KR101710725B1 - 광학 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

클립 텐터는 습윤필름의 반송 방향의 상류측에서부터 순서대로 예열 에리어, 연신 에리어, 완화 에리어를 가진다. 완화 에리어에서는 연신 에리어에서 연신된 습윤필름의 내부 응력을 완화시킴과 함께 측단부에 있어서의 지상축의 어긋남을 보정한다. 이 보정은 측단부를 제1 가열 장치에 의해 가열하여 온도를 높이는 것에 의해 행한다. 예열 에리어에서는 습윤필름의 온도를 미리 올려 둔다. 예열 에리어에서는 지상축의 어긋남량을 조정하기 위한 가열도 행한다. 이 어긋남량의 조정은 제2 가열 장치에 의해 행한다.

Description

광학 필름의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING OPTICAL FILM}

본 발명은 광학 필름, 특히 표시 장치 등에 이용되는 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이 등의 표시 장치에 대한 요구 성능은 최근 점점 높아지고 있다. 따라서 표시 장치에 이용하는 광학 필름에 대해서도 요구 성능은 높아질 뿐이다. 예를 들면, 액정 디스플레이에 있어서는 휘도가 점점 높고 화면이 점점 커지고 있어, 이에 따라 위상차 필름 등의 광학 필름에 대해서는 광학 특성의 균일성에 대해 보다 엄격하게 요구되고 있다.

광학 필름은 용액 제막방법과 용융 제막방법의 방법으로 제조되고 있다. 이 어느 방법으로도 광학 필름은 연속 제법으로 제조되고 있다. 즉 광학 필름은 긴 형상으로 만들어진다. 또 상기의 광학 특성의 균일성은 긴 광학 필름의 폭방향에 대해 보다 강하게 요구되고 있다. 또 표시 장치의 대면적화에 따라 광학 특성을 균일하게 해야 하는 폭도 넓어지는 경향이다. 또한 표시 장치의 수요의 증가나 가격 저하에 따라 기존의 제막설비를 사용하면서도 그 제조 속도를 높여야 한다. 그리고 제조 속도를 향상시킬수록, 제막과정에서 발생하는 광학 필름의 폐기물 양도 증가하고 있다.

광학 특성 중에서도, 최근에는 지상축(遲相軸)의 균일성이 특히 중요시되고 있다. 지상축은 복굴절을 나타내는 필름으로 확인된다. 그리고 긴 필름을 폭방향으로 넓어지도록 연신한 경우에는, 연신 전에 폭방향으로 길게 붙인 직선 형상의 마킹이 연신 후에는 길이 방향으로 볼록형상이 된다. 이와 같이 연신에 의해 확인되는 마킹의 라인은 연신선 혹은 보잉(bowing) 라인으로 불린다. 또한 반송하면서 연신을 실시한 경우에는 연신선은 반송 방향으로 볼록하게 되는 경우도 있고, 반송 반대 방향으로 볼록하게 되는 경우도 있다. 지상축은 이 곡선형상으로 된 연신선에 있어서의 접선과 거의 일치하고, 폴리머의 주쇄 방향으로도 거의 일치하는 경우가 많다.

폴리머로 이루어지는 필름은 통상 복굴절을 나타낸다. 이방성이 작다는 셀룰로오스아실레이트 필름이어도 복굴절을 나타낸다. 이러한 복굴절을 나타내는 필름의 지상축을 폭방향으로 균일하게 하기는 어려워, 지금까지 다양한 제안이 이루어지고 있다.

예를 들면, 일본 공개특허공보 2006-182020호는 파지수단으로 각 측부를 파지하여 폭방향으로 연신할 때에 일방의 측부 파지수단과 타방의 측부 파지수단이 각각 주행하는 궤도 레일을 서로 상이한 길이로 하고, 이 길이를 독립적으로 변화시키는 방법을 제안한다. 이 방법에 의하면, 필름의 좌우의 파지 길이를 독립적으로 변화시키므로, 연신시에 지상축이 폭방향에서 어느 정도는 균일하게 되도록 제어할 수 있다.

또 일본 공개특허공보 2006-150659호는 폭방향으로 연신하고, 인취롤에 의해 인취하는 필름의 제조 방법이며, 필름의 배향각을 폭방향에서 관측하고, 관측한 배향각의 분포에 따라, 인취롤에 의해 주행 방향에 있어서의 장력을 제어하는 방법을 제안한다.

또 일본특허 제 3935570호에는, 광학 특성 중에서도 지상축에 있어서의 굴절률과 진상축(進相軸)에 있어서의 굴절률에 의존하는 리타데이션에 대해서는, 열완화 공정에 있어서 폭방향으로 온도 구배를 마련해 열처리하는 것에 의해 균일하게 할 수 있다고 개시되어 있다.

그런데 두께의 균일성을 도모하거나 원하는 리타데이션을 발현시키기 위해서는 폭방향으로 연신하는 연신공정의 조건이 엄격하게 설정될 필요가 있다. 이에 더해 지상축의 폭방향에서의 균일성을 도모하기 위해 연신공정에서의 설정 조건을 일본 공개특허공보 2006-182020호와 같이 하여 찾는 것은 연신공정에서의 설정 조건을 보다 복잡하게 만드는 것이 된다. 또 일본 공개특허공보 2006-182020호에서는 궤도 레일을 길이 가변의 것이 되도록 연신장치의 구조를 바꿀 필요가 생긴다. 또 일본 공개특허공보 2006-182020호 방법에서는 지상축의 어긋남은 저감되었다고 해도 1° 전후이며, 최근 요구되는 레벨의 지상축의 균일성은 달성되지 않는다.

또 일본 공개특허공보 2006-150659호 방법에 의하면, 폭방향에 있어서 소기의 지상축이 발현되는 범위를 어느 정도 넓게 할 수 있지만, 그 범위에는 한계가 있다. 특히, 제조하는 광학 필름의 폭을 크게 하는 경우일수록, 지상축의 어긋남이 해소되지 않는 범위가 넓어지는 경향이 있다.

또한 일본특허 제 3935570호 방법에 의하면, 리타데이션에 대해서는 폭방향에서 균일하게 할 수는 있지만, 지상축에 대해서는 폭방향에서 균일하게 할 수 없다.

본 발명은 폭방향에서 지상축의 어긋남이 보다 작은 광학 필름을 보다 폭이 넓어지도록 제조할 수 있는 광학 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법은 연신 스텝과 완화 스텝과 어긋남량을 구하는 스텝과 보정 스텝을 갖춘다. 연신 스텝은 반송되고 있는 긴 폴리머 필름을 가열하면서 폭방향으로 넓어지도록 연신한다. 완화 스텝은 연신된 상기 폴리머 필름의 폭을 규제한 상태로 상기 폴리머 필름을 가열하는 것에 의해, 연신된 상기 폴리머 필름의 내부 응력을 완화한다. 어긋남량을 구하는 스텝은 상기 완화 스텝을 거친 상기 폴리머 필름의 측단부에 있어서의 지상축과 목적으로 하는 지상축과의 어긋남량을 구한다. 보정 스텝은 구한 상기 어긋남량에 따라, 이후의 상기 완화 스텝시에 상기 측단부를 보다 높은 온도로 가열하여 지상축의 어긋남을 보정한다.

상기 완화 스텝을 거친 상기 폴리머 필름의 보잉 형상이 반송 방향에 대해서 볼록형상일 때, 이후의 상기 완화 스텝에서 상기 보정을 하는 것이 바람직하다.

상기 어긋남량은 상기 연신 스텝에 있어서의 설정 조건마다 미리 구하는 것이 바람직하고, 상기 설정 조건은 상기 폴리머 필름의 온도와, 상기 폴리머 필름의 연신 개시시에 있어서의 폭 및 연신 종료시에 있어서의 폭으로부터 구하는 연신배율과, 상기 폴리머 필름의 반송 속도이다.

상기 연신 스텝 전에, 반송되고 있는 상기 폴리머 필름을 미리 가열하여 온도를 높이는 예열 스텝을 가지고, 상기 예열 스텝시에 상기 측단부를 보다 높은 온도로 가열하여 상기 어긋남량을 조정하는 것이 바람직하다.

상기 완화 스텝을 거친 상기 폴리머 필름의 보잉 형상이 반송 방향에 대해서 오목형상일 때, 상기 형상이 볼록형상이 되도록 이후의 상기 예열 스텝에서 상기 조정을 하는 것이 바람직하다.

상기 폴리머 필름은 제1 층과, 상기 제1 층이 적어도 일방의 면에 배치되는 제2 층을 가지고, 상기 제1 층은 총 아실기 치환도(Z)가 하기 식(I)을 충족시키는 셀룰로오스아실레이트로 이루어지고, 상기 제2 층은 총 아실기 치환도(Z)가 하기 식(II)을 충족시키는 셀룰로오스아실레이트로 이루어지는 것이 바람직하다.

2.0≤Z<2.7 (I)

2.7≤Z≤3.0 (II)

본 발명에 의하면, 폭방향에서 지상축의 어긋남이 없는 광학 필름을 제조할 수 있고, 또 지상축이 균일한 폭을 보다 넓어지도록 제조할 수 있다.

상기 목적 및 이점은 첨부하는 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽는 것에 의해, 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 용액 제막설비를 나타내는 개략도이다.
도 2는 클립 텐터의 개략도이다.
도 3은 반송 방향에 대해서 볼록형상의 보잉이 나타난 경우의 어긋남량(D)과 배향각(θ)의 설명도이다. (a)는 보잉 라인(BL)의 설명도이다. (b)는 습윤필름의 평면도이다. (c)는 (b)의 측정 라인(ML)을 따른 어긋남량(D)의 그래프이다. (d)는 (b)의 측정 라인(ML)을 따른 배향각(θ)의 그래프이다.
도 4는 클립 텐터의 단면 개략을 나타내는 측면도이다.
도 5는 제1 실시 형태인 클립 텐터에서의 측단부의 가열 방법을 설명하는 설명도이다.
도 6은 제1 가열 장치에 의한 보정 방법을 설명하는 배향각(θ)의 그래프이다.
도 7은 연신공정에서의 설정 조건이 서로 상이한 경우의 배향각(θ)의 그래프이다.
도 8은 반송 방향에 대해서 오목형상의 보잉이 나타난 경우의 어긋남량(D)과 배향각(θ)의 설명도이다. (a)는 보잉 라인(BL)의 설명도이다. (b)는 습윤필름의 평면도이다. (c)는 (b)의 측정 라인(ML)을 따른 어긋남량(D)의 그래프이다. (d)는 (b)의 측정 라인(ML)을 따른 배향각(θ)의 그래프이다.
도 9는 제2 실시 형태인 클립 텐터의 개략도이다.
도 10은 제2 가열 장치에 의한 어긋남량 조정의 방법을 설명하는 배향각(θ)의 그래프이다.
도 11은 제1 가열 장치에 의한 어긋남 보정의 방법을 설명하는 배향각(θ)의 그래프이다.
도 12는 에어 공급식의 가열 장치의 단면도이다.
도 13은 에어 공급식의 가열 장치의 단면도이다.

도 1의 용액 제막설비(10)는 도프(11)로부터 광학 필름(이하, 간단히 "필름"이라 칭한다)(22)을 제조한다. 도프(11)는 폴리머가 용매에 용해된 것이다. 용액 제막설비(10)는 유연장치(15)와 핀 텐터(16)와 제1 절제장치(17)와 클립 텐터(20)와 제2 절제장치(21)와 건조실(25)과 냉각실(26)과 권취장치(27)를 상류측에서부터 순서대로 구비한다. 유연장치(15)는 도프(11)로부터 습윤필름(12)을 형성한다. 핀 텐터(16)는 습윤필름(12)의 각 측부를 핀(도시하지 않음)으로 지지하여 습윤필름(12)을 건조시킨다. 제1 절제장치(17)는 핀의 지지자국이 있는 각 측부를 절제한다. 클립 텐터(20)는 습윤필름(12)의 각 측부를 클립(50)(도 2 참조)으로 파지하고, 습윤필름(12)을 폭방향으로 연신한다. 제2 절제장치(21)는 클립의 파지자국이 있는 각 측부를 절제한다. 건조실(25)은 습윤필름(12)을 더욱 건조시켜 필름(22)으로 한다. 냉각실(26)은 필름(22)을 냉각한다. 권취장치(27)는 필름(22)을 롤 형상으로 권취한다.

유연장치(15)는 드럼(30)과 유연다이(31)와 박리 롤러(35)를, 외부 공간과 구획하는 챔버(36) 내에 구비한다. 드럼(30)은 유연지지체이다. 유연다이(31)는 드럼(30)의 둘레면을 향해 도프(11)를 유출한다. 박리 롤러(35)는 드럼(30)의 둘레면에 형성된 유연막(32)을 박리하기 위해 습윤필름(12)을 지지한다.

드럼(30)은 구동부(도시하지 않음)를 가진다. 드럼(30)은 이 구동부에 의해 축(30a)을 중심으로 화살표선(A1)으로 나타내는 둘레방향으로 회전한다. 축(30a)은 단면 원형의 중앙에 형성된다. 회전하고 있는 드럼(30)의 둘레면을 향해 유연다이(31)로부터 도프(11)가 유출되면, 드럼(30)의 둘레면에 유연막(32)이 형성된다. 유연다이(31)부터 드럼(30)에 걸쳐서는 도프(11)로 이루어지는 비드가 형성된다. 드럼(30)의 회전 방향(A1)에 있어서의 비드의 상류에는 감압 챔버(도시하지 않음)가 구비되어 있다. 감압 챔버는 공기를 흡인하는 것에 의해 비드의 상류측 에리어를 감압한다.

드럼(30)은 온조기(37)에 의해 둘레면의 온도가 제어된다. 드럼(30)의 내부에는 전열매체가 흐르는 유로가 형성되어 있다. 온조기(37)는 전열매체의 온도를 조정한다. 온조기(37)는 드럼(30)과의 사이에서 전열매체를 순환시킨다. 예를 들면, 유연막(32)을 냉각 고화(겔화)시키는 이른바 냉각유연의 경우에는 온조기(37)는 전열매체를 냉각시켜, 냉각된 전열매체를 드럼(30)에 이송한다. 이 이송을 연속적으로 하는 것에 의해 전열매체는 드럼(30)의 내부의 유로를 순환하여 온조기(37)에 되돌아온다.

또 유연지지체는 드럼(30)으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 드럼(30) 대신에 백업 롤러쌍에 걸쳐진 무단 밴드를 이용해도 된다. 무단 밴드를 유연지지체로서 이용하는 경우에는, 각 백업 롤러의 내부에 전열매체를 통과시키는 것에 의해, 백업 롤러를 통해 밴드의 온도를 조정한다. 유연막을 건조시켜 고화시키는 이른바 건조유연의 경우에는 드럼(30) 대신에 밴드를 이용하는 경우가 많다.

박리 롤러(35)는 긴 길이 방향이 드럼(30)의 긴 길이 방향과 평행하게 되도록 배치된다. 습윤필름(12)이 반송 방향(Z1)으로 당겨져, 이 습윤필름(12)을 박리 롤러(35)가 둘레면에서 지지하는 것에 의해, 유연막(32)은 소정 위치에서 드럼(30)으로부터 벗겨진다.

유연장치(15)의 내부에는 응축기(콘덴서)가 구비된다. 응축기는 도프(11), 유연막(32), 습윤필름(12)의 각각으로부터 증발되어 기체가 된 용매를 응축시킨다. 이 응축기로 액화된 용매는 챔버(36)의 외부에 배치된 회수 장치로 안내되고, 이 회수 장치로 회수된다. 또 응축기와 회수 장치의 도시는 생략한다.

습윤필름(12)은 롤러(40)에 의해 유연장치(15)로부터 핀 텐터(16)로 안내된다. 핀 텐터(16)는 습윤필름(12)의 측부에 복수의 핀을 관통하여 지지하는 핀 플레이트(도시하지 않음)를 복수 가진다. 이들 핀 플레이트가 소정 궤도를 주행한다. 핀 플레이트의 주행에 의해 습윤필름(12)은 반송된다. 습윤필름(12)의 반송로 상방에는 건조공기를 유출시키는 덕트(도시하지 않음)가 구비된다. 덕트의 하면에는 습윤필름(12)의 폭방향으로 긴 슬릿 형상의 공기 유출구가 형성되어 있다. 이 공기 유출구로부터 건조공기가 나오는 것에 의해, 반송되고 있는 습윤필름(12)은 서서히 건조된다. 이 핀 텐터(16)에서는 습윤필름(12)의 잔류 용매량이 3 질량% 이상 20 질량% 이하의 범위가 되도록 건조를 진행시키는 것이 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서의 잔류 용매량이란 이른바 건량 기준의 값이다. 이 건량 기준의 값은 {(X-Y)/Y}×100으로 구한다. X는 습윤필름(12)의 질량이며, Y는 이 습윤필름(12)을 건조시킨 후의 질량이다.

제1 절제장치(17)는 습윤필름(12)의 각 측부를 자르는 절단날을 구비한다. 습윤필름(12)이 절단날에 연속적으로 안내되어, 핀 플레이트에 의한 지지자국이 제거되도록 각 측부가 떼어진다.

본 실시 형태에서는 습윤필름(12)을 핀 텐터(16)로 건조시키고 나서 클립 텐터(20)에 안내한다. 그러나 건조유연의 경우에는 핀 텐터(16)를 이용하지 않아도 된다. 즉 건조유연의 경우에는 핀 텐터(16)와 제1 절제장치(17)를 장착하지 않고, 유연장치(15)로부터의 습윤필름(12)을 클립 텐터(20)로 안내해도 된다.

제1 절제장치(17)로 양측부가 절제된 습윤필름(12)은 클립 텐터(20)에 안내된다. 클립 텐터(20)의 구성 및 작용에 대해서는 다른 도면을 이용해 후술한다.

제2 절제장치(21)는 제1 절제장치(17)와 동일한 구성을 가진다. 습윤필름(12)을 절단날에 연속적으로 안내하여 클립에 의한 파지자국이 제거되도록 각 측부를 떼어낸다.

건조실(25)에는 습윤필름(12)을 둘레면에서 지지하는 롤러(41)가 복수 구비된다. 이들 복수의 롤러(41) 중에는 둘레방향으로 회전하는 구동 롤러가 있다. 이 구동 롤러의 회전에 의해 습윤필름(12)이 반송된다. 건조실(25)에는 가열된 건조공기가 공급되고 있다. 이 건조실(25)을 통과시키는 것에 의해 습윤필름(12)을 건조시킨다. 냉각실(26)에는 대략 실온의 건조공기가 공급되고 있다. 이 냉각실(26)을 통과시키는 것에 의해, 얻어진 필름(22)을 온도를 낮춘다. 온도가 저하된 필름(22)은 냉각실(26)로부터 권취장치(27)에 안내되어 권심(42)에 권취된다.

클립 텐터(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 습윤필름(12)의 반송로를 둘러싸도록 하여 이 반송로 및 주변을 외부 공간과 구획하는 챔버(43)를 구비한다. 챔버(43)는 반송 방향(Z1)의 상류측에서부터 순서대로 예열 에리어(45), 연신 에리어(46), 완화 에리어(47) 및 냉각 에리어(48)를 가진다. 단, 챔버(43)는 각 에리어(45~48)가 각각 독립된 공간이 되도록 구획하는 구획 부재가 내부에 설치되어 있는 것은 아니다. 각 에리어(45~48)는 후술하는 바와 같이, 클립(50)의 주행 궤도와, 제1~제4 급기실(55a~55d)(도 4 참조)의 각각으로부터 유출되는 건조공기에 의해 형성된다.

클립 텐터(20)는 복수의 클립(50)과 레일(51, 52)과 덕트(55)와 에어 공급부(56)를 구비한다. 각 클립(50)은 습윤필름(12)의 측부를 파지한다. 레일(51, 52)은 클립(50)의 주행 궤도를 이룬다. 덕트(55)는 건조공기를 유출한다. 에어 공급부(56)는 덕트(55)에 소정 조건의 건조공기를 보낸다. 레일(51, 52)은 습윤필름(12)의 반송로 양측에 설치된다.

레일(51)과 레일(52)은 소정 레일폭으로 서로 이간되어 있다. 레일폭은 예열 에리어(45)에서는 일정하다. 예열 에리어(45)에서의 폭을 W1로 한다. 연신 에리어(46)에서는 레일폭은 방향(Z1)으로 향함에 따라 폭(W1)에서 폭(W2)으로 점차 넓어진다. 완화 에리어(47)에서는 레일폭은 방향(Z1)으로 향함에 따라 폭(W2)에서 폭(W3)으로 점차 좁아진다. 냉각 에리어(48)에서는 레일폭은 폭(W3)으로 일정하다. 이와 같이 각 레일폭을 설정하는 것에 의해, 예열 에리어(45)에서는 습윤필름(12)은 일정한 폭을 유지하도록 폭이 규제된 상태로 반송되고, 연신 에리어(46)에서는 반송되고 있는 습윤필름(12)은 폭방향으로 넓어지도록 연신된다. 또 완화 에리어(47)에서는 습윤필름(12)은 폭이 작게 되면서도 폭이 규제된 상태로 반송되고, 냉각 에리어(48)에서는 폭을 일정하게 유지한 상태로 반송된다.

단, 예열 에리어(45) 및 냉각 에리어(48)에 있어서의 레일폭에 관한 상기 "일정"이란 엄격할 필요는 없다. 즉 소기의 광학 특성(목적으로 하는 광학 특성)을 발현시키기 위해, 예열 에리어(45)와 냉각 에리어(48) 각각에 있어서, 상류에서 하류에 걸쳐 폭(W1), 폭(W3)으로 각각 대략 일정하다고 할 수 있는 정도로 레일폭을 약간 변화시키는 태양이어도 된다. 또 완화 에리어(47)에 있어서의 레일폭에 대해서도, 반드시 상류에서 하류에 걸쳐 점차 좁게 할 필요는 없다. 예를 들면, 완화 에리어(47)에서는 레일폭이 상류에서 하류에 걸쳐 폭(W2)으로 대략 일정하다고 할 수 있는 정도로 약간 변화하는 태양이어도 된다.

복수의 클립(50)은 소정 간격을 가지고 체인(도시하지 않음)에 장착되어 있다. 이 체인은 레일(51)과 레일(52)에 각각 장착되어 있고, 레일(51, 52)을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 체인은 턴 휠(57)과 스프로킷(58)에 맞물려 있다. 턴 휠(57)은 예열 에리어(45)보다 상류측에 배치된다. 스프로킷(58)은 냉각 에리어(48)의 하류단에 배치된다. 스프로킷(58)이 회전하는 것에 의해 체인은 연속 주행한다. 체인의 주행에 의해 클립(50)은 레일(51, 52)을 따라 이동한다.

예열 에리어(45)보다 상류에는 파지 개시 수단(도시하지 않음)이 설치된다. 파지 개시 수단은 클립(50)에 의한 습윤필름(12)의 측부의 파지를 개시한다. 냉각 에리어(48)의 하류측에는 파지 해제 수단(도시하지 않음)이 설치된다. 파지 해제 수단(도시하지 않음)은 클립(50)에 의한 습윤필름(12)의 측부의 파지를 해제한다. 이들에 의해 습윤필름(12)은 예열 에리어(45)보다 상류에서 클립(50)에 파지되고, 클립(50)이 레일(51, 52)을 따라 이동함으로써 Z1방향으로 반송되고, 각 에리어(36~39)를 차례차례 통과하고, 각 에리어(36~39)에 있어서 소정 처리가 실시되고, 냉각 에리어(48)의 하류단에서 파지가 해제된다.

후술하는 지상축의 어긋남의 보정을 실시하지 않는 경우에는 완화 에리어(47)에서의 완화 공정을 거친 습윤필름(12)에는 통상 보잉이 발생하고 있다. 여기서 보잉 형상과 지상축의 어긋남에 대해서 도 3을 참조해 설명한다. 또한 습윤필름(12)의 길이 방향은 반송 방향(Z1) 및 반송 반대 방향에 일치한다. 반송 방향(Z1)을 상향으로 한 경우의 습윤필름(12)의 우측 가장자리에 부호 12e(R)를 붙이고 좌측 가장자리에 12e(L)를 붙인다.

도 3의 (a)의 보잉 라인(BL)은 반송 방향(Z1)에 대해서 볼록형상을 가진다. 이와 같이, 반송 방향(Z1)에 대해서 볼록한 보잉이 발생하고 있는 완화 공정 후의 습윤필름(12)에 대해 지상축을 측정한다. 지상축은 도 3의 (b)와 같은 폭방향(Z2)으로 채택한 측정 라인(ML)을 따라 측정한다. 소기의 지상축, 즉 목적으로 하는 지상축은 폭방향(Z2)이다.

폭방향(Z2)에 있어서의 중앙부(12c)의 지상축은 폭방향(Z2)에 거의 일치한다. 따라서 중앙부(12c)의 지상축이 소기의 지상축이다. 지상축은 중앙부(12c)로부터 우측 가장자리(12e)(R) 및 중앙부(12c)로부터 좌측 가장자리(12e)(L)를 각각 향함에 따라, 폭방향(Z2)으로부터 서서히 크게 어긋난다. 어긋남을 나타낸 범위가 보정 대상 영역으로서의 측단부(12s)가 된다.

여기서, 도 3의 (c)와 같이, 측단부(12s)에 있어서의 지상축과 양 측단부(12s) 사이의 중앙부(12c)의 지상축과의 어긋남량(D)을 세로축으로 하고, 반송 방향(Z2)을 가로축으로 한다. 본 명세서에 있어서는 반송 방향(Z1)에 대해서 도 3 의 (a) 와 같이 보잉이 볼록형상으로 발현하는 경우에는, 도 3의 (b)와 같이 어긋남량(D)을 플러스(+) 값이라고 정의한다. 즉 보잉 라인(BL)이 반송 방향(Z1)에 대해서 볼록형상이며, 측정 라인(ML) 상의 점(P)에 있어서의 지상축이 소기의 지상축과 어긋나는 경우에는 점(P)에 있어서의 어긋남량(D(P))을 본 명세서에서는 플러스 값으로 한다.

어긋남량(D)은, 예를 들면 측단부(12s)에 있어서의 지상축과 중앙부(12c)의 지상축이 이루는 각으로 나타낼 수 있다. 따라서 이 이루는 각을, 이하 배향각(θ)(단 -90°≤θ≤90°)으로 칭한다. 도 3의 (c) 및 (d)에 나타낸 바와 같이, 본 명세서에 있어서는 어긋남량(D)이 플러스인 경우의 배향각(θ)을 플러스(+) 값이라고 정의한다. 즉 본 명세서에 있어서의 배향각(θ)은 좌측 가장자리(12e)(L)측에 있어서는 어긋나 있는 지상축을 향하여 소기의 지상축으로부터 시계방향 회전으로 채용되는 각이 플러스이며, 우측 가장자리(12e)(R)측에 있어서는 반시계방향 회전으로 채용되는 각이 플러스이다. 예를 들면, 어긋남량(D(P))이 도 3의 (c)와 같이 플러스인 경우에는 점(P)에 있어서의 배향각(θ(P))을 도 3의 (d)에 나타낸 바와 같이 플러스로 한다. 또한 측단부(12s)의 지상축이 소기의 지상축인 중앙부(12c)의 지상축에 대해 어긋남이 없는(어긋남량=0) 경우의 배향각(θ)은 0(제로)이다. 또한 (c), (d)의 가로축에 있어서의 부호 "c"는 습윤필름(12)의 폭방향(Z2)에서의 중앙을 나타낸다.

도 2와 같이 습윤필름(12)의 폭방향(Z2)에 있어서 중앙에 관해 대칭인 연신배율이 되도록 연신한 경우에는, 도 3과 같은 좌우 대칭인 어긋남량(D)의 그래프와 배향각(θ)의 그래프가 얻어지는 것이 통상이다.

이하의 제1 실시 형태에서는 지상축의 어긋남이 후술하는 제1 가열 장치(63)(도 4, 5 참조)에 의해 보정되지 않고, 완화 에리어(47)에서의 완화 공정을 거친 습윤필름(12)에 대해, 그 측단부(12s)에 있어서의 배향각(θ)이 도 3의 (d)와 같이 플러스인 경우에 지상축의 어긋남을 보정한다. 즉 보잉이 반송 방향에 대해서 볼록형상인 경우에 지상축의 어긋남을 보정한다. 또한 본 명세서에서 "완화 공정을 거쳤다"란 완화 공정의 종료시 이후를 의미한다. 따라서 완화 공정 종료시 이후의 습윤필름(12)이나, 건조실(25)에서의 건조를 마친 필름(22)의 보잉이 반송 방향에 대해서 볼록형상인 것과 같은 경우여도 된다. 또한 본 실시 형태에서는 완화 공정을 거친 필름으로서 완화 공정 종료시의 습윤필름(12)을 예로 들어 이하에 설명한다. 또 완화 공정 종료시에 있어서의 습윤필름(12)이란 완화 에리어(47)의 하류단에 있어서의 습윤필름(12)이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 덕트(55)는 습윤필름(12)의 반송로와의 간격이 대략 일정하게 되도록 반송로의 상방에 설치된다. 또한 반송로의 하방에도, 반송로와의 간격이 대략 일정하게 되도록 덕트(55)와 동일한 구성을 가지는 덕트를 설치하고 있지만, 도시는 생략한다. 덕트(55)의 하부에는 습윤필름(12)의 폭방향(Z2)으로 연장된 슬릿(61)이 형성되어 있고, 슬릿(61)은 Z1방향으로 복수 형성되어 있다. 이에 대해 반송로의 하방의 덕트(도시하지 않음)에서는 각 슬릿은 상부에 형성되어 있다. 또한 반송 방향(Z1)과 폭방향(Z2)은 직교하는 것으로 한다. 또 덕트(55)의 내부는 복수의 구획판(62)에 의해 제1~제4 급기실(55a~55d)로 구획되어 있다. 또한 도 4에서는 제1 및 제2 급기실(55a, 55b)의 슬릿(61)은 각각 복수이며, 제3 및 제4 급기실(55c, 55d)의 슬릿(61)은 각각 하나이다. 그러나 각 급기실(55a~55d)에 있어서의 각 슬릿(61)의 수는 이것으로 한정되지 않는다. 즉 제1 급기실(55a)이나 제2 급기실(55b)에 하나의 슬릿(61)을 형성하고, 제3 급기실(55c)이나 제4 급기실(55d)에 복수의 슬릿(61)을 형성해도 된다.

에어 공급부(56)는 덕트(55)의 제1~제4 급기실(55a~55d)에 건조공기를 공급한다. 에어 공급부(56)는 제1~제4 급기실(55a~55d)에 각각 공급하는 각 건조공기의 온도를 독립적으로 제어하는 온조기(도시하지 않음)를 구비한다. 이 온조기에 의해 소정 온도로 조절된 건조공기가, 각각 제1~제4 급기실(55a~55d)을 통해 각 에리어(45~48)에 공급된다.

제2 급기실(55b)로부터의 건조공기의 공급에 의해, 연신 에리어(46)에서는 습윤필름(12)이 소정 온도가 되도록 가열된다. 연신 에리어(46)에 있어서의 습윤필름(12)의 온도는 제조하는 광학 필름의 리타데이션 등의 광학 특성에 근거해 결정한다.

또 제1 급기실(55a)로부터의 건조공기의 공급에 의해 연신 에리어(46)에 들어가기 전의 습윤필름(12)을 미리 가열한다. 이 예열 에리어(45)에 의한 가열에 의해 연신 에리어(46)에서의 연신이 신속히 개시되게 됨과 함께 연신 에리어(46)에서의 연신시에 폭방향(Z2)에서 보다 균일한 장력이 부여되게 된다.

완화 에리어(47)에서는 양측부의 파지에 의한 폭의 규제에 더해, 제3 급기실(55c)로부터의 건조공기에 의한 가열을 실시한다. 이에 따라 내부에 잔류된 응력(잔류 응력)이 적절히 완화된다. 이 완화 공정에서는 습윤필름(12) 중의 분자 배향을 소기 상태로 한다. 또한 이 완화 공정에 대해서는 더 자세하게 후술한다.

냉각 에리어(48)에서는 완화 공정으로 소기의 분자 배향이 된 습윤필름(12)을 건조공기에 의해 냉각시킨다. 이 냉각에 의해 분자가 소기의 배향 상태로 고정된다. 또한 도 4에서는 번거로움을 피하기 위해 클립(50)이나 턴 휠(57), 스프로킷(58)의 도시를 생략한다.

제1 실시 형태에서는 도 4에 나타낸 바와 같이, 완화 에리어(47)에 제1 가열 장치(63)를 설치하고 있다. 제1 가열 장치(63)는 제3 급기실(55c)과 습윤필름(12)의 반송로 사이에 배치되고 하부가 히터(64)로 되어 있다. 제1 가열 장치(63)는 각각 히터(64)로부터의 발열량을 제어하는 컨트롤러(71)를 가진다. 또한 도 4에서는 설명의 편의상, 각 히터(64) 및 그 배열 피치를 습윤필름(12)에 대해 크게 묘사하고 있다.

제1 가열 장치(63)는 습윤필름(12)의 반송로에 관해서 제3 급기실(55c)과는 반대측, 즉 습윤필름(12)의 하방에 배치해도 된다. 이 경우에는 히터(64)가 상향이 되도록 제1 가열 장치(63)를 장착한다. 단, 히터(64)를 습윤필름(12)의 하방에 배치한 경우에 습윤필름(12)이 어떠한 이유에 의해 만일 파단되어 버리면, 파단된 습윤필름(12)이 히터(64)에 접촉해 버리는 것이 상정된다. 따라서 히터(64)는 습윤필름(12)의 반송로의 상방에 배치해 두는 것이 보다 바람직하다.

제1 가열 장치(63)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 완화 에리어(47)에 복수 장착되어 있고, 습윤필름(12)의 각 측단부(12s)의 상방에 배치되어 있다. 제1 가열 장치(63)는 복수의 히터(64)를 구비한다. 복수의 히터(64)는 습윤필름(12)의 폭방향으로 복수 늘어선다. 또한 도 5에서는 습윤필름(12)의 반송로의 하방에 배치되는 덕트, 클립(50), 턴 휠(57), 스프로킷(58)의 도시를 생략하고 있다.

컨트롤러(71)는 이들 히터(64)를 독립적으로 제어하고, 각 히터(64)의 온·오프의 전환을 포함한 각 히터(64)로부터의 발열량을 제어한다. 컨트롤러(71)에는 각 히터(64)의 온·오프의 정보에 관한 신호와 온으로 하는 히터(64)가 발해야 할 열량 정보에 관한 신호가 미리 입력되어 있어, 이들 신호에 근거해 각 히터(64)를 제어한다.

이상의 제어에 의해, 이후의 완화 공정에 제공되는 습윤필름(12)에 대해서는 지상축이 소기의 지상축과 어긋나 있는 보정 대상의 측단부(12s)가, 제3 급기실(55c)로부터의 건조공기를 분사시키기만 하는 것보다 더 고온의 소정 온도가 되도록 가열된다. 이 가열에 의해 측단부(12s)는 완화 에리어(47)에서, 중앙부(12c)보다 크게 반송 방향(Z1) 및 반송 반대 방향으로 수축한다. 중앙부(12c)보다 측단부(12s)의 수축량을 소정량 크게 하는 것에 의해 완화 공정 종료시에는 측단부(12s)의 지상축과 소기의 지상축과의 어긋남이 보정된 습윤필름(12)이 된다. 이 보정에 의해 습윤필름(12)의 지상축은 폭방향(Z2)에서 균일하게 된다.

완화 에리어(47)에서의 완화 공정을 거친 습윤필름(12)의 측단부(12s)의 지상축과 소기의 지상축과의 어긋남은 폭을 규제한 상태로 측단부(12s)를 가열하기 때문에 비로소 효과적으로 보정되는 것이다. 따라서 폭을 규제하지 않고 실시하는 완화 공정에 있어서, 측단부(12s)를 가열해도 지상축의 어긋남은 충분하게는 보정되지 않는다. 폭을 규제하지 않고 실시하는 완화 공정으로서는 예를 들면, 복수의 롤러의 둘레면에 지지되면서 반송되고 있는 습윤필름(12)에 대해 가열을 해 잔류 응력을 제거하는 것과 같은 완화 공정이 있다.

제1 가열 장치(63)를 이용한 측단부(12s)에 있어서의 지상축의 어긋남의 보정 방법에 대해 도 6을 참조하면서 설명한다. 중앙에 관해서 대칭으로 연신한 경우에는 도 3의 (d)에 나타낸 바와 같이 배향각(θ)은 좌우로 거의 대칭이다. 따라서 도 6에서는 습윤필름(12)의 좌측 가장자리(12e)(L)에서부터 중앙까지의 범위만을 나타낸다. 즉 도 6에서는 가로축의 좌단이 습윤필름(12)의 좌측 가장자리(12e)(L)이며, 가로축의 "c"로 나타내는 우단이 습윤필름(12)의 중앙이다. 파선으로 나타내는 곡선(L1)은 완화 공정 종료시에 있어서의 보잉이 반송 방향(Z1)에 대해서 볼록형상인 경우의 배향각(θ)의 그래프이다. 이대로 지상축의 어긋남을 보정하지 않고 건조실(25)에 안내해 얻어지는 필름의 보잉 형상은 거의 L1에 일치한다.

곡선(L1)에 있어서 배향각(θ)이 플러스인 위치가, 소기의 지상축(θ=0°)과 어긋난 지상축을 나타내는 위치이다. 따라서 곡선(L1)에 있어서 배향각(θ)이 플러스인 위치가 보정 대상으로서의 측단부(12s)가 된다. 이와 같이, 소정 설정 조건으로 폭방향(Z2)으로 연신된 습윤필름(12)에 대해 완화 공정 종료시에서의 배향각(θ)의 프로파일에 근거하여 보정 대상으로서의 측단부(12s)를 특정한다. 보정 대상이 된 측단부(12s)가 통과하는 히터(64)(도 4 참조)를 온으로 하고 그 발열량을 제어한다. 히터(64)의 발열에 의해 측단부(12s)를 소정 온도가 되도록 완화 공정시에 가열한다. 이에 따라 지상축의 어긋남이 없어지도록 보정할 수 있다.

곡선(L1)에 나타낸 바와 같이, 반송 방향(Z1)에 대해서 보잉이 볼록형상으로 발현한 경우의 측단부(12s)의 배향각(θ)은 플러스(+)이다. 따라서 좌측 가장자리(12e)(L)에 가까워짐에 따라, 곡선(L1)은 플러스(+)측으로 보다 크게 기운 곡선 형상이 된다. 히터(64)의 가열에 의해 도달해야 하는 측단부(12s)의 온도는 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ)의 크기에 따라 결정된다. 우선, 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ)과 이 배향각(θ)을 가지는 측단부(12s)를 가열했을 때의 온도와의 관계를 구한다. 그리고 보정해야 할 위치의 배향각(θ)이 0°가 되는 측단부(12s)의 온도를 구한다. 예를 들면, 좌측 가장자리(12e)(L)에서부터 거리 P의 위치에 있는 점(P)의 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ(P))을 0°로 보정할 경우에는 θ(P)가 0°가 되도록 수축하는 점(P)에서의 온도를 미리 구해 두고, 이 점(P)이 통과한 히터(64)를 온으로 하여 그 발열량을 조정한다. 이에 따라 제1 가열 장치(63)에 이후 안내되어 오는 습윤필름(12)에 있어서는 좌측 가장자리(12e)(L)에서부터 거리 P의 위치에 있는 점(P)이 온으로 된 히터(64)를 통과한다. 히터(64)의 발열량의 조정에 의해 점(P)을 미리 구해 둔 소정 온도가 되도록 온도를 높인다. 이에 따라 완화 공정 종료시에 있어서의 θ(P)는 0°가 된다. 이와 같이 측단부(12s)가 통과하는 히터(64)에 의해 가열되어 얻어지는 필름(22)의 배향각(θ)의 그래프는 실선으로 나타내는 곡선(L2)이 된다.

이와 같이, 완화 에리어(47)에서는 완화 공정 종료시에서의 측단부(12s)의 지상축과 소기의 지상축의 어긋남량(D)에 따라, 제1 가열 장치(63)에 이후 안내된 습윤필름(12)의 측단부(12s)를 보다 높은 온도가 되도록 중앙부(12c)보다 많은 열에너지를 주어 가열하고, 지상축의 어긋남을 보정한다. 이와 같이, 완화 에리어(47)에서의 완화 공정을 마친 습윤필름(12)에 있어서의 어긋남량(D)을 구하고, 이 어긋남량(D)에 따라 완화 에리어(47)에서의 완화 공정에 이후 제공되는 습윤필름(12)의 어긋남을 보정한다. 또한 습윤필름(12)의 반송 속도마다 히터(64)의 발열량과 이 발열에 의해 도달하는 측단부(12s)의 온도와의 관계를 미리 구해 두면 된다. 반송 속도에 따라 측단부(12s)에 전해지는 열에너지량이 변하기 때문이다.

히터(64)의 발열량이 너무 크면, 측단부(12s)의 온도는 소기의 값보다 높아진다. 이와 같이 측단부(12s)의 온도를 소기의 값보다 너무 높게 하면, 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ(P))은 L2의 라인을 넘어 마이너스 값이 되어 버린다. 이와 같이, 측단부(12s)의 온도를 너무 높게 하면, 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ)의 그래프는 2점 파선으로 나타내는 곡선(L3)과 같이 역부호인 마이너스(-)의 영역에 기울기를 가지게 된다, 그리고 측단부(12s)의 온도를 지나치게 높게 할수록 곡선(L3)의 기울기는 급격해진다. 이와 같이, 히터(64)에 의해 측단부(12s)의 온도를 너무 올려 곡선(L3)과 같이 점(P)에서의 배향각(θ(P))이 역부호인 마이너스로 변한 경우에는 점(P)이 통과하는 히터(64)의 발열량을 내려 측단부(12s)를 온도를 낮추면 된다.

완화 공정 종료시의 습윤필름(12)에 대해 곡선(L1)의 형상으로 확인되는 지상축의 어긋남량(D)은 연신 에리어(46)에 있어서의 설정 조건에 따라 변화한다. 구체적으로는 보정 대상이 되는 측단부(12s)의 범위나 측단부(12s)의 곡선 기울기가 연신 에리어(46)에서의 설정 조건을 바꾸면 변화한다. 따라서 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ)과 그 배향각(θ)을 가지는 측단부(12s)를 가열한 경우의 온도와의 관계는 연신 에리어(46)에서의 설정 조건마다 구한다. 연신 에리어(46)에서의 설정 조건이란, 연신 에리어(46)에 있어서의 습윤필름(12)의 온도와 연신배율과 상기 서술한 습윤필름(12)의 반송 속도이다. 연신배율이란 연신 에리어(46)에서의 연신공정 개시시에 있어서의 습윤필름(12)의 폭과 연신공정 종료시에 있어서의 습윤필름(12)의 폭으로 구하는 것이며, 예를 들면 W2/W1로 구하는 값이다.

연신 에리어(46)의 설정 조건은, 목적으로 하는 리타데이션치의 광학 특성에 근거해 결정한다. 단, 연신 에리어(46)에서 측단부(12s)의 지상축의 어긋남의 보정도 완전하게 한다고 하면, 리타데이션치 등의 제어에 영향을 미쳐 버린다. 만약 연신 에리어(46)에서 리타데이션치 등의 광학 특성에 더해 지상축의 어긋남의 보정도 할 수 있었다고 해도, 그 설정 조건은 매우 복잡한 구조가 되어 버린다. 이에 반해, 본 발명에서는 연신 에리어(46)의 설정 조건은 목적으로 하는 리타데이션치 등의 광학 특성에 근거해 결정하고, 측단부(12s)의 지상축의 어긋남은 완화 에리어(47)에서 보정하므로, 연신 에리어(46)의 설정 조건은 비교적 심플해지고, 또 리타데이션치 등의 제어가 용이하다. 또 본 발명에서는 어긋남량(D)은 완화 공정을 거친 습윤필름(12)에 대해 검출하고, 이 검출치에 근거해 어긋남을 보정하므로 어긋남이 보다 확실히 보정된다.

또 연신공정으로 지상축의 어긋남을 보정해도, 지상축의 어긋남량(D)을 1.5° 정도까지 밖에 보정할 수 없다. 이것은 완화 공정에서도 지상축이 변화하기 쉽기 때문이다. 그러나 본 발명에서는 완화 에리어(47)에 있어서의 완화 공정으로 보정 대상인 측단부(12s)를 가열한다. 또 이 보정은 습윤필름(12)의 폭을 규제한 상태로 실시하고, 보정하는 어긋남량(D)은 이미 완화 공정을 마친 습윤필름(12)에 있어서 검출한다. 이에 따라 본 발명에서는 1°보다 작은 지상축의 어긋남이어도 정밀하게 보정할 수 있다. 이 결과, 제품으로서 이용할 수 있는 면적을 큰 폭으로 늘릴 수 있음과 함께, 제2 절제장치(21)(도 1 참조)로 절제하는 측부의 양을 큰 폭으로 줄일 수 있다. 따라서 기존의 제조 라인을 사용해도 보다 큰 폭의 광학 필름을 제조할 수 있게 되고, 보다 대화면의 표시 장치에도 대응할 수 있는 광학 필름을 얻을 수 있다.

본 실시 형태에서는 소기의 지상축과 측단부(12s)의 지상축과의 어긋남 및 어긋남량(D)을 배향각(θ)의 각도로 검출하지만, 어긋남의 유무 및 어긋남량(D)은 반드시 배향각(θ)으로서 검출하지 않아도 된다. 예를 들면, 소기의 지상축과 측단부의 지상축을 단순히 검출하여, 양 지상축의 방향이 일치하지 않는 경우로 어긋남을 검출한 것으로 하고, 교차한 양 지상축의 방향의 대소로 어긋남량(D)을 검출한 것으로 해도 된다.

또한 완화 공정을 거친 습윤필름(12)의 측단부(12s)의 배향각(θ)은 폴리머의 종류와 연신공정의 설정 조건에 따라 상이하다. 폴리머의 종류가 서로 동일해도 연신공정에서의 설정 조건이 상이하면 배향각(θ)은 플러스/마이너스 부호가 역전하는 등 서로 상이한 값이 된다.

예를 들면, 폴리머 성분으로서 셀룰로오스트리아세테이트(TAC)를 이용해도, 연신공정에 있어서의 설정 조건을 바꾸는 것에 의해 도 7의 곡선 (A)와 (B)와 (C)와 같이 배향각(θ)의 그래프는 서로 상이한 것이 된다.

예를 들면, 후술한 바와 같은 오프라인 연신에 있어서는 폴리머 성분을 TAC로 하고, 연신공정에서의 필름의 온도를 200℃ 이상 220℃ 미만의 범위, W2/W1로 구하는 연신배율을 1.40 이상 1.55 이하의 범위, 반송 속도를 40m/분 이하로 하면, 실선의 곡선(A) 및 파선 (B)에 나타낸 바와 같이, 완화 공정을 거친 측단부(12s)의 배향각(θ)은 플러스(+)가 된다. 또 연신공정에서의 필름의 온도만을 220℃ 이상 230℃ 이하의 범위로 바꾸면, 2점 파선의 곡선(C)으로 나타낸 바와 같이, 완화 공정을 거친 필름의 배향각(θ)은 마이너스(-)가 된다. 또 도 7에 나타낸 바와 같이, 측단부(12s)의 지상축과 중앙부(12c)의 지상축의 어긋남량의 크기(|D|)나, 중앙부(12c)와 지상축이 어긋나는 측단부(12s)의 범위도 서로 상이하다.

또한 셀룰로오스디아세테이트(DAC)는 TAC에 비해 분자 배향의 변화의 온도 의존성이 크다. 따라서 폴리머 성분이 TAC인 경우보다 DAC인 경우가 히터(64)의 발열량을 작게 해 지상축의 어긋남을 보정한다.

본 발명에 의하면, 반송 방향(Z1)에 대해서 보잉이 볼록형상과 오목형상 중 어느 형상으로 발현하는 경우여도, 지상축의 어긋남을 보정하는 효과를 얻을 수 있다.

이하의 제2 실시 형태는 완화 공정을 거친 습윤필름(12)의 측단부(12s)에 있어서의 배향각(θ)이 마이너스인 경우에 지상축의 어긋남을 보정한다. 즉 보잉이 반송 방향(Z1)에 대해서 오목형상인 경우에 지상축의 어긋남을 보정한다. 또한 완화 공정을 거친 습윤필름(12)을 그대로 건조실(25)에서 건조시킨 필름의 보잉이 반송 방향에 대해서 오목형상인 경우여도 된다. 이하의 제2 실시 형태의 설명에서는 완화 공정 종료시에 있어서의 습윤필름(12)이 오목한 보잉 형상을 가지는 경우를 예로 하여 설명한다.

도 8에 있어서는 도 3과 마찬가지로, 반송 방향(Z1)을 상향으로 한 경우의 습윤필름(12)의 우측 가장자리에 부호 12e(R)를 붙이고 좌측 가장자리에 12e(L)를 붙인다. 또 도 8의 (c), (d)의 가로축에 있어서의 부호 "c"는 습윤필름(12)의 폭방향(Z2)에서의 중앙을 나타낸다. 반송 방향(Z1)에 대해서 보잉이 오목형상으로 발현하는 경우의 어긋남량(D)의 플러스/마이너스 및 배향각(θ)의 플러스/마이너스는 상기 서술한 정의에 의하면 이하와 같다.

반송 방향(Z1)에 대해서 보잉 라인(BL)이 도 8 의 (a) 와 같이 오목형상인 경우에 (b)의 측정 라인(ML)을 따라 지상축을 측정하면, 어긋남량(D)은 (c)에 나타낸 바와 같이 마이너스(-)이며, 배향각(θ)도 (d)에 나타낸 바와 같이 마이너스(-)이다. 예를 들면, 이 경우의 측단부(12s)에 있어서의 점(P)의 어긋남량(D(P))과 배향각(θ(P))은 모두 마이너스이다. 이와 같이, 어긋남량(D(P)) 및 배향각(θ(P))이 완화 공정 종료시에 마이너스인 경우의 어긋남의 보정은 연신공정에서의 설정 조건을 제어하는 것에 의해서도 어느 정도는 행할 수 있지만, 이하의 클립 텐터(120)를 이용해 행하는 것이 바람직하다.

도 9에 있어서는 도 2, 도 4, 도 5와 같은 장치, 부재에는 도 2, 도 4, 도 5와 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 9의 클립 텐터(120)는 도 1의 용액 제막설비(10)의 클립 텐터(20) 대신에 이용한다. 클립 텐터(120)는 예열 에리어(45)에 제1 가열 장치(63)와 동일한 구성을 가지는 제2 가열 장치(67)를 구비한다. 제2 가열 장치(67)는 제1 급기실(55a)과 습윤필름(12)의 반송로 사이에 배치되고, 제1 가열 장치(63)와 마찬가지로 하부가 히터(68)로 되어 있다. 또한 도 9에서는 설명의 편의상, 각 히터(64, 68) 및 그 배열 피치를 습윤필름(12)에 대해서 크게 묘사하고 있다.

제2 가열 장치(67)는 습윤필름(12)의 반송로에 관해서 제1 급기실(55a)과는 반대측, 즉 습윤필름(12)의 하방에 배치해도 된다. 이 경우에는 히터(68)가 상향이 되도록 제2 가열 장치(67)를 장착한다. 단, 제2 가열 장치(67)는 제1 가열 장치(63)의 경우와 마찬가지로, 습윤필름(12)의 반송로의 상방에 설치하는 것이 바람직하다.

제2 가열 장치(67)도 제1 가열 장치(63)와 마찬가지로 컨트롤러(71)에 접속한다. 컨트롤러(71)에는 복수의 히터(64, 68)의 각각에 대해, 측단부(12s)를 소정 온도로 가열하도록, 온·오프 및 발해야 할 열량 정보에 관한 신호가 입력되어 있다. 컨트롤러(71)는 입력되어 있는 이들 신호에 근거하여 각 히터(64, 68)로부터의 발열량을 각각 독립적으로 제어한다.

컨트롤러(71)에 의해 히터(68)는 소정 발열량으로, 후술하는 어긋남량 조정 영역인 측단부(12s)의 온도를 제어한다. 이에 따라 예열 공정에 이후 제공되는 습윤필름(12)의 완화 공정 종료시에 있어서의 어긋남량(D)을 조정한다. 히터(68)에 의한 가열에 의해 측단부(12s)는 제1 급기실(55a)로부터의 건조공기에 의한 가열에만 비교하여, 보다 높은 온도로 된다. 이에 따라 연신 에리어(46)에서 실시하는 연신공정에 있어서, 측단부(12s)가 제1 급기실(55a)로부터의 건조공기에 의한 가열뿐인 경우에 비해 폭방향(Z2)에서 보다 크게 늘어나도록 한다. 이와 같이, 제2 가열 장치(67)에서의 측단부(12s)의 가열에 의해 연신공정에 있어서의 측단부(12s)의 폭방향(Z2)에 있어서의 연신량을 증가시킨다. 이 연신량의 증가에 의해 제1 가열 장치(63)로 보정해야 할 측단부(12s)의 배향각(θ)을 조정한다. 따라서 제1 가열 장치(63)로 보정해야 할 어긋남량(D)도 조정되게 된다.

각 히터(68)는 완화 공정 종료시에서의 지상축의 어긋남량(D)에 따라, 그 발열량을 조정한다. 발열량의 조정에 의해 연신공정에 있어서의 측단부(12s)의 연신량의 증가량이 조정되고, 완화 공정 종료시에서의 측단부(12s)의 배향각(θ)이 소기의 것이 된다. 배향각(θ)이 소기의 것이 되는 것은 어긋남량(D)이 소기의 것이 된다는 것을 의미한다.

어긋남량 조정 영역인 측단부(12s)는 완화 공정에서 보정 대상이 되는 측단부(12s)에 대응한다. 어긋남량 조정 영역은 후술하는 바와 같이 완화 공정 종료시에 있어서의 폭방향에서의 위치와 배향각(θ)과의 관계를 구하고, 또 완화 공정 종료시에 있어서의 폭방향에서의 위치와 연신공정 개시시에 있어서의 폭방향에서의 위치의 대응 관계를 구하는 것으로 특정하면 된다. 특정한 어긋남량 조정 영역에 근거하여 복수의 히터(68) 중 어느 것을 온으로 해야 하는가를 결정하고, 결정한 정보에 관한 신호를 컨트롤러(71)에 입력해 둔다. 어긋남량 조정 영역이 통과하는 히터(68)가 온이 된다.

완화 공정 종료시에서의 측단부(12s)가 소기의 배향각(θ)이 되도록 조정된 습윤필름(12)은 제1 실시 형태와 동일하게 하여 제1 가열 장치(63)에 안내되어 배향각(θ)이 0°가 되도록 보정된다. 이와 같이 하여 지상축의 어긋남이 보정된 필름(22)을 얻을 수 있다.

클립 텐터(120)에 의한 지상축의 어긋남의 보정 방법에 대해 도 10을 참조하면서 설명한다. 중앙에 관해 대칭으로 연신한 경우에는 도 8의 (c) 및 (d)에 나타낸 바와 같이, 완화 공정 종료시에 있어서의 어긋남량(D) 및 배향각(θ)이 좌우로 거의 대칭이다. 따라서 도 10에서는 도 6과 마찬가지로 습윤필름(12)의 좌측 가장자리(12e)(L)에서부터 중앙까지의 범위만을 나타낸다. 실선으로 나타내는 곡선(L4)은 완화 공정 종료시에 있어서의 보잉이 반송 방향(Z1)에 대해서 오목형상인 경우의 배향각(θ)의 그래프이며, 제2 가열 장치(67)에 의한 어긋남량(D)의 조정을 실시하지 않는 경우이다. 또한 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ)이 곡선(L4)의 태양과 같을 때, 습윤필름(12)의 측단부(12s)를 제2 가열 장치(67)는 사용하지 않은 상태로 제1 가열 장치(63)에 의해 가열하면 얻어지는 필름(22)에 있어서의 배향각(θ)의 곡선의 기울기는 곡선(L4)보다 큰 것이 되고, 보잉이 보다 급격한 기울기의 오목형상이 된다.

곡선(L4)에 있어서 배향각(θ)이 마이너스인 위치가 어긋남량 조정 대상의 측단부(12s)가 된다. 이와 같이, 소정 설정 조건으로 폭방향(Z2)으로 연신된 필름에 대해 어긋남량 조정 대상으로서의 측단부(12s)를 특정한다. 어긋남량 조정 대상이 된 측단부(12s)가 통과하는 히터(68)(도 9 참조)를 온으로 하고 그 발열량을 제어한다. 히터(68)의 발열에 의해 습윤필름(12)을 소정 온도가 되도록 가열하는 것에 의해 제1 가열 장치(63)로 보정해야 할 어긋남량(D)이 조정된다.

곡선(L4)으로 나타낸 바와 같이, 반송 방향(Z1)에 대해서 보잉이 완화 공정 종료시에 오목형상으로 발현한 경우의 측단부(12s)의 배향각(θ)은 마이너스(-)이다. 따라서 곡선(L4)은 좌측 가장자리(12e)(L)에 가까워짐에 따라, 마이너스(-)측으로 보다 크게 기운 곡선 형상이 된다. 히터(68)의 가열에 의해 도달해야 하는 측단부(12s)의 온도는 배향각(θ)의 크기에 따라 결정된다. 우선, 배향각(θ)과 이 배향각(θ)을 가지는 측단부(12s)를 가열했을 때의 온도와의 관계를 구한다. 그리고 조정해야 할 위치의 배향각(θ)이 플러스(+)가 되는 측단부(12s)의 온도를 구한다. 예를 들면, 측단부(12s) 상에 있고, 좌측 가장자리(12e)(L)로부터 거리 P에 있는 점(P)의 배향각(θ(P))을 플러스로 조정할 경우에는 θ(P)가 플러스가 되도록 연신공정으로 연장되는 점(P)에서의 온도를 미리 구해 두고, 이 점(P)이 통과한 히터(68)를 온으로 하여 그 발열량을 조정한다. 히터(68)의 발열량의 조정에 의해 제2 가열 장치(67)에 이후 안내되어 오는 습윤필름(12) 중, 좌측 가장자리(12e)(L)로부터 거리 P에 있는 점(P)을 미리 구해 둔 소정 온도가 되도록 온도를 높인다. 이에 따라 완화 공정 종료시에 있어서의 θ(P)는 플러스 값인 조정 배향각(θa)(P)이 된다. 이와 같이 측단부(12s)가 통과하는 히터(68)에 의해 가열된 습윤필름(12)은 완화 공정 종료시에 있어서 2점 파선의 곡선(L5)의 그래프에 나타내는 것과 같은 배향각(θ)의 프로파일이 된다. 따라서 어긋남량(D)도 동일한 프로파일이 된다. 이상과 같이 하여, 제2 가열 장치(67)에 의해 제1 가열 장치(63)로 보정해야 할 습윤필름(12)의 완화 공정 종료시에 있어서의 보잉 형상을 반송 방향(Z1)에 대해서 볼록형상으로 한다.

이와 같이, 예열 에리어(45)에서는 완화 공정 종료시에 있어서의 측단부(12s)의 지상축과 소기의 지상축과의 어긋남량(D)에 따라, 예열 에리어(45)에서의 예열 공정에 이후 제공되는 습윤필름(12)의 측단부(12s)를 보다 높은 온도가 되도록 중앙부(12c)보다 많은 열에너지를 주어 가열하고, 지상축의 어긋남량(D)을 플러스가 되도록 조정한다. 또한 습윤필름(12)의 반송 속도마다, 히터(68)의 발열량과 이 발열에 의해 도달하는 측단부(12s)의 온도와의 관계를 미리 구해 두면 된다. 반송 속도에 따라, 측단부(12s)로 전달되는 열에너지량이 변하기 때문이다.

히터(68)의 발열량은 완화 공정 종료시에 있어서의 측단부(12s)의 어긋남량(D)에 따라 결정된다. 따라서 본 실시 형태에서는 히터(68)의 발열량은 완화 공정 종료시에 있어서의 배향각(θ(P))에 따라 결정되고 있다.

완화 공정 종료시에 있어서 곡선(L5)과 같은 플러스 조정 배향각(θa)(P)으로 되어 있는 습윤필름(12)의 측단부(12s)를 완화 공정에서는 제1 가열 장치(63)에 의해 가열한다. 이 가열에 의해 측단부(12s)의 지상축의 어긋남을 보정한다. 제1 가열 장치(63)에 의한 보정은 제1 실시 형태와 동일하다. 따라서 조정 배향각(θa)(P)이 플러스인 범위가 보정 대상 영역의 측단부(12s)이며, 이 측단부(12s)가 통과하는 히터(64)의 발열량은 플러스인 조정 배향각(θa)(P)의 크기에 따라 결정한다. 이상의 방법에 의해 얻어지는 필름(22)은 배향각(θ)의 그래프가 도 11의 실선으로 나타내는 선분(L6)대로 폭방향에서 θ=0°으로 일정한 것이 된다. 따라서 지상축의 어긋남이 없는 필름(22)을 얻을 수 있다.

제2 가열 장치(67)에서는 조정 배향각(θa)(P)이 플러스가 되도록 측단부(12s)를 가열하면 충분하고, θa(P)를 플러스 영역에서 그다지 크게 할 필요는 없다. 제1 가열 장치(63)에 의해 어긋남을 보정할 때의 측단부(12s)의 온도는 플러스 조정 배향각(θa)(P)이 클수록 높아지므로, 조정 배향각(θa)(P)이 플러스 영역에서 너무 커지면, 완화 에리어(47)에서의 측단부(12s)를 보다 고온으로 해야 하기 때문이다.

제1 가열 장치(63)에 의한 보정이 가능한 보정 가능량을 조정 배향각(θa)(P)이 넘어 버리는 경우에는 소정 히터(68)의 발열량을 내려, 제2 가열 장치(67)에 의해 측단부(12s)가 도달하는 온도를 보다 낮게 한다. 이에 따라 조정 배향각(θa)(P)이 보다 작은 값이 된다. 이와 같이, 제1 가열 장치(63)에 의해 보정하는 어긋남량(D)을 제2 가열 장치(67)에 의해 조정한다.

이상과 같이, 제2 실시 형태에서는 완화 공정 종료시에 있어서의 보잉이 오목형상일 때, 완화 공정 종료시에 있어서의 보잉이 볼록형상이 되도록 제2 가열 장치(67)로 측단부(12s)를 가열하고 있다. 이 제2 실시 형태에 있어서도, 연신 에리어(46)의 설정 조건은 목적으로 하는 리타데이션치 등의 광학 특성에 근거해 결정하고, 측단부(12s)의 지상축의 어긋남은 완화 에리어(47)에서 보정하고, 어긋남량(D)의 조정은 연신공정의 다음인 완화 공정 종료시 이후에서의 어긋남량(D)에 근거해 행한다. 이에 따라 연신 에리어(46)의 설정 조건은 비교적 심플해지고, 또 리타데이션치 등의 제어가 용이하다.

또 이 방법에 의하면, 보잉 형상이 오목형상이 되는 것과 같은 필름이어도, 예열 에리어(45)에 있어서의 예열 공정으로 어긋남량 조정 대상인 측단부(12s)를 가열하고, 또 완화 공정으로 보정 대상인 측단부(12s)를 가열하는 것에 의해 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로 지상축의 어긋남량이 마이너스이고, 그 크기(|D|)가 1°보다 작은 경우여도, 어긋남을 정밀하게 보정할 수 있다. 이에 따라 제품으로서 이용할 수 있는 면적을 큰 폭으로 늘릴 수 있음과 함께 제2 절제장치(21)(도 1 참조)로 절제하는 측부의 양을 큰 폭으로 줄일 수 있다. 따라서 기존의 제조 라인을 사용해도 보다 큰 폭의 광학 필름을 제조할 수 있게 되어, 보다 대화면의 표시 장치에도 대응할 수 있는 광학 필름을 얻을 수 있다.

제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 소기의 지상축과 측단부(12s)의 지상축과의 어긋남 및 어긋남량(D)을 배향각(θ)의 각도로 검출한다. 그러나 어긋남의 유무 및 어긋남량(D)은 반드시 배향각(θ)으로서 검출 하지 않아도 된다. 예를 들면, 소기의 지상축과 측단부의 지상축을 단순히 검출하여, 양 지상축의 방향이 일치하지 않는 경우로 어긋남을 검출한 것으로 하고, 교차한 양 지상축의 방향의 대소로 어긋남량(D)을 검출한 것으로 해도 된다.

또한 셀룰로오스디아세테이트(DAC)는 TAC에 비해 분자 배향의 변화의 온도 의존성이 크다. 따라서 폴리머 성분이 TAC인 경우보다 DAC인 경우가 히터(68)의 발열량을 작게 해 어긋남량(D)을 조정한다.

또한 어긋남량 조정 대상인 측단부(12s)를 소정 히터(68)로 가열하는 것에 의해, 완화 공정 종료시 이후에 있어서의 측단부(12s)의 배향각(θ)을 0°로 할 수 있는 경우가 있다. 이 경우에는 제1 가열 장치(63)를 사용하지 않는다.

이상과 같이, 텐터클립(120)은 제1 가열 장치(63)와 제2 가열 장치(67)를 구비한다. 따라서 이 텐터클립(120)을 이용하는 것에 의해, 완화 공정 종료시 이후의 습윤필름(12) 또는 필름에 있어서의 보잉 형상이 오목과 볼록 중 어느 것이어도 어긋남을 보정할 수 있다. 즉 완화 공정 종료시 이후의 습윤필름(12) 또는 필름에 있어서의 보잉 형상이 볼록한 경우에는 제2 가열 장치(67)를 사용하지 않고 제1 가열 장치(63)만의 사용으로 충분하다. 이에 대해 완화 공정 종료시 이후의 습윤필름(12) 또는 필름에 있어서의 보잉 형상이 오목한 경우에는 제1 가열 장치(63)와 제2 가열 장치(67)를 병용한다.

제2 가열 장치(67)를 제1 가열 장치(63)와 병용하는 것에 의해, 광학 필름(22)의 전 폭에 걸쳐 소기의 지상축을 발현한다는 효과가 보다 확실히 얻어지는 경우가 있다. 예를 들면, 제1 가열 장치(63)에 의한 가열로, 완화 공정 종료시에 있어서의 점(P)의 배향각(θ(P))이 마이너스로 변한 경우에는 제2 가열 장치(67)로 예열 공정으로 측단부(12s)를 보다 높은 온도가 되도록 가열하는 것에 의해, 제1 가열 장치(63)에 의해 도달하는 측단부(12s)의 온도를 더 변화시키지 않고, 어긋남이 보정된 필름(22)을 얻을 수 있다.

제조 속도가 큰 경우, 즉 반송 속도가 큰 경우일 수록, 제1 급기실(55a)(도 4 참조)만의 가열만으로는 습윤필름(12)의 폭방향(Z2)에 있어서의 온도 균일성이 저감된다. 따라서 제조 속도가 큰 경우일 수록, 제2 가열 장치(67)의 사용의 효과가 보다 현저하게 나타난다. 이에 반해서, 완화 공정에서의 폭방향(Z2)에 있어서의 온도 분포가 소기의 것이 되기 어려운 경우에는 제1 가열 장치(63)의 사용의 효과가 보다 현저하게 나타난다. 이와 같이, 제조 속도 등의 각종 조건에 따라, 제1 가열 장치(63)와 제2 가열 장치(67)에 의한 각 측단부의 가열의 밸런스를 조정하는 것이 바람직하다.

또한 제2 가열 장치(67)를 예열 에리어(45)보다 상류에 배치하여 측단부를 가열해도, 상기와 같은 효과 혹은 동등한 효과는 얻을 수 없다. 예를 들면, 예열 에리어(45)보다 상류에서 측단부(12s)를 가열하면, 예열 에리어(45)에서 측단부(12s)가 폭방향(Z2)에서의 중앙부보다 크게 반송 방향 및 반송 반대 방향으로 수축해 버려, 측단부(12s)가 중앙부보다 두꺼워져 버린다. 이러한 두께 프로파일의 습윤필름을 폭방향(Z2)으로 연신하면 측단부의 연신량이 중앙부에 비해 작아져, 완화 공정을 거친 습윤필름에 있어서의 지상축의 어긋남량(D)이 마이너스 영역에서 보다 커져 버린다. 즉 마이너스인 어긋남량(D)에 대해 그 크기(|D|)가 커진다.

또한 도 3, 도 6~도 8, 도 10, 도 11에 있어서는 중앙부(12c)의 범위에 대해서 측단부(12s)의 범위를 크게 과장해서 도시하고 있다.

또한 클립 텐터(20, 120)에서는 클립(50)(도 2 참조) 주변의 온도가 습윤필름(12)의 폭방향(Z2)의 중앙부에 비해 낮아지는 경향이 있다. 이러한 경우에 제1 가열 장치(63), 제2 가열 장치(67)의 사용은 특히 유효하다.

도 4, 도 5, 도 9의 각 히터(64, 68)는 비방폭환경에서 사용하는 이른바 전열 히터로 하고 있다. 그러나 용액 제막과정에서 연신공정을 실시하는 경우에는 예열 에리어(45), 완화 에리어(47)에 용매 가스가 존재하는 경우가 있다. 이와 같이 용매 가스가 분위기 중에 있는 등, 방폭을 고려하는 경우에는 도 12에 나타낸 바와 같이, 덕트(155)와 에어 공급부(156)를 가지는 에어 공급식의 가열 장치(163)를 제1 가열 장치(63)나 제2 가열 장치(67) 대신 이용하면 된다. 덕트(155)는 소정 온도로 가열된 건조공기를 측단부(12s)를 향해 분사한다. 에어 공급부(156)는 이 덕트(161)에 소정 온도로 가열한 건조공기를 보낸다.

폭방향(Z2)으로 연장된 하나의 덕트(155)의 내부는 구획판(162)에 의해 폭방향(Z2)으로 복수로 구획되어 있다. 구획판(162)에 의해 형성된 제1~제7 급기실(155a~155g)에 대한 건조공기의 각 이송의 온·오프를 제어한다. 또 에어 공급부(156)는 건조공기를 보내야 할 제1~제7 급기실(155a~155g)에 대해서, 독립적으로 온도와 풍량을 제어한 건조공기를 보낸다. 컨트롤러(171)는 건조공기를 보내야 할 급기실과, 보내는 건조공기의 온도에 대해 에어 공급부(156)를 제어한다.

에어 공급부(156)로부터 건조공기를 보내야 할 급기실은 측단부(12s)가 하방을 통과하는 급기실이다. 도 12에는 제3 급기실(155c) 및 제4 급기실(155d)로부터 건조공기를 송출하는 태양을 나타내고 있다. 이에 따라 제3 급기실(155c) 및 제4 급기실(155d)의 하방을 통과하는 측단부(12s)는 소정 온도가 되도록 가열된다.

에어 공급식의 가열 장치로서 가열 장치(163) 대신에 도 13에 나타내는 것과 같은 가열 장치(263)를 이용해도 된다. 이 가열 장치(263)는 복수의 덕트(255)와 에어 공급부(256)와 컨트롤러(271)를 구비한다. 에어 공급부(256)는 각 덕트(255)에 독립적으로 온도 및 풍량이 제어된 건조공기를 각각 보낸다. 컨트롤러(271)는 건조공기를 보내야 할 덕트(255)로의 각 건조공기의 온도 및 풍량에 대해 에어 공급부(256)를 제어한다.

용융 제막으로 제조된 필름에 대해, 연신공정을 실시하는 경우에는 비방폭환경하이므로, 상기와 같은 히터(64, 68)를 이용해도 된다. 이러한 비방폭환경하에서 사용하는 히터(64, 68)로서는 시판되고 있는 것과 같은 이른바 세라믹 히터가 바람직하다. 클립 텐터(20, 120)의 유무에 관계없이, 핀 텐터(16)(도 1 참조)로 폭방향(Z2)으로의 연신을 실시해도 되고, 이러한 태양에서도 연신공정 후에 본 발명과 같은 완화 공정 및 측단부(12s)의 가열을 실시하고, 또 연신공정 전의 예열 공정으로 측단부(12s)의 가열을 실시해도 된다. 이러한 핀 텐터(16)에 의해 연신공정을 실시하는 경우에는 핀 텐터(16)의 내부의 용매 가스 농도에 따라 세라믹 히터를 가지는 제1 가열 장치(63), 제2 가열 장치(67) 대신에 에어 공급식의 가열 장치를 이용하는 것이 바람직하다.

또한 용액 제막설비(10)(도 1 참조)의 클립 텐터(20, 120)보다 하류측에 지상축이나 지상축의 어긋남을 온라인으로 검출하는 지상축 검출 장치를 배치해도 된다. 이 경우에는 지상축 검출 장치에 의한 검출 결과에 근거해 어긋남량을 구하고, 구한 어긋남량에 따라 구한 히터(64, 68)의 발열량 정보에 관한 신호를 컨트롤러(71)에 보내는 제어장치를 이용함으로써, 온라인에서의 피드백 제어를 할 수 있다. 이에 따라 용액 제막설비(10)의 가동중이어도, 지상축의 어긋남을 보정하거나 어긋남량을 조정할 수 있다.

상기 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태는 용액 제막과정에서 폭방향(Z2)으로 연신하는 경우지만, 본 발명은 이 태양으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 일단 제조된 폴리머 필름을 폭방향(Z2)으로 연신하는 이른바 오프라인 연신의 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 일단 제조된 폴리머 필름으로서는 용융 제막으로 제조된 용매가 함유되지 않은 폴리머 필름이나, 용액 제막으로 제조되어 잔류 용매량이 수 % 미만과 같이 실질적으로 비함유로 통상 간주하는 것과 같은 폴리머 필름이 있다. 이 경우에는 상기의 제1 및 제2 실시 형태에 있어서의 습윤필름(12)을, 용매가 비함유 혹은 실질적으로 비함유로 간주하는 것과 같은 폴리머 필름으로 변경하여 실시한다. 상기와 같이, 오프라인 연신에 제공되는 폴리머 필름은 용액 제막방법과 용융 제막방법 중 어느 방법으로 제조된 것이어도 된다. 또 용액 제막방법으로 제조된 폴리머 필름 혹은 용액 제막의 과정에 있어서의 습윤필름(12)에 대해서 본 발명을 적용하는 경우에는 본 실시 형태와 같이 단층 구조의 것이어도 되고, 동시공유연(同時共流延)과 순차유연(逐次流延) 등에 의한 복층 구조의 것이어도 된다.

본 발명에 의해 제조하는 광학 필름은 편광판에 이용되어 광원으로부터의 빛을 광학적으로 보상하는 위상차 필름으로서 특히 바람직하게 이용할 수 있다. 그 중에서 VA용 위상차 필름을 제조하는 경우에 본 발명은 특히 유효하고, 본 발명에 의해 지상축이 균일하게 되므로 이 광학 필름을 표시 장치에 이용한 경우에는 콘트라스트가 보다 향상된 표시 성능을 얻을 수 있다.

(폴리머)

본 발명에 의해 제조하는 광학 필름에 있어서의 폴리머는 열가소성 폴리머이다. 열가소성 폴리머로서 셀룰로오스아실레이트를 이용하는 경우에 본 발명은 특히 효과가 크다.

셀룰로오스아실레이트 중에서도, 셀룰로오스의 수산기로의 아실기의 치환도가 하기 식 (1)~(3)을 충족시키는 것과 같은 TAC를 이용하는 경우에 본 발명은 특히 유효하다. 식 (1)~(3)에 있어서, A 및 B는 셀룰로오스의 수산기 중의 수소 원자에 대한 아실기의 치환도를 나타내고, A는 아세틸기의 치환도, B는 탄소 원자수가 3~22인 아실기의 치환도이다. 또한 셀룰로오스아실레이트의 총 아실기 치환도(Z)는 A+B로 구하는 값이다.

(1) 2.7≤A+B≤3.0

(2) 0≤A≤3.0

(3) 0≤B≤2.9

또 TAC 대신에 또는 더해서 셀룰로오스의 수산기로의 아실기의 치환도가 하기 식 (4)를 충족시키는 것과 같은 DAC를 이용하는 경우에도 본 발명은 특히 유효하다.

(4) 2.0≤A+B<2.7

리타데이션의 파장 분산성의 관점으로부터, 식 (4)를 충족시키면서도, DAC의 아세틸기의 치환도 A, 및 탄소수 3 이상 22 이하의 아실기의 치환도의 합계 B는 하기 식 (5) 및 (6)을 충족시키는 것이 바람직하다.

(5) 1.0<A<2.7

(6) 0≤B<1.5

폴리머로서 TAC를 이용하는 경우에는 광학 필름(22)은 TAC로 이루어지는 단층 구조인 것이 바람직하다. 이에 대해 폴리머로서 DAC를 이용하는 경우에는 광학 필름(22)은 복층 구조인 것이 바람직하다. 바람직한 복층 구조는 DAC로 이루어지는 층의 일방의 면에 TAC로 이루어지는 층이 형성되어 있는 구조이다. 보다 바람직한 복층 구조는 DAC로 이루어지는 층의 일방의 면 및 타방의 면에 각각 TAC로 이루어지는 층이 형성되어 있는 구조이다. 이러한 DAC로 이루어지는 층을 가지는 복층 구조의 광학 필름은 용액 제막방법으로 만드는 것이 바람직하고, 동시공유연 혹은 순차유연으로 만드는 것이 바람직하다.

또한 TAC로 이루어지는 2층 사이에 DAC의 층을 구비하는 복층 구조의 폴리머 필름에 대해 클립 텐터(20, 120)를 이용해 오프라인 연신을 하는 경우에는 연신 에리어(46)의 설정 조건으로서의 폴리머 필름의 온도는 160℃ 이상 190℃ 이하의 범위가 바람직하고, 165℃ 이상 185℃ 이하의 범위가 보다 바람직하고, 170℃ 이상 180℃ 이하의 범위가 더욱 바람직하다. 또 TAC로 이루어지는 2층 사이에 DAC의 층을 구비하는 복층 구조의 폴리머 필름에 대해 클립 텐터(20, 120)를 이용해 오프라인 연신을 하는 경우에는 W2/W1로 구하는 연신배율은 1.0 이상 1.5 이하의 범위가 바람직하고, 1.1 이상 1.4 이하의 범위가 보다 바람직하고, 1.15 이상 1.35 이하의 범위가 더욱 바람직하다. DAC를 이용해 이러한 설정 조건으로 연신을 하는 경우이면서, 연신 에리어(46)에서의 연신 개시시에 있어서의 폴리머 필름의 보잉 형상이 반송 방향(Z1)에 대해서 볼록형상인 경우에는 완화 에리어(47)에서 중앙부(12c)보다 측단부(12s)의 온도를 높게 하고, 그 때 중앙부(12c)와의 온도차가 1℃ 이상 20℃ 이내가 되도록 히터(64)로 측단부(12s)를 가열하는 것이 바람직하고, 3℃ 이상 15℃ 이내가 되도록 가열하는 것이 보다 바람직하고, 5℃ 이상 10℃ 이내가 되도록 가열하는 것이 더욱 바람직하다.

또 TAC로 이루어지는 2층 사이에 셀룰로오스디아세테이트(DAC)의 층을 구비하는 복층 구조의 폴리머 필름에 대해 클립 텐터(120)를 이용해 오프라인 연신을 하는 경우에 있어서, 상기의 설정 조건으로 연신을 하고 연신 에리어(46)에서의 연신 개시시에 있어서의 폴리머 필름의 보잉 형상이 반송 방향(Z1)에 대해서 오목형상인 경우에는 예열 에리어(45)에 있어서는 중앙부보다 측단부(12s)의 온도를 높게 한다. 그 때, 중앙부와의 온도차가 1℃ 이상 20℃ 이내가 되도록 히터(68)로 측단부를 가열하는 것이 바람직하고, 3℃ 이상 15℃ 이내가 되도록 가열하는 것이 보다 바람직하고, 5℃ 이상 10℃ 이내가 되도록 가열하는 것이 더욱 바람직하다.

셀룰로오스를 구성하는 β-1, 4결합하고 있는 글루코오스 단위는 2위, 3위 및 6위로 유리된 수산기(히드록실기)를 가지고 있다. 셀룰로오스아실레이트는 이들 수산기의 일부 또는 전부를 탄소수 2 이상의 아실기에 의해 에스테르화한 중합체(폴리머)이다. 아실 치환도는 2위, 3위 및 6위 각각에 대해, 셀룰로오스의 수산기가 에스테르화하고 있는 비율(100%의 에스테르화의 경우를 치환도 1로 한다)을 의미한다.

[실시예]

우선, 표 1에 기재된 바와 같이 아실기의 종류, 치환도가 상이한 2 종류의 셀룰로오스아실레이트를 조제했다. 샘플명은 각각 C2, C4로 했다. 샘플명 C2의 셀룰로오스아실레이트는 모두 TAC, 샘플명 C4의 셀룰로오스아실레이트는 DAC이다. 조제시에는 촉매로서 황산을 이용했다. 이 촉매의 셀룰로오스 100질량부에 대한 첨가량은 7.8질량부이다. 아실 치환기의 원료가 되는 카르복시산을 첨가해 40℃에서 아실화 반응을 했다. 아실기의 종류, 치환도의 조정은 카르복시산의 종류, 양을 조정함으로써 행하였다. 또 아실화 후에 40℃에서 숙성했다. 또 이 셀룰로오스아실레이트의 저분자량 성분을 아세톤으로 세정해 제거했다.

셀룰로오스아실레이트 (샘플명)	아세틸기의 치환도 A	다른 치환기의 치환도 B	전체 치환도
C2	2.81	없음	2.81
C4	2.43	없음	2.43

이하에 나타내는 처방의 도프를 2종 조제했다.

(도프 C2)

셀룰로오스아실레이트: 표 1에 기재된 C2 100질량부

첨가제 A: 표 2의 A-3 11.3질량부

화합물 D: 화학식 1에 나타내는 화합물 D 4질량부

디클로로메탄 406질량부

메탄올 61질량부

(도프 C4)

셀룰로오스아실레이트: 표 1에 기재된 C4 100질량부

첨가제 A: 표 2의 A-3 19질량부

화합물 D: 화학식 1에 나타내는 화합물 D 4질량부

디클로로메탄 406질량부

메탄올 61질량부

또 이상의 2개의 도프 모두, 셀룰로오스아실레이트 100질량부에 대해서 미립자인 매트제(AEROSIL R972, Nippon Aerosil Co., Ltd. 제조, 2차 평균 입자 사이즈 1.0μm 이하) 0.13질량부가 되도록 매트제 분산액을 혼합, 교반했다.

	디카르복시산				디올
	방향족 디카르복시산	지방족 디카르복시산	디카르복시산비(몰%)	평균 C수	디올 1	디올 2	디올비(몰%)	평균 C수	말단
A-3	TPA	SA	50/50	6.0	에탄디올	프로판디올	50/50	2.5	아세틸에스테르 잔기

또한 첨가제 A는 폴리에스테르이며, 이 폴리에스테르는 표 2에 기재된 디카르복시산과 디올과의 조합 및 비율에 의해 얻을 수 있다. 표 2에 있어서는 "방향족 디카르복시산"란의 "TPA"는 테레프탈산, "지방족디카르복시산"란의 "SA"는 숙신산을 나타낸다.

이하에 나타내는 조건으로 실험 1~실험 12를 실시했다. 실험 1~5는 TAC로 이루어지는 단층 구조의 광학 필름을 제조하는 것이다. "표 3의 광학 필름"에는 "TAC"라고 기재한다. 실험 6~12는 DAC로 이루어지는 층의 양면에 TAC로 이루어지는 층을 각각 배치한 3층 구조의 광학 필름을 제조하는 것이다. "표 3의 광학 필름"에는 "DAC"라고 기재한다. 실험 6~12는 동시공유연에 의해 제조했다. 3층 구조 중 노출되는 2개의 표층은 서로 동일한 도프로 형성했다. 이하의 기재에 있어서는 3층 구조 중 DAC로 이루어지는 층을 주층이라 칭한다.

(실험 1)~(실험 5)

용액 제막설비(10)를 이용하여 도프(C2)에 의해 광학 필름을 제조했다. 또한 클립 텐터(20) 내부의 분위기에는 용매 가스가 존재하고 있는 점에서, 제1 가열 장치(63)와 제2 가열 장치(67) 대신에 도 12에 나타내는 에어 공급식의 가열 장치(163)를 이용했다. 표 3에 있어서는 예열 에리어(45), 완화 에리어(47)에서 가열 장치(163)를 이용한 경우에는 가열 장치(163)에 의해 도달한 측단부(12s)의 온도를 "예열 에리어에서의 측단부의 온도"란과 "완화 에리어에서의 측단부의 온도"란에 각각 기재한다. 이러한 란에서 "-"는 에어 공급식의 가열 장치(163)에 의한 가열을 실시하지 않은 경우이다. 또한 표 3에 있어서는 연신공정에 있어서의 설정 조건에 대해 습윤필름의 온도를 "온도"란에 기재하고 연신배율을 "연신배율 W2/W1"란에 기재한다.

실험 1~실험 5에서 얻어진 각 광학 필름에 대해 배향각(θ)을 측정하여 지상축의 어긋남 정도를 구하는 것과 함께 보잉 형상을 확인했다. 표 3의 "보잉 형상"란에는 반송 방향(Z1)에 대한 형상을 기재하고 있고, 폭방향(Z2)으로 직선 형상이라고 확인된 경우에는 "거의 평탄"이라고 기재하고 있다.

배향각(θ)의 측정은 KOBRA21ADH 또는 WR(Oji Scientific Instruments.)를 이용해 실시했다. 이 측정 장치에 제조한 각 광학 필름을 세트하고 파장 λnm의 빛을 광학 필름에 대해서, 그 법선 방향으로부터 입사해 배향각(θ)을 측정했다. 측정 파장 λnm의 선택에 있어서는 특정 파장을 통과하는 파장 선택 필터를 매뉴얼 또는 프로그램 등으로 교환한다. 이와 같이 하여 특정 파장 λnm의 빛을 광학 필름에 입사시켰다. 본 실시예에서는 광원에 대해서, 광학 필름을 이동시켜 배향각(θ)을 측정했다. 배향각(θ)은 측정 라인(ML) 상의 임의의 복수 개소를 선택하고 선택한 각 개소에서 측정했다. 광학 필름의 이동시에는 측정 라인(ML)이 용액 제막설비(10)에 있어서의 폭방향(Z2)에 일치하도록 했다. 측정 라인(ML)은 광학 필름의 일방의 측 가장자리로부터 20mm의 위치를 일방의 끝점으로 하고 광학 필름의 타방의 측 가장자리로부터 20mm의 위치를 타방의 끝점으로서 채택했다. 단, 배향각(θ)의 측정 방법은 이 방법으로 한정되지 않고, 예를 들면, 용액 제막설비(10)에 있어서의 폭방향(Z2)에 대응하는 방향에서 연속적으로 측정해도 된다.

상기와 같이 하여 측정한 각 배향각(θ)에 대해 각각 절대치(|θ|)를 취했다. 모든 |θ|값 중에서 최대치(|θ|max)를 선출했다. 이 최대치(|θ|max)를 2배한 값, 즉 |θ|max×2(단위; °)를 지상축의 어긋남 정도로 했다. 이 지상축의 어긋남 정도에 대해서는 표 3의 "어긋남 정도"란에 나타낸다.

(실험 6)~(실험 12)

표층용의 도프를 도프(C2)로 하고, 주층의 도프를 도프(C4)로 하여 동시공유연을 실시했다. 얻어진 각 광학 필름에 대해 지상축의 어긋남 정도를 구하는 것과 함께 보잉 형상을 확인했다.

실험번호	광학필름	연신 에리어에서의 설정조건		예열 에리어에서의 측단부의 온도 (℃)	완화 에리어에서의 측단부의 온도 (℃)	어긋남 정도 (°)	보잉 형상
		온도(℃)	연신배율 W2/W1
1	TAC	180	1.5	-	-	1.8	볼록
2	TAC	180	1.5	-	230	0.3	거의 평탄
3	TAC	180	1.3	-	-	1.6	볼록
4	TAC	180	1.3	-	220	0.2	거의 평탄
5	TAC	180	1.3	220	210	0.2	거의 평탄
6	DAC	175	1.3	-	-	1.6	볼록
7	DAC	175	1.3	-	210	0.2	거의 평탄
8	DAC	175	1.3	195	220	0.1	평탄
9	DAC	175	1.5	-	-	1.5	볼록
10	DAC	175	1.5	-	220	1	볼록
11	DAC	175	1.5	-	205	0.2	거의 평탄
12	DAC	175	1.5	200	205	0.1	평탄

Claims (6)

1. 반송되고 있는 긴 폴리머 필름을 가열하면서 폭방향으로 넓어지도록 연신하는 스텝,
   연신된 상기 폴리머 필름의 폭을 규제한 상태로 상기 폴리머 필름을 가열하는 것에 의해 연신된 상기 폴리머 필름의 내부 응력을 완화하는 스텝,
   상기 완화 스텝을 거친 상기 폴리머 필름의 측단부에 있어서의 지상축과 목적으로 하는 지상축과의 어긋남량을 구하는 스텝, 및
   구한 상기 어긋남량에 따라, 이후의 상기 완화 스텝시에 상기 측단부를 보다 높은 온도로 가열하여 지상축의 어긋남을 보정하는 스텝을 구비한 광학 필름의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 완화 스텝을 거친 상기 폴리머 필름의 보잉 형상이 반송 방향에 대해서 볼록형상일 때, 이후의 상기 완화 스텝에서 상기 보정을 하는 광학 필름의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 어긋남량은 상기 연신 스텝에 있어서의 설정 조건마다 미리 구하고,
   상기 설정 조건은 상기 폴리머 필름의 온도와 상기 폴리머 필름의 연신 개시시에 있어서의 폭 및 연신 종료시에 있어서의 폭으로부터 구하는 연신배율과 상기 폴리머 필름의 반송 속도인 광학 필름의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 연신 스텝 전에, 반송되고 있는 상기 폴리머 필름을 미리 가열하여 온도를 높이는 예열 스텝을 가지고, 상기 예열 스텝시에 상기 측단부를 보다 높은 온도로 가열하여 상기 어긋남량을 조정하는 광학 필름의 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 완화 스텝을 거친 상기 폴리머 필름의 보잉 형상이 반송 방향에 대해서 오목형상일 때, 상기 형상이 볼록형상이 되도록 이후의 상기 예열 스텝에서 상기 조정을 하는 광학 필름의 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 폴리머 필름은 제1 층과 상기 제1 층의 적어도 일방의 면에 배치되는 제2 층을 가지고, 상기 제1 층은 총 아실기 치환도(Z)가 하기 식(I)을 충족시키는 셀룰로오스아실레이트로 이루어지고, 상기 제2 층은 총 아실기 치환도(Z)가 하기 식(II)을 충족시키는 셀룰로오스아실레이트로 이루어지는 광학 필름의 제조 방법.
   2.0≤Z<2.7 (I)
   2.7≤Z≤3.0 (II)

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