JP2006084268A

JP2006084268A - 測定方法及び生産管理方法

Info

Publication number: JP2006084268A
Application number: JP2004268077A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tasaka; 公志田坂
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】位相差フィルムの複屈折の測定において、測定雰囲気の温湿度による依存性が少なく、測定の再現性に優れた複屈折の測定方法を提供し、更にはその測定方法を用いた生産管理方法を提供する。
【解決手段】平行ニコル状態に置かれた１対以上の偏光子及び検光子の組と、偏光子と検光子との間に膜厚５〜２００μｍの被測定試料フィルムを介在させ、特定の波長の光に対する偏光子、被測定試料フィルムおよび検光子を透過した光の強度をそれぞれ検出する手段と、各透過光の偏光の方位と強度から、被測定試料フィルムの配向度及び主屈折率の方向を算出する手段とを備えた複屈折測定装置を用いて、測定範囲が１〜１００ｃｍ²で被測定試料フィルムの平面度を１０μｍ以下となるように保持して複屈折を測定することを特徴とする測定方法。
【選択図】図３

Description

本発明は位相差フィルムのリターデーション値の測定方法およびその測定方法を用いた生産管理方法に関する。

液晶表示素子が多用されるに従い、液晶表示板の大面積化と視野拡大への要求が高まってきている。そしてフィルム状の偏光フィルタ（偏光フィルム）や位相差フィルムの特性を生産工程において簡単に測定できる技術の開発が望まれている。

通常、液晶ディスプレイ装置の表示板は、液晶物質を封入した液晶セルの一方の面に偏光フィルタが設けられ、他方の面（観察側）には位相差フィルム、偏光フィルタ及び保護フィルムが順次積層された構造をしている。

位相差フィルムは液晶セルによる偏光特性を補償するためのものであり、複屈折材料が用いられてきている。

この様な複屈折性を有する位相差フィルムとしては、セルロースエステル系やポリカーボネート系、ノルボルネン系等の樹脂材料が用いられ、製造工程において、縦延伸（ＭＤ方向）或いは横延伸（ＴＤ方向）を行うことにより、樹脂フィルムに複屈折性を付与している。

一方、この様にして形成された樹脂フィルムの複屈折性を正確に測定することが、目的の特性を有するフィルムを生産する或いはユーザーの仕様に合わせて提供する上で重要な課題であり、生産工程の重要な生産管理項目である。

複屈折を測定する測定装置として、自動複屈折計があり、例えば王子計測機器株式会社製のＫＯＢＲＡ系列の自動複屈折計等が利用できる。

このような測定装置を用いて特に薄膜のフィルムの複屈折の測定を行ったとき、測定結果に大きなバラツキがあり、特に測定時の温湿度による影響が大きく、測定の再現性に問題があることが分かった。

即ち、本発明の目的は、位相差フィルムの複屈折の測定において、測定雰囲気の温湿度による測定のバラツキが少なく、測定の再現性に優れた複屈折の測定方法を提供するものであり、更にはその測定方法を用いた生産管理方法を提供することにある。

上記課題は、以下の構成により解決することができた。

（請求項１）
平行ニコル状態に置かれた１対以上の偏光子及び検光子の組と、偏光子と検光子との間に膜厚５〜２００μｍの被測定試料フィルムを介在させ、特定の波長の光に対する偏光子、被測定試料フィルムおよび検光子を透過した光の強度をそれぞれ検出する手段と、各透過光の偏光の方位と強度から、被測定試料フィルムの配向度及び主屈折率の方向を算出する手段とを備えた複屈折測定装置を用いて、測定範囲が１〜１００ｃｍ²で被測定試料フィルムの平面度を１０μｍ以下となるように保持して複屈折を測定することを特徴とする測定方法。

（請求項２）
測定範囲が３〜５０ｃｍ²であることを特徴とする請求項１に記載の測定方法。

（請求項３）
被測定試料フィルムの平面度を１０μｍ以下となるように保持する手段が、被測定試料フィルムを２枚の平板で挟む保持手段であって、該２枚の平板は各々測定範囲となる開口部を有し、かつ曲げ弾性率が１５００〜３５００ＭＰａである部材であることを特徴とする請求項３に記載の測定方法。

（請求項４）
該平板の厚み（Ｂ）は、被測定試料フィルムの厚み（Ａ）に対し、Ａ＜Ｂであることを特徴とする請求項３又は４記載の測定方法。

（請求項５）
請求項１〜４の何れか１項記載の測定方法を用いて生産管理を行うことを特徴とする位相差フィルムの生産管理方法。

本発明の測定方法を用いることにより、測定のバラツキが少なく、繰り返し再現性に優れた複屈折の測定方法を提供し、位相差フィルムの製造における優れた生産管理方法を提供すると共に、ユーザにおける受け入れ検査の優れた測定方法を提供することができた。

本発明の測定方法を適用し得る被測定試料フィルムとしては、厚みが５〜２００μｍという極薄膜を対象とするものであり、それ自体で平面を保持することが困難な薄膜に対する測定方法を提供するものである。

被測定試料フィルムを形成する樹脂としては、セルロースエステル類、例えばセルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースジアセテート（ＤＡＣ）、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等、ポリカーボネート類、例えばビスフェノールＡの炭酸エステル（例えば、市販品としてタフロン（出光石油化学社製）、パンライト（帝人化成社製）、ユーピロン（江戸川化学社製）等）等、ノルボルネン類、例えばゼオネックス（日本ゼオン社製）等が挙げられる。

これらの樹脂より形成された被測定試料フィルムは、所定の大きさに切断し、２枚の平板で挟む保持手段により、平面度を１０μｍ以下となるように保持して複屈折計により測定を行う。

測定装置及び保持手段について図を持って説明する。

図１は複屈折計の原理図であり、平行ニコル状態に置かれた偏光子及び検光子の間に測定試料を保持手段により保持する。保持手段は水平方向に回転が可能であり、さらに試料を傾斜することが可能な回転軸を有する。

図２は、これらの複屈折計に従来から用いられてきた保持手段の構成図である。

図２中、保持手段は下板１及び上カバーシート２から構成されており、上カバーシート２は薄いフィルム状のものが用いられてきた。これは測定される被測定試料３が有る程度の厚さ（３００μｍ〜数ｍｍ）と剛性を有する試料を測定対象としてきたためでる。

図３は、本発明の保持手段の１例を示す図である。

図３中、本発明の保持手段は、下板１１と上板１２の２枚の平板から構成され、端部が蝶番１６で一体構造としたものである。各平板には測定範囲となる開口部１３、１４を有し、開口部の面積は１〜１００ｃｍ²の範囲である。被測定試料フィルム１５を上記２枚の平板で両側から挟む構造とすることにより、被測定試料フィルム１５の開口部での平面度を１０μｍ以下となるように保持し、平面性を確保することにより、厚みが５〜２００μｍという極薄膜のフィルムの複屈折の測定においても、環境による温湿度の影響が少なく、測定精度が高く、再現性がよい測定結果が得られるようになった。

図４は、本発明の保持手段の他の１例を示す図である。

図４中、下板１７と上板１８を別体とし、下板１７のキリカキ部に上板１８が収まる構造とすることにより、被測定試料フィルム１５の厚さの変更に対する保持手段の許容範囲を高めたものである。

本発明の保持手段を構成する下板及び上板の２枚の平板は、厚みが５〜２００μｍの被測定試料フィルムの平面性を１０μｍ以下となるように保持できるものであればどのようなものでもよく、例えば、金属類、ガラス、樹脂材料等で曲げ弾性率が１５００〜３５００ＭＰａのものが好ましい。これらのことから、平板の厚み（Ｂ）は被測定試料フィルムの厚み（Ａ）に対し、Ａ＜Ｂであることが好まし。

セルロースジアセテートをジクロロメタンに溶解し、ドープを作製した。このドープをガラス上に流延製膜し、セルロースジアセテートフィルムを作製した。作製したフィルムを１５０℃雰囲気で２軸延伸を行い、膜厚１００μｍのサンプルフィルムを作製した。

サンプルフィルムを各々図２、図３、図４に示した保持手段を用いて王子計測機器株式会社製コブラ２１ＡＤＨで位相差を繰り返し１０点測定した。

測定により得られた厚み方向の位相差値（以下、Ｒｔｈ値）の１０点データのうち、最大値をＲｔｈ（ｍａｘ）、最小値をＲｔｈ（ｍｉｎ）とした。測定の繰り返し再現性はＲｔｈ（ｍａｘ）−Ｒｔｈ（ｍｉｎ）を用いて評価を行った。

いずれの保持手段においても測定範囲は４．２ｃｍ²（２３ｍｍφ）であった。

以下に保持手段の曲げ弾性率を以下の表１に示す。

次にレーザー変位計（キーエンス社製ＬＴ−８１００）を用いて各保持手段に被測定試料フィルムをセットした状態でフィルム平面度を測定した。

以上のように、本発明ではフィルムの平面度を１０μｍ以下に保つことにより、位相差測定の繰り返し再現性において良好な結果を得ることが出来た。

また、上記の本発明の保持手段を用いた測定方法を位相差フィルムの生産工場の生産管理に用いることにより、出荷品質の測定を再現性良く行うことができ、位相差フィルムの生産管理方法として優れたたものであることが分かった。

複屈折計の原理を示す図である。従来の保持手段を示す図である。本発明の保持手段の１例を示す図である。本発明の保持手段の他の１例を示す図である。

符号の説明

１下板
２上カバーシート
３被測定試料
１１下板
１２上板
１３、１４開口部
１５被測定試料フィルム
１６蝶番
１７下板
１８上板

Claims

平行ニコル状態に置かれた１対以上の偏光子及び検光子の組と、偏光子と検光子との間に膜厚５〜２００μｍの被測定試料フィルムを介在させ、特定の波長の光に対する偏光子、被測定試料フィルムおよび検光子を透過した光の強度をそれぞれ検出する手段と、各透過光の偏光の方位と強度から、被測定試料フィルムの配向度及び主屈折率の方向を算出する手段とを備えた複屈折測定装置を用いて、測定範囲が１〜１００ｃｍ²で被測定試料フィルムの平面度を１０μｍ以下となるように保持して複屈折を測定することを特徴とする測定方法。
測定範囲が３〜５０ｃｍ²であることを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
被測定試料フィルムの平面度を１０μｍ以下となるように保持する手段が、被測定試料フィルムを２枚の平板で挟む保持手段であって、該平板は各々測定範囲となる開口部を有し、かつ曲げ弾性率が１５００〜３５００ＭＰａである部材であることを特徴とする請求項３に記載の測定方法。
該平板の厚み（Ｂ）は、被測定試料フィルムの厚み（Ａ）に対し、Ａ＜Ｂであることを特徴とする請求項３又は４記載の測定方法。
請求項１〜４の何れか１項記載の測定方法を用いて生産管理を行うことを特徴とする位相差フィルムの生産管理方法。