(57)【要約】  位相差の制御性が著しく向上し、また、位相差の波長依存性についても十分に制御することができ、かつ、液晶表示装置に採用した場合に高いレベルでの広視野角化を実現することのできる位相差フィルム、当該位相差フィルムを用いた広視野角化を実現することのできる積層偏光フィルム、および、高性能化、特に広視野角化された液晶表示装置を提供する。構造性複屈折と分子配向性複屈折の両者を同時に有する構造体を、位相差フィルムとして用いる。具体的には、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層（１１、１２）を構成単位とする繰り返し多層構造（１３）を含み、これら少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層である位相差フィルムとする。
2008146924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、
前記繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、
前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）である、位相差フィルム。
【請求項２】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有する、請求項１に記載の位相差フィルム。
【請求項３】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）である、請求項１または２に記載の位相差フィルム。
【請求項４】
前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の他の層が、光学的に略等方性である層（ｉ）または分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）である、請求項１〜３のいずれか記載の位相差フィルム。
【請求項５】
前記繰り返し多層構造の構成単位となる各層の光学的厚み（ｎｄ（ｎｍ））が、λ／５以下である、請求項１〜４いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項６】
前記繰り返し多層構造を形成する層の数が、１００層以上３００００層以下である、請求項１〜５いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項７】
前記繰り返し多層構造が、下記式（２）を満足する、請求項３〜６いずれかに記載の位相差フィルム。
０．００１＜｜δｎ｜＜０．５              （２）
（式中、δｎは、負の光学的異方性を有する層（ａ）の平均屈折率と、光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との平均屈折率との差を示す。）
【請求項８】
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または負の光学的異方性を有する層（ｂ）が、下記式（１）を満足する、請求項３〜７いずれかに記載の位相差フィルム。
０．０００１＜｜ｎｎｘ−ｎｎｙ｜＜０．１              （１）
（式中、
ｎｎｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｎｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸）
【請求項９】
前記繰り返し多層構造の厚み方向の配向指標（Ｎｚ値（λ））が、下記式（５）を満足する、請求項１〜８いずれかに記載の位相差フィルム。
０＜Ｎｚ＜１            （５）
｛式中、
【数１】
2008146924.tif 000079
（ｎｘ：繰り返し多層構造のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｙ：繰り返し多層構造のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎｚ：繰り返し多層構造のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸｝
【請求項１０】
前記分子配向性複屈折が、光学的異方性を有する層（Ａ）を構成する高分子の分子配向により発現するものである、請求項１〜９いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１１】
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）が、分子分極率異方性が負である高分子を含むものである、請求項３〜１０いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１２】
前記光学的に略等方性である層（ｉ）が、高分子からなるものである、請求項４〜１１いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１３】
前記繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））が、下記式（６）を満足する請求項１〜１２いずれかに記載の位相差フィルム。
１０ｎｍ＜Ｒ＜１０００ｎｍ            （６）
【請求項１４】
前記分子配向性複屈折が、延伸により発現したものである、請求項１〜１３いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１５】
高分子の多層溶融押出により多層膜を成形し、引き続き、当該多層膜を延伸して得られる、請求項１〜１４いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１６】
光弾性係数の絶対値が１５×１０−１２Ｐａ−１以下であることを特徴とする、請求項１〜１５いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１７】
前記位相差フィルムの両面に、破断強度１０〜５０ＭＰａ、破断伸度３００〜１５００％、面衝撃破壊エネルギー５×１０−４Ｊ／μｍ以上、且つ−４０℃での周波数１Ｈｚにおける動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率１×１０５〜２×１０８Ｐａの熱可塑樹脂組成物（Ｐ）で作られており、且つ光学的に略等方性である保護フィルム（Ｘ）が積層されたことを特徴とする、請求項１〜１６いずれか記載の位相差フィルム。
【請求項１８】
分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（Ａ）が、スチレンと無水マレイン酸との共重合体を含むスチレン系樹脂から作られており、スチレン／無水マレイン酸の共重合モル比が７０／３０〜８６／１４であり、且つ光弾性係数が８×１０−１２Ｐａ−１以下であることを特徴とする、請求項１〜１７いずれか記載の位相差フィルム。
【請求項１９】
下記の関係を満たす測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜１８いずれかに記載の位相差フィルム：
｜｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝−｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝｜≧０．１
【請求項２０】
｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝および｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝の一方が１未満であり、かつ他方が１超である測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜１９いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項２１】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の他の層が、光学的に略等方性である層（ｉ）であり、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有し、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）の遅相軸と、前記光学的に略等方性である層（ｉ）の遅相軸とが、互いに略直交または略平行に配置されている、請求項１〜２０いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項２２】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の他の層が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）であり、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）および負の光学的異方性を有する層（ｂ）が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有し、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）の遅相軸と、前記負の光学的異方性を有する層（ｂ）の遅相軸とが、互いに略平行に配置されている、請求項１〜２１いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項２３】
前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなり、前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）の２種類の層からなる場合には、下記式（３）および（４）を満足し、且つ前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）の２種類の層からなる場合には、下記式（３）、（４）および（４’）を満足する、請求項１〜２２いずれかに記載の位相差フィルム。
【数２】
2008146924.tif 000080
ｎ１ｘ≦ｎ１ｚ                （４）
ｎ２ｘ≦ｎ２ｚ                （４’）
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【請求項２４】
前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなり、下記の式（２００）を満たす測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜２３のいずれかに記載の位相差フィルム：
【数３】
2008146924.tif 000081
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【請求項２５】
前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなり、下記式（１００）および（１００’）の一方が１未満であり、かつ他方が１超である測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜２４のいずれかに記載の位相差フィルム：
【数４】
2008146924.tif 000082
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【請求項２６】
請求項１〜２５いずれかに記載の位相差フィルムと偏光フィルムとが積層された積層偏光フィルム。
【請求項２７】
請求項１〜２５いずれかに記載の位相差フィルムを具備する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種の光学装置、特に液晶表示装置に好適に用いられる位相差フィルム、当該位相差フィルムを用いた積層偏光フィルム、および、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学的異方性を有するフィルムは、位相差フィルムや光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等として広く利用され、液晶表示装置の光学性能の向上に著しく貢献してきた。本明細書においては、位相差フィルム、光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等の光学的異方性を有するフィルムであって各種の光学装置に用いうるフィルム全てを、「位相差フィルム」として定義することとする。【０００３】
このような位相差フィルムについては、要求される各種性能の向上にあたり、すでに各種の提案がなされている。とりわけ、液晶表示装置の視野角を改善する技術は、位相差フィルムにとって重要な位置づけであり、多くの提案がなされている。【０００４】
例えば、特許文献１〜４には、位相差フィルムの面内に平行または直交し、互いに直交する３つの方向の主屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、以下、三次元屈折率という）を制御することが記載されている。具体的には、特許文献１〜４には、厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を、面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）のいずれか一方よりも大きく、かつ、残りの一方よりも小さくすることが記載されている。このように３つの方向の主屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）を制御すれば、位相差フィルムの位相差の視野角依存性を制御することができ、結果として、液晶表示装置の広視野角化を実現することができる。【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４に記載された方法は、位相差フィルムを構成する高分子の配向による複屈折（以下、分子配向性複屈折という）を利用するものであるため、得られる位相差フィルムの性能には限界があった。また、厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）の中間値とするためには、非常に複雑な延伸方法を採用する必要があった。そして、このような主屈折率を有する位相差フィルムを得るためには、複雑な延伸方法を用いていることから、位相差値の細かな制御には大きな困難性を伴い、また、位相差の波長依存性についても十分に制御できないという問題があった。【０００６】
液晶表示装置の広視野角化を実現するための別の方法として、複数の位相差フィルムを粘着剤等で貼り合わせることにより、目的の効果を達成しようとする方法も提案されている。例えば特許文献５には、面内に光学軸を有する正の１軸性光学フィルムと、面内に光学軸を有する負の１軸性光学フィルムとを積層することにより、位相差フィルムの視野角依存性を改良する技術が記載されている。特許文献５の方法によれば、複雑な延伸方法を採用することなく、位相差の制御を行うことが可能となる。【０００７】
しかしながら、特許文献５に記載された方法も、分子配向性複屈折のみを利用した方法であるため、得られる位相差フィルムの性能には限界があった。また、得られる光学特性は、正の１軸性光学フィルムと負の１軸性光学フィルムの２種類の光学特性の混合結果となることから、光学特性、特に位相差の波長分散を自由に制御することは困難であった。【０００８】
液晶表示装置の広視野角化を実現するためのさらに別の方法として、特許文献６には、単層では位相差を発現しない屈折率の異なる２種の無機材料からなる等方性の層を交互に積層し、繰り返し多層構造を形成することにより、面内と厚さ方向とに位相差を与えて複屈折を発現する（以下、構造性複屈折という）方法が記載されている。特許文献６に記載された積層位相差フィルムは、構造性複屈折を利用して、負のＣプレート（すなわち、面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）が等しく、かつ表面に対する放線方向の主屈折率（ｎｚ）が面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）よりも小さいプレート）を液晶表示装置に利用しようとするものであり、特許文献６には、ツイストネマチック（ＴＮ）型の液晶表示装置に当該フィルムを採用して、液晶表示装置の視野角を改良する例が記載されている。【０００９】
しかしながら、特許文献６に記載された方法は、構造性複屈折のみを利用した方法であるため、得られる位相差フィルムの性能には限界があった。また、特許文献６に記載された方法では、負の１軸異方性の多層構造体しか得ることができなかった。【００１０】
光学分野に用いられる位相差フィルムには、さらなる性能の向上、および、より高度な位相差の制御が強く求められており、これらの要求はいまだ尽きることがない。【００１１】
【特許文献１】特開平０２−１６０２０４号公報
【特許文献２】特開平０４−１２７１０３号公報
【特許文献３】特開平０５−１５７９１１号公報
【特許文献４】特開平０７−２３０００７号公報
【特許文献５】特開平０３−０２４５０２号公報
【特許文献６】米国特許第５１９６９５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、本発明の１つの目的は、位相差を高い制御性で制御することができ、かつ位相差の波長依存性についても十分に制御することができ、それによって液晶表示装置に採用した場合に高いレベルでの広視野角化を実現することのできる位相差フィルムを提供することにある。【００１３】
また、本発明の他の１つの目的は、広視野角化を実現することのできる積層偏光フィルム、および、視野角が大幅に拡大した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】
【００１４】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、下記に示す本発明に想到した。【００１５】
本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、前記繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）である。【００１６】
本発明の積層偏光フィルムは、本発明の位相差フィルムと偏光フィルムとが積層されてなる。【００１７】
本発明の液晶表示装置は、本発明の位相差フィルムを具備してなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折と構造性複屈折との両者を同時に使用しているので、著しく向上した位相差の制御性を有する。すなわち、本発明の位相差フィルムは、従来得られなかったまたは得ることが難しかった位相差に関する特性を得ることを可能にし、また位相差フィルムに求められる幅広い要求に対応することを可能にするための新規な構成を有する位相差フィルムである。【００１９】
したがって例えば本発明の位相差フィルムによれば、複雑な配向処理を行うことなく、厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）の中間の値とすることができる。【００２０】
また例えば、本発明の位相差フィルムによれば、分子配向性複屈折と構造性複屈折との両者を同時に使用することで、位相差の波長依存性についても十分に制御することができ、すわなち、本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値（Ｒ（λ）値）と厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）とを、別個独立に制御することが可能となる。【００２１】
また、本発明の位相差フィルムにおいて、構造性複屈折を発現するための繰り返し多層構造を構成する層として、少なくとも１種の負の光学的異方性を有する層と、少なくとも別の１種の光学的に略等方性の層とを用いると、従来得ることが困難であった光学的異方性を実現することが容易となり、また設計にあたって考慮すべきパラメータが少なくなるので位相差制御性が改良される。【００２２】
また、本発明の位相差フィルムにおいて、構造性複屈折を発現するための繰り返し多層構造を構成する層として、平均屈折率の異なる少なくとも２種の負の光学的異方性を有する層を用いると、分子配向性複屈折によってより大きな面内の光学的異方性を確保しやすく、また繰り返し多層構造の三次元屈折率をより自由に制御することができる。【００２３】
すなわち例えば、本発明の位相差フィルムにおいて、負の光学的異方性を有する２種類の層を構成単位として存在させ、且つ両者の遅相軸を略平行とすると、面内の光学的異方性を加算することができ、その結果、分子配向性複屈折による面内のより大きな光学的異方性を確保することが可能となり、また繰り返し多層構造の三次元屈折率をより自由に制御することができる。【００２４】
本発明の位相差フィルムは、多様な光学的特性を提供することを可能にするものである。したがって、本発明の位相差フィルムと偏光フィルムとを積層すれば、高いレベルの視野角拡大性能を有する積層偏光フィルムを得ることができる。【００２５】
また、本発明の位相差フィルムと液晶セルとを組み合わせることにより、表示性能、特に視野角特性を著しく改善した液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の位相差フィルムの繰り返し多層構造および屈折率楕円体の概略図。
【図２】各層が光学的に等方性である従来技術の繰り返し多層構造および屈折率楕円体の概略図。
【図３】３種の層が構成単位となる本発明の繰り返し多層構造および屈折率楕円体の概略図。
【図４】厚み比率の異なる２種の層を構成単位とする本発明の繰り返し多層構造の概略図。
【図５】本発明の積層偏光フィルムの構成概略図。
【図６】本発明の液晶表示装置の構成概略図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜位相差フィルム＞
本発明の位相差フィルムは、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両者を同時に使用するものである。具体的には、本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、ここで、当該繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）である。【００２８】
特に本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、ここで、当該繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、光学的に略等方性である層（ｉ）である。【００２９】
また特に本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、ここで、当該繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）である。【００３０】
なお、構造性複屈折を効果的に発現させるためには、各層の膜厚は光の波長よりも十分に小さい必要があり、その結果、本発明の位相差フィルムは、繰り返し多層構造に起因する内部反射が、可視光領域において実質的に存在しない位相差フィルムである。【００３１】
ここで、本発明においては、位相差フィルム、光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等の光学的異方性を有するフィルムであって各種の光学装置に用いうるフィルムの全てを、「位相差フィルム」として定義することとする。【００３２】
［従来の位相差フィルムとの比較］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みは、構造性複屈折を発現するとともに、多層構造に起因する内部反射を可視光領域において実質的に存在させないために、可視光の波長よりも十分に小さくする必要がある。本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みは非常に薄いので、本発明の位相差フィルムは、繰り返し多層構造を形成して初めて位相差フィルムとしての機能を発現するものである。【００３３】
また、従来の位相差フィルムにおいても、複数の位相差フィルムを積層させて用いる場合があったが、この場合においても、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両方を同時に利用して高度な光学的異方性を制御するものではなかった。したがって、本発明の位相差フィルムと、位相差フィルムを単に複数枚積層させて使用する従来技術の位相差フィルムとでは、設計思想が根本的に異なっている。【００３４】
［分子配向性複屈折と構造性複屈折］
本発明における「分子配向性複屈折」とは、分子あるいは原子の配向または配列により発現される、屈折率の光の伝播方向による相違、すなわち複屈折であり、高分子や液晶等の配向、結晶性物質による配向等により発現する光学的異方性である。【００３５】
分子配向性複屈折による光学的異方性を有する場合には、媒質を屈折率楕円体で近似し、三次元屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚで表記した場合に、この３つの屈折率のうち少なくとも１つの屈折率が他の２つの屈折率と異なっている状態となる。位相差フィルムでは、この３つの屈折率のうち、面内の屈折率であるｎｘおよびｎｙの値が異なる状態となれば、面内において分子配向性複屈折が存在する状態となる。【００３６】
一方、「構造性複屈折」とは、上記の分子配向性複屈折とは異なり、分子あるいは原子レベルでは配向していなくても、屈折率の異なる媒体が光の波長よりも十分に小さいサイズの繰り返し構造体を形成することにより発現する光学的異方性を指す。【００３７】
本発明において、構造性複屈折を発現させるためには、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層の繰り返し多層構造を形成する必要がある。さらに、この繰り返し多層構造においては、屈折率の異なる層間の界面が、フィルム表面に略平行であることが好ましい。【００３８】
［位相差フィルムの光学的異方性発現の原理］
以下に、本発明の位相差フィルムの光学的異方性の発現原理を記す。【００３９】
なお、本発明に関して、１軸性の位相差フィルムの場合には、屈折率楕円体近似における異常光屈折率方位を「光学軸」方位と定義する。一方で、２軸性の場合には、本発明においては「光学軸」を定義しない。また、いずれの場合においても、媒質面内の最大屈折率方位を「遅相軸」と呼ぶ。【００４０】
本発明の位相差フィルムは、構造性複屈折と分子配向性複屈折を高度に融合して用いている。このため、本発明の位相差フィルムは、他の従来の位相差フィルム、例えば構造性複屈折を有する部分と分子配向性複屈折を有する部分が同時に存在していたとしても、それらが光学的に独立して存在し、光学的に単純な２つの光学的異方性媒質の組み合わせとなって作用する他の従来の位相差フィルムとは、構造が大きく異なっている。本発明の位相差フィルムでは、構造性複屈折と分子配向性複屈折とが高度に融合し、その結果、得られる繰り返し多層構造は光学的に１つの光学的異方性媒質となる。そしてこれは、本発明のような繰り返し多層構造を用いることで初めて実現することができるものである。【００４１】
本発明の位相差フィルムは、１つの光学的異方性媒質であることから、測定波長が決定されれば３つの三次元屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）のみで光学的異方性を表現することができ、そして、この三次元屈折率を自由に制御することができる。したがって、従来は得ることが困難であった、あるいは、従来は得ることが不可能であった特性の位相差フィルムについても、制御して得ることができる。【００４２】
ここで、本発明との対比説明のために、前述の特許文献６に記載されている多層構造について説明する。図２は、特許文献６に記載されている多層構造の概略図である。特許文献６における多層構造は、各層が光学的に等方性の構造である。ここで図２において、２１はＨ層（光学等方層）であり、２２はＬ層（光学等方層）であり、２３は光学等方性である層のみからなる繰り返し多層構造であり、２４は多層構造２３の屈折率楕円体である。【００４３】
図２に示される構成の光学的異方性媒質の屈折率異方性は、以下の式（７）および（８）で表される。これらの式の根拠は、「有効媒質近似理論」を基にしている。この理論は、光の波長よりも十分に小さい繰り返し多層構造においては、屈折率が平均化されるというものである。各層の膜厚が光の波長より十分に小さく、かつ、屈折率の異なる２種の層の繰り返し多層構造を形成し、かつ、各層間の界面が媒体の表面に平行である際には、以下の式（７）および（８）が成立することが知られている。【００４４】
【数１】
2008146924.tif 000003
【００４５】
ここで、ｎｏ、ｎｅはそれぞれ、図２の媒質２３の常光屈折率、異常光屈折率である。【００４６】
図２の２４は、媒質２３の屈折率楕円体を表しており、屈折率楕円体２４で示したｎｏ、ｎｅの方向は、媒質２３のｎｏ、ｎｅの方向と一致する。ｄＨ、ｄＬ、ｎＨ、ｎＬはそれぞれ、Ｈ層の膜厚２１、Ｌ層の膜厚２２、Ｈ層の屈折率、Ｌ層の屈折率を示す。式（７）および（８）から数学的に明らかであるが、２つの層の屈折率が異なる条件下においては、以下の式（９）が成り立つ。【００４７】
【数２】
2008146924.tif 000004
【００４８】
式（９）は、図２の媒質２３が負の１軸異方性を示すことを表す。【００４９】
次に、本発明の位相差フィルムの多層構造の模式図を、図１に記す。ここで図１において、１１は第１の層であり、１２は第２の層であり、１３は本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造であって、平均屈折率の異なる２種の層１１および１２が交互に積層されており、１４は繰り返し多層構造１３の屈折率楕円体であり、１５は、第１の層の屈折率楕円体であり、１６は第２の層の屈折率楕円体である。【００５０】
図１に示すような本発明の繰り返し多層構造において、層を形成するいずれの媒質も光学的異方性が屈折率楕円体により近似でき、かつ、有効媒質近似が適用できる場合、繰り返し多層構造の三次元屈折率は、式（７）および（８）を拡張して、以下の式（１０）〜（１２）ように導出される。【００５１】
【数３】
2008146924.tif 000005
【００５２】
式中、
ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ：図１における繰り返し多層構造１３の三次元屈折率であり、それぞれ屈折率楕円体１４の直交座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸方向：繰り返し多層構造１３の面内に光学的異方性が存在する場合には、面内の遅相軸方向
ｙ軸方向：繰り返し多層構造１３の面内におけるｘ軸方向に垂直な方位（すなわち、ｘ軸およびｙ軸で形成される平面は、繰り返し多層構造１３の表面に平行）
ｚ軸方向：繰り返し多層構造１３の面に対する法線方向
ｎ１ｘ、ｎ１ｙ、ｎ１ｚ：図１における負の光学的異方性を有する層１１についての、屈折率楕円体１５で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向における屈折率（層１１の面内に光学的異方性が存在する場合には、その屈折率が最大の方位となる軸である遅相軸は、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であると定義する）
ｎ２ｘ、ｎ２ｙ、ｎ２ｚ：図１における負または略等方の光学的異方性を有する層１２についての、屈折率楕円体１６で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向における屈折率（層１２の面内に光学的異方性が存在する場合には、その屈折率が最大の方位となる軸である遅相軸は、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であると定義する）
ｄ１、ｄ２：それぞれ層１１および層１２の膜厚（ｎｍ）【００５３】
本発明においては特に断りが無い限り、１つの繰り返し多層構造の三次元屈折率の定義は、上記のとおりとする。【００５４】
すなわち、上記式（１０）〜（１２）で示されているように、本発明の位相差フィルムでは、層構造と各層の分子配向性複屈折の双方によって繰り返し多層構造の光学的異方性が決定されている。したがって、本発明によれば、これら双方の特性を用いることにより、従来には実現が非常に困難であった特異的な光学的異方性を得ることが可能となる。【００５５】
さらに、上記式（１０）〜（１２）は波長に依存している。層構造による構造性複屈折と各層の分子配向性複屈折とは一般に、互いに異なる波長分散特性を有していることから、これら双方を制御することにより、従来には実現しえなかった波長分散特性を得ることが可能となる。【００５６】
これに対して、上記記載のように、各層すべてが光学的に等方性である特許文献６に記載された繰り返し多層構造では、式（９）で表される異方性しか得ることができない。このため、特許文献６に記載された繰り返し多層構造では、本発明の繰り返し多層構造と比べて、異方性の制御性に欠けることが理解できる。【００５７】
なお、本発明によるより具体的な光学的異方性の例については、後述する設計例および実施例において詳述する。【００５８】
＜繰り返し多層構造＞
本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含む。本発明においては、繰り返し多層構造によって、構造性複屈折を発現する。【００５９】
［繰り返し多層構造を構成する層の種類の数］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰返し多層構造は、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位としていればよく、互いに屈折率の異なる３種以上の層を構成単位として含んでもよい。しかしながら、光学的異方性の制御性の容易さ、特に作成上の容易さの観点から、１つの繰り返し多層構造における平均屈折率の異なる層の種類は、２種であることが好ましい。【００６０】
上記した図２および式（１０）〜（１２）は、２種の平均屈折率の異なる層を構成単位とする繰り返し多層構造の場合について示している。繰り返し多層構造が、２種の屈折率の異なる層Ａと層Ｂのみを含む場合には、層Ａと層Ｂの配列としては、（ＡＢ）（ＡＢ）（ＡＢ）・・・・（ＡＢ）のように、常に層Ａと層Ｂの順番が同じ場合、（ＡＢ）（ＢＡ）（ＡＢ）・・・・（ＢＡ）のように、層Ａと層Ｂの順番が規則的あるいはランダムに異なる場合が挙げられ、本発明の光学性能を得る上では、いずれの配列であってもよい。ここで、（  ）内は最小繰り返し単位を示しているが、位相差制御性の観点からは、最小繰り返し単位における層Ａと層Ｂの順列は、１つの繰り返し多層構造では一定であることが好ましい。【００６１】
図３は、３種の層が構成単位となる繰り返し多層構造を示す図である。ここでこの図３において、３１は第１の層であり、３２は第２の層であり、３３は第３の層であり、３４は本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造であり、３５は繰り返し多層構造３４の屈折率楕円体であり、３６は第ｋ層（ｋ＝１〜３）の屈折率楕円体である。【００６２】
３種以上の層の繰り返し多層構造の構成は、例えば３種の屈折率の異なる層Ａ、層Ｂ、層Ｃがあるとすれば、（Ａ／Ｂ／Ｃ）／（Ａ／Ｂ／Ｃ）／（Ａ／Ｂ／Ｃ）／・・・（Ａ／Ｂ／Ｃ）、（Ａ／Ｂ／Ｃ）／（Ｂ／Ｃ／Ａ）／（Ａ／Ｂ／Ｃ）／・・・（Ｃ／Ｂ／Ａ）等である。すなわち、上記同様に（  ）内は最小繰り返し単位を示しているが、最小繰り返し単位における層Ａ、層Ｂ、層Ｃの順列は問わない。しかしながら、製造の容易性や位相差制御性の観点から、最小繰り返し単位の順列は、繰り返し多層構造においてすべて同じであることが好ましい。【００６３】
ここで、平均屈折率の異なる２種の層の繰り返し多層構造についての式である上記式（１０）〜（１２）を、平均屈折率の異なるｎ種類の層の繰り返し多層構造に拡張すると、下記の式（１３）〜（１５）が得られる。【００６４】
【数４】
2008146924.tif 000006
【００６５】
式中、
ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ：図３における繰り返し多層構造３４についての、屈折率楕円体３５で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向における屈折率
ｘ軸方向：繰り返し多層構造３４の面内に光学的異方性が存在する場合には、面内の遅相軸方向
ｙ軸方向：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸方向に垂直な方位（すなわち、ｘ軸およびｙ軸で形成される平面は、繰り返し多層構造３４の表面に平行となる）
ｚ軸方向：繰り返し多層構造３４の面に対する法線方向
ｎｋｘ、ｎｋｙ、ｎｋｚ：図３における第ｋ層（例えば、図中３１、３２または３３）についての、屈折率楕円体３６で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向における屈折率（第ｋ層の面内に光学的異方性が存在する場合には、その遅相軸は、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であると定義する）
ｄｋ：第ｋ層の膜厚（ｎｍ）。【００６６】
［層間ブレンド領域］
繰り返し多層構造の各層の間に、各層を形成する材料が混ざり合ったブレンド領域が存在してもよい。特に多層溶融押出によって繰返し多層構造を作成した場合には、押出条件や用いた材料等によっては、このような領域が存在する場合がある。ただし、ブレンド領域の膜厚は光の波長より十分小さい必要がある。光の波長より十分小さくない場合には内部反射やヘイズを生じる場合がある。【００６７】
ブレンド領域の厚みは、走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡などの電子顕微鏡で繰返し多層構造の断面を観察することによって、確認することができる。例えば、透過電子顕微鏡による透過電子数の厚み方向のラインプロファイルによって、各層厚みとブレンド領域厚みを確認することができる。【００６８】
ブレンド領域においては２つの材料のブレンド比率は厚み方向に対してほぼ線形に変化していると考えられる。したがって、ブレンド領域の光学異方性は線形に変化する構成分率により記述できることから、ブレンド領域が存在する場合においては式（７）および（８）はそれぞれ、下記式（７‘）及び（８’）のように表される。【００６９】
【数５】
2008146924.tif 000007
【００７０】
【数６】
2008146924.tif 000008
【００７１】
式中、
ｄＢ：ブレンド領域の膜厚【００７２】
同様に式（１０）〜（１２）もブレンド領域を考慮した場合には、それぞれ下記式（１０‘）〜（１２‘）のように変形できる。【００７３】
【数７】
2008146924.tif 000009
【００７４】
【数８】
2008146924.tif 000010
【００７５】
式中、
ｄＢ：ブレンド領域の膜厚【００７６】
この考え方はさらにｎ種類の層の繰返し多層構造においても各層間にブレンド領域があるとして適用することができ、前記式（１３）〜（１５）はそれぞれ、下記式（１３‘）〜（１５’）のように変形できる。【００７７】
【数９】
2008146924.tif 000011
【００７８】
式中、
ｄｋ：第ｋ層の膜厚（ｎｍ）
ｂｋ：第ｋ層と第ｋ−１層の間に存在するブレンド領域の膜厚（ｎｍ）【００７９】
ブレンド領域の膜厚は、例えば多層溶融押出法を用いて繰り返し多層構造を作る場合、多層化した後でダイから押し出すまでの滞留時間、層流の状態等により調整可能である。また、ブレンド領域の膜厚は、各層を形成する材料の相溶性等によっても調整可能である。【００８０】
ブレンド領域の存在により密着性が向上したり、各層の層厚の変動に対して位相差フィルム全体の光学特性が変動しにくくなったりする効果がある。しかし、上式（１０’）〜（１２’）、および（１３’）〜（１５’）から明らかなように、ブレンド領域が多くなるにつれ構造性複屈折は小さくなるため、各層を形成する材料の屈折率や目的とする光学特性を満足する範囲でブレンド領域の厚みを調整することが好ましい。【００８１】
また、ブレンド領域が多くなった結果、単独材料の層がなくなりブレンド領域のみとなり、繰り返し多層構造が、屈折率勾配の連続体となってもよい。その場合においても式（７’）および（８’）は、ブレンド領域の中で高屈折率材料のブレンド比率が最も高い部分の屈折率をｎＨとし、低屈折率材料のブレンド比率が最も高い部分の屈折率をｎＬとすることにより、同様に扱う事ができる。式（１０‘）〜（１２’）および式（１３‘）〜（１５’）においても同様に扱える。【００８２】
［繰り返し多層構造の構成単位となる層の厚み］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる層の厚みは、位相差制御性の観点から、層の種類の数によらず、１つの繰り返し多層構造における各層の膜厚を層の種類ごとに略同一とすることが好ましい。【００８３】
また、同じ種類の層については、同じ種類の層の膜厚の平均である平均値からのずれが、±５０％以下の範囲となるようにすることが好ましい。この平均値からのずれは、より好ましくは±４０％以下、さらに好ましくは３０％以下、最も好ましくは１０％以下である。【００８４】
なお、各層の厚みは、走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡等の電子顕微鏡により、繰り返し多層構造の断面を観察することで確認することができる。また、上記式（１０）〜（１２）、および式（１３）〜（１５）から明らかなように、繰り返し多層構造における異なる種類の層の厚みの比は、繰り返し多層構造全体の三次元屈折率にとって重要である。【００８５】
［繰り返し多層構造の構成単位となる層の光学的異方性］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造を構成する層の光学的異方性は、位相差制御性の観点から、層の種類ごとにできるだけ一定であることが好ましい。各層の光学的異方性については、それぞれの膜厚が光の波長よりも十分小さいことから直接観測することは一般に困難ではある。しかしながら、前述したように、各層の膜厚は、電子顕微鏡等による測定平均値を求めることができる。したがって、各層を形成する材料の固有物性である屈折率波長分散、複屈折率波長分散、繰り返し多層構造の各層の膜厚、層数、面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ値（ｎｍ））の波長分散データから、上記式（１０）〜（１２）もしくは上記式（１３）〜（１５）、またはブレンド層が存在する場合には、上記式（１０‘）〜（１２’）もしくは上記式（１３‘）〜（１５’）を用いることにより、各層の平均的な光学的異方性を求めることができる。【００８６】
なお、面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））は、下記の式（４２’）で定義される。
Ｒ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ    （４２’）【００８７】
また、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ（ｎｍ））は、下記式（４２）で定義される。【００８８】
【数１０】
2008146924.tif 000012
【００８９】
また、前述の「有効媒質近似理論」の考え方によれば、１つの繰り返し多層構造については、式（１０）〜（１２）もしくは式（１３）〜（１５）、または式（１０‘）〜（１２’）もしくは式（１３‘）〜（１５’）で表されるように、波長を特定すれば、１組の三次元屈折率により、その光学的異方性を表すことができる。したがって、本発明において、繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値）、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ値）、厚み方向の配向指標（Ｎｚ値）等の三次元屈折率を用いたパラメータは、特に断りの無い限り、１つの繰り返し多層構造についての数値であるとする。【００９０】
［繰り返し多層構造の厚み］
１つの繰り返し多層構造の膜厚は、１〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２００μｍ、さらに好ましくは１０〜１５０μｍ、最も好ましくは２０〜１００μｍである。繰り返し多層構造の膜厚が薄すぎると、十分な光学的異方性が得られない場合があり、一方で、厚すぎると、フィルムとしてロール状にできないといった問題が生じる場合がある。【００９１】
［繰り返し多層構造の数］
本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造の数は、１つのみであってもよいが、異なる材料、異なる各層の厚み比率等を有する繰り返し多層構造が、複数積層されて含まれていてもよい。複数の繰り返し多層構造を含む場合には、材料としては同一の２種の層からなり、繰り返し構造の厚み比率のみが異なるか、厚み比率と層数が異なる複数の繰り返し多層構造が積層された構造であることがより好ましい。【００９２】
図４は、層の材料として、Ａ、Ｂの２種のみを用い、厚み比率がαの繰り返し多層構造４１と、厚み比率がβの繰り返し多層構造４２が積層された位相差フィルム４３である。【００９３】
図４においては、繰り返し多層構造を２つとしたが、本発明においては２つ以上の繰り返し多層構造を含んでいてもよく、用途に応じて最適化すればよい。ただし、多層構造の数が増加するに伴って位相差フィルムの厚みが増加してしまうことから、繰り返し多層構造の数としては、好ましくは５つ以下、より好ましくは３つ以下、最も好ましくは２つ以下である。【００９４】
なお、複数の繰り返し多層構造を有する位相差フィルムであっても、例えば、公知のフィードブロックを用いた多層溶融押出法にて膜厚を制御することで、一度に成形することが可能である。【００９５】
［繰り返し多層構造に起因する内部反射］
本発明における位相差フィルムの反射は、「外部反射」と「内部反射」とに大別する。ここで「外部反射」とは、位相差フィルムの両表面と屈折率の異なる他の媒質との間で生じる反射であり、一般の位相差フィルムにおいても生じる現象である。一方で、「内部反射」とは、外部反射以外の反射、すなわち、フィルム表面以外における反射を指すものとする。したがって、繰り返し多層構造を含む本発明の位相差フィルムにおいては、「内部反射」とは、その多数の界面において生じる反射や干渉を指す。【００９６】
本発明の位相差フィルムは、繰り返し多層構造に起因する内部反射が、可視光領域において実質的に存在しないことが必要である。具体的には、内部反射率で２％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下、最も好ましくは０．１％以下である。【００９７】
なお、本発明における「内部反射率」は、測定波長５５０ｎｍでの値をいい、例えば、分光光度計を用いた反射率および透過率の測定結果に基づき、表面起因の外部反射を差し引いて求めることができる。【００９８】
また、本発明の位相差フィルムは、可視光領域において、吸収が生じないことが好ましい。吸収は、用いる材料の吸収係数の波長依存性に依存するため、可視光に吸収がない材料を選択することが好ましい。【００９９】
さらに、本発明の位相差フィルムは、可視光領域において、散乱が生じないことが好ましい。散乱は、位相差フィルムの偏光特性を劣化させるものであり、一般に、光の波長に近いサイズの構造に起因して発現する。本発明においては、繰り返し多層構造の界面が位相差フィルム表面に平行でなく、すなわち、繰り返し多層構造の界面が乱れている場合には、散乱が生じる場合がある。したがって、本発明においては、繰り返し多層構造を形成する各界面が、位相差フィルム表面に平行に揃うことが好ましい。なお、散乱を観察する手法としてはヘーズ測定が挙げられ、ヘーズ値としては好ましくは２％以下、より好ましくは１．５％以下、さらに好ましくは１％以下、最も好ましくは０．８％以下である。【０１００】
［繰り返し多層構造の構成単位となる層の光学的厚み（ｎｄ（ｎｍ））］
本発明の位相差フィルムにおける内部反射を防ぐためには、繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みを光の波長より十分に小さくする必要があるが、同時に、前述した最小繰り返し単位の厚みについても、光の波長より十分に小さくすることが好ましい。【０１０１】
ここで、干渉効果は、層の屈折率ｎと厚みｄとの積ｎｄ（光学的厚み）に依存するため、繰り返し多層構造の構成単位となる各層の光学的厚みｎｄ（ｎｍ）は、λ／５以下であることが好ましい。より好ましくはλ／１５以下、さらに好ましくはλ／２０以下、特に好ましくはλ／２５以下、最も好ましくはλ／３０以下である。ここで、λは、可視光の範囲である４００〜８００ｎｍを指すが、設計に際しては、最も視感度の高い５５０ｎｍで行うことが好ましい。【０１０２】
［分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）の光学特性］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造においては、多層構造を構成する少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層を、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）とする必要がある。さらに、より複雑な光学的異方性が得られることから、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）は、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有していることが好ましい。【０１０３】
なお、前述の特許文献６に記載されている多層構造のように、繰り返し多層構造の構成単位となる各層の面内が等方性である場合には、式（１０）〜（１２）または式（１３）〜（１５）から明らかなように、得られる多層構造の法線方向にのみ光学軸を有する負の１軸性構造体しか作成することができない。【０１０４】
［分子配向複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）の光学特性］
繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）は、負の光学的異方性を有する層（ａ）であることが好ましい。また、本発明の位相差フィルムでは、分子配向複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）と組み合わせて、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）を用いることができる。【０１０５】
ここで、本発明において「負の光学的異方性を有する」とは、三次元屈折率が下記式（１６）または（１７）を満足するものと定義する。【０１０６】
ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙ              （１６）
ｎｚ≧ｎｘ＞ｎｙ              （１７）【０１０７】
式（１６）および（１７）において、ｎｘおよびｎｙは、層の面内に平行で、かつ、互いに直交する方向における屈折率であって、ｎｘは、面内における最大の屈折率（遅相軸方位の屈折率）と定義する。また、ｎｚは、層の面に対する法線方向における屈折率と定義する。なお、本発明においてより好ましくは、より複雑な光学的異方性が得られることから、層の面内に光学的異方性を有する状態を示す式（１７）を満足する。【０１０８】
上記式（９）で示されるように、単純な光学等方性の層のみを構成単位とする繰り返し多層構造の構造体は、構造体の面内方向の屈折率よりも、面に対する法線方向における屈折率のほうが小さい。すわなち、繰り返し多層構造による構造性複屈折だけでは、法線方向における屈折率を面内方向における屈折率よりも大きくすることはできない。【０１０９】
これに対して本発明においては、式（１６）または（１７）、好ましくは式（１７）のような負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）を繰り返し多層構造の構成単位として導入することで、法線方向と面内方向の屈折率差を自由に制御することが可能となる。【０１１０】
さらに、負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）の三次元屈折率が、上記式（１７）を満足する場合には、負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）のｎｎｘ、ｎｎｙの関係が下記式（１）を満足することが好ましい。｜ｎｎｘ−ｎｎｙ｜が０．０００１以下の場合には、繰り返し多層構造において十分な面内異方性が得られず、０．１以上の場合には、位相差制御性が悪化する場合があるため好ましくない。【０１１１】
０．０００１＜｜ｎｎｘ−ｎｎｙ｜＜０．１              （１）【０１１２】
（式中、
ｎｎｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｎｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸）【０１１３】
｜ｎｘ−ｎｙ｜の値は、より好ましくは、下記式（２４）を満足する範囲であり、さらに好ましくは、下記式（２５）を満足する範囲であり、最も好ましくは、下記式（２６）を満足する範囲である：
０．０００３＜｜ｎｘ−ｎｙ｜＜０．０５                （２４）
０．０００５＜｜ｎｘ−ｎｙ｜＜０．０１                （２５）
０．０００７＜｜ｎｘ−ｎｙ｜＜０．００７              （２６）【０１１４】
［繰り返し多層構造の厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）］
上記記載のように、分子分極率異方性が負の高分子を用いて通常の延伸を実施すると、上記式（１６）または（１７）を満足するフィルムが得られる。これに対して、分子分極率異方性が正の高分子を用いて通常の延伸を実施すると、下記式（１８）または（１９）を満足するフィルムが得られる。【０１１５】
ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚ              （１８）
ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ              （１９）【０１１６】
ここで、本発明においては、式（１８）または（１９）を満足することを、「正の光学的異方性を有する」と定義する。なお、式（１８）および（１９）における三次元屈折率の定義は、上記式（１６）および（１７）における定義と同一とする。【０１１７】
ここで、上記記載のように、当該技術分野では、液晶表示装置の広視野角化に関して、下記の式（５’）に示すように、位相差フィルムの厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を、位相差フィルムの面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）の一方よりも大きくし、かつ残りの一方よりも小さくすることが行われている。
ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ        （５’）【０１１８】
この式（５’）で示される関係は、以下の式（２０）に示すようにして定義される厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）を用いると、式（５）で示すことができる。【０１１９】
【数１１】
2008146924.tif 000013
【０１２０】
式中、
ｎｘ：繰り返し多層構造のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｙ：繰り返し多層構造のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎｚ：繰り返し多層構造のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸。【０１２１】
１＞Ｎｚ＞０        （５）【０１２２】
ここで、厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）を用いて、フィルムが「負の光学的異方性を有する」ことを意味する式（１６）および（１７）表すと、下記式（２１）が得られる。
Ｎｚ≦０                    （２１）【０１２３】
また、厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）を用いて、フィルムが「正の光学的異方性を有する」ことを意味する式（１８）および（１９）表すと、下記式（２２）が得られる。
Ｎｚ≧１                    （２２）【０１２４】
したがって、上記式（５）で特定される範囲の厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）は、通常の高分子フィルムの延伸では得られないこととなる。そこで、現在では、厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）が上記式（５）を満足する位相差フィルムを得るためには、フィルム面に対する法線方向に応力を加えるといった特殊な延伸方法を実施しなければならない。このため、下記式（５）を満足する位相差フィルムは、現在では、延伸が困難である上、位相差の制御も大変困難であり、その結果、生産性に著しく劣り、かつ、位相差の波長分散制御も非常に困難なフィルムとなっている。【０１２５】
しかしながら、上記式（５）の特性を満足する位相差フィルムは、様々なタイプの液晶表示装置において、視野角拡大について絶大な効果を有することが知られている。そこで、産業界においては、位相差制御を容易に行える手段の提案が望まれていた。【０１２６】
本発明においては、繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）として、上記式（１６）または（１７）を満足する負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）、好ましくは上記式（１７）を満足する負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）を用いることで、位相差の制御性がよく、上記式（５）を満足させる光学的異方性を有する位相差フィルムを得ることが可能となる。【０１２７】
本発明の位相差フィルムの繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）とを有している場合、位相差制御性や位相差の大きさ確保の観点から、負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）のそれぞれの面内における遅相軸は、互いに略平行に配置されていることが好ましい。また、繰り返し多層構造の構成単位となる数種類の負の光学的異方性を有する層において、面内に光学的異方性が存在する場合には、それらの遅相軸は互いに略平行に配置されていることが好ましい。【０１２８】
負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）のそれぞれの面内における遅相軸のなす角度は、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。【０１２９】
［光学的に略等方性である層（ｉ）をさらに有する場合］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造においては、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）以外に、さらに、光学的に略等方性である層（ｉ）が構成単位として含まれていてもよい。【０１３０】
さらには、本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、かつ同時に、光学的に略等方性である層（ｉ）を有することが好ましい。【０１３１】
特に好ましくは、繰り返し多層構造が２種の層のみからなり、そのうちの１種の層が分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、かつ残りの１種の層が光学的に略等方性である層（ｉ）である。負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを組み合わせることには、上記式（５）を満足させる光学的異方性の実現が達成容易となり、また位相差制御性の観点から、考慮すべきパラメータは少ない点で好ましい。【０１３２】
なお、負の光学的異方性を有する層（ａ）の面内の光学的異方性を、繰り返し多層構造の面内の光学的異方性として、ほぼそのまま使用できるといった位相差制御性の観点からは、光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の屈折率異方性が、下記式（２７）を満足することが好ましい。より好ましくは、光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の屈折率異方性は、上記式（２７）と下記式（２８）を同時に満足する。【０１３３】
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜≦０．０００３                （２７）【０１３４】
【数１２】
2008146924.tif 000014
【０１３５】
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜の値は、より好ましくは、下記式（４０）を満足する範囲であり、最も好ましくは、下記式（４１）を満足する範囲である。【０１３６】
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜≦０．０００２                （４０）
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜≦０．０００１                （４１）【０１３７】
式（２７）および（２８）に示すように、光学的に略等方性である層（ｉ）は、分子配向性複屈折による多少の光学的異方性は有していてもよい。式（２７）で示す程度の光学的異方性を有する場合の層（ｉ）を層（ｉ’）とした場合には、位相差制御性や位相差の大きさ確保の観点から、光学的異方性を有する層（Ａ）と光学的異方性を有する層（ｉ’）の遅相軸は、互いに略直交または略平行に配置されることが好ましい。【０１３８】
略直交の場合には、光学的異方性を有する層（Ａ）と光学的異方性を有する層（ｉ’）の遅相軸のなす角度は、９０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは９０±２°、さらに好ましくは９０±１°、最も好ましくは９０±０．５°の範囲である。【０１３９】
略平行の場合には、光学的異方性を有する層（Ａ）と光学的異方性を有する層（ｉ’）の遅相軸のなす角度は、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。【０１４０】
［繰り返し多層構造を形成する層の数］
１つの繰り返し多層構造を形成する層の数は、１００層以上３００００層以下であることが好ましい。層の数が１００層未満であると、かなり大きな屈折率差が層間に存在しないと十分な構造性複屈折が得られない場合があり、一方で、想定される目的の達成を考慮した場合に、層の数が３００００層を超える光学設計は不要である。より好ましくは５００層以上２００００層以下であり、さらに好ましくは１０００層以上１５０００層以下であり、最も好ましくは２０００層以上１００００層以下である。【０１４１】
本発明の位相差フィルムは、複数の繰り返し多層構造を含むものであってもよいが、その場合の全層数は、同様の理由で、２００層以上１０００００層以下が好ましく、１０００層以上５００００層以下がより好ましく、３０００層以上３００００層以下がさらに好ましく、４０００層以上２００００層以下が最も好ましい。【０１４２】
［繰り返し多層構造における層間の平均屈折率の差］
１つの繰り返し多層構造における各層の平均屈折率差（すなわち、負の光学的異方性を有する層（ａ）の平均屈折率と、光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の平均屈折率との差）は、下記式（２）を満足することが好ましい。これは特に、繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と、光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる場合に好ましい。【０１４３】
０．００１＜｜δｎ｜＜０．５              （２）【０１４４】
平均屈折率差が０．００１以下では、十分な構造性複屈折を得るために層数を前述の好ましい範囲よりも増加させねばならない場合があり、一方で、平均屈折率差を０．５以上とすることは、特に高分子材料同士の組み合わせの場合には難しく、無機材料と有機材料との組み合わせ等が必要になり現実的ではない。さらに、構造性複屈折の大きさは、主として、層間膜厚比率と屈折率差に依存するが、平均屈折率差が０．５以上の値では、構造性複屈折の影響が分子配向性複屈折の影響に比べて大きくなりすぎ、このため、繰り返し多層構造の三次元屈折率の制御が困難となる。なお、繰り返し多層構造の構成単位となる各層は、すべての層が光学的異方性を持っている場合もあるため、ここでいう三次元屈折率差とは平均屈折率差を意味する。なお、平均屈折率ｎと三次元屈折率の関係は下記式（２９）で表される。【０１４５】
【数１３】
2008146924.tif 000015
【０１４６】
｜δｎ｜の値は、より好ましくは下記式（３０）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３１）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３１’）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３２）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３２’）を満足する範囲であり、最も好ましくは下記式（３２”）を満足する範囲である。【０１４７】
０．０１＜｜δｎ｜＜０．３          （３０）
０．０２＜｜δｎ｜＜０．２          （３１）
０．０３＜｜δｎ｜＜０．１５        （３１’）
０．０３＜｜δｎ｜＜０．１          （３２）
０．０５＜｜δｎ｜＜０．１２        （３２’）
０．０７＜｜δｎ｜＜０．１          （３２”）【０１４８】
なお、平均屈折率は、各層を形成する材料を光学的に等方としたフィルム状態で、アッベ屈折計やエリプソメータにより測定することができる。光学的異方性を有する状態であれば、同様の方法で三次元屈折率を測定し、上記式（２９）から平均屈折率を求めることができる。【０１４９】
［上記式（５）を満足するための繰り返し多層構造の好ましいパラメータ］
本発明の位相差フィルムに含まれる１つの繰り返し多層構造の光学的異方性について鋭意検討を実施したところ、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（５）を満足するためには、繰り返し多層構造が以下の式（３）および（４）を満足することがわかった。また、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（５）を満足するためには、繰り返し多層構造が以下の式（３）、（４）および（４’）を満足することが好ましいことがわかった。この式（３）は、上記式（５）に、構造複屈折に関する式（１０）〜（１２）を組み合わせることによって得られたものである。なお、ここでの測定波長は、最も人間の視感度の高い波長である５５０ｎｍとする。【０１５０】
【数１４】
2008146924.tif 000016
【０１５１】
ｎ１ｘ≦ｎ１ｚ                （４）
ｎ２ｘ≦ｎ２ｚ                （４’）【０１５２】
式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対して法線方位の軸【０１５３】
本発明の位相差フィルムにおいて、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（３）および（４）を満たした上で、さらに、ｎ１ｘが負の光学的異方性を有する層（ａ）の面内の遅相軸の屈折率であり、且つ繰り返し多層構造におけるｘ軸と負の光学的異方性を有する層（ａ）の遅相軸とのなす角度が、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。【０１５４】
本発明の位相差フィルムにおいて、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（３）、（４）および（４’）を満たした上で、さらに、ｎ１ｘおよびｎ２ｘが面内の遅相軸の屈折率であり、且つ繰り返し多層構造におけるｘ軸とこれら遅相軸とのなす角度が、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。【０１５５】
なお、前述したように、１つの繰り返し多層構造においては、構成単位となる各層すべてが光学的異方性を持っている場合もあるため、各層の各パラメータにはある程度のばらつきが存在してもよい。このため、上記式（３）、（４）および（４’）は、各層の平均的な膜厚、光学的異方性により満足されればよい。平均的な膜厚は、例えば、透過電子顕微鏡で断面を観察し、各層について平均１００点の測定から求めることができる。また、各層の平均的な光学的異方性は、前述した通り、得られた平均膜厚等のデータから、上記式（１０）〜（１２）を用いて求めることができる。【０１５６】
さらに、光学的に略等方性である層（ｉ）は、完全に等方性であることが好ましいが、前記式（２７）で示されるように、ある程度の光学的異方性を有することは許容される。【０１５７】
［繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））は、位相差フィルムの液晶表示装置への適用を考慮した場合、下記式（６）を満足することが好ましい。【０１５８】
１０ｎｍ＜Ｒ＜１０００ｎｍ            （６）【０１５９】
Ｒの値は、より好ましくは、下記式（３３）を満足し、さらに好ましくは下記式（３４）を満足し、最も好ましくは下記式（３５）を満足する。【０１６０】
２０ｎｍ＜Ｒ＜８００ｎｍ            （３３）
３０ｎｍ＜Ｒ＜６００ｎｍ            （３４）
４０ｎｍ＜Ｒ＜４００ｎｍ            （３５）【０１６１】
［厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性］
本発明に関して、位相差フィルムが厚さ方向のリタデーションに関して逆分散性を有することは、下記の式によって示すことができる。【０１６２】
Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）＜１
｛λ、λ’：  測定波長（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍであり、好ましくはλ＝４５０ｎｍ、かつλ’＝５５０ｎｍ）｝【０１６３】
［面内および厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性］
上記記載のように、本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値（Ｒ（λ）値）と厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）とを、別個独立に制御することが可能となる。【０１６４】
［面内および厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性−独立制御１］
これに関して、例えば本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値（Ｒ（λ）値）に関する波長分散性｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝と、厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）に関する波長分散性｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝との差が、下記の式を満たすようにすることができる。【０１６５】
｜｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝−｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝｜≧０．１
｛λ、λ’：  測定波長（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍであり、好ましくはλ＝４５０ｎｍ、かつλ’＝５５０ｎｍ）｝。【０１６６】
また、例えば本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値に関する波長分散性｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝と、厚さ方向位相差値に関する波長分散性｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝との差が、０．１５以上、０．２以上、または０．２５以上とすることができる。【０１６７】
これに関し、本発明の位相差フィルムに含まれる１つの繰り返し多層構造の光学的異方性について鋭意検討を実施したところ、繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなっている場合、下記の式（２００）を満たす測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有することが好ましいことが分かった。この式（２００）は、上記式に、構造複屈折に関する式（１０）〜（１２）を組み合わせることによって得られたものである。またこの右辺の値は、例えば０．１５以上、０．２以上、または０．２５以上である。【０１６８】
【数１５】
2008146924.tif 000017
【０１６９】
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。【０１７０】
［面内および厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性−独立制御２］
また更に、例えば本発明の位相差フィルムによれば、Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）およびＲｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）のいずれか一方が１よりも大きい値であり、かつ他方が１より小さい値であるようにすること、すなわち面方向のリタデーションと厚さ方向のリタデーションのうちの一方が通常の波長分散性を示し、かつ他方が逆波長分散性を示すようにすることができる。ここで、測定波長λ、λ’は、４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍであり、好ましくはλ＝４５０ｎｍ、かつλ’＝５５０ｎｍ）である。【０１７１】
これに関し、本発明の位相差フィルムに含まれる１つの繰り返し多層構造の光学的異方性について鋭意検討を実施したところ、繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなっている場合、下記式（１００）および（１００’）の一方が１未満であり、かつ他方が１超である測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有することが好ましいことが分かった。この式（１００）および（１００’）は、上記式に、構造複屈折に関する式（１０）〜（１２）を組み合わせることによって得られたものである。【０１７２】
【数１６】
2008146924.tif 000018
【０１７３】
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。【０１７４】
＜位相差フィルムの材料＞
本発明の位相差フィルムを構成する材料としては、繰り返し多層構造の構成単位となる少なくとも１種の層が、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）となる材料を用いる限りにおいては、特に限定されるものではない。【０１７５】
また、本発明の位相差フィルムにおいては、その効果を損なわない範囲において、層を形成する材料に、イルガノックス１０１０、１０７６（チバガイギー社製）等の公知の酸化防止剤、滑剤、リン酸エステル等の可塑剤、界面活性化剤、フェニルサリチル酸、２−ヒドロキシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の紫外線吸収剤、帯電防止剤、ブルーイング剤等の添加剤を加えてもよい。また、ガラス転移点温度や複屈折率を調整する目的で、相溶性に優れる添加剤を添加してもよい。【０１７６】
［分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）の材料］
本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）の材料としては、成形性の観点から、主として高分子を用いることが好ましい。高分子としては、結晶性、液晶性、非晶性のいずれであってもよいが、位相差制御性の観点から、非晶性高分子であることが好ましい。さらに、成形性の観点から、熱可塑性高分子であることが好ましい。【０１７７】
なお、少なくとも１種の分子配向性複屈折を有する層（Ａ）は、位相差フィルムの製造効率が向上する観点から、高分子の分子配向によって分子配向性複屈折を発現させることが好ましい。【０１７８】
分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）に用いられる高分子のガラス転移点温度としては、配向の長期保持性の観点から、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１２５℃以上、さらに好ましくは１３０℃以上、最も好ましくは１３５℃以上である。また、成形性の観点からガラス転移点温度の上限は１８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１７０℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下、最も好ましくは１５０℃以下である。なお、ここでいうガラス転移点温度は、高分子だけではなく添加剤等を含めたみかけのガラス転移点温度を指す。ガラス転移点温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することができる。【０１７９】
［負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）の材料］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）は、負の光学的異方性を有する層（ａ）とすることが好ましい。上述した通り、繰り返し多層構造の構成単位として負の光学的異方性を有する層（ａ）が存在すれば、法線方向と面内方向の屈折率差を自由に制御することが可能となる。本発明の位相差フィルムでは、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これに加えて負の光学的異方性を有する層（ｂ）を有することができる。【０１８０】
なお、本発明に用いる負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）としては、位相差の制御性が容易となる観点から、主として分子分極率異方性が負である高分子を含むことが好ましい。【０１８１】
ここで、「分子分極率異方性が負である高分子」とは、高分子のガラス転移点温度をＴｇ（℃）とし、Ｔｇ±１０℃の範囲で縦１軸延伸を行った際に、フィルム面内の屈折率の最大方位が、延伸方向に略直交する性質を有する高分子と定義する。同様に、「分子分極率異方性が正である高分子」とは、同条件で得られたフィルム面内の屈折率の最大方位が、延伸方向に略平行である高分子と定義する。【０１８２】
負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の材料としては、成形性の観点から、主として高分子を用いることが好ましい。高分子としては、結晶性、液晶性、非晶性のいずれであってもよいが、位相差制御性の観点から、非晶性高分子であることが好ましい。さらに、成形性の観点から、熱可塑性高分子であることが好ましい。【０１８３】
なお、負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の分子配向性複屈折は、位相差フィルムの製造効率が向上する観点から、層（ａ）および層（ｂ）を構成する高分子の分子配向によってそれぞれ発現させることが好ましい。【０１８４】
負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）を形成する材料となる高分子のガラス転移点温度としては、配向の長期保持性の観点から、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１２５℃以上、さらに好ましくは１３０℃以上、最も好ましくは１３５℃以上である。また、成形性の観点からガラス転移点温度の上限は１８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１７０℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下、最も好ましくは１５０℃以下である。なお、ここでいうガラス転移点温度は、高分子だけではなく添加剤等を含めたみかけのガラス転移点温度を指す。ガラス転移点温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することができる。【０１８５】
また、負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）を形成する材料が異なる場合には、これらのガラス転移点温度は略同一であることが好ましい。負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の材料となる高分子のガラス転移点温度の差としては、２０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１５℃以下、さらに好ましくは１０℃以下、最も好ましくは５℃以下である。【０１８６】
分子分極率異方性が負である高分子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロイルモルフォリン、アクリル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリスチレン系、シンジオタクチックポリスチレン、水素添加されたポリスチレン、有機酸置換セルロース系、フェニル基を有する共重合オレフィンマレイミド系、フルオレン骨格を有するポリカーボネート系、スチレン−無水マレイン酸共重合体等のポリマー、ポリフェニレンオキサイドとポリスチレンとのブレンド、およびこれらのブレンド等を挙げることができる。【０１８７】
分子分極率異方性が負である高分子は、スチレン／無水マレイン酸の共重合モル比が７０／３０〜８６／１４のスチレンと無水マレイン酸との共重合体であり、特に光弾性係数が８×１０−１２Ｐａ−１以下の共重合体である。このような共重合体は、改良された耐熱位相差安定性を有し、光弾性係数が小さく、且つ負の光学異方性を有する。例えば、スチレン／無水マレイン酸の共重合モル比が８５／１５のときには、ガラス転移温度を１３３℃且つ光弾性係数を５．４×１０−１２Ｐａ−１にすることができ、この比が７８／２２のときには、ガラス転移温度を１５０℃且つ光弾性係数を４．３×１０−１２Ｐａ−１にすることができ、またこの比が７４／２６のときには、ガラス転移温度を１５０℃且つ光弾性係数を２．８×１０−１２Ｐａ−１にすることができる。【０１８８】
［光学的に略等方性である層（ｉ）の材料］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造を構成する層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）を負の光学的異方性を有する層（ａ）とし、さらに、別の構成層を光学的に略等方性である層（ｉ）とすることが好ましい。繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とで構成されることにより、上記式（５）を満足する光学的異方性を実現することが容易となり、また、設計にあたって考慮すべきパラメータが少なくなるため、位相差制御性の観点からも好ましい。【０１８９】
なお、光学的に略等方性である層（ｉ）としては、成形性の観点から、主として高分子からなることが好ましい。具体的な高分子としては、ポリビニルアルコール系、変性ポリビニルアルコール系、有機シラノール系、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ゴム系、ポリカーボネート系、ポリスチレン系、シンジオタクチックポリスチレン、アモルファスポリオレフィン系、ノルボルネン骨格を有するポリマー、ノルボルネン骨格を有する環状オレフィン系ポリマー、有機酸置換セルロース系、ポリエーテルスルホン系、ポリアリレート系、オレフィンマレイミド系、フェニル基を有する共重合オレフィンマレイミド系、ポリイミド系、ポリアミド系、ポリエーテルケトン系、ポリアリールエーテルケトン系、ポリアミドイミド系、ポリエステルイミド系、フルオレン骨格を有するポリカーボネート系、スチレン−無水マレイン酸共重合、ポリフェニレンオキサイド系等のポリマーおよびこれらのブレンド等を挙げることができるが、本発明においてはこれらに限定されるものではない。【０１９０】
光学的に略等方性である層（ｉ）を構成する高分子のガラス転移点温度は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）を構成する高分子のガラス転移点温度近傍以下であることが好ましい。光学的に略等方性である層（ｉ）においては、形状を保持できれば必ずしも配向は保持できなくてもよいため、ガラス転移点温度が室温付近にあるような高分子エラストマー等を用いることも可能である。【０１９１】
［その他の層］
本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）、ならびに光学的に略等方性である層（ｉ）以外の層を有していてもよい。すなわち、繰り返し多層構造以外に他の層を有していてもよいし、あるいは、繰り返し多層構造において、負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）、ならびに光学的に略等方性である層（ｉ）以外に他の層を有していてもよい。【０１９２】
このような他の層の材料としては、本発明の効果を損なわない限りにおいては、特に限定されるものではなく、公知の材料から適宜選択して用いることができる。【０１９３】
例えば、位相差フィルム自身の機械的強度を改善する目的で、繰返し多層構造の両面に保護フィルム（Ｘ）を積層することができる。ここでこの保護フィルム（Ｘ）は、破断強度１０〜５０ＭＰａ、破断伸度３００〜１５００％、面衝撃破壊エネルギー５×１０−４Ｊ／μｍ以上、且つ−４０℃での周波数１Ｈｚにおける動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率１×１０５〜２×１０８Ｐａの熱可塑樹脂組成物（Ｐ）で作られており、且つ光学的に略等方性であってよい。【０１９４】
これに関し、保護フィルムに関する各種の測定値は下記のようにして測定されるものである。【０１９５】
（１）破断強度
破断強度は、ＪＩＳ  Ｃ２１５１−１９９０に準拠した方法で２３℃において幅１０ｍｍの試料フィルムを、試長間１００ｍｍ、引張り速度２００ｍｍ／分の条件で引っ張り試験を行い、フィルムが破断した時の応力から求められる値である。【０１９６】
（２）破断伸度
破断伸度は、ＪＩＳ  Ｃ２１５１−１９９０に準拠した方法で２３℃において幅１０ｍｍの試料フィルムを、試長間１００ｍｍ、引張り速度２００ｍｍ／分の条件で引っ張り試験を行い、フィルムが破断した時の歪み（伸び率）から求められる値である。【０１９７】
（３）面衝撃破壊エネルギー（５０％衝撃破壊エネルギー）
面衝撃破壊エネルギーは、周囲を固定したサンプル中央にピン（サイズφ４．０ｍｍ）をセットし、その上から重錘（重量０．５ｋｇ（保護フィルムの場合）または０．０２ｋｇ（位相差フィルムの場合））を落下させ、ＪＩＳ  Ｋ７２１１−１のデータ処理方法（ステアケース法）により、フィルム厚み当たりの破壊エネルギーを算出することによって得られる値である。【０１９８】
（４）動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率
レオメトリックス社製ＲＳＡ―ＩＩを用いて、引張モードにて測定温度−４０℃、周波数１Ｈｚにおいて測定される値である。【０１９９】
上記の破断強度、破断伸度、面衝撃破壊エネルギー、動的貯蔵弾性率、及び動的損失弾性率の値から理解されるように、保護フィルム（Ｘ）のための熱可塑樹脂組成物（Ｐ）は、比較的大きい機械的強度及び弾性を有する。このような保護フィルムを用いることによって、本発明の位相差フィルムのハンドリング時やヒートショック試験時等における耐割れ性を改良することができる。【０２００】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）は、破断強度が１０ＭＰａ以上であり、２０ＭＰａ以上であることが好ましい。破断強度が１０ＭＰａを下回ると、熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られた位相差フィルム用保護フィルムを有する積層位相差フィルムにおいての延伸において、フィルムに亀裂が生ずるおそれがあり、またこの熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）から得られる位相差フィルム用保護フィルムが、位相差フィルムのための保護フィルムとして十分に機能しないことがある。【０２０１】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）は、破断伸度が３００％以上であり、５００％以上であることが好ましい。破断伸度が３００％を下回ると、熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られた位相差フィルム用保護フィルムを有する積層位相差フィルムにおいての延伸において、フィルムに亀裂が生ずるおそれがあり、またこの熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）から得られる位相差フィルム用保護フィルムが、位相差フィルムのための保護フィルムとして十分に機能しないことがある。【０２０２】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）では、面衝撃破壊エネルギーが、５×１０−４Ｊ／μｍ以上、特に８×１０−４Ｊ／μｍ以上である。面衝撃破壊エネルギーが小さい場合には、この熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）から得られる位相差フィルム用保護フィルムが、位相差フィルムのための保護フィルムとして十分に機能しないことがある。【０２０３】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）の−４０℃での周波数１Ｈｚにおける動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率は共に、１×１０５〜２×１０８Ｐａであり、５×１０５〜５×１０７Ｐａであることが好ましい。これらの値が１×１０５Ｐａを下回ると、フィルムを巻き取った場合の貼り付きが大きくなるおそれがある。熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られる位相差フィルム用保護フィルムは、本発明の積層位相差フィルムの両側に存在するので、位相差フィルム用保護フィルムの貼り付きを抑制することは重要である。また、これらの値が、２×１０８Ｐａを超えると、熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られる位相差フィルム用保護フィルムを有する積層位相差フィルムにおいて、ヒートサイクルテストで割れが生じるおそれがある。【０２０４】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）の未延伸時の光弾性係数は、好ましくは−１０〜＋１０×１０−１２／Ｐａ、さらに好ましくは−７〜＋７×１０−１２／Ｐａ、とりわけ好ましくは−５〜＋５×１０−１２／Ｐａである。未延伸時の光弾性係数がこの範囲にあることにより、偏光板保護フィルム、位相差フィルム等の光学用途に好適に用いることができる。【０２０５】
熱可塑樹脂組成物（Ｐ）は、上記の条件を満たすいずれの熱可塑樹脂組成物であってもよいが、その例としては、エチレン系共重合樹脂（Ｐ−１）、スチレンからなる重合体ブロックとブタジエンからなる重合体ブロック若しくはイソプレンからなる重合ブロックとを有する共重合体、又はその共重合体の水素化物重合体（Ｐ−２）を含有するものが好適に挙げられる。【０２０６】
保護フィルム（Ｘ）は、光学的に略等方性であり、例えば下記の式を満たす：
｜Ｒ（Ｘ）｜≦２０ｎｍ、特に１０ｎｍ、より特に５ｎｍ
（式中、
Ｒｅ（Ｘ）：波長４００〜７００ｎｍの光で測定した保護フィルム（Ｘ）の面内レターデーション（位相差フィルム用保護フィルムが複数存在する場合には全ての位相差フィルム用保護フィルムの面内レターデーションの総和））。【０２０７】
＜位相差フィルムの製造方法＞
本発明の位相差フィルムにおける分子配向性複屈折による光学的異方性の発現にあたっては、光学的異方性の制御が容易となる観点から、延伸処理を採用することが好ましい。【０２０８】
延伸処理は、１軸延伸あるいは２軸延伸のいずれであってもよく、２軸延伸の場合には、逐次２軸延伸あるいは同時２軸延伸のいずれであってもよい。また、延伸方法としては、特に制限されるものではなく、例えば、ロール間で延伸する縦１軸延伸、テンターを用いる横１軸延伸、あるいはそれらを組合せた同時２軸延伸、逐次２軸延伸等公知の方法を用いることができる。【０２０９】
延伸温度については、用いる高分子のガラス転移点付近が好ましく、例えば、熱可塑性高分子を用いる場合には、ガラス転移点温度（Ｔｇ）に対して、（Ｔｇ−２０℃）〜（Ｔｇ＋３０℃）の範囲とすることが好ましく、より好ましくは（Ｔｇ−１０℃）〜（Ｔｇ＋２０℃）の範囲である。また、本発明の位相差フィルムは、複数種の構成単位からなる多層の繰り返し構造を含むため、延伸温度としては、最もＴｇの高い層に合わせて適宜設定することが好ましい。【０２１０】
また、延伸前の多層構造の形成にあたっては、多層構造を形成することのできる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、多層スピンコート法、多層溶液キャスト法、多層溶融押出法等を挙げることができる。【０２１１】
本発明の位相差フィルムのより好ましい成形法としては、高分子からなる材料を用いて多層溶融押出法によって多層膜を成形し、引き続き、当該多層膜を延伸する方法が挙げられる。この方法によれば、複雑な多層構造であっても、溶融押出後はあたかも１枚のフィルムとして扱うことが可能となり、その結果、複雑な光学的異方性を容易に得ることが可能となる。【０２１２】
多層溶融押出法としては、特に限定されるものではなく、例えば特許３２６４９５８に記載されているような公知の方法を採用することができる。多層溶融押出法としては、例えば、マルチマニホールド法、フィードブロック法等が挙げられるが、本発明においては、フィードブロック法を採用することが好ましい。【０２１３】
多層溶融押出にあたっては、用いる高分子の溶融粘度がほぼ同じであることが好ましい。溶融粘度が著しく異なる場合には、多層構造を形成することが困難となる場合がある。本発明においては、温度２５０℃、剪断速度１８０ｓｅｃ−１で測定した溶融粘度が、１００〜６０００Ｐａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは２００〜４０００Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは３００〜２，０００Ｐａ・ｓ、最も好ましくは４００〜１８００Ｐａ・ｓの範囲である。溶融粘度が上記範囲から外れると、繰り返し多層構造の製膜が不安定となる場合がある。【０２１４】
また、多層溶融押出し工程において、多層構造を形成する材料間の溶融粘度差が大きい場合には層構造を形成する事が困難となる場合がある。溶融粘度差は小さいほうが好ましく、例えば、温度２５０℃、せん断速度１８０ｓｅｃ−１で測定した溶融粘度差が、５０００Ｐａ・ｓ以下である事が好ましく、より好ましくは３０００Ｐａ・ｓ以下、さらに好ましくは２０００Ｐａ・ｓ以下、最も好ましくは１０００Ｐａ・ｓ以下である。溶融粘度が上記範囲から外れると、繰返し多層構造の製膜が不安定となる場合がある。ただし、粘度差がある材料を用いる場合であっても流路の形状によりせん断速度を変えることにより安定的な繰り返し多層構造の製膜が可能となる場合もある。【０２１５】
多層溶融押出法では、Ｔダイを用いて樹脂を押し出し、その後、冷却ロールに送る方法が好ましく用いられる。押し出し時の樹脂温度としては、樹脂の流動性、熱安定性等を勘案して適宜設定することができる。また、繰り返し多層構造における界面の剥離を防止するため、多層溶融押出に用いられる高分子は、互いに接着性が良好であるものとすることが好ましい。【０２１６】
＜位相差フィルムの設計例＞
以下、設計例を記して、本発明を実施するための最良の形態をさらに詳細に説明する。各設計例においては、材料として実在の高分子を用い、当該高分子のパラメータを用いて設計を行った。【０２１７】
［設計例１］
設計例１では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。【０２１８】
（Ａ層）材料：ポリスチレン
ポリスチレンは負の分子分極率異方性を有するため、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１に示す。【０２１９】
【表１】
2008146924.tif 000019
【０２２０】
（Ｂ層）材料：エチレン−ノルボルネン共重合体
エチレン−ノルボルネン共重合体は光学的に等方性であり、得られる層は光学的に等方である。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２に示す。【０２２１】
【表２】
2008146924.tif 000020
【０２２２】
（多層体）
表３に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表３および表４に示す。ここで、表４中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０２２３】
【表３】
2008146924.tif 000021
【０２２４】
【表４】
2008146924.tif 000022
【０２２５】
（結果）
表３および表４の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において上記式（５）を満足している、また、上記式（３）および（４）についても満足している。【０２２６】
また、リタデーションの波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０２２７】
単一の層からなる位相差フィルム、特に液晶表示装置において広く用いられている高分子の延伸法により作製される位相差フィルムにおいては、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は一般に同じ値を与える。また、Ｎｚ値は波長に依存せず、一般的に一定である。【０２２８】
Ｒ値は、正面入射光の場合のフィルムの光学的異方性の情報であり、一方、Ｒｔｈ値、Ｎｚ値は、斜め入射時のフィルムの光学的異方性の情報を示している。したがって、設計例１の位相差フィルムは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散が異なることを示しており、従来の位相差フィルムでは不可能であった、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を独立に制御できることを示している。これは、本発明の位相差フィルムが、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両方を併用しているために実現できる、従来には存在しなかった特異的な特徴の１つであり、この特性を利用すれば、例えば、垂直配向型液晶等を用いた液晶表示装置において、視野角性能を向上させることが可能となる。【０２２９】
さらに、本設計例についての有効媒質近似理論の成立性を確認するために、上記と全く同じ多層体について、４×４のジョーンズ行列計算を実施した。比較方法としては、表１に示される多層構造の有効媒質近似による屈折率楕円体と、Ａ層およびＢ層を各々４０００層、計８０００層を積層した多層構造体に、各種偏光を入射して出射される偏光を比較する方法を採用した。その結果、両者ほぼ一致することが確認され、本設計例においては有効媒質近似が有効であることが確認された。【０２３０】
［設計例２］
設計例２では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。【０２３１】
（Ａ層）材料：設計例１と同一材料であるポリスチレン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表５に示す。【０２３２】
【表５】
2008146924.tif 000023
【０２３３】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるエチレン−ノルボルネン共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表６に示す。【０２３４】
【表６】
2008146924.tif 000024
【０２３５】
（多層体）
表７に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果をが表７および表８に示す。ここで、表８中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０２３６】
【表７】
2008146924.tif 000025
【０２３７】
【表８】
2008146924.tif 000026
【０２３８】
表７および表８の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において上記式（５）を満足している。また、上記式（３）および（４）についても満足している。【０２３９】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０２４０】
［設計例３］
設計例３では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。【０２４１】
（Ａ層）材料：設計例１と同一材料であるポリスチレン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表９に示す。【０２４２】
【表９】
2008146924.tif 000027
【０２４３】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるエチレン−ノルボルネン共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１０に示す。【０２４４】
【表１０】
2008146924.tif 000028
【０２４５】
（多層体）
表１１に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表１１および表１２に示す。ここで、表１２中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０２４６】
【表１１】
2008146924.tif 000029
【０２４７】
【表１２】
2008146924.tif 000030
【０２４８】
表１１および１２の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において上記式（５）を満足している。また、上記式（３）および（４）についても満足している。【０２４９】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０２５０】
さらに、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）とを詳細に比較すると、前者は１より大きくいわゆる通常のリタデーションの分散であるが、後者は１よりも小さくなっており、波長の増大と共にＲｔｈが小さくなる、いわゆる逆分散となっている。これは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を、独立に制御できることを示している。【０２５１】
［設計例４］
設計例４では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。【０２５２】
（Ａ層）材料：設計例１と同一材料であるポリスチレン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１３に示す。【０２５３】
【表１３】
2008146924.tif 000031
【０２５４】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるエチレン−ノルボルネン共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１４に示す。【０２５５】
【表１４】
2008146924.tif 000032
【０２５６】
（多層体）
表１５に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表１５および表１６に示す。ここで、表１６中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０２５７】
【表１５】
2008146924.tif 000033
【０２５８】
【表１６】
2008146924.tif 000034
【０２５９】
表１５および表１６の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（５）を満足していない。【０２６０】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０２６１】
［設計例５］
設計例５では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。【０２６２】
（Ａ層）材料：フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネート
フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートは負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１７に示す。【０２６３】
【表１７】
2008146924.tif 000035
【０２６４】
（Ｂ層）材料：ポリアクリロイルモルフォリン
ポリアクリロイルモルフォリンは負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１８に示す。【０２６５】
【表１８】
2008146924.tif 000036
【０２６６】
（多層体）
表３に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表３および表４に示す。ここで、表４中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０２６７】
【表１９】
2008146924.tif 000037
【０２６８】
【表２０】
2008146924.tif 000038
【０２６９】
表１９および表２０の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（３）を満足している。また、上記式（３）、（４）および（４’）についても満足している。また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０２７０】
単一の層からなる位相差フィルム、特に液晶表示装置において広く用いられている高分子の延伸法により作製される位相差フィルムにおいては、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、一般に同じ値を与える。また、Ｎｚ値は波長に依存せず、一般的に一定である。【０２７１】
Ｒ値は、正面入射光の場合のフィルムの光学的異方性の情報であり、一方、Ｒｔｈ値、Ｎｚ値は、斜め入射時のフィルムの光学的異方性の情報を示している。したがって、設計例１の位相差フィルムは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散が異なることを示しており、従来の位相差フィルムでは不可能であった、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を独立に制御できることを示している。これは、本発明の位相差フィルムが、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両方を併用しているために実現できる、従来には存在しなかった特異的な特徴の１つであり、この特性を利用すれば、例えば、垂直配向型液晶等を用いた液晶表示装置において、視野角性能を向上させることが可能となる。【０２７２】
さらに、本設計例についての有効媒質近似理論の成立性を確認するために、上記と全く同じ多層体について、４×４のジョーンズ行列計算を実施した。比較方法としては、表１に示される多層構造の有効媒質近似による屈折率楕円体と、Ａ層およびＢ層を各々３６００層、計７２００層を積層した多層構造体に、各種偏光を入射して出射される偏光を比較する方法を採用した。その結果、両者ほぼ一致することが確認され、本設計例においては有効媒質近似が有効であることが確認された。【０２７３】
［設計例６］
設計例６では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。【０２７４】
（Ａ層）材料：スチレン−無水マレイン酸共重合体
スチレン−無水マレイン酸共重合体は負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２１に示す。【０２７５】
【表２１】
2008146924.tif 000039
【０２７６】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるポリアクリロイルモルフォリン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２２に示す。【０２７７】
【表２２】
2008146924.tif 000040
【０２７８】
（多層体）
表２３に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表２３および表２４に示す。ここで、表２４中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０２７９】
【表２３】
2008146924.tif 000041
【０２８０】
【表２４】
2008146924.tif 000042
【０２８１】
表２３および表２４の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（５）を満足している。また、上記式（３）、（４）および（４’）も満足している。【０２８２】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０２８３】
［設計例７］
設計例７では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。【０２８４】
（Ａ層）材料：設計例２と同一材料であるスチレン−無水マレイン酸共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２５に示す。【０２８５】
【表２５】
2008146924.tif 000043
【０２８６】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるポリアクリロイルモルフォリン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２６に示す。【０２８７】
【表２６】
2008146924.tif 000044
【０２８８】
（多層体）
材料：表２７に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表２７および表２８に示す。ここで、表２８中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０２８９】
【表２７】
2008146924.tif 000045
【０２９０】
【表２８】
2008146924.tif 000046
【０２９１】
表２７および表２８の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（５）を満足している。また、上記式（３）、（４）および（４’）についても満足している。【０２９２】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０２９３】
さらに、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）とを詳細に比較すると、前者は１より大きくいわゆる通常のリタデーションの分散となっているが、後者は１よりも小さくなっており、波長の増大と共にＲｔｈが小さくなる、いわゆる逆分散となっている。これは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を、独立に制御できることを示している。【０２９４】
［設計例８］
設計例８では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。【０２９５】
（Ａ層）材料：設計例１と同一材料であるフルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネート
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２９に示す。【０２９６】
【表２９】
2008146924.tif 000047
【０２９７】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるポリアクリロイルモルフォリン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表３０に示す。【０２９８】
【表３０】
2008146924.tif 000048
【０２９９】
（多層体）
表３１に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表３１および表３２に示す。ここで、表３２中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０３００】
【表３１】
2008146924.tif 000049
【０３０１】
【表３２】
2008146924.tif 000050
【０３０２】
表３１および表３２の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（３）を満足していない。【０３０３】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。【０３０４】
＜位相差フィルムの用途＞
［積層位相差フィルム］
本発明の位相差フィルムは、それ単独でも十分に位相差フィルムとして機能するが、必要に応じて他の位相差フィルムと組合せて用いても良い。【０３０５】
［積層偏光フィルム］
本発明の位相差フィルムは、偏光フィルムと積層して、積層偏光フィルムとしてもよい。図５に、積層偏光フィルムの例を示す。ここで、この図５において、５１は偏光フィルムであり、５２は本発明の位相差フィルムであり、５３は本発明の積層偏光フィルムの光学配置であり、５４は吸収軸であり、５５は位相差フィルム面内の遅相軸であり、５６は本発明の積層偏光フィルムである。【０３０６】
なお、液晶表示装置の視野角拡大を目的として積層偏光フィルムを用いる場合には、偏光フィルムの偏光軸と本発明の位相差フィルムの面内遅相軸とは、平行また直交させて配置することが好ましい。【０３０７】
偏光フィルムの偏光軸と本発明の位相差フィルムの面内遅相軸とが平行である場合には、これらのなす角度は、０±２°の範囲にばらつきが入ることが好ましく、より好ましくは０±１°、さらに好ましくは０±０．５°、最も好ましくは０±０．３°である。【０３０８】
偏光フィルムの偏光軸と本発明の位相差フィルムの面内遅相軸とが直交である場合には、これらのなす角度は、９０±２°の範囲にばらつきが入ることが好ましく、より好ましくは９０±１°、さらに好ましくは９０±０．５°、最も好ましくは９０±０．３°である。【０３０９】
なお、より高いレベルで液晶表示装置の視野角を拡大させるためには、偏光板の偏光軸と本発明の位相差フィルムの遅相軸とが、平行または直交に配置され、かつ、下記式（３６）および上記式（５）を満足することが好ましい。さらに、ここで用いる位相差フィルムは、１つの繰り返し多層構造のみからなることが好ましい。【０３１０】
１００ｎｍ＜Ｒ＜３５０ｎｍ          （３６）【０３１１】
特に高いレベルでの視野角の拡大を求める場合には、偏光板の偏光軸と本発明の位相差フィルムの遅相軸とが、平行または直交に配置され、かつ、下記式（３７）および（３８）を満足することが好ましい。【０３１２】
１５０ｎｍ＜Ｒ＜３００ｎｍ          （３７）
０．２＜Ｎｚ＜０．８                （３８）【０３１３】
偏光フィルムとしては、特に限定されるものではなく、所定の偏光状態の光を得ることができる適宜なものを選択して用いうる。とりわけ、直線偏光状態の透過光を得ることのできるものを用いることが好ましい。【０３１４】
偏光フィルムに偏光フィルム用保護フィルムが存在する場合には、偏光フィルム用保護フィルムの光学的異方性はできるだけ小さいことが好ましく、具体的には面内位相差で１０ｎｍ以下、より好ましくは７ｎｍ以下であり、最も好ましくは５ｎｍ以下である。また、Ｒｔｈ（λ）は７０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは、３０ｎｍ以下、最も好ましく２０ｎｍ以下である。【０３１５】
さらに、偏光フィルム用保護フィルムのフィルム面内における遅相軸は、偏光フィルムの吸収軸と直交または平行に配置することが好ましく、偏光フィルムの連続生産を行う観点から、平行であることがより好ましい。【０３１６】
偏光フィルム用保護フィルムは、特に限定されるものではなく、従来用いられている公知のフィルムから適宜選択して用いることができる。なかでは、セルロースアセテートを用いることが好ましい。【０３１７】
かかる本発明の積層偏光フィルムにおいては、本発明の位相差フィルムそのものが偏光フィルム用保護フィルムを兼ねてもよい。これにより、偏光フィルム用保護フィルムの使用を省略することができ、偏光フィルム用保護フィルムの光学的異方性によるばらつきの影響を排除することができ、光学性能をより向上させることが可能となる。【０３１８】
偏光フィルムと位相差フィルムの積層に際しては、必要に応じて接着剤等を介して固定することができる。なお、軸関係のズレ防止等の観点から、偏光フィルムと位相差フィルムとは接着固定することが好ましい。接着には、透明な接着剤を使用することができ、その種類は特に限定されるものではない。光学特性の変化を防止する観点等からは、硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、さらに、長時間の硬化処理や乾燥処理を要しないものが望ましい。また、加熱や加湿条件下において、剥離等を生じさせないものが好ましい。【０３１９】
なお、上記の偏光フィルム、位相差フィルム、偏光フィルム用保護フィルム、接着剤層等の各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式等により紫外線吸収機能をもたせることもできる。【０３２０】
［液晶表示装置］
また、本発明の位相差フィルムや積層偏光フィルムを液晶表示装置に用いることで、視野角特性等が著しく向上した液晶表示装置を得ることができる。用いることのできる液晶表示装置としては、特に限定されるものではなく、ＩＰＳ、ＶＡ、ＴＮ、ＯＣＢモード等各種方式に適用することが可能である。【０３２１】
図６は、本発明の液晶表示装置の一例として、ＩＰＳモード液晶表示装置の場合の好ましい光学フィルムの配置である。位相差フィルムとしては、本発明の１つの繰り返し多層構造からなるＲ値がλ／２（ｎｍ）、かつ、Ｎｚ値０．５のものを用いた。ここで、この図６において、６１は偏光フィルムであり、６２はＩＰＳ液晶セルであり、６３は本発明の位相差フィルムであり、６４は偏光フィルムであり、６５は吸収軸であり、６６は液晶層の遅相軸であり、６７は本発明の位相差フィルムの遅相軸であり、６８は吸収軸である。【０３２２】
［位相差フィルムの光弾性係数］
本発明の位相差フィルムの光弾性係数は、公知のエリプソメータ等を用いて測定される。光弾性係数の絶対値が大きいと液晶表示装置に組み込んだ場合に、位相差値のずれが発生し、コントラスト低下や液晶表示装置の暗状態において光漏れが画面においてまばらに生じ、光学的な斑が発生する場合がある。波長５５０ｎｍの光で測定して、光弾性係数の絶対値が１５×１０−１２Ｐａ−１以下であることが好ましい。より好ましくは１０×１０−１２Ｐａ−１以下、さらに好ましくは５×１０−１２Ｐａ−１以下である。繰返し多層構造において用いられる層を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていること、例えば負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する材料と光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていること、または負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する材料と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていることがより好ましい。これは、これらの層を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていることによって、互いの層の光弾性係数を相殺して、光弾性係数の絶対値を小さくできることによる。
【実施例】
【０３２３】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【０３２４】
＜測定・評価方法＞
実施例においては、以下の項目について、以下の方法によって測定・評価を実施した。【０３２５】
（１）面内位相差値（Ｒ（λ）値（ｎｍ））、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値（ｎｍ））、厚み方向の配向指標（Ｎｚ（λ）値）
面内位相差値（Ｒ（λ）値）、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）、および、厚み方向の配向指標（Ｎｚ値）は、分光エリプソメータ（日本分光（株）製、商品名：Ｍ１５０）を用いた測定により求めた。Ｒ値は、入射光線とフィルム表面とが直交する状態で測定した。また、Ｒｔｈ値およびＮｚ値を求めるにあたっては、入射光線とフィルム表面とがなす角度を変化させ、各角度における位相差値を測定し、公知の屈折率楕円体の式を用いてカーブフィッティングすることにより、三次元屈折率であるｎｘ、ｎｙ、ｎｚの数値演算を行った。なお、その際、別のパラメータとして平均屈折率ｎが必要となるが、これはアッベ屈折計（（株）アタゴ社製、商品名：アッベ屈折計２−Ｔ）または、プリズムカプラ法（プリズムカプラメトリコン社製、商品名：プリズムカプラ  ＭＯＤＥＬ２０１０）により測定した値を使用した。得られた三次元屈折率を、下記式（２０）および（４２）に代入することにより、それぞれＲｔｈ値およびＮｚ値を得た。なお、本実施例においては、特に断りが無い場合には測定波長は５５０ｎｍとする。【０３２６】
【数１７】
2008146924.tif 000051
【０３２７】
（２）ガラス転移点温度（Ｔｇ）
ガラス転移点温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、商品名：ＤＳＣ  Ｑ１０）により測定した。【０３２８】
（３）フィルムの厚み
電子マイクロ膜厚計（アンリツ社製）により測定した。【０３２９】
（４）フィルムの全光線透過率及びヘイズ値
濁度計（日本電色工業（株）製、型式：ＮＤＨ−２０００型）を用いて測定した。【０３３０】
（５）各層膜厚の測定
ミクロトーム（ライカマイクロシステムズ（株）製、商品名：ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｓ）で位相差フィルムの断面の薄膜切片（厚さ約６０ｎｍ）を作成した。次にこの切片を透過型電子顕微鏡（ＦＥＩ製、商品名：ＴＥＣＮＡＩ−Ｇ２）を用いて加速電圧１２０ｋＶにて観察・撮影し、写真から各層の厚みを測定した。ブレンド領域の厚みについてはフィルムの厚み方向の透過電子数のラインプロファイルから測定した。【０３３１】
（６）前記式（１）および（３）の関係検証方法
（６−ｉ）繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の物性測定
溶融押出法または溶液キャスト法を用いて、Ａ層およびＢ層を単独でフィルム化したものの平均屈折率の分散（ｎ（４５０）、ｎ（５５０）、ｎ（６５０）：（  ）内は測定波長（ｎｍ）を表す。）をアッベ屈折計（（株）アタゴ社製、商品名：アッベ屈折計２−Ｔ）またはプリズムカプラ法（プリズムカプラメトリコン社製、商品名：プリズムカプラ  ＭＯＤＥＬ２０１０）で測定した。次にこれらフィルムをそれぞれのガラス転移温度＋１０℃において縦一軸延伸し、複屈折率の分散値（Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）、Δｎ（６５０）／Δ（５５０）：（  ）内は測定波長（ｎｍ）を表す。）を分光エリプソメータ（日本分光（株）製、商品名：Ｍ１５０）で測定した。【０３３２】
（６−ｉｉ）繰返し多層構造からなる位相差フィルムのＲ及びＲｔｈの分散測定
分光エリプソメータ（日本分光（株）製、商品名：Ｍ１５０）で測定した。測定波長は４５０、５５０、６５０ｎｍとした。【０３３３】
（６−ｉｉｉ）繰返し多層構造の各層膜厚測定
前記（５）と同様に測定し、Ａ、Ｂ層およびブレンド層の平均厚みを決定する。【０３３４】
（６−ｉｖ）繰り返し多層構造における各層の三次元屈折率波長分散の決定
電子顕微鏡の観察結果から、繰返し多層構造中にブレンド層が存在しないとみなされる場合には、式（１０）〜（１２）または、式（１３）〜（１５）を用い、一方、ブレンド層が存在する場合には、式（１０‘）〜（１２’）または、式（１３‘）〜（１５’）を用いる。これら関係式と、上記（６−ｉ）〜（６−ｉｉｉ）にて得られたデータを用いて繰り返し多層構造における各層の三次元屈折率波長分散を求める。【０３３５】
（６−ｖ）式（１）および（３）の関係式の検証
前記（６−ｉ）〜（６−ｉｖ）の過程で得られたデータを用いて式（１）および（３）の関係式を検証する。【０３３６】
（７）溶融粘度測定
溶融粘度の測定は、（株）東洋精機製作所製の商品名キャピログラフ１Ｂを用いて実施した。試験温度２５０℃、せん断速度は１８０ｓｅｃ−１とした。【０３３７】
＜実施例１＞
［繰り返し多層構造の光学設計］
前述の設計例と同様に、表３３〜３６に記すように、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき、以下のように繰り返し多層構造を作成した。ここで、表３６中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、負の光学的異方性を有する層（ａ）の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０３３８】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）を形成する材料の調製
下記化学式（Ｉ）で表されるモノマー（（株）興人製、商品名：ＡＣＭＯ）を用い、開始剤（チバ・スペシャリテイ・ケミカルズ社製、商品名：イルガキュア１８４）をモノマー対比０．１質量％混合し、得られた混合物１００ｇを三角フラスコに入れ、封管した。引き続き、水銀ランプを光源として、光強度３０ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を２分間照射し、重合を行うことにより、ポリマーを得た。得られたポリマーのガラス転移点温度は、１４０℃であった。得られたポリマーに水を加えて１質量％水溶液とし、これをスピンコート用溶液Ｎとした。【０３３９】
【化１】
2008146924.tif 000052
【０３４０】
テフロン（登録商標）樹脂製の鋳型（フィルム形状となるように設計された鋳型）に、上記と同一の混合比の開始剤入りのモノマーを流し込み、窒素雰囲気下において、上記と同一の条件のＵＶ重合法により、厚さ２００μｍのフィルムを作成した。得られたフィルムについて、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４０℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行い、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、膜厚１４０μｍ、Ｒ値＝４９０ｎｍであり、Ｎｚ値＝０の負の光学的異方性を有していた。すわなち、得られたポリマーは、負の分子分極率異方性を有していた。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３３に示す。【０３４１】
【表３３】
2008146924.tif 000053
【０３４２】
（２）光学的に略等方性である層（ｉ）（Ｂ層）を形成する材料の調製
光学的に略等方性を有する材料として、フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートを重合した。ポリカーボネートの重合は、公知のホスゲンを用いた界面重縮合法を用いた。具体的には、攪拌機、温度計、および、還流冷却器を備えた反応槽に、水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに下記化学式（ＩＩ）と（ＩＩＩ）で表される構造を有するモノマーをそれぞれ、７２．３対２７．７のモル比で溶解し、さらに、少量のハイドロサルファイトを加えた。【０３４３】
【化２】
2008146924.tif 000054
【０３４４】
次に、これに塩化メチレンを加え、２０℃でホスゲンを約６０分かけて吹き込んだ。さらに、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリエチルアミンを加えて３０℃で約３時間攪拌して反応を終了させた。反応終了後、有機相を分取し、塩化メチレンを蒸発させてポリカーボネート共重合体を得た。得られた共重合体の組成比は、仕込み量比とほぼ同一であり、ガラス転移点温度は２０４℃であった。【０３４５】
多層構造体を形成するポリマー同士のガラス転移点温度を合わせる目的で、下記化学式（ＩＶ）の構造を主成分とするリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）と得られたポリカーボネート共重合体との比率が、それぞれ２０質量％、８０質量％となるように、メチレンクロライドに双方を溶解させ、濃度２０質量％のドープ溶液を調製した。【０３４６】
得られたドープ溶液を用いて、溶液キャスト法にてガラス上に製膜し、４０℃で１０分間、恒温乾燥機に入れた後、ガラスからフィルムを剥離させた。引き続き、フィルムを長方形の金枠に挟み、さらに８０℃で１０分間、１４０℃で１時間の順に恒温乾燥機にて乾燥させた。得られたフィルムのガラス転移点温度を測定したところ、１３５℃であり、膜厚は１００μｍであった。【０３４７】
【化３】
2008146924.tif 000055
【０３４８】
得られたフィルムにつき、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４０℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行った。得られた延伸フィルムは、膜厚が７５μ、Ｒ値＝１０ｎｍ、Ｎｚ値＝１であり、延伸しても光学的にほぼ等方であることがわかった。なお、光学的な等方性については、前記式（２７）を満足していた。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３４に示す。【０３４９】
【表３４】
2008146924.tif 000056
【０３５０】
次に、得られたポリカーボネート共重合体と上記のリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）の比率を、それぞれ８０質量％、２０質量％としてトルエン中に溶解させ、固形分濃度０．４質量％のトルエン溶液を調製し、これをスピンコート用溶液Ｉとした。【０３５１】
（３）１つの繰り返し多層構造からなる位相差フィルムの作成
表３５に記載した条件にて、スピンコート法により、負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）と光学的に略等方性である層（ｉ）（Ｂ層）とを構成単位とする交互多層膜を作成した。具体的には、上記で得られたスピンコート用溶液ＮとＩとを、表面研磨処理したガラス基板（直径１５ｃｍ）上に、交互にスピンコート法により積層させた。なお、各層を塗布する前には、表面処理として、ＵＶオゾン処理を１５０秒間実施した。なお、ＵＶオゾン処理にあたっては、アイグラフィック（株）製、商品名：アイＵＶオゾン洗浄装置ＯＣ−２５０６１５−Ｄ＋Ａ、および、商品名：アイオゾン分解装置ＯＣＡ−１５０Ｌ−Ｄを使用した。スピンコートにおける塗布量は、スピンコート用溶液Ｎを３ｍｌ、溶液Ｉを８ｍｌとし、回転条件としては、回転数を４０００回転／分、時間を２０秒とした。【０３５２】
得られた繰り返し多層膜をガラスから剥離し、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４０℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を実施することにより、位相差フィルムを得た。【０３５３】
【表３５】
2008146924.tif 000057
【０３５４】
【表３６】
2008146924.tif 000058
【０３５５】
（４）位相差フィルムの評価
得られた位相差フィルムは、Ｒ値＝２７０ｎｍ、膜厚１００μｍ、Ｎｚ値＝０．５の２軸性位相差フィルムであった。なお、全光線透過率は９１％、ヘーズは０．６％であった。【０３５６】
また、分光光度計（（株）日立製作所製、商品名：Ｕ４０００）を用いて、透過率、反射率を測定したところ、５５０ｎｍの測定波長において、内部反射率はほぼ０％であった。【０３５７】
さらに、透過電子顕微鏡を用いて位相差フィルム断面を観察し、厚みがほぼ設計通りとなっていることを確認した。【０３５８】
ここで、スピンコート用溶液Ｎ、溶液Ｉから形成された層を、それぞれＮ層、Ｉ層とし、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めた。本位相差フィルムの多層構造における各層の光学的異方性は、直接測定することは困難であるが、先述したように、Ｎ層、Ｉ層を形成する材料の固有物性である屈折率波長分散、複屈折率波長分散、繰り返し多層構造の各層の膜厚、層数、Ｒ値、Ｒｔｈ値の波長分散データから、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めることができる。その結果、ほぼ設計通りとなっており、さらに、上記式（３）および（４）を満足することを確認した。【０３５９】
＜実施例２＞
［繰り返し多層構造の光学設計］
前述の設計例４〜８と同様に、表３７〜４０に記すように、負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。ここで、表４０中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。【０３６０】
（１）負の光学的異方性を有する層（ｂ）（Ｂ層）を形成する材料の調製
下記化学式（Ｉ）で表されるモノマー（（株）興人製、商品名：ＡＣＭＯ）を用い、開始剤（チバ・スペシャリテイ・ケミカルズ社製、商品名：イルガキュア１８４）をモノマー対比０．１質量％混合し、得られた混合物１００ｇを三角フラスコに入れ、封管した。引き続き、水銀ランプを光源として、光強度３０ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を２分間照射し、重合を行うことによりポリマーを得た。得られたポリマーのガラス転移点温度は、１４０℃であった。得られたポリマーに水を加えて１質量％水溶液とし、これをスピンコート用溶液Ｂとした。【０３６１】
【化４】
2008146924.tif 000059
【０３６２】
テフロン（登録商標）樹脂製の鋳型（フィルム形状となるように設計された鋳型）に、上記と同一の混合比の開始剤入りのモノマーを流し込み、窒素雰囲気下において、上記と同一の条件のＵＶ重合法により、厚さ２００μｍのフィルムを作成した。得られたフィルムについて、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４２℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行い、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、膜厚１４０μｍ、Ｒ値＝４３０ｎｍであり、Ｎｚ値＝０の負の光学的異方性を有していた。すわなち、得られたポリマーは、負の分子分極率異方性を有していた。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３７に示す。【０３６３】
【表３７】
2008146924.tif 000060
【０３６４】
（２）負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）を形成する材料の調製
負の光学的異方性を有する層（ａ）の材料として、フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートを重合した。ポリカーボネートの重合は、公知のホスゲンを用いた界面重縮合法を用いた。具体的には、攪拌機、温度計、および、還流冷却器を備えた反応槽に、水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに下記化学式（ＩＩ）と（ＩＩＩ）で表される構造を有するモノマーをそれぞれ、８５対１５のモル比で溶解し、さらに、少量のハイドロサルファイトを加えた。【０３６５】
【化５】
2008146924.tif 000061
【０３６６】
次に、これに塩化メチレンを加え、２０℃でホスゲンを約６０分かけて吹き込んだ。さらに、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリエチルアミンを加えて３０℃で約３時間攪拌して反応を終了させた。反応終了後、有機相を分取し、塩化メチレンを蒸発させてポリカーボネート共重合体を得た。得られた共重合体の組成比は、仕込み量比とほぼ同一であり、ガラス転移点温度は２２５℃であった。【０３６７】
多層構造体を形成するポリマー同士のガラス転移点温度を合わせる目的で、下記化学式（ＩＶ）の構造を主成分とするリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）と得られたポリカーボネート共重合体との比率が、それぞれ３０質量％、７０質量％となるように、メチレンクロライドに双方を溶解させ、濃度２０質量％のドープ溶液を調製した。【０３６８】
【化６】
2008146924.tif 000062
【０３６９】
得られたドープ溶液を用いて、溶液キャスト法にてガラス上に製膜し、４０℃で１０分間、恒温乾燥機に入れた後、ガラスからフィルムを剥離させた。引き続き、フィルムを長方形の金枠に挟み、さらに８０℃で１０分間、１４０℃で１時間の順に恒温乾燥機にて乾燥させた。得られたフィルムのガラス転移点温度を測定したところ、１３４℃であり、膜厚は１００μｍであった。【０３７０】
得られたフィルムにつき、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４２℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行った。得られた延伸フィルムは、膜厚が７５μｍ、Ｒ値＝１５０ｎｍ、Ｎｚ値＝０であった。なお、これは、前記式（４０）を満足している。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３８に示す。【０３７１】
【表３８】
2008146924.tif 000063
【０３７２】
次に、得られたポリカーボネート共重合体と上記のリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）の比率を、それぞれ７０質量％、３０質量％としてトルエン中に溶解させ、固形分濃度０．４質量％のトルエン溶液を調製し、これをスピンコート用溶液Ａとした。【０３７３】
（３）１つの繰り返し多層構造からなる位相差フィルムの作成
表３９に記載した条件にて、スピンコート法により、負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）（Ｂ層）とを構成単位とする交互多層膜を作成した。具体的には、上記で得られたスピンコート用溶液ＡとＢとを、表面研磨処理したガラス基板（直径１５ｃｍ）上に、交互にスピンコート法により積層させた。なお、各層を塗布する前には、表面処理として、ＵＶオゾン処理を１５０秒間実施した。ＵＶオゾン処理にあたっては、アイグラフィック（株）製、商品名：アイＵＶオゾン洗浄装置ＯＣ−２５０６１５−Ｄ＋Ａ、および、商品名：アイオゾン分解装置ＯＣＡ−１５０Ｌ−Ｄを使用した。スピンコートにおける塗布量は、スピンコート用溶液Ａを３ｍｌ、溶液Ｂを６ｍｌとし、回転条件としては、回転数を４０００回転／分、時間を２０秒とした。【０３７４】
得られた繰り返し多層膜をガラスから剥離し、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４２℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を実施することにより、位相差フィルムを得た。【０３７５】
【表３９】
2008146924.tif 000064
【０３７６】
【表４０】
2008146924.tif 000065
【０３７７】
（４）位相差フィルムの評価
得られた位相差フィルムは、Ｒ値＝２２３ｎｍ、膜厚８１μｍ、Ｎｚ値＝０．７の２軸性位相差フィルムであった。なお、全光線透過率は９１％、ヘーズは０．６％であった。【０３７８】
また、分光光度計（（株）日立製作所製、商品名：Ｕ４０００）を用いて、透過率、反射率を測定したところ、５５０ｎｍの測定波長において、内部反射率はほぼ０％であった。【０３７９】
さらに、透過電子顕微鏡を用いて位相差フィルム断面を観察し、厚みがほぼ設計通りとなっていることを確認した。【０３８０】
ここで、スピンコート用溶液Ａ、溶液Ｂから形成された層を、それぞれＡ層、Ｂ層とし、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めた。本位相差フィルムの多層構造における各層の光学的異方性は、直接測定することは困難であるが、先述したように、Ａ層、Ｂ層を形成する材料の固有物性である屈折率波長分散、複屈折率波長分散、繰り返し多層構造の各層の膜厚、層数、Ｒ値、Ｒｔｈ値の波長分散データから、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めることができる。その結果、ほぼ設計通りとなっており、さらに、上記式（３）、（４）および（４’）を満足することを確認した。【０３８１】
＜実施例３＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。【０３８２】
（１）負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち負の光学異方性を有する層（ａ）を形成する高分子として、スチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ３）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用いた。また、光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート（ｉ３）である商品名：パラペットＧ（株式会社クラレ製）を用いた。【０３８３】
これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。高分子材料（ａ３）および（ｉ３）の溶融粘度は、それぞれ５００Ｐａ・ｓ、５００Ｐａ・ｓであった。【０３８４】
（２）１つの繰り返し多層構造からなる位相差フィルムの作成
それぞれの高分子材料（ａ３）および（ｉ３）を、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに４個のスタティックミキサーを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような３２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料（ａ３）と（ｉ３）とが交互に積層された総数３２０１層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ３）および（ｉ３）の押出し量が５０：５０になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約５０秒であった。【０３８５】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを、１４０℃で一軸２．５倍延伸することにより、繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは９０μｍで、負の光学異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均８ｎｍで、光学的に略等方性である層（ｉ）の膜厚は平均８ｎｍで、ブレンド領域は２０ｎｍであった。得られた多層位相差フィルムの特性を表４１に示す。Ｎｚを５５０ｎｍの測定波長で０．５と三次元屈折率が制御できることがわかった。【０３８６】
【表４１】
2008146924.tif 000066
【０３８７】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表４２に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた、負の光学異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表４３に記す。なお、負の光学異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の遅相軸は、延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。【０３８８】
【表４２】
2008146924.tif 000067
【０３８９】
【表４３】
2008146924.tif 000068
【０３９０】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。【０３９１】
＜実施例４＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。【０３９２】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち、負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ４）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用いた。【０３９３】
（２）負の光学的異方性を有する層（ｂ）を形成する材料の調製
スチレン重合体（三洋化成工業（株）製ハイマーＳＴ−９５）９５０重量部をシクロヘキサン３２５０重量部に溶解し、このポリマー溶液をステンレス製オートクレーブに仕込み、続いてメチルｔ−ブチルエーテル６５０重量部、ニッケル／シリカ・アルミナ触媒（アルドリッチ製Ｎｉ担持量６５重量％）８０重量部を加え、水素圧９．８１ＭＰａ、１８０℃で３時間水添反応を行い、水素化率９９．９モル％且つＴｇ＝１４８℃である水素添加ポリスチレン（ｂ４）を得、これを負の光学的異方性を有する層（ｂ）とした。溶融粘度は、７００Ｐａ・ｓであった。【０３９４】
（３）多層構造体の作成
繰返し多層構造のうち、負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ４）を用い、、一方負の光学的異方性を有する層（ｂ）を形成する材料としては、水素添加ポリスチレン（ｂ４）を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。【０３９５】
それぞれの高分子材料は、押出機にて２８０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに４個のスタティックミキサーを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような３２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）のための高分子材料（ａ４）と（ｂ４）とが交互に積層された総数３２０１層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ４）と（ｂ３）の押出し量が４１：５９になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約１０秒であった。【０３９６】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを１５０℃で一軸２．８倍延伸することにより、繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは４５μｍで、負の光学的異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均１１ｎｍで、負の光学的異方性を有する層（ｂ）の膜厚は平均１６ｎｍで、ブレンド領域はほとんど観察されなかった。得られた多層位相差フィルムの特性を表４４に示す。Ｎｚを５５０ｎｍの測定波長で０．５と三次元屈折率が制御できることがわかった。【０３９７】
【表４４】
2008146924.tif 000069
【０３９８】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表４５に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表４６に記す。なお、層（ａ）および（ｂ）の面内の遅相軸は延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。【０３９９】
【表４５】
2008146924.tif 000070
【０４００】
【表４６】
2008146924.tif 000071
【０４０１】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。【０４０２】
＜実施例５＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。【０４０３】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち、層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ５）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用い、一方、層（ｉ）を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート（ｉ５）である商品名：パラペットＧ（株式会社クラレ製）を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。それぞれの高分子材料（ａ５）および（ｉ５）の溶融粘度は、それぞれ５００Ｐａ・ｓ、５００Ｐａ・ｓであった。【０４０４】
（２）多層構造体の作成
それぞれの高分子材料（ａ５）および（ｉ５）は、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに幅方向に４分割したものを厚み方向に再配置させるような４分割ダブリングを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような８０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料（ａ５）と（ｉ５）が交互に積層された総数８０１層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ５）と（ｉ５）の押出し量が７１：２９になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約３０秒であった。【０４０５】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを、１４０℃で一軸２．２倍延伸することにより、繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは３０μｍで、負の光学異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均４２ｎｍで、光学的に略等方性である層（ｉ）の膜厚は平均１１ｎｍで、且つブレンド領域は平均１１ｎｍであった。得られた多層位相差フィルムの特性を表４７に示す。５５０ｎｍの測定波長でのＮｚが０．３であることが示されているように、位相差フィルムの三次元屈折率が制御できることがわかった。【０４０６】
【表４７】
2008146924.tif 000072
【０４０７】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表４８に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表４９に記す。なお、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の遅相軸は、延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。【０４０８】
【表４８】
2008146924.tif 000073
【０４０９】
【表４９】
2008146924.tif 000074
【０４１０】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。【０４１１】
＜実施例６＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。【０４１２】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち、層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ６）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用い、一方、層（ｉ）を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート（ｉ６）である商品名：パラペットＧ（株式会社クラレ製）を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。高分子材料（ａ６）および（ｉ６）の溶融粘度は、それぞれ５００Ｐａ・ｓ、５００Ｐａ・ｓであった。【０４１３】
（２）多層構造体の作成
それぞれの高分子材料（ａ６）および（ｉ６）は、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、各層の厚みが等しくなるような２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、さらに積層構造の両最外層に熱可塑性樹脂（ｉ６）を合流させた後、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料（ａ６）および（ｉ６）が交互に積層された総数２０３層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ６）および（ｉ６）の押出し量が５０：５０になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約３０秒であった。【０４１４】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを１４０℃で一軸２．６倍延伸することにより繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは２４μｍで、負の光学異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均３０ｎｍで、光学的に略等方性である層（ｉ）の膜厚は平均３０ｎｍで、ブレンド領域は平均３０ｎｍであった。得られた多層位相差フィルムの特性を表５０に示す。５５０ｎｍの測定波長でのＮｚが０．３であることが示されているように、位相差フィルムの三次元屈折率が制御できることがわかった。【０４１５】
【表５０】
2008146924.tif 000075
【０４１６】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表５１に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表５２に記す。なお、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の遅相軸は、延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。【０４１７】
【表５１】
2008146924.tif 000076
【０４１８】
【表５２】
2008146924.tif 000077
【０４１９】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。【０４２０】
＜実施例７＞
繰返し多層構造の両側に機械特性を変えるために別の樹脂層を設けた以外は、実施例３と同様に多層押出により位相差フィルムを作成した。この別の樹脂層を形成する樹脂Ｘ７は、エチレン系共重合樹脂（住友化学（株）製  商品名：アクリフトＷＨ２０６）を用いた。この樹脂の機械物性を表５３に記す。【０４２１】
繰返し多層構造を構成する２種類の熱可塑性樹脂（ａ３）および（ｉ３）は、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに４個のスタティックミキサーを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような３２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、さらに積層構造の両最外層に樹脂（Ｘ７）を合流させた後、キャスティングドラム上にキャストして、樹脂（Ｘ７）が総数３２０１層の繰返し多層構造の両面に積層されたフィルムを作製した。このとき熱可塑性樹脂（ａ３）と熱可塑性樹脂（ｉ３）の押出し量が、５０：５０になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約５０秒であった。【０４２２】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを１４０℃で一軸２．５倍延伸することにより、多層位相差フィルムを得た。この多層位相差フィルムの厚みは約１２０μｍで、樹脂Ｘ７からなる両最外層の厚みはそれぞれ１５μｍであり、光学特性および繰返し多層構造の各層の平均膜厚は実施例３のものとほぼ同じであった。【０４２３】
この実施例で作成した繰返し多層構造からなる位相差フィルムの機械物性を表５３に示す。【０４２４】
【表５３】
2008146924.tif 000078
【産業上の利用可能性】
【０４２５】
本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折と構造性複屈折の両者を用いているため、従来の方法では実現困難であった光学的異方性および波長分散特性を実現することが可能となる。このため、本発明の位相差フィルムを単独で、あるいは偏光板や他の位相差フィルムと組合せて液晶表示装置に用いることにより、表示装置の高性能化、特に広視野角化に、極めて大きく貢献することができる。
【図１】
2008146924.tif 000083
【図２】
2008146924.tif 000084
【図３】
2008146924.tif 000085
【図４】
2008146924.tif 000086
【図５】
2008146924.tif 000087
【図６】
2008146924.tif 000088
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月15日(2010.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、
前記繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、
前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）である、位相差フィルム。
【請求項２】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有する、請求項１に記載の位相差フィルム。
【請求項３】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）である、請求項１または２に記載の位相差フィルム。
【請求項４】
前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の他の層が、光学的に略等方性である層（ｉ）または分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）である、請求項１〜３のいずれか記載の位相差フィルム。
【請求項５】
前記繰り返し多層構造の構成単位となる各層の光学的厚み（ｎｄ（ｎｍ））が、λ／５以下である、請求項１〜４いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項６】
前記繰り返し多層構造を形成する層の数が、１００層以上３００００層以下である、請求項１〜５いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項７】
前記繰り返し多層構造が、下記式（２）を満足する、請求項３〜６いずれかに記載の位相差フィルム。
０．００１＜｜δｎ｜＜０．５              （２）
（式中、δｎは、負の光学的異方性を有する層（ａ）の平均屈折率と、光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との平均屈折率との差を示す。）
【請求項８】
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または負の光学的異方性を有する層（ｂ）が、下記式（１）を満足する、請求項３〜７いずれかに記載の位相差フィルム。
０．０００１＜｜ｎｎｘ−ｎｎｙ｜＜０．１              （１）
（式中、
ｎｎｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｎｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸）
【請求項９】
前記繰り返し多層構造の厚み方向の配向指標（Ｎｚ値（λ））が、下記式（５）を満足する、請求項１〜８いずれかに記載の位相差フィルム。
０＜Ｎｚ＜１            （５）
｛式中、
【数１】
2008146924.tif 000089
（ｎｘ：繰り返し多層構造のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｙ：繰り返し多層構造のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎｚ：繰り返し多層構造のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸｝
【請求項１０】
前記分子配向性複屈折が、光学的異方性を有する層（Ａ）を構成する高分子の分子配向により発現するものである、請求項１〜９いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１１】
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）が、分子分極率異方性が負である高分子を含むものである、請求項３〜１０いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１２】
前記光学的に略等方性である層（ｉ）が、高分子からなるものである、請求項４〜１１いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１３】
前記繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））が、下記式（６）を満足する請求項１〜１２いずれかに記載の位相差フィルム。
１０ｎｍ＜Ｒ＜１０００ｎｍ            （６）
【請求項１４】
前記分子配向性複屈折が、延伸により発現したものである、請求項１〜１３いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１５】
高分子の多層溶融押出により多層膜を成形し、引き続き、当該多層膜を延伸して得られる、請求項１〜１４いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１６】
光弾性係数の絶対値が１５×１０−１２Ｐａ−１以下であることを特徴とする、請求項１〜１５いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項１７】
前記位相差フィルムの両面に、破断強度１０〜５０ＭＰａ、破断伸度３００〜１５００％、面衝撃破壊エネルギー５×１０−４Ｊ／μｍ以上、且つ−４０℃での周波数１Ｈｚにおける動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率１×１０５〜２×１０８Ｐａの熱可塑樹脂組成物（Ｐ）で作られており、且つ光学的に略等方性である保護フィルム（Ｘ）が積層されたことを特徴とする、請求項１〜１６いずれか記載の位相差フィルム。
【請求項１８】
分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、スチレンと無水マレイン酸との共重合体を含むスチレン系樹脂から作られており、スチレン／無水マレイン酸の共重合モル比が７０／３０〜８６／１４であり、且つ光弾性係数が８×１０−１２Ｐａ−１以下であることを特徴とする、請求項１〜１７いずれか記載の位相差フィルム。
【請求項１９】
下記の関係を満たす測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜１８いずれかに記載の位相差フィルム：
｜｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝−｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝｜≧０．１
【請求項２０】
｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝および｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝の一方が１未満であり、かつ他方が１超である測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜１９いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項２１】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の他の層が、光学的に略等方性である層（ｉ）であり、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有し、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）の遅相軸と、前記光学的に略等方性である層（ｉ）の遅相軸とが、互いに略直交または略平行に配置されている、請求項１〜２０いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項２２】
前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の他の層が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）であり、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）および負の光学的異方性を有する層（ｂ）が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有し、
前記負の光学的異方性を有する層（ａ）の遅相軸と、前記負の光学的異方性を有する層（ｂ）の遅相軸とが、互いに略平行に配置されている、請求項１〜２１いずれかに記載の位相差フィルム。
【請求項２３】
前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなり、前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）の２種類の層からなる場合には、下記式（３）および（４）を満足し、且つ前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）の２種類の層からなる場合には、下記式（３）、（４）および（４’）を満足する、請求項１〜２２いずれかに記載の位相差フィルム。
【数２】
2008146924.tif 000090
ｎ１ｘ≦ｎ１ｚ                （４）
ｎ２ｘ≦ｎ２ｚ                （４’）
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【請求項２４】
前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなり、下記の式（２００）を満たす測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜２３のいずれかに記載の位相差フィルム：
【数３】
2008146924.tif 000091
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【請求項２５】
前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなり、下記式（１００）および（１００’）の一方が１未満であり、かつ他方が１超である測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有する、請求項１〜２４のいずれかに記載の位相差フィルム：
【数４】
2008146924.tif 000092
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【請求項２６】
請求項１〜２５いずれかに記載の位相差フィルムと偏光フィルムとが積層された積層偏光フィルム。
【請求項２７】
請求項１〜２５いずれかに記載の位相差フィルムを具備する液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種の光学装置、特に液晶表示装置に好適に用いられる位相差フィルム、当該位相差フィルムを用いた積層偏光フィルム、および、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学的異方性を有するフィルムは、位相差フィルムや光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等として広く利用され、液晶表示装置の光学性能の向上に著しく貢献してきた。本明細書においては、位相差フィルム、光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等の光学的異方性を有するフィルムであって各種の光学装置に用いうるフィルム全てを、「位相差フィルム」として定義することとする。
【０００３】
このような位相差フィルムについては、要求される各種性能の向上にあたり、すでに各種の提案がなされている。とりわけ、液晶表示装置の視野角を改善する技術は、位相差フィルムにとって重要な位置づけであり、多くの提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１〜４には、位相差フィルムの面内に平行または直交し、互いに直交する３つの方向の主屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、以下、三次元屈折率という）を制御することが記載されている。具体的には、特許文献１〜４には、厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を、面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）のいずれか一方よりも大きく、かつ、残りの一方よりも小さくすることが記載されている。このように３つの方向の主屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）を制御すれば、位相差フィルムの位相差の視野角依存性を制御することができ、結果として、液晶表示装置の広視野角化を実現することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４に記載された方法は、位相差フィルムを構成する高分子の配向による複屈折（以下、分子配向性複屈折という）を利用するものであるため、得られる位相差フィルムの性能には限界があった。また、厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）の中間値とするためには、非常に複雑な延伸方法を採用する必要があった。そして、このような主屈折率を有する位相差フィルムを得るためには、複雑な延伸方法を用いていることから、位相差値の細かな制御には大きな困難性を伴い、また、位相差の波長依存性についても十分に制御できないという問題があった。
【０００６】
液晶表示装置の広視野角化を実現するための別の方法として、複数の位相差フィルムを粘着剤等で貼り合わせることにより、目的の効果を達成しようとする方法も提案されている。例えば特許文献５には、面内に光学軸を有する正の１軸性光学フィルムと、面内に光学軸を有する負の１軸性光学フィルムとを積層することにより、位相差フィルムの視野角依存性を改良する技術が記載されている。特許文献５の方法によれば、複雑な延伸方法を採用することなく、位相差の制御を行うことが可能となる。
【０００７】
しかしながら、特許文献５に記載された方法も、分子配向性複屈折のみを利用した方法であるため、得られる位相差フィルムの性能には限界があった。また、得られる光学特性は、正の１軸性光学フィルムと負の１軸性光学フィルムの２種類の光学特性の混合結果となることから、光学特性、特に位相差の波長分散を自由に制御することは困難であった。
【０００８】
液晶表示装置の広視野角化を実現するためのさらに別の方法として、特許文献６には、単層では位相差を発現しない屈折率の異なる２種の無機材料からなる等方性の層を交互に積層し、繰り返し多層構造を形成することにより、面内と厚さ方向とに位相差を与えて複屈折を発現する（以下、構造性複屈折という）方法が記載されている。特許文献６に記載された積層位相差フィルムは、構造性複屈折を利用して、負のＣプレート（すなわち、面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）が等しく、かつ表面に対する法線方向の主屈折率（ｎｚ）が面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）よりも小さいプレート）を液晶表示装置に利用しようとするものであり、特許文献６には、ツイストネマチック（ＴＮ）型の液晶表示装置に当該フィルムを採用して、液晶表示装置の視野角を改良する例が記載されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献６に記載された方法は、構造性複屈折のみを利用した方法であるため、得られる位相差フィルムの性能には限界があった。また、特許文献６に記載された方法では、負の１軸異方性の多層構造体しか得ることができなかった。
【００１０】
光学分野に用いられる位相差フィルムには、さらなる性能の向上、および、より高度な位相差の制御が強く求められており、これらの要求はいまだ尽きることがない。
【００１１】
【特許文献１】特開平０２−１６０２０４号公報
【特許文献２】特開平０４−１２７１０３号公報
【特許文献３】特開平０５−１５７９１１号公報
【特許文献４】特開平０７−２３０００７号公報
【特許文献５】特開平０３−０２４５０２号公報
【特許文献６】米国特許第５１９６９５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、本発明の１つの目的は、位相差を高い制御性で制御することができ、かつ位相差の波長依存性についても十分に制御することができ、それによって液晶表示装置に採用した場合に高いレベルでの広視野角化を実現することのできる位相差フィルムを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の１つの目的は、広視野角化を実現することのできる積層偏光フィルム、および、視野角が大幅に拡大した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】
【００１４】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、下記に示す本発明に想到した。
【００１５】
本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、前記繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、前記少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）である。
【００１６】
本発明の積層偏光フィルムは、本発明の位相差フィルムと偏光フィルムとが積層されてなる。
【００１７】
本発明の液晶表示装置は、本発明の位相差フィルムを具備してなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折と構造性複屈折との両者を同時に使用しているので、著しく向上した位相差の制御性を有する。すなわち、本発明の位相差フィルムは、従来得られなかったまたは得ることが難しかった位相差に関する特性を得ることを可能にし、また位相差フィルムに求められる幅広い要求に対応することを可能にするための新規な構成を有する位相差フィルムである。
【００１９】
したがって例えば本発明の位相差フィルムによれば、複雑な配向処理を行うことなく、厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）の中間の値とすることができる。
【００２０】
また例えば、本発明の位相差フィルムによれば、分子配向性複屈折と構造性複屈折との両者を同時に使用することで、位相差の波長依存性についても十分に制御することができ、すわなち、本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値（Ｒ（λ）値）と厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）とを、別個独立に制御することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の位相差フィルムにおいて、構造性複屈折を発現するための繰り返し多層構造を構成する層として、少なくとも１種の負の光学的異方性を有する層と、少なくとも別の１種の光学的に略等方性の層とを用いると、従来得ることが困難であった光学的異方性を実現することが容易となり、また設計にあたって考慮すべきパラメータが少なくなるので位相差制御性が改良される。
【００２２】
また、本発明の位相差フィルムにおいて、構造性複屈折を発現するための繰り返し多層構造を構成する層として、平均屈折率の異なる少なくとも２種の負の光学的異方性を有する層を用いると、分子配向性複屈折によってより大きな面内の光学的異方性を確保しやすく、また繰り返し多層構造の三次元屈折率をより自由に制御することができる。
【００２３】
すなわち例えば、本発明の位相差フィルムにおいて、負の光学的異方性を有する２種類の層を構成単位として存在させ、且つ両者の遅相軸を略平行とすると、面内の光学的異方性を加算することができ、その結果、分子配向性複屈折による面内のより大きな光学的異方性を確保することが可能となり、また繰り返し多層構造の三次元屈折率をより自由に制御することができる。
【００２４】
本発明の位相差フィルムは、多様な光学的特性を提供することを可能にするものである。したがって、本発明の位相差フィルムと偏光フィルムとを積層すれば、高いレベルの視野角拡大性能を有する積層偏光フィルムを得ることができる。
【００２５】
また、本発明の位相差フィルムと液晶セルとを組み合わせることにより、表示性能、特に視野角特性を著しく改善した液晶表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜位相差フィルム＞
本発明の位相差フィルムは、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両者を同時に使用するものである。具体的には、本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、ここで、当該繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）である。
【００２７】
特に本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、ここで、当該繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ少なくとも２種の層のうち他の少なくとも１種の層は、光学的に略等方性である層（ｉ）である。
【００２８】
また特に本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、ここで、当該繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、且つ少なくとも２種の層のうち他の少なくとも１種の層は、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）である。
【００２９】
なお、構造性複屈折を効果的に発現させるためには、各層の膜厚は光の波長よりも十分に小さい必要があり、その結果、本発明の位相差フィルムは、繰り返し多層構造に起因する内部反射が、可視光領域において実質的に存在しない位相差フィルムである。
【００３０】
ここで、本発明においては、位相差フィルム、光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等の光学的異方性を有するフィルムであって各種の光学装置に用いうるフィルムの全てを、「位相差フィルム」として定義することとする。
【００３１】
［従来の位相差フィルムとの比較］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みは、構造性複屈折を発現するとともに、多層構造に起因する内部反射を可視光領域において実質的に存在させないために、可視光の波長よりも十分に小さくする必要がある。本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みは非常に薄いので、本発明の位相差フィルムは、繰り返し多層構造を形成して初めて位相差フィルムとしての機能を発現するものである。
【００３２】
また、従来の位相差フィルムにおいても、複数の位相差フィルムを積層させて用いる場合があったが、この場合においても、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両方を同時に利用して高度な光学的異方性を制御するものではなかった。したがって、本発明の位相差フィルムと、位相差フィルムを単に複数枚積層させて使用する従来技術の位相差フィルムとでは、設計思想が根本的に異なっている。
【００３３】
［分子配向性複屈折と構造性複屈折］
本発明における「分子配向性複屈折」とは、分子あるいは原子の配向または配列により発現される、屈折率の光の伝播方向による相違、すなわち複屈折であり、高分子や液晶等の配向、結晶性物質による配向等により発現する光学的異方性である。
【００３４】
分子配向性複屈折による光学的異方性を有する場合には、媒質を屈折率楕円体で近似し、三次元屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚで表記した場合に、この３つの屈折率のうち少なくとも１つの屈折率が他の２つの屈折率と異なっている状態となる。位相差フィルムでは、この３つの屈折率のうち、面内の屈折率であるｎｘおよびｎｙの値が異なる状態となれば、面内において分子配向性複屈折が存在する状態となる。
【００３５】
一方、「構造性複屈折」とは、上記の分子配向性複屈折とは異なり、分子あるいは原子レベルでは配向していなくても、屈折率の異なる媒体が光の波長よりも十分に小さいサイズの繰り返し構造体を形成することにより発現する光学的異方性を指す。
【００３６】
本発明において、構造性複屈折を発現させるためには、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層の繰り返し多層構造を形成する必要がある。さらに、この繰り返し多層構造においては、屈折率の異なる層間の界面が、フィルム表面に略平行であることが好ましい。
【００３７】
［位相差フィルムの光学的異方性発現の原理］
以下に、本発明の位相差フィルムの光学的異方性の発現原理を記す。
【００３８】
なお、本発明に関して、１軸性の位相差フィルムの場合には、屈折率楕円体近似における異常光屈折率方位を「光学軸」方位と定義する。一方で、２軸性の場合には、本発明においては「光学軸」を定義しない。また、いずれの場合においても、媒質面内の最大屈折率方位を「遅相軸」と呼ぶ。
【００３９】
本発明の位相差フィルムは、構造性複屈折と分子配向性複屈折を高度に融合して用いている。このため、本発明の位相差フィルムは、他の従来の位相差フィルム、例えば構造性複屈折を有する部分と分子配向性複屈折を有する部分が同時に存在していたとしても、それらが光学的に独立して存在し、光学的に単純な２つの光学的異方性媒質の組み合わせとなって作用する他の従来の位相差フィルムとは、構造が大きく異なっている。本発明の位相差フィルムでは、構造性複屈折と分子配向性複屈折とが高度に融合し、その結果、得られる繰り返し多層構造は光学的に１つの光学的異方性媒質となる。そしてこれは、本発明のような繰り返し多層構造を用いることで初めて実現することができるものである。
【００４０】
本発明の位相差フィルムは、１つの光学的異方性媒質であることから、測定波長が決定されれば３つの三次元屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）のみで光学的異方性を表現することができ、そして、この三次元屈折率を自由に制御することができる。したがって、従来は得ることが困難であった、あるいは、従来は得ることが不可能であった特性の位相差フィルムについても、制御して得ることができる。
【００４１】
ここで、本発明との対比説明のために、前述の特許文献６に記載されている多層構造について説明する。図２は、特許文献６に記載されている多層構造の概略図である。特許文献６における多層構造は、各層が光学的に等方性の構造である。ここで図２において、２１はＨ層（光学等方層）であり、２２はＬ層（光学等方層）であり、２３は光学等方性である層のみからなる繰り返し多層構造であり、２４は多層構造２３の屈折率楕円体である。
【００４２】
図２に示される構成の光学的異方性媒質の屈折率異方性は、以下の式（７）および（８）で表される。これらの式の根拠は、「有効媒質近似理論」を基にしている。この理論は、光の波長よりも十分に小さい繰り返し多層構造においては、屈折率が平均化されるというものである。各層の膜厚が光の波長より十分に小さく、かつ、屈折率の異なる２種の層の繰り返し多層構造を形成し、かつ、各層間の界面が媒体の表面に平行である際には、以下の式（７）および（８）が成立することが知られている。
【００４３】
【数１】
2008146924.tif 000093
【００４４】
ここで、ｎｏ、ｎｅはそれぞれ、図２の媒質２３の常光屈折率、異常光屈折率である。
【００４５】
図２の２４は、媒質２３の屈折率楕円体を表しており、屈折率楕円体２４で示したｎｏ、ｎｅの方向は、媒質２３のｎｏ、ｎｅの方向と一致する。ｄＨ、ｄＬ、ｎＨ、ｎＬはそれぞれ、Ｈ層の膜厚２１、Ｌ層の膜厚２２、Ｈ層の屈折率、Ｌ層の屈折率を示す。式（７）および（８）から数学的に明らかであるが、２つの層の屈折率が異なる条件下においては、以下の式（９）が成り立つ。
【００４６】
【数２】
2008146924.tif 000094
【００４７】
式（９）は、図２の媒質２３が負の１軸異方性を示すことを表す。
【００４８】
次に、本発明の位相差フィルムの多層構造の模式図を、図１に記す。ここで図１において、１１は第１の層であり、１２は第２の層であり、１３は本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造であって、平均屈折率の異なる２種の層１１および１２が交互に積層されており、１４は繰り返し多層構造１３の屈折率楕円体であり、１５は、第１の層の屈折率楕円体であり、１６は第２の層の屈折率楕円体である。
【００４９】
図１に示すような本発明の繰り返し多層構造において、層を形成するいずれの媒質も光学的異方性が屈折率楕円体により近似でき、かつ、有効媒質近似が適用できる場合、繰り返し多層構造の三次元屈折率は、式（７）および（８）を拡張して、以下の式（１０）〜（１２）ように導出される。
【００５０】
【数３】
2008146924.tif 000095
【００５１】
式中、
ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ：図１における繰り返し多層構造１３の三次元屈折率であり、それぞれ屈折率楕円体１４の直交座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸方向：繰り返し多層構造１３の面内に光学的異方性が存在する場合には、面内の遅相軸方向
ｙ軸方向：繰り返し多層構造１３の面内におけるｘ軸方向に垂直な方位（すなわち、ｘ軸およびｙ軸で形成される平面は、繰り返し多層構造１３の表面に平行）
ｚ軸方向：繰り返し多層構造１３の面に対する法線方向
ｎ１ｘ、ｎ１ｙ、ｎ１ｚ：図１における負の光学的異方性を有する層１１についての、屈折率楕円体１５で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向における屈折率（層１１の面内に光学的異方性が存在する場合には、その屈折率が最大の方位となる軸である遅相軸は、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であると定義する）
ｎ２ｘ、ｎ２ｙ、ｎ２ｚ：図１における負の光学的異方性または光学的略等方性を有する層１２についての、屈折率楕円体１６で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向における屈折率（層１２の面内に光学的異方性が存在する場合には、その屈折率が最大の方位となる軸である遅相軸は、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であると定義する）
ｄ１、ｄ２：それぞれ層１１および層１２の膜厚（ｎｍ）
【００５２】
本発明においては特に断りが無い限り、１つの繰り返し多層構造の三次元屈折率の定義は、上記のとおりとする。
【００５３】
すなわち、上記式（１０）〜（１２）で示されているように、本発明の位相差フィルムでは、層構造と各層の分子配向性複屈折の双方によって繰り返し多層構造の光学的異方性が決定されている。したがって、本発明によれば、これら双方の特性を用いることにより、従来には実現が非常に困難であった特異的な光学的異方性を得ることが可能となる。
【００５４】
さらに、上記式（１０）〜（１２）は波長に依存している。層構造による構造性複屈折と各層の分子配向性複屈折とは一般に、互いに異なる波長分散特性を有していることから、これら双方を制御することにより、従来には実現しえなかった波長分散特性を得ることが可能となる。
【００５５】
これに対して、上記記載のように、各層すべてが光学的に等方性である特許文献６に記載された繰り返し多層構造では、式（９）で表される異方性しか得ることができない。このため、特許文献６に記載された繰り返し多層構造では、本発明の繰り返し多層構造と比べて、異方性の制御性に欠けることが理解できる。
【００５６】
なお、本発明によるより具体的な光学的異方性の例については、後述する設計例および実施例において詳述する。
【００５７】
＜繰り返し多層構造＞
本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含む。本発明においては、繰り返し多層構造によって、構造性複屈折を発現する。
【００５８】
［繰り返し多層構造を構成する層の種類の数］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰返し多層構造は、平均屈折率の異なる少なくとも２種の層を構成単位としていればよく、互いに屈折率の異なる３種以上の層を構成単位として含んでもよい。しかしながら、光学的異方性の制御性の容易さ、特に作成上の容易さの観点から、１つの繰り返し多層構造における平均屈折率の異なる層の種類は、２種であることが好ましい。
【００５９】
上記した図２および式（１０）〜（１２）は、２種の平均屈折率の異なる層を構成単位とする繰り返し多層構造の場合について示している。繰り返し多層構造が、２種の屈折率の異なる層Ａと層Ｂのみを含む場合には、層Ａと層Ｂの配列としては、（ＡＢ）（ＡＢ）（ＡＢ）・・・・（ＡＢ）のように、常に層Ａと層Ｂの順番が同じ場合、（ＡＢ）（ＢＡ）（ＡＢ）・・・・（ＢＡ）のように、層Ａと層Ｂの順番が規則的あるいはランダムに異なる場合が挙げられ、本発明の光学性能を得る上では、いずれの配列であってもよい。ここで、（  ）内は最小繰り返し単位を示しているが、位相差制御性の観点からは、最小繰り返し単位における層Ａと層Ｂの順列は、１つの繰り返し多層構造では一定であることが好ましい。
【００６０】
図３は、３種の層が構成単位となる繰り返し多層構造を示す図である。ここでこの図３において、３１は第１の層であり、３２は第２の層であり、３３は第３の層であり、３４は本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造であり、３５は繰り返し多層構造３４の屈折率楕円体であり、３６は第ｋ層（ｋ＝１〜３）の屈折率楕円体である。
【００６１】
３種以上の層の繰り返し多層構造の構成は、例えば３種の屈折率の異なる層Ａ、層Ｂ、層Ｃがあるとすれば、（Ａ／Ｂ／Ｃ）／（Ａ／Ｂ／Ｃ）／（Ａ／Ｂ／Ｃ）／・・・（Ａ／Ｂ／Ｃ）、（Ａ／Ｂ／Ｃ）／（Ｂ／Ｃ／Ａ）／（Ａ／Ｂ／Ｃ）／・・・（Ｃ／Ｂ／Ａ）等である。すなわち、上記同様に（  ）内は最小繰り返し単位を示しているが、最小繰り返し単位における層Ａ、層Ｂ、層Ｃの順列は問わない。しかしながら、製造の容易性や位相差制御性の観点から、最小繰り返し単位の順列は、繰り返し多層構造においてすべて同じであることが好ましい。
【００６２】
ここで、平均屈折率の異なる２種の層の繰り返し多層構造についての式である上記式（１０）〜（１２）を、平均屈折率の異なるｎ種類の層の繰り返し多層構造に拡張すると、下記の式（１３）〜（１５）が得られる。
【００６３】
【数４】
2008146924.tif 000096
【００６４】
式中、
ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ：図３における繰り返し多層構造３４についての、屈折率楕円体３５で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向における屈折率
ｘ軸方向：繰り返し多層構造３４の面内に光学的異方性が存在する場合には、面内の遅相軸方向
ｙ軸方向：繰り返し多層構造３４の面内におけるｘ軸方向に垂直な方位（すなわち、ｘ軸およびｙ軸で形成される平面は、繰り返し多層構造３４の表面に平行となる）
ｚ軸方向：繰り返し多層構造３４の面に対する法線方向
ｎｋｘ、ｎｋｙ、ｎｋｚ：図３における第ｋ層（例えば、図中３１、３２または３３）についての、屈折率楕円体３６で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向における屈折率（第ｋ層の面内に光学的異方性が存在する場合には、その遅相軸は、ｘ軸またはｙ軸のいずれかに平行であると定義する）
ｄｋ：第ｋ層の膜厚（ｎｍ）。
【００６５】
［層間ブレンド領域］
繰り返し多層構造の各層の間に、各層を形成する材料が混ざり合ったブレンド領域が存在してもよい。特に多層溶融押出によって繰返し多層構造を作成した場合には、押出条件や用いた材料等によっては、このような領域が存在する場合がある。ただし、ブレンド領域の膜厚は光の波長より十分小さい必要がある。光の波長より十分小さくない場合には内部反射やヘイズを生じる場合がある。
【００６６】
ブレンド領域の厚みは、走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡などの電子顕微鏡で繰返し多層構造の断面を観察することによって、確認することができる。例えば、透過電子顕微鏡による透過電子数の厚み方向のラインプロファイルによって、各層厚みとブレンド領域厚みを確認することができる。
【００６７】
ブレンド領域においては２つの材料のブレンド比率は厚み方向に対してほぼ線形に変化していると考えられる。したがって、ブレンド領域の光学異方性は線形に変化する構成分率により記述できることから、ブレンド領域が存在する場合においては式（７）および（８）はそれぞれ、下記式（７‘）及び（８’）のように表される。
【００６８】
【数５】
2008146924.tif 000097
【００６９】
【数６】
2008146924.tif 000098
【００７０】
式中、
ｄＢ：ブレンド領域の膜厚
【００７１】
同様に式（１０）〜（１２）もブレンド領域を考慮した場合には、それぞれ下記式（１０‘）〜（１２‘）のように変形できる。
【００７２】
【数７】
2008146924.tif 000099
【００７３】
【数８】
2008146924.tif 000100
【００７４】
式中、
ｄＢ：ブレンド領域の膜厚
【００７５】
この考え方はさらにｎ種類の層の繰返し多層構造においても各層間にブレンド領域があるとして適用することができ、前記式（１３）〜（１５）はそれぞれ、下記式（１３‘）〜（１５’）のように変形できる。
【００７６】
【数９】
2008146924.tif 000101
【００７７】
式中、
ｄｋ：第ｋ層の膜厚（ｎｍ）
ｂｋ：第ｋ層と第ｋ−１層の間に存在するブレンド領域の膜厚（ｎｍ）
【００７８】
ブレンド領域の膜厚は、例えば多層溶融押出法を用いて繰り返し多層構造を作る場合、多層化した後でダイから押し出すまでの滞留時間、層流の状態等により調整可能である。また、ブレンド領域の膜厚は、各層を形成する材料の相溶性等によっても調整可能である。
【００７９】
ブレンド領域の存在により密着性が向上したり、各層の層厚の変動に対して位相差フィルム全体の光学特性が変動しにくくなったりする効果がある。しかし、上式（１０’）〜（１２’）、および（１３’）〜（１５’）から明らかなように、ブレンド領域が多くなるにつれ構造性複屈折は小さくなるため、各層を形成する材料の屈折率や目的とする光学特性を満足する範囲でブレンド領域の厚みを調整することが好ましい。
【００８０】
また、ブレンド領域が多くなった結果、単独材料の層がなくなりブレンド領域のみとなり、繰り返し多層構造が、屈折率勾配の連続体となってもよい。その場合においても式（７’）および（８’）は、ブレンド領域の中で高屈折率材料のブレンド比率が最も高い部分の屈折率をｎＨとし、低屈折率材料のブレンド比率が最も高い部分の屈折率をｎＬとすることにより、同様に扱う事ができる。式（１０‘）〜（１２’）および式（１３‘）〜（１５’）においても同様に扱える。
【００８１】
［繰り返し多層構造の構成単位となる層の厚み］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる層の厚みは、位相差制御性の観点から、層の種類の数によらず、１つの繰り返し多層構造における各層の膜厚を層の種類ごとに略同一とすることが好ましい。
【００８２】
また、同じ種類の層については、同じ種類の層の膜厚の平均である平均値からのずれが、±５０％以下の範囲となるようにすることが好ましい。この平均値からのずれは、より好ましくは±４０％以下、さらに好ましくは±３０％以下、最も好ましくは±１０％以下である。
【００８３】
なお、各層の厚みは、走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡等の電子顕微鏡により、繰り返し多層構造の断面を観察することで確認することができる。また、上記式（１０）〜（１２）、および式（１３）〜（１５）から明らかなように、繰り返し多層構造における異なる種類の層の厚みの比は、繰り返し多層構造全体の三次元屈折率にとって重要である。
【００８４】
［繰り返し多層構造の構成単位となる層の光学的異方性］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造を構成する層の光学的異方性は、位相差制御性の観点から、層の種類ごとにできるだけ一定であることが好ましい。各層の光学的異方性については、それぞれの膜厚が光の波長よりも十分小さいことから直接観測することは一般に困難ではある。しかしながら、前述したように、各層の膜厚は、電子顕微鏡等による測定平均値を求めることができる。したがって、各層を形成する材料の固有物性である屈折率波長分散、複屈折率波長分散、繰り返し多層構造の各層の膜厚、層数、面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ値（ｎｍ））の波長分散データから、上記式（１０）〜（１２）もしくは上記式（１３）〜（１５）、またはブレンド層が存在する場合には、上記式（１０‘）〜（１２’）もしくは上記式（１３‘）〜（１５’）を用いることにより、各層の平均的な光学的異方性を求めることができる。
【００８５】
なお、面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））は、下記の式（４２’）で定義される。
Ｒ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ    （４２’）
【００８６】
また、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ（ｎｍ））は、下記式（４２）で定義される。
【００８７】
【数１０】
2008146924.tif 000102
【００８８】
また、前述の「有効媒質近似理論」の考え方によれば、１つの繰り返し多層構造については、式（１０）〜（１２）もしくは式（１３）〜（１５）、または式（１０‘）〜（１２’）もしくは式（１３‘）〜（１５’）で表されるように、波長を特定すれば、１組の三次元屈折率により、その光学的異方性を表すことができる。したがって、本発明において、繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値）、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ値）、厚み方向の配向指標（Ｎｚ値）等の三次元屈折率を用いたパラメータは、特に断りの無い限り、１つの繰り返し多層構造についての数値であるとする。
【００８９】
［繰り返し多層構造の厚み］
１つの繰り返し多層構造の膜厚は、１〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２００μｍ、さらに好ましくは１０〜１５０μｍ、最も好ましくは２０〜１００μｍである。繰り返し多層構造の膜厚が薄すぎると、十分な光学的異方性が得られない場合があり、一方で、厚すぎると、フィルムとしてロール状にできないといった問題が生じる場合がある。
【００９０】
［繰り返し多層構造の数］
本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造の数は、１つのみであってもよいが、異なる材料、異なる各層の厚み比率等を有する繰り返し多層構造が、複数積層されて含まれていてもよい。複数の繰り返し多層構造を含む場合には、材料としては同一の２種の層からなり、繰り返し構造の厚み比率のみが異なるか、厚み比率と層数が異なる複数の繰り返し多層構造が積層された構造であることがより好ましい。
【００９１】
図４は、層の材料として、Ａ、Ｂの２種のみを用い、厚み比率がαの繰り返し多層構造４１と、厚み比率がβの繰り返し多層構造４２が積層された位相差フィルム４３である。
【００９２】
図４においては、繰り返し多層構造を２つとしたが、本発明においては２つ以上の繰り返し多層構造を含んでいてもよく、用途に応じて最適化すればよい。ただし、多層構造の数が増加するに伴って位相差フィルムの厚みが増加してしまうことから、繰り返し多層構造の数としては、好ましくは５つ以下、より好ましくは３つ以下、最も好ましくは２つ以下である。
【００９３】
なお、複数の繰り返し多層構造を有する位相差フィルムであっても、例えば、公知のフィードブロックを用いた多層溶融押出法にて膜厚を制御することで、一度に成形することが可能である。
【００９４】
［繰り返し多層構造に起因する内部反射］
本発明における位相差フィルムの反射は、「外部反射」と「内部反射」とに大別する。ここで「外部反射」とは、位相差フィルムの両表面と屈折率の異なる他の媒質との間で生じる反射であり、一般の位相差フィルムにおいても生じる現象である。一方で、「内部反射」とは、外部反射以外の反射、すなわち、フィルム表面以外における反射を指すものとする。したがって、繰り返し多層構造を含む本発明の位相差フィルムにおいては、「内部反射」とは、その多数の界面において生じる反射や干渉を指す。
【００９５】
本発明の位相差フィルムは、繰り返し多層構造に起因する内部反射が、可視光領域において実質的に存在しないことが必要である。具体的には、内部反射率で２％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下、最も好ましくは０．１％以下である。
【００９６】
なお、本発明における「内部反射率」は、測定波長５５０ｎｍでの値をいい、例えば、分光光度計を用いた反射率および透過率の測定結果に基づき、表面起因の外部反射を差し引いて求めることができる。
【００９７】
また、本発明の位相差フィルムは、可視光領域において、吸収が生じないことが好ましい。吸収は、用いる材料の吸収係数の波長依存性に依存するため、可視光に吸収がない材料を選択することが好ましい。
【００９８】
さらに、本発明の位相差フィルムは、可視光領域において、散乱が生じないことが好ましい。散乱は、位相差フィルムの偏光特性を劣化させるものであり、一般に、光の波長に近いサイズの構造に起因して発現する。本発明においては、繰り返し多層構造の界面が位相差フィルム表面に平行でなく、すなわち、繰り返し多層構造の界面が乱れている場合には、散乱が生じる場合がある。したがって、本発明においては、繰り返し多層構造を形成する各界面が、位相差フィルム表面に平行に揃うことが好ましい。なお、散乱を観察する手法としてはヘーズ測定が挙げられ、ヘーズ値としては好ましくは２％以下、より好ましくは１．５％以下、さらに好ましくは１％以下、最も好ましくは０．８％以下である。
【００９９】
［繰り返し多層構造の構成単位となる層の光学的厚み（ｎｄ（ｎｍ））］
本発明の位相差フィルムにおける内部反射を防ぐためには、繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みを光の波長より十分に小さくする必要があるが、同時に、前述した最小繰り返し単位の厚みについても、光の波長より十分に小さくすることが好ましい。
【０１００】
ここで、干渉効果は、層の屈折率ｎと厚みｄとの積ｎｄ（光学的厚み）に依存するため、繰り返し多層構造の構成単位となる各層の光学的厚みｎｄ（ｎｍ）は、λ／５以下であることが好ましい。より好ましくはλ／１５以下、さらに好ましくはλ／２０以下、特に好ましくはλ／２５以下、最も好ましくはλ／３０以下である。ここで、λは、可視光の範囲である４００〜８００ｎｍを指すが、設計に際しては、最も視感度の高い５５０ｎｍで行うことが好ましい。
【０１０１】
［分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）の光学特性］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造においては、多層構造を構成する少なくとも２種の層のうち少なくとも１種の層を、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）とする必要がある。さらに、より複雑な光学的異方性が得られることから、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）は、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有していることが好ましい。
【０１０２】
なお、前述の特許文献６に記載されている多層構造のように、繰り返し多層構造の構成単位となる各層の面内が等方性である場合には、式（１０）〜（１２）または式（１３）〜（１５）から明らかなように、得られる多層構造の法線方向にのみ光学軸を有する負の１軸性構造体しか作成することができない。
【０１０３】
［分子配向複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）の光学特性］
繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）は、負の光学的異方性を有する層（ａ）であることが好ましい。また、本発明の位相差フィルムでは、分子配向複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）と組み合わせて、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ｂ）を用いることができる。
【０１０４】
ここで、本発明において「負の光学的異方性を有する」とは、三次元屈折率が下記式（１６）または（１７）を満足するものと定義する。
【０１０５】
ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙ              （１６）
ｎｚ≧ｎｘ＞ｎｙ              （１７）
【０１０６】
式（１６）および（１７）において、ｎｘおよびｎｙは、層の面内に平行で、かつ、互いに直交する方向における屈折率であって、ｎｘは、面内における最大の屈折率（遅相軸方位の屈折率）と定義する。また、ｎｚは、層の面に対する法線方向における屈折率と定義する。なお、本発明においてより好ましくは、より複雑な光学的異方性が得られることから、層の面内に光学的異方性を有する状態を示す式（１７）を満足する。
【０１０７】
上記式（９）で示されるように、単純な光学等方性の層のみを構成単位とする繰り返し多層構造の構造体は、構造体の面内方向の屈折率よりも、面に対する法線方向における屈折率のほうが小さい。すわなち、繰り返し多層構造による構造性複屈折だけでは、法線方向における屈折率を面内方向における屈折率よりも大きくすることはできない。
【０１０８】
これに対して本発明においては、式（１６）または（１７）、好ましくは式（１７）のような負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）を繰り返し多層構造の構成単位として導入することで、法線方向と面内方向の屈折率差を自由に制御することが可能となる。
【０１０９】
さらに、負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）の三次元屈折率が、上記式（１７）を満足する場合には、負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）のｎｎｘ、ｎｎｙの関係が下記式（１）を満足することが好ましい。｜ｎｎｘ−ｎｎｙ｜が０．０００１以下の場合には、繰り返し多層構造において十分な面内異方性が得られず、０．１以上の場合には、位相差制御性が悪化する場合があるため好ましくない。
【０１１０】
０．０００１＜｜ｎｎｘ−ｎｎｙ｜＜０．１              （１）
【０１１１】
（式中、
ｎｎｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｎｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸）
【０１１２】
｜ｎｘ−ｎｙ｜の値は、より好ましくは、下記式（２４）を満足する範囲であり、さらに好ましくは、下記式（２５）を満足する範囲であり、最も好ましくは、下記式（２６）を満足する範囲である：
０．０００３＜｜ｎｘ−ｎｙ｜＜０．０５                （２４）
０．０００５＜｜ｎｘ−ｎｙ｜＜０．０１                （２５）
０．０００７＜｜ｎｘ−ｎｙ｜＜０．００７              （２６）
【０１１３】
［繰り返し多層構造の厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）］
上記記載のように、分子分極率異方性が負の高分子を用いて通常の延伸を実施すると、上記式（１６）または（１７）を満足するフィルムが得られる。これに対して、分子分極率異方性が正の高分子を用いて通常の延伸を実施すると、下記式（１８）または（１９）を満足するフィルムが得られる。
【０１１４】
ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚ              （１８）
ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ              （１９）
【０１１５】
ここで、本発明においては、式（１８）または（１９）を満足することを、「正の光学的異方性を有する」と定義する。なお、式（１８）および（１９）における三次元屈折率の定義は、上記式（１６）および（１７）における定義と同一とする。
【０１１６】
ここで、上記記載のように、当該技術分野では、液晶表示装置の広視野角化に関して、下記の式（５’）に示すように、位相差フィルムの厚さ方向の主屈折率（ｎｚ）を、位相差フィルムの面内の２つの主屈折率（ｎｘ、ｎｙ）の一方よりも大きくし、かつ残りの一方よりも小さくすることが行われている。
ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ        （５’）
【０１１７】
この式（５’）で示される関係は、以下の式（２０）に示すようにして定義される厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）を用いると、式（５）で示すことができる。
【０１１８】
【数１１】
2008146924.tif 000103
【０１１９】
式中、
ｎｘ：繰り返し多層構造のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎｙ：繰り返し多層構造のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎｚ：繰り返し多層構造のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸。
【０１２０】
１＞Ｎｚ＞０        （５）
【０１２１】
ここで、厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）を用いて、フィルムが「負の光学的異方性を有する」ことを意味する式（１６）および（１７）表すと、下記式（２１）が得られる。
Ｎｚ≦０                    （２１）
【０１２２】
また、厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）を用いて、フィルムが「正の光学的異方性を有する」ことを意味する式（１８）および（１９）表すと、下記式（２２）が得られる。
Ｎｚ≧１                    （２２）
【０１２３】
したがって、上記式（５）で特定される範囲の厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）は、高分子フィルムの通常の延伸では得られないこととなる。そこで、現在では、厚さ方向の配向指標（Ｎｚ値）が上記式（５）を満足する位相差フィルムを得るためには、フィルム面に対する法線方向に応力を加えるといった特殊な延伸方法を実施しなければならない。このため、上記式（５）を満足する位相差フィルムは、現在では、延伸が困難である上、位相差の制御も大変困難であり、その結果、生産性に著しく劣り、かつ、位相差の波長分散制御も非常に困難なフィルムとなっている。
【０１２４】
しかしながら、上記式（５）の特性を満足する位相差フィルムは、様々なタイプの液晶表示装置において、視野角拡大について絶大な効果を有することが知られている。そこで、産業界においては、位相差制御を容易に行える手段の提案が望まれていた。
【０１２５】
本発明においては、繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）として、上記式（１６）または（１７）を満足する負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）、好ましくは上記式（１７）を満足する負の光学的異方性を有する層（ａ）および／または（ｂ）を用いることで、位相差の制御性がよく、上記式（５）を満足させる光学的異方性を有する位相差フィルムを得ることが可能となる。
【０１２６】
本発明の位相差フィルムの繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）とを有している場合、位相差制御性や位相差の大きさ確保の観点から、負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）のそれぞれの面内における遅相軸は、互いに略平行に配置されていることが好ましい。また、繰り返し多層構造の構成単位となる数種類の負の光学的異方性を有する層において、面内に光学的異方性が存在する場合には、それらの遅相軸は互いに略平行に配置されていることが好ましい。
【０１２７】
負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）のそれぞれの面内における遅相軸のなす角度は、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。
【０１２８】
［光学的に略等方性である層（ｉ）をさらに有する場合］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造においては、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）以外に、さらに、光学的に略等方性である層（ｉ）が構成単位として含まれていてもよい。
【０１２９】
さらには、本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、かつ同時に、光学的に略等方性である層（ｉ）を有することが好ましい。
【０１３０】
特に好ましくは、繰り返し多層構造が２種の層のみからなり、そのうちの１種の層が分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、かつ残りの１種の層が光学的に略等方性である層（ｉ）である。負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを組み合わせることには、上記式（５）を満足させる光学的異方性の実現が達成容易となり、また位相差制御性の観点から、考慮すべきパラメータは少ない点で好ましい。
【０１３１】
なお、負の光学的異方性を有する層（ａ）の面内の光学的異方性を、繰り返し多層構造の面内の光学的異方性として、ほぼそのまま使用できるといった位相差制御性の観点からは、光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の屈折率異方性が、下記式（２７）を満足することが好ましい。より好ましくは、光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の屈折率異方性は、上記式（２７）と下記式（２８）を同時に満足する。
【０１３２】
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜≦０．０００３                （２７）
【０１３３】
【数１２】
2008146924.tif 000104
【０１３４】
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜の値は、より好ましくは、下記式（４０）を満足する範囲であり、最も好ましくは、下記式（４１）を満足する範囲である。
【０１３５】
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜≦０．０００２                （４０）
｜ｎｉｘ−ｎｉｙ｜≦０．０００１                （４１）
【０１３６】
式（２７）および（２８）に示すように、光学的に略等方性である層（ｉ）は、分子配向性複屈折による多少の光学的異方性は有していてもよい。式（２７）で示す程度の光学的異方性を有する場合の層（ｉ）を層（ｉ’）とした場合には、位相差制御性や位相差の大きさ確保の観点から、光学的異方性を有する層（Ａ）と光学的異方性を有する層（ｉ’）の遅相軸は、互いに略直交または略平行に配置されることが好ましい。
【０１３７】
略直交の場合には、光学的異方性を有する層（Ａ）と光学的異方性を有する層（ｉ’）の遅相軸のなす角度は、９０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは９０±２°、さらに好ましくは９０±１°、最も好ましくは９０±０．５°の範囲である。
【０１３８】
略平行の場合には、光学的異方性を有する層（Ａ）と光学的異方性を有する層（ｉ’）の遅相軸のなす角度は、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。
【０１３９】
［繰り返し多層構造を形成する層の数］
１つの繰り返し多層構造を形成する層の数は、１００層以上３００００層以下であることが好ましい。層の数が１００層未満であると、かなり大きな屈折率差が層間に存在しないと十分な構造性複屈折が得られない場合があり、一方で、想定される目的の達成を考慮した場合に、層の数が３００００層を超える光学設計は不要である。より好ましくは５００層以上２００００層以下であり、さらに好ましくは１０００層以上１５０００層以下であり、最も好ましくは２０００層以上１００００層以下である。
【０１４０】
本発明の位相差フィルムは、複数の繰り返し多層構造を含むものであってもよいが、その場合の全層数は、同様の理由で、２００層以上１０００００層以下が好ましく、１０００層以上５００００層以下がより好ましく、３０００層以上３００００層以下がさらに好ましく、４０００層以上２００００層以下が最も好ましい。
【０１４１】
［繰り返し多層構造における層間の平均屈折率の差］
１つの繰り返し多層構造における各層の平均屈折率差（すなわち、負の光学的異方性を有する層（ａ）の平均屈折率と、光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の平均屈折率との差）は、下記式（２）を満足することが好ましい。これは特に、繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と、光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる場合に好ましい。
【０１４２】
０．００１＜｜δｎ｜＜０．５              （２）
【０１４３】
平均屈折率差が０．００１以下では、十分な構造性複屈折を得るために層数を前述の好ましい範囲よりも増加させねばならない場合があり、一方で、平均屈折率差を０．５以上とすることは、特に高分子材料同士の組み合わせの場合には難しく、無機材料と有機材料との組み合わせ等が必要になり現実的ではない。さらに、構造性複屈折の大きさは、主として、層間膜厚比率と屈折率差に依存するが、平均屈折率差が０．５以上の値では、構造性複屈折の影響が分子配向性複屈折の影響に比べて大きくなりすぎ、このため、繰り返し多層構造の三次元屈折率の制御が困難となる。なお、繰り返し多層構造の構成単位となる各層は、すべての層が光学的異方性を持っている場合もあるため、ここでいう三次元屈折率差とは平均屈折率差を意味する。なお、平均屈折率ｎと三次元屈折率の関係は下記式（２９）で表される。
【０１４４】
【数１３】
2008146924.tif 000105
【０１４５】
｜δｎ｜の値は、より好ましくは下記式（３０）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３１）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３１’）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３２）を満足する範囲であり、より好ましくは下記式（３２’）を満足する範囲であり、最も好ましくは下記式（３２”）を満足する範囲である。
【０１４６】
０．０１＜｜δｎ｜＜０．３          （３０）
０．０２＜｜δｎ｜＜０．２          （３１）
０．０３＜｜δｎ｜＜０．１５        （３１’）
０．０３＜｜δｎ｜＜０．１          （３２）
０．０５＜｜δｎ｜＜０．１２        （３２’）
０．０７＜｜δｎ｜＜０．１          （３２”）
【０１４７】
なお、平均屈折率は、各層を形成する材料を光学的に等方としたフィルム状態で、アッベ屈折計やエリプソメータにより測定することができる。光学的異方性を有する状態であれば、同様の方法で三次元屈折率を測定し、上記式（２９）から平均屈折率を求めることができる。
【０１４８】
［上記式（５）を満足するための繰り返し多層構造の好ましいパラメータ］
本発明の位相差フィルムに含まれる１つの繰り返し多層構造の光学的異方性について鋭意検討を実施したところ、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（５）を満足するためには、繰り返し多層構造が以下の式（３）および（４）を満足することがわかった。また、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（５）を満足するためには、繰り返し多層構造が以下の式（３）、（４）および（４’）を満足することが好ましいことがわかった。この式（３）は、上記式（５）に、構造複屈折に関する式（１０）〜（１２）を組み合わせることによって得られたものである。なお、ここでの測定波長は、最も人間の視感度の高い波長である５５０ｎｍとする。
【０１４９】
【数１４】
2008146924.tif 000106
【０１５０】
ｎ１ｘ≦ｎ１ｚ                （４）
ｎ２ｘ≦ｎ２ｚ                （４’）
【０１５１】
式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対して法線方位の軸
【０１５２】
本発明の位相差フィルムにおいて、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（３）および（４）を満たした上で、さらに、ｎ１ｘが負の光学的異方性を有する層（ａ）の面内の遅相軸の屈折率であり、且つ繰り返し多層構造におけるｘ軸と負の光学的異方性を有する層（ａ）の遅相軸とのなす角度が、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。
【０１５３】
本発明の位相差フィルムにおいて、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これと負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式（３）、（４）および（４’）を満たした上で、さらに、ｎ１ｘおよびｎ２ｘが面内の遅相軸の屈折率であり、且つ繰り返し多層構造におけるｘ軸とこれら遅相軸とのなす角度が、０±３°の範囲であることが好ましく、より好ましくは０±２°、さらに好ましくは０±１°、最も好ましくは０±０．５°の範囲である。
【０１５４】
なお、前述したように、１つの繰り返し多層構造においては、構成単位となる各層すべてが光学的異方性を持っている場合もあるため、各層の各パラメータにはある程度のばらつきが存在してもよい。このため、上記式（３）、（４）および（４’）は、各層の平均的な膜厚、光学的異方性により満足されればよい。平均的な膜厚は、例えば、透過電子顕微鏡で断面を観察し、各層について平均１００点の測定から求めることができる。また、各層の平均的な光学的異方性は、前述した通り、得られた平均膜厚等のデータから、上記式（１０）〜（１２）を用いて求めることができる。
【０１５５】
さらに、光学的に略等方性である層（ｉ）は、完全に等方性であることが好ましいが、前記式（２７）で示されるように、ある程度の光学的異方性を有することは許容される。
【０１５６】
［繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の面内位相差値（Ｒ値（ｎｍ））は、位相差フィルムの液晶表示装置への適用を考慮した場合、下記式（６）を満足することが好ましい。
【０１５７】
１０ｎｍ＜Ｒ＜１０００ｎｍ            （６）
【０１５８】
Ｒの値は、より好ましくは、下記式（３３）を満足し、さらに好ましくは下記式（３４）を満足し、最も好ましくは下記式（３５）を満足する。
【０１５９】
２０ｎｍ＜Ｒ＜８００ｎｍ            （３３）
３０ｎｍ＜Ｒ＜６００ｎｍ            （３４）
４０ｎｍ＜Ｒ＜４００ｎｍ            （３５）
【０１６０】
［厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性］
本発明に関して、位相差フィルムが厚さ方向のリタデーションに関して逆分散性を有することは、下記の式によって示すことができる。
【０１６１】
Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）＜１
｛λ、λ’：  測定波長（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍであり、好ましくはλ＝４５０ｎｍ、かつλ’＝５５０ｎｍ）｝
【０１６２】
［面内および厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性］
上記記載のように、本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値（Ｒ（λ）値）と厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）とを、別個独立に制御することが可能となる。
【０１６３】
［面内および厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性−独立制御１］
これに関して、例えば本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値（Ｒ（λ）値）に関する波長分散性｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝と、厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）に関する波長分散性｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝との差が、下記の式を満たすようにすることができる。
【０１６４】
｜｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝−｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝｜≧０．１
｛λ、λ’：  測定波長（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍであり、好ましくはλ＝４５０ｎｍ、かつλ’＝５５０ｎｍ）｝。
【０１６５】
また、例えば本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値に関する波長分散性｛Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）｝と、厚さ方向位相差値に関する波長分散性｛Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）｝との差が、０．１５以上、０．２以上、または０．２５以上とすることができる。
【０１６６】
これに関し、本発明の位相差フィルムに含まれる１つの繰り返し多層構造の光学的異方性について鋭意検討を実施したところ、繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなっている場合、下記の式（２００）を満たす測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有することが好ましいことが分かった。この式（２００）は、上記式に、構造複屈折に関する式（１０）〜（１２）を組み合わせることによって得られたものである。またこの右辺の値は、例えば０．１５以上、０．２以上、または０．２５以上である。
【０１６７】
【数１５】
2008146924.tif 000107
【０１６８】
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【０１６９】
［面内および厚さ方向のリタデーションに関する波長分散性−独立制御２］
また更に、例えば本発明の位相差フィルムによれば、Ｒ（λ）／Ｒ（λ’）およびＲｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ’）のいずれか一方が１よりも大きい値であり、かつ他方が１より小さい値であるようにすること、すなわち面方向のリタデーションと厚さ方向のリタデーションのうちの一方が通常の波長分散性を示し、かつ他方が逆波長分散性を示すようにすることができる。ここで、測定波長λ、λ’は、４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍであり、好ましくはλ＝４５０ｎｍ、かつλ’＝５５０ｎｍ）である。
【０１７０】
これに関し、本発明の位相差フィルムに含まれる１つの繰り返し多層構造の光学的異方性について鋭意検討を実施したところ、繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなっている場合、下記式（１００）および（１００’）の一方が１未満であり、かつ他方が１超である測定波長λ（ｎｍ）およびλ’（ｎｍ）（４００ｎｍ≦λ＜λ’≦７００ｎｍ）を有することが好ましいことが分かった。この式（１００）および（１００’）は、上記式に、構造複屈折に関する式（１０）〜（１２）を組み合わせることによって得られたものである。
【０１７１】
【数１６】
2008146924.tif 000108
【０１７２】
（式中、
ｄ１：負の光学的異方性を有する層（ａ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｄ２：光学的に略等方性である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）の一層の膜厚（ｎｍ）
ｎ１ｘ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｙ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ１ｚ：負の光学的異方性を有する層（ａ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｘ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｘ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｙ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｙ軸方向における三次元屈折率
ｎ２ｚ：光学的に略等方である層（ｉ）または負の光学的異方性を有する層（ｂ）のｚ軸方向における三次元屈折率
ｘ軸：繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
ｙ軸：繰り返し多層構造の面内におけるｘ軸に直交する軸
ｚ軸：繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸）。
【０１７３】
＜位相差フィルムの材料＞
本発明の位相差フィルムを構成する材料としては、繰り返し多層構造の構成単位となる少なくとも１種の層が、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）となる材料を用いる限りにおいては、特に限定されるものではない。
【０１７４】
また、本発明の位相差フィルムにおいては、その効果を損なわない範囲において、層を形成する材料に、イルガノックス１０１０、１０７６（チバガイギー社製）等の公知の酸化防止剤、滑剤、リン酸エステル等の可塑剤、界面活性化剤、フェニルサリチル酸、２−ヒドロキシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の紫外線吸収剤、帯電防止剤、ブルーイング剤等の添加剤を加えてもよい。また、ガラス転移点温度や複屈折率を調整する目的で、相溶性に優れる添加剤を添加してもよい。
【０１７５】
［分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）の材料］
本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）の材料としては、成形性の観点から、主として高分子を用いることが好ましい。高分子としては、結晶性、液晶性、非晶性のいずれであってもよいが、位相差制御性の観点から、非晶性高分子であることが好ましい。さらに、成形性の観点から、熱可塑性高分子であることが好ましい。
【０１７６】
なお、少なくとも１種の分子配向性複屈折を有する層（Ａ）は、位相差フィルムの製造効率が向上する観点から、高分子の分子配向によって分子配向性複屈折を発現させることが好ましい。
【０１７７】
分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）に用いられる高分子のガラス転移点温度としては、配向の長期保持性の観点から、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１２５℃以上、さらに好ましくは１３０℃以上、最も好ましくは１３５℃以上である。また、成形性の観点からガラス転移点温度の上限は１８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１７０℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下、最も好ましくは１５０℃以下である。なお、ここでいうガラス転移点温度は、高分子だけではなく添加剤等を含めたみかけのガラス転移点温度を指す。ガラス転移点温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することができる。
【０１７８】
［負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）の材料］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）は、負の光学的異方性を有する層（ａ）とすることが好ましい。上述した通り、繰り返し多層構造の構成単位として負の光学的異方性を有する層（ａ）が存在すれば、法線方向と面内方向の屈折率差を自由に制御することが可能となる。本発明の位相差フィルムでは、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）が負の光学的異方性を有する層（ａ）であり、これに加えて負の光学的異方性を有する層（ｂ）を有することができる。
【０１７９】
なお、本発明に用いる負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）としては、位相差の制御性が容易となる観点から、主として分子分極率異方性が負である高分子を含むことが好ましい。
【０１８０】
ここで、「分子分極率異方性が負である高分子」とは、高分子のガラス転移点温度をＴｇ（℃）とし、Ｔｇ±１０℃の範囲で縦１軸延伸を行った際に、フィルム面内の屈折率の最大方位が、延伸方向に略直交する性質を有する高分子と定義する。同様に、「分子分極率異方性が正である高分子」とは、同条件で得られたフィルム面内の屈折率の最大方位が、延伸方向に略平行である高分子と定義する。
【０１８１】
負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の材料としては、成形性の観点から、主として高分子を用いることが好ましい。高分子としては、結晶性、液晶性、非晶性のいずれであってもよいが、位相差制御性の観点から、非晶性高分子であることが好ましい。さらに、成形性の観点から、熱可塑性高分子であることが好ましい。
【０１８２】
なお、負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の分子配向性複屈折は、位相差フィルムの製造効率が向上する観点から、層（ａ）および層（ｂ）を構成する高分子の分子配向によってそれぞれ発現させることが好ましい。
【０１８３】
負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）を形成する材料となる高分子のガラス転移点温度としては、配向の長期保持性の観点から、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１２５℃以上、さらに好ましくは１３０℃以上、最も好ましくは１３５℃以上である。また、成形性の観点からガラス転移点温度の上限は１８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１７０℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下、最も好ましくは１５０℃以下である。なお、ここでいうガラス転移点温度は、高分子だけではなく添加剤等を含めたみかけのガラス転移点温度を指す。ガラス転移点温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することができる。
【０１８４】
また、負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）を形成する材料が異なる場合には、これらのガラス転移点温度は略同一であることが好ましい。負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の材料となる高分子のガラス転移点温度の差としては、２０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１５℃以下、さらに好ましくは１０℃以下、最も好ましくは５℃以下である。
【０１８５】
分子分極率異方性が負である高分子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロイルモルフォリン、アクリル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリスチレン系、シンジオタクチックポリスチレン、水素添加されたポリスチレン、有機酸置換セルロース系、フェニル基を有する共重合オレフィンマレイミド系、フルオレン骨格を有するポリカーボネート系、スチレン−無水マレイン酸共重合体等のポリマー、ポリフェニレンオキサイドとポリスチレンとのブレンド、およびこれらのブレンド等を挙げることができる。
【０１８６】
分子分極率異方性が負である高分子は、スチレン／無水マレイン酸の共重合モル比が７０／３０〜８６／１４のスチレンと無水マレイン酸との共重合体であり、特に光弾性係数が８×１０−１２Ｐａ−１以下の共重合体である。このような共重合体は、改良された耐熱位相差安定性を有し、光弾性係数が小さく、且つ負の光学異方性を有する。例えば、スチレン／無水マレイン酸の共重合モル比が８５／１５のときには、ガラス転移温度を１３３℃且つ光弾性係数を５．４×１０−１２Ｐａ−１にすることができ、この比が７８／２２のときには、ガラス転移温度を１５０℃且つ光弾性係数を４．３×１０−１２Ｐａ−１にすることができ、またこの比が７４／２６のときには、ガラス転移温度を１５０℃且つ光弾性係数を２．８×１０−１２Ｐａ−１にすることができる。
【０１８７】
［光学的に略等方性である層（ｉ）の材料］
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造を構成する層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）を負の光学的異方性を有する層（ａ）とし、さらに、別の構成層を光学的に略等方性である層（ｉ）とすることが好ましい。繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とで構成されることにより、上記式（５）を満足する光学的異方性を実現することが容易となり、また、設計にあたって考慮すべきパラメータが少なくなるため、位相差制御性の観点からも好ましい。
【０１８８】
なお、光学的に略等方性である層（ｉ）としては、成形性の観点から、主として高分子からなることが好ましい。具体的な高分子としては、ポリビニルアルコール系、変性ポリビニルアルコール系、有機シラノール系、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ゴム系、ポリカーボネート系、ポリスチレン系、シンジオタクチックポリスチレン、アモルファスポリオレフィン系、ノルボルネン骨格を有するポリマー、ノルボルネン骨格を有する環状オレフィン系ポリマー、有機酸置換セルロース系、ポリエーテルスルホン系、ポリアリレート系、オレフィンマレイミド系、フェニル基を有する共重合オレフィンマレイミド系、ポリイミド系、ポリアミド系、ポリエーテルケトン系、ポリアリールエーテルケトン系、ポリアミドイミド系、ポリエステルイミド系、フルオレン骨格を有するポリカーボネート系、スチレン−無水マレイン酸共重合、ポリフェニレンオキサイド系等のポリマーおよびこれらのブレンド等を挙げることができるが、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
【０１８９】
光学的に略等方性である層（ｉ）を構成する高分子のガラス転移点温度は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層（Ａ）を構成する高分子のガラス転移点温度近傍以下であることが好ましい。光学的に略等方性である層（ｉ）においては、形状を保持できれば必ずしも配向は保持できなくてもよいため、ガラス転移点温度が室温付近にあるような高分子エラストマー等を用いることも可能である。
【０１９０】
［その他の層］
本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）、ならびに光学的に略等方性である層（ｉ）以外の層を有していてもよい。すなわち、繰り返し多層構造以外に他の層を有していてもよいし、あるいは、繰り返し多層構造において、負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）、ならびに光学的に略等方性である層（ｉ）以外に他の層を有していてもよい。
【０１９１】
このような他の層の材料としては、本発明の効果を損なわない限りにおいては、特に限定されるものではなく、公知の材料から適宜選択して用いることができる。
【０１９２】
例えば、位相差フィルム自身の機械的強度を改善する目的で、繰返し多層構造の両面に保護フィルム（Ｘ）を積層することができる。ここでこの保護フィルム（Ｘ）は、破断強度１０〜５０ＭＰａ、破断伸度３００〜１５００％、面衝撃破壊エネルギー５×１０−４Ｊ／μｍ以上、且つ−４０℃での周波数１Ｈｚにおける動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率１×１０５〜２×１０８Ｐａの熱可塑樹脂組成物（Ｐ）で作られており、且つ光学的に略等方性であってよい。
【０１９３】
これに関し、保護フィルムに関する各種の測定値は下記のようにして測定されるものである。
【０１９４】
（１）破断強度
破断強度は、ＪＩＳ  Ｃ２１５１−１９９０に準拠した方法で２３℃において幅１０ｍｍの試料フィルムを、試長間１００ｍｍ、引張り速度２００ｍｍ／分の条件で引っ張り試験を行い、フィルムが破断した時の応力から求められる値である。
【０１９５】
（２）破断伸度
破断伸度は、ＪＩＳ  Ｃ２１５１−１９９０に準拠した方法で２３℃において幅１０ｍｍの試料フィルムを、試長間１００ｍｍ、引張り速度２００ｍｍ／分の条件で引っ張り試験を行い、フィルムが破断した時の歪み（伸び率）から求められる値である。
【０１９６】
（３）面衝撃破壊エネルギー（５０％衝撃破壊エネルギー）
面衝撃破壊エネルギーは、周囲を固定したサンプル中央にピン（サイズφ４．０ｍｍ）をセットし、その上から重錘（重量０．５ｋｇ（保護フィルムの場合）または０．０２ｋｇ（位相差フィルムの場合））を落下させ、ＪＩＳ  Ｋ７２１１−１のデータ処理方法（ステアケース法）により、フィルム厚み当たりの破壊エネルギーを算出することによって得られる値である。
【０１９７】
（４）動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率
レオメトリックス社製ＲＳＡ―ＩＩを用いて、引張モードにて測定温度−４０℃、周波数１Ｈｚにおいて測定される値である。
【０１９８】
上記の破断強度、破断伸度、面衝撃破壊エネルギー、動的貯蔵弾性率、及び動的損失弾性率の値から理解されるように、保護フィルム（Ｘ）のための熱可塑樹脂組成物（Ｐ）は、比較的大きい機械的強度及び弾性を有する。このような保護フィルムを用いることによって、本発明の位相差フィルムのハンドリング時やヒートショック試験時等における耐割れ性を改良することができる。
【０１９９】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）は、破断強度が１０ＭＰａ以上であり、２０ＭＰａ以上であることが好ましい。破断強度が１０ＭＰａを下回ると、熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られた位相差フィルム用保護フィルムを有する積層位相差フィルムにおいての延伸において、フィルムに亀裂が生ずるおそれがあり、またこの熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）から得られる位相差フィルム用保護フィルムが、位相差フィルムのための保護フィルムとして十分に機能しないことがある。
【０２００】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）は、破断伸度が３００％以上であり、５００％以上であることが好ましい。破断伸度が３００％を下回ると、熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られた位相差フィルム用保護フィルムを有する積層位相差フィルムにおいての延伸において、フィルムに亀裂が生ずるおそれがあり、またこの熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）から得られる位相差フィルム用保護フィルムが、位相差フィルムのための保護フィルムとして十分に機能しないことがある。
【０２０１】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）では、面衝撃破壊エネルギーが、５×１０−４Ｊ／μｍ以上、特に８×１０−４Ｊ／μｍ以上である。面衝撃破壊エネルギーが小さい場合には、この熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）から得られる位相差フィルム用保護フィルムが、位相差フィルムのための保護フィルムとして十分に機能しないことがある。
【０２０２】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）の−４０℃での周波数１Ｈｚにおける動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率は共に、１×１０５〜２×１０８Ｐａであり、５×１０５〜５×１０７Ｐａであることが好ましい。これらの値が１×１０５Ｐａを下回ると、フィルムを巻き取った場合の貼り付きが大きくなるおそれがある。熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られる位相差フィルム用保護フィルムは、本発明の積層位相差フィルムの両側に存在するので、位相差フィルム用保護フィルムの貼り付きを抑制することは重要である。また、これらの値が、２×１０８Ｐａを超えると、熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）で作られる位相差フィルム用保護フィルムを有する積層位相差フィルムにおいて、ヒートサイクルテストで割れが生じるおそれがある。
【０２０３】
熱可塑性樹脂組成物（Ｐ）の未延伸時の光弾性係数は、好ましくは−１０〜＋１０×１０−１２／Ｐａ、さらに好ましくは−７〜＋７×１０−１２／Ｐａ、とりわけ好ましくは−５〜＋５×１０−１２／Ｐａである。未延伸時の光弾性係数がこの範囲にあることにより、偏光板保護フィルム、位相差フィルム等の光学用途に好適に用いることができる。
【０２０４】
熱可塑樹脂組成物（Ｐ）は、上記の条件を満たすいずれの熱可塑樹脂組成物であってもよいが、その例としては、エチレン系共重合樹脂（Ｐ−１）、スチレンからなる重合体ブロックとブタジエンからなる重合体ブロック若しくはイソプレンからなる重合ブロックとを有する共重合体、又はその共重合体の水素化物重合体（Ｐ−２）を含有するものが好適に挙げられる。
【０２０５】
保護フィルム（Ｘ）は、光学的に略等方性であり、例えば下記の式を満たす：
｜Ｒ（Ｘ）｜≦２０ｎｍ、特に１０ｎｍ、より特に５ｎｍ
（式中、
Ｒ（Ｘ）：波長４００〜７００ｎｍの光で測定した保護フィルム（Ｘ）の面内レターデーション（位相差フィルム用保護フィルムが複数存在する場合には全ての位相差フィルム用保護フィルムの面内レターデーションの総和））。
【０２０６】
＜位相差フィルムの製造方法＞
本発明の位相差フィルムにおける分子配向性複屈折による光学的異方性の発現にあたっては、光学的異方性の制御が容易となる観点から、延伸処理を採用することが好ましい。
【０２０７】
延伸処理は、１軸延伸あるいは２軸延伸のいずれであってもよく、２軸延伸の場合には、逐次２軸延伸あるいは同時２軸延伸のいずれであってもよい。また、延伸方法としては、特に制限されるものではなく、例えば、ロール間で延伸する縦１軸延伸、テンターを用いる横１軸延伸、あるいはそれらを組合せた同時２軸延伸、逐次２軸延伸等公知の方法を用いることができる。
【０２０８】
延伸温度については、用いる高分子のガラス転移点付近が好ましく、例えば、熱可塑性高分子を用いる場合には、ガラス転移点温度（Ｔｇ）に対して、（Ｔｇ−２０℃）〜（Ｔｇ＋３０℃）の範囲とすることが好ましく、より好ましくは（Ｔｇ−１０℃）〜（Ｔｇ＋２０℃）の範囲である。また、本発明の位相差フィルムは、複数種の構成単位からなる多層の繰り返し構造を含むため、延伸温度としては、最もＴｇの高い層に合わせて適宜設定することが好ましい。
【０２０９】
また、延伸前の多層構造の形成にあたっては、多層構造を形成することのできる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、多層スピンコート法、多層溶液キャスト法、多層溶融押出法等を挙げることができる。
【０２１０】
本発明の位相差フィルムのより好ましい成形法としては、高分子からなる材料を用いて多層溶融押出法によって多層膜を成形し、引き続き、当該多層膜を延伸する方法が挙げられる。この方法によれば、複雑な多層構造であっても、溶融押出後はあたかも１枚のフィルムとして扱うことが可能となり、その結果、複雑な光学的異方性を容易に得ることが可能となる。
【０２１１】
多層溶融押出法としては、特に限定されるものではなく、例えば特許３２６４９５８に記載されているような公知の方法を採用することができる。多層溶融押出法としては、例えば、マルチマニホールド法、フィードブロック法等が挙げられるが、本発明においては、フィードブロック法を採用することが好ましい。
【０２１２】
多層溶融押出にあたっては、用いる高分子の溶融粘度がほぼ同じであることが好ましい。溶融粘度が著しく異なる場合には、多層構造を形成することが困難となる場合がある。本発明においては、温度２５０℃、剪断速度１８０ｓｅｃ−１で測定した溶融粘度が、１００〜６０００Ｐａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは２００〜４０００Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは３００〜２，０００Ｐａ・ｓ、最も好ましくは４００〜１８００Ｐａ・ｓの範囲である。溶融粘度が上記範囲から外れると、繰り返し多層構造の製膜が不安定となる場合がある。
【０２１３】
また、多層溶融押出し工程において、多層構造を形成する材料間の溶融粘度差が大きい場合には層構造を形成する事が困難となる場合がある。溶融粘度差は小さいほうが好ましく、例えば、温度２５０℃、せん断速度１８０ｓｅｃ−１で測定した溶融粘度差が、５０００Ｐａ・ｓ以下である事が好ましく、より好ましくは３０００Ｐａ・ｓ以下、さらに好ましくは２０００Ｐａ・ｓ以下、最も好ましくは１０００Ｐａ・ｓ以下である。溶融粘度が上記範囲から外れると、繰返し多層構造の製膜が不安定となる場合がある。ただし、粘度差がある材料を用いる場合であっても流路の形状によりせん断速度を変えることにより安定的な繰り返し多層構造の製膜が可能となる場合もある。
【０２１４】
多層溶融押出法では、Ｔダイを用いて樹脂を押し出し、その後、冷却ロールに送る方法が好ましく用いられる。押し出し時の樹脂温度としては、樹脂の流動性、熱安定性等を勘案して適宜設定することができる。また、繰り返し多層構造における界面の剥離を防止するため、多層溶融押出に用いられる高分子は、互いに接着性が良好であるものとすることが好ましい。
【０２１５】
＜位相差フィルムの設計例＞
以下、設計例を記して、本発明を実施するための最良の形態をさらに詳細に説明する。各設計例においては、材料として実在の高分子を用い、当該高分子のパラメータを用いて設計を行った。
【０２１６】
［設計例１］
設計例１では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。
【０２１７】
（Ａ層）材料：ポリスチレン
ポリスチレンは負の分子分極率異方性を有するため、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１に示す。
【０２１８】
【表１】
2008146924.tif 000109
【０２１９】
（Ｂ層）材料：エチレン−ノルボルネン共重合体
エチレン−ノルボルネン共重合体は光学的に等方性であり、得られる層は光学的に等方である。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２に示す。
【０２２０】
【表２】
2008146924.tif 000110
【０２２１】
（多層体）
表３に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表３および表４に示す。ここで、表４中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２２２】
【表３】
2008146924.tif 000111
【０２２３】
【表４】
2008146924.tif 000112
【０２２４】
（結果）
表３および表４の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において上記式（５）を満足している、また、上記式（３）および（４）についても満足している。
【０２２５】
また、リタデーションの波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０２２６】
単一の層からなる位相差フィルム、特に液晶表示装置において広く用いられている高分子の延伸法により作製される位相差フィルムにおいては、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は一般に同じ値を与える。また、Ｎｚ値は波長に依存せず、一般的に一定である。
【０２２７】
Ｒ値は、正面入射光の場合のフィルムの光学的異方性の情報であり、一方、Ｒｔｈ値、Ｎｚ値は、斜め入射時のフィルムの光学的異方性の情報を示している。したがって、設計例１の位相差フィルムは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散が異なることを示しており、従来の位相差フィルムでは不可能であった、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を独立に制御できることを示している。これは、本発明の位相差フィルムが、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両方を併用しているために実現できる、従来には存在しなかった特異的な特徴の１つであり、この特性を利用すれば、例えば、垂直配向型液晶等を用いた液晶表示装置において、視野角性能を向上させることが可能となる。
【０２２８】
さらに、本設計例についての有効媒質近似理論の成立性を確認するために、上記と全く同じ多層体について、４×４のジョーンズ行列計算を実施した。比較方法としては、表３に示される多層構造の有効媒質近似による屈折率楕円体と、Ａ層およびＢ層を各々４０００層、計８０００層を積層した多層構造体に、各種偏光を入射して出射される偏光を比較する方法を採用した。その結果、両者ほぼ一致することが確認され、本設計例においては有効媒質近似が有効であることが確認された。
【０２２９】
［設計例２］
設計例２では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。
【０２３０】
（Ａ層）材料：設計例１と同一材料であるポリスチレン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表５に示す。
【０２３１】
【表５】
2008146924.tif 000113
【０２３２】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるエチレン−ノルボルネン共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表６に示す。
【０２３３】
【表６】
2008146924.tif 000114
【０２３４】
（多層体）
表７に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果をが表７および表８に示す。ここで、表８中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２３５】
【表７】
2008146924.tif 000115
【０２３６】
【表８】
2008146924.tif 000116
【０２３７】
表７および表８の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において上記式（５）を満足している。また、上記式（３）および（４）についても満足している。
【０２３８】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０２３９】
［設計例３］
設計例３では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。
【０２４０】
（Ａ層）材料：設計例１と同一材料であるポリスチレン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表９に示す。
【０２４１】
【表９】
2008146924.tif 000117
【０２４２】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるエチレン−ノルボルネン共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１０に示す。
【０２４３】
【表１０】
2008146924.tif 000118
【０２４４】
（多層体）
表１１に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表１１および表１２に示す。ここで、表１２中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２４５】
【表１１】
2008146924.tif 000119
【０２４６】
【表１２】
2008146924.tif 000120
【０２４７】
表１１および１２の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において上記式（５）を満足している。また、上記式（３）および（４）についても満足している。
【０２４８】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０２４９】
さらに、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）とを詳細に比較すると、前者は１より大きくいわゆる通常のリタデーションの分散であるが、後者は１よりも小さくなっており、波長の増大と共にＲｔｈが小さくなる、いわゆる逆分散となっている。これは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を、独立に制御できることを示している。
【０２５０】
［設計例４］
設計例４では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ光学的に略等方性である層（ｉ）はＢ層とする。
【０２５１】
（Ａ層）材料：設計例１と同一材料であるポリスチレン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１３に示す。
【０２５２】
【表１３】
2008146924.tif 000121
【０２５３】
（Ｂ層）材料：設計例１と同一材料であるエチレン−ノルボルネン共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１４に示す。
【０２５４】
【表１４】
2008146924.tif 000122
【０２５５】
（多層体）
表１５に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表１５および表１６に示す。ここで、表１６中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、Ａ層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２５６】
【表１５】
2008146924.tif 000123
【０２５７】
【表１６】
2008146924.tif 000124
【０２５８】
表１５および表１６の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（５）を満足していない。
【０２５９】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０２６０】
［設計例５］
設計例５では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。
【０２６１】
（Ａ層）材料：フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネート
フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートは負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１７に示す。
【０２６２】
【表１７】
2008146924.tif 000125
【０２６３】
（Ｂ層）材料：ポリアクリロイルモルフォリン
ポリアクリロイルモルフォリンは負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表１８に示す。
【０２６４】
【表１８】
2008146924.tif 000126
【０２６５】
（多層体）
表１９に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表１９および表２０に示す。ここで、表２０中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２６６】
【表１９】
2008146924.tif 000127
【０２６７】
【表２０】
2008146924.tif 000128
【０２６８】
表１９および表２０の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（５）を満足している。また、上記式（３）、（４）および（４’）についても満足している。また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０２６９】
単一の層からなる位相差フィルム、特に液晶表示装置において広く用いられている高分子の延伸法により作製される位相差フィルムにおいては、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、一般に同じ値を与える。また、Ｎｚ値は波長に依存せず、一般的に一定である。
【０２７０】
Ｒ値は、正面入射光の場合のフィルムの光学的異方性の情報であり、一方、Ｒｔｈ値、Ｎｚ値は、斜め入射時のフィルムの光学的異方性の情報を示している。したがって、設計例５の位相差フィルムは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散が異なることを示しており、従来の位相差フィルムでは不可能であった、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を独立に制御できることを示している。これは、本発明の位相差フィルムが、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両方を併用しているために実現できる、従来には存在しなかった特異的な特徴の１つであり、この特性を利用すれば、例えば、垂直配向型液晶等を用いた液晶表示装置において、視野角性能を向上させることが可能となる。
【０２７１】
さらに、本設計例についての有効媒質近似理論の成立性を確認するために、上記と全く同じ多層体について、４×４のジョーンズ行列計算を実施した。比較方法としては、表１９に示される多層構造の有効媒質近似による屈折率楕円体と、Ａ層およびＢ層を各々３６００層、計７２００層を積層した多層構造体に、各種偏光を入射して出射される偏光を比較する方法を採用した。その結果、両者ほぼ一致することが確認され、本設計例においては有効媒質近似が有効であることが確認された。
【０２７２】
［設計例６］
設計例６では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。
【０２７３】
（Ａ層）材料：スチレン−無水マレイン酸共重合体
スチレン−無水マレイン酸共重合体は負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２１に示す。
【０２７４】
【表２１】
2008146924.tif 000129
【０２７５】
（Ｂ層）材料：設計例５と同一材料であるポリアクリロイルモルフォリン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２２に示す。
【０２７６】
【表２２】
2008146924.tif 000130
【０２７７】
（多層体）
表２３に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表２３および表２４に示す。ここで、表２４中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２７８】
【表２３】
2008146924.tif 000131
【０２７９】
【表２４】
2008146924.tif 000132
【０２８０】
表２３および表２４の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（５）を満足している。また、上記式（３）、（４）および（４’）も満足している。
【０２８１】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０２８２】
［設計例７］
設計例７では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。
【０２８３】
（Ａ層）材料：設計例６と同一材料であるスチレン−無水マレイン酸共重合体
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２５に示す。
【０２８４】
【表２５】
2008146924.tif 000133
【０２８５】
（Ｂ層）材料：設計例５と同一材料であるポリアクリロイルモルフォリン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２６に示す。
【０２８６】
【表２６】
2008146924.tif 000134
【０２８７】
（多層体）
材料：表２７に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表２７および表２８に示す。ここで、表２８中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２８８】
【表２７】
2008146924.tif 000135
【０２８９】
【表２８】
2008146924.tif 000136
【０２９０】
表２７および表２８の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（５）を満足している。また、上記式（３）、（４）および（４’）についても満足している。
【０２９１】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０２９２】
さらに、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）とを詳細に比較すると、前者は１より大きくいわゆる通常のリタデーションの分散となっているが、後者は１よりも小さくなっており、波長の増大と共にＲｔｈが小さくなる、いわゆる逆分散となっている。これは、正面入射時と斜め入射時の光学的異方性の波長分散を、独立に制御できることを示している。
【０２９３】
［設計例８］
設計例８では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）との２種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層（ａ）をＡ層とし、且つ負の光学的異方性を有する層（ｂ）はＢ層とする。
【０２９４】
（Ａ層）材料：設計例５と同一材料であるフルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネート
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表２９に示す。
【０２９５】
【表２９】
2008146924.tif 000137
【０２９６】
（Ｂ層）材料：設計例５と同一材料であるポリアクリロイルモルフォリン
計算に用いた３つの波長（４５０、５５０、６５０ｎｍ）における三次元屈折率を、表３０に示す。
【０２９７】
【表３０】
2008146924.tif 000138
【０２９８】
（多層体）
表３１に記載した条件にて、Ａ層とＢ層からなる交互多層膜（Ａ／Ｂ／Ａ／Ｂ／・・・・Ａ／Ｂ）を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表３１および表３２に示す。ここで、表３２中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０２９９】
【表３１】
2008146924.tif 000139
【０３００】
【表３２】
2008146924.tif 000140
【０３０１】
表３１および表３２の計算結果から明らかなように、Ｎｚ値はすべての計算波長において、上記式（３）を満足していない。
【０３０２】
また、位相差の波長分散を示すＲ（４５０）／Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、Ｒｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）に注目すると、Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）、およびＲ（６５０）／Ｒ（５５０）とＲｔｈ（６５０）／Ｒｔｈ（５５０）は、それぞれにおいて異なる値を示している。Ｎｚ値についても、３つの波長それぞれで異なる値を示す。
【０３０３】
＜位相差フィルムの用途＞
［積層位相差フィルム］
本発明の位相差フィルムは、それ単独でも十分に位相差フィルムとして機能するが、必要に応じて他の位相差フィルムと組合せて用いても良い。
【０３０４】
［積層偏光フィルム］
本発明の位相差フィルムは、偏光フィルムと積層して、積層偏光フィルムとしてもよい。図５に、積層偏光フィルムの例を示す。ここで、この図５において、５１は偏光フィルムであり、５２は本発明の位相差フィルムであり、５３は本発明の積層偏光フィルムの光学配置であり、５４は吸収軸であり、５５は位相差フィルム面内の遅相軸であり、５６は本発明の積層偏光フィルムである。
【０３０５】
なお、液晶表示装置の視野角拡大を目的として積層偏光フィルムを用いる場合には、偏光フィルムの偏光軸と本発明の位相差フィルムの面内遅相軸とは、平行また直交させて配置することが好ましい。
【０３０６】
偏光フィルムの偏光軸と本発明の位相差フィルムの面内遅相軸とが平行である場合には、これらのなす角度は、０±２°の範囲にばらつきが入ることが好ましく、より好ましくは０±１°、さらに好ましくは０±０．５°、最も好ましくは０±０．３°である。
【０３０７】
偏光フィルムの偏光軸と本発明の位相差フィルムの面内遅相軸とが直交である場合には、これらのなす角度は、９０±２°の範囲にばらつきが入ることが好ましく、より好ましくは９０±１°、さらに好ましくは９０±０．５°、最も好ましくは９０±０．３°である。
【０３０８】
なお、より高いレベルで液晶表示装置の視野角を拡大させるためには、偏光板の偏光軸と本発明の位相差フィルムの遅相軸とが、平行または直交に配置され、かつ、下記式（３６）および上記式（５）を満足することが好ましい。さらに、ここで用いる位相差フィルムは、１つの繰り返し多層構造のみからなることが好ましい。
【０３０９】
１００ｎｍ＜Ｒ＜３５０ｎｍ          （３６）
【０３１０】
特に高いレベルでの視野角の拡大を求める場合には、偏光板の偏光軸と本発明の位相差フィルムの遅相軸とが、平行または直交に配置され、かつ、下記式（３７）および（３８）を満足することが好ましい。
【０３１１】
１５０ｎｍ＜Ｒ＜３００ｎｍ          （３７）
０．２＜Ｎｚ＜０．８                （３８）
【０３１２】
偏光フィルムとしては、特に限定されるものではなく、所定の偏光状態の光を得ることができる適宜なものを選択して用いうる。とりわけ、直線偏光状態の透過光を得ることのできるものを用いることが好ましい。
【０３１３】
偏光フィルムに偏光フィルム用保護フィルムが存在する場合には、偏光フィルム用保護フィルムの光学的異方性はできるだけ小さいことが好ましく、具体的には面内位相差で１０ｎｍ以下、より好ましくは７ｎｍ以下であり、最も好ましくは５ｎｍ以下である。また、Ｒｔｈ（λ）は７０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは、３０ｎｍ以下、最も好ましく２０ｎｍ以下である。
【０３１４】
さらに、偏光フィルム用保護フィルムのフィルム面内における遅相軸は、偏光フィルムの吸収軸と直交または平行に配置することが好ましく、偏光フィルムの連続生産を行う観点から、平行であることがより好ましい。
【０３１５】
偏光フィルム用保護フィルムは、特に限定されるものではなく、従来用いられている公知のフィルムから適宜選択して用いることができる。なかでは、セルロースアセテートを用いることが好ましい。
【０３１６】
かかる本発明の積層偏光フィルムにおいては、本発明の位相差フィルムそのものが偏光フィルム用保護フィルムを兼ねてもよい。これにより、偏光フィルム用保護フィルムの使用を省略することができ、偏光フィルム用保護フィルムの光学的異方性によるばらつきの影響を排除することができ、光学性能をより向上させることが可能となる。
【０３１７】
偏光フィルムと位相差フィルムの積層に際しては、必要に応じて接着剤等を介して固定することができる。なお、軸関係のズレ防止等の観点から、偏光フィルムと位相差フィルムとは接着固定することが好ましい。接着には、透明な接着剤を使用することができ、その種類は特に限定されるものではない。光学特性の変化を防止する観点等からは、硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、さらに、長時間の硬化処理や乾燥処理を要しないものが望ましい。また、加熱や加湿条件下において、剥離等を生じさせないものが好ましい。
【０３１８】
なお、上記の偏光フィルム、位相差フィルム、偏光フィルム用保護フィルム、接着剤層等の各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式等により紫外線吸収機能をもたせることもできる。
【０３１９】
［液晶表示装置］
また、本発明の位相差フィルムや積層偏光フィルムを液晶表示装置に用いることで、視野角特性等が著しく向上した液晶表示装置を得ることができる。用いることのできる液晶表示装置としては、特に限定されるものではなく、ＩＰＳ、ＶＡ、ＴＮ、ＯＣＢモード等各種方式に適用することが可能である。
【０３２０】
図６は、本発明の液晶表示装置の一例として、ＩＰＳモード液晶表示装置の場合の好ましい光学フィルムの配置である。位相差フィルムとしては、本発明の１つの繰り返し多層構造からなるＲ値がλ／２（ｎｍ）、かつ、Ｎｚ値０．５のものを用いた。ここで、この図６において、６１は偏光フィルムであり、６２はＩＰＳ液晶セルであり、６３は本発明の位相差フィルムであり、６４は偏光フィルムであり、６５は吸収軸であり、６６は液晶層の遅相軸であり、６７は本発明の位相差フィルムの遅相軸であり、６８は吸収軸である。
【０３２１】
［位相差フィルムの光弾性係数］
本発明の位相差フィルムの光弾性係数は、公知のエリプソメータ等を用いて測定される。光弾性係数の絶対値が大きいと液晶表示装置に組み込んだ場合に、位相差値のずれが発生し、コントラスト低下や液晶表示装置の暗状態において光漏れが画面においてまばらに生じ、光学的な斑が発生する場合がある。波長５５０ｎｍの光で測定して、光弾性係数の絶対値が１５×１０−１２Ｐａ−１以下であることが好ましい。より好ましくは１０×１０−１２Ｐａ−１以下、さらに好ましくは５×１０−１２Ｐａ−１以下である。繰返し多層構造において用いられる層を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていること、例えば負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する材料と光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていること、または負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する材料と光学的に負の光学的異方性を有する層（ｂ）を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていることがより好ましい。これは、これらの層を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていることによって、互いの層の光弾性係数を相殺して、光弾性係数の絶対値を小さくできることによる。
【実施例】
【０３２２】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０３２３】
＜測定・評価方法＞
実施例においては、以下の項目について、以下の方法によって測定・評価を実施した。
【０３２４】
（１）面内位相差値（Ｒ（λ）値（ｎｍ））、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値（ｎｍ））、厚み方向の配向指標（Ｎｚ（λ）値）
面内位相差値（Ｒ（λ）値）、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ（λ）値）、および、厚み方向の配向指標（Ｎｚ値）は、分光エリプソメータ（日本分光（株）製、商品名：Ｍ１５０）を用いた測定により求めた。Ｒ値は、入射光線とフィルム表面とが直交する状態で測定した。また、Ｒｔｈ値およびＮｚ値を求めるにあたっては、入射光線とフィルム表面とがなす角度を変化させ、各角度における位相差値を測定し、公知の屈折率楕円体の式を用いてカーブフィッティングすることにより、三次元屈折率であるｎｘ、ｎｙ、ｎｚの数値演算を行った。なお、その際、別のパラメータとして平均屈折率ｎが必要となるが、これはアッベ屈折計（（株）アタゴ社製、商品名：アッベ屈折計２−Ｔ）または、プリズムカプラ法（プリズムカプラメトリコン社製、商品名：プリズムカプラ  ＭＯＤＥＬ２０１０）により測定した値を使用した。得られた三次元屈折率を、下記式（２０）および（４２）に代入することにより、それぞれＲｔｈ値およびＮｚ値を得た。なお、本実施例においては、特に断りが無い場合には測定波長は５５０ｎｍとする。
【０３２５】
【数１７】
2008146924.tif 000141
【０３２６】
（２）ガラス転移点温度（Ｔｇ）
ガラス転移点温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、商品名：ＤＳＣ  Ｑ１０）により測定した。
【０３２７】
（３）フィルムの厚み
電子マイクロ膜厚計（アンリツ社製）により測定した。
【０３２８】
（４）フィルムの全光線透過率及びヘイズ値
濁度計（日本電色工業（株）製、型式：ＮＤＨ−２０００型）を用いて測定した。
【０３２９】
（５）各層膜厚の測定
ミクロトーム（ライカマイクロシステムズ（株）製、商品名：ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｓ）で位相差フィルムの断面の薄膜切片（厚さ約６０ｎｍ）を作成した。次にこの切片を透過型電子顕微鏡（ＦＥＩ製、商品名：ＴＥＣＮＡＩ−Ｇ２）を用いて加速電圧１２０ｋＶにて観察・撮影し、写真から各層の厚みを測定した。ブレンド領域の厚みについてはフィルムの厚み方向の透過電子数のラインプロファイルから測定した。
【０３３０】
（６）前記式（１）および（３）の関係検証方法
（６−ｉ）繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の物性測定
溶融押出法または溶液キャスト法を用いて、Ａ層およびＢ層を単独でフィルム化したものの平均屈折率の分散（ｎ（４５０）、ｎ（５５０）、ｎ（６５０）：（  ）内は測定波長（ｎｍ）を表す。）をアッベ屈折計（（株）アタゴ社製、商品名：アッベ屈折計２−Ｔ）またはプリズムカプラ法（プリズムカプラメトリコン社製、商品名：プリズムカプラ  ＭＯＤＥＬ２０１０）で測定した。次にこれらフィルムをそれぞれのガラス転移温度＋１０℃において縦一軸延伸し、複屈折率の分散値（Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）、Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）：（  ）内は測定波長（ｎｍ）を表す。）を分光エリプソメータ（日本分光（株）製、商品名：Ｍ１５０）で測定した。
【０３３１】
（６−ｉｉ）繰返し多層構造からなる位相差フィルムのＲ及びＲｔｈの分散測定
分光エリプソメータ（日本分光（株）製、商品名：Ｍ１５０）で測定した。測定波長は４５０、５５０、６５０ｎｍとした。
【０３３２】
（６−ｉｉｉ）繰返し多層構造の各層膜厚測定
前記（５）と同様に測定し、Ａ、Ｂ層およびブレンド層の平均厚みを決定する。
【０３３３】
（６−ｉｖ）繰り返し多層構造における各層の三次元屈折率波長分散の決定
電子顕微鏡の観察結果から、繰返し多層構造中にブレンド層が存在しないとみなされる場合には、式（１０）〜（１２）または、式（１３）〜（１５）を用い、一方、ブレンド層が存在する場合には、式（１０‘）〜（１２’）または、式（１３‘）〜（１５’）を用いる。これら関係式と、上記（６−ｉ）〜（６−ｉｉｉ）にて得られたデータを用いて繰り返し多層構造における各層の三次元屈折率波長分散を求める。
【０３３４】
（６−ｖ）式（１）および（３）の関係式の検証
前記（６−ｉ）〜（６−ｉｖ）の過程で得られたデータを用いて式（１）および（３）の関係式を検証する。
【０３３５】
（７）溶融粘度測定
溶融粘度の測定は、（株）東洋精機製作所製の商品名キャピログラフ１Ｂを用いて実施した。試験温度２５０℃、せん断速度は１８０ｓｅｃ−１とした。
【０３３６】
＜実施例１＞
［繰り返し多層構造の光学設計］
前述の設計例と同様に、表３３〜３６に記すように、負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき、以下のように繰り返し多層構造を作成した。ここで、表３６中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、負の光学的異方性を有する層（ａ）の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０３３７】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）を形成する材料の調製
下記化学式（Ｉ）で表されるモノマー（（株）興人製、商品名：ＡＣＭＯ）を用い、開始剤（チバ・スペシャリテイ・ケミカルズ社製、商品名：イルガキュア１８４）をモノマー対比０．１質量％混合し、得られた混合物１００ｇを三角フラスコに入れ、封管した。引き続き、水銀ランプを光源として、光強度３０ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を２分間照射し、重合を行うことにより、ポリマーを得た。得られたポリマーのガラス転移点温度は、１４０℃であった。得られたポリマーに水を加えて１質量％水溶液とし、これをスピンコート用溶液Ｎとした。
【０３３８】
【化１】
2008146924.tif 000142
【０３３９】
テフロン（登録商標）樹脂製の鋳型（フィルム形状となるように設計された鋳型）に、上記と同一の混合比の開始剤入りのモノマーを流し込み、窒素雰囲気下において、上記と同一の条件のＵＶ重合法により、厚さ２００μｍのフィルムを作成した。得られたフィルムについて、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４０℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行い、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、膜厚１４０μｍ、Ｒ値＝４９０ｎｍであり、Ｎｚ値＝０の負の光学的異方性を有していた。すわなち、得られたポリマーは、負の分子分極率異方性を有していた。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３３に示す。
【０３４０】
【表３３】
2008146924.tif 000143
【０３４１】
（２）光学的に略等方性である層（ｉ）（Ｂ層）を形成する材料の調製
光学的に略等方性を有する材料として、フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートを重合した。ポリカーボネートの重合は、公知のホスゲンを用いた界面重縮合法を用いた。具体的には、攪拌機、温度計、および、還流冷却器を備えた反応槽に、水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに下記化学式（ＩＩ）と（ＩＩＩ）で表される構造を有するモノマーをそれぞれ、７２．３対２７．７のモル比で溶解し、さらに、少量のハイドロサルファイトを加えた。
【０３４２】
【化２】
2008146924.tif 000144
【０３４３】
次に、これに塩化メチレンを加え、２０℃でホスゲンを約６０分かけて吹き込んだ。さらに、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリエチルアミンを加えて３０℃で約３時間攪拌して反応を終了させた。反応終了後、有機相を分取し、塩化メチレンを蒸発させてポリカーボネート共重合体を得た。得られた共重合体の組成比は、仕込み量比とほぼ同一であり、ガラス転移点温度は２０４℃であった。
【０３４４】
多層構造体を形成するポリマー同士のガラス転移点温度を合わせる目的で、下記化学式（ＩＶ）の構造を主成分とするリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）と得られたポリカーボネート共重合体との比率が、それぞれ２０質量％、８０質量％となるように、メチレンクロライドに双方を溶解させ、濃度２０質量％のドープ溶液を調製した。
【０３４５】
得られたドープ溶液を用いて、溶液キャスト法にてガラス上に製膜し、４０℃で１０分間、恒温乾燥機に入れた後、ガラスからフィルムを剥離させた。引き続き、フィルムを長方形の金枠に挟み、さらに８０℃で１０分間、１４０℃で１時間の順に恒温乾燥機にて乾燥させた。得られたフィルムのガラス転移点温度を測定したところ、１３５℃であり、膜厚は１００μｍであった。
【０３４６】
【化３】
2008146924.tif 000145
【０３４７】
得られたフィルムにつき、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４０℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行った。得られた延伸フィルムは、膜厚が７５μｍ、Ｒ値＝１０ｎｍ、Ｎｚ値＝１であり、延伸しても光学的にほぼ等方であることがわかった。なお、光学的な等方性については、前記式（２７）を満足していた。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３４に示す。
【０３４８】
【表３４】
2008146924.tif 000146
【０３４９】
次に、得られたポリカーボネート共重合体と上記のリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）の比率を、それぞれ８０質量％、２０質量％としてトルエン中に溶解させ、固形分濃度０．４質量％のトルエン溶液を調製し、これをスピンコート用溶液Ｉとした。
【０３５０】
（３）１つの繰り返し多層構造からなる位相差フィルムの作成
表３５に記載した条件にて、スピンコート法により、負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）と光学的に略等方性である層（ｉ）（Ｂ層）とを構成単位とする交互多層膜を作成した。具体的には、上記で得られたスピンコート用溶液ＮとＩとを、表面研磨処理したガラス基板（直径１５ｃｍ）上に、交互にスピンコート法により積層させた。なお、各層を塗布する前には、表面処理として、ＵＶオゾン処理を１５０秒間実施した。なお、ＵＶオゾン処理にあたっては、アイグラフィック（株）製、商品名：アイＵＶオゾン洗浄装置ＯＣ−２５０６１５−Ｄ＋Ａ、および、商品名：アイオゾン分解装置ＯＣＡ−１５０Ｌ−Ｄを使用した。スピンコートにおける塗布量は、スピンコート用溶液Ｎを３ｍｌ、溶液Ｉを８ｍｌとし、回転条件としては、回転数を４０００回転／分、時間を２０秒とした。
【０３５１】
得られた繰り返し多層膜をガラスから剥離し、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４０℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を実施することにより、位相差フィルムを得た。
【０３５２】
【表３５】
2008146924.tif 000147
【０３５３】
【表３６】
2008146924.tif 000148
【０３５４】
（４）位相差フィルムの評価
得られた位相差フィルムは、Ｒ値＝２７０ｎｍ、膜厚１００μｍ、Ｎｚ値＝０．５の２軸性位相差フィルムであった。なお、全光線透過率は９１％、ヘーズは０．６％であった。
【０３５５】
また、分光光度計（（株）日立製作所製、商品名：Ｕ４０００）を用いて、透過率、反射率を測定したところ、５５０ｎｍの測定波長において、内部反射率はほぼ０％であった。
【０３５６】
さらに、透過電子顕微鏡を用いて位相差フィルム断面を観察し、厚みがほぼ設計通りとなっていることを確認した。
【０３５７】
ここで、スピンコート用溶液Ｎ、溶液Ｉから形成された層を、それぞれＮ層、Ｉ層とし、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めた。本位相差フィルムの多層構造における各層の光学的異方性は、直接測定することは困難であるが、先述したように、Ｎ層、Ｉ層を形成する材料の固有物性である屈折率波長分散、複屈折率波長分散、繰り返し多層構造の各層の膜厚、層数、Ｒ値、Ｒｔｈ値の波長分散データから、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めることができる。その結果、ほぼ設計通りとなっており、さらに、上記式（３）および（４）を満足することを確認した。
【０３５８】
＜実施例２＞
［繰り返し多層構造の光学設計］
前述の設計例４〜８と同様に、表３７〜４０に記すように、負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。ここで、表４０中のａ、ｂは、それぞれ、Ａ層、Ｂ層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
【０３５９】
（１）負の光学的異方性を有する層（ｂ）（Ｂ層）を形成する材料の調製
下記化学式（Ｉ）で表されるモノマー（（株）興人製、商品名：ＡＣＭＯ）を用い、開始剤（チバ・スペシャリテイ・ケミカルズ社製、商品名：イルガキュア１８４）をモノマー対比０．１質量％混合し、得られた混合物１００ｇを三角フラスコに入れ、封管した。引き続き、水銀ランプを光源として、光強度３０ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を２分間照射し、重合を行うことによりポリマーを得た。得られたポリマーのガラス転移点温度は、１４０℃であった。得られたポリマーに水を加えて１質量％水溶液とし、これをスピンコート用溶液Ｂとした。
【０３６０】
【化４】
2008146924.tif 000149
【０３６１】
テフロン（登録商標）樹脂製の鋳型（フィルム形状となるように設計された鋳型）に、上記と同一の混合比の開始剤入りのモノマーを流し込み、窒素雰囲気下において、上記と同一の条件のＵＶ重合法により、厚さ２００μｍのフィルムを作成した。得られたフィルムについて、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４２℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行い、延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムは、膜厚１４０μｍ、Ｒ値＝４３０ｎｍであり、Ｎｚ値＝０の負の光学的異方性を有していた。すわなち、得られたポリマーは、負の分子分極率異方性を有していた。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３７に示す。
【０３６２】
【表３７】
2008146924.tif 000150
【０３６３】
（２）負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）を形成する材料の調製
負の光学的異方性を有する層（ａ）の材料として、フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートを重合した。ポリカーボネートの重合は、公知のホスゲンを用いた界面重縮合法を用いた。具体的には、攪拌機、温度計、および、還流冷却器を備えた反応槽に、水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに下記化学式（ＩＩ）と（ＩＩＩ）で表される構造を有するモノマーをそれぞれ、８５対１５のモル比で溶解し、さらに、少量のハイドロサルファイトを加えた。
【０３６４】
【化５】
2008146924.tif 000151
【０３６５】
次に、これに塩化メチレンを加え、２０℃でホスゲンを約６０分かけて吹き込んだ。さらに、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリエチルアミンを加えて３０℃で約３時間攪拌して反応を終了させた。反応終了後、有機相を分取し、塩化メチレンを蒸発させてポリカーボネート共重合体を得た。得られた共重合体の組成比は、仕込み量比とほぼ同一であり、ガラス転移点温度は２２５℃であった。
【０３６６】
多層構造体を形成するポリマー同士のガラス転移点温度を合わせる目的で、下記化学式（ＩＶ）の構造を主成分とするリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）と得られたポリカーボネート共重合体との比率が、それぞれ３０質量％、７０質量％となるように、メチレンクロライドに双方を溶解させ、濃度２０質量％のドープ溶液を調製した。
【０３６７】
【化６】
2008146924.tif 000152
【０３６８】
得られたドープ溶液を用いて、溶液キャスト法にてガラス上に製膜し、４０℃で１０分間、恒温乾燥機に入れた後、ガラスからフィルムを剥離させた。引き続き、フィルムを長方形の金枠に挟み、さらに８０℃で１０分間、１４０℃で１時間の順に恒温乾燥機にて乾燥させた。得られたフィルムのガラス転移点温度を測定したところ、１３４℃であり、膜厚は１００μｍであった。
【０３６９】
得られたフィルムにつき、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４２℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を行った。得られた延伸フィルムは、膜厚が７５μｍ、Ｒ値＝１５０ｎｍ、Ｎｚ値＝０であった。なお、これは、前記式（４０）を満足している。得られた延伸フィルムの三次元屈折率波長分散データを、表３８に示す。
【０３７０】
【表３８】
2008146924.tif 000153
【０３７１】
次に、得られたポリカーボネート共重合体と上記のリン酸エステル系化合物（大八化学工業（株）製、商品名：ＰＸ２００）の比率を、それぞれ７０質量％、３０質量％としてトルエン中に溶解させ、固形分濃度０．４質量％のトルエン溶液を調製し、これをスピンコート用溶液Ａとした。
【０３７２】
（３）１つの繰り返し多層構造からなる位相差フィルムの作成
表３９に記載した条件にて、スピンコート法により、負の光学的異方性を有する層（ａ）（Ａ層）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）（Ｂ層）とを構成単位とする交互多層膜を作成した。具体的には、上記で得られたスピンコート用溶液ＡとＢとを、表面研磨処理したガラス基板（直径１５ｃｍ）上に、交互にスピンコート法により積層させた。なお、各層を塗布する前には、表面処理として、ＵＶオゾン処理を１５０秒間実施した。ＵＶオゾン処理にあたっては、アイグラフィック（株）製、商品名：アイＵＶオゾン洗浄装置ＯＣ−２５０６１５−Ｄ＋Ａ、および、商品名：アイオゾン分解装置ＯＣＡ−１５０Ｌ−Ｄを使用した。スピンコートにおける塗布量は、スピンコート用溶液Ａを３ｍｌ、溶液Ｂを６ｍｌとし、回転条件としては、回転数を４０００回転／分、時間を２０秒とした。
【０３７３】
得られた繰り返し多層膜をガラスから剥離し、縦１軸延伸機にて、幅３０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、延伸温度１４２℃、延伸倍率２倍で１軸延伸を実施することにより、位相差フィルムを得た。
【０３７４】
【表３９】
2008146924.tif 000154
【０３７５】
【表４０】
2008146924.tif 000155
【０３７６】
（４）位相差フィルムの評価
得られた位相差フィルムは、Ｒ値＝２２３ｎｍ、膜厚８１μｍ、Ｎｚ値＝０．７の２軸性位相差フィルムであった。なお、全光線透過率は９１％、ヘーズは０．６％であった。
【０３７７】
また、分光光度計（（株）日立製作所製、商品名：Ｕ４０００）を用いて、透過率、反射率を測定したところ、５５０ｎｍの測定波長において、内部反射率はほぼ０％であった。
【０３７８】
さらに、透過電子顕微鏡を用いて位相差フィルム断面を観察し、厚みがほぼ設計通りとなっていることを確認した。
【０３７９】
ここで、スピンコート用溶液Ａ、溶液Ｂから形成された層を、それぞれＡ層、Ｂ層とし、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めた。本位相差フィルムの多層構造における各層の光学的異方性は、直接測定することは困難であるが、先述したように、Ａ層、Ｂ層を形成する材料の固有物性である屈折率波長分散、複屈折率波長分散、繰り返し多層構造の各層の膜厚、層数、Ｒ値、Ｒｔｈ値の波長分散データから、上記式（１０）〜（１２）を用いて、各層の平均的な光学的異方性を求めることができる。その結果、ほぼ設計通りとなっており、さらに、上記式（３）、（４）および（４’）を満足することを確認した。
【０３８０】
＜実施例３＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
【０３８１】
（１）負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち負の光学異方性を有する層（ａ）を形成する高分子として、スチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ３）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用いた。また、光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート（ｉ３）である商品名：パラペットＧ（株式会社クラレ製）を用いた。
【０３８２】
これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。高分子材料（ａ３）および（ｉ３）の溶融粘度は、それぞれ５００Ｐａ・ｓ、５００Ｐａ・ｓであった。
【０３８３】
（２）１つの繰り返し多層構造からなる位相差フィルムの作成
それぞれの高分子材料（ａ３）および（ｉ３）を、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに４個のスタティックミキサーを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような３２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料（ａ３）と（ｉ３）とが交互に積層された総数３２０１層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ３）および（ｉ３）の押出し量が５０：５０になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約５０秒であった。
【０３８４】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを、１４０℃で一軸２．５倍延伸することにより、繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは９０μｍで、負の光学異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均８ｎｍで、光学的に略等方性である層（ｉ）の膜厚は平均８ｎｍで、ブレンド領域は２０ｎｍであった。得られた多層位相差フィルムの特性を表４１に示す。Ｎｚを５５０ｎｍの測定波長で０．５と三次元屈折率が制御できることがわかった。
【０３８５】
【表４１】
2008146924.tif 000156
【０３８６】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表４２に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた、負の光学異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表４３に記す。なお、負の光学異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の遅相軸は、延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。
【０３８７】
【表４２】
2008146924.tif 000157
【０３８８】
【表４３】
2008146924.tif 000158
【０３８９】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。
【０３９０】
＜実施例４＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と負の光学的異方性を有する層（ｂ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
【０３９１】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち、負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ４）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用いた。
【０３９２】
（２）負の光学的異方性を有する層（ｂ）を形成する材料の調製
スチレン重合体（三洋化成工業（株）製ハイマーＳＴ−９５）９５０重量部をシクロヘキサン３２５０重量部に溶解し、このポリマー溶液をステンレス製オートクレーブに仕込み、続いてメチルｔ−ブチルエーテル６５０重量部、ニッケル／シリカ・アルミナ触媒（アルドリッチ製Ｎｉ担持量６５重量％）８０重量部を加え、水素圧９．８１ＭＰａ、１８０℃で３時間水添反応を行い、水素化率９９．９モル％且つＴｇ＝１４８℃である水素添加ポリスチレン（ｂ４）を得、これを負の光学的異方性を有する層（ｂ）とした。溶融粘度は、７００Ｐａ・ｓであった。
【０３９３】
（３）多層構造体の作成
繰返し多層構造のうち、負の光学的異方性を有する層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ４）を用い、、一方負の光学的異方性を有する層（ｂ）を形成する材料としては、水素添加ポリスチレン（ｂ４）を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。
【０３９４】
それぞれの高分子材料は、押出機にて２８０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに４個のスタティックミキサーを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような３２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、負の光学的異方性を有する層（ａ）および（ｂ）のための高分子材料（ａ４）と（ｂ４）とが交互に積層された総数３２０１層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ４）と（ｂ４）の押出し量が４１：５９になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約１０秒であった。
【０３９５】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを１５０℃で一軸２．８倍延伸することにより、繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは４５μｍで、負の光学的異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均１１ｎｍで、負の光学的異方性を有する層（ｂ）の膜厚は平均１６ｎｍで、ブレンド領域はほとんど観察されなかった。得られた多層位相差フィルムの特性を表４４に示す。Ｎｚを５５０ｎｍの測定波長で０．５と三次元屈折率が制御できることがわかった。
【０３９６】
【表４４】
2008146924.tif 000159
【０３９７】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表４５に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた負の光学的異方性を有する層（ａ）および層（ｂ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表４６に記す。なお、層（ａ）および（ｂ）の面内の遅相軸は延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。
【０３９８】
【表４５】
2008146924.tif 000160
【０３９９】
【表４６】
2008146924.tif 000161
【０４００】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。
【０４０１】
＜実施例５＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
【０４０２】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち、層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ５）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用い、一方、層（ｉ）を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート（ｉ５）である商品名：パラペットＧ（株式会社クラレ製）を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。それぞれの高分子材料（ａ５）および（ｉ５）の溶融粘度は、それぞれ５００Ｐａ・ｓ、５００Ｐａ・ｓであった。
【０４０３】
（２）多層構造体の作成
それぞれの高分子材料（ａ５）および（ｉ５）は、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに幅方向に４分割したものを厚み方向に再配置させるような４分割ダブリングを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような８０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料（ａ５）と（ｉ５）が交互に積層された総数８０１層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ５）と（ｉ５）の押出し量が７１：２９になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約３０秒であった。
【０４０４】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを、１４０℃で一軸２．２倍延伸することにより、繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは３０μｍで、負の光学異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均４２ｎｍで、光学的に略等方性である層（ｉ）の膜厚は平均１１ｎｍで、且つブレンド領域は平均１１ｎｍであった。得られた多層位相差フィルムの特性を表４７に示す。５５０ｎｍの測定波長でのＮｚが０．３であることが示されているように、位相差フィルムの三次元屈折率が制御できることがわかった。
【０４０５】
【表４７】
2008146924.tif 000162
【０４０６】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表４８に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表４９に記す。なお、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の遅相軸は、延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。
【０４０７】
【表４８】
2008146924.tif 000163
【０４０８】
【表４９】
2008146924.tif 000164
【０４０９】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。
【０４１０】
＜実施例６＞
負の光学的異方性を有する層（ａ）と光学的に略等方性である層（ｉ）とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
【０４１１】
（１）負の光学的異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）を形成する材料の調製
繰返し多層構造のうち、層（ａ）を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（ａ６）である商品名：ダイラークＤ３３２（ノバケミカル社製）を用い、一方、層（ｉ）を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート（ｉ６）である商品名：パラペットＧ（株式会社クラレ製）を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。高分子材料（ａ６）および（ｉ６）の溶融粘度は、それぞれ５００Ｐａ・ｓ、５００Ｐａ・ｓであった。
【０４１２】
（２）多層構造体の作成
それぞれの高分子材料（ａ６）および（ｉ６）は、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、各層の厚みが等しくなるような２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、さらに積層構造の両最外層に熱可塑性樹脂（ｉ６）を合流させた後、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料（ａ６）および（ｉ６）が交互に積層された総数２０３層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料（ａ６）および（ｉ６）の押出し量が５０：５０になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約３０秒であった。
【０４１３】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを１４０℃で一軸２．６倍延伸することにより繰返し多層構造を有する位相差フィルムを得た。この位相差フィルムの厚みは２４μｍで、負の光学異方性を有する層（ａ）の膜厚は平均３０ｎｍで、光学的に略等方性である層（ｉ）の膜厚は平均３０ｎｍで、ブレンド領域は平均３０ｎｍであった。得られた多層位相差フィルムの特性を表５０に示す。５５０ｎｍの測定波長でのＮｚが０．３であることが示されているように、位相差フィルムの三次元屈折率が制御できることがわかった。
【０４１４】
【表５０】
2008146924.tif 000165
【０４１５】
また、前記（６）の（ｉ）の方法で実施した繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の光学物性を表５１に記す。上記（６）の方法で求めた繰返し多層構造の各層のパラメータから求めた、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の平均の面内の屈折率差である｜ｎｘ−ｎｙ｜を表５２に記す。なお、負の光学異方性を有する層（ａ）および光学的に略等方性である層（ｉ）の面内の遅相軸は、延伸方向と略直交である。また、位相差フィルム全体における面内の遅相軸方位は延伸方向に略直交である。
【０４１６】
【表５１】
2008146924.tif 000166
【０４１７】
【表５２】
2008146924.tif 000167
【０４１８】
上記式（３）を測定波長５５０ｎｍにおいて満足することがわかった。
【０４１９】
＜実施例７＞
繰返し多層構造の両側に機械特性を変えるために別の樹脂層を設けた以外は、実施例３と同様に多層押出により位相差フィルムを作成した。この別の樹脂層を形成する樹脂Ｘ７は、エチレン系共重合樹脂（住友化学（株）製  商品名：アクリフトＷＨ２０６）を用いた。この樹脂の機械物性を表５３に記す。
【０４２０】
繰返し多層構造を構成する２種類の熱可塑性樹脂（ａ３）および（ｉ３）は、押出機にて２６０℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、２０１層のフィードブロックにて合流させ、さらに４個のスタティックミキサーを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような３２０１層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、さらに積層構造の両最外層に樹脂（Ｘ７）を合流させた後、キャスティングドラム上にキャストして、樹脂（Ｘ７）が総数３２０１層の繰返し多層構造の両面に積層されたフィルムを作製した。このとき熱可塑性樹脂（ａ３）と熱可塑性樹脂（ｉ３）の押出し量が、５０：５０になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約５０秒であった。
【０４２１】
このようにして得られた未延伸多層フィルムを１４０℃で一軸２．５倍延伸することにより、多層位相差フィルムを得た。この多層位相差フィルムの厚みは約１２０μｍで、樹脂Ｘ７からなる両最外層の厚みはそれぞれ１５μｍであり、光学特性および繰返し多層構造の各層の平均膜厚は実施例３のものとほぼ同じであった。
【０４２２】
この実施例で作成した繰返し多層構造からなる位相差フィルムの機械物性を表５３に示す。
【０４２３】
【表５３】
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【産業上の利用可能性】
【０４２４】
本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折と構造性複屈折の両者を用いているため、従来の方法では実現困難であった光学的異方性および波長分散特性を実現することが可能となる。このため、本発明の位相差フィルムを単独で、あるいは偏光板や他の位相差フィルムと組合せて液晶表示装置に用いることにより、表示装置の高性能化、特に広視野角化に、極めて大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【０４２５】
【図１】本発明の位相差フィルムの繰り返し多層構造および屈折率楕円体の概略図。
【図２】各層が光学的に等方性である従来技術の繰り返し多層構造および屈折率楕円体の概略図。
【図３】３種の層が構成単位となる本発明の繰り返し多層構造および屈折率楕円体の概略図。
【図４】厚み比率の異なる２種の層を構成単位とする本発明の繰り返し多層構造の概略図。
【図５】本発明の積層偏光フィルムの構成概略図。
【図６】本発明の液晶表示装置の構成概略図。
【国際調査報告】
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