JP5522164B2 - 光学フィルムの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置に用いられる偏光板用保護フィルム、位相差フィルム、視野角拡大フィルム、プラズマディスプレイ装置等の各種画像表示装置に用いられる反射防止フィルム等の各種機能フィルムにも利用することができる光学フィルムの製造方法、前記製造方法によって得られた光学フィルム、前記光学フィルムを用いた偏光板、及び前記偏光板を備えた液晶表示装置に関する。
画像表示装置、特に液晶表示装置は、その画質や高精細化技術等の向上により、広く利用されるようになってきている。また、液晶表示装置、特にテレビジョン受像装置として用いる液晶表示装置は、大画面化及び高画質化等がさらに求められている。このため、液晶表示装置に備えられる光学フィルム、例えば、偏光板用保護フィルム等は、視認性の向上だけではなく、大画面化に対応するため、広幅化の要求も高まっている。そして、液晶表示装置のコストダウンや液晶表示装置の需要の高まり等に対応するため、光学フィルムの生産効率を高めることも求められている。
光学フィルムの生産効率を高めるために、光学フィルムを連続生産することが考えられる。光学フィルムを連続生産する方法としては、例えば、溶液流延製膜法及び溶融流延製膜法等が挙げられる。溶液流延製膜法とは、原料樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液を、走行する支持体上に流延し、ある程度乾燥して得られたフィルムを支持体から剥離し、そして、剥離したフィルムを搬送ローラで搬送しながら乾燥させることによって、樹脂フィルムを製造する方法である。また、溶融流延製膜法とは、原料樹脂を加熱溶融した樹脂溶融液を支持体上に流延し、ある程度冷却固化して得られたフィルムを支持体から剥離し、剥離したフィルムを搬送ローラで搬送しながら、さらに冷却固化させることによって、樹脂フィルムを製造する方法である。
上記のような方法によって得られた樹脂フィルムは、搬送中に、端部にカールやしわ等が発生する場合があった。このような場合、得られた樹脂フィルムを光学フィルムとして利用するためには、フィルム端部を別途裁断しなければ、生産効率が低下するという問題があった。さらに、上記のような方法では、特に、広幅化した樹脂フィルムを製造する際には、樹脂フィルムの搬送中、樹脂フィルムの端部が搬送ローラへ折り込まれること等によって、樹脂フィルムの製造が停止するおそれがあるという問題もあった。
これらの問題を解消するために、例えば、樹脂フィルムを支持体から剥離した後、樹脂フィルムを光学フィルムとしてロール状に巻き取るまでの所定の位置で、樹脂フィルムを搬送しながら、樹脂フィルムの端部をトリムカッタで裁断する（トリミングする）ことが行われている。すなわち、樹脂フィルムの製造中で、端部を裁断し、裁断した端部フィルムを分離することによって残存したフィルムを光学フィルムとして利用している。
しかしながら、裁断後の端部フィルムの搬送が円滑に行われなければ、裁断前の樹脂フィルムの搬送や端部フィルムを分離した後の光学フィルムの搬送性に影響があった。具体的には、例えば、端部フィルムが搬送中に破断したり、端部フィルムが所定の搬送路から外れたり、所定の搬送路から外れないように、配管内を搬送させても、配管内で端部フィルムが詰まる等によって、裁断後の端部フィルムの搬送が円滑に行われないということがあった。そして、このような端部フィルムの搬送が円滑に行われないことによって、例えば、端部フィルムから分離した後の光学フィルム等の張力が低下し、光学フィルムの搬送が妨げられる等の問題が発生することがあった。
このようなフィルムの端部を裁断する従来の方法としては、具体的には、例えば、下記特許文献１〜３に記載の方法が挙げられる。
下記特許文献１には、走行する広幅ウェブを走行方向に裁断して所望の幅を有する複数個の狭幅ウェブを得る際に発生する耳（端部フィルム）を自動的に処理する裁断耳自動処理装置であって、前記走行する広幅ウェブの幅方向に移動可能な、前記裁断耳を幅方向に切断する耳切断手段と、該耳切断手段により切断された前記裁断耳を前記広幅ウェブから引き離して搬送する、前記走行する広幅ウェブの幅方向に移動可能な耳搬送手段と、前記広幅ウェブの幅ならびに前記裁断される狭幅ウェブの幅および数に応じて異なる前記裁断耳の位置に応じて、前記耳切断手段および前記耳搬送手段を位置決めする制御手段とを備えてなる裁断耳自動処理装置を用いた方法が記載されている。
特許文献１によれば、裁断耳の位置に応じて、前記耳切断手段および前記耳搬送手段を位置決めする制御手段を備えているので、原反（樹脂フィルム）の幅等の多様な変化に対して自動的に対応することができることが開示されている。すなわち、樹脂フィルムの切断位置を、樹脂フィルムの幅等によって、自動的に変化させることができ、樹脂フィルムの裁断を安定して行うことができる。
また、下記特許文献２には、連続搬送されるフィルムから切断されたフィルム側端部（端部フィルム）を長尺状で風送する第１の工程を有し、前記第１の工程を用いて前記側端部を回収部へ風送する方法において、前記第１の工程に前記側端部を狭持するためのローラ対を設け、前記ローラ対に狭持される直前の前記側端部が、その長手方向において３Ｎ／ｍ２以上４５Ｎ／ｍ２以下の張力をかけられる風送方法が記載されている。
特許文献２によれば、フィルムから裁断した端部フィルムをローラ対で狭持して、一定の張力をかけることによって、フィルムから端部フィルムを裁断してから、端部フィルムを回収するまでの間の風送路を詰まらせることなく、端部フィルムを風送できることが開示されている。
また、下記特許文献３には、シート状物を案内するガイドローラと、前記シート状物の両端部近傍をシート状物の走行方向に沿ってカッティングするトリムカッタと、前記ガイドローラの下流に設けられ、前記トリムカッタで切断されたエッジ（端部フィルム）を該エッジの幅方向に切断するトラバースカッタと、該幅方向に切断されたエッジを吸引、排出する風送装置とから成るシート状物のエッジトリミング装置において、前記ガイドローラと前記風送装置との間に、前記幅方向に切断されたエッジを前記風送装置に搬送するための案内ユニットを介設し、前記案内ユニットは、その表面には前記シート状物に対し、該シート状物表面から下流方向に３〜４５°の噴射角度で圧空を噴射するスリットが設けられたケーシングと、前記ケーシングに圧空を供給する圧空供給手段とから成るシート状物のエッジトリミング装置を用いた方法が記載されている。
特許文献３によれば、シート状物の厚さにかかわらず、そのエッジトリミングが自動的にでき、また、裁断されたエッジ（端部フィルム）をスムーズにサクションボックス内に搬送することができ、自動化が達成されることが開示されている。
特開平８−２５７９９０号公報 特開２００５−２３８８０１号公報 特開平５−１３１３９８号公報
本発明は、フィルムを搬送しながら、フィルムの端部を裁断して、光学フィルムを製造する方法において、前記端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムが円滑に搬送される生産効率の高い光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一局面は、フィルムを搬送しながら、前記フィルムの搬送方向に垂直な方向の少なくとも一方の端部を裁断して、裁断された端部フィルムを分離することによって、光学フィルムを形成する裁断工程と、分離された端部フィルムを、配管内に挿入し、風送によって前記配管内を搬送する搬送工程とを備え、前記搬送工程において、前記風送に使用される風送風の風速が、前記配管の上流側から下流側にかけて速くなることを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
また、本発明の他の一局面は、前記光学フィルムの製造方法によって得られることを特徴とする光学フィルムである。
また、本発明の他の一局面は、偏光素子と、前記偏光素子の少なくとも一方の表面上に配置された透明保護フィルムとを備える偏光板であって、前記透明保護フィルムが、前記光学フィルムであることを特徴とする偏光板である。
また、本発明の他の一局面は、液晶セルと、前記液晶セルを挟むように配置された２枚の偏光板とを備える液晶表示装置であって、前記２枚の偏光板のうち少なくとも一方が、前記偏光板であることを特徴とする液晶表示装置である。
本発明の目的、特徴、局面及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面によって、より明白となる。
本発明の一実施形態における溶液流延製膜法による光学フィルムの製造装置１１の基本的な構成を示す概略図である。 前記光学フィルムの製造装置１１に備えられる裁断装置１６の周辺を示す概略斜視図である。 前記光学フィルムの製造装置１１に備えられる切断装置４４の周辺を示す概略図である。 本発明の他の一実施形態における溶融流延製膜法による光学フィルムの製造装置２１の基本的な構成を示す概略図である。
本発明者等の検討によれば、特許文献１に記載の方法では、樹脂フィルムの裁断を安定して行うことができたとしても、上述のように、配管内で、端部フィルムが詰まったりすることがあった。そして、裁断後の端部フィルムの搬送が円滑に行われないと、そのことによって、光学フィルムが円滑に搬送されない等の問題が発生することがあった。
また、特許文献２に記載の方法では、フィルムにかける張力が強すぎて、フィルムが破断するおそれがあった。このフィルムの破断は、特に、薄膜フィルムや引張強度が低いフィルムの場合に発生しやすいものであった。また、フィルムが破断した場合、風送路内を搬送される端部フィルムの下流側端部が自由端となるため、風送路内の風送風の影響を受けやすく、大きくばたつきやすくなった。さらに、端部フィルムを配管内で切断する切断装置からの振動が、端部フィルムに伝達しやすくなり、端部フィルムがさらにばたつきやすくなった。このように端部フィルムが大きくばたついた場合、端部フィルムの詰まりや端部フィルムのさらなる破断を発生させるという問題があった。
また、特許文献３に記載の方法では、配管の上流側から端部フィルムに、ある角度で風を吹きつける方法が取られているが、下流側で端部フィルムが大きくばたつきやすくなった。このように端部フィルムが大きくばたついた場合、端部フィルムの詰まりや端部フィルムのさらなる破断を発生させるという問題があった。特に、テンターと呼ばれるフィルム延伸装置によってフィルムを延伸させた後に、フィルムの端部を裁断した場合、テンターにおいてクリップでフィルムを把持することによるテンタークリップ変形によって、裁断された端部フィルムの表面に凹凸が形成されているので、凹凸によって風送風の抵抗を大きく受けるため、端部フィルムの搬送を円滑にすることがより困難になるという問題もあった。
本発明は、上記のような検討の結果に基づいてなされたものである。以下、本発明の光学フィルムの製造方法に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
本実施形態に係る光学フィルムの製造方法は、フィルムを搬送しながら、前記フィルムの搬送方向に垂直な方向の少なくとも一方の端部を裁断して、裁断された端部フィルムを分離することによって、光学フィルムを形成する裁断工程と、分離された端部フィルムを、配管内に挿入し、風送によって前記配管内を搬送する搬送工程とを備え、前記搬送工程において、前記風送に使用される風送風の風速が、前記配管の上流側から下流側にかけて速くなるものである。
上記のような構成によれば、フィルムを搬送しながら、フィルムの端部を裁断して、光学フィルムを製造しているので、光学フィルムを連続生産することができる。そして、このような光学フィルムの連続生産において、裁断された端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムが円滑に搬送される生産効率の高い光学フィルムの製造方法を提供することができる。
このことは、以下のことによると考えられる。
まず、裁断された端部フィルムが配管内に挿入され、前記配管内を搬送するので、光学フィルムを連続生産する場合であっても、前記端部フィルムが所定の搬送路から外れることを抑制できると考えられる。
また、前記配管内を搬送する端部フィルムは、一般的には、前記配管の上流側から下流側にかけて、ばたつきが大きくなる傾向がある。端部フィルムのばたつきが大きいと、端部フィルムの円滑な搬送が阻害され、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムの円滑な搬送を阻害する。そして、このばたつきを抑えるために、風送風の風速を全体的に高めると、ばたつきを抑制することができても、端部フィルムの破断が発生する傾向がある。端部フィルムが破断した場合、端部フィルムの円滑な搬送をより阻害してしまう。そこで、前記端部フィルムを搬送する際に用いる風送風の風速を、前記配管の上流側から下流側にかけて速くなるようにすることによって、風送風の風速を全体的に高めることなく、ばたつきが大きくなる下流側において、風送風の向きが端部フィルムのばたつきを抑制するように前記配管の中央部に向かうと考えられる。このような前記配管の中央部に向かう風送風によって、ばたつきを効果的に抑制することができると考えられる。さらに、風送風の風速を全体的に高めないので、端部フィルムの破断も抑制できると考えられる。以上のことから、前記配管内を搬送する端部フィルムを円滑に搬送できると考えられる。
したがって、端部フィルムの搬送が円滑に行われないことによって、光学フィルムの搬送が阻害されることを抑制することができるので、フィルムを搬送しながら、フィルムの端部を裁断して、光学フィルムを製造する方法において、前記端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムが円滑に搬送される生産効率の高い光学フィルムの製造方法を提供できると考えられる。
そして、前記端部フィルムを搬送しながら、前記端部フィルムの搬送方向に垂直な方向に切断する切断工程をさらに備えることが好ましい。
本実施形態に係る光学フィルムの製造方法は、前記裁断工程、及び前記搬送工程を備えたものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、溶液流延製膜法及び溶融流延製膜法等において、フィルムを支持体から剥離した後、ロール状に巻き取るまでの所定の位置で、前記裁断工程を施して光学フィルムを製造する方法等が挙げられる。
（溶液流延製膜法）
まず、溶液流延製膜法によって光学フィルムを製造する場合（第１実施形態）について説明する。
第１実施形態に係る光学フィルムの製造方法は、透明性樹脂を含有する樹脂溶液（ドープ）を、走行する支持体上に流延してフィルムを形成する流延工程と、前記フィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、剥離したフィルムを延伸する延伸工程と、延伸したフィルムをロール状に巻き取る巻取工程とを備え、前記裁断工程が、前記剥離工程と前記巻取工程との間に行われる。例えば、図１に示すような光学フィルムの製造装置によって行われる。なお、光学フィルムの製造装置としては、前記各工程を行うものであれば、図１に示すものに特に限定されず、他の構成のものであってもよい。また、ここでフィルムとは、支持体上に流延されたドープからなる流延膜（ウェブ）が支持体上で乾燥され、支持体から剥離しうる状態となった以後のものを言う。
図１は、溶液流延製膜法による光学フィルムの製造装置１１の基本的な構成を示す概略図である。光学フィルムの製造装置１１は、無端ベルト支持体１２、流延ダイ１３、剥離ローラ１４、延伸装置１５、裁断装置１６、乾燥装置１７及び巻取装置１８等を備える。前記流延ダイ１３は、透明性樹脂を溶解した樹脂溶液（ドープ）１９を無端ベルト支持体１２の表面上に流延する。前記無端ベルト支持体１２は、前記流延ダイ１３から流延されたドープ１９からなるウェブを形成し、搬送させながら乾燥させることによってフィルムとする。前記剥離ローラ１４は、フィルムを無端ベルト支持体１２から剥離する。前記延伸装置１５は、剥離されたフィルムを延伸する。前記乾燥装置１７は、延伸されたフィルムを搬送ローラで搬送させながら、乾燥させる。前記巻取装置１８は、乾燥したフィルムをロール状に巻き取って、フィルムロールとする。また、前記裁断装置１６は、図１に示すように、前記剥離ローラ１４と前記延伸装置１５との間、前記延伸装置１５と前記乾燥装置１７との間、前記乾燥装置１７と前記巻取装置１８との間に設けられる。そして、前記裁断装置１６は、各箇所でのフィルムの端部を裁断し、裁断した端部フィルムに対して所定の処理を施す。
また、本実施形態に係る光学フィルムの製造方法は、前記裁断装置１６が、図１に示すように、３箇所設けた製造装置１１に限定されず、１箇所であっても、２箇所であっても、４箇所以上であってもよい。
前記流延ダイ１３は、図１に示すように、前記流延ダイ１３の上端部に接続されたドープ供給管からドープ１９が供給される。そして、その供給されたドープが前記流延ダイ１３から前記無端ベルト支持体１２に吐出され、前記無端ベルト支持体１２上にウェブが形成される。
前記無端ベルト支持体１２は、図１に示すように、表面が鏡面の、無限に走行する金属製の無端ベルトである。前記ベルトとしては、フィルムの剥離性の点から、例えば、ステンレス鋼等からなるベルトが好ましく用いられる。前記流延ダイ１３によって流延する流延膜の幅は、特に限定されないが、無端ベルト支持体１２の幅を有効活用する観点から、無端ベルト支持体１２の幅に対して、８０〜９９％とすることが好ましい。そして、最終的に１０００〜４０００ｍｍの幅の光学フィルムを得るためには、無端ベルト支持体１２の幅は、１８００〜５０００ｍｍであることが好ましい。また、無端ベルト支持体の代わりに、表面が鏡面の、回転する金属製のドラム（無端ドラム支持体）を用いてもよい。
そして、前記無端ベルト支持体１２は、その表面上に形成された流延膜（ウェブ）を搬送しながら、ドープ中の溶媒を乾燥させる。前記乾燥は、例えば、無端ベルト支持体１２を加熱したり、加熱風をウェブに吹き付けたりすることによって行う。その際、ウェブの温度が、ドープの溶液によっても異なるが、溶媒の蒸発時間に伴う搬送速度や生産性等を考慮して、−５〜７０℃の範囲が好ましく、０〜６０℃の範囲がより好ましい。ウェブの温度は、高いほど溶媒の乾燥速度を速くできるので好ましいが、高すぎると、発泡したり、平面性が劣化したりする傾向がある。
無端ベルト支持体１２を加熱する場合、例えば、無端ベルト支持体１２上のウェブを赤外線ヒータで加熱する方法、無端ベルト支持体１２の裏面を赤外線ヒータで加熱する方法、無端ベルト支持体１２の裏面に加熱風を吹き付けて加熱する方法等が挙げられ、必要に応じて適宜選択することが可能である。
また、加熱風を吹き付ける場合、その加熱風の風圧は、溶媒蒸発の均一性等を考慮し、５０〜５０００Ｐａであることが好ましい。加熱風の温度は、一定の温度で乾燥してもよいし、無端ベルト支持体１２の走行方向で数段階の温度に分けて供給してもよい。
無端ベルト支持体１２の上にドープを流延した後、無端ベルト支持体１２からウェブを剥離するまでの間での時間は、作製する光学フィルムの膜厚、使用する溶媒によっても異なるが、無端ベルト支持体１２からの剥離性を考慮し、０．５〜５分間の範囲であることが好ましい。
前記無端ベルト支持体１２による流延膜の搬送速度は、特に限定されないが、生産性の観点等から、例えば、５０〜２００ｍ／分程度であることが好ましい。また、前記無端ベルト支持体１２の走行速度に対する、流延膜の搬送速度の比（ドラフト比）は、０．８〜１．２程度であることが好ましい。前記ドラフト比がこの範囲内であると、安定して流延膜を形成させることができる。例えば、ドラフト比が大きすぎると、流延膜が幅方向に縮小されるネックインという現象を発生させる傾向があり、そうなると、広幅のフィルムを形成できなくなる。
前記剥離ローラ１４は、無端ベルト支持体１２のドープ１９が流延される側の表面に接しており、無端ベルト支持体１２側に加圧することによって、乾燥されたウェブ（フィルム）が剥離される。無端ベルト支持体１２からフィルムを剥離する際に、剥離張力及びその後の搬送張力によってフィルムは、フィルムの搬送方向（Machine Direction：ＭＤ方向）に延伸する。このため、無端ベルト支持体１２からフィルムを剥離する際の剥離張力及び搬送張力は、例えば、５０〜４００Ｎ／ｍ２にすることが好ましい。
また、フィルムを無端ベルト支持体１２から剥離する時のフィルムの全残留溶媒量は、無端ベルト支持体１２からの剥離性、剥離時の残留溶媒量、剥離後の搬送性、搬送・乾燥後にできあがる光学フィルムの物理特性等を考慮し、３０〜２００質量％であることが好ましい。
前記裁断装置１６は、フィルムの搬送方法に略垂直な方向（幅方向）の少なくとも一方の端部を裁断し、裁断された端部フィルムに対して所定の処理を施すことによって、細片にする。前記裁断装置１６は、具体的には、例えば、図２に示すようなものである。なお、図２は、前記裁断装置１６の周辺を示す概略斜視図である。
前記裁断装置１６は、不図示のトリムカッタ、ガイドローラ５３、ガイドローラ対４２、第１配管４３、切断装置４４、及び第２配管４５等を備える。前記トリムカッタは、搬送されてきたフィルム４１の搬送方法に略垂直な方向（幅方向）の端部を切り取って、切り取られたフィルムの残部が出荷製品としての光学フィルムとなるように裁断する。その際切り取った端部は、端部フィルム４６として処理される。前記ガイドローラ５３及び前記ガイドローラ対４２は、前記端部フィルム４６を、前記第１配管４３の上流側端部から第１配管４３内に案内する。前記第１配管４３は、前記端部フィルム４６を吸引して、風送によって前記切断装置４４に搬送する。前記切断装置４４は、前記第１配管４３の下流側端部に接続され、前記端部フィルム４６の搬送方向に略垂直な方向に細かく切断して、細片４７にする。前記第２配管４５は、その一方の端部が前記切断装置４４に接続され、前記細片４７を、風送によって、その他方の端部に接続されている、前記細片４７を貯留するための貯留槽（不図示）等に搬送する。
前記トリムカッタは、搬送されてきたフィルムの端部を切り取ることができれば、特に限定されない。前記トリムカッタとしては、フィルムの端部を適切に切り取るために、フィルムに対する切り込み深さが任意に調整できるようにされていることが好ましく、例えば、上丸刃及び下丸刃からなる切断刃を備えた回転円板式のものやナイフ式のもの等が挙げられる。
前記ガイドローラ５３及び前記ガイドローラ対４２は、前記端部フィルム４６を第１配管４３内に案内することができれば、特に限定されない。前記ガイドローラ５３としては、前記端部フィルム４６を、前記第１配管４３の上流側端部から第１配管４３内に案内できれば、特に限定されず、前記端部フィルム４６の搬送に従動する従動ローラ等が挙げられる。前記ガイドローラ対４２としては、例えば、前記端部フィルム４６を狭持するものであって、少なくとも一方のローラが、狭持される直前の端部フィルム４６に搬送方向に張力をかけるような駆動ローラであるもの等が挙げられる。また、前記ガイドローラ４２は、端部フィルム４６の搬送に従動する従動ローラで構成されているものであってもよいが、前記のような駆動ローラを用いたもののほうが、第１配管４３内に案内される前の端部フィルム４６に搬送方向に張力をかけることができ、そうすることによって、端部フィルム４６のばたつきの発生を抑制できるので好ましい。また、前記ガイドローラ対４２のローラは、外周面が、ゴム製や前記端部フィルムが滑りを抑制するための凹凸が形成された金属製であることが好ましい。
前記第１配管４３は、下流側端部に前記切断装置４４が接続されており、前記第１配管４３内は、前記切断装置４４に向かって吸引されている。すなわち、前記第１配管４３は、第１配管４３に挿入された端部フィルム４６を、風送によって前記切断装置４４まで搬送するためのものである。このように、裁断された端部フィルム４６が前記第１配管４３内に挿入され、前記第１配管４３内を搬送するので、光学フィルムを連続生産する場合であっても、前記端部フィルム４６が所定の搬送路から外れることを抑制できると考えられる。そして、この吸引は、第１配管４３内を前記切断装置４４に向かう風送風が発生するものである。具体的には、例えば、前記第１配管４３の下流側に、前記切断装置４４を介して接続された前記第２配管４５内に、コンプレッサ（圧縮機）等により、下流側に向けて空気を流入させることによって、前記風送風を発生させてもよい。
そして、前記第１配管４３内は、前記風送に使用される風送風の風速が、前記第１配管４３の上流側から下流側にかけて速くなるように吸引される。このように上流側から下流側にかけて風送風の風速を高める方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第１配管４３に、風速調整弁や風の吸い込み口を設けてもよいが、前記第１配管４３の、前記風送風が流通する部分の断面積が、上流側から下流側にかけて小さくなるようにすることが好ましい。そうすることによって、上流側から下流側にかけて風送風の風速を高めるための手段、例えば、風速調整弁や風の吸い込み口を別途用いることなく、前記第１配管４３の上流側から下流側にかけて風送風の風速を高めることができる。また、前記第１配管４３の、前記上流側端部における断面積に対する前記下流側端部における断面積の比率（下流側／上流側）は、１０〜９５％であることが好ましく、１５〜８５％であることがより好ましい。なお、前記風速風の風速は、風速計、具体的には、株式会社日吉製のハイブリッド風速計ＤＰ７０等を用いて測定することができる。
上記のように上流側より下流側のほうが風速を高めることによって、裁断された端部フィルム４６が前記第１配管４３内を円滑に搬送され、よって、前記端部フィルム４６を分離することによって得られた光学フィルムを円滑に搬送することができる。
このことは、以下のことによると考えられる。
一般的に、配管内を搬送される、端部フィルムのような長尺状のフィルムは、配管の上流側から下流側にかけて、ばたつきが大きくなる傾向がある。このように端部フィルムのばたつきが大きいと、端部フィルムの円滑な搬送が阻害され、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムの円滑な搬送を阻害する。そして、このばたつきを抑えるために、風送風の風速を全体的に高めると、ばたつきを抑制することができても、端部フィルムの破断が発生する傾向がある。端部フィルムが破断した場合、端部フィルムの円滑な搬送をより阻害してしまう。
そこで、前記端部フィルム４６を搬送する際に用いる風送風の風速を、前記第１配管４３の上流側から下流側にかけて速くなるようにする。具体的には、例えば、上流側の断面積より下流側の断面積のほうが小さい第１配管４３を用いる。そうすることによって、風送風の風速を全体的に高めることなく、ばたつきが大きくなる下流側において、風送風の向きが端部フィルムのばたつきを抑制するように前記配管の中央部に向かうと考えられる。このような前記配管の中央部に向かう風送風によって、ばたつきを効果的に抑制することができると考えられる。さらに、風送風の風速を全体的に高めないので、端部フィルムの破断も抑制できると考えられる。以上のことから、前記第１配管４３内を搬送する端部フィルム４６を円滑に搬送できると考えられる。よって、前記端部フィルム４６の搬送が円滑に行われないことによって、光学フィルムの搬送が阻害されることを抑制することができるので、フィルムを搬送しながら、フィルムの端部を裁断して、光学フィルムを製造する連続生産において、光学フィルムが円滑に搬送される生産効率の高いものとなると考えられる。
また、前記風送風の、前記第１配管４３の上流側端部における風速と前記第１配管４３の下流側端部における風速との風速差が、０．５〜５０ｍ／秒であることが好ましい。そうすることによって、前記風送風の風速を全体的に高めることなく、ばたつきの大きくなる傾向がある下流側では、速い風送風でばたつきを効果的に抑制することができる。すなわち、端部フィルムのばたつき等をより抑制することができ、端部フィルムをより円滑に搬送でき、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムをより円滑に搬送できる。
前記切断装置４４は、前記第１配管４３の下流側端部に接続され、前記端部フィルム４６の搬送方向に略垂直な方向に細かく切断して、前記端部フィルム４６を細片４７とすることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、図３に示すような、回転刃５１と不図示の固定刃とを備え、前記第１配管４３内を搬送されてきた長尺状の端部フィルムを、回転している回転刃５１と固定刃とに挟みこむことによって、連続的に切断することができるもの等が挙げられる。より具体的には、例えば、前記回転刃５１は、前記第１配管４３内を搬送されてきた端部フィルム４６の幅方向に沿うように配置された回転軸と、前記回転軸の周面上に回転軸方向に沿って延びる、複数の長尺状の刃とを備えるものである。また、前記固定刃は、前記回転刃５１の回転軸の周面に対向して設けられ、前記回転刃５１の回転によって、前記回転刃５１の長尺状の刃が近接するものである。前記切断装置４４は、前記回転刃５１を回転させることによって、前記回転刃５１の長尺状の刃と固定刃とが所定間隔毎に近接し、長尺状の端部フィルムを、回転している回転刃５１と固定刃とに挟みこむことによって、連続的に切断することができるものである。なお、図３は、前記切断装置４４の周辺を示す概略図である。
また、図３に示すように、前記切断装置４４の、前記風送風が流通する部分の断面積が、前記第１配管４３の、下流側における前記風送風が流通する部分の断面積より小さくなっていることが好ましい。前記切断装置４４の、前記風送風が流通する部分の断面積を小さくする方法は、特には限定されないが、具体的には、例えば、図３（ａ）に示すように、前記回転刃５１の回転軸を太くすることによって、前記切断装置４４の、前記風送風が流通する部分の断面積を小さくしてもよいし、図３（ｂ）に示すように、前記切断装置４４自体を小さくする、すなわち、前記回転刃５１及び前記固定刃を収納する筐体を小さくしてもよい。そうすることによって、前記第１配管４３の下流側端部に接続された前記切断装置４４の、前記風送風が流通する部分の断面積が小さくなっているので、前記風送に使用される風送風の風速が、前記第１配管４３の上流側から下流側にかけてより速くなる。また、前記端部フィルム４６は、前記切断装置４４による切断工程によっても、ばたつきが発生し、そのばたつきが前記端部フィルム４６の円滑な搬送を阻害しうる。そこで、前記切断装置４４を、上記のような構成にすることによって、前記切断装置４４による切断工程によって発生する、前記端部フィルム４６のばたつきも抑制することができる。したがって、前記端部フィルム４６のばたつきをより抑制することができ、前記端部フィルム４６を分離することによって得られた光学フィルムをより円滑に搬送することができる。
前記第２配管４５は、前記切断装置４４に接続されており、前記第２配管４５内は、前記切断装置４４から、例えば、前記細片４７を貯留するための貯留槽等に向かって吸引されている。すなわち、前記第２配管４５は、前記切断装置４４によって切断された前記細片４７を、風送によって、前記細片４７を貯留するための貯留槽等に搬送するためのものである。そして、貯留槽等に貯留された前記細片４７は、再度、フィルム原料として用いてもよい。その際、前記細片４７をさらに細かく破砕することが好ましい。
また、前記裁断装置１６は、前記剥離ローラ１４と前記延伸装置１５との間、前記延伸装置１５と前記乾燥装置１７との間、前記乾燥装置１７と前記巻取装置１８との間にそれぞれ設けられる。
前記延伸装置１５は、無端ベルト支持体１２から剥離されたフィルム（前記裁断装置１６で端部が裁断されたフィルム）を、ウェブの搬送方向と直交する方向（Transverse Direction：ＴＤ方向）に延伸させる。具体的には、フィルムの搬送方向に垂直な方向の両端部をクリップ等で把持して、対向するクリップ間の距離を大きくすることによって、ＴＤ方向に延伸する。なお、第１実施形態では、延伸装置１５を備えていたが、備えていなくてもよい。また、前記延伸装置１５により延伸されたフィルムの全残留溶媒量は、特に限定されないが、前記裁断装置１６による裁断性の観点等から、例えば、１〜２０質量％であることが好ましい。なお、前記延伸装置１５を備えない場合は、前記裁断装置１６にフィルムを供給するまでに、フィルムの全残留溶媒量が１〜２０質量％となっていることが好ましい。
前記乾燥装置１７は、複数の搬送ローラを備え、そのローラ間をフィルムを搬送させる間にフィルムを乾燥させる。その際、加熱空気、赤外線等を単独で用いて乾燥してもよいし、加熱空気と赤外線とを併用して乾燥してもよい。簡便さの点から加熱空気を用いることが好ましい。乾燥温度としては、フィルムの残留溶媒量により、好適温度が異なるが、乾燥時間、収縮ムラ、伸縮量の安定性等を考慮し、３０〜１８０℃の範囲で残留溶媒量により適宜選択して決めればよい。また、一定の温度で乾燥してもよいし、２〜４段階の温度に分けて、数段階の温度に分けて乾燥してもよい。また、乾燥装置１７内を搬送される間に、フィルムを、ＭＤ方向に延伸させることもできる。前記乾燥装置１７での乾燥処理後のフィルムの残留溶媒量は、乾燥工程の負荷、保存時の寸法安定性伸縮率等を考慮し、０．０１〜１５質量％が好ましい。
前記巻取装置１８は、前記乾燥装置１７で、所定の残留溶媒量となったフィルムを必要量の長さに巻き芯に巻き取る。なお、巻き取る際の温度は、巻き取り後の収縮によるスリキズ、巻き緩み等を防止するために室温まで冷却することが好ましい。使用する巻き取り機は、特に限定なくしようでき、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法等の巻き取り方法で巻き取ることができる。
本第１実施形態に係る光学フィルムの製造装置１１は、前記裁断装置１６を、前記剥離ローラ１４と前記延伸装置１５との間、前記延伸装置１５と前記乾燥装置１７との間、前記乾燥装置１７と前記巻取装置１８との間に設けたが、上述したように、これに限定されることはない。
一般的に、フィルムは収縮や乾燥等によって、フィルムの幅が変化してしまう。これに対して、前記延伸装置１５や前記乾燥装置１７等の各種装置は、フィルム幅に制約がある場合がある。そこで、前記裁断装置１６を３箇所以上設けると、フィルムは収縮や乾燥等によって、フィルムの幅が変化しても、各種装置に合わせたフィルム幅にすることができる。具体的には、例えば、前記剥離ローラ１４で剥離されたフィルムは、特に熱収縮によって、フィルムの幅が変化するが、前記剥離ローラ１４と前記延伸装置１５との間に前記裁断装置１６を設けることによって、前記延伸装置１５にフィルムを搬送する前に、フィルム幅を調整することができる。また、前記延伸装置１５と前記乾燥装置１７との間に前記裁断装置１６を設けることによって、前記延伸装置１５による延伸工程によって変形した、例えば、クリップ跡等がある端部を裁断することができる。また、前記乾燥装置１７と前記巻取装置１８との間に前記裁断装置１６を設けることによって、前記乾燥装置１７によって乾燥されたフィルムを所望の製品幅に調整することができる。また、前記裁断装置１６による裁断工程が、前記延伸装置１５による延伸工程より後に行われることが好ましい。そうすることによって、延伸工程によって変形した端部が裁断された光学フィルムを、容易に生産効率高く製造することができる。例えば、前記裁断装置１６を１箇所設ける場合は、前記延伸装置１５と前記乾燥装置１７との間に設けることが、好ましい。
また、本第１実施形態に係る光学フィルムの製造装置１１は、上記のような各工程によって、光学フィルムの製造中に、膜厚や光学値等が不均一になりやすい端部が裁断されているので、膜厚や光学値等が全体的に均一な光学フィルムが得られる。
また、光学フィルムの幅は、大型の液晶表示装置への使用、偏光板加工時のフィルムの使用効率、生産効率の点から、１０００〜４０００ｍｍであることが好ましい。また、フィルムの膜厚は、液晶表示装置の薄型化、フィルムの生産安定化の観点等の点から、３０〜９０μｍであることが好ましい。また、従来の光学フィルムの製造装置であれば、フィルムの破断等の不具合が発生しやすい３０〜５０μｍの膜厚であっても、第１実施形態に係る光学フィルムの製造装置であれば、不具合の発生を抑制しながら光学フィルムを製造することができる。ここで膜厚とは、平均膜厚のことであり、株式会社ミツトヨ製の接触式膜厚計により、フィルムの幅方向に２０〜２００箇所、膜厚を測定し、その測定値の平均値を膜厚として示す。
以下、第１実施形態で使用する樹脂溶液の組成について説明する。
第１実施形態で使用される透明性樹脂は、溶液流延製膜法等によって基板状に成形したときに透明性を有する樹脂であればよく、特に制限されないが、溶液流延製膜法等による製造が容易であること、ハードコート層等との接着性に優れていること、光学的に等方性であること等が好ましい。なお、ここで透明性とは、可視光の透過率が６０％以上であることであり、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上である。
前記透明性樹脂としては、具体的には、例えば、セルローストリアセテート樹脂等のセルロースエステル系樹脂等を挙げることができる。また、第１実施形態で使用されるドープには、微粒子を含有させてもよい。その際、使用される微粒子は、使用目的に応じて適宜選択されるが、透明性樹脂中に含有することによって、可視光を散乱させることができる微粒子であることが好ましい。前記微粒子としては、酸化珪素等の無機微粒子であってもよいし、アクリル系樹脂等の有機微粒子であってもよい。第１実施形態で使用される溶媒は、前記透明性樹脂に対する良溶媒を含有する溶媒を用いることができ、透明性樹脂が析出してこない範囲で、貧溶媒を含有させてもよい。セルロースエステル系樹脂に対する良溶媒としては、例えば、メチレンクロライド等の有機ハロゲン化合物等が挙げられる。また、セルロースエステル系樹脂に対する貧溶媒としては、例えば、メタノール等の炭素原子数１〜８のアルコール等が挙げられる。第１実施形態で使用される樹脂溶液は、本発明の効果を阻害しない範囲で、透明性樹脂、微粒子及び溶媒以外の他の成分（添加剤）を含有してもよい。前記添加剤としては、例えば、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定化剤、導電性物質、難燃剤、滑剤、及びマット剤等が挙げられる。
また、上記各組成を混合させることによってセルロースエステル系樹脂の溶液が得られる。また、得られたセルロースエステル系樹脂の溶液は、濾紙等の適当な濾過材を用いて濾過することが好ましい。
（溶融流延製膜法）
次に、溶融流延製膜法によって光学フィルムを製造する場合（第２実施形態）について説明する。
第２実施形態に係る光学フィルムの製造方法は、透明性樹脂を溶融させた樹脂溶融液を、走行する支持体上に流延して流延膜を形成する流延工程と、前記流延膜を冷却させてフィルムを形成する冷却工程と、前記フィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、剥離したフィルムを延伸させる延伸工程と、延伸したフィルムをロール状に巻き取る巻取工程とを備え、前記裁断工程が、前記剥離工程と前記巻取工程との間に行われる。例えば、図４に示すような光学フィルムの製造装置によって行われる。なお、光学フィルムの製造装置としては、前記各工程を行うものであれば、図４に示すものに特に限定されず、他の構成のものであってもよい。また、ここでフィルムとは、支持体上に流延されたドープからなる流延膜（ウェブ）が支持体上で乾燥され、支持体から剥離しうる状態となった以後のものを言う。
図４は、溶融流延製膜法による光学フィルムの製造装置２１の基本的な構成を示す概略図である。光学フィルムの製造装置２１は、第１冷却ローラ２２、流延ダイ２３、タッチローラ２４、第２冷却ローラ２５、第３冷却ローラ２６、剥離ローラ２７、搬送ローラ２８、延伸装置２９、裁断装置３０及び巻取装置３１等を備える。前記流延ダイ２３は、透明性樹脂を溶融させた樹脂溶融液（ドープ）を第１冷却ローラ２２の表面上に流延する。前記第１冷却ローラ２２は、前記流延ダイ２３から流延されたドープからなる流延膜を形成し、搬送させながら冷却させ、前記流延膜を第２冷却ローラ２５に搬送する。その際、第１冷却ローラ２２に外接されて設けられるタッチローラ２４によって、流延膜の厚さの調整、や表面の平滑化がなされる。そして、第２冷却ローラ２５は、前記流延膜を搬送させながら冷却させ、前記流延膜を第３冷却ローラ２６に搬送する。そうすることによって、前記流延膜をフィルムとする。前記剥離ローラ２７は、フィルムを第３冷却ローラ２６から剥離する。前記搬送ローラ２８は、前記フィルムを搬送しながら、ＭＤ方向に延伸する。前記延伸装置２９は、フィルムをＴＤ方向に延伸する。前記裁断装置３０は、延伸されたフィルムの端部を裁断し、裁断した端部フィルムに対して所定の処理を施す。前記巻取装置３１は、冷却固化されたフィルムをロール状に巻き取って、フィルムロールとする。
前記流延ダイ２３は、ドープとして、樹脂溶液の代わりに、樹脂溶融液を吐出する以外、前記流延ダイ１３と同様の構成である。
前記第１冷却ローラ２２、第２冷却ローラ２５及び第３冷却ローラ２６は、表面が鏡面の金属製のローラである。前記各ローラとしては、流延膜やフィルムの剥離性の点から、例えば、ステンレス鋼等からなるローラが好ましく用いられる。前記流延ダイ２３によって流延する流延膜の幅や前記第１冷却ローラ２２、第２冷却ローラ２５及び第３冷却ローラ２６による流延膜の搬送速度等は、上記第１実施形態と同様である。
前記タッチローラ２４は、表面が弾性を有し、前記第１冷却ローラ２２への押圧力によって、前記第１冷却ローラ２２の表面に沿って変形し、前記第１冷却ローラ２２との間に、ニップを形成する。前記タッチローラ２４としては、溶融流延製膜法で従来から用いられているタッチローラであれば、特に限定なく使用できる。具体的には、例えば、ステンレス鋼製のものが挙げられる。
前記剥離ローラ２７は、第３冷却ローラ２６に接しており、加圧することによって、フィルムが剥離される。
前記搬送ローラ２８は、複数の搬送ローラからなっており、搬送ローラ毎に異なる回転速度にすることによって、フィルムのＭＤ方向に延伸することができる。
また、前記延伸装置２９、前記裁断装置３０、及び巻取装置３１は、上記第１実施形態における延伸装置１５、裁断装置１６、及び巻取装置１８と同様のものを用いることができる。
本第２実施形態に係る光学フィルムの製造装置２１は、前記裁断装置３０を、前記延伸装置２９と前記巻取装置３１との間に設けたが、これに限定されることはなく、前記剥離ローラ２７と前記巻取装置３１との間に設けていればよい。ただし、前記裁断装置１６による裁断工程が、前記延伸装置２９による延伸工程より後に行われることが好ましい。そうすることによって、延伸工程によって変形した端部が裁断された光学フィルムを、容易に生産効率高く製造することができる。また、本第２実施形態に係る光学フィルムの製造装置２１は、前記搬送ローラ２９及び前記延伸装置２９を備えているが、備えていなくてもよく、また、それぞれが２箇所以上に備えられていてもよい。
また、本第２実施形態に係る光学フィルムの製造装置２１は、上記のような各工程によって、光学フィルムの製造中に、膜厚や光学値等が不均一になりやすい端部が裁断されているので、前記第１実施形態に係る光学フィルムの製造装置１１によって形成された光学フィルムと同様、膜厚や光学値等が全体的に均一な光学フィルムが得られる。
また、光学フィルムの幅は、大型の液晶表示装置への使用、偏光板加工時のフィルムの使用効率、生産効率の点から、１０００〜４０００ｍｍであることが好ましい。また、フィルムの膜厚は、液晶表示装置の薄型化、フィルムの生産安定化の観点等の点から、３０〜９０μｍであることが好ましい。また、従来の光学フィルムの製造装置であれば、フィルムの破断等の不具合が発生しやすい３０〜５０μｍの膜厚であっても、第１実施形態に係る光学フィルムの製造装置であれば、不具合の発生を抑制しながら光学フィルムを製造することができる。ここで膜厚とは、平均膜厚のことであり、株式会社ミツトヨ製の接触式膜厚計により、フィルムの幅方向に２０〜２００箇所、膜厚を測定し、その測定値の平均値を膜厚として示す。
以下、第２実施形態で使用する樹脂溶融液の組成について説明する。
第２実施形態で使用される透明性樹脂は、加熱して溶融することができれば、上記第１実施形態における透明樹脂と同様のものを用いることができる。また、その他の組成も、上記第１実施形態における場合と同様のものを用いることができる。
また、本発明は、上記第１実施形態及び第２実施形態に限定されず、フィルムを連続搬送しながら、端部を裁断することによって、光学フィルムを製造する方法に適用できる。
（偏光板）
本実施形態に係る偏光板は、偏光素子と、前記偏光素子の表面上に配置された透明保護フィルムとを備え、前記透明保護フィルムが、本実施形態に係る光学フィルムである。前記偏光素子とは、入射光を偏光に変えて射出する光学素子である。
前記偏光板としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素溶液中に浸漬して延伸することによって作製される偏光素子の少なくとも一方の表面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて、前記光学フィルムを貼り合わせたものが好ましい。また、前記偏光素子のもう一方の表面にも、前記光学フィルムを積層させてもよいし、別の偏光板用の透明保護フィルムを積層させてもよい。この偏光板用の透明保護フィルムとしては、例えば、市販のセルロースエステルフィルムとして、ＫＣ８ＵＸ２Ｍ、ＫＣ４ＵＸ、ＫＣ５ＵＸ、ＫＣ４ＵＹ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ１２ＵＲ、ＫＣ８ＵＹ−ＨＡ、ＫＣ８ＵＸ−ＲＨＡ（以上、コニカミノルタオプト株式会社製）等が好ましく用いられる。あるいは、セルロースエステルフィルム以外の環状オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂フィルムを用いてもよい。この場合は、ケン化適性が低いため、適当な接着層を介して偏光板に接着加工することが好ましい。
前記偏光板は、上述のように、偏光素子の少なくとも一方の表面側に積層する保護フィルムとして、前記光学フィルムを使用したものである。その際、前記光学フィルムが位相差フィルムとして働く場合、光学フィルムの遅相軸が偏光素子の吸収軸に実質的に平行または直交するように配置されていることが好ましい。
また、前記偏光素子の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系偏光フィルムが挙げられる。ポリビニルアルコール系偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものとがある。前記ポリビニルアルコール系フィルムとしては、エチレンで変性された変性ポリビニルアルコール系フィルムが好ましく用いられる。
前記偏光素子は、例えば、以下のようにして得られる。まず、ポリビニルアルコール水溶液を用いて製膜する。得られたポリビニルアルコール系フィルムを一軸延伸させた後染色するか、染色した後一軸延伸する。そして、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を施す。
前記偏光素子の膜厚は、５〜４０μｍであることが好ましく、５〜３０μｍであることがより好ましく、５〜２０μｍであることがより好ましい。
該偏光素子の表面上に、セルロ−スエステル系樹脂フィルムを張り合わせる場合、完全鹸化ポリビニルアルコール等を主成分とする水系の接着剤によって貼り合わせることが好ましい。また、セルロースエステル系樹脂フィルム以外の樹脂フィルムの場合は、適当な粘着層を介して偏光板に接着加工することが好ましい。
上述のような偏光板は、偏光素子の透明保護フィルムとして、本実施形態に係る光学フィルムを用いることによって、前記光学フィルムが膜厚や光学値等が全体的に均一なものであるので、例えば、液晶表示装置に適用した際に、コントラスト等に優れた液晶表示装置の高画質化を実現できる偏光板が得られる。さらに、偏光素子の透明保護フィルムとして用いられる光学フィルムとして、延伸工程等によって得られた広幅の光学フィルムを用いた場合、大画面化した液晶表示装置にも適用可能である。
（液晶表示装置）
本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶セルと、前記液晶セルを挟むように配置された２枚の偏光板とを備え、前記２枚の偏光板のうち少なくとも一方が、前記偏光板である。なお、液晶セルとは、一対の電極間に液晶物質が充填されたものであり、この電極に電圧を印加することで、液晶の配向状態が変化され、透過光量が制御される。このような液晶表示装置は、偏光板用の透明保護フィルムとして、本実施形態に係る光学フィルムを用いることによって、前記光学フィルムが膜厚や光学値等が全体的に均一なものであるので、コントラスト等が向上された、高画質な液晶表示装置を提供することができる。また、本実施形態に係る光学フィルムとして広幅のものを用いることによって、大画面化が可能となる。
以上、本発明に係る実施形態が詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、本発明がこれらに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例Ａ
実施例Ａでは、前記第１配管の、前記風送風が流通する部分の断面積が、上流側から下流側にかけて小さくなるように、断面積の異なる２種の配管を接続させた場合について、検討した。
［実施例１］
（ドープの調製）
まず、メチレンクロライド４１８質量部を入れた溶解タンクに、透明性樹脂としてセルローストリアセテート樹脂（アセチル基置換度：２．８８）１００質量部を添加し、さらに、トリフェニルホスフェート８質量部、ビフェニルジフェニルホスフェート（液体の可塑剤）４質量部、５−クロロ−２−（３，５−ジ−ｓｅｃ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（液体の紫外線吸収剤）１質量部、二酸化ケイ素微粒子（アエロジルＲ９７２Ｖ）０．１質量部及びエタノール２３質量部を添加した。なお、二酸化ケイ素微粒子は、エタノールに分散された状態で添加した。そして、液温が８０℃になるまで昇温させた後、３時間攪拌した。そうすることによって、セルローストリアセテート樹脂溶液が得られた。その後、攪拌を終了し、液温が４３℃になるまで放置した。そして、得られた樹脂溶液を、濾過精度０．００５ｍｍの濾紙を使用して濾過した。濾過後の樹脂溶液を一晩放置することにより、樹脂溶液中の気泡を脱泡させた。このようにして得られた樹脂溶液を、ドープとして使用して、以下のように、光学フィルムを製造した。
（光学フィルムの製造）
まず、得られたドープの温度を３５℃に、無端ベルト支持体の温度を２５℃に調整した。そして、図１に示すような光学フィルムの製造装置を用い、流延ダイ（コートハンガーダイ）から搬送速度６０ｍ／分の、ステンレス鋼製かつ超鏡面に研磨したエンドレスベルトからなる無端ベルト支持体にドープを流延した。そうすることによって、無端ベルト支持体上にウェブを形成し、乾燥させながら搬送した。そして、無端ベルト支持体からウェブをフィルムとして剥離し、９０℃の雰囲気でロール搬送しながら乾燥させ、残留溶媒量が１０％のとき、フィルムを延伸装置（テンター）を用いて、１００℃の雰囲気内でフィルムの両端をクリップで把持しながら幅手方向に１．４０倍延伸した。その後、裁断装置を用いて、クリップで把持されていた領域（フィルム端から６０ｍｍの幅）を裁断して、厚み４０±１０μｍの光学フィルムを得た。その際、裁断された、厚み４０±１０μｍの端部フィルムを、第１配管内に挿入させ、切断装置によって、細片に切断した。第１配管としては、上流側に１５０Ａの鋼管（中空部分の断面積が約１８９００ｍｍ２）を、下流側に中空部分の断面積が約２７００ｍｍ２の鋼管を接続して用い、下流側端部に切断装置を接続させた。なお、第１配管の上流側における風速が１０ｍ／秒となるように吸引させた。
［実施例２〜６、及び比較例１］
実施例２〜６、及び比較例１は、下流側に用いる鋼管を、中空部分の断面積が表１に示す断面積の鋼管に代えること以外、実施例１と同様である。
実施例１〜６、及び比較例１について、以下のような評価を行った。
（端部フィルムにかかる張力）
前記ガイドローラ５３と前記ガイドローラ対４２との間に搬送される端部フィルムの張力を張力計により測定し、その張力を端部フィルムにかかる張力として評価した。
（ばたつき幅）
第１配管内を搬送される端部フィルムを、第１配管における上流側の鋼管と下流側の鋼管との接続部付近に設置した撮影手段によって、撮影した。そして、その撮影した画像から、全くばたついていない状態のフィルムを基準として、その基準位置からの、第１配管内を搬送されるフィルムの最大移動距離を測定した。その測定した最大移動距離の２倍をばたつき幅（ｍｍ）とした。
（フィルムちぎれ）
第１配管内を搬送される端部フィルムが、切断装置に搬送されるまでに、端部フィルムの破断が発生しているか否かを、目視によって確認した。
（搬送性）
端部フィルムの搬送性を、以下の基準で評価した。
◎：フィルムちぎれが発生せず、ばたつき幅が１０ｍｍ以下である
○：ばたつき幅が、１０ｍｍを超え、３０ｍｍ以下である
×：フィルムちぎれが発生し、ばたつき幅が３０ｍｍを超える。
評価の結果を表１に示す。
Figure 0005522164
表１からわかるように、第１配管内における、風送風が上流部から下流部にかけて速くなる場合（実施例１〜６）、速くならない場合（比較例１）と比較して、第１配管内に搬送される端部フィルムの搬送性が優れている。
このことは、前記端部フィルムを搬送する際に用いる風送風の風速を、前記第１配管の上流側から下流側にかけて速くなるようにすることによって、風送風の風速を全体的に高めることなく、ばたつきが大きくなる下流側において、風送風の向きが端部フィルムのばたつきを抑制するように前記第１配管の中央部に向かうことによる効果であると考えられる。このような前記配管の中央部に向かう風送風によって、ばたつきを効果的に抑制できたと考えられる。
なお、第１配管内における、風送風が上流部から下流部にかけて速くならない場合（比較例１）、フィルムちぎれが発生した。このことは、第１配管内における、風送風が上流部から下流部にかけて速くならない場合（比較例１）、端部フィルムのばたつきが大きいことを示す。端部フィルムがばたついている状態とは、端部フィルムの搬送方向に垂直な方向に、端部フィルムが伸縮しようとする力、つまり張力がかかった状態である。したがって、ばたつきの大きい状態で端部フィルムが搬送される場合、端部フィルムの搬送方向に垂直な方向に、端部フィルムのばたつきによって発生する張力が、端部フィルムにかかると考えられる。つまり、端部フィルムには、このばたつきによって発生する張力が、搬送によって発生する張力に付加され、端部フィルムにかかる張力が高まると考えられる。
また、前記上流側（上流側端部）における断面積に対する前記下流側（下流側端部）における断面積の比率（下流側／上流側）は、１５〜８５％である場合（実施例２〜５）、１５％未満である場合（実施例１）や８５％を超える場合（実施例６）と比較して、第１配管内に搬送される端部フィルムの搬送性が優れている。
実施例Ｂ
実施例Ｂでは、前記第１配管の下流側端部に接続された切断装置の、前記風送風が流通する部分の断面積が、前記第１配管の、下流側における前記風送風が流通する部分の断面積より小さくなっている場合について、検討した。
［実施例７］
（ドープの調製）
実施例１と同様にして、ドープを調製した。
（光学フィルムの製造）
まず、得られたドープの温度を３５℃に、無端ベルト支持体の温度を２５℃に調整した。そして、図１に示すような光学フィルムの製造装置を用い、流延ダイ（コートハンガーダイ）から搬送速度６０ｍ／分の、ステンレス鋼製かつ超鏡面に研磨したエンドレスベルトからなる無端ベルト支持体にドープを流延した。そうすることによって、無端ベルト支持体上にウェブを形成し、乾燥させながら搬送した。そして、無端ベルト支持体からウェブをフィルムとして剥離し、９０℃の雰囲気でロール搬送しながら乾燥させ、残留溶媒量が１０％のとき、フィルムを延伸装置（テンター）を用いて、１００℃の雰囲気内でフィルムの両端をクリップで把持しながら幅手方向に１．４０倍延伸した。その後、裁断装置を用いて、クリップで把持されていた領域（フィルム端から６０ｍｍの幅）を裁断して、厚み４０±１０μｍの光学フィルムを得た。その際、裁断された、厚み４０±１０μｍの端部フィルムを、第１配管内に挿入させ、切断装置によって、細片に切断した。その際、第１配管の下流側端部に接続された切断装置として、風送風が流通する部分の断面積が約２７００ｍｍ２である切断装置を用いた。また、第１配管における風速が１０ｍ／秒となるように吸引させた。
［実施例８〜１２、及び比較例２］
実施例８〜１２、及び比較例２は、切断装置として、風送風が流通する部分の断面積が表２に示す断面積である切断装置に代えること以外、実施例７と同様である。
実施例７〜１２、及び比較例２について、以下のような評価を行った。
（端部フィルムにかかる張力）
前記ガイドローラ５３と前記ガイドローラ対４２との間に搬送される端部フィルムの張力を張力計により測定し、その張力を端部フィルムにかかる張力として評価した。
（ばたつき幅）
第１配管内を搬送される端部フィルムを、第１配管と切断装置との接続部付近に設置した撮影手段によって、撮影した。そして、その撮影した画像から、全くばたついていない状態のフィルムを基準として、その基準位置からの、第１配管内を搬送されるフィルムの最大移動距離を測定した。その測定した最大移動距離の２倍をばたつき幅（ｍｍ）とした。
（搬送性）
端部フィルムの搬送性を、以下の基準で評価した。
◎：ばたつき幅が１０ｍｍ以下である
○：ばたつき幅が、１０ｍｍを超え、３０ｍｍ以下である
×：ばたつき幅が３０ｍｍを超える。
評価の結果を表２に示す。
Figure 0005522164
表２からわかるように、第１配管内における、風送風の風速が上流部から下流部にかけて速くなる場合（実施例７〜１２）、速くならない場合（比較例２）と比較して、第１配管内に搬送される端部フィルムの搬送性が優れている。
このことは、前記端部フィルムを搬送する際に用いる風送風の風速を、前記第１配管の上流側から下流側にかけて速くなるようにすることによって、風送風の風速を全体的に高めることなく、ばたつきが大きくなる下流側において、風送風の向きが端部フィルムのばたつきを抑制するように前記第１配管の中央部に向かうことによる効果であると考えられる。このような前記配管の中央部に向かう風送風によって、ばたつきを効果的に抑制できたと考えられる。
なお、第１配管内における、風送風が上流部から下流部にかけて速くならない場合（比較例２）、フィルムちぎれが発生した。このことは、第１配管内における、風送風が上流部から下流部にかけて速くならない場合（比較例２）、端部フィルムのばたつきが大きいことを示す。
また、前記第１配管の断面積に対する前記切断装置の風送風が流通する部分の断面積の比率（切断装置／第１配管）は、１５〜８５％である場合（実施例８〜１１）、１５％未満である場合（実施例７）や８５％を超える場合（実施例１２）と比較して、第１配管内に搬送される端部フィルムの搬送性が優れている。
また、上記実施例は、溶液流延法による製造の実施例を挙げて説明したが、溶融流延法による製造であっても、同様の結果が得られた。
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
本発明の一局面は、フィルムを搬送しながら、前記フィルムの搬送方向に垂直な方向の少なくとも一方の端部を裁断して、裁断された端部フィルムを分離することによって、光学フィルムを形成する裁断工程と、分離された端部フィルムを、配管内に挿入し、風送によって前記配管内を搬送する搬送工程とを備え、前記搬送工程において、前記風送に使用される風送風の風速が、前記配管の上流側から下流側にかけて速くなることを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
上記のような構成によれば、フィルムを搬送しながら、フィルムの端部を裁断して、光学フィルムを製造しているので、光学フィルムを連続生産することができる。そして、このような光学フィルムの連続生産において、裁断された端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムが円滑に搬送される生産効率の高い光学フィルムの製造方法を提供することができる。
このことは、以下のことによると考えられる。
まず、裁断された端部フィルムが配管内に挿入され、前記配管内を搬送するので、光学フィルムを連続生産する場合であっても、前記端部フィルムが所定の搬送路から外れることを抑制できると考えられる。
また、前記配管内を搬送する端部フィルムは、一般的には、前記配管の上流側から下流側にかけて、ばたつきが大きくなる傾向がある。端部フィルムのばたつきが大きいと、端部フィルムの円滑な搬送が阻害され、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムの円滑な搬送を阻害する。そして、このばたつきを抑えるために、風送風の風速を全体的に高めると、ばたつきを抑制することができても、端部フィルムの破断が発生する傾向がある。端部フィルムが破断した場合、端部フィルムの円滑な搬送をより阻害してしまう。そこで、前記端部フィルムを搬送する際に用いる風送風の風速を、前記配管の上流側から下流側にかけて速くなるようにすることによって、風送風の風速を全体的に高めることなく、ばたつきが大きくなる下流側において、風送風の向きが端部フィルムのばたつきを抑制するように前記配管の中央部に向かうと考えられる。このような前記配管の中央部に向かう風送風によって、ばたつきを効果的に抑制することができると考えられる。さらに、風送風の風速を全体的に高めないので、端部フィルムの破断も抑制できると考えられる。以上のことから、前記配管内を搬送する端部フィルムを円滑に搬送できると考えられる。
したがって、端部フィルムの搬送が円滑に行われないことによって、光学フィルムの搬送が阻害されることを抑制することができるので、フィルムを搬送しながら、フィルムの端部を裁断して、光学フィルムを製造する方法において、前記端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムが円滑に搬送される生産効率の高い光学フィルムの製造方法を提供できると考えられる。
また、前記光学フィルムの製造方法において、前記風送風の、前記配管の上流側端部における風速と前記配管の下流側端部における風速との風速差が、０．５〜５０ｍ／秒であることが好ましい。
このような構成によれば、端部フィルムのばたつき等をより抑制することができ、端部フィルムをより円滑に搬送できる。よって、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムをより円滑に搬送できる。
また、前記光学フィルムの製造方法において、前記配管の、前記風送風が流通する部分の断面積が、上流側から下流側にかけて小さくなっていることが好ましい。
このような構成によれば、上流側から下流側にかけて風送風の風速を高めるための手段を別途用いることなく、前記配管の上流側から下流側にかけて風送風の風速を高めることができる。すなわち、端部フィルムのばたつき等をより容易に抑制することができ、端部フィルムをより円滑に搬送できる。よって、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムの円滑な搬送をより容易に実現できる。
また、前記光学フィルムの製造方法において、前記配管の下流側端部に接続された切断手段によって、前記端部フィルムを搬送しながら、切断する切断工程を備え、前記切断手段の、前記風送風が流通する部分の断面積が、前記配管の、下流側における前記風送風が流通する部分の断面積より小さくなっていることが好ましい。
このような構成によれば、端部フィルムのばたつき等をより抑制することができ、端部フィルムをより円滑に搬送できる。よって、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムをより円滑に搬送できる。
このことは、まず、前記配管の下流側端部に接続された切断手段の、前記風送風が流通する部分の断面積が小さくなっているので、前記風送に使用される風送風の風速が、前記配管の上流側から下流側にかけてより速くなるためと考えられる。
また、一般的に、端部フィルムの搬送は、前記切断工程によって発生する、端部フィルムのばたつきにも影響される。すなわち、上記のような構成によれば、配管の下流側端部に接続された切断手段によって発生する、端部フィルムのばたつきも抑制することができると考えられる。
したがって、端部フィルムのばたつきをより抑制することができ、端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムをより円滑に搬送することができると考えられる。
また、前記光学フィルムの製造方法において、透明性樹脂を含有する樹脂溶液を、走行する支持体上に流延してフィルムを形成する流延工程と、前記フィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、剥離したフィルムを延伸する延伸工程と、延伸したフィルムをロール状に巻き取る巻取工程とを備え、前記裁断工程が、前記剥離工程の後であって、前記巻取工程の前に行われることが好ましい。
このようなフィルムの連続生産が可能な溶液流延製膜法において、前記剥離工程の後であって、前記巻取工程の前に、前記裁断工程を施すことによって、端部が裁断された光学フィルムを、容易に生産効率高く製造することができる。
また、前述したような溶液流延製膜法による光学フィルムの製造方法において、前記裁断工程が、前記延伸工程の後に行われることが好ましい。このような構成によれば、延伸工程によって変形した端部が裁断された光学フィルムを、容易に生産効率高く製造することができる。
また、前記光学フィルムの製造方法において、透明性樹脂を溶融させた樹脂溶融液を、走行する支持体上に流延して流延膜を形成する流延工程と、前記流延膜を冷却させてフィルムを形成する冷却工程と、前記フィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、剥離したフィルムを延伸する延伸工程と、延伸したフィルムをロール状に巻き取る巻取工程とを備え、前記裁断工程が、前記剥離工程の後であって、前記巻取工程の前に行われることが好ましい。
このようなフィルムの連続生産が可能な溶融流延製膜法において、前記剥離工程の後であって、前記巻取工程の前に、前記裁断工程を施すことによって、端部が裁断された光学フィルムを、容易に生産効率高く製造することができる。
また、前述したような溶融流延製膜法による光学フィルムの製造方法において、前記裁断工程が、前記延伸工程の後に行われることが好ましい。このような構成によれば、延伸工程によって変形した端部が裁断された光学フィルムを、容易に生産効率高く製造することができる。
また、本発明の他の一局面は、前記光学フィルムの製造方法によって得られることを特徴とする光学フィルムである。
このような構成によれば、光学フィルムの製造中に、膜厚や光学値等が不均一になりやすい端部が裁断されているので、膜厚や光学値等が全体的に均一な光学フィルムを提供することができる。
また、本発明の他の一局面は、偏光素子と、前記偏光素子の少なくとも一方の表面上に配置された透明保護フィルムとを備える偏光板であって、前記透明保護フィルムが、前記光学フィルムであることを特徴とする偏光板である。
このような構成によれば、偏光素子の透明保護フィルムとして、膜厚や光学値等が全体的に均一な光学フィルムが適用されているので、例えば、液晶表示装置に適用した際に、コントラスト等に優れた液晶表示装置の高画質化を実現できる偏光板が得られる。さらに、偏光素子の透明保護フィルムとして用いられる光学フィルムとして、延伸工程等によって得られた広幅の光学フィルムを用いた場合、大画面化した液晶表示装置にも適用可能である。
また、本発明の他の一局面は、液晶セルと、前記液晶セルを挟むように配置された２枚の偏光板とを備える液晶表示装置であって、前記２枚の偏光板のうち少なくとも一方が、前記偏光板であることを特徴とする液晶表示装置である。
このような構成によれば、膜厚や光学値等が全体的に均一な光学フィルムを備えた偏光板を用いるので、コントラスト等に優れた液晶表示装置の高画質化を実現できる。さらに、偏光板の透明保護フィルムとして、延伸工程等によって得られた広幅の光学フィルムを用いた場合、大画面化を実現できる。
本発明によれば、フィルムを搬送しながら、フィルムの端部を裁断して、光学フィルムを製造する方法において、前記端部フィルムを分離することによって得られた光学フィルムが円滑に搬送される生産効率の高い光学フィルムの製造方法が提供される。また、このような光学フィルムの製造方法によって得られた光学フィルム、前記光学フィルムを透明保護フィルムとして用いた偏光板、及び前記偏光板を備えた液晶表示装置が提供される。

Claims (8)

  1. フィルムを搬送しながら、前記フィルムの搬送方向に垂直な方向の少なくとも一方の端部を裁断して、裁断された端部フィルムを分離することによって、光学フィルムを形成する裁断工程と、
    分離された端部フィルムを、配管内に挿入し、風送によって前記配管内を搬送する搬送工程とを備え、
    前記搬送工程において、前記風送に使用される風送風の風速が、前記配管の上流側から下流側にかけて速くなることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
  2. 前記風送風の、前記配管の上流側端部における風速と前記配管の下流側端部における風速との風速差が、０．５〜５０ｍ／秒であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
  3. 前記配管の、前記風送風が流通する部分の断面積が、上流側から下流側にかけて小さくなっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学フィルムの製造方法。
  4. 前記配管の下流側端部に接続された切断手段によって、前記端部フィルムを搬送しながら、切断する切断工程を備え、
    前記切断手段の、前記風送風が流通する部分の断面積が、前記配管の、下流側における前記風送風が流通する部分の断面積より小さくなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
  5. 透明性樹脂を含有する樹脂溶液を、走行する支持体上に流延してフィルムを形成する流延工程と、
    前記フィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、
    剥離したフィルムを延伸する延伸工程と、
    延伸したフィルムをロール状に巻き取る巻取工程とを備え、
    前記裁断工程が、前記剥離工程の後であって、前記巻取工程の前に行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
  6. 前記裁断工程が、前記延伸工程の後に行われることを特徴とする請求項５に記載の光学フィルムの製造方法。
  7. 透明性樹脂を溶融させた樹脂溶融液を、走行する支持体上に流延して流延膜を形成する流延工程と、
    前記流延膜を冷却させてフィルムを形成する冷却工程と、
    前記フィルムを前記支持体から剥離する剥離工程と、
    剥離したフィルムを延伸する延伸工程と、
    延伸したフィルムをロール状に巻き取る巻取工程とを備え、
    前記裁断工程が、前記剥離工程の後であって、前記巻取工程の前に行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
  8. 前記裁断工程が、前記延伸工程の後に行われることを特徴とする請求項７に記載の光学フィルムの製造方法。
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