TWI659055B

TWI659055B - 光學薄膜之製造方法

Info

Publication number: TWI659055B
Application number: TW105134070A
Authority: TW
Inventors: 古山智政; 南條崇
Original assignee: 日商柯尼卡美能達股份有限公司
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2019-05-11
Also published as: CN106965361A; KR20170070807A; CN106965361B; TW201730278A; JP6665512B2; KR101897366B1; JP2017109311A

Abstract

本發明係關於光學薄膜之製造方法，其係於溶液流延製膜法中，於支撐體上流延光學薄膜之原料溶液的濃液(dope)，於支撐體上形成坯片(流延膜)，自前述支撐體剝離坯片而製造光學薄膜之方法，其特徵為使前述濃液自流延模嘴流延至支撐體時之以下述式(1)所示之流延拉伸比為3~6，式(1) 流延拉伸比=支撐體速度/吐出流速。

Description

光學薄膜之製造方法

本發明有關液晶顯示裝置等所使用之光學薄膜之製造方法。

於液晶顯示裝置之圖像顯示區域配置有各種光學薄膜(例如用以保護偏光板之偏光元件之透明保護薄膜)。

作為此種光學薄膜，係使用例如如纖維素酯薄膜之透明性優異之樹脂薄膜。如此光學薄膜大多藉由例如溶液流延(製膜)法製造為長條狀之樹脂薄膜。

所謂溶液流延法，具體而言係將原料樹脂的透明性樹脂溶解於溶劑而成之樹脂溶液(濃液)，流延於行進中之支撐體上，將乾燥至可剝離程度而得之坯片(亦稱為濃液膜或流延膜)自支撐體剝離，邊以搬送輥搬送剝離之坯片，邊施以乾燥或延伸等，藉以作成長條狀之樹脂薄膜之方法。

而且，該等光學薄膜因液晶顯示裝置之薄型化而近年來對薄膜需求提高。薄膜若變薄則膜物性降低，於上述溶液流延法中，於搬送尤其是延伸步驟中因延伸用夾具所致之龜裂斷裂風險亦增加。

另一方面，薄膜所要求之光學性能與膜厚無關而為固定。然而，由於隨著膜厚變薄而不易展現光學性能，故為了達成目標而有必要進一步增加延伸率。因此，延伸步驟中之薄膜斷裂風險更提高，因此現狀是要求其改善。

本發明係鑑於該情況而完成者，目的在於提供於溶液流延法之延伸步驟等中不會引起斷裂，而獲得高品質薄膜之製造方法。

本發明人等對於上述課題，發現藉由將流延拉伸比調整為較大，在初期階段促進拉伸樹脂之配向，結果可使延伸步驟中必要之延伸率降低。

不過，作為迄今類似之技術，已報導藉由將溶液流延法中之流延拉伸比(支撐體速度/吐出流量)調節於1~3，而主要提高薄膜平面性之技術(專利文獻1)。又，亦報導藉由調整拉幅機速度/冷卻滾筒之移動速度之比，抑制橫段故障之技術(專利文獻2)。

然而，上述專利文獻1記載之技術目標不在於薄膜，而是進而考慮平面性提高者，並非係基於促進配向之觀點而達成之技術。且，專利文獻2記載之技術目的亦係提高剝離時之膜厚防止斷裂，並非欲在初期階段促進樹脂配向，並降低隨後之延伸步驟之延伸倍率而進行之技術。

〔先前技術文獻〕〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本專利第3674284號公報

〔專利文獻2〕日本特開2008-119866號公報

本發明人等積極檢討之結果，發現藉由具有下述構成之光學薄膜之製造方法可解決上述課題，基於該見解重複進一步檢討，因而完成本發明。

本發明之一樣態之光學薄膜之製造方法，係於溶液流延製膜法中，於支撐體上流延光學薄膜之原料溶液的濃液(dope)，於支撐體上形成坯片(流延膜)，自前述支撐體剝離坯片而製造光學薄膜之方法，其特徵為使前述濃液自流延模嘴流延至支撐體時之以下述式(1)所示之流延拉伸比為3~6。

式(1) 流延拉伸比=支撐體速度/吐出流速。

依據本發明，於製造步驟中不會引起斷裂，可製造高品質之薄膜光學薄膜。

1‧‧‧溶解釜

2‧‧‧泵

3‧‧‧流延模嘴

4‧‧‧減壓室

5‧‧‧前後捲取滾筒

6‧‧‧流延用環狀帶(支撐體)

7‧‧‧非流延範圍

8‧‧‧剝離輥

9‧‧‧坯片

10‧‧‧拉幅機

11‧‧‧輥搬送乾燥裝置

12‧‧‧溫風(乾燥風)

13‧‧‧捲取機

F‧‧‧薄膜

圖1係顯示使用環狀帶支撐體之溶液流延法之光學薄膜之製造裝置之基本構成之概略圖。

圖2係顯示支撐體上之非流延範圍之概略圖。

以下，針對本發明之實施形態加以說明，但本發明不限定於此。

〔光學薄膜之製造方法〕

圖1係顯示於本實施形態使用之光學薄膜之製造裝置之概略構成之說明圖。本實施形態之光學薄膜之製造方法係使用使包含聚合物及溶劑之濃液自流延模嘴流延於行進中之支撐體上，隨後，作為薄膜而剝離之溶液流延法者。

又，圖式中各符號表示如下。1：溶解釜，2：泵，3：流延模嘴、4：減壓室、5：前後捲取滾筒、6：流延用環狀帶(支撐體)、7：非流延範圍、8：剝離輥、9：坯片、10：拉幅機、11：輥搬送乾燥裝置、12：溫風(乾燥風)、13：捲取機、F：薄膜。

使用圖1說明溶液流延法之概要。首先，於溶解釜1，將例如纖維素酯等之樹脂溶解於良溶劑及弱溶劑之混合溶劑中，於其中添加可塑劑或紫外線吸收劑等添加劑，調製樹脂溶液(濃液)。又關於良溶劑及弱溶劑將於後述。

接著，將溶解釜1中調製之濃液通過加壓型定量齒輪泵2，藉由導管送液至流延模嘴3，於由無限移送之旋轉驅動不銹鋼製環狀帶而成之支撐體6上之流延位置，自流延模嘴3流延濃液，藉此於支撐體6上形成作為流延膜之坯片9。此時，對於流延模嘴3，亦可於行進中之支撐體6之移動方向上游側配置減壓室(減壓腔室)4，邊藉由減壓室4將流延模嘴3之上游側(尤其是自流延模嘴3至支撐體6之流延肋之上游側)之空間減壓邊將濃液自流延模嘴3流延至支撐體6上。

利用流延模嘴3之濃液流延有以刮板調節流延之坯片膜厚之刮板法、以逆旋轉之輥調節流延之坯片膜厚之逆轉輥塗佈器之方法、使用加壓模嘴之方法等。其中，基於可調整金屬蓋部分之狹縫形狀，易使膜厚均一等之理由較好為使用加壓模嘴之方法。加壓模嘴有衣架型模嘴或T模嘴等，任一者均可較好地使用。

支撐體6由前後一對滾筒5、5及中間之複數輥(未圖示)而保持。於滾筒5、5之一者或兩者，設有對支撐體6賦予張力之驅動裝置(未圖示)，藉此支撐體6以施加張力而撐開之狀態使用。

較好支撐體6之寬度為1000~3000mm，捲取後之薄膜寬度為1000~2500mm。藉此，可利用金屬支撐體方式製造寬度較廣之液晶顯示裝置用光學薄膜。

作為支撐體6使用環狀帶時之製膜時之帶溫度於一般溫度範圍係0℃~未達溶劑沸點之溫度，但於混合溶劑時較好為未達沸點最低之溶劑之沸點之溫度，進而更好為5℃~溶劑沸點-5℃之範圍。此時，有必要將周圍環境濕度控制在露點以上。又，生產條件時之支撐體6之移動速度較好為80m/分鐘~200m/分鐘。

如此流延於支撐體6上之濃液，於剝取前之間藉由促進乾燥亦可增加凝膠膜之強度(薄膜強度)。

於支撐體6上，將坯片9乾燥固化至可自支撐體6藉由剝離輥8剝離之膜強度為止。

自支撐體6剝離坯片9時之坯片溫度較好為0~30℃。又，坯片9由於剛自支撐體6剝離後，因為自與支撐體6之密著面側之溶劑蒸發而使溫度暫時急速降低，易於使環境中之水蒸氣或溶劑蒸氣等揮發性成分冷凝，剝離時之坯片溫度更好為5~30℃。

藉由流延於支撐體6上之濃液形成之坯片9，於支撐體6上加熱，使溶劑蒸發至可藉由剝離輥8自支撐體6剝離坯片。

使溶劑蒸發時，有自坯片側吹風之方法、或自支撐體6背面藉由液體傳熱之方法、藉由輻射熱自表背傳熱之方法等，只要適當且單獨或組合使用即可。

藉由剝離輥8將支撐體6與坯片9剝離時之剝離張力係大於以如JIS Z 0237般之剝離力測定所得之剝離力，此係因為於高速製膜時，剝離張力若與以JIS測定法所得之剝離力相等，則有剝離位置進行到下游側之情況，故為了安定化而以較高來進行。又，亦確認即使在步驟以相同剝離張力製膜，若JIS測定方法造成剝離力降低，則會使薄膜之正交尼寇透過率(CNT)之偏差大幅減低。

作為步驟之剝離張力值通常為20~400N/m，但相較以往，薄膜化所製作之光學薄膜由於剝離時坯片9之殘留溶劑量較多，於搬送方向容易拉伸，故於寬度方向薄膜易收縮，若乾燥與收縮重疊，則因端部捲曲而折入，易產生皺摺。因此，剝離張力較好為可剝離之最低張力~300N/m，更好為最低張力~200N/m。

又，圖1中，作為支撐體雖例示帶狀支撐體，但本實施形態之支撐體不限於帶狀者，例如亦可使用滾筒狀之支撐體。

於支撐體6上使坯片9乾燥固化至成為可剝離之膜強度後，藉由剝離輥8剝離坯片9，接著，於延伸步驟之拉幅機10使坯片9延伸。

延伸步驟中，作為液晶顯示裝置用薄膜，由於以夾具等將坯片9之兩側緣部固定並延伸之拉幅方式可提高薄膜之平面性或尺寸安定性故而較佳。

延伸步驟之進入拉幅機10之前之坯片9之殘留溶劑量較好為5~50質量%，更好為10~35質量%。且延伸步驟之拉幅機10中之坯片的延伸率為3~100%，較好為5~80%，又更好期望為5~60%。

又，拉幅機10之進行溫風吹出而自狹縫口吹出之溫風溫度期望為70~200℃，較好為110~190℃，又更好為115~185℃。

延伸步驟之拉幅機10後，較好設置乾燥裝置 11。乾燥裝置11內，係藉由自側面觀看配置為鋸齒狀之複數搬送輥使坯片9蛇行，於其間使坯片9乾燥者。且，乾燥裝置11之薄膜搬送張力受到濃液物性、剝離時及薄膜搬送步驟之殘留溶劑量、乾燥溫度等之影響，但乾燥時之薄膜搬送張力為10~400N/m，較好為20~300N/m。

又，使坯片9乾燥之手段並未特別限制，一般以熱風、紅外線、加熱輥、微波等進行。基於簡便度之觀點，較好以熱風乾燥。例如藉由自乾燥裝置11之溫風入口吹入乾燥風12，自乾燥裝置11之出口排出排氣風而使坯片9乾燥，可成為光學薄膜F。乾燥風12之溫度較好為40~160℃，為50~160℃時，由於平面性、尺寸安定性良好故更佳。

該等自流延至搬送乾燥為止之步驟，可在空氣環境下，亦可在氮氣等之惰性氣體環境下。該情況，當然係考慮溶劑之爆炸極限濃度而實施乾燥環境。

對於結束了搬送乾燥步驟之光學薄膜F，在導入至捲取步驟之前，為了防止捲取步驟之捲偏或黏連(薄膜彼此之貼附)，較好於光學薄膜F之端部形成具有多數凹凸之壓紋部。

其次，使結束了壓紋部之形成加工的薄膜藉由捲取裝置13進行捲取，獲得光學薄膜F之坯卷。藉由使在乾燥結束時點之薄膜的殘留溶劑量為0.5質量%以下，較好0.1質量%以下，而可獲得尺寸安定性良好之薄膜。

薄膜之捲取方法只要使用一般使用之捲線機即可，有固定力矩法、固定張力法、漸變張力法、內部應力固定之程式張力控制法等之控制張力之方法，視情況分別使用該等即可。薄膜朝捲取芯(捲芯)之接合可藉雙面接著膠帶，或可藉單面接著膠帶之任一者。光學薄膜F於捲取後之薄膜寬度較好為1000~2500mm。

以下，針對本實施形態之製造方法之特徵部分更詳細說明。

本實施形態之光學薄膜之製造方法係於如上述之溶液流延製膜法中，於支撐體上流延光學薄膜之原料溶液的濃液，於支撐體上形成坯片(流延膜)，自前述支撐體剝離坯片而製造光學薄膜之方法，其較大特徵之一係使前述濃液自流延模嘴流延至支撐體時之以下述式(1)所示之流延拉伸比為3~6。

式(1) 流延拉伸比=支撐體速度/吐出流速。

依據此等構成，不會發生製造時之斷裂或顯示不均等之障礙，認為可效率良好地，安定地獲得高品質之薄膜光學薄膜。

本發明人等積極探討之結果，認為尤其於使薄膜變成薄膜時，藉由設為如上述之特定範圍之拉伸比，可藉由對剛拉伸後之坯片於搬送方向配向，提高坯片物性進而薄膜品質。因此，認為於薄膜製造中，亦可能使延伸步驟之延伸倍率降低，可防止延伸步驟等之薄膜斷裂，且亦可達成薄膜之光學性能。

又，本實施形態中，濃液係成為薄膜原料的樹脂溶液，於支撐體上流延後係將進行凝膠化且具有作為膜之硬度者稱為坯片(流延膜)。亦即，將完成之光學薄膜之前之乾燥過程中的薄膜稱為坯片。然而，事先說明以濃液形成之圓頂膜與坯片與薄膜之邊界並未嚴格規定。且，如上述，所謂流延拉伸比係支撐體速度對於吐出流速之比，亦即(支撐體速度/吐出流速)，但吐出流速係通過模嘴狹縫(以後稱為模嘴狹縫)內之濃液的速度，支撐體速度係環狀地行進之支撐體之行進速度。

又，本實施形態中，剛拉伸後係指坯片剛自模嘴吐出後，藉由如上述調整流延拉伸比，認為可在坯片碰觸於支撐體之前拉伸延長而配向。

前述流延拉伸比之更佳範圍為3~5。藉此，認為可更確實獲得如上述效果。

較佳實施樣態中，濃液流延於支撐體上時，期望藉由使坯片冷卻進一步進行分子配向。

作為如此使坯片於支撐體上冷卻之手段，例如可使用冷卻裝置，但亦可藉由於濃液流延於支撐體上之狀態下，以使相對於支撐體1周全長而言，支撐體上不存在坯片(流延膜)之非流延範圍之比例成為3~50%之方式，調整流延起始位置與坯片剝離位置而實施。

更具體而言，圖2中顯示放大自濃液流延至剝離坯片9並運至拉幅機10之步驟之概略圖。於該圖所示之7的部分表示非流延範圍，該非流延區域7若在上述範圍內，則可在延伸步驟前使坯片配向，據此，可抑制延伸步驟中應達成之延伸倍率。進而，認為藉此可使薄膜斷裂風險更降低。

更好，前述非流延範圍期望為30~45%。

本實施形態中之前述非流延範圍例如可藉由調整流延模嘴3之位置而控制。

本實施形態之光學薄膜之乾燥後膜厚(最終膜厚)，基於液晶顯示裝置之薄型化之觀點，作為完工薄膜，較好為5~40μm之範圍。此處，乾燥後之薄膜膜厚係指薄膜中殘留溶劑量為0.5質量%以下之狀態之薄膜。

依據本實施形態之製造方法，如此之薄膜製造中可更發揮如上述之效果，可提供高品質之光學薄膜。

本實施形態之利用溶液流延製膜法之光學薄膜之製造方法中，於作為主材含纖維素酯等之樹脂的樹脂溶液(濃液)中，較好含有可塑劑、延遲調整劑、紫外線吸收劑、微粒子(霧化劑)及低分子量物質中之至少1種以上之物質、及溶劑。以下針對該等材料加以說明。

本實施形態中，作為薄膜材料使用之樹脂並未特別限定，可使用一般溶液流延法所使用之樹脂。作為製造光學薄膜之樹脂材料舉例為例如以與偏光器之接著性良好、光學性透明等作為較佳要件。可說是可見光之透過率60%以上，較好為80%以上，特佳為90%以上。

若為可形成具有上述性質之光學薄膜之樹脂則可無特別限制地使用，可舉例為例如纖維素二乙酸酯樹脂、纖維素三乙酸酯樹脂、纖維素乙酸酯丁酸酯樹脂、纖維素乙酸酯丙酸酯樹脂等之纖維素酯系樹脂；聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚碸(亦包含聚醚碸)系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂等之聚酯樹脂；聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、賽璐芬、聚偏氯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、乙烯-乙烯醇樹脂、間規聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴系樹脂、聚甲基戊烯樹脂、聚醚酮樹脂、聚醚酮醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、氟樹脂、尼龍樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、丙烯酸樹脂等。其中，較好為纖維素酯系樹脂、環烯烴樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚碸(包含聚醚碸)系樹脂，本發明中，尤其纖維素酯系樹脂，基於製造上、成本面、透明性、接著性等之觀點，可較好地使用。

纖維素酯為源自纖維素之羥基經醯基取代之纖維素酯。例如纖維素乙酸酯、纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯丁酸酯等之纖維素醯化物、或具有脂肪族聚酯接枝側鏈之纖維素乙酸酯等。其中，較佳為纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、具有脂肪族聚酯接枝側鏈之纖維素乙酸酯。本發明之方法所用之纖維素酯亦可含有其他取代基。

作為纖維素三乙酸酯之例較好為乙醯基取代度為2.0以上，3.0以下。藉由使取代度為該範圍，可獲得良好成形性，且可獲得期望之面內延遲(Ro)及厚度方向延遲(Rt)。乙醯基取代度低於該範圍時，有作為相位差薄膜之耐濕熱性、尤其是在濕熱下之尺寸安定性差之情況，取代度過大時，有變得不展現必要之延遲特性之情況。

作為本實施形態中使用之纖維素酯之原料的纖維素並未特別限定，但可舉例為棉花棉絨、木材紙漿、洋麻等。又由該等所得之纖維素酯各可以任意比例混合使用。

纖維素酯之數平均分子量為20000~300000之範圍時，所得薄膜之機械強度較強而較佳。進而較好為40000~200000。纖維素酯中可調配各種添加劑。

又，本實施形態中使用之濃液中，除了如上述之纖維素酯系樹脂以外，亦可含有微粒子作為霧化劑。

此時，使用之微粒子係根據使用目的而適當選擇，但較好為藉由含於透明性樹脂中，而可使可見光散射之微粒子。作為前述微粒子，可為氧化矽等之無機微粒子，亦可為丙烯酸系樹脂等之有機微粒子。

再者，以氧化矽為代表之微粒子藉由有機物進行表面處理時，基於可降低製造之光學薄膜的霧度之觀點係較佳。表面處理中較佳之有機物舉例為例如鹵矽烷類、烷氧基矽烷類、矽氮烷、矽氧烷等。微粒子之平均粒徑越大霧化效果越大，平均粒徑越小透明性越優異，故較佳之微粒子之一次粒子之平均粒徑為5nm至50nm，更好為7nm至14nm。

作為氧化矽之微粒子舉例為例如AEROSIL (股)製之AEROSIL 200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等，較好為AEROSIL 200、200V、R972、R972V、R974、R202、R812等。

本實施形態中使用之溶劑可使用含有對於前述透明性樹脂而言為良溶劑之溶劑，在不使透明性樹脂析出之範圍內，亦可含有弱溶劑。作為對於纖維素酯系樹脂之良溶劑，舉例為例如二氯甲烷等之有機鹵化合物等。且，作為對於纖維素酯系樹脂之弱溶劑，舉例為例如甲醇等之碳原子數1~8之醇等。

本實施形態中使用之濃液，在不阻礙本發明效果之範圍內，亦可含有透明性樹脂、微粒子及溶劑以外之其他成分(添加劑)。作為前述添加劑舉例為例如可塑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱安定劑、導電性物質、難燃劑、滑劑及霧化劑等。

本實施形態中可使用之可塑劑並未特別限定，但可較好地使用例如磷酸酯系可塑劑、鄰苯二甲酸酯系可塑劑、偏苯三甲酸酯系可塑劑、均苯四甲酸系可塑劑、乙醇酸酯系可塑劑、檸檬酸酯系可塑劑、聚酯系可塑劑等。

作為磷酸酯系可較好地使用例如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二苯基聯苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等，作為鄰苯二甲酸酯系可較好地使用例如鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯、鄰苯二甲酸丁酯苄酯等，作為偏苯三甲酸系可塑劑可較好地使用例如偏苯三甲酸三丁酯、偏苯三甲酸三苯酯、偏苯三甲酸三乙酯等，作為均苯四甲酸酯系可塑劑可較好地使用例如均苯四甲酸四丁酯、均苯四甲酸四苯酯、均苯四甲酸四乙酯等，作為乙醇酸酯系可塑劑可較好地使用例如三乙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、乙醇酸乙基苯二甲醯基乙酯、乙醇酸甲基苯二甲醯基乙酯、乙醇酸丁基苯二甲醯基丁酯等，作為檸檬酸酯系可塑劑可較好地使用例如檸檬酸三乙酯、檸檬酸三正丁酯、檸檬酸乙醯基三乙酯、檸檬酸乙醯基三正丁酯、檸檬酸乙醯基三-n-(2-乙基己酯)等。

且，作為聚酯系可塑劑可使用例如脂肪族二元酸、脂環式二元酸、芳香族二元酸等之二元酸與二醇之共聚合聚合物等，作為脂肪族二元酸並未特別限定，可使用例如己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、1,4-環己基二羧酸等。

又，作為二醇可使用例如乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇等。該等二元酸及二醇各可單獨使用，亦可混合兩種以上使用。聚酯之分子量以重量平均分子量計在500至2000之範圍內時，就與纖維素樹脂之相溶性之觀點而言較佳。

進而，本實施形態之纖維素酯薄膜為了保護液晶材料等，較好使用紫外線吸收劑，作為紫外線吸收劑，基於防止液晶劣化之觀點，較好使用波長370nm以下之紫外線吸收能優異者，進而基於良好液晶顯示性之觀點，較好使用波長400nm以上之可見光之吸收儘可能少者。

本實施形態中，膜厚為20μm至200μm之纖維素酯薄膜中，藉由使波長370nm之透過率為10%以下，不會使偏光板之耐久性劣化，可提供較佳之偏光板。波長370nm之透過率更佳為5%以下，特佳為2%以下。

又，藉由使上述各組成混合而獲得纖維素酯系樹脂之溶液。且，所得之纖維素酯系樹脂之溶液較好使用濾紙等之適當過濾材過濾。

由本實施形態之製造方法製造之光學薄膜係用於液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等之各種顯示器，尤其是液晶顯示器之機能薄膜，為包含偏光板保護薄膜、相位差薄膜、抗反射薄膜、亮度提高薄膜、視角擴大等之光學補償薄膜者。

藉由使用由本實施形態之光學薄膜所成之偏光板用保護薄膜，可提供薄膜化並且耐久性及尺寸安定性、光學等向性優異之偏光板。

又，藉由使用具備本實施形態之光學薄膜之偏光板，可實現高畫質之液晶顯示裝置等。尤其，由於本實施形態之光學薄膜為薄膜，故亦可較好地使用於智慧型手機或平板電腦等之用途。

本說明書雖揭示如上述之各種樣態之技術，但其中主要技術總結如下。

本發明之一樣態之光學薄膜之製造方法，係於溶液流延製膜法中，於支撐體上流延光學薄膜之原料溶液的濃液，於支撐體上形成坯片(流延膜)，自前述支撐體剝離坯片而製造光學薄膜之方法，其特徵為使前述濃液自流延模嘴流延至支撐體時之下述式(1)所示之流延拉伸比為3~6。

式(1) 流延拉伸比=支撐體速度/吐出流速。

依據此構成，於剛流延後藉由使坯片拉伸而使促進配向，認為不會發生於製造時之延伸步驟中之斷裂或顯示不均等之障礙，可效率良好地，安定地製造高品質之薄膜光學薄膜。

又，前述製造方法中，所得之光學薄膜之最終膜厚較佳為5~40μm。本發明之製造方法於此等薄膜之製造中可更發揮效果。

又，前述製造方法中，較好於濃液流延於支撐體上之狀態下，以使相對於支撐體1周全長而言，支撐體上不存在坯片(流延膜)之非流延範圍之比例成為3~50%之方式，調整流延起始位置與坯片剝離位置。藉此，與以往方法相比，可進而在延伸步驟之前使坯片配向，相應地，可抑制延伸步驟中應達成之延伸倍率。進而，認為藉此可使薄膜斷裂風險更降低。

再者，較好以使相對於支撐體1周全長之非流延範圍之比例成為30~45%之方式，調整流延起始位置與坯片剝離位置，認為藉此可更確實獲得上述效果。

〔實施例〕

以下藉由實施例更具體說明本發明，但本發明不受實施例之任何限定。

〔實施例1〕

藉以下所示方法製造光學薄膜。

(濃液之調製)

將上述濃液組成1之材料投入密閉容器中，邊加熱攪拌，邊完全溶解並過濾。過濾係藉由壓濾器過濾後，通過金屬燒結過濾器(捕捉粒徑=10微米)。又，二氧化矽微粒子(AEROSIL972V)係分散於乙醇後添加。

(光學薄膜之製造)

藉由圖1所示之溶液流延成膜裝置，製造纖維素乙酸酯丙酸酯薄膜。又，作為流延濃液之支撐體(6)，係使用SUS316製，研磨至由掃描型原子間力顯微鏡(AFM)觀察之3次元表面粗糙度(Ra)為平均1.0nm之超鏡面的環狀帶。

上述經過濾之濃液在濃液溫度35℃，於溫度20℃之SUS316製之環狀帶支撐體(6)上藉由衣架型模嘴所成之流延模嘴(3)均一流延。支撐體與模嘴前端之距離設定為1mm。於支撐體(6)上形成坯片(9)時，以使坯片(9)密著於支撐體(6)上而形成之方式設置作為自流延上游側減壓之手段之於下方開口之減壓室(4)(減壓室之平均壓力-400Pa)。

又，實施例1中之自模嘴之吐出流速為23m/min，支撐體速度為80m/min，流延拉伸比為3.5。再者，非流延範圍之比例為2%。

如此，將形成於支撐體(6)上之坯片(9)邊於該支撐體(6)上搬送，邊藉由溫度25℃之固定乾燥風乾燥後，藉由剝離輥(8)自支撐體(6)剝離，隨後，以拉幅機(10)，於殘留溶劑量10%時在100℃環境內於寬度方向延伸1.28倍(28%)後，釋放寬度保持，邊進行輥搬送邊以125℃之乾燥裝置(11)結束乾燥，藉由捲取裝置(13)進行捲取。

所得纖維素三乙酸酯丙酸酯薄膜(F)之最終膜厚為20μm，薄膜寬度為1300mm，及薄膜之捲取長度為4000m。

〔實施例2~5及比較例1~3〕

吐出流速、支撐體速度、流延拉伸比、非流延範圍、延伸倍率、最終膜厚如表2所示調整以外，與實施例1同樣地獲得纖維素乙酸酯丙酸酯。又，非流延範圍之調整藉由變更模嘴位置而進行。

(評價)

針對如上述所得之光學薄膜(實施例1~5及比較例1~3)，進行以下評價試驗。

〔步驟適性〕

針對步驟，以下述基準進行評價：

○：可無問題地製作膜且可以捲線機捲取

×：延伸時龜裂而膜破裂

〔顯示不均〕

所製作之薄膜試料夾於設為正交尼寇狀態之偏光板與偏光板之間，於透過光下至光通過之狀態為止偏移正交尼寇並以目視觀察透過光之濃淡。

又，偏光板係使用如以下製作之偏光板。

(偏光膜之製作)

為了使用上述實施例及比較例製作之纖維素酯薄膜製作液晶顯示裝置，首先製作偏光膜。亦即，厚度120μm之聚乙烯醇薄膜以溫度110℃、延伸倍率5倍進行單軸延伸。將其浸漬於由碘0.075g、碘化鉀5g、水100g所成之水溶液中60秒，接著浸漬於由碘化鉀6g、硼酸7.5g、水100g所成之68℃水溶液中。將其水洗、乾燥獲得偏光膜。

(偏光板之製作)

接著，依據下述步驟1至步驟5，於上述偏光膜上貼合KONICA MINOLTA製KC4UY 40μm之纖維素三乙酸酯薄膜(偏光板保護薄膜：T-1)與各實施例製作之纖維素乙酸酯丙酸酯薄膜(相位差薄膜：T-2)而製作偏光板。

步驟1：於60℃之2莫耳/L之氫氧化鈉溶液中浸漬90秒，接著水洗並乾燥，獲得將與偏光膜貼合之側皂化之偏光板保護薄膜與相位差薄膜。

步驟2：將偏光膜於固體成分2質量%之聚乙烯醇接著劑槽中浸漬1秒至2秒。

步驟3：將步驟2中附著於偏光膜之過量接著劑輕輕拭除，於該偏光膜兩側，層合配置步驟1中處理之偏光板保護薄膜及相位差薄膜。

步驟4：將步驟3中層合之相位差薄膜、偏光膜及背面側偏光板保護薄膜以壓力20N/cm²至30N/cm²、搬送速度約2m/分鐘予以貼合。

步驟5：將步驟4製作之貼合偏光膜與相位差薄膜及偏光板保護薄膜而成之試料在80℃之乾燥機中乾燥5分鐘，製作偏光板。

以偏光板評價無法確認到不均之樣品，於如以下製作之面板評價進行確認。

將VA模式型液晶顯示裝置的SONY製40型顯示器KLV-40J3000之預先貼合之視認側之偏光板剝離，以使偏光板之吸收軸一致之方式將上述製作之偏光板貼合於液晶胞之玻璃面上製作VA模式型液晶顯示裝置。此時，相位差薄膜T-2以成為液晶胞側之方式貼合。不均之評價基準如下。

◎：即使藉由面板評價亦未見到不均

○：未見到透過光之濃淡

△：稍見到透過光之濃淡

×：見到透過光之濃淡

結果示於表1。

〔探討〕

如表1所知，藉由本發明之製造方法所得之實施例1~5中，由於即使降低延伸倍率亦可獲得相位差，故亦無製造步驟中之斷裂等而滿足步驟適性。且該等實施例所得之光學薄膜均無顯示不均，而為高品質。

尤其，非流延範圍之比例比較多之實施例4，可獲得非常高品質之薄膜。另一方面，非流延範圍之比例比較少之實施例1，或最終膜厚增大之實施例5，顯示不均之結果稍差。

相對於實施例，流延拉伸比未滿足本發明範圍之比較例1，藉由提高延伸倍率雖可獲得相位差，但結果延伸時引起斷裂。且流延拉伸比與比較例1相同且降低延伸倍率時(比較例2)，則無法獲得充分相位差而產生顯示不均。再者，流延拉伸比大於本發明範圍之比較例3，結果判斷為流延時引起肋被膜附著，產生印模痕。

本申請案係以2015年12月14日申請之日本專利申請案特願2015-242968為基礎者，其內容包含於本申請案。

為了展現本發明，已於前述邊參照圖式等邊透過實施形態適當且充分說明本發明，但若為本技藝者應認知可容易地變更及/或改良前述實施形態。因此，本技藝者實施之變更形態或改良形態只要不脫離申請專利範圍中記載之請求項權力範圍，則該變更形態或該改良形態應解釋為包括於該申請專利範圍內。

〔產業上之可利用性〕

本發明於光學薄膜之技術領域中具有廣泛之產業上可利用性。

Claims

一種光學薄膜之製造方法，其係於溶液流延製膜法中，於支撐體上流延光學薄膜之原料溶液的濃液(dope)，於支撐體上形成坯片(流延膜)，自前述支撐體剝離坯片而製造光學薄膜之方法，其特徵為使前述濃液自流延模嘴流延至支撐體時之以下述式(1)所示之流延拉伸比為3~6，且吐出流速為14~23m/min，式(1)流延拉伸比=支撐體速度/吐出流速。
如請求項1之光學薄膜之製造方法，其中所得光學薄膜之最終膜厚為5~40μm。
如請求項1或2之光學薄膜之製造方法，其中於支撐體上流延濃液之狀態下，以使相對於支撐體1周全長而言，支撐體上不存在坯片(流延膜)之非流延範圍之比例成為3~50%之方式，調整流延起始位置與坯片剝離位置。
如請求項3之光學薄膜之製造方法，其中以使相對於支撐體1周全長而言，前述非流延範圍之比例成為30~45%之方式，調整流延起始位置與坯片剝離位置。