(57)【要約】【課題】本発明は、複屈折率が正分散型の波長分散を示す位相差フィルムを提供することを主目的とするものである。【解決手段】本発明は、基材と、上記基材上に形成され、棒状化合物を含む位相差層とを有する位相差フィルムであって、光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、厚み方向のレターデーションが正分散型の波長分散を示すことを特徴とする位相差フィルムを提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】図２
2008083183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成され、棒状化合物を含む位相差層と、を有する位相差フィルムであって、
光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、厚み方向のレターデーションが正分散型の波長分散を示すことを特徴とする、位相差フィルム。
【請求項２】
前記位相差層の厚み方向のレターデーションが、正分散型の波長分散を示すことを特徴とする、請求項１に記載の位相差フィルム。
【請求項３】
前記基材の厚み方向のレターデーションが、正分散型、または、フラット型の波長分散を示すことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の位相差フィルム。
【請求項４】
前記位相差層が選択反射波長を有さないことを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の位相差フィルム。
【請求項５】
前記基材が光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、前記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成していることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の位相差フィルム。
【請求項６】
前記基材がシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）からなることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の位相差フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる位相差フィルムに関するものであり、より詳しくは、厚み方向レターデーションが正分散型の波長分散を示す位相差フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、その省電力、軽量、薄型等といった特徴を有することから、従来のＣ
ＲＴディスプレイに替わり、近年急速に普及している。一般的な液晶表示装置としては、図６に示すように、入射側の偏光板１０２Ａと、出射側の偏光板１０２Ｂと、液晶セル１０４とを有するものを挙げることができる。偏光板１０２Ａおよび１０２Ｂは、所定の振動方向の振動面を有する直線偏光（図中、矢印で模式的に図示）のみを選択的に透過させるように構成されたものであり、それぞれの振動方向が相互に直角の関係になるようにクロスニコル状態で対向して配置されている。また、液晶セル１０４は画素に対応する多数のセルを含むものであり、偏光板１０２Ａと１０２Ｂとの間に配置されている。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶セルを構成する液晶分子の配列形態により種々の方式のものが実用化されているが、近年ではＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式が主流となってきている。このようなＶＡ方式の液晶表示装置は、主として液晶テレビ用途に広く用いられるに至っている。
【０００４】
上記ＶＡ方式の液晶表示装置に用いられる液晶セルは、液晶分子が垂直配向していることから、液晶セル全体としては正のＣプレートとして作用する光学特性を備えることになる。例えば、図６に示す液晶表示装置１００の液晶セル１０４がこのような光学特性を備えるとすると、入射側の偏光板１０２Ａを透過した直線偏光は、液晶セル１０４のうち非駆動状態のセル部分を透過する際に、位相シフトされずに透過し、出射側の偏光板１０２Ｂで遮断される。これに対し、液晶セル１０４のうち駆動状態のセル部分を透過する際には、直線偏光が位相シフトされ、この位相シフト量に応じた量の光が出射側の偏光板１０２Ｂを透過して出射される。したがって、液晶セル１０４の駆動電圧をセル毎に適宜制御することにより、出射側の偏光板１０２Ｂ側に所望の画像を表示することができる。なお、液晶表示装置１００としては、上述したような光の透過および遮断の態様をとるものに限らず、液晶セル１０４のうち非駆動状態のセルの部分から出射された光が出射側の偏光板１０２Ｂを透過して出射される一方で、駆動状態のセルの部分から出射された光が出射側の偏光板１０２Ｂで遮断されるように構成された液晶表示装置も考案されている。
【０００５】
ところで、上述したようなＶＡ方式の液晶セル１０４のうち非駆動状態のセルの部分を直線偏光が透過する場合を考えると、液晶セル１０４は上述したような正のＣプレートとして作用する光学特性を有しているので、入射側の偏光板１０２Ａを透過した直線偏光のうち液晶セル１０４の法線に沿って入射した光は位相シフトされずに透過するものの、入射側の偏光板１０２Ａを透過した直線偏光のうち液晶セル１０４の法線から傾斜した方向に入射した光は液晶セル１０４を透過する際に位相差が生じて楕円偏光となる。なお、液晶セル１０４を透過する光（透過光）に対して生じる位相差の大きさは、液晶セル１０４内に封入された液晶分子の複屈折値や、液晶セル１０４の厚さ、透過光の波長等にも影響される。
【０００６】
以上の現象により、液晶セル１０４内のあるセルが非駆動状態であり、本来的には直線偏光がそのまま透過され、出射側の偏光板１０２Ｂで遮断されるべき場合であっても、液晶セル１０４の法線から傾斜した方向に出射された光の一部が出射側の偏光板１０２Ｂから洩れてしまうことになる。このため、上述したような従来の液晶表示装置１００においては、正面から観察される画像に比べて、液晶セル１０４の法線から傾斜した方向から観察される画像の表示品位が低下することが原因で悪化するという問題（視野角依存性の問題）があった。
【０００７】
このような液晶表示装置における視野角依存性の問題を改善するため、現在までに様々な技術が開発されており、その代表的な方法として所定の複屈折率を有する位相差フィルムを用いる方法がある。このような位相差フィルムを用いて視野角依存性の問題を改善する方法は、液晶セルの種類に応じて位相差フィルムの複屈折率を変更することにより、様々の光学特性を有する液晶セルを用いた液晶表示装置の視野角依存性の問題を改善できる点において有用である。このような位相差フィルムとしては、例えば特許文献１または特許文献２に、コレステリック規則性の分子構造を有する位相差層（複屈折性を示す位相差層）を、配向層を有する基材上に形成した位相差フィルムが開示されている。また、特許文献３には、円盤状化合物からなる位相差層（複屈折性を示す位相差層）を、配向層を有する基材上に形成した位相差フィルムが開示されている。
【０００８】
ところで、従来、上記位相差フィルムは液晶セルの種類等に応じて所定の波長において、一定の範囲内の複屈折率を示すように設計されてきたが、上記複屈折率は光の波長に依存するものである。したがって、全波長領域において上記光漏れを防止するには、位相差フィルムが、各光の波長に応じた複屈折率を有することが必要である。換言すると、位相差フィルムが有する複屈折率は所定の波長依存性を有することが必要である。
しかしながら、従来の位相差フィルムにおいては、このような波長依存性に着目することなく複屈折率が設定されていた。このため、従来の位相差フィルムを用いた場合、液晶表示装置の種類によっては斜めから見た場合に一定範囲の波長を有する光が漏れてしまい、高い表示品質を達成することが困難であるという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】特開平３−６７２１９号公報
【特許文献２】特開平４−３２２２２３号公報
【特許文献３】特開平１０−３１２１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複屈折率が正分散型の波長分散を示す位相差フィルムを提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は基材と、上記基材上に形成され、棒状化合物を含む位相差層とを有する位相差フィルムであって、光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、厚み方向のレターデーションが正分散型の波長分散を示すことを特徴とする位相差フィルムを提供する。
【００１２】
本発明によれば、厚み方向のレターデーションが正分散型の波長分散を示すことにより、広範な波長領域において光が漏れることを防止できる。したがって、本発明の位相差フィルムによれば、例えば、液晶表示装置の光学補償板としての用途に用いた場合に、コントラストに優れた高い表示品質を実現できるという利点を有する。
【００１３】
本発明においては、上記位相差層の厚み方向のレターデーションが、正分散型の波長分散を示すことが好ましい。上記位相差層の厚み方向のレターデーションが正分散型の波長分散を示すことにより、例えば、厚み方向のレターデーションが逆分散型の波長分散を有する基材を用いた場合であっても、全体で正分散型の波長分散を示す位相差フィルムを得ることが可能であるため、基材の種類を任意に選択できるという利点を有するからである。
【００１４】
また本発明においては、上記基材の厚み方向のレターデーションが、正分散型、または、フラット型の波長分散を示すことが好ましい。上記基材の厚み方向のレターデーションが正分散型、または、フラット型の波長分散を示すことにより、本発明の位相差フィルムに正分散型の波長分散を示す厚み方向のレターデーションを付与することが容易になるからである。
【００１５】
また本発明においては、上記位相差層が選択反射波長を有さないことが好ましい。位相差層が選択反射波長を有さないことにより、本発明の位相差フィルムを光学的に負のＣプレートとしての性質に優れたものにできるからである。
【００１６】
また本発明においては、上記基材が光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、上記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成していることが好ましい。上記基材が光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、上記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成していることにより、本発明の位相差フィルムを上記基材と、上記位相差層との密着性に優れ、かつ、厚み方向レターデーションの発現性に優れたものにできるからである。
【００１７】
さらに本発明においては、上記基材がシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）からなることが好ましい。シクロオレフィンポリマーは透水性が低いため、上記基材としてシクロオレフィンポリマーからなるものを用いることにより、高湿雰囲気下においても光学特性の経時変化が少ない位相差フィルムを得ることができるからである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の位相差フィルムは、例えば、液晶表示装置に用いた場合にコントラストに優れ、高い表示品質を達成できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の位相差フィルムについて詳細に説明する。
【００２０】
本発明の位相差フィルムは基材と、上記基材上に形成され、棒状化合物を含む位相差層とを有するものであって、光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、厚み方向のレターデーション（以下、単に「Ｒｔｈ」と称する場合がある。）が正分散型の波長分散を示すことを特徴とするものである。
【００２１】
次に、本発明の位相差フィルムについて図を参照しながら説明する。図１は本発明の位相差フィルムの一例を示す概略斜視図である。図１に示すように本発明の位相差フィルム１０は、基材1と、上記基材１上に形成された位相差層２とを有するものである。上記位相差層２には、棒状化合物３が含まれており、位相差フィルム１０全体として、光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、Ｒｔｈが正分散型の波長分散を示すものである。
【００２２】
上述したとおり、本発明の位相差フィルムはＲｔｈが正分散型の波長分散を示すことを特徴とするものである。このような本発明の特徴を説明するために、Ｒｔｈの波長分散について説明する。図２は、Ｒｔｈの波長分散を説明する概略図である。図２において、横軸は光の波長であり、縦軸は各波長におけるＲｔｈである。ここで、Ｒｔｈは、位相差フィルムの面内における進相軸方向（屈折率が最も小さい方向）の屈折率Ｎｘ、および、遅相軸方向（屈折率が最も大きい方向）の屈折率Ｎｙと、厚み方向の屈折率Ｎｚと、位相差フィルムの厚みｄとにより、Ｒｔｈ＝｛（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ｝×ｄの式で表される値である。このようにＲｔｈは光の屈折率に起因するパラメーターであるが、光の屈折率は波長により異なるため、図２に示すようにＲｔｈは、通常、その値に波長依存性を有する。本発明におけるＲｔｈの波長分散はこのようなＲｔｈの波長依存性を意味し、「正分散型」の波長分散とは、図２中のＡで示すような、波長が短波長になるほど厚み方向のレターデーション値が増加する傾向にある波長依存性を意味する。また、図２中のＢで示すような、波長が短波長になるほど厚み方向のレターデーション値が減少する傾向にある波長依存性を、「逆分散型」の波長分散と称し、図２中のＣで示すような、波長によって厚み方向のレターデーション値が変化しない波長依存性を、「フラット型」の波長分散と称する。
なお、本発明においては、Ｒｔｈとして、上記式で表されるＲｔｈの絶対値を用いる。
【００２３】
本発明の位相差フィルムは、Ｒｔｈが上記正分散型の波長分散を示すことを特徴とするものである。本発明の位相差フィルムはこのような波長分散を有することにより、広範な波長領域において光が漏れることを防止できるため、例えば、液晶表示装置の光学補償板として用いた場合に、コントラストに優れた高い表示品質を実現できるという利点を有する。
【００２４】
本発明の位相差フィルムにおけるＲｔｈの波長分散は、特定の波長λ０（ｎｍ）におけるＲｔｈを基準Ｒｔｈ（＝Ｒｔｈ（λ０））とし、任意の波長λ（ｎｍ）におけるＲｔｈをＲｔｈ（λ）とした場合、Ｒｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ０）で表される比を用いることにより定量的に表すことができる。本発明の位相差フィルムのＲｔｈ波長分散をこのような比を用いて表す場合、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）が、１．０〜１．２の範囲内であることが好ましく、なかでも１．０５〜１．２の範囲内であることが好ましく、特に１．１〜１．２の範囲内であることが好ましい。
【００２５】
また、本発明の位相差フィルムは、光学的に負のＣプレートとしての性質を有するものであるが、ここで、「光学的に負のＣプレートとしての性質を有する」とは、本発明の位相差フィルムのＲｔｈが波長５８９ｎｍにおいて１０ｎｍ以上であることを意味するものである。上記Ｒｔｈの値は、自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製、商品名：ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）により測定することができる。
【００２６】
本発明の位相差フィルムは、基材と、位相差層とを有するものである。以下、本発明の位相差フィルムの各構成について詳細に説明する。
【００２７】
１．位相差層
まず、本発明における位相差層について説明する。本発明における位相差層は棒状化合物を含むものである。また、本発明における位相差層は、本発明の位相差フィルムに所望の複屈折性を付与する機能を有するものである。
【００２８】
（１）棒状化合物
ａ．棒状化合物
本発明に用いられる棒状化合物について説明する。本発明に用いられる棒状化合物は、本発明の位相差フィルムが全体として光学的に負のＣプレートとしての性質を有するように、位相差層に所望の光学的特性を付与できるものであれば特に限定されない。ここで、上記「棒状化合物」とは、分子構造の主骨格が棒状となってものを指すものである。したがって、例えば、ディスコティック液晶化合物のような円形の主骨格を有する化合物は、本発明における「棒状化合物」に含まれない。
【００２９】
上記棒状の主骨格を有する化合物としては、例えば、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類をあげることができる。また、以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。
【００３０】
本発明に用いられる棒状化合物は、分子量が比較的小さい化合物が好適に用いられる。具体的には、分子量が２００〜１２００の範囲内、特に４００〜８００の範囲内の化合物が好適に用いられる。分子量が上記範囲内であることにより、例えば、上記位相差層が、後述する基材上に直接形成された場合に、棒状化合物が基材へ浸透しやすくなるため、基材と位相差層との密着性を向上することができるからである。
なお、後述する重合性官能基を有する材料であって、位相差層において重合される棒状化合物に関する上記分子量については、重合前の分子量を示すものとする。
【００３１】
また、本発明に用いられる棒状化合物は、液晶性を示す液晶性材料であることが好ましい。棒状化合物が液晶性材料であることにより、上記位相差層を、単位厚み当たりの光学特性の発現性に優れたものにできるからである。また、本発明に用いられる棒状化合物は、上記液晶性材料の中でもネマチック相を示す液晶性材料であることが好ましい。ネマチック相を示す液晶性材料は、配向させることが比較的容易だからである。
【００３２】
さらに、上記ネマチック相を示す液晶性材料は、メソゲン両端にスペーサを有する分子であることが好ましい。メソゲン両端にスペーサを有する液晶性材料は、柔軟性に優れるため、本発明における位相差層が白濁することを効果的に防止することができるからである。
【００３３】
本発明に用いられる棒状化合物は、分子内に重合性官能基を有するものが好適に用いられ、なかでも３次元架橋可能な重合性官能基を有するものが好ましい。上記棒状化合物が重合性官能基を有することにより、上記棒状化合物を重合して固定することが可能になるため、配列安定性に優れ、光学特性の変化が生じにくい位相差フィルムを得ることができるからである。また、本発明においては上記重合性官能基を有する棒状化合物と、上記重合性官能基を有さない棒状化合物とを混合して用いても良い。
なお、上記「３次元架橋」とは、液晶性分子を互いに３次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることを意味する。
【００３４】
上記重合性官能基としては、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは、熱の作用によって重合する各種重合性官能基が用いられる。これら重合性官能基の代表例としては、ラジカル重合性官能基、あるいは、カチオン重合性官能基等が挙げられる。さらにラジカル重合性官能基の代表例としては、少なくとも一つの付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が挙げられ、具体例としては、置換基を有するもしくは有さないビニル基、アクリレート基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する総称）等が挙げられる。また、カチオン重合性官能基の具体例としては、エポキシ基等が挙げられる。その他、重合性官能基としては、例えば、イソシアネート基、不飽和３重結合等が挙げられる。これらの中でもプロセス上の点から、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が好適に用いられる。
【００３５】
本発明における棒状化合物は、液晶性を示す液晶性材料であって、末端に上記重合性官能基を有するものが特に好ましい。例えば、両末端に重合性官能基を有するネマチック液晶性材料を用いれば、互いに３次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができ、配列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた位相差層を得ることができる。また、片末端に重合性官能基を有するものであっても、他の分子と架橋して配列安定化することができる。このような棒状化合物として、下記式（１）〜（６）で表される化合物を例示することができる。
【００３６】
【化１】
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【００３７】
ここで、化学式（１）、（２）、（５）および（６）で示される液晶性材料は、Ｄ.Ｊ.Ｂｒｏｅｒら、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．１９０,３２０１−３２１５（１９８９）、またはＤ.Ｊ.Ｂｒｏｅｒら、Ｍａｋｒｏｍｏｌ.Ｃｈｅｍ.１９０,２２５０（１９８９）に開示された方法に従い、あるいはそれに類似して調製することができる。また、化学式（３）および（４）で示される液晶性材料の調製は、ＤＥ１９５,０４,２２４に開示されている。
【００３８】
また、末端にアクリレート基を有するネマチック液晶性材料の具体例としては、下記化
学式（７）〜（１７）に示すものも挙げられる。
【００３９】
【化２】
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【００４０】
なお、本発明において上記棒状化合物は、１種類のみを用いてもよく、または、２種以上を混合して用いても良い。
例えば、上記棒状化合物として、両末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶性材料と、片末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶性材料とを混合して用いると、両者の配合比の調整により重合密度（架橋密度）及び光学特性を任意に調整できる点から好ましい。
【００４１】
ｂ．棒状化合物の配列状態
本発明の位相差層における棒状化合物の配列状態としては、本発明の位相差フィルムに全体として光学的に負のＣプレートとしての性質を付与できるものであれば特に限定されない。このような配列状態としては、例えば、コレステリック配向と、ランダムホモジニアス配向とを挙げることができる。なかでも、本発明においては上記棒状化合物をランダムホモジニアス配向させることが好ましい。ランダムホモジニアス配向をさせることにより、本発明の位相差層が光学的に負のＣプレートとしての性質を発現しやすくなるため、本発明の位相差フィルムに光学的に負のＣプレートとしての性質を付与し易くなるからである。また、後述するようにランダムホモジニアス配向の形成には配向膜を必要としないため、本発明の位相差フィルムの製造方法を簡略化することができるからである。
【００４２】
上記ランダムホモジニアス配向について説明する。上記ランダムホモジニアス配向は、少なくとも、次の３つの特徴を有するものである。すなわち、上記ランダムホモジニアス配向は、
第１に、位相差層の表面に対して垂直方向から位相差層を正視した場合において、棒状化合物の配列方向がランダムであること（以下、単に「不規則性」と称する場合がある。）、
第２に、位相差層において棒状化合物が形成するドメインの大きさが可視光領域の波長よりも小さいこと（以下、単に「分散性」と称する場合がある）、
第３に、位相差層において棒状化合物が面内配向していること（以下、単に「面内配向性」と称する場合がある。）
を少なくとも備えるものである。
【００４３】
次に、このようなランダムホモジニアス配向について図を参照しながら説明する。図３（ａ）は上述した図１中の、位相差層の表面に対して垂直方向Ｄから本発明の位相差フィルムを正視した場合の概略図である。また、図３（ｂ）、（ｃ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ’線矢視断面図である。
【００４４】
まず、上記ランダムホモジニアス配向が具備する「不規則性」について図３（ａ）を参照しながら説明する。上記「不規則性」は、図３（ａ）に示すように、位相差層２の表面に対して垂直方向から本発明の位相差フィルム１０を正視した場合に、位相差層２において棒状化合物３がランダムに配列していることを示すものである。
ここで、本発明においては上記棒状化合物３の配列方向を説明するのに、図３（ａ）中のａで表す分子長軸方向（以下、分子軸と称する。）を基準として考えるものとする。つまり、上記棒状化合物の配列方向がランダムであることは、上記位相差層に含まれる棒状化合物３の分子軸ａがランダムに向いていることを意味する。
【００４５】
図３(ａ)に例示するような配列状態の他に、棒状化合物がコレステリック構造を有する場合であっても、上記分子軸ａの方向が全体としてランダムになるため、形式的には上記「不規則性」に該当するが、本発明における上記「不規則性」には、コレステリック構造に起因する形態は含まないものとする。
【００４６】
次に、上記ランダムホモジニアス配向が具備する「分散性」について図３（ａ）を参照しながら説明する。上記「分散性」は、図３（ａ）に示すように、位相差層２において棒状化合物３がドメインｂを形成している場合に、ドメインｂの大きさが可視光領域の波長よりも小さいことを示すものである。本発明においては、上記ドメインｂの大きさが小さい程好ましいものであり、棒状化合物が単分子で分散している状態が最も好ましいものである。
【００４７】
次に、上記ランダムホモジニアス配向が具備する「面内配向性」について図３（ｂ）を参照しながら説明する。上記「面内配向性」は、図３（ｂ）に示すように、位相差層２において棒状化合物３が、分子軸ａを位相差層３の法線方向Ｄに対して略垂直になるように配向していることを意味する。本発明における上記「面内配向性」としては、図３（ｂ）に示すように、上記位相差層２におけるすべての棒状化合物３の分子軸ａが上記法線方向Ｄに対して略垂直になっている場合のみを意味するものではなく、例えば図３（ｃ）に示すように、上記位相差層２に分子軸ａ’が上記法線方向Ｄと垂直でない棒状化合物３が存在していたとしても、位相差層３中に存在する棒状化合物３の分子軸ａの平均的な方向が上記法線方向Ｄに対して略垂直である場合を含むものである。
【００４８】
上記ランダムホモジニアス配向はこのような３つの特徴を有することから、上記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成した場合、本発明の位相差フィルムは図１に示すｘ方向の屈折率ｎｘと、ｙ方向の屈折率ｎｙと、ｚ方向の屈折率ｎｚにおいて、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの関係が成立し、位相差層に光学的に負のＣプレートとしての性質を付与し易くなる。
【００４９】
上述したランダムホモジニアス配向の特徴は、以下の方法により確認することができる。
【００５０】
まず、上記ランダムホモジニアス配向が具備する「不規則性」の確認方法について説明する。上記「不規則性」は、位相差層の面内レターデーション（以下、単に「Ｒｅ」と称する場合がある。）評価、および、コレステリック構造に起因する選択反射波長の有無を評価することにより確認することができる。
すなわち、本発明の位相差フィルムを構成する位相差層のＲｅ評価により棒状化合物がランダムに配向をしていることを確認でき、選択反射波長の有無により棒状化合物がコレステリック構造を形成していないことを確認することができる。
【００５１】
上記棒状化合物がランダムに配向していることは、位相差層のＲｅの値が、上記棒状化合物の配向状態がランダムであることを示す範囲内であることにより確認することができる。なかでも本発明においては、位相差層のＲｅは、０ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることが好ましい。ここで、上記Ｒｅは、位相差層の面内における進相軸方向（屈折率が最も小さい方向）の屈折率Ｎｘ、および、遅相軸方向（屈折率が最も大きい方向）の屈折率Ｎｙと、位相差層の厚みｄとにより、Ｒｅ＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄの式で表される値である。
【００５２】
ここで、Ｒｅにより上記棒状化合物がランダムに配列していることを確認できるのは、次の理由に基づくものである。すなわち、Ｒｅは上記定義式からも明らかなように、面内方向での屈折率差を示すパラメーターである。位相差層において上記棒状化合物が一方向に規則性を有して配列している場合には、特定方向の屈折率が大きくなるため、上記屈折率差が大きくなる傾向を有する。一方、上記棒状化合物が、ランダムに配列している場合は、上記位相差層の面内において特定方向の屈折率が大きくなるということが生じないため、上記屈折率差は小さくなる傾向を有する。したがって、このような屈折率差を示すＲｅを評価することにより、上記「不規則性」を評価できるのである。なお、位相差層のＲｅの測定方法については後述するため、ここでの説明は省略する。
【００５３】
上記棒状化合物がコレステリック構造を有しないことは、例えば、株式会社島津製作所製紫外可視金赤外分光光度計（ＵＶ−３１００等）を用い、本発明における位相差層が、選択反射波長を有していないことを確認することにより評価できる。コレステリック構造を有する場合は、その特徴としてコレステリック構造の螺旋ピッチに依存する選択反射波長を有するからである。
【００５４】
次に、上記ランダムホモジニアス配向が具備する「分散性」の確認方法について説明する。上記「分散性」は、位相差層のヘイズ値が上記棒状化合物のドメインの大きさが可視光領域の波長以下であることを示す範囲内であることにより確認することができる。なかでも本発明においては、位相差層のヘイズ値は０％〜５％の範囲内であることが好ましい。なお、位相差層のヘイズの測定方法については後述するため、ここでの説明は省略する。
【００５５】
ここで、ヘイズにより上記「分散性」を有していること、すなわち、上記棒状化合物が形成するドメインの大きさが可視光領域の波長よりも小さいことを確認できるのは、次の理由に基づくものである。すなわち、上記棒状化合物がドメインを形成している場合に、そのドメインの大きさが可視光の波長よりも大きい場合には、上記位相差層において可視光が散乱されるため、位相差層が白濁する傾向にある。したがって、可視光領域における上記位相差層のヘイズを測定することにより上記「分散性」を評価できるのである。
【００５６】
上記ドメインの具体的な大きさとしては、可視光の波長以下、すなわち３８０ｎｍ以下であるであることが好ましく、なかでも３５０ｎｍ以下であることが好ましく、特に２００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、ランダムホモジニアス配向においては、上記棒状化合物が単分子分散していることが好ましいため、上記ドメインの大きさの下限値は、棒状化合物の単分子の大きさである。このようなドメインの大きさは、偏光顕微鏡や、ＡＦＭ、ＳＥＭ、またはＴＥＭにより位相差層を観察することにより評価することができる。
【００５７】
次に、上記ランダムホモジニアス配向が具備する「面内配向性」の確認方法について説明する。上記「面内配向性」は、位相差層のＲｅ値が上述した範囲にあること、および、位相差層が光学的に負のＣプレートとしての性質を示すＲｔｈを有することにより確認することができる。なかでも本発明における位相差層のＲｔｈは、５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００５８】
ここで、ＲｅおよびＲｔｈにより上記「面内配向性」を有していることを確認できるのは次に理由に基づくものである。すなわち、Ｒｔｈは上記定義式からも明らかなように、面内方向の屈折率の平均値と、厚み方向の屈折率との差に起因するパラメーターである。上述したように位相差層のＲｅ値は上記「不規則性」から一定の範囲内の値を示すものであるため、上記Ｒｔｈの値は、厚み方向の屈折率（Ｎｚ）に依存することになる。ここで、厚み方向の屈折率（Ｎｚ）は上記棒状化合物が面内配向していることにより小さくなる傾向があるため、この場合Ｒｔｈは大きくなる傾向になる。したがって、位相差層のＲｔｈが上記範囲内であることにより、上記「面内配向性」を評価できるのである。なお、位相差層のＲｔｈの測定方法については後述するため、ここでの説明は省略する。
【００５９】
（２）他の化合物
本発明における位相差層には、上記棒状化合物以外に他の化合物を含んでも良い。このような他の化合物としては、例えば、光重合開始剤、重合禁止剤、レベリング剤、カイラル剤、シランカップリング剤等を挙げることができる。
【００６０】
（３）位相差層
本発明の位相差フィルムは、全体として光学的に負のＣプレートとしての性質を示すことを特徴とするものであるため、本発明に用いられる位相差層は光学的に負のＣプレートとしての性質を有することが好ましい。位相差層が光学的に負のＣプレートとしての性質を有することにより、本発明の位相差フィルムに光学的に負のＣプレートとしての性質を付与することが容易となるからである。また、位相差層がこのような性質を有することにより、本発明の位相差フィルムの用途等に応じて負のＣプレートとしての性質を任意に制御することが容易になるからである。
ここで、本発明における位相差層が、「光学的に負のＣプレートとしての性質を有する」とは、位相差層のＲｔｈが波長５８９ｎｍにおいて１０ｎｍ以上であることを意味するものであるが、なかでも本発明においては、５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内が好ましく、なかでも１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内が好ましく、特に１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内が好ましい。なお、Ｒｔｈの定義は上述したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６１】
なお、本発明における位相差層のＲｔｈの測定方法としては、例えば、本発明の位相差フィルムと、本発明の位相差フィルムから位相差層を除去したものとについて、それぞれのＲｔｈを測定し、前者のＲｔｈから後者のＲｔｈを差し引くことにより求めることができる。本発明の位相差フィルムから位相差層を除去する方法としては、例えば、切削することにより物理的に除去する方法や、溶媒に溶解することにより化学的に除去する方法を挙げることができる。また、本発明の位相差フィルムを構成する基材を特定し、別途準備することができる場合は、本発明の位相差フィルムのＲｔｈから、別途測定した基材のＲｔｈを差し引くことによっても、本発明における位相差層のＲｔｈを求めることができる。
Ｒｔｈの値は、自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製、商品名：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）により測定することができる。
【００６２】
また、本発明における位相差層は、Ｒｔｈ（ｎｍ）を位相差層の厚み（ｄ（μｍ））で除した値（Ｒｔｈ／ｄ）が、０．５〜１３の範囲内であることが好ましく、なかでも０．５〜１０の範囲内であることが好ましく、特に０．５〜７の範囲内であることが好ましい。
【００６３】
本発明における位相差層のＲｔｈの波長分散は、本発明の位相差フィルム全体のＲｔｈが正分散型の波長分散を示すことができるものであれば特に限定されず、正分散型、フラット型、および、逆分散型のいずれの波長分散であっても良い。なかでも本発明においては、位相差層のＲｔｈが正分散型の波長分散を示すことが好ましい。位相差層のＲｔｈが正分散型の波長分散を示すことにより、後述する基材のＲｔｈが正分散型、または、フラット型の波長分散を示す場合のみならず、逆分散型の波長分散を示す場合においても位相差フィルム全体のＲｔｈの波長分散を正分散型にすることができるため、基材の種類に関わらず、Ｒｔｈが正分散型の波長分散を示す位相差フィルムを得ることができるからである。また、上述した棒状化合物は配向状態に関わらずＲｔｈが正分散型の波長分散を示す傾向にあるため、Ｒｔｈが正分散型の波長を示す位相差層を形成することが容易であるからである。
【００６４】
本発明における位相差層のＲｔｈの波長分散を上述したＲｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ０）比を用いて表した場合、上記位相差層においては、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）が、１．０〜１．２の範囲内であることが好ましく、なかでも１．０５〜１．２の範囲内であることが好ましく、特に１．１〜１．２の範囲内であることが好ましい。
【００６５】
本発明における位相差層のＲｅは波長５８９ｎｍにおいて０ｎｍ〜５ｎｍの範囲内が好ましく、なかでも０ｎｍ〜３ｎｍの範囲内が好ましく、特に０ｎｍ〜１ｎｍの範囲内が好ましい。本発明における位相差層のＲｅの測定方法としては、例えば、本発明の位相差フィルムと、本発明の位相差フィルムから位相差層を除去したものとについて、それぞれのＲｅを測定し、前者のＲｅ値から後者のＲｅ値を差し引くことにより求めることができる。本発明の位相差フィルムから位相差層を除去する方法としては、例えば、切削することにより物理的に除去する方法や、溶媒に溶解することにより化学的に除去する方法を挙げることができる。また、本発明の位相差フィルムを構成する基材を単体で特定することができる場合は、本発明の位相差フィルムのＲｅから、別途測定した基材のＲｅを差し引くことによっても、本発明における位相差層のＲｔｈを求めることができる。
なお、Ｒｅの値は、自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製、商品名：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）により測定することができる。
【００６６】
また、本発明における位相差層は、Ｒｅ（ｎｍ）を位相差層の厚み（ｄ（μｍ））で除した値（Ｒｅ／ｄ）が、０〜０．２の範囲内であることが好ましく、なかでも０〜０．１の範囲内であることが好ましく、特に０〜０．０５の範囲内であることが好ましい。
【００６７】
本発明における位相差層のヘイズは、０％〜５％の範囲内が好ましく、なかでも０％〜１％の範囲内が好ましく、特に０％〜０．５％の範囲内が好ましい。本発明における位相差層のヘイズの測定方法としては、例えば、本発明の位相差フィルムと、本発明の位相差フィルムから位相差層を除去したものとについて、それぞれのヘイズを測定し、前者のヘイズから後者のヘイズを差し引くことにより求めることができる。本発明の位相差フィルムから位相差層を除去する方法としては、例えば、切削することにより物理的に除去する方法や、溶媒に溶解することにより化学的に除去する方法を挙げることができる。また、本発明の位相差フィルムを構成する基材を単体で特定することができる場合は、本発明の位相差フィルムのヘイズから、別途測定した基材のヘイズを差し引くことによっても、本発明における位相差層のＲｔｈを求めることができる。
なお、ヘイズの値は、ＪＩＳ  Ｋ７１６５に準拠して測定した値を用いるものとする。
【００６８】
また本発明においては、上記位相差層が選択反射波長を有さないことが好ましい。上記位相差層が選択反射波長を有する場合、上記棒状化合物がコレステリック配列を形成してることを意味するが、コレステリック配列を形成した場合、上記位相差層と後述する基材との密着性が低下する問題がある。したがって、上記位相差層が選択反射波長を有さないことにより、本発明の位相差フィルムにおいて上記位相差層と、後述する基材との密着性を向上することができるからである。
なお、本発明においては上記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成することにより、本発明の目的を損なうことなく選択反射波長を有さない位相差層を形成することができる。上記位相差層がコレステリック構造を有しないことは、例えば、株式会社島津製作所製紫外可視金赤外分光光度計（ＵＶ−３１００等）を用い、本発明の位相差フィルムが、選択反射波長を有していないことを確認することにより評価できる。
【００６９】
本発明における位相差層の厚みは、上記棒状化合物の種類に応じて、位相差層に所望の光学特性を付与できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本発明においては位相差層の厚みが０．５μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．５μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。ここで、本発明の位相差フィルムにおいて、位相差層と後述する基材との境界部に両者が「混合」した混合領域を有する場合、上記位相差層に厚みに、上記混合領域の厚みは含まないものとする。
【００７０】
本発明における位相差層の構成は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されてもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されても良い。
【００７１】
２．基材
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材は上述した位相差層を支持するものである。また、本発明に用いられる基材は、上述した棒状化合物を配向させる配向膜としての機能を有する場合もある。
【００７２】
本発明に用いられる基材の光学的性質は、本発明の位相差フィルム全体として光学的に負のＣプレートとしての性質を示すことができるものであれば特に限定されない。なかでも本発明においては、上記基材が光学的に負のＣプレートとしての性質を有することが好ましい。上記基材が光学的に負のＣプレートとしての性質を有することにより、本発明の位相差フィルムに光学的に負のＣプレートとしての性質を付与することが容易になるからである。また、基材が光学的に負のＣプレートとしての性質を有することにより、上記位相差層に含まれる棒状化合物をランダムホモジニアス配向させることが可能になるからである。
【００７３】
本発明において、基材が光学的にＣプレートとしての性質を有することにより、上記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成する機構については明らかではないが、次のような機構に基づくものと考えられる。
すなわち、例えば基材が高分子材料から形成される場合について考えると、基材が負のＣプレートとしての性質を有する場合、基材を構成する高分子材料は、面内方向において特定の規則性を有さずランダムに配列していると考えられる。このような面内方向にランダムに配列した高分子を表面に有する基材上に上記棒状化合物を付与すると、上記棒状化合物は、基材中に一部浸透し、分子軸がランダムに配列した高分子の分子軸に沿うように配列すると考えられる。このような機構により、負のＣプレートを有する基材は、ランダムホモジニアス配向を形成する配向膜としての機能を示すものと考えられる。
【００７４】
本発明において、上記「基材が光学的にＣプレートとしての性質を有する」とは、基材のＲｔｈが、波長５８９ｎｍにおいて１０ｎｍ以上であることを意味するが、本発明においては２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に２５ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましい。なお、Ｒｔｈの定義および測定方法については上述した内容と同様であるためここでの説明は省略する。
【００７５】
上記基材のＲｔｈの波長分散は、本発明の位相差フィルム全体のＲｔｈが正分散型の波長分散を示すことができるものであれば特に限定されず、正分散型、フラット型、および、逆分散型のいずれの態様であっても良い。なかでも本発明においては、上記基材のＲｔｈが正分散型、または、フラット型の波長分散を示すことが好ましく、特にフラット型の波長分散を示すことが好ましい。基材のＲｔｈがフラット型の波長分散を示す場合、本発明の位相差フィルム全体のＲｔｈの波長分散は上記位相差層のＲｔｈの波長分散に依存することになるため、本発明の位相差フィルムの用途等に応じて、Ｒｔｈの波長分散を制御することが容易になるからである。
【００７６】
また、本発明における基材のＲｔｈの波長分散を上述したＲｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ０）比を用いて表した場合、上記位相差層においては、Ｒｔｈ（４５０）／Ｒｔｈ（５５０）が、０．８〜１．２の範囲内であることが好ましく、なかでも０．９〜１．２の範囲内であることが好ましく、特に１．０〜１．２の範囲内であることが好ましい。
【００７７】
また、本発明に用いられる基材は、光学的にＡプレートまたはＢプレートとしての性質を有していても良い。基材が光学的にＡプレートまたはＢプレートとしての性質を有することにより、本発明の位相差フィルムが、光学的に負のＣプレートの性質と、ＡプレートまたはＢプレートとしての性質とを併有させることができるため、例えば、本発明の位相差フィルムを液晶表示装置用の光学補償板として用いた場合に、液晶表示装置の薄型化に寄与することができるという利点を有するからである。
なお、本発明に用いられる基材の光学特性については、本発明の位相差フィルムの用途に応じて適宜選択すればよい。
【００７８】
本発明において、上記「基材が光学的にＡプレートとしての性質を有する」とは、基材のＲｅが、波長５８９ｎｍにおいて３０ｎｍ以上であることを意味するが、本発明においては３０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。ここで、上記Ｒｅの定義および測定方法については上述した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００７９】
本発明に用いられる基材の透明度は、本発明の位相差フィルムに求める透明性等に応じて任意に決定すればよいが、通常、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。透過率が低いと、上記棒状化合物等の選択幅が狭くなってしまう場合があるからである。ここで、基材の透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチックー透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００８０】
本発明に用いられる基材の厚みは、本発明の位相差フィルムの用途等に応じて、必要な自己支持性を得ることができるものであれば特に限定されないが、通常、１０μｍ〜１８８μｍの範囲内が好ましく、特に２０μｍ〜１２５μｍの範囲内が好ましく、特に３０μｍ〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。基材の厚みが上記の範囲よりも薄いと、本発明の位相差フィルムが必要な自己支持性が得られない場合があるからである。また、厚みが上記の範囲よりも厚いと、例えば、本発明の位相差フィルムを裁断加工する際に、加工屑が増加したり、裁断刃の磨耗が早くなってしまう場合があるからである。
ここで、本発明の位相差フィルムにおいて、位相差層と後述する基材との境界部に両者が「混合」した混合領域を有する場合、上記位相差層に厚みは、上記混合領域の厚みを含むものとする。
【００８１】
また、本発明に用いられる基材は上記光学特性を具備するものであれば、可撓性を有するフレキシブル材でも、可撓性のないリジッド材でも用いることもできるが、フレキシブル材を用いることが好ましい。フレキシブル材を用いることにより、本発明の位相差フィルムの製造工程をロールトゥロールプロセスとすることができ、生産性に優れた位相差フィルムを得ることができるからである。
【００８２】
上記フレキシブル材を構成する材料としては、セルロース誘導体、シクロオレフィンポリマー、ノルボルネン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類などを例示することができるが、本発明においてはセルロース誘導体およびノルボルネン系ポリマーを好適に用いることができる。
【００８３】
なかでも本発明においては、ノルボルネン系ポリマーを用いることが好ましい。また、上記ノルボルネン系ポリマーとしては、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、および、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）を挙げることができるが、本発明においては、シクロオレフィンポリマーを用いることが好ましい。シクロオレフィンポリマーは、水分の吸収性および透過性が低いため、本発明に用いられる基材がシクロオレフィンポリマーから構成されることにより、本発明の位相差フィルムを光学特性の経時安定性に優れたものにできるからである。
【００８４】
本発明に用いられる上記シクロオレフィンポリマーの具体例としては、例えば、ＪＳＲ株式会社製、商品名：ＡＲＴＯＮ、日本ゼオン株式会社製、商品名：ゼオノアを挙げることができる。
【００８５】
本発明に用いられる基材は、延伸処理が施されていても良い。延伸処理が施されていることにより上記棒状化合物が基材中に浸透し易くなるため、上記基材と上記位相差層との密着性を向上させることができるからである。また、延伸処理を施すことにより、上記基材に所望の光学特性を付与することが容易になるという利点もある。
【００８６】
上記延伸処理としては、特に限定されるものではなく、基材を構成する材料等に応じて任意に決定すればよい。このような延伸処理としては、１軸延伸処理と、２軸延伸処理とを例示することができる。なお、上記延伸処理として１軸延伸処理を行うことにより、基材に光学的にＡプレートとしての性質を付与することができ、一方、２軸延伸処理を行うことにより、基材に光学的にＢプレートとしての性質を付与することができる。
【００８７】
本発明における基材の構成は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されてもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されても良い。
【００８８】
３．位相差フィルム
本発明の位相差フィルムは、上記基材および位相差層以外に他の層を有していてもよい。このような他の層としては、例えば、反射防止層、紫外線吸収層、および、赤外線吸収層帯電防止層等を挙げることができる。
【００８９】
本発明に用いられる反射防止層としては、特に限定されないが、例えば、透明基材フィルム上に、該透明基材よりも低屈折率の物質からなる低屈折率層を形成したもの、あるいは、透明基材フィルム上に、該透明基材よりも高屈折率の物質からなる高屈折率層、及び該透明基材よりも低屈折率の物質からなる低屈折率層とを、この順に、交互に、各１層ずつ以上積層したものなどが挙げられる。これら高屈折率層、及び低屈折率層は、層の幾何学的厚みと屈折率との積で表される光学厚みが反射防止すべき光の波長の１／４となるように、真空蒸着、塗工等により形成される。高屈折率層の構成材料としては、酸化チタン、硫化亜鉛等が、低屈折率層の構成材料としては、弗化マグネシウム、氷晶石等が用いられる。
【００９０】
また、本発明に用いられる紫外線吸収層としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等のフィルム中に、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サリシレート系化合物等から成る紫外線吸収剤を添加して成膜したものが挙げられる。
【００９１】
また、本発明に用いられる赤外線吸収層としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル樹脂等のフィルム基材上に赤外線吸収層を塗工等により形成したものが挙げられる。赤外線吸収層としては、例えば、ジインモニウム系化合物、フタロシアニン系化合物等から成る赤外線吸収剤を、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等から成るバインダー樹脂中に添加して成膜したものが用いられる。
【００９２】
また、本発明に用いられる帯電防止層としては、例えば、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第１〜３級アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性帯電防止剤；スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性基を有するアニオン系帯電防止剤；アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性帯電防止剤；アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性の帯電防止剤；、上記帯電防止剤を高分子量化した高分子型帯電防止剤；第３級アミノ基や第４級アンモニウム基を有し、電離放射線により重合可能なモノマーやオリゴノマー、例えば、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートモノマー、それらの第４級化合物等の帯電防止剤を添加して成膜したものが挙げられる。
【００９３】
本発明の位相差フィルムにおいては、例えば、上記位相差層において棒状化合物をランダムホモジニアス配向させる場合、基材上に位相差層を直接形成することになるが、この場合、上記位相差層に含まれる棒状化合物が上記基材に浸透、または相互溶解し、基材と位相差層との境界部には両者が「混合」された混合領域が形成される。本発明の位相差フィルムにこのような混合領域が形成されている場合、上記混合領域の厚みは基材と位相差層との密着力を所望の範囲にできる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本発明においては、上記混合領域の厚みが０．１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、特に０．５μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも１μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。
【００９４】
また、上記混合領域における棒状化合物の分布状態についても、基材と位相差層との密着力を所望の範囲にできる状態であれば特に限定されない。上記棒状化合物の分布状態としては、基材の厚み方向に対して均一に存在する態様と、基材の厚み方向に対して濃度勾配を有する態様とを例示できるが、本発明においてはいずれの態様でも好適に用いることができる。
【００９５】
なお、上記混合領域の存在確認と、上記混合領域における棒状化合物の分布状態の確認は、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法により確認することができる。
【００９６】
本発明の位相差フィルムは、光学的に負のＣプレートとしての性質を有し、かつ、厚み方向のレターデーションが正分散型の波長分散を示すことを特徴とするものであるため、本発明における、基材、および、位相差層の組み合わせとしては、本発明の位相差フィルムのＲｔｈが正分散型の波長分散を示すものであれば特に限定されない。なかでも本発明においては、Ｒｔｈが正分散型の波長分散を示す位相差層と、Ｒｔｈが任意の波長分散を示す基材とを組合わせることが好ましく、Ｒｔｈが正分散型の波長分散を示す位相差層と、Ｒｔｈが正分散型、または、フラット型の波長分散を示す基材とを組合わせることがより好ましく、特に、Ｒｔｈが正分散型の波長分散を示す位相差層と、Ｒｔｈがフラット型の波長分散を示す基材とを組合わせることがさらに好ましい。
【００９７】
本発明の位相差フィルムのＲｔｈは、波長５８９ｎｍにおいて１０ｎｍ以上であれば特に限定されるものではなく、本発明の用途等に応じて適宜選択すれば良い。なかでも本発明においては、Ｒｔｈが６０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内が好ましく、なかでも７０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内が好ましく、特に８０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲内が好ましい。Ｒｔｈが上記範囲内であることにより、本発明の位相差フィルムをＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶表示装置の視野角特性を改善するのに好適なものにできるからである。
【００９８】
また、本発明の位相差フィルムのＲｅは、本発明の位相差フィルムの用途等に応じて適宜選択すれば良く、特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、面内レターデーション（Ｒｅ）が、２０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内が好ましく、なかでも３０ｎｍ〜１３０ｎｍの範囲内が好ましく、特に４０ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲内が好ましい。面内レターデーション（Ｒｅ）が上記範囲内であることにより、本発明の位相差フィルムを、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶表示装置の視野角特性を改善するのに好適な位相差フィルムとして用いることができるからである。
【００９９】
本発明の位相差フィルムの厚みは、所望の光学特性を発現できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、通常、２０μｍ〜１５０μｍの範囲内が好ましく、特に２５μｍ〜１３０μｍの範囲内が好ましく、なかでも３０μｍ〜１１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１００】
また本発明の位相差フィルムは、ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準拠して測定したヘイズが０％〜２％の範囲内であることが好ましく、特に０％〜１．５％の範囲内であることが好ましく、なかでも０％〜１％の範囲内であることが好ましい。
【０１０１】
４．位相差フィルムの用途
本発明の位相差フィルムの用途としては、例えば、液晶表示装置に用いられる光学補償板（例えば、視角補償板）、楕円偏光板、輝度向上板等を挙げることができる。なかでも本発明の位相差フィルムは、液晶表示装置の視野角依存性改善のための光学補償板として好適に用いることができる。本発明の位相差フィルムは光学的に負のＣプレートとしての性質を備えることから、ＶＡ方式の液晶表示装置用の光学補償板として最も好適に用いることができる。
【０１０２】
本発明の位相差フィルムを液晶表示装置の光学補償板として用いる態様としては、所望の視野角特性が得られる態様であれば特に限定されない。本発明の位相差フィルムを液晶表示装置の光学補償板として用いる態様について図を参照しながら具体的に説明する。図４は、本発明の位相差フィルムを液晶表示装置の光学補償板として用いる態様を説明する概略図である。図４（ａ）は、本発明の位相差フィルムを使用していない、一般的な液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。図４（ａ）に示すように、一般的な液晶表示装置は、液晶セル１０４が２枚の偏光板２０で挟持された構成を有する。上記偏光板２０は、偏光子２２の両面に偏光板保護フィルム２１が積層された形成を有するものである。
図４（ｂ）は、本発明の位相差フィルムを用いた液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。図４（ｂ）に示すように、本発明の位相差フィルムを光学補償板として用いる態様としては、液晶セル１０４とバックライト側の偏光板２０との間に、本発明の位相差フィルム１０を積層する態様を挙げることができる。このような態様によれば、従来の液晶表示装置に用いられてきた部材をそのまま用いることができるという利点を有する。
図４（ｃ）は、本発明の位相差フィルムを用いた液晶表示装置の他の例を示す概略断面図である。図４（ｃ）に示すように、本発明の位相差フィルムを光学補償板として用いる態様としては、本発明の位相差フィルム１０をバックライト側の偏光板２０’を構成する偏光板保護フィルムに代替して用いる態様を挙げることができる。このような態様によれば、本発明の位相差フィルムが、視野角依存性改善のための光学補償板としての機能と、偏光板保護フィルムとしての機能とを担うことができるため、液晶表示装置をさらに薄型化することができる。
【０１０３】
また本発明の位相差フィルムは、偏光層と貼り合わせることにより、偏光フィルムとしての用途にも用いることができる。偏光フィルムは、通常偏光層とその両表面に保護層が形成されてなるものであるが、本発明においては、例えばその一方側の保護層を上述した位相差フィルムとすることにより、例えば液晶表示装置の視野角特性を改善する光学補償機能を有する偏光フィルムとすることができる。
【０１０４】
上記偏光層としては、特に限定されないが、例えばヨウ素系偏光層、二色性染料を用いる染料系偏光層やポリエン系偏光層などを用いることができる。ヨウ素系偏光層や染料系偏光層は、一般にポリビニルアルコールを用いて製造される。
【０１０５】
５．位相差フィルムの製造方法
次に、本発明の位相差フィルムの製造方法について説明する。本発明においては位相差層において上記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成していることが好ましいため、このような態様の位相差フィルムを製造する方法ついて説明する。
【０１０６】
位相差層において上記棒状化合物がランダムホモジニアス配向を形成した位相差フィルムは、通常、上記基材上に、上記棒状化合物を溶媒に溶解して調製した位相差層形成用組成物を塗工する方法により製造される。このような方法によれば、上記棒状化合物を溶媒と共に上記基材中へ染み込ませることが可能となるため、基材と、位相差層との密着性に優れる位相差フィルムを形成することができるからである。
【０１０７】
上記位相差層形成用組成物は、通常、棒状化合物と、溶媒とからなり、必要に応じて他の化合物を含んでも良い。なお、上記位相差層形成用組成物に用いられる棒状化合物、および基材については、上記「１．位相差層」および「２．基材」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１０８】
上記位相差層形成用組成物に用いられる溶媒としては、上記棒状化合物を所望の濃度に溶解できるものであり、かつ、基材を侵蝕しないものであれば特に限定されない。本発明に用いられる溶媒としては、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、およびプロパノール等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、本発明に用いられる溶媒は、１種類でもよく、２種類以上の溶媒の混合溶媒でもよい。
【０１０９】
本発明においては上記の溶媒の中でも、ケトン系溶媒を用いることが好ましく、なかでもシクロヘキサンが好適に用いられる。
【０１１０】
上記位相差層形成用組成物中における上記棒状化合物の含有量は、上記位相差層形成を基材上に塗布する塗工方式等に応じて、上記位相差層形成用組成物の粘度を所望の値にできる範囲内であれば得に限定されない。なかでも本発明においては、上記棒状化合物の含有量が、上記位相差層形成用組成物中、０．１質量％〜６０質量％の範囲内が好ましく、特に１質量％〜５０質量％の範囲内が好ましく、なかでも１０質量％〜４０質量％の範囲内であることが好ましい。
【０１１１】
上記位相差層形成用組成物中には、必要に応じて光重合開始剤を含んでも良い。特に紫外線照射により位相差層を硬化させる処理を実施する場合には、光重合開始剤を含むことが好ましい。本発明に用いられる光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、アデカ社製Ｎ１７１７、四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性色素とアスコルビン酸やトリエタノールアミンのような還元剤との組み合わせ等を例示できる。本発明では、これらの光重合開始剤を１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１２】
さらに、上記光重合開始剤を用いる場合には、光重合開始助剤を併用することができる。このような光重合開始助剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の３級アミン類や、２−ジメチルアミノエチル安息香酸、４−ジメチルアミド安息香酸エチル等の安息香酸誘導体を例示することができるが、これらに限られるものではない。
【０１１３】
上記位相差層形成用組成物には、本発明の目的を損なわない範囲内で、下記に示すような化合物を添加することができる。添加できる化合物としては、例えば、多価アルコールと１塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに、（メタ）アクリル酸を反応させて得られるポリエステル（メタ）アクリレート；ポリオール基と２個のイソシアネート基を持つ化合物を互いに反応させた後、その反応生成物に（メタ）アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエーテル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミノ基エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と、（メタ）アクリル酸を反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート等の光重合性化合物；アクリル基やメタクリル基を有する光重合性の液晶性化合物等が挙げられる。上記位相差層形成用組成物に対するこれら化合物の添加量は、本発明の目的が損なわれない範囲で決定することができる。上記のような化合物を添加することにより位相差層の機械強度が向上し、安定性が改善される場合がある。
【０１１４】
上記位相差層形成用組成物には、必要に応じて上記以外の他の化合物を含んでもよい。他の化合物としては、本発明の位相差フィルムの用途等に応じて、位相差層の光学的性質を害さないものであれば特に限定されるものではない。
【０１１５】
上記位相差層形成用組成物を塗工する塗布方式としては、所望の平面性を達成できる方法であれば、特に限定されるものではない。具体的には、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法などを例示することができるが、これに限られるものではない。
【０１１６】
上記位相差層形成用組成物の塗膜の厚みについても、所望の平面性を達成できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、通常、０．１μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましく、特に０．５μｍ〜３０μｍの範囲内が好ましく、なかでも０．５μｍ〜１０μｍの範囲内が好ましい。位相差層形成用組成物の塗膜の厚みが上記範囲より薄いと位相差層の平面性を損なってしまう場合があり、また厚みが上記範囲より厚いと、溶媒の乾燥負荷が増大し、生産性が低下してしまう可能性があるからである。
【０１１７】
上記位相差層形成用組成物の塗膜の乾燥方法は、加熱乾燥方法、減圧乾燥方法、ギャップ乾燥方法等、一般的に用いられる乾燥方法を用いることができる。また、本発明における乾燥方法は、単一の方法に限られず、例えば残留する溶媒量に応じて順次乾燥方式を変化させる等の態様により、複数の乾燥方式を採用してもよい。
【０１１８】
上記棒状化合物として重合性材料を用いる場合、上記重合性材料を重合する方法は、特に限定されるものではなく、上記重合性材料が有する重合性官能基の種類に応じて任意に決定すればよい。なかでも本発明においては、活性放射線の照射により硬化させる方法が好ましい。活性放射線としては、重合性材料を重合することが可能な放射線であれば特に限定されるものではないが、通常は装置の容易性等の観点から紫外光または可視光を使用することが好ましく、なかでも、波長が１５０〜５００ｎｍ、好ましくは２５０〜４５０ｎｍ、さらに好ましくは３００〜４００ｎｍの照射光を用いることが好ましい。
【０１１９】
この照射光の光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）などが例示できる。中でも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ灯等の使用が推奨される。また、照射強度は、光重合開始剤の含有量等によって適宜調整して照射することができる。
【０１２０】
なお、位相差層において上記棒状化合物がコレステリック配列した態様の位相差フィルムを製造する場合は、上記位相差層形成用組成物中にカイラル剤を添加すれば良い。本発明に用いられるカイラル剤としては例えば、下記の一般式（１８）、（１９）又は（２０）で表されるような、分子内に軸不斉を有する低分子化合物を用いることが好ましい。
【０１２１】
【化３】
2008083183.tif 000005
【０１２２】
【化４】
2008083183.tif 000006
【０１２３】
【化５】
2008083183.tif 000007
【０１２４】
上記一般式（１８）又は（１９）において、Ｒ１は水素又はメチル基を示す。Ｙは上記に示す式（ｉ）〜（ｘｘｉｖ）の任意の一つであるが、中でも、式（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｖ）及び（ｖｉｉ）のいずれか一つであることが好ましい。また、アルキレン基の鎖長を示すｃ及びｄは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。
【０１２５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１２６】
棒状化合物として下記式（I）で表される光重合性液晶化合物をシクロヘキサノンに２０質量％溶解させ、一軸延伸ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルム（ＪＳＲ株式会社製、商品名：ＡＲＴＯＮ）にバーコーティングにより塗工した。次いで、５０℃で２分間加熱して溶剤を除去した。さらに、塗工面に紫外線を照射することにより、上記光重合性液晶化合物を固定化し、さらに９０℃で２分間加熱して残留溶媒を除去して位相差フィルムを作製した。得られた位相差フィルムをサンプルとして、以下の項目で評価した。
【０１２７】
【化６】
2008083183.tif 000008
【０１２８】
１．厚み方向のレターデーションの波長分散
作製した位相差フィルムについて、王子計測機器株式会社製、商品名：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨを用いることにより、波長４５０ｎｍ〜８００ｎｍにおける厚み方向レターデーションを測定した。測定したＲｔｈについて、波長５８９ｎｍをλ０とし、これを基準とし、各波長λ（ｎｍ）におけるＲｔｈ（λ）／Ｒｔｈ（λ０）比を求めた。その結果を表１に示す。図５に示すように、作製した位相差フィルムのＲｔｈの波長分散は正分散型であった。
【０１２９】
２．光学特性
厚み方向のレターデーションを自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製、商品名：ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）により測定した。その結果、厚み方向のレターデーションは、１４０ｎｍであり、サンプルの位相差フィルムが光学的の負のＣプレートとしての性質を有することを確認した。また、上記自動複屈折測定装置を用いて３次元屈折率を測定した。その結果は下記表１の通りであった。
【０１３０】
【表１】
2008083183.tif 000009
【０１３１】
３．ヘイズ
サンプルの透明性を調べるため、濁度計（日本電色工業株式会社製、商品名：ＮＤＨ２０００）によりヘイズを測定した。その結果、塗工量３ｇ／ｍ２で０．３％以下と良好であった。
【０１３２】
４．密着性試験
密着性を調べるために、剥離試験を行った。剥離試験としては、得られたサンプルに1ｍｍ角の切れ目碁盤目状に入れ、接着テープ（ニチバン株式会社製、セロテープ（登録商標））を液晶面に貼り付け、その後テープを引き剥がし、目視により観察した。その結果、密着度は１００％であった。
密着度（％）=（剥がれなかった部分/テープを貼り付けた領域）×１００
【０１３３】
５．耐湿熱試験
サンプルを９０℃の熱水に６０分間浸し、上述した方法により光学特性及び密着性を測定した。その結果、試験前後で光学特性及び密着性の変動は見られなかった。
【０１３４】
６．耐水試験
サンプルを室温（２３．５℃）下で純水に1日浸し、上述した方法により光学特性及び密着性を測定した。その結果、試験前後で光学特性及び密着性の変動は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の位相差フィルムの一例を示す概略斜視図である。
【図２】厚み方向のレターデーションの波長分散を説明する概略図である。
【図３】本発明の位相差フィルムの他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の位相差フィルムの使用態様一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の位相差フィルムの波長分散を示すグラフである。
【図６】一般的な液晶表示装置の一例を表す概略図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１  …  基材
２  …  位相差層
３  …  棒状化合物
１０  …  位相差フィルム
２０、２０’  …  偏光板
２１  …  偏光板保護フィルム
２２  …  偏光子
１００  …  液晶表示装置
１０２Ａ、１０２Ｂ  …  偏光板
１０４  …  液晶セル
【図１】
2008083183.tif 000010
【図２】
2008083183.tif 000011
【図３】
2008083183.tif 000012
【図４】
2008083183.tif 000013
【図５】
2008083183.tif 000014
【図６】
2008083183.tif 000015