| 【発明の名称】 |
ノルボルネン系樹脂組成物及び位相差板 |
| 【発明者】 |
【氏名】荒川 公平
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| 【要約】 |
【課題】積層形成の必要がなく、単一素材で低コストで形成可能であり、広帯域において高性能な位相差板を提供する。
【解決手段】ノルボルネン系樹脂と、固有複屈折値が負であり、波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍのときの固有複屈折値（Δｎ）をそれぞれΔｎ（４５０）、Δｎ（５５０）としたとき、固有複屈折値の波長分散が、次式、｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜≧１．０２、を満たすポリマーと、を含有するノルボルネン系樹脂組成物を用いて形成されることを特徴とする位相差板である。前記ポリマーがポリスチレン系ポリマーである態様が好ましい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ノルボルネン系樹脂と、固有複屈折値が負であり、波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍのときの固有複屈折値（Δｎ）をそれぞれΔｎ（４５０）、Δｎ（５５０）としたとき、固有複屈折値の波長分散が、次式、｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜≧１．０２、を満たすポリマーと、を含有することを特徴とするノルボルネン系樹脂組成物。
【請求項２】 ポリマーがポリスチレン系ポリマーである請求項１に記載のノルボルネン系樹脂組成物。
【請求項３】 複屈折を有する位相差板に用いられる請求項１又は２に記載のノルボルネン系樹脂組成物。
【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載のノルボルネン系樹脂組成物を用いて形成されることを特徴とする位相差板。
【請求項５】 波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるレターデーション（Ｒｅ）の値を、それぞれＲｅ（４５０ｎｍ）、Ｒｅ（５５０ｎｍ）、Ｒｅ（６５０ｎｍ）としたとき、これらが次式、Ｒｅ（４５０ｎｍ）＜Ｒｅ（５５０ｎｍ）＜Ｒｅ（６５０ｎｍ）、を満たす請求項４に記載の位相差板。
【請求項６】 広帯域１／４波長板及び広帯域１／２波長板のいずれかである請求項４又は５に記載の位相差板。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パソコン、ＡＶ機器、携帯型情報通信機器、ゲームやシュミレーション機器、車載用のナビゲーションシステム等、種々の分野の表示装置として利用され得る反射型液晶表示装置等に好適な位相差板、及び該位相差板に好適に用いられるノルボルネン系樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】レターデーション（Ｒｅ）が波長の長さの１／４であるλ／４板は、反射型ＬＣＤ、光ディスク用ピックアップ、防眩フィルムなど多くの用途を有している。一方、レターデーション（Ｒｅ）が波長の長さの１／２であるλ／２板は、液晶プロジェクターなどに利用されている。前記λ／４板や前記λ／２板としては、各用途において、人間の目が視認し得る可視光領域の全ての入射光に対してその機能が十分に発揮されることが望まれる。可視光領域全域の入射光に対してλ／４板やλ／２板として機能する広帯域位相差板としては、例えば、特開平５−２７１１８号公報、特開平５−１００１１４号公報、特開平１０−６８８１６号公報、特開平１０−９０５２１号公報等に、相互に異なる光学異方性を有する２枚のポリマーフィルムを積層して形成したものが提案されている。
【０００３】しかしながら、これらの場合、その製造には、一方向に延伸した延伸フィルムを、延伸方向に対して相互に異なる角度をなす方向にカットした２種のチップを得、これらを貼り合わせて積層する必要がある。このλ／４板では、各ポリマーフィルムの光学異方性（光軸や遅相軸の傾き）は、延伸フイルムの延伸方向に対して、どれだけの角度でチップを切り取るかによって決定されるので、精密な裁断技術が必要となる。また、２枚のチップを貼り合わせる際には、接着剤を塗布したり、精密な位置合わせが必要になり、製造工程が煩雑である。即ち、粘着加工、チップ化、貼合等のコストアップ要因のプロセスが必要であり、チップ化に伴う加工屑などの汚染、貼合角の誤差による位相差のバラツキなどの実際の性能にも悪影響を及ぼす問題がある。可視光全域で１／４波長又は１／２波長のレターデーションを有し、かつ使用に耐え得る耐久性を有する広帯域λ／４板、広帯域λ／２板を、積層形成ではなく、単一素材で形成する技術は未だ提供されていないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の課題を解決することを目的とする。本発明は、積層形成の必要がなく、単一素材で低コストで形成可能であり、広帯域において高性能な位相差板、及び該位相差板に好適に用いられるノルボルネン系樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、＜１＞ ノルボルネン系樹脂と、固有複屈折値が負であり、波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍのときの固有複屈折値（Δｎ）をそれぞれΔｎ（４５０）、Δｎ（５５０）としたとき、固有複屈折値の波長分散が、次式、｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜≧１．０２、を満たすポリマーと、を含有することを特徴とするノルボルネン系樹脂組成物である。
＜２＞ ポリマーがポリスチレン系ポリマーである前記＜１＞に記載のノルボルネン系樹脂組成物である。
＜３＞ 複屈折を有する位相差板に用いられる前記＜１＞又は＜２＞に記載のノルボルネン系樹脂組成物である。
＜４＞ 前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のノルボルネン系樹脂組成物を用いて形成されることを特徴とする位相差板である。
＜５＞ 波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるレターデーション（Ｒｅ）の値を、それぞれＲｅ（４５０ｎｍ）、Ｒｅ（５５０ｎｍ）、Ｒｅ（６５０ｎｍ）としたとき、これらが次式、Ｒｅ（４５０ｎｍ）＜Ｒｅ（５５０ｎｍ）＜Ｒｅ（６５０ｎｍ）、を満たす前記＜４＞に記載の位相差板である。
＜６＞ 広帯域１／４波長板及び広帯域１／２波長板のいずれかである前記＜４＞又は＜５＞に記載の位相差板である。
【０００６】
【発明の実施の形態】（ノルボルネン系樹脂組成物）本発明のノルボルネン系樹脂組成物は、ノルボルネン系樹脂と、固有複屈折値が負であるポリマーとを含有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の成分を含有してなる。
【０００７】−ノルボルネン系樹脂−前記ノルボルネン系樹脂は、分子が一軸性の秩序をもって配向したときに、光学的に正の一軸性を示す特性を有する。前記ノルボルネン系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、透明性、低吸水性、耐熱性に優れ、光学用途に好適である点で熱可塑性ノルボルネン樹脂が好ましい。
【０００８】前記熱可塑性ノルボルネン樹脂は、ノルボルナン骨格を繰り返し単位として有してなり、その具体例としては、特開昭６０−１６８７０８号公報、特開昭６２−２５２４０６号公報、特開昭６２−２５２４０７号公報、特開平２−１３３４１３号公報、特開昭６３−１４５３２４号公報、特開昭６３−２６４６２６号公報、特開平１−２４０５１７号公報、特公昭５７−８８１５号公報、などに記載されたものが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０００９】本発明においては、前記熱可塑性ノルボルネン樹脂の中でも、下記構造式（Ｉ）〜（IV）のいずれかで表される繰り返し単位を有するものが好ましい。
【００１０】
【化１】
【００１１】前記構造式において、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、水素原子又は１価の有機基を表す。
【００１２】また、前記熱可塑性ノルボルネン樹脂の中でも、下記構造式（Ｖ）で表されるテトラシクロドデセンの少なくとも１種と、これと共重合可能な不飽和環状化合物と、をメタセシス重合して得られる重合体を水素添加して得られる水添重合体も好ましい。
【００１３】
【化２】
【００１４】前記構造式において、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、水素原子又は１価の有機基を表す。
【００１５】前記ノルボルネン系樹脂の重量平均分子量としては、５，０００〜１，０００，０００程度であり、８，０００〜２００，０００が好ましい。
【００１６】−固有複屈折値が負であるポリマー−前記固有複屈折値が負であるポリマーは、分子が一軸性の秩序をもって配向したときに、全体の光学特性が負の一軸性を示す特性を有する高分子である。前記固有複屈折値が負であるポリマーとしては、１種単独で前記特性を有するものであってもよいし、２種以上をブレンドした時に前記特性を有するものであってもよい。
【００１７】前記固有複屈折値が負であるポリマーは、その固有複屈折値の波長分散が大きいものが選択され、具体的にはその固有複屈折値の波長分散が、波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍのときの固有複屈折値（Δｎ）をそれぞれΔｎ（４５０）、Δｎ（５５０）としたとき、次式、｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜≧１．０２、を満たすものから選択され、次式、｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜≧１．０５、を満たすものが好ましい。なお、前記｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜の値は、大きい方が好ましいが、ポリマーの場合は通常２．０以下である。
【００１８】前記ポリマーとしては、ポリスチレン系ポリマー、ポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート系ポリマー、セルロースエステル系ポリマー（前記固有複屈折値が正であるものを除く）、あるいはこれらの多元（二元、三元等）共重合ポリマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、スチレン・メチルメタクリレート共重合体、などのポリスチレン系ポリマーが特に好ましい。
【００１９】前記固有複屈折値が負であるポリマーの前記ノルボルネン系樹脂に対する配合割合としては、両者の固有複屈折値の絶対値の大きさや、成形温度における複屈折の発現性等により異なり、一概に規定することはできないが、重量比（ノルボルネン系樹脂：固有複屈折値が負であるポリマー）で５：５〜９：１が好ましく、７：３〜８：２がより好ましい。
【００２０】−その他の成分−前記その他の成分としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば相溶化剤などが好適に挙げられる。前記相溶化剤は、前記ノルボルネン系樹脂と、前記固有複屈折値が負であるポリマーとを混合した際に相分離が生じてしなう場合等に好適に使用することができ、該相溶化剤を使用することによって、前記ノルボルネン系樹脂と、前記固有複屈折値が負であるポリマーとの混合状態を良好にすることができる。
【００２１】−用途−本発明のノルボルネン系樹脂組成物は、複屈折を有する位相差板に好適に用いることができる。
【００２２】（位相差板）本発明の位相差板は、前記本発明のノルボルネン系樹脂組成物を用いて形成される。本発明の位相差板は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるレターデーション（Ｒｅ）の値を、それぞれＲｅ（４５０ｎｍ）、Ｒｅ（５５０ｎｍ）、Ｒｅ（６５０ｎｍ）としたとき、これらが次式、Ｒｅ（４５０ｎｍ）＜Ｒｅ（５５０ｎｍ）＜Ｒｅ（６５０ｎｍ）、を満たすのが好ましい。本発明の位相差板としては、広帯域１／４波長板及び広帯域１／２波長板のいずれかであるのが好ましい。
【００２３】本発明の位相差板の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、以下のようにして製造することができる。即ち、前記本発明のノルボルネン系樹脂組成物を、溶液化して塗布し乾燥することにより成膜化する溶液製膜法、あるいはペレット化して溶融押出して成膜化する押出成形法、等に従って位相差板に製造することができる。
【００２４】以上により得られた位相差板は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるレターデーション（Ｒｅ）の値を、それぞれＲｅ（４５０ｎｍ）、Ｒｅ（５５０ｎｍ）、Ｒｅ（６５０ｎｍ）としたとき、これらが次式、Ｒｅ（４５０ｎｍ）＜Ｒｅ（５５０ｎｍ）＜Ｒｅ（６５０ｎｍ）、を満たしていれば、そのまま使用することができ、前記式を満たしていない場合には、組成比や延伸温度などの条件を変更することにより、前記式を満たすように前記レターデーション（Ｒｅ）の値を制御した後で使用するのが好ましい。前記延伸としては、機械的流れ方向に延伸する縦一軸延伸、機械的流れ方向に直交する方向に延伸する横一軸延伸（例えば、テンター延伸など）などが好適に挙げられるが、延伸に異方性が存在すれば二軸延伸であってもよい。
【００２５】−用途−本発明の位相差板は、単一成形体で所望の特性を発揮するため、２枚以上を積層形成する必要がなく、低コストで製造可能であり、広帯域において高性能を示し、パソコン、ＡＶ機器、携帯型情報通信機器、ゲームやシュミレーション機器、車載用のナビゲーションシステム等、種々の分野の表示装置として利用可能な反射型液晶表示装置等に好適に使用することができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２７】（実施例１）前記ノルボルネン系樹脂として、ノルボルネン樹脂（ジェイエスアール社製、アートンＦ）１９重量部と、前記固有複屈折値が負である材料として、ポリスチレン（東洋スチレン（株）製、ＨＲＭ−２−２１１Ｌ）６重量部と、相溶化剤（ノルボルネンとスチレンとの共重合体）若干量と、を塩化メチレン溶液に溶解して塗布溶液（２５重量％）を調製した。なお、前記ポリスチレンは、波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍのときの固有複屈折値（Δｎ）をそれぞれΔｎ（４５０）、Δｎ（５５０）としたとき、その固有複屈折値の波長分散が、｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜＝１．０５であった。
【００２８】前記塗布溶液をガラス板上にドクターブレードを用いて流延し、乾燥して、厚みが１０４μｍである透明フィルムを形成した。この透明フィルムを１５０℃で２３％一軸延伸して位相差板を得た。この位相差板について、レターデーション測定器（王子計測社製、ＫＯＢＲＡ２１ＤＨ）を用いて、そのＲｅ値の波長分散を計測した。その結果を図１に示した。図１に示すように、該位相差板は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるレターデーション（Ｒｅ）の値を、それぞれＲｅ（４５０ｎｍ）、Ｒｅ（５５０ｎｍ）、Ｒｅ（６５０ｎｍ）としたとき、これらが次式、Ｒｅ（４５０ｎｍ）＜Ｒｅ（５５０ｎｍ）＜Ｒｅ（６５０ｎｍ）、を満たしており、広帯域で１／４波長板特性を示していた。
【００２９】（比較例１）実施例１において、ポリスチレンを使用せず、透明フィルムの厚みを１０５μｍとし、該透明フィルムを１５５℃で３６％一軸延伸した以外は、実施例１と同様にして位相差板を作製し、実施例１と同様にＲｅ値の波長分散を計測した。その結果を図１に示した。図１に示すように、該位相差板は、広帯域１／４波長板特性を示さなかった。
【００３０】（比較例２）実施例１において、ノルボルネン樹脂を使用せず、透明フィルムの厚みを９７μｍとし、該透明フィルムを１１０℃で１７％一軸延伸した以外は、実施例１と同様にして位相差板を作製し、実施例１と同様にＲｅ値の波長分散を計測した。その結果を図１に示した。図１に示すように、該位相差板は、広帯域１／４波長板特性を示さなかった。
【００３１】（実施例２）前記ノルボルネン系樹脂として、ノルボルネン樹脂（ジェイエスアール社製、アートンＦ）１９重量部と、前記固有複屈折値が負である材料として、ポリスチレン（東洋スチレン（株）製、ＨＲＭ−２−２１１Ｌ）６重量部と、相溶化剤（ノルボルネンとスチレンとの共重合体）若干量と、を塩化メチレン溶液に溶解して塗布溶液（２５重量％）を調製した。なお、前記ポリスチレンは、波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍのときの固有複屈折値（Δｎ）をそれぞれΔｎ（４５０）、Δｎ（５５０）としたとき、その固有複屈折値の波長分散が、｜Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）｜＝０．８２であった。
【００３２】前記塗布溶液をガラス板上にドクターブレードを用いて流延し、乾燥して、厚みが２１０μｍである透明フィルムを形成した。この透明フィルムを１５０℃で２３％一軸延伸して位相差板を得た。この位相差板について、レターデーション測定器（王子計測社製、ＫＯＢＲＡ２１ＤＨ）を用いて、そのＲｅ値の波長分散を計測した。その結果を図２に示した。図２に示すように、該位相差板は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるレターデーション（Ｒｅ）の値を、それぞれＲｅ（４５０ｎｍ）、Ｒｅ（５５０ｎｍ）、Ｒｅ（６５０ｎｍ）としたとき、これらが次式、Ｒｅ（４５０ｎｍ）＜Ｒｅ（５５０ｎｍ）＜Ｒｅ（６５０ｎｍ）、を満たしており、広帯域で１／２波長板特性を示していた。
【００３３】（比較例３）実施例２において、ポリスチレンを使用せず、透明フィルムの厚みを２１９μｍとし、該透明フィルムを１５５℃で３５％一軸延伸した以外は、実施例１と同様にして位相差板を作製し、実施例２と同様にＲｅ値の波長分散を計測した。その結果を図２に示した。図２に示すように、該位相差板は、広帯域１／２波長板特性を示さなかった。
【００３４】（比較例４）実施例２において、ノルボルネン樹脂を使用せず、透明フィルムの厚みを１２７μｍとし、該透明フィルムを１１０℃で２４％一軸延伸した以外は、実施例１と同様にして位相差板を作製し、実施例２と同様にＲｅ値の波長分散を計測した。その結果を図２に示した。図２に示すように、該位相差板は、広帯域１／２波長板特性を示さなかった。
【００３５】
【発明の効果】本発明によると、前記従来における諸問題を解決することができ、積層形成の必要がなく、単一素材で低コストで形成可能であり、広帯域において高性能な位相差板、及び該位相差板に好適に用いられるノルボルネン系樹脂組成物を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２０１
【氏名又は名称】富士写真フイルム株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１４日（２０００．１．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９４５２７（Ｐ２００１−１９４５２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１９日（２００１．７．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５４４６（Ｐ２０００−５４４６） |
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