專(zhuān)利名稱(chēng)：：相位差膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及適合用作液晶顯示裝置(LCD)的部件以及光拾取裝置部件的聚合物薄膜。更詳細(xì)地說(shuō)，涉及適于提高液晶顯示器的輝度、對(duì)比度及視角的薄膜。
背景技術(shù)：
：平板顯示器(FPD)廣泛適用于從小型顯示器至大型顯示器的用途，但時(shí)至今日，從斜方向看LCD時(shí)的對(duì)比度的提高以及改善輝度不均、提高輝度仍然是一個(gè)課題。因此，目前是出于相位差補(bǔ)償?shù)哪康膶⒕酆衔锉∧び糜谝壕э@示裝置的STN(超扭曲向列相)方式等，用來(lái)解決色補(bǔ)償、視角擴(kuò)大等問(wèn)題。進(jìn)而，利用了薄膜晶體管(TFT)的LCD與之前所述的STN相比畫(huà)質(zhì)更優(yōu)異，^f旦依然存在乂人斜方向看到的畫(huà)質(zhì)與從正面看到的畫(huà)質(zhì)不同的視角問(wèn)題，因此，使用將上述相位差膜優(yōu)化后的相位差膜等。另外，出于功能上高對(duì)比度的目的還使用反射型LCD。進(jìn)而，伴隨著最近的畫(huà)面的大型化，必須提高LCD的視角。對(duì)利用相位差膜來(lái)改善視角的要求非常高，還需要性能更強(qiáng)的相位差膜。晶自身所具有的雙折射帶來(lái)的影響。利用偏光板制作的直線偏光通過(guò)LCD單元時(shí)，不能維持其偏光性能，一部分光漏掉而透射，因而會(huì)出現(xiàn)對(duì)比度降低、色調(diào)變化這樣的顯示上不優(yōu)選的現(xiàn)象。如何能夠補(bǔ)償這種由液晶的視角導(dǎo)致的雙折射的變化，這就需要用到相位差膜。近年來(lái)，作為改良這種視角特性的LCD方式，嘗試在垂直取向向列型液晶顯示裝置(VA-LCD)或IPS-LCD、OCB-LCD等液晶自身的改良中，通過(guò)顯示器的視角來(lái)改善對(duì)比度。然而，為了應(yīng)對(duì)最近的液晶顯示器的大型化、進(jìn)而廣視角下要求高畫(huà)質(zhì)的需求，不可缺少的是相位差膜的功能，獲得大面積的具備延遲值的均勻性、慢軸方向的均勻性以及表面性(無(wú)損傷)的LCD用相位差膜成為重要課題。因此，提出了許多相位差膜，例如日本特開(kāi)2006-91246號(hào)公報(bào)中提出了用于液晶顯示裝置時(shí)顯示圖像的顏色變化少且有助于碎見(jiàn)角擴(kuò)大的相位差才反。進(jìn)而，日本特開(kāi)2004-117625號(hào)公報(bào)中還提出了如下相位差膜，其特征在于，在施加張力以實(shí)施拉伸處理時(shí)，拉伸前與拉伸后的紅外吸收的差光譜(differentialspectrum)中，從拉伸15秒至1小時(shí)的羰基的吸光度變化率A與從拉伸1O分鐘至1小時(shí)的羰基的吸光度變化率B為1.2<A".O、B>1.1。進(jìn)而，日本特開(kāi)2005-77963號(hào)公才艮提出為了制造在時(shí)間變化、溫度變化中尺寸穩(wěn)定性?xún)?yōu)異、外部應(yīng)力導(dǎo)致的光學(xué)物性變化小的相位差膜，期望使用折射率高、阿貝數(shù)低、玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高、光彈常量為特定值以下的聚碳酸酯。然而，這些方案都沒(méi)有明確規(guī)定薄膜的光學(xué)特性，因而其使用方法存在限制。特別是不能滿(mǎn)足最近的追尋高畫(huà)質(zhì)的顯示裝置的要求。特別是為了滿(mǎn)足目前的顯示器的高度要求，重要的是控制了三維方向的折射率的相位差膜，適宜以Nz因子進(jìn)行規(guī)定。Nz因子=(nx-nz)/(nx-ny)(式中，nx及ny是面內(nèi)的主折射率，nz是厚度方向的主折射率。)對(duì)于這樣的控制了Nz因子的相位差膜提出了幾個(gè)方案。例如曰本特開(kāi)2005-62673號(hào)7^才艮及曰本對(duì)爭(zhēng)開(kāi)2005—62671號(hào)7>才艮提出了Nz因子為0.5~2.0的相位差膜，以及日本特開(kāi)2004-309617號(hào)公報(bào)提出了具有1.00《Nz因子<1.35的Nz因子的相位差膜，同樣，日本特開(kāi)2006-58540號(hào)公報(bào)提出了O.l《Nz因子<0.9的相位差膜。然而，任一個(gè)相位薄膜都是具有2以下的Nz因子的薄膜，并沒(méi)有提出進(jìn)一步控制了分子取向的具有較大Nz因子的薄膜。另一方面，為了提高LCD的畫(huà)質(zhì)，需要提高輝度、減少輝度不均，因而將聚合物薄膜制成擴(kuò)散薄膜或擴(kuò)散片來(lái)使用。作為擴(kuò)散薄膜所要求的最重要的物性，可列舉出提高輝度、以及隱藏光擴(kuò)散或隱藏光源和在其后側(cè)的斑點(diǎn)圖案。目前，在液晶顯示器等中使用被稱(chēng)為邊光(edgelight)型背光的面光源，但在這樣的液晶顯示器中，為了使由光源發(fā)出的光發(fā)生擴(kuò)散、看不到光源的像，需要光擴(kuò)散薄膜。近年來(lái)，對(duì)光擴(kuò)散薄膜不僅要求具有良好的光透射性，并日漸要求優(yōu)異的光擴(kuò)散性即通過(guò)具有適當(dāng)范圍的霧度(HAZE)值使由光源發(fā)出的光在液晶面板上均勻擴(kuò)散，同時(shí)要求優(yōu)異的高輝度性。作為這樣的光擴(kuò)散片，存在如下片材在薄膜的至少一個(gè)面上設(shè)置有包含聚合物珠、無(wú)機(jī)微粒的光擴(kuò)散層的片材(參照日本特許第2665301號(hào)公報(bào))、以及對(duì)透明塑料薄膜的一個(gè)面或雙面實(shí)施壓花加工而形成凹凸的同時(shí)，在其的一個(gè)面或只又面i殳置有包含微粒的光擴(kuò)散層的片材(參照日本特開(kāi)平ll-337711號(hào)公報(bào))等。
發(fā)明內(nèi)容如上所述，為了提高視角，優(yōu)選使用相位差膜、特別是控制了三維折射率的相位差膜，為此，需要使用規(guī)定了Nz因子的薄膜，目前提出的方案僅是Nz因子為2以下的相位差膜，并未提出進(jìn)一步控制了分子取向的具有較大Nz因子的薄膜。本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與目前LCD所使用的相位差膜不同，控制了薄膜面內(nèi)與法線方向的光學(xué)各向異性顯著不同的薄膜，其N(xiāo)z因子顯示出IO以上的值，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)若使用具有較大Nz因子的薄膜時(shí)能夠提高視角。發(fā)現(xiàn)特別是Nz因子顯示出IO以上的值的薄膜作為垂直取向(VA)LCD、光學(xué)補(bǔ)償彎曲排列(OCB)液晶的相位差膜，其擴(kuò)大視角的性能比以往的薄膜更優(yōu)異，基于此，從而完成了本發(fā)明。另外，Nz因子大意味著薄膜面內(nèi)與在薄膜面的法線方向分子取向的各向異性大，特別是分子的取向被高度地控制。進(jìn)而，發(fā)現(xiàn)在維持該光學(xué)特性的狀態(tài)下還能賦予光擴(kuò)散能力，可以制成兼具相位差功能和光擴(kuò)散薄膜的功能的薄膜。目前是以多個(gè)薄膜賦予相位差功能和光擴(kuò)散功能，但本發(fā)明可以用l張薄膜發(fā)揮這些功能。即，本發(fā)明涉及如下所示的相位差膜。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是一種相位差膜，其特征在于，其厚度為30~500pm、透光率為85%以上、Nz因子為10以上。Nz因子=(nx_nz)/(nx_ny)(式中，nx及ny為面內(nèi)的主折射率，nz為厚度方向的主折射率。)本發(fā)明優(yōu)選的方式是霧度為50%以上的具有上述光擴(kuò)散功能的相位差膜。本發(fā)明其他優(yōu)選方式是薄膜的材質(zhì)為聚碳酸酯樹(shù)脂的上述相位差膜。本發(fā)明其他優(yōu)選方式為以熔融擠出法制造的上述相位差膜。本發(fā)明的優(yōu)選方式的相位差膜的擴(kuò)大視角的性能比以往的薄膜更優(yōu)異、對(duì)比度提高，進(jìn)而可以使薄膜更薄，特別適合便攜電子機(jī)器等。另外，可以不損害相位差功能地賦予本發(fā)明的相位差膜以光擴(kuò)散功能，目前是以多個(gè)薄膜賦予相位差功能和擴(kuò)散功能，但本發(fā)明可以以一張薄膜解決。具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。作為相位差膜，可以使用光透射性?xún)?yōu)異的薄膜，沒(méi)有特別限定。優(yōu)選使用光透射率為85%以上且取向不均少的薄膜。作為材質(zhì)，可使用例如聚碳酸酯、聚芳酯、聚砜、PET、聚萘二曱酸乙二醇酯這樣的聚酯；聚醚砜、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯這樣的聚烯烴；纖維素系聚合物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸曱酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、降冰片烯系聚合物等。在上述中特別優(yōu)選使用聚碳酸酯。聚碳酸酯的制造方法是在由雙酚類(lèi)和炭酸酯形成化合物制造聚碳酸酯時(shí)使用的公知方法。例如可以通過(guò)雙酚類(lèi)與光氣的直接反應(yīng)(光氣法)、或雙酚類(lèi)與碳酸二芳基酯的酯交換反應(yīng)(酯交換法)等方法進(jìn)行制造。作為上述雙酚類(lèi)，可列舉出2，2-雙(4-羥苯基)丙烷(通稱(chēng)雙酚A)、雙(4-羥苯基)曱烷、1,1_雙(4-羥苯基)乙烷；2，2-雙(4-羥苯基)丁烷；2，2-雙(4-羥苯基)辛烷；2,2-雙(4-羥苯基)苯基甲烷；2，2-雙(4-羥基-1-曱基苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲基-4-羥苯基)丙烷、2，2-雙(3,5-二曱基-4-羥苯基)丙烷、雙(4-羥苯基)萘基甲烷、l，l-雙(4-羥基-叔丁基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-四甲基苯基)丙烷、2，2-只又(4-羥基-3-氯苯基基)丙》克、2，2-乂又(4-羥基-3，5-四氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-四溴苯基)丙烷等雙(羥基芳基)烷烴類(lèi)、1,1_雙(4-羥苯基)環(huán)戊烷、l，l-雙(4-羥苯基)環(huán)己烷(通稱(chēng)雙酚Z)、1,1-雙(4-羥苯基)-3，5，5-三曱基環(huán)己烷等雙(羥基芳基)環(huán)烷烴類(lèi)、雙(4-羥苯基)硫等雙(羥基芳基)硫醚類(lèi)、雙(4-羥苯基)砜等雙(羥基芳基)砜類(lèi)等。特別優(yōu)選2，2-雙(4-羥苯基)丙烷(通稱(chēng)雙酚A)。另一方面，作為炭酸酯形成化合物，可列舉出例如光氣、三光氣、碳酸二苯酯、二對(duì)甲苯基碳酸酯、苯基-對(duì)甲苯基碳酸酯、二對(duì)氯苯基基碳酸酯、二萘基碳酸酯等碳酸二芳基酯。這些^f匕合物還可以組合2種以上^f吏用。進(jìn)而，在本發(fā)明的目標(biāo)范圍內(nèi)，還可以與上述雙酚類(lèi)組合使用三環(huán)[5.2.1.02,6]癸烷二甲醇、環(huán)己烷-1，4-二曱醇、萘烷-2，6-二甲醇、降莰烷二甲醇(norbornanedimethanol)、五環(huán)五癸烷二曱醇(pentacyclopentadecanedimethanol)、環(huán)戊烷一1，3-二曱醇、1，4-丁烷二醇、1，6-己二醇、螺環(huán)乙二醇、異山梨醇、1，4:3，6-雙脫水甘露醇(Isomannide)等。本發(fā)明的相位差膜優(yōu)選Nz因子為IO以上，特別優(yōu)選為15~45。若為Nz因子顯示出IO以上的值的薄膜，則特別是作為垂直取向(VA)LCD或光學(xué)補(bǔ)償彎曲排列(OCB)液晶的相位差膜時(shí)，擴(kuò)大視角的性能比以往的薄膜更優(yōu)異。為了使Nz因子為lO以上，可列舉出例如相對(duì)于z方向增大x方向的4i伸。由此，nx與nz的差異變大，可以充分增大Nz因子。本發(fā)明的相位差膜通過(guò)在至少一個(gè)面的表面形成凹凸形狀的圖案，從而可以具有50%以上的霧度。其表面形狀優(yōu)選為光擴(kuò)散性?xún)?yōu)異的壓花圖案、V溝圖案、壟狀圖案等，特別優(yōu)選壓花圖案。通過(guò)在薄膜表面形成凹凸形狀的圖案，可以將透光率以及霧度調(diào)整到任意值，可以得到期望的光擴(kuò)散性能。透光率優(yōu)選為85%以上、特別優(yōu)選為87%以上。霧度優(yōu)選為50%以上、特別優(yōu)選為65%以上。作為本發(fā)明的樹(shù)脂制薄膜的制造方法，可以使用通常的熔融擠出成形裝置進(jìn)行成形。使用擠出機(jī)進(jìn)行熔融，用具有橡膠彈性的第一冷卻輥和表面經(jīng)壓花加工的金屬制第二冷卻輥將從T模出來(lái)的熔融樹(shù)脂薄膜捏合，以對(duì)薄膜表面賦予凸凹形狀，使用配置在下游側(cè)的金屬制第三冷卻輥和牽引輥牽引薄膜。薄膜的厚度優(yōu)選為30400jim、進(jìn)一步優(yōu)選為50300。實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明并不受以下實(shí)施例任何限定。特性的評(píng)價(jià)如下所述。(1)Nz系數(shù)使用日本分光株式會(huì)社制ellipsometerM220在測(cè)定波長(zhǎng)633nm下測(cè)定延遲值。在薄膜表面與入射光垂直的狀態(tài)下測(cè)定面內(nèi)延遲值Re后，改變薄膜表面與入射光的角度測(cè)定厚度方向延遲值Rth,算出三維折射率nx、ny、nz。進(jìn)而，用下式算出Nz因子。Nz因子=(nx-nz)/(nx-ny)(2)總透光率、霧度使用株式會(huì)社村上色彩技術(shù)研究所制的霧度計(jì)HM-150型進(jìn)行測(cè)定。(3)視角特性從下側(cè)開(kāi)始依次配置市售的背光、碘系偏光板、相位差膜、液晶單元、偏光板，并使偏光板的透射軸成直角。從上面在入射角0。和45。方向目視觀察背光燈的光，以有無(wú)漏光來(lái)判斷視角特性的優(yōu)良與否。(4)光擴(kuò)散性透過(guò)薄膜觀察點(diǎn)光源時(shí)，以光源的輪廓變淡判斷擴(kuò)散性。(或者以透過(guò)導(dǎo)光板、薄膜觀察光源時(shí)，導(dǎo)光板的斑點(diǎn)被隱藏來(lái)確認(rèn)。)[實(shí)施例1]使用熱風(fēng)干燥機(jī)在120。C下將聚碳酸酯樹(shù)脂(MitsubishiEngineering-PlasticsCorporation*]IupilonE-2000)的孝貞4立干》桑3小時(shí)。通過(guò)90mm單螺桿擠出機(jī)和T才莫，在27(TC下將該顆粒進(jìn)行熔融擠出，使用直徑220mm的硅橡膠制的第一冷卻輥與表面經(jīng)壓花加工的直徑450mm的金屬制第二冷卻輥，將被擠出的熔融薄膜捏合，以對(duì)薄膜表面賦予壓花圖案并冷卻，進(jìn)而，通到表面為鏡面的金屬制第三冷卻輥，使用牽引輥邊牽引邊成形出厚130pm的一個(gè)面壓花的薄膜。此時(shí)，將第一冷卻輥的溫度設(shè)定為5(TC、第二冷卻輥的溫度設(shè)定為130°C、第三冷卻輥的溫度設(shè)定為130。C,使冷卻輥的速度為9.5m/min。表l示出所得到的薄膜的特性評(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)安裝本實(shí)施例的聚碳酸酯樹(shù)脂制薄膜，提高了視角特性，光擴(kuò)散性也充分。使用熱風(fēng)干燥機(jī)在120°C下將聚碳酸酯樹(shù)脂(MitsubishiEngineering-PlasticsCorporation制IupilonE-2000)的顆4立干燥3小時(shí)。通過(guò)90mm單螺桿擠出機(jī)和T模在270°C下將該顆粒進(jìn)行熔融擠出，使用直徑220mm的硅橡膠制的第一冷卻輥和表面經(jīng)壓花加工的直徑450mm的金屬制第二冷卻輥將被擠出的熔融薄膜捏合，以對(duì)薄膜表面賦予壓花圖案并冷卻，進(jìn)而，通到表面為鏡面的金屬制第三冷卻輥，使用牽引輥邊牽引邊成形出厚75^im的一個(gè)面壓花的薄膜。此時(shí)，將第一冷卻輥的溫度設(shè)定為60°C、第二冷卻輥的溫度設(shè)定為135°C、第三冷卻輥的溫度設(shè)定為135。C,使冷卻輥的速度為16.0m/min。表l示出所得到的薄膜的特性評(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)安裝本實(shí)施例的聚碳酸酯樹(shù)脂制薄膜，提高了視角特性，光擴(kuò)散性也充分。[實(shí)施例3]使用熱風(fēng)干燥機(jī)在120。C下將聚碳酸酯樹(shù)脂(MitsubishiEngineering-PlasticsCorporation制IupilonE-2000)的顆、并立干燥3小時(shí)。通過(guò)90mm單螺桿擠出機(jī)和T模在270。C下將該顆粒進(jìn)行熔融擠出，使用直徑220mm的硅橡膠制的第一冷卻輥和表面經(jīng)壓花加工的直徑450mm的金屬制第二冷卻輥，將被擠出的熔融薄膜捏合，以對(duì)薄膜表面賦予壓花圖案并冷卻，進(jìn)而，通到表面為鏡面的金屬制第三冷卻輥，使用牽引輥邊牽引邊成形出厚500pm的一個(gè)面壓花的薄膜。此時(shí)，將第一冷卻輥的溫度設(shè)定為40。C、第二冷卻輥的溫度設(shè)定為125°C、第三冷卻輥的溫度設(shè)定為125。C,使冷卻輥的速度為2.5m/min。表l示出所得到的薄膜的特性評(píng)價(jià)結(jié)果，通過(guò)安裝本實(shí)施例的聚碳酸酯樹(shù)脂制薄膜，提高了視角特性，光擴(kuò)散性也充分。使用GE乂/^司制Lexanmattfilm8A13,與實(shí)施例l同樣地進(jìn)行薄膜特性評(píng)價(jià)測(cè)定。[比較例2]使用GE公司制Lexanmattfilm8B35,與實(shí)施例l同樣地進(jìn)行薄膜特性評(píng)價(jià)測(cè)定。[比較例3]使用帝人化成公司制PanlitefilmPC3555,與實(shí)施例l同樣地進(jìn)行薄膜特'性評(píng)價(jià)測(cè)定。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的相位差膜適用于液晶顯示裝置(LCD)的部件或光拾取裝置部件等。權(quán)利要求1.一種相位差膜，其特征在于，其厚度為30～500μm、透光率為85％以上、Nz因子為10以上。Nz因子＝(nx-nz)/(nx-ny)(式中，nx和ny為面內(nèi)的主折射率、nz為厚度方向的主折射率。)2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的相位差膜，其霧度為50%以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，薄膜的材質(zhì)為聚碳酸酯。4.根據(jù)權(quán)利要求l~3任一項(xiàng)所述的相位差膜，其通過(guò)熔融擠出法制得。全文摘要本發(fā)明的課題在于提供一種相位差膜，其適用于提高液晶顯示器的輝度、對(duì)比度以及視角。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種相位差膜，其特征在于，其厚度為30～500μm、透光率為85％以上、Nz因子為10以上。文檔編號(hào)G02B5/30GK101529284SQ200780034020公開(kāi)日2009年9月9日申請(qǐng)日期2007年9月11日優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日發(fā)明者仁藤祥一,加藤宣之,加藤賢治,林勝茂,江藤晴明申請(qǐng)人:Mgc菲爾須特股份有限公司;三菱瓦斯化學(xué)株式會(huì)社