液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム
【課題】 耐熱性に優れ、液晶表示素子の視野角を改良することのできる液晶表表示素子用光学補償フィルムを提供することにある。
【解決手段】 正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、特に、ポリカーボネート樹脂、透明環状ポリオレフィン樹脂及び／又はオレフィン・マレイミド共重合体からなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム及び負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルム、特にＮ−置換マレイミド・オレフィン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体からなる負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを積層してなる液晶表示素子用光学補償フィルム。
【解決手段】 正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、特に、ポリカーボネート樹脂、透明環状ポリオレフィン樹脂及び／又はオレフィン・マレイミド共重合体からなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム及び負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルム、特にＮ−置換マレイミド・オレフィン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体からなる負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを積層してなる液晶表示素子用光学補償フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の光学補償フィルムに関するものであり、特に正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム及び負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムからなり、耐熱性に優れ、液晶表示素子の視野角を改良することのできる液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子としてツイストネマチック型液晶（以下、ＴＮ−ＬＣＤと記す。）、スーパーツイストネマチック型液晶（以下、ＳＴＮ−ＬＣＤと記す。）、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す。）を利用したツイストネマチック型液晶（以下、ＴＦＴＴＮ−ＬＣＤと記す。）などが開発され、液晶表示素子の普及に伴い、画質面での要求が強くなっている。
【０００３】
例えばＳＴＮ型ＬＣＤを用いる表示素子においては当初、単色表示を狙ったものであり、その複屈折に起因した色相の変化がさほど重要視されなかったが、カラー化されると色の再現性、視野の広さなどが重要となり、光学的に液晶表示補償の必要性が出てきた。例えば、初期の光学補償はＳＴＮ液晶セルを２層として、一方を駆動用液晶セル、もう一方を光学補償用セルとしたＳＴＮ−ＬＣＤを報告している（例えば特許文献１、２参照。）。しかし、この２層ＳＴＮ−ＬＣＤ方式は表示装置の厚みが増し、重量が増加するといった課題が生じた。本課題を解決するべく、例えば２層ＳＴＮ−ＬＣＤセルにおいて、光学補償に用いるＳＴＮ液晶セルに代わるポリマーフィルムとして一軸延伸配向したポリマーフィルムを位相差板として用いることで、視野角を改良することが提案されている（例えば特許文献３参照。）。しかし、単なる一軸延伸配向したポリマーフィルムのみではその光学補償効果は満足できるものではなかった。
【０００４】
これを受けて、正の複屈折性を示す一軸延伸高分子フィルムと負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムを積層したフィルムによってＳＴＮ−ＬＣＤの光学補償を行うことが提案されている（例えば特許文献４参照。）。
【０００５】
なお、正の複屈折性とは、フィルムを構成する成分であるポリマー分子鎖が延伸により分子配向した場合、延伸方向と同方向の屈折率が大きくなるような屈折率異方性を発現することを指す。一方、負の複屈折性とは、フィルムを構成する成分であるポリマー分子鎖が延伸により分子配向した場合、延伸方向と同方向の屈折率が小さくなり、また同時に直交する方向の屈折率が大きくなるような屈折異方性を発現することを指す。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６３−５３５２８号公報
【特許文献２】特公昭６３−５３５２９号公報
【特許文献３】特開平０３−０７３９２１号公報
【特許文献４】特開平０４−１９４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献４の提案においては、負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムとしてポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡと記す。）やポリスチレン（以下、ＰＳと記す。）などのガラス転移温度が１００℃前後の材料からなるフィルムのみが挙げられており、これらよりなる負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムを積層し光学補償フィルムとした際には、該光学補償フィルムは耐熱性が低く、液晶表示素子の補償を目的とするには耐熱性という点においてまだまだ課題を有した。また、これら材料より耐熱性に優れる負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムは知られていなかった。
【０００８】
また、一般的に液晶表示素子は、液晶セルの複屈折性と偏光板による偏光を利用して表示素子としての機能を発現している。しかし、同時に該液晶セル及び該偏光板における複屈折挙動が液晶表示素子としての性能を損なう方向に作用する場合がある。特に、液晶表示素子を見る角度、つまり視野角によりコントラストが変化したり、色相が変化したりすることが見られる。そこで、視認性に影響を及ぼす表示素子の複屈折性を相殺するような光学補償を行うことにより、液晶表示素子の視野角を拡大することが可能となる。
【０００９】
ここで、液晶表示素子の視野角とは液晶表示の視認できる領域を指すものであり、図１に示すように、液晶表示素子面の法線方向を基準として仰角を設定し、液晶表示素子面を斜め方向から見る場合において、その表示性能を仰角により説明することができる。また、光学補償フィルムの延伸方向を基準とした方位角によっても説明することができる。例えば液晶表示素子を仰角０°即ち正面から見ると、問題なく表示するが、任意の角度まで仰角と方位角を変化させると液晶表示のコントラスト比や色相が変化し始めることから、良好な表示性能を維持できる仰角と方向角により視野角を説明することができる。なお、図１中の（ａ）は、液晶表示素子面、光学補償フィルム面に対する仰角、（ｂ）は液晶表示素子面、光学補償フィルム面に対する方位角のそれぞれを示す。
【００１０】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、耐熱性に優れ、液晶表示素子の視野角を改良することのできる液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に関し鋭意検討した結果、特定の高分子材料よりなる光学異方性フィルムどうしを積層することにより、液晶表示素子用として好適な耐熱性光学補償フィルムとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと、下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位と下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である共重合体（ａ）４０〜９５重量％及びアクリロニトリル残基単位：スチレン残基単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）であり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下であるアクリロニトリル−スチレン共重合体（ｂ）６０〜５重量％からなり、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂組成物よりなる負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルム、との積層体であることを特徴とする液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに関するものである。
【００１３】
【化１】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基である。）
【００１４】
【化２】
（ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。）
以下に、本発明に関し詳細に説明する。
【００１５】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムは、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなるものであり、例えばポリカーボネート樹脂フィルム、透明環状ポリオレフィン樹脂フィルム、Ｎ−アルキル置換マレイミド・オレフィン共重合体樹脂フィルムなどを一軸延伸したフィルムを挙げることができ、特に透明性、延伸配向度等の品質に優れる一軸延伸フィルムが容易に得られ、品質に優れる液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムとなることから、ポリカーボネート樹脂一軸延伸フィルム、透明環状ポリオレフィン樹脂一軸延伸フィルム、Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体一軸延伸フィルムであることが好ましい。また、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムに用いる透明耐熱樹脂又は透明耐熱樹脂フィルムは市販されているものを用いることもできる。ここで、正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムを構成する透明樹脂のガラス転移温度が１３０℃未満である場合、得られる液晶表示素子用光学補償フィルムは耐熱性に劣るものとなり、本発明の目的を達成することができない。
【００１６】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸配向フィルムは、下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位と下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である共重合体（ａ）４０〜９５重量％、及び、アクリロニトリル単位：スチレン単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）であり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下であるアクリロニトリル−スチレン共重合体（ｂ）６０〜５重量％からなり、ガラス転移温度として１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂組成物からなるものである。
【００１７】
【化３】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基である。）
【００１８】
【化４】
（ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。）
以下に、本発明の液晶表示素子用光学補償フィルムを構成する負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムの構成原料である共重合体（ａ）に関して詳細に説明する。
【００１９】
共重合体（ａ）は、上記の式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位と上記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなる共重合体であり、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性に優れることから、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である。ここで、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３未満である場合、光学異方性二軸延伸フィルムは脆いものとなる。一方、重量平均分子量５×１０６を越える場合、光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性に劣るものとなる。なお、重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと称する。）による共重合体の溶出曲線を標準ポリスチレン換算値として測定することができる。
【００２０】
共重合体（ａ）を構成する式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基であり、炭素数１〜６のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基等を挙げることができる。そして、式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位を誘導する具体的な化合物としては、例えばイソブテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ヘキセン、２−メチル−１−ヘプテン、１−イソオクテン、２−メチル−１−オクテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−２−ペンテン、２−メチル−２−ヘキセン、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセンなどが挙げられ、その中でも１，２−ジ置換オレフィン類に属するオレフィンが好ましく、特に耐熱性、透明性、力学特性に優れる共重合体（ａ）が得られることからイソブテンであることが好ましい。また、オレフィン残基単位は１種又は２種以上組み合わされたものでもよく、その比率は特に制限はない。ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が炭素数７を越える置換基である場合、得られる共重合体は耐熱性、透明性に劣るものとなり、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに適用できなくなる。
【００２１】
共重合体（ａ）を構成する式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位におけるＲ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−ヘプチル基、３−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−オクチル基、３−オクチル基等を挙げることができる。また、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、ハロゲン系元素としては、例えばフッ素、臭素、塩素、沃素等を挙げることができ、カルボン酸エステルとしては、例えばメチルカルボン酸エステル、エチルカルボン酸エステル等を挙げることができ、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−ヘプチル基、３−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−オクチル基、３−オクチル基等を挙げることができる。ここで、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０が炭素数９を越える置換基である場合、得られる共重合体は耐熱性、透明性に劣るものとなり、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに適用できなくなる。また、式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位以外のＮ−置換マレイミド残基単位、例えばＮ−アルキル置換マレイミド残基単位である場合、得られる共重合体を光学異方性二軸延伸フィルムとした際には負の複屈折性を発現させることは困難であり、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに適用できない。
【００２２】
そして、式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位を誘導する化合物としては、例えばマレイミド化合物のＮ置換基として無置換フェニル基又は置換フェニル基を導入したマレイミド化合物を挙げることができ、具体的にはＮ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジクロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−２−ビフェニルマレイミド、Ｎ−２−ジフェニルエーテルマレイミド、Ｎ−（２−シアノフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ニトロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４，６−トリメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−パーブロモフェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチル，４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチル，４−ヒドロキシフェニル）マレイミドなどが挙げられ、その中でもＮ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジクロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−２−ビフェニルマレイミド、Ｎ−２−ジフェニルエーテルマレイミド、Ｎ−（２−シアノフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ニトロフェニル）マレイミドが好ましく、特に耐熱性、透明性、力学特性にも優れる共重合体（ａ）が得られることからＮ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミドであることが好ましい。また、Ｎ−フェニル置換マレイミド残基単位は１種又は２種以上組み合わされたものでもよく、その比率は特に制限はない。
【００２３】
該共重合体（ａ）は、上記した式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位を誘導する化合物及び式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位を誘導する化合物を公知の重合法を利用することにより得ることができる。公知の重合法としては、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などを挙げることができる。また、別法として、上記した式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位を誘導する化合物と無水マレイン酸とを共重合することにより得られた共重合体に、さらに例えばアニリン、２〜６位に置換基を導入したアニリンを反応し、脱水閉環イミド化反応を行うことにより得ることもできる。
【００２４】
共重合体（ａ）としては、上記した式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなる共重合体であり、例えばＮ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−フェニルマレイミド・エチレン共重合体、Ｎ−フェニルマレイミド・２−メチル−１−ブテン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・エチレン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・２−メチル−１−ブテン共重合体、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド・エチレン共重合体、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド・２−メチル−１−ブテン共重合体等が挙げられ、その中でも特に耐熱性、透明性、力学特性にも優れるものとなることから、Ｎ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体が好ましい。
【００２５】
以下に、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムの構成原料であるアクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）に関し詳細に説明する。
【００２６】
アクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）は、アクリロニトリル残基単位：スチレン残基単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）である。ここで、該範囲を外れたアクリロニトリル−スチレン系共重合体である場合、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性、色相、機械的強度に劣るものとなる。また、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である。ここで、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３未満である場合、光学異方性二軸延伸フィルムは脆いものとなる。一方、重量平均分子量５×１０６を越える場合、光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性に劣るものとなる。なお、重量平均分子量は、ＧＰＣによる共重合体の溶出曲線を標準ポリスチレン換算値として測定することができる。また、該アクリロニトリル−スチレン系共重合体としては、例えばアクリロニトリル−スチレン共重合体及び／又はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体を挙げることができる。
【００２７】
該アクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）の合成方法としては、公知の重合法が利用でき、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などにより製造することが可能である。また、市販品として入手したものであってもよい。
【００２８】
そして、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを構成する際には、共重合体（ａ）４０〜９５重量％及びアクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）６０〜５重量％を配合した透明耐熱性樹脂組成物とするものであり、特に耐熱性と力学特性のバランスに優れたものとなることから共重合体（ａ）４０〜９０重量％及びアクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）６０〜１０重量％を配合することが好ましい。ここで、共重合体（ａ）が４０重量％未満である場合、得られる光学異方性二軸延伸フィルムは耐熱性に劣るものとなる。一方、共重合体（ａ）が９５重量％を越える場合、光学異方性二軸延伸フィルムは脆いものとなり、場合によっては負の複屈折性を発現することが困難となる。また、該透明耐熱性樹脂組成物は、ガラス転移温度１３０℃以上を有するものである。ここで、ガラス転移温度が１３０℃未満である場合、得られる液晶表示素子用光学補償フィルムは耐熱性に劣るものとなり、本発明の目的を達成することができない。
【００２９】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを調製する際には、例えば上記した樹脂、樹脂組成物等をフィルム化した後、該フィルムをそれぞれ一軸延伸配向、二軸延伸配向に供することにより調製することが可能である。その際のフィルム化の方法としては、例えば押出成形法、溶液キャスト法（溶液流延法と称する場合もある。）などの成形法によりフィルム化した後に延伸配向することができる。
【００３０】
以下に、押出成形法によるフィルム化に関し詳細に説明する。
【００３１】
上記した樹脂、樹脂組成物を例えばＴ型ダイスと称されるような薄いダイスを装着した一軸押出し機、二軸押出し機等の押出し機に供し、加熱溶融を行いながら該ダイスの隙間を通して押出し、得られるフィルムの引き取りを行うことにより任意の厚みを有するフィルムとすることができる。この際、フィルム成形に際しては、成形時のガス発泡などによる外観不良を抑制するために、樹脂組成物を予め８０〜１３０℃の温度範囲にて加熱乾燥を行うことが望ましい。また、所望のフィルム厚みと光学純度に応じて異物を濾過するためのフィルターを設置し、押出成形を行うことが望ましい。さらに、溶融状態のフィルムを効率よく冷却固化し、外観に優れるフィルムを効率よく製造するために低温度金属ロールやスチールベルトなどを設置し、押出成形を行うことが望ましい。
【００３２】
押出成形条件としては、加熱、剪断応力によって樹脂、樹脂組成物が溶融流動するガラス転移温度よりも十分に高い温度にて剪断速度１，０００ｓｅｃ−１未満の条件で押出成形を行うことが望ましい。
【００３３】
また、フィルムを押出成形する際には、得られたフィルムを延伸加工に供し光学フィルムとする際に３次元屈折率の関係が安定した光学フィルムが効率よく得られることから、フィルムの流動方向、幅方向及び厚み方向の分子鎖配向度ができるだけ一様となる条件制御を行うことが好ましく、そのような方法としては、広く知られる成形加工技術を用いることができる。例えばダイスから吐出する樹脂組成物を位置によって均一にする方法、吐出後のフィルム冷却工程を均一にする方法及びこれに関する装置などを用いることができる。
【００３４】
以下に、溶液キャスト法によるフィルム化に関し詳細に説明する。
【００３５】
上述の樹脂、樹脂組成物に対し可溶性を示す溶剤に該樹脂を溶解し溶液とし、該溶液を流延した後、溶剤を除去することによりフィルムとすることができる。
【００３６】
その際の溶剤としては、樹脂、樹脂組成物が可溶性を示す溶剤であれば如何なるものでもよく、その中から必要に応じて１種又は２種以上を混合して用いることができ、例えば塩化メチレン、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、その混合物などを挙げることができる。さらに、流延後の溶剤除去の際の溶剤揮発速度を制御する目的から可溶性を示す溶剤（例えば塩化メチレン、クロロホルムなど）と貧溶剤（例えばメタノール、エタノール等のアルコール類）を組み合わせて用いることもできる。
【００３７】
溶液キャスト法による基材の乾燥においては、加熱条件の設定により、フィルム内に気泡又は内部空隙を形成しないように行うことが重要であり、後に続く２次成形加工である延伸加工操作時点にて残留溶剤濃度が２ｗｔ％以下にあることが望ましい。また、延伸加工後に得られるフィルムに均一な複屈折性を発現させるためには、１次成形加工により得られたフィルムに不均一な配向や残留歪みがなく、光学的に等方性であることが望ましく、そのような方法として溶液キャスト法が好ましい。
【００３８】
そして、溶融押出法、溶液キャスト法等の成形法により得られたフィルムを延伸加工に供し、該樹脂中の分子鎖を配向させることにより、正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを調製するものである。ここで、一軸方向、二軸方向に延伸加工を行い、分子鎖を配向させる方法としては、分子鎖の配向が可能であれば如何なる方法を用いることも可能であり、例えば延伸、圧延、引き取り等の各種方法を用いることができ、その中でも、特に生産効率がよく、光学異方性一軸延伸フィルム、光学異方性二軸延伸フィルムを生産することが可能となることから、延伸により製造することが好ましい。ここで、延伸を行うことの出来る方法としては、一軸延伸法では例えば自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸等を用いることが可能であり、二軸延伸法としてはテンター型延伸機等を用いることが可能である。このほかにも小型の実験用延伸装置として引張試験機、一軸延伸機、逐次二軸延伸機、同時二軸延伸機等のいずれもが用いることが可能な装置である。
【００３９】
また、延伸の際の延伸操作である延伸温度、フィルムを延伸させる際の歪み速度、変形率などは本発明の目的を達成できる限りにおいて適宜選択を行えばよく、その際には、松本喜代一著、「高分子加工 Ｏｎｅ Ｐｏｉｎｔ ２（フィルムをつくる）」高分子学会編集、共立出版、１９９３年２月１５日発行などを参考にすればよい。
【００４０】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、該正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと該負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとを積層体とすることにより得ることができる。そして、積層体とする際には、これら光学異方性フィルムを重ね合わせても、接着剤、接着層を介して張り合わせてもよい。該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムのフィルム面内位相差量は構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムのフィルム面内位相差量、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムのフィルム面内位相差量のそれぞれを加算した値となる。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率は、構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムのフィルム厚みを加味した３次元屈折率と負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムのフィルム厚みを加味したものとなることから、液晶表示素子の視野角を改良することが可能となる。
【００４１】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、図２に示すようにフィルム面内の直交する２つの軸をｘ軸、ｙ軸とし、フィルム面内の遅相軸をｘ軸とすると共にこの２つの軸と直交するフィルム法線方向をｚ軸とし、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率ｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとした際の３次元屈折率の関係が図３に示すようにｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙとなるものであることが好ましく、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する該正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムは、３次元屈折率の関係が図４に示すようにｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚとなるものが好ましく、該負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムは、３次元屈折率の関係が図５に示すようにｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙであることが好ましい。また、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、特に光学補償性能に優れたものとなることからＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／｜ｎｘ−ｎｙ｜により求められるＮｚ値が０．３〜０．８の範囲内にあることが好ましい。
【００４２】
なお、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム、これを構成する該正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、該負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムにおいては、位相差量を用いることにより複屈折特性を把握することが可能である。ここでいう位相差量の定義は、上記したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の３次元屈折率であるｎｘ、ｎｙ、ｎｚの差分にフィルム厚み（ｄ）を乗した値として表すことができる。この場合、屈折率の差分として、具体的にはフィルム面内の屈折率の差分；ｎｘ−ｎｙ、フィルム面外の屈折率の差分；ｎｘ−ｎｚ、ｎｙ−ｎｚを挙げることができ、フィルム面内位相差量；Ｒｅ或はＲｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、フィルム面外位相差量；ＲｅまたはＲｅｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）ｄまたはＲｅｙｚ＝（ｎｙ−ｎｚ）ｄ、等として表すことも有効である。そして、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムにおいては、液晶セルの面内複屈折を相殺し、色相に優れた液晶表示素子を提供することが可能となることから、Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄにより求められるフィルム面内位相差量が１００〜３００ｎｍであることが好ましい。
【００４３】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、従来の単純な正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムなどが示す光学補償性能よりも遙かに優れ、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを見る方位と角度が変化しても安定した位相差量特性を示すとともに、液晶表示素子より発せられる熱に対しても優れた耐熱性を有することから液晶表示素子用光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
【００４４】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて必要に応じて熱安定剤、紫外線安定剤などの添加剤や可塑剤を配合されたものであってもよく、これら可塑剤や添加剤としては樹脂材料用として公知のものを使用することができる。また、該光学補償フィルムの表面を保護することを目的としてハードコートなどを施していてもよく、ハードコート剤として公知のものを用いることができる。
【００４５】
また、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、この積層体のみとして光学補償の目的に使用する以外に、同種光学材料及び／又は異種光学材料と更に積層して用いることもできる。この際に積層される光学材料としては、ポリビニルアルコール／色素／アセチルセルロースなどの組み合わせからなる偏光板、ポリカーボネート製延伸配向フィルム、透明環状ポリオレフィン製フィルム、ガラス基板などを挙げられるがこれに制限されるものではない。
【００４６】
本発明の光学補償フィルムは、液晶表示素子用の光学補償部材として好適に用いられる。そのようなものとしては、例えばＴＦＴ−ＴＮ型ＬＣＤ、ＯＣＢ型ＬＣＤ、ＶＡ型ＬＣＤ、ＩＰＳ型ＬＣＤなどのＬＣＤ用の位相差フィルム；１／２波長板；１／４波長板；逆波長分散特性フィルム；光学補償フィルム；カラーフィルター；偏光板との積層フィルム；偏光板光学補償フィルムなどが挙げられる。また、本発明の応用としての用途はこれに制限されるものではなく、視野角の拡大を目的として液晶表示素子の光学補償に利用する場合には広く利用できる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、従来の光学補償フィルムの光学補償性能よりも遙かに優れ、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを見る方位と角度が変化しても安定した位相差量特性を示すとともに、液晶表示素子より発せられる熱に対しても優れた耐熱性を有することから液晶表示素子用光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
【実施例】
【００４８】
以下に、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。各物性値の測定方法を以下に示す。
【００４９】
〜重量平均分子量及び数平均分子量の測定〜
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製、商品名ＨＬＣ−８０２Ａ）を用い測定した溶出曲線により、標準ポリスチレン換算値として重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）及びその比である分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。
【００５０】
〜ガラス転移温度の測定〜
示差走査型熱量計（セイコー電子工業（株）製、商品名ＤＳＣ２０００）を用い、１０℃／ｍｉｎ．の昇温速度にて測定した。
【００５１】
〜光線透過率の測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１（１９９７年版）に準拠して光線透過率の測定を行った。
【００５２】
〜ヘイズの測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ ７１３６（２０００年版）に準拠してヘイズの測定を行った。
【００５３】
〜屈折率の測定〜
ＪＩＳ Ｋ ７１４２（１９８１年版）に準拠して測定した。
【００５４】
〜複屈折性の正負判定〜
高分子素材の偏光顕微鏡入門（粟屋裕著，アグネ技術センター版，第５章，ｐｐ７８〜８２，（２００１））に記載の偏光顕微鏡を用いたλ／４板による加色判定法により複屈折性の正負判定を行った。
【００５５】
〜位相差量の測定〜
試料傾斜型自動複屈折計（王子計測機器（株）製、商品名ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて方位角と仰角を変えて位相差量を測定した。
【００５６】
〜耐熱性試験〜
得られたフィルムを１００℃に調整したオーブン中に３０分間放置し、位相差量の変化を測定した。
【００５７】
合成例１（Ｎ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体の合成）
１リッターオートクレーブ中に重合溶媒としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−フェニルマレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルとを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間の重合条件にて重合反応を行い、Ｎ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体（重量平均分子量（Ｍｗ）＝１６２，０００、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）で示される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝２．６）を得た。
【００５８】
フィルム作成例１
合成例１で得られたＮ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体５０重量％及びアクリロニトリル−スチレン共重合体（ダイセルポリマー製、商品名セビアンＮ０８０、重量平均分子量（Ｍｗ）＝１３０，０００、アクリロニトリル単位：スチレン単位（重量比）＝２４．５：７５．５）５０重量％からなるブレンド物を調整し、該ブレンド物の濃度が２５重量％となるように塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルムと略記する。）上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１１０℃から１３０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（１）と記す。）を得た。
【００５９】
得られたフィルム（１）は、光線透過率９２％、ヘイズ０．３％、屈折率１．５７、ガラス転移温度（Ｔｇ）１５０℃であった。
【００６０】
フィルム作成例２
ポリカーボネート（帝人製、商品名パンライトＬ１２２５）２５重量％、塩化メチレンを７５重量％とした塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１１０℃から１３０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（２）と記す。）を得た。
【００６１】
得られたフィルム（２）は、光線透過率９０％、ヘイズ０．４％、屈折率１．５８３、ガラス転移温度（Ｔｇ）１４０℃であった。
【００６２】
フィルム作成例３
Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体樹脂（東ソー（株）製、商品名ＴＩ−１６０）２５重量％、塩化メチレンを７５重量％とした塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液を、ＰＥＴフィルム上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１００℃にて８時間、１１０℃から１３０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（３）と記す。）を得た。
【００６３】
得られたフィルム（３）は、光線透過率９１％、ヘイズ０．２％、屈折率１．５３６、ガラス転移温度（Ｔｇ）１４０℃であった。
【００６４】
フィルム作成例４
ポリスチレン（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名ディックスチレンＣＲ−２５００）２５重量％、塩化メチレンを７５重量％とした塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１２０℃にて８時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（４）と記す。）を得た。
【００６５】
得られたフィルム（４）は、光線透過率９１％、ヘイズ０．２％、屈折率１．５９５、ガラス転移温度（Ｔｇ）９８℃であった。
【００６６】
実施例１
フィルム作成例１により得られたフィルム（１）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１４５℃、延伸速度４０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅二軸延伸を施し＋７５％延伸することにより光学異方性二軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（１ａ）と記す。）を得た。
【００６７】
得られた延伸フィルム（１ａ）は、負の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５６９０、ｎｙ＝１．５６８９、ｎｚ＝１．５７１６であり、延伸フィルム（１ａ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは５ｎｍであった。ただし、ここでｄはフィルム厚みである。
【００６８】
また、これとは別にフィルム作成例２で得られたフィルム（２）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１７５℃、延伸速度２０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋１０％延伸することにより光学異方性一軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（２ａ）と記す。）を得た。
【００６９】
得られた延伸フィルム（２ａ）は、正の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５８４４、ｎｙ＝１．５８２６、ｎｚ＝１．５８２０であり、延伸フィルム（２ａ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは１３７ｎｍであった。
【００７０】
これら延伸フィルム（１ａ）及び延伸フィルム（２ａ）を遅相軸で重ねて積層体とし、液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムとした。
【００７１】
得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率はｎｘ＝１．５７９０、ｎｙ＝１．５７７９、ｎｚ＝１．５７８５であった。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１及び図６（ここで、（ｃ）は遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示し、（ｄ）は進相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示す。）に示す。また、仰角を３０°とし、方位角を０〜３６０°で変えて位相差量を測定した結果を図７に示す。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、耐熱試験における位相差量の変化は見られないものであった。これらの結果より、得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは安定した位相差量特性を発現し、光学補償フィルムとして適したものであった。
【００７２】
実施例２
フィルム作成例３で得られたフィルム（３）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１４０℃、延伸速度１００ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋１００％延伸することにより光学異方性フィルム（以下、延伸フィルム（３ａ）と記す。）を得た。
【００７３】
得られた延伸フィルム（３ａ）は、正の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５３７２、ｎｙ＝１．５３６０、ｎｚ＝１．５３６０であり、延伸フィルム（３ａ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは１３８ｎｍであった。
【００７４】
そして、実施例１により得られた延伸フィルム（１ａ）及び延伸フィルム（３ａ）を遅相軸を重ねて積層体とし、液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムとした。
【００７５】
得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率はｎｘ＝１．５７１５、ｎｙ＝１．５７０７、ｎｚ＝１．５７１１であった。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１に示す。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、耐熱試験における位相差量の変化は見られないものであった。これらの結果より、得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは安定した位相差量特性を発現し、光学補償フィルムとして適したものであった。
【００７６】
実施例３
フィルム作成例１で得られたフィルム（１）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１４５℃、延伸速度２０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅二軸延伸を施し＋１５％延伸することにより光学異方性二軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（１ｂ）と記す。）を得た。
【００７７】
得られた延伸フィルム（１ｂ）は、負の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５７１０、ｎｙ＝１．５７０９、ｎｚ＝１．５７４０であり、延伸フィルム（１ｂ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは５ｎｍであった。
【００７８】
これとは別にフィルム作成例２で得られたフィルム（２）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１７０℃、延伸速度２０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋１０％延伸することにより光学異方性一軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（２ｂ）と記す。）を得た。
【００７９】
得られた延伸フィルム（２ｂ）は、正の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５８４６、ｎｙ＝１．５８１９、ｎｚ＝１．５８１９であり、延伸フィルム（２ｂ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは２７０ｎｍであった。
【００８０】
そして、延伸フィルム（１ｂ）と延伸フィルム（２ｂ）とを遅相軸を重ねて積層体とし、液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを得た。
【００８１】
得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率はｎｘ＝１．５７８９、ｎｙ＝１．５７７１、ｎｚ＝１．５７８０であった。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１に示す。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、耐熱試験における位相差量の変化は見られないものであった。これらの結果より、得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは安定した位相差量特性を発現し、光学補償フィルムとして適したものであった。
【００８２】
比較例１
実施例１により得られた延伸フィルム（１ａ）のみを用いて該フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１及び図６（ここで、（ｅ）は遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示し、（ｆ）は進相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示す。）に示す。この結果より、延伸フィルム（１ａ）は仰角に応じて位相差量の変化が著しく、液晶表示素子用光学補償フィルムとして適していないものであった。
【００８３】
比較例２
実施例１により得られた延伸フィルム（２ａ）のみを用いて該フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１及び図６（ここで、（ｇ）は遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示し、（ｈ）は進相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示す。）に示す。この結果より、延伸フィルム（２ａ）は仰角に応じて位相差量の変化が著しく、液晶表示素子用光学補償フィルムとして適していないものであった。
【００８４】
比較例３
実施例２により得られた延伸フィルム（３ａ）のみを用いて該フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１に示す。この結果より、延伸フィルム（３ａ）は仰角に応じて位相差量の変化が著しく、液晶表示素子用光学補償フィルムとして適していないものであった。
【００８５】
比較例４
フィルム作成例４で得られたフィルム（４）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１１０℃、延伸速度４０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅二軸延伸を施し＋７５％延伸することにより光学異方性二軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（４ａ）と記す。）を得た。
【００８６】
得られた延伸フィルム（４ａ）は、負の複屈折性を示し、３次元屈折率の関係はｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙを示すものであったが、耐熱試験を行ったところｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚと変化し、位相差量を有さないものとなった。この結果を表１に示す。得られた延伸フィルム（４ａ）は耐熱性を必要とする光学補償フィルムには適していないものであった。
【００８７】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】光学補償フィルム面の法線方向を基準とした視野角を表すための仰角と方位角を示す図である。
【図２】フィルムの３次元屈折率の軸方向を示す図である。
【図３】本発明の液晶表示素子用光学補償フィルムの３次元屈折率の関係を示す図である。
【図４】正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムの３次元屈折率の関係を示す図である。
【図５】負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムの３次元屈折率の関係を示す図である。
【図６】実施例１、比較例１及び比較例２により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム又はフィルムの遅相軸、進相軸上において仰角を変えて測定した位相差量変化を示す図である。
【図７】実施例１により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを仰角３０°に固定して方位角を０〜３６０°として測定した位相差量変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
（ａ）；仰角
（ｂ）；方位角
（ｃ）；実施例１により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｄ）；実施例１により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの進相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｅ）；比較例１により得られたフィルムの遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｆ）；比較例１により得られたフィルムの進相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｇ）；比較例２により得られたフィルムの遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｈ）；比較例２により得られたフィルムの進相軸方向における仰角に対する位相差量変化
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の光学補償フィルムに関するものであり、特に正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム及び負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムからなり、耐熱性に優れ、液晶表示素子の視野角を改良することのできる液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子としてツイストネマチック型液晶（以下、ＴＮ−ＬＣＤと記す。）、スーパーツイストネマチック型液晶（以下、ＳＴＮ−ＬＣＤと記す。）、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す。）を利用したツイストネマチック型液晶（以下、ＴＦＴＴＮ−ＬＣＤと記す。）などが開発され、液晶表示素子の普及に伴い、画質面での要求が強くなっている。
【０００３】
例えばＳＴＮ型ＬＣＤを用いる表示素子においては当初、単色表示を狙ったものであり、その複屈折に起因した色相の変化がさほど重要視されなかったが、カラー化されると色の再現性、視野の広さなどが重要となり、光学的に液晶表示補償の必要性が出てきた。例えば、初期の光学補償はＳＴＮ液晶セルを２層として、一方を駆動用液晶セル、もう一方を光学補償用セルとしたＳＴＮ−ＬＣＤを報告している（例えば特許文献１、２参照。）。しかし、この２層ＳＴＮ−ＬＣＤ方式は表示装置の厚みが増し、重量が増加するといった課題が生じた。本課題を解決するべく、例えば２層ＳＴＮ−ＬＣＤセルにおいて、光学補償に用いるＳＴＮ液晶セルに代わるポリマーフィルムとして一軸延伸配向したポリマーフィルムを位相差板として用いることで、視野角を改良することが提案されている（例えば特許文献３参照。）。しかし、単なる一軸延伸配向したポリマーフィルムのみではその光学補償効果は満足できるものではなかった。
【０００４】
これを受けて、正の複屈折性を示す一軸延伸高分子フィルムと負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムを積層したフィルムによってＳＴＮ−ＬＣＤの光学補償を行うことが提案されている（例えば特許文献４参照。）。
【０００５】
なお、正の複屈折性とは、フィルムを構成する成分であるポリマー分子鎖が延伸により分子配向した場合、延伸方向と同方向の屈折率が大きくなるような屈折率異方性を発現することを指す。一方、負の複屈折性とは、フィルムを構成する成分であるポリマー分子鎖が延伸により分子配向した場合、延伸方向と同方向の屈折率が小さくなり、また同時に直交する方向の屈折率が大きくなるような屈折異方性を発現することを指す。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６３−５３５２８号公報
【特許文献２】特公昭６３−５３５２９号公報
【特許文献３】特開平０３−０７３９２１号公報
【特許文献４】特開平０４−１９４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献４の提案においては、負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムとしてポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡと記す。）やポリスチレン（以下、ＰＳと記す。）などのガラス転移温度が１００℃前後の材料からなるフィルムのみが挙げられており、これらよりなる負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムを積層し光学補償フィルムとした際には、該光学補償フィルムは耐熱性が低く、液晶表示素子の補償を目的とするには耐熱性という点においてまだまだ課題を有した。また、これら材料より耐熱性に優れる負の複屈折性を示す二軸延伸高分子フィルムは知られていなかった。
【０００８】
また、一般的に液晶表示素子は、液晶セルの複屈折性と偏光板による偏光を利用して表示素子としての機能を発現している。しかし、同時に該液晶セル及び該偏光板における複屈折挙動が液晶表示素子としての性能を損なう方向に作用する場合がある。特に、液晶表示素子を見る角度、つまり視野角によりコントラストが変化したり、色相が変化したりすることが見られる。そこで、視認性に影響を及ぼす表示素子の複屈折性を相殺するような光学補償を行うことにより、液晶表示素子の視野角を拡大することが可能となる。
【０００９】
ここで、液晶表示素子の視野角とは液晶表示の視認できる領域を指すものであり、図１に示すように、液晶表示素子面の法線方向を基準として仰角を設定し、液晶表示素子面を斜め方向から見る場合において、その表示性能を仰角により説明することができる。また、光学補償フィルムの延伸方向を基準とした方位角によっても説明することができる。例えば液晶表示素子を仰角０°即ち正面から見ると、問題なく表示するが、任意の角度まで仰角と方位角を変化させると液晶表示のコントラスト比や色相が変化し始めることから、良好な表示性能を維持できる仰角と方向角により視野角を説明することができる。なお、図１中の（ａ）は、液晶表示素子面、光学補償フィルム面に対する仰角、（ｂ）は液晶表示素子面、光学補償フィルム面に対する方位角のそれぞれを示す。
【００１０】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、耐熱性に優れ、液晶表示素子の視野角を改良することのできる液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に関し鋭意検討した結果、特定の高分子材料よりなる光学異方性フィルムどうしを積層することにより、液晶表示素子用として好適な耐熱性光学補償フィルムとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと、下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位と下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である共重合体（ａ）４０〜９５重量％及びアクリロニトリル残基単位：スチレン残基単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）であり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下であるアクリロニトリル−スチレン共重合体（ｂ）６０〜５重量％からなり、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂組成物よりなる負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルム、との積層体であることを特徴とする液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに関するものである。
【００１３】
【化１】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基である。）
【００１４】
【化２】
（ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。）
以下に、本発明に関し詳細に説明する。
【００１５】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムは、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなるものであり、例えばポリカーボネート樹脂フィルム、透明環状ポリオレフィン樹脂フィルム、Ｎ−アルキル置換マレイミド・オレフィン共重合体樹脂フィルムなどを一軸延伸したフィルムを挙げることができ、特に透明性、延伸配向度等の品質に優れる一軸延伸フィルムが容易に得られ、品質に優れる液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムとなることから、ポリカーボネート樹脂一軸延伸フィルム、透明環状ポリオレフィン樹脂一軸延伸フィルム、Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体一軸延伸フィルムであることが好ましい。また、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムに用いる透明耐熱樹脂又は透明耐熱樹脂フィルムは市販されているものを用いることもできる。ここで、正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムを構成する透明樹脂のガラス転移温度が１３０℃未満である場合、得られる液晶表示素子用光学補償フィルムは耐熱性に劣るものとなり、本発明の目的を達成することができない。
【００１６】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸配向フィルムは、下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位と下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である共重合体（ａ）４０〜９５重量％、及び、アクリロニトリル単位：スチレン単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）であり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下であるアクリロニトリル−スチレン共重合体（ｂ）６０〜５重量％からなり、ガラス転移温度として１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂組成物からなるものである。
【００１７】
【化３】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基である。）
【００１８】
【化４】
（ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。）
以下に、本発明の液晶表示素子用光学補償フィルムを構成する負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムの構成原料である共重合体（ａ）に関して詳細に説明する。
【００１９】
共重合体（ａ）は、上記の式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位と上記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなる共重合体であり、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性に優れることから、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である。ここで、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３未満である場合、光学異方性二軸延伸フィルムは脆いものとなる。一方、重量平均分子量５×１０６を越える場合、光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性に劣るものとなる。なお、重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと称する。）による共重合体の溶出曲線を標準ポリスチレン換算値として測定することができる。
【００２０】
共重合体（ａ）を構成する式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基であり、炭素数１〜６のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基等を挙げることができる。そして、式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位を誘導する具体的な化合物としては、例えばイソブテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ヘキセン、２−メチル−１−ヘプテン、１−イソオクテン、２−メチル−１−オクテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−２−ペンテン、２−メチル−２−ヘキセン、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセンなどが挙げられ、その中でも１，２−ジ置換オレフィン類に属するオレフィンが好ましく、特に耐熱性、透明性、力学特性に優れる共重合体（ａ）が得られることからイソブテンであることが好ましい。また、オレフィン残基単位は１種又は２種以上組み合わされたものでもよく、その比率は特に制限はない。ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が炭素数７を越える置換基である場合、得られる共重合体は耐熱性、透明性に劣るものとなり、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに適用できなくなる。
【００２１】
共重合体（ａ）を構成する式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位におけるＲ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−ヘプチル基、３−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−オクチル基、３−オクチル基等を挙げることができる。また、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、ハロゲン系元素としては、例えばフッ素、臭素、塩素、沃素等を挙げることができ、カルボン酸エステルとしては、例えばメチルカルボン酸エステル、エチルカルボン酸エステル等を挙げることができ、炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、２−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−ヘプチル基、３−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−オクチル基、３−オクチル基等を挙げることができる。ここで、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０が炭素数９を越える置換基である場合、得られる共重合体は耐熱性、透明性に劣るものとなり、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに適用できなくなる。また、式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位以外のＮ−置換マレイミド残基単位、例えばＮ−アルキル置換マレイミド残基単位である場合、得られる共重合体を光学異方性二軸延伸フィルムとした際には負の複屈折性を発現させることは困難であり、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムに適用できない。
【００２２】
そして、式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位を誘導する化合物としては、例えばマレイミド化合物のＮ置換基として無置換フェニル基又は置換フェニル基を導入したマレイミド化合物を挙げることができ、具体的にはＮ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジクロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−２−ビフェニルマレイミド、Ｎ−２−ジフェニルエーテルマレイミド、Ｎ−（２−シアノフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ニトロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４，６−トリメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−パーブロモフェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチル，４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチル，４−ヒドロキシフェニル）マレイミドなどが挙げられ、その中でもＮ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｎ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−ｎ−プロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メチル，６−イソプロピルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジクロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−２−ビフェニルマレイミド、Ｎ−２−ジフェニルエーテルマレイミド、Ｎ−（２−シアノフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−ニトロフェニル）マレイミドが好ましく、特に耐熱性、透明性、力学特性にも優れる共重合体（ａ）が得られることからＮ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミドであることが好ましい。また、Ｎ−フェニル置換マレイミド残基単位は１種又は２種以上組み合わされたものでもよく、その比率は特に制限はない。
【００２３】
該共重合体（ａ）は、上記した式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位を誘導する化合物及び式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位を誘導する化合物を公知の重合法を利用することにより得ることができる。公知の重合法としては、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などを挙げることができる。また、別法として、上記した式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位を誘導する化合物と無水マレイン酸とを共重合することにより得られた共重合体に、さらに例えばアニリン、２〜６位に置換基を導入したアニリンを反応し、脱水閉環イミド化反応を行うことにより得ることもできる。
【００２４】
共重合体（ａ）としては、上記した式（ｉ）で示されるオレフィン残基単位及び式（ｉｉ）で示されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなる共重合体であり、例えばＮ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−フェニルマレイミド・エチレン共重合体、Ｎ−フェニルマレイミド・２−メチル−１−ブテン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・エチレン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・２−メチル−１−ブテン共重合体、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド・エチレン共重合体、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド・２−メチル−１−ブテン共重合体等が挙げられ、その中でも特に耐熱性、透明性、力学特性にも優れるものとなることから、Ｎ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体が好ましい。
【００２５】
以下に、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムの構成原料であるアクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）に関し詳細に説明する。
【００２６】
アクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）は、アクリロニトリル残基単位：スチレン残基単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）である。ここで、該範囲を外れたアクリロニトリル−スチレン系共重合体である場合、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性、色相、機械的強度に劣るものとなる。また、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である。ここで、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３未満である場合、光学異方性二軸延伸フィルムは脆いものとなる。一方、重量平均分子量５×１０６を越える場合、光学異方性二軸延伸フィルムとする際の成形加工性に劣るものとなる。なお、重量平均分子量は、ＧＰＣによる共重合体の溶出曲線を標準ポリスチレン換算値として測定することができる。また、該アクリロニトリル−スチレン系共重合体としては、例えばアクリロニトリル−スチレン共重合体及び／又はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体を挙げることができる。
【００２７】
該アクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）の合成方法としては、公知の重合法が利用でき、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などにより製造することが可能である。また、市販品として入手したものであってもよい。
【００２８】
そして、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを構成する際には、共重合体（ａ）４０〜９５重量％及びアクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）６０〜５重量％を配合した透明耐熱性樹脂組成物とするものであり、特に耐熱性と力学特性のバランスに優れたものとなることから共重合体（ａ）４０〜９０重量％及びアクリロニトリル−スチレン系共重合体（ｂ）６０〜１０重量％を配合することが好ましい。ここで、共重合体（ａ）が４０重量％未満である場合、得られる光学異方性二軸延伸フィルムは耐熱性に劣るものとなる。一方、共重合体（ａ）が９５重量％を越える場合、光学異方性二軸延伸フィルムは脆いものとなり、場合によっては負の複屈折性を発現することが困難となる。また、該透明耐熱性樹脂組成物は、ガラス転移温度１３０℃以上を有するものである。ここで、ガラス転移温度が１３０℃未満である場合、得られる液晶表示素子用光学補償フィルムは耐熱性に劣るものとなり、本発明の目的を達成することができない。
【００２９】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを調製する際には、例えば上記した樹脂、樹脂組成物等をフィルム化した後、該フィルムをそれぞれ一軸延伸配向、二軸延伸配向に供することにより調製することが可能である。その際のフィルム化の方法としては、例えば押出成形法、溶液キャスト法（溶液流延法と称する場合もある。）などの成形法によりフィルム化した後に延伸配向することができる。
【００３０】
以下に、押出成形法によるフィルム化に関し詳細に説明する。
【００３１】
上記した樹脂、樹脂組成物を例えばＴ型ダイスと称されるような薄いダイスを装着した一軸押出し機、二軸押出し機等の押出し機に供し、加熱溶融を行いながら該ダイスの隙間を通して押出し、得られるフィルムの引き取りを行うことにより任意の厚みを有するフィルムとすることができる。この際、フィルム成形に際しては、成形時のガス発泡などによる外観不良を抑制するために、樹脂組成物を予め８０〜１３０℃の温度範囲にて加熱乾燥を行うことが望ましい。また、所望のフィルム厚みと光学純度に応じて異物を濾過するためのフィルターを設置し、押出成形を行うことが望ましい。さらに、溶融状態のフィルムを効率よく冷却固化し、外観に優れるフィルムを効率よく製造するために低温度金属ロールやスチールベルトなどを設置し、押出成形を行うことが望ましい。
【００３２】
押出成形条件としては、加熱、剪断応力によって樹脂、樹脂組成物が溶融流動するガラス転移温度よりも十分に高い温度にて剪断速度１，０００ｓｅｃ−１未満の条件で押出成形を行うことが望ましい。
【００３３】
また、フィルムを押出成形する際には、得られたフィルムを延伸加工に供し光学フィルムとする際に３次元屈折率の関係が安定した光学フィルムが効率よく得られることから、フィルムの流動方向、幅方向及び厚み方向の分子鎖配向度ができるだけ一様となる条件制御を行うことが好ましく、そのような方法としては、広く知られる成形加工技術を用いることができる。例えばダイスから吐出する樹脂組成物を位置によって均一にする方法、吐出後のフィルム冷却工程を均一にする方法及びこれに関する装置などを用いることができる。
【００３４】
以下に、溶液キャスト法によるフィルム化に関し詳細に説明する。
【００３５】
上述の樹脂、樹脂組成物に対し可溶性を示す溶剤に該樹脂を溶解し溶液とし、該溶液を流延した後、溶剤を除去することによりフィルムとすることができる。
【００３６】
その際の溶剤としては、樹脂、樹脂組成物が可溶性を示す溶剤であれば如何なるものでもよく、その中から必要に応じて１種又は２種以上を混合して用いることができ、例えば塩化メチレン、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、その混合物などを挙げることができる。さらに、流延後の溶剤除去の際の溶剤揮発速度を制御する目的から可溶性を示す溶剤（例えば塩化メチレン、クロロホルムなど）と貧溶剤（例えばメタノール、エタノール等のアルコール類）を組み合わせて用いることもできる。
【００３７】
溶液キャスト法による基材の乾燥においては、加熱条件の設定により、フィルム内に気泡又は内部空隙を形成しないように行うことが重要であり、後に続く２次成形加工である延伸加工操作時点にて残留溶剤濃度が２ｗｔ％以下にあることが望ましい。また、延伸加工後に得られるフィルムに均一な複屈折性を発現させるためには、１次成形加工により得られたフィルムに不均一な配向や残留歪みがなく、光学的に等方性であることが望ましく、そのような方法として溶液キャスト法が好ましい。
【００３８】
そして、溶融押出法、溶液キャスト法等の成形法により得られたフィルムを延伸加工に供し、該樹脂中の分子鎖を配向させることにより、正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムを調製するものである。ここで、一軸方向、二軸方向に延伸加工を行い、分子鎖を配向させる方法としては、分子鎖の配向が可能であれば如何なる方法を用いることも可能であり、例えば延伸、圧延、引き取り等の各種方法を用いることができ、その中でも、特に生産効率がよく、光学異方性一軸延伸フィルム、光学異方性二軸延伸フィルムを生産することが可能となることから、延伸により製造することが好ましい。ここで、延伸を行うことの出来る方法としては、一軸延伸法では例えば自由幅一軸延伸、定幅一軸延伸等を用いることが可能であり、二軸延伸法としてはテンター型延伸機等を用いることが可能である。このほかにも小型の実験用延伸装置として引張試験機、一軸延伸機、逐次二軸延伸機、同時二軸延伸機等のいずれもが用いることが可能な装置である。
【００３９】
また、延伸の際の延伸操作である延伸温度、フィルムを延伸させる際の歪み速度、変形率などは本発明の目的を達成できる限りにおいて適宜選択を行えばよく、その際には、松本喜代一著、「高分子加工 Ｏｎｅ Ｐｏｉｎｔ ２（フィルムをつくる）」高分子学会編集、共立出版、１９９３年２月１５日発行などを参考にすればよい。
【００４０】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、該正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと該負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとを積層体とすることにより得ることができる。そして、積層体とする際には、これら光学異方性フィルムを重ね合わせても、接着剤、接着層を介して張り合わせてもよい。該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムのフィルム面内位相差量は構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムのフィルム面内位相差量、負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムのフィルム面内位相差量のそれぞれを加算した値となる。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率は、構成する正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムのフィルム厚みを加味した３次元屈折率と負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムのフィルム厚みを加味したものとなることから、液晶表示素子の視野角を改良することが可能となる。
【００４１】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、図２に示すようにフィルム面内の直交する２つの軸をｘ軸、ｙ軸とし、フィルム面内の遅相軸をｘ軸とすると共にこの２つの軸と直交するフィルム法線方向をｚ軸とし、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率ｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとした際の３次元屈折率の関係が図３に示すようにｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙとなるものであることが好ましく、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを構成する該正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムは、３次元屈折率の関係が図４に示すようにｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚとなるものが好ましく、該負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムは、３次元屈折率の関係が図５に示すようにｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙであることが好ましい。また、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、特に光学補償性能に優れたものとなることからＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／｜ｎｘ−ｎｙ｜により求められるＮｚ値が０．３〜０．８の範囲内にあることが好ましい。
【００４２】
なお、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム、これを構成する該正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルム、該負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムにおいては、位相差量を用いることにより複屈折特性を把握することが可能である。ここでいう位相差量の定義は、上記したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の３次元屈折率であるｎｘ、ｎｙ、ｎｚの差分にフィルム厚み（ｄ）を乗した値として表すことができる。この場合、屈折率の差分として、具体的にはフィルム面内の屈折率の差分；ｎｘ−ｎｙ、フィルム面外の屈折率の差分；ｎｘ−ｎｚ、ｎｙ−ｎｚを挙げることができ、フィルム面内位相差量；Ｒｅ或はＲｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、フィルム面外位相差量；ＲｅまたはＲｅｘｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）ｄまたはＲｅｙｚ＝（ｎｙ−ｎｚ）ｄ、等として表すことも有効である。そして、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムにおいては、液晶セルの面内複屈折を相殺し、色相に優れた液晶表示素子を提供することが可能となることから、Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄにより求められるフィルム面内位相差量が１００〜３００ｎｍであることが好ましい。
【００４３】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、従来の単純な正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムなどが示す光学補償性能よりも遙かに優れ、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを見る方位と角度が変化しても安定した位相差量特性を示すとともに、液晶表示素子より発せられる熱に対しても優れた耐熱性を有することから液晶表示素子用光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
【００４４】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて必要に応じて熱安定剤、紫外線安定剤などの添加剤や可塑剤を配合されたものであってもよく、これら可塑剤や添加剤としては樹脂材料用として公知のものを使用することができる。また、該光学補償フィルムの表面を保護することを目的としてハードコートなどを施していてもよく、ハードコート剤として公知のものを用いることができる。
【００４５】
また、本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、この積層体のみとして光学補償の目的に使用する以外に、同種光学材料及び／又は異種光学材料と更に積層して用いることもできる。この際に積層される光学材料としては、ポリビニルアルコール／色素／アセチルセルロースなどの組み合わせからなる偏光板、ポリカーボネート製延伸配向フィルム、透明環状ポリオレフィン製フィルム、ガラス基板などを挙げられるがこれに制限されるものではない。
【００４６】
本発明の光学補償フィルムは、液晶表示素子用の光学補償部材として好適に用いられる。そのようなものとしては、例えばＴＦＴ−ＴＮ型ＬＣＤ、ＯＣＢ型ＬＣＤ、ＶＡ型ＬＣＤ、ＩＰＳ型ＬＣＤなどのＬＣＤ用の位相差フィルム；１／２波長板；１／４波長板；逆波長分散特性フィルム；光学補償フィルム；カラーフィルター；偏光板との積層フィルム；偏光板光学補償フィルムなどが挙げられる。また、本発明の応用としての用途はこれに制限されるものではなく、視野角の拡大を目的として液晶表示素子の光学補償に利用する場合には広く利用できる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、従来の光学補償フィルムの光学補償性能よりも遙かに優れ、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを見る方位と角度が変化しても安定した位相差量特性を示すとともに、液晶表示素子より発せられる熱に対しても優れた耐熱性を有することから液晶表示素子用光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
【実施例】
【００４８】
以下に、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。各物性値の測定方法を以下に示す。
【００４９】
〜重量平均分子量及び数平均分子量の測定〜
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製、商品名ＨＬＣ−８０２Ａ）を用い測定した溶出曲線により、標準ポリスチレン換算値として重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）及びその比である分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。
【００５０】
〜ガラス転移温度の測定〜
示差走査型熱量計（セイコー電子工業（株）製、商品名ＤＳＣ２０００）を用い、１０℃／ｍｉｎ．の昇温速度にて測定した。
【００５１】
〜光線透過率の測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１（１９９７年版）に準拠して光線透過率の測定を行った。
【００５２】
〜ヘイズの測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ ７１３６（２０００年版）に準拠してヘイズの測定を行った。
【００５３】
〜屈折率の測定〜
ＪＩＳ Ｋ ７１４２（１９８１年版）に準拠して測定した。
【００５４】
〜複屈折性の正負判定〜
高分子素材の偏光顕微鏡入門（粟屋裕著，アグネ技術センター版，第５章，ｐｐ７８〜８２，（２００１））に記載の偏光顕微鏡を用いたλ／４板による加色判定法により複屈折性の正負判定を行った。
【００５５】
〜位相差量の測定〜
試料傾斜型自動複屈折計（王子計測機器（株）製、商品名ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて方位角と仰角を変えて位相差量を測定した。
【００５６】
〜耐熱性試験〜
得られたフィルムを１００℃に調整したオーブン中に３０分間放置し、位相差量の変化を測定した。
【００５７】
合成例１（Ｎ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体の合成）
１リッターオートクレーブ中に重合溶媒としてトルエン４００ｍｌ、重合開始剤としてパーブチルネオデカノエート０．００１モル、Ｎ−フェニルマレイミド０．４２モル、イソブテン４．０５モルとを仕込み、重合温度６０℃、重合時間５時間の重合条件にて重合反応を行い、Ｎ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体（重量平均分子量（Ｍｗ）＝１６２，０００、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）で示される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）＝２．６）を得た。
【００５８】
フィルム作成例１
合成例１で得られたＮ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体５０重量％及びアクリロニトリル−スチレン共重合体（ダイセルポリマー製、商品名セビアンＮ０８０、重量平均分子量（Ｍｗ）＝１３０，０００、アクリロニトリル単位：スチレン単位（重量比）＝２４．５：７５．５）５０重量％からなるブレンド物を調整し、該ブレンド物の濃度が２５重量％となるように塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルムと略記する。）上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１１０℃から１３０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（１）と記す。）を得た。
【００５９】
得られたフィルム（１）は、光線透過率９２％、ヘイズ０．３％、屈折率１．５７、ガラス転移温度（Ｔｇ）１５０℃であった。
【００６０】
フィルム作成例２
ポリカーボネート（帝人製、商品名パンライトＬ１２２５）２５重量％、塩化メチレンを７５重量％とした塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１００℃にて４時間、１１０℃から１３０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（２）と記す。）を得た。
【００６１】
得られたフィルム（２）は、光線透過率９０％、ヘイズ０．４％、屈折率１．５８３、ガラス転移温度（Ｔｇ）１４０℃であった。
【００６２】
フィルム作成例３
Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体樹脂（東ソー（株）製、商品名ＴＩ−１６０）２５重量％、塩化メチレンを７５重量％とした塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液を、ＰＥＴフィルム上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１００℃にて８時間、１１０℃から１３０℃にかけて１０℃間隔にてそれぞれ１時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（３）と記す。）を得た。
【００６３】
得られたフィルム（３）は、光線透過率９１％、ヘイズ０．２％、屈折率１．５３６、ガラス転移温度（Ｔｇ）１４０℃であった。
【００６４】
フィルム作成例４
ポリスチレン（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名ディックスチレンＣＲ−２５００）２５重量％、塩化メチレンを７５重量％とした塩化メチレン溶液を調整し、該塩化メチレン溶液をＰＥＴフィルム上に流延し、溶剤を揮発させて固化、剥離させることによりフィルムを得た。得られた剥離後のフィルムを更に１２０℃にて８時間乾燥し、その後、真空乾燥機にて１２０℃で４時間乾燥して約１００μｍの厚みを有するフィルム（以下、フィルム（４）と記す。）を得た。
【００６５】
得られたフィルム（４）は、光線透過率９１％、ヘイズ０．２％、屈折率１．５９５、ガラス転移温度（Ｔｇ）９８℃であった。
【００６６】
実施例１
フィルム作成例１により得られたフィルム（１）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１４５℃、延伸速度４０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅二軸延伸を施し＋７５％延伸することにより光学異方性二軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（１ａ）と記す。）を得た。
【００６７】
得られた延伸フィルム（１ａ）は、負の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５６９０、ｎｙ＝１．５６８９、ｎｚ＝１．５７１６であり、延伸フィルム（１ａ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは５ｎｍであった。ただし、ここでｄはフィルム厚みである。
【００６８】
また、これとは別にフィルム作成例２で得られたフィルム（２）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１７５℃、延伸速度２０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋１０％延伸することにより光学異方性一軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（２ａ）と記す。）を得た。
【００６９】
得られた延伸フィルム（２ａ）は、正の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５８４４、ｎｙ＝１．５８２６、ｎｚ＝１．５８２０であり、延伸フィルム（２ａ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは１３７ｎｍであった。
【００７０】
これら延伸フィルム（１ａ）及び延伸フィルム（２ａ）を遅相軸で重ねて積層体とし、液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムとした。
【００７１】
得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率はｎｘ＝１．５７９０、ｎｙ＝１．５７７９、ｎｚ＝１．５７８５であった。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１及び図６（ここで、（ｃ）は遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示し、（ｄ）は進相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示す。）に示す。また、仰角を３０°とし、方位角を０〜３６０°で変えて位相差量を測定した結果を図７に示す。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、耐熱試験における位相差量の変化は見られないものであった。これらの結果より、得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは安定した位相差量特性を発現し、光学補償フィルムとして適したものであった。
【００７２】
実施例２
フィルム作成例３で得られたフィルム（３）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１４０℃、延伸速度１００ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋１００％延伸することにより光学異方性フィルム（以下、延伸フィルム（３ａ）と記す。）を得た。
【００７３】
得られた延伸フィルム（３ａ）は、正の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５３７２、ｎｙ＝１．５３６０、ｎｚ＝１．５３６０であり、延伸フィルム（３ａ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは１３８ｎｍであった。
【００７４】
そして、実施例１により得られた延伸フィルム（１ａ）及び延伸フィルム（３ａ）を遅相軸を重ねて積層体とし、液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムとした。
【００７５】
得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率はｎｘ＝１．５７１５、ｎｙ＝１．５７０７、ｎｚ＝１．５７１１であった。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１に示す。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、耐熱試験における位相差量の変化は見られないものであった。これらの結果より、得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは安定した位相差量特性を発現し、光学補償フィルムとして適したものであった。
【００７６】
実施例３
フィルム作成例１で得られたフィルム（１）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１４５℃、延伸速度２０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅二軸延伸を施し＋１５％延伸することにより光学異方性二軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（１ｂ）と記す。）を得た。
【００７７】
得られた延伸フィルム（１ｂ）は、負の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５７１０、ｎｙ＝１．５７０９、ｎｚ＝１．５７４０であり、延伸フィルム（１ｂ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは５ｎｍであった。
【００７８】
これとは別にフィルム作成例２で得られたフィルム（２）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１７０℃、延伸速度２０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅一軸延伸を施し＋１０％延伸することにより光学異方性一軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（２ｂ）と記す。）を得た。
【００７９】
得られた延伸フィルム（２ｂ）は、正の複屈折性を示し、３次元屈折率はｎｘ＝１．５８４６、ｎｙ＝１．５８１９、ｎｚ＝１．５８１９であり、延伸フィルム（２ｂ）のフィルム面内の位相差量Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄは２７０ｎｍであった。
【００８０】
そして、延伸フィルム（１ｂ）と延伸フィルム（２ｂ）とを遅相軸を重ねて積層体とし、液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを得た。
【００８１】
得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの３次元屈折率はｎｘ＝１．５７８９、ｎｙ＝１．５７７１、ｎｚ＝１．５７８０であった。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１に示す。また、該液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは、耐熱試験における位相差量の変化は見られないものであった。これらの結果より、得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムは安定した位相差量特性を発現し、光学補償フィルムとして適したものであった。
【００８２】
比較例１
実施例１により得られた延伸フィルム（１ａ）のみを用いて該フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１及び図６（ここで、（ｅ）は遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示し、（ｆ）は進相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示す。）に示す。この結果より、延伸フィルム（１ａ）は仰角に応じて位相差量の変化が著しく、液晶表示素子用光学補償フィルムとして適していないものであった。
【００８３】
比較例２
実施例１により得られた延伸フィルム（２ａ）のみを用いて該フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１及び図６（ここで、（ｇ）は遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示し、（ｈ）は進相軸方向における仰角に対する位相差量変化を示す。）に示す。この結果より、延伸フィルム（２ａ）は仰角に応じて位相差量の変化が著しく、液晶表示素子用光学補償フィルムとして適していないものであった。
【００８４】
比較例３
実施例２により得られた延伸フィルム（３ａ）のみを用いて該フィルムの面内の進相軸と遅相軸を基準として仰角を変えて位相差量を測定した結果を表１に示す。この結果より、延伸フィルム（３ａ）は仰角に応じて位相差量の変化が著しく、液晶表示素子用光学補償フィルムとして適していないものであった。
【００８５】
比較例４
フィルム作成例４で得られたフィルム（４）から５ｃｍ×５ｃｍの小片を切り出し、二軸延伸装置（井元製作所製）を用いて、温度１１０℃、延伸速度４０ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて自由幅二軸延伸を施し＋７５％延伸することにより光学異方性二軸延伸フィルム（以下、延伸フィルム（４ａ）と記す。）を得た。
【００８６】
得られた延伸フィルム（４ａ）は、負の複屈折性を示し、３次元屈折率の関係はｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙを示すものであったが、耐熱試験を行ったところｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚと変化し、位相差量を有さないものとなった。この結果を表１に示す。得られた延伸フィルム（４ａ）は耐熱性を必要とする光学補償フィルムには適していないものであった。
【００８７】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】光学補償フィルム面の法線方向を基準とした視野角を表すための仰角と方位角を示す図である。
【図２】フィルムの３次元屈折率の軸方向を示す図である。
【図３】本発明の液晶表示素子用光学補償フィルムの３次元屈折率の関係を示す図である。
【図４】正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムの３次元屈折率の関係を示す図である。
【図５】負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムの３次元屈折率の関係を示す図である。
【図６】実施例１、比較例１及び比較例２により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム又はフィルムの遅相軸、進相軸上において仰角を変えて測定した位相差量変化を示す図である。
【図７】実施例１により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムを仰角３０°に固定して方位角を０〜３６０°として測定した位相差量変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
（ａ）；仰角
（ｂ）；方位角
（ｃ）；実施例１により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｄ）；実施例１により得られた液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルムの進相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｅ）；比較例１により得られたフィルムの遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｆ）；比較例１により得られたフィルムの進相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｇ）；比較例２により得られたフィルムの遅相軸方向における仰角に対する位相差量変化
（ｈ）；比較例２により得られたフィルムの進相軸方向における仰角に対する位相差量変化
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと、下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位と下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である共重合体（ａ）４０〜９５重量％及びアクリロニトリル残基単位：スチレン残基単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）であり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下であるアクリロニトリル−スチレン共重合体（ｂ）６０〜５重量％からなり、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂組成物よりなる負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルム、との積層体であることを特徴とする液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【化１】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基である。）
【化２】
（ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。）
【請求項２】
共重合体（ａ）がＮ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体及び／又はＮ−（２−メチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【請求項３】
ポリカーボネート樹脂一軸延伸フィルム、透明環状ポリオレフィン樹脂一軸延伸フィルム、Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体一軸延伸フィルムからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【請求項４】
フィルム面内の遅相軸をｘ軸、該ｘ軸に対し直交するフィルム面内方向をｙ軸、フィルム面に対し垂直方向をｚ軸とし、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとした際の３次元屈折率の関係がｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと、３次元屈折率の関係がｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙである負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとからなり、３次元屈折率の関係がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【請求項５】
下記式（１）で示されるＮｚ値が０．３〜０．８の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／｜ｎｘ−ｎｙ｜ （１）
（ここで、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは、フィルム面内の遅相軸をｘ軸、該ｘ軸に対し直交するフィルム面内方向をｙ軸、フィルム面に対し垂直方向をｚ軸とした際のそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の屈折率を示す。）
【請求項６】
下記（２）で示されるフィルム面内位相差量（Ｒｅｘｙ）が１００ｎｍ〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）・ｄ （２）
（ここで、ｎｘ、ｎｙは、フィルム面内の遅相軸をｘ軸、該ｘ軸に対し直交するフィルム面内方向をｙ軸とした際のそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向の屈折率を示し、ｄはフィルム厚みを示す。）
【請求項１】
ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂よりなる正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと、下記の式（ｉ）で表されるオレフィン残基単位と下記の式（ｉｉ）で表されるＮ−フェニル置換マレイミド残基単位からなり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下である共重合体（ａ）４０〜９５重量％及びアクリロニトリル残基単位：スチレン残基単位＝２０：８０〜３５：６５（重量比）であり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量５×１０３以上５×１０６以下であるアクリロニトリル−スチレン共重合体（ｂ）６０〜５重量％からなり、ガラス転移温度１３０℃以上を有する透明耐熱樹脂組成物よりなる負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルム、との積層体であることを特徴とする液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【化１】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜６のアルキル基である。）
【化２】
（ここで、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立して水素又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０はそれぞれ独立して水素、ハロゲン系元素、カルボン酸、カルボン酸エステル、水酸基、シアノ基、ニトロ基又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐状アルキル基である。）
【請求項２】
共重合体（ａ）がＮ−フェニルマレイミド・イソブテン共重合体及び／又はＮ−（２−メチルフェニル）マレイミド・イソブテン共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【請求項３】
ポリカーボネート樹脂一軸延伸フィルム、透明環状ポリオレフィン樹脂一軸延伸フィルム、Ｎ−メチルマレイミド・イソブテン共重合体一軸延伸フィルムからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【請求項４】
フィルム面内の遅相軸をｘ軸、該ｘ軸に対し直交するフィルム面内方向をｙ軸、フィルム面に対し垂直方向をｚ軸とし、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとした際の３次元屈折率の関係がｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである正の複屈折性を示す光学異方性一軸延伸フィルムと、３次元屈折率の関係がｎｚ＞ｎｘ≧ｎｙである負の複屈折性を示す光学異方性二軸延伸フィルムとからなり、３次元屈折率の関係がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
【請求項５】
下記式（１）で示されるＮｚ値が０．３〜０．８の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／｜ｎｘ−ｎｙ｜ （１）
（ここで、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚは、フィルム面内の遅相軸をｘ軸、該ｘ軸に対し直交するフィルム面内方向をｙ軸、フィルム面に対し垂直方向をｚ軸とした際のそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の屈折率を示す。）
【請求項６】
下記（２）で示されるフィルム面内位相差量（Ｒｅｘｙ）が１００ｎｍ〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示素子用耐熱性光学補償フィルム。
Ｒｅｘｙ＝（ｎｘ−ｎｙ）・ｄ （２）
（ここで、ｎｘ、ｎｙは、フィルム面内の遅相軸をｘ軸、該ｘ軸に対し直交するフィルム面内方向をｙ軸とした際のそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向の屈折率を示し、ｄはフィルム厚みを示す。）
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−８４７００（Ｐ２００６−８４７００Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６８５５３（Ｐ２００４−２６８５５３）
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【出願人】（０００００３３００）東ソー株式会社 (1,901)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【出願人】（０００００３３００）東ソー株式会社 (1,901)
【Ｆターム（参考）】
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