TWI804070B - 斜向拉伸膜的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於當進行修整製程時及修整製程後不會斷裂,具有優良的薄膜之切斷面的品質,生產性高且可穩定地生產,並且可抑制顯示不均產生。
用以解決之手段為,一種斜向拉伸膜的製造方法,係包含:斜向拉伸製程,其藉由一對把持具把持薄膜的寬度方向的兩端,使其中一方的把持具相對地先行移動而使另一方的把持具相對延遲移動來搬運薄膜,將薄膜對寬度方向朝傾斜方向拉伸;修整製程,其將藉由拉伸製程拉伸了薄膜後之斜向拉伸膜的端部進行修整;及薄膜接收製程,其接收先行側的修整過之先行側端部、延遲側的修正過之延遲側端部以及非修整區域的製造方法,其特徵為,在將先行側端部的接收張力設為T
IN、非修整區域的接收張力設為T
C,將先行側端部的薄膜端部寬度設為寬度
IN、非修整區域的薄膜寬度設為寬度
C的情況,符合式子(1),
式子(1): [T
C/寬度
C]<[T
IN/寬度
IN]。
Description
本發明係關於斜向拉伸膜的製造方法,特別是關於當進行修整製程時及修整製程後不會斷裂,具有優良的薄膜之切斷面的品質,生產性高且可穩定地生產,並且可抑制顯示不均產生之斜向拉伸膜的製造方法。
作為在有機電激發光顯示裝置、偏光太陽鏡的用途被要求之光學薄膜,被要求開發對偏光層的穿透軸使薄膜的面內慢軸傾斜為期望的角度之薄膜。又,伴隨近年的輕量化、可撓曲化之裝置的進化,前述光學薄膜的薄膜化之需求大增。
在此,作為使面內慢軸傾斜為期望的角度之薄膜的製作方法,進行斜向拉伸的方法為眾所皆知。在進行斜向拉伸後,經過在拉伸中切除以夾子夾住之不要部分的修整製程(亦稱為「切膜製程」、「切斷製程」或「修整製程」),作為光學薄膜加以捲取而加以製品化。在此,成為薄膜的斜向拉伸膜之修整加工的困難度尤其顯著。這是因為若為薄膜的話,則機械強度低,因此,對切膜刀的狀態、搬運的狀態之擾動,容易產生問題,在連續生產性存在有課題。且,存在有因薄膜的端面不良造成將切渣帶到下一個製程之製程汙染、前述薄膜切斷時的不均等之應力等,使得當將該薄膜設置到顯示裝置時,會有顯示不均產生之問題。
另外,在例如專利文獻1,提案有將薄膜的兩側夾壓之手段,但,若非常薄的薄膜之薄膜張力弱的話,則薄膜抵抗不住切膜刀的推壓,造成在薄膜被施加拉裂這樣的負載而斷裂的情形、就算沒斷裂切斷面也變形之問題產生。若以切斷面變形的狀態進行捲取,在下一個製程反覆送出的話,則造成因應變部引起應力集中,不斷送出時發生斷裂的情形、應變部變形,造成在搬運中該部位被彎折而發生斷裂等的問題產生。
又,揭示有在修整製程,修整寬幅(切斷寬幅)在斜向拉伸膜的內周側與外周側分別不同的方式進行修整之技術(例如參照專利文獻2及3),但,並未揭示關於進行修整後的薄膜之接收張力的記載。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-3368號公報
[專利文獻2]國際公開第2013/118187號公報
[專利文獻3]國際公開第2013/125195號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係有鑑於前述問題、情況而開發完成的發明,其目的在於提供當進行修整製程時及修整製程後不會斷裂,具有優良的薄膜之切斷面的品質,生產性高且可穩定地生產,並且可抑制顯示不均產生之斜向拉伸膜的製造方法。
[解決問題之技術手段]
本案發明者為了解決前述問題,針對前述問題的原因等進行檢討的過程中,發現下述內容而發明了本發明,亦即,當將斜向拉伸膜的端部進行修整時,藉由將薄膜的寬度方向之接收張力,亦即,先行側端部及非修整區域的接收張力作成為特定範圍,能夠在修整製程時及修整製程後不會斷裂,薄膜的切斷面的品質優良,可謀求生產性的提升,且能夠抑制顯示不均的產生。
亦即,本發明之前述課題可藉由以下的手段加以解決。
1.一種斜向拉伸膜的製造方法,係包含:斜向拉伸製程,其係一面藉由一對把持具把持薄膜的寬度方向之兩端,一面使其中一方的把持具相對地先行移動,且使另一方的把持具相對地延遲移動來搬運前述薄膜,藉此將前述薄膜對寬度方向朝傾斜方向拉伸;
修整製程,其係將藉由前述拉伸製程拉伸前述薄膜後之斜向拉伸膜的端部進行修整;及
薄膜接收製程,其係接收先行側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即先行側端部、延遲側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即延遲側端部、及前述斜向拉伸膜的非修整區域,其特徵為:
在將前述先行側端部的接收張力設為T
IN、非修整區域的接收張力設為T
C、前述先行側端部的薄膜端部寬度設為寬度
IN、及非修整區域的薄膜寬度設為寬度c的情況,符合下述的式子(1)。
式子(1):[T
C/寬度
C]<[T
IN/寬度
IN]。
2.如第1項之斜向拉伸膜的製造方法,其中,在將前述延遲側端部的接收張力設為T
OUT、前述延遲側端部的薄膜端部寬度設為寬度
OUT的情況,符合下述的式子(2)。
式子(2):0.8<[T
C/寬度
C]/[T
OUT/寬度
OUT]<[T
IN/寬度
IN]/ [T
C/寬度
C]<4.0。
3.如第1項或第2項之斜向拉伸膜的製造方法,其中,在前述修整製程,前述斜向拉伸膜之前述先行側端部的修整開始位置、與前述延遲側端部的修整開始位置之距離差為±200mm的範圍內。
4.如第1至3項中任一項之斜向拉伸膜的製造方法,其中,在前述修整製程,使前述斜向拉伸膜之前述先行側端部與前述延遲側端部同時或±3秒以內進行修整。
5.如第1至4項中任一項之斜向拉伸膜的製造方法,其中,在前述修整製程,要進行修整之前述先行側端部、前述延遲側端部及前述非修整區域的各自寬度是符合下述的式子(3)或式子(4)。
式子(3):15%<(寬度
IN/寬度
C)×100(%)<40%、
式子(4):15%<(寬度
OUT/寬度
C)×100(%)<40%。
6.如第1至5項中任一項之斜向拉伸膜的製造方法,其中,在前述修整製程,當將前述斜向拉伸膜與支承該斜向拉伸膜的支承體之接觸寬度設為接觸寬度A時,符合下述的式子(5)。
式子(5):0%<A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100(%)< 10%。
7.如第1至6項中任一項之斜向拉伸膜的製造方法,其中,前述斜向拉伸膜的厚度為25μm以下。
8.如第1至7項中任一項之斜向拉伸膜的製造方法,其中,前述斜向拉伸膜的NZ係數為未滿1.3。
[發明效果]
藉由本發明的前述手段,能夠提供當進行修整製程時及修整製程後不會斷裂,具有優良的薄膜之切斷面的品質,生產性高且可穩定地生產,並且可抑制顯示不均產生之斜向拉伸膜的製造方法。
關於本發明的效果之產生機構或作用機構,雖未變得明確,但可推測如下。
在以往的膜厚度,雖未造成大的問題,但,因將薄膜加以薄膜化,造成膜強度降低,當修整後,將薄膜在先行側端部IN、非修整區域C及延遲側端部OUT以接收張力T
1進行接收的話,則,在修整製程時及修整製程後的非修整區域C,在以薄膜的先行側端部IN作為起點的非修整區域C變得容易產生斷裂。可推測這是因為在薄膜的先行側端部IN,剛進行了修整後的張力T
2在與薄膜的定向方向H不同的方向(與定向方向H呈略垂直方向)有力作用,使薄膜變得容易斷裂之故(例如參照圖1(a))。
再者,在薄膜的延遲側端部OUT,剛進行了修整後的張力T
3在與薄膜的定向方向H相同的方向(與定向方向H呈略平行的方向)有力作用,因此防止薄膜的斷裂。
因此,在本發明,於修整製程,控制成斜向拉伸膜的先行側端部及非修整區域的接收張力符合前述式子(1)。亦即,藉由以使先行側端部IN的接收張力T
IN變得較非修整區域C的接收張力T
c高的方式進行修整,可防止在以薄膜的先行側端部IN作為起點之非修整區域C產生斷裂,薄膜的切斷面的品質也佳且生產性提升(例如參照圖1(b))。
本發明的斜向拉伸膜的製造方法,係包含:斜向拉伸製程,其係一面藉由一對把持具把持薄膜的寬度方向之兩端,一面使其中一方的把持具相對地先行移動,且使另一方的把持具相對地延遲移動來搬運前述薄膜,藉此將前述薄膜對寬度方向朝傾斜方向拉伸;修整製程,其係將藉由前述拉伸製程拉伸前述薄膜後之斜向拉伸膜的端部進行修整;及薄膜接收製程,其係接收先行側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即先行側端部、延遲側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即延遲側端部、及前述斜向拉伸膜的非修整區域,其特徵為:在將前述先行側端部的接收張力設為T
IN、非修整區域的接收張力設為T
C、前述先行側端部的薄膜端部寬度設為寬度
IN、及非修整區域的薄膜寬度設為寬度c的情況,符合下述的式子(1)。
式子(1):[T
C/寬度
C]<[T
IN/寬度
IN]。此特徵為在下述的各實施形態共通或對應的技術性特徵。
作為本發明的實施態樣,在將前述延遲側端部的接收張力設為T
OUT、前述延遲側端部的薄膜端部寬度設為寬度
OUT的情況,符合前述的式子(2)一事,能夠防止切斷薄膜時的不均等之應力這一點上極佳。
在前述修整製程,前述斜向拉伸膜之前述先行側端部的修整開始位置、與前述延遲側端部的修整開始位置之距離差為±200mm的範圍內為佳。藉由將先行側端部與延遲側端部的修整開始位置之距離差設為±200mm的範圍內,可減少設備的空間。又,以夾子夾住薄膜的端部之薄膜的搬運性係成為端部的限制力高的狀態(因該端部為未拉伸的部位,所以薄膜較厚),因此,若以2階段進行修整的話,則在第1階段進行修整後,薄膜會欲朝與進行了修整的部位相反側傾斜。因此,會產生在第2階段之進行了修整的切斷部的搬運穩定性變得不穩定的問題,但,如上述般,藉由將先行側端部與延遲側端部的修整開始位置之距離差設為±200mm的範圍內,則不會產生前述問題。特別是將修整開始位置之距離差作成為前述範圍內,對較薄的薄膜尤其有效。
又,在前述修整製程,前述斜向拉伸膜之前述先行側端部與前述延遲側端部同時或±3秒以內進行修整一事,能夠將前述距離差作成為±200mm的範圍內的這一點極佳。
在前述修整製程,要進行修整之前述先行側端部、前述延遲側端部及前述非修整區域的各自寬度符合前述的式子(3)或式子(4)一事,可使剛進行修整後的薄膜端部的穩定性佳,斜向拉伸膜的生產穩定性也提升。
在前述修整製程,當將前述斜向拉伸膜與支承該斜向拉伸膜的支承體之接觸寬度設為接觸寬度A時,符合前述的式子(5)為佳。在修整製程,當對斜向拉伸膜施加張力時,若薄膜與支承該薄膜的支承體之接觸較多的話,則支承體會施加限制力,故,變得不易對斜向拉伸膜之修整部傳播符合前述式子(1)的張力。因此,在修整製程,藉由將薄膜與支承體作成為符合前述式子(5),亦即,減少薄膜與支承體之接觸,能夠對前述修整部穩定地傳播前述張力。
又,前述斜向拉伸膜的厚度為25μm以下一事,在可因應裝置的輕量化及可撓曲化的這一點上極佳。
且,前述斜向拉伸膜的NZ係數為未滿1.3一事,在視野角提升的這一點上極佳。
以下,說明本發明與其構成要件以及用來實施本發明的形態、態樣。再者,在本說明書中,[~]係在包含將記載於其前後之數值作為下限值及上限值的意思上使用。
[斜向拉伸膜的製造方法的概要]
本發明的斜向拉伸膜的製造方法,係包含:斜向拉伸製程,其係一面藉由一對把持具把持薄膜的寬度方向之兩端,一面使其中一方的把持具相對地先行移動,且使另一方的把持具相對地延遲移動來搬運前述薄膜,藉此將前述薄膜對寬度方向朝傾斜方向拉伸,修整製程,其係將藉由前述拉伸製程拉伸前述薄膜後之斜向拉伸膜的端部進行修整;及薄膜接收製程,其係接收先行側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即先行側端部、延遲側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即延遲側端部、及前述斜向拉伸膜的非修整區域,其特徵為:在將前述先行側端部的接收張力設為T
IN、非修整區域的接收張力設為T
C、前述先行側端部的薄膜端部寬度設為寬度
IN、及非修整區域的薄膜寬度設為寬度c的情況,符合下述的式子(1)。
式子(1):[T
C/寬度
C]<[T
IN/寬度
IN]。
又,本發明的斜向拉伸膜的製造方法,在將前述延遲側端部的接收張力設為T
OUT、前述延遲側端部的薄膜端部寬度設為寬度
OUT時,符合下述的式子(2)一事,能夠防止切斷薄膜時的不均等之應力這一點上極佳。
式子(2):0.8<[T
C/寬度
C]/[T
OUT/寬度
OUT]<[T
IN/寬度
IN]/ [T
C/寬度
C]<4.0。
更理想為符合下述式子(2-1)的關係。
式子(2-1):1.0<[T
C/寬度
C]/[T
OUT/寬度
OUT]<[T
IN/寬度
IN]/ [T
C/寬度
C]<3.0。
前述「先行側端部IN」係指薄膜的寬度方向兩端部中,後述的把持具之走行距離較短的端部,亦即,薄膜的內側部分。
前述「延遲側端部OUT」係指薄膜的寬度方向兩端部中,後述的把持具之走行距離較長的端部,亦即,薄膜的外側部分。
前述「非修整區域C」係指不含前述先行側端部IN及前述延遲側端部OUT之未被修整的薄膜之區域。
在此,圖4係顯示斜向拉伸拉幅機的軌道圖案之示意圖,左右的把持具Ci、Co在從斜向拉伸拉幅機入口(圖4中的A位置)到拉伸結束時的位置(圖4中的B位置)連結之非對稱的軌道Ri及Ro上行走。圖4的軌道圖案為向右迴旋的情況,因此,內周側為軌道Ri側,外周側為Ro側。又,在軌道圖案向左迴旋的情況,則前述Ri及Ro變成相反。
又,前述「先行側端部的接收張力(T
IN)」係指在修整製程後的薄膜接收製程,接收修整後的前述先行側端部時的張力。
又,前述「非修整區域的接收張力(T
C)」係指在修整製程後的薄膜接收製程,接收前述非修整區域時的張力。
又,前述「延遲側端部的接收張力(T
OUT)」係指在修整製程後的薄膜接收製程,接收前述延遲側端部時的張力。
作為前述各接收張力(T
IN、T
C、T
OUT)的測定方法,可舉出例如測定施加於滾子之負載的方法,具體而言,可舉出在滾子的軸承部安裝荷重元,測定施加於滾子的負載,亦即,薄膜的張力之方法。
作為荷重元,可使用拉引模、壓縮模等之習知者。其他,亦可適用習知的各種測定方法。
前述「先行側端部的薄膜端部寬度(寬度
IN)」係指前述修整製程之已被修整的先行側端部的薄膜寬度。亦即,係指從已被修整的先行側端部的寬度方向之最頂端部到進行了修整的位置為止之距離。
再者,「寬度方向」係指要修整的薄膜之短邊方向,亦即,從薄膜的橫端朝向端部之方向。
前述「延遲側端部的薄膜端部寬度(寬度
OUT)」係指前述修整製程之已被修整的延遲側端部的薄膜寬度。亦即,係指從已被修整的延遲側端部的寬度方向之最頂端部到已被切斷的位置為止之距離。
前述「非修整區域的薄膜寬度(寬度
C)」係指前述修整製程之已被修整的非修整區域的薄膜寬度。亦即,係指從已被修整的非修整區域的寬度方向之最兩端部間之距離。
又,在本發明之前述修整製程,要進行修整之前述先行側端部、前述延遲側端部及前述非修整區域的各自寬度(寬度
IN、寬度
C、寬度
OUT)符合下述的式子(3)或式子(4)一事,可使剛進行修整後的薄膜端部的穩定性佳,斜向拉伸膜的生產穩定性也提升的這一點上極佳。
式子(3):15%<(寬度
IN/寬度
C)×100(%)<40%、
式子(4):15%<(寬度
OUT/寬度
C)×100(%)<40%。
[斜向拉伸裝置]
圖2及圖3係示意地顯示在本發明的一實施形態之斜向拉伸膜的製造方法的各製程所使用的斜向拉伸裝置之圖。但,這僅為一例,本發明不限於此實施形態。
在圖2及圖3中,符號顯示以下的構件、裝置等。1:斜向拉伸裝置、2:斜向拉伸拉幅機、3:薄膜不斷送出裝置、4a:先行側端部之薄膜接收裝置、4b:非修整區域的薄膜接收裝置、4c:延遲側端部的薄膜接收裝置、5及8:搬運滾子、6:內側的導軌、7:外側的導軌、9a:先行側切割器、9b:延遲側切割器、11及12:導軌開始位置、13及14:導軌結束位置、15:長條狀薄膜(原料薄膜)或斜向拉伸膜。
<製膜製程>
本發明的斜向拉伸膜的製造方法,係在前述斜向拉伸製程前,具有將含有樹脂的長條狀薄膜(以下亦稱為「原料薄膜」)進行製膜的製程為佳。
製膜製程係依據樹脂的種類等,以各種的手段進行,其詳細內容如後述。
在本發明,「長條狀」係指對薄膜的寬度,具有至少5倍左右以上的長度者,理想為10倍或十倍以上的長度,具體而言,為具有捲繞成滾子狀而進行保管或搬運的程度之長度者(薄膜卷)。
<斜向拉伸製程>
本發明的製造方法中之斜向拉伸製程,係為從與拉伸後的薄膜之接收方向不同的特定的方向,自薄膜不斷送出裝置不斷送出,將前述原料薄膜的寬度方向之兩端部以斜向拉伸拉幅機的把持具把持並進行搬運,並且,將原料薄膜進行斜向拉伸,藉此,對薄膜的寬度方向,在超過0°且未滿90°之任意的角度施加面內慢軸的製程。
在此,對薄膜的寬度方向之角度係指薄膜面內之角度。由於慢軸一般是產生於拉伸方向或與拉伸方向呈直角的方向,故,在本發明之製造方法,以對薄膜的搬運方向正交的方向呈超過0°且未滿90°的角度,在期望的角度任意地設定而進行拉伸,藉此可製造具有該慢軸的斜向拉伸膜。
(不斷送出裝置)
如圖2及圖3所示,薄膜不斷送出裝置3係為了對斜向拉伸拉幅機入口,以預定角度送出薄膜,可進行滑動及迴旋為佳。又,薄膜不斷送出裝置3係可滑動,藉由搬運方向變更裝置,可朝斜向拉伸拉幅機入口送出前述薄膜為佳。藉由將前述薄膜不斷送出裝置3、及搬運方向變更裝置作成為這樣的結構,能夠細微控制薄膜的不斷送出位置及角度,可獲得膜厚度、光學值之分佈小的斜向拉伸膜。又,藉由將前述薄膜不斷送出裝置3、及搬運方向變更裝置作成為可移動,能有效地防止把持具朝薄膜之咬入不良。
關於不斷送出的薄膜,可與前述的製膜製程連續地相連,但,將在製膜製程使捲繞成滾子狀而製作之薄膜不斷送出為佳。藉由使製膜製程與斜向拉伸製程獨立進行,可讓裝置緊緻化。又,當將已被捲繞的滾子卷不斷送出時,藉由使舊薄膜與新薄膜連續地相連,可確保高度的生產性。作為使薄膜相連的手段,可使用習知手段,可舉出例如接合膠帶、熱熔接、超音波熔接、雷射熔接等,但藉由熱熔接之接合為佳。
(搬運滾子)
搬運滾子5為將從前述不斷送出裝置3不斷送出的薄膜輸送至導軌開始位置11及12的滾子。
前述搬運滾子5的數量未特別限定。又,亦可在搬運滾子的配置前後、複數個搬運滾子之間,設置用來進行薄膜的除電之除電裝置。前述除電裝置可使用與在後述的修整製程所使用的除電裝置相同之裝置。
(斜向拉伸拉幅機)
在本實施形態之製造方法,使用斜向拉伸拉幅機,用以對原料薄膜賦予傾斜方向之定向。在本實施形態所使用的斜向拉伸拉幅機,係為藉由使軌道圖案多樣地改變,可自由地設定薄膜的定向角之薄膜拉伸裝置為佳。且,可將薄膜的定向軸以遍及薄膜寬度方向的方式左右均等且高精度地定向,並且能以高精度控制薄膜厚度、相位差值等之薄膜拉伸裝置為佳。
圖4係示意地顯示用於本發明的實施形態之斜向拉伸膜的製造方法之斜向拉伸拉幅機的軌道圖案的一例之示意圖。但,這僅為一例,本發明不限於此實施形態。
原料薄膜的不斷送出方向D1係與拉伸後的斜向拉伸膜之捲取方向D2不同,形成為不斷送出角度θi。不斷送出角度θi係在超過0°且未滿90°的範圍內,可任意地設定為期望的角度。
原料薄膜係在斜向拉伸拉幅機入口(圖4中的A位置),藉由左右的把持具將其兩端把持,伴隨把持具的行走而行走。左右的把持具為在斜向拉伸拉幅機入口(圖4中的A位置),在對薄膜的行進方向(不斷送出方向D1)呈略垂直的方向相對之左右的把持具Ci及Co,係在左右非對稱的軌道Ri及Ro上行走,將在拉伸結束時的位置(圖4中的B位置)把持的薄膜解放。
此時,在斜向拉伸拉幅機入口(圖4中的A位置)相對之左右的把持具隨著在左右非對稱的軌道Ri及Ro上行走,形成為在Ri側行走的把持具Ci對在Ro側行走的把持具Co行進之位置關係。
亦即,在斜向拉伸拉幅機入口(藉由薄膜的把持具之把持開始位置)A,於對薄膜的不斷送出方向D1呈略垂直的方向相對之把持具Ci及Co位於薄膜的拉伸結束時的位置B的狀態下,將該把持具Ci及Co連結的直線係對與薄膜的捲取方向D2略垂直的方向傾斜成角度θL。
如以上所述,薄膜朝θL的方向斜向拉伸。在此,略垂直係表示處於90±1°的範圍。
前述斜向拉伸拉幅機可將原料薄膜加熱成能進行拉伸的任意溫度。前述斜向拉伸拉幅機係具備:加熱區域;供用來搬運薄膜的把持具行走之左右一對軌道;及在該軌道上行走之多數個把持具。將依序供給至拉幅機的入口部之薄膜的兩端以把持具把持,再將薄膜導引至加熱區域內,然後在拉幅機的出口部將薄膜從把持具放開。從把持具被放開的薄膜是在接收製程被接收。一對軌道分別具有無端狀的連續軌道,在拉幅機的出口部將薄膜的把持放開之把持具係在外側行走而依序返回至入口部。
再者,拉幅機的軌道圖案是在左右形成為非對稱的形狀,因應對要進行製造的斜向拉伸膜賦予之定向角θ及拉伸倍率等,該軌道圖案可手動或自動進行調整。在使用於本發明的實施形態之製造方法的斜向拉伸拉幅機,可自由地設定各軌道部及軌道連結部的位置,能任意地變更軌道圖案為佳。
在本發明的實施形態,拉幅機的把持具係與前後的把持具保持一定間隔,再以一定速度行走。
前述把持具的行走速度可適宜選擇,但,一般為1~100m/分鐘的範圍內。若為高速生產條件下的話,內周側的定向角之傾斜會變得更大,因此,進行切膜時的傷痕、凹陷等的課題變得更顯著。因此,在行走速度為4~75m/分鐘的範圍,實施本發明的話,則可使本發明效果進一步提升,若前述行走速度為10~50m/分鐘的範圍實施的話,可使本發明的效果更進一步提升。
左右一對把持具之行走速度的差,行走速度之通常1%以下、理想為0.5%以下、更理想為0.1%以下。這是因為若在拉伸製程出口,於薄膜的左右產生行進速度差的話,則在拉伸製程出口會產生皺紋、皺摺,因此,左右的把持具之速度差被要求實質上為相同速度。在一般的拉幅機裝置等,因應驅動鏈條的鏈輪的齒的周期、驅動用馬達的頻率等,會有在秒以下的等級產生之速度不均,通常有數%的不均產生,但這些皆不相當於在本發明的實施形態所述的速度差。
在使用於本發明的實施形態之製造方法的斜向拉伸拉幅機,尤其是在薄膜的搬運成為斜向之部位,對於限制把持具的軌跡之軌道,通常要求較大的彎曲率。依據避免因急遽的彎曲之把持具彼此的干涉、或局部應力集中的目的,在彎曲部,作成為把持具的軌跡描繪曲線為佳。
在本發明的實施形態,原料薄膜係在斜向拉伸拉幅機入口(圖4中的A位置),藉由左右的把持具將其兩端依次把持,伴隨把持具的行走而行走。在斜向拉伸拉幅機入口(圖4中的A位置),在對薄膜行進方向D1呈略垂直的方向相對之左右的把持具,係在左右非對稱的軌道上行走,通過具有預熱區域、拉伸區域及熱固定區域之加熱區域。
預熱區域係指在加熱區域入口部,將兩端把持的把持具之間隔保持一定間隔的狀態下行走的區間。
又,拉伸區域係指將兩端把持的把持具之間隔打開,直到成為預定間隔之區間。
此時,進行上述這樣的斜向拉伸,不過,亦可因應需要,在進行斜向拉伸的前後,朝橫方向進行拉伸。
熱固定區域係指在拉伸區域後的把持具之間隔再次成為一定的期間,兩端的把持具在互相保持平行的狀態下行走之區間。
亦可在通過熱固定區域後,通過區域內的溫度被設定為構成薄膜之熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度Tg℃以下的區間(冷卻區域)。
此時,考量因冷卻引起之薄膜的收縮,亦可預先作成為將相對向的把持具間隔縮窄之軌道圖案。
各區域的溫度,對於熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度Tg,預熱區域的溫度設定為Tg~Tg+30℃、拉伸區域的溫度(拉伸溫度)設定為Tg~Tg+50℃、熱固定區域的溫度設定為Tg-40~Tg+50℃、冷卻區域的溫度設定為Tg-80~Tg℃為佳。
再者,為了控制寬度方向的厚度不均,亦可在拉伸區域,朝寬度方向上賦予溫度差。為了在拉伸區域,朝寬度方向賦予溫度差,可採用將溫風送入至恆溫室內的噴嘴之開度在寬度方向上賦予差的方式進行調整之方法、將加熱器、熱風產生裝置排列於寬度方向而進行加熱控制等的習知方法。預熱區域、拉伸區域、熱固定區域及冷卻區域的長度可適宜選擇,對於拉伸區域的長度,預熱區域的長度一般為25~150%、熱固定區域的長度一般為50~200%、冷卻區域的長度一般為25~150%。
前述斜向拉伸製程之拉伸倍率(W/W0),理想為1.1~3.0、更理想為1.5~2.8的範圍內。若拉伸倍率在此範圍的話,由於寬度方向厚度不均會變小,故極為理想。在斜向拉伸拉幅機的拉伸區域,若在寬度方向對拉伸溫度賦予差的話,則可將寬度方向厚度不均進一步作成良好的水平。再者,W0是表示拉伸前的原料薄膜之寬度,W是表示拉伸後的斜向拉伸膜之寬度。
<修整製程>
本發明的製造方法之修整製程係為將前述斜向拉伸製程後的斜向拉伸膜之兩端部以修整裝置進行修整(切斷)之製程。
由於斜向拉伸膜的兩端部,在斜向拉伸製程會因把持具產生變形,故,需要切除形狀不穩定的兩端部分。
又,在本發明之修整製程,當將後述的薄膜接收製程之前述先行側端部的接收張力設為T
IN、將非修整區域的接收張力設為T
C、將前述先行側端部的薄膜端部寬度設為寬度
IN、及將非修整區域的薄膜寬度設為寬度
C時,符合下述的式子(1)。
式子(1):[T
C/寬度
C]<[T
IN/寬度
IN]。
圖5係用來說明本發明之修整製程的修整裝置之示意圖,圖5(a)為從搬運方向觀看時的正面圖,圖5(b)為立體圖。
本實施形態的修整裝置係將斜向拉伸膜15的兩端部朝沿著搬運方向(圖5(b)中之箭號F方向)的方向進行修整之裝置。再者,修整裝置不限於如圖5所示的修整裝置90,若為可將斜向拉伸膜的兩端部朝搬運方向進行修整的裝置即可。具體而言,可舉出剪切切割(shear cut)、皮革切割(Leather cut)、縱切(score cut)、熱切割、超音波切割、雷射切割等。
如圖5所示,修整裝置90的結構係分別在斜向拉伸拉幅機2的內側的導軌6與外側的導軌7之延長線上(參照圖2及圖3),配置有先行側切割器9a及延遲側切割器9b;和用來從下側支承斜向拉伸膜15的支承體10。
先行側切割器9a係配置於斜向拉伸膜15的內側之上側,延遲側切割器9b係配置於斜向拉伸膜15的外側之上側。
先行側切割器9a及延遲側切割器9b係為可旋轉地樞支之圓形刃為佳。在此,先行側切割器9a及延遲側切割器9b係以依據斜向拉伸膜15的搬運而被動地旋轉的方式可自由旋轉地樞支,後述的支承體10藉由未圖示的驅動馬達,以與斜向拉伸膜15的搬運速度一致的方式,依據斜向拉伸膜15的搬運而被旋轉驅動。
又,亦可為使先行側切割器9a及延遲側切割器9b和支承體10雙方以與斜向拉伸膜15的搬運速度大致呈一致的方式進行旋轉驅動。又,亦可為使先行側切割器9a及延遲側切割器9b和支承體10中的一方或雙方進行逆旋轉驅動。
作為先行側切割器9a及延遲側切割器9b,可為所謂的盤形刃、碗形刃、其他形狀的圓形刃的任一者,但,在此為將先行側切割器9a及延遲側切割器9b作為盤形刃。
作為先行側切割器9a及延遲側切割器9b的材料,金屬製、陶瓷製皆可,但,理想為使用超硬合金、高速鋼。從切渣的產生量及切斷面的平滑度的觀點來看,理想為使用由超硬合金構成的超硬刃。
先行側切割器9a及延遲側切割器9b的直徑,理想為90~150mm的範圍內,厚度理想為1~5mm的範圍內。
雷射式的切斷裝置,理想為能夠照射與雷射光照射方向呈垂直的方向之剖面形狀呈圓形的雷射光之裝置為佳。又,亦可理想使用在雷射光照射方向前方設置焦點且朝此焦點使前述圓形的徑縮徑而能照射雷射光之裝置等。作為將此雷射光的圓形的徑縮徑之手段,未特別限定,例如可舉出藉由透鏡、棱鏡、鏡子等之一般所使用的手段。
作為前述雷射光,未特別限定,可使用習知者。例如可舉出CO
2雷射、YAG雷射、UV雷射等。當照射前述雷射光時,雷射光照射時間、照射強度、點徑未特別限定,在當薄膜加熱時,不會有照射部溶解或變形之範圍內可適宜選擇雷射照射條件,作為前述照射手段,可為藉由一次的照射進行加熱,亦可為藉由複數次的照射進行加熱。前述雷射照射的輸出,例如在1W~300W的範圍進行照射,理想為在5W~50W的範圍進行照射。
前述支承體10為從下側支承斜向拉伸膜15之構件,例如滾子狀為佳。支承體10係如前述般,藉由驅動馬達,以與斜向拉伸膜15的搬運速度一致的方式旋轉驅動。
又,如圖5所示的支承體10,係沿著斜向拉伸膜15的寬度方向形成為長條狀,支承體10在與先行側切割器9a及延遲側切割器9b對應的位置,分別形成有可供先行側切割器9a及延遲側切割器9b插入之溝部10c及溝部10d,當將斜向拉伸膜15進行修整時,先行側切割器9a及延遲側切割器9b插入至各溝部10c及10d。
又,在本發明,當將斜向拉伸膜15與支承該斜向拉伸膜15的支承體10之接觸寬度設為接觸寬度A時,符合下述的式子(5)為佳。
式子(5):0%<A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100(%) <10%。
更理想為符合下述式子(5-1)的關係。
式子(5-1):1%<A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100(%) <5%。
在此,前述[接觸寬度A]係指支承體10與斜向拉伸膜15接觸時的寬度(長度),圖5(a)中之以符號A所示的寬度。
由於如上述般,理想為符合式子(5),故,作為支承體,例如採用如圖6所示的形態為更佳。圖6係用來說明本發明之修整裝置之其他實施形態的示意圖,圖6(a)為從搬運方向觀看時的正面圖,圖6(b)為立體圖。
在如圖6所示的修整裝置90,以前述式子(5)所表示的A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100為10%的情況,在如圖5所示的修整裝置90,以前述式子(5)所表示的A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100為100%的情況。
在如圖6所示的修整裝置90,以沿著斜向拉伸膜15的寬度方向成為平行的方式,內側支承體10a設在與先行側切割器9a對應的位置,且外側支承體10b設在與延遲側切割器9b對應的位置。又,2個支承體10a及10b和斜向拉伸膜15接觸的接觸寬度A是符合前述式子(5)。
作為前述支承體10(內側支承體10a及外側支承體10b)的材料,理想為金屬、橡膠等,尤其是金屬為佳。又,在支承體10、10a及10b為金屬的情況,其表面進行鏡面加工、溝槽施加或消光加工為佳,其中,實施鏡面加工更佳。在該情況,支承體10、10a及10b的表面,Ra(算術平均粗糙度)為10nm以下且針孔、突起等不存在為佳。
又,在本發明,在前述修整製程,前述斜向拉伸膜之前述先行側端部的修整開始位置、與前述延遲側端部的修整開始位置之距離差為±200mm的範圍內為佳。
圖6(b)係顯示先行側端部的修整開始位置與延遲側端部的修整開始位置之距離差為0mm的情況之圖,圖7係顯示先行側端部的修整開始位置與延遲側端部的修整開始位置之距離差為未滿+200mm的情況之圖。
在此,先行側端部的修整開始位置係指如圖6(b)及圖7所示,在設在先行側端部的內側支承體10a,為與軸方向呈垂直的高度方向上之頂點X。又,延遲側端部的修整開始位置係指如圖6(b)及圖7所示,在設在延遲側端部的外側支承體10b,為與軸方向呈垂直的高度方向上之頂點Y。
因此,「前述先行側端部的修整開始位置與前述延遲側端部的修整開始位置之距離差」係指在前述頂點X與前述頂點Y之間隔中沿著搬運方向F的最短距離m。
又,「距離差為±200mm的範圍內」係指以先行側端部的修整開始位置(亦即,頂點X)作為基準,對於薄膜的搬運方向F,將相反方向定義為正(+)側,將薄膜的搬運方向F定義為負(-)側,從自頂點X對薄膜搬運方向F朝相反方向之200mm的位置到朝薄膜搬運方向F之200mm的位置為止的範圍。
前述斜向拉伸膜係先行側與延遲側同時或±3秒以內進行修整為佳。藉此,可將前述距離差設為±200mm的範圍內。
在圖6(b),頂點X與頂點Y之沿著搬運方向F的最短距離為0mm,內側支承體10a與外側支承體10b在搬運方向上配置於相同位置。
另外,在圖7中,頂點X與頂點Y之沿著搬運方向F的最短距離m為未滿+200mm,內側支承體10a與外側支承體10b在搬運方向F上配置於偏移的位置。
且,在本發明,要進行修整之前述先行側端部、前述延遲側端部及前述非修整區域的各自寬度(寬度
IN、寬度
C、寬度
OUT)符合下述的式子(3)或式子(4)一事,可使剛進行修整後的薄膜端部的穩定性佳,斜向拉伸膜的生產穩定性也提升。
式子(3):15%<(寬度
IN/寬度
C)×100(%)<40%、
式子(4):15%<(寬度
OUT/寬度
C)×100(%)<40%。
又,在本發明之修整製程,在斜向拉伸膜的溫度為較室溫高的溫度之條件下進行修整為佳。亦即,在直到切膜刀與薄膜接觸之前,藉由將切膜刀要抵接之薄膜位置加熱,可在高溫度的條件下進行斜向拉伸膜的修整,使得薄膜碎片、碎渣變得不易附著於切膜刀。
前述溫度的調節是在進行切斷前,以CO
2雷射光照射裝置、熱產生裝置加溫來進行為佳。前述熱產生裝置,若為可將要搬運的樹脂薄膜加熱至預定溫度的裝置的話,則未特別限制,例如,可使用紅外線加熱器,或者使已經加熱之一定溫度的空氣循環,作成預定溫度。
前述修整裝置具有因應前述斜向拉伸膜的延伸方向加以追隨的追隨機構為佳。在前述的斜向拉伸拉幅機,為了獲得具有因應需要而使定向軸對於薄膜的寬度方向之傾斜之斜向拉伸膜,可任意地設定延伸方向及捲取方向。因此,針對本發明之修整裝置,亦被要求具有伴隨前述延伸方向及捲取方向之搬運而可追隨並進行作動之機構。
如此,藉由修整裝置具有前述追隨機構,可容易進行斜向拉伸膜兩端的切斷。特別是如本發明,在因應先行側端部與延遲側端部的寬度,變更修整張力之情況,當要變更拉伸方向及接收方向的傾斜角度時,變得不需要將修整裝置取下或再構築,因此生產性優良。
作為前述追隨機構的具體例,可舉出例如,作成為固定於將可從包含搬運滾子8與先行側切割器9a及延遲側切割器9b之導軌終端位置13、14移動至薄膜接收裝置4a、4b及4c之板狀上、或固定於可移動的導軌上之可移動的1個單元。亦即,具有從13、14的導軌終端位置到薄膜接收裝置4a、4b及4c為止可一同移動等的方法,但,未特別限定。
又,前述修整裝置具有可確認前述斜向拉伸膜的延伸方向與切膜刀的行進方向之角度的位置之確認機構為佳。藉由具有這樣的確認機構,能夠更簡單地使修整裝置伴隨朝延伸方向之搬運而作動。
作為前述確認機構的具體例,係先行側切割器9a及延遲側切割器9b設置光源,使設在薄膜接收裝置4a、4b及4c、或加熱區域等之感測器,檢測來自於光源的光而確認
位置的機構。作為光源,可為雷射等的市面販賣之裝置即可,未特別限定。
又,前述修整裝置可如圖2及圖3所圖示,設在搬運滾子8之間即可,可設在搬運滾子8之間的任意位置。
前述搬運滾子8的數量未特別限制,又,亦可在搬運滾子的配置途中,設置黏貼用來保護斜向拉伸膜的保護薄片之製程。又,亦可在捲取薄膜前,設置以下製程,亦即,對薄膜左右兩端部,藉由壓花環及後滾子(back roll)實施滾花加工,在薄膜端部施加壓花部(未圖示)之製程。
再者,在搬運滾子的配置途中,亦可配置能進行線上測定的膜厚計、光學值測定機等。又,亦可在搬運滾子的配置前後、複數個搬運滾子之間,設置用來進行斜向拉伸膜的除電之除電裝置。
除電裝置,係能以將原始卷再次不斷送出時的帶電電位成為±2kV以下的方式,當進行捲取時藉由除電裝置或強制帶電裝置施加逆電位的結構來進行,但,亦可作成為以下結構,亦即,以強制帶電電位為1~150Hz正負交互地變換的除電器進行除電。又,亦可利用產生離子風之靜電消除器、除電棒,取代前述除電器。在此,靜電消除器除電,是藉由朝從壓花加工裝置經由搬運滾子而被捲取的薄膜噴吹離子風來進行。離子風是藉由除電器產生。作為除電器,可不受限制地採用習知的除電器。
<薄膜接收製程>
本發明的製造方法之薄膜接收製程(以下僅稱為「接收製程」係指接收前述修整製程後的斜向拉伸膜之製程,具體而言,將修整製程後的斜向拉伸膜中之已被修整的先行側端部、延遲側端部及非修整區域各自獨立地接收的捲取製程。
以下,針對使用於薄膜接收製程之接收裝置進行說明。
(接收裝置)
如圖2及圖3所示,在修整製程進行了修整之先行側端部、非修整區域及延遲側端部的薄膜分別藉由先行側端部的薄膜接收裝置4a、非修整區域的薄膜接收裝置4b及延遲側端部的薄膜接收裝置4c各自獨立地接收。
該等接收裝置4a、4b及4c,藉由形成對斜向拉伸拉幅機出口以預定角度接收薄膜,能夠細微地控制薄膜的接收位置及角度,可獲得膜厚度、光學值之偏差小的斜向拉伸膜。因此,可有效地防止在薄膜產生皺紋。
薄膜接收裝置4b係可捲取薄膜之滾子為佳。
各薄膜接收裝置4a及4c,可為能捲取薄膜之滾子,亦可為僅進行接收的裝置,未特別限定。
在此,在本發明之接收製程,當將已被修整的前述先行側端部之接收張力設為T
IN、將非修整區域的接收張力設為T
C、將前述先行側端部的薄膜端部寬度設為寬度
IN、及將非修整區域的薄膜寬度設為寬度
C時,以符合下述的式子(1)的方式,接收先行側端部、延遲側端部及非修整區域的各薄膜。
式子(1):[T
C/寬度
C]<[T
IN/寬度
IN]。
又,當將前述延遲側端部的接收張力設為T
OUT、將前述延遲側端部的薄膜端部寬度設為寬度
OUT時,以符合下述的式子(2)的方式接收為更佳。
式子(2):0.8<[T
C/寬度
C]/[T
OUT/寬度
OUT]<[T
IN/寬度
IN]/ [T
C/寬度
C]<4.0。
具體而言,前述非修整區域的接收張力T
C為0.01~0.2N/mm的範圍內,更加理想為0.02~0.15N/mm,特別理想為0.03~0.1N/mm的範圍內。再者,關於前述數值,可因應使用的厚度、樹脂而加以適宜變更來進行。
作為將前述接收張力T
IN、接收張力T
C及接收張力T
OUT控制在前述範圍內的方法,例如可舉出測定施加於滾子之負載,亦即,薄膜的張力,以該值成為前述範圍內的方式,藉由一般的PID控制方式,控制接收滾子的旋轉速度之方法。作為測定前述負載的方法,可舉出在滾子的軸承部安裝荷重元,測定施加於滾子的負載,亦即,薄膜的張力之方法。作為荷重元,可使用拉引模、壓縮模等之習知者。
拉伸後的斜向拉伸膜,是因藉由把持具之把持被打開,從拉幅機出口排出,在薄膜的兩端(兩側)進行修整後,分割成已經修整的先行側端部、延遲側端部及非修整區域,再分別獨立依序被接收裝置接收。非修整區域被依序捲取而可作成為捲繞體。
如此所被捲取的薄膜之非修整區域作為斜向拉伸膜,使用於偏光板、有機EL顯示裝置等的各種製品。
又,在進行捲取前,可為了防止薄膜彼此的封鎖之目的,將遮蔽薄膜重疊而同時進行捲取,亦可一邊對斜向拉伸膜的至少一方理想為雙方的端一邊黏貼膠帶等一邊進行捲取。作為遮蔽薄膜,若為可保護前述薄膜者的話,則未特別限定,可舉出例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等。
進行製膜捲取時的除電,亦可使用切膜製程所記載的除電方法及除電裝置。
<使用於原料薄膜之樹脂>
作為本發明之原料薄膜,未特別限定,若為由熱可塑性樹脂所構成的薄膜,則皆適用,例如在將拉伸後的薄膜使用於光學用途的情況,理想為由對期望的波長具有透明性質之樹脂所構成的薄膜。
作為這樣的樹脂,可舉出聚碳酸酯系樹脂(PC)、聚酯系樹脂、具有脂環構造的烯烴聚合物系樹脂(環烯烴系樹脂、COP)、聚醚碸系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯系樹脂、聚碸系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚乙烯系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、纖維素酯系樹脂等。
聚碳酸酯系樹脂,係指碳酸與乙二醇或2價的酚之聚酯,且具有-O-CO-O-之碳酸鹽鍵的高分子,最實用的為雙酚與碳酸酯之高分子,例如帝人(股)公司販賣的(Panlite®(註冊商標)、Pure-Ace®(註冊商標))、鐘淵化學工業股份公司(Kaneka Corporation)的(Elmec®(註冊商標))、三菱工程塑膠(股)公司的(Iupilon®(註冊商標))等。
當然,因將其與具有芴基之單體進行共聚合的聚合物(例如參照日本特開2005-189632號公報)顯示位相差的逆波長分散,所以,這樣的聚碳酸酯也可依據用途理想地使用。
作為聚酯系樹脂,可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等,又,因將其與具有芴基之單體進行共聚合的聚合物係顯示位相差的逆波長分散,所以,這樣的聚酯也可依據用途理想地使用。
作為聚萘二甲酸乙二醇酯系樹脂,例如可理想地使用將萘二甲酸的低級烷基酯與乙二醇進行聚縮合而製造的聚萘二甲酸乙二醇酯。作為市面銷售品,可理想地使用Teonex®(帝人公司製)等。
作為環烯烴系樹脂,若為具有由環狀烯烴(環烯烴)形成的單體之單元的樹脂的話,則未特別限定。環烯烴系樹脂,為環烯烴聚合物(COP)或環烯烴共聚合體(COC)的任一者皆可。環烯烴共聚合體係指環狀烯烴與乙烯等的烯烴之共聚物亦即非結晶性的環狀烯烴系樹脂。
作為前述環狀烯烴,存在有多環式的環狀烯烴與單環式的環狀烯烴。作為這樣的多環式的環狀烯烴,可舉出例如降莰烯、甲基降莰烯、二甲基降莰烯、乙基降莰烯、亞乙基降莰烯、丁基降莰烯、雙環戊二烯、二氫二環戊二烯、甲基二環戊二烯、二甲基二環戊二烯、四環十二碳烯、甲基四環十二碳烯、二甲基環四十四碳烯、三環戊二烯、四環戊二烯等。又,作為單環式的環狀烯烴,可舉出例如環丁烯、環戊烯、環辛烯、環辛二烯、環辛三烯、環十二碳三烯等。
環烯烴系樹脂可作為市面銷售品加以購入,可舉出例如日本瑞翁(ZEON)公司製的「ZEONOR」、JSR公司製「ARTON」、寶理塑膠公司製「TOPAS」、三井化學公司製「APEL」等。
另外,作為構成原料薄膜的樹脂,亦可使用日本特開2006-45369號公報所記載的樹脂組成物、日本特開2016-108544號公報所記載的烷氧基肉桂酸酯系聚合體。
在環烯烴樹脂,只要不會損害本發明的效果的範圍內,可混合例如日本特開平9-221577號公報、日本特開平10-287732號公報所記載之特定的碳氫化合物系樹脂、或習知的熱可塑性樹脂、熱可塑性彈性體、橡膠質聚合體、有機微粒子、無機微粒子等,亦可含有特定的波長分散劑、糖酯化合物、氧化防止劑、剝離促進劑、橡膠粒子、可塑劑、紫外線吸收劑等的添加劑。
<原料薄膜的製膜法>
作為原料薄膜的製膜方法,具有如以下所示的溶液流涎製膜法、熔融流涎製膜法。以下說明關於各製膜法。
(溶液流涎製膜法)
在溶液流涎製膜法,進行以下的製程,亦即,使樹脂及添加劑溶解於溶劑,調劑摻雜物的製程;使摻雜物在帶狀或滾子狀的金屬支承體上流涎的製程;將流涎後的摻雜物作為流涎膜(網材)進行乾燥的製程;從金屬支承體剝離網材的製程;將網材進行拉伸或寬度保持的製程;進一步將網材進行乾燥的製程;以及將完成後的薄膜捲取的製程。
流涎製程的金屬支承體,理想為將表面進行鏡面最終加工者,可理想地採用以不銹鋼帶或鑄件將表面進行鍍裝之滾子。金屬支承體的表面溫度,設定為-50℃到溶劑不會沸騰發泡的溫度以下。由於支承體溫度越高,可使網材的乾燥速度越快,極為理想,但,若過高則會有網材發泡,或平面性劣化的情況。
作為理想的支承體溫度,在0~100℃的範圍內適宜決定,更理想為5~30℃。或,在藉由冷卻讓網材凝膠化而含有多量的殘留溶媒的狀態下,從滾子剝離的方法也為理想的方法。控制金屬支承體的溫度之方法,未特別限定,不過有噴吹溫風或冷風的方法、將溫水接觸於金屬支承體的背面側的方法等。由於使用溫水,能有效率地進行熱的傳達,可使金屬支承體的溫度直到成為一定為止之時間變短,故較為理想。
在使用溫風的情況,考量因溶媒的蒸發潛熱所引起之網材的溫度降低,有使用溶媒的沸點以上的溫風,且為了防止發泡,使用較目的之溫度高的溫度的風之情況。
尤其是在從流涎至進行剝離的期間,變更支承體的溫度及乾燥風的溫度,有效率地進行乾燥為佳。
為了使製膜的樹脂薄膜呈現良好的平面性,從金屬支承體剝離網材時的殘留溶媒量是在期望範圍為佳。在此,殘留溶媒量是以下述的式子予以定義。
殘留溶媒量(質量%或%)={(M-N)/N}×100。
再者,M為在網材或薄膜製造中或製造後的任意的時間點所採取之試料的質量(g),N為將M在115℃加熱1小時後的質量(g)。
在薄膜乾燥製程,通常採取滾子乾燥方法(使網材交互地通過以上下的方式配置的多數個滾子而進行乾燥的方式)、以拉幅機方式一邊搬運網材一邊進行乾燥的方式。
(熔融流涎製膜法)
熔融流涎製膜法係將含有樹脂及可塑劑等的添加劑之樹脂組成物加熱至呈現流動性的溫度而熔融,然後,使具有流動性的熔融物進行流涎來製造薄膜的方法。藉由熔融流涎形成的方法,可分類為熔融擠壓(成形)法、沖壓成形法、充氣法、射出成形法、吹氣成形法、拉伸成形法等。在這些方法中,可獲得優良的機械性強度及表面精度等之薄膜的熔融擠壓法為佳。又,在熔融擠壓法所使用的複數個原材料,一般預先加以拌合並顆粒化為佳。
顆粒化以習知的方法進行即可。例如,將乾燥樹脂、可塑劑、其他的添加劑等以進料器供給至擠壓機,使用1軸或2軸的擠壓機進行拌合,再從模具擠壓成繩股狀,然後進行水冷或空冷,進行切割,藉此能夠顆粒化。
添加劑可在供給至擠壓機前預先混合至樹脂,亦可將添加劑及樹脂各自以個別的進料器供給至擠壓機。又,粒子、氧化防止劑等的少量的添加劑,為了均等地混合,事先混合於樹脂為佳。
擠壓機是為了抑制剪切力,使樹脂不會劣化(分子量降低、著色、凝膠生成等)而可進行顆粒化,僅可能地以低溫進行加工為佳。例如在2軸擠壓機的情況,使用深溝型的螺絲,朝相同方向旋轉為佳。從拌合的均等性的觀點來看,嚙合型為佳。
使用如以上方式所獲得的顆粒,進行薄膜製膜。當然,亦可不顆粒化,將原材料的粉末直接以進料器供給至擠壓機,在該狀態進行薄膜製膜。
將使用1軸或2軸型的擠壓機擠壓前述顆粒時的熔融溫度設為200~300℃左右,以葉盤式的過濾器等過濾而去除異物後,再從T型模流涎成薄膜狀,然後以冷卻滾子與彈性接觸滾子將薄膜夾持,然後在冷卻滾子上固化。
當從供給供料斗朝擠壓機導入前述顆粒時,作成為真空下、減壓下或惰性氣體環境下,防止氧化分解等產生為佳。
擠壓流量是藉由導入齒輪泵浦等穩定地進行為佳。又,用於異物去除的過濾器,可理想地採用不銹鋼纖維燒結過濾器。不銹鋼纖維燒結過濾器,係為作出將不銹鋼纖維體複雜地糾纏的狀態,並且進行壓縮,然後將接觸部位進行燒結而一體化,可藉由該纖維的粗細度與壓縮量來改變密度,能夠調整過濾精度。
可塑劑、粒子等的添加劑,可預先與樹脂混合,亦可在擠壓機的途中加以拌入。為了均等地進行添加,使用靜態混合器等的混合裝置為佳。
當以冷卻滾子與彈性接觸滾子夾持薄膜時的接觸滾子側之薄膜溫度係薄膜的Tg(玻璃轉移溫度)以上且Tg+110℃以下為佳。在這樣的目的下所使用之具有彈性體表面的滾子,可使用習知的滾子。
彈性接觸滾子亦可稱為夾壓旋轉體。作為彈性接觸滾子,亦可使用市面販賣之滾子。
當從冷卻滾子剝離薄膜時,控制張力而防止薄膜變形為佳。
再者,以前述各製膜法進行製膜的原料薄膜,可為單層或2層以上的層積薄膜,層積薄膜可藉由共擠出成形法、共流涎成形法、薄膜層積法、塗佈法等的習知的方法獲得。該等方法中,共擠出成形法、共流涎成形法為佳。
<原料薄膜的規格>
本發明之拉伸前的原料薄膜的厚度,理想為10~ 200μm,更理想為20~100μm的範圍內。又,在本實施形態,從將在後述的斜向拉伸拉幅機入口之薄膜的接收張力保持一定,使定向角、相位差值之光學特性穩定的觀點來看,供給至後述的拉伸區域之原料薄膜的流動方向(搬運方向)的厚度不均σm係未滿0.30μm,理想為未滿0.25μm,更加理想為未滿0.20μm。若原料薄膜的流動方向之厚度不均σm成為0.30μm以上的話,有斜向拉伸膜的相位差值、定向角等之光學特性的偏差惡化的情況。
又,作為原料薄膜,亦可供給具有寬度方向的厚度梯度之薄膜。原料薄膜的厚度的梯度,為了可將在之後製程的拉伸結束的位置之薄膜厚度作成最均等者,藉由將實驗性地使薄膜厚度梯度變化成各種之薄膜拉伸而加以經驗性求取。原料薄膜的厚度之梯度,可調整成例如厚度厚的側之端部的厚度變得較厚度較薄的側之端部變厚0.5~3%左右。
原料薄膜的寬度,未特別限定,但可作成為600~2500mm,理想為800~2000mm的範圍內。
原料薄膜在斜向拉伸時的拉伸溫度之理想的彈性率,當以楊氏模數表示時,成為0.01MPa以上、5000MPa以下,更加理想為0.1MPa以上、500MPa以下。若彈性率過低的話,拉伸時、拉伸後的收縮率變低,造成皺紋變得不易消失。又,若彈性率過高的話,則進行拉伸時被施加的張力變大,產生需要增加保持薄膜的兩側緣部之部分的強度之需求,對之後製程的拉幅機之負載變大。
作為原料薄膜,可使用無定向者,亦可預先供給在縱方向或橫方向具有定向之薄膜。又,可因應需要,將原料薄膜的定向之寬度方向的分佈作成為弓形所謂的曲折形(Bowing)。亦即,可將原料薄膜的定向狀態調整成能夠將之後製程的拉伸結束之位置的薄膜的定向作成為期望定向者。
<斜向拉伸膜的規格>
藉由本發明的製造方法所獲得的斜向拉伸膜(亦即,非修整區域的薄膜),在厚度可對應於裝置的輕量化及可撓曲化之觀點,理想為25μm以下,更理想為1~20μm的範圍內。
又,本發明之斜向拉伸膜的寬度未特別限定,但通常為1500~3000mm,理想為1700~2400mm的範圍內。
且,本發明之斜向拉伸膜的NZ係數為未滿1.3一事,可獲得在視野角的提升之效果的這一點上極佳。
在本案中,[NZ係數]係指當將相位差薄膜的面內的最大(慢軸方向)折射率、在相位差薄膜面內與慢軸呈直角的方向(快軸方向)的折射率、及厚度方向之相位差薄膜的折射率分別設為nx、ny、nz時,以NZ係數=(nx-nz)/(nx-ny)所定義的值。亦即,Ro與Rt之比(Rt/Ro+0.5)的值。
作為將NZ係數調製成前述範圍內之手段,可舉出添加添加材或改變材料的調配比、改變薄膜的製膜方法(流涎方法、拉伸溫度、倍率、製膜速度等)等之手段。
又,在藉由本發明的製造方法所獲得的斜向拉伸膜,定向角θ對捲取方向在例如較0°大且未滿90°的範圍傾斜,至少在1300mm的寬度,寬度方向之面內相位差值Ro的變化為3nm以下,定向角θ的偏差為未滿0.6°為佳。
亦即,在斜向拉伸膜,面內相位差值Ro的變化,在寬度方向之至少1300mm,為3nm以下,1nm以下為佳。藉由將面內相位差值Ro的變化作成為前述範圍,可將斜向拉伸膜與偏光層黏貼而作成為圓偏光板,再將該板適用於有機EL顯示裝置時,可抑制因黑色顯示時的外光反射光之洩漏所引起的色斑。又,在將斜向拉伸膜作為例如液晶顯示裝置用的相位差薄膜使用的情況,亦可使顯示品質良好。
又,在前述斜向拉伸膜,定向角θ的變化,在寬度方向之至少1300mm,為未滿0.6°,理想為未滿0.4°為佳。若將定向角θ的變化為0.6°以上的長條狀斜向拉伸膜與偏光層黏貼而作成為圓偏光板,再將其安裝於有機EL顯示裝置等的圖像顯示裝置的話,則有產生漏光,使明暗的反襯降低。
又,前述斜向拉伸膜之面內相位差值Ro,可依據所使用的顯示裝置之設計,選擇最理想值。再者,前述Ro為面內慢軸方向的折射率nx與在面內與前述慢軸正交的方向的折射率ny之差乘上薄膜的平均厚度d之值(Ro=(nx-ny)×d)。
<偏光板>
圖8係顯示本實施形態的偏光板50的概略結構之分解立體圖。偏光板50係將偏光板保護薄膜51、偏光層(僅稱為「偏光子」)52、相位差薄膜53依此順序層積而構成的。偏光板保護薄膜51係以例如纖維素酯薄膜構成,亦可藉由其他透明的樹脂薄膜(例如環烯烴系樹脂)構成。又,偏光板保護薄膜51,亦可藉由補償視野角擴大等的光學特性之光學補償薄膜構成。
作為偏光層52,可使用將摻雜有碘或雙色性染料的聚乙烯醇拉伸者。偏光層的層厚為5~40μm,理想為5~30μm,特別理想為5~20μm。
相位差薄膜53以藉由本發明的製造方法所獲得的斜向拉伸膜構成。相位差薄膜53的慢軸係在薄膜面內,對矩形的薄膜之外形的一邊(例如,邊53a)傾斜10~80°。再者,前述邊53a係對應於長條狀的斜向拉伸膜之寬度方向的邊。在薄膜面內,對邊53a之慢軸的傾斜角度的期望範圍係30~60°,更期望為45°。又,相位差薄膜53的慢軸與偏光層52的吸收軸(或穿透軸)所形成之角度,例如為10~80°,理想為15~75°,更理想為30~60°,最理想為45°。
在相位差薄膜53之與偏光層52相反側的面,可配合用途,適宜設置其他層(例如硬塗層、低折射率層、反射防止層、液晶(正C型板))。又,在相位差薄膜53之偏光層52側的面,亦可設置易接著層。
本實施形態的偏光板50,可為將長條狀的偏光板保護薄膜51、長條狀的偏光層52、長條狀的相位差薄膜53(長條狀之斜向拉伸膜)依此順序進行層積之長條狀的偏光板,亦可為將長條狀的偏光板50沿著與長度方向垂直的寬度方向進行切斷之薄片狀的偏光板。
偏光板50,可藉由一般的方法進行製作。例如,可將偏光層52與相位差薄膜53以紫外線硬化型接著劑(UV接著劑)予以接著來製作偏光板50。又,進行鹼性皂化處理之相位差薄膜53,亦可使用完全皂化型聚乙烯醇水溶液(水膠),將聚乙烯醇系薄膜黏貼於在碘溶液中浸漬延伸所製作的偏光層52之一方的面。又,針對偏光層52與偏光板保護薄膜51之接著,能夠使用紫外線硬化型接著劑或水膠。
(紫外線硬化型接著劑的組成)
作為偏光板用的紫外線硬化型接著劑組成物,利用光自由基聚合之光自由基聚合型組合物、利用光陽離子聚合之光陽離子聚合型組成物、以及將光自由基聚合及光陽離子聚合併用之混合型組成物為眾所皆知。
作為光自由基聚合型組成物,在日本特開2008-009329號公報所記載,以特定比例包含含有羥基、羧基等的極性基之自由基聚合性化合物及不含極性基之自由基聚合性化合物的組成物等為眾所皆知。尤其是自由基聚合性化合物係具有可進行自由基聚合的乙烯不飽和鍵之化合物為佳。在具有可進行自由基聚合的乙烯不飽和鍵之化合物的例子中,包含具有(甲基)丙烯醯基之化合物。在具有(甲基)丙烯醯基之化合物的例子,包含N-取代(甲基)丙烯醯胺系化合物、(甲基)丙烯酸酯系化合物等。(甲基)丙烯醯胺係指丙烯醯胺或甲醯胺。
又,作為光陽離子聚合型組成物,可舉出如日本特開2011-028234號公報所揭示,含有(α)陽離子聚合性化合物、(β)光陽離子聚合開始劑、(γ)在較380nm長的波長之光顯示極大吸收的光敏劑、及(δ)萘系光敏劑的各成分之紫外線硬化型接著劑組成物。但,亦可使用該接著劑以外的紫外線硬化型接著劑。
(1)前處理製程
前處理製程,係對相位差薄膜及偏光板保護薄膜(在此為將這些薄膜總稱為「保護薄膜」)之與偏光層接著的接著面,進行易接著處理之製程。作為易接著處理,可舉出電暈處理、電漿處理等。
(紫外線硬化型接著劑的塗佈製程)
作為紫外線硬化型接著劑的塗佈製程,對偏光層及保護薄膜中的至少一方的接著面,塗佈前述紫外線硬化型接著劑。在對偏光層或保護薄膜的表面,直接塗佈紫外線硬化型接著劑的情況,該塗佈方法未特別限定。可利用例如刮刀、線棒、壓鑄模塗佈機、逗式塗佈機、凹版塗佈機等的各種濕式塗佈方式。又,亦可利用對偏光層與保護薄膜之間塗佈(流涎)紫外線硬化型接著劑後,再以滾子等進行加壓而將紫外線硬化型接著劑均等地塗抹的方法。
(2)黏貼製程
在藉由前述方法,塗佈紫外線硬化型接著劑後,在黏貼製程進行處理。在此黏貼製程,例如在先前的塗佈製程對偏光層的表面塗佈了紫外線硬化型接著劑的情況,在該處重疊保護薄膜。又,在對保護薄膜的表面塗佈紫外線硬化型接著劑的方式的情況,在該處重疊偏光層。又,在對偏光層與保護薄膜之間使紫外線硬化型接著劑流涎的情況,在該狀態下,將偏光層與保護薄膜重疊。又,一般在此狀態下,從兩面的保護薄膜側以加壓滾子等夾持並加壓。加壓滾子的材質,可使用金屬、橡膠等。配置於兩面之加壓滾子,可為相同材質,亦可為不同材質。
(3)硬化製程
在硬化製程,對未硬化的紫外線硬化型接著劑照射紫外線,使包含陽離子聚合性化合物(例如環氧化合物、氧雜環丁烷化合物)、自由基聚合性化合物(例如丙烯酸酯系化合物、丙烯醯胺系化合物等)之紫外線硬化型接著劑層硬化,將經由紫外線硬化型接著劑而重疊的偏光層與保護薄膜接著。在偏光層的兩面黏貼保護薄膜的本實施形態之結構,在分別經由紫外線硬化型接著劑而將保護薄膜重疊於偏光層的兩面之狀態下,照射紫外線,使兩面的紫外線硬化型接著劑同時地硬化為佳。
紫外線的照射條件,若為可使紫外線硬化型接著劑硬化的條件,則可採用任意正確的條件。紫外線的照射量,在累積光量為50~1500mJ/cm
2的範圍為佳,100~ 500mJ/cm
2的範圍為更佳。
在以連續產線進行偏光板的製造製程的情況,產線速度雖會因接著劑的硬化時間有所不同,理想為1~500m/min的範圍,更理想為5~300m/min的範圍,更加理想為10~100m/min的範圍。若產線速度為1m/min以上的話,則能確保生產性,或可抑制對保護薄膜的損傷,能夠製作耐久性優良之偏光板。又,若產線速度為500m/min以下的話,則紫外線硬化型接著劑的硬化變得充分,能夠形成具備目的之硬度且接著性優良之紫外線硬化型接著劑。
<有機EL顯示裝置>
圖9係將本實施形態的顯示裝置之一例亦即有機EL顯示裝置100的概略結構分解顯示之剖面圖。再者,有機EL顯示裝置100的結構不限於此。
有機EL顯示裝置100,是藉由在作為顯示單元的有機EL元件101上經由接著層201形成偏光板301來構成。有機EL元件101的結構係在採用玻璃、聚醯亞胺等之基板111上,依序具有金屬電極112、發光層113、透明電極(ITO等)114、密封層115。再者,金屬電極112亦可藉由反射電極與透明電極構成。
偏光板301係從有機EL元件101側,依序層積λ/4相位差薄膜311、接著層312、偏光層313、接著層314、保護薄膜315所構成,偏光層313被λ/4相位差薄膜311與保護薄膜315所挾持。以偏光層313的穿透軸(或吸收軸)、與由以本發明的製造方法所獲得的斜向拉伸膜構成的λ/4相位差薄膜311之慢軸所形成的角度成為約45°(或135°)的方式將兩者黏貼,構成偏光板301(圓偏光板)。再者,偏光板301的保護薄膜315、偏光層313、λ/4相位差薄膜311分別對應於圖8的偏光板50之偏光板保護薄膜51、偏光層52、相位差薄膜53。
在前述保護薄膜315層積有硬化層為佳。硬化層具有不僅可防止有機EL顯示裝置的表面的損傷,且可防止因偏光板301之翹曲的效果。且,在硬化層上亦可具有反射防止層。前述有機EL元件101本身的厚度為1μm左右。
在前述結構,若在金屬電極112與透明電極114施加電壓的話,則對發光層113,從金屬電極112及透明電極114中之成為陰極的電極注入電子,從成為陽極的電極注入電洞,兩者在發光層113進行再結合,藉此可產生對應於發光層113的發光特性之可見光線的發光。在發光層113所產生的光,直接或以金屬電極112反射後,經由透明電極114及偏光板301取出至外部。
通常,在有機EL顯示裝置,於透明基板上將金屬電極與發光層及透明電極依序層積而形成作為發光體的元件(有機EL元件)。在此,發光層係為各種有機薄膜的層積體,例如由三苯胺衍生物等構成之電洞注入層與由蒽等的螢光性有機固體構成之發光層之層積體、這樣的發光層與由苝衍生物等構成的電子注入層之層積體、這些電洞注入層、發光層、電子注入層之層積體等,各種組合的結構為眾所皆知。
有機EL顯示裝置,係以下述原理進行發光,亦即,藉由對透明電極與金屬電極施加電壓,朝發光層注入電洞與電子,因這些電洞與電子的再結合所產生的能量會激發螢光物質,當被激發的螢光物質回到基態時將光進行放射的原理。途中的再結合之機制,是與一般的二極體相同,從此事亦可預測,電流與發光強度是對施加電壓,呈現伴隨整流性的強力之非線性。
在有機EL顯示裝置,為了取出在發光層的發光,至少一方的電極必須為透明,一般將以氧化銦錫(ITO)等的透明導體所形成之透明電極作為陽極使用。另外,為了使電子注入變得容易進而提升發光效率,在陰極使用功函數小的物質極為重要,一般使用Mg-Ag、Al-Li等的金屬電極。
在這樣結構的有機EL顯示裝置,發光層是以厚度10nm左右之極薄的膜所形成。因此,發光層也與透明電極同樣地,可使光幾乎完全地透過。其結果,當非發光時從透明基板的表面射入而透過透明電極與發光層並被金屬電極所反射的光,再次朝透明基板的表面側出現,因此,當從外部進行辨識時,有機EL顯示裝置的顯示面看起來如鏡面。
本實施形態的圓偏光板適用於這樣的外光反射為特別問題之有機EL顯示裝置。
亦即,當有機EL元件101為非發光時,藉由室內照明等從有機EL元件101的外部射入之外光會被偏光板301的偏光層313吸收一半,剩餘的一半則作為直線偏光而穿透並射入至λ/4相位差薄膜311。射入到λ/4相位差薄膜311之光,因偏光層313的穿透軸與λ/4相位差薄膜311的慢軸以45°(或135°)交叉,所以,藉由穿透λ/4相位差薄膜311,變換成圓偏光。
從λ/4相位差薄膜311射出的圓偏光係當以有機EL元件101的金屬電極112進行鏡面反射時,相位反轉180度,作為逆轉的圓偏光被反射。由於此反射光,藉由射入至λ/4相位差薄膜311,變換成與偏光層313的穿透軸垂直(與吸收軸平行)的直線偏光,故,皆被偏光層313吸收,未射出至外部。亦即,藉由偏光板301,可減低在有機EL元件101之外光反射。
<液晶顯示裝置>
圖10係將本實施形態的顯示裝置之其他例亦即液晶顯示裝置400的概略結構分解顯示之剖面圖。液晶顯示裝置400的結構為在液晶單元401的一方之面側配置偏光板402。
液晶單元401為藉由一對基板隔著液晶層之顯示單元。再者,在對液晶單元401,與偏光板402相反側,設有以與偏光板402呈正交偏光狀態下配置之其他的偏光板;及對液晶單元401進行照明之背光,不過,在圖10中,省略各自的圖示。
又,液晶顯示裝置400,亦可在對偏光板402,與液晶單元401相反側,設有前窗403。前窗403為成為液晶顯示裝置400的外設蓋的構件,例如以蓋玻璃構成。在前窗403與偏光板402之間,填充有以例如紫外線硬化型樹脂構成的充填材404。在不具有充填材404的情況,於前窗403與偏光板402之間形成有空氣層,因此,會有因在前窗403及偏光板402與空氣層之界面處的光反射,造成顯示圖像的辨識性降低的情況。但,藉由前述充填材404,在前窗403與偏光板402之間未形成有空氣層,故,可迴避因在前述界面之光反射造成顯示圖像的辨識性降低。
偏光板402具有供預定的直線偏光穿透之偏光層411。在偏光層411的一方之面側(與液晶單元401相反側),經由接著層412,將λ/4相位差薄膜413、和由紫外線硬化型樹脂構成的硬化層414以此順序層積。又,在偏光層411的另一方的面側(液晶單元401側),經由接著層415黏貼有保護薄膜416。
偏光層411為例如將聚乙烯醇薄膜以雙色性色素進行染色,再進行高倍率拉伸所獲得。偏光層411係進行鹼處理(亦稱為皂化處理)後,在一方的面側,λ/4相位差薄膜413經由接著層412被黏貼,在另一方的面側,保護薄膜416經由接著層415被黏貼。再者,偏光板402的保護薄膜416、偏光層411、λ/4相位差薄膜413分別對應於圖8的偏光板50之偏光板保護薄膜51、偏光層52、相位差薄膜53。接著層412、415為由例如聚乙烯醇接著劑(PVA接著劑、水膠)構成之層,但,亦可為由紫外線硬化型的接著劑(UV接著劑)構成之層。
λ/4相位差薄膜413為對穿透光賦予波長的1/4左右之面內相位差的層,以藉由本發明的製造方法所獲得的斜向拉伸膜構成。又,λ/4相位差薄膜413的慢軸與偏光層411的吸收軸所形成之角度(交叉角),例如為30~60°,更理想為45°。藉此,來自於偏光層411之直線偏光藉由λ/4相位差薄膜413,變換成圓偏光或橢圓偏光。
硬化層414(亦稱為硬塗層)為藉由活性能量線硬化型樹脂(例如紫外線硬化型樹脂)構成。
保護薄膜416為以藉由例如纖維素系樹脂(纖維素系聚合物)、丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴(COP)、聚碳酸酯(PC)構成之樹脂薄膜所形成。保護薄膜416僅設置作為用來保護偏光層411的背面側之薄膜,但,亦可設置作為兼具具有期望的光學補償功能之相位差薄膜的光學薄膜。
再者,在液晶顯示裝置的情況,對液晶單元401(液晶單元)配置於與偏光板402相反側之其他的偏光板,係以藉由2個光學薄膜隔著偏光層的表面所構成,但,作為前述偏光層及光學薄膜,亦可採用與偏光板402的偏光層411及保護薄膜416相同者。
再者,在λ/4相位差薄膜413的接著層412側,亦可設有用來提升λ/4相位差薄膜413的接著性之易接著層。易接著層為藉由對λ/4相位差薄膜413的接著層412側進行易接著處理所形成。作為易接著處理,具有電暈(放電)處理、電漿處理、框架處理、ITRO處理、輝光處理、臭氧處理、底漆塗佈處理等,在這些處理中至少實施1種處理即可。該等易接著處理中,從生產性的觀點來看,作為易接著處理,理想為電暈處理、電漿處理。
如此,在偏光板402對於液晶單元401位於辨識側而偏光板402的λ/4相位差薄膜413對於偏光層411位於與液晶單元401相反側之液晶顯示裝置400的結構,從液晶單元401射出且穿透辨識側的偏光層411之直線偏光是藉由λ/4相位差薄膜413變換成圓偏光或橢圓偏光。因此,在觀察者戴上偏光太陽鏡,觀察液晶顯示裝置400的顯示圖像的情況,無論偏光層411的穿透軸和偏光太陽鏡的穿透軸形成何種角度,也能使與偏光太陽鏡的穿透軸平行的光成分導引至觀察者的眼睛而觀察顯示圖像。
[實施例]
以下,列舉實施例具體地說明本發明,但,本發明不限於這些實施例。再者,在下述實施例,未特別註記的情況,則操作是在室溫(25℃)下進行。又,在未特別註記的情況,[%]及[份]分別係指[質量%]及[質量份]。
[斜向拉伸膜1的製造]
<原料薄膜B1的製作>
藉由以下的製造方法(熔融流涎製膜法),製造作為原料薄膜B1之脂環式烯烴聚合物系樹脂薄膜(COP薄膜)。
在氮氣環境中,於500質量份的脫水環己烷,將1.2質量份的1-己烯、0.15質量份的二丁醚、0.30質量份的三異丁基鋁在室溫下置入反應器而加以混合後,邊保持於45℃,邊再將由20質量份的三環[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(雙環戊二烯,以下僅以DCP記載)、140質量份的1,4-methano-1,4,4a,9a-四氫芴(以下僅以MTF記載)、及40質量份的8-甲基-四環[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯(dodecene)(以下僅以MTD記載)所構成之降莰烯系單體混合物和40質量份的六氯化鎢(0.7%甲苯溶液)連續添加2小時而進行聚合。對聚合溶液添加1.06質量份的丁基縮水甘油醚和0.52質量份的異丙醇並使聚合觸媒鈍化,停止聚合反應。
其次,對100質量份的含有所獲得的開環聚合體之反應溶液,添加270質量份的環己烷,進一步添加作為加氫觸媒之5質量份的鎳鋁觸媒(日揮觸媒化成(股)公司製),藉由氫,加壓至5MPa並一邊攪拌一邊加溫至溫度200℃後,進行反應4小時,獲得含有20%的DCP/ MTF/MTD開環聚合體氫化聚合物之反應溶液。
藉由過濾去除加氫觸媒後,分別將軟聚合體(可樂麗(股)公司製;SEPTON®2002)及氧化防止劑(Ciba Japan K.K.(股)公司製;Irganox®1010)添加至獲得的溶液並溶解(均為在每100質量份的聚合體為0.1質量份)。接著,使用圓筒型濃縮乾燥器((股)日立製作所製),從溶液去除溶媒之環己烷及其他的揮發成分,將氫化聚合物以熔融狀態從擠壓機呈繩股狀擠出,在冷卻後顆粒化並進行回收。從聚合後的溶液中的殘留降莰烯類組成(依據氣相色層分析法),計算聚合體中的各降莰烯系單體的共聚合比例得知,DCP/MTF/MTD=10/70/20,幾乎等於製備成分。此開環聚合體氫添加物之重量平均分子量(Mw)為31,000,分子量分佈(Mw/Mn)為2.5,氫添加率為99.9%,玻璃轉移溫度Tg為134℃。
使用讓空氣流通的熱風乾燥器,將獲得的開環聚合體氫添加物的顆粒在70℃下乾燥2小時,去除水分。其次,使用具有衣架是T型模之短軸擠壓機(三菱重工業(股)公司製;螺桿直徑為90mm、T型模唇構件質為碳化鎢、與熔融樹脂的剝離強度為44N),將前述顆粒進行熔融擠壓成形,獲得作為原料薄膜B1之脂環式烯烴聚合物系樹脂薄膜(COP薄膜),其厚度為50μm且殘留溶媒量為10ppm。
<斜向拉伸製程>
使用本發明之斜向拉伸裝置,將前述獲得的原料薄膜B1以下述所示的方法拉伸,獲得斜向拉伸膜1。
首先,將薄膜的不斷送出方向與捲取方向所形成的角度(迴旋角)設為47°。然後,以第1夾子(軌道的內周側)及第2夾子(軌道的外周側),將從薄膜不斷送出裝置送來的原料薄膜B1之兩端進行把持。
再者,當要把持原料薄膜時,藉由以夾子閉合器使第1、第2夾子之夾桿作動,把持原料薄膜。又,進行夾子把持時,藉由第1、第2夾子同時地把持原料薄膜的兩端,並且以對與薄膜的橫方向平行的軸,將兩端的把持位置連結的線成為並行的方式進行把持。
其次,藉由前述第1、第2夾子,將已經被把持的未拉伸之原料薄膜通過加熱區域內的預熱區域、拉伸區域及熱固定區域,藉此進行加熱,並朝寬度方向拉伸而獲得斜向拉伸膜。再者,當進行加熱及拉伸時之薄膜搬運速度,設為15m/分鐘,又因應厚度,將拉伸溫度在Tg+10~Tg+30℃的範圍適宜選擇並實施。
又,將拉伸前後之薄膜的拉伸倍率設為2倍,拉伸後的薄膜之厚度成為25μm、寬度成為1530mm。前述延伸後的薄膜之厚度係指在薄膜寬度方向20mm間距所測定到的平均膜厚度。
又,延伸後的薄膜之在薄膜寬度方向50mm間距所測定到的平均定向角為45°。
<修整製程>
將藉由前述斜向拉伸製程所獲得的斜向拉伸膜1送至修整裝置,修整該斜向拉伸膜1的兩端。
作為修整裝置,使用如前述圖5所示的裝置,先行側切割器9a及延遲側切割器9b為可旋轉地樞支的圓形刃,又,先行側切割器9a及延遲側切割器9b係以依據斜向拉伸膜的搬運而被動地旋轉的方式可自由旋轉地樞支,支承體10藉由驅動馬達,以與斜向拉伸膜的搬運速度一致的方式,依據斜向拉伸膜的搬運而被旋轉驅動。作為先行側切割器9a及延遲側切割器9b的材料,使用超鋼鋼材且直徑為100mm。
又,支承體(支承滾子)10係沿著薄膜的寬度方向呈長條狀,作為支承體10之材料為金屬製。再者,在此所使用的支承體,未實施鏡面加工、消光加工。
又,當將薄膜與支承體的接觸寬度設為接觸寬度A時,A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100(%)之值設定成如下述表I所示的值。
使用這樣的修整裝置,修整成薄膜的先行側端部、非修整區域及延遲側端部之各寬度(寬度
IN、寬度
c、寬度
OUT)和斜向拉伸膜1的先行側端部的修整開始位置和延遲側端部的修整開始位置之距離差成為下述表I所示的值。
<薄膜接收製程>
分別藉由薄膜接收裝置,接收在前述修整製程進行修整的斜向拉伸膜之先行側端部、非修整區域及延遲側端部。
在此,以斜向拉伸膜之先行側端部、非修整區域及延遲側端部的各接收張力(T
IN、T
c、T
OUT)成為下述表I所示的值的方式,控制施加於滾子的負載而接收薄膜。
[斜向拉伸膜2~15及19~21的製造]
在前述斜向拉伸膜1的製造,除了變更以下的點以外,其餘相同的方式進行製造。
在斜向拉伸製程,以拉伸後的斜向拉伸膜之厚度、薄膜的寬度成為下述表I所示的值的方式進行拉伸。再者,在斜向拉伸膜2、20及21的製造,使用製作成原料薄膜B1厚度分別為30μm、90μm、24μm(亦即,斜向拉伸膜的厚度之2倍的厚度)者。
在修整製程,修整成薄膜的先行側端部、非修整區域及延遲側端部之各寬度(寬度
IN、寬度
c、寬度
OUT)和斜向拉伸膜的先行側端部的修整開始位置和延遲側端部的修整開始位置之距離差成為下述表I所示的值。
在薄膜接收製程,以斜向拉伸膜之先行側端部、非修整區域及延遲側端部的各接收張力(T
IN、T
c、T
OUT)成為下述表I所示的值的方式,接收薄膜。
[斜向拉伸膜16及18的製造]
在前述斜向拉伸膜2~15及19~21的製造,除了變更以下的點以外,其餘相同的方式進行製造。
作為修整裝置的支承體(支承滾子),使用以金屬製且進行鏡面加工之滾子(下述表I中記載為「支承體A」),且當薄膜與支承體之接觸寬度設為接觸寬度A時,A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100(%)的值成為如下述表I所示的值的方式進行設定。
[斜向拉伸膜17的製造]
在前述斜向拉伸膜2~15及19~21的製造,除了變更以下的點以外,其餘相同的方式進行製造。
作為修整裝置的支承體(支承滾子),使用以金屬製且進行消光加工之滾子(下述表I中記載為「支承體B」),且當薄膜與支承體之接觸寬度設為接觸寬度A時,A/(寬度
IN+寬度
C+寬度
OUT)×100(%)的值成為如下述表I所示的值的方式進行設定。
[斜向拉伸膜22的製造]
在前述斜向拉伸膜2~15及19~21的製造,除了變更以下的點以外,其餘相同的方式進行製造。
在先行側切割器9a及延遲側切割器9b之修整方法,使用CO
2雷射光照射裝置(波長10.6μm、雷射光輸出30W),切斷薄膜。
[斜向拉伸膜23的製造]
在前述斜向拉伸膜13的製造,除了變更以下的原料薄膜B2以外,其餘相同的方式進行製造。
<原料薄膜B2的製作>
(環烯烴樹脂)
作為環烯烴樹脂,準備以下述的方式進行合成之環烯烴樹脂COP1。
(環烯烴樹脂COP1的合成)
將以前述構造式所表示的50克的8-甲氧羰基-8-甲基四環[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、分子量調節劑之2.3克的1-己烯及100克的甲苯導入至已經氮取代反應容器中,並加熱至80℃。並且對其再添加0.09ml的三乙基鋁(0.6莫耳/L)之甲苯溶液、0.29ml的甲醇變性WCl6之甲苯溶液(0.025莫耳/L),在80℃下反應3小時,藉此獲得聚合體。
其次,將所獲得的開環共聚合體溶液置入高壓處理器,進一步添加100克的甲苯。將氫化觸媒之RuHCl(CO)[P(C
6H
5)]
3對單體製作量,添加2500ppm,且將氫氣壓設為9~10MPa,並在160~165℃下進行3小時的反應。反應結束後,藉由使其沉澱於多量的甲醇溶液,獲得氫添加物。所獲得的開環聚合體的氫添加物亦即環烯烴樹脂COP1,係玻璃轉移溫度(Tg)=167℃、重量平均分子量(Mw)=13.5×10
4、分子量分佈(Mw/Mn)=3.06。
(微粒子分散液的調製)
以溶解器,將12質量份的微粒子(AEROSIL R972V;NIPPON AEROSIL(股)公司製)與88質量份的乙醇攪拌混合50分鐘後,再以高壓乳化機予以分散,調製微粒子分散液。
其次,對在溶解槽中被攪拌的二氯甲烷(100質量份),緩慢地添加100質量份的微粒子分散液。進一步,以二次粒子的粒徑成為預定的尺寸的方式,藉由混合粉碎裝置進行分散。再將此物以日本精線(股)公司製的FINEMET®NF進行過濾,調製微粒子添加液。
(主摻雜物的調製)
調製下述組成的主摻雜物。首先,對加壓溶解槽,添加二氯甲烷及乙醇。對已經添加有二氯甲烷之加壓溶解槽,將環烯烴樹脂COP1、微粒子添加液一邊攪拌一邊投入。然後將其加熱一邊攪拌,一邊使樹脂溶解,再將其以安積濾紙(股)公司製的安積濾紙No.244進行過濾,調製主摻雜物。
<主摻雜物的組成>
環烯烴樹脂COP1 100質量份
二氯甲烷 302質量份
乙醇 18質量份
微粒子添加液 10質量份
<原料薄膜B2的製膜>
使用前述摻雜物,藉由溶液流涎製膜法,製作膜厚度50μm之原料薄膜B2。也就是在以80m/min的速度驅動之由SUS316製之厚度2mm的支承體上,從流涎模流涎摻雜物,且在支承體上使摻雜物乾燥而形成流涎膜後,將藉由支承體的移動所搬運的前述流涎膜自支承體剝離,獲得原料薄膜B2。
[圓偏光板1~23的製作]
在前述斜向拉伸膜1~23的製造,使用在薄膜接收製程所接收的薄膜之非修整區域,以下述的方式分別製作圓偏光板1~23。
將厚度120μm的聚乙烯醇薄膜進行單軸拉伸(溫度110℃、拉伸倍率5倍)、並浸漬於由0.075克的碘、5克的碘化鉀、100克的水構成之水溶液中60秒,接著,再浸漬於由6克的碘化鉀、7.5克的硼酸、100克的水構成之68℃的水溶液中。將浸漬後的薄膜進行水洗、乾燥,獲得偏光層。
接著,以5%的聚乙烯醇之水溶液作為黏著劑,將所製作的斜向拉伸膜1黏貼於前述偏光層的單一面。此時,以偏光層的穿透軸與斜向拉伸膜1的慢軸成為45°的方向的方式進行黏貼。又,在偏光層的另一面,同樣地黏貼做過鹼性皂化處理之柯尼卡美能達TAC薄膜 KC4UAH(柯尼卡美能達(股)公司製),製作圓偏光板1。在圓偏光板2~23,也使用各斜向拉伸膜2~22,以同樣的方式製作。
[有機EL顯示裝置1~23的製作]
在玻璃基板上,藉由濺鍍法,製作由厚度80nm的鉻構成之反射電極。其次,在反射電極上,藉由濺鍍法,製作由厚度40nm之作為陽極的ITO(氧化銦錫)。接著,在陽極上,藉由濺鍍法,製作作為電洞輸送層之厚度80nm的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)。然後,在電洞輸送層上,使用陰影光罩,以100nm的膜厚度形成RGB各自的發光層。
且,在發光層上,藉由真空蒸鍍法以4nm的厚度將鈣進行製膜,作為可有效率地注入電子的功函數低的第1陰極。然後,在第1陰極上,將鋁以2nm的厚度進行製膜,作為第2陰極。在此,作為第2陰極使用的鋁,當藉由濺鍍法,將要形成在其上面之透明電極進行製膜時,有防止作為第1陰極之鈣產生化學性變質的功能。如以上所述的方式,獲得有機發光層。
其次,藉由濺鍍法,在陰極上,將透明導電膜以80nm的厚度進行製膜。在此,使用ITO作為透明導電膜。且,在透明導電膜上,藉由CVD法(化學蒸鍍法),將氮化矽以200nm的厚度進行製膜,作成為絕緣膜。藉此,製作有機EL元件。所製作的前述有機EL元件之尺寸為1296mm×784mm。
在所製作的前述有機EL元件的絕緣膜上,將與如上述般的方式所製作的圓偏光板1~23,以100m間隔且複數片的方式,藉由黏著劑加以固定化,使得斜向拉伸膜的面朝向有機EL元件的絕緣膜的面。藉此,製作有機EL顯示裝置1~23。
[評價]
<斷裂頻率>
從前述原料薄膜的不斷送出製程到前述薄膜接收製程為止連續地將100000m薄膜進行加工時,依據下述的基準,評價薄膜之斷裂頻率。將等級2~4視為實用上不會有問題之水平。
(基準)
等級1:連續100000m,斷裂頻率為10次以上。
等級2:連續100000m,斷裂頻率為4次以上、未滿10次。
等級3:連續100000m,斷裂頻率為1~3次。
等級4:連續100000m,斷裂頻率為0次。
<顏色>
在前述所製作的各有機EL顯示裝置,依據下述的基準,進行黑色顯示時的顏色評價。將等級2~4視為實用上不會有問題之水平。
(基準)
等級1:10片中,6片以上與畫面上的顏色看起來稍有差異,或,10片中,1片以上與畫面上的顏色看起來有顯著差異。
等級2:10片中,3~5片與畫面上的顏色看起來稍有差異。
等級3:10片中,1~2片與畫面上的顏色看起來稍有差異。
等級4:10片中,皆與畫面上的顏色看起來沒有差異。
如前述結果所示,可得知使用本發明的製造方法所獲得的斜向拉伸膜,薄膜的斷裂頻率較比較例的情況非常少,可有效地防止修整製程後的斷裂,能夠使生產性高而穩定地進行生產。又,即使在使用這樣的斜向拉伸膜所製作的有機EL顯示裝置,亦可得知,其品質優良。
1:斜向拉伸裝置
2:斜向拉伸拉幅機
3:薄膜不斷送出裝置
4a:先行側端部的薄膜接收裝置
4b:非修整區域的薄膜接收裝置
4c:延遲側端部的薄膜接收裝置
5,8:搬運滾子
6:內側的導軌
7:外側的導軌
9a:先行側切割器
9b:延遲側切割器
10:支承體
10a:內側支承體
10b:外側支承體
10c,10d:溝部
11,12:導軌開始位置
13,14:導軌結束位置
15:原料薄膜或斜向拉伸膜
90:修整裝置
Ci,Co:把持具
A:接觸寬度
X:先行側端部之支承體的頂點
Y:延遲側端部之支承體的頂點
IN:先行側端部
C:非修整區域
OUT:延遲側端部
50:偏光板
52:偏光層
53:相位差薄膜(斜向拉伸膜)
100:有機EL顯示裝置
101:有機EL元件(顯示單元)
301:偏光板
311:λ/4相位差薄膜(斜向拉伸膜)
313:偏光層
400:液晶顯示裝置
401:液晶單元(顯示單元)
402:偏光板
411:偏光層
413:λ/4相位差薄膜(斜向拉伸膜)
[圖1]係用來說明本發明之薄膜的先行側端部、非修整區域及延遲側端部的接收張力、和薄膜的定向方向之示意圖。
[圖2]係斜向拉伸裝置的概略上面圖。
[圖3]係斜向拉伸裝置的概略側面圖。
[圖4]係斜向拉伸拉幅機的軌道圖案的一例之示意圖。
[圖5]係修整裝置的示意圖。
[圖6]係修整裝置的示意圖。
[圖7]係修整裝置的示意圖。
[圖8]係顯示偏光板的概略結構之分解立體圖。
[圖9]係將有機EL顯示裝置的概略結構分解顯示之剖面圖。
[圖10]係顯示液晶顯示裝置的概略結構之剖面圖。
C:非修整區域
H:定向方向
IN:先行側端部
OUT:延遲側端部
T1、T2、T3:張力
Tc:接收張力
TIN:接收張力
TOUT:接收張力
Claims (8)
- 一種斜向拉伸膜的製造方法,係包含:斜向拉伸製程,其係一面藉由一對把持具把持薄膜的寬度方向之兩端,一面使其中一方的把持具相對地先行移動,且使另一方的把持具相對地延遲移動來搬運前述薄膜,藉此將前述薄膜對寬度方向朝傾斜方向拉伸;修整製程,其係將藉由前述拉伸製程拉伸前述薄膜後之斜向拉伸膜的端部進行修整;及薄膜接收製程,其係接收先行側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即先行側端部、延遲側的已被修整之前述斜向拉伸膜的端部亦即延遲側端部、及前述斜向拉伸膜的非修整區域,其特徵為:在將前述先行側端部的接收張力設為TIN、非修整區域的接收張力設為TC、前述先行側端部的薄膜端部寬度設為寬度IN、及非修整區域的薄膜寬度設為寬度c的情況,符合下述的式子(1),式子(1):[TC/寬度C]<[TIN/寬度IN]。
- 如請求項1的斜向拉伸膜的製造方法,其中,在將前述延遲側端部的接收張力設為TOUT、前述延遲側端部的薄膜端部寬度設為寬度OUT的情況,符合下述的式子(2),式子(2):0.8<[TC/寬度C]/[TOUT/寬度OUT]<[TIN/寬度IN]/[TC/寬度C]<4.0。
- 如請求項1或2的斜向拉伸膜的製造方 法,其中,在前述修整製程,前述斜向拉伸膜之前述先行側端部的修整開始位置、與前述延遲側端部的修整開始位置之距離差為±200mm的範圍內。
- 如請求項1或2的斜向拉伸膜的製造方法,其中,在前述修整製程,使前述斜向拉伸膜之前述先行側端部與前述延遲側端部同時或±3秒以內進行修整。
- 如請求項2的斜向拉伸膜的製造方法,其中,在前述修整製程,要進行修整之前述先行側端部、前述延遲側端部及前述非修整區域的各自寬度是符合下述的式子(3)或式子(4),式子(3):15%<(寬度IN/寬度C)×100(%)<40%、式子(4):15%<(寬度OUT/寬度C)×100(%)<40%。
- 如請求項2的斜向拉伸膜的製造方法,其中,在前述修整製程,當將前述斜向拉伸膜與支承該斜向拉伸膜的支承體之接觸寬度設為接觸寬度A時,符合下述的式子(5),式子(5):0%<A/(寬度IN+寬度C+寬度OUT)×100(%)<10%。
- 如請求項1或2的斜向拉伸膜的製造方法,其中,前述斜向拉伸膜的厚度為25μm以下。
- 如請求項1或2的斜向拉伸膜的製造方法,其中,前述斜向拉伸膜的NZ係數係未滿1.3。
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