JP4381650B2 - Retardation film and method for producing the same - Google Patents

Description

【００１５】
（ここで、Ｒ（４５０）、Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）は、それぞれ波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおける位相差フィルムの面内位相差である）
を満たすことを特徴とする位相差フィルムを提供することに成功したものである。
【００１６】
すなわち本発明は、下記の［１］〜［９］より達成することが出来た。
【００１９】
［１］ 光学異方性を有する化合物成分を少なくとも1種含有する合成高分子の配向フィルムからなり、単層にてλ/ｎ（ｎ＞０）を広い波長領域で満たす位相差フィルムを製造する方法であって、下記条件（v）〜（viii）を満足するように合成高分子のモノマー成分及び該化合物成分選択することにより得られる位相差フィルムの製造方法。
（v） 合成高分子を構成するモノマー成分の個数をｘ'、合成高分子の配向フィルムに含まれる光学異方性を有する化合物成分の個数ｙ'としたとき、下記式（４）を満たす。
【００２０】
ｘ'＋ｙ'≧３ （４）
〔ただし、ｘ'、ｙ'は正の整数とする。〕
（vi） 上記光学異方性を有する化合物成分を含有する合成高分子を配向フィルムとした場合、フィルム内において光学異方性を有する化合物成分が寄与する光学異方性が正、又は負を示す。
（vii） 上記３成分系以上の合成高分子配向フィルムにおいて、その内２成分Ｐ’_ａｂ及びＱ’_ｃｄは、負の光学異方性を示し、残りの成分Ｘ’_ｅｆが、正の光学異方性を示す。
（ここで、Ｐ’_ａｂ、Ｑ’_ｃｄ、及びＸ’_ｅｆは、それぞれ独立に、１種類のモノマー成分から実質的に構成されるポリマー、２種類以上のモノマー成分から構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分を含有する１種類のモノマー成分から実質的に構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分を含有する２種類以上のモノマー成分から構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分のいずれかを示す。）
（viii） 上記Ｐ’_ａｂ及びＱ’_ｃｄの位相差波長分散値をそれぞれ（ａ’、ｂ’）、（ｃ’、ｄ’）としたとき、Ｘ’_ｅｆの位相差波長分散値（ｅ’、ｆ’）が下記式（５）または（６）を満たす。
【００２１】
【数６】

【００２２】
（ここで、位相差波長分散値（ａ’、ｂ’）（ｃ’、ｄ’）及び（ｅ’、ｆ’）は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおける位相差フィルムの面内位相差をＲ（４５０）、Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）としたときの（Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０））を示す。）
［２］ 合成高分子を構成するモノマー成分の個数が２つであり、かつ合成高分子の配向フィルムに含まれる光学異方性を有する化合物成分の個数が１つである上記１の位相差フィルムの製造方法。
［３］ ２つのモノマー成分の光学異方性が正と負の組み合わせである上記２の位相差フィルムの製造方法。
［４］ ２つのモノマー成分が、正の光学異方性を有するビスフェノールと負の光学異方性を有するフルオレン環を持つビスフェノールの組み合わせである上記３の位相差フィルムの製造方法。
［５］ 合成高分子がポリカーボネートである上記１〜４の位相差フィルムの製造方法。
［６］ 光学異方性を有する化合物成分が有機化合物である上記１〜５の位相差フィルムの製造方法。
［７］ 光学異方性を有する化合物成分が芳香族環を少なくとも２つ有する有機化合物である上記６の位相差フィルムの製造方法。
［８］ 光学異方性を有する化合物成分が液晶である上記６の位相差フィルムの製造方法。
［９］ 配向フィルム内において光学異方性を有する化合物成分の寄与が、負の光学異方性として機能する上記５の位相差フィルムの製造方法。
【００２５】
上述の如く、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λ/ｎ（ｎ＞０）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化合物成分を少なくとも1種含有する合成高分子配向フィルムにおいて、その成分となる光学異方性を有する化合物成分とモノマー成分から構成されるホモポリマーの位相差波長分散値を選択することで、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た。
【００２６】
この結果、液晶表示装置において、従来は、広帯域性をもたせるために少なくとも２枚以上の位相差フィルムを積層して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。さらに、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。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。
【００２７】
【発明の実施の形態】
上述したように、本発明は単層の合成高分子の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極めて理想的に近い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枚の合成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。
【００２８】
また、本発明者は、２種類のモノマー成分からなる１枚の高分子配向フィルムで、上記式（７）式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、光学異方性を有する化合物成分1種以上を有し、３成分（光学異方性を有する化合物成分と合成高分子を構成するモノマー成分の種類：以下、本明細書での３成分系においてはこの組み合わせから構成される成分を示すものとする。）系以上の1枚の高分子配向フィルムとすることで、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理想の位相差波長分散を見出すことができる。
【００２９】
本発明における位相差（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。
【００３０】
本発明における合成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。この配向は、通常合成高分子から形成されたフィルムの延伸等によって生じる。
【００３１】
本発明の位相差フィルムは、少なくとも光学異方性を有する化合物成分とモノマー成分を合わせて３成分からなる合成高分子から形成されたフィルムを延伸等により配向処理したものである。本発明では、合成高分子配向フィルムを構成する成分において、正の光学異方性を有する成分と負の光学異方性を有する成分を有し、それらの成分がそれぞれ異なる位相差波長分散特性であり、且つ、３成分以上を組み合わせることで、得られる合成高分子配向フィルムの位相差における波長分散特性（位相差波長分散特性）を制御することができる。
【００３２】
なお、ここで用いるモノマー成分とは、ポリマーを形成するために必要な最小単位の構造（繰り返し単位）を表すものである。例えば、ポリスチレンであれば、スチレン骨格(−ＣＨ₂ (Ｃ₆Ｈ₅)ＣＨ₂−)がモノマー成分となり、ポリエチレンテレフタレートであれば、テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールの重縮合で形成される単位ユニット(−ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＯＣ₆Ｈ₄ＣＯ−)となる。２価フェノール（例えばビスフェノールＡ）とホスゲンまたは炭酸エステルとを反応して得られるポリカーボネートの場合には、炭酸エステル結合を含む繰り返し単位(−ＯＣ₆Ｈ₄Ｃ(ＣＨ₃)₂Ｃ₆Ｈ₄ＯＣＯ−)をモノマー成分とする。
【００３３】
さらに、正の光学異方性を有するモノマー成分とは、そのモノマー成分から実質的になるポリマーから形成されたフィルムを配向させた位相差フィルムが、正の光学異方性、つまりフィルムの平面内において正の光学異方性を有するようなフィルムを与えるモノマーの成分をいう。フィルムを一軸方向に延伸により配向させた場合、その延伸方向の屈折率が、フィルム面内の延伸方向と直交する方向の屈折率に対し大きければ正、小さければ負とした。
【００３４】
また、位相差波長分散特性とは、位相差フィルムにおいて広い波長領域、例えば４００〜７００ｎｍに対する位相差の分散（変化）の性質（挙動）をいう。後述で詳細するが、本発明では、かかる特性を位相差波長分散値として、特定波長における位相差フィルム面内の位相差値と、別の波長におけるそれとの比で表す。
【００３５】
なお、モノマー成分から実質的に構成されるポリマーが正または負の光学異方性を示すとは、かかるポリマーから形成された配向フィルムの光学異方性が、正または負であることをいう。正、負の定義は上記と同じである。
【００３６】
合成高分子配向フィルムにおいて、光学異方性を有する化合物成分とモノマー成分を合わせて３成分以上組み合わせることの目的は、光学異方性、特に位相差フィルムの位相差波長分散特性の制御である。この目的のためには、正の光学異方性を有する成分と負の光学異方性を有する成分を有する材料が少なくとも各１種類以上必要であり、かつ、位相差波長分散特性がすべてことなる光学異方性を有する化合物成分とモノマー成分を合わせて３成分以上からなる合成高分子は、位相差フィルムの位相差波長分散を制御するのに適する材料である。
【００３７】
本発明では、合成高分子の配向フィルムに含まれるものの成分として光学異方性が正、又は負であるものがそれぞれ存在し、且つ、光学異方性を有する化合物成分とモノマー成分を合わせて３成分以上を有す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、Ｒ（４５０）＜Ｒ（５５０）＜Ｒ（６５０）（ここで、R(450)、R(550)、R(650)は、それぞれの波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおける高分子配向フィルムの面内位相差）となるための条件が示されている。この場合には、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）。
【００３８】
ここで、本発明における光学異方性を有する化合物成分とモノマー成分を合わせて３成分以上を特定の条件で組み合わせる場合を説明する前に、まず、２成分のモノマーからなる場合（つまり実質的にホモポリマー同士のブレンド）を代表例として説明する。
【００３９】
光学異方性が正のモノマー成分からなる高分子（ホモポリマー）Ｐと負のモノマー成分からなる高分子（ホモポリマー）Ｑを用いた位相差フィルム（高分子配向フィルムということがある）の位相差波長分散値の取り得る値に関して示す。
【００４０】
まず、一般に、高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドの複屈折Δnは、以下のように表されることが知られている。（H.Saito and T.Inoue, J.Pol. Sci. Part B, 25, 1629(1987)）
Δn=Δn⁰ _p・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q・f_q・Φ_q+Δn_F （a）
ここで、Δn⁰ _p：高分子Ｐの固有複屈折、Δn⁰ _q：高分子Ｑの固有複屈折、f_p：高分子Ｐの配向関数、f_q：高分子Ｑの配向関数、Φ_p：高分子Ｐの体積分率、Φ_q：高分子Ｑの体積分率（=1-Φ_p）、Δn_F：構造性複屈折である。一般に、複屈折ΔnはΔn=f・Δn⁰で表される。また、Δnは二色性赤外分光法と位相差測定を組み合わせて求めることが出来る。
【００４１】
(a)式はポリマーＰ、Ｑ間の電子的な相互作用による分極率の変化は完全に無視しているが、以下でもこの仮定を採用する。また、本発明のような位相差フィルム用とでは、光学的に透明であることが要求されることから、ブレンドは相溶ブレンドであることが好ましく、この場合には、Δn_Fは非常に小さく無視することが出来る。
【００４２】
これより、測定波長を４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍとすると（a）式は次の通りとなる。
【００４３】
Δn(450)=Δn⁰ _p(450)・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q(450)・f_q・Φ_q
Δn(550)=Δn⁰ _p(550)・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q(550)・f_q・Φ_q
Δn(650)=Δn⁰ _p(650)・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q(650)・f_q・Φ_q
ここで、測定波長５５０ｎｍにおいて規格化を行い、Δn(450)/Δn(550)、Δn(650)/Δn(550)を取ると以下のようになる。
【００４４】
Δn(450)/Δn(550)=Δn⁰ _p(450)・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q(450)・f_q・Φ_q）/
（Δn⁰ _p(550)・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q(550)・f_q・Φ_q）
Δn(650)/Δn(550)=Δn⁰ _p(650)・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q(650)・f_q・Φ_q）/
（Δn⁰ _p(550)・f_p・Φ_p+Δn⁰ _q(550)・f_q・Φ_q）
相溶ブレンドであるので、f_p=f_qと仮定して、α=Φ_q/Φ_pとすると、上記２式は以下のとなる。
【００４５】
Δn(450)/Δn(550)=Δn⁰ _p(450)+Δn⁰ _q(450)・α）/
（Δn⁰ _p(550)+Δn⁰ _q(550)・α） （b）
Δn(650)/Δn(550)=Δn⁰ _p(650)+Δn⁰ _q(650)・α）/
（Δn⁰ _p(550)+Δn⁰ _q(550)・α） （c）
ここで、(b)、(c)式よりαを消去すると、下記式となる。
【００４６】

この式において、Δn⁰ _p(450)、Δn⁰ _p(550)、Δn⁰ _p(650)、Δn⁰ _q(450)、Δn⁰ _q(550)、Δn⁰ _q(650)は、各波長における高分子の固有複屈折であり、定数項として取り扱うことが出来る。
【００４７】
Δ n(650)/ Δ n(550)=Ｍ×Δ n(450)/ Δ n(550)＋Ｎ （d）
Ｍ=（Δn⁰ _p(550)・Δn⁰ _q(650)-Δn⁰ _p(650)・Δn⁰ _q(550)）/
（Δn⁰ _p(550)・Δn⁰ _q(450)-Δn⁰ _p(450)・Δn⁰ _q(550)
Ｎ=（Δn⁰ _p(650)・Δn⁰ _q(450)-Δn⁰ _p(450)・Δn⁰ _q(650)）/
（Δn⁰ _p(550)・Δn⁰ _q(450)-Δn⁰ _p(450)・Δn⁰ _q(550)）
Ｍ、Ｎに関して、分子分母をΔn⁰ _p(550)・Δn⁰ _q(550)で割ると、Ｍ'、Ｎ’となり、それぞれの高分子における固有複屈折の５５０ｎｍの波長で規格化した値、Δn⁰ _p(450)/Δn⁰ _p(550)、Δn⁰ _p(650)/Δn⁰ _p(550)、Δn⁰ _q(450)/Δn⁰ _q(550)、Δn⁰ _q(650)/Δn⁰ _q(550)で表記することが可能となる。

高分子配向フィルムの位相差は、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で表されることより、２成分系における合成高分子による配向フィルムの位相差における波長分散値R(450)、R(550)、R(650)の関係は、(e)式として表記することが出来る。
【００４８】

（但し、Ｒ_p(450)、Ｒ_p(550)、Ｒ_p(650)、Ｒ_q(450)、Ｒ_q(550)、Ｒ_q(650)は、高分子配向フィルム内における高分子Ｐ、高分子Ｑの面内位相差を示す。）
この(e)式における境界条件は、α=Φ_q /Φ_p=(1-Φ_p)/ Φ_p（：0≦Φ_p≦1）の範囲が0≦α≦∞であるので、(b)式によりΔn(450)/Δn(550)が与えられており、これは分子分母に膜厚ｄを乗じると、Ｒ (450)/ Ｒ (550)に変形することが出来るので、αの範囲により、Ｒ (450)/ Ｒ (550)の範囲を求めることが可能である。
Ｒ (450)/ Ｒ (550)=Δn(450)/Δn(550)=Δn⁰ _p(450)+Δn⁰ _q(450)・α）/
（Δn⁰ _p(550)+Δn⁰ _q(550)・α） (b)
この式(b)において、Δn⁰ _p(450)、Δn⁰ _p(550)、Δn⁰ _q(450)、Δn⁰ _q(550)の値の取り得る条件に分類して、位相差における波長分散値に関して検討した。表１に２成分系における固有複屈折の正と負の分類、p_Rとq_Rの大小関係（但し、p_R=Δn⁰ _p(450)/Δn⁰ _p(550) = Ｒ_p(450)/Ｒ_p(550)、q_R=Δn⁰ _q(450)/Δn⁰ _q(550) = Ｒ_q(450)/Ｒ_q(550)とする。）、また、そのときの体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を図１〜８に示し、取りうるＲ(450)/Ｒ(550)の範囲を示す。さらに、Ｒ(450)/Ｒ(550)の範囲に対して、描かれる上記式（e）の軌跡を、縦軸Ｒ (650)/ Ｒ (550)、横軸Ｒ (450)/ Ｒ (550)にて示した図を、図９〜１１に示す。
【００４９】
【表１】

【００５０】
（但し、p_R=Δn⁰ _p(450)/Δn⁰ _p(550) = Ｒ_p(450)/Ｒ_p(550)、q_R=Δn⁰ _q(450)/Δn⁰ _q(550) = Ｒ_q(450)/Ｒ_q(550)とする。）
具体例として、表１でのcase1：高分子の光学異方性が正と正の２つ組み合わせと、case5：高分子の光学異方性が正と負の２つの組み合わせについて説明する。
【００５１】
まず、表１のcase1においては、高分子ＰとＱの光学異方性が正と正である。高分子ＰとＱのＲ(450)/Ｒ(550)の大小関係は、p_R >q_Rのとき、高分子ＰとＱからなる合成高分子における体積分率α=Φ_q/Φ_pに対するＲ(450)/Ｒ(550)の変化は、上記式（ｂ）より図１となる。このとき、α＝0のとき正（高分子Ｐ）、α＝∞のときも正（高分子Ｑ）であり、合成高分子の光学異方性は光学異方性が正の高分子ＰとＱの組み合わせで得られることより、光学異方性が正を示した領域内のみで、位相差波長分散値Ｒ(450)/Ｒ(550)は変化する。このとき、高分子ＰとＱによる合成高分子のＲ(450)/Ｒ(550)の変化の領域は図１より、q_R<R(450)/R(550)< p_Rとなる。このとき、描かれる上記式（e）の軌跡は、縦軸Ｒ (650)/ Ｒ (550)、横軸Ｒ (450)/ Ｒ (550)にて示した図９として示され、元となる高分子Ｐと高分子Ｑの位相差波長分散値を直線で結んだ直線上の点なることが分かる（但し、q_R<R(450)/R(550)<p_R）。
【００５２】
次に、表１のcase５においてでは、高分子ＰとＱの光学異方性が正と負である。高分子ＰとＱのＲ(450)/Ｒ(550)の大小関係は、p_R>q_Rのとき、高分子ＰとＱからなる合成高分子における体積分率α=Φ_q/Φ_pに対するＲ(450)/Ｒ(550)の変化は、上記式（ｂ）より図５のようになる。このとき、α＝0のとき正（高分子Ｐ）、α＝∞のとき負（高分子Ｑ）であり、合成高分子の光学異方性は、体積分率のある比率で正から負、負から正に反転することが分かる。図５を見てみると、ある比率αにてＲ(450)/Ｒ(550)が発散していることが明らかであり、その比率の前後で光学異方性が反転することが分かる。これより、高分子ＰとＱによる合成高分子のＲ(450)/Ｒ(550)の変化の領域は、合成高分子の光学異方性が正の時は、R(450)/R(550) < p_Rとなり、光学異方性が負の時は、負R(450)/R(550) < q_Rとなる。このとき、描かれる上記式（e）の軌跡は、縦軸Ｒ (650)/ Ｒ (550)、横軸Ｒ (450)/ Ｒ (550)にて示した図１１として示され、元となる高分子Ｐと高分子Ｑの位相差波長分散値を直線で結んだ直線上の点となることが分かる（但し、光学異方性：正 R(450)/R(550) < p_R 、光学異方性：負 R(450)/R(550) < q_R）。
【００５３】
その他のcase１から８においても、上記同様により２成分系において説明することができる。
【００５４】
これより、２成分からなる合成高分子の配向フィルムでは、その取り得る位相差波長分散は、元となる該２成分から構成される高分子の位相差波長分散特性により決定されることがわかる。特に、縦軸Ｒ (650)/ Ｒ (550)、横軸Ｒ (450)/ Ｒ (550)にて示した図９〜図１１においては、元となる２種類の高分子の位相差波長分散値を結んだ直線上の点が、合成高分子配向フィルムの取り得ることが可能となる位相差波長分散特性であることが明らかとなった。
【００５５】
なお、上記２種類のポリマーのブレンドの場合を説明したが、２つのモノマー成分のからなる共重合体の場合も、上記と基本的に同様の考え方を適用すればよい。
【００５６】
本発明では、この２成分系の考え方を、３成分系以上に拡張して考える。特に、簡易的に考えるために、視覚的に捉えた縦軸Ｒ (650)/ Ｒ (550)、横軸Ｒ (450)/ Ｒ (550)にて示した図９〜１１（以降、この軸の設定にて位相差波長分散値をプロットすることを分散プロットと呼ぶ）で、位相差波長分散値の変化をプロットした軌跡における説明を主体として述べた。
【００５７】
前記から、２成分からなる合成高分子配向フィルムでは、分散プロットにおいて、元となる２成分におけるそれぞれ単体の位相差波長分散値を結んだ直線上の点しか取り得ることができないことがわかる。ここで、３成分からなる合成高分子配向フィルムであるとすると、３成分の内２成分からなる合成高分子の位相差波長分散値は、前述の如く図９で示したような分散プロットにて直線上の点となる。これに対して、残り成分が１成分あるので、３成分からなる合成高分子配向フィルムの位相差波長分散値の取り得る範囲は、分散プロットにおいて、２成分から得られている位相差波長分散値の直線上の点と、残り１成分からなる高分子の位相差波長分散値の点を結ぶ直線上の点となる。したがって、３成分系の合成高分子で得られる位相差波長分散値の取り得る領域は、分散プロット上で直線と点を結ぶ領域すなわち面で表される領域上の点で与えられる。つまり、３成分以上からなる合成高分子配向フィルムにおいては、分散プロットにて、その内の２成分からなる高分子が取り得る位相差波長分散値の直線上の１点と、残り１成分の位相差波長分散値を結ぶ直線上にて位相差波長分散値を取り得ることが可能となり、光学異方性が異符号を必ず含む３成分からなる高分子であれば、その取り得る位相差波長分散特性の領域は直線上に限定されず、分散プロットにおける面内の領域を取ることが可能となることを示す。これは、合成高分子配向フィルムにおいて、３成分からなる合成高分子配向フィルムにおいては、２成分系よりもさらに広い領域にて位相差波長分散特性をコントロールすることを可能とする技術であることを示している。
【００５８】
本発明では、特に円偏光板または楕円偏光板に好適に用いることができるλ／４、λ／２等の位相差フィルム１枚で達成するために、必要となる光学異方性を有する化合物成分1種以上とモノマー成分の組み合わせ方法を明確に明示し提供するものである。
【００５９】
λ／４、λ／２等の理想の位相差フィルムが取りＲ(650)/Ｒ(550)、Ｒ(450)/Ｒ(550)の値は、その波長領域をそのまま５５０ｎｍで割った値となる。
Ｒ(450)/Ｒ(550)=450/550=0.8181・・・ （λ／４、λ／２ etc、λ/n：nは自然数）
Ｒ(450)/Ｒ(550)=650/550=1.18181・・・
ここで、単層で光学異方性を有する化合物成分を少なくとも1種含有する合成高分子配向フィルム１枚（単層）で、λ／４フィルム、λ／２フィルム等の理想の位相差フィルムに近づくためには、この位相差波長分散値を取り得る合成高分子において、光学異方性を有する化合物成分とモノマー成分を合わせて３成分系以上からなる組み合わせを見出すことが必要不可欠となる。例えば、３成分系以上の組み合わせを、光学異方性で分けた場合、正＋正＋負、もしくは正＋負＋負である場合が考えられる。
【００６０】
ここで、λ／４、λ／２等の理想の位相差フィルムを得るために必要となる光学異方性を有する成分の位相差波長分散値が満たさなければならない条件を、モデル化した分散プロット図１２に示す。まず、正＋正、もしくは、負＋負による２成分系による合成高分子配向フィルムの取り得る領域は、上述の説明により図１２に示す通り、２成分のそれぞれ単体からなる高分子の位相差波長分散値Ｐ点とＱ点を結ぶ直線上の点となる。ここで、λ／４、λ／２等の理想の位相差フィルムとなり得るためには、分散プロットにおいて理想点Ｉと２成分からなる高分子の位相差波長分散値Ｐ点、Ｑ点を結ぶ直線上の１点を結ぶ直線上に、２成分の単体成分と光学異方性が異符号となる３成分目の位相差波長分散値（Ｘ点）が存在しなければならないこととなる。ここで、この３成分目となる成分の位相差波長分散値Ｘ点が満たさなければならない条件は、理想点Ｉが固定点であることより、理想点ＩとＰ点を結ぶ直線Ｉ−Ｐの傾きより、理想点ＩとＸ点を結ぶ直線の傾きＩ−Ｘの傾きが大きく、且つ、理想点ＩとＱ点を結ぶ直線Ｉ−Ｑの傾きより小さければよいことになる。
【００６１】
直線Ｉ−Ｐの傾き＞直線Ｉ−Ｘの傾き＞直線Ｉ−Ｑの傾き （f）
単成分Ｐ、Ｑ、Ｘの位相差波長分散値における（R(450)/R(550)、R(650)/R(550)）の値を、それれＰ（ａ、ｂ）、Ｑ（ｃ、ｄ）、Ｘ（ｅ、ｆ）とすると、理想点Ｉは、Ｉ（450/550、650/550）で与えられるので、（f）式を書き換えると、下記式(g)となる。これは上記式（２）に相当する。
【００６２】
【数８】

【００６３】
モデル図１２では、直線Ｉ−Ｐの傾き＞直線Ｉ−Ｑの傾きと図示されているが、Ｐ点、Ｑ点の取りうる位置によっては、直線Ｉ−Ｐの傾き＞直線Ｉ−Ｑの傾きとなる場合もある。これでは、次の下記式（h）、（i）を満たせば良い。下記式（ｉ）は上記式（３）に相当する。
【００６４】
直線Ｉ−Ｐの傾き＜直線Ｉ−Ｘの傾き＜直線Ｉ−Ｑの傾き （h）
【００６５】
【数９】

【００６６】
つまり、３成分系以上に関してλ／４、λ／２等の理想の位相差フィルムとなり得るためには、３成分以上の組み合わせを、光学異方性で分けた場合、正＋正＋負、もしくは正＋負＋負であり、且つ、上記式(g)、または(i)を同時に満たすことが必要となる。
【００６７】
本発明において、この条件を詳細に記述すると、次の２つとなる。
（Ｉ） 光学異方性を有する化合物を１成分として少なくとも1種含有する合成高分子の配向フィルムからなり、単層にてλ／４またはλ／２、或いはλ/ｎ（ｎ＞０）を広い波長領域で満たす位相差フィルムを製造する方法であって、下記条件（i）〜（iv）を満足するように合成高分子の成分を選択する。
（i） 合成高分子を構成するモノマー成分の個数をｘ、合成高分子の配向フィルムに含まれる光学異方性を有する化合物成分の個数ｙとしたとき、下記式（１）を満たす。
【００６８】
ｘ＋ｙ≧３ （１）
ただし、ｘ、ｙは正の整数であり上限は特に制限はないが、通常１０程度である。
（ii） 上記光学異方性を有する化合物成分を含有する合成高分子を配向フィルムとした場合、フィルム内において光学異方性を有する化合物成分が寄与する光学異方性が正、又は負を示す。
（iii） 上記３成分系以上の合成高分子配向フィルムにおいて、その内２成分Ｐ_ａｂ及びＱ_ｃｄは、正の光学異方性を示し、残りの成分Ｘ_ｅｆが、負の光学異方性を示す。
【００６９】
ここで、Ｐ_ab、Ｑ_cd、及びＸ_efは、それぞれ独立に、１種類のモノマー成分から実質的に構成されるポリマー、２種類以上のモノマー成分から構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分を含有する１種類のモノマー成分から実質的に構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分を含有する２種類以上のモノマー成分から構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分のいずれかを示す。
（iv） 上記Ｐ_ab及びＱ_cdの位相差波長分散値をそれぞれ（ａ、ｂ）、（ｃ、ｄ）としたとき、Ｘ_efの位相差波長分散値（ｅ、ｆ）が下記式（２）または（３）を満たす。
【００７０】
【数１０】

【００７１】
ここで、位相差波長分散値（ａ、ｂ）（ｃ、ｄ）及び（ｅ、ｆ）は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおける位相差フィルムの面内位相差をＲ（４５０）、Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）としたときの（Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０））を示す。
（ＩＩ） 光学異方性を有する化合物を１成分として少なくとも1種含有する合成高分子配向フィルムであり、単層にてλ／４またはλ／２、或いはλ/ｎ（ｎ＞０）を広い波長領域で満たす位相差フィルムを製造する方法であって、下記条件（v）〜（viii）を満足するように合成高分子の成分を選択する。
（v） 合成高分子を構成するモノマー成分の種類の個数をｘ'、合成高分子配向フィルムに含まれる光学異方性を有する化合物成分の種類の個数ｙ'としたとき、下記式（４）を満たす。
【００７２】
ｘ'＋ｙ'≧３ （４）
ただし、ｘ、ｙは正の整数であり上限は特に制限はないが、通常１０程度である。
（vi） 上記光学異方性を有する化合物成分を含有する合成高分子を配向フィルムとした場合、フィルム内において光学異方性を有する化合物成分が寄与する光学異方性が正、又は負を示す。
（vii） 上記３成分系以上の合成高分子配向フィルムにおいて、その内２成分Ｐ’_ａｂ及びＱ’_ｃｄは、負の光学異方性を示し、残りの成分Ｘ’_ｅｆが、正の光学異方性を示す。
【００７３】
ここで、Ｐ’_ab、Ｑ’_cd、及びＸ’_efは、それぞれ独立に、１種類のモノマー成分から実質的に構成されるポリマー、２種類以上のモノマー成分から構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分を含有する１種類のモノマー成分から実質的に構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分を含有する２種類以上のモノマー成分から構成されるポリマー、１種類以上の光学異方性を有する化合物成分のいずれかを示す。
(viii)上記Ｐ’_ab及びＱ’_cdの位相差波長分散値をそれぞれ（ａ’、ｂ’）、（ｃ’、ｄ’）としたとき、Ｘ’_efの位相差波長分散値（ｅ’、ｆ’）が下記式（５）または（６）を満たす。
【００７４】
【数１１】

【００７５】
ここで、位相差波長分散値（ａ’、ｂ’）（ｃ’、ｄ’）及び（ｅ’、ｆ’）は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおける位相差フィルムの面内位相差をＲ（４５０）、Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）としたときの（Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０））を示す。
【００７６】
これらの組み合わせをそれぞれ分散プロットによる図によりこの領域を示すと、光学異方性の組み合わせが、（Ｉ）正＋正＋負の場合は図１３、（ＩＩ）負＋負＋正の場合は、図１４として表すことが出来る。
【００７７】
これは、Ｒ(450)/Ｒ(550)=450/550、Ｒ(450)/Ｒ(550)=650/550を固定点として捉えた場合において、λ／４、λ／２等理想の位相差フィルムを、単層の合成高分子で満たすために、上記式(e)の傾きとなるＭ'において規定したことであり、つまり、分散プロットにおいて位相差フィルムとしての理想点を通る直線として上記式(e)を見た場合、λ／４、λ／２等理想の位相差フィルムの位相差波長分散値を取り得る領域は、Ｒ(450)/Ｒ(550) = 450 / 550、Ｒ(450)/Ｒ(550) = 650 / 550を支点とした直線となり、その傾きＭ'の範囲を指定することで、λ／４、λ／２等理想の位相差フィルムの位相差波長分散値を取り得る領域が決められる。つまり、３成分系の場合には、この条件を満たす領域のモノマー成分を選べばλ／４、λ／２等理想の位相差フィルムを、単層の合成高分子で満たすものは得られないことを表している。
【００７８】
このように、３成分系以上からなる合成高分子の配向フィルムは、光学異方性を有する化合物成分と合成高分子のモノマー成分を選択することにより、単層のポリマーフィルムにおいて、広い波長領域で、λ／４またはλ／２を達成する位相差フィルムを提供することが可能となる。
【００７９】
さらに、３成分以上の取り扱いとして、４成分系以上の合成高分子配向フィルムの考え方に関して次に示す。４成分以上からなる光学異方性の組み合わせとしては、（正、正、負）、或いは、（負、負、正）を含む４成分以上からなる複数成分の組み合わせが考えられる。このとき、４成分系以上からなる光学異方性に関しても、上記の考え方を適用して、得られる合成高分子配向フィルムがλ／４、λ／２等理想の位相差フィルムの位相差波長分散値を取り得るための条件を見出すことも十分可能であり、ｎ（ｎは正の整数）成分の時、（ｎ−１）成分が分かった場合の残りの１成分が満たすべき特定条件を導きだすこともできる。しかしながら、ｎ成分において、その特定条件を示すことは、（ｎ−１）成分が取り得る場合を数多く分けて示すことが必要となり、非常に煩雑な条件となってしまうと共に、（ｎ−１）成分のそれぞれの成分から実質的に構成される位相差波長分散値を特定することも、単一成分で透明なポリマーフィルムとすることが出来ないような場合も存在するので、困難な場合も存在する。
【００８０】
ところで、合成高分子においてコポリマー、もしくは混合物にて組成比率が一定であるものは、位相差波長分散値も一定となる。このことを利用して、４成分系以上の光学異方性において、合成高分子における組成比率が一定とした成分を１成分として見なし、４成分系以上からなる成分も擬似的に３成分として取り扱うことで、簡略的に３成分系に適用する。例えば、合成高分子がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４成分からなる場合は、次の１２通りの場合わけとして考えることができる。この考え方を用いた具体例として以下に示す。
【００８１】
【表２】

【００８２】
合成高分子を構成する成分の光学異方性の組み合わせとして、正、負、負の組み合わせを用いる。この場合、光学異方性を有する成分が[Ａ]、[Ｂ]、[Ｃ]及び[Ｄ]の４成分ある場合では、上記に従い、この４成分を擬似的に３成分として取り扱って考える。４成分からなる３成分の組み合わせは、表３のいずれでも結果は同等となる。ここでは、擬似的な３成分を、[Ａ]、[Ｂ]、及び[Ｃ]＋[Ｄ]の組み合わせとして考えた。（このとき、[Ｃ]＋[Ｄ]の共重合比は、合成高分子フィルム内で存在する[Ｃ]と[Ｄ]の存在比率と一致させる。）これにより、[Ａ]の光学異方性は正、[Ｂ]の光学異方性は負、[Ｃ]＋[Ｄ]の光学異方性が負と分類されるので、３成分の光学異方性の組み合わせとしては、（負、負、正）の組み合わせとなる。
【００８３】
尚、上記式（ｂ）、（ｃ）より考察すると、正と負の高分子の位相差波長分散値が等しい場合には、本発明の位相差フィルムは得られない。
【００８４】
上記考察は、上記式（ａ）を基にした考察であるが、後述する実施例のように実際の系でもこの考え方は非常によく成り立つので、この考え方が正しいことは実施例でも証明される。
【００８５】
また、下記に本願明細書記載の合成高分子配向フィルムにおける構成成分の光学異方性の組み合わせとしては表３に示すが、そのいずれであっても構わない。しかし、光学異方性を有する化合物成分の過剰の添加は、合成高分子のガラス温度低下を著しく引き起こす場合が懸念されるので、高分子配向フィルムとした場合の耐久性を考慮した場合では、モノマー成分が２種類以上からなる合成高分子と光学異方性を有する化合物成分の組み合わせが好ましい。特に、実施例１、２は組み合わせ９の場合分けに従っており、正の光学異方性のモノマー成分１種＋負の光学異方性のモノマー成分１種＋負の光学異方性を有する化合物成分１種からなっている。
【００８６】
【表３】

【００８７】
〔光学異方性を有する化合物成分〕
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成分が特に好ましい。光学異方性を有する化合物成分に関しては、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、化合物成分の高分子中での配向の観点から、光学異方性を有する化合物成分は有機化合物であることが好ましい。
【００８８】
光学異方性を有する無機化合物として、結晶性かつ透明性を有する化合物であり、ポリマーと混合した時に、光学散乱が起こらない粒子径を有するものが好ましい。かかる無機化合物の例としては結晶SiO₂、ZnO、TiO₂、MnO₂、Al₂O₃、Sb₂O₃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。これらの含有量としては、通常０．０１〜４０重量％である。
【００８９】
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、高分子に関しては、光学異方性を有する有機化合物としては取り扱わない。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とする。
【００９０】
ここで、光学異方性を有する有機化合物として、大きな光学異方性を有する材料として、液晶材料が挙げられる。本発明において、液晶材料を光学異方性を有する化合物成分として用いることは、相溶性の観点からヘイズが生じにくい材料として非常に好ましい。本発明に用いる液晶材料としては、例えばディスコチック液晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、重合性液晶、ライオトロピック液晶等を挙げることが出来る。具体的な構造としては例えば、シッフ系液晶、アゾキシ系液晶、アルキルシアノビフェニル系液晶、アルキルシアノターフェニル系液晶、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、シアノフェニルエステル系液晶、安息香酸フェニルエステル液晶、シクロヘキサンシアノカルボン酸フェニルエステル系液晶、フェニルピリミジン系液晶、フェニルジオキサン系液晶等が挙げられるがこれに限定されない。また、液晶の誘電率異方性、光学異方性は負でも正でも良い。また、上記液晶は２種類以上の混合物からなってもよく、混合物の場合は、混合物がある温度領域で液晶相を発現するか、または、混合物を形成する化合物のうち少なくとも１つの化合物がそれ単独である温度領域で液晶相を発現すればよい。かかる液晶が、１種類の化合物からなる場合には、その化合物がある温度範囲で液晶相を発現すればよい。このような液晶性は、高分子に添加しない状態で定義されるものである。上記液晶は、高分子配向フィルム中の含有量として高分子配向フィルムを位相差フィルムとしたときの位相差波長分散特性が変化する程度の量であればよく、また、用いる液晶の種類にもよるが、合成高分子１００重量％に対して、通常０．０１〜４０重量％であり、好ましくは０．０１〜２５重量％、より好ましくは、０．１〜１５重量％、さらに好ましくは０．１〜１０重量％である。液晶が多すぎると、位相差フィルムとしての機械的強度、熱的耐久性の低下が懸念され、また、少なすぎる場合には、位相差の波長分散を液晶によって制御することが困難となる。
【００９１】
非液晶材料に関しては、光学異方性を有するためには分子内において分極率がおおきい構造が必要とされる。本発明にて、光学異方性を有する非液晶性の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。これは、有機化合物の分子骨格として、分極率の大きいものとしては、芳香族環を分子構造内に有するものが挙げられ、特に、有機化合物が大きな光学異方性を有するためには、芳香族環を多環有することが好ましいためである。ここで、本願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、本願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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、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、１０〜５０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の光学異方性を有する化合物に含まれない。光学異方性を有する非液晶性の有機化合物の添加量に関しては、合成高分子１００重量％に対して、通常０．０１〜４０重量％であり、好ましくは０．０１〜２５重量％、より好ましくは、０．１〜１５重量％、さらに好ましくは０．１〜１０重量％である。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等には、上記のような光学異方性を有する非液晶性の化合物成分が含まれているが、これらの化合物において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成分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。
【００９４】
また、相分離により、ヘイズが生じる点を考慮した場合があるが、例えば、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、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が好ましい。かかるオリゴマーよりも重合度が高いと、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。
〔光学異方性を有する化合物成分の高分子配向フィルム内での配向に関して〕
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し、通常フィルムの延伸等によって生じる。ここで、光学異方性を有する化合物成分を添加した高分子フィルムを延伸すると、高分子鎖が特定の方向に並んだ状態に沿って、光学異方性を有する化合物成分も配向が起こる。これは、配向する高分子との物理的作用に起因するものであり、高分子主鎖が有する官能基、芳香族環により、化合物成分の配向方向が変化する場合もある。ここでは、合成高分子への化合物成分の相溶性の観点から、光学異方性を有する化合物成分を液晶、又は有機化合物として考える。
【００９５】
まず、光学異方性を有する化合物成分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、化合物成分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。化合物の分子構造を示したとき、末端間距離が長い方向を化合物の主鎖方向とした場合、本明細書においては、光学異方性の長軸が主鎖方向と同一の化合物を、正の光学異方性を有する化合物成分とする。一方、光学異方性の長軸が化合物の主鎖方向と垂直の化合物を、負の光学異方性を有する化合物成分とする。
【００９６】
例えば、光学異方性を有する化合物成分を添加した高分子フィルムにおいて、主鎖がアルキル鎖のような直鎖状のものであれば、化合物成分に与える物理的作用は、高分子の主鎖のみから受けることとなり、化合物成分は主鎖方向に配向して、化合物成分が配向方向に対して正の光学異方性を有するものであれば、高分子配向フィルム内においては光学異方性としては正として働くと考えられる（化合物成分が負の光学異方性の場合は、高分子配向フィルム内において負の光学異方性を有する）。一方、高分子の主鎖に、フルオレン環のような嵩高い骨格や芳香族環のような側鎖を有する場合では、主鎖に対して垂直な嵩高い骨格の成分が、化合物成分に対して物理的作用を与える効果が大きくなり、化合物成分は主鎖に対して垂直に配向が引き起こされると推測される。この場合は、化合物成分が正の光学異方性を有する場合は、高分子配向フィルム内では負の光学異方性として働くと考えられる（化合物成分の光学異方性が負の場合は、正の光学異方性の寄与）。このように、高分子配向フィルム内において、化合物成分の配向方向は、高分子主鎖の骨格に依存しており、合成高分子の種類が変わることで、化合物成分の配向方向は変化して、寄与する化合物成分の光学異方性は一様に決定されないと推定される。（ただし、合成高分子が決定している場合には、化合物成分は特定の方向にしか配向しないと考えられる。）
次に、光学異方性を有する化合物成分での位相差波長分散値の決定の方法を示す。
【００９７】
まず、液晶に関して示す。液晶では、平行方向にラビング処理したセルギャップが明らかである空セルに液晶を注入して、エリプソメータにおいて、液晶を注入した液晶セルの位相差の波長分散特性測定を行う。得られた位相差波長分散において、R(450)、R(550)、R(650)を読み取り、R(450)/R(550)、R(650)/R(550)の算出を行うことで、液晶の波長分散値を求めることが出来る。（これでは、あらかじめ液晶の複屈折Δnを測定しておき、特定波長における位相差Δn・ｄを算出して、複屈折Δnを測定した特定波長における位相差が同じであることを確認し、ラビング方向に配向した液晶により位相差が得られていることを確認する。）上記液晶以外の光学異方性を有する化合物成分においては、上記液晶の測定に用いた方法を適用することはまず出来ない。この系に関しては、本明細書記載の上記式（ｅ）を利用して、位相差の波長分散値を算出する。この場合では、位相差波長分散値が既知であり、且つ異なる位相差波長分散値を有するポリマーを２種（Ａ，Ｂ）を用意する。このポリマーに対して、それぞれに光学異方性を有する化合物成分（Ｃ）を添加して、フィルム（Ａ＋Ｃ、Ｂ＋Ｃ）を得る。これを、延伸し、高分子配向フィルムを作成し、エリプソメータにより、位相差の波長分散特性を測定して、位相差波長分散値を算出する。２種のポリマー（Ａ＋Ｃ、Ｂ＋Ｃ）により得られた位相差波長分散値と元となったポリマー（Ａ，Ｂ）の位相差波長分散値を分散プロットにて考える。前述のように、本願明細書により２成分からなる合成高分子配向フィルムでは、その取り得る位相差波長分散は、分散プロットにおいて２成分の位相差波長分散値を結んだ直線上となることが示されている。ここで、使用した２種類のポリマー（Ａ，Ｂ）と、これに光学異方性を有する化合物成分（Ｃ）を添加した２種類のポリマー（Ａ＋Ｃ、Ｂ＋Ｃ）の位相差波長分散値は上記測定より明らかとなっているので、それぞれにおいて、元のポリマーと光学異方性を有する化合物成分を添加したポリマーの位相差波長分散値を直線で結んだ場合（ＡとＡ＋Ｃ、ＢとＢ＋Ｃ）においては、２本の直線が得られる。これを用いて、不明となっているのは、光学異方性を有する化合物成分（Ｃ）の位相差波長分散値のみであるので、２成分の位相差波長分散値を、元のポリマーと光学異方性を有する化合物成分であるとすると、得られた２本の直線の交点が光学異方性を有する化合物成分の位相差波長分散値となる。この方法により、常温で液体でない液晶や配向を行うことの出来ない有機化合物において、その位相差波長分散が通常では困難なものに関して、位相差波長分散値を知ることが出来る。
【００９８】
さらに、上記光学異方性を有する化合物成分が、高分子配向フィルム中においてどのように寄与しているか（請求項１（iii）、及び請求項２（ｖｉ））について、本願明細書記載の表１に示す上記式（ｅ）の軌跡により判別することが出来る。すなわち、光学異方性を有する化合物成分の配向フィルム内で光学異方性が正か負かの判別を行うことができる。このとき、光学異方性を有する化合物成分を添加しない場合にて、合成高分子配向フィルムを作成し、位相差波長分散値を測定する。これに対して、光学異方性を有する化合物成分の添加量を変化させた場合にて、合成高分子配向フィルムを作成し、この位相差波長分散値を測定する。このとき得られた位相差波長分散値を分散プロットで考えた場合、合成高分子配向フィルム内での化合物成分の光学異方性が、化合物成分の添加なしの合成高分子配向フィルムにおいて同符号である場合、図９に分類される。また、化合物成分の添加なしの合成高分子配向フィルムに対して、化合物成分の光学異方性が異符号である場合は、図１０、又は図１１に分類される。このようにして、合成高分子配向フィルム内での化合物成分の光学異方性の寄与を知ることが可能である。
〔合成高分子配向フィルムに関して〕
本発明における位相差フィルムは、合成高分子のフィルムを延伸等により配向した配向フィルムからなる。ところで、本発明者らの検討では天然高分子であるＴＡＣ（トリアセチルセルロース系高分子）は位相差フィルムとして有用であると考えられるが、実用上の耐候性において難点があり、この耐候性を保持したままで位相差が変化しないことが困難である。しかしながら本発明では上記関係を満たすものであって、光学異方性を有する化合物成分を少なくとも1種含有する３成分系以上からなる合成高分子配向フィルムを用いることができる。かかる合成高分子は、例えば光学異方性を有する化合物成分を少なくとも1種含有する２種類以上の高分子の混合物（ブレンド）でも１種類以上の共重合体でも、それらの混合物でもよい。
【００９９】
高分子ブレンドであれば、光学的に透明である必要があることから２種類以上のポリマーの混合物（相溶ブレンド系）または、用いる各々のポリマーの屈折率が略等しいことが好ましい。高分子ブレンドの具体的な組み合わせとしては、負の光学異方性を有する高分子としてポリ（メチルメタクリレート）と、正の光学異方性を有する高分子としてポリ（ビニリデンフロライド）、ポリ（エチレンオキサイド）、ポリ（ビニリデンフロライド―コ―トリフルオロエチレン）の組み合わせ、正の光学異方性を有する高分子としてポリ（フェニレンオキサイド）と、負の光学異方性を有するポリスチレン、ポリ（スチレン―コ―ラウロイルマレイミド）、ポリ（スチレン―コ―シクロヘキシルマレイミド）、ポリ（スチレン―コ―フェニルマレイミド）の組み合わせ、負の光学異方性を有するポリ（スチレン―コ―マレイン酸無水物）と正の光学異方性を有するポリカーボネート、また、正の光学異方性を有するポリ（アクリロニトリル―コ―ブタジエン）と負の光学異方性を有するポリ（アクリロニトリル―コ―スチレン）等が好適に用いられるが、これらに限定されるものではない。
【０１００】
また、共重合体としては、負の光学異方性を示すポリマーとして、例えばポリスチレン系ポリマー、ポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート系ポリマー、セルロースエステル系ポリマー（固有複屈折が正であるものを除く）等が挙げられるが、例としてポリ（ブタジエン―コ―ポリスチレン）、ポリ（エチレン―コ―ポリスチレン）、ポリ（アクリロニトリル―コ―ブタジエン）、ポリ（アクリロニトリル―コ―ブタジエン―コ―スチレン）などが挙げられる。また、フルオレン環をポリマー骨格として有するセグメントは負の光学異方性を示すポリマーとなり得るため好ましい。例えば、フルオレン環を有するポリカーボネート共重合体、ポリエステル共重合体、ポリエステルカーボネート共重合体、ポリアリレート共重合体等であり固有複屈折が負であるものはより好ましく用いられる。また正の光学異方性を示すポリマーとしては、固有複屈折が正であるポリカーボネート共重合体、ポリエステル共重合体、ポリエステルカーボネート共重合体、ポリアリレート共重合体等を用いることが出来る。
【０１０１】
ビスフェノール類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反応させて製造されるポリカーボネート共重合体は透明性、耐熱性、生産性に優れており特に好ましく用いることが出来る。ポリカーボネート共重合体としては、下記式（９）
【０１０２】
【化１】

【０１０３】
で表される繰り返し単位をもつフルオレン骨格を有する構造及び下記式（１０）
【０１０４】
【化２】

【０１０５】
で表される繰り返し単位を含む共重合体であることが好ましい。
【０１０６】
ここで、上記式（９）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種の基である。かかる炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピ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。好適にはＲ₁またはＲ₃がメチル基であり、Ｒ₆またはＲ₈がメチル基であり、それ以外は水素原子であるものである。
【０１０７】
また上記式（９）において、Ｘは下記式（１１）
【０１０８】
【化３】

【０１０９】
である。ここで、Ｒ₁₇およびＲ₁₈はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜３の炭化水素基から選ばれる少なくとも１種の基である。かかる炭化水素基としては例えばメチル基、エチル基、プロピ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。
【０１１０】
上記式（１０）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。該炭化水素基としては前記したものをあげることができる。Ｙは下記式群から選ばれる。
【０１１１】
【化４】

【０１１２】
ここで、Ｙ中のＲ₁₉〜Ｒ₂₁、Ｒ₂₃，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、Ｒ₂₂、Ｒ₂₅は炭素数１〜２０の炭化水素基から、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一種の基である。かかる炭化水素基としては、前記したものをあげることができる。
【０１１３】
上記式（９）で表される繰り返し単位は、ポリカーボネート全体の繰り返し単位の１〜９９mol%含まれていることが好ましく、１０〜８０モル％がより好ましく、３０〜７５モル％がさらにより好ましい。特に５５〜７５モル％の場合、要求特性や用途にもよるが、短波長ほど位相差が小さく、例えばλ／４板やλ／２板等のλ／ｎ板として好適であって、さらに理想に近いλ／ｎ板を与え得る可能性がある。また４０〜５５モル％の場合、耐熱性、寸法安定性、吸湿性等の特性に優れ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ、ペーパーライクディスプレイ、タッチパネル等のプラスチック基板用途として好適である。
【０１１４】
上記合成高分子は公知の方法によって製造し得る。ポリカーボネート共重合体はジヒドロキシ化合物とホスゲン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。
【０１１５】
上記合成高分子の具体例としては、例えば、フルオレン環をポリマー骨格として有するビスフェノールをモノマー成分として含むポリカーボネートが好ましく挙げられる。また該ポリカーボネートとして、スチレンあるいはスチレン誘導体をモノマー成分として用いブロック成分として含むようなポリカーボネートが例示できる。
【０１１６】
また、本発明の位相差フィルムにおいては、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が同時にフィルム中に存在しても良い。
【０１１７】
本発明の位相差フィルムは透明であることが好ましく、へーズ値は５％以下、全光線透過率は８５％以上であることが好ましい。また、ガラス転移点温度は９０℃以上であることが好ましい。
〔位相差フィルムの製造方法〕
本発明の位相差フィルムの製造方法について説明する。本発明では、上記合成高分子をフィルムに製膜するフィルムの作成工程に付し、ついで延伸操作等により面方向の配向を増す延伸工程に供される。
【０１１８】
フィルムの作成工程において、作成方法は既存のいずれの製膜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。この中でも、膜厚精度に優れている溶剤キャスト法が特に好ましい。溶剤キャスト法における溶剤としては、メチレンクロライド、ジオキソラン等が用いられるが、これに限定するものではない。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。溶剤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。
【０１１９】
上記で得られたフィルムはついで延伸工程において通常一軸延伸される。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位相差の均一性等の点で、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。延伸倍率としては、目的の位相差を有するように適宜決められる。（例えばポリカーボネートであれば、延伸温度は、通常１５０〜１７０℃であり、延伸倍率は１．０１〜１．１０倍である。おおよそ延伸温度は、ポリマーのガラス転移温度を中心とした土５０℃であり、延伸倍率は１．０１〜４．０倍である。）
位相差フィルムの中には、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〕
かくして本発明によれば、理想的な広帯域位相差フィルムが提供される。かかる位相差フィルムは、特に１枚の合成高分子を配向したフィルム（配向フィルム）をもって波長依存性が少ない良好なｎ分の１波長板（λ／ｎ板）、特に好ましくは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 ２２０ｎｍ≦Ｒ(550)≦３３０ｎｍであることが好ましい。
【０１２０】
本発明の位相差フィルムは、１枚で広帯域λ／４板、広帯域λ／２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、下記式
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。
【０１２１】
さらに、特に位相差フィルムは、上記の考え方に従って得ることができるものであり、Ｒ(450)／Ｒ(550)、Ｒ(650)／Ｒ(550)の２点の満たす領域が、下記式（８）

である理想に近いことが特徴である。より好ましくは下記式（１２）

さらに好ましくは下記式（１３）

の範囲内である。
【０１２２】
本発明の位相差フィルムをλ／４板として用いる場合、例えば、偏光板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。
【０１２３】
こうして、本発明の好適な態様の１つとして、偏光板、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、１枚の高分子配向フィルムからなる位相差フィルムであって、波長 ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおける位相差が下記式（７）、（８）
Ｒ（４５０）＜Ｒ（５５０）＜Ｒ（６５０） （７）

〔式中、R(450) 、R(550)、R(650) はそれぞれ波長 ４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍ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 １００〜１８０ｎｍである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。
【０１２４】
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板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。
【０１２５】
また、本発明の位相差フィルムは、粘着層、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、さらには、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明における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。
【０１２６】
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、偏光板、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。
【０１２７】
Ｋ値は位相差フィルムの３次元的な光学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次元光学異方性の指標であるＮ_z＝（ｎ_x−ｎ_z）／（ｎ_x−ｎ_y）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Ｎ_z＝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。２軸延伸品であれば、−１００ 〜 １００ であることが好ましい。このＮｚ の３次元屈折率ｎ_x，ｎ_y，ｎ_zは前記Ｋ値の計算で使用したものを使うものとする。
【０１２８】
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板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、偏光板、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、偏光板、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、偏光板、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λ／４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、偏光板、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、偏光板、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板において、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。
【０１２９】
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λ／４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、位相差フィルムの数を減らすことに寄与することができる。
【０１３０】
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、λ／４板、λ／２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。
【０１３１】
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、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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
本発明の位相差フィルムは、用途により、例えば液晶表示装置において目的に応じて２枚以上使用しても良い。また、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、ディスコチ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。
【０１３４】
【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 Ellipsometer』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＝Δｎ・ｄ＝（ｎ_x−ｎ_y）・ｄである。Ｒ値の単位は、ｎｍである。ｎ_x、ｎ_y、ｎ_zは、ここでは以下のように定義される。ｎ_x：フィルム面内における主延伸方向の屈折率
ｎ_y：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
ｎ_z：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。）
（２）全光線透過率及びヘイズの測定
日本工業規格ＪＩＳ Ｋ ７１０５『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。
（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。
（４）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。
【０１３５】
【化５】

【０１３６】
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た。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。
【０１３７】
[実施例１]
モノマー[Ａ]と[Ｂ]を６５：３５（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。この共重合体と混合系液晶１（メルク社製の製品名ＭＬＣ６６０８）を、それぞれ８５：１５（重量部）の比率で塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度１４０度で、２．６倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。但し、ここで、混合系液晶１は、数種類の液晶の混合物からなるものであるが、本実施例においては、擬似的に負の光学異方性を示す１つの化合物成分として取り扱うものとする。
【０１３８】
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、光学異方性は正であることを確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．８２、１．１４であった。
【０１３９】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-0.82)²+((650/550)-1.14)²〕^1/2＝0.04
これにより、実施例１の位相差フィルムは、L=0.04<0.10より、不等式（８）を満たすことが分かる。
【０１４０】
また、このポリマーの組み合わせは、下記の通り負＋負＋正となる。
Ｘ’ef：モノマー[Ａ] 光学異方性：正
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] 光学異方性：負
Ｑ'cd：混合系液晶１ 光学異方性：負
（但し、上記光学異方性とは、合成高分子配向フィルム内でのそれぞれの成分が寄与する光学異方性を示す。）
ここで、上記式（５）を示す。
(650/550-b')/(450/550-a')>(650/550-f')/(450/550-e')>(650/550-d')/(450/550-c') （５）
これにおいて、上記不等式（５）の各項をＸ’ef、Ｐ’ab、Ｑ’cdよりそれぞれ求めると、以下のようになる。
Ｘ’ef：モノマー[Ａ] (650/550-f')/(450/550-e')=-0.85
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] (650/550-b')/(450/550-a')=-0.73
Ｑ'cd：混合系液晶１ (650/550-d')/(450/550-c')=-0.91
（ここで、位相差波長分散値Ｐ’ab（ａ’、ｂ’）、Ｑ'cd（ｃ’、ｄ’）及びＸ’ef（ｅ’、ｆ’）は、Ｐ’ab（モノマー[Ｂ]）：ａ’=R(450)/R550）=1.15、ｂ’=R(650)/R(550)=0.94、Ｑ'cd（混合系液晶１）：ｃ’=R(450)/R550）=1.03、ｄ’=R(650)/R(550)=0.99、Ｘ’ef（モノマー[Ａ]）：e'=R(450)/R550）=1.08、f'=R(650)/R(550)=0.96で与えられる。）
これにより、実施例１の位相差フィルムは、下記の通り上記不等式（５）を満たすことが分かる。
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] -0.73 > Ｘ’ef：モノマー[Ａ] 0.85 > Ｑ'cd：混合系液晶１-0.91
この結果、光学異方性を有する化合物成分を少なくとも1種含有し、且つ、３成分以上からなる合成高分子配向フィルムでは、光学異方性が正＋負の２種類のモノマー成分からなる合成高分子配向フィルムで達成することの出来ない広帯域性を有するλ／４またはλ／２等を達成する位相差フィルムが得られることが確認できた。
【０１４１】
[実施例２]
モノマー[Ａ]と[Ｂ]を６５：３５（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。この共重合体と混合系液晶１（メルク社製の製品名ＭＬＣ６６０８）を、それぞれ８５：１５（重量部）の比率で塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度１４０度で、１．４倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。但し、ここで、混合系液晶１は、数種類の液晶の混合物からなるものであるが、本実施例においては、擬似的に負の光学異方性を示す１つの化合物成分として取り扱うものとする。
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、光学異方性は正であることを確認した。尚、Ｒ（５５０）＝１８．７ｎｍ、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．８２、１．１４であった。
【０１４２】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-0.82)²+((650/550)-1.14)²〕^1/2＝0.04
これにより、実施例２の位相差フィルムは、L=0.04<0.10より、不等式（８）を満たすことが分かる。
【０１４３】
また、このポリマーの組み合わせは、下記の通り負＋負＋正となる。
Ｘ’ef：モノマー[Ａ] 光学異方性：正
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] 光学異方性：負
Ｑ'cd：混合系液晶１ 光学異方性：負
（但し、上記光学異方性とは、合成高分子配向フィルム内でのそれぞれの成分が寄与する光学異方性を示す。）
ここで、上記式（５）を示す。
(650/550-b')/(450/550-a')>(650/550-f')/(450/550-e')>(650/550-d')/(450/550-c') （５）
これにおいて、不等式（５）の各項をＸ’ef、Ｐ’ab、Ｑ’cdよりそれぞれ求めると、以下のようになる。
Ｘ’ef：モノマー[Ａ] (650/550-f')/(450/550-e')=-0.85
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] (650/550-b')/(450/550-a')=-0.73
Ｑ'cd：混合系液晶１ (650/550-d')/(450/550-c')=-0.91
（ここで、位相差波長分散値Ｐ’ab（ａ’、ｂ’）、Ｑ'cd（ｃ’、ｄ’）及びＸ’ef（ｅ’、ｆ’）は、Ｐ’ab（モノマー[Ｂ]）：ａ’=R(450)/R550）=1.15、ｂ’=R(650)/R(550)=0.94、Ｑ'cd（混合系液晶１）：ｃ’=R(450)/R550）=1.03、ｄ’=R(650)/R(550)=0.99、Ｘ’ef（モノマー[Ａ]）：e'=R(450)/R550）=1.08、f'=R(650)/R(550)=0.96で与えられる。）
これにより、実施例２の位相差フィルムは、下記の通り不等式（５）を満たすことが分かる。
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] -0.73 > Ｘ’ef：モノマー[Ａ] 0.85 > Ｑ'cd：混合系液晶１-0.91
この結果、位相差値がＲ（５５０）＝１８．７ｎｍの低い値においても、位相差波長分散値に変化は見られず、理想に近い広帯域性を有するλ/ｎを達成する位相差フィルムが得られることが確認できた。
【０１４４】
これにより、光学異方性を有する化合物成分を少なくとも1種含有し、且つ、３成分以上からなる合成高分子配向フィルムは、広帯域性を有するλ／４またはλ／２等を達成する位相差フィルムが得られることが確認できた。
【０１４５】
[比較例１]
モノマー[Ａ]と[Ｂ]を６５：３５（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。この共重合体と混合系液晶２（メルク社製の製品名ＺＬＩ４７９２）を、それぞれ８５：１５（重量部）の比率で塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度１２０度で、２．６倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。但し、ここで、混合系液晶２は、数種類の液晶の混合物からなるものであるが、本実施例においては、擬似的に負の光学異方性を示す１成分として取り扱うものとする。
【０１４６】
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、光学異方性は正であることを確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．８２、１．０６であった。
【０１４７】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-0.82)²+((650/550)-1.06)²〕^1/2＝0.12
これにより、比較例１の位相差フィルムは、L=0.12>0.10より、不等式（８）を満たさない。
【０１４８】
また、このポリマーの組み合わせは、下記の通り負＋負＋正となる。
Ｘ’ef：モノマー[Ａ] 光学異方性：正
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] 光学異方性：負
Ｑ'cd：混合系液晶２ 光学異方性：負
（但し、上記光学異方性とは、合成高分子配向フィルム内でのそれぞれの成分が寄与する光学異方性を示す。）
ここで、上記式（５）を示す。
(650/550-b')/(450/550-a')>(650/550-f')/(450/550-e')>(650/550-d')/(450/550-c') （５）
これにおいて、不等式（５）の各項をＸ’ef、Ｐ’ab、Ｑ’cdよりそれぞれ求めると、以下のようになる。
Ｘ’ef：モノマー[Ａ] (650/550-f')/(450/550-e')=-0.85
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] (650/550-b')/(450/550-a')=-0.73
Ｑ'cd：混合系液晶１ (650/550-d')/(450/550-c')=-0.81
（ここで、位相差波長分散値Ｐ’ab（ａ’、ｂ’）、Ｑ'cd（ｃ’、ｄ’）及びＸ’ef（ｅ’、ｆ’）は、Ｐ’ab（モノマー[Ｂ]）：ａ’=R(450)/R550）=1.15、ｂ’=R(650)/R(550)=0.94、Ｑ'cd（混合系液晶２）：ｃ’=R(450)/R550）=1.07、ｄ’=R(650)/R(550)=0.98、Ｘ’ef（モノマー[Ａ]）：e'=R(450)/R550）=1.08、f'=R(650)/R(550)=0.96で与えられる。）
これでは、比較例１の位相差フィルムは、下記の通り不等式（５）を満たさないことが分かる。
Ｐ’ab：モノマー[Ｂ] -0.73 > Ｘ’ef：モノマー[Ａ] 0.85 < Ｑ'cd：混合系液晶１-0.81
この結果、光学異方性を有する化合物成分を少なくとも1種含有し、且つ、３成分以上からなる合成高分子配向フィルムであっても、上記式（２）、（３）、（５）、（６）の位相差波長分散特性のいずれかの条件式を満たさないものでは広帯域性を有するλ／４またはλ／２等を達成することができないことが分かった。
【０１４９】
[参考例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。この合成高分子と混合系液晶１（メルク社製の製品名ＭＬＣ６６０８）を、それぞれ８５：１５（重量部）の比率で塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度１００度で、２．０倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。但し、ここで、混合系液晶１は、数種類の液晶の混合物からなるものであるが、本実施例においては、擬似的に負の光学異方性を示す１成分として取り扱うものとする。
【０１５０】
このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ１．０８、０．９６であった。
【０１５１】
このフィルムは、延伸方向で面内の屈折率がもっとも大きくなり、光学異方性は正であることを確認した。測定波長において長波長ほど位相差が小さくなる。
【０１５２】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-1.08)²+((650/550)-0.96)²〕^1/2＝0.34
これにより、参考例１の位相差フィルムは、L=0.34>0.10より、不等式（８）を満たさない。
【０１５３】
この結果、光学異方性を有する化合物成分と単独モノマーでは、位相差波長分散特性において、広帯域性を有するλ／４、λ／２位相差フィルムを満たすことが出来ない。
【０１５４】
[参考例２]
モノマー[Ｂ]１００（モル％）で重合させた合成高分子を用いた。この合成高分子と混合系液晶１（メルク社製の製品名ＭＬＣ６６０８）を、それぞれ８５：１５（重量部）の比率でクロロホルムに溶解させて１０ｗｔ％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度２４５度で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。但し、ここで、混合系液晶１は、数種類の液晶の混合物からなるものであるが、本実施例においては、擬似的に負の光学異方性を示す１成分として取り扱うものとする。
【０１５５】
このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ１．１７、０．９３であった。
【０１５６】
このフィルムは、延伸方向に対して垂直方向が面内の屈折率がもっとも大きくなり、光学異方性は負であることを確認した。測定波長において短波長ほど位相差が大きくなる。
【０１５７】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-1.17)²+((650/550)-0.93)²〕^1/2＝0.43
これにより、参考例２の位相差フィルムは、L=0.43>0.10より、不等式（８）を満たさない。
【０１５８】
この結果、光学異方性を有する化合物成分と単独モノマーでは、位相差波長分散特性において、広帯域性を有するλ／４、λ／２位相差フィルムを満たすことが出来ない。
【０１５９】
[参考例３]
モノマー[Ａ]と[Ｂ]を３３：６７（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。このポリカーボネート共重合体を塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のドープを作成した。このドープ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。
【０１６０】
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、光学異方性は正であることを確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ０．８１、１．０６であった。
【０１６１】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-0.81)²+((650/550)-1.06)²〕^1/2＝0.12
これにより、参考例３の位相差フィルムは、L=0.12>0.10より、不等式（８）を満たさない。
【０１６２】
この結果、２種類の正と負のモノマー成分からなる合成高分子配向フィルムでは、λ／４、λ／２位相差フィルムとして広帯域性が極めて高いとはいえないことが分かった。
【０１６３】
[参考例４]
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％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度１６５度で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。
【０１６４】
このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ１．０８、０．９６であった。
【０１６５】
このフィルムは、延伸方向で面内の屈折率がもっとも大きくなり、光学異方性は正であることを確認した。測定波長において短波長ほど位相差が大きくなる。
【０１６６】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-1.08)²+((650/550)-0.96)²〕^1/2＝0.34
これにより、参考例４の位相差フィルムは、L=0.34>0.10より、不等式（８）を満たさない。
【０１６７】
この結果、単独モノマーでは、位相差波長分散が、理想に近い広帯域性を有するλ／４、λ／２位相差フィルムを満たすことが出来ない。
【０１６８】
[参考例５]
モノマー[Ｂ]１００（モル％）で重合させた合成高分子を用いた。この合成高分子をクロロホルムに溶解させて１０ｗｔ％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度２４５度で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。
【０１６９】
このフィルムは、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ１．１５、０．９４であった。
【０１７０】
このフィルムは、延伸方向に対して垂直方向が面内の屈折率がもっとも大きくなり、光学異方性は負であることを確認した。測定波長において短波長ほど位相差が大きくなる。
【０１７１】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-1.15)²+((650/550)-0.94)²〕^1/2＝0.41
これにより、参考例５の位相差フィルムは、L=0.41>0.10より、不等式（８）を満たさない。
【０１７２】
この結果、単独モノマーでは、位相差波長分散が、理想に近い広帯域性を有するλ／４、λ／２位相差フィルムを満たすことが出来ない。
【０１７３】
［参考例６］
モノマー[Ａ]と[Ｂ]を６５：３５（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。このポリカーボネート共重合体を塩化メチレンに溶解させて１８ｗｔ％のドープを作成した。このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度２００度で、１．８倍で幅自由1軸延伸し、位相差フィルムを得た。
【０１７４】
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、光学異方性は正であることを確認した。尚、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）及びＲ（６５０）／Ｒ（５５０）の値はそれぞれ１．０５、０．９７であった。
【０１７５】
ここで、上記式（８）を示す。

これにおいて、上述により示されている値を式（８）の左辺に代入して、Ｌの値を求めると、以下のようになる。
Ｌ=〔((450/550)-1.05)²+((650/550)-0.97)²〕^1/2＝0.32
これにより、参考例６の位相差フィルムは、L=0.32>0.10より、不等式（８）を満たさない。
【０１７６】
この結果、２種類の正と負のモノマー成分からなる合成高分子配向フィルムでは、位相差波長分散が、理想に近い広帯域性を有するλ／４、λ／２位相差フィルムを満たすことが出来ない。
【０１７７】
【表４】

【０１７８】
【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り、λ／４、λ／２位相差フィルムとしてより理想に近い広帯域性を1枚の合成高分子配向フィルムで得ることが可能となった。また、光学異方性を有する３成分以上のそれぞれ単体における位相差波長分散値を選択することにより、得られる合成高分子配向フィルムの位相差の波長分散特性を容易に制御しうるものである。さらに、合成高分子であり、耐温度性、耐湿度性等の耐候性も期待できる。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。
【図面の簡単な説明】
【図１】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に正の光学異方性を示し、且つRp(450)/Rp(550) > Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子Ｐ、高分子Ｑ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図２】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に正の光学異方性を示し、且つRp(450)/Rp(550) < Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子Ｐ、高分子Ｑ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図３】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に負の光学異方性を示示し、且つRp(450)/Rp(550) > Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子Ｐ、高分子Ｑ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図４】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に負の光学異方性を示し、且つRp(450)/Rp(550) < Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子Ｐ、高分子Ｑ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図５】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐが正の光学異方性を示し、高分子Ｑが負の光学異方性を示し、且つRp(450)/Rp(550) > Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子ＰとＱ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図６】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐが正の光学異方性を示し、高分子Ｑが負の光学異方性を示し、且つRp(450)/Rp(550) < Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子ＰとＱ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図７】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐが負の光学異方性を示し、高分子Ｑが正の光学異方性を示し、且つRp(450)/Rp(550) > Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子ＰとＱ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図８】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、体積分率αに対するＲ(450)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐが負の光学異方性を示し、高分子Ｑが正の光学異方性を示し、且つRp(450)/Rp(550) < Rq(450)/Rq(550)の大小関係にある場合。ここで、Rp(450)、Rp(550)、Rq(450)、Rq(550)は、高分子ＰとＱ単独でのそれぞれの波長450nm、550nm、650nmにおける高分子配向フィルムの面内位相差である。）
【図９】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、Ｒ(450)/Ｒ(550)の値とＲ(650)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に正、または負の光学異方性を示す場合。）
【図１０】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、Ｒ(450)/Ｒ(550)の値とＲ(650)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐが正の光学異方性を示し、高分子Ｑが負の光学異方性を示す場合。）
【図１１】高分子Ｐと高分子Ｑの２成分からなる高分子ブレンドにおいて、Ｒ(450)/Ｒ(550)の値とＲ(650)/Ｒ(550)の値の変化を表す相関図。（高分子Ｐが負の光学異方性を示し、高分子Ｑが正の光学異方性を示す場合。）
【図１２】高分子Ｐと高分子Ｑ、高分子Ｘの３成分からなる高分子ブレンドにおいて、理想点Ｉを取りえるための高分子Ｘに必要とされるＲ(450)/Ｒ(550)の値とＲ(650)/Ｒ(550)の値の領域を表すモデル図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に正、または負の光学異方性を示す場合。）
【図１３】高分子Ｐと高分子Ｑ、高分子Ｘの３成分からなる高分子ブレンドにおいて、理想点Ｉを取りえるための高分子Ｘに必要とされるＲ(450)/Ｒ(550)の値とＲ(650)/Ｒ(550)の値の領域を表す図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に正の光学異方性を示し、高分子Ｘが負の光学異方性示す場合。）
【図１４】高分子Ｐと高分子Ｑ、高分子Ｘの３成分からなる高分子ブレンドにおいて、理想点Ｉを取りえるための高分子Ｘに必要とされるＲ(450)/Ｒ(550)の値とＲ(650)/Ｒ(550)の値の領域を表す図。（高分子Ｐ、高分子Ｑが共に負の光学異方性を示し、高分子Ｘが正の光学異方性示す場合。）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a retardation film and a method for producing the same. In particular, the present invention is used in optical elements such as liquid crystal display devices, light emitting elements, antiglare films, optical recording devices, polarizing beam splitters, and the like. It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
The retardation film is used for STN (super twisted nematic system) of a liquid crystal display device and the like, and is used for solving problems such as color compensation and widening of the viewing angle. In general, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyethersulfone, amorphous polyolefin, etc. are used as the material of the retardation film for color compensation, and the retardation film material for expanding the viewing angle is a polymer in addition to the aforementioned materials. A liquid crystal, an alignment-cured discotic liquid crystal, or the like is used.
[0003]
A quarter wave plate, which is one of the retardation films, can convert circularly polarized light into linearly polarized light and linearly polarized light into circularly polarized light. This is because a liquid crystal display device, particularly a reflection type liquid crystal display device having a single polarizing plate using a back electrode as a reflection electrode when viewed from the observer side, or a combination of a polarizing plate and a quarter-wave plate. And a reflection type polarizing plate that reflects only one of the clockwise and counterclockwise circularly polarized light composed of cholesteric liquid crystal or the like.
[0004]
The retardation film used in the above-described single-polarization type reflective liquid crystal display device or reflective polarizing plate has a linearly polarized light and a circularly polarized light at a measurement wavelength of 400 to 700 nm, preferably 400 to 780 nm in the visible light region. It is necessary to have an action of converting polarized light into linearly polarized light. If this is to be realized with a single retardation film, the retardation film should ideally have a retardation of λ / 4 (nm) at a measurement wavelength λ = 400 to 700 nm, preferably 400 to 780 nm.
[0005]
In general, as the quarter-wave plate, the above-described retardation film material for color compensation is used, and these materials have wavelength dispersion in birefringence. In general, the birefringence of the polymer oriented film is larger as the measurement wavelength is shorter and is smaller as the wavelength is longer. Therefore, it is difficult to obtain a film having a smaller birefringence as the measurement wavelength is shorter as in the ideal quarter-wave plate described above at a measurement wavelength λ = 400 to 700 nm with only one polymer oriented film. there were.
[0006]
In order to obtain a film in which the birefringence becomes smaller as the measurement wavelength is shorter like an ideal quarter-wave plate, Japanese Patent Laid-Open No. 10-68816 discloses a quarter-wave plate and a half-wave plate. For example, there is a technique in which these are bonded together at an appropriate angle. According to this method, a quarter-wave plate and a half-wave plate having a broadband property close to ideal can be obtained, but lamination is performed while strictly adjusting the angle and retardation of two or more films. There must be an adhesive processing step. In addition, in order to achieve a quarter-wave plate using a single polymer film, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-91743 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-253971 disclosed that λ / 4. Techniques for achieving λ / 2 are described. However, in the cellulose ester film, hydrolysis, dimensional deformation, orientation relaxation, etc. occur due to its water absorption, and the retardation and the retardation wavelength dispersion cannot be maintained at a practical level for a long time. It is a member whose durability is problematic as a phase difference film.
[0007]
As a technique related to the synthetic polymer oriented film, an oriented film made of a synthetic polymer composed of a norbornene chain and a styrene chain is disclosed in JP-A-2001-194527 and JP-A-2001-235622. However, this is a technique based on a polymer composed of two components, and although it is possible to achieve λ / 4 and λ / 2 in a wider band than the wavelength dispersion of a normal single polymer, it is possible to achieve a phase difference of 450 nm. Is λ / 4, the phase difference at a wavelength of 650 nm shows a low phase difference value shifted from λ / 4. Conversely, when the phase difference at a wavelength of 650 nm is λ / 4, the phase difference at a wavelength of 450 nm is λ / 4. A high phase difference value deviating from / 4 is indicated. This is the same when trying to obtain a broadband λ / 2 phase difference, and it is difficult to satisfy λ / 4 and λ / 2 simultaneously in both the short wavelength and the long wavelength. Furthermore, this is a synthetic polymer composed of a monomer composed of two components having a norbornene chain and a styrene chain, and is composed of three or more components (one or more compound components having optical anisotropy and two or more monomer components). There is no design of a retardation film having a broadband property by a polymer to be constructed. As another example, International Publication No. WO00 / 26705 describes a technique related to a polymer oriented film mainly composed of polycarbonate, but it is a three-component system or more (one or more compound components having optical anisotropy). And a synthetic polymer composed of two or more monomer components) are not described in detail for a retardation film having a broadband property close to ideal as in the present invention. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-42121 describes a retardation film made of one polymer blend film made of polyphenylene oxide and polystyrene. However, there is still no specific description about the retardation film having a broad-phase retardation wavelength dispersion characteristic closer to the ideal, which is the object of the present application.
[0008]
As a technique for adding a compound component having optical anisotropy to a synthetic polymer, there is a technique in which a liquid crystal is added to a polymer. The phase difference changes with temperature following the change in birefringence of the liquid crystal cell. An optically anisotropic film having a temperature compensation effect is disclosed in JP-A-8-190094 and JP-A-8-278410. However, even in this system, the temperature compensation effect of the phase difference is the main point. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-89764 discloses a technique related to an optical compensation film containing an optically anisotropic material and excellent in scratch resistance. However, in this case, the optically anisotropic material relates to an optical compensation film capable of obtaining a wide viewing angle by controlling the optically anisotropic material so as to have a hybrid orientation in the film thickness direction. A compound component having optical anisotropy added to a polymer film to control retardation wavelength dispersion characteristics is disclosed in JP-A-2000-111914 and JP-A-2001-208913. Since it is a technique related to the cellulose ester film described above, there is a problem in durability.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-68816 describes that λ / 4 or λ / 2 can be achieved in a wide phase difference region by laminating two or more polymer films. Yes. However, for example, in order to obtain λ / 4 or λ / 2 in a region where the phase difference is wide with two or more polymer films, it is necessary to laminate them while strictly adjusting the angle and phase difference of the two or more films. is there.
[0010]
On the other hand, a λ / 4 plate or a λ / 2 plate made of a single polymer film has also been proposed. However, there are few films in practical use in which λ / 4 or λ / 2 is achieved in a wavelength region having a wide phase difference and in which a change in phase difference hardly occurs. In addition, in the polymer film, there is no known technique that can obtain λ / n (n> 0) such as λ / 4 or λ / 2 in a wider region in the wavelength dispersion in the retardation.
[0011]
A main object of the present invention is to provide a near-ideal retardation film having an ideal broadband property such as λ / 4 or λ / 2 using a single polymer film. .
[0012]
Another object of the present invention is to provide a novel production method for producing a retardation film having high production efficiency and practicality and having an ideal broadband property.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has intensively studied a polymer material for a retardation film, and added a compound having optical anisotropy, particularly refractive index anisotropy, in a film made of a synthetic polymer. By containing it as at least one component, the retardation of a single layer (one sheet) at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm is expressed by the following formulas (7) and (8).
[0014]
[Expression 4]

[0015]
(Where R (450), R (550), and R (650) are in-plane retardations of the retardation film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively)
It has succeeded in providing the retardation film characterized by satisfy | filling these.
[0016]
  That is, the present invention provides the following [1] to [9]It was possible to achieve.
[0019]
[1A method for producing a retardation film comprising an oriented film of a synthetic polymer containing at least one compound component having optical anisotropy and satisfying λ / n (n> 0) in a wide wavelength region by a single layer. A method for producing a retardation film obtained by selecting a monomer component of a synthetic polymer and the compound component so as to satisfy the following conditions (v) to (viii).
(V) When the number of monomer components constituting the synthetic polymer is x ′ and the number y ′ of compound components having optical anisotropy contained in the synthetic polymer alignment film, the following formula (4) is satisfied.
[0020]
          x ′ + y ′ ≧ 3 (4)
[However, x 'and y'Positive integerAnd ]
(Vi) When the synthetic polymer containing the compound component having optical anisotropy is an oriented film, the optical anisotropy contributed by the compound component having optical anisotropy in the film is positive or negative. .
(Vii) In the above synthetic polymer oriented film having three or more components, of which two components P '_abAnd Q ’_cdIndicates negative optical anisotropy and the remaining component X '_efShows positive optical anisotropy.
(Where P ’_ab, Q ’_cdAnd X '_efAre each independently a polymer substantially composed of one type of monomer component, a polymer composed of two or more types of monomer components, and one type of compound component having one or more types of optical anisotropy. Polymer substantially composed of monomer components, polymer composed of two or more monomer components containing one or more types of compound components having optical anisotropy, compound components having one or more types of optical anisotropy Indicates one of the following. )
(Viii) P 'above_abAnd Q ’_cdWhere the phase difference chromatic dispersion values of (a ′, b ′) and (c ′, d ′) are X ′_efThe phase difference chromatic dispersion value (e ′, f ′) of the above satisfies the following formula (5) or (6).
[0021]
[Formula 6]

[0022]
(Here, the retardation wavelength dispersion values (a ′, b ′) (c ′, d ′) and (e ′, f ′) represent the in-plane retardation of the retardation film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm. (Indicates (R (450) / R (550), R (650) / R (550)) when (450), R (550), R (650)).)
[2The number of monomer components constituting the synthetic polymer is two, and the number of compound components having optical anisotropy contained in the synthetic polymer alignment film is one.1'sA method for producing a retardation film.
[3] The optical anisotropy of the two monomer components is a combination of positive and negative2The method for producing a retardation film.
[4The above two monomer components are a combination of bisphenol having positive optical anisotropy and bisphenol having a fluorene ring having negative optical anisotropy.3The method for producing a retardation film.
[5] The above 1 to 3, wherein the synthetic polymer is polycarbonate.4The method for producing a retardation film.
[6] The above 1 to 3, wherein the compound component having optical anisotropy is an organic compound5The method for producing a retardation film.
[7The compound component having optical anisotropy is an organic compound having at least two aromatic rings6The method for producing a retardation film.
[8] The compound component having optical anisotropy is a liquid crystal6The method for producing a retardation film.
[9] The contribution of the compound component having optical anisotropy in the oriented film functions as negative optical anisotropy.5The method for producing a retardation film.
[0025]
As described above, the present inventors have searched for polymer film materials as a result of diligent research, and have a broadband property of λ / n (n> 0) such as λ / 4 or λ / 2 in a wide wavelength region. Successful production of retardation film. Since the wavelength dispersion of the retardation film composed of one polymer film is caused by the optical anisotropy of the monomer constituting the polymer, it can take an ideal λ / 4 in the short wavelength or long wavelength region. I couldn't do it and the color was lost. However, in a synthetic polymer oriented film containing at least one compound component having optical anisotropy, the retardation wavelength dispersion value of the homopolymer composed of the compound component having optical anisotropy and the monomer component as the component By selecting, it was possible to control the chromatic dispersion in the retardation, and it was possible to obtain a single retardation film having a wider bandwidth.
[0026]
As a result, in a liquid crystal display device, it has become possible to use a single retardation film as opposed to the conventional one in which at least two retardation films have been laminated in order to provide wide bandwidth. One phase difference film can perform the same color display as two or more phase difference films. Furthermore, the strict adjustment of the angle when using two or more polymer films and the bonding process are no longer necessary. The retardation film of the present invention can achieve a broadband property such as λ / 4 or λ / 2 in a wide wavelength region.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, the present invention is a process of seeking to obtain a very ideal λ / 4 plate and λ / 2 plate that do not depend on the wavelength in the visible region in a single-layer synthetic polymer oriented film. The present inventors have succeeded in providing a single synthetic polymer oriented film having a smaller phase difference as the wavelength is shorter, achieving the above object and providing a retardation film having unprecedented characteristics.
[0028]
In addition, the present inventor has found that it is possible to satisfy the above formula (7) with one polymer oriented film composed of two types of monomer components, but according to the present invention, It has at least one compound component having optical anisotropy, and has three components (the compound component having optical anisotropy and the types of monomer components constituting the synthetic polymer: hereinafter, in the three-component system in this specification, The component composed of this combination is indicated.) By using one or more polymer oriented films of the system or more, the retardation wavelength dispersion can be easily controlled according to the target value, and Furthermore, it is possible to find an ideal phase difference chromatic dispersion that can achieve a broadband property such as λ / 4 or λ / 2 in a wider wavelength region.
[0029]
The phase difference (retardation) in the present invention refers to a phase difference value in phase difference measurement, and when light passes through a film having a thickness d, the traveling direction of light in a direction perpendicular to the orientation direction of the film ( It is known that the phase difference is based on the difference in refractive index, and is expressed by the product Δn · d of the difference in refractive index Δn between the orientation direction and the direction perpendicular thereto and the thickness d of the film. In addition, since the retardation Δn · d is proportional to the birefringence Δn if the polymer oriented films are the same, the chromatic dispersion (wavelength dependence) of the retardation is expressed by the chromatic dispersion (wavelength dependence) of the birefringence Δn. I can do it.
[0030]
The orientation of the synthetic polymer oriented film in the present invention refers to a state in which polymer chains are mainly arranged in a specific direction. This orientation is usually caused by stretching of a film formed from a synthetic polymer.
[0031]
The retardation film of the present invention is obtained by orienting a film formed from a synthetic polymer composed of three components including at least a compound component having optical anisotropy and a monomer component by stretching or the like. In the present invention, the component constituting the synthetic polymer oriented film has a component having a positive optical anisotropy and a component having a negative optical anisotropy, and these components have different retardation wavelength dispersion characteristics. In addition, by combining three or more components, it is possible to control the wavelength dispersion characteristic (phase difference wavelength dispersion characteristic) in the retardation of the resultant synthetic polymer oriented film.
[0032]
The monomer component used here represents the minimum unit structure (repeating unit) necessary for forming a polymer. For example, in the case of polystyrene, a styrene skeleton (-CH₂ (C₆H_Five) CH₂If the monomer component is polyethylene terephthalate, unit units (-OCH) formed by polycondensation of terephthalic acid or dimethyl terephthalate and ethylene glycol₂CH₂OCOC₆H_FourCO-). In the case of a polycarbonate obtained by reacting a dihydric phenol (for example, bisphenol A) with phosgene or a carbonate, a repeating unit containing a carbonate bond (—OC₆H_FourC (CH_Three)₂C₆H_FourOCO-) is a monomer component.
[0033]
Furthermore, a monomer component having positive optical anisotropy means that a retardation film obtained by orienting a film formed from a polymer substantially consisting of the monomer component has positive optical anisotropy, that is, in the plane of the film. A monomer component that gives a film having positive optical anisotropy. When the film was oriented in a uniaxial direction by stretching, the refractive index in the stretching direction was positive if it was larger than the refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction in the film plane, and negative if it was small.
[0034]
The retardation wavelength dispersion characteristic refers to the property (behavior) of retardation dispersion (change) over a wide wavelength region, for example, 400 to 700 nm, in the retardation film. As will be described in detail later, in the present invention, such a characteristic is expressed as a retardation wavelength dispersion value by a ratio between a retardation value in a retardation film surface at a specific wavelength and that at another wavelength.
[0035]
In addition, that the polymer substantially composed of the monomer component exhibits positive or negative optical anisotropy means that the optical anisotropy of the oriented film formed from the polymer is positive or negative. The definition of positive and negative is the same as above.
[0036]
In the synthetic polymer oriented film, the purpose of combining the compound component having optical anisotropy and the monomer component in combination of three or more components is to control the optical anisotropy, particularly the retardation wavelength dispersion characteristic of the retardation film. For this purpose, at least one kind of material having a component having a positive optical anisotropy and a component having a negative optical anisotropy is required, and the phase difference chromatic dispersion characteristics are all different. A synthetic polymer composed of three or more components including a compound component having optical anisotropy and a monomer component is a material suitable for controlling retardation wavelength dispersion of a retardation film.
[0037]
In the present invention, there are components having a positive or negative optical anisotropy as components contained in the synthetic polymer orientation film, and the compound component and the monomer component having optical anisotropy are combined 3 It is important to have more than the ingredients. In International Publication No. WO00 / 26705, (when the refractive index in the orientation direction in the plane of the polymer oriented film is larger than the refractive index in the direction orthogonal thereto, the optical anisotropy is in the positive and reverse directions. In the polymer oriented film, R (450) <R (550) <R (650) (where the optical anisotropy is negative) in the combination of polymers with positive and negative optical anisotropy , R (450), R (550), and R (650) are the conditions for achieving the in-plane retardation of the polymer oriented film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively. In this case, it is an essential condition that a polymer having a negative optical anisotropy is present simultaneously with a polymer having a positive optical anisotropy (for a negative polymer, a positive polymer is present). Is a prerequisite).
[0038]
Here, before describing the case where the compound component having optical anisotropy and the monomer component in the present invention are combined and three or more components are combined under a specific condition, first, the case where the monomer component is composed of two components (that is, substantially A blend of homopolymers) will be described as a representative example.
[0039]
Retardation film (sometimes called polymer alignment film) using polymer (homopolymer) P composed of a monomer component with positive optical anisotropy and polymer (homopolymer) Q composed of a negative monomer component The possible values of the phase difference chromatic dispersion value will be described.
[0040]
First, it is generally known that the birefringence Δn of a polymer blend composed of two components of the polymer P and the polymer Q is expressed as follows. (H.Saito and T.Inoue, J.Pol. Sci. Part B, 25, 1629 (1987))
Δn = Δn⁰ _p・ F_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q・ F_q・ Φ_q+ Δn_F  (A)
Where Δn⁰ _p: Intrinsic birefringence of polymer P, Δn⁰ _q: Intrinsic birefringence of polymer Q, f_p: Orientation function of polymer P, f_q: Orientation function of polymer Q, Φ_p: Volume fraction of polymer P, Φ_q: Volume fraction of polymer Q (= 1-Φ_p), Δn_F: Structural birefringence. In general, birefringence Δn is Δn = f ・ Δn⁰It is represented by Δn can be obtained by combining dichroic infrared spectroscopy and phase difference measurement.
[0041]
In the equation (a), the change in polarizability due to the electronic interaction between the polymers P and Q is completely ignored, but this assumption is also adopted below. In addition, for the retardation film as in the present invention, since it is required to be optically transparent, the blend is preferably a compatible blend, and in this case, Δn_FIs very small and can be ignored.
[0042]
Accordingly, when the measurement wavelengths are 450 nm, 550 nm, and 650 nm, the equation (a) is as follows.
[0043]
Δn (450) = Δn⁰ _p(450) ・ f_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q(450) ・ f_q・ Φ_q
Δn (550) = Δn⁰ _p(550) ・ f_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q(550) ・ f_q・ Φ_q
Δn (650) = Δn⁰ _p(650) ・ f_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q(650) ・ f_q・ Φ_q
Here, normalization is performed at a measurement wavelength of 550 nm, and Δn (450) / Δn (550) and Δn (650) / Δn (550) are obtained as follows.
[0044]
Δn (450) / Δn (550) = Δn⁰ _p(450) ・ f_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q(450) ・ f_q・ Φ_q) /
(Δn⁰ _p(550) ・ f_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q(550) ・ f_q・ Φ_q)
Δn (650) / Δn (550) = Δn⁰ _p(650) ・ f_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q(650) ・ f_q・ Φ_q) /
(Δn⁰ _p(550) ・ f_p・ Φ_p+ Δn⁰ _q(550) ・ f_q・ Φ_q)
Since it is a compatible blend, f_p= f_qAssuming that α = Φ_q/ Φ_pThen, the above two formulas are as follows.
[0045]
Δn (450) / Δn (550) = Δn⁰ _p(450) + Δn⁰ _q(450) ・ α) /
(Δn⁰ _p(550) + Δn⁰ _q(550) ・ α) (b)
Δn (650) / Δn (550) = Δn⁰ _p(650) + Δn⁰ _q(650) ・ α) /
(Δn⁰ _p(550) + Δn⁰ _q(550) ・ α) (c)
Here, when α is eliminated from the equations (b) and (c), the following equation is obtained.
[0046]

In this equation, Δn⁰ _p(450), Δn⁰ _p(550), Δn⁰ _p(650), Δn⁰ _q(450), Δn⁰ _q(550), Δn⁰ _q(650) is the intrinsic birefringence of the polymer at each wavelength and can be treated as a constant term.
[0047]
Δ n (650) / Δ n (550)= M ×Δ n (450) / Δ n (550)+ N (d)
M = (Δn⁰ _p(550) ・ Δn⁰ _q(650) -Δn⁰ _p(650) ・ Δn⁰ _q(550)) /
(Δn⁰ _p(550) ・ Δn⁰ _q(450) -Δn⁰ _p(450) ・ Δn⁰ _q(550)
N = (Δn⁰ _p(650) ・ Δn⁰ _q(450) -Δn⁰ _p(450) ・ Δn⁰ _q(650)) /
(Δn⁰ _p(550) ・ Δn⁰ _q(450) -Δn⁰ _p(450) ・ Δn⁰ _q(550))
For M and N, the numerator denominator is Δn⁰ _p(550) ・ Δn⁰ _qWhen divided by (550), M ′ and N ′ are obtained, and values normalized by the wavelength of 550 nm of intrinsic birefringence in each polymer,⁰ _p(450) / Δn⁰ _p(550), Δn⁰ _p(650) / Δn⁰ _p(550), Δn⁰ _q(450) / Δn⁰ _q(550), Δn⁰ _q(650) / Δn⁰ _q(550) can be written.

The retardation of the polymer oriented film is expressed by the product Δn · d of the difference in refractive index Δn between the orientation direction and the direction perpendicular thereto and the thickness d of the film. The relationship between the chromatic dispersion values R (450), R (550), and R (650) in the retardation of the film can be expressed as equation (e).
[0048]

(However, R_p(450), R_p(550), R_p(650), R_q(450), R_q(550), R_q(650) indicates the in-plane retardation of polymer P and polymer Q in the polymer oriented film. )
The boundary condition in this equation (e) is α = Φ_q / Φ_p= (1-Φ_p) / Φ_p(： 0 ≦ Φ_pSince the range of ≦ 1) is 0 ≦ α ≦ ∞, Δn (450) / Δn (550) is given by the equation (b), which is obtained by multiplying the numerator denominator by the film thickness d.R (450) / R (550)Because it can be transformed intoR (450) / R (550)Can be obtained.
R (450) / R (550)= Δn (450) / Δn (550) = Δn⁰ _p(450) + Δn⁰ _q(450) ・ α) /
(Δn⁰ _p(550) + Δn⁰ _q(550) ・ α) (b)
In this equation (b), Δn⁰ _p(450), Δn⁰ _p(550), Δn⁰ _q(450), Δn⁰ _qIt was classified into the conditions that the value of (550) can take, and the chromatic dispersion value in the phase difference was examined. Table 1 shows the positive and negative classification of intrinsic birefringence in the two-component system, p_RAnd q_RSize relationship (however, p_R= Δn⁰ _p(450) / Δn⁰ _p(550) = R_p(450) / R_p(550), q_R= Δn⁰ _q(450) / Δn⁰ _q(550) = R_q(450) / R_q(550). ), And the change in the value of R (450) / R (550) with respect to the volume fraction α at that time is shown in FIGS. 1 to 8 and the possible range of R (450) / R (550) is shown. Further, for the range of R (450) / R (550), the locus of the above-described formula (e) is plotted on the vertical axis.R (650) / R (550),Horizontal axisR (450) / R (550)9 to 11 are shown in FIGS.
[0049]
[Table 1]

[0050]
(However, p_R= Δn⁰ _p(450) / Δn⁰ _p(550) = R_p(450) / R_p(550), q_R= Δn⁰ _q(450) / Δn⁰ _q(550) = R_q(450) / R_q(550). )
As specific examples, case 1 in Table 1: a combination of two positive and positive optical anisotropies of the polymer and case 5: a combination of two positive and negative optical anisotropies of the polymer will be described.
[0051]
First, in case 1 of Table 1, the optical anisotropies of the polymers P and Q are positive and positive. The magnitude relationship between R (450) / R (550) of polymers P and Q is p_R > q_RThe volume fraction α = Φ in the synthetic polymer composed of polymers P and Q_q/ Φ_pThe change of R (450) / R (550) with respect to is shown in FIG. 1 from the above equation (b). At this time, when α = 0, it is positive (Polymer P), and when α = ∞, it is also positive (Polymer Q). The optical anisotropy of the synthetic polymer is the same as that of Polymer P with positive optical anisotropy. Since it is obtained by the combination of Q, the phase difference chromatic dispersion value R (450) / R (550) changes only in the region where the optical anisotropy is positive. At this time, the region of change of R (450) / R (550) of the synthetic polymer by the polymers P and Q is shown in FIG._R<R (450) / R (550) <p_RIt becomes. At this time, the locus of the equation (e) drawn is the vertical axisR (650) / R (550),Horizontal axisR (450) / R (550)As shown in FIG. 9, it can be seen that the point is on a straight line obtained by connecting the phase difference chromatic dispersion values of the original polymer P and polymer Q with a straight line (note that q_R<R (450) / R (550) <p_R).
[0052]
Next, in case 5 of Table 1, the optical anisotropies of the polymers P and Q are positive and negative. The magnitude relationship between R (450) / R (550) of polymers P and Q is p_R> q_RThe volume fraction α = Φ in the synthetic polymer composed of polymers P and Q_q/ Φ_pThe change in R (450) / R (550) with respect to is as shown in FIG. At this time, when α = 0, it is positive (Polymer P), and when α = ∞, it is negative (Polymer Q), and the optical anisotropy of the synthetic polymer is positive to negative at a certain volume fraction ratio. It turns out that it reverses from negative to positive. As can be seen from FIG. 5, it is clear that R (450) / R (550) diverges at a certain ratio α, and the optical anisotropy is reversed before and after the ratio. From this, the R (450) / R (550) change region of the synthetic polymer due to the polymers P and Q is R (450) / R (550) when the optical anisotropy of the synthetic polymer is positive. ) <p_RWhen the optical anisotropy is negative, negative R (450) / R (550) <q_RIt becomes. At this time, the locus of the equation (e) drawn is the vertical axisR (650) / R (550),Horizontal axisR (450) / R (550)As shown in FIG. 11, it can be seen that the point is on a straight line connecting the phase difference chromatic dispersion values of the original polymer P and polymer Q with a straight line (however, optical anisotropy: positive R (450) / R (550) <p_R , Optical anisotropy: Negative R (450) / R (550) <q_R).
[0053]
The other cases 1 to 8 can also be explained in a two-component system in the same manner as described above.
[0054]
From this, it can be seen that, in a synthetic polymer oriented film composed of two components, the possible retardation wavelength dispersion is determined by the retardation wavelength dispersion characteristics of the polymer composed of the original two components. In particular, the vertical axisR (650) / R (550),Horizontal axisR (450) / R (550)9 to 11 shown in Fig. 9, the point on the straight line connecting the phase difference chromatic dispersion values of the two types of the original polymers is the phase difference that the synthetic polymer alignment film can take. It became clear that it was a wavelength dispersion characteristic.
[0055]
In addition, although the case of the blend of the above-mentioned two kinds of polymers has been described, the same idea as described above may be applied to a copolymer composed of two monomer components.
[0056]
In the present invention, the idea of the two-component system is extended to a three-component system or more. In particular, for the sake of simplicity, the vertical axis visuallyR (650) / R (550),Horizontal axisR (450) / R (550)9-11 shown in FIG. 9 (hereinafter, plotting the phase difference chromatic dispersion value with this axis setting)Scatter plotIn the above, the explanation on the locus in which the change of the phase difference chromatic dispersion value is plotted is mainly described.
[0057]
From the above, it can be seen that in a synthetic polymer oriented film composed of two components, only points on a straight line connecting the single retardation wavelength dispersion values of the original two components can be obtained in the dispersion plot. Here, if it is a synthetic polymer oriented film composed of three components, the retardation wavelength dispersion value of the synthetic polymer composed of two of the three components is represented by the dispersion plot as shown in FIG. It becomes a point on a straight line. On the other hand, since the remaining component is one component, the possible range of the retardation wavelength dispersion value of the synthetic polymer oriented film composed of three components is the retardation wavelength dispersion value obtained from the two components in the dispersion plot. The point on the straight line connects the point on the straight line and the point of the phase difference chromatic dispersion value of the polymer comprising the remaining one component. Therefore, the region where the phase difference chromatic dispersion value obtained with the three-component synthetic polymer can be given is given by a point on the region representing the region connecting the straight line and the point on the dispersion plot. In other words, in a synthetic polymer oriented film composed of three or more components, in the dispersion plot, one point on the straight line of the retardation wavelength dispersion value that can be taken by the polymer composed of the two components, and the position of the remaining one component. It is possible to obtain the phase difference chromatic dispersion value on a straight line connecting the phase difference chromatic dispersion values, and if the optical anisotropy is a three-component polymer that always includes a different sign, the possible phase difference chromatic dispersion can be obtained. The characteristic region is not limited to a straight line, and it is possible to take an in-plane region in the dispersion plot. This is a technology that makes it possible to control retardation wavelength dispersion characteristics in a wider area than a two-component system in a synthetic polymer oriented film composed of three components in a synthetic polymer oriented film. Show.
[0058]
In the present invention, a compound component having the required optical anisotropy to achieve with one retardation film such as λ / 4, λ / 2, etc., which can be suitably used particularly for a circularly polarizing plate or an elliptically polarizing plate. It clearly specifies and provides a method of combining one or more types and monomer components.
[0059]
The value of R (650) / R (550), R (450) / R (550) taken by an ideal retardation film such as λ / 4, λ / 2, etc. is obtained by dividing the wavelength region by 550 nm as it is. Become.
R (450) / R (550) = 450/550 = 0.8181 (λ / 4, λ / 2 etc, λ / n: n is a natural number)
R (450) / R (550) = 650/550 = 1.18181 ...
Here, a single synthetic polymer alignment film (single layer) containing at least one compound component having optical anisotropy in a single layer can be used as an ideal retardation film such as a λ / 4 film or a λ / 2 film. In order to approach, it is indispensable to find a combination composed of three or more components by combining the compound component having optical anisotropy and the monomer component in the synthetic polymer capable of taking the retardation wavelength dispersion value. For example, when a combination of three or more components is divided by optical anisotropy, it may be positive + positive + negative or positive + negative + negative.
[0060]
Here, a dispersion plot that models the conditions that the retardation wavelength dispersion value of the component having optical anisotropy necessary to obtain an ideal retardation film such as λ / 4 or λ / 2 must be satisfied. As shown in FIG. First, as shown in FIG. 12, the region that can be taken by the synthetic polymer alignment film of the two-component system of positive + positive or negative + negative is the retardation wavelength of the polymer composed of each of the two components as shown in FIG. It becomes a point on a straight line connecting the dispersion value P point and the Q point. Here, in order to be an ideal retardation film of λ / 4, λ / 2, etc., a straight line connecting the ideal point I and the phase difference chromatic dispersion values P point and Q point of the polymer composed of two components in the dispersion plot. On the straight line connecting the upper one point, the two component single component and the third component phase difference chromatic dispersion value (X point) with different signs of optical anisotropy must exist. Here, the condition that the phase difference chromatic dispersion value X point of the third component must satisfy is that the ideal point I is a fixed point, and therefore the straight line I-P connecting the ideal point I and the P point. The inclination of the straight line I-X connecting the ideal point I and the X point is larger than the inclination, and the inclination of the straight line IQ connecting the ideal point I and the Q point may be smaller.
[0061]
Slope of straight line IP> slope of straight line I-X> slope of straight line IQ (f)
The values of (R (450) / R (550), R (650) / R (550)) in the phase difference chromatic dispersion values of the single components P, Q, and X are expressed as P (a, b), Q ( Assuming that c, d), and X (e, f), the ideal point I is given by I (450/550, 650/550), so rewriting equation (f) yields equation (g) below. This corresponds to the above formula (2).
[0062]
[Equation 8]

[0063]
In the model diagram 12, the inclination of the straight line IP> the inclination of the straight line IQ, but depending on the positions that the P point and the Q point can take, the inclination of the straight line IP> the inclination of the straight line IQ. It may become. In this case, the following formulas (h) and (i) may be satisfied. The following formula (i) corresponds to the above formula (3).
[0064]
Slope of straight line IP <slope of straight line I-X <slope of straight line IQ (h)
[0065]
[Equation 9]

[0066]
That is, in order to be an ideal retardation film of λ / 4, λ / 2, etc. with respect to three or more components, when the combination of three or more components is divided by optical anisotropy, positive + positive + negative, or It is necessary to satisfy the above formula (g) or (i) at the same time.
[0067]
In the present invention, this condition is described in detail as follows.
(I) It consists of an oriented film of synthetic polymer containing at least one compound having optical anisotropy as one component, and λ / 4 or λ / 2 or λ / n (n> 0) in a single layer A method for producing a retardation film satisfying a wide wavelength region, wherein the components of the synthetic polymer are selected so as to satisfy the following conditions (i) to (iv).
(I) When the number of monomer components constituting the synthetic polymer is x and the number y of compound components having optical anisotropy contained in the synthetic polymer oriented film, the following formula (1) is satisfied.
[0068]
            x + y ≧ 3 (1)
  Where x and y arePositive integerThe upper limit is not particularly limited, but is usually about 10.
(Ii) When the synthetic polymer containing the compound component having optical anisotropy is an oriented film, the optical anisotropy contributed by the compound component having optical anisotropy in the film is positive or negative. .
(Iii) In the above-described synthetic polymer oriented film having three or more components, of which two components P_abAnd Q_cdIndicates positive optical anisotropy and the remaining component X_efShows negative optical anisotropy.
[0069]
Where P_ab, Q_cdAnd X_efAre each independently a polymer substantially composed of one type of monomer component, a polymer composed of two or more types of monomer components, and one type of compound component having one or more types of optical anisotropy. Polymer substantially composed of monomer components, polymer composed of two or more monomer components containing one or more types of compound components having optical anisotropy, compound components having one or more types of optical anisotropy Indicates one of the following.
(Iv) P above_abAnd Q_cdWhen the phase difference chromatic dispersion values of (a, b) and (c, d) are X,_efThe phase difference chromatic dispersion values (e, f) satisfy the following formula (2) or (3).
[0070]
[Expression 10]

[0071]
Here, the retardation wavelength dispersion values (a, b) (c, d) and (e, f) are the in-plane retardation of the retardation film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, R (450), R (550). ), R (650), (R (450) / R (550), R (650) / R (550)).
(II) A synthetic polymer oriented film containing at least one compound having optical anisotropy as one component, and has a wide λ / 4 or λ / 2 or λ / n (n> 0) in a single layer A method for producing a retardation film satisfying a wavelength region, wherein a component of a synthetic polymer is selected so as to satisfy the following conditions (v) to (viii).
(V) When the number of types of monomer components constituting the synthetic polymer is x ′ and the number y ′ of the types of compound components having optical anisotropy contained in the synthetic polymer oriented film, the following formula (4) Meet.
[0072]
            x ′ + y ′ ≧ 3 (4)
  Where x and y arePositive integerThe upper limit is not particularly limited, but is usually about 10.
(Vi) When the synthetic polymer containing the compound component having optical anisotropy is an oriented film, the optical anisotropy contributed by the compound component having optical anisotropy in the film is positive or negative. .
(Vii) In the above synthetic polymer oriented film having three or more components, of which two components P '_abAnd Q ’_cdIndicates negative optical anisotropy and the remaining component X '_efShows positive optical anisotropy.
[0073]
Where P ’_ab, Q ’_cdAnd X '_efAre each independently a polymer substantially composed of one type of monomer component, a polymer composed of two or more types of monomer components, and one type of compound component having one or more types of optical anisotropy. Polymer substantially composed of monomer components, polymer composed of two or more monomer components containing one or more types of compound components having optical anisotropy, compound components having one or more types of optical anisotropy Indicates one of the following.
(viii) P 'above_abAnd Q ’_cdWhere the phase difference chromatic dispersion values of (a ′, b ′) and (c ′, d ′) are X ′_efThe phase difference chromatic dispersion value (e ′, f ′) of the above satisfies the following formula (5) or (6).
[0074]
## EQU11 ##

[0075]
Here, the retardation wavelength dispersion values (a ′, b ′) (c ′, d ′) and (e ′, f ′) represent the in-plane retardation of the retardation film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, R ( 450), R (550), and R (650) (R (450) / R (550), R (650) / R (550)).
[0076]
When these combinations are shown in this region by a plot of dispersion plots, when the combination of optical anisotropy is (I) positive + positive + negative, FIG. 13 and (II) negative + negative + positive, It can be represented as FIG.
[0077]
When R (450) / R (550) = 450/550 and R (450) / R (550) = 650/550 are regarded as fixed points, ideal positions such as λ / 4 and λ / 2 are obtained. In order to fill the retardation film with a single-layer synthetic polymer, it is defined by M ′ that is the slope of the above formula (e), that is, as a straight line passing through an ideal point as a retardation film in a dispersion plot. When the equation (e) is viewed, the region where the retardation wavelength dispersion value of an ideal retardation film such as λ / 4, λ / 2, etc. can be obtained is R (450) / R (550) = 450/550, R ( 450) / R (550) = A straight line with 650/550 as a fulcrum. By specifying the range of the slope M ′, the retardation wavelength dispersion value of an ideal retardation film such as λ / 4, λ / 2, etc. Possible areas are determined. In other words, in the case of a ternary system, if a monomer component in a region satisfying this condition is selected, it is impossible to obtain a film satisfying an ideal retardation film such as λ / 4, λ / 2, etc. with a single layer synthetic polymer. Represents.
[0078]
As described above, an oriented film of a synthetic polymer composed of three or more components can be obtained in a wide wavelength region in a single-layer polymer film by selecting a compound component having optical anisotropy and a monomer component of the synthetic polymer. , Λ / 4 or λ / 2 can be provided.
[0079]
  Further, as the handling of three or more components, the concept of a synthetic polymer oriented film having four or more components will be described below. As a combination of optical anisotropy composed of four or more components, a combination of a plurality of components composed of four or more components including (positive, positive, negative) or (negative, negative, positive) is conceivable. At this time, regarding the optical anisotropy composed of four or more components, the above-mentioned concept is applied, and the obtained synthetic polymer oriented film is a retardation wavelength dispersion of an ideal retardation film such as λ / 4, λ / 2. It is also possible to find a condition for taking a value, and n (n isPositive integer) Component, it is also possible to derive a specific condition to be satisfied by the remaining one component when the (n-1) component is known. However, in the n component, the specific condition needs to be divided into many cases where the (n-1) component can be taken, resulting in a very complicated condition, and (n-1) There are cases where it is difficult to specify a retardation wavelength dispersion value that is substantially composed of each component of the component, and there are cases where it is not possible to make a transparent polymer film with a single component. To do.
[0080]
By the way, in the synthetic polymer, a copolymer or a mixture having a constant composition ratio has a constant retardation wavelength dispersion value. Utilizing this, in a four-component or higher optical anisotropy, a component having a constant composition ratio in a synthetic polymer is regarded as one component, and a component composed of four or more components is also treated as a pseudo three component. Therefore, it is simply applied to a three-component system. For example, when the synthetic polymer is composed of four components A, B, C, and D, it can be considered as the following 12 cases. Specific examples using this concept are shown below.
[0081]
[Table 2]

[0082]
A positive, negative, or negative combination is used as a combination of optical anisotropy of components constituting the synthetic polymer. In this case, when there are four components [A], [B], [C] and [D] having optical anisotropy, the four components are considered as pseudo three components in accordance with the above. As for the combination of three components consisting of four components, the results are the same in any of Table 3. Here, the pseudo three components are considered as a combination of [A], [B], and [C] + [D]. (At this time, the copolymerization ratio of [C] + [D] is made to coincide with the abundance ratio of [C] and [D] present in the synthetic polymer film). Since the optical anisotropy of [B] is negative and the optical anisotropy of [C] + [D] is negative, the combination of the three component optical anisotropy is (negative, Negative, positive) combination.
[0083]
In consideration of the above formulas (b) and (c), the retardation film of the present invention cannot be obtained when the retardation wavelength dispersion values of the positive and negative polymers are equal.
[0084]
The above consideration is based on the above formula (a), but this idea is very well established in an actual system as in the example described later, and it is proved in the example that this idea is correct. .
[0085]
Moreover, although shown in Table 3 as a combination of the optical anisotropy of the structural component in the synthetic polymer oriented film described in this specification below, any of them may be used. However, excessive addition of compound components having optical anisotropy may cause a significant decrease in the glass temperature of the synthetic polymer. A combination of a synthetic polymer composed of two or more components and a compound component having optical anisotropy is preferred. In particular, Examples 1 and 2 are in accordance with the case of combination 9, and one monomer component having positive optical anisotropy + one monomer component having negative optical anisotropy + a compound component having negative optical anisotropy. It consists of one kind.
[0086]
[Table 3]

[0087]
[Compound component having optical anisotropy]
According to the definition of optical anisotropy, according to Asakura Shoten Polymer Dictionary First Edition p219, optical quantities such as refractive index and optical absorption have direction dependency, but in the present invention, the refractive index has a large direction dependency. Compound components are particularly preferred. The compound component having optical anisotropy is roughly classified into an inorganic compound and an organic compound, and any of them may be used. However, from the viewpoint of orientation of the compound component in the polymer, the compound component having optical anisotropy is preferably an organic compound.
[0088]
As the inorganic compound having optical anisotropy, a compound having crystallinity and transparency, and having a particle diameter that does not cause optical scattering when mixed with a polymer is preferable. Examples of such inorganic compounds include crystalline SiO₂, ZnO, TiO₂, MnO₂, Al₂O_Three, Sb₂O_ThreeExamples of the compound may be any of oxides and nitrides as long as they are colorless and transparent and have an optical anisotropy. The inorganic compound having optical anisotropy is preferably compatible with a polymer and has a haze of 3% or less.₂, ZnO, TiO₂Is preferred. These contents are usually 0.01 to 40% by weight.
[0089]
Organic compounds having optical anisotropy can be classified into high molecules and low molecules. Here, according to Iwanami Shoten RIKEN Dictionary 4th edition, p439, the definition of macromolecules is that high molecular compounds are targeted for molecular weights from 10,000 to several million, and inorganic and organic compounds Therefore, the polymer is a compound having a molecular weight of 10,000 or more. Here, the polymer is not handled as an organic compound having optical anisotropy. The organic compound having optical anisotropy is an organic compound having a molecular weight of 10,000 or less.
[0090]
Here, as an organic compound having optical anisotropy, a liquid crystal material can be given as a material having large optical anisotropy. In the present invention, the use of a liquid crystal material as a compound component having optical anisotropy is very preferable as a material that hardly causes haze from the viewpoint of compatibility. Examples of the liquid crystal material used in the present invention include discotic liquid crystal, nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, smectic liquid crystal, polymerizable liquid crystal, and lyotropic liquid crystal. Specific structures include, for example, Schiff liquid crystals, azoxy liquid crystals, alkyl cyanobiphenyl liquid crystals, alkyl cyanoterphenyl liquid crystals, cyanophenyl cyclohexane liquid crystals, cyanophenyl ester liquid crystals, benzoic acid phenyl ester liquid crystals, cyclohexane cyanocarboxyl. Examples include, but are not limited to, acid phenyl ester liquid crystals, phenyl pyrimidine liquid crystals, and phenyl dioxane liquid crystals. The dielectric anisotropy and optical anisotropy of the liquid crystal may be negative or positive. In addition, the liquid crystal may be composed of two or more kinds of mixtures. In the case of a mixture, at least one of the compounds that exhibit a liquid crystal phase in a certain temperature range or form a mixture is used alone. The liquid crystal phase may be expressed in a certain temperature range. When such a liquid crystal is composed of one kind of compound, the liquid crystal phase may be developed within a certain temperature range. Such liquid crystallinity is defined without being added to the polymer. The liquid crystal may be contained in the polymer alignment film so long as the retardation wavelength dispersion characteristic is changed when the polymer alignment film is used as a phase difference film, and also depends on the type of liquid crystal used. However, it is usually 0.01 to 40% by weight, preferably 0.01 to 25% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight, and still more preferably 0.1% to 100% by weight with respect to 100% by weight of the synthetic polymer. 1 to 10% by weight. If there are too many liquid crystals, the mechanical strength and thermal durability of the retardation film may be lowered, and if there are too few liquid crystals, it will be difficult to control the wavelength dispersion of the retardation with the liquid crystals.
[0091]
For non-liquid crystal materials, a structure having a large polarizability in the molecule is required in order to have optical anisotropy. In the present invention, the non-liquid crystalline organic compound having optical anisotropy has at least two, more preferably three or more aromatic rings, and more preferably five or more aromatic rings. This is because, as the molecular skeleton of an organic compound, those having a high polarizability include those having an aromatic ring in the molecular structure. This is because it is preferable to have a polycyclic ring. Here, although it is an aromatic ring in this-application specification, in addition to an aromatic hydrocarbon ring, an aromatic heterocyclic ring is included. Here, the aromaticity of the aromatic ring is expressed by the aromatic ring having 4n + 2 (n = 0 to 7) π electrons in the cyclic conjugated part. The aromatic hydrocarbon ring is exemplified by a 6-membered ring (benzene ring), but in the present specification, all aromatic hydrocarbon rings including a benzene ring are targeted. Aromatic heterocycles are generally unsaturated heterocycles. The aromatic heterocycle is preferably a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 7-membered ring, and more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. Aromatic heterocycles generally have the most double bonds. As a hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom are preferable, and a nitrogen atom is particularly preferable. Examples of aromatic heterocycle include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, furazane ring, triazole ring, pyran ring, pyridine ring, A pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring and a 1,3,5-triazine ring are included. As aromatic rings, benzene ring, furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, oxazole ring, thiazole ring, thiazole ring, imidazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring and 1,3,5-triazine ring Is preferred.
[0092]
The bonding relationship between two or more aromatic rings may be a single bond or a condensed ring. Examples of fused rings include indene, naphthalene, azulene, fluorene, phenanthrene, anthracene, acenaphthylene, biphenylene, naphthacene, pyrene, indole, isoindole, benzofuran, benzothiophene , Indolizine ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, purine ring, imidazole ring, chromene ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinolidine ring, quinazoline ring, cinnoline ring, quinoxaline ring, phthalazine ring, pteridine ring, carbazole ring, acridine Ring, phenanthridine ring, xanthene ring, phenazine ring, phenothiazine ring, phenoxathiin ring, phenoxazine ring, and thianthrene ring. Naphthalene ring, azulene ring, indole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, benzimidazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring, and quinoline ring are preferred. In addition, the single bond is preferably a bond between two aromatic rings of carbon atoms. Two aromatic rings may be bonded with two or more single bonds to form an aliphatic ring or a non-aromatic heterocyclic ring between the two aromatic rings.
[0093]
Regarding the arrangement of the aromatic rings in the organic compound having optical anisotropy, the number of aromatic rings in the arrangement direction is preferably different, and the difference in the number of arranged aromatic rings is more preferably 2 or more. . The number of carbon atoms of the compound is preferably 10 to 150, more preferably 10 to 70, and most preferably 10 to 50. Regarding the arrangement, a linking group may be present between the aromatic rings, the aromatic ring is preferably bonded to a carbon atom, and the number of atoms of the linking group is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, Most preferably, it is 1 or less. The linking group may be composed of an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, —CO—, —O—, —NH—, —S—, or a combination thereof. The aromatic ring and the linking group may have a substituent. The organic compound having optical anisotropy is preferably a linear compound, but may be a multi-chain compound. However, in a multi-chain compound, a compound in which the in-plane rotational symmetry system has a symmetric structure other than 180 degrees and 360 degrees with respect to the rotation axis does not have in-plane optical anisotropy. Not included in compounds with optical anisotropy. The addition amount of the non-liquid crystalline organic compound having optical anisotropy is usually 0.01 to 40% by weight, preferably 0.01 to 25% by weight, more preferably 100% by weight to the synthetic polymer. Preferably, it is 0.1 to 15% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight. Two or more kinds of non-liquid crystal compounds having optical anisotropy may be used in combination. Here, the above-mentioned optical anisotropy is included in the heat-resistant stabilizer, antioxidant, ultraviolet absorber, light stabilizer, transparent nucleating agent, permanent antistatic agent, fluorescent whitening agent and other polymer modifiers. However, the amount of these compounds satisfying the function does not significantly change the retardation wavelength dispersion of the film and may be used simultaneously. The addition of the non-liquid crystalline compound component having optical anisotropy to the polymer is preferably used in such an amount that does not cause problems due to the addition of a large amount such as generation of haze or bleed out.
[0094]
In addition, there is a case where haze is generated due to phase separation. For example, according to Iwanami Shoten RIKEN Dictionary 4th edition p185, an oligomer is a structural unit having a number of repeating units (degree of polymerization) of about 2 to 20. There is a description of low polymer. In the present invention, the organic compound having a low molecular weight is preferably a molecule having an oligomer having 1 to 20 repeating units. When the degree of polymerization is higher than that of such an oligomer, phase separation or the like occurs between the polymer materials constituting the polymer oriented film, and it is difficult to obtain high transparency. From the same viewpoint, the degree of polymerization of the oligomer is preferably low, preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and still more preferably 3 or less. This corresponds to the fact that the polymer and the polymer are hardly compatible, but the polymer and the low molecular compound are relatively compatible. Therefore, as a low molecular weight organic compound having optical anisotropy, a compound having a molecular weight of less than 10,000 is preferable, and an organic compound having a repeating unit of 1 to 20 or less is more preferable.
[Regarding the orientation of the compound component having optical anisotropy in the polymer oriented film]
The orientation of the polymer oriented film in the present invention refers to a state in which polymer chains are mainly arranged in a specific direction, and is usually caused by stretching of the film. Here, when a polymer film to which a compound component having optical anisotropy is added is stretched, the compound component having optical anisotropy is also aligned along a state where polymer chains are arranged in a specific direction. This is due to a physical action with the polymer to be oriented, and the orientation direction of the compound component may change depending on the functional group and aromatic ring of the polymer main chain. Here, from the viewpoint of compatibility of the compound component with the synthetic polymer, the compound component having optical anisotropy is considered as a liquid crystal or an organic compound.
[0095]
First, regarding the optical anisotropy of a compound component having optical anisotropy, the effect of optical anisotropy is greatly influenced by the polarizability due to the aromatic ring. It is considered to be almost equivalent to the arrangement of the ring. When the molecular structure of a compound is shown, when the direction in which the end-to-end distance is long is the main chain direction of the compound, in this specification, a compound having the same major axis of optical anisotropy as the main chain direction The compound component has optical anisotropy. On the other hand, a compound whose major axis of optical anisotropy is perpendicular to the main chain direction of the compound is a compound component having negative optical anisotropy.
[0096]
For example, in a polymer film to which a compound component having optical anisotropy is added, if the main chain is a straight chain such as an alkyl chain, the physical action given to the compound component is only the main chain of the polymer. If the compound component is oriented in the main chain direction and the compound component has a positive optical anisotropy with respect to the orientation direction, the optical anisotropy in the polymer oriented film is It is thought that it works as positive (when the compound component has negative optical anisotropy, it has negative optical anisotropy in the polymer oriented film). On the other hand, when the polymer main chain has a bulky skeleton such as a fluorene ring or a side chain such as an aromatic ring, the bulky skeleton component perpendicular to the main chain is It is presumed that the effect of giving a physical action is increased and the compound component is oriented perpendicular to the main chain. In this case, when the compound component has a positive optical anisotropy, it is considered to work as a negative optical anisotropy in the polymer oriented film (if the compound component has a negative optical anisotropy, the positive Of optical anisotropy). Thus, in the polymer oriented film, the orientation direction of the compound component depends on the skeleton of the polymer main chain, and by changing the type of the synthetic polymer, the orientation direction of the compound component changes, It is presumed that the optical anisotropy of the contributing compound component is not determined uniformly. (However, when the synthetic polymer is determined, the compound component is considered to be oriented only in a specific direction.)
Next, a method for determining a retardation wavelength dispersion value in a compound component having optical anisotropy is shown.
[0097]
First, the liquid crystal will be described. In the case of liquid crystal, liquid crystal is injected into an empty cell whose cell gap is rubbed in the parallel direction, and the wavelength dispersion characteristic of the phase difference of the liquid crystal cell into which the liquid crystal is injected is measured by an ellipsometer. Read R (450), R (550), R (650) and calculate R (450) / R (550), R (650) / R (550) in the obtained phase difference chromatic dispersion. Thus, the wavelength dispersion value of the liquid crystal can be obtained. (In this case, the birefringence Δn of the liquid crystal is measured in advance, the phase difference Δn · d at a specific wavelength is calculated, and it is confirmed that the phase difference at the specific wavelength at which the birefringence Δn is measured is the same. It is confirmed that the phase difference is obtained by the liquid crystal aligned in the direction.) In the compound component having optical anisotropy other than the liquid crystal, the method used for the measurement of the liquid crystal cannot be applied. . With respect to this system, the chromatic dispersion value of the phase difference is calculated using the above formula (e) described in this specification. In this case, two types (A, B) of polymers having known retardation wavelength dispersion values and different retardation wavelength dispersion values are prepared. Compound (C) having optical anisotropy is added to each polymer to obtain films (A + C, B + C). This is stretched to prepare a polymer oriented film, and the wavelength dispersion characteristic of the retardation is measured with an ellipsometer to calculate the retardation wavelength dispersion value. A retardation chromatic dispersion value obtained from two kinds of polymers (A + C, B + C) and a retardation chromatic dispersion value of the original polymer (A, B) are considered in a dispersion plot. As described above, according to the present specification, in the synthetic polymer oriented film comprising two components, the possible phase difference chromatic dispersion is shown to be on a straight line connecting the two component phase difference chromatic dispersion values in the dispersion plot. Has been. Here, the retardation wavelength dispersion values of the two types of polymers (A, B) used and the two types of polymers (A + C, B + C) obtained by adding the compound component (C) having optical anisotropy thereto are measured as described above. Since it is clearer, in each case, when the phase difference wavelength dispersion value of the original polymer and the polymer to which the compound component having optical anisotropy is added is connected by a straight line (A and A + C, B and B + C), Two straight lines are obtained. Since it is only the phase difference chromatic dispersion value of the compound component (C) having optical anisotropy that is unclear by using this, the phase difference chromatic dispersion value of the two components is changed from the original polymer and the optical component. Assuming that the compound component has anisotropy, the intersection of the two straight lines obtained is the retardation wavelength dispersion value of the compound component having optical anisotropy. By this method, the phase difference chromatic dispersion value can be obtained for a liquid crystal that is not liquid at room temperature or an organic compound that cannot be aligned, in which the phase difference chromatic dispersion is usually difficult.
[0098]
Further, how the compound component having optical anisotropy contributes in the polymer oriented film (Claim 1 (iii) and Claim 2 (vi)) is described in the table of the present specification. It can be determined by the locus of the above formula (e) shown in FIG. That is, it is possible to determine whether the optical anisotropy is positive or negative in the oriented film of the compound component having optical anisotropy. At this time, when a compound component having optical anisotropy is not added, a synthetic polymer alignment film is prepared, and a retardation wavelength dispersion value is measured. On the other hand, when the addition amount of the compound component having optical anisotropy is changed, a synthetic polymer oriented film is prepared, and the retardation wavelength dispersion value is measured. When the retardation wavelength dispersion value obtained at this time is considered in a dispersion plot, the optical anisotropy of the compound component in the synthetic polymer alignment film is the same in the synthetic polymer alignment film without addition of the compound component. If there is, it is classified in FIG. Moreover, when the optical anisotropy of a compound component has a different sign with respect to the synthetic polymer oriented film without addition of a compound component, it is classified into FIG. 10 or FIG. In this way, it is possible to know the contribution of the optical anisotropy of the compound component in the synthetic polymer oriented film.
[Regarding synthetic polymer alignment film]
The retardation film in the present invention comprises an oriented film obtained by orienting a synthetic polymer film by stretching or the like. By the way, in the study of the present inventors, TAC (triacetyl cellulose polymer), which is a natural polymer, is considered useful as a retardation film, but there is a difficulty in practical weather resistance, and this weather resistance is reduced. It is difficult for the phase difference to remain unchanged while being held. However, in the present invention, it is possible to use a synthetic polymer alignment film that satisfies the above relationship and is composed of three or more components containing at least one compound component having optical anisotropy. Such a synthetic polymer may be, for example, a mixture (blend) of two or more kinds of polymers containing at least one compound component having optical anisotropy, one or more kinds of copolymers, or a mixture thereof.
[0099]
In the case of a polymer blend, since it is necessary to be optically transparent, it is preferable that the refractive index of a mixture of two or more types of polymers (compatible blend system) or each polymer used is substantially equal. Specific combinations of polymer blends include poly (methyl methacrylate) as a polymer having negative optical anisotropy, and poly (vinylidene fluoride) and poly (ethylene as polymers having positive optical anisotropy. Oxide), poly (vinylidene fluoride-co-trifluoroethylene), poly (phenylene oxide) as a polymer having positive optical anisotropy, polystyrene having negative optical anisotropy, poly (styrene- Co-lauroylmaleimide), poly (styrene-co-cyclohexylmaleimide), poly (styrene-co-phenylmaleimide) combination, poly (styrene-co-maleic anhydride) with negative optical anisotropy and positive Polycarbonate having optical anisotropy, and poly (acrylonitrile) having positive optical anisotropy Le - co - butadiene) and poly having a negative optical anisotropy (acrylonitrile - co - Styrene) or the like is preferably used, but is not limited thereto.
[0100]
The copolymer may be a polymer exhibiting negative optical anisotropy, such as a polystyrene-based polymer, a polyacrylonitrile-based polymer, a polymethylmethacrylate-based polymer, or a cellulose ester-based polymer (excluding those having a positive intrinsic birefringence). Examples include poly (butadiene-co-polystyrene), poly (ethylene-co-polystyrene), poly (acrylonitrile-co-butadiene), and poly (acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene). Can be mentioned. A segment having a fluorene ring as a polymer skeleton is preferable because it can be a polymer exhibiting negative optical anisotropy. For example, a polycarbonate copolymer having a fluorene ring, a polyester copolymer, a polyester carbonate copolymer, a polyarylate copolymer and the like having a negative intrinsic birefringence are more preferably used. As the polymer exhibiting positive optical anisotropy, a polycarbonate copolymer, a polyester copolymer, a polyester carbonate copolymer, a polyarylate copolymer, or the like having a positive intrinsic birefringence can be used.
[0101]
A polycarbonate copolymer produced by reacting a bisphenol with a carbonate ester-forming compound such as phosgene or diphenyl carbonate is excellent in transparency, heat resistance and productivity, and can be particularly preferably used. As the polycarbonate copolymer, the following formula (9)
[0102]
[Chemical 1]

[0103]
And a structure having a fluorene skeleton having a repeating unit represented by the following formula (10):
[0104]
[Chemical formula 2]

[0105]
It is preferable that it is a copolymer containing the repeating unit represented by these.
[0106]
Here, in the above formula (9), R₁~ R₈Are each independently at least one group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, and a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of such hydrocarbon groups include alkyl groups such as a methyl group, ethyl group, and propyl group, and aryl groups such as a phenyl group. Preferably R₁Or R_ThreeIs a methyl group and R₆Or R₈Is a methyl group, and the others are hydrogen atoms.
[0107]
In the above formula (9), X represents the following formula (11).
[0108]
[Chemical 3]

[0109]
It is. Where R₁₇And R₁₈Are each independently at least one group selected from a hydrogen atom, a halogen atom and a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of such hydrocarbon groups include alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl groups, and aryl groups such as phenyl groups.
[0110]
In the above formula (10), R₉~ R₁₆Are each independently at least one group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, and a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group include those described above. Y is selected from the following formula group.
[0111]
[Formula 4]

[0112]
Where R in Y₁₉~ R_{twenty one}, R_{twenty three}, R_{twenty four}Are each independently a hydrogen atom, a halogen atom and a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, R_{twenty two}, R_{twenty five}Is from a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Ar₁~ Ar_ThreeAre each independently at least one group selected from aryl groups having 6 to 10 carbon atoms such as phenyl groups. Examples of the hydrocarbon group include those described above.
[0113]
The repeating unit represented by the above formula (9) is preferably contained in an amount of 1 to 99 mol%, more preferably 10 to 80 mol%, still more preferably 30 to 75 mol% of the repeating units of the entire polycarbonate. Particularly in the case of 55 to 75 mol%, although depending on the required characteristics and applications, the shorter the wavelength, the smaller the phase difference. For example, it is suitable as a λ / n plate such as a λ / 4 plate or λ / 2 plate, and more ideal Λ / n plate may be obtained. Moreover, when it is 40-55 mol%, it is excellent in characteristics, such as heat resistance, dimensional stability, and a hygroscopic property, and it is suitable as plastic substrate uses, such as a liquid crystal display, organic EL, a paper-like display, and a touch panel.
[0114]
The synthetic polymer can be produced by a known method. As the polycarbonate copolymer, a method by polycondensation of a dihydroxy compound and phosgene, a melt polycondensation method or the like is preferably used.
[0115]
Specific examples of the synthetic polymer preferably include a polycarbonate containing bisphenol having a fluorene ring as a polymer skeleton as a monomer component. Examples of the polycarbonate include a polycarbonate containing styrene or a styrene derivative as a monomer component and including a block component.
[0116]
In the retardation film of the present invention, a polymer modifier such as a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a transparent nucleating agent, a permanent antistatic agent, and a fluorescent brightening agent is simultaneously contained in the film. May be present.
[0117]
The retardation film of the present invention is preferably transparent, the haze value is preferably 5% or less, and the total light transmittance is preferably 85% or more. The glass transition temperature is preferably 90 ° C. or higher.
[Method for producing retardation film]
The manufacturing method of the retardation film of this invention is demonstrated. In this invention, it attach | subjects to the preparation process of the film which forms the said synthetic polymer to a film, and uses for the extending process which increases the orientation of a surface direction by extending | stretching operation etc. then.
[0118]
In the film production process, any existing film production method may be used as the production method. For example, the solvent casting method that dissolves and casts in a solvent, the extrusion molding method that kneads in a solid state and extrudes from a die, the calendering method that kneads in a solid state and then uses a calender roll, the press that forms a film with a press, etc. Examples include molding methods. Among these, the solvent casting method which is excellent in film thickness accuracy is particularly preferable. As a solvent in the solvent casting method, methylene chloride, dioxolane and the like are used, but the solvent is not limited thereto. Although there is no restriction | limiting in the thickness of the film after film-forming, 20-300 micrometers is preferable from the handling surface and cost surface of a film, More preferably, it is 50-150 micrometers. The addition of the specific compound in the solvent cast is preferably performed at the time of preparing the film forming solution from the viewpoint of uniform mixing.
[0119]
The film obtained above is then usually uniaxially stretched in the stretching step. As the stretching method, any known method may be used. For example, methods such as a tenter stretching method and an inter-roll compression stretching method are exemplified. In view of the controllability of the refractive index in the thickness direction and the uniformity of the in-plane retardation of the film, a method of uniaxial stretching by an inter-roll stretching method or a tenter stretching method is preferable. The draw ratio is appropriately determined so as to have a target phase difference. (For example, in the case of polycarbonate, the stretching temperature is usually 150 to 170 ° C., and the stretching ratio is 1.01 to 1.10 times. The stretching temperature is roughly 50 ° C. earth centering on the glass transition temperature of the polymer. And the draw ratio is 1.01 to 4.0 times.)
In the retardation film, for the purpose of improving stretchability, phthalates such as dimethyl phthalate and dibutyl phthalate, which are known plasticizers, phosphates such as tributyl phosphate, aliphatic dibasic esters, glycerin derivatives Further, it may contain a glycol derivative or the like, but is not limited thereto. The organic solvent used at the time of film formation may remain in the film and stretched. The organic solvent is preferably 1 to 20% by weight based on the polymer solid content.
[Retardation film, circularly polarizing film, elliptically polarizing film, and liquid crystal display element or optical device using them]
Thus, according to the present invention, an ideal broadband retardation film is provided. Such a retardation film is a good 1 / n wavelength plate (λ / n plate), particularly preferably a quarter wavelength, with a wavelength-dependent film having a single oriented synthetic polymer film (aligned film). A plate (λ / 4 plate) or a half-wave plate (λ / 2 plate) can be constructed, but for use as a λ / 4 plate, 100 nm ≦ R (550) ≦ 180 nm. In order to use as a λ / 2 plate, it is preferable that 220 nm ≦ R (550) ≦ 330 nm.
[0120]
The retardation film of the present invention can be used as a broadband λ / 4 plate and a broadband λ / 2 plate with a single sheet.
0.60 <R (450) / R (550) <0.97 and 1.01 <R (650) / R (550) <1.40
More preferably
0.65 <R (450) / R (550) <0.92 and 1.03 <R (650) / R (550) <1.30
More preferably
0.70 <R (450) / R (550) <0.87 and 1.04 <R (650) / R (550) <1.25
It is preferable to be within the range.
[0121]
Further, in particular, the retardation film can be obtained according to the above-mentioned concept, and the region satisfying two points of R (450) / R (550) and R (650) / R (550) is expressed by the following formula ( 8)

The feature is that it is close to the ideal. More preferably, the following formula (12)

More preferably, the following formula (13)

Is within the range.
[0122]
When the retardation film of the present invention is used as a λ / 4 plate, for example, by using only one polarizing plate and using a reflective liquid crystal display device having a back electrode also serving as a reflective electrode, the image quality is excellent. A reflective display device can be obtained. It is also possible to use this retardation film on the back side with respect to the observer of the guest-host type liquid crystal layer. In these cases, the role of the retardation film is to convert linearly polarized light into circularly polarized light and circularly polarized light into linearly polarized light in the visible light region, but the retardation film of the present invention satisfies such a purpose. Is possible.
[0123]
Thus, as a preferred embodiment of the present invention, a reflective liquid crystal display device including a liquid crystal cell including a liquid crystal layer in this order between two substrates having a polarizing plate, a λ / 4 plate, and a transparent electrode. As such a λ / 4 plate, a retardation film composed of one polymer oriented film, and the retardation at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm are represented by the following formulas (7) and (8):
R (450) <R (550) <R (650) (7)

[Wherein R (450), R (550) and R (650) are in-plane retardations of the polymer oriented film at wavelengths of 450 nm, 550 nm and 650 nm, respectively. ]
And a reflective liquid crystal display device using a retardation film satisfying the above and R (550) is 100 to 180 nm.
[0124]
Further, it can be used in the same manner as an element that converts circularly polarized light of a reflective polarizing plate composed of cholesteric liquid crystal or the like that reflects only either left or right circularly polarized light into linearly polarized light.
[0125]
In addition, the retardation film of the present invention is bonded to a polarizing film through an adhesive layer and an adhesive layer to form a circularly polarizing film or an elliptically polarizing film, and further, within the range not impairing the effects of the present invention. Some material may be coated on the retardation film to improve wet heat durability, or solvent resistance may be improved.
[0126]
The retardation film of the present invention was specifically developed to obtain an ideal λ / 4 plate or λ / 2 plate having a smaller birefringence as the wavelength is shorter. Since a polymer oriented film having a smaller birefringence is newly provided as the length is shorter, the retardation films of the present invention are laminated, or the retardation film of the present invention and other optical films (transparent film, transparent conductive material). Film, retardation film, polarizing plate, optical compensation plate, etc.), for example, to produce ideal λ / 4 plates and λ / 2 plates in a wider wavelength range, for a wider variety of uses. A suitable retardation film or optical film can be obtained.
[0127]
The K value is an index of the three-dimensional optical anisotropy of the retardation film, but it varies depending on the R value and the film thickness, and the optimum value varies depending on the application. Here, N, which is another index of three-dimensional optical anisotropy, is used instead of the K value._z= (N_x-N_z) / (N_x-N_yIn the case of a retardation film such as a λ / 4 plate or a λ / 2 plate, it is preferably between 0.3 and 1.5. Especially N_z= 0.5 When the angle of incidence on the retardation film changes from the front incidence, the retardation hardly changes. In the case of a biaxially stretched product, it is preferably −100 to 100. Nz three-dimensional refractive index n_x, N_y, N_zIs the one used in the calculation of the K value.
[0128]
In addition, by using such a retardation film for a liquid crystal display device, particularly a polarizing plate single reflection type liquid crystal display device, a display device having excellent image quality can be obtained. This reflective liquid crystal display device is composed of a polarizing plate, a retardation film, a substrate with a transparent electrode, a liquid crystal layer, a substrate with a scattering reflection electrode, a polarizing plate, a scattering plate, a retardation film, and a transparent electrode. A substrate, a liquid crystal layer, a substrate with a specular reflective electrode, a polarizing plate, a retardation film, a substrate with a transparent electrode, a liquid crystal layer, a substrate with a transparent electrode, and a reflective layer. . Further, the λ / 4 plate can be used in a liquid crystal display device having both a transmission type and a reflection type. Examples of the configuration of the liquid crystal display device include a polarizing plate, a retardation film, a substrate with a transparent electrode, a liquid crystal layer, a substrate with a reflection / transmission electrode, a retardation film, a polarizing plate, and a backlight system. Furthermore, for example, in a reflective polarizing plate made of cholesteric liquid crystal that reflects only the left or right circularly polarized light, if the circularly polarized light is used as an element for converting the linearly polarized light, good linearly polarized light can be obtained in a wide band.
[0129]
Furthermore, the retardation film of the present invention can also be used as a λ / 4 plate used in an optical head of an optical recording apparatus. In particular, since such a retardation film can give a phase difference with a quarter wavelength with respect to multiple wavelengths, it contributes to reducing the number of retardation films in an optical head using a plurality of laser light sources. be able to.
[0130]
Further, as an optical member in a liquid crystal projector or the like, for example, the retardation film of the present invention may be used for a polarization conversion element, a polarization beam splitter, or the like as a λ / 4 plate, a λ / 2 plate or the like.
[0131]
In addition, organic or inorganic electroluminescent elements, which are light emitting elements, use a metal electrode on the back side of the light emitting layer. However, since this metal electrode reflects light, the contrast is significantly reduced in the presence of external light. Sex is reduced. In order to prevent this, the retardation film of the present invention and a polarizing film may be combined to form a circularly polarizing film and used as an antireflection film. Since this circularly polarizing film uses the retardation film of the present invention capable of setting the phase difference to a quarter wavelength in a wide wavelength range of visible light, reflection can be prevented at a wide wavelength range. It is possible to provide an element with less coloration and excellent visibility. Moreover, you may use as a touch panel and may be used for CRT and PDP.
[0132]
Furthermore, the retardation film of the present invention can be used as an image quality improving film for improving the color tone and widening the viewing angle of a transmissive liquid crystal display device. Examples of the liquid crystal display device include a twisted nematic mode, a vertical alignment mode, an OCB (Optically compensated bend) alignment mode, and an in-plane switching mode.
[0133]
Two or more retardation films according to the present invention may be used depending on the purpose, for example, in a liquid crystal display device. Further, it may be used simultaneously with an optical compensation film such as another retardation film or a viewing angle widening film (for example, a viewing angle widening film in which a discotic liquid crystal or a polymer liquid crystal layer is oriented in the film thickness direction of the film. Such,). Further, the retardation film of the present invention may be used for a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal.
[0134]
【Example】
The material characteristic values and the like described in the present specification are obtained by the following evaluation methods.
(1) R value measurement
The phase difference R value, which is the product of birefringence Δn and film thickness d, is measured by a product name “JASCO M-150 Polarization Modulated Spectroscopic Ellipsometer” manufactured by JASCO Corporation, which is a spectroscopic ellipsometer. The R value is measured with the incident light beam and the film surface perpendicular to each other, and R = Δn · d = (n_x-N_y) · D. The unit of R value is nm. n_x, N_y, N_zIs defined here as: n_x: Refractive index in the main stretching direction in the film plane
n_y: Refractive index in the direction perpendicular to the main stretching direction in the film plane
n_z: Refractive index in the normal direction of the film surface
(The main stretching direction means a stretching direction in the case of uniaxial stretching, and a direction in which the degree of orientation increases in the case of biaxial stretching. Refers to.)
(2) Measurement of total light transmittance and haze
In accordance with Japanese Industrial Standard JIS K 7105 “Testing method for optical properties of plastics”, measurement was performed with an integrating sphere light transmittance measuring device. As an evaluation device, a color difference / turbidity measuring instrument manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd .: trade name “COH-300A” was used.
(3) Measurement of copolymerization ratio
It was measured by proton NMR of a trade name “JNM-alpha600” manufactured by JEOL Ltd. In particular, in the case of a copolymer of bisphenol A and biscresol fluorene, heavy benzene was used as a solvent, and calculation was performed from the proton intensity ratio of each methyl group.
(4) Polymer and copolymer polymerization method
The polycarbonate monomer structures used in Examples and Comparative Examples are shown below.
[0135]
[Chemical formula 5]

[0136]
A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser was charged with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water, and the monomers [A] and [B] having the above-described structure were added to X: Y (mol%, X + Y = 100 ) And dissolved in a small amount of hydrosulfide. Next, methylene chloride was added thereto, and phosgene was blown in at about 20 ° C. over about 60 minutes. Further, p-tert-butylphenol was added for emulsification, triethylamine was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for about 3 hours to complete the reaction. After completion of the reaction, the organic phase was collected, and methylene chloride was evaporated to obtain a polycarbonate copolymer. The composition ratio of the obtained copolymer was almost equal to the monomer charge.
[0137]
[Example 1]
A polycarbonate copolymer obtained by copolymerizing the monomers [A] and [B] at a ratio of 65:35 (mol%) was used. This copolymer and mixed liquid crystal 1 (product name MLC6608 manufactured by Merck & Co., Inc.) were each dissolved in methylene chloride at a ratio of 85:15 (parts by weight) to prepare an 18 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was stretched uniaxially with a width of 2.6 times at a temperature of 140 ° C. to obtain a retardation film. However, here, the mixed liquid crystal 1 is composed of a mixture of several kinds of liquid crystals, but in this embodiment, it is handled as one compound component that exhibits pseudo negative optical anisotropy.
[0138]
This film was confirmed to have a smaller retardation at the measurement wavelength, a maximum in-plane refractive index in the stretching direction, and a positive optical anisotropy. The values of R (450) / R (550) and R (650) / R (550) were 0.82 and 1.14, respectively.
[0139]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -0.82)²+ ((650/550) -1.14)²]^1/2= 0.04
Thereby, it turns out that the retardation film of Example 1 satisfy | fills inequality (8) from L = 0.04 <0.10.
[0140]
Further, this polymer combination is negative + negative + positive as follows.
X'ef: Monomer [A] Optical anisotropy: Positive
P'ab: Monomer [B] Optical anisotropy: negative
Q'cd: Mixed liquid crystal 1 Optical anisotropy: Negative
(However, the said optical anisotropy shows the optical anisotropy which each component contributes in a synthetic polymer orientation film.)
Here, the above formula (5) is shown.
(650 / 550-b ') / (450 / 550-a')> (650 / 550-f ') / (450 / 550-e')> (650 / 550-d ') / (450 / 550- c ') (5)
In this case, the respective terms of the inequality (5) are obtained from X'ef, P'ab, and Q'cd, respectively, as follows.
X′ef: monomer [A] (650 / 550-f ′) / (450 / 550-e ′) = − 0.85
P′ab: Monomer [B] (650 / 550-b ′) / (450 / 550-a ′) = − 0.73
Q'cd: Mixed liquid crystal 1 (650 / 550-d ') / (450 / 550-c') =-0.91
(Here, the phase difference chromatic dispersion values P′ab (a ′, b ′), Q′cd (c ′, d ′) and X′ef (e ′, f ′) are represented by P′ab (monomer [B ]): A '= R (450) / R550) = 1.15, b' = R (650) / R (550) = 0.94, Q'cd (mixed liquid crystal 1): c '= R (450) / R550 ) = 1.03, d ′ = R (650) / R (550) = 0.99, X′ef (monomer [A]): e ′ = R (450) / R550) = 1.08, f ′ = R (650) / R (550) = 0.96. )
Thereby, it turns out that the retardation film of Example 1 satisfy | fills the said inequality (5) as follows.
P'ab: monomer [B] -0.73> X'ef: monomer [A] 0.85> Q'cd: mixed liquid crystal 1-0.91
As a result, in the synthetic polymer oriented film containing at least one compound component having optical anisotropy and having three or more components, the synthetic polymer consisting of two types of monomer components having positive and negative optical anisotropy. It was confirmed that a retardation film that achieves λ / 4, λ / 2, or the like having a broadband property that cannot be achieved with a molecular alignment film can be obtained.
[0141]
[Example 2]
A polycarbonate copolymer obtained by copolymerizing the monomers [A] and [B] at a ratio of 65:35 (mol%) was used. This copolymer and mixed liquid crystal 1 (product name MLC6608 manufactured by Merck & Co., Inc.) were each dissolved in methylene chloride at a ratio of 85:15 (parts by weight) to prepare an 18 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was uniaxially stretched with a width of 1.4 at a temperature of 140 ° C. to obtain a retardation film. However, here, the mixed liquid crystal 1 is composed of a mixture of several kinds of liquid crystals, but in this embodiment, it is handled as one compound component that exhibits pseudo negative optical anisotropy.
This film was confirmed to have a smaller retardation at the measurement wavelength, a maximum in-plane refractive index in the stretching direction, and a positive optical anisotropy. The values of R (550) = 18.7 nm, R (450) / R (550), and R (650) / R (550) were 0.82 and 1.14, respectively.
[0142]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -0.82)²+ ((650/550) -1.14)²]^1/2= 0.04
Thereby, it turns out that the retardation film of Example 2 satisfy | fills inequality (8) from L = 0.04 <0.10.
[0143]
Further, this polymer combination is negative + negative + positive as follows.
X'ef: Monomer [A] Optical anisotropy: Positive
P'ab: Monomer [B] Optical anisotropy: negative
Q'cd: Mixed liquid crystal 1 Optical anisotropy: Negative
(However, the said optical anisotropy shows the optical anisotropy which each component contributes in a synthetic polymer orientation film.)
Here, the above formula (5) is shown.
(650 / 550-b ') / (450 / 550-a')> (650 / 550-f ') / (450 / 550-e')> (650 / 550-d ') / (450 / 550- c ') (5)
In this case, when each term of the inequality (5) is obtained from X'ef, P'ab, and Q'cd, it is as follows.
X′ef: monomer [A] (650 / 550-f ′) / (450 / 550-e ′) = − 0.85
P′ab: Monomer [B] (650 / 550-b ′) / (450 / 550-a ′) = − 0.73
Q'cd: Mixed liquid crystal 1 (650 / 550-d ') / (450 / 550-c') =-0.91
(Here, the phase difference chromatic dispersion values P′ab (a ′, b ′), Q′cd (c ′, d ′) and X′ef (e ′, f ′) are represented by P′ab (monomer [B ]): A '= R (450) / R550) = 1.15, b' = R (650) / R (550) = 0.94, Q'cd (mixed liquid crystal 1): c '= R (450) / R550 ) = 1.03, d ′ = R (650) / R (550) = 0.99, X′ef (monomer [A]): e ′ = R (450) / R550) = 1.08, f ′ = R (650) / R (550) = 0.96. )
Thereby, it turns out that the retardation film of Example 2 satisfy | fills inequality (5) as follows.
P'ab: monomer [B] -0.73> X'ef: monomer [A] 0.85> Q'cd: mixed liquid crystal 1-0.91
As a result, even when the retardation value is as low as R (550) = 18.7 nm, the retardation wavelength dispersion value does not change, and a retardation film that achieves λ / n having a broadband property close to ideal is obtained. It was confirmed that it was obtained.
[0144]
As a result, the synthetic polymer alignment film containing at least one compound component having optical anisotropy and comprising three or more components is a retardation film that achieves λ / 4 or λ / 2 having a broadband property. It was confirmed that
[0145]
[Comparative Example 1]
A polycarbonate copolymer obtained by copolymerizing the monomers [A] and [B] at a ratio of 65:35 (mol%) was used. This copolymer and mixed liquid crystal 2 (product name ZLI4792 manufactured by Merck & Co., Inc.) were each dissolved in methylene chloride at a ratio of 85:15 (parts by weight) to prepare an 18 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was uniaxially stretched at a temperature of 120 ° by 2.6 times in width to obtain a retardation film. However, here, the mixed liquid crystal 2 is composed of a mixture of several kinds of liquid crystals, but in the present embodiment, it is treated as one component exhibiting pseudo negative optical anisotropy.
[0146]
This film was confirmed to have a smaller retardation at the measurement wavelength, a maximum in-plane refractive index in the stretching direction, and a positive optical anisotropy. The values of R (450) / R (550) and R (650) / R (550) were 0.82 and 1.06, respectively.
[0147]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -0.82)²+ ((650/550) -1.06)²]^1/2= 0.12
Thereby, the retardation film of Comparative Example 1 does not satisfy the inequality (8) because L = 0.12> 0.10.
[0148]
Further, this polymer combination is negative + negative + positive as follows.
X'ef: Monomer [A] Optical anisotropy: Positive
P'ab: Monomer [B] Optical anisotropy: negative
Q'cd: Mixed liquid crystal 2 Optical anisotropy: Negative
(However, the said optical anisotropy shows the optical anisotropy which each component contributes in a synthetic polymer orientation film.)
Here, the above formula (5) is shown.
(650 / 550-b ') / (450 / 550-a')> (650 / 550-f ') / (450 / 550-e')> (650 / 550-d ') / (450 / 550- c ') (5)
In this case, when each term of the inequality (5) is obtained from X'ef, P'ab, and Q'cd, it is as follows.
X′ef: monomer [A] (650 / 550-f ′) / (450 / 550-e ′) = − 0.85
P′ab: Monomer [B] (650 / 550-b ′) / (450 / 550-a ′) = − 0.73
Q'cd: Mixed liquid crystal 1 (650 / 550-d ') / (450 / 550-c') =-0.81
(Here, the phase difference chromatic dispersion values P′ab (a ′, b ′), Q′cd (c ′, d ′) and X′ef (e ′, f ′) are represented by P′ab (monomer [B ]): A '= R (450) / R550) = 1.15, b' = R (650) / R (550) = 0.94, Q'cd (mixed liquid crystal 2): c '= R (450) / R550 ) = 1.07, d ′ = R (650) / R (550) = 0.98, X′ef (monomer [A]): e ′ = R (450) / R550) = 1.08, f ′ = R (650) / R (550) = 0.96. )
This shows that the retardation film of Comparative Example 1 does not satisfy the inequality (5) as follows.
P'ab: monomer [B] -0.73> X'ef: monomer [A] 0.85 <Q'cd: mixed liquid crystal 1-0.81
As a result, even if it is a synthetic polymer oriented film containing at least one compound component having optical anisotropy and comprising three or more components, the above formulas (2), (3), (5), ( It has been found that λ / 4 or λ / 2 having a broadband property cannot be achieved without satisfying any of the conditional expressions of the phase difference chromatic dispersion characteristics of 6).
[0149]
[Reference Example 1]
Polycarbonate polymerized with monomer [A] 100 (mol%) was used. This synthetic polymer and mixed liquid crystal 1 (product name: MLC6608 manufactured by Merck & Co., Inc.) were dissolved in methylene chloride at a ratio of 85:15 (parts by weight) to prepare an 18 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution and stretched uniaxially with a width of 2.0 at a temperature of 100 degrees to obtain a retardation film. However, here, the mixed liquid crystal 1 is composed of a mixture of several kinds of liquid crystals, but in the present embodiment, it is handled as one component exhibiting pseudo negative optical anisotropy.
[0150]
This film had R (450) / R (550) and R (650) / R (550) values of 1.08 and 0.96, respectively.
[0151]
It was confirmed that this film had the largest in-plane refractive index in the stretching direction and positive optical anisotropy. The longer the measured wavelength, the smaller the phase difference.
[0152]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -1.08)²+ ((650/550) -0.96)²]^1/2= 0.34
Thereby, the retardation film of Reference Example 1 does not satisfy the inequality (8) from L = 0.34> 0.10.
[0153]
As a result, the compound component having optical anisotropy and the single monomer cannot satisfy the λ / 4 and λ / 2 retardation films having broadband properties in the retardation wavelength dispersion characteristics.
[0154]
[Reference Example 2]
A synthetic polymer polymerized with monomer (B) 100 (mol%) was used. This synthetic polymer and mixed liquid crystal 1 (product name: MLC6608 manufactured by Merck & Co., Inc.) were dissolved in chloroform at a ratio of 85:15 (parts by weight) to prepare a 10 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was uniaxially stretched with a width of 1.8 at a temperature of 245 degrees to obtain a retardation film. However, here, the mixed liquid crystal 1 is composed of a mixture of several kinds of liquid crystals, but in the present embodiment, it is handled as one component exhibiting pseudo negative optical anisotropy.
[0155]
This film had R (450) / R (550) and R (650) / R (550) values of 1.17 and 0.93, respectively.
[0156]
This film was confirmed to have the largest in-plane refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction and negative optical anisotropy. The shorter the measurement wavelength, the greater the phase difference.
[0157]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -1.17)²+ ((650/550) -0.93)²]^1/2= 0.43
Thereby, the retardation film of Reference Example 2 does not satisfy the inequality (8) from L = 0.43> 0.10.
[0158]
As a result, the compound component having optical anisotropy and the single monomer cannot satisfy the λ / 4 and λ / 2 retardation films having broadband properties in the retardation wavelength dispersion characteristics.
[0159]
[Reference Example 3]
A polycarbonate copolymer obtained by copolymerizing the monomers [A] and [B] at a ratio of 33:67 (mol%) was used. This polycarbonate copolymer was dissolved in methylene chloride to prepare an 18 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was uniaxially stretched with a width of 1.8 times at a temperature of 230 ° C. to obtain a retardation film.
[0160]
This film was confirmed to have a smaller retardation at the measurement wavelength, a maximum in-plane refractive index in the stretching direction, and a positive optical anisotropy. The values of R (450) / R (550) and R (650) / R (550) were 0.81 and 1.06, respectively.
[0161]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -0.81)²+ ((650/550) -1.06)²]^1/2= 0.12
Thereby, the retardation film of Reference Example 3 does not satisfy the inequality (8) because L = 0.12> 0.10.
[0162]
As a result, it was found that a synthetic polymer oriented film composed of two types of positive and negative monomer components cannot be said to have extremely high broadband properties as a λ / 4 or λ / 2 retardation film.
[0163]
[Reference Example 4]
Polycarbonate polymerized with monomer [A] 100 (mol%) was used. This polycarbonate was dissolved in methylene chloride to prepare an 18 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was uniaxially stretched with a width of 1.8 at a temperature of 165 degrees to obtain a retardation film.
[0164]
This film had R (450) / R (550) and R (650) / R (550) values of 1.08 and 0.96, respectively.
[0165]
It was confirmed that this film had the largest in-plane refractive index in the stretching direction and positive optical anisotropy. The shorter the measurement wavelength, the greater the phase difference.
[0166]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -1.08)²+ ((650/550) -0.96)²]^1/2= 0.34
Thereby, the retardation film of Reference Example 4 does not satisfy the inequality (8) because L = 0.34> 0.10.
[0167]
As a result, the single monomer cannot satisfy the λ / 4 and λ / 2 retardation films having a broadband property close to an ideal retardation wavelength dispersion.
[0168]
[Reference Example 5]
A synthetic polymer polymerized with monomer (B) 100 (mol%) was used. This synthetic polymer was dissolved in chloroform to prepare a 10 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was uniaxially stretched with a width of 1.8 at a temperature of 245 degrees to obtain a retardation film.
[0169]
This film had R (450) / R (550) and R (650) / R (550) values of 1.15 and 0.94, respectively.
[0170]
This film was confirmed to have the largest in-plane refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction and negative optical anisotropy. The shorter the measurement wavelength, the greater the phase difference.
[0171]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -1.15)²+ ((650/550) -0.94)²]^1/2= 0.41
Thereby, the retardation film of Reference Example 5 does not satisfy the inequality (8) from L = 0.41> 0.10.
[0172]
As a result, the single monomer cannot satisfy the λ / 4 and λ / 2 retardation films having a broadband property close to an ideal retardation wavelength dispersion.
[0173]
[Reference Example 6]
A polycarbonate copolymer obtained by copolymerizing the monomers [A] and [B] at a ratio of 65:35 (mol%) was used. This polycarbonate copolymer was dissolved in methylene chloride to prepare an 18 wt% dope. A cast film was prepared from this dope solution, and the film was uniaxially stretched with a width of 1.8 at a temperature of 200 ° C. to obtain a retardation film.
[0174]
This film was confirmed to have a smaller retardation at the measurement wavelength, a maximum in-plane refractive index in the stretching direction, and a positive optical anisotropy. The values of R (450) / R (550) and R (650) / R (550) were 1.05 and 0.97, respectively.
[0175]
Here, the above formula (8) is shown.

In this case, when the value shown above is substituted into the left side of the equation (8) to obtain the value of L, the following is obtained.
L = [(((450/550) -1.05)²+ ((650/550) -0.97)²]^1/2= 0.32
Thereby, the retardation film of Reference Example 6 does not satisfy the inequality (8) because L = 0.32> 0.10.
[0176]
As a result, the synthetic polymer alignment film composed of two kinds of positive and negative monomer components cannot satisfy the λ / 4 and λ / 2 phase difference films having a retardation wavelength dispersion having a broadband property close to ideal. .
[0177]
[Table 4]

[0178]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily obtain a retardation film having a smaller retardation as the wavelength becomes shorter, and a single layer of synthetic polymer oriented film has a broadband characteristic closer to ideal as a λ / 4 or λ / 2 retardation film. It became possible to get. Further, by selecting the retardation wavelength dispersion value of each of the three or more components having optical anisotropy, the retardation wavelength dispersion characteristic of the resultant synthetic polymer oriented film can be easily controlled. Furthermore, it is a synthetic polymer and can be expected to have weather resistance such as temperature resistance and humidity resistance. A retardation film having such retardation wavelength dispersion and a retardation of a quarter wavelength can provide a circularly polarizing film having excellent antireflection characteristics in combination with a polarizing film. In combination with a reflection type liquid crystal display device, an anti-transmission reflection type liquid crystal display device, a transmission type liquid crystal display device, etc., there is an effect that it is possible to contribute to improvement of image quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a correlation diagram showing changes in the value of R (450) / R (550) with respect to volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (When the polymer P and the polymer Q both exhibit positive optical anisotropy and have a magnitude relationship of Rp (450) / Rp (550)> Rq (450) / Rq (550), where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are in-plane retardations of the polymer oriented film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, of the polymer P and the polymer Q alone. .)
FIG. 2 is a correlation diagram showing a change in the value of R (450) / R (550) with respect to volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (When polymer P and polymer Q both exhibit positive optical anisotropy and Rp (450) / Rp (550) <Rq (450) / Rq (550), where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are in-plane retardations of the polymer oriented film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, of the polymer P and the polymer Q alone. .)
FIG. 3 is a correlation diagram showing a change in the value of R (450) / R (550) with respect to volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (Polymer P and Polymer Q both exhibit negative optical anisotropy and have a magnitude relationship of Rp (450) / Rp (550)> Rq (450) / Rq (550), where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are the in-plane retardations of the polymer oriented film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, for polymer P and polymer Q alone. is there.)
FIG. 4 is a correlation diagram showing a change in the value of R (450) / R (550) with respect to volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (When polymer P and polymer Q both exhibit negative optical anisotropy and Rp (450) / Rp (550) <Rq (450) / Rq (550), where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are in-plane retardations of the polymer oriented film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, of the polymer P and the polymer Q alone. .)
FIG. 5 is a correlation diagram showing changes in the value of R (450) / R (550) with respect to volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (Polymer P shows positive optical anisotropy, Polymer Q shows negative optical anisotropy, and Rp (450) / Rp (550)> Rq (450) / Rq (550) Where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are the orientations of the polymer oriented films at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, for the polymers P and Q alone. (In-plane phase difference.)
FIG. 6 is a correlation diagram showing changes in the value of R (450) / R (550) with respect to the volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (Polymer P exhibits positive optical anisotropy, Polymer Q exhibits negative optical anisotropy, and Rp (450) / Rp (550) <Rq (450) / Rq (550) Where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are the orientations of the polymer oriented films at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, for the polymers P and Q alone. (In-plane phase difference.)
FIG. 7 is a correlation diagram showing a change in the value of R (450) / R (550) with respect to volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (Polymer P exhibits negative optical anisotropy, Polymer Q exhibits positive optical anisotropy, and Rp (450) / Rp (550)> Rq (450) / Rq (550) magnitude relationship) Where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are the orientations of the polymer oriented films at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, for the polymers P and Q alone. (In-plane phase difference.)
FIG. 8 is a correlation diagram showing a change in the value of R (450) / R (550) with respect to volume fraction α in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. (Polymer P shows negative optical anisotropy, Polymer Q shows positive optical anisotropy, and Rp (450) / Rp (550) <Rq (450) / Rq (550) Where Rp (450), Rp (550), Rq (450), and Rq (550) are the orientations of the polymer oriented films at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively, for the polymers P and Q alone. (In-plane phase difference.)
FIG. 9 is a correlation diagram showing changes in R (450) / R (550) and R (650) / R (550) values in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. . (When polymer P and polymer Q both exhibit positive or negative optical anisotropy.)
FIG. 10 is a correlation diagram showing changes in R (450) / R (550) and R (650) / R (550) values in a polymer blend composed of two components of polymer P and polymer Q. . (When the polymer P exhibits positive optical anisotropy and the polymer Q exhibits negative optical anisotropy.)
FIG. 11 is a correlation diagram showing changes in R (450) / R (550) and R (650) / R (550) values in a polymer blend consisting of two components of polymer P and polymer Q. . (When the polymer P exhibits negative optical anisotropy and the polymer Q exhibits positive optical anisotropy.)
FIG. 12: R (450) / R (550) required for polymer X to obtain ideal point I in a polymer blend consisting of three components of polymer P, polymer Q, and polymer X The model figure showing the area | region of the value of R and the value of R (650) / R (550). (When polymer P and polymer Q both exhibit positive or negative optical anisotropy.)
FIG. 13: R (450) / R (550) required for polymer X to obtain ideal point I in a polymer blend composed of three components of polymer P, polymer Q, and polymer X The figure showing the area | region of the value of R and the value of R (650) / R (550). (When polymer P and polymer Q both exhibit positive optical anisotropy and polymer X exhibits negative optical anisotropy.)
FIG. 14: R (450) / R (550) required for polymer X to obtain ideal point I in a polymer blend consisting of three components of polymer P, polymer Q, and polymer X The figure showing the area | region of the value of R and the value of R (650) / R (550). (When polymer P and polymer Q both exhibit negative optical anisotropy and polymer X exhibits positive optical anisotropy.)

Claims (9)

This is a method for producing a retardation film comprising an oriented film of a synthetic polymer containing at least one compound component having optical anisotropy and satisfying λ / n (n> 0) in a wide wavelength region as a single layer. A method for producing a retardation film obtained by selecting a monomer component of a synthetic polymer and the compound component so as to satisfy the following conditions (v) to (viii).
(V) When the number of monomer components constituting the synthetic polymer is x ′ and the number y ′ of compound components having optical anisotropy contained in the synthetic polymer alignment film, the following formula (4) is satisfied.
x ′ + y ′ ≧ 3 (4)
[However, x ′ and y ′ are positive integers. ]
(Vi) When the synthetic polymer containing the compound component having optical anisotropy is an oriented film, the optical anisotropy contributed by the compound component having optical anisotropy in the film is positive or negative. .
(Vii) In the above-described synthetic polymer oriented film having three or more components, two components P ′ _ab and Q ′ _cd thereof exhibit negative optical anisotropy, and the remaining component X ′ _ef Show direction.
(Where P ′ _ab , Q ′ _cd , and X ′ _ef are each independently a polymer substantially composed of one type of monomer component, a polymer composed of two or more types of monomer components, A polymer substantially composed of one kind of monomer component containing the compound component having the above optical anisotropy, and composed of two or more kinds of monomer components containing the compound component having one or more kinds of optical anisotropy Or a polymer component having one or more optical anisotropies.)
(Viii) When the phase difference chromatic dispersion values of P ′ _ab and Q ′ _cd are (a ′, b ′) and (c ′, d ′), respectively, the phase difference chromatic dispersion value (e ′) of X ′ _ef , F ′) satisfies the following formula (5) or (6).

(Here, the retardation wavelength dispersion values (a ′, b ′) (c ′, d ′) and (e ′, f ′) represent the in-plane retardation of the retardation film at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm. (Indicates (R (450) / R (550), R (650) / R (550)) when (450), R (550), R (650)).) The retardation film according to claim 1 , wherein the number of monomer components constituting the synthetic polymer is two, and the number of compound components having optical anisotropy contained in the synthetic polymer alignment film is one. Manufacturing method. The method for producing a retardation film according to claim 2 , wherein the optical anisotropy of the two monomer components is a combination of positive and negative. The method for producing a retardation film according to claim 3 , wherein the two monomer components are a combination of bisphenol having positive optical anisotropy and bisphenol having a fluorene ring having negative optical anisotropy. Method for producing a retardation film of any synthetic polymer according to claim 1-4 is a polycarbonate. Method for producing a retardation film according to any one of claims 1-5 compound component having an optical anisotropy is an organic compound. The method for producing a retardation film according to claim 6 , wherein the compound component having optical anisotropy is an organic compound having at least two aromatic rings. The method for producing a retardation film according to claim 6 , wherein the compound component having optical anisotropy is liquid crystal. The method for producing a retardation film according to claim 5 , wherein the contribution of the compound component having optical anisotropy in the oriented film functions as negative optical anisotropy.

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