KR20170084312A - 위상차 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

치수 변화가 적고, 또한 약간의 치수 변화가 발생한 경우에도 치수 변화의 정도가 필름 내에서 균일한 위상차 필름을 높은 제조 효율로 제조할 수 있는 방법을 제공한다. 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 필름의 좌우 단부를 클립 피치가 변화되는 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 수축시키는 것, 및 그 필름을 파지하는 클립을 해방하는 것을 포함하고, 그 수축 공정에 있어서, 일방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치와, 타방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 축소하는 것을 포함한다.

Description

위상차 필름의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF PHASE DIFFERENCE FILM}

본 발명은, 위상차 필름의 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 원 편광판이 이용되고 있다. 원 편광판은, 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 제조되고 있으므로, 그 지상축은, 다수의 경우, 필름 원단의 가로 방향 (폭 방향) 또는 세로 방향 (장척 방향) 으로 발현된다. 결과적으로, 원 편광판을 제조하기 위해서는, 위상차 필름을 가로 방향 또는 세로 방향에 대해 45°의 각도를 이루도록 재단하고, 1 장씩 첩합 (貼合) 할 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 치수 변화 (특히 가열시의 치수 변화) 가 크고, 또, 필름의 폭 방향에 있어서 치수 변화의 정도가 불균일하다는 문제가 있다.

일본특허공보 제4845619호

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 치수 변화가 적고, 또한 약간의 치수 변화가 발생한 경우에도 치수 변화의 정도가 필름 내에서 균일한 위상차 필름을 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 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하는 파지 공정, 그 필름을 예열하는 예열 공정, 그 좌우의 클립의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜, 그 필름을 경사 연신하는 경사 연신 공정, 그 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키는 수축 공정, 및 그 필름을 파지하는 클립을 해방하는 개방 공정을 포함하고, 그 수축 공정에 있어서, 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치와, 타방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 축소하는 것을 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 경사 연신 공정이, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 증대하기 시작하는 위치와 타방의 클립의 클립 피치가 증대하기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 확대하는 것을 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 경사 연신 공정이, (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.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 경사 연신 공정에 있어서 먼저 클립 피치를 증대시킨 일방의 클립의 클립 피치를 상기 수축 공정에 있어서, 타방의 클립보다 늦게 감소시키는 것을 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 상기 필름을 경사 연신 공정 후 또한 수축 공정 전에, 상기 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키면서 가로 방향으로 연신하는 것을 추가로 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 필름을 구성하는 재료가, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 시클로올레핀계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지 또는 폴리에스테르카보네이트계 수지이다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 위상차 필름이 제공된다. 이 위상차 필름은, 상기 제조 방법에 의해 얻어지고, 면내 위상차가, Re(550) ＜ Re(650) 의 관계를 만족한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 위상차 필름의 Re(550) 과 Re(650) 의 비 {(Re(550)/Re(650)} 이 0.8 ∼ 0.97 이다.

본 발명의 제조 방법은, 필름의 경사 연신을 실시한 후, 세로 방향으로 수축시키고, 또한 수축을 개시하는 위치를 필름의 좌우에서 상이한 위치로 하는 것을 포함한다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, 경사 방향에 지상축을 갖는 위상차 필름을 높은 제조 효율로 얻을 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 치수 변화가 적고, 또한 약간의 치수 변화가 발생한 경우에도 치수 변화의 정도가 필름 내에서 균일해지고, 축 정밀도가 우수하다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름을 사용하면, 편광판과 조합하여, 이른바 롤 투 롤로 원 편광판을 제조하는 것이 가능해지고, 원 편광판 제조의 고효율화를 도모할 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 요부 개략 평면도이고, 클립 피치가 최소 상태를 나타낸다.
도 3 은 도 1 의 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 요부 개략 평면도이고, 클립 피치가 최대 상태를 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 제조 방법에 있어서의 경사 연신의 하나의 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(a) 및 (b) 는, 도 4 에 나타내는 경사 연신시의 연신 장치의 각 존과 클립 피치의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 또 다른 실시형태의 경사 연신시의 연신 장치의 각 존과 클립 피치의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 위상차 필름을 사용한 원 편광판의 개략 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 원 편광판의 제조 방법을 설명하는 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 연신 대상의 필름의 좌우 단부를, 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하는 파지 공정 ; 그 필름을 예열하는 예열 공정 ; 그 좌우의 클립의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜, 그 필름을 경사 연신하는 경사 연신 공정 ; 그 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키는 수축 공정 ; 및 그 필름을 파지하는 클립을 해방하는 개방 공정 ; 을 포함한다. 이하, 각 공정에 대해 상세하게 설명한다.

A. 파지 공정

처음으로, 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 요부 개략 평면도이고, 도 2 는 클립 피치가 최소 상태를 나타내고, 도 3 은 클립 피치가 최대 상태를 나타낸다. 연신 장치 (100) 는, 평면에서 보아, 좌우 양측에, 필름 파지용의 다수의 클립 (20) 을 갖는 무단 루프 (10L) 와 무단 루프 (10R) 를 좌우 대칭으로 갖는다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 필름의 입구측으로부터 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 루프상으로 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. 또한, 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 유의하면 된다.

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 평행이 되도록 구성되어 있다. 연신 존 (C) 에서는, 예열 존 (B) 측으로부터 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 평행이 되도록 구성되어 있다. 수축 존 (D) 에서는, 좌우의 무단 루프 (10R, 10L) 는, 상기 필름의 연신 후의 폭으로부터 서서히 확대 또는 축소하도록 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 스프로켓 (11, 12) 이 전동 모터 (13, 14) 에 의해 반시계 회전 방향으로 회전 구동되고, 우측의 무단 루프 (10R) 의 구동용 스프로켓 (11, 12) 이 전동 모터 (13, 14) 에 의해 시계 회전 방향으로 회전 구동된다. 그 결과, 이들 구동용 스프로켓 (11, 12) 에 걸어 맞춰져 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 변화될 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 개개로 담지하는 평면에서 보아 가로 방향으로 가늘고 긴 사각형상의 클립 담지 부재 (30) 가 형성되어 있다. 도시되지 않지만, 클립 담지 부재 (30) 는, 상측 빔, 하측 빔, 전벽 (클립측의 벽), 및 후벽 (클립과 반대측의 벽) 에 의해 닫히고 단면의 강고한 프레임 구조로 형성되어 있다. 클립 담지 부재 (30) 는, 그 양단의 주행륜 (38) 에 의해 주행 노면 (81, 82) 상을 전동하도록 형성되어 있다. 또한, 도 2 및 도 3 에서는, 전벽측의 주행륜 (주행 노면 (81) 상을 전동하는 주행륜) 은 도시되어 있지 않다. 주행 노면 (81, 82) 은, 전역에 걸쳐 기준 레일 (70) 에 병행하고 있다. 클립 담지 부재 (30) 의 상측 빔과 하측 빔의 후측 (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 걸어 맞춰져 있다. 클립 담지 부재 (30) 의 클립 (20) 측단부의 근방에는, 상측 빔 및 하측 빔을 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 피벗축 (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 후측 (클립측의 반대측) 으로 이동하고 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 전측 (클립측) 으로 이동하고 있을수록, 클립 피치가 커진다. 슬라이더 (32) 의 위치 결정은, 피치 설정 레일 (90) 에 의해 실시된다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 클립 피치가 클수록, 기준 레일 (70) 과 피치 설정 레일 (90) 의 이간 거리가 작아진다. 또한, 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 양측연 (兩側緣) 이 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 평행이 되도록 구성되어 있으므로, 기본적으로는 횡연신도 종연신도 실시하지 않고, 필름이 가열된다. 단, 예열에 의해 필름의 휨이 일어나고, 오븐 내의 노즐에 접촉하는 등의 문제를 회피하기 위해서, 약간 좌우 클립간의 거리 (폭 방향의 거리) 를 넓혀도 된다.

예열 공정에 있어서는, 필름을 온도 (T1) (℃) 까지 가열한다. 온도 (T1) 는, 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg ＋ 2 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 Tg ＋ 5 ℃ 이상이다. 한편, 가열 온도 (T1) 는, 바람직하게는 Tg ＋ 40 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg ＋ 30 ℃ 이하이다. 사용하는 필름에 따라 상이한데, 온도 (T1) 는, 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. 경사 연신 공정

연신 존 (경사 연신 공정) (C) 에 있어서는, 좌우의 클립 (20) 의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜, 필름을 경사 연신한다. 좌우 클립 중 일방의 클립의 클립 피치를 유지한 채, 타방의 클립의 클립 피치를 증대 또는 감소시켜, 필름을 경사 연신해도 된다. 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.

하나의 실시형태에 있어서는, 경사 연신은, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 증대하기 시작하는 위치와 타방의 클립의 클립 피치가 증대하기 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 채 유지된다. 따라서, 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 종단부 (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 채 유지된다. 따라서, 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 종단부 (연신 존 (C) 의 종단부) 에 있어서, 좌측 클립 및 우측 클립은 모두, 클립 피치 (P₂) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 또한, 도시예에서는, 간단하게 하기 위해, 우측 클립의 클립 피치가 증대하기 시작하는 위치를 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 개시부로 하고, 좌측 클립의 클립 피치가 증대하기 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 증대하기 시작하는 위치를 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 중간부로 해도 되고, 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 중간부로 해도 되고, 우측 클립의 클립 피치가 증대하기 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 측연부와 좌측 측연부의 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 한다) 는, 바람직하게는 1.1 ∼ 1.9 이고, 보다 바람직하게는 1.15 ∼ 1.7 이고, 더욱 바람직하게는 1.2 ∼ 1.6 이다. 클립 피치 변화율이 이와 같은 범위이면, 필름의 파단을 방지할 수 있고, 또, 필름에 주름이 발생하기 어렵다는 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 (예를 들어 우측) 클립의 클립 피치의 증대를 개시하고, 또한 타방의 (예를 들어 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 종단부 (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 채 유지된다. 따라서, 제 2 경사 연신 존 (C2) 의 종단부 (연신 존 (C) 의 종단부) 에 있어서, 좌측 클립 및 우측 클립은 모두, 클립 피치 (P₂) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 이와 같이 좌우의 클립 피치의 차이를 축소시키면서, 경사 연신하는 공정을 거침으로써, 여분의 응력을 완화시키면서, 경사 방향으로 충분히 연신할 수 있다. 또한, 도시예에서는, 간단하게 하기 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 동일하게, 연신 존에 있어서의 임의의 적절한 위치로 설정될 수 있다.

도 6 에서는, 우측 클립의 클립 피치가 증대하기 시작하는 위치 및 좌측 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치를 모두 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 시점 (始點) 으로 하고 있지만, 도시예와는 달리, 우측 클립의 클립 피치가 증대하기 시작한 후에 좌측 클립의 클립 피치가 감소하기 시작해도 되고, 좌측 클립의 클립 피치가 감소하기 시작한 후에 우측 클립의 클립 피치가 증대하기 시작해도 된다 (모두 도시 생략). 하나의 실시형태에 있어서는, 일방측 (예를 들어 우측) 의 클립의 클립 피치가 증대하기 시작한 후에 타방측 (예를 들어 좌측) 의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작한다. 이와 같은 실시형태에 의하면, 경사 연신이 도시예와 같이 좌우의 클립간의 거리 (폭 방향의 거리) 를 확대시키면서 실시되는 경우에는, 이미 필름이 폭 방향으로 일정 정도 (바람직하게는 1.2 배 ∼ 2.0 배 정도) 연신되어 있으므로 그 타방측의 클립 피치를 크게 감소시켜도 주름이 발생하기 어렵다.

동일하게, 도 6 에서는, 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 종점 (제 2 경사 연신 존 (C2) 의 시점) 까지 우측 클립의 클립 피치의 증대 및 좌측 클립의 클립 피치의 감소가 계속되고 있지만, 도시예와는 달리, 클립 피치의 증대 또는 감소 중 어느 일방이 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 종점보다 전에 종료하고, 제 1 경사 연신 존 (C1) 의 종점까지 클립 피치가 그대로 유지되어도 된다.

본 실시형태에 있어서는, 클립 피치 변화율 (P₂/P₁) 은, 바람직하게는 1.1 ∼ 1.9 이고, 보다 바람직하게는 1.15 ∼ 1.7 이고, 더욱 바람직하게는 1.2 ∼ 1.6 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 발생하기 어렵다는 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 작고, 또한 치수 변화가 작은 위상차 필름을 얻을 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 상이한데, 온도 (T2) 는, 예를 들어 70 ℃ ∼ 180 ℃ 이고, 바람직하게는 80 ℃ ∼ 170 ℃ 이다. 상기 온도 (T1) 와 온도 (T2) 의 차이 (T1 － T2) 는, 바람직하게는 ±2 ℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 ±5 ℃ 이상이다. 하나의 실시형태에 있어서는, T1 ＞ T2 이고, 따라서, 예열 공정에서 온도 (T1) 까지 가열된 필름은 온도 (T2) 까지 냉각될 수 있다.

상기 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, 횡연신을 포함하는 실시형태를 나타내고 있다. 도 시예와 같이 경사 연신이 횡연신을 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 함석상의 주름이 발생하는 경우가 있다. 당해 연신 배율이 지나치게 크면, 얻어지는 위상차 필름의 이축성이 높아지고, 원 편광판 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 한다). 본 발명에 의하면, 경사 연신 후에 MD 수축 처리를 실시함으로써, 축 정밀도가 우수하고, 위상차 불균일이 작고, 또한 치수 변화가 작은, 경사 방향에 지상축을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다.

수축 공정에 있어서는, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치와, 타방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 축소한다. 이하, 도 4 ∼ 6 을 사용하여, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 편의상, 수축 존 (D) 을, 입구측 수축 존 (제 1 수축 존) (D1) 과 출구측 수축 존 (제 2 수축 존) (D2) 으로 나누어 기재한다. 제 1 수축 존 (D1) 및 제 2 수축 존 (D2) 의 길이 및 서로의 길이의 비는, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.

먼저, 제 1 수축 존 (D1) 의 개시부 (연신 존의 종단부) 에 있어서는, 좌우의 클립 피치는 모두 P₂ 로 되어 있다. 다음으로, 필름이 제 1 수축 존 (D1) 에 들어감과 동시에, 일방의 (도시예에서는 좌측) 클립 피치의 감소를 개시한다. 제 1 수축 존 (D1) 에 있어서는, 좌측 클립의 클립 피치를 P₄ 까지 감소시킨다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는, 제 1 수축 존 (D1) 에 있어서 P₂ 인 채 유지된다. 따라서, 제 1 수축 존 (D1) 의 종단부 (제 2 수축 존 (D2) 의 개시부) 에 있어서, 우측 클립은 클립 피치 (P₂) 로 이동하고, 좌측 클립은 클립 피치 (P₄) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 다음으로, 필름이 제 2 수축 존 (D2) 에 들어감과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 감소를 개시한다. 제 2 수축 존 (D2) 에 있어서는, 우측 클립의 클립 피치를 P₄ 까지 감소시킨다. 한편, 좌측 클립의 클립 피치는, 제 2 수축 존 (D2) 에 있어서 P₄ 인 채 유지된다. 따라서, 제 2 수축 존 (D2) 의 종단부 (수축 존 (D) 의 종단부) 에 있어서, 우측 클립 및 좌측 클립은 모두, 클립 피치 (P₄) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 또한, 도시예에서는, 간단하게 하기 위해, 좌측 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치를 제 1 수축 존 (D1) 의 개시부로 하고, 우측 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치를 제 2 수축 존 (D2) 의 개시부로 하고 있지만, 당해 위치는 연신 존에 있어서의 임의의 적절한 위치로 설정될 수 있다.

상기와 같이, 수축을 개시하는 위치를 필름의 좌우에서 상이한 위치로 함으로써, 좌우의 클립 피치의 차이를 축소하면서 필름의 수축을 실시하는 공정을 포함하게 되고, 경사 연신된 필름의 응력이 적절히 완화된다. 이와 같이 하여 얻어진 위상차 필름은, 약간의 치수 변화가 발생한 경우에도 치수 변화의 정도를 필름 내에서 균일하게 할 수 있고, 특히, 폭 방향에 있어서의 치수 변화 균일성이 현저하게 우수하다.

수축 공정에 있어서는, 좌측 클립의 클립 피치로부터 먼저 감소를 개시해도 되고, 우측 클립의 클립 피치로부터 먼저 감소를 개시해도 된다. 바람직하게는, 상기 설명, 그리고 도 4 ∼ 7 로 나타내는 바와 같이, 경사 연신 공정에 있어서 먼저 클립 피치를 증대시킨 일방의 클립 (도시예에서는 우측 클립) 의 클립 피치를, 수축 공정에 있어서, 타방의 클립 (도시예에서는 좌측 클립이고, 제 1 경사 연신 존에서는 클립 피치가 유지되거나, 또는 감소하는 클립) 보다 늦게 감소시킨다. 이와 같이 하면, 폭 방향에 있어서의 치수 변화 균일성이 우수한 위상차 필름을 얻을 수 있다. 또한, 도 7 은, 이와 같은 실시형태의 이해를 위해, 도 5 에 나타내는 클립 피치의 프로파일을 좌우로 나누어 나타내고 있다. 도 7(a) 는, 경사 연신 공정에 있어서 먼저 클립 피치를 증대시킨 일방의 클립 (도시예에서는 우측 클립) 의 클립 피치를 나타내고, 도 7(b) 는, 타방의 클립의 클립 피치를 나타낸다.

수축 공정에 있어서의 클립 피치 변화율 (P₄/P₂) 은, 바람직하게는 0.7 ∼ 0.999 이고, 보다 바람직하게는 0.7 ∼ 0.995 이고, 더욱 바람직하게는 0.8 ∼ 0.99 이다. MD 수축 처리에 있어서의 수축률은, 바람직하게는 0.1 ％ ∼ 30 ％ 이고, 보다 바람직하게는 0.5 ％ ∼ 30 ％ 이고, 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) 는, 대표적으로는 T2 ≥ T3 의 관계를 만족하고, 온도 (T2 와 T3) 의 차이 (T2 － T3) 는 바람직하게는 0 ∼ 50 ℃ 이다.

D'. 세로 수축·횡연신 공정

본 발명의 제조 방법은, 하나의 실시형태에 있어서는, 경사 연신 공정 (C) 후 또한 수축 공정 (D) 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·횡연신 존 (D') 이 형성된다. 도 8 을 참조하여, 이 실시형태를 구체적으로 설명한다. 상기와 같이, 연신 존의 종단부에 있어서는, 좌측 클립 및 우측 클립은 모두, 클립 피치 (P₂) 로 이동하는 것으로 되어 있다. 세로 수축·횡연신 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·횡연신 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·횡연신에 있어서의 횡연신 배율 (경사 연신 후의 필름의 폭 (W₂) 과 세로 수축·횡연신 후의 필름의 폭 (W₃) 의 비 (W₂/W₃)) 은, 바람직하게는 1.03 ∼ 1.5 이고, 보다 바람직하게는 1.05 ∼ 1.2 이다. 당해 횡연신 배율이 이와 같은 범위이면, 필름의 파단을 방지할 수 있다는 이점이 있다. 세로 수축·횡연신 처리는, 대표적으로는, 온도 (T3') 에서 실시될 수 있다. 온도 (T3') 는, 예를 들어 상기 온도 (T2 내지 T3) 의 범위의 온도이다. 세로 수축·횡연신 처리 후, 필름은, 상기 MD 수축 처리에 제공된다. 또한, 본 실시형태는, 도 8 로부터 분명한 바와 같이, 도 6 을 참조한 실시형태에 준한 것으로서 도시했지만, 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·횡연신 처리를 실시하는 경우에는, 세로 수축·횡연신 후의 필름의 폭 (W₃) 이, 얻어지는 위상차 필름의 폭에 대응한다. 세로 수축·횡연신 처리를 실시하지 않은 경우에는, 경사 연신 후의 필름의 폭 (W₂) 이, 얻어지는 위상차 필름의 폭에 대응한다. 세로 수축·횡연신 처리를 실시하지 않고, 또한 경사 연신이 횡연신을 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 필름을 얻을 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 유래되는 구조 단위를 포함하는 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 유래되는 구조 단위 외에, 이소소르비드, 이소만니드, 이소이데트, 스피로글리콜, 디옥산글리콜, 디에틸렌글리콜 (DEG), 트리에틸렌글리콜 (TEG), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 비스페놀류 등의 디하이드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하고 있어도 된다.

상기와 같은 폴리카보네이트 수지의 상세는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2012-67300호, 일본특허 제3325560호 및 WO2014/061677호에 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) 은, 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 굴절률이고, nz 는 두께 방향의 굴절률이다. 또, Re(λ) 는, 23 ℃ 에 있어서의 파장 λ㎚ 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. 따라서, Re(550) 은, 23 ℃ 에 있어서의 파장 550 ㎚ 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. Re(λ) 는, 필름의 두께를 d(㎚) 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 이고, 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㎚ 의 광으로 측정한 필름의 두께 방향의 위상차이고, 식 : Rth(λ) = (nx - nz) × d 에 의해 구해진다.

위상차 필름은, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내도 되고, 위상차값이 측정광의 파장에 따라서도 거의 변화되지 않는 플랫인 파장 분산 특성을 나타내도 된다. 위상차 필름은, 바람직하게는 이른바 역분산의 파장 의존성을 나타낸다. 구체적으로는, 그 면내 위상차는, Re(450) ＜ Re(550) ＜ Re(650) 의 관계를 만족한다. Re(450)/Re(550) 은, 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. 원 편광판 및 원 편광판의 제조 방법

상기 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 대표적으로는 원 편광판에 바람직하게 사용될 수 있다. 도 9 는, 그러한 원 편광판의 일례의 개략 단면도이다. 도시예의 원 편광판 (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, 상기 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.

원 편광판은, 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 일방측에, 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.

상기 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 원 편광판의 제조에 매우 바람직하다. 상세는 이하와 같다. 이 위상차 필름은, 장척상이고, 또한 경사 방향 (상기와 같이, 장척 방향에 대해 예를 들어 45°의 방향) 에 지상축을 갖는다. 다수의 경우, 장척상의 편광자는 장척 방향 또는 폭 방향에 흡수축을 가지므로, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름을 사용하면, 이른바 롤 투 롤을 이용할 수 있고, 매우 우수한 제조 효율로 원 편광판을 제조할 수 있다. 또한, 상기 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 위상차 필름은, 축 정밀도가 우수하고, 위상차 불균일이 작고, 또한 치수 변화가 작기 때문에, 매우 우수한 광학 특성을 갖는 원 편광판을 얻을 수 있다. 또한, 롤 투 롤이란, 장척의 필름끼리를 롤 반송하면서, 그 장척 방향을 정렬시켜 연속적으로 첩합하는 방법을 말한다.

도 10 을 참조하여, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 원 편광판의 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 첩합한다. 그 때, 편광판의 제 2 보호 필름 (330) 과 위상차 필름 (340) 이 인접하도록 첩합한다. 이와 같이 하여, 도 9 에 나타내는 원 편광판 (300) 을 얻을 수 있다. 도시되지 않지만, 예를 들어, 편광판 (제 1 보호 필름 (320)/편광자 (310)) 과 위상차 필름 (340) 을, 편광자 (310) 와 위상차 필름 (340) 이 인접하도록 첩합하고, 위상차 필름 (340) 이 보호 필름으로서 기능하는 원 편광판을 제조할 수도 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서의 측정 및 평가 방법은 하기와 같다.

(1) 치수 변화

실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차 필름의 폭 방향 중앙부를 100 ㎜ × 100 ㎜ 로 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 꺼내고, 다시 정확하게 치수를 측정하고, 치수의 변화를 구하였다.

(2) 치수 변화의 균일성

실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차 필름으로부터, 폭 방향 중앙부로부터 폭 방향으로 400 ㎜ 떨어진 점을 중심 (重心) 으로 하는 단부 샘플 (100 ㎜ × 100 ㎜) 을 재단하였다. 이 샘플에 대해, 상기 (1) 과 동일하게 치수 변화를 구하였다. 단부 샘플의 치수 변화와, 상기 (1) 에서 얻은 샘플의 치수 변화의 차이에 의해, 치수 변화의 균일성을 평가하였다.

＜실시예 1＞

(폴리카보네이트 수지 필름의 제조)

교반 날개 및 100 ℃ 로 제어된 환류 냉각기를 구비한 세로형 반응기 2 기 (器) 로 이루어지는 배치 중합 장치를 사용하여 중합을 실시하였다. 9,9-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]플루오렌 (BHEPF), 이소소르비드 (ISB), 디에틸렌글리콜 (DEG), 디페닐카보네이트 (DPC), 및 아세트산마그네슘 4 수화물을, 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 실시하고, 내온이 100 ℃ 가 된 시점에서 교반을 개시하였다. 승온 개시 40 분 후에 내온을 220 ℃ 에 도달시키고, 이 온도를 유지하도록 제어함과 동시에 감압을 개시하고, 220 ℃ 에 도달하고 나서 90 분에서 13.3 kPa 로 하였다. 중합 반응과 함께 부생되는 페놀 증기를 100 ℃ 의 환류 냉각기에 안내하고, 페놀 증기 중에 약간량 포함되는 모노머 성분을 반응기에 되돌리고, 응축되지 않은 페놀 증기는 45 ℃ 의 응축기에 안내하여 회수하였다.

제 1 반응기에 질소를 도입하여 일단 대기압까지 복압시킨 후, 제 1 반응기 내의 올리고머화된 반응액을 제 2 반응기로 옮겼다. 이어서, 제 2 반응기 내의 승온 및 감압을 개시하여, 50 분에서 내온 240 ℃, 압력 0.2 kPa 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 실시하고, 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 건조시킨 후, 단축 압출기 (이스즈 화공기사 제조, 스크루경 25 ㎜, 실린더 설정 온도 : 220 ℃), T 다이 (폭 900 ㎜, 설정 온도 : 220 ℃), 칠 롤 (설정 온도 : 120 ∼ 130 ℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 사용하여, 두께 195 ㎛ 의 폴리카보네이트 수지 필름을 제조하였다.

(경사 연신)

상기와 같이 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을, 도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 장치를 사용하고, 도 6 에 나타내는 클립 피치의 프로파일로, 예열 처리, 경사 연신 및 MD 수축 처리에 제공하고, 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 개시하고, 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서 125 ㎜ 에서 150 ㎜ 까지 증대시켰다. 좌측 클립의 클립 피치에 대해서는 클립 피치의 감소를 개시하고, 제 1 경사 연신 존 (C1) 에 있어서 125 ㎜ 에서 100 ㎜ 까지 감소시켰다. 다음으로, 필름이 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 들어감과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하고, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 100 ㎜ 에서 150 ㎜ 까지 증대시켰다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는, 제 2 경사 연신 존 (C2) 에 있어서 150 ㎜ 인 채 유지하였다. 경사 연신 전후의 클립 피치 변화율은 1.2 였다. 또, 상기 경사 연신과 동시에, 폭 방향으로도 1.9 배의 연신을 실시하였다. 또한, 경사 연신은 138 ℃ 에서 실시하였다.

(MD 수축 처리)

이어서, 수축 존에 있어서, MD 수축 처리를 실시하였다. 구체적으로는, 필름이 제 1 수축 존 (D1) 에 들어감과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 감소를 개시하고, 제 1 수축 존 (D1) 에 있어서 150 ㎜ 에서 137.5 ㎜ 까지 감소시켰다. 제 1 수축 존 (D1) 에 있어서, 우측 클립의 클립 피치는, 경사 연신 후의 클립 피치 150 ㎜ 를 유지하였다. 다음으로, 필름이 제 2 수축 존 (D2) 에 들어감과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 감소를 개시하고, 제 2 수축 존 (D2) 에 있어서 150 ㎜ 에서 137.5 ㎜ 까지 감소시켰다. 제 2 수축 존 (D2) 에 있어서, 좌측 클립의 클립 피치는, 클립 피치 137.5 ㎜ 를 유지하였다. MD 수축 처리에 있어서의 수축률은 8.3 ％ 였다.

이상과 같이 하여, 위상차 필름 (두께 70 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 800 ㎜ 폭으로 양단 트리밍하고, 상기 (1) 및 (2) 의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜실시예 2＞

폴리카보네이트계 수지 필름 대신에 시클로올레핀계 수지 필름 (닛폰 제온사 제조 「제오노아 ZF-14 필름」, 두께 100 ㎛, 폭 765 ㎜) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜실시예 3＞

(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 ㎏ 의 디메틸술폭시드 (DMSO) 에 용해하였다. 여기에, 298 g 의 2-메톡시-1-나프토알데히드 및 80 g 의 p-톨루엔술폰산·1 수화물을 첨가하여, 40 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 반응 용액에, 318 g 의 벤즈알데히드를 첨가하고, 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 용해하고, 다시 메탄올로 재침전을 실시하였다. 이것을, 여과, 건조시켜, 1.19 ㎏ 의 백색 중합체를 얻었다.

얻어진 중합체는, ¹H-NMR 로 측정한 결과, 하기 식 (I) 로 나타내는 반복 단위를 갖고, l : m : n : o 의 비율 (몰비) 은 10 : 25 : 52 : 11 이었다. 또, 이 중합체의 유리 전이 온도를 측정한 결과, 130 ℃ 였다.

[화학식 1]

얻어진 중합체를 메틸에틸케톤 (MEK) 에 용해하고, 얻어진 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (두께 70 ㎛) 상에 다이코터로 도공하고, 공기 순환식 건조 오븐에서 건조시킨 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 벗겨내고, 두께 225 ㎛, 폭 765 ㎜ 의 폴리비닐아세탈계 수지 필름을 얻었다.

상기 폴리비닐아세탈계 수지 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차 필름을 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 1＞

MD 수축 처리에 있어서, 좌우의 클립의 클립 피치를 동시에 감소시키기 시작한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 위상차 필름을 얻었다. 구체적으로는, 제 1 수축 존에 있어서는, 좌우의 클립의 클립 피치를 모두 경사 연신 후의 클립 피치 150 ㎜ 를 유지하였다. 다음으로, 필름이 제 2 수축 존에 들어감과 동시에, 좌우의 클립의 클립 피치의 감소를 개시하고, 제 2 수축 존 (D2) 에 있어서 150 ㎜ 에서 137.5 ㎜ 까지 감소시켰다.

얻어진 위상차 필름을 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 2＞

MD 수축 처리를 실시하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 위상차 필름을 얻었다. 구체적으로는, 좌우의 클립의 클립 피치를 모두 경사 연신 후의 클립 피치 150 ㎜ 로 유지한 채로, 수축 존 (실제로는 열처리 존) 에 필름을 통과시켰다.

얻어진 위상차 필름을 실시예 1 과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의해 얻어진 위상차 필름은, 치수 변화가 적고, 또한 약간의 치수 변화가 발생한 경우에도 치수 변화의 정도가 필름 내에서 균일하다.

산업상 이용가능성

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 위상차 필름은, 원 편광판에 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 : 원 편광판
310 : 편광자
320 : 제 1 보호 필름
330 : 제 2 보호 필름
340 : 위상차 필름

Claims (8)

1. 필름의 좌우 단부를, 각각, 세로 방향의 클립 피치가 변화되는 가변 피치형의 좌우의 클립에 의해 파지하는 파지 공정,
   그 필름을 예열하는 예열 공정,
   그 좌우의 클립의 클립 피치를 각각 독립적으로 변화시켜, 그 필름을 경사 연신하는 경사 연신 공정,
   그 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키는 수축 공정, 및
   그 필름을 파지하는 클립을 해방하는 개방 공정을 포함하고,
   그 수축 공정에 있어서, 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치와, 타방의 클립의 클립 피치가 감소하기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 축소하는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 경사 연신 공정이, 상기 좌우의 클립 중 일방의 클립의 클립 피치가 증대하기 시작하는 위치와 타방의 클립의 클립 피치가 증대하기 시작하는 위치를 세로 방향에 있어서의 상이한 위치로 한 상태에서, 각각의 클립의 클립 피치를 소정의 피치까지 확대하는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 경사 연신 공정이,
   (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 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 경사 연신 공정에 있어서 먼저 클립 피치를 증대시킨 일방의 클립의 클립 피치를
   상기 수축 공정에 있어서, 타방의 클립보다 늦게 감소시키는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 필름을 경사 연신 공정 후 또한 수축 공정 전에, 상기 좌우의 클립의 클립 피치를 감소시켜 그 필름을 세로 방향으로 수축시키면서 가로 방향으로 연신하는 것을 추가로 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 필름을 구성하는 재료가, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 시클로올레핀계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지 또는 폴리에스테르카보네이트계 수지인, 위상차 필름의 제조 방법.
7. 제 1 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지고,
   면내 위상차가, Re(550) ＜ Re(650) 의 관계를 만족하고;
   여기서, Re(550) 및 Re(650) 은, 각각, 23 ℃ 에 있어서의 파장 550 ㎚ 및 650 ㎚ 로 측정한 면내 위상차를 나타내는, 위상차 필름.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 위상차 필름의 Re(550) 과 Re(650) 의 비 {(Re(550)/Re(650)} 이 0.8 ∼ 0.97 인, 위상차 필름.

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