相位差膜和偏光板的制作方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种相位差膜和偏光板，能容易且可靠地调整延迟、能容易地进行层叠粘合、此外因使用环境的条件造成的延迟变化小。本发明的相位差膜是通过把挤出成形的醋酸丙酸纤维素树脂制的片拉伸而形成的相位差膜。当设用448.1nm的光线测量到的延迟值为R448、用589nm的光线测量到的延迟值为R589、用800nm的光线测量到的延迟值为R800时，优选的是所述相位差膜的（R800/R589－R448/R589）/（800－589）为0.001以上0.003以下。
【专利说明】相位差膜和偏光板
【技术领域】
[0001]本发明涉及相位差膜和偏光板。
【背景技术】
[0002]以往公知的有把聚碳酸酯制的片或环烯烃聚合物制的片拉伸形成的相位差膜。所述相位差膜例如被用于偏光板。具体地说，在偏振片(偏光子)的两个面上层叠由三醋酸纤维素等制成的偏振片保护膜而形成偏光片，通过把所述相位差膜用水性胶水(水糊)等层叠粘合在所述偏光片上，制造出偏光板。
[0003]聚碳酸酯制的相位差膜的树脂的光弹性系数比较高，为60以上80以下，如果聚碳酸酯制的相位差膜因使用环境的温度和湿度而变形，则存在折射率发生变化、延迟发生变化的问题。因此，聚碳酸酯制的相位差膜难以像例如层叠在有机EL显示器的防止反射用的圆偏光板上的相位差膜那样，作为不喜欢延迟变化的相位差膜使用。
[0004]环烯烃聚合物制的相位差膜由于气体阻隔性高、透湿性低，所以不能使用以纤维素系树脂为主要成分的水性胶水粘合，因此存在与偏振片等的层叠粘合困难的问题。
[0005]此外，在日本专利公开公报特开2007 - 131681号中提出了醋酸丙酸纤维素制的相位差膜。所述公报记载的相位差膜是通过把醋酸丙酸纤维素溶解在溶剂中形成溶液，然后使溶液流延形成片状而得到的。因此在所述公报记载的相位差膜中残留有溶剂，存在因所述残留溶剂造成难以获得面方向延迟和厚度方向延迟的平衡的问题。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献1:日本专利公开公报特开2007 - 131681号
【发明内容】
[0008]鉴于所述的问题，本发明的目的是提供一种能容易且可靠地调整延迟、能容易地层叠粘合、因使用环境的条件造成的延迟变化小的相位差膜。此外，本发明提供一种偏光板，具有能可靠地调整延迟的相位差膜、制造容易、因使用环境的条件造成的光学特性的变化小。
[0009]为了解决所述的问题，本发明提供一种相位差膜，其是通过把挤出成形的醋酸丙酸纤维素树脂制的片拉伸而形成的相位差膜。
[0010]所述相位差膜是通过把挤出成形的醋酸丙酸纤维素制的片沿相对于片的长边方向倾斜的倾斜方向拉伸而形成的相位差膜。
[0011]所述相位差膜由于是醋酸丙酸纤维素制的，所以与以往的聚碳酸酯制的片等相t匕，因使用环境的条件造成的延迟变化小。此外，所述相位差膜是通过被拉伸而显现出相位差的，与使用把醋酸丙酸纤维素溶解在溶剂中的溶液制造的以往的相位差膜相比，容易获得面方向延迟和厚度方向延迟的平衡，所以所述相位差膜具有极佳平衡的面方向延迟和厚度方向延迟。此外，所述相位差膜可以使用以往以来使用的、以纤维素系树脂为主要成分的水性胶水进行粘合，因此可以容易且可靠地与偏振片等进行层叠粘合。[0012]在所述相位差膜中，优选的是，当设用448.1nm的光线测量到的面方向延迟为R448、用589nm的光线测量到的面方向延迟为R589、用800nm的光线测量到的面方向延迟为R800 时，(R800/R589 — R448/R589) / (800 — 448.1)为 0.001 以上 0.003 以下。
[0013]由此，用高波长(800nm)的光线测量到的面方向延迟比用低波长(448.1nm)的光线测量到的面方向延迟变大，并且所述变大的比例在所述数值范围内，因此可以针对光线发挥与该光线的波长对应的面方向延迟，可以针对宽范围的波长区域显现出所希望的相位差。
[0014]在所述相位差膜中，优选的是，当设用448.1nm的光线测量到的面方向延迟为R448、用589nm的光线测量到的面方向延迟为R589、用800nm的光线测量到的面方向延迟为R800 时，(I — R448/R589) / (589 — 448)为 0.0013 以上 0.003 以下，(R800/R589 — I) /(800 — 589)为 0.0006 以上 0.003 以下。
[0015]由此，在低波长区域(448.1?589nm)中，用高波长(589nm)的光线测量到的面方向延迟比用低波长(448.1nm)的光线测量到的面方向延迟变大，并且所述变大的比例在所述数值范围内，因此针对所述低波长区域的光线可以发挥与该光线的波长对应的面方向延迟。此外，在高波长区域(589?800nm)中，用高波长(800nm)的光线测量到的面方向延迟比用低波长(589nm)的光线测量到的面方向延迟变大，并且所述变大的比例在所述数值范围内，因此针对所述高波长区域的光线可以发挥与该光线的波长对应的面方向延迟。即，通过采用所述的结构，针对宽范围的波长区域可以显现出所希望的相位差。
[0016]此外，优选的是，(R800/R589— I)/ (I — R448/R589)为 0.4 以上 I 以下。这样，通过使在高波长区域(589?800nm)中的面方向延迟的变化率与在低波长区域(448.1?589nm)中的面方向延迟的变化率之比在所述数值范围内，在低波长区域和高波长区域中，可以使面方向延迟对应于透射光线的波长准确地变大，因此能容易地在宽范围的波长区域中显现出所希望的相位差。
[0017]在所述相位差膜中，优选的是，用波长589nm的光线测量到的面方向延迟为130nm以上150nm以下。由此，所述相位差膜可以发挥作为1/4波片的作用。
[0018]在所述相位差膜中，优选的是，用波长589nm的光线测量到的厚度方向延迟为70nm以上300nm以下。由此，所述相位差膜能容易且可靠地获得厚度方向延迟与面方向延迟的很好的平衡。
[0019]在所述相位差膜中，优选的是，片的长边方向的拉伸倍率为30%以上250%以下。由此，可以容易且准确地显现出所希望的范围的延迟。
[0020]此外，本发明还提供一种偏光板，其包括:所述的相位差膜；以及偏振片，通过粘合剂层与所述相位差膜层叠粘合。
[0021]所述偏光板由于具有所述构成的所述相位差膜，所以具有已叙述过的所述相位差膜的优点。即，所述偏光板因使用环境的变化造成的光学特性变化小，所述相位差膜的面方向延迟和厚度方向延迟的平衡优异。通过使用以往以来一直使用的以纤维素系树脂为主要成分的水性胶水等粘合剂层，可以容易且可靠地层叠粘合所述偏光板的所述相位差膜。
[0022]如以上所说明过的，本发明的相位差膜可以容易且可靠地调整延迟，此外可以容易地层叠粘合，此外因使用环境的条件造成的延迟变化小。【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明一个实施方式的相位差膜的简要主视图。
[0024]图2是用于说明图1的相位差膜的制造方法的拉伸方法的简要说明图。
[0025]图3是使用了图1的相位差膜的偏光板的简要主视图。
[0026]图4是针对本发明实施例的相位差膜和比较例1、2的相位差膜，表示透射光线的波长与面方向延迟的关系的图。
[0027]图5是根据图4对数值I?数值4进行比较的表。
[0028]附图标记说明
[0029]I相位差膜
[0030]Ia片形成材料
[0031]3偏振片
[0032]5粘合剂层
[0033]10偏光板
【具体实施方式】
[0034]下面对本发明的实施方式进行说明，首先，对本发明的一个实施方式的相位差膜I进行说明。
[0035]相位差膜I
[0036]本发明的相位差膜I是把挤出成形的醋酸丙酸纤维素制的片在相对于片的长边方向倾斜的倾斜方向上拉伸而形成的相位差膜。所述片是通过把以醋酸丙酸纤维素为主要成分的树脂组合物挤出成形而得到的。在此，所谓的醋酸丙酸纤维素是把纤维素的羟基的至少一部分取代成乙酰基和丙酰基的物质。
[0037]作为所述醋酸丙酸纤维素中的乙酰基和/或丙酰基的平均取代度(DSac + DSpR)，优选的是2.0以上。在平均取代度小于所述下限的情况下，成为越是短波长其延迟(绝对值)越大的相位差膜1，存在会导致液晶显示装置的显示质量降低的问题。此外，醋酸丙酸纤维素中的乙酰基和/或丙酰基的平均取代度(DSac + DSpR)例如可以用ASTM — D817 一 96所记载的方法等求出。此外，平均取代度(DSac + DSpR)的上限值是3，在该情况下，全部的羟基被乙酰化或丙酰化。
[0038]此外，作为所述醋酸丙酸纤维素中的乙酰基的平均取代度(DSac)，优选的是0.1以上1.6以下，此外，作为所述醋酸丙酸纤维素中的丙酰基的平均取代度(DSpR)，优选的是0.1以上2.4以下，更优选的是0.5以上2.0以下，进一步优选的是1.0以上2.0以下。
[0039]所述醋酸丙酸纤维素可以具有乙酰基和丙酰基以外的其他取代基。作为其他的取代基，可以例举丁酸酯等其他的酯基、烷基醚基、芳烷基醚基等醚基。
[0040]所述醋酸丙酸纤维素的重均分子量(Mw)优选的是5000以上140000以下，更优选的是15000以上110000以下，进一步优选的是50000以上105000以下。在醋酸丙酸纤维素的重均分子量超过所述上限的情况下，存在挤出成形时的热流动性降低从而造成热成形变得困难的问题。另一方面，在醋酸丙酸纤维素的重均分子量小于所述下限的情况下，存在得到的膜的机械强度降低、得到的膜没有足够的相位差的问题。此外，所述重均分子量(Mw)可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)的测量来计算出来。[0041]所述醋酸丙酸纤维素可以由单一的化合物构成，但是为了能容易地调整面内方向延迟等光学特性，可以将丙酰基和乙酰基的取代度不同种类的化合物混合使用。
[0042]所述醋酸丙酸纤维素可以利用已知的方法制造。例如用浓烧碱溶液把纤维素处理成碱性纤维素，利用乙酸酐和丙酸酐的混合物对碱性纤维素进行酰基化。得到的纤维素酯的平均取代度(DSac + DSpR)大体为3，通过对酰基进行部分加水分解，可以制造出具有目标取代度的醋酸丙酸纤维素。此外，在酰基化时通过改变乙酸酐和丙酸酐的比率，可以得到目标的丙酰取代度。
[0043]此外，作为所述片形成材料的树脂组合物，也可以含有主要成分的醋酸丙酸纤维素以外的其他的化合物。作为所述其他的化合物，可以例举纤维素丁酸酯等其他的纤维素酯、以及甲基纤维素、乙基纤维素等纤维素醚等。其中，优选的是内面方向延迟的显现性优异、且与醋酸丙酸纤维素的相容性优异的乙基纤维素。乙基纤维素的混合量为:相对于100质量份的醋酸丙酸纤维素，优选的是I质量份以上10质量份以下，更优选的是3质量份以上8质量份以下，进一步优选的是6质量份以上8质量份以下。
[0044]从改善拉伸时的加工特性的观点出发，优选的是所述树脂组合物含有增塑剂。作为增塑剂没有特别的限定，可以例举邻苯二甲酸二乙酯、多元醇系化合物等。其中，由于邻苯二甲酸二乙酯与醋酸丙酸纤维素的相容性好、且对面方向延迟的影响少，所以优选的是
邻苯二甲酸二乙酯。
[0045]作为所述增塑剂的含量，相对于树脂组合物整体，优选的是5质量％以上20质量％以下，更优选的是8质量％以上16质量％以下。如果增塑剂的含量超过所述上限，则存在机械强度降低的问题。另一方面，在增塑剂的含量小于所述下限的情况下，存在不能充分发挥增塑剂的添加效果、不能改善热成形和拉伸工序的问题。
[0046]此外，优选的是，所述树脂组合物含有亚磷酸酯(或盐)系着色防止剂。通过含有亚磷酸酯(或盐)系着色防止剂，即使成形温度在高温度的范围内也可以得到优异的着色防止效果。
[0047]作为所述亚磷酸酯(或盐)系着色防止剂，可以例举四(2，4 一二叔丁基苯基)[I, I 一联苯]一 4，4’ 一二基二亚磷酸酯、四(2，6 —二叔丁基苯基)[1，I 一联苯]一 4，4’ 一二基二亚磷酸酯、四(2，6 — 二叔丁基苯基一4 -甲基)[1，I —联苯]—4，4’ 一二基二亚磷酸酯、双(2，6 —二叔丁基一 4 一甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2 —叔丁基一 4 -枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(4 一叔丁基一 2 —枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2，6 —二叔丁基一 4 一乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2，4 一二叔丁基一 6 —甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等，其中优选的是着色防止效果优异的季戊四醇系。
[0048]作为亚磷酸酯(或盐)系着色防止剂的混合量，相对于树脂组合物整体，优选的是
0.005质量％以上0.5质量％以下。如果亚磷酸酯(或盐)系着色防止剂的混合量超过所述上限，则存在不能得到与添加量相对应的足够的效果的问题。另一方面，在亚磷酸酯(或盐)系着色防止剂的混合量小于所述下限的情况下，存在着色防止效果降低的问题。
[0049]此外，在无损于本发明的效果的范围内，所述树脂组合物也可以含有其他的添加齐?。作为其他的添加剂，可以例举热稳定剂、紫外线稳定剂、成核剂、消光剂、颜料、防霉剂、抗菌剂、防燃剂、亲水剂等。
[0050]如已叙述过的那样，所述相位差膜I是通过将所述片在倾斜方向上拉伸而形成的，所述片的倾斜方向的拉伸倍率优选的是30%以上250%以下，更优选的是40%以上220%以下，进一步优选的是50%以上120%以下。如果小于所述下限值，则存在不能充分显现相位差的问题。另一方面，如果超过所述上限值，则存在不能充分控制相位差的问题。此外，关于沿所述倾斜方向的拉伸方法将在后面叙述。
[0051]所述相位差膜I具有相对于片的长边方向倾斜40°以上50°以下的快轴。此外，在本发明中，对所述快轴的倾斜角度虽然没有特别的限定，但是通过使所述快轴的倾斜角度为45°左右，可以适合作为偏光板用相位差膜使用。
[0052]所述相位差膜I用波长589nm的光线测量到的面方向延迟为130nm以上150nm以下。此外，在本发明中，面方向延迟不一定限定在所述范围内，但是通过使所述相位差膜I的面方向延迟在所述范围内，可以适合作为1/4波片使用。此外，作为面方向延迟(Re)是用下式求出的数值。
[0053]Re = (ny — nx) Xd
[0054]其中，nx是相位差膜的快轴(与面方向平行的轴)的折射率，ny是相位差膜的慢轴(与面方向平行且与快轴垂直的轴)的折射率，d是相位差膜的厚度。
[0055]此外，所述相位差膜I用波长589nm的光线测量到的厚度方向延迟为70nm以上300nm以下。此外，在本发明中，厚度方向延迟不一定限定在所述范围内，但是通过使所述相位差膜I的厚度方向延迟在所述范围内，可以容易且可靠地获得厚度方向延迟和面方向延迟的平衡。此外，所谓厚度方向延迟(Rth)是用下式求出的数值。
[0056]Rth = ((nx + ny)/2 — nz) Xd
[0057]其中，nz是在厚度(与面方向垂直的方向)上的相位差膜I的折射率。
[0058]此外，例如使用自动双折射测量装置(例如王子計測機器株式会社制造的，商品名:K0BRA - WR)，在23°C、50%RH的环境下，使特定波长(例如589nm)的光线透射来进行三维折射率测量，通过求出折射率nx、ny、nz,可以得到所述面方向延迟和厚度方向延迟。
[0059]此外，在设用448.1nm的光线测量到的面方向延迟为R448、用589nm的光线测量到的面方向延迟为R589、用800nm的光线测量到的面方向延迟为R800的情况下，优选的是所述相位差膜I满足以下的条件。
[0060]将R800和R448分别与R589之比(R800/R589和R448/R589)的差除以测量光线的波长变化量(800 - 448.1)得到的值(以下有时称为数值1)，优选的是0.001以上。
[0061]具体地说，优选的是满足以下的计算式(I)。
[0062]
【权利要求】
1.一种相位差膜，其特征在于，所述相位差膜是通过把挤出成形的醋酸丙酸纤维素树脂制的片拉伸而形成的相位差膜。
2.根据权利要求1所述的相位差膜，其特征在于，当设用448.1nm的光线测量到的面方向延迟为R448、用589nm的光线测量到的面方向延迟为R589、用800nm的光线测量到的面方向延迟为 R800 时，(R800/R589 — R448/R589)/ (800 — 448.1)为 0.0008 以上 0.003以下。
3.根据权利要求1所述的相位差膜，其特征在于，当设用448.1nm的光线测量到的面方向延迟为R448、用589nm的光线测量到的面方向延迟为R589、用800nm的光线测量到的面方向延迟为 R800 时，(I — R448/R589) / (589 — 448)为 0.0013 以上 0.003 以下，(R800/R589 -1) / (800 - 589)为 0.0006 以上 0.003 以下。
4.根据权利要求3所述的相位差膜，其特征在于，(R800/R589— 1)/(1 一 R448/R589)为0.4以上I以下。
5.根据权利要求1所述的相位差膜，其特征在于，用波长589nm的光线测量到的面方向延迟为130nm以上150nm以下。
6.根据权利要求1所述的相位差膜，其特征在于，用波长589nm的光线测量到的厚度方向延迟为70nm以上300nm以下。
7.根据权利要求1所述的相位差膜，其特征在于，拉伸方向的拉伸倍率为30%以上250%以下。
8.—种偏光板,其特征在于包括: 权利要求1至7中任一项所述的相位差膜；以及 偏振片，通过粘合剂层与所述相位差膜层叠粘合。
【文档编号】G02F1/1335GK103472518SQ201310219038
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2012年6月5日
【发明者】峯尾裕 申请人:株式会社Jiro企业策划