(57)【要約】【課題】従来よりも高い配向角精度を有する位相差フィルムを製造する方法、位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置を提供すること。【解決手段】第一ロール部、加熱装置、および第二ロール部を、上流側からこの順に備える延伸機を含むフィルム製造装置を用いて、第一ロール部と第二ロール部の周速差を利用して、供給される熱可塑性樹脂製の延伸前フィルムを流れ方向に延伸する延伸工程により得られる位相差フィルムの製造方法であって、延伸工程に供給する延伸前フィルムは、その幅方向における一方の端部の膜厚をｄ１μm、他方の端部の膜厚をｄ２μm、これらの端部間の中央部の膜厚をｄ０μmとして、下記式１，２を満たすように当該延伸前フィルムの膜厚を調整する。            ｜ｄ１-ｄ２｜＜０．３×ｄ０        ・・・・式１    ｄ０＜（ｄ１+ｄ２）／２＜１．４×ｄ０        ・・・・式２【選択図】図１
2010151854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ロール部、加熱装置、および第二ロール部を、上流側からこの順に備える延伸機を含むフィルム製造装置を用いて、前記第一ロール部と前記第二ロール部の周速差を利用して、供給される熱可塑性樹脂製の延伸前フィルムを流れ方向に延伸する延伸工程により得られる位相差フィルムの製造方法であって、
前記延伸工程に供給する延伸前フィルムは、その幅方向における一方の端部の膜厚をｄ１μm、他方の端部の膜厚をｄ２μm、これらの端部間の中央部の膜厚をｄ０μmとして、下記式１，２を満たすように当該延伸前フィルムの膜厚を調整する膜厚調整工程を備える位相差フィルムの製造方法。
｜ｄ１-ｄ２｜＜０．３×ｄ０        ・・・・式１
ｄ０＜（ｄ１+ｄ２）／２＜１．４×ｄ０        ・・・・式２
【請求項２】
前記フィルム製造装置は、前記延伸機の上流側に配置される押出成形機を備え、
この押出成形機は、熱可塑性樹脂を溶融する押出機本体と、溶融した熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出すダイと、このダイから押し出されたフィルム状の熱可塑性樹脂を冷却して前記延伸前フィルムを形成する冷却ロールと、前記フィルム状の熱可塑性樹脂が前記冷却ロールに接する地点において、前記フィルム状の熱可塑性樹脂の端部に電荷を付与するエッジピニングとを備え、
前記膜厚調整工程は、前記エッジピニングの位置を前記延伸前フィルムの幅方向に調整して行う請求項１に記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の製造方法により製造された位相差フィルム。
【請求項４】
偏光子の少なくとも片面に、請求項３に記載の位相差フィルムを積層してなる偏光板。
【請求項５】
請求項４に記載の偏光板と、液晶パネルとを備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差フィルムの製造方法、位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置に関し、特に、従来よりも高い配向角軸精度を有する位相差フィルムの製造方法、この製造方法により得られた高い配向角軸精度を有する位相差フィルム、この位相差フィルムを有する偏光板、および、この偏光板を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置には、表示性能向上のために様々な位相差フィルムが使用されている。このような位相差フィルムとしては、熱可塑性樹脂フィルムを、縦一軸延伸法や、横一軸延伸法、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法等の延伸方法を用いて、高分子を配向させて所定の位相差を付与することにより得ることができる。このような位相差フィルムは、目的とする性能や液晶パネルの表示モード等に応じて適宜使い分けられている。このような位相差フィルムには、高分子の配向角の精度をより一層高めることが求められている。
【０００３】
上記延伸方法のうち、縦一軸延伸法で位相差フィルムを製造する方法として、例えば、特許文献１，２が知られている。
特許文献１には、延伸前の非晶性熱可塑性樹脂フィルムとして、幅方向の厚みが両端から中央にいくにつれて厚くされ、かつ幅方向の平均厚みに対して、幅方向の厚みプロファイルの振れ幅が１〜１０％の範囲にあるものを作成し、このような非晶性熱可塑性樹脂フィルムを縦一軸延伸して位相差フィルムを製造する方法が開示されている。この方法によれば、幅方向の面内位相差が均一な位相差フィルムを得ることができると開示されている。
また、特許文献２には、光学フィルムの製膜の際に、できあがりの光学フィルムの配向角に応じて製膜ライン中の1本あるいは複数の搬送ロールのロール軸の配置方法を、フィルム搬送方向と垂直な方向に対して０°より大きく５°以下の角度範囲で調整する方法が開示されている。この方法によれば、フィルム幅全域にわたって配向角が幅方向に均一でかつ優れた補償性能と視野角拡大機能を有する位相差フィルムを製造することが可能になると開示されている。
しかしながら、特許文献１，２に記載の方法によっても、より高い配向角精度を有し、かつより平面性が良好な位相差フィルムを必ずしも得ることができず、さらなる改善が求められている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３９８０７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９２８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来よりも高い配向角精度を有する位相差フィルムを製造する方法、位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記目的を達成するために検討した結果、熱可塑性樹脂フィルムを、第一ロール部、加熱装置、および第二ロール部を、上流側からこの順に備える延伸機を含むフィルム製造装置を用いて前記第一ロール部と前記第二ロール部の周速差を利用して、供給される熱可塑性樹脂フィルムを流れ方向に延伸する流れ方向に延伸する工程を備える位相差フィルムの製造方法であって、延伸前の前記熱可塑性樹脂フィルムとして、各端部と中央部の膜厚を特定の範囲となるようにすることで上記の問題が解決可能であることを見出した。本発明者は、さらに検討を進め、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明は、第一ロール部、加熱装置、および第二ロール部を、上流側からこの順に備える延伸機を含むフィルム製造装置を用いて、前記第一ロール部と前記第二ロール部の周速差を利用して、供給される熱可塑性樹脂製の延伸前フィルムを流れ方向に延伸する延伸工程により得られる位相差フィルムの製造方法であって、前記延伸工程に供給する延伸前フィルムは、その幅方向における一方の端部の膜厚をｄ１μm、他方の端部の膜厚をｄ２μm、これらの端部間の中央部の膜厚をｄ０μmとして、下記式１，２を満たすように当該延伸前フィルムの膜厚を調整する膜厚調整工程を備える位相差フィルムの製造方法である。
｜ｄ１-ｄ２｜＜０．３×ｄ０        ・・・・式１
ｄ０＜（ｄ１+ｄ２）／２＜１．４×ｄ０        ・・・・式２
本発明によれば、従来よりも高い配向角精度を有する位相差フィルム（シートも含む）を得ることが可能となる。
【０００８】
また、本発明は、前記フィルム製造装置は、前記延伸機の上流側に配置される押出成型機を備え、この押出成形機は、熱可塑性樹脂を溶融する押出機本体と、溶融した熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出すダイと、このダイから押し出されたフィルム状の熱可塑性樹脂を冷却して前記延伸前フィルムを形成する冷却ロールと、前記フィルム状の熱可塑性樹脂が前記冷却ロールに接する地点において、前記フィルム状の熱可塑性樹脂の端部に電荷を付与するエッジピニングとを備え、前記膜厚調整工程は、前記エッジピニングの位置を前記延伸前フィルムの幅方向に調整して行う前記位相差フィルムの製造方法である。このような構成によれば、膜厚の調整に要する時間を短縮することが可能である。
【０００９】
本発明は、前記製造方法により得られた位相差フィルムである。このような構成によれば、得られた延伸フィルムを液晶表示装置に用いることで、従来よりもコントラストを良好にできる。
【００１０】
本発明は、偏光子の少なくとも片面に、前記延伸フィルムを積層してなる偏光板である。また、本発明は、前記偏光板を備える液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、延伸工程に供給する延伸前フィルムとして、その膜厚を所定の関係に調整したフィルムを用いるため、延伸工程実施後には、フィルムの幅方向の配向角のばらつきが小さい位相差フィルムを得ることができる。また、本発明の製造方法により得られた位相差フィルムは、コントラスト等の表示性能を向上できる点で、液晶表示装置などの位相差フィルムとして好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態について、図面を参照して以下に説明する。
図１は、本発明に用いるフィルム製造装置を模式的に示す図である。図２は、フィルム製造装置を構成する押出成形機を示す図である。
図１に示すように、フィルム製造装置１００は、フィルムを成形する押出成形機３０と、押出成形機３０で得られた延伸前フィルムを延伸する延伸機２０とを備えている。
【００１３】
図１，２に示すように、押出成形機３０は、ホッパ１から投入された熱可塑性樹脂を溶融する押出機本体６と、溶融した熱可塑性樹脂をフィルム状に押し出すダイ８と、ダイ８から押し出されたフィルム状の熱可塑性樹脂を冷却する例えば金属製の冷却ロール９と、フィルム状の熱可塑性樹脂における幅方向の両端部に電荷を付加して、このフィルム状の熱可塑性樹脂における幅方向の両端部を冷却ロール９側へそれぞれ付勢するエッジピニング１０とを備えている。
【００１４】
押出機本体６には、例えば、単軸押出機、２軸押出機または溶融混練機を用いることができる。これらの装置を用いる場合には、ホッパ１内部と押出機本体６を構成するシリンダ内の溶融ゾーンを真空または窒素パージすることが好ましい。このような構成によれば、酸素濃度を下げることができるため、より無色透明性に優れ、劣化の少ないシートが得ることができる。この場合の酸素分圧は、好ましくは５ｋＰａ以下、より好ましくは２ｋＰａ以下、特に好ましくは１ｋＰａ以下である。
【００１５】
ダイ８は、シートやフィルムを成形するために通常に用いられる形状のものを用いることができる。ダイ８としては、例えば、フィルムを成形する際には、コートハンガー型、ストレートマニホールド型の他、５０〜５００ｍｍ程度の小幅のフィルムやシートではフィッシュテール型ダイが好適に使用でき、特に３００ｍｍ以下の幅のフィルムやシートを成形する場合には、チョークバー付きマニュホールド型ダイ（Ｔダイ） が一般的であり好適である。
【００１６】
冷却ロール９は、円筒状に形成されており、その内部には、当該冷却ロールの表面を冷却又は加熱するための熱（冷）媒を流す流路が設けられ、ダイ８から供給されたフィルム状の熱可塑性樹脂を冷却して延伸前フィルムＦを作製するものである。冷却ロール９は、通常位置が固定されており、冷却ロール９の直径は、通常１００〜６００ｍｍ程度である。また、冷却ロール９の幅（長さ）は、目的とするシートの幅よりも広いものが適宜選択される。このような冷却ロール９は、１段のロールのみで構成してもよいし、複数段のロールを組み合わせて構成してもよい。
【００１７】
図２に示すように、エッジピニング１０は、ダイ８から押し出されたフィルム状の熱可塑性樹脂の幅方向両端側にそれぞれ配置され、冷却ロール９にフィルム状の熱可塑性樹脂が接する地点の近傍上方（ダイ側）に設置されている。エッジピニング１０は、高圧直流電源（図示略）に接続されたエッジピニング電極であり、フィルム状の熱可塑性樹脂が冷却ロール９に接する地点で、当該フィルム状の熱可塑性樹脂の幅方向端部付近に電荷を付与して、その両端部を冷却ロール９側へと付勢している。エッジピニング１０は、フィルム状の熱可塑性樹脂の幅方向に対して設置位置を変更することが可能である。
【００１８】
図１に示すように、延伸機２０は、押出成形機３０で得られた延伸前フィルムＦを予熱する第一ロール部４０と、フリーロール２と、フリーロール２を介して第一ロール部１４から供給された延伸前フィルムＦを加熱するフロート方式の加熱装置３と、フリーロール４と、フリーロール４を介して加熱装置３から供給された延伸前フィルムＦを除熱するとともに、第一ロール部４０との周速差を利用して、この延伸前フィルムＦを流れ方向に一軸延伸しえ位相差フィルムを製造する第二ロール部５０とを、上流側からこの順に備えている。
【００１９】
第一ロール部４０は、第１ロール１１〜第３ロール１３の３つのロールにより構成されている。各ロール１１〜１３は、図示を省略するが、その表面温度を調整する温度制御機構と、当該ロールの周速度を調整する駆動機構とを備え、これらの機構により、各ロールの周速度と表面温度を適宜に制御可能である。第一ロール部４０は、冷却ロール９から供給された延伸前フィルムＦを３つのロール１１〜１３により予備加熱し、フリーロール２を介してフロート式の加熱装置３に当該フィルムＦを導いている。
【００２０】
第１ロール１１のロール表面温度は、熱可塑性樹脂フィルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、通常４０〜１００℃であり、Ｔｇ−９０（℃）以上Ｔｇ−３０（℃）以下が好ましく、Ｔｇ−７０（℃）以上Ｔｇ−４０（℃）以下がより好ましい。第２ロール１２のロール表面温度は、通常５０〜１１０℃であり、Ｔｇ−９０（℃）以上Ｔｇ−２０（℃）以下が好ましく、Ｔｇ−７０（℃）以上Ｔｇ−３０（℃）以下がより好ましい。第３ロール１３のロール表面温度は、通常６０〜１２０℃であり、Ｔｇ−９０（℃）以上Ｔｇ−１０（℃）以下が好ましく、Ｔｇ−７０（℃）以上Ｔｇ−２０（℃）以下がより好ましい。各ロール１１〜１３の表面温度が低すぎると充分な余熱効果が得られず、温度が高すぎるとフィルムの物性に影響が生じる可能性がある。
【００２１】
本実施形態では、第一ロール部を３個のロールにより構成したが、これには限定されず、１個のロールにより構成してもよいし、２個または４個以上の複数のロールにより構成してもよい。本実施形態のように、第一ロール部が複数のロールにより構成される場合には、前後のロールの温度差が通常０〜５０℃以内、好ましくは５〜３０℃以内、より好ましくは５〜２０℃以内となるようにする。ロールの温度差が大きすぎると、フィルムに皺が発生する可能性がある。第１〜第３のロールの温度を上記条件を満たすようにすることにより、均一に余熱され、延伸時にムラが生じないという効果を奏することができる。
【００２２】
本発明では、ロール１１〜１３に送られて予備加熱された延伸前フィルムＦは、フリーロール２を介して、フロート式の加熱装置３に導かれる。フロート方式の加熱装置３は、延伸前フィルムＦにその両面から熱風を吹き付けて非接触状態でフィルムを加熱する装置である。加熱装置３は、フィルムＦの流れ方向に複数の区画に仕切られており、それぞれ独立した温度制御が可能となっている。区画数の好ましい範囲は３〜５である。３より少ないと温度制御できる箇所が少ない為、物性の制御が困難である。５以上になると設備的に大掛かりになり、スペース、コストがかかってしまう。
【００２３】
第二ロール部５０は、第１ロール５１〜第３ロール５３の３つのロールにより構成されている。第１ロール５１の表面温度は、熱可塑性樹脂フィルムのガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、通常８０〜１３０℃であり、Ｔｇ−５０（℃）以上Ｔｇ−1０（℃）以下が好ましく、Ｔｇ−４０（℃）以上Ｔｇ−２０（℃）以下がより好ましい。第２ロール５２の表面温度は、通常７０〜１２０℃であり、Ｔｇ−６０（℃）以上Ｔｇ−２０（℃）以下が好ましく、Ｔｇ−５０（℃）以上Ｔｇ−２０（℃）以下がより好ましい。第３ロール５３の表面温度は、通常６０〜１２０℃であり、Ｔｇ−７０（℃）以上Ｔｇ−２０（℃）以下が好ましく、Ｔｇ−６０（℃）以上Ｔｇ−２０（℃）以下がより好ましい。温度が低すぎる急冷によりフィルムの物性に影響が生じ、温度が高すぎてもフィルムの緩和によりフィルムの物性に影響が生じる可能性がある。
【００２４】
本実施形態では、第二ロール部を３個のロールにより構成したが、これには限定されず、１個のロールにより構成してもよいし、２個または４個以上の複数のロールにより構成してもよい。本実施形態のように、第一ロール部が複数のロールにより構成
される場合には、前後のロールの温度差が０〜５０℃以内、好ましくは０〜３０℃以内、より好ましくは０〜２０℃以内となるようにする。ロールの温度差が大きすぎると、フィルムに皺が発生する可能性がある。第１〜第３のロールの温度を上記条件を満たすようにすることにより、均一に除熱され、均一な物性のフィルムが得られるという効果を奏することができる。
【００２５】
第一ロール部４０と第二ロール部５０との間には、その周速差が設けられている。ここで、周速差とは、第一ロール部４０の最終ロールである第３ロール１３と、第二ロール部５０の最初のロールである第１ロール５１との間の周速差のことを示している。このような周速差を設けることにより、延伸前フィルムＦを縦方向に一軸延伸することができる。
【００２６】
次に、本発明に用いる熱可塑性樹脂について説明する。
熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、脂環式ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらのうち脂環式ポリオレフィン樹脂が好ましい。
脂環式ポリオレフィン樹脂は、主鎖及び／または側鎖に脂環構造を有する非晶性の樹脂である。脂環式ポリオレフィン樹脂中の脂環構造としては、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造が好ましい。脂環構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
脂環式ポリオレフィン樹脂を構成する脂環構造を有する繰り返し単位の割合は、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式ポリオレフィン樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると透明性および耐熱性の観点から好ましい。
【００２７】
脂環式ポリオレフィン樹脂としては、ノルボルネン系樹脂、単環の環状オレフィン系樹脂、環状共役ジエン系樹脂、ビニル脂環式炭化水素系樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
【００２８】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、光弾性係数の絶対値が１０×１０−１２Ｐａ−１以下であることが好ましく、７×１０−１２Ｐａ−１以下であることがより好ましく、４×１０−１２Ｐａ−１以下であることが特に好ましい。光弾性係数Ｃは、複屈折Δｎを応力σで除算したものである。すなわち、Ｃ＝Δｎ／σで表される値である。熱可塑性樹脂の光弾性係数が１０×１０−１２Ｐａ−１を超えると、延伸フィルムの面内方向リタデーションのバラツキが大きくなるおそれがある。
【００２９】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの配合剤が適宜配合されたものであってもよい。前記配合剤の配合量は、特に制限されず、熱可塑性樹脂中０〜５重量％である。
【００３０】
（位相差フィルムの製造方法）
次に、本発明に係る位相差フィルムの製造方法について説明する。
まず、ホッパ（図示略）に投入された熱可塑性樹脂を押出機本体６で溶融し、次いで、この溶融した熱可塑性樹脂をダイ８からフィルム状に押し出して冷却ロール９上にキャストし、冷却ロール９上にて冷却されて延伸前フィルムＦを作製する。作製された延伸前フィルムＦは、延伸機２０に供給される。延伸機２０に供給される延伸前フィルムＦは、その膜厚が所定の関係となるように調整される（膜厚調整工程）。
【００３１】
具体的には、延伸機に供給する延伸前フィルムＦの膜厚は、溶融樹脂の押出し流量や、ダイ８のリップクリアランス、冷却ロール９の速度等をコントロールすることにより調整でき、特に、フィルムＦ端部の膜厚は、エッジピニング１０の接地位置をフィルムＦの幅方向等に変化させて調整したり、ダイ８のリップクリアランスを適宜変更して調整したり、これらを組み合わせたりして調整できる。上記手段を用いることにより、延伸機２０に供給するフィルムの膜厚は下記関係式（１），（２）を満たすように調整される。延伸前フィルムＦは、幅方向における一方の端部の膜厚をｄ１μm、他方の端部の膜厚をｄ２μm、これらの端部間の中央部の膜厚をｄ０μmとして、下記式１，２を満たしている。
｜ｄ１-ｄ２｜＜０．３×ｄ０        （１）
ｄ０＜（ｄ１+ｄ２）／２＜１．４×ｄ０      （２）
【００３２】
フィルム膜厚は、リップ開度により調整する場合には、例えば、厚みを大きくしたい場合には、該当する箇所のリップの開度を大きくすることにより実施でき、また、厚みを小さくしたい場合には、該当する箇所のリップの開度を小さくすることにより実施できる。すなわち、例えば、フィルムの幅方向の端部を厚くするためには、リップの端部側の開度をリップの中央側よりも大きくすることにより  実現できる。また、エッジピニングにより膜厚を調整する場合には、エッジピニングを設置すると、その設置箇所の膜厚が小さくなるととともに、その外側（すなわちフィルムの端部側）の膜厚が大きくなる。例えば、フィルムの幅方向の端部を厚くするためには、厚みを大きくしたい箇所よりもフィルム中央側の位置にピニングを設置することにより実現できる。
【００３３】
ここで、延伸前フィルムのフィルム端部の膜厚とは、各々端部から２０ｍｍの平均膜厚とし、中央部の膜厚とは熱可塑性樹脂フィルムの全幅に対して中心部分２０ｍｍの平均値とする。一方の端部の膜厚ｄ１の好ましい範囲は６０μｍ〜１５０μｍである。他方の端部の膜厚ｄ2の好ましい範囲は６０μｍ〜１５０μｍである。これらの端部間の中央部の膜厚ｄ０の好ましい範囲は５０μｍ〜１３０μｍである。
【００３４】
また、延伸前フィルムＦの端部の膜厚は好ましくは中央部の膜厚±１０μｍ、より好ましくは中央部の膜厚±５μｍである。中央部の平均厚みは、通常３０〜２００μｍ、好ましくは４０〜１５０μｍである。端部の膜厚が中央部に比べて厚すぎるとフィルム周速差により延伸する為張力が安定せず流れ方向で配向角のばらつきが大きくなる。逆に端部の膜厚が中央部に比べて薄すぎると幅方向のプロファイル、特に端部が悪化し、全体として配向角精度が悪化する可能性がある。また、両端部の膜厚差は好ましくは１０μｍ以内、さらに好ましくは５μｍ以内である。左右の膜厚差が大きすぎると、延伸の際フィルムへの応力のかかり方が不均一になり配向角精度が悪化してしまう可能性がある。膜厚の調整は前述したように、溶融樹脂の押出し流量や、ダイのリップクリアランス、冷却ロール９の速度等をコントロールすることにより調整できる。
【００３５】
次に、上記関係式（１），（２）を満たすように膜厚が調整された延伸前フィルムＦは、延伸機２０に供給される。延伸機２０において、延伸前フィルムＦは、第一ロール部４０で予熱された後に、加熱装置３にて所定温度まで加熱されるとともに、第一ロール部４０と第二ロール部５０との周速差により、縦方向に一軸延伸され（延伸工程）、位相差フィルムが製造される。ここで、フィルムの延伸倍率は好ましくは１．１〜２．５倍、より好ましくは１．３〜２．０倍である。前記延伸倍率は、第一ロール部４０と第二ロール部５０との周速度の差により調節できる。延伸処理により製造された位相差フィルムは、第二ロール部５０で除熱された後に、必要に応じてフィルムの両端がトリミングされた後、順次巻芯（巻取りロール）に巻き取られて巻回体となる。以上のようにして、位相差フィルムが製造される。
【００３６】
本発明に係る製造方法により製造された位相差フィルムは、残留揮発性成分の含有量が、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下である。残留揮発性成分の含有量が多いと経時的に光学特性が変化するおそれがある。揮発性成分の含有量を上記範囲にすることにより、寸法安定性が向上し、面内方向リタデーション（Ｒｅ）や厚さ方向リタデーションＲｔｈ（＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ；ｎｘは面内遅相軸方向の屈折率；ｎｙは面内で前記遅相軸に直交する方向の屈折率；ｎｚは厚さ方向の屈折率；ｄはフィルムの平均厚さ）の経時変化を小さくすることができ、さらに本発明により得られる位相差フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置の劣化を抑制でき、表示画像を長期間良好な状態に保つことができる。
なお、揮発性成分は、フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、フィルム中に含まれる分子量２００以下の物質の合計として、フィルムをクロロホルムに溶解させてガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【００３７】
本発明に係る製造方法により製造された位相差フィルムは、飽和吸水率が、好ましくは０．０３重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。飽和吸水率が上記範囲であると、ＲｅやＲｔｈの経時変化を小さくすることができ、さらには本発明の円偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、表示画像を長期間良好な状態に保つことができる。
飽和吸水率は、フィルムの試験片を２３℃の水中に２４時間、浸漬し、増加した質量の、浸漬前フィルム試験片の質量に対する百分率で表される値である。
【００３８】
本発明に係る位相差フィルムは、長手方向に対する配向角のムラが±０．５°、好ましくは±０．３°である。配向角のムラは、市販の偏光顕微鏡を用いてフィルムの幅方向に対し３〜５ｍｍの間隔で長手方向に対する配向角を測定し、最大値−最小値の値で表したものとする。
【００３９】
本発明に係る位相差フィルムの面内方向リタデーション（Ｒｅ）は、５０〜３００ｎｍ程度であるが、用いられる表示装置の設計によってこの範囲内で最適値が選択される。なお、前記Ｒｅは、面内遅相軸方向の屈折率ｎｘと面内で前記遅相軸に直交する方向の屈折率ｎｙとの差にフィルムの平均厚みｄを乗算した値（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ）である。
【００４０】
本発明に係る位相差フィルムの平均厚みは、機械的強度などの観点から、好ましくは３０〜１２０μｍ、さらに好ましくは４０〜１００μｍである。また、幅方向の厚みムラは、巻取りの可否に影響を与えるため、３μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以下であることがより好ましい。
【００４１】
本発明の位相差フィルムは、上記の製造方法によって容易に得ることが可能であり、それ単独あるいは他の部材と組み合わせて、位相差板や視野角補償フィルムとして、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置、ＦＥＤ（電界放出）表示装置、ＳＥＤ（表面電界）表示装置などに広く応用が可能である。
【００４２】
本発明の偏光板は、本発明に係る位相差フィルムと偏光子とを積層してなる。
偏光子には、ポリピニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の従来に準じた適宜なビニルアルコール系ポリマーよりなるフィルムに、ヨウ素や二色性染料等よりなる二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適宜な処理を適宜な順序や方式で施したもので、自然光を入射させると直線偏光を透過する適宜なものを用いることができる。特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。偏光子の厚さは、５〜８０μｍが一般的であるがこれに限定されない。
【００４３】
積層形態としては、本発明の延伸フィルムを偏光子の両面に積層させても、片面に積層させてもよく、また積層数に特に限定はなく、２枚以上積層させてもよい。また、積層手法としては、必須手法ではないが、接着剤や粘着剤を用いて積層させることができる。従来、偏光子は、その片面又は両面に保護フィルムが積層されていたが、本発明の延伸フィルムを積層することによって、本発明の延伸フィルムが偏光子の保護フィルムの役目も兼ねることになる。このように延伸フィルムを直接偏光子に積層すると、従来使用していた保護フィルム１枚を省くことができ、液晶表示装置の薄型化に寄与する。偏光板と本発明の延伸フィルムを積層する際には、偏光板の透過軸と本発明の延伸フィルムの遅相軸とが、所定の角度となるように積層する。
【００４４】
本発明の偏光板では、延伸フィルムと偏光子との間に本発明の特性を損なわない範囲で他の部材を介在させることもできる。介在させる他の部材として、例えば、偏光子を保護するための保護フィルムが挙げられる。保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れる樹脂からなるフィルムが好ましい。保護フィルムを形成する樹脂としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート樹脂；脂環式ポリオレフィン樹脂；鎖状ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート重合体、ポリエチレンテレフタレートの如きポリエステル樹脂；ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等があげられる。
【００４５】
本発明の液晶表示装置は、前記偏光板を備えてなる。
液晶表示装置に備わっている液晶セルの表示モードは特に制限されず、例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、バーチカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーチカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、コンティニュアスピンホイールアラインメント（ＣＰＡ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モード、ツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、オプチカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードなどを挙げることができる。
【００４６】
本発明の液晶表示装置には他の部材を備えていてもよい。例えばプリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトや輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。バックライトとしては、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、ＥＬなどが挙げられる。
【００４７】
本実施形態では、延伸前のフィルムを製造した後に、連続して一軸延伸を行う構成としたので、位相差フィルムの製造効率を高めることができ、フィルムの継ぎ目に伴うロスを小さくできる利点がある。ただし、本発明は、上記実施形態に係る製造方法には限定されず、延伸前のフィルムを製造して延伸前フィルムの巻回体を作製した後に、その巻回体から延伸前フィルムを繰り出して、別途延伸工程を実施するようにしてもよい。
【実施例】
【００４８】
本発明を、実施例及び比較例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
（配向角とそのばらつき）
偏光顕微鏡（オリンパス社製、偏光顕微鏡ＢＸ５１）を用いて、フィルムの幅方向に対し５０ｍｍの間隔、長手方向に対して５ｍｍの間隔で、長手方向に対する配向角を測定し、最大値−最小値を配向角のばらつきとして算出した。また、その時の幅方向の全測定値の平均を配向角平均値とした。
（厚み）
スナップゲージ（ミツトヨ社製、ＩＤ−Ｃ１１２ＢＳ）を用いて、フィルムの幅方向に対し５０ｍｍ間隔で厚みを測定し、その平均値を厚みとした。
【００４９】
（実施例１）
ノルボルネン系樹脂（ガラス転移点Ｔｇ＝１３７℃、重量平均分子量３０，０００）のペレットを１００℃で５時間乾燥した。該ペレットを押出機に供給し、押出機内で溶融させ、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経て、Ｔダイから冷却ロール上にシート状に押出し冷却し、端部にはエッジピニングにより電荷を付与し、長さ２，０００ｍｍ、幅１，６００ｍｍの延伸前フィルムを得た。その際の、中央部の膜厚（ｄ０）は８０μｍ、両端部の膜厚（ｄ１、ｄ２）がそれぞれ８１μｍであった。ここで、エッジピニングは、延伸前フィルムの幅方向の両端から５０ｍｍ内側（中央側）の位置にそれぞれ設置し、押出機の運転中にはその位置を固定した状態とした。また、押出機の運転直後には、リップ開度を適宜変更して、前述した関係式（１），（２）を満たすように微調整を行った。
得られた延伸前フィルムを、図１に示すような３つの区画に分けられたフロート方式の加熱装置を備えた縦延伸装置に導入し、縦一軸延伸を行うことにより位相差フィルム（延伸フィルム）を得た。なお、フロート方式の加熱装置の各区画における温度を、第一ロール部側より、１4５℃、１４２℃、１３９℃とし延伸倍率が１．３倍となるように第一ロール部の第３ロールと第二ロール部の第１ロールの周速を調整した。また、第一ロール部の温度はずべて７０℃、第二ロール部の温度はすべて１００℃とした。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５０】
（実施例２）
実施例１において、エッジピニングを使用せず、フィルムの端部側に相当する箇所のリップ開度を、他の箇所に比べて大きくした他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを得た。ただし、得られた延伸前フィルムにおける両端部の膜厚（ｄ１、ｄ２）が８５μｍとした。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５１】
（実施例３）
実施例１において、エッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の両端からそれぞれ３０ｍｍ内側（中央側）の位置として、延伸前フィルムにおける両端部の膜厚（ｄ１、ｄ２）が１１０μｍである他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５２】
（実施例４）
実施例１において、一方の端部側のエッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の一方の側の端から４０ｍｍ内側（中央側）の位置とし、また、他方の端部側のエッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の他方の側の端から３０ｍｍ内側（中央側）の位置として、延伸前フィルムにおける一方の端部の膜厚（ｄ１）が１００μｍ、他方の端部の膜厚（ｄ２）が１２０μｍである他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５３】
（実施例５）
実施例１において、エッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の両端からそれぞれ４０ｍｍ内側（中央側）の位置として、延伸前フィルムにおける中央部の厚み（ｄ０）が１００μｍ、両端部の膜厚（ｄ１、ｄ２）が１０５μｍである他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５４】
（比較例１）
実施例１において、エッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の両端からそれぞれ５０ｍｍ内側（中央側）の位置として、延伸前フィルムにおける両端部の膜厚（ｄ１、ｄ２）が７５μｍである他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５５】
（比較例２）
実施例１において、一方の端部側のエッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の一方の側の端から３０ｍｍ内側（中央側）の位置とし、また、他方の端部側のエッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の他方の側の端から５０ｍｍ内側（中央側）の位置として、延伸前フィルムにおける一方の端部の膜厚（ｄ１）が１１０μｍ、他方の端部の膜厚（ｄ２）が７０μｍである他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５６】
（比較例３）
実施例１において、エッジピニングの設置位置を、延伸前フィルムの幅方向の両端からそれぞれ３０ｍｍ内側（中央側）の位置として、延伸前フィルムにおける両端部の膜厚（ｄ１、ｄ２）が１２０μｍである他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの評価結果を表１に示す。
【００５７】
比較例１〜３に示すように、両端部の膜厚の差が大きい時には式1を満たすことができなくなり、配向角の平均値が０°からずれてしまう結果となっている。また、中央部の膜厚（ｄ０）と両端部の膜厚（ｄ１、ｄ２）の差が大きいときには、式２を満たすことがきなくなり、配向角のばらつきが大きくなっている。一方、実施例１〜４に示すように、延伸前フィルムの膜厚が前述した関係（１），（２）を満たすことにより、配向角精度を向上できることが分かる。
【００５８】
【表１】
2010151854.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に用いるフィルム製造装置を模式的に示す図である。
【図２】前記フィルム製造装置を構成する押出成形機を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      ホッパ
２，４      フリーロール
３      加熱装置
６      押出機本体
８      ダイ
９      冷却ロール
１０      エッジピニング
１１，５１      第１ロール
１２，５２      第２ロール
１３，５３      第３ロール
２０      延伸機
３０      押出機
４０      第一ロール部
５０      第二ロール部
Ｆ      フィルム
１００      フィルム製造装置
【図１】
2010151854.tif 000004
【図２】
2010151854.tif 000005