光学膜、偏振片保护膜、偏振片及液晶显示装置的制造方法_4

文档序号:9707278阅读:来源:国知局
过24小时后的值换算成40以111 膜厚的值。
[0208] 本发明中,P1/P0优选为0. 95以下。更优选为0. 90以下,特别优选为0. 85以下。
[0209] (光学膜的玻璃化转变温度之比)
[0210] 本发明的光学膜优选满足下述式(2)。
[0211] 式⑵
[0212] T1/T0 彡 0.75
[0213] 式(2)中,T1表示相对于上述主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂的质量 添加共计20%质量的通式(1)所示化合物和15质量%橡胶质弹性体时的光学膜的玻璃化 转变温度,T0表示仅由上述主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂构成的光学膜的玻 璃化转变温度。
[0214] 本发明中,从所得光学膜的尺寸稳定性优异的观点出发,T1/T0优选为0. 75以上。 更优选为〇. 8以上,特别优选为0. 85以上。由于该光学膜的尺寸稳定性优异,因此可以防 止收缩,进行偏振片加工时可以回避偏振片翘曲等不良。
[0215] (光学膜的耐折次数的比)
[0216] 本发明的光学膜优选满足下述式(3)。
[0217] 式(3)
[0218] Z1/Z0 彡 1. 1
[0219] 式(3)中,Z1表示相对于上述主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂的质量 添加共计20%质量的通式(1)所示化合物和15质量%橡胶质弹性体时的光学膜的耐折次 数,Z0表示仅由上述主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂构成的光学膜的耐折次数。
[0220] 本发明中,Z1/Z0优选为1. 1以上。更优选为4以上,特别优选为10以上。
[0221] 本发明的光学膜由于耐热性优异、可以效率良好地进行制造,因此在各种用途中 有用。另外,该膜由于耐热性优异的同时、雾度值很低,因此可以作为偏振片保护膜或光学 补偿膜等光学膜优选地使用。
[0222] 以下,作为本发明光学膜的优选用途,对偏振片保护膜和光学补偿膜进行说明。
[0223] [偏振片保护膜]
[0224] 本发明的偏振片保护膜具有至少1层本发明的光学膜,可以为仅具有1层本发明 光学膜的构成,还可以是具有2层以上本发明光学膜的构成,优选是仅具有1层的构成。
[0225] 另外,偏振片保护膜可以是具有本发明光学膜以外的层的多层构成。当为具有2 层以上本发明的光学膜的多层构成时,各膜可以是相同的光学膜,也可以是不同的光学膜。 另外,偏振片保护膜可以在本发明的光学膜的表面设置后述的表面处理或功能层。本发明 的偏振片保护膜优选为具有本发明光学膜作为至少一个最外层(具有空气界面的层)的构 成。
[0226] <光学膜的制造方法>
[0227] 接着,对本发明的光学膜的制造方法进行说明。
[0228] 本发明的光学膜优选通过熔融制膜法或溶液制膜法制造。
[0229] 以下对熔融制膜法及溶液制膜法进行说明。
[0230] (熔融制膜法)
[0231] [利用加热熔融进行的制膜方法]
[0232] 本发明的光学膜可通过利用加热熔融的制膜方法进行制作。
[0233] 利用熔融进行的制膜方法可以为对含有主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树 脂的组合物(以下也称作本发明的树脂组合物)加热熔融至显示流动性的温度,制成熔融 物,之后对上述熔融物进行冷却,从而获得膜。之后,可以在搬送方向、宽度方向这两者或任 一者上适当地进行拉伸。
[0234] 本发明中,作为提高低透湿化的添加剂而含有通式(1)表示的化合物,上述化合 物由于耐热性高,因此作为本发明的(甲基)丙烯酸系树脂膜的制造方法,也可以优选使用 熔融制膜。
[0235] 进行加热熔融的成形法更详细地说可以分类为熔融挤出成形法、压制成形法、吹 塑法、注射成型法、吹塑成型法、拉伸成形法等。其中,为了获得机械强度及表面精度等优异 的主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂所形成的光学膜,优选熔融挤出法。
[0236] 作为熔融挤出中使用的原材料的主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂和添 加剂优选通常是预先进行混炼后进行造粒。
[0237] 造粒只要是公知的方法即可,例如可以是利用给料机将主链具有环状结构的(甲 基)丙烯酸系树脂或添加剂供给至挤出机中,使用单螺杆或双螺杆的挤出机进行混炼,从 模具挤出成线状,进行水冷或空冷,进行切割。
[0238] 添加剂可以在供至挤出机之前进行混合,还可以通过分别不同的给料机进行供 给。为了抗氧化剂等少量的添加剂被均匀地混合,优选事先进行混合。另外,还可以涂布在 所得到的粒料上,在膜制膜时在挤出机中进行添加。
[0239] 抗氧化剂的混合可以是在固体之间进行混合,还可根据需要将抗氧化剂预先溶解 在溶剂中、使其含浸于主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂中来进行混合,或者可以 进行喷雾而混合。
[0240] 当与来自给料部或模具的出口等空气相接触时,优选设定为除湿空气或经除湿的 N2气等气氛下。
[0241] 为了能够以抑制剪切力、防止树脂发生劣化(分子量降低、着色、生成凝胶等)的 方式进行造粒,优选挤出机在低温下进行加工。
[0242] 使用如上获得的粒料进行膜制膜。当然也可不进行造粒,将原材料的粉末直接通 过给料机供给至挤出机,直接进行膜制膜。
[0243] 作为从模具将熔融物挤出的工序,优选为使用单螺杆或双螺杆型的挤出机对在除 湿热风或真空或减压下进行了干燥的聚合物进行挤出时,使熔融温度为200~300°C左右, 利用过滤器等进行过滤,将异物除去,之后从模具成形为膜状,在冷却辊上使其固化。
[0244] 将粒料导入至挤出机时,优选设定为真空下或减压下或不活泼气体气氛下来防止 氧化分解等。
[0245] 挤出流量优选设定为导入齿轮栗等而稳定地进行。
[0246] 从模具挤出的熔融物优选通过一边在冷却辊和接触辊之间进行挤压一边进行成 型的工序来制成膜。
[0247] 从冷却辊上将膜剥离时,优选防止膜的变形。
[0248] 本发明中,可以在搬送方向、宽度方向这两者或任一者上将膜拉伸,进行拉伸的方 法可优选使用公知的辊拉伸机或拉幅机等。
[0249] 另外,拉伸工序也可以以公知的热固定条件、冷却、缓和处理,按照具有光学膜所 要求的特性的方式适当进行调整。
[0250] (溶液制膜法)
[0251] 本发明的光学膜还可通过至少具有以下工序的溶液制膜法进行制造:将主链具有 环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂、通式(1)所示化合物及橡胶质弹性体等溶解在溶剂中, 调制主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂组合物(胶浆组合物)的溶解工序;将所 述胶浆组合物流延至支撑体上而形成流延膜的流延工序;以及将所述流延膜干燥后从所述 支撑体上剥离而获得膜的剥离工序。
[0252] 也可根据需要在剥离工序之后对所剥离的膜进一步进行干燥而去除残留溶剂 (挥发成分)的干燥工序。
[0253] 也可根据需要在剥离工序之后进行根据需要将膜在至少单轴方向、根据需要在双 轴方向上进行拉伸的拉伸工序。
[0254] 以下对各工序进行说明。
[0255] (1)溶解工序
[0256] 溶解工序是调制上述胶浆组合物的工序。本发明的溶解工序优选是在溶解釜中在 以相对于聚合物为良溶剂为主的有机溶剂中一边搅拌一边溶解聚合物、添加剂,形成胶浆 的工序;或者是在聚合物溶液中混合添加剂溶液而形成胶浆组合物的工序。
[0257] 胶浆组合物优选在0°C以上的温度(常温或高温)下进行调整。本发明的胶浆组 合物的调制可以使用通常的溶剂浇注法的胶浆调制方法及装置进行实施。
[0258] 聚合物的溶解可以使用各种溶解方法进行:在常压下进行的方法,在主溶剂的沸 点以下进行的方法,在主溶剂的沸点以上实施加压进行的方法,利用日本特开平9-95544 号公报、日本特开平9-95557号公报或日本特开平9-95538号公报所记载的那样的冷却溶 解法进行的方法,如日本特开平11-21379号公报所记载的那样的在高压下进行的方法等。 从溶解效率的观点出发,特别优选在主溶剂的沸点以上实施加压进行的方法。此时,将主链 具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂和溶剂(A)及溶剂(B)放入加压容器中进行密封, 在加压下一边加热至溶剂常温的沸点以上且溶剂不沸腾的范围的温度,一边进行搅拌。
[0259] 进行加热时的温度通常为40°C以上,优选为60~200°C,更优选为80~110°C。
[0260] 优选胶浆组合物中的主链具有环状结构的(甲基)丙烯酸系树脂的浓度为10~ 40质量%。优选的是:在溶解中或溶解后的胶浆组合物中添加添加剂进行溶解及分散之 后,利用滤材进行过滤、除气泡,利用送液栗送至下一工序。
[0261] ⑵流延工序
[0262] 流延工序是将所述胶浆组合物流延至金属支撑体上而形成流延膜的工序。流延工 序优选是通过送液栗(例如加压型定量齿轮栗)将胶浆送液至加压模中,从加压模狭缝将 胶浆组合物流延至循环移动的环状金属带、例如不锈钢带或者旋转的金属滚筒等金属支撑 体上的流延位置的工序。金属支撑体的表面变成镜面。为了提高制膜速度,在金属支撑体 上设置2台以上的加压模,将胶浆组合物分割,变成多层。或者还优选利用将多个胶浆组合 物同时流延的共流延法来获得层叠结构的膜。
[0263] (3)溶剂蒸发工序
[0264] 溶剂蒸发工序是在金属支撑体上对流延膜(也称作料片:处于聚合物膜的完成品 之前的状态、仍含有大量溶剂的状态)进行加热,使溶剂蒸发至能够将料片从金属支撑体 上剥离的工序。
[0265] 为了使溶剂蒸发,有从料片侧吹风的方法及/或从金属支撑体的背面利用液体进 行传热的方法,利用辐射热从表背进行传热的方法等,背面液体传热的方法的干燥效率良 好,是优选的。另外,还优选将它们组合的方法。为背面液体传热时,优选在胶浆组合物使 用有机溶剂的主溶剂或具有最低沸点的有机溶剂的沸点以下进行加热。
[0266] (4)剥离工序
[0267] 剥离工序是对所述流延膜干燥之后,从所述支撑体上剥离而获得膜的工序。剥离 工序优选是在金属支撑体上将溶剂蒸发后的料片在剥离位置处进行剥离的工序。将所剥离 的料片送至下一工序。另外,进行剥离的时刻的料片的残留溶剂量(下述式)过大时,难以 剥离,相反当在金属支撑体上使其过于充分干燥而进行剥离时,在中途料片的一部分会剥 落。
[0268] (5)干燥或热处理工序、拉伸工序
[0269] 在所述剥离工序之后,可以使用将料片交替通过多个配置于干燥装置内的辊进行 搬送的干燥装置及/或利用夹子将料片的两端夹住进行搬送的拉幅机装置,对料片进行干 燥以及在宽度方向上进行拉伸。
[0270] 可以进行在搬送方向上的拉伸,在进行乳辊搬送中,通过使乳辊的旋转速度比上 游侧的乳辊旋转速度还快,可以对光学膜在搬送方向上赋予拉伸张力。
[0271] 拉伸处理可以在MD及TD的任一方向上进行,还可在两个方向上进行双轴拉伸。MD 及TD各个方向的拉伸可以以1阶段实施,也可以以多阶段实施。进行双轴拉伸时,优选以 MD、TD的顺序进行拉伸处理。
[0272] [光学补偿膜]
[0273] 本发明的光学膜除了以上的偏振片保护膜之外,还可以在各种用途中使用。例如 可作为液晶显示装置的光学补偿膜优选使用。其中,光学补偿膜是指一般用于液晶显示装 置中、对相位差进行补偿的光学材料,与相位差板、光学补偿片等同义。光学补偿膜具有双 折射性,以去除液晶显示装置的显示画面的着色或者改善视角为目的进行使用。
[0274] 本发明的光学膜可以其本身作为光学补偿膜,也可作为光学补偿膜的支撑体使用 而在其上设置光学各向异性层。光学各向异性层不受使用本发明光学膜的液晶显示装置的 液晶单元的光学性能或驱动方式所限制,可以与作为光学补偿膜所要求的、任何光学各向 异性层进行并用。作为并用的光学各向异性层,可以由含有液晶性化合物的组合物形成,也 可以由具有双折射的热塑性膜形成。
[0275] [附加于膜的构成]
[0276] 本发明的光学膜也可以根据其用途具有附加的构成。作为这种构成,可以举出施 加于膜表面的表面处理或设置于膜表面的功能层等。以下对该表面处理及功能层进行说 明。
[0277] (表面处理)
[0278] 本发明的光学膜通过根据情况进行表面处理,可以提高膜与其他层(例如起偏 器、底涂层及背层)的粘接。例如可以使用辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕处理、火焰 处理、酸或碱处理。这里所说的辉光放电处理可以是在10 3~20T〇rr的低压气体下产生的 低温等离子体,还优选是大气压下的等离子体处理。等离子体激发性气体是指在上述条件 下被等离子体激发的气体,可以列举出氩、氦、氖、氪、氙、氮、二氧化碳、四氟甲烷等氟利昂 类及它们的混合物等。这些内容的详细情况记载于发明协会公开技报(公技号2001-1745、 2001年3月15日发行、发明协会)的30页~32页,本发明中可优选地使用。
[0279] (功能层)
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