JP2003090914A

JP2003090914A - 位相差フィルム及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003090914A
Application number: JP2001282806A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Ikeda; 吉紀池田; Akihiko Uchiyama; 昭彦内山
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、フィルム１枚で測定波長が
短いほど位相差が小さくなる位相差フィルムを提供する
ことにある。【解決手段】主鎖に対して略垂直方向に環状構造を有
する合成高分子と光学異方性を有する非液晶性の化合物
とを含有する高分子配向フィルムからなる単層の位相差
フィルムであって、該位相差フィルムは、波長λにおけ
る位相差が下記式（１）を満たし、且つヘイズが３％以
下である位相差フィルム。Ｒ（λ１）／Ｒ（λ２）＜１（１）〔式中、Ｒ（λ１）、Ｒ（λ２）は、ぞれぞれの波長λ
１ｎｍ、λ２ｎｍ（４００＜λ１、λ２＜７００、λ１
＜λ２）における高分子配向フィルムの面内位相差であ
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、位相差フィルムに
関する。特に本発明は、液晶表示装置、発光素子、防眩
フィルム、光記録装置、偏光ビームスプリッター等の光
学素子において用いられる、位相差値が測定波長４００
〜７００ｎｍにおいて、短波長ほど小さい位相差フィル
ムその製造方法、及びそれを用いてなる光学装置等に関
する。

【０００２】

【従来の技術】位相差フィルムは液晶表示装置のSTN
（スーパーツイステッドネマチック方式）等に用いら
れ、色補償、視野角拡大等の問題を解決するために用い
られている。一般に、色補償用の位相差フィルムの材料
としてはポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポ
リスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリ
オレフィン等が用いられ、視野角拡大用の位相差フィル
ム材料としては前記した材料に加えて高分子液晶、配向
硬化されたディスコチック液晶等が用いられる。

【０００３】位相差フィルムの１種である４分の１波長
板は、円偏光を直線偏光に、直線偏光を円偏光に変換す
ることが出来る。これは、液晶表示装置特に観測者側か
ら見て裏面側の電極を反射電極とした偏光フィルム１枚
板の反射型液晶表示装置や、偏光フィルムと４分の１波
長板とを組み合わせたことからなる反射防止フィルム、
また、コレステリック液晶等からなる右回り左回りのど
ちらか一方の円偏光のみを反射する反射型偏光フィルム
と組合わされて用いられる。

【０００４】上記した偏光フィルム1枚型の反射型液晶
表示装置や反射型偏光フィルムにおいて用いられる位相
差フィルムは、可視光領域である測定波長400〜700nm好
ましくは400〜780nmにおいて直線偏光を円偏光に、円偏
光を直線偏光に変換する作用を有する必要がある。これ
を位相差フィルム1枚で実現しようとすると、測定波長
λ＝400〜700nm好ましくは400〜780nmにおいて位相差が
λ/４（nm）となることがその位相差フィルムの理想で
ある。

【０００５】一般に４分の１波長板としては、上記した
色補償用の位相差フィルム材料等が用いられるが、これ
らの材料は複屈折に波長分散を持っている。一般に高分
子フィルムの複屈折は測定波長が短波長ほど大きく、長
波長ほど小さくなる。そのため、高分子１枚だけで測定
波長λ＝400〜700nmにおいて、前記した理想的な４分の
１波長板のように測定波長が短いほど複屈折が小さくな
るものを得ることは困難であった。

【０００６】理想的な４分の１波長板のように測定波長
が短いほど複屈折が小さくなるフィルムを得るために、
特開平10-68816号公報には４分の１波長板と２分の１波
長板を適当な角度で貼り合わせて用いるといった技術等
がある。また、1枚のポリマーフィルムを用いて４分の
１波長板を達成するものとして特開2001-91743号におい
て、セルロースエステルフィルムにおいて芳香族環を少
なくとも２つ有し、２つの芳香族環の立体配座を立体障
害しない分子構造を有する化合物を含む技術が記載され
ている。しかし、セルロースエステルフィルムでは、そ
の吸水性のために加水分解、寸法変形、配向緩和等が生
じ、位相差及びその位相差波長分散を実用レベルで長期
間保持することが出来ず、光学的な位相差フィルムとし
て耐久性に問題が挙げられる部材である。さらに、光学
異方性材料を含有する耐傷性に優れた光学補償フィルム
に関する技術が特開2001-89764号に示されている。しか
し、これでは、光学異方性材料は膜厚方向にハイブリッ
ド配向をするように制御させることで、広視野角を得る
ことができる光学補償フィルムに関するものであり、こ
の光学異方性材料により位相差フィルムの波長分散の制
御は一切行われていない。ポリマーに対して液晶を添加
する技術に関しては、液晶セルの複屈折率の温度変化に
追随して、レターデーションが温度変化する温度補償効
果を有する光学異方体フィルムが特開平8-278410号、8-
190094号に示されている。しかし、この系でも、位相差
の温度補償効果が要点であり、液晶の添加による波長分
散の制御に関する技術ではない。また、ポリマーに対し
て液晶を添加した場合、ポリマーのガラス転移温度の急
激な減少が見られる場合があるため、添加する液晶の分
量が制限される上、添加するポリマー自体のガラス転移
温度が高いものから選択しなければならない場合もあ
り、実使用に絶えうる耐候性を有する位相差フィルムを
得ようとした場合、ガラス転移温度の非常に高い（２０
０度以上）限られたポリマーとなる可能性が考えられ
る。さらに、液晶自体の価格面において、位相差フィル
ムの原料となるポリマーに対して液晶が一般に高価であ
り、液晶を用いた位相差フィルムでは、原価のほとんど
が液晶の値段に対する寄与となり、1枚の位相差フィル
ムで得られる価格面での2枚構成の位相差フィルムに対
する利点が生じない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、２枚
以上のポリマーフィルムを積層することにより、位相差
が広い領域でλ/４またはλ/２を達成することが出来る
ことは知られている。しかしこの場合には、２枚以上の
フィルムの角度、位相差を厳密に調整しながら積層する
必要がある。これに対して、本発明者らは以前より１枚
のポリマーフィルムからなるλ/４板または、λ/２板を
提案している。しかし、位相差が広い波長領域でλ/４
またはλ/２が達成されているフィルムで耐候性に優れ
て、かつリタデーション変化が生じ難い実用されている
フィルムはほとんど無い。また、そのポリマーフィルム
において、位相差における波長分散をより広い領域でλ
/４またはλ/２が得られる技術は知られていない。

【０００８】本発明の目的は、１枚のポリマーフィルム
を用いて、耐候性に優れ、より位相差が広い波長領域で
λ/４またはλ/２等の広帯域性を有する位相差フィルム
を達成することにある（λ/４、λ/２に限定する必要は
なく、３/４λ、２/５λ等でもよい）。

【０００９】また本発明の目的は、広帯域性を容易に制
御できる位相差フィルムを提供することにある。

【００１０】さらに本発明の目的は、上記位相差フィル
ムを製造する新規な方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために位相差フィルム用の高分子材料等を鋭意
検討した。そして主鎖に対して略垂直方向に環状構造を
有するポリマーからなる高分子フィルム中に、光学異方
性を有する非液晶性の化合物を少なくとも１種含有する
ことにより、透明性が良好で、かつ単層（１枚）で位相
差が広い波長領域でλ／４板等の広帯域性に優れる位相
差フィルムが得られることを見いだし本発明を完成する
に至った。

【００１２】すなわち本発明は、下記の〔１〕〜〔１
５〕のより達成することが出来た。〔１〕主鎖に対して略垂直方向に環状構造を有する合
成高分子と光学異方性を有する非液晶性の化合物とを含
有する高分子配向フィルムからなる単層の位相差フィル
ムであって、該位相差フィルムは、波長λにおける位相
差が下記式（１）を満たし、且つヘイズが３％以下であ
ることを特徴とする位相差フィルム。

【００１３】Ｒ（λ１）／Ｒ（λ２）＜１（１）〔式中、R（λ1）、R（λ2）は、ぞれぞれの波長λ1n
m、λ2nm（400＜λ1、λ2＜700、λ1＜λ2）における高
分子配向フィルムの面内位相差である。〕〔２〕光学異方性を有する非液晶系の化合物が、芳香
族環を少なくとも２つ有する有機化合物である〔１〕に
記載する位相差フィルム。〔３〕環状構造が、炭素環式構造、又は複素環式構造
である〔１〕、〔２〕に記載する位相差フィルム。〔４〕合成高分子が、縮合芳香環骨格を有することを
特徴とする〔１〕〜〔３〕に記載する位相差フィルム。〔５〕合成高分子が、ポリカーボネートであることを
特徴とする〔４〕に記載する位相差フィルム。〔６〕合成高分子が、カルド型ポリマーであることを
特徴とする〔１〕〜〔５〕記載に記載する位相差フィル
ム。〔７〕合成高分子が、環状オレフィン骨格を有するこ
とを特徴とする〔１〕〜〔３〕に記載する位相差フィル
ム。〔８〕合成高分子の１００重量％に対して、光学異方
性を有する非液晶性の化合物の含有量が０．０１〜５０
重量%であることを特徴とする〔１〕〜〔７〕のいずれ
かに記載の位相差フィルム。

〔９〕ポリカーボネートが下記式（Ｉ）

【００１４】

【化５】

【００１５】（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１種の基であり、Ｘ
は下記式

【００１６】

【化６】

【００１７】である。また、Ｒ₉およびＲ₁₀はそれぞれ
独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜３の炭化
水素基から選ばれる少なくとも１種の基である）で示さ
れる繰り返し単位aを５〜９５モル％と、下記式（II）

【００１８】

【化７】

【００１９】（上記式（II）において、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₈はそ
れぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜２
２の炭化水素基から選ばれる少なくとも１種の基であ
り、Ｙは下記式群である。）

【００２０】

【化８】

【００２１】（ここでＲ₁₉〜Ｒ₂₁、Ｒ₂₃及びＲ₂₄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１種であり、Ｒ₂₂
及びＲ ₂₅は炭素数１〜２０の炭化水素基から選ばれる少
なくとも１種であり、また、Ａｒ₁〜Ａｒ₃はそれぞれ独
立に炭素数６〜１０のアリール基から選ばれる少なくと
も１種の基である。）で示される繰り返し単位ｂが全体
の９５〜５モル％を占めるポリカーボネート共重合体及
び／またはブレンド体である〔５〕に記載の位相差フィ
ルム。〔１０〕主鎖に対して略垂直方向に環状構造を有する
合成高分子と光学異方性を有する非液晶性の化合物とを
含有する溶液を支持体上に流延して液膜を形成し、つい
で該液膜を乾燥しフィルム化し、さらに延伸して該合成
高分子の主鎖を延伸方向に配向させるとともに該化合物
を延伸方向に対して略垂直配向させることを特徴とする
位相差フィルムの製造方法。〔１１〕偏光フィルムと〔１〕〜

〔９〕記載の位相差
フィルムからなる円偏光フィルム。〔１２〕〔１１〕記載の円偏光フィルムを用いたこと
を特徴とする発光素子。〔１３〕偏光フィルムと〔１〕〜

〔９〕記載の位相差
フィルムからなる楕円偏光フィルム。〔１４〕〔１〕〜

〔９〕記載の位相差フィルムを用い
たことを特徴とする液晶表示素子。〔１５〕〔１〕〜

〔９〕記載の位相差フィルムを用い
たことを特徴とする光学装置。

【００２２】本発明者は、鋭意研究の結果、ポリマーフ
ィルムの材料を探索することにより、広い波長領域にお
いてλ/４またはλ/２等の広帯域性を有する位相差フィ
ルムを製造することに成功した。1枚のポリマーフィル
ムで構成される位相差フィルムの波長分散は、ポリマー
を構成するモノマーの光学異方性に起因するため、短波
長もしくは長波長領域において理想とするλ/４を取り
うることが出来ず色抜けを生じていた。しかし、光学異
方性を有する非液晶性の化合物を、高分子配向フィルム
が主鎖に対して略垂直方向に環状構造を有するポリマー
に添加することにより位相差における波長分散のコント
ロールが可能となり、より広帯域性を有する１枚の位相
差フィルムにすることが出来る。これにより、液晶表示
装置において、従来２枚以上の位相差フィルムを使用し
ていたものに対して、１枚の位相差フィルムを用いるこ
とが可能となり、１枚の位相差フィルムで２枚以上の位
相差フィルムと同等の色彩表示を行うことが出来るよう
になった。これにより、２枚以上のポリマーフィルムを
用いる際の角度の厳密な調整、貼り合せ工程が不要とな
った。また、液晶が有する位相差波長分散に対して、液
晶が有する位相差の影響による色彩変化を低減すること
の出来る位相差フィルムでの波長分散をコントロールす
ることが可能となった。本発明の位相差フィルムは、１
枚で広い波長領域でλ/４またはλ/２等の広帯域性を達
成できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明は、１枚の高分子配向フィ
ルムにおいて、可視領域において波長に依存しない理想
的なλ/４板およびλ/２板を得ることを探求する過程
で、位相差が短波長ほど小さい１枚の高分子配向フィル
ムを提供することに成功し、上記目的を達成するととも
に、従来に無い特性を持つ位相差フィルムを提供するに
至ったものである。

【００２４】また、本発明者は１枚の高分子配向フィル
ムで、上記式（１）を満足することは可能であることを
見出しているが、本発明によれば、該高分子配向フィル
ム中に光学異方性を有する非液晶系の化合物を含有する
ことにより、位相差波長分散を目的値に応じて容易に制
御することが可能であり、またさらに理想の位相差波長
分散を見出すことができる。

【００２５】本明細書における高分子配向フィルムの位
相差（リタデーション）とは、位相差測定における位相
差値のことを指し、光が厚さｄのフィルムを透過したと
きに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）の差に基づく位相の差をいい、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で表されることは知られている。ま
た、位相差Δｎ・ｄは高分子配向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）で表す
ことが出来る。ここで、本発明における高分子配向フィ
ルムの配向とは、高分子鎖が主として特定の方向に並ん
だ状態を示す。高分子フィルムの配向は、通常フィルム
の延伸等によって生じる。

【００２６】位相差フィルムは透明性が重要であり、フ
ィルムの光散乱性を表すヘイズ３%以下であることが必
要であり、好ましくは２%以下、さらに好ましくは１%以
下である。ここで、ヘイズの測定は日本工業規格ＪＩＳ
Ｋ７１０５『プラスチックの光学的特性試験方法』に
準じて行われる。

【００２７】本発明における高分子配向フィルムの配向
とは、高分子鎖が主として特定の方向に並んだ状態を示
す。高分子フィルムの配向は、通常フィルムの延伸等に
よって生じる。本発明では、高分子鎖が配向すると、フ
ィルムに含有される光学異方性を有する非液晶性の化合
物（以後光学異方性化合物ということがある）も配向す
る。かかる化合物の配向は、主として高分子の構造に依
存し、高分子主鎖に略平行、または略垂直に配向する場
合、もしくはそれ以外の場合となる。本発明において
は、該化合物のフィルム中での配向は、主として該化合
物、及び高分子の分子骨格によって決定されると考えら
れ、双方に嵩高い分子骨格を有することで、延伸時にお
ける相互の立体障害の影響を生じさせることができ、該
化合物の配向方向を制御することが可能となる。

【００２８】該化合物を用いるのは、光学異方性、特に
位相差フィルムの位相差波長分散性の制御が目的であ
る。この目的のためには、該化合物は光学異方性を有す
る材料が必要とされ、この化合物を高分子フィルムの配
向時に特定の方向に配向させることが可能であるものを
用いることができ、高分子配向フィルムの位相差波長分
散を制御するのに適する材料と考えられる。

【００２９】ここで、本発明では、該化合物の配向方向
は、高分子主鎖に対して略直交に配向させることが重要
となる。これは、国際公開番号WO00/26705号公報では、
（高分子配向フィルムの面内における配向方向の屈折率
がそれと直交な方向の屈折率より大きい場合を、光学異
方性が正、逆方向の場合を光学異方性が負というが）、
高分子配向フィルムにおいて、光学異方性が正と負の高
分子の組み合わせにおいて、Δｎ（450）/Δｎ（550）
＜１（Ｒ(λ1)/Ｒ（λ2）＜１、λ1＝450nm、λ2＝550n
m）となるための条件が示されている。これでは、正の
光学異方性を有する高分子に対して、負の光学異方性を
有する高分子が同時に存在することが必須条件となる
（負の高分子に対しては、正の高分子が必須条件）。し
かし、負の光学異方性を示す高分子は限られており、実
際に適用できる高分子は少ない。これにより、添加した
化合物が、負の光学異方性を有する高分子と同等の効果
を発現すれば、Ｒ（λ1）/Ｒ（λ2）＜１（λ1＝450n
m、λ2＝550nm）を満たす系が見出せることとなる。

【００３０】ここで、該化合物の配向方向であるが、本
発明では、この光学異方性化合物を主鎖にバルキー骨格
を有する高分子とともに用いることで、該化合物を特定
の方向に配向させることが可能となることを見出した。
下記では、光学異方性化合物とバルキー骨格を有する高
分子間での配向に関して示す。ここでの光学異方性化合
物の光学異方性に関しては、光学異方性の効果は芳香族
環による分極率による影響が大きいために、化合物での
光学異方性はその芳香族環の配置とほぼ同等と考えられ
る。本発明の実施例１、２、３からも明らかなように、
末端間距離が長い方向を化合物の主鎖方向とした場合、
光学異方性の長軸が主鎖方向と同一の化合物を高分子に
添加した場合では、Ｒ（λ1）/Ｒ（λ2）（λ1＝450n
m、λ2＝550nm）の値が小さくなる方向に位相差の波長
分散が変化しており、これは、該化合物が負の高分子と
同等の働きを示しており、高分子の配向方向に対して、
該化合物が直交に配向していることを表していると考え
られる。一方、本発明の実施例４では、光学異方性の長
軸が主鎖方向に対して垂直な化合物を添加した場合で
は、Ｒ（λ1）/Ｒ（λ2）（λ1＝450nm、λ2＝550nm）
の値は大きくなる方向に位相差の波長分散変化が起こ
り、該化合物が正の高分子と同等の働きを示しており、
該化合物の光学異方性の長軸は高分子の配向方向と一致
すると考えられる。つまり、この系でも該化合物の主鎖
方向は高分子の配向方向に対して直交に配向が引き起こ
されていると推定される。すなわち、光学異方性化合物
を含むことによる効果は、光学異方性が正、又は負の成
分のどちらか一方を増やしたことに相当し、且つ、ポリ
マーの位相差波長分散も、該化合物の種類により大幅に
しかも容易に変化させることが出来るものである。さら
に、該化合物の添加による効果が、光学異方性の正か負
のいずれに寄与するかは、化合物の配向方向によって決
定され、高分子主鎖にバルキー骨格を有する高分子を用
いることで、該化合物を高分子主鎖に直交に配向させる
ことが可能となる。

【００３１】これにより、本発明における光学異方性化
合物の配向方向は、双方に嵩高い分子骨格を有すること
で、延伸時における相互の立体障害の影響により、一意
的に高分子の配向方向に対して直交に該化合物の配向が
引き起こされている。つまり、これでは、化合物の主鎖
方向に対して、光学異方性を決めることで、Ｒ（λ1）/
Ｒ（λ2）の値の制御が可能となり、Ｒ（λ1）/Ｒ（λ
2）＜１（400nm＜λ1＜λ2＜700nm）を満たす領域を見
出すことが可能であることを示している。

【００３２】特に、高分子配向フィルムの位相差波長分
散を示すＲ（λ1）/Ｒ（λ2）（400nm＜λ1＜λ2＜700n
m）の値を小さくする方向への制御としては、該化合物
での光学異方性の長軸を該化合物の主鎖方向と平行とな
るような光学異方性化合物を選択することで可能とな
る。一方、Ｒ（λ1）/Ｒ（λ2）（400nm＜λ1＜λ2＜70
0nm）の値を大きくする方向への制御は、該化合物での
光学異方性の長軸を該化合物の主鎖方向と略垂直となる
光学異方性化合物を適用することで出来る。

【００３３】本発明における光学異方性を有する非液晶
系の化合物の定義を以下に示す。〔光学異方性を有する非液晶性の化合物〕光学異方性の
定義では、朝倉書店高分子辞典初版p219によれば、屈
折率および光学吸収などの光学量が方向依存性を有する
ことであるが、本発明では屈折率の方向依存性が大きい
化合物が特に好ましい。光学異方性を有する非液晶性の
化合物に関しては、大きくは無機化合物、有機化合物に
分類されるが、そのいずれであっても構わない。しか
し、化合物の高分子中での配向の観点から、光学異方性
を有する非液晶系の化合物は有機化合物であることが好
ましい。

【００３４】光学異方性を有する無機化合物では、結晶
性の透明性を有する化合物であり、ポリマーと混合した
状態で使用し、光学散乱が起こらない粒子径以下におい
て、ポリマーフィルムに分散させた状態にて使用される
のが好ましい。光学異方性を有する無機化合物の例とし
ては結晶SiO₂、ZnO、TiO₂、MnO₂、Al₂O₃、Sb₂O₃（Ｓｂ
２Ｏ３に変更）等の酸化物が主として挙げられるが、無
色透明であり、光学異方性を有する無機化合物であれば
化合物の形態は酸化物、窒化物のいずれであっても構わ
ない。光学異方性を有する無機化合物としては、ポリマ
ーと相溶性であり、ヘイズが３％以下であるものが好ま
しく、SiO₂、ZnO、TiO₂が好ましい。

【００３５】光学異方性を有する有機化合物は、高分子
と低分子に分類できる。ここで、高分子の定義である
が、岩波書店理化学辞典第４版p439によれば、高分子
化合物としては、分子量が1万以上から数百万程度まで
を対象とし、無機化合物・有機化合物を問わないとされ
ており、これにより高分子としては、分子量が１万以上
からなる化合物とする。ここで、主成分とするポリマー
と異なる高分子をブレンドする系に関しては、ヘイズを
生じるためにブレンド高分子として組み合わせることの
出来る高分子が限られており、実際にヘイズ３%以下と
なる位相差フィルムの作製を高分子の添加にて行うこと
は非常に困難である。従って、本発明においては、光学
異方性を有する有機化合物としては、分子量1万以下の
有機化合物が好ましい。また、相分離により、ヘイズが
生じる点を考慮した場合、有機化合物としては、オリゴ
マーとしての分類がある。これにおいて、岩波書店理
化学辞典第４版p185によれば、オリゴマーとは構造単
位の繰り返し数（重合度）が２〜２０程度の低重合体と
の記載がある。本発明においては、低分子である有機化
合物としては、繰り返し単位が１〜２０のオリゴマー以
下の分子とする。かかるオリゴマーよりも重合度が高い
有機化合物を添加すると、高分子配向フィルムを構成す
る高分子材料との間で相分離等が発生し、高い透明性を
得ることが難しい。同様な観点からオリゴマーの重合度
も低いほうが好ましく、１０以下が好ましく、より好ま
しくは５以下、さらに好ましくは３以下である。これ
は、高分子と高分子は相溶し難いが、高分子と低分子化
合物は比較的相溶しやすいことに対応する。従って、光
学異方性を有する有機化合物の低分子としては、分子量
が1万より小さい化合物が好ましく、繰り返し単位が１
〜２０のオリゴマー以下の有機化合物がさらに好まし
い。

【００３６】本発明にて、光学異方性を有する有機化合
物としては、芳香族環を少なくとも２つ以上有し、さら
に３つ以上有する場合が好ましく、５つ以上有する場合
がさらに好ましい。ここで、本明細書における芳香族環
であるが、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族複素環を
含む。ここで、芳香族環が有する芳香族性に関しては、
環状共役部に４ｎ＋２個（ｎ＝０〜７）のπ電子を有す
るものにより発現されるものである。芳香族炭化水素環
は、６員環（ベンゼン環）が例としてあげられるが、本
明細書中ではベンゼン環を含むすべての芳香族炭化水素
環を対象とする。芳香族複素環は一般に、不飽和複素環
である。芳香族複素環は、５員環、６員環、または７員
環であることが好ましく、５員環または６員環であるこ
とがさらに好ましい。芳香族複素環は、一般に最多の２
重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素
原子、及び硫黄原子が好ましく、窒素原子が特に好まし
い。芳香族複素環の例には、フラン環、チオフェン環、
ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チ
アゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラ
ゾール環、フラザン環、トリアゾール環、ピラン環、ピ
リジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環お
よび１，３，５−トリアジン環が含まれる。芳香族環と
しては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロー
ル環、オキサゾール環、チアゾ-ル環、チアゾール環、
イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン
環および、１，３，５−トリアジン環が好ましい。

【００３７】２つ以上の芳香族環の結合関係としては、
単結合、または縮合環のいずれでもよい。縮合環の例に
は、インデン環、ナフタレン環、アズレン環、フルオレ
ン環、フェナントレン環、アントラセン環、アセナフチ
レン環、ビフェニレン環、ナフタセン環、ピレン環、イ
ンドール環、イソインドール環、ベンゾフラン環、ベン
ゾチオフェン環、インドリジン環、ベンゾオキサゾール
環、ベンゾチアゾール環、プリン環、イミダゾール環、
クロメン環、キノリン環、イソキノリン環、キノリジン
環、キナゾリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フ
タラジン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジ
ン環、フェナントリジン環、キサンテン環、フェナジン
環、フェノチアジン環、フェノキサチイン環、フェノキ
サジン環、およびチアントレン環が含まれる。ナフタレ
ン環、アズレン環、インドール環、ベンゾオキサゾール
環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベン
ゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、およびキノ
リン環が好ましい。また、単結合は、２つの芳香族環が
炭素原子間の結合であることが好ましい。２以上の単結
合で２つの芳香族環を結合して、２つの芳香族環の間に
脂肪族環または、非芳香族性複素環を形成してもよい。

【００３８】光学異方性を有する有機化合物における芳
香族環の配置に関しては、該化合物において末端間距離
が長い方向を化合物の分子主鎖方向とした場合、分子主
鎖方向に対して略垂直に芳香族環が並列することが好ま
しい。芳香族環の配置では、配列方向の芳香族環の数が
異なること好ましく、さらには配列した芳香族環の数の
差が２以上であることがさらに好ましい。また、該化合
物の炭素原子数は、１０〜１５０であることが好まし
く、１０〜７０であることがさらに好ましく、１０〜５
０であることが最も好ましい。配列に関しては、芳香族
環の間に連結基が存在しても良く、芳香族環が炭素原子
と結合することが好ましく、連結基の原子数に関しても
５以下が好ましく、３以下がさらに好ましく、１以下で
あることがもっとも好ましい。連結基では、アルキレン
基、アルケニレン基、アルキニレン基、−ＣＯ−、−Ｏ
−、−ＮＨ−、−Ｓ−またはそれらの組み合わせにより
構成されても良い。芳香族環、及び連結基は、置換基を
有してもよい。光学異方性を有する有機化合物におい
て、直鎖状化合物であることが好ましいが、多鎖状化合
物でも構わない。しかし、多鎖状化合物において、面内
回転対称系が回転軸に対して１８０度、３６０度以外に
対称構造を有する化合物に関しては、面内における光学
異方性を有さないために本発明に含まれない。

【００３９】光学異方性を有する非液晶系の化合物の添
加量に関しては、合成高分子１００重量％に対して、
０．０１〜５０重量％の範囲で使用されることが好まし
く、０．５〜２０重量％の範囲で使用されることがさら
に好ましく、１〜５重量％の範囲で使用することがもっ
とも好ましい。２種類以上の光学異方性を有する非液晶
系の化合物を併用してもよい。ここで、耐熱安定剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、透明核剤、永久帯
電防止剤、蛍光増白剤等のポリマー改質剤には、上記の
ような光学異方性を有する非液晶性の化合物が含まれて
いるが、これらの化合物その機能を満足する量では、フ
ィルムの位相差波長分散を顕著に変化させるものではな
く、同時に使用しても良い。光学異方性を有する非液晶
性の化合物のポリマーへの添加は、ヘイズの発生やブリ
ードアウトのような多量添加による問題を生じない範囲
の量で使用することが好ましい。

【００４０】なお、光学異方性を有する非液晶系の化合
物に関して、その光学異方性は用いる高分子のモノマー
単位での分子骨格に類似する光学異方性と大きく異なる
ものが良い。

【００４１】本発明における主鎖に対して略垂直方向に
環状構造を有するポリマーの定義を以下に示す。〔主鎖に対して略垂直方向に環状構造を有する合成高分
子〕本発明の位相差フィルムにおける高分子材料は、主
鎖に対して略垂直方向に環状構造を有する合成高分子で
ある。かかる合成高分子としては透明性に優れた配向フ
ィルムを形成できるものであればよく、例えばポリエス
テル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリアミド、
ポリイミドの熱可塑性ポリマーを挙げることができる。
これらはブレンド高分子からなるものでも、共重合体か
らなるもの、また共重合体とブレンド高分子の混合体の
いずれでも構わない。

【００４２】詳しく述べれば、本発明における合成高分
子は、モノマーの付加重合、或いは重縮合等によって合
成によって得られる合成樹脂、合成繊維、合成ゴムなど
の合成高分子化合物のすべてであり、天然物から得られ
るセルロース、デンプンなどの多糖や、ゼラチン、ケラ
チンなどのたんぱく質、或いは石綿、雲母などの鉱物由
来物質、酵素、核酸などの天然高分子化合物、また天然
高分子化合物からの誘導体は含まない。

【００４３】ここで、主鎖に対して略垂直方向に環状構
造を有する合成高分子は、環状構造が主鎖に対して略垂
直方向にバルキーな環状の分子骨格を有しており、高分
子フィルムの延伸配向時に、延伸方向に合成高分子の主
鎖が配向した場合、延伸方向に対して略垂直方向に存在
する環状骨格が、含有する光学異方性化合物に対して立
体障害を引き起こしやすい嵩高い構造を有するものであ
る。ここで、略垂直方向に存在する環状構造としては、
合成高分子の主鎖または、側鎖のいずれに存在してもよ
いが、主鎖に含まれることが好ましい。

【００４４】環状構造が主鎖に含まれる場合では、環状
構造と付随する連結基の結合位置において、環状構造が
主鎖に対して略垂直方向にバルキーな環状の分子骨格で
ある場合とない場合に分類される。この分類に関して以
下に示す。

【００４５】環状構造が５員環以上であり、単環または
多環構造のもので、環状構造対して隣接位に連結基を有
する場合（例、ベンゼン核では、オルト位となる１、２
位を示す）は、すべて環状構造が主鎖に対して略垂直方
向にバルキーな環状の分子骨格に含まれる。環状構造が
５員環以上であり、単環または多環構造のもので、連結
基の一方側の結合位置を１位として、最小数字で数えた
結合位置の組み合わせが、１、３位（例、ベンゼン核で
は、メタ位となる１、３位を示す。）はすべて環状構造
が主鎖に対して略垂直方向にバルキーな環状の分子骨格
に含まれる。環状構造が、（２ｎ＋４）環（ｎは１以上
の整数）からなる単環構造である場合、連結基の一方側
の結合位置を１位として、その反対側となる（ｎ＋３）
位（ｎは１以上の整数）が結合部位（例、ベンゼン核で
は、パラ位となる１、４位を示す）である場合は、環状
構造が主鎖に対して略垂直方向にバルキーな環状の分子
骨格に含まれないが、連結基の一方側の結合位置を１位
として、その反対側となる（ｎ＋３）位（ｎは１以上の
整数）ではない結合部位（例、ベンゼン核では、パラ位
となる１、４位を示す）が結合位置である場合は環状構
造が主鎖に対して略垂直方向にバルキーな環状の分子骨
格に含む。環状構造が、（２ｎ＋３）環（ｎは２以上の
整数）からなる単環構造である場合、連結基の一方側の
結合位置を１位として、結合位置１位から最長距離にあ
る結合位置が結合部位である場合は、環状構造が主鎖に
対して略垂直方向にバルキーな環状の分子骨格に含まれ
ないが、連結基の一方側の結合位置を１位として、結合
位置１位から最長距離にある結合位置が結合部位でない
場合は環状構造が主鎖に対して略垂直方向にバルキーな
環状の分子骨格に含む。環状構造が、２環以上からなる
多環構造である場合、その多環が直鎖状に連結している
ものでは、その直鎖構造の長軸の両端に位置する結合部
位の組み合わせによる結合位置に連結基が存在する場合
は、環状構造が主鎖に対して略垂直方向にバルキーな環
状の分子骨格に含まれないが、直鎖構造の長軸の両端に
位置する結合部位の組み合わせ以外による結合位置に連
結基が存在する場合は含まれる。環状構造が、３環以上
からなる多環構造である場合、その多環構造が屈曲を有
するもの、又は直鎖状を取らない構造は、連結基の結合
位置は環状の結合部位のいずれであっても良い。

【００４６】主鎖に対して略垂直方向に環状構造を有す
る合成高分子としては分子主鎖に炭素環式構造、又は複
素環式構造のいずれかを有する高分子であれば良く、さ
らに縮合芳香環、環状オレフィン骨格を有するものが良
い。縮合芳香環では、カルド型ポリマーが良く、フルオ
レン骨格を有するポリマーがさらに良い。本明細書にお
けるカルド型ポリマーは、ループ状の嵩高い化学構造を
有するポリマーであるものを示し、ビスフェニルフルオ
レン骨格を有するものが代表として挙げられるが、この
骨格に限定されたものではない。カルド型ポリマーとし
ては、フルオレン骨格を有するポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリエーテル、ポリアミド、及びポリイミド
等を含む合成高分子が挙げられ、特にフルオレン骨格を
有するポリカーボネートが好ましい。環状オレフィン骨
格に関しては、ノルボルネン骨格が例として挙げられる
が、それに限定されない。

【００４７】また、主鎖に対して略垂直方向に環状構造
を有する合成高分子では、バルキーな環状構造が重要で
あるので、環状構造、もしくは主鎖における置換基の例
としては、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ヒド
ロキシル、カルボキシル、シアノ、アミノ、ニトロ、ス
ルホ、カルバモイル、スルファモイル、ウレイド、アル
キル基、アルケニル基、アルキニル基、脂肪族アシル
基、脂肪族アシルオキシ基、アルコキシ基、アルコキシ
カルボニル基、アルコキシカルボアミノ基、アルキルチ
オ基、アルキルスルホニル基、脂肪族アミド基、脂肪族
スルホンアミド基、脂肪族置換アミノ基、脂肪族置換カ
ルバモイル基、脂肪族置換スルファモイル基、脂肪族置
換ウレイド基および非芳香族性複素環基があってもよ
く、またこれに限定されるものではない。この主鎖に対
して略垂直方向にバルキーな分子骨格を有する環状構造
の働きとしては、ポリマーフィルムを延伸配向した際
に、フィルム中の光学異方性化合物の芳香族環と立体障
害を引き起こし、延伸時におけるポリマー内での該化合
物の配向に寄与する。このため、該化合物の光学異方性
が発現し、ポリマーの光学異方性に起因する位相差の波
長分散を変化させることが可能となるものである。この
ように、光学異方性化合物とポリマーの双方にバルキー
な嵩高い環状分子骨格を持たせることで、延伸配向時に
立体障害の影響により該化合物の配向性を制御すること
が出来ることが重要となる。このため、ポリマーの分子
骨格には、そのモノマーの単位構成比として、主鎖に対
して略垂直方向の環状分子骨格を有するモノマーが少な
くとも２０〜１００モル％、好ましくは４０〜１００モ
ル％、さらに好ましくは６０〜１００モル％存在するこ
とが良い。

【００４８】本発明における主鎖に対して略垂直方向に
環状構造を有する合成高分子としては、下記ポリカーボ
ネートを好適に用いることができる。下記式（Ｉ）

【００４９】

【化９】

【００５０】（上記式（Ｉ）において、Ｒ₁〜Ｒ₈はそれ
ぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及びメチル基、エチ
ル基等の炭素数１〜６の炭化水素基から選ばれる少なく
とも１種の基であり、Ｘは下記式

【００５１】

【化１０】

【００５２】である。また、Ｒ₉およびＲ₁₀はそれぞれ
独立に水素原子、ハロゲン原子及びメチル基、エチル
基、フェニル基等の炭素数１〜３の炭化水素基から選ば
れる少なくとも１種の基である）で示される繰り返し単
位aを５〜９５モル％と、下記式（II）

【００５３】

【化１１】

【００５４】（上記式（II）において、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₈はそ
れぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及びメチル基、エ
チル基、フェニル基等の炭素数１〜２２の炭化水素基か
ら選ばれる少なくとも１種の基であり、Ｙは下記式群で
ある。）

【００５５】

【化１２】

【００５６】（ここでＲ₁₉〜Ｒ₂₁、Ｒ₂₃及びＲ₂₄はそれ
ぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及びメチル基、エチ
ル基、フェニル基等の炭素数１〜２２の炭化水素基から
選ばれる少なくとも１種であり、Ｒ₂₂及びＲ₂₅は炭素数
１〜２０のエチレン基、フェニレン基等の炭化水素基か
ら選ばれる少なくとも１種であり、また、Ａｒ₁〜Ａｒ₃
はそれぞれ独立にフェニル基等の炭素数６〜１０のアリ
ール基から選ばれる少なくとも１種の基である。）で示
される繰り返し単位ｂが全体の９５〜５モル％を占める
ポリカーボネートである。

【００５７】ここで、上記式（Ｉ）の繰り返し単位aと
上記式（ＩＩ）の繰り返し単位ｂの割合は、ａが５０〜
７０モル％でありｂが５０〜３０モル％であることがよ
り好ましい。また、Ｒ₉およびＲ₁₀は水素原子であるこ
とが好ましい。

【００５８】このポリカーボネートは共重合体でも、ホ
モポリマー同士のブレンド体でも、共重合体とホモポリ
マーとのブレンド体でも、共重合体同士のブレンド体で
もよい。またこれらの組み合わせでもよい。〔ポリマーフィルムの製造法〕本発明の位相差フィルム
の製造方法について説明する。位相差フィルムの製造
は、高分子フィルムの作成工程と、面方向に配向させる
延伸工程により高分子配向フィルムを得る工程よりな
る。高分子フィルムの作成方法には、既存のいずれの作
成方法を用いてもよい。例えば、溶剤に溶かしキャスト
する溶剤キャスト法、固体状態で混練してダイなどから
押し出しフィルムにする押し出し成型法、固体状態で混
練した後カレンダーロールでフィルムにするカレンダー
法、プレスなどでフィルムにするプレス成型法などが挙
げられる。これらの中でも、特に高分子配向フィルム中
に光学異方性化合物を均一に分散させるべく高分子と該
化合物との均一混合が必須となるために、ポリマーと該
化合物を溶剤または溶融状態で混合する溶剤キャスト法
または押出成型法が好ましい。この中でも、膜厚精度に
優れている溶剤キャスト法がさらに好ましい。

【００５９】すなわち、溶剤に、主鎖に対して略垂直方
向に環状構造を有する合成高分子と光学異方性を有する
非液晶性の化合物とを溶解した溶液を通常の方法により
支持体上に流延して液膜を形成し、ついで該液膜を乾燥
しフィルム化し、さらに得られたフィルムを延伸して該
合成高分子の主鎖を延伸方向に配向させるとともに該化
合物を延伸方向に対して略垂直配向させることを特徴と
する溶剤キャスト法を用いた位相差フィルムの製造方法
が好ましい。

【００６０】溶剤キャスト法における溶剤としては、高
分子と該化合物とを十分溶解させ、フィルム化できるも
のであれば制限なく用いることができるが、例えば高分
子としてポリカーボネートを用いる場合には、溶媒とし
てはメチレンクロライド、ジオキソラン等が好適に用い
られる。成膜後のフィルムの厚みに制限は無いが、フィ
ルムのハンドリング面、コスト面から２０〜３００μm
が好ましく、さらに好ましくは５０〜１５０μmであ
る。溶液キャストにおける特定の化合物の添加は、均一
混合の観点から、製膜溶液の作成時に行うことが好まし
い。

【００６１】上記光学異方性化合物を分散した高分子フ
ィルムは、ついで延伸等により高分子主鎖および該化合
物を配向させる。かかる延伸方法は、公知のいずれの方
法を用いてもよい。例えば、テンター延伸法、ロール間
圧縮延伸法などの方法が例示される。厚み方向の屈折率
の制御性及びフィルム面内レターデーションの均一性等
の点で、ロール間延伸法または、テンター延伸法により
１軸延伸する方法がのぞましい。

【００６２】本発明の位相差フィルムの厚さとしては、
７０〜１５０μmである。

【００６３】かかるフィルムの中には、延伸性を向上さ
せる目的で、公知の可塑剤であるジメチルフタレート、
ジブチルフタレート等のフタル酸エステル、トリブチル
フォスフェート等のリン酸エステル、脂肪族２塩基エス
テル、グリセリン誘導体、グリコール誘導体等を含有し
ても良く、またこれらに限定するものではない。先述の
フィルム製膜時に用いた有機溶剤をフィルム中に残留さ
せ、延伸しても良い。この有機溶剤としては、ポリマー
固形分対比１〜２０重量％であることが好ましい。〔位相差フィルム、円偏光フィルム、楕円偏光フィル
ム、及びそれらを用いた液晶表示素子、または光学装
置〕本発明の位相差フィルムは、特に１枚の高分子配向
フィルムをもって波長依存性が少ない良好な４分の１波
長板（λ／４板）あるいは２分の１波長板（λ／２板）
を構成することができるものであるが、λ／４板として
用いるためには 100nm≦Ｒ(550) ≦ 180nmであること、
λ／２板として用いるためには 220≦Ｒ(550) ≦ 330nm
であることが好ましい。

【００６４】より一般的に述べると、本発明の位相差フ
ィルムは、１枚で広帯域λ／４板として用いることがで
きるためには、位相差波長分散が 0.60＜Ｒ(450) ／Ｒ(550) ＜0.97かつ 1.01＜Ｒ(650) ／Ｒ(550) ＜1.40 より好ましくは 0.65＜Ｒ(450) ／Ｒ(550) ＜0.92かつ 1.03＜Ｒ(650) ／Ｒ(550) ＜1.30 さらに好ましくは 0.70＜Ｒ(450) ／Ｒ(550) ＜0.87かつ 1.04＜Ｒ(650) ／Ｒ(550) ＜1.25 の範囲内であることが好ましい。

【００６５】このような４分の１波長板は、例えば、偏
光フィルム１枚だけを使用し裏面電極を反射電極と兼ね
た構成である反射型液晶表示装置に用いることにより、
画質に優れた反射型表示装置を得ることが可能である。
また、ゲストホスト型の液晶層の観測者に対して裏面側
にこの位相差フィルムを用いることも可能である。これ
らの場合、位相差フィルムの役割は、直線偏光を円偏光
に、円偏光を直線偏光に可視光領域において変換するこ
とであるが、本発明の位相差フィルムはこのような目的
を満足させることが可能である。

【００６６】こうして、本発明の好適な態様の１つとし
て、偏光フィルム、λ／４板、及び透明電極を有する２
枚の基板間に液晶層を含む液晶セルをこの順で具備する
反射型液晶表示装置であって、かかるλ／４板として、
波長 450nm及び 550nmにおける位相差が下記式（１’）Ｒ(450) ／Ｒ(550) ＜１（１’）〔式中、Ｒ(450) 及びＲ(550) はそれぞれ波長 450nm及
び 550nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差であ
る。〕を満たし、かつＲ(550) が 100〜180 nmである本
発明の位相差フィルムを用いた反射型液晶表示装置を提
供する。

【００６７】また、左右どちらか一方の円偏光のみを反
射するコレステリック液晶等から構成される反射型偏光
フィルムの円偏光を直線偏光に変換する素子としても、
同様に使用することが出来る。

【００６８】また、本発明の位相差フィルムは、粘着層
あるいは接着層を介して偏光フィルムと貼り合わせて円
偏光フィルムまたは楕円偏光フィルムとしたり、また、
位相差フィルム上に何らかの材料をコーティングして湿
熱耐久性を向上させたり、耐溶剤性を改良したりしても
良い。

【００６９】本発明の位相差フィルムは、波長が短いほ
ど複屈折が小さい理想的なλ／４板やλ／２板を１枚の
高分子配向フィルムで得るために特に開発されたもので
あるが、波長が短いほど複屈折が小さい高分子配向フィ
ルムが新規に提供されるので、本発明の位相差フィルム
どうしを２枚以上積層して、あるいは本発明の位相差フ
ィルムと他の光学フィルム（透明フィルム、透明導電性
フィルム、位相差フィルム、偏光フィルム、光学補償板
等）とを積層することにより、例えばより広範囲の波長
域で理想的なλ／４板やλ／２板を製作するなどより幅
広く各種の用途に適合した位相差フィルムあるいは光学
フィルムを得ることができるものである。

【００７０】Ｋ値は位相差フィルムの３次元的な屈折率
異方性の指標であるが、Ｒ値、膜厚によっても変化し、
さらに用途によっても最適な値は異なる。ここでは、Ｋ
値の代わりに別の３次元屈折率異方性の指標であるＮｚ
＝（ｎｘ −ｎｚ）／（ｎｘ −ｎｙ）で好ましい範
囲を記述すると、λ／４板やλ／２板のような位相差フ
ィルムであれば、 0.3〜1.5 の間であることが好まし
い。特にＮｚ＝0.5 のとき、位相差フィルムに入射す
る角度が正面入射から変化してもほとんど位相差が変化
しない。このとき、Ｋ値としては、− 100〜100 である
ことが好ましい。このＮｚの３次元屈折率ｎｘ，ｎｙ
，ｎｚは前記Ｋ値の計算で使用したものを使うものと
する。

【００７１】また、このような位相差フィルムを液晶表
示装置特に偏光フィルム１枚型反射型液晶表示装置に用
いることにより、画質に優れた表示装置を得ることが出
来る。この反射型液晶表示装置とは、偏光フィルム、位
相差フィルム、透明電極付基板、液晶層、散乱反射電極
付基板の順に構成されているもの、偏光フィルム、散乱
板、位相差フィルム、透明電極付基板、液晶層、鏡面反
射電極付基板の順に構成されているもの、偏光フィル
ム、位相差フィルム、透明電極付基板、液晶層、透明電
極付基板、反射層の順に構成されているもの等である。
さらに、該４分の１波長板は透過型と反射型の両方を兼
ね備えた液晶表示装置においても使用し得る。該液晶表
示装置の構成としては例えば、偏光フィルム、位相差フ
ィルム、透明電極付基板、液晶層、反射透過兼用電極付
基板、位相差フィルム、偏光フィルム、バックライトシ
ステム等である。さらに、例えばコレステリック液晶よ
りなる左右どちらかの円偏光のみ反射する反射型偏光フ
ィルムにおいて、円偏光を直線偏光に変換する素子とし
て使用すれば、広帯域で良好な直線偏光が得られる。

【００７２】さらにまた、本発明の位相差フィルムは、
光記録装置の光ヘッドにおいて用いられる４分の１波長
板としても用いることができる。特に、かかる位相差フ
ィルムは、多波長に対して４分の１波長との位相差を与
えることができるので、複数のレーザー光源を使う光ヘ
ッドにおいて、位相差板の数を減らすことに寄与するこ
とができる。

【００７３】また、液晶プロジェクター等に於ける光学
部材として、例えば、４分の１、２分の１波長板等とし
て偏光変換素子や偏光ビームスプリッター等に本発明の
位相差フィルムを用いても良い。

【００７４】また、発光素子である有機または無機エレ
クトロルミネッセンス素子は、発光層の裏側に金属電極
を用いているが、この金属電極は光を反射するので、外
光存在下ではコントラストが低下する等、著しく視認性
が低下する。これを防ぐために、本発明の位相差フィル
ムと偏光フィルムを組み合わせて円偏光フィルムとし、
これを反射防止フィルムとして用いてもよい。この円偏
光フィルムは、可視光の広い波長範囲で位相差を４分の
１波長とすることが可能な本発明の位相差フィルムを用
いているので、広帯域の波長において反射を防止できる
ため、反射光に着色が少なく視認性に優れた素子を提供
することが出来る。また、タッチパネルとして用いても
良く、ＣＲＴ、ＰＤＰに用いても良い。

【００７５】さらに、本発明の位相差フィルムを、透過
型液晶表示装置の色調改善や視野角拡大等の画質向上フ
ィルムとして用いることが出来る。液晶表示装置として
は例えば、ツイストネマチックモード、垂直配向モー
ド、OCB（Optically compensated bend）配向モード、
インプレインスイッチングモード等を挙げることが出来
る。

【００７６】本発明の位相差フィルムを他の位相差フィ
ルムや視野角拡大フィルムのような光学補償フィルムと
同時に使用しても良い（例えば、ディスコティック液晶
や高分子液晶層をフィルムの膜厚方向に配向させた視野
角拡大フィルムなど、）。さらに、液晶表示装置とし
て、強誘電性液晶、反強誘電性液晶を用いたものに、本
発明の位相差フィルムを使用しても良い。

【００７７】

【実施例】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）Ｒ値の測定複屈折Δｎと膜厚ｄの積である位相差Ｒ値は、分光エリ
プソメータである日本分光（株）製の商品名『JASCO M-
150 Polarization Modulated Spectroscopic Ellipsome
ter』により測定されたものである。Ｒ値は入射光線と
フィルムの表面が垂直する状態で測定しており、Ｒ＝Δ
ｎ・ｄ＝（ｎｘ−ｎｙ）・ｄである。Ｒ値の単位は、ｎ
ｍである。ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは、ここでは以下のように
定義される。ｎｘ：フィルム面内における主延伸方向の屈折率ｎｙ：フィルム面内における主延伸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（主延伸方向とは１軸延伸の場合には延伸方向、２軸延
伸の場合には配向度が上がるように延伸した方向を意味
しており、化学構造的には高分子主鎖の配向方向を指
す。）

【００７８】（２）全光線透過率及びヘーズの測定日本工業規格ＪＩＳＫ７１０５『プラスチックに光学
的特性試験方法』に準じて、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：商品名『COH-300A』を用
いた。

【００７９】（３）高分子共重合比の測定日本電子社製の商品名『JNM-alpha600』のプロトンNMR
により測定した。特にビスフェノールAとビスクレゾー
ルフルオレン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。

【００８０】（４）フィルム膜厚測定アンリツ社製の電子マイクロで測定した。

【００８１】（５）ポリマー、及び共重合体ポリマーの
重合方法以下に実施例、比較例で用いたポリカーボネートのモノ
マー構造を示す。

【００８２】

【化１３】

【００８３】攪拌機、温度計及び還流冷却機を備えた反
応装置に水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を仕
込み、これに上記構造を有するモノマー〔A〕と〔B〕を
Ｘ：Ｙ（モル％、Ｘ＋Ｙ＝１００）の比率で溶解させ、
少量のハイドロサルファイドを加えた。次に、これに塩
化メチレンを加え、２０℃でホスゲンを約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、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。反応終了後有機相分取し
て、塩化メチレンを蒸発させポリカーボネート共重合体
を得る。得られた共重合体の組成比はモノマー仕込み量
とほぼ同等であった。

【００８４】また、以下に実験例、比較例で使用した化
合物の化学構造を示す。

【００８５】

【化１４】

【００８６】（4-dodecycloxy-2-hydroxybenzophenone
（製品名SEESORB103））

【００８７】

【化１５】

【００８８】（2-(2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)-2H-be
nzotriazole（製品名SEESORB707））

【００８９】

【化１６】

【００９０】（2,5-チオフェンシ゛イル(5-tert-フ゛チル-1,3-ヘ゛ンソ゛キ
サソ゛ール)（製品名UBITEX OB））

【００９１】

【化１７】

【００９２】（3,3',3",5,5',5"-ヘキサ-tert-フ゛チル-a,a',
a"-メチレン-2,4,6-トリイル）トリ-p-クレソ゛ール（製品名IRGANOX133
0））

【００９３】

【化１８】

【００９４】（2-(4,6-シ゛フェニル-1,3,5-トリアシ゛ン-2-イル)-5-
[(ヘキシル)オキシ]-フェノール（製品名TINUVIN1577FF））

【００９５】[実施例１]モノマー〔A〕と〔B〕を４５：
５５（モル％）の比率で共重合させたポリカーボネート
共重合体を用いた。この共重合体とチバ・スペシャルテ
ィ・ケミカルズ社製の化学名4-dodecycloxy-2-hydroxyb
enzophenone（製品名SEESORB103）を、それぞれ９６：
４（重量部）の比率で塩化メチレンに溶解させて１８ｗ
ｔ％のト゛ーフ゜を作成した。このト゛ーフ゜溶液からキャストフ
ィルムを作製し、温度１９５度で、１．８倍で幅自由1
軸延伸し、位相差フィルムを得た。

【００９６】このフィルムは、測定波長において短波長
ほど位相差が小さくなり、且つ延伸方向が面内の屈折率
がもっとも大きくなり、屈折率異方性は正であることを
確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６
５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．９０、１．０
６であった。

【００９７】これにより、次の比較例１との比較から、
光学異方性を有する非液晶性の化合物を、バルキー骨格
を有する高分子に添加することで大きく波長分散を変え
ることが出来ることが分かった。

【００９８】[実施例２]モノマー〔A〕と〔B〕を４５：
５５（モル％）の比率で共重合させたポリカーボネート
共重合体を用いた。この共重合体とチバ・スペシャルテ
ィ・ケミカルズ社製の化学名2-(2-hydroxy-4-octyloxyp
henyl)-2H-benzotriazole（製品名SEESORB707）を、そ
れぞれ９６：４（重量部）の比率で塩化メチレンに溶解
させて１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を作成した。このト゛ーフ゜溶液か
らキャストフィルムを作製し、温度１９５度で、１．８
倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。

【００９９】このフィルムは、測定波長において短波長
ほど位相差が小さくなり、且つ延伸方向が面内の屈折率
がもっとも大きくなり、屈折率異方性は正であることを
確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６
５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．８７、１．０
６であった。

【０１００】これにより、次の比較例１との比較から、
光学異方性を有する非液晶性の化合物を、バルキー骨格
を有する高分子に添加することで大きく波長分散を変え
ることが出来ることが分かった。

【０１０１】[実施例３]モノマー〔A〕と〔B〕を４５：
５５（モル％）の比率で共重合させたポリカーボネート
共重合体を用いた。この共重合体とチバ・スペシャルテ
ィ・ケミカルズ社製の化学名2,5-チオフェンシ゛イル(5-tert-フ゛チ
ル-1,3-ヘ゛ンソ゛キサソ゛ール)（製品名UBITEX OB）を、それぞれ
９６：４（重量部）の比率で塩化メチレンに溶解させて
１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を作成した。このト゛ーフ゜溶液からキャ
ストフィルムを作製し、温度１９５度で、１．８倍で幅
自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。

【０１０２】このフィルムは、測定波長において短波長
ほど位相差が小さくなり、且つ延伸方向が面内の屈折率
がもっとも大きくなり、屈折率異方性は正であることを
確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６
５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．８３、１．０
７であった。

【０１０３】これにより、次の比較例１との比較から、
光学異方性を有する非液晶性の化合物を、バルキー骨格
を有する高分子に添加することで大きく波長分散を変え
ることが出来ることが分かった。

【０１０４】［参考例１］モノマー〔A〕と〔B〕を４
５：５５（モル％）の比率で共重合させたポリカーボネ
ート共重合体を用いた。この共重合体のみを、塩化メチ
レンに溶解させて１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を作成した。このト
゛ーフ゜溶液からキャストフィルムを作製し、温度１９５度
で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得
た。

【０１０５】このフィルムは、且つ延伸方向が面内の屈
折率がもっとも大きくなり、屈折率異方性は正であるこ
とを確認し、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５
０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ１．０１、０．９８
であった。

【０１０６】［比較例１］モノマー〔A〕１００（モル
％）で重合させたポリカーボネートを用いた。このポリ
カーボネートとチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
の化学名4-dodecycloxy-2-hydroxybenzophenone（製品
名SEESORB103）を、それぞれ９６：４（重量部）の比率
で塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を作成
した。このト゛ーフ゜溶液からキャストフィルムを作製し、
温度１６０度で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差
フィルムを得た。

【０１０７】このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５
０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ
１．０６、０．９６であった。

【０１０８】これに対して、モノマー〔A〕１００（モ
ル％）で重合させたポリカーボネートを用いた。このポ
リカーボネートを塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％
のト゛ーフ゜を作成した。このト゛ーフ゜溶液からキャストフィル
ムを作製し、温度１９５度で、１．８倍で幅自由1軸延
伸し、位相差フィルムを得た。

【０１０９】このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５
０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ
１．０６、０．９６であった。

【０１１０】これにより、バルキー骨格が高分子鎖にな
いポリマーでは、光学異方性を有する非液晶性の化合物
添加で波長分散を変化させることが出来ないことが分か
った。

【０１１１】［比較例２]モノマー〔A〕と〔B〕を４
５：５５（モル％）の比率で共重合させたポリカーボネ
ート共重合体を用いた。この共重合体とチバ・スペシャ
ルティ・ケミカルズ社製の化学名3,3',3",5,5',5"-ヘキサ-
tert-フ゛チル-a,a',a"-メチレン-2,4,6-トリイル)トリ-p-クレソ゛ール（製
品名IRGANOX1330）を、それぞれ９６：４（重量部）の
比率で塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を
作成した。このト゛ーフ゜溶液からキャストフィルムを作製
し、温度１９５度で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位
相差フィルムを得た。

【０１１２】このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５
０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ
１．０１、０．９８であった。

【０１１３】これにより、前記比較例１との比較にか
ら、面内回転対称体である非光学異方性の非液晶性の化
合物に関しては、ポリマーの波長分散を変化させること
が出来ないことが分かった。

【０１１４】［実施例４］モノマー〔A〕と〔B〕を３
０：７０（モル％）の比率で共重合させたポリカーボネ
ート共重合体を用いた。この共重合体とチバ・スペシャ
ルティ・ケミカルズ社製の化学名2-(4,6-シ゛フェニル-1,3,5-
トリアシ゛ン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノール（製品名TINUVIN157
7FF）を、それぞれ９６：４（重量部）の比率で塩化メ
チレンに溶解させて１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を作成した。こ
のト゛ーフ゜溶液からキャストフィルムを作製し、温度２３
０度で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルム
を得た。

【０１１５】このフィルムは、測定波長において短波長
ほど位相差が小さくなり、且つ延伸方向が面内の屈折率
がもっとも大きくなり、屈折率異方性は正であることを
確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６
５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．８２、１．０
７であった。

【０１１６】これにより、次の比較例４との比較から、
光学異方性を有する非液晶性の化合物を、バルキー骨格
を有する高分子に添加することで大きく波長分散を変え
ることが出来ることが分かった。

【０１１７】［参考例２］モノマー〔A〕と〔B〕を３
０：７０（モル％）の比率で共重合させたポリカーボネ
ート共重合体を用いた。この共重合体のみを、塩化メチ
レンに溶解させて１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を作成した。このト
゛ーフ゜溶液からキャストフィルムを作製し、温度２３０度
で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得
た。

【０１１８】このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５
０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ
０．５２、１．１５であった。

【０１１９】［実施例５］ＪＳＲ（株）ノルボルネン系
樹脂であるＡＲＴＯＮ gradeＧを用いた。このＡＲＴＯ
Ｎとチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製の化学名4-
dodecycloxy-2-hydroxybenzophenone（製品名SEESORB10
3）を、それぞれ９６：４（重量部）の比率で塩化メチ
レンに溶解させて１８ｗｔ％のト゛ーフ゜を作成した。このト
゛ーフ゜溶液からキャストフィルムを作製し、温度１８０度
で、２．０倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得
た。

【０１２０】このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５
０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ
０．９８、１．０１であった。

【０１２１】これにより、次の比較例５との比較によ
り、光学異方性を有する非液晶性の化合物を、バルキー
骨格を有する高分子に添加することで波長分散を変える
ことが出来ることが分かった。

【０１２２】［比較例３］ＪＳＲ（株）ノルボルネン系
樹脂であるＡＲＴＯＮ gradeＧを用いた。このＡＲＴＯ
Ｎのみを、塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のト゛ーフ
゜を作成した。このト゛ーフ゜溶液からキャストフィルムを作
製し、温度１８０度で、２．０倍で幅自由1軸延伸し、
位相差フィルムを得た。

【０１２３】このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５
０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ
１．０１、０．９９であった。

【０１２４】

【表１】

【０１２５】

【表２】

【０１２６】

【発明の効果】本発明により、短波長ほど位相差が小さ
い位相差フィルムを容易に得ることが可能となった。ま
た、光学異方性を有する非液晶性の化合物を含有するこ
とにより、位相差の波長分散特性を容易に制御しうるも
のである。そのような位相差波長分散性を有し且つ位相
差を４分の１波長にした位相差フィルムは、偏光フィル
ムと組み合わされて優れた反射防止特性を有する円偏光
フィルムを提供可能であり、また、反射型液晶表示装
置、反透過反射型液晶表示装置、透過型液晶表示装置等
と組み合わせて画質の向上に寄与することが出来るとい
う効果を有する。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 101/02 Ｃ０８Ｌ 101/02 Ｇ０２Ｆ 1/13363 Ｇ０２Ｆ 1/13363 // Ｂ２９Ｋ 69:00 Ｂ２９Ｋ 69:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｆターム(参考） 2H049 BA03 BA04 BA06 BA25 BB03 BB42 BB51 BB62 BC03 BC09 BC14 BC22 BC23 BC24 2H091 FA11 FB02 FC01 FC07 4F071 AA50 AC07 AF30 AH12 BB02 BC01 4F205 AA12 AA28 AG01 AH73 GA07 GB02 GW21 4J002 CG001 EA046 EA066 EL066 EU026 EU046 EU186 EU216 EU226 EV306 EV326 FD206 GP00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主鎖に対して略垂直方向に環状構造を有
する合成高分子と光学異方性を有する非液晶性の化合物
とを含有する高分子配向フィルムからなる単層の位相差
フィルムであって、該位相差フィルムは、波長λにおけ
る位相差が下記式（１）を満たし、且つヘイズが３％以
下である位相差フィルム。Ｒ（λ１）／Ｒ（λ２）＜１（１）〔式中、Ｒ（λ１）、Ｒ（λ２）は、ぞれぞれの波長λ
１ｎｍ、λ２ｎｍ（４００＜λ１、λ２＜７００、λ１
＜λ２）における高分子配向フィルムの面内位相差であ
る。〕
【請求項２】光学異方性を有する非液晶性の化合物
が、芳香族環を少なくとも２つ有する有機化合物である
請求項１記載の位相差フィルム。
【請求項３】環状構造が、炭素環式構造、又は複素環
式構造である請求項１または２記載の位相差フィルム。
【請求項４】合成高分子が、縮合芳香環骨格を有する
ものである請求項１〜３のいずれかに記載の位相差フィ
ルム。
【請求項５】合成高分子がポリカーボネートである請
求項４記載の位相差フィルム。
【請求項６】合成高分子がカルド型ポリマーである請
求項１〜５のいずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項７】合成高分子が環状オレフィン骨格を有す
るものである請求項１〜３のいずれかに記載の位相差フ
ィルム。
【請求項８】合成高分子の１００重量％に対して、光
学異方性を有する非液晶性の化合物の含有量が０．０１
〜５０重量％である請求項１〜７のいずれかに記載の位
相差フィルム。
【請求項９】ポリカーボネートが下記式（Ｉ）【化１】（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１種の基であり、Ｘは下記式【化２】である。また、Ｒ₉およびＲ₁₀はそれぞれ独立に水素原
子、ハロゲン原子及び炭素数１〜３の炭化水素基から選
ばれる少なくとも１種の基である）で示される繰り返し
単位aを５〜９５モル％と、下記式（II）【化３】（上記式（II）において、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₈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１種の基であり、Ｙは下記式
群である。）【化４】（ここでＲ₁₉〜Ｒ₂₁、Ｒ₂₃及びＲ₂₄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１種であり、Ｒ₂₂及びＲ ₂₅は炭
素数１〜２０の炭化水素基から選ばれる少なくとも１種
であり、また、Ａｒ₁〜Ａｒ₃はそれぞれ独立に炭素数６
〜１０のアリール基から選ばれる少なくとも１種の基で
ある。）で示される繰り返し単位ｂが全体の９５〜５モ
ル％を占めるポリカーボネート共重合体及び／またはブ
レンド体である請求項５に記載の位相差フィルム。
【請求項１０】主鎖に対して略垂直方向に環状構造を
有する合成高分子と光学異方性を有する非液晶性の化合
物とを含有する溶液を支持体上に流延して液膜を形成
し、ついで該液膜を乾燥しフィルム化し、さらに延伸し
て該合成高分子の主鎖を延伸方向に配向させるとともに
該化合物を延伸方向に対して略垂直配向させることを特
徴とする位相差フィルムの製造方法。
【請求項１１】偏光フィルムと請求項１〜９のいずれ
かに記載の位相差フィルムからなる円偏光フィルム。
【請求項１２】請求項１１記載の円偏光フィルムを用
いたことを特徴とする発光素子。
【請求項１３】偏光フィルムと請求項１〜９のいずれ
かに記載の位相差フィルムからなる楕円偏光フィルム。
【請求項１４】請求項１〜９のいずれかに記載の位相
差フィルムを用いたことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１５】請求項１〜９のいずれかに記載の位相
差フィルムを用いたことを特徴とする光学装置。