(57)【要約】      （修正有）【課題】  巾方向の厚みが均一で広幅な斜めに分子軸が配向した長尺延伸フィルム又は位相差フィルムを製造する方法、その製法によって得られる位相差フィルム、及びその位相差フィルムを備える液晶表示装置を提供する。【解決手段】  テンター延伸機の把持手段の走行速度をフィルム両端で略等しくし且つ延伸開始点から延伸終了点までの前記把持手段の走行距離をフィルム両端で異ならしめ、固定ゾーンのフィルム走行方向を、予熱ゾーンのフィルム走行方向から（θｓ−５°）以上θｓ以下になるように、且つ、予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から（θｓ＋５°）よりも大きくなるように傾けることによって、巾方向の厚みが均一で広幅な延伸フィルムの幅方向から角度θｓ傾いた方向に分子軸が配向した長尺延伸フィルムが得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ)長尺の透明樹脂フィルムをロールから引き出し、
該フィルムの幅方向の両端を把持手段により把持し、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンを通過させて該フィルムを延伸して、幅方向から角度θｓ傾いた方向に分子配向軸を有する延伸フィルムとし、該延伸フィルムの両端を把持手段から解放し、次いで、該延伸フィルムをロールに巻き取ることを含み、
ｂ）前記把持手段の走行速度がフィルム両端で略等しく、且つ延伸開始点から延伸終了点までの前記把持手段の走行距離がフィルム両端で異なり、
ｃ）固定ゾーンのフィルム走行方向が、予熱ゾーンのフィルム走行方向から角度θ１傾いており、且つ該角度θ１が（θｓ−５°）以上θｓ以下であり、
ｄ）固定ゾーンのフィルム走行方向が、予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から角度θ２傾いており、且つ角度θ２が（θｓ＋５°）よりも大きい、
長尺の延伸フィルムの製造方法。
【請求項２】
延伸ゾーンのフィルム走行方向と固定ゾーンのフィルム走行方向とが成す角度が（θｓ＋５°）よりも大きくなっている走行範囲が、延伸ゾーンの全走行範囲の５０％以上である請求項１記載の長尺の延伸フィルムの製造方法。
【請求項３】
固定ゾーンのフィルム走行方向が、予熱ゾーンのフィルム走行方向及び予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から、前記把持手段の前記走行距離が短い側に傾いている、請求項１〜２のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
【請求項４】
予熱ゾーンと延伸ゾーンとの境目及び延伸ゾーンと固定ゾーンとの境目は、固定ゾーンのフィルム走行方向に対して直角である、請求項１〜３のいずれかに記載の長尺の延伸フィルムの製造方法。
【請求項５】
予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンにおけるフィルム面が互いに略平行である請求項１〜４のいずれかに記載の長尺の延伸フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法により得られた長尺の延伸フィルム。
【請求項７】
請求項６に記載の延伸フィルムと長尺の偏光子とを、それらの長手方向を揃えて積層させてなる長尺の積層フィルム。
【請求項８】
請求項６に記載の長尺の延伸フィルムを、その長手方向に対して垂直又は平行な方向に沿って、所定の大きさに切り取ることを含む位相差フィルムの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ることを含む偏光板の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法により得られた位相差フィルムを備える液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法により得られた偏光板を備える液晶表示装置。
【請求項１２】
反射型表示方式の液晶パネルを備える請求項１０または１１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は延伸フィルムの製造方法、位相差フィルムの製造方法、及び該位相差フィルムを備える液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において、着色防止、視野角拡大などの光学補償などのために、種々の位相差フィルムが用いられている。この位相差フィルムは、偏光板の偏光透過軸に対して、その配向軸を種々の角度になるように積層される。縦又は横延伸によって得られた延伸フィルムでは、分子配向軸が辺に対して所定の角度になるように切り取らなければならず、廃棄フィルムが増え、延伸フィルムの利用効率が低い。所定の角度で斜めに配向された延伸フィルムでは、辺に対して平行に切り取ることができ、延伸フィルムの利用効率が高くなる。
【０００３】
斜めに分子軸が配向したフィルムを延伸によって得る方法は、従来から知られている。例えば、特許文献１には、一方のレールを直線にし、他方のレールを二次元平面内で左右に波打つ形状にして、同一速度で走行する左右の把持手段の走行距離に差を設けて、フィルムを斜めに延伸する方法；フィルムの進行方向を二次元平面内で曲げて、同一速度で走行する左右の把持手段の走行距離に差を設けて、フィルムを斜めに延伸する方法；一方のレールを直線にし、他方のレールを螺旋状に捩った形状にして、同一速度で走行する左右の把持手段の走行距離に差を設けて、フィルムを斜めに延伸する方法などが記載されている。また、特許文献２には、一方のレールが直線で、他方のレールが延伸ゾーンにおいて上下に波打つ形状にし、同一速度で走行する左右の把持手段の走行距離に差を設け、さらに延伸ゾーンと冷却ゾーンとの境界を配向方向に平行になるようにして、フィルムを斜めに延伸する方法が記載されている。
【０００４】
さらに特許文献３には、一方の直線レール上を走行する把持手段の走行速度を、他方の角度αで広がる直線レール上を走行する把持手段の走行速度のｃｏｓα倍にすることによって、フィルムを斜めに延伸する方法が記載されている。
しかしながら、これらの斜め延伸方法では有効な幅方向の厚み制御手段が見出されておらず、巾方向の厚みが均一で、斜めに分子軸が配向した、広幅なフィルムを得ることが実質的に不可能であった。そのために斜めに分子軸が配向した、長尺で広幅の光学フィルムを工業的に大量生産することができなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８６５５４号公報
【特許文献２】特開２００３−３１１８２３号公報
【特許文献３】特開平３−１８２７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、巾方向の厚みが均一で、斜めに分子軸が配向した、広幅な長尺の延伸フィルム又は位相差フィルムを製造する方法、その製法によって得られる位相差フィルム、及びその位相差フィルムを備える液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンを有するテンター延伸機による斜め延伸方法を検討した結果、延伸フィルムの幅方向から角度θｓ傾いた方向に分子軸が配向した延伸フィルムを得るために、テンター延伸機の把持手段の走行速度をフィルム両端で略等しくし且つ把持手段への荷重が大きくなる点から該荷重が小さくなって再び一定になる点までの前記把持手段の走行距離をフィルム両端で異ならしめ、固定ゾーンのフィルム走行方向を、予熱ゾーンのフィルム走行方向から（θｓ−５°）以上θｓ以下になるように、且つ、予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から（θｓ＋５°）よりも大きくなるように傾けることによって、巾方向の厚みが均一で広幅な斜めに分子軸が配向した長尺延伸フィルムが得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】
かくして本発明によれば、
（１）ａ)長尺の透明樹脂フィルムをロールから引き出し、
該フィルムの幅方向の両端を把持手段により把持し、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンを通過させて該フィルムを延伸して、幅方向から角度θｓ傾いた方向に分子配向軸を有する延伸フィルムとし、
該延伸フィルムの両端を把持手段から解放し、次いで、
該延伸フィルムをロールに巻き取ることを含み、
ｂ）前記把持手段の走行速度がフィルム両端で略等しく、且つ延伸開始点から延伸終了点までの前記把持手段の走行距離がフィルム両端で異なり、
ｃ）固定ゾーンのフィルム走行方向が、予熱ゾーンのフィルム走行方向から角度θ１傾いており、且つ該角度θ１が（θｓ−５°）以上θｓ以下であり、
ｄ）が、固定ゾーンのフィルム走行方向が、予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から角度θ２傾いており、且つ角度θ２が（θｓ＋５°）よりも大きい、
長尺の延伸フィルムの製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の好適な態様として、
（２）延伸ゾーンのフィルム走行方向と、固定ゾーンのフィルム走行方向とが成す角度が（θｓ＋５°）よりも大きくなっている走行範囲が、延伸ゾーンの全走行範囲の５０％以上である前記の長尺の延伸フィルムの製造方法、
（３）固定ゾーンのフィルム走行方向が、予熱ゾーンのフィルム走行方向及び予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から、前記把持手段の前記走行距離が短い側に傾いている、前記の延伸フィルムの製造方法、
（４）予熱ゾーンと延伸ゾーンとの境目及び延伸ゾーンと固定ゾーンとの境目は、固定ゾーンのフィルム走行方向に対して直角である、前記の長尺の延伸フィルムの製造方法、及び／又は
（５）予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンにおけるフィルム面が互いに略平行である前記の長尺の延伸フィルムの製造方法が提供される。
【００１０】
さらに、本発明によれば、（６）前記製造方法により得られた長尺の延伸フィルム、（７）前記延伸フィルムと長尺の偏光子とを積層させてなる長尺の積層フィルム、（８）前記の長尺の延伸フィルムを所定の大きさに切り取ることを含む位相差フィルムの製造方法、（９）前記の長尺の積層フィルムを所定の大きさに切り取ることを含む偏光板の製造方法、（１０）前記の製造方法により得られた位相差フィルムを備える液晶表示装置、（１１）前記の製造方法により得られた偏光板を備える液晶表示装置、及び（１２）反射型表示方式の液晶パネルを備える前記の液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法によれば、巾方向の厚みが均一で、斜めに分子軸が配向した、広幅な長尺の延伸フィルムを容易に得ることができる。斜めに分子軸が配向した長尺の延伸フィルムは、液晶表示装置などの位相差フィルムとして、好適である。具体的には、偏光板などの液晶表示装置に用いられる他の長尺の光学素子と、ある特定の角度で分子配向軸を傾けて重ねる際に、長手方向に対して斜めに分子配向軸を有する延伸フィルムを用いれば、他の長尺の光学素子と、ロール・トウ・ロールによる重ね合わせができる。長尺のフィルムの幅方向（ＴＤ方向）又は長手方向（ＭＤ方向）に平行に分子配向軸を有するフィルムでは、斜めにトリミングする必要があったために廃棄部分が多かった。本発明の製法によって得られる、ＭＤ方向に対して斜めに分子配向軸を有する延伸フィルムでは、ＭＤ方向又はＴＤ方向に平行にトリミングできるので、フィルムの廃棄部分が少なく、生産性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の延伸フィルムの製造方法を、図面を参酌しながら説明する。図１は、本発明の製造方法を好適に実施できるテンター延伸機の一例を示す概念図である。図２は、図１の延伸機におけるレール部分の把持手段を示した図である。図３は、図１の延伸機におけるレール配置を説明するための図である。
【００１３】
本発明の、長尺の延伸フィルムの製造方法は、
長尺の透明樹脂フィルムをロールから引き出し、
該フィルムの両端を把持手段により把持し、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンを通過させて該フィルムを延伸して、幅方向から角度θｓ傾いた方向に分子配向軸を有する延伸フィルムとし、
該延伸フィルムの両端を把持手段から解放し、次いで、
該延伸フィルムをロールに巻き取ることを含む。
ここで、角度θｓは、フィルム幅方向と分子配向軸とがなす角度のうち、小さい方の角度である。θｓは、固定ゾーンのフィルム走行方向と分子配向軸とがなす角度のうちの角度θ１及びθ２に対して同位角の位置にある角度から９０°引いた角度に等しい。θｓは、液晶パネルの設計に合わせて適宜選択されるが、通常１０〜３０°である。
【００１４】
図１に示すテンター延伸機は、引き出しロール２１と、巻き取りロール２２と、予熱ゾーンＡ、延伸ゾーンＢ及び固定ゾーンＣからなる恒温室１０と、フィルムを搬送するための把持手段が走行するレール１１と把持手段１２（図１及び図３では把持手段の図示を省略している。）とを少なくとも備えている。
把持手段１２は、引き出しロール２１から引き出されたフィルムの両端を把持し、予熱ゾーンＡ、延伸ゾーンＢ及び固定ゾーンＣからなる恒温室内にフィルムを導き、巻き取りロール２２の手前でフィルムを開放する。把持手段から開放されたフィルムは巻き取りロール２２によって巻き取られる。レール１１は、末端のない連続した軌道を有し、上記のように走行した把持手段を、恒温室の出口側から入口側に戻すようになっている。
【００１５】
フィルム１は、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンからなる恒温室内を通過している間に、把持手段からの張力によって延伸される。
予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンは、それぞれ独立に温度を設定でき、それぞれのゾーンでは温度が、通常、一定に保たれている。各ゾーンの温度は適宜選択できるが、予熱ゾーンは通常１４０〜１５０℃、延伸ゾーンは通常１４５〜１５５℃、固定ゾーンは通常１４０〜１５５℃である。
本発明においては巾方向の厚みムラの制御のために延伸ゾーンにおいて巾方向に温度差を付けてもよい。延伸ゾーンにおいて巾方向に温度差をつけるには、温風を恒温室内に送り込むノズルの開度を巾方向で差を付けるように調整する方法や、ヒーターを巾方向に並べて加熱制御するなどの公知の手法を用いることができる。
予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンの長さは適宜選択でき、通常、延伸ゾーンの長さに対して、予熱ゾーンの長さが通常１００〜１５０％、固定ゾーンの長さが通常５０〜１００％である。
【００１６】
把持手段１２は、例えば、配置の変形が可能なレール１１上を走行する。レール１１は、フィルムに所望の延伸倍率で延伸されるように、配置される。本発明においては、このレールの配置を、フィルム走行方向が下記に述べる方向になるように、設定する。なお、本発明においてフィルム走行方向は、フィルム引き出しロールからフィルム巻き取りロールまでのフィルム幅方向の中点を結んだ線の方向である。
予熱ゾーンと延伸ゾーンとの境目１３及び延伸ゾーンと固定ゾーンとの境目１４には、フィルムが通過できるスリットを有する仕切板が設置されている。予熱ゾーンと延伸ゾーンとの境目及び延伸ゾーンと固定ゾーンとの境目、すなわち、仕切板は、固定ゾーンのフィルム走行方向４９に対して直角になっていることが好ましい。
【００１７】
予熱ゾーンＡは、フィルム走行方向４７に直角な方向のフィルム長さを実質的に変えずにフィルムを温めながらフィルムを搬送するゾーンである。予熱ゾーンのフィルム走行方向４７は、ロールからフィルムが引きだされる方向に平行な方向であり、通常、引き出しロールの回転軸と直交している。
【００１８】
延伸ゾーンＢは、フィルム走行方向４８に直角な方向のフィルム長さを大きくしながらフィルムを搬送するゾーンである。延伸ゾーンにおけるフィルム走行方向４８は、延伸ゾーンが図１のように傾きを変えずに一定の角度で広がったレール配置においては、予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向である。
【００１９】
固定ゾーンＣは、フィルム走行方向４９に直角な方向のフィルム長さを実質的に変えずにフィルムを冷ましながらフィルムを搬送するゾーンである。固定ゾーンのフィルム走行方向４９は、ロールにフィルムが巻き取られる方向に平行な方向であり、通常、巻き取りロールの回転軸と直交している。
【００２０】
本発明の製造方法では、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンにおけるフィルム面が互いに略平行であることが好ましい。すなわち、引き出しロールから出たフィルムは、捩れずに、平らなままで、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンを通過し、巻き取りロールに巻き取られるのが好ましい。
【００２１】
本発明の延伸フィルムの製造方法では、ｂ）前記把持手段の走行速度がフィルム両端で略等しく、且つ延伸開始点から延伸終了点までの前記把持手段の走行距離がフィルム両端で異なる。延伸開始点とは、把持手段への荷重が大きくなる点を指し、延伸終了点とは、把持手段への荷重が大きくなった後に、その荷重が小さくなって再び一定になる点を指す。把持手段の走行速度は適宜選択できるが、通常、１０〜１００ｍ／分である。
把持手段への荷重が大きくなる点は予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目１３付近にあり、把持手段への荷重が小さくなって再び一定になる点は延伸ゾーンと固定ゾーンとの境目１４付近にある。従って、図２では、上側の把持手段の走行距離が下側の把持手段の走行距離よりも長くなっている。
【００２２】
本発明の延伸フィルムの製造方法は、図３に示すように、ｃ）固定ゾーンのフィルム走行方向が、予熱ゾーンのフィルム走行方向から角度θ１傾いており、且つｄ）予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から角度θ２傾いている。図３では下側にレールが屈曲しているが、図３の予熱ゾーンのフィルム走行方向の線を軸に線対称にした、上側に屈曲しているものであってもよい。
前記角度θ１は（θｓ−５°）以上θｓ以下、好ましくは（θｓ−４°）以上θｓ以下である。また、前記角度θ２が（θｓ＋５°）よりも大きく、好ましくは（θｓ＋６°）よりも大きい。θｓは図３に示すように、延伸フィルムの分子配向軸５０の、幅方向からの傾き角度である。なお、θ２の上限は特に制限されないが、好ましくは（θｓ＋１０°）である。これら角度θ１及びθ２が上記範囲を満たすことによって、幅方向の厚みが均一な延伸フィルムを得ることができる。θ１及びθ２はともに劣角であり、且つθ１とθ２は相互に同位角である。
【００２３】
延伸ゾーンは、フィルム走行方向が変化せずに直線状になっていてもよいし、段階的又は連続的にフィルム走行方向が変化していてもよい。
延伸ゾーンのフィルム走行方向が段階的又は連続的に変化している場合には、延伸ゾーンにおけるフィルム走行方向と固定ゾーンのフィルム走行方向とが成す角度が（θｓ＋５°）よりも大きくなっている走行範囲が、延伸ゾーンの全走行範囲の５０％以上であることが好ましく、特に６０％以上であることが好ましい。図４は延伸ゾーンのフィルム走行方向が段階的に変化するレール配置の一例を示す図である。図４では、延伸ゾーンの前半５２においてフィルムは角度θ２−１を成す方向４８−１に走行し、後半５１においてフィルムは角度θ２−２を成す方向４８−２に走行している。
【００２４】
延伸ゾーンのフィルム走行方向は、予熱ゾーンのフィルム走行方向とは異なる方向に向かっている。すなわちθ１がθ２より小さくなっているので、レールの開き角度が左右で異なる（図２では上側のレールの開き角度が、下側のレールの開き角度より大きくなっている。）。予熱ゾーンにおけるレールは平行に配置されているので、両端の把持手段１２は、その一対を破線２０で結ぶと、フィルム１の幅方向に略平行になっている。ところが、把持手段が延伸ゾーンに入ると、把持手段間を結ぶ破線２０は、図２中、右方向に徐々に傾いてきて、下側把持手段が上側把持手段より先に進んだ位置になる。レールの開き角度は延伸倍率に応じて適宜選択できる。延伸倍率は、分子配向軸の方向に直交する面のフィルム断面積と、延伸前のフィルム断面積から求めた値で、通常２．０〜５．０倍、好ましくは２．３〜４．７倍である。
【００２５】
ここで、θ１とθ２とが同一になると、レールの開き角度が左右で同一になり、予熱ゾーンから延伸ゾーンまでの走行方向は一直線になり、延伸ゾーンに把持手段が入っても、延伸ゾーンにおける把持手段間を結ぶ線は予熱ゾーンにおける把持手段間を結ぶ線と平行のままである。
θ１がθ２よりも大きくなると、下側のレールの開き角度が、上側のレールの開き角度より大きくなり、把持手段間を結ぶ線は左側に傾くようになり、上側把持手段が下側把持手段より先に進んだ位置になる。これらのようになると、フィルムにたるみ等が生じて、幅方向の厚みが不均一になることがある。
【００２６】
固定ゾーンの走行方向は、図３に示すようにθ１の角度で予熱ゾーンの走行方向から傾いている。より具体的には、固定ゾーンのフィルム走行方向は、予熱ゾーンのフィルム走行方向及び予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目におけるフィルムの中点から延伸ゾーンと固定ゾーンの境目におけるフィルムの中点に結んだ直線の方向から、把持手段の走行距離が短い側に傾いている。このために、図中の上側把持手段は下側把持手段よりも遠回りすることになる。把持手段が固定ゾーンに達するときには、フィルム両端の把持手段は、図２中、下側把持手段は上側把持手段よりも先の位置に進んでいることになる。
【００２７】
以上のようにして恒温室内を通過したフィルムは、巻き取りロールの手前で把持手段から開放され、巻き取りロールに巻き取られる。このようにして得られたフィルムは、幅方向に対して角度θｓ傾いた分子配向軸を有する。しかも、厚さが幅方向で均一である。
また、把持手段からの張力が、幅方向に均一に、フィルムに掛かるので、分子配向によって生じる複屈折が、幅方向で均一である。本発明の製法によれば、面内レターデーションＲｅ（＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ；ｎｘ及びｎｙは面内主屈折率、ｄは厚み）が、１００〜３００ｎｍのものを容易に得られる。
【００２８】
本発明に適用できるフィルムは、長尺の透明樹脂からなるフィルムである。透明樹脂とは、所望の波長に対して透明な樹脂である。透明樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。透明樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらのうち脂環式オレフィンポリマーが好適である。
【００２９】
脂環式オレフィンポリマーは、特開平０５−３１０８４５号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体、特開平０５−９７９７８号公報に記載されている水素添加重合体、特開平１１−１２４４２９号公報に記載されている熱可塑性ジシクロペンタジエン系開環重合体及びその水素添加物等である。
【００３０】
脂環式オレフィンポリマーをより具体的に説明する。脂環式オレフィンポリマーは、飽和脂環炭化水素（シクロアルカン）構造や不飽和脂環炭化水素（シクロアルケン）構造のごとき脂環式構造を有するポリマーである。脂環式構造を構成する炭素原子数には、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械強度、耐熱性、及びフィルムの成形性の特性が高度にバランスされ、好適である。
脂環式オレフィンポリマー中の脂環式構造を含有してなる繰り返し単位の割合は、適宜選択すればよいが、好ましくは５５重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上である。脂環式ポリオレフィン樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあると、本発明方法により得られる位相差フィルムの透明性および耐熱性が向上するので好ましい。
【００３１】
脂環式オレフィンポリマーとしては、ノルボルネン系樹脂、単環の環状オレフィン系樹脂、環状共役ジエン系樹脂、ビニル脂環式炭化水素系樹脂、及び、これらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系樹脂は、透明性と成形性が良好なため、好適に用いることができる。
【００３２】
ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体又はそれらの水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体又はそれらの水素化物等を挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン構造を有する単量体の開環（共）重合体水素化物は、透明性、成形性、耐熱性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、特に好適に用いることができる。
【００３３】
ノルボルネン構造を有する単量体としては、ビシクロ[２．２．１]ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、トリシクロ[４．３．０．１２，５]デカ−３，７−ジエン（慣用名：ジシクロペンタジエン）、７，８−ベンゾトリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン（慣用名：メタノテトラヒドロフルオレン）、テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エン（慣用名：テトラシクロドデセン）、およびこれらの化合物の誘導体（例えば、環に置換基を有するもの）などを挙げることができる。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、アルキレン基、極性基などを挙げることができる。また、これらの置換基は、同一または相異なって複数個が環に結合していてもよい。ノルボルネン構造を有する単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
極性基の種類としては、ヘテロ原子、またはヘテロ原子を有する原子団などが挙げられる。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子などが挙げられる。極性基の具体例としては、カルボキシル基、カルボニルオキシカルボニル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキシ基、エステル基、シラノール基、シリル基、アミノ基、ニトリル基、スルホン基などが挙げられる。
【００３４】
ノルボルネン構造を有する単量体と開環共重合可能な他の単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのモノ環状オレフィン類およびその誘導体；シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状共役ジエンおよびその誘導体；などが挙げられる。
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との開環共重合体は、単量体を公知の開環重合触媒の存在下に（共）重合することにより得ることができる。
【００３５】
ノルボルネン構造を有する単量体と付加共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテンなどの炭素数２〜２０のα−オレフィンおよびこれらの誘導体；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのシクロオレフィンおよびこれらの誘導体；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−ヘキサジエンなどの非共役ジエンなどが挙げられる。これらの単量体は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンがより好ましい。
ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体およびノルボルネン構造を有する単量体と共重合可能な他の単量体との付加共重合体は、単量体を公知の付加重合触媒の存在下に重合することにより得ることができる。
【００３６】
ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環共重合体の水素添加物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体の水素添加物、およびノルボルネン構造を有する単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加共重合体の水素添加物は、これらの重合体の溶液に、ニッケル、パラジウムなどの遷移金属を含む公知の水素添加触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を好ましくは９０％以上水素添加することによって得ることができる。
【００３７】
ノルボルネン系樹脂の中でも、繰り返し単位として、Ｘ：ビシクロ［３．３．０］オクタン−２，４−ジイル−エチレン構造と、Ｙ：トリシクロ［４．３．０．１２，５］デカン−７，９−ジイル−エチレン構造とを有し、これらの繰り返し単位の含有量が、ノルボルネン系樹脂の繰り返し単位全体に対して９０重量％以上であり、かつ、Ｘの含有割合とＹの含有割合との比が、Ｘ：Ｙの重量比で１００：０〜４０：６０であるものが好ましい。このような樹脂を用いることにより、本発明の位相差フィルムを、長期的に寸法変化がなく、光学特性の安定性に優れるものにすることができる。
【００３８】
本発明に用いる透明樹脂の分子量は使用目的に応じて適宜選定されるが、溶媒としてシクロヘキサン（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いるゲル・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換算（溶媒がトルエンのときは、ポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜８０，０００、より好ましくは２０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、本発明の位相差フィルムの機械的強度および成型加工性とが高度にバランスされ好適である。
【００３９】
本発明に用いる透明樹脂のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃の範囲である。ガラス転移温度がこのような範囲にあると、本発明の位相差フィルムを、高温下での使用における変形や応力が生じることがなく耐久性に優れるものにすることができる。
【００４０】
透明樹脂の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１．０〜１０．０、好ましくは１．１〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。
【００４１】
透明樹脂の光弾性係数の絶対値は、１０×１０−１２Ｐａ−１以下であることが好ましく、７×１０−１２Ｐａ−１以下であることがより好ましく、４×１０−１２Ｐａ−１以下であることが特に好ましい。光弾性係数Ｃは、複屈折をΔｎ、応力をσとしたとき、
Ｃ＝Δｎ／σ
で表される値である。透明樹脂の光弾性係数がこのような範囲にあると、本発明方法により得られる位相差フィルムの面内方向のレターデーション（Ｒｅ）のバラツキを小さくすることができる。
【００４２】
本発明に用いる透明樹脂は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの配合剤が適宜配合されたものであってもよい。
なお、本発明に適用できるフィルムは、単層フィルムであっても、多層フィルムであってもよい。
【００４３】
本発明の製法により得られた長尺の延伸フィルムと、長尺の偏光子とを積層することによって長尺の積層フィルムを得ることができる。
本発明に用いられる偏光子は、直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子や異方性多層フィルムなどの反射性偏光子が挙げられる。偏光子の厚さは、通常５〜８０μｍである。
【００４４】
本発明の延伸フィルムを偏光子の両面に積層させても片面に積層させてもよく、また積層する数にも特に限定はなく、２枚以上積層させてもよい。
偏光子の片面のみに、延伸フィルムを積層した場合は、残りの片面に偏光子の保護を目的として、適宜の接着層を介して保護フィルムを積層してもよい。
【００４５】
保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れる樹脂を有するフィルム等が好ましく用いられる。その樹脂の例としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート重合体、脂環式オレフィンポリマー、ポリオレフィン重合体、ポリカーボネート重合体、ポリエチレンテレフタレートの如きポリエステル重合体、ポリ塩化ビニル重合体、ポリスチレン重合体、ポリアクリロニトリル重合体、ポリスルホン重合体、ポリエーテルスルホン重合体、ポリアミド重合体、ポリイミド重合体、アクリル重合体等が挙げられる。
【００４６】
本発明の長尺の積層フィルムを得るための好適な製造方法は、ロール状に巻かれた前記の長尺の延伸フィルム及びロール状に巻かれた長尺の偏光子を同時にロールから引き出しながら、該延伸フィルムと該偏光子とを密着させることを含む方法である。延伸フィルムと偏光子との密着面には接着剤を介在させることができる。延伸フィルムと偏光子とを密着させる方法としては、二本の平行に並べられたロールのニップに延伸フィルムと偏光子を一緒に通し圧し挟む方法が挙げられる。
【００４７】
本発明の長尺の延伸フィルム又は長尺の積層フィルムは、その使用形態に応じて所望の大きさに
切り出して、位相差フィルム又は偏光板として用いられる。この場合、長尺のフィルムの長手方向に対して、垂直又は平行な方向に沿って切り出すことが好ましい。
【００４８】
本発明の位相差フィルムは、Ｒｅのバラツキが通常１０ｎｍ以内、好ましくは５ｎｍ以内、さらに好ましくは２ｎｍ以内である。Ｒｅのバラツキを、上記範囲にすることにより、液晶表示装置用に用いた場合に表示品質を良好なものにすることが可能になる。ここで、Ｒｅのバラツキは、光入射角０°（入射光線と本発明の位相差フィルム表面が直交する状態）の時のＲｅを位相差フィルムの幅方向に測定したときの、そのＲｅの最大値と最小値との差である。
【００４９】
本発明の位相差フィルムの平均厚みは、機械的強度などの観点から、好ましくは３０〜８０μｍ、さらに好ましくは３０〜６０μｍ、特に好ましくは３０〜５０μｍである。
また、本発明の位相差フィルムの巾方向の厚みムラは最大値と最小値の差で、通常３μｍ以下、好ましくは２μｍ以下である。厚みムラがこのような範囲にあると、本発明の位相差フィルムを長尺で巻き取ることができる。
【００５０】
本発明の位相差フィルム中の残留揮発性成分の含有量は特に制約されないが、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下である。残留揮発性成分の含有量が０．１重量％を超えると、経時的に積層体の光学特性が変化するおそれがある。揮発性成分の含有量を上記範囲にすることにより、寸法安定性が向上し、Ｒｅや厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）の経時変化を小さくすることができ、さらには本発明の位相差フィルムを有する偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、長期的にディスプレイの表示を安定で良好に保つことができる。残留揮発性成分は、フィルム中に微量含まれる分子量２００以下の物質であり、例えば、残留単量体や溶媒などが挙げられる。残留揮発性成分の含有量は、フィルム中に含まれる分子量２００以下の物質の合計として、フィルムをガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量することができる。
【００５１】
本発明の位相差フィルムの飽和吸水率は好ましくは０．０３重量％以下、さらに好ましくは０．０２重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。飽和吸水率が上記範囲であると、Ｒｅや厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）の経時変化を小さくすることができ、さらには本発明の位相差フィルムを有する偏光板や液晶表示装置の劣化を抑制でき、長期的にディスプレイの表示を安定で良好に保つことができる。
飽和吸水率は、フィルムの試験片を一定温度の水中に一定時間、浸漬し、増加した質量の浸漬前の試験片質量に対する百分率で表される値である。通常は、２３℃の水中に２４時間、浸漬して測定される。本発明の位相差フィルムにおける飽和吸水率は、例えば熱可塑性樹脂中の極性基の量を減少させることにより、前記値に調節することができるが、好ましくは、極性基を持たない樹脂であることが望まれる。
【００５２】
本発明の液晶表示装置は、前記の長尺の延伸フィルム又は長尺の積層フィルムから切り出された位相差フィルム又は偏光板を備えるものである。本発明の液晶表示装置の一例としては、偏光透過軸を電圧の調整で変化させることができる液晶パネルと、それを挟むように配置される本発明の偏光板とで構成されるものが挙げられる。また、位相差フィルムは、光学補償、偏光変換などのために液晶表示装置に用いられる。なお、液晶表示装置には、液晶パネルに光を送りこむために、表示面の裏側に、透過型液晶表示装置ではバックライト装置が、反射型液晶表示装置では反射板が、通常備えられている。なお、バックライト装置としては、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、ＥＬなどが挙げられる。本発明の液晶表示装置としては、反射型表示方式の液晶パネルを備える反射型液晶表示装置が好ましい。液晶パネルはその表示モードによって特に制限されない。例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モードなどを挙げることができる。本発明の液晶表示装置には、その他に、プリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【００５３】
本発明の製法で得られた延伸フィルムは、液晶表示装置以外に、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置、ＦＥＤ（電界放出）表示装置、ＳＥＤ（表面電界）表示装置に適用することができる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、部および％は、特に記載のない限り重量基準である。
（１）厚み
スナップゲージ（ミツトヨ社製、ＩＤ−Ｃ１１２ＢＳ）を用いて巾方向に５ｃｍ間隔で厚みを測定し平均値を求める。次に最大値−最小値の値を厚みムラとした
（２）面内方向のレターデーションＲｅ
延伸機から出てきた延伸フィルムの面内方向レターデーションを、フィルム幅方向に渡って、レターデーション測定装置（王子計測機器社製、ＫＯＢＲＡ−２１ＳＤＨ）で測定する。
（３）配向角θｓ
延伸機から出てきた延伸フィルムの遅相軸を、フィルム幅方向に渡って、偏光顕微鏡（オリンパス社製、ＢＸ５１）で測定し、これを分子配向軸とする。そして、この分子配向軸から、配向角θｓを求める。
【００５５】
実施例１
ノルボルネン系樹脂のペレット（日本ゼオン社製、ＺＥＯＮＯＲ１４２０）を１００℃で５時間乾燥し、押出し機に供給し、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経てＴダイからキャスティングドラム上にシート状に押出し、冷却し、厚み１６０μｍの未延伸フィルムを得た。
未延伸フィルムをテンター延伸機に供給して、配向角θsをもつ幅１３００ｍｍの延伸フィルムを得た。テンター延伸機は表１に示す角度、温度、延伸倍率に設定した。得られた延伸フィルムの厚み及び配向角の測定結果を表１に示した。
【００５６】
偏光透過軸が巾方向に平行な、長尺の偏光板（サンリッツ社製、ＨＬＣ２-５６１８Ｓ、厚さ１８０μｍ）と、上記で得た延伸フィルムとをロール・トウ・ロールで貼り合わせることにより、長尺の光学素子の、巻状体を得た。
この巻状体から切り出した光学素子に、さらに通常の縦一軸延伸で得られた、Ｒｅが１３５ｎｍである位相差フィルム（３）を、その遅相軸が偏光板の透過軸に対し７５°の角度を成すようにバッチ貼りで貼り合せ偏光板（１）を得た。
次いで、市販の反射型液晶装置に備える偏光板を、前記偏光板（１）に置き換えた。この際、前記位相差フィルム（３）を貼り合わせた側が液晶セル側に配置されるように組み込んだ。得られた液晶表示装置の表示特性を目視により正面から確認したところ、表示は良好かつ均一であった。
【００５７】
実施例２
延伸ゾーンのフィルム走行方向を、表１に示すように、中間点で角度を変え、前半５０％のθ２ａを２１°に、後半５０％のθ２ｂを１５°になるようにした他は実施例１と同様にして延伸フィルム及び光学素子を得た。延伸フィルムの評価結果を表１に示した。光学素子を、市販の反射型液晶装置の液晶表示装置の偏光板と置き換え、上記（３）を貼り合わせた側が液晶セル側に配置するように組み込んだ。得られた液晶表示装置の表示特性を目視により正面から確認したところ、表示は良好かつ均一であった。
【００５８】
比較例
表１に示す条件に変えた他は実施例１と同様にして斜め延伸フィルムを得た。得られた長尺の延伸フィルムは巾方向の厚みムラが大きく、ロールに巻取ると皺がよった。
【００５９】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の製造方法を好適に実施できるテンター延伸機の一例を示す概念図。
【図２】図１の延伸機におけるレール部分の把持手段を示した図。
【図３】図１の延伸機におけるレール配置を説明するための図。
【図４】延伸機のレール配置の別の例を示す図。
【符号の説明】
【００６１】
１：フィルム
１０：恒温室
１１：レール
１２：把持手段
１３：予熱ゾーンと延伸ゾーンとの境目
１４：延伸ゾーンと固定ゾーンとの境目
２１：引き出しロール
２２：巻き取りロール
４７：予熱ゾーンのフィルム走行方向
４８：延伸ゾーンのフィルム走行方向
４８−1：延伸ゾーン前半のフィルム走行方向
４８−２：延伸ゾーン後半のフィルム走行方向
４９：固定ゾーンのフィルム走行方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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