專利名稱：相位差膜、偏振片及顯示面板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有經(jīng)拉伸的高分子膜的相位差膜。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著顯示器的普及，對于其中所使用的光學(xué)膜，其各種要求功能也正在增加。因此，要求開發(fā)以新型材料及新型工藝制造的膜。除膜的性能以外，為了與顯示器的大型化、薄型化及生產(chǎn)量的增大相適應(yīng)，需要大量生產(chǎn)寬幅且薄型的膜。在生產(chǎn)這樣的薄層的膜時，在行進性方面及加工性、制品可靠性方面，膜的強度成為重要的設(shè)計參數(shù)。在行進性方面，由于為了大量生產(chǎn)而連續(xù)生產(chǎn)長條狀的膜，因此，通常要一邊使膜與各種輥接觸一邊進行輥輸送。此時，存在在膜產(chǎn)生彎折及皺褶時因為在寬度方向施加力而使膜在長度方向開裂的問題。另外，膜沿輥輸送時，如果其曲率大，則膜在寬度方向開裂。此外，在膜端面的狹縫加工后及對端面施加沖擊時，膜同樣會在寬度方向開裂。這樣，為了使膜穩(wěn)定地行進，需要長度方向及寬度方向均具有充分的膜強度。在膜的加工性方面，如果膜強度弱，則存在如下問題:在將膜切割成片狀時的力、將膜彼此貼合或者將膜與面板貼合時的彎曲、以及將膜從面板返工時的彎曲等的作用下，會在膜上產(chǎn)生開裂等斷裂的問題。在制品可靠性方面，在高溫、高濕環(huán)境下、以及在溫度、濕度變化激烈的條件下，有時無法追隨起偏鏡或其它疊層膜的收縮或膨脹而產(chǎn)生裂紋，從而使畫面顯示變得不均勻。因此，為了大量地生產(chǎn)寬幅且薄型的膜，需要改善行進性、加工性、制品可靠性方面的膜的脆性。特別是對于有機EL顯示器而言，在有機EL顯示器中使用具有λ /4相位差板的圓偏振片以用于防反射。另外，為了使反射色為中性，需要逆波長分散型的相位差板。為了對應(yīng)滿足也是有機EL顯示器的特征的高畫質(zhì)、薄型化且將來可能會普及的大型化，逆波長分散型的薄型的λ/4相位差板需要為寬幅。為了引出逆分散性，例如在共聚物的情況下，如果調(diào)整主鏈和側(cè)鏈的量來增加側(cè)鏈的量，則膜容易變脆。因此，拉伸性也變差，難以進行用于薄型化及大型化的設(shè)計。作為光學(xué)膜之一，有相位差膜。作為相位差膜之一，例如如專利文獻1、2所示，開發(fā)了具有相位差值越是用長波長的光測定越大的特性(也稱為逆波長分散特性)的相位差膜，但在這些文獻中未探討關(guān)于如上所述的膜的脆度的改善。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本專利第3984277號專利文獻2:國際公開第2010/64721號公報 發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是為了解決上述問題而進行的，其目的在于提供一種行進性、加工性、制品可靠性優(yōu)異的相位差膜。本發(fā)明是基于可利用顯示相位差膜的光學(xué)特性的值來評價構(gòu)成相位差膜的經(jīng)過拉伸的高分子膜的耐折強度等強度的見解而完成的。解決問題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明人等進行了深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可以通過以下所示的相位差膜來實現(xiàn)上述目的，以至完成了本發(fā)明。本發(fā)明的相位差膜是含有經(jīng)過拉伸的高分子膜的相位差膜，其滿足下述式(I)
(3):0.70 < Re [450]/Re [550] < 0.97...(I)1.5Χ1(Γ3< Λη<6Χ1(Γ3...(2)1.13 < NZ < 1.50...(3)(式中，Re[450]及Re [550]分別為在23°C下用波長450nm及550nm的光測定的相位差膜的面內(nèi)的相位差值，Λη是將相位差膜的慢軸方向、快軸方向的折射率分別設(shè)為ηχ、ny時的面內(nèi)雙折射nx-ny，NZ是將nz設(shè)為相位差膜的厚度方向的折射率時的厚度方向雙折射nx-nz與面內(nèi)雙折射nx-ny之比)。在優(yōu)選的實施方式中 ，在23°C下用波長550nm的光測定的相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值(m2/N)為50X Kr12以 下。在優(yōu)選的實施方式中，在23°C下用波長550nm的光測定的相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值(m2/N)為 10X10-12 45 X IO^120在優(yōu)選的實施方式中，例如由共聚物構(gòu)成的所述高分子膜是以高分子量體為主成分的高分子膜，所述高分子量體是脂肪族聚合物，且其主鏈具有拉伸取向性，在側(cè)鏈具有在260 380nm下具有吸收端的單元，并且該側(cè)鏈的面與主鏈延伸的方向交叉。根據(jù)本發(fā)明的其它方式，提供一種偏振片。該偏振片至少具有上述相位差膜和起偏鏡。在優(yōu)選的實施方式中，所述偏振片為圓偏振片。根據(jù)本發(fā)明的其它方式，提供一種顯示面板裝置。該顯示面板裝置至少具有所述偏振片。發(fā)明的效果本發(fā)明的相位差膜滿足下式:0.7 < Re [450]/Re [550] < 0.97...(I)1.5Χ1(Γ3< Λη<6Χ1(Γ3...(2)1.13 < NZ < 1.50...(3)(式中，Re[450]及Re [550]分別為在23°C下用波長450nm及550nm的光測定的相位差膜的面內(nèi)的相位差值，Λη是將相位差膜的慢軸方向、快軸方向的折射率分別設(shè)為ηχ、ny時的面內(nèi)雙折射nx-ny，NZ是將nz設(shè)為相位差膜的厚度方向的折射率時的厚度方向雙折射nx-nz與面內(nèi)雙折射nx-ny之比),由此,可顯示出逆波長分散特性，同時，行進性、加工性、制品可靠性優(yōu)異。具有上述特性的相位差膜在相位差膜的生產(chǎn)效率及顯示面板裝置的顯示特性的改善方面極其有用。


[圖1]是在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中使用了相位差膜的偏振片的概略剖面圖。[圖2]是示出本發(fā)明中使用的起偏鏡的代表性的制造工序的概念的示意圖。[圖3]是示出具備使用了實施例1、比較例I及比較例2中得到的相位差膜的偏振片的顯示面板裝置的反射光譜的圖。[圖4]是示出具備使用了實施例1及比較例4中得到的相位差膜的偏振片的顯示面板裝置的加熱試驗結(jié)果的照片和色度圖。符號說明1起偏鏡2、2’任意的保護層3、3’ 光學(xué)膜4相位差膜11偏振片300抽出部310碘水溶液浴320含有硼酸和碘化鉀的水溶液浴330含有碘化鉀的水溶液浴340干燥裝置350起偏鏡360卷取部
具體實施例方式< 1.相位差膜〉本發(fā)明的相位差膜是使高分子膜拉伸而得到的膜。在本說明書中，相位差膜是指在面內(nèi)和/或厚度方向具有雙折射的膜。在本說明書中，所謂Re [550]是指在23°C下用波長550nm的光測定的面內(nèi)的相位差值。Re[550]可通過式Re[550] = (nx_ny) Xd求出，其中，將在波長550nm下的相位差膜的慢軸方向、快軸方向的折射率分別設(shè)為nx、ny、將d(nm)設(shè)為相位差膜的厚度。需要說明的是，所謂慢軸是指面內(nèi)的折射率達(dá)到最大的方向。作為本發(fā)明的nx-ny的面內(nèi)雙折射Δ η優(yōu)選為1.5X 1(Γ3 6X 1(Γ3,更優(yōu)選為
1.5 X 10_3 5Χ 10_3，進一步優(yōu)選為2.0X 10_3 4.5Χ 10_3。例如，上述相位差膜用作入/4板時，上述Λη優(yōu)選為3.5Χ 10_3。上述相位差膜的制造中的拉伸工序包括固定端拉伸、例如橫向拉伸工序及斜向拉伸工序，通過調(diào)整其拉伸倍率、拉伸溫度及拉伸速度等使Λη為上述范圍，由此，能夠制造比現(xiàn)有更寬的相位差膜，可以對應(yīng)于大型顯示器，因材料的有效利用也可降低成本設(shè)計。根據(jù)情況，由于更容易通過拉伸調(diào)整Λη，因此，也可適宜變更制膜條件，例如適宜變更溫度、速度、厚度等?！?η不在該范圍時，相位差表現(xiàn)性變差，無法進行寬幅拉伸。另外，Λη在該范圍時，容易調(diào)整為適宜的相位差，進行適合顯示裝置的相位差設(shè)計，由此可以提供正面特性及視場角特性優(yōu)異的顯示裝置。另外，An在該范圍時，可容易地將相位差膜的厚度設(shè)計為非常薄，組裝于薄型的顯示裝置也變得容易。相反，An小于該范圍時，需要使膜的厚度過度變大。上述相位差膜優(yōu)選在23°C下用波長550nm的光測定的面內(nèi)的相位差值(Re [550])比用波長450nm的光測定的面內(nèi)的相位差值(Re[450])大。具有這樣的波長分散特性的相位差膜的上述比率如果為該范圍，則越是長波長越表現(xiàn)出相位差，可以在可見區(qū)域的各波長下得到理想的相位差特性。例如，用于有機EL顯示器時，通過制作具有這樣的波長依賴性的相位差膜作為λ/4板并與偏振片貼合，可以制作圓偏振片等，從而可以實現(xiàn)色調(diào)的波長依賴性小的中性的偏振片及顯示裝置。另一方面，在上述比率在所述范圍外時，反射色調(diào)的波長依賴性變大，在偏振片及顯示裝置中產(chǎn)生著色的問題。另外，在用于液晶顯示裝置的情況下，可以改善因觀看角度而產(chǎn)生漏光的現(xiàn)象及顯示圖像帶有藍(lán)色的現(xiàn)象(也稱為發(fā)藍(lán)現(xiàn)象)。上述相位差膜的Re [550]與Re [450]之比(Re [450]/Re [550])優(yōu)選小于1，更優(yōu)選為0.50 0.99，特別優(yōu)選為0.70 0.97，最優(yōu)選為0.75 0.95。通過將Re[450]/Re[550]設(shè)為上述范圍，例如在將上述相位差膜用于顯示面板裝置的情況下，可以得到更優(yōu)異的顯示特性。上述相位差膜優(yōu)選在23°C下用波長550nm的光測定的面內(nèi)的相位差值(Re [550])比用波長650nm的光測定的面內(nèi)的相位差值(Re[650])小。具有這樣的波長分散特性的相位差膜在紅色區(qū)域中相位差值為恒定，例如在用于液晶顯示裝置的情況下，可以改善因觀看角度而產(chǎn)生漏光的現(xiàn)象及顯示圖像帶有紅色的現(xiàn)象(也稱為發(fā)紅現(xiàn)象)。上述相位差膜的Re [550]與Re [650]之比(Re [650]/Re [550])優(yōu)選大于1，更優(yōu)選為1.01 1.20，特別優(yōu)選為1.02 ~ 1.15。通過將Re[650]/Re[550]設(shè)為上述范圍，例如在將上述相位差膜用于有機EL顯示器的情況下，可以得到更優(yōu)異的顯示特性。在本說明書中，Rth是指厚度方向的相位差值。可通過式:Rth = (nx-nz) Xd求出，其中，將相位差膜的慢軸方向、厚度方向的折射率分別設(shè)為nx、nz，將d(nm)設(shè)為相位差膜的厚度。另外，慢軸是指面內(nèi)的折射率達(dá)到最大的方向。上述Rth可以根據(jù)目的適宜選擇恰當(dāng)?shù)闹怠Ｉ鲜鯮th為IOnm以上，優(yōu)選為50nm 500nm。例如在上述相位差膜作為λ /2板使用的情況下,上述Rth優(yōu)選為200nm 400nm,更優(yōu)選為250nm 290nm。或者，在上述相位差膜作為λ /4板使用的情況下，上述Rth優(yōu)選為 IOOnm 200nm,更優(yōu)選為 130nm 150nm。Re [450] > Re [550] > Re [650]可以使用 Axometrics 公司制造的制品名 “AxoScan”來進行測定。在本說明書中，NZ是指厚度方向雙折射nx-nz與面內(nèi)雙折射nx_ny之比(也稱為Nz系數(shù))。本發(fā)明的相位差膜的NZ為1.13 1.50。優(yōu)選為1.14 1.40。上述相位差膜的制造中的拉伸工序包含固定端拉伸、例如橫向拉伸工序及斜向拉伸工序，通過調(diào)整其拉伸倍率、拉伸溫度及拉伸速度等使NZ為上述范圍，由此可顯著提高相位差膜的耐折強度(撓性)。由于通過拉伸更容易調(diào)整Nz，因此，根據(jù)情況，有時也適宜變更制膜條件、例如溫度、速度、厚度等。

例如進行通常的縱向拉伸的情況下，由于相對于膜的長度方向的拉伸，寬度方向并未固定，因此，引起寬度收縮。因此，成為分子更在單軸方向取向的狀態(tài)，作為折射率的關(guān)系，例如為nx > ny = nz。此時，作為拉伸方向的膜的長度方向的耐折強度變強，但寬度方向的耐折強度變得非常弱。為了解決該問題，通過以在與拉伸方向交叉的角度方向產(chǎn)生限制寬度的力的狀態(tài)(例如，在橫向單軸拉伸的情況，產(chǎn)生使相對于作為拉伸方向的膜的寬度方向為直角方向的膜的長度方向的長度恒定的力)實施拉伸，可使分子不僅在拉伸方向發(fā)生取向、而且在與拉伸方向交叉的角度方向也發(fā)生取向，作為折射率的關(guān)系，可以設(shè)為ηχ> ny > nz。由此，可以以較高的水平兼?zhèn)淅旆较虻哪驼蹚姸群蛯挾确较虻哪驼蹚姸?。上述相位差膜的透射率?yōu)選為80%以上，更優(yōu)選為85%以上，特別優(yōu)選為90%以上。上述相位差膜在23°C下的光彈性系數(shù)的絕對值C(m2/N)為50X 10_12以下?？煞乐挂蚱鹌R的收縮應(yīng)力、顯示面板的熱及周圍的環(huán)境(耐濕、耐熱)而對相位差膜施加力、從而產(chǎn)生的相位差值的變化，其結(jié)果，可以得到具有良好的顯示均勻性的顯示面板裝置。上述相位差膜的C優(yōu)選為IOX IO-12 45 X 1(Γ12，特別優(yōu)選為3X10_12 40X10_12以下。通過將C設(shè)為上述范圍，可以降低在對上述相位差膜施加力時產(chǎn)生的相位差值的變化及不均。另夕卜，光彈性系數(shù)和An容易成為折衷選擇的關(guān)系，如果為上述光彈性系數(shù)范圍，則可以保持顯示品質(zhì)且不會降低相位差表現(xiàn)性。< 2.相位差膜的制造方法>在一個實施方式中，本發(fā)明的相位差膜通過將高分子膜進行拉伸并取向而制作。作為拉伸上述高分子膜的方法，可以根據(jù)目的采用任意的適當(dāng)?shù)睦旆椒?。作為適于本發(fā)明的上述拉伸方法，例如可以舉出:橫向單軸拉伸方法、縱橫同時雙軸拉伸方法、縱向橫向依次雙軸拉伸方法等。作為進行拉伸的裝置，可以使用拉幅拉伸機、雙軸拉伸機等任意的適當(dāng)?shù)睦鞕C。優(yōu)選上述拉伸機具備溫度控制裝置。在進行加熱拉伸的情況下，可以使拉伸機的內(nèi)部溫度連續(xù)變化。工序可以為I次，也可以分為2次以上。拉伸方向在膜寬度方向(TD方向)及斜向方向進行拉伸皆可。對上述高分子膜進行拉伸的溫度(拉伸溫度)可以根據(jù)目的適宜選擇恰當(dāng)?shù)闹?。?yōu)選拉伸在相對于高分子膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為Tg-20°c Tg + 30°C的范圍內(nèi)進行。通過選擇這樣的條件，相位差值容易變均勻，且膜不易結(jié)晶化(白濁)。具體而言，上述拉伸溫度為90°C 210°C，更優(yōu)選為100°C 200°C，特別優(yōu)選為100°C 180°C。另外，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以按照基于JIS K7121 (1987)的DSC法求出。作為控制上述拉伸溫度的裝置，可以采用任意的適當(dāng)?shù)难b置。作為上述溫度控制裝置，例如可以舉出熱風(fēng)或冷風(fēng)循環(huán)的空氣循環(huán)式恒溫烘箱、利用微波或遠(yuǎn)紅外線的加熱器、用于溫度調(diào)節(jié)的加熱的輥、熱管輥、金屬帶等。對上述高分子膜進行拉伸的倍率(拉伸倍率)可以根據(jù)目的適宜選擇。上述拉伸倍率優(yōu)選為超過I倍且為6倍以下，進一步優(yōu)選為超過1.5倍且為4倍以下，特別優(yōu)選為超過2.0倍且為3倍以下。另外，拉伸時的輸送速度沒有特別限制，從機械精度、穩(wěn)定性等方面考慮，優(yōu)選為0.5m/分 30m/分,更優(yōu)選為Im/分 20m/分。如果為上述拉伸條件,貝丨J不僅可以得到目標(biāo)的光學(xué)特性，而且可以得到光學(xué)均勻性優(yōu)異的相位差膜。< 3.相位差膜的用途>
本發(fā)明的相位差膜可以用于任意的適當(dāng)用途。作為代表性的用途，可以舉出:液晶顯示裝置的λ/4板、λ/2板、光學(xué)補償膜等。此外，可以舉出:液晶顯示裝置、有機EL顯示器及等離子體顯示器等平板顯示器用防反射膜。<4.用于相位差膜的高分子膜>作為本發(fā)明的相位差膜，可使用以熱塑性樹脂為主成分的高分子膜的拉伸膜。優(yōu)選使用例如以高分子量體為主成分的高分子膜的拉伸膜，所述高分子量體是由共聚物構(gòu)成的脂肪族聚合物，且其主鏈具有拉伸取向性，在側(cè)鏈具有在260 380nm下具有吸收端的單元，并且該側(cè)鏈的面與主鏈延伸的方向交叉。更優(yōu)選使用以下述高分子量體為主成分的高分子膜的拉伸膜，所述高分子量體是纖維素類樹脂、聚酯類、聚乙烯醇類、聚乙烯醇縮醛類、聚碳酸酯類、聚酰胺類、聚酰亞胺類、聚醚砜類、聚醚類、聚砜類、聚苯乙烯類、聚降冰片烯類、聚烯烴類、丙烯酸類、聚氨酯類、丙烯酸聚氨酯類、乙酸酯類等透明樹脂等樹脂，且其在主鏈方向?qū)肓诵纬砷L的剛直的環(huán)結(jié)構(gòu)或結(jié)晶性結(jié)構(gòu)的鏈段、在側(cè)鏈具有吸收端波長為260nm 380nm的芳香族基團。在該高分子量體中，該鏈段、芳香族基團可以進行共聚，也可以混合。為了使高分子膜具有權(quán)利要求1的式(I)所示的逆波長分散特性，只要具有使波長分散尖銳的單元作為側(cè)鏈即可，因此，只要具有至少I個以上芳香族基團作為側(cè)鏈即可。若吸收端波長大于380nm，則進入可見區(qū)域，產(chǎn)生著色等不良情況。另外，若為比260nm短的短波長側(cè)，則側(cè)鏈的分散接近于平坦分散，因此，高分子量體的波長分散性變緩。因此，認(rèn)為若側(cè)鏈具有吸收端波長為260nm 380nm的芳香族基團，則不會產(chǎn)生著色等不良情況，側(cè)鏈的雙折射的波長依賴性加劇，作為聞分子量體整體，聞效地顯不逆波長分散特性。另外，一般而言，光彈性系數(shù)起因于材料結(jié)構(gòu)的芳香性，脂環(huán)式的COP類(環(huán)烯烴類)的光彈性系數(shù)低，芳香族的PC(聚碳酸酯)類的光彈性系數(shù)增高。因此，為了降低光彈性系數(shù)，只要提高聚合物的脂肪性即可，作為折衷選擇，其取向性降低。因此，為了實現(xiàn)權(quán)利要求I的式(2)所示的取向性的高度，認(rèn)為在脂肪族聚合物中也導(dǎo)入取向性高的結(jié)構(gòu)，具體而言，在主鏈方向?qū)胄纬砷L的剛直的環(huán) 結(jié)構(gòu)或結(jié)晶性結(jié)構(gòu)的鏈段。需要說明的是，具有在更長波長側(cè)存在吸收波長的側(cè)鏈成 分的聞分子 量體的取向性變大。需要說明的是，在本說明書中，所謂“拉伸膜”是指在適當(dāng)?shù)臏囟认聦ξ蠢斓哪な┘訌埩驅(qū)︻A(yù)先經(jīng)過拉伸的膜進一步施加張力、從而在特定的方向提高了分子取向的塑料膜。在一個實施方式中，本發(fā)明的相位差膜含有至少具有下述通式(I)所示的重復(fù)單元的聚合物。
權(quán)利要求
1.一種相位差膜，其含有經(jīng)過拉伸的高分子膜，所述相位差膜滿足下述式(I) (3):0.70 < Re [450]/Re [550] < 0.97...(I) 1.5Χ1(Γ3< Λη<6Χ1(Γ3...(2)1.13 < NZ < 1.50...(3) 式中，Re [450]及Re [550]分別是在23°C下用波長450nm及550nm的光測定的相位差膜的面內(nèi)的相位差值，An是將相位差膜的慢軸方向、快軸方向的折射率分別設(shè)為nx、ny時的面內(nèi)雙折射nx-ny，NZ是將nz設(shè)為相位差膜的厚度方向的折射率時的厚度方向雙折射nx-nz與面內(nèi)雙折射nx-ny之比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位差膜，其中，在23°C下用波長550nm的光測定的相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值(m2/N)為50X10_12以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位差膜，其中，在23°C下用波長550nm的光測定的相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值(m2/N)為10X10-12 45X10_12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的相位差膜，其中，所述高分子膜是以高分子量體為主成分的高分子膜，所述高分子量體是脂肪族聚合物，且其主鏈具有拉伸取向性，在側(cè)鏈具有在260 380nm下具有吸收端的單元，并且該側(cè)鏈的面與主鏈延伸的方向交叉。
5.—種偏振片,其具備起偏鏡和權(quán)利要求1 4中任一項所述的相位差膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏振片，其中，所述偏振片為圓偏振片。
7.—種顯示面板裝置，其具備權(quán)利要求5或6所述的偏振片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相位差膜，其含有經(jīng)過拉伸的高分子膜，該相位差膜滿足下述式(1)～(3)0.70＜Re[450]/Re[550]＜0.97···(1)1.5×10-3＜Δn＜6×10-3···(2)1.13＜NZ＜1.50···(3)(式中，Re[450]及Re[550]分別是在23℃下用波長450nm及550nm的光測定的相位差膜的面內(nèi)的相位差值，Δn是將相位差膜的慢軸方向、快軸方向的折射率分別設(shè)為nx、ny時的面內(nèi)雙折射nx-ny，NZ是將nz設(shè)為相位差膜的厚度方向的折射率時的厚度方向雙折射nx-nz與面內(nèi)雙折射nx-ny之比)。
文檔編號C08J5/18GK103250077SQ20118005870
公開日2013年8月14日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者村上奈穗, 清水享 申請人:日東電工株式會社