保护薄膜用基材薄膜及保护薄膜积层偏光板的制作方法

文档序号:2736470阅读:159来源:国知局

专利名称::保护薄膜用基材薄膜及保护薄膜积层偏光板的制作方法
技术领域
:本发明涉及层积于液晶显示设备所使用的偏光板的保护薄膜用基材薄膜,以及层积了保护薄膜用基材薄膜的保护薄膜积层偏光板。
背景技术
:一般使用于液晶显示设备的偏光板是如图1所示,在偏光子1的两面层积偏光子保护薄膜2,构成偏光板3。接着在偏光板3的单面上,设有贴合用的黏着剂层4,在偏光板3的另一单面上,层积有保护耐刮伤性不佳的偏光子保护薄膜2、且防止于液晶显示设备制造工程中在操作中的刮伤和尘埃附着的用的黏着保护薄膜5。再者,在黏着剂层4的表面亦层积了防止在操作中的刮伤和尘埃附着之用的离型保护薄膜6。偏光板3是以如上述的表里层积了保护薄膜的保护薄膜积层偏光板的形式出货。近年的液晶显示设备渐趋大画面化及高亮度化,在液晶显示设备中所存在极为微小的亮点遂成为缺陷。此亮点缺陷是起因于混入偏光子1或偏光子保护薄膜2的极微小异物或刮伤等缺陷,必须在出货前确实去除使用包含了此缺陷的偏光子1或偏光子保护薄膜2的偏光板3。偏光板3的缺陷检査,一般而言是使用正交偏光法进行目视检查。亦即,重叠两片偏光板,令其各自的配向轴正交使之暗化,则可目视确认成为缺陷部分的亮点,可检测出缺陷部分。在此偏光板3的缺陷检査中,层积于偏光板3两面的黏着保护薄膜5和离型保护薄膜6原本并不需要,可除去此膜后再进行检查即可,但在缺陷检查的操作中,偏光板3出现刮伤,或黏着剂层11上附着异物是无法避免,因此在层积了黏着保护薄膜5和离型保护薄膜6的状态进行缺陷检査。黏着保护薄膜5和离型保护薄膜6,以往多使用透明性优异,且坚硬不易刮伤的二轴延伸聚酯膜,但二轴延伸聚酯膜在延伸令其配向时,产生因延伸轴弯曲现象使配向不一致,使用正交偏光法进行检查时令其正交重叠后,暗化的对比并不一致的缺点,以及由于呈现因膜的双折射率产生的干扰色,故难以用目视确认异物的缺点。为了消除使用此配向膜时的缺点,专利文献1中揭示了-种在具有光学性等方性的聚碳酸酯膜的两面上层积了聚酯膜的三层无延伸、无配向的双折射率小的膜,将其作为偏光板表里的保护薄膜,层积于偏光板上。然而,在此三层膜中构成各个层的聚酯/聚碳酸酯/聚酯的个别厚度以及厚度的比率若超过一定范围,已知会发生异常现象。亦即,聚碳酸酯膜8的厚度若过厚,则层积于偏光板上下使用正交偏光法进行检查时,将产生暗化对比不均的问题。关于本发明的先行技术文献是如下。专利文献1特开2004—077783号公报
发明内容本发明的目的是提供双折射率小,且具优异耐溶剂性、加热时的耐热性(耐延伸配向性)的保护薄膜用基材薄膜,以及由层积保护薄膜用基材薄膜所形成的易于检测出光学性缺陷的保护薄膜积层偏光板。另外,本发明的另一目的,是提供使用正交偏光法检查时,不会产生暗化对比不均的保护薄膜用基材薄膜。(1)本发明的保护薄膜用基材薄膜的特征是在聚碳酸酯膜的两面层积聚酯膜而成的无配向三层膜所形成,且构成所述三层膜的聚碳酸酯膜膜厚对聚酯膜膜厚的比率(聚碳酸酯膜膜厚/聚酯膜膜厚)为大于O.l、小于5。(2)本发明的保护薄膜用基材薄膜的特征,是在上述(1)中,上述聚碳酸酯膜的厚度为550nm。(3)本发明的保护薄膜用基材薄膜的特征,是在上述(1)或(2)中,上述聚酯膜的厚度为150"m。(4)本发明的保护薄膜用基材薄膜的特征,是在上述(1)(3)的任一中,上述聚碳酸酯的玻璃转变温度为IOO'C以上。(5)本发明的保护薄膜用基材薄膜的特征,是在上述(1)(4)的任一中,以微差扫描热量仪测定构成上述聚酯膜的聚酯树脂的升温时的13(TC时的半结晶化时间(Tc)为13000秒。(6)本发明的保护薄膜用基材薄膜的特征,是在上述(1)(5)的任一中,匕述聚酯膜是对苯二甲酸乙二酯'间苯二甲酸乙二酯共聚物、对苯二甲酸丁二酯■间苯二甲酸丁二酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的任一种膜。(7)本发明的保护薄膜积层偏光板的特征,是在偏光板的单面或两面上层积上述保护薄膜用基材薄膜所形成。图1所示是保护薄膜偏光板构成的一例的概略剖面图;图2所示是本发明的保护薄膜用基材薄膜的一实施例的概略剖面图;图3所示是本发明的保护薄膜用基材薄膜的一实施例的概略剖面图;图4所示是本发明的保护薄膜用基材薄膜的一实施例的概略剖面图。附图标记说明l偏光子;2偏光子保护薄膜;3偏光板;4黏着剂层;5保护薄膜;6保护薄膜;7保护薄膜积层偏光板;8聚碳酸酯膜;9聚酯膜;10保护薄膜用基材薄膜;ll黏着剂层;12离型剂层。具体实施方式以下将说明本发明的实施形态。保护薄膜用基材薄膜IO,使用挤压法等,如图2所示,在聚碳酸酯膜8的两面层积了聚酯膜9。通过使用挤压法,可制作得到无延伸、无配向膜的三层膜。此外,在黏着保护薄膜5上,如图3所示,于上述的三层的保护薄膜用基材薄膜10的任一聚酯膜9的表面,以有机溶媒稀释黏着剂,使用滚筒涂布法等涂布方法进行涂布,令其干燥固化形成黏着剂层11。在离型保护薄膜6上,如第四图所示,于上述的保护薄膜用基材薄膜IO的任一聚酯膜9的表面,以有机溶剂稀释离型剂,使用滚筒涂布法等涂布方法进行涂布,令其干燥固化而构成。为了提升偏光板3的缺点检查性,实施形态的保护薄膜用基材薄膜10,必须为无色透明。此外,亦必须无延伸、无配向,且双折射率小。再者,层积于偏光板时,将黏着剂和离型剂涂布于保护薄膜用基材薄膜,此涂布工程中由于使用了溶剂系涂布剂,因此亦需要为耐溶剂性。而涂布黏着剂和离型剂后,由于需令其通过加热炉所进行的干燥工程,因此保护薄膜用基材薄膜亦必须具有耐热性,令其不会在加热炉所进行的干燥工程中,因负担的张力而延伸。在本实施形态中,作为保护薄膜用基材薄膜io的芯层使用的聚碳酸酯,耐热性佳、机械强度大,更进一步的是以玻璃转变温度为IO(TC以上为佳,15(TC以上为更佳。若玻璃转变温度小于IO(TC,通过在涂布黏着剂和离型剂后的干燥工程中的热及张力,使薄膜产生延伸増加双折射率,故并不理想。聚碳酸酯为由二环二价酚类和光气(Phosgene)所衍生的碳酸酯树脂,具有高玻璃转变温度和耐热性,由双(4一氧苯基)甲烷、l,l一双(4一氧苯基)乙烷、1,1一双(4—氧苯基)丁烷、l,l一双(4—氧苯基)异丁烷、l,l一双(4—氧苯基)环己垸、2,2—双(4—氧苯基)丙垸、2,2—双(4一氧苯基)丁垸等的任一双酚所衍生,使用混合了一种或两种以上玻璃转变温度为12317rC的聚碳酸酯所形成为佳。另外,聚碳酸酯膜8为张力大,且于使用挤压法制膜成长尺带状的三层膜的聚酯膜表面涂布离型剂,一边搬送一边加热,使其干燥固化之际,即使负担薄膜本身的重量及搬送时所需的些微张力亦不易延伸,以使用具有分枝构造的聚碳酸酯所形成的薄膜为更佳。具有分枝构造的聚碳酸酯,可令分枝剂存在,聚合二环二酚类和光气而得。分枝剂可为例如具有三个以上羟基、羧基、胺基、亚胺基、甲酰基、卤化酰基、卤化甲酸酯(halideformate)基等官能基的化合物。具有分枝构造的聚碳酸酯可为例如使用双酚A作为二环二价酚、l,l,l一三(4—羟基苯基)乙烷作为分枝剂、对一三级一丁酚作为末端终止剂,聚合而成的聚碳酸酯等。此具有分枝构造的聚碳酸酯较为昂贵,亦可混合入廉价的直链状聚碳酸酯使用。如图1所示,在供光学性缺陷检查的偏光板3上,层积有保护薄膜用基材薄膜作为偏光板保护用的保护薄膜5、6。将保护薄膜用基材薄膜作为保护薄膜使用时,为了要贴在偏光板表面上,如图3所示,在保护薄膜用基材薄膜10的单边的聚酯膜9表面涂布黏着剂层11或离型剂层12。将保护薄膜用基材薄膜作为离型保护薄膜使用时,黏着剂层层积于偏光板3上,但为了在进行缺陷检查后可容易剥离去除,如图4所示,在保护薄膜用基材薄膜10的单边的聚酯膜9表面涂布离型剂层12。黏着剂和离型剂,以有机溶媒稀释后用滚筒涂布法等涂布方法进行涂布后,令其干燥固化。无延伸、无配向的聚碳酸酯膜的耐溶剂性不佳,若有机溶剂附着将出现收縮、白浊,变得不透明,因此在涂布黏着剂层和离型剂层端的聚碳酸酯膜8的单面上,层积了聚酯膜9。此外,在本实施形态中,为了消除黏着剂和离型剂从两侧绕往非涂布面时所发生的相同异常现象,在非涂布面侧亦层积了聚酯膜9。聚酯膜9,可使用由对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,5—萘二羧酸、2,6—萘二羧酸、1,4一萘二羧酸、1,5—萘二羧酸、联苯羧酸、二苯氧乙烷二羧酸、联苯磺羧酸、乙蒽二羧酸、1,3—环戊垸二羧酸、1,3—环己垸二羧酸、1,4一环己垸二羧酸、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸、丙二酸、丙二酸二甲酯、琥珀酸、3,3—二乙基琥珀酸、戊二酸、2,2—戊二酸二甲酯、己二酸、2—甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、壬二酸、三十六碳聚二酸、癸二酸、辛二酸、十二烷羧酸等羧酸,和乙二醇、丙二醇(propyleneglycol)、己二醇、1,4—环己垸二甲醇、1,10-癸二醇、1,3—丙二醇(Propanedio1)、1,4一丁二醇、1,5—戊二醇、1,6—己二醇、2,2一双(4'一羟基苯基)丙烷等二醇,各自l种重縮合所形成的单聚合物,或一种以上二羧酸与两种以上二醇重縮合所形成的共聚物,或者两种以上二羧酸和一种以上二醇重縮合所形成的共聚物,以及混合两种以上的单聚合物或共聚物所形成的混合树脂等任一的聚酯树脂所形成的聚酯膜9。为了使膜即使附着了稀释黏着剂、离型剂的有机溶剂亦不会收縮,聚酯膜9的结晶化速度较大较为理想,但另一方面,涂布黏着剂、离型剂后为了进行干燥固化,使得膜承担搬送时所需的轻度张力通过加热炉时,由于其所承担的张力而于搬送方向延伸呈轴配向,在通过加热炉时受到热固定产生配向结晶,为使膜上不致产生不平均的双折射率,结晶化速度以较小较为理想,聚酯膜9必须具有上述相反的特性。构成可以得到此种相反特性的聚酯膜9的聚酯树脂,是以微差扫描热量仪测定的升温时的13(TC时半结晶化时间(Tc)为13000秒,对苯二甲酸乙二酯'间苯二甲酸乙二酯共聚物、对苯二甲酸丁二酯'间苯二甲酸丁二酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯中的任一种,或混合此两种以上而成的聚酯树脂。半结晶化时间(Tc)小于1秒时,聚酯结晶化所需要的时间将变得非常短暂(结晶化速度非常迅速)。使用此种聚酯制膜时,溶融膜由T型模头倒出,至浇铸辊(冷却辊)进行冷却的短时间内,聚酯会结晶化到相当高程度的现象。进行了相当程度结晶化的聚酯膜,在涂布黏着剂及离型剂时,具有提高对有机溶媒耐性的优点;但另一方面,由于极度结晶化的影响,则使制膜后的薄膜呈现白浊。另外,涂布后的干燥工程中容易产生配向结晶,导致薄膜上产生不平均的双折射率,结果造成进行偏光板检查时无法使其暗化的问题。另一方面,若Tc超过3000秒,则聚酯结晶化所需的时间将相当长(结晶化速度相当慢),使用此种聚酯制膜时,溶融膜由T型模头倒出后,至浇铸辊(冷却辊)冷却的短时间内,聚酯结晶化不佳。其结果为因透明性优异、在涂布时的干燥工程中因难以进行结晶化的故,而难以产生不平均的双折射率。另一方面,未能结晶化的聚酯,和Tc小于1秒时相反,对有机溶媒的耐性差,在与有机溶媒接触时薄膜会产生收縮,或表面接触溶媒后呈现白浊等问题。因此,有难以涂布离型剂及黏着剂的问题。诸如上述,本发明所使用的聚酯,Tc过小或过大皆会产生问题,由于需要使用在实际上没有问题的范围内的聚酯,因此令Tc为13000秒。构成上述三层膜的聚碳酸酯膜8以及聚酯膜9的膜厚,理想的是各在以下范围内。聚碳酸酯膜8的膜厚以550um为佳。若小于5um则涂布黏着剂和离型剂后在加热时的耐热性(耐延伸配向性)将不足,若超过50ym则层积于偏光板上下使用正交偏光法检査时,暗化的对比容易出现不均。层积于聚碳酸酯膜8的两面的聚酯膜9的厚度,在任一面上以150um为佳。若小于lPm则不足以赋予聚碳酸酯膜8耐溶剂性,若超过50wm则涂布离型剂后的干燥固化的加热时,将缺乏保持形状的耐热性。另外,在上述三层膜中,聚碳酸酯膜8及聚酯膜9具有上述范围的厚度,且构成三层膜的聚碳酸酯膜膜厚对聚酯膜膜厚的比率(聚碳酸酯膜厚/聚酯膜厚)以大于O.l、小于5为佳。厚度的比率若超过此范围的上限,在正交偏光法下将出现不均,成为偏光板缺点检查时的障碍。另外,若低于此范围的下限,在涂布黏着剂、离型剂后的干燥固化的加热时,将缺乏保持形状的耐热性。上述三层膜可以共挤压法等周知的制膜方法制造。另外,三层膜是制造为长尺带状,以滚动条巻起、再巻回至滚动条,同时涂布黏着剂、离型剂,而在聚酯膜9的任一方或两方上,含有O.053%重量比的粒径0.13.0nm的硅粉末等滑剂,则可圆滑地进行巻起及巻回作业。若未含有滑剂,则尤其是巻起滚动条的作业将变得极为困难。滑剂的粒径及含有量若在上述范围内,则将不会对偏光板3的光学性缺陷检测造成不良影响。涂布在上述三层膜的聚酯膜表面的黏着剂层11,可使用丙烯酸类黏着剂等。涂布并干燥后的固体成分厚度理想的是在150Pm范围内。离型剂层12可使用硅系离型剂、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸酯、金属皂、氟碳化物等,将此中任一者溶解或分散于甲苯、醋酸乙酯、丁酮等有机溶剂中并稀释过的溶液,或使用乳剂滚筒涂布法等涂布方法涂布后,令其通过加热至IO(TC以上的炉中使其干燥固化。干燥固化后的固体成分的厚度理想的是在0.0052lim范围内。诸如上述,将保护薄膜用基材薄膜作为偏光板保护用的保护薄膜6,借助离型剂层12层积于偏光板3上,则在经过缺陷检査后,装设于液晶显示设备时,可轻易剥离去除。实施例以下将以实施例详细说明本发明。(制作三层膜)使用共挤压法,制作由在表1所示的聚碳酸酯层的两侧层积表1所示的聚酯层而成的三层膜所形成的长尺带状无延伸树脂膜(试料编号18)。表1中的半结晶化时间是使用微差扫描热量仪(DSC—20,SEIKO电子(株)制),显示树脂由常温以l(TC/分的加热速度升温时在13(TC的半结晶化时间。表1试料编号聚酯层聚碳酸酯层聚酯层二二层Jfe种类半结晶化时间(秒)膜厚Om)Tg(。C)膜厚(ym)种类半结晶化时间(秒)膜厚(nm)膜厚比率聚碳酸酯/聚酯1PET2902012730PET290201.52PET/IA[15]2160501185PET/TA[15]2160500.13PBT3513120PBT354.04PBT/IA[5]2010430PBT/TA[5]138074.3PET29010.215650PET29010.24.96PFT/TA[517201012730PET/IA[5;i720,103.07PET290401042PET290400.05<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注)PET:聚对苯二甲酸乙二酯PET/I()A[]:对苯二甲酸乙二酯/对苯二甲酸乙二酯共聚物PET,[]内数字为间苯二甲酸的莫耳%。PBT:聚对苯二甲酸丁二酯PBT/IA[]:对苯二甲酸丁二酯/异对苯二甲酸丁二酯共聚物PBT,[]内数字为间苯二甲酸的莫耳%。(形状安定性的评价)将制膜后巻为线圏状的表1所示的试料编号18的长尺带状三层膜,以多个搬送用的滚筒一边巻回一边搬送,令其通过加热至IO(TC的炉中后,使用位相差测定装置(王子计测机器(株)制KOBRA—WPR)测定作为膜双折射率的指标的位相差値,以下列基准评价制膜后的形状安定性(耐延伸配向性)。〇位相差小于lOrnnX:位相差为10nm以上(耐溶剂性的评价)在试料编号18的三层膜表面,以棒式涂布机涂布甲苯后,在10(TC的热风下令其干燥。的后,以肉眼观察膜表面的变色程度,以下列基准评价耐溶剂性。完全未发现变色、变形的发生。X-发现在实用上会产生问题的变色或变形的发生。此评价结果示于表2。如表2所示,本发明的三层膜即使一边加热一边搬送,亦几乎没有延伸配向的现象,良好地保持无配向的形状。另外,亦呈现优异的耐溶剂性。(不平均的评价)将试料编号18的三层膜贴付于偏光板,将两片裁切为长宽300tnm,与偏光膜重叠,使其与偏光膜的配向轴正交,照射背光,以下列基准评价有无光学性不均。无光学性不均。X:有在实用上会产生问题的光学性不均。本发明的保护薄膜用基材薄膜未发现光学性不均,可判断即使在层积于偏光板表里的状态下进行偏光板检查,也完全没有问题。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本发明的保护薄膜用基材薄膜是一无配向的保护薄膜用基材薄膜,其是在具光学性等方性且具有一定范围的厚度的聚碳酸酯膜的两面层积具有一定范围的厚度的聚酯膜为三层构造,使聚碳酸酯膜膜厚对聚酯膜膜厚的比率(聚碳酸酯膜厚/聚酯膜厚)在一定范围之内。另外,由于聚酯膜使用升温时的半结晶化时间在一定范围之内的聚酯树脂所形成的膜,故涂布黏着剂和离型剂令其加热干燥时不易结晶化,不会产生结晶化造成的双折射率的増加。诸如上述所构成的三层无延伸、无配向膜,在涂布黏着剂或离型剂,进行加热并令其干燥固化时,聚碳酸酯膜可具有充分的耐热性,因此三层膜不会于搬送方向延伸、配向,使双折射率增大。因此,在偏光板的单面或两面上层积本发明的保护薄膜用基材薄膜,使用正交偏光法进行光学性缺陷的检査时,可得到固定的暗化对比,不受此膜的光学性影响,可正确且容易地进行偏光板的光学性缺陷检查。本发明的保护薄膜用基材薄膜,是在具有光学性等方性的具有550um厚度的聚碳酸酯膜的两面,层积以DSC测定于13(TC时升温时的半结晶化时间为l3000秒的聚酯膜构成三层膜,使聚碳酸酯膜膜厚对聚酯膜膜厚的比率为大于0.1、小于5,涂布黏着剂、离型剂令其加热干燥时不易结晶化,不致产生因结晶化造成的双折射率的増加,产业上的利用可能性极高。另外,由本发明的三层无配向膜所形成的保护薄膜用基材薄膜,即使在涂布黏着剂和离型剂,进行加热令其干燥固化时,亦具有充分耐热性,因此二层膜不会于搬送方向延伸,使双折射率增大,可保持良好的无配向性。再者,其耐溶剂性亦佳,即使在表面涂布以有机溶剂稀释的黏着剂、离型剂,表面亦不会变色、膨胀变形。因此,进行偏光板的光学性缺陷检查时,可正确且容易地进行偏光板的光学性缺陷检查,具有优异的产业上利用可能性。权利要求1.一种保护薄膜用基材薄膜,其特征在于是由在聚碳酸酯膜的两面层积聚酯膜而成的无配向三层膜所形成,构成所述三层膜的聚碳酸酯膜膜厚对聚酯膜膜厚的比率(聚碳酸酯膜膜厚/聚酯膜膜厚)为大于0.1、小于5。2.如权利要求1所述的保护薄膜用基材薄膜,其特征在于上述聚碳酸酯膜的厚度为550lim。3.如权利要求1或2所述的保护薄膜用基材薄膜,其特征在于上述聚酯膜的厚度为150um。4.如权利要求1至3中任一项所述的保护薄膜用基材薄膜,其特征在于上述聚碳酸酯的玻璃转变温度为IO(TC以上。5.如权利要求1至4中任一项所述的保护薄膜用基材薄膜,其特征在于构成上述聚酯膜的聚酯树脂的以微差扫描热量仪测定的升温时的13(TC时的半结晶化时间(Tc)为13000秒。6.如权利要求1至5中任一项所述的保护薄膜用基材薄膜,其特征在于上述聚酯膜是选自对苯二甲酸乙二酯'间苯二甲酸乙二酯共聚物、对苯二甲酸丁二酯-间苯二甲酸丁二酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、及聚对苯二甲酸丁二酯中任一的膜。7.—种保护薄膜积层偏光板,其特征在于是在偏光板的单面或两面层积上述保护薄膜用基材薄膜所形成。全文摘要本发明是提供一种双折射率小,且具优异耐溶剂性、加热时的耐热性的保护薄膜用基材薄膜,以及由层积此膜所形成的保护薄膜积层偏光板。其中,是在聚碳酸酯膜的两面层积聚酯膜而形成的无配向三层膜,且构成所述三层膜的聚碳酸酯膜膜厚对聚酯膜膜厚的比率(聚碳酸酯膜膜厚/聚酯膜膜厚)为大于0.1、小于5的保护薄膜用基材薄膜,以及在偏光板的单面或两面上层积保护薄膜用基材薄膜所形成的保护薄膜积层偏光板。文档编号G02B5/30GK101213478SQ20078000006公开日2008年7月2日申请日期2007年5月28日优先权日2006年5月29日发明者中村琢司,今关敏雄,池永启昭,稻沢弘志,藤井行治申请人:东洋钢钣株式会社
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