JPH06160629A - 位相差板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レターデーション値Ｒｅが全面で均一でかつ
視野角特性が優れたポリサルフォンフィルムから成る位
相差板の製造方法を提供すること。 【構成】 横一軸延伸処理したポリサルフォンフィルム
（一軸延伸フィルム１）の横方向両端部をその長さ方向
の寸法を維持しながら賦形して波形状の弛み部１０を形
成し、この波形形状を保持しながらフィルム把持用針２
２を備えた把持手段２により上記弛み部１０を把持させ
た後、熱収縮処理を施して一軸延伸フィルム１の縦方向
の長さを熱収縮前における長さの１／ａ’^1/2 倍以上
（但し、ａ’は横一軸延伸処理の際のズリを考慮した理
論延伸倍率である）に制御することを特徴とする。そし
て得られたフィルムは延伸直角方向の屈折率と厚み方向
の屈折率が近似して入射角によるレターデーション値Ｒ
ｅが全面で均一になるためその視野角特性の向上が図れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリサルフォン系フィ
ルムを横一軸延伸して位相差板を製造する方法に係り、
特に、レターデーシヨンが全面で均一でかつ視野角特性
に優れた位相差板が求められる製造方法の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】位相差板（フィルム）とは、一軸延伸さ
れた高分子フィルムの複屈折性（延伸に伴う分子配向に
より延伸方向とそれに直交する方向の屈折率が異なるた
め生ずる）を利用し、例えば、液晶表示装置の液晶によ
ってその偏光間に生じた位相差を解消させる（位相差補
償という）ものである。そして、上記位相差補償性能は
レタデーション値Ｒｅ、すなわち延伸方向の屈折率とこ
れに直交する方向の屈折率の差Δｎとフィルムの厚みｄ
との積で表される。

【０００３】このような位相差板は、例えば、特開平２
−４２４０６号公報に記載されており、ネックイン率
（延伸方向に直交する方向の収縮率）が１０％以下とな
るように一軸延伸（この公報においては横一軸テンター
延伸を特に推奨している）して製造される。

【０００４】しかしながら、こうして製造された位相差
板のレターデーション値Ｒｅは入射光の入射角が増大す
ると変化するため、液晶表示装置の表示画面に色ムラを
生じたり、表示画面を正面から見た場合と横方向から見
た場合とによって白黒が反転したいわゆる色反転現象が
生じたりする。

【０００５】他方、特開平２−１９１９０４号公報にお
いてはネックイン率（延伸前後の延伸方向と直交する方
向のフィルムの長さ変化率）を（１−１／延伸倍率の平
方根）×１００（％）〜（１−１／延伸倍率の３乗根）
×１００（％）にすることにより視野角特性に優れた位
相差板が製造できると報告され、その具体的な方法とし
て、延伸ロール間距離をフィルム幅の５倍以上に設定し
幅方向の自由な収縮を許しながら縦方向に延伸する方法
（縦一軸自由幅延伸法）が開示されている。

【０００６】また、特開平３−２３４０５号公報におい
てはネックイン率を０〜（１−１／延伸倍率の平方根）
に制御することにより視野角の改善が図れると記載さ
れ、その具体的な方法としてパンタグラフ式テンター延
伸機により一方向を延伸し、他方向を収縮させる方法が
報告されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高分子フィ
ルムを延伸処理して位相差板を製造する場合、いくつか
の重要品質の内で以下の３点に特に注意する必要があ
る。

【０００８】(1)上記レターデーションがフィルム全面
で同じであること。

【０００９】(2)視野角特性が良好なこと。

【００１０】(3)外観不良がないこと。

【００１１】そこで、この３点を評価基準にして上記従
来法についてその良否を比較検討すると、フィルムが挟
み込まれたロール間の速度の違いを利用してフィルム長
手方向に延伸を行う縦一軸自由幅延伸法（特開平２−１
９１９０４号公報参照）においては、延伸ロール間距離
がフィルム幅の５倍以上の延伸機を用いることを要する
ためロール間の全域に亘り延伸中の加熱温度を均一に制
御することが困難で、かつ、ネックインに伴う不良部の
発生が多くなるため製造効率が悪く、更にフィルムがロ
ールに巻き付いたりロールとフィルムが擦れて傷がつい
たりするため上記(3) の品質を満たすことができない問
題点があった。

【００１２】他方、特開平２−４２４０６号公報に記載
された横一軸テンター延伸法においては、特開平２−１
９１９０４号公報に係る方法に較べて外観不良のないか
つレターデーションが均一な位相差板を製造できるが、
上記(2) の視野角特性を満たすことができない問題点が
あった。ここで、『視野角特性が良好』とは、フィルム
法線方向からみた特性と斜め方向からみた特性の差が無
い状態を指しているが、この視野角特性は樹脂内の屈折
率異方性と密接な関係がある。尚、『屈折率異方性』と
は、フィルムの延伸方向、これと直交する方向（延伸直
角方向）、フィルムの厚み方向の３方向の屈折率がそれ
ぞれ異なっている状態を指している。

【００１３】そして、上記視野角特性を良好にするため
には、３方向の屈折率の内、延伸直角方向と厚み方向の
屈折率を等しく（完全一軸延伸状態）すればよい。これ
は以下の理由による。すなわち、面内（フィルム法線方
向からみた特性）のレターデーションは、延伸方向と延
伸直角方向の屈折率差から求められる。斜め方向からみ
る場合、これに厚み方向の成分が加わる。この厚み方向
の屈折率が他の２方向に較べて著しく異なる場合（分子
配向に二軸性がある場合）、上記レターデーションは面
内に較べ著しく大きくなるか小さくなる。この斜め方向
からみた場合のレターデーションの変化が視野角の不良
である。例えば、この様な位相差板を液晶ディスプレー
に実装した場合、上述したように正面と斜めとで色が反
転する現象が起こってしまう。そこで、この斜め方向か
らみたレターデーションの変化を極力抑えるためには、
見掛上厚み方向の屈折率が影響しないように延伸直角方
向と厚み方向の屈折率を等しくする方法がよい。

【００１４】以上のことを数式を用いて以下説明する
と、位相差板のような光学異方体は３次元方向の屈折率
（ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ）が一様でなく、屈折率楕円体で表
現される。そして、各方向の屈折率の関係は、例えば、
図１１に示す一軸延伸フィルムｐにおいて、ｘを延伸
軸、ｙをフィルム面内の延伸方向と直交する軸、ｚをフ
ィルムの法線方向とすると、固有屈折率が正のフィルム
ではｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの関係があり、固有屈折率が負の
フィルムではｎｘ＜ｎｙ≦ｎｚの関係がある。また完全
一軸延伸フィルムではフィルム面内の延伸方向と直交す
る方向ｙの屈折率ｎｙとフィルムの法線方向ｚの屈折率
ｎｚは等しく、ｎｙ＝ｎｚが成立する。

【００１５】以下、一例としてｘｚ面内でｚ軸からθ
（視角）傾斜した方向からみた複屈折［Δｎ
_xz（θ）］、レターデーション値［Ｒ_xz（θ）］はそれ
ぞれ以下の式で表される（電子材料１９９１年２月号第
４０頁参照）。

【００１６】

【数１】 但し、式中ｄはフィルムの厚さ、ｎは平均屈折率であ
る。

【００１７】そして、上記（２）（３）式に基づいて計
算した結果を図１２に示す。

【００１８】図１２のグラフ図において、横軸は視角
θ、縦軸はｘｚ面内で視角θにおけるレターデーション
値Ｒ_xz（θ）を視角０（法線方向ｚから見た場合）のレ
ターデーション値Ｒ_xz（０）で割った値Ｒ_xz（θ）／Ｒ
_xz（０）を示し、レターデーションＲの変化率は［１−
Ｒ_xz（θ）／Ｒ_xz（０）］の絶対値で表される。また、
図１２中ａはｎｚ＝ｎｙの完全一軸延伸フィルムを示
し、ｂはｎｚ＜ｎｙの完全一軸延伸フィルムを示してい
る。

【００１９】ここで、視野角は、レターデーションＲの
変化率、すなわち［１−Ｒ_xz（θ）／Ｒ_xz（０）］の絶
対値が小さい程広いのである。そして、図１２より完全
一軸延伸（ｎｚ＝ｎｙ）の方がレターデーション値の変
化が少なくかつ視野角が広くなり、他方、分子の配向に
二軸性が存在すると（ｎｚ＜ｎｙ）上述のレターデーシ
ョン値の変化は大きくかつ視野角が非常に狭くなること
が確認できる。

【００２０】また、θの代わりに、ｙｚ面内でｚ軸から
傾斜した視角φを用いた場合の計算結果を図１３に示
す。図１３中ｃはｎｚ＝ｎｙの完全一軸延伸フィルムを
示し、ｄはｎｚ＜ｎｙの完全一軸延伸フィルムを示して
いる。

【００２１】そして、この結果からも分子の配向に二軸
性があるとレターデーション値の変化率、すなわち［１
−Ｒ_yz（φ）／Ｒ_yz（０）］の絶対値が大きく視野角が
狭くなり、他方、分子の一軸配向性が高い程レターデー
ション値の変化率、すなわち［１−Ｒ_yz（φ）／Ｒ
_yz（０）］の絶対値が小さくかつ視野角が広くなる。ま
た、ｎｚ＝ｎｙの完全一軸延伸の場合が最も視野角が広
くなることが分かる。

【００２２】ところで、上記屈折率は樹脂の内部応力に
一次的に比例している。ポリサルフォンフィルムはもと
もと１．６３３の固有屈折率を有しているが、この樹脂
を内から外に引っ張ると屈折率は大きくなり、外から内
に圧縮すると小さくなる。

【００２３】延伸処理の際のフィルムの単位体積を考え
ると、図１４（Ａ）に示すように延伸方向（この場合ｘ
軸方向）にａ倍に引っ張ると、他の２方向（ｙ軸方向と
ｚ軸方向）は普通１／ａ^1/2 倍になる（すなわち延伸前
後のフィルムの体積は一定であるからである）。この場
合、屈折率は延伸直角方向と厚み方向共に同じ応力がか
かるため、図１４（Ｂ）に示すように延伸直角方向の屈
折率（ｎ_y ）と厚み方向の屈折率（ｎ_z ）は等しくな
る。この状態では視野角特性は良好である。

【００２４】ところが、特開平２−４２４０６号公報に
記載された上記『横一軸テンター延伸法』においてはフ
ィルムの長手方向が規制されている（フィルムを搬送さ
せるためのクリップの間隔が一定で規制されている）た
め、図１５（Ａ）に示すように長手方向（ｙ軸方向）へ
は収縮しない。このため、厚み方向は１／ａ倍に収縮
し、図１５（Ｂ）に示すように延伸直角方向の屈折率
（ｎ_y ）と厚み方向の屈折率（ｎ_z ）が異なってしまい
上述したようにその視野角特性が低下する問題点を有し
ており、上記３点の品質を満たす製造方法ではなかっ
た。

【００２５】また、特開平３−２３４０５号に開示され
た製造方法は上述したようにパンタグラフ式テンター延
伸機を適用していることから上記３点の品質を満たすこ
とは可能であるが、上記パンタグラフ式テンター延伸機
はその機構が複雑で高価な装置なため得られる位相差板
も高価とならざるを得ない問題点があった。

【００２６】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたものであって、その課題とするところは、ポリサル
フォン系フィルムを用いる横一軸延伸法においてレター
デーションが全面で均一でかつ視野角特性に優れた位相
差板の製造方法を提供するすることにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、ポリサルフォン系フィルムを横一軸延伸した
後、このポリサルフォン系フィルムの縦方向を熱収縮さ
せて位相差板を製造する方法を前提とし、横一軸延伸さ
れたポリサルフォン系フィルムの横方向両端部をその長
さ方向の寸法を維持しながら賦形して上記両端部に波形
状の弛み部を形成し、かつ、この波形形状を保持しなが
ら複数のフィルム把持用針を備えた把持手段により弛み
部を把持させた後、熱収縮処理を施してポリサルフォン
系フィルムの縦方向の長さを熱収縮前における長さの１
／ａ’^1/2 倍以上（但し、ａ’は上記横一軸延伸処理の
理論延伸倍率である）に制御することを特徴とするもの
である。

【００２８】また、請求項２に係る発明は請求項１に係
る位相差板の製造方法を前提とし、横一軸延伸されたポ
リサルフォン系フィルムを賦形形状に対応した凹凸歯を
備える一対の賦形ロール間へ挿通させてフィルムの横方
向両端部に上記弛み部を形成することを特徴とし、他
方、請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明と同様
に請求項１に係る位相差板の製造方法を前提とし、横一
軸延伸されたポリサルフォン系フィルムを賦形形状に対
応した凹凸歯を備える一対の賦形ベルト間へ挿通させて
フィルムの横方向両端部に上記弛み部を形成することを
特徴とするものである。

【００２９】一方、請求項４に係る発明は、請求項１、
２又は３に係る位相差板の製造方法を前提とし、製造さ
れた位相差板に対しその法線に平行な方向から波長589.
8 ｎｍのナトリウムＤ線を入射した場合のレターデーシ
ョンをＲｅ₀ とし、法線に対し４０度の方向から入射し
た場合のレターデーションをＲｅ₄₀としたとき、下記式
（１）を満たしていることを特徴とするものである。

【００３０】 ０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０ （１） 請求項１〜４に係る発明によれば横一軸延伸法を適用し
た場合においても、横一軸延伸されたポリサルフォン系
フィルムの横方向両端部をその長さ方向の寸法を維持し
ながら賦形して上記両端部に波形状の弛み部を形成しか
つこの波形形状を保持しながら複数のフィルム把持用針
を備えた把持手段により弛み部を把持してフィルムの延
伸直角方向への収縮処理が図れるため、延伸直角方向と
厚み方向の屈折率を揃えることが可能となる。すなわ
ち、フィルムの延伸直角方向の長さが熱収縮される前の
延伸直角方向の長さの１／ａ’^1/2 倍以上となり、延伸
直角方向の屈折率が厚み方向の屈折率に近づいて入射角
の相違によるレターデーションＲｅの相違を小さいもの
とする。

【００３１】ところで、一般に延伸されたフィルムを構
成するポリマー鎖は隣接するポリマー鎖と絡み合い、こ
の絡み合いによって生じる剪断力により配向状態を保持
する。そして、一旦延伸されたフィルムにおいては、ガ
ラス転移点以下の温度に加熱された場合であってもこの
剪断力により上記延伸状態が保持される。

【００３２】しかし、ポリマーの種類によっては上記剪
断力が低いため延伸状態を保持できないものもある。こ
の樹脂間の滑りを便宜的に『ズリ』と呼んでいるが、ポ
リサルフォン系樹脂のズリ量は他の光学用樹脂に較べて
大きい。

【００３３】前述した横一軸延伸後の収縮状態において
は延伸直角方向が１のまま厚み方向が１／ａ倍で（図１
５Ａ参照）、単純な弾性回復であればそれぞれ１／ａ
^1/2 になって安定するが、上記『ズリ』のため実際の回
復後は１／ａ^1/2 より大きい。この応力緩和も加味した
回復制御を行うことがポリサルフォン系フィルムの屈折
率制御上重要なポイントである。

【００３４】この１／ａ^1/2 より大きな予想回復量は１
／ａ’^1/2 とおくことができる。すなわち、ａ倍に延伸
したフィルムを、上記『ズリ』分を相殺して見掛上ａ’
倍（ａ’＜ａ）に延伸したフィルムとみなして扱うので
ある。

【００３５】そして、延伸直角方向及び厚み方向を１／
ａ’^1/2 に制御することで良好な視野角を得ることがで
きる。

【００３６】このａ’（ａ’：ズリを考慮した理論延伸
倍率）は実測から求めることができる。

【００３７】以下、この点についてより具体的に説明
と、例えば固有屈折率１．６３３のポリサルフォンフィ
ルムを１．５倍に横一軸延伸すると、延伸方向の屈折率
は１．６３５７に増加する。

【００３８】そして、この延伸状態を保持したまま（す
なわち延伸されたフィルムの四方を固定したまま）加熱
すると屈折率は１．６３４７に低下する。

【００３９】ここで、延伸による長さの増加分と、屈折
率の増加分が比例すると仮定すると、横一軸延伸倍率を
ａ、屈折率をｎ、比例定数をｋとして、下記式（４）が
成立する。

【００４０】 ｎ＝ｋ×（ａ−１）＋１．６３３ （４） 但し、式中の（ａ−１）は、延伸による長さの増加分を
延伸前の長さで割ったものを意味している。

【００４１】そして、ａ＝１．５の場合、ｎ＝１．６３
５７であることからｋ＝０．００５４であり、上記
（４）は下記式（５）と書き直すことができる。

【００４２】 ｎ＝０．００５４（ａ−１）＋１．６３３ （５） そして、延伸状態を保持したまま加熱した後のフィルム
の屈折率が１．６３４７であることから、これと同様の
屈折率を有する延伸フィルムの延伸倍率（理論延伸倍
率）をａ’とすると、下記式（６）が成立する。

【００４３】 １．６３４７＝０．００５４（ａ’−１）＋１．６３３ （６） これを計算するとａ’＝１．３１５となり、加熱後のフ
ィルムは見掛け上１．５倍に延伸処理されたものであり
ながら、実質的には１．３１５倍に延伸されたフィルム
と同様の配向状態を有するに過ぎず、この理論延伸倍率
ａ’で延伸された横一軸延伸ポリサルフォンフィルムと
等価に取り扱うことができる。

【００４４】このため、延伸直角方向（横一軸延伸され
たポリサルフォンフィルムの縦方向）の長さを熱収縮前
の長さの１／ａ’^1/2 倍以上に制御した場合、この延伸
直角方向の屈折率と厚み方向の屈折率が等しくなり、入
射角の如何を問わずレターデーション値Ｒｅが一定で視
野角特性の優れたものとなる。

【００４５】請求項１〜４に係る発明はこのような技術
的理由に基づいてなされている。

【００４６】これ等発明において延伸状態を保持したま
ま加熱した後の屈折率によって特定される理論延伸倍率
ａ’は、上述した予備実験によって加熱前の屈折率ｎと
延伸倍率ａ、及び、加熱後の屈折率ｎ’を測定して、下
記式（７）、及び（８）から算出することができる。

【００４７】すなわち、 ｎ ＝ｋ×（ａ−１）＋ｎ₀ （７） ｎ’＝ｋ×（ａ’−１）＋ｎ₀ （８） 但し、ｎ₀ は延伸前の固有屈折率、ｋは比例定数であ
る。

【００４８】そして、式（７）及び（８）から ａ’＝１＋（ａ−１）×（ｎ’−ｎ₀ ）／（ｎ−ｎ₀ ） （９） 尚、実験を繰り返してこの理論延伸倍率を求めた結果に
よると、 一般に、 １／ａ^1/2 ＜ １．０５／ａ^1/2 ＜ １
／ａ’^1/2 の関係が成り立つ。

【００４９】また、１／ａ^1/3 と１／ａ’^1/2 は延伸条
件によって大小関係は異なる。特開平２−１９１９０４
号公報に記載されているように１／ａ^1/3 以下という範
囲内に制御することは、横一軸延伸したポリサルフォン
フィルムを用いる限りは限られた延伸条件でしか対応す
ることができない。

【００５０】次に、熱収縮させるポリサルフォンフィル
ムの収縮量は（１−１／ａ’^1/2 ）が適当であるが、不
具合により正確な収縮量が与えられなかったとする。例
えば、特開平２−１９１９０４号公報の記載のように１
−１／ａ^1/2 〜１／ａ^1/3 の範囲で延伸直角方向に弛ま
せて熱収縮処理をしてしまったとすると、弛ませ量が１
−１．０５／ａ^1/2 （正確には１−１／ａ’^1/2 ）より
大の場合、フィルムはズリによって収縮しきれなくな
り、表面には波状のしわが残り光学フィルムとしては使
用できない。

【００５１】また、逆に（１−１／ａ’^1/2 ）より著し
く小さな弛ませ量で保持した場合には（例えば、ほとん
どネックイン量が０に近い場合）、熱収縮処理を加えて
も延伸直角方向に収縮しないため屈折率の変化が起きな
い。従って、延伸直角方向の屈折率を厚み方向の屈折率
に近付けることが困難なため、視野角特性の改善は期待
できなくなる。また、不用意にズリを起こさせてしまう
ため、フィルム面内の屈折率差が小さくなり所定のレタ
ーデーションを得ることが困難となる。

【００５２】従って、１．０５／ａ^1/2 より大で、１／
ａ’^1/2 以上で、かつ１／ａ’^1/2より著しく大きくな
らないように制御することが不可欠である。

【００５３】また、上述した特開平２−４２４０６号公
報においてはネックイン率を１０％以下、望ましくは０
％に抑えるように記載されているが、ネックインを束縛
して延伸を行うと上述したように延伸方向に対し直交す
る方向が１／ａ’^1/2 倍になれないため、延伸直角方向
と厚み方向の屈折率が等しくならない。従って、視野角
特性の向上は期待できない。特に、ａ’＞１．２４のフ
ィルムにおいてはネックイン率が１０％以下では絶対に
延伸直角方向と厚み方向の屈折率は等しくならず、視野
角特性の良い位相差板は得られない。

【００５４】請求項１〜４に係る発明においては上記１
／ａ’^1/2 倍以上という範囲を実現するために、上述し
たように横一軸延伸処理（横延伸方向に対し直角方向で
ある縦の長さが延伸前の長さと等しい状態で延伸する処
理）されたポリサルフォン系フィルムについて縦方向に
弛んだ状態を作り出し、その弛みを加熱収縮処理するこ
とにより実現している。そして、ポリサルフォン系フィ
ルムの縦方向に弛んだ状態はフィルムの横方向両端部を
その長さ方向を維持しながら賦形して波形状の弛み部を
形成することにより実現し、賦形されたフィルムの上記
弛み部を複数のフィルム把持用針を備えた把持手段によ
りその波形形状を保持しながら突き刺して把持すること
によりその状態を保持している。

【００５５】このような技術的手段において製品に折り
目、傷がはいると位相差板としては不適であるので上述
したように弛み部はフィルムの横方向両端部に設定する
ことを要する。また、賦形時にフィルムに寸法変化が生
ずると正確な弛みを作り出すことが困難となり、縮小量
の制御が不可能になって好ましくない。従って、上述し
たようにフィルムの長さ方向の寸法を維持しながら賦形
して波形状の弛み部を形成することを要する。

【００５６】このような賦形方法としては、例えば、図
３に示すように賦形形状に対応した凹凸歯３ａを備える
一対の賦形ロール３１、３２間に上記ポリサルフォン系
フィルム１を通過させる方法が挙げられる。上記請求項
２に係る発明はこのような賦形方法を特定したものであ
る。

【００５７】また、図４に示すように上記賦形形状に対
応した凹凸歯４ａを備えた一対のエンドレスベルト４
１、４２間に上記ポリサルフォン系フィルム１を通過さ
せて賦形させる方法も例示できる。上記請求項３に係る
発明はこのような賦形方法を特定したものである。

【００５８】尚、賦形においては上記ポリサルフォン系
フィルム１を加熱して賦形してもよく常温下で賦形して
もよい。また、上記賦形ロール、賦形ベルトの材質につ
いても特に制約はない。

【００５９】また、このように賦形されたポリサルフォ
ン系フィルム１の弛み部１０についてフィルム把持用針
を突き刺してこれを把持する把持手段２としては、上記
賦形形状を変えることなく縦方向の弛みを維持できかつ
幅方向の距離を拘束できるものなら任意であり、例え
ば、図５に示すように、多数のフィルム把持用針２２が
打ち付けられたプレート２１等を例示できる。ここで、
このプレート２１のフィルム把持用針２２を上記フィル
ム１の弛み部１０に突き刺した状態の側面図を図１
（Ａ）に、正面図を図１（Ｂ）に示す。尚、上記フィル
ム把持用針２２の径、長さ、ピッチ、配列等は適宜選択
される。

【００６０】また、本発明における加熱処理の温度、時
間は加熱処理後のレターデーション値をいかほどにする
かによって適宜選択される。

【００６１】以下、波形状の上記弛み部１０が図２に示
すように略正弦波形状の場合を例に上げてその作用を具
体的に説明と、収縮後のフィルムの長さ（波形の軸に沿
った直線距離で表される）をα、波形に沿ったフィルム
の長さをβとした場合、縦方向の縮小率は（β−α）／
β×１００％、横方向の縮小率は０％となり、これ等の
縮小率はその部位によらず一定である。従って延伸軸も
その部位によらず一定方向に保たれる。

【００６２】そして、上記弛み部１０の形状としては上
述したように断面略正弦波形状を例示できるが、フィル
ムに折り目が発生することなく必要な弛みを付与できる
形状なら任意である。また、そのピッチ、波の高さも任
意であり、所望の縮小率に対応させて適宜設定可能であ
る。

【００６３】また、このような技術的手段において上記
ポリサルホン系フィルムの横一軸方向への延伸は横一軸
テンター延伸機により可能である。また、その延伸温
度、延伸倍率、延伸速度、ヒートセット（延伸後の熱処
理）温度、ヒートセット時間等の諸条件は所望の位相差
値に応じて適宜設定することができ、上記特開平２−１
９１９０４号公報に開示された製造方法に較べてその制
御が極めて容易となる利点を有する。

【００６４】また、特開平２−１９１９０４号に係る自
由幅延伸の問題であるネックインの不良部（軸ずれ）
は、延伸直交方向に拘束されていないため延伸軸（位相
差板の光学主軸）が中央と両端部で大きくずれて発生す
る。これに対し、本発明に係る製造方法においては延伸
直交方向にはフィルム把持用針で保持されており、拘束
力が働き不良部の発生が抑えられる。

【００６５】実際の設備としては、布の幅出しに用いら
れる装置において賦形ロールをピンニング（フィルム把
持用針をフィルムに突き刺す）工程の前に設置したもの
が考えられ、上記特開平２−１９１９０４号公報に係る
ものと比較すると温度の制御が容易であり、かつ、特開
平３−２３４０５号公報に係るものと比較すると安価で
簡単な装置となる。

【００６６】請求項１〜４に係る発明において適用され
るポリサルホン系フィルムとはポリサルホン系樹脂を溶
剤キャスト法、カレンダー法又は押出法等の手段により
製膜したものである。ここで言うポリサルホン系樹脂と
は、分子内にスルホン基を有するポリマーであり、例え
ば、４−フェノキシスルホニルクロリド等スルホニルク
ロリド化合物の重縮合によって得られるポリアリルサル
ホン、４，４’−ジクロロジフェニルサルホン等のジハ
ロゲンジフェニルサルホンとビスフェノールＡ等のジオ
ールのナトリウム塩の重縮合で得られるポリサルホン、
４，４’−ジクロロジフェニルサルホン等のジハロゲン
ジフェニルサルホンとジフェニルエーテルの重縮合で得
られるポリエーテルサルホン等のポリサルホン樹脂、及
び、上記ポリサルホン樹脂に必要に応じて可塑剤、押出
助剤等を適当量配合したもの等が挙げられる。

【００６７】

【作用】請求項１〜３に係る発明によれば、横一軸延伸
されたポリサルフォン系フィルムの横方向両端部をその
長さ方向の寸法を維持しながら賦形して上記両端部に波
形状の弛み部を形成し、かつ、この波形形状を保持しな
がら複数のフィルム把持用針を備えた把持手段により弛
み部を把持させた後、熱収縮処理を施してポリサルフォ
ン系フィルムの縦方向の長さを熱収縮前における長さの
１／ａ’^1/2 倍以上（但し、ａ’は上記横一軸延伸処理
の理論延伸倍率である）に制御しているため、良好な外
観を有ししかも延伸直角方向と厚み方向の屈折率が略同
等の位相差板を製造することができる。

【００６８】また、請求項４に係る発明によれば、製造
された位相差板に対しその法線に平行な方向から波長58
9.8 ｎｍのナトリウムＤ線を入射した場合のレターデー
ションをＲｅ₀ とし、法線に対し４０度の方向から入射
した場合のレターデーションをＲｅ₄₀としたとき、この
製造された位相差板が、 ０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０ （１） の（１）式を満たしており、延伸直角方向の屈折率と厚
み方向の屈折率が近似して入射角によるレターデーショ
ン値の変化が小さくなるためその視野角特性の向上が図
れる。

【００６９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００７０】［実施例１］幅４３０ｍｍ、１００μｍの
ポリサルフォンフィルム（Ｔｇ＝１９０℃）をテンター
延伸機により、延伸温度１９０℃、延伸倍率１．５倍、
ヒートセット温度１７０℃、ヒートセット時間３０ sec
の条件で横一軸延伸し、かつ、耳をスリットし６００ｍ
ｍの延伸原反（横一軸延伸フィルム）を得た。尚、この
ときの理論延伸倍率ａ’を測定により求めると１．３８
６倍であった。

【００７１】そして、理論縮小率＝（１−１／ａ’
^1/2 ）×１００ （％） とすると、この場合の理論縮小率は１５．０５％であっ
た。

【００７２】次いで、得られた横一軸延伸フィルム１の
両端から５０ｍｍの部位を図３に示す賦形ロール３１、
３２（材質；機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃ）により縦方向
断面が略正弦波形状となるよう（設定縮小率１４．８
％）に賦形した。使用した賦形ロール３１、３２の凹凸
歯３ａの形状を図６に示す。図６においてピッチ円直径
ｄ_o は８９ｍｍ、この円のピッチは１８．６ｍｍ、外径
ｄは９２ｍｍ、歯数ｚは１５、圧力角θは３０度、歯幅
ｂは５０ｍｍ、歯元の長さｗｆは１０ｍｍ、歯末の長さ
ｗｋは８．２６８ｍｍである。

【００７３】こうして賦形された弛み部１０に図７に示
す把持手段２のフィルム把持用針２２を突き刺し、図１
（Ａ）及び（Ｂ）に示すような状態で固定した後、１９
０℃、４分間加熱処理を施して縦方向の寸法を縮小させ
た。得られた位相差板の評価は、Ｒ値、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ
₀ ）、端部不良率について行った。

【００７４】尚、Ｒ値は、測定波長と位相差値が等しい
ときの位相差値である。

【００７５】また、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ）は、フィルムを
延伸軸、及び、延伸軸と直交する軸（フィルム面内）を
軸とし、４０度回転させたときのレターデーション値Ｒ
ｅ₄₀（５９０ｎｍ）と、０度のときのレターデーション
値Ｒｅ₀ を測定し、その比をとったものである。尚、こ
の値が１に近い方が視野角特性が良いと言える。

【００７６】次に、上記端部不良率は、偏光顕微鏡によ
り光学主軸と延伸方向（フィルムの幅方向）のずれを測
定してこの軸ずれが１度を越える部位を端部不良部と
し、フィルムの左右両側の端部不良部の幅寸法のうち大
きい方を代表値として下記式により算出した。

【００７７】端部不良率＝［有効幅／延伸又はアニール
後の幅（弛み部を除く）］×１００％ この結果を表１に示す。

【００７８】［実施例２］幅４３０ｍｍ、１００μｍの
ポリサルフォンフィルム（Ｔｇ＝１９０℃）をテンター
延伸機により、延伸温度１９０℃、延伸倍率１．５倍、
ヒートセット温度１７０℃、ヒートセット時間３０ sec
の条件で横一軸延伸し、かつ、耳をスリットし６００ｍ
ｍの延伸原反（横一軸延伸フィルム）を得た。尚、この
ときの理論延伸倍率ａ’を測定により求めると１．３８
６倍であった。

【００７９】そして、理論縮小率＝（１−１／ａ’
^1/2 ）×１００ （％） とすると、この場合の理論縮小率は１５．０５％であっ
た。

【００８０】次いで、得られた横一軸延伸フィルムの両
端から５０ｍｍの部位を図８に示すエンドレスベルト４
１、４２（材質；ベルト部はウレタンゴム、賦形部は機
械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃ）により縦方向断面が略正弦波
形状（縮小率１４．８％）となるように賦形した。使用
したエンドレスベルト４１、４２の凹凸歯４ａの形状を
図９に示す。図８及び図９において、ピッチ円直径ｄ_o
は８９ｍｍ、この円のピッチは１８．６ｍｍ、平行部長
さλは１８３ｍｍ、外形ｄは９２ｍｍ、歯数ｚは３５、
圧力角θは３０度、歯幅ｂは５０ｍｍ、歯元の長さｗｆ
は１０ｍｍ、歯末の長さｗｋは８．２６８ｍｍである。

【００８１】こうして賦形された弛み部１０に図７に示
す把持手段２のフィルム把持用針１２を突き刺し、図１
（Ａ）及び（Ｂ）に示すような状態で固定した後、１９
０℃、４分間加熱処理を施して縦方向の寸法を縮小させ
た。

【００８２】そして、得られた位相差板について、その
Ｒ値、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ）、端部不良率を表１に示す。

【００８３】［比較例１］幅４３０ｍｍ（初期テンター
クリップ間距離４００ｍｍ）、１００μｍのポリサルフ
ォンフィルム（Ｔｇ＝１９０℃）をテンター延伸機で、
延伸温度１９５℃、延伸倍率１．３５倍、ヒートセット
温度１７０℃で横一軸延伸した。

【００８４】そして、得られた位相差板について、その
Ｒ値、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ）、端部不良率を表１に示す。

【００８５】［比較例２］幅４３０ｍｍ、１００μｍの
ポリサルフォンフィルム（Ｔｇ＝１９０℃）をテンター
延伸機により、延伸温度１９０℃、延伸倍率１．４倍、
ヒートセット温度１７０℃、ヒートセット時間３０ sec
の条件で横一軸延伸し、かつ、耳をスリットし６００ｍ
ｍの延伸原反（横一軸延伸フィルム）を得た。尚、この
ときの理論延伸倍率ａ’を測定により求めると１．３０
６倍であった。

【００８６】そして、理論縮小率＝（１−１／ａ’
^1/2 ）×１００ （％） とすると、この場合の理論縮小率は１２．５６％であっ
た。

【００８７】次いで、得られた横一軸延伸フィルム１の
両端から５０ｍｍの部位を図３に示す賦形ロール３１、
３２（材質；機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃ）により縦方向
断面が略正弦波形状となるよう（設定縮小率１４．８
％）に賦形した。尚、使用した賦形ロール３１、３２は
実施例１において使用したものと同一である。

【００８８】こうして賦形された弛み部１０に図７に示
す把持手段２のフィルム把持用針２２を突き刺し、図１
（Ａ）及び（Ｂ）に示すような状態で固定した後、１９
０℃、４分間の加熱処理を施した。

【００８９】しかし、求められた位相差板のフィルム表
面上にしわが残ってしまい上記Ｒ値等の測定は不可能で
あった。

【００９０】［比較例３］幅６００ｍｍ、厚さ１００μ
ｍ、ガラス転移点（Ｔｇ）１９０℃のポリサルフォンフ
ィルムを、縦一軸延伸機を使用し、幅方向の自由な収縮
を許しながら、延伸温度２００℃、延伸倍率１．５倍で
縦一軸延伸した。そのときの延伸間距離（図１０参照）
は８００ｍｍであり、ネックイン率（延伸により収縮し
た幅／延伸前の幅×１００％）は１７．２％であった。
また、表面にロールによるスリ傷が観測された。

【００９１】そして、得られた位相差板について、その
Ｒ値、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ）、端部不良率を表１に示す。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【発明の効果】請求項１〜３に係る発明によれば、横一
軸延伸したポリサルフォン系フィルムについてその延伸
方向と直交する方向の屈折率と厚み方向の屈折率とを揃
えることが可能となる。

【００９４】また、請求項４に係る発明によれば、良好
な外観を有ししかも延伸直角方向と厚み方向の屈折率が
略同等の位相差板を製造することが可能となる。

【００９５】従って、製造された位相差板における入射
角によるレターデーション値の変化が小さいためその視
野角特性を向上できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は実施例に係るポリサルフォン系フィル
ムの弛み部にフィルム把持用針を突き刺した状態を示す
側面図、（Ｂ）はその正面図。

【図２】本発明に係るポリサルフォン系フィルムの縮小
率を説明するための説明図。

【図３】実施例に係るポリサルフォン系フィルムを賦形
ロールで賦形する工程を示す説明図。

【図４】本発明に係る賦形用のエンドレスベルトの構成
概念図。

【図５】本発明に係る把持手段の斜視図。

【図６】実施例に係る賦形ロールの凹凸歯の形状を示す
部分斜視図。

【図７】実施例に係る把持手段の斜視図。

【図８】実施例に係るポリサルフォン系フィルムを賦形
用のエンドレスベルトで賦形する工程を示す説明図。

【図９】実施例に係る賦形用のエンドレスベルトの凹凸
歯の形状を示す部分斜視図。

【図１０】比較例３に係る縦一軸延伸法を示す説明図。

【図１１】一軸延伸フィルムの斜視図。

【図１２】ｘｚ面内で視角θとＲ_xz（θ）／Ｒ_xz（０）
との関係を示すグラフ図。

【図１３】ｙｚ面内で視角φとＲ_yz（φ）／Ｒ_yz（０）
との関係を示すグラフ図。

【図１４】（Ａ）はフィルムをｘ軸方向へａ倍に一軸延
伸した際の単位体積当りのｙ軸及びｚ軸方向の変化を示
す説明図、（Ｂ）はこの延伸に伴う各方向の屈折率の変
化を示す説明図。

【図１５】（Ａ）はフィルムをｘ軸方向へａ倍に横一軸
延伸した際の単位体積当りのｙ軸及びｚ軸方向の変化を
示す説明図、（Ｂ）はこの延伸に伴う各方向の屈折率の
変化を示す説明図。

【符号の説明】

１ フィルム ２ 把持手段 １０ 弛み部 ２１ プレート ２２ フィルム把持用針 ３１ 賦形ロール ３２ 賦形ロール ４１ エンドレスベルト ４２ エンドレスベルト

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】図１２のグラフ図において、横軸は視角
θ、縦軸はｘｚ面内で視角θにおけるレターデーション
値Ｒ_XZ（θ）を視角０（法線方向ｚから見た場合）のレ
ターデーション値Ｒ_XZ（０）で割った値Ｒ_XZ（θ）／Ｒ
_XZ（０）を示し、レターデーションＲの変化率は［１−
Ｒ_XZ（θ）／Ｒ_XZ（０）］の絶対値で表される。また、
図１２中ａはｎｚ＝ｎｙの完全一軸延伸フィルムを示
し、ｂはｎｚ＜ｎｙの一軸延伸フィルムを示している。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】また、θの代わりに、ｙｚ面内でｚ軸から
傾斜した視角φを用いた場合の計算結果を図１３に示
す。図１３中ｃはｎｚ＝ｎｙの完全一軸延伸フィルムを
示し、ｄはｎｚ＜ｎｙの一軸延伸フィルムを示してい
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリサルフォン系フィルムを横一軸延伸し
   た後、このポリサルフォン系フィルムの縦方向を熱収縮
   させて位相差板を製造する方法において、 横一軸延伸されたポリサルフォン系フィルムの横方向両
   端部をその長さ方向の寸法を維持しながら賦形して上記
   両端部に波形状の弛み部を形成し、かつ、この波形形状
   を保持しながら複数のフィルム把持用針を備えた把持手
   段により弛み部を把持させた後、熱収縮処理を施してポ
   リサルフォン系フィルムの縦方向の長さを熱収縮前にお
   ける長さの１／ａ’^1/2 倍以上（但し、ａ’は上記横一
   軸延伸処理の理論延伸倍率である）に制御することを特
   徴とする位相差板の製造方法。
2. 【請求項２】横一軸延伸されたポリサルフォン系フィル
   ムを賦形形状に対応した凹凸歯を備える一対の賦形ロー
   ル間へ挿通させてフィルムの横方向両端部に上記弛み部
   を形成することを特徴とする請求項１記載の位相差板の
   製造方法。
3. 【請求項３】横一軸延伸されたポリサルフォン系フィル
   ムを賦形形状に対応した凹凸歯を備える一対の賦形ベル
   ト間へ挿通させてフィルムの横方向両端部に上記弛み部
   を形成することを特徴とする請求項１記載の位相差板の
   製造方法。
4. 【請求項４】製造された位相差板に対しその法線に平行
   な方向から波長589.8 ｎｍのナトリウムＤ線を入射した
   場合のレターデーションをＲｅ₀ とし、法線に対し４０
   度の方向から入射した場合のレターデーションをＲｅ₄₀
   としたとき、 下記式（１）を満たしていることを特徴とする請求項
   １、２又は３記載の位相差板の製造方法。 ０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０ （１）