JP5292265B2 - 光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルム、特に表示装置等に用いられる光学フィルムの製造方法に関する。

液晶ディスプレイ等の表示装置に対する要求性能は近年ますます高くなっており、表示装置に用いる光学フィルムに対しても要求性能は高まるばかりである。例えば液晶ディスプレイにおいては、輝度がますます高く、そして画面がますます大きくなっており、これに伴い、位相差フィルム等の光学フィルムに対しては、光学特性の均一性についてより厳しい要求が出されている。

光学フィルムは、溶液製膜方法と溶融製膜方法とのいずれの方法でも製造されており、連続製法で製造されている。すなわち、光学フィルムは長尺状につくられる。そして、上記の光学特性の均一性は、長尺の光学フィルムの幅方向についてより強く求められている。また、表示装置の大面積化に伴い、光学特性を均一としなければならない幅も広くなる一方である。さらに、表示装置の需要の伸びやコストダウンに応じ、既存の製膜設備を使用しながらもその製造速度を上げねばならない。そして、製造速度を向上するほど、製膜過程で生じる光学フィルムの廃棄物の量も増えている。

光学特性の中でも、近年では遅相軸の均一性が特に重要視されている。遅相軸は、複屈折を示すフィルムで認められる。そして、長尺のフィルムを幅方向に拡げるように延伸した場合には、延伸前に幅方向に付した直線状のマーキングが、延伸後には長尺方向に凸の形状となり、これは延伸線あるいはボーイングラインと呼ばれる。なお、搬送しながら延伸を実施した場合には、延伸線は搬送方向に凸となる場合もあるし、反搬送方向に凸となる場合もある。遅相軸は、この曲線状になった延伸線における接線とほぼ一致し、ポリマーの主鎖方向にもほぼ一致することが多い。

ポリマーからなるフィルムは、通常複屈折を示し、異方性が小さいといわれるセルロースアシレートフィルムであっても複屈折を示す。このような複屈折を示すフィルムの遅相軸を、幅方向で均一にすることは難しく、これまで、種々の提案がされている。

例えば、把持手段で各側部を把持して幅方向に延伸する際に、一方の側部の把持手段と他方の側部の把持手段とがそれぞれ走行する軌道レールを、互いに異なる長さとし、この長さを独立に変化させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によると、フィルムの左右の把持長を独立して変化させるので、延伸の際に、遅相軸が幅方向である程度は均一となるように制御することができる。

さらに、幅方向に延伸し、引き取りロールによって引き取るフィルムの製造方法であり、フィルムの配向角を幅方向で観測し、観測した配向角の分布に応じて、引き取りロールにより走行方向における張力を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、光学特性の中でも、遅相軸における屈折率と進相軸における屈折率とに依存するレタデーションについては、熱緩和工程において、幅方向に温度勾配を設けて熱処理することによって均一にすることができるとの開示がなされている（特許文献３参照）。

特開２００６−１８２０２０号公報 特開２００６−１５０６５９号公報 特許第３９３５５７０号公報

ところが、厚みの均一性を図ったり、所望のレタデーションを発現させるためには、幅方向に延伸する延伸工程の条件は、厳密に設定される必要がある。これに加えて、遅相軸の幅方向での均一性を図るべく延伸工程での設定条件を特許文献１のようにして見いだすことは、延伸工程での設定条件をより複雑なものにすることになる。さらに、特許文献１では、軌道レールを長さ可変のものとなるように延伸装置の構造を変える必要が生じる。また、特許文献１の方法では、遅相軸のずれは、低減されたとしても１°前後であり、近年求められるようなレベルの遅相軸の均一性は達成されない。

また、特許文献２の方法によると、幅方向において所期の遅相軸が発現する範囲をある程度広くすることができるが、その範囲には限界がある。特に、製造する光学フィルムの幅を大きくする場合ほど、遅相軸のずれが解消されない範囲が広くなる傾向がある。

さらにまた、特許文献３の方法によると、レタデーションについては幅方向で均一にすることはできるものの、遅相軸については幅方向で均一にすることはできない。

そこで、本発明は、幅方向で遅相軸のずれがより小さい光学フィルムを、より幅が広くなるように製造することができる光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の光学フィルムの製造方法は、搬送されている長尺のポリマーフィルムを、加熱しながら幅方向へ拡げるように延伸する延伸工程と、延伸された前記ポリマーフィルムの内部応力を緩和するために、幅を規制した状態で前記ポリマーフィルムを加熱する緩和工程とを有し、緩和工程を経た前記ポリマーフィルムの側端部における遅相軸と所期の遅相軸とのずれ量に応じ、以降の前記緩和工程の際に、前記側端部をより高い温度に加熱して遅相軸のずれを補正することを特徴として構成されている。

前記緩和工程の開始時におけるボーイングの形状が搬送方向に対して凸であるときに、以降の前記緩和工程で前記補正を行うことが好ましい。

前記ずれ量は、前記延伸工程における設定条件毎に予め求め、前記設定条件は、前記ポリマーフィルムの温度と、前記ポリマーフィルムの延伸開始時における幅及び延伸終了時における幅から求める延伸倍率と、前記ポリマーフィルムの搬送速度とであることが好ましい。

上記の光学フィルムの製造方法は、延伸工程の前に、搬送されているポリマーフィルムを予め加熱して昇温させる予熱工程を有し、この予熱工程の際に、前記側端部をより高い温度に加熱して前記ずれ量を調整することが好ましい。

緩和工程を経たポリマーフィルムのボーイングの形状が搬送方向に対して凹であるときに、前記形状が凸になるように以降の前記予熱工程で前記調整を行うことがより好ましい。

前記ポリマーフィルムは、総アシル基置換度Ｚが下記式（Ｉ）を満たすセルロースアシレートからなる第１の層と、この第１の層の少なくとも一方の面に配され、総アシル基置換度Ｚが下記式（II）を満たすセルロースアシレートからなる第２の層とを有することが好ましい。
２．０≦Ｚ＜２．７・・・（Ｉ）
２．７≦Ｚ≦３．０・・・（II）

本発明によれば、幅方向で遅相軸のずれがない光学フィルムを製造することができ、さらに、遅相軸が均一な幅をより広くなるように製造することができる。

溶液製膜設備を示す概略図である。 クリップテンタの概略図である。 搬送方向に対して凸形状のボーイングが現れた場合のずれ量Ｄと配向角θとの説明図である。（ａ）はボーイングラインＢＬの説明図である。（ｂ）は湿潤フィルムの平面図である。（ｃ）は（ｂ）の測定ラインＭＬに沿うずれ量Ｄのグラフである。（ｄ）は（ｂ）の測定ラインＭＬに沿う配向角θのグラフである。 クリップテンタの断面概略を示す側面図である。 第１実施形態であるクリップテンタでの側端部の加熱方法を説明する説明図である。 第１加熱装置による補正方法を説明する配向角θのグラフである。 延伸工程での設定条件が互いに異なる場合の配向角θのグラフである。 搬送方向に対して凹形状のボーイングが現れた場合のずれ量Ｄと配向角θとの説明図である。（ａ）はボーイングラインＢＬの説明図である。（ｂ）は湿潤フィルムの平面図である。（ｃ）は（ｂ）の測定ラインＭＬに沿うずれ量Ｄのグラフである。（ｄ）は（ｂ）の測定ラインＭＬに沿う配向角θのグラフである。 第２実施形態であるクリップテンタの概略図である。 第２加熱装置によるずれ量調整の方法を説明する配向角θのグラフである。 第１加熱装置によるずれ補正の方法を説明する配向角θのグラフである。 エア供給式の加熱装置の断面図である。 エア供給式の加熱装置の断面図である。

図１の溶液製膜設備１０は、ドープ１１から光学フィルム（以下、単に「フィルム」と称する）２２を製造する。ドープ１１はポリマーが溶媒に溶解したものである。溶液製膜設備１０は、ドープ１１から湿潤フィルム１２を形成する流延装置１５、湿潤フィルム１２の各側部をピン（図示せず）で保持して湿潤フィルム１２を乾燥するピンテンタ１６、ピンの保持跡がある各側部を切除する第１切除装置１７、湿潤フィルム１２の各側部をクリップ５０（図２参照）で把持し、湿潤フィルム１２を幅方向に延伸するクリップテンタ２０、クリップの把持跡がある各側部を切除する第２切除装置２１、湿潤フィルム１２をさらに乾燥してフィルム２２とする乾燥室２５、フィルム２２を冷却する冷却室２６、及びフィルム２２をロール状に巻き取る巻取装置２７を、上流側から順に備える。

流延装置１５は、流延支持体としてのドラム３０と、ドラム３０の周面に向けてドープ１１を流出する流延ダイ３１と、ドラム３０の周面に形成された流延膜３２を剥ぎ取るために湿潤フィルム１２を支持する剥取ローラ３５とを、外部空間と仕切るチャンバ３６の中に備える。

ドラム３０は駆動部（図示無し）を有し、この駆動部によって、断面円形の中央に設けられた軸３０ａを中心に矢線Ａ１で示す周方向に回転する。回転しているドラム３０の周面に向けて、流延ダイ３１からドープ１１が流出すると、ドラム３０の周面に流延膜３２が形成する。流延ダイ３１からドラム３０にかけては、ドープ１１からなるビードが形成される。ドラム３０の回転方向Ａ１におけるビードの上流には、空気を吸引することによりビードの上流側エリアを減圧するチャンバ（図示無し）が備えてある。

ドラム３０は、温調機３７により、周面の温度が制御される。ドラム３０の内部には、伝熱媒体が流れる流路が形成されており、温調機３７は、伝熱媒体の温度を調整し、ドラム３０との間で、伝熱媒体を循環させる。例えば、流延膜３２を冷却固化（ゲル化）させるいわゆる冷却流延の場合には、温調機３７は伝熱媒体を冷却し、冷却された伝熱媒体をドラム３０に送り込む。この送り込みを連続的に行うことにより、伝熱媒体は、ドラム３０の内部の流路を巡り、温調機３７に戻る。

なお、流延支持体は、ドラム３０に限定されない。例えば、ドラム３０に代えて、バックアップローラ対に掛け渡された無端のバンドを用いてもよい。無端のバンドを流延支持体として用いる場合には、各バックアップローラの内部に伝熱媒体を通過させることにより、バックアップローラを通じてバンドの温度を調整する。流延膜を乾燥して固化させるいわゆる乾燥流延の場合には、ドラム３０に代えてバンドを用いることが多い。

剥取ローラ３５は、長手方向がドラム３０の長手方向と平行になるように配される。湿潤フィルム１２が搬送方向Ｚ１に引っ張られ、この湿潤フィルム１２を剥取ローラ３５が周面で支持することにより、流延膜３２は所定の位置でドラム３０から剥がされる。

流延装置１５の内部には、ドープ１１、流延膜３２、湿潤フィルム１２のそれぞれから蒸発して気体となった溶媒を凝縮させる凝縮器（コンデンサ）が備えられる。この凝縮器で液化した溶媒は、チャンバ３６の外部に配された回収装置へ案内され、この回収装置で回収される。なお、凝縮器と回収装置との図示は略す。

湿潤フィルム１２は、ローラ４０により、流延装置１５からピンテンタ１６へ案内される。ピンテンタ１６は、湿潤フィルム１２の側部に複数のピンを貫通して保持するピンプレート（図示無し）を有し、このピンプレートが所定軌道を走行する。ピンプレートの走行により湿潤フィルム１２は搬送される。湿潤フィルム１２の搬送路の上方には、乾燥空気を流出するダクト（図示無し）が備えられる。ダクトの下面には、湿潤フィルム１２の幅方向に長いスリット状の空気流出口が形成されており、この空気流出口から乾燥空気が出ることにより、搬送されている湿潤フィルム１２は徐々に乾燥する。このピンテンタ１２では、湿潤フィルム１２の残留溶媒量が３質量％以上２０質量％以下の範囲となるように、乾燥をすすめることが好ましい。なお、本明細書における残留溶媒量とは、湿潤フィルム１２の質量をＸ、この湿潤フィルム１２を乾燥した後の質量をＹとするときに、｛（Ｘ−Ｙ）／Ｙ｝×１００で求めるいわゆる乾量基準の値である。

第１切除装置１７は、湿潤フィルム１２の各側部をカットする切断刃を備える。湿潤フィルム１２が切断刃に連続的に案内されて、ピンプレートによる保持跡が除去されるように各側部が切り離される。

本実施形態では、湿潤フィルム１２をピンテンタ１６で乾燥してからクリップテンタ２０に案内する。しかし、乾燥流延の場合にはピンテンタ１６を用いずともよい。すなわち、乾燥流延の場合には、ピンテンタ１６と第１切除装置１７とを設けずに、流延装置１５からの湿潤フィルム１２をクリップテンタ２０へ案内してもよい。

第１切除装置１７で両側部を切除された湿潤フィルム１２は、クリップテンタ２０に案内される。クリップテンタ２０の構成及び作用については、別の図面を用いて後述する。

第２切除装置２１は、第１切除装置１７と同じ構成を有する。湿潤フィルム１２を切断刃に連続的に案内して、クリップによる把持跡が除去されるように各側部を切り離す。

乾燥室２５には、湿潤フィルム１２を周面で支持するローラ４１が複数備えられる。これら複数のローラ４１の中には、周方向に回転する駆動ローラがあり、この駆動ローラの回転により湿潤フィルム１２が搬送される。乾燥室２５には、加熱された乾燥空気が供給されている。この乾燥室２５を通過させることにより湿潤フィルム１２を乾燥する。冷却室２６には、略室温の乾燥空気が供給されている。この冷却室２６を通過させることにより、得られたフィルム２２を降温させる。温度が低下したフィルム２２は、冷却室２６から巻取装置２７に案内されて巻芯４２に巻き取られる。

クリップテンタ２０は、図２に示すように、湿潤フィルム１２の搬送路を囲むようにしてこの搬送路及び周辺を外部空間と仕切るチャンバ４３を備える。チャンバ４３は、搬送方向Ｚ１の上流側から順に、予熱エリア４５、延伸エリア４６、緩和エリア４７及び冷却エリア４８を有する。ただし、チャンバ４３は、各エリア４５〜４８がそれぞれ独立した空間となるように区画する仕切り部材が内部に設けてあるものではない。各エリア４５〜４８は、後述のように、クリップ５０の走行軌道と、第１〜第４給気室５５ａ〜５５ｄ（図３参照）のそれぞれから流出する乾燥空気とにより形成される。

クリップテンタ２０は、湿潤フィルム１２の側部を把持する複数のクリップ５０と、クリップ５０の走行軌道を成すレール５１，５２と、乾燥空気を流出するダクト５５と、ダクト５５に所定条件の乾燥空気を送り込むエア供給部５６とを備える。レール５１，５２は湿潤フィルム１２の搬送路の両側に設置される。

レール５１とレール５２とは、所定のレール幅で互いに離間している。レール幅は、予熱エリア４５では幅Ｗ１と一定であり、延伸エリア４６では方向Ｚ１に向かうに従って幅Ｗ１から幅Ｗ２へと次第に広くなり、緩和エリア４７では方向Ｚ１に向かうに従って幅Ｗ２から幅Ｗ３へと次第に狭くなり、冷却エリア４８では幅Ｗ３と一定である。このように各レール幅を設定することにより、予熱エリア４５では、湿潤フィルム１２は一定の幅を保持するように、幅を規制された状態で搬送され、延伸エリア４６では、搬送されている湿潤フィルム１２は幅方向へ拡げるように延伸される。また、緩和エリア４７では、湿潤フィルム１２は、幅が小さくされながらも幅を規制された状態で搬送され、冷却エリア４８では、幅を一定に保持された状態で搬送される。

ただし、予熱エリア４５及び冷却エリア４８におけるレール幅に関する上記「一定」とは、厳密である必要はない。つまり、所期の光学特性を発現させるために、予熱エリア４５と冷却エリア４８とのそれぞれにおいて、上流から下流にかけて幅Ｗ１、幅Ｗ３でそれぞれ略一定と言える程度にレール幅を若干変化させる態様でもよい。また、緩和エリア４７におけるレール幅についても、必ずしも上流から下流にかけて次第に狭くする必要はない。例えば、緩和エリア４７では、レール幅が上流から下流にかけて幅Ｗ２で略一定といえる程度に若干変化する態様でもよい。

複数のクリップ５０は、所定の間隔をもってチェーン（図示せず）に取り付けられている。このチェーンは、レール５１とレール５２とにそれぞれ取り付けられており、レール５１，５２に沿って移動自在とされている。チェーンは、予熱エリア４５よりも上流側に配されるターンホイール５７と、冷却エリア４８の下流端に配されるスプロケット５８とに噛み合っている。スプロケット５８が回転することにより、チェーンは連続走行する。チェーンの走行により、クリップ５０はレール５１，５２に沿って移動する。

予熱エリア４５よりも上流には、クリップ５０による湿潤フィルム１２の側部の把持を開始する把持開始手段（図示無し）が設けられ、冷却エリア４８の下流側には、クリップ５０による湿潤フィルム１２の側部の把持を解除する把持解除手段（図示無し）が設けられる。これにより、湿潤フィルム１２は、予熱エリア４５よりも上流でクリップ５０に把持され、クリップ５０がレール５１，５２に沿って移動することでＺ１方向へ搬送され、各エリア３６〜３９を順次通過し、各エリア３６〜３９において所定の処理が施され、冷却エリア４８の下流端で把持を解除される。

後述の遅相軸のずれの補正を実施しない場合には、緩和エリア４７での緩和工程を経た湿潤フィルム１２には通常ボーイングが発生している。ここで、ボーイングの形状と遅相軸のずれとについて図３を参照して説明する。なお、湿潤フィルム１２の長尺方向は搬送方向Ｚ１及び反搬送方向に一致する。搬送方向Ｚ１を上向きとした場合の湿潤フィルム１２の右縁に符号１２ｅ（Ｒ）を付し、左縁に１２ｅ（Ｌ）を付す。

図３の（ａ）のボーイングラインＢＬは、搬送方向Ｚ１に対して凸の形状をもつ。このように、搬送方向Ｚ１に対して凸のボーイングが発生している湿潤フィルム１２について遅相軸を測定する。遅相軸は、図３の（ｂ）のような幅方向Ｚ２に採った測定ラインＭＬに沿って、測定する。所期の遅相軸は、幅方向Ｚ２である。

幅方向Ｚ２における中央部１２ｃの遅相軸は、幅方向Ｚ２にほぼ一致する。したがって、中央部１２ｃの遅相軸が所期の遅相軸である。遅相軸は、中央部１２ｃから右縁１２ｅ（Ｒ）及び中央部１２ｃから左縁１２ｅ（Ｌ）にそれぞれ向かうに従い、幅方向Ｚ２から徐々に大きくずれる。ずれを示した範囲が補正対象領域としての側端部１２ｓとなる。

ここで、図３の（ｃ）のように、側端部１２ｓにおける遅相軸と、両側端部１２ｓの間の中央部１２ｃの遅相軸とのずれ量Ｄを縦軸とし、搬送方向Ｚ２を横軸とする。本明細書においては、搬送方向Ｚ１に対して図３（ａ）のようにボーイングが凸形状に発現する場合には、図３の（ｂ）のように、ずれ量Ｄを正（＋）の値と定義する。すなわち、ボーイングラインＢＬが搬送方向Ｚ１に対して凸であり、測定ラインＭＬ上の点Ｐにおける遅相軸が所期の遅相軸とずれる場合には、点Ｐにおけるずれ量Ｄ（Ｐ）を本明細書では正の値とする。

ずれ量Ｄは、例えば、側端部１２ｓにおける遅相軸と、中央部１２ｃの遅相軸とのなす角で表すことができる。そこで、このなす角を、以下、配向角θ（ただし、−９０°≦θ≦９０°）と称する。図３の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、本明細書においては、ずれ量Ｄが正の場合の配向角θを正（＋）の値と定義する。つまり、本明細書における配向角θは、左縁１２ｅ（Ｌ）側においては、ずれている遅相軸に向けて所期の遅相軸から時計回りに採る角が正であり、右縁１２ｅ（Ｒ）側においては、反時計回りに採る角が正である。例えば、ずれ量Ｄ（Ｐ）が図３の（ｃ）のように正である場合には、点Ｐにおける配向角θ（Ｐ）を図３の（ｄ）に示すように正とする。なお、側端部１２ｓの遅相軸が所期の遅相軸である中央部１２ｃの遅相軸に対してずれがない（ずれ量＝０）場合の配向角θは０（ゼロ）である。なお、（ｃ），（ｄ）の横軸における符号「ｃ」は湿潤フィルム１２の幅方向Ｚ２での中央を示す。

図２のように湿潤フィルム１２の幅方向Ｚ２において中央に関して対称な延伸倍率となるように延伸した場合には、図３のような左右対称なずれ量Ｄのグラフと配向角θのグラフとが得られるのが通常である。

以下の第１の実施形態では、遅相軸のずれが後述の第１加熱装置６３（図４，５参照）により補正されることなく緩和エリア４７での緩和工程を経た湿潤フィルム１２につき、その側端部１２ｓにおける配向角θが図３の（ｄ）のように正である場合、すなわちボーイングが搬送方向に対して凸である場合に、遅相軸のずれを補正する。なお、本明細書で「緩和工程を経た」とは、緩和工程の終了時以降を意味する。したがって、緩和工程終了時以降の湿潤フィルム１２や、乾燥室２５での乾燥を終えたフィルム２２のボーイングが搬送方向に対して凸であるような場合でもよい。なお、本実施形態では、緩和工程を経たフィルムとして、緩和工程終了時の湿潤フィルム１２を例に挙げて以下説明する。また、緩和工程終了時における湿潤フィルム１２とは、緩和エリア４７の下流端における湿潤フィルム１２である。

図４に示すように、ダクト５５は、湿潤フィルム１２の搬送路との間隔が略一定となるように、搬送路の上方に設けられる。なお、搬送路の下方にも、搬送路との間隔が略一定となるように、ダクト５５と同様の構成をもつダクトを設けているが、図示は略す。ダクト５５の下部には、湿潤フィルム１２の幅方向Ｚ２に延びたスリット６１が形成されており、スリット６１はＺ１方向に複数設けられている。これに対し、搬送路の下方のダクト（図示無し）では、各スリットは、上部に形成されている。なお、搬送方向Ｚ１と幅方向Ｚ２とは直交するものとする。また、ダクト５５の内部は、複数の仕切り板６２により第１〜第４給気室５５ａ〜５５ｄに区画されている。なお、図４では、第１及び第２給気室５５ａ、５５ｂのスリット６１はそれぞれ複数であり、第３及び第４給気室５５ｃ、５５ｄのスリット６１はそれぞれひとつである。しかし、各給気室５５ａ〜５５ｄにおける各スリット６１の数はこれに限られない。つまり、第１給気室５５ａや第２給気室５５ｂに１つのスリット６１を設け、第３給気室５５ｃや第４給気室５５ｄに複数のスリット６１を設けてもよい。

エア供給部５６は、ダクト５５の第１〜第４給気室５５ａ〜５５ｄに乾燥空気を供給する。エア供給部５６は、第１〜第４給気室５５ａ〜５５ｄにそれぞれ供給する各乾燥空気の温度を独立して制御する温調機（図示無し）を備える。この温調機により、所定温度に調節された乾燥空気が、それぞれ第１〜第４給気室５５ａ〜５５ｄを介して各エリア４５〜４８へ供給される。

第２給気室５５ｂからの乾燥空気の供給により、延伸エリア４６では、湿潤フィルム１２が、所定の温度となるように加熱される。延伸エリア４６における湿潤フィルム１２の温度は、製造する光学フィルムのレタデーション等の光学特性に基づいて決定する。

また、第１給気室５５ａからの乾燥空気の供給により、延伸エリア４６へ入る前の湿潤フィルム１２を予め加熱する。この予熱エリア４５による加熱により、延伸エリア４６での延伸が迅速に開始されるようになるとともに、延伸エリア４６での延伸の際に、幅方向Ｚ２でより均一な張力が付与されるようになる。

緩和エリア４７では、両側部の把持による幅の規制に加え、第３給気室５５ｃからの乾燥空気による加熱により、内部に残留した応力（残留応力）が適切に緩和される。この緩和工程では、湿潤フィルム１２中の分子配向を所期の状態にする。なお、この緩和工程については、さらに詳しく後述する。

冷却エリア４８では、緩和工程で所期の分子配向となった湿潤フィルム１２を、乾燥空気により冷却する。この冷却により、分子が所期の配向状態で固定する。なお、図４では、煩雑さを避けるために、クリップ５０やターンホイール５７、スプロケット５８の図示を略す。

第１の実施形態では、図４に示すように、緩和エリア４７に第１加熱装置６３を設けてある。第１加熱装置６３は、第３給気室５５ｃと湿潤フィルム１２の搬送路との間に配され、下部がヒータ６４とされてある。第１加熱装置６３は、それぞれヒータ６４からの発熱量を制御するコントローラ７１を有する。なお、図４では、説明の便宜上、各ヒータ６４及びそれらの配列ピッチを、湿潤フィルム１２に対して大きく描いてある。

第１加熱装置６３は、湿潤フィルム１２の搬送路に関して第３給気室５５ｃとは反対側、すなわち、湿潤フィルム１２の下方に配してもよい。この場合には、ヒータ６４が上向きとなるように第１加熱装置６３を設ける。ただし、ヒータ６４を湿潤フィルム１２の下方に配した場合に、湿潤フィルム１２がなんらかの理由により万一破断してしまうと、破断した湿潤フィルム１２がヒータ６４に接触してしまうことが想定される。そこで、ヒータ６４は、湿潤フィルム１２の搬送路の上方に配しておくことがより好ましい。

第１加熱装置６３は、図５に示すように、緩和エリア４７に複数設けてあり、湿潤フィルム１２の各側端部１２ｓの上方に配してある。第１加熱装置６３は、複数のヒータ６４を備え、複数のヒータ６４は、湿潤フィルム１２の幅方向に複数並ぶ。なお、図５では、湿潤フィルム１２の搬送路の下方に配されるダクト、クリップ５０、ターンホイール５７、スプロケット５８の図示を略している。

コントローラ７１は、これらのヒータ６４を独立して制御し、各ヒータ６４のオン・オフの切替を含めた各ヒータ６４からの発熱量を制御する。コントローラ７１には、各ヒータ６４のオン・オフの情報に関する信号とオンにするヒータ６４の発すべき熱量の情報に関する信号とが予め入力されてあり、これらの信号に基づいて各ヒータ６４を制御する。

以上の制御により、以降の緩和工程に供される湿潤フィルム１２については、遅相軸が所期の遅相軸とずれている補正対象の側端部１２ｓが、第１給気室５５ｃからの乾燥空気の吹付けだけよりもより高温の所定温度となるように加熱される。この加熱により、側端部１２ｓは、緩和エリア４７で、中央部１２ｃよりも大きく搬送方向Ｚ１及び反搬送方向に収縮する。中央部１２ｃよりも側端部１２ｓの収縮量を所定量大きくすることにより、緩和工程終了時には、側端部１２ｓの遅相軸と所期の遅相軸とのずれが補正された湿潤フィルム１２となる。この補正により、湿潤フィルム１２の遅相軸は幅方向Ｚ２で均一となる。

緩和エリア４７での緩和工程を経た湿潤フィルム１２の側端部１２ｓの遅相軸と所期の遅相軸とのずれは、幅を規制した状態で側端部１２ｓを加熱するからこそ効果的に補正されるものである。したがって、幅を規制せずに実施する緩和工程、例えば、複数のローラの周面に支持されながら搬送されている湿潤フィルム１２に対し加熱をして残留応力を除去するような緩和工程において側端部１２ｓを加熱しても、遅相軸のずれは十分には補正されない。

第１加熱装置６３を用いた側端部１２ｓにおける遅相軸のずれの補正方法につき、図６を参照しながら説明する。中央に関して対称に延伸した場合には、図３の（ｄ）に示すように配向角θは左右でほぼ対称である。そこで、図６では、湿潤フィルム１２の左縁１２ｅ（Ｌ）から中央までの範囲のみを示す。すなわち、図６では、横軸の左端が湿潤フィルム１２の左縁１２ｅ（Ｌ）であり、横軸の「ｃ」で示す右端が湿潤フィルム１２の中央である。曲線Ｌ１は、緩和工程終了時におけるボーイングが搬送方向Ｚ１に対して凸形状である場合の配向角θのグラフである。このまま遅相軸のずれを補正せずに乾燥室２５に案内して得られるフィルムのボーイングの形状はほぼＬ１に一致する。

曲線Ｌ１において配向角θが正である位置が、所期の遅相軸（θ＝０°）とずれた遅相軸を示す位置であるので、補正対象としての側端部１２ｓとなる。このように、所定の設定条件で幅方向Ｚ２に延伸された湿潤フィルム１２について、緩和工程終了時での配向角θのプロファイルに基づき、補正対象としての側端部１２ｓを特定する。補正対象となった側端部１２ｓが通過するヒータ６４（図４参照）をオンにし、その発熱量を制御する。ヒータ６４の発熱により側端部１２ｓを所定の温度となるように、緩和工程の際に加熱することにより、遅相軸のずれがなくなるように補正することができる。

曲線Ｌ１に示すように、搬送方向Ｚ１に対してボーイングが凸形状に発現した場合の側端部１２ｓの配向角θは正（＋）である。したがって、左縁１２ｅ（Ｌ）に近づくに従い、曲線Ｌ１は正（＋）側により大きく傾いた曲線形状となる。ヒータ６４の加熱により達すべき側端部１２ｓの温度は、緩和工程終了時における配向角θの大きさに応じて決定する。まず、緩和工程終了時における配向角θとこの配向角θをもつ側端部１２ｓを加熱したときの温度との関係を求める。そして、補正すべき位置の配向角θが０°になるような側端部１２ｓの温度を求める。例えば、左側縁１２ｅ（Ｌ）から距離Ｐの位置にある点Ｐの緩和工程終了時における配向角θ（Ｐ）を０°に補正するときには、θ（Ｐ）が０°となるように収縮する点Ｐでの温度を予め求めておき、この点Ｐが通過したヒータ６４をオンにしてその発熱量を調整する。これにより、第１加熱装置６３に以降案内されてくる湿潤フィルム１２においては、左側縁１２ｅ（Ｌ）から距離Ｐの位置にある点Ｐが、オンとされたヒータ６４を通過する。ヒータ６４の発熱量の調整により、点Ｐを、予め求めておいた所定の温度となるように昇温させる。これにより、緩和工程終了時におけるθ（Ｐ）は、０°となる。このように側端部１２ｓが通過するヒータ６４により加熱して得られるフィルム２２の配向角θのグラフは、曲線Ｌ２となる。

このように、緩和エリア４７では、緩和工程終了時での側端部１２ｓの遅相軸と所期の遅相軸とのずれ量Ｄに応じて、第１加熱装置６３に以降案内された湿潤フィルム１２の側端部１２ｓをより高い温度となるように中央部１２ｃよりも多くの熱エネルギーを与えて加熱し、遅相軸のずれを補正する。このように、緩和エリア４７での緩和工程を終えた湿潤フィルム１２におけるずれ量Ｄを求め、このずれ量Ｄに応じて、緩和エリア４７での緩和工程に以降供される湿潤フィルム１２のずれを補正する。なお、湿潤フィルム１２の搬送速度毎に、ヒータ６４の発熱量とこの発熱により達する側端部１２ｓの温度との関係を予め求めておくとよい。搬送速度に応じて、側端部１２ｓへ伝わる熱エネルギー量が変わるからである。

ヒータ６４の発熱量が大きすぎると、側端部１２ｓの温度は、所期の値よりも高くなる。このように側端部１２ｓの温度を所期の値よりも高くしすぎると、緩和工程終了時における配向角θ（Ｐ）はＬ２のラインを超えて負の値になってしまう。このように、側端部１２ｓの温度を高くしすぎると、緩和工程終了時における配向角θのグラフは、曲線Ｌ３のように逆符号である負（−）の領域に傾きをもつことになる、そして、側端部１２ｓの温度を高くしすぎるほど、曲線Ｌ３の傾きは急になる。このように、ヒータ６４により側端部１２ｓの温度を上げすぎて曲線Ｌ３のように点Ｐでの配向角θ（Ｐ）が逆符号である負に転じた場合には、点Ｐが通過するヒータ６４の発熱量を下げて側端部１２ｓを降温させるとよい。

緩和工程終了時の湿潤フィルム１２について、曲線Ｌ１の形状で確認される遅相軸のずれ量Ｄは、延伸エリア４６における設定条件により変わる。具体的には、補正対象となる側端部１２ｓの範囲や、側端部１２ｓの曲線の傾きが、延伸エリア４６での設定条件を変えると変化する。そこで、緩和工程終了時における配向角θとこの配向角θをもつ側端部１２ｓを加熱した場合の温度との関係は、延伸エリア４６での設定条件毎に求める。延伸エリア４６での設定条件とは、延伸エリア４６における湿潤フィルム１２の温度と、延伸倍率と、前述の湿潤フィルム１２の搬送速度とである。延伸倍率とは、延伸エリア４６での延伸工程開始時における湿潤フィルム１２の幅と、延伸工程終了時における湿潤フィルム１２の幅とから求めるものであり、例えばＷ２／Ｗ１で求める値である。

延伸エリア４６の設定条件は、目的とするレタデーション値の光学特性に基づき決定するが、延伸エリア４７で側端部１２ｓの遅相軸のずれの補正をも完全に行うとすると、レタデーション値等の制御に影響を及ぼしてしまう。仮に、延伸エリア４６でレタデーション値等の光学特性に加えて遅相軸のずれの補正をも行えたとしても、その設定条件は非常に複雑な組み合わせとなってしまう。これに対して、本発明では、延伸エリア４６の設定条件は、目的とするレタデーション値等の光学特性に基づき決定し、側端部１２ｓの遅相軸のずれは緩和エリア４７で補正するので、延伸エリア４６の設定条件は比較的シンプルになり、また、レタデーション値等の制御が容易である。さらに、本発明では、ずれ量Ｄは緩和工程を経た湿潤フィルム１２について検出し、この検出値に基づいてずれを補正するので、ずれがより確実に補正される。

さらに、延伸工程で遅相軸のずれを補正しても、遅相軸のずれ量Ｄを１．５°程度までにしか補正することができない。これは、緩和工程でも遅相軸が変化しやすいからである。しかし、本発明では、緩和エリア４７における緩和工程で、補正対象である側端部１２ｓを加熱し、しかもこの補正は、湿潤フィルム１２の幅を規制した状態で実施し、補正するずれ量Ｄは、既に緩和工程を終えた湿潤フィルム１２において検出する。これにより、本発明では、１°よりも小さい遅相軸のずれであっても精緻に補正することができる。この結果、製品として用いることができる面積を大幅に増やすことができるとともに、第２切除装置２１（図１参照）で切除する側部の量を大幅に減らすことができる。したがって、従来からの製造ラインを使用しても、より大きな幅の光学フィルムを製造することができるようになり、より大画面の表示装置にも対応できるような光学フィルムが得られる。

本実施形態では、所期の遅相軸と側端部１２Ｓの遅相軸とのずれ及びずれ量Ｄを、配向角θという角度で検出するが、ずれの有無及びずれ量Ｄは、必ずしも配向角θとして検出しなくてもよい。例えば、所期の遅相軸と側端部の遅相軸とを単に検出して、両遅相軸の方向が一致しない場合をもってずれを検出したものとし、交差した両遅相軸の方向の大小をもってずれ量Ｄを検出したものとしてよい。

なお、緩和工程を経た湿潤フィルム１２の側端部１２ｓの配向角θは、ポリマーの種類と延伸工程の設定条件とによって異なる。ポリマーの種類が互いに同じであっても、延伸工程での設定条件が異なると配向角θは正負の符号が逆転するなど互いに異なる値となる。

例えば、ポリマー成分としてセルローストリアセテート（ＴＡＣ）を用いても、延伸工程における設定条件を変えることにより、図７の曲線（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）とのように、配向角θのグラフは互いに異なるものになる。

例えば、後述のようなオフライン延伸においては、ポリマー成分をＴＡＣとし、延伸工程でのフィルムの温度を２００℃以上２２０℃未満の範囲、Ｗ２／Ｗ１で求める延伸倍率を１．４０以上１．５５以下の範囲、搬送速度を４０ｍ／分以下とすると、曲線（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、緩和工程を経た側端部１２ｓの配向角θは正（＋）となる。また、延伸工程でのフィルムの温度のみを２２０℃以上２３０℃以下の範囲に代えると、曲線（Ｃ）に示すように、緩和工程を経たフィルムの配向角θは負（−）となる。また、図７に示すように、側端部１２ｓの遅相軸と中央部１２ｃの遅相軸とのずれ量の大きさ｜Ｄ｜や、中央部１２ｃと遅相軸がずれる側端部１２ｓの範囲も互いに異なる。

なお、セルロースジアセテート（ＤＡＣ）はＴＡＣに比べて分子配向の変化の温度依存性が大きい。したがって、ポリマー成分がＴＡＣの場合よりも、ＤＡＣの場合の方が、ヒータ６４の発熱量を小さくして遅相軸のずれの補正を行う。

本発明によると、搬送方向Ｚ１に対してボーイングが凸形状と凹形状とのいずれの形状に発現する場合であっても、遅相軸のずれを補正する効果が得られる。

以下の第２の実施形態は、緩和工程を経た湿潤フィルム１２の側端部１２ｓにおける配向角θが負である場合、すなわちボーイングが搬送方向Ｚ１に対して凹である場合に、遅相軸のずれを補正する。なお、緩和工程を経た湿潤フィルム１２をそのまま乾燥室２５で乾燥したフィルムのボーイングが搬送方向に対して凹である場合であってもよい。以下の第２実施形態の説明では、緩和工程終了時における湿潤フィルム１２が凹のボーイング形状をもつ場合を例にして説明する。

図８においては、図３と同じく、搬送方向Ｚ１を上向きとした場合の湿潤フィルム１２の右縁に符号１２ｅ（Ｒ）を付し、左縁に１２ｅ（Ｌ）を付す。また、図８の（ｃ），（ｄ）の横軸における符号「ｃ」は湿潤フィルム１２の幅方向Ｚ２での中央を示す。搬送方向Ｚ１に対してボーイングが凹形状に発現する場合のずれ量Ｄの正負及び配向角θの正負は、前述の定義に従うと以下の通りである。

搬送方向Ｚ１に対してボーイングラインＢＬが図８（ａ）のように凹形状である場合に、（ｂ）の測定ラインＭＬに沿って遅相軸を測定すると、ずれ量Ｄは（ｃ）に示すように負（−）であり、配向角θも（ｄ）に示すように負（−）である。例えば、この場合の側端部１２ｓにおける点Ｐのずれ量Ｄ（Ｐ）と配向角θ（Ｐ）とは共に負である。このように、ずれ量Ｄ（Ｐ）及び配向角θ（Ｐ）が緩和工程終了時に負である場合のずれの補正は、延伸工程での設定条件を制御することによってもある程度は行うことができるが、以下のクリップテンタ１２０を用いて行うことが好ましい。

図９においては、図２，図４，図５と同じ装置、部材には、図２，図４，図５と同じ符号を付し、説明を略す。図９のクリップテンタ１２０は、図１の溶液製膜設備１０のクリップテンタ２０に代えて用いる。クリップテンタ１２０は、予熱エリア４５に、第１加熱装置６３と同じ構成をもつ第２加熱装置６７を備える。第２加熱装置６７は、第１給気室５５ａと湿潤フィルム１２の搬送路との間に配され、第１加熱装置６３と同様に、下部がヒータ６８とされてある。なお、図９では、説明の便宜上、各ヒータ６４，４８及びそれらの配列ピッチを、湿潤フィルム１２に対して大きく描いてある。

第２加熱装置６７は、湿潤フィルム１２の搬送路に関して第１給気室５５ａとは反対側、すなわち、湿潤フィルム１２の下方に配してもよい。この場合には、ヒータ６８が上向きとなるように第２加熱装置６４を設ける。ただし、第２加熱装置６７は、第１加熱装置６３の場合と同様に、湿潤フィルム１２の搬送路の上方に設ける方が好ましい。

第２加熱装置６７も、第１加熱装置６３と同じくコントローラ７１に接続する。コントローラ７１には、複数のヒータ６４，６８のそれぞれにつき、側端部１２ｓを所定の温度に加熱するように、オン・オフ及び発すべき熱量の情報に関する信号が入力されてある。コントローラ７１は、入力されてあるこれらの信号に基づき、各ヒータ６４，６８からの発熱量をそれぞれ独立して制御する。

コントローラ７１により、ヒータ６８は、所定の発熱量で、後述のずれ量調整領域である側端部１２ｓの温度を制御する。これにより、予熱工程に以降供される湿潤フィルム１２の緩和工程終了時におけるずれ量Ｄを調整する。ヒータ６８による加熱により、側端部１２ｓは、第１給気室５５ａからの乾燥空気による加熱のみに比べてより高い温度にされる。これにより、延伸エリア４６で実施する延伸工程において、側端部１２ｓが第１給気室５５ａからの乾燥空気による加熱のみの場合に比べて幅方向Ｚ２でより大きく延びるようにする。このように、第２加熱装置６７での側端部１２ｓの加熱により、延伸工程における側端部１２ｓの幅方向Ｚ２における延び量を増加させ、この延び量の増加により、第１加熱装置６３で補正すべき側端部１２ｓの配向角θを調整する。したがって、第１加熱装置６３で補正すべきずれ量Ｄも調整されることになる。

各ヒータ６８は、緩和工程終了時での遅相軸のずれ量Ｄに応じて、その発熱量を調整する。発熱量の調整により、延伸工程における側端部１２ｓの延び量の増加量が調整され、緩和工程終了時での側端部１２ｓの配向角θが所期のものとなる。配向角θが所期のものとなることは、ずれ量Ｄが所期のものとなることを意味する。

ずれ量調整領域である側端部１２ｓは、緩和工程で補正対象となる側端部１２ｓに対応する。ずれ量調整領域は、後述のように緩和工程終了時における幅方向での位置と配向角θとの関係を求め、さらに緩和工程終了時における幅方向での位置と延伸工程開始時における幅方向での位置との対応関係を求めることにより特定するとよい。特定したずれ量調整領域に基づいて、複数のヒータ６８の中のいずれをオンとすべきかを決定し、決定した情報に関する信号をコントローラ７１に入力しておく。ずれ量調整領域が通過するヒータ６８がオンとされる。

緩和工程終了時での側端部１２ｓが所期の配向角θとなるように調整された湿潤フィルム１２は、第１実施形態と同様にして、第１加熱装置６３に案内されて配向角θが０°となるように補正される。このようにして、遅相軸のずれが補正されたフィルム２２が得られる。

クリップテンタ１２０による遅相軸のずれの補正方法につき、図１０を参照しながら説明する。中央に関して対称に延伸した場合には、図８の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、緩和工程終了時におけるずれ量Ｄ及び配向角θが左右でほぼ対称である。そこで、図１０では、図６と同じく、湿潤フィルム１２の左縁１２ｅ（Ｌ）から中央までの範囲のみを示す。曲線Ｌ４は、緩和工程終了時におけるボーイングが搬送方向Ｚ１に対して凹形状である場合の配向角θのグラフであり、第２加熱装置６７によるずれ量Ｄの調整を実施しない場合である。なお、緩和工程終了時における配向角θが曲線Ｌ４の態様であるようなときに、湿潤フィルム１２の側端部１２ｓを、第２加熱装置６７は非使用とした状態で第１加熱装置６３による加熱を行うと、得られるフィルム２２における配向角θの曲線の傾きは、曲線Ｌ４よりも大きなものとなり、ボーイングがより急な傾きの凹形状となる。

曲線Ｌ４において配向角θが負である位置が、ずれ量調整対象の側端部１２ｓとなる。このように、所定の設定条件で幅方向Ｚ２に延伸されたフィルムについて、ずれ量調整対象としての側端部１２ｓを特定する。ずれ量調整対象となった側端部１２ｓが通過するヒータ６８（図９参照）をオンにし、その発熱量を制御する。ヒータ６８の発熱により湿潤フィルム１２を所定の温度となるように加熱することにより、第１加熱装置６３で補正すべきずれ量Ｄが調整される。

曲線Ｌ４に示すように、搬送方向Ｚ１に対してボーイングが緩和工程終了時で凹形状に発現した場合の側端部１２ｓの配向角θは負（−）である。したがって、曲線Ｌ４は左縁１２ｅ（Ｌ）に近づくに従い、負（−）側により大きく傾いた曲線形状となる。ヒータ６８の加熱により達すべき側端部１２ｓの温度は、配向角θの大きさに応じて決定する。まず、配向角θとこの配向角θをもつ側端部１２ｓを加熱したときの温度との関係を求める。そして、調整すべき位置の配向角θが正（＋）となるような側端部１２ｓの温度を求める。例えば、側端部１２ｓ上にあり、左側縁１２ｅ（Ｌ）から距離Ｐにある点Ｐの配向角θ（Ｐ）を正に調整するときには、θ（Ｐ）が正となるように延伸工程で延びる点Ｐでの温度を予め求めておき、この点Ｐが通過したヒータ６８をオンにしてその発熱量を調整する。ヒータ６８の発熱量の調整により、第２加熱装置６７に以降案内されてくる湿潤フィルム１２のうち、左側縁１２ｅ（Ｌ）から距離Ｐにある点Ｐを、予め求めておいた所定の温度となるように昇温させる。これにより、緩和工程終了時におけるθ（Ｐ）は、正の値である調整配向角θａ（Ｐ）となる。このように側端部１２ｓが通過するヒータ６８により加熱された湿潤フィルム１２は、緩和工程終了時において曲線Ｌ５のグラフに示すような配向角θのプロファイルとなる。したがって、ずれ量Ｄも同様のプロファイルとなる。以上のようにして、第２加熱装置６７により、第１加熱装置６３で補正すべき湿潤フィルム１２の緩和工程終了時におけるボーイングの形状を、搬送方向Ｚ１に対して凸にする。

このように、予熱エリア４５では、緩和工程終了時における側端部１２ｓの遅相軸と所期の遅相軸とのずれ量Ｄに応じて、予熱エリア４５での予熱工程に以降供される湿潤フィルム１２の側端部１２ｓをより高い温度となるように中央部１２ｃよりも多くの熱エネルギーを与えて加熱し、遅相軸のずれ量Ｄを正となるように調整する。なお、湿潤フィルム１２の搬送速度毎に、ヒータ６８の発熱量とこの発熱により達する側端部１２ｓの温度との関係を予め求めておくとよい。搬送速度に応じて、側端部１２ｓへ伝わる熱エネルギー量が変わるからである。

ヒータ６８の発熱量は、緩和工程終了時における側端部１２ｓのずれ量Ｄに応じて決定するので、本実施形態では、緩和工程終了時における配向角θ（Ｐ）に応じて決定してある。

緩和工程終了時において曲線Ｌ５のような正の調整配向角θａ（Ｐ）とされてある湿潤フィルム１２の側端部１２ｓを、緩和工程では第１加熱装置６３により加熱する。この加熱により、側端部１２ｓの遅相軸のずれを補正する。第１加熱装置６３による補正は、第１実施形態と同じである。したがって、調整配向角θａ（Ｐ）が正である範囲が、補正対象領域の側端部１２ｓであり、この側端部１２ｓが通過するヒータ６４の発熱量は、正である調整配向角θａ（Ｐ）の大きさに応じて決定する。以上の方法により、得られるフィルム２２は、配向角θのグラフが図１１の線分Ｌ６のとおり幅方向でθ＝０°で一定なものとなる。したがって、遅相軸のずれがないフィルム２２が得られる。

第２加熱装置６７では、調整配向角θａ（Ｐ）が正となるように側端部１２ｓを加熱すれば足り、θａ（Ｐ）を正の領域でさほど大きくする必要はない。第１加熱装置６３によりずれの補正をする際の側端部１２ｓの温度は、正の調整配向角θａ（Ｐ）が大きいほど高くなるので、調整配向角θａ（Ｐ）が正の領域で大きくなりすぎると、緩和エリア４７での側端部１２ｓをより高温にしなければならないからである。

第１加熱装置６３による補正が可能な補正可能量を、調整配向角θａ（Ｐ）が超えてしまう場合には、所定のヒータ６８の発熱量を下げて、第２加熱装置６７により側端部１２ｓが達する温度をより低くする。これにより、調整配向角θａ（Ｐ）がより小さな値となる。このように、第１加熱装置６３により補正するずれ量Ｄを、第２加熱装置６７により調整する。

以上のように、第２の実施形態では、緩和工程終了時におけるボーイングが凹形状であるときに、緩和工程終了時におけるボーイングが凸形状となるように第２加熱装置６７で側端部１２ｓを加熱してある。この第２実施形態においても、延伸エリア４６の設定条件は目的とするレタデーション値等の光学特性に基づき決定し、側端部１２ｓの遅相軸のずれは緩和エリア４７で補正し、ずれ量Ｄの調整は延伸工程の後である緩和工程終了時以降でのずれ量Ｄに基づいて行う。これにより、延伸エリア４６の設定条件は比較的シンプルになり、また、レタデーション値等の制御が容易である。

さらに、この方法によると、ボーイングの形状が凹形状となるようなフィルムであっても、予熱エリア４５における予熱工程でずれ量調整対象である側端部１２ｓを加熱し、さらに緩和工程で補正対象である側端部１２ｓを加熱することにより、第１実施形態の場合と同様に、遅相軸のずれ量が負でその大きさ｜Ｄ｜が１°よりも小さい場合であっても、ずれを精緻に補正することができる。これにより、製品として用いることができる面積を大幅に増やすことができるとともに、第２切除装置２１（図１参照）で切除する側部の量を大幅に減らすことができる。したがって、従来からの製造ラインを使用しても、より大きな幅の光学フィルムを製造することができるようになり、より大画面の表示装置にも対応できるような光学フィルムが得られる。

第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、所期の遅相軸と側端部１２Ｓの遅相軸とのずれ及びずれ量Ｄを、配向角θという角度で検出するが、ずれの有無及びずれ量Ｄは、必ずしも配向角θとして検出しなくてもよい。例えば、所期の遅相軸と側端部の遅相軸とを単に検出して、両遅相軸の方向が一致しない場合をもってずれを検出したものとし、交差した両遅相軸の方向の大小をもってずれ量Ｄを検出したものとしてよい。

なお、セルロースジアセテート（ＤＡＣ）はＴＡＣに比べて分子配向の変化の温度依存性が大きい。したがって、ポリマー成分がＴＡＣの場合よりも、ＤＡＣの方が、ヒータ６８の発熱量を小さくしてずれ量Ｄを調整する。

なお、ずれ量調整対象である側端部１２ｓを所定のヒータ６８で加熱することにより、緩和工程終了時以降における側端部１２ｓの配向角θを０°にできることがある。この場合には、第１加熱装置６３を使用しない。

以上のように、テンタクリップ１２０は、第１加熱装置６３と第２加熱装置６７とを備える。したがって、このテンタクリップ１２０を用いることにより、緩和工程終了時以降の湿潤フィルム１２またはフィルムにおけるボーイングの形状が凹凸のいずれであってもずれを補正することができる。すなわち、緩和工程終了時以降の湿潤フィルム１２またはフィルムにおけるボーイングの形状が凸の場合には、第２加熱装置６７を非使用とし、第１加熱装置６３のみの使用で足りる。これに対し、緩和工程終了時以降の湿潤フィルム１２またはフィルムにおけるボーイングの形状が凹の場合には、第１加熱装置６３と第２加熱装置６７とを併用する。

第２加熱装置６７を第１加熱装置６３と併用することにより、光学フィルム２２の全幅にわたり所期の遅相軸を発現するという効果がより確実に得られることがある。例えば、第１加熱装置６３による加熱で、緩和工程終了時における点Ｐの配向角θ（Ｐ）が負に転じた場合には、第２加熱装置６７により予熱工程で側端部１２ｓをより高い温度となるように加熱することにより、第１加熱装置６３により達する側端部１２の温度をさらに変化させることなく、ずれが補正されたフィルム２２を得ることができる。

製造速度が大きい場合、すなわち搬送速度が大きい場合ほど、第１給気室５５ａ（図３参照）のみの加熱だけでは、湿潤フィルム１２の幅方向Ｚ２における温度均一性が低減するので、第２加熱装置６７の使用の効果がより顕著に現れる。これに対して、緩和工程での幅方向Ｚ２における温度分布が所期のものとなりにくい場合には、第１加熱装置６３の使用の効果がより顕著に現れる。このように、製造速度等の各種条件に応じて、第１加熱装置６３と第２加熱装置６７とによる各側端部の加熱のバランスを調整することが好ましい。

なお、第２加熱装置６７を予熱エリア４５よりも上流に配して側端部を加熱しても、上記と同様の効果あるいは同等の効果は得られない。例えば、予熱エリア４５よりも上流で側端部１２ｓを加熱すると、予熱エリア４５で側端部１２ｓが幅方向Ｓ２での中央部よりも大きく搬送方向及び反搬送方向へ収縮してしまい、側端部１２ｓが中央部よりも厚くなってしまう。このような厚みプロファイルの湿潤フィルムを幅方向Ｚ２に延伸すると側端部の延び量が中央部に比べて小さくなり、緩和工程を経た湿潤フィルムにおける遅相軸のずれ量Ｄが負の領域でより大きくなってしまう。つまり、負であるずれ量Ｄにつき、その大きさ｜Ｄ｜が大きくなる。

なお、図３，図６〜図８，図１０，図１１においては、中央部１２ｃの範囲に対して側端部１２ｓの範囲を大きく誇張して図示してある。

なお、クリップテンタ２０，１２０では、クリップ５０（図２参照）周辺の温度が湿潤フィルム１２の幅方向Ｚ２の中央部に比べて低くなる傾向がある。このような場合に、第１加熱装置６３、第２加熱装置６７の使用は特に有効である。

図４，図５，図９の各ヒータ６４，６８は、非防爆環境で使用するいわゆる電熱ヒータの構成としている。しかし、溶液製膜過程で延伸工程を実施する場合には、予熱エリア４５、緩和エリア４７に溶媒ガスが存在することがある。このように溶媒ガスが雰囲気中にある等、防爆を考慮する場合には、図１２に示すように、所定の温度に加熱された乾燥空気を側端部１２ｓに向けて吹き出すダクト１５５と、このダクト１６１に所定温度に加熱した乾燥空気を送るエア供給部１５６とを有するエア供給式の加熱装置１６３を、第１加熱装置６３や第２加熱装置６７に代えて用いるとよい。

幅方向Ｚ２に延びたひとつのダクト１５５の内部は、仕切り板１６２により幅方向Ｚ２で複数に仕切られてある。仕切り板１６２によって形成された第１〜第７給気室１５５ａ〜１５５ｇに対する乾燥空気の各送り込みのオン・オフを制御する。さらに、エア供給部１５６は、乾燥空気を送り込むべき第１〜第７給気室１５５ａ〜１５５ｇに対して、独立して温度と風量とを制御した乾燥空気を送り込む。コントローラ１７７は、乾燥空気を送り込むべき給気室と、送り込む乾燥空気の温度とにつき、エア供給部１５６を制御する。

エア供給部１５６から乾燥空気を送り込むべき給気室は、側端部１２ｓが下方を通過する給気室である。図１２には、第３給気室１５５ｃ及び第４給気室１５５ｄから乾燥空気を送り出す態様を示してある。これにより、第３給気室１５５ｃ及び第４給気室１５５ｄの下方を通過する側端部１２ｓは、所定の温度になるように加熱される。

エア供給式の加熱装置として、加熱装置１６３に代えて、図１３に示すような加熱装置２６３を用いてもよい。この加熱装置２６３は、複数のダクト２５５と、各ダクト２５５に、独立して温度及び風量を制御された乾燥空気をそれぞれ送るエア供給部２５６と、乾燥空気を送り込むべきダクト２５５と各乾燥空気の温度及び風量とにつきエア供給部２５６を制御するコントローラ２７７とを備える。

溶融製膜で製造されたフィルムに対して、延伸工程を実施する場合には、非防爆環境下であるので、上記のようなヒータ６４，６８を用いてよい。このような非防爆環境下で使用するヒータ６４，６８としては、市販されているようないわゆるセラミックヒータが好ましい。クリップテンタ２０，１２０の有無に関わらず、ピンテンタ１６（図１参照）で幅方向Ｚ２への延伸を実施してもよく、このような態様でも延伸工程の後に本発明のような緩和工程及び側端部１２ｓの加熱を実施し、さらに延伸工程の前の予熱工程で側端部１２ｓの加熱を実施してもよい。このようなピンテンタ１６により延伸工程を実施する場合には、ピンテンタ１６の内部の溶媒ガス濃度に応じ、セラミックヒータをもつ第１加熱装置６３，第２加熱装置６７に代えて、エア供給式の加熱装置を用いることが好ましい。

なお、溶液製膜設備１０（図１参照）のクリップテンタ２０，１２０よりも下流側に、遅相軸や遅相軸のずれをオンラインで検出する遅相軸検出装置を配してもよい。この場合には、遅相軸検出装置による検出結果に基づきずれ量を求め、求めたずれ量に応じて求めたヒータ６４，６８の発熱量の情報に関する信号をコントローラ７１に送る制御装置を用いることで、オンラインでのフィードバック制御をすることができる。これにより、溶液製膜設備１０の稼働中であっても、遅相軸のずれを補正したり、ずれ量の調整を行うことができる。

上記の第１実施形態及び第２実施形態は、溶液製膜過程で幅方向Ｚ２に延伸する場合であるが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、一旦製造されたポリマーフィルムを幅方向Ｚ２に延伸するいわゆるオフライン延伸の場合にも、本発明を適用することができる。一旦製造されたポリマーフィルムとしては、溶融製膜で製造された溶媒が非含有のポリマーフィルムや、溶液製膜で製造され、残留溶媒量が数％未満というように実質的に非含有と通常みなすようなポリマーフィルムがある。この場合には、上記の第１及び第２実施形態における湿潤フィルム１２を、溶媒が非含有あるいは実質的に非含有とみなすようなポリマーフィルムに代えて実施する。上記のように、オフライン延伸に供するポリマーフィルムは、溶液製膜方法と溶融製膜方法とのいずれの方法で製造されたものであってよい。また、溶液製膜方法で製造されたポリマーフィルムあるいは溶液製膜の過程における湿潤フィルム１２に対して本発明を適用する場合には、本実施形態のように単層構造のものであってもよいし、同時共流延と逐次流延等による複層構造のものであってもよい。

本発明により製造する光学フィルムは、偏光板に用いられ光源からの光を光学的に補償する位相差フィルムとして、特に好ましく用いることができる。中でもＶＡ用位相差フィルムを製造する場合に、本発明は特に有効であり、本発明によって、遅相軸が均一になるのでこの光学フィルムを表示装置に用いた場合には、コントラストがより向上した表示性能が得られる。

（ポリマー）
本発明により製造する光学フィルムにおけるポリマーは、熱可塑性のポリマーである。熱可塑性ポリマーとして、セルロースアシレートを用いる場合に、本発明は特に効果が大きい。

セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式（１）〜（３）を満たすようなＴＡＣを用いる場合に、本発明は特に有効である。式（１）〜（３）において、Ａ及びＢは、セルロースの水酸基中の水素原子に対するアシル基の置換度を表し、Ａはアセチル基の置換度、Ｂは炭素原子数が３〜２２のアシル基の置換度である。なお、セルロースアシレートの総アシル基置換度Ｚは、Ａ＋Ｂで求める値である。
（１） ２．７≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（２） ０≦Ａ≦３．０
（３） ０≦Ｂ≦２．９

また、ＴＡＣに代えて、または加えて、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式（４）を満たすようなＤＡＣを用いる場合にも、本発明は特に有効である。
（４）２．０≦Ａ＋Ｂ＜２．７

レタデーションの波長分散性の観点から、式（４）を満たしながらも、ＤＡＣのアセチル基の置換度Ａ、及び炭素数３以上２２以下のアシル基の置換度の合計Ｂは、下記式（５）および（６）を満たすことが、好ましい。
（５） １．０＜Ａ＜２．７
（６） ０≦Ｂ＜１．５

ポリマーとしてＴＡＣを用いる場合には、光学フィルム２２はＴＡＣからなる単層構造であることが好ましい。これに対し、ポリマーとしてＤＡＣを用いる場合には、光学フィルム２２は複層構造であることが好ましい。好ましい複層構造は、ＤＡＣからなる層の一方の面にＴＡＣからなる層が設けられている構造である。より好ましい複層構造は、ＤＡＣからなる層の一方の面及び他方の面にそれぞれＴＡＣからなる層が設けられている構造である。このようなＤＡＣからなる層をもつ複層構造の光学フィルムは、溶液製膜方法でつくることが好ましく、同時共流延もしくは逐次流延でつくることが好ましい。

なお、ＴＡＣからなる２層の間にＤＡＣの層を備える複層構造のポリマーフィルムに対して、クリップテンタ２０，１２０を用いてオフライン延伸をする場合には、延伸エリア４６の設定条件としてのポリマーフィルムの温度は、１６０℃以上１９０℃以下の範囲が好ましく、１６５℃以上１８５℃以下の範囲がより好ましく、１７０℃以上１８０℃以下の範囲が更に好ましく、Ｗ２／Ｗ１で求める延伸倍率は、１．０以上１．５以下の範囲が好ましく、１．１以上１．４以下の範囲がより好ましく、１．１５以上１．３５以下の範囲が更に好ましい。ＤＡＣを用いてこのような設定条件で延伸をする場合であって、延伸エリア４６での延伸開始時におけるポリマーフィルムのボーイングの形状が、搬送方向Ｚ１に対して凸である場合には、緩和エリア４７で中央部１２ｃよりも側端部１２ｓの温度を高くし、その際、中央部１２ｃとの温度差が１℃以上２０℃以内となるようにヒータ６４で側端部１２ｓを加熱することが好ましく、３℃以上１５℃以内となるように加熱することがより好ましく、５℃以上１０℃以内となるように加熱することが更に好ましい。

また、ＴＡＣからなる２層の間にセルロースジアセテート（ＤＡＣ）の層を備える複層構造のポリマーフィルムに対して、クリップテンタ１２０を用いてオフライン延伸をする場合において、上記の設定条件で延伸をし、延伸エリア４６での延伸開始時におけるポリマーフィルムのボーイングの形状が、搬送方向Ｚ１に対して凹である場合には、予熱エリア４５においては中央部よりも側端部１２ｓの温度を高くし、その際、中央部との温度差が１℃以上２０℃以内となるようにヒータ６８で側端部を加熱することが好ましく、３℃以上１５℃以内となるように加熱することがより好ましく、５℃以上１０℃以内となるように加熱することが更に好ましい。

セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基（ヒドロキシル基）を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位、３位及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化の場合を置換度１とする）を意味する。

まず、表１に記載のようにアシル基の種類、置換度が異なる２種類のセルロースアシレートを調製した。サンプル名はそれぞれＣ２、Ｃ４とした。サンプル名がＣ２のセルロースアシレートはいずれもＴＡＣ、サンプル名がＣ４のセルロースアシレートはＤＡＣである。調製の際には、触媒として硫酸を用いた。この触媒のセルロース１００質量部に対する添加量は７．８質量部である。アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し４０℃でアシル化反応を行った。アシル基の種類、置換度の調整は、カルボン酸の種類、量を調整することで行った。また、アシル化後に４０℃で熟成を行った。さらにこのセルロースアシレートの低分子量成分をアセトンで洗浄し除去した。

以下に示す処方のドープを２種調製した。

（ドープＣ２）
セルロースアシレート：表１に記載のＣ２ １００質量部
添加剤Ａ：表２のＡ−３ １１．３質量部
化合物Ｄ：化１に示す化合物Ｄ ４質量部
ジクロロメタン ４０６質量部
メタノール ６１質量部

（ドープＣ４）
セルロースアシレート：表１に記載のＣ４ １００質量部
添加剤Ａ：表２のＡ−３ １９質量部
化合物Ｄ：化１に示す化合物Ｄ ４質量部
ジクロロメタン ４０６質量部
メタノール ６１質量部

また、以上の２つのドープのいずれにも、セルロースアシレート１００質量部に対して微粒子であるマット剤（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本エアロジル（株）製、２次平均粒子サイズ１．０μｍ以下）０．１３質量部となる様にマット剤分散液を混合、攪拌した。

なお、添加剤Ａは、ポリエステルであり、このポリエステルは、表２に記載のジカルボン酸とジオールとの組み合わせ及び比率によって得られる。表２においては、「芳香族ジカルボン酸」欄の「ＴＰＡ」はテレフタル酸、「脂肪族ジカルボン酸」欄の「ＳＡ」はコハク酸を表す。

以下に示す条件で実験１〜実験１２を実施した。実験１〜５はＴＡＣからなる単層構造の光学フィルムを製造するものである。「表３の光学フィルム」には「ＴＡＣ」と記載する。実験６〜１２はＤＡＣからなる層の両面にＴＡＣからなる層をそれぞれ配した３層構造の光学フィルムを製造するものである。「表３の光学フィルム」には「ＤＡＣ」と記載する。実験６〜１２は、同時共流延により製造した。３層構造のうち露出する２つの表層は、互いに同じドープで形成した。以下の記載においては、３層構造のうちＤＡＣからなる層を主層と称する。

［実験１］〜［実験５］
溶液製膜設備１０を用いて、ドープＣ２により、光学フィルムを製造した。なお、クリップテンタ２０の内部の雰囲気には溶媒ガスが存在していることから、第１加熱装置６３と第２加熱装置６７に代えて、図１２に示すエア供給式の加熱装置１６３を用いた。表３においては、予熱エリア４５、緩和エリア４７で加熱装置１６３を用いた場合には、加熱装置１６３により達した側端部１２ｓの温度を、「予熱エリアでの側端部の温度」欄と「エリアでの側端部の温度」とにそれぞれ記載する。これらの欄で「−」とあるのは、エア供給式の加熱装置１６３による加熱を実施しなかった場合である。なお、表３においては、延伸工程における設定条件につき、湿潤フィルムの温度を「温度」欄に、延伸倍率を「延伸倍率Ｗ２／Ｗ１」欄に、それぞれ記載する。

実験１〜実験５で得られた各光学フィルムにつき、配向角θを測定して遅相軸のずれの程度を求めるとともに、ボーイングの形状を確認した。表３の「ボーイングの形状」欄には、搬送方向Ｚ１に対する形状を記載しており、幅方向Ｚ２に直線状であると認められた場合には「ほぼフラット」と記載している。

配向角θの測定は、ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）を用いて実施した。この測定装置に、製造した各光学フィルムをセットし、波長λｎｍの光を光学フィルムに対して、その法線方向から入射して配向角θを測定した。測定波長λｎｍの選択にあたっては、特定の波長を通過する波長選択フィルターを、マニュアルまたはプログラム等で交換する。このようにして特定波長λｎｍの光を光学フィルムに入射させた。本実施例では、光源に対して、光学フィルムを移動させて、配向角θを測定した。配向角θは、測定ラインＭＬ上の任意の複数箇所を選択し、選択した各箇所で測定した。光学フィルムの移動に際しては、測定ラインＭＬが溶液製膜設備１０における幅方向Ｚ２に一致するようにした。測定ラインＭＬは、光学フィルムの一方の側縁から２０ｍｍの位置を一方の端点とし、光学フィルムの他方の側縁から２０ｍｍの位置を他方の端点として採った。ただし、配向角θの測定方法はこの方法に限定されず、例えば、溶液製膜設備１０における幅方向Ｚ２に対応する方向で連続的に測定してもよい。

上記のようにして測定した各配向角θについて、それぞれ絶対値｜θ｜をとった。すべての｜θ｜値の中から最大値｜θ｜ｍａｘを選びだした。この最大値｜θ｜ｍａｘを２倍した値、すなわち｜θ｜ｍａｘ×２（単位；°）を、遅相軸のずれの程度とした。この遅相軸のずれの程度については、表３の「ずれの程度」欄に示す。

［実験６］〜［実験１２］
表層用のドープをドープＣ２とし、主層のドープをドープＣ４として同時共流延を実施した。得られた各光学フィルムにつき、遅相軸のずれの程度を求めるとともに、ボーイングの形状を確認した。

１０ 溶液製膜設備
１２ 湿潤フィルム
１２ｓ 側端部
２０，１２０ クリップテンタ
２２ 光学フィルム
４５ 予熱エリア
４６ 延伸エリア
４７ 緩和エリア
５０ クリップ
５５ ダクト
５６ エア供給部
６３，６７ 第１，第２加熱装置
６４，６８ ヒータ
１６３，２６３ 加熱装置

Claims (6)

1. 搬送されている長尺のポリマーフィルムを、加熱しながら幅方向へ拡げるように延伸する延伸工程と、
   延伸された前記ポリマーフィルムの内部応力を緩和するために、幅を規制した状態で前記ポリマーフィルムを加熱する緩和工程とを有し、
   緩和工程を経た前記ポリマーフィルムの側端部における遅相軸と所期の遅相軸とのずれ量に応じ、以降の前記緩和工程の際に、前記側端部をより高い温度に加熱して遅相軸のずれを補正することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
2. 緩和工程を経た前記ポリマーフィルムのボーイングの形状が搬送方向に対して凸であるときに、以降の前記緩和工程で前記補正を行うことを特徴とする請求項１記載の光学フィルムの製造方法。
3. 前記ずれ量は、前記延伸工程における設定条件毎に予め求め、
   前記設定条件は、前記ポリマーフィルムの温度と、前記ポリマーフィルムの延伸開始時における幅及び延伸終了時における幅から求める延伸倍率と、前記ポリマーフィルムの搬送速度とであることを特徴とする請求項１または２記載の光学フィルムの製造方法。
4. 前記延伸工程の前に、搬送されている前記ポリマーフィルムを予め加熱して昇温させる予熱工程を有し、
   前記予熱工程の際に、前記側端部をより高い温度に加熱して前記ずれ量を調整することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の光学フィルムの製造方法。
5. 緩和工程を経た前記ポリマーフィルムのボーイングの形状が搬送方向に対して凹であるときに、前記形状が凸になるように以降の前記予熱工程で前記調整を行うことを特徴とする請求項４記載の光学フィルムの製造方法。
6. 前記ポリマーフィルムは、総アシル基置換度Ｚが下記式（Ｉ）を満たすセルロースアシレートからなる第１の層と、この第１の層の少なくとも一方の面に配され、総アシル基置換度Ｚが下記式（II）を満たすセルロースアシレートからなる第２の層とを有することを特徴とする請求項１ないし５記載の光学フィルムの製造方法。
   ２．０≦Ｚ＜２．７・・・（Ｉ）
   ２．７≦Ｚ≦３．０・・・（II）

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