JPWO2006033414A1 - 光学補償フィルムおよびそれを用いた表示素子 - Google Patents

Abstract

フィルム面内の屈折率が最大となる方向をＸ軸、面内であってＸ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の５９０ｎｍにおける屈折率をｎX、ｎY、ｎZ、フィルムの膜厚をｄとしたとき、２３℃、相対湿度５０％の条件で測定した面内のレターデーション値Ｒ＝（ｎX−ｎY）・ｄと厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈ＝｜（ｎX＋ｎY）／２−ｎZ｜・ｄとがＲｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、Ｒ≦９．５（ｎｍ）である光学補償フィルム。

Description

本発明は、特定の複屈折性を有する光学補償フィルム、それを利用した視野角補償方法、およびそれらを利用した各種表示素子に関する。

液晶表示装置等では、広範囲の視野角において高いコントラスト比を有する見やすい表示を実現するために、光学フィルム面内の屈折率ｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び膜厚ｄを最適化した光学フィルムが使用されている。

面内位相差がないかまたは極めて小さく、厚み方向にのみ位相差を有する位相差層は、Ｃプレート（Ｃ-ｐｌａｔｅ）と呼ばれる。Ｃプレートは、その光学特性条件がｎ_X≒ｎ_Y＞ｎ_Zを満たす場合はネガティブ（負の）Ｃプレート、ｎ_Z＞ｎ_X≒ｎ_Yを満たす場合はポジティブ（正の）Ｃプレートと呼ばれる。代表的なネガティブＣプレートとしては、例えば、二軸延伸したポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルム、コレステリック液晶を選択反射波長帯域を可視光より短く設定した膜、ディスコチック液晶を面に平行配向させた膜、および負の複屈折を有する無機結晶化合物を垂直配向して得られる膜、等が挙げられる。代表的なポジティブＣプレートとしては、例えば、特許文献１および２に、垂直配向した液晶膜が開示されている。

Ｃプレートの面内位相差は、Ｚ軸方向（法線方向）からの入射光の偏光状態をそのまま保持する観点からなるべく小さい方が良く、好ましくはλ／２０以下、より好ましくはλ／５０以下、理想的には０である。しかしながら、二軸延伸したポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムにおいては、光弾性係数が大きい（延伸配向により位相差が発現しやすい）ために、若干のＸ，Ｙ方向の延伸差により大きな位相差が発現し、面内位相差を小さくすることが困難であった。また、液晶や無機結晶化合物をベースフィルム等に配向させたものを用いれば、面内位相差を低減することが可能な場合もあるが、材料数及び工程数が多くコスト高であるという問題があった。

また、特許文献３および４には、トリアセチルセルロースや環状オレフィン系高分子等を用いたフィルムが開示されており、これらのフィルムの作製にあたっては、樹脂を溶液中に溶かして製膜する、いわゆる溶液流延法が用いられていた。このためこれらのフィルムも材料数及び工程数が多くコスト高であり、さらに、可燃性の溶媒を用いるため、その取り扱いに十分な配慮が必要であった。
特開２００１−１９４６６８号公報 特開２００４−１１８１８５号公報 特開２００４−４９０５号公報 特開２００４−１７７６４２号公報

すなわち、本発明によれば、溶融法により作製された光学補償フィルムであって、
面内の屈折率が最大となる方向をＸ軸、面内であってＸ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の波長５９０ｎｍにおける屈折率をｎ_X、ｎ_Y、ｎ_Z、フィルムの膜厚をｄとしたとき、２３℃、相対湿度５０％の条件で測定した面内のレターデーション値Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）・ｄと厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈ＝｜（ｎ_X＋ｎ_Y）／２−ｎ_Z ｜・ｄとが、
Ｒｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、
Ｒ≦９．５（ｎｍ）である、光学補償フィルムが提供される。

また、本発明によれば、脂環式構造含有重合体を含有する光学補償フィルムであって、
面内の屈折率が最大となる方向をＸ軸、面内であってＸ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の波長５９０ｎｍにおける屈折率をｎ_X、ｎ_Y、ｎ_Z、フィルムの膜厚をｄとしたとき、２３℃、相対湿度５０％の条件で測定した面内のレターデーション値Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）・ｄと厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈ＝｜（ｎ_X＋ｎ_Y）／２−ｎ_Z ｜・ｄとが、
Ｒｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、
Ｒ≦７．５（ｎｍ）である、光学補償フィルムが提供される。

また、本発明の一形態である視野角を補償する方法は、前述のいずれかのフィルムを用いるものである。

また、本発明の一形態である表示素子は、前述のいずれかのフィルムを用いてなるものである。

また、本発明の一形態である液晶表示素子は、前述のいずれかのフィルムを用いてなるものである。

本発明によれば、面内位相差に殆ど影響を与えることなく厚み方向の位相差を相殺することができるため、表示装置の表示面の視野角を有効に補償し、視野角を向上させることができる。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明に係る光学補償フィルムを適用した液晶表示装置の一例を示す断面模式図である。

（樹脂のフィルムの複屈折）
本発明のフィルムは、当該フィルム面内の屈折率が最大となる方向をＸ軸、面内であってＸ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の偏光の５９０ｎｍにおける屈折率をｎ_X、ｎ_Y、ｎ_Z、フィルムの膜厚をｄ（ｎｍ）としたとき、２３℃、相対湿度５０％の条件で測定した面内のレターデーション値Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）・ｄと厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈ＝｜（ｎ_X＋ｎｙ）／２−ｎ_Z ｜・ｄとがＲｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、Ｒ≦９．５ｎｍであるフィルムである。ここでｎ_X、ｎ_Yおよび、ｎ_Zは、面内のレターデーション値（Ｒ）、遅相軸を傾斜軸として４０度傾斜させて測定したレターデーション値（Ｒ₄₀）、フィルムの厚み（ｄ）およびフィルムの平均屈折率（ｎ₀）を用いて、以下の式（１）〜（５）からコンピュータ数値計算により求めることができる。

Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）×ｄ （１）
Ｒ₄₀＝（ｎ_X−ｎ_Y’）×ｄ／ｃｏｓ（φ） （２）
（ｎ_X＋ｎ_Y＋ｎ_Z）／３＝ｎ₀（３）
φ ＝ｓｉｎ^-1［ｓｉｎ（４０°）／ｎ₀］ （４）
ｎ_Y’＝ｎ_Y×ｎ_Z／［ｎ_Y ²×ｓｉｎ²（φ）＋ｎ_Z ²×ｃｏｓ²（φ）］^1/2 （５）

（上式中、ｎ_Y’はフィルムに入射角４０°で５９０ｎｍの光が入射した際の入射光の光軸をＺ’軸、フィルムの傾斜軸をＸ’軸、Ｚ’軸とＸ’軸に垂直な軸をＹ’軸としたときのＹ’軸の方向の屈折率を、φはフィルムに入射角４０°で５９０ｎｍの光が入射した際の屈折角を示す。）

Ｒが９．５ｎｍ以下であると、面内の位相差の影響は、実質的に無視することができる場合が多く、厚み方向の位相差のみに着目して、フィルムを使用することができる。Ｒｔｈ／Ｒが５またはそれ以上であると、厚み方向の位相差を調整する効果が十分に大きく、実用上優れたＣプレートとして使用することができる。以上述べたように、Ｒｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、Ｒ≦９．５（ｎｍ）であるフィルムは、Ｃプレートとして用いて厚み方向の位相差を調整するために適した光学補償フィルムである。

Ｒは、好ましくは９．５ｎｍ以下、より好ましくは８ｎｍ以下、さらに好ましくは７．５ｎｍ以下、特に好ましくは５ｎｍ以下、特に１ｎｍ以下である。特に、溶融法によりフィルムを作製することにより、視野角向上の効果を安定的に得るという観点からは、Ｒは９．５ｎｍ以下であることが好ましく、さらに高い効果を求めるという観点からは、Ｒは７．５ｎｍ以下であることが好ましい。Ｒは小さいほど好ましく、特に下限は存在しないが、現在の分析法では０．１ｎｍ以下の測定は困難である。
Ｒｔｈは、通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以上である。Ｒｔｈは大であるほど好ましく、特に上限は存在しないが、位相差を調整するための光学補償フィルムとしては、位相差がαｎｍのものと、α＋ｎλ（ｎは整数、λは調整を行う波長（通常５５０ｎｍ程度））ｎｍのものとでは性能上同等な効果が得られることを考慮すると、通常５５０ｎｍ以下となる。Ｒｔｈ／Ｒは、好ましくは８以上、さらに好ましくは１０以上である。Ｒｔｈ／Ｒは大であるほど好ましく、特に上限は存在しないが、通常５００以下となる。

また、レターデーションはフィルムの膜厚に依存し、単位膜厚当たりのレターデーションＲ／ｄは好ましくは２．５×１０^-4以下、さらに好ましくは２．０×１０^-4以下であり、Ｒｔｈ／ｄは好ましくは１．０×１０^-4以上、さらに好ましくは２．５×１０^-4以上である。

Ｒ／ｄが上記範囲にあると、実用上好適な膜厚のフィルムにおいて、好適なＲを実現することが容易であり、好ましい。Ｒ／ｄが過大であると、好適なＲを実現するために、フィルムの膜厚を小さくしなければならず、フィルムの強度が低下したり、製膜が困難になったりするおそれがある。
また、Ｒｔｈ／ｄが上記範囲にあると、実用上好適な膜厚のフィルムにおいて好適なＲｔｈを実現することが容易であり、好ましい。Ｒｔｈ／ｄが過小であると、好適なＲｔｈを得るためにフィルムの膜厚を大きくしなければならず、フィルムの光透過率が低下したり、樹脂の使用量が増大したり、表示素子等においてフィルムが過大なスペースを占めたりするおそれがある。

（製膜方法）
本発明のフィルムを製造するにあたっては、樹脂を溶融させて成形する溶融法および樹脂を溶媒に溶解させてキャストして製膜する溶液流延法などを用いることができるが、溶媒を使用しないためフィルム中の揮発性成分の含有量を効率よく減らすことが可能な溶融法が好ましく用いられる。溶融法は溶液流延法等と比較して低コストで、生産速度が速く、また、溶媒を使用しないため環境への負荷も小さく、好ましい。溶融法としては、Ｔダイを用いた方法やインフレーション法などの溶融押出し法、カレンダー法、熱プレス法、射出成形法などがある。中でも、厚みムラが小さく、２０〜５００μｍ程度の膜厚に加工しやすく、かつ、レターデーションの絶対値およびそのバラツキを小さくできるＴダイを用いた溶融押出し法が好ましい。

溶融成形法の条件は同程度のＴｇを有するポリカーボネート樹脂に用いられる条件とほぼ同様である。例えば、Ｔダイを用いる溶融押出し法では、樹脂温度２４０〜３００℃程度で、引き取りロールの温度を１００〜１５０℃程度の比較的高温として、樹脂を徐冷できる条件を選択することが好ましい。また、ダイライン等の表面の欠陥を小さくするためには、ダイには滞留部が極力少なくなるような構造が必要であり、ダイの内部やリップにキズ等が極力無いものを用いることが好ましい。また、ダイの内部やリップは必要に応じて表面を研磨することにより、更に表面精度を上げることができる。

本発明のフィルムを製造するにあたっては、上記の溶融法で作製したフィルムを、無延伸のまま用いてもよく、あるいは延伸、例えば１軸延伸、または２軸延伸してもよい。延伸することによって厚み方向のレターデーションＲｔｈを増加させ適宜調整することができる。このとき、面内のレターデーションＲを小さいまま保つことができる材質を採用することが好ましい。

また、本発明の光学補償フィルムは、フィルムとして上記のレターデーションの条件を満たしていればよく、その膜厚に特に制限はないが、延伸前のフィルムは膜厚が５０〜５００μｍ程度であることが好ましい。延伸後の膜厚は、最終的には、通常１０〜２００μｍ、好ましくは１５〜１５０μｍ、さらに好ましくは、２０〜１００μｍである。膜厚が小さすぎるとフィルムに十分な機械的強度を付与することが困難である一方で、大きすぎると光学ロス、樹脂使用量を抑制することが困難であり、かつ、表示素子に使用された場合にスペースを節約することが困難である。膜厚を上記範囲にすることで、両者のバランスに優れる光学補償フィルムが得られる。

一方で、厚みムラは小さいほど好ましく、全面において±８％以内、好ましくは±６％以内、より好ましくは±４％以内であることが望ましい。シートの厚みムラが大きいと延伸配向フィルムのレターデーションのバラツキが大きくなるおそれがある。

本発明の好ましい態様の１つである延伸配向フィルムは、シートを１軸方向または２軸方向に延伸することにより得られる。延伸により分子が配向されることにより、レターデーションを制御することができる。延伸倍率は通常１．３〜１０倍、好ましくは１．５〜８倍であり、この範囲で所定のレターデーションとなるようにすればよい。延伸倍率が低すぎるとレターデーションの絶対値が上がらずに所定の値とならない場合があり、高すぎると破断することもある。延伸は、通常、シートを構成する樹脂のＴｇ〜Ｔｇ＋５０℃、好ましくはＴｇ〜Ｔｇ＋４０℃の温度範囲で行なわれる。延伸温度が低すぎると破断し、高すぎると分子配向しないため、所望のレターデーションが得られないおそれがある。

（樹脂の吸水率）
本発明のフィルムは、吸水率が０．１％以下である樹脂からなることが好ましい。ここで、「からなる」とは、本発明のフィルムの全部が当該樹脂で構成されている場合、および、本発明のフィルムの一部が当該樹脂で構成されている場合、の双方を含む趣旨である。フィルム中の吸水率が０．１％以下である樹脂の含有量には特に制限はないが、通常、５０〜１００重量％、好ましくは６０〜１００重量％、さらに好ましくは、７０〜１００重量％である。

樹脂の吸水率測定は、ＪＩＳＫ７２０９法に従い行う。はじめに５０℃にセットした送風式乾燥機にて２４時間乾燥しデシケーター内で室温まで冷却したサンプルの重さ（Ｗ１）を測定する。次いで２５℃の雰囲気下で２４時間純水に浸漬した後ウエスで水を丁寧に拭き取ったサンプルの重さ（Ｗ２）を測定する。これらの重さＷ１およびＷ２より、下記式より吸水率を求めることができる。

吸水率（％）＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００
尚、測定はサンプル数ｎ＝３で行い、算術平均値を当該樹脂の吸水率とする。樹脂の吸水率が０．１％以下であると、吸水の影響によるフィルムの変形や光学的性質の変動を抑制することができ、好ましい。樹脂の吸水率は、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０８％以下、特に好ましくは０．０６％以下である。吸水率がこのような範囲にあれば、視野角向上の効果を安定的に得ることができる。なお、樹脂の吸水率は小さいほど好ましく、特に下限はないが、現在の測定の精度を考慮すると０．０１％以下の測定は困難である。

吸水率が０．１％以下である樹脂の種類には特に制限はないが、ノルボルネン系樹脂等の脂環式構造含有重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリ−４−メチルペンテン−１等が好ましく用いられる。この中でも、脂環式構造含有重合体は吸水率が低く、かつ、寸法安定性および透明性等にも優れるものが多いため、特に好ましい。

また、光学補償フィルムの用途において、フィルムの室温における相対湿度と複屈折率とは相関が見られないことが好ましく、例えば各相対湿度でのＲ値，Ｒｔｈ値の最大変化量が１０％以内であることが望ましい。例えば、相対湿度３０％におけるＲ値およびＲｔｈ値をそれぞれＲ₁およびＲｔｈ₁とし、相対湿度５０％におけるＲ値およびＲｔｈ値をそれぞれＲ₂およびＲｔｈ₂としたとき、下記のような関係にあることが好ましい。
０．９≦Ｒｔｈ₂／Ｒｔｈ₁≦１．１、または０．９≦Ｒ₂／Ｒ₁≦１．１

（光弾性係数）
本発明のフィルムの少なくとも一部を構成する樹脂は、光弾性係数が１．０×１０^-9Ｐａ^-1以下であることが望ましい。光弾性係数は、さらに好ましくは、０．８×１０^-9Ｐａ^-1以下、特に好ましくは、０．５×１０^-9Ｐａ^-1以下である。

光弾性係数が１．０×１０^-9Ｐａ^-9以下であると、溶融押出し法等による溶融成型の際、および、フィルムの延伸やその他の加工工程等でフィルムに応力がかかった際等に、複屈折が生じにくい。したがって、フィルムの面内の複屈折を抑制する観点から好ましい。すなわち、光弾性係数が１．０×１０^-9Ｐａ^-1以下である樹脂を用いることにより、本発明のフィルムをより容易に作製することができる。

光弾性係数は、レオメーターにより、温度をガラス転移温度から＋２０℃の温度範囲とし、且つ荷重を変化させ、フィルムに波長６３３ｎｍのレーザー光線を照射することで、フィルムにかけた荷重変化に対する複屈折の変化量を測定することで算出する。これ以外に、たとえばエリプソメーターにより、膜厚１００μｍのキャストフィルムに波長６３３ｎｍのレーザー光線を照射し、フィルムにかけた荷重の変化に対する複屈折の変化量を測定することで算出することもできる。

より具体的には、厚さ１ｍｍの試験片を用いて、動的複屈折測定装置にて測定することができる。測定条件の詳細は、日本レオロジー学会誌、１９９１年、第１９巻ｐ．９３に記載の条件に設定することができる。

光弾性係数の値には特に下限は存在しないが、現在の測定法の測定限界から、１．０×１０^-13Ｐａ^-1未満のものを正確に評価することは困難である。

光弾性係数は、本発明のフィルムを構成する樹脂の化学構造を制御することで、適宜増減することができる。化学構造による光弾性係数調整の指針は、材料系によって異なるが、例えば、本発明において好ましく用いることができる環状オレフィン（共）重合体では、以下の様な指針を適用することができる。当業者は、以下の指針を参考に、環状オレフィン（共）重合体以外の材料系における光弾性係数調整のための指針を、得ることができる。 環状オレフィン（共）重合体においては、例えば、主鎖に分極率の大きな原子、原子団を導入することで光弾性係数を増加させることができ、一方で主鎖からこのような原子、原子団を排除することで光弾性係数を減少させることができる。分極率の大きな原子、原子団としてはＳ、Ｏ等があり、分極率の小さな原子、原子団としてはＣＨ_２、ＮＨ等がある。したがって、主鎖から、例えばＳ，Ｏを排除し、ＣＨ₂を導入することで、光弾性係数を減少させることができる。 また、環状オレフィン（共）重合体においては、側鎖に分極率の小さな原子、原子団を導入することで光弾性係数を増加させることができ、側鎖からこのような原子、原子団を排除することで光弾性係数を減少させることができる。したがって、側鎖から、例えばＣＨ₂を排除し、Ｓ，Ｏを導入することで、光弾性係数を減少させることができる。

また、光弾性係数は屈折率の増加に伴い増加する物理量である。したがって、屈折率への寄与の大きい原子、原子団を導入することで光弾性係数を増加させることができ、このような原子、原子団を排除することで、光弾性係数を減少させることができる。
屈折率への寄与は、例えば分子容積、分子屈折等から推算することができる。そのような推算によれば、Ｏ＜Ｃ＝Ｏ＜ＣＨ_２＜ＮＨ＜Ｓの順で屈折率への寄与が大であるとされている。従って、ポリマー中に、Ｏ、ＣＯ等を導入し、ＮＨ、Ｓ等を排除することで、光弾性係数を減少させることができる。

さらに、本発明の光学補償フィルムにおいては、光学補償フィルムの少なくとも一部を構成する樹脂の光弾性係数β（Ｐａ^-1）と、上記フィルムを３０℃から２００℃に昇温し、１時間保持した際の重量減少Ｌ（％）とが、
β×２．５×１０⁵＋Ｌ×２．５×１０^-4≦１×１０^-3 （式１）
の関係を有することが好ましい。なお、重量減少Ｌは、昇温前の重量から、昇温して２００℃にて１時間保持した後、測定した重量を差し引いた値として用いる。

重量減少Ｌ（％）が大である光学補償フィルムは、レターデーションが不安定になりやすい傾向があり、その結果、そのような光学補償フィルムを用いた表示素子のコントラストや色調が、時間の経過とともに悪化するおそれがある。ここで、樹脂の光弾性係数を適宜調整し、（式１）の条件を満足させると、光学補償フィルムのレターデーションは比較的安定したものになり、表示素子のコントラストや色調を長時間にわたり安定したものとすることが可能なので、好ましい。光弾性係数は、記述の方法で、適宜調整することができるが、式１を満たしながら上述の範囲の値であることが好ましい。

光弾性係数β（Ｐａ^-1）と重量減少Ｌ（％）とは、好ましくは、
β×２．５×１０⁵＋Ｌ×２．５×１０^-4≦８．０×１０^-4 （式２）
さらに好ましくは、
β×２．５×１０⁵＋Ｌ×２．５×１０^-4≦６．０×１０^-4 （式３）
の条件を満たすことが望ましい。
上記条件の下限は特に存在しないが、現在の測定法の測定限界から、左辺が２．５×１０^-8未満のものを正確に評価することは困難である。
また、左辺が極端に小さなフィルムを作製、選別すると、コスト上昇を招く場合がある。従って、コストの観点からは、式１〜式３のいずれの不等式においても左辺は、好ましくは１×１０^-7以上であり、より好ましくは１×１０^-6以上である。

（ガラス転移温度）
本発明のフィルムの少なくとも一部を構成する樹脂は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃以上であることが望ましい。Ｔｇは、さらに好ましくは、１２０℃以上、特に好ましくは、１４０℃以上である。

Ｔｇが１００℃以上であると、各種液晶表示装置の製造プロセスに於いてかかる温度（いわゆるプロセス温度）により、更には各種表示装置を使用する際の温度（実使用温度）により面内及び厚み方向の位相差が変化しにくい等の有利な効果がある。Ｔｇの測定は、ＪＩＳＫ７１２１法に従い、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により、加熱速度１０℃／分、雰囲気ガスとして窒素ガスを用いて行うことができる。

本発明のフィルムにおいてＴｇには特に上限は存在しないが、延伸に必要な温度が著しく高くならないことや、フィルムの柔軟性の確保、割れの抑制等の観点から、通常５００℃以下、好ましくは４００℃以下、さらに好ましくは、３００℃以下である。

（脂環式構造含有重合体）
本発明のフィルムは、脂環式構造含有重合体からなることが好ましい。ここで、「からなる」とは、当該フィルムの全部が当該脂環式構造含有重合体で構成されている場合、および、当該フィルムの一部が当該脂環式構造含有重合体で構成されている場合、の双方を含む趣旨である。脂環式構造含有重合体の含有量に特に制限はないが、光学的な均質性の観点等から、通常、５０〜１００重量％、好ましくは６０〜１００重量％、さらに好ましくは、７０〜１００重量％である。また、当該樹脂以外の成分には特に制限はないが、例えば、耐衝撃性向上等の観点から、オレフィン系エラストマーやスチレン系エラストマーを添加することができる。また、後述するように、それ以外の各種添加剤を用いてもよい。

脂環式構造含有重合体は、重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を含有するものであり、主鎖及び側鎖のいずれに脂環式構造を有していてもよい。脂環式構造としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造などが挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素原子数は、格別制限されないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であると、耐熱性及び柔軟性に優れたフィルムが得られる。脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常２０重量％以上、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは６０重量％以上である。脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位以外の残部は、格別限定されず、使用目的に応じて適宜選択される。

脂環式構造を含有する重合体樹脂の具体例としては、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、寸法安定性、酸素透過率、透湿度、耐熱性、機械強度等の観点から、ノルボルネン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体及びそれらの水素化物などが好ましい。

（１）ノルボルネン系重合体
ノルボルネン系重合体としては、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。

ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素添加物、および、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体の水素添加物においては、その水素添加率が９９％以上であると、透明性（とりわけ、初期黄変度が低いこと）、安定性（とりわけ、長期的に黄変が発生しにくいこと）等に優れ、ゲルの発生を抑制できる場合が多く、好ましい。

これらの中でも、所望のレターデーションが得やすい点から、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体が最も好ましい。

ノルボルネン系モノマーとしては、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、５−メチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５，５−ジメチル−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−ブチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−ヘキシル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−オクチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−オクタデシル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−エチリデン−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−メチリデン−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−ビニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−プロペニル−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−シアノ−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−メトキシカルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−エトキシカルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−メチル−５−エトキシカルボニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−５−エニル−２−メチルプロピオネイト、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−５−エニル−２−メチルオクタネイト、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸無水物、５−ヒドロキシメチル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ヒドロキシメチル）−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−ｉ−プロピル-ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシ−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸イミド、５−シクロペンチル−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−シクロヘキセニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、５−フェニル−ビシクロ〔２．２．１〕−ヘプト−２−エン、トリシクロ〔４．３．１^2,5．０^1,6〕−デカ−３，７−ジエン（慣用名ジシクロペンタジエン）、トリシクロ〔４．３．１^2,5．０^1,6〕−デカ−３−エン、トリシクロ〔４．４．１^2,5．０^1,6〕−ウンデカ−３，７−ジエン、トリシクロ〔４．４．１^2,5．０^1,6〕−ウンデカ−３．８−ジエン、トリシクロ〔４．４．１^2,5．０^1,6〕−ウンデカ−３−エン、テトラシクロ〔７．４．１^10,13．０^1,9．０^2,7〕−トリデカ−２，４，６−１１−テトラエン（１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレンともいう：慣用名メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ〔８，４，１^11,14，０^1,10，０^3,8〕−テトラデカ−３，５，７，１２−１１−テトラエン（１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセンともいう）、テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン（テトラシクロドデセンともいう）、８−メチル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メチル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−エチル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メチリデン−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−エチリデン−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−ビニル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−プロペニル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メトキシカルボニル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−メチル−８−メトキシカルボニル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−ヒドロキシメチル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−カルボキシ−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−シクロペンチル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−シクロヘキシル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−シクロヘキセニル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、８−フェニル−テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン、ペンタシクロ〔６．５．１^1,8．１^3,6．０^2,7．０^9,13〕−ペンタデカ−３，１０−ジエン、ペンタシクロ〔７．４．１^3,6．１^10,13．０^1,9．０^2,7〕−ペンタデカ−４，１１−ジエンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのノルボルネン系モノマーは、それぞれ単独であるいは２種以上組み合わせて用いられる。

これらノルボルネン系モノマーの開環重合体、またはノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体は、モノマー成分を、開環重合触媒の存在下で重合して得ることができる。開環重合触媒としては、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの金属のハロゲン化物と、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物、及び還元剤とからなる触媒、あるいは、チタン、バナジウム、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いることができる。重合反応は溶媒中または無溶媒で、通常、−５０℃〜１００℃の重合温度、０〜５０ｋｇ／ｃｍ²の重合圧力で行われる。ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとしては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系単量体などを挙げることができるが、これらに制限されない。

ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物は、通常、上記開環重合体の重合溶液に水素添加触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を水素添加することにより得ることができる。水素化触媒としては、特に限定されないが、通常、不均一系触媒や均一系触媒が用いられる。

ノルボルネン系モノマー、またはノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加（共）重合体は、例えば、モノマー成分を、溶媒中または無溶媒で、チタン、ジルコニウム又はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒の存在下で、通常、−５０℃〜１００℃の重合温度、０〜５０ｋｇ／ｃｍ²の重合圧力で（共）重合させて得ることができる。

ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、４−エチル−１−ヘキセン、３−エチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどの炭素数２〜２０のα-オレフィン；
シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３，４−ジメチルシクロペンテン、３−メチルシクロヘキセン、２−（２−メチルブチル）−１−シクロヘキセン、シクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ−テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデンなどのシクロオレフィン；
１、４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエンなどの非共役ジエン；
などが用いられるが、これらに限定されない。これらの中でも、α-オレフィン、特にエチレンが好ましい。

これらの、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとを付加共重合する場合は、付加共重合体中のノルボルネン系モノマー由来の構造単位と共重合可能なその他のモノマー由来の構造単位との割合が、重量比で通常３０：７０〜９９：１、好ましくは５０：５０〜９７：３、より好ましくは７０：３０〜９５：５の範囲となるように適宜選択される。

（２）単環の環状オレフィン系重合体
単環の環状オレフィン系重合体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系単量体の付加重合体を用いることができるが、これらに限定されるものではない。

（３）環状共役ジエン系重合体
環状共役ジエン系重合体としては、例えば、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの環状共役ジエン系単量体を１，２−または１，４−付加重合した重合体及びその水素添加物などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。

本発明で使用されるノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体又は環状共役ジエン系重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量Ｍｗで、通常５，０００〜１，０００，０００、好ましくは８，０００〜８００，０００、より好ましくは１０，０００〜５００，０００の範囲であるときに、成形体の機械的強度、及び成形加工性とが高度にバランスされて好適な場合が多い。

（４）ビニル脂環式炭化水素重合体
ビニル脂環式炭化水素重合体としては、例えば、ビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサンなどのビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びその水素添加物；スチレン、α-メチルスチレンなどのビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環部分の水素添加物；などを用いることができる。この場合、ビニル脂環式炭化水素重合体やビニル芳香族系単量体と、これらの単量体と共重合可能な他の単量体とのランダム共重合体、ブロック共重合体などの共重合体及びその水素添加物であってもよい。ブロック共重合体としては、ジブロック、トリブロック、またはそれ以上のマルチブロックや傾斜ブロック共重合体などが挙げられ、特に制限はない。

本発明で使用されるビニル脂環式炭化水素重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量Ｍｗで、通常１０，０００〜８００，０００、好ましくは１５，０００〜５００，０００、より好ましくは２０，０００〜３００，０００の範囲であるときに、成形体の機械的強度及び成形加工性とが高度にバランスされて好適な場合が多い。

フィルムには、必要に応じて各種添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、トリアセチルセルロースをはじめとする各種セルロース樹脂等の、吸水率が０．１％を超える各種樹脂や、また例えば、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤などの安定剤、帯電防止剤などが挙げられるが、本発明の目的を損なわない限り特に制限はない。

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤を配合することにより、透明性、耐熱性等を低下させることなく、酸化劣化等による着色や強度低下を防止できる。

紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤などが挙げられ、これらの中でも、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチル−フェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−メチル−６−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミディルメチル）フェノール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノールなどが、耐熱性、低揮発性などの観点から好ましい。

耐光安定剤としては、ベンゾフェノン系耐光安定剤、ベンゾトリアゾール系耐光安定剤、ヒンダードアミン系耐光安定剤などが挙げられるが、本発明においては、透明性、耐着色性等の観点から、ヒンダードアミン系耐光安定剤を用いるのが好ましい。

これらの酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤等は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。

また、以上のようにして得られた光学補償フィルムを、フィルムのガラス転移温度Ｔｇよりも低い温度、例えば１０〜３０℃、好ましくは１０℃〜２０℃低い温度で、減圧下、例えば１Ｐａ以下で、あるいは不活性ガス雰囲気、例えば窒素雰囲気下において加熱処理することにより、レターデーションが安定し、表示素子の視野角を長時間安定して補償するのに好適なフィルムが得られる。

本発明のフィルムは、いわゆるＣプレートとして液晶表示素子等の表示素子の視野角を補償（拡大）するために、好ましく用いられる。液晶の視野角を補償するためのフィルムの具体的な使用方法は、特開平１１−９５２０８号公報、特開平１０−５０６４７９号公報等に記載されている。

このような光学補償フィルムは、様々な用途で用いることができる。本発明の光学補償フィルムは、液晶表示装置の光学補償シートとして用いると特に効果がある。本発明の光学補償フィルムには、厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈが高いという特徴があるため、フィルムそのものを光学補償シートとして用いることができる。液晶表示装置は、二枚の電極基板の間に液晶を担持してなる液晶セル、その両側に配置された二枚の偏光素子、および該液晶セルと該偏光素子との間に少なくとも一枚の光学補償シートを配置した構成を有している。一般的な液晶表示装置の構成について、図１を参照しながら説明する。

図１は、一般的な液晶表示装置の断面模式図である。液晶層７は、基板５ａ，５ｂの間に設けられる。基板５ａ、５ｂの液晶側には、透明電極層６ａ、６ｂが設けられる。以上の液晶層、基板および透明電極により液晶セルが構成される。液晶セルの上下には、光学補償シート４ａ，４ｂが設けられている。本発明の光学補償フィルムは、前述のように、この光学補償シート４ａ，４ｂとして用いることができる（本表示装置例においては、光学補償シートを２枚使用しているが、本発明の光学補償シートは、１枚のみを使用することもできる。）。なお、光学補償シート４ａ，４ｂは、偏光膜３ａ，３ｂの液晶側の保護膜２ａ，２ｂの機能を併せ持ったフィルムとすることができ、その際には液晶側の保護膜２ａ、２ｂを削減することができる。光学補償シート４ａ，４ｂの上下には、それぞれ偏光素子が設けられており、この偏光素子は保護膜２ａ，２ｂおよび偏光膜３ａ，３ｂより構成される。この液晶表示装置の表示面側にある偏光素子の表面には、表面処理膜１が設けられている。表示面の反対側（保護膜２ｂの側）には、液晶表示装置のバックライトが配置される。
以下、液晶セル、光学補償シートおよび偏光素子について、さらに説明する。

液晶セルの液晶層は、通常は、二枚の基板の間にスペーサを挟み込んで形成した空間に液晶を封入して形成する。透明電極層は、導電性物質を含む透明な膜として基板上に形成する。液晶セルには、さらにガスバリアー層、ハードコート層あるいは（透明電極層の接着に用いる）アンダーコート層を設けてもよい。これらの層は、通常、基板上に設けられる。この液晶セルの基板は、一般に８０〜５００μｍの厚さを有する。

光学補償シートは、液晶画面の着色を取り除くための複屈折率フィルムである。本発明に係る光学補償フィルムそのものを、光学補償シートとして用いることができる。また、液晶表示装置の視野角を補償（拡大）するためのフィルムでもある。この光学補償シートの厚さの範囲は、前述した本発明の光学補償フィルムの好ましい厚さと同じである。

偏光素子の偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。これらの偏光膜は、たとえばポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造することができる。偏光素子の保護膜は、２５〜３５０μｍの厚さを有することが好ましく、４０〜２００μｍの厚さを有することがさらに好ましい。図１に示す液晶表示装置のように、表面処理膜を設けてもよい。表面処理膜の機能には、ハードコート、防曇処理膜、防眩処理膜および反射防止処理膜が含まれる。
なお、本発明の光学補償フィルムが適用できる液晶表示装置の形式には特に制限はないが、ＶＡ型の液晶表示装置において、特に好ましく適用することができる。

本発明のフィルムを使用した表示素子、とりわけ液晶表示素子は、優れた視野角特性を有しており、斜め方向から見た場合のコントラスト低下や階調反転等が抑制されており、実用上高い価値を持つ。

以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。本発明はいかなる意味においても、これらの実施例に限定されるものではない。

以下の実施例および比較例において、フィルムの諸特性は次のようにして測定した。
（膜厚）
膜厚は、Ｍｉｔｓｕｔｏｙｏ製マイクロメーターにて測定した。
（レターデーション）
レターデーション値は、特に測定温度・湿度を示したものの他は、２３℃、相対湿度５０％の条件で、王子計測機器株式会社の位相差測定装置ＫＯＢＲＡを用いて求めた。ここで面内のレターデーション値（Ｒ）は、サンプル平面に測定光を入射角０°で入射し測定を行うことで求めた。また、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）は、式Ｒｔｈ＝｜（ｎ_X＋ｎ_Y）／２−ｎ_Z ｜・ｄより求める。ここでｎ_X、ｎ_Yおよび、ｎ_Zは上記面内のレターデーション値（Ｒ）と、サンプルの遅相軸を傾斜軸として４０度傾斜させて測定したレターデーション値（Ｒ₄₀）、サンプルの膜厚（ｄ）及び平均屈折率（ｎ₀）とから、以下の式（１）〜（５）をコンピュータ数値計算することにより求めた。

Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）×ｄ （１）
Ｒ₄₀＝（ｎ_X−ｎ_Y’）×ｄ／ｃｏｓ（φ） （２）
（ｎ_X＋ｎ_Y＋ｎ_Z）／３＝ｎ₀ （３）
φ＝ｓｉｎ^-1［ｓｉｎ（４０°）／ｎ₀］ （４）
ｎ_Y’＝ ｎ_Y×ｎ_Z／［ｎ_{Y 2×ｓｉｎ2（φ）＋}ｎ_{Z 2×ｃｏｓ2（φ）］1/2} （５）
（上式中、ｎ_Y’はフィルムに入射角４０°で５９０ｎｍの光が入射した際の入射光の光軸をＺ’軸、フィルムの傾斜軸をＸ’軸、Ｚ’軸とＸ’軸に垂直な軸をＹ’軸としたときのＹ’軸の方向の屈折率を、φはフィルムに入射角４０°で５９０ｎｍの光が入射した際の屈折角を示す。）

（ガラス転移温度）
ＪＩＳＫ７１２１法に従い、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により、加熱速度１０℃／分、雰囲気ガスとして窒素ガスを用いて測定した。
（吸水率）
樹脂の吸水率測定は、ＪＩＳＫ７２０９法に従って行った。はじめに５０℃にセットした送風式乾燥機にて２４時間乾燥しデシケーター内で室温まで冷却したサンプルの重さ（Ｗ１）を測定した。次いで２５℃の雰囲気下で２４時間純水に浸漬した後ウエスで水を丁寧に拭き取ったサンプルの重さ（Ｗ２）を測定した。これらの重さＷ１およびＷ２より、下記式より吸水率を求めた。

吸水率（％）＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００
尚、測定はｎ＝３で行い、算術平均値を当該樹脂の吸水率とした。
（光弾性係数）
厚さ１ｍｍの試験片を作製し、この試験片を用いて動的複屈折測定装置にて、日本レオロジー学会誌、１９９１年、第１９巻ｐ９３に記載の条件により測定した。

［実施例１］
ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体として、下記式のテトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン（ＴＣＤ−３）とエチレンとのランダム共重合体（モル比（ＴＣＤ−３：エチレン）＝３５：６５、ガラス転移温度１４５℃、平均屈折率１．５４、吸水率０．０１％、ポリスチレン換算の分子量Ｍｗ１．１×１０⁵およびＭｎ５．４×１０⁴）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２６０℃の条件で溶融押出し成形を行い、膜厚１４０μｍのフィルムを作製した。続いてこのフィルムを延伸機にて、温度１６０℃にてフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に２倍延伸し、膜厚が７１μｍの一軸延伸フィルムを作製した。得られた一軸延伸フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内のレターデーション値（Ｒ）、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）及びＲｔｈ／Ｒを表１に示す。

（化１）

［実施例２］
ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体として、テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン（ＴＣＤ−３）とエチレンとのランダム共重合体（モル比（ＴＣＤ−３：エチレン）＝３５：６５、ガラス転移温度１４５℃、平均屈折率１．５４、吸水率０．０１％、ポリスチレン換算の分子量Ｍｗ１．１×１０⁵およびＭｎ５．４×１０⁴）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２６０℃の条件で溶融押出し成形を行い、膜厚１４０μｍのフィルムを作製した。続いてこのフィルムを延伸機にて、温度１６０℃にてフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に３倍延伸し、膜厚が５１μｍの一軸延伸フィルムを作製した。得られた一軸延伸フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内のレターデーション値（Ｒ）、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）及びＲｔｈ／Ｒを表１に示す。

［実施例３］
ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体として、テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン（ＴＣＤ−３）とエチレンとのランダム共重合体（モル比（ＴＣＤ−３：エチレン）＝３５：６５、ガラス転移温度１４５℃、平均屈折率１．５４、吸水率０．０１％、ポリスチレン換算の分子量Ｍｗ１．１×１０⁵およびＭｎ５．４×１０⁴）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２６０℃の条件で溶融押出し成形を行い、膜厚１４０μｍのフィルムを作製した。続いてこのフィルムを二軸延伸機にて、温度１６０℃にてフィルムの流れ方向（ＭＤ方向）に２倍、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に２倍延伸し、膜厚が３５μｍの二軸延伸フィルムを作製した。得られた二軸延伸フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内のレターデーション値（Ｒ）、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）及びＲｔｈ／Ｒを表１に示す。

［実施例４］
ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体として、テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕−ドデカ−３−エン（ＴＣＤ−３）とエチレンとのランダム共重合体（モル比（ＴＣＤ−３：エチレン）＝３５：６５、ガラス転移温度１４５℃、平均屈折率１．５４、吸水率０．０１％、ポリスチレン換算の分子量Ｍｗ１．１×１０⁵およびＭｎ５．４×１０⁴）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２６０℃の条件で溶融押出し成形を行い、膜厚１４０μｍのフィルムを作製した。続いてこのフィルムを二軸延伸機にて、温度１６０℃にてフィルムの流れ方向（ＭＤ方向）に２．５倍、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に２．５倍延伸し、膜厚が２４μｍの二軸延伸フィルムを作製した。得られた二軸延伸フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内のレターデーション値（Ｒ）、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）及びＲｔｈ／Ｒを表１に示す。

［比較例１］
ノルボルネン系高分子の溶剤キャストフィルムである、日本合成ゴム（株）製ＡＲＴＯＮフィルム（ガラス転移温度１６７℃、膜厚１００μｍ、Ｒ＝４．１ｎｍ、Ｒｔｈ＝４４．６ｎｍ、吸水率０．４２％）を延伸機にて、温度１８２℃にてフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に２倍延伸し、膜厚が５１μｍの一軸延伸フィルムを作製した。得られた一軸延伸フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内のレターデーション値（Ｒ）、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）及びＲｔｈ／Ｒを表１に示す。

［比較例２］
ノルボルネン系高分子の溶融押出しフィルムである、日本ゼオン（株）製ゼオノアフィルム（銘柄：ＺＦ１４、ガラス転移温度１３６℃、膜厚１００μｍ、Ｒ＝６．２ｎｍ、Ｒｔｈ＝８．０ｎｍ、吸水率０．０２％）を延伸機にて、温度１５１℃にてフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に３倍延伸し、膜厚が３５μｍの一軸延伸フィルムを作製した。得られた一軸延伸フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内のレターデーション値（Ｒ）、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）及びＲｔｈ／Ｒを表１に示す。

［比較例３］
ポリカーボネート樹脂（ガラス転移温度１４９℃、平均屈折率１．５９、吸水率０．５６％）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度３００℃の条件で溶融押出し成形を行い、膜厚１６０μｍのフィルムを作製した。続いてこのフィルムを二軸延伸機にて、温度１６４℃にてフィルムの流れ方向（ＭＤ方向）に２倍、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に２倍延伸し、膜厚が４５μｍの二軸延伸フィルムを作製した。得られた二軸延伸フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内のレターデーション値（Ｒ）、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ）及びＲｔｈ／Ｒを表１に示す。

（表１）

［比較例４］
吸水率が、１．２％であるセルロース系高分子の溶剤キャストフィルムである、富士写真フィルム（株）製ＴＡＣフィルム（膜厚８０μｍ）を環境試験室内にて、室温及び相対湿度を変化させながら測定を行ったところ、Ｒ値およびＲｔｈ値と相対湿度との間に相関が見られた。相対湿度３０％では、Ｒ＝７．５ｎｍ、Ｒｔｈ＝７２．４ｎｍ（Ｒｔｈ／Ｒ＝９．７）であったものが、相対湿度が上がるとともにＲ値、Ｒｔｈ値ともに低下し、相対湿度５０％ではＲ＝４．６ｎｍ、Ｒｔｈ＝５３．６ｎｍ（Ｒｔｈ／Ｒ＝１１．７）まで下がった。この様な２５〜４０％程度の大きな変化は光学フィルムとして好ましくない。

［実施例５］
吸水率が０．０１％である実施例１のフィルムを比較例４と同様にテストしたが、Ｒ値およびＲｔｈ値と室温および相対湿度との間に相関は見られなかった。また、Ｒ値、Ｒｔｈ値の最大変化量は１０％以内であり、測定誤差を考慮すると問題ないレベルであった。

［実施例６］
ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体として、テトラシクロ〔４．４．１^2,5．１^7,10．０〕-ドデカ-３-エン（ＴＣＤ-３）とエチレンとのランダム共重合体（モル比＝３０：７０、ガラス転移温度１２４℃、平均屈折率１．５４、吸水率０．０１％、、ポリスチレン換算の分子量Ｍｗ１．２×１０⁵およびＭｎ５．６×１０⁴）を用いて、一軸押出機（径４０ｍｍ）にて、シリンダ温度２４０℃の条件で溶融押出し成型を行い、膜厚４００μmのフィルムを作成した。続いてこのフィルムを延伸機にて、温度１４０℃にてフィルムの流れ方向（ＭＤ方向）に約２倍、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に約２倍延伸し、膜厚が１００μmの二軸延伸フィルムを作製した。

上記フィルムを、３０℃から２００℃まで昇温し、２００℃で１時間保持して質量を測定する熱重量分析を行ったところ、昇温前と昇温後で重量減少は観察されなかった。面内および厚み方向のレターデーション、ならびに光弾性係数の測定結果を、表２に示す。

［比較例５］
ノルボルネン系モノマーの開環重合体として、８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］ドデカ−３−エンの開環重合体をパラジウム／シリカマグネシア触媒で水素添加した樹脂（ガラス転移温度１６８℃、平均屈折率１．５１、吸水率０．４０％、ポリスチレン換算の分子量Ｍｗ９．２×１０^４およびＭｎ４．４×１０⁴）を、トルエン溶液に溶解し、溶媒キャスト法にて膜厚９０μmのフィルムを作成した。続いてこのフィルムを延伸機にて、温度１８０℃にてフィルムの流れ方向（ＭＤ方向）に約１．５倍、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に約１．５倍延伸し、膜厚が４０μmの二軸延伸フィルムを作製した。
上記のようなフィルムの熱重量分析を行ったところ、８．１％の重量減少が観察された。また、脱離したガスを捕集しＧＣ−ＭＳにて同定を行ったところ、モノマー、更にはオリゴマー、トルエン及び水等が観察された。面内および厚み方向のレターデーション、ならびに光弾性係数の測定結果を、表２に示す。

［実施例７］
比較例５で作成した膜厚４０μmのフィルムを、更にＴｇ−２０℃にて、７日間真空乾燥を行った。更に上記フィルムを、２３℃、５０％の恒温恒湿室で１週間放置後、熱重量分析を行ったところ、０．２％の重量減少が観察された。 脱離したガスを捕集しＧＣ−ＭＳにて同定を行ったところ、そのほとんどが水であった。
面内および厚み方向のレターデーション、ならびに光弾性係数の測定結果を、表２に示す。
［実施例８］
実施例６で使用したのと同様のノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体をシクロヘキサン溶液に溶解し、溶媒キャスト法にて膜厚４００μｍのフィルムを作製した.続いてこのフィルムを延伸機にて、温度１４０℃にてフィルムの流れ方向（ＭＤ方向）に２倍、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に２倍延伸し、膜厚が４１μｍのに軸延伸フィルムを作成した。
上記フィルムを、３０℃から２００℃まで昇温し、２００℃で１時間保持した後の質量を測定したところ、昇温前と昇温後では６．５％の重量減少が観察された。また、脱離したガスを補修し、ＧＣ−ＭＳにて同定を行ったところ、モノマーであるＴＣＤ−３、エチレン、オリゴマー、およびシクロヘキサン等が観測された。
面内および厚み方向のレターデーション、ならびに光弾性係数の測定結果を、表２に示す。

（光学補償フィルムの評価）
（１）
市販の液晶ディスプレイに比較例５及び実施例６、７、８で作成したフィルムを組み込んで、環境温度６０℃での２４０時間の連続点灯試験を行った。試験前後のコントラスト、色調の変化を観察した結果を表２に示す。
表中、「左辺」とは、測定した光弾性係数および重量減少から算出した、明細書中の式１の左辺（β（光弾性係数）×２．５×１０^５＋L（重量減少）×２．５×１０^−４）の値である。
以下の結果に示したように、各実施例の光学補償フィルムは液晶ディスプレイでの使用に好適であるが、なかでも式１の条件を満たす光学補償フィルム（実施例６および７がそれに該当）は、比較的高温で長時間にわたりその性能を維持し、実際の液晶ディスプレイにおいて特に好適に使用可能である。

（表２）

（２）
また、実施例１〜５のフィルムを用いて液晶表示装置に適用したところ、比較例１〜４のフィルムを液晶表示装置に適用したときよりも、視野角が拡大した。これにより、本発明の光学補償フィルムは、液晶表示装置に適用したときに、視野角を補償することができることが確認された。

（３）
実施例１〜４、及び比較例１〜３で作成したフィルムをそれぞれ、２３℃、相対湿度５０％、及び２３℃、相対湿度３０％の環境下で２４時間以上放置した。それぞれの環境下でのＲｔｈをそれぞれＲｔｈ２、Ｒｔｈ１とその後、市販の液晶ディスプレイに組み込んで、上記環境の違いによるコントラスト、色調の変化を観察した。その結果を表３に示す。

（表３）

表３によれば、実施例１〜４は、相対湿度に対するＲｔｈ値の変化は１０％以内であり、比較例１および３は同変化が１０％を超えていた。また、実施例１〜４では、液晶ディスプレイに組み込んだ際のコントラスト、色調変化については変化がなく、良好であった。一方、比較例１および３では、同変化が大きかった。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限られず、種々の態様をとることができる。以下、そうした態様を列挙する。
（１）溶融法により作製されたフィルムであって、当該フィルム面内の屈折率が最大となる方向をＸ軸、面内であってＸ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の波長５９０ｎｍにおける屈折率をｎ_X、ｎ_Y、ｎ_Z、フィルムの膜厚をｄ（ｎｍ）としたとき、面内のレターデーション値Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）・ｄと厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈ＝{（ｎ_X＋ｎ_Y）／２−ｎ_Z }・ｄとがＲｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、Ｒ≦１０（ｎｍ）であるフィルム。

（２）さらに１軸延伸又は２軸延伸を行うことにより作製された、上記（１）に記載のフィルム。
（３）吸水率が０．１％以下である樹脂からなる、上記（１）または（２）に記載のフィルム。
（４）上記吸水率が０．１％以下である樹脂が、脂環式構造含有重合体である、上記（３）に記載のフィルム。
（５）上記脂環式構造含有重合体が、水素添加率が９９％以上であるノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体水素添加物及びノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体からなる群より選ばれる熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂であることを特徴とする上記（４）に記載のフィルム。
（６）上記吸水率が０．１％以下である樹脂の光弾性係数が1．０×１０^-9Ｐａ^-1以下であることを特徴とする上記（３）から（５）のいずれか１項に記載のフィルム。
（７）上記吸水率が０．１％以下である樹脂のガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上であることを特徴とする上記（３）から（６）のいずれか１項に記載のフィルム。
（８）上記（１）から（７）のいずれか１項に記載のフィルムを用いる、表示素子の視野角を補償する方法。
（９）上記（１）から（７）のいずれか１項に記載のフィルムを用いた表示素子。
（１０）上記（１）から（７）のいずれか１項に記載のフィルムを用いた液晶表示素子。

Claims (14)

1. 溶融法により作製された光学補償フィルムであって、
   面内の屈折率が最大となる方向をＸ軸、面内であってＸ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の波長５９０ｎｍにおける屈折率をｎ_X、ｎ_Y、ｎ_Z、フィルムの膜厚をｄとしたとき、２３℃、相対湿度５０％の条件で測定した面内のレターデーション値Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）・ｄと厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈ＝｜（ｎ_X＋ｎ_Y）／２−ｎ_Z ｜・ｄとが、
   Ｒｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、
   Ｒ≦９．５（ｎｍ）である光学補償フィルム。
2. 請求の範囲第１項に記載の光学補償フィルムにおいて、
   前記面内のレターデーション値Ｒが、Ｒ≦８（ｎｍ）である光学補償フィルム。
3. 請求の範囲第１項または第２項に記載の光学補償フィルムにおいて、
   上記フィルムの少なくとも一部の樹脂が、脂環式構造含有重合体である、光学補償フィルム。
4. 脂環式構造含有重合体を含有する光学補償フィルムであって、
   面内の屈折率が最大となる方向をＸ軸、面内であってＸ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の波長５９０ｎｍにおける屈折率をｎ_X、ｎ_Y、ｎ_Z、フィルムの膜厚をｄとしたとき、２３℃、相対湿度５０％の条件で測定した面内のレターデーション値Ｒ＝（ｎ_X−ｎ_Y）・ｄと厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈ＝｜（ｎ_X＋ｎ_Y）／２−ｎ_Z ｜・ｄとが、
   Ｒｔｈ／Ｒ≧５の関係を有し、かつ、
   Ｒ≦７．５（ｎｍ）である光学補償フィルム。
5. 請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムにおいて、
   上記フィルムの少なくとも一部を構成する樹脂の吸水率が０．１％以下である、光学補償フィルム。
6. 請求の範囲第３項〜第４項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムにおいて、
   上記脂環式構造含有重合体が、
   水素添加率が９９％以上であるノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体水素添加物、または、
   ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体
   であることを特徴とする光学補償フィルム。
7. 請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムにおいて、
   上記フィルムの少なくとも一部を構成する樹脂の光弾性係数が、１．０×１０^-9Ｐａ^-1以下であることを特徴とする光学補償フィルム。
8. 請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムにおいて、
   上記フィルムの少なくとも一部を構成する樹脂の光弾性係数β（Ｐａ^-1）と、上記フィルムを３０℃から２００℃に昇温し１時間保持した際の重量減少Ｌ（％）とが、
   β×２．５×１０⁵＋Ｌ×２．５×１０^-4≦１×１０^-3 （式１）
   を満たす、光学補償フィルム。
9. 請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムにおいて、
   上記フィルムの少なくとも一部を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上である光学補償フィルム。
10. 請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムにおいて、
    相対湿度３０％におけるＲｔｈ値をＲｔｈ₁とし、相対湿度５０％におけるＲｔｈ値をＲｔｈ₂としたとき、下記のような関係にあることを特徴とする光学補償フィルム：
    ０．９≦Ｒｔｈ₂／Ｒｔｈ₁≦１．１
11. 請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムにおいて、１軸延伸又は２軸延伸を行うことにより作製されたものである光学補償フィルム。
12. 請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項に記載の光学補償フィルムを用いる、表示素子の視野角を補償する方法。
13. 請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項に記載のフィルムを用いた表示素子。
14. 請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１項に記載のフィルムを用いた液晶表示素子。