JP4292912B2 - 光学用フィルム - Google Patents

Description

本発明は、偏光板保護フィルムなどの光学用フィルムに関し、さらに詳しくは従来よりも表面欠陥が少なく、面状の優れた光学用フィルムに関する。

液晶表示装置のように偏光を取り扱う装置に用いる熱可塑性樹脂からなるフィルムには、光学的に透明であり、かつ複屈折が小さい他に光学的な均質性が求められる。このため、高度に延伸したポリビニルアルコールからなる偏光子を保護するための偏光子保護フィルムや、ガラス基板を樹脂フィルムに代えたプラスチック液晶表示装置用のフィルム基板の場合、１）複屈折と厚みの積で表される位相差が小さいこと、２）外部の応力などによりフィルムの位相差が変化しにくいことが、３）平面方向および厚み方向の面内でこれらの位相差のむらが小さいこと、４）フィルム表面の凹凸による、いわゆるレンズ効果による画像のゆがみ現象が生じにくいこと、が要求される。すなわち、位相差が大きかったり、外部の応力などにより位相差が変化したり、面内における位相差の変化が大きかったり、フィルム表面の凹凸によるレンズ効果があると、液晶表示装置の画質品位を著しく低下させる。すなわち、色が部分的に薄くなるなどの色とび現象や、画像が歪むなどの弊害が出る。

そこで、液晶表示装置に用いられる熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムとしては、非晶性の熱可塑性樹脂が好適な材料であって、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等のエンジニアリングプラスチックスや、トリアセチルセルロース等のセルロース類のプラスチックからなるフィルムが知られている。これらプラスチックフィルムを製造する場合、プラスチックの溶融流動、溶剤乾燥収縮、熱収縮や搬送応力等により成形中のフィルムには各種応力が発生する。そのため、得られるフィルムにはこれらの応力により誘起される分子配向に起因する複屈折により位相差が残存しやすい。そのため必要に応じ熱アニール等のフィルムに対する特別な処理を施し残存する位相差を低減させなければならず製造工程が煩雑になるなどの問題がある。また、残存する位相差を低減させたフィルムを用いた場合でも、そのあとのフィルムの加工時に生じる応力や変形により新たな位相差を生じる。更に、プラスチックフィルムが偏光保護フィルムとして用いられる場合、偏光子の収縮応力により該フィルムに好ましくない位相差が生じ、偏光フィルムの偏光性能に悪影響を及ぼすことが知られている。

これらの問題を解決するため、より分極の小さい、すなわち、分子の配向による位相差が発現しにくいプラスチックフィルムを得ることが試みられている。例えば、環状オレフィン系フィルムや、マレイミド成分を有するオレフィン系フィルムが提案されている。

また、光学フィルム用途では光学的均質性のため、フィルムの厚さの均一性が特に高度に要求される。このため、従来からこれらの用途に用いられるフィルムは、厚さの均一性に優れる溶液流延法で製造されてきた。しかし、近年、溶液流延法は溶剤による環境の汚染や生産性の低さが指摘され、溶液流延法から溶融押出法に転換されつつある。しかし、これまで、溶融押出法で成膜されたフィルムは厚さむらが大きく、ダイラインが生じやすいなどの欠点もあるため、厚みの均一性や光学特性を厳しく要請される偏光子保護フィルムや位相差フィルムなどの光学用途のフィルム製造法として、溶融押出法はほとんど実用化されていない。

ところで、ダイラインは、ダイスから押出される溶融樹脂がダイスの壁面に付着したその付着跡が線状痕となって現れるダイラインと、ダイスのリップ口に付着した樹脂跡を通過したダイラインなどがあり、これらのダイラインの凹凸は約０．１〜０．５μｍ程度でその幅は約５０〜５００μｍ程度の山と谷からなっている。光学フィルムにおいては、このダイラインが光信号エラーの原因あるいはディスプレイにダイライン模様が映るなどの悪影響を与えるため、フィルムの押出成形時に溶融樹脂の温度の調整や溶融粘度の選定、冷却ロールとダイスのエアーギャップ、溶融樹脂フィルムが冷却ロールに接した溶融樹脂フィルムに電圧を付与するなどの試みがなされている。また、ダイスのリップ部に研磨処理やクロム鍍金などの鍍金処理を施したりしている。しかしながら、これらの方法では、ダイラインを防止するには十分ではなく、徐々にダイラインが増加してしまい、生産面や製品の安定性など種々の問題が生じている。そこで、ダイラインを小さくするために種々の検討が行われている。

例えば、特許文献１には、環状オレフィン系熱可塑性樹脂よりなり、少なくとも一面に表面粗さが０．０１μｍ以下の平滑面が形成され、厚みが０．０５〜３ｍｍで、残留位相差が２０ｎｍ以下であることを特徴とする透明樹脂シートが記載されている。また、このシートを製造する方法として、押出機に取り付けられたＴダイから溶融状態の環状オレフィン系熱可塑性樹脂を、金属製の冷却用ロールと金属製の冷却用ベルトによって挟圧することにより、当該環状オレフィン系熱可塑性樹脂を当該冷却用ロール又は冷却用ベルトに圧着させ、その後、前記環状オレフィン系熱可塑性樹脂のガラス転移温度以下の温度で当該環状オレフィン系熱可塑性樹脂を前記冷却ロール又は前記冷却用ベルトから剥離することが記載されている。

また、特許文献２には、Ｔダイから溶融状態で押し出された膜状の熱可塑性樹脂を、金属ロールと、圧力制御された複数のロールで弛まないように張力をかけた無端金属ベルトとの間で円弧状に挟圧しながら冷却固化してフィルム状に成形する光学フィルムの製造方法であって、金属ロールに隣接して剥離ロールを配置すると共に、金属ロールと剥離ロールとの間隙を（成形フィルムの厚み）〜（成形フィルムの厚み＋５ｍｍ）の範囲に調整し、金属ロールと無端ベルトとの間で冷却固化したフィルムを剥離ロールを介して金属ロールから剥離することを特徴とする光学フィルムの製造方法が記載されている。この発明によれば、厚みむら、ダイライン、ギヤマークのない光学品質に優れるフィルムが得られると記載されている。

当出願人も、特許文献３において、環状オレフィン樹脂を溶融し、溶融状態の環状オレフィン樹脂を剥離強度７５Ｎ以下のリップ部を有するダイを通して押出し、環状オレフィン樹脂を成形することを特徴とする環状オレフィン樹脂製押出成形物（シート又はフィルム形状）の製造方法を提案している。これによれば、極めて優れた表面平滑性を有するため、光学用途において好適に用いることができると記載されている。
しかしながら、これらの公報に記載された方法により得られた光学用フィルムを、例えば偏光板保護フィルムに用いると、ダイラインによるスジが光の明もしくは暗として目視にて確認できるという問題がある。特に輝度の高い光源を使用する液晶表示ユニットではこのスジが顕著に確認されるため、さらなる改善が求められている。

特開２０００−２１９７５２号公報 特開平１０−１６０３４号公報 特開２０００−２８０３１５号公報

本発明の目的は、従来のものより表面欠陥が少なく、さらには複屈折の小さい光学用フィルムを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、上記記載の方法で得られた光学用フィルムは、長手方向に形成されるダイラインの高さは小さくなっているが、ダイラインの深さは小さくなっていないこと、及びダイラインの幅が狭いことがわかった。そこで、さらに鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂フィルムを溶融押出する際し、特定のダイスを用いることにより、ダイラインの高さだけでなく、ダイラインの深さも小さくでき、さらにその幅を広くできることがわかった。そこで、この知見に基づいてさらに研究を進め、本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば、
（１）溶融押出法により得られる非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、前記光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内で、並びにその幅が５００μｍ以上であることを特徴とする光学用フィルム、
（２）フィルム全面における面内の位相差が１０ｎｍ以内である前記（１）記載の光学用フィルム、
（３）前記熱可塑性樹脂が脂環式構造を有する重合体樹脂である前記（１）又は（２）記載の光学用フィルム。
（４）前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の光学用フィルムからなる偏光板保護フィルム、
及び
（５）前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の光学用フィルムを延伸してなる位相差フィルム、
がそれぞれ提供される。

かくして、本発明によれば、
（１）溶融押出法により得られる揮発性成分量が０．１重量％以下の非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、前記溶融押出法において前記非晶性の熱可塑性樹脂をダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の前記非晶性の熱可塑性樹脂を少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程までを５０ｋＰａ以下の気圧下で行う工程により形成され、前記光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内であり、並びにその幅が最小でも５００μｍであることを特徴とする光学用フィルム、
（２）溶融押出法により得られる揮発性成分量が０．１重量％以下の非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、前記溶融押出法においてアミンの硝酸塩、カルボン酸塩、または炭酸塩を防錆剤として使用したダイスリップを用いて形成され、前記光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内であり、並びにその幅が最小でも５００μｍであることを特徴とする光学用フィルム、
（３）フィルム全面における面内の位相差Ｒｅが１０ｎｍ以内である前記（１）又は（２）記載の光学用フィルム、
（４）前記熱可塑性樹脂が脂環式構造を有する重合体樹脂である前記（１）又は（２）記載の光学用フィルム、
（５）前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の光学用フィルムからなる偏光板保護フィルム、
（６）前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の光学用フィルムを延伸してなる位相差フィルム、
（７）溶融押出法により得られる揮発性成分量が０．１重量％以下の非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、前記光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内であり、並びにその幅が最小でも５００μｍである前記光学フィルムの製造方法において、前記非晶性の熱可塑性樹脂をダイスからシート状に押出す工程が、アミンの硝酸塩、カルボン酸塩、または炭酸塩を防錆剤として使用したダイスリップを用いて行われることを特徴とする光学用フィルムの製造方法、
（８）前記非晶性の熱可塑性樹脂をダイスからシート状に押出す工程の前に、さらにダイスリップの防錆剤を溶剤を用いてふき取る工程を含む、前記（７）記載の光学用フィルムの製造方法、
がそれぞれ提供される。

本発明の光学用フィルムは、非晶性の熱可塑性樹脂からなる。
本発明に使用する非晶性の熱可塑性樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル系樹脂やポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、脂環式構造を有する重合体樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂などが挙げられる。中でも、脂環式構造を有する重合体樹脂が好ましい。脂環式構造を有する重合体樹脂を使用すると、流動性が高く、製膜時の膜厚のレベリング性が良好で、厚み精度のよいフィルムが得られる。
本発明の光学用フィルムに使用される脂環式構造含有重合体樹脂は、主鎖及び／又は側鎖に脂環式構造を有するものであり、機械強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。

重合体の脂環式構造としては、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。本発明に使用される脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を含有してなる繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、もっとも好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する重合体樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあるとフィルムの透明性および耐熱性の観点から好ましい。

脂環式構造を有する重合体樹脂は、具体的には、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体がより好ましい。
ノルボルネン系重合体としては、具体的にはノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体水素添加物が最も好ましい。
上記の脂環式構造を有する重合体樹脂は、例えば特開２００２−３２１３０２号報などに開示されている公知の重合体から選択される。

本発明の光学用フィルムに好適に用いるノルボルネン系重合体の中でも、繰り返し単位として、Ｘ：ビシクロ［３．３．０］オクタン−２，４−ジイル−エチレン構造と、Ｙ：トリシクロ［４．３．０．１^２，５］デカン−７，９−ジイル−エチレン構造とを有し、これらの繰り返し単位の含有量が、熱可塑性ノルボルネン系樹脂の繰り返し単位全体に対して９０重量％以上であり、かつ、Ｘの含有割合とＹの含有割合との比が、Ｘ：Ｙの重量比で１００：０〜４０：６０であるものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れる光学用フィルムを得ることができる。

ポリマーとしてＸの構造を繰り返し単位として有するモノマーとしては、ノルボルネン環に五員環が結合した構造を有するノルボルネン系単量体が挙げられ、より具体的には、トリシクロ[４．３．０．１^２，５]デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）及びその誘導体（環に置換基を有するもの）、７，８−ベンゾトリシクロ[４．３．０．１^０，５]デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、及びその誘導体が挙げられる。
また、ポリマーとしてＹの構造を繰り返し単位として有するモノマーとしては、テトラシクロ[４．４．０．１^２，５．１^７，１０]デカ−３，７−ジエン（慣用名：テトラシクロドデセン）及びその誘導体（環に置換基を有するもの）が挙げられる。
ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン系単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

このようなノルボルネン系重合体を得る手段としては、具体的にはａ）ポリマーとして前記Ｘの構造を繰り返し単位を有するモノマーと、ポリマーとして前記Ｙの構造を繰り返し単位を有するモノマーとの共重合比でコントロールして重合し、必要に応じてポリマー中の不飽和結合を水素添加する方法や、ｂ）前記Ｘの構造を繰り返し単位を有するポリマーと、前記Ｙの構造を繰り返し単位を有するポリマーとのブレンド比でコントロールする方法が挙げられる。

本発明に使用する非晶性の熱可塑性樹脂の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」と略す。）で測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜８０，０００、より好ましくは２０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性とが高度にバランスされ好適である。

本発明に用いる非晶性の熱可塑性樹脂の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１．０〜１０．０、好ましくは１．０〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。

本発明の光学用フィルムは、非晶性の熱可塑性樹脂からなるものであるが、他の配合剤を含んでいてもよい。配合剤としては、格別限定はないが、無機微粒子；酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤等の安定剤；滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤；染料や顔料等の着色剤；帯電防止剤等が挙げられる。これらの配合剤は、単独で、あるいは２種以上を組み合せて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤を配合することにより、透明性、低吸水性等を低下させることなく、フィルム成形時の酸化劣化等によるフィルムの着色や強度低下を防止できる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、非晶性の熱可塑性樹脂１００重量部に対して通常０．００１〜５重量部、好ましくは０．０１〜１重量部である。

無機微粒子としては、０．７〜２．５μｍの平均粒子径と、１．４５〜１．５５の屈折率を有するものが好ましい。具体的には、クレー、タルク、シリカ、ゼオライト、ハイドロタルサイトが挙げられ、中でもシリカ、ゼオライト及びハイドロタルサイトが好ましい。
無機微粒子の添加量は特に制限されないが、非晶性の熱可塑性樹脂１００重量部に対して、通常０．００１〜１０重量部、好ましくは０．００５〜５重量部である。

滑剤としては、炭化水素系滑剤；脂肪酸系滑剤；高級アルコール系滑剤；脂肪酸アマイド系滑剤；脂肪酸エステル系滑剤；金属石鹸系滑剤；が挙げられる。中でも、炭化水素系滑剤、脂肪酸アマイド系滑剤及び脂肪酸エステル系滑剤が好ましい。さらに、この中でも融点が８０℃〜１５０℃、及び酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｍｇ以下のものが特に好ましい。融点が８０℃〜１５０℃をはずれ、さらに酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｍｇよりも大きくなるとヘイズ値が大きくなる恐れがある。

本発明の光学用フィルムは、長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内で、並びにその幅が５００μｍ以上、好ましくは長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも３０ｎｍ以内で、並びにその幅が１０００μｍ以上である。
前記ダイラインの深さ及び高さ、並びにその幅が上記範囲であることにより、高輝度のバックライトユニットを有する液晶表示ユニットに組み込む場合にも輝点がなく良好な表示状態とすることができる。
ここで長手方向とは、フィルムを押出す流れ方向のことをいう。
上記ダイラインの深さ及び高さ、並びにその幅は、三次元表面構造解析顕微鏡を用い、フィルム表面の凹凸のある面を下から上に一定速度で走査させて干渉縞を発生させて測定することができる。
ダイラインの深さや高さを測定するに際しては、隣り合う谷と山で、ベースが異なっている場合は、図１のようにベースライン２を引いて、谷４又は山３からそのベースライン２までの最短距離をダイラインの深さ５又は高さ６とする。

本発明においては、フィルム面内の位相差Ｒｅが１０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以下であることがより好ましくい。位相差が１０ｎｍ以下であることにより、液晶表示ユニットに組み込んだ場合の色むらを抑えることができる。特に大画面の液晶表示装置において色むらが顕著に目立つ傾向にあるが、このような大画面の表示装置にも好適である。
フィルム面内の位相差Ｒｅは、フィルム面内の主屈折率をＮｘ、Ｎｙとし、フィルムの厚さをｄとすると、Ｒｅ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄで求めることができる。
フィルム面内の位相差Ｒｅは、市販の自動複屈折計を用いて測定することができる。

本発明の光学用フィルムの厚さは、通常２０〜３００μｍ、好ましくは３０〜２００μｍである。
本発明において、フィルムの厚さ変動は、上記厚さの３％以内であることが好ましく、２．５％以内であることがさらに好ましい。フィルムの厚さ変動を上記範囲とすることにより本発明の光学用フィルムを液晶表示装置に組み込んだ場合の色むらを小さくすることができる。

本発明の光学用フィルムにおいて、フィルムの揮発性成分の含有量が、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下である。揮発成分の含有量が前記範囲にあることにより、使用環境による寸法変化が少なくすることができ、さらに液晶ディスプレイに使用した場合に長期間使用してもディスプレイの表示むらが発生しないなどの光学特性の安定性に優れる。
揮発性成分は、基材フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の比較的低沸点の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、脂環式構造含有重合体樹脂に微量含まれる分子量２００以下の物質の合計であり、ガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。

本発明の光学用フィルムは、溶融押出法により得られる。
溶融押出法としては、ダイスを用いる方法やインフレーション法などが挙げられるが、生産性や厚さ精度に優れる点でダイスを用いる方法が好ましい。
ダイスを用いる溶融押出法を用いる場合、非晶性の熱可塑性樹脂を、押出機によって溶融させて当該押出機に取り付けられたダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を、少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程を有する。
ダイスとしては、特に制限されず、例えば、Ｔダイやコートハンガーダイなどの公知のダイスが挙げられる。ダイスの材質としては、ＳＣＭ系の鋼鉄、ＳＵＳなどのステンレス材などが挙げられるが、これに限定されるものではない。

本発明において、光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内で、並びにその幅が５００μｍ以上となるようにするための手段としては、（１）ダイスリップ部の材質としてハードクロム、炭化クロム、窒化クロム、炭化チタン、炭窒化チタン、窒化チタン、超鋼、セラミック（タングステンカーバイド、酸化アルミ、酸化クロム）類、などを溶射もしくはメッキし、表面加工としてバフ、＃１０００番手以上の砥石を用いるラッピング、＃１０００番手以上のダイヤモンド砥石を用いる平面切削（切削方向は、樹脂の流れ方向に垂直な方向）、電解研磨、電解複合研磨などの加工を施したＴダイを用いる；（２）ダイスリップの防錆剤として、例えばアミンの硝酸塩、カルボン酸塩、炭酸塩などの揮発性のものを使用する。具体的には、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、ジシクロヘキシルアンモニウムカプリレート、シクロヘキシルアンモニウムカルバメート、シクロヘキシルアミンカーボネイト等が挙げられる；（４）ダイスリップに付着している防錆剤を溶剤を用いてふき取る；（５）ダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程までを、５０ｋＰａ以下の気圧下で行うこと；が挙げられる。

また、本発明の光学用フィルムの揮発性成分の含有量を少なくするための手段としては、（１）非晶性の熱可塑性樹脂自体の揮発性成分量を少なくする；（２）フィルムを成形する前に用いる非晶性の熱可塑性樹脂を予備乾燥する；などの手段が挙げられる。予備乾燥は、例えば原料をペレットなどの形態にして、熱風乾燥機などで行われる。乾燥温度は１００℃以上が好ましく、乾燥時間は２時間以上が好ましい。予備乾燥を行うことにより、フィルム中の揮発成分量を低減させる事ができ、さらに押し出す非晶性の熱可塑性樹脂の発泡を防ぐことができる。

本発明において、Ｔダイを用いる溶融押出法を採用する場合、Ｔダイを有する押出機における非晶性の熱可塑性樹脂の溶融温度は、前記樹脂のガラス転移温度よりも８０〜１８０℃高い温度にすることが好ましく、ガラス転移温度よりも１００〜１５０℃高い温度にすることがより好ましい。押出機での溶融温度が過度に低いと樹脂の流動性が不足するおそれがあり、逆に溶融温度が過度に高いと樹脂が劣化する可能性がある。

ダイスの開口部から押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を冷却ドラムに密着させる方法としては、特に制限されず、例えば、エアナイフ方式、バキュームボックス方式、静電密着方式などが挙げられる。
冷却ドラムの数は特に制限されないが、通常は２本以上である。また、冷却ドラムの配置方法としては、例えば、直線型、Ｚ型、Ｌ型などが挙げられるが特に制限されない。またダイスの開口部から押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂の冷却ドラムへの通し方も特に制限されない。

本発明においては、冷却ドラムの温度により、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂の冷却ドラムへの密着具合が変化する。冷却ドラムの温度を上げると密着はよくなるが、温度を上げすぎるとシート状の非晶性の熱可塑性樹脂が冷却ドラムから剥がれずに、ドラムに巻きつく不具合が発生する恐れがある。そのため、冷却ドラム温度は、好ましくはダイスから押し出す非晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇ（℃）とすると、（Ｔｇ＋３０）℃以下、さらに好ましくは（Ｔｇ−５）℃〜（Ｔｇ−４５）℃の範囲にする。そうすることにより滑りやキズなどの不具合を防止することができる。

本発明においては、非晶性の熱可塑性樹脂を押出機内で溶融して、当該押出機に取り付けられたダイスから押出す前に、溶融状態の非晶性の熱可塑性樹脂をギヤーポンプやフィルターを通すことが好ましい。ギヤーポンプを使用することにより、樹脂の押出量の均一性を向上させ、厚さむらを低減させることができる。また、フィルターを使用することにより、樹脂中の異物を除去し欠陥の無い外観に優れた光学用フィルムを得ることができる。

本発明の光学用フィルムは、液晶表示装置などの表示装置に用いられる部材、例えば、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、液晶基板、光拡散シート、プリズムシートなどにも用いることができる。中でも、偏光板保護フィルムや位相差フィルムに好適である。

本発明の光学用フィルムを偏光板保護フィルムとして用いる場合は、偏光板の片面又は両面に、適当な接着剤を介してこれを積層する。偏光板は、ポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素などをドープした後、延伸加工することにより得られる。接着層としては、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適当なポリマーをベースポリマーとする粘着剤などが用いられる。

本発明の位相差フィルムは、本発明の光学用フィルムを延伸処理して得られる。
延伸処理する方法としては、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンター延伸機を用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法；固定するクリップの間隔を開いての縦方向の延伸と同時に、ガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後、その両端部をクリップ把持してテンター延伸機を用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法；横又は縦方向に左右異なる速度の送り力若しくは引張り力又は引取り力を付加できるようにしたテンター延伸機を用いてフィルムの幅方向に対して任意の角度θの方向に連続的に斜め延伸する方法；などが挙げられる。

斜め延伸する方法により、フィルムの幅方向に対して角度θの遅相軸を有する長尺の延伸フィルムを得ることができる。すなわち、角度θを任意の値に設定することにより、面内の遅相軸方向の屈折率、面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率、及び厚み方向の屈折率を所望の値となるようにすることができ、所定の波長に対して１／２の位相差を与える１／２波長板、及び１／４の位相差を与える１／４波長板とすることができる。

斜め延伸する方法としては、その幅方向に対して角度１〜５０度の方向に連続的に延伸して、ポリマーの配向軸を所望の角度に傾斜させるものであれば特に制約されず、公知の方法を採用することができる。本発明に用いることができる斜め延伸の方法としては、例えば、特開昭５０−８３４８２号公報、特開平２−１１３９２０号公報、特開平３−１８２７０１号公報、特開２０００−９９１２号公報、特開２００２−８６５５４号公報、特開２００２−２２９４４号公報等に記載されたものが挙げられる。

延伸処理するときの温度は、前記非晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくは（Ｔｇ−３０℃）から（Ｔｇ＋６０℃）の間、より好ましくは（Ｔｇ−１０℃）から（Ｔｇ＋５０℃）の温度範囲である。また、延伸倍率は、通常１．０１〜３０倍、好ましくは１．０１〜１０倍、より好ましくは１．０１〜５倍である。

本発明の位相差フィルムとしては、所定の波長に対して１／２波長の位相差を与える１／２波長板、所定の波長に対して１／４波長の位相差を与える１／４波長板、ポジティブリターダ（素子面に垂直な方向に正の位相差を有する位相差素子）、ネガティブレターダー（素子面に垂直な方向に負の位相差を有する位相差素子）、などが挙げられる。
本発明の位相差フィルムの厚さは、通常３０〜２００μｍである。

本発明の位相差フィルムにおいては、複数枚の位相差フィルムを、各々の遅相軸が所定の角度で交差するように積層させてもよい。積層させる場合は、公知の積層方法を用いればよい。

本発明を、実施例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお部及び％は特に断りのない限り重量基準である。
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
（１）フィルムの厚さ（基準厚さ、厚さ変動）
フィルムを長さ方向に１００ｍｍ毎に切り出し、その切り出したフィルムについて、接触式ウェブ厚さ計（明産社製、ＲＣ−１０１）を用いて、フィルムの幅方向に０．４８ｍｍ毎に測定し、その測定値の算術平均値を基準厚さＴ（μｍ）とする。厚さ変動は、前記測定したフィルムの厚さの内最大値をＴ_ＭＡＸ（μｍ）、最小値をＴ_ＭＩＮ（μｍ）として以下の式から算出する。
厚さ変動（％）＝（Ｔ_ＭＡＸ−Ｔ_ＭＩＮ）／Ｔ×１００
（２）フィルムのダイラインの深さ及び高さ、並びにその幅
フィルムに光を照射して、透過光をスクリーンに映したときにスクリーン上に光の明若しくは暗の縞部分が見られる箇所（ダイライン）について、全幅に渡って観察する。このダイライン部分のフィルムを３ｃｍ角程度の大きさに切り取り、三次元表面構造解析顕微鏡（Ｚｙｇｏ社製）を用いて、フィルム両面の表面を観察する。フィルム上の凹凸を干渉縞を発生させて測定する。
（３）フィルム面内の位相差Ｒｅ
フィルムの幅方向５箇所以上を４ｃｍ角程度の大きさに切り出し、自動複屈折計（王子計測社製、「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」）により測定する。
（４）フィルム面状の観察
フィルムに光を照射し、光の反射光や透過光をスクリーンに投影させたものを観察し、フィルムのシワやキズなどの欠陥を観察する。
（５）輝点
原反フィルム２枚それぞれを、縦延伸（延伸温度は１３２℃、延伸倍率は２倍）し、これを互いの延伸軸が直交するように貼りあわせて積層体を作製する。この積層体を直交ニコルとなるように偏光板ではさみ、バックライトにより光を透過させてフィルム全面を観察する。そのときに表れる輝点の数を確認する。
（６）色むら
無延伸のフィルムを偏光板保護フィルムとして偏光板に貼り、この偏光板を液晶表示ユニットに組み込む。そしてこの液晶表示ユニットの液晶を表示させたときの表示面内の色むらを観察する。

［比較例１］
ノルボルネン系重合体（ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素添加物、ＺＥＯＮＯＲ １４２０、日本ゼオン社製；ガラス転移温度Ｔｇ１３６℃）のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥機を用いて１００℃で、４時間乾燥した。そしてこのペレットを、リーフディスク形状のポリマーフィルター（濾過精度３０μｍ）を設置した５０ｍｍの単軸押出機と内面に表面粗さＲａ＝０．２３μｍのクロムメッキを施した６５０ｍｍ幅のＴ型ダイスを用いて２６０℃で押出し、押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を３本の冷却ドラム（直径２５０ｍｍ、ドラム温度１２０℃、引き取り速度０．３５ｍ／ｓ）に通して冷却し、６００ｍｍ幅の光学用フィルム１を得た。得られた光学用フィルム１の評価結果を表１に示す。

［比較例２］
押出されたシート状の非晶性の熱可塑性樹脂を冷却ドラムとタッチロールにより狭圧、冷却する他は比較例１と同様にして、６００ｍｍ幅の光学用フィルム２を得た。得られた光学用フィルム２の評価結果を表１に示す。

［実施例１］
Ｔ型ダイスからすべての冷却ドラム（３本）までを圧力容器にいれ、その圧力容器内の圧力を３０ｋＰａにした他は、比較例１と同様にして光学用フィルム３を得た。得られた光学用フィルム３の評価結果を表１に示す。

［実施例２］
Ｔ型ダイスとして、リップ部材質が炭化タングステン、＃１０００番のダイヤモンド砥石で研磨したリップを有し、内面に表面粗さＲａ＝０．０５μｍのクロムメッキを施したものを用いた他は、実施例１と同様にして光学用フィルム４を得た。得られた光学用フィルム４の評価結果を表１に示す。

[実施例３]
ダイスの防錆剤として、高分子カルボン酸のアミン塩の防錆剤を化学合成油に溶かしたものを用いた他は、実施例１と同様にして光学用フィルム５を得た。得られた光学用フィルム５の評価結果を表１に示す。

本実施例及び比較例の結果から以下のことがわかる。本発明の光学用フィルムは、実施例１〜３に示すように、フィルム面状も良好である。また、このフィルムを液晶表示装置に用いたときは、輝点もなく、色むらのない良好な表示状態を提供できる。
一方、比較例の光学用フィルムは、ダイラインの深さ及び高さが７８ｎｍで、その幅が３５０μｍ（比較例１）、ダイラインの深さ及び高さが６５ｎｍで、その幅が４００μｍである（比較例２）。そのため、フィルム面状を観察するとスジ状のものが見受けられる。また、このフィルムを液晶表示装置に用いると、輝点や色むらが見受けられる。

本発明の光学用フィルムのダイラインの拡大部である。

符号の説明

１：フィルムのダイライン
２：ベースライン
３：谷
４：山
５：深さ
６：高さ

Claims (8)

1. 溶融押出法により得られる揮発性成分量が０．１重量％以下の非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、前記溶融押出法において前記非晶性の熱可塑性樹脂をダイスからシート状に押出し、押出されたシート状の前記非晶性の熱可塑性樹脂を少なくとも１つの冷却ドラムに密着させて成形して引き取る工程までを５０ｋＰａ以下の気圧下で行う工程により形成され、前記光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内であり、並びにその幅が最小でも５００μｍであることを特徴とする光学用フィルム。
2. 溶融押出法により得られる揮発性成分量が０．１重量％以下の非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、前記溶融押出法においてアミンの硝酸塩、カルボン酸塩、または炭酸塩を防錆剤として使用したダイスリップを用いて形成され、前記光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内であり、並びにその幅が最小でも５００μｍであることを特徴とする光学用フィルム。
3. フィルム全面における面内の位相差Ｒｅが１０ｎｍ以内である請求項１又は２記載の光学用フィルム。
4. 前記熱可塑性樹脂が脂環式構造を有する重合体樹脂である請求項１又は２記載の光学用フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学用フィルムからなる偏光板保護フィルム。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学用フィルムを延伸してなる位相差フィルム。
7. 溶融押出法により得られる揮発性成分量が０．１重量％以下の非晶性の熱可塑性樹脂からなる光学用フィルムであって、前記光学用フィルムの長手方向に形成されるダイラインの深さ及び高さがいずれも５０ｎｍ以内であり、並びにその幅が最小でも５００μｍである前記光学フィルムの製造方法において、
   前記非晶性の熱可塑性樹脂をダイスからシート状に押出す工程が、アミンの硝酸塩、カルボン酸塩、または炭酸塩を防錆剤として使用したダイスリップを用いて行われることを特徴とする光学用フィルムの製造方法。
8. 前記非晶性の熱可塑性樹脂をダイスからシート状に押出す工程の前に、さらにダイスリップの防錆剤を溶剤を用いてふき取る工程を含む、請求項７記載の光学用フィルムの製造方法。

Images