JP2009092760A - Method for manufacturing retardation film - Google Patents

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Takahito Takeuchi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a retardation film made of noncrystalline thermoplastic resin and having excellent optical characteristics irrespective of thin film. <P>SOLUTION: In this manufacturing method, the noncrystalline thermoplastic resin film having a slow axis in the longitudinal direction of the long film and having specific thickness and an in-plane retardation value (Re) is used and extended in the transverse direction while contracting it in the longitudinal direction in the atmosphere having glass transition temperature of the resin film of Tg to Tg+25°C. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、液晶表示装置などに組み込まれ、液晶表示装置のコントラストを向上し、かつ視野角を拡大するために用いられる位相差フィルムの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a retardation film that is incorporated in, for example, a liquid crystal display device and used to improve the contrast of the liquid crystal display device and expand the viewing angle.

近年、液晶表示装置は、パーソナルコンピューターの表示装置や液晶テレビ等の用途に広く普及している。液晶表示装置の一つとして、旋光効果を利用したTN(Twisted Nematic)モードの液晶表示装置が挙げられる。しかしながら、TNモードの液晶表示装置では、視野角が狭く、応答速度が遅いという問題があった。
この問題を解決するため、複屈折効果を利用したVA(Vertically Aligned)モードの液晶表示装置が提案されている。さらに、VAモードの液晶表示装置として、視野角依存性を改善したMVA(Multi−domain Vertically Alignment)モードの液晶表示装置が提案されている。MVAモードの液晶表示装置では、液晶セルを構成する基板内面に傾斜面を有する突起等からなるドメイン規制手段が設けられている。このドメイン規制手段によって液晶分子の配向方向を2方向以上に分割して、液晶セルを通過してくる光量を均一化させることにより、見込み角度によって表示輝度が大きく異なる視野角依存性が改善されている。
In recent years, liquid crystal display devices have been widely used in applications such as personal computer display devices and liquid crystal televisions. One liquid crystal display device is a TN (twisted nematic) mode liquid crystal display device using an optical rotation effect. However, the TN mode liquid crystal display device has a problem that the viewing angle is narrow and the response speed is slow.
In order to solve this problem, a VA (Vertically Aligned) mode liquid crystal display device using a birefringence effect has been proposed. Further, as a VA mode liquid crystal display device, an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode liquid crystal display device with improved viewing angle dependency has been proposed. In the MVA mode liquid crystal display device, a domain regulating means including a projection having an inclined surface is provided on the inner surface of the substrate constituting the liquid crystal cell. By dividing the alignment direction of the liquid crystal molecules into two or more directions by this domain regulating means and uniformizing the amount of light passing through the liquid crystal cell, the viewing angle dependency, which greatly varies the display brightness depending on the expected angle, is improved. Yes.

しかしながら、視野角依存性が改善された上記MVAモードの液晶表示装置であっても、液晶表示面を斜め45度の角度から見た場合に、やはりコントラストが低下する問題点があった。このような問題点を解決するために、液晶表示装置には位相差フィルムが用いられている。
上記位相差フィルムには、ポリカーボネートに代表されるような透明性及び耐熱性に優れている合成樹脂フィルムが多く用いられている。これらの特性に加えて光弾性係数、波長分散性及び水蒸気透過率等の特性に優れている環状オレフィン系樹脂フィルムも用いられてきている。
However, even in the MVA mode liquid crystal display device with improved viewing angle dependency, there is still a problem that the contrast is lowered when the liquid crystal display surface is viewed at an angle of 45 degrees. In order to solve such a problem, a retardation film is used in the liquid crystal display device.
For the retardation film, a synthetic resin film excellent in transparency and heat resistance, such as polycarbonate, is often used. In addition to these properties, cyclic olefin resin films having excellent properties such as photoelastic coefficient, wavelength dispersibility, and water vapor transmission rate have been used.

ところで、厚み方向の屈折率よりも長さ方向及び幅方向の屈折率が大きくされた二軸性位相差フィルムが、上記VAモードやMVAモードの液晶表示装置の視野角を改善するのに有効であることが知られている。位相差フィルムとしての機能を十分に発揮するためには、液晶パネルの複屈折との合わせ込みが必要であり、位相差フィルムには適切なリターデーション値を有することが求められるとともに、特に近年、携帯電話等に代表される液晶表示装置のコンパクト化や薄型化に伴い二軸性位相差フィルムにも薄膜化が求められてきている。   By the way, a biaxial retardation film in which the refractive index in the length direction and the width direction is larger than the refractive index in the thickness direction is effective in improving the viewing angle of the VA mode or MVA mode liquid crystal display device. It is known that there is. In order to fully exhibit the function as a retardation film, it is necessary to combine with the birefringence of the liquid crystal panel, and the retardation film is required to have an appropriate retardation value, particularly in recent years. As liquid crystal display devices typified by mobile phones and the like have become more compact and thinner, biaxial retardation films have been required to be thinner.

それらの液晶表示装置に使用される二軸性位相差フィルムの具体的な厚みとしては30μm以下が求められ、かつ、最適な位相差値としては、フィルム面内リターデーション値Reが100〜160nm、フィルム厚み方向リターデーション値Rthが100〜200nmであることが知られている。   The specific thickness of the biaxial retardation film used in those liquid crystal display devices is required to be 30 μm or less, and as the optimum retardation value, the in-plane retardation value Re is 100 to 160 nm, It is known that the film thickness direction retardation value Rth is 100 to 200 nm.

上記二軸性位相差フィルムを製造する方法として、下記の特許文献1には、テンター延伸機等を用いた横延伸工程を行う延伸法が提案されている。しかし、横延伸工程のみでは、所望のReとRthの関係を達成することが困難な場合があるという問題がある。   As a method for producing the biaxial retardation film, the following Patent Document 1 proposes a stretching method in which a transverse stretching process using a tenter stretching machine or the like is performed. However, there is a problem that it may be difficult to achieve the desired relationship between Re and Rth only in the transverse stretching step.

一方、下記の特許文献2には縦延伸工程の後にテンター延伸機等を用いた横延伸工程を行う逐次二軸延伸法が提案されている。この方法によれば、フィルムの幅方向のReバラツキが広い範囲で小さく抑えられるとされているが、幅方向の延伸倍率がわずか1.5倍に過ぎず、得られる位相差フィルムの厚みも厚く、リターデーション値Reも60nm足らずに過ぎないもので、使用される用途も限定されたものになるという問題があった。
特開2001−215332号公報 特開2002−148438号公報
On the other hand, Patent Document 2 below proposes a sequential biaxial stretching method in which a transverse stretching process using a tenter stretching machine or the like is performed after a longitudinal stretching process. According to this method, it is said that the Re variation in the width direction of the film is suppressed to be small in a wide range, but the draw ratio in the width direction is only 1.5 times, and the thickness of the obtained retardation film is also thick. Further, the retardation value Re is only less than 60 nm, and there is a problem that the use is limited.
JP 2001-215332 A JP 2002-148438 A

本発明の目的は、上述した現状の問題点に鑑み、薄膜でありながら光学特性に優れた非晶性熱可塑性樹脂からなる位相差フィルムの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a retardation film made of an amorphous thermoplastic resin having excellent optical characteristics while being a thin film, in view of the above-described current problems.

本発明に係る位相差フィルムの製造方法は、長尺フィルムの長手方向に遅相軸を有し、実質的に屈折率がnx>ny=nz(ここで、nx、nyはフィルム面内の主屈折率を、nzは厚さ方向の主屈折率を示す)の関係を満足する、厚みが60〜100μmで面内リターデーション値(Re)が100〜250nmの非晶性熱可塑性樹脂フィルムを使用して、厚みが15〜30μmでReが100〜160nmかつフィルム厚み方向リターデーション値(Rth)が100〜200nmとなるように、該樹脂フィルムのガラス転移温度Tg〜Tg+25℃の雰囲気下に、長手方向に0.4〜3.5%収縮させつつ短手方向に2.0〜4.0倍に延伸することを特徴とする。 The method for producing a retardation film according to the present invention has a slow axis in the longitudinal direction of a long film, and substantially has a refractive index of nx> ny = nz (where nx and ny are main in-plane directions). A non-crystalline thermoplastic resin film having a thickness of 60 to 100 μm and an in-plane retardation value (Re) of 100 to 250 nm satisfying the relationship of refractive index, nz represents the main refractive index in the thickness direction) In the atmosphere of the glass transition temperature Tg to Tg + 25 ° C. of the resin film, the length is 15 to 30 μm, Re is 100 to 160 nm, and the film thickness direction retardation value (Rth) is 100 to 200 nm. The film is stretched by 2.0 to 4.0 times in the lateral direction while being contracted by 0.4 to 3.5% in the direction.

本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、薄膜でありながら、十分なフィルム面内リターデーション値Re並びにフィルム厚み方向リターデーション値Rthを有するとともに、フィルムの短手方向に遅相軸を有する位相差フィルムとすることができる。そして、得られる位相差フィルムは、上記VAモードやMVAモードの液晶表示装置の視野角を改善するのに十分有効であり、かつ、厚みが30μm以下であるために、携帯電話等の液晶表示装置の薄膜化に寄与できる。   According to the method for producing a retardation film of the present invention, although it is a thin film, it has a sufficient film in-plane retardation value Re and a film thickness direction retardation value Rth, and has a slow axis in the short direction of the film. It can be set as a retardation film. The obtained retardation film is sufficiently effective for improving the viewing angle of the VA mode or MVA mode liquid crystal display device and has a thickness of 30 μm or less. Can contribute to the reduction of film thickness.

以下、本発明の詳細を説明する。
本発明に用いられる非晶性熱可塑性樹脂フィルムを構成する樹脂としては、透明性に優れるものが好ましく、例えば、環状オレフィン系、ポリカーボネート系、ポリスルホン系、ポリエーテルスルホン系、ポリスチレン系、ポリビニルアルコール系、酢酸セルロース系、ポリ塩化ビニル系、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系、ポリアリレート系、ポリアミド系などの高分子が挙げられる。これらの高分子は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Details of the present invention will be described below.
As the resin constituting the amorphous thermoplastic resin film used in the present invention, those having excellent transparency are preferable, for example, cyclic olefin, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polystyrene, polyvinyl alcohol , Polymers such as cellulose acetate, polyvinyl chloride, polyacryl such as polymethyl methacrylate, polyarylate, polyamide, and the like. These polymers may be used alone or in combination of two or more.

上に列挙した高分子の中でも、環状オレフィン系樹脂の一種であるノルボルネン系樹脂は光弾性係数が小さく、外部応力に対するリターデーション値の安定性に優れることから好ましい。
上記ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環(共)重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体、ノルボルネン系モノマー同士の付加(共)重合体及びこれらの誘導体等が挙げられる。ノルボルネン系樹脂は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
これらのうち、開環を伴う(共)重合体には必然的に不飽和結合が残留し、また付加(共)重合体であってもモノマーの種類によっては不飽和結合が残留することがある。このような場合、熱履歴による酸化劣化や紫外線等による着変色といった耐久性を重視する観点から、これらの不飽和結合を水素添加により飽和しておくことが好ましい。
Among the polymers listed above, a norbornene resin, which is a kind of cyclic olefin resin, is preferable because it has a small photoelastic coefficient and is excellent in stability of the retardation value against external stress.
Examples of the norbornene resin include ring-opening (co) polymers of norbornene monomers, addition copolymers of norbornene monomers and olefin monomers, addition (co) polymers of norbornene monomers and derivatives thereof Etc. Norbornene-type resin may be used independently and 2 or more types may be used together.
Of these, unsaturated bonds necessarily remain in (co) polymers with ring-opening, and even in addition (co) polymers, unsaturated bonds may remain depending on the type of monomer. . In such a case, it is preferable to saturate these unsaturated bonds by hydrogenation from the viewpoint of emphasizing durability such as oxidative degradation due to thermal history and discoloration due to ultraviolet rays.

上記非晶性熱可塑性樹脂には、位相差フィルムの機能を阻害しない範囲において、成形中の非晶性熱可塑性樹脂の劣化防止や位相差フィルムの耐熱性、耐紫外線性、平滑性等を向上させるために、酸化防止剤、熱劣化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。添加剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The non-crystalline thermoplastic resin prevents deterioration of the non-crystalline thermoplastic resin during molding and improves the heat resistance, UV resistance, smoothness, etc. of the retardation film as long as it does not interfere with the retardation film function. For this purpose, various additives such as an antioxidant, a thermal deterioration inhibitor, an ultraviolet absorber, a lubricant, and an antistatic agent may be added. An additive may be used independently and 2 or more types may be used together.

本発明では、長尺フィルムの長手方向に遅相軸を有し、実質的にnx>ny=nz(ここで、nx、nyはフィルム面内の主屈折率を、nzは厚さ方向の主屈折率を示す)の関係を満足する、厚みが60〜100μmで面内リターデーション値(Re)が100〜250nmの非晶性熱可塑性樹脂フィルムを使用する必要がある。
上記非晶性熱可塑性樹脂フィルムを得るには、まずは実質的無配向の長尺フィルムを成膜した後、フィルムの長手方向に縦延伸を行う必要がある。
In the present invention, the long film has a slow axis in the longitudinal direction, and is substantially nx> ny = nz (where nx and ny are the main refractive index in the film plane, and nz is the main refractive index in the thickness direction). It is necessary to use an amorphous thermoplastic resin film having a thickness of 60 to 100 μm and an in-plane retardation value (Re) of 100 to 250 nm that satisfies the relationship of (refractive index).
In order to obtain the amorphous thermoplastic resin film, it is necessary to first form a substantially non-oriented long film and then longitudinally stretch the film in the longitudinal direction.

まず、実質的無延伸の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを成膜する方法としては、従来から汎用されている方法が用いられる。具体的には、非晶性熱可塑性樹脂を溶解し得る溶剤溶液を適宜の担持体上に流延した後、溶剤を乾燥するとともに担持体から剥離してフィルムを得る溶液キャスト法や、非晶性熱可塑性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金型からフィルム状に押し出してフィルムを得る溶融押出法が挙げられる。実質的に無配向のフィルムが得られる限り、いずれの製造方法が採用されてもよい。   First, a conventionally used method is used as a method for forming a substantially unstretched amorphous thermoplastic resin film. Specifically, after casting a solvent solution capable of dissolving the amorphous thermoplastic resin on an appropriate support, the solvent is dried and peeled off from the support to obtain a film, or an amorphous There is a melt extrusion method in which a thermoplastic resin is supplied to an extruder, melted and kneaded, and extruded from a mold attached to the tip of the extruder into a film to obtain a film. Any manufacturing method may be adopted as long as a substantially non-oriented film is obtained.

上記長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを用いて位相差フィルムを製造するには、非晶性熱可塑性樹脂フィルムをそのガラス転移温度Tg近傍の温度で延伸することによって、ポリマー分子を所定方向に配向させればよい。
以下に、非晶性熱可塑性樹脂フィルムをそのガラス転移温度Tg付近の温度領域において、先ずフィルム長手方向(以下、縦方向とも記載する)に延伸する方法を詳細に説明する。
In order to produce a retardation film using the above-described long amorphous thermoplastic resin film, a polymer molecule is predetermined by stretching the amorphous thermoplastic resin film at a temperature near its glass transition temperature Tg. What is necessary is just to orientate in a direction.
Below, the method of extending | stretching an amorphous thermoplastic resin film to a film longitudinal direction (henceforth a longitudinal direction hereafter) first in the temperature range of the glass transition temperature Tg vicinity is demonstrated in detail.

フィルム原反ロールから巻き出された長尺状の非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦方向に延伸する方法としては、ロール間ネックイン延伸法、近接ロール延伸法等が適用できるが、リターデーション値を制御し易く、フィルムに傷や皺等の不良が発生しにくいといった利点を有するロール間ネックイン延伸法を採用することが望ましい。ロール間ネックイン延伸法とは、フィルム幅に比して十分に長い延伸ゾーンを挟んで位置する二対のニップロールで搬送中のフィルムを挟持するとともに、上流側のニップロールの周速に対して下流側のニップロールの周速を大きくすることによって、所望の延伸倍率を得る方法である。なお、このとき、フィルムの幅方向の両端部は拘束を受けない自由端とされており、縦方向の延伸に伴って幅方向にネックイン現象を呈する。   As a method of stretching the long amorphous thermoplastic resin film unwound from the original film roll in the longitudinal direction, an inter-roll neck-in stretching method, a proximity roll stretching method, etc. can be applied. It is desirable to employ a roll-to-roll neck-in stretching method that has the advantage that the film is easily controlled and defects such as scratches and wrinkles are less likely to occur in the film. Neck-in stretching between rolls means that the film being transported is sandwiched between two pairs of nip rolls located across a stretching zone that is sufficiently longer than the film width, and downstream of the peripheral speed of the upstream nip roll. This is a method of obtaining a desired draw ratio by increasing the peripheral speed of the side nip roll. At this time, both end portions in the width direction of the film are free ends that are not restrained, and exhibit a neck-in phenomenon in the width direction along with stretching in the longitudinal direction.

上記非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦方向に延伸する際のフィルムの温度は、位相差フィルムに付与したいリターデーション値によって適宜に調整されるが、低いと、延伸時にフィルムが破断する虞れがある一方、高いと、所望のリターデーション値を得ることが困難となることがあるので、フィルムのガラス転移温度Tg−20℃〜Tg+50℃が好ましく、ガラス転移温度Tg−10℃〜Tg+40℃がより好ましい。   The temperature of the film when the amorphous thermoplastic resin film is stretched in the longitudinal direction is appropriately adjusted depending on the retardation value desired to be imparted to the retardation film, but if low, the film may break during stretching. On the other hand, if it is high, it may be difficult to obtain a desired retardation value. Therefore, the glass transition temperature Tg-20 ° C to Tg + 50 ° C of the film is preferable, and the glass transition temperature Tg-10 ° C to Tg + 40 ° C is more preferable. preferable.

また、この時の延伸倍率は、小さ過ぎると、引き続く横延伸(短手方向への延伸)によってもRthの増大が制約されるため、1.1倍以上とされるのが好ましい。逆に大き過ぎると、所望のReを得るために横延伸の倍率を極めて大きくする必要が生じるので1.5倍以下とするのが好ましい。   In addition, if the draw ratio at this time is too small, the increase in Rth is restricted by the subsequent transverse stretching (stretching in the short direction), and therefore, it is preferably 1.1 times or more. On the other hand, if it is too large, it will be necessary to make the transverse stretching ratio very large in order to obtain the desired Re.

そして、上述の要領で得られた縦一軸延伸フィルムは、熱緩和による面内リターデーション値Reの低下を防止するために、フィルムのガラス転移温度Tg未満であって、延伸温度より5℃以上低い温度に冷却固定され、ロール状に巻き取られるか、次工程へ搬送される。
このようにして、長尺フィルムの長手方向に遅相軸を有し、実質的にnx>ny=nzの関係を満足する、厚みが60〜100μmで面内リターデーション値Reが100〜250nmの非晶性熱可塑性樹脂フィルムを得る。
The longitudinally uniaxially stretched film obtained as described above is lower than the glass transition temperature Tg of the film and 5 ° C. or more lower than the stretching temperature in order to prevent a decrease in the in-plane retardation value Re due to thermal relaxation. It is cooled and fixed to the temperature and wound up in a roll or conveyed to the next process.
Thus, having a slow axis in the longitudinal direction of the long film and substantially satisfying the relationship of nx> ny = nz, having a thickness of 60 to 100 μm and an in-plane retardation value Re of 100 to 250 nm An amorphous thermoplastic resin film is obtained.

次に、得られた縦一軸延伸フィルムを、フィルムの短手方向(以下、横方向とも記載する)に延伸する方法を詳細に説明する。
横延伸工程へ搬送されてきた縦一軸延伸フィルムをその横方向に延伸する方法としては、フィルムの短手方向の両端部をテンタークリップ等の任意の把持手段によって把持し、この把持手段を互いに離間する方向に徐々に変位させながら走行させるテンター延伸機を用いるのが望ましい。
Next, the method of extending | stretching the obtained longitudinally uniaxially stretched film to the transversal direction (henceforth a horizontal direction) of a film is demonstrated in detail.
As a method of stretching the longitudinally uniaxially stretched film conveyed to the transverse stretching process in the lateral direction, both ends in the short direction of the film are gripped by arbitrary gripping means such as a tenter clip, and the gripping means are separated from each other. It is desirable to use a tenter stretching machine that travels while gradually displacing in the direction of movement.

図1は、テンター延伸機により非晶性熱可塑性樹脂フィルムを横方向に延伸する装置の一例を示す概略構成図である。図1に示すように、フィルムの横方向の両端部をテンタークリップ1によって把持し、先ず予熱ゾーン2を通過させ、その後テンタークリップレールの拡幅角度5を広げた延伸ゾーン3を通過させることにより、フィルムが横方向に延伸される。その後冷却ゾーン4を通過させることにより、冷却、固化される。そして固化されたフィルムはその後巻き取られる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus for stretching an amorphous thermoplastic resin film in a transverse direction by a tenter stretching machine. As shown in FIG. 1, by gripping both lateral ends of the film with the tenter clip 1, first pass through the preheating zone 2, and then pass through the stretching zone 3 where the widening angle 5 of the tenter clip rail is widened, The film is stretched in the transverse direction. Thereafter, it is cooled and solidified by passing through the cooling zone 4. The solidified film is then wound up.

予熱ゾーン2の温度は、低いと、次の延伸ゾーン3にてフィルムが破断する虞がある一方、高いと、縦方向のリターデーション値が低下しすぎるため、ガラス転移温度Tg−20℃〜ガラス転移温度Tg+60℃が好ましく、ガラス転移温度Tg−10℃〜ガラス転移温度Tg+40℃がより好ましい。   If the temperature of the preheating zone 2 is low, the film may break in the next stretching zone 3, while if it is high, the retardation value in the longitudinal direction is too low, so that the glass transition temperature Tg-20 ° C to glass Transition temperature Tg + 60 ° C. is preferable, and glass transition temperature Tg−10 ° C. to glass transition temperature Tg + 40 ° C. is more preferable.

次に延伸ゾーン3の温度は、位相差フィルムに付与したいリターデーション値によって適宜に調整されるが、低いと、延伸時にフィルムが破断する虞がある一方、高いと、所望の面内リターデーション値Reを得ることが困難となることがあるので、基本的には縦延伸工程よりも高くない温度であって、ガラス転移温度Tg−5℃〜ガラス転移温度Tg+25℃が好ましく、ガラス転移温度Tg〜ガラス転移温度Tg+15℃がより好ましい。   Next, the temperature of the stretching zone 3 is appropriately adjusted depending on the retardation value desired to be imparted to the retardation film. If the temperature is low, the film may be broken during stretching, whereas if it is high, the desired in-plane retardation value is obtained. Since it may be difficult to obtain Re, the temperature is basically not higher than that in the longitudinal stretching step, and is preferably a glass transition temperature Tg−5 ° C. to a glass transition temperature Tg + 25 ° C., and a glass transition temperature Tg− A glass transition temperature Tg + 15 ° C. is more preferable.

フィルムを横方向に延伸する際の延伸倍率は、低過ぎると、縦方向に向いていた遅相軸の方向を横方向にできなかったり、所望のフィルム厚みを達成できなかったり、必要な遅相軸精度が確保できず表示品質の低下を招いたりすることがあり、逆に高過ぎると、フィルムの破断が起こり易くなるため、2倍以上であって4倍以下、より好ましくは3倍以下とされる。   If the draw ratio when the film is stretched in the transverse direction is too low, the slow axis direction oriented in the machine direction cannot be made transverse, the desired film thickness cannot be achieved, or the necessary slow phase The axial accuracy cannot be ensured and the display quality may be deteriorated. On the contrary, if it is too high, the film is liable to break, so it is 2 times or more and 4 times or less, more preferably 3 times or less. Is done.

なお、本発明においては横方向に延伸を行う際に、フィルムを長手方向に0.5〜3.5%収縮させることを特徴としている。具体的には、例えば、テンター延伸機を使用して、フィルムの短手方向の両端部を把持したテンタークリップ1を、拡幅角度がθとされたテンターレール上を等速で走行させることによって達成することができる。このとき、長手方向収縮量は次式によって表される。
長手方向収縮量(%)=(1−cosθ)×100
もっとも長手方向収縮量は、拡幅角度θとテンタークリップ走行速度を適宜に設定することによって調節可能である。その場合、延伸開始から終了まで必ずしも一定に保つ必要はない。
In the present invention, the film is contracted by 0.5 to 3.5% in the longitudinal direction when stretched in the transverse direction. Specifically, for example, using a tenter stretching machine, the tenter clip 1 that grips both ends of the film in the short direction is run at a constant speed on a tenter rail having a widening angle of θ. can do. At this time, the contraction amount in the longitudinal direction is expressed by the following equation.
Longitudinal shrinkage (%) = (1−cos θ) × 100
However, the amount of contraction in the longitudinal direction can be adjusted by appropriately setting the widening angle θ and the tenter clip travel speed. In that case, it is not always necessary to keep it constant from the start to the end of stretching.

長手方向収縮量は、小さ過ぎると、延伸倍率が低くなって所望のフィルム厚み、位相差を達成できなかったり、延伸ゾーン長さが長くなって設備的に無理が生じたり、投入フィルム幅が小さくなって得られる位相差フィルムの幅が所望の幅に到達しなかったりする。
逆に長手方向収縮量が大き過ぎると、延伸速度が大きくなってフィルムの破断が起こり易くなったり、大きな投入フィルム幅が必要となって設備的に対応困難となったりする。
よって長手方向収縮量は0.4〜3.5%が好ましく、0.5〜3.0%がより好ましい。
If the amount of shrinkage in the longitudinal direction is too small, the stretch ratio becomes low and the desired film thickness and phase difference cannot be achieved, the stretch zone length becomes long and the equipment becomes unreasonable, or the input film width is small. The width of the resulting retardation film may not reach the desired width.
On the other hand, if the amount of shrinkage in the longitudinal direction is too large, the stretching speed increases and the film tends to break, or a large input film width is required, making it difficult to cope with the equipment.
Therefore, the amount of shrinkage in the longitudinal direction is preferably 0.4 to 3.5%, more preferably 0.5 to 3.0%.

そして、上述の要領で、縦延伸終了後のフィルムを横方向に延伸して得られた位相差フィルムは、熱緩和による面内リターデーション値Re及び厚み方向リターデーション値Rthの低下を防止するために、冷却ゾーン4によって、ガラス転移温度Tg未満の温度であって、横延伸温度より5℃以上低い温度に冷却固定される。   And the retardation film obtained by extending | stretching the film after completion | finish of longitudinal stretching in the horizontal direction in the above-mentioned way is for preventing the fall of the in-plane retardation value Re and thickness direction retardation value Rth by thermal relaxation. In addition, the cooling zone 4 is cooled and fixed at a temperature lower than the glass transition temperature Tg and 5 ° C. or more lower than the transverse stretching temperature.

このようにして得られる横延伸フィルムの幅方向両端部のテンタークリップ1にて挟持されていた部分は延伸されていないため、この部分を含むフィルム両端部はスリットして除去し、所望の幅の位相差フィルムを得る。   Since the portions sandwiched by the tenter clips 1 at both ends in the width direction of the laterally stretched film thus obtained are not stretched, the film both ends including this portion are removed by slitting, and a desired width is obtained. A retardation film is obtained.

以下、本発明の具体的な実施例を説明することにより本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific examples of the present invention. In addition, this invention is not limited to a following example.

非晶性熱可塑性樹脂として飽和ノルボルネン系樹脂(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア1420」)を用い、これを一軸押出機に供給して混練溶融し、一軸押出機の先端に取り付けたTダイから溶融押出を行って、ロール状に巻き取り、平均厚みが90μmの長尺フィルムを得た。なお、樹脂のガラス転移温度Tgを示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、商品名「DSC220C」)によって測定したところ、135.5℃であった。   A saturated norbornene-based resin (trade name “ZEONOR 1420” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used as an amorphous thermoplastic resin, which is supplied to a single screw extruder, kneaded and melted, and attached to the tip of the single screw extruder. Was melt-extruded and wound up into a roll to obtain a long film having an average thickness of 90 μm. In addition, it was 135.5 degreeC when the glass transition temperature Tg of resin was measured with the differential scanning calorimeter (The Seiko Electronics Co., Ltd. make, brand name "DSC220C").

得られた長尺ロール状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを連続的に巻き出し、ロール間ネックイン延伸機を用いてその長手方向(縦方向)に延伸を行った。フィルムを連続的に150℃に加熱し、延伸倍率が1.4倍になるようにこの温度で延伸し、延伸終了後23℃まで徐々に冷却して、フィルム両端部はスリットして除去し、1000mm幅とした縦一軸延伸フィルムをロール状に巻き取った。   The obtained long roll-shaped thermoplastic saturated norbornene-based resin film was continuously unwound and stretched in the longitudinal direction (longitudinal direction) using an inter-roll neck-in stretching machine. The film is continuously heated to 150 ° C., stretched at this temperature so that the stretch ratio is 1.4 times, gradually cooled to 23 ° C. after stretching, and both ends of the film are slit and removed. A vertically uniaxially stretched film having a width of 1000 mm was wound into a roll.

得られた縦延伸フィルムの面内リターデーション値Reの測定を自動複屈折測定装置(王子計測機器社製、商品名「KOBRA−21ADH」)を用いて行った。また、フィルムの厚みはフィルム厚み測定器(セイコーEM社製接触式厚み測定器、商品名「Millitron1240」)を用いて測定した。測定結果は、Reが165nm、フィルムの厚みが75μmであった。   The in-plane retardation value Re of the obtained longitudinally stretched film was measured using an automatic birefringence measuring apparatus (trade name “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments). The thickness of the film was measured using a film thickness measuring instrument (contact type thickness measuring instrument manufactured by Seiko EM, trade name “Millitron 1240”). As a result of measurement, Re was 165 nm and the thickness of the film was 75 μm.

次いで、上記長尺ロール状の縦一軸延伸フィルムを連続的に巻き出し、フィルム中央部分800mmをテンター延伸機を用いてその短手方向(横方向)に延伸を行った。フィルムを連続的に145℃に加熱し、延伸倍率が3.0倍、長手方向収縮量が0.85%になるように延伸を実施した。このとき、テンター延伸機の拡幅角度は7.5度に固定し、テンタークリップの進行方向に対する走行速度は等速とした。その後23℃まで徐々に冷却してロール状に連続的に巻き取り、縦横逐次延伸位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムについて、短手方向の中央部分1000mmから両端部方向に10cm間隔で、リターデーション値Re,Rthと短手方向からの光軸ずれ及び厚みを測定した。Re,Rthと厚みは平均値を、光軸ずれは絶対値の最大値を求め、表1に示した。   Next, the long roll-shaped longitudinally uniaxially stretched film was continuously unwound, and the film central portion 800 mm was stretched in the short direction (lateral direction) using a tenter stretching machine. The film was continuously heated to 145 ° C. and stretched so that the stretching ratio was 3.0 times and the longitudinal shrinkage was 0.85%. At this time, the widening angle of the tenter stretching machine was fixed at 7.5 degrees, and the traveling speed with respect to the traveling direction of the tenter clip was constant. Thereafter, the film was gradually cooled to 23 ° C. and continuously wound into a roll to obtain a longitudinally and transversely stretched retardation film. About the obtained retardation film, the retardation values Re and Rth, the optical axis deviation from the short direction, and the thickness were measured at intervals of 10 cm from the central part 1000 mm in the short direction. Re, Rth and thickness are average values, and the optical axis deviation is the maximum absolute value.

テンター延伸機の拡幅角度を12度とし、長手方向収縮量が2.2%となるようにした以外は実施例1同様に縦横逐次延伸位相差フィルムを得た。結果を表1に示した。
[比較例1]
A longitudinally and transversely stretched retardation film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the widening angle of the tenter stretching machine was 12 degrees and the longitudinal shrinkage was 2.2%. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 1]

縦一軸延伸フィルムの幅を約半分とし、対向するテンタークリップ間距離を400mmとして、テンター延伸機の拡幅角度を2.1度(特許文献2の実施例に同じ)、長手方向収縮量が0.07%となるようにした以外は実施例1同様に縦横逐次延伸位相差フィルムを得た。結果を表1に示した。なお、横延伸中のテンタークリップの走行距離は実施例1の場合の約1.8倍を要した。
[比較例2]
The width of the longitudinally uniaxially stretched film is about half, the distance between the opposing tenter clips is 400 mm, the widening angle of the tenter stretching machine is 2.1 degrees (the same as the example of Patent Document 2), and the longitudinal shrinkage is 0. A longitudinal and transverse sequential stretch retardation film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was 07%. The results are shown in Table 1. In addition, the travel distance of the tenter clip during transverse stretching required about 1.8 times that in the case of Example 1.
[Comparative Example 2]

テンター延伸機の拡幅角度を15度とし、長手方向収縮量が3.5%となるようにした以外は実施例1同様に縦横逐次延伸位相差フィルムを得た。結果を表1に示した。   A longitudinally and transversely stretched retardation film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the widening angle of the tenter stretching machine was 15 degrees and the longitudinal shrinkage was 3.5%. The results are shown in Table 1.

Figure 2009092760
Figure 2009092760

本発明に使用できるテンター延伸機を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining the tenter drawing machine which can be used for this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 テンタークリップ
2 予熱ゾーン
3 延伸ゾーン
4 冷却ゾーン
5 拡幅角度θ
1 Tenter Clip 2 Preheating Zone 3 Stretching Zone 4 Cooling Zone 5 Widening Angle θ

Claims (1)

長尺フィルムの長手方向に遅相軸を有し、実質的に屈折率がnx>ny=nz(ここで、nx、nyはフィルム面内の主屈折率を、nzは厚さ方向の主屈折率を示す)の関係を満足する、厚みが60〜100μmで面内リターデーション値(Re)が100〜250nmの非晶性熱可塑性樹脂フィルムを使用して、厚みが15〜30μmでReが100〜160nmかつフィルム厚み方向リターデーション値(Rth)が100〜200nmとなるように、該樹脂フィルムのガラス転移温度Tg〜Tg+25℃の雰囲気下に、長手方向に0.4〜3.5%収縮させつつ短手方向に2.0〜4.0倍に延伸することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。 The long film has a slow axis in the longitudinal direction, and the refractive index is substantially nx> ny = nz (where nx and ny are the main refractive index in the film plane, and nz is the main refractive in the thickness direction). A non-crystalline thermoplastic resin film having a thickness of 60 to 100 μm and an in-plane retardation value (Re) of 100 to 250 nm, and a thickness of 15 to 30 μm and a Re of 100 The resin film is shrunk by 0.4 to 3.5% in the longitudinal direction in an atmosphere of glass transition temperature Tg to Tg + 25 ° C. so that the retardation value (Rth) in the film thickness direction is 100 to 200 nm. A method for producing a retardation film, wherein the film is stretched 2.0 to 4.0 times in the short direction.
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