(57)【要約】【課題】複屈折が制御され、薄肉化が可能な位相差フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂又は該樹脂の延伸体よりなる位相差フィルム。【選択図】選択図なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂よりなる位相差フィルム。
【請求項２】
延伸したことを特徴とする請求項１記載の位相差フィルム。
【請求項３】
ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂を延伸した場合の複屈折（Δｎ（Ｓ））と延伸倍率（Ｓ）の関係において、その最小二乗近似より求めた傾きＫの値が以下の式をみたす樹脂を用いて作製されたことを特徴とする請求項１または２記載の位相差フィルム。
Ｋ＝Δｎ（Ｓ）／Ｓ
５．０×１０−５＜Ｋ
【請求項４】
押し出し成形で成形されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の位相差フィルム。
【請求項５】
複屈折の絶対値が０．００２以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の位相差フィルム。
【請求項６】
位相差フィルムが１／４波長板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の位相差フィルム。
【請求項７】
位相差フィルムが１／２波長板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の位相差フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学特性に優れ、薄肉化が可能な位相差フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ディスプレイ市場の拡大に伴い、より画像を鮮明にみたいという要求が高まっており、単なる透明材料ではなく、より高度な光学特性が付与された位相差フィルムが求められている。一般に高分子は分子主鎖方向とそれに垂直方向とで屈折率が異なるために複屈折を生じる。用途によっては、この複屈折を厳密にコントロールすることが求められており、高分子材料成形体に意識的に複屈折を生じさせることで機能を付与している。
また、各種ディスプレイにおいては設計の省スペース化の目的から構成部材の小型化・薄肉化が求められており、位相差フィルムにおいても光学特性のみならず薄肉化が期待されている。
以上のように複屈折が制御され、厚み均一性、透明性に優れ、薄肉化が可能な位相差フィルムが求められていた。
一方、特許文献１では厚み均一性、透明性に優れるフィルムとして、ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂よりなるフィルムが開示されている。しかしながら、ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂が位相差フィルムとして好適に用いられることに関する記載も示唆も無かった。
【特許文献１】特開平１１−１５６９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、複屈折が制御され、薄肉化が可能な位相差フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、驚くべきことにポリトリメチレンテレフタレート系樹脂からなる成形体が複屈折が制御され、薄肉化が可能な位相差フィルムとして好適に用いられることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、
［１］  ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂よりなる位相差フィルム、
［２］  延伸したことを特徴とする［１］記載の位相差フィルム、
［３］  ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂を延伸した場合の複屈折（Δｎ（Ｓ））と延伸倍率（Ｓ）の関係において、その最小二乗近似より求めた傾きＫの値が以下の式をみたす樹脂を用いて作製されたことを特徴とする［１］または［２］記載の位相差フィルム、
Ｋ＝Δｎ（Ｓ）／Ｓ
５．０×１０−５＜Ｋ
［４］  押し出し成形で成形されたことを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の位相差フィルム、
［５］  複屈折の絶対値が０．００２以上であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の位相差フィルム、
［６］  位相差フィルムが１／４波長板であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか１項に記載の位相差フィルム、
［７］  位相差フィルムが１／２波長板であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか１項に記載の位相差フィルム、
である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明により、複屈折が制御され、薄肉化の可能な位相差フィルムの提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の位相差フィルムは、ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂を用いて成形されて得られるものである。
本発明における位相差フィルムとは、光の偏光状態を変換する機能をもつフィルムであり、ある偏光状態を他の目的とする特定の偏光状態に変えることにより機能を発現するフィルムである。この様な変換は、リターデーション（位相差）を持つフィルムに光を通すことにより可能となる。例えば、液晶ディスプレイにおける液晶分子は光学異方性を持つため、液晶セルを光が通過する時に直線偏光が維持されず、光が漏れ、斜め方向から見たときのコントラスト低下や色相の変化のような表示上の問題を生じることになる。これを改善するために位相差フィルムが用いられる。つまり、この場合は液晶セル通過で直線偏光からずれた光を、直線偏光に戻すことにより機能を発現している。従来、位相差フィルムにはポリカーボネート樹脂が多く用いられてきた。
【０００７】
また、本発明における位相差フィルムの１種である１／４波長板は、円偏光と直線偏光の変換を行うことを機能とするフィルムであり、光の波長に対してリターデーションが１／４のものである。ここでリターデーション（Ｒｅ）とは複屈折の絶対値と厚みの積である。つまり、Ｒｅ＝｜Δｎ｜×ｄであり、ここでΔｎは複屈折、ｄはフィルムの厚さである。さらに、本発明における位相差フィルムの別の1種である１／２波長板は、偏光面を９０°回転させる機能をもつフィルムであり、光の波長に対してリターデーションが１／２のものである。
本発明による位相差フィルムは、後述のように同等のリターデーションを得るのに、より薄いフィルムで可能となり、当該技術分野で求められているより薄肉化した位相差フィルムを容易に作製することが出来る。つまり、本発明により、従来多く用いられてきたポリカーボネート樹脂製の位相差フィルムより、薄い位相差フィルムが作製可能となる。
本発明におけるポリトリメチレンテレフタレートとは、酸成分としてテレフタル酸を用い、グリコール成分としてトリメチレングリコール（１，３−プロパンジオールとも呼ぶ。）を用いて重合したポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略称することがある。）を示している。
【０００８】
本発明のＰＴＴ系樹脂はＰＴＴのほかに、本発明の目的を損なわない範囲で、酸成分として、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸等；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸；ε−オキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシジカルボン酸を用い、グリコール成分として、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、キシリレングリコール、ジエチレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール、ハイドロキノン等を一部用いて共重合することができる。
【０００９】
共重合する場合の共重合の量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば特に制限はないが、通常、全酸成分の２０モル％以下、あるいは全グリコール成分の２０モル％以下であることが好ましい。
また、上述のポリエステル成分に分岐成分、例えばトリカルバリル酸、トリメシン酸、トリメリット酸等の、三官能または四官能のエステル形成能を持つ酸、またはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の三官能または四官能のエステル形成能を持つアルコールを共重合してもよく、その場合、これらの分岐成分の量は全酸成分、または全グリコール成分の１．０モル％以下、好ましくは、０．５モル％以下、さらに好ましくは、０．３モル％以下である。更に、ＰＴＴ系樹脂はこれら共重合成分を２種類以上組み合わせて使用しても構わない。
【００１０】
本発明に用いられるＰＴＴ系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、特開昭５１−１４０９９２号公報、特開平５−２６２８６２号公報、特開平８−３１１１７７号公報等に記載されている方法に従って得ることができる。
例えば、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体（例えばジメチルエステル、モノメチルエステル等の低級アルキルエステル）とトリメチレングリコールまたはそのエステル形成性誘導体とを、触媒の存在下、好適な温度・時間で加熱反応させ、更に得られるテレフタル酸のグリコールエステルを触媒の存在下、好適な温度・時間で所望の重合度まで重縮合反応させる方法が挙げられる。
【００１１】
重合方法についても、特に限定されず、溶融重合、界面重合、溶液重合、塊状重合、固相重合、及びこれらを組み合わせた方法を利用することができる。
本発明のポリトリメチレンテレフタレート系樹脂は、その極限粘度［η］が０．６０〜３．００ｄｌ／ｇであることが機械特性（特に靭性面）とフィルム加工性のバランスから好ましく、同じ理由から［η］が０．６８〜２．５０ｄｌ／ｇであることがより好ましく、さらに成形性から［η］が０．７５〜２．００ｄｌ／ｇであることが最も好ましい。
本発明の位相差フィルムにおいては、複屈折が０．００２以上であることが好ましい。複屈折（Δｎ）に関しては種種の文献に記載がある（例えば化学総説、Ｎｏ．３９、１９９８（学会出版センター発行））。位相差フィルムの複屈折の絶対値は０．００５以上であることがさらに好ましく、０．０１以上であることがとりわけ好ましい。
【００１２】
本発明の位相差フィルムの製造においては、延伸した場合の複屈折（Δｎ（Ｓ））と延伸倍率（Ｓ）の関係において、その最小二乗近似より求めた傾きＫの値が以下の式をみたす樹脂を用いることが好ましい。
Ｋ＝Δｎ（Ｓ）／Ｓ
５．０×１０−５＜Ｋ
延伸倍率（Ｓ）は、延伸前のチャック間距離をＬ０、延伸後のチャック間距離をＬ１とすると、以下の式で表される値である。
Ｓ＝｛（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０｝×１００（％）
傾きＫの値は、さらに好ましくは１．０×１０−４＜Ｋであり、とりわけ好ましくは２．０×１０−４＜Ｋである。位相差フィルムに用いる場合、Ｋの値がこの範囲にある材料は延伸や配向による複屈折の変化が大きく、出来るだけフィルムの厚みを薄くして要求される充分な大きさの複屈折が得られるために好ましい。
【００１３】
また、本発明のＰＴＴ系樹脂においてはポリトリメチレンテレフタレート以外の重合体を、本発明の目的を損なわない範囲で混合することができる。ＰＴＴ以外の重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル共重合体等のスチレン系樹脂、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂、およびフェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などの少なくとも１種以上をさらに添加することができる。
【００１４】
さらに、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、各種目的に応じて任意の添加剤を配合することができる。添加剤の種類は，樹脂やゴム状重合体の配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はない。無機充填剤，酸化鉄等の顔料，ステアリン酸，ベヘニン酸，ステアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウム，ステアリン酸マグネシウム，エチレンビスステアロアミド等の滑剤，離型剤，パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、パラフィン、有機ポリシロキサン，ミネラルオイル等の軟化剤・可塑剤，ヒンダードフェノール系酸化防止剤、りん系熱安定剤等の酸化防止剤，ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤，難燃剤，帯電防止剤，有機繊維，ガラス繊維，炭素繊維，金属ウィスカ等の補強剤，着色剤、その他添加剤或いはこれらの混合物等が挙げられる。
【００１５】
本発明における樹脂材料の製造方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法が利用できる。例えば単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ブラベンダー、各種ニーダー等の溶融混練機を用いて製造することができる。
また本発明における位相差フィルムは、射出成形、シート成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形、インフレーション成形、押し出し成形、発泡成形等、公知の方法で成形することが可能であり、圧空成形、真空成形等の二次加工成形法も用いることができる。
本発明の位相差フィルムの好ましい製法として、押し出し成形等の手法が用いられる。例えば、Ｔダイ、円形ダイ等が装着された押出機等を用いて、未延伸フィルムを押し出し成形することができる。また、ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂に可溶な溶媒、例えばクロロホルムと二塩化メチレンとの混合溶媒やヘキサフルオロイソプロパノール、ｏ−クロロフェノール等の溶媒を用いて、ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂を溶解後、キャスト乾燥固化することにより位相差フィルムをキャスト成形もすることができる。
【００１６】
上記の方法で得られたフィルムを更に、機械的流れ方向に縦一軸延伸、機械的流れ方向に直行する方向に横一軸延伸することができ、またロール延伸とテンター延伸の逐次２軸延伸法、テンター延伸による同時２軸延伸法、チューブラー延伸による２軸延伸法等によって延伸することにより２軸延伸フィルムを製造することができる。延伸を行うことによりフィルムの強度が向上させることができる。最終的な延伸倍率は得られた成形体の熱収縮率より判断することができる。延伸倍率は少なくともどちらか一方向に０．１％以上１０００％以下であることが好ましく、０．２％以上６００％以下であることがさらに好ましく、０．３％以上３００％以下であることがとりわけ好ましい。この範囲に設計することにより、複屈折、リターデーション、耐熱性、強度の観点で好ましい位相差フィルムが得られる。
【００１７】
本発明において、フィルムの厚さは、ハンドリング性の観点から０．１μｍ以上が好ましく、当該技術分野で求められている薄肉化の観点から３００μｍ以下が好ましい。そして、同様の理由から０．２〜２５０μｍの範囲がさらに好ましく、０．３〜２００μｍの範囲がとりわけ好ましい。
本発明の位相差フィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビ等の各種ディスプレイに用いられる。本発明の位相差フィルムは、例えば反射防止処理、透明導電処理、電磁波遮蔽処理、ガスバリア処理等の表面機能化処理をすることもできる。
【実施例】
【００１８】
次に実施例によって本発明を説明する。
本願発明および実施例で用いた評価法をまず説明する。
（Ａ）評価。
（１）複屈折の測定
Polymer Engineering andScience 1999,39,2349-2357に詳細の記載のある複屈折測定装置を用いた。複屈折（Δｎ）の絶対値（｜Δｎ｜）は以下のように求めた。
｜Δｎ｜＝｜ｎｘ−ｎｙ｜
（２）極限粘度
極限粘度［η］については、オストワルド粘度計を用い、３５℃、ｏ−クロロフェノール中に該組成物を溶質（ＰＴＴ樹脂成分）／溶液＝１．００ｇ／ｄｌになるように溶解させ、不溶分（無機質強化材等）が沈殿した後、その上澄み液を用いて比粘度ηｓｐを測定し、下記式により求めた。
［η］＝０．７１３×ηｓｐ／Ｃ＋０．１０８６
Ｃ＝１．００ｇ／ｄｌ
（Ｂ）  用いた原材料など
（１）ポリトリメチレンテレフタレート樹脂（Ａ−１）
［η］＝１．２ｄｌ／ｇのポリトリメチレンテレフタレート樹脂を使用した。
（２）ポリカーボネート樹脂（Ｂ−１）
比較に用いたポリカーボネート樹脂には、メルトフローレート１０ｇ／１０分（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠、３００℃、荷重１．２ｋｇ）のポリカーボネート樹脂を使用した。
【００１９】
［実施例１〜７および比較例１〜３］
テクノベル製Ｔダイ装着押し出し機（ＫＺＷ１５ＴＷ−２５ＭＧ−ＮＨ型／幅１５０ｍｍＴダイ装着／リップ厚０．５ｍｍ）のホッパーに（Ａ−１）または（Ｂ−１）のペレットを投入した。押し出し機のシリンダー内樹脂温度とＴダイの温度を調整し押し出し成形し、得られた未延伸フィルムの一軸延伸（延伸速度５％／分）を引っ張り試験機を用いて行うことにより実施例１〜７、比較例１〜３のフィルムを得た。｜Δｎ｜＝｜ｎｘ−ｎｙ｜を求めるのに必要なｎｘは一軸引っ張り方向の屈折率とし、ｎｙは一軸引っ張り方向に垂直な方向の屈折率とした。組成、押し出し条件、延伸条件、フィルムの厚み、複屈折の絶対値、リターデーションを表１、表２、表４に示した。また、表１および表２の結果から求めた、複屈折（Δｎ（Ｓ））と延伸倍率（Ｓ）の関係をプロットし、最小二乗近似によりＫの値を求めた。その結果を表３に示した。複屈折（Δｎ（Ｓ））と延伸倍率（Ｓ）の関係を示すグラフ図を図１に示す。
【００２０】
実施例６、７は可視光領域のほぼ中心の波長である５５０ｎｍを想定して、リターデーションがそれぞれ１／４波長（≒５５０／４）、１／２波長（≒５５０／２）となるように条件を調整して作製した。
実施例２と比較例１の比較から、同等の延伸倍率、厚みのときは本発明の方がリターデーションを高くすることができ、実施例６と比較例１、２との比較から１／４波長付近のリターデーション（１／４波長板）を得ようとすると、本発明では厚みを薄くすることができることが分かる。また、実施例７と比較例３との比較から１／２波長付近のリターデーション（１／２波長板）を得ようとすると、同様に本発明では厚みを薄くすることができることが分かる。
本発明により、従来多く用いられてきたポリカーボネート製の位相差フィルムより、薄い位相差フィルムが作製可能である。これにより、当該技術分野で求められているより薄肉化した１／４波長板、１／２波長板等の位相差フィルムを容易に作製することが出来る。
【００２１】
【表１】
2006284774.tif 000002
【００２２】
【表２】
2006284774.tif 000003
【００２３】
【表３】
2006284774.tif 000004
【００２４】
【表４】
2006284774.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の位相差フィルムは、透明でかつ複屈折が制御され優れた光学特性を持ち、更に薄肉化も可能であり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビ等の各種ディスプレイに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例および比較例の延伸した場合の複屈折（Δｎ（Ｓ））と延伸倍率（Ｓ）の関係を示すグラフ図である。
【図１】
2006284774.tif 000006