JP2001215332A - 位相差フィルム及びその連続製造法 - Google Patents
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Abstract
れを配向角のバラツキ少なく安定に効率よく製造できる
方法の開発。 【解決手段】 ノルボルネン系ポリマーフィルムからな
り、面内の屈折率をnx、ny、厚さ方向の屈折率をnz
としたとき、nx≧ny>nzであり、その任意な二方向
の屈折率差とフィルム厚との積が80nm以下であると共
に、式:(nx−nz)/(nx−ny)で定義されるNz
が1〜4である位相差フィルム及びノルボルネン系ポリ
マーからなる長尺フィルムをそのポリマーのガラス転移
温度よりも30℃以上高い温度で幅方向に1.1〜3倍
の倍率にて一軸延伸する位相差フィルムの連続製造法。 【効果】 低位相差で耐熱性にも優れ、液晶セルの視角
による表示特性の変化を高度に補償できる位相差フィル
ムが得られる。
Description
ツキが少なく、液晶セルの光学補償による視角特性の改
善などに好適な位相差フィルム及びその連続製造法に関
する。
差を補償するために低位相差、就中80nm以下の位相差
を示す位相差フィルムが求められている。従来、位相差
が約80〜200nmの正の遅延素子としてポリカーボネ
ートやポリビニルアルコールからなる延伸フィルムが提
案されているが(特開平7−171177号公報、特開
平7−199176号公報)、80nm以下の位相差の達
成は困難とされている。
を用いた縦延伸法、周速差のある数本のロールを用いた
多段縦延伸法、テンターを用いた横延伸法等の種々の方
法を適用して小さい延伸倍率による微延伸にて低位相差
化を試みても僅かな応力で高度に配向して80nm超の位
相差となる。また微延伸ではボーイング現象にてフィル
ム幅方向での配向角が大きくバラツキやすい難点もあ
る。配向角、すなわち面内最大屈折率方向と延伸方向が
なす角のバラツキは、液晶表示のコントラストを低下さ
せる原因となる。
位相差フィルム及びそれを配向角のバラツキ少なく安定
に効率よく製造できる方法の開発を課題とする。
フィルムからなり、面内の屈折率をnx、ny、厚さ方向
の屈折率をnzとしたとき、nx≧ny>nzであり、その
任意な二方向の屈折率差とフィルム厚との積が80nm以
下であると共に、式:(nx−nz)/(nx−ny)で定
義されるNzが1〜4であることを特徴とする位相差フ
ィルム、及びノルボルネン系ポリマーからなる長尺フィ
ルムをそのポリマーのガラス転移温度よりも30℃以上
高い温度で幅方向に1.1〜3倍の倍率にて一軸延伸す
ることを特徴とする位相差フィルムの連続製造法を提供
するものである。
ーフィルムを用いたことにより位相差が80nm以下で耐
熱性にも優れる位相差フィルムを得ることができ、また
1〜4のNz特性にて液晶セルの複屈折に基づく視角に
よる表示特性の変化を高度に補償でき、広い視角範囲で
コントラスト等の視認性に優れる液晶表示装置を形成で
きる位相差フィルムを得ることができる。さらに本発明
方法によれば高温による延伸処理にてその冷却過程で配
向角のバラツキが緩和され、延伸処理後に再加熱してそ
の延伸倍率を緩和し配向角を再調整する必要なく配向角
のバラツキの少ない位相差フィルムを安定に効率よく製
造することができる。
ルボルネン系ポリマーフィルムからなり、面内の屈折率
をnx、ny、厚さ方向の屈折率をnzとしたとき、nx≧
ny>nzであり、その任意な二方向の屈折率差とフィル
ム厚との積が80nm以下であると共に、式:(nx−n
z)/(nx−ny)で定義されるNzが1〜4であるも
のからなり、その製造は例えばノルボルネン系ポリマー
からなるフィルムをそのポリマーのガラス転移温度より
も30℃以上高い温度で一方向に1.1〜3倍の倍率に
て一軸延伸する方法などにより行うことができる。
ーについては、特に限定はなく市販物等の適宜なものを
単独で、又は2種以上を混合して用いうる。ノルボルネ
ン系ポリマーからなるフィルムの使用により通例、ポリ
カーボネートの約1/10程度の光弾性係数による低い
配向性に基づき位相差を容易に制御できて80nm以下の
低位相差を達成でき、耐熱性にも優れている。
は、例えば流延法等のキャスティング法や、押出法など
の適宜な方式で形成することができる。厚さムラや配向
歪ムラ等の少ないフィルムを得る点よりはキャスティン
グ法等の溶液製膜法によるフィルム形成が好ましい。ま
た透明性に優れ、殊に光透過率が75%以上、就中80
%以上、特に85%以上のフィルムであることが好まし
い。フィルム厚は、目的とする位相差などにより適宜に
決定しうるが、一般には5〜500μm、就中10〜4
00μm、特に20〜300μmの厚さとされる。なお位
相差は、屈折率差(△n)とフィルム厚(d)との積
(△n・d)として求められる。
ーフィルムを一方向に一軸延伸することにより製造で
き、その製造は単品フィルムを用いたバッチ方式であっ
てもよいし、長尺フィルムを用いた連続製造方式などで
あってもよい。位相差フィルムの製造効率等の点よりは
長尺フィルムを用いた連続製造法が好ましい。長尺フィ
ルムを用いた位相差フィルムの連続製造は、例えば長尺
フィルムを連続搬送しつつ、そのフィルムの一部を加熱
しその加熱部分においてテンター等を介し幅方向に一軸
延伸する方法などにより行うことができる。
ny、厚さ方向の屈折率をnzとしたとき、nx≧ny>n
z、その任意な二方向の屈折率差すなわちnx−ny(△
nxy)、ny−nz(△nyz)及びnx−nz(△nxz)と
フィルム厚(d)との積(△n・d)が80nm以下、並
びに式:(nx−nz)/(nx−ny)にて定義されるN
zが1〜4を満足するものであるが、前記の製造方法に
おいてかかる特性は、ノルボルネン系ポリマーフィルム
の延伸倍率を1.1〜3倍、就中2.5倍以下、特に
1.2〜2倍に制御することにより与えるができる。
温度は、ノルボルネン系ポリマーのガラス転移温度近傍
であってもよいが、配向角のバラツキを抑制する点より
はガラス転移温度よりも30℃以上高い温度、就中32
〜60℃高い温度とすることが好ましい。これにより高
温下での延伸処理にてその冷却過程で配向角のバラツキ
が緩和されそのバラツキの少ない位相差フィルムを安定
に製造することができる。
途に好ましく用いうる。就中、上記した屈折率関係や低
位相差やNz特性を示すことよりTNモードのTFT型
液晶表示装置における視野角によるコントラストの低下
や表示色の変化の補償などに有利に用いうる。その補償
効果の点より好ましい位相差フィルムは、上記した任意
な二方向の屈折率の組合せによる位相差(△n・d)が
70nm以下、就中60nm以下、特に55nm以下であり、
Nzが1.1〜3のものである。また面内の最大屈折率
方向が一方向を基準に±5度、就中±3度の範囲にある
位相差フィルム、特に配向角のバラツキが±5度、就中
±3度の範囲にある位相差フィルムが好ましい。
ィルムは、単層物や同種又は異種の積層物などとして用
いることができる。位相差フィルムの積層は、補償効果
の向上等を目的としその場合、本発明によるものとそれ
以外の位相差層との積層物とすることもできる。補償効
果の点より好ましく用いうる積層物は、本発明による位
相差フィルムとnx>ny>nzを満足する位相差層
(A)と、nx≧ny>nzを満足しその光学軸が層平面
の法線方向に対し傾斜する位相差層(B)とをそれぞれ
少なくとも1層含む状態に積層したものである。
(A)、すなわち面内に屈折率異方性を有して(nx>
ny)、その面内の屈折率よりも厚さ方向の屈折率が小
さい(ny>nz)特性を示す位相差層(A)は、例えば
各種の透明ポリマーからなるフィルムやそのフィルムを
一軸や二軸等の適宜な方式で延伸処理して高分子を配向
させてなる延伸フィルムなどとして得ることができ、就
中、光透過率に優れて配向ムラや位相差ムラの少ないも
のが好ましい。
リマーの例としては、ポリカーボネートやポリアリレー
ト、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタ
レート、ポリスルホンやポリオレフィン、アクリル系ポ
リマーやスチレン系ポリマー、セルロース系ポリマーな
どがあげられる。補償効果の点より好ましい位相差層
(A)は、△nxy・dが5〜50nmであり、式:{(n
x+ny)/2−nz}dで定義されるRthが30〜10
0nmである複屈折特性を示すものである。
性)を満足し、かつその光学軸が層平面の法線方向に対
し傾斜する位相差層(B)は、例えば熱可塑性ポリマー
からなるフィルムを周速の異なるロールで圧延処理する
方式、液晶ポリマーを電場や磁場等の印加下に、あるい
は配向膜等を介して配向させる方式などの適宜な方式に
より分子が層面に対し傾斜配向したものとして得ること
ができ、ディスコチィク液晶を傾斜配向させた市販物
(富士写真フィルム社製、ワイドビューフィルム)など
もある。
と光学軸の傾斜配向性を示すことで、TN液晶の補償を
効率よく行うことができる。すなわち負の屈折率異方性
のみを満足する位相差層では、その法線方向を基準(入
射角0度)として単色光の入射角を基準から面内の最大
屈折率方向に傾けるとその△nxy・dは、0度入射の場
合を最大値としてそれを中心に対称形をなし、入射角を
面内最大屈折率方位に直交する方向に傾けたときの△n
xy・dは、0度入射の場合を最小値としてそれを中心に
対称形をなし、補償効果に不足する。
を付加することで、0度入射のときに△nxy・dが最大
値及び最小値となることを回避できて補償効果の向上を
図ることができる。なお負の屈折率異方性の傾斜タイプ
がハイブリッド配向をなす場合には△nxy・dの最小値
は0とならないが、チルト配向をなす場合には△nxy・
dの最小値が0となるときもある。
宜な接着剤を用いることができ、特にアクリル系粘着層
が好ましく用いうる。また位相差フィルムや上記積層物
の実用に際しては、例えば位相差フィルム等の片面又は
両面に粘着層を設けたものや、その粘着層を介して偏光
板又は等方性の透明な樹脂層やガラス層等からなる保護
層を接着積層したものなどの適宜な形態のものとして用
いることもできる。
置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行いう
るが、予め積層することにより品質の安定性や積層作業
性等に優れて液晶表示装置の製造効率を向上させうる利
点などがある。なお偏光板としては、ポリビニルアルコ
ール等の親水性高分子からなるフィルムをヨウ素や二色
性染料等で染色して延伸処理した偏光フィルムやその片
側又は両側に透明保護層を接着したものなどの適宜なも
のを用いうる。偏光板のセル側の透明保護層は、上記し
た位相差層(A)を兼ねてもよい。また偏光板のセル側
とは反対側の透明保護層は、防眩処理や反射防止処理な
どが施されたものであってもよい。
(JSR社製、アートン、ガラス転移温度171℃)を
テンターにて210℃で幅方向を2倍に延伸処理して位
相差フィルムを連続して得た。
学社製、ガラス転移温度155℃)をテンターにて19
0℃で幅方向を2倍に延伸処理して位相差フィルムを連
続して得た。
折計(王子計測機器社製、KOBRA−21ADH)に
て屈折率及び位相差を調べ、Nzを算出した。その結果
を次表に示した。なおいずれの位相差フィルムもnx>
ny>nzの特性を示した。 位相差(nm) Nz △nxy・d △nyz・d △nxz・d 実施例1 20 12 32 1.6 比 較 例 90 54 144 1.6
Claims (3)
- 【請求項1】 ノルボルネン系ポリマーフィルムからな
り、面内の屈折率をnx、ny、厚さ方向の屈折率をnz
としたとき、nx≧ny>nzであり、その任意な二方向
の屈折率差とフィルム厚との積が80nm以下であると共
に、式:(nx−nz)/(nx−ny)で定義されるNz
が1〜4であることを特徴とする位相差フィルム。 - 【請求項2】 請求項1において、面内の最大屈折率方
向が一方向を基準に±5度の範囲にある位相差フィル
ム。 - 【請求項3】 ノルボルネン系ポリマーからなる長尺フ
ィルムをそのポリマーのガラス転移温度よりも30℃以
上高い温度で幅方向に1.1〜3倍の倍率にて一軸延伸
することを特徴とする位相差フィルムの連続製造法。
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