升。又,藉由設為上限值以下,能夠減低遲滯值的偏差。
單軸延伸係能夠使用先前習知的方法而進行。例如,可舉出利用輥之間的周速之差而在長度方向單軸延伸之方法;使用擴幅器而在寬度方向單軸延伸之方法等。作為在長度方向單軸延伸之方法,例如,可舉出在輥之間之IR加熱方式及浮動方式(float type)等,就能夠得到光學均勻性高的第二延伸薄膜而言,尤其是以浮動方式為適合。另一方面,作為在寬度方向單軸延伸之方法,可舉出擴幅器法。
又,延伸時為了減少延伸不均及厚度不均,亦可在延伸區之延伸前薄膜的寬度方向使其產生溫度差。為了在延伸區之寬度方向產生溫度差,例如,可使用在寬度方向調整溫風噴嘴的開度,在寬度方向並列IR加熱器且進行加熱控制等習知的手法。
[6.第二延伸步驟的延伸條件]
在第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在與第一方向於面內正交的第二方向延伸。
在第二延伸步驟,係以在比第一延伸步驟之延伸溫度更低的溫度進行延伸為佳。亦即,以相對較低的溫度將第一延伸薄膜進行單軸延伸為佳。藉此,在層a及層b各自按照第一延伸薄膜的構成、和延伸溫度T2及延伸倍率等的延伸條件而產生遲滯值,能夠得到第二延伸薄膜。此時,延伸前薄膜係滿足必要條件P時,較佳是在第一延伸步驟的延伸,使得XZ偏光對YZ偏光之相位為遲延時,在第二延伸步驟的延伸,
使得XZ偏光對YZ偏光之相位為提前;在第一延伸步驟的延伸,使得XZ偏光對YZ偏光之相位為提前時,在第二延伸步驟的延伸,使得XZ偏光對YZ偏光之相位為遲延。
在第二延伸步驟之延伸溫度,係以能夠得到所需要的遲滯值之方式,設定適當的溫度。例如,在第二延伸步驟之延伸溫度,係將熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA設為基準時,以比TgA-20℃更高為佳,以比TgA-10℃更高為較佳,又,以比TgA+5℃更低為佳,以比TgA更為較佳。藉由將延伸溫度T2設為比前述溫度範圍的下限更高,能夠防止延伸引起第二延伸薄膜產生斷裂及白濁。又,藉由設為上限值以下,能夠將熱可塑性樹脂A的層a的面向遲滯值ReA及厚度方向的遲滯值RthA穩定地落入所需要的範圍。在此,例如上述的第二實施形態,在第二延伸步驟之延伸溫度不是一定時,在第二延伸步驟之平均延伸溫度,係以落入前述的範圍為佳。
在第一延伸步驟之延伸溫度與在第二延伸步驟之延伸溫度之差,以5℃以上為佳,較佳為10℃以上。藉由將延伸溫度之差如前述增大,能夠穩定地使第二延伸薄膜顯現偏光板補償功能。又,延伸溫度之差的上限係沒有限制,但是從工業生產性的觀點為100℃以下。在此,如上述的第二實施形態,延伸溫度不是一定時,係以延伸溫度的平均溫度之差係落入前述的範圍為佳。
又,如上述的第二實施形態,在第二延伸步驟之延伸溫度係具有梯度時,其延伸溫度的範圍之下限溫度與上限溫度之差,係以5℃以上為佳,較佳為8℃以上,特佳為10℃
以上,以55℃以下為佳,較佳為25℃以下,特佳為20℃以下。藉由將延伸溫度T2的範圍的下限溫度與上限溫度之差設為前述範圍的下限值以上,能夠充分地消除在第一延伸步驟所發生的彎曲。又,藉由設為上限值以下,能夠減低遲滯值的偏差。
又,在第二延伸步驟之延伸,係以0.3分鐘以上為佳,較佳為0.4分鐘以上,特佳為0.5分鐘以上,又,以2.0分鐘以下為佳,較佳為1.5分鐘以下,特佳是1.0分鐘以下的時間進行為佳。
在第二延伸步驟的延伸倍率,係以比第一延伸步驟的延伸倍率更小為佳。在第二延伸步驟之具體的延伸倍率,係以1.10倍以上為佳,較佳為1.15倍以上,特佳為1.20倍以上,以1.40倍以下為佳,較佳為1.35倍以下,特佳為1.30倍以下。
在第二延伸步驟之延伸速度,係以1.10倍/分鐘以上為佳,較佳為1.15倍/分鐘以上,特佳為1.20倍/分鐘以上,以1.40倍/分鐘以下為佳,較佳為1.35倍/分鐘以下,特佳為1.30倍/分鐘以下。
藉由將延伸速度設為前述範圍的下限值以上,能夠使生產性提升。又,藉由設為上限值以下,能夠減低遲滯值的偏差。
作為在第二延伸步驟的延伸,係進行單軸延伸。該單軸延伸的具體方法,係能夠使用與在第一延伸步驟的單軸延伸能夠採用的方法同樣之方法。
在第一延伸步驟與第二延伸步驟之延伸方向的組係任意的。例如,可以在第一延伸步驟,在長度方向延伸,而
在第二延伸步驟,在寬度方向延伸。又,例如,亦可以在第一延伸步驟,在寬度方向延伸,而在第二延伸步驟,在長度方向延伸。而且,例如亦可以在第一延伸步驟,在傾斜方向延伸,而在第二延伸步驟,在與前述的傾斜方向正交之傾斜方向延伸。在此,所謂傾斜方向,係表示與長度方向及寬度方向之雙方均不是平行的方向。尤其是以在第一延伸步驟,在寬度方向延伸,而在第二延伸步驟,在長度方向延伸為佳。藉由在延伸倍率為較大的第一延伸步驟在寬度方向進行延伸,而在延伸倍率較小的第二延伸步驟在長度方向進行延伸,能夠得到寬度寬闊的第二相位差薄膜。
藉由上述的製造方法,能夠得到具備層a及層b之第二延伸薄膜。在該製造方法,因為延伸前薄膜藉由延伸將層a及層b共延伸而製造第二延伸薄膜,所以相較於各別準備經延伸的層a及層b之後將該等貼合之情況,因為不需要塗布接著劑及硬化,所以能夠縮短製造步驟且能夠減低製造成本。而且,因為不需要調整貼合角度,所以容易提升面內遲相軸的方向精確度,而能夠期待製品的高品質化。
又,在上述的製造方法,例如藉由調整在第一延伸步驟及第二延伸步驟之延伸倍率及延伸溫度,能夠調整第二相位差薄膜的面向遲滯值及厚度方向的遲滯值。
[7.第二延伸薄膜]
如上述,藉由對延伸前薄膜進行第一延伸步驟及第二延伸步驟,能夠在熱可塑性樹脂A的層a及熱可塑性樹脂B的層b,按照延伸溫度、延伸方向及延伸倍率等的延伸條件而產生遲滯
值。因此,在經過第一延伸步驟及第二延伸步驟而得到之具備層a及層b的第二延伸薄膜,係藉由合成層a及層b的遲滯值,來產生所需要的遲滯值。
此時,如在上述的實施形態所說明,第二延伸薄膜的層a及層b的分子配向方向係在寬度方向高度地變為均勻。因而,在該第二延伸薄膜,係在寬度方向的任一地點均能夠均勻地設定各層的遲相軸方向之關係。因此,將該第二延伸薄膜使用作為相位差薄膜時,能夠發揮具有優異的偏光補償功能等之光學功能。
在第二延伸薄膜之層a及層b各自的分子配向方向,係能夠按照所需要的光學功能而任意地設定。例如,使用固有雙折射為正的樹脂作為可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B的一方,而使用固有雙折射為負的樹脂作為另一方時,層a及層b的一方之分子配向方向係以與寬度方向正交為佳,層a及層b的另一方的分子配向角係以與寬度方向平行為佳。具體而言,係使用固有雙折射為正的樹脂作為可塑性樹脂A及熱可塑性樹脂B的一方,而使用固有雙折射為負的樹脂作為另一方時,層a及層b的一方之分子配向角,係在第二延伸薄膜的總寬度,以對寬度方向為在89.5°至90.5°的範圍為佳,又,層a及層b之另一方的分子配向角,係在相位差薄膜的總寬度,以對寬度方向為在-0.5°至0.5°的範圍為佳。
而且,如前述,在第二延伸薄膜的層a及層b,分子配向方向在寬度方向係高度地變為均勻。因而,在第二延伸薄膜的層a之從寬度方向的一方的端部的距離為50mm的地點
之分子配向方向、與從另一方的端部的距離為50mm的地點之分子配向方向之角度差係變小,具體而言係以0°以上且0.5°以下為佳,較佳為0°以上且0.4°以下。又,在第二延伸薄膜的層b之從寬度方向的一方的端部的距離為50mm的地點之分子配向方向、與從另一方的端部的距離為50mm的地點之分子配向方向之角度差係變小,具體而言,係以0°以上且0.5°以下為佳,較佳為0°以上且0.4°以下。
第二延伸薄膜的面內遲滯值Re係以50nm以上為佳,較佳為100nm以上,又,以400nm以下為佳,較佳為350nm以下。第二延伸薄膜係藉由具有此種範圍的面向遲滯值Re,能夠適當地進行液晶顯示裝置的光學補償。
第二延伸薄膜的厚度方向之遲滯值Rth,係以-50nm以上為佳,較佳為-40nm以上,特佳為-30nm以上,又,以50nm以下為佳,較佳為40nm以下,特佳為30nm以下。第二延伸薄膜係藉由具有此種範圍的厚度方向之遲滯值Rth,能夠適當地進行液晶顯示裝置的光學補償。
第二延伸薄膜的Nz係數,係以0以上為佳,較佳為0.3以上、特佳為0.5以上,以1以下為佳,較佳為0.9以下,特佳為0.8以下。第二延伸薄膜係藉由具有此種範圍的Nz係數,能夠適當地進行液晶顯示裝置的光學補償。
又,就第二延伸薄膜整體而言,第二延伸薄膜係以滿足折射率nx、ny及nz為nx>nz>ny的關係為佳。藉此,能夠適當地進行液晶顯示裝置的光學補償。在此,第二延伸薄膜的折射率nx、ny及nz,係能夠從第二延伸薄膜的面向遲滯
值Re及厚度方向的遲滯值Rth、第二延伸薄膜的厚度、以及第二延伸薄膜的平均折射率nave來算出。平均折射率nave係能夠藉由下式來決定。
nave=Σ(ni×Li)/ΣLi
ni:在第二延伸薄膜所含有的i層之樹脂的折射率
Li:在第二延伸薄膜所含有的i層之膜厚
第二延伸薄膜的總光線透射率,係以85%以上為佳。
又,第二延伸薄膜的霧度係以5%以下為佳,較佳為3%以下,特佳為1%以下。藉由將霧度設為較低的值,能夠提高具備第二延伸薄膜之顯示裝置的顯示影像之鮮明性。
第二延伸薄膜之△YI,係以5以下為佳,以3以下為較佳。該△YI為上述範圍時,無著色且視認性變為良好。又,下限係理想上為零。△YI係能夠依據ASTM E313且使用日本電色工業公司製「分光色差計SE2000」而測定。將同樣的測定進行5次且求取其算術平均值。
第二延伸薄膜係以具有JIS鉛筆硬度為H或其以上的硬度為佳。該JIS鉛筆硬度係能夠依照樹脂的種類及樹脂層的厚度而調整。在此,JIS鉛筆硬度係依據JIS K5600-5-4,將各種硬度的鉛筆傾斜45°,從上面施加500g重的荷重而刮擦薄膜表面,而且為開始產生傷痕之鉛筆硬度。
第二延伸薄膜的外表面,係實質上以不具有在MD方向延伸之不規則地產生的線狀凹部或線狀凸部(所謂模頭線(die line))且平坦為佳。在此,所謂「實質上不具有不規則地
產生的線狀凹部或線狀凸部且平坦」,係指即便形成有線狀凹部或線狀凸部,係深度為小於50nm或寬度為大於500nm之線狀凹部、或是高度小於50nm或寬度大於500nm之線狀凸部。較佳是深度小於30nm或寬度大於700nm之線狀凹部、或是高度小於30nm或寬度大於700nm之線狀凸部。藉由設為此種結構,基於在線狀凹部或線狀凸部之光線的折射等,能夠防止產生光線干涉及漏光而能夠提升光學性能。又,所謂不規則地產生,係指在非意圖的位置形成非意圖的尺寸及形狀。
上述之線狀凹部的深度、線狀凸部的高度、及該等的寬度,係能夠使用其次敘述的方法來求取。對第二延伸薄膜照射光線且將透射映在銀幕上,將在銀幕上所顯現光線為具有明或暗的條紋之部分(該部分係線狀凹部的深度及線狀凸部的高度較大的部分),切取30mm四方。使用三維表面構造解析顯微鏡(視野區域5mm×7mm)觀察所切取的薄膜片之表面,將其變成為三維影像且從該三維影像求取剖面輪廓。剖面輪廓係在視野區域以1mm間隔求取。
在該剖面輪廓描繪平均線。從該平均線至線狀凹部的底部為止的長度係成為線狀凹部深度,又,從平均線至線狀凸部的頂端為止的長度係成為線狀凸部高度。平均線與輪廓的交點間之距離係成為寬度。從該等線狀凹部深度及線狀凸部高度的測定值求取各自最大值,而且各自求取顯示該最大值之線狀凹部或線狀凸部的寬度。將從以上所求取的線狀凹部深度及線狀凸部高度之最大值、顯示該最大值之線狀凹部的寬度及線狀凸部的寬度,設為該薄膜的線狀凹部之深度、線狀凸部的高度及該
等的寬度。
第二延伸薄膜亦可以是藉由60℃、90%RH、100小時的熱處理,而在縱向及橫向收縮者。但是,其收縮率係以0.5%以下為佳,較佳為0.3%以下。藉由將收縮率如此地減小,在高溫及高濕環境下使用第二延伸薄膜時,藉由收縮應力而能夠防止第二延伸薄膜產生變形且從顯示裝置剝離之現象。
在第二延伸薄膜,熱可塑性樹脂A的層a及熱可塑性樹脂B的層b的厚度之合計,係以10μm以上為佳,較佳為30μm以上,以200μm以下為佳,較佳為150μm以下。
又,熱可塑性樹脂A的層a及熱可塑性樹脂B的層b各自之厚度,係能夠按照欲使第二延伸薄膜顯現的遲滯值而任意地設定。例如,如上述的實施形態,在依照順序具備第一層b、層a及第二的層b之第二延伸薄膜,層a的厚度係以40μm以上為佳,較佳為45μm以上,特佳為50μm以上,以80μm以下為佳,較佳為75μm以下,特佳為70μm以下。又,第一的層b的厚度係以2μm以上為佳,較佳為3μm以上,特佳為4μm以上,以14μm以下為佳,較佳為12μm以下,特佳為10μm以下。而且,第二的層b的厚度係以0.4μm以上為佳,較佳為0.6μm以上,特佳為0.8μm以上,以3.0μm以下為佳,較佳為2.8μm以下,特佳為2.6μm以下。藉由將各層的厚度設為前述範圍的下限值以上,而容易顯現所需要的遲滯值。又,藉由設為上限值以下,能夠減低第二延伸薄膜的厚度。
而且,熱可塑性樹脂A的層a及熱可塑性樹脂B的層b各自的厚度之偏差,係全面以1μm以下為佳。藉此,能
夠減小在顯示裝置之色調的偏差。又,能夠使長期使用後的色調變化成為均勻。為了將它實現,例如,以將在延伸前薄膜之層a及層b的厚度之偏差全面地設為1μm以下為佳。
第二延伸薄膜的寬度方向之尺寸,係以150mm以上為佳,較佳為500mm以上,更佳為1000mm以上,以2000mm以下為佳。
又,在第二延伸薄膜,熱可塑性樹脂A的層a及熱可塑性樹脂B的層b係以直接連接為佳。藉此,能夠將第二延伸薄膜的厚度薄化,就顯現光學功能而言,乃是有利的。
上述的第二延伸薄膜係可以將其本身使用作為相位差薄膜。又,亦可以藉由在上述的第二延伸薄膜進一步設置任意層來製造複層薄膜,而將具有第二延伸薄膜及任意層之複層薄膜使用作為相位差薄膜。
[8.液晶顯示裝置]
上述的第二延伸薄膜係使用作為相位差薄膜時,具有優異的偏光板補償功能。因此,該相位差薄膜係可以單獨或與其他的構件組合例如而應用在液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、電漿顯示裝置、FED(放射電場)顯示裝置、SED(表面電場)顯示裝置等的顯示裝置。該等之中,該相位差薄膜係尤其適合使用在液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置係通常具備:各自的吸收軸為正交之一對偏光片(光入射側偏光片及光射出側偏光片);及設置於前述一對偏光片之間之液晶胞。在液晶顯示裝置設置本發明的相位差薄膜時,能夠在前述一對偏光片之間設置相位差薄膜。
此時,相位差薄膜係例如可以設置在液晶胞與光入射側偏光片之間。又,相位差薄膜係例如,亦可設置在液晶胞與光射出側偏光片之間。而且,相位差薄膜係例如,亦可設置在液晶胞與光入射側偏光片之間、及液晶胞與光射出側偏光片之間之雙方。通常,該等一對偏光片、相位差薄膜及液晶胞係一體地被設置作為液晶面板,藉由從光源對該液晶面板照射光線,影像係被顯示在位於液晶面板的光射出側之顯示面。此時,具備本發明的相位差薄膜之液晶顯示裝置,能夠使顯示黑色時之正面亮度充分地降低。又,通常因為相位差薄膜發揮優異的偏光板補償功能,能夠減少從液晶顯示裝置的顯示面傾斜觀看時的漏光。而且,因為本發明的相位差薄膜係通常除了偏光板補償功能以外,亦具有優異的光學功能,所以能夠使液晶顯示裝置的視認性進一步提升。
作為液晶胞的驅動方式,例如,可舉出面內切換(IPS;In-Plane Switching)方式、垂直配向(VA;Vertically Alignment)方式、多疇垂直配向(MVA;Multi-domain Vertical Alignment)方式、連續焰火狀排列(CPA;Continuous Pinwheel Alignment)方式、混合配向向列(HAN;Hybrid Aligned Nematic)方式、扭曲向列(TN;Twisted Nematic)方式、超扭曲向列(STN;Super Twisted Nematic)方式、光學補償彎曲(OCB;Optically Compenstory Bend)方式等。尤其是以面內切換方式及垂直配向方式為佳,以面內切換方式為特佳。面內切換方式的液晶胞之視野角係寬闊的,如上述,藉由應用相位差薄膜,能夠將視野角進一步擴大。
相位差薄膜係例如,亦可貼合在液晶胞或偏光片。貼合係能夠使用習知的接著劑。
又,相位差薄膜係可以單獨使用1片,亦可以使用2片以上。
而且,在液晶顯示裝置設置相位差薄膜時,亦可將本發明的相位差薄膜進一步與另外的相位差薄膜組合而使用。例如,將本發明的相位差薄膜設置在具備垂直配向方式的液晶胞之液晶顯示裝置時,在一對偏光片之間,係除了本發明的相位差薄膜以外,亦可以設置用以改善視野角特性之另外的相位差薄膜。
[9.其他事項]
本發明的相位差薄膜,亦能夠使用在上述以外的用途。
例如,藉由將本發明的相位差薄膜的面向遲滯值Re設為120nm~160nm而將相位差薄膜作為1/4波長板,將該1/4波長板與直線偏光片組合時,能夠得到圓偏光板。此時,1/4波長板的面向遲相軸與直線偏光片的吸收軸之構成角度,係以設為45±2°為佳。
又,相位差薄膜係能夠使用作為偏光板的保護薄膜。偏光板係通常具備偏光片;及被貼合在其兩面之保護薄膜。將相位差薄膜貼合在偏光片時,能夠將該相位差薄膜使用作為保護薄膜。此時,因為保護薄膜被省略,所以能夠將液晶顯示裝置的厚度薄化。
[實施例]
以下,揭示實施例而具體地說明本發明。但是,
本發明係不被以下的實施例限定,在不脫離本發明的申請專利範圍及其均等的範圍之範圍,能夠任意地變更而實施。
在以下的說明,表示量之「%」及「份」,係只要沒有預先告知,就是重量基準。又,在以下所說明的操作,係只要沒有預先告知,就是在常溫及常壓的條件下進行。
[評價方法]
(厚度的測定方法)
在薄膜所含有的各層的厚度,係將該薄膜埋封在環氧樹脂之後,使用薄切片機(大和工業公司製「RUB-2100」)且使用掃描型電子顯微鏡觀察且測定剖面。
(遲滯值的測定方法)
薄膜的面向遲滯值及厚度方向的遲滯值之測定,係使用分光橢圓偏光計(ellipsometer)(J.A.Woollam公司製「M-2000U」)而進行。又,測定波長係設為550nm。
(分子配向角的測定方法)
薄膜的分子配向角係如以下進行且測定。首先,使用前述的分光橢圓偏光計測定薄膜的面向遲相軸的方向。將該面向遲相軸的方向設為該薄膜的分子配向方向。而且,測定該分子配向方向對寬度方向所構成的角度,作為在該薄膜的測定地點之分子配向角。
又,在薄膜所含有的各層之分子配向角,係如以下進行而測定。首先,使用塑膠用研磨布研磨薄膜的表面而使各層成為單層。在該狀態下,使用前述的分光橢圓偏光計測定各層的面向遲相軸的方向。形成該層之樹脂的固有雙折射為正
時,將其面向遲相軸的方向設為該層的分子配向方向。又,形成該層之樹脂的固有雙折射為負時,將與其面向遲相軸構成90°的角度之方向設為該層的分子配向方向。而且,測定該分子配向方向對寬度方向所構成的角度設,作為在該層的測定地點之分子配向角。
此時,分子配向角的符號係將分子配向方向對寬度方向為構成反時鐘旋轉的角時,以正符號表示,而將係將分子配向方向對寬度方向為構成時鐘旋轉的角時,以負符號表示。
(漏光的評價方法)
在液晶顯示裝置用的背光板單元上,在正交尼寇稜鏡(crossed Nicol)配置2片偏光片。在該偏光片之間,將在實施例及比較例所得到的第二延伸薄膜,以背光板側的偏光片之吸收軸與第二延伸薄膜的寬度方向為平行的方式配置且以目視觀察。相較於不使用第二延伸薄膜時,將無法觀察漏光的差異時設為「良」,將漏光增加時設為「不合格」。
評價係使用50mm×50mm之矩形的薄膜試樣而進行,而且從第二延伸薄膜的右側之端部起25~75mm的位置(端部附近)、及從薄膜的左側之端部起625~675mm的位置(中央)切取薄膜試樣提供評價。
[比較例1]
(延伸前薄膜的製造步驟)
準備二種三層之共擠壓成形用的薄膜成形裝置(使用2種類的樹脂形成由3層所構成的薄膜之類型者)。
準備苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物樹脂(NovaChemicals公司製「DylarkD332」、玻璃轉移溫度130℃)的丸粒作為固有雙折射為負之熱可塑性樹脂A。將該丸粒投入具備雙螺紋型的螺桿之一方的單軸擠製機而使其熔融。
準備聚碳酸酯樹脂(Chi Mei公司製「WONDERLITE PC-115」、玻璃轉移溫度140℃)的丸粒作為固有雙折射為正之熱可塑性樹脂B。將該丸粒投入具備雙螺紋型的螺桿之另一方的單軸擠製機而使其熔融。
將熔融後之260℃的苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物樹脂,通過孔眼開度10μm的葉盤(leaf disc)形狀的聚合物過濾器,而供給至一方的歧管。又,將熔融後之260℃的聚碳酸酯樹脂,通過孔眼開度10μm的葉盤形狀的聚合物過濾器,而供給至多歧管模具(擠壓模唇的表面粗糙度Ra=0.1μm)之另一方的歧管。
將苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物樹脂及聚碳酸酯樹脂從前述的多歧管模具於260℃同時擠製,而得到具備聚碳酸酯樹脂的層b1/苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物樹脂的層a/聚碳酸酯樹脂的層b2之3層結構的薄膜狀熔融樹脂。將該薄膜狀熔融樹脂鑄塑於經調整為表面溫度130℃之冷卻輥,其次,通過經調整為表面溫度50℃之2支冷卻輥之間而得到延伸前薄膜。該延伸前薄膜係依照順序具備聚碳酸酯樹脂的層b1(厚度24μm)、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物樹脂的層a(厚度208μm)、及聚碳酸酯樹脂的層b2(厚度8μm)。將所得到的延伸前薄膜的寬度方向兩端部切除,而得到寬度600mm的長條延伸前薄膜。
(第一延伸步驟)
將如此進行而得到的延伸前薄膜,在長度方向邊搬運邊供給至擴幅器橫向單軸延伸機。該擴幅器橫向單軸延伸機係具備有下列之延伸機:能夠把持延伸前薄膜的寬度方向端部之複數個把持件;及引導該等把持件之一對軌道。軌道係設置在延伸前薄膜的兩旁且以軌道間距離越下游變為越大的方式設定。因而,藉由把持件係邊把持延伸前薄膜的兩端部邊被軌道引導而移動,延伸前薄膜係在寬度方向被拉伸而能夠進行延伸處理。又,在比較例1,軌道的形狀係設定為直線狀。
在該擴幅器橫向單軸延伸機,以延伸溫度152℃、延伸倍率3.5倍且花費7分鐘將延伸前薄膜在寬度方向延伸而得到第一延伸薄膜。延伸後,將第一延伸薄膜的寬度方向兩端部切除且將寬度設為1600mm。隨後,將第一延伸薄膜捲取而得到薄膜卷體。將第一延伸薄膜從得到的薄膜卷體引起一部分,測定已被拉出的第一延伸薄膜之各層及薄膜整體的分子配向角。該分子配向角的測定係在第一延伸薄膜之從寬度方向的右側之端部起距離為50mm的地點、及從左側的端部至距離為50mm的地點之2個地點進行。在此,所謂寬度方向的右側及左側,係指朝向與薄膜的搬運方向相同方向時之右側及左側。
[(第二延伸步驟)
其次,將第一延伸薄膜從該薄膜卷體拉出,將拉出後之第一延伸薄膜在長度方向邊在與第一延伸步驟相反方向搬運邊供給至縱向單軸延伸機。該縱向單軸延伸機係具備具有能夠各自獨立地調整溫度調整的3室之烘箱。被供給至縱向單軸延伸
機之薄膜,係依照順序通過在烘箱所設置之該等3室,而且藉由調整該3室溫度,能夠在延伸溫度設置溫度梯度。
在該縱向單軸延伸機,以一定的延伸溫度128℃、延伸倍率1.26倍且花費8分鐘將第一延伸薄膜在長度方向延伸而得到第二延伸薄膜。將所得到的第二延伸薄膜的寬度方向兩端部切除且將寬度設為1300mm。如此進行而依照順序具備聚碳酸酯樹脂的層b1、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物樹脂的層a及聚碳酸酯樹脂的層b2,來製造能夠使用作為相位差薄膜之二次延伸薄膜。
針對所得到的第二延伸薄膜,測定各層及薄膜整體的分子配向角。該分子配向角的測定係在第二延伸薄膜的寬度方向,從搬運方向的右側之端部起距離為50mm的地點、及從左側之端部起距離為50mm的地點之2個地點進行。
又,針對所得到的第二延伸薄膜,測定各層的厚度、以及薄膜整體的面向遲滯值Re及厚度方向的遲滯值Rth。
而且,針對所得到的第二延伸薄膜進行漏光的評價。
[比較例2]
在第一延伸步驟,將擴幅器橫向單軸延伸機之軌道的形狀變更成為與比較例1不同的形狀。
除了以上的事項以外,係與比較例1同樣地進行而製造第二延伸薄膜且進行評價。
[比較例3]
在第一延伸步驟,將擴幅器橫向單軸延伸機之軌道的形狀變更成為與比較例1及比較例2不同的形狀。
除了以上的事項以外,係與比較例1同樣地進行而製造第二延伸薄膜且進行評價。
[實施例1]
將前述的比較例1~3所得到的結果作為基準且設為在第一延伸步驟之延伸條件,而調查第一延伸步驟引起在第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂B的層b產生能夠將第二延伸步驟引起在熱可塑性樹脂B的層b所產生的彎曲相抵銷之彎曲之條件。具體而言,係進行以下的操作。
(1)計算在從第一延伸薄膜的層b1的寬度方向的右側之端部起距離為50mm的地點之分子配向方向、與在從左側之端部起距離為50mm的地點之分子配向方向之角度差D1的值;及在從第二延伸薄膜的層b的寬度方向的右側之端部起距離為50mm的地點之分子配向方向、與在從左側之端部起距離為50mm的地點之分子配向方向之角度差D2的值。
(2)將前述的角度差D1的值及角度差D2的值,標繪以角度差D1作為橫軸,以角度差D2作為縱軸之座標系而得到圖表(參照第18圖)。
(3)在所得到的圖表,求取表示以所標繪的點作為基準之角度差D1與角度差D2的相關關係之函數。在此,因為比較例1~3的結果係大致直線狀地排列,所以能夠設定近似比較例1~3的結果之直線,而以相關關係的方式得到表示該直線之一次函數。
(4)在能夠近似比較例1~3的結果之直線,求取角度差D2
的值為零時之角度差D1的值時,為-2.1°。
在第一延伸步驟,除了將擴幅器橫向單軸延伸機的軌道之形狀,變更成為前述的角度差D1的值成為-2.1°之形狀以外,係與比較例1同樣地進行而製造第二延伸薄膜且進行評價。此時,軌道的具體形狀係軌道的上游側之端部附近部分(延伸剛開始後的部分)及下游側之端部附近部分(延伸將結束之前的部分)為往寬度方向內側凸出的弧狀,而且其他部分係設定為直線狀。
[實施例2]
在實施例1,在第二延伸步驟之第一延伸薄膜的層a、層b1及層b2的彎曲形狀係任一者均是往上游方向凸出。
因此,在實施例2,係除了將在第二延伸步驟所使用之縱向單軸延伸機的烘箱的溫度設定變更以外,係與實施例1同樣地進行而製造第二延伸薄膜且進行評價。此時,烘箱係以上游側的室溫度為最高溫且越下游側的室為越低溫的方式設定。又,最上游的室溫度與最下游的室溫度之溫度差係設定為10℃。而且,以烘箱整體計係使所設定的平均延伸溫度為127℃。
[結果]
將前述的實施例及比較例的結果顯示在下述的表1。又,將在各實施例及比較例的角度差D1的值及角度差D2的值,將標繪以角度差D1作為橫軸且以角度差D2作為縱軸的座標系之圖表,顯示在第18圖。
在表1,所謂OS,在第一延伸步驟時,係表示在從寬度方向的右側之端部起距離為50mm的測定地點之測定結果。因
而,在搬運方向與第一延伸步驟為相反方向之第二延伸步驟時,所謂OS,係表示在從寬度方向的左側之端起之距離為50mm的測定地點之測定結果。
又,在表1,所謂DS,在第一延伸步驟,係表示在從寬度方向的左側之端部至距離為50mm的測定地點之測定結果。因而,在搬運方向與第一延伸步驟為相反方向之第二延伸步驟時,所謂DS,係表示從寬度方向的右側之端部起距離為50mm的測定地點之測定結果。
[研討]
在比較例1~3,以第二延伸薄膜的整體來觀看時,面內遲滯值及厚度方向的遲滯值係設定為所需要的值,而且,分子配向方向亦變為均勻。但是,將此種第二延伸薄膜應用在液晶顯示裝置時,在薄膜的寬度方向端部附近顯示黑色時之正面亮度變高且產生漏光。
對此,在實施例1,藉由使在第一延伸步驟所產生的彎曲與在第二延伸步驟所產生的彎曲相抵銷,能夠使在第二延伸薄膜所含有的各層的分子配向方向在寬度方向成為均勻。因而,得知在實施例1所得到的第二延伸薄膜之各層,因為不管分子配向方向在寬度方向的位置如何,都能夠均勻,而且在第二延伸薄膜的整體亦同樣地能夠設定各層的分子配向方向之關係。藉此,因為能夠適當地設定各層的面向遲相軸之關係,所以能夠有效地抑制在液晶顯示裝置之漏光。
又,得知在實施例2,在設置第二延伸步驟溫度梯度時,藉由在第二延伸步驟之延伸,在上游及下游之中延伸溫度為較低的方向彎曲成為彎曲形狀。而且,利用此種延伸溫度的溫度梯度,能夠使在第二延伸薄膜的各層之分子配向方向,在寬度方向高度地均勻。因而,在實施例2所得到的第二延伸薄膜,亦能夠得到與實施例1同樣的效果。而且,在該實施例2,因為利用彎曲的相抵銷及延伸時的溫度梯度之雙方,所以特別是能夠使在第二延伸薄膜所含有的各層之分子配向方向,在寬度方向特別地均勻。
100‧‧‧延伸前薄膜
120‧‧‧熱可塑性樹脂A的層a
110、130‧‧‧熱可塑性樹脂B的層b
Claims (8)
- 一種相位差薄膜之製造方法,包括:第一延伸步驟,係將具備熱可塑性樹脂A的層a及與熱可塑性樹脂A不同的熱可塑性樹脂B的層b之長條延伸前薄膜,在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在與第一方向正交的第二方向延伸而得到第二延伸薄膜;其中熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB為滿足TgA+5(℃)≦TgB(℃)的關係,在第一延伸步驟係以使第一延伸步驟在第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂B的層b產生能夠將第二延伸步驟在熱可塑性樹脂B的層b所產生的彎曲相抵銷之彎曲之條件來進行延伸;在第二延伸步驟係以使第二延伸薄膜的熱可塑性樹脂A的層a之分子配向角對第二方向為-0.5°至0.5°的範圍之條件來進行延伸。
- 一種相位差薄膜之製造方法,包括:第一延伸步驟,係將具備熱可塑性樹脂A的層a及與熱可塑性樹脂A不同的熱可塑性樹脂B的層b之長條延伸前薄膜,在第一方向延伸而得到第一延伸薄膜;及第二延伸步驟,係將第一延伸薄膜在與第一方向正交的第二方向延伸而得到第二延伸薄膜;其中熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB為滿足TgA+5(℃)≦TgB(℃)的關係, 在第一延伸步驟係使第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂A的層a的彎曲形狀及熱可塑性樹脂B的層b的彎曲形狀之雙方均是向長度方向的相同方向凸出之條件來進行延伸;在第二延伸步驟,(i)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的上游方向凸出時,係以隨著從上游朝向下游而變為低溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸;(ii)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的下游方向凸出時,係以隨著從上游朝向下游變為高溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸。
- 如申請專利範圍第1項所述之相位差薄膜之製造方法,其中在第一延伸步驟,係以使第一延伸薄膜的熱可塑性樹脂A的層a的彎曲形狀及熱可塑性樹脂B的層b的彎曲形狀之雙方均是向長度方向的相同方向凸出之條件來進行延伸;在第二延伸步驟,(i)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的上游方向凸出時,係以隨著從上游朝向下游而變為低溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸;(ii)第一延伸薄膜的層a及層b的彎曲形狀為向長度方向的下游方向凸出時,係使用具有隨著從上游朝向下游變為高溫的溫度梯度之溫度條件來進行延伸。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之相位差薄膜之製造方法,其中熱可塑性樹脂A的固有雙折射為負,熱可塑性樹脂B的固有雙折射為正。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之相位差薄膜之製造方法,其中第一方向為寬度方向,第二方向為長度方 向。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之相位差薄膜之製造方法,包括:將第一延伸薄膜捲取而得到薄膜卷體之步驟;及將第一延伸薄膜從薄膜卷體拉出之步驟;其中在第二延伸步驟,將從薄膜卷體所拉出的第一延伸薄膜,邊在與第一延伸步驟之搬運方向相反的方向搬運邊延伸。
- 一種相位差薄膜,係使用如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之相位差薄膜之製造方法所製成。
- 一種相位差薄膜,係長條相位差薄膜,包括:熱可塑性樹脂A的層a;及與熱可塑性樹脂A不同的熱可塑性樹脂B的層b;其中熱可塑性樹脂A的玻璃轉移溫度TgA與熱可塑性樹脂B的玻璃轉移溫度TgB係滿足TgA+5(℃)≦TgB(℃)之關係;層a與層b係直接連接且具有150mm以上的寬度,層a及層b的一方之分子配向角係在相位差薄膜的總寬度,對寬度方向為在89.5°至90.5°的範圍,層a及層b的另一方之分子配向角係在相位差薄膜的總寬度,對寬度方向為在-0.5°至0.5°的範圍。
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