KR20090088323A - 위상차판의 제조 방법 - Google Patents

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KR20090088323A
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다쿠 하타노
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니폰 제온 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에서는, nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 넓은 면적의 위상차판을 간편하게 고정밀도로 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 위상차판의 제조 방법은, 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는 위상차판 제조용 필름을, 온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하고, 다음으로 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행하는 것을 포함한다.

Description

위상차판의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING RETARDATION FILM}
본 발명은 위상차판의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 복굴절 보상에 적합한 위상차판의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 색조의 각도 의존성을 작게 하기 위해서, 입사각 0도에서의 리타데이션(retardation) Re와, 입사각 40도에서의 리타데이션 R40이 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 위상차판이나, 면내의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률 nx와, 그것에 면내에서 직교하는 방향의 굴절률 ny와, 두께 방향의 굴절률 nz가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판이 제안되어 있다.
예컨대, 특허문헌 1에는, 폴리카보네이트 수지 필름을 1축 연신하여 제 1 이방성 필름을 얻는 한편, 폴리스타이렌 수지 필름을 1축 연신하여 제 2 이방성 필름을 얻고, 제 1 이방성 필름과 제 2 이방성 필름을 연신 방향이 직각으로 되도록 중첩함으로써, nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판을 얻는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 폴리카보네이트 수지 필름을 1축 연신하여 제 1 이방성 필름을 얻는 한편, 폴리스타이렌 수지 필름을 1축 연신하여 제 2 이방성 필름을 얻고, 제 1 이방성 필름과 제 2 이방성 필름을 연신 방향이 직각으로 되도록 중첩함으로써, (Re-Re40)/Re≤0.07로 된 위상차판을 얻는 것이 기재되어 있다.
이 특허문헌 1이나 특허문헌 2의 제법은 접합 시에 정확한 축 맞춤이 필요하다.
특허문헌 3에는, 수지 필름을 연신 처리할 때에, 그 수지 필름의 한면 또는 양면에 수축성 필름을 접착하여 적층체를 형성하고, 그 적층체를 가열 연신 처리해서 상기 수지 필름의 연신 방향과 직교하는 방향의 수축력을 부여함으로써, 0<(nx-nz)/(nx-ny)<1의 관계를 만족시키는 위상차판을 얻는 것이 기재되어 있다.
이 특허문헌 3의 제법은 수축력의 정확한 제어가 필요하다.
특허문헌 4에는, 폴리카보네이트 수지를 용융 압출하여 로드 봉을 얻고, 상기 로드 봉을 둥글게 잘라서 원판을 얻어, 상기 원판으로부터 직사각형의 판을 잘라내고, 상기 직사각형판을 1축 연신함으로써, 0.92≤Re40/Re≤1.08의 위상차판을 얻는 것이 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 4의 제법은 넓은 면적의 위상차판의 제조가 곤란하다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성3-24502호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 평성3-141303호 공보
[특허문헌 3] 일본 특허 공개 평성5-157911호 공보
[특허문헌 4] 일본 특허 공개 평성2-160204호 공보
본 발명의 목적은, 복수의 층이 분자 배향축이 직교하도록 적층되어 이루어지는 위상차판을, 축 맞춤을 위한 접합 공정을 필요로 하지 않고, 생산성 좋게 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판 또는 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 위상차판을, 간편하게, 넓은 면적으로, 정밀도 좋게 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위해 검토한 결과, 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는, 위상차판 제조용 필름을, 온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하고, 다음으로 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행함으로써, 면내의 지상축 방향의 굴절률 nx 와, 그것에 면내에서 직교하는 방향의 굴절률 ny와, 두께 방향의 굴절률 nz가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판, 또는 입사각 0도에서의 리타데이션 Re와 입사각 40도에서의 리타데이션 R40이 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 위상차판을, 넓은 면적으로, 고정밀도로, 용이하게 제조할 수 있는 것을 발견하였다. 본 발명은 이러한 지견에 근거하여 더욱 검토를 진행시켜, 완성하는 것에 이른 것이다.
즉, 본 발명은 이하의 형태를 포함한다.
(1) 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는, 위상차판 제조용 필름을, 온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하고, 다음으로 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행하는 것을 포함하는, 면내의 지상축 방향의 굴절률 nx와, 그것에 면내에서 직교하는 방향의 굴절률 ny와, 두께 방향의 굴절률 nz가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판의 제조 방법.
(2) 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는, 위상차판 제조용 필름을, 온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하고, 다음으로 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행하는 것을 포함하는, 입사각 0도에서의 리타데이션 Re와 입사각 40도에서의 리타데이션 R40이 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 위상차판의 제조 방법.
(3) 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는 위상차판 제조용 필름.
(4) 양의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 A로 이루어지는 층과 음의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 B로 이루어지는 층이 적층되어 이루어지는, (3)에 기재된 위상차판 제조용 필름.
(5) 열가소성 수지 A의 하중 변형 온도(deflection temperature under load) TSA와 열가소성 수지 B의 하중 변형 온도 TSB의 차(差)의 절대값이 5℃ 이상인, (3) 또는 (4)에 기재된 위상차판 제조용 필름.
(6) 온도 TSB에서의 열가소성 수지 A의 파단 신도 및 온도 TSA에서의 열가소성 수지 B의 파단(破斷) 신도가 모두 50% 이상인, (3)~(5) 중 어느 하나에 기재된 위상차판 제조용 필름.
(7) 열가소성 수지 A가 폴리카보네이트계 수지이고, 열가소성 수지 B가 폴리스타이렌계 수지인, (3)~(6) 중 어느 하나에 기재된 위상차판 제조용 필름.
(8) 열가소성 수지 A로 이루어지는 층의 두께의 총합과, 열가소성 수지 B로 이루어지는 층의 두께의 총합의 비가 1:5 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 (3)~(7) 중 어느 하나에 기재된 위상차판 제조용 필름.
본 발명의 위상차판의 제조 방법에 의하면, nx>nz>ny의 관계 또는 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 위상차판을, 간편하게 넓은 면적으로 정밀도 좋게 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서의, 면내의 지상축 방향의 굴절률 nx와, 그것에 면내에서 직교하는 방향의 굴절률 ny와, 두께 방향의 굴절률 nz가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판 및/또는 입사각 0도에서의 리타데이션 Re와 입사각 40도에서의 리타데이션 R40이 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 위상차판의 제조 방법은, 후술하는 위상차판 제조용 필름을, 온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하고, 다음으로 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행하는 것을 포함하는 것이다.
(위상차판 제조용 필름)
본 발명의 위상차판 제조용 필름은, 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는 것이다.
1축 연신에 의해 X축에 지상축이 나타나는 필름에서는, 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광은 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대하여 위상이 지연된다. 반대로 1축 연신에 의해서 X축에 진상축이 나타나는 필름에서는, 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광은 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대하여 위상이 진행한다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름은 지상축 또는 진상축이 나타나는 방법이 연신 온도에 의존하는 필름이다.
이러한 위상차 발현의 온도 의존성을 갖는 필름은, 양의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 A로 이루어지는 층과, 음의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 B로 이루어지는 층을, 열가소성 수지의 광 탄성 계수 및 각 수지층의 두께비 등의 관계를 조정하여 적층함으로써 얻어진다.
또, 양의 고유 복굴절이란, 연신 방향의 굴절률이 그것에 직교하는 방향의 굴절률보다도 커지는 것을 의미하고, 음의 고유 복굴절이란, 연신 방향의 굴절률이 그것에 직교하는 방향의 굴절률보다도 작게 되는 것을 의미한다. 고유 복굴절은 유전율 분포로부터 계산할 수도 있다.
양의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 A로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스터 수지; 폴리페닐렌설파이드 등의 폴리아릴렌설파이드 수지; 폴리바이닐알코올 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리알릴레이트 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리설폰 수지, 폴리알릴설폰 수지, 폴리염화바이닐 수지, 노보넨 수지, 막대형상 액정 폴리머 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여도 된다. 본 발명에 있어서는, 이들 중에서도, 위상차 발현성, 저온에서의 연신성, 및 다른 층과의 접착성의 관점에서 폴리카보네이트 수지가 바람직하다.
상기 열가소성 수지 A의 하중 변형 온도 TSA는, 바람직하게는 80℃ 이상이 고, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이다. 하중 변형 온도가 상기 하한값보다도 낮으면, 배향 완화되기 쉬워진다.
음의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 B로는, 스타이렌 또는 스타이렌 유도체의 단독 중합체 또는 다른 모노머와의 공중합체를 포함하는 폴리스타이렌계 수지; 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 또는 이들의 다원 공중합 폴리머 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여도 된다. 폴리스타이렌 수지에 포함되는 다른 모노머로는, 아크릴로나이트릴, 무수 말레산, 메틸메타크릴레이트, 및 뷰타다이엔이 바람직한 것으로 예시된다. 본 발명에 있어서는, 이들 중에서도, 위상차 발현성이 높다는 관점에서, 폴리스타이렌계 수지가 바람직하고, 또 내열성이 높다는 점에서, 스타이렌 또는 스타이렌 유도체와 무수 말레산의 공중합체가 특히 바람직하다.
상기 열가소성 수지 B의 하중 변형 온도 TSB는, 바람직하게는 80℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이다. 하중 변형 온도가 상기 하한값보다도 낮으면, 배향 완화되기 쉬워진다.
열가소성 수지 A의 하중 변형 온도 TSA와, 열가소성 수지 B의 하중 변형 온도 TSB의 차의 절대값은, 바람직하게는 5℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 5~40℃이며, 특히 바람직하게는 8~20℃이다. 하중 변형 온도의 차가 지나치게 작으면, 위상차 발현의 온도 의존성이 작아진다. 하중 변형 온도의 차가 지나치게 크면, 하중 변형 온도가 높은 열가소성 수지의 연신이 이루어지기 어렵게 되어, 위상차판의 평면성이 저하되기 쉽다. 또, 상기 열가소성 수지 A의 하중 변형 온도 TSA는, 열가소성 수지 B의 하중 변형 온도 TSB보다도 높은 것이 바람직하다.
온도 TSB에서의 열가소성 수지 A의 파단 신도 및 온도 TSA에서의 열가소성 수지 B의 파단 신도가 모두 50% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 특히 바람직하다. 파단 신도가 이 범위에 있는 열가소성 수지이면, 연신에 의해 안정적으로 위상차 필름을 작성할 수 있다. 파단 신도는, JISK7127에 기재된 시험편 타입 1B의 시험편을 이용하여, 인장 속도 100㎜/분에 의해 구해진다.
열가소성 수지 A 및/또는 열가소성 수지 B에는, 1㎜ 두께에서의 전광선 투과율 80% 이상을 유지할 수 있는 것이면, 배합제가 첨가되어 있어도 좋다.
첨가되는 배합제는 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 윤활제; 층상 결정 화합물; 무기 미립자; 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 내후 안정제, 자외선 흡수제, 근적외선 흡수제 등의 안정제; 가소제; 염료나 안료 등의 착색제; 대전 방지제; 등을 들 수 있다. 배합제의 양은 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 적절히 정할 수 있다. 특히, 윤활제나 자외선 흡수제를 첨가함으로써 가소성이나 내후성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
윤활제로는, 이산화규소, 이산화타이타늄, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 황산스트론튬 등의 무기 입자; 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리스타이렌, 셀룰로스아세테이트, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트 등의 유기 입자를 들 수 있다. 본 발명에서는, 윤 활제로는 유기 입자가 바람직하다.
자외선 흡수제로는, 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트라이아졸계 화합물, 살리실산에스터계 화합물, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트라이아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로나이트릴계 자외선 흡수제, 트라이아진계 화합물, 니켈 착염계 화합물, 무기분체 등을 들 수 있다. 바람직한 자외선 흡수제로는, 2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)-6-(2H-벤조트라이아졸-2-일)페놀), 2-(2'-하이드록시-3'-tert-뷰틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2,4-다이-tert-뷰틸-6-(5-클로로벤조트라이아졸-2-일)페놀, 2,2'-다이하이드록시-4,4'-다이메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논을 들 수 있으며, 특히 바람직한 것으로서는, 2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)-6-(2H-벤조트라이아졸-2-일)페놀)을 들 수 있다.
열가소성 수지 A로 이루어지는 층 및 열가소성 수지 B로 이루어지는 층은 각각 1층 또는 2층 이상 갖고 있어도 좋다.
위상차는, 연신 방향인 X축 방향의 굴절률 nX와 연신 방향에 직교하는 방향인 Y축 방향의 굴절률 nY의 차(=nX-nY)에 두께 d를 곱하여 구해지는 값이다. 열가소성 수지 A로 이루어지는 층(A층)과 열가소성 수지 B로 이루어지는 층(B층)을 적층했을 때의 위상차는 A층의 위상차와 B층의 위상차로부터 합성된다. 높은 온도 TH 및 낮은 온도 TL에서의 연신에 의해, A층과 B층으로 이루어지는 적층체의 위상차의 부호가 반대로 되도록 하기 위해서, 낮은 온도 TL에서의 연신으로, 하중 변형 온도가 높은 수지가 발현하는 위상차의 절대값이 하중 변형 온도가 낮은 수지가 발현하는 위상차의 절대값보다도 작아지고, 높은 온도 TH에서의 연신으로, 하중 변형 온도가 낮은 수지가 발현하는 위상차의 절대값이 하중 변형 온도가 높은 수지가 발현하는 위상차의 절대값보다도 작아지도록, 양 수지층의 두께를 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 1축 연신에 의해 A층 및 B층이 각각 발현하는 X축 방향의 굴절률 nX와 Y축 방향의 굴절률 nY의 차와, A층의 두께의 총합과, B층의 두께의 총합을 조정함으로써, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는 필름을 얻을 수 있다. 또, 온도 T1은 TH 또는 TL 중 어느 한쪽의 온도이고, 온도 T2는 T1과는 다른 TH 또는 TL 중 어느 한쪽의 온도이다.
도 1은 본 발명의 위상차판 제조용 필름의 A층(하중 변형 온도가 높은 열가소성 수지 A의 층) 및 B층(하중 변형 온도가 낮은 열가소성 수지 B의 층)을 각각 연신했을 때의 위상차의 온도 의존성과, 본 발명의 위상차판 제조용 필름(A층+B층)을 연신했을 때의 위상차의 온도 의존성을 나타내는 것이다. 온도 Tb에 있어서의 연신에서는 A층에 의해 발현하는 플러스의 위상차에 비해 B층에 의해 발현하는 마 이너스의 위상차쪽이 크기 때문에, A층+B층에서는 마이너스의 위상차 Δ를 발현하게 된다. 한편, 온도 Ta에 있어서의 연신에서는 A층에 의해 발현하는 플러스의 위상차에 비해 B층에 의해 발현하는 마이너스의 위상차쪽이 작기 때문에, A층+B층에서는 플러스의 위상차 Δ를 발현하게 된다.
예컨대, A층이 폴리카보네이트계 수지이고, B층이 스타이렌-무수 말레산 공중합체인 경우는, A층의 두께의 총합과 B층의 두께의 총합의 비는 1:5 내지 1:15인 것이 바람직하고, 1:5 내지 1:10인 것이 보다 바람직하다. A층이 지나치게 두껍게 되어도, B층이 지나치게 두껍게 되어도, 위상차 발현의 온도 의존성이 작아진다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름의 총 두께는, 바람직하게는 10~500㎛이고, 보다 바람직하게는 20~200㎛이며, 특히 바람직하게는 30~150㎛이다. 10㎛보다 얇으면, 충분한 위상차를 얻기 어려워 기계적 강도도 약해진다. 500㎛보다 두꺼우면, 유연성이 악화되어 핸들링에 지장을 줄 우려가 있다.
A층 및 B층의 두께는, 시판되는 접촉식 두께 측정계를 이용하여, 필름의 총 두께를 측정하고, 이어서 두께 측정 부분을 절단하여 단면을 광학 현미경으로 관찰해서, 각 층의 두께비를 구하여, 그 비율로부터 A층 및 B층의 두께를 계산한다. 이상의 조작을 필름의 MD 방향 및 TD 방향에서 일정 간격마다 행하여, 두께의 평균값 및 편차를 구하였다.
또, 두께의 편차는, 상기에서 측정한 측정값의 산술 평균치 Tave를 기준으로 하여, 측정한 두께 T 내의 최대값을 Tmax, 최소값을 Tmin으로 하여, 이하의 식으로부 터 산출한다.
두께의 편차(㎛)=Tave-Tmin, 및
Tmax-Tave 중 큰 쪽.
A층 및 B층의 두께의 편차가 전체 면에서 1㎛ 이하인 것에 의해, 색조의 편차가 작아진다. 또한, 장기 사용 후의 색조 변화도 균일해진다.
A층 및 B층의 두께의 편차를 전체 면에서 1㎛ 이하로 하기 위해서는, (1) 압출기 내에 눈금이 20㎛ 이하인 폴리머 필터를 설치함; (2) 기어 펌프를 5rpm 이상으로 회전시킴; (3) 다이스 주위에 울타리 수단을 배치함; (4) 에어갭을 200㎜ 이하로 함; (5) 필름을 냉각롤 상에 캐스팅할 때에 에지피닝을 행함 ; 및 (6) 압출기로서 2축 압출기 또는 스크류 형식이 더블플라이트형인 단축 압출기를 이용하도록 한다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름은 A층 및 B층 이외의 층을 가져도 좋다. 예컨대 A층과 B층을 접착하는 접착층, 필름의 윤활성을 좋게 하는 매트층이나, 내충격성 폴리메타크릴레이트 수지층 등의 하드 코팅층이나, 반사 방지층, 방오층 등을 들 수 있다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름은 전체 광선 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 85% 미만이면 광학 부재에 적합하지 않게 된다. 상기 광선 투과율은, JIS K0115에 준거하여, 분광 광도계(일본 분광사 제품, 자외 가시 근적외 분광 광도계 「V-570」)를 이용하여 측정하였다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름의 헤이즈는 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이다. 헤이즈가 높으면, 표시 화상의 선명성이 저하되는 경향으로 된다. 여기서, 헤이즈는, JIS K7361-1997에 준거하여, 일본 전색 공업사 제품 「탁도계 NDH-300A」를 이용하여 5개소 측정하여, 그것으로부터 구한 평균값이다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름은, ΔYI가 5 이하인 것이 바람직하고, 3 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 ΔYI가 상기 범위에 있으면, 착색이 없어 시인성이 좋아진다. ΔYI는 ASTM E313에 준거하여, 일본 전색 공업사 제품 「분광 색차계 SE2000」을 이용하여 측정한다. 동일한 측정을 5회 행하여, 그 산술 평균값으로 하여 구한다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름은, JIS 연필 경도에서 H 또는 그 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하다. 이 JIS 연필 경도의 조정은 수지의 종류의 변경이나 수지의 층 두께의 변경 등에 의해 행할 수 있다. JIS 연필 경도는, JIS K5600-5-4에 준거하여, 각종 경도의 연필을 45도 기울여, 위로부터 500g 무게의 하중을 걸어 필름 표면을 긁어, 상처가 나기 시작하는 연필의 경도이다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름의 외표면은, MD 방향으로 신장하는 불규칙하게 생기는 선상 오목부나 선상 볼록부(이른바 다이라인)를 실질적으로 갖지 않고, 평탄한 것이 바람직하다. 여기서, 「불규칙하게 생기는 선상 오목부나 선상 볼록부를 실질적으로 갖지 않고, 평탄」이란, 가령 선상 오목부나 선상 볼록부가 형성되었다고 해도, 깊이가 50㎚ 미만 또는 폭이 500㎚보다 큰 선상 오목부, 및 높 이가 50㎚ 미만 또는 폭이 500㎚보다 큰 선상 볼록부인 것이다. 보다 바람직하게는, 깊이가 30㎚ 미만 또는 폭이 700㎚보다 큰 선상 오목부이며, 높이가 30㎚ 미만 또는 폭이 700㎚보다 큰 선상 볼록부이다. 이러한 구성으로 하는 것에 의해, 선상 오목부나 선상 볼록부에서의 광의 굴절 등에 근거하는, 광의 간섭이나 광 누출의 발생을 방지할 수 있어, 광학 성능을 향상할 수 있다. 또, 불규칙하게 생긴다란, 의도하지 않은 위치에 의도하지 않은 치수, 형상 등으로 형성된다는 것이다.
상술한 선상 오목부의 깊이나, 선상 볼록부의 높이, 및 이들의 폭은 다음에서 설명하는 방법으로 구할 수 있다. 위상차판 제조용 필름에 광을 조사하여, 투과광을 스크린에 비추어, 스크린 상에 나타나는 광의 밝거나(明) 또는 어두운(暗) 줄무늬가 있는 부분(이 부분은 선상 오목부의 깊이 및 선상 볼록부의 높이가 큰 부분임)을 30㎜ 각으로 잘라낸다. 잘라낸 필름편의 표면을 3차원 표면 구조 해석 현미경(시야 영역 5㎜×7㎜)을 이용하여 관찰하고, 이것을 3차원 화상으로 변환해서, 이 3차원 화상으로부터 단면 프로파일을 구한다. 단면 프로파일은 시야 영역에서 1㎜ 간격으로 구한다.
이 단면 프로파일에 평균선을 긋고, 이 평균선으로부터 선상 오목부의 바닥까지의 길이가 선상 오목부 깊이, 또한 평균선으로부터 선상 볼록부의 정상까지의 길이가 선상 볼록부 높이로 된다. 평균선과 프로파일의 교점 사이의 거리가 폭으로 된다. 이들 선상 오목부 깊이 및 선상 볼록부 높이의 측정값으로부터 각각 최대값을 구하고, 그 최대값을 나타낸 선상 오목부 또는 선상 볼록부의 폭을 각각 구한다. 이상으로부터 구해진 선상 오목부 깊이 및 선상 볼록부 높이의 최대값, 그 최대값을 나타낸 선상 오목부의 폭 및 선상 볼록부의 폭을, 그 필름의 선상 오목부의 깊이, 선상 볼록부의 높이 및 그들의 폭으로 한다.
본 발명의 위상차판 제조용 필름은 그 제법에 의해서 특별히 제한되지 않는다. 제법으로는, 공압출 T 다이법, 공압출 인플레이션법, 공압출 라미네이션법 등의 공압출 성형법; 드라이 라미네이션 등의 필름 라미네이션 성형법, 및 수지 필름 표면에 수지 용액을 코팅하는 등의 코팅 성형법 등의 공지된 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 제조 효율이나, 필름 중에 용제 등의 휘발성 성분을 잔류시키지 않는다는 관점에서, 공압출 성형법이 바람직하다. 공압출 성형법 중에서도, 공압출 T 다이법이 바람직하다. 공압출 T 다이법에는 피드 블록 방식 및 멀티 매니폴드 방식이 있지만, 층 A의 두께의 편차를 적게 할 수 있는 점에서 멀티 매니폴드 방식이 특히 바람직하다.
다층 필름을 얻는 방법으로서, 공압출 T 다이법을 채용하는 경우, T 다이를 갖는 압출기에서의 수지 재료의 용융 온도는, 각 수지 재료에 이용한 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)보다도 80~180℃ 높은 온도로 하는 것이 바람직하고, 유리 전이 온도보다도 100~150℃ 높은 온도로 하는 것이 보다 바람직하다. 압출기에서의 용융 온도가 과도하게 낮으면, 수지 재료의 유동성이 부족하게 될 우려가 있고, 반대로 용융 온도가 과도하게 높으면, 수지가 열화될 가능성이 있다.
압출 온도는 사용하는 열가소성 수지에 따라 적절히 선택하면 바람직하다. 압출기 내의 온도에서, 수지 투입구는 Tg 내지 (Tg+100)℃, 압출기 출구는 (Tg+50)℃ 내지 (Tg+170)℃, 다이스 온도는 (Tg+50)℃ 내지 (Tg+170)℃로 하는 것이 바람 직하다. 여기서 Tg는 수지 재료로 이용한 열가소성 수지 A의 유리 전이 온도이다.
압출 성형법에서는 다이스의 개구부로부터 압출된 시트 형상 용융 수지 재료를 냉각 드럼에 밀착시킨다. 용융 수지 재료를 냉각 드럼에 밀착시키는 방법은, 특별히 제한되지 않고, 예컨대, 에어 나이프 방식, 진공 박스 방식, 정전 밀착 방식 등을 들 수 있다.
냉각 드럼의 수는 특별히 제한되지 않지만, 통상은 2개 이상이다. 또한, 냉각 드럼의 배치 방법으로는, 예컨대, 직선형, Z형, L형 등을 들 수 있지만 특별히 제한되지 않는다. 또한, 다이스의 개구부로부터 압출된 용융 수지의 냉각 드럼으로의 통과 방법도 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서는, 냉각 드럼의 온도에 의해, 압출된 시트 형상 수지 재료의 냉각 드럼으로의 밀착 상태가 변화된다. 냉각 드럼의 온도를 올리면 밀착은 잘 되지만, 온도를 지나치게 올리면 시트 형상 수지 재료가 냉각 드럼으로부터 벗겨지지 않고, 드럼에 달라붙는 불량이 발생할 우려가 있다. 그 때문에, 냉각 드럼 온도는, 바람직하게는 다이스로부터 압출하는 열가소성 수지 A의 유리 전이 온도를 Tg라고 하면, (Tg+30)℃ 이하, 더 바람직하게는 (Tg-5)℃~(Tg-45)℃의 범위로 한다. 그렇게 함으로써, 미끄러짐이나 상처 등의 불량을 방지할 수 있다.
또, 필름 중의 잔류 용제의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다. 그를 위한 수단으로서는, (1) 원료로 되는 열가소성 수지의 잔류 용제를 적게 함; (2) 필름을 성형하기 전에 수지 재료를 예비 건조함 ; 등의 수단을 들 수 있다. 예비 건조는, 예컨대 수지 재료를 펠렛 등의 형태로 하여, 열풍 건조기 등에서 행해진다. 건조 온도는 100℃ 이상이 바람직하고, 건조 시간은 2시간 이상이 바람직하다. 예비 건조를 행하는 것에 의해, 필름 중의 잔류 용제를 저감시킬 수 있고, 또 압출된 시트 형상 수지 재료의 발포를 막을 수 있다.
위상차판 제조용 필름을 연신하기 전에, 위상차판 제조용 필름을 미리 가열하는 공정(예열 공정)을 마련하여도 좋다. 위상차판 제조용 필름을 가열하는 수단으로는, 오븐형 가열 장치, 라디에이션 가열 장치, 또는 액체 중에 담그는 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도 오븐형 가열 장치가 바람직하다. 예열 공정에서의 가열 온도는, 통상, 연신 온도-40℃ 내지 연신 온도+20℃, 바람직하게는 연신 온도-30℃ 내지 연신 온도+15℃이다. 연신 온도는 가열 장치의 설정 온도를 의미한다.
(제 1 연신 처리)
본 발명에 있어서는, 우선, 상기 위상차판 제조용 필름을 온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1축 연신한다.
온도 T1에서 연신하면, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이 지연된다.
한편, 온도 T2에서 1축 연신했을 때에는, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이 진행한다.
TSA>TSB일 때, 온도 T1은, 바람직하게는 TSB+3℃ 이상이고 TSA+5℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 TSB+5℃ 이상이고 TSA+3℃ 이하이다. 또한, 온도 T2는, 바람직하게는 TSB+3℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 TSB 이하이다. 제 1 연신 처리에서는 온도 T1로 행하는 것이 바람직하다.
TSB>TSA일 때, 온도 T2는, 바람직하게는 TSA+3℃ 이상이고 TSB+5℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 TSA+5℃ 이상이고 TSB+3℃ 이하이다. 또한, 온도 T1은, 바람직하게는 TSA+3℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 TSA 이하이다. 제 1 연신 처리에서는 온도 T2로 행하는 것이 바람직하다.
제 1 연신 처리는 종래 공지된 방법으로 행할 수 있다. 예컨대, 롤간의 원주 속도의 차를 이용하여 세로 방향으로 1축 연신하는 방법이나, 텐터를 이용하여 가로 방향으로 1축 연신하는 방법 등을 들 수 있다. 세로 방향으로 1축 연신하는 방법으로는, 롤 사이에서의 IR 가열 방식이나, 플로트 방식 등을 들 수 있다. 광학적인 균일성이 높은 위상차판이 얻어지는 점에서 플로트 방식이 적합하다. 가로 방향으로 1축 연신하는 방법으로는, 텐터법을 들 수 있다.
연신 불균일이나 두께 불균일을 작게 하기 위해서, 연신 영역에서 필름 폭 방향으로 온도차가 생기도록 할 수 있다. 연신 영역에서 필름 폭 방향으로 온도차를 생기게 하기 위해서는, 온풍 노즐의 개방도를 폭 방향으로 조정하거나, IR 히터를 폭 방향으로 나열하여 가열 제어하거나 하는 등 공지된 수법을 이용할 수 있다.
(제 2 연신 처리)
다음으로, 상기 제 1 연신 처리에서의 온도와는 다른 온도 T2 또는 T1에서, 상기 1축 연신의 방향과 직교하는 방향으로 1축 연신한다. 제 2 연신 처리에서는 TSA>TSB일 때 온도 T2에서 행하는 것이 바람직하고, TSB>TSA일 때 온도 T1에서 행하는 것이 바람직하다. 제 2 연신 처리에서는, 제 1 연신 처리에서 채용할 수 있는 방법을 그대로 적용할 수 있다. 제 2 연신 처리는 제 1 연신 처리의 연신 배율보다도 작은 연신 배율로 행하는 것이 바람직하다.
제 1 연신 처리 및/또는 제 2 연신 처리 후에, 연신한 필름을 고정 처리하여도 좋다. 고정 처리에서의 온도는, 통상, 실온 내지 연신 온도+30℃, 바람직하게는 연신 온도+40℃ 내지 연신 온도+20℃이다.
본 발명의 위상차판의 제조 방법에 의해서, 입사각 0도에서의 리타데이션 Re와 입사각 40도에서의 리타데이션 R40이 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 갖는 위상차판, 및/또는 면내의 지상축 방향의 굴절률 nx와, 그것에 면내에서 직교하는 방향의 굴절률 ny와, 두께 방향의 굴절률 nz가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판이 넓은 면적으로 용이하게 얻어진다.
본 발명의 제조 방법에 의해서 얻어지는 위상차판은, 입사각 0도에서의 리타데이션 Re가, 파장 550㎚에서 50~400㎚인 것이 바람직하고, 100~350㎚인 것이 보다 바람직하다. 또, Re 및 R40은 평행 니콜 회전법[왕자 계측 기기사 제품, KOBRA-WR]을 이용하여 파장 550㎚에서 측정한 값이다. 굴절률 nx, nz 및 ny는 Re 및 R40, 필 름 두께, 위상차판의 평균 굴절률 nave에 의해 산출된다. nave는 다음 식에 의해 결정된다.
nave=Σ(ni×Li)/ΣLi
ni: i층 수지의 굴절률
Li: i층의 막 두께
본 발명의 제조 방법에 의해서 수득된 위상차판은, 60℃, 90%RH, 100시간의 열처리에 의해, 세로 방향 및 가로 방향에서, 바람직하게는 0.5% 이하, 보다 바람직하게는 0.3% 이하의 수축률을 갖고 있어도 좋다. 수축률이 이 범위를 초과하면, 고온·고습 환경 하에서 사용했을 때에, 수축 응력에 의해 위상차판의 변형, 표시 장치로부터의 박리가 생긴다.
본 발명의 제조 방법에 의해서 수득된 위상차판은, 복굴절의 고도한 보상이 가능하기 때문에, 그것 단독으로 또는 다른 부재와 조합하여, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, FED(전계 방출) 표시 장치, SED(표면 전계) 표시 장치 등에 적용할 수 있다.
액정 표시 장치는 광 입사측 편광판과 액정 셀과 광 출사측 편광판이 이 순서로 배치된 액정 패널을 구비하는 것이다. 본 발명의 제조 방법에 의해서 수득된 위상차판을 액정 셀과 광 입사측 편광판 사이 및/또는 액정 셀과 광 출사측 편광판 사이에 배치함으로써 액정 표시 장치의 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다. 액정 셀의 구동 방식으로서는, 인 플레인 스위칭(In-Plane Switch; IPS) 모드, 버티컬 얼 라인먼트(Vertical Alignment; VA) 모드, 멀티 도메인 버티컬 얼라인먼트(Multi-domain Vertical Alignment; MVA) 모드, 컨티뉴어스 핀휠 얼라인먼트(Continuous Pinwheel Alignment; CPA) 모드, 하이브리드 얼라인먼트 네마틱(Hybrid Alignment Nematic; HAN) 모드, 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN) 모드, 슈퍼트위스티드 네마틱(Super-Twisted Nematic; STN) 모드, 옵티컬 컨펜세이티드 벤드(Optical Compensated Bend; OCB) 모드 등을 들 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해서 수득된 위상차판은 액정 셀 또는 편광판에 접합시켜도 좋다. 상기 위상차판을 편광판의 양면에 접합시켜도 좋고, 한 면에만 접합시켜도 좋다. 또한, 상기 위상차판을 2장 이상 사용하여도 좋다. 접합에는 공지된 접착제를 이용할 수 있다.
편광판은 편광자와 그 양면에 접합된 보호 필름으로 이루어지는 것이다. 상기 보호 필름 대신에, 본 발명의 제조 방법에 의해서 수득된 위상차판을 편광자에 직접 접합하여 위상차판을 보호 필름으로서 이용할 수도 있다. 보호 필름이 생략되기 때문에, 액정 표시 장치를 얇게 할 수 있다.
[실시예]
실시예를 나타내면서, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되는 것이 아니다. 또, 부(部) 및 %은 특별히 설명하지 않는 한 중량 기준이다.
(투명 필름의 막 두께)
필름의 막 두께는 접촉식의 두께 측정계를 이용하여 측정하였다.
필름을 구성하는 각 층의 층 두께는, 필름을 에폭시 수지에 포매(包埋)한 후, 미크로톰(야마토 공업사 제품, 제품명 「RUB-2100」)을 이용하여 슬라이스하고, 주사 전자 현미경을 이용하여 단면을 관찰해서 측정하였다.
(광선 투과율)
JIS K0115에 준거하여, 분광 광도계(일본 분광사 제품, 자외 가시 근적외 분광 광도계 「V-570」)를 이용하여 측정하였다.
(하중 변형 온도)
수지의 하중 변형 온도는 JISK7191에 준거하여 시험편을 작성해서 측정하였다.
(Re, R40, 지상축 각도)
평행 니콜 회전법(왕자 계측 기기사 제품, KOBRA-WR)을 이용하여 파장 590㎚에서의 Re, R40, 및 필름 길이 방향에 대한 지상축의 각도를 측정하였다. 동일한 측정을, 위상차 필름의 폭 방향으로 같은 간격으로 10점 측정하여 평균값을 산출하였다.
또한, 다음 식에 의해, 적층 필름의 평균 굴절률 nave를 구하였다.
nave=Σ(ni×Li)/ΣLi
ni: i층 수지의 굴절률
Li: i층의 막 두께
또한, 상기 Re, R40, nave, 필름의 막 두께로부터 적층 필름의 nx, ny, nz를 산출하였다.
[제조예 1]
2종 2층의 공압출 성형용의 필름 성형 장치를 준비하고, 폴리카보네이트 수지(아사히 화성사 제품, 원더라이트 PC-110, 하중 변형 온도 145도)의 펠렛을, 더블플라이트형 스크류를 구비한 한쪽의 1축 압출기에 투입하여 용융시켰다.
스타이렌-무수 말레산 공중합체 수지(NovaChemicals사 제품, Dylark D332, 하중 변형 온도 135℃)의 펠렛을 더블플라이트형의 스크류를 구비한 다른 한쪽의 1축 압출기에 투입하여 용융시켰다.
용융된 260℃의 폴리카보네이트 수지를 메쉬 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통해 멀티 매니폴드 다이(다이스립의 표면 조도 Ra: 0.1㎛)의 한쪽의 매니폴드에, 용융된 260℃에서의 스타이렌-무수 말레산 공중합체 수지를 메쉬 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통해 다른 한쪽의 매니폴드에 각각 공급하였다.
폴리카보네이트 수지 및 스타이렌-무수 말레산 공중합체 수지를 해당 멀티 매니폴드 다이로부터 260℃에서 동시에 압출 필름 형상으로 하였다. 상기 필름 형상 용융 수지를 표면 온도 130℃로 조정된 냉각롤에 캐스팅하고, 이어서 표면 온도 50℃로 조정된 2개의 냉각롤 사이에 들여, 폴리카보네이트 수지층(A층: 20㎛)과 스 타이렌-무수 말레산 공중합체 수지층(B층: 160㎛)으로 이루어지는 폭 1350㎜이고 또한 두께 180㎛인 적층 필름 1을 수득하였다.
[제조예 2]
A층의 두께를 36㎛, B층의 두께를 144㎛으로 한 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 폴리카보네이트 수지층(A층: 36㎛)과 스타이렌-무수 말레산 공중합 수지층(B층: 144㎛)으로 이루어지는 폭 1350㎜이고 또한 두께 180㎛인 적층 필름 2를 수득하였다.
[제조예 3]
A층의 두께를 10㎛, B층의 두께를 170㎛으로 한 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 폴리카보네이트 수지층(A층: 10㎛)과 스타이렌-무수 말레산 공중합 수지층(B층: 170㎛)으로 이루어지는 폭 1350㎜이고 또한 두께 180㎛인 적층 필름 3을 수득하였다.
[제조예 4]
Dylark D332 대신에 폴리스타이렌 수지(일본 폴리스티렌사 제품, HF44, 하중 변형 온도 73℃)를 이용하여, A층의 두께를 80㎛, B층의 두께를 90㎛으로 한 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 폴리카보네이트 수지층(A층: 80㎛)-폴리스타이렌 수지층(B층: 90㎛)으로 이루어지는 폭 1350㎜이고 또한 두께 180㎛인 적층 필름 4를 수득하였다.
적층 필름 1~4를, 다양한 온도에서, 1.25배의 배율로 필름 길이 방향으로 1축 연신하였다. 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직 교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상의 지연을 표 1에 나타낸다. 적층 필름 1은, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 140℃ 및 145℃에서는 지연되고(위상의 지연이 플러스로 되고), 130℃에서는 진행한다(위상의 지연이 마이너스로 된다)는 것을 알 수 있다. 다른 적층 필름은 120℃~145℃ 사이에서 위상이 역전되지 않는 것을 알 수 있다.
Figure 112009008751105-PAT00001
[실시예 1]
제조예 1에서 수득된 적층 필름 1을 세로 1축 연신기에 공급하여, 연신 온도 145℃, 연신 배율 1.5로 세로 방향으로 연신하였다. 계속해서, 연신된 필름을 텐터 연신기에 공급하여, 연신 온도 130℃, 연신 배율 1.25로 가로 방향으로 연신해서, 위상차판 1을 수득하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 2]
실시예 1에서 가로 방향 연신 배율을 1.5로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 위상차판 2를 수득하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 1]
실시예 1에서 가로 방향 연신 온도를 145℃로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 위상차판 3을 수득하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 1에서 이용한 적층 필름 1 대신에 적층 필름 2를 이용한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 위상차판 4를 수득하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 3]
실시예 1에서 이용한 적층 필름 1 대신에 적층 필름 3을 이용한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 위상차판 5를 수득하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 4]
실시예 1에서 이용한 적층 필름 1 대신에 적층 필름 4를 이용하여, 가로 연신 온도를 70℃로 바꾼 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 위상차판 6을 수득하였다. 가로 연신 후의 필름은 약간 백화(白化)되어 버렸다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112009008751105-PAT00002
이상과 같이, 1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는, 위상차판 제조용 필름을, 온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하고, 다음으로 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행하는 것에 의해, 면 내의 지상축 방향의 굴절률 nx와, 그것에 면내에서 직교하는 방향의 굴절률 ny와, 두께 방향의 굴절률 nz가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 넓은 면적의 위상차판 또는 입사각 0도에서의 리타데이션 Re와, 입사각 40도에서의 리타데이션 R40이 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 넓은 면적의 위상차판을 용이하게 고정밀도로 얻을 수 있다.
도 1은 A층 및 B층 및 A층과 B층의 적층체의 위상차의 온도 의존성을 나타내는 도면이다.

Claims (8)

1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는 위상차판 제조용 필름을,
온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하고,
다음으로, 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행하는 것을 포함하는,
면 내의 지상축 방향의 굴절률 nx와, 그것에 면내에서 직교하는 방향의 굴절률 ny와, 두께 방향의 굴절률 nz가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 위상차판의 제조 방법.
1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이, 온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고, 온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는 위상차판 제조용 필름을,
온도 T1 또는 T2 중 어느 하나의 온도에서 1방향으로 1축 연신 처리를 행하R고,
다음으로, 이것과 직교하는 방향으로 상기와 다른 온도 T2 또는 T1에서 1축 연신 처리를 행하는 것을 포함하는,
입사각 0도에서의 리타데이션(retardation) Re와 입사각 40도에서의 리타데이션 R40이 0.92≤R40/Re≤1.08의 관계를 만족시키는 위상차판의 제조 방법.
1축 연신 방향을 X축, 1축 연신 방향에 대하여 필름면 내에서 직교하는 방향을 Y축, 및 필름 두께 방향을 Z축으로 했을 때에, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 XZ면에 있는 직선 편광의, 필름면에 수직으로 입사하고 또한 전기 벡터의 진동면이 YZ면에 있는 직선 편광에 대한 위상이,
온도 T1에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 지연되고,
온도 T1과는 다른 온도 T2에서 X축 방향으로 1축 연신했을 때에는 진행하는 위상차판 제조용 필름.
제 3 항에 있어서,
양의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 A로 이루어지는 층과, 음의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 수지 B로 이루어지는 층이 적층되어 이루어지는 위상차판 제조용 필름.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
열가소성 수지 A의 하중 변형 온도 TSA와, 열가소성 수지 B의 하중 변형 온도 TSB의 차의 절대값이 5℃ 이상인 위상차판 제조용 필름.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
온도 TSB에서의 열가소성 수지 A의 파단 신도 및 온도 TSA에서의 열가소성 수지 B의 파단 신도가 모두 50% 이상인 위상차판 제조용 필름.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
열가소성 수지 A가 폴리카보네이트계 수지이고, 열가소성 수지 B가 폴리스타이렌계 수지인 위상차판 제조용 필름.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
열가소성 수지 A로 이루어지는 층의 두께의 총합과, 열가소성 수지 B로 이루어지는 층의 두께의 총합의 비가 1:5 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 위상차판 제 조용 필름.
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