KR20220108037A - 위상차 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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니폰 제온 가부시키가이샤
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Abstract

장척상의 위상차 필름으로서, 그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 위상차 필름. 위상차 필름은, 1/2 파장판 또는 1/4 파장판인 것이 바람직하고, 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 위상차 필름은 또한, 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 결정성을 갖는 중합체가, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물인 것이 보다 바람직하다.

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).
국제 공개 제2017/065222호(대응 공보: 미국 특허출원공개 제2018/284333호 명세서) 일본 공개특허공보 2016-212171호 일본 공개특허공보 2017-107177호(대응 공보: 미국 특허출원공개 제US2018348419호 명세서)
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 특성 등의 표시 품질의 개선이 가능해진다.
NZ 계수가 1.0 미만인 위상차 필름에 관해서는, 예를 들어, 특허문헌 1에, 그 제조 방법이 제안되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 제조 방법에서는, 복수의 층을 구비하는 필름을 제조하여, 수축 공정 및 가열 공정을 실시할 필요가 있다. 그 때문에, 제어 항목이 많아지거나 공정수가 많거나 하므로, 제조 방법이 복잡해지는 경향이 있었다.
또한, 특허문헌 1에서는, 매엽의 위상차 필름을 제조하는 구체예가 개시되어 있으나, 롤·투·롤법에 의해 효율적으로 제조할 수 있다는 관점에서, 위상차 필름으로는, 장척상의 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 창안된 것으로, 시야각 특성이 우수한 장척상의 위상차 필름, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 본 발명자는, 소정의 NZ 계수를 갖는 수지 필름을, 경사 방향으로 연신함으로써, 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 장척상의 위상차 필름이 얻어지고, 그 결과, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 하기의 것을 포함한다.
[1] 장척상의 위상차 필름으로서,
그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고,
NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 위상차 필름.
[2] 1/2 파장판 또는 1/4 파장판인, [1]에 기재된 위상차 필름.
[3] 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는, [1] 또는 [2]에 기재된 위상차 필름.
[4] 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는, [1] ~ [3] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[5] 상기 결정성을 갖는 중합체가, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물인, [4]에 기재된 위상차 필름.
[6] 상기 위상차 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d가, 3.0 × 10-3 이상, 2.0 × 10-2 이하인, [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[7] 상기 위상차 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth가, -30nm 이상 30nm 이하인, [1] ~ [6] 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름.
[8] X선 회절법에 의한 결정화도가, 10% 이상인, [4] 또는 [5]에 기재된 위상차 필름.
[9] 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 장척상의 위상차 필름을 제조하는 방법으로서,
NZ 계수가 0 미만인 필름 F0을 준비하는 공정 1과,
상기 필름 F0을 경사지게 연신하는 공정 2를 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
[10] 상기 공정 1이, 수지 필름을 용제에 접촉시키고, 그것에 의해 상기 수지 필름의 NZ 계수를 변화시켜, 상기 필름 F0을 얻는 것을 포함하는, [9]에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
[11] 상기 용제가, 탄화수소계의 용제인, [10]에 기재된 위상차 필름의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 시야각 특성이 우수한 장척상의 위상차 필름, 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 실시형태 1의 위상차 필름의 제조 방법의 공정 1에 있어서 사용할 수 있는 장치를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 실시형태 1의 위상차 필름의 제조 방법의 공정 2에 있어서 사용할 수 있는 경사 연신기를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 임의의 공정에 있어서 사용할 수 있는 종연신기를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
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) × d」로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 면내 방향의 복굴절은, 별도로 언급하지 않는 한, 「(nx - ny)」로 나타내어지는 값이고, 따라서 「Re/d」로 나타내어진다. 또한, 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 별도로 언급하지 않는 한, 「Rth = [{(nx + ny)/2} - nz] × d」로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 두께 방향의 복굴절은, 별도로 언급하지 않는 한, 「[{(nx + ny)/2} - nz]」로 나타내어지는 값이고, 따라서 「Rth/d」로 나타내어진다. 또한, 필름의 NZ 계수는, 별도로 언급하지 않는 한, 「(nx - nz)/(nx - ny)」로 나타내어지는 값으로, 따라서 「0.5 + Rth/Re」로 나타내어진다. 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, 장척의 필름의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 그 필름의 면내 방향으로서, 그 필름의 폭 방향과 평행도 아니고 수직도 아닌 방향을 나타낸다.
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, 장척의 필름의 길이 방향은, 통상은 제조 라인에 있어서의 필름 반송 방향과 평행하다. 또한, MD 방향(mashine 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.
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.
[본 발명의 위상차 필름의 개요]
본 발명의 위상차 필름은, 그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 장척상의 위상차 필름이다.
본 발명의 위상차 필름은, 그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작으므로, 경사 방향의 반사를 저감할 수 있다. 그 결과, 시야각 특성이 우수한 위상차 필름을 달성할 수 있다. 또한, 본 발명의 위상차 필름은 장척상이므로, 롤·투·롤법에 의해 효율적으로 제조할 수 있다.
[본 발명의 위상차 필름의 제조 방법의 개요]
본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 장척상의 위상차 필름을 제조하는 방법이다. 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, NZ 계수가 0 미만인 필름 F0을 준비하는 공정 1과, 필름 F0을 경사지게 연신하는 공정 2를 포함한다.
종래, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 위상차 필름의 제조는 곤란하였으나, NZ 계수가 0 미만인 필름을 경사지게 연신함으로써, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 위상차 필름을 간이한 방법에 의해 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작으며, 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖는, 시야각 특성이 우수한 위상차 필름을 간단하게 제조하는 것이 가능하다.
[실시형태 1]
이하, 본 발명의 실시형태 1에 따른 위상차 필름 및 그 제조 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 실시형태의 위상차 필름은, 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 장척상의 위상차 필름이다.
[위상차 필름을 구성하는 수지]
위상차 필름은, 수지에 의해 구성될 수 있다. 위상차 필름을 구성하는 수지는 중합체를 포함한다. 위상차 필름을 구성하는 수지로는, 결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지가 바람직하다. 「결정성을 갖는 중합체」란, 융점 Tm을 갖는(즉, 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.
또한, 위상차 필름을 구성하는 수지로는, 고유 복굴절값이 플러스인 수지가 바람직하다. 고유 복굴절값이 플러스인 수지란, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 그것과 수직한 방향의 굴절률보다 커지는 수지를 의미한다. 고유 복굴절의 값은 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 위상차 필름을 구성하는 수지에 포함되는 중합체가 결정성 중합체이고, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 것이 보다 바람직하다.
[결정성 중합체]
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 함유하는 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 함유하는 구조 단위의 비율은, 바람직하게는 30 중량% 이상, 보다 바람직하게는 50 중량% 이상, 특히 바람직하게는 70 중량% 이상이다. 지환식 구조를 함유하는 구조 단위의 비율을 상기와 같이 많게 함으로써, 내열성을 높일 수 있다. 모든 구조 단위에 대한 지환식 구조를 함유하는 구조 단위의 비율은, 100 중량% 이하로 할 수 있다. 또한, 지환식 구조를 함유하는 결정성 중합체에 있어서, 지환식 구조를 함유하는 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%의 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 용제로 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. 결정화도의 상한은, 예를 들어 70% 이하로 할 수 있다.
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.
[위상차 필름의 NZ 계수]
본 실시형태의 위상차 필름의 NZ 계수는, 0보다 크고 1보다 작다. 위상차 필름의 NZ 계수는, 바람직하게는 0.2 이상, 보다 바람직하게는 0.4 이상이고, 바람직하게는 0.8 이하, 보다 바람직하게는 0.6 이하이다. 0보다 크고 1보다 작은 NZ 계수를 갖는 위상차 필름은, 표시 장치에 설치한 경우에, 그 표시 장치의 시야각, 콘트라스트, 화질 등의 표시 품질의 개선이 가능하다. 위상차 필름의 NZ 계수는, 위상차 필름의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다.
위상차 필름의 NZ 계수는, 그 필름의 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth로부터 계산에 의해 구할 수 있다. 필름의 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 위상차계(예를 들어, AXOMETRICS사 제조 「AxoScan OPMF-1」)를 사용하여 측정할 수 있다.
[위상차 필름의 지상축]
본 실시형태의 위상차 필름은, 그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖는다. 필름 폭 방향에 대한 지상축의 각도는, 본 실시형태의 제조 방법의 공정 2(경사 연신 공정)에 있어서, 연신 방향을 조정함으로써 조정할 수 있다. 위상차 필름의 지상축의 방향은, 위상차 필름의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다.
[위상차 필름의 그 밖의 특성]
위상차 필름은, 통상, 면내 방향 및 두께 방향 중 일방 또는 양방의 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|의 일방 또는 양방을 만족할 수 있다.
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|이 1.0 × 10-3 이상인 경우에는, 위상차 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d는 상기 범위 밖에 있어도, 바람직한 위상차 필름이 될 수 있다.
또한, 위상차 필름의 두께 방향의 복굴절의 절대값 |Rth/d|은, 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|은 상기 범위 밖에 있어도, 바람직한 위상차 필름이 될 수 있다.
위상차 필름의 면내 리타데이션 Re의 값은, 위상차 필름의 용도에 따라 설정할 수 있다.
어느 예에 있어서, 위상차 필름의 구체적인 면내 리타데이션 Re의 값은, 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.
다른 어느 예에 있어서, 위상차 필름의 구체적인 면내 리타데이션 Re의 값은, 바람직하게는 230nm 이상, 보다 바람직하게는 250nm 이상, 특히 바람직하게는 255nm 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 -30nm 이상, 보다 바람직하게는 -15nm 이상이고, 바람직하게는 30nm 이하, 보다 바람직하게는 15nm 이하이다.
본 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 높일 수 있다. 필름의 헤이즈는, 헤이즈미터(예를 들어, 닛폰 덴쇼쿠 공업사 제조 「NDH5000」)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 15μm 이상이며, 바람직하게는 200μm 이하, 보다 바람직하게는 100μm 이하이고, 특히 바람직하게는 50μm 이하이다. 위상차 필름의 두께 d가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 핸들링성을 양호하게 하거나, 강도를 높이거나 할 수 있다. 또한, 위상차 필름의 두께 d가 상한값 이하인 경우, 장척의 위상차 필름의 권취가 용이하다.
[위상차 필름에 포함되는 용제]
본 실시형태의 위상차 필름은, 후술하는 용제 처리 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조한 경우, 용제를 포함할 수 있다.
용제 처리 공정에 있어서는, 필름 중에 흡수된 용제의 전부 또는 일부는, 필름을 구성하는 수지에 포함되는 중합체의 내부에 파고 들어갈 수 있다. 따라서, 용제의 끓는점 이상에서 건조를 행하였다고 해도, 용이하게는 용제를 완전히 제거하는 것은 어렵다. 따라서, 용제 처리 공정을 포함하는 제조 방법으로 제조한 위상차 필름은, 용제를 포함할 수 있다.
상기의 용제로는, 예를 들어, 톨루엔, 리모넨, 데칼린 등의 탄화수소계 용제; 이황화탄소;를 들 수 있다. 이들 중 탄화수소계의 용제가 바람직하다. 용제의 종류는, 1종류여도 되고, 2종류 이상이어도 된다.
위상차 필름의 중량 100%에 대한 당해 위상차 필름에 포함되는 용제의 비율(용제 함유율)은, 바람직하게는 10 중량% 이하, 보다 바람직하게는 5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.1 중량% 이하이고, 0 중량% 초과일 수 있다.
위상차 필름의 용제 함유율은, 실시예에 있어서 설명하는 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.
본 실시형태의 위상차 필름은, 다음에 설명하는 위상차 필름의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
[위상차 필름의 제조 방법]
본 실시형태의 위상차 필름의 제조 방법은, NZ 계수가 0 미만인 필름 F0을 준비하는 공정 1과, 필름 F0을 경사지게 연신하는 공정 2를 포함한다.
이하, 본 실시형태의 위상차 필름의 제조 방법을, 도 1 ~ 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 도 1은, 실시형태 1의 위상차 필름의 제조 방법의 공정 1에 있어서 사용할 수 있는 장치를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 2는, 실시형태 1의 위상차 필름의 제조 방법의 공정 2에 있어서 사용할 수 있는 경사 연신기를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 3은, 임의의 공정에 있어서 사용할 수 있는 종연신기를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
[본 실시형태의 위상차 필름의 제조 방법의 개요]
장척의 수지 필름을 준비하고, 당해 수지 필름에 마스킹 필름을 첩합하면서 롤에 권취함으로써, 수지 필름의 롤(111)을 얻는다. 다음으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 수지 필름의 롤(111)로부터 권출한 필름(11)으로부터 마스킹 필름(12)을 박리하고, 장척의 수지 필름(1)을 A1로 나타내는 방향으로 반송한다. 마스킹 필름(12)은, 필름(11)을 두께 방향으로부터 끼우는 위치에 배치된 닙 롤(101A, 101B)로 가압하면서 롤(112)에 권취된다.
다음으로, 수지 필름(1)을 용제로 채워진 욕조(102)에 통과시켜, 수지 필름(1)과 용제를 접촉시킨 후, 가열 장치(103) 내에 반송하여 건조시켜, 용제 처리 후의 필름(10)을 얻는다. 수지 필름(1)을 용제와 접촉시킴으로써, 수지 필름(1)의 NZ 계수가 변화하여, NZ 계수가 0 미만이 된다. 즉, 수지 필름(1)을 용제와 접촉시킴으로써, 필름 F0이 얻어진다(공정 1).
공정 1에서 얻은 필름 F0(용제 처리 후의 필름(10))을, 롤(113)로부터 권출한 마스킹 필름(13)을 첩합하면서 권취하여, 용제 처리 후의 필름의 롤(110)을 얻는다. 용제 처리 후의 필름(10)과 마스킹 필름(13)의 첩합은, 필름을 두께 방향으로부터 끼우는 위치에 배치된 닙 롤(104A, 104B)로 가압하면서 행한다.
다음으로, 용제 처리 후의 필름의 롤(110)로부터 권출한 필름으로부터 마스킹 필름을 박리하여, 용제 처리 후의 필름(10)을 반송한다. 이 용제 처리 후의 필름(10)을, 도 2에 나타내는 연신기(200)에 의해 경사지게 연신한다(공정 2). 용제 처리 후의 필름(10)(필름 F0)을 경사 연신함으로써, 용제 처리 후의 필름의 NZ 계수가 변화하여, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작아진다. 또한, 연신 처리 후의 필름에 있어서는, 필름 폭 방향에 대한 평균 배향각이 10° 이상 80° 이하가 된다. 연신 처리 후의 필름(30)(연신 필름(30))은, 마스킹 필름을 첩합하면서 권취하여, 연신 필름의 롤(40)을 얻는다. 연신 필름(30)은, 그대로 위상차 필름으로서 사용할 수 있다.
이하 본 실시형태의 제조 방법의 각 공정에 대하여 설명한다.
[공정 1]
공정 1은, NZ 계수가 0 미만인 필름 F0을 준비하는 공정이다. 필름 F0을 준비하는 방법에 제한은 없다. 공정 1은, 예를 들어, 수지 필름을 용제에 접촉시키고, 그것에 의해 수지 필름의 NZ 계수를 변화시켜, 필름 F0을 얻는 것(용제 처리 공정)을 포함할 수 있다.
공정 1은 도 1에 나타내는 장치에 의해 행할 수 있다. 도 1의 장치(100)는, 닙 롤(101A, 101B, 104A, 및 104B), 수지 필름(1)을 용제와 접촉시키는 욕조(102), 그리고, 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름을 건조시키는 가열 장치(103)를 구비한다.
[용제 처리 공정]
용제 처리 공정은, 수지 필름을 용제에 접촉시키고, 그것에 의해 수지 필름의 NZ 계수를 변화시켜, 필름 F0을 얻는 공정이다.
용제 처리 공정에 있어서, 수지 필름을 용제와 접촉시킴으로써, 그 NZ 계수가 변화하고, 이에 의해, 용제 처리 공정을 행한 후의 수지 필름(용제 처리 후의 필름)의 NZ 계수는 0 미만이 된다. 이러한 효과가 얻어지는 메커니즘은 이하와 같이 추측된다. 단, 본 발명의 기술적 범위는, 하기의 메커니즘에 의해 제한되는 것은 아니다.
수지 필름을 용제와 접촉시키면, 그 용제가 수지 필름 중에 침입한다. 침입한 용제의 작용에 의해, 필름 중의 중합체의 분자에 마이크로브라운 운동이 일어나, 필름의 분자쇄가 배향된다.
여기서, 수지 필름은, 주표면인 표면 및 이면에 더하여 측부의 단면을 갖지만, 수지 필름의 표면적의 대부분은, 표면 및 이면에 의해 차지된다. 따라서, 용제의 침입 속도는, 상기의 표면 또는 이면을 지난 두께 방향으로의 침입 속도가 빠르다. 그러면, 상기의 중합체의 분자의 배향은, 당해 중합체의 분자가 두께 방향으로 배향되도록 진행될 수 있다.
[수지 필름]
용제 처리 공정에 있어서 사용하는 수지 필름은, 위상차 필름을 제조하는 재료가 되는 필름이다. 따라서, 수지 필름을 구성하는 수지는, 「1. 위상차 필름」에서 설명한, 위상차 필름을 구성하는 수지와 동일할 수 있다. NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 위상차 필름을 용이하게 제조할 수 있다는 관점에서, 수지 필름을 구성하는 수지에 포함되는 중합체는, 결정성 중합체이고, 플러스의 고유 복굴절을 갖는 것이 바람직하다.
수지 필름에 포함되는 수지가 결정성 중합체를 포함하는 수지인 경우, 당해 수지에 포함되는 결정성 중합체의 결정화도는, 작은 것이 바람직하다. 구체적인 결정화도는, 바람직하게는 10% 미만, 보다 바람직하게는 5% 미만, 특히 바람직하게는 3% 미만이다. 용제와 접촉시키기 전의 수지 필름에 포함되는 결정성 중합체의 결정화도가 낮으면, 용제와의 접촉에 의해 많은 결정성 중합체의 분자를 두께 방향으로 배향시킬 수 있으므로, 넓은 범위에서의 NZ 계수의 조정이 가능해진다.
수지 필름의 면내 방향의 리타데이션 Re는, 바람직하게는 20nm 이하, 보다 바람직하게는 10nm 이하이고, 특히 바람직하게는 0이다. 수지 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 바람직하게는 20nm 이하, 보다 바람직하게는 10nm 이하이고, 특히 바람직하게는 0이다. 용제와 접촉시키기 전의 수지 필름의 Re 및 Rth가, 각각 상기 범위임으로써, 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름의 NZ 계수를 0 미만으로 하는 것을 용이하게 행할 수 있다.
수지 필름은, 용제의 함유량이 작은 것이 바람직하고, 용제를 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다. 수지 필름의 중량 100%에 대한 당해 수지 필름에 포함되는 용제의 비율(용제 함유율)은, 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.5% 이하, 특히 바람직하게는 0.1% 이하이고, 이상적으로는 0.0%이다. 용제와 접촉시키기 전의 수지 필름에 포함되는 용제의 양이 적음으로써, 용제와의 접촉에 의해 많은 중합체의 분자를 두께 방향으로 배향시킬 수 있으므로, 넓은 범위에서의 NZ 계수의 조정이 가능해진다.
수지 필름의 용제 함유율은, 밀도에 의해 측정할 수 있다.
수지 필름의 두께는, 제조하고자 하는 위상차 필름의 두께에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 통상, 용제와 접촉시킴으로써, 필름의 두께는 커진다. 한편, 공정 2에 있어서 연신을 행함으로써, 필름의 두께는 작아진다. 따라서, 공정 2 이후의 공정에 있어서의 두께의 변화를 고려하여, 수지 필름의 두께를 설정해도 된다.
본 실시형태에 있어서, 수지 필름으로는 장척의 수지 필름을 사용한다. 이에 의해, 롤·투·롤법에 의한 위상차 필름의 연속적인 제조가 가능하므로, 위상차 필름의 생산성을 효과적으로 높일 수 있다.
수지 필름을 제조하는 방법에 제한은 없다. 용제를 포함하지 않는 수지 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.
예를 들어, 결정성 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 수지 필름을, 압출 성형법에 의해 제조하는 경우, 그 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 수지 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.
본 실시형태에서는, 장척의 수지 필름에 마스킹 필름을 첩합하면서 롤에 권취함으로써, 필름 롤로 한 것을 공정 1에 제공한다. 마스킹 필름으로는, 기지의 것(예를 들어, 트레데가사 제조의 「FF1025」, 「FF1035」; 썬 에이 카켄사 제조의 「SAT116T」, 「SAT2038T-JSL」, 및 「SAT4538T-JSL」; 후지모리 공업사 제조의 「NBO-0424」, 「TFB-K001」, 「TFB-K0421」, 및 「TFB-K202」; 히타치 화성사 제조의 「DT-2200-25」 및 「K-6040」; 테라오카 제작소사 제조의 「6010#75」, 「6010#100」, 「6011#75」, 및 「6093#75」)을 사용할 수 있다.
[용제]
용제 처리 공정에 있어서, 수지 필름에 접촉시키는 용제로는, 수지 필름에 포함되는 중합체를 용해시키지 않고 당해 수지 필름 중에 침입할 수 있는 용제를 사용할 수 있다. 이러한 용제로는, 예를 들어, 톨루엔, 리모넨, 데칼린 등의 탄화수소 용제; 이황화탄소;를 들 수 있다. 수지 필름이 결정성 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 경우, 결정성 중합체를 용해시키지 않고 수지 필름 중에 침입할 수 있다는 관점에서, 용제로는, 탄화수소계의 용제가 바람직하다. 용제는, 1종류여도 되고, 2종류 이상이어도 된다.
수지 필름과 용제의 접촉 방법으로는, 예를 들어, 수지 필름에 용제를 스프레이하는 스프레이법; 수지 필름에 용제를 도포하는 도포법; 용제 중에 수지 필름을 침지하는 침지법; 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 연속적인 접촉을 용이하게 행할 수 있는 점에서, 침지법이 바람직하다. 도 1에 있어서는, 침지법을 나타내고 있다.
수지 필름에 접촉시키는 용제의 온도는, 용제가 액체 상태를 유지할 수 있는 범위에서 임의이며, 따라서, 용제의 융점 이상 끓는점 이하의 범위로 설정할 수 있다.
수지 필름과 용제를 접촉시키는 시간은, 특별히 지정은 없으나, 바람직하게는 1초 이상, 보다 바람직하게는 3초 이상, 특히 바람직하게는 5초 이상이고, 바람직하게는 180초 이하, 보다 바람직하게는 120초 이하, 특히 바람직하게는 60초 이하이다. 접촉 시간이 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 용제와의 접촉에 의한 NZ 계수의 조정을 효과적으로 행할 수 있다. 한편, 접촉 시간을 길게 해도 NZ 계수의 조정량은 크게 변하지 않는 경향이 있다. 따라서, 접촉 시간이 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 위상차 필름의 품질을 손상시키지 않고 생산성을 높일 수 있다.
용제 처리 공정은, 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름으로부터, 용제를 제거하는 공정을 포함할 수 있다. 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름으로부터 용제를 제거하는 방법으로는, 예를 들어, 건조, 닦아내기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 용제를 신속하게 제거하여 안정된 특성을 갖는 위상차 필름을 얻는 관점에서, 건조를 행하는 것이 바람직하다.
용제와 접촉시킨 후의 수지 필름으로부터, 건조에 의해 용제를 제거하는 경우, 그 방법에는 제한은 없고, 예를 들어, 오븐 등의 가열 장치를 사용하여 행할 수 있다. 구체적으로는, 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름을, 가열 장치 내에 소정 시간 반송시킴으로써, 용제를 제거할 수 있다.
건조를 신속하게 행하는 관점에서, 건조 온도는, 바람직하게는 50℃ 이상, 보다 바람직하게는 60℃ 이상, 특히 바람직하게는 80℃ 이상이다. 또한, 열에 의한 배향 완화를 억제하여 광학 특성의 균일성을 유지하는 관점에서는, 건조 온도는, 바람직하게는 Tg + 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg + 80℃ 이하, 특히 바람직하게는 Tg + 50℃ 이하이다. 여기서, 「Tg」는 수지 필름에 포함되는 중합체의 유리 전이 온도를 나타낸다.
용제와 접촉시킨 후의 수지 필름의 건조 시간은, 바람직하게는 0.2분 이상, 보다 바람직하게는 0.5분 이상, 특히 바람직하게는 0.8분 이상이고, 바람직하게는 10분 이하, 보다 바람직하게는 5분 이하, 특히 바람직하게는 3분 이하이다. 건조 시간을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 위상차 필름의 표면에 잔존하는 용제량을 줄일 수 있고, 건조 시간을 상기 상한값 이하로 함으로써 위상차 필름의 제조에 필요로 하는 시간을 단축하여 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
용제 처리 공정은, 수지 필름에 장력이 부여된 상태에서 행하여도 된다. 수지 필름으로의 장력의 부여는, 용제와 수지 필름을 접촉시킬 때, 및 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름의 건조를 행할 때 중, 어느 일방 또는 양방에 있어서 행할 수 있다. 특히, 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름에 장력을 부여한 상태에서 건조를 행함으로써, 용제 처리 후의 필름의 광학 특성의 균일성을 효과적으로 높일 수 있으므로 바람직하다.
용제 처리 공정에 있어서, 수지 필름에 부여되는 장력의 크기는, 당해 장력에 의해 수지 필름이 실질적으로 연신되지 않는 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 실질적으로 연신된다는 것은, 필름의 어느 하나의 방향으로의 연신 배율이 통상 1.1배 이상이 되는 것을 말한다. 구체적인 장력의 범위는, 바람직하게는 2 N/m 이상, 보다 바람직하게는 5 N/m 이상, 특히 바람직하게는 10 N/m 이상이고, 또한, 바람직하게는 100 N/m 이하, 보다 바람직하게는 70 N/m 이하, 특히 바람직하게는 50 N/m 이하이다. 상기의 장력의 단위 「N/m」은, 장력 방향에 대하여 수직한 방향에서의 필름 치수 1m당의 장력의 크기를 나타낸다. 장력의 크기는, 수지 필름과 용제를 접촉시킬 때와, 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름의 건조를 행할 때에서, 상이해도 되고, 동일해도 된다.
수지 필름에 부여되는 장력의 방향의 수는, 1이어도 되고, 복수여도 된다. 통상, 장력은, 수지 필름의 두께 방향에 대하여 수직한 면내 방향으로 부여된다. 따라서, 장력 방향은, 1 또는 2 이상의 면내 방향일 수 있다. 장력의 방향은, 수지 필름과 용제를 접촉시킬 때와, 용제와 접촉시킨 후의 수지 필름의 건조를 행할 때에서, 상이해도 되고 동일해도 된다.
상기와 같이 수지 필름에 장력을 부여하는 경우, 예를 들어, 적절한 유지구에 의해 수지 필름을 유지하고, 이 유지구에 의해 수지 필름을 잡아당겨 장력을 부여해도 된다. 유지구는, 수지 필름의 변의 전체 길이를 연속적으로 유지할 수 있는 것이어도 되고, 간격을 두고 간헐적으로 유지할 수 있는 것이어도 된다. 예를 들어, 소정의 간격으로 배열된 유지구에 의해 수지 필름의 변을 간헐적으로 유지해도 된다.
수지 필름은, 당해 수지 필름의 2변 이상이 유지되어 장력이 부여되는 것이 바람직하다. 이 경우, 유지된 변 사이의 에어리어에 있어서 수지 필름에 장력을 부여하여, 위상차 필름의 광학 특성의 균일성을 높일 수 있다. 넓은 면적에 있어서 광학 특성의 균일성을 높이기 위하여, 수지 필름의 대향하는 2변을 포함하는 변을 유지하고, 그 유지된 변 사이의 에어리어에 장력을 부여하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 장척의 수지 필름의, 폭 방향의 단부에 있는 2변(즉, 장변)을 유지하여 상기 2변 사이의 에어리어에 장력을 부여함으로써, 그 수지 필름으로부터 얻어지는 위상차 필름의 전체면에 있어서 광학 특성의 균일성을 높일 수 있다.
유지구로는, 수지 필름의 변 이외의 부분에서는 수지 필름과 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 이러한 유지구를 사용함으로써, 보다 평활성이 우수한 위상차 필름을 얻을 수 있다.
또한, 유지구로는, 당해 유지구가 수지 필름을 유지하고 있는 기간에 있어서, 유지구끼리의 상대적인 위치를 고정할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 유지구는, 유지구끼리의 위치가 상대적으로 이동하지 않으므로, 수지 필름의 실질적인 연신을 억제하기 쉽다. 호적한 유지구로는, 예를 들어, 텐터 연신기에 설치되어 필름을 파지할 수 있는 파지자를 들 수 있다.
필름 F0의 NZ 계수는, 0 미만이고, 바람직하게는 -1 이하이다. 이러한 범위의 NZ 계수를 가짐으로써, 본 발명의 위상차 필름을 용이하게 제조할 수 있다. 필름 F0의 NZ 계수의 하한은, 특별히 한정되지 않지만 예를 들어 -40 이상으로 할 수 있다.
필름 F0의 그 밖의 광학 특성은, 원하는 위상차 필름이 얻어지도록 적당히 조정할 수 있다. 예를 들어, 필름 F0의 면내 방향의 리타데이션 Re는, 바람직하게는 300nm 이하, 보다 바람직하게는 200nm 이하이다. 필름 F0의 면내 방향의 리타데이션 Re의 하한은, 특별히 한정되지 않지만 예를 들어 0nm 이상으로 할 수 있다. 필름 F0의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 바람직하게는 -50nm 이하, 보다 바람직하게는 -150nm 이하이다. 필름 F0의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 하한은, 특별히 한정되지 않지만 예를 들어 -500nm 이상으로 할 수 있다.
공정 1을 행함으로써 얻어지는 필름 F0은 다음의 공정(공정 2)에 제공된다.
[공정 2]
공정 2는, 필름 F0을 경사지게 연신하는 공정이다. 필름 F0은, 공정 1을 행함으로써 얻어지는 필름으로, 본 실시형태에서는 공정 1에서 얻어진 용제 처리 후의 필름(10)이, 필름 F0에 대응한다. 여기서 「경사지게 연신」이란, 장척의 필름을 경사 방향으로 연신하는 것을 나타낸다.
필름 F0을 경사지게 연신함으로써, 필름 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 위상차 필름이 얻어진다.
필름 F0을 경사 연신함으로써, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 범위의 필름이 얻어지는 메커니즘에 대해서는 이하와 같이 추정된다. 필름 F0을 경사 연신함으로써, 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth를, 마이너스의 값으로부터 제로에 가까워지는 쪽으로 크게 변화시킬 수 있고, 또한 동시에 Re의 값을 크게 할 수 있어, 이에 의해, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 범위의 필름이 얻어진다고 추정된다.
공정 2는 예를 들어, 도 2에 나타내는 경사 연신기(200)에 의해 행할 수 있다. 도 2에는 경사 연신기(200)의 일례로서 텐터 연신기를 예시하고 있다. 텐터 연신기(200)는, 권출 롤(110)로부터 권출되는 필름으로부터, 마스킹 필름을 박리하여 얻어지는 용제 처리 후의 필름(10)(필름 F0)을, 수평으로 반송하면서, 도시하지 않은 오븐에 의한 가열 환경하에서, 그 경사 방향으로 연신하기 위한 장치이다.
텐터 연신기(200)는, 용제 처리 후의 필름(10)의 양단부(10A 및 10B)를 각각 파지할 수 있는 복수개의 파지자(210R 및 210L)와, 상기의 파지자(210R 및 210L)를 안내하기 위하여 필름 반송로의 양측에 설치된 한 쌍의 가이드 레일(220R 및 220L)을 구비한다.
파지자(210R 및 210L)는, 가이드 레일(220R 및 220L)을 따라 주행할 수 있도록 설치되어 있다. 또한, 파지자(210R 및 210L)는, 앞뒤의 파지자(210R 및 210L)와 일정 간격을 유지하여, 일정 속도로 주행할 수 있도록 설치되어 있다. 또한, 파지자(210R 및 210L)는, 텐터 연신기(200)에 순차적으로 공급되는 용제 처리 후의 필름(10)의 폭 방향의 양단부(10A 및 10B)를, 텐터 연신기(200)의 입구부(230)에 있어서 파지하고, 텐터 연신기(200)의 출구부(240)에서 개방할 수 있도록 설치되어 있다.
가이드 레일(220R 및 220L)은, 제조해야 할 위상차 필름의 지상축의 방향 및 연신 배율 등의 조건에 따른, 비대칭인 형상을 갖고 있다. 도 2에 나타내는 텐터 연신기(200)에는, 가이드 레일(220R 및 220L)의 간격이 하류일수록 넓어지는 연신 존(250)이 형성되어 있다. 이 연신 존(250)에서는, 가이드 레일(220R 및 220L)의 형상은, 그 가이드 레일(220R 및 220L)에 의해 안내되는 파지자(210R 및 210L)가, 좌측 방향으로, 용제 처리 후의 필름(10)의 진행 방향을 구부리도록, 용제 처리 후의 필름(10)을 반송할 수 있는 형상으로 설정되어 있어, 일방의 파지자(210R)의 이동 거리가 타방의 파지자(210L)의 이동 거리보다 길게 되어 있다. 여기서, 장척의 필름의 진행 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 그 필름의 폭 방향의 중점의 이동 방향을 말한다. 또한, 「우」 및 「좌」란, 별도로 언급하지 않는 한, 반송 방향의 상류로부터 하류를 관찰한 경우에 있어서의 방향을 나타낸다.
가이드 레일(220R 및 220L)은, 파지자(210R 및 210L)가 소정의 궤도를 주회할 수 있도록, 무단상의 연속 궤도를 갖고 있다. 이 때문에, 텐터 연신기(200)는, 텐터 연신기(200)의 출구부(240)에서 용제 처리 후의 필름(10)을 개방한 파지자(210R 및 210L)를, 순차적으로, 입구부(230)로 되돌릴 수 있는 구조를 갖고 있다.
공정 2에 있어서, 이러한 텐터 연신기(200)를 사용한 용제 처리 후의 필름(10)의 연신은, 이하와 같이 하여 행하여진다.
권출 롤(110)로부터 필름을 권출하고, 마스킹 필름(도시 생략)을 박리한 후에 얻어지는 용제 처리 후의 필름(10)을 텐터 연신기(200)에 연속적으로 공급한다.
텐터 연신기(200)는, 그 입구부(230)에 있어서 용제 처리 후의 필름(10)의 양단부(10A 및 10B)를 파지자(210R 및 210L)에 의해 순차적으로 파지한다. 양단부(10A 및 10B)가 파지된 용제 처리 후의 필름(10)은, 파지자(210R 및 210L)의 주행에 따라 반송된다. 상기와 같이, 본 예의 텐터 연신기(200)에서는, 용제 처리 후의 필름(10)의 진행 방향을 좌측 방향으로 구부리도록 가이드 레일(220R 및 220L)의 형상을 설정하고 있다. 그 때문에, 일방의 파지자(210R)가 용제 처리 후의 필름(10)을 파지하면서 주행하는 궤도의 거리는, 타방의 파지자(210L)가 용제 처리 후의 필름(10)을 파지하면서 주행하는 궤도의 거리보다 길어진다. 따라서, 텐터 연신기(200)의 입구부(230)에 있어서 용제 처리 후의 필름(10)의 진행 방향에 대하여 수직한 방향으로 상대하고 있던 1세트의 파지자(210R 및 210L)는, 텐터 연신기(200)의 출구부(240)에 있어서 좌측의 파지자(210L)가 우측의 파지자(210R)보다 선행하므로, 용제 처리 후의 필름(10)의 경사 방향으로의 연신이 행하여져, 장척의 연신 필름(30)이 얻어진다(도 2의 파선(LD1, LD2, 및 LD3) 참조). 얻어진 연신 필름(30)은, 텐터 연신기(200)의 출구부(240)에 있어서 파지자(210R 및 210L)로부터 개방되고, 권취되어 롤(40)로서 회수된다.
공정 2에 있어서의 연신 배율은, 바람직하게는 1.1배 이상, 보다 바람직하게는 1.2배 이상이고, 바람직하게는 5배 이하, 보다 바람직하게는 2배 이하이다. 연신 배율을 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 연신 방향의 굴절률을 크게 할 수 있다. 또한, 연신 배율을 상기 상한값 이하로 함으로써, 연신 필름의 지상축의 방향을 용이하게 제어할 수 있다.
공정 2에 있어서의 연신 온도 T1은, 바람직하게는 Tg℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg + 2℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg + 5℃ 이상이고, 바람직하게는 Tg + 40℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg + 35℃ 이하, 특히 바람직하게는 Tg + 30℃ 이하이다. 여기서, Tg란, 용제 처리 후의 필름(10)에 포함되는 중합체의 유리 전이 온도를 말한다. 또한, 이 텐터 연신기(200)에 있어서 공정 2에 있어서의 연신 온도 T1이란, 텐터 연신기(200)의 연신 존(250)에 있어서의 온도를 말한다. 공정 2에 있어서의 연신 온도 T1을 상기의 범위로 함으로써, 용제 처리 후의 필름(10)에 포함되는 분자를 확실하게 배향시킬 수 있으므로, 원하는 광학 특성을 갖는 연신 필름(30)을 용이하게 얻을 수 있다.
공정 2에서 연신됨으로써, 연신 필름(30)에 포함되는 분자는 배향되어 있다. 그 때문에, 연신 필름(30)은, 지상축을 갖는다. 공정 2에서는, 경사 방향으로 연신이 행하여지므로, 연신 필름(30)의 지상축은, 연신 필름의 경사 방향에 발현한다. 구체적으로는, 연신 필름(30)은, 그 폭 방향에 대하여, 5° ~ 85°의 범위에 지상축을 갖는다.
연신 필름(30)의 지상축의 구체적인 방향은, 제조하고 싶은 파장판의 지상축의 방향에 따라 설정할 수 있다.
연신 필름(30)의 지상축은, 필름(10)을 경사 방향으로 연신함으로써 발현하므로, 연신 필름(30)의 지상축의 구체적인 방향은, 상술한 공정 2에 있어서의 연신 조건에 의해 조정할 수 있다. 예를 들어, 권출 롤(110)로부터의 용제 처리 후의 필름(10)의 권출 방향(D20)과, 연신 필름(30)의 권취 방향(D30)이 이루는 권출 각도(φ)를 조정함으로써, 연신 필름(30)의 지상축의 방향을 조정할 수 있다. 여기서, 용제 처리 후의 필름(10)의 권출 방향(D20)이란, 권출 롤(110)로부터 권출되는 용제 처리 후의 필름(10)의 진행 방향을 나타낸다. 또한, 연신 필름(30)의 권취 방향(D30)이란, 롤(40)로서 권취되는 연신 필름(30)의 진행 방향을 나타낸다.
공정 2를 행한 후에 얻어지는 연신 필름(30)은, 그대로 본 발명의 위상차 필름으로 할 수 있으나, 추가적인 공정(예를 들어, 종연신 공정 등)을 행하여 얻어지는 필름을 본 발명의 위상차 필름으로 해도 된다.
[임의 공정]
본 실시형태의 제조 방법은, 공정 2를 행하기 전에, 용제 처리 후의 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, 또한, 바람직하게는 T1 + 5℃ 이하, 보다 바람직하게는 T1 + 2℃ 이하이다. 예열 시간은 임의이며, 바람직하게는 1초 이상, 보다 바람직하게는 5초 이상이고, 또한, 바람직하게는 60초 이하, 보다 바람직하게는 30초 이하이다.
또한, 본 실시형태의 제조 방법은, 공정 2를 행하기 전, 또는 공정 2를 행한 후에, 필름을 종연신하는 공정을 포함할 수 있다. 여기서 「종연신」이란, 장척의 필름을 길이 방향으로 연신하는 것을 나타낸다.
종연신은 예를 들어 도 3에 나타내는 롤 연신기(300)를 사용하여 행할 수 있다. 도 3에서는, 공정 2를 행하여 얻어지는 연신 필름(30)을 추가로 종연신하는 예를 나타내고 있으나, 공정 2를 행하기 전의 필름(용제 처리 후의 필름(10))을, 당해 연신기를 사용하여 종연신하고 나서, 공정 2를 행하여도 된다.
롤 연신기(300)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 롤(40)로부터 권출되는 필름(30)을, 그 길이 방향으로 연신하기 위한 장치이다. 종연신 공정은, 도시하지 않은 오븐에 의한 가열 환경하에서 행하여도 된다.
롤 연신기(300)는, 반송 방향의 상류로부터 순서대로, 필름(30)을 길이 방향으로 반송할 수 있는 닙 롤로서 상류 롤(310) 및 하류 롤(320)을 구비한다. 여기서, 하류 롤(320)의 회전 속도는 상류 롤(310)의 회전 속도보다 빠르게 설정되어 있다.
상기의 롤 연신기(300)를 사용한 필름(30)의 연신은, 이하와 같이 하여 행하여진다.
롤(40)로부터 필름(30)을 권출하고, 그 필름(30)을 롤 연신기(300)에 연속적으로 공급한다.
롤 연신기(300)는, 공급된 필름(30)을 상류 롤(310) 및 하류 롤(320)의 순서로 반송한다. 이 때, 하류 롤(320)의 회전 속도가 상류 롤(310)의 회전 속도보다 빠르므로, 필름(30)의 길이 방향으로의 연신이 행하여진다. 롤 연신기(300)에 의한 연신에서는, 필름(30)의 폭 방향의 양단부(31 및 32)는 구속되어 있지 않다. 그 때문에, 통상은, 길이 방향으로의 연신에 따라 필름(30)의 폭은 줄어들므로, 필름(30)보다 폭이 작은 필름(50)이 얻어진다. 당해 필름(50)은, 길이 방향 및 경사 방향이라는 2방향으로 연신된 2축 연신 필름으로서 얻어진다.
그 후, 필름(50)은, 필요에 따라 그 양단부가 트리밍된 후에, 권취되어 롤(60)로서 회수된다.
종연신 공정에 있어서의 연신 배율은, 공정 2에 있어서의 연신 배율보다 작게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 경사 방향에 지상축을 갖는 필름에 있어서, 주름의 발생을 억제하면서 연신을 행하는 것이 가능해진다. 종연신 공정에 있어서의 연신 온도는, 공정 2에 있어서의 연신 온도 및 목적물인 위상차 필름의 면내 리타데이션을 고려하여 설정할 수 있다.
본 실시형태의 제조 방법은, 공정 2 후에, 연신 필름(위상차 필름)에 부착된 용제를 제거하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 연신 필름으로부터 용제를 제거하는 방법으로는, 공정 1에서 설명한 용제의 제거 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.
본 실시형태의 제조 방법에 의하면, 장척의 위상차 필름을 제조할 수 있는데, 위상차 필름의 제조 방법은, 이와 같이 제조된 장척의 위상차 필름을 원하는 형상으로 잘라내는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[본 실시형태의 위상차 필름의 용도]
본 실시형태의 위상차 필름, 및 본 실시형태의 제조 방법으로 제조한 위상차 필름은, 그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작다. 따라서, 본 실시형태의 위상차 필름은, 1/2 파장판 또는 1/4 파장판으로서 사용할 수 있다. 본 실시형태의 위상차 필름을, 1/2 파장판 및 1/4 파장판 중의 어느 일방 또는 양방으로서 사용한 원 편광판을 구비하는 표시 장치에서는, 경사 방향의 반사율을 저감할 수 있다. 1/2 파장판 및 1/4 파장판의 양방을, 본 실시형태의 위상차 필름으로 구성하면, 경사 방향의 반사율의 저감 효과를 보다 우수한 것으로 할 수 있다.
[본 실시형태의 효과]
본 실시형태의 위상차 필름은, 그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작으므로, 경사 방향의 반사를 저감할 수 있다. 그 결과, 시야각 특성이 우수한 위상차 필름을 달성할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 위상차 필름은 장척상이므로, 롤·투·롤법에 의해 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 위상차 필름의 제조 방법에 있어서는, 필름 F0을 경사지게 연신함으로써, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 위상차 필름을 간이한 방법에 의해 제조할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작으며, 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖는, 시야각 특성이 우수한 위상차 필름을 간단하게 제조하는 것이 가능하다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 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. 또한, 이하의 설명에 있어서, 리타데이션 및 복굴절의 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 590nm였다.
[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, 용제로는 테트라하이드로푸란을 사용하였다. 또한, 측정시의 온도는, 40℃였다.
(중합체의 수소화율의 측정 방법)
중합체의 수소화율은, 오르토디클로로벤젠-d4를 용제로 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 용제로 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 두께의 측정 방법)
필름의 두께는, 접촉식 두께계(MITUTOYO사 제조 Code No.543-390)를 사용하여 측정하였다.
(위상차 필름의 용제 함유율의 측정 방법)
각 실시예 및 비교예에서 사용하는 장척의 수지 필름(용제 처리 공정 전의 수지 필름)으로부터, 세로 130mm × 가로 130mm의 직사각형의 레퍼런스용 필름을 잘라내고, 이 레퍼런스용 필름에 대하여, 열중량 분석(TGA: 질소 분위기하, 승온 속도 10℃/분, 30℃ ~ 300℃)에 의해, 그 중량을 측정하였다. 30℃에서의 레퍼런스용 필름의 중량 WO(30℃)로부터 300℃에서의 레퍼런스용 필름의 중량 WO(300℃)를 빼서, 300℃에서의 레퍼런스용 필름의 중량 감소량 ΔWO을 구하였다. 이 레퍼런스용 필름은, 용융 압출법에 의해 제조된 후에 연신된 것이므로, 용제를 포함하지 않는다. 따라서, 이 레퍼런스용 필름의 중량 감소량 ΔWO을, 후술하는 식(X)에서는 레퍼런스로서 채용하였다.
또한, 각 예에서 제조한 장척의 위상차 필름으로부터 세로 130mm × 가로 130mm의 직사각형의 필름을 잘라내어, 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 레퍼런스용 필름의 중량 감소량 ΔWO, 및 300℃에서의 위상차 필름의 중량 감소량 ΔWR로부터, 이하의 식(X)에 의해, 위상차 필름의 용제 함유율을 산출하였다.
용제 함유율(%) = {(ΔWR - ΔWO)/WR(30℃)} × 100 (X)
(리타데이션 및 NZ 계수의 측정 방법)
필름의 면내 리타데이션 Re, 두께 방향의 리타데이션 Rth, 및 NZ 계수는, AXOMETRICS사 제조, Axo Scan OPMF-1에 의해 측정하였다. 이 때, 측정은, 파장 590nm에서 행하였다. 또한, 얻어진 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth로부터 NZ 계수를 산출하였다.
(결정화도의 측정)
필름의 결정화도는, X선 회절법에 의해 측정하였다. 측정 장치로서 D8 DISCOVER(BRUKER사 제조)를 사용하였다.
(목시에 의한 반사 강도의 평가)
평면상의 반사면을 갖는 미러를 준비하였다. 이 미러를, 반사면이 수평이고 또한 상향이 되도록 두었다. 이 미러의 반사면 상에, 편광 필름측이 상향이 되도록 원 편광판을 첩부하였다.
그 후, 맑은 날에 일광으로 원 편광판을 비춘 상태에서, 미러 상의 원 편광판을 목시로 관찰하였다. 관찰은, 원 편광판의 편각 45°, 방위각 0° ~ 360°의 경사 방향에서 행하였다.
경사 방향에서의 관찰에서는, 방위각에 따라 반사율 및 색감이 변화하지 않는지의 여부를 평가하였다.
상기의 목시 평가를, 20명의 관찰자가 행하고, 각자가 모든 실시예 및 비교예의 결과를 순위 매기고, 그 순위에 상당하는 점수(1위 6점, 2위 5점, ···최하위 1점)를 부여하였다. 각 실시예 및 비교예에 대하여 각자가 채점한 합계점을 득점순으로 나열하고, 그 점수의 레인지 안에서 상위 그룹부터 A, B, C, D의 순서로 평가하였다. 점수의 레인지는 등분한 레인지(A: 91 ~ 120점, B: 61 ~ 90점, C: 31 ~ 60점, D: 0 ~ 30점)이다.
(시뮬레이션에 의한 반사율의 계산 방법)
시뮬레이션용의 소프트웨어로서 신테크사 제조 「LCDMaster」를 사용하여, 각 실시예 및 비교예에서 제조한 원 편광판을 모델화하고, 반사율을 계산하였다.
시뮬레이션용의 모델에서는, 평면상의 반사면을 갖는 미러의 상기 반사면에, 1/4 파장판측에서 미러에 접하도록 원 편광판을 첩부한 구조를 설정하였다. 따라서, 1/2 파장판 및 1/4 파장판을 사용하는 모델(원 편광판 A, 원 편광판 C, 원 편광판 D, 원 편광판 F)에서는, 두께 방향에 있어서, 편광 필름, 1/2 파장판, 1/4 파장판, 및 미러가 이 순서로 설치된 구조가 설정되고, 1/4 파장판만을 사용하는 모델(원 편광판 B, 원 편광판 E)에서는, 두께 방향에 있어서, 편광 필름, 1/4 파장판, 및 미러가 이 순서로 설치된 구조가 설정되었다.
그리고, 상기의 모델에 있어서, D65 광원으로부터 원 편광판에 광을 조사하였을 때의 반사율을, 상기 원 편광판의 경사 방향에 있어서 계산하였다. 여기서, 경사 방향에서는, 편각 45°에 있어서, 방위각 0° ~ 360°의 범위에서 방위각 방향으로 5°마다 계산을 행하고, 그 계산값의 평균을 당해 모델화된 원 편광판의 경사 방향에서의 반사율로서 채용하였다. 이 시뮬레이션에 있어서는, 실제로 편광 필름의 표면에서 발생하는 표면 반사 성분에 대해서는, 반사율로부터 제외하고 있다.
[제조예 1. 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물을 포함하는 결정성 수지의 제조]
금속제의 내압 반응기를, 충분히 건조한 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 3mmφ의 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 스트랜드상으로 성형한 후, 스트랜드 커터로 세단하여, 펠릿 형상의 결정성 수지를 얻었다. 이 결정성 수지는 고유 복굴절값이 플러스인 수지이다.
2축 압출기의 운전 조건을, 이하에 기재한다.
·배럴 설정 온도 = 270 ~ 280℃
·다이 설정 온도 = 250℃
·스크루 회전수 = 145 rpm
[실시예 1]
(1-1) 수지 필름의 제조
제조예 1에서 제조한 펠릿 형상의 결정성 수지를, T 다이를 구비하는 열 용융 압출 필름 성형기를 사용하여 성형하고, 약 600mm 폭의 수지 필름을, 소정의 속도로 롤에 권취하는 방법으로, 수지 필름의 롤을 얻었다. 본 예에서는, 라인 속도를 조정하여, 수지 필름의 두께가 18μm가 되도록 성형을 행하였다. 또한, 롤에 권취할 때에는, 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)으로 보호하면서 권취하였다. 수지 필름에 대하여, Re, Rth, 및 NZ 계수를 측정한 결과, Re는 1.7nm, Rth는 1.9nm, NZ 계수는 1.6이었다.
필름 성형기의 운전 조건을, 이하에 기재한다.
·배럴 온도 설정 = 280℃ ~ 300℃
·다이 온도 = 270℃
·캐스트 롤 온도 = 80℃
(1-2) 용제 처리 공정(공정 1)
(1-1)에서 얻은 수지 필름의 롤로부터, 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여 수지 필름을 반송하였다. 이 수지 필름을, 용제로서의 톨루엔으로 채워진 욕조에 통과시켜, 톨루엔을 수지 필름과 접촉시켰다. 용제와의 접촉 시간은 7초였다. 용제와 접촉시킨 수지 필름을, 110℃로 가온된 오븐 내를, 당해 오븐 내에서 약 1분간 가온되도록 하여 통과시켜, 용제 처리 후의 필름을 얻었다. 본 공정을 행하고 있는 동안, 수지 필름에는 20 N/m의 장력을 부여하였다. 용제 처리 후의 필름은, 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)으로 보호하면서 권취하여, 용제 처리 후의 필름의 롤을 얻었다. 용제 처리 후의 필름에 대하여, Re, Rth, NZ 계수, 및 두께를 측정한 결과, Re는 7nm, Rth는 -202nm, NZ 계수는 -28.4, 두께는 23μm였다. 용제 처리 후의 필름의 지상축은, 필름의 길이 방향과 평행한 방향이었다.
(1-3) 경사 연신 공정(공정 2)
(1-2)에서 얻은 용제 처리 후의 필름의 롤로부터, 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여, 용제 처리 후의 필름을 반송하였다. 이 용제 처리 후의 필름을, 도 2에 나타내는 텐터 연신기를 사용해, 경사 연신하여, 장척의 연신 필름(위상차 필름)을 얻었다. 연신 조건은, 연신 배율 1.5배, 연신 온도 130℃였다. 얻어진 위상차 필름의 지상축이, 필름의 폭 방향에 대하여 이루는 평균 배향각은 15°였다. 얻어진 위상차 필름은, 폭 방향의 양단을 트리밍한 후, 보호를 위하여 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)과 첩합하면서 권취하여, 위상차 필름의 롤을 얻었다. 위상차 필름의 Re, Rth, NZ 계수, 두께, 및 용제 함유율을 측정한 결과, Re는 140nm, Rth는 -5nm, NZ 계수는 0.5, 두께는 15μm, 용제 함유율은 1%였다. 위상차 필름의 결정화도를 측정한 결과, 22%였다.
[실시예 2]
(2-1) 수지 필름의 제조
실시예 1의 (1-1)에 있어서, 라인 속도를 조정하여, 수지 필름의 두께가 35μm가 되도록 성형을 행한 것 이외에는, 실시예 1의 (1-1)과 동일한 조작을 행하여 수지 필름의 롤을 얻었다.
(2-2) 용제 처리 공정
실시예 1의 (1-2)에 있어서, (1-1)에서 얻은 수지 필름의 롤 대신에, (2-1)에서 얻은 수지 필름의 롤을 사용한 것, 및 공정 1을 행하고 있는 동안에 수지 필름에 부여하는 장력을 40 N/m로 한 것 이외에는, 실시예 1의 (1-2)와 동일한 조작을 행하여, 용제 처리 후의 필름의 롤을 얻었다. 용제 처리 후의 필름에 대하여, Re, Rth, NZ 계수, 및 두께를 측정한 결과, Re는 114nm, Rth는 -299nm, NZ 계수는 -2.1, 두께는 44μm였다. 용제 처리 후의 필름의 지상축은, 필름의 길이 방향과 평행한 방향이었다.
(2-3) 경사 연신 공정
(2-2)에서 얻은 용제 처리 후의 필름의 롤로부터, 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여, 용제 처리 후의 필름을 반송하였다. 이 용제 처리 후의 필름을, 도 2에 나타내는 텐터 연신기를 사용해, 경사 연신하여, 장척의 위상차 필름을 얻었다. 연신 조건은, 연신 배율 1.3배, 연신 온도 130℃였다. 얻어진 위상차 필름의 지상축이, 필름의 폭 방향에 대하여 이루는 평균 배향각은 75°였다. 얻어진 위상차 필름은, 폭 방향의 양단을 트리밍한 후, 보호를 위하여 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)과 첩합하면서 권취하여, 위상차 필름의 롤을 얻었다. 당해 위상차 필름의 Re, Rth, NZ 계수, 두께, 및 용제 함유율을 측정한 결과, Re는 270nm, Rth는 10nm, NZ 계수는 0.5, 두께는 34μm, 용제 함유율은 1%였다. 위상차 필름의 결정화도를 측정한 결과, 20%였다.
[실시예 3]
실시예 1의 (1-3)에 있어서, 실시예 1의 (1-2)에서 얻은 용제 처리 후의 필름의 롤을 사용하여, 위상차 필름의 지상축이, 필름의 폭 방향에 대하여 이루는 평균 배향각이 45°가 되도록 연신을 행한 것 이외에는, 실시예 1의 (1-3)과 동일한 조작을 행하여, 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차 필름은, 폭 방향의 양단을 트리밍한 후, 보호를 위하여 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)과 첩합하면서 권취하여, 위상차 필름의 롤을 얻었다. 당해 위상차 필름의 Re, Rth, NZ 계수, 두께, 및 용제 함유율을 측정한 결과, Re는 135nm, Rth는 6nm, NZ 계수는 0.5, 두께는 15μm, 용제 함유율은 1%였다. 위상차 필름의 결정화도를 측정한 결과, 22%였다.
[비교예 1]
실시예 1의 (1-1)에서 얻은 수지 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여, 수지 필름을 반송하였다. 이 수지 필름을, 도 2에 나타내는 텐터 연신기를 사용해, 경사 연신하여, 장척의 위상차 필름을 얻었다. 연신 조건은, 연신 배율 2.5배, 연신 온도 110℃였다. 얻어진 위상차 필름의 지상축이, 필름의 폭 방향에 대하여 이루는 평균 배향각은 45°였다. 얻어진 위상차 필름은, 폭 방향의 양단을 트리밍한 후, 보호를 위하여 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)과 첩합하면서 권취하여, 위상차 필름의 롤을 얻었다. 당해 위상차 필름의 Re, Rth, NZ 계수, 두께, 및 용제 함유율을 측정한 결과, Re는 140nm, Rth는 79nm, NZ 계수는 1.1, 두께는 20μm, 용제 함유율은 0%였다. 위상차 필름의 결정화도를 측정한 결과, 0%였다.
[비교예 2]
(C2-1) 수지 필름의 제조
노르보르넨 중합체를 포함하는 수지(닛폰 제온(주) 제조, 「ZEONOR(등록상표)」, 유리 전이 온도 Tg = 126℃)의 펠릿을, T 다이를 구비하는 열 용융 압출 필름 성형기를 사용하여 성형하고, 약 600mm 폭의 수지 필름을, 소정의 속도로 롤에 권취하는 방법으로, 수지 필름의 롤을 얻었다. 본 예에서는, 라인 속도를 조정하여, 수지 필름의 두께가 80μm가 되도록 성형을 행하였다. 또한, 롤에 권취할 때에는, 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)으로 보호하면서 권취하였다. 얻어진 수지 필름을 구성하는 수지는 고유 복굴절값이 플러스인 수지였다. 당해 수지는 비정성 중합체를 포함하는 수지였다.
필름 성형기의 운전 조건을, 이하에 기재한다.
·배럴 온도 설정 = 270℃ ~ 290℃
·다이 온도 = 270℃
·캐스트 롤 온도 = 100℃
(C2-2) 경사 연신 공정
(C2-1)에서 얻은 수지 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여, 수지 필름을 반송하였다. 이 수지 필름을, 도 2에 나타내는 텐터 연신기를 사용해, 경사 연신하여, 장척의 위상차 필름을 얻었다. 연신 조건은, 연신 배율 4배, 연신 온도 120℃였다. 얻어진 위상차 필름의 지상축이, 필름의 폭 방향에 대하여 이루는 평균 배향각은 15°였다. 얻어진 위상차 필름은, 폭 방향의 양단을 트리밍하고, 보호를 위하여 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)과 첩합하면서 권취하여, 위상차 필름의 롤을 얻었다. 당해 위상차 필름의 Re, Rth, NZ 계수, 두께, 및 용제 함유율을 측정한 결과, Re는 140nm, Rth는 78nm, NZ 계수는 1.1, 두께는 20μm, 용제 함유율은 0%였다. 위상차 필름의 결정화도를 측정한 결과, 0%였다.
[비교예 3]
(C3-1) 경사 연신 공정
(C2-1)에서 얻은 수지 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여, 수지 필름을 반송하였다. 이 수지 필름을, 도 2에 나타내는 텐터 연신기를 사용해, 경사 연신하여, 장척의 경사 연신 필름을 얻었다. 연신 조건은, 연신 배율 1.5배, 연신 온도 140℃였다. 얻어진 경사 연신 필름의 지상축이, 필름의 폭 방향에 대하여 이루는 평균 배향각은 45°였다. 경사 연신 필름은, 보호를 위하여 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)과 첩합하면서 권취하여, 경사 연신 필름의 롤을 얻었다. 당해 경사 연신 필름의 Re, Rth, NZ 계수, 두께, 및 용제 함유율을 측정한 결과, Re는 190nm, Rth는 115nm, NZ 계수는 1.1, 두께는 47μm, 용제 함유율은 0%였다.
(C3-2) 종연신 공정
(C3-1)에서 얻어진 경사 연신 필름의 롤로부터 필름을 인출하여, 당해 필름으로부터 마스킹 필름을 박리하고, 경사 연신 필름에 자유 종1축 연신을 실시하였다. 이 자유 종1축 연신은, 도 3에 나타내는 롤 연신기를 사용하여 행하였다. 연신 방향은 필름 길이 방향, 연신 배율은 1.4배, 연신 온도는 125℃로 하였다. 그 후, 자유 종1축 연신 후의 필름의 폭 방향의 양단을 트리밍하여, 장척의 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차 필름의 지상축이 폭 방향에 대하여 이루는 평균 배향각은 75°, NZ 계수는 1.15, 면내 리타데이션 Re는 260nm, 두께는 40μm였다. 위상차 필름의 결정화도를 측정한 결과, 0%였다. 얻어진 위상차 필름은, 보호를 위하여 새로운 마스킹 필름(트레데가사 제조 「FF1025」)과 첩합하면서 권취하였다.
실시예 및 비교예의 위상차 필름을 제조할 때의 조건(용제의 종류, 건조 온도, 장력, 연신 배율, 연신 온도)과, 각 공정을 행한 후에 얻어지는 필름의 물성값(Re, Rth, NZ 계수, 두께, 평균 배향각)을 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서, 「결정성 COP」란, 결정성의 지환식 구조 함유 중합체를 의미하고, 「비정성 COP」란, 비정성의 지환식 구조 함유 중합체를 의미하고, 「배향각」이란 「필름의 폭 방향에 대한 평균 배향각」을 의미한다. 표 1에 있어서, 「경사 연신 처리 후의 필름」이란 경사 연신 공정을 행한 후의 연신 필름을 의미하고, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서는, 위상차 필름에 대응하고, 비교예 3에서는 경사 연신 필름에 대응한다. 표 1 중 「용제 함유량」은, 실시예 및 비교예에서 제조한 위상차 필름의 용제 함유량을 의미한다.
Figure pct00001
[제조예 A] 원 편광판 A의 제조
(A-1) 광학 적층체의 제조
실시예 1에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여 얻어지는 위상차 필름을 1/4 파장판으로서 사용하였다. 또한, 실시예 2에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여 얻어지는 위상차 필름을 1/2 파장판으로서 사용하였다.
1/2 파장판과 1/4 파장판을, 서로의 길이 방향을 평행하게 하여, 접착제층(닛토덴코 제조 「CS9621」)을 개재하여 첩합하였다. 이에 의해, 1/2 파장판의 지상축과 1/4 파장판의 지상축이 두께 방향에서 보았을 때 60°로 교차하도록 첩합된, 장척의 광학 적층체를 얻었다.
(A-2) 원 편광판의 제조
장척의 직선 편광자로서, 편광 필름(산리츠사 제조 「HLC2-5618S」, 두께 180μm, 폭 방향에 대하여 0°의 방향에 편광 투과축을 갖는 편광자)을 준비하였다. 이 편광 필름의 일방의 면과, (A-1)에서 얻은 광학 적층체의 1/2 파장판측의 면을, 편광 필름의 길이 방향과 광학 적층체의 길이 방향을 평행하게 하여, 점착제층(닛토덴코 제조 「CS9621」)을 개재하여 첩합하였다. 이에 의해, (편광 필름)/(점착제층)/(1/2 파장판)/(점착제층)/(1/4 파장판)의 층 구성을 갖는 장척의 원 편광판을 얻었다. 이렇게 하여 얻은 원 편광판에 대하여, 상술한 방법으로, 반사 강도 및 반사율의 평가를 행하였다.
[제조예 B] 원 편광판 B의 제조
(B-1) 위상차 필름의 준비
실시예 3에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리함으로써, 위상차 필름을 준비하였다.
(B-2) 원 편광판의 제조
제조예 A의 (A-2)에 있어서, (A-1)에서 얻은 광학 적층체 대신에, (B-1)에서 준비한 위상차 필름을 1/4 파장판으로서 사용한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-2)와 동일한 조작을 행하여, (편광 필름)/(점착제층)/(1/4 파장판)의 층 구성을 갖는 장척의 원 편광판 B를 얻었다. 이렇게 하여 얻은 원 편광판 B에 대하여, 상술한 방법으로, 반사 강도 및 반사율의 평가를 행하였다.
[제조예 C] 원 편광판 C의 제조
(C-1) 광학 적층체의 제조
제조예 A의 (A-1)에 있어서, 실시예 1의 위상차 필름 롤로부터 얻어진 위상차 필름 대신에, 비교예 2에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여 얻어지는 위상차 필름을, 1/4 파장판으로서 사용한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-1)과 동일한 조작을 행하여 장척의 광학 적층체를 얻었다.
(C-2) 원 편광판의 제조
제조예 A의 (A-2)에 있어서, (A-1)에서 얻은 광학 적층체 대신에, (C-1)에서 얻은 광학 적층체를 사용한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-2)와 동일한 조작을 행하여, (편광 필름)/(점착제층)/(1/2 파장판)/(점착제층)/(1/4 파장판)의 층 구성을 갖는 장척의 원 편광판 C를 얻었다. 이렇게 하여 얻은 원 편광판 C에 대하여, 상술한 방법으로, 반사 강도 및 반사율의 평가를 행하였다.
[제조예 D] 원 편광판 D의 제조
(D-1) 광학 적층체의 제조
제조예 A의 (A-1)에 있어서, 실시예 2의 위상차 필름 롤로부터 얻어진 위상차 필름 대신에, 비교예 3에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여 얻어지는 위상차 필름을, 1/2 파장판으로서 사용한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-1)과 동일한 조작을 행하여 장척의 광학 적층체를 얻었다.
(D-2) 원 편광판의 제조
제조예 A의 (A-2)에 있어서, (A-1)에서 얻은 광학 적층체 대신에, (D-1)에서 얻은 광학 적층체를 사용한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-2)와 동일한 조작을 행하여, (편광 필름)/(점착제층)/(1/2 파장판)/(점착제층)/(1/4 파장판)의 층 구성을 갖는 장척의 원 편광판 D를 얻었다. 이렇게 하여 얻은 원 편광판 D에 대하여, 상술한 방법으로, 반사 강도 및 반사율의 평가를 행하였다.
[제조예 E] 원 편광판 E의 제조
(E-1) 위상차 필름의 준비
비교예 1에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리함으로써, 위상차 필름을 준비하였다.
(E-2) 원 편광판의 제조
제조예 A의 (A-2)에 있어서, (A-1)에서 얻은 광학 적층체 대신에, (E-1)에서 준비한 위상차 필름을 1/4 파장판으로서 사용한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-2)와 동일한 조작을 행하여, (편광 필름)/(점착제층)/(1/4 파장판)의 층 구성을 갖는 장척의 원 편광판 E를 얻었다. 이렇게 하여 얻은 원 편광판 E에 대하여, 상술한 방법으로, 반사 강도 및 반사율의 평가를 행하였다.
[제조예 F] 원 편광판 F의 제조
(F-1) 광학 적층체의 제조
제조예 A의 (A-1)에 있어서, 이하의 점을 변경한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-1)과 동일한 조작을 행하여 장척의 광학 적층체를 얻었다.
·실시예 1의 위상차 필름 롤로부터 얻어진 위상차 필름 대신에, 비교예 2에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여 얻어지는 위상차 필름을, 1/4 파장판으로서 사용한 것.
·실시예 2의 위상차 필름 롤로부터 얻어진 위상차 필름 대신에, 비교예 3에서 제조한 위상차 필름의 롤로부터 필름을 인출하고, 연속적으로 마스킹 필름을 박리하여 얻어지는 위상차 필름을, 1/2 파장판으로서 사용한 것.
(F-2) 원 편광판의 제조
제조예 A의 (A-2)에 있어서, (A-1)에서 얻은 광학 적층체 대신에, (F-1)에서 얻은 광학 적층체를 사용한 것 이외에는, 제조예 A의 (A-2)와 동일한 조작을 행하여, (편광 필름)/(점착제층)/(1/2 파장판)/(점착제층)/(1/4 파장판)의 층 구성을 갖는 장척의 원 편광판 F를 얻었다. 이렇게 하여 얻은 원 편광판 F에 대하여, 상술한 방법으로, 반사 강도 및 반사율의 평가를 행하였다.
표 2에, 각 원 편광판의 평가 결과를, 원 편광판의 제조에 사용한 위상차 필름과 그 물성값(Re, Rth, NZ 계수)과 함께 나타낸다.
Figure pct00002
표 2에 나타내는 결과로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 위상차 필름을 사용한 원 편광판에서는, 경사 방향의 반사율이 낮은 것을 알 수 있다. 이로부터, 본 발명에 의하면, 시야각 특성이 우수한 장척상의 위상차 필름 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.
[다른 실시형태]
(1) 상기 실시형태 및 실시예에서는, 필름 F0을 경사 연신함으로써, 필름 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 위상차 필름을 얻는 제조 방법을 나타내었으나, 본 발명의 위상차 필름은 당해 제조 방법으로 제조한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, NZ 계수가 1 이상인 필름을 준비하고, 당해 필름을 용제와 접촉시킨 후, 연신하는 방법에 의해, 필름 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은 위상차 필름을 제조해도 된다.
1…수지 필름
10…용제 처리 후의 필름(필름 F0)
11…롤로부터 권출한 필름
12, 13…마스킹 필름
30…연신 필름(위상차 필름)
40…연신 필름의 롤
50…필름(연신 필름(30)을 종연신하여 얻어지는 필름)
60…필름(50)의 롤
100…장치(공정 1을 행하는 장치)
101A, 101B, 104A, 104B…닙 롤
102…욕조
103…가열 장치
110…용제 처리 후의 필름의 롤
111…수지 필름의 롤
112…롤(마스킹 필름을 권취한 롤)
113…마스킹 필름의 롤
200…텐터 연신기
210R, 210L…파지자
220R, 220L…가이드 레일
230…입구부
240…출구부
250…연신 존
300…롤 연신기(종연신기)
310…상류 롤
320…하류 롤

Claims (11)

  1. 장척상의 위상차 필름으로서,
    그 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고,
    NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 위상차 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    1/2 파장판 또는 1/4 파장판인, 위상차 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는, 위상차 필름.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    결정성을 갖는 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는, 위상차 필름.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결정성을 갖는 중합체가, 디시클로펜타디엔의 개환 중합체의 수소화물인, 위상차 필름.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위상차 필름의 면내 방향의 복굴절 Re/d가, 3.0 × 10-3 이상, 2.0 × 10-2 이하인, 위상차 필름.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위상차 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth가, -30nm 이상 30nm 이하인, 위상차 필름.
  8. 제4항에 있어서,
    X선 회절법에 의한 결정화도가, 10% 이상인, 위상차 필름.
  9. 폭 방향에 대하여 10° 이상 80° 이하의 각도에 지상축을 갖고, NZ 계수가 0보다 크고 1보다 작은, 장척상의 위상차 필름을 제조하는 방법으로서,
    NZ 계수가 0 미만인 필름 F0을 준비하는 공정 1과,
    상기 필름 F0을 경사지게 연신하는 공정 2를 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 공정 1이, 수지 필름을 용제에 접촉시키고, 그것에 의해 상기 수지 필름의 NZ 계수를 변화시켜, 상기 필름 F0을 얻는 것을 포함하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 용제가, 탄화수소계의 용제인, 위상차 필름의 제조 방법.
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