JP2005181450A

JP2005181450A - 複屈折フィルムの製造方法、およびそれを用いた光学フィルムおよび画像表示装置

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Publication number: JP2005181450A
Application number: JP2003418558A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Ishibashi; 邦昭石橋; Kazuyoshi Tsuchimoto; 一喜土本; Hiroyuki Yoshimi; 裕之吉見
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-07-07
Also published as: US7833457B2; KR100718860B1; US20060275559A1; TW200523646A; WO2005059609A1; CN1791817A; CN100419474C; TWI355543B; KR20060004666A

Abstract

【課題】面内位相差、厚み方向位相差、配向軸の均一性に優れる複屈折フィルムを提供する。
【解決手段】ポリマーフィルムを延伸する工程において、前記ポリマーフィルムを幅方向に延伸すると同時に、その長手方向に収縮させ、延伸前のポリマーフィルムの幅方向の長さおよび長手方向の長さをそれぞれ１とした場合における、前記延伸による幅方向の長さの変化倍率（ＳＴＤ）と、前記収縮による長手方向の長さの変化倍率（ＳＭＤ）とが下記式（１）を満たすことによって複屈折フィルムを製造する。
(１／ＳＴＤ)^1/2 ≦ ＳＭＤ＜１・・・（１）
【選択図】なし

Description

本発明は、複屈折フィルムの製造方法、およびそれを用いた光学フィルムおよび各種画像表示装置に関する。

液晶表示装置等の各種画像表示装置において、表示特性を向上するために、例えば、着色の解消や視野角拡大等を目的として、通常、複屈折性のフィルムが使用されている。このような複屈折フィルムは、一般に、ポリマーフィルムに一軸延伸や二軸延伸を施すことによってその複屈折や位相差を調整して製造される。

このような複屈折フィルムを偏光フィルムと共に液晶表示装置に使用する際には、前記複屈折フィルムの遅相軸と偏光フィルムの透過軸とが平行になるように前記両フィルムを配置する必要がある。なお、一般に、複屈折フィルムの遅相軸は、その延伸方向に一致し、偏光フィルムの透過軸は、その延伸方向に対して垂直方向に一致する。

しかしながら、複屈折フィルムと偏光フィルムとをこのように配置するには、製造上以下のような問題がある。すなわち、工業的にポリマーフィルムを延伸する場合、フィルムに延伸処理を施しながら、同時にそのフィルムを長手方向に移動させてロールに巻き取ることが一般的である。そして、このようにロールにそれぞれ巻き取った複屈折フィルムと偏光フィルムとを貼り合せる場合には、各フィルムの長手方向を揃えた状態で、両者を貼り合せながら再度ロールで巻き取れば、連続的な貼り合せを実現できる。このため、前記透過軸と前記遅相軸とを平行に配置し、かつ連続的に張り合わせるには、前記偏光フィルムは長手方向に延伸するのに対して、前記複屈折フィルムは幅方向に延伸する必要がある。つまり、偏光フィルムの透過軸（延伸方向と垂直方向）の方向と複屈折フィルムの遅相軸（延伸方向）の方向を、各フィルムの幅方向に設定するには、前記複屈折フィルムを幅方向に延伸する必要があるということである。しかし、前記複屈折フィルムの製造において、ポリマーフィルムを幅方向に連続的に延伸すると、例えば、面内の配向軸が扇状になる、いわゆるボーイング現象が生じるため、幅方向の延伸によって均一な配向軸や複屈折、位相差を発生させることは困難であった。

そこで、ポリマーフィルムを幅方向に延伸する方法として、一旦幅方向に延伸した後、元の幅位置に戻す緩和処理を施すことによって、幅方向（延伸方向）の遅相軸の均一性を向上させるという方法が採用されている。しかし、一般にポリマーフィルムは、基材上に直接形成された後に前記基材と共に延伸されるため、この方法では前記記載の物性値のバラツキ等の影響を受けたり、また、ポリマーフィルムによっては緩和効果が小さいものがあるため、工業的に安定して均一な複屈折フィルムを生産することは困難である。また、延伸後に冷却を行うことによってボーイング現象を減少させる試みもあるが、完全に前記現象を回避することはできない（例えば、非特許文献１）。さらに、テンター延伸機のチャック間において、ポリマーフィルムが形成された基材を緩ませ、前記基材を熱収縮する方法も開示されているが（例えば、特許文献１）、前記基材が熱収縮性を有する基材に限定されることや、基材の厚みが厚すぎると弛めた際に、シワが発生して安定して基材を弛めることが困難であるという問題もある。また、これらの他にも延伸条件を設定する方法、例えば、延伸フィルムの幅を延伸倍率の平方根とする方法（例えば、特許文献２）、縦延伸に伴う収縮の幅を規定する方法（例えば、特許文献３）、延伸後に熱緩和させる方法（例えば、特許文献４）等が開示されているが、工業的な見地から安定な生産は困難である。
T.Yamada et al. Intn. Polym. Process., Vo.X, Issue 4, 334-340 (1995) 特開平６−５１１１６号公報特開平３−２３４０５号公報特開平２−１９１９０４号公報特開平５−２４９３１６号公報

そこで、本発明の目的は、ポリマーフィルムを幅方向に延伸して複屈折フィルムを製造する際に、外観に優れ、また、複屈折や位相差、配向軸角のバラツキが抑制された光学特性の均一性に優れる複屈折フィルムの製造方法の提供である。

前記目的を達成するために、本発明の複屈折フィルムの製造方法は、前記延伸工程において、ポリマーフィルムを幅方向に延伸すると同時に、その長手方向（前記幅方向に対して垂直方向）に収縮させ、延伸前のポリマーフィルムの幅方向の長さおよび長手方向の長さをそれぞれ１とした場合における、前記延伸による幅方向の長さの変化倍率（ＳＴＤ）と、前記収縮による長手方向の長さの変化倍率（ＳＭＤ）とが下記式（１）を満たすことを特徴とする。

(１／ＳＴＤ)^1/2 ≦ ＳＭＤ＜１・・・（１）

このように、ポリマーフィルムを幅方向に延伸すると同時に長手方向に収縮させ、かつ、前記幅方向の延伸程度と長手方向の収縮程度とを前記式（１）の条件に設定することによって、外観に優れ、また、面内および厚み方向の屈折率を高度に制御でき、かつ、複屈折、位相差ならびに配向軸、特に幅方向の配向軸精度が均一である、光学特性に優れた複屈折フィルムを効率良く得ることができる。このような製造方法により得られた複屈折フィルムは、その特性から、例えば、液晶表示装置等の各種画像表示装置の表示特性の向上を実現でき、また、前述のような偏光フィルムとの連続的な貼り合せが可能であることから、極めて工業的に有用であるといえる。

前述のように幅方向の延伸と長手方向の収縮を同時に行い、その条件を前記式（１）に設定することは、本発明者らが鋭意研究の結果、初めて見出したものである。すなわち、本発明者らは、従来の幅方向延伸によるポリマーフィルムの変形と、従来の長手方向延伸によるポリマーフィルムの変形とを比較し、それらの変形が、下記表１に示すような挙動を示すことに着目した。なお、下記表１はポリマーフィルムの３次元（長手方向、幅方向、厚み方向）における変化倍率を示す表であり、前記変化倍率は、未延伸ポリマーフィルムの幅、長さ、厚みをそれぞれ「１」とした場合の倍率であり、幅方向の変化倍率をＳＴＤ、長手方向の変化倍率をＳＭＤとする。つまり、下記表１に示すように、従来の幅方向延伸では、長手方向に変形が生じないため、これが原因の一つとなってボーイング現象が発生すると考えられ、一方、従来の長手方向延伸では、幅方向および厚み方向を一般的に自由に変形させ易いことに着目したのである。そして、鋭意研究の結果、本発明に想到したのである。

（表１）
長手方向の変形幅方向の変形厚み方向の変形
従来：幅方向延伸１ STD 1/STD
従来：長手方向延伸 SMD STD=(1/SMD) ^1/2 (1/SMD) ^1/2
本発明：延伸＋収縮 (1/STD) ^1/2 ≦SMD STD (1/STD) ^1/2

本発明の複屈折フィルムの製造方法は、前述のように、前記延伸工程において、ポリマーフィルムを幅方向に延伸すると同時に、その長手方向に収縮させ、延伸前のポリマーフィルムの幅方向の長さおよび長手方向の長さをそれぞれ１とした場合における、前記延伸による幅方向の長さの変化倍率（ＳＴＤ）と、前記収縮による長手方向の長さの変化倍率（ＳＭＤ）とが下記式（１）を満たすことを特徴とする。なお、本発明において長手方向とは、ポリマーフィルムが長方形である場合に両端の距離が長い方向を示し、幅方向とは、前記長手方向と垂直な方向を示す。また、ポリマーフィルムが正方形の場合には両方向が垂直となる方向であればよい。

(１／ＳＴＤ)^1/2 ≦ ＳＭＤ＜１・・・（１）
「ＳＭＤ＝１」、すなわち長手方向の寸法が変化しない場合、ボーイング現象が発生する問題が解決できず、「(１／ＳＴＤ)^1/2 ＞ＳＭＤ」となると、幅方向にシワが発生するという外観上の問題がある。

前記式（１）において、ＳＭＤ＝（１／ＳＴＤ）^1/2が好ましい。また、ＳＭＤは、具体的に、０．９９未満であることが好ましく、より好ましくは０．８５〜０．９５であり、特に好ましくは０．８８〜０．９３である。また、前記式（１）において(１／ＳＴＤ)^1/2 は、好ましくは０．９９未満であり、より好ましくは０．８５〜０．９５、特に好ましくは０．８８〜０．９３であり、すなわち、ＳＴＤは１．５未満が好ましく、より好ましくは１．０１〜１．５、特に好ましくは１．１〜１．３である。具体的には、ＳＴＤが１．２の場合に、ＳＭＤが０．９〜０．９２であることが好ましく、ＳＴＤが１．３の場合に、ＳＭＤが０．８６〜０．９０であることが好ましい。本発明の好ましい条件として、前記式（１）においてSMD＝(1/STD)^1/2 の場合、ポリマーフィルムの三次元の変化倍率は、例えば、長手方向がSMD＝(1/STD)^1/2 、幅方向がSTD、厚み方向が(1/STD)^1/2 になると推測される。

前述のように同時に行う延伸処理と収縮処理は、前記ポリマーフィルムに直接施すことができる。また、前記ポリマーフィルムを基材上に配置し、前記基材に延伸処理および収縮処理を同時に施すことによって、前記ポリマーフィルムに間接的に施してもよいし、前記基材とポリマーフィルムとの積層体に同時に施してもよい。

前記ポリマーフィルムとしては、特に制限されず、複屈折フィルムの形成材料として使用される従来公知のポリマー製フィルムが使用できる。前記ポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート；ポリアリレート；ポリスルホン；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリエーテルスルホン；ポリビニルアルコール；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；セルロース系ポリマー；ポリスチレン、ポリメタクリレート；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリアミド；ノルボルネン系ポリマー；イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを含む混合物等があげられる。

前記ポリマーフィルムは、例えば、光透過性であることが好ましく、例えば、その光透過率が８５％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％であることが好ましい。また、配向ムラが少ないことが好ましい。

基材上に直接ポリマーフィルムを形成する場合には、例えば、以下に示すような非液晶性ポリマーを使用することも好ましい。前記非液晶性ポリマーを用いれば、例えば、基材の配向性に関係なく、塗工するのみで、それ自身の性質により光学的に負の一軸性（ｎｘ＞ｎｚ）、（ｎｙ＞ｎｚ）を示す複屈折性のポリマーフィルムを形成でき、さらに延伸処理を施すことによって、光学特性を負の二軸性（ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ）に変化させることができる。このため、複屈折や位相差をより一層調整し易く、また、前記基材が配向基材に限定されることもない。なお、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、それぞれ前記ポリマーフィルムのＸ軸（遅相軸）、Ｙ軸およびＺ軸方向の屈折率を示し、前記Ｘ軸方向とは、前記ポリマーフィルムの面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、Ｙ軸方向は、前記面内において前記Ｘ軸に対して垂直な軸方向であり、Ｚ軸は、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直な厚み方向を示す。

前記非液晶性ポリマーとしては、例えば、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むことから、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーが好ましい。これらのポリマーは、いずれか一種類を単独で使用してもよいし、例えば、ポリアリールエーテルケトンとポリアミドとの混合物のように、異なる官能基を持つ２種以上の混合物として使用してもよい。このようなポリマーの中でも、高い複屈折性が得られることから、ポリイミド等が好ましい。

前記ポリマーの分子量は、特に制限されないが、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１,０００,０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは２,０００〜５００,０００の範囲である。

前記ポリイミドとしては、例えば、面内配向性が高く、有機溶剤に可溶なポリイミドが好ましい。具体的には、例えば、特表２０００−５１１２９６号公報に開示された、９，９-ビス(アミノアリール)フルオレンと芳香族テトラカルボン酸二無水物との縮合重合生成物、具体的には、下記式（１）に示す繰り返し単位を１つ以上含むポリマーが使用できる。

前記式（１）中、Ｒ³〜Ｒ⁶は、水素、ハロゲン、フェニル基、１〜４個のハロゲン原子またはＣ₁〜₁₀アルキル基で置換されたフェニル基、およびＣ₁〜₁₀アルキル基からなる群からそれぞれ独立に選択される少なくとも一種類の置換基である。好ましくは、Ｒ³〜Ｒ⁶は、ハロゲン、フェニル基、１〜４個のハロゲン原子またはＣ₁〜₁₀アルキル基で置換されたフェニル基、およびＣ₁〜₁₀アルキル基からなる群からそれぞれ独立に選択される少なくとも一種類の置換基である。

前記式（１）中、Ｚは、例えば、Ｃ₆〜₂₀の４価芳香族基であり、好ましくは、ピロメリット基、多環式芳香族基、多環式芳香族基の誘導体、または、下記式（２）で表される基である。

前記式（２）中、Ｚ’は、例えば、共有結合、Ｃ(Ｒ⁷)₂基、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ₂基、Ｓｉ(Ｃ₂Ｈ₅)₂基、または、ＮＲ⁸基であり、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。また、ｗは、１から１０までの整数を表す。Ｒ⁷は、それぞれ独立に、水素またはＣ（Ｒ⁹）₃である。Ｒ⁸は、水素、炭素原子数１〜約２０のアルキル基、またはＣ₆〜₂₀アリール基であり、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。Ｒ⁹は、それぞれ独立に、水素、フッ素、または塩素である。

前記多環式芳香族基としては、例えば、ナフタレン、フルオレン、ベンゾフルオレンまたはアントラセンから誘導される４価の基があげられる。また、前記多環式芳香族基の置換誘導体としては、例えば、Ｃ₁〜₁₀のアルキル基、そのフッ素化誘導体、およびＦやＣｌ等のハロゲンからなる群から選択される少なくとも一つの基で置換された前記多環式芳香族基があげられる。

この他にも、例えば、特表平８−５１１８１２号公報に記載された、繰り返し単位が下記一般式（３）または（４）で示されるホモポリマーや、繰り返し単位が下記一般式（５）で示されるポリイミド等があげられる。なお、下記式（５）のポリイミドは、下記式（３）のホモポリマーの好ましい形態である。

前記一般式（３）〜（５）中、ＧおよびＧ’は、例えば、共有結合、ＣＨ₂基、Ｃ(ＣＨ₃)₂基、Ｃ(ＣＦ₃)₂基、Ｃ(ＣＸ₃)₂基（ここで、Ｘは、ハロゲンである。）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ₂基、Ｓｉ(ＣＨ₂ＣＨ₃)₂基、および、Ｎ(ＣＨ₃)基からなる群から、それぞれ独立して選択される基を表し、それぞれ同一でも異なってもよい。

前記式（３）および式（５）中、Ｌは、置換基であり、ｄおよびｅは、その置換数を表す。Ｌは、例えば、ハロゲン、Ｃ₁〜₃アルキル基、Ｃ₁〜₃ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基であり、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ₁〜₃アルキル基、およびＣ₁〜₃ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基があげられる。また、前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素があげられる。ｄは、０から２までの整数であり、ｅは、０から３までの整数である。

前記式（３）〜（５）中、Ｑは置換基であり、ｆはその置換数を表す。Ｑとしては、例えば、水素、ハロゲン、アルキル基、置換アルキル基、ニトロ基、シアノ基、チオアルキル基、アルコキシ基、アリール基、置換アリール基、アルキルエステル基、および置換アルキルエステル基からなる群から選択される原子または基であって、Ｑが複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。前記置換アルキル基としては、例えば、ハロゲン化アルキル基があげられる。また前記置換アリール基としては、例えば、ハロゲン化アリール基があげられる。ｆは、０から４までの整数であり、ｇおよびｈは、それぞれ０から３および１から３までの整数である。また、ｇおよびｈは、１より大きいことが好ましい。

前記式（４）中、Ｒ¹⁰およびＲ¹¹は、水素、ハロゲン、フェニル基、置換フェニル基、アルキル基、および置換アルキル基からなる群から、それぞれ独立に選択される基である。その中でも、Ｒ¹⁰およびＲ¹¹は、それぞれ独立に、ハロゲン化アルキル基であることが好ましい。

前記式（５）中、Ｍ¹およびＭ²は、同一であるかまたは異なり、例えば、ハロゲン、Ｃ₁〜₃アルキル基、Ｃ₁〜₃ハロゲン化アルキル基、フェニル基、または、置換フェニル基である。前記ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。また、前記置換フェニル基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ₁〜₃アルキル基、およびＣ₁〜₃ハロゲン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する置換フェニル基があげられる。

前記式（３）に示すポリイミドの具体例としては、例えば、下記式（６）で表されるもの等があげられる。

さらに、前記ポリイミドとしては、例えば、前述のような骨格（繰り返し単位）以外の酸二無水物やジアミンを、適宜共重合させたコポリマーがあげられる。

前記酸二無水物としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物があげられる。前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリト酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物、２，２’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等があげられる。

前記ピロメリト酸二無水物としては、例えば、ピロメリト酸二無水物、３，６−ジフェニルピロメリト酸二無水物、３，６−ビス（トリフルオロメチル）ピロメリト酸二無水物、３，６−ジブロモピロメリト酸二無水物、３，６−ジクロロピロメリト酸二無水物等があげられる。前記ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記ナフタレンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、２，３，６，７−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロ−ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記複素環式芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ピリジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物等があげられる。前記２，２’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、２，２’−ジブロモ−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ジクロロ−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等があげられる。

また、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物のその他の例としては、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（２，５，６−トリフルオロ−３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−２，２−ジフェニルプロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−［４，４’−イソプロピリデン−ジ（ｐ−フェニレンオキシ）］ビス（フタル酸無水物）、Ｎ，Ｎ−（３，４−ジカルボキシフェニル）−Ｎ−メチルアミン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジエチルシラン二無水物等があげられる。

これらの中でも、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、２，２’−置換ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましく、より好ましくは、２，２’−ビス（トリハロメチル）−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であり、さらに好ましくは、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’，５，５’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。

前記ジアミンとしては、例えば、芳香族ジアミンがあげられ、具体例としては、ベンゼンジアミン、ジアミノベンゾフェノン、ナフタレンジアミン、複素環式芳香族ジアミン、およびその他の芳香族ジアミンがあげられる。

前記ベンゼンジアミンとしては、例えば、ｏ−、ｍ−およびｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、１，４−ジアミノ−２−メトキシベンゼン、１，４−ジアミノ−２−フェニルベンゼンおよび１，３−ジアミノ−４−クロロベンゼンのようなベンゼンジアミンから成る群から選択されるジアミン等があげられる。前記ジアミノベンゾフェノンの例としては、２，２’−ジアミノベンゾフェノン、および３，３’−ジアミノベンゾフェノン等があげられる。前記ナフタレンジアミンとしては、例えば、１，８−ジアミノナフタレン、および１，５−ジアミノナフタレン等があげられる。前記複素環式芳香族ジアミンの例としては、２，６−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリジン、および２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン等があげられる。

また、前記芳香族ジアミンとしては、これらの他に、４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−（９−フルオレニリデン）-ジアニリン、２，２'−ビス(トリフルオロメチル)−４，４'−ジアミノビフェニル、３，３'−ジクロロ−４，４'−ジアミノジフェニルメタン、２，２'−ジクロロ−４，４'−ジアミノビフェニル、２，２'，５，５'−テトラクロロベンジジン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン等があげられる。

前記複屈折層の形成材料である前記ポリエーテルケトンとしては、例えば、特開２００１−４９１１０号公報に記載された、下記一般式（７）で表されるポリアリールエーテルケトンがあげられる。

前記式（７）中、Ｘは、置換基を表し、ｑは、その置換数を表す。Ｘは、例えば、ハロゲン原子、低級アルキル基、ハロゲン化アルキル基、低級アルコキシ基、または、ハロゲン化アルコキシ基であり、Ｘが複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。

前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、臭素原子、塩素原子およびヨウ素原子があげられ、これらの中でも、フッ素原子が好ましい。前記低級アルキル基としては、例えば、Ｃ₁〜₆の直鎖または分岐鎖を有する低級アルキル基が好ましく、より好ましくはＣ₁〜₄の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、および、tert-ブチル基が好ましく、特に好ましくは、メチル基およびエチル基である。前記ハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基等の前記低級アルキル基のハロゲン化物があげられる。前記低級アルコキシ基としては、例えば、Ｃ₁〜₆の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、より好ましくはＣ₁〜₄の直鎖または分岐鎖のアルコキシ基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、および、tert-ブトキシ基が、さらに好ましく、特に好ましくはメトキシ基およびエトキシ基である。前記ハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、トリフルオロメトキシ基等の前記低級アルコキシ基のハロゲン化物があげられる。

前記式（７）中、ｑは、０から４までの整数である。前記式（７）においては、ｑ＝０であり、かつ、ベンゼン環の両端に結合したカルボニル基とエーテルの酸素原子とが互いにパラ位に存在することが好ましい。

また、前記式（７）中、Ｒ¹は、下記式（８）で表される基であり、ｍは、０または１の整数である。

前記式（８）中、Ｘ’は置換基を表し、例えば、前記式（７）におけるＸと同様である。前記式（８）において、Ｘ’が複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。ｑ’は、前記Ｘ’の置換数を表し、０から４までの整数であって、ｑ’＝０が好ましい。また、ｐは、０または１の整数である。

前記式（８）中、Ｒ²は、２価の芳香族基を表す。この２価の芳香族基としては、例えば、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−フェニレン基、または、ナフタレン、ビフェニル、アントラセン、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−テルフェニル、フェナントレン、ジベンゾフラン、ビフェニルエーテル、もしくは、ビフェニルスルホンから誘導される２価の基等があげられる。これらの２価の芳香族基において、芳香族に直接結合している水素が、ハロゲン原子、低級アルキル基または低級アルコキシ基で置換されてもよい。これらの中でも、前記Ｒ²としては、下記式（９）〜（１５）からなる群から選択される芳香族基が好ましい。

前記式（７）中、前記Ｒ¹としては、下記式（１６）で表される基が好ましく、下記式（１６）において、Ｒ²およびｐは前記式（８）と同義である。

さらに、前記式（７）中、ｎは重合度を表し、例えば、２〜５０００の範囲であり、好ましくは、５〜５００の範囲である。また、その重合は、同じ構造の繰り返し単位からなるものであってもよく、異なる構造の繰り返し単位からなるものであってもよい。後者の場合には、繰り返し単位の重合形態は、ブロック重合であってもよいし、ランダム重合でもよい。

さらに、前記式（７）で示されるポリアリールエーテルケトンの末端は、ｐ−テトラフルオロベンゾイレン基側がフッ素であり、オキシアルキレン基側が水素原子であることが好ましく、このようなポリアリールエーテルケトンは、下記一般式（１７）で表すことができる。なお、下記式において、ｎは前記式（７）と同様の重合度を表す。

前記式（７）で示されるポリアリールエーテルケトンの具体例としては、下記式（１８）〜（２１）で表されるもの等があげられ、下記各式において、ｎは、前記式（７）と同様の重合度を表す。

また、これらの他に、前記複屈折層の形成材料である前記ポリアミドまたはポリエステルとしては、例えば、特表平１０−５０８０４８号公報に記載されるポリアミドやポリエステルがあげられ、それらの繰り返し単位は、例えば、下記一般式（２２）で表すことができる。

前記式（２２）中、Ｙは、ＯまたはＮＨである。また、Ｅは、例えば、共有結合、Ｃ₂アルキレン基、ハロゲン化Ｃ₂アルキレン基、ＣＨ₂基、Ｃ(ＣＸ₃)₂基（ここで、Ｘはハロゲンまたは水素である。）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ₂基、Ｓｉ(Ｒ)₂基、および、Ｎ(Ｒ)基からなる群から選ばれる少なくとも一種類の基であり、それぞれ同一でもよいし異なってもよい。前記Ｅにおいて、Ｒは、Ｃ₁〜₃アルキル基およびＣ₁〜₃ハロゲン化アルキル基の少なくとも一種類であり、カルボニル官能基またはＹ基に対してメタ位またはパラ位にある。

また、前記（２２）中、ＡおよびＡ’は、置換基であり、ｔおよびｚは、それぞれの置換数を表す。また、ｐは、０から３までの整数であり、ｑは、１から３までの整数であり、ｒは、０から３までの整数である。

前記Ａは、例えば、水素、ハロゲン、Ｃ₁〜₃アルキル基、Ｃ₁〜₃ハロゲン化アルキル基、ＯＲ（ここで、Ｒは、前記定義のものである。）で表されるアルコキシ基、アリール基、ハロゲン化等による置換アリール基、Ｃ₁〜₉アルコキシカルボニル基、Ｃ₁〜₉アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ₁〜₁₂アリールオキシカルボニル基、Ｃ₁〜₁₂アリールカルボニルオキシ基およびその置換誘導体、Ｃ₁〜₁₂アリールカルバモイル基、ならびに、Ｃ₁〜₁₂アリールカルボニルアミノ基およびその置換誘導体からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記Ａ’は、例えば、ハロゲン、Ｃ₁〜₃アルキル基、Ｃ₁〜₃ハロゲン化アルキル基、フェニル基および置換フェニル基からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記置換フェニル基のフェニル環上の置換基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ₁〜₃アルキル基、Ｃ₁〜₃ハロゲン化アルキル基およびこれらの組み合わせがあげられる。前記ｔは、０から４までの整数であり、前記ｚは、０から３までの整数である。

前記式（２２）で表されるポリアミドまたはポリエステルの繰り返し単位の中でも、下記一般式（２３）で表されるものが好ましい。

前記式（２３）中、Ａ、Ａ’およびＹは、前記式（２２）で定義したものであり、ｖは０から３の整数、好ましくは、０から２の整数である。ｘおよびｙは、それぞれ０または１であるが、共に０であることはない。

一方、前記基材としては、延伸および収縮が可能な透光性のポリマーフィルムが好ましく、特に、実用の面から、延伸によっても位相差を発生しないものが好ましい。特に透明性に優れるポリマーフィルムであれば、例えば、前記基材と前記基材上に形成された複屈折フィルムとを、積層体のまま光学フィルムとして使用することもできるため好ましい。また、前記基材は、前述のような長手方向の収縮を円滑に行うために、予め延伸されているものや、熱収縮性のフィルム等も好ましく、このような基材の形成材料としては、例えば、熱可塑性樹脂が好ましい。

前記基材の形成材料としては、具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４‐メチルペンチン‐１）などのポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース系グラステックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のアセテート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリノルボルネン樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリル樹脂や、これらの混合物等があげられ、また、液晶ポリマー等も使用できる。これらの中でも、例えば、耐溶剤性や耐熱性の点からポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が好ましい。さらに、例えば、特開平２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７号）に記載されているような、側鎖に置換イミド基または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換フェニル基または非置換フェニル基とニトリル基とを有する熱可塑性樹脂との混合物等も使用できる。具体例としては、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物等である。これらの形成材料の中でも、例えば、前述の側鎖に置換イミド基または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換フェニル基または非置換フェニル基とニトリル基とを有する熱可塑性樹脂との混合物が好ましい。

つぎに、本発明の複屈折フィルムの製造方法の一例を説明する。

まず、延伸・収縮処理を施すポリマーフィルムを準備する。前記ポリマーフィルムの厚みは、特に制限されず、製造する複屈折フィルムの所望の位相差や、前記ポリマーフィルムの材料等に応じて適宜決定できる。一般的には、例えば、５〜５００μｍの範囲であり、好ましくは１０〜３５０μｍの範囲、より好ましくは２０〜２００μｍの範囲である。前記範囲であれば、延伸・収縮処理において、例えば、切断されることなく十分な強度を示す。また、その長手方向および幅方向の長さは、特に制限されず、例えば、使用する延伸機等の大きさに応じて適宜決定できる。

このポリマーフィルムに前記式（１）の条件を満たすように、幅方向に延伸処理、長手方向の収縮処理を同時に施す。このように幅方向の延伸と長手方向の収縮は、例えば、二軸延伸機を用いて行うことができ、具体的には、前記延伸と収縮とを自動的に行うことができる市金工業社製の高機能薄膜装置（商品名ＦＩＴＺ）等が使用できる。この装置は、縦方向（フィルムの長手方向＝フィルムの進行方向）の延伸倍率と横方向（幅方向＝フィルムの進行方向と垂直方向）の延伸倍率を任意に設定でき、さらに縦方向（長手方向）の収縮倍率も任意に設定可能であるため、延伸および収縮を同時に所定の条件で行うことができる。また、例えば、一般的に知られているレール幅制御方式、パンダグラフ方式、リニアモーターによる走行速度を制御する方式等を適宜組み合わせることによって、幅方向の延伸倍率を制御するとともに、フィルム端部を挟時したクリップの間隔を変化させて長手方向の長さを制御するようにした二軸延伸機等も使用できる。

前記延伸・収縮処理における温度は、特に限定されず、前記ポリマーフィルムの種類に応じて適宜決定できるが、例えば、前記ポリマーフィルムのガラスガラス転移温度に応じて設定することが好ましい。例えば、ガラス転移温度±３０℃の範囲であることが好ましく、より好ましくはガラス転移温度±２０℃の範囲、特に好ましくは前記ガラス転移温度±１０℃の範囲である。

このような製造方法によって、前記ポリマーフィルムから本発明の複屈折フィルムを得ることができ、この複屈折フィルムは、複屈折、位相差、配向軸等の特性、特に幅方向におけるこれらの特性が均一性に優れたものとなる。なお、複屈折フィルムの複屈折や位相差の値は、例えば、使用するポリマーフィルムの材料や延伸倍率等によって異なるが、前記式（１）に表される条件に基づいて製造すれば、複屈折や位相差の大きさに関わらず、その均一性に優れたものとなる。

前記複屈折フィルムは、面内の位相差値「(nx-ny)・d」の精度、すなわち位相差のバラツキが、例えば、−９〜＋９％の範囲が好ましく、より好ましくは−８〜＋８％であり、さらに好ましくは−７〜＋７％である。また、厚み方向の位相差値「(nx-nz)・d」の精度は、例えば、−７〜＋７％の範囲が好ましく、より好ましくは−６〜＋６％であり、さらに好ましくは−５〜＋５％である。なお、各位相差の精度は、以下のようにして測定できる。まず、複屈折フィルムの長手方向の中間点であり、且つ、その幅方向において、等間隔で八等分した際、末端を除く７点において、面内の位相差および厚み方向の位相差を測定する。そしてこれらの平均値を１００％とした際の、各測定値と平均値との差を面内の位相差および厚み方向の位相差の精度（％）として算出する。

本発明の複屈折フィルムは、Ｘ軸方向（遅相軸方向）における配向軸角度のバラツキが、５°以下であることが好ましく、より好ましくは４°以下である。前述の方法によれば、軸角度のバラツキをこのような範囲に制御できるため、屈折率の均一化が向上できる。前記配向軸角度とは、遅相軸のバラツキを意味し、例えば、自動複屈折計（商品名KOBRA-21ADH；王子計測機器社製）を用いて自動計算することができ、前記バラツキは、例えば、前述の位相差と同様にして複数点（７点）において配向軸角度を測定した際に、最大値と最長値との差で表すことができる。なお、本発明においては、変化倍率の大きい幅方向が遅相軸方向となる。

得られる複屈折フィルムの厚みは、使用するポリマーフィルムの厚みや延伸倍率等に応じて異なるが、一般に、５〜５００μｍの範囲であり、好ましくは１０〜３５０μｍの範囲であり、より好ましくは２０〜２００μｍの範囲である。

また、このような製造方法には限定されず、例えば、基材上に前述の非液晶性ポリマーからなるポリマーフィルムを形成し、この積層体に延伸・収縮処理を同時に施してもよい。この場合、後述するように基材と前記ポリマーフィルムとを共に延伸・収縮してもよいし、前記積層体のうち、前記基材のみを延伸・収縮することによって、間接的に前記ポリマーフィルムを処理してもよい。また、基材からポリマーフィルムを剥離した後、前記ポリマーフィルムのみに処理を施すこともできる。

このように基材上にポリマーフィルムを直接形成した場合の一例を以下に示す。まず、ポリマーフィルムの形成材料を溶剤に分散または溶解して塗工液を調製する。前記塗工液における形成材料の濃度は、特に制限されないが、例えば、塗工が容易な粘度となることから、例えば、前記形成材料０．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは１〜４０重量％、特に好ましくは２〜３０重量％である。具体的に、前記形成材料が非液晶性ポリマーの場合、前記ポリマーの添加量は、溶剤１００重量部に対して、例えば、前記形成材料５〜５０重量部であることが好ましく、より好ましくは１０〜４０重量部である。

前記溶剤は、特に制限されず、形成材料に応じて適宜選択できるが、例えば、前記形成材料を溶解でき、基材を侵食し難いものが好ましい。例えば、具体的には、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１、２‐ジメトキシベンゼンなどの芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２‐ピロリドン、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドンのようなケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、ｔ‐ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２‐メチル‐２，４‐ペンタンジオール等のアルコール系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル系溶剤、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフランのようなエーテル系溶剤、二硫化炭素、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、硫酸等が使用できる。また、これらの溶剤は単独でもよいし、二種類以上を混合して使用することもできる。

前記塗工液は、例えば、必要に応じて、さらに界面活性剤、安定剤、可塑剤、金属類等の種々の添加剤を配合してもよい。

また、前記塗工液は、例えば、前記形成材料の配向性等が著しく低下しない範囲で、異なる他の樹脂を含有してもよい。前記他の樹脂としては、例えば、各種汎用樹脂、エンジニアリングプラスチック、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等があげられる。

前記汎用樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂、およびＡＳ樹脂等があげられる。前記エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアセテート（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ：ナイロン）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等があげられる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、および液晶ポリマー（ＬＣＰ）等があげられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂等があげられる。このように、前記他の樹脂等を前記塗工液に配合する場合、その配合量は、例えば、前記形成材料に対して、例えば、０〜５０重量％であり、好ましくは、０〜３０重量％である。

つぎに、調製した前記塗工液を基材表面に塗工して、前記形成材料の塗工膜を形成する。前記塗工の塗工方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、ドクターブレード法、ナイフコート法、タイコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、オフセットグラビアコート法、リップコート法、スプレーコート法等があげられる。また、塗工に際しては、必要に応じて、ポリマー層の重畳方式も採用できる。

前記基材の厚みは、特に制限されないが、通常、１０μｍ以上であり、１０〜２００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは２０〜１５０μｍの範囲であり、特に好ましくは３０〜１００μｍの範囲である。１０μｍ以上であれば、後述する延伸・収縮処理において、十分な強度を示すため、延伸・収縮処理におけるムラの発生等を十分に抑制できる。また、２００μｍ以下であれば、適度な張力で延伸処理が可能であるため好ましい。

そして、前記基材上に形成された塗工膜を乾燥する。この乾燥によって、前記形成材料が前記基材上で固定化され、基材上にポリマーフィルムを直接形成できる。

前記乾燥の方法としては、特に制限されず、例えば、自然乾燥や加熱乾燥があげられる。その条件も、例えば、前記形成材料の種類や、前記溶剤の種類等に応じて適宜決定できるが、例えば、温度は、通常、４０℃〜２５０℃であり、好ましくは５０℃〜２００℃である。なお、塗工膜の乾燥は、一定温度で行っても良いし、段階的に温度を上昇または下降させながら行っても良い。乾燥時間も特に制限されないが、通常、１０秒〜６０分、好ましくは３０秒〜３０分である。

前記乾燥処理後において、前記ポリマーフィルム中に残存する前記ポリマー液の溶剤は、その量に比例して光学特性を経時的に変化させるおそれがあるため、その残存量は、例えば、５％以下が好ましく、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは０．２％以下である。

前記基材上に形成されるポリマーフィルムの厚みは、特に制限されないが、例えば、通常、０．５〜１０μｍに設定することが好ましく、より好ましくは１〜８μｍ、特に好ましくは１〜７μｍである。

続いて、前記基材上に形成されたポリマーフィルムについて、前述のような条件により、延伸・収縮処理を同時に施す。この場合、例えば、前記ポリマーフィルムのみを直接延伸・収縮させてよいし、前記基材と前記ポリマーフィルムとの積層体を共に延伸・収縮させてもよいが、以下の理由から、前記基材のみを処理することが好ましい。前記基材のみを延伸・収縮した場合、この基材の延伸・収縮にともなって、間接的に、前記基材上のポリマーフィルムが延伸・収縮される。そして、積層体を処理するよりも、単層体を処理する方が、通常、均一な処理が行えるため、前述のように基材のみを処理すれば、これに伴って、前記基材上の前記ポリマーフィルムも均一に延伸・収縮できるためである。なお、前記基材からポリマーフィルムを剥離した後に、前述のように前記ポリマーフィルムのみを処理することもできる。

本発明の複屈折フィルムは、前述のように基材上に形成した場合、例えば、前記基材との積層体として使用してもよいし、前記基材から剥離した単層体として使用することもできる。また、前記基材（以下、「第１の基材」という）から剥離した後、その光学特性を妨害しない基材（以下、「第２の基材」という）に、接着層を介して再度積層（転写）して使用することもできる。

前記第２の基材としては、適度な平面性を有するものであれば特に限定されず、例えば、ガラスや，透明で光学的等方性を有するポリマーフィルム等が好ましい。前記ポリマーフィルムとしては、例えば、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、アモルファスポリオレフイン、ＴＡＣ、エポキシ樹脂、前述のようなイソブテン/Ｎ−メチルマレイミド共重合体とアクリロニトリル/スチレン共重合体との樹脂組成物等から形成されたフィルムがあげられる。これらの中でも、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ＴＡＣ、ポリエーテルスルホン、イソブテン/Ｎ−メチルマレイミド共重合体とアクリロニトリル/スチレン共重合体との樹脂組成物等が好ましい。また、光学的に異方性を示す基材であっても、目的に応じて使用することができる。このような光学的異方性の基材としては、例えば、ポリカーボネートポリスチレン、ノルボルネン系樹脂等のポリマーフィルムを延伸した位相差フィルムや、偏光フィルム等があげられる。

前述のような転写における接着層としては、光学的用途に使用できればよく、例えば、アクリル系，エポキシ系，ウレタン系等の接着剤や粘着剤が使用できる。

次に、本発明の光学フィルムは、前述のような本発明の複屈折フィルムを含んでいればよく、例えば、前述のような基材を備える等、その構成は制限されない。

本発明の光学フィルムは、最外層に、さらに粘着剤層を有することが好ましい。これによって、本発明の光学フィルムを他の光学層や液晶セル等の他部材と接着することが容易になり、本発明の光学フィルムの剥離を防止することができるからである。また、前記粘着剤層は、本発明の光学フィルムの一方の面でもよいし、両面に配置されてもよい。

前記粘着層の材料としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ゴム系等の粘着剤が使用できる。また、これらの材料に、微粒子を含有させて光拡散性を示す層としてもよい。これらの中でも、例えば、吸湿性や耐熱性に優れる材料が好ましい。このような性質であれば、例えば、液晶表示装置に使用した場合に、吸湿による発泡や剥離、熱膨張差等による光学特性の低下や、液晶セルの反り等を防止でき、高品質で耐久性にも優れる表示装置となる。

本発明の光学フィルムは、前述のように本発明の複屈折フィルム単独でもよいし、または、必要に応じて他の光学部材と組み合わせた積層体であってもよい。前記他の光学部材としては、特に制限されず、例えば、他の複屈折フィルム、他の位相差フィルム、液晶フィルム、光散乱フィルム、レンズシート、回折フィルム、偏光板等があげられる。

本発明の光学フィルムが、前記偏光板を含む場合、前記偏光板は、偏光子のみでもよいし、前記偏光子の片面または両面に透明保護層が積層されてもよい。

本発明の光学フィルムは、液晶表示装置等の各種装置の形成に使用することが好ましく、例えば、液晶セルの片側または両側に配置して液晶パネルとし、液晶表示装置に用いることができる。なお、光学フィルムの配置方法は特に制限されず、従来の複屈折フィルムを含む光学フィルムと同様である。

液晶表示装置を形成する前記液晶セルの種類は、任意で選択でき、例えば、薄膜トランジスタやＭＩＭ等のアクティブマトリクス駆動型、ＩＰＳ駆動型、プラズマアドレッシング駆動型、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型等、種々のタイプの液晶セルが使用できる。具体的には、例えば、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）セル、ＴＮ（Twisted Nematic）セル、ＩＰＳ（In-Plan Switching）セル、ＶＡ（Vertical Nematic）セル、ＯＣＢ（Optically Controlled Birefringence）セル、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）セル、ＡＳＭ（Axially Symmetric Aligned Microcell）セル、強誘電・反強誘電セル、およびこれらに規則正しい配向分割を行ったもの、ランダムな配向分割を行ったもの等があげられる。

このような本発明の光学フィルムを備える液晶表示装置としては、例えば、バックライムシステムを備えた透過型、反射板を備えた反射型、投射型等の形態であってもよい。

なお、本発明の光学フィルムは、前述のような液晶表示装置には限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、ＰＤＰ、ＦＥＤ等の自発光型表示装置にも使用できる。この場合、従来の光学フィルムに代えて本発明の光学フィルムを使用する以外、その構成は制限されない。

以下、実施例および比較例を用いて本発明を更に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。なお、各種特性については以下の方法によって測定を行った。

（複屈折率・位相差・軸角度分布の測定）
自動複屈折計（商品名KOBRA-21ADH；王子計測機器社製）を用いて、波長590ｎｍにおける値を測定した。

（膜厚測定）
瞬間マルチ測光システム（商品名MCPD-2000；大塚電子社製製）を用いて、複屈折層の膜厚を測定した。

高機能薄膜装置（商品名ＦＩＴＺ：市金工業社製）を用いて、厚み６８μｍ、幅３３０ｍｍの未延伸ポリカーボネートフィルム（鐘淵化学工業社製）を、連続的に、幅方向に延伸し、同時に長手方向に収縮させ、複屈折フィルムを形成した。なお、処理温度は１６０℃、幅方向のＳＴＤを１．２倍、前記長手方向のＳＭＤを０．９３倍とした。(１／ＳＴＤ)^1/2 は０．９１３となるため、前記式（１）の条件を満たしている。この複屈折フィルムについて、幅方向の配向軸角度のバラツキ、面内位相差（Δnd=(nx-ny)・d）およびそのバラツキ、厚み方向位相差（Rth=(nx-nz)・d）およびそのバラツキを前述の方法で測定し、シワや割れの発生を目視で観察した。これらの結果を下記表２に示す。表２における配向軸角度のバラツキとは、７点測定したうちの最大測定値と最小測定値との差を示す。なお、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、それぞれ前記複屈折フィルムのＸ軸（遅相軸）、Ｙ軸およびＺ軸方向の屈折率を示し、前記Ｘ軸方向とは、前記複屈折フィルムの面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、Ｙ軸方向は、前記面内において前記Ｘ軸に対して垂直な軸方向であり、Ｚ軸は、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直な厚み方向を示し、ｄは、複屈折フィルムの厚みを示す。

（比較例１）
幅方向のＳＴＤを１．２倍として一軸延伸を行い、長手方向を収縮させない以外は、前記実施例１と同様にして複屈折フィルムを製造し、その特性を同様にして調べた。これらの結果を下記表２に示す。なお、ＳＭＤ＝１であった。

（比較例２）
幅方向のＳＴＤを１．２倍、長手方向のＳＭＤを０．９倍として、(１／ＳＴＤ)^1/2を０．９１３とした以外は、前記実施例１と同様にして複屈折フィルムを製造し、その特性を同様にして調べた。これらの結果を下記表２に示す。なお、(１／ＳＴＤ)^1/2＞ＳＭＤであった。

ポリマーフィルムの形成材料として、2,2'-ビス（3,4-ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物（6FDA）および2,2'-ビス（トリフルオロメチル）-4,4'-ジアミノビフェニル（PFMB）を用いて、前記一般式（６）で表される繰り返し単位から構成されるポリイミド（Mw=120000）を合成した。このポリイミドを２０重量％となるようにＭＩＢＫに溶解してポリイミド溶液を調製し、ブレードコート法によって、ＴＡＣフィルム（商品名TF80UL；富士写真フィルム社製）（幅４００ｍｍ、厚み４０μｍ）に連続的に塗工した。この塗工膜を１２０℃で２分間乾燥することによって、厚み６．０μｍのポリイミドフィルムを形成した。このポリイミドフィルムは、光学的一軸性（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）の複屈折を示し、面内位相差０．４ｎｍ、厚み方向位相差２４８ｎｍであった。さらに、基材とポリイミドフィルムとの積層体を、連続的に、幅方向に延伸し、同時に長手方向に収縮させ、複屈折フィルムを形成した。処理温度は１６０℃、幅方向のＳＴＤを１．１倍、長手方向のＳＭＤを０．９７倍とした。(１／ＳＴＤ)^1/2は０．９５３となるため、前記式（１）の条件を満たしている。なお、前記基材は、幅方向の延伸および長手方向の収縮によっては実質的な位相差は生じていなかった。この複屈折フィルムについて、前記実施例１と同様に各特性を調べた。これらの結果を下記表２に示す。

（比較例３）
幅方向のＳＴＤを１．１倍として一軸延伸を行い、長手方向を収縮させない以外は、前記実施例２と同様にして複屈折フィルムを製造し、その特性を同様にして調べた。これらの結果を下記表２に示す。なお、ＳＭＤ＝１であった。

（比較例４）
幅方向のＳＴＤを１．１倍、長手方向のＳＭＤを０．９倍として、(１／ＳＴＤ)^1/2を０．９１３とした以外は、前記実施例２と同様にして複屈折フィルムを製造し、その特性を同様にして調べた。これらの結果を下記表２に示す。なお、(１／ＳＴＤ)^1/2＞ＳＭＤであった。

（表２）
配向軸角バラツキ Δnd Δndバラツキ Rth Rthバラツキ外観
（°） (nm) （％） (nm) （％）
実施例１ 3.6 218.6 ±10.5 284.8 ±12.1 異常なし
比較例１ 20.6 173.7 ±18.2 394.1 ±22.5 異常なし
比較例２ 8.1 235.1 ±15.3 301.4 ±17.2 シワ発生
実施例２ 2.3 49.7 ± 3.2 250.7 ± 3.0 異常なし
比較例３ 11.3 50.9 ±10.4 309.2 ±25.5 異常なし
比較例４ 4.3 63.0 ±10.1 261.4 ± 8.5 シワ発生

前記表２に示すように、実施例１は前記式（１）の条件を満たす延伸および収縮を行ったため、幅方向のみの延伸を行った比較例１に比べて、配向軸角、ΔndおよびRthのそれぞれのバラツキを極めて抑制できた。また、延伸および収縮を同時に行っているがその条件が前記式（１）を満たしていない比較例２が幅方向にシワが発生したのに対し、実施例１は、配向軸角、ΔndおよびRthのそれぞれのバラツキを抑制できただけでなく、さらに外観においても優れていた。一方、基材とポリイミドフィルムとの積層体を用いた実施例２においても、前記式（１）の条件を満たす延伸および収縮を行ったため、幅方向のみの延伸を行った比較例３に比べて、配向軸角、ΔndおよびRthのそれぞれのバラツキを極めて抑制でき、また、延伸および収縮を同時に行っているがその条件が前記式（１）を満たしていない比較例４が幅方向にシワが発生したのに対し、実施例２は、配向軸角、ΔndおよびRthのそれぞれのバラツキを抑制できただけでなく、さらに外観においても優れていた。このような結果から、本発明の製造方法により製造された複屈折フィルムであれば、外観だけでなく、さらに配向軸角、面内位相差、厚み方向位相差等のバラツキが抑制された光学特性の均一性に優れるため、液晶表示装置をはじめとする各種画像表示装置の表示特性の向上に寄与できるといえる。また、このように幅方向に延伸を行っても、外観および光学特性に優れるため、例えば、前述のような偏光フィルムと連続的に貼り合せする際に有用である。

以上のように、幅方向の延伸および長手方向の収縮を前記式（１）の条件で行うことによって、外観に優れ、複屈折率や面内方向および厚み方向における位相差が均一である、光学特性に優れた複屈折フィルムを得ることができる。このように光学特性に優れた複屈折フィルムは、例えば、各種光学フィルムに有用であり、液晶表示装置等の各種画像表示装置に適用すれば、優れた表示特性を実現できる。

Claims

ポリマーフィルムを延伸する工程を含む複屈折フィルムの製造方法であって、
前記延伸工程において、ポリマーフィルムを幅方向に延伸すると同時に、その長手方向に収縮させ、延伸前のポリマーフィルムの幅方向の長さおよび長手方向の長さをそれぞれ１とした場合における、前記延伸による幅方向の長さの変化倍率（ＳＴＤ）と、前記収縮による長手方向の長さの変化倍率（ＳＭＤ）とが下記式（１）を満たすことを特徴とする複屈折フィルムの製造方法。
(１／ＳＴＤ)^1/2 ≦ ＳＭＤ＜１・・・（１）
基材上にポリマーフィルムを直接形成した後、前記ポリマーフィルムに延伸および収縮処理を同時に施す請求項１記載の製造方法。
前記基材に延伸および収縮処理を同時に施すことによって、前記基材上のポリマーフィルムを延伸および収縮させる請求項２記載の製造方法。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法により得られた複屈折フィルム。
請求項４記載の複屈折フィルムを含む光学フィルム。
さらに、偏光子を含む請求項５記載の光学フィルム。
さらに透明保護フィルムを含み、前記偏光子の少なくとも一方の表面に前記透明保護フィルムが配置されている請求項６記載の光学フィルム。
液晶セルの少なくとも一方の表面に請求項５〜７のいずれか一項に記載の光学フィルムが配置された液晶パネル。
請求項８記載の液晶パネルを含む液晶表示装置。
請求項５〜７のいずれか一項に記載の光学フィルムを含む画像表示装置。