(57)【要約】【課題】本発明は、液晶表示装置に用いた場合に、黒表示時の光漏れを改善することが可能な光学フィルムを提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、第１高屈折率層と、上記第１高屈折率層の直上に形成された低屈折率層と、上記低屈折率層の直上に形成された第２高屈折率層とを有し、上記低屈折率層の屈折率が上記第１高屈折率層および上記第２高屈折率層の屈折率よりも低いことを特徴とする光学フィルムを提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１高屈折率層と、前記第１高屈折率層の直上に形成された低屈折率層と、前記低屈折率層の直上に形成された第２高屈折率層とを有し、前記低屈折率層の屈折率が前記第１高屈折率層および前記第２高屈折率層の屈折率よりも低いことを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
前記光学フィルムを液晶表示装置に用いて黒画像を表示する場合、極角が所定の角度であるときの輝度の最大値が最小となるように、前記低屈折率層が、前記角度に応じて決定された膜厚を有することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記低屈折率層の膜厚が１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記第１高屈折率層の屈折率と、前記第２高屈折率層の屈折率との差が０．５以下であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合に、前記第２高屈折率層側が観察者側となるとき、前記第２高屈折率層が防眩層であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合に、前記第２高屈折率層側が観察者側となるとき、前記第２高屈折率層上に第２低屈折率層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の光学フィルム。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載の光学フィルムの第１高屈折率層側に偏光子が配置されていることを特徴とする偏光板。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載の光学フィルムの第１高屈折率層側に液晶セルが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられる光学フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力などの特徴が注目され、携帯電話や時計などの携帯機器、パソコンモニターやノートパソコンなどのＯＡ機器、ビデオカメラや液晶テレビなどの家庭用電気製品等に広く普及している。これは、画面を見る角度によって表示特性が変化したり、高温や極低温などで作動しなかったりといった欠点が、技術革新によって克服されつつあるからである。ところが、用途が多岐に亘ると、それぞれの用途で要求される特性が変わってきた。例えば、据え置きタイプのテレビ用途では、同時に数人が画面を見ることになるため、見る角度や方位によってコントラストが変化しにくいディスプレイが要求されている。液晶表示装置のコントラストを高くするためには、黒表示時の光漏れを小さくすることが重要である。
【０００３】
従来、液晶表示装置に各種の位相差フィルムを用いて、斜め方向の光漏れを改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、位相差フィルムを用いても、液晶表示装置の表示特性は十分でなく、さらなる改善が望まれている。
【０００４】
また、従来、液晶表示装置においては、外光の反射があると視認性が低下するため、液晶表示装置の観察者側の最表面に反射防止フィルムを配置することが提案されている。このような反射防止フィルムとしては、透明基材上に、高屈折率層（例えば、ハードコート層）と低屈折率層とがこの順に積層されたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。通常、反射防止フィルムは、低屈折率層が液晶表示装置の観察者側の最表面に位置するように、配置される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２５８６２号公報
【特許文献２】特開平７−２８７１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置に用いた場合に、黒表示時の光漏れを改善することが可能な光学フィルムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、第１高屈折率層と、上記第１高屈折率層の直上に形成された低屈折率層と、上記低屈折率層の直上に形成された第２高屈折率層とを有し、上記低屈折率層の屈折率が上記第１高屈折率層および上記第２高屈折率層の屈折率よりも低いことを特徴とする光学フィルムを提供する。
【０００８】
本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合に、第２高屈折率層側を観察者側とするとき、第１高屈折率層、低屈折率層および第２高屈折率層が順に積層されていることにより、液晶表示装置の光源からの光を、第１高屈折率層と低屈折率層との界面、および、低屈折率層と第２高屈折率層との界面で反射させ、これらの反射光を干渉効果により低減することができる。これにより、液晶表示装置を斜め方向から観察した場合に、黒表示時の光漏れを抑制することが可能である。
【０００９】
上記発明においては、上記光学フィルムを液晶表示装置に用いて黒画像を表示する場合、極角が所定の角度であるときの輝度の最大値が最小となるように、上記低屈折率層が、上記角度に応じて決定された膜厚を有することが好ましい。本発明の光学フィルムを、極角が所定の角度であるときに光漏れが顕著に発生する液晶表示装置に用いた場合に、黒表示時の光漏れを効果的に抑制することができるからである。
【００１０】
また、本発明においては、上記低屈折率層の膜厚が１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。一般に、液晶表示装置では、極角が６０°であるときに光漏れが顕著に発生しやすい。したがって、低屈折率層の膜厚を上記範囲とすることにより、極角が６０°であるとき、黒表示時の光漏れを効果的に抑制することができるからである。
【００１１】
さらに、本発明においては、上記第１高屈折率層の屈折率と、上記第２高屈折率層の屈折率との差が０．５以下であることが好ましい。第１高屈折率層の屈折率と第２高屈折率層の屈折率とがほぼ等しいことにより、第１高屈折率層および低屈折率層の界面での反射光と、低屈折率層および第２高屈折率層の界面での反射光とを、干渉効果によりさらに軽減することができるからである。
【００１２】
また、本発明においては、上記光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合に、上記第２高屈折率層側が観察者側となるとき、上記第２高屈折率層が防眩層であることが好ましい。液晶表示装置の観察者側の最表層を防眩層とすることにより、モアレ、干渉縞、ぎらつき等を抑制することができるからである。
【００１３】
さらに、本発明においては、上記光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合に、上記第２高屈折率層側が観察者側となるとき、上記第２高屈折率層上に第２低屈折率層が形成されていてもよい。これにより、光源からの光を反射することができるとともに、外光も反射することができるからである。
【００１４】
また、本発明は、上述の光学フィルムの第１高屈折率層側に偏光子が配置されていることを特徴とする偏光板を提供する。
【００１５】
本発明によれば、上述の光学フィルムを用いるので、本発明の偏光板を液晶表示装置に用いた場合に、液晶表示装置を斜め方向から見た場合、黒表示時の光漏れを抑制することが可能である。
【００１６】
さらに、本発明は、上述の光学フィルムの第１高屈折率層側に液晶セルが配置されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１７】
本発明によれば、上述の光学フィルムを用いるので、斜め方向から見た場合、黒表示時の光漏れを抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、第１高屈折率層と低屈折率層と第２高屈折率層とがこの順に積層されていることにより、斜め方向から見た場合に、黒表示時の光漏れの発生を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の光学フィルムならびにそれを用いた偏光板および液晶表示装置について詳細に説明する。
【００２０】
Ａ．光学フィルム
まず、本発明の光学フィルムについて説明する。本発明の光学フィルムは、第１高屈折率層と、上記第１高屈折率層の直上に形成された低屈折率層と、上記低屈折率層の直上に形成された第２高屈折率層とを有し、上記低屈折率層の屈折率が上記第１高屈折率層および上記第２高屈折率層の屈折率よりも低いことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の光学フィルムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の光学フィルムの一例を示す概略断面図である。図１に示す光学フィルム１においては、第１高屈折率層２と低屈折率層３と第２高屈折率層４とがこの順に積層されている。
【００２２】
図２は、本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合の光漏れ抑制の原理を示す模式図である。なお、本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いる場合、通常、第１高屈折率層側に液晶セルが配置され、第２高屈折率層側が観察者側となる。図２において、液晶表示装置を斜め方向から見た場合、液晶表示装置の光源からの入射光Ｌ１は、一部は透過し、一部は反射する。このうち、反射する光について考えると、入射光Ｌ１は、第１高屈折率層２および低屈折率層３の界面と、低屈折率層３および第２高屈折率層４の界面とで、反射する。これらの第１高屈折率層２および低屈折率層３の界面での反射光Ｌ２と、低屈折率層３および第２高屈折率層４の界面での反射光Ｌ３との位相を逆転させ打ち消しあうことで、反射光を軽減することができる。すなわち、液晶表示装置を斜め方向から見た場合、光学干渉を利用して、光源からの光の反射光を軽減することができる。これにより、液晶表示装置を斜め方向から見た場合、黒表示時の光漏れを抑制することが可能である。
【００２３】
図２において、第１高屈折率層２の屈折率をｎ2、低屈折率層３の屈折率をｎ3、第２高屈折率層４の屈折率をｎ4、低屈折率層３の膜厚をｄ3、低屈折率層３の法線方向と入射光のなす角度をθとしたとき、下記式（１）〜（３）を満たす場合、波長λ（ｎｍ）において反射光Ｌ２および反射光Ｌ３が弱め合うことになる。
２×ｎ3×ｄ3×ｃｏｓθ＝ｍ×λ      （１）
ｎ3＜ｎ2                            （２）
ｎ3＜ｎ4                            （３）
（上記式（１）において、ｍは整数である。）
【００２４】
本発明においては、第１高屈折率層、低屈折率層および第２高屈折率層の屈折率、ならびに低屈折率層の膜厚を、光源による反射光が弱め合うように適宜設定することにより、黒表示時の光漏れを効果的に抑制することができるのである。
【００２５】
また、近年、液晶表示装置を斜め方向から見た場合に黒表示時の光漏れを抑制するために、製造が困難であり、かつ、高価な位相差板を用いることが提案されているが、本発明においては、上述したように黒表示時の光漏れを抑制することが可能である。したがって、本発明の光学フィルムを、従来の位相差板と組み合わせて用いることにより、光学補償が可能であり、特に黒表示時の光漏れを抑制することが可能となる。そのため、本発明の光学フィルムを用いることにより、安価な位相差板を用いることができ、液晶表示装置の製造コストを削減することが可能である。
【００２６】
さらに、本発明においては、液晶表示装置を正面から見た場合と液晶表示装置を斜め方向から見た場合とで色味が変化する、いわゆるカラーシフトを、小さくすることもできる。これは、上述したように光源による反射光が軽減されることにより、液晶表示装置を斜めから見たときの可視光領域における分光スペクトルが変化するためであると考えられる。これにより、液晶表示装置を斜めから見た際に観察される色味が調整され、色味の改良が可能となると思料される。
【００２７】
上述したように、本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いる場合、通常、第１高屈折率層側に液晶セルが配置され、第２高屈折率層側が観察者側となる。なお、観察者側とは、本発明の光学フィルムを液晶セルの前面に配置する際に、観察者に向ける面を意味する。
【００２８】
以下、本発明の光学フィルムにおける各構成について説明する。
【００２９】
１．第１高屈折率層
本発明における第１高屈折率層は、低屈折率層に接して形成されるものであり、低屈折率層の屈折率よりも高い屈折率を有するものである。
【００３０】
第１高屈折率層の屈折率としては、低屈折率層の屈折率よりも高ければ特に限定されるものではないが、具体的には、１．４５以上であることが好ましく、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは１．５〜２．５の範囲内である。
【００３１】
また、第１高屈折率層の屈折率は、第２高屈折率層の屈折率とほぼ等しいことが好ましい。干渉効果により、第１高屈折率層および低屈折率層の界面での反射光と、低屈折率層および第２高屈折率層の界面での反射光とをさらに軽減することができるからである。
具体的には、第１高屈折率層の屈折率と第２高屈折率層の屈折率との差が０．５以下であることが好ましく、より好ましくは０．２以下、さらに好ましくは０．１以下である。特に、第１高屈折率層の屈折率と第２高屈折率層の屈折率とが等しいことが好ましい。
【００３２】
なお、各層の屈折率は、分光エリプソメーター（ＵＶＳＥＬ：商品名、ジョバン−イーボン社製）を用い、ヘリウムレーザー光の波長６３３ｎｍでの屈折率を測定した値である。
【００３３】
第１高屈折率層の屈折率と第２高屈折率層の屈折率とを等しくするには、例えば、第１高屈折率層および第２高屈折率層を同一の材料で構成すればよい。具体的には、後述するように、第１高屈折率層および第２高屈折率層をいずれもハードコート層とすることにより、第１高屈折率層の屈折率と第２高屈折率層の屈折率とを等しくすることができる。
【００３４】
また、第１高屈折率層の膜厚は、第１高屈折率層および低屈折率層の界面で光源からの光が反射するので、特に限定されるものではないが、液晶表示装置を斜めから見た場合の色味を改良するために、比較的薄い厚みとしてもよい。この場合、具体的には、第１高屈折率層の膜厚は、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。第１高屈折率層の膜厚を上記範囲とすることにより、液晶表示装置を斜めから見た場合の黒表示時のカラーシフトを抑制することができる場合があるからである。
【００３５】
第１高屈折率層は、上述の屈折率を満たすものであれば特に限定されるものではなく、種々の機能を有する機能層とすることができる。このような第１高屈折率層として用いることが可能な機能層としては、例えば、透明基材、ハードコート層、帯電防止層、偏光層、接着層等を挙げることができる。以下、透明基材、ハードコート層、帯電防止層、偏光層、接着層に分けて説明する。
【００３６】
（１）透明基材
本発明に用いられる透明基材は、低屈折率層等を支持する機能を有するものである。
【００３７】
透明基材の材質は、上述の屈折率を満たすものであれば特に限定されるものではなく、光学フィルムに用いられる一般的な材料を用いることができ、例えば、セルロースアシレート、シクロオレフィンポリマー、アクリレート系ポリマー、ポリエステル等が挙げられる。
【００３８】
セルロースアシレートの具体例としては、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート等が挙げられる。
シクロオレフィンポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体樹脂等が挙げられ、より具体的には、日本ゼオン（株）製のゼオネックスやゼオノア（ノルボルネン系樹脂）、住友ベークライト（株）製のスミライトＦＳ‐１７００、ＪＳＲ（株）製のアートン（変性ノルボルネン系樹脂）、三井化学（株）製のアペル（環状オレフィン共重合体）、Ｔｉｃｏｎａ社製のＴｏｐａｓ（環状オレフィン共重合体）、日立化成（株）製のオプトレッツＯＺ−１０００シリーズ（脂環式アクリル樹脂）等が挙げられる。
アクリレート系ポリマーの具体例としては、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸ブチル共重合体等が挙げられる。
ポリエステルの具体例としては、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等が挙げられる。
なお、本明細書中において、（メタ）アクリロイルはアクリロイルおよび／またはメタクリロイルを表し、（メタ）アクリレートはアクリレートおよび／またはメタクリレートを表し、（メタ）アクリルはアクリルおよび／またはメタクリルを表す。
【００３９】
透明基材の厚さは、好ましくは２０μｍ〜３００μｍの範囲内、より好ましくは３０μｍ〜２００μｍの範囲内である。
【００４０】
（２）ハードコート層
本発明に用いられるハードコート層は、本発明の光学フィルムに耐擦傷性を付与する機能を有する層である。
なお、「ハードコート層」とは、一般にＪＩＳ５６００−５−４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験で「Ｈ」以上の硬度を示すものをいう。中でも、ハードコート層表面の硬度が「３Ｈ」以上であることが好ましい。
【００４１】
ハードコート層の形成材料としては、上述の屈折率を満たし、かつ、上記の硬度を満たすものであれば特に限定されるものではない。
このようなハードコート層の形成材料としては、例えば、電離放射線硬化型樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、好ましくはアクリレート系の官能基を有するものを挙げることができる。具体的には、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエーテル樹脂、多価アルコール、フルオレン樹脂等を挙げることができる。また、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレートモノステアレート等のジ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート誘導体やジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート；等の多官能化合物のモノマー類、またはエポキシアクリレートやウレタンアクリレート等のオリゴマー等を挙げることもできる。
さらに、屈折率制御を目的として、上記樹脂中に、酸化亜鉛、ジルコニア、チタニア等の無機材料を加えることもできる。
【００４２】
ハードコート層は、耐擦傷性を高める等の目的で、有機系微粒子または無機系微粒子を含有していてもよい。これらの中でも、硬度が高いことから、シリカ等の無機系微粒子が好ましい。また、上記の電離放射線硬化性樹脂と架橋結合を形成できる反応性官能基を有する無機系微粒子が、さらに膜強度を高められるため、より好ましい。
【００４３】
ハードコート層の膜厚は、０．１μｍ〜３０μｍの範囲内が好ましく、５μｍ〜１５μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００４４】
ハードコート層の形成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ハードコート層用塗工液を用いた塗布法や、ハードコート層を転写させる転写法が挙げられる。
【００４５】
（３）帯電防止層
本発明に用いられる帯電防止層は、静電気の発生を抑えてゴミの付着を防止したり、本発明の光学フィルムが液晶表示装置に組みこまれた際の外部からの静電気障害を防止したりするために設けられる層である。
【００４６】
帯電防止層の帯電防止性能としては、本発明の光学フィルムの形成後の表面抵抗が１０12Ω／□以下となることが好ましい。しかしながら、表面抵抗が１０12Ω／□以上であっても、帯電防止剤を添加することにより、帯電防止剤を添加しない光学フィルムに比べて、埃付着が抑えられやすくなる。
【００４７】
帯電防止層は少なくとも帯電防止剤を含有するものである。
帯電防止剤としては、例えば、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第１〜第３アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性帯電防止剤；スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性基を有するアニオン系帯電防止剤；アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性帯電防止剤；アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性の帯電防止剤；ポリアセチレンやポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性ポリマーにドーパントを組合せたもの（例えば３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等）の導電性ポリマー；スズやチタンのアルコキシドのような有機金属化合物やそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等の各種界面活性剤型帯電防止剤；さらには上記の帯電防止剤を高分子量化した高分子型帯電防止剤等が挙げられる。また、第３級アミノ基や第４級アンモニウム基、金属キレート部を有し電離放射線により重合可能なモノマーやオリゴマー、そして電離放射線により重合可能な官能基を有するカップリング剤のような有機金属化合物等の重合性帯電防止剤を挙げることができる。
【００４８】
その他の帯電防止剤として、粒径が１００ｎｍ以下の微粒子、例えば酸化スズ、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、インジウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化アンチモン、酸化インジウム等を挙げることができる。特に、粒径を可視光線の波長以下の１００ｎｍ以下とすることで、帯電防止層の透明性を確保しやすくなり、光学フィルムの透明性が損なわれにくくなるという利点が発揮される。
【００４９】
本発明においては、帯電防止層は、ハードコート層と別に設けられるものであってもよいが、ハードコート層に上記帯電防止剤を添加することにより、帯電防止層としてもよい。中でも、コストを削減できることから、ハードコート層に帯電防止剤を添加して、帯電防止層とすることが好ましい。
【００５０】
（４）偏光層
本発明に用いられる偏光層は、偏光機能を有する層である。例えば、本発明の光学フィルムを用いて偏光板を作製する場合、偏光層上に低屈折率層を形成することができる。
【００５１】
偏光層は、本発明の光学フィルムを用いた偏光板に所望の偏光特性を付与できるものであれば特に限定されるものではなく、一般的に液晶表示装置の偏光板に用いられるものを特に制限なく用いることができる。このような偏光層としては、通常、ポリビニルアルコールフィルムが延伸されてなり、ヨウ素を含有する偏光層が用いられる。
【００５２】
偏光層の膜厚は、５μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましく、１０μｍ〜３０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００５３】
（５）接着層
本発明に用いられる接着層は、接着機能を有する層である。例えば、本発明の光学フィルムを用いて偏光板を作製する場合、偏光子上に接着層を形成し、接着層を介して偏光子に光学フィルムを貼付することができる。
【００５４】
接着層は、本発明の光学フィルムを偏光子等に貼付することが可能であれば特に限定されるものではなく、一般的に液晶表示装置の偏光板や位相差板に用いられるものを特に制限なく用いることができる。このような接着層の形成材料としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を挙げることができる。
【００５５】
接着層の膜厚は、０．０１μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましい。
【００５６】
２．低屈折率層
本発明に用いられる低屈折率層は、上記第１高屈折率層の直上に形成され、かつ、第２高屈折率層に接して形成されるものであり、第１高屈折率層および第２高屈折率層の屈折率よりも低い屈折率を有するものである。
【００５７】
低屈折率層の屈折率としては、第１高屈折率層および第２高屈折率層の屈折率よりも低ければ特に限定されるものではないが、具体的には、１．５以下であることが好ましく、より好ましくは１.４以下、さらに好ましくは１．０〜１．４の範囲内である。
【００５８】
低屈折率層の膜厚は、本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いて黒画像を表示する場合、極角が所定の角度であるときの輝度の最大値が最小となるように、上記角度に応じて決定された膜厚であることが好ましい。
上述したように、図２において、第１高屈折率層２の屈折率をｎ2、低屈折率層３の屈折率をｎ3、第２高屈折率層４の屈折率をｎ4、低屈折率層３の膜厚をｄ3、低屈折率層３の法線方向と入射光のなす角度をθとしたとき、下記式（１）〜（３）を満たす場合、波長λ（ｎｍ）において反射光Ｌ２および反射光Ｌ３が弱め合うことになる。
２×ｎ3×ｄ3×ｃｏｓθ＝ｍ×λ      （１）
ｎ3＜ｎ2                            （２）
ｎ3＜ｎ4                            （３）
（上記式（１）において、ｍは整数である。）
ここで、低屈折率層の法線方向と入射光のなす角度がθであるときに反射光が弱め合うことで、黒画像を表示する場合、極角が角度θであるときの輝度の最大値が小さくなる。上記式（１）を満たす場合、極角が角度θであるときの輝度の最大値が最小となる。
したがって、低屈折率層の膜厚は、上記式（１）により決定された膜厚であることが好ましい。
【００５９】
中でも、液晶表示装置においては、黒画像を表示する場合、極角が３５°〜６５°の範囲内であるときに光漏れが発生しやすく、特に極角が６０°付近であるときに光漏れが生じやすい。そのため、黒画像を表示する場合、極角が６０°であるときの輝度の最大値が最小となるように、低屈折率層の膜厚は、上記式（１）においてθ＝６０°として決定された膜厚であることがより好ましい。
【００６０】
具体的に、低屈折率層の膜厚は、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは２００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内、さらに好ましくは３００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内である。低屈折率層の膜厚を上記範囲とすることにより、本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いて黒画像を表示する場合、極角が６０°であるときの輝度の最大値を小さくすることができるからである。
【００６１】
低屈折率層の形成材料としては、上述の屈折率を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、バインダー成分および中空粒子を含有するものが挙げられる。
なお、中空粒子とは、外殻層を有し、外殻層に囲まれた内部が多孔質組織または空洞である粒子をいう。多孔質組織および空洞には空気（屈折率：１）が含有されており、この中空粒子を低屈折率層に含有させることで、低屈折率層の屈折率を低減することができる。
【００６２】
低屈折率層に用いられるバインダー成分としては、例えば、シリカまたはフッ化マグネシウムを含有する樹脂、低屈折率樹脂であるフッ素系樹脂、シリカまたはフッ化マグネシウムを含有するフッ素系樹脂、シリカまたはフッ化マグネシウムの薄膜等が挙げられる。
【００６３】
シリカまたはフッ化マグネシウムを含有する樹脂の場合、樹脂としては、ハードコート層を構成する樹脂と同様の樹脂を用いることができる。
【００６４】
フッ素系樹脂としては、少なくとも分子中にフッ素原子を含む重合性化合物またはその重合体を用いることができる。重合性化合物は、特に限定されないが、例えば、電離放射線で硬化する官能基、熱硬化する極性基等の硬化反応性の基を有するものが好ましい。また、これらの反応性の基を併せ持つ化合物でもよい。この重合性化合物に対し、重合体とは、上記のような反応性基などを一切もたないものである。
【００６５】
電離放射線硬化性基を有する重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有するフッ素含有モノマーを広く用いることができる。より具体的には、フルオロオレフィン類（例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロブタジエン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等）を例示することができる。（メタ）アクリロイルオキシ基を有するものとして、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロブチル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロオクチル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロデシル）エチル（メタ）アクリレート、α−トリフルオロメタクリル酸メチル、α−トリフルオロメタクリル酸エチルのような、分子中にフッ素原子を有する（メタ）アクリレート化合物；分子中に、フッ素原子を少なくとも３個持つ炭素数１〜１４のフルオロアルキル基、フルオロシクロアルキル基またはフルオロアルキレン基と、少なくとも２個の（メタ）アクリロイルオキシ基とを有する含フッ素多官能（メタ）アクリル酸エステル化合物等もある。
【００６６】
熱硬化性極性基として好ましいのは、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基等の水素結合形成基である。これらは、塗膜との密着性だけでなく、シリカなどの無機超微粒子との親和性にも優れている。熱硬化性極性基を持つ重合性化合物としては、例えば、４−フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体；フルオロエチレン−炭化水素系ビニルエーテル共重合体；エポキシ、ポリウレタン、セルロース、フェノール、ポリイミド等の各樹脂のフッ素変性品などを挙げることができる。
電離放射線硬化性基と熱硬化性極性基とを併せ持つ重合性化合物としては、アクリル酸またはメタクリル酸の部分または完全フッ素化アルキル、アルケニル、アリールエステル類、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類、完全または部分フッ素化ビニルエステル類、完全または部分フッ素化ビニルケトン類等を例示することができる。
【００６７】
また、低屈折率層に用いられる中空粒子の材料としては、無機系、有機系のものを使用することができるが、中でも、生産性や強度等を考慮し、無機材料であることが好ましい。この場合には、中空粒子の外殻層が無機材料で形成されることになる。
【００６８】
中空粒子を無機材料で形成する場合、中空粒子の材料は、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、および金属ハロゲン化物からなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。中空粒子を上記材料とすれば、外殻が高強度で外圧により潰れにくい粒子が得られる。さらに好ましいのは、中空粒子の材料を、金属酸化物または金属ハロゲン化物で形成することであり、特に好ましいのは、金属酸化物または金属フッ化物で形成することである。これら材料を用いると、さらに高強度、かつ、低屈折率な中空粒子が得られる。
【００６９】
金属酸化物等に用いる金属元素としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｂが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、ＡｌおよびＳｉがさらに好ましい。これらの金属元素を用いることにより、低屈折率、かつ、他の元素に比べて製造が容易な中空粒子が得られる。上記金属元素は１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７０】
空隙（多孔質組織、または空洞）を有する有機系の微粒子の具体例としては、特開２００２−８０５０３号公報で開示されている技術を用いて調製した中空ポリマー微粒子が好ましく挙げられる。
【００７１】
また、中空粒子を金属酸化物で形成する場合、材料の屈折率や生産性を考慮し、シリカ（二酸化珪素：ＳｉＯ2）からなる中空粒子を用いることが特に好ましい。中空シリカ粒子は、微細な空隙を内部に有しており、屈折率１の空気が粒子内部に含まれている。そのため、粒子自体の屈折率がバインダー成分および後述する中実粒子に比べて低く、中空粒子を含有する低屈折率層の屈折率を低下させることができる。すなわち、空隙を有する中空シリカ粒子は、内部に気体を有しないシリカ粒子（屈折率ｎ＝１．４６程度）に比べると、屈折率が１．２０〜１．４５と低く、低屈折率層の屈折率を１．４５以下にすることができる。
【００７２】
また、低屈折率層は、耐擦傷性を向上させる等の目的で、中実粒子を含有していてもよい。
なお、中実粒子とは、中実粒子内部が、多孔質でもなく空洞でもない粒子をいう。中実粒子は空隙を有しないため中空粒子に比べ、外部から粒子にかかる圧力（外圧）で潰れにくく、耐圧性に優れる。そのため、中実粒子を含有する低屈折率層の耐擦傷性を向上させやすくなる。
【００７３】
中実粒子の材料としては、無機系、有機系のものを使用することができる。
【００７４】
中実粒子を無機材料で形成する場合、中実粒子の材料は、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、および金属ハロゲン化物からなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。中実粒子を上記材料とすれば、高強度な粒子が安定して得られる。より好ましいのは、中実粒子の材料を、金属酸化物または金属ハロゲン化物とすることであり、さらに好ましいのは、金属酸化物または金属フッ化物とすることである。これら材料を用いると、さらに、屈折率が低く、低屈折率層としての性能が良好となりやすい。
【００７５】
金属酸化物等に用いる金属元素としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｂが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、ＡｌおよびＳｉがさらに好ましい。これらの金属元素を用いることにより、強度を高くし、屈折率を低くすることができる。金属元素は１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７６】
低屈折率層の屈折率をより低減するために、中実粒子の屈折率は、バインダー成分の屈折率よりも小さいことが好ましい。シリカ（ＳｉＯ2）の屈折率は１．４２〜１．４６であり、バインダー成分として好ましく用いられるアクリル系樹脂の屈折率１．４９〜１．５５よりも低い。このため、中実粒子の材料は、シリカ（ＳｉＯ2）を用いることが特に好ましい。
【００７７】
また、低屈折率層は、適宜必要に応じて、重合開始剤、レベリング剤等を含有していてもよい。
重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカルおよびカチオン重合開始剤等を挙げることができる。
レベリング剤としては、好ましくはフッ素系またはシリコーン系等のレベリング剤である。塗工安定性、滑り性、防汚染性、および耐擦傷性を付与することができるからである。
【００７８】
低屈折率層の形成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、低屈折率層用塗工液を用いた塗布法や、低屈折率層を転写させる転写法が挙げられる。
中でも、第１高屈折率層が偏光層である場合、低屈折率層の形成方法は転写法であることが好ましい。この場合、例えば、転写体の離型フィルム上に低屈折率層用塗工液を塗布して硬化させ、その後、低屈折率層を、被転写体の偏光層面に転写させることができる。
【００７９】
また、低屈折率層は、空気層であってもよい。
【００８０】
３．第２高屈折率層
本発明における第２高屈折率層は、上記低屈折率層の直上に形成されるものであり、上記低屈折率層の屈折率よりも高い屈折率を有するものである。
【００８１】
第２高屈折率層の屈折率としては、上記低屈折率層の屈折率よりも高ければ特に限定されるものではないが、具体的には、１．４５以上であることが好ましく、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは１．５〜２．５の範囲内である。
【００８２】
また、上述したように、第２高屈折率層の屈折率は、第１高屈折率層の屈折率とほぼ等しいことが好ましい。干渉効果により、第１高屈折率層および低屈折率層の界面での反射光と、低屈折率層および第２高屈折率層の界面での反射光とを、さらに軽減することができるからである。
【００８３】
第２高屈折率層は、上述の屈折率を満たすものであれば特に限定されるものではなく、種々の機能を有する機能層とすることができる。このような第２高屈折率層として用いることが可能な機能層としては、例えば、ハードコート層、防眩層、防汚層等を挙げることができる。
なお、ハードコート層については、上記第１高屈折率層の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。以下、防眩層、防汚層に分けて説明する。
【００８４】
（１）防眩層
本発明に用いられる防眩層は、防眩性を有するものである。防眩層は、例えば、表面に凹凸を有する、または、内部散乱性を有することにより、防眩性を発現し、明所コントラストを向上させることができる。
【００８５】
本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合に、第２高屈折率層側を観察者側とするとき、第２高屈折率層は防眩層であることが好ましい。液晶表示装置の観察者側の最表層を防眩層とすることにより、モアレ、干渉縞、ぎらつき等の発生を抑制することができるからである。
【００８６】
防眩層の形成材料としては、上述の屈折率を満たし、表面に凹凸を有する、または、内部散乱性を有する層とすることが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、透光性微粒子およびバインダー成分を含有するものを挙げることができる。
【００８７】
透光性微粒子は、有機系、無機系のものを用いることができる。防眩層の透明性を確保する点から、有機系、特にアクリル系微粒子であることが好ましい。
アクリル系微粒子としては、特に限定されず、例えば、イソシアネート化合物、エステル系化合物、アクリル系のモノマー成分同士、またはこれらと共重合可能なモノマーとのコポリマー等を挙げることができる。
上記アクリル系のモノマー成分とこれらと共重合可能なモノマーとのコポリマーとしては、例えば、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体等を挙げることができる。
【００８８】
無機系微粒子としては、不定形シリカ、無機シリカビーズ等を挙げることができる。
【００８９】
透光性微粒子は、１次粒子であってもよく、２次粒子であってもよい。
【００９０】
透光性微粒子は、目的に応じ、１種類だけでなく、成分が異なるものを２種類以上混合して用いることができる。好ましくは、１〜３種類用いるのが好ましい。
【００９１】
透光性微粒子は、微粒子全体の８０％以上（好ましくは９０％以上）が、各平均粒径±３００ｎｍの範囲内にあることが好ましい。これによって、防眩層の凹凸形状の均一性を良好なものとすることができる。
【００９２】
防眩層中の透光性微粒子の含有量は、防眩層の固形分全質量に対して、５質量％〜４０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは５質量％〜２０質量％の範囲内である。上記含有量が上記範囲未満であると、十分な防眩性が付与できず、上記含有量が上記範囲を超えると、膜強度が落ちる場合があるからである。
【００９３】
防眩層に用いられるバインダー成分は、防眩層に製膜性を付与するものである。バインダー成分としては、硬化性有機樹脂が好ましく、塗膜とした時に光が透過する透光性のものが好ましい。その具体例としては、紫外線若しくは電子線で代表される電離放射線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂（熱可塑性樹脂など、塗工時に固形分を調整するための溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂）との混合物、または熱硬化型樹脂の三種類が挙げられ、好ましくは電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
【００９４】
電離放射線硬化型樹脂の例としては、（メタ）アクリレート基等のラジカル重合性官能基を有する化合物、例えば、（メタ）アクリレート系の、単量体（モノマー）、または高分子骨格にモノマーを導入したポリマーが挙げられる。より具体的には、（メタ）アクリレート系単量体としては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、高分子骨格にモノマーを導入したポリマーとしては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール、フルオレン樹脂等を高分子骨格とし、この高分子骨格に（メタ）アクリレート基を導入したポリマーが挙げられる。
（メタ）アクリレート系化合物以外の例としては、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能または多官能単量体、またはビスフェノール型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、芳香族ビニルエーテル、脂肪族ビニルエーテル等のオリゴマーまたはプレポリマー等のカチオン重合性官能基を有する化合物が挙げられる。
【００９５】
電離放射線硬化型樹脂に混合して使用される溶剤乾燥型樹脂としては、主として熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は一般的に例示されるものが利用される。溶剤乾燥型樹脂の添加により、塗布面の塗膜欠陥を有効に防止することができる。好ましい熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、有機酸ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン系樹脂（脂環式オレフィン系樹脂を含む）、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂（例えば、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン）、ポリフェニレンエーテル系樹脂（例えば、２，６−キシレノールの重合体）、セルロース誘導体（例えば、セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類）、シリコーン樹脂（例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン）、ゴムまたはエラストマー（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン等のジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム）等が好ましい。
【００９６】
熱硬化性樹脂の具体例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂を用いる場合、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤等をさらに添加して使用することができる。
【００９７】
防眩層は、必要に応じて、防眩性微粒子、レベリング剤、重合開始剤、硬化剤、架橋剤、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤等を含有していてもよい。
【００９８】
防眩層は、本発明の効果を損なわない範囲で防眩性を向上させる等の目的で、防眩性微粒子を含有していてもよい。防眩性微粒子の平均粒径は特に限定されないが、一般的には５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内が好ましい。また、防眩性微粒子の形状は、真球状、楕円状等のいずれであってもよく、好ましくは真球状のものが挙げられる。
【００９９】
防眩性微粒子は、防眩性を発揮しないものであり、無機系、有機系のものが使用することができ、好ましくは透明性のものがよい。中でも、防眩層を高屈折率にする点から、無機材料が好ましく、このような粒子としては、酸化チタン、ジルコニア、酸化亜鉛、アルミナ等が挙げられる。
【０１００】
防眩層は、フッ素系またはシリコーン系等のレベリング剤を含有することが好ましい。塗工安定性、滑り性、防汚染性、および耐擦傷性を付与することができるからである。
【０１０１】
防眩層は、例えば、防眩層形成用塗工液を塗布、乾燥、必要に応じて硬化することにより形成することができる。
【０１０２】
防眩層の平均膜厚は、１μｍ〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【０１０３】
（２）防汚層
本発明に用いられる防汚層は、ごみや汚れが付着するのを防止し、あるいはごみが付着しても除去しやすくするために設けられるものである。
【０１０４】
防汚層は、防汚剤をごく薄く塗布し、乾燥させることで形成することができる。防汚剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤等の界面活性剤、フッ素系樹脂を含む塗料、シリコーンオイル等の剥離剤、もしくはワックス等が挙げられる。また、防汚剤としては、例えば、分子中にフッ素原子を有する光硬化性樹脂組成物への相溶性が低く、低屈折率層中に添加することが困難とされるフッ素系化合物および／またはケイ素系化合物、分子中にフッ素原子を有する光硬化性樹脂組成物および微粒子に対して相溶性を有するフッ素系化合物および／またはケイ系化合物を用いることもできる。
【０１０５】
本発明においては、防汚層は、ハードコート層と別に設けられるものであってもよいが、ハードコート層に上記防汚剤を添加することにより、防汚層としてもよい。中でも、コストを削減できることから、ハードコート層に防汚剤を添加して、防汚層とすることが好ましい。
【０１０６】
防汚層の膜厚としては、１ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。上記膜厚が上記範囲を超えると、光学的な影響が生じるおそれがあるからである。
【０１０７】
４．第２低屈折率層
本発明の光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合に、第２高屈折率層側を観察者側とするとき、図３に例示するように、第２高屈折率層４上に第２低屈折率層５が形成されていてもよい。光源からの光を反射することができるとともに、外光を反射することもできるようになるからである。
【０１０８】
中でも、第２高屈折率層がハードコート層である場合、密着性や膜強度が向上するため、ハードコート層（第２高屈折率層）上に第２低屈折率層が形成されていることが好ましい。
【０１０９】
また、第２低屈折率層に上記防汚剤を添加することにより、上記防汚層としての機能を付加してもよい。
【０１１０】
第２低屈折率層の屈折率は、第２高屈折率層の屈折率よりも低ければ特に限定されるものではないが、具体的には、１．５以下であることが好ましく、より好ましくは１．４以下、さらに好ましくは１．４〜１．０の範囲内である。
【０１１１】
また、第２低屈折率層の膜厚は、５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。上記膜厚を上記範囲とすることにより、十分な製膜性が得られるとともに、コストを低減することができるからである。
【０１１２】
第２低屈折率層に用いられる材料としては、上記第１屈折率層に用いられる材料と同様とするこができる。
【０１１３】
５．その他の構成
本発明の光学フィルムは、第１高屈折率層および第２高屈折率層の種類に応じて、第１高屈折率層、低屈折率層、第２高屈折率層の他に、他の構成部材を有していてもよい。
例えば、第１高屈折率層がハードコート層または帯電防止層である場合、ハードコート層または帯電防止層（第１高屈折率層）は、透明基材上に形成されていてもよい。なお、透明基材については、上記第１高屈折率層の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１１４】
本発明の光学フィルムは、ヘイズが５％以上であることが好ましく、中でも５％〜３０％の範囲内であることが好ましい。ヘイズが低いほど明瞭な画像表示を得ることができるが、ヘイズが低すぎると映り込みおよびぎらつきが発生するおそれがあるからである。また、ヘイズが高すぎると白色味を帯びて見えるおそれがあるからである。
なお、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ−７１０５に従って測定することができる。測定に使用する機器としては、反射・透過率計ＨＲ−１００（村上色彩技術研究所）が挙げられる。
【０１１５】
６．用途
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置に用いられるものであり、中でも、垂直配向(ＶＡ：Vertical Alignment)方式の液晶表示装置、および、横電界（ＩＰＳ：In Plane Switching）方式の液晶表示装置に好ましく用いられる。
【０１１６】
Ｂ．偏光板
次に、本発明の偏光板について説明する。本発明の偏光板は、上述の光学フィルムの第１高屈折率層側に偏光子が配置されていることを特徴とするものである。
【０１１７】
図４は、本発明の偏光板の一例を示す概略断面図である。図４に示す偏光板１０は、第１高屈折率層２と低屈折率層３と第２高屈折率層４とが直に積層された光学フィルム１、および、保護フィルム１２および偏光層１３が積層された偏光子１１とを有しており、光学フィルム１の第１高屈折率層２側に偏光子１１が配置されている。
【０１１８】
図５は、本発明の偏光板の他の例を示す概略断面図である。図５に示す偏光板１０においては、光学フィルム１の第１高屈折率層２が、偏光子１１の偏光層を兼ねており、この偏光板１０は、第１高屈折率層２と低屈折率層３と第２高屈折率層４とが直に積層された光学フィルム１、および、保護フィルム１２と偏光層（第１高屈折率層２）とが積層された偏光子１１とを有している。
【０１１９】
なお、光学フィルムの第１高屈折率層側に偏光子が配置されているとは、光学フィルムと偏光子とが別に形成されている場合だけでなく、光学フィルムを構成する部材が偏光子を構成する部材を兼ねている場合をも含むものである。
【０１２０】
本発明の偏光板を液晶表示装置に用いる場合、通常、偏光子側に液晶セルが配置され、第２高屈折率層側が観察者側となる。本発明の偏光板を液晶表示装置に用いた場合、本発明の偏光板が上述の光学フィルムを有するので、液晶表示装置の光源からの入射光は、第１高屈折率層および低屈折率層の界面と、低屈折率層および第２高屈折率層の界面とで、反射し、干渉効果によりこれらの反射光を軽減することができる。これにより、液晶表示装置を斜め方向から見た場合、黒表示時の光漏れを抑制することが可能である。
【０１２１】
なお、光学フィルムについては、上記「Ａ．光学フィルム」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。以下、本発明の偏光板における他の構成について説明する。
【０１２２】
１．偏光子
本発明に用いられる偏光子としては、所定の偏光特性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的に液晶表示装置に用いられる偏光子を用いることができる。
【０１２３】
偏光子は、所定の偏光特性を長期間保持できる形態であれば特に限定されるものではなく、例えば、偏光層のみから構成されていてもよく、保護フィルムと偏光層とが貼り合わされたものであってもよい。保護フィルムと偏光層とが貼り合わされている場合、偏光層の片面のみに保護フィルムが形成されていてもよく、偏光層の両面に保護フィルムが形成されていてもよい。
【０１２４】
偏光層としては、通常、ポリビニルアルコールからなるフィルムにヨウ素を含浸させ、これを一軸延伸することによってポリビニルアルコールとヨウ素との錯体を形成させたものが用いられる。
【０１２５】
また、保護フィルムとしては、上記偏光層を保護することができ、かつ、所望の透明性を有するものであれば特に限定されるものではない。
保護フィルムの透明性としては、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
なお、上記保護フィルムの透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【０１２６】
保護フィルムを構成する材料としては、例えば、セルロース誘導体、シクロオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類等を挙げることができる。中でも、セルロース誘導体またはシクロオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
【０１２７】
保護フィルムは、単一の層からなるものであってもよく、複数の層が積層されたものであってもよい。また、保護フィルムが複数の層が積層されたものである場合は、同一組成の複数の層が積層されてもよく、また、異なる組成を有する複数の層が積層されてもよい。
【０１２８】
また、保護フィルムの厚みは、本発明の偏光板の可撓性を所望の範囲内にすることができ、かつ、偏光層と貼り合わせることにより、偏光子の寸法変化を所定の範囲内にできる範囲であれば特に限定されるものではないが、５μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、特に１５μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましく、さらに３０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。上記厚みが上記の範囲よりも薄いと、本発明の偏光板の寸法変化が大きくなってしまう場合があるからである。また、上記厚みが上記の範囲よりも厚いと、例えば、本発明の偏光板を裁断加工する際に、加工屑が増加したり、裁断刃の磨耗が早くなってしまう場合があるからである。
【０１２９】
保護フィルムは、位相差性を有するものであってもよい。位相差性を有する保護フィルムを用いることにより、本発明の偏光板を液晶表示装置の視野角補償機能を有するものにできるという利点がある。
【０１３０】
保護フィルムが位相差性を有する態様としては、所望の位相差性を発現できる態様であれば特に限定されるものではない。このような態様としては、例えば、保護フィルムが単一の層からなる構成を有し、位相差性を発現する光学特性発現剤を含有することにより位相差性を有する態様と、上述した樹脂材料からなる透明基板上に、屈折率異方性を有する化合物を含有する位相差層が積層された構成を有することにより、位相差性を有する態様とを挙げることができる。本発明においては、これらのいずれの態様であっても好適に用いることができる。
【０１３１】
Ｃ．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、上述の光学フィルムの第１高屈折率層側に液晶セルが配置されていることを特徴とするものである。
【０１３２】
図６は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。図６に示す液晶表示装置２０は、液晶セル２１と、液晶セル２１の観察者側に配置された第１位相差板２２と、第１位相差板上に配置された偏光板１０と、液晶セル２１の光源側に配置された第２位相差板２３と、第２位相差板２３上に配置された第２偏光子２４とを有している。偏光板１０は、偏光子１１と、偏光子１１の観察者側に配置された光学フィルム１とを有している。そして、光学フィルム１は、第１高屈折率層２と低屈折率層３と第２高屈折率層４とが直に積層されたものである。
【０１３３】
本発明によれば、上述の光学フィルムを用いるので、斜め方向から見た場合に、黒表示時の光漏れを抑制することが可能である。
【０１３４】
本発明の液晶表示装置は、光学フィルムと液晶セルとを有するものであり、上述の光学フィルムの第１高屈折率層側に液晶セルが配置されたものであればよく、液晶セルの種類に応じて適宜他の構成部材を有していてもよい。例えば、本発明の液晶表示装置は、図６に例示するように、偏光子、第２偏光子、位相差板、第２位相差板等を有していてもよい。
【０１３５】
なお、光学フィルムについては、上記「Ａ．光学フィルム」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。以下、本発明の液晶表示装置における他の構成について説明する。
【０１３６】
１．液晶セル
本発明に用いられる液晶セルは、上述の光学フィルムの第１高屈折率層側に配置されるものである。
【０１３７】
本発明に用いられる液晶セルとしては、垂直配向(ＶＡ：Vertical Alignment)方式の液晶セル、横電界（ＩＰＳ：In Plane Switching）方式の液晶セルが好ましく用いられる。ＶＡ方式やＩＰＳ方式では、黒画像を表示するとき、極角が６０°である場合に光漏れが顕著に生じやすいからである。
【０１３８】
ＶＡ方式およびＩＰＳ方式の液晶セルとしては、特に限定されるものではなく、一般的なＶＡ方式およびＩＰＳ方式の液晶セルを用いることができる。
【０１３９】
液晶セルの配置としては、光学フィルムの第１高屈折率層側に液晶セルが配置されていれば特に限定されるものではない。
【０１４０】
２．その他の構成
（１）偏光子
本発明においては、光学フィルムと液晶セルとの間に偏光子が配置されていてもよい。この偏光子は、光学フィルムの第１高屈折率層側に配置される。
なお、偏光子については、上記「Ｂ．偏光板」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１４１】
（２）第２偏光子
本発明においては、液晶セルの光源側に第２偏光子が配置されていてもよい。
第２偏光子としては、上記「Ｂ．偏光板」に記載の偏光子と同様とすることができる。
【０１４２】
ＶＡ方式およびＩＰＳ方式の液晶表示装置においては、通常、偏光子および第２偏光子は、偏光子の吸収軸方向と第２偏光子の吸収軸方向とが略垂直になるように配置される。
偏光子および第２偏光子は、それぞれ同一であってもよく、それぞれ異なっていてもよい。
【０１４３】
（３）第１位相差板
本発明においては、光学フィルムと液晶セルとの間に第１位相差板が配置されていてもよい。この第１位相差板は、偏光子と液晶セルとの間に配置される。
位相差板としては、所定の位相差性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的に液晶表示装置に用いられる位相差板を用いることができる。
【０１４４】
（４）第２位相差板
本発明においては、液晶セルの光源側に第２位相差板が配置されていてもよい。この第２位相差板は、第２偏光子と液晶セルとの間に配置される。
第２位相差板としては、所定の位相差性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的に液晶表示装置に用いられる位相差板を用いることができる。
【０１４５】
３．用途
本発明の液晶表示装置は、液晶テレビに好適に用いられ、特に大型の液晶テレビに好ましく用いられる。
【０１４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１４７】
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
（低屈折率層用組成物の調製）
下記組成の成分を混合機において十分混合した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して低屈折率層用組成物を調製した。
＜低屈折率層用組成物の組成＞
・処理した空隙シリカゾル微粒子＊）：１４．３重量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）：２．１０重量部
・イルガキュア３６９（チバスペシャリティケミカルズ社製）：０．１重量部
・メチルイソブチルケトン：８３．５重量部
＊）空隙シリカゾルを２０％メチルイソブチルケトン溶液を使用して処理した。
【０１４８】
（ハードコート層用組成物の調製）
下記組成の成分を混合機において十分混合した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過してハードコート層用組成物（ＨＣ−１）を調製した。
＜ハードコート層用組成物（ＨＣ−１）の組成＞
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ、６官能）：６重量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ、３官能）：４重量部
・重合開始剤（イルガキュア１８４）：０．３重量部
・フッ素系レベリング剤（ＤＩＣ社製  メガファックＭＣＦ−３５０）：０．２重量部
・メチルイソブチルケトン：１０重量部
【０１４９】
（低屈折率層の形成）
第１高屈折率層として、（株）アタゴ社製アッベ屈折計を用いて測定した屈折率が１．６０であるポリエステルフィルム（厚み５０μｍ）を用いた。
上記ポリエステルフィルムの片面に、上記低屈折率層用組成物を紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン（株）、光源Ｈバルブ）を用いて、照射線量１０ｍＪ／ｃｍ2で紫外線照射を行って硬化させて、乾燥後（７０℃×６０秒）の膜厚が４００ｎｍとなるように調整し、低屈折率層を形成した。低屈折率層の膜厚は、分光光度計（（株）島津製作所製  ＵＶ−３１００）を用いて５°反射によって得られた分光スペクトルの反射率曲線からシミュレーションを用いて算出した。
【０１５０】
（第２高屈折率層の形成）
上記低屈折率層の表面に、上記ハードコート層用組成物（ＨＣ−１）を乾燥後の膜厚が５．０μｍになるように塗布した。５０℃にて６０秒乾燥し、紫外線７６ｍＪ／ｃｍ2を照射して、第２高屈折率層を形成した。これにより、光学フィルムを得た。
【０１５１】
［実施例２］
実施例１におけるハードコート層用組成物（ＨＣ−１）に変えて下記組成のハードコート層用組成物(ＨＣ−２)を用いた以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
＜ハードコート層用組成物（ＨＣ−２）の組成＞
・オグソールＥＡ−Ｆ５００３（大阪ガスケミカル（株））：１０重量部
・重合開始剤（イルガキュア１８４）：０．３重量部
・フッ素系レベリング剤（ＤＩＣ社製  メガファックＭＣＦ−３５０）：０．２重量部
・メチルイソブチルケトン：１０重量部
【０１５２】
［実施例３］
第１高屈折率層として、屈折率が１．４８である富士フイルムホールディング社製トリアセチルセルロース（ＴＦ−８０ＵＬ）を用いた以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
【０１５３】
［実施例４］
第１高屈折率層として、屈折率が１．４８である富士フイルムホールディング社製トリアセチルセルロース（ＴＦ−８０ＵＬ）を用いた以外は、実施例２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１５４】
［実施例５］
低屈折率層の膜厚を２００ｎｍにした以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
【０１５５】
［実施例６］
低屈折率層の膜厚を２００ｎｍにした以外は、実施例２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１５６】
［実施例７］
実施例１におけるハードコート層用組成物（ＨＣ−１）に変えて下記組成の防眩層用組成物（ＡＧ−１）を用い、ヘイズが９．５％になるように膜厚を調整した以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
＜防眩層用組成物（ＡＧ−１）の組成＞
・ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）（商品名；ＰＥＴ−３０、日本化薬（株）製）：４２．５重量部
・光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：２重量部
・シリコーン（レベリング剤）：１重量部
・シリカ（透光性微粒子Ａ）（平均粒径３．５μｍ）：１．５重量部
・トルエン：３４重量部
【０１５７】
［実施例８］
ヘイズが１３．０％になるように膜厚を調整した以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
【０１５８】
［実施例９］
ヘイズが２５．０％になるように膜厚を調整した以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
【０１５９】
［比較例１］
低屈折率層を形成しない以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
【０１６０】
［比較例２］
低屈折率層を形成しない以外は、実施例２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１６１】
［実施例１０］
低屈折率層の膜厚を５０ｎｍで塗工した以外は、実施例１と同様に光学フィルムを作製した。
【０１６２】
［実施例１１］
低屈折率層の膜厚を５０ｎｍで塗工した以外は、実施例２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１６３】
［評価試験］
実施例１〜１１および比較例１〜２の光学フィルムについて、下記評価基準に基づいて評価した。その結果を下記表１に示す。
【０１６４】
（１）低屈折率層および第２高屈折率層（ハードコート層または防眩層）の屈折率
分光エリプソメーターUVISELシリーズ（ホリバ・ジョバンイボン社製）を用いて、５５０ｎｍにおける屈折率を算出した。
【０１６５】
（２）ヘイズ
ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５：１９８１「プラスチックの光学的特性試験方法」に準じて、光学フィルムのヘイズ値を測定した。
【０１６６】
（３）黒表示時の輝度および色味（Δｕ′ｖ′）の評価
（３−１）評価法Ｉ
得られた光学フィルムを、液晶テレビ（ソニー（株）社製ＢＲＡＶＩＡ（ＫＤＬ３２Ｊ３０００)）の光源側でない偏光板の液晶セル側でない表面に粘着剤を介して貼合した。そして、黒表示における極角０〜８０°、方位角０〜３６０°での輝度の最大値、最小値および色味（ｘｙ値）を、ＥＬＤＩＭ社製ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔを用いて測定した。色味においてはｕ′、ｖ′を算出し、極角６０°、方位角４５°における正面からの色味変化（Δｕ′ｖ′）を算出した。
（３−２）評価法II
得られた光学フィルムを、液晶テレビ（（株）東芝社製ＲＥＧＺＡ（２６Ｃ３５００））の光源側でない偏光板の液晶セル側でない表面に粘着剤を介して貼合した。そして、黒表示における極角０〜８０°、方位角０〜３６０°での輝度の最大値、最小値および色味（ｘｙ値）を、ＥＬＤＩＭ社製ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔを用いて測定した。色味においてはｕ′、ｖ′を算出し、極角６０°、方位角４５°における正面からの色味変化（Δｕ′ｖ′）を算出した。
【０１６７】
【表１】
2010044311.tif 000003
【０１６８】
［実施例１２］
（第１高屈折率層の形成）
透明基材であるトリアセチルセルロース（ＴＦ−８０ＵＬ）の片面に、上記ハードコート層用組成物（ＨＣ−１）を乾燥後の膜厚が５．０μｍになるように塗布した。５０℃にて６０秒乾燥し、紫外線１５ｍＪ／ｃｍ2を照射して、第１高屈折率層を形成した。
【０１６９】
（低屈折率層の形成）
上記第１高屈折率層の表面に、低屈折率層用組成物を照射線量１０ｍＪ／ｃｍ2で紫外線照射を行って硬化させて、乾燥後（７０℃×６０秒）の膜厚が４００ｎｍとなるように調整し、低屈折率層を形成した。低屈折率層の膜厚は、分光光度計（（株）島津製作所製  ＵＶ−３１００）を用いて５°反射によって得られた分光スペクトルの反射率曲線からシミュレーションを用いて算出した。
【０１７０】
（第２高屈折率層の形成）
上記低屈折率層の表面に、下記組成の防眩層用組成物（ＡＧ−２）をヘイズが１１．０％になる膜厚で塗布した。５０℃にて６０秒乾燥し、紫外線２００ｍＪ／ｃｍ2を照射して、第２高屈折率層を形成した。これにより、光学フィルムを得た。
【０１７１】
＜防眩層用組成物（ＡＧ−２）の組成＞
・ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）（日本化薬（株）製）：４２．５重量部
・光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：２重量部
・シリコーン（レベリング剤）：１重量部
・スチレン−アクリル微粒子（積水化成品工業（株）社製  平均粒径３．５μｍ）：５.０重量部
・トルエン：３４重量部
【０１７２】
［実施例１３］
実施例１２における防眩層用組成物（ＡＧ−２）に含まれるＰＥＴＡをオグソールＥＡ−Ｆ５００３に変えた以外は、実施例１２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１７３】
［実施例１４］
実施例１２における防眩層用組成物（ＡＧ−２）に変えて上記防眩層用組成物（ＡＧ−１）を用い、ヘイズが１０.０％になるように膜厚を調整した以外は、実施例１２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１７４】
［実施例１５］
実施例１４における防眩層用組成物（ＡＧ−１）に含まれるＰＥＴＡをオグソールＥＡ−Ｆ５００３に変えた以外は、実施例１４と同様に光学フィルムを作製した。
【０１７５】
［実施例１６］
ヘイズが２２.０％になるように膜厚を調整した以外は、実施例１２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１７６】
［実施例１７］
ヘイズが２２.０％になるように膜厚を調整した以外は、実施例１３と同様に光学フィルムを作製した。
【０１７７】
［実施例１８］
第１高屈折率層の膜厚を０．４μｍにした以外は、実施例１２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１７８】
［実施例１９］
実施例１２における防眩層用組成物（ＡＧ−２）に変えて下記組成の防眩層用組成物（ＡＧ−３）を用いた以外は、実施例１２と同様に光学フィルムを作製した。
＜防眩層用組成物（ＡＧ−３）の組成＞
・ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）（日本化薬（株）製）：５．０重量部
・チタニア微粒子（触媒化成工業（株）社製）：  ３７．５重量部
・光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：２重量部
・シリコーン（レベリング剤）：１重量部
・スチレン−アクリル微粒子（積水化成品工業（株）社製  平均粒径３．５μｍ）：５.０重量部
・トルエン：３４重量部
【０１７９】
［実施例２０］
ハードコート層用組成物（ＨＣ−１）に変えて下記組成のハードコート層用組成物（ＨＣ−３）を用いた以外は、実施例１９と同様に光学フィルムを作製した。
＜ハードコート層用組成物（ＨＣ−３）の組成＞
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ、６官能）：２重量部
・チタニア微粒子（触媒化成工業（株）社製）：８重量部
・重合開始剤（IRGACURE１８４）：０．３重量部
・フッ素系レベリング剤（ＤＩＣ社製  メガファックＭＣＦ−３５０）：０．２重量部
・メチルイソブチルケトン：１０重量部
【０１８０】
［実施例２１］
ヘイズが４．０％になるように膜厚を調整した以外は、実施例１２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１８１】
［実施例２２］
実施例１２における防眩層用組成物（ＡＧ−２）にスチレン−アクリル微粒子を加えないこと以外は、実施例１２と同様に光学フィルムを作製した。
【０１８２】
［評価試験］
実施例１２〜２２の光学フィルムについて、下記評価基準に基づいて評価した。なお、ハードコート層、低屈折率層および防眩層の屈折率、ヘイズ、黒表示時の輝度の測定については、上述の通りとした。
【０１８３】
（１）干渉縞評価
光学フィルムのハードコート層と逆の面に、裏面反射を防止するための黒色テープを貼り、ハードコート層の面から光学フィルムを目視で観察し、下記評価基準にて評価した。
評価  ○：干渉縞の発生はなかった。
評価  ×：干渉縞の発生があった。
【０１８４】
（２）ギラツキ評価
ＨＡＫＵＢＡ製ビュアー（ライトビュアー７０００ＰＲＯ）上に、０．７ｍｍ厚みのガラスに形成されたブラックマトリクスパターン板（１０５ｐｐｉ）を、パターン面を下にして置き、その上に得られた光学フィルムを凹凸面を空気側にして載せて、フィルムが浮かないように光学フィルムの縁を指で軽く押さえながら、暗室にてギラツキを目視観察し、評価した。
評価  ○：１０５ｐｐｉでギラツキがなく良好
評価  ×：１０５ｐｐｉでギラツキがみえ不良
【０１８５】
（３）モアレ評価
ソニー（株）社製ＢＲＡＶＩＡ（ＫＤＬ３２Ｊ３０００)の偏光板表面に粘着剤を介して貼合し、目視観察によりモアレ状のムラの有無を評価した。
評価  ○：モアレの発生はなかった。
評価  ×：モアレの発生があった。
【０１８６】
【表２】
2010044311.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】本発明の光学フィルムの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の光学フィルムの他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の光学フィルムの他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の偏光板の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の偏光板の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１８８】
１  …  光学フィルム
２  …  第１高屈折率層
３  …  低屈折率層
４  …  第２高屈折率層
５  …  第２低屈折率層
１０  …  偏光板
１１  …  偏光子
１２  …  保護フィルム
１３  …  偏光層
２０  …  液晶表示装置
２１  …  液晶セル
【図１】
2010044311.tif 000005
【図２】
2010044311.tif 000006
【図３】
2010044311.tif 000007
【図４】
2010044311.tif 000008
【図５】
2010044311.tif 000009
【図６】
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