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纖維素酰化物薄膜和纖維素?;镱w粒的制造方法

文檔序號:3692308閱讀:348來源:國知局
專利名稱:纖維素酰化物薄膜和纖維素?;镱w粒的制造方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種新型的纖維素?;锉∧ぁ⒁约斑m于作為纖維素?;锉∧さ脑系睦w維素?;镱w粒的制造方法。
背景技術
現(xiàn)在,在制造液晶圖像顯示裝置等中使用的纖維素?;锉∧r,主要是實施溶液流延法,該方法是將纖維素?;锶芙庠诙燃淄檫@樣的氯類有機溶劑中,使其在基體材料上流延,干燥后制成膜。優(yōu)選使用作為氯類有機溶劑的二氯甲烷,作為纖維素酰化物的溶劑。其原因之一是,由于在制造工序中、制膜工序和干燥工序中沸點低(沸點約40℃),所以容易干燥。
可是,近年來從環(huán)境保護的觀點出發(fā),嚴格要求在密閉設備中處理所述氯類有機溶劑。也就是說,要求顯著降低泄漏,此外,還要求在萬一泄漏的情況下有處理的方法。已知以下方法設置氣體吸收塔,在氯類有機溶劑漏出前吸附氯類有機溶劑進行處理的方法,以及在排出氣體前用火燃燒或用電子射線束分解氯類有機溶劑的方法等。其結(jié)果,幾乎不會排出有機溶劑,但達到完全不排出還需研究。
所以作為不使用氯類有機溶劑的制膜法,在特開2000-352620號公報中,公開了對纖維素?;镞M行熔融制膜的方法。特開2000-352620號公報,記述了通過加長纖維素?;锏孽セ奶兼湥档腿埸c以易于熔融制膜。具體地說,將醋酸纖維素變成丙酸纖維素等。
但是,本發(fā)明人在使用由特開2000-352620號公報記載的方法熔融制膜的薄膜制造偏振光板,將該偏振光板組裝到液晶顯示裝置中時,在進行黑顯示時發(fā)生了顯示故障。也就是說,從本來應該全黑的地方漏出光而只能顯示灰色。此外,特開2000-352620號公報記載的方法還存在黑色異物、發(fā)黃嚴重的問題。這是因為該公報記載的方法,由于通過以熔融狀態(tài)在小于或等于50μm、優(yōu)選小于或等于5μm的微細過濾下去除異物,所以滯留在過濾機內(nèi)的死區(qū)的樹脂熱分解,增加了發(fā)黃,并變成碳化物而成為黑色異物。這樣的熱分解在纖維素?;飿渲袝黠@產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決所述課題,本發(fā)明是在熔融制膜的纖維素酰化物薄膜中,消除組裝到液晶顯示裝置后在黑顯示時產(chǎn)生的顯示故障。
(1)一種纖維素?;锉∧ぃ渫ㄟ^熔融流延制膜,微細偏振光異物為0~10個/mm2,黑色異物為0~10個/mm2,450nm下的透射率(T450)為90~100%。
(2)如(1)所述的纖維素酰化物薄膜,所述微細偏振光異物為0~8個/mm2,黑色異物為0~8個/mm2,450nm下的透射率(T450)為91~99%。
(3)如(1)或(2)所述的纖維素?;锉∧?,Rth為100~800nm。
(4)如(1)或(2)所述的纖維素?;锉∧?,Rth為140~500nm。
(5)如(1)至(4)中任一項所述的纖維素酰化物薄膜,所述纖維素?;锉∧ぞ哂械孽;?,滿足用下述公式(1)~(3)表示的全部要件,公式(1) 2.6≤X+Y<3.0公式(2) 0≤X≤1.8公式(3) 1.0≤Y<3(在上述公式(1)~(3)中,X表示乙?;闹脫Q度,Y表示丙酰基、丁?;?、戊?;图乎;闹脫Q度的總和。)(6)如(1)至(4)中任一項所述的纖維素?;锉∧?,所述纖維素酰化物薄膜具有的?;?,滿足用下述公式(1)~(3)表示的要件,在下述Y的大于或等于1/2是丙?;那闆r下,公式(4) 2.6≤X+Y≤2.95公式(5) 0≤X≤0.95公式(6) 1.5≤Y≤2.95在下述Y的小于1/2是丙?;那闆r下,公式(7) 2.6≤X+Y≤2.95公式(8) 0.1≤X≤1.65公式(9) 1.3≤Y≤2.5(在上述公式(4)~(9)中,X表示乙?;闹脫Q度,Y表示丙?;?、丁?;?、戊酰基和己酰基的置換度的總和。)(7)如(1)至(6)中任一項所述的纖維素酰化物薄膜,Re為20~300nm。
(8)如(1)至(6)中任一項所述的纖維素?;锉∧ぃ琑e為30~250nm。
(9)一種纖維素?;锉∧?,將(1)至(8)中任一項所述的纖維素?;锉∧?,在至少一個方向上延伸10~300%(10)如(1)至(9)中任一項所述的纖維素?;锉∧ぃ饩€透射率大于或等于80%。
(11)一種纖維素酰化物顆粒的制造方法,包括以下工序?qū)w維素?;锏慕M成物,用攪拌擠壓機在150~220℃、螺旋桿轉(zhuǎn)速100~800rpm、滯留時間5秒~3分鐘的條件下攪拌熔解。
(12)如(11)所述的纖維素?;镱w粒的制造方法,所述纖維素酰化物滿足用下述公式(1)~(3)表示的全部要件,公式(1) 2.6≤X+Y<3.0公式(2) 0≤X≤1.8公式(3) 1.0≤Y<3(在上述公式(1)~(3)中,X表示乙?;闹脫Q度,Y表示丙?;?、丁酰基、戊酰基和己?;闹脫Q度的總和。)(13)如(11)或(12)所述的纖維素?;镱w粒的制造方法,一邊真空排氣一邊攪拌進行熔解。
(14)如(11)至(13)中任一項所述的纖維素?;镱w粒的制造方法,所述熔融后,在30~90℃的溫水中固化成股線狀,再進行剪斷和干燥。
(15)一種纖維素酰化物顆粒,其用(11)至(14)中任一項所述的方法制造。
(16)一種纖維素酰化物顆粒,其滿足用下述公式(1)~(3)表示的全部要件,微細偏振光異物為0~100個/mm3,公式(1) 2.6≤X+Y<3.0公式(2) 0≤X≤1.8公式(3) 1.0≤Y<3(在上述公式(1)~(3)中,X表示乙?;闹脫Q度,Y表示丙?;?、丁?;?、戊?;图乎;闹脫Q度的總和。)(17)一種纖維素?;锉∧さ闹圃旆椒ǎㄒ韵鹿ば?qū)⒂?11)至(14)中任一項所述的方法制造出的纖維素?;镱w粒熔融,從模具中擠出后,用鑄塑法制膜成規(guī)定厚度,并且以所述模具的裂縫間隔T和制膜后的薄膜厚度D之比(T/D)為2~10的方式制成膜。
(18)一種偏振光板,具有偏振光層、以及設在偏振光層上的至少一層的(1)至(10)中任一項所述的纖維素?;锉∧ぁ?br> (19)一種液晶顯示板用的光學補償薄膜,基體材料使用(1)至(10)中任一項所述的纖維素?;锉∧?。
(20)一種防止反射薄膜,基體材料使用(1)至(10)中任一項所述的纖維素酰化物薄膜。。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細說明。此外,在本說明書中,使用“~”意味著包括其前后記載的數(shù)值,作為下限值和上限值。
分析組裝在上述液晶顯示裝置中而黑顯示時產(chǎn)生的顯示故障、即應顯示全黑的地方顯示灰色的故障的原因,可知原因在于,因微細異物造成漏光和從液晶顯示裝置斜方向的漏光。
(因微細異物造成漏光)已知其原因為,存在只在偏振光顯微鏡下才能看到的微細偏振光異物,光稍稍由此漏出,成為黑顯示變成灰顯示。這樣的微細異物不能用肉眼確認,不能認為是異物故障,但會引起稍微的漏光,成為上述顯示故障的原因。由于這樣的漏光是微量的,所以可以識別為不是光全部被遮擋的黑顯示。這樣的微細偏振光異物的尺寸為,直徑為1~100μm,是指用正交偏光(cross nicol)下的偏光顯微鏡觀察的尺寸,優(yōu)選0~10個/mm2,更優(yōu)選0~8個/mm2,最優(yōu)選是0~5個/mm2。在這里所說的直徑是指相當于圓的直徑。也就是說,指與異物的面積相同的圓的直徑。
(從液晶顯示裝置斜方向的漏光)在熔融制膜法中,由于通過熔融在完全喪失取向的狀態(tài)下直接固化,所以難以發(fā)展到面取向。與此相對,在現(xiàn)有的溶液制膜中,由于溶劑一邊揮發(fā)一邊制膜,所以隨之在厚度方向上被壓縮而發(fā)展面取向。因此,熔融制膜薄膜與溶液制膜薄膜相比,難以發(fā)現(xiàn)如下表述的作為面取向指標的延遲(retardation)值(Rth),Rth充其量只能達到小于或等于80nm。
Rth=|{(nmd、1+ntd)/2}-nth|×d其中,nmd、ntd、nth分別指長度方向(md)、寬度方向(TD)、厚度方向(th)的折射率,d指厚度(用nm單位表示)。
由于Rth是厚度方向的折射率各向異性,所以從斜的方向觀察薄膜時,該Rth的效果可以明顯表現(xiàn)出來。也就是說,在將這些薄膜組裝到液晶顯示元件中的情況下,由于與Rth大的現(xiàn)有的溶液制膜的光學特性相配合進行制造,所以在使用了Rth小的溶液制膜的薄膜的情況下,就從斜方向發(fā)生漏光。
因此,熔融制膜的薄膜的Rth優(yōu)選100nm~800nm,更優(yōu)選140nm~500nm,最優(yōu)選160nm~350nm。
(黑色異物、發(fā)黃)黑色異物是在不用偏振光板直接觀察時,看上去黑的異物(在夾在正交的偏振光板的狀態(tài)下,由于黑而看不到,所以與上述的亮點異物不同)。這樣的黑色異物是因樹脂熱分解后碳化而產(chǎn)生的,在過濾機這樣的滯留時間長且死區(qū)大的部位容易產(chǎn)生。黑色異物例如其直徑為1~100μm,是指用透射式顯微鏡(不使用偏振光的一般的觀察方法)觀察的尺寸,在本發(fā)明中,黑色異物優(yōu)選0~10個/mm2,更優(yōu)選0~8個/mm2,最優(yōu)選0~5個/mm2。其中所說的直徑是指相當于圓的直徑。也就是說,指與異物的面積相同的圓的直徑。
另一方面,發(fā)黃可以用在450nm下測定制膜薄膜后的100μm換算光線透射率(T450)求出。也就是說,可以用作為黃色的互補色的藍色(450nm)的光的透射性進行評價。發(fā)黃的原因也是因在過濾機內(nèi)的滯留造成的熱分解。優(yōu)選T450為90%~100%,更優(yōu)選91%~99%,最優(yōu)選92%~98%。
對于上述的微細偏振光異物和低Rth,在本發(fā)明中按如下方法解決。
(1)減少微細偏振光異物、黑色異物、發(fā)黃微細偏振光異物不存在于用溶液流延法制膜的纖維素?;锉∧ぶ校鴥H存在于由熔融制膜法制造的薄膜中。分析了其產(chǎn)生原因可知,是在制造纖維素?;飼r產(chǎn)生的未反應物。也就是說,纖維素?;锸菍⒗w維素酰基化以進行調(diào)制,但?;痪鶆虻剡M行,會生成?;实偷睦w維素?;?。在溶液制膜法中,由于這種低?;镆踩芙庠谌軇┲校圆粫a(chǎn)生微細偏振光異物,但在現(xiàn)有的熔融制膜法中,這種低?;餂]有熔融干凈而變成微細異物殘留下來,變成了上述的微細偏振光異物。
本發(fā)明的特征在于,在纖維素酰化物的顆?;ば蛑?,對這樣的微細偏振光異物的產(chǎn)生進行相應處理。也就是說,其特征是,不用過濾將這樣的微細偏振光異物去除干凈,而是從根源上進行相應的處理(使作為微細偏振光異物的低?;锍浞秩廴?。此外,在過濾工序前的顆粒化工序中,無須為了去除微細異物而使用過濾機,而是用簡單的金屬網(wǎng)眼過濾器就足夠了。其結(jié)果,可以減輕因在過濾機內(nèi)的熱分解造成的黑色異物和發(fā)黃。
具體地說,使用雙軸攪拌擠壓機,在下述條件下制造纖維素?;锏念w粒,溫度優(yōu)選150~220℃,更優(yōu)選160~210℃,最優(yōu)選170~200℃,螺旋桿轉(zhuǎn)速優(yōu)選100~800rpm,更優(yōu)選150~600rpm,最優(yōu)選200~400rpm,滯留時間優(yōu)選5秒~3分鐘、更優(yōu)選10秒~2分鐘,最優(yōu)選20秒~90秒。
使用的螺旋桿的壓縮比優(yōu)選2~5,更優(yōu)選2.5~4.5,最優(yōu)選2.5~4。穿過螺旋桿的滾筒的直徑優(yōu)選10mm~100mm,更優(yōu)選15mm~80mm,最優(yōu)選20mm~60mm。滾筒的長度(L)和直徑(D)的比(L/D)優(yōu)選20~100,更優(yōu)選25~80,最優(yōu)選25~60。樹脂的排出量優(yōu)選50kg/小時~1000kg/小時,更優(yōu)選70kg/小時~800kg/小時,最優(yōu)選80kg/小時~600kg/小時。
現(xiàn)有的顆?;ば蛑校鞘褂秒p軸攪拌擠壓機,在250~330℃或更高的溫度下,以螺旋桿轉(zhuǎn)速10~50rpm或更低的速度,在滯留時間為5分鐘~15分鐘或更長的時間下進行。也就是說,在高溫下慢慢地不施加剪切力(低速旋轉(zhuǎn))來進行顆?;?。
與此相對,在本發(fā)明中,優(yōu)選在低溫、短時間、高剪切力(高速旋轉(zhuǎn))條件下進行顆粒化。通過采用該方法,由于會熔融低乙酰體,所以更有效。也就是說,如現(xiàn)有方法,在沒有剪切力(低速旋轉(zhuǎn))、熱(高溫×長時間)下熔融的方法中,在熔融中會產(chǎn)生分解,隨之產(chǎn)生的交聯(lián)反應使低乙?;w進一步難以熔融。與此相反,如本發(fā)明,通過在不熱(低溫×短時間)、剪切力(高速旋轉(zhuǎn))條件下熔融,不會產(chǎn)生因分解造成的交聯(lián),可以有效地將低乙?;w熔解。
此外,在本發(fā)明中,優(yōu)選在雙軸攪拌擠壓機的出口側(cè),設置通氣孔,一邊真空排氣一邊制造顆粒。
在纖維素?;锏念w?;墓ば蛑?,事前一般要充分地進行預干燥(在80℃~150℃下干燥0.1小時~24小時),但纖維素?;锸怯H水性的,所以會殘留0.2質(zhì)量%左右的殘留水分,在存在水的條件下會促進低乙?;w分解,容易變成交聯(lián)性的異物。因此,在本發(fā)明中增加這樣的預干燥,優(yōu)選在顆粒雙軸攪拌擠壓機中設置通氣孔,一邊真空排氣一邊進行顆粒化。通氣孔部的真空度優(yōu)選100Pa~90kPa,更優(yōu)選1000Pa~80kPa,最優(yōu)選10kPa~70kPa。通過在雙軸攪拌擠壓機螺旋桿的罩上設置排氣口,將其用配管連在真空泵上,可以實現(xiàn)這樣的真空排氣。
此外在本發(fā)明中,熔融后,優(yōu)選在30~90℃的溫水中,更優(yōu)選在35~80℃的溫水中,最優(yōu)選在37~60℃的溫水中,固化成股線狀,然后剪斷、干燥。
在通常的工序中,在用雙軸攪拌擠壓機熔融后,從有多個數(shù)mm的孔的模具向5~20℃的冷水中擠壓,成股線狀后凝固,然后一邊輸送一邊脫水、剪斷,進行顆粒化。此時,一般用于使其凝固的水溫如上所述較低。這是為了在輸送股線時,盡可能提高彈性模數(shù),以容易輸送。
與此相反,在本發(fā)明中優(yōu)選用上述的溫水使其凝固。低酰基化體殘存有大量羥基,由于在水中容易溶解,所以通過這樣提高凝固浴的溫度,具有進一步促進溶出的效果。此外,由于熱分解物也容易溶解在極性高的溫水中,所以可以減少它們,還具有減少發(fā)黃的效果。向這樣的溫水中浸漬的時間優(yōu)選3秒~10分鐘,更優(yōu)選5秒~5分鐘,最優(yōu)選10秒~3分鐘。
在這樣的凝固浴之后,更優(yōu)選通過大于或等于5℃而小于30℃的冷水中,以提高股線的彈性模數(shù),容易輸送。
在這樣得到的纖維素?;镱w粒中微細偏振光異物的數(shù)量急劇減少。該數(shù)量可以用下述方法求得。將顆粒用熱壓機壓扁(200℃、1分鐘),形成約100μm的薄片。將其由正交偏光下的偏振光顯微鏡觀察,統(tǒng)計微細偏振光異物的數(shù)量。從觀察面積求出每單位體積(mm3)的數(shù)量。微細偏振光異物的直徑為1~100μm,優(yōu)選0~100個/mm3,更優(yōu)選0~80個/mm3,最優(yōu)選0~50個/mm3。
(2)高Rth化伴隨高Rth化,優(yōu)選采用下述(2-1)~(2-3)中的至少一種或一種以上的方法。
(2-1)增加T/D。
一般地,在通過熔融制膜將樹脂熔融后,要從狹縫中擠出樹脂,使其在鑄塑滾筒上凝固,而在本發(fā)明中,優(yōu)選在鑄塑滾筒上使其形成面取向而增加Rth。也就是說,優(yōu)選使模具的裂縫間隔(T)和制膜后的薄膜的厚度(D)的比(T/D)增加。即,熔融的樹脂由于從裂縫間隔的厚度T變薄到D,所以此之間的面取向得到發(fā)展。T/D比優(yōu)選2~10,更優(yōu)選2.5~8,最優(yōu)選3~6。在現(xiàn)有的裝置中,由于T設定成更接近D的值,所以T/D大體為1。
為了使厚度像這樣從T到D,有下述方法。
即,可以增加鑄塑滾筒的圓周速度,將從狹縫擠出來的樹脂引到以高速旋轉(zhuǎn)的鑄塑滾筒(CD)上,由此使厚度變薄,使面取向發(fā)展。此時,鑄塑滾筒的旋轉(zhuǎn)速度要兼顧擠出速度和裂縫間隔來確定,調(diào)整成擠出速度×(T/D)。也就是說,設定CD旋轉(zhuǎn)速度,以使得達到擠壓機模具出口樹脂的線速度(V)的T/D倍即可。
(2-2)調(diào)整模具的裂縫和鑄塑滾筒的距離。
模具的裂縫和鑄塑滾筒的距離,優(yōu)選為流延寬度的1~20%。通過使模具的裂縫和鑄塑滾筒的距離在流延寬度的1~20%以內(nèi),可以保持較大的寬度,此外,由于可以使厚度比較薄,所以優(yōu)選。具體地說,模具的裂縫和鑄塑滾筒的間距,優(yōu)選為流延寬度的1~20%,更優(yōu)選流延寬度的2~15%,最優(yōu)選流延寬度的3~10%。作為現(xiàn)有技術,一般在30%左右的距離進行制膜。
(2-3)使模具兩端的溫度高于中間部。
增加T/D,且增加鑄塑滾筒的圓周速度以高速引導,由此來進行延伸。在樹脂溫度降低到玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)附近的鑄塑滾筒上,伴隨這樣的延伸操作,薄膜兩端容易產(chǎn)生開裂。為了防止這種情況,在本發(fā)明中,使模具兩端的溫度比中央部高,優(yōu)選高1~20℃,更優(yōu)選高2~15℃,最優(yōu)選高3~12℃。通過增加設置板加熱器可以實現(xiàn)這樣的模具端部的加熱。
此外,這樣增加T/D,使模具端部的溫度提高,對于減少微細偏振光異物也是更有效的。也就是說,在這樣以高的T/D比使面取向發(fā)展時,由于厚度被壓縮,所以為了吸收此部分而寬度方向變寬,存在樹脂從中央部到端部流動的傾向。如果此時端部的溫度高,則端部的流動性增加,促進了樹脂從中央部向端部的流動。隨著此樹脂的流動,微細偏振光異物容易集中在端部。因此,微細偏振光異物難以在中央部存在。另一方面,微細偏振光異物會濃縮在端部,但由于在制膜工序、此后的延伸工序中其被分割,所以不會產(chǎn)生問題。
下面按照制膜順序?qū)Ρ景l(fā)明進行說明。
(纖維素?;飿渲?在本發(fā)明中使用的纖維素酰化物優(yōu)選具有以下特征。
(1)優(yōu)選是?;鶟M足用下述公式(1)~(3)表示的全部要件的纖維素?;锉∧?。
公式(1) 2.6≤X+Y<3.0公式(2) 0≤X≤1.8公式(3) 1.0≤Y<3(在上述公式中,X表示乙酰基的置換度,Y表示丙酰基、丁?;?、戊?;图乎;闹脫Q度的總和。)更優(yōu)選,在Y的大于或等于1/2是丙?;那闆r下,公式(4) 2.6≤X+Y≤2.95公式(5) 0≤X≤0.95公式(6) 1.5≤Y≤2.95在Y的小于1/2是丙酰基的情況下,公式(7) 2.6≤X+Y≤2.95公式(8) 0.1≤X≤1.65公式(9) 1.3≤Y≤2.5最優(yōu)選在Y的大于或等于1/2是丙酰基的情況下,公式(10) 2.7≤X+Y≤2.95公式(11) 0≤X≤1.55公式(12) 2.0≤Y≤2.9在Y的小于1/2是丙?;那闆r下,
公式(13) 2.7≤X+Y≤2.95公式(14) 0.7≤X≤1.65公式(15) 1.3≤Y≤2.0(在上述公式中,X表示乙酰基的置換度,Y表示丙?;⒍□;⑽祯;图乎;闹脫Q度的總和。)在本發(fā)明中,其特征在于,減小乙酰基的置換度,增加丙?;⒍□;?、戊酰基和己?;闹脫Q度的總和。這樣,在延伸中更難以發(fā)生延伸的不均勻性,難以發(fā)現(xiàn)Re和Rth的不均勻性,并且可以使結(jié)晶熔解溫度(Tm、也稱為熔點)降低,還可以抑制因熔融制膜的熱分解而產(chǎn)生的黃變。這些效果通過使用盡可能大的置換基可以實現(xiàn),但過大的話,由于會使Tg和彈性模數(shù)降低過多,所以不優(yōu)選。因此,優(yōu)選比乙?;蟮谋;?、丁?;⑽祯;图乎;?,更優(yōu)選丙?;⒍□;?。
這些纖維素?;锖铣煞椒ǖ幕驹碛涊d在右田等、木材化學180~190頁(共立出版、1968年)中。有代表性的合成方法是用羧酸酐-醋酸-硫酸催化劑的液相醋化法。具體地說,將棉花短絨和木材漿料等的纖維素原料,用適量的醋酸進行預處理后,投入到預先冷卻的羧酸化混合液中酯化,合成完全纖維素?;?2位、3位和6位的酰置換度合計大體為3.00)。上述羧酸化混合液一般含有作為溶劑的醋酸、作為酯化劑的無水羧酸、以及作為催化劑的硫酸。通常,無水羧酸相對于與其反應的纖維素和存在于系統(tǒng)內(nèi)的水分的總量,使用化學理論上過剩的量。?;磻Y(jié)束后,為了殘存在系統(tǒng)內(nèi)的過剩的無水羧酸的加水分解和一部分酯化催化劑的中和,添加中和劑(例如鈣、鎂、鐵、鋁或鋅的碳酸鹽、醋酸鹽或氧化物)的水溶液。然后將得到的完全纖維素?;?,在存在少量乙?;磻呋瘎?一般為殘存的硫酸)的條件下保持在50~90℃,由此使其皂化成熟,使其變化到具有所希望的?;脫Q度和聚合度的纖維素?;?。在得到所希望的纖維素?;锏臅r刻,將殘存在系統(tǒng)內(nèi)的催化劑用上述的中和劑完全中和,或不中和而將纖維素?;锶芤悍湃氲剿蛳×蛩嶂?或在纖維素?;锶芤悍湃胨蛳×蛩?,將纖維素?;锓蛛x,通過清洗和穩(wěn)定化處理,得到纖維素?;?。
在本發(fā)明中優(yōu)選使用的纖維素?;锏木酆隙?,用粘度平均聚合度表示為100~700,更優(yōu)選100~550,最優(yōu)選120~400、特別優(yōu)選140~350。平均聚合度可以用宇田等的極限粘度法(宇田和夫、齊藤秀夫,纖維學會志,第18卷第1號,105~120頁1962年。)測定。此外,在特開平9-95538號公報中有詳細記載。
用去除低分子量成分也可以實現(xiàn)這樣的聚合度的調(diào)整。如果去除低分子成分,則平均分子量(聚合度)會提高,但是粘度變得比通常的纖維素?;锏?,所以有用。去除低分子成分,可以通過用適當?shù)挠袡C溶劑清洗纖維素酰化物。此外,通過聚合方法也可以調(diào)整分子量。例如,在制造低分子成分少的纖維素?;锏那闆r下,優(yōu)選相對于100份質(zhì)量的纖維素,將乙酰化反應中的硫酸催化劑量調(diào)整成0.5~25份質(zhì)量。如果使硫酸催化劑的量在上述范圍,則可以合成分子量分布這方面理想的(分子量分布均勻)纖維素?;?。
在本發(fā)明中使用的纖維素?;?,重量平均分子量Mw/數(shù)量平均分子量Mn之比,優(yōu)選1.5~5.5,更優(yōu)選2.0~5.0,進一步優(yōu)選2.5~5.0,最優(yōu)選3.0~5.0。
這些纖維素酰化物可以只使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合。此外,也可以適當混合纖維素酰化物以外的高分子成分?;旌系母叻肿映煞謨?yōu)選與纖維素酯相溶性好的,在成膜時的透射率優(yōu)選大于或等于80%,更優(yōu)選大于或等于90%,最優(yōu)選大于或等于92%。
此外,在本發(fā)明中更優(yōu)選添加可塑劑。作為可塑劑,例如可以舉出烷基鄰苯二?;榛掖妓狨ヮ?、磷酸酯或羧酸酯、多元醇類(多元醇的酯類)、聚亞烷基二醇類(聚亞烷基二醇的酯類)等。
作為烷基鄰苯二?;榛掖妓狨ヮ悾缈梢耘e出甲基鄰苯二?;谆掖妓狨ァ⒁一彵蕉;一掖妓狨?、丙基鄰苯二?;掖妓狨ァ⒍』彵蕉;』掖妓狨?、辛基鄰苯二酰基辛基乙醇酸酯、甲基鄰苯二酰基乙基乙醇酸酯、乙基鄰苯二?;谆掖妓狨ァ⒁一彵蕉;掖妓狨?、甲基鄰苯二酰基丁基乙醇酸酯、乙基鄰苯二酰基丁基乙醇酸酯、丁基鄰苯二酰基甲基乙醇酸酯、丁基鄰苯二?;一掖妓狨?、丙基鄰苯二?;』掖妓狨?、丁基鄰苯二酰基丙基乙醇酸酯、甲基鄰苯二?;粱掖妓狨ァ⒁一彵蕉;粱掖妓狨ァ⑿粱彵蕉;谆掖妓狨ズ托粱彵蕉;一掖妓狨サ?。
作為磷酸酯類,例如可以舉出磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯和聯(lián)苯磷酸二苯酯等。此外,優(yōu)選使用在特表平6-501040號公報的權(quán)利要求3~7和正文的6~7頁中記載的磷酸酯類可塑劑。
作為羧酸酯,例如可以舉出鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二異辛酯等的鄰苯二甲酸酯類、乙酰基檸檬酸三甲酯、乙?;鶛幟仕崛阴ズ鸵阴;鶛幟仕崛□サ鹊臋幟仕狨ヮ悺⒁约凹憾岫柞?、己二酸二丁酯、己二酸二異丁酯、己二酸雙(2-乙基己基)酯、己二酸二異癸酯和二(丁基二甘醇己二酸酯)等的己二酸酯。此外,除了上述的以外,也可以單獨或一起使用油酸丁酯、甲基乙?;吐橛退狨?、癸二酸二丁酯和三乙酰甘油酯等。
多元醇類可塑劑是與纖維素脂肪酯相溶性好、明顯表現(xiàn)出熱塑效果的甘油酯、二甘油酯等的甘油類的酯化合物、或聚乙二醇和聚丙二醇等的聚亞烷基二醇、?;Y(jié)合在聚亞烷基二醇的氫氧基上的化合物等。
作為具體的甘油酯,可以舉出有甘油雙醋酸酯硬脂酸酯、甘油雙醋酸酯棕櫚酸酯、甘油雙醋酸酯肉豆蔻酸酯、甘油雙醋酸酯月桂酸酯、甘油雙醋酸酯癸酸酯、甘油雙醋酸酯壬酸酯、甘油雙醋酸酯辛酸酯、甘油雙醋酸酯庚酸酯、甘油雙醋酸酯己酸酯、甘油雙醋酸酯戊酸酯、甘油雙醋酸酯油酸酯、甘油醋酸酯二癸酸酯、甘油醋酸酯二壬酸酯、甘油醋酸酯二辛酸酯、甘油醋酸酯二庚酸酯、甘油醋酸酯二己酸酯、甘油醋酸酯二戊酸酯、甘油醋酸酯二丁酸酯、甘油丙酸酯癸酸酯、甘油丙酸酯月桂酸酯、甘油丙酸酯肉豆蔻酸酯、甘油丙酸酯棕櫚酸酯、甘油丙酸酯硬脂酸酯、甘油丙酸酯油酸酯、甘油三丁酸酯、甘油三戊酸酯、甘油單棕櫚酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油丙酸酯月桂酸酯、甘油油酸酯丙酸酯等,但并不限定于此,可以單獨或一起使用它們。
其中,優(yōu)選甘油雙醋酸酯辛酸酯、甘油雙醋酸酯壬酸酯、甘油雙醋酸酯癸酸酯、甘油雙醋酸酯月桂酸酯、甘油雙醋酸酯肉豆蔻酸酯、甘油雙醋酸酯棕櫚酸酯、甘油雙醋酸酯硬脂酸酯、甘油雙醋酸酯油酸酯等。
作為二甘油酯類的具體例子,可以舉出二甘油酯四乙酸酯、二甘油酯四丙酸酯、二甘油酯四丁酸酯、二甘油酯四戊酸酯、二甘油酯四己酸酯、二甘油酯四庚酸酯、二甘油酯四辛酸酯、二甘油酯四壬酸酯、二甘油酯四癸酸酯、二甘油酯四月桂酸酯、二甘油酯四肉豆蔻酸酯、二甘油酯四棕櫚酸酯、二甘油酯三乙酸酯丙酸酯、二甘油酯三乙酸酯丁酸酯、二甘油酯三乙酸酯戊酸酯、二甘油酯三乙酸酯己酸酯、二甘油酯三乙酸酯庚酸酯、二甘油酯三乙酸酯辛酸酯、二甘油酯三乙酸酯壬酸酯、二甘油酯三乙酸酯癸酸酯、二甘油酯三乙酸酯月桂酸酯、二甘油酯三乙酸酯肉豆蔻酸酯、二甘油酯三乙酸酯棕櫚酸酯、二甘油酯三乙酸酯硬脂酸酯、二甘油酯三乙酸酯油酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二丙酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二丁酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二戊酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二己酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二庚酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二辛酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二壬酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二癸酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二月桂酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二肉豆蔻酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二棕櫚酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二硬脂酸酯、二甘油酯雙乙酸酯二油酸酯、二甘油酯乙酸酯三丙酸酯、二甘油酯乙酸酯三丁酸酯、二甘油酯乙酸酯三戊酸酯、二甘油酯乙酸酯三己酸酯、二甘油酯乙酸酯三庚酸酯、二甘油酯乙酸酯三辛酸酯、二甘油酯乙酸酯三壬酸酯、二甘油酯乙酸酯三癸酸酯、二甘油酯乙酸酯三月桂酸酯、二甘油酯乙酸酯三肉豆蔻酸酯、二甘油酯乙酸酯三棕櫚酸酯、二甘油酯乙酸酯三硬脂酸酯、二甘油酯乙酸酯三油酸酯、二甘油酯月桂酸酯、二甘油酯硬脂酸酯、二甘油酯辛酸酯、二甘油酯肉豆蔻酸酯、二甘油酯油酸酯等的二甘油酯的混酸酯等,但不限定于此,可以單獨或一起使用它們。
其中,優(yōu)選二甘油酯四乙酸酯、二甘油酯四丙酸酯、二甘油酯四丁酸酯、二甘油酯四辛酸酯、二甘油酯四月桂酸酯。
作為聚亞烷基二醇的具體例子,可以舉出平均分子量200~1000的聚乙二醇、聚丙烯二醇等,但不限定于此,可以單獨或一起使用它們。
作為?;Y(jié)合在聚亞烷基二醇的氫氧基上的化合物的具體例子,可以舉出聚氧乙烯乙酸酯、聚氧乙烯丙酸酯、聚氧乙烯丁酸酯、聚氧乙烯戊酸酯、聚氧乙烯己酸酯、聚氧乙烯庚酸酯、聚氧乙烯辛酸酯、聚氧乙烯壬酸酯、聚氧乙烯癸酸酯、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯肉豆蔻酸酯、聚氧乙烯棕櫚酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯亞油酸酯、聚氧丙烯乙酸酯、聚氧丙烯丙酸酯、聚氧丙烯丁酸酯、聚氧丙烯戊酸酯、聚氧丙烯己酸酯、聚氧丙烯庚酸酯、聚氧丙烯辛酸酯、聚氧丙烯壬酸酯、聚氧丙烯癸酸酯、聚氧丙烯月桂酸酯、聚氧丙烯肉豆蔻酸酯、聚氧丙烯棕櫚酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧丙烯油酸酯、聚氧丙烯亞油酸酯,但不限定于此,可以單獨或一起使用它們。
這些可塑劑相對于纖維素?;锉∧ぃ瑑?yōu)選0~20質(zhì)量%,更優(yōu)選1~20質(zhì)量%,最優(yōu)選2~15質(zhì)量%,這些可塑劑根據(jù)需要,也可以兩種或兩種以上一起使用。
此外,除了可塑劑以外,還可以添加各種添加劑(例如防紫外線劑、防熱惡化劑、防著色劑、光學各向異性控制劑、微粒子、紅外線吸收劑、界面活性劑和除臭劑(胺等)等)。
作為紅外線吸收染料,例如可以使用特開平2001-194522號公報所述的物質(zhì),作為紫外線吸收劑,例如可以使用特開平2001-151901號公報所述的物質(zhì),優(yōu)選分別相對于纖維素?;锖?.001~5質(zhì)量%。
作為防止熱惡化用、防止著色用的穩(wěn)定劑,可以使用環(huán)氧化合物、弱有機酸、磷酸酯、硫代磷酸酯類化合物、亞磷酸酯(例如,特開昭51-70316號公報、特開平10-306175號公報、特開昭57-78431號公報、特開昭54-157159號公報、特開昭55-13765號公報中所記載的物質(zhì))、磷化物類化合物(特開2004-182979號公報中所記載的物質(zhì))。它們可以單獨使用,也可以將兩種或兩種以上混合后添加。
微粒子優(yōu)選使用平均顆粒尺寸為5~3000nm的顆粒,可以使用金屬氧化物或由交聯(lián)聚合物構(gòu)成的物質(zhì),優(yōu)選相對于纖維素?;锖?.001~5質(zhì)量%。防惡化劑優(yōu)選相對于纖維素?;锖?.0001~2質(zhì)量%。光學各向異性控制劑例如可以使用特開2003-66230號公報和特開2002-49128號公報中所記載的物質(zhì),優(yōu)選相對于纖維素酰化物含0.1~15質(zhì)量%。
(熔融制膜)(1)干燥優(yōu)選使用由上述方法顆?;念w粒,在熔融制膜中,優(yōu)選預先使顆粒中的含水率小于或等于1%,更優(yōu)選小于或等于在0.5%,然后裝入熔融擠壓機的加料斗。此時優(yōu)選使加料斗為Tg-50℃~Tg+30℃,更優(yōu)選為Tg-40℃~Tg+10℃,最優(yōu)選為Tg-30℃~Tg。這樣,可以抑制加料斗內(nèi)的水分的再吸附,可以更容易地表現(xiàn)出上述干燥的效率。
(2)混合熔融優(yōu)選在120℃~250℃,更優(yōu)選在140℃~220℃下進行混合熔融。此時,熔融溫度可以在恒定溫度下進行,也可以分成幾階段進行控制?;旌蠒r間優(yōu)選2分鐘~60分鐘,更優(yōu)選3分鐘~40分鐘,最優(yōu)選4分鐘~30分鐘。此外,優(yōu)選在熔融擠壓機內(nèi)形成惰性氣流(氮氣等),或者使用帶通氣孔的擠壓機,一邊真空排氣一邊進行。
(3)鑄塑使熔融了的樹脂通過齒輪泵,去除擠壓機的脈動后,用金屬網(wǎng)眼過濾器等進行過濾,從安裝在其后面的T型模具以薄片狀擠出到冷卻滾筒上。擠出可以以單層進行,也可以使用多歧管模具或分流器(feed block)模具多層擠出。此時,通過調(diào)整模具的裂縫間隔,可以調(diào)整寬度方向的厚度不均。
此后擠壓到鑄塑滾筒上。此時優(yōu)選采用靜電施加法、氣刀法、空氣室法、真空噴嘴法、接觸輥法等方法,提高鑄塑滾筒和熔融擠出的薄片的貼緊程度。這種提高貼緊程度的方法,可以對整個熔融擠出的薄片實施,也可以對一部分實施。
鑄塑滾筒優(yōu)選60~160℃,更優(yōu)選70~150℃,最優(yōu)選80~150℃。此后,從鑄塑滾筒上剝離,經(jīng)過夾持輥后卷取。卷取速度優(yōu)選10m/分鐘~100m/分鐘,更優(yōu)選15m/分鐘~80m/分鐘,最優(yōu)選20m/分鐘~70m/分鐘。
制膜寬度優(yōu)選1~5m,更優(yōu)選1.2~4m,最優(yōu)選1.3~3m。這樣得到的未延伸薄膜的厚度優(yōu)選30~400μm,更優(yōu)選40~300μm,最優(yōu)選50~200μm。
優(yōu)選這樣得到的薄片修剪兩端后進行卷取。被修剪的部分在破碎處理后、或根據(jù)需要在造粒處理或進行解聚-重聚等處理后,可以作為相同品種的薄膜用的原料、或不同品種的薄膜用的原料進行再利用。此外,從防止劃傷的觀點考慮,優(yōu)選在卷取前至少單面加上貼合薄膜。
(延伸)優(yōu)選延伸在Tg~Tg+50℃條件下實施,更優(yōu)選延伸在Tg+1~Tg+30℃條件下實施,最優(yōu)選延伸在Tg+2℃~Tg+20℃條件下實施。延伸倍率優(yōu)選10~300%,更優(yōu)選20~250%,最優(yōu)選30~200%。它們的延伸可以一次實施,也可以分多次實施。其中所說的延伸倍率是用下面的公式求出的。
延伸倍率(%)=100×{(延伸后的長度)-(延伸前的長度)}/延伸前的長度這樣的延伸通過縱延伸、橫延伸、以及它們的組合來實施??v延伸可以使用輥延伸(使用增加出口側(cè)的圓周速度的兩對或兩對以上的夾持輥,在長度方向上延伸)、固定端延伸(夾持薄膜的兩端,在長度方向?qū)ζ浼涌燧斔?,在長度方向延伸)等。此外,橫延伸可以使用展幅機延伸(用夾子夾持住薄膜的兩端,將其在橫方向(與長度方向成直角的方向)展寬延伸)等。可以僅進行這些縱延伸、橫延伸(單軸延伸),也可以進行組合延伸(雙軸延伸)。在雙軸延伸的情況下,可以按縱、橫順序進行延伸(順序延伸),也可以同時進行(同時延伸)。
縱延伸、橫延伸的延伸速度優(yōu)選10%/分鐘~10000%/分鐘,更優(yōu)選20%/分鐘~1000%/分鐘,最優(yōu)選30%/分鐘~800%/分鐘。在多次延伸的情況下,指各次延伸速度的平均值。
這樣的延伸后,優(yōu)選在縱或橫方向緩和0~10%。此外,優(yōu)選延伸后在150~250℃下熱固定1秒~3分鐘。
通過這樣的延伸表現(xiàn)出的Rth優(yōu)選上述范圍,此外Re優(yōu)選20nm~300nm,更優(yōu)選30nm~250nm,最優(yōu)選40nm~200nm。
其中所說的Re用以下公式定義。
Re=|nmd-ntd|×d其中,nmd、ntd分別指長度方向(md)、寬度方向(TD)的折射率,d指厚度(用nm單位表示)。
此外,Re和Rth優(yōu)選Re≤Rth,更優(yōu)選Re×1.5≤Rth,最優(yōu)選Re≤Rth×2。這樣的Re和Rth,通過固定端單軸延伸來實現(xiàn),優(yōu)選通過縱、橫方向的雙軸延伸來實現(xiàn)。也就是說,通過在縱、橫延伸,減小面內(nèi)的折射率(nmd、ntd)的差,使Re減小,此外,是為了通過在縱、橫延伸增加面積倍率,而隨厚度減小的厚度方向的取向增強,由此使Rth變大。通過形成這樣的Re和Rth,可以更進一步減輕在黑顯示時的漏光。
這樣延伸后的膜厚優(yōu)選10~300μm,更優(yōu)選20~200μm,最優(yōu)選30~100μm。
此外,制膜方向(長度方向)與薄膜的Re的滯后軸所成的角度θ優(yōu)選越接近0°、+90°或-90°越好。也就是說,在縱延伸的情況下,優(yōu)選越接近0°越好,更優(yōu)選0±3°,再優(yōu)選0±2°,最優(yōu)選0±1°。在橫延伸的情況下,優(yōu)選90±3°或-90±3°,更優(yōu)選90±2°或-90±2°,最優(yōu)選90±1 °或-90±1 °。
可以單獨使用這些未延伸的、延伸的纖維素?;锉∧?,也可以將它們和偏振光板組合使用,還可以在它們的上面設置液晶層、控制折射率的層(低反射層)、硬涂層后使用。
(表面處理)纖維素?;锉∧?,通過根據(jù)情況進行表面處理,可以實現(xiàn)提高纖維素?;锉∧ず透鞴δ軐?例如下涂層和背層)的貼緊程度。例如,可以使用輝光放電處理、紫外線照射處理、電暈處理、火焰處理、酸或堿處理。其中所說的輝光放電處理,優(yōu)選10-3~20Torr的低壓氣體下的低溫等離子體處理、或大氣壓下的等離子體處理。所說的等離子激發(fā)氣體,是指在上述條件下激發(fā)等離子體的氣體,可以舉出氬、氦、氖、氪、氙、氮、二氧化碳和四氟代甲烷這樣的氟碳致冷劑類和它們的混合物等。關于這些,在發(fā)明協(xié)會公開技報(公技編號2001-1745,2001年3月15日發(fā)行,發(fā)明協(xié)會)的30頁~32頁中有詳細記載。此外,近年來受到關注的在大氣壓下的等離子體處理,優(yōu)選使用10~1000Kev下、20~500Kgy的照射能量。其中特別優(yōu)選堿皂化處理,作為纖維素?;锉∧さ谋砻嫣幚矸浅S行А?br> 堿皂化處理可以浸漬在皂化液中,也可以涂敷皂化液。在浸漬法的情況下,以0.1分鐘~1分鐘通過將NaOH或KOH等的pH10~14的水溶液加熱到20℃~80℃的槽中,然后中和、水洗、干燥即可以實現(xiàn)。
在涂敷方法的情況下,可以使用浸泡涂敷法、簾式涂敷法、擠壓涂敷法、棒涂敷法和E型涂敷法。堿皂化處理涂敷液的溶劑的選擇,優(yōu)選為了對皂化液的透明支撐體進行涂敷而選擇濕潤性好的,此外選擇用皂化液溶劑在透明支撐體上不會形成凹凸,保持良好的表面狀態(tài)的溶劑。具體地說,優(yōu)選乙醇類溶劑,特別優(yōu)選異丙醇。此外,也可以使用界面活性劑的水溶液作為溶劑。堿皂化涂敷液的堿,優(yōu)選為溶解在上述溶劑中的堿,更優(yōu)選KOH和NaOH。皂化涂敷液的pH優(yōu)選大于或等于10、更優(yōu)選大于或等于12。堿皂化時的反應條件,優(yōu)選在室溫下1秒~5分鐘,更優(yōu)選5秒到5分鐘,最優(yōu)選20秒~3分鐘。優(yōu)選堿皂化反應后,將皂化液涂敷面水洗或用酸清洗干凈,之后水洗。此外,也可以連續(xù)進行涂敷式皂化處理和后面敘述的取向膜脫涂裝,該情況下可以減少工序數(shù)。具體地說,這些皂化方法可以舉出在特開2002-82226號公報或國際公開WO02/46809號小手冊等中記載的內(nèi)容。
為了與功能層貼合,優(yōu)選設置下涂層。該層可以在上述表面處理后進行涂裝,也可以不表面處理進行涂裝。關于下涂層的詳細情況,在發(fā)明協(xié)會公開技報(公技編號2001-1745,2001年3月15日發(fā)行,發(fā)明協(xié)會)的32頁中有記載。
這些表面處理、下涂層工序也可以在制膜工序的最后進行,可以單獨實施,也可以在后面敘述的形成功能層的工序中實施。
(功能層)本發(fā)明的纖維素酰化物薄膜中,優(yōu)選組合發(fā)明協(xié)會公開技報(公技編號2001-1745,2001年3月15日發(fā)行,發(fā)明協(xié)會)的32頁~45頁詳細記載的功能性層。其中優(yōu)選形成偏振光層(偏振光板)、形成光學補償層(光學補償片)和形成防止反射層(防止反射膜)。
(1)形成偏振光層(偏振光板的制造)[使用的原材料]現(xiàn)在,市售的偏振光層一般是通過將延伸的聚合物浸漬在浴槽中的碘或二色性色素的溶液中,使碘或二色性色素浸透粘接劑中來制造的。偏振光膜也可以利用以Optiva Inc.為代表的涂敷型偏振光膜。偏振光膜中的碘和二色性色素通過在粘接劑中進行取向而產(chǎn)生取向性能。作為二色性色素,可以使用偶氮類色素、芪類色素、吡唑酮類色素、三苯甲烷類色素、喹啉類色素、惡嗪類色素、噻嗪類色素或蒽醌類色素。二色性色素優(yōu)選水溶性的。二色性色素優(yōu)選有親水性置換基(例如磺基、氨基或羥基等)的。例如,發(fā)明協(xié)會公開技報的公技編號2001-1745,58頁(2001年3月15日發(fā)行)中記載的化合物。
偏振光膜的粘接劑可以使用本身可以交聯(lián)的聚合物,或使用交聯(lián)劑交聯(lián)的聚合物,也可以使用它們多種的組合。粘接劑中例如包括特開平8-338913號公報的段落號 中記載的甲基丙烯酸酯類共聚物、苯乙烯共聚物、聚烯、聚乙烯醇和變性聚乙烯醇、聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚亞胺、乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纖維素和聚碳酸酯等。也可以將硅烷偶聯(lián)劑作為聚合物使用。優(yōu)選水溶性聚合物(例如聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、羧甲基纖維素、角蛋白、聚乙烯醇和變性聚乙烯醇),更優(yōu)選角蛋白、聚乙烯醇和變性聚乙烯醇,最優(yōu)選聚乙烯醇和變性聚乙烯醇。特別優(yōu)選將兩種聚合度不同的聚乙烯醇和變性聚乙烯醇一起使用。聚乙烯醇的皂化度優(yōu)選70~100%,更優(yōu)選80~100%。聚乙烯醇聚合度優(yōu)選100~5000。關于變性聚乙烯醇,在特開平8-338913號公報、特開平9-152509號公報和特開平9-316127號公報中有記載。聚乙烯醇和變性聚乙烯醇也可以兩種或兩種以上一起使用。
粘接劑厚度的下限優(yōu)選10μm。厚度的上限從液晶顯示裝置的漏光的觀點考慮,越薄越好。優(yōu)選小于或等于現(xiàn)在市售的偏振光板的厚度(例如小于或等于30μm),更優(yōu)選小于或等于25μm,最優(yōu)選小于或等于20μm。
偏振光膜的粘接劑也可以交聯(lián)。也可以將具有交聯(lián)性的官能團的聚合物和單體混合在粘接劑中,還可以使粘接劑聚合物本身具有交聯(lián)性官能團。交聯(lián)可以通過光、熱、或pH值變化來進行,可以形成具有交聯(lián)構(gòu)造的粘接劑。對于交聯(lián)劑,在美國再發(fā)行專利第23297號說明書中有記載。此外,也可以將硼化合物(例如硼酸、硼砂)作為交聯(lián)劑使用。粘接劑的交聯(lián)劑的添加量優(yōu)選相對于粘接劑為0.1~20質(zhì)量%。偏振光元件的取向性、偏振光膜的耐潮熱性變好。
優(yōu)選在交聯(lián)反應結(jié)束后,沒有反應的交聯(lián)劑小于或等于1.0質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于0.5質(zhì)量%。這樣,可以進一步提高抗老化性能。
偏振光膜優(yōu)選在延伸偏振光膜(延伸法)、或摩擦(摩擦法)后,用碘或二色性染料染色。
在延伸法的情況下,延伸倍率優(yōu)選2.5~30.0倍,更優(yōu)選3.0~10.0倍。可以通過空氣中的干延伸進行。此外,也可以實施在浸漬在水中的狀態(tài)下的濕延伸。干延伸的延伸倍率優(yōu)選2.5~5.0,濕延伸的延伸倍率優(yōu)選3.0~10。延伸可以在平行于MD方向進行(平行延伸),也可以在傾斜方向進行(斜延伸)。這些延伸可以進行一次,也可以分多次進行。通過分多次進行,在高倍率延伸的情況下也可以均勻地延伸。
更優(yōu)選的是,使傾斜方向偏10~80度的傾角的斜延伸。
(A)平行延伸法在延伸之前使PVA薄膜膨潤。膨潤度為1.2~2.0倍(膨潤前和膨潤后的重量比)。此后,通過導輥等連續(xù)輸送,同時在水類介質(zhì)浴內(nèi)和溶解二色性物質(zhì)的染色浴內(nèi),優(yōu)選在15~50℃的浴溫的情況下延伸,更優(yōu)選在17~40℃的浴溫的情況下延伸。延伸是通過用兩對夾持輥夾持,使后面的夾持輥的輸送速度比前面本身的夾持輥快來實現(xiàn)。延伸倍率以延伸后/初始狀態(tài)的長度比(以下相同)為基礎,從上述作用的效果考慮,優(yōu)選1.2~3.5倍,更優(yōu)選1.5~3.0倍。此后,在50~90℃使其干燥,可以得到偏振光膜。
(B)斜延伸法可以使用在特開2002-86554號公報中記載的、使用在傾斜方向伸出的展幅機在斜方向上延伸的方法。由于該延伸是在空氣中進行延伸,所以必須事前使其含水以容易延伸。含水率優(yōu)選5~100%,更優(yōu)選10~100%。
延伸時的溫度優(yōu)選40~90℃,更優(yōu)選50~80℃。濕度優(yōu)選50~100%相對濕度(RH),更優(yōu)選70~100%相對濕度,最優(yōu)選80~100%相對濕度。長度方向的前進速度優(yōu)選大于或等于1m/分鐘,更優(yōu)選大于或等于3m/分鐘。
延伸結(jié)束后,優(yōu)選在50~100℃下進行干燥,更優(yōu)選在60~90℃下進行干燥,優(yōu)選干燥0.5分鐘~10分鐘,更優(yōu)選干燥1分鐘~5分鐘。
這樣得到的偏振光膜的吸收軸優(yōu)選10~80度,更優(yōu)選30~60度,最優(yōu)選實際上為45度(40~50度)。
將上述皂化后的纖維素?;锉∧ず脱由熘圃斓钠窆鈱淤N合,制造偏振光板。粘合的方向優(yōu)選以偏振光板的延伸方向與纖維素?;锉∧さ牧餮虞S的方向成45度的方式進行。
貼合的膠合劑并沒有特別的限定,可以舉出PVA類樹脂(包括乙酰乙酰基、磺酸基、羰基和羥基亞烷基等的變性PVA)以及硼化合物水溶液等,其中優(yōu)選PVA類樹脂。膠合劑層厚度優(yōu)選于燥后為0.01~10μm,更優(yōu)選0.05~5μm。
這樣得到的偏振光板的光線透射率優(yōu)選高的,偏振光度也優(yōu)選高的。偏振光板的透射率,在波長為550nm的光中,優(yōu)選處于30~50%的范圍內(nèi),更優(yōu)選處于35~50%的范圍內(nèi),最優(yōu)選處于40~50%的范圍內(nèi)。偏振光度在波長為550nm的光中,優(yōu)選處于90~100%的范圍,更優(yōu)選處于95~100%的范圍,最優(yōu)選處于99~100%的范圍。
此外,這樣得到的偏振光板與λ/4板層疊,可以制造圓偏振光。這種情況下,層疊成λ/4的延遲相軸和偏振光板的吸收軸成45度。此時,不特別限定為λ/4,更優(yōu)選具有越是低波長延遲值越小的波長依存性的。優(yōu)選使用具有相對長度方向傾斜20度~70度的吸收軸的偏振光膜、以及由液晶性化合物構(gòu)成的光各向異性層組成的λ/4板。
(2)形成光學補償層(光學補償片的制造)光學各向異性層是用于補償液晶顯示裝置的黑顯示中液晶單元中的液晶化合物的,通過在纖維素酰化物薄膜上形成取向膜,再形成光學各向異性層來形成。
在上述表面處理過的纖維素?;锉∧ど显O置取向膜。此膜具有規(guī)定液晶性分子的取向方向的功能??墒?,由于使液晶性化合物取向后,只要其取向狀態(tài)固定,就起到取向膜的作用,所以作為本發(fā)明的構(gòu)成要素未必是必須的。也就是說,僅將取向狀態(tài)被固定的取向膜上的光學各向異性層復制到偏振光元件上,也可以制造本發(fā)明的偏振光板。
取向膜可以通過有機化合物(優(yōu)選聚合物)的摩擦處理、無機化合物的斜方向蒸鍍、具有密紋的層的形成、或由Langmuir-Blodgett法(LB膜)得到的有機化合物(例如ω-二十三酸、氯化雙十八烷基甲基銨和硬脂酸甲酯)的累積的方法來設置。此外,已知施加電場、施加磁場或通過光照,也會產(chǎn)生具有取向功能的取向膜。
取向膜優(yōu)選通過聚合物的摩擦處理形成。取向膜中使用的聚合物,原則上是具有使液晶性分子取向的功能的分子構(gòu)造。
在本發(fā)明中,優(yōu)選在使液晶性分子取向的功能的基礎上,還將具有交聯(lián)性官能團(例如雙重結(jié)合)的側(cè)鏈與主鏈結(jié)合,或?qū)⒕哂惺挂壕苑肿尤∠虻墓δ艿慕宦?lián)性官能團導入側(cè)鏈。
取向膜中使用的聚合物,可以使用其本身可以交聯(lián)的聚合物或用交聯(lián)劑交聯(lián)的聚合物中的任何一種,也可以使用它們的多種組合。聚合物的例子中,包括特開平8-338913號公報的段落號 中記載的甲基丙烯酸酯類共聚物、苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚乙烯醇和改性聚乙烯醇、聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚酰亞胺、乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纖維素和聚碳酸酯等。還可以使用有機硅烷偶合劑作為聚合物。優(yōu)選水溶性聚合物(例如聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、羧甲基纖維素、角蛋白、聚乙烯醇和改性聚乙烯醇),更優(yōu)選角蛋白、聚乙烯醇和改性聚乙烯醇,最優(yōu)選聚乙烯醇和改性聚乙烯醇。特別優(yōu)選將兩種聚合度不同的聚乙烯醇和改性聚乙烯醇一起使用。聚乙烯醇的皂化度優(yōu)選70~100%,更優(yōu)選80~100%。聚乙烯醇聚合度優(yōu)選100~5000。
具有使液晶性分子取向的功能的側(cè)鏈,一般具有以疏水性基作為官能團。具體的官能團的種類,根據(jù)液晶性分子的種類和必須的取向狀態(tài)來決定。
例如,作為改性聚乙烯醇的改性基,可以通過共聚合改性、鏈轉(zhuǎn)移改性或嵌段共聚改性來導入。在改性基的例子中,可以例舉的有親水基(羧酸基、磺酸基、膦酸基、氨基、銨基、酰氨基以及硫醇基等)、碳數(shù)10~100個的烴基、氟原子取代烴基、硫醚基、聚合基(不飽和聚合基、環(huán)氧基和氮雜環(huán)丙基等)、烷氧基甲硅烷基(三烷氧基、二烷氧基和單烷氧基)等。作為這些改性聚乙烯醇化合物的具體例子,可以舉出特開2000-155216號公報的段落號 ~ 、特開2002-62426號公報的段落號 ~ 中記載的物質(zhì)。
如果使具有交聯(lián)性官能團的側(cè)鏈結(jié)合在聚合物的主鏈上,或?qū)⒔宦?lián)性官能團導入使具有液晶性分子取向功能的側(cè)鏈上,則可以使取向膜的聚合物和包含在光學各向異性層中的多官能單體共聚合。其結(jié)果,不僅在多官能單體和多官能單體之間,在取向膜聚合物和取向膜聚合物之間,而且在多官能單體和取向膜聚合物之間,也通過共同結(jié)合而牢固地結(jié)合。因此,通過將交聯(lián)性功能團導入取向膜聚合物中,可以顯著改善光學補償片的強度。
取向膜聚合物的交聯(lián)性官能團與多官能單體同樣地,優(yōu)選含有聚合性基。具體地說,例如可以舉出特開2000-155216號公報的段落號 ~ 中記載的物質(zhì)。取向膜聚合物除了上述的交聯(lián)性官能團以外,還可以使用交聯(lián)劑使其交聯(lián)。
作為交聯(lián)劑,包括醛、N-羥甲基化合物、二噁烷衍生物和通過將羰基活性化而起作用的化合物、活性乙烯基化合物、活性鹵素化合物、異噁唑和二醛淀粉。還可以同時使用兩種或兩種以上的交聯(lián)劑。具體地說,例如可以舉出特開2002-62426號公報的段落號 ~ 中記載的化合物等。優(yōu)選反應活性高的醛,特別是戊二醛。
交聯(lián)劑的添加量優(yōu)選相對于聚合物為0.1~20質(zhì)量%,更優(yōu)選0.5~15質(zhì)量%。取向膜中殘存的未反應交聯(lián)劑的量優(yōu)選小于或等于1.0質(zhì)量%,更優(yōu)選小于或等于0.5質(zhì)量%。通過這樣進行調(diào)節(jié),即使液晶顯示裝置中長期使用取向膜、或在高溫高濕的氛圍下長期放置,也不會產(chǎn)生縮皺,可以得到更充分的耐久性。
取向膜基本上通過以下方法形成,即,在作為取向膜形成材料的上述聚合物和包含交聯(lián)劑的透明支撐體上涂敷以后,進行加熱干燥(使其交聯(lián)),再進行摩擦處理。交聯(lián)反應如前所述,在涂敷到透明支撐體上以后,可以在任何時候進行。在使用聚乙烯醇這樣的水溶性聚合物作為取向膜形成材料的情況下,涂敷液優(yōu)選具有消泡作用的有機溶劑(例如甲醇)和水的混合溶劑。其比例按質(zhì)量比優(yōu)選水∶甲醇為0∶100~99∶1,更優(yōu)選0∶100~91∶9。這樣可以抑制氣泡產(chǎn)生,顯著減少取向膜以及光學各向異性層的層表面的缺陷。
取向膜的涂敷方法優(yōu)選旋轉(zhuǎn)涂敷法、浸泡涂敷法、簾式涂敷法、擠壓涂敷法、棒涂敷法和輥涂敷法。特別優(yōu)選棒涂敷法。此外,干燥后的膜厚優(yōu)選0.1~10μm。加熱干燥例如可以在20℃~110℃下進行。為了形成充分的交聯(lián),優(yōu)選60℃~100℃,更優(yōu)選80℃~100℃。干燥時間例如可以進行1分鐘~36小時,但優(yōu)選1分鐘~30分鐘。PH也優(yōu)選設定為對于所使用的交聯(lián)劑來說最合適的值,在使用戊二醛的情況下,優(yōu)選pH4.5~5.5,更優(yōu)選pH5。
取向膜被設置在透明支撐體上或上述下涂層上。取向膜通過像上述那樣將聚合物交聯(lián)后,對表面實施摩擦處理得到。
上述摩擦處理可以使用作為LCD的液晶取向處理工序廣泛采用的處理方法。即,可以使用以下方法,使用紙或紗布、毛氈、橡膠或耐綸、聚酯纖維等,在一定方向摩擦取向膜的表面,由此得到取向。一般地,通過以下方法實施使用均勻植入了長度和粗細均勻的纖維的布等,通過幾次摩擦來實施。
在工業(yè)上實施的情況下,可以通過使旋轉(zhuǎn)的摩擦輥接觸附在輸送中的偏振光層上的膜上來實現(xiàn),但是優(yōu)選摩擦輥的圓度、圓柱度、振動(偏心)都小于或等于30μm。薄膜向摩擦輥的重疊部優(yōu)選0.1~90°。但是,通過如特開平8-160430號公報記載的那樣,卷取成360°或以上,也可以得到穩(wěn)定的摩擦處理。薄膜的輸送速度優(yōu)選1~100m/分鐘。摩擦角優(yōu)選在0~6°范圍選擇適當?shù)哪Σ两恰T谝壕э@示裝置中使用的情況下,優(yōu)選40~50°。特別優(yōu)選45°。
這樣得到的取向膜的膜厚,優(yōu)選處于0.1~10μm的范圍內(nèi)。
光學各向異性層所使用的液晶性分子中,包括棒狀液晶性分子和圓盤狀液晶性分子。棒狀液晶性分子和圓盤狀液晶性分子可以是高分子液晶,也可以是低分子液晶,此外,還包括將低分子液晶交聯(lián),而不顯示液晶性的。
作為棒狀液晶性分子優(yōu)選使用的有甲亞胺類、氧化偶氮化合物、氰基聯(lián)苯類、氰基苯基酯類、苯甲酸酯類、苯基環(huán)己烷羧酸酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶、苯基二噁烷類、苯基二苯乙炔類和烯基環(huán)己基苯基氰類。
此外,棒狀液晶性分子中含有金屬絡合物。此外,回到棒狀液晶性分子,單位中含有的液晶聚合物也可以作為棒狀液晶性分子使用。換句話說,棒狀液晶性分子也可以與(液晶)聚合物結(jié)合。
關于棒狀液晶性分子,在季刊化學總論第22卷液晶的化學(1994)日本化學會編的第4章、第7章和第11章、以及液晶裝置手冊日本學術振興會第142委員會編的第3章中有記載。
棒狀液晶性分子的雙折射率優(yōu)選處于0.001~0.7范圍。
為了固定取向狀態(tài),棒狀液晶性分子優(yōu)選具有聚合性基。聚合性基優(yōu)選游離聚合性不飽和基或陽離子聚合性基,具體地說,例如可以舉出特開2002-62427號公報的段落號 ~ 中記載的聚合性基和聚合性液晶化合物。
圓盤狀液晶性分子中,包括C.Destrade等的研究報告,Mol.Cryst.71卷,111頁(1981年)中記載的苯衍生物、C.Destrade等的研究報告,Mol.Cryst.122卷,141頁(1985年)、Physics lett,A,78卷,82頁(1990年)中記載的三聚茚衍生物、B.Kohne等的研究報告,Angew.Chem.96卷,70頁(1984年)中記載的環(huán)己烷衍生物、以及J.M.Lehn等的研究報告,J.Chem Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhang等的研究報告,J.Am.Chem.Soc.116卷,2655頁(1994年)中記載的氮雜冠狀化合物類或苯乙炔類大環(huán)化合物。
作為圓盤狀液晶性分子,包括表示相對于分子中心的母核,直鏈的烷基、烷氧基和置換苯酸基作為母核的側(cè)鏈以放射線狀置換的構(gòu)造的液晶性的化合物。分子或分子的集合體具有旋轉(zhuǎn)對稱性,優(yōu)選是可以賦予一定取向的化合物。作為由圓盤狀液晶性分子形成的光學各向異性層,最終在光學各向異性層中包括的化合物不必是圓盤狀液晶性分子,例如也包括以下化合物,即,具有低分子的圓盤狀液晶性分子因熱或光反應的基,結(jié)果,通過因熱反應聚合或交聯(lián),使其高分子量化而失去液晶性的化合物。優(yōu)選的圓盤狀液晶性分子,在特開平8-50206號公報中有記載。此外,關于圓盤狀液晶性分子的聚合,在特開平8-27284號公報中有記載。
為了通過聚合將圓盤狀液晶性分子固定,必須在圓盤狀液晶性分子的圓盤狀核心上,結(jié)合聚合性基作為置換基。優(yōu)選圓盤狀核心和聚合性基通過連接基集合的化合物,這樣在聚合反應中也能保持取向狀態(tài)。例如,可以舉出特開2000-155216號公報的段落號 ~ 中記載的化合物等。
在混合取向中,圓盤狀液晶性分子的長軸(圓盤面)和偏振光膜的面的角度,對于光學各向異性層的深度方向,且隨距偏振光膜的面的距離的增加而同時增加或減少。角度優(yōu)選隨距離的增加而同時減少。此外,作為角度的變化,可以是連續(xù)的增加、連續(xù)的減少、間斷的增加、間斷的減少、包括連續(xù)的增加和連續(xù)的減少的變化、或者包括增加和減少的間斷的變化。間斷的變化包括在厚度方向的中間傾斜角不改變的區(qū)域。角度也可以是包括角度不變化的區(qū)域,只要作為整體增加或減少即可。此外,優(yōu)選角度連續(xù)的變化。
偏振膜側(cè)的圓盤狀液晶性分子的長軸的平均方向,一般可以通過選擇圓盤狀液晶性分子或取向膜的材料,或通過選擇摩擦處理方法進行調(diào)整。此外,表面?zhèn)?空氣側(cè))的圓盤狀液晶性分子的長軸(圓盤面)方向,一般可以通過選擇圓盤狀液晶性分子或與圓盤狀液晶性分子一起使用的添加劑的種類進行調(diào)整。作為與圓盤狀液晶性分子一起使用的添加劑的例子,可以舉出可塑劑、界面活性劑、聚合性單體和聚合物等。長軸取向方向的變化程度也與上述相同地,可以通過選擇液晶性分子和添加劑進行調(diào)整。
(光學各向異性層的其他組成物)將可塑劑、界面活性劑、聚合性單體等與上述液晶性分子一起使用,可以提高涂膜的均勻性、膜的強度和液晶性分子的取向性等。優(yōu)選具有與液晶性分子的相溶性,使液晶性分子的傾斜角變化,或不妨礙取向。
作為聚合性單體,例如可以舉出游離聚合性或陽離子聚合性的化合物。優(yōu)選多官能性游離聚合性單體,優(yōu)選上述含有聚合性基的液晶化合物和共聚合性的物質(zhì)。例如可以舉出特開2002-296423號公報的段落號 ~ 記載的物質(zhì)。上述化合物的添加量,優(yōu)選相對于圓盤狀液晶性分子為1~50質(zhì)量%的范圍,更優(yōu)選5~30質(zhì)量%的范圍。
作為界面活性劑,可以舉出現(xiàn)在公知的化合物,特別優(yōu)選氟類化合物。具體地說,例如可以舉出特開2001-330725號公報的段落號 ~ 中所記載的化合物。
與圓盤狀液晶性分子一起使用的聚合物,優(yōu)選使圓盤狀液晶性分子傾斜角變化。
作為聚合物的例子,可以舉出纖維素酯。作為纖維素酯優(yōu)選的例子,可以舉出特開2000-155216號公報的段落號 中記載的物質(zhì)。為了不妨礙液晶性分子的取向,上述聚合物的添加量優(yōu)選相對于液晶性分子為0.1~10質(zhì)量%的范圍,更優(yōu)選0.1~8質(zhì)量%的范圍。
圓盤狀液晶性分子的盤狀向列液晶相-固相轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選70~300℃,更優(yōu)選70~170℃。
光學各向異性層,可以通過將液晶性分子和根據(jù)需要后述的包含聚合性開始劑和任意成分的涂敷液涂敷在取向膜上形成。
調(diào)制涂敷液中使用的溶劑,優(yōu)選使用有機溶劑。有機溶劑的例子中包括酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺)、亞砜(例如二甲基亞砜)、雜環(huán)化合物(例如吡啶)、烴(例如苯和己烷)、烷基鹵化物(例如三氯甲烷、二氯甲烷、四氯乙烷)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲基乙基甲酮)、和醚(例如四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。優(yōu)選烷基鹵化物和酮。也可以兩種或兩種以上的有機溶劑一起使用。
涂敷液的涂敷可以用公知的方法(例如條棒涂敷法、擠壓涂敷法、直接凹版涂敷法、反向凹版涂敷法、模涂敷法)實施。
光學各向異性層的厚度優(yōu)選0.1~20μm,更優(yōu)選0.5~15μm,最優(yōu)選1~10μm。
可以將使其取向了的液晶性分子保持取向狀態(tài)而固定下來。固定化優(yōu)選通過聚合反應來實施。聚合反應中,包括使用熱聚合開始劑的熱聚合反應、以及使用光聚合開始劑的光聚合反應。
作為光聚合開始劑的例子,包括α-羰基化合物(美國專利第2367661號和美國專利第2367670號公報的說明書中記載)、偶因醚(美國專利第2448828號公報的說明書中記載)、α-羥取代的芳香族偶因化合物(美國專利第2722512號公報的說明書中記載)、多核苯醌化合物(美國專利第3046127號和美國專利第2951758號公報的說明書中記載)、三芳基咪唑二聚體和p-氨基二苯酮組合(美國專利第3549367號公報的說明書中記載)、吖啶和吩嗪化合物(特開昭60-105667號公報、美國專利第4239850號公報的說明書中記載)和噁二唑化合物(美國專利第4212970號公報的說明書中記載)。
光聚合開始劑的使用量,優(yōu)選在涂敷液的固體部分的0.01~20質(zhì)量%的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.5~5質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
用于液晶性分子的聚合的光照射,優(yōu)選使用紫外線。
照射能量優(yōu)選在20mJ/cm2~50J/cm2的范圍內(nèi),更優(yōu)選在20~5000mJ/cm2的范圍內(nèi),最優(yōu)選在100~800mJ/cm2的范圍。此外,為了促進光聚合反應,也可以在加熱條件下進行光照射。
可以在光學各向異性層上設置保護層。
優(yōu)選將偏振光層和該光學補償薄膜組合。具體地說,通過在偏振光膜的表面涂敷上述的光學各向異性層用涂敷液,形成光學各向異性層。其結(jié)果,在偏振光膜和光學各向異性層之間不使用聚合物薄膜,即可以制造出隨偏振光膜的尺寸變化產(chǎn)生的應力(畸變×斷面面積×彈性模量)小的薄的偏振光板。將本發(fā)明的偏振光板安裝到大型液晶顯示裝置上,不會產(chǎn)生漏光等問題,可以顯示高顯示質(zhì)量的圖像。
偏振光層和光學補償層的傾斜角度,優(yōu)選以使貼在構(gòu)成LCD的液晶單元的兩側(cè)的兩塊偏振光板的透射軸和液晶單元的縱或橫方向所成的角度一致的方式延伸。一般傾斜角度為45°??墒?,最近開發(fā)了在透射型、反射型、半透射型LCD中未必是45°的裝置,優(yōu)選延伸方向與LCD的設計組合而可以任意調(diào)整。
對使用這樣的光學補償薄膜的各液晶型式進行說明。
(TN型式的液晶顯示裝置)作為彩色TFT液晶顯示裝置使用得最多,在很多的文獻中有記載。TN型式的黑顯示中液晶單元中的取向狀態(tài),是在單元中央部位棒狀液晶性分子直立,在單元的基板附近棒狀液晶性分子橫臥的取向狀態(tài)。
(OCB型式的液晶顯示裝置)是在液晶單元的上部和下部,使棒狀液晶性分子實際在相反方向(對稱的)取向的彎曲取向型式的液晶單元。使用彎曲取向型式的液晶單元的液晶顯示裝置,在美國專利第4583825號和美國專利第4510422號公報的說明書中公開。由于棒狀液晶性分子在液晶單元的上部和下部對稱取向,所以彎曲取向型式的液晶單元有光學自補償功能。因此,此液晶型式還被稱為OCB(Optically Compensatory Bend)液晶型式。
OCB型式的液晶單元也與TN型式相同地,在黑顯示中,液晶單元中的取向狀態(tài)處于在元件中央部位棒狀液晶性分子直立,在元件的基板附近棒狀液晶性分子橫臥的取向狀態(tài)。
(VA型式的液晶顯示裝置)其特征是,在不施加電壓時,棒狀液晶性分子實際垂直取向,在VA型式的液晶單元中,包括(1)在不施加電壓時使棒狀液晶性分子實際垂直取向,在施加電壓時實際水平取向的狹義的VA型式的液晶單元;在此基礎上,(2)為了擴大視野角度,將VA型式分成多個區(qū)(MVA型式的)的液晶單元(SID97,Digest of tech.Papers(約稿匯編)28(1997)845中記載);(3)在不施加電壓時使棒狀液晶性分子實際垂直取向,在施加電壓時扭轉(zhuǎn)而分區(qū)取向型式(n-ASM型式)的液晶單元(日本液晶討論會的約稿集58~59(1998)中記載);以及(4)SURVAIVAL型式的液晶單元(LCD國際98中發(fā)表)。
(其他液晶顯示裝置)對于IPS、ECB型式和STN型式的液晶顯示裝置,可以以與上述相同的思考方法進行光學補償。
(3)形成防止反射層(防止反射薄膜)作為防止反射膜,一般是在透明基體上,設置有防污染層的低折射率層、以及具有比低折射率層高的折射率的至少一層(即高折射率層、中折射率層)。
作為使折射率不同的無機化合物(金屬氧化物等)的透明薄膜層疊的多層膜,可以舉出化學蒸鍍法(CVD)和物理蒸鍍法(PVD)、以及將金屬醇鹽等的金屬化合物用溶膠膠凝方法形成膠體狀的金屬氧化物顆粒薄膜后,進行后處理(照射紫外線特開平9-157855號公報,等離子體處理特開2002-327310號公報),形成薄膜的方法。
另一方面,作為生產(chǎn)率高的防止反射膜,提出了各種層疊涂敷將無機顆粒分散到陣列中的薄膜而成的防止反射膜。
作為上述由涂敷形成的防止反射薄膜,還可以舉出由最上層表面具有微細凹凸形狀的、賦予防眩性能的防止反射層構(gòu)成的防止反射薄膜。
本發(fā)明的纖維素?;锉∧た梢允褂蒙鲜鋈魏蔚姆绞?,特別優(yōu)選用涂敷的方式(涂敷型)。
在基體上至少由按中折射率層、高折射率層和低折射率層(最外層)的層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的防止反射膜,設計成具有滿足以下關系的折射率。
高折射率層的折射率>中折射率層的折射率>透明支撐體的折射率>低折射率層的折射率此外,還可以在透明支撐體和中折射率層之間設置硬涂層。此外,也可以由中折射率硬涂層、高折射率層和低折射率層構(gòu)成。
例如,可以舉出特開平8-122504號公報、特開平8-110401號公報、特開平10-300902號公報、特開2002-243906號公報和特開2000-111706號公報此外,也可以使各層具有其他的功能,例如可以舉出防污染性的低折射率層、防止帶電性的高折射率層(例如,特開平10-206603號公報、特開2002-243906號公報)等。
防止反射膜的混濁度(haze)優(yōu)選小于或等于5%,更優(yōu)選小于或等于3%。此外,膜的強度按照JIS K5400鉛筆硬度試驗,優(yōu)選大于或等于H,更優(yōu)選大于或等于2H,最優(yōu)選大于或等于3H。
防止反射膜的具有高折射率的層,由至少含有平均顆粒尺寸小于或等于100nm的高折射率的無機化合物超細顆粒和陣列式粘接劑的硬化性膜構(gòu)成。
作為高折射率層的無機化合物微細顆粒,可以舉出折射率大于或等于1.65的無機化合物,折射率優(yōu)選大于或等于1.9。例如可以舉出Ti、Zn、Sb、Sn、Zr、Ce、Ta、La、In等的氧化物,包括這些金屬原子的復合氧化物等。
為了形成這樣的超細顆粒,可以舉出用表面處理劑處理顆粒表面的技術(例如硅烷偶聯(lián)劑特開平11-295503號公報、特開平11-153703號公報和特開2001-9908號公報、陰離子性化合物或有機金屬烷偶合劑特開2001-310432號公報等)、將高折射率顆粒作為核心的核心外套構(gòu)造的技術(特開2001-166104號公報等)、與特定的分散劑一起使用(特開平11-153703號公報、美國專利6210858號公報說明書、特開2002-2776069號公報等)等。
作為形成陣列的材料,可以舉出公知的熱塑性樹脂和硬化性樹脂薄膜等。
此外,優(yōu)選從至少含有兩個或兩個以上的游離聚合性和/或陽離子聚合性的聚合性基的多官能性化合物的含有組成物、含有加水分解性基的有機金屬化合物、以及其部分縮合體組成物中,選擇出的至少一種的組成物。例如可以舉出特開2000-47004號公報、特開2001-315242號公報、特開2001-31871號公報、特開2001-296401號公報等中記載的化合物。
此外,優(yōu)選從金屬醇鹽的加水分解縮合物得到的膠體狀金屬氧化物和從金屬醇鹽組成物得到的硬化性膜。例如,在特開2001-293818號公報等中有記載。
高折射率層的折射率例如為1.70~2.20。高折射率層的厚度優(yōu)選5nm~10μm,更優(yōu)選10nm~1μm。
中折射率層的折射率,調(diào)整成為低折射率層的折射率和高折射率層的折射率之間的值。中折射率層的折射率優(yōu)選1.50~1.70。
低折射率層按順序?qū)盈B在高折射率層上。低折射率層的折射率例如為1.20~1.55。優(yōu)選1.30~1.50。
優(yōu)選構(gòu)建具有耐擦傷性能、防污染性能的最外層。作為提高耐擦傷性能的方法,使表面具有潤滑性能是有效的,可以使用現(xiàn)在公知的由硅的導入、氟的導入等構(gòu)成的薄膜層的方法。
含氟化合物的折射率優(yōu)選1.35~1.50,更優(yōu)選1.36~1.47。此外,含氟化合物優(yōu)選含有氟原子在35~80質(zhì)量%范圍內(nèi)的交聯(lián)性或含有聚合性的官能團的化合物。
例如,可以舉出特開平9-222503號公報的段落號 ~ 、特開平11-38202號公報中的段落號 ~ 、特開2001-40284號公報的段落號 ~ 、特開2000-284102號公報、特開2003-26732號公報的段落號 ~0077]、特開2004-45462號公報的段落號 ~ 等中所記載的化合物。
作為有機硅化合物是具有聚硅氧烷構(gòu)造的化合物,在高分子鏈中含有硬化性官能團或聚合性官能團,優(yōu)選在膜中具有交聯(lián)的構(gòu)造。例如可以舉出反應性有機硅(例如Silaplane(Chisso(株)制等)、在兩未端含有硅烷醇基的聚硅氧烷(特開平11-258403號公報等)等。
具有交聯(lián)或聚合性基的含氟和/或聚硅氧烷的聚合物的交聯(lián)或聚合反應,優(yōu)選通過以下方式實施,即,涂敷含有聚合開始劑或增感劑等的用于形成最外層的涂敷組成物,同時或涂敷后進行光照射或加熱。
此外,優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑等的有機金屬化合物和含有特定的含氟烴基的硅烷偶聯(lián)劑,在與催化劑共存的情況下,通過縮合反應而硬化的溶膠膠凝硬化膜。
例如,可以舉出含有多氟烷基的有機硅化合物或其部分加水分解縮合物(特開昭58-142958號公報、特開昭58-147438號公報、特開昭58-147484號公報、特開平9-157582號公報、特開平11-106704號公報等中記載的化合物)、含有作為含氟長鏈基的聚全氟烷基醚基的甲硅烷基化合物(特開2000-117902號公報、特開2001-48590號公報、特開2002-53804號公報中記載的化合物等)等。
作為上述以外的添加劑,低折射率層可以含有填充劑(例如二氧化硅(硅石)、含氟顆粒(氟化鎂、氟化鈣、氟化鋇)等的一次顆粒平均顆粒直徑為1~150nm的低折射率無機化合物、特開平11-3820號公報的段落號 ~ 中記載的有機微細顆粒等)、硅烷偶聯(lián)劑、潤滑劑、界面活性劑等。
在低折射率層位于最外層的下層的情況下,低折射率層可以用氣相法(真空蒸鍍法、噴鍍法、離子鍍法或等離子體CVD法等)形成。從可以低價格制造方面考慮,優(yōu)選涂敷法。
低折射率層的膜厚優(yōu)選30~200nm,更優(yōu)選50~150nm,最優(yōu)選60~120nm。
硬涂層用于使防止反射薄膜具有物理強度,設置在透明支撐體表面。特別優(yōu)選設置在透明支撐體和上述高折射率層之間。
硬涂層優(yōu)選通過光和/或熱的硬化性化合物的交聯(lián)反應或聚合反應形成。作為硬化性官能團,優(yōu)選光聚合性官能團,此外,優(yōu)選含有加水分解性官能團的有機金屬化合物是有機烷氧基甲硅烷基化合物。作為這些化合物具體的例子,可以舉出與在高折射率層中所示的相同的例子。作為硬涂層的具體的構(gòu)成組成物,可以舉出例如特開2002-144913號公報、特開2000-9908號公報、國際公開WO0/46617號小冊子等中記載的物質(zhì)。
高折射率層可以兼作硬涂層。這種情況下,優(yōu)選使用在高折射率層中記載的方法,將微細顆粒微細地分散,使其含在硬涂層中而形成。
硬涂層還可以含有平均顆粒尺寸為0.2~10μm的顆粒,以兼作為使其具有防眩功能的防眩層(后述)。
硬涂層的膜厚可以根據(jù)用途適當設計。硬涂層的膜厚優(yōu)選0.2~10μm,更優(yōu)選0.5~7μm。
硬涂層的強度用JIS K5400的鉛筆硬度試驗,優(yōu)選大于或等于H,更優(yōu)選大于或等于2H,最優(yōu)選大于或等于3H。此外,在按照JISK5400的錐形試驗中,優(yōu)選試驗前后的試樣的磨耗量越少越好。
前方散射層是為了在使其用于液晶顯示裝置中的情況下,在上下左右方向使視角傾斜時,改進視野角度的效果而設計的。也可以通過將折射率不同的微細顆粒分散在上述硬涂層中,兼有硬涂層功能。
例如,可以舉出將前方散射系數(shù)特定化的特開平11-38208號公報、使透明樹脂和微細顆粒的相對折射率在特定范圍的特開2000-199809號公報、將混濁度的值規(guī)定為大于或等于40%的特開2002-107512號公報等。
除了上述的層以外,還可以設置防止帶電層、下涂層和保護層等。
防止反射薄膜的各層可以用浸泡涂敷法、吹拂涂敷法、簾式涂敷法、輥涂敷法、條棒涂敷法、凹版涂敷法、微凹版涂敷法、擠壓涂敷法(美國專利第2681294號說明書),通過涂敷形成。
防止反射膜還可以具有使外面的光散射的防眩功能。防眩功能可以通過在防止反射膜表面形成凹凸來獲得。在防止反射膜具有防眩功能的情況下,防止反射膜的混濁度優(yōu)選3~30%,更優(yōu)選5~20%,最優(yōu)選7~20%。
在防止反射膜上形成凹凸的方法,只要是能充分保持它們的表面形狀的方法都可以使用。例如在低折射率層中使用微細顆粒而在膜表面形成凹凸的方法(例如,特開2000-271878號公報等),在低折射率層的下層(高折射率層、中折射率層或硬涂層)上少量(0.1~50質(zhì)量%)添加比較大的顆粒(顆粒尺寸為0.05~2μm)而形成表面凹凸膜,在其上保持它們的形狀來設置低折射率層的方法(例如特開2000-281410號公報、特開2000-95893號公報、特開2001-100004號公報和特開2001-281407號公報等),在涂裝最上層(防污染層)后的表面上物理地復制凹凸形狀的方法(例如,作為壓花加工方法,在特開昭63-278839號公報、特開平11-183710號公報和特開2000-275401號公報等中有記載)等。
下面記述本發(fā)明中使用的測量方法。
(1)微細偏振光異物(1-1)薄膜中使用使偏振光元件正交的偏振光顯微鏡,用100倍觀察熔融制膜后或延伸后的薄膜試樣。其中用目測統(tǒng)計觀察到的大于或等于1μm而小于或等于100μm的白色異物的數(shù)量,用每1mm2的個數(shù)表示。
(1-2)顆粒中i)用熱壓機在220℃下對顆粒擠壓1分鐘,變成約100μm的薄片。
ii)用正交偏光下的偏振光顯微鏡,以目測統(tǒng)計大于或等于1μm而小于或等于100μm的白色異物的數(shù)量,從厚度、觀察面積求出每單位體積(mm3)的數(shù)量。
(2)測量Re和Rth將上述薄膜試樣在25℃、相對濕度60%的條件下調(diào)整濕度24小時后,使用自動雙折射計(KOBRA-21ADH王子測量儀器(株)制),在25℃、相對濕度60%條件下,將垂直于薄膜表面方向和延遲相軸作為旋轉(zhuǎn)軸,在從薄膜面法線+50°到-50°以10°的刻度,從傾斜的方向測量波長550nm中的相位差值,計算出面內(nèi)延遲值(Re)和膜厚方向的延遲值(Rth)。在沒有特別說明的情況下,Re和Rth指此值。
(3)纖維素?;锏闹脫Q度纖維素?;锏孽;脫Q度用在Carbohydr.Res.273(1995)83-91(手塚等)中記載的方法,通過13C-NMR求出。
(4)黑色異物使用透射型顯微鏡,用100倍觀察熔融制膜后或延伸后的薄膜試樣。用目測統(tǒng)計觀察到的大于或等于1μm而小于或等于100μm的黑色異物的數(shù)量,用每1mm2的個數(shù)表示。
(5)發(fā)黃使用分光光度計,將空氣作為基準點,對熔融制膜后或延伸后的試樣薄膜測量450nm的透射率。測量試樣的厚度,使用朗伯-比爾(lambert-beer)定律,換算成每100μm的透射率(T450),將其作為發(fā)黃的指標。
實施例下面例舉實施例,進一步對本發(fā)明進行具體說明。下面的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內(nèi)容、處理順序等,只要不脫離本發(fā)明的宗旨,均可以適當變更。因此,本發(fā)明的范圍不限定于以下所示的具體例子。
1.纖維素?;锉∧さ闹颇?1)纖維素?;锏恼{(diào)制如表1所記載,調(diào)制被置換的?;姆N類和置換度不同的纖維素酰化物。這些纖維素?;锾砑恿蛩?相對于纖維素100份質(zhì)量,為7.8份質(zhì)量)作為催化劑,并添加成為酰基置換基的原料的羧酸,在40℃下進行?;磻?。此時通過適當調(diào)整羧酸的種類和量,來調(diào)整被置換的?;姆N類和置換度。
此外,在?;笤?0℃下進行熟化。這樣得到的纖維素?;锏木酆隙扔孟率龇椒ㄇ蟪觥=Y(jié)果示于表1(以下相同)。
(聚合度測量方法)精確稱出絕對干燥的纖維素酰化物約0.2g,溶解在100ml的二氯甲烷∶乙醇=9∶1(質(zhì)量比)的混合溶劑中。測量它在奧斯特瓦爾德(Ostwald)粘度計中在25℃落下的秒數(shù),用以下公式求出聚合度DP。
Hrel=T/T0[η]=(1nηrel)/CDP=[η]/KmT測量試樣的落下秒數(shù);T0溶劑單獨落下秒數(shù);C濃度(g/l);Km6×10-4(2)纖維素酰化物的顆?;?20℃下將上述纖維素酰化物干燥3小時,使含水率為0.1質(zhì)量%,添加下述任何一種可塑劑,再全水平地添加二氧化硅顆粒(氣相法二氧化硅R972V)0.05質(zhì)量%。
可塑劑A下述可塑劑 可塑劑B磷酸三苯酯可塑劑C鄰苯二甲酸二甲酯可塑劑D己二酸二辛酯可塑劑E甘油二乙酸單油酸酯可塑劑F聚乙二醇(分子量600)將上述混合的物質(zhì)裝入雙軸攪拌擠壓機的加料斗,在表2的顆?;瘲l件中記述的條件下攪拌。此外,在此雙軸攪拌擠壓機中設置真空通氣孔,進行真空排氣(設定為30kPa)。此外雙軸攪拌擠壓機在使用壓縮率3的螺旋桿、滾筒直徑為40mm、L/D=40、排出量=150kg/小時的條件下,進行攪拌擠壓。
將這樣溶解后的纖維素?;铮瑪D壓到表2的線股固化溫度中記載的溫度的水浴中,擠壓成直徑3mm的線股狀,浸漬1分鐘后(線股固化),使其在10℃的水中通過30秒鐘,降低溫度后截斷成長度5mm。將這樣調(diào)制的顆粒在100℃下干燥10分鐘。
用上述的方法得到的顆粒的Tg用以下方法測量。
(Tg測量方法)將20ng的試樣裝入DSC的測量皿中。將其在氮氣流中以10℃/分鐘的速度,從30℃升溫到250℃后(1st-run),以-10℃/分鐘的速度冷卻到30℃。此后再一次以10℃/分鐘的速度,從30℃升溫到250℃后(2nd-run)。將用上述2nd求出的基線從低溫測開始偏離的溫度定為Tg(℃)。
將用上述的方法測量這樣得到的纖維素酰化物的顆粒的微細偏振光異物示于表2。實施本發(fā)明的纖維素?;锏念w粒的微細偏振光異物少,是良好的。
(3)熔融制膜將用上述方法調(diào)制的纖維素酰化物的顆粒用110℃的真空干燥機干燥3小時。將其裝入調(diào)整成(Tg-10)℃的加料斗中,在190℃下熔融5分鐘。在與熔融后的模具之間,用從下述選擇的方法進行過濾。
(從下述A、B選擇的過濾方法記載在表3中)A)過濾網(wǎng)(100μm)B)分層過濾器(5μm)C)分層過濾器(50μm)D)過濾網(wǎng)(70μm)此外,比較例-9以特開2000-352620的第0046段中記載更優(yōu)良的方式為基準,按B)的方法進行過濾。
在表3中記載的T/D比(裂縫間隔/制膜薄膜的厚度)、以及模具和澆注滾筒(CD)的間隔(將CD-模具之間的間隔除以制膜寬度,用百分比表示)的條件下制膜。此時,通過使?jié)沧L筒的速度為擠壓速度的T/D倍,得到所希望厚度(D)的薄膜。此時使模具兩端的溫度比中央高出表3的模具端部和中央的溫度差(℃)中所記載的溫度。使端部高1~20℃,端部的裂紋一個也不產(chǎn)生,小于1℃(比較例3、比較例9)時產(chǎn)生端部裂紋,另一方面,超過20℃的話,產(chǎn)生樹脂的熱分解,產(chǎn)生端部的著色(本發(fā)明-28)。
使?jié)沧L筒為Tg-10℃,在其上固化而成為薄膜。此時使用施加各水平靜電法(將10kV的導線設置在距熔融物的澆注滾筒的著地點10cm的地方)。剝離固化后的熔融物,在要卷取前裁減兩端(整個寬度的各5%),然后在兩端實施寬10mm高50μm的增厚(滾花)加工,然后以30m/分鐘的速度每3000m進行卷取。這樣得到的未延伸的薄膜的寬度各水平都是1.5m,厚度記載在表3中。
用上述的方法測量這樣得到的未延伸纖維素酰化物薄膜的微細偏振光異物等。實施了本發(fā)明的材料顯示出良好的特性。本發(fā)明范圍以外的材料,其光學特性降低(表3的漏光、黑色異物、發(fā)黃增加)。特別是,比較例-9相當于特開2000-352620號公報的實施例的試樣No.11,但其微細偏振光異物增加,Rth低。此外,黑色異物、發(fā)黃也增加。
此外,比較本發(fā)明3和比較例1、1B、1C,本發(fā)明3即使使用非常粗的過濾器,也由于在原來顆粒中含有的微細偏振光異物少,所以可以確認能使制膜后的薄膜、延伸后的薄膜中的微細偏振光異物減少。另一方面,在比較例1中,由于存在于顆粒中的微細異物多,所以制膜后的薄膜、延伸后的薄膜中的微細偏振光異物多。并且,對其使用微細的5、50μm過濾器(表3的過濾方法B、C),微細異物沒有充分地減少,再通過在滯留部的熱分解,增加了黑色異物、發(fā)黃。這樣,通過過濾不能解決的問題,在本發(fā)明中通過著眼于顆?;ば蚨唤鉀Q。本發(fā)明29、比較例10、10B中也得到了顯示出與上述相同的結(jié)果。
(4)延伸將上述未延伸的薄膜用表3中記載的倍率延伸。此后兩端各裁剪5%。測量得到的延伸薄膜的物理性質(zhì)(Rth、Re和微細偏振光異物)。此外,在比上述測量的Tg高10℃的溫度、以300%/分鐘實施延伸。
2.偏振光板的制造(1)纖維素?;锉∧さ脑砘瘜⑽囱由斓暮脱由斓睦w維素酰化物薄膜用下述浸漬皂化法進行皂化。
(1-1)浸漬皂化使用1.5mol/L的NaOH水溶液作為皂化液。將其調(diào)溫到60℃,將纖維素?;锉∧そn2分鐘。此后在0.05mol/L的硫酸水溶液中浸漬30秒后,穿過水洗浴。
(1-2)涂敷皂化在80份質(zhì)量的iso-異丙醇中加入20份質(zhì)量的水,在其中溶解KOH以成為1.5當量,將調(diào)溫到60℃的溶液作為皂化液使用。
在60℃的纖維素酰化物薄膜上,以10g/m2的比例涂敷得到的皂化液,進行1分鐘的皂化。此后。將噴霧狀的50℃的溫水以10L/m2·分鐘,噴吹1分鐘洗凈。
此外,用上述任何皂化都得到相同的情況。
(2)偏振光層的制造按照特開平2001-141926號公報的實施例1,在兩對夾持輥之間使其產(chǎn)生圓周速度差,在長度方向上延伸。
(3)貼合以PVA((株)クラレ制PVA-117H)3%水溶液作為粘接劑,以偏振光軸和纖維素?;锉∧さ拈L度方向成45度的方式,以下述組合粘貼這樣得到的偏振光層、上述皂化處理的未延伸或延伸的纖維素酰化物薄膜、以及皂化處理后的FUJITAC TD80U(未延伸的三醋酸纖維素薄膜)。
偏振光板A延伸纖維素?;锉∧?偏振光層/未延伸纖維素?;锉∧て窆獍錌延伸纖維素?;锉∧?偏振光層/FUJITAC TD80U偏振光板C延伸纖維素?;锉∧?偏振光層/延伸纖維素酰化物薄膜偏振光板D未延伸纖維素?;锉∧?偏振光層/FUJITACTD80U偏振光板E未延伸纖維素酰化物薄膜/偏振光層/未延伸纖維素?;锉∧ご送猓窆獍錋的未延伸纖維素?;锸褂孟嗤降难由烨暗谋∧?。
此外,偏振光板E的兩側(cè)的未延伸纖維素?;锉∧な褂孟嗤?。
3.光學補償薄膜-液晶顯示元件的制造在15英寸顯示器VL-1530S(富士通(株)制,VA方式)中,使用上述偏振光板A~E的任一種替代偏振光板。此時,在使用偏振光板D、E的情況下,在此偏振光板和液晶層之間,將本發(fā)明-1的延伸薄膜夾在中間作為相位差膜。這些偏振光板A~D設置在液晶層的單側(cè)或兩側(cè)。對于這樣得到的液晶顯示裝置,用下述的方法測量泄漏量、發(fā)黃、黑色異物量。
(漏光評價方法)使上述液晶顯示裝置為全黑顯示,放置在完全黑的房間中。用光度計測量此時的畫面的亮度。該光量的值除以全白顯示時的值,將用百分比表示的量作為漏光(%)。
使用了使用本發(fā)明的延伸纖維素酰化物薄膜的相位差偏振光板的,偏振光板A~E的任何一個結(jié)構(gòu)中漏光都少,可以制造良好的光學補償薄膜。另一方面,本發(fā)明范圍外的漏光顯著。特別是相當于特開2000-352620號公報的實施例中的試樣No.11的(表3的比較例9)漏光顯著。這一點通過與實施例23相比較更明確。此外,本發(fā)明29~31的偏振光板使用了未延伸纖維素酰化物薄膜。這些未延伸纖維素酰化物薄膜的Re為0~10nm,Rth為0~15nm。這樣,由于Re、Rth低,所以光漏與使用延伸的本發(fā)明-32相比增加,但是是實際應用中沒有問題范圍。
(發(fā)黃)使上述液晶顯示裝置為全白顯示,放置在完全黑的房間中。測量此時的450nm和550nm的發(fā)光強度,將其比率(450nm的發(fā)光強度/550nm的發(fā)光強度)作為發(fā)黃的指標(E450)。也就是說,發(fā)黃越強,補色的蘭色(450nm)的發(fā)光強度越低,用550nm標準化的值越小。
使用本發(fā)明的偏振光板的,偏振光板A~E中的任何一個結(jié)構(gòu)中發(fā)黃都少,可以制造良好的光學補償薄膜。另一方面,本發(fā)明以外的發(fā)黃顯著。特別是相當于特開2000-352620號公報的實施例中的試樣No.11的(表3的比較例9)發(fā)黃顯著。這一點通過與實施例23的比較更明確。
(黑色異物量)使上述液晶顯示裝置為全白顯示,使用100倍的放大鏡測量一邊10cm的正方形中的黑點數(shù)量(黑色異物),成為每單位面積(mm2)的數(shù)。使用了本發(fā)明的偏振光板的,偏振光板A~E任何一個結(jié)構(gòu)中黑色異物都少,可以制造良好的光學補償薄膜。另一方面,本發(fā)明范圍以外的黑色異物顯著。特別是相當于特開2000-352620號公報的實施例中的試樣No.11(表3的比較例9)的黑色異物顯著。這一點通過與實施例23的比較更明確。在表1中,“模具的端部和中央的溫度差”用從模具端部的溫度減去中央的溫度的值表示。
此外,使用本發(fā)明-1、16的未延伸薄膜,作成偏振光D、E,裝配在液晶顯示元件的單側(cè)進行評價。任一個的漏光都為4%、黑色異物為0個、發(fā)黃為0.96,顯示出良好的性能。
此外,除了使丁酰基為1.4、使乙?;鶠?.4以外,全部和本發(fā)明-1相同進行顆?;4祟w粒中的異物為0個/mm3。使用它制膜,作成未延伸薄膜。此未延伸薄膜中的微細偏振光異物=0個/mm2、黑色異物=0個/mm2、發(fā)黃=93%。使用它制造偏振光板D、E,裝配在液晶顯示元件的單側(cè)進行評價。任一個的漏光都為4%、黑色異物為0個、發(fā)黃為0.96,顯示出良好的性能。
表1

表2

表3

表4

此外,取代涂敷了特開平11-316378號公報的實施例1的液晶層的纖維素?;锉∧?,使用本發(fā)明的未延伸、延伸的纖維素?;锉∧ぃ部梢灾圃炝己玫墓鈱W補償薄膜。
同樣地,取代涂敷了特開平7-333433號公報的實施例1的液晶層的纖維素?;锉∧?,變更為本發(fā)明的未延伸、延伸的纖維素?;锉∧ぃ圃旃鈱W補償薄膜,也可以制造良好的光學補償薄膜。
此外,在將本發(fā)明的偏振光板和相位差板,用于在特開平10-48420號公報的實施例1中記載的液晶顯示裝置、特開平9-26572號公報的實施例1中記載的涂敷包含盤狀液晶分子的光學各向異性層和聚乙烯醇的取向膜、特開2000-154261號公報的圖2~9中記載的20英寸VA型液晶顯示裝置、特開2000-15426 1號公報的

圖10~15中記載的20英寸OCB型液晶顯示裝置中,均可以得到?jīng)]有漏光的良好的液晶顯示元件。
4.低反射薄膜的制造將本發(fā)明的未延伸、延伸的纖維素酰化物薄膜,按照發(fā)明協(xié)會公開技報(公技編號2001-1745)的實施例47,使用本發(fā)明的延伸的纖維素?;锉∧ぶ圃斓头瓷浔∧ぃ梢缘玫搅己玫墓鈱W性能。
此外,在將本發(fā)明的低反射薄膜貼在特開平10-48420號公報的實施例1中記載的液晶顯示裝置、特開2000-154261號公報的圖2~9中記載的20英寸VA型液晶顯示裝置、特開2000-154261號公報的圖10~15中記載的20英寸OCB型液晶顯示裝置的最表層,進行評價,都得到了良好的液晶顯示元件。
工業(yè)實用性利用本發(fā)明,在用熔融制膜法制造的纖維素?;锉∧ぶ?,也可以顯著減少微細偏振光異物。
其結(jié)果,本發(fā)明的纖維素酰化物薄膜,改善了組裝到液晶顯示裝置中黑顯示時產(chǎn)生的顯示故障(漏光、亮點異物、黑色異物、發(fā)黃)。
權(quán)利要求
1.一種纖維素?;锉∧ぃ渫ㄟ^熔融流延制膜,微細偏振光異物為0~10個/mm2,黑色異物為0~10個/mm2,450nm下的透射率(T450)為90~100%。
2.如權(quán)利要求1所述的纖維素?;锉∧ぃ鑫⒓毱窆猱愇餅?~8個/mm2,黑色異物為0~8個/mm2,450nm下的透射率(T450)為91~99%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的纖維素酰化物薄膜,Rth為100~800nm。
4.如權(quán)利要求1或2所述的纖維素酰化物薄膜,Rth為140~500nm。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的纖維素?;锉∧?,所述纖維素?;锉∧ぞ哂械孽;?,滿足用下述公式(1)~(3)表示的全部要件,公式(1) 2.6≤X+Y<3.0公式(2) 0≤X≤1.8公式(3) 1.0≤Y<3在上述公式(1)~(3)中,X表示乙酰基的置換度,Y表示丙酰基、丁?;?、戊?;图乎;闹脫Q度的總和。
6.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的纖維素?;锉∧ぃ隼w維素?;锉∧ぞ哂械孽;瑵M足用下述公式(1)~(3)表示的要件,在下述Y的大于或等于1/2是丙酰基的情況下,公式(4) 2.6≤X+Y≤2.95公式(5) 0≤X≤0.95公式(6) 1.5≤Y≤2.95在下述Y的小于1/2是丙?;那闆r下,公式(7) 2.6≤X+Y≤2.95公式(8) 0.1≤X≤1.65公式(9) 1.3≤Y≤2.5在上述公式(4)~(9)中,X表示乙?;闹脫Q度,Y表示丙?;⒍□;⑽祯;图乎;闹脫Q度的總和。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項所述的纖維素?;锉∧ぃ琑e為20~300nm。
8.如權(quán)利要求1~6中任一項所述的纖維素?;锉∧?,Re為30~250nm。
9.一種纖維素?;锉∧ぃ瑢?quán)利要求1~8中任一項所述的纖維素?;锉∧?,在至少一個方向上延伸10~300%
10.如權(quán)利要求1~9中任一項所述的纖維素酰化物薄膜,全光線透射率大于或等于80%。
11.一種纖維素?;镱w粒的制造方法,包括以下工序?qū)w維素?;锏慕M成物,用攪拌擠壓機在150~220℃、螺旋桿轉(zhuǎn)速100~800rpm、滯留時間5秒~3分鐘的條件下攪拌熔解。
12.如權(quán)利要求11所述的纖維素?;镱w粒的制造方法,所述纖維素?;餄M足用下述公式(1)~(3)表示的全部要件,公式(1) 2.6≤X+Y<3.0公式(2) 0≤X≤1.8公式(3) 1.0≤Y<3在上述公式(1)~(3)中,X表示乙?;闹脫Q度,Y表示丙?;⒍□;⑽祯;图乎;闹脫Q度的總和。
13.如權(quán)利要求11或12所述的纖維素酰化物顆粒的制造方法,一邊真空排氣一邊攪拌進行熔解。
14.如權(quán)利要求11~13中任一項所述的纖維素?;镱w粒的制造方法,所述熔融后,在30~90℃的溫水中固化成股線狀,再進行剪斷和干燥。
15.一種纖維素?;镱w粒,其用權(quán)利要求11~14中任一項所述的方法制造。
16.一種纖維素?;镱w粒,其滿足用下述公式(1)~(3)表示的全部要件,微細偏振光異物為0~100個/mm3,公式(1) 2.6≤X+Y<3.0公式(2) 0≤X≤1.8公式(3) 1.0≤Y<3在上述公式(1)~(3)中,X表示乙?;闹脫Q度,Y表示丙?;⒍□;⑽祯;图乎;闹脫Q度的總和。
17.一種纖維素酰化物薄膜的制造方法,包括以下工序?qū)⒂脵?quán)利要求11~14中任一項所述的方法制造出的纖維素?;镱w粒熔融,從模具中擠出后,用鑄塑法制膜成規(guī)定厚度,并且以所述模具的裂縫間隔T和制成膜后的薄膜厚度D之比(T/D)為2~10的方式制成膜。
18.一種偏振光板,具有偏振光層、以及設在偏振光層上的至少一層的權(quán)利要求1~10中任一項所述的纖維素?;锉∧?。
19.一種液晶顯示板用的光學補償薄膜,基體材料使用權(quán)利要求1~10中任一項所述的纖維素?;锉∧ぁ?br> 20.一種防止反射薄膜,基體材料使用權(quán)利要求1~10中任一項所述的纖維素?;锉∧ぁ?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種熔融制膜的纖維素?;锉∧ぃ淇梢韵M裝到液晶顯示裝置中后在黑顯示時產(chǎn)生的顯示故障。采用通過熔融流延制膜,微細偏振光異物為0~10個/mm
文檔編號C08J3/12GK1946779SQ200580013298
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者橋本齊和, 大歲正明 申請人:富士膠片株式會社
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