JP2002014234A

JP2002014234A - 位相差フィルムの製造方法

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Publication number: JP2002014234A
Application number: JP2001125612A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Uchiyama; 昭彦内山; Takashi Kushida; 尚串田; Shoichi Tsujikura; 正一辻倉
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2002-01-18
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP4624591B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の主たる目的は、位相差の波長分散特
性を容易に、かつ高度に制御する位相差フィルムの製造
方法を提供することにある。【解決手段】互いに相溶するものであって、かつ位相
差フィルムとしたときの位相差波長分散が異なる少なく
とも２種類のポリマーＡ及びポリマーＢの混合比を調整
し該混合物をフィルムに形成する位相差フィルムの製造
方法であって、ポリマーＡを位相差フィルムとしたとき
のＲ（４５０）／Ｒ（５５０）と、ポリマーＢを位相差
フィルムとしたときのＲ（４５０）／Ｒ（５５０）との
差が０．０５以上であるポリマーＡとポリマーＢを用い
る。（ただし、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）はそれぞ
れ測定光波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍで測定した位相差
フィルムの該フィルム面内における位相差である）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相差フィルムの
製造方法に関する。さらに詳しくは、位相差が所望の波
長分散特性（波長依存性）をもつような位相差フィルム
を生産性よく製造する方法に関する。かかる位相差フィ
ルムは、例えば液晶表示装置、記録装置に用いられる光
ピックアップ、光記録媒体等の光学装置、発光素子、光
演算素子、光通信素子、タッチパネルに好適に用いられ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、位相差フィルムは、液晶表示装
置等の表示装置に用いられ、色補償、視野角拡大、反射
防止等の機能を有している。この位相差フィルムの材料
としては、一般にビスフェノールＡを重縮合したポリカ
ーボネートや、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォ
ン、ポリビニールアルコール、ノルボルネン樹脂の熱可
塑性ポリマーが用いられている。

【０００３】位相差フィルムは、例えば、スーパーツイ
ストネマチック（STN）モードの液晶表示装置において
は、通常、色補償や視野角拡大を目的として用いられて
いる。この位相差フィルムの製造方法に関しては、２つ
のポリマーを混合して製造する方法として、次のような
ものが知られている。

【０００４】特開平４−１９４９０２号公報には、正の
複屈折を生ずるポリマーと負の複屈折を生ずるポリマー
とを混合して位相差フィルムを製造する方法が記載され
ている。具体的には、ポリ（２，６ジメチル、１，４フ
ェニレンオキサイド）とポリスチレンとを混合したり、
ポリ塩化ビニルとポリメチルメタクリレートとを混合し
て形成したフィルムを一軸延伸し、それぞれ視野角依存
性が小さい位相差フィルムが得られたことがそれぞれ記
載されている。

【０００５】特許第２７８０１９０号公報には、少なく
とも二種類の高分子の混合体あるいは共重合フィルムを
一軸延伸してなる位相差フィルムが記載されている。こ
こでは、光弾性定数の正負が異なる高分子を組み合わせ
るという方法が開示されている。具体的にはポリスチレ
ンとポリプロピレンとを１：２．６の割合で混合したこ
とが記載されている。

【０００６】特開平６−１７４９２２号公報には、光弾
性定数が特定の関係を満たす２つのポリカーボネート樹
脂を混合してできた組成物で形成された位相差フィルム
が記載されている。具体的には、ビスフェノールＡ型ポ
リカーボネート樹脂と、ビスフェノールＡの中央炭素の
２つのメチル基をフェニル基で置換したビスフェノール
Ａ誘導体を主成分とし、少量のビスフェノールＡを含む
原料より得られたポリカーボネート樹脂とを混合したこ
とが記載されている。

【０００７】反射型液晶表示装置、特に偏光板を一枚の
み用いた反射型液晶表示装置においては、位相差フィル
ムは偏光板と組み合わせて円偏光を発生させる機能を発
現させるように光学設計されている場合がある。

【０００８】このような液晶表示装置においては、通
常、該装置全体としての光学的な特性を最適化するため
に位相差フィルムの光学設計を行う。しかしながら、光
学的な特性の一つである位相差の波長分散特性は位相差
フィルムを構成する材料によりほぼ決定されてしまう。
また、実用可能な材料が限られている。一般にポリマー
同士は相溶性が悪いので、それらを混合した場合には相
分離する。したがって得られた混合物を光学的に観察す
るとヘーズが高く位相差フィルムには不適当である。互
いに相溶するポリマーの組み合わせは、前記した特開平
４−１９４９０２号公報に記載のものなど非常に少な
い。

【０００９】このため、位相差フィルムの位相差の波長
分散を液晶セルの位相差の波長分散と合わせるという光
学的設計を行なうのは、実用可能なポリマー材料の種類
が限られるので難しいのが現状である。また、多くの液
晶表示装置メーカーの要求する位相差の波長分散特性を
有する種々の位相差フィルムを提供するには、位相差フ
ィルムの製造業者としては、非常に多数の材料を保有
し、フィルム化することを考えなくてはならないといっ
た問題があった。さらに、上記したような相溶しうるポ
リマーの組み合わせは異種のポリマーの組み合わせであ
るが、種類に限りがあり、また、熱的耐久性や生産性の
点で問題があった。

【００１０】また特開平６−２３０３６８号公報には、
可視光のある波長で複屈折率がゼロである位相差フィル
ムが記載されている。かかる位相差フィルムは、リター
デーションの波長依存性が異なったり、光弾性定数の正
負が異なる２枚の位相差フィルムをある方向で積層した
り、複数の高分子の混合体や共重合体を延伸する方法に
よって得られることが記載されている。

【００１１】しかしながら、複数の高分子の混合体や共
重合体を延伸する方法に関しては、具体的にはどのよう
な高分子や共重合体を用いることができるのかについ
て、全く記載されていない。

【００１２】位相差の波長分散が制御された位相差フィ
ルムを製造する方法として、２枚のフィルムを積層する
という下記の技術が知られている。

【００１３】特開平５−２７１１９号公報には、特定の
リターデーションを有する２枚の複屈折性フィルムを積
層して製造することが記載されている。

【００１４】特許第２６０９１３９号公報には、位相差
の波長依存性が異なる特定の２枚以上の複屈折性フィル
ムを特定の角度で積層して製造することが記載されてい
る。

【００１５】これらの場合、位相差フィルムを複数枚用
いるので、それらを貼り合わせたり、貼り合わせる角度
を調整する工程が必要であり、生産性に問題がある。ま
た、位相差フィルム全体の厚さが大きくなるために、光
線透過率が低下して、表示装置に組み込んだときに厚く
なったり暗くなるという問題もある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、位相差の波長分散特性を容易に、かつ高度に制御す
る位相差フィルムの製造方法を提供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は、顧客からの多様な波
長分散特性の要求にすみやかに対応することができる位
相差フィルムの製造方法を提供することにある。

【００１８】本発明のさらなる目的は、同種のポリマー
から形成された一枚の位相差フィルムを、容易にかつ生
産性よく製造する方法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意検討したところ、少なくとも２種類の位相差波長
分散の大きく異なる相溶性の高分子を混合し、その混合
比率を制御することにより、位相差波長分散を制御し、
生産性良く、所望の位相差波長分散特性を有する位相差
フィルムを製造する方法を見出した。

【００２０】すなわち本発明は、次の通りのものであ
る。１．互いに相溶しうる少なくとも２種類のポリマーＡ及
びポリマーＢの混合比を調整し該混合物をフィルムに成
形する位相差フィルムの製造方法であって、ポリマーＡ
を位相差フィルムとしたときのＲ（４５０）／Ｒ（５５
０）と、ポリマーＢを位相差フィルムとしたときのＲ
（４５０）／Ｒ（５５０）との差が０．０５以上である
ポリマーＡとポリマーＢを用いることを特徴とする位相
差フィルムの製造方法。（ただし、Ｒ（４５０）及びＲ
（５５０）はそれぞれ測定光波長４５０ｎｍ、５５０ｎ
ｍで測定した位相差フィルムの該フィルム面内における
位相差である）。

【００２１】２．ポリマーＡは、該ポリマーＡ単独で位
相差フィルムを成形したとき、下記式（１）を満足する
ものである、上記１の位相差フィルムの製造方法。Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１（１）（ただし、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）の定義は上記
に同じである。）

【００２２】３．ポリマーＢは、該ポリマーＢ単独で位
相差フィルムを成形したとき、下記式（２）を満足する
ことを特徴とする上記１、２の位相差フィルムの製造方
法。Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）≧１（２）（ただし、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）の定義は上記
に同じである。）

【００２３】４．ポリマーＡ及びＢが芳香族ポリエステ
ルポリマーであることを特徴とする上記１〜３の位相差
フィルムの製造方法。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明においては、互いに相溶す
るものであって、かつ位相差フィルムとしたときの位相
差波長分散が異なる少なくとも２種類のポリマーＡ及び
ポリマーＢを混合することを特徴とする位相差フィルム
の製造方法に関し、ポリマーＡ及びＢをそれぞれ位相差
フィルムとしたときのＲ（４５０）／Ｒ（５５０）の差
が０．０５以上であるとする。つまり、ポリマーＡ単独
で形成された位相差フィルム（位相差フィルムＡ）にお
ける位相差の波長分散と、ポリマーＢ単独で形成された
位相差フィルム（位相差フィルムＢ）における位相差の
波長分散特性は異なり、位相差フィルムＡのＲ（４５
０）／Ｒ（５５０）の値と位相差フィルムＢのＲ（４５
０）／Ｒ（５５０）の値との差が少なくとも０．０５で
ある。例えば、２種類のポリマーを混合する場合、一方
のポリマーからなる位相差フィルムと他方のポリマーか
らなる位相差フィルムの位相差波長分散が異なってお
り、実施例でも詳細述べるが、例えば、両者の光学異方
性が同じで前者のＲ（４５０）／Ｒ（５５０）が１．０
５で後者がＲ（４５０）／Ｒ（５５０）が０．２５であ
った場合、それらを混ぜることによりその混合比に応じ
て０．２５〜１．０５まで任意の位相差波長分散を有す
る位相差フィルムを得ることが出来る。通常の位相差フ
ィルムを製造する方法ではこのような方法は取られてお
らず、任意の位相差波長分散を得ようとした場合には、
先述したように異なる位相差波長分散を有するポリマー
を多数保有するという極めて生産性の悪い方法を取らざ
るを得ない。しかし、本発明の方法によれば、例えばわ
ずか２種類のポリマーを保有し製造工程でそれらの量を
制御して混合する工程を有するだけで多数の位相差波長
分散を有する位相差フィルムを得ることが出来るのであ
る。上記具体例は２種類のポリマーを混合させる例であ
ったが、２種類以上であっても良い。

【００２５】ポリマーＡとＢの位相差波長分散Ｒ（４５
０）／Ｒ（５５０）の差は好ましくは０．１以上、より
好ましくは０．１５以上、さらに好ましくは０．２以上
である。この差が大きいほど多様な位相差波長分散を持
つ位相差フィルムを作り出すことが可能となる。この差
が小さくなるほど、ポリマーを２種類用意したところ
で、本発明の目的の１つである顧客からの多様な波長分
散を持つ位相差フィルムを作ることが困難である。また
そのような２つのポリマーを有する意味もあまりない。

【００２６】ただし、位相差フィルムは透明であること
が必要であるので、それら混合されるポリマーは互いに
相溶しうる（相溶性である）ことが重要である。ここで
相溶性であるとは、混合されたポリマーからなる位相差
フィルムのヘーズ値が２％以下であることを言う。ヘー
ズ値として好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．
５％以下である。

【００２７】位相差フィルムの位相差（レターデーショ
ン）とは、光が厚さｄの位相差フィルムを透過したとき
に該フィルムの配向方向とそれに垂直な方向の光の進行
速度（屈折率）の差にもとづく位相の差をいい、該配向
方向とそれに垂直な方向の屈折率の差Δｎとフィルムの
厚さｄとの積Δｎ・ｄで表わされる。配向方向について
は後述する。

【００２８】位相差（Δｎ・ｄ）は位相差フィルムが同
一であれば複屈折Δｎに比例するので、位相差の波長分
散（波長依存性）は複屈折Δｎの波長分散（波長依存
性）で表わすことができる。

【００２９】本発明においては、位相差フィルムの面内
における配向方向の屈折率が、該配向方向と垂直な方向
の屈折率より大きい場合を、光学異方性が正といい、小
さい場合を光学異方性が負と定義する。ここで位相差フ
ィルムの配向方向は、未延伸のフィルムを延伸すること
で決定される。該フィルムを形成するポリマーのガラス
転移点温度をＴｇとするとき、Ｔｇの近傍（Tg-5〜Tg＋
20℃の範囲）の温度条件で一方向に延伸した場合には、
その延伸方向になる。

【００３０】なお、本発明において、位相差というとき
は位相差の絶対値をいう。光学異方性が負の場合には位
相差は負であるが、本発明では特にことわらない限り正
負の符号は無視する。また、光学異方性の正負を判断す
る場合の波長は５５０ｎｍとする。

【００３１】本発明によれば、少なくとも２種類のポリ
マーＡとＢの混合量を制御することにより位相差フィル
ムの位相差波長分散を容易に制御でき所望の位相差波長
分散特性を有する位相差フィルムを提供できるものであ
る。

【００３２】ポリマーＡとＢは光学異方性が異なってい
ても（つまり正と負の組み合わせ）よく、同じであって
もよい。この場合は、例えば、両者が正、または両者負
である場合を指す。

【００３３】なお、本発明において、『ポリマーが正ま
たは負である』とか、または『ポリマーの位相差波長分
散』という表現は省略した表現であって、実際はそれぞ
れ『ポリマーからなる位相差フィルムの光学異方性が正
または負』、『ポリマーからなる位相差フィルムの位相
差波長分散』と同じ意味である。

【００３４】ここで、この光学異方性は、ポリマーＡの
場合、溶液キャスト法によりポリマーＡからの未延伸フ
ィルムを作成し、ついでこれをＴｇの近傍（Tg-5〜Tg＋
20℃の範囲）の温度条件で一方向に１．１〜３倍程度に
延伸して得た位相差フィルムを用いて評価する。

【００３５】上述したように、本発明においては、ポリ
マーＡ及びＢは、それぞれ単独で位相差フィルムを形成
したとき、位相差の波長分散がすべて同じではない。す
なわち、ポリマーＡ単独で形成された位相差フィルム
（位相差フィルムＡ）における位相差の波長分散と、ポ
リマーＢ単独で形成された位相差フィルム（位相差フィ
ルムＢ）における位相差の波長分散特性は異なる。好ま
しくは、位相差フィルムＡと位相差フィルムＢのいずれ
か一方は下記式（１）を満足する位相差の波長分散特性
を持つ。Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１（１）

【００３６】ここで、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）は
それぞれ測定光波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍで測定した
位相差フィルムの該フィルム面内における位相差であ
る。この特性を有するポリマーを用いることにより、よ
り広い範囲で位相差波長分散を制御することが容易とな
る。なお、かかる特性を評価するときの、ポリマーＡ，
Ｂそれぞれ単独で位相差フィルムを形成する条件は、前
記した光学異方性を評価する場合と同じである。

【００３７】さらに、ポリマーＡ単独からなる位相差フ
ィルムは上記式（１）を満足し、かつポリマーＢ単独か
らなる位相差フィルムが下記式（２）を満足するよう
な、ポリマーＡまたはＢを選択するのがより好ましい。Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）≧１（２）

【００３８】このように上記特性を有するポリマーＡ，
Ｂを用いることにより、位相差の波長分散を、具体的に
はＲ（４５０）／Ｒ（５５０）が１未満のある値から１
以上のある値の範囲において、ポリマーＡ，Ｂの混合割
合を適宜変えるだけで容易に得ることが可能となる。

【００３９】特に、ポリマーＡ，Ｂの光学異方性が同じ
場合には、両者の位相差波長分散Ｒ（４５０）／Ｒ（５
５０）のそれぞれの差は０．１以上が好ましく０．１５
以上であることがより好ましく、０．２以上であること
がさらにより好ましい。先に述べたように、これはこの
差が大きいほど位相差フィルムの位相差波長分散を制御
する範囲が広がることを意味しているからである。ポリ
マーＡとＢの光学異方性が正と負の場合には符号が異な
るのでこの限りではない。正と負の場合には、両者の位
相差波長分散の差を広く取らなくても、両者の混合比に
より広い範囲の波長分散を有する位相差フィルムを製造
することが可能である。

【００４０】つぎに、本発明に用いられる好ましいポリ
マーＡとＢについて説明する。

【００４１】用いるポリマーはＡ，Ｂの他、Ａ，Ｂと相
溶するものであれば、さらに一種以上の第３のポリマー
を用いてもよい。この場合、第３のポリマーは位相差フ
ィルムの成形性の点で熱可塑性ポリマーであることが好
ましい。第三のポリマーがポリマーＡとＢの相溶化剤の
役割を果たしても良い。

【００４２】本発明に用いられる具体的なポリマーとし
ては、お互いに相溶するものであって、上記条件を満足
していれば特に限定はないが、耐熱性に優れ、光学性能
が良好で、フィルム形成能を有し、溶融押し出し法や溶
液キャスト法により製膜ができる熱可塑性ポリマーから
選択するのが好ましい。かかる熱可塑性ポリマーとして
は、例えば芳香族ポリエステルポリマー、ポリオレフィ
ン、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ンを挙げることができる。この中で、ポリアリレート、
ポリエステル、ポリカーボネート等の芳香族ポリエステ
ルポリマーが耐熱性、フィルム形成性、光学特性が良好
である。中でもポリカーボネートは透明性、耐熱性、製
膜性、生産性の点でより優れており好ましい。ポリマー
Ａ，Ｂは、上記熱可塑性ポリマーの中で同種のポリマー
の組み合わせが、特に相溶性に優れるので好都合であ
る。

【００４３】つぎに、本発明に用いられるポリマーＡと
Ｂの好ましい例について説明する。

【００４４】ポリマーＡは、少なくとも２種類の繰り返
し単位ａとｂとを含んでなる共重合ポリマーであって、
ポリマーＢは、該繰り返し単位ａ及びｂの少なくともい
ずれか一方を含んでなる（共）重合体であることが相溶
性の点で好ましい。より好ましくは、ポリマーＢは、該
繰り返し単位ａ及びｂとを含んでなる共重合体であっ
て、ポリマーＡとＢは繰り返し単位ａとｂの含有量が異
なる。つまりポリマーＡとＢは共重合組成が同一ではな
いものである。共重合組成としては、ポリマーＡとＢが
相溶するのであれば、特に制限はない。また、ポリマー
中のシーケンスについてもポリマーＡとＢが相溶するの
であれば、特に制限はなく、ランダム共重合体でも、ブ
ロック共重合体でもよい。また、ポリマーＡ，Ｂはその
少なくともいずれか一方に、共重合成分として繰り返し
単位ａ，ｂ以外の他の繰り返し単位ｃを有していてもよ
い。

【００４５】ポリマーＡとＢを用いるに際し、Ａ，Ｂと
相溶するものであれば、さらに一種以上の第３のポリマ
ーを併用してもよい。この場合、第３のポリマーは位相
差フィルムの成形性の点で熱可塑性ポリマーであること
が好ましい。

【００４６】本発明におけるポリマーＡ，Ｂとしては、
フルオレン骨格を有する構造を含む共重合体が、耐熱
性、フィルム形成性をもち、そして低い光弾性定数を有
しており位相差フィルムとしてのバランスがよい。した
がって、ポリマーＡ，Ｂは同一の繰り返し単位ａ，ｂを
有し、かつその少なくとも一方がフルオレン骨格を有す
る構造を持つことが好適である。より好ましくは、繰り
返し単位ａ及びｂの少なくとも一方はフルオレン環を有
するビスフェノールから誘導される成分である。さらに
好ましくは、繰り返し単位ａ及びｂはともにかかる成分
であることが相溶性の点から有利である。

【００４７】このようなフルオレン環を有するビスフェ
ノール成分は、下記式で表されるものである。

【００４８】

【化１】

【００４９】上記式におけるベンゼン環の水素原子は、
アルキル基、アリール基等の炭素数１〜６の炭化水素
基、ハロゲン原子で置換されていてもよい。

【００５０】前記したように、共重合ポリマーの場合、
ポリマーＡ及びＢ中の繰り返し単位ａ，ｂの割合は、ポ
リマーＡ，Ｂが相溶すれば特に制限はない。この場合、
位相差フィルムの光学特性等の特性は、ポリマーＡとＢ
との混合物中に含まれる該繰り返し単位ａとｂの構造と
含有量によって主として決まる。したがって、所望の特
性を有する位相差フィルムとなるように、用いる２つの
ポリマーＡとＢそれぞれの繰り返し単位ａ，ｂの割合と
ポリマーＡとＢの混合量とを、適宜決定すればよい。例
えば、ポリマーＡ中の繰り返し単位ａとｂの割合は、ａ
が１〜９９モル％、より好ましくは１０〜９０モル％、
特に好ましくは５０〜９０モル％の範囲で、ｂが９９〜
１モル％の範囲、より好ましくは９０〜１０モル％、特
に好ましくは９０〜５０モル％の範囲で、それぞれ決定
することができる。

【００５１】具体的に一例を挙げると、後述の実施例で
は、フルオレン環を有するビスフェノールモノマー
［Ａ］と［Ｂ］をそれぞれ３０モル％及び７０モル％用
いたポリカーボネート共重合体Ｘと、同じくそれぞれ７
０モル％及び３０モル％共重合させたポリカーボネート
共重合体Ｙが示されている。これらのコポリマーＸとＹ
はいかなる混合比率でも相溶性である。したがって、か
かるコポリマーＸとＹの混合率を任意に変えるだけで様
々な位相差の波長分散を有する位相差フィルムを作成で
きる。

【００５２】ポリマーＡ，Ｂとして好ましく用いること
ができるポリカーボネート共重合体としては、具体的
に、下記式（Ｉ）

【００５３】

【化２】

【００５４】（上記式（Ｉ）において、Ｒ₁〜Ｒ₈はそれ
ぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜６の
炭化水素基から選ばれる少なくとも一種であり、Ｘは下
記式

【００５５】

【化３】

【００５６】である。）で示される繰り返し単位を５〜
９５モル％と、下記式（ＩＩ）

【００５７】

【化４】

【００５８】（上記式（ＩＩ）において、Ｒ₉〜Ｒ₁₆は
それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜
２２の炭化水素基から選ばれる少なくとも一種であり、
Ｙは下記式群

【００５９】

【化５】

【００６０】（ここで、Ｙ中のＲ₁₇〜Ｒ₁₉、Ｒ₂₁及びＲ
₂₂はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数
１〜２２の炭化水素基から選ばれる少なくとも一種の基
であり、Ｒ₂₀及びＲ₂₃はそれぞれ独立に炭素数１〜２０
の炭化水素基から選ばれる少なくとも一種の基であり、
Ａｒ₁〜Ａｒ₃はそれぞれ独立に、炭素数６〜１０のアリ
ール基である。）から選ばれる少なくとも一種の基であ
る）で示される繰り返し単位が全体の９５〜５モル％を
占めるポリカーボネート共重合体が挙げられる。

【００６１】上記式（Ｉ）において、Ｒ₁〜Ｒ₈はそれぞ
れ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜６の炭
化水素基から選ばれる。かかる炭素数１〜６の炭化水素
基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、シ
クロヘキシル基等のアルキル基、フェニル基等のアリー
ル基が挙げられる。この中で、水素原子、メチル基が好
ましい。

【００６２】上記式（ＩＩ）において、Ｒ₉〜Ｒ₁₆はそ
れぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜22
の炭化水素基から選ばれる少なくとも一種の基である。
かかる炭素数１〜22の炭化水素基としては、メチル基、
エチル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基等の炭素
数１〜９のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、タ
ーフェニル基等のアリール基が挙げられる。この中で、
水素原子、メチル基が好ましい。

【００６３】上記式（ＩＩ）のＹにおいて、Ｒ₁₇〜
Ｒ₁₉、Ｒ₂₁及びＲ₂₂はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲ
ン原子及び炭素数１〜22の炭化水素基から選ばれる少な
くとも一種の基である。かかる炭化水素基については、
上記したものと同じものを挙げることができる。Ｒ₂₀及
びＲ₂₃はそれぞれ独立に炭素数１〜20の炭化水素基から
選ばれる少なくとも一種の基であり、かかる炭化水素基
については、上記したものと同じものを挙げることがで
きる。Ａｒ₁〜Ａｒ₃はそれぞれ独立に、フェニル基、ナ
フチル基等の炭素数６〜10のアリール基である。

【００６４】上記したフルオレン骨格を有するポリカー
ボネート共重合体からなる位相差フィルムはフルオレン
成分の組成比によって位相差の波長分散特性がＲ（４５
０）／Ｒ（５５０）＜１をもつものと、Ｒ（４５０）／
Ｒ（５５０）≧１をもつものがある。この位相差波長分
散の異なる２つの共重合体を適量混合することにより広
い範囲で様々な位相差波長分散を有する位相差フィルム
を簡便な方法で提供することが可能となる。

【００６５】ポリカーボネート共重合体中のフルオレン
成分の共重合組成（モル比）、及びポリマーＡとＢの混
合体中の繰り返し単位ａ，ｂは、例えば核磁気共鳴(NM
R)装置により求めることができる。

【００６６】上記ポリカーボネートとしては、下記式
（III）

【００６７】

【化６】

【００６８】（上記式（III）において、Ｒ₂₄、Ｒ₂₅は
それぞれ独立に水素原子及びメチル基からなる群から選
ばれる少なくとも一種の基である。）で示される繰り返
し単位を１０〜９０モル％と、下記式（IV）

【００６９】

【化７】

【００７０】（上記式（IV）においてＲ₂₆及びＲ₂₇はそ
れぞれ独立に水素原子及びメチル基から選ばれる少なく
とも一種の基であり、Ｚは下記式群

【００７１】

【化８】

【００７２】で示される繰り返し単位が全体の９０〜１
０モル％を占めるポリカーボネート共重合体が耐熱性、
透明性等の点で特に好ましい。

【００７３】上記したポリカーボネート共重合体の製造
方法としては、ビスフェノール類のようなジヒドロキシ
化合物とホスゲンあるいは炭酸ジフェニルなどの炭酸エ
ステル形成性化合物との重縮合による方法、溶融重縮合
法等が好適に用いられる。

【００７４】上記ポリカーボネート共重合体の極限粘度
は０．３〜２．０ｄｌ／ｇであることが好ましい。０．
３未満では脆くなり機械的強度が保てないといった問題
がある。またこれを超えると溶液粘度が上がりすぎるた
め溶液製膜においてダイラインの発生等の問題や、重合
終了時の精製が困難になるといった問題が起こりうる。

【００７５】本発明においては、上記ポリマーＡ及びＢ
の混合比を調整し該混合物をフィルムに成形することに
より位相差が所望の波長分散特性を持つ位相差フィルム
が提供される。

【００７６】ポリマーＡ及びＢの混合比を調整してＡと
Ｂとを混合する方法としては、溶融混合でもよいし、Ａ
とＢとを溶解する溶媒中で行なってもよい。しかしなが
ら、下記に示す理由により溶液キャスト法が好適であ
る。したがってＡとＢとを溶解する溶媒中で混合を行な
い、つづいて溶液キャスト法によりフィルムを形成する
のが好ましい。

【００７７】ポリマーＡとＢの混合比は特に制限はない
が、位相差フィルムの光学特性は、ポリマーＡとＢとの
混合物中に含まれる繰り返し単位の構造と含有量の寄与
が大きい。したがって、ポリマーＡとＢの混合量は、該
ポリマーＡとＢを構成する繰り返し単位ａ，ｂの割合を
勘案して適宜決定するのがよい。例えば、通常ポリマー
Ａが１〜９９重量％、好ましくは５〜９５重量％、より
好ましくは１０〜９０重量％の範囲であり、ポリマーＢ
が９９〜１重量％、好ましくは９５〜５重量％、より好
ましくは９０〜１０重量％の範囲で、ポリマーＡとＢと
の混合物に含まれる繰り返し単位ａとｂの合計量に基づ
く該繰り返し単位ａの割合が５０〜９９モル％、好まし
くは５０〜９５モル％となるように決定する。もちろ
ん、ポリマーＡ及びＢの少なくともいずれか一方が他の
繰り返し単位ｃをさらに含む場合は、ｃの量も考慮して
決定されるべきである。

【００７８】得られた混合物は、ついで、例えば溶融押
し出し法、溶液キャスト法によってフィルムに成形され
る。溶液キャスト法では、該混合物が溶液に溶解した溶
液組成物をステンレスベルトやフィルムベルト上にダイ
から押し出すキャスティング法、ドクターナイフ法など
により流延することによってフィルム化し、ついて所望
のリターデーションなどの光学特性となるように、必要
に応じて延伸して位相差フィルムを得る。位相差フィル
ムは膜厚むらは位相差むらに反映すること、また、異物
等の混入は許されないことから溶液キャスト法が好まし
い。

【００７９】該溶液キャスト法は、ポリマーＡ及びＢを
有機溶媒に溶解し溶液組成物を生成する工程（溶解工
程）、該溶液組成物を支持体上に流延する工程（流延工
程）、及び該有機溶媒を含む流延された溶液組成物を乾
燥する工程（乾燥工程）、をこの順に含むものである。

【００８０】以下、ポリマーＡ，Ｂとして、いずれもポ
リカーボネートを用いた場合について詳述する。

【００８１】溶解工程においては、通常、ポリカーボネ
ートを溶解する溶媒を用いて溶液組成物を調製する。か
かる溶媒としては、特に限定はないが、例えばメチレン
クロライド、クロロホルム、１，２―ジクロロエタンな
どのハロアルカン類；テトラヒドロフラン、１，３―ジ
オキソラン、１，４―ジオキサンなどの環状エーテル
類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノンなどのケトン類、クロロベンゼンなどの
芳香族炭化水素類が用いられる。この中でメチレンクロ
ライド、ジオキソランが溶解性と溶液組成物の安定性の
上から好適である。これらは一種でもよいし二種以上の
混合溶媒でもよい。

【００８２】溶液組成物中のポリマー濃度としては、１
〜５０重量％のものが通常用いられる。メチレンクロラ
イドを用いた場合、ポリマー濃度としては、用いるポリ
マーの分子量（粘度）にもよるが、５〜４０重量％、好
ましくは１０〜３０重量％である。

【００８３】また該溶解工程において、溶液組成物中に
は、フェニルサリチル酸、２−ヒドロキシベンゾフェノ
ン、トリフェニルフォスフェート等の各種紫外線吸収剤
や、色味を変えるためのブルーイング剤、酸化防止剤等
を添加してもよい。また、可塑剤等の添加剤を入れても
よく、この場合にはポリマー固形分対比１０重量％以下
が好ましく、３重量％以下がより好ましい。

【００８４】流延工程においては、代表例として、ポリ
カーボネート及び溶媒としてはメチレンクロライドを含
む溶液組成物を用いて、溶液キャスト法により未延伸フ
ィルムを製造する場合の好ましい製造プロセスについて
説明する。

【００８５】上記溶液組成物は、ステンレスベルトやフ
ィルムベルト等の支持体上に流延される。ベルト上の流
延物から溶媒が徐々に除去され、該流延物中の含有溶媒
量が１５〜２０重量％程度になる時点で、支持体上から
引き剥がす。そして該支持体より剥離した溶媒含有フィ
ルムを、次の乾燥工程によって連続的に処理する。乾燥
工程においては、例えば次の第１〜第３の工程に分けて
実施できる。

【００８６】第１工程においては、雰囲気温度を１５〜
４０℃にして溶媒を含む上記フィルムを通常数分から１
時間程度搬送しながら乾燥をすすめることにより、フィ
ルム中での残留溶媒濃度を１０〜１５重量％にすること
ができる。

【００８７】次いで第２工程において、該フィルムを、
ピンテンターに送り込み両端をピンシートで把持固定し
加熱しつつ搬送する。この際に加熱温度並びにピンテン
ターレールの縮小率を所定の値とする。こうした第２工
程において該フィルムを通常数分から数１０分間搬送し
つつ乾燥することにより、該フィルム中に残留する溶媒
の濃度を３〜５重量％にすることができる。

【００８８】さらに第３工程においては、ロール懸垂型
等の乾燥機に該フィルムを通して、所望の温度及び張力
を与えて処理する。溶媒としてメチレンクロライドを用
いた場合、乾燥して得られたフィルム中には、少量メチ
レンクロライドが残留する場合がある。そのときの残留
量としては０．５重量％以下が好ましく、より好ましく
は０．３重量％以下、さらに好ましくは０．１重量％以
下である。しかしながら、該フィルムをさらに延伸する
場合には、かかる残留量は目的の光学特性に応じて異な
るが、０．３〜２重量％が好ましい。

【００８９】得られた位相差フィルムは未延伸フィルム
であるが、必要に応じて所望の位相差を持つように、延
伸される。用途によって選択すればよい。延伸条件とし
ては、フィルム温度がＴｇ±１０℃の範囲で、通常１．
０５〜３倍に延伸する。

【００９０】得られた位相差フィルムの膜厚としては、
５μｍから２００μｍであることが好ましく、より好ま
しくは１０〜１２０μｍである。

【００９１】ところで、光学異方性を持ったフィルムに
は一般に斜めからの入射光に対しては、正面入射光と比
較して異なる位相差値を与えることが知られている。こ
こでポリマー材料の三次元屈折率とは、ｎｘ，ｎｙ，ｎ
ｚで表され、それぞれの定義は、ｎｘ：フィルム面内における主配向方向の屈折率ｎｙ：フィルム面内における主配向方向に直交する方位
の屈折率ｎｚ：フィルム表面の法線方向の屈折率とする。ここで、主配向方向とは例えばフィルムの流れ
方向を意味しており、化学構造的にはポリマー主鎖が配
向した方向を指す。上述のように、本発明においては、
nx>nzのときを光学異方性が正、nx<nzのときを光学異方
性が負であるとする。この三次元屈折率は、フィルムに
偏光を入射して得られる出射光の偏光状態を解析する手
法である偏光解析法により測定されるが、本発明ではフ
ィルムの光学異方性を屈折率楕円体と見なして公知の屈
折率楕円体の式により求める方法によりこの三次元屈折
率を求めている。この三次元屈折率は使用する光源の波
長依存性があるので、使用する光源波長で定義すること
が好ましい。この三次元屈折率を用いて光学異方性を表
記する方法として下記式（３）Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）（３）が知られているが、これを用いて三次元屈折率を定義す
るならば、Nzが０．３〜１．５の範囲にあるとき、非常
に位相差値の入射角依存性が小さくなる。特にNz=0.5の
ときは位相差値の入射角依存性が実質的に無くなり、ど
の角度から光が入っても同じ位相差値を与える。

【００９２】なお、上記定義によれば、正の光学異方性
を有するフィルムの遅相軸はｎｘ，進相軸はｎｙとな
る。

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、相溶する位相差波長分
散が大きく異なるポリマーを２種類以上混合する少なく
とも２つのポリマーを混合するという簡便な方法を用い
ることにより、様々な位相差波長分散特性を有する位相
差フィルムを生産性良く提供できる。

【００９４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。（評価法）本明細書中に記載の材料特性値等は以下の評
価法によって得られたものである。（１）位相差値（Ｒ＝Δn・d(nm)）の測定位相差フィルムの複屈折Δnと膜厚ｄの積である位相差
Ｒ値及びＫ値は、分光エリプソメータである日本分光
（株）製の『Ｍ１５０』により測定した。Ｒ値は入射光
線と位相差フィルムの表面が直交する状態で測定した。（２）全光線透過率およびヘーズ値の測定位相差フィルムの全光線透過率およびヘーズ値について
は、日本工業規格JISK 7105『プラスチックの光学的特
性試験方法』に準じ積分球式光線透過率測定装置により
測定した。評価装置としては、日本電色工業（株）製の
色差・濁度測定器『COH-300A』を用いた。（３）厚さの測定位相差フィルムの厚さについては、アンリツ社製の電子
マイクロで測定した。（４）ポリマー共重合比の測定日本電子社製の『ＪＮＭ−ａｌｐｈａ６００』のプロト
ンＮＭＲにより測定した。下記のモノマー［Ａ］とモノ
マー［Ｂ］の共重合体の場合には、溶媒として重ベンゼ
ンを用い、それぞれのメチル基のプロトン強度比から算
出した。

【００９５】以下の実施例、比較例におけるポリカーボ
ネートのモノマーの構造を以下に記す。

【００９６】

【化９】

【００９７】［合成例１、２（ポリマーボネート共重合
体の製造）］攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反
応槽に、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を仕
込んだ。これに上記構造を有するモノマー［Ａ］と
［Ｂ］を表１に示す所定のモル比で溶解させ、少量のハ
イドロサルファイトを加え反応液とした。次にこれにメ
チレンクロライドを加えた。反応液の温度は２０℃であ
った。この中にホスゲンを約６０分かけて吹き込んだ。
さらに、p-tert-ブチルフェノールを加えて乳化させた
後、トリエチルアミンを加えて３０℃で約３時間攪拌し
て反応を終了させた。得られた反応液から有機相を分取
した。分取液より塩化メチレンを蒸発させることにより
ポリカーボネート共重合体を得た。得られた共重合体の
組成比はモノマー仕込み量比とほぼ同様であった。

【００９８】得られた２つの共重合体（共重合体１、
２）をそれぞれメチレンクロライドに溶解させ、固形分
濃度２０重量％の溶液組成物を調整した。この溶液組成
物をステンレス上に流延し、ついで１５℃から除々に昇
温させながら加熱し、ステンレスから剥がしさらに乾燥
させてキャストフィルムを作製した。このとき得られた
フィルムは、Ｒ値が１０ｎｍ以下であった。また該フィ
ルムはメチレンクロライドを０．９重量％含んでいた。

【００９９】つづいて、このフィルムを、コポリマーの
ガラス転移点温度付近で１．３倍に一軸延伸して位相差
フィルムを得た。これらの位相差フィルムの特性を表１
にまとめた。

【０１００】

【表１】

【０１０１】［実施例１〜５（位相差フィルムの製
造）］上記合成例で製造したコポリマー１，２を、表２
に記載の所定の混合比率（重量部）でメチレンクロライ
ドに溶解させ、固形分濃度２０重量％の溶液組成物を調
製した。この溶液組成物をステンレス上に流延し、１５
℃から除々に昇温させながら加熱し、ステンレスから剥
がしさらに乾燥させてキャストフィルムを作製した。こ
のとき得られたフィルムは、Ｒ値が１０ｎｍ以下であっ
た。また該フィルムはメチレンクロライドを１重量％含
んでいた。

【０１０２】つづいて、このフィルムをコポリマーのガ
ラス転移点温度付近で１．８倍に一軸延伸することによ
り位相差フィルム１〜５を得た。これらの位相差フィル
ムの特性を表２にまとめた。表２中のＢ含有比率は、コ
ポリマー１と２の混合物全体に占めるモノマー単位Ｂの
割合(モル％)である。

【０１０３】

【表２】

【０１０４】このように、コポリマー１と２を種々の割
合で混合し、得られた混合物から位相差フィルムを作成
することにより様々な位相差波長分散特性を有する位相
差フィルムを得ることができた。

【０１０５】［合成例３，４（ポリマーボネート共重合
体の製造）］攪拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反
応槽に、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を仕
込んだ。これに上記構造を有するモノマー［Ｃ］と
［Ｂ］を表３に示す所定のモル比で溶解させ、少量のハ
イドロサルファイトを加え反応液とした。次にこれに塩
化メチレンを加えた。反応液は２０℃であった。この中
にホスゲンを約６０分かけて吹き込んだ。さらに、p-te
rt-ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリエチ
ルアミンを加えて３０℃で約３時間攪拌して反応を終了
させた。得られた反応液から有機相を分取した。分取液
より塩化メチレンを蒸発させることによりポリカーボネ
ート共重合体を得た。得られた共重合体の組成比はモノ
マー仕込み量比とほぼ同様であった。

【０１０６】得られた２つの共重合体（共重合体３，
４）をそれぞれメチレンクロライドに溶解させ、固形分
濃度２０重量％の溶液組成物を調整した。この溶液組成
物をステンレス上に流延し、ついで１５℃から除々に昇
温させながら加熱し、ステンレスから剥がしさらに乾燥
させてキャストフィルムを作製した。このとき得られた
フィルムは、Ｒ値が１０ｎｍ以下であった。また該フィ
ルムはメチレンクロライドを１重量％含んでいた。

【０１０７】つづいて、このフィルムを、コポリマーの
ガラス転移点温度付近で１．２倍に一軸延伸して位相差
フィルムを得た。これらの位相差フィルムの特性を表３
にまとめた。

【０１０８】

【表３】

【０１０９】［実施例６〜７（位相差フィルムの製
造）］上記合成例３，４で製造したコポリマー３，４
を、表３に記載の所定の混合比率（重量部）でメチレン
クロライドに溶解させ、固形分濃度２０重量％の溶液組
成物を調製した。この溶液組成物を、ステンレス上に流
延し、１５℃から除々に昇温させながら加熱し、ステン
レスから剥がしさらに乾燥させてキャストフィルムを作
製した。このとき得られたフィルムは、Ｒ値が１０nm以
下であった。また該フィルムはメチレンクロライドを１
重量％含んでいた。

【０１１０】つづいて、このフィルムをコポリマーのガ
ラス転移点温度付近で１．８倍に一軸延伸することによ
り位相差フィルム６〜７を得た。これらの位相差フィル
ムの特性を表４にまとめた。表４中のＢ含有比率は、コ
ポリマー３と４の混合物全体に占めるモノマー単位Ｂの
割合(モル％)である。

【０１１１】

【表４】

【０１１２】このように、コポリマー３と４を種々の割
合で混合し、該混合物から位相差フィルムを作成するこ
とにより様々な位相差波長分散特性を有する位相差フィ
ルムを得ることができた。

【０１１３】以上より、本発明は、互いに相溶しうる位
相差波長分散が大きく異なる少なくとも２種類のポリマ
ーＡ及びＢの混合比を調整して該混合物をフィルム化し
て位相差フィルムを製造するものである。本発明によれ
ば、かかるポリマーＡの位相差フィルムの位相差波長分
散と、ポリマーＢの位相差フィルムの位相差波長分散と
の広い範囲内で、所望の波長分散をもつ位相差フィルム
を効率的に、かつ工業的に簡便な方法で製造することが
できる。また、本発明によれば位相差の波長分散を高度
に制御することができ、品質の高い位相差フィルムを提
供することができる。液晶を用いた表示装置、タッチパ
ネル等の表示入力装置に適用する位相差フィルムを提供
する方法として非常に価値があるものである。

フロントページの続き (72)発明者辻倉正一東京都日野市旭が丘４丁目３番２号帝人株式会社東京研究センター内Ｆターム(参考） 2H049 BA06 BA25 BB44 BB48 BC01 BC03 BC09 BC22 2H091 FB02 KA01 KA02 KA10 LA12 4F071 AA45 AA48 AA50 AA88 AF31 AF35 AH16 BC01 4J002 CF04W CF04X CF16W CF16X CG04W CG04X CH06W CH06X CN03W CN03X FD059 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに相溶しうる少なくとも２種類のポ
リマーＡ及びポリマーＢの混合比を調整し該混合物をフ
ィルムに成形する位相差フィルムの製造方法であって、
ポリマーＡを位相差フィルムとしたときのＲ（４５０）
／Ｒ（５５０）と、ポリマーＢを位相差フィルムとした
ときのＲ（４５０）／Ｒ（５５０）との差が０．０５以
上であるポリマーＡとポリマーＢを用いることを特徴と
する位相差フィルムの製造方法。（ただし、Ｒ（４５
０）及びＲ（５５０）はそれぞれ測定光波長４５０ｎ
ｍ、５５０ｎｍで測定した位相差フィルムの該フィルム
面内における位相差である）。
【請求項２】ポリマーＡは、該ポリマーＡ単独で位相
差フィルムを成形したとき、下記式（１）を満足するも
のである、請求項１記載の位相差フィルムの製造方法。Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１（１）（ただし、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）の定義は上記
に同じである。）
【請求項３】ポリマーＢは、該ポリマーＢ単独で位相
差フィルムを成形したとき、下記式（２）を満足するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の位相差フィルム
の製造方法。Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）≧１（２）（ただし、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）の定義は上記
に同じである。）
【請求項４】ポリマーＡ及びＢが芳香族ポリエステル
ポリマーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の位相差フィルムの製造方法。