TW201940305A - 延伸膜之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之延伸膜之製造方法包括：藉由縱方向之夾具間距會產生變化之可變間距型之左右之夾具分別固持長條狀之膜之左右端部，改變該左右之夾具之至少一者之夾具間距而使該膜進行斜向延伸；自夾具鬆開該膜並進行冷卻；及藉由非接觸方式之加熱器件將該膜加熱至Tg－30℃～Tg－10℃並且一面於長度方向上賦予100 N/m～400 N/m之張力。

Description

延伸膜之製造方法
本發明係關於一種延伸膜之製造方法及光學積層體之製造方法。
於液晶顯示裝置(LCD)、有機電致發光顯示裝置(OLED)等圖像顯示裝置中，為了提高顯示特性或防止反射而使用圓偏光板。圓偏光板就代表性而言，將偏光元件與相位差膜(就代表性而言，係λ/4板)以偏光元件之吸收軸與相位差膜之遲相軸成45°之角度之方式積層。先前，相位差膜就代表性而言，係藉由於縱方向及/或橫方向上進行單軸延伸或雙軸延伸而製作，因此，其遲相軸於大多情形時於膜原片之橫方向(寬度方向)或縱方向(長度方向)上呈現。其結果，為了製作圓偏光板，需要將相位差膜以相對於寬度方向或長度方向成45°之角度之方式進行裁剪，並1片1片地貼合。
為了解決此種問題，提出如下技術：藉由縱方向之夾具間距會產生變化之可變間距型之左右之夾具分別固持長條狀之膜之左右端部(寬度方向之端部)，改變該左右之夾具之至少一者之夾具間距而於傾斜方向上進行延伸，藉此使相位差膜之遲相軸於傾斜方向上呈現(例如，專利文獻1)。然而，根據藉由此種技術所獲得之斜向延伸膜，存在捲取於輥時產生皺褶或揉搓之情形。又，亦存在與另一光學膜貼合時產生接著劑或黏著劑之塗敷不均或未塗敷部之情形、或產生皺褶或揉搓之情形。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4845619號
[發明所欲解決之問題]
本發明係為了解決上述問題而完成者，其目的在於解決捲取經斜向延伸之膜時及與另一光學膜積層時之上述問題。
[解決問題之技術手段]
根據本發明之1個實施形態，提供一種延伸膜之製造方法，其包括：藉由縱方向之夾具間距會產生變化之可變間距型之左右之夾具分別固持長條狀之膜之左右端部，改變該左右之夾具之至少一者之夾具間距而將該膜進行斜向延伸；自夾具鬆開該膜並進行冷卻；及藉由非接觸方式之加熱器件將該膜加熱至Tg－30℃～Tg－10℃並且一面於長度方向上賦予100 N/m～400 N/m之張力。
於1個實施形態中，上述加熱器件係熱風式加熱器件。
於1個實施形態中，自上述加熱器件至上述膜之熱傳遞係數為50 W/m・K～500 W/m・K。
於1個實施形態中，上述張力之賦予係藉由於搬送輥間調整施加於上述膜之張力而進行。
於1個實施形態中，上述膜之形成材料包含聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚酯碳酸酯系樹脂、環烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、或該等之混合物。
於1個實施形態中，以上述膜之面內相位差Re(550)成為100 nm～180 nm之方式將上述膜進行斜向延伸。
根據本發明之另一態樣，提供一種光學積層體之製造方法，其包括：藉由上述製造方法獲得長條狀之延伸膜；及搬送長條狀之光學膜及該長條狀之延伸膜並且一面對齊其長度方向而連續地進行貼合。
於1個實施形態中，上述光學膜係偏光板，上述延伸膜係λ/4板。
[發明之效果]
根據本發明，一面將經斜向延伸之膜加熱至特定之溫度，一面於長度方向上賦予特定之張力。藉此，捲取時及與另一光學膜積層時之上述問題得到解決，可獲得品質優異之延伸膜。
本發明人等針對捲取經斜向延伸之膜時及與另一光學膜積層時所產生之上述問題，研究了上述問題之原因，結果可知，將延伸膜進行輥搬送時，寬度方向之一端部或兩端部產生鬆弛，由於在產生該鬆弛之狀態下進行捲取或積層，故而產生皺褶或揉搓；且由於在產生該鬆弛之狀態下塗佈接著劑或黏著劑，故而產生塗敷不均或未塗敷部。具體而言，如圖3所示，於藉由搬送輥320搬送之延伸膜240之下配置超音波位移感測器300，對自超音波位移感測器300至延伸膜240之距離進行測定，結果可知，於膜之寬度方向上存在該距離較規定短之部分，即產生鬆弛之部分。
作為產生上述鬆弛之原因，推測如下。即，於斜向延伸中，膜之一端部與另一端部係延伸或收縮之時點、次數、順序等不同，而相對於寬度方向中央，兩端部之延伸過程變得相互非對稱。又，兩端部之熱歷程可相互不同。其結果為，斜向延伸後之膜於寬度方向上之變形量及特性變得不均一。進而，即便於將膜溫度降低至Tg以下而固定化後鬆開夾具，亦存在形狀未充分穩定而於夾具鬆開時膜發生微小收縮之情形。於該情形時，收縮量於膜之寬度方向上變得不均一。該等之結果為，斜向延伸後之膜(例如，端部、特別是一端部)可產生鬆弛。
再者，關於上述端部之變形量與鬆弛量之關係，藉由於將端部產生鬆弛之膜架設於輥間距離為1000 mm之搬送輥之狀態下對膜端部及寬度方向中央部之長度及鬆弛量進行測定來進行調查，結果可知，端部之長度只要較無鬆弛之部分(寬度方向中央部)之長度(輥間距離＝1000 mm)長0.25 mm，則鬆弛量就達到約10 mm。再者，關於鬆弛量(mm)，係如圖3所示，於輥間中央部之寬度方向之複數個部位對自超音波位移感測器300至延伸膜240之距離進行測定，而以最大距離(LMAX )與最小距離(LMIN )之差(LMAX －LMIN )之形式求出。
本發明藉由一面將經斜向延伸之膜加熱至特定之溫度一面於長度方向上賦予特定之張力，而降低上述鬆弛，其結果為，解決由該鬆弛所引起之上述問題。以下，對於本發明之較佳之實施形態進行說明，然而，本發明並不限定於該等實施形態。
A.延伸膜之製造方法
本發明之延伸膜之製造方法包括：藉由縱方向之夾具間距會產生變化之可變間距型之左右之夾具分別固持長條狀之膜之左右端部(寬度方向之端部)，改變該左右之夾具之至少一者之夾具間距而將該膜進行斜向延伸(斜向延伸步驟)；自夾具鬆開該膜並進行冷卻(鬆開-冷卻步驟)；及藉由非接觸方式之加熱器件將該膜加熱至Tg－30℃～Tg－10℃並且一面於長度方向上賦予100 N/m～400 N/m之張力(張力賦予步驟)。再者，於本說明書中，「縱方向之夾具間距」意指於縱方向上相鄰之夾具於移動方向上之中央間距離。以下，對於各步驟詳細地進行說明。
[斜向延伸步驟]
首先，參照圖1，對於能夠應用於本發明之製造方法之延伸裝置之一例進行說明。圖1係對可用於本發明之製造方法之延伸裝置之一例之整體構成進行說明之概略俯視圖。延伸裝置100於俯視下，於左右兩側左右對稱地具有具備膜固持用之多個夾具20之環形環10L及環形環10R。再者，於本說明書中，自膜之入口側進行觀察，將左側之環形環稱為左側之環形環10L，將右側之環形環稱為右側之環形環10R。左右之環形環10L、10R之夾具20分別由基準軌道70所導引而環狀地巡迴移動。左側之環形環10L係於逆時針旋轉方向上巡迴移動，右側之環形環10R係於順時針旋轉方向上巡迴移動。於延伸裝置中，自片材之入口側朝向出口側，依次設置有固持區域A、預熱區域B、延伸區域C、及鬆開區域D。該等各區域意指將成為延伸對象之膜實質上固持、預熱、斜向延伸、及鬆開之區域，而並非意指機械上且構造上獨立之區塊。又，應注意各區域之長度之比率係與實際之長度之比率不同。進而，雖未圖示，但於延伸區域C與鬆開區域D之間亦可視需要設置用以進行任意之適當處理之區域。作為此種處理，可列舉縱向收縮處理、橫向延伸處理等。
於固持區域A及預熱區域B中，左右之環形環10L、10R係以如下方式構成，即以與成為延伸對象之膜之初始寬度對應之隔開距離相互大致平行。於延伸區域C中，設為以下構成：自預熱區域B之側朝向鬆開區域D，左右之環形環10L、10R之隔開距離逐漸地擴大直至與上述膜之延伸後之寬度對應。於鬆開區域D中，左右之環形環10L、10R係以如下方式構成，即以與上述膜之延伸後之寬度對應之隔開距離相互大致平行。
左側之環形環10L之夾具(左側之夾具)20及右側之環形環10R之夾具(右側之夾具)20可分別獨立地進行巡迴移動。例如，左側之環形環10L之驅動用鏈輪11、12藉由電動馬達13、14而於逆時針旋轉方向上旋轉驅動，右側之環形環10R之驅動用鏈輪11、12藉由電動馬達13、14而於順時針旋轉方向上旋轉驅動。其結果為，對與該等驅動用鏈輪11、12卡合之驅動滾輪(未圖示)之夾具擔載構件(未圖示)賦予移行力。藉此，左側之環形環10L於逆時針旋轉方向上巡迴移動，右側之環形環10R於順時針旋轉方向上巡迴移動。藉由分別獨立地驅動左側之電動馬達及右側之電動馬達，可分別獨立地使左側之環形環10L及右側之環形環10R進行巡迴移動。
進而，左側之環形環10L之夾具(左側之夾具)20及右側之環形環10R之夾具(右側之夾具)20分別為可變間距型。即，左右之夾具20、20分別獨立，且隨著移動而縱方向之夾具間距可產生變化。可變間距型之構成可採用縮放儀方式、線性馬達方式、馬達-鏈條方式等驅動方式實現。例如，於專利文獻1中，對縮放儀方式之連接機構詳細地進行了說明。
藉由使用如上述之延伸裝置進行膜之斜向延伸，可製作延伸膜，例如於傾斜方向上具有遲相軸之相位差膜。
具體而言，於固持區域A(延伸裝置100之膜取入之入口)，藉由左右之環形環10L、10R之夾具20，將成為延伸對象之膜之兩側緣以相互相等之一定之夾具間距、或者相互不同之夾具間距固持，藉由左右之環形環10L、10R之移動(實質上，由基準軌道70導引之各夾具擔載構件之移動)，而將該膜送至預熱區域B。
於預熱區域B中，左右之環形環10L、10R由於以如上述般以與成為延伸對象之膜之初始寬度對應之隔開距離相互大致平行之方式構成，故而基本上橫向延伸、縱向延伸均未進行而膜得到加熱。但是，為了避免由於預熱而膜發生彎曲、及與烘箱內之噴嘴接觸等缺陷，亦可稍微擴大左右夾具間之距離(寬度方向之距離)。
於預熱中，將膜加熱至溫度T1(℃)。溫度T1較佳為膜之玻璃轉移溫度(Tg)以上，更佳為Tg＋2℃以上，進而較佳為Tg＋5℃以上。另一方面，加熱溫度T1較佳為Tg＋40℃以下，更佳為Tg＋30℃以下。溫度T1根據所使用之膜而不同，例如為70℃～190℃，較佳為80℃～180℃。
直至上述溫度T1為止之升溫時間及於溫度T1下之保持時間可視膜之構成材料或製造條件(例如，膜之搬送速度)而適當設定。該等升溫時間及保持時間可藉由調整夾具20之移動速度、預熱區域之長度、預熱區域之溫度等而控制。
於延伸區域C中，改變左右之夾具20之至少一者之縱方向之夾具間距，而將膜進行斜向延伸。斜向延伸例如可如圖示例般一面擴大左右之夾具間之距離(寬度方向之距離)一面進行。或者，與圖示例不同，可於維持左右之夾具間之距離之狀態下進行。
於1個實施形態中，斜向延伸可藉由如下方式進行：將上述左右之夾具中之一夾具之夾具間距開始增大或減少之位置與另一夾具之夾具間距開始增大或減少之位置設為於縱方向上之不同位置，於該狀態下，將各夾具之夾具間距增大或減少至特定之間距。
於另一實施形態中，斜向延伸可藉由如下方式進行：於固定上述左右之夾具中之一夾具之夾具間距之狀態下，將另一夾具之夾具間距增大或減少至特定之間距後，使之恢復至起初之夾具間距。
於又一實施形態中，斜向延伸可藉由如下方式進行：(i)一面增大上述左右之夾具中之一夾具之夾具間距一面減少另一夾具之夾具間距，及(ii)以該減少之夾具間距與該擴大之夾具間距成為特定之相等間距之方式改變各夾具之夾具間距。
作為斜向延伸之具體實施形態，可較佳地應用專利文獻1、日本專利特開2013-54338號公報、日本專利特開2014-194482號公報、日本專利特開2014-238524號公報、日本專利特開2014-194484號公報等所記載之實施形態。
斜向延伸就代表性而言可於溫度T2下進行。溫度T2相對於樹脂膜之玻璃轉移溫度(Tg)，較佳為Tg－20℃～Tg＋30℃，進而較佳為Tg－10℃～Tg＋20℃，特佳為Tg左右。溫度T2根據所用之樹脂膜而不同，例如為70℃～180℃，較佳為80℃～170℃。上述溫度T1與溫度T2之差(T1－T2)較佳為±2℃以上，更佳為±5℃以上。於1個實施形態中，T1＞T2，因此，於預熱區域中加熱至溫度T1之膜可冷卻至溫度T2。
上述縱向收縮處理及橫向延伸處理係於斜向延伸後進行。斜向延伸後之該等處理可參照日本專利特開2014-194483號公報之0029～0032段落。
[鬆開-冷卻步驟]
於鬆開區域中，鬆開固持膜之夾具並對膜進行冷卻。夾具之鬆開通常於將膜冷卻至Tg以下後進行。視需要，對膜進行熱處理而固定延伸狀態(熱固定)，冷卻至Tg以下後，鬆開夾具。
膜例如冷卻至未達Tg－30℃、較佳為Tg－35℃以下、更佳為Tg－40℃以下。於1個實施形態中，將膜冷卻至未達Tg－30℃、較佳為Tg－35℃以下、更佳為Tg－40℃以下，其後鬆開夾具。於另一實施形態中，於膜溫度為Tg～Tg－30℃之狀態下鬆開夾具，其後，進而將膜冷卻至未達Tg－30℃、較佳為Tg－35℃以下、更佳為Tg－40℃以下。充分冷卻延伸膜而使成為鬆弛之原因之膜之變形預先完成，藉此可於張力賦予步驟中左右對稱地調整該變形，而適當地減少鬆弛。於後者之實施形態中，夾具鬆開後之膜之冷卻可於鬆開區域(換言之，於斜向延伸裝置內)進行，亦可於自延伸裝置之出口送出後，於向張力賦予步驟之搬送過程中進行。
上述熱處理就代表性而言可於溫度T3下進行。溫度T3根據所延伸之膜而不同，可存在T2≧T3之情形，亦可存在T2＜T3之情形。一般而言，也有於膜為非晶性材料之情形時設為T2≧T3，膜為結晶性材料之情形時設為T2＜T3下進行結晶化處理之情形。於T2≧T3之情形時，溫度T2與T3之差(T2－T3)較佳為0℃～50℃。熱處理時間就代表性而言為10秒～10分鐘。
[張力賦予步驟]
於張力賦予步驟中，將自夾具鬆開之延伸膜加熱至Tg－30℃～Tg－10℃，並且一面於長度方向上賦予100 N/m～400 N/m之張力。藉由於此種溫度範圍內賦予特定之張力，可於抑制藉由斜向延伸所獲得之光學特性(相位差、軸角度等)之變化下，減少鬆弛。於1個實施形態中，藉由張力賦予步驟而減少之鬆弛量(張力賦予步驟前之延伸膜之鬆弛量－張力賦予步驟後之鬆弛量)例如為6 mm以上，較佳為8 mm以上，更佳為10 mm以上，進而較佳為12 mm以上。又，張力賦予後之延伸膜之鬆弛量較佳為未達8 mm，更佳為6 mm以下，進而較佳為5 mm以下。
上述延伸膜之加熱係藉由非接觸方式之加熱器件進行。藉由使用非接觸方式之加熱器件，可防止皺褶或傷痕之產生。作為非接觸方式之加熱器件，例如，可列舉熱風式加熱器件、近紅外加熱器件、遠紅外加熱器件、微波加熱器件等。
自上述加熱器件至延伸膜之熱傳遞係數較佳為50 W/m・K～500 W/m・K，更佳為100 W/m・K～300 W/m・K。若熱傳遞係數為上述範圍，則可防止加熱延伸膜時產生皺褶或傷痕。熱傳遞係數可以下述方式求出。
≪熱傳遞係數之測定方法≫
於在膜上固定有熱電偶之狀態下使目標之加熱器件自室溫(Tini )變化至特定之設定溫度(Tset )，對該期間之膜之溫度變化進行測定。將室溫(Tini )及設定溫度(Tset )代入至下述式(1)中，並將比熱之溫度依存性計算在內而求解，藉此變為式(2)。其次，將式(2)擬合於膜之溫度變化資料，藉此求出熱傳遞係數。
[數1]

(式中，
ρ：密度[kg/m3 ]、Cp ：比熱[J/kgK]、t：時間[sec]、T：膜溫度[K]、V：體積[m3 ]、h：熱傳遞係數[J/kgK]、Tset ：設定溫度[K]、Tini ：初期溫度[K]、S：面積[m2 ]、a，b：比熱之溫度常數、d：膜厚度[m])
上述加熱溫度(膜溫度)為Tg－30℃～Tg－10℃，較佳為Tg－25℃～Tg－10℃，更佳為Tg－20℃～Tg－10℃。若加熱溫度未達Tg－30℃，則鬆弛之減少效果可變得不充分。另一方面，若加熱溫度超過Tg－10℃，則光學特性之變化變大。
對上述延伸膜賦予之張力可為100 N/m～400 N/m、較佳為120 N/m～380 N/m、更佳為150 N/m～350 N/m。藉由上述範圍之張力，僅無鬆弛之部分承擔張力，其結果為，有鬆弛之部分之長度未產生變化，另一方面，無鬆弛之部分極小地延伸而接近有鬆弛之部分之長度。其結果為，可一面避免光學特性之變化或膜之斷裂，一面較佳地減少鬆弛。另一方面，若張力未達100 N/m，則鬆弛之減少效果可變得不充分。又，若張力超過400 N/m，則延伸膜可斷裂。
上述張力之賦予較佳為於搬送輥間進行。具體而言，測定於搬送輥間施加於延伸膜之張力，以該張力成為所需值之方式控制搬送輥之轉速等，藉此可賦予張力。再者，於本說明書中，搬送輥包含夾輥、饋入輥、吸輥等。
賦予上述張力之時間可視膜之形成材料、鬆弛量等而適當設定。該時間例如可為5秒～60秒。
上述張力賦予之完成後，可消除施加於膜之張力，並按照慣例將膜捲取於輥。
B.延伸對象之膜
於本發明之製造方法中，可使用任意適當之膜。例如可列舉能夠適用作相位差膜之膜。作為構成此種膜之材料，例如可列舉：聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇縮醛系樹脂、環烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、纖維素酯系樹脂、纖維素系樹脂、聚酯系樹脂、聚酯碳酸酯系樹脂、烯烴系樹脂、聚胺酯系樹脂等。較佳為聚碳酸酯樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、纖維素酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚酯碳酸酯系樹脂。其原因在於：若為該等樹脂，則可獲得顯示所謂逆分散之波長依存性之相位差膜。該等樹脂可單獨使用，亦可視所需之特性而組合使用。
作為上述聚碳酸酯系樹脂，可使用任意適當之聚碳酸酯系樹脂。例如，較佳為包含來自二羥基化合物之結構單元之聚碳酸酯樹脂。作為二羥基化合物之具體例，可列舉9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-乙基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-正丙基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-異丙基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-正丁基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-第二丁基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-第三丁基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-環己基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-苯基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-異丙基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-異丁基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-第三丁基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-環己基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-第三丁基-6-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(3-羥基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)茀等。聚碳酸酯樹脂除包含來自上述二羥基化合物之結構單元以外，亦可包含來自異山梨酯、異甘露糖醇、異艾杜糖醇、螺二醇、二㗁烷二醇、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG)、聚乙二醇(PEG)、雙酚類等二羥基化合物之結構單元。
如上述之聚碳酸酯系樹脂之詳細內容記載於例如日本專利特開2012-67300號公報及日本專利第3325560號中。該專利文獻之記載係作為參考引用於本說明書中。
聚碳酸酯系樹脂之玻璃轉移溫度較佳為110℃以上且250℃以下，更佳為120℃以上且230℃以下。若玻璃轉移溫度過低，則存在耐熱性變差之傾向，膜成形後有可能發生尺寸變化。若玻璃轉移溫度過高，則存在膜成形時之成形穩定性變差之情形，又，亦存在有損膜之透明性之情形。再者，玻璃轉移溫度係依據JIS K 7121(1987)求出。
作為上述聚乙烯醇縮醛系樹脂，可使用任意適當之聚乙烯醇縮醛系樹脂。就代表性而言，聚乙烯醇縮醛系樹脂可藉由使至少2種醛化合物及/或酮化合物與聚乙烯醇系樹脂進行縮合反應而獲得。聚乙烯醇縮醛系樹脂之具體例及詳細之製造方法記載於例如日本專利特開2007-161994號公報中。該記載係作為參考引用於本說明書中。
將上述延伸對象之膜延伸所獲得之相位差膜較佳為折射率特性顯示nx＞ny之關係。進而，相位差膜較佳為可作為λ/4板發揮功能。相位差膜之面內相位差Re(550)較佳為100 nm～180 nm，更佳為135 nm～155 nm。再者，於本說明書中，nx係面內之折射率成為最大之方向(即，遲相軸方向)之折射率，ny係於面內與遲相軸正交之方向(即，進相軸方向)之折射率，nz係厚度方向之折射率。又，Re(λ)係於23℃下之於波長λ nm之光下所測得之膜之面內相位差。因此，Re(550)係於23℃下之於波長550 nm之光下所測得之膜之面內相位差。Re(λ)於將膜之厚度設為d(nm)時，藉由式：Re(λ)＝(nx－ny)×d所求出。
相位差膜之面內相位差Re(550)可藉由適當設定斜向延伸條件而設為所需之範圍。例如，藉由斜向延伸製造具有100 nm～180 nm之面內相位差Re(550)之相位差膜之方法係詳細地揭示於日本專利特開2013-54338號公報、日本專利特開2014-194482號公報、日本專利特開2014-238524號公報、日本專利特開2014-194484號公報等中。因此，業者可基於該揭示內容而設定適當之斜向延伸條件。
相位差膜之遲相軸方向相對於膜之長度方向較佳為30°～60°或120°～150°，更佳為38°～52°或128°～142°，進而較佳為43°～47°或133°～137°，特佳為45°或135°左右。
相位差膜較佳為顯示所謂逆分散之波長依存性。具體而言，其面內相位差滿足Re(450)＜Re(550)＜Re(650)之關係。Re(450)/Re(550)較佳為0.8以上且未達1.0，更佳為0.8～0.95。Re(550)/Re(650)較佳為0.8以上且未達1.0，更佳為0.8～0.97。
相位差膜其光彈性係數之絕對值較佳為2×10-12 (m2 /N)～100×10-12 (m2 /N)，更佳為10×10-12 (m2 /N)～50×10-12 (m2 /N)。
C.光學積層體及該光學積層體之製造方法
藉由本發明之製造方法所獲得之延伸膜可與另一光學膜貼合而用作光學積層體。例如，藉由本發明之製造方法而得之相位差膜可與偏光板貼合而較佳地用作圓偏光板。
圖2係此種圓偏光板之一例之概略剖視圖。圖示例之圓偏光板200具有偏光元件210、配置於偏光元件210之單側之第1保護膜220、配置於偏光元件210之另一單側之第2保護膜230、及配置於第2保護膜230之外側之相位差膜240。相位差膜240係藉由本發明之製造方法所獲得之相位差膜(λ/4板)。第2保護膜230亦可省略。於該情形時，相位差膜240可作為偏光元件之保護膜發揮功能。偏光元件210之吸收軸與相位差膜240之遲相軸所成之角度較佳為30°～60°，更佳為38°～52°，進而較佳為43°～47°，特佳為45°左右。
藉由本發明之製造方法所獲得之相位差膜為長條狀，且於傾斜方向(相對於長度方向為例如45°之方向)上具有遲相軸。又，於大多情形時，長條狀之偏光元件於長度方向或寬度方向上具有吸收軸。因此，若使用藉由本發明之製造方法所獲得之相位差膜，則可利用所謂輥對輥，而可以極其優異之製造效率製作圓偏光板。再者，輥對輥係指如下方法，即一面將長條狀之膜彼此進行輥搬送，一面對齊其長度方向而連續地進行貼合。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明具體地進行說明，但本發明並不受該等實施例限定。再者，實施例中之測定及評價方法係如下述。
(1)厚度
使用針盤量規(PEACOCK公司製，製品名「DG-205 type pds-2」)進行測定。
(2)相位差值
使用Axometrics公司製造之Axoscan來測定面內相位差Re(550)。
(3)配向角(遲相軸之呈現方向)
將測定對象之膜之中央部以使一邊與該膜之寬度方向平行之方式切成寬度50 mm、長度50 mm之正方形狀，而製作試樣。使用線上相位差計(王子計測機器股份有限公司製造 製品名「KOBRA-WI」)對試樣進行測定，測定波長590 nm下之配向角θ。
(4)玻璃轉移溫度(Tg)
依據JIS K 7121進行測定。
(5)鬆弛量
如圖3所示，於延伸膜之搬送路徑之下(搬送輥間(約1000 mm)中央部)配置超音波位移感測器，於寬度方向之中央部與端部測定自超音波位移感測器至延伸膜之距離，將最大距離(LMAX )與最小距離(LMIN )之差(LMAX －LMIN )設為鬆弛量(mm)。
(6)張力
藉由設置於膜搬送線路中之膜張力檢測器，對施加於膜之張力進行測定。
(7)熱傳遞係數
藉由上述[張力賦予步驟]之項中所記載之方法進行測定。
＜實施例1＞
(聚酯碳酸酯樹脂膜之製作)
使用包含具備攪拌葉及控制在100℃之回流冷卻器之立式反應器2台之分批聚合裝置進行聚合。添加雙[9-(2-苯氧基羰基乙基)茀-9-基]甲烷29.60質量份(0.046 mol)、ISB 29.21質量份(0.200 mol)、SPG 42.28質量份(0.139 mol)、DPC 63.77質量份(0.298 mol)及作為觸媒之乙酸鈣一水合物1.19×10-2 質量份(6.78×10-5 mol)。於減壓下將反應器內進行氮氣置換後，藉由熱媒進行加溫，於內溫成為100℃之時點開始攪拌。於升溫開始40分鐘後，使內溫到達220℃，以保持該溫度之方式進行控制，同時開始減壓，到達220℃後，於90分鐘內設為13.3 kPa。將隨著聚合反應所副生成之苯酚蒸氣導至100℃之回流冷卻器，將苯酚蒸氣中所含有之若干量單體成分返送至反應器，未冷凝之苯酚蒸氣係導至45℃之冷凝器中來回收。向第1反應器導入氮氣，暫時復壓至大氣壓後，將第1反應器內之經低聚物化之反應液移至第2反應器。其次，開始第2反應器內之升溫及減壓，於50分鐘內設為內溫240℃、壓力0.2 kPa。其後，使聚合進行直至成為特定之攪拌動力。於達到特定動力之時點向反應器導入氮氣而進行復壓，將所生成之聚酯碳酸酯擠出至水中，對線料進行切割而獲得顆粒。所獲得之聚酯碳酸酯樹脂之Tg為140℃。
將所獲得之聚酯碳酸酯樹脂於80℃下真空乾燥5小時後，使用具備單軸擠出機(東芝機械公司製，料缸設定溫度：250℃)、T字模(寬度200 mm，設定溫度：250℃)、冷卻輥(設定溫度：120～130℃)及捲取機之製膜裝置，而製作厚度為135 μm之樹脂膜。
(斜向延伸步驟)
使用如圖1所示之裝置，將以上述方式獲得之聚酯碳酸酯樹脂膜進行斜向延伸，獲得相位差膜。具體而言，將聚酯碳酸酯樹脂膜於延伸裝置之預熱區域預熱至145℃。於預熱區域中，左右之夾具之夾具間距(P1 )為125 mm。其次，於膜進入斜向延伸區域C之同時，開始右側夾具之夾具間距之增大及左側夾具之夾具間距之減少，將右側夾具之夾具間距增大至P2 ，並且將左側夾具之夾具間距減少至P3 。此時，右側夾具之夾具間距變化率(P2 /P1 )為1.42，左側夾具之夾具間距變化率(P3 /P1 )為0.78，膜相對於原寬度之橫向延伸倍率為1.45倍。其次，將右側夾具之夾具間距維持巍為P2 ，於該狀態下開始左側夾具之夾具間距之增大，自P3 增大至P2 。該期間之左側夾具之夾具間距之變化率(P2 /P3 )為1.82，膜相對於原寬度之橫向延伸倍率為1.9倍。再者，斜向延伸於138℃下進行。
(鬆開-冷卻步驟)
其次，於鬆開區域中，於125℃下將膜保持60秒鐘而進行熱固定。將經熱固定之膜冷卻至100℃後，鬆開左右之夾具，獲得延伸膜1a。
(張力賦予步驟)
使用搬送輥，將以上述方式獲得之延伸膜1a搬送至熱風式烘箱內，加熱至Tg－20℃。進而，於該烘箱內調整搬送輥之轉矩，藉此，對架設於搬送輥間之膜賦予300 N之張力15秒鐘，其後，消除該張力，藉此獲得長條狀之延伸膜1b。再者，上述熱風式烘箱對於延伸膜之熱傳遞係數為110 W/m・K。
＜實施例2＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－15℃，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜2b。
＜實施例3＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－10℃，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜3b。
＜實施例4＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－15℃，且將賦予延伸膜之張力設為100 N，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜4b。
＜實施例5＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－15℃，且將賦予延伸膜之張力設為400 N，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜4b。
＜實施例6＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－30℃，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜6b。
＜實施例7＞
使用Tg為128℃之環烯烴系樹脂膜(日本瑞翁(ZEON)股份有限公司製造，商品名「ZEONOR膜」，厚度為100 μm)，進行與實施例1相同之斜向延伸。其次，於100℃下進行1分鐘熱固定，冷卻至70℃後，鬆開左右之夾具，獲得延伸膜7a。其次，將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－15℃，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜7b。
＜比較例1＞
直接使用實施例1中所製作之延伸膜1a，製成長條狀之延伸膜c-1b。
＜比較例2＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－40℃，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜c-2b。
＜比較例3＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為與Tg相同之溫度(140℃)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜c-3b。
＜比較例4＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－15℃，且將賦予延伸膜之張力設為50 N，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜c-4b。
＜比較例5＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並將熱風式烘箱內之延伸膜之加熱溫度設為Tg－15℃，且將賦予延伸膜之張力設為500 N，除此以外，以與實施例1相同之方式進行張力賦予，結果膜斷裂。
＜比較例6＞
(張力賦予步驟)
使用實施例1中所製作之延伸膜1a，並藉由使用熱輥之接觸加熱將延伸膜加熱至Tg－15℃，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得長條狀之延伸膜c-6b。
對於上述實施例及比較例中所得之延伸膜1b～7b、c-1b～c-4b及c-6b，測定鬆弛量、面內相位差及配向角。又，藉由目視進行延伸膜之外觀觀察，於每單位面積(1 m2 )未發現皺褶或傷痕之情形時評價為「良」，於每單位面積(1 m2 )發現皺褶或傷痕之情形時評價為「不良」。將結果表示於表1。表1中，「鬆弛減少量」係各膜之鬆弛量與延伸膜c-1b之鬆弛量之差(延伸膜c-1b之鬆弛量－各膜之鬆弛量)。再者，延伸膜c-1b之鬆弛量係22 mm。
[表1]
＜評價＞
如表1所示，根據實施例之製造方法，於張力賦予步驟中不會大幅改變相位差值及配向角而獲得9 mm以上之鬆弛之減少量。相對於此，比較例2及4係鬆弛之減少量較小。認為其原因在於：加熱溫度或所賦予之張力不充分。另一方面，於比較例5中所賦予之張力過大，其結果導致膜斷裂。又，於加熱至Tg之比較例3中，鬆弛之減少量較大，但光學特性大幅變化，亦產生皺褶。進而，於使用接觸方式之加熱器件之比較例6中，產生皺褶及傷痕。再者，延伸膜1b～7b可無問題地捲取於輥，但延伸膜c-1b～c-4b及c-6b於捲取於輥時產生皺褶及揉搓，而外觀受損。
[產業上之可利用性]
本發明之延伸膜之製造方法可較佳地用於相位差膜之製造，其結果可有助於液晶顯示裝置(LCD)、有機電致發光顯示裝置(OLED)等圖像顯示裝置之製造。
10L‧‧‧環形環
10R‧‧‧環形環
11‧‧‧驅動用鏈輪
12‧‧‧驅動用鏈輪
13‧‧‧電動馬達
14‧‧‧電動馬達
20‧‧‧夾具
70‧‧‧基準軌道
100‧‧‧延伸裝置
200‧‧‧圓偏光板
210‧‧‧偏光元件
220‧‧‧第1保護膜
230‧‧‧第2保護膜
240‧‧‧相位差膜
300‧‧‧超音波位移感測器
320‧‧‧搬送輥
A‧‧‧固持區域
B‧‧‧預熱區域
C‧‧‧延伸區域
D‧‧‧鬆開區域
LMAX‧‧‧最大距離
LMIN‧‧‧最小距離
圖1係對可用於本發明之製造方法之延伸裝置之一例之整體構成進行說明之概略俯視圖。
圖2係使用藉由本發明之製造方法所獲得之相位差膜之圓偏光板之概略剖視圖。
圖3係對鬆弛量之測定方法進行說明之概略圖。

Claims (8)

  1. 一種延伸膜之製造方法，其包括： 藉由縱方向之夾具間距會產生變化之可變間距型之左右之夾具分別固持長條狀之膜之左右端部，改變該左右之夾具之至少一者之夾具間距而將該膜進行斜向延伸； 自夾具鬆開該膜並進行冷卻；及， 藉由非接觸方式之加熱器件將該膜加熱至Tg－30℃～Tg－10℃，並且一面於長度方向上賦予100 N/m～400 N/m之張力。
  2. 如請求項1之製造方法，其中上述加熱器件係熱風式加熱器件。
  3. 如請求項1或2之製造方法，其中自上述加熱器件至上述膜之熱傳遞係數為50 W/m・K～500 W/m・K。
  4. 如請求項1至3中任一項之製造方法，其中上述張力之賦予係藉由於搬送輥間調整施加於上述膜之張力而進行。
  5. 如請求項1至4中任一項之製造方法，其中上述膜之形成材料包含聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚酯碳酸酯系樹脂、環烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、或該等之混合物。
  6. 如請求項1至5中任一項之製造方法，其中以上述膜之面內相位差Re(550)成為100 nm～180 nm之方式將上述膜進行斜向延伸。
  7. 一種光學積層體之製造方法，其包括：藉由如請求項1至6中任一項之製造方法獲得長條狀之延伸膜；及 搬送長條狀之光學膜及該長條狀之延伸膜並且一面對齊其長度方向而連續地進行貼合。
  8. 如請求項7之光學積層體之製造方法，其中上述光學膜係偏光板，且 上述延伸膜係λ/4板。
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