TW200400216A - Polycarbonate alignment film and phase difference film - Google Patents
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Description
200400216 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關聚碳酸酯系配向薄膜及相位差薄膜。更 δ羊細而g，係有關可作爲液晶顯示裝置等之相位差薄膜使 用之聚碳酸醋系配向薄膜及其相位差薄膜之用途。 【先前技術】 位相差薄膜係用於液晶顯示裝置之STN( Super twisted nematic )方式等，解決色補償，擴大視角等的問 題。以往色補償用之相位差薄膜的材料可使用聚碳酸酯， 聚乙烯醇，聚硕，聚醚硕，非晶質聚烯烴等。特別是擴大 視角用之相位差薄膜材料除了前述材料外，還可使用高分 子液晶，圓盤狀液晶等。 電壓〇 ff的狀態下，對於基板大致成垂直配向之液晶 之垂直配向方式之液晶顯示裝置因高對比，廣視角，因此 已開始用於監視器或電視等。特別是如1 9 9 7 S 〇 c i e t y f 〇 r information display international symposium digest of t e c h n i c a ] p a p e r s之8 4 5〜8 4 8頁記載，欲得到廣視角時， 使用相位差薄膜是很重要的。 以雙酚A爲起始原料所製作由聚碳酸酯均聚物所構 成之相位差薄膜，已廣泛用於前述之S TN方式。 但是特別是垂直配向方式之液晶顯示裝置之品質比 STN方式高，因此，使用以往STN方式所用之聚碳酸酯 材料之相位差薄膜無法得到充分之顯示品質。換言之’因 -6 - (2) (2)200400216 使用聚碳酸酯均聚物之相位差薄膜與偏光薄膜之貼合步驟 之應力，此步驟所得之層合偏光薄膜與液晶顯示裝置之貼 合步驟之應力或高溫下或高溫多濕下之耐久性試驗時所產 生之偏光薄膜之收縮應力等，使該相位差薄膜之相位差値 或光學軸產生變化，結果液晶顯示裝置之畫面，特別是全 部黑色顯示時之畫面產生亮度不均，造成顯示品質低落的 問題。此出現亮度不均之處係依液晶顯示裝置之方式而 定，特別是液晶顯示裝置之畫面之4邊之周邊較明顯。因 此，以下本專利說明書中稱此現象爲框邊現象，此問題稱 爲框邊問題。 相位差薄膜之材料例如有纖維素乙酸酯、聚烯烴、聚 碳酸酯等。 但是使用纖維素乙酸酯之相位差薄膜，因纖維素乙酸 酯之吸水率高等，因此分子配向之安定性差，不易用於特 別是面內必須爲高配向度的情形，同樣的，也很難抑制面 內之各向異性之不均。具有降冰片烯骨架等之環狀骨架之 聚烯烴一般光彈性常數較低，但是固有雙折射也較低，因 此，欲得到相位差薄膜所必須之相位差時，必須進行高倍 率延伸。 欲得到高玻璃化溫度時，使用降冰片烯骨架等之鬆密 度較高之分子結構，結果作爲相位差薄膜使用時或生產時 產生缺乏耐衝擊性、使用性、延伸性，且薄膜易龜裂，斷 裂等的問題。 芳香族聚碳酸酯中，使用經由具有2個芳香環之鍵結 (3) (3)200400216 基鍵結之芳香族二羥基化合物（雙酚）之聚碳酸酯具有可提 供適當之柔軟性，且具有高玻璃化溫度之優點。但是如前 述廣泛用於S T N方式具有雙酚A骨架之均聚物雖無使用 性或延伸性得問題，但是如前述有框邊問題，很難用於要 求高品質之垂直配向方式之液晶顯示裝置。 聚碳酸酯之種類多，也有適用於相位差薄膜者。曰本 特開平7-24666 1號公報及特開平6- 82 624號公報提案使 用雙酚A骨架以外之二羥基成分之聚碳酸酯所構成之相 位差薄膜。 聚碳酸醋分爲脂肪族系及芳香族系兩類。一般脂肪族 系聚碳酸酯之光彈性常數低，但是玻璃化溫度低，生產性 不佳，因此未作爲相位差薄膜之材料使用。框邊現象之原 因之一係因偏光板收縮產生之應力經由粘著層傳送至相位 差薄膜，因相位差薄膜之相位差變化所產生的。 因此，光彈性常數較低之相位差薄膜對於應力之相位 差變化較小，較佳。而芳香族系聚碳酸酯之生產性佳，因 具有芳香環可輕易提高玻璃化溫度，如前述實際上可作爲 相位差薄膜使用’但是有光彈性常數較大的問題。已試圖 降低芳香族聚碳酸酯薄膜之光彈性常數，也有提案一些均 聚物、共聚物。 但是這些芳香族聚碳酸酯雖理由不明確，可能是因有 芳香環，因此很難將光彈性常數降至如前述由降冰片烯骨 架等之鬆密度較高之官能基之聚烯烴所構成之市售的光學 薄膜。換言之’聚碳酸酯從使用性及成形性的觀點而言’ 冬 (4) (4)200400216 優於前述聚烯烴，但是仍具有在高玻璃化溫度的狀態下 很難降低光彈性常數的問題點。 日本特開平6-25 3 98號公報揭示由下述式（a)
式中1^〜尺4爲氫原子、鹵原子、苯基、碳數1〜3之 烷基之構成單位及下述式（b)
式中 W爲單鍵、烷叉基、環烷叉基、苯基取代烷叉 基、硕基、硫基或氣撐基’R5及R6爲氣原子、鹵原子、 苯基、碳數1〜3之烷基，η及m係1〜4的整數之構成單 位所構成，構成單位（b)之含量爲41〜95莫耳％之高折射 率、低雙折射性聚碳酸酯樹脂。同公報之實施例揭示以莫 耳比85/15(實施例1)、75/2 5 (實施例2)及5 0/5 0(實施例3) 使用9，9 -雙（4 -羥苯基）芴與雙酚A，以溶液聚合法製造 之聚碳酸酯（粉末）溶解於二氯甲烷得到薄膜。但是同公報 中未記載上述聚碳酸酯之單軸或雙軸延伸薄膜，因此也未 記載由這些薄膜所構成之相位差薄膜。 (5) (5)200400216 曰本特開200 ]- 3 1 823 2號公報揭示含有]莫耳％以上 之下述式（c)
表示之重覆單位，玻璃化溫度爲1 6 5 °C以上之聚碳酸酯 所構成，以8 0 °C熱處理5 0 0小時後之熱收縮率爲 〇.0 7 %以下，且以超微小硬度計測定硬度爲1 6 k g / m m 2以上，厚度爲1 0〜2 0 # m，且滿足波長 5 5〇n m之相位差（R ( 5 5 0 ))爲式| R ( 5 5 0 ) I $ 2 0 n m之光學薄膜。其實施例7揭示使用 下述式
表示之雙酚化合物3 0莫耳％及雙酚A 70莫耳％ ，以溶液 聚合法製造之聚碳酸酯共聚物溶解於二氯甲烷，得到流延 薄膜。此薄膜以單軸延伸].5倍得到R( 5 5 0)爲5 . Onm之光 -10- (6) (6)200400216 學薄膜。 【發明內容】 本發明之目的係提供適用於液晶顯示裝置之相位差薄 月旲之聚碳酸醋系配向薄膜。 本發明之其他目的係提供適用於特別是垂直配向方式 之液晶顯示裝置之具有各種光學各向異性之相位差薄膜之 聚碳酸酯系配向薄膜。 φ 本發明之其他目的係提供適用於因偏光薄膜面積較大 不易解決前述框邊問題之顯示面積丨5吋以上之大型液晶 顯示裝置，特別是垂直配向方式之液晶顯示裝置，且大致 上可解決框邊問題，且具有優異之視角特性之相位差薄 膜。 本發明之其他目的及優點如下述說明。 依據本發明時，本發明之目的及優點第]可藉由一種 單軸或雙軸配向薄膜來達成， β 其特徵係 (Α)由含有以下述式（I)
[上述式（I)中，R1〜R8爲分別獨立選自氫原子、鹵原子 數、碳數1〜6之烴基及碳數]〜6之烴基-〇 -基所成群的 -11 - (7) 200400216 基，X爲下述式（1)-1表示之基， (R30)
(R31)m R 及R31係分別獨立之鹵原子或碳數1〜3之烷基，η及 m係別獨立之〇〜4的整數表示之基]表示之重覆單位之聚 合物或聚合物之混合物所構成， 該聚合物或聚合物之混合物係分別含有聚合物或聚合 物之混合物之全重覆單位之3〇〜60莫耳％之上述式（1)表 不之重覆單位，且具有1 6 5 °C以上之玻璃化溫度， (B )以9 0 °C無負荷下熱處理5 0 0小時之熱收縮 率爲0.1%以下，且滿足 (c )下述式（1 ) 1 ^ R(45 0)/R(5 5 0)^ 1.06 --(1) 式中R (450)及R (550)係分別爲波長 4 5 0 n m及5 5〇n m之薄膜面內相位差。 依據本發明時，本發明之上述目的及優點第2可藉由 由上述單軸或雙軸配向薄膜所構成之相位差薄膜來達成。 換言之’本發明人等從使用性及延伸成型性的觀點， 試圖將優於具有前述降冰片烯骨架等之鬆密度較高之官能 基β環聚烯烴之優異特性之聚碳酸酯用於如垂直配向方式 -12- (8) 200400216 之液晶顯示裝置之相位差薄膜’著眼於聚碳酸酯材料之分 子結構及相位差薄膜之物性，精心檢討結果發現引起框邊 現象之原因之一係因相位差薄膜之光彈性常數以外之控制 因子，再進一步硏究結果發現即使某程度高之光彈性常 數，也可藉由控制其他因子，例如使用之聚碳酸酯之分子 結構、玻璃化溫度、熱收縮率等可減低框邊現象，可充分 使用於如垂直配向方式之液晶顯示裝置之相位差薄膜，遂 完成本發明。 Φ 〔發明之理想的實施形態〕 本發明使用之相位差薄膜材料之高分子係具有芴環之 特定的聚碳酸酯。換言之，以下述式（I)
表示的重覆單位佔有構成聚碳酸酯脂全重覆單位之3 0〜 60莫耳％，理想爲超過30莫耳％，且在60莫耳％之聚碳 酸酯。 上述式（I)中，R]〜R8爲分別獨立選自氫原子、鹵原 子數、碳數1〜6之烴基及碳數1〜6之烴基基所成群 中之至少一種的基。該烴基例如有甲基、乙基之烷基，如 苯基之芳基。11]及R3其中之一爲氫原子，另一爲甲基， R6及R8其中之一爲氫原子，另一爲甲基，這些使用性優 -13- (9)200400216
X爲下述式 (R30)
表示之基（芴成分）。R 、R3]係分別獨立之鹵原子或碳數 1〜3之院基’ η及m係0〜4的整數。 更理想之聚碳酸酯材料例如由上述式⑴表示的重覆 單位及下述式（II)
表示的重覆單位所構成，且以上述式（I)表示的重覆單位 佔有上述式（I)及式（II)之合計的35〜60莫耳％。 上述式（II)中，R9〜R16爲分別獨立選自氫原子、鹵原 子及碳數1〜2 2之烴基所成群中之至少一種的基。Y係以 下述表示之基： -14 - (10) 200400216
R 17
Ar" 17
R 18
Ar丨 R 19
所成群中之至少一種的基。Y中之R17〜R]9、R2]及R22 係分別獨立之氫原子、鹵原子或烷基、芳基之碳數1〜2 2 之烴基，R2()及R23係烷基、芳基之碳數1〜20之烴基， A r1〜Ar3係分別獨立之如苯基之碳數6〜10之芳基。 更理想爲上述聚碳酸酯爲以下述式（III)
表示之重覆單位佔有全重覆單位之45〜55莫耳％及以下 述式（IV) -15- 200400216
表示之重覆單位佔有全重覆單位之55〜45莫耳％之聚碳 酸酯。 上述式（ΙΠ)中，R24及R25係分別獨立之氫原子或甲 基。理想爲R24及R25兩者爲甲基。 上述式（IV)中，R26及R27係分別獨立之氫原子或甲 基。理想爲氫原子。 上述聚碳酸酯可爲共聚物或聚合物混合物（混合物、 混合聚合物）。可爲2種以上之共聚物之組合，2種以上 之均聚物彼此或均聚物與共聚物之混合。 上述式（I)之重覆單位超過6 0莫耳％時，有時很難滿 足具有上述相位差波長分散性之下述式（])。未達3 0莫耳 %時，不僅很難滿足下述式（1 )，且很難得到玻璃化溫度爲 1 65 °C以上者。爲了解決本發明之框邊問題，玻璃化 溫度必須爲1 6 5 °C以上，理想爲2 0 0 °C以上。光彈性常數 較低有助於解決框邊問題，但是玻璃化溫度較低時，有時 也會產生框邊現象。例如室溫下之光彈性常數低約爲1 0 X 1 (Γ8 cm 2/N以下之値，有時也會產生框邊現象。本發明之 薄膜在室溫下之光彈性常數約爲3〇xl(Tscm2/N以上，仍 可抑制框邊現象。即使具有上述式（I)之重覆單位，若玻 璃化溫度不在1 6 5 °C以上時，仍會產生框邊問題。 不論是共聚物或混合聚合物，例如藉由核磁共鳴 -16- (12) (12)200400216 (N M R)裝置可得到構成高分子之聚碳酸酯主體整體之莫耳 比。 上述共聚物及/或混合共聚物可藉由公知的方法製 得。聚碳酸酯適合使用二羥基化合物與光氣之縮聚的方 法、熔融聚合法、固相聚合法等來製造。混合物時，相溶 性混合物較理想，即使未完全相溶只要配合成分間之折射 率，即可抑制成分間之光散射，提高透明性。 玻璃化溫度爲1 6 5 °C以上，理想爲2 0 〇。<3以上之特性 爲本發明之目的，即可抑制框邊現象之重要原因之一的g 由仍未明。雖然框邊現象之原因未明點仍多，但是至少發 現其中原因之一係應力造成之相位差薄膜之光學各向異 性，與形成相位差薄膜之高分子材料之光學各向異性之分 子鏈的運動有關。一般液晶顯示裝置使用之溫度及製造步 驟施加於液晶顯示裝置上之相位差薄膜的溫度係以室溫爲 中心土 5 0 °C，因此，此裝置使用及操作溫度越離開玻璃化 溫度時，在室溫附近之分子運動性越低，可降低框邊現 象。此分子運動性係指包括高分子之螺變現象等之巨觀性 之分子運動。 如前述框邊現象原因之一係與形成相位差薄膜之上述 聚碳酸酯材料之分子運動有關，因此，該材料之分子量也 在範圍內較佳。表示分子量之極限粘度理想爲〇 . 4〜 1 · 1 d 1 / g，更理想爲〇 · 5〜1 · 〇 d 1 / g。從產生框邊現象之 高分子之分子運動性的觀點，極限粘度越高越佳，但是太 高時，薄膜之成形性等有問題，或高分子聚合步驟因粘度 -17- (13) (13)200400216 上升造成量產性降低的問題，因此極限粘度保持在上述範 園內較佳。 本發明之配向薄膜可使用單軸配向薄膜或雙軸配向薄 膜。 本發明之配向薄膜可將未延伸薄膜藉由延伸來製造。 未延伸薄膜之製造方法可使用公知之熔融擠壓法、溶液流 延法等’但從膜厚不均、外觀等之觀點來看使用溶液流延 法較理想。溶液流延法之溶劑可使用二氯甲烷、二氧雜環 戊院等 ° 單軸延伸可爲縱向、橫向單軸延伸，且可爲寬度自 由-單軸延伸、寬度固定-單軸延伸。雙軸延伸可爲逐次雙 軸 '同時雙軸延伸法。逐次雙軸延伸可在縱向延伸後進行 橫向延伸。 爲了提高延伸性時，在薄膜中可含有公知之可塑劑之 二甲基苯二甲酸酯，二乙基苯二甲酸酯，二丁基苯二甲酸 醋等之苯二甲酸酯，三丁基磷酸酯等之磷酸酯，脂肪族二 元酸酯，甘油衍生物，乙二醇衍生物等。延伸時，在前述 薄膜中可殘留前述薄膜製膜時所用的有機溶劑進行延伸。 此有機彳谷劑的理想含量爲配向薄膜構成材料之1〜2 〇重量 °/〇 。 本發明之配向薄膜係以9 0 °C、熱處理5 0 0小時後之 熱收縮率必須爲0 · 1 %以下〜其理由係如下。熱收縮如前 述爲長時間之分子運動的結果，因此熱收縮率較大的薄膜 時，即使爲薄膜單體，其相位差也可能長期產生較大的變 -18- (14) (14)200400216 化。薄膜本身之尺寸變化係經由粘著層連接之玻璃或其他 之光學薄膜之間產生應力，結果產生相位差變化，而產生 框邊現象。本發明人等精心硏究結果發現除了前述抑制其 他框邊現象之因素外，以9 0 °C、熱處理5 0 0小時後之熱 收縮率必須爲〇 . 1 %以下時，可更進一步抑制框邊現象。 施加於相位差薄膜之實際使用環境的溫度特別是如液晶電 視或液晶監視器之液晶顯示裝置，即使考慮背光的熱，最 高溫度爲8 0 °C時，也不會有問題。換言之，9(TC之定義 係對於推測實際使用環境之最高溫度之80 t：，考慮1 (TC 之安全係數所設定者。相位差薄膜係在薄膜面內，熱收縮 率之數値因測定方向而不同。具體之測定方法係記載於實 施例’限定爲薄膜面內最大折射率之遲相軸方向之熱收縮 率。熱收縮率理想爲0.0 8 %以下。 例如由聚碳酸酯之非晶性高分子所構成之薄膜，一般 而言配向薄膜之熱收縮大於無配向薄膜之熱收縮。爲了抑 制熱收縮必要時例如調整材料或製法。前述特定之聚碳酸 酯藉由配向後之熱處理使熱收縮降低，尺寸安定性優異的 材料。 本發明之配向薄膜必須進〜步滿足 下述式（I ) 1 ^ R(4 5 0)/R( 5 5 0)S 1.06 ... (1) 式中R (4 5 0 )及R ( 5 5 0 )係分別爲波長4 5 011 m及5 5 0 n m之此 -19- (15) (15)200400216 薄膜面內相位差。 垂直配向方式之液晶顯示裝置在電壓off時之黑色顯、 示時，液晶略呈垂直配向，因此，爲了進行光學補償得gj 良好視角時，本發明之配向薄膜理想爲單軸配向薄膜，| 同時滿足下述式（2)及（3)， R(5 5 0)>K(5 5 0) ...(2) R(5 5 0 )>20nm...(3) 式中 R(5 5 0)之定義係與上述式（1)相同，K(5 5 0)係波長 550 n m之下述式（4)所定義之數値， K= [ (nx + ny)/2-nz] χ d ...(4) (式中nx，ny及nz係分別爲薄膜之x軸，y軸及z軸方向 之折射率，d爲薄膜之厚度（n m)。 本發明之雙軸配向薄膜理想爲滿足下述式（2，） R(5 5 0) $ K(5 5 0) ...(2，） 式中R(5 5 0)及Κ(5 5 0)之定義係與上述式相同及滿足 上述式（3)或滿足上述式（2’）、下述式（3，）及下述式（5) R( 5 5 0 ) ^ 2 0nm...(35) (16) (16)200400216 Κ(550) ^ 50ηm...(5) 式中R(55〇)及Κ(55〇)之定義係與上述式相同。滿足 式（2 ’）及式（3 )之雙軸配向薄膜理想爲以]、述式（1 ’）取代上 述式（1 )， ]$ R(4 5 0)/R( 5 5 0 ) $ ] ·05 (1，） 式中R(450)及R(550)之定義係與上述式相同。 滿足上述特性之本發明之配向薄膜主要是進行相位差 薄膜之垂直配向方式之液晶晶室層及偏光板之光學補償。 具有前述特性之本發明之單軸配向薄膜係組合使用至 少各一片，理想爲各一片同時滿足下述式（6 ) 、 ( 7 )、 (8 )及（9 )之其他的相位差薄膜，可順利進行垂直配向 方式液晶顯示裝置之光學補償。此時本發明之單軸配向薄 膜主要是進行垂直配向方式液晶顯示裝置之偏光薄膜之視 角補償。而同時滿足下述式（6 ) 、 ( 7) 、（ 8 )及（9 ) 之其他的相位差薄膜主要是進行液晶晶室之光學補償。 1 ^ R(4 5 0)/R(5 5 0) ^ 1 .06··· (6) R( 5 5 0)^ K(5 5 0)...(7) R(5 5 0)^ 20nm...(8) K( 5 5 0) ^ 5 0nm...(9) -21 - (17) (17)200400216 式中 R(4 5 0)、R(5 5 0)及K( 5 5 0 )之定義係與上述式相 同。 具有前述特性之本發明之雙軸配向薄膜與具有下述式 (]〇 )之特性之單軸各向異性之其他相位差薄膜，組合用 於垂直配向方式中，此特別有助於液晶顯示裝置之視角擴 大， R( 5 5 0) = 2xK( 5 5 0)...(] G)。 φ 從垂直配向方式之液晶顯示裝置之光學補償的觀點， 波長分散特性也是重要的項目，本發明之配向薄膜從與液 晶之波長分散之適性及偏光薄膜之視角補償的觀點，必須 滿足上述式（1 )，更理想爲滿足下述式（1 ’ ’）， 1.01S R(450)/R(550)$ 1.05 …（1，，） 特別是使用產生圓偏光之圓偏光薄膜之垂直配向方式 之液晶顯示裝置，理想爲滿足上述式（〗）’更理想爲滿 足上述式（1，，）。產生圓偏光之圓偏光薄膜係指偏光薄 膜之偏光軸及相位差薄膜之遲相軸設定在4 5 °或13 5 °附 近者。一般STN方式用之相位差薄膜之R(45〇)/R(5 5 0)大 於上述式（])所限定者（大於0 ·6 )較佳’但是垂直配向 方式則是滿足上述式（1 )者爲佳° 本發明之單軸配向薄膜及雙軸配向薄膜如上述’可藉 -22- (18) (18)200400216 由單軸延伸或雙軸延伸製造’但是延伸後藉由熱處理降低 熱收縮率，可有效降低至熱收縮率0 ·] %以下。延伸後之 熱處理條件理想爲配向薄膜之玻璃化溫度之-5 〇 °c〜+ 3 〇 °C 之範圍內，相位差薄膜必須具有某種程度之相位差値，一 般延伸之配向結構藉由熱處理緩和後’降低相位差値。依 據本發明時，爲了壓抑相位差値，直接以延伸倍率的狀態 或比延伸倍率稍低的狀態較佳。具體而言，延伸倍率之降 低程度爲前面延伸倍率之〇〜30% ，更理想爲1〜20% 。 熱處理時間係依據熱處理溫度而定，理想爲1〜2 0 0秒。 前述延伸之熱處理包括例如連續之橫向延伸時，延伸步驟 中之最後降低延伸倍率，進行熱處理。 爲了有效降低框邊現象，以9 0 °C熱處理5 0 0小時後 之R ( 5 5 0 )之變化在± 3 n m以下較佳。更理想爲± 2 η ηι以 下。此評價係配向薄膜之單體的物性變化，此數値較大 時’有時仍會產生框邊現象。 如上述’本發明之配向薄膜之未延伸薄膜係藉由溶液 流延法製作較佳，此時從壓抑熱收縮的觀點，配向薄膜中 之殘留溶媒星爲0 · 9重量％以下較佳，更理想爲〇 · 7重量 %以下。 配向薄膜之高分子材料之吸水率貞1重量％訂，理 想爲。.8請以下，更理想爲〇 5重量％以了。使用吸 水率較局之局分子時，海孰q -tr —Γ do 时 k # S式驗中，有時可明顯看見框邊 現象。 作爲相位差薄膜之本發明之配向薄膜從生產性的觀 -23- (19) (19)200400216 點，對於薄膜寬度方向而言，可在平行方向含有薄膜面內 之遲相軸之滾筒狀形態的薄膜較佳。垂直配向方式之液晶 顯示裝置，有時偏光薄膜之穿透軸與相位差薄膜之遲相軸 呈垂直或平行，經由粘著層層合來使用。一般廣泛用之使 用碘之偏光薄膜係由連續縱-向單軸延伸步驟所製作，一 般在與滾筒之流動方向垂直方向有穿透軸。因此，前述垂 直配向方式之液晶顯示裝置，偏光薄膜之穿透軸與相位差 薄膜之遲相軸平行使用時，偏光薄膜之穿透軸與相位差薄 膜之遲相軸係以輥對輥的方式經由粘著層貼合，可製造層 合偏光薄膜時，生產性非常良好。爲了達此目的，滾筒狀 之相位差薄膜之遲相軸必須在薄膜之寬度方向上。 本發明之配向薄膜爲透明較理想，Haze値爲3 %以 下，更理想爲1 %以下，全光線穿透率爲8 5 %以上，理 想爲9 0 %以上。 配向薄膜中可添加苯基水楊酸，2 -羥基二苯甲酮， 三苯基磷酸酯等之紫外線吸收劑，或改變色調之發藍劑、 氧化防止劑等。 本發明之配向薄膜之膜厚無特別限定，理想爲1 // m 〜4 0 0 M m。本發明之配向薄膜及相位差薄膜也包括 「薄片」、「板」。 相位差薄膜一般對於斜向之入射光而言，會提供與正 面入射光不同之相位差値。高分子材料之三次元折射率係 以η X，n y，η z表示，這些之定義如下述。 η X :相位差薄膜面內之主延伸方向之折射率 -24- (20) (20)200400216 n y :相位差薄膜面內與主延伸方向直交之方位的折 射率 η z :相位差薄膜表面之法線方向的折射率 主延伸方向係指單軸延伸時之延伸方向，雙軸延伸係 指提高配向度之伸延的方向，而在化學結構上係指高分子 主鏈之配向方向。本發明之相位差値R係使用η x， η >.，薄膜膜厚 d ( nm )，以 R = ( n x — n y ) x d (n m ) 表示。 此三次元折射率係以解析偏光入射於相位差薄膜所得 之反射光之偏光狀態之偏光解析法測定，本發明係將相位 差薄膜之光學各向異性當作折射率橢圓體，以公知之折射 率橢圓體公式得到三次元折射率。三次元折射率係依使用 之光源之波長而定，因此以使用之光源波長定義較佳。 本發明之相位差薄膜係對於以光學補償薄膜補償之彎 曲配向晶室、垂直配向晶室、橫電場驅動方式晶室、扭轉 向列性晶室、膽固醇方式晶室等各種液晶晶室可進行光學 補償。可作爲液晶投影機等所使用之光學薄膜。 特別是本發明之配向薄膜作爲垂直配向方式之液晶顯 示裝置之相位差薄膜，從光學補償的觀點，理想爲滿足下 述式（1 1) 4 0n m s R ( 5 5 0) ^ 3 0 0 n m ... (1 1 ) 更理想爲滿足下述式（]2)者， -25* (21) (21)200400216 5 0nni$ R(5 5 0)S 200nin ..(12) 〇 本發明之由單軸配向薄膜所構成之相位差薄膜具有滿 足下述式（1 3 )之特性，有助於光學補償。 R( 5 5 0) = 2xK( 5 5 0) ...( 1 3 ) 如前述滿足這些特性之相位差薄膜係與將液晶晶室進 行光學補償之其他的相位差薄膜組合，在垂直配向方式之 液晶顯示裝置中，主要可進行偏光薄膜之光學補償。滿足 上述式（2 ) 、（：I 1 )、（ 1 2 )之相位差薄膜可補償偏光 薄膜之斜向入射時之軸變化。 本發明之雙軸配向薄膜作爲垂直配向方式之液晶顯示 裝置之相位差薄膜時，具有滿足下述式（1 4 )、（ 1 5 )
Onm^ R(5 5 0)^ 10nm...(14) 6 0 n m ^ Κ ( 5 5 Ο ) ^ 4 Ο Ο η m ...(15) 理想爲滿足下述式（1 6 ) 、 （ 1 7 ) 0 n m ^ R ( 5 5 Ο) ^ 5 η m ... (1 6) 6 0nm$ K(5 5 0)S 3 00ηηι·..(ΐ7) -26- (22) (22)200400216 之特性，有助於光學補償。 其次參照附圖，對於垂直配向方式之液晶顯示裝置說 明本發明之配向薄膜作爲相位差薄膜使用之具體例。 圖】係表示使用作爲光學補償薄膜之單軸配向薄膜2 與雙軸配向薄膜4之方式的情形。圖1中，〗爲偏光板， 2爲單軸配向薄膜，3爲垂直配向液晶晶室，4爲雙軸配 向薄膜’ 5爲偏光板，6爲背光。圖1之]係觀測者側之 偏光板，但是單軸配向薄膜大槪具有偏光板之視角補償薄 膜的功能，因此，配置於最靠近偏光板1或5的位置較 佳，如圖1所示，配置於最靠近偏光板1的位置更佳。此 時單軸配向薄膜2係滿足 R( 5 5 0 ) > K( 5 5 0)...(2) R( 5 5 0 ) > 20nm...(3) 較佳。理想爲滿足上述式（2 )及下述式（1 1 ) 4 0 n m ^ R ( 5 5 0) ^ 3 0 0 n m ...(1 1) ，更理想爲滿足上述式（2 )及下述式（1 2 ) 50nm^R(5 5 0) ^ 2 0 0nm ...(12) ，特別理想爲滿足上述式（2 ) 、 （ 1 2 )及下述式（〗3 ) -27- (23) 200400216 R(5 5 0)^ 2xK(5 5 0)…（]3) 〇 圖]之雙軸配向薄膜主要是具有垂直配向之液晶層之 光學補償薄膜的功能，因此，滿足 R(5 5 0 )S Κ( 5 5 0)…（2，）爲佳， 滿足下述式（3 ’）、( 5 ) R( 5 5 0)S 20nm".(3，） K(550)-50nm‘"（5)者更佳， 滿足下述式（1 6 ) 、（ 1 7 )
R(550)^ 5nm...(16) K(550) - 90n m ...(17)者更佳。 雙軸配向薄膜4在圖1之位置，也可使用2片以上之 薄膜。 圖2係使用2片雙軸配向薄膜的情形。圖2中，7爲 偏光板，8爲雙軸配向薄膜，9爲垂直配向液晶晶室，1 〇 爲雙軸配向薄膜，1 1爲偏光板，1 2爲背光。圖中8、1 0 爲相同特性之薄膜較佳。此時以2片進行液晶層、偏光板 -28- (24) (24)200400216 之視角補償，滿足上述式（2 ’）爲佳，滿足上述式（2，） 及下述式（3 ) R(550)> 20nm..(3) 較佳，滿足上述式（2 )及下述式（1 8 ) 、（ 1 9 )更佳， 2 0nm < R( 5 5 0) ^ 3 00nm ...(18) φ 3 〇 n m ^ K ( 5 5 0 ) ^ 5 0 0 n m …（19) ’特別理想爲滿足同時上述式（2 ’）及下述式（2 0 )、 (21) 2 0 nm < R( 5 5 0) ^ 1 5 0nm ...(2 0) 3〇nm^ K( 5 5 0)^ 3 00nm ...(21) • 圖3係使用1片雙軸配向薄膜的情形。圖3中，]3 爲偏光板，1 4爲垂直配向液晶晶室，1 5爲雙軸配向薄 膜，】6爲偏光板，1 7爲背光。以I片薄膜進行液晶層與 偏光板之視角補償。理想之雙軸配向薄膜之特性係與前述 圖2之薄膜相同。本發明之相位差薄膜在液晶顯示裝置 中’可使用多片，也可與其他之相位差薄膜，例如聚碳酸 酯、非晶質聚烯烴、聚醚砸、聚碾、纖維素乙酸酯所構成 之相位差薄膜，基板上塗布高分子液晶者，使圓盤液晶配 -29- (25) (25)200400216 向硬化者等組合使用。這些組合係在液晶顯示裝置中，或 與偏光薄膜組合使用。 將滿足這些之本發明之相位差薄膜用於垂直配向方式 之液晶顯示裝置’可提供視角特性優異之液晶顯示裝置。 不僅用於液晶顯示裝置，也可作爲有機電激發光元 件、電漿顯示器、電場發光元件、C R T等之發光元件或電 泳元件、投影機之光學引擎、光拾取器、攝像元件、光演 算元件、光記錄再生裝置、光記錄再生媒體等用之相位差 薄膜使用。 【實施方式】 〔實施例〕 以下舉實施例更詳細說明本發明，但是本發明不受此 限。 (評價法） 本說明書中所記載之材料特性値等係藉由以下之評價 法所得者。 (1 )相位差値（R = △ η · d ( nm ) ) 、κ値之測定 雙折射△ η與膜厚d之乘積之相位差r値及Nz係利 用分光橢圓偏光測定器之日本分光（股）製之商品名「 Μ 1 5 0」所測定者。R値係以入射光線與薄膜表面直交 的狀態下測定。Κ値（nm )係藉由改變入射光線與薄膜 -30- (26) (26)200400216 表面的角度，測定各角度之相位差値，利用公知之折射率 橢圓體之公式藉由曲線近似計算三次元折射率之n x， n y，n 2，然後代入下述式（4 ) K— ((nx+n)/2 — nz)xd ( 4 ) (n x ’ n y，n z及d之定義係與上述相同）。 參 (2 )吸水率之測定 除了使乾燥薄膜狀態之膜厚爲1 3 0 ± 5 〇 m外， 其餘係依據J I S K 7 2 0 9之「塑膠之吸水率及沸騰 吸水率試驗方法」測定。試驗片爲5 0 m m正方形，使試 驗片浸漬於水溫2 5 °C之水中2 4小時，然後測定重量變 化。單位爲％。 (3)高分子之玻璃化溫度（T g )之測定 φ 藉由 TA instrument 公司製之商品名「 D S C 2 9 2 0 Modulated DSC 」來測定。在樹脂聚合 後，而非薄膜成形後，以碎片或片狀的狀態來測定。 (4 )薄膜膜厚測定 使用安立公司製之電子微量計量測。 (5 )高分子共聚比之測定 -31 - (27) (27)200400216 藉由日本電子公司製之商品名「JNM_a】pha 6〇〇」之 質子N M R來測定。特別是雙酚A與雙酚醛芴之共聚物 時，使用重苯溶媒，由各自之甲基的質子強度比來計算。 (6 )熱收縮率之測定 與溥0吴之遲相軸方向平行切1 5 0 m m，與該軸形成 直角方向切1 〇mm之短冊狀試料切3片。對於3片試料在 1 5 0 m m之長度方向上，以；[〇 0之間隔畫上測定熱收縮率 之標點。各試料在避免施加張力的狀態下，以9 〇它之高 溫槽熱處理5 0 0小時，然後取出冷卻至室溫2 4小時後， 測定標點間隔。尺寸之測定係在室溫下，以2 3 °C使用顯 微鏡讀取。熱收縮率係由下述式（2 2 )得到，上述3片試 料之平均値爲熱收縮率。 熱收縮率（％ )叫（（處理前之尺寸）-(處理後之 尺寸））/(處理前之尺寸）|x]〇〇 (22) (7 )相位差薄膜中之殘留溶媒之測定 採取相位差薄膜約5g，由在23 0 °C之熱風乾燥機乾燥 1小時前後之重量變化率來測定。 (8 )高分子之極限粘度測定 使用 Ubbelodhe粘度管，在二氯甲烷中，以2 0 t 測定極限粘度。 -32- (28) (28)200400216 (9 )框邊現象之觀察 偏光、?専膜使用巾售之（股）S a n r i t u製之 η l〔 2 5 6 1 8，經由粘著層貼合偏光薄膜（〇 ° ) /相位差薄膜（ 0〇 ) /玻璃/偏光薄膜（90° )之構成，作爲試驗試料。 ()內之角度係偏光薄膜之穿透軸之面內貼合角度，及相 位差薄膜之遲相軸之面內貼合角度。此試驗試料之相位差 薄膜側爲上側’配置於背光上，觀測漏光，然後在暗室中 觀察框邊現象。尺寸爲2 9 1 m m X 3 6 2 m m。貼合試驗旨式米斗 後，以5 0 °C加壓1 5分鐘’進行熱處理。然後回復至室 溫，24小時後在溫度23 °C之環境下觀測試驗試料。此觀 測爲初期評估。再將試驗試料投入6(TC之高溫槽中，5〇〇 小時後取出’在於室溫下放置2 4小時後，2 3 °C之環境下 觀測框邊現象。此5 00小時後之觀測爲5 00小時後評估。 初期及5 0 0小時後觀測框邊現象，前述構成中，偏光薄膜 形成直交，因此，未產生框邊現象之良好者係全面黑色顯 示，而框邊現象明顯者係在試驗試料之四角產生漏光。使 用Minolta (股）製之亮度計LSI 10由試料之鉛直方向測 定売度。測定點係由離四角約2 c m處進行測定，此四點 平均爲四角亮度。測定中央1點，此點爲中央亮度。再於 約2 01 u X (照度）環境下，以目視觀測5 〇 〇小時後之框邊 現象，發現框邊現象者以N G表示，不易觀測框邊現象者 以OK表示。 -33- (29) (29)200400216 (]〇 ) R( 5 5 0 )變化 觀測測定波長5 5 0nm之相位差値R(5 5 0)之90°C，500 小時後之變化。評估結果係以表1中之| (初期値）- (5 0 0小時後）|之數値表示。 以下之實施例、比較例使用之聚碳酸酯之單體結構如 下述。
實施例1 將氫氧化鈉水溶液及離子交換水投入具備攪拌機、溫 度計及回流冷卻器之反應槽中，以表1之莫耳比將具有上 述結構之單體〔A〕與〔D〕溶解於該反應槽中，添加少 量之硫化氫。接著添加二氯甲烷，在2 0 °C下以約6 0分 鐘吹入光氣。再添加對第三丁基苯酚產生乳化後，添加三 -34- (30) (30)200400216 乙胺，以3 0 °C約攪拌3小時，結束反應。反應結束後取 出有機相，使二氯甲烷蒸發得到聚碳酸酯共聚物。製得之 共聚物的組成比大約與表1之單體投入量比大致相同。 使此共聚物溶解於二氯甲烷中，製作固形分濃度18 重量％之摻雜溶液。由此摻雜溶液製作流延薄膜，得到未 延伸薄膜。此未延伸薄膜之殘留溶媒量爲0.9重量％ 。此 薄膜以220°C、橫向單軸延伸機延伸].35倍後，橫向單軸 延伸機之最後的部分倍率降低爲1.33倍，以222°C熱處理 7秒鐘，得到單軸延伸薄膜。此薄膜之特性評估結果如表 1。此相位差薄膜之遲相軸係與橫向單軸延伸機之流動方 向成直交方向（主延伸方向）。 此相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表2所示。該相 位差薄膜如表2所示，框邊現象爲未造成問題之水準。 此框邊試驗時，使偏光薄膜之穿透軸（與長方向直交 方位）與相位差薄膜之遲相軸平行的狀態下，以輥對輥經 由粘著層貼合捲筒狀之偏光薄膜與捲筒狀之該相位差薄 膜。也對此貼合物進行框邊試驗，與前述結果相同’框邊 現象爲未造成問題之水準。 其次使用市售利用垂直配向方式之液晶監視器之富士 通（股）製V L -1 5 1 V A，評估該單軸配向薄膜。此市售之 液晶顯示裝置係相位差薄膜夾著液晶晶室’上下各使用一 片。對於觀測側而言，將液晶晶室之表面側之相位差薄膜 剝離，取而代之，使偏光薄膜之穿透軸（偏光軸）與單軸 配向薄膜之遲相軸平行，貼合前述之單軸配向薄膜。偏光 -35- (31) (31)200400216 薄膜與液晶晶室之貼合角度係與市售品之狀態相同。也將 該市售品之液晶晶室之背面側之相位差薄膜剝離，將前述 未延伸薄膜在2 ] 2 °C以橫向單軸延伸機延伸1 · 7倍後，使 偏光薄膜之穿透軸與該單軸配向薄膜之遲相軸平行的狀 態，貼合以溫度22 0 °C，橫向單軸拉幅延伸機延伸2倍之 雙軸配向薄膜（R( 5 5 0 ) = 3.2nm、K( 5 5 0 )= 1 9 2.3 nm )，然後 經由粘著層與液晶晶室貼合。偏光薄膜與液晶晶室之貼合 角度係與市售品之狀態相同。以目視確認視角時，得知視 角大於該市售品，特別是明顯抑制視角之顏色變化。 實施例2 除了使用表1的單體外’其餘與實施例1相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。與實施例I同樣製膜後，此薄膜在溫度 2 2 0 °C下，以縱向單軸延伸機延伸1 · 4倍。縱向單軸延伸 機之最後的部分，倍率降低爲]·3 9倍，以2 2 1 °C熱處理8 秒鐘，得到單軸配向薄膜。此薄膜之特性評估結果如表 1 〇 此單軸配向薄膜進行框邊試驗。結果如表2所示。該 單軸配向薄膜如表2所示’框邊現象爲未造成問題之水 準。 實施例3 除了使用表1的單體外，其餘與實施例1相同的方法 -36- (32) (32)200400216 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。與實施例1同樣製膜後’此薄膜在溫度 2 3 3 °C下，以縱向單軸延伸機延伸]· 2倍。縱向單軸延伸 機之最後的部分’倍率未降’以 2 4 0 熱處理1 0秒鐘’ 得到單軸配向薄膜。此薄膜之特性評估結果如表1。 ^ 此單軸配向薄膜進行框邊試驗。結果如表2所示。該 單軸配向薄膜如表2所示’框邊現象爲未造成問題之水 準。 · 比較例1 除了使用表1的單體外，其餘與實施例]相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。改變實施例1之乾燥條件製膜後，未延伸 薄膜之殘留溶媒量爲3重量％ 。此薄膜在溫度20 〇°C下， 以縱向單軸延伸機延伸1 . 3倍，得到單軸配向薄膜。此薄 膜之特性評估結果如表1。 Φ 此單軸配向薄膜進行框邊試驗。結果如表2所示。該 單軸配向薄膜如表2所示，可以目視確認框邊現象，且四 角之耐久試驗後之亮度變化大，無法得到目的之相位差薄 膜。 比較例2 除了使用表1的單體外，其餘與實施例1相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 -37- (33) 200400216 投入量比相同。與實施例1同樣製膜後 1 5 6 °C下，以縱向單軸延伸機延伸1 . 3存 機之最後的部分，倍率降低爲1 .29倍， 1 〇秒鐘，得到單軸配向薄膜。此薄膜之 表1。 此單軸配向薄膜進行框邊試驗。結_ 單軸配向薄膜如表2所示，可以目視確| 在初期，中央與四角之亮度差較大，耐{ 更大，無法得到目的之相位差薄膜。 ，此薄膜在溫度 ，縱向單軸延伸 以1 7 熱處理 特性評估結果如 如表2所示。該 框邊現象。即使 試驗後之売度差 -38_ (34)200400216
實施例 實施例 實施例 比較例 比較例 1 2 η ] 2 單體1結構 [A] [B] [C] [A] [A] (投入量莫耳％) (50) (55) (53) (50) (100) 單體2結構 [D] [D] [D] [D] (投入量莫耳％) (50) (45) (47) (50) 熱收縮率（％) 0.05 0.06 0.06 0.20 0.09 玻璃化溫度（°C ) 210 2 11 23 0 2 10 1 56 R ( 4 5 0 ) (n m ) 112.9 148.2 99.4 115.9 3 22.5 R ( 5 5 0 ) ( n m) 109.6 145.3 96.5 112.5 2 9 8.6 R(450)/R(550) 1.03 1 .02 1.03 1.03 1.08 K ( 5 5 0 ) ( n m ) 54.6 7 2.7 48.3 56.2 14 9.3 延伸後膜厚（μηι) 75 70 67 8 7 7 6 殘留溶媒量（％) 0.3 0.4 0.4 1.2 0.1 吸水率（重量％) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 極限粘度（dl /g) 0.7 8 0.92 0.65 0.78 0.78 R ( 5 5 0 )變化 0.6 1.2 1.0 3.6 2.9 -39- (35) 200400216
初期評估（cd/m2) 5 0 0小時後評估（cd/m2) 目視 四角亮度 中央亮度 四角亮度 中央亮度 評估 實施例] 0.35 0.33 0.36 0.34 OK 實施例2 0.37 0.34 0.38 0.35 OK 實施例3 0.36 0.34 0.38 0.35 OK 比較例1 0.35 0.32 0.50 0.33 NG 比較例2 0.46 0.35 0.71 0.37 NG
實施例4 將氫氧化鈉水溶液及離子交換水投入具備攪拌機、溫 度計及回流冷卻器之反應槽中，以表3之莫耳比將具有上 述結構之單體〔A〕與〔D〕溶解於該反應槽中，添加少 量之硫化氫。接著添加二氯甲烷，在2 0 °C下以約6 0分 鐘吹入光氣。再添加對第三丁基苯酚產生乳化後，添加三 乙胺，以3 0 °C約攪拌3小時，結束反應。反應結束後取 出有機相，使二氯甲烷蒸發得到聚碳酸酯共聚物。製得之 共聚物的組成比大約與表3之單體投入量比大致相同。 使此共聚物溶解於二氯甲烷中，製作固形分濃度1 8 重量％之摻雜溶液。由此摻雜溶液製作流延薄膜，得到未 延伸薄膜。此未延伸薄膜之殘留溶媒量爲0.8重量％ 。此 薄膜以212°C、縱向單軸延伸機延伸1.4倍後，在溫度 2 2 5 °C下，橫向單軸拉幅延伸機延伸2.0倍。橫向單軸延 -40- (36) 200400216 伸機之最後的部分倍率降低爲].9 5倍，在2 2 5 °C下，以熱 處理]0秒鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性 評估結果如表3。此雙軸配向相位差薄膜之遲相軸係與橫 向單軸延伸機之流動方向成直交方向（主延伸方向）。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表4所 不。該雙軸配向相位差薄膜如表4所不’框邊現象爲未造 成問題之水準。
此框邊試驗時，使偏光薄膜之穿透軸（與長方向直交 方位）與雙軸配向相位差薄膜之遲相軸平行的狀態下，以 輥對輥經由粘著層貼合捲筒狀之偏光薄膜與捲筒狀之該雙 軸配向相位差薄膜。對此貼合物進行框邊試驗，與前述結 果相同，框邊現象爲未造成問題之水準。
其次使用市售利用垂直配向方式之液晶監視器之富士 通（股）製VL- 1 5 1 VA，評估該雙軸配向相位差薄膜。此 市售之液晶顯示裝置係相位差薄膜夾著液晶晶室，上下各 使用一片。使偏光薄膜之穿透軸與雙軸配向相位差薄膜之 遲相軸平行，貼合前述之雙軸配向相位差薄膜。偏光薄膜 之貼合角度係與市售品之狀態相同。以目視確認視角時， 得知視角大於該市售品，特別是明顯抑制視角之顏色變 化。 實施例5 除了使用表3的單體外，其餘與實施例4相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 -41 - (37) (37)200400216 投入量比相同。與實施例4同樣製膜後，此薄膜在溫度 2 1 4 °C下，以縱向單軸延伸機延伸1 · 3倍後，在溫度2 2 7 °C 下，以橫向單軸拉幅延伸機延伸2 . 〇倍。橫向單軸延伸機 之最後的部分倍率降低爲1 · 9 5倍，在22 7 t下，熱處理 1 〇秒鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性評估 結果如表3。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表4所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表4所示，框邊現象爲未造 成問題之水準。 實施例6 除了使用表3的單體外，其餘與實施例4相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。與實施例4同樣製膜後，此薄膜在溫度 2 3 3 °C下，以縱向單軸延伸機延伸1 . 3倍後，在溫度2 4 0 °C 下，以橫向單軸拉幅延伸機延伸2.0倍。橫向單軸延伸機 之最後的部分未降低倍率，在 245 °C下，熱處理 1 〇秒 鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性評估結果如 表3。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表4所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表4所示，框邊現象爲未造 成問題之水準。 實施例7 -42- (38) (38)200400216 除了使用表3的單體外，其餘與實施例4相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。與實施例4同樣製膜後，此薄膜在溫度 1 6 9 °C下，以縱向單軸延伸機延伸】.6倍後，在溫度1 7 〇 °C 下，以橫向單軸拉幅延伸機延伸2.2倍。橫向單軸延伸機 之最後的部分，倍率降低爲2 . 1 5倍，在1 7 1 °C下，熱處理 1 0秒鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性評估 結果如表3。此雙軸配向相位差薄膜之遲相軸係與橫向單 軸延伸機之流動方向成直交方向（主延伸方向）。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表4所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表4所示，框邊現象爲未造 成問題之水準。 此框邊試驗時，使偏光薄膜之穿透軸（與長方向直交 方位）與雙軸配向相位差薄膜之遲相軸平行的狀態下，經 由粘著層貼合捲筒狀之偏光薄膜與捲筒狀之該雙軸配向相 位差薄膜。對此貼合物進行框邊試驗，與前述結果相同， 框邊現象爲未造成問題之水準。 其次使用市售利用垂直配向方式之液晶監視器之富士 通（股）製 VL- 1 5 1 VA，評估該雙軸配向相位差薄膜。此 市售之液晶顯示裝置係相位差薄膜夾著液晶晶室，上下各 使用一片。使偏光薄膜之穿透軸與雙軸配向相位差薄膜之 遲相軸平行，僅貼合於觀測者之偏光板，背面側僅由偏光 板所構成。偏光薄膜之貼合角度係與市售品之狀態相同。 以目視確認視角時，得知視角大於該市售品，特別是明顯 -43^ (39) (39)200400216 抑制視角之顏色變化。 比較例3 除了使用表3的單體外，其餘與實施例4相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。改變實施例4之乾燥條件製膜後，未延伸 薄膜之殘留溶媒量爲3重量％ 。此薄膜在溫度2 〇 〇 t：下， 以縱向單軸延伸機延伸1 · 3倍後，在溫度2 1 0 °C下，以橫 向單軸拉幅延伸機延伸2 · 0倍，得到雙軸配向相位差薄 膜。此薄膜之特性評估結果如表3所示。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表4所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表4所示，可以目視確認框 邊現象’且四角之耐久試驗後之亮度變化大，無法得到目 的之雙軸配向相位差薄膜。 比較例4 除了使用表3的單體外，其餘與實施例4相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。與實施例4同樣製膜後，此薄膜在溫度 】5 6 C下’以縦向單軸延伸機延伸1 · 3倍後，在溫度1 7 2它 下’以橫向單軸拉幅延伸機延伸1 ·7倍。橫向單軸延伸機 之最後的部分’彳古率降低爲1 .6 5倍，在1 7 〇 t下，熱處理 1 0秒鐘’得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性評估 結果如表3所示。 -44 - (40) 200400216 此雙軸配向相位澄薄膜進行框邊W ^結果如表4所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表·1 Ml示，可以目視確認框 邊現象，即使在初期，中·央…卩Η角之亮度差較大，耐久試 驗後之亮度差更大，仙；1 1丨丨到目的之雙軸配向相位差薄 m ^ -45- (41)200400216
實施 例4 實施 例5 實施 例6 實施 例7 比較 例3 比較 例4 單體]結構 [A] [B] [C] [E] [A] [A] (投入量莫耳％) (50) (55) (53) (50) (50) (100) 單體2結構 [D] [D] [D] [〇] [〇] (投入量莫耳％) (50) (45) (47) (50) (50) 熱收縮率（％) 0.07 0.08 0.07 0.08 0.2 0 0.09 玻璃化溫度（°C ) 2 10 2 11 230 1 70 2 10 1 56 R (4 5 0 ) (n m ) 42.4 33.2 2 1.9 53.6 39.8 43.7 R ( 5 5 0 ) ( n m ) 41.3 32.5 2 1.3 53.1 38 6 40.5 R(45 0)/R( 5 5 0) 1 0 3 1.02 1.03 1.0 1 1 .03 1 .08 K ( 5 5 0 ) (η n j ) 135.9 128.1 120.6 227.5 100.5 99.6 延伸後膜厚（μ m ) 62 69 65 40 63 76 殘留二氯甲烷量 (%) 0.3 0.5 0.3 0.2 1 .2 0. 1 吸水率（重量％) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 極限粘度（dl/g) 0.77 0.9 1 0.66 0.7 1 0.77 0.78 |r ( 5 5 0)變化 1.9 1.6 2.1 2.2 3.9 2.9 -46 - (42) 200400216
初期評估（( ：d / m 2) 500 小時後評估（c d / m 2) 目視 四角亮度 中 央 亮度 四角 亮度 中央売度 評估 施 例 4 0.34 0· 33 0. .36 0.33 OK 實 施 例 5 0.36 0· 34 0. .38 0.34 OK 實 施 例 6 0.37 0.36 0. • 3 9 0.35 OK 實 施 例 7 0.35 0.33 0. ,38 0.34 OK 比 較 例 3 0.34 0.3 1 0. 49 0.33 NG 比 較 例 4 0.43 0. 35 0· 68 0.39 NG
實施例8 將氫氧化鈉水溶液及離子交換水投入具備攪拌機、溫 度計及回流冷卻器之反應槽中，以表5之莫耳比將具有上 述結構之單體〔A〕與〔D〕溶解於該反應槽中，添加少 量之硫化氫。接著添加二氯甲烷，在2 0 °C下以約6 0分 鐘吹入光氣。再添加對第三丁基苯酚產生乳化後，添加三 乙胺，以3 0 °C約攪拌3小時，結束反應。反應結束後取 出有機相，使二氯甲烷蒸發得到聚碳酸酯共聚物。製得之 共聚物的組成比大約與表6之單體投入量比大致相同。 使此共聚物溶解於二氯甲烷中，製作固形分濃度8 重量％之摻雜溶液。由此摻雜溶液製作流延薄膜，得到未 延伸薄膜。此未延伸薄膜之殘留溶媒量爲0.9重量％ 。此 薄膜在2 ] 2 °C下、以縱向單軸延伸機延伸]· 3倍後，在溫 - 47- (43) (43)200400216 度2 2 0 °C下，以橫向單軸拉幅延伸機延伸1 · 4 2倍。橫向單 軸延伸機之最後的部分倍率降低爲].40倍，以220 °C熱處 理1 〇秒鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性評 估結果如表5所示。此雙軸配向相位差薄膜之遲相軸係與 橫向單軸延伸機之流動方向成直交方向（主延伸方向）。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表6所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表6所示，框邊現象爲未造 成問題之水準。 此框邊試驗時，使偏光薄膜之穿透軸（與長方向直交 方位）與雙軸配向相位差薄膜之遲相軸平行的狀態下，以 輥對輥經由粘著層貼合捲筒狀之偏光薄膜與捲筒狀之該雙 軸配向相位差薄膜。也對此貼合物進行框邊試驗，與前述 結果相同，框邊現象爲未造成問題之水準。 其次使用市售利用垂直配向方式之液晶監視器之富士 通（股）製 VL-151 VA，評估該單軸配向薄膜。此市售之 液晶顯示裝置係相位差薄膜夾著液晶晶室，上下各使用一 片。對於觀測側而言，將液晶晶室之表面側之相位差薄膜 剝離，取而代之，使偏光薄膜之穿透軸與雙軸配向相位差 薄膜之遲相軸平行，貼合前述之雙軸配向相位差薄膜。偏 光薄膜與液晶晶室之貼合角度係與市售品之狀態相同。也 將該市售品之液晶晶室之表面側之相位差薄膜剝離，將前 述未延伸薄膜在2 1 2 °C以縱向單軸延伸].2倍之相位差薄 膜（R(5 5 0)= 1 0 5nm、K(5 5 0) = 5 2nm )，在偏光薄膜之穿透 軸與該相位差薄膜之遲相軸平行的狀態下貼合，再經由粘 48 ~ (44) 200400216 著層與液晶晶室貼合。偏光薄膜與液晶晶室之 與市售品之狀態相同。以目視確認視角時’得 該市售品，特別是明顯抑制視角之顏色變化。 實施例9 除了使用表5的單體外，其餘與實施例8 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大 投入量比相同。與實施例 8同樣製膜後，此薄 2 1 4 t下，以縱向單軸延伸機延伸1 2倍後，在雜 下，以橫向單軸拉幅延伸機延伸1 · 2 1倍。橫向 機之最後的部分，倍率降低爲1 .2倍，在221 °C 理1 0秒鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜 估結果如表5。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果 示。該雙軸配向相位差薄膜如表6所示’框邊現 成問題之水準。 實施例]〇 除了使用表5的單體外’其餘與實施例8相 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大 投入量比相同。與實施例8同樣製膜後，此薄 23 3 °C下，以縱向單軸延伸機延伸1 ·2倍後，在禮 下，以橫向單軸拉幅延伸機延伸1 · 2 1倍。橫向 機之最後的部分，未降低倍率，在2 4 0 °c下，奏 合角度係 視角大於 同的方法 致與單體 膜在溫度 ί 度 221 〇C 單軸延伸 下，熱處 之特性評 如表6所 象爲未造 同的方法 致與單體 膜在溫度 .度 2 3 8 °C 單軸延伸 U處理]〇 -49- (45) (45)200400216 秒鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性評估結果 如表5。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表6所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表6所示，框邊現象爲未造 成問題之水準。 比較例5 除了使用表5的單體外，其餘與實施例8相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。改變實施例8之乾燥條件製膜後，未延伸 薄膜之殘留溶媒量爲3重量％ 。此薄膜在溫度2〇〇。(：下， 以縱向單軸延伸機延伸1 · 2倍後，在溫度2 1 〇 °C下，以橫 向單軸拉幅延伸機延伸1 · 3倍，得到雙軸配向相位差薄 膜。此薄膜之特性評估結果如表5所示。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表6所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表6所示，可以目視確認框 邊現象，且四角之耐久試驗後之亮度變化大，無法得到目 的之雙軸配向相位差薄膜。 比較例6 除了使用表5的單體外，其餘與實施例8相同的方法 製得聚碳酸酯共聚物。製得之共聚物之組成比大致與單體 投入量比相同。與實施例8同樣製膜後，此薄膜在溫度 ]5 6 t下，以縱向單軸延伸機延伸1 .；[倍後，在溫度1 7 2它 -50- 200400216 (46) 下，以橫向單軸拉幅延伸機延伸1 .] 3倍。橫向單軸延伸 機之最後的部分，倍率降低爲].]1倍，在]70 °C下，熱處 理]〇秒鐘，得到雙軸配向相位差薄膜。此薄膜之特性評 估結果如表5所示。 此雙軸配向相位差薄膜進行框邊試驗。結果如表6所 示。該雙軸配向相位差薄膜如表6所示，可以目視確認框 邊現象，即使在初期，中央與四角之亮度差較大，耐久試 驗後之亮度差更大5無法得到目的之雙軸配向相位差薄 膜。 (47)200400216
實施例 8 實施例 9 實施例 10 比較例 5 比較例 6 單體1結構 [A] [B] [C] [A] [A] (投入量莫耳％) (50) (55) (53) (50) (100) 單體2結構 [D] [D] [D] [D] (投入量莫耳％) (50) (45) (47) (50) 熱收縮率（％) 0.06 0.08 0.07 0.2 1 0.09 玻璃化溫度（°C ) 2 1 0 2 1 1 230 2 10 1 56 R (4 5 0 ) ( n m ) 3.19 1.55 6.14 4.39 13.29 R ( 5 5 0) (n m ) 3.10 1.52 5.96 4.26 12.31 R(450)/R(550) 1.03 1 .02 1 .03 1 .03 1.08 K ( 5 5 0 ) ( n m) 2 0 1.9 95.8 112.6 132.8 13 5.4 延伸後膜厚（μπι) 80 7 1 69 85 79 殘留二氯甲烷量 (%) 0.3 0.5 0.4 1 .2 0.1 吸水率（重量％) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 極限粘度（dl /g) 0.78 0.92 0.65 0.78 0.78 R ( 5 5 0 )變化 0.7 1.3 0.9 3.7 2.9 -52 - (48) (48)200400216
初期評估（cd/m2) 5〇〇小時後評估（Cd/ni2) 目視 四角亮度 中央亮度 四角亮度 中央亮度 評估 實施例8 0.35 0.33 0.36 0.34 OK 實施例9 0.37 0.34 0.3 8 0.34 OK 實施例 10 0.36 0.35 0.38 0.36 OK 比較例5 0.35 0.3 1 0.5 1 0.32 NG 比較例6 0.46 0.35 0.69 0.38 NG 如上述說明，本發明係使用高分子中具有特定結構之 聚碳酸醋，且形成賦予特定物性之單軸或雙軸配向薄膜， 可提供發揮聚碳酸酯所具有之成形性或耐衝擊性、不易斷 裂等之優點，同時液晶顯示裝置、特別是垂直配向方式之 液晶顯示裝置之視角特性優異，幾乎未發現造成問題之框 邊現象之相位差薄膜。液晶顯示裝置中使用本發明之相位 差薄膜及偏光薄膜可提供顯示不均較少，可解決框邊問題 之液晶顯示裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係將本發明之配向薄膜作爲相位差薄膜使用之垂 直配向型液晶顯示裝置之一例的斷面槪略圖。 圖2係將本發明之配向薄膜作爲相位差薄膜使用之垂 -53- (49) 200400216 直配向型液晶顯示裝置之其他例的斷面槪略圖。 圖3係將本發明之配向薄膜作爲相位差薄膜使用之垂 直配向型液晶顯示裝置之其他例的斷面槪略圖。 [主要元件對照表] 1偏光板 2單軸配向薄膜 3垂直配向液晶晶室 4 雙軸配向薄膜 5偏光板 6背光 7偏光板 8雙軸配向薄膜 9垂直配向液晶晶室 10雙軸配向薄膜 1 1偏光板 12背光 1 3偏光板 1 4垂直配向液晶晶室 15雙軸配向薄膜 1 6偏光板 17背光
-54 -
Claims (1)
- (1) 200400216 拾、申請專利範圍 ]一種單軸或雙軸配向薄膜，其特徵係由含有 (A)以下述式⑴[上述式（I)中，R1〜R8爲分別獨立選自氫原子、鹵原子、 碳數]〜6之烴基及碳數1〜6之烴基基所成群的基，X 爲下述式（1)-1表示之基， \/…⑴-1 R3Q及R31係分別獨立之鹵原子或碳數丨〜3之烷基，η及 m係別獨立之0〜4的整數表示之基]表示的重覆單位之聚 合物或聚合物之混合物所構成， 該聚合物及聚合物之混合物係分別含有聚合物或聚合 物之混合物之全重覆單位之3 〇〜60莫耳％之上述一般 式（ί )表示之重覆單位，且具有1 6 5 t以上之玻璃化 溫度， (B )以9 0 DC無負荷下熱處理5 0 0小時之熱收縮 率爲0 · 1 %以下，且滿足 -55- (2) (2)200400216 (C )下述式（1 ) 1 s R(4 5 0)/R(5 5 0)s 1 .〇 6 … (1 ) 式中R(4 5 0)及R( 5 5 0)係分別爲波長4 5 0nm及55〇nni之薄 膜面內相位差。 2 ·如申請專利範圍第1項之薄膜，其中式（1)表示之重 覆單位超過全重覆單位之30莫耳％。 φ 3·如申請專利範圍第】項之薄膜，其係單軸配向薄 膜，且同時滿足下述式（2)及（3)， R(5 5 0)>K(5 5 0) ...(2) R ( 5 5 0 ) > 2 0 η η!…（3 ) 式中R(5 5 0)之定義係與上述式⑴相同，κ(55〇)係波長 5 5 0nm之下述式（4)所定義之數値， · K= [ (nx + ny)/2-nz] xd ...(4) (式中〜’ ny及nz係分別爲薄膜之χ軸，），軸及z軸方向 之折射率，d爲溥|吴之厚度（n m))。 4 ·如申請專利鮰圍第1項之薄膜，其係雙軸配向薄 膜，且滿足下述式（2’）， -56- (3) 200400216 R(550)^K(550)…（2，) 式中R (550)及K (550)之定義係與上述式相 同。 5 ·如申請專利範圍第4項之薄膜，其係滿足下述式1 ^ R(4 5 0)/R(5 5 0) ^ 1 . 〇 5 式中R (450)及R (55〇)之定義係與上述式相 同。 6 .如申請專利範圍第1項之薄膜，其係雙軸配向薄 膜，且同時滿足上述式（2’ )、下述式（3，）及下述 式（5 )， R ( 5 5 0 ) ^ 2 0 n m …（3 ’ ) K ( 5 5 0 ) ^ 5 0 n m …（5 ) 式中R(550)及Κ(550)之定義係與上述式相同。 7 ·如申請專利範圍第1項之薄膜，其中聚合物或聚a 物混合物之玻璃化溫度爲2 0 0 °C以上。 8·如申請專利範圍第】項之薄膜，其係相位差薄膜。 9 . 一種層合偏光薄膜，其特徵係層a 卞層㈡如申請專利範圍 第]〜6項中任一項之薄膜及偏光薄膜所成。 -57 - 200400216 (4) ]ο .如申請專利範圍第9項之層合偏光薄膜，其中偏 光薄膜之穿透軸與薄膜面內之遲相軸平行的狀態下進行層 合。 Π —種液晶顯示裝置，其特徵係具備如申請專利範 圍第9或1 0項之層合偏光薄膜。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之液晶顯示裝置，其係垂 直配向型。
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