JP2000162419A - 位相差フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示用途等のフィルムにおいて重要な特
性である光学特性、耐熱性に優れた一軸延伸ポリエステ
ルフィルムからなる位相差フィルムを提供する。 【解決手段】 透明プラスチックフィルムからなる位相
差フィルムであって、該位相差フィルムが、下記の数式
１で表されるリターデーション（Ｒｅ）値を有し、且つ
配向主軸の最大歪みが１０度以下であり、１５０℃にお
ける熱収縮率が１％以下の一軸延伸ポリエステルフィル
ムであることを特徴とする位相差フィルム。 （数１） λ×（ｎ−０．３）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．３）／
４ ここで、λは略波長、ｎは正の整数

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示用途等の
フィルムにおいて重要な特性である光学特性、耐熱性に
優れた一軸延伸ポリエステルフィルム製の位相差フィル
ムに関し、特に１／４波長板、１／２波長板等として有
効な位相差フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置には偏光板の保護フ
ィルム、位相差板、拡散板等に種々のフィルムが使用さ
れている。近年、液晶表示装置において低価格化が求め
られるようになり、それに伴い、構成部材の低価格化が
求められている。

【０００３】また、位相差板としては、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエス
テル等が提案されているが、実際には、ポリカーボネー
トの流延法により製膜したフィルムを特定の位相差にな
るように延伸した物が広く用いられている。

【０００４】従来、ポリエステルは、ポリカーボネート
等に比較し、樹脂コストは安いものの、光弾性係数が大
きいため、延伸フィルムを製造する工程において複屈折
をコントロールするのが難しく、また、発生する幅方向
における主軸の歪みのため、液晶表示画面の明るさや色
の均一性が不良になる問題があった。

【０００５】また、樹脂本来の耐熱性もポリカーボネー
ト等と比較すると低いため、液晶表示装置を製造する工
程、あるいは光源等の発熱にフィルムがさらされたとき
に、熱による収縮により平面性の不良、複屈折の変化等
の問題が生じやすい。そこで、熱収縮の発生を抑制する
ためにフィルムを幅方向に延伸した後に熱固定処理を行
うと、ボーイングと呼ばれる配向主軸の著しい歪みが発
生するため、液晶表示用途に使用するには問題があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決し、液晶表示用途等のフィルムにおいて重要な特
性である光学特性、耐熱性に優れた一軸延伸ポリエステ
ルフィルムからなる位相差フィルムを提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、一軸異方性ポリエ
ステルフィルムを特定のリターデーション（Ｒｅ）値、
配向主軸の歪み値、および熱収縮率にすることで、目的
の位相差フィルムが得られることを見出し、本発明に至
った。

【０００８】即ち、本発明は、透明プラスチックフィル
ムからなる位相差フィルムであって、該位相差フィルム
が、下記の数式１で表されるリターデーション（Ｒｅ）
値を有し、且つ配向主軸の最大歪みが１０度以下であ
り、１５０℃における熱収縮率が１％以下の一軸延伸ポ
リエステルフィルムであることを特徴とする位相差フィ
ルムである。数式１でλは略波長、ｎは正の整数を意味
する。 （数１） λ×（ｎ−０．３）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．３）／
４

【０００９】また、前記位相差フィルムが、ヘイズが１
％以下であり、また、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）又はこれを主体とするポリエステルで構成されて
おり、また、フィルムの幅方向に延伸したことを特徴と
する位相差フィルムに関する。

【００１０】本発明における位相差フィルムは、次の方
法によって製造することができる。但し、この方法に限
定されるものではない。

【００１１】本発明の一軸異方性ポリエステルフィルム
に用いられるポリエステルとしては、特に限定されるも
のではなく任意であるが、その繰り返し単位の８０モル
％以上がエチレンテレフタレートまたはエチレン−２，
６ナフタレートである場合に本発明の効果が最も顕著と
なるので好ましい。

【００１２】他の共重合成分としては、イソフタル酸、
ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、４，４´−ジカルボ
キシジフェニール、４，４´−ジカルボキシベンゾフェ
ノン、ビス( ４−カルボキシフェニル) エタン、アジピ
ン酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル
酸、１，４−ジカルボキシシクロヘキサン等のジカルボ
ン酸成分、例えばプロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、
シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡのエチレン
オキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の
ジオール成分が挙げられる。これらのジカルボン酸成分
やグリコール成分は、必要により２種類以上を組み合わ
せて使用することが出来る。また上記カルボン酸成分や
グリコール成分と共に、ｐ−オキシ安息香酸等のオキシ
カルボン酸を併用することも可能である。この他共重合
成分としては、少量のアミド結合、ウレタン結合、エー
テル結合、カーボネート結合等を含有する化合物を含ん
でいても良い。

【００１３】該ポリエステルの製造法としては、芳香族
ジカルボン酸とグリコールを直接反応させる、いわゆる
直接重合法、芳香族ジカルボン酸のジメチルエステルと
グリコールとをエステル交換反応させるいわゆるエステ
ル交換反応法等の任意の製造法を適用することが出来
る。

【００１４】本発明の一軸延伸ポリエステルフィルムの
製造方法は任意であり、特に限定されるものではない
が、上記ポリエステルを溶融し、シート状に押出し成形
された無配向ポリエステルをガラス転移温度以上の温度
においてテンターで横延伸後、熱固定処理を施す方法が
挙げられる。延伸温度は８０〜１３０℃、好ましくは９
０〜１２０℃であり、延伸倍率は２．５〜６．０倍、好
ましくは３．０〜５．５倍である。延伸倍率が低くなる
とフィルムの透明性が不良となるため好ましくない。

【００１５】横延伸後熱固定処理を行う前に、フィルム
を長手方向に弛緩処理することが配向主軸の最大歪みを
低減するために重要である。弛緩処理する温度は９０〜
２００℃、好ましくは１２０〜１８０℃である。弛緩量
は横延伸条件によって異なり、弛緩処理後のフィルムを
１５０℃における熱収縮率が２％以下になるように弛緩
量および温度を設定することが好ましい。

【００１６】熱固定処理温度は１８０〜２５０℃、好ま
しくは２００〜２４５℃である。熱固定処理において、
先ず定長で熱固定処理を行い、更に幅方向の弛緩処理を
１〜１０％、好ましくは２〜５％することによって配向
主軸の最大歪みを低減し、耐熱性に優れた一軸延伸ポリ
エステルフィルムが得られる。

【００１７】本発明の一軸異方性ポリエステルフィルム
のリターデーション（Ｒｅ）値は、下記の数式１の範囲
内にすることが必要である。数式１でλは略波長、ｎは
正の整数を意味する。リターデーション（Ｒｅ）値がこ
の範囲からはずれた場合には、偏光の変換効率が本発明
の目的と合致せず、好ましくない。ここで、リターデー
ション（Ｒｅ）値とは、フィルム上の直交する二軸の屈
折率の異方性（△N=｜Nx−Ny｜）とフィルム厚d （ｎ
ｍ）との積（△N ×d ）である。また、略波長としては
適宜に決定されるが、可視光域では波長５５０ｎｍの光
とするのが適当である。 （数１） λ×（ｎ−０．３）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．３）／
４

【００１８】本発明の一軸異方性ポリエステルフィルム
の配向主軸の最大歪みは、１０度以下である必要があ
る。好ましくは８度以下、更に好ましくは５度以下であ
る。配向主軸の最大歪みが１０度より大きいと、液晶表
示画面全体のコントラストの均一性が不良となるため好
ましくない。

【００１９】また本発明の一軸延伸ポリエステルフィル
ムの１５０℃における熱収縮率は、１％以下、好ましく
は０．８％以下、更に好ましくは０．５％以下である。
熱収縮率が１％より大きいと、液晶表示装置の製造工程
中や光源等の発熱で加熱された時に、熱収縮による平面
性の乱れ、複屈折の変化を生じるため好ましくない。

【００２０】更に、本発明の一軸延伸ポリエステルフィ
ルムのヘイズは、１％以下である必要がある。好ましく
は０．８％以下、更に好ましくは０．５％以下である。
ヘイズが１％より大きいと、一軸異方性ポリエステルフ
ィルムを光が透過する際にロスが生じ光の利用効率が低
下するため、液晶表示装置のような省電力が要求される
部材としては好ましくない。

【００２１】本発明の一軸延伸ポリエステルフィルムの
厚さは特に限定されないが、用途や作業性を考慮する
と、３０〜５００μｍに設定するのが適当である。３０
μｍよりも薄い場合には、機械的強度が充分ではなくな
る。また５００μｍを越える厚さの場合には、薄いとい
うプラスチックフィルムの利点がなくなる。一軸延伸ポ
リエステルフィルムとしては、単層のみならず、複層で
あってもよい。

【００２２】本発明の一軸延伸ポリエステルフィルム
は、公知の添加剤を必要に応じて含有させることができ
る。例えば、滑剤、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸
化防止剤、帯電防止剤、耐光剤、耐衝撃性改良剤などを
含有させてもよい。ただし、光学用途においては透明性
が必要とされるため、添加剤の添加量は最小限にとどめ
ておくことが好ましい。

【００２３】

【実施例】次に実施例をあげて本説明をさらに説明す
る。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない限り以下の
実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施
例、比較例における物性の評価方法は以下の通りであ
る。

【００２４】＜配向主軸の最大歪み＞フィルム形状がロ
ール上の場合は長手方向に１０００ｍｍ、幅方向には全
幅を切り出し、シート状サンプルの場合は試料形状に内
接する面積最大の長方形を描き、該長方形の頂点と２辺
を共有する１００ｍｍ四方の正方形を４つの頂点から切
り出し、配向主軸をマイクロ波によって求め、最初に測
定した点の分子配向角を０度としたときに他の三点の配
向角が最も差の大きいものから最大値を求めた。マイク
ロ波による主軸の配向角を測定するために、神崎製紙(
株) 製の分子配向計（ＭＯＡ−２００１Ａ）を用いた。

【００２５】＜１５０℃での熱収縮率＞一辺１００ｍｍ
の正方形に切った一軸延伸フィルムの対角線の交点を中
心に直径５０ｍｍの円を描き、１５０℃に加熱した熱風
乾燥機中に無荷重の状態で３０分放置した後取り出し、
デジタイザーによって寸法変化を読み取り、対角線の交
点をとおる収縮の最大位置の長さ（Ｂ）から下記の数式
２により求めた。 （数２） １５０℃での熱収縮率（％）＝（５０−Ｂ）／５０×１
００

【００２６】＜ヘイズ＞日本電色工業株式会社製濁度計
（ＮＤＨ−３００）を用い、５個所のサンプルをとり、
その平均値を求めた。

【００２７】＜光線透過量の均一性＞二枚の偏光板を直
行方向に配置し、二枚の偏光板の間に一軸延伸ポリエス
テルフィルムを一方の偏光板の主軸と方向をあわせ設置
し、二枚の偏光板の下部から蛍光燈を光源とし、反対方
向から目視で光の透過状況を観察した。

【００２８】実施例１ ポリエチレンテレフタレートを水冷却した回転急冷ドラ
ム上にフィルム形成ダイを通して押出し、未延伸フィル
ムを作製した。この未延伸フィルムを幅方向に９０℃で
３．７倍延伸した。その後、１２０℃で１０秒間アニー
ル処理を行った。テンターを出た後、フィルムの両端部
を端から２０ｍｍの位置でトリミングし熱収縮量の小さ
い部位を切除した。続いて、セラミックロールによりフ
ィルムを１００℃に加熱し、更に表面温度が７００℃の
赤外線ヒーターを４本用い加熱しながら縦方向に３％弛
緩処理を行った。続いてセラミックロールでフィルムを
１６０℃に加熱しながら２％弛緩処理を行った。その
後、フィルムの両端部をクリップで把持し２３５℃で熱
固定処理を施し、更に１８０℃から１２０℃に冷却しな
がら幅方向に３％弛緩処理を行った。このようにして厚
み５５μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを得た。

【００２９】この一軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フィルムのリターデーション（Ｒｅ）値は5650ｎｍ、全
光線透過率は９０％、配向主軸の最大歪みは５度、１５
０℃における熱収縮率は０．５％、ヘイズは０．１％で
あった。また、光線透過量の均一性についても、全体に
光の透過量の差は小さく良好であった。

【００３０】実施例２ 上記実施例において、厚み５５μｍの一軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルムのかわりに、厚み１１０μ
ｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用
いた以外は、実施例１と同様に実施した。得られた一軸
延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのリターデー
ション（Ｒｅ）値は11300 ｎｍ、配向主軸の最大歪みは
７度、１５０℃における熱収縮率は０．７％、ヘイズは
０．１％、全光線透過率は９０％であった。また、光線
透過量の均一性についても、全体に光の透過量の差は小
さく良好であった。

【００３１】実施例３ 上記実施例において、一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムのかわりに、厚み５６μｍの一軸延伸ポリ
エチレン−２，６−ナフタレートフィルムを用いた以外
は、実施例１と同様に実施した。得られた一軸延伸ポリ
エチレン−２，６−ナフタレートフィルムのリターデー
ション（Ｒｅ）値は5600ｎｍ、配向主軸の最大歪みは５
度、１５０℃における熱収縮率は０．５％、ヘイズは
０．１％であった。全光線透過率は８９％であった。ま
た、光線透過量の均一性についても、全体に光の透過量
の差は小さく良好であった。

【００３２】比較例１ 上記実施例１において、厚み５５μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルムのかわりに、厚み１１５
μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを
用いた以外は、実施例１と同様に実施した。得られた一
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのリターデ
ーション値は 11220ｎｍ、配向主軸の最大歪みは７度、
１５０℃における熱収縮率は０．５％、ヘイズは０．１
％、全光線透過率は９０％であった。また、光線透過量
の均一性については、全体に光の透過量の差は小さく良
好であった。本比較例１は、リターデーション（Ｒｅ）
値が式１に記載した範囲（λ＝５５０ｎｍ、ｎ＝８１で
11097〜11178 ｎｍ、λ＝５５０ｎｍ、ｎ＝８２で 112
34〜11316 ｎｍ）から外れているため、偏光の変換につ
いては不十分であった。

【００３３】比較例２ ポリエチレンテレフタレートを水冷却した回転急冷ドラ
ム上にフィルム形成ダイを通して押出し、未延伸フィル
ムを作製した。この未延伸フィルムを幅方向に９０℃で
３．７倍延伸した。さらに、２５０℃で熱固定し、続い
て幅方向に２００℃で４％リラックスして厚み５５μｍ
の一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得
た。この一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム
を用いた以外は実施例１と同様に実施した。得られた一
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのリターデ
ーション値は5630ｎｍ、配向主軸の最大歪みは１２度、
１５０℃における熱収縮率は０．５％、ヘイズは０．１
％、全光線透過率は９０％であった。本比較例２は配向
主軸の最大歪みが請求項１に記載の範囲から外れてお
り、光線透過量の均一性について、多少、光の透過量が
多い場所が有り不良であった。

【００３４】比較例３ 上記実施例において、テンターにおける熱固定温度を１
７０℃で行った以外は実施例１と同様に実施した。得ら
れた厚み５５μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルムのリターデーション値は5630ｎｍ、配向主軸
の最大歪みは５度、１５０℃における熱収縮率は３．３
％、ヘイズは０．１％、全光線透過率は９０％であっ
た。本比較例３は１５０℃における熱収縮率が請求項１
に記載の範囲から外れている。そのため、液晶表示装置
の製造工程中や光源等の発熱で加熱された際に、平面性
の乱れや複屈折率の変化等の耐熱性に劣り、液晶表示装
置としては性能的に劣る物であった。

【００３５】比較例４ 上記実施例において、テンターにおける横延伸倍率を
２．０倍とした以外は実施例１と同様に実施した。得ら
れた厚み１１０μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムのリターデーション値は5620ｎｍ、配向主
軸の最大歪みは８度、１５０℃における熱収縮率は０．
３％、ヘイズは１９％、全光線透過率は９０％であっ
た。本比較例４はヘイズが請求項２の範囲から外れてお
り、フィルムの透明性が不良であった。そのため、該フ
ィルムを光が透過する際にロスが生じ光の利用効率が低
下するため、液晶表示装置のように省電力が要求される
部材としては好ましくない。

【００３６】

【発明の効果】本発明の位相差フィルムは、液晶表示用
途等のフィルムにおいて重要な特性である光学特性、耐
熱性に優れており、特に１／４波長板、１／２波長板等
として有効である。また、安価なポリエステルフィルム
を用いているため、液晶表示装置等に用いた場合に、低
コスト化が期待できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA06 BA07 BA25 BB44 BC03 BC22 2H091 FA11X FA11Z FB02 FC08 KA02 4F210 AA24 AA26 AE01 AG01 QC01 QC03 QG01 QG18

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明プラスチックフィルムからなる位相
   差フィルムであって、該位相差フィルムが、下記の数式
   １で表されるリターデーション（Ｒｅ）値を有し、且つ
   配向主軸の最大歪みが１０度以下であり、１５０℃にお
   ける熱収縮率が１％以下の一軸延伸ポリエステルフィル
   ムであることを特徴とする位相差フィルム。 （数１） λ×（ｎ−０．３）／４≦Ｒｅ≦λ×（ｎ＋０．３）／
   ４ ここで、λは略波長、ｎは正の整数
2. 【請求項２】 前記位相差フィルムが、ヘイズが１％以
   下である一軸延伸ポリエステルフィルムで構成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の位相差フィルム。
3. 【請求項３】 前記位相差フィルムが、ポリエチレンテ
   レフタレート（ＰＥＴ）又はこれを主体とするポリエス
   テルで構成されていることを特徴とする請求項１〜２の
   いずれかに記載の位相差フィルム。
4. 【請求項４】 前記位相差フィルムが、フィルムの幅方
   向に延伸した一軸延伸ポリエステルフィルムであること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の位相差フ
   ィルム。