相位差膜的制造方法及層疊偏振板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種相位差膜的制造方法。此外，本發(fā)明涉及層疊偏振片與相位差膜 而成的層疊偏振板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在液晶顯示裝置等顯示器中，出于進(jìn)行提高對比度、擴(kuò)大視角等光學(xué)補(bǔ)償?shù)哪康模?使用了相位差膜（例如參照專利文獻(xiàn)1)。對于光學(xué)補(bǔ)償中所用的相位差膜，要求膜厚、光學(xué) 特性的均勻性。由此，在相位差膜的制膜中，廣泛地使用溶液制膜法。在溶液制膜法中，將 在溶媒中溶解有聚合物的樹脂溶液（涂料）涂布在支承體上后，利用加熱干燥等除去溶媒， 形成在支承體上密合層疊有涂膜的層疊體。
[0003] 如專利文獻(xiàn)2中記載所示，利用溶液制膜法制造的涂膜（膜）可以直接作為相位 差膜使用。另外，也可以通過對利用溶液制膜法制造的涂膜至少沿一個方向進(jìn)行拉伸，而賦 予各種各樣的光學(xué)的各向異性。在對利用溶液制膜法形成的涂膜進(jìn)行拉伸而制造相位差 膜的情況下，一般而言，采用從支承體與涂膜的層疊體中剝離支承體、單獨地拉伸涂膜的方 法。
[0004] 另一方面，在作為溶液制膜的支承體使用由樹脂膜等構(gòu)成的支承體的情況下，也 可以對支承體與涂膜的層疊體進(jìn)行拉伸而賦予光學(xué)各向異性。特別是，在涂膜的膜厚小的 情況下（例如30 μ m以下）、或使用延展性低的（脆的）樹脂材料的情況下，由于涂膜的自支 承性低且難以處置，因此采用對制膜中所用的支承體與涂膜的層疊體進(jìn)行拉伸的方法。該 情況下，如專利文獻(xiàn)3中公開的那樣，有不從層疊體中剝離支承體而將支承體與涂膜的層 疊體直接作為層疊相位差板用于實用的方法、和從拉伸后的層疊體中剝離支承體而僅將拉 伸后的涂膜作為相位差膜用于實用的方法。另外，中專利文獻(xiàn)4中，公開過如下的方法，即， 以熱收縮膜作為支承體利用溶液制膜形成涂膜，使該層疊體加熱收縮后，剝離支承體，由此 形成具有nx > nz > ny的光學(xué)各向異性的相位差膜。
[0005] 對于溶液制膜中所用的支承體，要求對于溶媒的耐溶劑性、加熱干燥時的耐熱性。 另外，在不將支承體與涂膜剝離而將拉伸后的層疊體直接作為相位差膜使用的情況下，要 求支承體在光學(xué)上是均勻的。另一方面，在從拉伸后的層疊體中剝離支承體、僅將拉伸后的 涂膜作為相位差膜使用的情況下，支承體是不包含于作為最終產(chǎn)品的相位差膜中的工程構(gòu) 件。該情況下，支承體不一定需要在光學(xué)上是均勻的，在具有能夠耐受制膜、拉伸等加工的 耐溶劑性、耐熱性的范圍，越廉價越好。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009 - 139747號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2009-80440號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2004-46068號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2011-227430號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的問題
[0013] 近年來，隨著顯示器的高畫質(zhì)化的推進(jìn)，對相位差膜的要求性能也在提高。同時， 對于顯示器的輕質(zhì)化、薄型化的要求也在提高，開始使用膜厚比以往更小的相位差膜。在膜 厚小的膜、由機(jī)械強(qiáng)度小的樹脂材料構(gòu)成的膜的制造中，如上所述，適合使用如下的方法， 即，在樹脂膜支承體上涂布涂料，在支承體上形成涂膜后，將支承體與涂膜的層疊體一體化 地拉伸，剝離支承體。
[0014] 作為支承體，優(yōu)選廉價且機(jī)械強(qiáng)度高的材料，一般而言，使用由聚對苯二甲酸乙二 醇酯（PET)或聚丙烯（PP)等通用樹脂構(gòu)成的雙軸取向性的拉伸膜。然而，根據(jù)本發(fā)明人等 的研究判明，在將由雙軸取向性膜構(gòu)成的支承體與形成于其上的涂膜的層疊體一體化地拉 伸的情況下，拉伸后的涂膜、即相位差膜的光學(xué)軸的取向角的寬度方向的偏差會變大。
[0015] 另外，作為將通用雙軸拉伸PET膜等作為支承體使用時的其他的問題，由于拉伸 涂膜與支承體的層疊體時的拉伸加工性不足，因此會無法實施拉伸，或者會產(chǎn)生波紋等外 觀不良。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，如果使用對支承體與涂膜的層疊體進(jìn)行拉伸加工時的加熱溫度 (例如140°C附近）下的加工性高的支承體，則可以解決如上所述的拉伸加工性的問題。然 而，在使用了加工性高的支承體的情況下，可以看到相位差膜的光學(xué)軸的取向角的偏差變 得更大的趨勢。
[0016] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，在將雙軸取向性的支承體膜與形成于其上的涂膜 的層疊體一體化地拉伸的相位差膜的制造方法中，提高拉伸后的相位差膜的光學(xué)軸的取向 角的精度。
[0017] 用于解決問題的方法
[0018] 本發(fā)明的相位差膜的制造方法中，在將支承體膜沿長度方向搬送的同時，在支承 體膜上涂布樹脂溶液（涂布工序），通過加熱將涂布于支承體膜上的樹脂溶液干燥（干燥工 序）。利用這些工序，形成在支承體膜上密合層疊有涂膜的層疊體。干燥后的涂膜的膜厚優(yōu) 選為30 μπι以下。
[0019] 本發(fā)明的制造方法中，在向支承體上涂布樹脂溶液前，進(jìn)行支承體膜的加熱處理。 根據(jù)本發(fā)明人等的研究發(fā)現(xiàn)，通過對涂膜形成前的支承體進(jìn)行加熱處理，拉伸后的相位差 膜的光學(xué)軸的取向角就會變得均勻。加熱處理是在沿支承體膜的長度方向賦予了張力的狀 態(tài)下實施的。
[0020] 通過將在支承體膜上密合層疊有涂膜的層疊體至少沿一個方向拉伸，而對涂膜賦 予光學(xué)各向異性（拉伸工序），得到相位差膜。在一個實施方式中，在拉伸工序中，將層疊體 沿長度方向或?qū)挾确较虻娜我庖粋€方向拉伸，并且使之沿與拉伸方向正交的方向收縮。例 如，通過在不握持層疊體的寬度方向的兩個端部的狀態(tài)下，沿長度方向進(jìn)行自由端單軸拉 伸（縱向拉伸），就可以使層疊體沿與拉伸方向正交的方向收縮。另外，通過在不握持層疊 體的寬度方向的兩個端部的狀態(tài)下，沿寬度方向進(jìn)行拉伸，并且沿長度方向使層疊體收縮， 也可以使層疊體沿與拉伸方向正交的方向收縮。
[0021] 作為支承體膜，使用雙軸取向性膜。支承體膜優(yōu)選為雙軸拉伸膜。在作為支承體膜 使用聚酯膜的情況下，從提高拉伸時的加工性的觀點考慮，支承體膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 優(yōu)選為110°c以下。另外，支承體膜的140°C的拉伸彈性模量優(yōu)選為lOOOMPa以下。支承體 膜也可以是熱收縮膜。
[0022] 加熱處理中的加熱溫度TH優(yōu)選為80°C以上，加熱時間t H優(yōu)選為8秒以上。另外， 即使在加熱溫度小于80°C的情況下，通過延長加熱時間，也會得到與在80°C以上進(jìn)行加熱 處理時相同的效果。加熱處理的溫度也可以以支承體膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè) 定。
[0023] 此外，本發(fā)明涉及一種層疊偏振板的制造方法。通過在利用上述的制造方法得到 的相位差膜上層疊包含偏振片的光學(xué)膜，就可以得到層疊偏振板。
[0024] 發(fā)明效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，通過在制膜前進(jìn)行支承體膜的加熱處理，可以減小利用支承體與涂 膜的層疊體的拉伸得到的相位差膜的光學(xué)軸的取向角的偏差。特別是，在使用拉伸時的加 工性優(yōu)異的低拉伸彈性模量的支承體膜的情況下，取向角的偏差減少效果大。由此，可以高 成品率地生產(chǎn)膜厚小、并且光學(xué)特性的均勻性優(yōu)異的相位差膜。
【附圖說明】
[0026] 圖1是示意性地表示在加熱處理后連續(xù)地進(jìn)行涂布工序及干燥工序的實施方式 的圖。
[0027] 圖2是示意性地表示連續(xù)地進(jìn)行拉伸工序、剝離工序及貼合工序的一個實施方式 的圖。
[0028] 圖3是示意性地表示在拉伸工序后連續(xù)地進(jìn)行貼合工序及剝離工序的一個實施 方式的圖。
[0029] 圖4是用于對相位差膜的取向角在寬度方向上變得不均勻的要因的研究進(jìn)行說 明的圖。圖4A示意性地表示出在加熱前的支承體中描畫的線（下段）及加熱前的支承體 中的取向角（上段）。圖4B1及B2是表示加熱后的支承體的尺寸變化行為的照片。
[0030] 圖5是制作例A的涂膜（拉伸后）的光學(xué)軸的取向角的寬度方向的分布。
[0031] ⑷：制作例A1 (支承體的140°C拉伸彈性模量：800MPa)
[0032] (B):制作例A2 (支承體的140°C拉伸彈性模量：600MPa)
[0033] (C):制作例A3 (支承體的140°C拉伸彈性模量：200MPa)
[0034] 圖6是制作例B的相位差膜的光學(xué)軸的取向角的寬度方向的分布，（A)為拉伸前， (B)為拉伸后。
【具體實施方式】
[0035] 作為構(gòu)成相位差膜的樹脂材料，優(yōu)選使用透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性優(yōu)異的聚合 物。作為此種聚合物的具體例，可以舉出乙酰纖維素等纖維素系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸 酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、馬來酰亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、（甲基）丙 烯酸系樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂（降冰片烯系樹脂）、聚芳酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯 醇系樹脂、聚砜系樹脂、及它們的混合物或共聚物等。
[0036] 上述聚合物既可以具有正的固有雙折射，也可以具有負(fù)的固有雙折射。在制造相 位差膜的厚度方向折射率nz小于面內(nèi)的滯相軸方向折射率nx的相位差膜時，即，在制造正 A片（nx > ny = nz)、及負(fù)B片（nx > ny > nz)時，優(yōu)選使用具有正的固有雙折射的聚合 物。另一方面，在制造相位差膜的厚度方向折射率nz大于面內(nèi)的進(jìn)相軸方向折射率ny的 相位差膜時，即，在制造負(fù)A片（nz = nx > ny)、及正B片（nz > nx > ny)時，優(yōu)選使用具 有負(fù)的固有雙折射的聚合物。
[0037] 此處，nx及ny分別是涂膜的面內(nèi)的滯相軸方向及進(jìn)相軸方向的折射率，nz是涂膜 的厚度方向的折射率。面內(nèi)雙折射A ηιη、面內(nèi)延遲Re、厚度方向雙折射Δη_、厚度方向延 遲Rth、及Nz系數(shù)分別具有以下的關(guān)系。
[0038] Re = Δ nin X d = (ηχ-ny) X d
[0039] Rth = Δ noutX d = (np-nz) X d
[0040] NZ = (nx-nz) / (nx-ny)
[0041] 其中，將nx及ny中的與nz的差大的一方設(shè)為np。
[0042] 本發(fā)明的制造方法中，在支承體膜上，涂布構(gòu)成相位差膜的樹脂材料的溶液（涂 料）（涂布工序）。利用加熱將涂布于支承體膜上的涂料干燥，形成在支承體膜上密合層疊 有樹脂材料的涂膜的層疊體（干燥工序）。通過將在支承體膜上形成有涂膜的層疊體至少 沿一個方向拉伸，而對涂膜賦予光學(xué)各向異性（拉伸工序）。
[0043] 在向支承體膜上涂布涂料之前，在沿支承體膜的長度方向施加張力的狀態(tài)下進(jìn)行 加熱處理。通過在涂膜形成前進(jìn)行支承體膜的加熱處理，可以得到取向角的偏差小的相位 差膜。
[0044] 而且，拉伸工序中所謂"至少沿一個方向拉伸"，是指在面內(nèi)的至少一個方向上以 使2點間的距離變大的方式加工，包括在膜的長度方向（MD)上的拉伸（縱向拉伸）、在膜的 寬度方向（TD)上的拉伸（橫向拉伸）、在長度方向和寬度方向兩個方向上的拉伸（雙軸拉 伸）、及在傾斜方向上的拉伸。在縱向拉伸及橫向拉伸中，也可以使膜沿與拉伸方向正交的 方向收縮。
[0045] 例如，在沒有握持膜的寬度方向的兩個端部的狀態(tài)下，進(jìn)行長度方向上的拉伸 (自由端縱向拉伸）的情況下，膜就會沿寬度方向收縮。一般而言，在自由端縱向拉伸中，寬 度方向的收縮率與厚度方向的收縮率同等，寬度方向的