(57)【要約】      （修正有）【課題】ハジキや輝点、ムラが少なく、また、液晶表示装置に組み込んだときの正面コントラスト、階調反転、および正面画像と斜め画像との階調再現性と色味の差が良好である光学フィルムの提供。【解決手段】第１の光学異方性層３と該第１の光学異方性層３の表面に設けられた第２の光学異方性層４を含み、第１の光学異方性層３は、液晶化合物を配向させ重合させて固定化された層であり、前記液晶化合物の第２の光学異方性層４と接している側の表面チルト角が５〜８０°である、光学フィルム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光学異方性層と該第１の光学異方性層の表面に設けられた第２の光学異方性層を含み、
第１の光学異方性層は、液晶化合物を配向させ重合させて固定化された層であり、前記液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°である、光学フィルム。
【請求項２】
第１の光学異方性層の遅相軸と第２の光学異方性層の遅相軸とが直交している、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
第１の光学異方性層の第２の光学異方性層に接している側に界面活性剤が偏在している、請求項１または２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
第１の光学異方性層に含まれる液晶化合物が棒状液晶化合物であり、第２の光学異方性層が円盤状液晶化合物を含むか、第１の光学異方性層に含まれる液晶化合物が円盤状液晶化合物であり、第２の光学異方性層が棒状液晶化合物を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
複屈折モードの液晶表示装置用である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
第１の光学異方性層のＲｅ値と第２の光学異方性層のＲｅ値との和が−７５〜２５ｎｍである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム（Ｒｅは、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションを表し、第１の光学異方性層の遅相軸方向を基準とする。）。
【請求項７】
偏光膜と、該偏光膜の両面に設けられた保護フィルムを有し、前記保護フィルムの少なくとも一方が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムを含む偏光板。
【請求項８】
前記保護フィルムの少なくとも一方が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムであり、偏光膜と配向膜または光学異方性層が接着層を介して貼り合されている、請求項７に記載の偏光板。
【請求項９】
前記保護フィルムの少なくとも一方が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムであり、偏光膜、支持体、配向膜、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層の順に積層している、請求項７に記載の偏光板。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムまたは請求項７〜９のいずれか１項に記載の偏光板を有する液晶表示装置。
【請求項１１】
一対の偏光板と、一対の偏光板の間に設けられたＴＮモードの液晶セルとを有し、前記一対の偏光板の少なくとも一方が、請求項７〜９のいずれか１項に記載の偏光板であり、第２の光学異方性層がＴＮモードの液晶セルに近い側となるように設けられている、液晶表示装置。
【請求項１２】
複屈折モードに配置された一対の偏光板と、一対の偏光板の間に設けられたＴＮモードの液晶セルとを有し、前記一対の偏光板の少なくとも一方が、請求項７〜９のいずれか１項に記載の偏光板であり、第２の光学異方性層がＴＮモードの液晶セルに近い側となるように設けられており、前記偏光板が有する第１の光学異方性層のＲｅ値と第２の光学異方性層のＲｅ値との和が−７５〜２５ｎｍである、液晶表示装置（ただし、Ｒｅの符号は、隣接する側の液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向を負とし、液晶のダイレクタ方向と直交する方向を正とする。）。
【請求項１３】
第１の光学異方性層の表面に、該表面をラビング処理することなく、直接に、液晶化合物を含む組成物を塗布し、液晶化合物を配向させ、重合させて固定化させて第２の光学異方性層を形成することを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項１４】
液晶化合物と界面活性剤を含む組成物を塗布し、液晶化合物を配向させ、重合させて固定化させて第１の光学異方性層を形成することを含む、請求項１３に記載の光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学フィルム、偏光板、液晶表示装置および光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置として、液晶セル、偏光膜および光学補償を行う光学フィルム（光学補償フィルム、位相差板等ということもある）からなるものが公知である。透過型液晶表示装置では、二枚の偏光膜を液晶セルの両側に配置し、１枚またはそれ以上の光学補償フィルムを液晶セルと偏光膜の間に配置する。反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、光学補償フィルム、そして偏光膜の順に配置する。液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、透過型については、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence ）、反射型については、ＴＮ、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）、ＧＨ（Guest-Host）のような様々な表示モードが提案されている。
【０００３】
光学補償フィルムは、画像着色を解消したり、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償フィルムとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムが従来から使用されていた。延伸複屈折フィルムからなる光学補償フィルムに代えて、支持体上に液晶化合物を配向させて形成した光学異方性層を有する光学補償フィルムを使用することが提案されている。液晶化合物には多様な配向形態があるため、液晶化合物を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフィルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。
【０００４】
光学補償フィルムの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定する。液晶化合物を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償フィルムを製造することができる。このような光学補償フィルムの中には、例えば、特許文献１に記載のような、光学異方性層を２層積層したものも知られている。
【０００５】
具体的には、特許文献１では、図６に示したように、支持体１’、ラビング処理を行った第１配向膜２’、第１光学異方性層３’、ラビング処理を行った第２配向膜２’、第２光学異方性層４’の順で積層されている光学補償フィルムであり、第２光学異方性層４’に含まれる液晶化合物を配向させるために第２配向膜２’を第１光学異方性層３’上に積層させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０４９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に記載のように、光学異方性層を２層以上積層する場合、第１の光学異方性層の上に配向膜を設けて、第２の光学異方性層を設けると、積層数が多くなり、生産性が劣ったりする傾向にある。
一方、図７に示したように、支持体１’、ラビング処理を行った第１配向膜２’、第１光学異方性層３’、第２光学異方性層４’の順で積層されている光学補償フィルムであり、第１光学異方性層３’表面をラビング処理し、第２光学異方性層４’に含まれる液晶化合物を配向させる態様が考えられる。しかし、第１の光学異方性層３’の表面に直接に第２の光学異方性層４’を設けるために、第１の光学異方性層３’の表面をラビング処理すると、ラビング屑が残ってしまい、得られる光学フィルムにハジキや輝点、ムラが発生しやすくなる。
本願発明はかかる問題点を解決することを目的としたものであって、光学異方性層を２層以上積層した光学フィルムであって、ハジキや輝点、ムラが少ない光学フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題のもと、本願発明者が検討を行った結果、第１の光学異方性層と該第１の光学異方性層の表面に設けられた第２の光学異方性層を含み、第１の光学異方性層の表面チルト角を５〜８０°とすることにより、配向膜やラビング処理なしで第２の光学異方性層に含まれる液晶化化合物を配向させて光学異方性層を形成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
具体的には、以下の手段＜１＞により、好ましくは＜２＞〜＜１４＞により上記課題は解決された。
＜１＞第１の光学異方性層と該第１の光学異方性層の表面に設けられた第２の光学異方性層を含み、第１の光学異方性層は、液晶化合物を配向させ重合させて固定化された層であり、前記液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°である、光学フィルム。
＜２＞第１の光学異方性層の遅相軸と第２の光学異方性層の遅相軸とが直交している、＜１＞に記載の光学フィルム。
＜３＞第１の光学異方性層の第２の光学異方性層に接している側に界面活性剤が偏在している、＜１＞または＜２＞に記載の光学フィルム。
＜４＞第１の光学異方性層に含まれる液晶化合物が棒状液晶化合物であり、第２の光学異方性層が円盤状液晶化合物を含むか、第１の光学異方性層に含まれる液晶化合物が円盤状液晶化合物であり、第２の光学異方性層が棒状液晶化合物を含む、＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の光学フィルム。
＜５＞複屈折モードの液晶表示装置用である、＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の光学フィルム。
＜６＞第１の光学異方性層のＲｅ値と第２の光学異方性層のＲｅ値との和が−７５〜２５ｎｍである、＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の光学フィルム（Ｒｅは、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションを表し、第１の光学異方性層の遅相軸方向を基準とする。）。
＜７＞偏光膜と、該偏光膜の両面に設けられた保護フィルムを有し、前記保護フィルムの少なくとも一方が、＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の光学フィルムを含む偏光板。
＜８＞前記保護フィルムの少なくとも一方が、＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の光学フィルムであり、偏光膜と配向膜または光学異方性層が接着層を介して貼り合されている、＜７＞に記載の偏光板。
＜９＞前記保護フィルムの少なくとも一方が、＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の光学フィルムであり、偏光膜、支持体、配向膜、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層の順に積層している、＜７＞に記載の偏光板。
＜１０＞＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の光学フィルムまたは＜７＞〜＜９＞のいずれかに記載の偏光板を有する液晶表示装置。
＜１１＞一対の偏光板と、一対の偏光板の間に設けられたＴＮモードの液晶セルとを有し、前記一対の偏光板の少なくとも一方が、＜７＞〜＜９＞のいずれかに記載の偏光板であり、第２の光学異方性層がＴＮモードの液晶セルに近い側となるように設けられている、液晶表示装置。
＜１２＞複屈折モードに配置された一対の偏光板と、一対の偏光板の間に設けられたＴＮモードの液晶セルとを有し、前記一対の偏光板の少なくとも一方が、＜７＞〜＜９＞のいずれかに記載の偏光板であり、第２の光学異方性層がＴＮモードの液晶セルに近い側となるように設けられており、前記偏光板が有する第１の光学異方性層のＲｅ値と第２の光学異方性層のＲｅ値との和が−７５〜２５ｎｍである、液晶表示装置（ただし、Ｒｅの符号は、隣接する側の液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向を負とし、液晶のダイレクタ方向と直交する方向を正とする。）。
＜１３＞第１の光学異方性層の表面に、該表面をラビング処理することなく、直接に、液晶化合物を含む組成物を塗布し、液晶化合物を配向させ、重合させて固定化させて第２の光学異方性層を形成することを含む、＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
＜１４＞液晶化合物と界面活性剤を含む組成物を塗布し、液晶化合物を配向させ、重合させて固定化させて第１の光学異方性層を形成することを含む、＜１３＞に記載の光学フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、光学異方性層を２層以上積層した光学フィルムであって、ハジキや輝点、ムラが少ない光学フィルムを提供可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の光学フィルムの一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の偏光板の一例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の偏光板の他の一例を示す模式断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の一例を示す模式断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の他の一例を示す模式断面図である。
【図６】従来の光学フィルムの一例を示す模式断面図である。
【図７】光学フィルムの一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。尚、本願明細書中、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。なお、本明細書中、数値範囲や数値については、本発明の属する技術分野で許容される誤差を含む数値範囲および数値として解釈されるべきである。
【００１３】
＜光学フィルム＞
本発明の光学フィルムは、第１の光学異方性層と該第１の光学異方性層の表面に設けられた第２の光学異方性層を含み、第１の光学異方性層は、液晶化合物を配向させ重合させて固定化された層であり、前記液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°であることを特徴とする。このような構成とすることにより、第１の光学異方性層の表面にラビング処理を行うことなく、直接に第２の光学異方性層を形成することができる。また、このような光学フィルムは、液晶表示装置に組み込んだときの正面コントラスト、階調反転、および正面画像と斜め画像との階調再現性と色味の差が良好なものとすることができる。
以下、図面に従って本発明の構成を示す。本発明の範囲がこれらの構成に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００１４】
図１は、本発明の光学フィルムの一例を示す模式断面図である。本発明の光学フィルムは、第１の光学異方性層３と該第１の光学異方性層３の表面に設けられた第２の光学異方性層４を含み、必要に応じて、第１の光学異方性層３に含まれる液晶化合物を配向させる、ラビング処理が施された配向膜２、該配向膜２や第１の光学異方性層３を支持する支持体１を有していてもよい。
また、後述するとおり、支持体１の代わりに仮支持体を採用し、配向膜２、第１の光学異方性層３、第２の光学異方性層４の積層体として用いることも好ましい。
【００１５】
（第１の光学異方性層）
第１の光学異方性層は、液晶化合物を配向させ重合させて固定化された層である。また、通常、配向膜の表面に液晶化合物と溶剤からなる組成物を塗布すると、表層側の液晶化合物のチルト角は通常、ダイレクタに対して平行となるが、本発明では、前記液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°である。
【００１６】
表面チルト角とは、第１の光学異方性層の第２の光学異方性層と接している側の界面（空気界面側）と、液晶化合物（円盤状化合物の場合は円盤面、棒状化合物の場合は長軸方向）とのなす角度をいう。
表面チルト角は、５〜８０°であり、５〜７５°が好ましく、５〜４５°がより好ましい。表面チルト角を５〜８０°とすることで、第１の光学異方性層は、第２の光学異方性層に含まれる液晶化合物を配向させる配向制御能を有するようになり、第１の光学異方性層の表面にラビング処理を行わずに直接第２の光学異方性層を形成することができる。
【００１７】
第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角を５〜８０°とする方法は特に限定されないが、第２の光学異方性層に接している側に界面活性剤を偏在させることが好ましい。偏在とは、第２の光学異方性層に接している側が第２の光学異方性層に接している側と反対側よりも界面活性剤が多く存在することを意味する。
界面活性剤は、１種類でもよく、また２種以上の種類を混合して使用してもよい。
界面活性剤を配合する以外に、第１の光学異方性層の表面チルト角を５〜８０°とする方法として、第二の液晶性化合物を混合する方法も、好適に用いることができる。また、表面チルト角が温度によって変化する場合は、温度制御により所望の表面チルト角に調整することができる。
【００１８】
このような界面活性剤は、空気界面側配向制御剤とも呼ばれるものなどで、液晶化合物の表面チルト角を５〜８０°とすることができるものが採用される。具体的には、界面活性剤としては、以下に例示する化合物を採用することができる。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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【化５】
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【化６】
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【００１９】
第二の液晶性化合物としては、表面チルト角をより高角度に調整する場合は、以下のものを用いることができる。
【化７】
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【００２０】
また、表面チルト角をより低角度に調整する場合は、以下のものを用いることができる。
【化８】
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【００２１】
界面活性剤の配合量としては、液晶化合物１００質量部あたり、０．０１〜１０質量部が好ましく、０．０３〜５質量部がより好ましく、０．１〜３質量部が特に好ましい。
第二の液晶性化合物の配合量としては、液晶化合物１００質量部あたり２〜５０質量部が好ましく、５〜４０質量部がより好ましく、１０〜３０質量部が特に好ましい。
【００２２】
第１の光学異方性層を形成する液晶化合物は特に限定されない。一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井 正男 著，２頁，岩波書店，１９９２）。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできるが、棒状液晶化合物または円盤状（ディスコティック）液晶化合物を用いるのが好ましい。２種以上の棒状液晶化合物、２種以上の円盤状液晶化合物、又は棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物との混合物を用いてもよい。温度変化や湿度変化を小さくできることから、反応性基を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を用いて形成することがより好ましく、少なくとも１つは１液晶分子中の反応性基が２以上あることがさらに好ましい。液晶化合物は二種類以上の混合物でもよく、その場合少なくとも１つが２以上の反応性基を有していることが好ましい。
棒状液晶化合物としては、例えば、特表平１１−５１３０１９号公報や特開２００７−２７９６８８号公報に記載のものを好ましく用いることができこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号公報や特開２０１０−２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
【００２３】
重合させて固定化するために、液晶化合物が重合条件の異なる２種類以上の反応性基を有することが好ましい。この場合、条件を選択して複数種類の反応性基の一部種類のみを重合させることにより、未反応の反応性基を有する高分子を含む光学異方性層を作製することが可能となる。用いる重合条件としては重合固定化に用いる電離放射線の波長域でもよいし、用いる重合機構の違いでもよいが、好ましくは用いる開始剤の種類によって制御可能な、ラジカル性の反応基とカチオン性の反応基の組み合わせがよい。前記ラジカル性の反応性基がアクリル基および／またはメタクリル基であり、かつ前記カチオン性基がビニルエーテル基、オキセタン基および／またはエポキシ基である組み合わせが反応性を制御しやすく特に好ましい。
【００２４】
第１の光学異方性層は、上記の液晶化合物や界面活性剤と共に、可塑剤、重合性モノマー等の添加剤を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶分子の配向性等を向上することができる。液晶性分子と相溶性を有し、液晶性分子の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。具体的には、特開２００２−２９６４２３号公報、特開２００１−３３０７２５号公報、特開２０００−１５５２１６号公報等に記載されたものが好ましく、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
【００２５】
第１の光学異方性層は、液晶化合物や界面活性剤などを含む組成物を、例えば塗布液として調整し、該塗布液を配向膜の表面に塗布することで形成することができ、塗布法については特に制限はない。
【００２６】
第１の光学異方性層は、配向膜等の表面上で配向させた液晶化合物を、配向状態を維持して重合させて固定する。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の使用量は、組成物（塗布液である場合は固形分）の０．０１〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
【００２７】
液晶化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2の範囲にあることが好ましく、２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがより好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００２８】
第１の光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅとしては、１０〜９０ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがより好ましく、３０〜７０ｎｍが特に好ましい。面内レターデーションＲｅは、第１の光学異方性層の遅相軸方向を基準にしたときの値を示す。
また、第１の光学異方性層の配向状態は、ホモジニアス配向、すなわち液晶のダイレクタが基板面に平行で厚さ方向で一様な配向状態であることが最も望ましいが、チルト角があっても好ましく用いることが出来る。また、ハイブリッド配向、すなわち液晶層の上層と下層のチルト角がことなりその間は緩やかにチルト角が変化する配向状態であっても好ましく用いることが出来る。
【００２９】
第１の光学異方性層の厚みとしては、０．０５〜５μｍが好ましく、０．１〜２μｍがより好ましく、０．２〜１μｍが特に好ましい。
第１の光学異方性層の第２の光学異方性層と接する側の表面粗さ（Ｒａ）としては、通常、３ｎｍ以下であり、好ましくは、０．５ｎｍ以下である。
【００３０】
（第２の光学異方性層）
第２の光学異方性層は、例えば、第１の光学異方性層の表面上に形成されている層であり、第１の光学異方性層の表面をラビング処理することなく、直接に、液晶化合物を含む組成物を塗布し、液晶化合物を配向させ、重合させて固定化させて得られる。
【００３１】
第２の光学異方性層を形成する液晶化合物は、通常、第１の光学異方性層を形成する液晶化合物とは異なる種類のものを用いる。本発明の光学フィルムは、第１および第２の光学異方性層のうち、一方の光学異方性層に含まれる液晶化合物が棒状液晶化合物であり、他方の光学異方性層に含まれる液晶化合物が円盤状液晶化合物であることが位相差補償可能な角度が広くなるという点で好ましい。具体的には、第１の光学異方性層に含まれる液晶化合物が棒状液晶化合物であり、第２の光学異方性層が円盤状液晶化合物を含む態様、または第１の光学異方性層に含まれる液晶化合物が円盤状液晶化合物であり、第２の光学異方性層が棒状液晶化合物を含む態様であることが好ましい。
【００３２】
第２の光学異方性層を形成する液晶化合物は、第１の光学異方性層で使用する液晶化合物と同様のものを使用することができる。また、第１の光学異方性層を形成するための添加剤も同様のものを用いることができる。但し、空気界面側の配向制御剤としての界面活性剤は配合しなくてもよい。
【００３３】
第２の光学異方性層は、第１の光学異方性層と同様の方法にて形成することができ、液晶化合物などを含む組成物を、例えば塗布液として調整し、該塗布液を第１の光学異方性層の表面に塗布することで形成することができ、塗布法については特に制限はない。液晶化合物の重合方法は、第１の光学異方性層の場合と同様である。
【００３４】
第２の光学異方性層の配向状態は、液晶パネルの液晶層のリターデーションを好ましくキャンセルするためにハイブリッド配向していることが好ましい。
【００３５】
第２の光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅとしては、５〜６５ｎｍが好ましく、１５〜５５ｎｍがより好ましく、２５〜４５ｎｍが特に好ましい。
ここで面内レターデーションＲｅは、第２の光学異方性層の遅相軸方向を基準にしたときの値である。
【００３６】
第２の光学異方性層の厚みとしては、０．５〜５μｍが好ましく、１〜４μｍがより好ましく、１．５〜３μｍが特に好ましい。
【００３７】
［第１の光学異方性層と第２の光学異方性層との関係］
本発明の光学フィルムは、第１の光学異方性層の遅相軸と、第２の光学異方性層の遅相軸とが直交となるように配置されていることが好ましい。このような構成とすることにより、階調反転、および正面画像と斜め画像との階調再現性と色味差、正面コントラスト、正面透過率が良好となる。
【００３８】
本発明の好ましい実施形態として、第１の光学異方性層の面内レターデーションＲｅと第２の光学異方性層の面内レターデーションＲｅとの和が−７５〜２５ｎｍである光学フィルムが例示される。このような光学フィルムは、複屈折モードの液晶表示装置に組み込んだ時に、階調反転、および正面画像と斜め画像との階調再現性と色味差、正面コントラスト、正面透過率が良好である点から好ましい。
ここで、本実施形態におけるＲｅは、第１の光学異方性層の進相軸方向を基準にした値を示す。
第１の光学異方性層のＲｅと第２の光学異方性層のＲｅとの和が−７５〜２５ｎｍが好ましく、−７０〜２０ｎｍがより好ましく、−６５〜１５ｎｍが特に好ましい。
【００３９】
（支持体）
本発明の光学フィルムは、第１の光学異方性層および第２の光学異方性層を支持する支持体を有していてもよい。また、支持体は仮支持体であってもよく、本発明の光学フィルムを使用する際、仮支持体をはがして使用する態様であってもよい。
【００４０】
支持体としては、特に制限はなく、ガラスからなる支持体、ポリマーフィルムからなる支持体であってもよいが、経済的な観点からポリマーフィルムからなる支持体が好ましい。支持体としては、光透過率が８０％以上であることが好ましい。支持体としては位相差を有した支持体であってもよい。
【００４１】
本発明に使用可能な支持体を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は前記ポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また本発明の高分子フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【００４２】
また、前記フィルムの材料としては、熱可塑性ノルボルネン系樹脂を好ましく用いることが出来る。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、日本ゼオン（株）製のゼオネックス、ゼオノア、ＪＳＲ（株）製のアートン等があげられる。
【００４３】
また、前記フィルムの材料としては、従来偏光板の透明保護フィルムとして用いられてきた、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー（以下、セルロースアシレートという）を好ましく用いることが出来る。
【００４４】
支持体フィルムの製法については特に制限はなく、溶液製膜法であっても溶融製膜法であってもよい。また、レターデーションの調整のために延伸処理が施された延伸フィルムを用いてもよい。
【００４５】
支持体の厚みとしては、１０〜２００μｍが好ましい。
【００４６】
（配向膜）
本発明の光学フィルムは、第１の光学異方性層に含まれる液晶化合物液晶化合物が均一に配向した状態にするために、支持体と第１の光学異方性層との間に配向膜を配置するのが好ましい。また、仮支持体上に作製した配向膜を支持体上に転写した配向膜を用いてもよい。
【００４７】
配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。
【００４８】
配向膜には、必要に応じて架橋剤などを添加してもよく、具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［００２４］記載の化合物等が挙げられる。
【００４９】
配向膜の厚みとしては、０．０５〜１．５μｍが好ましい。
【００５０】
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置に組み込むことが好ましく、透過型液晶表示装置の光学補償フィルムとして好ましく用いられる。さらに、偏光板の保護フィルムを兼ねた光学補償フィルムとして好ましく用いられる。特に、本発明では複屈折モードの液晶表示装置に用いた場合により効果的である。以下、これらの詳細について説明する。
【００５１】
＜偏光板＞
本発明の偏光板は、偏光膜と、該偏光膜の両面に設けられた保護フィルムを有し、前記保護フィルムの少なくとも一方が、本発明の光学フィルムである。
【００５２】
本発明の偏光板は、図２に一例を示すように、偏光膜５の一方の表面に本発明の光学フィルム１０が積層され、他方の表面に保護フィルム６が積層された偏光板である。この態様では、本発明の光学フィルム１０の支持体１の裏面（第１および第２の光学異方性層が形成されていない側の面）が、偏光膜５の一方の表面に貼合されていることが好ましい。
【００５３】
偏光膜の他方の表面に貼合される保護フィルムについては特に制限はなく、本発明の光学フィルムの支持体として利用可能なポリマーフィルムの例から選択するのが好ましい。保護フィルムの好ましい一例は、トリアセチルセルロースフィルム等のセルロースアシレートフィルムである。
【００５４】
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜があり、本発明にはいずれを使用してもよい。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。
【００５５】
本発明の偏光板の好ましい製造方法は、本発明の光学フィルムと偏光膜とが、それぞれ長尺の状態で連続的に積層される工程を含む。該長尺の偏光板は用いられる液晶表示装置の画面の大きさに合わせて裁断される。本発明の偏光板は、本発明の光学フィルムと偏光膜とが、いずれも長尺の状態で連続的に積層されたものであることが好ましい。
【００５６】
本発明の偏光板の厚みとしては、１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましく、１０〜１５０μｍが特に好ましい。
【００５７】
また、本発明の偏光板は、図３に一例を示すように、偏光膜５の一方の表面に支持体１を有さない本発明の光学フィルム１０が積層され、他方の表面に保護フィルム６が積層された偏光板であってもよい。
この態様における本発明の偏光板は、仮支持体上に配向膜を作製し、該配向膜にラビング処理を施し、該配向膜上に第１および第２の光学異方性層を積層させてから仮支持体をはがし、配向膜の第１および第２の光学異方性層が形成されていない側の面を偏光膜に貼り付けることで形成される。なお、仮支持体とともに、配向膜をはがし、第１の光学異方性層の第２の光学異方性層が形成されていない側の面を偏光膜に貼り合せるようにしてもよい。
【００５８】
また、本発明の光学フィルムは、偏光板を支持体として用いてもよい。偏光板を支持体として用いる場合、偏光膜の一方の表面に保護フィルムが積層され、他方に保護フィルムを有さない偏光膜表面に本発明の光学フィルムを直接に形成にしてもよい。具体的には、すなわち、偏光膜の表面に第１の光学異方異性層または第２の光学異方性層を有する態様が例示される。偏光膜の表面に直接に形成する方法としては、偏光膜の表面に、塗工・硬化させて形成することにより、光学フィルムを有する偏光板を作製してもよい。
この様態における本発明の偏光板は、偏光膜にラビング処理を施し、前記偏光膜上に第１および第２の光学異方性層を積層させることで形成される。なお、偏光膜表面に配向膜を作製し、前記配向膜にラビング処理を施し、前記偏光膜上に第１および第２の光学異方性層を積層させることで形成しても良い。
【００５９】
この態様の本発明の偏光板の厚みとしては、１〜２５０μｍが好ましく、５〜１５０μｍがより好ましく、１０〜１００μｍが特に好ましい。
【００６０】
＜液晶表示装置＞
本発明では、一対の偏光板と、一対の偏光板の間に設けられたＴＮモードの液晶セルとを有し、前記一対の偏光板の少なくとも一方が、本発明の偏光板であり、第２の光学異方性層がＴＮモードの液晶セルに近い側となるように設けられている。本発明の液晶表示装置としては、図４に一例を示すように、一対の偏光板の両方が本発明の偏光板（１１Ａ、１１Ｂ）であることが好ましい。また、図５に一例を示すように、支持体を有さない本発明の光学フィルムが積層された偏光板を用いた液晶表示装置であってもよい。
【００６１】
液晶セルは、ツイスト角略９０°でツイスト配向する捩れ配向（ＴＮ）モード液晶セルである。少なくとも一方の対向面に画素を構成する電極を有する一対の基板と、該一対の基板間に配置され、ツイスト角９０°でツイスト配向する液晶層とを有する。ツイスト角が９０°であると、高い正面コントラストを得る点で好ましい。
本発明の液晶表示装置は、複屈折モードであっても、旋光モードであっても良い。
【００６２】
複屈折モードの液晶表示装置の第１の態様の具体例としては、図４に示される構成のものが例示される。具体的には、互いに吸収軸を直交して配置される第１および第２偏光膜と、第１および第２偏光膜の間に互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第１および第２基板と、第１および第２基板の間に配置されたＴＮモードの液晶セルと、第１偏光膜と液晶セルとの間に配置された第１光学フィルムと、第２偏光膜と液晶セルとの間に配置された第２光学フィルムとを有し、第１および第２光学フィルムは、透明支持体と、該透明支持体上に形成された配向膜と、該配向膜上に形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第１の光学異方性層と、第１の光学異方性層に隣接して形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第２の光学異方性層とを有し、第１の光学異方性層の液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°であり、第１および第２光学フィルムは、第２の光学異方性層が液晶セル側となるように配置されており、第１偏光膜の吸収軸が第１の偏光膜に隣接する液晶セル内の第１基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して４５°の角度に配置されている態様である。
ここで、本発明の光学フィルムは、第１光学フィルムおよび第２光学フィルムの一方または両方にも用いられる。
【００６３】
また、複屈折モードの液晶表示装置の第２の態様の具体例としては、図５に示される構成のものが例示される。具体的には、互いに吸収軸を直交して配置される第１および第２偏光膜と、第１および第２偏光膜の間に互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第１および第２基板と、第１および第２基板の間に配置されたＴＮモードの液晶セルと、第１偏光膜と液晶セルとの間に配置された第１光学フィルムと、第２偏光膜と液晶セルとの間に配置された第２光学フィルムと、を有し、第１および第２光学フィルムは、配向膜と、該配向膜上に形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第１の光学異方性層と、第１の光学異方性層に隣接して形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第２の光学異方性層とを有し、第１の光学異方性層の液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°であり、第１および第２光学フィルムは、第２の光学異方性層が液晶セル側となるように配置されており、第１偏光膜の吸収軸が第１の偏光膜に隣接する液晶セル内の第１基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して４５°の角度に配置されている態様である。
ここで、本発明の光学フィルムは、第１光学フィルムおよび第２光学フィルムの一方または両方にも用いられる。
【００６４】
これらの態様では、第１の光学フィルムにおける第１および第２の光学異方性層ならびに第２の光学フィルムにおける第１および第２の光学異方性層のそれぞれの遅相軸が、隣接する液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して、どの方向であってもよく、直交、平行、４５°または１３５°の角度に配置されていてもよいが、直交または平行で配置されていることが好ましい。
【００６５】
また、旋光モードの一例としては、液晶セル基板のラビング方向と、偏光膜の吸収軸とがＯモード（液晶セル基板のラビング方向と、偏光膜の吸収軸とが平行の関係）またはＥモード（液晶セル基板のラビング方向と、偏光膜の吸収軸とが直交の関係）の関係となっている形態が挙げられる。
【００６６】
旋光モードの液晶表示装置の第１の態様の具体例としては、に示される構成のものが例示される。具体的には、互いに吸収軸を直交して配置される第１および第２偏光膜と、第１および第２偏光膜の間に互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第１および第２基板と、第１および第２基板の間に配置されたＴＮモードの液晶セルと、
第１偏光膜と液晶セルとの間に配置された第１光学フィルムと、第２偏光膜と液晶セルとの間に配置された第２光学フィルムと、を有し、第１および第２光学フィルムは、透明支持体と、該透明支持体上に形成された配向膜と、該配向膜上に形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第１の光学異方性層と、第１の光学異方性層に隣接して形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第２の光学異方性層とを有し、第１の光学異方性層の液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°であり、第１および第２光学フィルムは、第２の光学異方性層が液晶セル側となるように配置されており、第１偏光膜の吸収軸が第１の偏光膜に隣接する液晶セル内の第１基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して直交または平行に配置されている態様である。
ここで、本発明の光学フィルムは、第１光学フィルムおよび第２光学フィルムの一方または両方にも用いられる。
【００６７】
旋光モードの液晶表示装置の第２の態様の具体例としては、図５に示される構成のものが例示される。具体的には、互いに吸収軸を直交して配置される第１および第２偏光膜と、第１および第２偏光膜の間に互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第１および第２基板と、第１および第２基板の間に配置されたＴＮモードの液晶セルと、
第１偏光膜と液晶セルとの間に配置された第１光学フィルムと、第２偏光膜と液晶セルとの間に配置された第２光学フィルムと、を有し、第１および第２光学フィルムは、配向膜上に形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第１の光学異方性層と、第１の光学異方性層に隣接して形成された液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなる第２の光学異方性層とを有し、第１の光学異方性層の液晶化合物の第２の光学異方性層と接している側の表面チルト角が５〜８０°であり、第１および第２光学フィルムは、第２の光学異方性層が液晶セル側となるように配置されており、第１偏光膜の吸収軸が第１の偏光膜に隣接する液晶セル内の第１基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して直交または平行に配置されている態様である。
ここで、本発明の光学フィルムは、第１光学フィルムおよび第２光学フィルムの一方または両方にも用いられる。
【００６８】
これらの態様では、第１の光学フィルムにおける第１および第２の光学異方性層ならびに第２の光学フィルムにおける第１および第２の光学異方性層のそれぞれの遅相軸が、隣接する液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して、どの方向であってもよく、直交、平行、４５°または１３５°の角度に配置されていてもよいが、直交または平行で配置されていることが好ましい。
【００６９】
複屈折モードの第１および第２の態様、ならびに旋光モードの第１および第２の態様では、第１および第２の光学フィルムにおける、第１の光学異方性層が棒状液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなり、第２の光学異方性層が円盤状液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなることが好ましい。
また、複屈折モードの第１および第２の態様、ならびに旋光モードの第１および第２の態様では、第１および第２の光学フィルムにおける、第１の光学異方性層が円盤状液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなり、第２の光学異方性層が棒状液晶化合物を含有する組成物を硬化した層からなることが好ましい。
【００７０】
液晶層の厚さｄと複屈折率Δｎの積であるΔｎ・ｄは、一般的には、ＴＮモードの場合、３００〜６００ｎｍ程度になる。本発明では、Δｎ・ｄは、３８０〜４８０ｎｍであるのがより好ましい。
【００７１】
ＴＮモードの詳細については、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。また、ＩＰＳモードまたはＦＬＣモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平１０−５４９８２号公報に記載があり、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
【００７２】
液晶表示装置は、ノーマリホワイトモードであり、一対の偏光膜は、それぞれの吸収軸を実質的に互いに直交させて配置されている。
【００７３】
図４および図５に一例を示した光学フィルム１０Ａにおける第１および第２の光学異方性層のそれぞれの遅相軸は、偏光板１１Ａに隣接する側液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して直交または平行となるように配置されていることが好ましい。同様に、光学フィルム１０Ｂにおける第１および第２の光学異方性層のそれぞれの遅相軸も、偏光板１１Ｂに隣接する液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向に対して直交または平行となるように配置されていることが好ましい。
【００７４】
図４および図５に一例を示した光学フィルム１０Ａにおける第１および第２の光学異方性層のそれぞれの遅相軸と、偏光板１１Ａにおける偏光膜の吸収軸とは、直交、平行、４５°または１３５°となるように配置されていることが好ましい。同様に、光学フィルム１０Ｂにおける第１および第２の光学異方性層のそれぞれの遅相軸と、偏光板１１Ｂにおける偏光膜の吸収軸とは、直交、平行、４５°または１３５°となるように配置されていることが好ましい。旋光モードは直交または平行が好ましく、複屈折モードは４５°または１３５°が好ましい。
【００７５】
複屈折モードの液晶表示装置において、本発明の光学フィルムは、特に、第１の光学異方性層の面内レターデーションＲｅと第２の光学異方性層の面内レターデーションＲｅとの和が−７５〜２５ｎｍの態様で好ましく用いられる。
すなわち、一対の偏光板のうち、第１の光学異方性層のＲｅと第２の光学異方性層のＲｅとの和が−７５〜２５ｎｍであり、−６５〜１５ｎｍであることが好ましく、−５５〜５ｎｍであることがより好ましい。なお、面内レターデーションＲｅの符号は、隣接する側の液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向を負とし、液晶のダイレクタ方向と直交する方向を正とする。複屈折モードでは、フィルムの和としてのＲｅが隣接する側の液晶ダイレクタ方向と平行方向にすることで透過率を大きくでき、かつ主に第２の光学異方性層がハイブリッド配向していることでパネル液晶の黒状態のレターデーションをキャンセルし黒状態における斜め方向の光漏れを抑える作用を持つという理由により、このような構成とすると、表示性能に優れた液晶表示装置が得られる。
【００７６】
本明細書において、Ｒｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ(λ)はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定するができる。
測定されるフィルムが１軸または２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基に、以下の式（１）および式（２）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００７７】
【数１】
2014142618.tif 000011
式（２）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ)／２ − ｎｚ｝ × ｄ
上記式中、Ｒｅ(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわし、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘおよびｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄは膜厚である。
【００７８】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は  ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：  セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
なお、本明細書では、特に付記がない限りは屈折率の測定波長は５５０ｎｍとする。「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。
【００７９】
また、本明細書において、各軸・方向間の配置や交差角の角度の説明で、範囲を示さずに単に「平行」「直交」「０°」「９０°」「４５°」等という場合には、「おおよそ平行」「おおよそ直交」「おおよそ０°」「おおよそ９０°」「おおよそ４５°」の意であり、厳密なものではない。それぞれの目的を達成する範囲内での、多少のズレは許容される。例えば「平行」「０°」とは、交差角がおおよそ０°ということであり、−１０°〜１０°、好ましくは−５°〜５°、より好ましくは−３°〜３°である。「直交」「９０°」とは、交差角がおおよそ９０°ということであり、８０°〜１００°、好ましくは８５°〜９５°、より好ましくは８７°〜９３°である。「４５°」とは、交差角がおおよそ４５°ということであり、３５°〜５５°、好ましくは４０°〜５０°、より好ましくは４２°〜４８°である。
【実施例】
【００８０】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【００８１】
１．光学フィルムの作製
（１）光学フィルムの構成
表１に製作した光学フィルムの構成を示した。
光学フィルムの形成に用いた支持体を表２に、配向膜とその形成条件を表３に、第１および第２の光学異方性層の塗布液組成物と形成条件を表４に示した。
それぞれの光学フィルムの製作は、支持体の上に配向膜を形成し、表１に記載したラビング方向にラビングした後、塗布液を塗布し、配向熟成した後に紫外線を照射して重合硬化した。
続いて、この上に第１の光学異方性層を表１に示した条件・層構成で形成した。
具体的には、光学フィルム１については、表２の支持体１の上に表３の配向膜Ａの塗布液を８番バーを用いて塗布し、１００℃で２分間加熱処理を行い配向膜を形成した。引き続き、この配向膜を支持体の長手方向に平行にラビングしたのちに、表４に示した塗布液１を３番バーを用いて塗布し、１００℃に３０秒間保持して配向熟成を行い６０℃にて窒素雰囲気下で５００ｍＪ／ｃｍ2の照射エネルギーで紫外線照射し重合反応を行うことによって第１の光学異方性層を形成した。
続いてこの上に配向膜Ａの塗布液を８番バーを用いて塗布して  １００℃で２分間加熱処理を行い配向膜を形成した。引き続き、この配向膜を支持体の長手方向に平行にラビングしたのちに、表４に示した塗布液４を４番バーを用いて塗布し、１２５℃に２分間保持して配向熟成を行い９０℃にて窒素雰囲気下で５００ｍＪ／ｃｍ2の照射エネルギーで紫外線照射し重合反応を行うことによって第２の光学異方性層を形成し、光学フィルム１を製作した。
以下同様に、表１〜表４に示した形成条件の操作を行って、光学フィルム２〜２０６の形成を行った。
また、表１における光学フィルム４〜１０は、第１の光学異方性層におけるラビング方向が、支持体長手方向から時計回りに４５度と反時計回りに４５度のものを、それぞれについて１枚づつ製作した。
【００８２】
【表１】
2014142618.tif 000012
【００８３】
【表２】
2014142618.tif 000013
＊表中、Ｒｅの符号は、フィルムの長手方向を負とした。
【００８４】
具体的な製造方法は、支持体１については特開２００９−２３７４２１号公報中の段落番号［００８９］〜［００９１］記載に従って形成した。支持体２については特開２００７−５３６５６１号公報の段落番号［００６８］〜［００７１］記載に従って形成した。支持体３については、市販のフジタックＴ４０ＵＺを用いた。支持体４および５は、特開２００８−２７４１３５号公報の段落番号［０１４１］〜［０１５１］の記載にならって製造した。
【００８５】
【表３】
2014142618.tif 000014
【００８６】
具体的な製造方法は、配向膜Ａについては、特開２０１２−２０８３９７号公報の段落番号［０１０５］〜［０１０９］記載に従って形成した。配向膜Ｂについては、特開２００６−２６７７２３号公報の段落番号［０１４３］の記載に従った。
【００８７】
【表４】
2014142618.tif 000015
【００８８】
化合物１
【化９】
2014142618.tif 000016
化合物２
【化１０】
2014142618.tif 000017
【００８９】
化合物３
【化１１】
2014142618.tif 000018
化合物４
【化１２】
2014142618.tif 000019
化合物５
【化１３】
2014142618.tif 000020
【００９０】
（４）光学フィルムの評価
（４）−１  配向評価
製作した光学フィルムの特性を下記表に示した。Ｒｅは上記で作製した光学フィルムにおいて、透明支持体をガラス基板に変えて同様に作製したサンプルをＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測器（株）製）を用いて測定した光波長５５０ｎｍにおける正面方向のＲｅである（第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層の合計Ｒｅ）。
また、遅相軸配置はガラス基板上に第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層を各々作製し、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測器（株）製）を用いて測定した光波長５５０ｎｍにおける正面方向のＲｅと上記ガラス基板上に同条件で第１の光学異方性層、第２の光学異方性層を積層して作製したサンプルのＲｅを比較することにより決定した。積層サンプルのＲｅが第１の光学異方性層と第２の光学異方性層のＲｅを足し合わせた値と等しい場合を遅相軸が“平行“配置、積層サンプルのＲｅが第１の光学異方性層と第２の光学異方性層のＲｅを差し引いた値と等しい場合を遅相軸が”直交“配置とした。
なお、遅相軸配置が直交配置において棒状液晶層のＲｅ＞円盤状液晶のＲｅの場合、Ｒｅの符号は、隣接する側の液晶セル内の基板表面における液晶のダイレクタ方向を正とした。
＜ハジキ＞
ハジキは、光学フィルムをクロスニコルの二枚の偏光板に挟んで、対角位に配置して、シャーカステン上において観察した場合に視認できる周囲とは明るさが異なる円形状の小点であり、光学フィルム１ｍ2あたり、２個以下をＡ、３個〜１０個をＢ、１１個以上をＣとした。
＜輝点＞
輝点は光学フィルムをクロスニコルの二枚の偏光板に挟んで、消光位に配置して、シャーカステン上において観察した場合に視認できる点状の白点であり、光学フィルム１ｍ2あたり、１５個以下をＡ、１６個〜５０個をＢ、５１個以上をＣとした。
＜面状（ムラ）＞
面状（ムラ）は、光学フィルムをクロスニコルの二枚の偏光板に挟んで、消光位に配置して、シャーカステン上において観察した場合に視認できる周期の大きな薄いムラであり、視認できなかった場合をＡ、視認された場合をＢとした。
【００９１】
【表５】
2014142618.tif 000021
【００９２】
光学フィルム３、６〜１０は、ハジキ、輝点、および面状ムラに優れることがわかる。また、光学フィルム１０は、仮支持体上に配向膜、第１の光学異方性層および第２の光学異方性層を形成した後、仮支持体を剥離し転写することで形成しているので、膜厚が他の光学フィルムと比較して薄いことがわかる。
一方、光学フィルム１および４は、図６のように、第２の光学異方性層の表面に配向膜を形成し、該配向膜上に第１の光学異方性層を形成した態様である。光学フィルム１および４は、２つの配向膜があるため、膜厚が厚くなることがわかる。また、ハジキ、輝点、および面状ムラが多く確認されたことがわかる。
光学フィルム２および５は、図７のように、第２の光学異方性層の表面をラビング処理し、その表面上に第１の光学異方性層を形成した態様である。光学フィルム２および５は、第１の光学異方性層の表面をラビング処理しているので、ラビング屑が残ってしまい、ハジキ、輝点、および面状ムラが多く確認されたことがわかる。
【００９３】
２．液晶表示装置の作製と評価
（１）偏光板の作製
厚さ８０μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを、ヨウ素濃度０．０５質量％のヨウ素水溶液中に３０℃で６０秒間浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度４質量％濃度のホウ酸水溶液中に６０秒間浸漬している間に元の長さの５倍に縦延伸した。その後、５０℃で４分間乾燥させて、厚さ２０μｍの偏光膜を得た。
市販のセルロースアセテートフィルムを１．５モル／Ｌで、５５℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、０．００５モル／Ｌで３５℃の希硫酸水溶液に１分間浸漬した後、水に浸漬し、希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を１２０℃で十分に乾燥させた。
前記の方法で作製した光学フィルムと、鹸化処理を行った市販のセルロースアセテートフィルムとを組み合わせて前記の偏光膜を挟むようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せて偏光板を得た。ここで、光学フィルムの光学異方性層が、外側にくるように配置した。また市販のセルロースアセテートフィルムとしてはフジタックＴＦ８０ＵＬ（富士フイルム（株）製）を用いた。このとき、偏光膜及び偏光膜両側の保護膜はロール形態で作製されているため各ロールフィルムの長手方向が平行となっており連続的に貼り合わせた。従って光学フィルムのロール長手方向（セルロースアセテートフィルムの流延方向）と偏光膜吸収軸とは平行な方向となった。
【００９４】
（２）ＴＮモード液晶表示装置の作製
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（Ｓ２３Ｂ３５０Ｈ、サムスン電子（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記の作製した偏光板の２枚を選択して、粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付け、下記表の構成のＴＮモード液晶表示装置をそれぞれ作製した。なお、比較例１、２、実施例１の液晶表示装置は旋光モードであり、その他の実施例および比較例の液晶表示装置は複屈折モードになるように、（１）で作製の偏光板を貼り付けた。貼り付けた偏光板の吸収軸の角度は表に示したとおりである。
【００９５】
（３）ＴＮモード液晶表示装置の評価
＜正面コントラスト比（ＣＲ）＞
上記で作製した各液晶表示装置について、測定機“ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ  ＸＬ８８”（ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、白表示における正面方向（表示面に対して法線方向）の輝度（Ｙｗ）及び黒表示における正面方向の輝度（Ｙｂ）を測定し、正面におけるコントラスト比（Ｙｗ／Ｙｂ）を算出し、以下の基準で評価した。
４：正面ＣＲが１０００以上
３：正面ＣＲが７５０以上、１０００未満
２：正面ＣＲが５００以上、７５０未満
１：正面ＣＲが５００以下
【００９６】
＜下方向における階調反転＞
上記で作製した各液晶表示装置に、ＩＳＯ  １２６４０−１：１９９７、規格番号  ＪＩＳ  Ｘ  ９２０１：１９９５、画像名  ポートレイトを表示し、暗室にて目視で下方向（極角３０°）から観察して、表示画像の階調反転を評価した。
５：下方向での階調反転は観察されない。
４：下方向での階調反転はほとんど観察されない。
３：下方向での階調反転がやや観察される。
２：下方向での階調反転が観察される。
１：下方向での階調反転が非常に観察されやすい。
【００９７】
＜実画像評価：正面画像と斜め画像との階調再現性と色味の差＞
上記で作製した各液晶表示装置にＩＳＯ  １２６４０−１：１９９７、規格番号  ＪＩＳ  Ｘ  ９２０１：１９９５、画像名  ポートレイトを表示し、暗室にて目視で正面と斜め方向（極角４５°方位角は任意）から観察して、表示画像の対称性を評価した。
５：どの方位角から見ても、階調性と色味の差はほとんどない。
４：どの方位角から見ても、階調性と色味の差は非常に小さい。
３：どの方位角から見ても、階調性と色味の差が小さい。
２：特定の方位角から見ると、階調性と色味の差が発生する。
１：特定の方位角から見ると、階調性と色味の差が大きい。
【００９８】
＜正面透過率＞
上記で作製した各液晶表示装置について、測定機“ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ  ＸＬ８８”（ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、白表示で正面方向（表示面に対して法線方向）の輝度を測定（結果をＹとする）し、次に、液晶表示装置から液晶パネルを抜いたバックライトのみ輝度を測定（結果をＹ０とする）し、これらの比を用いて以下の基準で評価した。
５：５．０％  ≦  Ｙ／Ｙ０
４：４．０％  ≦  Ｙ／Ｙ０  ＜  ５．０％
３：３．０％  ≦  Ｙ／Ｙ０  ＜  ４．０％
２：２．０％  ≦  Ｙ／Ｙ０  ＜  ３．０％
１：１．０％  ≦  Ｙ／Ｙ０  ＜  ２．０％
【００９９】
【表６】
2014142618.tif 000022
【０１００】
本発明の光学フィルムを液晶表示装置に組み込んだ実施例１〜１０は、本発明の光学フィルムを使用していない比較例と比較して、正面コントラスト、階調反転、および正面画像と斜め画像との階調再現性と色味の差が良好であることがわかる。これに対し、比較例の光学フィルムを液晶表示装置に組み込んだ比較例１〜６は、正面コントラスト、階調反転、および正面画像と斜め画像との階調再現性と色味の差のいずれか１つ以上が劣ることが分かった。
【０１０１】
３．偏光板を支持体とする光学フィルムの作製
（１）保護膜の作製
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープ１を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
アセチル置換度２．８８のセルロースアセテート            １００質量部
エステルオリゴマー（化合物１−１）                        １０質量部
耐久性改良剤（化合物１−２）                                ４質量部
紫外線吸収剤（化合物１−３）                                ３質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                          ４３８質量部
メタノール（第２溶剤）                                    ６５質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１０２】
【化１４】
2014142618.tif 000023
【化１５】
2014142618.tif 000024
（化合物１−３）
【化１６】
2014142618.tif 000025
【０１０３】
［外層セルロースアシレートドープ１の作製］
上記のコア層セルロースアシレートドープ１９０質量部に下記のマット剤分散液１を１０質量部加え、外層セルロースアシレートドープ１を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
平均粒子サイズ２０ｎｍのシリカ粒子
（ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）        ２質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                            ７６質量部
メタノール（第２溶剤）                                    １１質量部
コア層セルロースアシレートドープ１                          １質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１０４】
［セルロースアシレートフィルムの作製］
前記コア層セルロースアシレートドープ１とその両側に外層セルロースアシレートドープ１とを３層同時に流延口から２０℃のドラム上に流延した。溶剤含有率略２０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、残留溶剤が３〜１５質量％の状態で、横方向に１．２倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、厚さ２５μｍのセルロースアシレートフィルムを作製し偏光板保護膜０１とした。
【０１０５】
（２）片面保護膜付偏光板の作製
１）フィルムのケン化
作製した保護膜０１を３７℃に調温した４．５ｍｏｌ/Ｌの水酸化ナトリウム水溶液（ケン化液）に１分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、０．０５ｍｏｌ／Ｌの硫酸水溶液に３０秒浸漬した後、更に水洗浴に通した。そして、エアナイフによる水切りを３回繰り返し、水を落とした後に７０℃の乾燥ゾーンに１５秒間滞留させて乾燥し、ケン化処理したハードコート層付保護膜０１を作製した。
２）偏光子の作製
特開２００１−１４１９２６号公報の実施例１に従い、２対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸し、幅１３３０ｍｍ、厚みは１５μｍの偏光子を調製した。このようにして作製した偏光子を偏光子１とした。
３）貼り合わせ
このようにして得た偏光子１と、前記ケン化処理した保護膜０１とを、ＰＶＡ（（株）クラレ製、ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、偏光軸とフィルムの長手方向とが直交するようにロールツーロールで貼りあわせて偏光板０１を作製した。
【０１０６】
（３）光学フィルム（偏光板０２）の形成
光学フィルム８の作製において、支持体を上記片面保護膜付偏光板（偏光板０１）に変えて、光学フィルムを形成した。光学フィルムの作製は、偏光板０１の偏光膜を表１の光学フィルム８に記載したラビング方向にラビングした後、塗布液を塗布し、配向熟成した後に紫外線を照射して重合硬化した。
続いて、この上に第２の光学異方性層を表１の光学フィルム８に示した条件・層構成で形成した。
なお、第１の光学異方性層の配向熟成を７０℃に変更し、第２の光学異方性層の配向熟成を７５℃、紫外線照射時の温度を７０℃に変更した以外は光学フィルム８と同様にして第１および第２の光学異方性層を形成して、光学フィルム（偏光板０２）を作製した。
【０１０７】
作製した光学フィルムの評価を行い、光学フィルム８と同様の結果を得た。なお、光学フィルム厚は３μｍであった。
【０１０８】
偏光板０２を用いた以外は、実施例４と同様にして液晶表示装置を作製し、作製した液晶表示装置の評価を実施例４と同様にして実施したところ、実施例４と同様の結果を得た。
【０１０９】
４．光学フィルムの製作
上記表の塗布液に用いた棒状液晶および円盤状液晶以外の液晶を用いた場合の、本発明の構成の光学フィルムの形成結果とその膜構成を、および塗布液処方を下記表に示した。なお、光学フィルム１０８は支持体４を用い、他の光学フィルムは支持体２を用いた。また、配向膜は、上記表の配向膜を用いた。配向膜は焼成後にフィルムの長手方向に対して４５度の方向にラビングを行った。
【０１１０】
各光学フィルムの第１の光学異方性層を形成した段階で、各光学フィルムについて、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測器（株）製）を用いて前記方法に従って、空気界面の円盤状液晶化合物と棒状液晶化合物の分子のチルト角をそれぞれ測定した。ハジキ、輝点、および面状（ムラ）の評価は、光学フィルム１と同様に評価した。
【０１１１】
【表７】
2014142618.tif 000026
【０１１２】
【表８】
2014142618.tif 000027
【０１１３】
化合物６
【化１７】
2014142618.tif 000028
化合物７
【化１８】
2014142618.tif 000029
化合物８
【化１９】
2014142618.tif 000030
【０１１４】
化合物９
【化２０】
2014142618.tif 000031
化合物１０
【化２１】
2014142618.tif 000032
化合物１１
【化２２】
2014142618.tif 000033
【０１１５】
光学フィルム１０１〜１０４、１０６〜１０７、および１１０から分かるように、表４に用いた以外の液晶化合物でも本発明の光学フィルムに用いることができることがわかる。また、光学フィルム１０５、１０９、および１１１の結果から、第１の光学異方性層の空気界面側のチルト角が０度および９０度では、第２の光学異方性層がまったく配向しないか、第１および第２の光学異方性層の各遅相軸が直交しないことが分かり、また、ハジキ、輝点、ムラが多いことがわかる。これらのことから、少なくとも５度から８０度の範囲では、遅相軸が直交し、ハジキ、輝点、ムラが無いことが分かる。
【符号の説明】
【０１１６】
１、１’  支持体
２、２’  配向膜
３、３’  第１の光学異方性層
４、４’  第２の光学異方性層
５、５Ａ、５Ｂ  偏光膜
６、６Ａ、６Ｂ  保護フィルム
７  液晶セル
１０Ａ、１０Ｂ  光学フィルム
１１Ａ、１１Ｂ  偏光板
【図１】
2014142618.tif 000034
【図２】
2014142618.tif 000035
【図３】
2014142618.tif 000036
【図４】
2014142618.tif 000037
【図５】
2014142618.tif 000038
【図６】
2014142618.tif 000039
【図７】
2014142618.tif 000040