(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の延伸フィルムに、該熱可塑性樹脂と複屈折性の符合が逆となる熱可塑性樹脂の等方性フィルムを以下の条件を満足するように積層してなることを特徴とする位相差フィルム。
ｄ１：ｄ２＝（１／Ｃ１）：（１／Ｃ２）
但し、ｄ１，ｄ２はそれぞれ位相差フィルム及び等方性フィルムの膜厚を表し、Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ位相差フィルム及び等方性フィルムに使用される樹脂の光弾性係数を表す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等において位相差を補償するために用いるのに好適な位相差フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶表示装置やＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）液晶表示装置が各種ＯＡ機器や表示部分に用いられている。しかし、上記液晶表示装置では、液晶セルで生じる位相差により表示画面が着色するという欠点があった。そのため、位相差フィルムを用いて上記着色を解消する方法が用いられている。
【０００３】
上記位相差フィルムの位相差補償性能は、いわゆるレターデーション値で表される。レターデーション値は、樹脂フィルムの屈折率の異方性（すなわち複屈折）をΔｎ、フィルムの膜厚をｄとしたときに、Δｎ×ｄで表される。
【０００４】
他方、液晶表示装置では、ディスプレイの全面にわたり色ムラやコントラストのムラが生じにくいことが強く求められる。このような均一な表示を可能とする液晶表示装置を提供するには、上記位相差フィルムにおいても、レターデーション値が全面にわたり均一であることが要求される。
【０００５】
しかしながら、上記のような位相差フィルムを使用する際の問題点として、位相差フィルムに応力が印加されることによる位相差値の変動がある。例えば、偏光板と位相差フィルムを貼り合わせる際、あるいは液晶セルに偏光板と位相差フィルムの積層体である楕円偏光板を貼る際に、貼り合わせロール等で応力を受けることにより、本来均一な位相差を有する位相差フィルムに位相差のバラツキが生じてしまう。
【０００６】
また、液晶セル／位相差フィルム／偏光板の積層体を一体として液晶ディスプレイとして使用する際、使用環境の温度・湿度等の影響により位相差フィルムに応力が生じる。特に、偏光板はその基材として主に使用されるトリアセチルセルロースの吸水性が大きいことから、湿度の影響により収縮・膨張を生じやすく、位相差フィルムに応力が発生する。
【０００７】
このように、位相差フィルムに応力が生じて位相差のバラツキが生じると、ディスプレイの表示面内で色ムラが生じ、表示品位が著しく低下するため大きな問題となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、位相差フィルムに応力が発生しても位相差の変動が生じにくく、従って液晶ディスプレイの表示品位の低下の起こりにくい位相差フィルムを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、熱可塑性樹脂の延伸フィルムに、該熱可塑性樹脂と複屈折性の符合が逆となる熱可塑性樹脂の等方性フィルムを積層して位相差フィルムとする。これにより、位相差フィルム中のそれぞれの樹脂層がフィルムに対する応力によって発生する位相差の変動を補償し合い、貼り合わせ時及び使用時の位相差バラツキを抑制することが可能となる。
【００１０】
すなわち、正の複屈折性を有する熱可塑性樹脂の延伸フィルムと負の複屈折性を有する熱可塑性樹脂の等方性フィルムを積層した場合、応力の正の複屈折性樹脂の延伸方向に働くベクトル成分は、正の複屈折性を有する樹脂フィルムでは位相差を増加させるのに対し、負の複屈折性を有する樹脂フィルムではベクトル方向に直交する方向の位相差を生じるため、正負それぞれの樹脂で生じた位相差は互いに打ち消し合う。
【００１１】
一方、応力の正の複屈折性樹脂の延伸軸に垂直な方向に働く応力のベクトル成分についても、正の複屈折性を有する樹脂フィルムでは位相差を減少させるのに対し、負の複屈折性を有する樹脂フィルムでは正の複屈折性を有する樹脂フィルムの延伸方向に位相差を生じるため、位相差が補償される。
【００１２】
負の複屈折性を有する熱可塑性樹脂の延伸フィルムと正の複屈折性を有する等方性フィルムの積層についても同様に、それぞれの樹脂層で応力によって生じる位相差は補償し合い、位相差を一定に保つ傾向にある。
【００１３】
ここで、積層する２種類の熱可塑性樹脂フィルムの厚みの比率は、それぞれの熱可塑性樹脂の光弾性係数の逆数の比となっていることが好ましい。すなわち、位相差フィルムの膜厚をｄ1、位相差フィルムに使用される樹脂の光弾性係数をＣ1とし、等方性フィルムの膜厚をｄ2、等方性フィルムに使用される樹脂の光弾性係数をＣ2とすると、
ｄ1：ｄ2＝（１／Ｃ1）：（１／Ｃ2）
と表される。
【００１４】
位相差フィルムのそれぞれの樹脂層に生じる位相差の大きさは、ひずみによって生じる複屈折率と各層の厚みの積であり、各層の厚みを、樹脂の構造によって固有の光弾性係数の逆数とすることに、より生じる位相差の大きさを等しくできる。
【００１５】
本発明において用いられる熱可塑性樹脂としては、正の複屈折性を有する熱可塑性樹脂としては、例えばポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂などがある。また、負の複屈折性を有する熱可塑性樹脂としては、例えばポリメタクリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂等が挙げられる。
【００１６】
熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は特に限定されないが、流延製膜によるフィルムは膜厚の均一性に優れ、均一な位相差を発現する上で好ましい。
【００１７】
延伸は、テンターによる横一軸延伸、あるいはロール延伸、ゾーン延伸のような縦一軸延伸等の一般的な一軸延伸、およびこれらを組み合わせた二軸延伸方法が用いられるが、特に限定はされない。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明の実施例を示す。
【００１９】
［実施例１］
ポリカーボネート樹脂（光弾性係数：７２）を、塩化メチレンに溶解して２０重量％溶液とした。この溶液を、クロムメッキしたスチールベルト上にキャストし、熱風炉で１３０℃まで加熱乾燥して溶剤を除去するとともに剥離して、幅８００ｍｍ、平均厚さ５０μｍのポリカーボネートキャストフィルムを作製した。
【００２０】
このポリカーボネートキャストフィルムをゾーン延伸機により１５５℃で１．５倍に縦一軸延伸し、幅６５０ｍｍ、平均厚さ４１μｍの位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの５９０ｎｍ光でのレターデーション値は４２０ｎｍであった。
【００２１】
次に、ポリスチレン樹脂（光弾性係数：１０）を、塩化メチレンに溶解して２０重量％溶液とした。この溶液を、クロムメッキしたスチールベルト上にキャストし、熱風炉で１３０℃まで加熱乾燥して溶剤を除去するとともに剥離して、幅８００ｍｍ、平均厚さ２９０μｍのポリスチレンキャストフィルムを作製した。
【００２２】
このようにして作製したポリカーボネート位相差フィルムとポリスチレンキャストフィルムを接着剤層を介して積層した。この積層フィルムの５９０ｎｍ光でのレターデーション値は４２２ｎｍであった。
【００２３】
この積層フィルムから、５ｃｍ×３０ｃｍのサンプルの長手方向がポリカーボネート位相差フィルムの延伸軸方向に対して平行及び直交するように短冊状に２枚切り出し、長手方向に５００ｇの引っ張り応力を印加した状態で、それぞれの５９０ｎｍ光でのレターデーション値を測定した。その結果を表１に示す。
【００２４】
［比較例１］
実施例１で作製したポリカーボネート位相差フィルムより、５ｃｍ×３０ｃｍのサンプルの長手方向がポリカーボネート位相差フィルムの延伸軸方向に対して平行及び直交するように短冊状に２枚切り出した。このサンプルの長手方向に５００ｇの引っ張り応力を印加した状態で、それぞれの５９０ｎｍ光でのレターデーション値を測定した。その結果を表１に示す。
【００２５】
［実施例２］
ポリサルホン樹脂（光弾性係数：６６）を、塩化メチレンに溶解して２０重量％溶液とした。この溶液を、クロムメッキしたスチールベルト上にキャストし、熱風炉で１８０℃まで加熱乾燥して溶剤を除去するとともに剥離して、幅８００ｍｍ、平均厚さ５０μｍのポリサルホンキャストフィルムを作製した。
【００２６】
このポリサルホンキャストフィルムを、ゾーン延伸機により１７５℃で１．５倍に縦一軸延伸し、幅６５０ｍｍ、平均厚さ４１μｍの位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの５９０ｎｍ光でのレターデーション値は３９７ｎｍであった。
【００２７】
次に、ポリスチレン樹脂（光弾性係数：１０）を、塩化メチレンに溶解して２０重量％溶液とした。この溶液を、クロムメッキしたスチールベルト上にキャストし、熱風炉で１３０℃まで加熱乾燥して溶剤を除去するとともに剥離して、幅８００ｍｍ、平均厚さ２６０μｍのポリスチレンキャストフィルムを作製した。
【００２８】
このようにして作製したポリサルホン位相差フィルムとポリスチレンキャストフィルムを、接着剤層を介して積層した。この積層フィルムの５９０ｎｍ光でのレターデーション値は３９８ｎｍであった。
【００２９】
この積層フィルムから、５ｃｍ×３０ｃｍのサンプルの長手方向がポリサルホン位相差フィルムの延伸軸方向に対して平行及び直交するように短冊状に２枚切り出し、長手方向に５００ｇの引っ張り応力を印加した状態で、それぞれの５９０ｎｍ光でのレターデーション値を測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
［比較例２］
実施例２で作製したポリサルホン位相差フィルムより、５ｃｍ×３０ｃｍのサンプルの長手方向がポリサルホン位相差フィルムの延伸軸方向に対して平行及び直交するように短冊状に２枚切り出した。このサンプルの長手方向に５００ｇの引っ張り応力を印加した状態で、それぞれの５９０ｎｍ光でのレターデーション値を測定した。その結果を表１に示す。
【００３１】
［実施例３］
ポリスチレン樹脂（光弾性係数：１０）を、塩化メチレンに溶解して２０重量％溶液とした。この溶液を、クロムメッキしたスチールベルト上にキャストし、熱風炉で１３０℃まで加熱乾燥して溶剤を除去するとともに剥離して、幅８００ｍｍ、平均厚さ７０μｍのポリスチレンキャストフィルムを作製した。
【００３２】
このポリスチレンキャストフィルムを、ゾーン延伸機により１１０℃で１．５倍に縦一軸延伸し、幅６５０ｍｍ、平均厚さ５８μｍの位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの５９０ｎｍ光でのレターデーション値は５００ｎｍであった。
【００３３】
次に、ポリカーボネート樹脂（光弾性係数：７２）を、塩化メチレンに溶解して１５重量％溶液とした。この溶液を、クロムメッキしたスチールベルト上にキャストし、熱風炉で１３０℃まで加熱乾燥して溶剤を除去するとともに剥離して、幅８００ｍｍ、平均厚さ８μｍのポリカーボネートキャストフィルムを作製した。
【００３４】
このようにして作製したポリスチレン位相差フィルムとポリカーボネートキャストフィルムを接着剤層を介して積層した。この積層フィルムの５９０ｎｍ光でのレターデーション値は５０２ｎｍであった。
【００３５】
この積層フィルムから、５ｃｍ×３０ｃｍのサンプルの長手方向がポリスチレン位相差フィルムの延伸軸方向に対して平行及び直交するように短冊状に２枚切り出し、長手方向に５００ｇの引っ張り応力を印加した状態で、それぞれの５９０ｎｍ光でのレターデーション値を測定した。その結果を表１に示す。
【００３６】
［比較例２］
実施例３で作製したポリスチレン位相差フィルムより、５ｃｍ×３０ｃｍのサンプルの長手方向がポリサルホン位相差フィルムの延伸軸方向に対して平行及び直交するように短冊状に２枚切り出した。このサンプルの長手方向に５００ｇの引っ張り応力を印加した状態で、それぞれの５９０ｎｍ光でのレターデーション値を測定した。その結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
0003889860.tif 000002
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、熱可塑性樹脂の延伸フィルム上に、該熱可塑性樹脂と複屈折性の符合が逆となる熱可塑性樹脂の等方性フィルムを積層して位相差フィルムとすることにより、位相差フィルムに働く応力によって位相差変動の生じない、液晶ディスプレイ等に使用した場合に表示品位の低下のない位相差フィルムが得られる。