TWI417585B - A retardation film, a manufacturing method of a polarizing plate, and a liquid crystal display device - Google Patents

A retardation film, a manufacturing method of a polarizing plate, and a liquid crystal display device Download PDF

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TWI417585B
TWI417585B TW101151050A TW101151050A TWI417585B TW I417585 B TWI417585 B TW I417585B TW 101151050 A TW101151050 A TW 101151050A TW 101151050 A TW101151050 A TW 101151050A TW I417585 B TWI417585 B TW I417585B
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Masumi Nishimura
Kazuki Akasaka
Takahiro Takagi
Takashi Murakami
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Description

相位差薄膜、偏光板之製造方法及液晶顯示裝置
本發明係關於相位差薄膜、偏光板之製造方法及液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置,被廣泛使用於作為電視或個人電腦等之液晶顯示器。其中,因為垂直定向型之液晶顯示裝置對比高,優選使用。
液晶顯示裝置,係具有液晶晶胞與將其挾持之偏光板。偏光板係具有偏光子與將其挾持之保護薄膜。配置於偏光子之液晶晶胞側之保護薄膜,通常使用相位差薄膜(或光學補償薄膜)。
作為相位差薄膜,例如已提案包含:含有纖維素乙酸酯薄膜與設置於其上之液晶性化合物之光學補償片的光學補償薄膜等(例如參照專利文獻1)。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第4267191號公報
[發明之概要]
然而,作為相位差薄膜,藉由延伸亦適合使用含有易 於表現高相位差之低醯基取代度之纖維素酯(例如纖維素二乙酸酯)的薄膜。含有此等纖維素酯之相位差薄膜,通常以皂化液經皂化處理之後,透過接著劑與偏光子貼合。
然而,含有低醯基取代度纖維素乙酸酯之相位差薄膜,因為亦比含有高醯基取代度之纖維素乙酸酯的薄膜親水性更高,故浸漬於皂化液時易膨潤。因此,皂化處理後之相位差薄膜之遲相軸與偏光子之吸收軸之間的角度,有容易從設定角度偏移(容易產生軸線偏移)的問題。如此之相位差薄膜與偏光子之軸線偏移,在垂直配向型之液晶顯示裝置的能見度會低落;尤其是成為產生顏色偏移之原因。尤其是於孔徑比高之液晶顯示裝置,顏色偏移容易明顯。
另一方面,浸漬於皂化液時之相位差薄膜的膨潤,藉由對皂化液之浸漬時間縮短,某種程度是可抑制。然而,對皂化液之浸漬時間短時,無法將相位差薄膜之表面充分皂化處理,與偏光子之接著性亦容易變為不充分。
本發明,係鑑於上述事情而做出者,以提供儘管含有低醯基取代度之纖維素乙酸酯,然而對皂化液浸漬時之膨潤變少、與偏光子之接著性良好的相位差薄膜作為目的。
[1]一種相位差薄膜,其係含有:醯基之總取代度為2.0~2.55,且由GPC-LALLS-黏度測定所得到的將絕對分子量Mw(a)之常用對數log[Mw(a)]作為橫軸的將固有黏度 Iv(a)之常用對數log[Iv(a)]作為縱軸之展點(plot)之斜率為0.65~0.85之纖維素酯,與SP值為9.0~11.0之玻璃轉移溫度下降劑的相位差薄膜,其特徵為於前述相位差薄膜所殘留之溶劑量為700~3000質量ppm,將於80℃ 90%RH下所保存之前的前述相位差薄膜之重量作為M0,將於80℃ 90%RH下經120小時保存後之前述相位差薄膜之重量作為M1時,下述式所表示之重量變化率為-0.5~0.5%。
[數1]重量變化率(%)=(M1-M0)/M0×100。
[2]如[1]之相位差薄膜,其中包含於前述纖維素酯之前述醯基之全部為乙醯基。
[3]如[1]或[2]之相位差薄膜,其中前述相位差薄膜所殘留之溶劑為含有二氯甲烷及甲醇。
[4]如[1]~[3]任一項之相位差薄膜,其中前述玻璃轉移溫度下降劑係磷酸酯化合物或聚酯化合物。
[5]如[1]~[4]任一項之相位差薄膜,其中將於80℃ 90%RH下經300小時保存後之前述相位差薄膜的重量作為M2時,下述式所表示之重量變化率為-2~-4%。
[數2]重量變化率(%)=(M2-M0)/M0×100。
[6]如[1]~[5]任一項之相位差薄膜,其中前述相位差薄膜為以垂直於薄膜之寬度方向之方向上經捲繞的捲繞體。
[7]一種偏光板之製造方法,其係含有偏光子與如[1]~[6]任一項所記載之相位差薄膜的偏光板之製造方法,其特徵為 將前述偏光子之厚度作為P(μm),將前述相位差薄膜之厚度作為F(μm)時,滿足下述式(a)及(b)之雙方。
(a)40≦F≦100
(b)6≦F/P≦16。
[8]一種液晶顯示裝置,其係含有:液晶晶胞、含有配置於前述液晶晶胞之一面上的第一偏光子之第一偏光板、與含有配置於前述液晶晶胞之另一面上的第二偏光子之第二偏光板的液晶顯示裝置,其中前述液晶晶胞係具有:具薄膜電晶體之陣列基板、對向基板、與配置於前述陣列基板與前述對向基板之間之含有液晶分子之液晶層,係前述液晶晶胞係於未施加電壓時,使前述液晶分子對前述陣列基板之表面配向於垂直,且於施加電壓時,使前述液晶分子對前述陣列基板之表面配向於水平者,前述第一偏光板係於前述第一偏光子之前述液晶晶胞側的面上具有如[1]所記載之相位差薄膜,或前述第二偏光板係於前述第二偏光子之前述液晶晶胞側的面上具有如[1]所記載之相位差薄膜。
[9]一種液晶顯示裝置,其係含有:液晶晶胞、含有 配置於前述液晶晶胞之一面上的第一偏光子之第一偏光板、與含有配置於前述液晶晶胞之另一面上的第二偏光子之第二偏光板的液晶顯示裝置,其中前述液晶晶胞係具有:具薄膜電晶體之陣列基板、對向基板、與配置於前述陣列基板與前述對向基板之間之含有液晶分子之液晶層,前述液晶晶胞係於未施加電壓時,使前述液晶分子對前述陣列基板之表面配向於垂直,且於施加電壓時,使前述液晶分子對前述陣列基板之表面配向於水平者,前述第一偏光板係由如[7]所記載之製造方法所得到者,前述第一偏光板之相位差薄膜係配置於前述第一偏光子之前述液晶晶胞側的面上,或前述第二偏光板係由如[7]所記載之製造方法所得到者,前述第二偏光板之相位差薄膜係配置於前述第二偏光子之前述液晶晶胞側的面上。
[10]如[8]或[9]之液晶顯示裝置,其中前述液晶晶胞之前述陣列基板,進一步具有彩色濾光片。
本發明之相位差薄膜,儘管含有低醯基取代度之纖維素乙酸酯,然而對皂化液浸漬時之膨潤變少、與偏光子之接著性良好。由此,含有該相位差薄膜之液晶顯示裝置,可以抑制顏色偏移。
1.相位差薄膜
本發明之相位差薄膜,至少含有纖維素酯與玻璃轉移溫度下降劑。
纖維素酯
纖維素酯,係將纖維素之羥基以脂肪族羧酸或芳香族羧酸經酯化而得到之化合物。
纖維素酯所包含之醯基,係脂肪族醯基或芳香族醯基,較佳為脂肪族醯基。其中,為了得到一定以上之相位差表現性,以碳原子數2~6之脂肪族醯基為佳,以碳原子數2~4之脂肪族醯基為更佳。於碳原子數2~4之脂肪族醯基的例子,含有乙醯基、丙醯基、丁醯基等,更佳為乙醯基。
於纖維素酯之例子,含有纖維素乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯等,較佳為纖維素乙酸酯。纖維素乙酸酯,以包含於纖維素酯之醯基全部為乙醯基為佳。
纖維素酯之醯基的總取代度,較佳為纖維素乙酸酯之乙醯基的取代度,因為藉由延伸易於表現相位差等,故較佳為2.0~2.55,更佳為2.2~2.5,進而特佳為2.3~2.45。
纖維素酯之醯基的取代度,可依據ASTM-D817-96測定。
於本發明,為了抑制皂化處理後之相位差薄膜與偏光子的軸線偏移,將相位差薄膜浸漬於皂化液時之膨潤(尺 寸變化)變少係為有效。然後,為了減少浸漬於皂化液時之相位差薄膜之膨潤,包含於相位差薄膜之纖維素酯,以具有一定以上之分支度為佳。具有一定以上分支度之纖維素酯,例如認為因為具有交聯點之基質結構,難以吸收水。
纖維素酯之分支度,由GPC(Gel permeation chromatography)-LALLS(Low Angle LASER.Light Scattering:低角雷射光散射)-黏度測定,以將橫軸:絕對分子量Mw(a)之常用對數log[Mw(a)]、縱軸:固有黏度Iv(a)之常用對數log[Iv(a)]作為橫軸之展點的斜率表示。此展點之斜率,以0.65~0.85為佳,以0.70~0.80為更佳。當展點之斜率未滿0.65時,因為纖維素酯之分支度低落,故纖維素酯例如具有交聯點之基質結構無法充分形成(或無法自我組織化),容易吸收水。另一方面,當展點之斜率超過0.85時,因為纖維素酯之分支度過高,或是得到之薄膜的柔軟性低落,或是與得到之薄膜的皂化液之親和性低落,難以得到與偏光子之充分接著性。
纖維素酯之分支度的測定,可依以下之順序進行。
1)20 ml試驗管中,加入經合成之纖維素乙酸酯0.1g與THF10ml,使其於25℃下溶解4小時。將得到之溶液,以簡易處理過濾器過濾,作為GPC-LALLS-黏度測定用之溶液試料。
2)將於前述1)得到之溶液試料,於以下之條件進行GPC-LALLS-黏度測定。
(測定條件)
裝置:HLC-8220GPC東曹公司製
管柱:TSK-GEL® Super AWM-H(東曹公司製)之2連管柱、充填劑之材質:親水性聚甲基丙烯酸酯
檢測器:具有將Viscotek公司製Model302(折射儀、散射強度儀及黏度計(4毛細管(橋型)差壓黏度計)作為檢測器之三合一偵測器)
送液溫度:40℃
溶劑:THF
流速:0.4ml/min
注入量:500μl
由GPC-LALLS-黏度測定,得到橫軸:絕對分子量(Mw)之常用對數log[Mw]、縱軸:黏度Iv(a)之常用對數log[Iv(a)]的圖表。圖表,由本體附屬之解析軟體,得到指定任意分析範圍之Mark-Houwink圖表。而且,求得所得到之圖表的斜率a(log[Iv(a)]/log[Mw])。
纖維素酯之分支度,可藉由纖維素酯之合成方法或條件調整。例如,分支度為一定以上之纖維素酯,可經過,1)將作為原料之纖維素由乙酸等活性化之步驟(活性化步驟);2)於活性化後之纖維素,添加第二糖(聚甘露糖、聚木糖等),交聯纖維素之步驟(交聯步驟);3)將經過前述2)步驟的纖維素與乙酸酐,使於硫酸觸媒之存在下反應得到纖維素三乙酸酯之步驟(乙醯化(acetylation)步驟);3)皂 化(水解).熟成所得到之纖維素三乙酸酯調整乙醯化度之步驟(皂化.熟成步驟)獲得。
亦即,被認為即使添加第二糖於活性化前之纖維素,難以進行纖維素與第二糖之交聯反應,當添加第二糖於活性化後之纖維素時,活性化後之纖維素與第二糖之交聯反應變為易於進行。
1)之活性化步驟,於原料纖維素,例如可將乙酸或含水乙酸噴霧、或浸漬於乙酸或含水乙酸中進行。乙酸之添加量,相對於原料纖維素100質量份為10~600質量份,較佳可為20~80質量份,更佳可為30~60質量份。
於原料纖維素之例,包含棉絨、木漿(來自針葉樹、來自闊葉樹)及洋麻等,因為易於合成分支度高的纖維素酯,較佳為木漿。原料纖維素,可為一種,亦可為二種類以上。
於2)之交聯步驟,在活性化後之纖維素,添加第二糖使其交聯纖維素。於經添加之第二糖的例,包含聚甘露糖、聚木糖、甘露糖、木糖、聚葡甘露糖等。
第二糖之添加量,相對於原料纖維素100質量份可為1~10質量份,較佳可為1~7質量份。當第二糖之添加量未滿1質量份時,無法使纖維素充分交聯,所得到之纖維素酯的分支度容易降低。另一方面,當第二糖之添加量超過10質量份時,所得到之纖維素酯的分支度過高,與皂化液之親和性易降低。
於3)之乙醯化步驟(Acetylation step),於前述2)所得 到,例如具有具交聯點之基質結構的纖維素,於硫酸觸媒存在下添加乙酸酐,使其乙醯化。在乙醯化步驟,如有必要,可進一步添加前述第二糖之單體(係聚木糖、聚甘露糖之構成成分的木糖及甘露糖等)。
乙酸酐之添加量,可因應試圖得到之纖維素酯的乙醯化度而選擇設定。乙酸酐之添加量,例如,相對於原料纖維素100質量份為230~300質量份,較佳可為240~290質量份,更佳可為250~280質量份。
硫酸觸媒之使用量,通常相對於纖維素100重量份,為1~15重量份、較佳為5~15重量份,特佳為5~10重量份左右。於乙醯化步驟,亦可進一步使用乙酸等之溶劑。乙酸之使用量,例如相對於原料纖維素100質量份為200~700質量份,較佳可為300~600質量份,更佳可為350~500質量份。
乙醯化溫度,以45~70℃為佳,為了便於交聯纖維素,以50~60℃為更佳。
於4)之皂化.熟成步驟,於前述3)所得到之纖維素三乙酸酯,添加乙酸鈣水溶液。於所得到之反應物,進一步添加100℃左右之水,將反應物中之水份量(熟成水份量)調整為50~80莫耳%左右。皂化.熟成步驟,以於40~90℃之範圍進行為佳。
為了調整纖維素酯之光學特性,例如於3)之乙醯化步驟或4)之皂化.熟成步驟之後,亦可以氧化劑進一步處理經生成之纖維素酯。
於所使用之氧化劑的例,包含過氧化氫;過甲酸,過乙酸,過安息香酸等之過酸;過氧化二乙醯等之有機過氧化物等。其中,以易於從纖維素酯分離,且難以殘留之過氧化氫、過甲酸、過乙酸等為佳,以過氧化氫或過乙酸為特佳。氧化劑,可為一種,亦可為二種以上。氧化劑之使用量,例如相對於纖維素酯100質量份,為0.01~5質量份,較佳可為0.1~2.5質量份,特佳可為0.1~1質量份左右。
纖維素酯之藉由GPC-LALLS-黏度測定法絕對分子量Mw(s)之範圍,以0.8×105 ~2.6×105 為佳,以1.0×105 ~1.5×105 為更佳。
纖維素酯之數平均分子量,為了得到具有一定以上之機械強度的薄膜,以3.0×104 以上且9.0×104 以下為佳,以4.5×104 以上且8.5×104 以下為更佳。纖維素酯之重量平均分子量,以1.1×105 以上且未滿3.0×105 為佳,以1.2×105 以上且2.5×105 以下為更佳,以1.5×105 以上且未滿2.0×105 為特佳。
纖維素酯之分子量分布(重量平均分子量/數平均分子量),以1.8~4.5為佳。
纖維素酯之數平均分子量及重量平均分子量,由GPC-LALLS-黏度測定法,可用與前述相同之條件測定。
玻璃轉移溫度下降劑
於玻璃轉移溫度下降劑之例,包含聚酯化合物、多元 醇酯化合物、多元羧酸酯化合物(含有苯二甲酸酯化合物)、甘醇酸酯化合物、及酯化合物(含有脂肪酸酯化合物或磷酸酯化合物等)。此等,可單獨使用,亦可組合二種以上使用。
聚酯化合物,以一般式(I)表示之聚酯化合物為佳。
【化1】一般式(I)X-O-B-[O-C(=O)-A-C(=O)-O-B}n-O-X
一般式(I)之A,表示為碳數6~14之伸芳基、碳數2~6之直鏈或分支之伸烷基、或碳數3~10之環伸烷基,因為Tg下降能優異,較佳為碳數6~14之伸芳基,更佳為伸苯基、伸萘基或伸聯苯基。B,表示為碳數2~6之直鏈或分支之伸烷基或碳數3~10之環伸烷基。X,表示為氫原子或碳數6~14之芳香族單羧酸或碳數1~6之脂肪族單羧酸的殘基,較佳為氫原子或碳數6~14之芳香族單羧酸的殘基。n表示為1以上之自然數。
一般式(I)表示之聚酯化合物,將具有碳數6~14之伸芳基、碳數2~6之直鏈或分支之伸烷基、或碳數3~10之環伸烷基的二羧酸,與具有碳數2~6之直鏈或分支之伸烷基或碳數3~10之環伸烷基的二醇經縮合反應之後,如有必要可以芳香族單羧酸或脂肪族單羧酸密封末端而得到。
於具有碳數6~14之伸芳基的二羧酸之例,包含苯二 甲酸、異苯二甲酸、對苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,8-萘二羧酸、2,2’-聯苯基二羧酸、4,4’-聯苯基二羧酸等,較佳為對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、4,4’-聯苯基二羧酸。包含於此等之二羧酸的伸芳基,亦可進一步具有碳數1~6之烷基、碳數2~6之烯基、或碳數1~6之烷氧基等之取代基。
於具有碳數2~6之直鏈或分支之伸烷基的二羧酸之例,包含丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸等,較佳為琥珀酸、己二酸。於具有碳數3~10之環伸烷基的二羧酸之例,包含1,2-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等,較佳為1,4-環己烷二羧酸。
於具有碳數2~6之直鏈或分支之伸烷基的二醇之例,包含乙烷二醇(乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇等,較佳為乙烷二醇(乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇。
於具有碳數3~10之直鏈或分支之環伸烷基的二醇之例,包含1,4-環己烷二醇、1,4-環己烷二甲醇等。
於碳數6~14之芳香族單羧酸的殘基之例,包含安息香酸、鄰甲苯甲酸、間甲苯甲酸、對甲苯甲酸、對第三丁基安息香酸、二甲基安息香酸、對甲氧基安息香酸之殘基,較佳為安息香酸、對甲苯甲酸、對第三丁基安息香酸 之殘基。於碳數1~6之脂肪族單羧酸的殘基之例,包含乙酸、丙酸、丁酸之殘基等。
將一般式(I)表示之聚酯化合物之具體例表示於以下。在下述具體例,一般式(I)之X可全部為氫原子。
多元醇酯化合物,為2價以上之脂肪族多元醇與單羧酸之酯化合物(醇酯),較佳為2~20價之脂肪族多元醇酯。多元醇酯化合物,以分子內具有芳香環或環烷基環為佳。
於脂肪族多元醇之適宜例子,包含乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二伸丙甘醇、三丙二醇(Tripropyleneglycol)、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、二丁二醇、1,2,4-丁烷三醇(Butanetriol)、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、己三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、三羥甲基乙烷、木糖醇等。其中以三乙二醇、四乙二醇、二伸丙甘醇、三丙二醇、山梨醇、三羥甲基丙烷、木糖醇等為佳。
單羧酸,未特別限制,可為脂肪族單羧酸、脂環式單羧酸或芳香族單羧酸等。為了提高薄膜之透濕性,且減少揮發,以脂環式單羧酸或芳香族單羧酸為佳。單羧酸,可為一種,亦可為二種以上之混合物。又,可酯化包含於脂肪族多元醇之全部OH基,亦可殘留一部份OH基。
脂肪族單羧酸,以具有碳數1~32之直鏈或側鏈的脂肪酸為佳。脂肪族單羧酸之碳數較佳為1~20,更佳為1~10。於脂肪族單羧酸之例,包含乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、二十酸、二十二酸、二十四酸、二十六酸、二十七酸、二十八酸、三十酸、三十二酸 (Lacceric acid)等之飽和脂肪酸;十一烯酸、油酸、山梨酸、亞麻油酸、亞麻仁油酸、二十碳四烯酸等之不飽和脂肪酸等。其中,為了提高與纖維素乙酸酯之相溶性,以乙酸、或乙酸與其他單羧酸之混合物為佳。
於脂環式單羧酸之例,包含環戊烷羧酸、環己烷羧酸、環辛烷羧酸等。
於芳香族單羧酸之例,包含安息香酸;將烷基或烷氧基(例如甲氧基或乙氧基)導入1~3個(例如甲苯甲酸等)於安息香酸之苯環;具有2個以上苯環之芳香族單羧酸(例如聯苯基羧酸、萘羧酸、四氫萘羧酸等),較佳為安息香酸。
多元醇酯化合物之具體例表示於以下。於二元醇酯化合物之例,包含以下者。
於3價以上之醇酯化合物的例,包含以下之化合物。
多元羧酸酯化合物,為2價以上,較佳為2~20價之多元羧酸與醇化合物之酯化合物。多元羧酸,不是以2~ 20價之脂肪族多元羧酸,就是以3~20價之芳香族多元羧酸或3~20價之脂環式多元羧酸為佳。
於多元羧酸之例,包含如偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、苯均四酸之3價以上的芳香族多元羧酸或其衍生物、如琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、草酸、富馬酸、馬來酸、四氫苯二甲酸之脂肪族多元羧酸、如酒石酸、丙醇二酸、蘋果酸、檸檬酸之氧基多元羧酸等,為了抑制從薄膜之揮發,以氧基多元羧酸為佳。
於醇化合物之例,包含具有直鏈或側鏈之脂肪族飽和醇化合物、具有直鏈或側鏈之脂肪族不飽和醇化合物、脂環式醇化合物或芳香族醇化合物等。脂肪族飽和醇化合物或脂肪族不飽和醇化合物之碳數,較佳為1~32,更佳為1~20,特佳為1~10。於脂環式醇化合物之例,包含環戊醇、環己醇等。於芳香族醇化合物之例,包含苯甲醇、肉桂醇等。
多元羧酸酯化合物之分子量,未特別限制,以300~1000為佳,以350~750為更佳。多元羧酸酯系可塑劑之分子量,在抑制滲出的觀點,以大為佳;在透濕性或與纖維素乙酸酯之相溶性的觀點,以小為佳。
於多元羧酸酯化合物之例,包含檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙醯檸檬酸三乙酯(ATEC)、乙醯檸檬酸三丁酯(ATBC)、苯甲醯基檸檬酸三丁酯、乙醯檸檬酸三苯酯、乙醯檸檬酸三苄酯、酒石酸二丁酯、二乙醯酒石酸二丁酯、偏苯三甲酸三丁酯、苯均四酸四丁酯等。
多元羧酸酯化合物,可為苯二甲酸酯化合物。於苯二甲酸酯化合物之例,包含鄰苯二甲酸二乙酯、二甲氧基鄰苯二甲酸乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、二-2-乙基鄰苯二甲酸己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二環己酯、對苯二甲酸酯二環己酯等。
於甘醇酸酯化合物之例,包含烷基鄰苯二甲烷基甘醇酸酯類。於烷基鄰苯二甲烷基甘醇酸酯類之例,包含甲基鄰苯二甲基甲基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲基乙基甘醇酸酯、丙基鄰苯二甲基丙基甘醇酸酯、丁基鄰苯二甲基丁基甘醇酸酯、辛基鄰苯二甲基辛基甘醇酸酯、甲基鄰苯二甲基乙基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲基甲基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲基丙基甘醇酸酯、甲基鄰苯二甲基丁基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲基丁基甘醇酸酯、丁基鄰苯二甲基甲基甘醇酸酯、丁基鄰苯二甲基乙基甘醇酸酯、丙基鄰苯二甲基丁基甘醇酸酯、丁基鄰苯二甲基丙基甘醇酸酯、甲基鄰苯二甲基辛基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲基辛基甘醇酸酯、辛基鄰苯二甲基甲基甘醇酸酯、辛基鄰苯二甲基乙基甘醇酸酯等。
於酯化合物,包含脂肪酸酯化合物、檸檬酸酯化合物或磷酸酯化合物等。
於脂肪酸酯化合物之例,包含油酸丁酯、蓖麻油酸甲基乙醯酯、及癸二酸二丁酯等。於檸檬酸酯化合物之例,包含乙醯檸檬酸三甲酯、乙醯檸檬酸三乙酯、及乙醯檸檬 酸三丁酯等。於磷酸酯化合物之例,包含磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯酚基二苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、聯苯基二苯基磷酸酯、磷酸三辛酯、及磷酸三丁酯等。
其中,以聚酯化合物及磷酸酯化合物為佳。
玻璃轉移溫度下降劑之Tg下降能,以3.5℃/質量份以上為佳,較佳為3.8℃/質量份以上,更佳為4.0℃/質量份以上。當玻璃轉移溫度下降劑之Tg下降能於上述範圍時,以少量添加量亦得到優異之Tg降低效果。另一方面,玻璃轉移溫度下降劑之Tg下降能,通常為10.0℃/質量份以下。
玻璃轉移溫度下降劑之Tg下降能,藉由下述式定義。在下述式,X表示為由纖維素乙酸酯所構成之薄膜的Tg;Y表示為由100質量份纖維素乙酸酯與5質量份玻璃轉移溫度下降劑所構成之薄膜的Tg。薄膜之Tg,可由示差掃描測熱法(DSC)測定。
玻璃轉移溫度下降劑之SP值,以9.0~11.0之範圍為佳。SP值未滿9.0之玻璃轉移溫度下降劑,因為與纖維素酯之相溶性低落,含有此之膜霧值容易變高。另一方 面,SP值超過11.0之玻璃轉移溫度下降劑,因為與水之相溶性高,將含有此之膜浸漬於皂化液時易膨潤。
SP值,可由使用Hoy、Fedors、或Small等之參數計算而求得。在本發明之SP值,以由使用可適用在參數豐富之廣泛範圍化合物之Fedors參數計算而求得為佳。SP值之單位,以將凝集能量密度△E除以莫耳體積V之值的平方根,可使用「(cm3 /cal)1/2 」。Fedors之參數,記載於參考文獻:塗料之基礎科學 原田勇次著 槇書店(1977)之第54~57頁。
玻璃轉移溫度下降劑之含量,對於纖維素酯較佳為1~15質量%,更佳為1.5~10質量%。當玻璃轉移溫度下降劑之含量未滿1質量%時,由玻璃轉移溫度下降劑造成Tg低下效果不夠充分。另一方面,當玻璃轉移溫度下降劑之含量超過10質量%時,相位差薄膜之相位差可能難以充分獲得。
微粒子(消光劑)
相位差薄膜,為了提高表面之滑動性等,可進一步含有微粒子(消光劑)。
微粒子,可為無機微粒子亦可為有機微粒子。於無機微粒子之例,包含二氧化矽(Silica)、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂及磷酸鈣等。其中,以二氧化矽或氧化鋯為佳,為了減少所得到之 薄膜霧值之增大,更佳為二氧化矽。
於二氧化矽之微粒子的例,包含AEROSILR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600、NAX50(以上日本AEROSIL(股)製)、SEAHOSTAR KE-P10、KE-P30、KE-P50、KE-P100(以上日本觸媒(股)製)等。其中,以AEROSILR972V、NAX50、SEAHOSTAR KE-P30等,將所得到之薄膜保持於較低的濁度,因為可減低摩擦係數為特佳。
微粒子之一次粒徑,以5~50nm為佳,以7~20nm為更佳。一次粒徑較大,則提高所得到薄膜之滑動性效果較大,透明性易降低。因此,微粒子,亦可含有作為粒子徑0.05~0.3μm之二次凝集體。微粒子之一次粒子或其二次凝集體之大小,在透射電子顯微鏡於倍率50萬~200萬倍下觀察一次粒子或二次凝集體,可求得作為一次粒子或二次凝集體100個粒子徑之平均值。
微粒子之含量,對於含有低取代度成分之纖維素乙酸酯整體以0.05~1.0質量%為佳,以0.1~0.8質量%為更佳。
相位差薄膜之物性
本發明之相位差薄膜,為了抑制浸漬於皂化液時之膨潤,以殘留一定量以上之溶劑為佳。亦即,本發明之相位差薄膜的殘留溶劑量,以700~3000質量ppm為佳,以900~200質量ppm為更佳。當殘留溶劑量未滿700質量 ppm時,因為容易浸入纖維素酯分子間,皂化液中於浸漬時相位差薄膜易膨潤。另一方面,當殘留溶劑量超過3000質量ppm時,因為薄膜強度低,在偏光板之製作步驟不僅無法加大運送張力,因由乾燥造成的收縮大易產生軸線偏移。
相位差薄膜之殘留溶劑量的測定,可用以下之順序進行。
1)檢量線之作成
將已知溶劑(例如二氯甲烷)濃度之試料,置入專用之小玻璃瓶中經密閉之後,設定為頂部空間取樣(Headspace sampler)。然後,將小玻璃瓶以下述之頂部空間加熱條件加熱而生成揮發成分,將該揮發成分以氣體層析法測定。
(頂部空間取樣)
機器:惠普公司製頂部空間取樣HP7694型
頂部空間加熱條件:於120℃下20分鐘
(氣體層析法)
機器:惠普公司製5971型
管柱:J&W公司製DB-624
檢測器:氫火焰離子化檢測器(FID)
GC升溫條件:於45℃下保持3分鐘之後,以8℃/分鐘升溫至100℃
GC導入溫度:150℃
即使在溶劑(例如二氯甲烷)濃度不同之試料亦以相同 測定進行。然後,在各測定所得到之GC圖算出溶劑之峰值面積,作成溶劑濃度與峰值面積之圖表,得到檢量線。以相同方式,亦作成其他溶劑(例如甲醇)之檢量線。
2)相位差薄膜之殘留溶劑量的測定
除將切成10cm見方之相位差薄膜切碎放入專用之小玻璃瓶中密閉之外其他與前述1)在相同頂部空間加熱條件加熱,將已生成之揮發成分以氣體層析法測定。
從得到之圖,算出各溶劑之峰值面積,驗證於前述1)所得到之檢量線,求得殘留於相位差薄膜之各溶劑的量。相位差薄膜之殘留溶劑量,以作為對薄膜整體之質量比例(質量%)求得。
殘留於相位差薄膜之溶劑,以含有二氯甲烷與甲醇為佳。相位差薄膜因為難以吸收水,殘留於相位差薄膜之溶劑之中,二氯甲烷之含有比例以70~90質量%為佳。
本發明之相位差薄膜,為了抑制浸漬於皂化液時之膨潤,以於高溫多濕條件下保存後之重量變化率較少為佳。具體而言,將保存前之相位差薄膜的重量作為M0,將於80℃ 90%RH下120小時保存後之相位差薄膜的重量作為M1時,下述式表示之重量變化率以-0.5~0.5%為佳,以-0.25~0.25%為更佳。
[數4]重量變化率(%)=(M1-M0)/M0×100
亦即,含有纖維素酯之薄膜,通常於高溫多濕下保存時,纖維素酯吸收水而水解,或是揮發去除經生成之乙酸減少薄膜之重量;或是易於增加保持水之薄膜的重量。對於此,重量變化率之絕對值為0.5%以下之本發明的相位差薄膜,難以吸收或保持水。
進而,將於80℃ 90%RH下保存300hr後之相位差薄膜的重量作為M2時,下述式表示之重量變化率以-2~-4%為佳,以-2.5~-3.5%為更佳。
[數5]重量變化率(%)=(M2-M0)/M0×100
重量變化率之測定,可用以下之順序進行。
1)將相位差薄膜切成25cm見方作為樣品薄膜,測定該樣品薄膜於23℃ 55%RH下之重量(保存前之重量)。
2)接著,將樣品薄膜放入恆溫槽,於80℃ 90RH%之條件下保存120hr或300hr。然後,將樣品薄膜從恆溫槽取出,於23℃ 55%RH下放置12小時之後,測定樣品薄膜於23℃ 55%RH下之重量(保存後之重量)。
3)然後,將樣品薄膜之保存前的重量與保存後的重量,各自利用下述式,算出重量變化率(%)。
保存前後之重量變化率(%)=(保存後之重量-保存前之重量)/(保存前之重量)×100
相位差薄膜之重量變化率,可藉由纖維素酯之分支 度、玻璃轉移溫度下降劑之種類、殘留溶劑量等調整。為了使相位差薄膜之重量變化率變小,以至少將纖維素酯之分支度(log[Iv(a)]/log[Mw(a)])於一定以上為佳;進而以使其含有玻璃轉移溫度下降劑,且殘留溶劑量700質量ppm以上為更佳。
相位差薄膜,例如為了進行VA方式之液晶晶胞的光學補償,於測定波長590nm、23℃ 55%RH之條件下所測定之面內方向的遲滯性R0 ,以10~100nm為佳,以30~70nm為更佳。相位差薄膜,於測定波長590nm、23℃ 55%RH之條件下所測定之厚度方向的遲滯性Rth,以70~300nm為佳,以90~230nm為更佳。
R0 及Rth,可藉由纖維素乙酸酯之醯基的總取代度或延伸條件等調整。為了使R0 變大,例如或是降低纖維素乙酸酯之醯基的總取代度,或是加大延伸倍率即可。為了使Rth變大,例如或是降低延伸溫度,或是加大薄膜之膜厚即可。
遲滯性R0 及Rth,各自如以下之式定義。
式(I):R0 =(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
(在式(I)及(II),nx係表示在相位差薄膜之面內方向中折射率為最大之遲相軸方向x之折射率;ny係表示在相位差薄膜之面內方向中與前述遲相軸方向x為垂直方向y之折射率; nz係表示在相位差薄膜之厚度方向z的折射率;d(nm)係表示相位差薄膜之厚度)
遲滯性R0 及Rth,例如可藉由以下之方法求得。
1)將相位差薄膜於23℃ 55%RH下調濕。將調濕後之相位差薄膜的平均折射率以阿貝折射儀等測定。
2)於調濕後之相位差薄膜,將平行於該薄膜表面之法線使測定波長590nm之光入射時之R0 ,在王子計測(股)製KOBRA21ADH測定。
3)由王子計測(股)製KOBRA21ADH,將相位差薄膜面內的遲相軸作為傾斜軸(旋轉軸),對於相位差薄膜表面之法線從θ之角度(入射角(θ))使測定波長590nm之光入射時之遲滯性值R(θ)測定。遲滯性值R(θ)之測定,θ於0°~50°之範圍,可每10°進行6點。相位差薄膜面內之遲相軸,可由王子計測(股)製KOBRA21ADH確認。
4)經測定之R0 及R(θ),與從前述之平均折射率與膜厚,由KOBRA21ADH,算出nx、ny及nz,算出於測定波長590nm之Rth。遲滯性之測定,可於23℃ 55%RH條件下進行。
相位差薄膜之面內遲相軸與薄膜之寬度方向的角度θ1(方位角),較佳為-1°~+1°,更佳為-0.5°~+0.5°。相位差薄膜之方位角θ1的測定,可使用全自動雙折射計KOBRA-WX(王子計測機器)測定。
相位差薄膜之厚度,以10~200μm為佳,以40~100μm為更佳,以50~70μm為特佳。相位差薄膜之厚度 超過200μm時,由熱或濕度使遲滯性之變動容易變大。另一方面,相位差薄膜之厚度未滿10μm時,難以得到充分薄膜強度或遲滯性。
相位差薄膜之霧值(全霧值),以1.0%以下為佳。相位差薄膜之霧值(全霧值),依據JIS K-7136,可用霧值計(濁度計)(型式:NDH 2000,日本電色(股)製)測定。霧值計之光源,作為5V9W之鹵素球,受光部,可為矽光電池(附相對亮度係數過濾器)。霧值之測定,都在23℃ 55%RH之條件下進行。
相位差薄膜之可見光透過率,以90%以上為佳,以93%以上為更佳。
本發明之相位差薄膜,分支度因為含有一定以上之纖維素酯(例如具有具交聯點之基質結構的纖維素酯),於纖維素酯分子間難以吸收水。又,本發明之相位差薄膜,又比纖維素酯疏水性更高,含有一定量以上殘留溶劑,且SP值含有9.0~11.0之玻璃轉移溫度下降劑,難以吸收水。由此,本發明之相位差薄膜,可抑制浸漬於皂化液等時之膨潤(尺寸變化)。
2.相位差薄膜之製造方法
相位差薄膜,以溶液澆鑄法或溶融澆鑄法製造,較佳為可由溶液澆鑄法製造。
將含有纖維素乙酸酯之相位差薄膜以溶液澆鑄法製造之方法,包含1)至少與纖維素乙酸酯,如有必要使其與 其他添加劑溶解於溶劑調製塗料(Dope)之步驟、2)將塗料澆鑄於無端之金屬支撐體上的步驟、3)從經澆鑄之塗料使溶劑蒸發而成為腹板(web)之步驟、4)將腹板從金屬支撐體剝離之步驟、5)將腹板乾燥後,延伸而得到膜之步驟、6)將所得到的薄膜乾燥後,捲繞的步驟。
1)塗料調製步驟
在熔爐,將纖維素乙酸酯與如有必要與其他添加劑溶解於溶劑而調製塗料。
包含於塗料之溶劑,可1種亦可組合2種以上者。於提高生產效率的觀點,以組合纖維素乙酸酯之良溶劑與不良溶劑使用為佳。所謂良溶劑,係指單獨溶解纖維素乙酸酯之溶劑,所謂不良溶劑,係指或是使纖維素乙酸酯膨潤,或於單獨不溶解者。因此,良溶劑及不良溶劑,隨纖維素乙酸酯之醯基的總取代度(乙醯基取代度)而不同。
組合良溶劑與不良溶劑使用時,為了提高纖維素乙酸酯之溶解性,以良溶劑比不良溶劑更多為佳。良溶劑與不良溶劑之混合比率,以良溶劑為70~98質量%,不良溶劑為2~30質量%為佳。
於良溶劑之例,包含二氯甲烷等之有機鹵素化合物、二氧環戊烷(Dioxolan)類、丙酮、乙酸甲酯、及乙醯乙酸甲酯等,較佳為二氯甲烷。於不良溶劑之例,包含甲醇、乙醇、n-丁醇、環己烷、及環己酮等,較佳為甲醇。
在塗料中纖維素乙酸酯之濃度,為了減低乾燥負荷雖 以較高為佳,然而纖維素乙酸酯之濃度過高時難以過濾。因此,在塗料中纖維素乙酸酯之濃度,較佳為10~35質量%,更佳為15~25質量%。
使纖維素乙酸酯溶解於溶劑的方法,例如可為於加熱及加壓下使其溶解的方法、加入不良溶劑於纖維素乙酸酯使其膨潤之後,進而加入良溶劑使其溶解之方法、及冷卻溶解法等。
其中,因為在常壓可加熱至沸點以上,以於加熱及加壓下使其溶解的方法為佳。具體而言,於常壓下為溶劑之沸點以上,且於加壓下一邊以不沸騰範圍的溫度加熱溶劑一邊攪拌溶解時,可抑制被稱為凝膠或繼粉之塊狀未溶解物的產生。
加熱溫度,以提高纖維素乙酸酯之溶解性的觀點,雖以高為佳,過高時,有必要提高壓力,降低生產性。為此,加熱溫度以45~120℃為佳,以60~110℃為更佳,以70℃~105℃為特佳。
於所得到之塗料,例如有時包含於原料之纖維素乙酸酯所包含之不純物等的不溶物。如此之不溶物,在所得到之薄膜可為輝點異物。為了去除如此之不溶物等,以進一步過濾所得到之塗料為佳。
2)澆鑄步驟
將塗料通過送液泵(例如,加壓型定量齒輪泵)送液至加壓模具,於無端狀之金屬支撐體(例如不銹鋼帶或旋轉 之金屬桶等)上,使從加壓模具之切口澆鑄出來。
模具,可調整蓋部之切口形狀,將膜厚均勻而易於調整以加壓模具為佳。於加壓模具之例,包含衣架型模具、T-模具等。金屬支撐體之表面,以鏡面加工為佳。
3)溶劑蒸發步驟
將腹板(將塗料澆鑄於金屬支撐體上而得到之塗料膜)於金屬支撐體上加熱,而使溶劑蒸發。
腹板之乾燥,以於40~100℃之環境下進行為佳。為了使將腹板於40~100℃之環境下乾燥,或是將40~100℃之溫風吹至腹板上面,或是以紅外線等加熱為佳。
作為使溶劑蒸發的方法,雖有吹風於腹板表面的方法、從帶的背面由液體傳熱的方法、由輻射熱從表背傳熱的方法等,因為乾燥效率高,以從帶的背面由液體傳熱的方法為佳。
從提高所得到之腹板之面品質或透濕性、剝離性等的觀點來看,澆鑄後,於30~120秒以內,以將腹板從金屬支撐體剝離為佳。
4)剝離步驟
於金屬支撐體上使溶劑蒸發之腹板,於金屬支撐體上之剝離位置剝離。在金屬支撐體上之剝離位置的溫度,較佳為10~40℃,更佳為11~30℃。
於金屬支撐體上之剝離位置剝離之際,腹板的殘留溶 劑量,因乾燥條件或金屬支撐體之長度等而有所不同,以50~120質量%為佳。殘留溶劑量多之腹板,過於柔軟易損害平面性,易發生因剝離張力而於縱方向延伸之皺紋。為使可抑制於如此縱方向延伸之皺紋,可設定於剝離位置之腹板的殘留溶劑量。
腹板之殘留溶劑量,以下述式定義。
殘留溶劑量(%)=(腹板之加熱處理前質量-腹板之加熱處理後質量)/(腹板之加熱處理後質量)×100
尚且,所謂測定殘留溶劑量之際的加熱處理,係意味著於115℃下1小時之加熱處理。
腹板含有玻璃轉移溫度下降劑時,為了使所得到之相位差薄膜將玻璃轉移溫度下降劑偏在於薄膜厚度方向,將腹板從金屬支撐體剝離時,藉由將腹板中之殘留溶劑量減低至一定以下,以充分減低不與腹板之金屬支撐體連接之面側的溶劑量為佳。具體而言,腹板中之殘留溶劑量,較佳可為90質量%以下,更佳可為85質量%以下,特佳可為80質量%以下。
腹板之殘留溶劑量,可藉由乾燥溫度或乾燥時間調整。例如,為了使含有玻璃轉移溫度下降劑之腹板的殘留溶劑量於上述範圍,乾燥溫度,較佳可為25~50℃左右,更佳可為35~45℃左右。乾燥時間,較佳可為15~150秒左右。
從金屬支撐體剝離腹板之際的剝離張力,通常可為300N/m以下。
5)乾燥及延伸步驟
將從金屬支撐體剝離而得到之腹板乾燥之後,進行延伸。腹板之乾燥,可將腹板一邊由配置於上下之多數輥筒運送一邊使其乾燥,可將腹板之兩端部以迴紋針固定一邊運送一邊使其乾燥。
腹板之乾燥方法,可為以熱風、紅外線、加熱輥筒及微波等進行乾燥之方法,因為簡便以熱風進行乾燥之方法為佳。腹板之乾燥溫度,為40~250℃左右,較佳可為40~160℃左右。
由腹板之延伸,得到具有所期望遲滯性之相位差薄膜。相位差薄膜之遲滯性,可藉由調整施加於腹板之張力大小來控制。
腹板之延伸,為寬度方向(TD方向)、塗料之澆鑄方向(MD方向)、或傾斜方向的延伸,以至少延伸於寬度方向(TD方向)為佳。腹板之延伸,可為單軸延伸,可為雙軸延伸。雙軸延伸,較佳為對塗料之澆鑄方向(MD方向)與對寬度方向(TD方向)之延伸。雙軸延伸,可為逐次雙軸延伸,可為同時雙軸延伸。
於逐次雙軸延伸,係包含依順序進行不同延伸方向之延伸的方法、或將同一方向之延伸分成多階段進行之方法等。於逐次雙軸延伸之例,包含如以下之延伸步驟。
於澆鑄方向(MD方向)延伸-於寬度方向(TD方向)延伸-於澆鑄方向(MD方向)延伸-於澆鑄方向(MD方向)延伸
於寬度方向(TD方向)延伸-於寬度方向延伸(TD方向)-於澆鑄方向(MD方向)延伸-於澆鑄方向(MD方向)延伸
於同時雙軸延伸,亦包含延伸於一個方向,緩和另一方向之張力使其收縮之態樣。
延伸倍率,係依據所得到之相位差薄膜之膜厚、或所求得之遲滯性值,終究,於澆鑄方向為0.8~1.5倍,較佳可為0.8~1.1倍;於寬度方向為1.1~2.0倍,較佳可為1.3~1.7倍。
腹板之延伸溫度,較佳可為120℃~200℃,更佳可為150℃~200℃,特佳可為150℃超190℃以下。
腹板之延伸方法,未特別限制,可列舉於複數之輥筒設定周速差,在此期間利用輥筒周速差延伸於澆鑄方向(MD方向)之方法(輥筒延伸法)、將腹板之兩端以迴紋針或大頭針固定,或是將迴紋針或大頭針之間隔擴大面對澆鑄方向(MD方向)延伸於澆鑄方向(MD方向)、或擴大寬度方向(TD方向)延伸於寬度方向(TD方向)、擴大澆鑄方向(MD方向)與寬度方向(TD方向)雙方延伸於澆鑄方向(MD方向)與寬度方向(TD方向)雙方之方法等(拉幅延伸法)等。此等之延伸方法,亦可組合。
延伸開始時之腹板的殘留溶劑,較佳可為20質量%以下,更佳可為15質量%以下。
6)將薄膜乾燥後之捲繞步驟
為了減低相位差薄膜之殘留溶劑量,以將於延伸後所 得到之薄膜,進一步使其乾燥為佳。乾燥溫度為140℃以下,較佳可為100~120℃左右。乾燥溫度過低時,難以將溶劑充分蒸發去除。另一方面,乾燥溫度過高時,薄膜之殘留溶劑量變成過少。薄膜之乾燥方法,例如可為一邊運送膜,一邊吹熱風之方法等。
將相位差薄膜使用繞線機,以垂直於薄膜之寬度方向之方向捲繞可得到輥筒體。
3.偏光板
本發明之偏光板,係含有偏光子與經配置於其至少一邊的面之本發明的相位差薄膜。本發明之相位差薄膜,可直接配置於偏光子上,亦可透過其他薄膜或層配置。
偏光子,係僅通過一定方向之偏光面的光之元件。偏光子,係聚乙烯醇系偏光薄膜,較佳為以碘或二色性染料染色之聚乙烯醇系單軸延伸薄膜等。
經染色之聚乙烯醇系單軸延伸薄膜,將聚乙烯醇系薄膜經單軸延伸之後,可為以碘或二色性染料染色者;亦可為將聚乙烯醇系薄膜以碘或二色性染料染色之後,經單軸延伸者。單軸延伸,可進行至使最終之延伸倍率為5倍左右。
聚乙烯醇系薄膜,可為將聚乙烯醇水溶液經製膜者。聚乙烯醇系薄膜,係因為偏光性能及耐久性能優異、色斑少等,以乙烯改質聚乙烯醇薄膜為佳。於乙烯改質聚乙烯醇薄膜之例,包含記載於日本特開2003-248123號公報、 日本特開2003-342322號公報等之乙烯單位的含量為1~4莫耳%、聚合度2000~4000、皂化度99.0~99.99莫耳%之薄膜。
於二色性色素之例,包含偶氮系色素、二苯乙烯(Stilbene)系色素、吡唑啉酮(Pyrazolone)系色素、三苯甲烷系色素、喹啉系色素、噁嗪系色素、噻嗪系色素及蒽醌系色素等。
將聚乙烯醇系薄膜或其單軸延伸薄膜以碘或二色性染料染色之後,為了使該等更易於固定,進一步以硼化合物處理為佳。於硼化合物之較佳例子,包含硼酸等。
偏光子之厚度,並未特別限制,為2~30μm左右,為了使偏光板之厚度變薄,以10μm以下為佳。
本發明之相位差薄膜,僅配置於偏光子之一個面時,亦可於偏光子之其他面上,配置其他透明保護薄膜。於透明保護薄膜之例,包含纖維素酯薄膜等。於纖維素酯薄膜之例,較佳係使用市售之纖維素酯膜(例如,柯尼卡美能達TackKC8UX、KC5UX、KC8UCR3、KC8UCR4、KC8UCR5、KC8UY、KC6UY、KC4UY、KC4UE、KC8UE、KC8UY-HA、KC8UX-RHA、KC8UXW-RHA-C、KC8UXW-RHA-NC、KC4UXW-RHA-NC,以上柯尼卡美能達光學(股)製)。
透明保護薄膜之厚度,並未特別限制,為10~200μm左右,較佳可為10~100μm,更佳可為10~70μm。
本發明之偏光板,將偏光子之厚度作為P(μm),將本 發明之相位差薄膜的厚度作為F(μm)時,以皆滿足下述式(a)及(b)為佳。
(a)40≦F≦100
(b)6≦F/P≦16
本發明之偏光板,例如可經過將偏光子與本發明之相位差薄膜使用接著劑貼合之步驟製造。偏光子之厚度P(μm)與本發明之相位差薄膜的厚度F(μm),以滿足上述範圍為佳。
偏光子之厚度,例如薄於10μm以下時,與相位差薄膜貼合之偏光子,可為配置於基材薄膜上之樹脂層(PVA層)。該情況下,將偏光子與本發明之相位差薄膜使用接著劑貼合之後,將基材薄膜從樹脂層(PVA層)剝離即可。
用於貼合之接著劑,例如以使用完全皂化型聚乙烯醇水溶液等為佳。又,經貼合之相位差薄膜,為了提高與偏光子接著性,以浸漬或塗佈於皂化液(例如鹼水溶液),經皂化處理為佳。
對於此本發明之相位差薄膜,浸漬於皂化液時之膨潤(尺寸變化)少。因此,可抑制皂化處理後之相位差薄膜與偏光子之軸線偏移。又,即使貼合本發明之相位差薄膜與厚度薄之偏光子,於所得到之偏光板亦難發生翹曲。
進而,為了提高相位差薄膜與偏光子之接著性,於相位差薄膜與偏光子之界面,以存在包含於(包含於相位差薄膜)纖維素酯與偏光子之硼化合物為佳。
對於此,本發明之相位差薄膜,因為含有分支度為一 定以上之纖維素酯(例如,具有具交聯點之基質結構的纖維素酯等),玻璃轉移溫度下降劑難以移動至薄膜表面,使相位差薄膜之表面(與偏光子之接著界面)的纖維素酯易於活性化。又,本發明之相位差薄膜,因為含有多量殘留溶劑,將包含於偏光子之硼化合物(較佳為硼酸),易移動至相位差薄膜與偏光子之接著界面。由此,於偏光子與相位差薄膜之界面,存在纖維素酯與硼化合物,且兩者充分相互作用,可形成交聯構造(硼酸交聯)。因此,即使縮短皂化處理時間,可使相位差薄膜與偏光子良好接著。
4.液晶顯示裝置
本發明之液晶顯示裝置,具有液晶晶胞與將其挾持之一對偏光板。
液晶晶胞,係含有具有薄膜電晶體之陣列基板、與對向基板、與配置於該等之間,含有液晶分子之液晶層。液晶晶胞之表示方式,未特別限制,為TN(Twisted Nematic)方式、STN(Super Twisted Nematic)方式、IPS(In-Plane Switching)方式、OCB(Optically Compensated Birefringence)方式、VA(Vertical Alignment)方式(亦含有MVA;Multi-domain Vertical Alignment或PVA;Patterned Vertical Alignment)、HAN(Hybrid Aligned Nematic)方式等,從對比高等而言,較佳為VA(MVA、PVA)方式。
陣列基板,係具有薄膜電晶體與連接其之像素電極。 對向電極,可設置於陣列基板,亦可設置於對向基板。
彩色濾光片,配置於陣列基板與對向基板之任一種皆可,為了提高液晶晶胞之孔徑比,以配置於陣列基板為佳。
液晶層,係含有具負或正之介電常數各向異性的液晶分子。於一邊之透明基板配置像素電極,於另一邊之透明基板配置對向電極時,包含於液晶層之液晶分子,以具有負之介電常數各向異性為佳。於一邊之透明基板,配置像素電極與對向電極雙方時,包含於液晶層之液晶分子,以具有正之介電常數各向異性為佳。
於經如此構成之液晶晶胞,藉由施加圖像信號(電壓)於像素電極,產生電界於像素電極與對向電極之間。由此,將對透明基板之表面垂直配向之液晶分子,使其長軸如平行方向(水平方向)配向於透明基板之表面。如此,驅動液晶層,使各子像素之透過率及反射率變化進行圖像顯示。
一對偏光板中之至少一個,為本發明之偏光板。本發明之偏光板,具有偏光子與配置於該液晶晶胞側之面的本發明之相位差薄膜。
圖1,係表示VA方式之液晶顯示裝置構成之一例的模式圖。如表示於圖1,液晶顯示裝置10、係具有液晶晶胞30、將其挾持之第一偏光板50及第二偏光板70、背光90。
液晶晶胞30,係具有陣列基板100、對向基板200、 與配置於該等之間,具液晶分子301之液晶層300。然後,陣列基板100係具有透明基板110、薄膜電晶體120、連接其之像素電極(不圖示)、彩色濾光片130。亦即,液晶晶胞30,係具有COA構造(Color filter.On.Array構造)。
圖2及圖3,為表示具有COA構造之液晶晶胞適宜構成之一例的模式圖。圖2,係具有COA構造之液晶晶胞的層合剖面圖。圖3,係具有COA構造之液晶晶胞的陣列基板100(參照圖2)之俯視圖。圖2所表示之層合剖面圖,為圖3之XVI-XVI線剖面圖。
如圖2所示,液晶晶胞20,係具有陣列基板100、對向基板200、藉由此等所挾持之液晶層300。
如圖2及圖3所示,陣列基板100,係於透明基板110上,具有共通電極270、像素電極191a(像素電極)及像素電極191b(對向電極)。像素電極191a與像素電極191b,於透明基板110上以條紋狀、交替地配置。共通電極270,於透明基板110上以面狀配置。然後,重疊像素電極191a及像素電極191b與共通電極270(參照圖3)。
透明基板110,係以透明之玻璃或樹脂構成。
如圖2所示,陣列基板100,係於透明基板110上,具有薄膜電晶體120與像素電極191a及像素電極191b。像素電極191a,係連接於薄膜電晶體120之汲極電極175a。同樣的,像素電極191b,係連接於薄膜電晶體120之汲極電極175b(然而,圖2未表示)。如圖3所示,連接 之表面為垂直定向之液晶分子301,回應電場,該長軸對於透明基板110或210之表面配向於水平方向。由此可顯示圖像於液晶顯示裝置之顯示畫面。
第一偏光板50,係具有配置於液晶晶胞30之背光90側的面之第一偏光子51、配置於第一偏光子51之背光90側的面之保護薄膜53(F1)、配置於第一偏光子51之液晶晶胞30側的面之保護薄膜55(F2)。第二偏光板70,係具有配置於液晶晶胞30之目視側的面之第二偏光子71、配置於第二偏光子71之液晶晶胞30側的面之保護薄膜73(F3)、配置於第二偏光子71之目視側的面之保護薄膜75(F4)。保護薄膜55(F2)與73(F3)之至少一邊係本發明之相位差薄薄膜。
第一偏光子51之吸收軸與保護薄膜55(F2)之面內遲相軸為正交;第二偏光子71之吸收軸與保護薄膜73(F3)之面內遲相軸為正交。
圖4係表示VA方式之液晶顯示裝置之構成的其他例的模式圖。如圖4所示,液晶顯示裝置10’,除將液晶晶胞30變為液晶晶胞30’之外其他與圖1為相同構成。
液晶晶胞30’,係具有陣列基板100’、對向基板200’、配置於該等之間具有液晶分子301之液晶層300。陣列基板100’,係於透明基板110上,配置薄膜電晶體120與連接其之像素電極(未圖示);對向基板200’,係於透明基板210上,配置彩色濾光片130。
液晶顯示裝置之孔徑比,較佳為57%以上,更佳為 各像素電極之薄膜電晶體120,配置於各像素的角落。
如圖2所示,薄膜電晶體120,係具有柵極電極124a、柵極絕緣膜140、島狀半導體154a、第1及第2之島狀歐姆接觸構件(163a及165a)、源極電極173a、汲極電極175a。源極電極(173a、173b),係與傳達各自數據信號之數據線(171a、171b)連結(參照圖3)。
薄膜電晶體120,係以底部保護膜180p被覆,於底部保護膜180p之上配置遮光構件220或彩色濾光片130。遮光構件220或彩色濾光片130,進一步以上部保護膜180q被覆,配置像素電極191a於上部保護膜180q之一部份上。像素電極191a,係透過設置於底部保護膜180p與上部保護膜180q之接觸孔185a連接於汲極電極175a。進而,上部保護膜180q與像素電極191a,以配向膜11被覆。符號225a係貫通孔,符號227係遮光構件220之開口部。
對向基板200,具有透明基板210與配向膜21。透明基板210,係與透明基板110同樣以透明之玻璃或樹脂所構成。
包含於液晶層300之液晶分子301,較佳為具有正之介電各向異性的向列型液晶材料(p型向列型液晶材料)。
於如此所構成之液晶晶胞30,於共通電極270施加共通電壓,於像素電極(191a、191b),施加互相不同極性之數據電壓時,對於透明基板110或210之表面產生幾乎水平之電場。由此,未施加電壓時對透明基板110或210 65%以上。
在本發明之偏光板,為了高精度正交偏光子之吸收軸與本發明之相位差薄膜的遲相軸,含有其之本發明的液晶顯示裝置,可減低顏色偏移。尤其是如圖1所示,即使為具有高孔徑比之液晶顯示裝置,顏色偏移並不明顯。
[實施例]
在以下,參照實施例由本發明詳細說明。藉由此等之實施例,並不解釋為限制本發明之範圍。
首先,將用於纖維素乙酸酯合成的材料表示於以下。
1)纖維素
紙漿1:牛皮紙漿法溶解紙漿(α-纖維素含有率95質量%)
紙漿2:紙漿(α-纖維素含有率92質量%)
2)第二糖
木糖:東京化成工業股份有限公司製 木糖(>98.0% LC)
聚木糖:東京化成工業股份有限公司製 聚木糖(from birchwood)
甘露糖:東京化成工業股份有限公司製 甘露糖(>98.0% GC)
聚甘露糖:東京化成工業股份有限公司製 聚甘露糖(from yeast)
聚葡甘露糖:光純藥工業(株)製 聚葡甘露糖
1.纖維素乙酸酯之合成 (合成例1)
將以牛皮紙漿法溶解之紙漿(α-纖維素含有率95%)以水粉碎之後,以丙酮取代使其乾燥。相對於所得到之紙漿100質量份,將500質量份之乙酸均勻地散布,於40℃混合30分鐘,使紙漿活性化(活性化步驟)。
於活性化後之紙漿,添加2質量份聚木糖與1質量份木糖(交聯步驟)。於此,進一步添加250質量份乙酸酐與14.0質量份硫酸之混合物,由通常之方法進行酯化反應(乙醯化步驟)。雖由包含於紙漿之水與乙酸酐之反應、及纖維素與乙酸酐之反應產生發熱,從外部冷卻。
於所得到之反應物,將35質量份之20%乙酸鈣水溶液使反應物中之硫酸量(熟成硫酸量)為2.5重量份,持續添加2分鐘。於所得到之反應物,進一步添加大氣壓下100℃左右之水,使反應物中之水份量(熟成水份量)成為40mol%,保持50分鐘(皂化.熟成步驟)。於此,進一步添加稀乙酸水溶液,分離片狀纖維素乙酸酯。將所得到之片狀的纖維素乙酸酯經充分水洗之後,使其乾燥而得到纖維素乙酸酯A。
(合成例2~6)
將在添加步驟之聚木糖、木糖、聚甘露糖、甘露糖或聚葡甘露糖之添加量、在乙醯化步驟之乙醯化溫度、在皂 化.熟成步驟之熟成條件等如表示於表1變更之外,其他與合成例1相同進行得到纖維素乙酸酯B~F。
(合成例7~10)
將紙漿(α-纖維素含有率95%)變更為含有2質量%聚木糖之紙漿(α-纖維素含有率92%),且在添加步驟之聚木糖、木糖、聚甘露糖、甘露糖或聚葡甘露糖之添加量、於乙醯化步驟之乙醯化溫度、於皂化.熟成步驟之熟成條件如表示於表1變更之外,其他與合成例1相同進行合成纖維素乙酸酯G~J。
將所得到之纖維素乙酸酯的分支度,用以下之方法測定。
(纖維素乙酸酯之分支度) 1)前處理
於20ml試驗管,加入0.1g經合成之纖維素乙酸酯與10ml THF,於25℃下溶解4小時。將所得到之溶液以簡易處理過濾器(孔徑大小為0.2μm以上且0.5μm以下之My processing disk H-25-2(東曹公司製))過濾,得到GPC-LALLS-黏度測定用之溶液試料。
2)本測定
將所得到之溶液試料,用以下之條件進行GPC-LALLS-黏度測定。
(測定條件)
裝置:HLC-8220GPC東曹公司製
管柱:TSK-GEL® Super AWM-H(東曹公司製)之2連管柱
檢測器:Viscotek公司製Model 302
(具有將折射儀、散射強度儀及黏度計(4毛細管(橋型)差壓黏度計)作為檢測器之三合一偵測器)
送液溫度:40℃
溶劑:THF
流速:0.4ml/min
注入量:500μl
然後,由GPC-LALLS-黏度測定,得到橫軸:絕對分子量(Mw)之常用對數log[Mw]、縱軸:黏度Iv(a)之常用對數log[Iv(a)]之圖表。圖表之作成,由本體附屬之解析軟體,指定任意之分析範圍進行Mark-Houwink圖表。然後,求得所得到圖表之斜率a(log[Iv(a)]/log[Mw])。圖表之斜率a,log[Mw]在5.2~5.8之範圍將圖表近似直線進行而求得。
將合成例1~10之合成條件表示於表1;將於合成例1~10所得到之纖維素酯的物性表示於表2。
如表1及2所示,將第二糖添加於活性化後之纖維素的合成例1~8及10之纖維素酯,理解到任一種皆為分支度高為0.65以上。另一方面,理解到將第二糖添加於活性化前之纖維素的合成例9之纖維素酯,分支度低為未滿0.65。
2.其他之材料 1)添加劑
TPP:磷酸三苯酯(SP值10.7)
聚酯化合物:以下述式表示之聚酯化合物(SP值10.1)
PETB:季戊四醇四苯甲酸(SP值11.5)
三嗪化合物:以下述式表示之三嗪化合物
各材料之SP值,參考文獻:基於塗料之基礎科學原田勇次著 槇書店(1977)之第54~57頁所記載之計算方法算出。
3.相位差薄膜之製造 (實施例1) 微粒子添加液1之調製
將下述成分以溶解器攪拌混合50分鐘之後,以Menton Gaulin型均質機使其分散,得到微粒子分散液1。
(微粒子分散液1之組成)
微粒子(AEROSIL R972V日本AEROSIL(股)製):11質量份
甲醇:89質量份
將所得到之微粒子分散液1,投入二氯甲烷於溶解槽一邊充分攪拌一邊緩緩添加。將所得到之溶液,使微粒子之二次粒子的粒徑成為特定大小分散於磨碎機之後,以日本精線(股)製之FinemetNF過濾,得到微粒子添加液1。
(微粒子添加液1之組成)
二氯甲烷:99質量份
微粒子分散液1:5質量份
接著,於加壓溶解槽,投入二氯甲烷、甲醇及塗料液中之水含量成為1.6質量%的量之水。於此,進一步將於合成例1所得到之纖維素乙酸酯、磷酸三苯酯、微粒子添加液1一邊攪拌一邊投入,於加熱下一邊攪拌一邊使其完全溶解。將所得到之溶液投入於主熔爐並密閉,進一步一 邊攪拌一邊使其溶解而得到塗料液1。
(塗料液1之組成)
二氯甲烷(SP值9.7):340質量份
甲醇(SP值12.7):64質量份
水:塗料液中之水含量成為1.6質量%的量
纖維素乙酸酯A(乙醯基取代度Dac=2.40、log[Iv]/log[Mw]=0.73):100質量份
磷酸三苯酯(TPP):10質量份
微粒子添加液1:1質量份
將所得到之塗料液1調整於35℃,使用帶澆鑄裝置,均勻澆鑄於1800mm寬之不銹鋼帶支撐體。將所得到之塗料膜中之溶劑,使殘留溶劑量於不銹鋼帶支撐體上蒸發至88質量%為止。然後,將塗料膜從不銹鋼帶支撐體以剝離張力130N/m剝離而得到腹板。將包含於所得到之腹板的溶劑,於55℃下進一步使其蒸發之後,切成1650mm寬。
將所得到之腹板,在拉幅延伸機於155℃下於腹板之寬度方向(TD方向)延伸40%。開始延伸時之腹板的殘留溶劑量為4.6質量%。
將所得到之薄膜以多數之輥筒一邊運送,一邊於110℃下11分鐘使其乾燥,得到膜厚60μm之薄膜101。
(實施例2~4)
除將薄膜之乾燥條件,變更為如表3所示之外,其他 與實施例1相同方式進行而得到相位差薄膜102~104。
(實施例5~6)
除將添加劑之種類,變更為如表3所示之外,其他與實施例2相同方式進行而得到相位差薄膜105~106。
(實施例7~11)
除將纖維素乙酸酯之種類與乾燥條件,變更為如表3所示之外,其他與實施例6相同方式進行而得到相位差薄膜107~111。
(實施例12~13)
除將薄膜厚度與乾燥條件,變更為如表3所示之外,其他與實施例6相同方式進行而得到相位差薄膜112~113。
(比較例1)
除將薄膜之乾燥條件,變更為如表3所示之外,其他與實施例1相同方式進行而得到相位差薄膜114。
(比較例2~5)
除將纖維素乙酸酯與添加劑之種類,變更為如表3所示,且微調整乾燥條件之外,其他與實施例1相同方式進行而得到相位差薄膜115~118。
(比較例6~7)
除將添加劑之種類與乾燥條件,變更為如表3所示之外,其他與實施例1相同方式進行而得到相位差薄膜119~120。
將所得到薄膜之殘留溶劑量與重量變化率,用以下之方法測定。
(殘留溶劑量) 1)檢量線之作成
將已知甲醇濃度之試料加入專用之小玻璃瓶,用隔片與鋁蓋密閉,設定於頂部空間取樣。然而,將小玻璃瓶,在下述之頂部空間加熱條件下加熱而生成揮發成分,將該揮發成分於氣體層析法測定。
(頂部空間取樣)
機器:惠普公司製頂部空間取樣HP7694型
頂部空間加熱條件:於120℃下20分鐘
(氣體層析法)
機器:惠普公司製5971型
管柱:J&W公司製DB-624
檢測器:氫火焰離子化檢測器(FID)
GC升溫條件:於45℃下保持3分鐘之後,以8℃/分 鐘升溫至100℃
GC導入溫度:150℃
對不同甲醇濃度之試料,進行同樣之測定。然後,於各測定所得到之GC圖算出溶劑之峰值面積,作成溶劑濃度與峰值面積之圖表,得到甲醇之檢量線。同樣方式進行,亦作成二氯甲烷之檢量線。
2)相位差薄薄膜之殘留溶劑量的測定
除將切成10cm見方之薄膜,切碎成5mm左右封入專用之小玻璃瓶之外,其他與前述1)相同方式進行在頂部空間加熱條件下加熱處理,將所得到之揮發成分於氣體層析法測定。
從所得到之圖,算出各溶劑之峰值面積,驗證於前述1)所得到之檢量線,求得殘留於薄膜之各溶劑的量。殘留於薄膜之溶劑的量,以作為對薄膜整體之質量比例(質量%)求得。
(重量變化率)
將所得到之薄膜切成25cm見方作為樣品薄膜。測定樣品薄膜於23℃ 55%RH下之重量(保存前之重量)。接著,將樣品薄膜放入恆溫槽,於80℃ 90RH%之條件下保存120hr或300hr。然後,將樣品薄膜從恆溫槽取出,於23℃ 55%RH下放置12小時之後,測定樣品薄膜於23℃ 55%RH下之重量(保存後之重量)。
然後,將樣品薄膜之保存前的重量與保存後的重量, 各自利用下述式,算出重量變化率(%)。
[數6]保存前後之重量變化率(%)=(保存後之重量-保存前之重量)/(保存前之重量)×100
將所得到之膜之評價結果表示於表3。
如表3所示,披露包含1)分支度為特定範圍之纖維素酯與2)玻璃轉移溫度下降劑,且3)殘留溶劑量為特定範圍之實施例1~13之相位差薄膜,於高溫多濕條件下保存前後之重量變化率少、浸漬於皂化液時難以膨潤。另一方面,已披露無法滿足上述1)~3)當中至少一種之比較例1~7的相位差薄膜,於高溫多濕條件下保存前後之重量變化率大、浸漬於皂化液時容易膨潤。
其中,比較例1之相位差薄膜,被認為因為殘留溶劑量少,容易吸收水,重量變化率變大。比較例2之相位差薄膜,被認為纖維素酯之分支度低;例如,不具有具前述之交聯點的基質結構,因為具有更加直線性構造,將水吸入纖維素酯分子間時容易膨潤。比較例6之相位差薄膜,則被認為因為未含SP值為特定範圍之玻璃轉移溫度下降劑,容易吸收水。
4.偏光板之製作 (實施例14) 偏光子之製作
將厚度125μm之聚乙烯醇薄膜,以溫度110℃、延伸倍率5倍單軸延伸。將所得到之薄膜,於由碘0.075g、碘化鉀5g、水100g所構成之水溶液浸漬60秒之後,再浸漬於由碘化鉀6g、硼酸7.5g、水100g所構成之68℃水溶液。將所得到之薄膜水洗之後,使其乾燥得到厚度25μm之偏光子。
偏光板201之製作
依照下述步驟1~5,製作偏光板201。
步驟1:將於實施例1所得到之薄膜101,於60℃之2莫耳/L之氫氧化鈉溶液浸漬30秒之後,經水洗及乾燥,將面表皂化處理。同樣皂化處理柯尼卡美能達Tack KC4UY(柯尼卡美能達光學(股)製之纖維素酯薄膜、厚度40μm、乙醯基取代度2.89)之表面。
步驟2:將於前述所製作之偏光子,於固體含量2質量%之聚乙烯醇接著劑中浸漬1~2秒。
步驟3:將附著於偏光子表面之過剩的接著劑輕輕擦拭之後,配置已皂化處理之薄膜101於偏光子之一個面上,配置已皂化處理之柯尼卡美能達TackKC4UY於另一個面上,得到層合物。
步驟4:將於步驟3所得到之層合物,以壓力20~30N/cm2 、運送速度約2m/分鐘貼合。
步驟5:將經貼合之層合物,於80℃之乾燥機中使其乾燥2分鐘,得到偏光板201。
(實施例15~26及比較例8~14)
將於實施例1所得到之薄膜101,除作為於實施例2~13及比較例1~7所得到之薄膜102~120之外其他與實施例14相同而得到偏光板202~220。
(實施例27)
以日本特許第4691205號公報所記載之方法,塗佈形成PVA層於基材薄膜上。具體而言,使聚合度1000以上、皂化度99%以上之PVA粉末溶解於水而調製4~5%濃度之PVA水溶液。將此PVA溶液,塗佈於非晶性PET薄膜(基材薄膜)上之後,使其乾燥形成PVA層,得到層合體a(偏光子層形成步驟)。將所得到之層合體a,於130℃下延伸至1.8倍作為層合體b(空中補助延伸步驟)。將所得到之層合體b,溶解0.3質量%之碘與2.1質量%之碘化鉀於水之液溫30℃的染色液中,浸漬60秒,得到經著色之層合體c(染色步驟)。將經著色之層合體c,於含有4質量%之硼酸與5質量%之碘化鉀之液溫65℃的硼酸水溶液,使總延伸倍率延伸為5.0倍(硼酸水中延伸步驟)。由此,得到具有基材薄膜與厚度9μm之PVA層的層合體d。
將所得到之層合體d的PVA層與於已皂化處理之實施例6所得到之相位差薄膜106,透過聚乙烯醇接著劑貼合之後,剝離基材薄膜,得到相位差薄膜106與PVA層之層合薄膜。進而,將層合薄膜之PVA層與已皂化處理之柯尼卡美能達TackKC4UY,透過聚乙烯醇接著劑貼合,得到偏光板221。
(實施例28~30)
除將相位差薄膜之種類或PVA層之厚度,變更為如 表4所示之外,其他與實施例27相同方式進行而得到偏光板222~224。
將所得到之偏光板之偏光子與相位差薄膜之接著性,用以下之方法評價。
(接著性)
將所得到之偏光板切成50×50mm作為測定用樣品。將測定用樣品,配置於塗膜附著強度測定機(Daipla.Wintes公司製,SAICAS DN-EX20S型)之試料台上,吸入測定用樣品之下面固定於試料台。接著,使用前角5°、後角5°之V型槽切削刀,於測定用樣品之厚度方向,切削從相位差薄膜f之表面至偏光子p之一部份為止,以1.5mm間隔形成兩個凹槽(參照圖5)。然後,將測定用樣品之剝離強度,由表面-界面切削法(SAICAS法)測定。
測定條件,如以下所述。亦即,切削刀使用寬1.0mm、前角20°後角10°之單結晶鑽石製者。切削,以水平速度6μm/秒、垂直速度0.5μm/秒之條件進行。具體而言,切削刀,係從相位差薄膜之表面於薄膜之厚度方向(垂直方向),使其以垂直速度0.5μm/秒移動而切削。接著,於切削刀到達相位差薄膜與偏光子之界面為止(切削)之時點,將垂直速度成為0μm/分鐘;將切削刀於薄膜面以平行方向(水平方向)移動,測定平行力FH(kN)。將所得到之平行力FH(kN)與切削刀之寬w(m)透過應用下述式,算出剝離強度P(kN/m)。
剝離強度P(kN/m)=FH(kN)/w(m)
將偏光子與相位差薄膜之接著性,基於以下之基準評價。
◎:剝離強度P為4以上
○:剝離強度P為2.5以上且未滿4
△:剝離強度P為1.0以上且未滿2.5
×:剝離強度P未滿1.0
將偏光板之評價結果,表示於表4。
如表4所示,理解到實施例14~26之偏光板,亦較比較例8~10及12之偏光板,偏光子與相位差薄膜之接著性更高。
尤其是被認為用於比較例8之相位差薄膜,因為殘留溶劑量少,使偏光子與相位差薄膜之接著界面無法存在充分量之硼化合物,接著性低落。用於比較例9之相位差薄膜,被認為因為纖維素酯之分支度低,添加劑於薄膜表面容易移動,故無法充分活性化薄膜表面之纖維素酯。
又,理解到於相位差薄膜上,經過塗佈形成PVA水溶液之步驟而得到之實施例27~30之偏光板,不是發生翹曲,而是偏光子層與相位差薄膜良好接著。抑制偏光板之翹曲,被認為係因為用於實施例27~30之相位差薄膜,對於PVA水溶液難以膨潤。
5.液晶顯示裝置之製作 (實施例31)
作為液晶顯示裝置,準備SONY製之BRAVIA KDL40V5。包含於此液晶顯示裝置之液晶晶胞A,係與薄膜電晶體所設置之第一透明基板不同,係設置彩色濾光片於第二透明基板上者(參照圖2)。又,對向電極,係設置於第一透明基板上;液晶層,係含有具正之介電常數各向異性的液晶分子者。然後,於液晶晶胞A之兩側將預先貼合之一對偏光板清除,將所製作之偏光板201各自貼合於液晶晶胞之兩面,得到液晶顯示裝置301。液晶顯示裝 置301之孔徑比為52%。
偏光板201與液晶晶胞之貼合,係薄膜101與液晶晶胞連接而進行,且偏光板201之偏光子的吸收軸與預先貼合偏光板之吸收軸成為同一方向進行。
(實施例32~47及比較例15~21)
除將貼合於液晶晶胞A之兩面的一對偏光板,變更為如表5所示之外,其他與實施例27相同方式進行而得到液晶顯示裝置302~324。
(實施例48)
作為液晶顯示裝置,準備SONY製之BRAVIA KDL-46HX800。包含於此液晶顯示裝置之液晶晶胞B,係具有於薄膜電晶體所設置之透明基板上設置彩色濾光片之COA構造者(參照圖1)。又,對向電極,係設置於第一透明基板上;液晶層,係含有具正之介電常數各向異性的液晶分子者。然後,於液晶晶胞B之兩側將預先貼合之一對偏光板清除,將所製作之偏光板201各自貼合於液晶晶胞之兩面,得到液晶顯示裝置325。液晶顯示裝置325之孔徑比為67%。
(實施例49~50及比較例22~23)
除將貼合於液晶晶胞B之兩面的一對偏光板,變更為如表5所示之外,其他與實施例42相同方式進行而得到 液晶顯示裝置326~329。
將所得到之液晶顯示裝置之顏色偏移耐性,用以下之2種方法測定。
顏色偏移耐性1(目視觀察)
於所得到之液晶顯示裝置,於23℃ 55%RH下顯示彩色圖圖像。接著,將液晶顯示裝置,於60℃ 90%RH下保存1500小時之後,於保存後之液晶顯示裝置,於23℃ 55%RH下顯示彩色圖圖像。然後,目視觀察對比保存前與保存後之液晶顯示裝置的顏色偏移(色調變動)。顏色偏移耐性之評價,基於以下之基準進行。
◎:於保存前之液晶顯示裝置與保存後之液晶顯示裝置之間完全未觀察到色彩不均勻性
○:於保存前之液晶顯示裝置與保存後之液晶顯示裝置之間幾乎未觀察到色彩不均勻性
△:於保存前之液晶顯示裝置與保存後之液晶顯示裝置之間雖在特定之色顯示觀察到少許色彩不均勻性,實用上沒有問題
×:於保存前之液晶顯示裝置與保存後之液晶顯示裝置之間觀察到強烈顏色偏移色彩不均勻性,為實用上造成問題之品質
顏色偏移耐性2(顏色變動之測定)
將所得到之液晶顯示裝置,於60℃ 90%RH下保存 1500小時。然後,將保存後之液晶顯示裝置,於23℃ 55%RH下黑顯示時之顏色變動,使用測定機(EZ-Contrast 160D,ELDIM公司製)測定。
將從顯示畫面之法線方向所觀察到顏色的座標,顯示於CIE1931、xy色度圖。然後,在xy色度圖,算出中性顏色為D65光源與假設時之中性顏色的座標(x,y)=(0.313,0.34)與所測定之顏色的座標之最大距離△xy(最大顏色變動幅)。顏色偏移耐性之評價,基於以下之基準進行。
◎:△xy值未滿0.05
○:△xy值為0.05以上且未滿0.07
△:△xy值為0.07以上且未滿0.09
×:△xy值為0.09以上
將由以上所得到之各評價結果表示於表5。
如表5所示,理解到實施例31~47之液晶顯示裝置,亦較比較例15~21之液晶顯示裝置顏色偏移耐性更高。同樣,理解到實施例48~50之液晶顯示裝置,亦較比較例22~23之液晶顯示裝置顏色偏移耐性更高。
尤其是理解到使用本發明之相位差薄膜之實施例48~50的液晶顯示裝置,儘管具有COA構造亦不影響,良好抑制顏色偏移。
本申請案,係主張基於2012年3月30日提出之PCT/JP2012/002943優先權。該申請案說明書及圖面所記載之內容,全部援用於本申請案說明書。
[產業上之利用可能性]
本發明之相位差薄膜,儘管含有低醯基取代度之纖維素乙酸酯,得到對皂化液浸漬時之膨潤少、與偏光子之良好接著性。
10、10’‧‧‧液晶顯示裝置
11、21‧‧‧配向膜
30、30’‧‧‧液晶晶胞
50‧‧‧第一偏光板
51‧‧‧第一偏光子
53‧‧‧保護薄膜(F1)
55‧‧‧保護薄膜(F2)
70‧‧‧第二偏光板
71‧‧‧第二偏光子
73‧‧‧保護薄膜(F3)
75‧‧‧保護薄膜(F4)
90‧‧‧背光
100、100’‧‧‧陣列基板
110、210‧‧‧透明基板
120‧‧‧薄膜電晶體
130‧‧‧彩色濾光片
124a‧‧‧柵極電極
140‧‧‧柵極絕緣膜
154a‧‧‧島狀半導體
163a‧‧‧第1島狀歐姆接觸構件
165a‧‧‧第2島狀歐姆接觸構件
171a、171b‧‧‧數據線
173a、173b‧‧‧源極電極
175a‧‧‧汲極電極
180p‧‧‧底部保護膜
180q‧‧‧上部保護膜
191a‧‧‧像素電極(像素電極)
191b‧‧‧像素電極(對向電極)
200、200’‧‧‧對向基板
225a‧‧‧貫通孔
227‧‧‧遮光構件220之開口部
270‧‧‧共通電極
300‧‧‧液晶層
[圖1]表示本發明之液晶顯示裝置的一例之模式圖。
[圖2]具有COA構造之液晶晶胞的層合剖面圖。
[圖3]具有圖2之COA構造之液晶晶胞之陣列基板的俯視圖。
[圖4]表示本發明之液晶顯示裝置其他例的模式圖。
[圖5]表示接著性之測定用樣品之一例的模式圖。

Claims (10)

  1. 一種相位差薄膜,其係含有:醯基之總取代度為2.0~2.55、且由GPC-LALLS-黏度測定所得到的將絕對分子量Mw(a)之常用對數log[Mw(a)]作為橫軸,將固有黏度Iv(a)之常用對數log[Iv(a)]作為縱軸之展點之斜率為0.65~0.85之纖維素酯,與SP值為9.0~11.0之玻璃轉移溫度下降劑的相位差薄膜,其特徵為於前述相位差薄膜所殘留之溶劑量為700~3000質量ppm,將於80℃ 90%RH下所保存之前的前述相位差薄膜之重量作為M0,將於80℃ 90%RH下經120小時保存後之前述相位差薄膜之重量作為M1時,下述式所表示之重量變化率為-0.5~0.5%,[數1]重量變化率(%)=(M1-M0)/M0×100。
  2. 如申請專利範圍第1項之相位差薄膜,其中包含於前述纖維素酯之前述醯基之全部為乙醯基。
  3. 如申請專利範圍第1項之相位差薄膜,其中前述相位差薄膜所殘留之溶劑為含有二氯甲烷及甲醇。
  4. 如申請專利範圍第1項之相位差薄膜,其中前述玻璃轉移溫度下降劑係磷酸酯化合物或聚酯化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項之相位差薄膜,其中將於 80℃ 90%RH下經300小時保存後之前述相位差薄膜的重量作為M2時,下述式所表示之重量變化率為-2~-4%,[數2]重量變化率(%)=(M2-M0)/M0×100。
  6. 如申請專利範圍第1項之相位差薄膜,其中前述相位差薄膜為以垂直於薄膜之寬度方向之方向上經捲繞的捲繞體。
  7. 一種偏光板之製造方法,其係含有偏光子與如申請專利範圍第1項所記載之相位差薄膜的偏光板之製造方法,其特徵為:將前述偏光子之厚度作為P(μm),將前述相位差薄膜之厚度作為F(μm)時,滿足下述式(a)及(b)之雙方,(a)40≦F≦100 (b)6≦F/P≦16。
  8. 一種液晶顯示裝置,其係含有:液晶晶胞、含有配置於前述液晶晶胞之一面上的第一偏光子之第一偏光板、與含有配置於前述液晶晶胞之另一面上的第二偏光子之第二偏光板的液晶顯示裝置,其中前述液晶晶胞係具有:具薄膜電晶體之陣列基板、對向基板、與配置於前述陣列基板與前述對向基板之間之含有液晶分子之液晶層,前述液晶晶胞係於未施加電壓時,使前述液晶分子對 前述陣列基板之表面配向於垂直,且於施加電壓時,使前述液晶分子對前述陣列基板之表面配向於水平者,前述第一偏光板係於前述第一偏光子之前述液晶晶胞側的面上具有如申請專利範圍第1項所記載之相位差薄膜,或前述第二偏光板係於前述第二偏光子之前述液晶晶胞側的面上具有如申請專利範圍第1項所記載之相位差薄膜。
  9. 一種液晶顯示裝置,其係含有:液晶晶胞、含有配置於前述液晶晶胞之一面上的第一偏光子之第一偏光板、與含有配置於前述液晶晶胞之另一面上的第二偏光子之第二偏光板的液晶顯示裝置,其中前述液晶晶胞係具有:具薄膜電晶體之陣列基板、對向基板、與配置於前述陣列基板與前述對向基板之間之含有液晶分子之液晶層,前述液晶晶胞係於未施加電壓時,使前述液晶分子對前述陣列基板之表面配向於垂直,且於施加電壓時,使前述液晶分子對前述陣列基板之表面配向於水平者,前述第一偏光板係由如申請專利範圍第7項所記載之製造方法所得到者,前述第一偏光板之相位差薄膜係配置於前述第一偏光子之前述液晶晶胞側的面上,或 前述第二偏光板係由如申請專利範圍第7項所記載之製造方法所得到者,前述第二偏光板之相位差薄膜係配置於前述第二偏光子之前述液晶晶胞側的面上。
  10. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置,其中前述液晶晶胞之前述陣列基板進一步具有彩色濾光片。
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