專利名稱：光膜及其制造方法和偏光鏡片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能用于光學(xué)、顯示器及其它用途的光膜及其制造方法和偏光鏡片，更具體涉及用熔融擠壓(melt extrusion)制成的有低光應(yīng)變的光膜及其制造方法和用該光膜的偏光鏡片。
背景技術(shù)：
近年來在光學(xué)領(lǐng)域和顯示器中對高透明度和低剩余相位差的光膜的需求日益增大。但是用熔融擠壓法制造這種光膜時，在膜形成過程中由于膜變形而在膜內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力引起的應(yīng)變，并作為光學(xué)應(yīng)變而保留在膜內(nèi)。
該光學(xué)應(yīng)變作為相位差留在膜內(nèi)。結(jié)果，這種膜用作光盤襯底和液晶顯示器會引起嚴(yán)重問題。
作為降低光應(yīng)變的方法。日本特許公開平成-4-275129公開了一種光膜制造方法，在300-330℃的樹脂溫度下，即從玻璃轉(zhuǎn)換溫度(Tg+150℃)至(Tg+180℃)的溫度下，80-100mm的氣隙，冷軋輥溫度為100-140℃的條件下擠壓聚碳酸酯制造光膜。該標(biāo)準(zhǔn)說明，擠壓剪切應(yīng)變和冷卻時的膜收縮力得到很好平衡，結(jié)果，光膜具有的光應(yīng)變不超過5×10-5。
而且，日本特許公開NO，2000-280268還公開了一種光膜制造方法，在玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg，擠壓帶和軋輥溫度保持在Tg至(Tg+50℃)的溫度范圍內(nèi)，擠壓樹脂，制成的光膜所具有的剩余相位差不超過10nm。該方法制成的光膜厚度為0.1-2mm。
但是，日本特許公開平成-4-275129公開的制造方法不能用于除聚碳酸酯之外的其它樹脂。在用例如其結(jié)構(gòu)中有多個叔碳原子的降氷片稀樹脂的情況下，膜形成溫度變成極高，因而會引起膜損壞。
日本特許公開NO，2000-28026中所述的方法是制造膜厚在100μm以下的光學(xué)薄膜的非專用制造方法。而且涉及的膜從傳送帶上卸下時會延伸而在膜內(nèi)留有光學(xué)應(yīng)變。如果膜內(nèi)留有光學(xué)應(yīng)變，當(dāng)光穿過膜時會產(chǎn)生相位差，因而不適用于光學(xué)和顯示器領(lǐng)域。
膜中的分子單軸取向會發(fā)生相位差(即光學(xué)應(yīng)變)留在膜中的現(xiàn)象。在Tg以上的溫度膜形成樹脂變形時在膜內(nèi)產(chǎn)生和保留的相位差與膜變形產(chǎn)生的應(yīng)力大小成正比。變形產(chǎn)生的應(yīng)力與樹脂溫度和樹脂變形量相關(guān)。因此，如果變形量保持不變，則應(yīng)力隨樹脂溫度變化。
用熔融擠壓工藝制造膜的情況下，從模具擠出的樹脂通常軋制成在氣隙中的目標(biāo)膜厚，膜形成過程中樹脂溫度下降。樹脂溫度越低，變形產(chǎn)生的應(yīng)力越大。應(yīng)力越大隨后留下的相位差越大。
光學(xué)和顯示器領(lǐng)域中用光膜會出現(xiàn)各種問題，包括產(chǎn)生指示光應(yīng)變量的剩余相位差和指示光應(yīng)變方向的光軸分散。
盡力使冷軋輥與樹脂穩(wěn)定接觸，以抑制發(fā)生光軸偏差，常用的方法中，用氣室，接觸輥和全部銷釘通過加壓使膜與冷軋輥接觸。但是，用該方法會增大加到接觸膜上的應(yīng)力從而造成剩余相位差增大。
最初用非結(jié)晶的熱塑性樹脂，以用于光學(xué)領(lǐng)域，用其中的飽和降氷片稀樹脂特別有利，因為，它有優(yōu)良的耐熱性，高透明度，低的內(nèi)重折率，和低的光彈性系數(shù)。這使飽和的降氷片樹脂適合用作光膜。因此，急需創(chuàng)造一種方法來降低飽和降氷片稀樹脂制成的光膜的剩余相位差，而且還能抑制膜的光軸偏差。
另一方面，在光學(xué)和顯示器領(lǐng)域中，要求光膜不僅有低的剩余相位差和低的光軸偏差，而且還要有高的膜厚精度。
但是，用熔融擠壓熱塑性樹脂制造光膜時，膜形成過程中不均勻的變形引起膜厚精度下降的問題。該情況下，累積在膜中的應(yīng)力沿寬度方向水平變化。結(jié)果，造成最終的相位差出現(xiàn)不定的不均勻。而且，當(dāng)膜厚精度在特別窄的范圍內(nèi)很差時，或者，當(dāng)膜厚在規(guī)定范圍內(nèi)增大或減小時，剩余相位差和光應(yīng)變方向的光軸均發(fā)生變化。這也是問題。
液晶顯示器(LCD)中已使用在偏光鏡反面設(shè)有保護(hù)膜的偏光鏡片。典型的偏光鏡包括碘、或二氯化物染料吸附物，定向的聚乙烯醇膜。通用的保護(hù)膜實(shí)例包括未處理的三乙酰纖維素(TAC)膜，堿處理的TAC膜等。
已用澆鑄工藝制成所述的保護(hù)膜和其它光膜，它能有效提供有優(yōu)良光學(xué)性能和其它物理性能的膜。
但是，用該澆鑄工藝制成的TAC膜的偏光鏡片用TAC膜作偏光鏡保護(hù)膜，因為TAC膜有大的光彈性系數(shù)，它在偏振特性方面會出現(xiàn)以下問題在正交尼科耳棱鏡配置中雙折率和光軸偏差增大和出現(xiàn)漏光。
為解決這些問題采取了各種措施。例如，日本特許公開NO，平成-6-51120中提出一種偏光鏡片，它有其延遲量高達(dá)3nm的透光保護(hù)層，該透光保護(hù)層設(shè)在偏光鏡膜的反面。
但上述參考文獻(xiàn)并沒有描述如何具體制造所提出的透明保護(hù)層。正交尼科耳配置中的偏光鏡片從正面看時對漏光有些改進(jìn)。但有從一定角度看偏光鏡片時很難防止漏光的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述現(xiàn)有技術(shù)中的當(dāng)前狀態(tài)，本發(fā)明的目的是，提供一種光膜，它用非結(jié)晶的熱塑性樹脂制造，它不僅具有小的剩余相位差，而且使光軸變化最小，還提供光膜制造方法。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種光膜，它用熔融擠壓非結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂制成，有優(yōu)良的光性能和膜厚精度。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種光膜，當(dāng)沿法線方向看時它有小的剩余相位差，具有小的光軸分散，從正面或按一定角度看時正交的尼科耳配置顯示小的漏光，能提供具有優(yōu)良偏振特性的偏光鏡片，還提供光膜的制造方法和用光膜的偏光鏡片。
本申請的第1發(fā)明是非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成的光膜，它有諸如厚度低于100μm，剩余相位差高達(dá)10nm，最好是高達(dá)3nm，和光軸偏差范圍為±10°的特性。
本申請的第2發(fā)明是非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成的光膜，它有諸如厚度低于100μm，剩余相位差達(dá)1nm的特性。按第2發(fā)明的光膜中，光軸偏差變化不明顯，因為剩余相位差不超過1nm。
第1和第2發(fā)明的具體方案中，延遲Rs(40)和Rf(40)的范圍是R(0)+6nm。.Rs(40)和Rf(40)分別表示沿從光膜法線方向朝快軸和慢軸傾斜40°斜角測到的延遲。R(0)是法線方向的延遲。
第1和第2發(fā)明的另一具體方案中，用作非結(jié)晶的熱塑性樹脂是飽和的降氷片烯樹脂，它不僅有優(yōu)良的耐熱性和透明度，還有低的內(nèi)重折率和低的光彈性系數(shù)。用飽和的降氷片烯樹脂有以下優(yōu)點(diǎn)，用它制成的光膜具有低的剩余相位差，和小的光軸變化。
第1和第2發(fā)明的具體方案中，提供按第1發(fā)明的光膜制造方法。方法包括步驟，有玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模擠壓成膜以制成非結(jié)晶熱塑性樹脂膜的步驟，和隨后使膜與冷軋輥接觸的步驟，膜剛要與冷軋輥接觸之前的樹脂溫度控制在(Tg+50℃)以上的溫度。這樣制成的光膜膜厚在100μm以下，剩余的相位差在10nm以下，光軸偏差范圍是±10°。
膜剛要與冷軋輥接觸之前的樹脂溫度最好控制在(Tg+80℃)以上。這樣制成的光膜的剩余相位差為3nm以下。
第1發(fā)明的另一具體方案中，提供按第1發(fā)明的光膜制造方法。方法包括步驟，有玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模擠壓成膜而制成非結(jié)晶熱塑性樹脂膜的步驟，和隨后使膜與冷軋輥接觸的步驟。其特征是，如果70μm≤A＜100μm，則B/A＝10；如果50μm≤A＜70μm，則B/A＝15，A是膜與冷軋輥接觸后的膜厚，B是模具的凸模裕度。膜剛要與冷軋輥接觸之前的樹脂溫度控制在(Tg+30℃)以上。
本申請第2發(fā)明的具體方案中，提供按第2發(fā)明的光膜制造方法。方法包括以下步驟有玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶熱塑性樹脂從擠壓模擠成膜制成非結(jié)晶的熱塑性樹脂的膜的步驟。和隨后使膜與冷軋輥接觸的步驟。其特征是，剛通過模具出來后的樹脂溫度控制在(Tg+130℃)以上，膜從模具出來與冷軋輥接觸點(diǎn)的膜溫度保持在不低于(Tg+100℃)。而且，膜通過模具出來和剛要與冷軋輥接觸之前，膜沿其寬度方向的溫度變化保持在±10°范圍內(nèi)。
按第1或第2發(fā)明的光膜制造方法的具體方案中，非結(jié)晶熱塑性樹脂從擠壓模具擠成的膜后與冷軋輥接觸。因此，膜從模具出來到與冷軋輥的接觸點(diǎn)，在氣隙中膜保持一定的加熱溫度。
本申請的第3發(fā)明是非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成的光膜。光膜有以下特征膜厚低于100μm，延遲量R(0)達(dá)到3nm，長度方向的光軸偏差范圍是±10°，膜厚精度符合以下規(guī)范(a)和(b)，其中R(0)是指法線方向的延遲。
(a)如果平均厚度為60μm以上，全部寬度上的厚度精度為平均膜厚的10％，每2cm寬度的膜厚精度為平均膜厚的5％。沿寬度方向的膜厚曲線的峰值與谷值之間的高度差為平均膜厚的7％。
(b)如果平均厚度為60μm以上，全部寬度上的膜厚精度高達(dá)6μm，每2cm寬度的膜厚精度達(dá)3μm，沿寬度方向的厚度曲線的峰值與谷值之間的高度差為4μm。
第3發(fā)明的具體方案中，降氷片烯樹脂用作非結(jié)晶的熱塑性樹脂。
接第1至第3發(fā)明的光膜適用于作保護(hù)偏光鏡的保護(hù)膜。
本發(fā)明的另一方案中，提供包括偏光鏡和光膜的偏光鏡片，按第1至第3發(fā)明中任一發(fā)明的光膜覆蓋偏光鏡的至少一個表面。


圖1是本發(fā)明中膜離開模具出口的距離與膜溫度的關(guān)系曲線圖；圖2是本發(fā)明中膜離開模具出口的距離與膜溫度的關(guān)系曲線圖；圖3是按本發(fā)明的膜離開模具出口的距離與膜溫度的關(guān)系曲線圖，同時，膜在氣隙中保持一定的加熱溫度；圖4是按本發(fā)明的制造方法中，要制成光膜的步驟中，熔融樹脂在模具的凸模與冷軋輥之間的狀態(tài)剖視圖；圖5是沿光膜的法線測到的延遲R(0)和沿從光膜的法線方向朝快軸方向偏離40度角的斜線測到的延遲Rs(40)的透視圖；圖6是在要制成光膜的步驟中在模具的凸模與冷軋輥之間的熔融樹脂的狀態(tài)的剖視圖；圖7是指示設(shè)在正交尼科耳配置中的兩個偏光鏡片中的任一偏光鏡片的平面上，從一個偏光鏡片的吸收軸偏離±45度的方向和從法線偏離40度的夾角方向的透視圖。
圖8是展示第3發(fā)明中沿寬度方向的膜厚曲線中的峰值和谷值的曲線圖；圖9是對比例10中獲得的光膜沿其寬度方向的厚度曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本申請的第1發(fā)明是非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)擠壓制成的光膜，它的膜厚低于100μm，剩余相位差高達(dá)10nm，最好高達(dá)3nm，和光軸偏差范圍為±10°。
本申請的第2發(fā)明是非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)擠壓制成的光膜，它的膜厚低于100μm，剩余相位差高達(dá)1nm。
其剩余相位差高達(dá)10nm，更好達(dá)3nm，最好達(dá)1nm的光膜適合用作光盤和液晶顯示器。例如，用作延遲膜的原材料膜，用作偏光鏡片的保護(hù)膜，特別適用于要求低相位差的液晶顯示器中。按本發(fā)明的光膜，因為它有極低的相位差，所以在這些用途中特別有效。
如果光膜的光軸偏差范圍是±10°，按本發(fā)明的光膜用于光學(xué)領(lǐng)域能提高合格率。例如，光膜用作偏光鏡片的保護(hù)膜能抑制顯示器的不一致性。而且，由于光膜膜厚在100μm以下，用它可減小光盤和液晶顯示器的尺寸。
第2發(fā)明中，由于剩余相位差保持在1nm，光學(xué)中用相位差超過1nm的常規(guī)光膜引起的光軸偏差問題，用本發(fā)明的剩余相位差在1nm內(nèi)的光膜就不會造成光軸偏差。這就簡化了針對達(dá)到光軸對準(zhǔn)，消除光軸偏差引起的缺陷的常規(guī)制造工藝，提高了產(chǎn)品合格率，和不用檢查生產(chǎn)工藝。這樣，能制成優(yōu)良的光膜。
第1和第2發(fā)明的具體方案中，延遲Rs(40)和Rf(40)是分別沿從光膜的法線朝快軸和慢軸傾斜40度的斜線方向測到的，它們保持在不超過R(0)+6nm。
延遲(相位差)是指雙折率中的折射率之差與膜厚的乘積，用按旋轉(zhuǎn)偏光鏡法用波長為590nm的光的測試值表示。
圖5是沿光膜法線測到的延遲R(0)和沿從光膜法線朝快軸傾斜40度的斜線測到的延遲Rs(40)的透視圖。
如圖5所示，本發(fā)明中規(guī)定的延遲R(0)是沿光膜法線測到的延遲值。本發(fā)明中規(guī)定的延遲Rs(40)是沿從光膜法線朝快軸傾斜40度的斜線測到的延遲值。
而且，本發(fā)明中規(guī)定的延遲Rf(40)是沿從光膜法線朝慢軸傾斜40度的斜線測到的延遲值。慢軸通常與對應(yīng)膜平面中最高折射率的方向一致?？燧S與垂直慢軸的方向一致。
第1發(fā)明的光膜必須有延遲R(0)高達(dá)10nm，達(dá)5nm更好，達(dá)3nm較好，達(dá)1nm最好。如果延遲R(0)超過10nm，與LCD相比，從它的正面看減小。
第1和第2發(fā)明的光膜所具有的延遲Rs(40)和Rf(40)均應(yīng)在R(0)+6nm，在R(0)+5nm更好，在R(0)+2nm最好。如果Rs(40)和Rf(40)中的任何一個超過R(0)+6nm，與LCD相比，按一定的角度看時減小。
第1和第2發(fā)明的光膜適合用作保護(hù)構(gòu)成偏光鐿片的偏光鏡的保護(hù)膜。通常高濕度條件下偏光鏡加斷裂力時偏光鏡容易破碎和容易退色，容易變形等。為防止偏光鏡出現(xiàn)這些問題，通常偏光鏡上加保護(hù)膜。但是，如前所述，用TAC膜作保護(hù)膜時會造成漏光或偏振特性中的其它麻煩。另一方面，用按第1或第2發(fā)明的其延遲Rs(40)和Rf(40)在以上規(guī)定的各范圍內(nèi)的光膜能有效防止漏光和偏振特性中的其它麻煩。用該光膜構(gòu)成的偏光鏡片放在正交尼科耳配置中時，無論從正面或按一定角度看時均顯示出較小的漏光，和具有優(yōu)良的偏振特性。由于該光膜的膜厚小于100μm，光軸偏差在±10°范圍內(nèi)。用該光膜制成的偏光鏡片和用該偏光鏡片制成的液晶顯示器的尺寸均能減小。而且，這種LCD中出現(xiàn)的不均勻顯示程度保持在很小。即，本發(fā)明的光膜如上所述有優(yōu)良的特性，適合用作制造偏光鏡片。
對按第1發(fā)明的光膜制造方法沒有特別的規(guī)定，可用包括下述的第1至第3方法的任何方法制造。
按第1方法，膜從模具擠出，之后，膜與冷軋輥接觸，膜剛要與冷軋輥接觸之前的膜溫度控制在Tg+50℃以上的溫度。如圖1所示，因此，如果膜在這種條件下變形，膜中只留有小應(yīng)力。結(jié)果，留在膜中的相位差能減小到10nm以下。
按第2方法，有玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從模具擠成膜，之后，膜與冷軋輥緊密接觸，剛要與冷軋輥接觸之前的膜溫度控制在Tg+80℃以上。由于剛要與冷軋輥接觸之前的膜溫度控制在Tg+80℃以上，如圖2所示，若在該條件下膜變形留在樹脂中的應(yīng)力變得極小。因此，留在膜內(nèi)的相位差能減小到10nm以下，甚至減小至3nm以下。
其原因是非結(jié)晶樹脂的溫度越高，變形所產(chǎn)生的應(yīng)力越小。因此適當(dāng)調(diào)節(jié)在膜形成過程中要變形的樹脂溫度，就能把樹脂中產(chǎn)生的應(yīng)變降低到使剩余相位差不容易發(fā)生的程度。
但是，即使剛要與冷軋輥接觸之前的膜溫度控制在Tg+50℃以上，或Tg+80℃以上的溫度，如果在膜的寬度上存在溫度變化，也能使由樹脂變形引起的應(yīng)力變化。這會引起某些樹脂中的剩余相位差分散，和應(yīng)力集中在特定區(qū)域內(nèi)，會引起光軸偏差。因此，要求膜剛要與冷軋輥接觸之前的膜的寬度溫度變化保持在±10°范圍內(nèi)。
有各種方法把剛要與軋輥接觸之前的膜溫度控制在不低于Tg+50℃或Tg+80℃。認(rèn)為控制模具的溫度是一種合適的方法。該情況下，如果模具溫度過分升高，某些類型的樹脂會因受熱而損壞。但是，選擇適當(dāng)?shù)臏囟葪l件。使樹脂不會因受熱損壞，從而確保光膜能達(dá)到以上規(guī)定的相位差?？s短氣隙是另一種合適的方法，用該方法把剛要與冷軋輥接觸之前的膜的溫度控制在不低于Tg+50℃或Tg+80℃。該情況下，可根據(jù)模具類型和膜的厚度精度確定氣隙距離。對氣隙距離沒有特別的規(guī)定，但考慮到膜的質(zhì)量和隔熱效率，氣隙距離范圍最好在30-150mm。
對膜剛要與冷軋輥接觸之前的膜的寬度方向的溫度變化保持在±10°所用的方法沒有具體規(guī)定。這些方法的實(shí)例包括提高溫度控制精度，用其輸入按寬度方向變化的并設(shè)在氣隙中的加熱器，以使樹脂溫度在膜的寬度上保持一致，并使膜通過絕緣盒以保護(hù)膜不受外部渦流影響。
按第1發(fā)明的光膜的第3制造方法，有玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模擠壓成膜，之后，膜與冷軋輥接觸。如果剛與冷軋輥接觸的膜厚為A，模具的凸模裕度為B，如果70μm≤A＜100μm，則B/A保持在10；如果50μm≤A＜70μm，則B/A保持在15，若A＜50μm，B/A保持在20。而且，膜剛與冷軋輥接觸之前的樹脂溫度控制到不低于Tg+30℃。
按該制造方法，熔融狀態(tài)的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從凸模裕度B的模具11擠出，之后，輸送到冷軋輥13，如圖4所示。膜12剛與冷模13的外表面緊密接觸之前膜12的溫度控制在Tg+30℃以上，Tg是非結(jié)晶的熱塑性樹脂的玻璃轉(zhuǎn)換溫度。如果剛與軋輥緊密接觸后的膜厚為A，B/A設(shè)在上述規(guī)定值。用模具11的凸模裕值B相對于光膜厚度調(diào)節(jié)的方法把B/A值控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
擠出有高熔融粘度的非結(jié)晶的熱塑性樹脂時，加到模具11的凸模上的樹脂壓力偶爾會變得很高，以允許凸模裕度B調(diào)到更窄的一側(cè)。該偶然情況下，通過提高樹脂溫度能達(dá)到更窄的凸模裕度B，以降低熔融粘度或降低擠壓速度。
如果B/A比，即壓延比超過規(guī)定范圍，氣隙中的樹脂溫度會降低。之后，經(jīng)樹脂壓延制成的光膜中會留有更高的相位差。
如上所述，如果B/A比保持不超過20，那么，剛要與冷軋輥緊密接觸之前的膜的溫度控制在不低于Tg+30℃，通過氣隙的樹脂中產(chǎn)生更小的應(yīng)力。這就允許光膜中留有更小的相位差。
以下描述能制成按第2發(fā)明的剩余相位差為1nm的光膜的光膜制造方法。
以下的方法只是描述用該方法能制成按第2發(fā)明的和有剩余相位差為1nm的光膜。而不是限制發(fā)明。
即，按第2發(fā)明的光膜制造方法包括從擠壓模具把有玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂擠壓模的步驟，和隨后膜與冷軋輥接觸的步驟。其特征是，剛通過模具出口后的樹脂溫度控制在不低于(Tg+130℃)的溫度，從模具出口出來的膜與冷軋輥接觸之前的膜溫度保持在不低于(Tg+100℃)。而且膜通過模具出口后和剛要與冷軋輥接觸之前，膜沿其寬度方向的溫度變化保持在±10℃范圍內(nèi)。
只要膜剛通過模具出口后的樹脂溫度控制在不低于(Tg+130℃)，和膜從模具出口出來與冷軋輥接觸之前的膜溫度保持在不低于(Tg+100℃)，即使在該條件下膜變形，也只有較小的應(yīng)力累積在非結(jié)晶的熱塑性樹脂膜內(nèi)。而且，由于，沿膜寬度方向的膜溫度變化保持在±10℃范圍內(nèi)，因而能避免應(yīng)力集中在局部區(qū)域內(nèi)。結(jié)果，只有極小的應(yīng)力留在膜中，能大大降低伴隨剩余應(yīng)力而產(chǎn)生的剩余相位差。
按第2發(fā)明的光膜制造方法中，通過例如控制模具溫度，能把剛通過模具出口后的膜的樹脂溫度控制在不低于(Tg+130℃)。該情況下，如果模具溫度升到過高的溫度，某些類型的樹脂同樣會因受熱損壞。但是，可通過選擇溫度值，使樹脂不會因受熱損壞，以確保制成有低相位差的光膜。
如果可能，可通過縮短氣隙也能有效地把樹脂的散熱減小到最小。
膜剛要與冷軋輥接觸之前的膜溫度保持在不低于(Tg+100℃)，例如，通過預(yù)先升高模具溫度以補(bǔ)償氣隙中由于膜散熱而引起的溫度下降，或者，如上述的，通過縮短氣隙來達(dá)到該目的。其它合適的方法包括在膜通過氣隙時使樹脂隔熱和給樹脂正向加熱以防止樹脂溫度下降。盡管沒有限制，可用氣隙封閉在絕緣盒中，或在膜通過氣隙時在膜的附近設(shè)置加熱器。對氣隙距離沒有特別的限制，但考慮到膜的質(zhì)量和隔熱效率，氣隙距離范圍最好在30-150mm。
按第2發(fā)明的光膜制造方法中，對保持膜寬度方向的溫度變化在±10℃范圍內(nèi)的方法沒有特別的限制。常用的方法實(shí)例包括提高模具溫度精度，用其輸出按寬度方向變化和設(shè)在氣隙中的加熱器，以使樹脂溫度在膜的寬度上保持均勻一致。和使膜通過絕緣盒以防止外部渦流影響。
第2發(fā)明中，由于能制成剩余相位差在1nm內(nèi)的光膜，相位差超過1nm的常規(guī)膜用在光學(xué)領(lǐng)域中出現(xiàn)的光軸偏差問題用本明的光膜不會出現(xiàn)。這就使針對獲得光軸對準(zhǔn)的常規(guī)制造工藝中的麻煩的控制操作變得簡單了。此外，能完全除去通常存在的和光軸偏差造成的這些故障。因而能顯著提高產(chǎn)品合格率，結(jié)果能取消產(chǎn)品檢測步驟。結(jié)果，能制成優(yōu)良的光膜。
按第1和第2發(fā)明的光膜制造方法，非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模具擠成膜，隨后，膜與冷軋輥接觸。該情況下，從模具出口到膜/冷軋輥界面的膜在氣隙中保溫。
即，通過膜在氣隙中保溫實(shí)現(xiàn)對剛要進(jìn)冷軋輥之前的膜的溫度控制。如圖3所示，使該情況下的膜溫度變化小于圖1所示情況下的膜溫度變化。用該方法而不是用改變模具溫度的方法能用更高精度實(shí)現(xiàn)溫度控制。而且，能使膜寬度上的溫度變化更小。當(dāng)樹脂必須在高精度溫度控制下使用時，如降氷片稀樹脂，該方法特別有效。該方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，能防止模具溫度過分升高時對樹脂的損壞。
膜通過氣隙對保溫，優(yōu)選保持在Tg+30℃以上的溫度，保持在Tg+30℃以上的溫度更好。保持在Tg+80℃以上特別好，保持在Tg+100℃以上最好。膜在氣隙中保溫特別是溫度保持在不低于Tg+80℃或不低于Tg+100℃，所制成的光膜具有的剩余相位差達(dá)到3nm或1nm。
把諸如加熱器或絕緣盒的合適熱源或隔熱裝置沿氣隙放置，并保持模具或氣隙條件不變，由此使膜在氣隙中保溫。適當(dāng)選擇膜沿其保溫的氣隙長度。長度范圍通常為30-150mm。
按第1或第2發(fā)明的光膜制造方法，使膜對著冷軋輥加壓或從冷軋輥一側(cè)抽氣，使膜與冷軋輥緊密接觸。
強(qiáng)迫膜與冷軋輥緊密接觸，使冷軋輥整個表面上的任何一點(diǎn)膜與冷軋輥接觸。結(jié)果，能進(jìn)一步減小光軸偏差。
按第1或第2發(fā)明的光膜制造方法中，迫使熔融樹脂從模具進(jìn)入與冷軋輥緊密接觸。該膜形成過程中，可用任何給膜的寬度上均勻加力的裝置來穩(wěn)定膜與冷軋輥之間的接觸。這種裝置的實(shí)例包括本行業(yè)通用的那些裝置，如氣室，真空嘴，靜止的銷釘或接觸輥。
按第1或第2發(fā)明的光膜制造方法，冷軋輥溫度按所用樹脂類型改變，通常保持在樹脂玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg至Tg+100℃的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在描述第3發(fā)明。
第3發(fā)明是非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成的膜厚低于100μm的光膜。光膜的特征是，有3nm的法線方向延遲量R(0)，長度方向光軸偏差范圍是±10°，膜厚精度符合上述的規(guī)范(a)或(b)。
第3發(fā)明中膜的全部寬度上的厚度精度是指從沿膜寬的厚度最大值減去厚度最小值得到的值。按3發(fā)明的光膜的厚度精度符合規(guī)范(a)或(b)所示的指標(biāo)。該情況下，在膜的寬度端部區(qū)域還有不符合所述厚度精度的附加區(qū)域。即，熔融樹脂從擠壓模具擠出的膜有相對的端部區(qū)域，每個端部區(qū)從各個寬度端擴(kuò)展10％的膜寬，只要在兩個端部區(qū)域之間擴(kuò)展的它的區(qū)域符合規(guī)范(a)或(b)所規(guī)定的厚度精度即可。去掉不符合厚度精度的端部區(qū)域制成的這種膜通常用作光膜。
每2cm寬的厚度精度是指膜的寬度部分任意2cm寬的膜的厚度最大值減去厚度最小值所得到的厚度值。
如上所述，沿寬度方向的膜厚曲線上的峰值與谷值之間的高度差是指圖8所示的沿寬度方向測到的厚度曲線上指示的高度差。這里用的峰值和谷值是指那些寬度方向相互隔開至少20mm但除去那些1μm以下的小高度差的值。
非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成按第3發(fā)明的光膜。對所用方法無特別規(guī)定。但是，例如可用下述方法獲得光膜。
非結(jié)晶的熱塑性樹脂供給熔融擠壓機(jī)，之后從擠壓機(jī)模具擠出膜，由此制成按第3發(fā)明的光膜。本例中，模具出口裕度在它的寬度方向應(yīng)一致。以獲得厚度精度的一致性。然而，如果模具出口的裕度變化保持在膜的厚度精度變化的1/10之內(nèi)，也能制成第3發(fā)明中的有規(guī)定厚度精度的光膜。
氣隙距離隨所用樹脂粘度和膜的最終厚度變化，氣隙距離通常的范圍是30-150mm。
如果模具的凸模裕度規(guī)定為B，最終膜厚規(guī)定為A，B/A可保持在20，但不限于此。
對減小剩余相位差所用方法無特別限制。例如，有玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從模具擠壓成膜，之后，膜與冷軋輥接觸的工藝中，膜剛要與冷軋輥接觸之前的膜溫度可控制在低于Tg+80℃。
膜剛要與冷軋輥接觸之前膜寬度上的溫度變化最好保持在±10℃范圍內(nèi)。如果滿足該條件，就能提高膜的厚度精度。
按第3發(fā)明的光膜制造方法中，熔融樹脂從模具中擠出，軋偏和與冷軋輥緊密接觸形成膜。使樹脂與冷軋輥穩(wěn)定接觸的，該工藝中用的方法沒有特別的限制，只要能符合上面規(guī)定的厚度精度即可。給膜的寬度端加力的裝置，如靜止的銷釘適用。
構(gòu)成按第3發(fā)明的光膜，使它的法線方向的延遲值R(0)達(dá)3nm，有小的剩余相位差，長度方向的光軸偏差范圍是±10°，膜厚低于100μm，和符合上面規(guī)定的厚度精度指標(biāo)(a)或(b)。因此，光膜具有小的剩余相位差，小的光軸偏差和優(yōu)良的厚度精度。因此，用該光膜作為偏光鏡的保護(hù)膜使制成的偏光鏡片有優(yōu)良的光特性。壓延厚材料膜使其按單軸，雙軸或按斜方向定向的光膜適用于作各種相位差補(bǔ)償膜。
用在按本發(fā)明(第1至第3發(fā)明)的光膜中的非結(jié)晶的熱塑性樹脂是聚合物，該聚合物無確定的晶體結(jié)構(gòu)，保持非晶形。對它的Tg無特別規(guī)定，Tg隨樹脂類型變化，Tg通常在100℃以上。
非結(jié)晶熱塑性樹脂的實(shí)例包括聚砜，聚甲基異丁烯酸脂。聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯，和降氷片烯樹脂。由于上述的原因，最好用這些聚合物中的飽合降氷片烯樹脂。這些非結(jié)晶的熱塑性樹脂可以單獨(dú)使用，也可以混合使用。
降氷片烯樹脂的實(shí)例包括降氷片烯單體的氫化開環(huán)聚合物，降氷片烯單體和烯烴的加成聚合物，降氷片烯彼此相加制成的聚合物，及其衍生物。這些降氷片樹脂可以單獨(dú)使用，或者組合使用。
降氷片烯單體的具體實(shí)例包括諸如降氷片烯和降氷片二烯的雙環(huán)單體；諸如二聚環(huán)戊二烯和二羥基戊二烯的三環(huán)單體，諸如四環(huán)十二碳烯的四環(huán)單體。諸如環(huán)戊二烯三聚物的五環(huán)單體；諸如四環(huán)戊二烯的六環(huán)單體；用諸如甲基、乙基、丙基或丁基的烷基，諸如乙烯基的鏈烯基，諸如亞乙基的亞烷基，或諸如苯基甲苯基的芳基取代的所述多環(huán)單體；含除碳和氫元素以外的元素，即極性基團(tuán)的所述多環(huán)單體，諸如用酯、醚、氰基、鹵素原子、烷氧基羰基、吡啶基、羥基、羧酸、氨基酸、無水酸、甲硅烷基、環(huán)氧基、丙烯基或甲基丙烯基取代的多環(huán)單體。其中，優(yōu)選使用降氷片烯的三環(huán)單體，四烷單體和五環(huán)單體，因為它們?nèi)菀椎玫?，而且有高反?yīng)性，所制成的產(chǎn)品有高耐熱性。這些降氷片烯單體可以單獨(dú)使用或組合使用。
用所述降氷片烯單體的開環(huán)聚合序列用已知方法和隨后的剩余雙鏈加氫制成的聚合物廣泛用作所述的加氫的降氷片烯單體開環(huán)聚合物。它們可以是諸如降氷片烯單體和其它環(huán)形烯烴單體的均聚物或共聚物。
所述降氷片烯單體和烯烴的加成聚合物可表示成降氷片烯單體和含2-20，最好是含2-10個碳原子的α-烯烴的共聚物。這些α-烯烴的實(shí)例包括乙烯，丙烯，1-丁烯，3-甲基1-丁烯，1-戊烯，3-甲基-1-戊烯，4-甲基1-戊烯，1-己烯-1-辛烯，1-癸烯，1-十二碳烯，1-十四碳烯，1-十六碳烯等。其中，乙烯有高共聚性，所以優(yōu)選。其它α-烯烴與降氷片烯單體共聚合時，乙烯的存在能加速它的共聚合化。
這些降氷片樹脂是現(xiàn)有的而且在市場上買到。日本特許公開平成-1-240157中公開了已知降氷片樹脂的一個具體例。市售的降氷片烯樹脂的具體例包括TSR公司生產(chǎn)的商品名為“ARTDN”系列，IECN公司生產(chǎn)的商品名為“IEDNDR”系列，和Mitsui化學(xué)公司生產(chǎn)的商品名為“APEL”系列。
本發(fā)明中用的非結(jié)晶的熱塑性樹脂還包含各種添加劑，在各個含量范圍內(nèi)不會妨礙達(dá)到本發(fā)明的目的，以防止制造過程中損壞非結(jié)晶熱塑性樹脂能提高耐熱性，抗UV(超高壓)性，改善制成的光膜的平滑性，這些添加劑的實(shí)例包括苯酚類、磷和其它抗氧化劑；內(nèi)酯和其它抗熱損壞劑；苯酮、苯并惡唑、丙烯腈和其它UV吸收劑酯化脂族醇，部分酯化或酯化多元酯和其它潤滑劑；胺和其它抗靜電劑等。這些添加劑可以以單獨(dú)使用也可以組合使用。
要求上述非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成的光膜膜厚在100μm以下。如果光膜膜厚不低于100μm，用這種光膜制成的偏光鏡片用于LCD很難降低LCD的厚度和尺寸。
按本發(fā)明的光膜有各種光學(xué)用途。它適合作LCD的偏光鏡片中的偏光鏡保護(hù)膜。該情況下，本發(fā)明的光膜至少放在構(gòu)成偏光鏡片的偏光鏡的一邊上。
本發(fā)明的光膜放在偏光鏡的一個表面上的情況下，光膜最好放在LCD組件中液晶單元一邊上。當(dāng)從正面或按一定角度看時，漏光較小，而且，使所制成的LCD從其正面或按一定角度看LCD有高的對比度。
除本發(fā)明光膜之外的其它高透明樹脂膜也可以放在偏光鏡的另一側(cè)面上，即與液晶單元相反的偏光鏡表面上。樹脂實(shí)例包括烯烴樹脂，丙烯酸樹脂，聚酯樹脂，聚碳酸酯樹脂，聚酰胺樹脂，聚硫砜樹脂，聚酰亞胺樹脂和纖維素樹脂?？捎萌廴跀D壓或溶液澆鑄等方法制造這些樹脂膜。它們了可用單軸或雙軸拉伸方法制造。
任何偏光鏡只要有具偏光鏡功能的膜(包括片)的形狀就可以用，而不用疊置。這些偏光鏡的實(shí)例包括PVA-碘偏光鏡，它的制造方法是，碘吸附在PVA(聚乙烯醇)樹脂膜上，之后，在硼酸浴中單軸拉伸，PVA-染料偏光鏡，它是把高二色直接染料擴(kuò)散吸附在PVA膜上，然后，單軸拉伸膜制成的；和定向聚偏光鏡，如單軸定向和脫水的PVA和脫去氯化氫的聚氯乙烯樹脂。
所述PVA可用以下方式制成皂化經(jīng)單獨(dú)聚合乙烯基乙酸酯制成的聚乙酸乙烯樹脂，或皂化乙烯基乙酸酯與諸如不飽和羧酸(包括鹽類、酯類、酰胺類、腈類等)，烯烴，乙烯基醚和不飽和的磺化物類等少量能共聚的化合物共聚合生成的共聚物。
對用于疊置本發(fā)明光膜與偏光鏡的疊置方法無特別規(guī)定。它的典型例是濕式疊置方法。
考慮到染料的厚度和平滑加粘接劑，可用水稀釋粘接劑使其達(dá)到合適的濃度，例如，濃度達(dá)到0.01-50wt％，制成涂覆流體，之后，涂覆流體滴到或用現(xiàn)有的例如，印刷刮板，微型印刷刮板等刮板加流體到光膜上，光膜與偏光鏡疊置同時用一對輥?zhàn)訑D壓多余的涂覆流體，和用熱空氣干燥疊置件使它們粘接在一起。
對粘接劑類型無特別規(guī)定，只要它能粘接或壓敏粘接而且在干燥后有透明性即可。例如，用聚氨酯和PVA粘接劑是優(yōu)選的，因為，它們有高粘接性能和長壽命。
而且，光膜在與偏光鏡疊置之前最好進(jìn)行通用的表面處理，例如，對光膜的粘接表面進(jìn)行輝光放電處理，紫外線曝光處理，以進(jìn)一步提高膜的粘接強(qiáng)度。
由于本發(fā)明的偏光鏡片有放在偏光鏡的至少一個表面上的本發(fā)明的光膜，當(dāng)偏光鏡片放在正交的尼科耳配置中時，從它的正面或按一定角度看時它顯示出小的漏光，偏光鏡片具有優(yōu)良的偏振特性和避免了顯示不均勻。而且，偏光鏡片適用于制造LCD，以減小LCD的尺寸和厚度。
具體實(shí)施方式
以下參考實(shí)施例描述按本發(fā)明的光膜，以理解本發(fā)明。
例1至9和對比例1和2以下用射線波長為590nm的自動雙折率分析儀“ROBRA-21ADH”(由OjiScientific Instruments制造的)測到的值給出延遲和光軸偏差。具體說，切掉分別展寬膜總寬度10％的膜的寬度相對的端，測試在膜的寬度方向按50mm間隔設(shè)置的全部測試點(diǎn)的延遲，和測試按流動方向按1m的間隔設(shè)置的3個測試點(diǎn)的延遲，和計算測試值的算術(shù)平均值，由此得到延遲值。用膜的定向角與它的流動方向之間的角中絕對值最大的角指示光軸偏差。
(1)用的樹脂包括IECN公司制造的，產(chǎn)品名為“IEDNDR1600”，Tg＝168℃的飽和降氷片烯樹脂和Teijin-Amoco Eng Plastics有限公司制造的，產(chǎn)品名為“Udel”，Tg＝193℃的聚硫砜樹脂，兩種樹脂預(yù)先干燥。
(2)擠壓機(jī)單螺紋擠壓機(jī)，內(nèi)徑為50mm，L/D＝28，可調(diào)節(jié)的溫度范圍是270-320℃。
(3)T-模500mm寬，外吊桿(Coathanger)型T-模。
(4)冷軋輥裝有氣室的在140℃保溫的冷軋輥。
以下的實(shí)施例和對比例中，用上列裝置制造寬430mm厚43μm的膜。
例1在模具溫度為220℃，氣隙為80mm的條件下擠壓飽和的降氷片烯樹脂。用輻射溫度計測到的剛要與冷軋輥接觸之前的膜溫度是310℃。制成膜的剩余相位差平均值為9.50nm，光軸偏差為7°。
例2在模具溫度為310℃，氣隙為70mm的條件下擠壓飽和的降氷片烯樹脂。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是250℃。制成膜的剩余相位差平均值為2.75nm，光軸偏差為7°。
例3在模具溫度為290℃，氣隙為80mm的條件下擠壓飽和的降氷片烯樹脂。用沿氣隙放置與膜隔開30mm的加熱器在膜穿過氣隙時為膜保溫。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是232℃。制成膜的剩余相位差的平均值是9.00nm，光軸偏差是7°。
例4在模具溫度為290℃，氣隙為70mm的條件下擠壓聚硫樹脂。用沿氣隙放置與膜隔開30mm的加熱器在膜穿過氣隙時為膜保溫。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度為258℃。制成膜的剩余相位差的平均值為2.50nm，光軸偏差是7°。
例5在模具溫度為310℃，氣隙為80mm的條件下擠壓聚硫砜樹脂。用沿氣隙放置與膜隔開30mm的加熱器在膜穿過氣隙時為膜保溫。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度為250℃。制成膜的剩余相位差的平均值是8.90nm，光軸偏差是7°。
例6
在模具溫度為320℃，氣隙為70mm的條件下擠壓聚硫砜樹脂。用沿氣隙放置與膜隔開30mm的加熱器在膜穿過氣隙時為膜保溫。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度為278℃。制成膜的剩余相位差的平均值是2.90nm，光軸偏差是7°。
例7進(jìn)行例1的工藝，只是前緣裕度設(shè)為500μm，膜與冷軋輥接觸后的目標(biāo)厚度設(shè)為50μm，(拉伸比B/A＝10)以制成膜。制成的膜的剩余相位差的平均值是5.20nm，光軸偏差為4°，該工藝中，膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是212℃。
例8進(jìn)行例1的工藝，只是前緣裕度設(shè)為500μm，膜與冷軋輥接觸后的目標(biāo)厚度設(shè)為30μm，(拉伸比B/A＝10)以制成膜。制成的膜的剩余相位差的平均值是8.80nm，光軸偏差為3°，該工藝中，膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是203℃。
例9進(jìn)行例1的工藝，只是用例5中用的樹脂，前緣裕度設(shè)為500μm，膜與冷軋輥接觸后的目標(biāo)厚度設(shè)為50μm，(拉伸比B/A＝10)以制成膜。制成的膜的剩余相位差的平均值是6.00nm，光軸偏差為5°，該工藝中，膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是235℃。
對比例1在模具溫度為290℃，氣隙為80mm的條件下擠壓例1中用的樹脂。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是207℃。制成膜的剩余相位差平均值為12.10nm，光軸偏差為7°。
對比例2進(jìn)行例1的工藝，只是用例1中用的樹脂，前緣裕度設(shè)為1000μm，膜與冷軋輥接觸后的目標(biāo)厚度設(shè)為50μm，(拉伸比B/A＝20)以制成膜。制成的膜的剩余相位差的平均值是11.60nm，光軸偏差為3°，該工藝中，膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是195℃。
例10至15和對比例3至61、用的非結(jié)晶的熱塑樹脂和膜(1)用商品名為“IEONOR 1600”，IEDN公司制造的降氷片烯樹脂，Tg＝168℃。
(2)商品名為“ARTONG62”，JSR公司制造的降氷片烯樹脂，Tg＝173℃。
(3)商品名為“TI-160α”，Tosoh公司制造的烯烴-N-烷基馬來酰亞胺樹脂，Tg＝140℃。
(4)商品名為“FUJI TAC CLEAR”，F(xiàn)uji Photo Film有限公司制造的TAC澆鑄膜，膜厚為80μm。
2、用的熔融擠壓單元(1)擠壓機(jī)單螺紋擠壓機(jī)，內(nèi)徑為50mm，L/D＝26，可調(diào)節(jié)的溫度范圍是285-320℃。
(2)T-模具500mm寬，外吊桿型T-模具。
(3)氣隙可調(diào)節(jié)氣隙范圍是70-85mm。
(4)冷軋輥裝有氣室和在140℃溫度下保溫的冷軋輥。
例10用降氷片樹脂“IEONOR 1600”作非結(jié)晶的熱塑性樹脂，在模具溫度為310℃，T-模前緣裕度為800μm，氣隙為80mm的條件下從上面規(guī)定的熔融擠壓單元的T-模具熔融擠壓該降氷片樹脂。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度是Tg+55℃。膜與冷軋輥緊密接觸后的膜厚是50μm，之后，膜從冷軋輥取下，制成50μm厚430mm寬的光膜。
例11用降氷片烯樹脂“ARTON G62”作非結(jié)晶的熱塑性樹脂，模具溫度為320℃，T-模具前緣裕度為800μm，氣隙為70mm。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+60℃。另外，進(jìn)行例10的工藝，制成50μm厚，430mm寬的光膜。
例12模具溫度為315℃，T-模具前緣裕度為800μm，氣隙為80mm。用沿氣隙放置的與膜隔開30mm的加熱器對穿過氣隙的膜保溫，使膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+110℃。另外，進(jìn)行例11的工藝，制成50μm厚和430mm寬的光膜。
例13T-模具前緣裕度為500μm。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+70℃。另外，進(jìn)行例11的工藝，制成50μm厚和430mm寬的光膜。
例14T-模具前緣裕度為500μm。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+60℃。膜與冷軋輥緊密接觸后的膜厚保持在40μm。另外，進(jìn)行例11的工藝，制成40μm厚和430mm寬的光膜。
例15用烯烴-N-烷基馬來酰亞胺樹脂“TI-160α”作非結(jié)晶的熱塑性樹脂。膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+88℃。另外，進(jìn)行例10的工藝，制成50μm厚和430mm寬的光膜。
對比例3不進(jìn)行任何改進(jìn)，用TAC澆鑄膜“FUJITACCLEAR”。
對比例4降氷片烯樹脂“ARTONG62”溶于甲苯，制備樹脂含量為35wt％的降氷片樹脂溶液。之后，該降氷片樹脂溶液澆鑄在膜厚為125μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的光滑表面上，在80℃干燥5分鐘，之后，從PET膜上剝離。該剝離的降氷片烯樹脂膜在澆鑄膜線上按以下條件經(jīng)3級干燥。即100℃干燥5分鐘，130℃干燥5分鐘和最后在160℃干燥5分鐘。結(jié)果制成干膜厚50μm的澆鑄膜。
對比例5模具溫度為285℃，氣隙為85mm膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+42℃。另外，進(jìn)行例11的工藝，制成50μm厚和430mm寬的光膜。
對比例6T-模具前緣裕度保持在1000μm，膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+35℃。另外，進(jìn)行例11的工藝，制成50μm厚和430mm寬的光膜。
按以下方法測例10至15和對比例3至6制成的光膜的延遲和光軸偏差。測試結(jié)果列于表1中。
(延遲和光軸偏差的測試方法)用Oji Scientific Instruments制造的，商品名為“ROBRA-21ADH”的自動雙折率分析儀和波長為590nm的射線一起確定沿膜的法線方向的延遲R(0)，沿從膜的法線方向朝快軸傾斜40度的斜線方向的延遲Rf(40)，沿從膜的法線朝慢軸傾斜40度的斜線方向的延遲Rs(40)，和光軸偏差。測延遲之前，切掉膜的寬度方向的相對兩端部分，每端的延展寬度是膜寬的10％。測沿膜寬方向按50mm間隔設(shè)置的全部點(diǎn)和沿膜長度方向(即流動方向)按1m間隔設(shè)置的3個點(diǎn)，以測試切去膜寬相對兩端部分后剩余部分的延遲。計算測試值的算術(shù)平均值，以分別得出R(10)、Rf(40)、Rs(40)的值。按與例1相同的方式確定光軸偏差。
用以下工藝從以上獲得的膜制造偏光鏡片。
(制備偏光鏡)用室溫下的水清洗75μm厚的沒定向的99mol％皂化的PVA膜，之后，按軸向(長度方向)進(jìn)行5次折彎強(qiáng)度試驗。膜在拉伸狀態(tài)下浸入含0.5wt％的碘和5wt％的碘化鉀的水溶液中，之后，在含硼酸10wt％和碘化鉀10wt％的35℃的水溶液中交聯(lián)處理5分鐘。結(jié)果制成偏光鏡。
(制備偏光鏡片)對以上制成的每種膜要與偏光鏡疊置的表面進(jìn)行放電處理。經(jīng)放電處理過的膜表面與水成42-44度的接觸角。由Toyo Morton有限公司制造商品名為“EL-436A/B”的含水氨基甲酸乙酯粘接劑。有A和B兩種組分，其組分重量比為A∶B＝10∶3，用水稀釋該粘接劑，使其固體含量為10wt％，由此制成粘接溶液。之后，用Mayer棒#8把粘接溶液涂到隨后要粘接到偏光鏡的一個表面的每個膜的經(jīng)放電處理過的表面上。進(jìn)行相同的工藝，把每個膜粘接到偏光鏡的另一表面上。該疊置構(gòu)件放在45℃的恒溫爐內(nèi)經(jīng)72小時干燥后，經(jīng)老老煉，制成偏光鏡片。
對用上述方式制成的偏光鏡片按下述方式評估漏光性。
(評估漏光性)圖7是一個透視圖，它示出按正交尼科耳方式配置的兩個偏光鏡的每個平面上從這些偏光鏡之一的吸收軸轉(zhuǎn)開±45度的方向和從法線傾斜40度角的斜方向。如圖7所示，沿按正交尼科耳方式配置的兩個偏光鏡片的各個平面上從這些偏光鏡之一的吸收軸轉(zhuǎn)開±45度的方向和從法線傾斜40度角的斜方向用肉眼觀察，以評估漏光程度。
表1

從表1看出用按本發(fā)明的例10至15的光膜制造的偏光鏡片，無論從正面看還是按一定角度看，都具有低的漏光量，因此，具有優(yōu)良的偏振特性。
相反，用對比例3的TAC澆鑄膜制造的偏光鏡片，從它的正面看具有低的漏光量，但按一定的角度看它具有高的漏光量，因此，具有較差的偏振特性。用澆鑄膜工藝制成的對比例4的光膜制造的全部偏光鏡片，無論從正面看還是從一定角度看，均具有高的漏光量，因此，具有較差的偏振特性。對比例5的光膜的R(0)超過10nm，光軸偏差超過±10°的范圍；對比例6的光膜的R(0)超過10nm。
例16和17和對比例7和8用以下的制造設(shè)備(1)擠壓機(jī)單螺紋擠壓機(jī)，內(nèi)徑為50mm，L/D＝28，可調(diào)節(jié)的溫度范圍是270-320℃。
(2)T-模具500mm寬，外吊桿型T-模具。
(3)冷軋輥裝有邊緣銷和保持在140℃的冷軋輥。
以下例和對比例中用上述設(shè)備制造430mm寬和40μm厚的膜，隨后按與例1相同的方式測剩余相位差。
例16IEDN公司制造的商品名為“IEONOR 1600”，Tg＝168℃的飽和降氷片烯樹脂用作非結(jié)晶的熱塑性樹脂。在模具溫度為300℃，氣隙為70mm的條件下，預(yù)干燥和從模具中擠出該降氷片樹脂。用沿氣隙放置與膜隔開30mm的加熱器，在膜穿過氣隙時對膜保溫。膜剛穿過模具出口后的沿其寬度方向的樹脂溫度范圍是298-303℃。膜剛要與冷軋輥接觸之前沿其寬度方向的溫度范圍是270-274℃。而且，膜剛穿過模具出口后和膜剛要與冷軋輥接觸之前，沿其寬度方向的溫度變化范圍保持在±10℃內(nèi)。用輻射溫度計測該膜的溫度。
確定制成的膜的平均剩余相位差為0.85nm，最大為0.90nm.。
例17Teijin-Amoco Eng Plastic有限公司制造的，商品名為“Udel 3500”，Tg＝193℃的聚硫砜樹脂用作非結(jié)晶的熱塑性樹脂。模具溫度保持在325℃。另外，進(jìn)行例16的工藝，擠壓樹脂。膜剛通過模具出口后沿其寬度方向的樹脂溫度是331℃至334℃。膜剛要與冷軋輥接觸之前沿其寬度方向的膜溫度范圍是300-306℃。
確定制成的膜的平均剩余相位差是0.89nm，最大是0.95nm。
對比例7模具溫度保持在280℃。另外，進(jìn)行例16的工藝，擠壓樹脂。膜剛穿過模具出口后沿其寬度方向的樹脂溫度范圍是285-291℃。膜剛要與冷軋輥接觸之前沿其寬度方向的溫度范圍是258-265℃。
確定制成的膜的平均剩余相位差是2.05nm。
對比例8用例17中用的樹脂。另外，進(jìn)行例16的工藝，擠壓樹脂。故意改變模具溫度，使膜剛穿過模具出口后沿其寬度方向的樹脂溫度范圍是303-321℃。膜剛要與冷軋輥接觸之前沿其寬度方向的溫度范圍是270-281℃。
確定制成的膜的平均剩余相位差是0.91nm，最大超過1nm。
例18和19和對比例9和10用于制造光膜的系統(tǒng)包括以下的擠壓機(jī)，T-模和冷軋輥。
(1)擠壓機(jī)單螺紋擠壓機(jī)，其內(nèi)徑為100mm，L/D＝32，可調(diào)節(jié)的擠壓溫度范圍是270-320℃。
(2)T-模具1700mm寬，外吊桿型T-模具，模具前緣裕度是800μm。
(3)冷軋輥裝有相對的固定銷的冷軋輥，和保持在140℃的溫度。
例18IEON公司制造的商品名為“IEONOR 1600”，Tg＝168℃的熱塑性降氷片烯樹脂在110℃預(yù)干燥3小時。這種經(jīng)預(yù)干燥后的熱塑性降氷片烯樹脂，在模具溫度為310℃，氣隙為70mm的條件下擠壓，之后，用冷軋輥冷卻以制成光膜。膜剛要與冷軋輥接觸之前測到的膜溫度是250℃。結(jié)果制成1500mm寬和40μm厚的透光膜。去掉膜的相對的寬度端，制成1200mm寬的膜、隨后按以下工藝評估膜的剩余相位差，光軸偏差和厚度精度。而且按下述工藝把光膜粘接到偏光鏡上，經(jīng)粘接試驗進(jìn)一步評估光膜。
(a)沿法線方向的延遲，光軸偏差和厚度精度。
Oji Scientific Instruments制造的，商品名是“KDBRA-21ADH”的自動雙折率分析儀，與波長為590nm的射線一起用于測試。測試沿法線方向的延遲，光軸偏差和厚度精度之前，去掉膜的兩個相對的寬度方向的端部，每個寬度端的展寬寬度是膜寬的10％。從按規(guī)定間隔5nm在寬度方向設(shè)置的多個點(diǎn)測延遲。所指的光軸偏差是以指定的0度方向的光軸為基礎(chǔ)。用Mahr生產(chǎn)的商品名為MILITRON的有R30mm超硬球形測試元件的接觸型厚度儀測厚度，測試壓力為0.2N(牛頓)。
(b)粘接試驗對每個光膜的粘接表面進(jìn)行放電處理。Toyo Morton制造的產(chǎn)品號為EL436的，基本樹脂與固化劑按10比3的比例混合的混合物含水氨基甲酸乙酯粘接劑，用水稀釋，使固體含量為10wt％，之后，粘接溶液用Mayer棒#8涂到膜的粘接表面上。涂有粘接劑的膜隨后與偏光鏡組合。用肉眼看制成的組件。
例18中制成的光膜沿法線方向的最大延遲是2.8nm，光軸偏差是9°，厚度精度是5.3μm。峰值與谷值之間的高度差最大為3.8μm。每2cm寬的最大厚度精度是2.41μm。
上述粘接試驗中證實(shí)，光膜在其整個寬度上與偏光鏡保持緊密接觸而無缺陷。
例19Teijin-Amoco Eng Plastics公司生產(chǎn)的，商品名為“UDEL 3500”，Tg＝193℃的聚硫砜樹脂在110℃預(yù)干燥3小時。這種經(jīng)預(yù)干燥過的樹脂在模具溫度為320℃，氣隙為70mm的條件下從擠壓機(jī)擠壓，之后，用冷軋輥冷卻以制成光膜。膜剛要與冷軋輥接觸之前測到的膜溫度是278℃。這樣制成的光膜寬1500mm和厚80μm。去掉膜寬度方向的兩個相對端部，每端的延展寬度是膜寬的10％，以制成1200mm寬的光膜、隨后按與例18相同的方式評估膜。
結(jié)果，光膜沿法線方向的平均延遲為2.90nm。光軸偏差范圍為7°，厚度精度為7.5μm。波峰與波谷之間的最大高度差是4.8μm。每2cm寬的厚度精度最大為2.9μm。
粘接試驗中證實(shí)，光膜的整個寬度上與偏光鏡保持緊密接觸而無缺陷。
對比例9用例8中用的樹脂，在模具溫度為310℃，氣隙為70mm的條件下進(jìn)行擠壓。模具溫度故意沿寬度方向變化，制成厚40μm的厚度精度差的光膜。膜剛要與冷軋輥接觸之前測到的膜溫度是250℃。
按與例18相同的方式評估這樣制成的膜。光膜沿法線方向具有的平均延遲為2.8nm，光軸偏差是19°，厚度精度是6.9μm。峰值與谷值之間的最大高度差是5.2μm。每2cm寬度的最大厚度精度是4μm。
粘接試驗中，發(fā)現(xiàn)光膜在高度差大的部分與偏光鏡不是緊密接觸。
對比例10按與例18相同的方式評估IEDN公司制造的，商品號為IF-16-75，批號0069的市售降氷片樹脂的擠壓膜。該膜沿法線方向的延遲是3.2nm，光軸偏差是34度。膜厚測試結(jié)果示于圖9中，即，測到的膜平均厚度是75μm，厚度精度是8.55μm，峰值與谷值之間的最大高度差是7.0μm。每2cm寬的最大厚度精度是4.33μm。
按與例18相同的方式進(jìn)行粘接試驗。測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光膜高度差最大的部分不與偏光鏡緊密接觸。
權(quán)利要求
1.一種光膜，用非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成，其膜厚低于100μm，剩余相位差達(dá)到10nm，光軸偏差范圍是±10°。
2.按權(quán)利要求1的光膜，其中，所述剩余相位差達(dá)到3nm。
3.按權(quán)利要求1的光膜，其中，沿從所述光膜的法線分別朝快軸和慢軸傾斜40度的斜線測到的延遲Rs(40)和Rf(40)分別保持在不超過R(0)+6nm
4.按權(quán)利要求1的光膜，其中，所述非結(jié)晶的熱塑性對脂是飽和的降氷片烯樹脂。
5.光膜，用非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成，其膜厚低于100μm，剩余相位差達(dá)1nm。
6.按權(quán)利要求5的光膜，其中，沿從所述光膜的法線分別朝快軸和慢軸傾斜40度的斜線測到的延遲Rs(40)和Rf(40)分別保持在不超過R(0)+6nm
7.按權(quán)利要求5的光膜，其中，所述非結(jié)晶的熱塑性樹脂是飽和的降氷片烯樹脂。
8.光膜的制造方法，包括步驟玻璃轉(zhuǎn)換溫度為Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模具擠壓成膜的步驟，和所述的膜與冷軋輥緊密接觸的步驟，所述的膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+50℃以上。由此制成光膜，光膜厚度低于100μm，剩余的相位差達(dá)到10nm，光軸偏差范圍在±10°。
9.按權(quán)利要求8的光膜制造方法，其中，所述光膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度保持在Tg+80℃以上，由此制成的光膜具有的剩余相位差達(dá)到3nm。
10.一種光膜制造方法，包括步驟玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模具擠壓成膜的步驟，和膜與冷軋輥緊密接觸的步驟，其中如果膜剛與冷軋輥緊密接觸后的膜厚規(guī)定為A，模具前緣裕度規(guī)定為B，如果70μm≤A＜100μm，則B/A值保持在10，如果50μm≤A＜70μm，則B/A值達(dá)到15，如果A＜50μm，則B/A值達(dá)到20，膜剛要與冷軋輥緊密接觸之前的溫度保持在不低于Tg+30℃，由此制成的光膜，膜厚低于100μm，剩余的相位差達(dá)到10nm，光軸偏差范圍在±10°。
11.光膜的制造方法，包括步驟玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模具擠壓成膜的步驟，和所述的膜與冷軋輥緊密接觸的步驟，其中所述膜通過模具出口后的所述樹脂溫度保持在不低于Tg+130℃的溫度，從模具出口進(jìn)入與冷軋輥接觸之前的膜溫度保持在不低于Tg+100℃，膜剛通過模具出口后的溫度和膜剛要與冷軋輥接觸之前的溫度，在膜寬度上的溫度變化均保持在范圍±10°內(nèi)，由此制成的光膜厚度低于100μm，剩余的相位差達(dá)到1nm。
12.按權(quán)利要求8至11中任一項的光膜制造方法，其中，用膜對著冷軋輥加壓的方法，或從冷軋輥側(cè)邊抽氣的方法使所述的膜與冷軋輥緊密接觸。
13.按權(quán)利要求8至11中任一項的光膜制造方法，其中，所述非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模具擠壓成隨后與冷軋輥接觸的膜時，膜在從模具出口延伸到膜/冷軋輥之間的界面間的氣隙中保溫。
14.光膜，用非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成，其膜厚低于100μm，沿法線方向的延遲R(0)達(dá)到3nm，長度方向的光軸偏差在±10°，厚度精度滿足以下規(guī)定(a)或(b)。(a)如果平均厚度是60μm以上，整個寬度上的厚度精度達(dá)到平均厚度的10％，每2cm寬的厚度精度達(dá)平均厚度的5％，沿寬度方向的厚度曲線的峰值與谷值之間的高度差達(dá)到平均厚度的7％。(b)如果平均厚度低于60μm，整個寬度上的厚度精度低于6μm，每2cm寬的厚度精度達(dá)3μm，沿寬度方向的厚度曲線的峰值與谷值之間的高度差達(dá)4μm。
15.按權(quán)利要求14的光膜，其中，所述的非結(jié)晶的熱塑性樹脂是降氷片烯樹脂。
16.按權(quán)利要求1、4、5、7、14和15中任一項的光膜，其中，所述光膜用于保護(hù)偏光鏡。
17.偏光鏡片，包括偏光鏡，和按權(quán)利要求1、4、5、7、14和15中任一項的光膜，光膜放在所述偏光鏡的至少一個表面上。
全文摘要
光膜，用非結(jié)晶的熱塑性樹脂經(jīng)熔融擠壓制成，其膜厚低于100μm，剩余相位差達(dá)10nm，光軸偏差范圍是±10°。和光膜的制造方法，當(dāng)玻璃轉(zhuǎn)換溫度為Tg的非結(jié)晶的熱塑性樹脂從擠壓模具擠壓成膜，和膜與冷軋輥接觸時，膜從模具出口進(jìn)入與冷軋輥緊密接觸之前的膜溫度保持在不低于Tg+50℃。
文檔編號B29C47/88GK1408527SQ02145899
公開日2003年4月9日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者澤田貴彥, 荻野健太郎, 西村克已, 岡田安正, 田畑博則, 野里省二, 小林仁 申請人:積水化學(xué)工業(yè)株式會社