KR101759014B1 - 위상차 필름의 제조 방법 및 원편광판의 제조 방법 - Google Patents

위상차 필름의 제조 방법 및 원편광판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

축 정밀도가 우수하고, 가열시의 위상차 변화 및 치수 변화가 작은, 경사 방향에 지상축을 갖는 위상차 필름을 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 방법이 제공된다. 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 필름의 좌우 단부를 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화하는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하는 것；필름을 예열하는 것；좌우의 클립의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜, 필름을 경사 연신하는 것；좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 필름을 세로 방향으로 수축시키는 것；및 필름을 파지하는 클립을 해방하는 것；을 포함한다.

Description

위상차 필름의 제조 방법 및 원편광판의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING PHASE-DIFFERENCE FILM AND METHOD FOR PRODUCING CIRCULARLY POLARIZING PLATE}
본 발명은, 위상차 필름의 제조 방법 및 원편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치 (LCD), 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치 (OLED) 등의 화상 표시 장치에 있어서, 표시 특성의 향상이나 반사 방지를 목적으로 하여 원편광판이 사용되고 있다. 원편광판은, 대표적으로는, 편광자와 위상차 필름 (대표적으로는 λ/4 판) 이, 편광자의 흡수축과 위상차 필름의 지상축이 45 °의 각도를 이루도록 하여 적층되어 있다. 종래, 위상차 필름은, 대표적으로는, 세로 방향 및/또는 가로 방향으로 1 축 연신 또는 2 축 연신함으로써 제작되어 있으므로, 그 지상축은 많은 경우, 필름 원단 (原反) 의 가로 방향 (폭 방향) 또는 세로 방향 (장척 방향) 으로 발현한다. 결과적으로, 원편광판을 제작하기 위해서는, 위상차 필름을 가로 방향 또는 세로 방향에 대해 45 °의 각도를 이루도록 재단하여, 1 장씩 첩합 (貼合) 시킬 필요가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 경사 방향으로 연신함으로써, 위상차 필름의 지상축을 경사 방향으로 발현시키는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 현재까지 제안되어 있는 기술은 모두, 얻어지는 위상차 필름의 광학 특성 및/또는 기계적 특성에 불균일이 있다는 문제가 있고, 특히 폭 방향에 있어서 그 문제가 현저하다.
일본 특허공보 제4845619호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 축 정밀도가 우수하고, 가열시의 위상차 변화 및 치수 변화가 작은, 경사 방향에 지상축을 갖는 위상차 필름을 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 광학 특성이 우수한 원편광판을 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 필름의 좌우 단부 (端部) 를, 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화하는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하는 것；그 필름을 예열하는 것；그 좌우의 클립의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜 그 필름을 경사 연신하는 것；그 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키는 것；및, 그 필름을 파지하는 클립을 해방하는 것；을 포함한다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 제조 방법은, 상기 필름을 경사 연신한 후 또한 세로 방향으로 수축시키기 전에, 상기 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키면서 가로 방향으로 연신하는 것을 추가로 포함한다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 경사 연신은, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치와 타방의 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 확대하는 것을 포함한다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 경사 연신은, (i) 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치를 증대시키고, 또한 타방의 클립의 클립 피치를 감소시키는 것, 및 (ii) 그 감소된 클립 피치를 그 확대된 클립 피치와 동일한 피치까지 증대시키고, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치로 하는 것을 포함한다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 세로 방향에 있어서의 수축률은 0.1 ％ ∼ 30 ％ 이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 위상차 필름이 제공된다. 이 위상차 필름은, 상기의 제조 방법에 의해 얻어지고, 장척상이며, 또한 장척 방향에 대해 소정의 각도를 이루는 방향에 지상축을 갖는다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 원편광판의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은, 상기의 위상차 필름과 장척상의 편광판을 반송하면서, 그 장척 방향을 정렬시켜 연속적으로 첩합하는 것을 포함한다.
본 발명에 의하면, 필름의 경사 연신을 실시한 후, 세로 방향으로 수축시킴으로써, 축 정밀도가 우수하고, 가열시의 위상차 변화 및 치수 변화가 작은, 경사 방향에 지상축을 갖는 위상차 필름을 높은 제조 효율로 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 이와 같이 하여 얻어진 위상차 필름과 편광판을 이른바 롤 투 롤로 적층함으로써, 광학 특성이 우수한 원편광판을 높은 제조 효율로 얻을 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제조 방법에 사용될 수 있는 연신 장치의 일례의 전체 구성을 설명하는 개략 평면도이다.
도 2 는 도 1 의 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 주요부 개략 평면도이고, 클립 피치가 최소인 상태를 나타낸다.
도 3 은 도 1 의 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 주요부 개략 평면도이고, 클립 피치가 최대인 상태를 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 제조 방법에 있어서의 경사 연신의 일 실시형태를 설명하는 모식도이다.
도 5 는 도 4 에 나타내는 경사 연신시의 연신 장치의 각 존과 클립 피치의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 다른 실시형태의 경사 연신시의 연신 장치의 각 존과 클립 피치의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은 본 발명의 제조 방법의 다른 실시형태를 설명하는 모식도이다.
도 8 은 도 7 에 나타내는 실시형태에 있어서의 연신 장치의 각 존과 클립 피치의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 위상차 필름을 사용한 원편광판의 개략 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시형태에 의한 원편광판의 제조 방법을 설명하는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하는데, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.
본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 연신 대상의 필름의 좌우 단부를, 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화하는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하는 것 (공정 A：파지 공정)；그 필름을 예열하는 것 (공정 B：예열 공정)；그 좌우의 클립의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜 그 필름을 경사 연신하는 것 (공정 C：연신 공정)；그 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키는 것 (공정 D：수축 공정)；및, 그 필름을 파지하는 클립을 해방하는 것 (공정 E：해방 공정)；을 포함한다. 이하, 각 공정에 대해 상세하게 설명한다.
A. 파지 공정
가장 먼저, 도 1 ∼ 도 3 을 참조하여, 본 공정을 포함하는 본 발명의 제조 방법에 사용될 수 있는 연신 장치에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 제조 방법에 사용될 수 있는 연신 장치의 일례의 전체 구성을 설명하는 개략 평면도이다. 도 2 및 도 3 은, 각각, 도 1 의 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 주요부 개략 평면도이고, 도 2 는 클립 피치가 최소인 상태를 나타내고, 도 3 은 클립 피치가 최대인 상태를 나타낸다. 연신 장치 (100) 는, 평면에서 볼 때, 좌우 양측에 필름 파지용의 다수의 클립 (20) 을 갖는 무단 (無端) 루프 (10L) 와 무단 루프 (10R) 를 좌우 대칭으로 갖는다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 필름의 입구측에서 보아 좌측의 무단 루프를 좌측의 무단 루프 (10L), 우측의 무단 루프를 우측의 무단 루프 (10R) 라고 칭한다. 좌우의 무단 루프 (10L, 10R) 의 클립 (20) 은, 각각, 기준 레일 (70) 에 안내되어 루프 형상으로 순회 이동한다. 좌측의 무단 루프 (10L) 는 반시계 회전 방향으로 순회 이동하고, 우측의 무단 루프 (10R) 는 시계 회전 방향으로 순회 이동한다. 연신 장치에 있어서는, 시트의 입구측으로부터 출구측을 향하여, 파지 존 (A), 예열 존 (B), 연신 존 (C), 수축 존 (D), 및 해방 존 (E) 이 순서대로 형성되어 있다. 또, 이들 각각의 존은, 연신 대상이 되는 필름이 실질적으로 파지, 예열, 경사 연신, 수축 및 해방되는 존을 의미하고, 기계적, 구조적으로 독립된 구획을 의미하는 것은 아니다. 또, 각각의 존의 길이의 비율은, 실제의 길이의 비율과 상이한 것에 유의하길 바란다.
파지 존 (A) 및 예열 존 (B) 에서는, 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 는, 연신 대상이 되는 필름의 초기 폭에 대응하는 이간 거리로 서로 대략 평행해지도록 구성되어 있다. 연신 존 (C) 에서는, 예열 존 (B) 측에서 수축 존 (D) 을 향함에 따라 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 의 이간 거리가 상기 필름의 연신 후의 폭에 대응할 때까지 서서히 확대되는 구성으로 되어 있다. 도시예에 있어서는, 수축 존 (D) 에서는, 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 는, 상기 필름의 연신 후의 폭에 대응하는 이간 거리로 서로 대략 평행해지도록 구성되어 있다. 수축 존 (D) 에서는, 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 는, 상기 필름의 연신 후의 폭으로부터 서서히 확대 또는 축소되도록 구성되어 있어도 된다 (도시 생략).
좌측의 무단 루프 (10L) 의 클립 (좌측의 클립) (20) 및 우측의 무단 루프 (10R) 의 클립 (우측의 클립) (20) 은, 각각 독립적으로 순회 이동할 수 있다. 예를 들어, 좌측의 무단 루프 (10L) 의 구동용 스프로킷 (11, 12) 이 전동 모터 (13, 14) 에 의해 반시계 회전 방향으로 회전 구동되고, 우측의 무단 루프 (10R) 의 구동용 스프로킷 (11, 12) 이 전동 모터 (13, 14) 에 의해 시계 회전 방향으로 회전 구동된다. 그 결과, 이들 구동용 스프로킷 (11, 12) 에 걸어맞춰져 있는 구동 롤러 (도시 생략) 의 클립 담지 부재 (30) 에 주행력이 부여된다. 이로써, 좌측의 무단 루프 (10L) 는 반시계 회전 방향으로 순회 이동하고, 우측의 무단 루프 (10R) 는 시계 회전 방향으로 순회 이동한다. 좌측의 전동 모터 및 우측의 전동 모터를, 각각 독립적으로 구동시킴으로써, 좌측의 무단 루프 (10L) 및 우측의 무단 루프 (10R) 를 각각 독립적으로 순회 이동시킬 수 있다.
또한, 좌측의 무단 루프 (10L) 의 클립 (좌측의 클립) (20) 및 우측의 무단 루프 (10R) 의 클립 (우측의 클립) (20) 은, 각각 가변 피치형이다. 즉, 좌우의 클립 (20, 20) 은, 각각 독립적으로, 이동에 수반하여 세로 방향 (MD) 의 클립 피치 (클립간 거리) 가 변화할 수 있다. 가변 피치형은, 임의의 적절한 구성에 의해 실현될 수 있다. 이하, 일례로서 링크 기구 (팬터그래프 기구) 에 대해 설명한다.
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 클립 (20) 을 개개에 담지하는 평면에서 볼 때 가로 방향으로 가늘고 긴 사각형상의 클립 담지 부재 (30) 가 형성되어 있다. 도시되지 않지만, 클립 담지 부재 (30) 는, 상대들보, 하대들보, 앞벽 (클립측의 벽) 및 뒷벽 (클립과 반대측의 벽) 에 의해 닫힘 단면의 강고한 프레임 구조로 형성되어 있다. 클립 담지 부재 (30) 는, 그 양단의 주행 바퀴 (38) 에 의해 주행 노면 (81, 82) 상을 전동하도록 형성되어 있다. 또, 도 2 및 도 3 에서는 앞벽측의 주행 바퀴 (주행 노면 (81) 상을 전동하는 주행 바퀴) 는 도시되어 있지 않다. 주행 노면 (81, 82) 은 전역에 걸쳐 기준 레일 (70) 에 병행하고 있다. 클립 담지 부재 (30) 상대들보와 하대들보의 뒷측 (클립과 반대측) 에는, 클립 담지 부재의 길이 방향을 따라 긴 구멍 (31) 이 형성되고, 슬라이더 (32) 가 긴 구멍 (31) 의 길이 방향으로 슬라이드 가능하게 걸어맞춰져 있다. 클립 담지 부재 (30) 의 클립 (20) 측단부의 근방에는, 상대들보 및 하대들보를 관통하여 1 개의 제 1 축 부재 (33) 가 수직으로 형성되어 있다. 한편, 클립 담지 부재 (30) 의 슬라이더 (32) 에는 1 개의 제 2 축 부재 (34) 가 수직으로 관통하여 형성되어 있다. 각 클립 담지 부재 (30) 의 제 1 축 부재 (33) 에는 주링크 부재 (35) 의 일단이 피벗 운동 연결되어 있다. 주링크 부재 (35) 는, 타단을 인접하는 클립 담지 부재 (30) 의 제 2 축 부재 (34) 에 피벗 운동 연결되어 있다. 각 클립 담지 부재 (30) 의 제 1 축 부재 (33) 에는, 주링크 부재 (35) 에 더하여, 부링크 부재 (36) 의 일단이 피벗 운동 연결되어 있다. 부링크 부재 (36) 는, 타단을 주링크 부재 (35) 의 중간부에 추축 (37) 에 의해 피벗 운동 연결되어 있다. 주링크 부재 (35), 부링크 부재 (36) 에 의한 링크 기구에 의해, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 슬라이더 (32) 가 클립 담지 부재 (30) 의 뒷측 (클립측의 반대측) 으로 이동되어 있을수록, 클립 담지 부재 (30) 끼리의 세로 방향의 피치 (이하, 간단히 클립 피치라고 칭한다) 가 작아지고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 슬라이더 (32) 가 클립 담지 부재 (30) 의 앞측 (클립측) 으로 이동되어 있을수록, 클립 피치가 커진다. 슬라이더 (32) 의 위치 결정은, 피치 설정 레일 (90) 에 의해 행해진다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 클립 피치가 클수록, 기준 레일 (70) 과 피치 설정 레일 (90) 의 이간 거리가 작아진다. 또, 링크 기구는 당업계에 있어서 주지되어 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 연신 장치를 사용하여 필름의 경사 연신을 실시함으로써, 경사 방향 (예를 들어, 세로 방향에 대해 45°의 방향) 에 지상축을 갖는 위상차 필름이 제작될 수 있다. 먼저, 파지 존 (A) (연신 장치 (100) 의 필름 도입의 입구) 에 있어서, 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 의 클립 (20) 에 의해, 연신 대상이 되는 필름의 양측 가장자리가 서로 동등한 일정한 클립 피치로 파지되고, 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 의 이동 (실질적으로는, 기준 레일 (70) 에 안내된 각 클립 담지 부재 (30) 의 이동) 에 의해, 당해 필름이 예열 존 (B) 에 보내진다.
B. 예열 공정
예열 존 (예열 공정) (B) 에 있어서는, 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 는, 상기와 같이 연신 대상이 되는 필름의 초기 폭에 대응하는 이간 거리로 서로 대략 평행해지도록 구성되어 있으므로, 기본적으로는 가로 연신도 세로 연신도 실시하지 않고, 필름이 가열된다. 단, 예열에 의해 필름의 휨이 일어나, 오븐 내의 노즐에 접촉되거나 하는 문제를 회피하기 위해서, 약간 좌우 클립 간의 거리 (폭 방향의 거리) 를 넓혀도 된다.
예열 공정에 있어서는, 필름을 온도 T1 (℃) 까지 가열한다. 온도 T1 은, 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg ＋ 2 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 Tg ＋ 5 ℃ 이상이다. 한편, 가열 온도 T1 은, 바람직하게는 Tg ＋ 40 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg ＋ 30 ℃ 이하이다. 사용하는 수지 필름에 따라 상이하지만, 온도 T1 은, 예를 들어 70 ℃ ∼ 190 ℃ 이고, 바람직하게는 80 ℃ ∼ 180 ℃ 이다.
상기 온도 T1 까지의 승온 시간 및 온도 T1 에서의 유지 시간은, 필름의 구성 재료나 제조 조건 (예를 들어, 필름의 반송 속도) 에 따라 적절히 설정될 수 있다. 이들 승온 시간 및 유지 시간은, 클립 (20) 의 이동 속도, 예열 존의 길이, 예열 존의 온도 등을 조정함으로써 제어될 수 있다.
C. 연신 공정
연신 존 (연신 공정) (C) 에 있어서는, 좌우의 클립 (20) 의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜, 필름을 경사 연신한다. 경사 연신은, 예를 들어 도시예와 같이, 좌우의 클립간의 거리 (폭 방향의 거리) 를 확대시키면서 실시될 수 있다. 이하, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 편의상, 연신 존 (C) 을, 입구측 연신 존 (제 1 경사 연신 존) (C1) 과 출구측 연신 존 (제 2 경사 연신 존) (C2) 으로 나누어 기재한다. 제 1 경사 연신 존 (C1) 및 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 길이 및 서로의 길이의 비는, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.
일 실시형태에 있어서는, 경사 연신은, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치와 타방의 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 확대한다. 도 4 및 도 5 를 참조하여, 이 실시형태를 구체적으로 설명한다. 먼저, 예열 존 (B) 에 있어서는, 좌우의 클립 피치는 모두 P1 로 되어 있다. P1 은, 필름을 파지했을 때의 클립 피치이다. 다음으로, 필름이 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 들어감과 동시에, 일방의 (도시예에서는 우측) 클립의 클립 피치의 증대를 개시한다. 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서는, 우측 클립의 클립 피치를 P2 까지 증대시킨다. 한편, 좌측 클립의 클립 피치는, 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서 P1 인 채로 유지된다. 따라서, 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 세로 단부 (제 2 경사 연신 존 (C2) 의 개시부) 에 있어서, 좌측 클립은 클립 피치 (P1) 로 이동하고, 우측 클립은 클립 피치 (P2) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 다음으로, 필름이 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 들어감과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시한다. 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서는, 좌측 클립의 클립 피치를 P2 까지 증대시킨다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 P2 인 채로 유지된다. 따라서, 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 세로 단부 (연신 존 (C) 의 세로 단부) 에 있어서, 좌측 클립 및 우측 클립은 모두, 클립 피치 (P2) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 또한, 도시예에서는, 간략화를 위해, 우측 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치를 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 개시부로 하고, 좌측 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치를 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 개시부로 하고 있지만, 당해 위치는 연신 존에 있어서의 임의의 적절한 위치로 설정될 수 있다. 예를 들어, 좌측 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치를 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 중간부로 해도 되고, 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 중간부로 해도 되며, 우측 클립의 클립 피치가 증대되기 시작하는 위치를 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 중간부로 해도 된다. 또한, 클립 피치의 비는 클립의 이동 속도의 비에 대체로 대응할 수 있다. 따라서, 좌우의 클립의 클립 피치의 비는, 필름의 우측 측가장자리부와 좌측 측가장자리부의 MD 방향의 연신 배율의 비에 대체로 대응할 수 있다.
클립 피치는, 상기와 같이, 연신 장치의 피치 설정 레일과 기준 레일의 이간 거리를 조정하여 슬라이더를 위치 결정함으로써, 조정될 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 클립 피치 (P1) 와 상기 클립 피치 (P2) 의 비 (P2/P1) (이하, 클립 피치 변화율이라고도 칭한다) 는, 바람직하게는 1.2 ∼ 1.9 이며, 보다 바람직하게는 1.4 ∼ 1.7 이다. 클립 피치 변화율이 이와 같은 범위이면, 필름의 파단을 방지할 수 있고, 또, 필름에 주름이 잘 발생하지 않는다는 이점이 있다.
다른 실시형태에 있어서는, 경사 연신은, (i) 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치를 증대시키고, 또한 타방의 클립의 클립 피치를 감소시키는 것, 및 (ii) 그 감소된 클립 피치를 그 확대된 클립 피치와 동일한 피치까지 증대시키고, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치로 하는 것을 포함한다. 도 6 을 참조하여, 이 실시형태를 구체적으로 설명한다. 먼저, 예열 존 (B) 에 있어서는, 좌우의 클립 피치는 모두 P1 로 되어 있다. P1 은, 필름을 파지했을 때의 클립 피치이다. 다음으로, 필름이 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 들어감과 동시에, 일방의 (도시예에서는 우측) 클립의 클립 피치의 증대를 개시하고, 또한 타방의 (도시예에서는 좌측) 클립의 클립 피치의 감소를 개시한다. 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서는, 우측 클립의 클립 피치를 P2 까지 증대시키고, 좌측 클립의 클립 피치를 P3 까지 감소시킨다. 따라서, 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 세로 단부 (제 2 경사 연신 존 (C2) 의 개시부) 에 있어서, 좌측 클립은 클립 피치 (P3) 로 이동하고, 우측 클립은 클립 피치 (P2) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 다음으로, 필름이 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 들어감과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시한다. 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서는, 좌측 클립의 클립 피치를 P2 까지 증대시킨다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 P2 인 채로 유지된다. 따라서, 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 세로 단부 (연신 존 (C) 의 세로 단부) 에 있어서, 좌측 클립 및 우측 클립은 모두, 클립 피치 (P2) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 또한, 도시예에서는, 간략화를 위해, 좌측 클립의 클립 피치의 감소 개시 위치 및 우측 클립의 클립 피치의 증대 개시 위치를 모두 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 개시부로 하고 있지만, 당해 위치는 상기 도 4 및 도 5 의 실시형태와 마찬가지로, 연신 존에 있어서의 임의의 적절한 위치로 설정될 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 클립 피치 변화율 (P2/P1) 은, 바람직하게는 1.2 ∼ 1.9 이고, 보다 바람직하게는 1.4 ∼ 1.7 이다. P2/P1 이 이와 같은 범위이면, 필름의 파단을 방지할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 클립 피치 변화율 (P3/P1) 은, 바람직하게는 0.5 ∼ 0.9 이고, 보다 바람직하게는 0.6 ∼ 0.8 이다. P3/P1 이 이와 같은 범위이면, 필름에 주름이 잘 발생하지 않는다는 이점이 있다.
본 발명의 제조 방법에 있어서의 경사 연신에 있어서는, 제 1 경사 연신 (제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서의 연신) 종료시의 일방의 클립의 클립 피치 변화율과 타방의 클립의 클립 피치 변화율의 곱이, 바람직하게는 1.0 ∼ 1.7 이다. 변화율의 곱이 이와 같은 범위 내이면, 축 정밀도가 우수하고, 위상차 불균일이 작으며, 또한 치수 변화가 작은 위상차 필름이 얻어질 수 있다.
경사 연신은, 대표적으로는, 온도 T2 에서 실시될 수 있다. 온도 T2 는, 수지 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 에 대해, Tg - 20 ℃ ∼ Tg ＋ 30 ℃ 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 Tg - 10 ℃ ∼ Tg ＋ 20 ℃, 특히 바람직하게는 Tg 정도이다. 사용하는 수지 필름에 따라 상이하지만, 온도 T2 는, 예를 들어 70 ℃ ∼ 180 ℃ 이고, 바람직하게는 80 ℃ ∼ 170 ℃ 이다. 상기 온도 T1 과 온도 T2 의 차 (T1 - T2) 는, 바람직하게는 ±2 ℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 ±5 ℃ 이상이다. 일 실시형태에 있어서는, T1 ＞ T2 이고, 따라서, 예열 공정으로 온도 T1까지 가열된 필름은 온도 T2 까지 냉각될 수 있다.
상기의 경사 연신은, 가로 방향의 연신을 포함하고 있어도 되고, 가로 방향의 연신을 포함하고 있지 않아도 된다. 바꿔 말하면, 경사 연신 후의 필름의 폭은, 필름의 초기 폭보다 커도 되고, 초기 폭과 실질적으로 동일해도 된다. 말할 필요도 없이, 도시예는, 가로 연신을 포함하는 실시형태를 나타내고 있다. 도시예와 같이 경사 연신이 가로 연신을 포함하는 경우, 가로 방향의 연신 배율 (필름의 초기 폭 (W1) 과 경사 연신 후의 필름의 폭 (W2) 의 비 (W2/W1)) 은, 바람직하게는 1.0 ∼ 4.0 이고, 보다 바람직하게는 1.3 ∼ 3.0 이다. 당해 연신 배율이 지나치게 작으면, 얻어지는 위상차 필름에 골함석상의 주름이 발생하는 경우가 있다. 당해 연신 배율이 지나치게 크면, 얻어지는 위상차 필름의 2 축성이 높아져 버려, 원편광판 등에 적용한 경우에 시야각 특성이 저하되는 경우가 있다.
D. 수축 공정
수축 존 (수축 공정) (D) 에 있어서는, 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향 (MD) 으로 수축시킨다 (이하, MD 수축 처리라고 칭한다). 본 발명에 의하면, 경사 연신 후에 MD 수축 처리를 실시함으로써, 축 정밀도가 우수하고, 위상차 불균일이 작으며, 또한 치수 변화가 작은, 경사 방향에 지상축을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다.
구체적으로는, 상기와 같이, 수축 존의 개시부 (연신 존의 세로 단부) 에 있어서는, 좌측 클립 및 우측 클립은 모두, 클립 피치 (P2) 로 이동하는 것으로 되어 있다. MD 수축 처리에 있어서는, 좌측 클립 및 우측 클립의 클립 피치를 모두 P4 까지 감소시킨다. 클립 피치 변화율 (P4/P2) 은, 바람직하게는 0.7 ∼ 0.999 이고, 보다 바람직하게는 0.7 ∼ 0.995 이며, 더욱 바람직하게는 0.8 ∼ 0.99 이다. MD 수축 처리에 있어서의 수축률은, 바람직하게는 0.1 ％ ∼ 30 ％ 이고, 보다 바람직하게는 0.5 ％ ∼ 30 ％ 이며, 더욱 바람직하게는 1 ％ ∼ 20 ％ 이다. 클립 피치 변화율 및 수축률이 이와 같은 범위이면, 본 발명의 효과가 보다 현저해질 수 있다.
MD 수축 처리는, 대표적으로는, 온도 T3 에서 실시될 수 있다. 온도 T3 은, 대표적으로는 T2 ≥ T3 의 관계를 만족시키고, 온도 T2 와 T3 의 차 (T2 - T3) 는 바람직하게는 0 ∼ 50 ℃ 이다.
D＇. 세로 수축·가로 연신 공정
본 발명의 제조 방법은, 일 실시형태에 있어서는, 연신 공정 (경사 연신 공정) (C) 의 후 또한 수축 공정 (D) 의 전에, 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키면서 가로 방향으로 연신하는 것을 추가로 포함한다. 따라서, 이 실시형태에 있어서는, 연신 장치의 연신 존 (C) 과 수축 존 (D) 사이에 세로 수축·가로 연신 존 (D＇) 이 형성된다. 도 7 및 도 8 을 참조하여, 이 실시형태를 구체적으로 설명한다. 상기와 같이, 연신 존의 세로 단부에 있어서는, 좌측 클립 및 우측 클립은 모두, 클립 피치 (P2) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 세로 수축·가로 연신 존 (D＇) 에 있어서의 세로 수축 처리에 있어서는, 좌측 클립 및 우측 클립의 클립 피치를 모두 P4＇ 까지 감소시킨다. 클립 피치 변화율 (P4＇/P2) 은, 바람직하게는 0.7 ∼ 0.995 이고, 보다 바람직하게는 0.8 ∼ 0.99 이다. 클립 피치 변화율이 이와 같은 범위이면, 수축시의 주름을 억제할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 본 실시형태에 의한 세로 수축·가로 연신 처리의 유무에 관계없이, MD 수축 처리에 있어서의 최종적인 클립 피치 변화율 (P4/P2) 및 수축률은, 상기 D 에 기재된 바와 같이 된다. 본 실시형태에 의한 세로 수축·가로 연신에 있어서의 가로 연신 배율 (경사 연신 후의 필름의 폭 (W2) 과 세로 수축·가로 연신 후의 필름의 폭 (W3) 의 비 (W2/W3)) 은, 바람직하게는 1.03 ∼ 1.5 이고, 보다 바람직하게는 1.05 ∼ 1.2 이다. 당해 가로 연신 배율이 이와 같은 범위이면, 필름의 파단을 방지할 수 있다는 이점이 있다. 세로 수축·가로 연신 처리는, 대표적으로는, 온도 T3＇ 에서 실시될 수 있다. 온도 T3＇ 은, 예를 들어 상기의 온도 T2 로부터 T3 의 범위의 온도이다. 세로 수축·가로 연신 처리 후, 필름은, 상기의 MD 수축 처리에 제공된다. 또한, 본 실시형태는, 도 8 로부터 분명한 바와 같이, 도 6 을 참조한 실시형태에 준한 것으로서 도시하였는데, 도 5 를 참조한 실시형태에 준한 것으로 해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
E. 해방 공정
마지막으로, 필름을 파지하는 클립을 해방하여, 위상차 필름이 얻어진다. 또한, 상기 D＇의 세로 수축·가로 연신 처리를 실시하는 경우에는, 세로 수축·가로 연신 후의 필름의 폭 (W3) 이, 얻어지는 위상차 필름의 폭에 대응한다 (도 7). 세로 수축·가로 연신 처리를 실시하지 않는 경우에는, 경사 연신 후의 필름의 폭 (W2) 이, 얻어지는 위상차 필름의 폭에 대응한다 (도 4). 세로 수축·가로 연신 처리를 실시하지 않고, 또한 경사 연신이 가로 연신을 포함하지 않는 경우에는, 얻어지는 위상차 필름의 폭은 필름의 초기 폭에 실질적으로 동등하다.
F. 연신 대상의 필름 및 연신에 의해 얻어지는 위상차 필름
본 발명의 제조 방법 (실질적으로는, 상기 A 항 ∼ E 항에 기재된 연신 방법) 에 바람직하게 사용되는 필름으로는, 위상차 필름으로서 사용될 수 있는 임의의 적절한 필름을 들 수 있다. 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르카보네이트계 수지, 올레핀계 수지, 폴리우레탄계 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에스테르카보네이트계 수지이다. 이들 수지이면, 이른바 역분산의 파장 의존성을 나타내는 위상차 필름이 얻어질 수 있기 때문이다. 이들 수지는, 단독으로 사용해도 되고, 원하는 특성에 따라 조합하여 사용해도 된다.
상기 폴리카보네이트계 수지로는, 임의의 적절한 폴리카보네이트계 수지가 사용된다. 예를 들어, 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 함유하는 폴리카보네이트 수지가 바람직하다. 디하이드록시 화합물의 구체예로는, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-에틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-n-프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-n-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-sec-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-tert-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-시클로헥실페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-이소부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-tert-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-시클로헥실페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3,5-디메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-tert-부틸-6-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(3-하이드록시-2,2-디메틸프로폭시)페닐)플루오렌 등을 들 수 있다. 폴리카보네이트 수지는, 상기 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위 외에, 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디트, 스피로글리콜, 디옥산글리콜, 디에틸렌글리콜 (DEG), 트리에틸렌글리콜 (TEG), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 비스페놀류 등의 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 함유하고 있어도 된다.
상기와 같은 폴리카보네이트 수지의 상세한 것은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2012-67300호 및 일본 특허공보 제3325560호에 기재되어 있다. 당해 특허문헌의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
폴리카보네이트 수지의 유리 전이 온도는, 110 ℃ 이상 250 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상 230 ℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 과도하게 낮으면 내열성이 나빠지는 경향이 있고, 필름 성형 후에 치수 변화를 일으킬 가능성이 있다. 유리 전이 온도가 과도하게 높으면 필름 성형시의 성형 안정성이 나빠지는 경우가 있고, 또, 필름의 투명성을 저해하는 경우가 있다. 또한, 유리 전이 온도는, JIS K 7121 (1987) 에 준하여 구해진다.
상기 폴리비닐아세탈 수지로는, 임의의 적절한 폴리비닐아세탈 수지를 사용할 수 있다. 대표적으로는, 폴리비닐아세탈 수지는, 적어도 2 종류의 알데히드 화합물 및/또는 케톤 화합물과, 폴리비닐알코올계 수지를 축합 반응시켜 얻을 수 있다. 폴리비닐아세탈 수지의 구체예 및 상세한 제조 방법은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-161994호에 기재되어 있다. 당해 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
상기 연신 대상의 필름을 연신하여 얻어지는 위상차 필름은, 바람직하게는, 굴절률 특성이 nx ＞ ny 의 관계를 나타낸다. 또한, 위상차 필름은, 바람직하게는 λ/4 판으로서 기능할 수 있다. 위상차 필름의 면내 위상차 Re (550) 는, 바람직하게는 100 ㎚ ∼ 180 ㎚, 보다 바람직하게는 135 ㎚ ∼ 155 ㎚ 이다. 또한, 본 명세서에 있어서, nx 는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향 (즉, 지상축 방향) 의 굴절률이고, ny 는 면내에서 지상축과 직교하는 방향 (즉, 진상축 방향) 의 굴절률이며, nz 는 두께 방향의 굴절률이다. 또, Re (λ) 는, 23 ℃ 에 있어서의 파장 λ nm 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. 따라서, Re (550) 는, 23 ℃ 에 있어서의 파장 550 ㎚ 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. Re (λ) 는, 필름의 두께를 d (nm) 로 했을 때, 식：Re (λ) = (nx - ny) × d 에 의해 구해진다.
위상차 필름은, nx ＞ ny 의 관계를 갖는 한, 임의의 적절한 굴절률 타원체를 나타낸다. 바람직하게는, 위상차 필름의 굴절률 타원체는, nx ＞ ny ≥ nz 의 관계를 나타낸다. 위상차 필름의 Nz 계수는, 바람직하게는 1 ∼ 2 이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 1.5 이며, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 1.3 이다. Nz 계수는, Nz = Rth (λ)/Re (λ) 에 의해 구해진다. 여기서, Rth (λ) 는, 23 ℃ 에 있어서의 파장 λ nm 의 광으로 측정한 필름의 두께 방향의 위상차이고, 식：Rth (λ) = (nx - nz) × d 에 의해 구해진다.
위상차 필름은, 바람직하게는, 이른바 역분산의 파장 의존성을 나타낸다. 구체적으로는, 그 면내 위상차는, Re (450) ＜ Re (550) ＜ Re (650) 의 관계를 만족시킨다. Re (450)/Re (550) 는, 바람직하게는 0.8 이상 1.0 미만이고, 보다 바람직하게는 0.8 ∼ 0.95 이다. Re (550)/Re (650) 은, 바람직하게는 0.8 이상 1.0 미만이고, 보다 바람직하게는 0.8 ∼ 0.97 이다.
위상차 필름은, 그 광탄성 계수의 절대값이, 바람직하게는 2 × 10-12 (㎡/N) ∼ 100 × 10-12 (㎡/N) 이고, 보다 바람직하게는 10 × 10-12 (㎡/N) ∼ 50 × 10-12 (㎡/N) 이다.
G. 원편광판 및 원편광판의 제조 방법
상기의 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 대표적으로는 원편광판에 바람직하게 사용될 수 있다. 도 9 는, 그러한 원편광판의 일례의 개략 단면도이다. 도시예의 원편광판 (300) 은, 편광자 (310) 와, 편광자 (310) 의 편측에 배치된 제 1 보호 필름 (320) 과, 편광자 (310) 의 다른 편측에 배치된 제 2 보호 필름 (330) 과, 제 2 보호 필름 (330) 의 외측에 배치된 위상차 필름 (340) 을 갖는다. 위상차 필름 (340) 은, 상기의 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름이다. 제 2 보호 필름 (330) 은 생략되어도 된다. 그 경우, 위상차 필름 (340) 이 편광자의 보호 필름으로서 기능할 수 있다. 편광자 (310) 의 흡수축과 위상차 필름 (340) 의 지상축이 이루는 각도는, 바람직하게는 30 °∼ 60 °, 보다 바람직하게는 38 °∼ 52 °, 더욱 바람직하게는 43 °∼ 47 °, 특히 바람직하게는 45 °정도이다. 또한, 편광자 및 보호 필름의 구성은 업계에서 주지되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
원편광판은, 목적에 따라 임의의 적절한 광학 부재나 광학 기능층을 임의의 적절한 위치에 추가로 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 제 1 보호 필름 (320) 의 외측 표면에, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어 처리, 광 확산 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또, 위상차 필름 (340) 의 적어도 일방의 측에, 목적에 따라 임의의 적절한 굴절률 타원체를 나타내는 다른 위상차 필름이 배치되어도 된다. 또한, 제 1 보호 필름 (320) 의 외측에는, 프론트 기판 (예를 들어, 투명 보호 기판, 터치 패널) 등의 광학 부재가 배치되어도 된다.
상기의 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 원편광판의 제조에 매우 바람직하다. 상세한 것은 이하와 같다. 이 위상차 필름은, 장척상이며, 또한 경사 방향 (상기와 같이, 장척 방향에 대해 예를 들어 45 °방향) 에 지상축을 갖는다. 많은 경우, 장척상의 편광자는 장척 방향 또는 폭 방향에 흡수축을 가지므로, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름을 이용하면, 이른바 롤 투 롤을 이용할 수 있어, 매우 우수한 제조 효율로 원편광판을 제작할 수 있다. 또한, 상기의 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 축 정밀도가 우수하고, 위상차 불균일이 작으며, 또한 치수 변화가 작기 때문에, 매우 우수한 광학 특성을 갖는 원편광판을 얻을 수 있다. 또한, 롤 투 롤이란, 길이가 긴 필름끼리를 롤 반송시키면서, 그 장척 방향을 정렬시켜 연속적으로 첩합시키는 방법을 말한다.
도 10 을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 의한 원편광판의 제조 방법을 간단하게 설명한다. 도 10 에 있어서, 부호 811 및 812 는, 각각, 편광판 및 위상차 필름을 권회하는 롤이고, 부호 822 는 반송 롤이다. 도시예에서는, 편광판 (제 1 보호 필름 (320)/편광자 (310)/제 2 보호 필름 (330)) 과 위상차 필름 (340) 을 화살표 방향으로 송출하고, 각각의 길이 방향을 정렬시킨 상태에서 첩합시킨다. 그 때, 편광판의 제 2 보호 필름 (330) 과 위상차 필름 (340) 이 인접하도록 첩합시킨다. 이와 같이 하여, 도 9 에 나타내는 바와 같은 원편광판 (300) 이 얻어질 수 있다. 도시되어 있지 않지만, 예를 들어, 편광판 (제 1 보호 필름 (320)/편광자 (310)) 과 위상차 필름 (340) 을, 편광자 (310) 와 위상차 필름 (340) 이 인접하도록 첩합시키고, 위상차 필름 (340) 이 보호 필름으로서 기능하는 원편광판을 제작할 수도 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또, 실시예에 있어서의 측정 및 평가 방법은 하기와 같다.
(1) 배향각 (지상축의 발현 방향)
실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차 필름의 중앙부를, 1 변이 당해 필름의 폭 방향과 평행해지도록 하여 폭 50 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 정방형상으로 잘라내어 시료를 제작하였다. 이 시료를, 뮐러 매트릭스·폴라리미터 (Axometrics 사 제조 제품명 「Axoscan」) 를 사용하여 측정하고, 파장 550 nm, 23 ℃ 에 있어서의 배향각 (θ) 을 측정하였다. 또한, 배향각 (θ) 은 측정대에 시료를 평행하게 둔 상태에서 측정하였다.
(2) 배향각 분포 (배향각의 편차)
실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차 필름 (800 ㎜ 폭) 으로부터, 필름 폭 방향으로 100 ㎜ 간격으로 9 점의 시료를 채취하였다. 시료는, 1 변이 당해 필름의 폭 방향과 평행해지도록 하여 폭 50 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 정방형상으로 잘라내어 제작하였다. 9 점의 시료를 상기 (1) 과 동일하게 측정하여, 배향각의 분포를 구하였다.
(3) 면내 위상차 Re
상기 (1) 과 동일하게 하고, Axometrics 사 제조 제품명 「Axoscan」을 사용하여, 파장 550 ㎚, 23 ℃ 에서 측정하였다.
(4) 주름
실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차 필름의 상태를 육안으로 확인하였다. 판단 기준은 이하와 같다：
○ … 필름 전체에 걸쳐서 주름도 굴곡도 확인되지 않는다
△ … 필름의 폭 방향 단부는, 골함석상으로 주름이 있고 굴곡되어 있지만, 중앙부는 굴곡은 없다
× … 골함석상으로 주름이 발생하고, 필름이 굴곡되어 있다.
(5) 두께
마이크로 게이지식 두께계 (미츠토요사 제조) 를 사용하여 측정하였다.
(6) 위상차 신뢰성
실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차 필름을 26 ㎜ × 50 ㎜ 로 재단하고, 유리판에 점착제로 첩합하였다. 유리에 부착된 샘플을 Axometrics 사 제조 제품명 「Axoscan」을 사용하여 파장 550 ㎚, 23 ℃ 에서 면내 위상차를 측정하였다. 그 후, 85 °가열 오븐에 100 시간 넣은 후, 유리에 부착된 샘플을 꺼내어, 면내 위상차를 다시 측정하고, 위상차의 변화를 구하였다.
(7) 치수 변화
실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차 필름을 100 ㎜ × 100 ㎜ 으로 재단하고, 유리판에 점착제로 첩합하였다. 유리에 부착된 샘플을 미츠토요사 제조：CNC 화상 측정기 QuickVision (QV606) 을 사용하여 정확하게 치수를 측정하였다. 그 후, 80 ℃ 의 가열 오븐에 500 시간 넣은 후, 유리에 부착된 샘플을 꺼내어, 다시 정확하게 치수를 측정하고, 치수의 변화를 구하였다.
＜실시예 1＞
(폴리카보네이트 수지 필름의 제작)
교반 날개 및 100 ℃ 로 제어된 환류 냉각기를 구비한 세로형 반응기 2 기로 이루어지는 배치 중합 장치를 사용하여 중합을 실시하였다. 9,9-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]플루오렌 (BHEPF), 이소소르비드 (ISB), 디에틸렌글리콜 (DEG), 디페닐카보네이트 (DPC) 및 아세트산마그네슘4수화물을, 몰 비율로 BHEPF/ISB/DEG/DPC/아세트산마그네슘 = 0.348/0.490/0.162/1.005/1.00×10-5 가 되도록 주입하였다. 반응기 내를 충분히 질소 치환한 후 (산소 농도 0.0005 ∼ 0.001 vol％), 열매로 가온을 실시하여, 내부 온도가 100 ℃ 가 된 시점에서 교반을 개시하였다. 승온 개시 40 분 후에 내부 온도를 220 ℃ 에 도달시키고, 이 온도를 유지하도록 제어함과 동시에 감압을 개시하고, 220 ℃ 에 도달하고 나서 90 분 동안 13.3 ㎪ 로 하였다. 중합 반응과 함께 부생되는 페놀 증기를 100 ℃ 의 환류 냉각기에 유도하고, 페놀 증기 중에 약간량 함유되는 모노머 성분을 반응기에 되돌리고, 응축되지 않은 페놀 증기는 45 ℃ 의 응축기에 유도하여 회수하였다.
제 1 반응기에 질소를 도입하여 일단 대기압까지 복압 (復壓) 시킨 후, 제 1 반응기 내의 올리고머화된 반응액을 제 2 반응기로 옮겼다. 이어서, 제 2 반응기 내의 승온 및 감압을 개시하고, 50 분 동안 내부 온도 240 ℃, 압력 0.2 ㎪ 로 하였다. 그 후, 소정의 교반 동력이 될 때까지 중합을 진행시켰다. 소정 동력에 도달한 시점에서 반응기에 질소를 도입하여 복압하고, 반응액을 스트랜드의 형태로 발출하고, 회전식 커터로 펠릿화를 실시하여, BHEPF/ISB/DEG = 34.8/49.0/16.2 [mol％] 의 공중합 조성의 폴리카보네이트 수지 A 를 얻었다. 이 폴리카보네이트 수지의 환원 점도는 0.430 dL/g, 유리 전이 온도는 128 ℃ 였다.
얻어진 폴리카보네이트 수지를 80 ℃ 에서 5 시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기 (이스즈 화공기사 제조, 스크루 직경 25 ㎜, 실린더 설정 온도 : 220 ℃), T 다이 (폭 900 ㎜, 설정 온도 : 220 ℃), 칠드 롤 (설정 온도 : 120 ∼ 130 ℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 (製膜) 장치를 사용하여, 두께 195 ㎛ 의 폴리카보네이트 수지 필름을 제조하였다.
(경사 연신)
상기와 같이 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을, 도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같은 장치를 사용하여, 도 5 에 나타내는 바와 같은 클립 피치의 프로파일로, 예열 처리, 경사 연신 및 MD 수축 처리에 제공하여 위상차 필름을 얻었다. 구체적으로는, 이하와 같다：폴리카보네이트 수지 필름 (두께 195 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 연신 장치의 예열 존에서 145 ℃ 로 예열하였다. 예열 존에 있어서는, 좌우의 클립의 클립 피치는 125 ㎜ 였다. 다음으로, 필름이 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 들어감과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하여, 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서 125 ㎜ 에서 200 ㎜ 까지 증대시켰다. 클립 피치 변화율은 1.6 이었다. 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서는, 좌측 클립의 클립 피치는 예열 존에서의 클립 피치 125 ㎜ 를 유지하였다. 다음으로, 필름이 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 들어감과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하여, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 125 ㎜ 에서 200 ㎜ 까지 증대시켰다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 200 ㎜ 인 채로 유지하였다. 또, 상기 경사 연신과 동시에, 폭 방향으로도 1.9 배의 연신을 실시하였다. 또한, 경사 연신은 138 ℃ 에서 실시하였다. 경사 연신 후의 필름 폭은 1419 ㎜ 였다.
(MD 수축 처리)
이어서, 수축 존에 있어서, MD 수축 처리를 실시하였다. 구체적으로는, 좌측 클립 및 우측 클립의 클립 피치를 모두 200 ㎜ 에서 187.5 ㎜ 까지 감소시켰다. MD 수축 처리에 있어서의 수축률은 6.2 ％ 였다.
이상과 같이 하여, 위상차 필름 (두께 70 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하고, 상기 (1) ∼ (7) 의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜실시예 2＞
두께가 상이한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름 (두께 155 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 사용하여, 도 6 에 나타내는 바와 같은 클립 피치의 프로파일로 경사 연신을 실시하고, 위상차 필름을 얻었다. 구체적으로는, 필름이 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 들어감과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하여, 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서 125 ㎜ 에서 177.5 ㎜ 까지 증대시켰다. 클립 피치 변화율은 1.42 였다. 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서, 좌측 클립의 클립 피치에 대해서는 클립 피치의 감소를 개시하여, 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서 125 ㎜ 에서 90 ㎜ 까지 감소시켰다. 클립 피치 변화율은 0.72 였다. 또한, 필름이 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 들어감과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하여, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 90 ㎜ 에서 177.5 ㎜ 까지 증대시켰다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 177.5 ㎜ 인 채로 유지하였다. 또, 상기 경사 연신과 동시에, 폭 방향으로도 1.9 배의 연신을 실시하였다. 이어서, 수축 존에 있어서, MD 수축 처리를 실시하였다. 구체적으로는, 좌측 클립 및 우측 클립의 클립 피치를 모두 177.5 ㎜ 에서 165 ㎜ 까지 감소시켰다. MD 수축 처리에 있어서의 수축률은 7.0 ％ 였다.
이상과 같이 하여, 위상차 필름 (두께 60 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하여, 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜실시예 3＞
두께가 상이한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름 (두께 165 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 사용한 것, 및 경사 연신 (가로 연신을 포함한다) 후 또한 MD 수축 처리 전에 세로 수축·가로 연신 (가로 연신 배율：1.05 배) 을 실시한 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여 위상차 필름 (두께 63 ㎛) 을 얻었다. 또한, 세로 방향의 수축률은, 세로 수축·가로 연신의 세로 수축의 수축률과 MD 수축 처리의 수축률의 합계이며, 당해 수축률은 실시예 2 와 동일하게 7.0 ％ 였다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하여, 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜실시예 4＞
두께가 상이한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름 (두께 200 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 사용한 것, 및 경사 연신 후에 MD 수축 처리에 있어서의 수축률을 18.7 ％ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 위상차 필름 (두께 75 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜실시예 5＞
폴리카보네이트계 수지 필름 대신에 시클로올레핀계 수지 필름 (닛폰 제온사 제조 「제오노아 ZF-14 필름」, 두께 100 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 사용한 것, 예열 존에서 150 ℃ 로 예열한 것, 및 경사 연신 (가로 연신을 포함한다) 을 150 ℃ 에서 실시한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 위상차 필름 (두께 40 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하여, 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜실시예 6＞
(폴리비닐아세탈계 수지 필름의 제조)
880 g 의 폴리비닐알코올계 수지 [닛폰 합성 화학 (주) 제조 상품명 「NH-18」(중합도 = 1800, 비누화도 = 99.0 ％)] 를, 105 ℃ 에서 2 시간 건조시킨 후, 16.72 kg 의 디메틸술폭사이드 (DMSO) 에 용해시켰다. 여기에, 298 g 의 2-메톡시-1-나프토알데히드 및 80 g 의 p-톨루엔술폰산·1수화물을 첨가하여, 40 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 반응 용액에, 318 g 의 벤즈알데하이드를 첨가하여 40 ℃ 에서 1 시간 교반한 후, 457 g 의 디메틸아세탈을 추가로 첨가하여, 40 ℃ 에서 3 시간 교반하였다. 그 후, 213 g 의 트리에틸아민을 첨가하여 반응을 종료시켰다. 얻어진 미정제 생성물을 메탄올로 재침전을 실시하였다. 여과한 중합체를 테트라하이드로푸란에 용해시키고, 다시 메탄올로 재침전을 실시하였다. 이것을 여과, 건조시켜, 1.19 ㎏ 의 백색의 중합체를 얻었다.
얻어진 중합체는, 1H-NMR 로 측정한 결과, 하기 식 (XI) 로 나타내는 반복 단위를 가지며, l : m : n : o 의 비율 (몰비) 은 10 : 25 : 52 : 11 이었다. 또한, 이 중합체의 유리 전이 온도를 측정한 결과, 130 ℃ 였다.
[화학식 1]
Figure 112015093345509-pct00001
얻어진 중합체를 메틸에틸케톤 (MEK) 에 용해시키고, 얻어진 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (두께 70 ㎛) 상에 다이코터로 도공하고, 공기 순환식 건조 오븐에서 건조시킨 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 박리시켜, 두께 225 ㎛, 폭 765 ㎜ 의 필름을 제조하였다.
상기 폴리비닐아세탈계 수지 필름을 사용한 것, 예열 존에서 145 ℃ 로 예열한 것, 및 경사 연신 (가로 연신을 포함한다) 을 140 ℃ 에서 실시한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 위상차 필름 (두께 90 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하여, 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜비교예 1＞
두께가 상이한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름 (두께 190 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 사용한 것, 및 경사 연신 후에 MD 수축 처리를 실시하지 않았던 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 위상차 필름 (두께 65 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하여, 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜비교예 2＞
두께가 상이한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름 (두께 150 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 사용한 것, 및 경사 연신 후에 MD 수축 처리를 실시하지 않았던 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여 위상차 필름 (두께 55 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하여, 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112015093345509-pct00002
＜평가＞
표 1 로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의해 얻어진 위상차 필름은, 축 정밀도 (배향각의 편차), 가열 후의 위상차 변화 및 치수 변화의 어느 것에 있어서도, 비교예의 위상차 필름에 비해 현격히 우수하다. 즉, 경사 연신 후에 MD 수축 처리를 실시함으로써, 이와 같은 우수한 효과가 얻어지는 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 위상차 필름은, 원편광판에 바람직하게 사용되고, 결과적으로, 액정 표시 장치 (LCD), 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치 (OLED) 등의 화상 표시 장치에 바람직하게 사용된다.
10L : 무단 루프
10R : 무단 루프
20 : 클립
30 : 클립 담지 부재
70 : 기준 레일
90 : 피치 설정 레일
100 : 연신 장치
300 : 원편광판
310 : 편광자
320 : 제 1 보호 필름
330 : 제 2 보호 필름
340 : 위상차 필름

Claims (7)

  1. 필름의 좌우 단부를, 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화하는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하는 것,
    그 필름을 예열하는 것,
    그 좌우의 클립의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜 그 필름을 경사 연신하는 것,
    그 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키는 것, 및
    그 필름을 파지하는 클립을 해방하는 것을 포함하고,
    그 경사 연신이,
    (i) 그 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치를 증대시키고, 또한 그 증대시킴과 동시에 타방의 클립의 클립 피치를 감소시키는 것, 및
    (ii) 그 감소된 클립 피치를 그 증대된 클립 피치와 동일한 피치까지 증대시키고, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치로 하는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름을 경사 연신한 후 또한 세로 방향으로 수축시키기 전에, 상기 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키면서 가로 방향으로 연신하는 것을 추가로 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세로 방향에 있어서의 수축률이 0.1 ％ ∼ 30 ％ 인, 위상차 필름의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 기재된 제조 방법에 의해 장척상의 위상차 필름을 얻는 것, 및
    얻어진 장척상의 위상차 필름과 장척상의 편광판을 반송하면서, 그 장척 방향을 정렬시켜 연속적으로 첩합하는 것을 포함하는, 원편광판의 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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