【手続補正書】
【提出日】平成19年4月17日(2007.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】            明細書
【発明の名称】        光学異方体フィルムおよび液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子と、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ少なくとも２種の化合物とを含む光学異方体フィルムであって、該光学異方体フィルムのレターデーション（測定波長５４６nm）が５０〜３０００nmであり、該光学異方体フィルムの下記数式（１）で定義されるαの値が１.０７以上であることを特徴とする光学異方体フィルム。
【数１】
α＝ＲF／ＲD・・・（１）
［式中、ＲF は水素Ｆ線（波長４８６nm）に相当する波長で測定したレターデーションの値であり、ＲD はナトリウムＤ線（波長５８９nm）に相当する波長で測定したレターデーションの値である。］
【請求項２】
高分子と、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ化合物との和に対する、該化合物の割合が２〜３０質量％である請求項１記載の光学異方体フィルム。
【請求項３】
可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ化合物は、その吸収ピーク波長が２５０〜４００nmの範囲にある請求項１または２記載の光学異方体フィルム。
【請求項４】
可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ化合物が、下記一般式
（Ｉ）
【化１】
2001330729.tif 000001
［式中、ｍおよびｎは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し；
ｍが０以外の場合のＲ1およびｎが０以外の場合のＲ2は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖もしくは分岐していてもよいアルキル基を表す。］
で示される化合物、下記一般式（II）
【化２】
2001330729.tif 000002
［式中、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基または炭素数２〜１２のアルコキシアルキル基を表し；
Ａ1およびＡ3は、それぞれ独立に、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を表し；
Ａ2 は、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基を表し；
ｐおよびｒは、それぞれ独立に０または１であり；
ａおよびｂは、それぞれ独立に０から２の整数であり；
ｑは１から３のいずれかの整数であるが、ただし、ｑが１のとき、ｐおよびｒが同時に０になることはない。］
で示される化合物、下記一般式（III）
【化３】
2001330729.tif 000003
［式中、Ｒ5およびＲ6は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基または炭素数２〜１２のアルコキシアルキル基を表し；
Ａ4、Ａ5およびＡ6 は、それぞれ独立に、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、フラン−２，５−ジイル、ピロール−２，５−ジイル、イミダゾール−２，５−ジイル、チアゾール−２，５−ジイル、オキサジアゾール−２，５−ジイル、トリアゾール−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，５−ジイル、インデン−２，５−ジイル、インデン−２，６−ジイル、ベンゾフラン−２，５−ジイル、ベンゾフラン−２，６−ジイル、ベンゾチオフェン−２，５−ジイル、ベンゾチオフェン−２，６−ジイル、キノリン−２，７−ジイル、キノリン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フルオレン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイルまたはカルバゾール−２，６−ジイルのいずれかの基を表し；
Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4は、それぞれ独立に、水素原子が、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基またはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基を表し；
ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは、それぞれ独立に０または１であるが、ただし、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈが同時に０になることはない。］
で示される化合物、および下記一般式（IV）
【化４】
2001330729.tif 000004
［式中、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9 は、水素原子、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐していてもよいアルキル基、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐していてもよいアルコキシ基、シクロヘキシル基またはハロゲン原子を表す。］
で示される化合物から選ばれる請求項１から３のいずれかに記載の光学異方体フィルム。
【請求項５】
偏光解析装置でセナルモン法（測定波長５５０nm）を用いて測定したフィルム法線方向から見たレターデーションをＲ0 、遅相軸を回転軸としてフィルムへの光の入射角を４０゜傾斜させて測定したときのレターデーションをＲ40としたときに、レターデーション比（Ｒ40／Ｒ0 ）が下記数式（２）を満たす請求項１から４のいずれかに記載の光学異方体フィルム。
【数２】
０.９００＜Ｒ40／Ｒ0＜１.１００・・・（２）
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の光学異方体フィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非線形光学素子や液晶表示装置等に用いられる光学異方体フィルムおよび該光学異方体フィルムを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
位相差フィルムは、透明な熱可塑性高分子フィルムを一軸延伸することにより得られ、液晶表示素子、特に超ねじれネマティック（以下、ＳＴＮと記すことがある）型液晶表示素子または電界制御複屈折（ＥＣＢと略されることがある）型液晶表示素子（以下、液晶表示素子をＬＣＤと記すことがある）の着色を補償して表示品質を向上させるための光学補償板として用いられている。該位相差フィルムを用いた液晶表示素子は、軽い、薄い、安価である等の長所を持っている。
しかしながら、ＳＴＮ型ＬＣＤは、応答速度が小さいという課題があり、改良検討が進められている。応答速度の改良には、屈折率異方性（Δｎ）の大きい液晶を用いてセルギャップを小さくすることが効果的である。しかし、Δｎの大きな液晶は、一般的にΔｎの波長依存性が大きいので、液晶セルと併用する位相差フィルムにもΔｎの波長依存性が大きい、すなわち、レターデーションの波長依存性が大きい位相差フィルムを用いることが効果的であることが知られている。
応答速度の大きい、すなわち、液晶のΔｎが大きい液晶セルと、従来の位相差フィルムとを組み合わせた場合、コントラストの高い液晶表示装置が得られないことから、高速応答のＳＴＮ型液晶表示装置に用いられている液晶材料のΔｎの波長分散特性に一致する、大きい波長分散特性を有する位相差フィルムが求められている。さらには、液晶材料の
Δｎの波長分散特性に完全に一致する波長分散特性を有する位相差フィルムを組み合わせて用いることが理想であるが、そのためには、波長分散性を大きくすることができ、かつ波長分散性の微調整が必要である。
【０００３】
位相差フィルムの波長分散性を改良する方法として、特開平５−１０７４１３号公報には、波長分散性の高いポリサルホンを用いた位相差フィルムが開示されている。同様に、特開平６−１７４９２３号公報には、波長分散性の高いポリアリレートを用いることが開示されている。しかし、ポリサルホンやポリアリレートは、ガラス転移温度が高いため加工が難しく、工業的な生産に問題があった。
また、液晶セルに用いる液晶材料により、レターデーションの波長分散特性は異なるので、位相差フィルムの波長分散性を制御することが必要になることもある。そこで、特開平５−２７１１９号公報および特開平６−１３０２２７号公報には、波長分散値の異なる光学異方体の組み合わせによって波長分散性を制御することが示されている。
【０００４】
次に、特表平４−５００２８４号公報には、直鎖または環状の主鎖を有する側鎖型液晶ポリマーを用いて、液晶セルに使われている液晶分子と同じ温度依存性および波長依存性を有する位相差フィルムが例示されている。配向膜上に液晶ポリマーを成膜することや、液晶ポリマー膜に電場や磁場などの外場を印加することで、配向した液晶ポリマー膜が得られることが開示されている。しかし、実際に配向膜を用いて液晶ポリマーを成膜することや、液晶ポリマー膜に電場や磁場などの外場を印加することによって配向させることは、配向度という観点でも難しい。
また、特開平５−２５７０１３号公報には高分子フィルムに液晶分子を分散し、高分子フィルムごと延伸することにより、液晶セルに使われている液晶分子と同じ屈折率異方性の波長分散を持った位相差フィルムについて記載されている。しかしながら、具体的に好ましい波長分散性、並びにどのような物性および構造の液晶をどの程度分散させればよいかという記載はない。
【０００５】
また、特公平７−１３６８３号公報の実施例６には、ポリ塩化ビニルに液晶化合物をブレンドして、波長分散を高めた例が示されているが、ポリ塩化ビニルのような軟化点の低い物質では、高温の環境で使用した場合に変形および光学特性の低下が起こり、使用することが難しい。
また、特開平７−１３０２３号公報には、ポリカーボネートまたはポリアリレートに可塑剤を添加して波長分散性を調整する方法が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、レターデーションの波長分散が大きく、波長分散性を容易に制御できる光学異方体フィルムを提供し、該光学異方体フィルムを用いて、良好な白黒表示が得られ、視野角依存性の小さい液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、高分子（以下マトリックス高分子と称することがある。）に特定の化合物を少なくとも２種類組み合わせて添加することにより、レターデーションの波長分散の大きな高分子を用いることなく、レターデーションの波長依存の大きい光学異方体フィルムが容易に得られ、また組み合わせに応じて波長分散性を容易に制御できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、［１］高分子と、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ少なくとも２種の化合物を含む光学異方体フィルムであって、該光学異方体フィルムのレターデーション（測定波長５４６nm）が５０〜３０００nmであり、該光学異方体フィルムの下記数式（１）で定義されるαの値が １.０７以上であることを特徴とする光学異方体フィルムに係るものである。
【０００９】
【数３】
α＝ＲF／ＲD・・・（１）
【００１０】
［式中、ＲF は水素Ｆ線（波長４８６nm）に相当する波長で測定したレターデーションの値であり、ＲD はナトリウムＤ線（波長５８９nm）に相当する波長で測定したレターデーションの値である。］
【００１１】
また、本発明は、［２］前記［１］に記載の光学異方体フィルムを用いる液晶表示装置に係るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いられるマトリックス高分子について説明する。
光学異方体フィルムのマトリックスに用いられる高分子は、光学異方体フィルムを高温で使用した場合や、液晶セルとの貼合工程の温度において、光学的性質や形状の変化が起こらない高分子が好ましく、ガラス転移温度がある程度高い熱可塑性エンジニアリング高分子、または可塑材が添加されている高分子では流動温度がある程度高い高分子が好ましく用いられる。
【００１３】
マトリックス高分子のガラス転移温度または軟化温度は、液晶表示装置を使用する温度範囲内で光学特性の変化やフィルムの収縮などの変形が生じないように下限が決定され、光学異方体フィルムとする際に加熱しながら延伸する必要があるのでガラス転移温度が高すぎると工業的に好ましくないことから上限が決定される。
【００１４】
マトリックス高分子に求められるガラス転移温度または軟化温度の範囲としては、８０〜２５０℃が好ましく、９０〜２３０℃がさらに好ましく、とりわけ１００〜２００℃であるのが一層好ましい。
【００１５】
これらの条件を満たす好ましい高分子としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、２酢酸セルロース、３酢酸セルロース、エチレンビニルアルコール共重合体などが例示され、好ましくはポリカーボネート、ポリアリレート、３酢酸セルロースが例示される。
【００１６】
レターデーションを発現する方法としては、高分子と化合物を混合したフィルムを高分子のガラス転移温度または軟化点以上で、かつ高分子の溶融温度以下の温度で加熱しながら延伸する方法が挙げられる。該方法に適した高分子としては、ポリカーボネート、２酢酸セルロース、３酢酸セルロース、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール共重合体、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などが例示され、好ましくはポリカーボネート、３酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレンが例示される。
【００１７】
これらのマトリックス高分子に機械的強度を付与することや、ＬＣＤセルに貼合する際の接着性を改良することなどの目的のために、添加物を用いてもよい。添加物の種類や量については、本発明の目的を損なわない程度の範囲であれば特に限定はない。
【００１８】
次に、本発明で用いられる可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ少なくとも２種の化合物において、個々の化合物の吸収ピーク波長は、２５０〜４００nmの範囲にあることがさらに好ましく、特に好ましくは３３０〜３８５nmの範囲に吸収ピークを持つものである。ここでいうピークとは、吸収ピークの最大吸収点をいう。
個々の該化合物が可視域に吸収ピークを持つと、光学異方体フィルムに着色が見られ、フィルムとして使用する際に問題を生じる可能性があり、また、個々の該化合物の吸収ピーク波長が２５０nm未満であると、波長分散性に効果が小さい。
【００１９】
本発明で用いられる可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ化合物として、下記一般式（Ｉ）
【００２０】
【化５】
2001330729.tif 000005
【００２１】
［式中、ｍおよびｎは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し；
ｍが０以外の場合のＲ1およびｎが０以外の場合のＲ2は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の直鎖もしくは分岐していてもよいアルキル基を表す。］
で示される化合物、下記一般式（II）
【００２２】
【化６】
2001330729.tif 000006
【００２３】
［式中、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基または炭素数２〜１２のアルコキシアルキル基を表し；
Ａ1およびＡ3は、それぞれ独立に、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を表し；
Ａ2 は、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基を表し；
ｐおよびｒは、それぞれ独立に０または１であり；
ａおよびｂは、それぞれ独立に０から２の整数であり；
ｑは１から３のいずれかの整数であるが、ただし、ｑが１のとき、ｐおよびｒが同時に０になることはない。］
で示される化合物、下記一般式（III）
【００２４】
【化７】
2001330729.tif 000007
【００２５】
［式中、Ｒ5およびＲ6は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基または炭素数２〜１２のアルコキシアルキル基を表し；
Ａ4、Ａ5およびＡ6 は、それぞれ独立に、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、フラン−２，５−ジイル、ピロール−２，５−ジイル、イミダゾール−２，５−ジイル、チアゾール−２，５−ジイル、オキサジアゾール−２，５−ジイル、トリアゾール−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，５−ジイル、インデン−２，５−ジイル、インデン−２，６−ジイル、ベンゾフラン−２，５−ジイル、ベンゾフラン−２，６−ジイル、ベンゾチオフェン−２，５−ジイル、ベンゾチオフェン−２，６−ジイル、キノリン−２，７−ジイル、キノリン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フルオレン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイルまたはカルバゾール−２，６−ジイルのいずれかの基を表し；
Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4は、それぞれ独立に、水素原子が、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基またはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基を表し；
ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは、それぞれ独立に０または１であるが、ただし、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈが同時に０になることはない。］
で示される化合物、下記一般式（IV）
【００２６】
【化８】
2001330729.tif 000008
【００２７】
［式中、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9 は、水素原子、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐していてもよいアルキル基、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐していてもよいアルコキシ基、シクロヘキシル基またはハロゲン原子を表す。］
で示される化合物等が挙げられる。本発明においては、これらから選ばれる個々の化合物を２種以上組み合わせて用いる。
【００２８】
本発明に用いる一般式（Ｉ）で示される化合物において、ｍが０以外の場合のＲ1 およびｎが０以外の場合のＲ2 として具体的には、それぞれ独立に、直鎖または分岐していてもよい、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルが挙げられる。Ｒ1およびＲ2は、好ましくは炭素数が４以上のアルキル基である。
【００２９】
本発明に用いる一般式（II）で示される化合物において、Ｒ3およびＲ4として具体的には、それぞれ独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、デシニル、ドデシニル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペンチルオキシメチル、ヘキシルオキシメチル、ヘプチルオキシメチル、オクチルオキシメチル、ノニルオキシメチル、デシルオキシメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、プロポキシエチル、ブトキシエチル、ペンチルオキシエチル、ヘキシルオキシエチル、ヘプチルオキシエチル、オクチルオキシエチル、ノニルオキシエチル、デシルオキシエチル、メトキシプロピル、エトキシプロピル、プロポキシプロピル、ブトキシプロピル、ペンチルオキシプロピル、ヘキシルオキシプロピル、ヘプチルオキシプロピル、オクチルオキシプロピル、ノニルオキシプロピル、デシルオキシプロピル、メトキシブチル、エトキシブチル、プロポキシブチル、ブトキシブチル、ペンチルオキシブチル、ヘキシルオキシブチル、ヘプチルオキシブチル、オクチルオキシブチル、ノニルオキシブチル、デシルオキシブチル、メトキシペンチル、エトキシペンチル、プロポキシペンチル、ブトキシペンチル、ペンチルオキシペンチル、ヘキシルオキシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、オクチルオキシペンチル、ノニルオキシペンチル、デシルオキシペンチル等の各基、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基等が挙げられる。これらの基は、直鎖でもよく、分岐していてもよい。
【００３０】
Ａ1およびＡ3は、それぞれ独立に、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を表す。Ａ1およびＡ3として、具体的には１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基等が挙げられ、１，４−フェニレン基が好ましい。Ａ2 は、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基を表す。Ａ2 として、具体的には１，４−フェニレン基が好ましい。
ｐおよびｒは、それぞれ独立に０または１である。ａおよびｂは、それぞれ独立に０から２の整数である。ｑは１から３のいずれかの整数である。ただし、ｑが１のとき、ｐおよびｒが同時に０になることはない。具体的には、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ａ＝ｂ＝１のものが好ましい。
【００３１】
本発明に用いる一般式（III）で示される化合物において、Ｒ5およびＲ6 は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基または炭素数２〜１２のアルコキシアルキル基を表す。Ｒ5およびＲ6として具体的には、それぞれ独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、デシニル、ドデシニル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、ペンチルオキシメチル、ヘキシルオキシメチル、ヘプチルオキシメチル、オクチルオキシメチル、ノニルオキシメチル、デシルオキシメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、プロポキシエチル、ブトキシエチル、ペンチルオキシエチル、ヘキシルオキシエチル、ヘプチルオキシエチル、オクチルオキシエチル、ノニルオキシエチル、デシルオキシエチル、メトキシプロピル、エトキシプロピル、プロポキシプロピル、ブトキシプロピル、ペンチルオキシプロピル、ヘキシルオキシプロピル、ヘプチルオキシプロピル、オクチルオキシプロピル、ノニルオキシプロピル、デシルオキシプロピル、メトキシブチル、エトキシブチル、プロポキシブチル、ブトキシブチル、ペンチルオキシブチル、ヘキシルオキシブチル、ヘプチルオキシブチル、オクチルオキシブチル、ノニルオキシブチル、デシルオキシブチル、メトキシペンチル、エトキシペンチル、プロポキシペンチル、ブトキシペンチル、ペンチルオキシペンチル、ヘキシルオキシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、オクチルオキシペンチル、ノニルオキシペンチル、デシルオキシペンチル等の各基、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基等が挙げられる。これらの基は、直鎖でもよく、分岐していてもよい。
【００３２】
Ａ4、Ａ5およびＡ6 は、それぞれ独立に、水素原子が、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい、フラン−２，５−ジイル、ピロール−２，５−ジイル、イミダゾール−２，５−ジイル、チアゾール−２，５−ジイル、オキサジアゾール−２，５−ジイル、トリアゾール−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，５−ジイル、インデン−２，５−ジイル、インデン−２，６−ジイル、ベンゾフラン−２，５−ジイル、ベンゾフラン−２，６−ジイル、ベンゾチオフェン−２，５−ジイル、ベンゾチオフェン−２，６−ジイル、キノリン−２，７−ジイル、キノリン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フルオレン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイルまたはカルバゾール−２，６−ジイルのいずれかの基を表す。Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4は、それぞれ独立に、水素原子が、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１〜１０のアルコキシ基、またはフッ素原子に置換されていてもよい、１，４−フェニレン基を表す。具体的には、１，４−フェニレン基であることが好ましい。
ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈは、それぞれ独立に０または１である。ただし、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈが同時に０になることはない。
【００３３】
本発明に用いる一般式（IV）で示される化合物において、Ｒ7、Ｒ8およびＲ9 は、水素原子、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐していてもよいアルキル基、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐していてもよいアルコキシ基、シクロヘキシル基またはハロゲン原子を表す。Ｒ7、Ｒ8およびＲ9 として具体的には、それぞれ独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、シクロヘキシル等の各基、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子などが挙げられる。これらの基は、直鎖でもよく、分岐していてもよい。
【００３４】
本発明の光学異方体フィルムに用いる、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ少なくとも２種の化合物と、マトリックス高分子との混合比は、該化合物の割合が大きすぎると、光学異方体フィルムの機械的強度が下がりハンドリングしにくくなるため、好ましい上限がある。また、該化合物の割合が小さすぎると、光学異方体フィルムの光学特性が発現しにくくなるため好ましくない。
【００３５】
該化合物をマトリックス高分子に混合する場合には、該化合物の濃度として、それぞれの化合物について、［（化合物）／（化合物と高分子の和）］が１質量％以上で、かつ
［（化合物の和）／（化合物の和と高分子との和）］が２〜３０質量％であることが好ましく、２〜１５質量％であることがさらに好ましい。
【００３６】
次に、本発明の光学異方体フィルム中の、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ少なくとも２種の化合物の形態について説明する。本発明の光学異方体フィルムでは、個々の該化合物は、マトリックス高分子から相分離し、ドメインを形成していてもよく、相溶していてもよい。個々の該化合物が高分子に吸着していてもよい。相分離するか、相溶するか、吸着するかは、用いる個々の該化合物と用いる高分子との組み合わせにより決定される。
【００３７】
本発明の光学異方体フィルムでは、個々の該化合物がマトリックス高分子から相分離している場合、個々の該化合物のドメインとマトリックス高分子の界面で可視光の散乱が発生する可能性がある。本発明の光学異方体フィルムでは、これらの界面の散乱に起因する内部散乱は小さい方が好ましい。なぜならば、散乱された光は一般に偏光状態が変化するので、内部散乱が大きい光学異方体フィルムの場合、特性が悪化する可能性があり、また可視光の透過率が悪くなるためである。内部散乱を小さくするために、個々の該化合物または個々の該化合物のドメインの長軸の長さは、２０〜５００nmであることが好ましく、３０〜４００nmがさらに好ましい。
【００３８】
本発明の光学異方体フィルムにおいて、前記した可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ個々の化合物を高分子に相溶させたい場合や、個々の該化合物を高分子に吸着させたい場合は、公知の相溶化剤などを用いてもよい。
【００３９】
本発明の光学異方体フィルムにおいて、法線方向から観測したレターデーション（測定波長５５０nm）は、５０〜３０００nmが必須であり、好ましくは１００〜２５００nmである。該レターデーションが５０nm未満では、位相差フィルムとしての効果が小さいので好ましくなく、３０００nmを超えると同様に位相差フィルムとして実用的ではないので好ましくない。
【００４０】
本発明の光学異方体フィルムにおけるレターデーションの波長分散を示す指標として、フィルムの法線方向よりセナルモン法を用いて水素のＦ線（波長４８６nm）に相当する波長で測定したレターデーションＲF と、ナトリウムのＤ線（波長５８９nm）に相当する波長で測定したレターデーションＲD の比α＝ＲF／ＲDを用いる。
【００４１】
本発明の光学異方体フィルムでは、波長分散を示す指数αは、１.０７ 以上であることが必須であり、好ましくは１.０７〜１.３０であり、より好ましくは１.０８〜１.２５である。該指数αが １.０７未満では、本目的を達成するのに実用的ではないので好ましくない。
【００４２】
良好な視野角特性を示す光学異方体フィルムの特性を示す指標としては、５５０nmの光を用いてフィルムの法線方向から測定したレターデーション（Ｒ0 ）と該フィルムの遅相軸まわりに、フィルムへの光の入射角を４０°傾斜したときのレターデーション（Ｒ40）の比Ｒ40／Ｒ0 が挙げられる。本発明の光学異方体フィルムにおいては、視野角依存性を小さくするために、該比が０.９００より大きく１.１００より小さいことが好ましい。該比が ０.９００以下では、位相差フィルムの広視野角化として実用的でないので好ましくなく、１.１００ 以上では同様に位相差フィルムの広視野角化として実用的でないので好ましくない。さらに好ましくは、該比が１に近いことである。しかし、該比は、組み合わせて使用する液晶セルの視野角依存性により適宜選択することができる。
【００４３】
次に、本発明の光学異方体フィルムの製造方法について説明する。
本発明の光学異方体フィルムは、高分子と、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ少なくとも２種の化合物とを混合し、フィルムに成形した後に該フィルムを延伸することで得られる（以下、第１の製造方法と言うことがある）。また、高分子でフィルムに成形した後に該フィルムを延伸し、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ少なくとも２種の化合物を該延伸フィルムに吸着させることでも得られる（以下、第２の製造方法と言うことがある）。
【００４４】
第１の製造方法における該化合物とマトリックス高分子の混合方法としては、均一に混合させるため溶液状態で混合することが好ましい。具体的には、高分子を溶媒に懸濁または溶解して、これに該化合物を懸濁または溶解して混合する方法が挙げられる。本発明で用いられる溶媒は、高分子に対する溶解度が大きい方が好ましい。
該化合物とマトリックス高分子からなるフィルムの成膜法については、該化合物やマトリックス高分子を溶剤に溶かし、キャストする溶剤キャスト法、固体状態で混練してダイなどから押し出し、フィルムにする押出成型法、固体状態で混練した後カレンダロールでフィルムにするカレンダー法、プレスなどでフィルムにするプレス成型法などが例示される。この中でも膜厚精度に優れた溶剤キャスト法が好ましい。
成膜後のフィルムの厚みは、特に制限はないが、薄すぎると機械的強度に悪影響が現われ、厚すぎると溶剤キャスト法で成膜したときの溶剤の蒸発速度が遅くなり生産性が悪くなることから、ある程度の膜厚範囲にあることが好ましい。成膜後のフィルムの厚みとしては、２０〜５００μｍが好ましく、さらに好ましくは５０〜３００μｍである。
【００４５】
また、本発明の光学異方体フィルムの第２の製造方法として、第１の製造方法と同様の方法でフィルムへの成膜および延伸を行ったマトリックス高分子に、該化合物を吸着させてもよい。該化合物の吸着方法については、例えば、延伸フィルムの貧溶媒で化合物の良溶媒に該化合物を溶解し、該化合物溶液中で該化合物を該延伸フィルムに含浸させる方法や、フィルムの軟化温度以下、該化合物の融点以上の温度で、該化合物を融解し、該化合物融液中で該化合物を該延伸フィルムに含浸させる方法や、粉末状の該化合物を該延伸フィルムに含浸させる方法などが例示される。
【００４６】
成膜後フィルムを加熱しながら延伸するときの延伸方法は、テンター延伸法、ロール間延伸法、ロール間圧縮延伸法などが例示される。フィルム面の均一性などの観点から、テンター延伸法やロール間延伸法が好ましい。フィルムの加熱方法については、特に制限はない。
【００４７】
延伸方法は、公知の方法を使うことができる。例えば、（Ａ）前記フィルム作製工程で作製されたフィルムを一軸延伸し、これを特開平６−３００９１６号公報に示されるように、ガラス転移温度または軟化温度以上で熱緩和させるときに、フィルム面に平行かつ延伸軸に垂直な方向の伸びを抑制しながら、延伸軸方向を収縮させる方法、（Ｂ）前記フィルム作製工程で作製されたフィルムを一軸延伸し、その少なくとも片面に、熱収縮性を有するフィルムを、該熱収縮性を有するフィルムの熱収縮軸が前記一軸延伸された高分子フィルムの延伸軸と直交するよう貼合し、得られた貼合体を加熱して、熱収縮させる方法、または（Ｃ）特開平５−１５７９１１号公報に示されるように、前記フィルム作製工程で作製されたフィルムの少なくとも片面に、熱収縮性を有するフィルムを、該熱収縮性を有するフィルムの熱収縮軸が前記一軸延伸された高分子フィルムの延伸軸と直交するように貼合し、得られた貼合体を延伸する方法などが挙げられる。これらの中で、（Ａ）および（Ｂ）の方法が、量産性の面およびコスト面で好ましい。
【００４８】
ここで、フィルムを一軸延伸する方法は、上述したいずれの方法を用いてもよいが、厚み方向の屈折率の制御性およびフィルム面内レターデーションの均一性等の点で、ロール間延伸法またはテンター延伸法により一軸延伸する方法が好ましい。
【００４９】
これらの延伸方法によりフィルムを延伸する際の加熱温度については、使用するマトリックス高分子の軟化温度や、可視域に吸収ピークを持たず、紫外線領域に吸収ピークを持つ化合物の転移温度により適宜選択される。延伸倍率については、倍率が低いと該化合物の配向が不充分になり、高すぎると膜厚が薄くなりすぎてハンドリングが困難になるので好ましくない。該延伸倍率は、具体的には１.１倍〜２０倍が好ましく、１.２倍〜１５倍がさらに好ましい。延伸速度や延伸後の冷却速度については特に限定はない。
【００５０】
本発明の光学異方性フィルムをＳＴＮセルと組み合わせて使用すると、白黒表示が良好な、視野角依存性の小さい液晶表示装置が得られる。
【００５１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
化合物の吸収ピーク波長は、当該化合物を可溶媒に溶解し、分光光度計（日立製作所製、Ｕ−３５０）を用いて測定した。
光学異方体フィルムのレターデーションは、４２０、４４０、４８０、５５０、５７５、６００、７００nmのλ／４板を用い、分光器を装備した偏光解析装置によりセナルモン法を用いて測定した。
光学異方体フィルムの波長分散を示す前記数式（１）で定義されるαの値は、セナルモン法を用いて測定したレターデーションを、グラフ描画ソフト（WaveMetrics 社製、Igor Pro 3.0）でローレンツの式（下記数式３）を用いてカーブフィッティングし、フィッティングの結果得られたフィッティング係数を用いて、４８６nmと５８９nmのレターデーション値を数式（３）を用いて計算し、前記数式（１）より計算した。
【００５２】
【数４】
2001330729.tif 000009
【００５３】
［式中、λは測定波長、Ｒ（λ）は測定波長でのレターデーションを示し、Ａ，Ｂ，λ0はフィッティング係数である。]
光学異方体フィルムの視角依存性は、傾斜治具を装備した偏光解析装置にてセナルモン法を用いて５５０nmの波長の光で、法線方向から観測した該フィルムのレターデーションと遅相軸まわりに該フィルムを傾斜したときのレターデーションを測定することにより評価した。
【００５４】
比較例１
下式（Ｉ−１）で示される化合物（吸収ピーク波長３７５nm（ＤＭＦ溶液））６質量部とポリカーボネート樹脂（帝人（株）製、商品名 パンライト C-1400）９４質量部を塩化メチレンに２０質量％になるよう溶解し、混合した。得られた溶液をガラス板上にキャストして厚さ１００μｍのフィルムを得た。
【００５５】
【化９】
2001330729.tif 000010
【００５６】
得られたフィルムを１７５℃で １.５倍に延伸し、レターデーションの波長分散を測定したところ、α＝１.０９９ であった。また、得られたフィルムの４００nm、４６０nm、５００nmおよび５５０nmの各波長におけるレターデーションをそれぞれ、Ｒ（４００）、Ｒ（４６０）、Ｒ（５００）およびＲ（５５０）として、Ｒ（４００）／Ｒ（５５０）、Ｒ（４６０）／Ｒ（５５０）、およびＲ（５００）／Ｒ（５５０）を表１に示した。
【００５７】
比較例２
式（Ｉ−１）で示される化合物（吸収ピーク波長３７５nm（ＤＭＦ溶液））７質量部とポリカーボネート樹脂（帝人（株）製、商品名 パンライト C-1400）９３質量部を塩化メチレンに２０質量％になるよう溶解し、混合した。得られた溶液をガラス板上にキャストして厚さ１００μｍのフィルムを得た。
得られたフィルムを１７５℃で １.５倍に延伸し、フィルムのレターデーションの波長分散を測定したところ、α＝１.１０４ であった。また、得られたフィルムの４００nm、４６０nm、５００nmおよび５５０nmの各波長におけるレターデーションをそれぞれ、
Ｒ（４００）、Ｒ（４６０）、Ｒ（５００）およびＲ（５５０）として、Ｒ（４００）／Ｒ（５５０）、Ｒ（４６０）／Ｒ（５５０）、およびＲ（５００）／Ｒ（５５０）を表１に示した。
【００５８】
実施例１
前記式（Ｉ−１）で示される化合物（吸収ピーク波長３７５nm（ＤＭＦ溶液））３質量部と、下式（II−１）で示される化合物（吸収ピーク波長３４０nm（ｎ−ヘキサン溶液））１０質量部と、ポリカーボネート樹脂（帝人（株）製、商品名 パンライト C-1400）
８７質量部を塩化メチレンに２０質量％になるよう溶解し、混合した。得られた溶液をガラス板上にキャストして厚さ１００μｍのフィルムを得た。
【００５９】
【化１０】
2001330729.tif 000011
【００６０】
得られたフィルムを１４０℃で １.５倍に延伸し、レターデーションの波長分散を測定したところ、α＝１.１０８ の光学異方体フィルムが得られた。また、得られたフィルムの４００nm、４６０nm、５００nmおよび５５０nmの各波長におけるレターデーションをそれぞれ、Ｒ（４００）、Ｒ（４６０）、Ｒ（５００）およびＲ（５５０）として、Ｒ（４００）／Ｒ（５５０）、Ｒ（４６０）／Ｒ（５５０）、およびＲ（５００）／Ｒ（５５０）を表１に示した。
【００６１】
【表１】
2001330729.tif 000012
【００６２】
このように、本発明の光学異方体フィルムは、１種類の化合物の添加濃度を変化させた比較例１および比較例２に比べて、Ｒ（４００）／Ｒ（５５０）は、比較例１と比較例２の間の範囲に入るが、Ｒ（４６０）／Ｒ（５５０）およびＲ（５００）／Ｒ（５５０）は比較例１と比較例２の間の範囲に入らない。このような本発明の光異方体フィルムでは、１種類の化合物の添加濃度を変化させた場合の波長分散性とは異なる波長分散性を得ることができ、波長分散性を容易に制御できることがわかる。
【００６３】
実施例２
実施例１で得られたフィルムのレターデーション比（Ｒ40／Ｒ0 ）を測定したところ、Ｒ40／Ｒ0＝１.０８２であった。このフィルムの両側に熱収縮性を有するフィルムを、熱収縮軸が前記の一軸延伸された高分子フィルムの延伸軸と直交するように貼合し、得られた貼合品を１５０℃で ３.５分加熱して、熱収縮延伸した。光学異方体フィルムのレターデーション比（Ｒ40／Ｒ0）を測定したところ、Ｒ40／Ｒ0＝０.９６１であった。
このようにして得られた本発明の光学異方体フィルムをＳＴＮセルと組み合わせて使用すると、視野角依存性の小さい表示が得られる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の光学異方体フィルムは、液晶セルのレターデーションの波長依存性に適合したレターデーションを示し、レターデーションの波長分散が大きく、波長分散性を容易に制御でき、高速ＳＴＮ型液晶セルと好適に組み合わせて使用することで良好な白黒表示を示し、視野角依存性の小さい液晶表示装置が得られる。