JP5566403B2 - 位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置 - Google Patents

位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5566403B2
JP5566403B2 JP2011547656A JP2011547656A JP5566403B2 JP 5566403 B2 JP5566403 B2 JP 5566403B2 JP 2011547656 A JP2011547656 A JP 2011547656A JP 2011547656 A JP2011547656 A JP 2011547656A JP 5566403 B2 JP5566403 B2 JP 5566403B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
norbornene
retardation film
structural unit
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011547656A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2011081101A1 (ja
Inventor
剛 小池
伸一 小松
哲也 上坂
央司 曾禰
裕司 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JX Nippon Oil and Energy Corp filed Critical JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority to JP2011547656A priority Critical patent/JP5566403B2/ja
Publication of JPWO2011081101A1 publication Critical patent/JPWO2011081101A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5566403B2 publication Critical patent/JP5566403B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/04Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
    • C08G61/06Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
    • C08G61/08Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds of carbocyclic compounds containing one or more carbon-to-carbon double bonds in the ring
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/33Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/332Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3324Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms derived from norbornene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/40Polymerisation processes
    • C08G2261/41Organometallic coupling reactions
    • C08G2261/418Ring opening metathesis polymerisation [ROMP]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2365/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133638Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/14Negative birefingence
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/86Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、位相差フィルム、並びに、それを用いた有機EL表示装置及び液晶表示装置に関し、より詳しくは、1/2λ板、1/4λ板、保護フィルム、反射防止フィルム等に好適に利用することが可能な位相差フィルム、並びに、それを用いた有機EL表示装置及び液晶表示装置に関する。
有機EL(エレクトロルミネセンス)ディスプレイ等の有機EL表示装置や、液晶ディスプレイ(LCD)等の液晶表示装置には、光学補償を目的として光学異方性が制御された位相差フィルムが利用されており、主にポリカーボネートや環状ポリオレフィンといった材料が用いられてきた。近年では、このような環状ポリオレフィンの中でも、反応性の高いノルボルネン誘導体を前駆体とするノルボルネン系開環共重合体が注目を集めており、種々のノルボルネン系開環共重合体を利用した位相差フィルムが開発されてきた。
例えば、特開2008−52119号公報(特許文献1)においては、endo/exo比が調整された特定のノルボルネン誘導体から得られるノルボルネン系開環重合体を含有する逆分散性の位相差フィルムが開示されている。しかしながら、特許文献1に記載のような従来のノルボルネン系開環重合体からなる逆分散性の位相差フィルムは、耐熱性の点で必ずしも十分なものではなかった。また、特開2005−290048号公報(特許文献2)及び特開2008−7733号公報(特許文献3)においては、特定のスピロ環を含有するノルボルネン誘導体を用いて得られるノルボルネン系開環共重合体が開示されている。しかしながら、特許文献2〜3に記載のような従来のノルボルネン系開環共重合体を用いてフィルムを形成した場合には、逆分散性やネガティブA性といった光学特性を有する位相差フィルムを必ずしも得ることができなかった。なお、逆分散性ではなく低複屈折性を示すフィルムを位相差フィルムに利用する場合にはフィルムの厚みを十分に厚くする必要がある。そのため、特許文献2〜3に記載のような従来のノルボルネン系開環共重合体は、フィルム製造時のコスト面やフィルムの薄型化という点においても必ずしも十分なものではなかった。このように、従来のノルボルネン系開環共重合体を利用した位相差フィルムは、耐熱性と光学特性の両立という点で未だ十分なものではなかった。
特開2008−52119号公報 特開2005−290048号公報 特開2008−7733号公報
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、複屈折の波長分散特性を逆分散とすることが可能であるとともに、負の複屈折性の中でも特異的なネガティブAとしての光学特性を達成させることも可能であり、優れた光学特性と高度な耐熱性とを発揮することが可能な位相差フィルムを提供すること、並びに、それを用いた有機EL表示装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(1)で表される構造単位(A)及び下記一般式(2)で表される構造単位(B)を含有し、且つ、前記構造単位(A)及び(B)の総量に対する前記構造単位(A)の含有量が5モル%以上95モル%以下であるノルボルネン系開環共重合体からなるフィルムを延伸することにより、複屈折の波長分散特性を逆分散とすることが可能であるとともに負の複屈折性の中でも特異的なネガティブAとしての光学特性を達成させることも可能であり、優れた光学特性と高度な耐熱性とを発揮することが可能な位相差フィルムが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の位相差フィルムは、下記一般式(1):
[式(1)中、nは0又は1の整数を示し、
は、水素原子;ハロゲン原子;酸素原子、窒素原子、イオウ原子及びケイ素原子からなる群から選択される少なくとも1種の連結基を有していてもよい置換若しくは非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;及び極性基からなる群から選択される原子若しくは基を示し、
は、式:−CH=CH−で表される基及び式:−CHCH−で表される基からなる群から選択される基を示し、
a及びbは、それぞれ独立に0〜6の整数を示し、
Yは、一構造単位中に複数存在する場合は同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、メチレン基、カルボニル基、オキシ基及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基からなる群から選択される基を示し、
Zは、一構造単位中に複数存在する場合は同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、メチレン基、カルボニル基、オキシ基及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基からなる群から選択される基を示す。]
で表される構造単位(A)及び下記一般式(2):
[式(2)中、mは0又は1の整数を示し、
は、式:−CH=CH−で表される基及び式:−CHCH−で表される基からなる群から選択される基を示し、
、R、R、Rは、同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルケニル基、炭素原子数1〜20のアルキルカルボニル基、及び、炭素原子数1〜20の炭化水素基を有するエステル基からなる群から選択される原子又は基を示し、R〜Rのうちの2つ以上が互いに結合して、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数3〜20の単環式炭化水素、又は、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数4〜20の多環式炭化水素を形成していてもよく、R及びR、又は、R及びRが一緒になって炭素原子数1〜20のアルキリデン基を形成していてもよい。]
で表される構造単位(B)を含有し、且つ、前記構造単位(A)及び(B)の総量に対する前記構造単位(A)の含有量が60モル%以上95モル%以下であるノルボルネン系開環共重合体からなるフィルムを延伸してなるネガティブA位相差フィルムである、位相差フィルムである。上記本発明の位相差フィルムにおいては、そのフィルムの光学特性をネガティブA性とすることができる。
上記本発明の位相差フィルムにおいては、前記一般式(1)中のnが0であり且つRが水素原子であることが好ましい。
さらに、上記本発明の位相差フィルムにおいては、前記構造単位(A)のうちの前記Xが式:−CHCH−で表される基である構造単位と、前記構造単位(B)のうちの前記Xが式:−CHCH−で表される基である構造単位との総量が、前記ノルボルネン系開環共重合体中の前記構造単位(A)及び(B)の総量に対して90モル%以上であることが好ましい。
また、上記本発明の位相差フィルムにおいては、前記ノルボルネン系開環共重合体において、重量平均分子量がポリスチレン換算で10000〜1000000であり且つ分子量分布が1.0〜10であることが好ましい。
本発明の有機EL表示装置は、上記本発明の位相差フィルムを備えるものである。
本発明の液晶表示装置は、上記本発明の位相差フィルムを備えるものである。
本発明によれば、複屈折の波長分散特性を逆分散とすることが可能であるとともに負の複屈折性の中でも特異的なネガティブAとしての光学特性を達成させることも可能であり、優れた光学特性と高度な耐熱性とを発揮することが可能な位相差フィルムを提供すること、並びに、それを用いた有機EL表示装置及び液晶表示装置を提供することが可能となる。
ジシクロペンタジエン/スピロ[3,4−ジヒドロナフタレン−1−オン−2,5’−2’−ノルボルネン]の開環共重合体の水素添加物のNMRチャートを示すグラフである。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
先ず、本発明の位相差フィルムについて説明する。すなわち、本発明の位相差フィルムは、下記一般式(1):
[式(1)中、nは0又は1の整数を示し、
は、水素原子;ハロゲン原子;酸素原子、窒素原子、イオウ原子及びケイ素原子からなる群から選択される少なくとも1種の連結基を有していてもよい置換若しくは非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;及び極性基からなる群から選択される原子若しくは基を示し、
は、式:−CH=CH−で表される基及び式:−CHCH−で表される基からなる群から選択される基を示し、
a及びbは、それぞれ独立に0〜6の整数を示し、
Yは、一構造単位中に複数存在する場合は同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、メチレン基、カルボニル基、オキシ基及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基からなる群から選択される基を示し、
Zは、一構造単位中に複数存在する場合は同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、メチレン基、カルボニル基、オキシ基及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基からなる群から選択される基を示す。]
で表される構造単位(A)及び下記一般式(2):
[式(2)中、mは0又は1の整数を示し、
は、式:−CH=CH−で表される基及び式:−CHCH−で表される基からなる群から選択される基を示し、
、R、R、Rは、同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルケニル基、炭素原子数1〜20のアルキルカルボニル基、及び、炭素原子数1〜20の炭化水素基を有するエステル基からなる群から選択される原子又は基を示し、R〜Rのうちの2つ以上が互いに結合して、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数3〜20の単環式炭化水素、又は、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数4〜20の多環式炭化水素を形成していてもよく、R及びR、又は、R及びRが一緒になって炭素原子数1〜20のアルキリデン基を形成していてもよい。]
で表される構造単位(B)を含有し、且つ、
前記構造単位(A)及び(B)の総量に対する前記構造単位(A)の含有量が5モル%以上95モル%以下であるノルボルネン系開環共重合体からなるフィルムを延伸してなるものである。
このように、本発明にかかるノルボルネン系開環共重合体は、前記一般式(1)で表される構造単位(A)と、前記一般式(2)で表される構造単位(B)とを含有してなる。
このような構造単位(A)は、前記一般式(1)で表されるようにスピロ骨格を有するものである。また、このような構造単位(A)は、ノルボルネン単量体の開環重合によって得られたシクロペンタン環と、(Y)a、(Z)b及び芳香環を含有する環状体とがスピロ原子を介して結合したものである。また、このような構造単位(A)においては、前記一般式(1)中のnは0又は1の整数を示す。つまり、このような構造単位(A)においては、前記ノルボルネン系開環共重合体中に、nの値が0又は1の単一の構造単位を含有させてもよく、あるいは、nの値が0の構造単位とnの値が1の構造単位とを共存させてもよい。このようなnの値は、光学特性、耐熱性、フィルム加工性等の諸物性をバランスよくコントロールするために、目的とする設計に応じて適宜調整することができ、ノルボルネン単量体の合成のし易さの観点からは、その値を0とすることが好ましい。
前記一般式(1)中のYは、メチレン基(−CH−)、カルボニル基(>CO)、オキシ基(−O−)及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基(>NR[Rは炭素数1〜5のアルキル基を示す])からなる群から選択される少なくとも一つの基である。また、前記一般式(1)中のZは、メチレン基(−CH−)、カルボニル基(>CO)、オキシ基(−O−)及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基(>NR[Rは炭素数1〜5のアルキル基を示す])からなる群から選択される少なくとも一つの基である。このようなY又はZとしては、原料モノマーの入手性及び合成のし易さの観点から、メチレン基、カルボニル基、オキシ基が好ましく、中でも、メチレン基、カルボニル基がより好ましい。
また、前記Yの個数を示すaは0〜6(より好ましくは1〜5)の整数である。更に、このようなZの個数を示すbは0〜6(より好ましくは1〜5)の整数である。そのため、前記構造単位(A)においては、前記Y、前記Zがそれぞれ複数存在し得る。このように前記一般式(1)で表される一つの構造単位中にYが複数存在する場合、すなわち、前記aが2以上の場合は、一構造単位中に存在するYは同一でも又は異なっていてもよい。また、前記一般式(1)で表される一つの構造単位中にZが複数存在する場合、すなわち、前記bが2以上の場合は、一構造単位中に存在するZは同一でも又は異なっていてもよい。また、このような複数のYからなる基又は複数のZからなる基としては、カルボニル基及びオキシ基からなる群から選択される少なくとも1種と、メチレン基とを含む基が好ましく、一つのカルボニル基及び/又は一つのオキシ基と、メチレン基とを含む基がより好ましい。
また、前記一般式(1)中のXは、式:−CH=CH−で表される基、又は、式:−CHCH−で表される基である。また、前記構造単位(A)は、前記Xが前述の一方の基のみからなる単一の構造単位からなるものであってもよく、前記Xが式:−CH=CH−で表される基である構造単位と前記Xが式:−CHCH−で表される基である構造単位とが共存してなるものであってもよい。
さらに、前記一般式(1)中のRは、水素原子;ハロゲン原子;酸素原子、窒素原子、イオウ原子及びケイ素原子からなる群から選択される少なくとも1種の連結基を有していてもよい置換若しくは非置換の炭素原子数1〜30(より好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜6)の炭化水素基;及び極性基からなる群から選択される原子若しくは基である。このような極性基としては、例えば、水酸基、メルカプト基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基等が挙げられる。更に、このような一般式(1)中のRで表される置換基としては、原料モノマーの入手のし易さの観点から、水素原子及び炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、水素原子が特に好ましい。なお、前記ノルボルネン系開環共重合体中の前記構造単位(A)としては、前記構造単位(A)の1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて含有させてもよい。
また、前記構造単位(A)としては、モノマーの製造や入手の容易性等の観点から、前記一般式(1)中のnが0であり且つRが水素原子であることが特に好ましい。
また、前記構造単位(B)は、上記一般式(2)で表される構造単位である。このような一般式(2)中のmは0又は1の整数を示す。つまり、このような構造単位(B)においては、前記ノルボルネン系開環共重合体中に、mの値が0又は1の単一の構造単位を含有させてもよく、あるいは、mの値が0の構造単位とmの値が1の構造単位とを共存させてもよい。このようなmの値は、光学特性、耐熱性、フィルム加工性等の諸物性をバランスよくコントロールするために、目的とする設計に応じて適宜調整することができ、ノルボルネン単量体の合成のし易さの観点からは、その値を0とすることが好ましい。また、上記一般式(2)中のXは、上記一般式(1)中のXと同義である。
上記一般式(2)中のR、R、R、Rで表される置換基は、同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルケニル基、炭素原子数1〜20のアルキルカルボニル基、及び、炭素原子数1〜20の炭化水素基を有するエステル基の中から選択されるいずれか1つの原子又は基である。なお、R〜Rのうちの2つ以上が互いに結合して、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数3〜20の単環式炭化水素、又は、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数4〜20の多環式炭化水素を形成していてもよく、R及びRが一緒になって炭素原子数1〜20のアルキリデン基を形成していてもよく、或いは、R及びRが一緒になって炭素原子数1〜20のアルキリデン基を形成していてもよい。
このような炭素原子数1〜20(より好ましくは1〜10)のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のものであってもよく、特に制限されないが、透明性や耐候性の観点から、メチル基やエチル基等が好ましい。また、このようなアルキル基の炭素原子数が前記上限を超えると、蒸留、再結晶等の手法による精製が困難となる。
また、前記炭素原子数1〜20(より好ましくは1〜10)のアルケニル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のものであってもよく、特に制限されないが、透明性や耐候性の観点から、エチリデン基等が好ましい。また、このようなアルケニル基の炭素原子数が前記上限を超えると、蒸留、再結晶等の手法による精製が困難となる。
また、前記炭素原子数1〜20(より好ましくは1〜10)のアルキルカルボニル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のものであってもよく、特に制限されないが、透明性や耐候性の観点から、メチルカルボニル基やエチルカルボニル基などが好ましい。また、このようなアルキルカルボニル基の炭素原子数が前記上限を超えると、蒸留、再結晶等の手法による精製が困難となる。
さらに、前記炭素原子数1〜20(より好ましくは1〜10)の炭化水素基を有するエステル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のものであってもよく、特に制限されないが、透明性や耐候性の観点から、メトキシカルボニル基やエトキシカルボニル基等が好ましい。なお、このようなエステルの炭素原子数が前記上限を超えると、蒸留、再結晶等の手法による精製が困難となる。
また、前記不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数3〜20(より好ましくは3〜10)の単環式炭化水素としては、特に制限されず、他の置換基を更に有していてもよい。このような単環式炭化水素としては、透明性や耐候性の観点から、シクロペンテンやシクロヘキセン等が好ましい。また、このような単環式炭化水素の炭素原子数が前記上限を超えると、蒸留、再結晶等の手法による精製が困難となる。
また、前記不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数4〜20(より好ましくは4〜12)の多環式炭化水素としては、特に制限されず、他の置換基を更に有していてもよい。このような多環式炭化水素としては、透明性や耐候性の観点から、ナフタレンやビフェニル等が好ましい。また、このような多環式炭化水素の炭素原子数が前記上限を超えると、蒸留、再結晶等の手法による精製が困難となる。
さらに、前記炭素原子数1〜20(より好ましくは1〜10)のアルキリデン基としては、特に制限されないが、透明性や耐候性の観点から、インダン、テトラリンなどが好ましい。また、このようなアルキリデン基の炭素原子数が前記上限を超えると、蒸留、再結晶等の手法による精製が困難となる。
また、このようなノルボルネン系開環共重合体においては、前記構造単位(A)及び(B)の総量に対する前記構造単位(A)の含有量が5モル%以上95モル%以下である。すなわち、このようなノルボルネン系開環共重合体中においては、前記構造単位(A)と前記構造単位(B)のモル比([構造単位(A)]:[構造単位(B)])は5:95〜95:5である。このような構造単位(A)の含有量が前記下限未満では逆分散性又はネガティブA性といった特異な光学特性と高度な耐熱性とをバランスよく有する位相差フィルムを得ることができなくなり、他方、前記上限を超えると、フィルム加工性が低下する傾向がある。
また、このようなノルボルネン系開環共重合体においては、本発明の位相差フィルムに逆分散性の光学特性を付与するという観点からは、前記構造単位(A)及び(B)の総量に対する前記構造単位(A)の含有量が20モル%以上50モル%以下(より好ましくは30モル%以上50モル%以下)であることが好ましい。すなわち、逆分散性の位相差フィルムを得るという観点からは、前記構造単位(A)と前記構造単位(B)のモル比([構造単位(A)]:[構造単位(B)])は20:80〜50:50(より好ましくは30:70〜50:50)であることが好ましい。このような構造単位(A)の含有量が前記下限未満では得られる位相差フィルムの耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、正の波長分散となり逆分散性の光学特性を有する位相差フィルムを得ることができなくなる傾向にある。
また、このようなノルボルネン系開環共重合体においては、本発明の位相差フィルムに、いわゆるネガティブAの光学特性を付与するという観点からは、前記構造単位(A)及び(B)の総量に対する前記構造単位(A)の含有量が50モル%超95モル%以下(より好ましくは60モル%以上95モル%以下)であることが好ましい。すなわち、ネガティブA性の位相差フィルムを得るという観点からは、前記構造単位(A)と前記構造単位(B)のモル比([構造単位(A)]:[構造単位(B)])は、50超:50未満〜95:5(より好ましくは60:40〜95:5)であることが好ましい。このような構造単位(A)の含有量が前記下限以下では、負の複屈折性の中でも特異的なネガティブAとしての光学特性を達成できなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フィルム加工性が低下する傾向にある。ここで、ネガティブA性を有する位相差フィルムとしては、前記フィルムの一軸延伸による延伸方向をX軸と定義し、且つ、X軸と直交する方向をY軸及びZ軸と定義した場合に、X軸の屈折率(Nx)、Y軸の屈折率(Ny)及びZ軸の屈折率(Nz)が下記不等式(1):
Ny=Nz>Nx (1)
で表される関係を満たすことが好ましい。なお、前記屈折率(Nx、Ny及びNz)の測定方法としては、例えば、偏光・位相差測定装置(Axometrics社製、商品名:AxoScan)を用いて屈折率を測定する方法や、屈折率の測定装置としてメトリコン社製の商品名「2010プリズムカプラ」を用いて屈折率を測定する方法を採用することができる。
また、このようなノルボルネン系開環共重合体においては、本発明の効果を損なわない限りにおいて、前記構造単位(A)及び前記構造単位(B)以外の他の構造単位(例えば、後述の分子量調節剤に由来する構造単位等)を含んでいてもよい。なお、本発明にかかるノルボルネン系開環共重合体においては、前記構造単位(A)及び前記構造単位(B)の総量が、全構造単位に対して70〜100モル%であることが好ましく、90〜100モル%であることがより好ましく、100モル%であることが特に好ましい。
さらに、前記ノルボルネン系開環共重合体は、主鎖に対する水素添加割合が高いほど、すなわち主鎖中の二重結合が少ないほど、より安定な重合体となる。そのため、本発明にかかるノルボルネン系開環共重合体としては、充分に水素が添加され、主鎖中の二重結合が少ない重合体が好ましい。このような観点から、前記構造単位(A)のうちの前記Xが式:−CHCH−で表される基である構造単位と、前記構造単位(B)のうちの前記Xが式:−CHCH−で表される基である構造単位との総量が、前記ノルボルネン系開環共重合体中の前記構造単位(A)及び(B)の総量に対して90モル%以上(より好ましくは95モル%以上、特に好ましくは98モル%以上)であることが好ましい。このような比率が90モル%未満では、重合体の安定性が低下し、熱による着色や劣化を抑制することが困難となる傾向にある。
また、本発明にかかるノルボルネン系開環共重合体の重量平均分子量(Mw)は、10000〜1000000であることが好ましく、20000〜300000であることがより好ましい。このようなノルボルネン系開環共重合体の重量平均分子量が前記下限未満では、得られるノルボルネン系開環共重合体の強度が低くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られるノルボルネン系開環共重合体の溶融粘度が高くなり過ぎる傾向にある。
また、本発明にかかるノルボルネン系開環共重合体の数平均分子量(Mn)は、5000〜500000であることが好ましく、10000〜200000であることがより好ましい。このようなノルボルネン系開環共重合体の数平均分子量が前記下限未満では、得られるノルボルネン系開環共重合体の強度が低くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られるノルボルネン系開環共重合体の溶融粘度が高くなり過ぎる傾向にある。
更に、本発明にかかるノルボルネン系開環共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、1.0〜10であることが好ましく、1.0〜5.0であることがより好ましい。このような分子量分布が前記上限を超えると、かかる共重合体を用いて得られる位相差フィルムの波長分散特性の逆分散性が低下する傾向にある。
さらに、前記ノルボルネン系開環共重合体のガラス転移温度(Tg)は、110℃以上であることが好ましく、115〜140℃であることがより好ましい。このようなガラス転移温度が前記下限未満では、得られる位相差フィルムに十分に高度な耐熱性を付与することができなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フィルムの加工性が低下する傾向にある。
このようなノルボルネン系開環共重合体を製造する方法は特に制限されないが、例えば、下記一般式(3):
[式(3)中、R、Y、Z、a、b、nは、それぞれ前記一般式(1)中のR、Y、Z、a、b、nと同義である。]
で表される第1のノルボルネン単量体(以下、単に「スピロ型ノルボルネン系単量体」という。)と、下記一般式(4):
[式(4)中、R、R、R、R、mは、それぞれ前記一般式(2)中のR、R、R、R、mと同義である。]
で表される第2のノルボルネン単量体とを開環重合せしめて、前記一般式(1)で表される構造単位(A)と前記一般式(2)で表される構造単位(B)を含有するノルボルネン系開環共重合体を得る方法を好適に採用できる。このようなノルボルネン系開環共重合体を製造する方法においては、前記スピロ型ノルボルネン系単量体と前記第2のノルボルネン単量体とを開環重合せしめた際には、前記一般式(1)中のXが式:−CH=CH−で表される基である構造単位(A)と前記一般式(2)中のXが式:−CH=CH−で表される基である構造単位(B)とを含有するノルボルネン系開環共重合体が得られるため、開環重合後に更に水素添加処理を施して、前記一般式(1)中のXが式:−CHCH−で表される基である構造単位(A)と前記一般式(2)中のXが式:−CHCH−で表される基である構造単位(B)とを含有するノルボルネン系開環共重合体としてもよい。
このような一般式(3)で表されるスピロ型ノルボルネン単量体としては、特に制限されるものではないが、合成原料の入手性、合成のしやすさの観点から、1,2−ベンゾシクロペンテン−3−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、1,2−ベンゾシクロペンテン−4−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、スピロ[3,4−ジヒドロ−2H−ナフタレン−1,5’−2’−ノルボルネン]、スピロ[3,4−ジヒドロ−1H−ナフタレン−2,5’−2’−ノルボルネン]、1,2−ベンゾシクロオクテン−3−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、1,2−ベンゾシクロオクテン−4−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、1,2−ベンゾシクロオクテン−5−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、2,3−ベンゾシクロペンテン−1−オン−4−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、2,3−ベンゾシクロペンテン−1−オン−5−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、3,4−ベンゾシクロペンテン−1−オン−2−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、スピロ[3,4−ジヒドロナフタレン−1−オン−2,5’−2’−ノルボルネン]、スピロ[3,4−ジヒドロナフタレン−2−オン−1,5’−2’−ノルボルネン]、スピロ[1,4−ジヒドロナフタレン−2−オン−3,5’−2’−ノルボルネン]、2,3−ベンゾシクロオクテン−1−オン−8−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、3,4−ベンゾシクロオクテン−1−オン−2−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、3,4−ベンゾシクロオクテン−1−オン−8−スピロ−5’−ビシクロ[2.2.1]−2’−ヘプテン、スピロ[3,4−ジヒドロ−2H−アントラセン−1,5’−2’−ノルボルネン]、スピロ[3,4−ジヒドロ−1H−アントラセン−2,5’−2’−ノルボルネン]、スピロ[3,4−ジヒドロアントラセン−1−オン−2,5’−2’−ノルボルネン]、スピロ[3,4−ジヒドロアントラセン−2−オン−1,5’−2’−ノルボルネン]、スピロ[1,4−ジヒドロアントラセン−2−オン−3,5’−2’−ノルボルネン]が好ましい。
このようなスピロ型ノルボルネン単量体を得る方法は特に制限されないが、例えば、下記反応式(I):
[反応式(I)中、R、Y、Z、a、bはそれぞれ前記一般式(1)中のR、Y、Z、a、bと同義である。]
で表される反応を利用して、上記一般式(5)で表されるシクロペンタジエンと、上記一般式(6)で表されるexo−メチレン化合物とをDiels−Alder反応によって反応させてスピロ型ノルボルネン単量体を得る方法が挙げられる。
このような一般式(6)で表されるexo−メチレン化合物は、電子吸引性置換基を有しているため、Diels−Alder反応において優れたジエノフィルとして作用する。そのため、このような一般式(6)で表されるexo−メチレン化合物を利用することで、工業生産に望ましい反応速度を得ることが可能となる。また、このような一般式(6)で表されるexo−メチレン化合物によって、室温、無溶媒という条件下においても、ほぼ定量的に目的とするスピロ型ノルボルネン単量体を得ることができる。また、このような一般式(6)で表されるexo−メチレン化合物を得る方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、例えば、Organic Syntheses,Vol.60,p.88に記載されている方法等が挙げられる。
また、上記一般式(4)で表される第2のノルボルネン単量体としては、例えば、以下に示す単量体を挙げることができる。
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、テトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチル−5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シアノビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−メチル−8−エトキシカルボニルテトラシクロ[[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−メチル−8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−メチル−8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−メチル−8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、5−エチリデンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、8−エチリデンテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−メチルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−エチルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−プロピルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−イソプロピルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8−n−ブチルテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、5−n−ブチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−n−ヘキシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−(2−シクロヘキセニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−n−オクチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−n−デシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−イソプロピルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキセニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,5−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,5,6−トリフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,5,6,6−テトラフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、8−フルオロテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、8,8−ジフルオロテトラシクロ[4.4.12,5.17,10.0]−3−ドデセン、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエン、インデン−シクロペンタジエン付加物(1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン)等。
また、このような一般式(4)で表される第2のノルボルネン単量体の製造方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。更に、このような一般式(4)で表される第2のノルボルネン単量体としては、市販のものを用いてもよい。
また、前記一般式(3)で表されるスピロ型ノルボルネン単量体と前記一般式(4)で表される第2のノルボルネン単量体を開環共重合せしめる反応に用いる開環重合用の触媒としては、Olefin Metathesis and Metathesis Polymerization(K.J.IVIN,J.C.MOL,Academic Press 1997)に記載されているメタセシス重合触媒が用いられる。すなわち、(a)W、Mo、Re、VおよびTiの化合物から選ばれた少なくとも1種と、(b)Li、Na、K、Mg、Ca、Zn、Cd、Hg、B、Al、Si、Sn、Pb等の化合物であって、少なくとも1つの元素−炭素結合あるいは当該元素−水素結合を有するものから選ばれた少なくとも1種との組合せからなる触媒である。この場合に触媒の活性を高めるために、後述の添加剤(c)が添加されてもよい。また、その他の触媒として(d)助触媒を用いない周期表第4族〜8族遷移金属−カルベン錯体やメタラシクロブテン錯体等からなるメタセシス触媒が挙げられる。なお、前記の(a)成分として適当なW、Mo、Re、VまたはTiの化合物の代表例としては、WCl、MoCl、ReOCl、VOCl、TiCl等を挙げることができる。また、(b)成分として用いられる化合物の具体例としては、n−CLi、(CAl、(CAlCl、(C1.5AlCl1.5、(C)AlCl、メチルアルモキサン、LiH等の化合物を挙げることができる。さらに、(c)成分である添加剤の代表例としては、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類等を用いることができる。また、(d)成分の代表例としては、W(=N−2,6−CiPr)(=CHtBu)(OtBu)、Mo(=N−2,6−CiPr)(=CHtBu)(OtBu)、Ru(=CHCH=CPh)(PPhCl、Ru(=CHPh)(PC11Cl(Grubbs I(第一世代)触媒)、Grubbs II(第二世代)触媒、Hoveyda−Grubbs触媒(第一及び第二世代)等が挙げられる。
このようなメタセシス触媒の使用量としては、上記(a)成分と、前記スピロノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体の総和との割合が、モル比で「(a)成分:スピロ型ノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体の総和」が1:500〜1:500000となる範囲が好ましく、1:1000〜1:100000となる範囲がより好ましい。また、(a)成分と(b)成分との割合は、金属原子比で「(a)成分:(b)成分」が1:1〜1:100となる範囲が好ましく、1:2〜1:50となる範囲がより好ましい。さらに、(a)成分と(c)成分との割合は、モル比で「(c)成分:(a)成分」が0.005:1〜15:1となる範囲が好ましく、0.05:1〜10:1となる範囲がより好ましい。また、触媒(d)の使用量は、(d)成分と、スピロ型ノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体の総和との割合がモル比で「(d)成分:スピロ型ノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体の総和」が1:30〜1:100000となる範囲が好ましく、1:50〜1:50000となる範囲がより好ましい。
また、前記スピロ型ノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体とを開環重合せしめる反応において、得られるノルボルネン系開環共重合体の分子量を調節する方法は特に制限されず、例えば、重合温度、触媒の種類、溶媒の種類等を変更することによって分子量を適宜調節する方法を採用してもよい。そして、このような分子量を調節する方法としては、分子量調節剤を反応系に共存させる方法を好適に採用することができる。このような分子量調節剤として好適なものとしては、例えば、エチレン、プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン等のα−オレフィン類、並びにスチレンを挙げることができ、中でも1−ヘキセン、1−デセンが特に好ましい。これらの分子量調節剤は、単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。このような分子量調節剤の使用量としては、スピロ型ノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体の総和1モルに対して0.001〜1.0モル、好ましくは0.005〜0.1モルの範囲がより好ましい。
また、前記スピロ型ノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体を開環共重合せしめる反応において用いられる溶媒としては、スピロ型ノルボルネン単量体、第2のノルボルネン単量体、メタセシス触媒及び分子量調節剤を溶解する溶媒が好ましく、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素;クロロブタン、ブロムヘキサン、塩化メチレン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン、クロロホルム、テトラクロロエチレン等のハロゲン化アルカン;アリール等の化合物;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、プロピオン酸メチル、ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン等の飽和カルボン酸エステル類;ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル類を挙げることができ、中でも芳香族炭化水素が好ましい。これらの溶媒は、単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。このような溶媒の使用量としては、質量比で「溶媒:スピロ型ノルボルネン単量体と第2のノルボルネン単量体の総和」が1:1〜30:1となる量が好ましく、1:1〜20:1となる量がより好ましい。
また、上記一般式(3)で表されるスピロ型ノルボルネン系単量体と、上記一般式(4)で表される第2のノルボルネン単量体とを開環重合させた状態で得られるノルボルネン系開環共重合体は、前記一般式(1)中のXが式:−CH=CH−で表される基である構造単位(A)と前記一般式(2)中のXが式:−CH=CH−で表される基である構造単位(B)とを含有するものであり、その構造単位中にビニレン基を有するノルボルネン系開環共重合体(以下、場合により「ビニレン基含有共重合体」という。)である。このようなビニレン基含有共重合体は、そのままでも各種用途の本発明の位相差フィルムに使用することができるが、得られる位相差フィルムの耐熱安定性をより向上させるという観点からは、そのノルボルネン系開環共重合体(ビニレン基含有共重合体)の一部又は全部のビニレン基に対して水素添加して、前記一般式(1)中のXが式:−CHCH−で表される基である構造単位(A)と前記一般式(2)中のXが式:−CHCH−で表される基である構造単位(B)とを含有するノルボルネン系開環共重合体(以下、場合により「水素添加物」という。)とすることが好ましい。このような水素添加物は、スピロ型ノルボルネン単量体に由来する構造単位中の側鎖の芳香環は実質的に水素添加されていないものである。また、前記ビニレン基に対する水素添加率は、90%以上であることが好ましく、より好ましくは95%以上であることがより好ましく、98%以上であることが特に好ましい。ビニレン基に対する水素添加率が高いほど、得られるノルボルネン系開環共重合体の耐熱性が向上し、熱による着色や劣化が十分に抑制される傾向にある。
また、前記ビニレン基含有共重合体に対して水素添加する反応は、上述のように、側鎖の芳香環に実質的に水素添加がされない条件で行われる必要があり、通常は、前記ビニレン基含有共重合体の溶液に水素添加触媒を添加し、これに常圧〜30MPa、好ましくは3〜20MPaの水素ガスを0〜200℃、好ましくは20〜180℃で作用させることによって行われる。
また、このような水素添加反応の際に用いられる水素添加触媒としては、通常のオレフィン性化合物の水素添加反応に用いられるものを使用することができ、不均一系触媒でも均一系触媒でも用いることができる。このような不均一系触媒の具体例としては、パラジウム、白金、ニッケル、ロジウム、ルテニウム等の貴金属触媒物質を、カーボン、シリカ、アルミナ、チタニア等の担体に担持させた固体触媒を挙げることができる。また、均一系触媒の具体例としては、ナフテン酸ニッケル/トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート/トリエチルアルミニウム、オクテン酸コバルト/n−ブチルリチウム、チタノセンジクロリド/ジエチルアルミニウムモノクロリド、酢酸ロジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム、ジクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、クロロヒドロカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジクロロカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジクロロカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、トリカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジヒドロカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ヒドロカルボメトキシカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム等を挙げることができる。このような水素添加触媒の形態は粉末でも粒状でもよい。
さらに、このような水素添加触媒は、スピロ型ノルボルネン単量体中の芳香環が実質的に水素添加されないようにするために、その添加量を調整する必要があり、重量比で「開環共重合体:水素添加触媒」が1:1×10−6〜1:2となる割合で使用することが好ましい。
また、本発明の位相差フィルムは、前述の本発明にかかるノルボルネン系開環共重合体からなるフィルムを延伸してなるものである。このようなノルボルネン系開環共重合体からなるフィルムを製造する方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このようなフィルムを製造する際には、本発明の主旨を越えない範囲で、その他の高分子、界面活性剤、高分子電解質、導電性錯体、シリカ、アルミナ、色素材料、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤、可塑剤、オイル等を加えることができる。また、前述のノルボルネン系開環共重合体をフィルム化した後に延伸する方法も特に制限されず、従来公知の延伸方法を適宜採用することができる。
また、このようなノルボルネン系開環共重合体のフィルムを製造するのに好適な方法としては、例えば、キャスティング法(溶液流延法)、溶融押出法、カレンダー法、圧縮成形法等の公知公用の方法が挙げられる。更に、このようなキャスティング法に用いられる成形装置としては、ドラム式キャスティングマシン、バンド式キャスティングマシン、スピンコーター等が使用できる。また、溶融押出法としては、Tダイ法、及びインフレーション法が挙げられる。
また、前記キャスティング法に使用する溶媒の具体例としては、例えばシクロヘキサノン、シクロペンタノン等の環状ケトン類;γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素;塩化メチレン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、テトラクロロエチレン等のハロゲン化アルカン;アリール等の化合物、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル類、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒を挙げることができ、中でも芳香族炭化水素、ハロゲン化アルカン、アリール類が好ましい。なお、これらの溶媒は単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。
さらに、ノルボルネン系開環共重合体をフィルム化した後に延伸する方法としては、二軸延伸法としてテンター法、チューブ法等が挙げられ、更に、一軸延伸法として水槽延伸法、輻射延伸法、熱風加熱法、熱板加熱法、ロール加熱法等が挙げられる。
このようにして得られる本発明の位相差フィルムの厚みは特に制限されないが、10〜300μmであることが望ましく、30〜200μmであることがより好ましい。位相差フィルム厚みが10μm未満の場合は、機械特性および2次加工時におけるハンドリング性が低下する傾向にあり、他方、300μmを超える場合には、可撓性に問題が生じる傾向にある。また、本発明の位相差フィルムを得る際における延伸倍率も特に制限されないが1.1〜5.0倍程度であることが好ましい。
本発明の位相差フィルムの位相差値としては、5〜2000nmの範囲で、目的に応じて選択されるべきものであるが、1/2λ板として用いる場合には、波長550nmの可視光における位相差が200〜400nmであることが望ましく、1/4λ板として用いる場合には、波長550nmの可視光における位相差が90〜200nmとすることが望ましい。
また、本発明の位相差フィルムにおいては、ガスバリヤー性、耐傷つき性、耐薬品性、防眩性等の機能を付与する目的にて、更に薄膜を備えていてもよい。このような薄膜を形成する方法としては、例えば、各種の熱可塑性樹脂、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、シリル基等を有する熱硬化性樹脂、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基等を有する放射線硬化型樹脂、あるいはこれら樹脂の混合物に重合禁止剤、ワックス類、分散剤、色素材料、溶剤、可塑剤、紫外線吸収剤、無機フィラー等を加え、これを、グラビアロールコーティング法、マイヤーバーコーティング法、リバースロールコーティング法、ディップコーティング法、エアーナイフコーティング法、カレンダーコーティング法、スキーズコーティング法、キスコーティング法、ファンテンコーティング法、スプレーコーティング法、スピンコーティング法等の方法により塗工する方法を採用することができる。さらに、このような薄膜は、塗工後、必要に応じて放射線照射による硬化、または加熱による熱硬化を行わせて硬化薄膜層としてもよい。また、このような薄膜を形成する際に印刷を行う場合には、グラビア方式、オフセット方式、フレキソ方式、シルクスクリーン方式等の方法を用いることができる。また、本発明の位相差フィルムにおいては、ガスシール性等を付与する目的から、アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、亜鉛等を主成分とする金属酸化物層を更に備えてもよい。このような金属酸化物層は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法等により形成される。
また、本発明の位相差フィルムと他のフィルムとを積層化させてもよい。このように積層化させる方法としては、従来公知の方法が適宜採用でき、例えば、ヒートシール法、インパルスシール法、超音波接合法、高周波接合法等の熱接合方法、押出ラミネート法、ホットメルトラミネート法、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、無溶剤接着ラミネート法、サーマルラミネート法、共押出法等のラミネート加工方法等が挙げられる。また、積層化させるフィルムとしては、例えば、ポリエステル系樹脂フィルム、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、ポリフッ化ビニル樹脂フィルム、ポリ塩化ビニリデン樹脂フィルム、ポリアクリロニトリル樹脂フィルム、ナイロン系樹脂フィルム、ポリエチレン系樹脂フィルム、ポリプロピレン系樹脂フィルム、アセテート樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、ポリアクリレート系樹脂フィルム等が挙げられる。
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。すなわち、本発明の液晶表示装置は上記本発明の位相差フィルムを備えるものである。
上記本発明の位相差フィルムは、単層であっても、高い透明性と優れた波長分散性を有していて広帯域の光に対して特定の位相差を与えることができる位相差フィルムであり、負の複屈折性の中でも特異的なネガティブAとしての光学特性を達成できるとともに、複屈折の波長分散特性を逆分散とすることも達成できるため、反射型液晶表示装置における1/4λ板、液晶プロジェクタ装置における1/2λ板および1/4λ板、透過型液晶表示装置における1/2λ板および1/4λ板、液晶表示装置において使用される偏光フィルムの保護フィルム、反射防止フィルム等として有用である。
従って、本発明の液晶表示装置は、上記本発明の位相差フィルムを1/2λ板、1/4λ板、保護フィルム、反射防止フィルム等として備えていればよく、その他の構成は従来公知の液晶表示装置と同様のものでよい。
次いで、本発明の有機EL表示装置(有機エレクトロルミネセンス装置)について説明する。すなわち、本発明の有機EL表示装置は上記本発明の位相差フィルムを備えるものである。
このような本発明の有機EL表示装置においても、上記本発明の液晶表示装置と同様に、上記本発明の位相差フィルムを1/2λ板、1/4λ板、保護フィルム、反射防止フィルム等として備えていればよく、その他の構成は従来公知の有機EL表示装置と同様のものとすることができる。
以下、このような有機EL表示装置における本発明の位相差フィルムの好適な使用例を説明する。ここで、有機EL表示装置を、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体(有機エレクトロルミネセンス発光体)を備えるものとする場合について検討すると、一般に、前記有機エレクトロルミネセンス発光体は、透明基板の表面から入射した光が、透明電極と有機発光層とを透過し、金属電極で反射され、再び透明基板の表面側から外部へと出射され、外部から視認すると有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見えてしまうといった問題を有する。そこで、このような有機エレクトロルミネセンス発光体を利用する場合には、例えば、上記本発明の位相差フィルムを用いて反射防止フィルムを形成し、これを前記有機エレクトロルミネセンス発光体の透明基板側(発光側)に配置して使用することが挙げられる。このように、上記本発明の位相差フィルムを備えることで、得られる有機EL表示装置において大幅な外光反射防止効果が得られ、視認性が十分に優れたものとすることができる。
なお、本発明の位相差フィルムを利用して1/2λ板、1/4λ板、偏光フィルムの保護フィルム、反射防止フィルム等を製造する方法は、位相差フィルムとして上記本発明の位相差フィルムを用いる以外は特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができる。例えば、上述のように、反射防止フィルムとして用いる場合には、公知の偏光板の一方の面に上記本発明の位相差フィルムを張り合わせて円偏光板としてもよい。
また、本発明の位相差フィルムは、その面上にインジウムスズオキサイドやインジウムジンクオキサイド等のセラミック薄膜をDCあるいはグロー放電を用いたプラズマプロセスにより成膜し、タッチパネルや液晶表示装置等における透明電極フィルムとして使用することも可能である。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
先ず、各合成例で得られた化合物並びに各実施例及び各参考例で得られた位相差フィルムの特性の評価方法について説明する。
<ガラス転移温度:Tg>
示差走査熱量計(Perkin−Elmer社製、商品名:DSC7)を用い、昇温速度を毎分10℃として窒素気流下において、各実施例及び各参考例で得られた開環共重合体の水素化物のガラス転移温度の測定を行った。
<分子量および分子量分布>
測定装置としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、東ソー株式会社製、商品名:HLC−8020/カラム4本:東ソー株式会社製、商品名:TSK gel GMHHR)を用い、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を用い、各合成例で得られた重合体並びに各実施例及び各参考例で得られた開環共重合体の水素化物のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。なお、Mnは数平均分子量を表す。
<単量体及び重合体分子構造>
超伝導核磁気共鳴吸収装置(NMR、VARIAN社製、商品名:UNITY INOVA−600)を用い、重水素化クロロホルム中で、各合成例で得られた重合体のH、13C−NMRを測定した。得られたデータから、単量体及び重合体の水素添加率(ノルボルネン系開環共重合体中の前記一般式(1)及び(2)で表される構造単位中のX及びXが式:−CHCH−で表される基に変換されている割合)の算出及び分子構造の同定を行なった。
<位相差、複屈折評価、複屈折の波長分散値評価>
各実施例及び各参考例で得られた位相差フィルムに対して、偏光・位相差測定装置(Axometrics社製、商品名:AxoScan)を用いて、屈折率、下記式により定義されるレターデーション(Re)及び複屈折の波長分散値(D)を測定した。
レターデーション(Re):Re=(Nx−Ny)×d
Nx:延伸方向(X方向)の屈折率
Ny:延伸方向に対して垂直方向(Y方向)の屈折率
Nz:X方向及びY方向と垂直な方向(Z方向:厚み方向)の屈折率
d:フィルムの厚み(nm)
複屈折の波長分散値(D):D=Δn(λ=450nm)/Δn(λ=550nm)。
次に、各実施例で用いたモノマーについて説明する。
(合成例1)
先ず、「Organic Syntheses,Vol.60」の88頁に記載された方法に従って、α-テトラロン、パラホルムアルデヒド、N−メチルアニリニウムトリフロオロ酢酸を反応させることにより、2−メチレン−1−オキソ−1,2,3,4−テトラハイドロナフタレンを合成した(収率54%)。
次に、2−メチレン−1−オキソ−1,2,3,4−テトラハイドロナフタレン(15.82g,0.10mol)と、シクロペンタジエン(13.22g,0.20mol)とを混合して混合物を得た。次いで、窒素雰囲気、室温(25℃)の条件下において、前記混合物を20時間攪拌し、ロータリーエバポレーターで過剰のシクロペンタジエンを除去してオイル状物質を得た。次に、このようにして得られたオイル状物質をクーゲルロアで蒸留精製(150℃/1mmHg)し、淡黄色の液状物質を22.00g(収率98%)得た。このようにして得られた液状物質に対してNMR分析を行った結果、生成物はスピロ[3,4−ジヒドロナフタレン−1−オン−2,5’−2’−ノルボルネン]であることが確認された。
参考例1
〈重合工程〉
窒素雰囲気下、100mlの三口フラスコに、合成例1で得られたスピロ[3,4−ジヒドロナフタレン−1−オン−2,5’−2’−ノルボルネン](3.589g、16mmol:以下、場合により単に「モノマーA」と示す。)と、ジシクロペンタジエン(DCPD、丸善石油化学社製の商品名「高純度ジシクロペンタジエン HDCP」、3.173g、24mmol:以下、場合により単に「モノマーB」と示す。)と、無水トルエン溶液(58ml)と、1−デセン(75.8μl:1.0mol%)と、トリエチルアルミニウムの15質量%トルエン溶液(8.7μl:0.025mol%)と、Grubbs II(0.86mg:0.0025mol%)の無水トルエン溶液(10ml)とを添加し、100℃で4時間攪拌して粘調な重合液を得た。次いで、前記重合液を200mlのトルエンで希釈して希釈液を得た後、前記希釈液を2000mlのメタノール中に投入して沈殿を生成し、これを濾過して沈殿を得た。次いで、このようにして得られた沈殿を真空乾燥機により乾燥し、ジシクロペンタジエン/スピロ[3,4−ジヒドロナフタレン−1−オン−2,5’−2’−ノルボルネン]の開環共重合体(ノルボルネン系開環共重合体(I))を6.22g(収率92%、モノマーAとモノマーBのモル比(A:B)が40:60)得た。このようにして得られたノルボルネン系開環共重合体(I)をGPCによって確認したところ、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は60,000、Mw/Mnは4.0であった。
〈水素化工程〉
次に、前記ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化を行った。このような水素化に際しては、先ず、前記ノルボルネン系開環共重合体(I)6.0gと、トルエン60mlと、RuHCl(CO)(PPh12.0mgとを容量0.2Lのオートクレーブに仕込んで混合物を得た後、オートクレーブ内を窒素置換した。次いで、前記オートクレーブ内において、水素ガス圧10MPa、温度165℃の条件下で前記混合物を4時間加熱して、前記ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化反応を行い、反応溶液を得た。次に、前記反応溶液を30℃となるまで自然冷却した後、オートクレーブ内の水素ガスを放圧した。次いで、反応溶液を200mlのトルエンで希釈した後、2000mlのメタノール中に注ぎ、生じた沈殿を分離回収した。その後、得られた沈殿を乾燥し、ジシクロペンタジエン/スピロ[3,4−ジヒドロナフタレン−1−オン−2,5’−2’−ノルボルネン]の開環共重合体の水素添加物(ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物)を5.5g(収率92%)得た。
〈水素化物の特性の評価〉
このようにして得られたノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物についてNMRを用いてオレフィン性不飽和結合の水素添加率を測定した。得られたNMRチャートを図1に示す。このようなNMRの測定結果から、ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物においては、前述の水素添加率が99.0%であることが確認された。また、このような測定により得られたNMRチャートから、前記ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物においては、芳香環は実質的に水素化されていないことも確認された。更に、前記ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物をGPC及びDSCによって確認したところ、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は64,000であり、Mw/Mnは3.4であり、Tgは120℃であることが確認された。
〈フィルム化〉
次に、前記ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物を用い、位相差フィルムを製造した。すなわち、先ず、ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物を10wt%濃度で含有するクロロベンゼン溶液を調製し、0.2μmのフィルターでろ過した。次に、前記クロロベンゼン溶液を、乾燥後のフィルムの膜厚が50μm〜100μmになるように、ガラス板上にキャスト法によってフィルム状に流延し、自然乾燥を72時間行ってフィルムを得た。次いで、前記フィルムをガラス板上から剥離した後、フィルムの材料となったノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物のTgよりも10℃低い温度(Tg−10℃)に保った真空乾燥機を用いて、残溶剤濃度が1.0重量%以下になるまで乾燥し、乾燥フィルムを得た。次に、得られた乾燥フィルムを短冊状(大きさ:5.0×4.0cm)に切断し、二軸延伸装置(柴山科学製:SS−60型)を用いて、フィルムの材料となったノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物のTgよりも10℃高い温度(Tg+10℃)の条件下、50mm/min.の引張り速度で延伸倍率が200%(2.0倍)となるように一軸延伸を行って、位相差フィルムを得た。
このようにして得られた位相差フィルムに関して、上述の評価方法に記載の方法を利用して測定されたレターデーション、波長分散値や屈折率(Nx、Ny、Nz)の値を表1に示す。また、得られた共重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)も併せて表1に示す。
(実施例1〜2及び参考例2〜5
モノマーA及びモノマーBの含有比率が下記表1に記載のモノマー比となるように、モノマーA及びモノマーBの添加量を変更した以外は参考例1と同様にして、ノルボルネン系開環共重合体及びそれを用いた位相差フィルムを製造した。
このようにして得られた各実施例及び各参考例の位相差フィルムに関して、上述の評価方法に記載の方法を利用して測定されたレターデーション、波長分散値や屈折率(Nx、Ny、Nz)の値を表1に示す。また、各実施例及び各参考例で得られた共重合体のポリスチレン換算のTg、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)も併せて表1に示す。
表1に示した結果から明らかなように、前記位相差フィルム(実施例1〜2及び参考例1〜5)は、十分に高度な耐熱性(いずれの共重合体のTgも120℃以上)を有する位相差フィルムであることが確認された。また、各実施例及び各参考例で得られたノルボルネン系開環共重合体は加工性が十分に高いものであることも分かった。
また、表1に示した結果からも明らかなように、各位相差フィルムの複屈折の波長分散値{D=(Δn:λ450nm)/(Δn:λ550nm)}は、用いるモノマーの比率によって異なることが確認され、参考例1〜5で得られた位相差フィルムにおいては、逆分散の位相差フィルムとなっていることが確認された。更に、実施例1〜2で得られた位相差フィルムにおいては不等式(1):
Ny=Nz>Nx (1)
で表される関係を満たしていることから、ネガティブA性を有する位相差フィルムであることが確認された。このように、前記位相差フィルム(実施例1〜2及び参考例1〜5)は、優れた光学特性を示し、位相差フィルムとして十分に機能するものであることが確認された。
(比較例1)
前記ノルボルネン系開環共重合体(I)の水素化物の代わりに、スピロ[ノルカンファー−3,3’−ビシクロ[2.2.1.]ヘプタ−5−エン](一般式(3)とは異なるスピロ型ノルボルネン単量体)の重合体の水素化物を用いた以外は、参考例1で採用しているフィルム化の工程と同様の工程を採用して、比較のための位相差フィルムを得た。
このようにして得られた比較のための位相差フィルム(比較例1)の波長590nmにおける屈折率(Nx、Ny、Nz)の値及び複屈折(Δn:λ590nm)を、偏光・位相差測定装置(Axometrics社製、商品名:AxoScan)を用いて測定した。また、同様にして、実施例で得られた位相差フィルムの複屈折も測定した。
このような測定の結果、比較例1で得られた位相差フィルムの屈折率は、Nxが1.5923であり、Nyが1.5919であり且つNzが1.5919であった。また、比較例1で得られた位相差フィルムの複屈折Δnは0.00037であった。一方、実施例で得られた位相差フィルムの複屈折Δnは0.00296であった。
このような測定結果から、比較例1で得られた位相差フィルムは、屈折率(Nx、Ny、Nz)が下記不等式(2):
Nx>Ny=Nz (2)
で表される関係を満たすものであることが分かった。なお、このような不等式(2)に示す関係を満たす位相差フィルムは、いわゆるポジティブA性を有するものである。そのため、比較例1で得られた位相差フィルムはポジティブA性を有するものとなることが確認された。
上記のように比較例1で用いたスピロ型ノルボルネン単量体の重合体はポジティブA性を有することから、このような単量体を本発明の一般式(4)に示すような単量体と共重合しても、得られる共重合体はネガティブA性や逆分散性を示さないことが分かる。
また、実施例で得られた位相差フィルムと比較して、比較例1で得られた位相差フィルムは、複屈折Δnが非常に小さな値であることが分かる。また、比較例1で得られた位相差フィルムの複屈折Δnの値(0.00037)に基いて、位相差フィルム(比較例1)を1/4λ板に使用することを検討すると、1/4λ板として機能させるためにはフィルムの厚みを378μmにする必要があることが分かった。このように、比較例1で得られた位相差フィルムは、1/4λ板に使用するために、378μmという非常に厚いフィルムにする必要があることから、コスト面やフィルムの薄型化という面で問題があり、実用上、十分なものとはならないことが分かった。
(製造例1:円偏光板の作製)
先ず、延伸したポリビニルアルコールに沃素を吸着させてなる偏光板(住友化学社製)を準備した。次に、参考例1で得られた位相差フィルムを前記偏光板の一方の面に、位相差フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸とが45度の角度で交わるようにして、アクリル系接着剤を用いて貼り合わせた。次いで、前記偏光板の他方の面には、鹸化した三酢酸セルロースフィルム(富士フィルム社製)をアクリル系接着剤を用いて貼り合わせ、円偏光板を製造した。
製造例1で得られた円偏光板をエリプソメーター(株式会社溝尻光学工業所製の商品名「DVA−36VWLD」)で偏光解析したところ、波長550nmにおける楕円率は0.94であった。このような結果から、参考例1の位相差フィルムを用いることで、良好な円偏光特性を持つ円偏光板が得られることが確認された。また、参考例1の位相差フィルムを備える製造例1で得られた円偏光板を光学検査したところ、位相差フィルムにシミや傷などの損傷は確認されなかった。
次に、参考例1の位相差フィルムを備える製造例1で得られた円偏光板を用い、前記円偏光板の位相差フィルム側を、アクリル系粘着剤を介してガラス板に貼り付けた積層体を形成した。次いで、前記積層体を、温度が60℃であり且つ相対湿度RHが90%である恒温恒湿槽に入れ、500時間経過後に取り出して観察した。その結果、前記積層体においては、剥がれや泡の発生などの異常は一切認められなかった。このような結果から、参考例1の位相差フィルムは長期間使用しても剥がれや泡の発生を十分に抑制できるものであることが分かった。
参考例6
参考例1の位相差フィルムを備える製造例1で得られた円偏光板を、市販の有機ELディスプレイの発光面の視認側に配置されている透明基板上に、アクリル系粘着剤を介して貼着して、参考例1の位相差フィルムを備える有機EL表示装置を得た。
(比較例2)
製造例1で得られた円偏光板の代わりに、市販の光学フィルム(日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオノアフィルム」)を用いた以外は参考例6と同様にして、比較のための有機EL表示装置を得た。
[有機EL表示装置の特性の評価]
参考例6及び比較例2で得られた有機EL表示装置に電圧を印加して、発光せしめて、その視認性を目視により評価した。その結果、参考例1の位相差フィルムを備える参考例6で得られた有機EL表示装置においては、発光面において反射光による白みが確認されず、その画像が鮮明に表示されていたことから、非常に高度な外光反射防止効果が得られ、視認性が十分に優れたものとなっていることが分かった。一方、市販の光学フィルムを用いた比較例2で得られた有機EL表示装置においては、発光面が白くぼやけていたことから、発光面において外光の反射を十分に抑制できず、視認性が十分なものとはならないことが確認された。
参考例7
参考例1の位相差フィルムを備える製造例1で得られた円偏光板を、市販の液晶ディスプレイ(LCD)セルの発光面の視認側に配置されている透明基板上に、アクリル系粘着剤を介して貼着して、参考例1の位相差フィルムを備える液晶表示装置を得た。
(比較例3)
製造例1で得られた円偏光板の代わりに、市販の光学フィルム(日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオノアフィルム」)を用いた以外は参考例7と同様にして、比較のための液晶表示装置を得た。
[液晶表示装置の特性の評価]
参考例7及び比較例3で得られた液晶表示装置を発光せしめて、その視認性を目視により評価した。その結果、参考例1の位相差フィルムを備える参考例7で得られた液晶表示装置においては、発光面において反射光による白みが確認されず、その画像が鮮明に表示されていることから、非常に高度な外光反射防止効果が得られ、視認性が十分に優れたものとなっていることが分かった。なお、市販の光学フィルムを用いた比較例3で得られた液晶表示装置においては、表示部が白くぼやけていたことから、発光面において外光の反射を十分に抑制できず、視認性が十分なものとはならないことが確認された。
このような有機EL表示装置及び液晶表示装置の特性評価の結果から、逆分散性を有する参考例1の位相差フィルムを反射防止フィルムとして利用した場合には、非常に高度な外光反射防止効果が得られ、各装置が十分に視認性に優れたものとなることが確認された。
以上説明したように、本発明によれば、複屈折の波長分散特性を逆分散とすることが可能であるとともに、負の複屈折性の中でも特異的なネガティブAとしての光学特性を達成させることも可能であり、優れた光学特性と高度な耐熱性とを発揮することが可能な位相差フィルムを提供すること、並びに、それを用いた有機EL表示装置及び液晶表示装置を提供することが可能となる。従って、本発明の位相差フィルムは、有機EL表示装置や液晶表示装置等に用いる1/2λ板、1/4λ板、保護フィルム、反射防止フィルム等として特に有用である。

Claims (6)

  1. 下記一般式(1):
    [式(1)中、nは0又は1の整数を示し、
    は、水素原子;ハロゲン原子;酸素原子、窒素原子、イオウ原子及びケイ素原子からなる群から選択される少なくとも1種の連結基を有していてもよい置換若しくは非置換の炭素原子数1〜30の炭化水素基;及び極性基からなる群から選択される原子若しくは基を示し、
    は、式:−CH=CH−で表される基及び式:−CHCH−で表される基からなる群から選択される基を示し、
    a及びbは、それぞれ独立に0〜6の整数を示し、
    Yは、一構造単位中に複数存在する場合は同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、メチレン基、カルボニル基、オキシ基及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基からなる群から選択される基を示し、
    Zは、一構造単位中に複数存在する場合は同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、メチレン基、カルボニル基、オキシ基及び炭素数1〜5のアルキルイミノ基からなる群から選択される基を示す。]
    で表される構造単位(A)及び下記一般式(2):
    [式(2)中、mは0又は1の整数を示し、
    は、式:−CH=CH−で表される基及び式:−CHCH−で表される基からなる群から選択される基を示し、
    、R、R、Rは、同一でも又は異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルケニル基、炭素原子数1〜20のアルキルカルボニル基、及び、炭素原子数1〜20の炭化水素基を有するエステル基からなる群から選択される原子又は基を示し、R〜Rのうちの2つ以上が互いに結合して、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数3〜20の単環式炭化水素、又は、不飽和結合を有していてもよいスピロ環以外の炭素原子数4〜20の多環式炭化水素を形成していてもよく、R及びR、又は、R及びRが一緒になって炭素原子数1〜20のアルキリデン基を形成していてもよい。]
    で表される構造単位(B)を含有し、且つ、前記構造単位(A)及び(B)の総量に対する前記構造単位(A)の含有量が60モル%以上95モル%以下であるノルボルネン系開環共重合体からなるフィルムを延伸してなるネガティブA位相差フィルムである、位相差フィルム。
  2. 前記一般式(1)中のnが0であり且つRが水素原子である請求項1に記載の位相差フィルム。
  3. 前記構造単位(A)のうちの前記Xが式:−CHCH−で表される基である構造単位と、前記構造単位(B)のうちの前記Xが式:−CHCH−で表される基である構造単位との総量が、前記ノルボルネン系開環共重合体中の前記構造単位(A)及び(B)の総量に対して90モル%以上である請求項1又は2に記載の位相差フィルム。
  4. 前記ノルボルネン系開環共重合体において、重量平均分子量がポリスチレン換算で10000〜1000000であり且つ分子量分布が1.0〜10である請求項1〜のうちのいずれか一項に記載の位相差フィルム。
  5. 請求項1〜のうちのいずれか一項に記載の位相差フィルムを備える有機EL表示装置。
  6. 請求項1〜のうちのいずれか一項に記載の位相差フィルムを備える液晶表示装置。
JP2011547656A 2009-12-28 2010-12-24 位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置 Expired - Fee Related JP5566403B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011547656A JP5566403B2 (ja) 2009-12-28 2010-12-24 位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009296927 2009-12-28
JP2009296927 2009-12-28
PCT/JP2010/073387 WO2011081101A1 (ja) 2009-12-28 2010-12-24 位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置
JP2011547656A JP5566403B2 (ja) 2009-12-28 2010-12-24 位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2011081101A1 JPWO2011081101A1 (ja) 2013-05-09
JP5566403B2 true JP5566403B2 (ja) 2014-08-06

Family

ID=44226507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011547656A Expired - Fee Related JP5566403B2 (ja) 2009-12-28 2010-12-24 位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8629226B2 (ja)
EP (1) EP2520956A4 (ja)
JP (1) JP5566403B2 (ja)
KR (1) KR20120123378A (ja)
CN (1) CN102687047A (ja)
TW (1) TW201134848A (ja)
WO (1) WO2011081101A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6366089B2 (ja) 2014-03-28 2018-08-01 Necライティング株式会社 有機elパネル用透光性基板、有機elパネル用透光性基板の屈折率異方性の制御方法、有機elパネル用透光性基板の製造方法、有機elパネル、有機el装置
US10712487B2 (en) 2015-10-15 2020-07-14 Zeon Corporation Phase difference film and production method for the same
KR102509462B1 (ko) * 2016-04-05 2023-03-10 삼성전자주식회사 유기 발광 장치
JPWO2019230368A1 (ja) * 2018-05-29 2021-07-26 株式会社サイダ・Fds 装置およびこれに用いる触媒
JP2020066683A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 日本ゼオン株式会社 ノルボルネン系開環重合体水素化物、樹脂組成物および成形体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007197624A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Nippon Zeon Co Ltd ノルボルネン化合物付加重合体及びそれからなる成形品
JP2007224145A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Nippon Oil Corp トリオキセタン化合物、カチオン重合性組成物および光学フィルム並びに表示装置
JP2008222663A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Nippon Zeon Co Ltd スピロ環含有ノルボルネン誘導体、ノルボルネン系重合体、ノルボルネン系開環重合体水素化物、光学樹脂材料及び光学成形体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290048A (ja) 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Zeon Co Ltd 光学用樹脂材料および光学用成形体
JP4610329B2 (ja) * 2004-12-28 2011-01-12 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
JP4876596B2 (ja) * 2006-01-30 2012-02-15 日本ゼオン株式会社 ノルボルネン化合物付加重合体からなるフィルム
JP2008007733A (ja) 2006-06-30 2008-01-17 Nippon Zeon Co Ltd スピロ環含有ノルボルネン誘導体、ノルボルネン系開環重合体、ノルボルネン系開環重合体水素化物、光学樹脂材料及び光学成形体
JP4799320B2 (ja) 2006-08-25 2011-10-26 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 ネガティブa位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
EP2060937A4 (en) 2006-08-25 2011-08-31 Nippon Oil Corp RETARDING FILM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ARRANGEMENT THEREWITH

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007197624A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Nippon Zeon Co Ltd ノルボルネン化合物付加重合体及びそれからなる成形品
JP2007224145A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Nippon Oil Corp トリオキセタン化合物、カチオン重合性組成物および光学フィルム並びに表示装置
JP2008222663A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Nippon Zeon Co Ltd スピロ環含有ノルボルネン誘導体、ノルボルネン系重合体、ノルボルネン系開環重合体水素化物、光学樹脂材料及び光学成形体

Also Published As

Publication number Publication date
US20120302713A1 (en) 2012-11-29
KR20120123378A (ko) 2012-11-08
EP2520956A1 (en) 2012-11-07
CN102687047A (zh) 2012-09-19
US8629226B2 (en) 2014-01-14
JPWO2011081101A1 (ja) 2013-05-09
TW201134848A (en) 2011-10-16
WO2011081101A1 (ja) 2011-07-07
EP2520956A4 (en) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4799320B2 (ja) ネガティブa位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
JP2003255102A (ja) 熱可塑性ノルボルネン系樹脂系光学用フィルム
US7867581B2 (en) Retardation film and liquid crystal display device using the same
JP2007108529A (ja) 位相差フィルムの製造方法、位相差フィルムおよびその用途
JP4172310B2 (ja) 偏光板
JP5566403B2 (ja) 位相差フィルム、並びに、それを用いた有機el表示装置及び液晶表示装置
JP2007224270A (ja) 透明複合体およびその製造方法
JP2008102498A (ja) 位相差フィルムの製造方法、位相差フィルムおよびその用途
JP3650852B2 (ja) 液晶基板および偏光フィルム
KR20050052661A (ko) 광학용 필름 및 편광판
JP5391514B2 (ja) 環状オレフィン系共重合体およびその製造方法ならびに用途
KR20070111460A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 광학 필름
JP4610329B2 (ja) 位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
KR20080027203A (ko) 위상차 필름의 제조 방법, 위상차 필름 및 그의 용도
JP4977678B2 (ja) 逆分散位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
JP5080878B2 (ja) 位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
JPWO2008108199A1 (ja) 位相差フィルム、その製造方法および偏光板
JP2007223242A (ja) 位相差フィルムの製造方法、位相差フィルムおよびその用途
JP4352776B2 (ja) 光学用フィルムおよびその用途
JP2008231318A (ja) 樹脂組成物、光学フィルム、位相差フィルムおよび液晶表示装置
JP5304244B2 (ja) 環状オレフィン系開環共重合体およびその用途
JP2006188555A (ja) 光学フィルムの製造方法および光学フィルム
JP2010097089A (ja) 位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
JP5494718B2 (ja) 環状オレフィン系共重合体およびその用途
JP2010097090A (ja) 位相差フィルム及びそれを用いた液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131029

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140529

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140617

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5566403

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees