JPH0651116A

JPH0651116A - 位相差フィルムの製造方法

Info

Publication number: JPH0651116A
Application number: JP20502992A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Miura; 明久三浦; Hironori Tabata; 博則田畑; Hideshi Matsumoto; 英志松本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】レターデーション値Ｒｅが全面で均一でかつ
視野角特性が優れた横一軸延伸ポリサルフォンフィルム
の製造方法を提供すること。【構成】上側直線案内部１１と下側直線案内部１２と
これ等端部同志を連結する２つの曲線案内部１３，１４
から成り並列配置された一対の無端状ガイドレール１
と、各ガイドレールに所定の間隔を設けて装着され各ガ
イドレール上を走行すると共にフィルムｐの横方向両端
部を把持する複数の治具２群とでフィルム把持手段１０
を構成し、このフィルム把持手段に対して横一軸延伸さ
れたポリサルフォンフィルムを供給し、ガイドレールの
曲線案内部１３において上記フィルムの横方向両端部を
順次把持させると共に、上側直線案内部１１においてフ
ィルムを弛ませながらその縦方向を熱収縮させ、縦方向
の長さを熱収縮前における長さの１／ａ’^1/2 倍以上
（但し、ａ’は横一軸延伸処理の際のズリを考慮した理
論延伸倍率である）に制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリサルフォン系フィ
ルムを横一軸延伸して位相差フィルムを製造する方法に
係り、特に、レターデーシヨンが全面で均一でかつ視野
角特性に優れた位相差フィルムが求められる製造方法の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】位相差フィルムとは、一軸延伸された高
分子フィルムの複屈折性（延伸に伴う分子配向により延
伸方向とそれに直交する方向の屈折率が異なるため生ず
る）を利用し、例えば、液晶表示装置の液晶によってそ
の偏光間に生じた位相差を解消させる（位相差補償とい
う）ものである。そして、上記位相差補償性能はレタデ
ーション値Ｒｅ、すなわち延伸方向の屈折率とこれに直
交する方向の屈折率の差Δｎとフィルムの厚みｄとの積
で表される。

【０００３】このような位相差フィルムは、例えば特開
平２−４２４０６号公報に記載されており、ネックイン
率（延伸方向に直交する方向の収縮率）が１０％以下と
なるように一軸延伸して製造される。

【０００４】しかしながら、こうして製造された位相差
フィルムのレターデーション値Ｒｅは入射光の入射角が
増大すると変化するため、液晶表示装置の表示画面に色
ムラを生じたり、表示画面を正面から見た場合と横方向
から見た場合とによって白黒が反転したいわゆる色反転
現象が生じたりする。

【０００５】他方、特開平２−１９１９０４号公報に
は、『縦一軸延伸法』によって位相差フィルムを製造す
る際、延伸方向と直交する方向の長さをその延伸前の長
さの比の１／ａ^1/2 〜１／ａ^1/3 に制御することにより
その視野角特性が改善されることが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高分子フィ
ルムを延伸処理して位相差フィルムを製造する場合、い
くつかの重要品質の内で以下の３点に特に注意する必要
がある。

【０００７】(1)上記レターデーションがフィルム全面
で同じであること。

【０００８】(2)視野角特性が良好なこと。

【０００９】(3)外観不良がないこと。

【００１０】一方、高分子フィルムを用いて位相差フィ
ルムを製造する方法としては、フィルムを挟み込んだロ
ール間の回転速度の違いを利用してフィルム長手方向に
延伸を行う『縦一軸延伸法』と、機械的にフィルム横方
向に延伸する『横一軸延伸法』の２種類が知られてい
る。そして上記ポリサルフォン系フィルムを延伸する場
合、『縦一軸延伸法』ではフィルムがロールに巻き付い
たり、ロールとフィルムが擦れて傷がついたりするため
上記(3) の品質を満たすことができない。

【００１１】そこで、外観不良が無いようにポリサルフ
ォン系フィルムの延伸処理法としては『横一軸延伸法』
が通常適用されている。また。(1) のレターデーション
に関しては延伸条件等の最適化により均一にすることが
可能である。

【００１２】しかしながら、上記(2) の視野角特性に関
しては延伸条件で改善することができない。ここで、
『視野角特性が良好』とは、フィルム法線方向からみた
特性と斜め方向からみた特性の差が無い状態を指してい
るが、この視野角特性は樹脂内の屈折率異方性と密接な
関係がある。ここで、『屈折率異方性』とは、フィルム
の延伸方向、これと直交する方向（延伸直角方向）、フ
ィルムの厚み方向の３方向の屈折率がそれぞれ異なって
いる状態を指している。

【００１３】そして、上記視野角特性を良好にするため
には、３方向の屈折率の内、延伸直角方向と厚み方向の
屈折率を等しくする方法が容易である。これは以下の理
由による。すなわち、面内（フィルム法線方向からみた
特性）のレターデーションは、延伸方向と延伸直角方向
の屈折率差から求められる。斜め方向からみる場合、こ
れに厚み方向の成分が加わる。この厚み方向の屈折率が
他の２方向に較べて著しく異なる場合、上記レターデー
ションは面内に較べ著しく大きくなるか小さくなる。こ
の斜め方向からみた場合のレターデーションの変化が視
野角の不良である。例えば、この様な位相差フィルムを
液晶ディスプレーに実装した場合、正面と斜めとで色が
反転する現象が起こってしまう。そこで、この斜め方向
からみたレターデーションの変化を極力抑えるために
は、見掛上厚み方向の屈折率が影響しないように延伸直
角方向と厚み方向の屈折率を等しくする方法がよい。

【００１４】ところで、この屈折率は樹脂の内部応力に
一次的に比例している。ポリサルフォンフィルムはもと
もと１．６３３の固有屈折率を有しているが、この樹脂
を内から外に引っ張ると屈折率は大きくなり、外から内
に圧縮すると小さくなる。

【００１５】屈折率の変化を延伸に当てはめて考える
と、図８（Ａ）に示すように等方的だった屈折率が延伸
方向へ引っ張られるため大きくなる。他方、厚み方向に
は図８（Ｂ）に示すように圧縮されるため小さくなる。
また、延伸直角方向には変化せず規制されているため変
化は少ない。

【００１６】これに対し『横一軸延伸法』においては延
伸方向と直交する方向（延伸直角方向）には力が作用し
難いため（フィルムを搬送させるためのロール間隔が一
定で規制されているため）、延伸直角方向の変化は少な
い（実際には圧縮力が残留するため僅かながら小さくな
る）。

【００１７】また、延伸処理の際のフィルムの単位体積
を考えると、図９（Ａ）に示すように延伸方向（この場
合ｘ軸方向）にａ倍に引っ張ると、他の２方向（ｙ軸方
向とｚ軸方向）は普通１／ａ^1/2 倍になる（すなわち延
伸前後のフィルムの体積は一定であるからである）。こ
の場合、屈折率は延伸直角方向と厚み方向共に同じ応力
がかかるため、図９（Ｂ）に示すように上記延伸直角方
向の屈折率（ｎ_y）と厚み方向の屈折率（ｎ_z）は等し
くなる。

【００１８】この状態では視野角特性は良好である。

【００１９】ところが、『横一軸延伸法』においては上
述したようにフィルムの長手方向が規制されているため
図１０（Ａ）に示すように長手方向（ｙ軸方向）へは収
縮しない。このため、厚み方向は１／ａ倍に収縮し、図
１０（Ｂ）に示すように延伸直角方向の屈折率（ｎ_y）
と厚み方向の屈折率（ｎ_z）が異なってしまい、その視
野角特性が低下する問題点があった。

【００２０】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたものであって、その課題とするところは、ポリサル
フォン系フィルムを用いる横一軸延伸法においてレター
デーションが全面で均一でかつ視野角特性に優れた位相
差フィルムの製造方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、ポリサルフォン系フィルムを横一軸延伸処理
した後、このポリサルフォン系フィルムの縦方向を熱収
縮させて位相差フィルムを製造する方法を前提とし、略
水平方向へ伸びる上側直線案内部とこの下方側に設けら
れた下側直線案内部とこれ等直線案内部の端部同志を連
結する２つの曲線案内部から成り平行に並列配置された
一対の無端状ガイドレールと、各ガイドレールに所定の
間隔を設けて装着されかつ各ガイドレール上を走行する
と共に上記ポリサルフォン系フィルムの横方向両端部を
把持する複数の治具群とでフィルム把持手段を構成し、
このフィルム把持手段に対して横一軸延伸処理されたポ
リサルフォン系フィルムを供給し、各治具間の先端側同
志の間隔がその基端側同志の間隔より広がるガイドレー
ルの曲線案内部において上記ポリサルフォン系フィルム
の横方向両端部を順次把持させると共に、各治具間の先
端側同志の間隔がその基端側同志の間隔に縮まるガイド
レールの直線案内部において上記ポリサルフォン系フィ
ルムを弛ませた後、熱収縮処理を施してポリサルフォン
系フィルムの縦方向の長さを熱収縮前における長さの１
／ａ’^1/2 倍以上（但し、ａ’は上記横一軸延伸処理の
理論延伸倍率である）に制御することを特徴とするもの
である。

【００２２】また、請求項２に係る発明は請求項１に係
る位相差フィルムの製造方法を前提とし、上記治具が、
ガイドレールに装着されるガイドチェーンに取付けられ
た下側クリップと、この下側クリップに対して接離可能
に取付けられた上側クリップとでその主要部を構成して
いることを特徴とし、他方、請求項３に係る発明は、請
求項２に係る発明と同様に請求項１に係る位相差フィル
ムの製造方法を前提とし、上記治具が、ガイドレールに
装着されるガイドチェーンに下面側が取付けられかつそ
の上面側に複数のフィルム把持用針を備えたプレートに
よりその主要部を構成していることを特徴とするもので
ある。

【００２３】一方、請求項４に係る発明は、請求項１、
２又は３に係る位相差フィルムの製造方法を前提とし、
製造された位相差フィルムに対しその法線に平行な方向
から波長589.8 ｎｍのナトリウムＤ線を入射した場合の
レターデーションをＲｅ₀とし、法線に対し４０度の方
向から入射した場合のレターデーションをＲｅ₄₀とした
とき、下記式（１）を満たしていることを特徴とするも
のである。

【００２４】０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０（１）請求項１〜４に係る発明によれば横一軸延伸法を適用し
た場合においても横一軸延伸処理したポリサルフォン系
フィルムの横方向両端部を把持してフィルムの延伸直角
方向への熱収縮処理が図れるため、延伸直角方向と厚み
方向の屈折率を揃えることが可能となる。すなわち、フ
ィルムの延伸直角方向の長さが熱収縮される前の延伸直
角方向の長さの１／ａ’^1/2 倍以上となり、延伸直角方
向の屈折率が厚み方向の屈折率に近づいて入射角の相違
によるレターデーションＲｅの相違を小さいものとす
る。

【００２５】ところで、一般に延伸されたフィルムを構
成するポリマー鎖は隣接するポリマー鎖と絡み合い、こ
の絡み合いによって生じる剪断力により配向状態を保持
する。そして、一旦延伸されたフィルムにおいては、ガ
ラス転移点以下の温度に加熱された場合であってもこの
剪断力により上記延伸状態が保持される。

【００２６】しかし、ポリマーの種類によっては上記剪
断力が低いため延伸状態を保持できないものもある。こ
の樹脂間の滑りを便宜的に『ズリ』と呼んでいるが、ポ
リサルフォン系樹脂のズリ量は他の光学用樹脂に較べて
大きい。

【００２７】前述した横一軸延伸後の収縮状態において
は、図１０（Ａ）に示したように延伸直角方向が１のま
ま厚み方向が１／ａ倍であり、単純な弾性回復であれば
それぞれ１／ａ^1/2 になって安定するが、上記『ズリ』
の影響により実際の回復後は１／ａ^1/2 より大きい。こ
の応力緩和も加味した回復制御を行うことがポリサルフ
ォン系フィルムの屈折率制御上重要なポイントである。

【００２８】この１／ａ^1/2 より大きな予想回復量は１
／ａ’^1/2 とおくことができる。すなわち、ａ倍に延伸
したフィルムを、上記『ズリ』分を相殺して見掛上ａ’
倍（ａ’＜ａ）に延伸したフィルムとみなして扱うので
ある。

【００２９】そして、延伸直角方向及び厚み方向を１／
ａ’^1/2 に制御することで良好な視野角を得ることがで
きる。

【００３０】このａ’（ａ’：ズリを考慮した理論延伸
倍率）は実測から求めることができる。

【００３１】以下、この点についてより具体的に説明
と、例えば固有屈折率１．６３３のポリサルフォンフィ
ルムを１．５倍に横一軸延伸すると、延伸方向の屈折率
は１．６３５７に増加する。

【００３２】そして、この延伸状態を保持したまま（す
なわち延伸されたフィルムの四方を固定したまま）加熱
すると屈折率は１．６３４７に低下する。

【００３３】ここで、延伸による長さの増加分と、屈折
率の増加分が比例すると仮定すると、横一軸延伸倍率を
ａ、屈折率をｎ、比例定数をｋとして、下記式（２）が
成立する。

【００３４】ｎ＝ｋ×（ａ−１）＋１．６３３（２）但し、式中の（ａ−１）は、延伸による長さの増加分を
延伸前の長さで割ったものを意味している。

【００３５】そして、ａ＝１．５の場合、ｎ＝１．６３
５７であることからｋ＝０．００５４であり、上記
（２）は下記式（３）と書き直すことができる。

【００３６】ｎ＝０．００５４（ａ−１）＋１．６３３（３）そして、延伸状態を保持したまま加熱した後のフィルム
の屈折率が１．６３４７であることから、これと同様の
屈折率を有する延伸フィルムの延伸倍率（理論延伸倍
率）をａ’とすると、下記式（４）が成立する。

【００３７】１．６３４７＝０．００５４（ａ’−１）＋１．６３３（４）これを計算するとａ’＝１．３１５となり、加熱後のフ
ィルムは見掛け上１．５倍に延伸処理されたものであり
ながら、実質的には１．３１５倍に延伸されたフィルム
と同様の配向状態を有するに過ぎず、この理論延伸倍率
ａ’で延伸された横一軸延伸ポリサルフォンフィルムと
等価に取り扱うことができる。

【００３８】このため、延伸直角方向（横一軸延伸され
たポリサルフォンフィルムの縦方向）の長さを熱収縮前
の長さの１／ａ’^1/2 倍以上に制御した場合、この延伸
直角方向の屈折率と厚み方向の屈折率が等しくなり、入
射角の如何を問わずレターデーション値Ｒｅが一定で視
野角特性の優れたものとなる。

【００３９】請求項１〜４に係る発明はこのような技術
的理由に基づいてなされている。

【００４０】これ等発明において延伸状態を保持したま
ま加熱した後の屈折率によって特定される理論延伸倍率
ａ’は、上述した予備実験によって加熱前の屈折率ｎと
延伸倍率ａ、及び、加熱後の屈折率ｎ’を測定して、下
記式（５）、及び（６）から算出することができる。

【００４１】すなわち、ｎ＝ｋ×（ａ−１）＋ｎ₀ （５）ｎ’＝ｋ×（ａ’−１）＋ｎ₀ （６）但し、ｎ₀は延伸前の固有屈折率、ｋは比例定数であ
る。

【００４２】そして、式（５）及び（６）からａ’＝１＋（ａ−１）×（ｎ’−ｎ₀）／（ｎ−ｎ₀）（７）尚、実験を繰り返してこの理論延伸倍率を求めた結果に
よると、一般に、１／ａ^1/2 ＜１．０５／ａ^1/2
＜１／ａ’^1/2の関係が成り立つ。

【００４３】また、１／ａ^1/3 と１／ａ’^1/2 は延伸条
件によって大小関係は異なる。特開平２−１９１９０４
号公報に記載されているように１／ａ^1/3 以下という範
囲内に制御することは、横一軸延伸したポリサルフォン
フィルムを用いる限りは限られた延伸条件でしか対応す
ることができない。

【００４４】次に、熱収縮させるポリサルフォンフィル
ムの収縮量は（１−１／ａ’^1/2 ）が適当であるが、不
具合により正確な収縮量が与えられなかったとする。例
えば、特開平２−１９１９０４号公報の記載のように１
−１／ａ^1/2 〜１／ａ^1/3 の範囲で延伸直角方向に弛ま
せて熱収縮処理をしてしまったとすると、弛ませ量が１
−１．０５／ａ^1/2 （正確には１−１／ａ’^1/2 ）より
大の場合、フィルムはズリによって収縮しきれなくな
り、表面には波状のしわが残り光学フィルムとしては使
用できない。

【００４５】また、逆に（１−１／ａ’^1/2 ）より著し
く小さな弛ませ量で保持した場合には（例えば、ほとん
どネックイン量が０に近い場合）、熱収縮処理を加えて
も延伸直角方向に収縮しないため屈折率の変化が起きな
い。従って、延伸直角方向の屈折率を厚み方向の屈折率
に近付けることが困難なため、視野角特性の改善は期待
できなくなる。また、不用意にズリを起こさせてしまう
ため、フィルム面内の屈折率差が小さくなり所定のレタ
ーデーションを得ることが困難となる。

【００４６】従って、１．０５／ａ^1/2 より大で、１／
ａ’^1/2 以上で、かつ１／ａ’^1/2より著しく大きくな
らないように制御することが不可欠である。

【００４７】また、上述した特開平２−４２４０６号公
報においてはネックイン率を１０％以下、望ましくは０
％に抑えるように記載されているが、ネックインを束縛
して延伸を行うと上述したように延伸方向に対し直交す
る方向が１／ａ’^1/2 倍になれないため、延伸直角方向
と厚み方向の屈折率が等しくならない。従って、視野角
特性の向上は期待できない。特に、ａ’＞１．２４のフ
ィルムにおいてはネックイン率が１０％以下では絶対に
延伸直角方向と厚み方向の屈折率は等しくならず、視野
角特性の良い位相差フィルムは得られない。

【００４８】本発明においては、上述の１／ａ’^1/2 倍
以上かつ１／ａ’^1/2 倍より著しく大きくならない範囲
の熱収縮量を実現するため、延伸方向には収縮せず（平
行に配置された一対のガイドレールにそれぞれ治具群が
装着されているため各ガイドレールに装着された治具間
距離は変化しない）、延伸直角方向のみにフィルムの弛
み量を一定に制御するフィルム把持手段を用いて熱収縮
処理を施す方法を採ることでその達成を図っている。

【００４９】すなわち、図１に示すように水平方向に伸
びる上側直線案内部１１とこの下方側に設けられた下側
直線案内部１２とこれ等直線案内部１１、１２の端部同
志を連結する２つの曲線案内部１３、１４から成り平行
に並列配置された一対の無端状ガイドレール１（一方は
図示せず）と、各ガイドレール１に所定の間隔を設けて
装着されかつ各ガイドレール１上を走行すると共にポリ
サルフォン系フィルムｐの横方向両端部を把持する複数
の治具２群とでフィルム把持手段１０を構成し、このフ
ィルム把持手段１０に対し横一軸延伸されたポリサルフ
ォン系フィルムｐを搬送ロール３を介して供給し、図１
〜図２に示すように各治具２間の先端側同志の間隔がそ
の基端側同志の間隔より広がるガイドレール１の曲線案
内部１３において上記ポリサルフォン系フィルムｐの横
方向両端部を順次把持させると共に、各治具２間の先端
側同志の間隔がその基端側同志の間隔に縮まるガイドレ
ール１の上側直線案内部１１において上記ポリサルフォ
ン系フィルムｐを均一に弛ませた後、オーブン４にて加
熱処理を施しポリサルフォン系フィルムｐの縦方向を熱
収縮させて位相差板の一軸性を高めたものである。すな
わち、請求項１に係る発明は、各治具２間の先端側同志
の間隔が、曲線案内部１３の曲線走行時（区間ｒ）と直
線案内部１１の直線走行時（区間Ｌ）とで異なることを
利用したものである。

【００５０】尚、図１においてはポリサルフォン系フィ
ルムｐを下方側から供給しその曲線案内部１３において
治具２により順次把持させた後、上側直線案内部１１に
おいてポリサルフォン系フィルムｐを弛ませながら熱収
縮させているが、上記ポリサルフォン系フィルムｐを上
方側から供給しその曲線案内部１３において治具２によ
り順次把持させた後、下側直線案内部１２においてポリ
サルフォン系フィルムｐを弛ませながら熱収縮させる方
式を採ってもよい。

【００５１】請求項２に係る発明においては、上記治具
２が図３（Ａ）〜（Ｂ）に示すようにガイドレールに装
着される図示外のガイドチェーンに取付けられた下側ク
リップ２１と、この下側クリップ２１に対して接離可能
に取付けられた上側クリップ２２とでその主要部を構成
させている。そして、上側クリップ２２と下側クリップ
２１の噛み合わせ部分は、波型や台形、矩形や平面等他
のどのような形状をしていてもよい。また、熱収縮処理
中にポリサルフォン系フィルムｐが外れることがなけれ
ば、噛み合せの全ての部分でフィルムｐを固定している
必要はない。

【００５２】また、上側クリップ２２と下側クリップ２
１から成る各治具は図示外のガイドチェーン上に等間隔
に連結されており、かつ、ガイドチェーンは末端同志で
連結しており輪を形成している。尚、図３（Ａ）中５は
ターンロールを示す。

【００５３】上記フィルムｐの横方向両端部を把持する
各治具２は別々のガイドレールに装着されて相対してい
る。その相対する治具２のフィルムｐを掴み始めるタイ
ミング、及び、放すタイミングは同時である。上記フィ
ルムｐのチャッキングは図１の曲線案内部１３（区間
ｒ）において図３（Ａ）に示すように行う。また、上側
直線案内部１１（区間Ｌ）においては図３（Ｂ）に示す
ような状態にある。

【００５４】尚、図３（Ｂ）でのフィルムｐの弛み分
（治具２であるクリップ間での弛み分）は、クリップ長
さｈ、下側クリップ２１の厚みｄ、クリップ群の回転半
径Ｒ、フィルムチャッキングタイミングから計算するこ
とができる。熱収縮処理工程では弛み分だけ収縮し平坦
な状態になるため、この弛み量ｓを制御することでその
収縮量Ｑを制御することができる。

【００５５】この弛み量ｓ及び収縮量Ｍの計算は容易で
ある。例えば、１クリップ長さｈを４０ｍｍ、クリップ
間隔ｉを１０ｍｍ、下側クリップ２１の厚みｄを２０ｍ
ｍ、上記回転半径Ｒを１５０ｍｍ、フィルムｐのチャッ
キング開始のタイミングを、下側クリップ２１の上面
（フィルムと接触する面）の端点が一つ前のクリップと
最も離れておりかつ一つ前のクリップが上側直線案内部
１１へ案内される直前までとすると、これ等条件下でク
リップ間に発生する弛み量ｓは、ｓ＝２×２０× sin（２０／１５０）（８）のように計算することができる。

【００５６】上記の条件では弛み量ｓは、５０ｍｍ（１
クリップ）当たり５．３ｍｍとなり収縮率では９．８％
に制御することができる。

【００５７】一般的に、フィルムｐのチャッキング開始
のタイミングを、下側クリップ２１の上面（フィルムと
接触する面）の端点が一つ前のクリップと最も離れてお
りかつ一つ前のクリップが上側直線案内部１１へ案内さ
れる直前までであれば、弛み量ｓ＝２×ｄ× sin（ｈ／２×Ｒ）（９）収縮量Ｑ＝［１−（ｈ＋ｉ）／（ｈ＋ｉ＋ｓ）］×１００（10）で表すことができる。

【００５８】但し、ｄ：下側クリップの厚み、ｈ：１ク
リップ長さ、Ｒ：クリップ群の回転半径、ｉ：クリップ
間隔、とする。

【００５９】ここで、収縮量Ｑを変化させるためにはそ
れぞれの条件の内、最低１項目を変更すればよいが、そ
のうちクリップ群の回転半径Ｒを変更させるのが最も容
易である。回転半径Ｒを変更させる方法としては、例え
ば、回転中心ｑのスプロケットを変速ギアにする方法
や、クリップ群全体を移動式にする方法などが挙げられ
る。この他の方法であっても、回転中心半径を滑らかに
変更できるものであればその方法は問わない。一例とし
て、変速ギア方式により回転半径Ｒを１７０ｍｍに変更
すれば、上記収縮率は８．５％になる。

【００６０】上記クリップは対面しながら等間隔にフィ
ルムｐの延伸方向両端部を保持する。ガイドレール間が
固定されているため対面するクリップ間隔は変化しな
い。従って、延伸方向では、加熱によりフィルムｐに収
縮応力が発生してもフィルムｐはその延伸方向には収縮
しない。

【００６１】次に、請求項３に係る発明においては、上
記治具２が、図４（Ａ）〜（Ｂ）に示すようにガイドレ
ールに装着される図示外のガイドチェーンに下面側が取
付けられかつその上面側に複数のフィルム把持用針２５
を備えたプレート２６により構成されている。尚、ポリ
サルフォン系フィルムｐの横方向両端部が上記フィルム
把持用針２５により突き刺されて固定される。この針２
５としては、治具であるクリップが駆動中にフィルムｐ
を貫通し、かつ、保持できる機能を有するものであるな
ら特にその形状は問わない。また、各プレート２６は図
示外のガイドチェーン上に等間隔で連結されており、か
つ、ガイドチェーンは末端同志で連結しており輪を形成
している。そして、この治具２によるフィルムｐの固定
は、図１の曲線案内部１３（区間ｒ）において図４
（Ａ）に示すように行われ、また、上側直線案内部１１
（区間Ｌ）においては図４（Ｂ）に示すような状態にあ
る。

【００６２】尚、図４（Ｂ）でのフィルムｐの弛み分
（治具２であるクリップ間での弛み分ｓとクリップにお
ける針２５内での弛み分ｓ１＋ｓ２＋ｓ３＋ｓ４）は、
クリップ長さｈ、クリップ間隔ｉ、フィルム把持用針２
５の長さｊ、プレート２６の厚みｄ、クリップ群の回転
半径Ｒ等から計算することができる。熱収縮処理工程で
は弛み分だけ収縮し平坦な状態になるため、この弛み量
を制御することでその収縮量Ｑを制御することができ
る。

【００６３】この収縮量Ｑと弛み量Ｓ’の計算は容易で
ある。例えば、１クリップ長さｈを４０ｍｍ、クリップ
間隔ｉを１０ｍｍ、針２５の本数ｎを１０本／１クリッ
プ、針２５の長さｊを３０ｍｍ、プレート２６の厚みｄ
を１０ｍｍ、上記回転半径Ｒを１５０ｍｍとし、かつ、
上記針２５はクリップ端部から等間隔に並んでいるもの
とすると、弛み量Ｓ’は５０ｍｍ（１クリップ）当たり
１７．０７ｍｍとなり、その収縮率では２５．８％とな
る。

【００６４】ここで、収縮量Ｑを変化させるためにはそ
れぞれの条件の内、最低１項目を変更すればよいが、そ
のうちクリップ群の回転半径Ｒを変更させるのが最も容
易である。回転半径Ｒを変更させる方法としては、例え
ば、回転中心ｑのスプロケットを変速ギアにする方法
や、クリップ群全体を移動式にする方法などが挙げられ
る。この他の方法であっても、回転中心半径を滑らかに
変更できるものであればその方法は問わない。一例とし
て、変速ギア方式により回転半径Ｒを１７０ｍｍに変更
すれば、上記収縮率は２４．３％になる。

【００６５】この場合、上述の条件での各条件と収縮量
Ｑの関係は以下の式（11）で表される。

【００６６】

【数１】また、各条件と収縮量Ｑは、全ての装着条件において以
下の式（12）で表される。

【００６７】

【数２】尚、ｆ関数はクリップ間での弛み分を含むフィルム長
さ、ｇ関数は針２５のなかでの弛み分を含むフィルム長
さを表している。また、括弧内の記号は上記の通りであ
る。

【００６８】請求項１〜４に係る発明の横一軸延伸条件
については、所望の位相差値を得る場合場合に応じてそ
の延伸温度、倍率、延伸速度、ヒートセット（延伸後期
の熱処理）温度、ヒートセット時間等の諸条件を適宜設
定変更してこれを行う。

【００６９】また、これ等発明における熱処理は、フィ
ルムの長さ方向両端部を把持する工程と、加熱（収縮）
工程とから成り、加熱工程での加熱温度、加熱時間等の
条件は適宜設定可能である。

【００７０】上述したように所望の位相差値を得る場合
場合に応じてその設定条件は適宜変更されるが、この変
更に伴って適用されているポリサルフォン系フィルムの
収縮応力も変化する。すなわち収縮量が微妙に変化す
る。そして、請求項１〜４に係る発明においてはフィル
ムの最適収縮条件に合わせて回転ギア半径を滑らかに変
化させる等してその収縮量を決定していくため、常にフ
ィルムの収縮量を任意の熱処理条件等に対応した理論収
縮値に近づけることが可能となる。

【００７１】尚、上記ポリサルフォン系フィルムの横一
軸延伸処理を行う方法としては、横一軸テンター延伸法
が好適である。

【００７２】

【作用】請求項１〜３に係る発明によれば、略水平方向
へ伸びる上側直線案内部とこの下方側に設けられた下側
直線案内部とこれ等直線案内部の端部同志を連結する２
つの曲線案内部から成り平行に並列配置された一対の無
端状ガイドレールと、各ガイドレールに所定の間隔を設
けて装着されかつ各ガイドレール上を走行すると共に上
記ポリサルフォン系フィルムの横方向両端部を把持する
複数の治具群とでフィルム把持手段を構成し、このフィ
ルム把持手段に対して横一軸延伸処理されたポリサルフ
ォン系フィルムを供給し、各治具間の先端側同志の間隔
がその基端側同志の間隔より広がるガイドレールの曲線
案内部において上記ポリサルフォン系フィルムの横方向
両端部を順次把持させると共に、各治具間の先端側同志
の間隔がその基端側同志の間隔に縮まるガイドレールの
直線案内部において上記ポリサルフォン系フィルムを弛
ませた後、熱収縮処理を施してポリサルフォン系フィル
ムの縦方向の長さを熱収縮前における長さの１／ａ’
^1/2 倍以上（但し、ａ’は上記横一軸延伸処理の理論延
伸倍率である）に制御しているため、良好な外観を有し
しかも延伸直角方向と厚み方向の屈折率が略同等の位相
差フィルムを製造することができる。

【００７３】また、請求項４に係る発明によれば、製造
された位相差フィルムに対しその法線に平行な方向から
波長589.8 ｎｍのナトリウムＤ線を入射した場合のレタ
ーデーションをＲｅ₀とし、法線に対し４０度の方向か
ら入射した場合のレターデーションをＲｅ₄₀としたと
き、この製造された位相差フィルムが、０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０（１）の（１）式を満たしており、延伸直角方向の屈折率と厚
み方向の屈折率が近似して入射角によるレターデーショ
ン値の変化が小さくなるためその視野角特性の向上が図
れる。

【００７４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００７５】［実施例１］幅（延伸方向）４３０．０ｍ
ｍ、長さ（延伸直角方向）５００．０ｍｍ、厚さ１０
０．０μｍのポリサルフォンフィルム（Ｔｇ＝１９０
℃）をテンター延伸機で、延伸温度１９０℃、延伸倍率
１．５倍、ヒートセット温度１７０℃、ヒートセット時
間３０ secで横一軸延伸した。尚、１９０℃、１０分間
での理論延伸倍率ａ’を測定により求めると１．４１倍
であった。

【００７６】そして、理論縮小率＝（１−１／ａ’
^1/2 ）×１００（％）とすると、この場合の理論縮小率は１５．７８％であっ
た。

【００７７】次に、図１及び図５に示したフィルム把持
手段１０により横一軸延伸処理されたポリサルフォンフ
ィルムｐの横方向両端部をガイドレールの曲線案内部１
３において順次把持すると共に、上側直線案内部１１に
おいて上記フィルムｐを均一に弛ませた後、オーブン４
にて１９０℃、１０分間の加熱処理を施しポリサルフォ
ンフィルムｐの縦方向を熱収縮させて位相差フィルムを
製造した。

【００７８】尚、各治具２は、図６に示すようにガイド
レールに装着されるガイドチェーン２０に取付けられた
下側クリップ２１と、この下側クリップ２１に対し接離
可能に取付けられた上側クリップ２２とでその主要部を
構成するものが適用されている。

【００７９】そして、下側クリップ２１の長さｈ＝３０
ｍｍ、下側クリップ２１の厚みｄ＝１０ｍｍ、クリップ
間隔ｉ＝１０ｍｍ、回転半径Ｒ＝１２０ｍｍに調整して
その収縮率を１５．７５％に制御した。

【００８０】次に、得られた位相差フィルムのＲ値、及
び、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀）についてその評価を行った。

【００８１】尚、Ｒ値は、測定波長と位相差値が等しい
ときの位相差値である。

【００８２】また、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀）は、フィルムを
延伸軸、及び、延伸軸と直交する軸（フィルム面内）を
軸とし、４０度回転させたときのレターデーション値Ｒ
ｅ₄₀（５９０ｎｍ）と、０度のときのレターデーション
値Ｒｅ₀を測定し、その比をとったものである。

【００８３】評価の結果、Ｒ値は５７０．３ｎｍ、（Ｒ
ｅ₄₀／Ｒｅ₀）＝１．０８９、０．９１１であり、０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０（１）の特性を具備するものであった。

【００８４】［実施例２］幅（延伸方向）４３０．０ｍ
ｍ、長さ（延伸直角方向）５００．０ｍｍ、厚さ１０
０．０μｍのポリサルフォンフィルム（Ｔｇ＝１９０
℃）をテンター延伸機で、延伸温度１９０℃、延伸倍率
１．５倍、ヒートセット温度１７０℃、ヒートセット時
間３０ secで横一軸延伸した。尚、１９２℃、５分間で
の理論延伸倍率ａ’を測定により求めると１．４２倍で
あった。

【００８５】そして、理論縮小率＝（１−１／ａ’
^1/2 ）×１００（％）とすると、この場合の理論縮小率は１６．６％であっ
た。

【００８６】次に、この横一軸延伸したポリサルフォン
フィルムを実施例１と略同一のフィルム把持手段１００
（上記回転半径Ｒだけが１１２ｍｍに変更されている）
に順次把持させたのち、１９２℃、５分間の熱収縮処理
を施した。

【００８７】そして、実施例１と同様にＲ値、及び、
（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀）についてその評価を行った。

【００８８】評価の結果、Ｒ値は５８２．４ｎｍ、（Ｒ
ｅ₄₀／Ｒｅ₀）＝１．０８９、０．９１０であり、０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０（１）の特性を具備するものであった。

【００８９】［実施例３］幅（延伸方向）４３０．０ｍ
ｍ、長さ（延伸直角方向）５００．０ｍｍ、厚さ１０
０．０μｍのポリサルフォンフィルム（Ｔｇ＝１９０
℃）をテンター延伸機で、延伸温度１９０℃、延伸倍率
１．８倍、ヒートセット温度１７０℃、ヒートセット時
間３０ secで横一軸延伸した。尚、理論延伸倍率ａ’を
測定により求めると１．７３倍であった。

【００９０】そして、理論縮小率＝（１−１／ａ’
^1/2 ）×１００（％）とすると、この場合の理論縮小率は２４．３％であっ
た。

【００９１】次に、図１及び図５に示したフィルム把持
手段１０により横一軸延伸処理されたポリサルフォンフ
ィルムｐの横方向両端部をガイドレールの曲線案内部１
３において順次把持すると共に、上側直線案内部１１に
おいて上記フィルムｐを均一に弛ませた後、オーブン４
にて１９０℃、１０分間の加熱処理を施しポリサルフォ
ンフィルムｐの縦方向を熱収縮させて位相差フィルムを
製造した。

【００９２】但し、上述した実施例１、２と異なり、上
記フィルム把持手段１０の各治具２は、図７に示すよう
にガイドレールに装着されるガイドチェーン２０に下面
側が取付けられかつその上面側に複数のフィルム把持用
針２５を備えたプレート２６によりその主要部を構成す
るものが適用されている。

【００９３】そして、プレート２６の長さｈ＝４０ｍ
ｍ、プレート２６の厚みｄ＝１０ｍｍ、クリップ間隔ｉ
＝１０ｍｍ、針２５の本数ｎ＝１０本／１クリップ、針
２５の長さｊ＝１０ｍｍ、回転半径Ｒ＝１７０ｍｍに調
整してその収縮率を２４．３％に制御した。

【００９４】次に、得られた位相差フィルムのＲ値、及
び、（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀）について実施例１と同様にその
評価を行った。

【００９５】評価の結果、Ｒ値は５８０．９ｎｍ、（Ｒ
ｅ₄₀／Ｒｅ₀）＝１．０８９、０．９１１であり、０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０（１）の特性を具備するものであった。

【００９６】［実施例４］幅（延伸方向）４３０．０ｍ
ｍ、長さ（延伸直角方向）５００．０ｍｍ、厚さ１０
０．０μｍのポリサルフォンフィルム（Ｔｇ＝１９０
℃）をテンター延伸機で、延伸温度１９０℃、延伸倍率
１．８倍、ヒートセット温度１７０℃、ヒートセット時
間３０ secで横一軸延伸した。尚、理論延伸倍率ａ’を
測定により求めると１．７８倍であった。

【００９７】そして、理論縮小率＝（１−１／ａ’
^1/2 ）×１００（％）とすると、この場合の理論縮小率は２５．１％であっ
た。

【００９８】次に、この横一軸延伸したポリサルフォン
フィルムを実施例１と略同一のフィルム把持手段１００
（上記回転半径Ｒだけが１６０ｍｍに変更されている）
に順次把持させたのち、１９２℃、５分間の熱収縮処理
を施した。

【００９９】そして、実施例１と同様にＲ値、及び、
（Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀）についてその評価を行った。

【０１００】評価の結果、Ｒ値は５４０．３ｎｍ、（Ｒ
ｅ₄₀／Ｒｅ₀）＝１．０８９、０．９１０であり、０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０（１）の特性を具備するものであった。

【０１０１】

【発明の効果】請求項１〜３に係る発明によれば、横一
軸延伸したポリサルフォン系フィルムについてその延伸
方向と直交する方向の屈折率と厚み方向の屈折率とを揃
えることが可能となる。

【０１０２】また、請求項４に係る発明によれば、良好
な外観を有ししかも延伸直角方向と厚み方向の屈折率が
略同等の位相差フィルムを製造することが可能となる。

【０１０３】従って、製造された位相差フィルムにおけ
る入射角によるレターデーション値の変化が小さいため
その視野角特性を向上できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る製造方法の工程を示す説明図。

【図２】図１の一部拡大説明図。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は請求項２に係る治具が適用
されたフィルム把持手段の作用説明図。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は請求項３に係る治具が適用
されたフィルム把持手段の作用説明図。

【図５】フィルム把持手段の部分平面図。

【図６】請求項２に係る治具の構成概略断面図。

【図７】請求項３に係る治具の構成概略断面図。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は延伸処理によるフィルムの
変化を示す説明図。

【図９】（Ａ）はフィルムをｘ軸方向へａ倍に一軸延伸
した際の単位体積当りのｙ軸及びｚ軸方向の変化を示す
説明図、（Ｂ）はこの延伸に伴う各方向の屈折率の変化
を示す説明図。

【図１０】（Ａ）はフィルムをｘ軸方向へａ倍に横一軸
延伸した際の単位体積当りのｙ軸及びｚ軸方向の変化を
示す説明図、（Ｂ）はこの延伸に伴う各方向の屈折率の
変化を示す説明図。

【符号の説明】

ｐフィルム１ガイドレール２治具３搬送ローラ４オーブン１０フィルム把持手段１１上側直線案内部１２下側直線案内部１３曲線案内部１４曲線案内部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリサルフォン系フィルムを横一軸延伸処
理した後、このポリサルフォン系フィルムの縦方向を熱
収縮させて位相差フィルムを製造する方法において、略水平方向へ伸びる上側直線案内部とこの下方側に設け
られた下側直線案内部とこれ等直線案内部の端部同志を
連結する２つの曲線案内部から成り平行に並列配置され
た一対の無端状ガイドレールと、各ガイドレールに所定
の間隔を設けて装着されかつ各ガイドレール上を走行す
ると共に上記ポリサルフォン系フィルムの横方向両端部
を把持する複数の治具群とでフィルム把持手段を構成
し、このフィルム把持手段に対して横一軸延伸処理されたポ
リサルフォン系フィルムを供給し、各治具間の先端側同
志の間隔がその基端側同志の間隔より広がるガイドレー
ルの曲線案内部において上記ポリサルフォン系フィルム
の横方向両端部を順次把持させると共に、各治具間の先
端側同志の間隔がその基端側同志の間隔に縮まるガイド
レールの直線案内部において上記ポリサルフォン系フィ
ルムを弛ませた後、熱収縮処理を施してポリサルフォン系フィルムの縦方向
の長さを熱収縮前における長さの１／ａ’^1/2 倍以上
（但し、ａ’は上記横一軸延伸処理の理論延伸倍率であ
る）に制御することを特徴とする位相差フィルムの製造
方法。
【請求項２】上記治具が、ガイドレールに装着されるガ
イドチェーンに取付けられた下側クリップと、この下側
クリップに対して接離可能に取付けられた上側クリップ
とでその主要部を構成していることを特徴とする請求項
１記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項３】上記治具が、ガイドレールに装着されるガ
イドチェーンに下面側が取付けられかつその上面側に複
数のフィルム把持用針を備えたプレートによりその主要
部を構成していることを特徴とする請求項１記載の位相
差フィルムの製造方法。
【請求項４】製造された位相差フィルムに対しその法線
に平行な方向から波長589.8 ｎｍのナトリウムＤ線を入
射した場合のレターデーションをＲｅ₀とし、法線に対
し４０度の方向から入射した場合のレターデーションを
Ｒｅ₄₀としたとき、下記式（１）を満たしていることを特徴とする請求項
１、２又は３記載の位相差フィルムの製造方法。０．９０ ≦ Ｒｅ₄₀／Ｒｅ₀ ≦ １．１０（１）