(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる長尺フィルムの片面又は両面に１枚又は２枚以上の熱収縮性フィルムを接着した状態で、ロール速比１以下のロール延伸機を介して熱収縮性フィルムの収縮力の作用下に長尺フィルムを収縮処理すること、及び前記収縮処理した長尺フィルムをテンターによるグリップ把持下に熱収縮性フィルムの収縮力を作用させて長尺フィルムの幅方向を０．７倍以上ないし１．０倍未満の倍率Ａで収縮させた後、その収縮後のグリップ把持部を除いたフィルム幅を１００として、式：（１００−倍率Ａ×１００）×０．２以下を満足する延伸率（％）にて当該幅方向を延伸拡幅処理することを特徴とする位相差板の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、長尺フィルム及び熱収縮性フィルムを形成する熱可塑性樹脂が正の複屈折特性を示すものである製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、液晶セルの光学補償による視角特性の改善に好適な位相差板の製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
液晶による複屈折で視角によりコントラスト等が変化することの防止を目的に、液晶セルに位相差板を配置して複屈折に基づく光学特性を補償し視角特性を改善する技術が提案されている。かかる補償用の位相差板は、通例一軸や二軸等による延伸フィルムからなるが、満足できるものが提供されていない現状である。
【０００３】
ポリスチレン等の負の複屈折特性を示す熱可塑性樹脂、すなわち延伸方向と直交する方向に屈折率が増大する性質を示す熱可塑性樹脂からなるフィルムを二軸延伸したものでは、液晶表示装置用等の耐熱性に優れるものを得ることが困難である。また前記樹脂の一軸延伸フィルムでは、２枚以上を用いて積層する必要があり光軸の制御などその製造効率に乏しい難点がある。
【０００４】
【発明の技術的課題】
本発明は、製造効率や耐熱性に優れて液晶セルによる複屈折を高度に補償できる薄型の位相差板を得ることを課題とする。
【０００５】
【課題の解決手段】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる長尺フィルムの片面又は両面に１枚又は２枚以上の熱収縮性フィルムを接着した状態で、ロール速比１以下のロール延伸機を介して熱収縮性フィルムの収縮力の作用下に長尺フィルムを収縮処理すること、及び前記収縮処理した長尺フィルムをテンターによるグリップ把持下に熱収縮性フィルムの収縮力を作用させて長尺フィルムの幅方向を０．７倍以上ないし１．０倍未満の倍率Ａで収縮させた後、その収縮後のグリップ把持部を除いたフィルム幅を１００として、式：（１００−倍率Ａ×１００）×０．２以下を満足する延伸率（％）にて当該幅方向を延伸拡幅処理することを特徴とする位相差板の製造方法を提供するものである。
【０００６】
前記の方法により本発明は、面内の主屈折率をｎx、ｎy、厚さ方向の主屈折率をｎzとし、かつｎx＞ｎyとしたとき、式：（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）で定義されるＮｚが−０．２以下であり、かつ面内での光軸のズレが±３度以内である位相差板を得ることを目的とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明による方法によれば、上記Ｎｚが−０．２以下で光軸のズレが±３度以内の薄型の位相差板を製造効率よく得ることができ、それを用いて液晶セルの複屈折に基づく視角による表示特性の変化を高度に補償して、広い視角範囲でコントラスト等の視認性に優れる液晶表示装置を得ることができる。また正の複屈折特性を示す熱可塑性樹脂からなるフィルムを用いて耐熱性にも優れる位相差板を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施形態】
本発明による製造方法は、熱可塑性樹脂からなる長尺フィルムの片面又は両面に１枚又は２枚以上の熱収縮性フィルムを接着した状態で、ロール速比１以下のロール延伸機を介して熱収縮性フィルムの収縮力の作用下に長尺フィルムを収縮処理すること、及び前記収縮処理した長尺フィルムをテンターによるグリップ把持下に熱収縮性フィルムの収縮力を作用させて長尺フィルムの幅方向を０．７倍以上ないし１．０倍未満の倍率Ａで収縮させた後、その収縮後のグリップ把持部を除いたフィルム幅を１００として、式：（１００−倍率Ａ×１００）×０．２以下を満足する延伸率（％）にて当該幅方向を延伸拡幅処理して位相差板を得るものである。
【０００９】
処理対象の長尺フィルムとしては、熱可塑性樹脂からなる延伸処理が可能なフィルムが用いられ、耐熱性に優れる位相差板を得る点よりは、延伸方向の屈折率が高くなる正の複屈折特性を示す熱可塑性樹脂からなるものが好ましく用いられる。
【００１０】
前記した正の複屈折特性を示す熱可塑性樹脂については特に限定はなく、適宜なものを用いうる。ちなみにその例としてはポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートの如きポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ノルボルネン系樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレンの如きポリオレフィンなどがあげられる。就中、非晶質で耐熱性に優れ、透明性に優れる、特に光透過率が８０％以上のフィルムを形成しうる熱可塑性樹脂が好ましく用いうる。
【００１１】
長尺フィルムは、例えば流延法等のキャスティング法や、押出法などの適宜な方式で形成したものであってよい。キャスティング法等の溶液製膜法が厚さムラや配向歪ムラ等の少ないフィルムを得る点などより好ましい。長尺フィルムの厚さは、目的とする位相差などにより適宜に決定しうるが、一般には１０〜５００μm、就中２０〜３００μmとされる。
【００１２】
熱収縮性フィルムとしては、例えば熱可塑性樹脂からなるフィルムの一軸や二軸等による延伸フィルムなどよりなる適宜なものを用いることができ、特に限定はない。表面平滑性や長尺フィルムの収縮制御性に優れる熱可塑性樹脂からなるものが好ましく用いられる。
【００１３】
熱収縮性フィルムは、その収縮力等に応じて長尺フィルムの片面又は両面に１枚又は２枚以上の適宜な数で接着することができる。その接着処理は、加熱による収縮力の作用下に長尺フィルムをその長さ方向や幅方向に収縮させた後の容易な剥離性などの点より粘着層による接着処理が好ましい。その粘着層には、熱収縮性フィルムの収縮温度にて必要な接着力を発揮する適宜なものを用いうる。
【００１４】
長尺フィルムに接着した熱収縮性フィルムの収縮処理は、先ずロール延伸機を介して行う。その処理温度は、長尺フィルムのガラス転移温度の近傍、就中ガラス転移温度の±２０℃以内の温度範囲で行うことが処理操作の制御性などの点より好ましい。またかかる点より用いる熱収縮性フィルムは、その処理温度以下の温度で熱収縮を開始するものが好ましい。
【００１５】
前記のロール延伸機を介した熱収縮性フィルムの収縮処理は、ロール速比１以下の条件で行う。これにより長尺フィルムを長さ方向と幅方向（面内方向）に収縮させて上記したＮｚ−０．２以下を満足する位相差板を得ることができる。そのロール速比が１超では、当該Ｎｚを満足させにくい。なお当該Ｎｚは、面内の主屈折率をｎx、ｎy、厚さ方向の主屈折率をｎzとし、かつｎx＞ｎyとしたとき、式：（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）にて定義される（以下同じ）。
【００１６】
次に前記のロール延伸機を介し収縮処理した長尺フィルムは、テンターによるグリップを介した把持下に、それに接着した熱収縮性フィルムの加熱による収縮力の作用下に更に収縮処理する。その処理温度や、用いる熱収縮性フィルムについては上記したロール延伸機による場合に準じうる。
【００１７】
またテンターを介した収縮処理時の熱収縮性フィルムについては、上記のロール延伸機を介した収縮処理時に用いたものをそのまま用いることもできるし、別個に貼り替えることもできる。前者のそのまま用いる方式が長尺フィルムのロール延伸機とテンターを介した収縮処理を一連に行って目的の位相差板を連続製造できる点などより好ましい。
【００１８】
前記のテンターと熱収縮性フィルムを介した長尺フィルムの収縮処理は、その幅方向に基づいてロール延伸機による収縮処理後の長尺フィルム幅の０．７倍以上ないし１．０倍未満の倍率Ａとなるように行われる。これにより上記したＮｚ−０．２以下を満足する位相差板を得ることができ、その延伸倍率Ａが前記範囲外では当該Ｎｚを満足させにくい。
【００１９】
一方、本発明においては前記テンターを介した収縮処理後の長尺フィルムに対して、更にテンターによるグリップを介した長尺フィルムの把持下にその幅方向を延伸拡幅処理する。従って本発明においてはテンターを介し長尺フィルムを幅方向に収縮させた後、その幅を延伸処理を介して拡幅する。これにより−０．２以下のＮｚを満足させつつ、面内での光軸のズレが小さい、特にそのズレが±３度以内にある位相差板を得ることができる。
【００２０】
すなわち、正の複屈折特性を示す熱可塑性樹脂からなるフィルムをロール延伸機と熱収縮性フィルムを介し面内方向に収縮させた場合、面内にネッキングによる光軸のズレが生じる。その光軸のズレは、液晶表示装置のコントラストを低下させ、ＴＮモードやＯＣＢモードやＶＡモード等を含むＴＦＴ駆動方式では位相差ムラよりもコントラストに大きく影響する。
【００２１】
テンターと熱収縮性フィルムを介した面内方向の収縮処理で前記ロール延伸機を介した処理で発生した光軸のズレはある程度修正されるが、そのテンターによる処理にてもフイルム幅の両端部を把持するグリップによる変形の規制力が長さ方向とフィルムの中央部とで相違してフィルムの幅方向で搬送速度に差が生じ、光軸のズレ修正に差が発生する。
【００２２】
テンターを介した長尺フィルム幅方向の収縮後の拡幅処理は、長尺フィルムの長さ方向と幅方向の収縮・延伸をバランスさせてロール延伸機とテンターを介した収縮処理で発生した光軸のズレを全体的に修正するものであり、その結果、−０．２以下のＮｚを満足し、かつ光軸のズレが小さい位相差板を得ることができる。
【００２３】
前記した拡幅処理は、収縮処理後のグリップ把持部を除いた長尺フィルムの幅を１００としたとき、式：（１００−倍率Ａ×１００）×０．２以下を満足する延伸率（％）の範囲で行うことが必要である。その延伸率が前記の範囲を超えるとボーイング歪みが発生して、光軸のズレはむしろ大きくなる。
【００２４】
なお上記において、テンターを介した長尺フィルムの収縮処理とその幅方向の拡幅処理は、別個の工程で行うこともできるし、一連の工程で行うこともできる。またそれらの場合における拡幅処理では、熱収縮性フィルムを接着したまま行うこともできるし、剥離除去した後に行うこともできる。熱収縮性フィルムを接着したまま収縮処理と拡幅処理を一連に行って目的の位相差板を連続製造する方式が製造効率などの点より好ましい。
【００２５】
上記のように本発明による位相差板は、−０．２以下のＮｚを満足し、かつ面内での光軸のズレが±３度以内であるものからなり、かかる位相差板は薄型化等の点より単層物として形成されていることが好ましいが、同種又は異種の位相差板の積層体として形成されていてもよい。また等方性の透明な樹脂層やガラス層等で保護ないし補強されたものであってもよい。
【００２６】
本発明による位相差板は、例えば正面方向でのコントラストの低下を防止した斜視方向位相差の打消し補償や、正面方向と斜視方向の位相差の打消し補償等の、ＴＮ型やＳＴＮ型やπ型等の各種の液晶セルにおける複屈折による視角特性の補償などに好ましく用いうる。
【００２７】
なお位相差板は、その実用に際し例えば偏光板や拡散板、アンチグレア層や反射防止膜、保護層や保護板などの適宜な光学層と積層した光学部材として用いることもできる。またかかる位相差板を用いての液晶表示装置の形成は、従来に準じて行うことができる。
【００２８】
すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学補償用の位相差板、及び必要に応じての偏光板や照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては上記の如く、本発明による位相差板を光学補償用のものに用いて、それを液晶セルの少なくとも片側に設ける点を除いて特に限定はなく、従来に準じた形態の液晶表示装置とすることができる。
【００２９】
【実施例】
実施例１
ホスゲンとビスフェノールＡの重縮合物からなる分子量約８万のポリカーボネートの二塩化メチレン２０重量％溶液を、スチールドラム上に連続的に流延し、それを順次剥取って乾燥させ、厚さ６０μmで位相差がほぼ０のポリカーボネートフィルムを得、そのフィルムの両面に二軸延伸ポリエステルフィルムをアクリル系粘着層を介し接着してロール速比０．９６のロール延伸機を介し１５０℃で収縮処理した後、それをテンターのグリップを介した把持下に１６２℃で幅方向を０．９２倍に収縮させ、ついで０．５％〔（１００−０．９２×１００）×０．０６３〕の延伸率で延伸処理して二軸延伸ポリエステルフィルムを剥離し、位相差板を連続して得た。
【００３０】
実施例２
１６２℃で幅方向を０．９５５倍に収縮させた後０．８％〔（１００−９５．５）×０．１７８〕の延伸率で延伸処理したほかは実施例１に準じて位相差板を得た。
【００３１】
比較例１
ロール速比１．０５のロール延伸機にて１５５℃で収縮させ、その後のテンターを介した収縮処理及び延伸処理を施さないほかは実施例１に準じて位相差板を得た。
【００３２】
比較例２
ロール延伸機による収縮処理のみで、その後のテンターを介した収縮処理及び延伸処理を施さないほかは実施例１に準じて位相差板を得た。
【００３３】
比較例３
テンターによる幅方向の収縮処理を０．９３倍とし、その後の延伸処理を２．０％〔（１００−９３）×０．２８６〕の延伸率としたほかは実施例１に準じて位相差板を得た。
【００３４】
評価試験
実施例、比較例で得た位相差板について、フィルム面内と厚さ方向の主屈折率ｎx、ｎy、ｎzをナトリウムＤ線を光源に用いたアッベ屈折計（アタゴ社製、４型）にて調べてＮｚを算出すると共に、フィルム面内の光軸のズレを調べた（オーク製作所社製、ＡＤＲ−１００ＸＹ）。
【００３５】
前記の結果を次表に示した。
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【００３６】
ＴＮ型液晶セルの両側に、実施例１，２で得た位相差板を介して偏光板を配置し、正面方向のコントラストと視角変化による表示特性を調べたところ、コントラストに優れて広い視角範囲で表示特性に変化はなく、視認性に優れる高表示品位の液晶表示装置であった。