長尺の延伸フィルム、長尺の積層フィルム、偏光板及び液晶表示装置
【課題】 所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の長尺の延伸フィルムを提供する。
【解決手段】 本発明の長尺の延伸フィルムは、固有複屈折が正である透明樹脂からなり、平均配向角θが幅方向に対して１０〜８０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲にある。
【解決手段】 本発明の長尺の延伸フィルムは、固有複屈折が正である透明樹脂からなり、平均配向角θが幅方向に対して１０〜８０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺の延伸フィルム、該長尺の延伸フィルムを用いた長尺の積層フィルム及び偏光板、該偏光板を用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、性能向上のために様々な位相差フィルムが使用されている。この位相差フィルムは、その機能を十分に発揮するように、偏光子の偏光透過軸や、液晶セルの偏光透過軸などと、特定の種々の角度に遅相軸が傾くように、液晶表示装置に据え付けられる。その遅相軸の傾き角度は、表示装置の側辺に平行でも、垂直でもない角度となることがある。
【０００３】
ところで、上述のような、側辺に平行でも、垂直でもない角度に配向した位相差フィルムを得る方法としては、透明な樹脂フィルムを、縦延伸又は横延伸により配向させて長尺の延伸フィルムを得た後、その延伸フィルムの側辺に対して所定の角度で、方形状に裁断する方法が広く知られている。しかしながら、この方法では、最大面積が得られるように裁断しても、裁断ロスが必ず生じ、延伸フィルムの利用効率が低いという問題があった。
【０００４】
一方、所定の角度で斜めに配向された長尺の延伸フィルムでは、側辺に対して平行に切り取ることができ、延伸フィルムの利用効率が高くなる。このような斜めに配向軸が配向したフィルムを延伸によって得る方法が、種々提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、連続的に供給されるポリマーフィルムの両端を保持手段により保持し、該保持手段をフィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸する光学用ポリマーフィルムの延伸方法において、ポリマーフィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１およびポリマーフィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗが、｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗの関係を満たし、かつポリマーフィルムの支持性を保ち、揮発分率が５％以上の状態を存在させて延伸したのち、収縮させながら揮発分率を低下させることを特徴とする光学用ポリマーフィルムの延伸方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、熱可塑性樹脂からなる長尺状フィルムを延伸することにより得られ、光軸（配向軸）が長尺状フィルムの巻き取り方向に平行でも垂直でもない方向とされている長尺状光学フィルムの製造方法であって、フィルムが実質的に延伸される領域内において、対向しているフィルムの幅方向両端の移動速度の大きさが等しくかつ移動距離が異なり、フィルムの幅方向両端を保持する一対の治具の内、少なくとも一方がフィルム面に対して波打った形状のレール上を移動されるように延伸を行うことを特徴とする長尺状光学フィルムの製造方法が開示されている。さらに特許文献２ではこの延伸工程を数回繰り返したり、予め縦方向または横方向に延伸した後、この延伸工程を行ってもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−８６５５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これらの斜め延伸方法により、長尺の延伸フィルムの幅方向に対する配向角が大きい延伸フィルムを生産する場合には、長尺の延伸フィルムの幅方向で配向角のバラツキが大きくなり、またＮｚ係数のバラツキも大きくなる。従って、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の光学フィルムを工業的に大量生産することが困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の長尺の延伸フィルム、該長尺の延伸フィルムを用いた長尺の積層フィルム及び偏光板、該偏光板を用いた液晶表示装置及び該長尺の延伸フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述目的を達成するために検討した結果、熱可塑性樹脂からなる長尺の透明樹脂フィルムの延伸に斜め延伸と同時二軸延伸とを組み合わせて用いることにより、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の長尺の延伸フィルムが得られることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成するに至ったものである。
【００１１】
即ち、本発明の第１の観点によると、固有複屈折が正である透明樹脂からなり、平均配向角θが幅方向に対して１０〜８０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲にある長尺の延伸フィルムが提供される。
【００１２】
本発明の第１の観点においては、前記平均Ｎｚ係数の上限値が３．０であることが好ましい。また、前記固有複屈折が正である透明樹脂が脂環式オレフィンポリマーであることが好ましい。また、前記平均配向角θが幅方向に対して４０〜５０°の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の観点によると、上述の第１の観点にかかる長尺の延伸フィルムと、長尺の偏光フィルムとを、それらの長手方向を揃えて積層させた長尺の積層フィルムが提供される。
【００１４】
本発明の第３の観点においては、上述の第２の観点にかかる長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ってなる偏光板が提供される。
【００１５】
本発明の第４の観点においては、上述の第３の観点にかかる偏光板を備えたＶＡモード又はＯＣＢモードの液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の長尺の延伸フィルムは、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さいため、良好な光学特性を有する。また、本発明の長尺の積層フィルムは、本発明の長尺の延伸フィルムを長尺の偏光フィルムと積層しているため、良好な光学特性を有する。また、本発明の偏光板は、液晶表示装置、特にＶＡモードなど特定のモードの反射型の液晶表示装置に用いた場合に、その表示画面の視野角が広くなり、表示画面のコントラストの低下や着色を防止することができる。
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置は、表示画面の視野角が広く、良好なコントラストを有する。また、本発明の長尺の延伸フィルムの製造方法によれば、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の延伸フィルムを精度よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる斜め延伸用テンター延伸機の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる同時二軸延伸用テンター延伸機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る長尺の延伸フィルムについて説明を行なう。本発明の実施の形態に係る長尺の延伸フィルムは、熱可塑性樹脂により構成される長尺の固有複屈折が正である透明樹脂からなり、平均配向角θが長尺の延伸フィルムの幅方向に対して１０〜８０°の範囲、好ましくは４０〜５０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲、好ましくは、平均Ｎｚ係数の上限値が３．０である。
本実施の形態において、長尺とは、フィルム又は積層体の幅方向に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものをいい、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻回されて保管又は運搬される程度の長さを有するものをいう。
【００２０】
本実施の形態に係る延伸フィルムに用いる熱可塑性樹脂としては、透明樹脂であれば特に制限されず、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらの中でも固有複屈折値が正である樹脂が好ましく、脂環式オレフィンポリマーがより好ましい。
【００２１】
本発明に好適に用いられる脂環式オレフィンポリマーは、主鎖及び／または側鎖に脂環構造を有する非晶性樹脂である。
【００２２】
脂環式オレフィンポリマー中の脂環構造としては、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造が好ましい。脂環構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
【００２３】
脂環式オレフィンポリマーを構成する脂環構造を有する繰り返し単位の割合は、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式オレフィンポリマー中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると透明性および耐熱性の観点から好ましい。
【００２４】
脂環式オレフィンポリマーの具体例としては、ノルボルネン樹脂、単環の環状オレフィン樹脂、環状共役ジエン樹脂、ビニル脂環式炭化水素樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
【００２５】
ノルボルネン樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体、又はそれらの水素化物；ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体、又はそれらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環（共）重合体水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
【００２６】
ノルボルネン構造を有する単量体としては、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、トリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）、７，８−ベンゾトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）、およびこれらの化合物の誘導体（例えば、環に置換基を有するもの）などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
極性基の種類としては、ヘテロ原子、またはヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン基などが挙げられる。飽和吸水率の小さいフィルムを得るためには。極性基の量が少ない方が好ましく、極性基を持たない方がより好ましい。
【００２８】
ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類およびその誘導体；シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエンおよびその誘導体；などが挙げられる。
【００２９】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に（共）重合することにより得ることができる。
【００３０】
ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィンおよびこれらの誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィンおよびこれらの誘導体；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどが挙げられる。これらの単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。
【００３１】
ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合することにより得ることができる。
【００３２】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体の水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の水素化物、およびノルボルネン構造を有する単量体とこれと付加共重合可能なその他の単量体との付加共重合体の水素化物は、これら開環（共）重合体又は付加（共）重合体の溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、水素を接触させて、炭素−炭素不飽和結合を好ましくは９０％以上水素化することによって得ることができる。
【００３３】
脂環式オレフィンポリマーとしては、例えば特開平０５−３１０８４５号公報、特開平０５−０９７９７８号公報、米国特許第６，５１１，７５６号公報に記載されているものが挙げられる。
【００３４】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、その分子量によって特に制限されない。熱可塑性樹脂の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン（溶媒がトルエンのときは、ポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜８０，０００、より好ましくは２０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度および成形性とが高度にバランスされ好適である。 本実施の形態で用いる熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度が、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃である。また、熱可塑性樹脂の光弾性係数の絶対値は、好ましくは１０×１０−１２Ｐａ−１以下、より好ましくは７×１０−１２Ｐａ−１以下、特に好ましくは４×１０−１２Ｐａ−１以下である。光弾性係数Ｃは、複屈折をΔｎ、応力をσとしたとき、Ｃ＝Δｎ／σで表される値である。光弾性係数がこのような範囲にある透明樹脂を用いると、延伸フィルムの面内方向のリターデーションＲｅのバラツキを小さくすることができる。さらにこのような延伸フィルムを液晶表示装置に適用した場合に、液晶表示装置の表示画面の端部の色相が変化する現象を抑えることができる。
【００３５】
本実施の形態に用いる熱可塑性樹脂は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの配合剤が適宜配合されたものであってもよい。ここで配合剤の配合量は、特に制限されず、熱可塑性樹脂中０〜５重量％である。
【００３６】
本実施の形態において、延伸フィルムの面内方向のリターデーションＲｅは、１００〜３００ｎｍ程度であるが、用いられる表示装置の設計によってこの範囲内で最適値が選択される。なお、面内方向のリターデーションＲｅは、面内の遅相軸方向の屈折率ｎｘと、面内で遅相軸に直交する方向の屈折率ｎｙとの差にフィルムの平均厚みｄを乗算した値（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ）である。
【００３７】
本実施の形態において、延伸フィルムの面内方向のリターデーションＲｅのバラツキは、好ましくは１０ｎｍ以内、より好ましくは５ｎｍ以内、特に好ましくは２ｎｍ以内である。面内方向のリターデーションＲｅのバラツキを、上記範囲にすることにより、液晶表示装置用の位相差フィルムとして用いた場合に表示品質を良好なものにすることが可能になる。
【００３８】
なお、面内方向リターデーションＲｅは、市販の位相差測定装置を用いて、光入射角０°（入射光線と延伸フィルム表面が直交する状態）で、延伸フィルムを幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値を面内方向リターデーションＲｅとする。また、面内方向のリターデーションＲｅのバラツキは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値である。
【００３９】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、上述のように平均配向角θがフィルムの幅方向、即ちフィルムの長手方向と直交する方向を０°としたとき１０〜８０°の範囲、好ましくは４０〜５０°の範囲内にあるが、上述の面内方向平均リターデーション値と同様、用いられる表示装置の設計によってこの範囲内での最適値が選択される。
【００４０】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、配向角のバラツキが、幅方向の少なくとも１３００ｍｍにおいて１．０°以下であり、好ましくは０．８°以下である。配向角θのバラツキが１．０°を超える延伸フィルムを、偏光板と貼り合せて円偏光板を得、これを液晶表示装置に据え付けると、光漏れが生じ、コントラストを低下させてしまうことがある。本実施の形態において、配向角は、フィルムの幅方向と配向軸（フィルム面内の遅相軸）とがなす角度のうち、小さい方の角度とする。なお、平均配向角θは、市販の偏光顕微鏡を用いて、延伸フィルムの配向角を幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値とする。また、配向角のバラツキは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値とする。
【００４１】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率をｎｘ、フィルム面内で遅相軸に直交する方向の屈折率をｎｙ、フィルムの厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表される平均Ｎｚ係数が１．５〜３０．０の範囲、好ましくはその下限値が１．７であるが、用いられる液晶表示装置の設計によってこの範囲内での最適値が選択される。平均Ｎｚ係数はより好ましくは２．０を超える範囲、さらに好ましくは２．１を超える範囲である。平均Ｎｚ係数のより好ましい上限値は１０．０、さらに好ましい上限値は３．０である。本実施の形態に係る延伸フィルムは、平均Ｎｚ係数の値が大きいことから、この延伸フィルムを用いた偏光板を、バーティカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、及びオプティカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードの特定の表示モードを有する液晶表示装置に用いた場合に良好な視野角特性を得ることができる。なお、本実施形態においては、フィルムの厚みが薄くとも効率的にＮｚ係数を上記範囲内とすることが可能である。
【００４２】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、Ｎｚ係数のバラツキが、幅方向の少なくとも１３００ｍｍにおいて、０．１０以下、好ましくは０．０９以下、より好ましくは０．０８以下である。Ｎｚ係数のバラツキが０．１０を超えると、これを液晶表示装置に組み込むと、色ムラなどの表示品位低下の原因となる。なお、平均Ｎｚ係数は、市販の位相差測定装置を用いて、延伸フィルムのＮｚ係数（位相差測定装置により測定した屈折率より求める）を幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値とする。また、Ｎｚ係数のバラツキは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値とする。
【００４３】
本実施の形態において、延伸フィルムの平均厚みは、機械的強度などの観点から、好ましくは２０〜２００μｍ、さらに好ましくは３０〜８０μｍ、特に好ましくは３０〜５０μｍである。また、延伸フィルムの幅方向の厚みムラは巻き取りの可否に影響を与えるため、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下、さらに好ましくは０．７μｍ以下である。ここで平均厚みは、市販の厚み測定装置を用いて、延伸フィルムを幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値を平均厚みとする。また、厚みムラは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値とする。
【００４４】
本実施の形態において、長尺の延伸フィルムは、幅が少なくとも１３００ｍｍ、好ましくは少なくとも１５００ｍｍ以上である。長尺の延伸フィルムは、その製造工程において、任意に、延伸後にその幅方向の両端を切り落として作成されるが、この場合、フィルムの幅は、両端を切り落とした後の寸法とすることができる。
【００４５】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、残留揮発性成分の含有量が、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下である。残留揮発性成分の含有量が多いと経時的に光学特性が変化するおそれがある。揮発性成分の含有量を上記範囲にすることにより、寸法安定性が向上し、面内方向リターデーションＲｅや厚み方向リターデーションＲｔｈ（＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ；ｎｘは面内遅相軸方向の屈折率；ｎｙは面内で遅相軸に直交する方向の屈折率；ｎｚは厚さ方向の屈折率；ｄはフィルムの平均厚み）の経時変化を小さくすることができ、さらにこの延伸フィルムを備える円偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、表示画像を長期間良好な状態に保つことができる。
【００４６】
なお、揮発性成分は、フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、フィルム中に含まれる分子量２００以下の物質の合計として、フィルムをクロロホルムに溶解させてガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【００４７】
本実施の形態において、延伸フィルムは、飽和吸水率が、好ましくは０．０３重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。
【００４８】
飽和吸水率が上記範囲であると、面内方向リターデーションＲｅや厚み方向リターデーションＲｔｈの経時変化を小さくすることができ、さらには円偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、表示画像を長期間良好な状態に保つことができる。ここで、飽和吸水率は、ＪＩＳ Ｋ７２０９に準拠して、フィルムの試験片を２３℃の水中に２４時間、浸漬し、試験片の質量変化、すなわち、浸漬前と浸漬後の質量の差を測定して求め、浸漬前の百分率として表される値である。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る長尺の延伸フィルムの第１の製造方法について説明する。この第１の製造方法は、熱可塑性樹脂から構成される長尺の透明樹脂フィルム（以下、「原反」ということがある）を延伸して、平均配向角θ１が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して５〜７５°、好ましくは５〜４０°の範囲にある第一延伸フィルムを得る第１工程と、第１工程より得られた第一延伸フィルムを同時二軸延伸して、平均配向角θ２が幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にある第二延伸フィルムを得る第２工程とを含むものである。
【００５０】
第１工程において用いられる熱可塑性樹脂により構成される長尺の原反は、公知の方法、例えば、キャスト成形法、押出成形法、インフレーション成形法などによって得ることができる。これらのうち押出成形法が残留揮発性成分量が少なく、寸法安定性にも優れるので好ましい。この原反は、単層若しくは２層以上の積層フィルムであってもよい。積層フィルムは共押出成形法、フィルムラミネーション法、塗布法などの公知の方法で得ることができる。これらのうち共押出成形法が好ましい。延伸後の光学特性を均一にするため原反の厚みムラは極力小さくする必要があり、最大値-最小値の値で３μｍ以下、好ましくは２μｍ以下が好ましい。原反の厚みは、通常４０〜５００μｍ、好ましくは５０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。
【００５１】
第１工程は、図１に示す斜め延伸用テンター延伸機２を用いて行なわれる。図１に示す斜め延伸用テンター延伸機２は、引き出しロール（原反の巻回体）１０と、巻き取りロール１２と、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１からなる恒温室１４と、フィルムを搬送するための把持クリップ（図示せず）が走行するレール１６とを備えている。
【００５２】
把持クリップは、引き出しロール１０から繰り出された原反１１の両端を把持し、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１からなる恒温室１４内に原反１１を導き斜め延伸する。そして、巻き取りロール１２の手前で斜め延伸フィルム（第一延伸フィルム）１３を開放する。把持クリップから開放された斜め延伸フィルム１３は巻き取りロール１２によって巻き取られる。左右一対のレール１６は、末端のない連続した無限軌道を有し、斜め延伸フィルム１３を開放した把持クリップを、順次、恒温室１４の出口側から入口側に戻すように構成されている。
【００５３】
本実施の形態に係る斜め延伸用テンター延伸機２においては、図１に示すように、予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向（フィルム繰り出し方向）が、固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向（フィルム巻き取り方向）に対して、角度θＡ傾いている。即ち、角度θＡは、５〜７５°、好ましくは５〜４０°の範囲内で適宜選択されることにより、引き出しロール１０から原反１１が繰り出される方向と、巻き取りロール１２に斜め延伸フィルム１３が巻き取られる方向は、非平行に構成される。図１に示す斜め延伸用テンター延伸機２では、フィルムの走行方向に対して左側にレール１６が屈曲しているが、図１の予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向の線を軸に線対称にした、右側にレールが屈曲するようにしてもよい。
【００５４】
延伸ゾーンＢ１は、この斜め延伸用テンター延伸機２のように、フィルム走行方向が変化せずに直線状になっていることが好ましい。フィルムの走行方向を変化させないことにより延伸フィルムの光学特性を良好なものとすることができる。なお、レール１６の開き角度は延伸倍率に応じて適宜選択できる。固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向（フィルム巻き取り方向）は、図１に示すようにθＡの角度で予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向（フィルム繰り出し方向）から傾いている。このために、図中の上側の把持クリップは下側の把持クリップよりも遠回りすることになり、これにより斜め延伸が行なわれる。
【００５５】
即ち、原反１１は、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１からなる恒温室１４内を通過している間に、把持クリップからの張力によって延伸される。予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１は、それぞれ独立に温度を設定でき、それぞれのゾーンでは温度が、通常、一定に保たれている。各ゾーンの温度は適宜選択できるが、原反１１を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して、予熱ゾーンはＴｇ〜Ｔｇ＋３０（℃）、延伸ゾーンはＴｇ〜Ｔｇ＋２０（℃）、固定ゾーンはＴｇ〜Ｔｇ＋１５（℃）である。
【００５６】
本実施の形態においては幅方向の厚みムラの制御のために延伸ゾーンＢ１において幅方向に温度差を付けてもよい。特に把持クリップ付近の温度をフィルム中央部よりも高めにすることが好ましい。延伸ゾーンＢ１において幅方向に温度差をつけるには、温風を恒温室１４内に送り込むノズルの開度を幅方向で差を付けるように調整する方法や、ヒータを幅方向に並べて加熱制御するなどの公知の手法を用いることができる。予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１の長さは適宜選択でき、通常、延伸ゾーンＢ１の長さに対して、予熱ゾーンＡ１の長さが通常１００〜１５０％、固定ゾーンＣ１の長さが通常５０〜１００％である。
【００５７】
なお、予熱ゾーンＡ１と延伸ゾーンＢ１との境目１８および延伸ゾーンＢ１と固定ゾーンＣ１との境目２０には、フィルムが通過できるスリットを有する仕切板が設置されている。予熱ゾーンＡ１は、予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向に直角な方向のフィルム長さを実質的に変えずにフィルムを温めながらフィルムを搬送するゾーンである。予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向は、フィルムの繰り出し方向に平行な方向であり、通常、引き出しロール１０の回転軸と直交している。
【００５８】
延伸ゾーンＢ１は、延伸ゾーンＢ１のフィルム走行方向に直角な方向のフィルム長さを大きくしながらフィルムを搬送するゾーンである。延伸ゾーンＢ１におけるフィルム走行方向は、延伸ゾーンＢ１が図１のように傾きを変えずに一定の角度で広がったレール配置においては、予熱ゾーンＡ１と延伸ゾーンＢ１の境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンＢ１と固定ゾーンＣ１の境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向である。
【００５９】
固定ゾーンＣ１は、固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向に直角な方向のフィルム長さを実質的に変えずにフィルムを冷ましながらフィルムを搬送するゾーンである。固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向は、フィルムの巻き取り方向に平行な方向であり、通常、巻き取りロール１２の回転軸と直交している。
【００６０】
本実施の形態に係る製造方法では、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１におけるフィルム面が互いに略平行であることが好ましい。すなわち、引き出しロール１０から引き出たフィルムは、捩れずに、平らなままで、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１を通過し、巻き取りロール１２に巻き取られるのが好ましい。
【００６１】
本実施の形態に係る製造方法では、把持クリップの走行速度がフィルム両端で略等しい。把持クリップの走行速度は適宜選択できるが、通常、１０〜１００ｍ／分である。把持クリップの走行速度は、把持クリップによりフィルムを把持してからフィルムを開放するまで、一定に保たれる。左右一対の把持クリップの走行速度の差は、走行速度の通常１％以下、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下である。把持クリップがこのような走行速度でレール１６上を走行することにより、延伸フィルムの光学特性のバラツキを防止することができる。
【００６２】
以上のようにして恒温室内を通過した延伸フィルム（第一延伸フィルム）１３は、巻き取りロール１２の手前で把持クリップから開放され、巻き取りロール１２に巻き取られる。このようにして、平均配向角θ１が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して５〜７５°、好ましくは５〜４０°の範囲にある斜め延伸フィルムが製造される。
【００６３】
なお、本実施の形態において、第一延伸フィルムは、巻き取りロール１２に巻き取られ、巻回体にしてから次の延伸工程（第２工程）に供給しているが、巻き取りロールに巻き取らずに、直接次の延伸工程に供給してもよい。
【００６４】
第１工程における延伸倍率は、通常１．３〜２．０倍、好ましくは１．５〜１．８倍である。延伸倍率Ｒがこの範囲にあると幅方向の厚みムラが小さくなるので好ましい。当該延伸倍率は、延伸フィルムの幅方向の長さ変化量から求めることができる。具体的には、第１工程前の原反の幅をＷ０、第１工程後の第一延伸フィルムの幅をＷ１とすると、延伸倍率ＲはＷ１／Ｗ０により求めることができる。
【００６５】
次に、同時二軸延伸を行う第２工程について説明する。この第２工程は、図２に示す同時二軸延伸用テンター延伸機４を用いて行なわれる。図２に示す同時二軸延伸用テンター延伸機４は、パンタグラフ式テンター延伸機と呼ばれるものである。その他の同時二軸延伸機としてはスクリュー式テンター延伸機、リニアモーター式テンター延伸機などがあるが、把持クリップの間隔を広げるための駆動方式が相違するだけである。したがって、いずれの方式の同時二軸延伸機でも適用が可能である。
【００６６】
図２に示す同時二軸延伸用テンター延伸機４では、図示しない巻き取りロールから送り出された斜め延伸フィルム（第一延伸フィルム）１３の端部を把持する複数の把持グリップ３２を第一延伸フィルム１３の両側端に具備し、折尺状に形成された複数個の等長リンク装置より構成された無端リンク装置（図中リンクの一部並びに片側の無端リンクは省略）３４を設け、無端リンク装置３４を第一延伸フィルム１３の入口側スプロケット３６で駆動することにより、無端リンク装置３４がフィルム進行方向（図２では左から右へ）に末広がり状に配置されたガイドレール３８，４０，４２および４４に案内されて、把持クリップ３２の間隔を徐々に拡大させて端部が把持された第一延伸フィルム１３を縦横二方向に同時に延伸させ第二延伸フィルム４６を得、さらに第二延伸フィルム４６の端部を把持クリップ３２から外して、無端リンク装置３４を出口側スプロケット３７により駆動して入口側スプロケット３６に戻るように構成されている。
【００６７】
本実施の形態にかかる同時二軸延伸用テンター延伸機４は、図２中の上下のガイドレール３８及び４０の間、４２及び４４の間にパンタグラフの各節を支持する部材がガイドレール長手方向に稼動可能に挟持されている。ガイドレール３８及び４０の一組と、ガイドレール４２及び４４の一組とは独立にスライドすることができ、このスライドによってできるレールレイアウトによってＭＤ方向（フィルム長手方向）の把持クリップ間隔の広がり方、ＴＤ方向（フィルム幅方向）の把持クリップ間隔の広がり方を調整できるように構成されている。
【００６８】
すなわち、ガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離が変わるとパンタグラフの開き幅が変化し、パンタグラフの先に付いている把持クリップ３２のＭＤ方向の間隔が調整できる。ガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離が長くなるとリンク装置３４のパンタグラフが閉じＭＤ方向の把持クリップ３２の間隔が狭くなる。逆にガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離が短くなるとリンク装置３４のパンタグラフが開きＭＤ方向の把持クリップ３２の間隔が広くなる。各ガイドレールは独立にスライド移動できるので、図中上側のガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離と、図中下側のガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離とを独立に調整し、図２中の上側のＭＤ方向の把持クリップの間隔の広がり方と下側のＭＤ方向の把持クリップの間隔の広がり方を同じようにすることもできるし、異ならせることもできる。
【００６９】
一方、図２中の上下のガイドレール３８のＴＤ方向間の距離によって、把持クリップ３２のＴＤ方向の間隔が調整できる。各ガイドレールは独立にスライド移動できるので、図中上側のガイドレール３８のＴＤ方向上側への広がり幅（図２中におけるｔ１）と、下側のガイドレール３８のＴＤ方向下側への広がり幅（図２中におけるｔ２）とを同じにすることもできるし、異ならしめることもできる。この実施の形態においては、同時二軸延伸用テンター延伸機４の各ガイドレールの間隔を調整してＭＤ方向の配向が残るような延伸条件で、同時二軸延伸を行なう。
【００７０】
この同時二軸延伸用テンター延伸機４内は、第一延伸フィルム３０を延伸するのに適した温度に過熱する予熱ゾーンＡ２、把持クリップの間隔が広がって延伸が行なわれる延伸ゾーンＢ２、延伸されたフィルムの延伸状態を安定化させるための固定ゾーンＣ２に分けられる。それぞれの区間の温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して、予熱ゾーンＡ２はＴｇ−５（℃）〜Ｔｇ＋２０（℃）、延伸ゾーンＢ２はＴｇ−５（℃）〜Ｔｇ＋２０（℃）、固定ゾーンＣ２はＴｇ−５（℃）〜Ｔｇ＋２０（℃）である。第２延伸工程における延伸倍率は、フィルムの長手方向、フィルムの幅方向、それぞれ、通常１．１〜２．０倍、好ましくは１．２〜１．８倍である。
【００７１】
以上のようにして同時二軸延伸用テンター延伸機４内を通過した延伸フィルム（第二延伸フィルム）は、図示しない巻き取りロールの手前で把持クリップ３２から開放され、巻き取りロールに巻き取られる。このようにして、平均配向角θ２が幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が１．５〜３０の範囲にあり、少なくとも１３００ｍｍの幅方向において、配向角のバラツキが１．０°以下であり、Ｎｚ係数のバラツキが０．１０以下である第二延伸フィルムが製造される。本実施の形態に係る長尺の延伸フィルムの第１の製造方法では、第２工程で同時二軸延伸を採用することによって、第１工程でのフィルムの配向が第２工程で緩和してしまうことを極力低減させることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態における第１工程の斜め延伸と第２工程の同時二軸延伸においては、第１工程の斜め延伸により発現するリターデーションＲｅ１と第２工程の同時二軸延伸により発現するリターデーションＲｅ２とが、Ｒｅ１＜Ｒｅ２の関係を有するような、延伸条件でそれぞれの工程における延伸を行なう。それぞれの工程における延伸条件は、透明樹脂フィルムを用い斜め延伸と同時二軸延伸とを別々に行いその結果に基づいて定める。Ｒｅ１＜Ｒｅ２とすることにより、得られる延伸フィルムの配向軸を、同時二軸延伸における高延伸方向（延伸倍率が高い方向）と、斜め延伸における延伸方向との、間の方向に効果的に発現させることができる。加えて、得られる延伸フィルムの厚みムラを、効果的に小さくすることができる。
【００７３】
また、必要に応じて、巻き取りロールに巻き取る前に、テンター延伸機の把持クリップで把持されていたフィルムの両端をトリミングしてもよい。また、巻き取る前に、フィルム同士のブロッキングを防止する目的で、マスキングフィルムを重ねて同時に巻き取ってもよいし、延伸フィルムの少なくとも一方、好ましくは両方の端にテープ等を張り合わせながら巻き取ってもよい。マスキングフィルムとしては、上記フィルムを保護することができるものであれば特に制限されず、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどがあげられる。
【００７４】
次に、本実施の形態に係る延伸フィルムの第２の製造方法について説明する。この第２の製造方法は、熱可塑性樹脂から構成される長尺の透明樹脂フィルム（原反）を同時二軸延伸して、平均配向角θ１’が幅方向に対して略垂直な方向にある二軸延伸フィルムを得る第１工程と、二軸延伸フィルムを斜め延伸して、平均配向角θ２’が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にある斜め延伸フィルムを得る第２工程とを含むものである。即ち、第１の製造方法に係る第２工程で行なわれる同時二軸延伸を先に行い、第１の製造方法に係る第１工程で行なわれる斜め延伸を後に行なうものである。なお、この第２の製造方法の説明においては、第１の製造方法の説明で各構成に用いたのと同一の符号を用いて説明を行なう。
【００７５】
この第２の製造方法に係る第１工程においては、第１の製造方法で用いられた同時二軸延伸用テンター延伸機４を用いて、原反を同時二軸延伸して、平均配向角θ１’が幅方向に対して略垂直な方向にある二軸延伸フィルム（第一延伸フィルム）を製造する。なお、第１工程における幅方向に対して略垂直な方向とは、原反の幅方向に垂直な方向に対して、±３°、好ましくは、±１°の範囲内の方向である。なお、第１延伸工程における延伸倍率は、フィルムの長手方向、フィルムの幅方向、それぞれ、通常１．１〜２．０倍、好ましくは１．２〜１．８倍である。
【００７６】
次に、第１の製造方法で用いられた斜め軸延伸用テンター延伸機２を用いて、同時二軸延伸フィルムを斜め延伸、例えばフィルムの幅方向に対して５〜７５°、好ましくは５〜４０°の方向に延伸して、平均配向角θ２’が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にある斜め延伸フィルム（第二延伸フィルム）を製造する。なお、第２工程においては、フィルムの繰り出し方向がフィルムの巻き取り方向に対して角度θＡ（５≦θＡ≦７５°、好ましくは５≦θＡ≦４０°）の範囲で傾いている。また、第２工程における延伸倍率は、通常１．３〜２．０倍、好ましくは１．５〜１．８倍である。第１工程の同時二軸延伸及び第２工程の斜め延伸における延伸は、それぞれ第１の製造方法と同一の延伸条件により行なう。
【００７７】
この第１工程及び第２工程を経ることにより、平均配向角θ２’が幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が１．５〜３０の範囲にあり、少なくとも１３００ｍｍの幅方向において、配向角のバラツキが１．０°以下であり、Ｎｚ係数のバラツキが０．１０以下である第二延伸フィルムが製造される。
【００７８】
本実施の形態の長尺の延伸フィルムの製造方法によれば、斜め延伸をフィルムの幅方向に対して小さい角度で行なうことから、配向角及びＮｚ係数のバラツキを小さくすることができ、加えて、程度が小さな延伸でも延伸フィルムの幅を広くすることが可能である上に、延伸ゾーンの長さ（ひいては延伸機のレールの長さ）を短くすることができる。また、同時二軸延伸をフィルムの幅方向に対して垂直な方向の配向が残るような延伸条件で行なうため、大きい配向角及びＮｚ係数を得ることができる。
【００７９】
さらに、本実施の形態の長尺の延伸フィルムの製造方法によれば、最終的に得られる延伸フィルムの配向軸を、斜め延伸により得られる斜め延伸フィルムの配向方向と、同時二軸延伸により得られる二軸延伸フィルムの配向方向との、間の方向に、発現させることができる。また、最終的に得られる延伸フィルムの厚みムラを、前記のような範囲に小さくすることができる。
【００８０】
本発明の実施の形態に係る長尺の積層フィルムは、上述の実施の形態にかかる長尺の延伸フィルムと、長尺の偏光フィルムとを積層して形成される。ここで偏光フィルムは、直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子や異方性多層フィルムなどの反射性偏光子が挙げられる。偏光フィルムの厚さは、通常５〜８０μｍである。
【００８１】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、偏光フィルムの両面に積層させても片面に積層させてもよく、また積層する数にも特に限定はなく、２枚以上積層させてもよい。偏光フィルムの片面のみに、延伸フィルムを積層した場合は、残りの片面に偏光フィルムの保護を目的として、適宜の接着層を介して保護フィルムを積層してもよい。保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れる樹脂を有するフィルム等が好ましく用いられる。その樹脂の例としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート重合体、脂環式オレフィンポリマー、鎖状ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートの如きポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、アクリル重合体等が挙げられる。
【００８２】
本実施の形態に係る長尺の積層フィルムを得るための好適な製造方法は、本実施の形態に係る延伸フィルムの巻回体および偏光フィルムの巻回体からそれぞれ同時にフィルムを引き出しながら、該延伸フィルムと該偏光フィルムとを密着させることを含む方法である。延伸フィルムと偏光フィルムとの密着面には接着剤を介在させることができる。延伸フィルムと偏光フィルムとを密着させる方法としては、二本の平行に並べられたロールのニップに延伸フィルムと偏光フィルムを一緒に通し圧し挟む方法が挙げられる。
【００８３】
本実施の形態に係る長尺の積層フィルムは、その使用形態に応じて所望の大きさに切り出して、偏光板として用いられる。この場合、長尺のフィルムの巻き取り方向に対して、垂直または平行な方向に沿って切り出すことができるため、延伸フィルムを無駄なく使用することができる。
【００８４】
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、本実施の形態に係る長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ってなる偏光板を備えるものである。液晶表示装置の一例としては、偏光透過軸を電圧の調整で変化させることができる液晶パネルと、それを挟むように配置される円偏光板とで構成されるものが挙げられる。また、前述の延伸フィルムは位相差板として、光学補償、偏光変換などのために液晶表示装置に用いられる。なお、液晶表示装置には、液晶パネルに光を送りこむために、表示面の裏側に、透過型液晶表示装置ではバックライト装置が、反射型液晶表示装置では反射板が、通常備えられている。なお、バックライト装置としては、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、ＥＬなどが挙げられる。
【００８５】
本実施の形態に係る液晶表示装置としては、反射型表示方式の液晶パネルを備える反射型液晶表示装置が好ましい。液晶パネルの表示モードは、バーティカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、オプティカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードなどを挙げることができる。
【００８６】
本発明の液晶表示装置には、その他に、プリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、導光板、拡散シート、輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明の実施例及び比較例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００８８】
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
【００８９】
（１）平均配向角θ及び配向角のバラツキ
偏光顕微鏡（オリンパス社製、ＢＸ５１）を用いて、フィルムの幅方向５０ｍｍ間隔で測定し、面内の遅相軸を測定し、遅相軸の方向とフィルムの幅方向との成す角度（配向角）の平均値を求め、これを平均配向角θとした。配向角のバラツキは、配向角の最大値と最小値の差とした。
【００９０】
（２）平均面内方向のレタデーションＲｅ、平均Ｎｚ係数及びＮｚ係数のバラツキ
位相差計（王子計測社製、ＫＯＢＲＡ-２１ＡＤＨ）を用いて、フィルムの幅方向５０ｍｍ間隔でＲｅ及びＮｚ係数を測定し、それぞれについて平均値を求めた。Ｎｚ係数のバラツキは、Ｎｚ係数の最大値と最小値の差とした。
【００９１】
（３）実施例に係る円偏光板を用いた液晶表示装置の表示特性
透過軸が幅方向にある長尺の偏光フィルム（サンリッツ社製、ＨＬＣ２−５６１８Ｓ，厚さ１８０μｍ）と、実施例１，２、比較例１，２，４の延伸フィルムを貼り合わせて長尺の積層フィルムを得、この積層フィルムから切り出した円偏光板を、市販のＶＡモードの反射型液晶表示装置のバックライト側の偏光板と置き換え、延伸フィルムを貼り合わせた側が液晶セル側に配置されるように組み込み、得られた液晶表示装置の表示特性を目視により正面から確認した。
【００９２】
また、透過軸が幅方向にある長尺の上記偏光フィルムを所定の大きさに裁断したものと、実施例３，４の延伸フィルムを所定の大きさに裁断したものとを貼り合わせて得た円偏光板を、市販のＶＡモードの反射型液晶表示装置のバックライト側の偏光板と置き換え、延伸フィルムを貼り合わせた側が液晶セル側に配置されるように組み込み、得られた液晶表示装置の表示特性を目視により正面から確認した。
【００９３】
（製造例）
脂環式オレフィンポリマーの一種である熱可塑性ノルボルネン樹脂のペレット（日本ゼオン社製、ＺＥＯＮＯＲ１４２０、ガラス転移点１３７℃）を１００℃で５時間乾燥した。前記ペレットを押出機に供給し、押出機内で溶融させ、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経て、Ｔダイからキャスティングドラム上にシート状に押出し、冷却し、厚み１６０μｍの透明樹脂フィルム１を得た。
【００９４】
（実施例１）
この透明樹脂フィルム１を、図１に示すような斜め延伸用テンター延伸機を用いて、表１に示す条件で、斜め延伸して、平均配向角が３９°の第一延伸フィルムａを得た。（なお、繰出し角度（フィルムの巻き取り方向に対するフィルムの繰り出し方向の角度、以下同じ）は、３９°に設定した。） 次いで、延伸フィルムａを、表１に示す条件で同時二軸延伸（同時二軸延伸は、透明樹脂フィルムを延伸した場合に、フィルムの長手方向に遅相軸が出現するような延伸条件を用いた。以下同じ。）した後、フィルム両端１５０ｍｍをトリミングすることにより、幅１３４０ｍｍの延伸フィルム（位相差フィルム）Ａを得た。
【００９５】
得られた位相差フィルムＡを用いた偏光板を、ＶＡモードの液晶表示装置Ａに組み込み、画面の表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＡと長尺の偏光フィルムとをロール・ツー・ロールで積層させて製造した。
【００９６】
位相差フィルムＡの延伸条件を表１に示す。なお、表１において、同時二軸延伸における延伸倍率は、フィルムの面倍率（フィルムの長手方向の延伸倍率×フィルムの幅方向の延伸倍率）を表している。以下同じ。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像に変化が見られなかった。
【００９７】
（実施例２）
製造例１において得られた透明樹脂フィルム１を、表１に示す条件で同時二軸延伸して、平均配向角が９０°の第一延伸フィルム（二軸延伸フィルム）ｂを得た。次いで、二軸延伸フィルムｂを、表１に示す条件で斜め延伸した後（なお、繰出し角度は、３９°に設定した。）、実施例１と同様にフィルム両端をトリミングすることにより、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｂを得た。さらに、位相差フィルムＢを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｂに組み込み表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＢと長尺の偏光フィルムとをロール・ツー・ロールで積層させて製造した。
【００９８】
位相差フィルムＢの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像に変化が見られなかった。
【００９９】
（実施例３）
繰出し角度を１１°に設定した以外は、実施例１と同様にして、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｃを得た。さらに、位相差フィルムＣを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｃに組み込み表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＣを所定の角度で所定の大きさに裁断し、所定の大きさに裁断された偏光フィルムとを、偏光フィルムの偏光透過軸と位相差フィルムＣの遅相軸との交差角度が４５°となるように積層させて製造した。
【０１００】
位相差フィルムＣの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像にほとんど変化が見られなかった。
【０１０１】
（実施例４）
繰出し角度を１１°に設定した以外は、実施例２と同様にして、位相差フィルムＤを得た。さらに、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｄを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｄに組み込み表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＤを所定の角度で所定の大きさに裁断し、所定の大きさに裁断された偏光フィルムとを、偏光フィルムの偏光透過軸と位相差フィルムＤの遅相軸との交差角度が４５°となるように積層させて製造した。
【０１０２】
位相差フィルムＤの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像にほとんど変化が見られなかった。
【０１０３】
（比較例１）
製造例１において得られた透明樹脂フィルム１を、表１に示す条件で斜め延伸して、平均配向角が４５°の延伸フィルム（位相差フィルム）Ｅを得た（なお、繰出し角度は、４５°に設定した。）。さらに、位相差フィルムＥを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｅに組み込み表示特性を評価した。
【０１０４】
位相差フィルムＥの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも小さくなり、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキも大きくなった。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の端部に見られ、観察角度を変化させると、平均Ｎｚ係数の値と配向角及びＮｚ係数の値のバラツキに起因して表示画像の全体に亘って大きな変化が見られた。
【０１０５】
（比較例２）
繰出し角度を３°に設定した以外は、実施例１と同様にして、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｆを得た。さらに、位相差フィルムＦを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｆに組み込み表示特性を評価した。
【０１０６】
位相差フィルムＦの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキが大きくなった。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の端部に見られ、観察角度を変化させると、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキに起因して表示画像に部分的に大きな変化が見られた。
【０１０７】
（比較例３）
製造例１において得られた透明樹脂フィルム１を、表１に示す条件で斜め延伸したが、フィルムに皺が発生して巻き取ることができなかった。（なお、繰出し角度は、８３°に設定した。）
（比較例４）
平均配向角が０°となるように同時二軸延伸し、繰出し角度を５１°に設定した以外は、実施例２と同様にして、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｇを得た。さらに、位相差フィルムＧを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｇに組み込み表示特性を評価した。
【０１０８】
位相差フィルムＧの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５であるが、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキが大きくなった。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の端部に見られ、観察角度を変化させると表示画像に部分的に少し変化が見られた。
【表１】
【表２】
【符号の説明】
【０１０９】
２…斜め延伸用テンター延伸機、４…同時二軸延伸用テンター延伸機、１１…透明樹脂フィルム（原反）、１３…第一延伸フィルム、４６…第二延伸フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺の延伸フィルム、該長尺の延伸フィルムを用いた長尺の積層フィルム及び偏光板、該偏光板を用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、性能向上のために様々な位相差フィルムが使用されている。この位相差フィルムは、その機能を十分に発揮するように、偏光子の偏光透過軸や、液晶セルの偏光透過軸などと、特定の種々の角度に遅相軸が傾くように、液晶表示装置に据え付けられる。その遅相軸の傾き角度は、表示装置の側辺に平行でも、垂直でもない角度となることがある。
【０００３】
ところで、上述のような、側辺に平行でも、垂直でもない角度に配向した位相差フィルムを得る方法としては、透明な樹脂フィルムを、縦延伸又は横延伸により配向させて長尺の延伸フィルムを得た後、その延伸フィルムの側辺に対して所定の角度で、方形状に裁断する方法が広く知られている。しかしながら、この方法では、最大面積が得られるように裁断しても、裁断ロスが必ず生じ、延伸フィルムの利用効率が低いという問題があった。
【０００４】
一方、所定の角度で斜めに配向された長尺の延伸フィルムでは、側辺に対して平行に切り取ることができ、延伸フィルムの利用効率が高くなる。このような斜めに配向軸が配向したフィルムを延伸によって得る方法が、種々提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、連続的に供給されるポリマーフィルムの両端を保持手段により保持し、該保持手段をフィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸する光学用ポリマーフィルムの延伸方法において、ポリマーフィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１およびポリマーフィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗが、｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗの関係を満たし、かつポリマーフィルムの支持性を保ち、揮発分率が５％以上の状態を存在させて延伸したのち、収縮させながら揮発分率を低下させることを特徴とする光学用ポリマーフィルムの延伸方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、熱可塑性樹脂からなる長尺状フィルムを延伸することにより得られ、光軸（配向軸）が長尺状フィルムの巻き取り方向に平行でも垂直でもない方向とされている長尺状光学フィルムの製造方法であって、フィルムが実質的に延伸される領域内において、対向しているフィルムの幅方向両端の移動速度の大きさが等しくかつ移動距離が異なり、フィルムの幅方向両端を保持する一対の治具の内、少なくとも一方がフィルム面に対して波打った形状のレール上を移動されるように延伸を行うことを特徴とする長尺状光学フィルムの製造方法が開示されている。さらに特許文献２ではこの延伸工程を数回繰り返したり、予め縦方向または横方向に延伸した後、この延伸工程を行ってもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−８６５５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これらの斜め延伸方法により、長尺の延伸フィルムの幅方向に対する配向角が大きい延伸フィルムを生産する場合には、長尺の延伸フィルムの幅方向で配向角のバラツキが大きくなり、またＮｚ係数のバラツキも大きくなる。従って、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の光学フィルムを工業的に大量生産することが困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の長尺の延伸フィルム、該長尺の延伸フィルムを用いた長尺の積層フィルム及び偏光板、該偏光板を用いた液晶表示装置及び該長尺の延伸フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述目的を達成するために検討した結果、熱可塑性樹脂からなる長尺の透明樹脂フィルムの延伸に斜め延伸と同時二軸延伸とを組み合わせて用いることにより、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の長尺の延伸フィルムが得られることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成するに至ったものである。
【００１１】
即ち、本発明の第１の観点によると、固有複屈折が正である透明樹脂からなり、平均配向角θが幅方向に対して１０〜８０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲にある長尺の延伸フィルムが提供される。
【００１２】
本発明の第１の観点においては、前記平均Ｎｚ係数の上限値が３．０であることが好ましい。また、前記固有複屈折が正である透明樹脂が脂環式オレフィンポリマーであることが好ましい。また、前記平均配向角θが幅方向に対して４０〜５０°の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の観点によると、上述の第１の観点にかかる長尺の延伸フィルムと、長尺の偏光フィルムとを、それらの長手方向を揃えて積層させた長尺の積層フィルムが提供される。
【００１４】
本発明の第３の観点においては、上述の第２の観点にかかる長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ってなる偏光板が提供される。
【００１５】
本発明の第４の観点においては、上述の第３の観点にかかる偏光板を備えたＶＡモード又はＯＣＢモードの液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の長尺の延伸フィルムは、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さいため、良好な光学特性を有する。また、本発明の長尺の積層フィルムは、本発明の長尺の延伸フィルムを長尺の偏光フィルムと積層しているため、良好な光学特性を有する。また、本発明の偏光板は、液晶表示装置、特にＶＡモードなど特定のモードの反射型の液晶表示装置に用いた場合に、その表示画面の視野角が広くなり、表示画面のコントラストの低下や着色を防止することができる。
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置は、表示画面の視野角が広く、良好なコントラストを有する。また、本発明の長尺の延伸フィルムの製造方法によれば、所定の配向角を有し全幅に亘ってＮｚ係数が大きく、全幅に亘って配向角及びＮｚ係数のバラツキが小さい広幅の延伸フィルムを精度よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる斜め延伸用テンター延伸機の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる同時二軸延伸用テンター延伸機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る長尺の延伸フィルムについて説明を行なう。本発明の実施の形態に係る長尺の延伸フィルムは、熱可塑性樹脂により構成される長尺の固有複屈折が正である透明樹脂からなり、平均配向角θが長尺の延伸フィルムの幅方向に対して１０〜８０°の範囲、好ましくは４０〜５０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲、好ましくは、平均Ｎｚ係数の上限値が３．０である。
本実施の形態において、長尺とは、フィルム又は積層体の幅方向に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものをいい、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻回されて保管又は運搬される程度の長さを有するものをいう。
【００２０】
本実施の形態に係る延伸フィルムに用いる熱可塑性樹脂としては、透明樹脂であれば特に制限されず、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらの中でも固有複屈折値が正である樹脂が好ましく、脂環式オレフィンポリマーがより好ましい。
【００２１】
本発明に好適に用いられる脂環式オレフィンポリマーは、主鎖及び／または側鎖に脂環構造を有する非晶性樹脂である。
【００２２】
脂環式オレフィンポリマー中の脂環構造としては、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造が好ましい。脂環構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
【００２３】
脂環式オレフィンポリマーを構成する脂環構造を有する繰り返し単位の割合は、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式オレフィンポリマー中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると透明性および耐熱性の観点から好ましい。
【００２４】
脂環式オレフィンポリマーの具体例としては、ノルボルネン樹脂、単環の環状オレフィン樹脂、環状共役ジエン樹脂、ビニル脂環式炭化水素樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
【００２５】
ノルボルネン樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体、又はそれらの水素化物；ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体、又はそれらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環（共）重合体水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
【００２６】
ノルボルネン構造を有する単量体としては、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、トリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）、７，８−ベンゾトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）、およびこれらの化合物の誘導体（例えば、環に置換基を有するもの）などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
極性基の種類としては、ヘテロ原子、またはヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン基などが挙げられる。飽和吸水率の小さいフィルムを得るためには。極性基の量が少ない方が好ましく、極性基を持たない方がより好ましい。
【００２８】
ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類およびその誘導体；シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエンおよびその誘導体；などが挙げられる。
【００２９】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に（共）重合することにより得ることができる。
【００３０】
ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィンおよびこれらの誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィンおよびこれらの誘導体；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどが挙げられる。これらの単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。
【００３１】
ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合することにより得ることができる。
【００３２】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体の水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の水素化物、およびノルボルネン構造を有する単量体とこれと付加共重合可能なその他の単量体との付加共重合体の水素化物は、これら開環（共）重合体又は付加（共）重合体の溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、水素を接触させて、炭素−炭素不飽和結合を好ましくは９０％以上水素化することによって得ることができる。
【００３３】
脂環式オレフィンポリマーとしては、例えば特開平０５−３１０８４５号公報、特開平０５−０９７９７８号公報、米国特許第６，５１１，７５６号公報に記載されているものが挙げられる。
【００３４】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、その分子量によって特に制限されない。熱可塑性樹脂の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン（溶媒がトルエンのときは、ポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜８０，０００、より好ましくは２０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度および成形性とが高度にバランスされ好適である。 本実施の形態で用いる熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度が、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃である。また、熱可塑性樹脂の光弾性係数の絶対値は、好ましくは１０×１０−１２Ｐａ−１以下、より好ましくは７×１０−１２Ｐａ−１以下、特に好ましくは４×１０−１２Ｐａ−１以下である。光弾性係数Ｃは、複屈折をΔｎ、応力をσとしたとき、Ｃ＝Δｎ／σで表される値である。光弾性係数がこのような範囲にある透明樹脂を用いると、延伸フィルムの面内方向のリターデーションＲｅのバラツキを小さくすることができる。さらにこのような延伸フィルムを液晶表示装置に適用した場合に、液晶表示装置の表示画面の端部の色相が変化する現象を抑えることができる。
【００３５】
本実施の形態に用いる熱可塑性樹脂は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの配合剤が適宜配合されたものであってもよい。ここで配合剤の配合量は、特に制限されず、熱可塑性樹脂中０〜５重量％である。
【００３６】
本実施の形態において、延伸フィルムの面内方向のリターデーションＲｅは、１００〜３００ｎｍ程度であるが、用いられる表示装置の設計によってこの範囲内で最適値が選択される。なお、面内方向のリターデーションＲｅは、面内の遅相軸方向の屈折率ｎｘと、面内で遅相軸に直交する方向の屈折率ｎｙとの差にフィルムの平均厚みｄを乗算した値（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ）である。
【００３７】
本実施の形態において、延伸フィルムの面内方向のリターデーションＲｅのバラツキは、好ましくは１０ｎｍ以内、より好ましくは５ｎｍ以内、特に好ましくは２ｎｍ以内である。面内方向のリターデーションＲｅのバラツキを、上記範囲にすることにより、液晶表示装置用の位相差フィルムとして用いた場合に表示品質を良好なものにすることが可能になる。
【００３８】
なお、面内方向リターデーションＲｅは、市販の位相差測定装置を用いて、光入射角０°（入射光線と延伸フィルム表面が直交する状態）で、延伸フィルムを幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値を面内方向リターデーションＲｅとする。また、面内方向のリターデーションＲｅのバラツキは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値である。
【００３９】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、上述のように平均配向角θがフィルムの幅方向、即ちフィルムの長手方向と直交する方向を０°としたとき１０〜８０°の範囲、好ましくは４０〜５０°の範囲内にあるが、上述の面内方向平均リターデーション値と同様、用いられる表示装置の設計によってこの範囲内での最適値が選択される。
【００４０】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、配向角のバラツキが、幅方向の少なくとも１３００ｍｍにおいて１．０°以下であり、好ましくは０．８°以下である。配向角θのバラツキが１．０°を超える延伸フィルムを、偏光板と貼り合せて円偏光板を得、これを液晶表示装置に据え付けると、光漏れが生じ、コントラストを低下させてしまうことがある。本実施の形態において、配向角は、フィルムの幅方向と配向軸（フィルム面内の遅相軸）とがなす角度のうち、小さい方の角度とする。なお、平均配向角θは、市販の偏光顕微鏡を用いて、延伸フィルムの配向角を幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値とする。また、配向角のバラツキは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値とする。
【００４１】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率をｎｘ、フィルム面内で遅相軸に直交する方向の屈折率をｎｙ、フィルムの厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表される平均Ｎｚ係数が１．５〜３０．０の範囲、好ましくはその下限値が１．７であるが、用いられる液晶表示装置の設計によってこの範囲内での最適値が選択される。平均Ｎｚ係数はより好ましくは２．０を超える範囲、さらに好ましくは２．１を超える範囲である。平均Ｎｚ係数のより好ましい上限値は１０．０、さらに好ましい上限値は３．０である。本実施の形態に係る延伸フィルムは、平均Ｎｚ係数の値が大きいことから、この延伸フィルムを用いた偏光板を、バーティカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、及びオプティカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードの特定の表示モードを有する液晶表示装置に用いた場合に良好な視野角特性を得ることができる。なお、本実施形態においては、フィルムの厚みが薄くとも効率的にＮｚ係数を上記範囲内とすることが可能である。
【００４２】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、Ｎｚ係数のバラツキが、幅方向の少なくとも１３００ｍｍにおいて、０．１０以下、好ましくは０．０９以下、より好ましくは０．０８以下である。Ｎｚ係数のバラツキが０．１０を超えると、これを液晶表示装置に組み込むと、色ムラなどの表示品位低下の原因となる。なお、平均Ｎｚ係数は、市販の位相差測定装置を用いて、延伸フィルムのＮｚ係数（位相差測定装置により測定した屈折率より求める）を幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値とする。また、Ｎｚ係数のバラツキは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値とする。
【００４３】
本実施の形態において、延伸フィルムの平均厚みは、機械的強度などの観点から、好ましくは２０〜２００μｍ、さらに好ましくは３０〜８０μｍ、特に好ましくは３０〜５０μｍである。また、延伸フィルムの幅方向の厚みムラは巻き取りの可否に影響を与えるため、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下、さらに好ましくは０．７μｍ以下である。ここで平均厚みは、市販の厚み測定装置を用いて、延伸フィルムを幅方向に５０ｍｍ間隔で測定し、その平均値を平均厚みとする。また、厚みムラは、各測定値の最大値から最小値を差し引いた値とする。
【００４４】
本実施の形態において、長尺の延伸フィルムは、幅が少なくとも１３００ｍｍ、好ましくは少なくとも１５００ｍｍ以上である。長尺の延伸フィルムは、その製造工程において、任意に、延伸後にその幅方向の両端を切り落として作成されるが、この場合、フィルムの幅は、両端を切り落とした後の寸法とすることができる。
【００４５】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、残留揮発性成分の含有量が、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下である。残留揮発性成分の含有量が多いと経時的に光学特性が変化するおそれがある。揮発性成分の含有量を上記範囲にすることにより、寸法安定性が向上し、面内方向リターデーションＲｅや厚み方向リターデーションＲｔｈ（＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ；ｎｘは面内遅相軸方向の屈折率；ｎｙは面内で遅相軸に直交する方向の屈折率；ｎｚは厚さ方向の屈折率；ｄはフィルムの平均厚み）の経時変化を小さくすることができ、さらにこの延伸フィルムを備える円偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、表示画像を長期間良好な状態に保つことができる。
【００４６】
なお、揮発性成分は、フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。揮発性成分の含有量は、フィルム中に含まれる分子量２００以下の物質の合計として、フィルムをクロロホルムに溶解させてガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【００４７】
本実施の形態において、延伸フィルムは、飽和吸水率が、好ましくは０．０３重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。
【００４８】
飽和吸水率が上記範囲であると、面内方向リターデーションＲｅや厚み方向リターデーションＲｔｈの経時変化を小さくすることができ、さらには円偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、表示画像を長期間良好な状態に保つことができる。ここで、飽和吸水率は、ＪＩＳ Ｋ７２０９に準拠して、フィルムの試験片を２３℃の水中に２４時間、浸漬し、試験片の質量変化、すなわち、浸漬前と浸漬後の質量の差を測定して求め、浸漬前の百分率として表される値である。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る長尺の延伸フィルムの第１の製造方法について説明する。この第１の製造方法は、熱可塑性樹脂から構成される長尺の透明樹脂フィルム（以下、「原反」ということがある）を延伸して、平均配向角θ１が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して５〜７５°、好ましくは５〜４０°の範囲にある第一延伸フィルムを得る第１工程と、第１工程より得られた第一延伸フィルムを同時二軸延伸して、平均配向角θ２が幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にある第二延伸フィルムを得る第２工程とを含むものである。
【００５０】
第１工程において用いられる熱可塑性樹脂により構成される長尺の原反は、公知の方法、例えば、キャスト成形法、押出成形法、インフレーション成形法などによって得ることができる。これらのうち押出成形法が残留揮発性成分量が少なく、寸法安定性にも優れるので好ましい。この原反は、単層若しくは２層以上の積層フィルムであってもよい。積層フィルムは共押出成形法、フィルムラミネーション法、塗布法などの公知の方法で得ることができる。これらのうち共押出成形法が好ましい。延伸後の光学特性を均一にするため原反の厚みムラは極力小さくする必要があり、最大値-最小値の値で３μｍ以下、好ましくは２μｍ以下が好ましい。原反の厚みは、通常４０〜５００μｍ、好ましくは５０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。
【００５１】
第１工程は、図１に示す斜め延伸用テンター延伸機２を用いて行なわれる。図１に示す斜め延伸用テンター延伸機２は、引き出しロール（原反の巻回体）１０と、巻き取りロール１２と、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１からなる恒温室１４と、フィルムを搬送するための把持クリップ（図示せず）が走行するレール１６とを備えている。
【００５２】
把持クリップは、引き出しロール１０から繰り出された原反１１の両端を把持し、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１からなる恒温室１４内に原反１１を導き斜め延伸する。そして、巻き取りロール１２の手前で斜め延伸フィルム（第一延伸フィルム）１３を開放する。把持クリップから開放された斜め延伸フィルム１３は巻き取りロール１２によって巻き取られる。左右一対のレール１６は、末端のない連続した無限軌道を有し、斜め延伸フィルム１３を開放した把持クリップを、順次、恒温室１４の出口側から入口側に戻すように構成されている。
【００５３】
本実施の形態に係る斜め延伸用テンター延伸機２においては、図１に示すように、予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向（フィルム繰り出し方向）が、固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向（フィルム巻き取り方向）に対して、角度θＡ傾いている。即ち、角度θＡは、５〜７５°、好ましくは５〜４０°の範囲内で適宜選択されることにより、引き出しロール１０から原反１１が繰り出される方向と、巻き取りロール１２に斜め延伸フィルム１３が巻き取られる方向は、非平行に構成される。図１に示す斜め延伸用テンター延伸機２では、フィルムの走行方向に対して左側にレール１６が屈曲しているが、図１の予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向の線を軸に線対称にした、右側にレールが屈曲するようにしてもよい。
【００５４】
延伸ゾーンＢ１は、この斜め延伸用テンター延伸機２のように、フィルム走行方向が変化せずに直線状になっていることが好ましい。フィルムの走行方向を変化させないことにより延伸フィルムの光学特性を良好なものとすることができる。なお、レール１６の開き角度は延伸倍率に応じて適宜選択できる。固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向（フィルム巻き取り方向）は、図１に示すようにθＡの角度で予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向（フィルム繰り出し方向）から傾いている。このために、図中の上側の把持クリップは下側の把持クリップよりも遠回りすることになり、これにより斜め延伸が行なわれる。
【００５５】
即ち、原反１１は、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１からなる恒温室１４内を通過している間に、把持クリップからの張力によって延伸される。予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１は、それぞれ独立に温度を設定でき、それぞれのゾーンでは温度が、通常、一定に保たれている。各ゾーンの温度は適宜選択できるが、原反１１を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して、予熱ゾーンはＴｇ〜Ｔｇ＋３０（℃）、延伸ゾーンはＴｇ〜Ｔｇ＋２０（℃）、固定ゾーンはＴｇ〜Ｔｇ＋１５（℃）である。
【００５６】
本実施の形態においては幅方向の厚みムラの制御のために延伸ゾーンＢ１において幅方向に温度差を付けてもよい。特に把持クリップ付近の温度をフィルム中央部よりも高めにすることが好ましい。延伸ゾーンＢ１において幅方向に温度差をつけるには、温風を恒温室１４内に送り込むノズルの開度を幅方向で差を付けるように調整する方法や、ヒータを幅方向に並べて加熱制御するなどの公知の手法を用いることができる。予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１の長さは適宜選択でき、通常、延伸ゾーンＢ１の長さに対して、予熱ゾーンＡ１の長さが通常１００〜１５０％、固定ゾーンＣ１の長さが通常５０〜１００％である。
【００５７】
なお、予熱ゾーンＡ１と延伸ゾーンＢ１との境目１８および延伸ゾーンＢ１と固定ゾーンＣ１との境目２０には、フィルムが通過できるスリットを有する仕切板が設置されている。予熱ゾーンＡ１は、予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向に直角な方向のフィルム長さを実質的に変えずにフィルムを温めながらフィルムを搬送するゾーンである。予熱ゾーンＡ１のフィルム走行方向は、フィルムの繰り出し方向に平行な方向であり、通常、引き出しロール１０の回転軸と直交している。
【００５８】
延伸ゾーンＢ１は、延伸ゾーンＢ１のフィルム走行方向に直角な方向のフィルム長さを大きくしながらフィルムを搬送するゾーンである。延伸ゾーンＢ１におけるフィルム走行方向は、延伸ゾーンＢ１が図１のように傾きを変えずに一定の角度で広がったレール配置においては、予熱ゾーンＡ１と延伸ゾーンＢ１の境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンＢ１と固定ゾーンＣ１の境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向である。
【００５９】
固定ゾーンＣ１は、固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向に直角な方向のフィルム長さを実質的に変えずにフィルムを冷ましながらフィルムを搬送するゾーンである。固定ゾーンＣ１のフィルム走行方向は、フィルムの巻き取り方向に平行な方向であり、通常、巻き取りロール１２の回転軸と直交している。
【００６０】
本実施の形態に係る製造方法では、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１におけるフィルム面が互いに略平行であることが好ましい。すなわち、引き出しロール１０から引き出たフィルムは、捩れずに、平らなままで、予熱ゾーンＡ１、延伸ゾーンＢ１および固定ゾーンＣ１を通過し、巻き取りロール１２に巻き取られるのが好ましい。
【００６１】
本実施の形態に係る製造方法では、把持クリップの走行速度がフィルム両端で略等しい。把持クリップの走行速度は適宜選択できるが、通常、１０〜１００ｍ／分である。把持クリップの走行速度は、把持クリップによりフィルムを把持してからフィルムを開放するまで、一定に保たれる。左右一対の把持クリップの走行速度の差は、走行速度の通常１％以下、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下である。把持クリップがこのような走行速度でレール１６上を走行することにより、延伸フィルムの光学特性のバラツキを防止することができる。
【００６２】
以上のようにして恒温室内を通過した延伸フィルム（第一延伸フィルム）１３は、巻き取りロール１２の手前で把持クリップから開放され、巻き取りロール１２に巻き取られる。このようにして、平均配向角θ１が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して５〜７５°、好ましくは５〜４０°の範囲にある斜め延伸フィルムが製造される。
【００６３】
なお、本実施の形態において、第一延伸フィルムは、巻き取りロール１２に巻き取られ、巻回体にしてから次の延伸工程（第２工程）に供給しているが、巻き取りロールに巻き取らずに、直接次の延伸工程に供給してもよい。
【００６４】
第１工程における延伸倍率は、通常１．３〜２．０倍、好ましくは１．５〜１．８倍である。延伸倍率Ｒがこの範囲にあると幅方向の厚みムラが小さくなるので好ましい。当該延伸倍率は、延伸フィルムの幅方向の長さ変化量から求めることができる。具体的には、第１工程前の原反の幅をＷ０、第１工程後の第一延伸フィルムの幅をＷ１とすると、延伸倍率ＲはＷ１／Ｗ０により求めることができる。
【００６５】
次に、同時二軸延伸を行う第２工程について説明する。この第２工程は、図２に示す同時二軸延伸用テンター延伸機４を用いて行なわれる。図２に示す同時二軸延伸用テンター延伸機４は、パンタグラフ式テンター延伸機と呼ばれるものである。その他の同時二軸延伸機としてはスクリュー式テンター延伸機、リニアモーター式テンター延伸機などがあるが、把持クリップの間隔を広げるための駆動方式が相違するだけである。したがって、いずれの方式の同時二軸延伸機でも適用が可能である。
【００６６】
図２に示す同時二軸延伸用テンター延伸機４では、図示しない巻き取りロールから送り出された斜め延伸フィルム（第一延伸フィルム）１３の端部を把持する複数の把持グリップ３２を第一延伸フィルム１３の両側端に具備し、折尺状に形成された複数個の等長リンク装置より構成された無端リンク装置（図中リンクの一部並びに片側の無端リンクは省略）３４を設け、無端リンク装置３４を第一延伸フィルム１３の入口側スプロケット３６で駆動することにより、無端リンク装置３４がフィルム進行方向（図２では左から右へ）に末広がり状に配置されたガイドレール３８，４０，４２および４４に案内されて、把持クリップ３２の間隔を徐々に拡大させて端部が把持された第一延伸フィルム１３を縦横二方向に同時に延伸させ第二延伸フィルム４６を得、さらに第二延伸フィルム４６の端部を把持クリップ３２から外して、無端リンク装置３４を出口側スプロケット３７により駆動して入口側スプロケット３６に戻るように構成されている。
【００６７】
本実施の形態にかかる同時二軸延伸用テンター延伸機４は、図２中の上下のガイドレール３８及び４０の間、４２及び４４の間にパンタグラフの各節を支持する部材がガイドレール長手方向に稼動可能に挟持されている。ガイドレール３８及び４０の一組と、ガイドレール４２及び４４の一組とは独立にスライドすることができ、このスライドによってできるレールレイアウトによってＭＤ方向（フィルム長手方向）の把持クリップ間隔の広がり方、ＴＤ方向（フィルム幅方向）の把持クリップ間隔の広がり方を調整できるように構成されている。
【００６８】
すなわち、ガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離が変わるとパンタグラフの開き幅が変化し、パンタグラフの先に付いている把持クリップ３２のＭＤ方向の間隔が調整できる。ガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離が長くなるとリンク装置３４のパンタグラフが閉じＭＤ方向の把持クリップ３２の間隔が狭くなる。逆にガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離が短くなるとリンク装置３４のパンタグラフが開きＭＤ方向の把持クリップ３２の間隔が広くなる。各ガイドレールは独立にスライド移動できるので、図中上側のガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離と、図中下側のガイドレール４０とガイドレール４４との間の距離とを独立に調整し、図２中の上側のＭＤ方向の把持クリップの間隔の広がり方と下側のＭＤ方向の把持クリップの間隔の広がり方を同じようにすることもできるし、異ならせることもできる。
【００６９】
一方、図２中の上下のガイドレール３８のＴＤ方向間の距離によって、把持クリップ３２のＴＤ方向の間隔が調整できる。各ガイドレールは独立にスライド移動できるので、図中上側のガイドレール３８のＴＤ方向上側への広がり幅（図２中におけるｔ１）と、下側のガイドレール３８のＴＤ方向下側への広がり幅（図２中におけるｔ２）とを同じにすることもできるし、異ならしめることもできる。この実施の形態においては、同時二軸延伸用テンター延伸機４の各ガイドレールの間隔を調整してＭＤ方向の配向が残るような延伸条件で、同時二軸延伸を行なう。
【００７０】
この同時二軸延伸用テンター延伸機４内は、第一延伸フィルム３０を延伸するのに適した温度に過熱する予熱ゾーンＡ２、把持クリップの間隔が広がって延伸が行なわれる延伸ゾーンＢ２、延伸されたフィルムの延伸状態を安定化させるための固定ゾーンＣ２に分けられる。それぞれの区間の温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して、予熱ゾーンＡ２はＴｇ−５（℃）〜Ｔｇ＋２０（℃）、延伸ゾーンＢ２はＴｇ−５（℃）〜Ｔｇ＋２０（℃）、固定ゾーンＣ２はＴｇ−５（℃）〜Ｔｇ＋２０（℃）である。第２延伸工程における延伸倍率は、フィルムの長手方向、フィルムの幅方向、それぞれ、通常１．１〜２．０倍、好ましくは１．２〜１．８倍である。
【００７１】
以上のようにして同時二軸延伸用テンター延伸機４内を通過した延伸フィルム（第二延伸フィルム）は、図示しない巻き取りロールの手前で把持クリップ３２から開放され、巻き取りロールに巻き取られる。このようにして、平均配向角θ２が幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が１．５〜３０の範囲にあり、少なくとも１３００ｍｍの幅方向において、配向角のバラツキが１．０°以下であり、Ｎｚ係数のバラツキが０．１０以下である第二延伸フィルムが製造される。本実施の形態に係る長尺の延伸フィルムの第１の製造方法では、第２工程で同時二軸延伸を採用することによって、第１工程でのフィルムの配向が第２工程で緩和してしまうことを極力低減させることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態における第１工程の斜め延伸と第２工程の同時二軸延伸においては、第１工程の斜め延伸により発現するリターデーションＲｅ１と第２工程の同時二軸延伸により発現するリターデーションＲｅ２とが、Ｒｅ１＜Ｒｅ２の関係を有するような、延伸条件でそれぞれの工程における延伸を行なう。それぞれの工程における延伸条件は、透明樹脂フィルムを用い斜め延伸と同時二軸延伸とを別々に行いその結果に基づいて定める。Ｒｅ１＜Ｒｅ２とすることにより、得られる延伸フィルムの配向軸を、同時二軸延伸における高延伸方向（延伸倍率が高い方向）と、斜め延伸における延伸方向との、間の方向に効果的に発現させることができる。加えて、得られる延伸フィルムの厚みムラを、効果的に小さくすることができる。
【００７３】
また、必要に応じて、巻き取りロールに巻き取る前に、テンター延伸機の把持クリップで把持されていたフィルムの両端をトリミングしてもよい。また、巻き取る前に、フィルム同士のブロッキングを防止する目的で、マスキングフィルムを重ねて同時に巻き取ってもよいし、延伸フィルムの少なくとも一方、好ましくは両方の端にテープ等を張り合わせながら巻き取ってもよい。マスキングフィルムとしては、上記フィルムを保護することができるものであれば特に制限されず、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどがあげられる。
【００７４】
次に、本実施の形態に係る延伸フィルムの第２の製造方法について説明する。この第２の製造方法は、熱可塑性樹脂から構成される長尺の透明樹脂フィルム（原反）を同時二軸延伸して、平均配向角θ１’が幅方向に対して略垂直な方向にある二軸延伸フィルムを得る第１工程と、二軸延伸フィルムを斜め延伸して、平均配向角θ２’が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にある斜め延伸フィルムを得る第２工程とを含むものである。即ち、第１の製造方法に係る第２工程で行なわれる同時二軸延伸を先に行い、第１の製造方法に係る第１工程で行なわれる斜め延伸を後に行なうものである。なお、この第２の製造方法の説明においては、第１の製造方法の説明で各構成に用いたのと同一の符号を用いて説明を行なう。
【００７５】
この第２の製造方法に係る第１工程においては、第１の製造方法で用いられた同時二軸延伸用テンター延伸機４を用いて、原反を同時二軸延伸して、平均配向角θ１’が幅方向に対して略垂直な方向にある二軸延伸フィルム（第一延伸フィルム）を製造する。なお、第１工程における幅方向に対して略垂直な方向とは、原反の幅方向に垂直な方向に対して、±３°、好ましくは、±１°の範囲内の方向である。なお、第１延伸工程における延伸倍率は、フィルムの長手方向、フィルムの幅方向、それぞれ、通常１．１〜２．０倍、好ましくは１．２〜１．８倍である。
【００７６】
次に、第１の製造方法で用いられた斜め軸延伸用テンター延伸機２を用いて、同時二軸延伸フィルムを斜め延伸、例えばフィルムの幅方向に対して５〜７５°、好ましくは５〜４０°の方向に延伸して、平均配向角θ２’が、この工程における延伸終了位置における幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にある斜め延伸フィルム（第二延伸フィルム）を製造する。なお、第２工程においては、フィルムの繰り出し方向がフィルムの巻き取り方向に対して角度θＡ（５≦θＡ≦７５°、好ましくは５≦θＡ≦４０°）の範囲で傾いている。また、第２工程における延伸倍率は、通常１．３〜２．０倍、好ましくは１．５〜１．８倍である。第１工程の同時二軸延伸及び第２工程の斜め延伸における延伸は、それぞれ第１の製造方法と同一の延伸条件により行なう。
【００７７】
この第１工程及び第２工程を経ることにより、平均配向角θ２’が幅方向に対して１０〜８０°、好ましくは４０〜５０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が１．５〜３０の範囲にあり、少なくとも１３００ｍｍの幅方向において、配向角のバラツキが１．０°以下であり、Ｎｚ係数のバラツキが０．１０以下である第二延伸フィルムが製造される。
【００７８】
本実施の形態の長尺の延伸フィルムの製造方法によれば、斜め延伸をフィルムの幅方向に対して小さい角度で行なうことから、配向角及びＮｚ係数のバラツキを小さくすることができ、加えて、程度が小さな延伸でも延伸フィルムの幅を広くすることが可能である上に、延伸ゾーンの長さ（ひいては延伸機のレールの長さ）を短くすることができる。また、同時二軸延伸をフィルムの幅方向に対して垂直な方向の配向が残るような延伸条件で行なうため、大きい配向角及びＮｚ係数を得ることができる。
【００７９】
さらに、本実施の形態の長尺の延伸フィルムの製造方法によれば、最終的に得られる延伸フィルムの配向軸を、斜め延伸により得られる斜め延伸フィルムの配向方向と、同時二軸延伸により得られる二軸延伸フィルムの配向方向との、間の方向に、発現させることができる。また、最終的に得られる延伸フィルムの厚みムラを、前記のような範囲に小さくすることができる。
【００８０】
本発明の実施の形態に係る長尺の積層フィルムは、上述の実施の形態にかかる長尺の延伸フィルムと、長尺の偏光フィルムとを積層して形成される。ここで偏光フィルムは、直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子や異方性多層フィルムなどの反射性偏光子が挙げられる。偏光フィルムの厚さは、通常５〜８０μｍである。
【００８１】
本実施の形態に係る延伸フィルムは、偏光フィルムの両面に積層させても片面に積層させてもよく、また積層する数にも特に限定はなく、２枚以上積層させてもよい。偏光フィルムの片面のみに、延伸フィルムを積層した場合は、残りの片面に偏光フィルムの保護を目的として、適宜の接着層を介して保護フィルムを積層してもよい。保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れる樹脂を有するフィルム等が好ましく用いられる。その樹脂の例としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート重合体、脂環式オレフィンポリマー、鎖状ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートの如きポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、アクリル重合体等が挙げられる。
【００８２】
本実施の形態に係る長尺の積層フィルムを得るための好適な製造方法は、本実施の形態に係る延伸フィルムの巻回体および偏光フィルムの巻回体からそれぞれ同時にフィルムを引き出しながら、該延伸フィルムと該偏光フィルムとを密着させることを含む方法である。延伸フィルムと偏光フィルムとの密着面には接着剤を介在させることができる。延伸フィルムと偏光フィルムとを密着させる方法としては、二本の平行に並べられたロールのニップに延伸フィルムと偏光フィルムを一緒に通し圧し挟む方法が挙げられる。
【００８３】
本実施の形態に係る長尺の積層フィルムは、その使用形態に応じて所望の大きさに切り出して、偏光板として用いられる。この場合、長尺のフィルムの巻き取り方向に対して、垂直または平行な方向に沿って切り出すことができるため、延伸フィルムを無駄なく使用することができる。
【００８４】
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、本実施の形態に係る長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ってなる偏光板を備えるものである。液晶表示装置の一例としては、偏光透過軸を電圧の調整で変化させることができる液晶パネルと、それを挟むように配置される円偏光板とで構成されるものが挙げられる。また、前述の延伸フィルムは位相差板として、光学補償、偏光変換などのために液晶表示装置に用いられる。なお、液晶表示装置には、液晶パネルに光を送りこむために、表示面の裏側に、透過型液晶表示装置ではバックライト装置が、反射型液晶表示装置では反射板が、通常備えられている。なお、バックライト装置としては、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、ＥＬなどが挙げられる。
【００８５】
本実施の形態に係る液晶表示装置としては、反射型表示方式の液晶パネルを備える反射型液晶表示装置が好ましい。液晶パネルの表示モードは、バーティカルアラインメント（ＶＡ）モード、マルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）モード、オプティカルコンペンセイテッドベンド（ＯＣＢ）モードなどを挙げることができる。
【００８６】
本発明の液晶表示装置には、その他に、プリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、導光板、拡散シート、輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明の実施例及び比較例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００８８】
本実施例における評価は、以下の方法によって行う。
【００８９】
（１）平均配向角θ及び配向角のバラツキ
偏光顕微鏡（オリンパス社製、ＢＸ５１）を用いて、フィルムの幅方向５０ｍｍ間隔で測定し、面内の遅相軸を測定し、遅相軸の方向とフィルムの幅方向との成す角度（配向角）の平均値を求め、これを平均配向角θとした。配向角のバラツキは、配向角の最大値と最小値の差とした。
【００９０】
（２）平均面内方向のレタデーションＲｅ、平均Ｎｚ係数及びＮｚ係数のバラツキ
位相差計（王子計測社製、ＫＯＢＲＡ-２１ＡＤＨ）を用いて、フィルムの幅方向５０ｍｍ間隔でＲｅ及びＮｚ係数を測定し、それぞれについて平均値を求めた。Ｎｚ係数のバラツキは、Ｎｚ係数の最大値と最小値の差とした。
【００９１】
（３）実施例に係る円偏光板を用いた液晶表示装置の表示特性
透過軸が幅方向にある長尺の偏光フィルム（サンリッツ社製、ＨＬＣ２−５６１８Ｓ，厚さ１８０μｍ）と、実施例１，２、比較例１，２，４の延伸フィルムを貼り合わせて長尺の積層フィルムを得、この積層フィルムから切り出した円偏光板を、市販のＶＡモードの反射型液晶表示装置のバックライト側の偏光板と置き換え、延伸フィルムを貼り合わせた側が液晶セル側に配置されるように組み込み、得られた液晶表示装置の表示特性を目視により正面から確認した。
【００９２】
また、透過軸が幅方向にある長尺の上記偏光フィルムを所定の大きさに裁断したものと、実施例３，４の延伸フィルムを所定の大きさに裁断したものとを貼り合わせて得た円偏光板を、市販のＶＡモードの反射型液晶表示装置のバックライト側の偏光板と置き換え、延伸フィルムを貼り合わせた側が液晶セル側に配置されるように組み込み、得られた液晶表示装置の表示特性を目視により正面から確認した。
【００９３】
（製造例）
脂環式オレフィンポリマーの一種である熱可塑性ノルボルネン樹脂のペレット（日本ゼオン社製、ＺＥＯＮＯＲ１４２０、ガラス転移点１３７℃）を１００℃で５時間乾燥した。前記ペレットを押出機に供給し、押出機内で溶融させ、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経て、Ｔダイからキャスティングドラム上にシート状に押出し、冷却し、厚み１６０μｍの透明樹脂フィルム１を得た。
【００９４】
（実施例１）
この透明樹脂フィルム１を、図１に示すような斜め延伸用テンター延伸機を用いて、表１に示す条件で、斜め延伸して、平均配向角が３９°の第一延伸フィルムａを得た。（なお、繰出し角度（フィルムの巻き取り方向に対するフィルムの繰り出し方向の角度、以下同じ）は、３９°に設定した。） 次いで、延伸フィルムａを、表１に示す条件で同時二軸延伸（同時二軸延伸は、透明樹脂フィルムを延伸した場合に、フィルムの長手方向に遅相軸が出現するような延伸条件を用いた。以下同じ。）した後、フィルム両端１５０ｍｍをトリミングすることにより、幅１３４０ｍｍの延伸フィルム（位相差フィルム）Ａを得た。
【００９５】
得られた位相差フィルムＡを用いた偏光板を、ＶＡモードの液晶表示装置Ａに組み込み、画面の表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＡと長尺の偏光フィルムとをロール・ツー・ロールで積層させて製造した。
【００９６】
位相差フィルムＡの延伸条件を表１に示す。なお、表１において、同時二軸延伸における延伸倍率は、フィルムの面倍率（フィルムの長手方向の延伸倍率×フィルムの幅方向の延伸倍率）を表している。以下同じ。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像に変化が見られなかった。
【００９７】
（実施例２）
製造例１において得られた透明樹脂フィルム１を、表１に示す条件で同時二軸延伸して、平均配向角が９０°の第一延伸フィルム（二軸延伸フィルム）ｂを得た。次いで、二軸延伸フィルムｂを、表１に示す条件で斜め延伸した後（なお、繰出し角度は、３９°に設定した。）、実施例１と同様にフィルム両端をトリミングすることにより、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｂを得た。さらに、位相差フィルムＢを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｂに組み込み表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＢと長尺の偏光フィルムとをロール・ツー・ロールで積層させて製造した。
【００９８】
位相差フィルムＢの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像に変化が見られなかった。
【００９９】
（実施例３）
繰出し角度を１１°に設定した以外は、実施例１と同様にして、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｃを得た。さらに、位相差フィルムＣを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｃに組み込み表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＣを所定の角度で所定の大きさに裁断し、所定の大きさに裁断された偏光フィルムとを、偏光フィルムの偏光透過軸と位相差フィルムＣの遅相軸との交差角度が４５°となるように積層させて製造した。
【０１００】
位相差フィルムＣの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像にほとんど変化が見られなかった。
【０１０１】
（実施例４）
繰出し角度を１１°に設定した以外は、実施例２と同様にして、位相差フィルムＤを得た。さらに、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｄを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｄに組み込み表示特性を評価した。なお、偏光板は、位相差フィルムＤを所定の角度で所定の大きさに裁断し、所定の大きさに裁断された偏光フィルムとを、偏光フィルムの偏光透過軸と位相差フィルムＤの遅相軸との交差角度が４５°となるように積層させて製造した。
【０１０２】
位相差フィルムＤの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも大きくでき、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキを小さくできた。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の全面に亘って見られず、観察角度を変化させても表示画像にほとんど変化が見られなかった。
【０１０３】
（比較例１）
製造例１において得られた透明樹脂フィルム１を、表１に示す条件で斜め延伸して、平均配向角が４５°の延伸フィルム（位相差フィルム）Ｅを得た（なお、繰出し角度は、４５°に設定した。）。さらに、位相差フィルムＥを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｅに組み込み表示特性を評価した。
【０１０４】
位相差フィルムＥの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５よりも小さくなり、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキも大きくなった。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の端部に見られ、観察角度を変化させると、平均Ｎｚ係数の値と配向角及びＮｚ係数の値のバラツキに起因して表示画像の全体に亘って大きな変化が見られた。
【０１０５】
（比較例２）
繰出し角度を３°に設定した以外は、実施例１と同様にして、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｆを得た。さらに、位相差フィルムＦを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｆに組み込み表示特性を評価した。
【０１０６】
位相差フィルムＦの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキが大きくなった。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の端部に見られ、観察角度を変化させると、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキに起因して表示画像に部分的に大きな変化が見られた。
【０１０７】
（比較例３）
製造例１において得られた透明樹脂フィルム１を、表１に示す条件で斜め延伸したが、フィルムに皺が発生して巻き取ることができなかった。（なお、繰出し角度は、８３°に設定した。）
（比較例４）
平均配向角が０°となるように同時二軸延伸し、繰出し角度を５１°に設定した以外は、実施例２と同様にして、延伸フィルム（位相差フィルム）Ｇを得た。さらに、位相差フィルムＧを用いた偏光板を、液晶表示装置Ｇに組み込み表示特性を評価した。
【０１０８】
位相差フィルムＧの延伸条件を表１に示す。評価結果は、表１及び表２に示すように、平均Ｎｚ係数の値が１．５であるが、配向角及びＮｚ係数の値のバラツキが大きくなった。液晶表示装置の表示の色ムラは、表示画像の端部に見られ、観察角度を変化させると表示画像に部分的に少し変化が見られた。
【表１】
【表２】
【符号の説明】
【０１０９】
２…斜め延伸用テンター延伸機、４…同時二軸延伸用テンター延伸機、１１…透明樹脂フィルム（原反）、１３…第一延伸フィルム、４６…第二延伸フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有複屈折が正である透明樹脂からなり、
平均配向角θが幅方向に対して１０〜８０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲にある長尺の延伸フィルム。
【請求項２】
前記平均Ｎｚ係数の上限値が３．０である請求項１に記載の長尺の延伸フィルム。
【請求項３】
前記固有複屈折が正である透明樹脂が脂環式オレフィンポリマーである請求項１または２記載の長尺の延伸フィルム。
【請求項４】
前記平均配向角θが幅方向に対して４０〜５０°の範囲にある請求項１〜３のいずれか一項に記載の長尺の延伸フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の長尺の延伸フィルムと、
長尺の偏光フィルムとを、
それらの長手方向を揃えて積層させた長尺の積層フィルム。
【請求項６】
請求項５に記載の長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ってなる偏光板。
【請求項７】
請求項６に記載の偏光板を備えたＶＡモード又はＯＣＢモードの液晶表示装置。
【請求項１】
固有複屈折が正である透明樹脂からなり、
平均配向角θが幅方向に対して１０〜８０°の範囲にあり、平均Ｎｚ係数が２．０を超え１０．０以下の範囲にある長尺の延伸フィルム。
【請求項２】
前記平均Ｎｚ係数の上限値が３．０である請求項１に記載の長尺の延伸フィルム。
【請求項３】
前記固有複屈折が正である透明樹脂が脂環式オレフィンポリマーである請求項１または２記載の長尺の延伸フィルム。
【請求項４】
前記平均配向角θが幅方向に対して４０〜５０°の範囲にある請求項１〜３のいずれか一項に記載の長尺の延伸フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の長尺の延伸フィルムと、
長尺の偏光フィルムとを、
それらの長手方向を揃えて積層させた長尺の積層フィルム。
【請求項６】
請求項５に記載の長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ってなる偏光板。
【請求項７】
請求項６に記載の偏光板を備えたＶＡモード又はＯＣＢモードの液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２５１６７（Ｐ２０１２−２５１６７Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２５９３（Ｐ２０１１−２２２５９３）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【分割の表示】特願２００６−２９６１７４（Ｐ２００６−２９６１７４）の分割
【原出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【分割の表示】特願２００６−２９６１７４（Ｐ２００６−２９６１７４）の分割
【原出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]