KR20110106388A

KR20110106388A - 위상차 필름의 제조 방법, 광학 필름, 화상 표시 장치, 액정 표시 장치 및 위상차 필름

Info

Publication number: KR20110106388A
Application number: KR1020117016835A
Authority: KR
Inventors: 후미아끼 시라후지; 하루히꼬 마끼; 겐지 우에시마; 사다오 후지이; 다까시 다니구찌; 도시유끼 이이다; 모또꼬 가와사끼; 나오 무라까미
Original assignee: 가부시키가이샤 가네카; 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2011-09-28
Also published as: TWI486249B; WO2010082620A1; US20110287224A1; JPWO2010082620A1; JP5606330B2; TW201036797A; KR20170056027A

Abstract

본 발명은, 시인성이 양호한 액정 표시 장치의 저비용화나 대화면화에 기여하는 위상차 필름의 제조 방법 등을 제공하는 것을 과제로 한다.
연속적으로 공급되는 장척상의 고분자 필름의 양끝을 유지하면서 반송하고, 고분자 필름을 반송하면서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신하는 위상차 필름의 제조 방법이며, 상기 위상차 필름은 필름의 반송 방향에 대하여 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 0.1≤NZ≤0.9를 만족하는 광학 특성을 갖는 것이고, 고분자 필름이 반송 방향으로 이완된 상태에서 상기 고분자 필름을 횡방향으로 연신하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법이 제공된다.

Description

위상차 필름의 제조 방법, 광학 필름, 화상 표시 장치, 액정 표시 장치 및 위상차 필름{METHOD FOR MANUFACTURING PHASE DIFFERENCE FILM, OPTICAL FILM, IMAGE DISPLAY APPARATUS, LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS,AND PHASE DIFFERENCE FILM}

본 발명은, 위상차 필름의 제조 방법 등에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 필름의 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 우수한 광학 특성을 갖는 위상차 필름을 제조할 수 있는 위상차 필름의 제조 방법 등에 관한 것이다.

개인용 컴퓨터나 텔레비전 수신기용의 모니터(디스플레이)로 대표되는 액정 표시 장치가 다양한 표시 수단으로서 널리 보급되고 있다. 또한, 표시를 보는 각도, 특히 경사 방향으로부터 보았을 때의 콘트라스트 저하나 색조 변화에 의한 시인성의 저하를 개선하기 위해 IPS 모드나 VA 모드와 같은 액정셀의 개선이 제안되어 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).

일반적으로 이들 액정셀의 양측에는 편광자가 배치되어 있으며, 추가로 액정셀과 편광자 사이에 위상차 필름을 설치함으로써 표시의 시인성이 크게 향상된다는 것이 알려져 있다. 특히, 위상차 필름의 광학 특성의 지표인 NZ의 값이 0.1 이상, 0.9이하(0.1≤NZ≤0.9)의 범위에 있는 위상차 필름을 그 배향각과 편광자의 흡수축이 직교하도록 적층하여 사용하면, 표시의 시인성이 현저히 향상된다는 것이 확인되어 있다(특허문헌 3). 여기서, NZ값은 이하와 같이 정의되어 있다.

NZ=(nx-nz)/(nx-ny)

[nx는 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률을 나타내며,

여기서, 지상축 방향이란 위상차 필름 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향을 말하고,

ny는 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률을 나타내고,

nz는 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타냄]

또한, 열수축성 필름을 사용함으로써 0.1≤NZ≤0.9의 범위가 되는 위상차 필름을 제조하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 4).

일본 특허 공개 제2001-311948호 공보 일본 특허 공개 (평)11-305217호 공보 일본 특허 공개 제2008-247933호 공보 일본 특허 공개 제2006-72309호 공보

액정 표시 장치는 그의 대화면화에 따라, 액정 표시 장치의 시인성 향상을 위해 사용되는 위상차 필름으로의 요구 품질이 급속히 높아지고 있다. 특히, 배향각 정밀도나 위상차 변동이 필름의 대면적에 걸쳐서 양호한 것이 요구되고 있다.

또한, 액정 표시 장치가 세간에 널리 보급되기 위해서는, 액정 표시 장치에 사용되는 부재의 혁신적인 저비용화, 즉 구조ㆍ재료ㆍ만드는 방법ㆍ공급 등의 혁신이나 표준화에 의한 생산성의 향상이 필요하다.

상술한 바와 같이, 위상차 필름의 배향각과 편광자의 흡수축이 직교하도록 적층하여 사용하면 표시의 시인성이 향상되지만, 편광자는 편광 특성을 발현하기 위해 3배 내지 7배나 연신이 필요로 되기 때문에, 통상 세로 1축 연신으로 제조되고 있으며, 흡수축은 필름의 반송 방향이다.

한편, 편광자에 적층하는 위상차 필름의 배향각은 필름의 반송 방향에 직교하는 횡방향이 양호하기 때문에, 배향각이 반송 방향에 대하여 횡방향이 되는 횡연신으로 제조하는 것이 바람직하다. 횡연신으로 제조된 위상차 필름은 편광자와 롤 투 롤(roll-to-roll)으로의 적층이 가능해지기 때문에 제조 비용이 크게 감소될 것으로 생각된다. 또한, 횡연신으로 제조함으로써 위상차 필름의 광폭화도 가능해지기 때문에 대화면화로의 대응도 가능해진다.

그러나, 횡연신에 의해 그 연신 방향으로 배향각을 갖고, 표시의 시인성이 크게 향상되는 0.1≤NZ≤0.9의 범위가 되는 위상차 필름용의 재료는 발견되지 않았다. 또한, 상술한 바와 같이 열수축성 필름을 사용함으로써 0.1≤NZ≤0.9의 범위가 되는 위상차 필름을 제조하는 방법이 제안되어 있지만(특허문헌 4), 횡연신에서는 필름의 양끝이 유지 부재로 유지되어 있기 때문에 열수축성 필름이 수축하지 않아, 동일한 방법으로 0.1≤NZ≤0.9의 범위가 되는 위상차 필름을 얻을 수 없다.

이상과 같이, 액정 표시 장치의 시인성이 향상되는 0.1≤NZ≤0.9의 범위이며, 횡방향으로 배향각을 갖는 위상차 필름을 저비용이면서도 광폭으로 취득하는 기술이 요망되고 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 감안하여 예의 검토한 결과, 이하에 나타내는 위상차 필름의 제조 방법 등에 의해 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.

본 발명의 하나의 양상은, 연속적으로 공급되는 장척상의 고분자 필름의 양끝을 유지하면서 반송하고, 고분자 필름을 반송하면서 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 연신하는 위상차 필름의 제조 방법으로서,

상기 위상차 필름은, 필름의 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 하기 수학식 1을 만족하는 광학 특성을 갖는 것이고,

고분자 필름이 반송 방향으로 이완된 상태에서 상기 고분자 필름을 횡방향으로 연신하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법이다.

<수학식 1>

0.1≤NZ≤0.9

[NZ=(nx-nz)/(nx-ny)이고,

nx는 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률을 나타내며,

여기서, 지상축 방향이란 위상차 필름 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향을 가리키고,

ny는 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률을 나타내고,

nz는 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타냄]

바람직하게는, 위상차 필름은 파장 590 nm의 빛에 대한 필름 면내의 위상차 (Re)가 하기 수학식 2를 만족하는 것이다.

<수학식 2>

40 nm≤Re≤2000 nm

[Re=(nx-ny)×d이고,

d(nm)는 필름의 두께를 나타내고,

nx, ny는 상기 수학식 1과 동일한 의미를 가짐]

바람직하게는, 위상차 필름은 필름 면내의 배향각이 ±1.0° 이내인 것이다.

바람직하게는, 요철 형상이 설치된 부재에 의해 고분자 필름의 양끝을 이완시키는 공정과, 이완된 상태의 고분자 필름을 횡방향으로 연신하는 연신 공정을 포함한다.

바람직하게는, 이완된 상태의 고분자 필름의 양끝을 반송 장치에 유지하는 유지 공정을 더 포함하고, 상기 연신 공정에서 상기 반송 장치에 의해 고분자 필름을 반송시키면서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 폭을 넓힌다.

바람직하게는, 고분자 필름의 일부 영역 또는 전 영역을 반송 방향으로 이완시킨 상태에서 요철 형상을 한 유지 부재편을 구비한 유지 부재로 고분자 필름의 단부를 유지하여 횡방향의 연신을 개시한다.

바람직하게는, 고분자 필름의 한쪽면과 다른쪽면을 번갈아서 가압함으로써 고분자 필름의 일부 영역 또는 전 영역을 이완시킨 상태에서 횡방향의 연신을 개시한다.

바람직하게는, 고분자 필름은 (Tg+10)℃의 조건하(여기서, Tg는 상기 고분자 필름의 유리 전이 온도(℃)를 나타냄)에 2.0배의 배율로 자유 단일축 연신했을 때의 복굴절률(Δn)이 0.001 이상인 열가소성 수지이다.

바람직하게는, 고분자 필름은 그의 한쪽면 또는 양면에 열수축성 필름이 접합된 것이다.

바람직하게는, 횡방향으로의 연신 종료 후, 상기 열수축성 필름을 박리한다.

본 발명의 별도의 양상은, 상기한 위상차 필름의 제조 방법에 의해 제조된 위상차 필름의 적어도 한쪽면에 편광자가 직접 또는 편광자 보호 필름을 통해 적층되어 이루어지는 광학 필름이다.

본 발명의 또 다른 양상은, 상기한 위상차 필름의 제조 방법에 의해 제조된 위상차 필름 또는 상기한 광학 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치이다.

본 발명의 또 다른 양상은, 상기한 광학 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치이다.

본 발명의 또 다른 양상은, 필름의 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 하기 수학식 1을 만족하는 광학 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름이다.

<수학식 1>

0.1≤NZ≤0.9

[NZ=(nx-nz)/(nx-ny)이고,

nx는 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률을 나타내며,

ny는 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률을 나타내고,

nz는 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타냄]

바람직하게는, 파장 590 nm의 빛에 대한 필름 면내의 위상차 (Re)가 하기 수학식 2를 만족한다.

<수학식 2>

40 nm≤Re≤2000 nm

[Re=(nx-ny)×d이고,

d(nm)는 필름의 두께를 나타내고,

nx, ny는 상기 수학식 1과 동일한 의미를 가짐]

바람직하게는, 상기 위상차 (Re)가 하기 수학식 3을 만족한다.

<수학식 3>

100 nm≤Re≤350 nm

바람직하게는, 상기 위상차 (Re)가 하기 수학식 4를 만족한다.

<수학식 4>

400 nm≤Re≤700 nm

바람직하게는, 필름 면내의 배향각이 ±1.0° 이내이다.

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 따르면, 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 액정 표시 장치 등에 사용한 경우의 시인성이 향상되는 NZ값을 갖는 위상차 필름을 저비용이면서도 광폭으로 취득할 수 있다. 그 결과, 시인성이 양호한 액정 표시 장치의 저비용화나 대화면화가 가능해진다.

본 발명의 광학 필름에 대해서도 동일하며, 시인성이 양호한 액정 표시 장치의 저비용화나 대화면화가 가능해진다.

본 발명의 화상 표시 장치는 시인성이 양호하고, 저비용화나 대화면화도 용이하다.

본 발명의 액정 표시 장치는 시인성이 양호하고, 저비용화나 대화면화도 용이하다.

본 발명의 위상차 필름은, 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 액정 표시 장치 등에 사용한 경우의 시인성이 향상되는 NZ값을 갖고 있고, 광학 특성이 우수하다. 또한, 제조 비용이 낮고, 광폭으로 제조하는 것도 용이하다.

[도 1] 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 사용 가능한 필름 연신기의 일례를 나타내는 평면도이다.
[도 2] 고분자 필름이 반송 방향으로 이완된 상태에서 횡연신되는 상태를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
[도 3] 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 사용 가능한 필름 연신기의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
[도 4] (a)는 클립의 일례를 나타내는 측면도(파선은 파형 파지 부재), (b)는 (a)의 클립과 필름의 관계를 나타내는 설명도이다.
[도 5] (a)는 클립의 다른 예를 나타내는 측면도(파선은 파형 파지 부재), (b)는 (a)의 클립과 필름의 관계를 나타내는 설명도이다.
[도 6] 피더 체인(feeder chain)과 파형 파지 부재를 나타내는 측면도이다.
[도 7] 도 6의 피더 체인과 파형 파지 부재의 부분 확대 측면도이다.
[도 8] 도 3의 필름 연신기의 사시도이다.
[도 9] 클립과 파형 파지 부재를 나타내는 정면도이다.
[도 10] 파지 부재의 사시도이다.
[도 11] 요철 형상이 설치된 부재의 변형예를 나타내는 정면도이다.
[도 12] 요철 형상이 설치된 부재의 다른 변형예를 나타내는 사시도이다.
[도 13] 피더 체인과 파형 파지 부재의 변형예를 나타내는 측면도이다.
[도 14] 위상차 필름의 콘트라스트콘이며, (a)는 실시예 1-5, (b)는 비교예 1-3의 경우를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 하기 수학식 1을 만족하는 광학 특성을 갖는 위상차 필름을 제조하는 방법에 관한 것이며, 연속적으로 공급되는 장척상의 고분자 필름의 양끝을 유지하면서 반송하고, 고분자 필름을 반송하면서 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 연신하는 것이다. 또한, 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에서는, 고분자 필름이 반송 방향으로 이완된 상태에서 상기 고분자 필름을 횡방향으로 연신한다.

<수학식 1>

0.1≤NZ≤0.9

[NZ=(nx-nz)/(nx-ny)이고,

nx는 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률을 나타내며,

ny는 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률을 나타내고,

nz는 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타냄]

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에서는 장척상의 고분자 필름을 사용한다. 고분자 필름의 원료 수지로서는, 목적에 따라 적절한 것이 선택된다. 구체예로서는 폴리카르보네이트계 수지, 노르보르넨계 수지, 폴리올레핀계 수지, 셀룰로오스계 수지, 우레탄계 수지, 스티렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌계 수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐리덴계 수지, 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔ㆍ스티렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 액정성 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌계 수지 등을 들 수 있다. 특히 폴리카르보네이트계 수지, 노르보르넨계 수지, 폴리올레핀계 수지, 셀룰로오스계 수지, 우레탄계 수지, 스티렌계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지는, 필름으로 했을 때의 광학 특성이나 강도가 양호하기 때문에 바람직하다. 이들 원료 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다. 또한, 이들 원료 수지는, 임의의 적절한 중합체 변성을 행한 후 사용할 수도 있다. 중합체 변성의 예로서는, 공중합, 가교, 분자 말단, 입체 규칙성 등의 변성을 들 수 있다.

상기 고분자 필름은 다양한 방법으로 성형ㆍ취득할 수 있다. 예를 들면, 유기 용제에 수지를 용해하여 지지체 상에 캐스팅하고, 가열에 의해 용제를 건조하여 필름화하는 캐스팅법이나, 수지를 용융하여 T 다이 등으로부터 압출함으로써 필름화하는 용융 압출법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 성형한 고분자 필름의 한쪽면 또는 양면에 그라비아 코터 등에 의해 박막층을 더 형성하고, 적층 필름으로 한 것을 사용할 수도 있다.

상기 고분자 필름에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 가소제, 안정제, 잔존 용매, 대전 방지제, 자외선 흡수제 등 기타 성분을 필요에 따라 함유시킬 수 있다. 또한, 표면 조도를 작게 하기 위해 레벨링제를 첨가할 수도 있다. 이들은 수지와의 상용성이 양호한 것이 바람직하다.

상기 고분자 필름의 두께의 범위는, 설계하는 위상차값이나 연신성, 위상차의 발현성 등에 따라 선택할 수 있다. 예를 들면, 10 내지 500 ㎛인 것이 바람직하게 사용되고, 10 내지 200 ㎛인 것이 보다 바람직하게 사용된다. 상기한 범위이면 필름의 충분한 자기 지지성이 얻어지고, 광범위한 위상차값을 얻을 수 있다.

상기 고분자 필름의 광선 투과율에 대해서는, 액정 표시 장치의 휘도나 콘트라스트에 대한 영향을 감소시키기 위해 파장 590 nm에서 광선 투과율은 85 ％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90 ％ 이상이다. 또한, 상기 고분자 필름의 헤이즈에 대해서는 2 ％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ％ 이하이다. 얻어지는 위상차 필름에 대해서도 동일한 광선 투과율 및 헤이즈인 것이 바람직하다. 광선 투과율 및 헤이즈에 대해서는, JIS K 7105에 준한 적분구식 헤이즈미터를 사용하여 측정할 수 있다.

상기 고분자 필름의 유리 전이 온도(Tg)에 대해서는 110 내지 200 ℃인 것이 바람직하다. 즉, Tg가 110 ℃ 이상이면 내구성이 높은 필름을 얻기 쉬워지고, 200 ℃ 이하의 온도이면 연신에 의해 필름 면내 및 두께 방향의 위상차값을 제어하기 쉽다. 상기 고분자 필름의 Tg는 보다 바람직하게는 120 내지 195 ℃, 특히 바람직하게는 130 내지 195 ℃이다. Tg는, JIS K 7121에 준한 DSC법에 의해 구한 값이다.

또한, 상기 고분자 필름은, (Tg+10)℃의 조건하에 2.0배의 배율로 자유 단일축 연신했을 때의 복굴절률(Δn)[여기서, Δn=nx-ny이고, nx는 지상축 방향의 굴절률, ny는 진상축 방향의 굴절률을 나타냄]이 0.001 이상인 열가소성 수지인 것이 바람직하다. 즉, Δn이 0.001 미만인 배향성이 낮은 재료를 사용하여 "nx>nz>ny"(nz는 두께 방향의 굴절률)를 실현하기 위해서는, 이완량을 과도하게 크게 해야 한다는 문제가 발생한다. 또한, 이러한 배향성이 낮은 재료를 사용하여 목적으로 하는 위상차를 실현하기 위해서는 고분자 필름의 두께를 과도하게 크게 해야 하며, 위상차 필름에 두께의 불균일이 발생하기 쉽다는 문제도 발생한다.

본 발명에서 제조되는 위상차 필름은 필름의 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 배향각을 갖고, 0.1≤NZ≤0.9를 만족하는 광학 특성을 갖고 있다. NZ는, 보다 바람직하게는 0.2≤NZ≤0.8이다. 더욱 바람직하게는 0.3≤NZ≤0.7이다. 특히 바람직하게는 0.4≤NZ≤0.6이다. 가장 바람직하게는 0.45≤NZ≤0.55이다. NZ의 값은 액정 표시 장치의 구동 방법이나 광학 특성의 보상 방법에 의해 적시에 설계할 필요가 있지만, 0.5로 함으로써 액정 표시의 시인성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 제조되는 위상차 필름의 위상차 (Re)에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 파장 590 nm의 빛에 대한 필름 면내의 위상차로서, 40 nm≤Re≤2000 nm(nm는 나노미터)의 범위인 것이 바람직하다. Re는, 보다 바람직하게는 100 nm≤Re≤350 nm 또는 400 nm≤Re≤700 nm이다. 더욱 바람직하게는 120 nm≤Re≤200 nm, 240 nm≤Re≤300 nm 또는 500 nm≤Re≤700 nm이다. 특히 바람직하게는 130 nm≤Re≤150 nm, 180 nm≤Re≤200 nm, 260 nm≤Re≤280 nm 또는 600 nm≤Re≤700 nm이다. Re의 값은 액정 표시 장치의 구동 방법이나 광학 특성의 보상 방법에 의해 적시에 설계할 필요가 있지만, 상기 범위로 함으로써 액정 표시 장치의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, Re는 이하와 같이 정의된다.

Re=(nx-ny)×d

[d(nm)는 필름의 두께를 나타내고,

nx, ny는 상기 수학식 1과 동일한 의미를 가짐]

바람직한 실시 형태에서는, 본 발명에서 제조되는 위상차 필름의 배향각의 각도는 필름 면내의 배향각이 ±1.0° 이내이다. 구체적으로는, 필름 폭 방향 5 cm 간격으로 측정한 배향각의 변동 범위가 바람직하게는 ±1.0° 이내, 보다 바람직하게는 ±0.7° 이내, 더욱 바람직하게는 ±0.5° 이내, 특히 바람직하게는 ±0.3° 이내이다. 배향각의 각도의 변동이 크면, 편광자 또는 편광판에 적층한 경우 편광도가 저하된다. 그 때문에, 상기 배향각의 변동은 작으면 작을수록 바람직하다.

본 발명에서 제조되는 위상차 필름의 두께 범위는 설계하는 위상차값이나 연신성, 위상차의 발현성 등에 따라 선택할 수 있지만, 5 내지 450 ㎛가 바람직하다. 보다 바람직하게는 5 내지 200 ㎛이다. 더욱 바람직하게는 5 내지 100 ㎛이다. 상기한 범위이면 필름의 충분한 자기 지지성이 얻어지고, 광범위한 위상차값을 얻을 수 있다.

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에서는 연속적으로 공급되는 장척상의 고분자 필름의 양끝을 유지하면서 반송하고, 고분자 필름을 반송하면서 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 연신한다. 고분자 필름을 연신할 때 사용하는 필름 연신기로서는 특별히 한정은 없으며, 종래 공지된 필름 연신기를 사용할 수 있다. 도 1에 사용 가능한 필름 연신기의 일례를 나타낸다. 도 1에 나타낸 필름 연신기 (101)은, 고분자 필름 (F)의 양끝을 유지하는 유지 부재 (102)가 등간격으로 설치된 텐터 체인 (103)과, 텐터 체인 (103)에 파지된 고분자 필름 (F)를 열풍에 의해 가열하는 가열로 (104)를 갖고, 고분자 필름 (F)를 파지하는 텐터 체인 (103)의 간격을 넓힘으로써 고분자 필름 (F)를 횡방향으로 연신하는 것이다.

고분자 필름 (F)를 연신할 때의 설정 온도, 라인 속도, 연신 배율, 확장 수축 패턴 등의 조건은 임의이며, 고분자 필름 (F)의 물성이나 목표로 하는 광학 특성에 따라 최적이 되도록 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에서는, 고분자 필름이 반송 방향으로 이완된 상태에서 상기 고분자 필름을 횡방향으로 연신한다. 고분자 필름을 반송 방향으로 이완하는 방법으로서는 특별히 제약은 없지만, 예를 들면 핀치 롤에 의해 필름을 과잉 공급하는 방법 등을 들 수 있다. 도 2에 고분자 필름이 반송 방향으로 이완된 상태에서 연신되는 상태를 모식적으로 나타낸다.

바람직한 실시 형태에서는 요철 형상이 설치된 부재에 의해 고분자 필름의 양끝을 이완시키는 공정과, 이완된 상태의 고분자 필름을 횡방향으로 연신하는 연신 공정을 포함한다. 더욱 바람직한 실시 형태에서는, 이완된 상태의 고분자 필름의 양끝을 반송 장치에 유지하는 유지 공정을 더 포함하고, 상기 연신 공정에서 상기 반송 장치에 의해 고분자 필름을 반송시키면서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 폭을 넓힌다. 즉, 연속적으로 공급되는 장척상의 고분자 필름의 양끝을 유지하면서 반송하고, 고분자 필름을 반송하면서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신하는 것이며, 이하의 3개의 공정, 즉 요철 형상이 설치된 부재에 의해 고분자 필름의 양끝을 이완시키는 공정과, 이완된 상태의 고분자 필름의 양끝을 반송 장치에 유지하는 유지 공정과, 상기 반송 장치에 의해 고분자 필름을 반송시키면서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 폭을 넓힘으로써 고분자 필름을 횡방향으로 연신하는 연신 공정을 포함한다. 이들 실시 형태에서도 일반적인 필름 연신기를 사용할 수 있지만, 도 3 내지 13에 나타낸 구성을 포함하는 필름 연신기를 사용함으로써 보다 효율적으로 위상차 필름을 제조할 수 있다. 이하, 도 3의 필름 연신기 (1)을 사용하여 위상차 필름을 제조하는 예에 대하여 설명한다. 단, 본 발명에서 도 3의 필름 연신기 (1)을 사용하는 것이 필수가 아니라는 것은 당연하다.

도 3에 나타낸 필름 연신기 (1)은, 고분자 필름 (F)의 양끝을 유지하는 유지 부재 (2)가 등간격으로 설치된 텐터 체인 (3)과, 텐터 체인 (3)에 파지된 고분자 필름 (F)를 열풍에 의해 가열하는 가열로 (4)를 갖고, 고분자 필름 (F)를 파지하는 텐터 체인 (3)의 간격을 넓힘으로써 고분자 필름 (F)를 횡방향으로 연신하는 것이다. 또한, 후술하는 바와 같이 도 3, 도 4에 나타낸 유지 부재 (2) 대신에 도 5에 나타낸 유지 부재 (55)를 사용할 수 있다.

본 실시 형태는, 필름 연신기 (1)이 구비하는 특정한 형상의 유지 부재 (2), (55)로 고분자 필름 (F)를 유지함으로써, 고분자 필름 (F)를 파형으로 부형한 상태에서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신하는 것이며, 고분자 필름 (F)는 횡방향으로 연신되면서 반송 방향으로의 연신을 방지할 수 있고, 횡방향으로만 선택적으로 연신된 고분자 필름 (F)를 제조할 수 있다는 것을 기본적인 사고 방식으로 하는 것이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 연신 조작을 연속적이면서도 원활하게 실현하기 위해, 고분자 필름 (F)의 공급 공정, 고분자 필름 (F)를 반송 방향에 따라 연속적으로 파형으로 부형하는 공정, 파형으로 부형된 고분자 필름 (F)의 양끝을 반송 장치에 파지하는 공정, 고분자 필름 (F)를 반송하면서 횡방향으로 연신하는 공정을 연속적으로 실시하는 것을 특징으로 하고 있다.

고분자 필름 (F)를 파형으로 부형한 상태에서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신하기 위한 유지 부재 (2)의 바람직한 양태로서는, 유지 부재 (2)의 윗니와 아랫니가 맞물리는 요철의 형상을 한 클립을 들 수 있다. 이러한 구조의 클립을 사용하면 고분자 필름 (F)를 파형으로 부형하는 것이 가능하고, 그 상태를 유지하면서 고분자 필름 (F)를 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신하는 것이 가능해진다. 고분자 필름 (F)가 맞물리는 요철 형상의 주기나 크기는, 고분자 필름 (F)의 물성이나 연신 배율에 따라 임의로 선택된다.

상기 클립형의 유지 부재 (2)의 일례를 도 4에 나타낸다. 유지 부재 (2)의 고분자 필름 (F)를 끼우는 면은, 서로 맞물리는 파형의 윗니부(유지 부재편) (12)와 아랫니부(유지 부재편) (11)로 이루어진다. 이러한 클립으로 파지된 고분자 필름 (F)는 파형의 형상을 형성하기 때문에, 본 발명의 목적을 달성하는 것이 가능해진다.

고분자 필름 (F)를 파형으로 부형한 상태에서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신하기 위한 유지 부재의 별도의 바람직한 양태로서는, 도 5에 나타낸 바와 같이 유지 부재 (55)와 같이 유지 부재편 (56), (57) 중 하나가 요철 형상을 갖고 있고, 다른 하나가 평면상인 구조의 클립을 들 수 있다. 이러한 구조의 클립은, 고분자 필름 (F)를 임의의 높이나 주기의 파형으로 부형하여 연신하는 것이 가능해지기 때문에 바람직하다. 또한, 후술하는 필름 오버 피드 장치 등의 고분자 필름 (F)를 연속적으로 파형으로 부형하는 장치를 사용하는 경우에는, 부형된 고분자 필름 (F)의 파형의 주기나 높이가 일정하지 않아도 고분자 필름 (F) 단부를 확실하게 끼우는 것이 가능하며, 가장 바람직한 실시 형태가 된다.

유지 부재 (55)의 고분자 필름 (F)를 끼우는 면의 상면은 파형의 요철 형상을 한 윗니부(유지 부재편) (56)이다. 이에 대하여 하면은 평면 (57)이다. 이러한 클립을 사용하여 후술하는 필름 오버 피드 장치 등으로 파형으로 부형된 고분자 필름 (F)를 파지하면, 고분자 필름 (F)는 파형의 형상을 유지하면서 횡방향으로 연신하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에서 사용하는 필름 연신기 (1)은, 고분자 필름 (F)를 반송 방향에 따라 연속적으로 파형으로 부형하는 장치를 갖고 있다. 해당 장치는, 고분자 필름 (F)를 반송 방향에 따라 연속적으로 파형으로 부형하는 장치이면 그 구조는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도 6, 도 7에 나타낸 바와 같은 필름 오버 피드 장치 (7)은, 고분자 필름 (F)에 무리한 마찰이나 장력을 주지 않고, 원활하게 파형을 부형시키는 것이 가능하기 때문에 바람직하다.

이 필름 오버 피드 장치 (7)에서는, 고분자 필름 (F)의 표리 양면에 대향하여 배치되며, 상기 고분자 필름 (F)의 반송 방향으로 이동하면서 상기 고분자 필름 (F)를 끼우는 파형 파지 부재(표면 파지편과 이면 파지편) (6a), (6b)를 갖고, 상기 파형 파지 부재 (6)은 상기 고분자 필름 (F)의 반송 방향으로 배열되며, 서로 돌출된 과급(過給) 돌기 (15)를 구비한다.

필름 오버 피드 장치 (7)의 파형 파지 부재(표면 파지편과 이면 파지편) (6a), (6b)는, 상하의 피더 체인 (5)의 코마에 각각 등간격으로 고정되어 있다. 파형 파지 부재(표면 파지편과 이면 파지편) (6a), (6b)에는, 고분자 필름 (F)의 반송 방향으로 클립 (2)의 아랫니부 (11) 및 윗니부 (12)의 파형의 주기와 동일한 피치로 번갈아서 고분자 필름 (F)의 폭 방향(반송 방향과 직각)으로 연신하도록 고분자 필름 (F)를 향해 돌출된 과급 돌기 (15)가 형성되어 있다. 파형 파지 부재(표면 파지편과 이면 파지편) (6a), (6b)는, 상하의 피더 체인 (5)가 피더 가이드 (16), (17)에 의해 접근됨으로써 맞물리도록 되어 있다.

단, 파형 파지 부재(표면 파지편과 이면 파지편) (6a), (6b)는, 과급 돌기 (15)를 받아들이도록 재접근했을 때에도 서로 접촉하지 않고, 고분자 필름 (F)의 두께보다 충분히 큰 간극을 남기도록 맞물린다. 이에 따라, 고분자 필름 (F)의 중앙부에 과잉의 압축 응력을 작용시켜 손상되지 않도록 하고 있다.

또한, 과급 돌기 (15)는, 고분자 필름 (F)의 면을 반송 방향으로 간격을 두고 가압함으로써 고분자 필름 (F)의 전 영역을 미리 길이 방향으로 이완시키는 것이다.

또한, 본 발명에 사용하는 필름 오버 피드 장치 (7)에서는, 상기 파형 파지 부재(표면 파지편과 이면 파지편) (6a), (6b)는 상기 고분자 필름 (F)의 반송면에 직교하는 평면 내를 주회하는 환상의 무단 부재에 등간격으로 복수개 유지되어 있을 수도 있다.

파형 파지 부재 (6)의 서로 돌출된 과급 돌기 (15)의 요철의 높이, 폭, 형상, 주기, 상하의 과급 돌기 (15)가 근접하는 속도 등은, 고분자 필름 (F)를 수축시키기 위해 필요한 길이, 고분자 필름 (F)의 파손을 회피하기 위한 최소 굽힘 반경 등으로부터 자유롭게 선택하는 것이 가능하다.

이상의 구성으로 이루어지는 필름 연신기 (1)은 클립 (2)가 고분자 필름 (F)를 파지하기 전에, 우선 필름 오버 피드 장치 (7)의 파형 파지 부재 (6a), (6b)가 서서히 고분자 필름 (F)를 상하면으로부터 끼워 간다. 즉, 과급 돌기 (15)가 고분자 필름 (F)의 면을 서서히 가압한다.

클립 (2)는, 필름 오버 피드 장치 (7)이 파형 파지 부재 (6a), (6b)를 접근시켜 고분자 필름 (F)를 끼우고 있는 동안에 고분자 필름 (F)의 양끝을 유지 부재 (2)로 파지하도록 되어 있다.

파형 파지 부재 (6)에서 고분자 필름 (F)를 상하로부터 끼우는 위치는 임의이지만, 고분자 필름 (F)의 단부로부터 내측에서 고분자 필름 (F)를 끼울 필요가 있다. 즉, 고분자 필름 (F)의 파형을 유지하면서, 파형의 고분자 필름 (F)의 단부를 반송 장치에 유지시킬 필요가 있기 때문이다. 구체적인 고분자 필름 (F)를 끼우는 위치로서는, 고분자 필름 (F)의 양단부에 지나치게 가까우면 유지 부재(클립) (2) 등과 간섭하기 때문에 양단부로부터 5 mm 이상 내측을 끼우는 것이 바람직하고, 고분자 필름 (F)를 클립 (2)에 확실하게 고정하는 관점에서 양단부로부터 10 mm 이상 내측을 끼우는 것이 보다 바람직하다. 한편, 고분자 필름 (F)를 상하로부터 끼우는 위치가 고분자 필름 양단부로부터 지나치게 떨어져 있으면, 유지 부재(클립) (2)로 끼우는 부분의 파형이 약해지고, 고분자 필름 (F)의 낭비가 발생하기 때문에 양단부로부터 20 mm 이내의 위치인 것이 바람직하다.

고분자 필름 (F)를 반송하면서 횡방향으로 연신하는 장치는, 종래의 연신 장치를 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 텐터로(가열로 (4)) 중에 2쌍의 체인을 통과시키고, 체인에 상술한 고분자 필름 (F)의 양단부를 고정하는 장치를 부착하고, 체인이 이동함에 따라 2쌍의 체인의 간격이 폭이 넓어지는 것이 일반적이며, 본 실시 형태에도 적합하다.

고분자 필름 (F)를 연신할 때의 설정 온도, 연신 배율, 확장 수축 패턴, 라인 속도 등의 조건은 임의이며, 고분자 필름 (F)의 물성이나 목표로 하는 광학 특성에 따라 최적이 되도록 설정할 수 있다.

이어서, 본 실시 형태에서 사용하는 필름 연신기 (1)의 구체적 구조에 대하여 설명한다.

도 8에 나타낸 필름 연신기 (1)은 필름 연신부 (20)과, 가열로 (4)(가열로의 길이나 영역수는 임의임)와, 필름 오버 피드 장치 (7)에 의해 구성되어 있다.

또한, 필름 연신부 (20)은 2계통의 텐터 체인 (3a), (3b)를 갖고, 해당 텐터 체인 (3a), (3b)에 고분자 필름 (F)의 양끝을 파지하는 클립 (2)가 등간격으로 설치되어 있다.

텐터 체인 (3a), (3b)는, 모두 구동측 스프로켓 (21a), (21b)와 종동측 스프로켓 (22a), (22b)에 매달려 있다.

텐터 체인 (3a), (3b)를 매달은 4개의 스프로켓 (21a), (21b), (22a), (22b)는, 도 8과 같이 모두 동일한 평면에 배치되어 있다. 도 8을 기준으로 설명하면, 텐터 체인 (3a), (3b)를 매달은 4개의 스프로켓 (21a), (21b), (22a), (22b)는, 모두 지면에 대하여 수직 방향으로 회전축이 있으며, 4개의 스프로켓 (21a), (21b), (22a), (22b)는 모두 지면에 대하여 평행한 평면으로 배치되어 있다.

2계통의 텐터 체인 (3a), (3b)는, 도 8과 같이 한쪽 주행면을 서로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 2계통의 텐터 체인 (3a), (3b)의 대향하는 주행면이 연신 작용부 (27)로서 기능한다.

텐터 체인 (3a), (3b)에는 클립(유지 부재) (2)가 등간격으로 설치되어 있으며, 해당 클립 (2)에 의해 고분자 필름 (F)의 양끝이 파지된다.

클립 (2)의 형상에 대해서는 후술한다.

가열로 (4)는, 텐터 체인 (3a), (3b)에 파지된 고분자 필름 (F)를 열풍에 의해 가열하는 것이다.

이어서, 필름 오버 피드 장치 (7)에 대하여 설명한다.

필름 오버 피드 장치 (7)은, 2쌍(4계통)의 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)에 의해 구성되어 있다.

피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)는 도 8과 같이 피더 체인 (5a), (5b)가 1쌍이 되어 있으며, 피더 체인 (5c), (5d)가 다른 1쌍을 형성하고 있다.

1쌍의 피더 체인 (5a), (5b)를 매달은 4개의 스프로켓 (30), (31), (32), (33)은, 도 8과 같이 모두 동일한 평면에 배치되어 있다. 단, 4개의 스프로켓 (30), (31), (32), (33)이 구성하는 평면은, 상기한 텐터 체인 (3a), (3b)를 매달은 4개의 스프로켓 (21a), (21b), (22a), (22b)가 구성하는 평면에 대하여 직교하는 평면이다.

또한, 상기한 4개의 스프로켓 (30), (31), (32), (33) 중 스프로켓 (30), (32)는 구동측 스프로켓이며, 스프로켓 (31), (33)은 종동측 스프로켓이다.

또한, 다른 1쌍의 피더 체인 (5c), (5d)는, 상기한 피더 체인 (5a), (5b)와 평행하게 배치되어 있다.

또한, 1쌍에 포함되는 스프로켓 (30), (31), (32), (33)과, 다른 1쌍에 포함되는 스프로켓 (30'), (31'), (32'), (33')은, 대응하는 스프로켓끼리 공통의 축 (36), (37), (38), (39)로 연통되어 있다. 따라서, 각 스프로켓 (30), (31), (32), (33)은 동기적으로 회전하고, 피더 체인 (5c), (5d)에 대해서도 동기적으로 주행한다.

2쌍(4계통)의 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d) 중 도 8에 나타낸 상측의 피더 체인 (5a), (5c)에는, 표면 파지편 (6a)가 등간격으로 복수개 부착되어 있다. 한편, 도 8에 나타낸 하측의 피더 체인 (5b), (5d)에는, 이면 파지편 (6b)가 등간격으로 복수개 부착되어 있다.

상측의 피더 체인 (5a), (5c)에 부착된 표면 파지편 (6a)와, 하측의 피더 체인 (5b), (5d)에 부착된 이면 파지편 (6b)는 1쌍이 되어 파형 파지 부재 (6)을 구성한다. 표면 파지편 (6a)와, 이면 파지편 (6b)의 형상에 대해서는 후술한다.

상기한 2쌍(4계통)의 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)는, 모두 필름 연신부 (20)의 텐터 체인 (3a), (3b)로 대략 둘러싸이는 영역에 있다.

단, 필름 오버 피드 장치 (7)의 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)의 길이(스프로켓의 축간 거리)는, 필름 연신부 (20)의 텐터 체인 (3a), (3b)보다 짧다.

그 때문에, 필름 오버 피드 장치 (7)의 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)의 시단부(始端部)는, 필름 연신부 (20)의 텐터 체인 (3a), (3b)의 시단부보다 다소 상류측에 있으며, 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)의 종단부(終端部)는 도입측 직선부의 종단부에 있다.

또한, 필름 오버 피드 장치 (7)의 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)와, 텐터 체인 (3a), (3b)는 동기적으로 주행한다.

또한, 가열로 (4)는, 고분자 필름 (F)의 연신부 (20)에서의 텐터 체인 (3a), (3b)가 확대된 필름 연신 부분의 위치에 설치되어 있다.

이어서, 텐터 체인 (3a), (3b)에 부착된 클립(유지 부재) (2)에 대하여 설명한다.

클립 (2)는, 도 9와 같이 베이스 (8)을 통해 텐터 체인 (3)에 부착되어 있다. 즉, 공지된 수단에 의해 텐터 체인 (3)의 핀에 베이스 (8)이 고정되고, 해당 베이스 (8) 상에 클립 (2)가 장착되어 있다.

클립 (2)는, 도 9와 같이 고분자 필름 (F)측으로 개방된 개략 ㄷ의 글자 형상을 이루는 프레임 (9)를 갖고, 해당 프레임 (9)에 플래퍼 (10)이 부착된 것이다.

즉, 프레임 (9)는, 상변 (40)과 수직변 (41) 및 하변 (42)를 갖는 ㄷ의 글자 형상이다. 또한, 프레임 (9)의 하변 (42)의 상면(내면)은 필름 장착면 (45)로서 기능하는 것이며, 본 실시 형태에서는 파형(아랫니부 (11))을 이루고 있다. 즉, 유지 부재편인 필름 장착면 (45)는 파형을 이루고 있기 때문에, 볼록형부와 오목형부 쌍방을 구비하고 있다. 또한, 필름 장착면 (45)는, 볼록형부가 일정한 간격을 두고 설치된 것이라고도 할 수 있다.

또한, 플래퍼 (10)은, 막대부 (46)과 가압부 (47)을 갖고, 막대부 (46)의 중간부가 프레임 (9)의 상변 (40)에 축 정지되어 있고, 플래퍼 (10)은 진자와 같이 요동한다. 플래퍼 (10)의 요동 방향은 고분자 필름 (F)의 폭 방향이다. 즉, 플래퍼 (10)의 가압부 (47)은 원호 궤적을 그리며 이동한다. 그 때문에, 요동하여 막대부 (46)이 기울어진 자세가 되어 있을 때에는, 가압부 (47)은 필름 장착면 (45)로부터 멀어진다. 한편, 막대부 (46)이 수직 하강 자세일 때에는 가압부 (47)의 하면이 필름 장착면 (45)에 근접하여 필름 장착면 (45)를 가압한다.

여기서, 본 실시 형태의 플래퍼 (10)에서는, 가압부 (47)의 하면이 파형(윗니부 (12))을 이루고 있다. 즉, 유지 부재편인 가압부 (47)에 대해서도 파형을 이루고 있기 때문에, 볼록형부와 오목형부 쌍방을 구비하고 있다. 또한, 가압부 (47)에 대해서도 볼록형부가 일정한 간격을 두고 설치된 것이라고 할 수 있다.

또한, 막대부 (46)이 수직 하강 자세가 되었을 때, 가압부 (47)의 하면의 파형 형상(윗니부 (12))과, 필름 장착면 (45)의 파형 형상(아랫니부 (11))이 합치한다.

상기한 바와 같이 플래퍼 (10)은, 막대부 (46)의 중간부가 프레임 (9)의 상변에 축 정지되어 있기 때문에, 막대부 (46)의 상단은 프레임 (9)의 상변 (40)보다 위로 돌출된다.

그 때문에, 막대부 (46)의 상단을 횡방향으로 가압함으로써 플래퍼 (10)을 요동시킬 수 있으며, 상기한 바와 같이 플래퍼 (10)의 가압부 (47)을 필름 장착면 (45)에 근접ㆍ이격시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 텐터 체인 (3a), (3b)의 근방에 장척상의 클립 가이드 (14)를 설치하고, 클립 가이드 (14)에 막대부의 상단을 접촉시키고 있다. 또한, 클립 가이드 (14)와 프레임 (9)의 위치 관계가 장소마다 변하도록 설계되어 있으며, 클립 가이드 (14)로 막대부 (46)의 상단을 가압하여 플래퍼 (10)을 요동시키고 있다.

도 9에는, 고분자 필름 (F)를 유지하고 있는 상태의 클립 (2)와 파형 파지 부재 (6)이 상세히 도시되어 있다. 클립 (2)는 텐터 체인 (3)의 코마에 등간격으로 부착된 베이스 (8)에 고정되고, 고분자 필름 (F)측으로 개방된 개략 ㄷ의 글자 형상을 이루는 프레임 (9)와, 프레임 (9)의 상변 선단에 요동 가능하게 피봇된 플래퍼 (10)을 갖는다. 플래퍼 (10)은, 선단에 프레임 (9)의 하변 선단에 설치한 아랫니부 (11)과 맞물리는 윗니부 (12)가 설치되어 있다. 또한, 플래퍼 (10)은, 프레임의 상측에 연신하는 아암부 (13)이 클립 가이드 (14)로 안내되어 요동하도록 되어 있다. 클립 (2)는, 플래퍼 (10)의 요동에 의해 아랫니부 (11)과 윗니부 (12)에서 고분자 필름 (F)의 측단을 파지 또는 해방한다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 클립 (2)의 아랫니부 (11)과 윗니부 (12)는, 고분자 필름 (F)의 반송 방향으로 소정 피치로 주기적으로 상하하는 파형으로 맞물리도록 되어 있다.

이어서, 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)에 부착된 표면 파지편 (6a) 및 이면 파지편 (6b)에 대하여 설명한다.

상기한 바와 같이 4개의 피더 체인 (5a), (5b), (5c), (5d)는 2쌍으로 분리되어 배치되어 있으며, 각각 1쌍의 피더 체인 ((5a), (5b)), ((5c), (5d))는 상하로 열거하여 배치되어 있다. 도 6은, 그 중의 1쌍의 피더 체인 (5a), (5b)를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 도 6의 일부를 확대한 것이며, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)에 의해 구성되는 파형 파지 부재 (6)을 도시하고 있다.

본 실시 형태에서는, 도 6과 같이 피더 체인 (5a), (5b)(또는 (5c), (5d))의 대향하는 주행면이 피드 작용부 (50)으로서 기능한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상측에 위치하는 피더 체인 (5a)로 둘러싸이는 영역이며, 피드 작용부 (50)측의 주행로에 피더 가이드 (16)이 설치되어 있다. 피더 가이드 (16)은, 피드 작용부 (50)측의 주행로의 대략 전 영역에 걸친 길이를 갖는다. 또한, 피더 가이드 (16)은, 주행로의 중간 부분을 외측(도면을 기준으로 하면 하측)으로 돌출된 형상이 되어 있다. 보다 구체적으로는, 피더 가이드 (16)은 가이드면이 완만하게 경사되어 있으며, 주행로의 종단 근방이 외측으로 돌출되어 있다.

또한, 하부에 위치하는 피더 체인 (5b)에 대해서도 마찬가지로 피더 가이드 (17)이 설치되어 있다. 피더 가이드 (17)은 가이드면이 완만하게 경사되어 있으며, 주행로의 종단 근방이 외측으로 돌출되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 상부측의 피더 체인 (5a)에 표면 파지편 (6a)가 부착되고, 하측의 피더 체인 (5b)에 이면 파지편 (6b)가 부착되어 있다.

피더 체인 (5a)에 설치된 표면 파지편 (6a)에는, 도 10과 같이 하면에 과급 돌기 (15)가 3개 형성되어 있다.

과급 돌기 (15)는 고분자 필름 (F)측을 향해 돌출된 것이며, 리브상이고, 피크로 길이를 갖는다. 즉, 하나의 과급 돌기 (15)는, 표면 파지편 (6a)의 모든 폭에 걸쳐서 연장된다. 과급 돌기 (15)의 피크 방향은, 고분자 필름 (F)의 폭 방향을 따르고 있다.

과급 돌기 (15)가 존재하지 않는 부위, 즉 과급 돌기 (15)의 밸리의 부위는 평탄하다. 과급 돌기 (15)의 폭 (W)는, 과급 돌기 (15)끼리의 간격 (w)보다 작다.

표면 파지편 (6a)는, 과급 돌기 (15)가 일정한 간격을 두고 설치된 것이라고 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 장려되는 구성으로서 과급 돌기 (15)의 간격을 일정하게 하였지만, 과급 돌기 (15)의 간격은 불규칙할 수도 있다. 후술하는 이면 파지편 (6b)에 대해서도 동일하다.

또한, 표면 파지편 (6a)의 하면을 사인 커브와 같은 물결면으로 할 수도 있다.

본 실시 형태에서는, 상부측의 피더 체인 (5a)에 표면 파지편 (6a)가 복수개 등간격으로 설치되어 있다. 이 점으로부터도 과급 돌기 (15)가 일정한 간격을 두고 설치된 것이라고 할 수 있다.

표면 파지편 (6a)끼리의 간격은 상기한 클립 (2)의 간격과 동일하다.

하측의 피더 체인 (5b)에 설치된 이면 파지편 (6b)에 대해서도 과급 돌기 (15)가 설치되어 있다.

이면 파지편 (6b)에 대해서도 과급 돌기 (15)가 일정한 간격을 두고 설치된 것이라고 할 수 있다.

하측의 이면 파지편 (6b)에 설치된 과급 돌기 (15)의 형상 및 간격은, 앞서 설명한 표면 파지편 (6a)와 동일하다. 그러나, 앞서 설명한 표면 파지편 (6a)에서는 과급 돌기 (15)를 3개 갖고 있었음에 비해, 하측의 이면 파지편 (6b)에서는 과급 돌기 (15)를 4개 갖고 있다.

본 실시 형태에서는, 하측의 피더 체인 (5b)에 이면 파지편 (6b)가 복수개 등간격으로 설치되어 있다.

이 점으로부터도 과급 돌기 (15)가 일정한 간격을 두고 설치된 것이라고 할 수 있다.

이면 파지편 (6b)끼리의 간격은 상기한 표면 파지편 (6a)의 그것과 동일하다.

상측에 위치하는 피더 체인 (5a)와 하부에 위치하는 피더 체인 (5b)는 동기 적으로 주행하고, 양자가 대향하는 주행면(피드 작용부) (50)에서는 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)의 축심이 항상 일치한다.

단, 상기한 바와 같이 피더 체인 (5a), (5b)에는 각각 피더 가이드 (16), (17)이 설치되어 있으며, 피더 체인 (5a), (5b)의 주행 궤적은 중앙이 외측으로 팽창되어 있기 때문에 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)의 상대 거리는 피더 체인 (5a), (5b)의 주행 위치에 따라 변화된다.

즉, 피더 가이드 (16), (17) 모두 피더 체인 (5a), (5b)의 피드 작용부 (50)의 종단부를 외측으로 돌출되기 때문에, 피더 체인 (5a), (5b)의 피드 작용부 (50)의 종단부로 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 이동했을 때 양자의 거리가 가장 근접한다.

이에 대하여 피드 작용부 (50)의 시단부에서는, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b) 사이가 개방되어 있다.

따라서, 피더 체인 (5a), (5b)가 주행하고, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 주회하여 피드 작용부 (50)(대향하는 주행면)측에 이르면 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 대향하게 되고, 이후 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)는 대향하는 상태로 피드 작용부 (50)을 주행한다.

또한, 피드 작용부 (50)의 시단부에서는, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b) 사이가 크게 개방되어 있다.

구체적으로는, 표면 파지편 (6a)의 피크와 이면 파지편 (6b)의 피크는 상하 방향으로 떨어져 있다. 또한, 피드 작용부 (50)을 주행함에 따라 양자의 간격이 좁아지고, 표면 파지편 (6a)의 피크와 이면 파지편 (6b)의 피크가 맞물린다.

또한, 피드 작용부 (50)을 주행함에 따라 양자의 간격이 더욱 근접하고, 표면 파지편 (6a) 및 이면 파지편 (6b)가 고분자 필름 (F)의 표면을 가압한다. 여기서, 표면 파지편 (6a) 및 이면 파지편 (6b)에는 엇갈린 위치에 과급 돌기 (15)가 있기 때문에, 예를 들면 표면 파지편 (6a)측의 과급 돌기 (15)의 선단이 고분자 필름 (F)의 표면을 도면 하측으로 가압할 때의 반력이 대향하는 위치에 있는 이면 파지편 (6b)의 과급 돌기 (15)에서 유지된다.

그 때문에 고분자 필름 (F)는, 전체적으로 상하하지 않고 파형 파지 부재 (6)으로 끼워진 부위만이 파형으로 부형된다.

상기한 바와 같이 표면 파지편 (6a) 및 이면 파지편 (6b)는 모두 과급 돌기 (15)가 일정한 간격을 두고 설치된 것이라고 할 수 있기 때문에, 고분자 필름 (F)의 표리면이 반송 방향으로 간격을 두고 가압 되었다고 생각할 수도 있으며, 그 결과 파형 파지 부재 (6)으로 끼워진 부위만이 이완되어 파형으로 부형된다.

또한, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)는 피더 체인 (5a), (5b)의 주행에 따라 서서히 근접하기 때문에, 고분자 필름 (F)는 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b) 사이에 서서히 끼워지게 된다.

또한, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 피드 작용부 (50)의 종단부 근방에 이르렀을 때, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 가장 근접한다.

표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 피드 작용부 (50)의 종단부 근방에 이르면, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 맞물린 자세가 되지만, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)는 접촉하지 않는다.

보다 구체적으로 설명하면, 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)가 가장 근접하여도 표면 파지편 (6a)의 피크는 이면 파지편 (6b)의 밸리와 접촉하지 않고, 표면 파지편 (6a)의 밸리는 이면 파지편 (6b)의 피크와 접촉하지 않는다.

또한, 과급 돌기 (15)의 폭 (W)는 과급 돌기 (15)끼리의 간격 (w)보다 작기 때문에, 표면 파지편 (11a)의 과급 돌기 (15)와 이면 파지편 (6b)의 과급 돌기 (15)가 네스팅(nesting) 상태가 되지만, 양자가 접촉하지 않는다.

텐터 체인 (3)과 피더 체인 (5)는 동일한 주속으로 주회하도록 되어 있으며, 클립 (2)와 파형 파지 부재 (6a), (6b)는 양자가 고분자 필름 (F)를 파지하는 시점에, 고분자 필름 (F)의 반송 방향으로 동일한 위치가 되도록 동일한 간격으로 배치되어 있다. 또한, 파형 파지 부재 (6a), (6b)의 과급 돌기 (15)는, 각각 클립 (2)의 아랫니부 (11) 및 윗니부 (12)의 파형의 정점과 대응하여 동일한 수만큼 설치되어 있다.

이어서, 본 실시 형태에서 사용하는 필름 연신기 (1)의 작용에 대하여 설명한다.

우선, 고분자 필름 (F)는 필름 오버 피드 장치 (7)의 파형 파지 부재 (6a), (6b)에 끼워지고, 과급 돌기 (15)가 번갈아서 상하로부터 압접(壓接)되기 때문에, 각 과급 돌기 (15)를 정점으로 하는 파형을 형성한다. 즉, 이완된다. 이 때, 고분자 필름 (F)는 물결 형상 부분만큼 여분으로 길이가 필요해지기 때문에, 필름 오버 피드 장치 (7)은 피더 체인 (5)의 반송 속도(예를 들면 15 m/초)보다 빠른 속도(예를 들면 1.2배의 18 m/초)로 상류측으로부터 고분자 필름 (F)를 인입하게 된다.

필름 오버 피드 장치 (7)의 반송 속도는 상기한 바와 같이 피더 체인 (5)의 반송 속도보다 빠른 것이 바람직하고, 적정한 속도 범위는 피더 체인 (5)의 반송 속도의 1.05배 이상 1.50배 이하이다.

필름 오버 피드 장치 (7)이 상류측으로부터 고분자 필름 (F)를 인입할 때 고분자 필름 (F)가 과급 돌기 (15)를 찰과하게 되기 때문에, 과급 돌기 (15)는 고분자 필름 (F)와의 마찰이 작아지는 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 과급 돌기 (15)를 각각 독립적으로 회전 가능한 롤러로 할 수도 있다.

또한, 파형 파지 부재 (6a), (6b) 사이에 끼운 고분자 필름 (F)의 길이가 클립 (2)의 아랫니부 (11) 및 윗니부 (12)의 맞물림 형상의 길이와 완전히 일치하는 것이 이상적이지만, 고분자 필름 (F)가 클립 (2)의 파지 형상보다 과잉 공급되어 있으면, 클립 (2)에 의해 고분자 필름 (F)에 주름을 형성할 우려가 있다. 본 실시 형태에서는, 파형 파지 부재 (6a), (6b) 사이에 끼운 고분자 필름 (F)의 길이가 클립 (2)의 파지 형상의 길이보다 다소 짧아지도록 조정되어 있으며, 클립(유지 부재) (2)는 고분자 필름 (F)를 파지할 때 고분자 필름 (F)를 상류측으로부터 더 인입한다. 그러나, 클립 (2)가 고분자 필름 (F)를 인입하는 길이는 극히 적기 때문에, 클립 가이드 (14)에 과잉의 힘이 가해지거나 고분자 필름 (F)를 손상시키지 않는다.

클립 (2)가 고분자 필름 (F)의 양끝을 완전히 유지하는 위치에 이르면 파형 파지 부재 (6a), (6b)끼리가 이격되고, 파형 파지 부재 (6a), (6b)가 고분자 필름 (F)를 개방한다.

필름 연신기 (1)은, 필름 오버 피드 장치 (7)의 파형 파지 부재 (6a), (6b)가 고분자 필름 (F)를 해방한 후에도, 클립(유지 부재) (2)로 고분자 필름 (F)를 물결 형상으로 파지하여 반송한다. 즉, 필름 연신기 (1)은, 고분자 필름 (F)의 일부 영역을 미리 길이 방향으로 이완시킨 상태에서 횡방향의 연신을 개시한다.

필름 연신기 (1)은 가열로 (4) 내에서 텐터 체인 (3)의 간격을 넓힘으로써, 고분자 필름 (F)를 폭 방향으로 연신한다.

필름 연신기 (1)은, 각 클립(유지 부재) (2)가 고분자 필름 (F)를 물결 형상으로 유지하기 때문에, 가열로 (4) 중에서 고분자 필름 (F)를 폭 방향으로(예를 들면 1, 2배로) 연신했을 때, 고분자 필름 (F)의 중앙 유효 부분을 종방향(반송 방향)으로 자유롭게 수축시킬 수 있으며, 종방향으로 인장 응력이 발생하지 않는다. 이에 따라, 고분자 필름 (F)의 배향축(분자쇄의 방향)을 폭 방향으로 효율적으로 가지런히 할 수 있다. 또한, 클립 (2)로 파지되는 고분자 필름 (F)의 양끝 근방은, 종방향으로 응력이 작용하기 때문에 후속 공정에서 절제된다.

필름 오버 피드 장치 (7)은 고분자 필름 (F)의 단부를 유지하는 클립 (2)를 갖고, 해당 클립 (2)는 가압부 (47)측과 필름 장착면 (45) 쌍방의 표면이 파형을 이루고 있다. 즉, 상기 실시 형태에서는, 가압부 (47)측과 필름 장착면 (45) 쌍방의 표면이 파형을 이루고 있는 클립(유지 부재) (2)를 예시하였다.

그러나, 클립 (2)는 가압부 (47)측과 필름 장착면 (45) 쌍방이 파형인 것으로 한정되지 않으며, 상기한 도 5의 유지 부재 (55)와 마찬가지로 어느 하나만이 파형이나 톱니형 등이고, 다른 하나가 평판상일 수도 있다.

이상 설명한 실시 형태에서는, 고분자 필름 (F)를 이완시켜 물결 형상으로 하기 위한 장치로서 표면 파지편 (6a)와 이면 파지편 (6b)로 이루어지는 파형 파지 부재 (6)을 사용하고, 이에 따라 고분자 필름 (F)를 끼움으로써 고분자 필름 (F)를 파형으로 부형하였다.

그러나, 본 발명은 이 구성으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 도 11과 같은 래크 (58)과 톱니 바퀴 (69)에 유사한 구조의 요철 형상이 설치된 부재를 사용하고, 래크 모양 부재와 톱니 바퀴 모양 부재 사이에 고분자 필름 (F)를 끼우는 구성을 이용할 수도 있다.

또한, 도 12와 같은 2개의 톱니 바퀴 모양 부재(요철 형상이 설치된 부재) (60) 사이에 고분자 필름 (F)를 끼우는 구성을 이용할 수도 있다.

도 11 ,12의 양태에 의해서도 고분자 필름 (F)는 쌍방의 면이 반송 방향으로 간격을 두고 가압되며, 고분자 필름 (F)의 일부 영역 또는 전 영역이 길이 방향으로 이완된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 필름 오버 피드 장치 (7)은 파형 파지 부재(표면 파지편과 이면 파지편) (6a), (6b)를 갖고, 해당 파형 파지 부재 (6a), (6b)에 고분자 필름 (F)를 끼우는 구성을 이용했지만, 도 13에 나타낸 바와 같이 하나의 돌기만을 갖는 블록 (61)을 설치하고, 이 블록 (61)로 고분자 필름 (F)의 쌍방의 면을 가압할 수도 있다. 도 13의 양태에 의해서도 고분자 필름 (F)는 쌍방의 면이 반송 방향으로 간격을 두고 가압되며, 고분자 필름 (F)의 일부 영역 또는 전 영역이 길이 방향으로 이완된다.

연신된 후의 위상차 필름의 폭은 필름 연신기 (1)의 좌우 텐터 체인 (3a), (3b)의 확장 수축에 의해 임의로 설정할 수 있지만, 액정 표시 장치의 대화면화나 각 화면 크기에 따른 위상차 필름 크기의 취급 효율의 관점에서, 1000 mm 폭 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1200 mm 폭 이상이다. 더욱 바람직하게는 1300 mm 이상이다. 특히 바람직하게는 1400 mm 폭 이상이다.

이상, 도 3의 필름 연신기 (1)을 사용한 실시 형태의 설명이다.

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에서는, 장척상의 고분자 필름으로서 그 한쪽면 또는 양면에 열수축성 필름이 접합된 것도 사용 가능하다. 예를 들면, 고분자 필름의 한쪽면 또는 양면에 열수축성 필름을 접합한 원반을 사용하고, 연속적으로 공급되는 해당 원반의 양끝을 유지하면서 반송하고, 고분자 필름을 반송하면서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신한다. 횡방향으로의 연신은 가열로 등으로 가열하면서 행한다. 이에 따라 횡방향으로의 연신과 동시에 가열에 의해 열수축성 필름이 수축하고, 얻어지는 위상차 필름에 목적으로 하는 특성을 부여할 수 있다. 횡연신 종료 후의 열수축성 필름의 박리는 임의이지만, 통상 열수축성 필름을 박리한다. 이 때의 박리 방법에 대해서는 특별히 제한되지 않으며, 박리 롤 등을 사용하여 적절하게 행할 수 있다.

상기 열수축성 필름에 사용되는 재료로서는, 수축 균일성이나 내열성 등의 특성을 갖고 있으면 특별히 제한되지 않지만, 일례로서 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등을 들 수 있다.

상기 열수축성 필름으로서는, 1축 연신 필름 및 2축 연신 필름 등의 연신 필름을 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 고분자 필름의 반송 방향에 대하여 횡방향으로 연신하기 때문에, 연신시에 텐터 체인이나 클립에 가해지는 장력 부하가 작은 세로 1축 연신 필름을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

상기 열수축성 필름은, 예를 들면 압출법에 의해 시트상으로 성형된 미연신 필름을 세로 1축 연신기 또는 동시 2축 연신기 등으로 소정의 배율로 종방향 및/또는 횡방향으로 연신하여 얻을 수 있다. 또한, 성형 및 연신 조건은, 사용하는 수지의 조성이나 종류나 목적에 따라 적절하게 선택된다.

상기 열수축성 필름은, 필름 길이 방향의 수축률이 4 내지 40 ％인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 7 내지 30 ％이다. 특히 바람직하게는 10 내지 25 ％이다. 가장 바람직하게는 10 내지 20 ％이다. 또한, 상기한 수축률은 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 구할 수 있다.

또한, 상기 열수축성 필름의 횡방향의 수축률은 연신시에 고분자 필름이 클립에 유지되기 때문에 특별히 제한되지 않지만, 텐터 체인이나 클립에 가해지는 장력 부하를 감소시키기 위해 30 ％ 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 25 ％ 이하이다. 특히 바람직하게는 15 ％ 이하이다. 가장 바람직하게는 5 ％ 이하이다.

상기 열수축성 필름으로서는, 본 발명의 목적을 만족하는 것이면 일반 포장용, 식품 포장용, 펠릿 포장용, 수축 라벨용, 캡밀봉용 및 전기 절연용 등의 용도에 사용되는 시판된 열수축성 필름도 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 이들 시판된 열수축성 필름은 그대로 시용할 수도 있고, 연신 처리나 수축 처리 등의 추가가공을 행한 후 사용할 수도 있다.

상기 열수축성 필름의 접합 방법으로서는 특별히 제한은 없지만, 상기 고분자 필름과 상기 열수축성 필름 사이에 점착제층을 설치하여 접착하는 방법이 생산성이 우수하다는 점에서 바람직하다. 상기 점착제층은, 상기 고분자 필름 또는 상기 열수축성 필름의 한쪽 또는 양쪽에 형성할 수 있다. 통상 상기 열수축성 필름은 상기 위상차 필름을 제작한 후 박리되기 때문에, 상기 점착제로서는 가열 연신 공정에서는 접착성과 내열성이 우수하고, 그 후의 박리 공정에서는 용이하게 박리할 수 있으며, 상기 위상차 필름의 표면에 점착제가 잔존하지 않는 것이 바람직하다. 박리성이 우수하다는 점에서, 상기 점착제층은 상기 열수축성 필름에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 점착제층을 형성하는 점착제로서는, 아크릴계, 합성 고무계, 고무계, 실리콘계 등이 사용된다. 접착성, 내열성, 박리성이 우수하다는 점에서, 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다.

한편, 점착제층을 설치하지 않는 실시 형태도 가능하다. 예를 들면, 고분자 필름의 한쪽면 또는 양면에 열수축성 필름을 적층하여 이루어지는 적층체를 장척상의 고분자 필름으로서 사용할 수 있다.

이러한 상기 열수축성 필름을 고분자 필름의 한쪽면 또는 양면에 접합한 원반을 횡연신할 때 반송 방향으로 이완된 상태에서 연신하는 것(도 2 참조)은, 상기 수학식 1의 0.1≤NZ≤0.9를 만족하는 광학 특성을 갖는 위상차 필름을 얻는 방법으로서 특히 바람직하다.

본 발명의 방법에서는 원반의 단부를 클립 등으로 유지하기 때문에, 열수축성 필름을 고분자 필름의 한쪽면에 접합한 원반을 연신하여도, 특허문헌 4에 기재된 방법과 같이 열수축성 필름의 횡방향의 수축에 의해 원반이 롤상이 되지 않는다. 본 발명의 방법에 열수축성 필름을 고분자 필름의 한쪽면에 접합한 원반을 사용하는 것은 열수축성 필름의 사용량을 반감시킬 수 있고, 열수축 필름의 접합 공정을 생략화할 수 있기 때문에, 제조 비용의 감소에 크게 기여하는 특히 바람직한 실시 형태이다.

열수축성 필름으로서, 상술한 고분자 필름을 1축 연신 및 2축 연신한 연신 필름을 사용할 수도 있다. 이들 고분자 필름을 열수축성 필름으로서 사용한 경우에는 연신 후의 박리는 행하지 않고, 적층한 채로 사용할 수도 있다. 이러한 실시 형태는, Re 및 NZ 및 파장 분산(Re 400 nm 내지 800 nm/Re 550 nm) 등의 광학 특성의 설계 범위를 광범위하게 조정할 수 있기 때문에 특히 바람직하다. 특히 폴리카르보네이트계 수지, 노르보르넨계 수지, 폴리올레핀계 수지, 셀룰로오스계 수지, 우레탄계 수지, 스티렌계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지를 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용한 고분자 필름을 열수축성 필름으로서 사용하는 것이 특히 바람직하다.

열수축성 필름 대신에 실리콘 고무 등의 내열성과 점착성을 겸비한 고무 탄성체를 세로 1축 연신하면서 고분자 필름과 접합하여 사용할 수도 있다. 이들 고무 탄성체는 원하는 광학 특성을 갖도록 본 발명의 방법으로 횡방향으로 연신한 후 박리하면 본래의 상태로 되돌아간다. 그 때문에 몇번이나 반복하여 사용할 수 있으며, 제조 비용의 감소에 크게 기여하는 바람직한 실시 형태이다.

또한, 열수축성 필름을 접합한 고분자 필름이나 열수축성을 갖는 고분자 필름을 사용하는 실시 형태에서는, 횡방향으로의 폭을 넓히는 조작을 행하지 않아도 횡방향으로 배향각을 부여할 수 있는 경우가 있다. 예를 들면, 고분자 필름의 폭을 유지 또는 단축하는 등, 횡방향으로의 폭을 넓히는 조작을 행하지 않는 경우에도 열 부하에 의해 발생하는 열 수축에 의해 고분자 필름에서의 반송 방향(종방향)의 이완이 감소되고, 그 결과 횡방향으로 배향각을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다. 본 발명에서는, 이러한 형태도 "횡방향으로의 연신"에 포함되는 것으로 한다.

이어서, 본 발명의 광학 필름에 대하여 설명한다. 본 발명의 광학 필름은, 본 발명의 위상차 필름 또는 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 의해 제조된 위상차 필름의 적어도 한쪽면에 편광자가 직접 또는 편광자 보호 필름을 통해 적층되어 이루어지는 것이다.

본 발명의 광학 필름에서 사용되는 편광자로서는 특별히 제한되지 않으며, 각종의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름을 2색성을 갖는 요오드 또는 2색성 염료로 염색하고, 연신하여 배향시킨 후에 가교, 건조시킨 편광자와, 투명 보호 필름을 접합하여 제조되는 흡수형 편광판을 바람직하게 사용할 수 있다. 편광자는 광선 투과율이나 편광도가 우수한 것이 바람직하다. 광선 투과율은 30 ％ 내지 50 ％가 바람직하고, 35 ％ 내지 50 ％가 더욱 바람직하고, 40 ％ 내지 50 ％인 것이 가장 바람직하다. 편광도는 90 ％ 이상인 것이 바람직하고, 95 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 99 ％ 이상인 것이 가장 바람직하다. 30 ％ 미만의 광선 투과율, 또는 90 ％ 미만의 편광도인 경우에는 액정 표시 장치의 휘도나 콘트라스트가 낮고, 표시 품위가 저하된다. 편광자의 두께는 1 내지 50 ㎛가 바람직하고, 1 내지 30 ㎛가 더욱 바람직하고, 8 내지 25 ㎛인 것이 가장 바람직하다.

상기 편광자에는, 통상 한쪽면 또는 양면에 투명 보호 필름이 설치된다. 본 발명에서 편광자와 투명 보호 필름의 접착 처리는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 비닐 알코올계 중합체로 이루어지는 접착제, 또는 붕산이나 붕사(硼砂), 글루타르알데히드나 멜라민, 옥살산 등의 비닐 알코올계 중합체의 수용성 가교제로부터 적어도 이루어지는 접착제 등을 통해 행할 수 있다. 특히, 폴리비닐 알코올계 필름과의 접착성이 가장 양호하다는 점에서 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 접착층은 수용액의 도포 건조층 등으로서 형성할 수 있지만, 그 수용액의 제조시에는 필요에 따라 다른 첨가제나 산 등의 촉매도 배합할 수 있다.

상기 투명 보호 필름을 형성하는 재료로서는, 투명성, 열 안정성이나 강도의 관점에서 예를 들면 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체, 스티렌 수지, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 수지, 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔ㆍ스티렌 수지, 아크릴로니트릴ㆍ에틸렌ㆍ스티렌 수지, 스티렌ㆍ말레이미드 공중합체, 스티렌ㆍ무수 말레산 공중합체 등의 스티렌계 수지, 폴리카르보네이트계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 시클로올레핀계 수지, 노르보르넨계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지, 염화비닐계 수지, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지, 방향족 폴리이미드나 폴리이미드아미드 등의 이미드계 수지, 술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 비닐 알코올계 수지, 염화비닐리덴계 수지, 비닐부티랄계 수지, 아릴레이트계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 에폭시계 수지 또는 상기 수지의 블렌드물 등으로 이루어지는 고분자 필름 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 수지의 예로서 들 수 있다. 또한, 상기 투명 보호 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형, 자외선 경화형의 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다. 특히, 셀룰로오스계 수지, 노르보르넨계 수지 및 시클로올레핀계 수지가 투명성이나 열 안정성의 관점에서 바람직하다.

이어서, 본 발명의 화상 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 위상차 필름, 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 의해 제조된 위상차 필름 또는 본 발명의 광학 필름을 구비한 것이다.

본 발명의 화상 표시 장치의 종류에는 특별히 제한은 없지만, 일례로서는 액정 디스플레이, 유기 전계 발광 디스플레이(유기 EL), 플라즈마 디스플레이, 프로젝터, 프로젝션 텔레비전 등을 들 수 있다.

특히 액정 디스플레이는 화상을 시인하는 각도에 따라 표시 성능이 변화된다. 본 발명의 위상차 필름은 이 시인하는 각도에 따라 발생하는 표시 성능의 변화를 보상하는 기능을 갖기 때문에, 특히 바람직하게 사용된다. 액정 디스플레이의 종류에 특별히 제한은 없으며, 투과형, 반사형, 반사 투과형 중 어떠한 형태여도 사용할 수 있다. 상기 액정 디스플레이에 사용되는 액정셀로서는, 예를 들면 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN) 모드, 수퍼 트위스티드 네마틱(Super Twisted Nematic; STN) 모드나, 수직 배향(Vertical Alignment; VA) 모드, 인 플레인 스위칭(In Plane Switch; IPS) 모드, 수평 배향(Electrically Controlled Birefringence; ECB) 모드, 프린지 필드 스위칭(Fringe Field Switch; FSS) 모드, 벤드 네마틱(Optically Compensatd Bend; OCB) 모드, 혼성 배향(Hybrid Aligned Nematic; HAN) 모드, 강유전성 액정(Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal; SSFLC) 모드, 반강유전 액정(Anti-Ferroelectric Liquid Crystal; AFLC) 모드의 액정셀 등 다양한 액정셀을 들 수 있다. 이 중, 본 발명의 위상차 필름 및 광학 필름은 특히 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, OCB 모드, FSS 모드, OCB 모드의 액정셀과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 위상차 필름 및 광학 필름은 IPS 모드 또는 VA 모드의 액정셀과 조합하여 사용된다.

이어서, 본 발명의 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 액정 표시 장치는 본 발명의 광학 필름을 구비한 것이다.

본 발명의 액정 표시 장치의 종류에는 특별히 제한은 없으며, 일례로서는 투과형, 반사형, 반사 투과형 중 어떠한 형태여도 사용할 수 있다. 상기 액정 표시 장치에 사용되는 액정셀로서는, 예를 들면 트위스티드 네마틱(TN) 모드, 수퍼 트위스티드 네마틱(STN) 모드나, 수직 배향(VA) 모드, 인 플레인 스위칭(IPS) 모드, 수평 배향(ECB) 모드, 프린지 필드 스위칭(FSS) 모드, 벤드 네마틱(OCB) 모드, 혼성 배향(HAN) 모드, 강유전성 액정(SSFLC) 모드, 반강유전 액정(AFLC) 모드의 액정셀 등 다양한 액정셀을 들 수 있다. 이 중, 본 발명의 위상차 필름 및 광학 필름은 특히 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, OCB 모드, FSS 모드, OCB 모드의 액정셀과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 위상차 필름 및 광학 필름은 IPS 모드 또는 VA 모드의 액정셀과 조합하여 사용된다.

[실시예]

본 발명에 대하여 실시예 및 비교예를 나타내어 구체적으로 설명하지만, 본 실시예는 본 발명을 한정하지 않는다.

또한, 본 실시예에서 이용한 각종 물리 물성이나 광학 특성의 측정 방법은 이하와 같다.

(1) 위상차 (Re), NZ측정, 배향각

오지 게이소꾸 기키(주) 제조 자동 복굴절계 KOBRA-WR을 사용하여, 측정 파장 590 nm의 값으로 폭 방향을 5 cm 간격으로 측정하였다. 또한, NZ 측정시의 경사 각도는 45°로 측정하였다. Re 및 NZ는 평균값으로 하고, 배향각은 변동의 범위로 하였다.

(2) 두께

안리쯔(주)제조 침 접촉식 두께 측정기 KG601A를 사용하여, 폭 방향의 두께를 1 mm 간격으로 측정하였다. 얻어진 값의 평균값을 두께로 하였다.

(3) 열수축성 필름의 수축률 [1](실시예 1-1 내지 1-8, 비교예 1-1 내지 1-3, 실시예 3-1 내지 3-3)

JIS Z 1712의 가열 수축률 A법에 준하여 측정을 행하였다. 단, 가열 온도에 대해서는 폴리에틸렌(PE)은 125 ℃, 폴리프로필렌(PP)은 150 ℃, 폴리카르보네이트(PC)는 170 ℃이고, 시험편에 가중 5 g을 가하여 실시하였다. 구체적으로는, 폭 20 mm, 길이 300 mm의 시험편을 길이 방향(MD)으로부터 5매 채취하고, 각각의 중앙부에 200 mm의 거리에서 표점을 붙인 시험편을 제작하였다. 시험편은, 설정 온도±3 ℃로 유지된 공기 순환식 항온조에 가중 5 g을 가한 상태에서 수직으로 매달고, 20분간 가열한 후, 취출하여 항온항습실(23 ℃/50 ％RH)에 30분간 방치한 후, JIS B 7507에 규정한 노기스를 사용하여 표준간 거리를 측정함으로써 5개의 측정값의 평균값을 구하고, 100×[(가열 전의 표점간 거리)-(가열 후의 표점간 거리)]/가열 전의 표점간 거리로부터 산출하였다.

(4) 열수축성 필름의 수축률 [2](실시예 2-1 내지 2-12, 비교예 2-1 내지 2-4)

JIS Z 1712의 가열 수축률 A법에 준하여 측정을 행하였다. 단, 가열 온도에 대해서는 폴리에틸렌(PE)은 125 ℃, 그 이외는 160 ℃이고, 시험편에 가중 3 g을 가하여 실시하였다. 구체적으로는 폭 20 mm, 길이 150 mm의 시험편을 길이 방향(MD)으로부터 5매 채취하고, 각각의 중앙부에 100 mm의 거리에서 표점을 붙인 시험편을 제작하였다. 시험편은, 설정 온도·3 ℃로 유지된 공기 순환식 항온조에 가중 3 g을 가한 상태에서 수직으로 매달고, 15분간 가열한 후, 취출하여 항온항습실(23 ℃/50 ％RH)에 30분간 방치한 후, JIS B 7507에 규정한 노기스를 사용하여 표준간 거리를 측정함으로써 5개의 측정값의 평균값을 구하고, 100·[(가열 전의 표점간 거리)-(가열 후의 표점간 거리)]/가열 전의 표점간 거리로부터 산출하였다.

(5) 액정 표시 장치의 시인성

시인성의 평가에는 하기의 편광자, 액정 표시 장치를 사용하고, 경사 방향의 콘트라스트비로부터 이하와 같이 행하였다.

○: 좌우 상하의 콘트라스트가 우수함.

×: 광 누설에 의해 콘트라스트가 열화됨.

<편광자>

두께 80 ㎛의 폴리비닐 알코올 필름을 요오드 수용액 중에서 연속하여 6배로 1축 연신한 후 건조함으로써, 두께 20 ㎛의 편광자를 얻었다. 본 편광자는, 충분한 광선 투과율이나 편광도를 갖고 있었다.

<액정 표시 장치>

IPS 모드의 액정셀을 포함하는 액정 표시 장치(파나소닉(Panasonic) 제조, TH-32LN80)를 사용하고, 본 액정 표시 장치로부터 액정 패널을 취출하고, 상기 액정 패널의 상하에 배치되어 있는 편광판을 제거하여 그 유리면(표리)을 세정한 후 사용하였다.

<콘트라스트 측정>

암실(23 ℃)에서 백 라이트를 점등시키고 나서 30분 경과한 후, EZ 콘트라스트(Contrast) 160D(엘딤(ELDIM)사 제조)를 사용하여 백색 화상 및 흑색 화상을 표시한 경우의 극각(極角) 60° 방향에서 방위각을 0° 내지 360°로 변화시키고, 방위각 45°, 135°, 225°, 315°에서의 XYZ 표시계의 Y값을 측정하였다. 백색 화상에서의 Y값(YW: 백색 휘도)과, 흑색 화상에서의 Y값(YB: 흑색 휘도)으로부터 경사 방향의 콘트라스트비 "YW/YB"를 산출하고, 방위각 45°, 135°, 225°, 315°에서의 경사 방향의 콘트라스트비의 평균값을 구하였다.

(5) 고분자 필름의 복굴절률(Δn)

각 고분자 필름의 유리 전이 온도(Tg)+10 ℃의 조건하에 2.0배의 배율로 자유 단일축 연신을 행한 후, 오지 게이소꾸 기키(주) 제조 자동 복굴절계 KOBRA-WR을 사용하여 측정 파장 590 nm의 값으로 Δn을 측정하였다.

〔실시예 1-1〕

필름 폭 1250 mm, 두께 65 ㎛의 폴리카르보네이트(PC) 필름(가부시끼가이샤 가네카 제조, 엘멕 R-필름 무연신품, Δn=0.043)의 양면측에 아크릴계 점착제(린텍 가부시끼가이샤 제조, 상품명 트랜스퍼 점착 NCF-102, 두께: 25 ㎛, 유리에 대한 점착력: 10 N/25 mm, 투과율: 99.4 ％)를 통해 열수축성 필름을 접합하였다. 열수축성 필름으로서, 일축 연신 고밀도 폴리에틸렌 필름(도쿄 잉크 가부시끼가이샤 제조, 상품명 하이브론 FMK, 두께: 25 ㎛, 수축률: 16 ％, 표 1에서 "A"로 표시)을 사용하였다. 그 후, 도 5에 나타낸 클립과 도 8에 나타낸 필름 연신기, 및 도 6, 도 7, 도 9에 나타낸 오버 피드 장치를 사용하여 반송 방향으로 필름을 13 ％ 이완시킨 상태에서 필름의 양끝을 유지하고, 140 ℃에서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 8 ％ 연신을 행하였다.

〔실시예 1-2〕

열수축성 필름으로서 일축 연신 폴리프로필렌(PP) 필름(도쿄 잉크 가부시끼가이샤 제조, 상품명 노블렌 ASS, 두께: 25 ㎛, 수축률: 19 ％, 표 1에서 "B"로 표시)을 사용하고, 필름 이완량을 15 ％로 하고, 연신 온도를 155 ℃, 연신 배율을 10 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-1과 마찬가지로 횡방향으로 연신을 행하였다.

〔실시예 1-3〕

열수축성 필름으로서 일축 연신 PP 필름(도쿄 잉크 가부시끼가이샤 제조, 상품명 노블렌 KST2W, 두께: 60 ㎛, 수축률: 27 ％, 표 1에서 "C"로 표시)을 사용하고, 필름 이완량을 12 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-2와 마찬가지로 횡방향으로 연신을 행하였다.

〔실시예 1-4〕

열수축성 필름을 한쪽면측에만 접합한 것 이외에는, 실시예 1-3과 마찬가지로 횡방향으로 연신을 행하였다.

〔실시예 1-5〕

필름 이완량을 20 ％로 하고, 연신 온도를 160 ℃, 연신 배율을 12 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-3과 마찬가지로 횡방향으로 연신을 행하였다.

〔실시예 1-6〕

필름 이완량을 25 ％로 하고, 연신 배율을 20 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-5와 마찬가지로 횡방향으로 연신을 행하였다.

〔실시예 1-7〕

열수축성 필름으로서 일축 연신 PC 필름(가부시끼가이샤 가네카 제조, 상품명 엘멕 R-필름 #570, 두께: 55 ㎛, 수축률: 32 ％, 표 1에서 "D"로 표시)을 사용하고, 필름 이완량을 28 ％로 하고, 연신 온도를 165 ℃, 연신 배율을 18 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-1과 마찬가지로 횡방향으로 연신을 행하였다.

〔실시예 1-8〕

PC 필름의 두께를 35 ㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1-6과 마찬가지로 횡방향으로 연신을 행하였다.

〔비교예 1-1〕

반송 방향의 필름 이완량을 0 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔비교예 1-2〕

반송 방향의 필름 이완량을 0 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-6과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔비교예 1-3〕

반송 방향의 필름 이완량을 0 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-7과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

실시예 1-1 내지 1-8 및 비교예 1-1 내지 1-3에서 얻어진 각 위상차 필름의 특성을 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1의 "배율"은 원반 폭에 대한 횡연신 배율을 나타내고, 예를 들면 원반 폭 1000 mm, 배율 5 ％인 경우 연신 후의 폭은 1050 mm가 된다. 또한, 표 1의 "이완량"은 필름 반송 방향의 이완량을 나타내고, 예를 들면 반송 방향의 길이가 4000 mm, 이완량 10 ％인 경우, 필름은 400 mm 이완되어 있다.

실시예 1-5와 비교예 1-3의 위상차 필름에서의 콘트라스트 측정 결과(경사 방향의 콘트라스트비의 평균값)를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2의 "배율"과 "이완량"의 의미는 표 1에서의 것과 동일하다. 또한, 실시예 1-5와 비교예 1-3의 위상차 필름의 콘트라스트콘을 각각 도 14(a), 도 14(b)에 나타낸다.

이상과 같이, 실시예 1-1 내지 1-8에서 얻어진 위상차 필름은, 모두 시인성이 우수한 것이었다. 한편, 비교예 1-1 내지 1-3에서 얻어진 위상차 필름은, 모두 시인성이 열화된 것이었다.

또한, 실시예 1-1 내지 1-8, 및 비교예 1-1 내지 1-3은, 모두 횡연신 종료 후에 점착제와 함께 열수축성 필름을 박리하는 것이다.

〔실시예 2-1〕

두께 65 ㎛의 폴리카르보네이트(PC) 필름(가부시끼가이샤 가네카 제조, 엘멕 R-필름 무연신품)의 양면측에, 아크릴계 점착제(두께 20 ㎛)를 통해 PC제의 열 수축 필름(수축률 10 ％)을 접합하였다. 그 후, 필름 연신기를 사용하여 반송 방향으로 필름을 5 ％ 이완시킨 상태에서 필름의 양끝을 유지하고, 152 ℃·1 ℃의 공기 순환식 항온 오븐 내에서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 2 ％ 연신을 행하였다.

〔실시예 2-2〕

반송 방향의 필름 이완량을 25 ％로 하고, 연신 온도를 145 ℃, 연신 배율을 20 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-3〕

열수축성 필름으로서 수축률이 11 ％인 폴리에틸렌(PE)제의 열수축성 필름을 사용하고, 반송 방향의 필름 이완량을 25 ％로 하고, 연신 온도를 145 ℃, 연신 배율을 20 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-4〕

열수축성 필름으로서 수축률이 8 ％인 폴리프로필렌(PP)제의 열수축성 필름을 사용하고, 반송 방향의 필름 이완량을 10 ％로 하고, 연신 온도를 139 ℃, 연신 배율을 4 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-5〕

열수축성 필름으로서 수축률이 11 ％인 PP제의 열수축성 필름을 사용하고, 반송 방향의 필름 이완량을 15 ％로 하고, 연신 온도를 143 ℃, 연신 배율을 8 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-6〕

열수축성 필름으로서 수축률이 15 ％인 PP제의 열수축성 필름을 사용하고, 반송 방향의 필름 이완량을 29 ％로 하고, 연신 온도를 148 ℃, 연신 배율을 20 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-7〕

두께 65 ㎛의 PC 필름의 한쪽면에만 아크릴계 점착제(두께 20 ㎛)를 통해 PP제의 열수축 필름(수축률 20 ％)을 접합하였다. 그 후, 반송 방향의 필름 이완량을 25 ％로 하고, 연신 온도를 148 ℃, 연신 배율을 20 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-8〕

두께 35 ㎛의 PC 필름(가부시끼가이샤 가네카 제조, 엘멕 R-필름 무연신품)의 양면측에 아크릴계 점착제(두께 20 ㎛)를 통해 PC제의 열수축 필름(수축률 10 ％)을 접합하였다. 그 후, 필름 연신기를 사용하여 반송 방향으로 필름을 10 ％ 이완시킨 상태에서 필름의 양끝을 유지하고, 152 ℃·1 ℃의 공기 순환식 항온 오븐 내에서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 6 ％ 연신을 행하였다.

〔실시예 2-9〕

열수축성 필름으로서 수축률이 11 ％인 PE제의 열수축성 필름을 사용하고, 반송 방향의 필름 이완량을 14 ％로 하고, 연신 온도를 140 ℃, 연신 배율을 9 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-8과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-10〕

열수축성 필름으로서 수축률이 15 ％인 PE제의 열수축성 필름을 사용하고, 반송 방향의 필름 이완량을 30 ％로 하고, 연신 온도를 140 ℃, 연신 배율을 22 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-8과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-11〕

열수축성 필름으로서 수축률이 15 ％인 PP제의 열수축성 필름을 사용하고, 반송 방향의 필름 이완량을 41 ％로 하고, 연신 온도를 152 ℃, 연신 배율을 35 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-8과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 2-12〕

두께 35 ㎛의 PC 필름(가부시끼가이샤 가네카 제조, 엘멕 R-필름 무연신품)의 한쪽면에만 아크릴계 점착제(두께 20 ㎛)를 통해 PP제의 열수축성 필름(수축률 23 ％)을 접합하였다. 그 후, 연신 온도를 144 ℃로 한 것 이외에는, 실시예 2-10과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔비교예 2-1〕

반송 방향의 필름 이완량을 0 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-4와 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔비교예 2-2〕

반송 방향의 필름 이완량을 0 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-6과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔비교예 2-3〕

반송 방향의 필름 이완량을 0 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-10과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔비교예 2-4〕

반송 방향의 필름 이완량을 0 ％로 한 것 이외에는, 실시예 2-12와 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

실시예 2-1 내지 2-12 및 비교예 2-1 내지 2-4에서 얻어진 각 위상차 필름의 특성을 표 3에 나타낸다. 또한, 표 3의 "배율"과 "이완량"의 의미는 표 1에서의 것과 동일하다. 즉, 실시예 2-1 내지 2-12에서 얻어진 위상차 필름은 모두 시인성이 우수한 것이었다. 한편, 비교예 2-1 내지 2-4에서 얻어진 위상차 필름은 모두 시인성이 열화된 것이었다.

또한, 실시예 2-1 내지 2-12, 및 비교예 2-1 내지 2-4는 모두 횡연신 종료 후에 점착제와 함께 열수축성 필름을 박리하는 것이다.

〔실시예 3-1〕

필름 폭 1050 mm, 두께 130 ㎛의 시클로올레핀계 필름(JSR사 제조, 상품명: 아톤, Δn=0.0065)의 양면측에 실시예 1-1과 동일한 아크릴계 점착제를 통해 열수축성 필름을 접합하였다. 열수축성 필름으로서 실시예 1-3과 동일한 것(표 1의 "C")을 사용하였다. 그 후, 반송 방향의 필름 이완량을 20 ％로 하고, 연신 온도를 150 ℃, 연신 배율을 20 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 3-2〕

필름 폭 1050 mm, 두께 150 ㎛의 폴리아미드계 필름(도요보사 제조, T-714E, Δn=0.011)을 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

〔실시예 3-3〕

필름 폭 1340 mm, 두께 150 ㎛의 폴리에스테르우레탄 필름(도요보사 제조, 상품명: 바이런, Δn=0.001)을 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1과 동일한 방법으로 횡연신을 행하였다.

실시예 3-1 내지 3-3에서 얻어진 각 위상차 필름의 광학 특성을 표 4에 나타낸다. 또한, 표 4의 "배율"과 "이완량"의 의미는 표 1에서의 것과 동일하다. 즉, 실시예 3-1 내지 3-3에서 얻어진 위상차 필름은 모두 시인성이 우수한 것이었다.

또한, 실시예 3-1 내지 3-3은 모두 횡연신 종료 후에 점착제와 함께 열수축성 필름을 박리하는 것이다.

Claims

연속적으로 공급되는 장척상의 고분자 필름의 양끝을 유지하면서 반송하고, 고분자 필름을 반송하면서 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 연신하는 위상차 필름의 제조 방법으로서,
상기 위상차 필름은, 필름의 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 하기 수학식 1을 만족하는 광학 특성을 갖는 것이고,
고분자 필름이 반송 방향으로 이완된 상태에서 상기 고분자 필름을 횡방향으로 연신하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
<수학식 1>
0.1≤NZ≤0.9
[NZ=(nx-nz)/(nx-ny)이고,
nx는 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률을 나타내며,
여기서, 지상축 방향이란 위상차 필름 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향을 가리키고,
ny는 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률을 나타내고,
nz는 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타냄]
제1항에 있어서, 위상차 필름은 파장 590 nm의 빛에 대한 필름 면내의 위상차 (Re)가 하기 수학식 2를 만족하는 것임을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
<수학식 2>
40 nm≤Re≤2000 nm
[Re=(nx-ny)×d이고,
d(nm)는 필름의 두께를 나타내고,
nx, ny는 상기 수학식 1과 동일한 의미를 가짐]
제2항에 있어서, 위상차 필름은 필름 면내의 배향각 ±1.0° 이내의 것임을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 요철 형상이 설치된 부재에 의해 고분자 필름의 양끝을 이완시키는 공정과,
이완된 상태의 고분자 필름을 횡방향으로 연신하는 연신 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제4항에 있어서, 이완된 상태의 고분자 필름의 양끝을 반송 장치에 유지하는 유지 공정을 더 포함하고,
상기 연신 공정에서 상기 반송 장치에 의해 고분자 필름을 반송시키면서 반송 방향에 대하여 횡방향으로 폭을 넓히는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제5항에 있어서, 고분자 필름의 일부 영역 또는 전 영역을 반송 방향으로 이완시킨 상태에서 요철 형상을 한 유지 부재편을 구비한 유지 부재로 고분자 필름의 단부를 유지하여 횡방향의 연신을 개시하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 고분자 필름의 한쪽면과 다른쪽면을 번갈아서 가압함으로써 고분자 필름의 일부 영역 또는 전 영역을 이완시킨 상태에서 횡방향의 연신을 개시하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 고분자 필름은 (Tg+10)℃의 조건하(여기서, Tg는 상기 고분자 필름의 유리 전이 온도(℃)를 나타냄)에 있어서 2.0배의 배율로 자유 단일축 연신했을 때의 복굴절률(Δn)이 0.001 이상인 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 고분자 필름은 그의 한쪽면 또는 양면에 열수축성 필름이 접합된 것임을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제9항에 있어서, 횡방향으로의 연신 종료 후, 상기 열수축성 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법에 의해 제조된 위상차 필름의 적어도 한쪽면에 편광자가 직접 또는 편광자 보호 필름을 통해 적층되어 이루어지는 광학 필름.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 제조 방법에 의해 제조된 위상차 필름 또는 제11항에 기재된 광학 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제11항에 기재된 광학 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
필름의 반송 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 배향각을 가짐과 동시에 하기 수학식 1을 만족하는 광학 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
<수학식 1>
0.1≤NZ≤0.9
[NZ=(nx-nz)/(nx-ny)이고,
nx는 위상차 필름의 지상축 방향의 굴절률을 나타내며,
여기서, 지상축 방향이란 위상차 필름 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향을 가리키고,
ny는 위상차 필름의 진상축 방향의 굴절률을 나타내고,
nz는 위상차 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타냄]
제14항에 있어서, 파장 590 nm의 빛에 대한 필름 면내의 위상차 (Re)가 하기 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
<수학식 2>
40 nm≤Re≤2000 nm
[Re=(nx-ny)×d이고,
d(nm)는 필름의 두께를 나타내고,
nx, ny는 상기 수학식 1과 동일한 의미를 가짐]
제15항에 있어서, 상기 위상차 (Re)가 하기 수학식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
<수학식 3>
100 nm≤Re≤350 nm
제15항에 있어서, 상기 위상차 (Re)가 하기 수학식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
<수학식 4>
400 nm≤Re≤700 nm
제16항 또는 제17항에 있어서, 필름 면내의 배향각이 ±1.0° 이내인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.