TWI495909B - 液晶顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於偏光板及液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置係為一種耗電小、省空間之影像顯示裝置,因而其用途年年擴展。
向來,雖然影像對於視角之依存性大是液晶顯示裝置的大缺點,然而由於近年來VA模式、IPS模式等之高視角液晶模式已達實用化了,因而就連對於電視等之要求高視角的市場也急速地持續擴大液晶顯示裝置之需求。
隨之而來,對於液晶顯示裝置中所使用的偏光板,也開始要求更高一層的高性能。尤其,改良對於溫度及濕度之耐久性已是偏光板之重大課題。
就偏光板而論,一般是一種藉由在使如聚乙烯醇系薄膜或部分均聚化聚乙烯醇、乙烯.乙酸乙烯酯共聚物系部分鹼化薄膜這樣的親水性高分子薄膜吸附碘之際,對它進行拉伸所製造而得之物。
但是,此等之偏光板在長期間使用之際,會有黑顯示下的全體畫面之穿透率上昇、色味變化及產生邊緣狀漏光之問題。
前述穿透率之上昇及邊緣狀漏光之原因,已知係因為經拉伸的親水性高分子之緩和及碘之分解,並受到經由保護薄膜的來自外界之水分穿透量的大大影響。
又,做為被使用於液晶胞側上之偏光板保護薄膜,雖然一般可以使用醯化纖維素薄膜,然而醯化纖維素薄膜會有隨著濕度變化而引起的光學特性變化,使得顯示性能劣化之問題。
相對於此,在特開2005-266222號公報上則已揭示一種提供因熱、濕度所引起的穿透率、偏光度之變化小的偏光板之方法。
又,在特開2005-309394號公報上揭示一種將透濕度低的保護薄膜和偏光子予以貼合而製作偏光板之方法。
然而,依照此等之方法卻未必具有充分改良耐久性之效果。
本發明之目的在於解決習用之前述問題,並達成以下之目的。亦即,本發明之目的在於提供一種因熱、濕度引起的穿透率、偏光板之變化小且耐久性高的偏光板。
又,本發明之目的在於提供一種不產生顯著的色味變化之顯示裝置品質高的液晶顯示裝置。
為了解決前述之課題,本發明人等經過銳意地檢討,結果得到如下所述之認知見解。亦即,認識到:為了提昇在高溫高濕下的偏光板之耐久性並實現高的顯示品質,可以藉由以具備能夠做為位相差薄膜之機能的醯化纖維素薄膜,來做為在液晶胞之對向側的第二保護薄膜,並使得隔著偏光子而被設置在相反側上之第一保護薄膜的透濕度達到預定值以下,就能夠實現高的顯示品質。
本發明係基於本發明人等之前述認知見解而完成者,用以解決前述課題之手段係如下所述。
本發明之偏光板係為一種由第一保護薄膜、偏光子及第二保護薄膜按照此順序積層而成的偏光板,其特徵在於:前述之第一保護薄膜之在60℃、相對濕度為95%下的透濕度為300克/平方公尺.日以下,前述之第二保護薄膜為醯化纖維素薄膜。
本發明之液晶顯示裝置係為一種由液晶胞、及配置在其兩側上的二片偏光板之液晶顯示裝置,其特徵在於:至少有一側的偏光板為由第一保護薄膜、偏光子及第二保護薄膜按照此順序積層而成的偏光板,其中前述之第一保護薄膜之在60℃、相對濕度為95%下的透濕度為300克/平方公尺.日以下,前述之第二保護薄膜為醯化纖維素薄膜,該偏光板之第二保護薄膜係被貼合在液晶胞之對向側上。
以下,針對本發明所相關之偏光板及液晶顯示裝置進行詳細地說明。
另外,在本實施形態之說明中,使用「~」所表示的數值範圍係指包括以「~」之前後所記載的數值做為上限值及下限值之範圍的意思。
又,在本實施形態中之「45°」、「平行」或「直交」係指嚴密的角度±5°未滿之範圍內的意思。與嚴密角度間之誤差,較宜是小於4°,更宜是小於3°。又,就角度而論,「+」係指順時鐘旋轉方向的意思,「-」係指逆時鐘旋轉方向的意思。又,「遲相軸」係指折射率為最大之方向的意思。又,所謂「可見光區域」係指380~780奈米的範圍。再者,折射率之測定波長,只要沒有特別地描述,其係為在可見光域(λ=550奈米)之值。
又,在本實施形態之說明中所謂的「偏光板」,只要沒有特別地描述,其係當做包括長尺偏光板及裁切成被組入於液晶裝置的大小之偏光板兩者的意思來使用。另外,本文中所言之「裁切」係包括「沖壓」及「切割」等。
又,在本實施形態之說明中,雖然區別地使用「偏光膜」和「偏光板」,然而所謂的「偏光板」係指在「偏光膜」之至少一單面上具有保護該偏光膜的透明保護薄膜之積層體的意思。
又,在本實施形態之說明中所謂的「分子對稱軸」,雖然在具有分子旋轉對稱軸的情況下,其係指該對稱軸,然而沒有要求嚴謹意義下的分子旋轉對稱性之意。
一般而言,在圓盤狀液晶性化合物中,分子對稱軸係與貫穿圓盤面中心且垂直於圓盤面的軸一致;在棒狀液晶性化合物中,分子對稱軸係與分子的長軸一致。
又,在本說明書中,Re(λ)及Rth(λ)係各別表示波長λ之面內的遲滯及厚度方向的遲滯。(Re)係使得在KOBRA 21ADH或WR(王子計測機器(股)公司)中,波長λ的光入射於薄膜法線方向所測定的值。
在被測定的薄膜係代表1軸或2軸之折射率楕圓體之物的情況下,則依照以下方法來計算出Rth(λ)。
Rth(λ)係對於以面內遲相軸(依照KOBRA 21ADH或WR來決定)作為傾斜軸(旋轉軸)(在沒有遲相軸的情況下,則以薄膜面內之任意方向作為旋轉軸)的薄膜法線方向,從法線方向到單側50度為止,以每10度一個間隔(step),測定分別從其傾斜方向入射波長λ奈米的光之前述Re(λ),全部共測定6點,基於所測定的遲滯值、平均折射率之假設值、及輸入之薄膜厚度值,藉由KOBRA 21ADH或WR而計算出來的。
在上述之中,當從法線方向、以面內遲滯軸作為旋轉軸、具有在某傾斜角度上的遲滯為零之方向的薄膜之情況下,則將比該傾斜角大之角度的遲滯之符號改為負以後,再藉由KOBRA 21ADH或WR而計算出來。
另外,可以遲相軸作為傾斜軸(旋轉軸)(在無遲相軸的情況下,則以薄膜面內之任意方向作為旋轉軸),從任意2個傾斜方向測定遲滯值,基於該值、平均折射率之假設值及輸入之薄膜厚度值,依照以下之式(A)及(B)計算Rth。
另外,上述之Re(θ)係表示自法線方向傾斜θ角度之方向的遲滯值。
又,在式(A)中的nx係表示面內遲相軸方向之折射率,ny係表示面內中垂直於nx方向之折射率,nz係表示垂直於nx與ny方向之折射率。d係表示薄膜厚度。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d………式(B)
當所測量薄膜無法以1或2軸之折射率橢圓體表現,即無所謂的光軸(optic axis)之薄膜的情況下,則依照以下方法計算出Rth(λ)。
Rth(λ)係以面內遲相軸(依照KOBRA 21ADH或WR來決定)作為傾斜軸(旋轉軸),相對於薄膜法線方向從-50度到+50度為止,以每10度一個間隔(step),分別測定從其傾斜方向入射波長λ奈米的光之前述Re(λ),全部共測定11點,基於所測定的遲滯值、平均折射率之假設值及輸入之薄膜厚度值,藉由KOBRA 21ADH或WR而計算出來的。
又,在上述測定之中,平均折射率之假設值係可以使用聚合物手冊(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光學薄膜之目錄上的值。關於平均折射率之值為非已知者而論,則可以藉由阿貝折射率計來測定。主要的光學薄膜之平均折射率值係例示如下:醯化纖維素薄膜(1.48)、環烯烴聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。藉由輸入此等平均折射率之假設值和膜厚度,以KOBRA 21ADH或WR計算出nx、ny及nz。利用此所計算出的nx、ny及nz,更進一步地計算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
本發明之偏光板係由依序至少積層第一保護薄膜、偏光子及第二保護薄膜而成。
前述之偏光子,雖然較宜是由聚乙烯醇(PVA)和二色性分子構成者,然而也可以使用如特開平11-248937上記載的藉由將PVA及聚氯化乙烯予以脫水及脫氯而生成聚烯構造,並將它予以配向而成之聚乙烯系偏光子。
PVA雖然是將聚乙酸乙烯酯予以鹼化而之聚合物材料,然而,例如,也可以含有能夠和像不飽和羧酸、不飽和磺酸、烯烴類、乙烯醚類之乙酸乙烯酯共聚合的成分。又,也可以使用含有乙醯乙醯基、磺酸基、羰氧基、伸氧烷基等之改性PVA。
PVA之皀化度係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,從溶解性等之觀點來看,較宜是80~100莫耳%,更宜是90~100莫耳%。
又,PVA之聚合度係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,較宜是1,000~10,000,更宜是1,500~5,000。
PVA之立構規正度(syndiotacticity)係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,如專利第2978219號公報上所記載這樣地,為了改良耐久性之目的,較宜是55%以上;然而如專利第3317494號公報上所記載這樣地,也較宜是可以適合使用45~52.5%。PVA經薄膜化之後,較宜是導入二色性分子來構成偏光子。
PVA薄膜之製造方法,一般較宜是使用將於水或有機溶劑中溶解有PVA系樹脂的原液予以流延而成膜的方法。原液中的聚乙烯醇系樹脂之濃度通常是5~20質量%,藉由將原液予以流延而製膜,可以製造膜厚度為10~200微米之PVA薄膜。
PVA薄膜之製造係可以參考專利第3342516號公報、特開平09-328593號公報、特開2001-302817號公報及特開2002-144401號公報上所記載之方法來進行。
PVA薄膜之結晶化度係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,可以使用於專利第3251073號公報上所記載的平均結晶化度(Xc)為50~75質量%之PVA薄膜,或者為了減低面內之色相變異之目的,也可以使用在特開2002-236214號公報上所記載的結晶化度為38%以下之PVA薄膜。
PVA薄膜之複折射(△n)較宜是小的,可以適合使用在專利第3342516號公報上所記載的複折射為1.0×10-3
以下之PVA薄膜。但是,如特開2002-228835號所記載這樣地,為了達到既可避免PVA薄膜拉伸時之切斷並得到高偏光度之目的,則也可以使PVA薄膜之複折射設定為0.02以上~0.01以下,也可以如特開2002-060505號所記載這樣地將(nx+ny)/2-nz的值設定為0.0003以上~0.01以下。
PVA薄膜之面內遲滯Re較宜是0奈米以上~100奈米以下,更宜是0奈米以上~50奈米以下。
又,PVA薄膜之(膜)厚度方向的遲滯Rth較宜是0奈米以上~500奈米以下,更宜是0奈米以上~300奈米以下。
除此之外,本發明之偏光板亦可以適合使用於專利第3021494號公報上所記載的1,2-二醇鍵結量為1.5莫耳%以下之PVA薄膜、特開2001-316492號公報上所記載的5微米以上之光學異物為每100平方公分500個以下之PVA薄膜、特開2002-030163號公報上所記載的薄膜之TD方向的熱水切斷溫度斑為1.5℃以下之PVA薄膜,更且亦可以適合使用由每1~100質量份的甘油等之3~6價的多價醇與15質量%以上之特開平06-289225號公報上所記載的可塑劑混合而成的溶液所製膜形成之PVA薄膜。
PVA薄膜拉伸前之薄膜厚度係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,從薄膜保存之安定性、拉伸之均質性的觀點來看,較宜是1微米~1毫米,更宜是20~200微米。又,也可以使用如在特開2002-236212號公報上所記載地,使在水中進行4倍~6倍拉伸時所發生的應力成為10N以下這樣之薄的PVA薄膜。
二色性分子係可以適合使用I3 -
或I5 -
等之高價的碘離子或二色性染料。其中,在本發明中特別適合使用高價的碘離子。高價的碘離子係可以如在「偏光板之應用」(永田良編,CMC材料出版)、或工業材料第28卷第7號第39~45頁上所記載這樣地,把PVA浸漬於由使碘溶解於碘化鉀水溶液而成的液體及/或硼酸水溶液中,於吸附、配向狀態下生成PVA。
在使用二色性染料做為二色性分子的情況下,較宜是偶氮系色素,其中更宜是雙偶氮系色素和三偶氮系色素。二色性染料較宜是水溶性物質,因此在二色性分子中導入磺酸基、胺基、羥基等之親水性取代基,適合使用來做為游離酸或鹼金屬鹽、銨鹽、胺類之鹽。
像這樣的二色性染料之具體例子,舉例來說,例如,C.I.正紅37、剛果紅(C.I.正紅28)、C.I.正紫羅蘭色12、C.I.正藍90、C.I.正藍22、C.I.正藍1、C.I.正藍151、C.I.正綠1等之聯苯胺系,C.I.正黃44、C.I.正紅23、C.I.正紅79等之二苯基尿素系,C.I.正黃12等之茋系,C.I.正紅31等之二萘基胺系,C.I.正紅81、C.I.正紫羅蘭9、C.I.正藍78等J酸系。
除此之外,舉例來說,例如,其也可以是C.I.正黃8、C.I.正黃28、C.I.正黃86、C.I.正黃87、C.I.正黃142、C.I.正橙26、C.I.正橙39、C.I.正橙72、C.I.正橙106、C.I.正橙107、C.I.正紅2、C.I.正紅39、C.I.正紅83、C.I.正紅89、C.I.正紅240、C.I.正紅242、C.I.正紅247、C.I.正紫羅蘭48、C.I.正紫羅蘭51、C.I.正紫羅蘭98、C.I.正藍15、C.I.正藍67、C.I.正藍71、C.I.正藍98、C.I.正藍168、C.I.正藍202、C.I.正藍236、C.I.正藍249、C.I.正藍270、C.I.正綠59、C.I.正綠85、C.I.正棕44、C.I.正棕106、C.I.正棕195、C.I.正棕210、C.I.正棕223、C.I.正棕224、C.I.正黑1、C.I.正黑17、C.I.正黑19、C.I.正黑54等,更且可以使用在特開昭62-70802號公報、特開平1-161202號公報、特開平1-172906號公報、特開平1-172907號公報、特開平1-183602號公報、特開平1-248105號公報、特開平1-265205號公報及特開平7-261204號公報上所記載之二色性染料等。為了製造各種色相之二色性分子,將此等之二色性染料中之2種以上予摻混也沒有關係。在使用二色性染料的情況下,如特開2002-082222號所記載這樣地,吸收厚度可以是4微米以上。
薄膜中之該二色性分子的含有量,因為當過低時會造成偏光度降低,又即使過多時也會降低單板穿透率的緣故,所以相對於構成薄膜之基料(matrix)的聚乙烯醇系聚合物而言,通常將它調整在為0.01質量%至5質量%之範圍。
偏光子之膜厚度,較佳為5~40微米,更佳為10~30微米。又,如特開2002-174727號上所記載這樣地,偏光子之厚度和後述保護薄膜之厚度的比值較宜是滿足0.01≦A(偏光子厚度)/B(保護薄膜膜厚度)≦0.8之範圍。
前述之第一保護薄膜的特徵係為:在60℃、相對濕度為95%下的透濕度為300克/平方公尺.日(day)以下,較宜是50克/平方公尺.日以下,更宜是10克/平方公尺.日以下。
第一保護薄膜只要能滿上述透濕度之條件、而穿透率在80%以上即可,並沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,適合使用環烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、或在由醯化纖維素類構成的透明基材薄膜之至少一單面上設置具有低透濕性的被覆層之透明薄膜。此等之中,從透濕度之觀點來看,特佳為環烯烴系樹脂。
此處,透濕度的測定法,雖然可以適合使用「高分子之物性Ⅱ」(高分子實驗講座4、共立出版)之第285頁~294頁:蒸氣透過量的測定(質量法、溫度計法、蒸氣壓法、吸附量法)上所記載之方法,然而在本發明則是除了將調濕條件變更為60℃、95%RH以外,按照JIS Z-0208計算出透濕度。此時,在恆溫恆濕裝置中,以適當的時間間隔取出透濕杯進行稱量,重複操作,以連續二個稱量分別求出每單位時間之質量增加量,直到它成為5%以內之一定量,接著繼續進行評價。
又,除了排除因試料之吸濕等所引起的影響,則測定未放入吸濕劑的透濕杯,以補正透濕度之值。
在測定具有含乙烯醇系聚合物的樹脂層之偏光板保護薄膜的透濕度之情況下,按照使設於透明基材薄膜上的該樹脂層與測定杯接觸的方式來設置試樣,以和上述同樣的方法,測定透明基材薄膜側之透濕度。
上述醯化纖維素基材上之被覆層係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,可以適合使用具備含有自含氯之乙烯基單體所衍生的重複單位之聚合物的被覆層、以由乙烯醇系聚合物而成的被覆層、由烷氧矽烷而成的化合物、與具有和羥基或烷氧基反應之官能基的化合物、矽烷偶合劑中之至少任一種做為主成分所形成的被覆層、由含有聚矽氧烷的塗布組成物形成的以矽為主成分之被覆層、含有疏水性化合物之被覆層、由醣類和含甲醯基化合物構成的樹脂組成物積層而成之被覆層、由含胺基高分子化合物和含胺反應性官能基且含矽醇基之有機矽烷化合物構成的樹脂組成物積層而成之被覆層、及含有粒子半徑為0.1~10微米之無機層狀化合物之被覆層。在此等之中,較適合使用由含氯之乙烯基單體所衍生的重複單位之聚合物的被覆層、及乙烯醇系聚合物構成的被覆層。
含氯之乙烯基單體,一般而言,舉例來說,例如,其可以是氯乙烯、偏二氯乙烯。含氯之聚合物,其係可以藉由使氯乙烯或偏二氯乙烯單體、與能和此等共聚合之單體進行共聚合而得。
能夠與含氯之乙烯基單體共聚合的單體,舉例來說,例如,其可以是從烯烴類、苯乙烯類、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、丙烯醯胺類、甲基丙烯醯胺類、伊康酸二酯類、馬來酸酯類、富馬酸二酯類、N-烷基馬來醯亞胺類、馬來酸酐、丙烯腈、乙烯醚類、乙烯酯類、乙烯酮類、乙烯異節環化合物、縮水甘油酯類、不飽和腈類、不飽和羧酸類等之中選出的單體。
烯烴類的例子,舉例來說,例如,其可以是二環戊二烯、乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、異戊二烯、氯戊二烯、丁二烯、2,3-二甲基丁二烯等。
苯乙烯類,舉例來說,例如,其可以是苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙烯基安息香酸甲基酯等。
丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類的具體例子,舉例來說,例如,其可以是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸t-辛酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸氰乙酯、丙烯酸二甲基戊基乙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸呋喃甲酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸氰乙醯氧乙酯、甲基丙烯酸氯苄酯、甲基丙烯酸磺酸基丙酯、甲基丙烯酸N-乙基-N-苯基胺基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-(3-苯基丙氧基)乙酯、甲基丙烯酸二甲基戊基苯氧基乙酯、甲基丙烯酸呋喃甲酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酚酯、甲基丙烯酸萘酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羥丙酯、丙烯酸2,2-二甲基羥丙酯、丙烯酸5-羥戊酯、二乙一醇單丙烯酸酯、三羥甲基丙烷單丙烯酸酯、季戊四醇單丙烯酸酯、甲基丙烯酸2,2-二甲基-3-羥丙酯、甲基丙烯酸5-羥丙酯、二乙二醇單甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷單甲基丙烯酸酯、季戊四醇單甲基丙烯酸酯等。
又,乙烯醚類之具體例子,舉例來說,例如,其可以是甲基乙烯醚、丁基乙烯醚、己基乙烯醚、辛基乙烯醚、癸基乙烯醚、乙基己基乙烯醚、甲氧基乙基乙烯醚、乙氧基乙基乙烯醚、氯乙基乙烯醚、1-甲基-2,2-二甲基丙基乙烯醚、2-乙基丁基醚、二甲基戊基乙基乙烯醚、二乙基戊基乙基乙烯醚、丁基戊基乙基乙烯醚、苄基乙烯醚、四氫呋喃甲基乙烯醚、乙烯基苯基醚、乙烯基甲苯基醚、乙烯基氯苯基醚、乙烯基-2,4-二氯苯基醚、乙烯基萘基醚、乙烯基蒽基醚等。
又,乙烯酯類的具體例子,舉例來說,例如,其可以是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、二甲基丙酸乙烯酯、乙基丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、丁氧基乙醯基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯、乙醯基乙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯、β-苯基丁酸乙烯酯、環己基羧酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯、水楊酸乙烯酯、氯安息香酸乙烯酯、四氯安息香酸乙烯酯、萘甲酸乙烯酯等。
丙烯醯胺類,舉例來說,例如,其可以是丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙基丙烯醯胺、丙基丙烯醯胺、丁基丙烯醯胺、t-丁基丙烯醯胺、環己基丙烯醯胺、苄基丙烯醯胺、羥基甲基丙烯醯胺、甲氧基乙基丙烯醯胺、二甲基胺乙基丙烯醯胺、苯基丙烯醯胺、二甲基丙烯醯胺、二乙基丙烯醯胺、β-氰乙基丙烯醯胺、N-(2-乙醯基乙醯氧基乙基)丙烯醯胺等。
甲基丙烯醯胺類,舉例來說,例如,其可以是甲基丙烯醯胺、甲基甲基丙烯醯胺、乙基甲基丙烯醯胺、丙基甲基丙烯醯胺、丁基甲基丙烯醯胺、t-丁基甲基丙烯醯胺、環己基甲基丙烯醯胺、苄基甲基丙烯醯胺、羥基甲基甲基丙烯醯胺、甲氧基乙基甲基丙烯醯胺、二甲基胺乙基甲基丙烯醯胺、苯基甲基丙烯醯胺、二甲基甲基丙烯醯胺、二乙基甲基丙烯醯胺、β-氰乙基甲基丙烯醯胺、N-(2-乙醯基乙醯氧基乙基)甲基丙烯醯胺等。
又,也可以使用具有羥基之丙烯醯胺類,此等之例子,舉例來說,例如,其可以是N-羥基甲基-N-(1,1-二甲基-3-側氧基-丁基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺、N-乙基-N-羥甲基丙烯醯胺、N,N-二羥甲基丙烯醯胺、N-乙醇丙烯醯胺、N-丙醇丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺等。
伊康酸二酯類,舉例來說,例如,其可以是伊康酸二甲酯、伊康酸二乙酯、伊康酸二丁酯等。馬來酸二酯類,舉例來說,例如,其可以是馬來酸二乙酯、馬來酸二甲酯、馬來酸二丁酯等。富馬酸二酯類,舉例來說,例如,其可以是富馬酸二乙酯、富馬酸二甲酯、富馬酸二丁酯等。
乙烯酮類,舉例來說,例如,其可以是甲基乙烯酮、苯基乙烯酮、甲氧基乙基乙烯酮等。乙烯異節環化合物,舉例來說,例如,其可以是乙烯吡啶、N-乙烯咪唑、N-乙烯噻頓酮、N-乙烯三唑、N-乙烯吡咯烷酮等。縮水甘油酯類,舉例來說,例如,其可以是縮水甘油丙烯酸酯、縮水甘油甲基丙烯酸酯等。不飽和腈類,舉例來說,例如,其可以是丙烯腈、甲基丙烯腈等。N-烷基順丁烯二醯亞胺類,舉例來說,例如,其可以是N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-丁基順丁烯二醯亞胺等。
不飽和羧酸類,舉例來說,例如,其可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等;更且,如富馬酸、伊康酸、馬來酸等之酐等。又,也可以使用2種以上之此等能夠共聚合單體。
關於做為在本發明中之含氯聚合物,其在特開昭53-58553號公報、特開昭55-43185號公報、特開昭57-139109號公報、特開昭57-139136號公報、特開昭60-235818號公報、特開昭61-108650號公報、特開昭62-256871號公報、特開昭62-280207號公報、特開昭63-256665號公報等之上係有記載。
在含氯聚合物中,含氯之乙烯單体的比例較宜是50~99質量%,更宜是60~98質量%,更理想是70~97質量%。由於含氯之乙烯單体的比例若是50%以上的話,就不會產生透濕性惡化等之不合適,又由於若是99%以下的話,就可得到各各種的溶劑溶解之溶解性的緣故,所以是理想的。
含氯聚合物係可以從旭化成化學品(股)公司、吳羽化學公司購得。可以從旭化成化學品(股)公司購得者,舉例來說,例如,「沙朗樹脂R241C」、「沙朗樹脂F216」、「沙朗樹脂R204」、「沙朗乳膠L502」、「沙朗乳膠L529B」、「沙朗乳膠L536B」、「沙朗乳膠L544D」、「沙朗乳膠L549B」、「沙朗乳膠L551B」、「沙朗乳膠L557」、「沙朗乳膠L561A」、「沙朗乳膠L116A」、「沙朗乳膠L411A」、「沙朗乳膠L120」、「沙朗乳膠L123D」、「沙朗乳膠L106C」、「沙朗乳膠L131A」、「沙朗乳膠L111」、「沙朗乳膠L232A」及「沙朗乳膠L321B」。
前述之被覆層,由於濕式塗布的例子很多的緣故,所以使用塗布組成物中的溶劑就成為特別重要的因子。必要條件,舉例來說,例如,包括充分溶解上述之溶質、難以在塗布~乾燥過程中發生塗布不均、乾燥不均等。又,透明基材薄膜之溶解性不會過高(防止平面性惡化、白化等之障害上之需要)、相反地最低限度是使支撐體溶解、膨脹(密合性上之需要)等也是合宜的特性。
溶劑雖然可以是1種,然而特佳為使用2種以上之溶劑來調整支撐體之溶解性、膨脹性、材料之溶解性、乾燥特性、粒子之凝集性等。相對於透明支撐體之膨脹性低的主溶劑而言,藉由添加膨脹性高的少量溶劑,可以不使得其他的性能、面狀惡化,且可以提昇透明支撐體(透明基材薄膜)之密合性。
塗布液可以含有酮系、醇系、酯系、醚系等之有機溶劑。較佳的有機溶劑係有:四氫呋喃、酮類(甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、環己酮等)、乙酸乙酯、乙酸丁酯。也適合使用甲苯等之BTX類。
在本發明中,在含氯聚合物為偏二氯乙烯的情況下,主溶劑較宜是使用四氫呋喃。又,藉由選擇偏二氯乙烯之共聚物,可以溶解於甲苯、酮系溶劑等;更宜是不使用四氫呋喃而使用甲苯、酮系溶劑等。又,也適合使用在溶質溶解於四氫呋喃中之範圍內添加上述溶劑者。又,在含氯聚合物被供給來做為乳膠分散物的情況下,適合使用水來做為主溶劑。在乳膠分散物的情況下,較宜是併用界面活性劑或增黏劑等。
在將包括含氯聚合物之被覆層塗布於透明基材薄膜的情況下,為了改良耐結塊性,則也較宜使用相對於含氯聚合物而言為0.2~1.0份之薩伊利西亞(富士西利西亞公司製)、密如卡夕魯(水澤化學工業製)、涅普夕魯(日本矽石工業公司製)等之矽石粉末;或者添加0.2~5.0份之鏈烷烴蠟(日本精蠟公司製)、二十二烷酸(日本油脂公司製)、硬脂酸(日本油脂公司製)等之蠟乳化液。又,也適合使用如在特開平9-143419號公報之段落〔0012〕~〔0016〕上所記載的改性蠟。
含氯聚合物係由於可為熱、光、紫外線所分解、著色,因而較宜是和鉛、鋅、鋇等之硬脂酸及銀鹽類、氧化鎂等之安定劑一起使用。又,也可以使用如在特開2004-359819號公報之段落〔0013〕~〔0020〕上所記載的抗氧化劑。
另外,為了提高包括含氯聚合物之被覆層和透明基材薄膜、及其他層間之密合性之目的,則也適合使用相對於含氯聚合物而言,添加有0.1~1.0份之克勒內特L(日本聚胺基甲酸酯公司製)、塔克內特A-3(武田藥品工業公司製)等之異氰酸酯系黏合劑者。
塗布方法雖然是沒有特別的限制,然而係可藉由浸漬塗布法、氣刀塗布法、簾幕塗布法、輥塗法、線-桿塗布法、凹版印刷塗布法或擠壓塗布法(模具塗布法)(參照美國專利2681294號說明書)、微凹版印刷塗布法等之公知的方法,在此等之中,從高生產性、塗膜之均一性的觀點來看,則適合使用微凹版印刷塗布法、模具塗布法。
乾燥之條件較宜是使塗布液膜中的有機溶劑濃度在乾燥後成為5質量%以下,更宜是2質量%以下,更理想是1質量%以下。乾燥條件雖然會受到透明基材薄膜之熱強度及搬運速度、乾燥步驟之長度等的影響,然而從膜硬度及防止黏著的觀點來看,較宜是儘可能地使有機溶劑的含量比率愈低愈佳。在不含有機溶劑的情況下,也可以省略乾燥步驟,於塗布後立刻進行紫外線照射。
被覆層之厚度較宜是1~10微米,更宜是2~9微米,更理想是3~8微米。當厚度為1微米以下時,防濕性就會劣化;當厚度為10微米以上時,則會形成脆的膜而變得容易著色等,因而不適合做為偏光板保護薄膜。
又,被覆層之霧度較宜是5%以下,更宜是3%以下,更理想是1%以下,表面霧度和內部霧度的比係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,然而表面霧度較宜是1%以下。
構成被覆層的乙烯醇系聚合物,舉例來說,例如,其可以是聚乙烯醇(PVA)等之單獨聚合物、或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)等。
又,此等之乙烯醇系聚合物,其係可以使用它的一部分為經過羰基改性、矽醇改性、環氧改性、乙醯乙醯基改性、胺基改性或銨改性而成之物,也可以使用在它的一部分中含有二丙酮丙烯醯胺單位等之共聚物。
又,各種的乙烯醇系聚合物係可以單獨使用,或者也可以組合二種以上來使用。
乙烯醇系聚合物之皂化度係可以從80莫耳%以上之範圍中來選取,然而較宜是96莫耳%以上,更宜是99莫耳%以上。乙烯醇系聚合物之聚合度,從透濕度、塗布性之觀點來看,其較宜是200~5,000,更宜是300~5,000,更理想是300~3,000。
為了更進一步地減低上述乙烯醇系聚合物之透濕度,則更宜是分散有無機層狀化合物。
本發明中所謂的無機層狀化合物係指具有單位結晶層積層而成的構造,並藉由在層間配位或吸收溶劑而顯示出膨潤或裂開性質之無機化合物。
做為像這樣的無機化合物,舉例來說,其可以是膨潤性之含水矽酸鹽,例如,綠土群黏土礦物(蒙脫石、皂石、水輝石等)、棕榴石(Palmqurite)群黏土礦物、高嶺土群黏土礦物、頁矽酸鹽(雲母等)等。
又,也適合使用合成無機層狀化合物,做為合成無機層狀化合物者,舉例來說,例如,其可以是合成綠土(蒙脫石、皀石、鱗綠石(stilpnsaite)等)、合成雲母等;較宜是綠土、蒙脫石、雲母;更宜是蒙脫石、雲母;更理想是雲母。此等之中,從減低透濕度、抑制色味附著的觀點來看,特佳為合成矽石。又,此種無機層狀化合物,也可以是對於此等之無機層狀化合物實施有機化處理而成之物。
膨潤性無機層狀化合物,從使得氣體阻障性和基材-氣體阻障層間之密合性兩者兼顧的觀點來看,其較宜是實施微粒子化處理者。
經微粒子化處理過的膨潤性無機層狀化合物通常是板狀或偏平狀,平面形狀係沒有特別的限制,可以是非定形狀等。
經微粒子化處理過的膨潤性無機層狀化合物之平均粒徑(平面形狀之平均粒徑),例如,較宜是0.1~10微米,更宜是0.5~8微米,更理想是0.8~6微米。當粒徑比本範圍小時,則透濕度減效果就不足夠;當粒徑大於該範圍時,則霧度值增加、表面粗糙度增加等,因而不理想。
無機化合物之濃度較宜是3~60質量%,更宜是3~50質量%,更理想是3~40質量%。當無機化合物之濃度為小於3質量%時,透濕度減低效果就不足夠,當無機化合物之濃度大於60質量%時,則霧度值增加、脆性惡化等,因而不理想。
在本發明之中,可以在乙烯醇系聚合物及層狀無機化合物中更進一步地添加乙烯醇系聚合物之交聯劑來做為樹脂組成物之成分,藉此即可以提昇黏著層之耐水性。
前述之交聯劑係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,舉例來說,例如,其可以是酚樹脂、蜜胺樹脂、脲樹脂、聚醯胺聚脲、二羥甲基脲、二羥甲基蜜胺、多價環氧化合物、二醛化合物、多價異氰酸酯樹脂、氧雜環丙烷化合物、聚醯胺胺表醇化合物、活性化乙烯基化合物、二碳酸酯化合物、含肼基化合物(他價羧酸多肼化合物)、膠體矽石、鋯鹽、多價金屬鹽、硼酸、磷酸、聚丙烯酸、二羧酸、己二酸酐、琥珀酸酐、四異丙基鈦酸酯、二異丙氧基雙(乙醯丙酮)鈦酸酯等之鈦化合物等;除此之外,亦可以使用3-縮水甘油丙基甲氧基矽烷等之偶合劑、過氧化物等之游離基產生劑。又,也可以加入用以促進交聯反應之觸媒及其他的添加劑。
交聯劑之添加量,以(交聯劑/(乙烯醇系聚合物+交聯劑))計,較宜是0.5質量%以上,更宜是1質量%以上,特佳為2質量%以上。相對於PVA系聚合物和交聯劑兩者而言,在交聯劑之質量比例小於0.5質量%的情況下,則不能呈現添加交聯劑所造成之效果。
相對於乙烯醇系聚合物和交聯劑兩者而言,交聯劑之質量比例較宜是50質量%以下,更宜是40質量%以下,更理想是30質量%以下。在醛系化合物等之交聯劑之中,由於也有會因熱而變為黃色之物質的緣故,所以對於像這樣的交聯劑,就有必要縮小其添加量,以將變色抑制於容許範圍內。
由乙烯醇系聚合物、或乙烯醇系聚合物與無機層狀化合物而成的被覆層之形成方法,係可以使用浸漬塗布法、氣刀塗布法、簾幕塗布法、輥塗法、線-桿塗布法、凹版印刷塗布法或擠壓塗布法(模具塗布法)(參照美國專利2681294號說明書)、微凹版印刷塗布法等之公知的方法,在此等之中,從高生產性、塗膜之均一性的觀點來看,則適合使用微凹版印刷塗布法、模具塗布法。此時,為了使在製膜之際對於塗布裝置之液體黏度最適化,也可以使用在塗布液中添加增黏劑等之黏度調整劑,以調整塗布液之液黏度之方法。
又,為了更進一步地提昇被覆層之透濕性、耐水性之目的,較宜是在醯化纖維素類基板上塗布被覆層後,再進行數分鐘的90℃以上~150℃以下之熱處理,更宜是可以於130℃以上~150℃以下加熱。熱處理時間,從生產性和耐水性的觀點來看,其較宜是1分鐘以上~20分鐘以下,更宜是5分鐘以上~15分鐘以下。又,從樹脂和醯化纖維素基板間之密合性的觀點看來,較宜是預先對醯化纖維素實施鹼化處理。
被覆層之厚度較宜是1~10微米,更宜是2~9微米,更理想是3~8微米。
聚酯系樹脂係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,舉例來說,例如,其可以是聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二酸丁二酯等。在此等之中,從成本及機械強度之觀點來看,特佳為使用聚對苯二甲酸乙二酯。其中,特別期望之物係使用芳香族系二羧酸和脂肪族系二醇,使之進行縮聚合而得到的樹脂。
做為芳香族二酸者,除了對苯二甲酸之外,可以使用異酞酸、2,6-萘二羧酸等,又亦可使用此等之低級烷酯(酐、低級烷酯等之可形成酯的衍生物)。
脂肪族系二醇係有乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、1,4-環己醇、二乙二醇、p-二甲基二醇等。
其中,較宜是以藉由對苯二甲酸和乙二醇反應而得到的聚對苯二甲酸乙二酯來做為主成分。
所謂主成分為聚對苯二甲酸乙二酯係指聚對苯二甲酸乙二酯的重複單位係佔80質量%以上之共聚物、或者在摻混的情況下含有80質量%以上之聚對苯二甲酸乙二酯。
使用於前述保護薄膜中的聚酯,在不損害本發明之效果的範圍內,也可以更進一步地與其他的成分共聚合,也可以摻混其他的聚合物。
前述的聚酯,例如,其可以是藉由安息香酸、安息香酸苯甲醯酯、苯甲氧基安息香酸、甲氧基聚烷二醇等之1官能性化合物,封鎖末端之氫氧基及羧基中之至少任一個而成之物,或者,例如,也可以是以極少量的如甘油、季戊四醇之3官能、4官能基酯形成化合物,在可得到實質上為線狀的共聚物之範圍內改性而成之物。
又,為了提昇薄膜之耐熱性之目的,於本發明中使用的聚酯係可以與雙酚系化合物、具有萘環或環己烷環之化合物進行共聚合。
又,於本發明中使用的聚酯之玻璃轉移溫度(Tg)較宜是80℃以上,更宜是90℃以上。在小於80℃時所得到的薄膜,在高溫高濕下之尺寸性會有劣化的情況。Tg係由動黏彈性測定之tan δ之波峰而求得。
於本發明中使用的聚酯也可以含有抗氧化劑。尤其,在聚酯為含有具聚伸氧烷基之化合物的情況下,效果特別顯著。所含有的抗氧化劑,關於其種類係沒有特別地限定,可以使用各種抗氧化劑,然而舉例來說,例如,其可以是受阻酚系化合物、亞磷酸鹽系化合物、硫醚系化合物等之抗氧化劑。其中,從透明性之觀點來看,較宜是受阻酚系化合物之抗氧化劑。抗氧化劑的含量,相對於聚酯而言,通常是0.01~2質量%,較宜是0.1~0.5質量%。
在前述聚酯薄膜中,可以視需要而賦予易滑性。賦予易滑性之手段係沒有特別地限定,然而一般是在聚酯中添加惰性無機粒子之外部粒子添加方法、於合成聚酯時使所添加的觸媒析出之內部粒子析出方法、或者是在薄膜表面上塗布界面活性劑之方法等。
在前述聚酯薄膜中,為了防止偏光子及液晶之劣化之目的,其係可以視需要而添加紫外線吸收劑。
從紫外線吸收能力優異且良液晶顯示性的觀點來看,做為紫外線吸收劑者,其較宜是使已添加紫外線吸收劑之聚酯薄膜的在波長380奈米之穿透率為0~50%,更宜是0~30%,更理想是0~10%。又,在600奈米的穿透率較宜是80~100%,更宜是85~100%,更理想是90~100%。
聚酯薄膜較宜是經雙軸拉伸製膜而成的聚酯薄膜。就得到上述聚酯薄膜而論,其係可以習用公知的方法來進行。在此情況下,縱方向係指薄膜之製膜方向(長軸方向),而橫方向係指和薄膜之製膜方向成直角的方向。
首先,將原料聚酯成型為丸粒狀、經熱風乾燥或真空乾燥之後,進行熔融擠壓而由T模押出成薄片狀,藉由靜電施加法等使密合於冷卻輥上並使冷卻固化而得到未拉伸薄片。接著,對於所得到的未拉伸薄片,透過複數輥群、及紅外線加熱等之加熱裝置中之至少任一種,加熱到聚酯薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)至(Tg+100)℃的範圍內,進行一段或多段縱拉伸之方法。
其次,對於以如上述之作法所得到的縱方向拉伸聚酯薄膜,於Tg~Tm(熔點)之溫度範圍內進行橫拉伸,接著進行熱固定。
經熱固定的薄膜通常是冷卻到Tg以下,切除薄膜兩端之鉗夾把持部分並予以捲取。此時,較宜是在最終熱固定溫度以下、Tg以上之溫度範圍內,對於橫方向及縱方向中之至少任一方向進行0.1~10%之鬆弛處理。冷卻、鬆弛處理之手段係沒有特別地限定,可以使用習用公知的手段來進行,然而從薄膜之尺寸安定性提昇的觀點來看,特佳為一邊在複數溫度區域下依次冷卻,一邊進行此等處理。
此等熱固定條件、冷卻鬆弛處理條件之較合適的條件,由於是隨著構成薄膜之聚酯而不同的緣故,可以是測定所得到的拉伸薄膜之物性,並按照適當調整使具有較佳特性的方式來決定。
又,在製造上述薄膜之際,也可以在拉伸之前及後中之至少一時候,塗設靜電防止層、易滑性層、黏著層、阻障層等之功能性層。此時,可以視需要而實施電暈放電處理、大氣壓電漿處理、藥液處理等之各種表面處理。
經切除的薄膜兩端之鉗夾把持部分,也可以在進行粉碎處理後,或者在視需要地進行造粒處理或解聚、再聚合等之處理後,再利用來做為同品種之薄膜用原料或不同品種之薄膜用原料。
前述聚酯薄膜之厚度較宜是5~200微米,更宜是5~100微米,更理想是40~100微米。
聚酯系樹脂和偏光子間之黏著面上,可以視需要而實施提昇黏著力之處理。此種處理的代表例,舉例來說,例如,乾燥處理、易黏著處理。
乾燥處理的具體例子,舉例來說,例如,電暈處理、氣體電暈處理、電漿處理、低壓UV處理等。易黏著處理的具體例子,舉例來說,例如,塗布易黏著材料。
易黏著材料,舉例來說,例如,其可以是纖維系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽烷偶合劑、矽烷底劑、PVA、耐綸、苯乙烯系樹脂等。也可以將乾燥處理和易黏著處理一起併用。或者,可以藉由以氫氧化鈉水溶液進行鹼化處理,來提昇黏著力。鹼化處理也可以和易黏著處理一起併用。
於本發明使用的聚碳酸酯系樹脂係指碳酸和二醇或2價酚間之聚酯,當然包括以碳酸和2,2’-雙(4-羥苯基)-丙烷(通稱為雙酚A)為構造單位之芳香族聚碳酸酯,在本發明中無庸置疑地並沒有特別地限定,舉例來說,例如,其可以是以從1,1-雙(4-羥苯基)-烷基環烷、1,1-雙(3-取代-4-羥苯基)-烷基環烷、1,1-雙(3,5-取代-4-羥苯基)-烷基環烷、9,9-雙(4-羥苯基)烯烴類構成群組中所選出的至少一種之2價酚做為單體成分之同元或共聚合聚碳酸酯、以上述之2價酚和雙酚A做為單體成分之聚碳酸酯的混合物、以上述之2價酚和雙酚A做為單體成分之共聚合聚碳酸酯。
1,1-雙(4-羥苯基)-烷基環烷之具體例子,舉例來說,例如,1-雙(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(4-羥苯基)-3,3-二甲基-5,5-二甲基環己烷、1,1-雙(4-羥苯基)-3,3-二甲基-5-甲基環戊烷等。
可做為1,1-雙(3-取代-4-羥苯基)-烷基環烷者係為經碳原子數1~12之烷基、鹵素基所取代的1,1-雙(4-羥苯基)-烷基環烷;舉例來說,例如,其可以是1,1-雙(3-甲基-4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3-乙基-4-羥苯基)-3,3-二甲基-5,5-二甲基環己烷、1,1-雙(3-氯-4-羥苯基)-3,3-二甲基-4-甲基環戊烷、1,1-雙(3-溴-4-羥苯基)-3,3-二甲基-5-甲基環戊烷等。
可做為1,1-雙(3,5-取代-4-羥苯基)-烷基環烷係經碳原子數為1~12之烷基、鹵素基所取代的1,1-雙(4-羥苯基)-烷基環烷;舉例來說,例如,其可以是1,1-雙(3-甲基-4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3,5-二氯-4-羥苯基)-3,3-二甲基-5-甲基環己烷、1,1-雙(3-乙基-5-甲基-4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)-3,3-二甲基-5-甲基環己烷等。
可做為9,9-雙(4-羥苯基)烯烴類者,舉例來說,例如,其可以是9,9-雙(4-羥苯基)茀、9,9-雙(3-甲基-4-羥苯基)茀、9,9-雙(3-乙基-4-羥苯基)茀等。
更且,可以使用其他的雙酚成分;舉例來說,例如,其可以是2,2’-雙(4-羥苯基)丙烷(雙酚A)、4,4’-(α-甲基亞苄基)雙酚、雙(4-羥苯基)甲烷、2,2’-雙(4-羥苯基)丁烷、3,3’-雙(4-羥苯基)戊烷、4,4’-雙(4-羥苯基)庚烷、4,4’-雙(4-羥苯基)2,5-二甲基庚烷、雙(4-羥苯基)甲基苯基丁甲烷、雙(4-羥苯基)二苯基甲烷、2,2’-雙(4-羥苯基)辛烷、雙(4-羥苯基)辛烷、雙(4-羥苯基)4-氟苯基甲烷、2,2’-雙(3-氟-4-羥苯基)丙烷、雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)甲烷、2,2’-雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)丙烷、雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)苯基乙烷、雙(3-甲基-4-羥苯基)二苯基甲烷等;此等係可單獨使用,或者也可以混合2種以上來使用。
上述聚碳酸酯,除了含上述之雙酚成之外,尚含有使用少量脂肪族、芳香族二酸做為酸成分之共單體的聚酯碳酸酯。
可做為芳香族二羧酸者,舉例來說,例如,對酞酸、異酞酸、p-二甲苯二醇、雙(4-羥苯基)-甲烷、1,1’-雙(4-羥苯基)-乙烷、1,1’-雙(4-羥苯基)-丁烷、2,2’-雙(4-羥苯基)-丁烷等。此等之中,較宜是對酞酸、異酞酸。
所使用的聚碳酸酯之黏度平均分子量較宜是2,000~100,000,更宜是5,000~70,000,更理想是7,000~50,000。
以在濃度為0.7克/dL之二甲基氯溶液中,於20℃下所測定的比黏度來表示,較宜是0.07~2.70,更宜是0.15~1.80,更理想是0.20~1.30。就黏度平均分子量小於2,000者而論,由於其所得到的薄膜會變脆而不合適;而在100,000以上者,則由於薄膜之加工性變困難而不理想。
聚碳酸酯系樹脂,也可以是和聚酯系樹脂同樣地,視需要而添加紫外線吸收劑。又,為了強化和偏光子間之黏著性,則可以實施乾燥處理、易黏著處理。
由聚碳酸酯系樹脂製造薄膜之方法,舉例來說,例如,其可以是溶液流延法、熔融擠壓法等;然而較宜是厚度均一性優異、不產生凝膠、隆起、魚眼、刮傷等之光學缺點的方法。
所謂環烯烴系樹脂係指,例如,具有由像降烯或多環降烯系單體這樣之環狀烯烴(環烯烴)所構成的單位之熱可塑性樹脂。
這種環烯烴系樹脂,除了可以是環烯烴之開環聚合物、或使用2種以上之環烯烴而成的開環聚合物之氫化物之外,也可以是環烯烴和鏈狀烯烴或具有乙烯基的芳香族間之加成共聚物。
降烯系樹脂係一種在其重複單位中具有降烯骨架之物;舉例來說,例如,在特開平3-14882號公報、特開平3-122137號公報等之上所揭示的公知樹脂。在本發明中,其係可以適合使用習用之公知的降烯系樹脂;舉例來說,例如,其可以是降烯系單體之開環聚合物氫化物、降烯系單體之加成聚合物、降烯系單體和乙烯、α-烯烴等之烯烴系單體間之加成聚合物;降烯系單體和環戊烯、環辛烯、5,6-二氫二環戊二烯等之環狀烯烴系單體間之加成聚合物、及此等之聚合物的改性物等。
上述之降烯系單體,舉例來說,例如,其可以是降烯、5-甲基-2-降烯、5-乙基-2-降烯、5-丁基-2-降烯、5-亞乙基-2-降烯、5-甲氧羰基-2-降烯、5,5-二甲基-2-降烯、5-氰基-2-降烯、5-甲基-5 甲氧羰基-2-降烯、5-苯基-2-降烯、5-苯基-5-甲基-2-降烯、乙烯-四環+二烯共聚物、6-甲基-1,4:5,8-二甲并-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-乙基-1,4:5,8-二甲并-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-甲基-1,4:5,8-亞乙基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-氯-1,4:5,8-二甲并-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-氰基-1,4:5,8-二甲并-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-吡啶基-1,4:5,8-二甲并-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-甲氧羰基-1,4:5,8-二甲并-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、1,4-二甲并-1,4,4a,4b,5,8,8a,9a-八氫萘、5,8-甲并-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫-2.3-環戊二乙并萘、4,9:5,8-二甲并-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-八氫-1H-苯偶因烯、4,11:5,10:6,9-三甲并-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-十二氫-1H-五蒽等。
上述之降烯系單體的聚合方法可以是公知的方法,視需要可以與其他的能夠共聚合之單體進行共聚合,亦可以藉由加氫而做成降烯系聚合物氫化物。
又,也可以藉由公知的方法,使用α,β-不飽和羧酸及其衍生物、苯乙烯系烴、烯烴系不飽和鍵、及持有能夠水解的基之有機矽化合物、不飽和環氧單體等,將聚合物或聚合物氫化物予以改性。
上述之聚合係可以使用Ir、Os、Ru之三氯化物的含水鹽、MoC15
、WC16
、ReCl5
、(C2
H5
)3
Al、(C2
H5
)3
Al/TiCl4
、(π-C4
H7
)4
Mo/TiCl4
、(π-C4
H7
)4
W/TiCl4
、(π-C3
H5
)3
Cr/WCl6
等做為聚合媒介來進行。
做為上述的降烯系樹脂者,例如,已上市的日本麗陽公司製之商品名「ZEONOR」、「ZEONEX」,JSR公司製之商品名「ARTON」,日立化成工業公司製之商品名「OPTOREZ」,三井石油化學工業公司製之商品名「APEL」等之市售品。
降烯系樹脂係和聚酯系樹脂同樣地可以視需要而添加紫外線吸收劑。又,為了強化與偏光子間之黏著性,可以實施乾燥處理、易黏著處理。
降烯系樹脂薄膜係可以藉由熔融成形法而加以成形。
熔融成形法係包括使用T模之方法及膨脹法等之熔融擠壓法、廉冪法、熱壓法、射出成形法等。其中,較宜是厚度不均勻性小、容易加工成50~500微米左右之厚度、且遲滯的絕對值及其變異小的使用T模之熔融擠壓法。
熔融成形之條件係和具有同等程度的Tg之聚碳酸酯上所使用的條件相同。例如,在使用T模之熔融擠壓法中,較宜是選擇樹脂溫度為240~300℃左右、收集輥之溫度設定在比較高溫之100~150℃左右、且可以將樹脂慢慢冷卻之條件。
又,為了使模線等之表面缺陷變小,則需要將模具中的滯留部極力地縮小的構造,因而較宜是使用模具之內部及肋上極度沒有損傷之物。
又,此等之薄片,係可以視需要地藉由研磨表面而更進一步地提昇表面精度。
做為第二保護薄膜者,從偏光板加工時之生產性的觀點來看,其係可以使用醯化纖維素,尤其更適合使用25℃、相對濕度為10%下之面內方向的遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內方向的遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內方向的遲滯值(Re60)之值Gr係0.06以上。
以下,詳細記載醯化纖維素。
於本發明中使用來做為醯化纖維素原料之纖維素係有綿花絮及木材紙漿等,然而亦可以使用從任何的原料纖維素得到的醯化纖維素,也可以混合使用。
又,在本發明中,醯化纖維素較宜是使用對於纖維素之羥基的取代度為完全滿足下述之式(I)及(Ⅱ)的醯化纖維素:2.30≦SA+SB<2.80...........式(I)
0≦SB≦1.00...............式(Ⅱ)
此處,在式(I)及(Ⅱ)中,SA及SB係代表被纖維素之羥基所取代的醯基之取代度,SA係代表乙醯基之取代度,SB係代表碳原子數為3~4的醯基之取代度。
構成纖維素之β-1,4鍵結的葡萄糖單位係在2位、3位及6位上具有游離基。醯化纖維素係藉由醯基將此等之羥基的一部分或全部予以酯化而成的聚合體(聚合物)。醯基取代度係指對於2位、3位及6位的各個纖維素為酯化的比例(100%酯化之取代度為1)的意思。
光學異方向性的發現性之觀點來看,在本發明中,羥基之SA及SB的取代度之總和較宜是2.30≦SA+SB<2.80,更宜是2.30≦SA+SB<2.60。
另外,取代度之總和愈小時,會有愈不容易發現複折射、且透濕率也會有變大的問題。因此,本發明人等發現:藉由使第一保護薄膜的透濕度成為300克/平方公尺.日以下時,即便是在使用2.30≦SA+SB<2.80的醯化纖維素薄膜之情況下,亦可以抑制光學特性因濕度變化所引起的遲滯值變化。
在本發明中使用的纖維素衍生物之醯化纖維素的合成方法之基本原理係記載於右田他、木材化學第180~190頁(共立出版,1968年)。代表性之合成方法係藉由羧酸酐-醋酸-硫酸觸媒之液相醯化法。在本發明中使用的纖維素衍生物薄膜,較宜是構成薄膜的聚合物成分為由實質上具有上述定義之纖維素衍生物來形成的。所謂「實質上」係指聚合物成分之55質量%以上(較宜是70質量%,更宜是80質量%以上)的意思。較宜是使用纖維素衍生物粒子來做為製造薄膜的原料。較宜是在所使用的粒子之中有90質量%以上為具有0.5~5毫米之粒徑。又,較宜是在所使用的粒子之中有50質量%以上為具有1~4毫米之粒徑。纖維素衍生物粒子較宜是具有儘可能近似球形之形狀。
在本發明中較適合使用的纖維素衍生物之聚合度,其較宜是黏度平均聚合度為200~700、更宜是250~550、更理想是250~400、特佳是250~350者。
平均聚合度係可以藉由宇田氏等之極限黏度法(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)來測定。另外,於特開平9-95538上也是有詳細記載。
又,本發明中使用的醯化纖維素較宜是以凝膠透析色譜分析儀測定之Mw/Mn(Mw為質量平均分子量,Mn為數平均分子量)的分子量分布為狹小的。Mw/Mn之範圍較宜是1.0~1.7,更宜是1.3~1.65,更理想是1.4~1.6。
從光學補償的觀點來看,也可以使用在膜厚度方向的折射率為最大之醯化纖維素薄膜。
液晶胞之驅動模式係沒有特別的限制,可以按照目的而適當地選擇,然而,例如,可以使用IPS模式、ECB模式、VA模式,此等之中,適合使用IPS模式。
做為與醯化纖維素之構成單位的β-葡萄糖環上之3個羥基連結的取代基,較宜是具有分極率異方向大的取代基。可藉由在醯化纖維素上導入分極率異方向性大的取代基、且調整其他的取代基及取代度,來得到在膜厚度方向的折射率為最大之光學補償薄膜。
在膜厚度方向的折射率為最大之纖維素衍生物的取代基之末端間距及分極率異方向性係使用高西恩03(版本B.03,美高西恩公司之軟體)計算而得。
末端間距係經由B3LYP/6-31G*
級之計算予以構造最適化之後,當做最分開的原子間距而算出的。
分極率異方向性係使用經由B3LYP/6-31G*
級之計算予以最適化的構造,以3LYP/6-31G**
級計算分極率,將所得到的分極率異方向性張量予以對角化之後,從對角成分算出的。
在計算取代基的末端間距及分極率異方向性之際,係將與纖維素衍生物之構成單位的β-葡萄糖環上之羥基連結的取代基計算在含有羥基的氧原子之部分構造中而求得的。
在膜厚度方向的折射率為最大之纖維素衍生物的分極率異方向性係藉由下述之數式(A)加以定義的。另外,在下述之數式(A)之中,α x、α y、α z係將分極率張量予以對角化後而得到的固有值,α x≧α y≧α z。
△α=α x-(α y+α z)/2………數式(A)
該分極率異方向性係與薄膜拉伸時之向拉伸垂直方向的折射率發現性有關。即,在前述之分極率異方向性小的情況下,可在拉伸方向上發現遲相軸,而在前述之分極率異方向性大的情況下,可在拉伸垂直方向上發現遲相軸。
為了得到具有在膜厚度方向之遲滯為負值的光學補薄膜,則前述之分極率異方向性愈大愈好,更宜是2.5×10-24
cm-3
,更理想是3.5×10-24
cm-3
,特佳為4.5×10-24
cm-3
。
在膜厚度方向的折射率為最大之較佳的纖維素衍生物,較宜是脂肪酸醯基、和具有取代或未取代的芳香族醯基之混合酸酯。
此處,前述之取代或未取代的芳香族醯基,舉例來說,例如,其可以是以下述之一般式(A)所代表的基。
首先,說明一般式(A)。在一般式(A)中,X為取代基,該取代基的例子,舉例來說,例如,其可以是鹵素原子、氰基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、醯基、羧醯胺基、磺醯胺基、脲基芳烷基、硝基、烷氧羰基、芳氧羰基、芳烷氧基羰基、胺甲醯基、胺磺醯基、醯氧基、烯基、炔基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、烷氧基磺醯基、芳氧基磺醯基、烷基磺醯氧基、及芳基磺醯氧基、-S-R、-NH-CO-OR、-PH-R、-P(-R)2
、-PH-O-R、-P(-R)(-O-R)、-P(-O-R)2
、-PH(=O)-R-P(=O)(-R)2
、-PH(=O)-O-R、-P(=O)(-R)(-O-R)、-P(=O)(-O-R)2
、-O-PH(=O)-R、-O-P(=O)(-R)2
-O-PH(=O)-O-R、-O-P(=O)(-R)(-O-R)、-O-P(=O)(-O-R)2
、-NH-PH(=O)-R、-NH-P(=O)(-R)(-O-R)、-NH-P(=O)(-O-R)2
、-SiH2
-R、-SiH(-R)2
、-Si(-R)3
、-O-SiH2
-R、-O-SiH(-R)2
、及-O- Si(-R)3
。
上述之R為脂肪族基、芳香族基或雜環基。取代基之數目,較宜是一個至五個,更宜是一個至四個,更理想是一個至三個,特佳為一個或二個。
前述之取代基較宜是鹵素原子、氰基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、醯基、羧醯胺基、磺醯胺基及脲基;此等之中,更宜是鹵素原子、氰基、烷基、烷氧基、芳氧基、醯基及羧醯胺基;此等之中,更理想是鹵素原子、氰基、烷基、烷氧基及芳氧基;此等之中,特佳為鹵素原子、烷基及烷氧基;在此等之中,特佳為為烷基。
上述之鹵素原子係包括氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
又,上述之烷基的子,舉例來說,例如,其可以是甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、t-丁基、己基、環己基、辛基及2-乙基己基。
又,上述之烷氧基可以是環狀構造,或者也可以具有分枝。烷氧基之碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12,更理想是1至6,特佳為1至4。
上述之烷氧基也可以更進一步地被其他的烷氧基所取代。烷氧基的例子,舉例來說,例如,其可以是甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、2-甲氧基-2-乙氧基、丁氧基、己氧基及辛氧基。
上述之芳基之碳原子數較宜是6至20,更宜是6至12。該芳基的例子,舉例來說,例如,其可以是苯基及萘基。
又,上述之芳氧基之碳原子數較宜是6至20,更宜是6至12。該芳氧基的例子,舉例來說,例如,其可以是苯氧基及萘氧基。
又,上述之醯基之碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12。該醯基的例子,舉例來說,例如,其可以是甲醯基、乙醯基及苯甲醯基。
又,上述之羧醯胺基之碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12。該羧醯胺基的例子,舉例來說,例如,其可以是乙醯胺基及苯甲醯胺基。
又,上述之磺醯胺基之碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12。該磺醯胺基的例子係包括甲烷磺醯胺基、苯磺醯胺基及p-甲苯磺醯胺。
又,上述之脲基之碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12。該脲基的例子,舉例來說,例如,(未取代)脲基。
又,上述之烷基可是環狀構造,或者也可以具有分枝。
上述之烷基的碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12,更理想是1至6,特佳為1至4。
又,上述之芳烷基的碳原子數較宜是7至20,更宜是7至12。該芳烷基的例子,舉例來說,例如,其可以是苯甲基、苯乙基及萘甲基。
又,上述之烷氧基羰基的碳原子數較宜是1至20,更宜是2至12。該烷氧基羰基的例子,舉例來說,例如,其可以是甲氧羰基。
又,上述之芳氧基羰基的碳原子數較宜是7至20,更宜是7至12。該芳氧基羰基的例子,舉例來說,例如,其可以是苯氧羰基。
又,上述之芳烷氧基羰基的碳原子數較宜是8至20,更宜是8至12。該芳烷氧基羰基的例子,舉例來說,例如,其可以是苯甲氧基羰基。
又,上述之甲醯胺基的碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12。該甲醯胺基的例子,舉例來說,例如,其可以是(未取代)甲醯胺基及N-甲基甲醯胺基。
又,上述之磺醯胺基的碳原子數較宜是20以下,更宜是12以下。該磺醯胺基的例子,舉例來說,例如,其可以是(未取代)磺醯胺基及N-甲基磺醯胺基。
又,上述之醯氧基的碳原子數較宜是1至20,更宜是2至12。該醯氧基的例子係包括乙醯氧基及苯甲醯氧基。
上述之烯基的碳原子數較宜是2至20,更宜是2至12。上述烯基的例子,舉例來說,例如,其可以是乙烯基、烯丙基及異丙醯基。
又,上述之炔基的碳原子數較宜是2至20,更宜是2至12。上述炔基的例子,舉例來說,例如,其可以是噻吩基。
又,上述之烷基磺醯基的碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12。
又,上述之芳基磺醯基的碳原子數較宜是6至20,更宜是6至12。
又,上述之烷氧基磺醯基的碳原子數較宜是1至20,更宜是1至12。
又,上述之芳氧基磺醯基之碳原子數較宜是6至20,更宜是6至12。
其次,在纖維素混合酸酯中之脂肪酸酯殘基內,舉例來說,脂肪族醯基之碳原子數為2~20,具體而言,例如,其可以是乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、戊醯基、三甲基乙醯基、己醯基、辛醯基、月桂醯基、硬脂醯基等。在此等之中,較宜是乙醯基、丙醯基及丁醯基;在此等之中,更宜是乙醯基。
在本發明中,前述所謂之脂肪族醯基也包括更進一步地具有取代基的意思;取代基,舉例來說,例如,其可以是例示來做為前述之一般式(A)的X之物。
又,在前述之一般式(A)中,取代芳香族環之取代基的數目(n)較宜是0或1~5個,更宜是1~3個,更理想是1或2個。
更且,當取代芳香族環的取代基數為2個以上時,前述之取代基可以是相同,也可以是相互不同。又,也可以相互連結而形成縮合多環化合物(例如,萘、茚、茚滿、菲、喹啉、異喹啉、色烯、色滿、二氮雜萘、吖啶、吲哚、吲哚啉等)。
其次,向纖維素的羥基進行芳香族醯基取代的方法,舉例來說,例如,一般可以使用芳香族羧酸氯化物、或由芳香族羧酸所衍生的對稱酸酐、及混合酸酐之方法等;特佳的方法,舉例來說,例如,其可以是使用由芳香族羧酸所衍生的酸酐之方法(記載於應用聚合物科學期刊第29卷、第3981~3990頁(1984年))。
以上述方法來製造前述纖維素混合酸酯化合物之方法,舉例來說,例如,其可以是(1)在一旦製造成纖維素脂肪酸單酯或二酯之際,在殘留的羥基中,導入前述之以一般式(A)所代表的芳香族醯基之混合酸酐之方法,(2)使纖維素直接地與脂肪族羧酸和芳香族羧酸之混合酸酐反應的方法等。
在上述(1)之方法中,雖然纖維素脂肪酸酯或二酯之製造方法本身是習知的方法,而更進一步地導入芳香族醯基之後段反應會隨著芳香族醯基之種類而不同,然而反應溫度較宜是0~100℃,更宜是20~50℃。
又,反應時較宜是在30分鐘以上,更宜是30~300分鐘。
又,使用上述(2)中的混合酸酐之方法,雖然反應條件也是會隨著混合酸酐之種類而不同,然而反應溫度較宜是0~100℃,更宜是20~50℃。
又,反應時間較宜是30~300分鐘,更宜是60~200分鐘。
在上述(1)~(2)中之任一反應,也可以是在無溶劑或溶劑中之任一者下進行,然而較宜是使用溶劑來進行。該溶劑,舉例來說,例如,可以是二氯甲烷、氯仿、二烷等。
取代度,當纖維素之羥基100%被取代時記為3.0。另外,取代度係可以從C13
-NMR之醯基中的羰基碳的波峰強度來求得。
芳香族醯基之取代度,在纖維素脂肪酸單酯的情況下,相對於殘存的羥基而言,較宜是在2.0以下,更宜是0.1~2.0,更理想是0.1~1.0。
又,纖維素脂肪酸二酯(纖維素二乙酸酯)的取代度,相對於殘存的羥基而言,較宜是在1.0以下,更宜是0.1~1.0。另外,醯化纖維素之總取代度PA較宜是2.4~3。
又,為使發現負的Rth,則較宜是導入在β-葡萄糖環之2位、3位上的分極率異方向性大的取代基。2位、3位推測由於其自由度係比從β-葡萄糖環透過碳原子而被導入取代基之6位的自由度還低之緣故,從而所導入的取代基容易在膜厚度方向配向,容易藉由拉伸處理而使配向於膜厚度方向。
以下例示以一般式(A)所代表的芳香族醯基之具體例子,然而本發明不是限制於此等之物而已。
另外,在本發明,以一般式(A)所代表的芳香族醯基,較宜是下述具體例子中的編號1、3、5、6、8、13、18及28;此等之中,更宜是編號1、3、6、13。
膜厚度方向的折射率為最大之醯化纖維素較宜是具有350~800之質量平均聚合度,更宜是具有370~600之質量平均聚合度。
又,膜厚度方向的折射率為最大之醯化纖維素較宜是具有70,000~230,000之數平均分子量,更宜是具有75,000~230,000之數平均分子量,更理想是具有78,000~120,000之數平均分子量。
醯化劑,其係可以使用酸酐或酸氯化物。
在前述之醯化劑為酸酐的情況下,可以使用有機酸(例如,乙酸)或二氯甲烷來當做反應溶劑。前述之觸媒,其係可以使像硫酸這樣的的質子性觸媒。
在前述之醯化劑為酸氯化物的情況下,可以使用鹼擋觸媒來當做觸媒。
已知的工業上最普通之合成方法,係為一種以含有與乙醯基及其他的醯基相對應之有機酸(乙酸、丙酸、丁酸)或彼等之酸酐(乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐)之混合有機酸成分,將纖維素予以酯化而合成纖維素酯的方法。
在此方法中,多半的情況是:將如綿花絮及木材紙漿這樣的纖維素,在經以像乙酸這樣的有機酸予以活性化處理過後,再於硫酸觸媒之存在下,使用如以上所述這樣的有機酸成分之混合液來進行酯化。
有機酸配成分,一般相對於纖維素中所存在之羥基量而言,其係使用過剩量。
於此種酯化處理中,除了進行酯化反應外,尚且進行纖維素主鏈β 1→4-葡萄糖鍵之水解反應(解聚反應。)
當進行主鏈之水解反應時,則纖維素酯之聚合聚就會下降,並降低所製造的纖維素酯之物性。
因此,如反應溫度之反應條件,較宜是考慮所得到的纖維素酯之聚合度及分子量而決定。
為了得到聚合度高(分子量大)的纖維素酯,則將酯化反應步驟中的最高溫度調節成50℃以下是重要的事。
前述之最高溫度較宜是調節成35~50℃,更宜是調節成37~47℃。由於若反應溫度是在35℃以上的話,酯化反應就可以順利地進行的緣故,所以較佳。由於若反應溫度是在50℃以下得話,就會發生纖維素酯之聚合度下降等之不合適的緣故,因而不理想。
當在酯化反應之後,一邊抑制溫度上昇一邊停止反應時,即可以更進一步地抑制聚合度之下降,並可以合成高聚合度之纖維素酯。
亦即,當在反應終了後添加反應停止劑(例如,水、乙酸)時,與酯化反應無關的過剩酸酐就會水解而附帶生成對應的有機酸。
此種水解反應會伴隨著激烈的發熱而使得反應裝置內之溫度上昇。
只要反應停止反應的添加速度不會過大的話,就不會發生:超過反應裝置之冷卻能力而急速地發熱,使得纖維素主鏈之水解反應顯著地進行,而造成所得到的纖維素酯聚合度下降等之問題。
又,在酯化反應中的一部分觸媒會與纖維素結合,其中之大部分會在添加反應停止中從纖維素解離出來。
此時,如果反應停止劑的添加速度不過大的話,則就可以確保使觸媒解離之充分的反應時間,從而就難以發生因一部分觸媒結合於纖維上之狀態下所殘留的問題。
含有部分結合的強酸觸媒之纖維素酯,其安定性非常不佳,容易因於乾燥製品時之熱等而分解以致聚合度下降。
由於此等理由,在酯化反應之後,較宜是花4分鐘以上、更宜是4~30分鐘的時間來添加反應停止劑,以期停止反應。另外,反應停止劑之添加時間若是在30分鐘以下的話,由於不會產生工生產性下降等之問題,所以較佳。
做為反應停止劑者,一般係可以使用分解酸酐之水或醇。但是,在本發明中,為使不會析出對於各種有機溶劑之溶解性低的三酯,則較宜是使用水和有機酸之混合物來做為反應停止劑。當在如以上之條件下實施酯化反應時,就可以容易地合成質量平均聚合度為500以上之高分子量纖維素酯。
前述醯化纖維素薄膜係藉由溶劑流延法製造。溶劑流延法係使用將醯化纖維素溶解於有機溶劑中而成的溶液(塗布液)來製造薄膜。
以下,記述可溶解纖維素衍生物的有機溶劑。
首先,記載關於在製作纖維素衍生物的溶液時合適使用的氯系有機溶劑。
只要是在可以溶解纖維素衍生物流延的範圍內,可以達成其目的者,氯系有機溶劑就沒有特別限定。
此等氯系有機溶劑,較宜是二氯甲烷、氯仿。特佳為二氯甲烷。
又,混合氯系有機溶劑以外的有機溶劑也是不會有特別的問題。在該情況下,氯系有機溶劑較宜是使用至少50質量%以上。
以下,說明可使用的非氯系有機溶劑。也就是說,較佳的非氯系有機溶劑,較宜是從碳原子數為3~12之酯、酮、醚、醇、烴等之中選取的溶劑。酯、酮、醚及醇也可以含有環狀構造。
又,和氯系有機溶劑併用的醇,較佳者可以是直鏈,可以是具有分枝,也可以是環狀;其中,較宜是飽和脂肪族烴。醇的羥基可以是第一級~第三級中之任一者。
醇的例子係包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、t-丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇及環己醇。
另外,也可以使用氟系醇來當做醇。舉例來說,例如,其可以是2氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等。
再者,烴可以是直鏈,可以是具有分枝,也可以是環狀。可以使用芳香族烴和脂肪族烴中之任一種。脂肪族烴可以是飽和,也可以是不飽和。烴的例子係包括環己烴、己烷、苯、甲苯及二甲苯。
其次,記述非氯系有機溶劑。在本發明之中,在可以溶解纖維素衍生物流延的範圍內,只要是可以達成其目的者,非氯系有機溶劑就沒有特別限定。
非氯系有機溶劑較宜是從碳原子數為3~12的酯、酮、醚中所選出的溶劑。醚、酮及醚也可以具有環狀構造。
又,也可以使用具有醚、酮及醚的官能基(即,-O-、-CO-及-COO-)中的任2個以上的化合物來做為主溶劑,例如,也可以具有像醇性羥基這樣之其他的官能基。
在具有2種類以上之官能基的主溶劑之情況下,其碳原子數只要是在具有任何官能基的化合物之規定範圍內,即可。
碳原子數為3~12的酯類的例子,舉例來說,例如其可以是乙基甲酸酯、丙基甲酸酯、戊基甲酸酯、甲基乙酸酯、乙基乙酸酯及戊基乙酸酯。
碳原子數為3~12的酮類的例子,舉例來說,例如其可以是丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二異丁基酮、環戊酮、及甲基環己酮。
碳原子數為3~12的醚類的例子,舉例來說,例如其可以是二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚。
具有二種類以上之官能基的有機溶劑之例子,舉例來說,例如其可以是2-乙氧基乙基乙酸酯、2-甲氧基乙醇及2-丁氧基乙醇。
就以上之纖維素衍生物中所使用的非氯系有機溶劑而論,雖然可按照前述之種種觀點來選定,然而較佳者為如以下所述。亦即,纖維素衍生物的較佳溶劑為含有相互不同的3種類以上之混合溶劑,第1溶劑係從乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酮、二氧雜環戊烷、二烷中所選取的至少一種或彼等之混合液;第2溶劑係從碳原子數為3~7之酮類或乙酸乙酯所選出的,第3溶劑係從碳數為1~10之醇或烴中選出的,更宜是碳原子數為1~8之醇。另外,在第1溶劑為2種以上之溶劑的混合液之情況下,也可以沒有第2溶劑。第1溶劑更宜是乙酸甲酯、丙酮、甲酸甲酯、甲酸乙酯、或此等之混合物;第2溶劑較宜是丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、乙醯乙酸甲酯,也可以是彼等之混合液。
纖維素衍生物雖然較宜是溶解於有機溶劑中使成為10~30質量%,然而更宜是3~27質量%,特佳為溶解成15~25質量%之纖維衍生物水溶液。製造此等濃度之纖維素衍生物的方法,可以在溶解階段按照使成為預定的濃度之方式來實施;又,也可以預先製作成低濃度溶液(例如,9~14質量%)之後,再以濃度製程調整成指定的高濃度溶液。另外,也可以在預先的高纖維素衍生物後,再添加各種的添加物做成指定的低濃度之纖維素衍生物。
在前述醯化纖維素溶液中,也可以在各調製步驟中隨著用途而加入各種的添加劑(例如,可塑劑、紫外線防止劑、光學異方向性控制劑、微粒子、剝離劑、紅外線吸收劑等);彼等可以是固體,也可以是油狀物。亦即,關於其熔點及沸點係沒有特別地限定。例如,20℃以下和20℃以上之紫外線吸收材料之混合物,同樣地和可塑劑之混合物等,例如,記載於特開平2001-151901號等。再者,紅外吸收染料,例如,記載於特開平2001-194522號。又,其添加時期,雖然是可以在塗布液製作步驟中的任何時候添加,然而也可以在塗布液製作步驟的最後調製步驟中,增加加入添加劑的調製步驟來進行。另外,各材料的添加量,只是能夠呈現機能即可,並沒有特別地限定。又,在醯化纖維素薄膜為由多層形成的情況下,各層的添加物的種類及添加量也可以均不同。例如,在特開平2001-151902等之上已有記載,此等係為向來所已知的技術。
可以使用先前技術已提案者來做為使透濕度少量化的材料。
又,在特開2002-22956號公報上,已揭示一種將高分子化可塑劑添加於醯化纖維素中之方法。
又,在特開2002-146044號公報上,已揭示一種使用松香系可塑劑之方法。
又,在特開2001-343528號公報上,已揭示一種併用疏水性可塑劑和劣化防止劑的方法。
又,在特開2002-14230號公報上,已揭示一種使用含有二個芳香族環之化合物的方法。
又,在特開平9-90101號公報上,已提案一種改變醯化纖維素使成為疏水性物之方法。
更具體的材料例示如下,然而可使用於本發明中的透濕度控制劑,係不限定於以下者。
在與液晶胞成對向設置的第二保護薄膜中,為了提高遲滯值,則可以使用具有至少二個芳香族環之芳香族化合物來做為遲滯值上昇劑。此種遲滯值上昇劑係一種具有至少二個芳香族環的芳香族化合物,舉例來說,例如其可以是三類(三苯基-1,3,5-三)、三-m-甲苯基-1,3,5-三等)、順式-1,4-環己烷二羧酸之二酯類(p-n-己基酚之二酯、p-n-胺基酚之二酯等)。
其他的具體例子則係記載於特開2000-111914號公報、同2000-275434號公報、PCT/JP00/02619號說明書等。也可以併用二種類以上之芳香族化合物。芳香族化合物之芳香族環,除芳香族烴環之外,尚包括芳香族性雜環。
遲滯值上昇劑之分子量較宜是300~800。在使用醯化纖維素做為晶胞側保護薄膜的情況下,相對於100質量份的醯化纖維素而言,可使用0.01~20質量份之範圍的芳香族化合物。相對於100質量份之醯化纖維素而言,較宜是使用0.05~15質量份的範圍之芳香族化合物,更宜是使用0.1~10質量份之範圍。
與液晶胞成對向設置的第二保護薄膜,也可藉由向來所已知的添加劑來縮小遲滯值。於特開平11-246704號、特開平92574號及特開2000-63560號公報上,其係提案一種藉由指定添加於醯化纖維素的可塑劑之種類,以減低複折射呈現性之方法。
更詳細地來說,較宜是使用於發明協會公開技報(公技號碼2001-1745、2001年3月15日發行、發明協會)中的第16~22頁上所詳細記載的材料。
在前述之空氣側保護薄膜上,雖然是需要添加抗紫外線劑,然而在晶胞側保護薄膜上則不一定需要添加抗紫外線劑。
可以藉由以0℃以上之溫度(常溫或高溫)進行處理之一般方法,來調製醯化纖維素溶液。溶液之調製係可以使用普通的溶劑流延法中的塗布液之調製方法及裝置來實施。另外,在一般方法的情況下,較宜是使用鹵化烴(特別是二氯甲烷)來做為有機溶劑。醯化纖維素的量係按照使在所得到的溶液中所含之量成為10~40質量%的方式來進行調整。醯化纖維素的量更宜是10~30質量%。在有機溶劑(主溶劑)中,也可以添加後述之任何的添加劑。
溶液係可以藉由在常溫(0~40℃)將醯化纖維素和有機溶劑一起攪拌來調製。高濃度的溶液也可以在加壓和加熱條件下進行攪拌。具體而言,將醯化纖維素和有機溶劑投入加壓容器並密閉,於加壓下一邊加熱到溶劑之常溫沸點以上且在溶劑不沸騰範圍之溫度,一邊進行攪拌。
加熱溫度,通常較宜是在40℃以上,更宜是60~200℃以上,更理想是80~110℃以上。
各成分也可以預先粗略混合之後再投入容器內。又,也可以依次投入容器內。
容器有必要是可以進行攪拌之構成。可以注入氮氣等之惰性氣體來加壓容器。又,也可以利用經加熱而提昇的溶劑之蒸氣壓。或者,也可以將容器密閉後,於壓力下添加各成分。
在加熱的情況下,較宜是從容器的外部進行加熱。例如,可以使用套筒型之加熱裝置。又,也可以藉由在容器的外部設置板式加熱器、進行配管使液體循環,來加熱整體之容器。
較宜是在容器內部設置攪拌翼,並使用它來進行攪拌。攪拌翼較宜是具有可達到容器壁附近之長度的物品。在攪拌翼之末端上,為了更新容器壁的液膜之目的,則較宜是設置搔取翼。
在容器中,也可以設置壓力計、溫度計等之計量器類。於容器內,使各成分溶解於溶劑中。經調製成的塗布液係於冷卻之後再從容器取出來,或者取出之後再使用熱交換器等予以冷卻。
也可以藉由冷卻溶解法來調溶液。冷卻溶解法係一種即使是在以普通的溶解方法也不容易溶解的有機溶劑中,也可以使醯化纖維素溶解之方法。另外,即便是一種以普通的溶解方法能夠溶解醯化纖維素溶劑,當利用冷卻溶解法時,亦可得到所謂的迅速均一之溶液的效果。從而,當只以非氯系溶劑溶解時,較宜是使用冷卻溶解法。
就冷卻溶解法而論,最初是在室溫下,一邊攪拌一邊將醯化纖維素添加到有機溶劑中。醯化纖維素的量較宜是調整成使得在該混合物中含有10~40質量%。醯化纖維素的量更宜是10~30質量%。另外,在混合物中也可以添加後述之任何的添加劑。
其次,較宜是將混合物冷卻到-100~-10℃(更宜是-80~-10℃,更理想是-50~-20℃,特佳為-50~-30℃)。冷卻,例如,可以是在乾冰.甲醇浴(-75℃)中實施或者是在經冷卻之二乙二醇溶液(-30℃-20℃)中實施。藉由冷卻,使得醯化纖維素和有機溶劑之混合物固化。
冷卻速度較宜是4℃/分以上,更宜是8℃/分以上,更理想是12℃/分以上。
冷卻速度雖然是愈快愈好,然而理論上的上限是10,000℃/秒,而技術上的上限是1,000℃/秒,又實用上的上限是100℃/秒。另外,冷卻速度是開始冷卻時之溫度和最終的冷卻溫度間之差,除以開始冷卻至達到最終冷卻溫度的時間之值。
再者,當將它加溫到0~200℃(更宜是0~150℃,更理想是0~120℃,特佳為0~50℃)時,醯化纖維素則溶解於有機溶劑中。昇溫不但是可以放置於室溫中進行,也可以溫浴加溫來進行。
加溫速度較宜是4℃/分以上,更宜是8℃/分以上,更理想是12℃/分以上。加溫速度雖然是愈快愈好,然而理論上的上限是10,000℃/秒,而技術上的上限是1,000℃/秒,又實用上的上限是100℃/秒。
另外,加溫速度是開始加溫時之溫度和最終的加溫溫度間之差,除以開始加溫至達到最終加溫溫度的時間之值。
按照以上所述的作法,即可以得到均一的溶液。另外,在溶解不夠充分的情況下,也可以重複地進行冷卻、加溫之操作。溶解是否充分可以只藉由目視觀察溶液之外觀來判斷。
在冷卻溶解法中,為了避免冷卻時之結露而引起水分混入,則希望是使用密閉容器。又,在冷卻加溫操作中,當在冷卻進行加壓而加溫進行減壓時,即可以縮短溶解時間。為了實施加壓和減壓,則望是使用耐壓性容器。
另外,經藉由冷卻溶解法而將醯化纖維素(醯化度:60.9%、黏度平均聚合度:299)溶解於乙酸甲酯而成的20質量%溶液,當以示差掃描熱量計(DSC)測定時,其係於30℃附近存在著溶膠狀態和凝膠狀態間之疑似相轉移點,而在此溫度下則成為均一的凝膠狀態。從而,此溶液有需要是保持在疑似相轉移點溫度以上,較宜是保於凝膠疑似相轉移點加10℃左右的溫度下。但是,此疑似相轉移點溫度會隨著醯化纖維素之醯基取代度、黏度平均聚合度、溶液濃度及使用之有機溶劑而不同。
由調製成的醯化纖維素溶液(塗布液),藉由溶劑流延法來製造醯化纖維素薄膜。在塗布液中較宜是添加前述之遲滯值上昇劑。
塗布液係流延於輥或帶上,使溶劑蒸發而形成薄膜。流延前之塗布液,較宜是進行調整使固體物量成為18~35%之濃度。輥或帶之表面較宜是預先精緻加工成鏡面狀態。塗布液較宜是流低於表面溫度為10℃以下的輥或帶上。
於本發明中,在將塗布液(醯化纖維素溶液)流延於帶上之情況下,宜在剝除前乾燥之前半段中,進行10秒以上~90秒以下、較宜是進行15秒以上~90秒以下之實質上無風乾燥的步驟。
又,在輥上流延的情況下,宜在剝除前乾燥之前半段中,進行1秒以上~10秒以下、較宜是進行2秒以上~5秒以下之實質上無風乾燥的步驟。
在本發明中所謂的「剝除前乾燥」係指從塗布液被塗布於帶或輥上至剝除來當做薄膜為止之乾燥。
又,所謂的「前半段」係指從塗布液塗布到剝除為止所需要的全部時間的一半之前之步驟。
再者,所謂的「實質上無風」係指在從帶表面或輥表面起到200毫米以內之距離中,未檢測出0.5公尺/秒以上之風速之情況。
剝除前乾燥之前半段,雖然在帶上之情況下通常是30~300秒左右之時間,然而其中以10秒以上~90秒以下、較宜是15秒以上~90秒以下之時間,於無風下進行乾燥。
在輥上之情況下通常是5~30秒左右之時間,然而其中以1秒以上~10秒以下、較宜是2秒以上~5秒以下之時間,於無風下進行乾燥。氛圍氣溫度較宜是0~180℃,然而更理想是40~150℃。無風乾燥之操作,雖然可以是在剝除前乾燥之前半段的任何階段中進行,然而較宜是在流延之後立刻進行。當無風乾燥的時間為小於10秒時,則添加劑難以均勻地分布於薄膜內;而當超過90秒時則乾燥不足而剝離,薄膜之表面狀態惡化。
剝除前乾燥中的無風乾燥以外之時間,可以藉由惰性氣體進行送風來實施乾燥。此時之風溫較宜是0~180℃,更宜是40~150℃。
關於溶劑流延法中之乾燥方法,其係記載於美國專利第2336310號、美國專利第2367603號、美國專利第2492078號、美國專利第2492977號、美國專利第2492978號、美國專利第2607704號、美國專利第2739069號、美國專利第2739070號、英國專利第640731號、英國專利第736892號之各說明書、日本特公昭45-4554號、特公昭49-5614號、特開昭60-176834號、特開昭60-203430號、特開昭62-115035號之各公報上。帶或輥上之乾燥係可以藉由進行空氣、氮氣等惰性氣體之送風來實施。
將所得到的薄膜從輥或帶剝除,可以更進一步地藉由從100至160℃逐次改變溫度之高溫風,來進行乾燥以使得殘留之溶劑蒸發。以上之方法係記載於特公平5-17844號公報上。
利用此方法時,可以縮短從流延到剝除為止的時間。為了實施此種方法,則在流延時之輥或帶之表面溫度中,塗布液有必要凝膠化。
也使用所調製成的醯化纖維素溶液(塗布液),進行二層以上之流延而予以薄膜化。在此情況下,較宜是藉由溶劑流延法來製作醯化纖維素薄膜。
塗布液係被流延於輥或帶上,蒸發溶劑而形成薄膜。流延前之塗布液,較宜是按照使得固體物量成為10~40%之範圍的方式來調整濃度。輥或帶之表面較宜是精緻加工成鏡面狀態。
在流延二層以上之複數的醯化纖維素溶液的情況下,可以流延複數的醯化纖維素溶液,也可以從間隔地設置在支撐體的進行方向上之流延口,將含有醯化纖維素的溶液分別地流延,一邊進行積層一邊製作薄膜。例如,可以使用於特開昭61-158414號、特開平1-122419號及特開平11-198285號之個公報上記載的方法。
又,也可以藉由從2個流延口流延醯化纖維素溶液來進行薄膜化。例如,可以使用於特公昭60-27562號、特開61-94724號、特開昭61-947245號、特開昭61-104813號、特開昭61-158413號及特開平6-134933號之各公報上記載的方法。
又,也可以使用於特開昭56-162617號公報上記載的將高黏度醯化纖維素溶液之流束混入低黏度之醯化纖維素溶液,並同時將該高、低黏度之醯化纖維素溶液予以擠押形成醯化纖維素薄膜之流延方法。
又,也可以藉由使用二個流延口,將以第一流延口於支撐體上成形的薄膜予以剝除,在與支撐體面相接的側邊上進行第二流延而製作成薄膜。舉例來說,例如,於特公昭44-20235號公報上記載的方法。
流延的醯化纖維素溶液可以使用同一溶液,也可以使用不同的醯化纖維素溶液。為了對於複數的醯化纖維素層賦予機能,則可以將呼應該機能的醯化纖維素溶液,分別地從流延口擠押出來。
更且,前述之醯化纖維素溶液也可以和其他的機能層(例如,黏著層、染料層、防靜電層、抗反射層、紫外線吸收層等)同時地流延。
在向來習用之單層液中,為使形成所需要厚度之薄膜,則必須以高濃度高黏度之醯化纖維素溶液進行擠壓。在此情況下,常常會發生醯化纖維素溶液之安定性惡化而產生固體物、造成物體障害、平面性不良等之問題。
此種問題之解決方法係可以藉由從流延口來流延複數的醯化纖維素溶液,同時地將高黏度的溶液擠押到支撐體上而加以解決,不但能夠製作出平面性優良化之優異面狀的薄膜,而且也可以藉由使用濃厚的醯化纖維素溶液來達成乾燥負荷之低減化,並且能夠提高薄膜之生產速度。
在醯化纖維素薄膜中,為了改良機械物性,也可使用以下之可塑劑。可以使用磷酸酯或碳酸酯來當做可塑劑。
磷酸酯的例子係包括三苯基磷酸酯(TPP)及三羥甲苯基磷酸酯(TCP)。
碳酸酯係以酞酸酯及檸檬酸酯為代表。
酞酸酯的例子係包括酞酸二甲酯(DMP)、酞酸二乙酯(DEP)、酞酸二丁酯(DBP)、酞酸二辛酯(DOP)、酞酸二苯酯(DPP)及酞酸二乙基己酯(DEHP)。
檸檬酸酯的例子係包括O-乙醯基檸檬酸三乙酯(OACTE)及O-乙醯基檸檬酸三丁酯(OACTB)。
其他的碳酸酯的例子係包括油酸丁酯、篦麻酸甲基乙醯酯、癸二酸二丁酯、各種的偏苯三酸酯。此等之中,較宜是使用酞酸酯系可塑劑(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP);特佳是DEP及DPP。
可塑劑之添加量較宜是醯化纖維素量之0.1~25質量%,更宜是1~20質量%,更理想是3~15質量%。
在醯化纖維素薄膜中也可以添加劣化防止劑(例如,抗氧化劑、過氧化物分解劑、自由基禁止劑、金屬惰性化劑、酸補捉劑、胺)。關於劣化防止劑係記載於特開平3-199201號、特開平5-1907073號、特開平5-194789號、特開平5-271471號、特開平6-107854號之各公報上。
劣化防止劑之添加量較宜是所調製的溶液(塗布液)之0.01~1質量%,更宜是0.01~0.2質量%。當添加量小於0.01質量%時,則幾乎察覺不到劣化防止劑之效果。當添加量超過1質量%時,則會有可察覺到劣化防止劑向薄膜滲透(滲出)的情況。特佳的劣化防止劑之例子,舉例來說,例如,丁基化羥基甲苯(BHT)、三苯甲基胺(TBA)。
經過此等流延、拉伸到後乾燥為止之步驟,其係可以在空氣氛圍氣下進行,也可以是在氮氣等之惰性狀氛圍氣下進行。
於本發明中使用的用於醯化纖維素薄膜之製造上的捲取機可以是一般所使用之物,也可以是以定張法、定扭力法、T分割法、一定內部應力之式控制法等之捲取方法來進行捲取。
醯化纖維素薄膜較宜是經實施表面處理的。具體的方法,舉例來說,例如,電暈處理、輝光放電處理、火焰處理、酸處理、皂化處理或紫外線照射處理等。又,也較宜是如特開平7-333433號公報之記載這樣地設置下層。
從保持薄膜之平面性的觀點來看,在此等處理之中宜將醯化纖維素薄膜之溫度設定在Tg(玻璃轉移溫度)以下;具體而言,較宜是設定在150℃以下。
在做為偏光板之透明保護膜使用的情況下,從和偏光子間之黏著性的觀點來看,特佳為實施酸處理或皂化處理,即對於醯化纖維素薄膜實施鹼化處理。
表面能量較宜是55 mN/m以上,更宜是60 mN/m以上~75 mN/m以下。
以下,具體地說明鹼皂化處理的例子。
醯化纖維素薄膜之鹼皂化處理,較宜是在將薄膜表面浸漬於鹼溶液中之後,再進行以酸性溶液中和、水洗並乾燥的循環。
鹼溶液,舉例來說,例如,其可以是氫氧化鉀溶液、氫氧化鈉溶液;氫氧化離子之當量濃度較宜是0.1~3.0N之範圍,更宜是0.5~2.0N之範圍。鹼溶液溫度較宜是在室溫~90℃之範圍,更宜是40~70℃之範圍。
固體的表面能量係可以藉由如在「潤濕之基礎與應用」(現實出版社、1989年12月10日發行)上所記載的接觸角法、濕潤熱法及吸附法來求得。在本發明之醯化纖維素薄膜的情況,較宜是使用接觸角法。
具體而言,將已知表面能量的2種溶液滴到醯化纖維素薄膜上,在液滴表面和薄膜表面間之交點下,在以拉到液滴的切線和薄膜表面之夾角處,將包含液滴之側的角定義為接觸角,藉由計算可以算出薄膜之表面能量。
薄膜面內方向之遲滯值Re係能夠藉由在製膜時進行運送方向及/或寬度方向之拉伸,提供醯化纖維素之分子鏈配向來進行調整。
拉伸可以是單軸拉伸、雙軸拉伸中之任一者。雙軸拉伸,雖然有同時雙軸拉伸法和逐次雙軸拉伸法,然而從連續製造的觀點來看,較宜是逐次雙軸拉伸法,於流延塗布液之後,再從帶或輥剝取薄膜,於進行寬度方向(長軸方向)之拉伸後,再進行長軸方向(寬度方向)之拉伸。
寬度方向拉伸之方法,例如,可以是在特開62-115035號、特開平4-152125號、特開平4-284211號、特開平4-298310號、特開平11-48271號等之各公報上所記載者。薄膜之拉伸係於常溫或加熱條件下實施。
加熱溫度較宜是在薄膜之玻璃轉移溫度以下。薄膜係可以乾燥中之處理來進行拉伸,尤其是在殘留溶劑的情況下特別有效。
在長軸方向的拉伸之情況下,例如,調節薄膜運送輥的速度,當薄膜之捲取速度這一方加速到比薄膜之剝取速度還快時,薄膜就會被拉伸。
在寬度方向的拉伸之情況下,也可以藉由一邊將薄膜之寬邊保持於拉幅機一邊運送,慢慢地拉開拉幅機的寬邊來拉伸薄膜。
也可以在薄膜乾燥之後,使用拉伸機來進行拉伸(較宜是使用長拉伸機之單軸拉伸)。
薄膜之拉伸倍率(相對於原長度之因拉伸所增加份量之比率),較宜是在5~50%之範圍,更宜是10~40%之範圍,更理想是15~35%之範圍。在主要為進行長軸方向之拉伸的情況下,宜將長軸方向拉伸率設定為10~40%,較宜是設定為15~35%;宜將寬度方向之拉伸率設定為-20~20%,較宜是-10~10%。
又,即使是藉由於高溫下處理醯化纖維素薄膜來增大結晶度,也可以降低透水度。前述之處理有必要是在:不會因低分子化合物之揮發、及醯化纖維素薄膜本身之熱分解而造成問題之程度的溫度及時間內進行。處理溫度較宜是100℃以上~260℃以下,更宜是140℃以上~240℃以下。處理時間較宜是5分鐘以上~2小時以下,更宜是在10分鐘以上~1小時以下。
吸濕膨脹係數係表示在一定溫度下,相對濕度改變時之試料長度之變化量。為了防止額綠狀之穿透率上昇,則醯化纖維素薄膜之吸濕膨脹係數較宜是30×10-5
/%RH以下,更宜是15×10-5
/%RH,更理想是10×10-5
/%RH。又,吸濕膨脹係數愈小者愈理想,然而通常是1.0×10-5
/%RH以上之值。
關於吸濕膨脹係數之測定方法係如以下所示。從所製作的聚合物薄膜(相位差板)切出寬度為5毫米、長度為20毫米之試料,固定單側之端部並垂放於25℃、20%RH(R0
)之氛圍氣下。另一側的端部上吊著0.5克之砝碼,然後測定放置10分鐘之長度(L0
)。接著於25℃之溫度下直接測定在濕度為80%RH(R1
)時之長度(L1
)。藉由下式算出吸濕膨脹係數。對於同一試料進行10個試樣之測定,採用平均值。
吸濕膨脹係數〔/%RH〕={(L1
-L0
)/L0
}/(R1
-R0
)
為了縮小上述因吸濕而引起的尺寸變化,則較宜是降低製膜時之殘留溶劑量並小縮聚合物薄膜中之自由體積。用以減小殘溶劑的一般方法是以高溫且長時間進行乾燥,然而當時間比較長時,當然生長性就會下降。從而,相對於醯化纖維素薄膜計之殘留溶劑量較宜是在0.01~1質量%之範圍,更宜是在0.02~0.07質量%之範圍,更理想是在0.03~0.05質量%之範圍。藉由控制上述的殘留溶劑量即可以廉價且高生產性地製造具有光學補償能力的偏光板。
殘留溶劑量係藉由將一定量的試料溶解於氯仿中,使用氣相色譜分析儀(GC18A,島津製作所(股)公司製)加以測定的。在溶液流延法中,其係使用將聚合物材料溶解於有機溶劑中所形成的溶液(塗布液)來製造薄膜。
溶液流延法中之乾燥係大致可分為如後述這樣的輥(或帶)面之乾燥與薄膜運送時之乾燥。
在輥(或帶)面之乾燥時,較宜是不超過所使用的溶劑之沸點的溫度(超過沸點時即產生泡沫)下慢慢地使之乾燥。
又,薄膜運送時之乾燥較宜是在聚合物材料之玻璃轉化溫度±30℃下進行,另外更佳者是在±20℃下進行。
薄膜之面內遲滯值(Re)及厚度方向遲滯值(Rth)係分別以下述之式(I)及式(Ⅱ)所定義。
Re=(nx-ny)×d………式(I) Rth={(nx+ny)/2-nz}×d………式(Ⅱ)
在式(I)及式(Ⅱ)中,nx為薄膜面內之連相軸方向(折射率成為最大的方向)。
在式(I)及式(Ⅱ)中,ny為薄膜內之進相軸方向(折射率成為最小的方向)。
在式(Ⅱ)中,nz為薄膜之厚度方向的折射率。
在式(I)及式(Ⅱ)中,d為以nm做為單位之薄膜厚度。
前述之第二保護薄膜係沒有特別地限制,可以按照目的而適當地選擇,例如,使用Re為20~70奈米、Rth為30~400奈米的保護薄膜,較宜是如後述這樣地使用Re為10奈米以下、Rth為25奈米以下之保護薄膜等。又,為了得到最適當的遲滯值,也可以在第二保護薄膜上積層相位義薄膜來使用。
另外,保護薄膜之複折射率(△n:nx-ny)較宜是在0.00~0.002微米之範圍。又,支撐體薄膜及對向薄膜之厚度方向的複折射率{(nx+ny)/2-nz}較宜是在0.00~0.04之範圍。
又,透明保護薄膜之厚度(乾燥厚度)宜是120微米以下,較宜是20~110微米,更宜是40~100微米。保護膜之遲相軸和偏光子之吸收軸的交叉角可以是任何的值,然而較宜是平行或45±20°之方位角。
前述保護薄膜之光彈性係數較宜是60×10-8
cm2
/N以下,更宜是20×10-8
cm2
/N以下。光彈性係數係可以藉由楕圓偏振儀而求得。
前述保護薄膜之玻璃轉移溫度較宜是120℃以上,更宜是140℃以上。玻璃轉移溫度係使用示差描型熱量計(DSC),求取在昇溫速度為10℃/分鐘測定時,薄膜之玻璃轉移而引起基線開始變化之溫度、與再度回到基線之溫度的平均值而得。本發明之偏光板,除了前述之偏光子及保護薄膜以外,另外具有黏著劑層、分隔薄膜、保護薄膜之構成要素,也沒有關係。
以下,就本發明之偏光板的製造工程進行說明。
本發明中之偏光板的製造工程較宜是由膨潤製程、染色製程、硬膜製程、拉伸製程、乾燥製程、保護膜貼合製程、貼合後乾燥製程所構成。可以任意地改變染色製程、硬膜製程、拉伸製程之順序;又,組合數個製程並同時進行也沒有關係。又,可以如日本專利第3331615號之記載這樣地,也適合在硬膜製程之後再進行水洗。
在本發明中,特佳為按照膨潤製程、染色製程、硬膜製程、拉伸製程、乾燥製程、保護膜貼合製程、貼合後乾燥製程之記載順序逐次進行。又,在前述之製程中或者後,即使設計線上面狀步驟也沒有關係。
膨潤製程較宜是只以水來進行,然而也可以如特開平10-153709號之記載這樣地,為使光學性能之安定化及避免製造生產線上之偏光板基材發生皺褶,則可以藉由硼酸水溶液使偏光板基板膨脹,來管理偏光板基材之膨脹度。
又,膨潤製程之溫度、時間係可以任意地定訂,然而較宜是10℃以上~60℃以下、5秒以上~2,000秒以下。
染色製程係可以使用特開2002-86554號所記載之方法。又,染色方法不只可以是浸漬而已,也可以是塗布或噴霧碘或染料溶液等之任何手段。又,也可以使用如特開2001-290025號上之記載這樣的碘之濃度、染色浴溫度、溶中之拉伸倍率、以及一邊攪拌浴中之浴液一邊進行染色之方法。
在使用高價碘離子來做為二色性分子的情況下,為了得到高對比之偏光板,則染色製程較宜是使用將碘溶解於碘化鉀水溶液中而成的液體。在此情況下的碘-碘化鉀水溶液中之碘較宜是0.05~20克/升之範圍,碘化鉀較宜是3~200克/升之範圍,碘和碘化鉀之質量比較宜是1~2,000之範圍。染色時間較宜是10~1,200秒,液溫度較宜是10~60℃。更佳者是碘為0.5~2克/升而碘化鉀為30~120克/升碘和碘化鉀之質量比可以是30~120;染色時間可以是30~600秒,液溫度可以是20~50℃。又,也可以如日本專利第3145747號之記載這樣地在染色液中添加硼酸、硼砂等之硼系化合物。
硬膜製程較宜是浸漬於交聯劑溶液、或塗布溶液而使之含有交聯劑。又,也可以如特開平11-52130號之記載這樣地分數次進行硬膜製程。
交聯劑係可以使用美國再公告專利第232897號所記載者,也可以如日本專利第3357109號所記載這樣地,為了提昇尺寸安定性而使用多元醛來做為交聯劑,然而特別適合使用硼酸類。在使用硼酸來做為於硬膜製程中使的交聯劑之情況下,也可以在硼酸-碘化鉀水溶液中添加金屬離子。當做金屬離子者較宜是氯化鋅,然而也可以如特開2000-35512號之記載這樣地,使用碘化鋅等之鹵化鋅、硫酸鋅、醋酸鋅等之鋅鹽來代替氯化鋅。在本發明中係適合進行:製作經添加有氯化鋅的硼酸-碘化鉀水溶液,浸漬PVA薄膜後再進行硬膜。硼酸較宜是10~100克/升,碘化鉀較宜是1~120克/升,氯化鋅較宜是0.01~10克/升,硬膜時間較宜是10~1,200秒,液溫度較宜是10~60℃。更佳者是硼酸為10~80克/升,碘化鉀為5~100克/升,氯化鋅為0.02~8克/升,硬膜時間可以是30~600秒,液溫度可以是20~50℃。
拉伸製程較宜是如美國專利第2454515號等之上所記載這樣的縱向單軸拉伸方式,或者是如特開2002-86554號之記載這樣的拉幅方式。較佳的拉伸倍率為2倍以上~12倍以下。更佳者為3倍以上~10倍以下。又,可以按照使得拉伸倍率和原板厚度與偏光子厚度間之關係成為在特開2002-040256號所記載的(保護膜貼合後之偏光子膜厚度/原板膜厚度)×(總拉伸倍率)>0.17,從最終浴取出時之偏光子的寬度和保護膜貼合時之偏光子寬度間的關係成為特開2002-040247號所記載的0.08≦(保護膜貼合時之偏光子膜寬度/從最終浴取出時之偏光子的寬度)≦0.95的方式來進行。
乾燥製程係可以使用特開2002-86554之公知的方法,然而較佳的溫度範圍是30~100℃,較佳的乾燥時間是30秒~60分鐘。又,也可以如日本專利第3148513號上所記載這樣地,適合進行如將水中褪色溫度設定為50℃以上之熱處理;也可以如特開平07-325215號或特開平07-325218號上所記載這樣地,在經溫濕度管理的氛圍氣下進行蝕刻。
保護膜貼合製程係以2枚保護膜來貼合從乾燥製中取出的前述偏光子的兩面之步驟。較佳為使用在貼合之前供給黏著液,按照使偏光子和保護膜重合的方式以一對的輥進行貼合之方法。
又,如特開2001-2964265號及特開2002-86554號上所記載這樣地,為了抑制由於偏光子之拉伸所引起的記錄溝狀之凹凸,較宜是調整貼合時之偏光子的水分率。
在本發明中係適合使用0.1~30%之水分率。偏光子和保護膜間之黏著性係沒有特別地限制,然而舉例來說,例如,其可以是PVA系樹脂(包括乙醯乙醯基、磺酸基、羧基、伸氧烷基等之改性PVA)、及硼化合物水溶液等。此等之中,較佳者為PVA系樹脂。黏著劑之厚度,於乾燥後較宜是0.01~5微米,更宜是0.05~3微米。
又,為了提高偏光子和保護膜間之黏著力,則適合對於保護膜進行表面處理、親水化處理後再於予以黏著。表面處理之方法係沒有特別地限制,然而可以採用使用鹼溶液予以鹼化之方法、電暈處理法等之公知的方法。
又,也可以在表面處理之後,再設置白膠底塗層等之易黏著層。如特開2002-267839號上所記載這樣地,保護膜表面和水間之接觸角較宜是50°以下。貼合後乾燥條件係按照特開2002-86554號上所記載之方法,較佳的溫度範圍是30~100℃,較佳的乾燥時間是30秒~60分鐘。又,也可以如特開平07-325220號上所記載這樣地,於經溫濕度管理的氛圍氣下進行蝕刻。
偏光子中的元素含量較宜是碘為0.1~3.0克/平方公尺,硼為0.1~5.0克/平方公尺,鉀為0.1~2.0克/平方公尺,鋅為0~2.0克/平方公尺。
又,鉀含量可以是如特開2001-166143號上所記載這樣之0.2質量%以下;偏光子中之鋅含量可以是如特開2000-035512號上所記載這樣之0.04~0.5質量%以下,又,如日本專利第3323255號上所記載這樣地,為了提高偏光板之尺寸安定性,也可以在染色製程、拉伸製程及硬膜製程的任何製程中,添加有機鈦化合物及有機鋯化合物中之至少任一種,也可以含有從有機鈦化合物及有機鋯化合物中所選取的至少一種之化合物。又,為了調整偏光板之色相,則也可以添加二色性染料。
前述偏光板之單板穿透率較宜是42.5%以上~49.5%以下,更宜是42.8%以上~49.0%以下。
又,以下述之數學式(1)所定義的偏光度之範圍較宜是99.900%以上~99.999%以下,更宜是99.940以上~99.995%以下。
又,平行穿透率之範圍較宜是36%以上~42%以下,正交穿透率之範圍較宜是0.001%以上~0.05%以下。
另外,以下式之數學式(2)所定義的二色性比之範圍較宜是48以上~1215以下,更宜是53以上~525以下。
碘濃度和單板穿透率也可以是特開2002-258051號上所記載的範圍。
平行穿透率也可以是如特開2001-083328號、特開2002-022950號上所記載者這樣小的波長依存性。在將偏光板配置於正交尼科耳稜鏡的情況下之光學特性,可以是在特開2001-091736號上所記載的範圍;平行穿透率和直交穿透率之關係可以是在特開2002-174728號上所記載的範圍內。
可以是如特開2002-221618號之記載這樣地,在光波長為420~700奈米間的每10奈米之平行穿透率的標準差可以是3以下,且在光波長為420~700奈米間的每10奈米之(平行穿透率/直交穿透率)的最小值可以是300以上。
關於偏光板之在440奈米波長的平行穿透率和直交穿透率、平行穿透率、在550奈米波長和直交穿透率、在610奈米波長之平行穿透率和直交穿透率也可以適合設定在特開2002-258042號及特開2002-258043號上所記載的範圍來進行。
如特開2001-116922號之記載,於60℃、90%RH之氛圍氣中放置500小時的情況,其前後之光穿透率及偏光度之變化率的絕對值較宜是3%以下。尤其,光穿透率之變化率較宜是2%以下,又偏光度之變化率的絕對值宜是0.5%以下,更宜是0.2%以下。又,如特開平07-077608號之記載,於80℃、90%RH下放置500小時的偏光度也較宜是95%以上,單板穿透率也較宜是38%以上。
(2-2)乾耐久性於80℃、乾氛圍氣下放置500小時的情況,其前後之光穿透率及偏光度之變化率的絕對值亦較宜是3%以下。尤其,光穿透率之變化率較宜是2%以下,又偏光度之變化率的絕對值宜是0.5%以下,更宜是0.2%以下。
另外,也可以適合如特開平06-167611號之記載這樣地將於80℃放置2小時後之收縮率設定為0.5%以下;也適合將在玻璃板之兩面上成正交尼科耳稜鏡配置的偏光板積層體,於69℃之氛圍氣中放置750小時後之x值和y值設定為如特開平10-068818號所記載者;亦適合於80℃、90%RH之氛圍氣中放置處理200小時後之拉曼分光法的105 cm-1
及157 cm-1
之光譜強度比的變化設為如特開平08-094834號、開平09-197127號上所記載的範圍這樣來進行。
PVA之配向度愈高者愈能得到良好的偏光性能,然而偏光拉曼散亂及偏光FT-IR等之手段所算出的序參數(order parameter),較宜是在0.2~1.0之範圍。
又,如特開昭59-133509號之記載,偏光子之總非晶區域的高分子片段之配向係數和佔據分子的配向係數(0.75以上)間之差值,可以至少是0.15;亦可以適合如特開平04-204907號之記載這樣地,將偏光子之總非晶區域的配向係數設定為0.65~0.85,I3 -
、I5 -
之高價碘離子的配向度之序參數設定為0.8~1.0來進行。
如特開2002-006133號之記載,關於在80℃加熱30分鐘時的平均單位寬度的吸收軸方向之收縮力設定為4.0 N/cm以下,亦可以適合如特開2002-236213號之記載這樣地把偏光板於70℃加熱條件下放置120小時的情況下,將偏光板之吸收軸方向之尺對變化率及偏光軸方向之尺寸變化率均設定在±0.6%以下,亦可以適合將偏光板之水分率如特開2002-090546號之記載這樣地設定為3質量%以下來進行。另外,也可以適合如特開2000-249832號之記載這樣地將拉伸軸之垂直方向的表面粗糙度,基於中心線平均粗糙度設定為0.04微米以下,亦可以適合如特開平10-268294號之記載地將穿透軸方向之折射率n0
設定為大於1.6,也可以適合將偏光板之厚度和保護薄膜之厚度間的關係,設定如特開平10-111411號上所記載之範圍這樣地來進行。
前述之偏光板適合使用來做為與具有LCD之擴大視角薄膜、反射型LCD所適用的λ/4板、顯示器之視認性提昇用之拉反射膜、亮度提昇薄膜、硬被覆層、前方散亂層、防眩層等之機能層的光學薄膜複合而成的機能化偏光板。
前之偏光板和上述的機能性光學薄膜複合而成的構成例係示於第1圖。也可以透過黏著劑來黏合偏光板之單側的保護膜之光學薄膜和偏光子(參照第1A圖),也可以透過黏著劑,將機能性光學薄膜黏合於在偏光子兩面上設置保護膜而成的偏光板上(參照第1B圖)。在前者的情況下,在某一方的保護膜上可以使用任何的透明保護膜。機能層及保護膜等之各層間之剝離度,較宜是於特開2002-311238號上所記載的4.0 N/25mm以上。機能性光學薄膜較宜是隨著目的機能而配置於液晶模組側上,而較宜是配置在液晶模組之相反側上,即配置在顯示側或背光側上。
再者,在第1A圖、第1B圖中,1a及1b為保護膜,2為偏光子,3為機能性光學薄膜,4為黏著層。
以下,就與本發明之偏光板複合使用的機能性光學薄膜進行說明。
前述之偏光板可以是和像TN(扭曲向列型)、IPS(面內切換型)、OCB(光學補償彎曲型)、VA(垂直向列型)、ECB(電控複折射型)這樣的顯示模式所提案的擴大視角薄膜一起組合來使用。在此等之中,本發明之偏光板使用於VA模式及IPS模式之際,係可以得到因溫濕度而引起的色味變化小、更高顯示品質。
前述之偏光板係可以藉由如以下之作法而使用於TN模式之液晶顯示裝置,以不使發生光漏等之問題而能提供高顯示品質之顯示裝置。TN模式用之擴大視角薄膜,較宜是組合使用於日本印刷學會誌第36卷第3號(1999年)第40~44頁、顯示器月刊8月號(2002年)第20~24頁、特開平4-229828號、特開平6-75115號、特開平6-214116號、特開平8-50206號等之上所記載的WV薄膜(富士薄膜(股)公司製)。TN模式用之擴大視角薄膜的較佳構成係為在透明支撐體上依序具有配向層和光學異方向層之物。擴大視角薄膜可以透過黏著劑而與偏光板貼合來使用,然而從薄型化的觀點來看,特佳為如SID’00Dig.第551頁(2000年)之記載這樣地,兼用為前述之偏光子的保護膜中之一者。
配向層可以設置如有機化合物(較佳為聚合物)之摩擦處理、無機化合物之斜向蒸鍍、形成具有微凹溝之層這樣的手段。
另外,雖然也已知道藉由提供電場、提供磁場或光照射使變生配向機能的配向層,然而特佳為藉由進行聚合物之摩擦處理來形成配向層。摩擦處理係適合藉由紙或布於一定方向上摩擦聚合物之表面數次來實施。偏光子之吸收軸方向和摩擦方向較宜是實質上平行。使用於配向層的聚合物之種類可以適合使用聚醯亞胺、聚乙烯醇、於特開平9-152509號公報上所記載的具有聚合性基之聚合物等。配向層之厚度較宜是0.01~5微米,更宜是0.05~2微米。
光學異方向性層較宜是含有液晶性化合物。於本發明中使用的液晶性化合物特佳為具有碟狀化合物(碟狀液晶)。碟狀液晶分子係如下述一般式(D-1)所示之苯并菲衍生物這樣地,具有圓盤狀之芯部並具有從該處呈放射狀伸出之側鏈的構造。
又,為了提供經時安定性,較宜是更進一步地導入以光、熱等反應之基。上述之碟狀液晶之較佳例,係記載於特開平8-50206號公報上。
碟狀液晶分子在配向層附近所持的摩擦方向之傾斜角係經配向成幾乎平行於薄膜平面,而在相反之空氣面側則碟狀液晶分子係配向成近乎垂直於表面的直立形狀。碟狀液晶層全體係混成配向,藉由此種層構造可以實現TN模式之TFT-LCD之視角擴大。
上述之光學異方向性層,一般係藉由將碟狀化合物及其他的化合物(另外,例如,聚合性單體、光聚合起始劑)溶解在溶劑中而成的溶液,塗布於配向層上並予以乾燥,接著加熱到碟狀向列相形成溫度之後,再藉由UV光之照射等而使之聚合,更進一步地進行冷卻而得到的。本發明中所用的碟狀液晶性化合物之碟狀向列液晶相-固相轉移溫度較宜是70~300℃,更宜是70~170℃。
又,添加於上述光學異方向性層的碟狀化合物以外的化合物,只要是與碟狀化合物間具有相溶性、可對於液晶性碟狀化合物提供較佳的傾斜角之變化、或者不妨害配向即可,任何的化合物均可以使用。在此等之中,聚合性單體(例如,具有乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基之化合物)、含氟三化合物等之空氣界面側之配向控制用添加劑,舉例來說,例如,其可以是乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維、羥基丙基纖維素及乙酸丁酸纖維素等之聚合物。此等化合物之添加量,相對於碟狀化合物而言,一般是使用0.1~50質量%,較宜是0.1~30質量%。光學異方向性層之厚度較宜是0.1~10微米,更宜是0.5~5微米。又,光學異方向性層之Re較宜是10~100奈米,更宜是20~70奈米,更理想是30~50奈米。此時所使用的醯化纖維素基板的正面遲滯值Re較宜是在0~50奈米之範圍,更宜是2~30奈米。又,膜厚度方向之遲滯值Rth較宜是在10~200奈米之範圍,更宜是30~150奈米。
擴大視角薄膜之較佳態樣為以醯化纖維素薄膜做為透明基材薄膜、設於其上之配向層及形成於該配向層的由碟狀液晶而成的光學異方向性層所構成,且光學異方向性層係藉由UV光照射而交聯。
又,除了上述以外,在組合擴大視角薄膜和本發明之偏光板的情況下,例如,也可以適合進行:如特開平07-198942號之記載這樣地在與板面成交叉的方向上具有光軸,與顯示複折射之異方向性的相位差板一起積層,也可以如特開2002-258052號之記載這樣地使保護膜和光學異方向性層之尺寸變化率實質上同等。
又,也可以適合進行:如特開2000-258632之記載這樣地使與擴大視角薄膜貼合之偏光板的水分率成為2.4%以下,亦可以如特開2002-267839號之記載這樣地使擴大視角薄膜之和水接觸的角度成為70°以下。
前述之偏光板,按照如下述之作法,於施用在OCB模式之液晶顯示裝置上時,也可以提供一種不會產生光漏等之問題、且具高顯示品質之液晶顯示裝置。
OCB模式,從液晶分子的配向狀態來看,有時亦稱為彎曲模式、π晶胞模式。未施加電場時和OFF施加電場時、ON施加電場時之液晶配向狀態係大大地改變。施加電場時,液晶晶胞內的液晶分子之配向狀態係呈現向我相互光學補償的關係,視角廣闊。又,與其他的顯示模式比較之下,其特點為應答速度快。為了於ON狀態下進行黑顯示之目的,則必須配置光學補償層。
OCB模式之液晶胞用擴大視角薄膜,其係使用來對於藉由施加電場而垂直配向於液晶層中央部、傾斜配向於基板界面附近之液晶層進行液晶層,藉以改善黑顯示時之視角特性。
在將前述之偏光板使用於OCB模式液晶胞的情況下,其係適合將如美國專利第5805253號之記載這樣的圓盤狀液晶性化合物、與混成配向之擴大視角薄膜組合使用。
此時所使用的醯化纖維素基板之正面遲滯值Re(單位:奈米)較宜是在10~100奈米之範圍,更宜是20~70奈米。又,膜厚方向之遲滯值Rth(單位:奈米)較宜是在50~300奈米之範圍,更宜是100~250奈米。又,設有第二保護薄膜之光學異方向層之Re較宜是10~100奈米,更宜是20~70奈米,更理想是25~40奈米。
前述之偏光板,按照如下述之作法,於施用在ECB模式之液晶顯示裝置上時,也可以提供一種不會產生光漏等之問題、且具高顯示品質之液晶顯示裝置。
在使用於半穿透型液晶顯示裝置的情況下,適合使用作出圓偏光之光學補償薄膜。在此情況下,光學補償薄膜適合使用面內遲滯為光波長之1/4即所謂之λ/4板。在全可見光區域中,為了滿足此種條件之目的,例如,可以使得遲滯值為λ/4的光學補償薄膜、和λ/2的光學補償薄膜之遲相軸交叉(參照專利第3236304號公報)。
前述之偏光板可以使用與λ/4板積層而成的圓偏光板。
本發明中使用的λ/4板,為了在可見光波長範圍中得到幾乎完全的圓偏光,則較宜是在可見光波長範圍中具有大約為波長的1/4之遲滯(Re)的相位差薄膜。
所謂「在可見光波長範圍中之差不多1/4之遲滯」係指在波長為400到700奈米中顯示長波長愈長則遲滯值愈大,並滿足於波長為450奈米測定的遲滯值(Re450)為80~125奈米且波長為590奈米測定的遲滯值(Re590)為120~160奈米的關係之範圍。較佳為Re590-Re450≧5 nm,更宜是Re590-Re450≧10 nm。
在本發明中所用的λ/4板只要滿足上述條件即可,沒有特別地限制,然而,例如,可以使用於特開平5-27118號公報、特開平10-68816號公報、特開平10-90521號公報上記載之複數聚合物薄膜積層而成的λ/4板;也可以使用於WO 00/65384號公報、WO 00/26705號公報上所記載的由1枚聚合物薄膜拉伸而成的λ/4板;亦可使用於特開2000-284126號公報、特開2002-31717號公報上所記載的在聚合物薄膜上設有至少一層以上的光學異方向性層之λ/4板等之公知的λ/4板。又,可以使用聚合物薄膜的遲相軸方向及光學異方向層之配向方向係配置於適合液晶胞的任意方向之物。
在圓偏光板中,λ/4板之遲相軸和上述偏光板之穿透軸可以交叉成任意的角度,然而較宜是在45°±20°之範圍內交叉。但是,λ/4板之遲相軸和上述偏光子之穿透軸,即使於上述以外的範圍交叉也沒有關係。
由λ/4板及λ/2板積層而構成λ/4板的情況下,較宜是如日本專利號碼第3236304號公及特開平10-68816號公報之記載,按照使λ/4板及λ/2板之面內遲相軸和偏光板之穿透軸所構成的角度實質上成為75°及15°的方式進行貼合。
在做穿透型液晶顯示裝置之情況下,較宜是將圓盤狀液晶化合物與混成配向之擴大視角薄膜予以組合使用。此時,纖維素基板之Re較宜是0~300奈米,更宜是0~200奈米。Rth較宜是0~200奈米,更宜是0~100奈米。光學異方向性層之Re較宜是10~100奈米,更宜是10~50奈米。
前述之偏光板,按照如下述之作法,於施用在VA模式之液晶顯示裝置上時,也可以提供一種不會產生光漏等之問題、且具高顯示品質之液晶顯示裝置。
VA模式之液晶胞用光學補償薄膜係可以改善在無施加電場狀態下,液晶分子相對於基板面呈垂直配向狀態的黑顯示之視角特性。
此種光學補償薄膜係適合使用面內相位差為接近0、且厚度方向上具有相位差之片材(日本專利號碼第2866372號公報)。液晶分子之棒狀且垂直配向光學補償,較宜是將圓盤狀化合物配列成平行於基板。例如,有的例子是將具有相同面內遲滯值之拉伸薄膜,按照使遲相軸呈正交的方式進行積層配置,有的例子是塗布圓盤狀之液晶性化合物來形成。另外,為了防止偏光板之斜方向之正交穿透率的惡化之目的,也有將像液晶分子的棒狀化合物而構成的片材予以積層的例子。
從而,偏光板係由將上述之偏光板保護薄膜積層於偏光子的至少一單面上之物所構成。藉由將如此做法所得到的偏光板設置於VA(垂直向列)型液晶胞的一表面側或兩表面側上,即可得到VA型液晶顯示裝置。
前述之偏光板上所使用的第二保護薄膜,其係可以將其本身當做光學異方向性膜來使用,此時,正面遲滯值Re(單位:奈米)較宜是在20~100奈米之範圍,更宜是30~70奈米。
又,厚度方向之遲滯值Rth(單位:奈米)較宜是在50~250奈米之範圍,更宜是80~170奈米。
藉由使用將厚度方向之遲滯值(Rth值)為在上述範圍的光學用薄膜做為偏光板之保護薄膜的偏光板時,即可以得到VA型液晶顯示裝置之良好的視角特性。
又,除了具有上述之光學異方向性之第二保護薄膜以外,在上述之偏光板和液晶胞之間,可以使用任何的相位差薄膜。雖然並沒有特別地限定,然而可以使用經拉伸過的降烯系樹脂薄膜及聚碳酸酯系樹脂薄膜,或者使用由聚醯胺、聚酯等之樹脂薄膜所形成的相位差薄膜。
雖然沒有特別地限定於上述組合,然而為了於呈現僅有第二保護薄膜之光學異方向性時之良好視角特性的代表性組合,舉例來說,例如,可以將厚度為40~100微米而醯基取代度SA+SB為2.30≦SA+SB<2.80、0≦SB≦1.00之醯化纖維素薄膜予以拉伸10~35%而使之具有所期望的光學特性之醯化維素薄膜做為第二偏光板保護薄膜,來製作具有由它所形成的偏光板,透過黏著劑而貼合於VA模式液晶胞之至少一端的側面上之方法。當中,也有將具有由醯基取代度SA+SB為2.30≦SA+SB<2.60、0.50≦SB≦0.80之醯化纖維素薄膜拉伸而成的第二偏光板保護薄膜之偏光板,貼合於晶胞的兩面上之方法,也有將具有由醯基取代度SA+SB為2.30≦SA+SB<3.00、SB=0之醯化纖維素薄膜拉伸而成之第二偏光板保護薄膜的偏光板,使用於晶胞之背光側來進行補償之方法。
除了第二保護薄膜以外,使用的相位差板之方法,也已知道藉由在VA模液晶胞和偏光板之間,設置從聚醯胺、聚醯亞胺、聚酯聚(醚酮)、聚(醯胺醯亞胺)及聚(酯醯亞胺)構成之群組中選出的至少一種之聚合物所形成,且在將面內之2方向的折射率記為nx及ny、厚度方向之折射率記為nz的情況下,能滿足nx>ny>nz的相位差薄膜來進行補償的方法等。
前述之偏光板,按照如下述之作法,於施用在IPS模式之液晶顯示裝置上時,也可以提供一種不會產生光漏等之問題、且具高顯示品質之液晶顯示裝置。
IPS模式之液晶胞用光學補償薄膜,其係使用來提昇在無施加電場狀態的黑顯示時,平行基板面配向之液晶分子的光學補償薄以及偏光板之正交穿透率之視角特性。
IPS模式在無施加電場狀態下係呈黑顯示,而上下一對的偏光板的穿透軸為正交。
但是,在從斜方向觀察的情況下,穿透軸之交叉角不90°,發生漏光而降低對比。
將前述之偏光板使用於IPS模式之情況下,為了減低漏光,因而如特開平10-54982號公報之記載這樣地,適合與面內之相位差接近0且厚度方向上具有相位差之擴大視角薄膜一起組合使用。
舉例來說,例如,有的時候是將具有Re為0~100奈米、Rth為0~200奈米範圍之醯化維素薄膜做為第二保護薄膜之偏光板、與Re為50~300奈米、Rth為0~200奈米範圍之相位差板一起組合使用;有的情況是將在Re為0~100奈米、Rth為0~200奈米範圍之醯化維素薄膜上設置有光學異方向性層的偏光板、與Re為50~300奈米、Rth為0~200奈米範圍之相位差板一起組合使用。
又,於IPS模式之液晶顯示裝置的光學補償上可使用的偏光板係沒有限定於以下所述者,然而也可以適合組合在膜厚方向上之折射率成為最大的相位差薄膜來使用。
藉由如如以上所述之手段,即可以將藉由使得醯化維素薄膜具有膜厚方向上的折射率成為最大這樣的特性,做為偏光板之第二保護薄膜來使用。
像這樣的在膜厚方向上之折射率成為最大的較佳光學特性,雖膾是由所組合的相位差薄膜之特性而來的,然而也適合使用以下之特性物。例如,Re較宜是0~50奈米,更宜是0~10奈米。另一方面,Rth較宜是-20~-300奈米,更宜是-80~-160奈米。
又,於IPS模式之液晶顯示裝置的光學補償上可使用的偏光板係沒有限定於以下所述者,然而也可以適合使用具有降低醯化維素薄膜之光學異方向性之添加劑,含有正面的遲滯值為| Re |≦10,厚度方向的遲滯值為| Rth |≦25之第二保護薄膜的偏光板,或具有由醯基取代度SA+SB為2.30≦SA+SB<3.00、0≦SB<1.00,膜厚度為40~80微米之醯化纖維素薄膜構成之第二偏光板保護薄膜的偏光板,或者具有由上述之醯化維素薄膜拉伸而成的光學異方向性之第二保護薄膜的偏光板等。
又,此等之偏光板也可以是和在降烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂或此等之樹脂上塗設液晶性化合物而成的相位差薄膜等一起組合來使用。
具體例子,舉例來說,例如,其可以是在晶胞的背光側面上貼合使用Z-TAC(富土軟片(股)公司製)做為第二保護薄膜之偏光板,於辨視者側上使用具有以2.30≦SA+SB<2.50、0.80<SB<1.00、膜厚度為40微米之醯化纖維素薄膜做為第二偏光板保護薄膜的偏光板、且在該偏光板和液晶胞之間設有經拉伸過的降烯薄膜或聚碳酸酯系薄膜的實施形態。
又,在晶胞的背光側上設置具有2.30≦SA+SB<2.50、0.80<SB<1.00、膜厚度為40微米之醯化纖維素薄膜做為第二偏光板保護薄膜之偏光板和液晶胞之間,設置具有將厚度為80~100微米之降烯系薄膜予以拉伸,具有Re為100~250奈米、Rth為50~150奈米之相位差板,於辨視者側面上設置以2.30≦SA+SB<2.50、0.80<SB<1.00、膜厚度為40微米之醯化纖維素薄膜做為第二偏光板保護薄膜的偏光板和液晶胞間設置厚度為50~100微米、Re為200~300奈米、Rth為0~50奈米範圍之經拉伸的聚碳酸酯系相位差板之補償方式等。
前述之偏光板可以和抗反射薄膜組合使用。
抗反射薄膜係可以使用只單層提供氟系聚合物等之低折射率材料之反射率為1.5%左右的薄膜、或利用薄膜之多層干涉的反射率為1%以下之薄膜中的任一者。
在本發明中,適合使用在透明支撐體上積層低折射率層、及至少一層的具有比低折射率層還高折射率的層(即,高折射率層、中折射率層)之構成。
又,也可以適合使用在日東技報第38卷第1號2000年五月第26頁~28頁、及特開2002-301783號等上所記載的抗反射薄膜。各層的折射率係滿足以下之關係。
高折射率層之折射率>中折射率層之折射率>透明支撐體之折射率>低折射率層之折射率
抗反射薄膜所使用的透明支撐體係可以適合使用在前述偏光層之保護膜所用的透明聚合物。
低折射率層之折射率較宜是1.20~1.55,更宜是1.30~1.50。
低折射率層較宜是做為具有耐擦傷性、防污性之最外層來使用。為了提高耐擦傷性,則也適合使用含有氟之材料來進行向表面賦予平滑性。
含氟化合物,例如,其係可以適合使用於特開平9-222503號公報說明書中之段落編號〔0018〕~〔0026〕、特開平11-38202號公報說明書中之段落編號〔0019〕~〔0030〕、特開2001-40284號公報說明書中之段落編號〔0027〕~〔0028〕、特開2000-284102號公報等之上所記載的化合物。
含矽化合物較宜是具有聚矽氧構造之化合物,然而可以使用反應性矽(例如,撒伊拉普蘭(氮素(股)公司製))或在兩末端上含有矽烷基之聚矽氧烷(特開平11-2584303號公報)等。也可以在觸媒共存之下,使矽烷偶合劑等之有機金屬化合物、和特定的具有含氟烴之矽烷偶合劑進行縮合反應而徑以硬化(特開昭58-142958號公號、特開昭58-147483號公報、特開昭58-147484號公報、特開平9-157582號公報、特開平11-106704號公報、特開2000-117902號公報、特開2001-48590號公報、特開2002-53804號公報)。
在低折射率層上,除了上述以外的添加劑,也可以適合使之含有填充劑(例如,二氧化矽(矽石)、含氟粒子(氟化鎂、氟化鈣、氟化鋇)等之一次平均粒徑為1~150奈米的低折射率層之折射率無機化合物、特開平11-3820號公報中之段落編號〔0020〕~〔0038〕上所記載的有機微粒子等)、矽烷偶合劑、平滑劑、界面活性劑等。
低折射率層係可藉由氣相法(真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍敷法、電漿CVD法等)來形成,然而從可以廉價地製造的觀點來看,較宜是以塗布法來形成。
塗布法係適合使用滴塗法、氣刀塗布法、廉幕塗布法、輥塗法、線塗法、凹版塗布法、微凹版塗布法。
低折射率層之膜厚度較宜是30~200奈米,更宜是50~150奈米,更理想是60~120奈米。
中折射率層及高折射率層較宜是將平均粒徑為100奈米以下之高折射率層的無機化合物超微粒子分散於基料用材料中而構成者。
高折射率層之無機化合物微粒子係適合使用折射率為1.65以上之無機化合物,例如,Ti、Zn、Sb、Sn、Zr、Ce、Ta、La、In等之氧化物、含有此等之金屬原子的複合氧化物等。
此種超微粒子係可以使用粒子表面經以表面處理劑(矽烷偶合劑等;特開平11-295503號公報、特開平11-153703號公報、特開2000-9908號公報、陰離子性化合物或有機金屬偶合劑;特開2001-310432號公報等)處理過的、以高折射率粒子做為芯的芯殼構造(特開2001-166104等)、併用特定之分散劑(例如,特開平11-153703號公報、美國專利號碼US6210858B1、特開2002-2776069號公報等)等之態樣。
用來做為基料用材料者,雖然可以使用習用公知的熱可塑性樹脂、硬化性樹脂皮膜等,然而也可以使用在特開2000-47004號公報、特開2001-315242號公報、特開2001-31871號公報、同開2001-296401號公報等之上所記載的多官能性材料、或由在特開2001-293818號公報等之上所記載的金屬烷氧化物組成物所得到的硬化性膜。
高折射率層之折射率較宜是1.70~2.20。高折射率層之厚度較宜是5奈米~10微米,更宜是10奈米~1微米。
中折射率層之折射率係被調整成在低折射率層之折射率與高折射率層之折射率間的值。中折射率層之折射率較宜是1.50~1.70。
抗反射薄膜之霧度較宜是5%以下,更宜是3%以下。又,膜之強度,按照JIS K5400之鉛筆硬度試驗較宜是H以上,較宜是2H以上,更理想是3H以上。
前述之偏光板係可以與提昇亮度薄膜組合使用。提昇亮度薄膜係具有圓偏光或直線偏光機能,而被配置在偏光板和背光之間,於背光側上將一側之圓偏光或直線偏光進行後方反射或後方散射。
來自背光部之再反射光,其係由於在改變部分偏光狀態而再入射於提昇亮度薄膜及偏光板之際形成部分透射,因而藉由反復此種過程來提昇光之利用,正面亮度提昇到1.4倍左右。
做為提昇亮度薄膜者,已知係有異方向性反射方式及異方向性散射方式,其中任一者皆可以和本發明之偏光板組合。
就異方向性反射方式而論,已知道藉由多重積層單軸拉伸薄膜和未拉伸薄膜,增大拉伸方向之折射率差,具有反射率及穿透率之異方向性的提昇亮度薄膜,使用介電體密勒原理之多層膜方式(WO 95/17691號、WO 95/17692號、WO 95/17699號各說明書之記載),以及已知道膽固醇液晶方式(歐州專利606940A2號說明書、特開平8-271731號公報之記載)。
本發明係適合使用介電體密勒原理之多層方式的提昇亮度薄膜之DBEF-E、DBEF-D、DBEF-M(均為3M公司製)、膽固醇液晶方式之提昇亮度薄膜之NIPOCS(日東電工(股)公司製)。關於NIPOCS係可以參考日東技報第1.38卷第1號,2000年五月第19頁~21頁等。
又,在本發明中較宜是使用像在WO 97/32223號、WO 97/32224號、WO 97/32225號、WO 97/32226號之各說明書及特開平9-274108號、特開平11-174231號各公報上所記載之將正的固有複折射性聚合物、與負的固有複折射性聚合物予以摻混,並與單軸拉伸之異方向性散射方式的提昇亮度薄膜一起組合。
異方向性散射方式之提昇亮度薄膜較宜是DRPF-H(3M公司製)。本發明之偏光板和提昇亮度薄膜較宜是使用透過黏著劑貼合的形態、或者使用將偏光板之保護膜的一側當做提昇亮度薄膜之一體化型。
在前述之偏光板上,也較宜是和設有硬塗層、前方散射層、防眩(antiglare)層、氣體阻障層、平滑層、抗靜電層、下塗層或保護層等之機能性光學薄膜一起組合來使用。又,此等之機能層也較宜是將前述之抗反射層、或光學異方向性層等在同一層內相互地複合來使用。
前述之偏光板,為了賦予耐擦傷性等之力學強度之目的,其係適合與設於透明支撐體之表面上的機能性光學薄膜一起組合使用。在將硬塗層使用於所適用的前述抗反射薄膜的情況下,特佳為設在透明支撐體和高折射率層之間。
硬塗層較宜是藉由光及熱中之至少任一種而引起硬化性化合物之交聯反應、或聚合反應來形成。硬化性官能基較宜是光聚合性官能基,又含有水解性官能基之有機金屬化合物較宜是有機烷氧基矽烷化合物。
硬塗層之具體的構成組成物,例如,其係可以使用特開2002-144913號公報、特開2000-9908號公報、WO00/46617號公報等所記載之物。
硬塗層之膜厚度較宜是0.2~100微米。
硬塗層之強度,較宜是依照JIS K5400之鉛筆硬度試驗H以上,更宜是2H以上,更理想3H以上。又,依照JIS K5400之摩耗試驗,試驗前後之試驗片之摩耗量愈少愈好。
形成硬塗層之材料係可以使用含有乙烯性不飽和基之化合物、含有開環聚合性基之化合物,此等之化合物係可以單獨或組合使用。
含有乙烯性不飽和基之化合物的較佳例子,舉例來說,例如其可以是乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、貳三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等之多元醇之聚丙烯酸酯類;雙酚A二縮水甘油醚之二丙烯酸酯、己烷二醇二縮水甘油醚之二丙烯酸酯等之環氧丙烯酸酯類;藉由聚異氰酸酯和丙烯酸羥乙酯等之含羥基丙烯酸酯的反應所得到的丙烯酸胺基甲酸酯等之較佳的化合物。
又,市售化合物,舉例來說,例如其可以是EB-600、EB-40、EB-140、EB-1150、EB-1290K、IRR214、EB-2220、TMPTA、TMPTMA(以上為戴西爾UCB(股)公司製)、UV-6300、UV-1700B(以上為日本合成化學工業(股)公司製)等。
又,含有開環聚合性基之化合物的較佳例子,舉例來說,例如其可以是縮水甘油醚類之乙二醇二縮水甘油醚、雙酚A二縮水甘油醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、甘油基三縮水甘油醚、三縮水甘油基參羥乙基三聚異氰酸酯、山梨糖醇四縮水甘油醚、季戊四醇甲苯基四縮水甘油醚、甲酚酚醛清漆樹脂之聚縮水甘油醚、苯酚酚醛清漆樹脂之聚縮水甘油醚等;脂環式環氧樹脂類之塞羅氧化物2021P、塞羅2081、艾普利得GT-301、艾普利得GT-401、EHPE3150CE(以下為戴西爾化學工業(股)公司製)、苯酚酚醛清漆樹脂之聚環己基環氧甲基醚等、氧雜環丁烷類之OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX-1009(以上為東亞合成(股)公司製)等。
除此以外,縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯之聚合物、或者是縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯與可以共聚合的單體間之共聚物也可以使用於硬塗層。
在硬塗層上,為了減低硬塗層之硬化收縮、提昇和基材間之密合性、減低本發明之硬塗層處理物品之捲曲之目的,也適合進行添加矽、鈦、鋯、鋁等之氧化物微粒子、或聚乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯類、聚二甲基環己烷等之交聯粒子、SBR、NBR等之交聯橡膠微粒子等之有機微粒子等之交聯微粒子。
此等之交聯微粒子之平均粒徑較宜是1~20,000奈米。又,交聯微粒子之形狀係可後沒有特別限制地使用球狀、棒狀、針狀、板狀等。微粒子之添加量較宜是佔硬化後之硬塗層的60體積%以下,更宜是40體積%以下。
硬塗層較宜是使用熱或活性能量線加以硬化,其中更宜是使用放射線、γ線、α線、電子線、紫外線等之活性能量線,從安全性、生產性考量時,特佳為使用電子線、紫外線。在以熱進行硬化的情況下,考量塑膠本身之耐熱性時,加熱溫度較宜是140℃以下,更宜是100℃以下。
前方散射層係用以改良在將本發明之偏光板適用於液晶顯示裝置時之上下左右方向的視角特性(色相與亮度分布)。
在本發明中較宜是由折射率不同的微粒子分散於黏合劑而構成者,例如,可以使用前方散射係數特定化之特開11-38208號公報、透明樹脂和微粒子之相對折射率於特定範圍之特開2000-199809號公報、霧度值限定於40%以上之特開2002-107512號公報等之構成。
又,為了控制本發明之偏光板的霧度之視角特性,也可以適合與住友化學之技術報告「光機能性薄膜」第31頁~39頁上所記載的「魯密斯帝」組合來使用。
防眩(antiglare)層係被使用來使得反射光散射以防止映入。防眩機能係可以藉由在液晶顯示裝置的最表面上形成凹凸而得到。具有防眩機能的光學薄膜之霧度較宜是3~30%,更宜是5~20%,更理想是7~20%。
在薄膜表面上形成凹凸的方法,例如,可以適合使用添加微粒子而於膜表面上形成凹凸之方法(例如,特開2000-271878號公報等)、添加少量(0.1~50質量%)的較大粒子(粒徑為0.05~2微米)而形成表面凹凸膜之方法(例如,特開2000-281410號公報、特開2000-95893號公報、特開2001-100004號公報、特開2001-281407號公報等)、於薄膜表面上物理轉印凹凸形狀之方法(例如,特開昭63-278839號公報、特開平11-183710號公報、特開2000-275401號公報等所記載之鑲嵌加工方法)等。
此等之機能層較宜是使用設置於偏光子側及和偏光子相反面的任一單面或兩面上。
其次,說明使用本發明之偏光板的液晶顯示裝置。
第2圖係使用本發明之偏光板的液晶顯示裝置之一例。
如第2圖所示,本發明之液晶顯示裝置係具有液晶胞(15~19)、以及挾持液晶胞(15~19)而配置於上側偏光板11和下側偏光板22。
偏光板雖然是被偏光子及一對的透明保護薄膜所挾持,然而在第2圖中則係顯示一體化的偏光板而省略詳細的構造。
液晶胞係由上側基板15及下側基板18、被此等挾持之液晶分子17所形成的液晶層所構成。液晶胞雖然是依照進行ON.OFF顯示時之液晶分子的配向狀態之不同而分類成如TN(扭曲向列型)、IPS(面內切換型)、OCB(光學補償彎曲型)、VA(垂直向列型)、ECB(電控複折射型)之顯示模式,然而本發明之偏光板不論是穿透型或反射型,任一種之顯示模式均可以使用。
藉由在基板15及18之接觸液晶分子17的表面(以下,有的情況稱為「內面」)上形成配向膜(未圖示),並在配向膜上實施摩擦處理,來控制無施加電場或低施加狀態下之液晶分子17之配向。又,在基板15及18之內面上,在由液晶分子17構成的液晶層上係形成有能夠施加電場之透明電極(未圖示)。
TN模式之摩擦方向係在上下基板相互正交之方向上實施,以其強度和摩擦次數等來控制傾斜角之大小。配向膜係在塗布聚醯亞胺後進行燒成而形成的。液晶層之扭角(扭曲角)的大小係由上下基板之摩擦方向的交叉角、和添加於液晶材料中的光學活性劑來決定。為了使此處之扭曲角成為90°,則添加節距為60微米左右的光學活性劑。
另外,扭曲角,在筆記型電腦或個人電腦螢幕、電視用之液晶顯示裝置的情況下,其係設定於90°附近(85至95°),而於做為行動電話等之反射型顯示裝置使用的情況下,則設定在0~70°。又,在IPS模式及ECB模式中,扭曲角為0°。又在IPS模式中,電極係僅配置於下側基板18之上,並施加平行於基板面的電場。又,在OCB模式中係無扭曲角且傾斜角變大;而在VA模式中則液晶分子17係配向成垂直於上下基板。
本文中,液晶層之厚度d和折射率異方向性△n的積△nd之大小可改變白顯示時之明亮度。因此,為了得到最大明亮度,則設定於每一顯示模示之該範圍內。
一般,乃藉由將上側偏光板11之吸收軸12和下側偏光板22之吸收軸23之交叉角略呈正交地積層,以得到高對比。
液晶胞之上側偏光板11之吸收軸12和上側基板15之摩擦方向之交叉角雖然是隨著液晶顯示模式而定,然而在TN、IPS模式通常是設定為平行或垂直。於OCB、ECB模式則多半設定為45°。但是,由於調整顯示色彩之色調及視角,各顯示模式之最適值是不同的,所以不應限定於此範圍內。
使用前述偏光板之液晶顯示裝置不限定於第2圖之構成,也可以含有其他的構件。例如,也可以在液晶胞和偏光子之間配置彩色濾光片。
又,在液晶胞和偏光板之間,也可以另外置前述之擴大視角薄膜13、20。偏光板11、22和擴大視角薄膜13、20係可以黏著劑貼合之積層形態來進行配置,也可以將液晶胞側保護膜之一者使用於擴大視角薄膜上,即當做所謂的一體型楕圓偏光板來進行配置。
又,在做為穿透型使用的情況下,可以在背面上配置冷陰極或熱陰極螢光管、或發光二極體、場效發射元件、電致發光元件以做為光源。又,使用本發明之偏光板之液晶顯示裝置也可以是反射型,在此種情況下,可以只在觀察側上配置1枚偏光板,而在液晶胞背面或液晶胞之下側基板的內面上設置反射膜。當然,也可以在液晶胞觀察側上設置使用前述光源的前光。
按照本發明,即可以提供隨著熱、濕度而引起穿透率、偏光率之變化小、且耐久性高的偏光板。
又,依照本發明的話,即可以提供不會產生顯著的色味變化、且顯示品質高的液晶顯示裝置。
以下,藉由實施例來更進一步地具體說明本發明本發明,然而本發明之實施態樣不是限定於此等之物而已。
<環烯烴系樹脂薄膜A-1之製作>使用ZEONOR1420(降烯類之開環聚合物之氫化物、日本茜恩公司製、Tg:140℃)之丸粒。
使用腔內徑為50奈米、螺旋L/D為28之單軸擠壓成形機(日本製鋼所製),於桶溫度為260℃下將前述之丸粒予以熔融擠押出,從模具溫度為260℃之塗布吊式模口擠出寬度為650毫米之片狀熔融樹脂,使密接於第1冷卻鼓輪(直徑:200毫米、溫度T1:135℃、周速度R1:12.50公尺/秒),直接藉由刮刀塗布機,按照順序將之密合地移送到第1冷卻輥、接著第2冷卻冷卻鼓輪(直徑:350毫米、溫度T2:125℃、周速度R2:14.46公尺/秒)、然後第3冷卻鼓輪(直徑:350毫米、溫度T3:80℃、周速度R3:14.40公尺/秒),逐次冷卻並藉由冷卻鼓輪面之轉印來進行平滑化,而得到寬度為550毫米(縮幅為左右各50毫米)的熱可塑性樹脂薄膜;經調整鼓輪後,藉由切割機從兩端各切除30毫米,以捲曲鼓輪捲成圓筒狀而得到圓筒狀之光學用薄膜。此時,在第1冷卻鼓輪之片狀熱可塑性樹脂的接觸時間t1為3.1(秒),離開第1冷卻鼓輪時之樹脂溫度T1為132(℃),則t1×(T1-Tg)為-12(單位:秒.度)。如此作法,擠押成形一厚度為80微米之降烯系樹脂薄膜。
(聚酯系樹脂薄膜A-2之製作)將聚酯之小片材料,以亨歇爾混合機及於槳板式乾燥機內進行乾燥,使含水率成為50ppm以下之後,於加熱器溫度設定於280~300℃之擠壓機內使之熔融。
將經熔融的聚酯樹脂由模口部吐出到施加靜電的輥上,得到非結晶胚料(base)。
將此非結晶胚料於胚料流動方向進行拉伸,使拉伸比成為3.3倍之後,於胚料寬度方向以3.9倍之拉伸比進行拉伸,製作成厚度為100微米之聚酯系樹脂薄膜A-2。
<聚碳酸酯系樹脂薄膜A-3之製作>將100份之聚碳酸酯樹脂(黏度平均分子量4萬、雙酚A型)、1.0份之2-(2’-羥基-3’,5’-二-t-丁基苯基)-苯并三唑、430份之二氯甲烷、90份之甲醇投入密閉容器,於加壓下進行80℃之保溫,一邊攪拌一邊使完全溶解而得到塗布液組成物。
接著,過濾此塗布液組成物並進行冷卻,保持於33℃,均勻地流延於不銹鋼帶上,於33℃進行5分鐘之乾燥。
其次,從不銹鋼剝離後,一邊以多支輥運送一邊完成乾燥,而得到膜厚度為100微米之聚碳酸酯薄膜。
<偏氯乙烯系樹脂薄膜A-4之製作><<被複層1塗布液之製作>>
<<被複層1之塗設>>在80微米之厚度的三乙酸纖維素薄膜(TAC-TD80U、富士軟片(股)公司製)上,使用具有狹縫模口之塗布機,按照使乾燥後的厚度成為3微米的方式塗布被複層1用塗布液。以運送速度為30公尺/分鐘的條件進行塗布,以60℃及100℃進行乾燥5分鐘,並予以捲取。
<乙烯醇系樹脂層被複薄膜A-5、A-6之製作><<由乙烯醇系聚合物形成之被複層2之製作>>
將ME-100與水依照所期望的濃度予以混合,然後使用高壓分散機,以30MPa進行高壓分散處理3次,使之分散於水中。HR-3010係藉由於95℃之水中進行攪拌2小時而溶解。
<<被複層2之塗設>>將設有三乙酸纖維素(TAC-TD80U、富士軟片(股)公司製)之被複層的側邊,以1莫耳/升之鹼溶液、於50℃實施鹼化處理。
然後,在三乙酸纖維素薄膜之鹼化處理面上,使用具有狹縫模口之塗布機,按照使乾燥後之膜厚度成為5微米的方式塗布被複層2用塗布液。然後,以運送速度為30公尺/分鐘的條件進行塗布,以130℃進行乾燥5分鐘,並予以捲取。
<第一保護薄膜之製作><<第一保護薄膜B-1之製作>>-前處理-在上述之環烯烴系莖薄膜A-1的雙面上,使用高頻發信機(電暈發生機HV05-2、湯姆科技(股)公司製),於輸出電壓100%、輸出功率為250W、以直徑1.2毫米之線電極、電極通長度為240毫米、工作電極間隔1.5毫米之條件下進行電暈放電處理3秒鐘,將表面張力予以表面改質使成為0.072N/公尺。
<下塗層之塗設>在經實施前處理過的環烯烴系樹脂薄膜A-1的雙面上,按照使乾燥膜厚度成為90奈米的方式,塗布如下所示之下塗層用塗布液。
<硬被覆層之塗設><<溶膠液1之調製>>在備有溫度計、氮氣導入管、滴下漏斗之1,000毫升的反應容器中,投入187克(0.80莫耳)之丙烯醯氧基氧丙基三甲氧基矽烷、27.2克(0.20莫耳)之甲基三甲氧基矽烷、320克(10莫耳)之甲醇和0.06克(0.001莫耳)之KF,於攪拌下、室溫中慢慢地滴下15.1克(0.86莫耳)之水。滴下終了後,於室溫進行攪拌3小時之後,於甲醇迴流下進行加熱攪拌2小時。
然後,以減壓餾去低沸點成分,更進一步地過濾而得120克之溶膠液1。GPC測定如此作法所得到的物質,結果質量平均分子量為1,500,在寡聚物成分以上之成分中,分子量為1,000~20,000之成分係佔30%。又,從1
H-NMR之測定結果來看,所得到的物質之構造係為下述之一般式(1)所表示的構造。
另外,29
Si-NMR測定之縮合率α係為0.56。由此分析結果來看,可明白:本矽烷偶合劑溶膠之大部分是直鏈狀構造部分。
又,由氣相色譜層析儀分析來看,原料之丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷之殘存率為5%以下。
<<硬被覆層用塗布液之調製>>
以孔徑為30微米之聚丙烯製之過濾器,過濾上述之塗布液而調製成硬被覆層用塗布液。
各種使用的化合物係如以下所示。
.PET-30:季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯之混合物(日本化藥(股)公司製).Irgaqure184:聚合起始劑(汽巴特殊化學品(股)公司製).SX-350:平均粒徑為3.5微米之交聯聚苯乙烯粒子(折射率為1.6、綜研化學(股)公司製、30%之甲苯分散液、以聚特龍分散機於10,000rpm進行分散20分鐘後使用).交聯丙烯酸酯-苯乙烯粒子:平均粒徑為3.5微米(折射率為1.55、綜研化學(股)公司製、30%之甲苯分散液、以聚特龍分散機於10,000rpm進行分散20分鐘後使用)
將所製作的上述環烯烴系樹脂薄膜A-1捲成圓筒形態,使用具有狹縫模口之塗布機,將硬被覆層用塗布液,直接擠押、塗布在輔助輥上之偏光板保護薄膜的末設置被覆層之面上。以運送速度為30公尺/分鐘的條件進行塗布,於30℃乾燥15秒鐘、於90℃乾燥20秒鐘後,更進一步地於氮質沖提下,使用160W/公分之空氣冷卻甲基鹵化物燈(艾格拉弗庫斯(股)公司製),照射90mJ/cm2
之照射量的紫外線,使得塗布層硬化,形成厚度為6微米之具有防眩性的防眩層,進行捲取而於環烯烴系樹脂薄膜A-1之上設置硬被覆層。
<低折射率層之塗設><<全氟烯烴共聚物(1)之合成>>在內容量為100毫升之不銹鋼製的附有攪拌機之高壓釜中,投入40毫升之乙酸乙酯、14.7克之羥乙基乙烯醚、及0.55克之過氧化二月桂酯,於系統內進行脫氣置換成氮氣。
更進一步地在高壓釜中,導入25克之六氟丙烷(HFP),昇溫到65℃。在高壓釜內之溫度達到65℃時點的壓力是0.53 MPa(5.4公斤/平方公分)。
保持在該溫度下繼續反應8小時,於壓力達到0.31 MPa(3.2公斤/平方公分)的時點關閉加熱,放置冷卻。
在內溫下降到室溫的時點,趕出未反應的聚合物,打開高壓釜取出反應液。將所得到的反應液投入大量過剩的己烷中,藉由脫水除去溶劑,取出沉澱的聚合物。
再者,將此聚合物溶解於少量的乙酸乙酯中,藉由以己烷進行2次的再沉澱而完全地除去殘存的單體。乾燥後,得到28克之聚合物。
接著,將20克之該聚合物溶解於100毫升之N,N-二甲基乙醯胺中,於冰冷下滴入11.4克之氯化丙烯酸後,於室溫下攪拌10小時。於反應液中加入乙酸乙酯,進行水洗萃取有機層後予以濃縮,藉由以己烷使所得到的聚合物再沉澱而得到19克的以下述之一般式(2)所表示之全氟烯烴共聚物(1)。所得到的聚合物之折射率為1.421。
全氟烯烴共聚物(1)
<<溶膠液2之調製>>在配備有攪拌機、迴流冷卻器之反應器中,加入120份之甲基乙基酮、100份之丙烯醯基氧丙基三甲氧基矽烷(KBM-5103、信越化學工業(股)公司製)、3份之二異丙氧基鋁乙基乙醯乙酸鹽,予以混合之後,再加入30份之離子交換水,於60℃下反應4小時當中,冷卻到室溫而得到溶膠液2。
質量平均分子量為1,600;在寡聚物成分以上之成分中,分子量為1,000~20,000之成分為100%。又,由氣相色譜層析儀分析來看,原料之丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷完全沒有殘存。
<<低折射率層用塗布液之調製>>添加13克之含有聚矽氧烷及羥基之折射率為1.44之熱交聯性含氟聚合物(JTA113、固體物成分濃度為6%、JSR(股)公司製)、13克之膠態矽石分散液MEK-ST-L(商品名、平均粒徑為45奈米、固體物成分濃度為30%、日產化學(股)公司製)、0.65克之前述的溶膠液、及4.4克之甲基乙基酮、1.2克之環己酮,攪拌之後,以孔徑為1微米之聚丙烯製的過濾器進行過濾,調製成低折射率層塗布液1。藉由此種塗布液所形成的層之折射率為1.45。
將形成有上述之硬被覆層的環烯烴系樹脂薄膜A-1捲成圓筒形態,使用具有狹縫模口之塗布機,將低折射率層用塗布液,直接擠押塗布於有輔助輥上之偏光板保護薄膜之已塗布有硬被覆層的面上。
於120℃下乾燥150秒之後,更進一步地於140℃乾燥8分鐘,然後藉由氮氣沖提,於氧濃度為0.1%之氛圍氣下,使用240W/cm之空氣冷卻式甲基鹼化物(艾格拉弗庫斯(股)公司製),照射300mJ/cm2
之照射量的紫外線,以形成厚度為100奈米之低折射率層,進行捲取而製作成於形成有硬被覆層的環烯烴系樹脂薄膜A-1上,更進一步地形成有低折射率之第一保護薄膜B-1。
如以上所述,除了將調濕條件變更為60℃、95%RH以外,按照JIS Z-0208計算出透濕。此時,以適當的時間間隔取出已裝入恆溫恆濕裝置中的杯子,反復地進行稱重操作,以二個連續的稱重,求出個別單位時間的平均質量增加量,繼續評直到彼等成為5%以下之一定值為止。
又,為了排除試料之吸濕等所引起的影響,則測定不加入吸濕劑之空杯,以補正透濕度之值。
如此作法得到的第一保護薄膜B-1之透濕度為5克/平方公尺.日。
<<第一保護薄膜B-2~B-13之製作>>以和第一保護薄膜B-1同樣的作法,製作第一保護薄膜B-2~B-13。另外,第一保護薄膜B-2~B-13之各個透濕度(克/平方公尺.日)係如表1所示。
另外,在測定透濕之中,於測定含有乙烯醇系聚合物之樹脂層的偏光板保護薄膜之透濕度的情況下,其係按照使得設置於透明基材薄膜上之該樹脂層接觸測定杯的方式,來設定試樣,並以和上述同樣的方法,測定透明基材薄膜側的透濕度。
<第二保護薄膜之製作><<光學補償薄膜CF-1之製作>>將下述表2所示之組成物投入混合槽中,一邊加熱到30℃一邊進行攪拌,以將各成分予以溶解,而調製成醯化纖維素。
醯化纖維素係使用總醯基取代度為2.83、總乙醯基取代度為2.83、6位取代度為0.90之物。
使用三層共流延模具,將所得到的內層用塗布液及外層用塗布液,流延於冷卻到0℃之鼓輪上。
將殘留溶劑量為70質量%之薄膜從鼓輪剝離,將兩端固定於銷式拉幅乾燥機上,將運送方向之負荷比設定為115%,一邊運送一邊以80℃進行乾燥,當殘留溶劑量變為10%時,以110℃進行乾燥。
然後,於155℃之溫度進行乾燥20分鐘,製造成殘留溶劑量為0.3質量%之乙酸纖維素薄膜(外層:3微米、內層74微米、外層:3微米)。
以所製作的乙酸纖維素薄膜當做聚合物基材C-1,並測定光學特性。
聚合物基材C-1之寬度為1,340毫米,厚度為75微米。使用橢圓計(M-150、日本分光(股)公司製),測定在波長為630奈米之遲滯值(Re),此時遲相軸係為與運送方向成正交的方向,其值為8奈米。又,測定在波長為630奈米之厚度方向的遲滯值(Rth)時,其值為90奈米。
又,在波長為630奈米之厚度方向的遲滯值(Rth)時,其值為90奈米。將聚合物基材C-1浸漬於2.0N之氫氧化鉀溶液(25℃)中歷2分鐘之後,以硫酸進行中和,以純水進行水洗,並進行乾燥。
藉由接觸角法求取此聚合物基材C-1之表面能,其值為63 mN/m。
<光學異方向性層之形成>在上述所製作的聚合物基材C-1上,以#16之線塗布機,以28毫升/平方公尺之塗布量,塗布下述組成的配向膜塗布液。以60℃之溫風乾燥60秒,更進一步地以90℃之溫風乾燥150秒。
然後,對於配向膜實施摩擦處理。摩擦方向係為與聚合物基材C-1之遲相軸(於波長632.8奈米測定)成45°之方向。
〔液晶層之形成〕將41.01質量份之以下述一般式(5)所示之膽固醇液晶性化合物、4.06質量份之環氧乙烷改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360、大阪有機化合物(股)公司製)、0.35質量份之乙酸丁酸纖維素(CAB531-1、伊斯特曼化學公司製)、1.35質量份之光聚合起始劑(lrgaqure907、汽巴蓋格公司製)、0.45質量份之增感劑(卡克爾DETX、日本化藥(股)公司製)、及0.1質量份之下述之含氟界面活性劑,溶解於102質量份之甲基乙基酮中作成塗布液,將此塗布液以#3.6之線塗布機塗布在前述之配向膜上,於130℃之狀態下加熱2分鐘,使配向成碟狀液晶性化合物。
其次,使用100℃、120W/公分之高壓水銀燈,進行UV照射1分鐘,使碟狀液晶性化合物聚合。然後,放置冷卻到室溫。
按照如此作法而製作成形成有光學異方向性層之光學補償薄膜,以它做為第二保護薄膜CF-1。另外,於波長為546奈米下測定的光學異方向性層之面內遲滯值Re為38奈米。
又,在25℃、相對濕度為10%下之面內遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內遲滯值(Re80)間之差為12.1奈米,它除以在25℃、相對濕度為60%下之面內遲滯值(Re60)之值Gr為0.40。
<<醯化纖維素薄膜C-2~C-10之製作>>除了在製作上述第二保護薄膜CF-1時形成光學異方向性層以外,以和第二保護薄膜CF-1同樣的作法製作醯化纖維素薄膜C-2~C-10。
另外,在製作醯化纖維素薄膜C-2~C-10時,使用表3所示之特性的醯化纖維素CTA-1~CTA-10、及表4所示之溶劑S-1~S-3,製作如表5所示之塗布液D-1~D-10。又,各塗布液之調製係分為溶劑S-1、溶劑S-2、溶劑S-3的情況,分別按照下述作法進行調製。
〔溶劑S-1之情況〕在具有攪拌槳翼,外周有冷卻水循環之400升的不銹鋼製溶解槽中,混合溶液組成1之溶劑,接著溶解醯化纖維素以外之添加劑。其次,一邊攪拌一邊慢慢地添加醯化纖維素粉末,使總投入量成為300公斤。另外,二氯甲烷、丁醇、甲醇之溶劑係全部使用含水率為0.2質量%以下之物。
關閉槽體,將槽外周之冷卻水變更為60℃,一邊攪拌一邊進行溶解2小時,調製成醯化纖維素溶液。其次,以絕對過濾精度為0.01毫米之濾紙(東洋濾紙(股)公司製、#63)進行過濾,更進一步地以絕對過濾精度為2.5微米之濾紙(波魯公司製、FH025)進行過濾。
在另外的混合槽中調製下述之第二溶液組成,混合474質量份之上述第一溶液和25質量份之第二溶液。
〔溶劑S-2及S-3的情況〕在具有攪拌槳翼,外周有冷卻水循環之400升的不銹鋼製溶解槽中,投入溶劑混合成如表2所示之組成,更進一步地加入如表3所示之可塑劑、剝離劑及添加劑並使之溶解。一邊攪拌一邊慢慢地添加醯化纖維素粉末,使總投入量成為200公斤。
另外,二氯甲烷、丁醇、甲醇之溶劑係全部使用含水率為0.2質量%以下之物。
首先,醯化纖維素之粉末,將在分散槽中之已投入粉體的槽內減壓到1,300Pa,以最初之攪拌剪力速度為15公尺/秒(剪切應力5×104
kgf/m/sec2
)之周速進行攪拌之溶解桿型偏心攪拌軸、及在中心軸上具有錨定翼之周速為1公尺/秒(剪切應力1×104
kgf/m/sec2
)進行攪拌的條件下,進行分散歷30分鐘。分散之開始溫度為25℃,藉由冷卻水之水流使最終溫度成為35℃。
分散終了後,停止高速攪拌,將錨定翼之周速設定為0.5公尺/秒更進一步地進行攪拌100分鐘,以使醯化纖維素膠羽膨潤。達到膨潤終了時,以氮氣加壓槽內使成為0.12MPa。此時,槽內之氧濃度保持小於2體積%、沒有防爆上之間題的狀態。
又,塗布液中之水分量,經確認是在0.2質量%以下。將470質量份之本溶液和25質量份的另外調製完畢之下述第二溶液組成液予以混合。
將所得到的不均勻的溶膠狀溶液,以中心軸經加溫到30℃之螺旋泵輸送,按照以3分鐘從該螺旋外周部起進行冷卻,到-75℃之方式使之通過冷卻部分。
冷卻係使用以冷凍機冷卻到-80℃之冷媒來實施的。
然後,將藉由冷卻所得到的溶液,以螺旋泵於送液中加溫到35℃並移送到不銹鋼製之容器中。
於50℃均勻地攪拌2小時後,以絕對過濾精度為0.01毫米之濾紙(東洋濾紙(股)公司製、#63)進行過濾,更進一步地以絕對過濾精度為2.5微米之濾紙(波魯公司製、FH025)進行過濾。
將所得到的纖維素衍生物溶液,以送液管之加溫部壓力部加溫到110℃、1MPa,釋放到常壓(約0.1MPa)以使有機溶劑揮發出來,經冷卻而得到在40℃之溫度下固體物成分濃度為約24%之溶液。
另外,表5中所示之可塑劑全部均使用由2質量份之三苯基膦和1質量份之聯苯二苯基膦混合而成。又,剝離劑係使用檸檬酸乙酯(乙基取代度為0~3之混合物)。另外,表5所示之塗布液添加劑M1~M4係如下述所示。
將按照如此做法所得到的塗布液D-1~D-10流延於鏡面不銹鋼鼓輪支撐體上。一邊於長度方向拉伸約5%一邊從鼓輪剝離薄膜後,一邊以一部拉幅機於寬度方向一邊進行乾燥,更進一步地一邊於多數輥間運送一邊進行乾燥後,再將之捲起來。
測定如此做法所得到的醯化纖維素薄膜C-1~C-10之厚度、厚度方向遲滯值(Rth)及面內遲滯值(Re)。將其結果與寬度方向拉伸率顯示於表6。另外,於表6所示之寬度方向拉伸率係以從拉伸前薄膜之寬度尺寸到藉由拉伸所增加之尺寸、相對於拉伸前薄膜之寬度尺寸的百分率來表示。
<<醯化纖維素薄膜C-11~C-12之製作>>在附設有機械攪拌器、溫度計、冷卻、滴下漏斗之1升的三口燒瓶中,量取40克之戴西爾公司製醯化纖維素(乙醯基取代度為2.41)、46.0毫升之吡啶、300毫升之二氯甲烷,於室溫下進行攪拌。
在其中,慢慢地滴下62.4毫升之苯甲醯氯,添加後更進一步地於室溫下進行攪拌。
反應後,當一邊激烈地攪拌一邊將反應溶液投入4升之甲醇時,就析出白色固體。
藉由吸引過濾分離前述之白色固體,以大量的甲醇進行洗淨3次。
以60℃將所得到的白色固體予以乾燥整夜之後,藉由於90℃下進行真空乾燥而得到白色粉末之目的化合物(醯化纖維素)CTA-11。該化合物CTA-11之醯基的總取代度為3.0,芳香族醯基之取代度為0.58。
〔醯化纖維素薄膜C-11〕將上述之醯化纖維素薄膜CTA-11於120℃下進行2小時之乾燥後,將以下所記載的組成物投入混合槽,進行攪拌予以溶解,調製醯化纖維素溶液。
將上述之醯化纖維素溶液加溫30℃,通過寬度為800毫米之流延機而流延於鏡面不銹鋼支撐體上。另外,流延點係設在經設定為22℃之流延輥上,支撐帶之另一輥的溫度為30℃。
又,流延部整體之空間溫度係設定於70℃。流延速度為3公尺/秒,塗布寬度為80公分。
將在距離流延部50公分處,流延旋轉的醯化纖維素薄膜從帶上剝離,以拉幅機把持薄膜兩端。一邊使薄膜寬度保持一定,一邊運送110℃之拉幅機部。
然後,脫離拉幅機,切除薄膜兩端的鉗鋏痕跡部分之後,使薄膜通過由複數過渡輥所構成的135℃~145℃之乾燥部,以將殘留溶劑量乾燥成0.1%以下。
乾燥後,捲附於捲芯上而得到長尺狀之膜厚度為80微米之醯化纖維素薄膜C-11,對於所得到的醯化纖維素薄膜C-11,使用自動複折射率(KOBRA-21ADH、王子計測機器(股)公司製),測定遲滯值之光入射角度依存性,計算光學特性的結果,Re=4.5奈米,Rth=-141奈米。
醯化纖維素薄膜C-11之在25℃、相對濕度為10%下之面內遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內遲滯值(Re60)之值Gr係0.16。
醯化纖維素薄膜C-11之寬度方向拉伸率、厚度、面內遲滯值(Re)、厚度方向遲滯值(Rth)、Gr值係顯示於表6。
〔醯化纖維素薄膜C-12之製作〕除了將完成厚度設定為50微米以外,以和醯化纖維素薄膜C11之製作同樣的作法,而得到長條狀醯化纖維素薄膜C12。
對於所得到的醯化纖維素薄膜C12,使用自動複折射率(KOBRA-21ADH、王子計測機器(股)公司製),測定遲滯值之光入射角度依存性,計算光學特性的結果,Re=2奈米,Rth=-190奈米。
醯化纖維素薄膜C12之在25℃、相對濕度為10%下之面內遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內遲滯值(Re60)之值Gr係0.2。
醯化纖維素薄膜C-12之寬度方向拉伸率、厚度、面內遲滯值(Re)、厚度方向遲滯值(Rth)、Gr值係顯示於表6。
表6
然後,將所製作的醯化纖維素薄膜C-1~C-12於50℃之6%之氫氧化鈉水溶液中浸漬2分鐘之後,進行水洗並予以乾燥。
<<光學償薄膜CF-2之製作>>〔光學異方向性層之塗設〕於上述所製作的醯化纖維素薄膜C-2上,和上述光學償薄膜CF-1同樣的作法設置光學異方向性層,而製作成光學償薄膜CF-2。所製作的光學償薄膜CF-2之Re為28奈米,Rth為170奈米;在25℃、相對濕度為10%下之面內遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內遲滯值(Re60)之值Gr係0.70。
<<光學償薄膜CF-3之製作>>〔光學異方向性層之塗設〕於上述所製作的醯化纖維素薄膜C-3上,和上述光學償薄膜CF-1同樣的作法塗布配向膜,以20公尺/分鐘的速度運送薄膜,按照相對於長軸方向而言為45°進行摩擦處理的方式來設定摩擦輥(直徑為300毫米),使之以650 rpm進行旋轉,對於設有配向膜之表面實施摩擦處理。
然後,在經實施摩擦處理過的配向膜上,於由41.01公斤之碟狀液晶化合物、4.06公斤之環氧乙烷改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360、大阪有機化合物(股)公司製)、0.35公斤之乙酸丁酸纖維素(CAB531-1、伊斯特曼化學公司製)、1.35公斤之光聚合起始劑(Irgaqure907、汽巴蓋格公司製)、0.45公斤之增感劑(卡克爾DETX、日本化藥(股)公司製)、0.45公斤之檸檬酸酯(三協化學製、AS3)溶解於102公斤之甲基乙基酮而成的塗布液中加入0.1公斤之含氟脂肪族基共聚物(梅伽法庫F780、大日本油墨(股)公司製),使得#3.2之線塗布機在和薄膜之運送方向相同的方向上以391 rpm進行旋轉,連續地塗布在以20公尺/分鐘運送的C-3之配向膜面上。
藉由從室溫連續加溫到100℃之步驟以乾燥溶劑,然後在130℃的乾燥區域,將碟狀液晶化合物層之膜表面風速設定為平行於薄膜運送方向之2.5公尺/秒,加熱約90秒鐘,以將碟狀液晶化合物予以配向。
其次,運送到80℃之乾燥區域,於薄膜之表面溫度為約100℃的狀態下,藉由紫外線照射裝置(紫外線燈:輸出功率為160W/公分、發光長度為1.6公尺),照射照度為600mW之紫外線,使之進行交聯反應,以將碟狀液晶化合物固定於該配向上。
然後,放置冷卻到室溫,將之捲成圓筒狀使其形態成為圓筒狀。
以如此作法而製作成圓筒狀的光學償薄膜(CF-3)。所製作的光學異方向性層之Re為30奈米,Rth為90奈米;在25℃、相對濕度為10%下之面內遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內遲滯值(Re60)之值Gr係0.80。
<<光學償薄膜CF-4之製作>>〔光學異方向性層之塗設〕於上述所製作的醯化纖維素薄膜C-4上,和上述光學償薄膜CF-1同樣的作法塗布配向膜,設置如Re為30奈米而Rth為80奈米這樣的光學異方向性層,而製作成光學償薄膜(CF-4)。所製作的光學償薄膜CF-4之Re為28奈米,Rth為130奈米;在25℃、相對濕度為10%下之面內遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內遲滯值(Re60)之值Gr係0.6。
(偏光板之製作)<偏光子之製作>將厚度為120微米之聚乙烯醇薄膜,浸漬於含有1質量份之碘、2質量份之碘化鉀、4質量份之硼酸的水溶液中,於50℃拉伸4倍而製作成偏光子。
將2質量份之馬來酸酐改性乙烯.丁二烯.苯乙烯嵌段共聚物之加氫物(熔流指數值,於200℃、5公斤之荷重下為1.0克/10分鐘,苯乙烯嵌酸含量為30質量%,加氫率為80%以上,馬來酸酐加成量為2%),溶解於8質量份之二甲苯和40質量份之甲基異丁基酮的混合溶劑中,以孔徑為1微米之聚四氟乙烯製之過濾器進行過濾,得到底劑溶液。
然後,藉由不設置第一保護薄膜B-1之硬被覆層,在經電暈處理過的面和經上述鹼化過的WV薄膜之未塗布光學異方向性層的面上,以上述所製作的底劑溶液做為偏光子之黏著劑,將第一保護薄膜和偏光子予以貼合,以完全鹼化型之聚乙烯醇5%之水溶液做為黏著劑,將第二保護薄膜和偏光子予以貼合,藉以製作成上側偏光板。以同樣的作法,按照順序貼合第一保護薄膜B-7、偏光子及第二保護薄膜CF-1而製作成下側偏光板。
<偏光板之耐久性評估>將以上述作法所得到的偏光板,於60℃、95%RH之環境下放置1,000小時後,測定偏光度,基於以下之評價基準進行評價。結果係顯示於表6。另外,偏光度係如以上所述,藉由上述數學式(1)而求出在波長為550奈米之偏光度。
如此作法評價本實施例1之偏光板之耐久性的結果,偏光度為99.5%,係為無問題等級。
〔評價基準〕○:偏光度為99%以上,無實用上之問題;△:偏光度為98%以上~99%以下,無實用上之問題;×:偏光度小於98%,有實用上之問題。
(液晶顯示裝置之製作)將設置在使用TN型液晶胞的20吋之液晶顯示裝置(LC-20V1、夏普(股)公司製)上的一對偏光板(上側偏光板及下側偏光板)予以剝除,改以本實施例1所製作的偏光板代替,將第二保護薄膜透過黏著劑,按照使之成為液晶胞側的方式,在觀察者側及背光側上各貼附一枚。按照使觀察者側之偏光板(上側偏光板)之穿透軸、及背光側之偏光板(下側偏光板)之穿透軸成正交的方式來配置偏光板。此時,在觀察者側之偏光板(上側偏光板)上係配置具有硬被覆層之第一保護薄膜之偏光板,而在背光側之偏光板(下側偏光板)係配置不具有硬被覆層之偏光板。
<液晶顯示裝置之評價>其次,使用測定機(EZ-對比160D、ELDIM公司製),測定在以液晶顯示畫面之橫方向當做基準的方位角45°、以畫面表面之法線方向敞做基準之極角60°之方位的黑顯示時之色味。
接著,將此液晶顯示裝置於常溫常濕(25℃、60%RH左右,無濕度控制)之房屋中放置1週,再度測定黑顯示時之色味。
又,將此液晶顯示裝置於25℃、10%RH下放置1週,然後再測定黑顯示時之色味。更進一步地將同樣的液晶顯示裝置於25℃、80%RH下放置1週,然後再測定黑顯示時之色味。
關於以上所得到的色味測定,基於下述評價基準進行色味變化之評價。
◎:黑色味變化(△E*
)為小於0.1,無實用上之問題;○:黑色味變化(△E*
)為0.1以上~0.3以下,無實用上之問題;△:黑色味變化(△E*
)為0.3以上~0.5以下,有實用上之問題;×:黑色味變化(△E*
)為0.5以上,有實用上之問題。
又,觀察所作的液晶顯示裝置之結果,可以實現正面方向及視角方向均調和(nutral)的黑顯示。
和上述實施例1同樣的作法,使用於上述所製作的第一保護薄膜B-2~B-13、和第二保護薄膜CF-1~CF-4、C-5~C-10,按照表7所示之組合製作成偏光板。此時,B4~B-6、B10~B13及第二保護薄膜係於浸漬1.5莫耳/升、55℃之NaOH水溶液中歷2分鐘之後,進行中和、水洗、鹼化處理,然後以完全鹼化型聚乙烯醇5%水溶液當做黏著劑,與偏光子貼合。又,B2、B3及B7~B9之保護薄膜係於電暈處理後,以和實施例1同樣的作法與偏光子貼合。
<實施例2~5、實施例1~3及比較例12之偏光板之評價><<TN模式液晶胞之評價>>除了將所使用的偏光板如表7所示進行更以外,以和實施例1同樣的作法,將實施例2~5、實施例1~3及比較例12之偏光板裝入液晶顯示裝置中,以和實施例1同樣的作法進行色味變化之評價。將此等評價果記載於表7。
<實施例6及比較例4之偏光板之評價><<OCB模式液晶胞之製作>>在附有ITO電極之玻璃基板上設置當做配向膜之聚醯亞胺膜,並進行摩擦處理。
摩擦處理係按照使2枚玻璃基板成相反方向的方式來實施。按照使得晶胞間隙(d)成為8微米的方式,相向地貼合2枚玻璃基板。於晶胞間隙中,注入△n為0.1396之液晶性化合物(ZLI1132、梅魯庫公司製),製作成OCB模式液晶胞。
在OCB模式液晶胞上,按照挾持液晶胞的方式、使得光學償薄膜之光學異方向性層、和液晶胞之玻璃成相對面的方式,來配置2枚上述所製作的偏光板。
按照使得OCB模式液晶胞之配向膜的摩擦方向、和光學償薄膜之配向膜的摩擦方向成為逆向平行的方式,進行配置。在此等之兩側上,依正交尼科耳鏡方式配置偏光元件。此時,將實施例6及比較例4之偏光板使用於所製作的OCB模式液晶顯示裝置上,以和實施例1同樣的作法進行色味變化之評價。將該等之評價結果記載於表7上。
<實施例7及比較例5之偏光板之評價><<ECB模式液晶胞之評價>>液晶胞係將晶胞間隙設定為3.5微米,藉由將持有正介電率異方向層之向列液晶材料滴下注入於基板間,予以封閉,並將液晶層之△n.d定為300奈米而成。
液晶材料係使用介電異方向性為正、折射率異方向性、△n=0.0854(589奈米、20℃)、△ε=+8.5左右之向列液晶(例如,梅魯庫之MLC-9100)。
又,上側基板及下側基板之各個配向軸(摩擦軸)之交叉角為0°,然後,在貼合上下偏光板之際,按照使得液晶胞之上下基板的摩擦軸方向(配向控制方向)係與光學異方向性層的支撐體之遲相軸成45°交叉的方式進行貼合。
又,偏光膜之吸收軸係分別與液晶胞的配向方向(摩擦方向)約略呈45°交叉,且上下偏光膜之吸收軸的交叉角係約略呈90°正交尼科耳。
評價將實施例7及比較例5之偏光板,使用於所製作的ECB模式液晶顯示裝置時之色味變化。將該等之評價結果記載於表7上。
<實施例8~9及比較例6~7之偏光板之評價>將設置於VA型液晶顯示裝置(LC-26GD3、夏普(股)公司製)上之偏光板及相位差膜予以剝離,改為實施例8~9及比較例6~7之偏光板,按照使得穿透軸與製品上所貼的偏光板一致的方式進行貼合。然後,以和實施例1同樣的作法進行色味變化之評價。將評價結果記載於表7。
<實施例10、15及比較例8之偏光板之評價><<第一相位差薄膜之製作>>將由2,2’-雙(3,4二羧苯基)六氟丙烷、及2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯基所合成的聚醯亞胺,使用環己酮做為溶劑調製而成的15質量%之溶液,塗布於50微米厚度之三乙醯基纖維素薄膜上。
然後,藉由在100℃進行乾燥處理10分鐘而得到殘存溶劑量為7%、厚度為6微米之薄膜。
然後,將於三乙醯基纖維素薄膜上所形成的薄膜,每一基材(三乙醯基纖維素薄膜)於160℃之溫度下進行5%縱向單軸拉伸,從前述之三乙醯基纖維素薄膜剝離而得到第一相位差薄膜。
第一相位差薄膜之特性係為具有△nd=60奈米、Rth=250奈米、d=5.5微米,△n=(nx-nz)=0.045、nx>ny>nz之特性。
將設置於VA型液晶顯示裝置(LC-26GD3、夏普(股)公司製)上之偏光板及相位差膜予以剝離,改為實施例10、15及比較例8之偏光板,按照使得穿透軸與製品上所貼的偏光板一致的方式進行貼合。
另外,在背光側之偏光板(下側偏光板)之液晶胞側(第二保護薄膜側)上,按照使得nx方向和偏光板之吸收軸呈正交的方式,透過黏著劑貼上前述之第一相位差薄膜。又,觀察者側之偏光板(上側偏光板)係不隔著前述之第一相位差薄膜,使得偏光板之吸收軸彼此呈正交的方式,透過黏著劑貼合液晶胞。
然後,以和實施例1同樣的作法進行色味變化之評價。將評價結果記載於表7。
<實施例11及比較例9之偏光板之評價><<第二相位差薄膜之評價>>將厚度為135微米之降烯系樹脂薄膜(JSR公司製、阿特翁),於拉幅機、175℃進行拉伸處理,製作成具有nx>ny>nz之折射率特性、Re為40奈米而Rth為200奈米之第二相位差薄膜。
然後,將設置於IPS型液晶顯示裝置(Th-26LX300、松下電器產業(股)公司製)上之偏光板及相位差膜予以剝離,改為本發明之偏光板,按照使得穿透軸與製品上所貼的偏光板一致的方式進行貼附。
另外,在觀察者側之偏光板(上側偏光板)之液晶胞側(第二保護薄膜側)上,透過黏著劑貼上前述之第二相位差薄膜。又,背光側之偏光板(下側偏光板)係不隔著前述之第二相位差薄膜,透過黏著劑貼合液晶胞。
然後,以和實施例1同樣的作法進行色味變化之評價。將評價結果記載於表7。
<實施例12及比較例10之偏光板之評價><<第三相位差薄膜>>將質量平均分子量為8萬之聚碳酸酯的17%二氯甲烷溶液流延於不銹鋼帶上,使殘留揮發分成為3%之後,於158℃之溫度條件下,將該薄膜藉由15%縱向單軸拉伸,得到遲滯值(以590奈米之光進行測定)Re=15奈米、Rth=270奈米之由聚碳酸酯形成的第三相位差薄膜。
<<第四相位差薄膜之製作>>將降烯系樹脂薄膜(商品名「茜歐諾亞1420R」、日本麗陽公司製)於拉幅式拉伸機中進行拉伸處理,製作成具有nx>ny>nz之折射率特性、Re為213奈米而Rth為106奈米之第二相位差薄膜。
然後,將設置於IPS型液晶顯示裝置(Th-26LX300、松下電器產業(股)公司製)上之偏光板及相位差膜予以剝離,改為如表7所示的本發明之偏光板,按照使得穿透軸與製品上所貼的偏光板一致的方式進行貼附。
另外,在觀察者側之偏光板(上側偏光板)之液晶胞側(第二保護薄膜側)上,透過黏著劑貼上前述之第三相位差薄膜。又,背光側之偏光板(下側偏光板)係透過黏著劑貼合第四相位差薄膜。
然後,以和實施例1同樣的作法進行色味變化之評價。將評價結果記載於表7。
<實施例13及比較例11之偏光板之評價>在實施例11中,除了使用第三相位差薄膜來代替第一相位差薄膜以外,以和實施例11同樣的作法製作出實施例13之液晶顯示裝置,以和實施例11同樣的作法,使用IPS液晶顯示裝置並進行色味評價。結果示於表7。
在比較例9中,除了使用第三相位差薄膜來代替第一相位差薄膜以外,以和比較例9同樣的作法製作出比較例11之液晶顯示裝置,以和比較例9同樣的作法,使用IPS液晶顯示裝置並進行色味評價。結果示於表7。
<實施例14之偏光板之評價>在實施例13中,除了使用第一保護薄膜B-12來代替背光側之偏光板(下側偏光板)中使用的第一保護薄膜B-7以外,以和實施例13同樣的作法製作出實施例14之液晶顯示裝置,以和實施例13同樣的作法,使用IPS液晶顯示裝置並進行色味評價。結果示於表7。
(比較例13之偏光板之製作)在實施例1中,除了將觀察者側之偏光板(上側偏光板)、及背光側之偏光板(下側偏光板)的各別之第一保護薄膜、及第二保護薄膜全部改為第一保護薄膜B-7(實施例1所製作的環烯烴系樹脂薄膜A-1)以外,以和實施例1同樣的作法製作比較例13之液晶顯示裝置。另外,第一保護薄膜B-7(實施例1所製作的環烯烴系樹脂薄膜A-1)之在25℃、相對濕度為10%下之面內遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內遲滯值(Re60)之值Gr係0.04。在該比較例13中,生產性顯著地下降。
<實施例16~17之偏光板之製作及評價><<第五相位差薄膜之製作>>將由聚碳酸酯-聚苯乙烯共聚物溶解於二氯甲烷所製作的塗布液溶液製作成流延薄膜,於175℃之溫度下,藉由進行寬度自由單軸拉伸得到Re=140奈米、Rth=70奈米之相位差薄膜。
然後,將設置於IPS型液晶顯示裝置(Th-26LX300、松下電器產業(股)公司製)上之偏光板及相位差膜予以剝離,改為如表7所示的本發明之偏光板,按照使得穿透軸與製品上所貼的偏光板一致的方式進行貼附。
另外,在觀察者側之偏光板(上側偏光板)之液晶胞側(第二保護薄膜側)上,透過黏著劑,按照使遲相軸與觀察者側偏光板之吸收軸平行的方式,貼合前述之第五相位差薄膜。
將如上述作法所製作的偏光板,以和實施例11同樣的作法,使用IPS液晶顯示裝置,進行色味變化之評價。結果示於表7。
如表7所示,可確認:實施例1~17之偏光板具有較比較例1~12之偏光板還高的耐久性。
又,可確認:相對於比較例1~12之液晶顯示裝置而言,實施例1~17之液晶顯示裝置係具有較優異的生產性,色味之經時安定性較高。尤其,可確認:使用VA模式及IPS模式之液晶胞的實施例8~17,該效果特別明確;此等之中,第二保護薄膜之醯基取代度為在本發明所規定的範圍之實施例8及實施例12的效果最顯著。
更且,具備在偏光子的兩側上使用透濕性低的薄膜之偏光板之比較例13,由於在貼合後水分不會從偏光子脫離的緣故,所以其後續所需要乾燥時間,就必須花費實施例1~17及比較例1~11之數倍時間,以致製造上、實用上均不適用,結果生產性不佳。
本發明之偏光板具有優異的生產性、均無顯示不均現象、色味經時安定性(高耐久性),因而可以適合使用於液晶顯示裝置。
本發明之液晶顯示裝置具有優異的生產性、均無顯示不均現象、色味經時安定性(高耐久性),因而可以適合使用於行動電話、電腦用監視器、電視、液晶投影機等。
1a...保護膜
1b...保護膜
1...保護膜
2...偏光子
3...機能性光學薄膜
4...黏著層
11...上側偏光板
12...吸收軸
13...擴大視角薄膜
15...上側基板
17...液晶分子
18...下側基板
20...擴大視角薄膜
22...下側偏光板
23...吸收軸
第1A圖係顯示本發明之偏光板的構成之斷面圖。
第1B圖係顯示本發明之偏光板的構成之斷面圖。
第2圖係顯示本發明之液晶顯示裝置的構成之斜視圖。
Claims (7)
- 一種液晶顯示裝置,其係具有液晶胞及配置在其兩側上的二枚偏光板之液晶顯示裝置,其特徵在於:其中至少有一側的偏光板係由第一保護薄膜、偏光子及第二保護薄膜按照此順序積層之偏光板,且該第一保護薄膜為聚酯系樹脂薄膜,前述之第一保護薄膜之在60℃、相對濕度為95%下的透濕度為300克/平方公尺.日以下,前述之第二保護薄膜為醯化纖維素薄膜;該偏光板之第二保護薄膜係被貼合在液晶胞之對向側上;第二保護薄膜在25℃、相對濕度為10%下之面內方向的遲滯值(Re10)和在25℃、相對濕度為80%下之面內方向的遲滯值(Re80)間之差的絕對值,除以在25℃、相對濕度為60%下之面內方向的遲滯值(Re60)之值Gr係0.06~0.24。
- 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中第一保護薄膜之透濕度為50克/平方公尺.日以下。
- 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中第二保護薄膜係滿足下述之式(I)及(Ⅱ):2.30≦SA+SB<2.80.........式(I) 0≦SB≦1.00.............式(Ⅱ)在上述之式(I)及(Ⅱ)中,SA及SB係代表被纖維素之羥基所取代的醯基之取代度,SA係代表乙醯基之取代度,SB係代表碳原子數為3~4的醯基之取代度。
- 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中第二保護薄膜係經過拉伸的,且以下述之式(Ⅲ)所定義之面內方向的遲滯值Re係在20~70奈米之範圍,而以下述之式(Ⅳ)所定義之厚度方向的遲滯值Rth係在30~400奈米之範圍,Re=(nx-ny)×d............式(Ⅲ) Rth={(nx+ny)/2-nz}×d......式(Ⅳ)在上述之式(Ⅲ)及(Ⅳ)中,nx係薄膜面內之遲相軸方向的折射率,ny係薄膜面內之進相軸方向的折射率,nz係薄膜之厚度方向的折射率,d係薄膜之厚度。
- 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中第二保護薄膜Re及Rth係為滿足下述之式(V)及(Ⅵ)的醯化纖維素薄膜,| Re |≦10...........式(V) | Rth |≦25...........式(Ⅵ)。
- 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其係在第一保護薄膜上至少設置硬被覆層及抗反射層中之至少任一種。
- 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中液晶胞係VA模式及IPS模式中之至少任一種。
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