(57)【要約】本発明の目的は、所望の波長分散特性をもち、光弾性係数が低く、所望のＮｚ係数を有する光学フィルムを提供することにある。  本発明は、コポリマーから形成され、下記（ｉ）〜（ｖ）を満足する光学フィルムである。（ｉ）  厚み（ｄ）が２０〜８０μｍである。（ｉｉ）  下記式（１）および（２）を満たす。    ０．６＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１          （１）  １．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．４０    （２）（Ｒ（４５０）、Ｒ（５５０）およびＲ（６５０）は夫々、各波長におけるフィルム面内の位相差である。）（ｉｉｉ）  Ｒ（５５０）が１２０〜１６０ｎｍである。（ｉｖ）  下複屈折率（Δｎ）が１．５×１０−３以上である。（ｖ）  下記式（４）により示されるＮｚ係数が１．１８〜２．４０である。  Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）            （４）（但し、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは夫々フィルムの３次元複屈折率である。）【特許請求の範囲】
【請求項１】
コポリマーから形成され、下記（ｉ）〜（ｖ）を満足する光学フィルム。
（ｉ）  厚み（ｄ）が２０〜８０μｍである。
（ｉｉ）  下記式（１）および（２）を満たす。
０．６＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１          （１）
１．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．４０    （２）
（但し、Ｒ（４５０）、Ｒ（５５０）およびＲ（６５０）は夫々、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるフィルム面内の位相差である。）
（ｉｉｉ）  Ｒ（５５０）が１２０〜１６０ｎｍである。
（但し、Ｒ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおけるフィルム面内の位相差である。）
（ｉｖ）  下記式（３）で表される複屈折率（Δｎ）が１．５×１０−３以上である。
Δｎ＝Ｒ（５５０）／（ｄ×１０３）            （３）
（但し、ｄはフィルムの厚み（μｍ）である。）
（ｖ）  下記式（４）により示されるＮｚ係数が１．１８〜２．４０である。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）          （４）
（但し、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは夫々フィルムの３次元複屈折率であり、ｎｘは面内遅相軸（ｘ軸）の屈折率、ｎｙは面内方向においてｘ軸と直交する方向（ｙ軸）の屈折率、ｎｚはｘ軸およびｙ軸を含む面に垂直な厚み方向（ｚ軸）の屈折率である。）
【請求項２】
コポリマーが、下記式
2010071079.tif 000021
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基、またはハロゲン原子を示し、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。ｐおよびｑは夫々独立に０以上の整数である。）
で表される単位（Ａ）並びに正の屈折率を有する脂環式脂肪族ジオールに由来する単位（Ｂ）を含み、単位（Ａ）と単位（Ｂ）とのモル比｛（Ａ）：（Ｂ）｝が１０：９０〜７０：３０の範囲にあるコポリカーボネートを含むフィルムを延伸して得られる請求項１記載の光学フィルム。
【請求項３】
コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000022
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に、水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基、またはハロゲン原子である。Ｒ３およびＲ４は夫々独立に、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。ｐおよびｑは夫々独立に０以上の整数である。）
で表される単位（Ａ）および下記式
2010071079.tif 000023
（式中、Ｒ５〜Ｒ８は夫々独立に、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。）
で表される単位（Ｂ１）を含み、単位（Ａ）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ）：（Ｂ１）｝が１０：９０〜７０：３０の範囲にある請求項２記載の光学フィルム。
【請求項４】
コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000024
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に、水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基またはハロゲン原子である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。）
で表される単位（Ａ１）および下記式
2010071079.tif 000025
（式中、Ｒ５〜Ｒ８は夫々独立に、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。）
で表される単位（Ｂ１）を含み、単位（Ａ１）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ１）：（Ｂ１）｝が１０：９０〜５０：５０の範囲にある請求項３記載の光学フィルム。
【請求項５】
コポリカーボネートの単位（Ａ１）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ１）：（Ｂ１）｝が２０：８０〜４０：６０の範囲にある請求項４記載の光学フィルム。
【請求項６】
コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000026
で表される単位（Ａ２）および下記式
2010071079.tif 000027
で表される単位（Ｂ２）を含む請求項４記載の光学フィルム。
【請求項７】
コポリカーボネートが下記式
2010071079.tif 000028
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に、水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基またはハロゲン原子である。Ｒ３およびＲ４は夫々独立に、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。ｐおよびｑは夫々独立に１以上の整数である。）
で表される単位（Ａ３）および下記式
2010071079.tif 000029
（式中、Ｒ５〜Ｒ８は夫々独立に、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。）
で表される単位（Ｂ１）を含み、単位（Ａ３）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ３）：（Ｂ１）｝が２０：８０〜７０：３０の範囲にある請求項３記載の光学フィルム。
【請求項８】
コポリカーボネートの単位（Ａ３）と単位（Ｂ１）とモル比｛（Ａ３）：（Ｂ１）｝が３０：７０〜６０：４０の範囲にある請求項７記載の光学フィルム。
【請求項９】
コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000030
で表される単位（Ａ４）および下記式
2010071079.tif 000031
で表される単位（Ｂ２）を含む請求項７記載の光学フィルム。
【請求項１０】
コポリマーの光弾性定数の絶対値が３０×１０−１２Ｐａ−１以下である請求項１記載の光学フィルム。
【請求項１１】
光弾性定数×厚みの絶対値が１，７００×１０−１２Ｐａ−１・μｍ以下である請求項１記載の光学フィルム。
【請求項１２】
コポリマーのガラス転移温度が１２０〜１７０℃の範囲にある請求項１記載の光学フィルム。
【請求項１３】
請求項１〜１２記載の光学フィルムからなる位相差フィルム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の位相差フィルムを具備した液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の波長分散特性を有し、液晶表示装置等に用いられる光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に光学フィルム、特に位相差フィルムは、液晶表示装置等の表示装置に用いられ、色補償、視野角拡大、反射防止等の機能を有している。
位相差フィルムとしては、λ／４板、λ／２板が知られており、その材料としてはビスフェノールＡを重縮合したポリカーボネートやポリエーテルサルフォン、ポリサルフォンなどの熱可塑性ポリマーが用いられている。これら材料のフィルムを延伸して得られたλ／４板、λ／２板は、短波長ほど位相差が大きくなるという性質がある。そのため、λ／４板、λ／２板として機能しうる波長が特定の波長に限られるという問題点があった。
広帯域において波長を制御する方法として、位相差の波長依存性が異なる特定の２枚以上の複屈折性フィルムを特定の角度で積層して製造する方法が知られている（特許文献１参照）。この場合、位相差フィルムを複数枚用いるので、それらを貼り合わせる工程、貼り合わせる角度を調整する工程が必要であり、生産性に問題がある。また、位相差フィルム全体の厚さが大きくなるために、光線透過率が低下して、装置に組み込んだときに厚くなったり、暗くなるという問題もある。
近年、このような積層をせずに、一枚のフィルムにより広帯域化する方法が提案されている（特許文献２参照）。このフィルムは正の屈折率異方性を有する単位と負の屈折率異方性を有する単位とからなる高分子フィルムを延伸する方法である。しかしながら、正の屈折率異方性を有する単位と負の屈折率異方性を有する単位からなる高分子フィルムであるために複屈折率が低く薄膜化が難しいという問題がある。なおかつＮｚ係数が低くコントラストが良好ではないという問題がある。また、フルオレン系ビスフェノール骨格からなる芳香族コポリカーボネートを用いているため、溶融加工する場合、溶融温度が高く分解によるゲル物が発生しやすいという問題がある。また、高いＴｇ（ガラス転移温度）を有しているためフィルムの延伸加工等のために高い温度を必要とし、従来と異なる特別な加工設備を必要とする等、加工性が必ずしも十分なものとはいえない。また、光弾性定数が高いため、応力による複屈折が大きく、位相差フィルムとして使用する場合に光抜けが起こるという問題があった。光抜けは「光弾性定数×厚み」の絶対値に比例することが判明しており、光弾性定数を低くかつ厚みを薄くすることが求められている。
逆波長分散性を有して光弾性定数を低くする位相差フィルムの製造方法として、特定の構造を含むポリビニルアセタール樹脂を用いて溶融押出法によりシート状にして延伸する方法が報告されている（特許文献３参照）。しかしながら、複屈折率が低いために薄膜化が難しく、またＮｚ係数が低いという問題があった。
【特許文献１】特開平０２−１２０８０４号公報
【特許文献２】特許第３３２５５６０号
【特許文献３】特開２００６−２３４８７８号公報
【発明の開示】
【０００３】
本発明の主たる目的は、所望の波長分散特性をもち、光弾性係数が低く、溶融加工性に優れ、複屈折率が高く薄膜化が可能であり、所望のＮｚ係数を有する光学フィルムを提供することにある。
本発明の他の目的は、同種のポリマーから溶融成形された一枚で広帯域化可能な位相差フィルムを提供することにある。
本発明者は、鋭意検討の結果、特に、側鎖にフルオレン構造を有するジオールと脂環式脂肪族ジオールとのコポリカーボネーを含む光学フィルムが、位相差が短波長になるほど小さくなる逆波長分散性を示し、かつ光弾性定数が低く、また溶融加工性に優れ、複屈折率が高く薄膜化が可能であり、所望のＮｚ係数を有することを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は、以下の発明を包含する。
１．  コポリマーから形成され、下記（ｉ）〜（ｖ）を満足する光学フィルム。
（ｉ）  厚み（ｄ）が２０〜８０μｍである。
（ｉｉ）  下記式（１）および（２）を満たす。
０．６＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１          （１）
１．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．４０    （２）
（但し、Ｒ（４５０）、Ｒ（５５０）およびＲ（６５０）は夫々、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるフィルム面内の位相差である。）
（ｉｉｉ）  Ｒ（５５０）が１２０〜１６０ｎｍである。
（但し、Ｒ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおけるフィルム面内の位相差である。）
（ｉｖ）  下記式（３）で表される複屈折率（Δｎ）が１．５×１０−３以上である。
Δｎ＝Ｒ（５５０）／（ｄ×１０３）            （３）
（但し、ｄはフィルムの厚み（μｍ）である。）
（ｖ）  下記式（４）により示されるＮｚ係数が１．１８〜２．４０である。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）          （４）
（但し、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは夫々フィルムの３次元複屈折率であり、ｎｘは面内遅相軸（ｘ軸）の屈折率、ｎｙは面内方向においてｘ軸と直交する方向（ｙ軸）の屈折率、ｎｚはｘ軸およびｙ軸を含む面に垂直な厚み方向（ｚ軸）の屈折率である。）
２．  コポリマーが、下記式
2010071079.tif 000002
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基、またはハロゲン原子を示し、Ｒ３およびＲ４は夫々独立に、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。ｐおよびｑは夫々独立に０以上の整数である。）
で表される単位（Ａ）並びに正の屈折率を有するに由来する単位（Ｂ）を含み、単位（Ａ）と単位（Ｂ）とのモル比｛（Ａ）：（Ｂ）｝が１０：９０〜７０：３０の範囲にあるコポリカーボネートを含むフィルムを延伸して得られる前項１記載の光学フィルム。
３．  コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000003
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に、水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基、またはハロゲン原子である。Ｒ３およびＲ４は夫々独立に、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。ｐおよびｑは夫々独立に０以上の整数である。）
で表される単位（Ａ）および下記式
2010071079.tif 000004
（式中、Ｒ５〜Ｒ８は夫々独立に、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。）
で表される単位（Ｂ１）を含み、単位（Ａ）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ）：（Ｂ１）｝が１０：９０〜７０：３０の範囲にある請求項２記載の光学フィルム。
４．  コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000005
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に、水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基またはハロゲン原子である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。）
で表される単位（Ａ１）および下記式
2010071079.tif 000006
（式中、Ｒ５〜Ｒ８は夫々独立に、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。）
で表される単位（Ｂ１）を含み、単位（Ａ１）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ１）：（Ｂ１）｝が１０：９０〜５０：５０の範囲にある請求項３記載の光学フィルム。
５．  コポリカーボネートの単位（Ａ１）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ１）：（Ｂ１）｝が２０：８０〜４０：６０の範囲にある請求項４記載の光学フィルム。
６．  コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000007
で表される単位（Ａ２）および下記式
2010071079.tif 000008
で表される単位（Ｂ２）を含む請求項４記載の光学フィルム。
７．  コポリカーボネートが下記式
2010071079.tif 000009
（式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に、水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基またはハロゲン原子である。Ｒ３およびＲ４は夫々独立に、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基である。ｍおよびｎは夫々独立に１〜４の整数である。ｐおよびｑは夫々独立に１以上の整数である。）
で表される単位（Ａ３）および下記式
2010071079.tif 000010
（式中、Ｒ５〜Ｒ８は夫々独立に、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。）
で表される単位（Ｂ１）を含み、単位（Ａ３）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ３）：（Ｂ１）｝が２０：８０〜７０：３０の範囲にある請求項３記載の光学フィルム。
８．  コポリカーボネートの単位（Ａ３）と単位（Ｂ１）とモル比｛（Ａ３）：（Ｂ１）｝が３０：７０〜６０：４０の範囲にある請求項７記載の光学フィルム。
９．  コポリカーボネートが、下記式
2010071079.tif 000011
で表される単位（Ａ４）および下記式
2010071079.tif 000012
で表される単位（Ｂ２）を含む請求項７記載の光学フィルム。
１０．  コポリマーの光弾性定数の絶対値が３０×１０−１２Ｐａ−１以下である前項１記載の光学フィルム。
１１．  光弾性定数×厚みの絶対値が１，７００×１０−１２Ｐａ−１・μｍ以下である前項１記載の光学フィルム。
１２．  コポリマーのガラス転移温度が１２０〜１７０℃の範囲にある前項１記載の光学フィルム。
１３．  前項１〜１２記載の光学フィルムからなる位相差フィルム。
１４．  前項１３に記載の位相差フィルムを具備した液晶表示装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光学フィルムは、コポリマー、特に好ましくはコポリカーボネートから形成され、前記（ｉ）〜（ｖ）を満足する。
本発明の光学フィルムは、該コポリカーボネートを含むフィルムを延伸して得られる。
該コポリカーボネートは、単位（Ａ）および単位（Ｂ）を含有するものが好ましい。本発明の光学フィルムは、該コポリカーボネートの他に、単位（Ａ）のみからなるホモポリカーボネート、単位（Ｂ）のみからなるホモポリカーボネートを含有していてもよい。
＜単位（Ａ）＞
単位（Ａ）は下記式で表される。
2010071079.tif 000013
式中、Ｒ１およびＲ２は夫々独立に、水素原子、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基、またはハロゲン原子である。
炭化水素基として、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数５〜１０のシクロアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、炭素数１〜１０のアルケニル基等が挙げられる。炭素数１〜１０のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等が挙げられる。炭素数５〜１０のシクロアルキル基として、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。炭素数６〜１０のアリール基としてフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
炭化水素基に含まれていても良い芳香族基として、フェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜１０のアリール基が挙げられる。
Ｒ３およびＲ４は夫々独立に、芳香族基を含んでもよい炭素原子数１〜１０の炭化水素基である。炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１０のアルキレン基、さらに好ましくは炭素数１〜４のアルキレン基、より好ましくはエチレン基である。炭化水素基に含まれていても良い芳香族基として、フェニル基、ナフチル基等炭素数６〜１０のアリール基が挙げられる。
ｐおよびｑは、夫々（Ｒ３−Ｏ）−および−（Ｏ−Ｒ４）−の繰り返しの数を表す。ｐおよびｑは夫々独立に、０以上の整数であり、好ましくは０〜２０の整数、さらに好ましくは０〜１２の整数、さらにより好ましくは０〜８の整数、特に好ましくは０〜４の整数、最も好ましくは０または１である。ｍおよびｎは、夫々独立に１〜４の整数である。
＜単位（Ａ１）＞
ｐおよびｑが０の場合、単位（Ａ）は下記式で表される（以下、単位（Ａ１）と呼ぶことがある）。
2010071079.tif 000014
Ｒ１、Ｒ２、ｍおよびｎは単位（Ａ）と同じである。
単位（Ａ１）として、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−エチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｎ−プロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｎ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−シクロヘキシルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−フェニルフェニル）フルオレン等から誘導される単位が挙げられる。これらの単位（Ａ１）を誘導する化合物は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることもできる。
＜単位（Ａ２）＞
特に、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンから誘導される下記式で表される単位（Ａ２）が好ましい。
2010071079.tif 000015
単位（Ａ２）を含むコポリカーボネートは、その１０ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液を光路長３０ｍｍで測定したｂ値が、好ましくは６．０以下、より好ましくは５．５以下、さらに好ましくは５．０以下である。このｂ値が上記範囲内であれば、コポリカーボネートから形成される光学フィルムは色相が良好で強度が高い。
単位（Ａ２）の原料である９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンは、ｏ−クレゾールとフルオレノンの反応によって得られる。ｂ値の小さい９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンは、不純物を除去することによって得ることができる。
具体的には、ｏ−クレゾールとフルオレノンの反応後に、未反応のｏ−クレゾールを留去した後、残さをアルコール系、ケトン系またはベンゼン誘導体系の溶媒に溶解し、これに活性白土または活性炭を加えてろ過後、ろ液から結晶化した生成物をろ過して、精製された９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンを得ることができる。除去される不純物としては、２，４’−ジヒドロキシ体、２，２’−ジヒドロキシ体および構造不明の不純物等である。
かかる精製に用いるアルコール系の溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコールが好ましい。ケトン系の溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等の低級脂肪族ケトン類およびこれらの混合物が好ましい。ベンゼン誘導体系の溶媒としてはトルエン、キシレン、ベンゼンおよびこれらの混合物が好ましい。溶媒の使用量はフルオレン化合物が十分に溶解する量であれば足り、通常フルオレン化合物に対して２〜１０倍量程度である。活性白土としては市販されている粉末状または粒状のシリカ−アルミナを主成分とするものが用いられる。また、活性炭としては市販されている粉末状または粒状のものが用いられる。
＜単位（Ａ３）＞
ｐおよびｑが１以上の整数の場合、単位（Ａ）は下記式で表される（単位（Ａ３）と呼ぶことがある）。
2010071079.tif 000016
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、ｍおよびｎは単位（Ａ）と同じである。ｐおよびｑは夫々独立に、好ましくは１〜２０の整数、さらに好ましくは１〜１２の整数、さらにより好ましくは１〜８の整数、特に好ましくは１〜４の整数、最も好ましくは１である。
単位（Ａ３）として、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（３−ヒドロキシプロポキシ）フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（４−ヒドロキシブトキシ）フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−メチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［２−（２−ヒドロキシエトキシ）−５−メチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−エチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−プロピルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソプロピルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ｎ−ブチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソブチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−（１−メチルプロピル）フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（３−ヒドロキシプロポキシ）−３−メチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（４−ヒドロキシブトキシ）−３−メチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−２，５−ジメチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジエチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジプロピルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジイソプロピルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジ−ｎ−ブチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジイソブチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ビス（１−メチルプロピル）フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（３−ヒドロキシプロポキシ）−３，５−ジメチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（４−ヒドロキシブトキシ）−３，５−ジメチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−シクロヘキシルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フェニルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジフェニルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ベンジルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジベンジルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−プロペニルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フルオロフェニル］フルオレン、およびこれらの９，９−ビス（ヒドロキシアルコキシフェニル）フルオレンから誘導される単位が挙げられる。また、ｐおよびｑが２以上である９，９−ビス［ヒドロキシポリ（アルキレンオキシ）フェニル］フルオレン等から誘導される単位が挙げられる。
これらのうち、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−メチルフェニル］フルオレン｝等が好ましい。
＜単位（Ａ４）＞
特に、下記式で示される９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン（ＢＰＥＦ）から誘導される単位（Ａ４）が好ましい。
2010071079.tif 000017
これらの単位（Ａ３）および（Ａ４）を誘導する化合物は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることもできる。
単位（Ａ３）および（Ａ４）を誘導する化合物は、９，９−ビス（ヒドロキシフェニル）フルオレン類と、基Ｒ３およびＲ４に対応する化合物（アルキレンオキサイド、ハロアルカノール等）とを反応させることにより得られる。
例えば、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレンは、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンにエチレンオキサイドを付加することにより得られる。９，９−ビス［４−（３−ヒドロキシプロポキシ）フェニル］フルオレンは、例えば、９，９−ビス［４−ヒドロキシフェニル］フルオレンと３−クロロプロパノールとをアルカリ条件下にて反応させることにより得られる。なお、９，９−ビス（ヒドロキシフェニル）フルオレンは、フルオレノン（９−フルオレノン等）と対応するフェノールとの反応により得ることができる。９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンは、例えば、フェノールと９−フルオレノンとの反応によって得ることができる。
＜単位（Ｂ）＞
単位（Ｂ）は、正の屈折率を有する脂環式脂肪族ジオールに由来する単位であり、好ましくは下記式で表される単位（Ｂ１）である。
2010071079.tif 000018
式中、Ｒ５〜Ｒ８は夫々独立に、水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。アルキル基として炭素数１〜３のアルキル基が好ましい。特にメチル基が好ましい。単位（Ｂ１）は、光弾性定数が低く、耐熱性の高いスピロ環を有するジヒドロキシ化合物から誘導される単位である。
単位（Ｂ１）として、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（１，１−ジエチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン）、３，９−ビス（１，１−ジプロピル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン等から誘導される単位が挙げられる。
特に、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン（以下スピログリコールと略す）から誘導される下記式で表される単位（Ｂ２）が好ましい。
2010071079.tif 000019
本発明に用いられるコポリカーボネートは、好ましくは単位（Ａ）と単位（Ｂ）よりなり、より好ましくは単位（Ａ）と単位（Ｂ１）よりなる。
＜組成比＞
全カーボネート単位における単位（Ａ）と単位（Ｂ）とのモル比｛（Ａ）：（Ｂ）｝は、好ましくは１０：９０〜７０：３０、より好ましくは２０：８０〜６０：４０の範囲である。
また全カーボネート単位における単位（Ａ）と単位（Ｂ１）とのモル比｛（Ａ）：（Ｂ１）｝は、好ましくは１０：９０〜７０：３０、より好ましくは２０：８０〜６０：４０の範囲である。
単位（Ａ）の割合が１０モル％未満の場合、コポリカーボネートのガラス転移温度が１１０℃より低くなり耐熱性に劣り好ましくない。また、単位（Ａ）の割合が７０モル％を超えるとコポリカーボネートのガラス転移温度が高くなるため、加工性に問題がある。また、光弾性定数が３０×１０−１２Ｐａ−１より大きくなり好ましくない。モル比｛単位（Ａ）／単位（Ｂ）｝は、日本電子社製ＪＮＭ−ＡＬ４００のプロトンＮＭＲにて測定し算出することができる。
（ｐおよびｑが０の場合）
全カーボネート単位における単位（Ａ１）と単位（Ｂ１）のモル比｛（Ａ１）：（Ｂ１）｝が１０：９０〜５０：５０の範囲が好ましく、より好ましくは２０：８０〜４０：６０の範囲である。
（ｐおよびｑが１以上の整数の場合）
全カーボネート単位における単位（Ａ３）と単位（Ｂ１）のモル比｛（Ａ３）：（Ｂ１）｝が２０：８０〜７０：３０の範囲が好ましく、より好ましくは３０：７０〜６０：４０の範囲である。
＜コポリカーボネートのガラス転移温度＞
コポリカーボネートのガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは１２０〜１７０℃、より好ましくは１２０〜１６０℃の範囲である。ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０℃より低いと、耐熱安定性に劣り、位相差が経時変化して表示品位に影響を与える場合がある。またガラス転移温度（Ｔｇ）が１７０℃より高いと溶融製膜しようとする場合、粘度が高すぎて困難となる。ガラス転移温度（Ｔｇ）はティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製２９１０型ＤＳＣを使用し、昇温速度２０℃／ｍｉｎにて測定される。
＜コポリカーボネートの光弾性定数＞
コポリカーボネートの光弾性定数の絶対値は、好ましくは３０×１０−１２Ｐａ−１以下、より好ましくは２５×１０−１２Ｐａ−１以下、さらに好ましくは２０×１０−１２Ｐａ−１以下である。絶対値が３０×１０−１２Ｐａ−１より大きいと、応力による複屈折が大きく、位相差フィルムとして使用する場合に光抜けが起こり、好ましくない。光弾性定数は未延伸フィルムから長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍの試験片を切り出し、日本分光（株）製Ｓｐｅｃｔｒｏｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ  Ｍ−２２０を使用し測定される。
＜コポリカーボネートの製造＞
コポリカーボネートは、単位（Ａ）および単位（Ｂ）を形成するジオールを所定の組成比で反応させて製造することができる。また、単位（Ａ）および単位（Ｂ）を含有するコポリカーボネートに、単位（Ａ）のみからなるホモポリカーボネート、単位（Ｂ）のみからなるホモポリカーボネート、単位（Ａ）および単位（Ｂ）を含有するコポリカーボネートをブレンドすることにより、所望の組成比率に調整してもよい。
コポリカーボネートは、単位（Ａ）を形成するフルオレンジヒドロキシ成分、単位（Ｂ）を形成する脂環式脂肪族ジオール成分および炭酸ジエステルを溶融重合して製造することができる。
炭酸ジエステルとしては、置換されてもよい炭素数６〜１２のアリール基、アラルキル基等のエステルが挙げられる。具体的には、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネートおよびｍ−クレジルカーボネート等が挙げられる。これらの中でも特にジフェニルカーボネートが好ましい。ジフェニルカーボネートの使用量は、ジヒドロキシ化合物の合計１モルに対して、好ましくは０．９７〜１．１０モル、より好ましは１．００〜１．０６モルである。
また溶融重合法においては重合速度を速めるために、重合触媒を用いることができ、かかる重合触媒としては、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、含窒素化合物、金属化合物等が挙げられる。
このような化合物としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の、有機酸塩、無機塩、酸化物、水酸化物、水素化物、アルコキシド、４級アンモニウムヒドロキシド等が好ましく用いられ、これらの化合物は単独もしくは組み合わせて用いることができる。
アルカリ金属化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム、酢酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸セシウム、ステアリン酸リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸セシウム、安息香酸リチウム、リン酸水素２ナトリウム、リン酸水素２カリウム、リン酸水素２リチウム、フェニルリン酸２ナトリウム、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ）の２ナトリウム塩、２カリウム塩、２セシウム塩、２リチウム塩、フェノールのナトリウム塩、カリウム塩、セシウム塩、リチウム塩等が挙げられる。
アルカリ土類金属化合物としては、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、二酢酸マグネシウム、二酢酸カルシウム、二酢酸ストロンチウム、二酢酸バリウム等が挙げられる。
含窒素化合物としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド等のアルキル、アリール基等を有する４級アンモニウムヒドロキシド類が挙げられる。また、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリフェニルアミン等の３級アミン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、ベンゾイミダゾール等のイミダゾール類が挙げられる。また、アンモニア、テトラメチルアンモニウムボロハイドライド、テトラブチルアンモニウムボロハイドライド、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルアンモニウムテトラフェニルボレート等の塩基あるいは塩基性塩等が挙げられる。金属化合物としては亜鉛アルミニウム化合物、ゲルマニウム化合物、有機スズ化合物、アンチモン化合物、マンガン化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物等が挙げられる。これらの化合物は１種または２種以上併用してもよい。
これらの重合触媒の使用量は、ジオール成分１モルに対し好ましくは１×１０−９〜１×１０−２当量、好ましくは１×１０−８〜１×１０−３当量、より好ましくは１×１０−７〜１×１０−３当量の範囲で選ばれる。
溶融重縮合反応は、従来知られているように不活性ガス雰囲気下および減圧下で加熱しながら攪拌して生成するモノヒドロキシ化合物を留出させることで行なわれる。
反応温度は通常１２０〜３５０℃の範囲であり、反応後期には系の減圧度を１０〜０．１Ｔｏｒｒに高めて生成するモノヒドロキシ化合物の留出を容易にさせて反応を完結させる。必要に応じて末端停止剤、酸化防止剤等を加えてもよい。
また、反応後期に触媒失活剤を添加することもできる。使用する触媒失活剤としては、公知の触媒失活剤が有効に使用されるが、この中でもスルホン酸のアンモニウム塩、ホスホニウム塩が好ましい。更にドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩等のドデシルベンゼンスルホン酸の塩類、パラトルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等のパラトルエンスルホン酸の塩類が好ましい。
またスルホン酸のエステルとして、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸ブチル、ベンゼンスルホン酸オクチル、ベンゼンスルホン酸フェニル、パラトルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸エチル、パラトルエンスルホン酸ブチル、パラトルエンスルホン酸オクチル、パラトルエンスルホン酸フェニル等が好ましく用いられる。その中でも、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩が最も好ましく使用される。これらの触媒失活剤の使用量はアルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物より選ばれた少なくとも１種の重合触媒を用いた場合、その触媒１モル当たり好ましくは０．５〜５０モルの割合で、より好ましくは０．５〜１０モルの割合で、更に好ましくは０．８〜５モルの割合で使用することができる。
また、用途や必要に応じて熱安定剤、可塑剤、光安定剤、重合金属不活性化剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤を配合することができる。
＜光学フィルムの製造方法＞
光学フィルムは、溶液キャスト法、溶融押し出し法、熱プレス法、カレンダー法等により製造することが出来る。なかでも溶融押し出し法が生産性の点から好ましい。
溶融押し出し法においては、Ｔダイを用いて樹脂を押し出し冷却ロールに送る方法が好ましく用いられる。このときの温度はコポリカーボネートの分子量、Ｔｇ、溶融流動特性等から決められるが、１８０〜３５０℃の範囲が好ましく、２００℃〜３２０℃の範囲がより好ましい。１８０℃より低いと粘度が高くなりポリマーの配向、応力歪みが残りやすく好ましくない。また、３５０℃より高いと熱劣化、着色、Ｔダイからのダイライン（筋）等の問題が起きやすい。
また本発明で用いるコポリカーボネートは、有機溶媒に対する溶解性が良好なので、溶液キャスト法も適用することが出来る。溶液キャスト法の場合は、溶媒としては塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ジオキソラン、ジオキサン等が好適に用いられる。溶液キャスト法で用いられるフィルム中の残留溶媒量は２重量％以下であることが好ましく、より好ましくは１重量％以下である。２重量％を超えると残留溶媒が多いとフィルムのガラス転移温度の低下が著しくなり耐熱性の点で好ましくない。
未延伸の光学フィルムの厚みとしては、３０〜４００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは４０〜３００μｍの範囲である。かかるフィルムをさらに延伸して位相差フィルムとする場合には、光学フィルムの所望の位相差、厚みを勘案して上記範囲内で適宜決めればよい。
（延伸工程）
かくして得られた未延伸の光学フィルムは延伸配向され位相差フィルムとなる。延伸方法は、縦一軸延伸、テンター等を用いる横一軸延伸、あるいはそれらを組み合わせた同時二軸延伸、逐次二軸延伸等公知の方法を用いることが出来る。本発明では二軸延伸を用いることがより好ましい。延伸は連続で行うことが生産性の点で好ましいが、バッチ式で行っても良い。
延伸温度は、コポリカーボネートのガラス転移温度（Ｔｇ）に対して、好ましくは（Ｔｇ−２０℃）〜（Ｔｇ＋５０℃）の範囲、より好ましくは（Ｔｇ−１０℃）〜（Ｔｇ＋３０℃）の範囲である。この温度範囲であれば、ポリマーの分子運動が適度であり、延伸による緩和が起こり難く、配向抑制容易になり所望するＲｅ値が得られ易いため好ましい。
延伸倍率は目的とする位相差により決められるが、縦、横、夫々、１．０５〜５倍、より好ましくは１．１〜４倍である。この延伸は一段で行ってもよく、多段で行ってもよい。なお、溶液キャスト法により得たフィルムを延伸する場合の上記Ｔｇとは、該フィルム中の微量の溶媒を含むガラス転移温度を言う。
（熱固定工程）
熱固定工程は、延伸工程の熱固定ゾーンにおいて行われる。延伸ゾーンにおける横延伸工程終了後、延伸された延伸フィルムは、延伸ゾーンから熱固定ゾーンに導入される。熱固定工程は、延伸工程終了時における横幅を保った状態で、延伸フィルムを熱固定温度（熱固定ゾーン内の雰囲気の温度）に保たれた熱固定ゾーンで、加熱することにより、延伸フィルムの光学的特性を安定化させる工程である。本発明のフィルムは高Ｔｇ成分と低Ｔｇ成分の共重合体であるため通常のビスフェノールＡからなるポリカーボネート製フィルムとは異なり、従来より低い熱固定温度が好ましい。
具体的には、Ｔ１（延伸温度）−Ｔ２（熱固定温度）＝−１０〜３０℃が好ましく、さらに好ましくはＴ１−Ｔ２＝０〜２０℃、特に好ましくはＴ１−Ｔ２＝５〜１５℃である。Ｔ１−Ｔ２＜−１０℃の場合、位相差が位相差が急激に低下し、目的の位相差値が得られなかったり、ボーイングにより光学軸が大きくずれ、問題である。また、Ｔ１−Ｔ２＞３０℃の場合、フィルムが割れやすく、生産性に劣る。
（熱緩和工程）
本実施形態に係る位相差フィルムの製造方法は、更に熱緩和工程を有してもよい。この熱緩和工程は、横延伸工程と熱固定工程との間に行うことができる。このため、熱緩和工程は、他のゾーンから独立して温度設定が可能な熱緩和ゾーンを、延伸ゾーンと熱固定ゾーンとの間に設けて行ってもよいし、熱固定ゾーン内で行ってもよい。
熱緩和工程では、横延伸工程においてフィルムを所定の幅に横延伸した後、幅方向に向かい合うチャックの間隔を数％だけ狭めることによって、延伸された延伸フィルムから無駄な歪を取り除くことができる。この歪を取り除くことによって、光学的な均一性により一層優れる位相差フィルムを得ることができる。
具体的には、幅方向に向かい合うチャックの間隔を０．５〜５．０％狭めることが好ましく、さらに好ましくは１．０〜３．０％、特に好ましくは２．０〜２．５％である。チャックの間隔を５．０％を超えて狭めると、ボーイングにより光学軸が大きくずれ、問題である。チャックの間隔を０．５％未満狭めるのでは、フィルムが割れやすく、生産性に劣る。
（厚み）
また、本発明の光学フィルムの厚み（ｄ）は、目的とする位相差と関連し、２０〜８０μｍであり、好ましくは３０〜７０μｍである。この範囲であれば、延伸による所望するＲ（５５０）値が得やすく、製膜も容易で好ましい。
（波長分散性）
本発明の光学フィルムは波長４００〜８００ｎｍの可視光領域において、フィルム面内の位相差が短波長になるほど小さくなるという特徴を有する。すなわち、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるフィルム面内の位相差Ｒ（４５０）およびＲ（５５０）およびＲ（６５０）が、下記式（１）および（２）
０．６＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１          （１）
１．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．４０    （２）
を満たす。
ここで面内の位相差Ｒとは下記式で定義されるものであり、フィルムに垂直方向に透過する光のＸ方向とそれと垂直のＹ方向との位相の遅れを現す特性である。
Ｒ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
上記式において、ｎｘはフィルム面内の遅相軸（最も屈折率が高い軸）の屈折率であり、ｎｙはフィルム面内でｎｘと垂直方向の屈折率であり、ｄはフィルムの厚みである。
位相差の波長分散特性として、下記式（１−ｉ）および（２−ｉ）を満たすことが好ましい。
０．６５＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜０．９２      （１−ｉ）
１．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．３０      （２−ｉ）
下記式（１−ｉｉ）および（２−ｉｉ）を満たすことがより好ましい。
０．７＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜０．８８            （１−ｉｉ）
１．０４＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．２０      （２−ｉｉ）
（面内位相差）
本発明の位相差フィルムは積層することなく１枚で広帯域のλ／４板として使用できるものである。波長５５０ｎｍにおけるフィルム面内の位相差Ｒ（５５０）は、１２０ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲であり、好ましくは１２５ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲である。
位相差および波長分散特性の測定は、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍの延伸フィルムを、日本分光（株）製  Ｓｐｅｃｔｒｏｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ  Ｍ−２２０を使用して測定される。
（Ｎｚ係数）
また、下記式（４）により示されるＮｚ係数は、１．１８〜２．４０、好ましくは１．２０〜２．４０、より好ましくは１．３０〜１．７０、さらに好ましくは１．３０〜１．５５の範囲である。Ｎｚ係数の測定は、長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの延伸フィルムを、王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡ−ＷＦＤを使用して測定される。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）    （４）
上記式（４）中のｎｘ、ｎｙ、ｎｚは夫々フィルムの３次元複屈折率であり、ｎｘは面内遅相軸（ｘ軸）の屈折率、ｎｙは面内方向においてｘ軸と直交する方向（ｙ軸）の屈折率、ｎｚはｘ軸およびｙ軸を含む面に垂直な厚み方向（ｚ軸）の屈折率である。
（複屈折率）
本発明の光学フィルムの下記式（３）で表される複屈折率（Δｎ）は、１．５×１０−３以上であり、１．６×１０−３以上が好ましく、１．７×１０−３以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、３．０×１０−３以下で充分な特性を有する。ｄは、フィルムの厚み（μｍ）である。
Δｎ＝Ｒ（５５０）／（ｄ×１０３）            （３）
（その他）
本発明の光学フィルムは、これを構成するコポリカーボネートの光弾性定数が低い。従って、応力に対する位相差の変化が少なく、かかる位相差フィルムを具備した液晶表示装置は表示安定性に優れたものとなる。
本発明の光学フィルムの「光弾性定数×厚み」の絶対値は、光抜けと比例関係にあり、１，７００×１０−１２Ｐａ−１・μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１，５００×１０−１２Ｐａ−１・μｍ以下、さらに好ましくは１，０００×１０−１２Ｐａ−１・μｍ以下である。
本発明の光学フィルムは透明性が高いことが好ましく、全光線透過率で８５％以上であることが望ましく、より望ましくは８８％以上である。またヘイズ値は好ましくは５％以下であり、より好ましくは３％以下である。
本発明の光学フィルムは、光学用途に使用されるフィルムである。具体的には、位相差フィルム、プラセル基板フィルム、偏光板保護フィルム、反射防止フィルム、輝度上昇フィルム、光ディスクの保護フィルム、拡散フィルム等が挙げられる。特に、位相差フィルム、偏光板保護フィルムが好ましい。本発明の光学フィルム、特に位相差フィルムは液晶表示装置に用いることが出来る。
【実施例】
【０００５】
以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中「部」とは「重量部」を意味する。実施例において使用した使用樹脂および評価方法は以下のとおりである。
１．光弾性定数
実施例で得られた未延伸フィルムの中央部分から長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍの試験片を切り出し、日本分光（株）製  Ｓｐｅｃｔｒｏｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ  Ｍ−２２０を使用し光弾性定数を測定した。
２．波長分散性、位相差
実施例で得られた延伸フィルムの中央部分から長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍの試験片を切り出し、日本分光（株）製  Ｓｐｅｃｔｒｏｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ  Ｍ−２２０を使用し波長分散性と位相差を測定した。
３．Ｎｚ係数
実施例で得られた延伸フィルムの中央部分から長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの試験片を切り出し、ＫＯＢＲＡ−ＷＦＤを使用しＮｚ係数を測定した。
４．Ｔｇ（ガラス転移温度）
ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）社製２９１０型ＤＳＣを使用し、窒素雰囲気下、昇温速度２０℃／ｍｉｎの条件下にて測定した。
５．フィルム厚み（ｄ）
実施例で得られたフィルムの中央部分の厚みを、アンリツ社製の電子マイクロ膜厚計で測定した。
６．ポリマー組成比（ＮＭＲ）
日本電子社製ＪＮＭ−ＡＬ４００のプロトンＮＭＲにて測定し、ポリマー組成比を算出した。
７．粘度平均分子量（Ｍ）
コポリカーボネート０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液の２０℃における比粘度を測定し、下記式から算出した。
ηｓｐ／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］２ｃ
［η］＝１．２３×１０−４Ｍ０．８３
ηｓｐ：比粘度
η：極限粘度
ｃ：定数（＝０．７）
Ｍ：粘度平均分子量
実施例１
＜コポリカーボネートの製造＞
３，９−ビス（２−ヒドロキシ−１，１−ジメチルエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５．５）ウンデカン（以下スピログリコール（ＳＰＧ）と略す）８０．２６部、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン（以下ＢＣＦと略す）５１．４１部、ジフェニルカーボネート８９．２９部、および触媒としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド１．８×１０−２部と水酸化ナトリウム１．６×１０−４部を窒素雰囲気下１８０℃に加熱し溶融させた。その後、３０分かけて減圧度を１３．４ｋＰａに調整した。その後、６０℃／ｈｒの速度で２６０℃まで昇温を行い、１０分間その温度で保持した後、１時間かけて減圧度を１３３Ｐａ以下とした。合計６時間撹拌下で反応を行い、反応終了後、触媒量の４倍モルのドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩を添加し、触媒を失活した後、反応槽の底より窒素加圧下吐出し、水槽で冷却しながら、ペレタイザーでカットしてペレットを得た。このペレットの粘度平均分子量、ガラス転移温度（Ｔｇ）、ＮＭＲから組成比を測定した。結果を表１に示す。
＜光学フィルムの製造＞
次に、（株）テクノベル製１５ｍｍφ二軸押出機に幅１５０ｍｍ、リップ幅５００μｍのＴダイとフィルム引取り装置を取り付け、得られたコポリカーボネートペレットを押出し温度２８０℃でフィルム成形することにより透明な押出しフィルムを得た。このフィルムの光弾性定数を測定した。得られたフィルムを延伸温度Ｔｇ＋９℃（１４４℃）で１．５倍に縦一軸延伸後、２．６倍に横延伸して、熱固定を延伸温度−１１℃（１３３℃）で行った。更に、チャックの間隔を２．２％緩めて熱緩和を行い二軸延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み（ｄ）、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
次に、市販されている反射型ＶＡ液晶パネルの両側の偏光板を剥離して、上記フィルムに液晶からなる光学異方層を設け、偏光板と積層したものを、粘着剤を用いて液晶セルの両側に夫々貼り合せて液晶パネルを得た。この液晶パネルの表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
実施例２
＜光学フィルムの製造＞
実施例１と同様にしてフィルムを作成した。得られたフィルムを２．５倍横延伸した他は実施例１と全く同様の操作を行い、二軸延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
実施例３
＜コポリカーボネートの製造＞
スピログリコール８５．１３部、ＢＣＦ４５．３７部、ジフェニルカーボネート８９．２９部を用いた他は、実施例１と全く同様の操作を行い、芳香族−脂肪族コポリカーボネートを得た。得られたペレットの粘度平均分子量、ガラス転移温度、ＮＭＲから組成比を測定した。結果を表１に示す。
＜光学フィルムの製造＞
この共重合体をメチレンクロライドに溶解させ、固形分濃度１９重量％のドープを作製した。このドープ溶液から公知の方法によりキャストフィルムを作製した。得られたフィルムを実施例１と全く同様の操作を行い、二軸延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
実施例４
＜コポリカーボネートの製造＞
スピログリコール７２．９７部、ＢＣＦ６０．４９部、ジフェニルカーボネート８９．２９部を用いた他は、実施例１と全く同様の操作を行い、芳香族−脂肪族コポリカーボネートを得た。得られたペレットの粘度平均分子量、ガラス転移温度、ＮＭＲから組成比を測定した。結果を表１に示す。
＜光学フィルムの製造＞
実施例３と同様にしてフィルムを作成した。このドープ溶液から公知の方法によりキャストフィルムを作製した。得られたフィルムを実施例１と全く同様の操作を行い、二軸延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
実施例５
＜コポリカーボネートの製造＞
スピログリコール６０．８部、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン（以下ＢＰＥＦと略す）８７．７部、ジフェニルカーボネート８９．３部、および触媒としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド１．８×１０−２部と水酸化ナトリウム１．６×１０−４部を窒素雰囲気下１８０℃に加熱し溶融させた。その後、３０分かけて減圧度を１３．４ｋＰａに調整した。その後、６０℃／ｈｒの速度で２６０℃まで昇温を行い、１０分間その温度で保持した後、１時間かけて減圧度を１３３Ｐａ以下とした。合計６時間撹拌下で反応を行い、反応終了後、触媒量の４倍モルのドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩を添加し、触媒を失活した後、反応槽の底より窒素加圧下吐出し、水槽で冷却しながら、ペレタイザーでカットしてペレットを得た。得られたペレットの粘度平均分子量、ガラス転移温度、ＮＭＲから組成比を測定した。結果を表１に示す。
＜光学フィルムの製造＞
実施例１と同様にしてフィルムを作成した。得られたフィルムを２．８倍横延伸した他は実施例１と全く同様の操作を行い、二軸延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
実施例６
＜コポリカーボネートの製造＞
スピログリコール７２．９６部、ＢＰＥＦ７０．１６部、ジフェニルカーボネート８９．２９部を用いた他は、実施例５と全く同様の操作を行い、芳香族−脂肪族コポリカーボネートを得た。得られたペレットの粘度平均分子量、ガラス転移温度、ＮＭＲから組成比を測定した。結果を表１に示す。
＜光学フィルムの製造＞
実施例１と同様にしてフィルムを作成した。得られたフィルムを２．８倍横延伸した他は実施例１と全く同様の操作を行い、二軸延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
実施例７
＜コポリカーボネートの製造＞
スピログリコール４８．６４部、ＢＰＥＦ１０５．２４部、ジフェニルカーボネート８９．２９部を用いた他は、実施例５と全く同様の操作を行い、芳香族−脂肪族コポリカーボネートを得た。得られたペレットの粘度平均分子量、ガラス転移温度、ＮＭＲから組成比を測定した。結果を表１に示す。
＜光学フィルムの製造＞
実施例３と同様にしてフィルムを作成した。このドープ溶液から公知の方法によりキャストフィルムを作製した。得られたフィルムを２．８倍横延伸した他は実施例１と全く同様の操作を行い、二軸延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。この延伸フィルムの位相差測定、波長分散性を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
実施例８
＜光学フィルムの製造＞
実施例１と同様にしてフィルムを作製した。得られたフィルムを縦一軸延伸せずに、２．７倍横延伸した他は実施例１と全く同様の操作を行い、横延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、良好なコントラストと広い視野角を有していた。
比較例１
＜コポリカーボネートの製造＞
温度計、攪拌機、還流冷却器を備えた反応器にイオン交換水９，８０９部、４８％水酸化ナトリウム水溶液２，２７１部を加え、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ＢＰＡ）１，７７５部およびナトリウムハイドロサルファイト３．５部を溶解し、塩化メチレン７，９２５部を加えた後、攪拌しながら１６〜２０℃にてホスゲン１，０００部を６０分を要して吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール５２．６部と４８％水酸化ナトリウム水溶液３２７部を加え、さらにトリエチルアミン１．５７部を添加して２０〜２７℃で４０分間攪拌して反応を終了した。生成物を含む塩化メチレン層を希塩酸、純水にて洗浄後、塩化メチレンを蒸発させコポリカーボネートを得た。得られたコポリカーボネートを１５ｍｍφ二軸押出機によりペレット化した。得られたペレットの粘度平均分子量、ガラス転移温度を測定した。結果を表１に示す。
＜光学フィルムの製造＞
実施例１と同様にしてフィルムを作成した。得られたフィルムを縦延伸せずに、１．３倍横延伸した他は実施例１と全く同様の操作を行い延伸フィルムを得た。この延伸フィルムの厚み、位相差、波長分散性、Ｎｚ係数を測定した。結果を表１に示す。
得られた延伸フィルムを用いて実施例１と同様な手法で液晶パネルを作成して表示画面を確認したところ、コントラストが低い傾向があり、また広い視野角も有していなかった。一方、本フィルムは光弾性定数が８０×１０−１２Ｐａ−１と高く、応力による複屈折が大きい。そのため、位相差フィルムとして使用する場合に光抜けが起こり、好ましくない。また、波長分散性が正分散であるため、広帯域においてλ／４とならず、色抜けなどが問題となる。
【表１】
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発明の効果
本発明の光学フィルムは、所望の波長分散特性をもち、光弾性定数が低く、溶融加工性に優れ、複屈折率が高く薄膜化が可能であり、なおかつ所望のＮｚ係数を有し、一枚で広帯域化可能である。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置用、有機ＥＬディスプレイ用などの位相差フィルムとして極めて有用である。
【国際調査報告】
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