KR20220038051A - 위상차 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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쿄스케 이노우에
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니폰 제온 가부시키가이샤
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Abstract

결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성되고, NZ 계수가 1.0 미만이고, 또한 헤이즈가 1.0% 미만인, 위상차 필름.

Description

위상차 필름 및 그 제조 방법
본 발명은, 위상차 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 수지를 사용한 필름의 제조 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1 ~ 3).
일본 공개특허공보 평02-64141호 일본 공개특허공보 2016-26909호 국제 공개 제2017/065222호
수지를 사용하여 제조되는 필름의 하나로, 위상차 필름이 있다. 위상차 필름은, 면내 방향 및 두께 방향 중 적어도 일방에 리타데이션을 가지므로, 일반적으로, 면내 방향 및 두께 방향 중 적어도 일방의 방향에 큰 복굴절을 갖는 것이 요구된다.
면내 방향의 복굴절과 두께 방향의 복굴절의 밸런스는, NZ 계수에 의해 나타낼 수 있다. 예를 들어, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름이 얻어지면, 그 위상차 필름에 의해, 표시 장치의 시야각, 콘트라스트, 화질 등의 표시 품질의 개선이 가능해진다.
NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름의 제조 방법은, 종래, 알려져 있다. 그러나, 종래의 제조 방법에서는, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 간단하게 제조할 수 없었다. 예를 들어, 종래의 제조 방법에서는, 필름의 연신 및 수축을 조합하여 실시할 필요가 있거나, 두께를 정밀하게 조정한 복수의 층을 구비하는 필름을 사용할 필요가 있거나 하였다. 그 때문에, 제어 항목이 많아지거나 공정수가 많거나 하므로, 제조 방법이 복잡해지는 경향이 있었다.
또한, 위상차 필름은, 광학 필름의 1종이므로, 통상, 헤이즈가 작은 것이 요구된다. 그러나, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름 중에서도 특히 헤이즈가 작은 것은, 종래의 기술에 의해서는 제조하는 것 자체가 곤란하였다. 그 때문에, 제조 방법이 간단한지의 여부에 상관없이, NZ 계수가 1.0 미만이고 또한 헤이즈가 작은 위상차 필름을 실현하는 기술도 요구되고 있었다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 창안된 것으로, NZ 계수가 1.0 미만이고, 또한 헤이즈가 작은 위상차 필름; 그리고, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 간단하게 제조할 수 있는 제조 방법;을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토하였다. 그 결과, 본 발명자는, 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성된 광학 등방성의 수지 필름을 준비하는 제1 공정과, 이 수지 필름을 유기 용매에 접촉시켜 두께 방향의 복굴절을 변화시키는 제2 공정을 포함하는 방법에 의하면, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 간단하게 제조할 수 있는 것을 알아냈다. 또한, 본 발명자는, 이 제조 방법에 의하면, NZ 계수가 1.0 미만이고 또한 헤이즈가 작은 위상차 필름을 실현할 수 있는 것을 알아냈다. 이들 지견에 기초하여, 본 발명자는 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 하기의 것을 포함한다.
[1] 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성되고,
NZ 계수가 1.0 미만이고, 또한,
헤이즈가 1.0% 미만인, 위상차 필름.
[2] 상기 위상차 필름의 NZ 계수가, 0.0보다 크고 1.0 미만인, [1]에 기재된 위상차 필름.
[3] 상기 위상차 필름이, 유기 용매를 포함하는, [1] 또는 [2]에 기재된 위상차 필름.
[4] 상기 유기 용매가, 탄화수소 용매인, [3]에 기재된 위상차 필름.
[5] 상기 결정성을 갖는 중합체가, 지환식 구조를 함유하는, [1] ~ [4] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[6] 상기 결정성을 갖는 중합체가, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물인, [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[7] 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성된 광학 등방성의 수지 필름을 준비하는 제1 공정과,
상기 수지 필름을, 유기 용매에 접촉시켜, 두께 방향의 복굴절을 변화시키는 제2 공정을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
[8] 상기 제2 공정 후에, 상기 수지 필름을 연신하는 제3 공정을 포함하는, [7]에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[9] 상기 유기 용매가, 탄화수소 용매인, [7] 또는 [8]에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[10] 상기 결정성을 갖는 중합체가, 지환식 구조를 함유하는, [7] ~ [9] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[11] 상기 결정성을 갖는 중합체가, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물인, [7] ~ [10] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
본 발명에 의하면, NZ 계수가 1.0 미만이고, 또한 헤이즈가 작은 위상차 필름; 그리고, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 간단하게 제조할 수 있는 제조 방법;을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 필름의 면내 리타데이션 Re는, 별도로 언급하지 않는 한, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 면내 방향의 복굴절은, 별도로 언급하지 않는 한, (nx - ny)로 나타내어지는 값이고, 따라서 Re/d로 나타내어진다. 또한, 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 별도로 언급하지 않는 한, Rth = [{(nx + ny)/2} - nz] × d로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 두께 방향의 복굴절은, 별도로 언급하지 않는 한, [{(nx + ny)/2} - nz]로 나타내어지는 값이고, 따라서 Rth/d로 나타내어진다. 또한, 필름의 NZ 계수는, 별도로 언급하지 않는 한, (nx - nz)/(nx - ny)로 나타내어지는 값이다. 여기서, nx는, 필름의 두께 방향과 수직한 방향(면내 방향)으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타낸다. ny는, 필름의 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는, 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. d는, 필름의 두께를 나타낸다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 590nm이다.
이하의 설명에 있어서, 고유 복굴절이 플러스인 재료란, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 그것과 수직한 방향의 굴절률보다 커지는 재료를 의미한다. 또한, 고유 복굴절이 마이너스인 재료란, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 그것과 수직한 방향의 굴절률보다 작아지는 재료를 의미한다. 고유 복굴절의 값은 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 「장척」의 필름이란, 폭에 대하여 5배 이상의 길이를 갖는 필름을 말하며, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 필름을 말한다. 길이의 상한에 특별한 제한은 없으나, 통상, 폭에 대하여 10만배 이하이다.
이하의 설명에 있어서, 요소의 방향이 「평행」, 「수직」, 및 「직교」란, 별도로 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내, 예를 들어 ±5°의 범위 내에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.
이하의 설명에 있어서, 장척의 필름의 길이 방향은, 통상은 제조 라인에 있어서의 필름 반송 방향과 평행하다. 또한, MD 방향(machine direction)은, 제조 라인에 있어서의 필름의 반송 방향으로, 통상은 장척의 필름의 길이 방향과 평행하다. 또한, TD 방향(transverse direction)은, 필름면과 평행한 방향으로서, 상기 MD 방향과 수직한 방향이고, 통상은 장척의 필름의 폭 방향과 평행하다.
[1. 제1 실시형태에 따른 위상차 필름의 개요]
본 발명의 제1 실시형태에 따른 위상차 필름은, 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성되고, NZ 계수가 1.0 미만이고, 또한 헤이즈가 작다. 이러한 위상차 필름은, 종래의 기술에서는 실현할 수 없었으나, 본 발명에 의해 비로소 실현할 수 있었던 것이다. 이 위상차 필름은, 예를 들어 표시 장치에 설치함으로써, 그 표시 장치에 표시되는 화상의 선명성을 높게 하면서, 시야각, 콘트라스트, 화질 등의 표시 품질을 개선할 수 있다.
종래, 표시 장치에 표시되는 화상의 선명성을 높게 하면서 표시 품질을 개선한다는 과제를 해결하기 위한 기술적 수단이 요구되고 있었으나, 그 기술적 수단을 구체화하는 것이 곤란하였다. 일 국면에 있어서, 제1 실시형태에 따른 위상차 필름은, 상기의 기술적 수단의 구체화를 비로소 달성한 것이라고 할 수 있다.
[2. 위상차 필름에 포함되는 결정성 수지]
제1 실시형태에 따른 위상차 필름은, 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성되어 있다. 「결정성을 갖는 중합체」란, 융점 Tm을 갖는 중합체를 나타낸다. 즉, 「결정성을 갖는 중합체」란, 시차 주사 열량계(DSC)로 융점을 관측할 수 있는 중합체를 나타낸다. 이하의 설명에 있어서, 결정성을 갖는 중합체를, 「결정성 중합체」라고 하는 경우가 있다. 또한, 결정성 중합체를 포함하는 수지를 「결정성 수지」라고 하는 경우가 있다. 이 결정성 수지는, 바람직하게는 열가소성 수지이다.
결정성 중합체는, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 것이 바람직하다. 플러스의 고유 복굴절을 갖는 결정성 중합체를 사용함으로써, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 용이하게 제조할 수 있다.
결정성 중합체는, 지환식 구조를 함유하는 것이 바람직하다. 지환식 구조를 함유하는 결정성 중합체를 사용함으로써, 위상차 필름의 기계 특성, 내열성, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성, 및 경량성을 양호하게 할 수 있다. 지환식 구조를 함유하는 중합체란, 분자 내에 지환식 구조를 갖는 중합체를 나타낸다. 이러한 지환식 구조를 함유하는 중합체는, 예를 들어, 고리형 올레핀을 단량체로서 사용한 중합 반응에 의해 얻어질 수 있는 중합체 또는 그 수소화물일 수 있다.
지환식 구조로는, 예를 들어, 시클로알칸 구조 및 시클로알켄 구조를 들 수 있다. 이들 중에서도, 열 안정성 등의 특성이 우수한 위상차 필름이 얻어지기 쉬운 점에서, 시클로알칸 구조가 바람직하다. 1개의 지환식 구조에 포함되는 탄소 원자의 수는, 바람직하게는 4개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상이고, 바람직하게는 30개 이하, 보다 바람직하게는 20개 이하, 특히 바람직하게는 15개 이하이다. 1개의 지환식 구조에 포함되는 탄소 원자의 수가 상기 범위 내에 있음으로써, 기계적 강도, 내열성, 및 성형성이 고도로 밸런스된다.
지환식 구조를 함유하는 결정성 중합체에 있어서, 모든 구조 단위에 대한 지환식 구조를 갖는 구조 단위의 비율은, 바람직하게는 30 중량% 이상, 보다 바람직하게는 50 중량% 이상, 특히 바람직하게는 70 중량% 이상이다. 지환식 구조를 갖는 구조 단위의 비율을 상기와 같이 많게 함으로써, 내열성을 높일 수 있다. 모든 구조 단위에 대한 지환식 구조를 갖는 구조 단위의 비율은, 100 중량% 이하로 할 수 있다. 또한, 지환식 구조를 함유하는 결정성 중합체에 있어서, 지환식 구조를 갖는 구조 단위 이외의 잔부는, 특별한 한정은 없고, 사용 목적에 따라 적당히 선택할 수 있다.
지환식 구조를 함유하는 결정성 중합체로는, 예를 들어, 하기의 중합체(α) ~ 중합체(δ)를 들 수 있다. 이들 중에서도, 내열성이 우수한 위상차 필름이 얻어지기 쉬운 점에서, 중합체(β)가 바람직하다.
중합체(α): 고리형 올레핀 단량체의 개환 중합체로서, 결정성을 갖는 것.
중합체(β): 중합체(α)의 수소화물로서, 결정성을 갖는 것.
중합체(γ): 고리형 올레핀 단량체의 부가 중합체로서, 결정성을 갖는 것.
중합체(δ): 중합체(γ)의 수소화물로서, 결정성을 갖는 것.
구체적으로는, 지환식 구조를 함유하는 결정성 중합체로는, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체로서 결정성을 갖는 것, 및 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물로서 결정성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 그 중에서도, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물로서 결정성을 갖는 것이 특히 바람직하다. 여기서, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체란, 전체 구조 단위에 대한 디시클로펜타디엔 유래의 구조 단위의 비율이, 통상 50 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이상, 보다 바람직하게는 90 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 100 중량%인 중합체를 말한다.
디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물은, 라세모·다이애드의 비율이 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물에 있어서의 반복 단위의 라세모·다이애드의 비율은, 바람직하게는 51% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 특히 바람직하게는 85% 이상이다. 라세모·다이애드의 비율이 높은 것은, 신디오택틱 입체 규칙성이 높은 것을 나타낸다. 따라서, 라세모·다이애드의 비율이 높을수록, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물의 융점이 높은 경향이 있다.
라세모·다이애드의 비율은, 후술하는 실시예에 기재된 13C-NMR 스펙트럼 분석에 기초하여 결정할 수 있다.
상기 중합체(α) ~ 중합체(δ)로는, 국제 공개 제2018/062067호에 개시되어 있는 제조 방법에 의해 얻어지는 중합체를 사용할 수 있다.
결정성 중합체의 융점 Tm은, 바람직하게는 200℃ 이상, 보다 바람직하게는 230℃ 이상이고, 바람직하게는 290℃ 이하이다. 이러한 융점 Tm을 갖는 결정성 중합체를 사용함으로써, 성형성과 내열성의 밸런스가 더욱 우수한 위상차 필름을 얻을 수 있다.
통상, 결정성 중합체는, 유리 전이 온도 Tg를 갖는다. 결정성 중합체의 구체적인 유리 전이 온도 Tg는, 특별히 한정되지 않지만, 통상은 85℃ 이상, 통상 170℃ 이하이다.
중합체의 유리 전이 온도 Tg 및 융점 Tm은, 이하의 방법에 의해 측정할 수 있다. 먼저, 중합체를, 가열에 의해 융해시키고, 융해된 중합체를 드라이아이스로 급랭한다. 계속해서, 이 중합체를 시험체로서 사용하고, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여, 10℃/분의 승온 속도(승온 모드)로, 중합체의 유리 전이 온도 Tg 및 융점 Tm을 측정할 수 있다.
결정성 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 1,000 이상, 보다 바람직하게는 2,000 이상이고, 바람직하게는 1,000,000 이하, 보다 바람직하게는 500,000 이하이다. 이러한 중량 평균 분자량을 갖는 결정성 중합체는, 성형 가공성과 내열성의 밸런스가 우수하다.
결정성 중합체의 분자량 분포(Mw/Mn)는, 바람직하게는 1.0 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상이고, 바람직하게는 4.0 이하, 보다 바람직하게는 3.5 이하이다. 여기서, Mn은 수평균 분자량을 나타낸다. 이러한 분자량 분포를 갖는 결정성 중합체는, 성형 가공성이 우수하다.
중합체의 중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)는, 테트라하이드로푸란을 전개 용매로 하는 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)에 의해, 폴리스티렌 환산값으로서 측정할 수 있다.
위상차 필름에 포함되는 결정성 중합체의 결정화도는, 특별한 제한은 없으나, 통상은, 어느 정도 이상 높다. 구체적인 결정화도의 범위는, 바람직하게는 10% 이상, 보다 바람직하게는 15% 이상, 특히 바람직하게는 30% 이상이다. 결정성 중합체의 결정화도는, X선 회절법에 의해 측정할 수 있다.
결정성 중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
결정성 수지에 있어서의 결정성 중합체의 비율은, 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 바람직하게는 90 중량% 이상이다. 결정성 중합체의 비율이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 위상차 필름의 복굴절의 발현성 및 내열성을 높일 수 있다. 결정성 중합체의 비율의 상한은, 100 중량% 이하일 수 있다.
결정성 수지는, 결정성 중합체에 더하여, 임의의 성분을 포함할 수 있다. 임의의 성분으로는, 예를 들어, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 등의 산화 방지제; 힌더드아민계 광 안정제 등의 광 안정제; 석유계 왁스, 피셔 트로프슈 왁스, 폴리알킬렌 왁스 등의 왁스; 소르비톨계 화합물, 유기 인산의 금속염, 유기 카르복실산의 금속염, 카올린 및 탤크 등의 핵제; 디아미노스틸벤 유도체, 쿠마린 유도체, 아졸계 유도체(예를 들어, 벤조옥사졸 유도체, 벤조트리아졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 및 벤조티아졸 유도체), 카르바졸 유도체, 피리딘 유도체, 나프탈산 유도체, 및 이미다졸론 유도체 등의 형광 증백제; 벤조페논계 자외선 흡수제, 살리실산계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 등의 자외선 흡수제; 탤크, 실리카, 탄산칼슘, 유리 섬유 등의 무기 충전재; 착색제; 난연제; 난연 조제; 대전 방지제; 가소제; 근적외선 흡수제; 활제; 필러; 및 연질 중합체 등의, 결정성 중합체 이외의 임의의 중합체; 등을 들 수 있다. 임의의 성분은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
[3. 위상차 필름의 NZ 계수]
본 발명의 제1 실시형태에 따른 위상차 필름의 NZ 계수는, 통상 1.0 미만이다. 이와 같이 1.0 미만의 NZ 계수를 갖는 위상차 필름은, 표시 장치에 설치한 경우에, 그 표시 장치의 시야각, 콘트라스트, 화질 등의 표시 품질의 개선이 가능하다.
위상차 필름의 NZ 계수의 구체적인 값은, 위상차 필름의 용도에 따라 임의일 수 있고, 예를 들어, 0.8 미만, 0.6 미만, 0.4 미만 등일 수 있다. 위상차 필름의 NZ 계수의 하한은 임의이며, 예를 들어, -1000보다 큼, -500보다 큼, -100보다 큼, -40보다 큼, -20보다 큼 등일 수 있다. 그 중에서도, 종래의 기술에 의한 제조가 특히 곤란하였던 점에서, 위상차 필름의 NZ 계수는, 0.0보다 큰 것이 바람직하다.
필름의 NZ 계수는, 그 필름의 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth로부터 계산에 의해 구할 수 있다.
[4. 위상차 필름의 헤이즈]
본 발명의 제1 실시형태에 따른 위상차 필름의 헤이즈는, 통상 1.0% 미만, 바람직하게는 0.8% 미만, 보다 바람직하게는 0.5% 미만이고, 이상적으로는 0.0%이다. 이와 같이 헤이즈가 작은 위상차 필름은, 표시 장치에 설치한 경우에, 그 표시 장치에 표시되는 화상의 선명성을 높게 할 수 있다.
필름의 헤이즈는, 헤이즈미터(예를 들어, 닛폰 덴쇼쿠 공업사 제조 「NDH5000」)를 사용하여 측정할 수 있다.
[5. 위상차 필름에 포함되는 유기 용매]
본 발명의 제1 실시형태에 따른 위상차 필름은, 유기 용매를 포함할 수 있다. 이 유기 용매는, 통상, 제2 실시형태에서 설명하는 제조 방법의 제2 공정에 있어서 필름 중에 흡수된 것이다.
제2 공정에 있어서 필름 중에 흡수된 유기 용매의 전부 또는 일부는, 중합체의 내부에 파고들어갈 수 있다. 따라서, 유기 용매의 끓는점 이상에서 건조를 행하였다고 해도, 용이하게는 용매를 완전히 제거하는 것은 어렵다. 따라서, 위상차 필름은, 유기 용매를 포함하는 것이 통상적이다.
상기의 유기 용매로는, 결정성 중합체를 용해하지 않는 것을 사용할 수 있다. 바람직한 유기 용매로는, 예를 들어, 톨루엔, 리모넨, 데칼린 등의 탄화수소 용매; 이황화탄소;를 들 수 있다. 유기 용매의 종류는, 1종류여도 되고, 2종류 이상이어도 된다.
위상차 필름의 중량 100%에 대한 당해 위상차 필름에 포함되는 유기 용매의 비율(용매 함유율)은, 바람직하게는 10 중량% 이하, 보다 바람직하게는 5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.1 중량% 이하이다.
위상차 필름의 용매 함유율은, 실시예에 있어서 설명하는 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.
[6. 위상차 필름의 그 밖의 특성]
위상차 필름은, 통상, 면내 방향 및 두께 방향 중 적어도 일방의 방향에 큰 복굴절을 갖는다. 구체적으로는, 위상차 필름은, 통상 1.0 × 10-3 이상의 면내 방향의 복굴절 Re/d, 및 1.0 × 10-3 이상의 두께 방향의 복굴절의 절대값 |Rth/d| 중 적어도 일방을 갖는다.
상세하게는, 위상차 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d는, 통상 1.0 × 10-3 이상, 바람직하게는 3.0 × 10-3 이상, 특히 바람직하게는 5.0 × 10-3 이상이다. 상한에 제한은 없고, 예를 들어, 2.0 × 10-2 이하, 1.5 × 10-2 이하, 또는 1.0 × 10-2 이하일 수 있다. 단, 위상차 필름의 두께 방향의 복굴절의 절대값 |Rth/d|가 1.0 × 10-3 이상인 경우에는, 위상차 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d는 상기 범위의 밖에 있을 수 있다.
또한, 위상차 필름의 두께 방향의 복굴절의 절대값 |Rth/d|는, 통상 1.0 × 10-3 이상, 바람직하게는 3.0 × 10-3 이상, 특히 바람직하게는 5.0 × 10-3 이상이다. 상한에 제한은 없고, 예를 들어, 2.0 × 10-2 이하, 1.5 × 10-2 이하, 또는 1.0 × 10-2 이하일 수 있다. 단, 위상차 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d가 1.0 × 10-3 이상인 경우에는, 위상차 필름의 두께 방향의 복굴절의 절대값 |Rth/d|는 상기 범위의 밖에 있을 수 있다.
위상차 필름의 면내 리타데이션 Re의 값은, 위상차 필름의 용도에 따라 설정할 수 있다.
위상차 필름의 구체적인 면내 리타데이션 Re는, 예를 들어, 바람직하게는 10nm 이하, 보다 바람직하게는 5nm 이하, 특히 바람직하게는 3nm 이하일 수 있다. 이 경우, 위상차 필름은, 포지티브 C 플레이트 또는 네거티브 C 플레이트로서 기능할 수 있다.
또한, 위상차 필름의 구체적인 면내 리타데이션 Re는, 예를 들어, 바람직하게는 100nm 이상, 보다 바람직하게는 110nm 이상, 특히 바람직하게는 120nm 이상일 수 있고, 또한, 바람직하게는 180nm 이하, 보다 바람직하게 170nm 이하, 특히 바람직하게는 160nm 이하일 수 있다. 이 경우, 위상차 필름은, 1/4 파장판으로서 기능할 수 있다.
또한, 위상차 필름의 구체적인 면내 리타데이션 Re는, 예를 들어, 바람직하게는 245nm 이상, 보다 바람직하게는 265nm 이상, 특히 바람직하게는 270nm 이상일 수 있고, 또한, 바람직하게는 320nm 이하, 보다 바람직하게는 300nm 이하, 특히 바람직하게는 295nm 이하일 수 있다. 이 경우, 위상차 필름은, 1/2 파장판으로서 기능할 수 있다.
위상차 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 값은, 위상차 필름의 용도에 따라 설정할 수 있다. 위상차 필름의 구체적인 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 바람직하게는 200nm 이상, 보다 바람직하게는 250nm 이상, 특히 바람직하게는 300nm 이상일 수 있다. 또한, 상한은, 10000nm 이하일 수 있다.
필름의 리타데이션은, 위상차계(예를 들어, AXOMETRICS사 제조 「AxoScan OPMF-1」)를 사용하여 측정할 수 있다.
위상차 필름은, 광학 필름이므로, 높은 투명성을 갖는 것이 바람직하다. 위상차 필름의 구체적인 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 88% 이상이다. 위상차 필름의 전체 광선 투과율은, 자외·가시 분광계를 사용하여, 파장 400nm ~ 700nm의 범위에서 측정할 수 있다.
위상차 필름의 두께 d는, 위상차 필름의 용도에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 위상차 필름의 구체적인 두께 d는, 바람직하게는 5μm 이상, 보다 바람직하게는 10μm 이상, 특히 바람직하게는 20μm 이상이고, 바람직하게는 200μm 이하, 보다 바람직하게는 100μm 이하, 특히 바람직하게는 50μm 이하이다. 위상차 필름의 두께 d가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 핸들링성을 양호하게 하거나, 강도를 높게 하거나 할 수 있다. 또한, 위상차 필름의 두께 d가 상한값 이하인 경우, 장척의 위상차 필름의 권취가 용이하다.
위상차 필름은, 매엽의 필름이어도 되고, 장척의 필름이어도 된다.
상술한 제1 실시형태에 따른 위상차 필름은, 후술하는 제2 실시형태에서 설명하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
[7. 제2 실시형태에 따른 위상차 필름의 제조 방법의 개요]
본 발명의 제2 실시형태에 따른 위상차 필름의 제조 방법은, 결정성 중합체를 포함하는 결정성 수지로 형성된 광학 등방성의 수지 필름을 준비하는 제1 공정과; 이 수지 필름을, 유기 용매에 접촉시켜, 두께 방향의 복굴절을 변화시키는 제2 공정을 포함한다. 이 제조 방법에서는, 제2 공정에 있어서 수지 필름의 NZ 계수를 조정할 수 있으므로, 1.0 미만의 NZ 계수를 갖는 위상차 필름을 간단하게 제조할 수 있다.
이 제조 방법에 의해 1.0 미만의 NZ 계수를 갖는 위상차 필름이 얻어지는 메커니즘을, 본 발명자는 하기와 같다고 추찰한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는, 하기의 메커니즘에 의해 제한되는 것은 아니다.
결정성 수지로 형성된 광학 등방성의 수지 필름을, 제2 공정에 있어서 유기 용매와 접촉시키면, 그 유기 용매가 수지 필름 중에 침입한다. 침입한 유기 용매의 작용에 의해, 필름 중의 결정성 중합체의 분자에 마이크로 브라운 운동이 발생하고, 필름의 분자쇄가 배향된다. 본 발명자의 검토에 의하면, 이 분자쇄의 배향시에는, 결정성 중합체의 용매 유기(誘起) 결정화 현상이 진행되는 일이 있을 수 있다고 생각된다.
그런데, 수지 필름의 표면적은, 주표면인 표면 및 이면이 크다. 따라서, 유기 용매의 침입 속도는, 상기의 표면 또는 이면을 통한 두께 방향으로의 침입 속도가 빠르다. 그러면, 상기의 결정성 중합체의 분자의 배향은, 당해 중합체의 분자가 두께 방향으로 배향되도록 진행될 수 있다.
이와 같이 결정성 중합체의 분자가 두께 방향으로 배향됨으로써, 당해 수지 필름의 NZ 계수가 조정된다. 따라서, 유기 용매와의 접촉 후의 수지 필름을, 1.0 미만의 NZ 계수를 갖는 위상차 필름으로서 얻을 수 있다. 이와 같이 광학 등방성의 수지 필름과 유기 용매를 단순히 접촉시키는 것만으로 NZ 계수를 조정할 수 있는 것은, 위상차 필름의 제조를 용이하게 함에 있어서 유용하다.
본 발명의 제2 실시형태에 따른 위상차 필름의 제조 방법은, 상술한 제1 공정 및 제2 공정에 조합하여, 임의의 공정을 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 위상차 필름의 제조 방법은, 제2 공정 후에 수지 필름을 연신하는 제3 공정을 포함하고 있어도 되고, 제2 공정 후에 수지 필름에 열처리를 실시하는 제4 공정을 포함하고 있어도 된다. 이들 임의의 공정을 행하는 경우, 그들 임의의 공정에 의해 특성이 조정된 수지 필름으로서, 위상차 필름을 얻을 수 있다.
[8. 제1 공정: 수지 필름의 준비]
제1 공정에서는, 결정성 중합체를 포함하는 결정성 수지로 형성된 광학 등방성의 수지 필름을 준비한다. 이하의 설명에서는, 제2 공정에 있어서의 유기 용매와의 접촉 전의 수지 필름을, 적당히 「원단 필름」이라고 하는 경우가 있다.
제1 공정에서 준비되는 광학 등방성의 원단 필름의 재료로서의 결정성 수지는, 제1 실시형태에 있어서 설명한 결정성 수지와 동일할 수 있다. 단, 원단 필름에 포함되는 결정성 중합체의 결정화도는, 작은 것이 바람직하다. 구체적인 결정화도는, 바람직하게는 10% 미만, 보다 바람직하게는 5% 미만, 특히 바람직하게는 3% 미만이다. 유기 용매와 접촉하기 전의 원단 필름에 포함되는 결정성 중합체의 결정화도가 낮으면, 유기 용매와의 접촉에 의해 많은 결정성 중합체의 분자를 두께 방향으로 배향시킬 수 있으므로, 넓은 범위에서의 NZ 계수의 조정이 가능해진다.
원단 필름은, 광학 등방성의 수지 필름이다. 즉, 원단 필름은, 면내 방향의 복굴절 Re/d가 작고, 또한 두께 방향의 복굴절의 절대값 |Rth/d|가 작은 필름이다. 구체적으로는, 원단 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d는, 통상 1.0 × 10-3 미만, 바람직하게는 0.5 × 10-3 미만, 보다 바람직하게는 0.3 × 10-3 미만이다. 또한, 원단 필름의 두께 방향의 복굴절의 절대값 |Rth/d|는, 통상 1.0 × 10-3 미만, 바람직하게는 0.5 × 10-3 미만, 보다 바람직하게는 0.3 × 10-3 미만이다. 이와 같이 광학 등방성을 갖는 것은, 원단 필름에 포함되는 결정성 중합체의 분자의 배향성이 낮고, 실질적으로 무배향 상태로 되어 있는 것을 나타낸다. 이러한 광학 등방성의 수지 필름을 원단 필름으로서 사용한 경우, 당해 원단 필름의 광학 특성의 정밀한 제어가 불필요하고, 따라서 결정성 중합체의 분자의 배향성의 정밀한 제어가 불필요하므로, 위상차 필름의 제조 방법을 심플하게 할 수 있다. 또한, 광학 등방성의 수지 필름을 원단 필름으로서 사용한 경우, 통상은, 헤이즈가 작은 위상차 필름을 얻을 수 있다.
원단 필름은, 유기 용매의 함유량이 작은 것이 바람직하고, 유기 용매를 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다. 원단 필름의 중량 100%에 대한 당해 원단 필름에 포함되는 유기 용매의 비율(용매 함유율)은, 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.5% 이하, 특히 바람직하게는 0.1% 이하이고, 이상적으로는 0.0%이다. 유기 용매와 접촉하기 전의 원단 필름에 포함되는 유기 용매의 양이 적음으로써, 유기 용매와의 접촉에 의해 많은 결정성 중합체의 분자를 두께 방향으로 배향시킬 수 있으므로, 넓은 범위에서의 NZ 계수의 조정이 가능해진다.
원단 필름의 용매 함유율은, 밀도에 의해 측정할 수 있다.
원단 필름의 헤이즈는, 바람직하게는 1.0% 미만, 바람직하게는 0.8% 미만, 보다 바람직하게는 0.5% 미만이고, 이상적으로는 0.0%이다. 원단 필름의 헤이즈가 작을수록, 얻어지는 위상차 필름의 헤이즈를 작게 하기 쉽다.
원단 필름의 두께는, 제조하고자 하는 위상차 필름의 두께에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 통상, 제2 공정에서 유기 용매와 접촉시킴으로써, 두께는 커진다. 한편, 제3 공정에 있어서 연신을 행하는 경우, 그 연신에 의해 두께는 작아진다. 따라서, 상기와 같은 제2 공정 이후의 공정에 있어서의 두께의 변화를 고려하여, 원단 필름의 두께를 설정해도 된다.
원단 필름은, 매엽의 필름이어도 되지만, 장척의 필름인 것이 바람직하다. 장척의 원단 필름을 사용함으로써, 롤·투·롤법에 의한 위상차 필름의 연속적인 제조가 가능하므로, 위상차 필름의 생산성을 효과적으로 높일 수 있다.
원단 필름의 제조 방법으로는, 유기 용매를 포함하지 않는 원단 필름이 얻어지는 점에서, 사출 성형법, 압출 성형법, 프레스 성형법, 인플레이션 성형법, 블로우 성형법, 캘린더 성형법, 주형 성형법, 압축 성형법 등의 수지 성형법이 바람직하다. 이들 중에서도, 두께의 제어가 용이한 점에서, 압출 성형법이 바람직하다.
압출 성형법에 있어서의 제조 조건은, 바람직하게는 하기와 같다. 실린더 온도(용융 수지 온도)는, 바람직하게는 Tm 이상, 보다 바람직하게는 「Tm + 20℃」 이상이고, 바람직하게는 「Tm + 100℃」 이하, 보다 바람직하게는 「Tm + 50℃」 이하이다. 또한, 필름상으로 압출된 용융 수지가 최초로 접촉하는 냉각체는 특별히 한정되지 않지만, 통상은 캐스트 롤을 사용한다. 이 캐스트 롤 온도는, 바람직하게는 「Tg - 50℃」 이상이고, 바람직하게는 「Tg + 70℃」 이하, 보다 바람직하게는 「Tg + 40℃」 이하이다. 또한, 냉각 롤 온도는, 바람직하게는 「Tg - 70℃」 이상, 보다 바람직하게는 「Tg - 50℃」 이상이고, 바람직하게는 「Tg + 60℃」 이하, 보다 바람직하게는 「Tg + 30℃」 이하이다. 이러한 조건으로 원단 필름을 제조하는 경우, 두께 1μm ~ 1mm의 원단 필름을 용이하게 제조할 수 있다. 여기서, 「Tm」은, 결정성 중합체의 융점을 나타내고, 「Tg」는 결정성 중합체의 유리 전이 온도를 나타낸다.
[9. 제2 공정: 수지 필름과 유기 용매의 접촉]
제2 공정에서는, 제1 공정에서 준비한 원단 필름으로서의 수지 필름을, 유기 용매에 접촉시킨다. 유기 용매로는, 수지 필름에 포함되는 결정성 중합체를 용해시키지 않고 당해 수지 필름 중에 침입할 수 있는 용매를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 톨루엔, 리모넨, 데칼린 등의 탄화수소 용매; 이황화탄소;를 들 수 있다. 유기 용매의 종류는, 1종류여도 되고, 2종류 이상이어도 된다.
수지 필름과 유기 용매의 접촉 방법은, 임의이다. 접촉 방법으로는, 예를 들어, 수지 필름에 유기 용매를 스프레이하는 스프레이법; 수지 필름에 유기 용매를 도포하는 도포법; 유기 용매 중에 수지 필름을 침지하는 침지법; 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 연속적인 접촉을 용이하게 행할 수 있는 점에서, 침지법이 바람직하다.
수지 필름에 접촉시키는 유기 용매의 온도는, 유기 용매가 액체 상태를 유지할 수 있는 범위에서 임의이며, 따라서, 유기 용매의 융점 이상 끓는점 이하의 범위로 설정할 수 있다.
수지 필름과 유기 용매를 접촉시키는 시간은, 특별히 지정은 없으나, 바람직하게는 0.5초 이상, 보다 바람직하게는 1.0초 이상, 특히 바람직하게는 5.0초 이상이고, 바람직하게는 120초 이하, 보다 바람직하게는 80초 이하, 특히 바람직하게는 60초 이하이다. 접촉 시간이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 유기 용매와의 접촉에 의한 NZ 계수의 조정을 효과적으로 행할 수 있다. 한편, 침지 시간을 길게 해도 NZ 계수의 조정량은 크게 변하지 않는 경향이 있다. 따라서, 접촉 시간이 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 위상차 필름의 품질을 손상시키지 않고 생산성을 높일 수 있다.
제2 공정에서 유기 용매와 접촉됨으로써, 수지 필름의 두께 방향의 복굴절 Rth/d는 변화한다. 이에 의해, NZ 계수의 조정이 행하여져, 1.0 미만의 NZ 계수가 얻어진다. 유기 용매와의 접촉에 의해 발생하는 수지 필름의 두께 방향의 복굴절 Rth/d의 변화량은, 바람직하게는 1.0 × 10-3 이상, 보다 바람직하게는 2.0 × 10-3 이상, 특히 바람직하게는 5.0 × 10-3 이상이고, 바람직하게는 50.0 × 10-3 이하, 보다 바람직하게는 30.0 × 10-3 이하, 특히 바람직하게는 20.0 × 10-3 이하이다. 상기의 두께 방향의 복굴절 Rth/d의 변화량이란, 두께 방향의 복굴절 Rth/d의 변화의 절대값을 나타낸다.
수지 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d는, 유기 용매와의 접촉에 의해 변화해도 되고, 변화하지 않아도 된다. 위상차 필름의 면내 리타데이션 Re의 제어를 간단하게 하는 관점에서는, 유기 용매와의 접촉에 의해 수지 필름에 발생하는 면내 방향의 복굴절 Re/d의 변화는 작은 것이 바람직하고, 변화를 발생시키지 않는 것이 보다 바람직하다. 유기 용매와의 접촉에 의해 발생하는 수지 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d의 변화량은, 바람직하게는 0.0 × 10-3 ~ 2.0 × 10-3, 보다 바람직하게는 0.0 × 10-3 ~ 1.0 × 10-3, 특히 바람직하게는 0.0 × 10-3 ~ 0.5 × 10-3이다. 상기의 면내 방향의 복굴절 Re/d의 변화량이란, 면내 방향의 복굴절 Re/d의 변화의 절대값을 나타낸다.
수지 필름에 접촉한 유기 용매가 수지 필름 중에 침입함으로써, 제2 공정에 있어서는, 통상, 수지 필름의 두께가 커진다. 이 때의 수지 필름의 두께의 변화율의 하한은, 예를 들어, 10% 이상, 20% 이상, 또는 30% 이상일 수 있다. 또한, 두께의 변화율의 상한은, 예를 들어, 80% 이하, 50% 이하, 또는 40% 이하일 수 있다. 상기의 수지 필름의 두께의 변화율이란, 수지 필름의 두께의 변화량을, 원단 필름(즉, 유기 용매와 접촉하기 전의 수지 필름)의 두께로 나누어 얻어지는 비율이다.
상기와 같이, 제2 공정에 의해 수지 필름의 두께 방향의 복굴절 Rth/d가 변화한다. 따라서, 제2 공정에 의한 두께 방향의 복굴절 Rth/d의 변화에 의해, 원하는 광학 특성을 갖는 수지 필름이 얻어지는 경우, 그 수지 필름을 위상차 필름으로서 얻을 수 있다.
또한, 제2 실시형태에 따른 제조 방법에서는, 제2 공정이 실시된 후의 수지 필름에, 임의의 공정을 더 실시해도 된다.
[10. 제3 공정: 수지 필름의 연신]
본 발명의 제2 실시형태에 따른 위상차 필름의 제조 방법에서는, 제2 공정 후에, 수지 필름을 연신하는 제3 공정을 포함하고 있어도 된다. 연신에 의해, 수지 필름에 포함되는 결정성 중합체의 분자를 연신 방향에 따른 방향으로 배향시킬 수 있다. 따라서, 제3 공정에 의하면, 수지 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d, 면내 리타데이션 Re, 두께 방향의 복굴절 Rth/d, 두께 방향의 리타데이션 Rth, NZ 계수 등의 광학 특성; 그리고, 두께 d를 조정할 수 있다.
연신 방향에 제한은 없고, 예를 들어, 길이 방향, 폭 방향, 경사 방향 등을 들 수 있다. 여기서, 경사 방향이란, 두께 방향에 대하여 수직한 방향으로서, 폭 방향과 평행도 아니고 수직도 아닌 방향을 나타낸다. 또한, 연신 방향은, 1방향이어도 되고, 2 이상의 방향이어도 된다. 따라서, 연신 방법으로는, 예를 들어, 수지 필름을 길이 방향으로 1축 연신하는 방법(종1축 연신법), 수지 필름을 폭 방향으로 1축 연신하는 방법(횡1축 연신법) 등의 1축 연신법; 수지 필름을 길이 방향으로 연신하는 동시에 폭 방향으로 연신하는 동시 2축 연신법, 수지 필름을 길이 방향 및 폭 방향의 일방으로 연신한 후에 타방으로 연신하는 축차 2축 연신법 등의 2축 연신법; 수지 필름을 경사 방향으로 연신하는 방법(경사 연신법); 등을 들 수 있다.
연신 배율은, 바람직하게는 1.1배 이상, 보다 바람직하게는 1.2배 이상이고, 바람직하게는 20.0배 이하, 보다 바람직하게는 10.0배 이하, 더욱 바람직하게는 5.0배 이하, 특히 바람직하게는 2.0배 이하이다. 구체적인 연신 배율은, 제조하고 싶은 위상차 필름의 광학 특성, 두께, 강도 등의 요소에 따라 적절하게 설정하는 것이 바람직하다. 연신 배율이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 연신에 의해 복굴절을 크게 변화시킬 수 있다. 또한, 연신 배율이 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 지상축의 방향을 용이하게 제어하거나, 수지 필름의 파단을 효과적으로 억제하거나 할 수 있다.
연신 온도는, 바람직하게는 「Tg + 5℃」 이상, 보다 바람직하게는 「Tg + 10℃」 이상이고, 바람직하게는 「Tg + 100℃」 이하, 보다 바람직하게는 「Tg + 90℃」 이하이다. 여기서, 「Tg」는 결정성 중합체의 유리 전이 온도를 나타낸다. 연신 온도가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 수지 필름을 충분히 연화시켜 연신을 균일하게 행할 수 있다. 또한, 연신 온도가 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 결정성 중합체의 결정화의 진행에 의한 수지 필름의 경화를 억제할 수 있으므로, 연신을 원활하게 행할 수 있고, 또한 연신에 의해 큰 복굴절을 발현시킬 수 있다. 또한, 통상은, 얻어지는 수지 필름의 헤이즈를 작게 하여 투명성을 높일 수 있다.
상기의 연신 처리를 실시함으로써, 연신된 수지 필름으로서의 연신 필름을 얻을 수 있다. 상기와 같이, 제3 공정에서의 연신에 의해 복굴절이 변화할 수 있으므로, NZ 계수의 조정을 행할 수 있다. 따라서, 제3 공정에 의한 연신에 의해 원하는 광학 특성을 갖는 연신 필름으로서의 수지 필름이 얻어지는 경우, 그 수지 필름을 위상차 필름으로서 얻을 수 있다.
[11. 제4 공정: 수지 필름의 열처리]
본 발명의 제2 실시형태에 따른 위상차 필름의 제조 방법에서는, 제2 공정 후에, 수지 필름에 열처리를 실시하는 제4 공정을 포함해도 된다. 위상차 필름의 제조 방법이 제3 공정을 포함하는 경우, 제4 공정은, 통상, 제3 공정 후에 행하여진다. 열처리에 의해, 수지 필름에 포함되는 결정성 중합체의 결정화를 진행시켜, 결정성 중합체의 배향성을 높일 수 있다. 또한, 열처리에 의해, 수지 필름에 포함되는 유기 용매의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 제4 공정에 의하면, 수지 필름의 광학 특성을 조정할 수 있다.
열처리 온도는, 통상, 결정성 중합체의 유리 전이 온도 Tg 이상, 결정성 중합체의 융점 Tm 이하이다. 보다 상세하게는, 열처리 온도는, 바람직하게는 Tg℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg + 10℃ 이상이고, 바람직하게는 Tm - 20℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tm - 40℃ 이하이다. 상기의 온도 범위에서는, 결정화의 진행에 의한 백탁을 억제하면서, 신속하게 결정성 중합체의 결정화를 진행시킬 수 있다.
열처리의 처리 시간은, 바람직하게는 1초 이상, 보다 바람직하게는 5초 이상이고, 바람직하게는 30분 이하, 보다 바람직하게는 15분 이하이다.
상기와 같이, 제4 공정에서의 열처리에 의해 복굴절이 변화할 수 있으므로, NZ 계수의 조정을 행할 수 있다. 따라서, 제4 공정에 의한 열처리에 의해 원하는 광학 특성을 갖는 수지 필름이 얻어지는 경우, 그 수지 필름을 위상차 필름으로서 얻을 수 있다.
[12. 그 밖의 공정]
위상차 필름의 제조 방법은, 상술한 공정에 조합하여, 임의의 공정을 더 포함하고 있어도 된다.
위상차 필름의 제조 방법은, 예를 들어, 제2 공정 후에, 수지 필름에 부착된 유기 용매를 제거하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 유기 용매의 제거 방법으로는, 예를 들어, 건조, 닦아내기 등을 들 수 있다.
위상차 필름의 제조 방법은, 예를 들어, 제3 공정 전에, 수지 필름을 연신 온도로 가열하기 위한 예열 처리를 행하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 통상, 예열 온도와 연신 온도는 동일하지만, 달라도 된다. 예열 온도는, 연신 온도 T1에 대하여, 바람직하게는 T1 - 10℃ 이상, 보다 바람직하게는 T1 - 5℃ 이상이고, 바람직하게는 T1 + 5℃ 이하, 보다 바람직하게는 T1 + 2℃ 이하이다. 예열 시간은 임의이며, 바람직하게는 1초 이상, 보다 바람직하게는 5초 이상일 수 있고, 또한 바람직하게는 60초 이하, 보다 바람직하게는 30초 이하일 수 있다.
위상차 필름의 제조 방법이, 제3 공정 또는 제4 공정을 포함하는 경우, 그들 공정 후의 수지 필름에는 잔류 응력이 포함될 수 있다. 이에, 위상차 필름의 제조 방법은, 예를 들어, 수지 필름을 열수축시켜 잔류 응력을 제거하는 완화 처리를 행하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 완화 처리에서는, 통상, 수지 필름을 평탄하게 유지하면서, 적절한 온도 범위에서 수지 필름에 열수축을 발생시킴으로써, 잔류 응력을 제거할 수 있다.
상술한 제조 방법에 의하면, 장척의 원단 필름을 사용하여, 장척의 위상차 필름을 제조할 수 있다. 위상차 필름의 제조 방법은, 이와 같이 제조된 장척의 위상차 필름을 롤상으로 권취하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 또한, 위상차 필름의 제조 방법은, 장척의 위상차 필름을 원하는 형상으로 잘라내는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[13. 제조되는 위상차 필름]
상술한 본 발명의 제2 실시형태의 제조 방법에 의하면, 원단 필름을 유기 용매에 접촉시킨다는 간단한 공정에 의해 복굴절의 조정이 가능하므로, 원하는 NZ 계수를 갖는 위상차 필름을 간단하게 제조할 수 있다. 따라서, 이 제조 방법에 의하면, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 용이하게 얻을 수 있다.
제2 실시형태에 따른 제조 방법으로 제조되는 위상차 필름의 NZ 계수는, 상세하게는, 제1 실시형태에 따른 위상차 필름의 NZ 계수와 동일할 수 있다. 또한, 제2 실시형태에 따른 제조 방법으로 제조되는 위상차 필름은, NZ 계수 이외의 특성에 대해서도, 제1 실시형태에 따른 위상차 필름과 동일할 수 있다. 따라서, 제2 실시형태에 따른 제조 방법으로 제조되는 위상차 필름은, 당해 위상차 필름이 포함하는 결정성 수지; 당해 위상차 필름의 헤이즈; 당해 위상차 필름이 포함하는 유기 용매의 양; 당해 위상차 필름의 리타데이션 Re 및 Rth; 당해 위상차 필름의 복굴절 Re/d 및 Rth/d; 당해 위상차 필름의 전체 광선 투과율; 당해 위상차 필름의 두께; 등의 특성이, 제1 실시형태에 따른 위상차 필름과 동일할 수 있다.
[14. 용도]
상술한 제1 실시형태에 따른 위상차 필름, 및 제2 실시형태에 따른 제조 방법으로 제조된 위상차 필름은, 예를 들어, 표시 장치에 설치할 수 있다. 이 경우, 위상차 필름은, 표시 장치에 표시되는 화상의 시야각, 콘트라스트, 화질 등의 표시 품질을 개선할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한, 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 및 상압의 조건에서 행하였다.
[평가 방법]
(중합체의 중량 평균 분자량 Mw 및 수평균 분자량 Mn의 측정 방법)
중합체의 중량 평균 분자량 Mw 및 수평균 분자량 Mn은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC) 시스템(토소사 제조 「HLC-8320」)을 사용하여, 폴리스티렌 환산값으로서 측정하였다. 측정시, 칼럼으로는 H 타입 칼럼(토소사 제조)을 사용하고, 용매로는 테트라하이드로푸란을 사용하였다. 또한, 측정시의 온도는 40℃였다.
(중합체의 수소화율의 측정 방법)
중합체의 수소화율은, 오르토디클로로벤젠-d4를 용매로 하여, 145℃에서, 1H-NMR 측정에 의해 측정하였다.
(유리 전이 온도 Tg 및 융점 Tm의 측정 방법)
중합체의 유리 전이 온도 Tg 및 융점 Tm의 측정은, 이하와 같이 하여 행하였다. 먼저, 중합체를, 가열에 의해 융해시키고, 융해된 중합체를 드라이아이스로 급랭하였다. 계속해서, 이 중합체를 시험체로서 사용하고, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여, 10℃/분의 승온 속도(승온 모드)로, 중합체의 유리 전이 온도 Tg 및 융점 Tm을 측정하였다.
(중합체의 라세모·다이애드의 비율의 측정 방법)
중합체의 라세모·다이애드의 비율의 측정은 이하와 같이 하여 행하였다. 오르토디클로로벤젠-d4를 용매로 하여, 200℃에서, inverse-gated decoupling법을 적용하여, 중합체의 13C-NMR 측정을 행하였다. 이 13C-NMR 측정의 결과에 있어서, 오르토디클로로벤젠-d4의 127.5 ppm의 피크를 기준 시프트로 하여, 메소·다이애드 유래의 43.35 ppm의 시그널과, 라세모·다이애드 유래의 43.43 ppm의 시그널을 동정하였다. 이들 시그널의 강도비에 기초하여, 중합체의 라세모·다이애드의 비율을 구하였다.
(필름의 리타데이션 Re 및 Rth 그리고 NZ 계수의 측정 방법)
필름의 면내 리타데이션 Re, 두께 방향의 리타데이션 Rth, 및 NZ 계수는, 위상차계(AXOMETRICS사 제조 「AxoScan OPMF-1」)에 의해 측정하였다. 측정 파장은 590nm였다.
(필름의 두께의 측정 방법)
필름의 두께는, 접촉식 두께계(MITUTOYO사 제조 Code No.543-390)를 사용하여 측정하였다.
(필름의 헤이즈의 측정 방법)
필름의 헤이즈는, 헤이즈미터(닛폰 덴쇼쿠 공업사 제조 「NDH5000」)를 사용하여 측정하였다.
(위상차 필름의 용매 함유율의 측정 방법)
샘플로서의 위상차 필름을 제조하기 위하여 사용한 원단 필름(용매 침지 전의 수지 필름)에 대하여, 열중량 분석(TGA: 질소 분위기하, 승온 속도 10℃/분, 30℃ ~ 300℃)에 의해, 그 중량을 측정하였다. 30℃에서의 원단 필름의 중량 WO(30℃)로부터 300℃에서의 원단 필름의 중량 WO(300℃)를 빼서, 300℃에서의 원단 필름의 중량 감소량 ΔWO를 구하였다. 후술하는 실시예 및 비교예에서 사용한 원단 필름은, 용융 압출법에 의해 제조된 것이므로, 용매를 포함하지 않는다. 따라서, 이 원단 필름의 중량 감소량 ΔWO를, 후술하는 식(X)에서는 레퍼런스로서 채용하였다.
또한, 샘플로서의 위상차 필름에 대하여, 상기와 마찬가지로 열중량 분석(TGA: 질소 분위기하, 승온 속도 10℃/분, 30℃ ~ 300℃)에 의해, 그 중량을 측정하였다. 30℃에서의 위상차 필름의 중량 WR(30℃)로부터 300℃에서의 위상차 필름의 중량 WR(300℃)를 빼서, 300℃에서의 위상차 필름의 중량 감소량 ΔWR을 구하였다.
상기의 300℃에서의 원단 필름의 중량 감소량 ΔWO, 및 300℃에서의 위상차 필름의 중량 감소량 ΔWR로부터, 이하의 식(X)에 의해, 위상차 필름의 용매 함유율을 산출하였다.
용매 함유율(%) = {(ΔWR - ΔWO)/WR(30℃)} × 100 (X)
[제조예 1. 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물을 포함하는 결정성 수지의 제조]
금속제의 내압 반응기를, 충분히 건조시킨 후, 질소 치환하였다. 이 금속제 내압 반응기에, 시클로헥산 154.5 부, 디시클로펜타디엔(엔도체 함유율 99% 이상)의 농도 70% 시클로헥산 용액 42.8 부(디시클로펜타디엔의 양으로서 30 부), 및 1-헥센 1.9 부를 첨가하고, 53℃로 가온하였다.
테트라클로로텅스텐페닐이미드(테트라하이드로푸란) 착물(錯體) 0.014 부를 0.70 부의 톨루엔에 용해시켜, 용액을 조제하였다. 이 용액에, 농도 19%의 디에틸알루미늄에톡시드/n-헥산 용액 0.061 부를 첨가해 10분간 교반하여, 촉매 용액을 조제하였다. 이 촉매 용액을 내압 반응기에 첨가하여, 개환 중합 반응을 개시하였다. 그 후, 53℃를 유지하면서 4시간 반응시켜, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 용액을 얻었다. 얻어진 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)은, 각각 8,750 및 28,100이고, 이들로부터 구해지는 분자량 분포(Mw/Mn)는 3.21이었다.
얻어진 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 용액 200 부에, 정지제로서 1,2-에탄디올 0.037 부를 첨가하여, 60℃로 가온하고, 1시간 교반하여 중합 반응을 정지시켰다. 여기에, 하이드로탈사이트형 화합물(쿄와 화학 공업사 제조 「쿄와드(등록상표) 2000」)을 1 부 첨가하여, 60℃로 가온하고, 1시간 교반하였다. 그 후, 여과 조제(쇼와 화학 공업사 제조 「라디올라이트(등록상표) #1500」)를 0.4 부 첨가하고, PP 플리츠 카트리지 필터(ADVANTEC 토요사 제조 「TCP-HX」)를 사용하여 흡착제와 용액을 여과 분리하였다.
여과 후의 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 용액 200 부(중합체량 30 부)에, 시클로헥산 100 부를 첨가하고, 클로로하이드라이드카르보닐트리스(트리페닐포스핀)루테늄 0.0043 부를 첨가하여, 수소압 6 MPa, 180℃에서 4시간 수소화 반응을 행하였다. 이에 의해, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물을 포함하는 반응액이 얻어졌다. 이 반응액은, 수소화물이 석출되어 슬러리 용액이 되어 있었다.
상기의 반응액에 포함되는 수소화물과 용액을, 원심 분리기를 사용하여 분리하고, 60℃에서 24시간 감압 건조하여, 결정성을 갖는 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물 28.5 부를 얻었다. 이 수소화물의 수소화율은 99% 이상, 유리 전이 온도 Tg는 93℃, 융점(Tm)은 262℃, 라세모·다이애드의 비율은 89%였다.
얻어진 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물 100 부에, 산화 방지제(테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-t-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄; BASF 저팬사 제조 「이르가녹스(등록상표) 1010」) 1.1 부를 혼합 후, 내경 3 mmΦ의 다이 구멍을 4개 구비한 2축 압출기(제품명 「TEM-37B」, 토시바 기계사 제조)에 투입하였다. 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물 및 산화 방지제의 혼합물을, 열 용융 압출 성형에 의해 스트랜드상의 성형한 후, 스트랜드 커터로 세단하여, 펠릿 형상의 결정성 수지를 얻었다. 상기의 2축 압출기의 운전 조건은 이하와 같았다.
·배럴 설정 온도 = 270 ~ 280℃
·다이 설정 온도 = 250℃
·스크루 회전수 = 145 rpm
[실시예 1]
(1-1. 제1 공정: 원단 필름의 제조)
제조예 1에서 제조한 결정성 수지를, T 다이를 구비하는 열 용융 압출 필름 성형기(Optical Control Systems사 제조 「Measuring Extruder Type Me-20/2800V3」)를 사용하여 성형하고, 1.5 m/분의 속도로 롤에 권취하여, 대략 폭 120mm의 장척의 원단 필름으로서의 수지 필름(두께 50μm)을 얻었다. 상기의 필름 성형기의 운전 조건은 이하와 같았다.
·배럴 설정 온도 = 280℃ ~ 300℃
·다이 온도 = 270℃
·스크루 회전수 = 30 rpm
·캐스트 롤 온도 = 80℃
(1-2. 제2 공정: 원단 필름과 처리 용매의 접촉)
수지 필름을, 100mm × 100mm로 커트하였다. 위상차계를 사용하여 리타데이션을 측정한 결과, 면내 리타데이션 Re = 5nm, 두께 방향의 리타데이션 Rth = 6nm였다. 이 수지 필름은, 상기와 같이 고온(280℃ ~ 300℃)에서의 열 용융 압출에 의해 제조되어 있으므로, 수지 필름은 용매를 포함하지 않는다고 생각되기 때문에, 그 용매 함유량은 0.0%로 하였다.
배트를 처리 용매로서의 톨루엔으로 채우고, 이 톨루엔에 수지 필름을 5초간 침지시켰다. 그 후, 톨루엔으로부터 수지 필름을 꺼내고, 거즈로 표면을 닦아냈다. 얻어진 수지 필름을, 위상차 필름으로서 상술한 방법으로 평가하였다. 그 결과, 면내 리타데이션 Re = 9nm, 두께 방향의 리타데이션 Rth = -575nm, 두께는 64μm, 헤이즈 Hz는 0.4%였다.
[실시예 2]
상기 공정(1-1)에 있어서, 필름을 롤에 권취하는 속도(라인 속도)를 조정함으로써, 원단 필름으로서의 수지 필름의 두께를 20μm로 변경하였다.
또한, 상기 공정(1-2)에 있어서, 수지 필름을 처리 용매(여기서는, 톨루엔)에 침지하는 시간을 1초로 변경하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 3]
상기 공정(1-1)에 있어서, 필름을 롤에 권취하는 속도(라인 속도)를 조정함으로써, 원단 필름으로서의 수지 필름의 두께를 100μm로 변경하였다.
또한, 상기 공정(1-2)에 있어서, 수지 필름을 처리 용매(여기서는, 톨루엔)에 침지하는 시간을 60초로 변경하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 4]
연신 장치(에토 주식회사 제조 「SDR-562Z」)를 준비하였다. 이 연신 장치는, 직사각형의 수지 필름의 단부를 파지 가능한 클립과, 오븐을 구비하고 있었다. 클립은, 수지 필름의 1변당 5개, 및 수지 필름의 각 정점에 1개의 합계 24개 설치되어 있고, 이들 클립을 이동시킴으로써 수지 필름의 연신이 가능하였다. 또한, 오븐은 2개 설치되어 있어, 연신 온도 및 열처리 온도로 각각 설정하는 것이 가능하였다. 또한, 상기의 연신 장치에서는, 일방의 오븐에서 타방의 오븐으로의 수지 필름의 이행은, 클립으로 파지한 채 행할 수 있었다.
실시예 1과 동일한 방법에 의해, 원단 필름으로서의 수지 필름의 제조, 및 그 수지 필름의 톨루엔으로의 접촉을 행하였다.
톨루엔으로의 접촉 후의 수지 필름을, 상기의 연신 장치에 장착하고, 수지 필름을 예열 온도 110℃에서 10초간 처리하였다. 그 후, 수지 필름을, 연신 온도 110℃에서, 종연신 배율 1배, 횡연신 배율 1.5배, 연신 속도 1.5배/10초로 연신하였다. 상기의 「종연신 배율」은, 장척의 원단 필름의 길이 방향과 일치하는 방향으로의 연신 배율을 나타내고, 「횡연신 배율」은, 장척의 원단 필름의 폭 방향과 일치하는 방향으로의 연신 배율을 나타낸다. 이에 의해, 연신 처리가 실시된 수지 필름으로서의 연신 필름을 얻었다. 이 연신 필름을, 위상차 필름으로서 상술한 방법으로 평가하였다. 그 결과, 면내 리타데이션 Re = 347nm, 두께 방향의 리타데이션 Rth = -12nm, 두께는 47μm, 헤이즈 Hz는 0.4%였다.
[실시예 5]
필름을 롤에 권취하는 속도(라인 속도)를 조정함으로써, 원단 필름으로서의 수지 필름의 두께를 35μm로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
이 실시예 5에서는, 톨루엔으로의 접촉 후에 얻어지는 수지 필름(연신 전의 수지 필름)의 두께는 47μm, 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -420nm였다.
[실시예 6]
연신 장치를 사용한 수지 필름의 연신시, 횡연신 배율을 1.3배로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 7]
실시예 4와 동일한 방법에 의해, 원단 필름으로서의 수지 필름의 제조, 그 수지 필름의 톨루엔으로의 접촉, 및 그 수지 필름의 연신을 행하였다.
연신 처리가 실시된 수지 필름으로서의 연신 필름을, 클립으로 파지한 채 열처리용의 오븐으로 이동시키고, 처리 온도 170℃에서 20초, 열처리를 행하였다. 이 열처리 후의 연신 필름을, 위상차 필름으로서 상술한 방법으로 평가하였다. 그 결과, 면내 리타데이션 Re = 378nm, 두께 방향의 리타데이션 Rth = -10nm, 두께는 44μm, 헤이즈 Hz는 0.4%였다.
[실시예 8]
열처리에 있어서의 처리 시간을 10분으로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 9]
필름을 롤에 권취하는 속도(라인 속도)를 조정함으로써, 원단 필름으로서의 수지 필름의 두께를 30μm로 변경하였다. 또한, 연신 장치를 사용한 수지 필름의 연신시, 횡연신 배율을 1.7배로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
이 실시예 9에서는, 톨루엔으로의 접촉 후에 얻어지는 수지 필름(연신 전의 수지 필름)의 두께는 41μm, 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -370nm였다.
[실시예 10]
필름을 롤에 권취하는 속도(라인 속도)를 조정함으로써, 원단 필름으로서의 수지 필름의 두께를 33μm로 변경하였다. 또한, 연신 장치를 사용한 수지 필름의 연신시, 횡연신 배율을 1.4배로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
이 실시예 10에서는, 톨루엔으로의 접촉 후에 얻어지는 수지 필름(연신 전의 수지 필름)의 두께는 44μm, 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -390nm였다.
[실시예 11]
처리 용매의 종류를, 톨루엔에서 리모넨으로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 12]
처리 용매의 종류를, 톨루엔에서 데칼린으로 변경하였다. 또한, 수지 필름을 처리 용매(여기서는, 데칼린)에 침지하는 시간을, 60초로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 위상차 필름의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 1]
실시예 1의 공정(1-1)과 동일한 방법에 의해, 장척의 수지 필름을 제조하였다. 얻어진 수지 필름을, 100mm × 100mm로 커트하였다. 커트한 수지 필름을, 상기 연신 장치에 장착하고, 예열 온도 110℃에서 10초간 처리하였다. 그 후, 수지 필름을, 연신 온도 110℃에서, 종연신 배율 1배, 횡연신 배율 1.5배, 연신 속도 1.5배/10초로 연신하였다. 연신 후의 수지 필름의 면내 리타데이션 Re = 62nm, 두께 방향의 리타데이션 Rth = 77nm, 두께는 33μm, 헤이즈 Hz는 0.1%였다.
연신 후의 수지 필름을 원단 필름으로 하여, 처리 용매로서의 톨루엔에 접촉시켰다. 즉, 배트를 톨루엔으로 채우고, 이 톨루엔에 상기의 연신된 수지 필름을 5초간 침지시켰다. 그 후, 톨루엔으로부터 수지 필름을 꺼내고, 거즈로 표면을 닦아냈다. 얻어진 수지 필름을, 위상차 필름으로서 상술한 방법으로 평가하였다.
[비교예 2]
실시예 1의 공정(1-1)과 동일한 방법에 의해, 장척의 수지 필름을 제조하였다. 얻어진 수지 필름을, 100mm × 100mm로 커트하였다. 커트한 수지 필름을, 상기 연신 장치에 장착하고, 예열 온도 110℃에서 10초간 처리하였다. 그 후, 수지 필름을, 연신 온도 110℃에서, 종연신 배율 1배, 횡연신 배율 2배, 연신 속도 1.5배/10초로 연신하였다. 연신 후의 수지 필름의 면내 리타데이션 Re = 91nm, 두께 방향의 리타데이션 Rth = 85nm, 두께는 25μm, 헤이즈 Hz는 0.1%였다.
연신 후의 수지 필름을 원단 필름으로 하여, 처리 용매로서의 톨루엔에 접촉시켰다. 즉, 배트를 톨루엔으로 채우고, 이 톨루엔에 상기의 연신된 수지 필름을 5초간 침지시켰다. 그 후, 톨루엔으로부터 수지 필름을 꺼내고, 거즈로 표면을 닦아냈다. 얻어진 수지 필름을, 위상차 필름으로서 상술한 방법으로 평가하였다.
[비교예 3]
실시예 1의 공정(1-1)과 동일한 방법에 의해, 장척의 수지 필름을 제조하였다. 얻어진 수지 필름을, 100mm × 100mm로 커트하였다. 커트한 수지 필름의 양면에, 수축 필름을 첩합하여, 복층 필름을 얻었다. 상기의 수축 필름은, 145℃에서, 세로로 20%, 가로로 25% 수축하는 성질을 갖는 필름이었다.
복층 필름을, 상기 연신 장치에 장착하고, 예열 온도 145℃에서 5초 처리하였다. 그 후, 복층 필름을, 연신 온도 145℃에서, 종연신 배율 0.8배, 횡연신 배율 1.2배로 연신하였다. 연신 후의 복층 필름으로부터 수축 필름을 제거하여, 위상차 필름으로서의 수지 필름을 얻었다. 이 수지 필름을, 상술한 방법으로 평가하였다.
[결과]
상술한 실시예 및 비교예의 결과를, 하기의 표에 나타낸다. 하기의 표에 있어서, 약칭의 의미는 이하와 같다.
COP: 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물.
d: 두께.
Re: 면내 리타데이션.
Rth: 두께 방향의 리타데이션.
Hz: 헤이즈.
Figure pct00001
Figure pct00002
[검토]
비교예 3에 나타내는 바와 같이, 필름의 연신 및 수축을 조합한 제조 방법에 의하면, NZ 계수가 1.0 미만인 필름을 제조하는 것은 가능하였다. 그러나, 이와 같이 연신 및 수축의 조합은, 그 제어가 복잡하였다. 또한, 비교예 3에서 얻어지는 필름은 복굴절이 작아, 위상차 필름으로서 사용할 수는 없다. 따라서, 1.0 미만의 NZ 계수를 갖는 위상차 필름을 간단하게 제조할 수는 없었다.
또한, 비교예 2에 나타내는 바와 같이, 광학 이방성의 원단 필름을 유기 용매에 접촉시킨 경우에도, 1.0 미만의 NZ 계수를 갖는 위상차 필름을 간단하게 제조할 수는 없었다. 또한, 비교예 2에서 얻어진 위상차 필름은, 헤이즈가 커, 표시 장치에 설치한 경우에 화상의 선명성이 떨어진다고 생각된다.
비교예 1에 나타내는 바와 같이, 광학 특성이 적절하게 조정됨으로써 결정성 중합체의 분자의 배향성이 적절하게 제어된 원단 필름을 사용하는 경우에는, 당해 원단 필름이 광학 이방성을 갖고 있어도, NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 제조할 수 있는 경우가 있다. 그러나, 비교예 1과 마찬가지로 광학 이방성의 원단 필름을 사용한 비교예 2에서 1.0 미만의 NZ 계수가 얻어지고 있지 않은 점에서 알 수 있는 바와 같이, 광학 이방성의 원단 필름을 사용하는 경우에는, 1.0 미만의 NZ 계수를 달성하기 위하여, 그 원단 필름의 광학 특성을 정밀하게 제어하는 것이 요구되고, 따라서 원단 필름에 포함되는 결정성 중합체의 분자의 배향성을 정밀하게 제어하는 것이 요구된다. 따라서, 광학 이방성의 원단 필름을 사용하는 경우, 제어가 복잡화되어, 위상차 필름의 간단한 제조를 실현할 수 없다. 또한, 비교예 1의 위상차 필름은, 비교예 2의 위상차 필름과 마찬가지로, 헤이즈가 컸다.
이에 대하여, 실시예에서는, 광학 등방성의 원단 필름을 유기 용매에 접촉시킨다는 심플한 방법에 의해, 1.0 미만의 NZ 계수를 갖는 위상차 필름을 얻고 있다. 또한, 얻어진 위상차 필름은, 모두, 헤이즈가 충분히 작다. 따라서, 이들 실시예의 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 의해 NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름을 간단하게 제조할 수 있는 것, 및 제조되는 위상차 필름의 헤이즈를 작게 할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성되고,
    NZ 계수가 1.0 미만이고, 또한,
    헤이즈가 1.0% 미만인, 위상차 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상차 필름의 NZ 계수가, 0.0보다 크고 1.0 미만인, 위상차 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위상차 필름이, 유기 용매를 포함하는, 위상차 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유기 용매가, 탄화수소 용매인, 위상차 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정성을 갖는 중합체가, 지환식 구조를 함유하는, 위상차 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정성을 갖는 중합체가, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물인, 위상차 필름.
  7. 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성된 광학 등방성의 수지 필름을 준비하는 제1 공정과,
    상기 수지 필름을, 유기 용매에 접촉시켜, 두께 방향의 복굴절을 변화시키는 제2 공정을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 공정 후에, 상기 수지 필름을 연신하는 제3 공정을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 유기 용매가, 탄화수소 용매인, 위상차 필름의 제조 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정성을 갖는 중합체가, 지환식 구조를 함유하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정성을 갖는 중합체가, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물인, 위상차 필름의 제조 방법.
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