JP6482257B2 - 位相差フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記所定の角度は35°〜55°である。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムは、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、セルロースエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂およびポリエステルカーボネート系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの樹脂を含む。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムは、面内位相差が、Re(450)<Re(550)<Re(650)の関係を満たす。ここで、Re(450)、Re(550)およびRe(650)はそれぞれ、23℃における波長450nm、550nmおよび650nmの光で測定したフィルムの面内位相差である。
本発明の別の局面によれば、位相差フィルムの製造方法が提供される。この製造方法は、延伸対象のフィルムの左右側縁部を、それぞれ、縦方向のクリップピッチが変化する可変ピッチ型の左右のクリップによって把持すること;該フィルムを予熱しながら該左右のクリップのクリップピッチを減少させること; 該左右のクリップのクリップピッチが減少した状態から、該左右のクリップのクリップピッチをそれぞれ独立して変化させて、該フィルムを斜め延伸すること;および、該フィルムを把持するクリップを解放すること;を含む。
1つの実施形態においては、上記斜め延伸は、一方のクリップのクリップピッチを増大させ、かつ、他方のクリップのクリップピッチを減少させること;および、左右のクリップのクリップピッチが等しくなるように該一方のクリップのクリップピッチを維持または減少させ、かつ、該他方のクリップのクリップピッチを増大させること;を含む。
1つの実施形態においては、上記斜め延伸は、左右のクリップ間の距離を拡大することを含む。
また、本発明によれば、上記のような位相差フィルムが実際に得られ得る製造方法が提供される。
本発明の実施形態による位相差フィルムは、長尺状であり、長尺方向に対して所定の角度をなす方向に遅相軸を有し、かつ、Nz係数が1.10未満である。本明細書において「長尺状」とは、幅に対して長さが十分に長い細長形状を意味し、例えば、幅に対して長さが10倍以上、好ましくは20倍以上の細長形状を含む。
II−1.第1の実施形態
本発明の1つの実施形態による位相差フィルムの製造方法は、延伸対象のフィルムの左右側縁部を、それぞれ、縦方向のクリップピッチが変化する可変ピッチ型の左右のクリップによって把持すること(工程A:把持工程);該フィルムを予熱しながら該左右のクリップのクリップピッチを減少させること(工程B:予熱工程);該左右のクリップのクリップピッチが減少した状態から、該左右のクリップのクリップピッチをそれぞれ独立して変化させて、該フィルムを斜め延伸すること(工程C:斜め延伸工程);必要に応じて、該左右のクリップのクリップピッチを一定とした状態で、該フィルムを熱処理すること(工程D:熱処理工程);および、該フィルムを把持するクリップを解放すること(工程E:解放工程);を含む。以下、各工程について詳細に説明する。
最初に、図2〜図4を参照して、本工程を含む本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置について説明する。図2は、本発明の製造方法に用いられ得る延伸装置の一例の全体構成を説明する概略平面図である。図3および図4は、それぞれ、図2の延伸装置においてクリップピッチを変化させるリンク機構を説明するための要部概略平面図であり、図3はクリップピッチが最小の状態を示し、図4はクリップピッチが最大の状態を示す。延伸装置100は、平面視で、左右両側に、フィルム把持用の多数のクリップ20を有する無端ループ10Lと無端ループ10Rとを左右対称に有する。なお、本明細書においては、フィルムの入口側から見て左側の無端ループを左側の無端ループ10L、右側の無端ループを右側の無端ループ10Rと称する。左右の無端ループ10L、10Rのクリップ20は、それぞれ、基準レール70に案内されてループ状に巡回移動する。左側の無端ループ10Rは反時計廻り方向に巡回移動し、右側の無端ループ10Rは時計廻り方向に巡回移動する。延伸装置においては、シートの入口側から出口側へ向けて、把持ゾーンA、予熱ゾーンB、斜め延伸ゾーンC、熱処理ゾーンD、および解放ゾーンEが順に設けられている。なお、これらのそれぞれのゾーンは、延伸対象となるフィルムが実質的に把持、予熱、斜め延伸、熱処理および解放されるゾーンを意味し、機械的、構造的に独立した区画を意味するものではない。また、それぞれのゾーンの長さの比率は、実際の長さの比率と異なることに留意されたい。
予熱ゾーン(予熱工程)Bにおいては、左右の無端ループ10R、10Lは、上記のとおり延伸対象となるフィルムの初期幅に対応する離間距離で互いに略平行となるよう構成されているので、基本的には横延伸は行わず、フィルムが加熱される。本発明の実施形態による製造方法においては、予熱ゾーン(予熱工程)において左右のクリップピッチをそれぞれP1からP2まで減少させる。このような構成とすることにより、予熱ゾーンの終点(延伸ゾーンの始点)において、延伸対象となるフィルムが適度にたるんだ状態となる。このように適度にたるんだ状態から斜め延伸を行うことにより、延伸方向と直交する方向に生じるネックイン現象を抑制することなく延伸が可能となり、Nz係数が下がりにくい二軸延伸というよりもむしろNz係数が1.0でネックインを伴う一軸延伸に近い延伸となるので、斜め方向に遅相軸を有しかつNz係数が非常に小さい位相差フィルムを得ることができる。なお、左右のクリップピッチは、代表的には同時におよび同一の減少割合(例えば、図6に示す減少のプロファイル)で減少させられる。
斜め延伸ゾーン(斜め延伸工程)Cにおいては、左右のクリップのクリップピッチが減少した状態(左右のクリップピッチがP2)から、左右のクリップ20のクリップピッチをそれぞれ独立して変化させて、フィルムを斜め延伸する。斜め延伸の方式は、上記I項に記載の位相差フィルムが得られる限りにおいて任意の適切な方式が採用され得る。1つの実施形態においては、斜め延伸は、一方のクリップのクリップピッチを増大させ、かつ、他方のクリップのクリップピッチを減少させること;および、左右のクリップのクリップピッチが等しくなるように該一方のクリップのクリップピッチを維持または減少させ、かつ、該他方のクリップのクリップピッチを増大させること;を含む。以下、図5および図6を参照して、本実施形態を具体的に説明する。なお、斜め延伸は、例えば図示例のように、左右のクリップ間の距離(幅方向の距離)を拡大させながら行われ得る。また、以下の説明では、便宜上図5および図6において、斜め延伸ゾーンCを、入り口側の第1の斜め延伸ゾーンC1と出口側の第2の斜め延伸ゾーンC2とに分けて記載する。第1の斜め延伸ゾーンC1における延伸を第1の斜め延伸、第2の斜め延伸ゾーンC2における延伸を第2の斜め延伸と称する場合がある。第1の斜め延伸ゾーンC1および第2の斜め延伸ゾーンC2の長さおよび互いの長さの比は、目的に応じて適切に設定され得る。
熱処理ゾーン(熱処理工程)Dにおいては、左右のクリップ20のクリップピッチを一定とした状態で、フィルムを熱処理する。すなわち、左右のクリップ20のクリップピッチをともにP3とした状態で、フィルムを搬送しながら加熱する。熱処理工程は、必要に応じて行われ得る。
最後に、フィルムを把持するクリップを解放して、位相差フィルムが得られる。なお、斜め延伸後のフィルムの幅W3が、得られる位相差フィルムの幅に対応する(図5)。斜め延伸が横延伸を含まない場合には、得られる位相差フィルムの幅はフィルムの初期幅に実質的に等しい。
本発明の別の実施形態による位相差フィルムの製造方法は、延伸対象のフィルムとあらかじめ斜め延伸されたフィルムとを貼り合わせて積層体を形成し、当該積層体を上記II−1項に準じた製造方法に供することを含む。
本発明の実施形態による位相差フィルムは、代表的には円偏光板に好適に用いられ得る。図11は、そのような円偏光板の一例の概略断面図である。図示例の円偏光板300は、偏光子310と、偏光子310の片側に配置された第1の保護フィルム320と、偏光子310のもう片側に配置された第2の保護フィルム330と、第2の保護フィルム330の外側に配置された位相差フィルム340と、を有する。位相差フィルム340は、上記の本発明の実施形態による位相差フィルムである。第2の保護フィルム330は省略されてもよい。その場合、位相差フィルム340が偏光子の保護フィルムとして機能し得る。偏光子310の吸収軸と位相差フィルム340の遅相軸とのなす角度は、好ましくは35°〜55°、より好ましくは38°〜52°、さらに好ましくは43°〜47°、特に好ましくは45°程度である。なお、偏光子および保護フィルムの構成は業界で周知であるので、詳細な説明は省略する。
実施例および比較例で得られた位相差フィルムを、一辺が当該フィルムの幅方向と平行となるようにして幅50mm、長さ50mmの正方形状に切り出して試料を作成した。この試料を、ミュラーマトリクス・ポラリメーター(Axometrics社製 製品名「Axoscan」)を用いて測定し、波長550nm、23℃における配向角θを測定した。なお、配向角θは測定台に試料を平行に置いた状態で測定した。
(2)面内位相差Re
上記(1)と同様にして、Axometrics社製 製品名「Axoscan」を用いて、波長550nm、23℃で測定した。
(3)厚み方向位相差Rth
上記(1)と同様にして、Axometrics社製 製品名「Axoscan」を用いて、波長550nm、23℃で測定した。
(4)Nz係数
式:Nz=Rth/Reから算出した。
(5)反射率
有機ELディスプレイ(LG社製、製品名:15EL9500)より有機ELパネルを取り出し、この有機ELパネルに貼り付けられている偏光板を剥がした。実施例および比較例で得られた位相差フィルムの配向角と偏光板の吸収軸が45°となるように粘着剤で貼り合せた円偏光板を作製した。偏光板を剥がした有機ELパネルに、この円偏光板を粘着剤で貼り付けた。円偏光板が貼られた有機ELパネルを極角45°方向で、かつ様々な方位角方向から目視観察し、その反射率・反射色相を確認した。評価基準は以下のとおりである:
○・・・ディスプレイを様々な方向から見ても、反射色相や反射率が概ね一定である
×・・・ディスプレイを見る角度によって、反射色相や反射率が変化するのがわかる
(6)厚み
マイクロゲージ式厚み計(ミツトヨ社製)を用いて測定した。
(ポリカーボネート樹脂フィルムの作製)
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置を用いて重合を行った。9,9−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BHEPF)、イソソルビド(ISB)、DEG(ジエチレングリコール)、ジフェニルカーボネート(DPC)、および酢酸マグネシウム4水和物を、モル比率でBHEPF/ISB/DEG/DPC/酢酸マグネシウム=0.348/0.490/0.162/1.005/1.00×10−5になるように仕込んだ。反応器内を十分に窒素置換した後(酸素濃度0.0005〜0.001vol%)、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。
上記のようにして得られたポリカーボネート樹脂フィルムを、図2〜図5に示すような装置を用い、図6に示すようなクリップピッチのプロファイルで、予熱処理、斜め延伸および熱処理に供し、位相差フィルムを得た。具体的には、以下のとおりである:ポリカーボネート樹脂フィルム(厚み120μm、幅765mm)を延伸装置の予熱ゾーンで145℃に予熱した。予熱ゾーンにおいては、中間点まで左右のクリップのクリップピッチを140mmに維持し、次いで、中間点から終点にわたって140mmから126mmまで減少させた。次に、フィルムが第1の斜め延伸ゾーンC1に入ると同時に、左側クリップのクリップピッチの減少を開始し、第1の斜め延伸ゾーンC1において126mmから100.8mmまで減少させるとともに、右側クリップのクリップピッチを126mmから198.8mmまで増大させた。次に、フィルムが第2の斜め延伸ゾーンC2に入ると同時に、左側クリップのクリップピッチの増大を開始し、第2の斜め延伸ゾーンC2において100.8mmから198.8mmまで増大させた。一方、右側クリップのクリップピッチは、第2の斜め延伸ゾーンC2において198.8mmのまま維持した。斜め延伸前後のクリップピッチ変化率は1.42であった。なお、斜め延伸は138℃で行った。斜め延伸は横方向の延伸を含み、当該横方向の延伸倍率は1.90倍であった。以上のようにして、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムを上記(1)〜(6)の評価に供した。結果を表1に示す。
イソソルビド(以下「ISB」と略記することがある)89.44重量部に対して、1,4−シクロヘキサンジメタノール(以下「CHDM」と略記することがある)37.83重量部、ジフェニルカーボネート(以下「DPC」と略記することがある)191.02重量部、及び触媒として、炭酸セシウム0.2重量%水溶液1.068重量部を反応容器に投入し、窒素雰囲気下にて、反応の第1段目の工程として、加熱槽温度を150℃に加熱し、必要に応じて攪拌しながら、原料を溶解させた(約15分)。次いで、圧力を常圧から13.3kPaにし、加熱槽温度を190℃まで1時間で上昇させながら、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。反応容器全体を190℃で15分保持した後、第2段目の工程として、反応容器内の圧力を6.67kPaとし、加熱槽温度を230℃まで、15分で上昇させ、発生するフェノールを反応容器外へ抜き出した。攪拌機の攪拌トルクが上昇してくるので、8分で250℃まで昇温し、さらに発生するフェノールを取り除くため、反応容器内の圧力を0.200kPa以下に到達させた。所定の攪拌トルクに到達後、反応を終了し、生成した反応物を水中に押し出して、ポリカーボネート共重合体のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂の共重合組成はISB/CHDM=70/30[mol%]、還元粘度は1.007dl/g、ガラス転移温度は124℃であった。
ポリカーボネート系樹脂フィルムの代わりにシクロオレフィン系樹脂フィルム(日本ゼオン社製「ゼオノア ZF−14フィルム」、厚み100μm、幅765mm)を用いたこと、予熱ゾーンで151℃に予熱したこと、および、斜め延伸(横延伸を含む)を151℃で行ったこと以外は実施例1と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にしてポリカーボネート樹脂フィルムを作製した。このポリカーボネート樹脂フィルムを、拡大または縮小を行うクリップピッチの左右を入れ替えたこと、および、予熱ゾーンにおいて左右のクリップピッチを一定に維持したこと以外は実施例1と同様にして、図2〜図5に示すような装置を用いて斜め延伸した。具体的には、以下のとおりである:ポリカーボネート樹脂フィルム(厚み110μm、幅765mm)を延伸装置の予熱ゾーンで145℃に予熱した。予熱ゾーンにおいては、左右のクリップのクリップピッチを140mmに維持した。次に、フィルムが第1の斜め延伸ゾーンC1に入ると同時に、右側クリップのクリップピッチの減少を開始し、第1の斜め延伸ゾーンC1において140mmから100.8mmまで減少させるとともに、左側クリップのクリップピッチを140mmから198.8mmまで増大させた。次に、フィルムが第2の斜め延伸ゾーンC2に入ると同時に、右側クリップのクリップピッチの増大を開始し、第2の斜め延伸ゾーンC2において100.8mmから198.8mmまで増大させた。一方、左側クリップのクリップピッチは、第2の斜め延伸ゾーンC2において198.8mmのまま維持した。斜め延伸前後のクリップピッチ変化率は1.42であった。なお、斜め延伸は138℃で行った。斜め延伸は横方向の延伸を含み、当該横方向の延伸倍率は1.90倍であった。以上のようにして、長尺方向に対して135°の方向に遅相軸を有する(配向方向を有する)位相差フィルムを得た。この位相差フィルムを補助フィルムとして用いた。
未延伸フィルムの膜厚を150μmとしたこと、および、予熱ゾーンにおいて左右のクリップピッチを一定に維持したこと以外は実施例1と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
未延伸フィルムの膜厚を230μmにしたこと、予熱ゾーンにおいて左右のクリップピッチを一定に維持したこと、第1の斜め延伸工程において、左側クリップのクリップピッチを変化させなかったこと、および右側クリップのクリップピッチを140mmから224mmまで増大させたこと、ならびに、第2の斜め延伸ゾーンC2において左側クリップのクリップピッチを140mmから224mまで増大させたこと(すなわち、図13に示すようなクリップピッチのプロファイルで斜め延伸を行ったこと)以外は実施例1と同様にして、位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例により得られた位相差フィルムは、二軸性が抑制されてNz係数が小さく、画像表示装置に適用した場合に優れた反射率を示した。すなわち、本発明の実施例によれば、このような位相差フィルムを実際に作製することができた。
10R 無端ループ
20 クリップ
30 クリップ担持部材
70 基準レール
90 ピッチ設定レール
100 延伸装置
200 積層体
210 斜め延伸対象フィルム
220 補助フィルム
300 円偏光板
310 偏光子
320 第1の保護フィルム
330 第2の保護フィルム
340 位相差フィルム
Claims (7)
- 延伸対象のフィルムの左右側縁部を、それぞれ、縦方向のクリップピッチが変化する可変ピッチ型の左右のクリップによってクリップピッチP 1 で把持すること、
該フィルムを予熱しながら該左右のクリップのクリップピッチをP 1 からP 2 まで減少させて、フィルムをたるませること、
該左右のクリップのクリップピッチが減少した状態から、該左右のクリップのクリップピッチをそれぞれ独立して変化させて、該フィルムを斜め延伸すること、および
該フィルムを把持するクリップを解放すること
を含み、
該予熱の際のクリップピッチ変化率(P 2 /P 1 )が、0.75〜0.95である、位相差フィルムの製造方法。 - 前記斜め延伸が、
一方のクリップのクリップピッチを増大させ、かつ、他方のクリップのクリップピッチを減少させること、および
左右のクリップのクリップピッチが等しくなるように該一方のクリップのクリップピッチを維持または減少させ、かつ、該他方のクリップのクリップピッチを増大させること
を含む、請求項1に記載の位相差フィルムの製造方法。 - 前記斜め延伸が、左右のクリップ間の距離を拡大することを含む、請求項1または2に記載の位相差フィルムの製造方法。
- 長尺状であり、長尺方向に対して所定の角度をなす方向に遅相軸を有し、かつ、Nz係数が1.10未満である位相差フィルムの製造方法である、請求項1から3のいずれかに記載の位相差フィルムの製造方法。
- 前記所定の角度が35°〜55°である、請求項4に記載の位相差フィルムの製造方法。
- ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、セルロースエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂およびポリエステルカーボネート系樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの樹脂を含む位相差フィルムの製造方法である、請求項1から5のいずれかに記載の位相差フィルムの製造方法。
- 面内位相差が、Re(450)<Re(550)<Re(650)の関係(ここで、Re(450)、Re(550)およびRe(650)はそれぞれ、23℃における波長450nm、550nmおよび650nmの光で測定したフィルムの面内位相差である)を満たす位相差フィルムの製造方法である、請求項1から6のいずれかに記載の位相差フィルムの製造方法。
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