JP4224390B2 - Method for producing birefringent film - Google Patents
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Description
本発明は、複屈折フィルムの製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a birefringent film .
液晶表示装置等の各種画像表示装置における表示画面の特性を向上するために、通常、複屈折性の光学フィルムが使用されている。 In order to improve the characteristics of a display screen in various image display devices such as a liquid crystal display device, a birefringent optical film is usually used.
現在工業的に広く利用されている光学フィルムの多くは、光学的に一軸を示す複屈折フィルムであり、一般に、軸性が正のもの、負のもの、光軸がフィルム面内にあるものやフィルムの厚み方向(法線方向)にあるもの等がある。例えば、STN(Super Twisted Nematic)液晶ディスプレイに使用されている複屈折フィルムは、光軸を面内に有する正の一軸性複屈折フィルムである。また、負の一軸性複屈折フィルムについては、例えば、特定のポリマー溶液を基材上で乾燥させ、前記ポリマーを面配向させることにより光軸をフィルム法線方向とする、簡便な製造方法も開示されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。しかしながら、このような一軸性の複屈折フィルムでは、液晶表示装置に使用する場合、偏光制御等の効果にはおのずと限界がある。 Many of the optical films that are currently widely used industrially are birefringent films that are optically uniaxial, and generally have positive or negative axiality, and those that have an optical axis in the film plane. Some are in the thickness direction (normal direction) of the film. For example, a birefringent film used in an STN (Super Twisted Nematic) liquid crystal display is a positive uniaxial birefringent film having an optical axis in the plane. In addition, for negative uniaxial birefringent films, for example, a simple manufacturing method is disclosed in which a specific polymer solution is dried on a substrate and the polymer is surface-oriented so that the optical axis is in the film normal direction. (For example, see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). However, such a uniaxial birefringent film naturally has a limit in effects such as polarization control when used in a liquid crystal display device.
これに対して、偏光制御の効果に優れることから、面内方向および厚み方向に複屈折を有する光学的に二軸性を示す複屈折フィルムの重要性が高まっており、一般的に、ポリマーフィルムを二軸延伸することによって作製されている。しかしながら、このような二軸延伸によって複屈折フィルムを製造する場合、例えば、二方向の延伸のバランスによって、三方向(すなわち面内の直行する二方向および厚み方向)の屈折率を制御する必要があるため、屈折率制御が極めて困難である。また、得られた複屈折フィルムは、面内において屈折率の分布が不均一となり易く、光学特性の面において均一なフィルムの形成が困難であるという問題がある。 On the other hand, since the effect of polarization control is excellent, the importance of an optically biaxial birefringent film having birefringence in the in-plane direction and thickness direction is increasing. Is produced by biaxial stretching. However, when producing a birefringent film by such biaxial stretching, for example, it is necessary to control the refractive index in three directions (that is, in two orthogonal directions and the thickness direction in the plane) by the balance of stretching in two directions. Therefore, it is very difficult to control the refractive index. Further, the obtained birefringent film has a problem that the refractive index distribution tends to be non-uniform in the plane, and it is difficult to form a uniform film in terms of optical characteristics.
そこで、近年、光学的二軸性複屈折フィルムの新たな製造方法として、ポリイミド等の成膜材料を使用する新たな製造方法が開示されている。すなわち、前記成膜材料を基材上に塗工し、その塗工膜を乾燥させることによって分子配向に異方性を生じさせ、面配向した光学的に負の一軸性フィルムを形成し、さらにこのフィルムを延伸することによって負の二軸性フィルムを形成する方法である(例えば、特許文献4参照)。このような方法によれば、前述のように複雑な二軸延伸の条件を調整することによって光学的二軸性を実現する方法に比べて、塗工・乾燥のみで光学一軸性を発現し、かつ、少なくとも一軸延伸を行うのみで光学的二軸性を発現できることから、屈折率の精密な制御が可能になり、またその制御に伴う条件設定も簡素化でき、製造自体が容易になる。 Therefore, in recent years, a new manufacturing method using a film forming material such as polyimide has been disclosed as a new manufacturing method of the optical biaxial birefringent film. That is, the film-forming material is coated on a substrate, and the coated film is dried to cause anisotropy in molecular orientation, to form a plane-oriented optically negative uniaxial film, and This is a method of forming a negative biaxial film by stretching this film (see, for example, Patent Document 4). According to such a method, compared with the method of realizing optical biaxiality by adjusting the complicated biaxial stretching conditions as described above, optical uniaxiality is expressed only by coating and drying, In addition, since optical biaxiality can be exhibited only by performing at least uniaxial stretching, it is possible to precisely control the refractive index, simplify the setting of conditions associated with the control, and facilitate the manufacturing itself.
しかしながら、このような新たな方法によっても、得られた光学的二軸性の複屈折フィルムについて、配向軸角度のバラツキによって、屈折率の分布にムラが生じる等のおそれがある。このため、光学特性の均一性等、その品質のさらなる向上が求められている。
そこで、本発明の目的は、屈折率の制御が容易であり、かつ、屈折率の均質性等の品質に優れる、光学的二軸性複屈折フィルムの製造方法の提供である。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing an optical biaxial birefringent film that can easily control the refractive index and is excellent in quality such as homogeneity of the refractive index.
前記目的を達成するために、本発明の光学的二軸性の複屈折フィルムの製造方法は、基材上に複屈折材料を塗工する工程、前記塗工膜を固定化して前記基材上に光学的一軸性の複屈折層を形成する工程、および前記複屈折層の複屈折率を光学的二軸性に変化させる工程とを含む、光学的二軸性の複屈折フィルムの製造方法であって、
前記複屈折層の複屈折率を光学的二軸性に変化させる工程が、前記基材のガラス転移温度以上であり且つ前記複屈折材料のガラス転移温度以下の温度条件下、前記光学的一軸性の複屈折層に延伸処理を施す工程であり、
前記延伸処理時における前記基材の弾性率と前記複屈折材料の弾性率との差が500〜900MPaの範囲であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for producing an optical biaxial birefringent film according to the present invention includes a step of coating a birefringent material on a substrate, and fixing the coated film on the substrate. Forming an optically uniaxial birefringent layer, and changing the birefringence index of the birefringent layer to optically biaxially. There,
The step of changing the birefringence of the birefringent layer to optical biaxiality is the optical uniaxiality under a temperature condition not lower than the glass transition temperature of the substrate and not higher than the glass transition temperature of the birefringent material. Is a step of subjecting the birefringent layer to stretching treatment,
The difference between the elastic modulus of the substrate and the elastic modulus of the birefringent material during the stretching treatment is in the range of 500 to 900 MPa.
また、前記複屈折層の複屈折率を光学的二軸性に変化させる工程が、前記延伸処理に代えて、前記基材のガラス転移温度以上であり且つ前記複屈折材料のガラス転移温度以下の温度条件下、前記光学的一軸性の複屈折層に収縮処理を施す工程であり、
前記収縮処理時における前記基材の弾性率と前記複屈折材料の弾性率との差が500〜900MPaの範囲としてもよい。
The step of changing the birefringence of the birefringent layer to optical biaxiality is not less than the glass transition temperature of the base material and not more than the glass transition temperature of the birefringent material, instead of the stretching treatment. A step of shrinking the optically uniaxial birefringent layer under temperature conditions;
The difference between the elastic modulus of the base material and the elastic modulus of the birefringent material during the shrinkage treatment may be in the range of 500 to 900 MPa.
このように、前記延伸処理における温度を、前記基材のガラス転移温度以上であり且つ前記複屈折材料のガラス転移温度以下の温度とし、且つ、基材および複屈折材料として、前記延伸処理時におけるそれぞれの弾性率の差が500〜900MPaの範囲となるものを使用すれば、軸角度分布のバラツキが抑制され、均一に屈折率が制御されることにより、複屈折率や、面内方向および厚み方向における位相差が均一である、光学特性に優れた本発明の光学二軸性複屈折フィルムを得ることができる。このように複屈折率や位相差等が均一である光学特性に優れた複屈折フィルムは、例えば、各種光学フィルムに有用であり、液晶表示装置等の各種画像表示装置に適用すれば、優れた表示特性を実現できる。 Thus, the temperature in the stretching process is equal to or higher than the glass transition temperature of the base material and is equal to or lower than the glass transition temperature of the birefringent material, and the base material and the birefringent material are used during the stretching process. If the difference between the respective elastic moduli is in the range of 500 to 900 MPa, the variation in the axial angle distribution is suppressed and the refractive index is uniformly controlled, so that the birefringence, the in-plane direction, and the thickness can be controlled. The optical biaxial birefringent film of the present invention having a uniform retardation in the direction and excellent optical characteristics can be obtained. Thus, the birefringent film excellent in optical characteristics with uniform birefringence, retardation, etc. is useful for various optical films, for example, and excellent when applied to various image display devices such as liquid crystal display devices. Display characteristics can be realized.
このように「前記延伸処理時における前記基材の弾性率と前記複屈折材料の弾性率との差が500〜900MPaの範囲である」という条件は、発明者らが初めて見出した技術である。すなわち、基材と複屈折フィルムとの積層体である光学フィルムにカールや反りが発生すると、それに伴って外観不良や、光学特性のバラツキが生じるという問題があるが、このような場合、従来は、基材と複屈折フィルムとの弾性率を一致させて、カール等を防止することが一般常識であり、前記両弾性率の差については、上限が設定さえる程度であった。しかしながら、本発明者らは鋭意研究の結果、基材に直接複屈折層を形成し、且つ、前記複屈折層に延伸処理を施した場合には、基材と複屈折材料の弾性率を、従来のように一致させるのではなく、反対に、ある程度の差、すなわち500MPa以上の差を設けることによって、複屈折率等の均一化を実現できることを突き止めたのである。これは、当該技術分野における当業者の技術常識、すなわち前記両者の弾性率を一致させるという技術常識に反する事項であり、本発明は、このような技術常識に反する事項を見出すことによって、初めて成立するものである。なお、延伸処理に代えて収縮処理を行う場合も同様である。 Thus, the condition that “the difference between the elastic modulus of the substrate and the elastic modulus of the birefringent material in the stretching treatment is in the range of 500 to 900 MPa” is a technique that the inventors have found for the first time. In other words, when curling or warping occurs in an optical film that is a laminate of a base material and a birefringent film, there is a problem that an appearance defect and variation in optical properties are caused accordingly. In general, it is common sense to prevent the curling and the like by matching the elastic moduli of the base material and the birefringent film, and the upper limit of the difference between the two elastic moduli is set. However, as a result of diligent research, the inventors of the present invention formed a birefringent layer directly on the base material, and when the birefringent layer was stretched, the elastic modulus of the base material and the birefringent material was Instead of matching them as in the prior art, on the contrary, it has been found that by providing a certain degree of difference, that is, a difference of 500 MPa or more, it is possible to achieve a uniform birefringence and the like. This is a matter contrary to the technical common sense of those skilled in the art, that is, the technical common sense of matching the elastic moduli of the two, and the present invention is established for the first time by finding a matter that violates such technical common sense. To do. The same applies to the case where the contraction process is performed instead of the stretching process.
本発明の光学二軸性の複屈折フィルムの製造方法は、前述のように、基材上に複屈折材料を塗工する工程、前記塗工膜を固定化して前記基材上に光学的一軸性の複屈折層を形成する工程、および前記複屈折層の複屈折率を光学的二軸性に変化させる工程とを含む製造方法であって、前記複屈折層の複屈折率を光学的二軸性に変化させる工程が、前記基材のガラス転移温度以上であり且つ前記複屈折材料のガラス転移温度以下の温度条件下、前記光学的一軸性の複屈折層に延伸処理を施す工程であり、
延伸処理時における前記基材の弾性率と前記複屈折材料の弾性率との差が500〜900MPaの範囲であることを特徴とする。
As described above, the method for producing an optical biaxial birefringent film according to the present invention includes a step of coating a birefringent material on a substrate, an optical uniaxial on the substrate by fixing the coated film. Forming a birefringent layer and changing the birefringence of the birefringent layer into optical biaxiality, wherein the birefringence of the birefringent layer is optically birefringent. The step of changing to an axial property is a step of subjecting the optically uniaxial birefringent layer to a stretching process under a temperature condition not lower than the glass transition temperature of the substrate and not higher than the glass transition temperature of the birefringent material. ,
The difference between the elastic modulus of the base material and the elastic modulus of the birefringent material during the stretching process is in the range of 500 to 900 MPa.
前記延伸時における前記複屈折材料の弾性率と基材の弾性率との差は、前述のように500〜900MPaであればよい。前記弾性率の差が500MPa未満であると、延伸時に基材や複屈折層が切れてしまうという問題があり、900MPaを超えると、延伸が困難になるという問題がある。前記両者の弾性率の差は、好ましくは600〜900MPaであり、より好ましくは650〜850MPa、特に好ましくは700〜800MPaである。弾性率は、その形成材料の種類に応じて決定される性質であり、また、延伸時においては、その延伸温度に応じた値を示すことが知られている。このため、例えば、前記複屈折材料を決定すれば、その弾性率に応じて前記条件を満たす基材を選択でき、また、基材を決定すれば、その弾性率に応じて前記条件を満たす複屈折材料を決定することができる。前記複屈折材料と基材との組み合せの具体例については後述する。 The difference between the elastic modulus of the birefringent material and the elastic modulus of the base material at the time of stretching may be 500 to 900 MPa as described above. If the difference in elastic modulus is less than 500 MPa, there is a problem that the base material and the birefringent layer are cut during stretching, and if it exceeds 900 MPa, stretching is difficult. The difference in elastic modulus between the two is preferably 600 to 900 MPa, more preferably 650 to 850 MPa, and particularly preferably 700 to 800 MPa. It is known that the elastic modulus is a property determined according to the type of the forming material, and shows a value corresponding to the stretching temperature at the time of stretching. For this reason, for example, if the birefringent material is determined, a substrate satisfying the condition can be selected according to the elastic modulus, and if the base material is determined, a compound satisfying the condition according to the elastic modulus can be selected. The refractive material can be determined. Specific examples of the combination of the birefringent material and the substrate will be described later.
前記複屈折材料としては、前記条件を満たしていれば、その種類は特に制限されないが、例えば、非液晶性ポリマーが好ましい。このような非液晶性ポリマーを用いれば、例えば、液晶性材料とは異なり、基材の配向性に関係なく、塗工するのみで、それ自身の性質により光学的に負の一軸性(nx>nz)、(ny>nz)を示す複屈折層を形成できる。このため、例えば、使用する基材としては、配向基材に限定されることもなく、例えば、未配向基材であっても、液晶材料を使用した場合のように、その表面に配向膜を塗布により形成したり、積層する必要がない。なお、nx、nyおよびnzは、それぞれ前記複屈折層のX軸(遅相軸)、Y軸およびZ軸方向の屈折率を示し、前記X軸方向とは、前記複屈折層の面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、Y軸方向は、前記面内において前記X軸に対して垂直な軸方向であり、Z軸は、前記X軸およびY軸に垂直な厚み方向を示す。 The type of the birefringent material is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. For example, a non-liquid crystalline polymer is preferable. If such a non-liquid crystalline polymer is used, for example, unlike a liquid crystalline material, it is applied only by coating regardless of the orientation of the substrate, and optically negative uniaxiality (nx> nz) and (ny> nz) can be formed. For this reason, for example, the base material to be used is not limited to the alignment base material. For example, even if it is an unaligned base material, an alignment film is formed on the surface as in the case of using a liquid crystal material. There is no need to form or laminate by coating. In addition, nx, ny, and nz respectively indicate the refractive indexes in the X-axis (slow axis), Y-axis, and Z-axis directions of the birefringent layer, and the X-axis direction is within the plane of the birefringent layer. It is an axial direction showing the maximum refractive index, the Y-axis direction is an axial direction perpendicular to the X-axis in the plane, and the Z-axis indicates a thickness direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis. .
前記非液晶性ポリマーとしては、例えば、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むことから、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーが好ましい。これらのポリマーは、いずれか一種類を単独で使用してもよいし、例えば、ポリアリールエーテルケトンとポリアミドとの混合物のように、異なる官能基を持つ2種以上の混合物として使用してもよい。このようなポリマーの中でも、高い複屈折性が得られることから、ポリイミド等が好ましい。 Examples of the non-liquid crystalline polymer include heat resistance, chemical resistance, transparency, and rigidity, so that polyamide, polyimide, polyester, polyether ketone, polyaryl ether ketone, polyamide imide, polyester imide, etc. The polymer is preferred. Any one of these polymers may be used alone, or a mixture of two or more having different functional groups such as a mixture of polyaryletherketone and polyamide may be used. . Among such polymers, polyimide and the like are preferable because high birefringence can be obtained.
前記ポリマーの分子量は、特に制限されないが、例えば、重量平均分子量(Mw)が1,000〜1,000,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは2,000〜500,000の範囲である。 The molecular weight of the polymer is not particularly limited. For example, the weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 1,000 to 1,000,000, more preferably in the range of 2,000 to 500,000. is there.
前記ポリイミドとしては、例えば、面内配向性が高く、有機溶剤に可溶なポリイミドが好ましい。具体的には、例えば、特表2000−511296号公報に開示された、9,9-ビス(アミノアリール)フルオレンと芳香族テトラカルボン酸二無水物との縮合重合生成物、具体的には、下記式(1)に示す繰り返し単位を1つ以上含むポリマーが使用できる。 As the polyimide, for example, a polyimide that has high in-plane orientation and is soluble in an organic solvent is preferable. Specifically, for example, a condensation polymerization product of 9,9-bis (aminoaryl) fluorene and aromatic tetracarboxylic dianhydride disclosed in JP 2000-511296 A, specifically, A polymer containing one or more repeating units represented by the following formula (1) can be used.
前記式(1)中、Zは、例えば、C6〜20の4価芳香族基であり、好ましくは、ピロメリット基、多環式芳香族基、多環式芳香族基の誘導体、または、下記式(2)で表される基である。 In the formula (1), Z represents a tetravalent aromatic group C 6 ~ 20, preferably a pyromellitic group, a polycyclic aromatic group, a derivative of a polycyclic aromatic group, or, It is group represented by following formula (2).
前記多環式芳香族基としては、例えば、ナフタレン、フルオレン、ベンゾフルオレンまたはアントラセンから誘導される4価の基があげられる。また、前記多環式芳香族基の置換誘導体としては、例えば、C1〜10のアルキル基、そのフッ素化誘導体、およびFやCl等のハロゲンからなる群から選択される少なくとも一つの基で置換された前記多環式芳香族基があげられる。 Examples of the polycyclic aromatic group include a tetravalent group derived from naphthalene, fluorene, benzofluorene or anthracene. The substitution Examples of the substituted derivatives of polycyclic aromatic group, for example, an alkyl group of C 1 ~ 10, at least one group selected from the group consisting of fluorinated derivatives, and F or a halogen such as Cl And the above-mentioned polycyclic aromatic group.
この他にも、例えば、特表平8−511812号公報に記載された、繰り返し単位が下記一般式(3)または(4)で示されるホモポリマーや、繰り返し単位が下記一般式(5)で示されるポリイミド等があげられる。なお、下記式(5)のポリイミドは、下記式(3)のホモポリマーの好ましい形態である。 In addition, for example, a homopolymer described in JP-A-8-511812, wherein the repeating unit is represented by the following general formula (3) or (4), or the repeating unit is represented by the following general formula (5): The polyimide etc. which are shown are mention | raise | lifted. In addition, the polyimide of following formula (5) is a preferable form of the homopolymer of following formula (3).
前記式(3)および式(5)中、Lは、置換基であり、dおよびeは、その置換数を表す。Lは、例えば、ハロゲン、C1〜3アルキル基、C1〜3ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基であり、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、C1〜3アルキル基、およびC1〜3ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基があげられる。また、前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素があげられる。dは、0から2までの整数であり、eは、0から3までの整数である。 In the above formulas (3) and (5), L is a substituent, and d and e represent the number of substitutions. L is, for example, halogen, C 1 ~ 3 alkyl group, C 1 ~ 3 halogenated alkyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group, in the case of multiple or different are each identical. Examples of the substituted phenyl group, for example, halogen, a substituted phenyl group having at least one substituent selected from C 1 ~ 3 alkyl group, and C 1 ~ 3 the group consisting of halogenated alkyl groups. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. d is an integer from 0 to 2, and e is an integer from 0 to 3.
前記式(3)〜(5)中、Qは置換基であり、fはその置換数を表す。Qとしては、例えば、水素、ハロゲン、アルキル基、置換アルキル基、ニトロ基、シアノ基、チオアルキル基、アルコキシ基、アリール基、置換アリール基、アルキルエステル基、および置換アルキルエステル基からなる群から選択される原子または基であって、Qが複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。前記置換アルキル基としては、例えば、ハロゲン化アルキル基があげられる。また前記置換アリール基としては、例えば、ハロゲン化アリール基があげられる。fは、0から4までの整数であり、gおよびhは、それぞれ0から3および1から3までの整数である。また、gおよびhは、1より大きいことが好ましい。 In the formulas (3) to (5), Q is a substituent, and f represents the number of substitutions. Q is, for example, selected from the group consisting of hydrogen, halogen, alkyl group, substituted alkyl group, nitro group, cyano group, thioalkyl group, alkoxy group, aryl group, substituted aryl group, alkyl ester group, and substituted alkyl ester group And when Q is plural, they are the same or different. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Examples of the substituted alkyl group include a halogenated alkyl group. Examples of the substituted aryl group include a halogenated aryl group. f is an integer from 0 to 4, and g and h are integers from 0 to 3 and 1 to 3, respectively. Further, g and h are preferably larger than 1.
前記式(4)中、R10およびR11は、水素、ハロゲン、フェニル基、置換フェニル基、アルキル基、および置換アルキル基からなる群から、それぞれ独立に選択される基である。その中でも、R10およびR11は、それぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基であることが好ましい。 In the formula (4), R 10 and R 11 are groups independently selected from the group consisting of hydrogen, halogen, phenyl group, substituted phenyl group, alkyl group, and substituted alkyl group. Among these, R 10 and R 11 are preferably each independently a halogenated alkyl group.
前記式(5)中、M1およびM2は、同一であるかまたは異なり、例えば、ハロゲン、C1〜3アルキル基、C1〜3ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基である。前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。また、前記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、C1〜3アルキル基、およびC1〜3ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基があげられる。 In the formula (5), M 1 and M 2 are identical or different, for example, halogen, C 1 ~ 3 alkyl group, C 1 ~ 3 halogenated alkyl group, a phenyl group or a substituted phenyl group is there. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. The above-mentioned substituted phenyl group, for example, halogen, a substituted phenyl group having at least one substituent selected from the group consisting of C 1 ~ 3 alkyl group, and C 1 ~ 3 halogenated alkyl group and the like .
前記式(3)に示すポリイミドの具体例としては、例えば、下記式(6)で表されるもの等があげられる。 Specific examples of the polyimide represented by the formula (3) include those represented by the following formula (6).
前記酸二無水物としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物があげられる。前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリト酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物、2,2’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等があげられる。 Examples of the acid dianhydride include aromatic tetracarboxylic dianhydrides. Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, naphthalene tetracarboxylic dianhydride, heterocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride, 2, And 2'-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydride.
前記ピロメリト酸二無水物としては、例えば、ピロメリト酸二無水物、3,6−ジフェニルピロメリト酸二無水物、3,6−ビス(トリフルオロメチル)ピロメリト酸二無水物、3,6−ジブロモピロメリト酸二無水物、3,6−ジクロロピロメリト酸二無水物等があげられる。前記ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記ナフタレンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、2,3,6,7−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、2,6−ジクロロ−ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、チオフェン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ピリジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記2,2’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、2,2’−ジブロモ−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ジクロロ−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等があげられる。 Examples of the pyromellitic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,6-diphenylpyromellitic dianhydride, 3,6-bis (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, and 3,6-dibromo. Examples include pyromellitic dianhydride and 3,6-dichloropyromellitic dianhydride. Examples of the benzophenone tetracarboxylic dianhydride include 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2 , 2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and the like. Examples of the naphthalenetetracarboxylic dianhydride include 2,3,6,7-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, 2,6 -Dichloro-naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride and the like. Examples of the heterocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride include thiophene-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride and pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride. Pyridine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride and the like. Examples of the 2,2′-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydride include 2,2′-dibromo-4,4 ′, 5,5′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 2,2′-dichloro. -4,4 ', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, etc. can give.
また、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物のその他の例としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,5,6−トリフルオロ−3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−2,2−ジフェニルプロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−[4,4’−イソプロピリデン−ジ(p−フェニレンオキシ)]ビス(フタル酸無水物)、N,N−(3,4−ジカルボキシフェニル)−N−メチルアミン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジエチルシラン二無水物等があげられる。 Other examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride. Bis (2,5,6-trifluoro-3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3 3-hexafluoropropane dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -2,2-diphenylpropane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfonic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′ − [4,4′− Sopropylidene-di (p-phenyleneoxy)] bis (phthalic anhydride), N, N- (3,4-dicarboxyphenyl) -N-methylamine dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) And diethylsilane dianhydride.
これらの中でも、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、2,2’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましく、より好ましくは、2,2’−ビス(トリハロメチル)−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であり、さらに好ましくは、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’,5,5’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。 Among these, the aromatic tetracarboxylic dianhydride is preferably 2,2′-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydride, more preferably 2,2′-bis (trihalomethyl) -4,4. ', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, more preferably 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride It is.
前記ジアミンとしては、例えば、芳香族ジアミンがあげられ、具体例としては、ベンゼンジアミン、ジアミノベンゾフェノン、ナフタレンジアミン、複素環式芳香族ジアミン、およびその他の芳香族ジアミンがあげられる。 Examples of the diamine include aromatic diamines, and specific examples include benzene diamine, diaminobenzophenone, naphthalene diamine, heterocyclic aromatic diamines, and other aromatic diamines.
前記ベンゼンジアミンとしては、例えば、o−、m−およびp−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、1,4−ジアミノ−2−メトキシベンゼン、1,4−ジアミノ−2−フェニルベンゼンおよび1,3−ジアミノ−4−クロロベンゼンのようなベンゼンジアミンから成る群から選択されるジアミン等があげられる。前記ジアミノベンゾフェノンの例としては、2,2’−ジアミノベンゾフェノン、および3,3’−ジアミノベンゾフェノン等があげられる。前記ナフタレンジアミンとしては、例えば、1,8−ジアミノナフタレン、および1,5−ジアミノナフタレン等があげられる。前記複素環式芳香族ジアミンの例としては、2,6−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリジン、および2,4−ジアミノ−S−トリアジン等があげられる。 Examples of the benzenediamine include o-, m- and p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 1,4-diamino-2-methoxybenzene, 1,4-diamino-2-phenylbenzene, and 1, Examples include diamines selected from the group consisting of benzenediamines such as 3-diamino-4-chlorobenzene. Examples of the diaminobenzophenone include 2,2'-diaminobenzophenone and 3,3'-diaminobenzophenone. Examples of the naphthalene diamine include 1,8-diaminonaphthalene and 1,5-diaminonaphthalene. Examples of the heterocyclic aromatic diamine include 2,6-diaminopyridine, 2,4-diaminopyridine, and 2,4-diamino-S-triazine.
また、前記芳香族ジアミンとしては、これらの他に、4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−(9−フルオレニリデン)-ジアニリン、2,2'−ビス(トリフルオロメチル)−4,4'−ジアミノビフェニル、3,3'−ジクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、2,2'−ジクロロ−4,4'−ジアミノビフェニル、2,2',5,5'−テトラクロロベンジジン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルチオエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン等があげられる。 In addition to these, as the aromatic diamine, 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4 ′-(9-fluorenylidene) -dianiline, 2,2′-bis ( Trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2′-dichloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2 ′, 5 5′-tetrachlorobenzidine, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) -1,1, 1,3,3,3-hexafluoropropane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-amino) Phenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3 -Hexafluoropropane, 4,4'-diaminodiphenyl thioether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone and the like.
前記複屈折層の形成材料である前記ポリエーテルケトンとしては、例えば、特開2001−49110号公報に記載された、下記一般式(7)で表されるポリアリールエーテルケトンがあげられる。 Examples of the polyether ketone which is a material for forming the birefringent layer include polyaryl ether ketones represented by the following general formula (7) described in JP-A No. 2001-49110.
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、臭素原子、塩素原子およびヨウ素原子があげられ、これらの中でも、フッ素原子が好ましい。前記低級アルキル基としては、例えば、C1〜6の直鎖または分岐鎖を有する低級アルキル基が好ましく、より好ましくはC1〜4の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、および、tert-ブチル基が好ましく、特に好ましくは、メチル基およびエチル基である。前記ハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基等の前記低級アルキル基のハロゲン化物があげられる。前記低級アルコキシ基としては、例えば、C1〜6の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、より好ましくはC1〜4の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、および、tert-ブトキシ基が、さらに好ましく、特に好ましくはメトキシ基およびエトキシ基である。前記ハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、トリフルオロメトキシ基等の前記低級アルコキシ基のハロゲン化物があげられる。 Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a bromine atom, a chlorine atom, and an iodine atom, and among these, a fluorine atom is preferable. Examples of the lower alkyl group, for example, preferably a lower alkyl group having a straight-chain or branched C 1 ~ 6, more preferably a straight-chain or branched alkyl group of C 1 ~ 4. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group are preferable, and a methyl group and an ethyl group are particularly preferable. Examples of the halogenated alkyl group include halides of the lower alkyl group such as a trifluoromethyl group. Examples of the lower alkoxy group, for example, preferably a straight chain or branched chain alkoxy group of C 1 ~ 6, more preferably a straight chain or branched chain alkoxy group of C 1 ~ 4. Specifically, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group are more preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable. . Examples of the halogenated alkoxy group include halides of the lower alkoxy group such as a trifluoromethoxy group.
前記式(7)中、qは、0から4までの整数である。前記式(7)においては、q=0であり、かつ、ベンゼン環の両端に結合したカルボニル基とエーテルの酸素原子とが互いにパラ位に存在することが好ましい。 In the formula (7), q is an integer from 0 to 4. In the above formula (7), it is preferable that q = 0 and that the carbonyl group bonded to both ends of the benzene ring and the oxygen atom of the ether are present in the para position.
また、前記式(7)中、R1は、下記式(8)で表される基であり、mは、0または1の整数である。 In the formula (7), R 1 is a group represented by the following formula (8), and m is an integer of 0 or 1.
前記式(8)中、R2は、2価の芳香族基を表す。この2価の芳香族基としては、例えば、o−、m−もしくはp−フェニレン基、または、ナフタレン、ビフェニル、アントラセン、o−、m−もしくはp−テルフェニル、フェナントレン、ジベンゾフラン、ビフェニルエーテル、もしくは、ビフェニルスルホンから誘導される2価の基等があげられる。これらの2価の芳香族基において、芳香族に直接結合している水素が、ハロゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキシ基で置換されてもよい。これらの中でも、前記R2としては、下記式(9)〜(15)からなる群から選択される芳香族基が好ましい。 In the formula (8), R 2 represents a divalent aromatic group. Examples of the divalent aromatic group include an o-, m- or p-phenylene group, or naphthalene, biphenyl, anthracene, o-, m- or p-terphenyl, phenanthrene, dibenzofuran, biphenyl ether, or And divalent groups derived from biphenylsulfone. In these divalent aromatic groups, hydrogen directly bonded to the aromatic group may be substituted with a halogen atom, a lower alkyl group or a lower alkoxy group. Among these, R 2 is preferably an aromatic group selected from the group consisting of the following formulas (9) to (15).
さらに、前記式(7)で示されるポリアリールエーテルケトンの末端は、p−テトラフルオロベンゾイレン基側がフッ素であり、オキシアルキレン基側が水素原子であることが好ましく、このようなポリアリールエーテルケトンは、下記一般式(17)で表すことができる。なお、下記式において、nは前記式(7)と同様の重合度を表す。 Furthermore, the end of the polyaryl ether ketone represented by the formula (7) is preferably fluorine on the p-tetrafluorobenzoylene group side and a hydrogen atom on the oxyalkylene group side. Can be represented by the following general formula (17). In the following formula, n represents the same degree of polymerization as in formula (7).
また、前記(22)中、AおよびA’は、置換基であり、tおよびzは、それぞれの置換数を表す。また、pは、0から3までの整数であり、qは、1から3までの整数であり、rは、0から3までの整数である。 Moreover, in said (22), A and A 'are substituents, and t and z represent the number of each substitution. P is an integer from 0 to 3, q is an integer from 1 to 3, and r is an integer from 0 to 3.
前記Aは、例えば、水素、ハロゲン、C1〜3アルキル基、C1〜3ハロゲン化アルキル基、OR(ここで、Rは、前記定義のものである。)で表されるアルコキシ基、アリール基、ハロゲン化等による置換アリール基、C1〜9アルコキシカルボニル基、C1〜9アルキルカルボニルオキシ基、C1〜12アリールオキシカルボニル基、C1〜12アリールカルボニルオキシ基およびその置換誘導体、C1〜12アリールカルバモイル基、ならびに、C1〜12アリールカルボニルアミノ基およびその置換誘導体からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記A’は、例えば、ハロゲン、C1〜3アルキル基、C1〜3ハロゲン化アルキル基、フェニル基および置換フェニル基からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記置換フェニル基のフェニル環上の置換基としては、例えば、ハロゲン、C1〜3アルキル基、C1〜3ハロゲン化アルキル基およびこれらの組み合せがあげられる。前記tは、0から4までの整数であり、前記zは、0から3までの整数である。 Wherein A is selected from hydrogen, a halogen, C 1 ~ 3 alkyl group, C 1 ~ 3 halogenated alkyl group, OR (wherein, R represents those defined above.) The alkoxy group represented by aryl group, a substituted aryl group by a halogen, etc., C 1 ~ 9 alkoxycarbonyl group, C 1 ~ 9 alkylcarbonyloxy group, C 1 ~ 12 aryloxycarbonyl group, C 1 ~ 12 arylcarbonyloxy group and a substituted derivative thereof, C 1-12 arylcarbamoyl group, and is selected from the group consisting of C 1-12 arylcarbonylamino group and a substituted derivative thereof, in the case of a plurality, they may be the same or different. Wherein A 'is, for example, halogen, C 1 ~ 3 alkyl group, C 1 ~ 3 halogenated alkyl group, selected from the group consisting of phenyl group and a substituted phenyl group and when there are plural, they may be the same or different. The substituent on the phenyl ring of the substituted phenyl group, for example, halogen, C 1 ~ 3 alkyl group, C 1 ~ 3 alkyl halide groups and combinations thereof. The t is an integer from 0 to 4, and the z is an integer from 0 to 3.
前記式(22)で表されるポリアミドまたはポリエステルの繰り返し単位の中でも、下記一般式(23)で表されるものが好ましい。 Among the repeating units of polyamide or polyester represented by the formula (22), those represented by the following general formula (23) are preferable.
一方、前記基材としては、各種樹脂フィルムや金属基材等が使用でき、その材質は特に制限されないが、例えば、透明性に優れる樹脂等が好ましい。このように透明性に優れる樹脂であれば、例えば、後述するように、前記基材と前記基材上に形成された本発明の製造方法により得られた複屈折フィルム(以下、「本発明の複屈折フィルム」と呼ぶこともある)とを、積層体のまま使用することもできるからである。また、後述する延伸処理や収縮処理に適していることから熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4‐メチルペンチン‐1)などのポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース系グラステックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等、トリアセチルセルロース(TAC)等のアセテート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリノルボルネン樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリル樹脂や、これらの混合物等があげられ、また、液晶ポリマー等も使用できる。これらの中でも、例えば、耐溶剤性や耐熱性の点からポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が好ましい。さらに、例えば、特開平2001−343529号公報(WO 01/37007号)に記載されているような、側鎖に置換イミド基または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換フェニル基または非置換フェニル基とニトリル基とを有する熱可塑性樹脂との混合物等も使用できる。具体例としては、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物等である。これらの形成材料の中でも、例えば、前述の側鎖に置換イミド基または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換フェニル基または非置換フェニル基とニトリル基とを有する熱可塑性樹脂との混合物が好ましい。また、その表面に親水化処理、疎水化処理,溶剤による溶解性を低減するための処理等が施された樹脂フィルムであってもよい。
On the other hand, as the substrate, various resin films, metal substrates and the like can be used, and the material thereof is not particularly limited, but for example, a resin having excellent transparency is preferable. If the resin is excellent in transparency as described above, for example, as described later, a birefringent film (hereinafter referred to as “the present invention”) obtained by the base material and the production method of the invention formed on the base material . This is because it may be used as it is as a laminate. In addition, a thermoplastic resin is preferable because it is suitable for a stretching process and a shrinking process described later. Specifically, for example, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and poly (4-methylpentyne-1), polyimide, polyamideimide, polyamide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyketone sulfide, polyethersulfone, polysulfone, and polyphenylene sulfide. , Polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacetal, polycarbonate, polyarylate, acrylic resin, polyvinyl alcohol, polypropylene, cellulosic glass tex, epoxy resin, phenol resin, triacetyl cellulose (TAC), etc. Acetate resin, polyester resin, acrylic resin, polynorbornene resin, cellulose Fat, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, and polyacrylic resins, mixtures thereof and the like, also, the liquid crystal polymer or the like can be used. Among these, for example, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate and the like are preferable from the viewpoint of solvent resistance and heat resistance. Further, for example, as described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007), a thermoplastic resin having a substituted imide group or an unsubstituted imide group in the side chain, and a substituted phenyl group in the side chain Alternatively, a mixture of a thermoplastic resin having an unsubstituted phenyl group and a nitrile group can also be used. Specific examples include a resin composition having an alternating copolymer composed of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. Among these forming materials, for example, a thermoplastic resin having a substituted imide group or an unsubstituted imide group in the aforementioned side chain, and a thermoplastic resin having a substituted phenyl group or an unsubstituted phenyl group and a nitrile group in the side chain; Is preferred. Further, the resin film may be subjected to a hydrophilic treatment, a hydrophobic treatment, a treatment for reducing solubility with a solvent, or the like on the surface.
前述のような樹脂フィルムの製造方法は、特に制限されず、キャスト法、樹脂の溶融液を成膜した後延伸処理を施す方法等があげられるが、後者の方法により製造されたフィルムは、後述するような複屈折層の延伸処理において、十分な強度を示し且つ複屈折層を精密な変形に寄与できることから好ましい。 The method for producing the resin film as described above is not particularly limited, and examples thereof include a casting method, a method of performing a stretching treatment after forming a resin melt, and a film produced by the latter method is described later. In such a birefringent layer stretching treatment, it is preferable because it exhibits sufficient strength and can contribute to precise deformation of the birefringent layer.
また、前述のように前記非液晶性ポリマーから形成された塗工膜は、光学的に負の一軸性となるため、前記非液晶ポリマーを複屈折材料として使用する場合には、複屈折層の形成に、基材の配向性を利用する必要がない。このため、前記基材としては、配向性基材、非配向性基材の両方が使用できる。また、例えば、複屈折による位相差を生じるものでもよいし、複屈折による位相差を生じないものでもよい。前記複屈折による位相差を生じる基材としては、例えば、延伸フィルム等があげられ、厚み方向の屈折率が制御されたもの等も使用できる。前記屈折率の制御は、例えば、ポリマーフィルムを熱収縮性フィルムと接着し、さらに加熱延伸する方法等によって行うことができる。 In addition, since the coating film formed from the non-liquid crystalline polymer as described above is optically negative uniaxial, when the non-liquid crystalline polymer is used as a birefringent material, It is not necessary to use the orientation of the substrate for the formation. For this reason, as the base material, both an oriented base material and a non-oriented base material can be used. Further, for example, a phase difference due to birefringence may be generated, or a phase difference due to birefringence may not be generated. As a base material which produces the phase difference by the said birefringence, a stretched film etc. are mention | raise | lifted, for example, and the thing etc. which the refractive index of the thickness direction was controlled can be used. The refractive index can be controlled by, for example, a method in which a polymer film is bonded to a heat-shrinkable film and then heated and stretched.
前記複屈折材料と基材の組み合せとしては、例えば、ポリイミドとTACの組み合せがあげられ、例えば、延伸温度が150℃の場合、ポリイミドの弾性率は1000MPa、TACの弾性率は300MPaであり、その差は700MPaである。 Examples of the combination of the birefringent material and the base material include a combination of polyimide and TAC. For example, when the stretching temperature is 150 ° C., the elastic modulus of polyimide is 1000 MPa, and the elastic modulus of TAC is 300 MPa. The difference is 700 MPa.
つぎに、本発明の複屈折フィルムの製造方法の一例を示すが、これには制限されない。まず、前記複屈折材料を溶剤に分散または溶解して塗工液を調製する。前記塗工液における複屈折材料の濃度は、特に制限されないが、例えば、塗工が容易な粘度となることから、例えば、前記複屈折材料0.5〜50重量%であることが好ましく、より好ましくは1〜40重量%、特に好ましくは2〜30重量%である。具体的に、前記複屈折材料が非液晶性ポリマーの場合、前記ポリマーの添加量は、溶剤100重量部に対して、例えば、前記形成材料5〜50重量部であることが好ましく、より好ましくは10〜40重量部である。 Next, although an example of the manufacturing method of the birefringent film of the present invention is shown, it is not limited thereto. First, the birefringent material is dispersed or dissolved in a solvent to prepare a coating solution. The concentration of the birefringent material in the coating liquid is not particularly limited. For example, since the viscosity is easy to apply, for example, the birefringent material is preferably 0.5 to 50% by weight, Preferably it is 1 to 40 weight%, Most preferably, it is 2 to 30 weight%. Specifically, when the birefringent material is a non-liquid crystalline polymer, the amount of the polymer added is preferably, for example, 5 to 50 parts by weight of the forming material with respect to 100 parts by weight of the solvent, more preferably 10 to 40 parts by weight.
前記溶剤は、特に制限されず、複屈折材料に応じて適宜選択できるが、例えば、前記複屈折材料を溶解でき、基材を侵食し難いものが好ましい。例えば、具体的には、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、1、2‐ジメトキシベンゼンなどの芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2‐ピロリドン、N‐メチル‐2‐ピロリドンのようなケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、t‐ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、2‐メチル‐2,4‐ペンタンジオール等のアルコール系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル系溶剤、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフランのようなエーテル系溶剤、二硫化炭素、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、硫酸等が使用できる。また、これらの溶剤は単独でもよいし、二種類以上を混合して使用することもできる。 The solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the birefringent material. For example, a solvent that can dissolve the birefringent material and hardly erodes the base material is preferable. For example, specifically, for example, halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, orthodichlorobenzene, phenols such as phenol and parachlorophenol, benzene, Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone Solvents, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, t-butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl Ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol, dipropylene glycol, alcohol solvents such as 2-methyl-2,4-pentanediol, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, nitrile solvents such as acetonitrile and butyronitrile, diethyl ether , Ether solvents such as dibutyl ether and tetrahydrofuran, carbon disulfide, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, sulfuric acid and the like can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
前記塗工液は、例えば、必要に応じて、さらに界面活性剤、安定剤、可塑剤、金属類等の種々の添加剤を配合してもよい。 For example, the coating liquid may further contain various additives such as a surfactant, a stabilizer, a plasticizer, and metals as required.
また、前記塗工液は、例えば、前記複屈折材料の配向性等が著しく低下しない範囲で、異なる他の樹脂を含有してもよい。前記他の樹脂としては、例えば、各種汎用樹脂、エンジニアリングプラスチック、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等があげられる。 Further, the coating liquid may contain other different resins as long as the orientation of the birefringent material is not significantly lowered. Examples of the other resin include various general-purpose resins, engineering plastics, thermoplastic resins, and thermosetting resins.
前記汎用樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ABS樹脂、およびAS樹脂等があげられる。前記エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアセテート(POM)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(PA:ナイロン)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、およびポリブチレンテレフタレート(PBT)等があげられる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリケトン(PK)、ポリイミド(PI)、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート(PCT)、ポリアリレート(PAR)、および液晶ポリマー(LCP)等があげられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂等があげられる。このように、前記他の樹脂等を前記塗工液に配合する場合、その配合量は、例えば、前記ポリマー材料に対して、例えば、0〜50重量%であり、好ましくは、0〜30重量%である。 Examples of the general-purpose resin include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), ABS resin, and AS resin. Examples of the engineering plastic include polyacetate (POM), polycarbonate (PC), polyamide (PA: nylon), polyethylene terephthalate (PET), and polybutylene terephthalate (PBT). Examples of the thermoplastic resin include polyphenylene sulfide (PPS), polyethersulfone (PES), polyketone (PK), polyimide (PI), polycyclohexanedimethanol terephthalate (PCT), polyarylate (PAR), and liquid crystal polymer. (LCP) and the like. Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin and a phenol novolac resin. Thus, when mix | blending the said other resin etc. with the said coating liquid, the compounding quantity is 0-50 weight% with respect to the said polymer material, for example, Preferably, it is 0-30 weight %.
つぎに、調製した前記塗工液を基材表面に塗工して、前記複屈折材料の塗工膜を形成する。前記塗工の塗工方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、ドクターブレード法、ナイフコート法、タイコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、オフセットグラビアコート法、リップコート法、スプレーコート法等があげられる。また、塗工に際しては、必要に応じて、ポリマー層の重畳方式も採用できる。 Next, the prepared coating solution is applied to the surface of the substrate to form a coating film of the birefringent material. Examples of the coating method include spin coating, roll coating, printing, dipping and lifting, curtain coating, wire bar coating, doctor blade method, knife coating method, tie coating method, and gravure coating. Method, micro gravure coating method, offset gravure coating method, lip coating method, spray coating method and the like. Moreover, in the case of coating, the superposition | polymerization method of a polymer layer is also employable as needed.
前記基材の厚みは、特に制限されないが、通常、10μm以上であり、10〜200μmの範囲が好ましく、より好ましくは20〜150μmの範囲であり、特に好ましくは30〜100μmの範囲である。10μm以上であれば、後述するような延伸処理や収縮処理において、十分な強度を示すため、延伸処理や収縮処理における延伸・収縮ムラ等を十分に抑制できる。また、200μm以下であれば、適度な張力で延伸処理が可能であるため好ましい。 The thickness of the substrate is not particularly limited, but is usually 10 μm or more, preferably in the range of 10 to 200 μm, more preferably in the range of 20 to 150 μm, and particularly preferably in the range of 30 to 100 μm. If it is 10 μm or more, sufficient strength is exhibited in the stretching treatment and shrinkage treatment as described later, and therefore stretching and shrinkage unevenness in the stretching treatment and shrinkage treatment can be sufficiently suppressed. Moreover, if it is 200 micrometers or less, since an extending | stretching process is possible with moderate tension, it is preferable.
そして、前記基材上に形成された塗工膜を乾燥する。この乾燥によって、ポリイミド等の前記複屈折材料が前記基材上で固定化され、光学的に一軸性性の複屈折層が形成される。すなわち、前述のように複屈折材料が前記非液晶ポリマーであれば、その性質上、前記基材の配向の有無に関わらず面配向(例えば、乾燥時に塗工膜が膜厚方向に収縮して、分子配向に異方層性が生じる現象)が生じ、光学的に負の一軸性(nx>nz、ny>nz)を示す複屈折層となるのである。なお、このnx、ny、nzの屈折率は、通常、使用する材料や作製条件等によって決まり、複屈折層の膜厚(d)を調整することによって、厚み方向における位相差値(nx-nz)・dを制御することができる。 Then, the coating film formed on the substrate is dried. By this drying, the birefringent material such as polyimide is fixed on the base material, and an optically uniaxial birefringent layer is formed. That is, as described above, if the birefringent material is the non-liquid crystal polymer, the orientation of the base material (for example, the coating film shrinks in the film thickness direction during drying) regardless of the orientation of the substrate. , A phenomenon in which anisotropic layer properties occur in molecular orientation), and a birefringent layer that exhibits optically negative uniaxiality (nx> nz, ny> nz). The refractive indexes of nx, ny, and nz are usually determined by the material used, production conditions, and the like. By adjusting the film thickness (d) of the birefringent layer, the retardation value (nx−nz) in the thickness direction is adjusted. ) · D can be controlled.
前記乾燥の方法としては、特に制限されず、例えば、自然乾燥や加熱乾燥があげられる。その条件も、例えば、前記複屈折材料の種類や、前記溶剤の種類等に応じて適宜決定できるが、例えば、温度は、通常、40℃〜250℃であり、好ましくは50℃〜200℃である。なお、塗工膜の乾燥は、一定温度で行っても良いし、段階的に温度を上昇または下降させながら行っても良い。乾燥時間も特に制限されないが、通常、10秒〜60分、好ましくは30秒〜30分である。 The drying method is not particularly limited, and examples thereof include natural drying and heat drying. The conditions can also be appropriately determined according to, for example, the type of the birefringent material, the type of the solvent, etc. For example, the temperature is usually 40 ° C. to 250 ° C., preferably 50 ° C. to 200 ° C. is there. The coating film may be dried at a constant temperature or may be performed while increasing or decreasing the temperature stepwise. The drying time is not particularly limited, but is usually 10 seconds to 60 minutes, preferably 30 seconds to 30 minutes.
前記乾燥処理後において、前記複屈折層中に残存する前記ポリマー液の溶剤は、その量に比例して複屈折層の光学特性を経時的に変化させるおそれがあるため、その残存量は、例えば、5%以下が好ましく、より好ましくは2%以下であり、さらに好ましくは0.2%以下である。 Since the solvent of the polymer liquid remaining in the birefringent layer after the drying treatment may change the optical characteristics of the birefringent layer over time in proportion to the amount thereof, the residual amount is, for example, 5% or less is preferable, More preferably, it is 2% or less, More preferably, it is 0.2% or less.
前記基材上に形成される複屈折層の厚みは、特に制限されないが、例えば、0.5〜40μmの範囲であり、好ましくは1〜20μmの範囲であり、より好ましくは1〜10μmの範囲である。 The thickness of the birefringent layer formed on the substrate is not particularly limited, but is, for example, in the range of 0.5 to 40 μm, preferably in the range of 1 to 20 μm, more preferably in the range of 1 to 10 μm. It is.
前記複屈折層の光学特性は、前述のように「nx>nz」、「ny>nz」となるが、nzとnyはほぼ同一であり、通常、0≦(nx-ny)≦0.001程度であれば光学的一軸性と言える。 As described above, the optical characteristics of the birefringent layer are “nx> nz” and “ny> nz”, and nz and ny are almost the same, and usually 0 ≦ (nx−ny) ≦ 0.001. It can be said that it is optically uniaxial if it is a grade.
一方、(nx-nz)は、0.002以上に設定することが好ましく、より好ましくは0.005以上、さらに好ましくは0.01以上、特に好ましくは0.02以上である。0.02≦(nx-nz)であれば、所望の位相差値(nx-nz)・dを得るために、膜厚を厚くする必要がなく、後述する延伸処理においても十分に均一な延伸が可能になるためである。また、この光学的一軸性の複屈折層の(nx-nz)・dは、通常、20〜2000nm、好ましくは20〜2000nm、より好ましくは50〜1000nm、特に好ましくは100〜600nmであり、一軸性の複屈折層において設定された(nx-nz)・dは、一般に、後述する光学的二軸性の複屈折層においても同様の範囲を示す。 On the other hand, (nx−nz) is preferably set to 0.002 or more, more preferably 0.005 or more, still more preferably 0.01 or more, and particularly preferably 0.02 or more. If 0.02 ≦ (nx−nz), it is not necessary to increase the film thickness in order to obtain a desired retardation value (nx−nz) · d, and sufficiently uniform stretching is performed even in the stretching process described later. This is because it becomes possible. In addition, (nx-nz) · d of this optically uniaxial birefringent layer is usually 20 to 2000 nm, preferably 20 to 2000 nm, more preferably 50 to 1000 nm, and particularly preferably 100 to 600 nm. In general, (nx−nz) · d set in the birefringent layer exhibits the same range in the optical biaxial birefringent layer described later.
前記基材上に形成された前記複屈折層の厚みは、通常、0.2〜100μmに設定することが好ましく、より好ましくは0.5〜50μm、特に好ましくは1〜20μmである。前記厚みが0.2μm以上であれば、最終的にえられる複屈折フィルムについて十分な位相差が得られ、100μm以下であれば、形成時における均一性にも優れるからである。また、前記複屈折層と基材との厚みの関係は、後述するように延伸処理を施す場合に均一性に優れることから、前記複屈折層の厚みが基材の厚みよりも小さいことが好ましく、複屈折層の厚みが基材の厚みの半分以下であることがより好ましい。 The thickness of the birefringent layer formed on the substrate is usually preferably set to 0.2 to 100 μm, more preferably 0.5 to 50 μm, and particularly preferably 1 to 20 μm. If the thickness is 0.2 μm or more, a sufficient phase difference is obtained for the birefringent film finally obtained, and if it is 100 μm or less, the uniformity during formation is also excellent. In addition, since the relationship between the thickness of the birefringent layer and the substrate is excellent in uniformity when a stretching process is performed as described later, the thickness of the birefringent layer is preferably smaller than the thickness of the substrate. The thickness of the birefringent layer is more preferably half or less of the thickness of the substrate.
続いて、前記基材上に形成された光学的に一軸性を示す複屈折層について、さらに延伸処理を施す。このように、前記複屈折層を面内の1方向に延伸させれば、nyおよびnzを大きく変化させることなく、nxのみを大きく変化させることができるため、光学的一軸性(nx>nz、ny>nz)を示す複屈折層は、さらに面内において屈折率差を生じ、光学的二軸性(nx>ny>nz)を示すようになるのである。このため、光学的一軸性性の複屈折層における(nx-nz)・d(dは厚み)で表される厚み方向位相差値を大きく変化させることなく、(nx-ny)・dで表される面内の位相差値を延伸処理によって制御できる。つまり、この延伸処理によって、面内の複屈折をさらに変化させて、光学特性を変化させることができるのである。 Subsequently, the optically uniaxial birefringent layer formed on the substrate is further subjected to stretching treatment. Thus, if the birefringent layer is stretched in one direction within the plane, only nx can be greatly changed without greatly changing ny and nz, so that optical uniaxiality (nx> nz, The birefringent layer exhibiting ny> nz) further causes a difference in refractive index within the surface, and exhibits optical biaxiality (nx> ny> nz). Therefore, the thickness direction retardation value represented by (nx−nz) · d (d is the thickness) in the optically uniaxial birefringent layer is not significantly changed, and is represented by (nx−ny) · d. The in-plane retardation value can be controlled by the stretching process. That is, by this stretching treatment, the in-plane birefringence can be further changed to change the optical characteristics.
前記延伸処理における延伸温度は、前述のように、前記基材のガラス転移温度以上であり且つ前記複屈折材料のガラス転移温度以下の温度であればよい。前記延伸温度が、ガラス転移温度未満であると、延伸に膨大な張力を要し、前記光学的一軸性の複屈折層の延伸条件を制御できないおそれがあり。一方、前記延伸温度が、複屈折材料のガラス転移温度を超える場合、基材に対する温度が高すぎるため、光学的一軸性の複屈折層の延伸を制御できないおそれがあるためである。前記延伸温度は、このような条件を満たしていればよく、例えば、前記基材の種類と複屈折材料の種類を選択することによって設定できる。具体的には、延伸温度が、40〜250℃の範囲となるように前記基材と複屈折材料を選択することが好ましく、より好ましくは80〜220℃、さらに好ましくは100〜200℃の範囲である。 As described above, the stretching temperature in the stretching treatment may be not less than the glass transition temperature of the base material and not more than the glass transition temperature of the birefringent material. If the stretching temperature is lower than the glass transition temperature, enormous tension is required for stretching, and the stretching conditions of the optically uniaxial birefringent layer may not be controlled. On the other hand, when the stretching temperature exceeds the glass transition temperature of the birefringent material, the temperature with respect to the substrate is too high, and thus stretching of the optically uniaxial birefringent layer may not be controlled. The stretching temperature only needs to satisfy such conditions, and can be set, for example, by selecting the type of the base material and the type of the birefringent material. Specifically, the base material and the birefringent material are preferably selected so that the stretching temperature is in the range of 40 to 250 ° C, more preferably in the range of 80 to 220 ° C, and still more preferably in the range of 100 to 200 ° C. It is.
前記複屈折層の延伸方法は、特に制限されず、例えば、複屈折層のみを延伸してもよいし、前記基材と前記複屈折層との積層体を共に引っ張ることによっても行えるが、以下の理由から、前記基材のみを直接延伸することが好ましい。前記基材のみを延伸した場合、この延伸により前記基材に発生する張力によって、前記基材上の前記複屈折層が間接的に延伸される。そして、積層体を延伸するよりも、単層体を延伸する方が、通常、均一な延伸となるため、前述のように基材のみを均一に延伸すれば、これに伴って、前記基材上の前記複屈折層も均一に延伸できるためである。なお、前記基材から複屈折層を剥離した後に、前記複屈折層のみを延伸することもできる。 The method for stretching the birefringent layer is not particularly limited, and for example, only the birefringent layer may be stretched, or it can be performed by pulling the laminate of the base material and the birefringent layer together. For this reason, it is preferable to directly stretch only the base material. When only the base material is stretched, the birefringent layer on the base material is indirectly stretched by the tension generated in the base material by this stretching. And, since stretching the single layer body is usually uniform stretching rather than stretching the laminate, if only the base material is stretched uniformly as described above, the base material This is because the above birefringent layer can also be stretched uniformly. In addition, after peeling a birefringent layer from the said base material, only the said birefringent layer can also be extended | stretched.
また、延伸終了後には、光学的二軸性の複屈折層を必要に応じて室温にまで冷却することが好ましい。この際、急激に延伸時の張力を開放するとシワが発生し易いため、例えば、張力をかけた状態で冷却した後に前記張力を開放することが好ましい。 Moreover, it is preferable to cool an optical biaxial birefringent layer to room temperature as needed after completion | finish of extending | stretching. At this time, if the tension at the time of stretching is suddenly released, wrinkles are likely to occur. For example, it is preferable to release the tension after cooling in a state where the tension is applied.
前記延伸方法は、特に制限されないが、例えば、一方向に張力をかける一軸性延伸や、直交する二方向に張力をかける二軸延伸等があげられる。本発明においては、基材上の複屈折層は、すでに光学的に一軸性を示すことから、光学的二軸性に変化させるには、一軸性延伸でも十分であるが、さらに光学特性を調整する場合等に、前記2軸延伸が有効である。 The stretching method is not particularly limited, and examples thereof include uniaxial stretching that applies tension in one direction and biaxial stretching that applies tension in two orthogonal directions. In the present invention, since the birefringent layer on the substrate already exhibits optically uniaxiality, uniaxial stretching is sufficient to change to optically biaxiality, but the optical properties are further adjusted. For example, the biaxial stretching is effective.
前記延伸倍率としては、特に制限されず、例えば、前記基材や前記複屈折材料の種類、所望の光学特性(例えば、面内位相差)等に応じて適宜決定できる。具体的には、延伸倍率は、例えば、1.01〜2倍が好ましく、より好ましくは1.01〜1.5倍、さらに好ましくは1.01〜1.3倍である。延伸倍率が1.01倍であれば、形成される複屈折フィルムは、実用上、光学的二軸性のフィルムとして十分使用可能であり、2.0倍以下であれば、延伸ムラやフィルムの不均一を十分に抑制できる。 The draw ratio is not particularly limited, and can be appropriately determined according to, for example, the type of the base material or the birefringent material, desired optical characteristics (for example, in-plane retardation), and the like. Specifically, the draw ratio is, for example, preferably 1.01 to 2 times, more preferably 1.01 to 1.5 times, and still more preferably 1.01 to 1.3 times. If the draw ratio is 1.01 times, the birefringent film to be formed can be practically used as an optical biaxial film. Nonuniformity can be sufficiently suppressed.
このようにして基材上の複屈折層は、光学的二軸性に変化し、本発明の複屈折フィルムが得られるのである。この基材上の本発明の複屈折フィルムは、その厚みは特に制限されないが、例えば、0.5〜40μmの範囲であり、好ましくは1〜20μmの範囲であり、より好ましくは1〜10μmの範囲である。また、延伸後における基材の厚みは、例えば、5〜150μmであり、好ましくは10〜100μmであり、特に好ましくは30〜80μmである。 Thus, the birefringent layer on the substrate changes to optical biaxiality, and the birefringent film of the present invention is obtained. The thickness of the birefringent film of the present invention on this substrate is not particularly limited, but is, for example, in the range of 0.5 to 40 μm, preferably in the range of 1 to 20 μm, more preferably 1 to 10 μm. It is a range. Moreover, the thickness of the base material after extending | stretching is 5-150 micrometers, for example, Preferably it is 10-100 micrometers, Most preferably, it is 30-80 micrometers.
また、このような本発明の製造方法を工業的に行う場合には、例えば、ロール基材の上に、前述のような光学的一軸性の複屈折層を形成し、さらに連続的に延伸処理を行うことが好ましい。延伸処理として一軸延伸を行う場合、縦延伸でも横延伸でもよい。前記縦延伸とは、ロールの回転によってフィルムが進む方向に沿って延伸することを意味し、横延伸とは、フィルムの進行方向とは垂直方向であって、ロールの幅方向に沿って延伸することを意味する。縦延伸の場合、得られる複屈折フィルムのX軸方向は、通常、フィルムの長手方向(進行方向=延伸方向)となり、一方、横延伸の場合、通常、フィルムの幅方向(ロールの幅方向=延伸方向)がX軸方向となり、両者のX軸方向は90°異なる。縦延伸と横延伸では、工業的に操作が容易であり、装置も簡素化されるため縦延伸が好ましい。一方、横延伸は、例えば,本発明の製造方法により得られるロール状の複屈折フィルムと、他のロール状の光学フィルムとを連続的に貼合する場合、光学特性の面から容易に連続的な張り合わせが容易であることから好ましい。これは、複数のフィルムを張り合わせる場合、複屈折フィルムの最大屈折率方向の向きによって光学性能が異なるためである。また、横延伸の場合、搬送のためにフィルムの長手方向にある程度の張力が必要となる場合があるが、長手方向の張力に対し幅方向の張力を十分に大きく設定することによって、実質的に幅方向の一軸延伸を行うことができる。 In addition, when the production method of the present invention is industrially performed, for example, an optically uniaxial birefringent layer as described above is formed on a roll base material, and further continuously stretched. It is preferable to carry out. When uniaxial stretching is performed as the stretching treatment, longitudinal stretching or lateral stretching may be performed. The longitudinal stretching means stretching along the direction in which the film advances by the rotation of the roll, and the lateral stretching refers to a direction perpendicular to the traveling direction of the film and stretching along the width direction of the roll. Means that. In the case of longitudinal stretching, the X-axis direction of the obtained birefringent film is usually the longitudinal direction of the film (traveling direction = stretching direction), while in the case of lateral stretching, the width direction of the film (width direction of the roll = normally). (Stretching direction) becomes the X-axis direction, and the X-axis directions of the two differ by 90 °. Longitudinal stretching and transverse stretching are preferred because they are industrially easy to operate and the apparatus is simplified. On the other hand, for example, when the roll-shaped birefringent film obtained by the production method of the present invention and another roll-shaped optical film are continuously bonded, the transverse stretching is easily continuous from the viewpoint of optical properties. It is preferable because it can be easily laminated. This is because when a plurality of films are laminated, the optical performance varies depending on the direction of the maximum refractive index direction of the birefringent film. Further, in the case of transverse stretching, a certain amount of tension may be required in the longitudinal direction of the film for conveyance, but by setting the tension in the width direction sufficiently larger than the tension in the longitudinal direction, Uniaxial stretching in the width direction can be performed.
また、本発明の製造方法は、前述のように延伸処理を施すのではなく、前記基材の収縮を利用して、基材上に形成された光学的一軸性の複屈折層を、光学的二軸性に変化させることもできる。具体的には、面内において少なくとも一方向に収縮性を示す基材上に、前述と同様に光学的一軸性の複屈折層を形成し、前記基材の収縮に伴い前記複屈折層を収縮させる方法である。この方法によれば、前述のように基材上に形成された光学的一軸性の複屈折層が、前記基材の収縮に伴って、面方向において同様に収縮する。このため、前記複屈折層は、さらに面内において屈折差が生じ、光学的二軸性(nx>ny>nz)を示すようになるのである。この収縮処理においても、前記延伸処理と同様に、処理温度は、前記基材のガラス転移温度以上であり且つ前記複屈折材料のガラス転移温度以下の温度とし、前記収縮処理時における前記基材の弾性率と前記複屈折材料の弾性率との差が500〜900MPaの範囲とする。前記弾性率の差が500MPa未満であると、例えば、シワが入り外観不良となるという問題があり、900MPaを超えると収縮が生じないという問題がある。 In addition, the production method of the present invention does not apply the stretching treatment as described above, but uses the shrinkage of the base material to form an optically uniaxial birefringent layer formed on the base material. It can also be changed to biaxial. Specifically, an optically uniaxial birefringent layer is formed on a base material that exhibits contractibility in at least one direction in the plane, and the birefringent layer contracts as the base material contracts. It is a method to make it. According to this method, the optically uniaxial birefringent layer formed on the base material as described above contracts similarly in the plane direction as the base material contracts. For this reason, the birefringent layer further has a refractive difference in the plane, and exhibits optical biaxiality (nx> ny> nz). Also in this shrinkage treatment, the treatment temperature is not less than the glass transition temperature of the base material and not more than the glass transition temperature of the birefringent material, as in the stretching treatment. The difference between the elastic modulus and the elastic modulus of the birefringent material is in the range of 500 to 900 MPa. When the difference in elastic modulus is less than 500 MPa, for example, there is a problem that wrinkles enter and the appearance is poor, and when it exceeds 900 MPa, there is a problem that shrinkage does not occur.
前記基材の収縮性は、例えば、複屈折材料の塗工に先立って、予め、基材の一端を固定し、面内のいずれか一方向において延伸することによって付与できる。このように、予め延伸しておくことによって、前記延伸方向と反対方向に収縮力が発生する。この基材の面内の収縮差を利用して、複屈折材料に面内の屈折率差を付与するのである。具体的な条件を以下に示す。 The shrinkability of the base material can be imparted, for example, by fixing one end of the base material in advance and stretching in any one direction in the plane prior to the application of the birefringent material. In this way, by stretching in advance, a contraction force is generated in the direction opposite to the stretching direction. By utilizing the in-plane shrinkage difference of the base material, an in-plane refractive index difference is imparted to the birefringent material. Specific conditions are shown below.
まず、前記収縮性を有する基材上に、前述と同様にして光学的一軸性の複屈折層を形成する。そして、前記基材に加熱処理を施すことによって、前記基材を収縮させる。この基材の収縮に伴って基材上の前記複屈折層が収縮し、これによって複屈折層が光学的一軸性性から光学的二軸性を示すようになるのである。このようにして本発明の複屈折フィルムが得られるのである。なお、前記加熱処理の条件としては、特に制限されず、例えば、前記基材の材料の種類等によって適宜決定できるが、例えば、前述の延伸処理における延伸温度と同様である。 First, an optically uniaxial birefringent layer is formed on the shrinkable substrate in the same manner as described above. And the said base material is contracted by heat-processing to the said base material. As the base material contracts, the birefringent layer on the base material contracts, so that the birefringent layer exhibits optical biaxiality from optical uniaxiality. Thus, the birefringent film of the present invention is obtained. In addition, it does not restrict | limit especially as conditions of the said heat processing, For example, although it can determine suitably with the kind etc. of the material of the said base material, For example, it is the same as the extending | stretching temperature in the above-mentioned extending | stretching process.
以上のような製造方法によれば、軸角度のバラツキを抑制することによって屈折率を精密に制御し、かつ、屈折率、複屈折率、面内方向および厚み方向の位相差等の光学特性が均一な、本発明の光学二軸性複屈折フィルムを得ることができる。 According to the manufacturing method as described above, the refractive index is precisely controlled by suppressing the variation of the shaft angle, and the optical characteristics such as the refractive index, the birefringence, the in-plane direction and the thickness direction phase difference are provided. A uniform optical biaxial birefringent film of the present invention can be obtained.
本発明の製造方法により得られた複屈折フィルムは、面内の位相差値「(nx-ny)・d」の精度、すなわち位相差のバラツキが、例えば、−8%〜+8%であり、好ましくは−7%〜+7%であり、より好ましくは−6%〜+6%である。また、厚み方向の位相差値「(nx-nz)・d」の精度は、例えば、−5%〜+5%であり、好ましくは−4%〜+4%であり、より好ましくは−3%〜+3%である。なお、各位相差の精度は、以下のようにして測定できる。まず、複屈折フィルムの延伸方向(または収縮方向:X軸方向)に対して垂直方向(Y軸方向)の中間点であり、且つ、延伸方向(X軸方向)において、等間隔で14等分した際の末端を除く13点について、面内の位相差および厚み方向の位相差を測定する。そして、これらの平均値を100%として、各測定値と平均値との差を面内位相差および厚み方向の位相差の精度(%)として算出する。
The birefringent film obtained by the production method of the present invention has an in-plane retardation value “(nx-ny) · d”, that is, the variation in retardation is, for example, −8% to + 8%, Preferably, it is -7% to + 7%, more preferably -6% to + 6%. The accuracy of the thickness direction retardation value “(nx-nz) · d” is, for example, −5% to + 5%, preferably −4% to + 4%, more preferably −3% to + 3%. The accuracy of each phase difference can be measured as follows. First, it is an intermediate point in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the stretching direction (or shrinkage direction: X-axis direction) of the birefringent film, and is equally divided into 14 equal parts in the stretching direction (X-axis direction). The in-plane retardation and the thickness direction retardation are measured at 13 points excluding the end at the time. Then, assuming that the average value is 100%, the difference between each measured value and the average value is calculated as the accuracy (%) of the in-plane retardation and the thickness direction retardation.
本発明の製造方法により得られた複屈折フィルムは、X軸方向における軸角度分布が、±1°以下であることが好ましく、より好ましくは±0.5°以下である。前述の方法によれば、軸角度分布をこのような範囲に制御できるため、屈折率の均一化が向上できる。なお、軸角度分布は、例えば、前記位相差と同様にして前記13点での軸角度を測定し、その平均値に対する各測定値の差から算出できる。また、前記軸角度分布は、例えば、自動複屈折計(商品名KOBRA-21ADH;王子計測機器社製)を用いて自動計算することができる。
The birefringent film obtained by the production method of the present invention preferably has an axial angle distribution in the X-axis direction of ± 1 ° or less, more preferably ± 0.5 ° or less. According to the above-described method, since the axial angle distribution can be controlled within such a range, the refractive index can be made uniform. The axial angle distribution can be calculated, for example, by measuring the axial angle at the 13 points in the same manner as the phase difference and calculating the difference between the measured values with respect to the average value. The axial angle distribution can be automatically calculated using, for example, an automatic birefringence meter (trade name KOBRA-21ADH; manufactured by Oji Scientific Instruments).
本発明の製造方法により得られた複屈折フィルムは、前述のような本発明の製造方法によって基材上に形成した場合、例えば、前記基材との積層体として使用してもよいし、前記基材から剥離した単層体として使用することもできる。また、前記基材(以下、「第1の基材」という)から剥離した後、その光学特性を妨害しない基材(以下、「第2の基材」という)に、接着層を介して再度積層(転写)して使用することもできる。
When the birefringent film obtained by the production method of the present invention is formed on a substrate by the production method of the present invention as described above, for example, it may be used as a laminate with the substrate, It can also be used as a single layer peeled from the substrate. In addition, after peeling from the base material (hereinafter referred to as “first base material”), the base material (hereinafter referred to as “second base material”) that does not interfere with the optical properties thereof is again passed through the adhesive layer. It can also be used after being laminated (transferred).
前記第2の基材としては、適度な平面性を有するものであれば特に限定されず、例えば、ガラスや,透明で光学的等方性を有するポリマーフィルム等が好ましい。前記ポリマーフィルムとしては、例えば、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、アモルファスポリオレフイン、TAC、エポキシ樹脂、前述のようなイソブテン/N−メチルマレイミド共重合体とアクリロニトリル/スチレン共重合体との樹脂組成物等から形成されたフィルムがあげられる。これらの中でも、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、TAC、ポリエーテルスルホン、イソブテン/N−メチルマレイミド共重合体とアクリロニトリル/スチレン共重合体との樹脂組成物等が好ましい。また、光学的に異方性を示す基材であっても、目的に応じて使用することができる。このような光学的異方性の基材としては、例えば、ポリカーボネートポリスチレン、ノルボルネン系樹脂等のポリマーフィルムを延伸した位相差フィルムや、偏光フィルム等があげられる。 The second substrate is not particularly limited as long as it has appropriate flatness, and for example, glass, a transparent polymer film having optical isotropy, and the like are preferable. Examples of the polymer film include polymethacrylate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, amorphous polyolefin, TAC, epoxy resin, isobutene / N-methylmaleimide copolymer and acrylonitrile / styrene as described above. Examples thereof include a film formed from a resin composition with a copolymer. Among these, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyarylate, TAC, polyether sulfone, a resin composition of an isobutene / N-methylmaleimide copolymer and an acrylonitrile / styrene copolymer, and the like are preferable. Moreover, even if it is a base material which shows optical anisotropy, it can be used according to the objective. Examples of such an optically anisotropic substrate include a retardation film obtained by stretching a polymer film such as polycarbonate polystyrene or norbornene resin, a polarizing film, and the like.
前述のような転写における接着層としては、光学的用途に使用できればよく、例えば、アクリル系,エポキシ系,ウレタン系等の接着剤や粘着剤が使用できる。 The adhesive layer in the transfer as described above may be used for optical purposes. For example, acrylic, epoxy, urethane adhesives and pressure-sensitive adhesives can be used.
前記複屈折フィルムを基材から剥離する方法は、特に制限されず、複屈折フィルムと基材との密着性に応じて選択できるが、例えば、ロール等を用いて機械的に剥離する方法、貼り合わせられた構造体の材料すべてに対する貧溶媒に浸漬した後に機械的に剥離する方法,前記貧溶媒中で超音波処理によって剥離する方法,前記基材と前記複屈折フィルムとの熱膨張係数差を利用して温度変化により剥離する方法等があげられる。 The method for peeling the birefringent film from the substrate is not particularly limited, and can be selected according to the adhesion between the birefringent film and the substrate. For example, a method of mechanically peeling using a roll or the like, pasting A method of mechanically peeling after dipping in a poor solvent for all the materials of the combined structure, a method of peeling by ultrasonic treatment in the poor solvent, and a difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the birefringent film The method of peeling by temperature change using it etc. is mention | raise | lifted.
次に、本発明の光学フィルムは、前述のような本発明の製造方法により得られた複屈折フィルムを含んでいればよく、例えば、前述のような基材を備える等、その構成は制限されない。
Next, the optical film of the present invention only needs to include the birefringent film obtained by the production method of the present invention as described above, and the configuration thereof is not limited, for example, including a substrate as described above. .
本発明の光学フィルムは、最外層に、さらに粘着剤層を有することが好ましい。これによって、本発明の光学フィルムを他の光学層や液晶セル等の他部材と接着することが容易になり、本発明の光学フィルムの剥離を防止することができるからである。また、前記粘着剤層は、本発明の光学フィルムの一方の面でもよいし、両面に配置されてもよい。 The optical film of the present invention preferably further has a pressure-sensitive adhesive layer in the outermost layer. This is because it becomes easy to bond the optical film of the present invention to other members such as other optical layers and liquid crystal cells, and the optical film of the present invention can be prevented from peeling off. Moreover, the one surface of the optical film of this invention may be sufficient as the said adhesive layer, and it may be arrange | positioned at both surfaces.
前記粘着層の材料としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ゴム系等の粘着剤が使用できる。また、これらの材料に、微粒子を含有させて光拡散性を示す層としてもよい。これらの中でも、例えば、吸湿性や耐熱性に優れる材料が好ましい。このような性質であれば、例えば、液晶表示装置に使用した場合に、吸湿による発泡や剥離、熱膨張差等による光学特性の低下や、液晶セルの反り等を防止でき、高品質で耐久性にも優れる表示装置となる。 The material for the adhesive layer is not particularly limited, and for example, acrylic, silicone, polyester, rubber-based adhesives can be used. Alternatively, these materials may contain fine particles to form a layer exhibiting light diffusibility. Among these, for example, a material excellent in hygroscopicity and heat resistance is preferable. With such a property, for example, when used in a liquid crystal display device, it can prevent foaming and peeling due to moisture absorption, deterioration of optical characteristics due to a difference in thermal expansion, warpage of the liquid crystal cell, etc., and high quality and durability. The display device is also excellent.
本発明の光学フィルムは、前述のように本発明の製造方法により得られた複屈折フィルム単独でもよいし、または、必要に応じて他の光学部材と組合せた積層体であってもよい。前記他の光学部材としては、特に制限されず、例えば、他の複屈折フィルム、他の位相差フィルム、液晶フィルム、光散乱フィルム、レンズシート、回折フィルム、偏光板等があげられる。 The optical film of the present invention may be a birefringent film alone obtained by the production method of the present invention as described above, or may be a laminate combined with other optical members as necessary. The other optical member is not particularly limited, and examples thereof include other birefringent films, other retardation films, liquid crystal films, light scattering films, lens sheets, diffraction films, and polarizing plates.
本発明の光学フィルムが、前記偏光板を含む場合、前記偏光板は、偏光子のみでもよいし、前記偏光子の片面または両面に透明保護層が積層されてもよい。 When the optical film of the present invention includes the polarizing plate, the polarizing plate may be only a polarizer, or a transparent protective layer may be laminated on one side or both sides of the polarizer.
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置等の各種装置の形成に使用することが好ましく、例えば、液晶セルの片側または両側に配置して液晶パネルとし、液晶表示装置に用いることができる。なお、光学フィルムの配置方法は特に制限されず、従来の複屈折フィルムを含む光学フィルムと同様である。 The optical film of the present invention is preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device. For example, the optical film can be disposed on one side or both sides of a liquid crystal cell to form a liquid crystal panel and used for a liquid crystal display device. In addition, the arrangement | positioning method in particular of an optical film is not restrict | limited, It is the same as that of the optical film containing the conventional birefringent film.
液晶表示装置を形成する前記液晶セルの種類は、任意で選択でき、例えば、薄膜トランジスタやMIM等のアクティブマトリクス駆動型、IPS駆動型、プラズマアドレッシング駆動型、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型等、種々のタイプの液晶セルが使用できる。具体的には、例えば、STN(Super Twisted Nematic)セル、TN(Twisted Nematic)セル、IPS(In-Plan Switching)セル、VA(Vertical Nematic)セル、OCB(Optically Controled Birefringence)セル、HAN(Hybrid Aligned Nematic)セル、ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell)セル、強誘電・反強誘電セル、およびこれらに規則正しい配向分割を行ったもの、ランダムな配向分割を行ったもの等があげられる。 The type of the liquid crystal cell forming the liquid crystal display device can be arbitrarily selected. For example, it is represented by an active matrix driving type such as a thin film transistor or MIM, an IPS driving type, a plasma addressing driving type, a twisted nematic type or a super twisted nematic type. Various types of liquid crystal cells such as a simple matrix driving type can be used. Specifically, for example, STN (Super Twisted Nematic) cell, TN (Twisted Nematic) cell, IPS (In-Plan Switching) cell, VA (Vertical Nematic) cell, OCB (Optically Controlled Birefringence) cell, HAN (Hybrid Aligned) Nematic) cell, ASM (Axially Symmetric Aligned Microcell) cell, ferroelectric / antiferroelectric cell, and those obtained by regular alignment division and those obtained by random alignment division.
このような本発明の光学フィルムを備える液晶表示装置としては、例えば、バックライムシステムを備えた透過型、反射板を備えた反射型、投射型等の形態であってもよい。 As such a liquid crystal display device provided with the optical film of the present invention, for example, a transmissive type provided with a back lime system, a reflective type provided with a reflective plate, a projection type, or the like may be used.
なお、本発明の光学フィルムは、前述のような液晶表示装置には限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、PDP、FED等の自発光型表示装置にも使用できる。この場合、従来の光学フィルムに代えて本発明の光学フィルムを使用する以外、その構成は制限されない。 In addition, the optical film of this invention is not limited to the above liquid crystal display devices, For example, it can be used also for self-luminous display devices, such as an organic electroluminescent (EL) display, PDP, and FED. In this case, the configuration is not limited except that the optical film of the present invention is used instead of the conventional optical film.
以下、実施例および比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、各種特性については以下の方法によって測定を行った。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Various characteristics were measured by the following methods.
(複屈折率・位相差・軸角度分布の測定)
自動複屈折計(商品名KOBRA-21ADH;王子計測機器社製)を用いて、波長590nmにおける値を測定した。
(Measurement of birefringence, phase difference, shaft angle distribution)
The value at a wavelength of 590 nm was measured using an automatic birefringence meter (trade name: KOBRA-21ADH; manufactured by Oji Scientific Instruments).
(膜厚測定)
瞬間マルチ測光システム(商品名MCPD-2000;大塚電子社製製)を用いて、複屈折層の膜厚を測定した。
(Thickness measurement)
The film thickness of the birefringent layer was measured using an instantaneous multi-photometry system (trade name MCPD-2000; manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
2,2'-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物(6FDA)および2,2'-ビス(トリフルオロメチル)-4,4'-ジアミノビフェニル(PFMB)を用いて、下記一般式(6)で表される繰り返し単位から構成されるポリイミド(Mw=120000)を合成した。このポリイミドを20重量%となるようにMIBKに溶解し、ポリイミド溶液を調製した。このポリイミド溶液を、ブレードコート法によって、TACフィルム(長さ200m、幅1330mm、厚み80μm;富士フィルム社製)に連続的に塗工した。この塗工膜を130℃で2分間乾燥することによって、厚み6.2μmのポリイミドフィルムを形成した。このポリイミドフィルムは、光学的一軸性(nx=ny>nz)の複屈折を示した。さらに、基材のガラス転移温度(150℃)以上であり前記ポリイミドのガラス転移温度(300℃)以下である温度(150℃)で、フィルムの長手方向に向かって一軸性延伸(縦延伸)を行った(延伸倍率1.04倍)。この延伸処理によって、フィルムの長手方向には、延伸前のフィルムに対して3.2%延伸されており、フィルムの幅方向には、延伸前のフィルムに対して4.8%収縮していた。なお、延伸温度150℃における基材の弾性率は300MPaであり、前記ポリイミドの弾性率は、1000MPaであった。 Using 2,2'-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic dianhydride (6FDA) and 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (PFMB) Thus, a polyimide (Mw = 120000) composed of a repeating unit represented by the following general formula (6) was synthesized. This polyimide was dissolved in MIBK so that it might become 20 weight%, and the polyimide solution was prepared. This polyimide solution was continuously applied to a TAC film (length 200 m, width 1330 mm, thickness 80 μm; manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) by a blade coating method. The coated film was dried at 130 ° C. for 2 minutes to form a 6.2 μm thick polyimide film. This polyimide film exhibited optically uniaxial (nx = ny> nz) birefringence. Furthermore, at a temperature (150 ° C.) that is not lower than the glass transition temperature (150 ° C.) of the substrate and not higher than the glass transition temperature (300 ° C.) of the polyimide, uniaxial stretching (longitudinal stretching) is performed in the longitudinal direction of the film. (Stretching ratio: 1.04 times). By this stretching treatment, the film was stretched 3.2% with respect to the film before stretching in the longitudinal direction of the film, and contracted 4.8% with respect to the film before stretching in the width direction of the film. The elastic modulus of the base material at a stretching temperature of 150 ° C. was 300 MPa, and the elastic modulus of the polyimide was 1000 MPa.
その結果、複屈折フィルムは、軸角度分布が±0.6°、面内位相差(nx-ny)・dが72.1±3nm、その精度が±5%、厚み方向位相差(nx-nz)・dが234.0±5nm、その精度が±2.5%であった。 As a result, the birefringent film has an axial angle distribution of ± 0.6 °, an in-plane retardation (nx-ny) · d of 72.1 ± 3 nm, an accuracy of ± 5%, and a thickness direction retardation (nx− nz) · d was 234.0 ± 5 nm, and the accuracy was ± 2.5%.
(比較例1)
延伸時の温度を、基材のガラス転移温度(150℃)未満であり前記ポリイミドのガラス転移温度(300℃)以下である温度(135℃)に設定した以外は、前記実施例1と同様にして複屈折フィルムを製造し、その特性を調べた。なお、延伸温度135℃における基材の弾性率は700MPaであり、前記ポリイミドの弾性率は1000MPaであった。
(Comparative Example 1)
Except that the temperature at the time of stretching was set to a temperature (135 ° C.) that is lower than the glass transition temperature (150 ° C.) of the substrate and not higher than the glass transition temperature (300 ° C.) of the polyimide, the same as in Example 1 above. A birefringent film was manufactured and its characteristics were investigated. The elastic modulus of the base material at a stretching temperature of 135 ° C. was 700 MPa, and the elastic modulus of the polyimide was 1000 MPa.
その結果、複屈折フィルムは、nx>ny>nzの光学的二軸性を示し、軸角度分布が±2°、面内位相差(nx-ny)・dが55.4±10nm、その精度が±18%、厚み方向位相差(nx-nz)・dが238.0±20nm、その精度が±8.4%であった。 As a result, the birefringent film exhibits optical biaxiality of nx> ny> nz, the axial angle distribution is ± 2 °, the in-plane retardation (nx-ny) · d is 55.4 ± 10 nm, and its accuracy ± 18%, thickness direction retardation (nx-nz) · d was 238.0 ± 20 nm, and the accuracy was ± 8.4%.
(比較例2)
延伸時の温度を、基材のガラス転移温度(150℃)以上であり前記ポリイミドのガラス転移温度(300℃)以下である温度(180℃)に設定し、延伸温度180℃における基材の弾性率が2MPa、前記ポリイミドの弾性率が950MPaである以外は、前記実施例1と同様にして複屈折フィルムを製造し、その特性を調べた。その結果、基板の弾性率が小さすぎ、弾性率の差が高いため、基板を介してポリイミドを延伸する際に、破断してしまい、光学二軸性複屈折フィルムを得ることはできなかった。
(Comparative Example 2)
The temperature during stretching is set to a temperature (180 ° C.) that is not lower than the glass transition temperature (150 ° C.) of the substrate and not higher than the glass transition temperature (300 ° C.) of the polyimide, and the elasticity of the substrate at a stretching temperature of 180 ° C. A birefringent film was produced in the same manner as in Example 1 except that the modulus was 2 MPa and the modulus of elasticity of the polyimide was 950 MPa, and the characteristics thereof were examined. As a result, since the elastic modulus of the substrate was too small and the difference in elastic modulus was high, when the polyimide was stretched through the substrate, it was broken and an optical biaxial birefringent film could not be obtained.
このように、延伸温度および弾性率に関する前述の条件を満たす実施例1によれば、延伸温度および弾性率の条件を満たさない比較例1と比べて、面内位相差および厚み方向位相差のバラツキを極めて抑制できた。このため、本発明の製造方法によれば、光学的に均一性に優れた光学二軸性複屈折フィルムが得られるといえる。 As described above, according to Example 1 that satisfies the above-described conditions regarding the stretching temperature and the elastic modulus, the in-plane retardation and the thickness direction retardation are more varied than those in Comparative Example 1 that does not satisfy the conditions of the stretching temperature and the elastic modulus. Was extremely suppressed. For this reason, according to the manufacturing method of this invention, it can be said that the optical biaxial birefringent film excellent in optical uniformity is obtained.
以上のように、前記延伸処理における温度ならびに基材と複屈折材料の弾性率を前述の条件に設定することによって、屈折率を均一に制御でき、複屈折率や、面内方向および厚み方向における位相差が均一である、光学特性に優れた本発明の光学二軸性複屈折フィルムを得ることができる。このように光学特性に優れた複屈折フィルムは、例えば、各種光学フィルムに有用であり、液晶表示装置等の各種画像表示装置に適用すれば、優れた表示特性を実現できる。
As described above, by setting the temperature in the stretching process and the elastic modulus of the base material and the birefringent material to the above-described conditions, the refractive index can be uniformly controlled, and the birefringence, in-plane direction, and thickness direction can be controlled. The optical biaxial birefringent film of the present invention having a uniform retardation and excellent optical characteristics can be obtained. Thus, the birefringent film excellent in optical characteristics is useful for various optical films, for example, and when applied to various image display devices such as liquid crystal display devices, excellent display characteristics can be realized.
Claims (5)
前記複屈折層の複屈折率を光学的二軸性に変化させる工程が、前記基材のガラス転移温度以上であり且つ前記複屈折材料のガラス転移温度以下の温度条件下、前記光学的一軸性の複屈折層に延伸処理を施す工程であり、
前記延伸処理時における前記基材の弾性率と前記複屈折材料の弾性率との差が500〜900MPaの範囲であることを特徴とする複屈折フィルムの製造方法。 A step of coating a birefringent material on a substrate, a step of fixing the coating film to form an optically uniaxial birefringent layer on the substrate, and an optical birefringence of the birefringent layer A method for producing an optically biaxial birefringent film, the method comprising:
The step of changing the birefringence of the birefringent layer to optical biaxiality is the optical uniaxiality under a temperature condition not lower than the glass transition temperature of the substrate and not higher than the glass transition temperature of the birefringent material. Is a step of subjecting the birefringent layer to stretching treatment,
The method for producing a birefringent film, wherein a difference between an elastic modulus of the base material and an elastic modulus of the birefringent material during the stretching treatment is in a range of 500 to 900 MPa.
前記収縮処理時における前記基材の弾性率と前記複屈折材料の弾性率との差が500〜900MPaの範囲である請求項1記載の製造方法。 The step of changing the birefringence of the birefringent layer to optical biaxiality is a temperature condition that is not less than the glass transition temperature of the base material and not more than the glass transition temperature of the birefringent material, instead of the stretching treatment. Below, a step of applying a shrinkage treatment to the optically uniaxial birefringent layer,
The method according to claim 1, wherein a difference between an elastic modulus of the base material and an elastic modulus of the birefringent material during the shrinkage treatment is in a range of 500 to 900 MPa.
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