TWI386316B - 醯化纖維素薄膜及其製法、以及使用它之相位差薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
醯化纖維素薄膜及其製法、以及使用它之相位差薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI386316B TWI386316B TW096117779A TW96117779A TWI386316B TW I386316 B TWI386316 B TW I386316B TW 096117779 A TW096117779 A TW 096117779A TW 96117779 A TW96117779 A TW 96117779A TW I386316 B TWI386316 B TW I386316B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- film
- deuterated cellulose
- cellulose
- liquid crystal
- deuterated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass, e.g. flours, kernels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
- C08L1/12—Cellulose acetate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/08—Cellulose derivatives
- C08J2301/10—Esters of organic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
- C09K2323/031—Polarizer or dye
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
- C09K2323/035—Ester polymer, e.g. polycarbonate, polyacrylate or polyester
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/05—Bonding or intermediate layer characterised by chemical composition, e.g. sealant or spacer
- C09K2323/057—Ester polymer, e.g. polycarbonate, polyacrylate or polyester
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
本發明關於具有光學異方向性且可直接貼合於偏光膜的醯化纖維素薄膜,及其製造方法,而且關於使用該醯化纖維素薄膜的相位差薄膜、偏光板及液晶顯示裝置。
於鹵化銀照相感光材料、相位差薄膜、偏光板及影像顯示裝置中,使用纖維素酯、聚酯、聚碳酸酯、環烯聚合物乙烯基聚合物、及聚醯亞胺等所代表的聚合物薄膜。此等聚合物從平面性或均一性之點來看,可以製造更優良的薄膜,故廣泛採用作為光學用途的薄膜。
於此等之中,具有恰當透濕度的醯化纖維素薄膜,最可能與一般之由聚乙烯醇(PVA)/碘所成的偏光膜在線上直接貼合。因此,特別地,醯化纖維素係廣泛採用作為偏光板的保護膜。
另一方面,於使用醯化纖維素薄膜在相位差薄膜、相位差薄膜的支持體、偏光板的保護膜、及液晶顯示裝置般的光學用途時,其光學異方向性的控制在決定顯示裝置的性能(例如辨識性)方面係成為非常重要的因素。近年來隨著液晶顯示裝置的廣視角化要求,而要求提高遲滯值的補償性,要求恰當地控制偏光膜與液晶胞之間所配置的相位差薄膜之面內方向的遲滯值(Re;以下亦僅稱「Re」)和膜厚方向的遲滯值(Rth;以下亦僅稱「Rth」)。再者,不僅薄膜的光學特性,亦要求恰當地控制力學物性。
作為顯示如此光學特性的薄膜之製造方法,例如有揭示將薄膜縱拉伸或橫拉伸的方法(例如參照特開2002-127244號公報或特開2004-243628號公報)、逐次雙軸拉伸方法(例如參照特開2005-330411號公報)、同時雙軸拉伸方法(例如參照特開2005-22087號公報)、將薄膜在厚度方向拉伸方法(例如參照特開平5-157911號公報或特開2000-231016號公報)。然而,此等方法所製造的薄膜,係有薄膜的光學特性與力學物性的方向性無法並存的問題。
本發明之目的係提供光學特性與力學物性的方向性並存之醯化纖維素薄膜及其製造方法。又,本發明之目的亦提供除了這些條件,還具備Re大的性質之較佳醯化纖維素薄膜及其製造方法。再者,本發明之目的亦提供使用本發明的醯化纖維素薄膜之相位差薄膜,以及提供以本發明的醯化纖維素薄膜當作相位差薄膜、相位差薄膜的支持體或偏光板的保護膜,直接與偏光膜貼合,可發揮優異的光學性能之偏光板。再者,本發明之目的亦提供使用其的可靠性高之液晶顯示裝置。
藉由以下手段來解決上述問題。
(1)一種醯化纖維素薄膜,其X射線繞射強度滿足全部下述式(I)~(III),且2 θ2
的峰之半值寬度係3°以下。
式(I):0.40≦I c/(I am+I c)≦0.85 式(II):I am=I 1 +{(I 3 -I 1 )/(2 θ 3 -2 θ 1 )×(2 θ 2 -2 θ 1 )} 式(III):I c=I 2 -I am
[式中,2 θ1
表示以θ當作布拉格角時,2 θ在4~5°間強度成為最小的2 θ,2 θ2
表示2 θ在5~10°間強度成為最大的2 θ,2 θ3
表示2 θ在14~16°間強度成為最小的2 θ。又,I1
表示2 θ1
的繞射強度,I2
表示2 θ2
的繞射強度,I3
表示2 θ3
的繞射強度]。
(1-2)如(1)項中記載之醯化纖維素薄膜,其中於2 θ比2 θ2
還大且小於2 θ3
之間有峰的存在,繞射強度成為最大的峰位置(2 θ4
)係在10~12.5°之間,而且2 θ4
的峰之半值寬度係小於2°。
(2)如(1)或(1-2)中記載的醯化纖維素薄膜,其滿足下述式(IV)。
式(lV):Ic1
/Ic2
>50[式中,Ic1
係I2
成為最大的方位中之Ic,Ic2
表示與其正交的方位中之Ic]。
(3)如(1)或(2)中記載之醯化纖維素薄膜,其霧度係3%以下。
(3-2)如(1)~(3)中任一項記載之醯化纖維素薄膜,其中上述求得Ic1
的方位與音波傳播速度成為最大的方向所成的角係75~105°。
(4)如(1)~(3-2)中任一項記載之醯化纖維素薄膜,其面內方向的遲滯值係5~600nm。
(5)如(1)~(4)中任一項記載之醯化纖維素薄膜,其面內的遲相軸之方向與音波傳播速度成為最大的方向所成的角係75~105°。
(5-2)如(1)~(5)中任一項記載之醯化纖維素薄膜,其遲相軸的方向之變動幅度係小於5°。
(6)一種醯化纖維素薄膜之製法,其包括在(-285×S+1000)℃以上且低於熔點,對醯化纖維素薄膜作0.01分鐘以上且少於60分鐘的熱處理,及在該熱處理中至少使薄膜在寬度方向中收縮(但是,S表示醯化纖維素薄膜的總取代度)。
(6-2)一種醯化纖維素薄膜之製法,其包括在Tc以上且低於熔點,對醯化纖維素薄膜作0.01分鐘以上且少於60分鐘的熱處理,及在該熱處理中至少使薄膜在寬度方向中收縮(但是,Tc表示醯化纖維素薄膜熱處理前的結晶化溫度,S表示醯化纖維素薄膜的總取代度)。
(7)如(6)或(6-2)中記載之醯化纖維素薄膜之製法,其中使薄膜在寬度方向以5~80%的收縮率作收縮。
(7-2)如(6)~(7)中任一項記載之醯化纖維素薄膜之製法,其中薄膜面內的遲相軸之方向與輸送方向所成的角係80~100°。
(8)一種由如(6)~(7-2)中任一項記載之製法所製造的醯化纖維素薄膜。
(9)如(1)~(5-2)、(8)中任一項記載之醯化纖維素薄膜,其中薄膜面內的遲相軸之方向與輸送方向所成的角係80~100°。
(10)一種相位差薄膜,其具有至少一片如(1)~(5-2)、(8)、(9)中任一項記載之醯化纖維素薄膜。
(11)一種偏光板,其具有至少一片如(1)~(5-2)、(8)、(9)中任一項記載之醯化纖維素薄膜。
(12)如(11)中記載之偏光板,其中上述醯化纖維素薄膜係與偏光膜直接貼合。
(13)一種液晶顯示裝置,其具有至少一片如(1)~(5-2)、(8)、(9)中任一項記載之醯化纖維素薄膜、如(10)中記載之相位差薄膜、如(11)或(12)中記載之偏光板。
依照本發明,可提供光學特性與力學物性的方向性並存之醯化纖維素薄膜及其製造方法,可提供優異的相位差薄膜。又,可提供除了此等條件,還具備Re大的性質之較佳醯化纖維素薄膜及其製造方法。而且,本發明的醯化纖維素薄膜,由於具有適度的透濕度,故可在線上與偏光膜貼合,可生產性佳地提供辨識性優異的偏光板。再者,可提供可靠性高的液晶顯示裝置。
以下詳細說明本發明的醯化纖維素薄膜及其製法、相位差薄膜、偏光板、以及液晶顯示裝置。以下所記載的構成要件之說明,係以本發明的代表性實施態樣為基礎,惟本發明不受如此的實施態樣所限定。再者,於本說明書中,使用「~」所表示的數值範圍意味含有以「~」之前後所記載的數值當作下限值和上限值的範圍。
本發明的醯化纖維素薄膜之特徵為X射線繞射強度滿足全部下述式(I)~(III),且2 θ2
的峰之半值寬度係3°以下。如後述地恰當地控制X射線繞射強度,則本發明的醯化纖維素薄膜係可以光學特性及力學物性的方向性並存。
式(I):0.40≦I c/(I am+I c)≦0.85 式(II):I am=I 1 +{(I 3 -I 1 )/(2 θ 3 -2 θ 1 )×(2 θ 2 -2 θ 1 )} 式(III):I c=I 2 -I am
[式中,2 θ1
表示以θ當作布拉格角時,2 θ在4~5°間強度成為最小的2 θ,2 θ2
表示2 θ在5~10°間強度成為最大的2 θ,2 θ3
表示2 θ在14~16°間強度成為最小的2 θ。又,I1
表示2 θ1
的繞射強度,I2
表示2 θ2
的繞射強度,I3
表示2 θ3
的繞射強度]。
於本發明中,醯化纖維素薄膜的X射線繞射強度,係將薄膜在25℃、相對濕度60%下調濕24小時後,使用自動X射線繞射裝置(RINT 2000:(股)RIGACU製)及通用型成像板讀取裝置(R-AXIS DS3C/3CL),求得透過薄膜的光束之繞射照片(CuK α線50kV 200mA 10分鐘)。從所得到的繞射照片,求得全方位中各自的繞射輪廓,從2 θ在5~10°間所存在的峰強度成為最大的方位中之繞射輪廓,依照下述式(II)及(III),分別求得Iam及Ic。[此處,θ表示布拉格角]。但是,於求得2 θ1
時,將經光束阻擋器去除光束的部分從解析中去掉。再者,於本發明中,峰位置係定義為在峰的最大值(峰頂)時之2 θ值。
式(II):I am=I 1 +{(I 3 -I 1 )/(2 θ 3 -2 θ 1 )×(2 θ 2 -2 θ 1 )} 式(III):I c=I 2 -I am
[式中,2 θ1
表示2 θ在4~5°間強度成為最小的2 θ,2 θ2
表示2 θ在5~10°間強度成為最大的2 θ,2 θ3
表示2 θ在14~16°間強度成為最小的2 θ。又,I1
表示2 θ1
的繞射強度,I2
表示2 θ2
的繞射強度,I3
表示2 θ3
的繞射強度]。
本發明之醯化纖維素薄膜之特徵為上述Iam及Ic滿足下述式(I)。藉由使Ic/(Iam+Ic)成為0.40以上,可更有效地使光學特性與力學物性的方向性並存,藉由使Ic/(Iam+Ic)成為0.85以下,可更有效地抑制薄膜的變脆。
式(I):0.40≦Ic/(Iam+Ic)≦0.85
本發明的醯化纖維素薄膜更佳為上述Iam及Ic滿足下述式(Ia)。
式(Ia):0.45≦Ic/(Iam+Ic)≦0.80
本發明的醯化纖維素薄膜更佳為上述Iam及Ic滿足下述式(Ib)。
式(Ib):0.50≦Ic/(Iam+Ic)≦0.75
又,本發明的醯化纖維素薄膜之上述2 θ2
的峰之半值寬度係3°以下,更佳係0.5~2.5°,特佳係0.7~2°。
本發明的醯化纖維素薄膜較佳為於2 θ比2 θ2
還大且小於2 θ3
之間有峰的存在,繞射強度成為最大的峰位置(2 θ4
)係在10~12.5°之間,而且2 θ4
的峰之半值寬度係小於2°。於通常的醯化纖維素薄膜中,2 θ4
的峰係沒有被觀測到,而不能達成所欲的光學特性。於如此的薄膜中,不能定義2 θ4
的峰之半值寬度。與其相對地,於本發明的醯化纖維素薄膜中,藉由使2 θ4
的峰位置在10~12.5°之間,及將半值寬度調整為小於2°,則可展現優良的光學特性。
本發明之存在於2 θ比2 θ2
還大且小於2 θ3
之間的峰,更佳係有2個。又,2 θ4
的峰之半值寬度更佳係0.5~1.8°,特佳係0.7~1.5°。
於峰為2個時,2 θ4
的峰中已有一方的峰之峰位置為2 θ5
時,該峰的峰位置較佳係在12.5~14°之間。
本發明的醯化纖維素薄膜於以上述2 θ在5~10°間所存的峰強度成為最大的方位中之Ic當作Ic1
,於與其正交的方位中之Ic當作Ic2
時,較佳為滿足下述式(IV)。
式(lV):Ic1
/Ic2
>50
藉由滿足這樣的條件,則具有充分展現面內的遲滯值之優點。
本發明的醯化纖維素薄膜更佳係滿足下述式(IVa)。
式(IVa)=80<Ic1
/Ic2
<10000
本發明的醯化纖維素薄膜更佳係滿足下述式(IVb)。
式(IVb):110<Ic1
/Ic2
<1000
再者,上述求得Ic1
的方向與後述音波傳播速度成為最大的方向所成的角較佳係75~105°,更佳係80~100°,特佳係85~95°,視情況而定,較佳係87~93°,最佳係89~91°。藉由滿足如此的條件,則即使在溫濕度環境重複變化下,也具有可抑制偏光度的降低之優點。
又,於本發明中,遲相軸的變動幅度較佳係小於5°,更佳係小於2°。藉由滿足如此的條件,則具有可減低液晶顯示裝置的顯示不均(亮度不均或色不均)之優點。
於本發明中,醯化纖維素薄膜的霧度,係將薄膜在25℃、相對濕度60%下調濕24小時後,使用霧度計(NDH 2000:日本電色工業(股)製)來測定。
一般地,聚合物薄膜的霧度值係隨著X射線繞射強度的上升而增大。然而,如本發明地,於使用在以液晶顯示裝置為首的光學薄膜用途之薄膜中,較佳為霧度值低者。因此,於前述X射線繞射輪廓中,可藉由恰當地控制2 θ2
或2 θ4
的峰來達成。本發明的醯化纖維素薄膜之霧度較佳係3%以下,更佳係0.0~2.0%,特佳係0.1~1.0%,最佳係0.1~0.5%。
為了達成本發明之光學特性與力學物性的方向性並存的醯化纖維素薄膜,如後述地,較佳為控制面內的遲相軸之方向與音波傳播速度成為最大的方向。
於本發明中,音波傳播速度成為最大的方向,係將薄膜在25℃、相對濕度60%下調濕24小時後,使用配向性測定機(SST-2500:野村商事(股)製),求得超音波脈衝之縱波振動的傳播速度成為最大的方向。
首先,說明本發明中的各遲滯值。於本說明書中,依照以下方法來求得Re、Rth(單位;nm)。首先,將薄膜在25℃、相對濕度60%下調濕24小時後,使用稜鏡耦合器(MODEL 2010 Prism Coupler:Metricon製),在25℃、相對濕度60%下,使用532nm的固體雷射,求得下述式(a)所表示的平均折射率(n)。
式(a):n=(nTE
×2+nTM
)/3[式中,nTE
係以薄膜平面方向的偏光所測定的折射率,nTM
係以薄膜面法線方向的偏光所測定的折射率]。
於本說明書中,Re(λ)、Rth(λ)各表示在波長λ時的面內遲滯值及厚度方向的遲滯值。Re(λ)係於KOBRA 21ADH或WR(王子計測機器(股)製)中將波長λnm的光入射到薄膜法線方向而測定者。
於所測定的薄膜以單軸或雙軸的折射率橢圓體所表示時,藉由以下方法來算出Rth(λ)。
Rth(λ)係以上述Re(λ)、面內的遲相軸(藉由KOBRA 21ADH或WR來判斷)當作傾斜軸(回轉軸)(於沒有遲相軸時,以薄膜面內的任意方向當作回轉軸),從對於薄膜法線方向而言,自法線方向從-50°到+50°為止,每10°一個階級,從各個傾斜方向將波長λnm的光入射,而在全部11點測定,以所測定的遲滯值與平均折射率和所輸入的膜厚值為基礎,以KOBRA 21ADH或WR算出。
於上述中,關於λ並沒有特別的記載,於僅記載Re、Rth時,表示使用波長590nm的光所測定之值。又,於以自法線方向的面內遲相軸當作回轉軸,在某一傾斜角度具有遲滯值成為零的方向之薄膜時,比該傾斜角度大的傾斜角度之遲滯值,在將其符號變更為負後,以KOBRA 21ADH或WR算出。
再者,以遲相軸當作傾斜軸(回轉軸)(於沒有遲相軸時,以薄膜面內的任意方向當作回轉軸),從任意傾斜的2方向來測定遲滯值,以其值和平均折射率及所輸入的膜厚值為基礙,亦可由下式(b)及式(c)算出Rth。
式(c):Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
於所測定的薄膜不能以單軸或雙軸的折射率橢圓體來表現,即所謂無光學軸(optic axis)的薄膜時,藉由以下方法來算出Rth(λ)。
Rth(λ)係以上述Re(λ)、面內的遲相軸(藉由KOBRA 21ADH或WR來判斷)當作傾斜軸(回轉軸),從相對於薄膜法線方向自-50度到+50度為止,每10度一個階級,從各個傾斜方向將波長λnm的光入射,作11點測定,以所測定的遲滯值與平均折射率和所輸入的膜厚值為基礎,以KOBRA 21ADH或WR算出。
藉由將此等平均折射率和膜厚輸入,以KOBRA 21ADH或WR算出nx、ny、nz。由所算出的nx、ny、nz再算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
就本發明的醯化纖維素薄膜之遲滯值而言,面內的遲滯值較佳係5~600nm,面內的遲滯值更佳係30~600nm,面內的遲滯值特佳係50~600nm,最佳係100~400nm。
再者,更佳為同時滿足下述式(I)及(II)。
式(I):| Rth |/Re≦0.5 式(II):Re≧30[式中,Re表示醯化纖維素薄膜的面內方向之遲滯值(單位;nm),Rth表示醯化纖維素薄膜的膜厚方向之遲滯值(單位;nm)]。
又,本發明的醯化纖維素薄膜更佳係滿足下述式(Ia)及(IIa)。
式(Ia):| Rth |/Re≦0.5 式(IIa):50≦Re≦600
本發明的醯化纖維素薄膜更佳為分別滿足下述式(Ib)及(IIb)。
式(Ib):| Rth |/Re≦0.4 式(IIb):100≦Re≦400
本發明的醯化纖維素薄膜最佳為分別滿足下述式(Ic)及(IIc)。
式(Ic):| Rth |/Re≦0.3 式(IIc):150≦Re≦300
於本發明的醯化纖維素薄膜中,面內的遲相軸之方向與音波傳播速度成為最大的方向所成的角較佳係75~105°,更佳係5~95°,特佳係87~93°,最佳係89~91°。又,於本發明的醯化纖維素薄膜之製造方法中,薄膜面內的遲相軸之方向與輸送方向所成的角較佳係85~95°,更佳係87~93°,特佳係89~91°,最佳係89.5~90.5°。
本發明的醯化纖維素薄膜之膜厚較佳係20μm~180μm,更佳係40μm~160μm,特佳係60μm~140μm。膜厚若比20μm還薄,則於加工成偏光板等時的處理性或偏光板的捲曲係不佳的。又,本發明的醯化纖維素薄膜之膜厚不均度在輸送方向及寬度方向的任一方向中較佳係0~2%,更佳係0~1.5%,特佳係0~1%。
其次說明透濕度。本發明中的「透濕度」係對於裝有氯化鈣的杯子,以各個薄膜試料來蓋住及密閉者,在40℃及相對濕度90%的條件下,放置24小時,由調濕前後的質量變化(g/(m2
.day))所評價之值。
再者,透濕度係隨著溫度的上升而上升,雖然隨著濕度的上升而上升,但不依賴於各條件,薄膜間的透濕度之大小關係是不變的。因此,於本發明中,以40℃及相對濕度90%的上述質量變化之值為基準。
本發明的醯化纖維素薄膜之透濕度較佳係100~400g/(m2
.day)。藉由使用上述透濕度為100~400g/(m2
.day)的薄膜,可減低高溫低濕下的液晶顯示裝置之班點,容易提高可靠性高的液晶顯示裝置。作為上述透濕度,更佳係100~350g/(m2
.day),特佳係150~300g/(m2
.day)。
作為本發明之醯化纖維素薄膜的構成要素之聚合物,可舉出以醯化纖維素化合物及纖維素當作原料,導入生物或化學官能基而得之具有醯基取代纖維素骨架之化合物。
作為上述聚合物,可以使用粉末或粒狀者,而亦可以使用丸粒化者。
上述聚合物的含水率較佳係1.0質量%以下,更佳係0.7質量%以下,最佳係0.5質量%以下。又,上述含水率係視情況而定,較佳係0.2質量%以下。於上述聚合物的含水率在較佳範圍內時,較佳為使用上述聚合物經加熱等的乾燥者。
此等聚合物可被單獨使用,以可以併用2種以上的聚合物。
再者,作為本發明之醯化纖維素薄膜的主成分之聚合物,較佳係使用上述醯化纖維素。此處,「作為主成分的聚合物」,於由於單一的聚合物所構成時,表示該聚合物,於由複數的聚合物所構成時,表示在構成的聚合物中,質量分率最高的聚合物。
上述醯化纖維素係纖維素與羧酸的酯。作為構成上述酯的酸,更佳為碳原子數2~22的脂肪酸,特佳為碳原子數2~4的低級脂肪酸。
就上述醯化纖維素而言,在構成纖維素的葡萄糖單位之第2位置、第3位置及第6位置中,所存在的羥基之氫原子的全部或一部分係經醯基所取代。作為上述醯基的例子,例如可舉出乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、三甲基乙醯基、庚醯基、己醯基、辛醯基、癸醯基、十二醯基、十三醯基、十四醯基、十六醯基、十八醯基、環己烷羰基、油醯基、苯甲醯基、萘羰基、及肉桂醯基。作為上述醯基,較佳為乙醯基、丙醯基、丁醯基、十二醯基、十八醯基、三甲基乙醯基、油醯基、苯甲醯基、萘羰基、肉桂醯基,更佳為乙醯基、丙醯基、丁醯基,最佳為乙醯基。
醯化纖維素可為纖維素與複數種類的羧酸之酯。又,醯化纖維素也可經數種醯基所取代。
於本發明的醯化纖維素薄膜中,從Re的表現性提高或透濕度減低、熱處理溫度減低之觀點來看,較佳係使醯基取代度為2.50~3.00的醯化纖維素,較佳係使用醯基取代度為2.70~2.99的醯化纖維素,更佳係2.80~2.98的醯化纖維素,最佳係2.90~2.98的醯化纖維素。
關於醯化纖維素的合成方法,在右田伸彥等人的木材化學第180~190頁(共立出版,1968年)中記載基本的原理。作為醯化纖維素的代表性合成方法,可舉出羧酸酐-羧酸硫酸觸媒的液相醯化法。具體地,先將綿花絨或木材漿粕等的纖維素原料以適當量的醋酸等羧酸作前處理後,投入預先冷卻的醯化混液中以作酯化,合成完全醯化纖維素(第2位置、第3位置及第6位置的醯基取代度之合計係約3.00)。上述醯化混合液一般含有當作溶劑的羧酸、當作酯化劑的羧酸酐及當作觸媒的硫酸。又,上述羧酸酐一般係比與其反應的纖維素及系內所存在的水分之合計還化學計量論地過剩量來使用。
接著,於醯化反應結束後,為了進行系內所殘存的過剩羧酸酐之水解,添加水或含水醋酸。再者,為對酯化觸媒作一部分中和,可以添加含有中和劑(例如鈣、鎂、鐵、鋁或鋅的碳酸鹽、醋酸鹽、氫氧化物或氧化物)的水溶液。再者,所得到的完全醯化纖維素,係在少量的醯化反應觸媒(一般為殘留的硫酸)之存在下,保持在20~90℃而皂化熟成,變化成具有所欲之醯基取代度及聚合度的醯化纖維素。於得到所欲之醯化纖維素的時間點,使用上述中和劑等來完全中和系內所殘留的觸媒,或是沒有中和上述觸媒而將醯化纖維素溶液投入的水或稀醋酸中(或將水或稀醋酸投入醯化纖維素溶液中),分離醯化纖維素,藉由洗淨及安定化處理而可得到目的物之醯化纖維素。
上述醯化纖維素的聚合度,以黏度平均聚合度計,較佳係150~500,更佳係200~400,特佳係220~350。上述黏度平均聚合度可依照宇田等人的極限黏度法(宇田和夫、齊藤秀夫、纖維學會誌、第18卷第1號、第105~120頁、1962年)的記載來測定。關於上述黏度平均聚合度的測定方法,在特開平9-95538號公報中亦有記載。
又,低分子成分少的醯化纖維素,雖然平均分子量(聚合度)高,但是黏度成為比通常的醯化纖維素還低之值。如此之低分子成分少的醯化纖維素,可藉由以通常的方法從所合成的醯化纖維素中去除低分子成分而獲得。低分子成分的去除,可藉由以適當的有機溶劑來洗淨醯化纖維素而進行。又,亦可藉由合低分子成分少的醯化纖維素而獲得。於合成低分子成分少的醯化纖維素時,醯化反應的硫酸觸媒量,對於100質量的纖維素而言,較佳係調整至0.5~25質量份。上述硫酸觸媒的量若在上述範圍內,則從分子量分佈之點來看,可以合成較佳(分子量分佈的均一)的醯化纖維素。
關於醯化纖維素的原料綿或合成方法,在發明協會公開技報(公技編號2001-1745號、2001年3月15日發行、發明協會)第7~12頁中亦有記載。
本發明的醯化纖維素薄膜,係可以從含有醯化纖維素或各種添加劑的醯化纖維素溶液,藉由溶液流延製膜方法來製作。又,本發明的醯化纖維素之熔點,或醯化纖維素與各種添加劑的混合物之熔點,於比其分解溫度還低且比拉伸溫度還高時,亦可藉由熔融製膜法來製膜而製作。此處所言的醯化纖維素之熔點,係藉由後述實施例中記載的測定法所測定之值。本發明的醯化纖維素薄膜亦可藉由熔融製膜法來製膜,關於熔融製膜法,在特開2000-352620號公報等中有記載。
本發明的醯化纖維素薄膜,例如可藉由溶液流延製膜方法等將含有醯化纖維素或視需要選用的各種添加劑之醯化纖維素溶液製膜而製作。
作為本發明的醯化纖維素薄膜之製作時所用的醯化纖維素溶液之主溶劑,較佳可以使用該聚合物的強溶劑之有機溶劑。作為如此的有機溶劑,從乾燥負荷減低的觀點來看,較佳為沸點80℃以下的有機溶劑。上述有機溶劑的沸點更佳為10~80℃,特佳為20~60℃。又,視情況而定,亦可以採用沸點為30~45℃的有機溶劑當作上述主溶劑。
作為如此的主溶劑,可舉出鹵化烴、酯、酮、醚、醇及烴等,此等可具有分枝構造或環狀構造。又,上述主溶劑亦可具有二個以上的酯、酮、醚及醇的官能基(即-O-、-CO-、-COO-、-OH)中任一者。再者,上述酯、酮、醚及醇的烴部分中之氫原子,亦可被鹵素原子(尤其氟原子)所取代。再者,本發明的醯化纖維素薄膜之製作時所用的醯化纖維素溶液之主溶劑,於由單一溶劑所構成時,則表示該該溶劑,而於由複數溶劑所構成時,則表示所構成的溶劑中,質量分率最高的溶劑。
作為上述鹵化烴,更佳係氯化烴,例如可舉出二氯甲烷及氯仿等,更佳係二氯甲烷。
作為上述酯,例如可舉出甲酸甲酯、甲酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯等。
作為上述酮,例如可舉出丙酮、甲基乙基酮等。
作為上述醚,例如可舉出二乙基醚、甲基第三丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、1,3-二茂烷、4-甲基二茂烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、1,4-二烷等。
作為上述醇,例如可舉出甲醇、乙醇、2-丙醇等。
作為上述烴,例如可舉出正己烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯等。
作為與此等主溶劑併用的有機溶劑,可舉出鹵化烴、酯、酮、醚、醇及烴等,此等亦可具有分枝構造或環狀構造。又,作為上述有機溶劑,亦可具有二個以上的酯、酮、醚及醇的官能基(即-O-、-CO-、-COO-、-OH)中任一者。再者,上述酯、酮、醚及醇的烴部分中之氫原子,亦可被鹵素原子(尤其氟原子)所取代。
作為上述鹵化烴,更佳係氯化烴,例如可舉出二氯甲烷及氯仿等,更佳係二氯甲烷。
作為上述酯,例如可舉出甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。
作為上述酮,例如可舉出丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等。
作為上述醚,例如可舉出二乙基醚、甲基第三丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二茂烷、4-甲基二茂烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等。
作為上述醇,例如可舉出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、第三丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等。
作為上述烴,例如可舉出正己烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等。
作為上述具有2種以上的官能基之有機溶劑,例如可舉出2-乙氧基醋酸乙酯、2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲基乙醯乙酸酯等。
再者,於全部溶劑中,從減低自帶子的剝離荷重之觀點來看,較佳為含有5~30質量%的醇,更佳為含有7~25質量%的醇,特佳為含有10~20質量%的醇。
作為本發明的醯化纖維素薄膜之製作時所用的聚合物溶液之溶劑,較佳使用的有機溶劑之組合例可舉出以下者,但本發明所可採用的有機溶劑之組合係不受此等所限定。再者,比率的數值係意味質量份。
(1)二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇=80/10/5/5(2)二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇=80/5/5/10(3)二氯甲烷/異丁醇=90/10(4)二氯甲烷/丙酮/甲醇/丙醇=80/5/5/10(5)二氯甲烷/甲醇/丁醇/環己烷=80/8/10/2(6)二氯甲烷/甲基乙基酮/甲醇/丁醇=80/10/5/5(7)二氯甲烷/丁醇=90/10(8)二氯甲烷/丙酮/甲基乙基酮/乙醇/丁醇=68/10/10/7/5(9)二氯甲烷/環戊酮/甲醇/戊醇=80/2/15/3(10)二氯甲烷/醋酸甲酯/乙醇/丁醇=70/12/15/3(11)二氯甲烷/甲基乙基酮/甲醇/丁醇=80/5/5/10(12)二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/戊醇=50/20/15/5/10(13)二氯甲烷/1,3-二茂烷/甲醇/丁醇=70/15/5/10(14)二氯甲烷/二烷/丙酮/甲醇/丁醇=75/5/10/5/5(15)二氯甲烷/丙酮/環戊酮/乙醇/異丁醇/環己烷=60/18/3/10/7/2(16)二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/異丁醇=70/10/10/10(17)二氯甲烷/丙酮/醋酸乙酯/丁醇/己烷=69/10/10/10/1(18)二氯甲烷/醋酸甲酯/甲醇/異丁醇=65/15/10/10(19)二氯甲烷/環戊酮/乙醇/丁醇=85/7/3/5(20)二氯甲烷/甲醇/丁醇=83/15/2(21)二氯甲烷=100(22)丙酮/乙醇/丁醇=80/15/5(23)醋酸甲酯/丙酮/甲醇/丁醇=75/10/10/5(24)1,3-二茂烷=100(25)二氯甲烷/甲醇=92/8(26)二氯甲烷/甲醇=90/10(27)二氯甲烷/甲醇=87/13(28)二氯甲烷/乙醇=90/10
而且於以非鹵素系有機溶劑當作主溶劑時,發明協會公開技報(公技編號2001-1745、2001年3月15日發行、發明協會)中有記載,可適宜地使用。
於所調製的上述醯化纖維素溶液中,聚合物濃度較佳係5~40質量%,更佳係10~30質量%,最佳係15~30質量%。
可調整上述聚合物濃度,以使聚合物在溶解於溶劑中的階段成為指定的濃度。而且,亦可於預先調製低濃度(例如4~14質量%)的溶液後,使溶劑蒸發等而濃縮。再者,也可於預先調製高濃度的溶液後,作稀釋。又,藉由添加添加劑,亦可降低聚合物的濃度。
本發明的醯化纖維素薄膜之製作時所用的上述醯化纖維素溶液,係可含有各調製程序中依照用途的各種液體或固體添加劑。作為上述添加劑的例子,包括可塑劑(較佳的添加量對於聚合物而言係0.01~10質量%,以下同樣)、紫外線吸收劑(0.001~1質量%)、平均粒子大小為5~3000nm的微粒子粉體(0.001~1質量%)、氟系界面活性劑(0.001~1質量%)、剝離劑(0.0001~1質量%)、劣化防止劑(0.0001~1質量%)、光學異方向性控制劑(0.01~10質量%)、紅外線吸收劑(0.001~1質量%)。
上述可塑劑或上述光學異方向性控制劑係兼具疏水部和親水部的化合物。此等化合物係藉由在聚合物鏈間配向而改變遲滯值。再者,此等化合物,藉由併用本發明所特佳使用的醯化纖維素,可提高薄膜的疏水性,減低遲滯值的濕度變化。又,藉由併用上述紫外線吸收劑或上述紅外線吸收劑,亦可有效地控制遲滯值的波長依賴性。本發明的醯化纖維素薄膜所用的添加劑,較佳係在任一乾燥過程中皆能實質揮散者。
從謀求遲滯值的濕度變化減低之觀點來看,此等添加劑的添加量係愈多愈佳,但隨著添加量的增大,容易引起聚合物薄膜的玻璃轉移溫度(Tg)降低,或薄膜的製程中添加劑的揮散問題。因此,於使用本發明所更佳使用的醯化纖維素當作聚合物時,上述可塑劑或光學異方向性控制劑的添加量,對於上述聚合物而言,較佳係0.01~30質量%,更佳係2~30質量%,特佳係5~20質量%。
於使用醯化纖維素當作本發明之構成醯化纖維素薄膜的聚合物時,作為可適用的可塑劑或光學異方向性控制劑,具體地可舉出特開2005-104148號公報第33~34頁中所記載的可塑劑,或特開2005-104148號公報第38~89頁中所記載的光學異方向性之控制劑等。另外,關於紅外吸收劑,可舉出特開平2001-194522號公報中所記載者。添加添加劑的時期,係可依照添加劑的種類來適宜決定。又,關於上述添加劑,發明協會公開技報(公技編號2001-1745、2001年3月15日發行、發明協會)第16頁~22頁中亦有記載。
上述醯化纖維素溶液的調製,例如可依照特開昭58-127737號公報、同61-106628號公報、特開平2-276830號公報、同4-259511號公報、同5-163301號公報、同9-95544號公報、同10-45950號公報、同10-95854號公報、同11-71463號公報、同11-302388號公報、同11-322946號公報、同11-322947號公報、同11-323017號公報、特開2000-53784號公報、同2000-273184號公報、同2000-273239號公報中所記載的調製方法來進行。具體地,將醯化纖維素與溶劑混合攪拌及使膨潤,視情況而定,於實施冷卻或加熱等使溶解後,將其過濾以得到聚合物溶液。
於本發明中,為了提高醯化纖維素在溶劑中的溶解性,亦包含對醯化纖維素和溶劑的混合物作冷卻及/或加熱的程序。
於使用鹵素系有機溶劑當作溶劑,將醯化纖維素與溶劑的混合物冷卻時,較佳為將混合物冷卻到-100~10℃。又,於冷卻程序之前面的程序中,較佳為包含在-10~39℃使膨潤的程序,在冷卻後的程序中包含加溫到0~39℃的程序。
於使用鹵素系有機溶劑當作溶劑,將醯化纖維素與溶劑的混合物加熱時,較佳為包含以從下述(a)或(b)中所選出的1種以上之方法,使醯化纖維素溶解於溶劑中的程序。
(a)在-10~39℃使膨潤,將所得到的混合物加溫到0~39℃。
(b)在-10~39℃使膨潤,將所得到的混合物於0.2~30MPa下加熱到40~240℃,將所加熱的混合物冷卻到0~39℃。
再者,於使用非鹵素系有機溶劑當作溶劑,將醯化纖維素與溶劑的混合物冷卻時,較佳為包含將混合物冷卻到-100~-10℃的程序。又,於冷卻程序之前面的程序中,較佳包含在-10~55℃使膨潤之程序,在冷卻後的程序中包含加溫到0~57℃的程序。
於使用鹵素系有機溶劑當作溶劑,將醯化纖維素與溶劑的混合物加熱時,較佳為包含從下述(c)或(d)中所選出的1種以上之方法,使醯化纖維素溶解於溶劑中的程序。
(c)在-10~55℃使膨潤,將所得到的混合物加溫到0~57℃。
(d)在-10~55℃使膨潤,將所得到的混合物於0.2~30MPa下加熱到40~240℃,將所加熱的混合物冷卻到0~57℃。
本發明的醯化纖維素薄膜,可依照習知的溶液流延製膜方法,使用習知的溶液流延製膜裝置來製造。具體地,可將於溶解機(鍋)所調製的塗液(醯化纖維素溶液)過濾後,在儲存鍋中暫時儲存,使塗液中所含有氣泡被脫泡,作最終調製。塗液係保溫在30℃,從塗液排出口,例如通過藉由轉數可高精度地定量送液之加壓型定量齒輪泵,送往加壓型模頭,使塗液從加壓型模頭的噴嘴(縫口)連續行進,均勻地流延在流延部的金屬支持體上(流延程序)。其次,在金屬支持體大約一周的剝離點,從金屬支持體剝離半乾的塗液膜(亦稱為棉網),接著輸送到乾燥區,邊以輥群輸送邊結束乾燥。於本發明中,金屬支持體較佳係金屬帶。
於如此作而乾燥結束的薄膜中,殘留溶劑量較佳係0~2質量%,更佳係0~1質量%。該薄膜可照原樣地輸送到熱處理區,亦可將薄膜捲繞後才離線地實施熱處理。熱處理前的醯化纖維素薄膜之較佳寬度係0.5~5m,更佳為0.7~3m。又,一旦將薄膜捲繞時,較佳的卷長係300~30000m,更佳為500~10000m,特佳為1000~7000m。
於本發明中,為了使光學特性與力學物性的方向性並存,對所製膜的醯化纖維素薄膜作熱處理。於本發明的製造方法中,控制熱處理時薄膜的寬度方向之收縮率係重要的,藉由控制其經歷,可將熱處理程序中所成長的以X射線繞射所觀測之構造體的2 θ2
或2 θ4
的峰作恰當地控制。
本發明的製造方法具有輸送醯化纖維素薄膜,於以醯化纖維素的總取代度當作S時,保持在(-285×S+1000)℃以上且低於熔點而作熱處理之程序。上述熱處理溫度較佳係(-285×S+1020)℃~熔點,更佳係(-285×S+1040)℃~(熔點-5℃),特佳係(-285×S+1050)℃~(熔點-10℃)℃。
本發明的醯化纖維素薄膜亦較佳可藉由具有保持在醯化纖維素的Tc以上且低於熔點的熱處理程序之製造方法來製造。此處的Tc係表示熱處理前的醯化纖維素薄膜之結晶化溫度(單位;℃)。上述熱處理溫度更佳係Tc~(熔點-5℃),更佳係Tc~(熔點-10℃)、特佳係(Tc+5)~(熔點-15℃)。結晶化溫度係表示醯化纖維素聚合物規則地形成周期構造的溫度,若滿足該溫度,則以X射線繞射所觀測的構造體會成長。本發明中的結晶化溫度之測定方法係如後述。Tc通常出現在比玻璃轉移溫度(Tg)較高溫側。例如,總取代度為2.85的三乙酸纖維素薄膜之結晶化溫度係隨著添加劑或製膜條件等而上下,但大約190℃,總取代度為2.92的三乙酸纖維素薄膜之結晶化溫度係大約170℃。上述熔點表示熱處理前的聚合物薄膜之熔點,單位為℃。本發明中的熔點之測定方法係如後述。例如,總取代度為2.85的三乙酸纖維素薄膜之熔點係隨著添加劑或製膜條件等而有若干的上下,但大約285℃,總取代度為2.92的三乙酸纖維素薄膜之熔點係大約290℃。
而且,上述熱處理程序包含使薄膜在寬度方向中收縮的程序,此對於光學特性與力學物性的方向性之並存而言係最重要的。於寬度方向中使收縮的程序,可為至少含於上述熱處理程序中,亦可為上述熱處理程序或其之前或之後的程序,而且亦可包含將薄膜在寬度方向中作拉伸的程序。又,可以一段地進行在寬度方向中使收縮的程序,亦可重複實施收縮程序和拉伸程序。
於使薄膜在寬度方向中收縮的程序之前後,薄膜的收縮率較佳係5~80%,更佳係10~70%,特佳係20~60%,最佳係25~50%。寬度方向的收縮率,於藉由拉幅夾具來抓住薄膜的端部時,可以軌的擴幅率等來控制。又,於沒有固定薄膜的端部,僅藉由夾輥等將薄膜在輸送方向中固定的裝置來保持時,可藉由在輸送方向中所固定的裝置間距離之調整、或施加於薄膜的張力之調整、或給予薄膜的熱量之調整等來控制。寬度方向的收縮率,係計測薄膜的收縮前及收縮後之全寬,由下式來求得。
寬度方向的收縮率(%)=100×(收縮前的全寬-收縮後的全寬)/收縮直前的全寬
又,藉由如上述地設定熱處理溫度,亦可製造Re大的本發明之醯化纖維素薄膜。熱處理時間通常為0.01分以上且少於60分鐘,較佳為0.03~10分鐘,更佳為0.05~5分鐘。
為了調整Re及Rth,對上述熱處理區內所輸送的醯化纖維素薄膜作熱處理及同時拉伸,亦可在熱處理後再拉伸醯化纖維素薄膜。
拉伸例如可為將出口側之周速經加速的薄膜,於輸送方向中保持的2個以上之裝置(例如夾輥或吸筒)間具有加熱區的裝置內,在輸送方向實施縱拉伸,亦可將薄膜的兩端以夾頭抓住,在與輸送方向成正交的方向將其擴大,而實施拉伸,也可組合地實施此等。
於熱處理後再拉伸醯化纖維素薄膜時,較佳為於熱處理後一旦將薄膜冷卻後,再移送到拉伸程序。於該情況下,熱處理較佳係邊輸送邊通過熱處理區而實施,拉伸較佳係將薄膜的兩端以夾頭抓住,在與輸送方向成正交的方向將其擴大而實施。
拉伸倍率可以對應薄膜所要求的遲滯值而適宜設定,較佳為3~500%,更佳為5~100%,尤佳為10~80%,特佳為20~60%。這些拉伸可以1段實施,也可以多段實施。再者,此處所言的「拉伸倍率(%)」係意味使用下式來求得者。
拉伸倍率(%)=100×((拉伸後的長度)-(拉伸前的長度)/拉伸前的長度
上述拉伸中的拉伸速度較佳係10~10000%/分鐘,更佳係20~1000%/分鐘,特佳係30~800%/分。
本發明的醯化纖維素薄膜較佳係單層構造。此處所謂的「單層構造」之薄膜,意味不是複數的薄膜材所貼合者,而是一片聚合物薄膜。而且,亦包含由複數的聚合物溶液,使用逐次流延方式或共流延方式,製造一片聚合物薄膜的情況。於此情況下,藉由適宜調整添加劑的種類或配合量、聚合物的分子量分佈或聚合物的種類等,可得到在厚度方向具有分佈的聚合物薄膜。又,於此等的一片薄膜中,亦可含有具光學異方向性部、防眩部、阻氣部、耐濕性部等的各種機能性部者。
對於本發明的醯化纖維素薄膜,進行適宜的表面處理,可改善與各機能層(例如下塗層、背層、光學異方向性層)的接著。上述表面處理包括輝光放電處理、紫外線照射處理、電暈處理、火焰處理、皂化處理(酸皂化處理、鹼皂化處理),特佳為輝光放電處理及鹼皂化處理。此處所言的「輝光放電處理」係指在電漿激勵性氣體存在下,對薄膜表面施加電漿處理的處理。此等表面處理方法的細節在發明協會公開技報(公技編號2001-1745、2001年3月15日發行、發明協會)中有記載,可適宜使用。
為了改善薄膜表面與機能層的接著性,除了表面處理,或代替表面處理,亦可以在本發明的醯化纖維素薄膜上設置下塗層(接著層)。關於上述下塗層,在發明協會公開技報(公技編號2001-1745、2001年3月15日發行、發明協會)第32頁中有記載,可適宜地使用它們。又,關於本發明的醯化纖維素薄膜上所設置的機能性層,在發明協會公開技報(公技編號2001-1745、2001年3月15日發行、發明協會)第32頁~第45頁中有記載,可適宜地使用它們。
本發明的醯化纖維素薄膜係可用作為相位差薄膜。再者,「相位差薄膜」係意味一般的液晶顯示裝置等顯示裝置中所用的具有光學異方向性的光學材料,與相位差板、光學補償薄膜、光學補償片等同義。於液晶顯示裝置中,相位差薄膜的使用目的係為提高顯示畫面的對比,或改善視野角特性或色調。
藉由使用本發明的醯化纖維素薄膜,可容易製作Re值及Rth值經自由控制的相位差薄膜。例如作為不隨著對遲相軸方向的傾斜角而變化遲滯值的相位差薄膜,較佳可製作Re≧50nm且| Rth |≦15nm的薄膜,更佳可製作滿足Re≧100nm且| Rth |≦10nm的薄膜。
本發明的醯化纖維素薄膜係可照原樣地當作相位差薄膜來使用。又,可以複數片積層本發明的醯化纖維素薄膜,或積層本發明的醯化纖維素薄膜與本發明以外的薄膜,適宜調整Re或Rth,而使用作為相位差薄膜。薄膜的積層係可以使用黏著劑或接著劑來實施。
又,視情況而定,亦可使用本發明的醯化纖維素薄膜當作相位差薄膜的支持體,於其上設置由液晶等所成的光學異方向性層,當作相位差薄膜使用。本發明的相位差薄膜所適用的光學異方向性層,例如可由含有液晶性化合物的組成物來形成,亦可由具有雙折射的聚合物薄膜來形成。
作為上述液晶性化合物,較佳係碟狀液晶性化合物或棒狀液晶性化合物。
作為本發明中的上述液晶性化合物,可以使用的碟狀液晶性化合物之例子,包含各種文獻(例如C.Destrade等人,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,Page 111(1981);日本化學會編、季刊化學總說、No.22、液晶的化學、第5章、第10章第2節(1994);B.Kohne等人,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,Page 1794(1985);J.Zhang等人,J.Am.Chem.Soc.,vol.116,Page 2655(1994))中所記載的化合物。
於上述光學異方向性層中,較佳為碟狀液晶性分子的配向狀態經固定者,最佳為經聚合反應所固定者。又,關於碟狀液晶性分子的聚合,在特開平8-27284公報中有記載。為了藉由聚合來固定碟狀液晶性分子,於碟狀液晶性分子的圓盤狀核心,必須鍵結當作取代的聚合性基。但是,若於圓盤狀核心直接鍵結聚合性基,則在聚合反應中保持配向狀態會變困難。因此,於圓盤狀核心與聚合性基之間,導入連結基。關於具有聚合性基的碟狀液晶性分子,在特開2001-4387號公報中有揭示。
作為本發明中的上述液晶性化合物,所可使用的棒狀液晶性化合物之例子,包括甲亞胺類、氧偶氮類、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、苯基二烷類、二苯乙炔類及烯基環己基苄腈類。又,作為上述棒狀液晶性化合物,不僅如以上的低分子液晶性化合物,亦可使用高分子液晶性化合物。
於上述光學異方向性層中,較佳為棒狀液晶性分子的配向狀態經固定者,最佳為經聚合反應所固定者。本發明中所可使用的聚合性棒狀液晶性化合物之例子,例如包含Makromol.Chem.,第190卷、第2255頁(1989年)、Advanced Materials第5卷、第107貢(1993年)、美國專利第4,683,327號說明書、同5,622,648號說明書、同5,770,107號說明書、國際公開第95/22586號小冊、同95/24455號小冊、同97/00600號小冊、同98/23580號小冊、同98/52905號小冊、特開平1-272551號公報、同6-16616號公報、同7-110469號公報、同11-80081號公報、及特開2001-328973號公報等中所記載的化合物。
上述光學異方向性層亦可由聚合物薄膜來形成。上述聚合物薄膜係可由能展現光學異方向性的聚合物所形成。上述能展現光學異方向性的聚合物之例子,包括聚烯烴(例如、聚乙烯、聚丙烯、原冰片烯系聚合物)、聚碳酸酯、聚芳酯、聚碸、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、及纖維素酯(例如三乙酸纖維素、二乙酸纖維素)。又,作為上述聚合物,亦可以使用此等聚合物的共聚物或聚合物混合物。
本發明的醯化纖維素薄膜或相位差薄膜係可用作為偏光板(本發明的偏光板)的保護膜。本發明的偏光板係由偏光膜及保護其兩面的二片偏光板保護膜(透明聚合物薄膜)所構成,本發明的醯化纖維素薄膜或相位差薄膜係可用作為至少一方的偏光板保護膜。
於使用本發明的醯化纖維素薄膜當作上述偏光板保護膜時,對於本發明的醯化纖維素薄膜,較佳為預先施予上述表面處理(特開平6-94915號公報、同6-118232號公報中亦有記載)以使親水化,例如較佳為施予輝光放電處理、電暈放電處理、或鹼皂化處理等,最佳為使用鹼皂化處理。
又,作為上述偏光膜,例如可以使用聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸漬及被拉伸者等。於使用聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸漬及被拉伸的偏光膜時,可以使用接著劑在偏光膜的兩面,直接貼合本發明的醯化纖維素薄膜之表面處理面。於本發明的製造方法中,較佳為如此地使上述醯化纖維素薄膜與偏光膜直接貼合。作為上述接著劑,可以使用聚乙烯醇或聚乙烯縮醛(例如聚乙烯縮丁醛)的水溶液、乙烯系聚合物(例如聚丙烯酸丁酯)的乳膠。特佳的接著劑係完全皂化聚乙烯醇的水溶液。
一般地,液晶顯示裝置由於在二片偏光板之間設有液晶胞,故具有4片偏光板保護膜。本發明的醯化纖維素薄膜可使用於4片偏光板保護膜中任一者,但本發明的醯化纖維素薄膜可特別有利地用作為液晶顯示裝置中偏光膜與液晶層(液晶胞)之間所配置的保護膜。又,於上述夾著偏光膜而在本發明的醯化纖維素薄膜之相反側所配置的保護膜上,可以設置透明硬被覆層、防眩層、抗反射層等,特佳為使用作為液晶顯示裝置的顯示側最表面之偏光板保護膜。
本發明的醯化纖維素薄膜、相位差薄膜及偏光板,係可使用於各式各樣的顯示模式之液晶顯示裝置。以下說明使用此等薄膜的各液晶模式。於此等模式之中,本發明的醯化纖維素薄膜、相位差薄膜及偏光板特佳為使用於VA模式及IPS模式的液晶顯示裝置。此等液晶顯示裝置可為透射型、反射型及半透射型中任一者。
本發明的醯化纖維素薄膜亦可使用作為具有TN模式的液晶胞之TN型液晶顯示裝置的相位差薄膜之支持體。關於TN模式的液晶胞TN型液晶顯示裝置,係為以往所熟知的。關於TN型液晶顯示裝置中所用的相位差薄膜,在特開平3-9325號、特開平6-148429號、特開平8-50206號及特開平9-26572號的各公報、以及森(Mori)等人的論文(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)p.143、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)p.1068)中有記載。
本發明的醯化纖維素薄膜也可使用作為具有STN模式的液晶胞之STN型液晶顯示裝置的相位差薄膜之支持體。一般地,於STN型液晶顯示裝置中,液晶胞中的棒狀液晶性分子係在90~360度的範圍內扭轉,棒狀液晶性分子的折射率各向異性(△n)與晶胞間隙(d)的乘積(△nd)係在300~1500nm的範圍內。關於STN型液晶顯示裝置中所用的相位差薄膜,在特開2000-105316號公報中有記載。
本發明的醯化纖維素薄膜,特別有利於使用作為具有VA模式的液晶胞之VA型液晶顯示裝置的相位差薄膜或相位差薄膜的支持體。VA型液晶顯示裝置亦可為例如特開平10-123576號公報中所記載之配向分割的方式。於此等態樣中,使用本發明的醯化纖維素薄膜之偏光板,係能賦予視野角擴大、對比的良化。
本發明的醯化纖維素薄膜,特別有利於使用作為具有IPS模式及ECB模式的液晶胞之IPS型液晶顯示裝置及ECB型液晶顯示裝置的相位差薄膜或相位差薄膜的支持體、或偏光板的保護膜。此等模式在黑顯示時,液晶材料成為大略平行配向的態樣,於無施加電壓的狀態下,液晶分子對於基板面係呈平行配向,為黑顯示。於此等的態樣中,使用本發明的醯化纖維素薄膜之偏光板,係能賦予視野角擴大、對比的良化。
本發明的醯化纖維素薄膜,亦有利於使用作為具有OCB模式的液晶胞之OCB型液晶顯示裝置或具有HAN模式的液晶胞之HAN型液晶顯示裝置的相位差薄膜之支持體。於OCB型液晶顯示裝置或HAN型液晶顯示裝置中所用的相位差薄膜中,較佳為遲滯值的絕對值成為最小的方向,在相位差薄膜的面內及法線方向中皆不存在。OCB型液晶顯示裝置或HAN型液晶顯示裝置中所用的相位差薄膜之光學性質,亦由光學異方性層的光學的性質、支持體的光學性質及光學異方性層與支持體之配置所決定。關於OCB型液晶顯示裝置或HAN型液晶顯示裝置中所用的相位差薄膜,特開平9-197397號公報中有記載。又,森(Mori)等人的論文(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38(1999)p.2837)中有記載。
本發明的醯化纖維素薄膜,亦有利於使用作為TN型、STN型、HAN型、GH(主-客)型的反射型液晶顯示裝置之相位差薄膜。此等顯示模式係為以往所熟知的。關於TN型反射型液晶顯示裝置,在特開平10-123478號、國際公開第98/48320號小冊、特許第3022477號公報中有記載。關於反射型液晶顯示裝置中所用的相位差薄膜,在國際公開第00/65384號小冊中有記載。
本發明的醯化纖維素薄膜,亦有利於使用作為具有ASM(軸向配向微胞)模式的液晶胞之ASM型液晶顯示裝置的相位差薄膜之支持體。ASM模式的液晶胞具有特徵為晶胞厚度可藉由位置可調整的樹脂間隔物來維持。其它性質係與TN模式的液晶胞同樣。關於ASM模式的液晶胞ASM型液晶顯示裝置,在久米(Kume)等人的論文(Kume等人,SID 98 Digest 1089(1998))中有記載。
本發明的醯化纖維素薄膜,視情況而定,亦可適用於硬被覆薄膜、防眩薄膜、抗反射薄膜。於以提高LCD、PDP、CRT、EL等的平面顯示器的辨識性為目的,可在本發明的醯化纖維素薄膜之一面或兩面上,給予硬塗層、防眩層、抗反射層中任一者或全部。作為如此的防眩薄膜、抗反射薄膜之較佳的實施態樣,在發明協會公開技報(公技編號2001-1745、2001年3月15日發行、發明協會)第54頁~第57頁中有詳細記載,於本發明的醯化纖維素薄膜中亦可較佳地使用它們。
首先,在以下顯示本實施例及比較例中所用的特性之測定法及評價法。
對薄膜的寬度方向3點(中央部、端部(自兩端起各在全寬的5%位置))作取樣,取出2cm□的大小之樣品,依照前述方法算出所評價的各點之平均值,求得Ic/(Iam+Ic)、半值寬度、峰位置及Ic1
/Ic2
。
對薄膜的寬度方向5點(中央部、端部(自兩端起各在全寬的5%位置)、及中央部與端部的中間部2點)作取樣,依照前述方法算出所評價的各點之平均值,求得霧度值。
對薄膜的寬度方向3點(中央部、端部((自兩端起各在全寬的5%位置))作取樣,依照前述方法算出所評價的各點之平均值,求得音波傳播速度成為最大的方向。
對薄膜的寬度方向5點(中央部、端部(自兩端起各在全寬的5%位置)、及中央部與端部的中間部2點),在長邊方向每隔100m作取樣,取出5cm□的大小之樣品,依照前述方法算出所評價的各點之平均值,求得Re和Rth及面內的遲相軸之方向。再者,算出前述音波傳播速度成為最大的方向與遲相軸的方向所成的角、及薄膜的輸送方向與遲相軸的方向(平均值)所成的角。
將20毫克樣品置入DSC的測定盤,使其在氮氣流中以10℃/分鐘從30℃升溫到120℃為止,保持15分鐘後,以-20℃/分鐘冷卻到30℃為止。然後,再度從30℃升溫到300℃為止時,以所觀測到的發熱峰之開始溫度當作薄膜的Tc。
將20毫克樣品置入微差掃描量熱計(DSC)的測定盤,使其在氮氣流中以10℃/分鐘從30℃升溫到120℃為止,保持15分鐘後,以-20℃/分鐘冷卻到30℃為止。然後,再度從30℃升溫到300℃為止時,以所出現的吸熱峰之頂點的溫度當作薄膜的熔點。
測定所製作的2片偏光板與吸收軸成平行地重疊時之透射率(Tp)及與吸收軸成正重疊時的透射率(Tc),算出由下式所表示的偏光度(P)。
偏光度P=((Tp-Tc)/(Tp+Tc))0.5
以下舉出實施例和比較例來更具體說明本發明的特徵。以下實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理手續等,只要不脫離本發明宗旨,則可適宜地變更。因此,本發明的範圍應解釋為不受以下所示的具體例所限定。
(1)醯化纖維素就實施例101~112及比較例101~104而言,從下述的醯化纖維素A及B中選擇表1所記載者來使用。各醯化纖維素係被加熱到120℃而乾燥,使含水率成為0.5質量%以下後,使用15質量份。
.醯化纖維素A:使用取代度為2.85的醯化纖維素之粉體。醯化纖維素A的黏度平均聚合度係300,第6位置的乙醯基取代度係0.89、丙酮萃取份係7質量%,質量平均分子量/數量平均分子量比係2.3,含水率係0.2質量%,6質量%二氯甲烷溶液中的黏度係305mPa.s,殘留醋酸量係0.1質量%以下,Ca含量係65ppm,Mg含量係26ppm,鐵含量係0.8ppm,硫酸離子含量係18ppm,黃色指數係1.9,游離醋酸量係47ppm。粉體的平均粒子大小係1.5mm,標準偏差係0.5mm。
.醯化纖維素B:使用取代度為2.95的醯化纖維素之粉體。醯化纖維素B的黏度平均聚合度係300,第6位置的乙醯基取代度係0.94。
醯化纖維素的醯基取代度以Carbohydr.Res.273(1995)83-91(手塚等人)中所記載的方法,藉由13
C-NMR來求得。
於將所製造的醯化纖維素作絕對乾燥後,精秤約0.2克,溶解於100毫升的二氯甲烷:乙醇=9:1(質量比)的混合溶劑中。以奧氏黏度計測定其25℃的落下秒數,藉由下式求得聚合度DP。
η rel =T/T 0 [η]=In(η rel )/C DP=[η]/Km
[式中,T係測定試料的落下秒數,T0
係溶劑單獨的落下秒數,In係自然對數,C係濃度(g/L),Km係6×10-4
]。
(2)溶劑於各實施例及比較例中,從下述溶劑A及B中選擇表1所記載者來使用。再者,溶劑的含水率皆為0.2質量%以下。
.溶劑A使用二氯甲烷/甲醇/丁醇(83/15/2質量份)的混合溶劑。
.溶劑B使用二氯甲烷/甲醇(92/8質量份)的混合溶劑。
(3)添加劑於各實施例及比較例中,從下述組成的添加劑A及B中選擇表1所記載者來使用。
.添加劑A:二氧化矽微粒子(粒子大小20nm、莫氏硬度約7)(0.08質量份)
.添加劑B:三苯膦(1.2質量份)磷酸聯苯基二苯酯(0.6質量份)二氧化矽微粒子(粒子大小20nm、莫氏硬度約7)(0.08質量份)
(4)溶解於各實施例及比較例中,從下述膨潤、溶解程序A及B中選擇表1所記載者來使用。
.溶解程序A於具有攪拌葉片的外周經冷卻水循環的400升不銹鋼製溶解槽內,投入上述溶劑及添加劑,邊攪拌分散邊徐徐添加上述醯化纖維素。投入完成後,在室溫攪拌2小時,使3小時間膨潤後,再度實施攪拌,得到醯化纖維素溶液。
再者,於攪拌中,使用以15m/sec(剪切應力5×104
kgf/m/sec2
[4.9×105
N/m/sec2
])的周速攪拌的溶解器型偏芯攪拌軸以及在中心軸具有錨翼的以周速1m/sec(剪切應力1×104
kgf/m/sec2
[9.8×104
N/m/sec2
])所攪拌的攪拌軸。膨潤係停止高速攪拌軸,以具有錨翼的攪拌軸之周速為0.5m/sec地來實施。
已膨潤的溶液係從槽出來,被附夾套的配管加熱到50℃為止,再於2MPa的加壓化下加熱到90℃為止,使完全溶解。加熱時間係15分鐘。此時,暴露於高溫的過濾器、殼體及配管係使用具有使保溫加熱用的熱媒流通之夾套者,其利用赫史特合金製的耐蝕性優良者。接著,降低到36℃為止的溫度,得到醯化纖維素溶液。
.溶解程序B於具有攪拌葉片的外周經冷卻水循環的400升不銹鋼製溶解槽內,投入上述溶劑及添加劑,邊攪拌分散邊徐徐添加上述醯化纖維素。投入完畢後,在室溫攪拌2小時,使3小時間膨潤後,再度實施攪拌,得到醯化纖維素溶液。
再者,於攪拌中,使用以15m/sec(剪切應力5×104
kgf/m/sec2
[4.9×105
N/m/sec2
])的周速攪拌的溶解器型偏芯攪拌軸以及在中心軸具有錨翼的以周速1m/sec(剪切應力1×104
kgf/m/sec2
[9.8×104
N/m/sec2
])所攪拌的攪拌軸。膨潤係停止高速攪拌軸,以具有錨翼的攪拌軸之周速為0.5m/sec地來實施。
已膨潤的溶液係從槽出來,以軸中心部被加溫到30℃的螺旋泵來送液,從該螺旋的外周部冷卻,以3分鐘通過-70℃的冷卻部分。冷卻係藉由冷凍機,使用經冷卻到的-75℃的冷媒來實施。冷卻所得到的溶液係以螺旋泵在送液柱被加溫到30℃,移送到不銹鋼製的容器。
接著,降低到30℃為止的溫度,在30℃攪拌2小時,得到醯化纖維素溶液。
(5)過濾所得到的醯化纖維素溶液,係以絕對濾過精度10μm的濾紙(# 63、東洋濾紙(股)製)來過濾,再以絕對濾過精度2.5μm的金屬燒結濾器(FH025、POUL製)來過濾,得到聚合物溶液。
就各實施例及比較例而言,從下述製膜程序A及B中選擇表1所記載者來使用。
.製膜程序A將上述醯化纖維素溶液加溫到30℃,通過流延器(特開平11-314233號公報的記載),流延到設定在15℃的帶長60m之鏡面不銹鋼支持體上。流延速率係50m/分鐘,塗布寬度係200cm。流延部全體的空間溫度係設定在15℃。然後,在離流延部的終點部50cm的跟前,使流延回轉,從帶上剝離醯化纖維素薄膜,將45℃的乾燥風送風。接著,在110℃ 5分鐘,再於140℃ 10分鐘乾燥,得到醯化纖維素之膜厚為80μm的透明薄膜。
.製膜程序B將上述聚合物溶液加溫到30℃,通過流延器,流延在直徑3m的滾筒即鏡面不銹鋼支持體上。支持體的溫度係設定在-5℃,流延速率係100m/分鐘,塗布寬度係200cm。流延部全體的空間溫度係設定在15℃。然後,在離流延部的終點部50cm的跟前,使流延回轉,從帶上剝離醯化纖維素薄膜,兩端以針鏈拉幅機來夾住。針鏈拉幅機所保持的醯化纖維素薄膜係輸送到乾燥區。於初期的乾燥中,將45℃的乾燥風送風。接著,在110℃ 5分鐘,再於140℃ 10分鐘乾燥,得到膜厚為80μm的醯化纖維素薄膜。
就各實施例及比較例而言,從下述熱處理程序A~C中選擇,記載於表1中。又,薄膜的伸度,係在與薄膜的輸送方向成正交的方向中,引入一定間隔的標線,在熱處理前後計測其間隔,從下式來求得。
薄膜的伸度(%)=100×(熱處理後的標線之間隔-熱處理前的標線之間隔)/熱處理前的標線之間隔
再者,於表1中,達克A表示市售的醯化纖維素薄膜(Fujitec T80UZ;富士照相軟片(股)製),達克B表示市販的醯化纖維素薄膜(Fujitec TD80UL;富士照相軟片(股)製)。
.熱處理程序A對所得到的薄膜,使用在2個夾輥間具有加熱區的裝置來作熱處理。寬度方向的收縮率,係藉由調整加熱區的溫度及夾輥的周速來控制。縱橫比(夾輥間的距離/基底寬)係調整成3.3,於進入加熱區前的基底溫度係25℃,加熱區係以表1所記載的溫度作1分鐘加熱。
.熱處理程序B使用邊以拉幅機的夾具抓住所得到的薄膜之兩端,邊通過加熱區的裝置來熱處理。寬度方向的收縮率係藉由調整軌寬來控制。於進入加熱區之前,基底溫度係25℃,加熱區係以表1所記載的溫度作1分鐘加熱。
.熱處理程序C除了將熱處理程序A中的加熱時間變更為60分鐘以外,與熱處理程序A同樣地實施。
對各實施例及比較例所得到的各醯化纖維素薄膜進行評價。下述表1中顯示結果。與上述遲滯值同樣地測定,就所取出的各樣品之Re及Rth的變量(5點測定值的變量)而言,全部樣品的Re皆為±1nm以內,Rth皆為±2nm以內,遲相軸的方向之變動幅度係小於1°。
如表1中所示地,依照本發明的方法,藉由實施熱處理,可製造顯示較佳X射線繞射強度、霧度低、光學特性與力學物性的方向性並存之醯化纖維素薄膜。與其相對地,當熱處理條件在本發明的範圍外時,不能製造顯示較佳X射線繞射強度的醯化纖維素薄膜,遲相軸的方向性成為不佳。又,於比較例102-2的薄膜在輸送中熔融解,而切斷。
以拉幅夾具來抓住上述熱處理完成過的醯化纖維素薄膜之兩端後,在加熱區內於與輸送方向成正交的方向作拉伸。此時的加熱區溫度、拉伸倍率、及所得到的醯化纖維素薄膜之評價結果係顯示於表2中。再者,拉伸倍率,係在與薄膜的輸送方向成平行的方向中,引入一定間隔的標線,在拉伸前後計測其間隔,由下式來求得。
拉伸倍率(%)=100×(拉伸後的標線之間隔-拉伸前的標線之間隔)/拉伸前的標線之間隔
使用達克A,依照特開平5-157911號公報的實施例5,得到雙折射性薄膜。該薄膜的面內之遲相軸的方向與音速或輸送方向所成的角係不佳的3°。又,遲相軸的方向之變動幅度係大到8°,而且就Re及Rth的變量(5點測定值的變量)而言,Re為±25nm、Rth為±43nm之大者。
依照特開2006-28346號公報的實施例1,得到雙折射性薄膜。該薄膜的面內之遲相軸的方向與音速所成的角係0°。
本發明的醯化纖維素薄膜可照原樣地使用作為相位差薄膜,但此處係用黏著劑以輥對輥方式來貼合薄膜,以製作Rth/Re比經控制的相位差薄膜。
用黏著劑以輥對輥方式來貼合Fujitec T80UZ(富士照相軟片(股)製)與實施例110的薄膜,藉由前述方法來測定Re及Rth,結果Re=225nm、Rth=0nm。又,該相位差薄膜的面內之遲相軸的方向與薄膜的輸送方向所成的角係90°。
對所得到的薄膜作皂化處理,以製作偏光板。
(1)薄膜的皂化將下述表3所記載的薄膜A及薄膜B浸漬在已調溫到55℃的1.5莫耳/升之NaOH水溶液(皂化液)中2分鐘後,將薄膜水洗,然後浸漬在0.05莫耳/升的硫酸水溶液中30秒後,再通過水洗浴。然而,藉由空氣刀來重複去除水分3次,去掉水後,在70℃的乾燥區中滯留15秒以使乾燥,製作已皂化處理的薄膜。
(2)偏光層的製作特開2001-141926號公報的實施例1,在2對夾輥間給予周速差,在長度方向拉伸,調製厚度20μm的偏光層。
(3)貼合將如此作所得之偏光層,與從上述經皂化處理的薄膜中所選的2片(各為薄膜A、薄膜B,下述表3中記載各實施例及比較例的組合),以薄膜的皂化面配置在偏光膜側,用上述偏光層夾住它們後,以PVA((股)可樂麗製,PVA-117H)3%水溶液當作接著劑,以偏光軸與薄膜的長度方向成正交的方式,藉由輥對輥來貼合。
再者,於下述表3中,「達克B」表示Fujitec TD80UF(富士照相軟片(股)製;4O℃、相對濕度90%下的透濕度=430g/(m2
.day)(膜厚80μm換算)),「聚碳酸酯」表示Panlite C1400(帝人化成(股)製;40℃及相對濕度90%下的透濕度=30g/(m2
.day)(膜厚80μm換算)),「COP1」表示Artone薄膜(膜厚80μm、JSR(股)製;40℃、相對濕度90%下的透濕度=30g/(m2
.day)(膜厚80μm換算))。又,「COP2」表示Zeonor薄膜(膜厚100μm、日本瑞翁製;40℃、相對濕度90%下的透濕度=0g/(m2
.day)(膜厚80μm換算)。
又,於比較例304中,將薄膜的表面處理變更為電暈處理,實施貼合。
再者,比較例106的薄膜在貼合時薄膜會破裂,無法貼合。
以前方法來算出上述偏光板的偏光度。下述表3中顯示結果。
以黏著劑將上述偏光板的薄膜A側貼合於玻璃板,在60℃、相對濕度95%的條件下放置500小時,藉由前述方法來算出放置後的偏光度(經時偏光度)。下述表3中顯示結果結果。
以黏著劑將上述偏光板的薄膜A側貼合於玻璃板,在90℃、相對濕度0%的條件下放置500小時,藉由前述方法來算出放置後的偏光度(經時偏光度)。下述表3中顯示結果結果。
以黏著劑將上述偏光板的薄膜A側貼合於玻璃板,在60℃、相對濕度95%的條件下及90℃、相對濕度0%的條件下,實施各保持50小時的試驗計10次循環,藉由前述方法算出放置後的偏光度,結果如實施例301~319或比較例305~308般,於偏光片的拉伸方向與醯化纖維素薄膜的音波傳播速度成為最大的方向呈平行的樣品中,經時後亦沒有變化,與其相對地,如比較例309般,於偏光片之拉伸方向與醯化纖維素薄膜的音波傳播速度成為最大的方向呈正交的樣品中,經時後的偏光度降低到87.1%。
以實施例315及實施例316的偏光板來代替IPS型液晶顯示裝置(32V型高畫質液晶電視監視器(W32-L7000)、日立製作所(股)製)中所組裝的偏光板而組裝時,視野角特性被改善了。此等視野角特性改善效果,係比組裝實施例302的情況更良好。與其相對地,於組裝有比較例305~309的偏光板之情況中,視角特性沒有被改善,或即使有改善也不充分。
依照本發明,可提供光學特性與力學物性的方向性並存之醯化纖維素薄膜。而且,依照本發明,可提供顯示滿足上述條件的高Re之適用為相位差薄膜的醯化纖維素薄膜。又,本發明的醯化纖維素薄膜,由於具有適度的透濕度,故可與偏光膜在線上貼合,可生產性佳地提供辨識性優良的偏光板。再者,可提供可靠性高的液晶顯示裝置。因此,本發明的產業上利用可能性係高的。
第1圖顯示實施例113及比較例102和比較例105在2 θ為5~10°之間,所存在的峰強度成為最大的方位中之繞射輪廓。
Claims (15)
- 一種醯化纖維素薄膜,其X射線繞射強度滿足全部下述式(I)~(III),且2 θ2 的峰之半值寬度係3°以下,式(I):0.40≦I c/(I am+I c)≦0.85 式(II):I am=I 1 +{(I3-I1)/(2 θ 3 -2 θ 1 )×(2 θ 2 -2 θ 1 )} 式(III):I c=I 2 -I am [式中,2 θ1 表示以θ當作布拉格角時,2 θ在4~5°間強度成為最小的2 θ,2 θ2 表示2 θ在5~10°間強度成為最大的2 θ,2 θ3 表示2 θ在14~16°間強度成為最小的2 θ,且I1 表示2 θ1 的繞射強度,I2 表示2 θ2 的繞射強度,I3 表示2 θ3 的繞射強度]。
- 如申請專利範圍第1項之醯化纖維素薄膜,其中於2 θ比2 θ2 還大且小於2 θ3 之間有峰的存在,繞射強度成為最大的峰位置(2 θ4 )係在10~12.5°之間,而且2 θ4 的峰之半值寬度係小於2°。
- 如申請專利範圍第1項之醯化纖維素薄膜,其滿足下述式(IV),式(IV):Ic1 /Ic2 >50[式中,Ic1 係I2 成為最大的方位中之Ic,Ic2 表示與其正交的方位中之Ic]。
- 如申請專利範圍第1項之醯化纖維素薄膜,其霧度係3%以下。
- 如申請專利範圍第1項之醯化纖維素薄膜,其面內方向的遲滯值係5~600nm。
- 如申請專利範圍第1項之醯化纖維素薄膜,其面內的遲相軸之方向與音波傳播速度成為最大的方向所成的角係75~105°。
- 一種醯化纖維素薄膜之製法,其包括在(-285×S+1000)℃以上且低於熔點,對醯化纖維素薄膜作0.01分鐘以上且少於60分鐘的熱處理,及在該熱處理中至少使薄膜在寬度方向中收縮(但是,S表示醯化纖維素薄膜的總取代度)。
- 一種醯化纖維素薄膜之製法,其包括在Tc以上且低於熔點,對醯化纖維素薄膜作0.01分鐘以上且少於60分鐘的熱處理,及在該熱處理中至少使薄膜在寬度方向中收縮(但是,Tc表示醯化纖維素薄膜熱處理前的結晶化溫度,S表示醯化纖維素薄膜的總取代度)。
- 如申請專利範圍第7項之醯化纖維素薄膜之製法,其中使薄膜在寬度方向以5~80%的收縮率作收縮。
- 一種醯化纖維素薄膜,其係由如申請專利範圍第7項之製法所製造。
- 如申請專利範圍第1項之醯化纖維素薄膜,其薄膜面內的遲相軸之方向與輸送方向所成的角係80~100°。
- 一種相位差薄膜,其具有至少-片如申請專利範圍第1至6、10、11項中任一項之醯化纖維素薄膜。
- 一種偏光板,其具有至少一片如申請專利範圍第1至6、10、11項中任一項之醯化纖維素薄膜。
- 如申請專利範圍第13項之偏光板,其中上述醯化纖維素薄膜係與偏光膜直接貼合。
- 一種液晶顯示裝置,其具有至少一片如申請專利範圍第1至6、10、11項中任一項之醯化纖維素薄膜。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006139566 | 2006-05-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200804088A TW200804088A (en) | 2008-01-16 |
TWI386316B true TWI386316B (zh) | 2013-02-21 |
Family
ID=38749872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW096117779A TWI386316B (zh) | 2006-05-18 | 2007-05-18 | 醯化纖維素薄膜及其製法、以及使用它之相位差薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7955666B2 (zh) |
KR (1) | KR101420420B1 (zh) |
CN (1) | CN101074999B (zh) |
TW (1) | TWI386316B (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8039066B2 (en) * | 2006-05-18 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Cellulose acylate film and method for producing same, and retardation film, polarizer, and liquid crystal display device comprising the film |
US7569261B2 (en) * | 2006-05-18 | 2009-08-04 | Fujifilm Corporation | Cellulose acylate film and method for producing same, and retardation film, polarizing plate and liquid crystal display device comprising the film |
US8039067B2 (en) * | 2006-05-18 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Cellulose acylate film and method for producing same, and retardation film, polarizer and liquid crystal display device comprising the film |
US20070275188A1 (en) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Fujifilm Corporation | Method for producing cellulose acylate film and cellulose acylate film |
CN101400503A (zh) * | 2007-02-21 | 2009-04-01 | 富士胶片株式会社 | 透明聚合物薄膜的制造方法及通过该方法制造的透明聚合物薄膜、相位差薄膜、偏振片和液晶显示装置 |
JP2009031631A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Fujifilm Corp | 透明ポリマーフィルムの製造方法と該方法により製造される透明ポリマーフィルム、位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置 |
JP2009137289A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-25 | Fujifilm Corp | セルロースアシレートフィルムとその製造方法、位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
US9642105B2 (en) * | 2009-11-17 | 2017-05-02 | Qualcomm Incorporated | Access terminal-assisted time and/or frequency tracking |
JP2011197617A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 偏光板 |
CN102890301A (zh) * | 2011-07-20 | 2013-01-23 | 富士胶片株式会社 | 偏振片及液晶显示装置 |
KR101243048B1 (ko) * | 2011-11-08 | 2013-03-13 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 셀룰로오스 아실레이트 필름 |
JP5710537B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-04-30 | 富士フイルム株式会社 | エンドレスバンドの評価方法及び溶液製膜方法 |
EP3520996B1 (en) * | 2016-09-30 | 2024-09-04 | Zeon Corporation | Resin film, conductive film and method for producing these films |
CN110446955B (zh) * | 2017-04-03 | 2022-03-08 | 日东电工株式会社 | 起偏镜及偏振片 |
CN113874764A (zh) * | 2019-05-30 | 2021-12-31 | 大日本印刷株式会社 | 光学用的塑料膜、偏振片和图像显示装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5856468A (en) * | 1996-07-30 | 1999-01-05 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Cellulose acetate propionate, solution thereof and cellulose acetate propionate film |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3498741A (en) | 1965-08-27 | 1970-03-03 | Celanese Corp | Secondary cellulose acetate with high safe ironing temperature and process therefor |
US3608059A (en) | 1970-01-02 | 1971-09-21 | Eastman Kodak Co | Heat-relaxing cellulose triacetate film slowly through the range 180 degree centigrade -220 degree centigrade |
JP2818983B2 (ja) | 1990-10-24 | 1998-10-30 | 日東電工株式会社 | 複屈折性フィルムの製造方法 |
JP3342752B2 (ja) * | 1993-10-15 | 2002-11-11 | 富士写真フイルム株式会社 | セルローストリアセテートフィルム及びその製造方法 |
US5977347A (en) | 1996-07-30 | 1999-11-02 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Cellulose acetate propionate |
JP2000231016A (ja) | 1999-02-10 | 2000-08-22 | Nitto Denko Corp | 位相差板の製造方法 |
JP2002086554A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-03-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポリマーフィルムの延伸方法、偏光膜、偏光板および位相差膜の製造方法、および液晶表示装置 |
JP2002127244A (ja) | 2000-10-23 | 2002-05-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 熱可塑性フイルム、位相差板、円偏光板および液晶表示装置 |
US6844033B2 (en) | 2001-03-01 | 2005-01-18 | Konica Corporation | Cellulose ester film, its manufacturing method, polarizing plate, and liquid crystal display |
JP4686916B2 (ja) | 2001-07-02 | 2011-05-25 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 位相差フィルムとその製造方法及び複合偏光板 |
JP2004279931A (ja) | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 偏光板およびその製造方法 |
JP2004243628A (ja) | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースエステルフィルム、その製造方法、光学補償フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP4044485B2 (ja) * | 2003-05-02 | 2008-02-06 | 日東電工株式会社 | 光学フィルム、その製造方法、およびそれを用いた偏光板 |
US7282091B2 (en) | 2003-06-04 | 2007-10-16 | Fujifilm Corporation | Cellulose acylate-based dope, cellulose acylate film, and method of producing a cellulose acylate film |
JP2005022087A (ja) | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Toray Ind Inc | 光学用フィルムおよびその製造方法 |
JP4236101B2 (ja) * | 2003-09-16 | 2009-03-11 | 日東電工株式会社 | Vaモード液晶表示装置用視角補償フィルムの製造方法 |
JP4404735B2 (ja) | 2003-09-29 | 2010-01-27 | 富士フイルム株式会社 | セルロースアシレートフィルム、それを用いた光学補償フィルム、偏光板 |
JP4807939B2 (ja) | 2004-05-21 | 2011-11-02 | 富士フイルム株式会社 | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法 |
JP2006091836A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-04-06 | Nitto Denko Corp | 位相差フィルムおよびその製造方法、ならびに、該位相差フィルムを用いた光学フィルム、液晶パネルおよび液晶表示装置 |
TW200617084A (en) | 2004-09-14 | 2006-06-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | Cellulose acylate film, polarizing plate and liquid crystal display |
JP3985969B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2007-10-03 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
JP3851918B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2006-11-29 | 日東電工株式会社 | 液晶パネルおよび液晶表示装置 |
US20060222786A1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-10-05 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Cellulose acylate, cellulose acylate film, and method for production and use thereof |
JP2006272616A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Konica Minolta Opto Inc | 光学フィルム、及びその製造装置 |
US8039067B2 (en) * | 2006-05-18 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Cellulose acylate film and method for producing same, and retardation film, polarizer and liquid crystal display device comprising the film |
US8039066B2 (en) * | 2006-05-18 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Cellulose acylate film and method for producing same, and retardation film, polarizer, and liquid crystal display device comprising the film |
US7569261B2 (en) | 2006-05-18 | 2009-08-04 | Fujifilm Corporation | Cellulose acylate film and method for producing same, and retardation film, polarizing plate and liquid crystal display device comprising the film |
US20070275188A1 (en) | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Fujifilm Corporation | Method for producing cellulose acylate film and cellulose acylate film |
-
2007
- 2007-05-17 US US11/798,851 patent/US7955666B2/en active Active
- 2007-05-18 KR KR1020070048671A patent/KR101420420B1/ko active IP Right Grant
- 2007-05-18 CN CN2007101033267A patent/CN101074999B/zh active Active
- 2007-05-18 TW TW096117779A patent/TWI386316B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5856468A (en) * | 1996-07-30 | 1999-01-05 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Cellulose acetate propionate, solution thereof and cellulose acetate propionate film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101074999A (zh) | 2007-11-21 |
KR101420420B1 (ko) | 2014-07-16 |
US7955666B2 (en) | 2011-06-07 |
KR20070112050A (ko) | 2007-11-22 |
US20070275187A1 (en) | 2007-11-29 |
TW200804088A (en) | 2008-01-16 |
CN101074999B (zh) | 2010-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI386316B (zh) | 醯化纖維素薄膜及其製法、以及使用它之相位差薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 | |
TWI421598B (zh) | 透明聚合物薄膜之製法與藉由該方法製造之透明聚合物薄膜、相位差膜、偏光板及液晶顯示裝置 | |
KR101323910B1 (ko) | 셀룰로오스 아실레이트 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그 필름을 포함하는 위상차 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 | |
JP5072393B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP5064738B2 (ja) | 透明ポリマーフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
US20070275188A1 (en) | Method for producing cellulose acylate film and cellulose acylate film | |
KR101367510B1 (ko) | 셀룰로오스 아실레이트 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그 필름을 포함하는 위상차 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 | |
JP5038777B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2008001097A (ja) | セルロースアシレートフィルムの製造方法およびセルロースアシレートフィルム | |
JP2007331388A (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP4833109B2 (ja) | 透明ポリマーフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP4953915B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP5090020B2 (ja) | 偏光板および液晶表示装置 | |
JP4912009B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2007084804A (ja) | 透明ポリマーフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2008239919A (ja) | セルロースアシレートフィルムとその製造方法、位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置 | |
US7920237B2 (en) | Transparent polymer film and method for producing it, and retardation film, polarizer and liquid crystal display device comprising the film | |
JP5038776B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
WO2007100025A1 (en) | Transparent polymer film and method for producing it, and retardation film, polarizer and liquid crystal display device comprising the film | |
JP4953668B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2009067875A (ja) | セルロースアシレートフィルムとその製造方法、位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP5072385B2 (ja) | 透明ポリマーフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2007279453A (ja) | 透湿性支持体、並びにそれを用いた光学補償シート、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2009045806A (ja) | 透明ポリマーフィルムとその製造方法、位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2009045805A (ja) | 透明ポリマーフィルムとその製造方法、位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |