JP7777931B2 - Method for manufacturing retardation film - Google Patents
Method for manufacturing retardation filmInfo
- Publication number
- JP7777931B2 JP7777931B2 JP2021115119A JP2021115119A JP7777931B2 JP 7777931 B2 JP7777931 B2 JP 7777931B2 JP 2021115119 A JP2021115119 A JP 2021115119A JP 2021115119 A JP2021115119 A JP 2021115119A JP 7777931 B2 JP7777931 B2 JP 7777931B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- retardation
- stretching
- refractive index
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Description
本発明は、位相差フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a retardation film.
液晶表示装置等のディスプレイには、コントラスト向上、視野角拡大等の光学補償や、金属電極で反射した外光の遮蔽(反射防止)のために、位相差フィルムが用いられている。非液晶性のポリマーを用いた位相差フィルムは、ポリマーフィルムを少なくとも一方向に延伸することにより光学異方性が付与される。 Retardation films are used in displays such as liquid crystal display devices for optical compensation such as improving contrast and widening the viewing angle, as well as for blocking external light reflected by metal electrodes (anti-reflection). Retardation films made from non-liquid crystal polymers are given optical anisotropy by stretching the polymer film in at least one direction.
ポリマーフィルムを、縦延伸(自由端一軸延伸)すると、延伸方向にポリマーの分子鎖が配向するとともに、延伸方向と直交する方向、すなわち、幅方向および厚み方向には収縮作用が生じる。正の固有屈折率を有するポリマーのフィルムを縦延伸すると、長手方向の屈折率(nx)が大きくなり、幅方向の屈折率(ny)および厚み方向の屈折率(nz)が小さくなる。自由端一軸延伸では、幅方向の収縮率(幅の減少率)と、厚みの減少率が略同一であるため、nx>ny≒nzの屈折率異方性を有する位相差フィルム(ポジティブAプレート)が得られる。 When a polymer film is stretched longitudinally (free-end uniaxial stretching), the polymer molecular chains are oriented in the stretching direction, and shrinkage occurs in directions perpendicular to the stretching direction, i.e., the width and thickness directions. When a polymer film with a positive intrinsic refractive index is stretched longitudinally, the refractive index in the longitudinal direction (nx) increases, while the refractive index in the width direction (ny) and the refractive index in the thickness direction (nz) decrease. With free-end uniaxial stretching, the shrinkage rate in the width direction (width reduction rate) and the thickness reduction rate are approximately the same, resulting in a retardation film (positive A plate) with a refractive index anisotropy of nx > ny ≒ nz.
ポリマーフィルムの少なくとも一方の面に熱収縮性フィルムを積層した状態で加熱しながら積層体を延伸すると、熱収縮性フィルムの収縮力の影響により、通常の自由端一軸延伸に比べて幅方向(延伸方向と直交する方向)の収縮量が大きくなる。幅方向(進相軸方向)の屈折率nyがより小さくなり、厚み方向の屈折率nzが相対的に大きくなるため、nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムが得られる(例えば、特許文献1参照)。nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムは、視認角度による位相差の変化が小さく、液晶表示装置の光学補償フィルムや、円偏光板用のλ/4板として用いられている。 When a heat-shrinkable film is laminated on at least one side of a polymer film and the laminate is stretched while being heated, the shrinkage force of the heat-shrinkable film causes a greater amount of shrinkage in the width direction (the direction perpendicular to the stretching direction) than in conventional free-end uniaxial stretching. The refractive index ny in the width direction (fast axis direction) becomes smaller, and the refractive index nz in the thickness direction becomes relatively larger, resulting in a retardation film with a refractive index anisotropy of nx > nz > ny (see, for example, Patent Document 1). Retardation films with a refractive index anisotropy of nx > nz > ny have small changes in phase difference with viewing angle, and are used as optical compensation films in liquid crystal display devices and λ/4 plates for circular polarizers.
熱収縮性フィルムの収縮力を利用して幅方向の収縮量を大きくする延伸方法では、熱収縮率の大きい熱収縮性フィルムを用いることにより、NZ=(nx-nz)/(nx-ny)で定義されるNZ係数がより小さい位相差フィルムが得られる。しかし、熱収縮性フィルムの熱収縮量を大きくすると、延伸時にシワが発生したり、延伸後の位相差フィルムの面内の光学特性のバラツキが大きくなる等の問題があり、熱収縮性フィルムの物性の制御のみでは、位相差フィルムの品質を保ちつつ、NZ係数を小さくすることには限界がある。 In stretching methods that utilize the shrinkage force of a heat-shrinkable film to increase the amount of shrinkage in the width direction, using a heat-shrinkable film with a large thermal shrinkage rate results in a retardation film with a smaller NZ coefficient, defined as NZ = (nx - nz) / (nx - ny). However, increasing the amount of thermal shrinkage of the heat-shrinkable film can cause problems such as wrinkles during stretching and greater variation in the in-plane optical properties of the retardation film after stretching. Therefore, there are limits to how much the NZ coefficient can be reduced while maintaining the quality of the retardation film by simply controlling the physical properties of the heat-shrinkable film.
本発明の一態様は、面内の遅相軸方向の屈折率nx、面内の進相軸方向の屈折率ny、および厚み方向の屈折率nzが、nx>nz>nyを満たす位相差フィルムの製造方法である。ポリマーフィルムの少なくとも一方の面に熱収縮性フィルムが積層された積層体を、加熱しながら一方向に延伸し、熱収縮性フィルムを剥離除去することにより、nx>nz>nyを満たす位相差フィルムが得られる。 One aspect of the present invention is a method for producing a retardation film in which the in-plane refractive index nx in the slow axis direction, the in-plane refractive index ny in the fast axis direction, and the refractive index nz in the thickness direction satisfy nx > nz > ny. A laminate in which a heat-shrinkable film is laminated on at least one surface of a polymer film is stretched in one direction while heating, and the heat-shrinkable film is peeled off and removed, thereby obtaining a retardation film that satisfies nx > nz > ny.
延伸前のポリマーフィルムの残存溶媒量は0.1~3.5重量%が好ましい。延伸前のポリマーフィルムの面内の遅相軸方向の屈折率nxと厚み方向の屈折率nzとの差Δnxzは、0.0010以下が好ましい。延伸前のポリマーフィルムの厚みは15μm以上が好ましい。 The amount of solvent remaining in the polymer film before stretching is preferably 0.1 to 3.5% by weight. The difference Δn xz between the refractive index n x in the in-plane slow axis direction of the polymer film before stretching and the refractive index nz in the thickness direction is preferably 0.0010 or less. The thickness of the polymer film before stretching is preferably 15 μm or more.
位相差フィルムのNZ=(nx-nz)/(nx-ny)で定義されるNZ係数は、0.7以下であってもよい。 The NZ coefficient of the retardation film, defined as NZ = (nx - nz) / (nx - ny), may be 0.7 or less.
本発明の製造方法によれば、NZ係数の小さい位相差フィルムが得られる。 The manufacturing method of the present invention produces a retardation film with a small NZ coefficient.
本発明の一実施形態にかかる位相差フィルムは、nx>nz>nyの屈折率異方性を有する。nxは面内の遅相軸方向の屈折率、nyは面内の進相軸方向の屈折率、nzは厚み方向の屈折率である。ポリマーフィルム(未延伸フィルム)に熱収縮性フィルムを積層した積層体を一方向に延伸することにより、nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムが得られる。 A retardation film according to one embodiment of the present invention has a refractive index anisotropy of nx > nz > ny. nx is the refractive index in the in-plane slow axis direction, ny is the refractive index in the in-plane fast axis direction, and nz is the refractive index in the thickness direction. A retardation film with a refractive index anisotropy of nx > nz > ny can be obtained by stretching a laminate in one direction, in which a heat-shrinkable film is laminated on a polymer film (unstretched film).
ポリマーフィルムの材料としては、正の固有複屈折を有する非液晶性のポリマー材料が好ましく用いられる。正の固有複屈折を有するポリマーは、ポリマーを延伸等により配向させた場合に、その配向方向の屈折率が相対的に大きくなる。正の固有複屈折を有する非液晶性ポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、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等のポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン等のサルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド等のスルフィド系樹脂、ポリイミド系樹脂、環状ポリオレフィン系(ポリノルボルネン系)樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、セルロースエステル類等が挙げられる。 A non-liquid crystal polymer material with positive intrinsic birefringence is preferably used as the material for the polymer film. When a polymer with positive intrinsic birefringence is oriented by stretching or the like, the refractive index in the orientation direction becomes relatively large. Examples of non-liquid crystal polymers with positive intrinsic birefringence include polycarbonate resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyarylate resins, sulfone resins such as polysulfone and polyethersulfone, sulfide resins such as polyphenylene sulfide, polyimide resins, cyclic polyolefin (polynorbornene) resins, polyamide resins, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and cellulose esters.
一実施形態において、ポリマーフィルムの材料として、環状ポリオレフィン系樹脂が用いられる。環状ポリオレフィンは、透明性および耐熱性に優れるとともに、耐薬品性にも優れており、ディスプレイ用の光学フィルム材料として好適である。 In one embodiment, a cyclic polyolefin resin is used as the polymer film material. Cyclic polyolefins have excellent transparency and heat resistance, as well as excellent chemical resistance, making them suitable as optical film materials for displays.
環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、特開平1-240517号公報、特開平3-14882号公報、特開平3-122137号公報等に記載されている樹脂が挙げられる。具体例としては、環状オレフィンの開環(共)重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα‐オレフィンとの共重合体(代表的にはランダム共重合体)、および、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体や水素化物等が挙げられる。環状ポリオレフィン系樹脂の市販品としては、日本ゼオン製の「ゼオノア」および「ゼオネックス」、JSR製の「アートン」、三井化学製の「アペル」、TOPAS ADVANCEDPOLYMERS製の「トパス」等が挙げられる。 Examples of cyclic polyolefin resins include those described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-240517, 3-14882, and 3-122137. Specific examples include ring-opening (co)polymers of cyclic olefins, addition polymers of cyclic olefins, copolymers (typically random copolymers) of cyclic olefins with α-olefins such as ethylene and propylene, and graft polymers and hydrogenated products of these modified with unsaturated carboxylic acids or their derivatives. Commercially available cyclic polyolefin resins include "ZEONOR" and "ZEONEX" manufactured by Zeon Corporation, "ARTON" manufactured by JSR Corporation, "APEL" manufactured by Mitsui Chemicals, and "TOPAS" manufactured by TOPAS ADVANCED POLYMERS.
環状ポリオレフィン系フィルムは、環状ポリオレフィン系樹脂を50重量%以上含有するものが好ましい。環状ポリオレフィン系フィルムにおける環状ポリオレフィン系樹脂の含有量は、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上がさら好ましく、90重量%以上または95重量%以上であってもよい。 The cyclic polyolefin film preferably contains 50% or more by weight of cyclic polyolefin resin. The content of cyclic polyolefin resin in the cyclic polyolefin film is more preferably 70% or more by weight, even more preferably 80% or more by weight, and may be 90% or more by weight, or even 95% or more by weight.
ポリマーフィルムの製造方法としては、溶液製膜法が好ましい。溶液製膜法では、溶媒中にポリマーを溶解させた樹脂溶液(ドープ)を支持体上に塗布した後、加熱乾燥等により溶媒を除去することにより、支持体上に塗膜が密着積層された積層体が形成される。その後、支持体から塗膜を剥離し、必要に応じてさらに加熱して溶媒を除去することにより、ポリマーフィルムが得られる。 The solution casting method is preferred as a method for producing polymer films. In this method, a resin solution (dope) in which a polymer is dissolved in a solvent is applied to a support, and the solvent is then removed by heating and drying, etc., to form a laminate in which the coating film is tightly laminated on the support. The coating film is then peeled off from the support, and if necessary, further heated to remove the solvent, yielding a polymer film.
ドープには、必要に応じて、レベリング剤、可塑剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤等の添加剤が含まれていてもよい。溶媒の種類は、樹脂材料を溶解し、かつ支持体を溶解させないものであれば特に限定されない。ドープの固形分や粘度等は、樹脂の種類や分子量、位相差フィルムの厚み等に応じて適宜に設定すればよい。 The dope may contain additives such as leveling agents, plasticizers, UV absorbers, and anti-degradation agents, as needed. The type of solvent is not particularly limited, as long as it dissolves the resin material but not the support. The solid content and viscosity of the dope can be set appropriately depending on the type and molecular weight of the resin, the thickness of the retardation film, etc.
支持体としては、金属ドラムロール、金属ベルト(エンドレスベルト)、プラスチックフィルム等を使用できる。支持体として熱収縮性フィルムを用いてもよい。支持体上へのドープの塗布方法は特に限定されず、ナイフロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、スプレーコート、マイヤーバーコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコート等を適用できる。 The support may be a metal drum roll, a metal belt (endless belt), a plastic film, or the like. A heat-shrinkable film may also be used as the support. The method for applying the dope to the support is not particularly limited, and methods that can be used include knife roll coating, kiss roll coating, gravure coating, reverse coating, spray coating, Mayer bar coating, air knife coating, curtain coating, lip coating, and die coating.
支持体上、および支持体から剥離後の溶媒の乾燥条件は特に限定されず、一般には、ドープを構成する溶剤の沸点付近、あるいは溶剤の沸点よりも高温で乾燥が行われる。乾燥後のフィルムの残存溶媒量は、0.1~3.5重量%が好ましく、0.1~3.0重量%であってもよい。後述のように、フィルムの残存溶媒量を調整することにより、熱収縮フィルムの収縮作用を利用した延伸を実施する際の延伸加工性が向上し、位相差フィルムのNZ係数が小さくなる傾向がある。 The conditions for drying the solvent on the support and after peeling from the support are not particularly limited, and drying is generally carried out at a temperature near the boiling point of the solvent that constitutes the dope or higher than the boiling point of the solvent. The amount of solvent remaining in the film after drying is preferably 0.1 to 3.5% by weight, and may be 0.1 to 3.0% by weight. As described below, adjusting the amount of solvent remaining in the film improves the stretchability when stretching is performed using the shrinkage effect of the heat-shrinkable film, and tends to reduce the NZ coefficient of the retardation film.
耐熱性の観点から、ポリマーフィルムのガラス転移温度は、100℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましく、130℃以上または135℃以上であってもよい。延伸加工性の観点から、ポリマーフィルムのガラス転移温度は200℃以下が好ましく、180℃以下がより好ましく、170℃以下、160℃以下または155℃以下であってもよい。ポリマーフィルムのガラス転移温度は、示差熱分析(DSC)により得られたDSC曲線の変曲点である。 From the viewpoint of heat resistance, the glass transition temperature of the polymer film is preferably 100°C or higher, more preferably 120°C or higher, and may be 130°C or higher or 135°C or higher. From the viewpoint of stretchability, the glass transition temperature of the polymer film is preferably 200°C or lower, more preferably 180°C or lower, and may be 170°C or lower, 160°C or lower, or 155°C or lower. The glass transition temperature of the polymer film is the inflection point of the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC).
延伸前のポリマーフィルムの厚みは、位相差フィルムに求められる光学特性(レターデーション値)等に応じて設定すればよく、一般には、5μm~300μm程度である。より大きなレターデーションを有する位相差フィルムを得る観点から、ポリマーフィルムの厚みは、15μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましい。溶液製膜により形成したポリマーフィルムは、厚みが小さい場合は、製膜時にポリマーの分子が面内に配向しやすく、これに伴って厚み方向の複屈折Δnxzが大きくなり、延伸によりNZ係数が十分に低下しない場合がある。そのため、NZ係数の小さい位相差フィルムを得る観点からも、延伸前のポリマーフィルムの厚みは15μm以上が好ましい。 The thickness of the polymer film before stretching may be set depending on the optical properties (retardation value) required of the retardation film, and is generally about 5 μm to 300 μm. From the viewpoint of obtaining a retardation film with a larger retardation, the thickness of the polymer film is preferably 15 μm or more, more preferably 20 μm or more. When the thickness of a polymer film formed by solution casting is small, the polymer molecules tend to be oriented in-plane during film formation, which increases the birefringence Δn xz in the thickness direction, and the NZ coefficient may not be sufficiently reduced by stretching. Therefore, from the viewpoint of obtaining a retardation film with a small NZ coefficient, the thickness of the polymer film before stretching is preferably 15 μm or more.
延伸前のポリマーフィルムの正面レターデーション:Re=(nx-ny)×dは、10nm以下が好ましい。延伸前のポリマーフィルムの厚み方向レターデーション:Rth=(nx-nz)×dは、150nm以下が好ましく、120nm以下がより好ましい。nx,nyおよびnzは前述の通りであり、dは厚みである。 The front retardation of the polymer film before stretching: Re = (nx - ny) x d is preferably 10 nm or less. The thickness direction retardation of the polymer film before stretching: Rth = (nx - nz) x d is preferably 150 nm or less, more preferably 120 nm or less. nx, ny, and nz are as described above, and d is the thickness.
延伸前のポリマーフィルムの厚み方向複屈折:Δnxz=nx-nzは、0.0010以下が好ましい。ポリマーフィルムのΔnxは0.0002以上であってもよい。溶液成膜法により支持体上でフィルムを作製すると、溶媒の揮発(塗膜の体積減少)に伴って塗膜の厚みが減少するのに対して、面内の寸法はほとんど変化しない。そのため、溶媒の揮発に伴って塗膜が収縮しようとする作用力により、塗膜(ポリマーフィルム)と支持体との界面で応力が発生する。この応力が、ポリマーの分子鎖を面内に配向させるように作用するため、溶液製膜により形成されたフィルムは、nx≒ny>nzの屈折率異方性を有する場合が多い。 The thickness-direction birefringence of the polymer film before stretching, Δn xz = nx - nz, is preferably 0.0010 or less. Δn x of the polymer film may be 0.0002 or more. When a film is produced on a support by solution casting, the thickness of the coating film decreases with the evaporation of the solvent (volume reduction of the coating film), but the in-plane dimensions change very little. Therefore, stress is generated at the interface between the coating film (polymer film) and the support due to the force that causes the coating film to shrink as the solvent evaporates. This stress acts to orient the polymer molecular chains in-plane, and therefore films formed by solution casting often have a refractive index anisotropy of nx ≒ ny > nz.
固有複屈折が大きいポリマー材料を用いた場合や、フィルムの厚みが小さい場合は、溶媒の揮発時にポリマーの分子が面内に配向しやすく、Δnxzが大きくなる傾向があり、延伸によりNZ係数が十分に低下しない場合がある。そのため、環状ポリオレフィン等の固有複屈折が小さいポリマー材料を用い、延伸前のポリマーフィルムのΔnxzを上記範囲とすることが好ましい。 When a polymer material with a large intrinsic birefringence is used or when the film thickness is small, the polymer molecules tend to be oriented in-plane when the solvent evaporates, which tends to increase Δn xz , and the NZ coefficient may not be sufficiently reduced by stretching. Therefore, it is preferable to use a polymer material with a small intrinsic birefringence, such as a cyclic polyolefin, and to set the Δn xz of the polymer film before stretching within the above range.
ポリマーフィルムに、熱収縮性フィルムを積層することにより、積層体が形成される。熱収縮性フィルムは、ポリマーフィルムの一方の面に積層してもよく、ポリマーフィルムの両面に積層してもよい。例えば、ポリマーフィルムの表面に適宜の粘着剤層を介して熱収縮性フィルムを貼り合わせることにより、ポリマーフィルムと熱収縮性フィルムとの積層体が形成される。上記のように、熱収縮性フィルムを支持基材として、その上にポリマー溶液(ドープ)を塗布して溶媒を乾燥し、熱収縮性フィルム上に延伸対象のポリマーフィルム(塗膜)が密着積層された積層体を形成してもよい。 A laminate is formed by laminating a heat-shrinkable film onto a polymer film. The heat-shrinkable film may be laminated onto one side of the polymer film, or may be laminated onto both sides of the polymer film. For example, a laminate of a polymer film and a heat-shrinkable film is formed by attaching a heat-shrinkable film to the surface of a polymer film via an appropriate adhesive layer. As described above, a laminate may be formed in which a polymer film (coating) to be stretched is tightly laminated onto the heat-shrinkable film, using the heat-shrinkable film as a supporting substrate, and a polymer solution (dope) is applied thereon, followed by drying the solvent.
熱収縮性フィルムは、上記のポリマーフィルムと積層一体化して延伸する際に、延伸方向と直交する方向に熱収縮するものであれば特に限定されない。熱収縮性フィルムを構成する材料は特に限定されないが、ポリマーフィルムのガラス転移温度付近で熱収縮するものが好ましい。汎用性に優れ安価であることから、熱収縮性フィルムの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンや、ポリエステル類が好ましく用いられる。 There are no particular restrictions on the heat-shrinkable film, so long as it heat-shrinks in a direction perpendicular to the stretching direction when laminated and stretched with the above-mentioned polymer film. There are no particular restrictions on the material that makes up the heat-shrinkable film, but it is preferable that it be made of a material that heat-shrinks near the glass transition temperature of the polymer film. Due to their versatility and low cost, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and polyesters are preferably used as materials for the heat-shrinkable film.
熱収縮性フィルムは、ポリマーフィルムのガラス転移温度における収縮応力が0.5N/4mm以上であるものが好ましい。熱収縮性フィルムは、収縮率が異方性を有していてもよい。 The heat-shrinkable film preferably has a shrinkage stress of 0.5 N/4 mm or more at the glass transition temperature of the polymer film. The heat-shrinkable film may have an anisotropic shrinkage rate.
ポリマーフィルム(未延伸フィルム)と熱収縮性フィルムとの積層体を搬送しながら、加熱炉内で一方向に延伸することにより、nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムが得られる。延伸倍率は、目的とする光学特性に応じて、例えば、1.01倍~2倍程度の範囲で設定される。延伸時の加熱温度は、一般には、ポリマーフィルムのガラス転移温度±10℃程度の範囲である。 A phase difference film with a refractive index anisotropy of nx > nz > ny is obtained by stretching a laminate of a polymer film (unstretched film) and a heat-shrinkable film in one direction in a heating furnace while conveying the laminate. The stretching ratio is set, for example, in the range of approximately 1.01 to 2 times depending on the desired optical properties. The heating temperature during stretching is generally within the range of approximately ±10°C of the glass transition temperature of the polymer film.
熱収縮性フィルムを積層していない単体のフィルムを、搬送方向に沿って延伸倍率p倍で延伸すると、幅と厚みが同一の比率で減少するため、幅および厚みは、それぞれ延伸前の(1/√p)倍となる。熱収縮性フィルムを積層した状態で搬送方向に沿って延伸すると、熱収縮性フィルムが幅方向に収縮するため、ポリマーフィルム単体の場合よりも、幅方向の収縮量が大きくなる。そのため、延伸倍率がp倍の場合、延伸後のフィルムの幅は、延伸前の(1/√p)倍よりも小さくなり、延伸後のフィルムの厚みは、延伸前の(1/√p)倍よりも大きくなる。これに伴って、幅方向(進相軸方向)の屈折率nyはより小さくなり、厚み方向の屈折率nzが相対的に大きくなるため、nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムが得られる。 When a film without a heat-shrinkable film laminated thereto is stretched in the conveying direction at a stretching ratio of p, the width and thickness decrease at the same rate, resulting in a width and thickness that are each (1/√p) times their pre-stretching ratios. When a film laminated with a heat-shrinkable film is stretched in the conveying direction, the heat-shrinkable film shrinks in the width direction, resulting in a greater shrinkage in the width direction than in the case of a polymer film laminated thereto. Therefore, when the stretching ratio is p, the width of the stretched film is smaller than (1/√p) times its pre-stretching ratio, and the thickness of the stretched film is larger than (1/√p) times its pre-stretching ratio. Consequently, the refractive index ny in the width direction (fast axis direction) becomes smaller, and the refractive index nz in the thickness direction becomes relatively larger, resulting in a retardation film with a refractive index anisotropy of nx > nz > ny.
nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムは、NZ=(nx-nz)/(nx-ny)で定義されるNZ係数が、0<NZ<1を満たす。位相差フィルムのNZ係数は、0.7以下が好ましく、0.6以下がより好ましく、0.2以上または0.3以上であってもよい。NZ=0.5の位相差フィルムは、視認角度によるレターデーションの変化がなく、液晶表示装置の光学補償フィルムや、円偏光板用の位相差フィルムとして用いられている。 A retardation film with a refractive index anisotropy of nx > nz > ny has an NZ coefficient defined as NZ = (nx - nz) / (nx - ny) that satisfies 0 < NZ < 1. The NZ coefficient of the retardation film is preferably 0.7 or less, more preferably 0.6 or less, and may be 0.2 or more or 0.3 or more. A retardation film with NZ = 0.5 exhibits no change in retardation with viewing angle and is used as an optical compensation film for liquid crystal displays and as a retardation film for circular polarizing plates.
延伸時の熱収縮性フィルムの収縮力による幅方向の収縮作用が大きいほど、位相差フィルムのNZが小さくなる傾向がある。さらに、本発明においては、残存溶媒量が前述の範囲内であるポリマーフィルムを延伸対象とすることにより、溶媒を含まないフィルム(例えば、溶融法により製膜したフィルム)や、残存溶媒量が多いフィルムを延伸対象とする場合に比べて、延伸加工性に優れ、NZ係数が小さくなる傾向がある。 The greater the shrinkage effect in the width direction due to the shrinkage force of the heat-shrinkable film during stretching, the smaller the NZ coefficient of the retardation film tends to be. Furthermore, in the present invention, by stretching a polymer film with a residual solvent amount within the above-mentioned range, the stretching processability tends to be superior and the NZ coefficient tends to be smaller than when a film that does not contain solvent (for example, a film formed by a melting method) or a film with a large amount of residual solvent is stretched.
厚みの小さなポリマーフィルムを用いて正面レターデーションReが大きな位相差フィルムを作製するためには、延伸倍率を大きくして、複屈折Δnxyを大きくする必要がある。しかし、延伸倍率を大きくすると、延伸方向(遅相軸方向)の屈折率nxの増加が大きく、これに伴って、nxとnzの差Δnxz=nx-nzが大きくなる傾向があり、NZ=(nx-nz)/(nx-ny)で定義されるNZ係数を小さくすることが困難となる。 In order to produce a retardation film with a large in-plane retardation Re using a thin polymer film, it is necessary to increase the stretching ratio to increase the birefringence Δn xy . However, when the stretching ratio is increased, the refractive index nx in the stretching direction (slow axis direction) increases significantly, and accordingly, the difference between nx and nz, Δn xz = nx - nz, tends to increase, making it difficult to reduce the NZ coefficient defined as NZ = (nx - nz) / (nx - ny).
ポリマーフィルムが残存溶媒を含む場合に、高延伸倍率(高複屈折)でもNZ係数を小さくできる推定理由のひとつとして、溶媒を含むことによってフィルムが柔らかくなり、延伸加工性が向上することが挙げられる。フィルムが柔らかくなると、熱収縮フィルムの収縮に、ポリマーフィルムが追随しやすく、幅方向(進相軸方向)の屈折率nyがより小さくなり、これに伴って厚み方向の屈折率nzが増大しやすい。そのため、(nx-ny)は小さく、(nx-nz)は大きくなる傾向があり、これに伴ってNZ係数が小さくなると考えられる。一方、残存溶媒量が過度に多い場合は、NZ係数が十分に小さくならないが、これは、フィルムが寸法変化しても、ポリマーの分子鎖の配向が小さい(配向が緩和されやすい)ため、屈折率の異方性が発現し難いことが一因として考えられる。 One possible reason why the NZ coefficient can be reduced even at high stretch ratios (high birefringence) when a polymer film contains residual solvent is that the inclusion of solvent softens the film, improving its stretchability. When the film becomes softer, it is more likely to follow the shrinkage of the heat-shrinkable film, reducing the refractive index ny in the width direction (fast axis direction), and thus increasing the refractive index nz in the thickness direction. Therefore, (nx - ny) tends to be small and (nx - nz) tends to be large, which is thought to result in a smaller NZ coefficient. On the other hand, when the amount of residual solvent is excessively high, the NZ coefficient does not become sufficiently small. This is thought to be due in part to the fact that refractive index anisotropy is less likely to be expressed due to the low orientation of the polymer molecular chains (easily relaxed) even when the film undergoes dimensional changes.
延伸後の位相差フィルムの正面レターデーションReは、例えば15nm~400nm程度であり、100nm以上であってもよく、150nm以上であってもよく、200nm以上であってもよい。位相差フィルムを1/2波長板(λ/2板)として使用する場合、波長550nmにおける正面レターデーションは、240~300nmが好ましく、250~290nmがより好ましい。前述のように、位相差フィルムのNZ係数は、0.7以下が好ましく、所定量の溶媒を含むポリマーフィルムを延伸対象とすることにより、よりNZ係数の小さい位相差フィルムを作製できる。 The front retardation Re of the stretched retardation film is, for example, approximately 15 nm to 400 nm, and may be 100 nm or more, 150 nm or more, or 200 nm or more. When the retardation film is used as a half-wave plate (λ/2 plate), the front retardation at a wavelength of 550 nm is preferably 240 to 300 nm, and more preferably 250 to 290 nm. As mentioned above, the NZ coefficient of the retardation film is preferably 0.7 or less, and by stretching a polymer film containing a specified amount of solvent, a retardation film with an even smaller NZ coefficient can be produced.
位相差フィルムの正面レターデーションおよびNZ係数は、位相差フィルムの用途や、画像表示装置の光学設計等に応じて適宜に設定される。NZ係数が1より小さい位相差フィルムの用途としては、液晶表示装置の光学補償や、有機EL表示装置の反射光を遮蔽するための円偏光板が挙げられる。 The front retardation and NZ coefficient of a retardation film are set appropriately depending on the application of the retardation film and the optical design of the image display device. Applications of retardation films with an NZ coefficient of less than 1 include optical compensation in liquid crystal display devices and circular polarizing plates for blocking reflected light in organic EL display devices.
例えば、IPS方式の液晶表示装置は、偏光子の吸収軸に対して45度の角度(方位角45度、135度、225度、315度)において斜め方向から視認した場合に、黒表示の光漏れが大きく、コントラストの低下やカラーシフトが生じ易い。液晶セルと偏光子との間に、正面レターデーションが波長λの1/2であり、NZ係数が0.5である位相差フィルムを配置することにより、斜め方向の黒輝度を低減し、コントラストを向上できる。 For example, when an IPS-type liquid crystal display device is viewed obliquely at an angle of 45 degrees to the absorption axis of the polarizer (azimuth angles of 45 degrees, 135 degrees, 225 degrees, and 315 degrees), light leakage in the black display is significant, and contrast reduction and color shifts are likely to occur. By placing a phase difference film with a front retardation of 1/2 the wavelength λ and an NZ coefficient of 0.5 between the liquid crystal cell and the polarizer, black brightness in oblique directions can be reduced and contrast can be improved.
有機EL表示装置では、金属電極で光が反射し、外部から反射光が鏡面のように視認されることを防止するために、有機ELセルの視認側に円偏光板が配置されている。円偏光板は、偏光子の一方の面(有機ELセル側の面)に、正面レターデーションが波長λの1/4であるλ/4板を配置した構成を有している。nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムは、視認角度によるレターデーションの変化が小さいため、円偏光板のλ/4板として、nx>nz>nyの屈折率異方性を有する位相差フィルムを用いれば、表示装置の正面(法線方向)だけでなく、斜め方向の光の遮蔽性も高められる。 In organic EL display devices, a circular polarizer is placed on the viewing side of the organic EL cell to prevent light from being reflected by the metal electrodes and perceived as a mirror from the outside. A circular polarizer has a λ/4 plate with a front retardation of ¼ the wavelength λ placed on one side of the polarizer (the side facing the organic EL cell). A retardation film with a refractive index anisotropy of nx>nz>ny shows little change in retardation with viewing angle. Therefore, using a retardation film with a refractive index anisotropy of nx>nz>ny as the λ/4 plate of the circular polarizer improves the blocking of light not only from the front (normal direction) of the display device, but also from oblique directions.
位相差フィルムの面内複屈折Δnxyは、1.0×10-3以上であってもよい。面内複屈折Δnxy=nx-nyは、面内の遅相軸方向の屈折率nxと面内の進相軸方向の屈折率nyの差であり、正面レターデーションReを厚みで割った値である。上記の通り、延伸位相差フィルムでは、延伸倍率が大きいほどΔnが大きくなる傾向があり、Δnが大きいほど、小さな厚みで大きな正面レターデーションを実現できる。位相差フィルムのΔnは、1.3×10-3以上、または1.5×10-3以上であってもよい。 The in-plane birefringence Δn xy of the retardation film may be 1.0×10 −3 or more. The in-plane birefringence Δn xy = nx - ny is the difference between the refractive index nx in the in-plane slow axis direction and the refractive index ny in the in-plane fast axis direction, and is the value obtained by dividing the in-plane retardation Re by the thickness. As described above, in a stretched retardation film, the greater the stretching ratio, the greater the Δn tends to be, and the greater the Δn, the greater the in-plane retardation can be achieved with a smaller thickness. The Δn of the retardation film may be 1.3×10 −3 or more, or 1.5×10 −3 or more.
上記の様に、位相差フィルムは、液晶表示装置の光学補償等を目的とした画像表示装置用光学フィルムとして適用できる。位相差フィルムを偏光子と積層一体化して偏光板を形成してもよい。偏光子の一方の主面に、適宜の接着剤層または粘着剤層を介してと位相差フィルムを貼り合わせることにより、偏光板が得られる。偏光子と位相差フィルムの間に、他のフィルムが積層されていてもよい。 As described above, the retardation film can be used as an optical film for image display devices, such as for optical compensation of liquid crystal display devices. A polarizing plate can be formed by laminating a retardation film and a polarizer together. A polarizing plate can be obtained by attaching a retardation film to one main surface of a polarizer via an appropriate adhesive or pressure-sensitive adhesive layer. Another film may be laminated between the polarizer and the retardation film.
偏光子としては、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。 Examples of polarizers include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer films, which have been uniaxially stretched after adsorbing dichroic substances such as iodine or dichroic dyes, and polyene-based oriented films such as dehydrated polyvinyl alcohol and dehydrochlorinated polyvinyl chloride.
中でも、高い偏光度を有することから、ポリビニルアルコールや、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて所定方向に配向させたポリビニルアルコール(PVA)系偏光子が好ましい。例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素染色および延伸を施すことにより、PVA系偏光子が得られる。 Among these, polyvinyl alcohol (PVA) polarizers are preferred because of their high polarization degree. These polarizers are made by adsorbing a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye onto a polyvinyl alcohol film, such as polyvinyl alcohol or partially formalized polyvinyl alcohol, and then aligning the film in a predetermined direction. For example, a PVA polarizer can be obtained by dyeing a polyvinyl alcohol film with iodine and stretching it.
PVA系偏光子として、厚みが10μm以下の薄型の偏光子を用いることもできる。薄型の偏光子としては、例えば、特開昭51-069644号公報、特開2000-338329号公報、WO2010/100917号パンフレット、特許第4691205号明細書、特許第4751481号明細書等に記載されている薄型偏光膜を挙げることができる。このような薄型偏光子は、例えば、PVA系樹脂層と延伸用樹脂基材とを積層体の状態で延伸し、ヨウ素染色することにより得られる。 A thin polarizer having a thickness of 10 μm or less can also be used as the PVA-based polarizer. Examples of thin polarizers include the thin polarizing films described in JP-A Nos. 51-069644, 2000-338329, WO 2010/100917, Japanese Patent Nos. 4691205 and 4751481. Such thin polarizers can be obtained, for example, by stretching a laminate of a PVA-based resin layer and a resin substrate for stretching, followed by iodine dyeing.
偏光子と位相差フィルムの配置角度は特に限定されない。例えば、液晶表示装置を斜め方向から視認した際の光抜けを抑制する光学補償の目的で位相差フィルムを用いる場合、偏光子の吸収軸方向と、位相差フィルムの遅相軸方向とが、平行または直交となるように、両者を配置することが好ましい。偏光子と位相差フィルムとを積層して円偏光板を形成する場合は、偏光子の吸収軸方向と位相差フィルムの遅相軸方向とのなす角度が45°となるように両者を配置することが好ましい。なお、配置角度は、厳密に上記の範囲である必要はなく、±2°程度の誤差を含んでいてもよい。 The arrangement angle between the polarizer and the retardation film is not particularly limited. For example, when a retardation film is used for the purpose of optical compensation to suppress light leakage when the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction, it is preferable to arrange the polarizer and the retardation film so that the absorption axis direction of the polarizer and the slow axis direction of the retardation film are parallel or perpendicular. When a polarizer and a retardation film are laminated to form a circular polarizing plate, it is preferable to arrange the polarizer and the retardation film so that the angle between the absorption axis direction of the polarizer and the slow axis direction of the retardation film is 45°. Note that the arrangement angle does not need to be strictly within the above range and may include an error of about ±2°.
偏光子の他方の面には、適宜の接着剤層または粘着剤層を介して、偏光子保護フィルムとしての透明フィルムが貼り合わせられていてもよい。偏光板には、上記の位相差フィルムおよび偏光子保護フィルム以外の光学フィルムが積層されていてもよい。偏光板には、画像表示セル等との貼り合わせのための接着剤層や粘着剤層が積層されていてもよい。 A transparent film serving as a polarizer protective film may be attached to the other surface of the polarizer via an appropriate adhesive or pressure-sensitive adhesive layer. An optical film other than the above-mentioned retardation film and polarizer protective film may be laminated on the polarizing plate. An adhesive or pressure-sensitive adhesive layer may be laminated on the polarizing plate for bonding to an image display cell, etc.
位相差フィルムおよび偏光板は、画像表示装置用光学フィルムとして用いることができる。例えば、画像表示セルの表面に、位相差フィルムを備える偏光板を、適宜の粘着剤を介して貼り合わることにより、画像表示パネルが得られる。画像表示セルが液晶セルである場合には、さらに光源としてのバックライトを組み合わせることにより、液晶表示装置が形成される。 Retardation films and polarizing plates can be used as optical films for image display devices. For example, an image display panel can be obtained by attaching a polarizing plate with a retardation film to the surface of an image display cell via an appropriate adhesive. If the image display cell is a liquid crystal cell, a liquid crystal display device can be formed by further combining it with a backlight as a light source.
以下に、実施例および比較例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
[合成例1]
窒素置換した反応容器に、モノマーとして、ジシクロペンタジエン:21重量部、8-メチル-8-カルボキシメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン:78重量部、および2-ノルボルネン:1重量部、分子量調整剤として1-ヘキセン:14.7重量部、ならびに溶媒としてトルエン:150重量部を投入し、107℃に加熱した。この溶液に、エチルアルミニウムのトルエン溶液(0.6mol/l):0.4重量部、およびメタノール変性した六塩化タングステンのトルエン溶液(0.025mol/l):1.8重量部を加え、107℃で1時間反応させて開環重合体を得た。得られた開環重合体の溶液360重量部に、水素添加反応触媒としてRu[4-CH3(CH2)4C6H4CO2]H(CO)[P(C6H5)3]:0.04重量部を添加し、水素ガス圧を9~10MPaとし、160~165℃の温度で、3時間反応させた。反応終了後、得られた生成物(水素添加物)をメタノール中で沈殿させ、真空乾燥して環状ポリオレフィン樹脂(重量平均分子量:46000、ガラス転移温度:148℃)を得た。2軸押出機を用い、得られた樹脂を溶融混練した後、ストランド状に押出し、水冷後にフィーダールーダーを通してペレットを得た。
[Synthesis Example 1]
A nitrogen-purged reaction vessel was charged with 21 parts by weight of dicyclopentadiene, 78 parts by weight of 8-methyl-8-carboxymethyltetracyclo[ 4.4.0.12,5.17,10 ]-3- dodecene , and 1 part by weight of 2-norbornene as monomers, 14.7 parts by weight of 1-hexene as a molecular weight modifier, and 150 parts by weight of toluene as a solvent, and heated to 107° C. To this solution, 0.4 parts by weight of a toluene solution of ethylaluminum (0.6 mol/L) and 1.8 parts by weight of a toluene solution of methanol-modified tungsten hexachloride (0.025 mol/L) were added, and the mixture was allowed to react at 107° C. for 1 hour to obtain a ring-opened polymer. To 360 parts by weight of the obtained ring-opening polymer solution, 0.04 parts by weight of Ru[4-CH 3 (CH 2 ) 4 C 6 H 4 CO 2 ]H(CO)[P(C 6 H 5 ) 3 ] was added as a hydrogenation reaction catalyst, and the reaction was carried out for 3 hours at a hydrogen gas pressure of 9 to 10 MPa and a temperature of 160 to 165°C. After completion of the reaction, the obtained product (hydrogenated product) was precipitated in methanol and vacuum dried to obtain a cyclic polyolefin resin (weight average molecular weight: 46,000, glass transition temperature: 148°C). The obtained resin was melt-kneaded using a twin-screw extruder, extruded into a strand, and after water cooling, passed through a feeder rudder to obtain pellets.
[比較例1]
環状ポリオレフィン樹脂のペレット(JSR製「ARTON R5000」)を用い、溶融押出法により、厚み20μmの未延伸フィルムを作製した。未延伸フィルムの正面レターデーションReは0nm、厚み方向レターデーションRthは1nmであった。この未延伸フィルムの両面に、熱収縮性を有する二軸延伸プロピレンフィルム(東レ製「トレファン」)を、粘着剤を介して貼り合わせて積層体を得た。この積層体を、温度150℃、倍率1.3倍で自由端一軸延伸(縦延伸)した後、両面に貼り合わせられた熱収縮性フィルムを剥離除去して、位相差フィルムを得た。
[Comparative Example 1]
A 20 μm thick unstretched film was produced by melt extrusion using pellets of cyclic polyolefin resin ("ARTON R5000" manufactured by JSR). The unstretched film had a front retardation Re of 0 nm and a thickness retardation Rth of 1 nm. A heat-shrinkable biaxially stretched propylene film ("TORAYFAN" manufactured by Toray) was bonded to both sides of the unstretched film via an adhesive to obtain a laminate. This laminate was then subjected to free-end uniaxial stretching (longitudinal stretching) at a temperature of 150 ° C. and a magnification of 1.3 times, and the heat-shrinkable films bonded to both sides were peeled off and removed to obtain a retardation film.
[比較例2,3]
未延伸フィルムの厚みを表1に示すように変更したこと以外は、比較例1と同様にして位相差フィルムを得た。
[Comparative Examples 2 and 3]
A retardation film was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the thickness of the unstretched film was changed as shown in Table 1.
[比較例4,5]
JSR製「ARTON R5000」に代えて、比較例4では「ARTON RH4900」を用い、比較例5では上記の合成例1で得られた環状ポリオレフィン樹脂のペレットを用い、フィルムの厚みおよび延伸条件を表1に示す様に変更した。それ以外は、比較例1と同様にして位相差フィルムを得た。
[Comparative Examples 4 and 5]
In Comparative Example 4, "ARTON RH4900" was used instead of "ARTON R5000" manufactured by JSR, and in Comparative Example 5, pellets of the cyclic polyolefin resin obtained in Synthesis Example 1 were used, and the film thickness and stretching conditions were changed as shown in Table 1. Otherwise, a retardation film was obtained in the same manner as in Comparative Example 1.
[比較例6]
環状オレフィンポリマー(COP)の樹脂ペレット(JSR製「ARTON R5000」)を、塩化メチレンに溶解し、溶液成膜法により厚み65μmの未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムの残存溶媒量は4重量%であった。この未延伸フィルムの両面に、熱収縮性を有する二軸延伸プロピレンフィルム(東レ製「トレファン」)を、粘着剤を介して貼り合わせ、比較例1と同様にして延伸を行い、位相差フィルムを得た。
[Comparative Example 6]
Cyclic olefin polymer (COP) resin pellets ("ARTON R5000" manufactured by JSR) were dissolved in methylene chloride, and an unstretched film with a thickness of 65 μm was produced by a solution film-forming method. The amount of residual solvent in this unstretched film was 4% by weight. Heat-shrinkable biaxially stretched propylene films ("TORAYFAN" manufactured by Toray) were bonded to both sides of this unstretched film via an adhesive, and stretched in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a retardation film.
[実施例1]
環状オレフィンポリマー(COP)の樹脂ペレット(JSR製「ARTON R5000」)を、塩化メチレンに溶解し、溶液成膜法により厚み20μmの未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムの残存溶媒量は0.2重量%であった。この未延伸フィルムの両面に、熱収縮性を有する二軸延伸プロピレンフィルム(東レ製「トレファン」)を、粘着剤を介して貼り合わせ、比較例1と同様にして延伸を行い、位相差フィルムを得た。
[Example 1]
Cyclic olefin polymer (COP) resin pellets ("ARTON R5000" manufactured by JSR) were dissolved in methylene chloride, and an unstretched film with a thickness of 20 μm was produced by a solution film-forming method. The amount of residual solvent in this unstretched film was 0.2 wt %. Heat-shrinkable biaxially stretched propylene films ("TORAYFAN" manufactured by Toray) were bonded to both sides of this unstretched film via an adhesive, and stretched in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a retardation film.
[実施例2,3]
未延伸フィルムの厚みを表1に示す様に変更したこと以外は、実施例1と同様にして位相差フィルムを得た。
[Examples 2 and 3]
A retardation film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the unstretched film was changed as shown in Table 1.
[実施例4,5]
JSR製「ARTON R5000」に代えて、実施例4では「ARTON RH4900」を用い、実施例5では上記の合成例1で得られた環状ポリオレフィン樹脂のペレットを用い、フィルムの厚みおよび延伸条件を表1に示す様に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして位相差フィルムを得た。
[Examples 4 and 5]
In Example 4, "ARTON RH4900" was used instead of "ARTON R5000" manufactured by JSR, and in Example 5, pellets of the cyclic polyolefin resin obtained in Synthesis Example 1 were used, and the film thickness and stretching conditions were changed as shown in Table 1. Except for these, a retardation film was obtained in the same manner as in Example 1.
[実施例6]
環状オレフィンポリマー(COP)の樹脂ペレット(JSR製「ARTON R5000」)を塩化メチレンに溶解し、この溶液を、熱収縮性を有する二軸延伸プロピレンフィルム(東レ製「トレファン」)上に塗布して乾燥することにより、熱収縮性フィルム上に未延伸フィルムが密着積層された積層体を得た。この積層体を、温度155℃、倍率1.3倍で縦延伸した後、熱収縮性フィルムを剥離除去して、位相差フィルムを得た。
[Example 6]
Cyclic olefin polymer (COP) resin pellets ("ARTON R5000" manufactured by JSR) were dissolved in methylene chloride, and the solution was applied to a heat-shrinkable biaxially stretched propylene film ("TORAYFAN" manufactured by Toray) and dried to obtain a laminate in which an unstretched film was tightly laminated on the heat-shrinkable film. This laminate was then stretched longitudinally at a temperature of 155°C and a stretching ratio of 1.3, and the heat-shrinkable film was then peeled off to obtain a retardation film.
[評価]
<残存溶媒量>
未延伸フィルムを10cm四方に切り出し、重量W0を測定した後、150℃のオーブンで30分加熱し、加熱後の重量W1を測定し、下記式により位相差フィルムの残存溶媒量を算出した。実施例6では、熱収縮性フィルムを剥離除去した未延伸フィルムを試料として測定を行った。
残存溶媒量(重量%)=100×(W0-W1)/W0
[evaluation]
<Residual Solvent Amount>
The unstretched film was cut into a 10 cm square, and its weight W0 was measured. After that, the unstretched film was heated in an oven at 150°C for 30 minutes, and its weight W1 after heating was measured. The amount of remaining solvent in the retardation film was calculated by the following formula. In Example 6, the measurement was performed using an unstretched film from which the heat-shrinkable film had been peeled off as a sample.
Residual solvent amount (wt %)=100×(W 0 −W 1 )/W 0
<位相差特性>
未延伸フィルムおよび延伸後の位相差フィルムを50mm×50mmのサイズに切り出し、偏光・位相差測定システム(Axometrics製「AxoScan」)により、測定波長550nmで、正面レターデーション、および遅相軸方向を回転中心として試料を40°傾斜した状態でのレターデーションを測定した。これらの測定値から、波長550nmにおける正面レターデーション:Re=(nx-ny)×d、厚み方向レターデーション:Rth=(nx-nz)×d、厚み方向複屈折:Δnxz=nx-nz、およびNZ係数:NZ=(nx-nz)/(nx-ny)を算出した。nxは面内の遅相軸方向の屈折率、nyは面内の進相軸方向の屈折率、nzは厚み方向の屈折率、dは厚みである。
<Phase difference characteristics>
The unstretched film and the stretched retardation film were cut into a size of 50 mm x 50 mm, and the retardation was measured at a wavelength of 550 nm using a polarization/retardation measurement system (Axometrics "AxoScan"), with the front retardation and the sample tilted 40° around the slow axis direction as the center of rotation. From these measurements, the front retardation at a wavelength of 550 nm: Re = (nx - ny) x d, thickness direction retardation: Rth = (nx - nz) x d, thickness direction birefringence: Δnxz = nx - nz, and NZ coefficient: NZ = (nx - nz) / (nx - ny) were calculated. nx is the refractive index in the in-plane slow axis direction, ny is the refractive index in the in-plane fast axis direction, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the thickness.
実施例および比較例の未延伸フィルムおよび位相差フィルムの作製条件および評価結果を表1に示す。 The production conditions and evaluation results for the unstretched films and retardation films of the examples and comparative examples are shown in Table 1.
溶融製膜により作製したポリマーフィルムを用いた比較例1では、延伸後の位相差フィルムのNZ係数が0.53であったのに対して、溶液製膜により作製した残存溶媒量0.2重量%のポリマーフィルムを用いた実施例1では、延伸後の位相差フィルムのNZ係数が0.43であり、実施例1は比較例1に比べて、正面レターデーションが大きく、かつNZ係数が小さいことが分かる。比較例2と実施例2との対比、比較例3と実施例3との対比、比較例4と実施例4との対比、および比較例5と実施例5との対比においても同様の傾向がみられた。 In Comparative Example 1, which used a polymer film produced by melt casting, the NZ coefficient of the retardation film after stretching was 0.53, whereas in Example 1, which used a polymer film produced by solution casting with a residual solvent content of 0.2 wt %, the NZ coefficient of the retardation film after stretching was 0.43. This shows that Example 1 has a larger in-plane retardation and a smaller NZ coefficient than Comparative Example 1. Similar trends were observed in the comparisons between Comparative Example 2 and Example 2, Comparative Example 3 and Example 3, Comparative Example 4 and Example 4, and Comparative Example 5 and Example 5.
熱収縮性フィルム上にポリマーの溶液を塗布することによりポリマーフィルムの片面に熱収縮性フィルムが密着積層された積層体を延伸した実施例6も、実施例3と同様、溶融製膜により作製したポリマーフィルムを用いた場合(比較例3)に比べて、NZ係数が小さくなっていた。 In Example 6, in which a heat-shrinkable film was applied to one side of a polymer film by coating the film with a polymer solution and then stretching the resulting laminate, the NZ coefficient was smaller than in the case of Example 3 (Comparative Example 3), in which a polymer film produced by melt-casting was used.
一方、残存溶媒量が4重量%のポリマーフィルムを用いた比較例6では、延伸後の位相差フィルムのNZ係数が、溶融製膜により作製したポリマーフィルムを用いた比較例2と同等であった。 On the other hand, in Comparative Example 6, which used a polymer film with a residual solvent content of 4% by weight, the NZ coefficient of the retardation film after stretching was equivalent to that of Comparative Example 2, which used a polymer film produced by melt casting.
これらの結果から、残存溶媒量が所定範囲内であるポリマーフィルムと熱収縮性フィルムとの積層体を延伸することにより、よりNZ係数が小さい位相差フィルムを作製できることが分かる。 These results show that by stretching a laminate of a polymer film with a residual solvent content within a specified range and a heat-shrinkable film, it is possible to produce a retardation film with a smaller NZ coefficient.
Claims (3)
環状ポリオレフィン系フィルムの両面に熱収縮性フィルムが積層された積層体を、加熱しながら搬送方向に延伸倍率p倍で延伸する延伸工程を有し、
延伸前の前記環状ポリオレフィン系フィルムは、面内の遅相軸方向の屈折率nxと厚み方向の屈折率nzとの差Δnxzが0.0002~0.0010であり、残存溶媒量が0.1~3.5重量%であり、
前記環状ポリオレフィン系フィルムのガラス転移温度における前記熱収縮性フィルムの収縮応力が0.5N/4mm以上であり、
前記環状ポリオレフィン系フィルムの延伸前の厚みd1と延伸後の厚みd2が、d2>d1/(√p)を満たす、
位相差フィルムの製造方法。 A method for producing a retardation film in which a refractive index nx in an in-plane slow axis direction, a refractive index ny in an in-plane fast axis direction, and a refractive index nz in a thickness direction satisfy nx>nz>ny, and a front retardation of 250 to 290 nm ,
a stretching step of stretching a laminate in which heat-shrinkable films are laminated on both sides of a cyclic polyolefin film at a stretching ratio p in a conveyance direction while heating the laminate,
The cyclic polyolefin film before stretching has a difference Δn xz between the refractive index nx in the in-plane slow axis direction and the refractive index nz in the thickness direction of the film of 0.0002 to 0.0010, and a residual solvent amount of 0.1 to 3.5 wt %;
The shrinkage stress of the heat-shrinkable film at the glass transition temperature of the cyclic polyolefin film is 0.5 N/4 mm or more,
The thickness d1 of the cyclic polyolefin film before stretching and the thickness d2 of the cyclic polyolefin film after stretching satisfy d2>d1/(√p).
A method for manufacturing a retardation film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021115119A JP7777931B2 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Method for manufacturing retardation film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021115119A JP7777931B2 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Method for manufacturing retardation film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023011320A JP2023011320A (en) | 2023-01-24 |
| JP7777931B2 true JP7777931B2 (en) | 2025-12-01 |
Family
ID=85120144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021115119A Active JP7777931B2 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Method for manufacturing retardation film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7777931B2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001091743A (en) | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Phase difference plate and circularly polarizing plate |
| JP2006058540A (en) | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Jsr Corp | Optical film, polarizing plate and liquid crystal display |
| WO2011081101A1 (en) | 2009-12-28 | 2011-07-07 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Phase difference film, organic el display device and liquid crystal display using the same |
| JP2011227429A (en) | 2009-06-19 | 2011-11-10 | Nitto Denko Corp | Manufacturing method for optical film, optical film and image display device |
| JP2017146523A (en) | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 富士フイルム株式会社 | Optical film, polarizing plate, liquid crystal display device, and method of manufacturing optical film |
| JP2018010176A (en) | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 三菱ケミカル株式会社 | Retardation film and method for producing retardation film |
| JP2020151960A (en) | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 日東電工株式会社 | Method for manufacturing stretched film |
-
2021
- 2021-07-12 JP JP2021115119A patent/JP7777931B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001091743A (en) | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Phase difference plate and circularly polarizing plate |
| JP2006058540A (en) | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Jsr Corp | Optical film, polarizing plate and liquid crystal display |
| JP2011227429A (en) | 2009-06-19 | 2011-11-10 | Nitto Denko Corp | Manufacturing method for optical film, optical film and image display device |
| WO2011081101A1 (en) | 2009-12-28 | 2011-07-07 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Phase difference film, organic el display device and liquid crystal display using the same |
| JP2017146523A (en) | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 富士フイルム株式会社 | Optical film, polarizing plate, liquid crystal display device, and method of manufacturing optical film |
| JP2018010176A (en) | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 三菱ケミカル株式会社 | Retardation film and method for producing retardation film |
| JP2020151960A (en) | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 日東電工株式会社 | Method for manufacturing stretched film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023011320A (en) | 2023-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI715691B (en) | Circular polarizing plate and flexible image display device using the same | |
| CN105487141B (en) | Polarizing plate and organic EL panel | |
| JP6681934B2 (en) | Polarizing plate and organic EL panel | |
| CN107407757A (en) | Polarization plates and image display with phase separation layer | |
| CN106461839A (en) | Circular polarizer for organic el display device, and organic EL display device | |
| CN105824069A (en) | Polarizing plate laminated with retardation layer and image display device | |
| JP2019066882A (en) | Polarizing plate with optical compensation layer and organic EL panel using the same | |
| TWI844562B (en) | Polarizing plate with phase difference layer and image display device using the polarizing plate with phase difference layer | |
| JP2020115226A (en) | Polarizing plate with retardation layer and image display device using the same | |
| CN100460950C (en) | Manufacturing method of birefringent film and application of the birefringent film | |
| JP2017161606A (en) | Polarizing plate with optical compensation layer and organic EL panel using the same | |
| JP7777931B2 (en) | Method for manufacturing retardation film | |
| CN111045130B (en) | Polarizing plate with retardation layer and image display device using the same | |
| TWI816868B (en) | Polarizing plate with retardation layer and image display device using the polarizing plate with retardation layer | |
| CN114578470A (en) | Polarizing plate with optical compensation layer and organic EL panel using the same | |
| JP2005004096A (en) | Retardation compensation film, composite polarizing plate, polarizing plate, liquid crystal display device and method for producing retardation compensation film | |
| JP2018109778A (en) | Polarizing plate with optical compensation layers, and organic el panel having the same | |
| WO2022163416A1 (en) | Optical film, production method therefor, and polarizing film | |
| JP2023091456A (en) | Manufacturing method of retardation film | |
| JP7691295B2 (en) | Method for manufacturing retardation film | |
| JP2023091457A (en) | Retardation film, polarizing plate and image display device | |
| JP2025178357A (en) | Phase difference film, polarizing plate and image display device | |
| CN111045137B (en) | Polarizing plate with retardation layer and image display device using same | |
| JP4325317B2 (en) | Optical laminate, optical element, liquid crystal display device, and method for producing optical laminate | |
| TWI827659B (en) | Polarizing plate with retardation layer and image display device using the polarizing plate with retardation layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240419 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20241120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241224 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250520 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250714 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251104 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7777931 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |