JP7036031B2 - 光学フィルムの製造方法、偏光板、及び表示装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、下記のとおりである。
前記複層フィルムは、熱可塑性樹脂Aからなるフィルム(A)、及び前記フィルム(A)の一方又は両方の面に設けられたフィルム(B)を含む長尺の複層フィルムであり、
前記剥離処理は、温度Tov(℃)において、前記フィルム(A)から、前記フィルム(B)を、前記フィルム(A)の厚み方向に力がかかるよう剥離することを含み、
前記温度Tovと、前記フィルム(A)のガラス転移温度TgA(℃)は、Tov≧TgAの関係を満たし、
前記フィルム(B)は、その収縮率Xbが0%以上4%未満であり、前記収縮率Xbは、前記フィルム(B)を、温度Tov、60秒の条件で処理した際の、前記フィルム(B)の幅方向の収縮率である、
光学フィルムの製造方法。
〔2〕 前記熱可塑性樹脂Aは、脂環式構造含有重合体を含む、〔1〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔3〕 前記複層フィルムを、その面内方向に延伸する延伸工程をさらに含む、〔1〕又は〔2〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔4〕 〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の製造方法により製造された光学フィルムと偏光子とを備える偏光板。
〔5〕 〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の製造方法により製造された光学フィルムを備える表示装置。
本発明の光学フィルムの製造方法は、特定の複層フィルムを、特定の剥離処理に供する剥離工程を含む。
剥離工程に供する複層フィルムは、熱可塑性樹脂Aからなるフィルム(A)、及びフィルム(A)の一方又は両方の面に設けられたフィルム(B)を含む長尺の複層フィルムである。
フィルム(A)を構成する熱可塑性樹脂Aは、特に限定されず、光学フィルムとしての所望の物性を付与しうる、各種の重合体を含む樹脂を適宜選択し採用しうる。
脂環式構造含有重合体は、繰り返し単位中に脂環式構造を有する重合体であり、主鎖中に脂環式構造を含有する重合体及び側鎖に脂環式構造を含有する重合体のいずれも用いることができる。脂環式構造含有重合体は、結晶性の樹脂及び非晶性の重合体を含みうる。本発明の所望の効果を得る観点及び製造コストの観点からは、非晶性の脂環式構造含有重合体が好ましい。
上記の脂環式構造含有重合体の例としては、例えば特開2002-321302号公報に開示される重合体が挙げられる。
フィルム(B)を構成する材料としては、特に限定されず、本発明の実施に適した、各種の重合体を含む樹脂を適宜選択し採用しうる。以下において、この樹脂を、単に「樹脂B」という。
複層フィルムは、フィルム(A)及び(B)に加えて、任意の層を含みうる。例えば、粘着剤層を含みうる。粘着剤層を構成する粘着剤としては、市販の各種の粘着剤を用いうる。具体的には、主成分たる重合体として、アクリル重合体を含む粘着剤を用いうる。例えば、市販の粘着剤層を有するフィルム(例えば藤森工業製「マスタックシリーズ」)から、フィルム(A)又はフィルム(B)に粘着剤層を転写して、これを複層フィルムにおける粘着剤層として利用しうる。
本発明の製造方法に供する複層フィルムを調製する方法は、特に限定されず、任意の方法を採用しうる。かかる調製は、例えばフィルム(A)とフィルム(B)とを貼合することにより行いうる。貼合に先立って、必要に応じて、フィルム(A)及び/又はフィルム(B)に、コロナ処理等の表面処理を行いうる。また、貼合に先立って、必要に応じて、フィルム(A)及び/又はフィルム(B)の表面に粘着剤層を形成し、この粘着剤層を介して、貼合を行いうる。貼合は、長尺のフィルム(A)と、長尺のフィルム(B)とを、長手方向を揃えてロール・トゥ・ロールで貼合することにより行いうる。
本発明の製造方法における剥離工程においては、複層フィルムを剥離処理に供する。剥離処理は、フィルム(A)から、フィルム(B)を剥離することを含む。かかる剥離処理を行うことにより、フィルム(A)を厚み方向に牽引する力をかけることができ、その結果、フィルム(A)の厚み方向延伸を達成することができる。複層フィルムが、フィルム(B)を複数層有する場合、複数層のフィルム(B)は、通常同時に剥離する。
本発明の製造方法によれば、そのNZ係数Nzが0<Nz<1である光学フィルムを容易に製造することができる。Nzは、より好ましくは0.4<Nz<1であり、理想的にはNz=0.5である。かかるNZ係数を有する光学フィルムは、通常の面内方向へのフィルムの延伸で製造することは困難である一方、表示装置の光学補償等の目的で有用に用いうる。従って、本発明の製造方法は、製造が困難で且つ有用な製品を容易に製造することができるという観点から高い効果を奏する。
本発明の製造方法により得られた光学フィルムは、表示装置等の光学的な装置の構成要素として用いうる。例えば、光学フィルムと他の部材と組み合わせて、偏光板等の光学的な部品を構成しうる。
本発明の表示装置は、好ましくは液晶表示装置である。液晶表示装置としては、例えば、インプレーンスイッチング(IPS)モード、バーチカルアラインメント(VA)モード、マルチドメインバーチカルアラインメント(MVA)モード、コンティニュアスピンホイールアラインメント(CPA)モード、ハイブリッドアラインメントネマチック(HAN)モード、ツイステッドネマチック(TN)モード、スーパーツイステッドネマチック(STN)モード、オプチカルコンペンセイテッドベンド(OCB)モードなどの駆動方式の液晶セルを備える液晶表示装置が挙げられる。
本発明の表示装置が液晶表示装置である場合、偏光板は、液晶セルに入射する光及び液晶セルから出射する光のうち、所望の特定の偏光のみを透過させるための層として設けうる。偏光板はまた、外光の反射防止のための構成要素の一部として設けうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
(樹脂のガラス転移温度の測定方法)
測定対象の樹脂のペレットを用意し、示差走査熱量計(セイコーインスツルメンツ社製「DSC6220」)を用いて、その樹脂ペレットのガラス転移温度を測定した。条件は、サンプル重量10mg、昇温速度20℃/分とした。
波長590nmで位相差測定装置(Axometric社製 製品名「Axoscan」)を用いて、Re及びRthを測定し、それらに基づいてNZ係数を求めた。
測定対象の長尺のフィルムを切り出し、長手方向×幅方向=120mm×120mmの切片を得た。切片の10mm内側の四角形の四隅に油性ペンで印を描いた。即ち、当該四角形は、100mm×100mmの寸法を有し、切片の中央に位置し、四角形のそれぞれの辺は切片の辺と平行であった。
その後、万能投影機(ニコン社製「V-12BDC」)を用いて、4つの印の間の距離を測定した。その後、サンプルをオーブンに投入し、所定の温度に60秒間置き加熱処理した。加熱処理後、再度4つの印の間の距離を測定した。加熱処理前と加熱処理後の幅方向の距離の比から、収縮率Xbを求めた。収縮率Xb(%)=((処理前距離-処理後距離)/処理前距離)×100
脂環式構造含有重合体を含む樹脂(ガラス転移温度126℃のノルボルネン重合体の樹脂、商品名「ゼオノア」、日本ゼオン株式会社製)のペレットを100℃で5時間乾燥させた。その後、乾燥した樹脂のペレットを、単軸の押出し機に供給した。樹脂を押出し機内で溶融させた後、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経て、Tダイからキャスティングドラム上にシート状に押出し、冷却した。これにより、厚み80μm、幅1000mmの長尺のフィルム(A)-1を得た。製造されたフィルム(A)-1は、ロール状に巻き取って回収した。
Tダイの口金の開口の広さを変更した他は、製造例1と同じ操作を行った。これにより、厚み185μm、幅1000mmの長尺のフィルム(A)-2を得て、ロール状に巻き取って回収した。
Tダイの口金の開口の広さを変更した他は、製造例1と同じ操作を行った。これにより、厚み133μm、幅1000mmの長尺のフィルム(A)-3を得て、ロール状に巻き取って回収した。
ポリエステル樹脂(イーストマン社製「PET-G 6763」)のペレットを、120℃で5時間乾燥した。乾燥したペレットを押出機に供給し、押出機内で溶融させ、樹脂温度260℃の条件でポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経て、Tダイからキャスティングドラム上にシート状に押出し、冷却した。これにより、厚み60μm、幅1400mmの原料フィルムを得た。
製造例4で得られた原料フィルムを、連続して、ロール式の縦延伸装置に供給した。この縦延伸機を用いて、延伸温度80℃、延伸倍率2倍の条件で、原料フィルムを長手方向に延伸した。延伸されたフィルム幅方向の両端をトリミングし、さらに片側の面にコロナ処理を施した。これにより、幅900mm、厚み42μmの長尺のフィルム(B)-1を得た。このフィルム(B)-1の空気中における135℃×60秒の条件下での収縮率を測定したところ、フィルム幅方向の収縮率Xbが2%であった。このフィルム(B)は、コロナ処理面を巻内にしてロール状に巻き取って回収した。
製造例4で得られた原料フィルムを、連続して、テンター式の横延伸装置に供給した。この横延伸機を用いて、延伸温度80℃、延伸倍率2倍の条件で、フィルム幅方向に延伸した。その後、フィルム幅方向の両端をトリミングし、さらに片側にコロナ処理を施して、幅1000mm、厚み30μmの長尺のフィルム(B)-2を得た。このフィルム(B)-2の空気中における135℃×60秒の条件下での収縮率を測定したところ、フィルム幅方向の収縮率Xbが20%であった。このフィルム(B)-2は、コロナ処理面を巻内にしてロール状に巻き取って回収した。
製造例5で得られたフィルム(B)-1をロールから巻き出し、粘着剤層(藤森工業製「マスタックシリーズ」の粘着剤層)をフィルム(B)-1のコロナ処理された面へ転写させた。さらに、製造例1で得たフィルム(A)-1の両面に、フィルム(B)-1を粘着剤層を介して常法にて貼合した。これにより、(フィルム(B)-1)/(粘着剤層)/(フィルム(A)-1)/(粘着剤層)/(フィルム(B)-1)の層構成を有する、長尺の複層フィルム(C)-1を得た。この複層フィルム(C)-1は、ロール状に巻き取って回収した。各層の厚みは、42μm/25μm/80μm/25μm/42μmであった。
製造例6で得られたフィルム(B)-2をロールから巻き出し、粘着剤層(藤森工業製「マスタックシリーズ」の粘着剤層)をフィルム(B)-2のコロナ処理された面へ転写させた。さらに、製造例1で得たフィルム(A)-1の両面に、フィルム(B)-1を粘着剤層を介して常法にて貼合した。これにより、(フィルム(B)-2)/(粘着剤層)/(フィルム(A)-1)/(粘着剤層)/(フィルム(B)-2)の層構成を有する、長尺の複層フィルム(C)-2を得た。この複層フィルム(C)-2は、ロール状に巻き取って回収した。各層の厚みは、30μm/25μm/80μm/25μm/30μmであった。
フィルム(B)-3として、自己粘着性延伸ポリプロピレンフィルム(フタムラ化学社製「FSA 010M #30」)を準備した。このフィルム(B)-3の空気中における120℃×60秒、126℃×60秒、130℃×60秒、135℃×60秒、140℃×60秒の条件下でのフィルム幅方向の収縮率Xbは、0.9%、1.4%、1.6%、2.5%、及び3.5%であった。製造例1で得たフィルム(A)-1の両面に、フィルム(B)-3を常法にて貼合した。これにより、(フィルム(B)-3)/(フィルム(A)-1)/(フィルム(B)-3)の層構成を有する、長尺の複層フィルム(C)-3を得た。この複層フィルム(C)-3は、ロール状に巻き取って回収した。各層の厚みは、30μm/80μm/30μmであった。
フィルム(A)-1に代えて製造例2で得たフィルム(A)-2を用いた他は、製造例9と同じ操作により、(フィルム(B)-3)/(フィルム(A)-2)/(フィルム(B)-3)の層構成を有する、長尺の複層フィルム(C)-4を得た。この複層フィルム(C)-4は、ロール状に巻き取って回収した。各層の厚みは、30μm/185μm/30μmであった。
フィルム(A)-1に代えて製造例3で得たフィルム(A)-3を用いた他は、製造例9と同じ操作により、(フィルム(B)-3)/(フィルム(A)-3)/(フィルム(B)-3)の層構成を有する、長尺の複層フィルム(C)-5を得た。この複層フィルム(C)-5は、ロール状に巻き取って回収した。各層の厚みは、30μm/133μm/30μmであった。
フローティング方式の縦延伸機を用意した。この延伸機は、温度が調節されたオーブン内で、搬送される長尺のフィルムをその長手方向に延伸しうる延伸機である。製造例7で得た複層フィルム(C)-1をロールから巻き出し、フィルム長手方向に搬送して、前記の縦延伸機に供給した。複層フィルム(C)-1を縦延伸機のオーブン内において搬送した。搬送に際し、オーブン内温度Tovを135℃とし、延伸倍率1.07倍で延伸を行った。
得られた光学フィルムの面内レターデーションRe、厚み及びNZ係数を測定した。結果を表1に示す。表1の結果から分かる通り、得られた光学フィルムは、そのNZ係数が0から1の間であった。
製造例9で得た複層フィルム(C)-3をロールから巻き出し、フィルム長手方向に搬送して、実施例1で用いたものと同じ縦延伸機に供給した。複層フィルム(C)-3を縦延伸機のオーブン内において搬送した。搬送に際し、オーブン内温度Tovを126℃とした。また延伸倍率は1.00倍とし、即ち延伸を伴わない搬送を行った。
得られた光学フィルムの面内レターデーションRe、厚み及びNZ係数を測定した。結果を表1に示す。表1の結果から分かる通り、得られた光学フィルムは、そのNZ係数が0から1の間であった。
オーブン内温度Tovを126℃から130℃に変更し、延伸倍率を1.00倍から1.02倍に変更し延伸を行った他は、実施例2と同じ操作により、光学フィルムを得て評価した。剥離工程における剥離速度は、1m/minであった。結果を表1に示す。表1の結果から分かる通り、得られた光学フィルムは、そのNZ係数が0から1の間であった。
製造例10で得た複層フィルム(C)-4をロールから巻き出し、フィルム長手方向に搬送して、実施例1で用いたものと同じ縦延伸機に供給した。複層フィルム(C)-4を縦延伸機のオーブン内において搬送した。搬送に際し、オーブン内温度Tovを135℃とし、延伸倍率1.07倍で延伸を行った。
得られた光学フィルムの面内レターデーションRe、厚み及びNZ係数を測定した。結果を表1に示す。表1の結果から分かる通り、得られた光学フィルムは、そのNZ係数が0から1の間であった。
オーブン内温度Tovを126℃から135℃に変更し、延伸倍率を1.00倍から1.07倍に変更し延伸を行った他は、実施例2と同じ操作により、光学フィルムを得て評価した。剥離工程における剥離速度は、5m/minであった。結果を表1に示す。表1の結果から分かる通り、得られた光学フィルムは、そのNZ係数が0から1の間であった。
製造例11で得た複層フィルム(C)-5をロールから巻き出し、フィルム長手方向に搬送して、実施例1で用いたものと同じ縦延伸機に供給した。複層フィルム(C)-5を縦延伸機のオーブン内において搬送した。搬送に際し、オーブン内温度Tovを140℃とし、延伸倍率1.07倍で延伸を行った。
得られた光学フィルムの面内レターデーションRe、厚み及びNZ係数を測定した。結果を表1に示す。表1の結果から分かる通り、得られた光学フィルムは、そのNZ係数が0から1の間であった。
製造例8で得た複層フィルム(C)-2をロールから巻き出し、フィルム長手方向に搬送して、実施例1で用いたものと同じ縦延伸機に供給した。複層フィルム(C)-2を縦延伸機のオーブン内において搬送した。搬送に際し、オーブン内温度Tovを135℃とし、延伸倍率1.07倍で延伸を行った。
オーブン内温度Tovを126℃から120℃に変更した他は、実施例2と同じ操作により、光学フィルムを得て評価した。剥離工程における剥離速度は、5m/minであった。結果を表1に示す。表1の結果から分かる通り、得られた光学フィルムは、そのNZ係数が1.6であり、1を上回る値であった。
COP:脂環式構造含有重合体を含む樹脂(ガラス転移温度126℃のノルボルネン重合体の樹脂、商品名「ゼオノア」、日本ゼオン株式会社製)。
PET:ポリエステル樹脂(イーストマン社製「PET-G 6763」)。
OPP:自己粘着性延伸ポリプロピレンフィルム(フタムラ化学社製「FSA 010M #30」)。
111:フィルム(B)
112:フィルム(B)
121:粘着剤層
122:粘着剤層
131:フィルム(A)
132:光学フィルム
151:剥離領域上流のニップロール
152:剥離領域上流のニップロール
161:剥離領域下流のニップロール
162:剥離領域下流のニップロール
200:複層フィルム
231:フィルム(A)
211:フィルム(B)
221:粘着剤層
232:光学フィルム
P:剥離領域
Claims (3)
- 複層フィルムを剥離処理に供する剥離工程を含み、
前記複層フィルムは、熱可塑性樹脂Aからなるフィルム(A)、及び前記フィルム(A)の一方又は両方の面に設けられたフィルム(B)を含む長尺の複層フィルムであり、
前記剥離処理は、温度Tov(℃)において、前記フィルム(A)から、前記フィルム(B)を、前記フィルム(A)の厚み方向に力がかかるよう剥離することを含み、
前記温度Tovと、前記フィルム(A)のガラス転移温度TgA(℃)は、Tov≧TgAの関係を満たし、
前記フィルム(B)は、その収縮率Xbが0%以上4%未満であり、前記収縮率Xbは、前記フィルム(B)を、温度Tov、60秒の条件で処理した際の、前記フィルム(B)の幅方向の収縮率である、
光学フィルムの製造方法。 - 前記熱可塑性樹脂Aは、脂環式構造含有重合体を含む、請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記複層フィルムを、その面内方向に延伸する延伸工程をさらに含む、請求項1又は2に記載の光学フィルムの製造方法。
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