説明

光学シート及び光学シートの製造方法

【課題】 本発明は、低位相差で皺やフレアなどの外観不良のない光学シートの製造方法及びこの製造方法で製造された光学シートを提供する。
【解決手段】 本発明の光学シートの製造方法は、押出機から押出される溶融状態のポリカーボネート樹脂シートを成形ロールと冷却ロール間に送り込んでこれらの両ロールにより挟圧しながら冷却処理を行った後、上記成形ロールの表面に上記ポリカーボネート樹脂シートを載せた状態で上記成形ロールの回転方向に搬送し、上記成形ロールの後方に配設された第一アニールロール及び第二アニールロールに順次供給して所定温度条件下にてアニーリング処理を施すことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置はバックライトから液晶パネルに光を照射しているが、液晶表示装置では、バックライトからの光の取り出し効率を向上させるため、通常、バックライトと液晶表示パネルの間に種々の光学フィルムが配置されている。このようなフィルムとして、例えば、特許文献1に開示された増進型反射偏光子が知られている。
【0003】
このような光学素子に更に光学特性を付与するために、光学素子に種々の光学シートを貼付する方法がある。例えば、光学素子の耐擦傷性を向上させ且つ光拡散特性を付与させる方法として、表面にエンボス形状を有する光学シートを光学素子に貼付する方法がある。
【0004】
このような光学素子に貼付させる光学シートには、皺やフレアのような外観不良がなく且つ低位相差(低複屈折)であることが要求され、光学シートの製造方法として溶融押出成形法が従来から用いられている。
【0005】
しかしながら、溶融押出成形法を用いて光学シートを製造する場合、ロールによる圧縮、引取り張力による延伸、ロールによる冷却又は加熱によって光学シートの収縮又は膨張に起因した歪みが生じるため、得られる光学シートには、位相差が高く、皺やフレアなどが発生していることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特表平9−506984号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、低位相差で皺やフレアなどの外観不良のない光学シートの製造方法及びこの製造方法で製造された光学シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の光学シートの製造方法は、押出機から押出される溶融状態のポリカーボネート樹脂シートを成形ロールと冷却ロール間に送り込んでこれらの両ロールにより挟圧しながら冷却処理を行った後、上記ポリカーボネート樹脂シートを上記成形ロールの表面に載せた状態で搬送し、上記成形ロールの後方に配設された第一アニールロール及び第二アニールロールに順次供給してアニーリング処理を施す光学シートの製造方法であって、第一アニールロールの温度T1、第二アニールロールの温度T2、第一アニールロールに接触するときの上記ポリカーボネート樹脂シートの温度t1、第二アニールロールに接触するときの上記ポリカーボネート樹脂シートの温度t2、及び、ポリカーボネート樹脂シートを構成しているポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Tgが下記式1〜4を満たすことを特徴とする。
1≦Tg ・・・式1
2≦Tg ・・・式2
1≦T1 ≦t1+25 ・・・式3
2−25≦T2 ≦t2 ・・・式4
【0009】
又、上記光学シートの製造方法において、成形ロールと冷却ロールとによってポリカーボネート樹脂シートを0.2〜0.8MPaの圧力で挟圧することを特徴とする。上記光学シートの製造方法において、成形ロールからポリカーボネート樹脂シートを1m幅当たり20〜90Nの剥離力で剥離させることを特徴とする。
【0010】
更に、上記光学シートの製造方法において、成形ロールの表面にエンボスを施していることを特徴とする。
【0011】
又、本発明の光学シートは、上記光学シートの製造方法で製造されたことを特徴とする。そして、上記光学シートにおいて、面内の位相差が0〜10nmであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明の光学シートの製造方法によれば、ポリカーボネート樹脂シートは、所定の温度条件下にて第一、第二アニールロールによってアニール処理が施されているので、ポリカーボネート樹脂シートは、歪みや延伸によって位相差が大きくなることはないと共に熱収縮による皺やフレアの発生もなく、得られる光学シートBは、低位相差で皺やフレアなどの外観不良の発生がなく、液晶表示装置などの様々な光学用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】光学シートを製造する装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の光学シートの製造方法を図面を参照しつつ説明する。図1は、光学シートを製造する装置の概略図であって、押出機のTダイ1の下方に、周面にエンボス加工による市松模様状や連続山形形状などの微細な不規則に形成された凹凸からなるエンボス(図示せず)を刻設している成形ロール2とこの成形ロール2の前側周面に後側周面を当接させている冷却ロール3とを配設してあり、これらの成形ロール2と冷却ロール3との接触面の垂直上方に上記Tダイ1を配設してその下向きに開口している押出口1aをこれらのロール2、3間に臨ませている。なお、成形ロール2の表面にエンボスが刻設されていなくてもよい。
【0015】
更に、成形ロール2の後方には、第一アニールロール4と第二アニールロール5とが所定間隔を存してこの順序で配設されており、第二アニールロール5の後方には巻取りロール6が配設されている。そして、成形ロール2及び冷却ロール3は、ポリカーボネート樹脂シートの搬送方向に同一周速度で回転している。
【0016】
上記光学シートの製造装置を用いて光学シートを製造する要領について説明する。先ず、ポリカーボネート樹脂を押出機に供給して溶融混練し、押出機の先端に取り付けたTダイ1の押出口1aからポリカーボネート樹脂シートを押出して溶融状態のポリカーボネート樹脂シートAを成形ロール2と冷却ロール3との間に送り込んで両ロール2、3によって挟圧しながら冷却処理を行う。なお、冷却処理と同時に、ポリカーボネート樹脂シートAの表面に成形ロール2の表面に形成したエンボスを転写する。
【0017】
この際、成形ロール2と冷却ロール3とでポリカーボネート樹脂シートAを挟む圧力は、小さいと、成形ロール2と冷却ロール3とによるポリカーボネート樹脂シートの挟圧がポリカーボネート樹脂シートの幅方向において不均一となり、得られる光学シートの厚み精度が低下することがあり、大きいと、ポリカーボネート樹脂シートに圧縮による歪みが発生して、得られる光学シートの位相差が大きくなることがあるので、0.2〜0.8MPaが好ましい。
【0018】
次に、ポリカーボネート樹脂シートAを成形ロール2と冷却ロール3との間から下方に離脱させることなく成形ロール2の下側周面上に載せた状態で搬送し、成形ロール2から第一アニールロール4に送り出す。
【0019】
この際、成形ロール2からポリカーボネート樹脂シートAを剥離する際の剥離力は、小さいと、ポリカーボネート樹脂シートが成形ロールに巻きつくことがあり、大きいと、ポリカーボネート樹脂シートがその長さ方向に延伸されて光学的異方性が高くなって位相差が大きくなることがあるので、1m幅当たり20〜90Nが好ましい。成形ロール2からポリカーボネート樹脂シートAを剥離する際の剥離力は、成形ロール2及び第一アニールロール4の周速度によって調整される。即ち、第一アニールロール4におけるポリカーボネート樹脂シートの搬送方向における周速度よりも、成形ロール2におけるポリカーボネート樹脂シートの搬送方向における周速度を大きくすればする程、成形ロール2からポリカーボネート樹脂シートAを剥離する際の剥離力を大きくすることができる。
【0020】
しかる後、ポリカーボネート樹脂シートAを上述の通り第一アニールロール4に供給するが、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第一アニールロール4に接触するときの温度t1は、ポリカーボネート樹脂シートAを構成しているポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Tg以下となるように調整される。
【0021】
ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第一アニールロール4に接触するときの温度t1が、ポリカーボネート樹脂シートAを構成しているポリカーボネート樹脂シートのガラス転移温度Tgよりも高いと、ポリカーボネート樹脂シートが張力によって配向されやすくなり、得られる光学シートの複屈折位相差が増大するだけでなく、ポリカーボネート樹脂シートがロールに密着しやすくなり皺などの外観不良を起こしやすいからである。
【0022】
なお、ポリカーボネート樹脂シートAを構成しているポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Tgは、JIS K7121に準拠して測定されたものをいう。
【0023】
更に、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第一アニールロール4に接触する温度t1と、第一アニールロール4の温度T1とが式3を満足する必要がある。なお、本発明において、ロールの温度とは、ポリカーボネート樹脂シートAが接触するロール表面温度をいう。
1≦T1 ≦t1+25 ・・・式3
【0024】
第一アニールロール4の温度T1が、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第一アニールロール4に接触する温度t1よりも低いと、ポリカーボネート樹脂シートに熱収縮が生じて、得られる光学シートに皺やフレアが発生し、或いは、ポリカーボネート樹脂シート中の残留歪みが緩和せず、ポリカーボネート樹脂シートに反りが発生する。一方、第一アニールロール4の温度T1が、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第一アニールロール4に接触する温度t1よりも25℃を超えて高いと、ポリカーボネート樹脂シートが引張り張力によって延伸され易くなり、得られる光学シートの位相差が大きくなり、又は、ポリカーボネート樹脂シートが第一アニールロールに付着し易くなり、ポリカーボネート樹脂シートを第一アニールロールから剥離する際に均一に剥離することができず、その結果、得られる光学シートに皺やフレアが発生し若しくは位相差が大きくなる。
【0025】
そして、ポリカーボネート樹脂シートAは第一アニールロール4の上側周面上に載せられた状態で搬送され、ポリカーボネート樹脂シートAは第一アニールロール4によってアニール処理が施される。
【0026】
続いて、ポリカーボネート樹脂シートAは、第一アニールロール4から第二アニールロール5に送り出される。ポリカーボネート樹脂シートAは、第二アニールロール5の下側周面上に載せられた状態で搬送され第二アニールロール5によってアニール処理が施されて光学シートBが得られる。このようにして得られた光学シートBは連続的に巻取りロール6に巻き取られる。
【0027】
ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第二アニールロール5に接触するときの温度t2は、ポリカーボネート樹脂シートAを構成しているポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Tg以下となるように調整される。
【0028】
ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第二アニールロール5に接触するときの温度t2が、ポリカーボネート樹脂シートAを構成しているポリカーボネート樹脂シートのガラス転移温度Tgよりも高いと、ポリカーボネート樹脂シートが張力によって配向されやすくなり、得られる光学シートの複屈折位相差が増大するだけでなく、ポリカーボネート樹脂シートがロールに密着しやすくなり皺などの外観不良を起こしやすいからである。
【0029】
更に、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第二アニールロール5に接触する温度t1と、第二アニールロール5の温度T2とが式4を満足する必要がある。
2−25≦T2 ≦t2 ・・・式4
【0030】
第二アニールロール5の温度T2が、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第二アニールロール5に接触する温度t2よりも25℃を超えて低いと、ポリカーボネート樹脂シートに熱収縮が生じて、得られる光学シートに皺やフレアが発生する。一方、第二アニールロール5の温度T2が、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第二アニールロール5に接触する温度t2よりも高いと、ポリカーボネート樹脂シートが引張り張力によって延伸され易くなり、得られる光学シートの位相差が大きくなり、又は、ポリカーボネート樹脂シートが第一アニールロールに付着し易くなり、ポリカーボネート樹脂シートを第一アニールロールから剥離する際に均一に剥離することができず、その結果、得られる光学シートに皺やフレアが発生し若しくは位相差が大きくなる。
【0031】
このように、ポリカーボネート樹脂シートAは、第一、第二アニールロール4、5によって所定の温度条件下にてアニール処理が施されるので、歪みや延伸によって位相差が大きくなることはないと共に、熱収縮による皺やフレアの発生もなく、得られる光学シートBは、低位相差で皺やフレアなどの外観不良の発生がない。そして、得られた光学シートはその面内の位相差が0〜10nmであることが好ましく、液晶表示装置などの様々な光学用途に用いることができる。
【実施例】
【0032】
(実施例1〜8、比較例1〜6)
図1に示した製造装置を用いた。押出機のTダイ1はその押出口1aの寸法が850mmであった。成形ロール2はその直径が250mmで且つ表面にエンボスが刻設されていた。冷却ロール3、第一アニールロール4及び第二アニールロール5は全てそれらの直径が250mmであった。成形ロール2及び冷却ロール3は共にポリカーボネート樹脂シートAの搬送方向に同一周速度で回転していた。ロール2、4〜6の周速度は16.0m/分に設定され、ロール3は駆動部がなくつれ回りする。
【0033】
ポリカーボネート樹脂(ガラス転移温度Tg:約145℃)を押出機に供給して260℃にて溶融混練してTダイ1の押出口1aから吐出量95kg/時間にてポリカーボネート樹脂シートAを押出し、溶融状態のポリカーボネート樹脂シートAを成形ロール2と冷却ロール3との間に送り込んで成形ロール2と冷却ロール3によって表1に示した圧力でもって挟圧して、ポリカーボネート樹脂シートAに冷却処理を施すと共に、ポリカーボネート樹脂シートAの表面にエンボスを形成した。
【0034】
そして、ポリカーボネート樹脂シートAを成形ロール2と冷却ロール3との間から下方に離脱させることなく成形ロール2の下側周面上に載せた状態で搬送し、成形ロール2から第一アニールロール4に送り出した。なお、成形ロール2からポリカーボネート樹脂シートAを1m幅当たり表1に示した剥離力で剥離させた。
【0035】
しかる後、ポリカーボネート樹脂シートAを第一アニールロール4に供給して、ポリカーボネート樹脂シートAを第一アニールロール4の上側周面上に載せた状態で搬送し、ポリカーボネート樹脂シートAに第一アニールロール4によってアニール処理を施した。なお、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第一アニールロール4に接触したときの温度t1、及び、第一アニールロール4の温度は表1の通りであった。
【0036】
続いて、ポリカーボネート樹脂シートAを第一アニールロール4から第二アニールロール5に送り出し、ポリカーボネート樹脂シートAを第二アニールロール5の下側周面上に載せられた状態で搬送して、ポリカーボネート樹脂シートAに第二アニールロール5によってアニール処理を施して厚みが130μm、幅650mmの光学シートBを製造し、この光学シートBを連続的に巻取りロール6に巻き取った。なお、ポリカーボネート樹脂シートAがはじめて第二アニールロール5に接触したときの温度t2、及び、第二アニールロール5の温度は表1の通りであった。
【0037】
得られた光学シートBにおいて、面内の位相差及び外観を下記の要領で測定し、その結果を表1に示した。
【0038】
(面内の位相差)
光学シートBの面内位相差を王子計測機器株式会社から商品名「KOBRA−21ADH」にて市販されている自動複屈折計を用いて測定した。なお、面内の位相差が10nm未満を「○」、10nm以上を「×」として評価した。
【0039】
(外観)
得られた光学シートの表面を目視観察し、下記基準に基づいて評価した。
○・・・光学シートに皺及び反りはなかった。
×・・・光学シートに皺又は反りがあった。
【0040】
【表1】

【符号の説明】
【0041】
2 成形ロール
3 冷却ロール
4 第一アニールロール
5 第二アニールロール
A ポリカーボネート樹脂シート
B 光学シート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
押出機から押出される溶融状態のポリカーボネート樹脂シートを成形ロールと冷却ロール間に送り込んでこれらの両ロールにより挟圧しながら冷却処理を行った後、上記ポリカーボネート樹脂シートを上記成形ロールの表面に載せた状態で搬送し、上記成形ロールの後方に配設された第一アニールロール及び第二アニールロールに順次供給してアニーリング処理を施す光学シートの製造方法であって、第一アニールロールの温度T1、第二アニールロールの温度T2、第一アニールロールに接触するときの上記ポリカーボネート樹脂シートの温度t1、第二アニールロールに接触するときの上記ポリカーボネート樹脂シートの温度t2、及び、ポリカーボネート樹脂シートを構成しているポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Tgが下記式1〜4を満たすことを特徴とする光学シートの製造方法。
1≦Tg ・・・式1
2≦Tg ・・・式2
1≦T1 ≦t1+25 ・・・式3
2−25≦T2 ≦t2 ・・・式4
【請求項2】
成形ロールと冷却ロールとによってポリカーボネート樹脂シートを0.2〜0.8MPaの圧力で挟圧することを特徴とする請求項1に記載の光学シートの製造方法。
【請求項3】
成形ロールからポリカーボネート樹脂シートを1m幅当たり20〜90Nの剥離力で剥離させることを特徴とする請求項1に記載の光学シートの製造方法。
【請求項4】
成形ロールの表面にエンボスを施していることを特徴とする請求項1に記載の光学シートの製造方法。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の光学シートの製造方法で製造されたことを特徴とする光学シート。
【請求項6】
面内の位相差が0〜10nmであることを特徴とする請求項4に記載の光学シート。

【図1】
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【公開番号】特開2010−264684(P2010−264684A)
【公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−118694(P2009−118694)
【出願日】平成21年5月15日(2009.5.15)
【出願人】(596111276)積水フイルム株式会社 (133)
【Fターム(参考)】