(57)【要約】【課題】光学フィルム体から補償層を剥離することなく、すなわち補償層の破壊や光学特性の変化を生じさせることなく、補償層の光学特性を的確に精度良く評価することができる補償層光学特性評価方法または当該方法に用いることができる補償層光学特性評価システムを提供することにある。【解決手段】偏光子と補償層とを少なくとも積層してなる光学フィルムにおける当該補償層の光学特性を評価するための補償層光学特性評価方法であって、光学特性データ準備ステップと、光学フィルム試料の偏光の楕円率を測定する楕円率測定ステップと、光学特性データ準備ステップで準備されたデータから前記測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する光学特性データ抽出ステップとを有する。【選択図】図１
2008216325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子と補償層とを少なくとも積層してなる光学フィルムにおける当該補償層の光学特性を評価するための補償層光学特性評価方法であって、
補償層の光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを準備する光学特性データ準備ステップと、
光学フィルム試料の偏光の楕円率を測定する楕円率測定ステップと、
前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから前記測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する光学特性データ抽出ステップと、を有し、
前記楕円率測定ステップにおいて、前記光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し所定角度で照射させるとともに、当該光学フィルム表面の水平面に対する垂直軸周りに回転させることで偏光の楕円率を測定するように構成することを特徴とする補償層光学特性評価方法。
【請求項２】
前記光学特性データ準備ステップにおいて、光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを理論的に算出する光学特性データ理論算出ステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項３】
前記光学特性データ準備ステップにおいて、光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを測定手段で測定する光学特性データ測定ステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項４】
前記光学特性データ準備ステップにおいて、
光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを理論的に算出する光学特性データ理論算出ステップと、
光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを測定手段で測定する光学特性データ測定ステップと、
前記算出されたデータを前記測定されたデータへ近似するように、当該算出されたデータを補正するデータ補正ステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項５】
前記光学特性データ抽出ステップにおいて、前記楕円率測定ステップで測定された楕円率の４つのピークが一致する場合、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから当該ピーク値と一致または近似するデータを抽出することで、貼合せ角θが０度における正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定するように構成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項６】
前記光学特性データ抽出ステップにおいて、前記楕円率測定ステップで測定された楕円率の４つのピークが異なる場合、当該ピークの平均値を算出し、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから当該算出された平均ピーク値と一致または近似するデータを抽出することで、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定するように構成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項７】
前記算出された平均ピーク値と、最大ピーク値または最小ピーク値との差を算出し、前記光学特性データ準備ステップで準備された貼合せ角θの変位に対する楕円率のピークのデータから当該算出された差と一致または近似するデータを抽出することで貼合わせの軸ズレを示す貼合せ角θを決定するように構成したことを特徴とする請求項６項に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項８】
前記楕円率測定ステップにおいて、前記光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し異なる２種類の角度で照射させて、２種類の偏光の楕円率を測定するように構成し、
前記光学特性データ抽出ステップにおいて、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから前記測定された２種類の偏光の楕円率の夫々と一致または近似するデータを抽出するように構成したことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項９】
前記楕円率測定ステップにおいて、異なる２種類の波長の自然光を用いて、２種類の偏光の楕円率を測定するように構成し、
前記光学特性データ抽出ステップにおいて、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから前記測定された２種類の偏光の楕円率の夫々と一致または近似するデータを抽出するように構成したことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項１０】
前記補償層として、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たしていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の補償層光学特性評価方法。
【請求項１１】
偏光子と補償層とを少なくとも積層してなる光学フィルムにおける当該補償層の光学特性を評価するための補償層光学特性評価システムであって、
補償層の光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを保存する光学特性データ保存部と、
光学フィルム試料の偏光の楕円率を測定する楕円率測定装置と、
前記光学特性データ保存部で保存されているデータから前記測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する光学特性データ抽出部と、を有し、
前記楕円率測定装置による測定において、前記光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し所定角度で照射させるとともに、当該光学フィルム表面の水平面に対する垂直軸周りに回転させることで偏光の楕円率を測定するように構成することを特徴とする補償層光学特性評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光子と補償層とを少なくとも積層してなる光学フィルムにおける当該補償層の光学特性を評価するための補償層光学特性評価方法及び補償層光学特性評価システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、偏光子と補償層とを積層してなる光学フィルムを示している。具体的には、補償層、トリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム：保護フィルム層として機能している）、偏光子（例えばＰＶＡフィルム）、ＴＡＣフィルム（保護フィルム層として機能している）とが夫々接着剤を介して積層されてなる光学フィルムである。
【０００３】
また、従来から、光学特性の評価には、一般的な位相差測定装置が用いられているが、これらの装置は、測定対象の試料全体の光学特性を評価するものであった。したがって、試料中の一部の積層体のみの光学特性を評価することができない。なお、光学特性として、楕円偏光の楕円率（ρ）と方位角（φ）を測定する偏光測定方法およびその装置として特許文献１が公知である。  
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２９７８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に示すような光学フィルムにおいて、例えば、光学フィルム原反の全体的あるいは部分的に不良品が発生した場合、製造工程内あるいは出荷判定での品質検査等の場合に、補償層の光学特性を評価したい場合がある。しかしながら、補償層は、偏光子やＴＡＣフィルム等と接着剤を介して接着固定されているために、光学フィルム体から補償層のみを剥離することが困難である。仮に剥離したとしても、補償層の破壊または剥離による応力によって光学特性が変化してしまい、正確な光学特性を評価できない。  
【０００６】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、光学フィルム体から補償層を剥離することなく、すなわち補償層の破壊や光学特性の変化を生じさせることなく、補償層の光学特性を的確に精度良く評価することができる補償層光学特性評価方法または当該方法に用いることができる補償層光学特性評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、以下の発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明の補償層光学特性評価方法は、偏光子と補償層とを少なくとも積層してなる光学フィルムにおける当該補償層の光学特性を評価するための補償層光学特性評価方法であって、
補償層の光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを準備する光学特性データ準備ステップと、
光学フィルム試料の偏光の楕円率を測定する楕円率測定ステップと、
前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから前記測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する光学特性データ抽出ステップと、を有し、
前記楕円率測定ステップにおいて、前記光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し所定角度で照射させるとともに、当該光学フィルム表面の水平面に対する垂直軸周りに回転させることで偏光の楕円率を測定するように構成することを特徴とする。
【０００９】
上記構成の作用効果は以下のとおりである。補償層光学特性評価方法は、以下のステップ（工程）を有している。すなわち、補償層の光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを予め準備し（光学特性データ準備ステップ）、評価したい光学フィルム試料の偏光の楕円率を測定する（楕円率測定ステップ）。この楕円率測定ステップでは、光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し所定角度で照射させるとともに、当該光学フィルム表面の水平面に対する垂直軸周りに回転させることで偏光の楕円率を測定するように構成されている。これによって、光学フィルム体の補償層の偏光の楕円率を的確に測定することが可能になる。次いで、光学特性データ準備ステップで準備されたデータと測定された楕円率とのデータを比較し、測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する（光学特性データ抽出ステップ）。これによって、予め準備されたデータ群から測定された偏光の楕円率と一致または近似する光学特性の各種データを抽出することができ、よって、光学フィルム体から補償層を剥離することなく、光学フィルム体を構成する補償層の光学特性を的確に評価することができる。
【００１０】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、光学特性データ準備ステップにおいて、光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを理論的に算出する光学特性データ理論算出ステップを、さらに含むことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、補償層の例えば、物性、厚み、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角β等のパラメータ、測定条件（例えば、光の波長）を任意に設定し、偏光の楕円率を算出することができ、従って、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係のデータを簡単に準備できる。偏光の楕円率の算出は、下記（１）式を用いて算出できる。
（式１）
偏光の楕円率＝偏光の楕円の短軸／長軸
【００１２】
また、算出手段としては、例えば、シンテック社製のＬＣＤマスターシミュレーションシステムを用いて、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係のデータを簡単に算出することができる。
【００１３】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、光学特性データ準備ステップにおいて、光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを測定手段で測定する光学特性データ測定ステップを、さらに含むことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、測定手段を用いて、予め補償層の光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率を夫々測定することができ、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係のデータを正確に準備できる。
【００１５】
この測定手段としては、例えば、位相差測定装置を挙げることができる。
【００１６】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、光学特性データ準備ステップにおいて、
光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを理論的に算出する光学特性データ理論算出ステップと、
光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを測定手段で測定する光学特性データ測定ステップと、
前記算出されたデータを前記測定されたデータへ近似するように、当該算出されたデータを補正するデータ補正ステップとをさらに含むことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、測定された光学特性データを用いて、理論的に算出された光学特性データを補正することができ、よって、理論的に算出されたデータを測定されたデータに近似させた、補正データを簡単に準備することができる。全ての試料に対して測定し光学特性データを準備することは、かなりの手間と労力と時間を要する。そこで、測定データと理論的に算出されたデータの相関関係を求めて、この相関関係を利用することで、理論的に算出されたデータを測定データに近づけるべく補正する。これによって、理論的に算出されたデータを補正して、あたかも測定されたデータとして利用することができ、精度の良い光学特性データを簡単に準備することができる。
【００１８】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、光学特性データ抽出ステップにおいて、前記楕円率測定ステップで測定された楕円率の４つのピークが一致する場合、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから当該ピーク値と一致または近似するデータ（楕円率のデータ）を抽出することで、貼合せ角θが０°における正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定するように構成したことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、楕円率測定ステップで測定された楕円率の４つのピークが一致する場合、光学特性データ準備ステップで準備されたデータから当該ピーク値と一致または近似するデータ（楕円率のピーク）を抽出することで、貼合せ角θが０°における正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定することができる。なお、本発明において「近似する」は、略一致するとして認められる範囲の近似を含む概念であり、例えば、一致の値の±１％の範囲を近似すると設定することができる。補償層の物性、厚み等の設計仕様によって、適宜設定される。
【００２０】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、光学特性データ抽出ステップにおいて、前記楕円率測定ステップで測定された楕円率の４つのピークが異なる場合、当該ピークの平均値を算出し、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから当該算出された平均ピーク値と一致または近似するデータ（楕円率のピーク）を抽出することで、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定するように構成したことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、楕円率測定ステップで測定された楕円率の４つのピークが異なる場合、当該ピークの平均値を算出し、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから当該算出された平均ピーク値と一致または近似するデータ（楕円率のピーク）を抽出することで、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定することができる。例えば、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす補償層の場合、楕円率の４つのピークは、２種類のピーク対を形成することがある。このピーク対については後述する。ここで４つのピークの平均をとり、この平均楕円率と一致または近似する値を、準備されているデータ群から抽出することができる。抽出された楕円率データと正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βは関連付けられており、楕円率を決定することで、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定することができる。
【００２２】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、算出された平均ピーク値と最大ピーク値または最小ピーク値との差を算出し、前記光学特性データ準備ステップで準備された貼合せ角θの変位に対する楕円率のピークのデータから当該算出された差と一致または近似するデータを抽出することで貼合わせの軸ズレを示す貼合せ角θを決定するように構成したことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、楕円率測定ステップで測定された楕円率の４つのピークが異なる場合における貼合せ角θを簡単に評価することができる。算出された平均ピーク値と、最大ピーク値または最小ピーク値との差を算出し、前記光学特性データ準備ステップで準備された貼合せ角θの変位に対する楕円率のピークのデータから当該算出された差と一致または近似するデータを抽出することで貼合わせの軸ズレを示す貼合せ角θを決定することが簡単にできる。
【００２４】
例えば、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす補償層の場合、楕円率の４つのピークは、２種類のピーク対を形成することがある。例えば、光学フィルム面に対し垂直軸周りの角度（方位角と称する）に対し、０から９０°に現れる楕円率のピーク（ピーク３）と−１８０から−９０°に現れる楕円率のピーク（ピーク１）が同じ値となり、これを第１ピーク対と定義する。また、９０から１８０°に現れる楕円率のピーク（ピーク４）と−９０から０°に現れる楕円率のピーク（ピーク２）が同じ値となり、これを第２ピーク対と定義する。これらのピーク対は、平均ピーク値よりも高い値のピーク対と低い値のピーク対に分類される。これは、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす補償層の場合は、貼合せ角θがゼロでなく貼り合わせの軸ズレが生じている場合、平均ピーク値よりも高い値のピーク楕円率と低い値のピーク楕円率が交互に現れることを意味している。
【００２５】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、楕円率測定ステップにおいて、異なる２種類の波長の自然光を用いて、２種類の偏光の楕円率を測定するように構成し、
前記光学特性データ抽出ステップにおいて、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから前記測定された２種類の偏光の楕円率の夫々と一致または近似するデータを抽出するように構成したことを特徴とする。
【００２６】
例えば、物性の異なる２種類の光学フィルム試料を一種類の波長の自然光を用いて偏光の楕円率を測定した場合に、測定された偏光の楕円率が等しい場合がある。このような場合に、異なる２種類の波長の自然光を用いて、２種類の偏光の楕円率を測定するように構成する。異なる２種類の波長の自然光を用いることで、偏光の楕円率として異なる２種類のデータを得ることができる。これにより、異なる２種類の光学フィルム試料について偏光の楕円率を測定した場合、１種類の波長での測定の楕円率については同じ値を示すが、他の波長での測定の楕円率のデータは異なっている。したがって、楕円率の異なる２種類の値を用いて、光学特性データ準備ステップで準備されたデータ群と比較することで、光学特性データを正確に評価することができる。光学特性データ準備ステップで準備されるデータ群には、光の波長に依存した楕円率のデータも含まれており、すなわち、光学フィルム試料を測定するのに用いられる２種類の波長についてのデータが準備されている。
【００２７】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、楕円率測定ステップにおいて、前記光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し異なる２種類の角度で照射させて、２種類の偏光の楕円率を測定するように構成し、
前記光学特性データ抽出ステップにおいて、前記光学特性データ準備ステップで準備されたデータから前記測定された２種類の偏光の楕円率の夫々と一致または近似するデータを抽出するように構成したことを特徴とする。
【００２８】
例えば、物性の異なる２種類の光学フィルム試料を一種類の波長の自然光を用いて偏光の楕円率を測定した場合に、測定された偏光の楕円率が等しい場合がある。このような場合に、光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し異なる２種類の角度で照射させて、２種類の偏光の楕円率を測定するように構成する。これによって、１つの試料に対し２種類の偏光の楕円率を測定することができる。これにより、異なる２種類の光学フィルム試料について偏光の楕円率を測定した場合、１種類の角度（照射角度）での測定の楕円率については同じ値を示すが、他の角度（照射角度）での測定の楕円率のデータは異なっている。したがって、楕円率の異なる２種類の値を用いて、光学特性データ準備ステップで準備されたデータ群と比較することで、光学特性データを正確に評価することができる。
【００２９】
また、上記補償層光学特性評価方法の好適な実施形態の一例として、以下の補償層光学特性評価システムが例示できる。このシステムは、偏光子と補償層とを少なくとも積層してなる光学フィルムにおける当該補償層の光学特性を評価するための補償層光学特性評価システムであって、
補償層の光学特性の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角βおよび偏光の楕円率との関係を示すデータを保存する光学特性データ保存部と、
光学フィルム試料の偏光の楕円率を測定する楕円率測定装置と、
前記光学特性データ保存部で保存されているデータから前記測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する光学特性データ抽出部と、を有し、
前記楕円率測定装置による測定において、前記光学フィルムの偏光子側に自然光を当該光学フィルム表面の水平面に対し所定角度で照射させるとともに、当該光学フィルム表面の水平面に対する垂直軸周りに回転させることで偏光の楕円率を測定するように構成することを特徴とする。
【００３０】
この構成の作用効果は、上記において既述されているとおりである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態について適宜図面を参照して説明する。図１は光学フィルムの一例を示す。
【００３２】
＜光学フィルム体＞
本発明の光学フィルムは、例えば、光軸を有する偏光子と、補償層との積層体で構成される。図１に示す光学フィルムは、偏光子とその片面に形成された偏光子保護層（ＴＡＣ）とからなる偏光板と、この偏光板に設けられた補償層とで構成されている。補償層としては、例えば、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす位相差層、ディスコチック液晶層等がある。なお、この構成において、光学フィルムの最外表面層に表面保護フィルムあるいはセパレータを設けるように構成できる。
【００３３】
＜偏光子、偏光板＞
【００３４】
偏光子としては、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポリエン系配向フィルム等があげられる。偏光子の厚さも特に制限されないが、５〜８０μｍ程度が一般的であるが、これに限定するものではなく、また、偏光子の厚さを調整する方法に関しても、特に限定するものではなく、テンター、ロール延伸や圧延等の通常の方法を用いることができる。
【００３５】
これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムを延伸して二色性材料（沃素、染料）を吸着・配向したものが好適に用いられる。ポリビニルアルコール系フィルムの染色、架橋、延伸の各処理は、別々に行う必要はなく同時に行ってもよく、また、各処理の順番も任意でよい。なお、ポリビニルアルコール系フィルムとして、膨潤処理を施したポリビニルアルコール系フィルムを用いてもよい。一般には、ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素や二色性色素を含む溶液に浸漬し、ヨウ素や二色性色素を吸着させて染色した後洗浄し、ホウ酸やホウ砂等を含む溶液中で延伸倍率３倍〜７倍に一軸延伸した後、乾燥する。ヨウ素や二色性色素を含む溶液中で延伸した後、ホウ酸やホウ砂等を含む溶液中でさらに延伸（二段延伸）した後、乾燥することにより、ヨウ素の配向が高くなり、偏光度特性が良くなるため、特に好ましい。
【００３６】
上記のポリビニルアルコール系ポリマーとしては、例えば、酢酸ビニルを重合した後にケン化したものや、酢酸ビニルに少量の不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、カチオン性モノマー等の共重合可能なモノマーを共重合したもの、等が挙げられる。ポリビニルアルコール系ポリマーの平均重合度は、特に制限されず任意のものを使用することができるが、１０００以上が好ましく、より好ましくは２０００〜５０００である。また、ポリビニルアルコール系ポリマーのケン化度は８５モル％以上が好ましく、より好ましくは９８〜１００モル％である。
【００３７】
偏光子の片側又は両側に設ける偏光子保護層には、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れるポリマーからなるフィルムが好ましく用いられる。そのポリマーとしては、トリアセチルセルロースの如きアセテート系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。フィルムは、キャスティング法、カレンダー法、押出し法のいずれで製造したものでもよい。
【００３８】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板の歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【００３９】
また、偏光子保護層は、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）／ｄ（ただし、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは、進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００４０】
偏光特性や耐久性などの点から、トリアセチルセルロースの如きアセテート系樹脂が好ましく、特に表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムが好ましい。
【００４１】
偏光子保護層の厚さは、任意であるが、一般には偏光板の薄型化等を目的に、５００μｍ以下、好ましくは１〜３００μｍ、特に好ましくは５〜２００μｍとされる。なお、偏光フィルムの両側に透明フィルムの偏光子保護層を設ける場合、その表裏で異なるポリマー等からなる透明フィルムとすることもできる。
【００４２】
偏光子保護層は、本発明の目的を損なわない限り、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキングの防止や拡散ないしアンチグレア等を目的とした処理等を施したものであってもよい。ハードコート処理は、偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばシリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。
【００４３】
一方、反射防止処理は、偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止は隣接層との密着防止を目的に、アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止などを目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式等による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。
【００４４】
前記の透明微粒子には、例えば平均粒径が０．５〜２０μｍのシリカやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸化アンチモン等が挙げられ、導電性を有する無機系微粒子を用いてもよく、また、架橋又は未架橋のポリマー粒状物等からなる有機系微粒子などを用いることができる。透明微粒子の使用量は、透明樹脂１００質量部あたり２〜７０質量部、特に５〜５０質量部が一般的である。
【００４５】
さらに、透明微粒子配合のアンチグレア層は、透明保護層そのものとして、あるいは透明保護層表面への塗工層などとして設けることができる。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角を拡大するための拡散層（視角補償機能など）を兼ねるものであってもよい。なお、上記した反射防止層やスティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、それらの層を設けたシートなどからなる光学層として透明保護層とは別体のものとして設けることもできる。
【００４６】
また、偏光子と偏光子保護層（例えば、ＴＡＣ）との間に介在される接着剤層を構成する接着剤として、例えば、ビニルアルコール系ポリマーからなる接着剤、あるいは、ホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミン、シュウ酸などのビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤を用いることができる。かかる接着剤の接着剤層は、水溶液の塗布乾燥層等として形成されるが、その水溶液の調製に際しては必要に応じて、他の添加剤や、酸等の触媒も配合することができる。
【００４７】
また、本発明による光学フィルムは、例えば、前記透明保護フィルム（偏光子保護層）と偏光子を接着させない面（前記接着剤塗布層を設けない面）に対して、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした表面処理を施すことがある。
【００４８】
＜補償層＞
【００４９】
以下に本発明の補償層について具体的にその構成を説明する。補償層の形成方法としては、例えば視角補償等を目的とした配向液晶層を積層する方法（補償層として機能する）があげられる。また、補償層として、例えば、位相差板（１／２や１／４等の波長板（λ板）を含む）、視角補償フィルムなどが例示できる。これら補償層は、１層または２層以上貼りあわせて用いることができる。また、位相差板と偏光板を積層して楕円偏光板または円偏光板を構成でき、また、視角補償層あるいは視角補償フィルムと偏光板を積層して広視野角偏光板あるいは輝度向上フィルムが構成でき、本願の光学フィルムの一例として例示できる。
【００５０】
以下において、楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板とも言う）が用いられる。１／２波長板（λ／２板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【００５１】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。
【００５２】
位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。延伸処理は、例えばロール延伸法、長間隙沿延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法などにより行うことができる。延伸倍率は、一軸延伸の場合には１．１〜３倍程度が一般的である。位相差板の厚さも特に制限されないが、一般的には１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍである。
【００５３】
位相差板を構成する上記高分子材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリカーボネイト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、またはこれらの二元系、三元系各種共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげられる。これら高分子素材は延伸等により配向物（延伸フィルム）となる。
【００５４】
前記液晶ポリマーとしては、例えば、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団（メソゲン）がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種のものなどがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、屈曲性を付与するスペーサ部でメソゲン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリエステル系液晶性ポリマー、ディスコティックポリマーやコレステリックポリマーなどがあげられる。側鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレートまたはポリマロネートを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなるスペーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあげられる。これら液晶性ポリマーは、例えば、ガラス板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化ケイ素を斜方蒸着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理することにより行われる。
【００５５】
位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００５６】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００５７】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコチック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００５８】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００５９】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００６０】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００６１】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００６２】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００６３】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組合せにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【００６４】
また、本発明の光学フィルムは、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層（または補償層）とを積層したものからなっていてもよい。従って、反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００６５】
偏光板に前記光学層を積層した光学フィルム体は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フィルム体としたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着剤層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００６６】
本発明による光学フィルムや、積層される光学部材には、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層が設けられる場合がある。その粘着層は、特に限定されるものではないが、アクリル系等の従来に準じた適宜な粘着剤にて形成することができる。吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨脹差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる画像表示装置の形成性等の点により、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層であることが好ましい。また、微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などとすることができる。粘着層は必要に応じて必要な面に設ければよく、例えば、偏光子と偏光子保護層からなる偏光板について言及するならば、必要に応じて、偏光子保護層の片面または両面に粘着層を設ければよい。
【００６７】
なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や偏光子保護層、補償層、粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物や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や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などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００６８】
＜表面保護フィルム、セパレータ＞
表面保護フィルムまたはセパレータは、プラスチックフィルムから構成される基材フィルムの片面に、偏光板の表面に剥離可能に貼付される軽剥離性の粘着剤層を有するものである。
【００６９】
表面保護フィルムまたはセパレータの基材フィルムは、特に限定されるものではないが、たとえば、ポリプロピレンやポリエステルなどの２軸延伸フィルムを好ましく用いることができる。基材フィルムの厚みについては特に制限されないが、好適には１０〜２００μｍ程度である。
【００７０】
表面保護フィルムと偏光子保護層との間に介在される粘着剤層を構成する粘着剤は、特に限定されるものではないが、たとえば、アクリル系、合成ゴム系、ゴム系のいずれの粘着剤を使用することができる。これらのなかでも組成により粘着力をコントロールし易いアクリル系粘着剤が望ましい。粘着剤には、必要に応じて、架橋剤、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤等を適宜に使用することもできる。粘着剤層の形成は、表面保護フィルムまたは偏光板に対して転写法、直写法、共押出し法等により行うことができる。粘着剤層の厚み（乾燥膜厚）は、特に制限されないが、通常５〜５０μｍ程度である。
【００７１】
セパレータと偏光子保護層との間に介在される粘着剤層の形成にはアクリル系、合成ゴム系、ゴム系の各種の粘着剤を使用できる。セパレータの構成材料としては、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルム等があげられる。セパレータの表面には、粘着剤層からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理な剥離処理が施されていても良い。
【００７２】
＜光学フィルムの用途例＞
本発明による光学フィルムは、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰ等の画像表示装置（光学表示装置に相当する。）の形成に好ましく用いることができる。
【００７３】
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セル（光学表示ユニットに相当する。）と偏光板または光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。また、液晶セルは任意であり、例えば薄膜トランジスタ型に代表される単純マトリクス駆動型のものなどの適宜なタイプの液晶セルを用いたものであってもよい。
【００７４】
液晶セルの片側又は両側に光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【００７５】
＜補償層光学特性評価方法・システム＞
（実施形態１）
以下で図面を用いて、本発明の補償層光学特性評価方法の構成について説明する。なお、補償層光学特性評価システムを本発明の方法の一例として説明していくが、本方法は、このシステムに限定されず、他の手段を用いることもできる。図２は補償層光学特性評価システムの構成を示す機能ブロック図である。図３は補償層光学特性評価の手順を示すフローチャートである。
【００７６】
図２に示す補償層光学特性評価システムについて構成要素ごとに説明する。補償層光学特性評価システム１は、予め測定あるいは算出された光学特性データを入力するための入力部１１、入力部１１から入力された光学特性データを保存するための光学特性データ保存部１２を有する。入力部１１は、例えば、公知の入力装置、キーボード、マウス、タッチパネル、データ通信装置、データ入力するためのＧＵＩ等で構成できる。光学特性データ保存部１２は、揮発性の記録媒体あるいは不揮発性の記録媒体等で構成でき、例えばハードディスクで構成することができる。また、光学特性データ保存部１２に保存されるデータ群を、データベース化することもできる。データベースは公知のデータベース構造を適宜適用でき、不図示のデータベース作成手段で構成することができる。光学特性データ保存部１２には、実際に測定された光学特性データのみを保存するように構成してもよく、シミュレーションで算出された光学特性データのみを保存するように構成してもよく、それらの両方のデータを保存するように構成することもできる。後述する光学特性データ抽出部１６は、抽出対象データとしていずれかのデータを選択するように構成できる。
【００７７】
また、光学特性保存部１２に保存されている光学特性データの内、実際に測定された光学特性データとシミュレーションとして算出された光学特性データとでは、その値が微妙に異なる場合がある。そこで、本システム１では、それらのデータ群のそれぞれの特性を解析し、補正パラメータを算出し、当該補正パラメータをシミュレーションの光学特性データに適用して、補正光学特性データを算出するデータ補正部１３を備える。例えば、データ補正部１３は、図４に示すように、実測データとシミュレーションデータのそれぞれのデータのピーク楕円率の平均値（ピーク楕円率平均値）を厚み位相差Ｒｔｈ（Ｒ０が一定）に対して求め、それぞれに対し、近似曲線（図４では一次曲線となっている）を算出する。そして、それぞれの近似曲線の関係を解析する。解析方法としては、公知のアルゴリズム、解析方法を適用できる。ここでの解析結果では、傾きが同一であることがわかる。次いで、データ補正部１３は、それぞれのデータの傾きが同一である関係が成立する場合に、所定のＲｔｈにおけるシミュレーションデータの一次曲線上のピーク楕円率平均値と実測データのそれとの差を算出する。次いで、この算出された差の値をシミュレーションデータのピーク楕円率平均値に加算して、シミュレーションデータのピーク楕円率平均値を実測データに近似するように補正することができる。なお、補正方法は、上記に限定されず、適宜の方法を採用できる。例えば、実測データおよびシミュレーションデータのそれぞれにおいて、楕円率と方位角との関係からピークをもつ放物線ごとに近似曲線を算出し、得られた近似曲線を比較して、ピーク値の差を算出するようにしてもよい。
【００７８】
また、シミュレーションデータは、設定条件を小刻みに設定できるためそのデータ量は多い。一方、実測データの場合、データ量に比例して多大な測定時間を必要とするのみならず、設定条件の試料を製造する必要があり多大の労力を要する。そのため、シミュレーションデータを用いて、実測データを補完することが好ましい。すなわち、少ないデータ量の実測データとデータ量の多いシミュレーションデータとの相関を求め、相関結果を実測データに反映させることで実測データを充実させることができる。このために、上記データ補正部１３の機能を用いることができ、例えば、実測データの無いＲｔｈにおいて上記算出された差の値をシミュレーションデータのピーク楕円率平均値に加算し、この加算した値を補完された実測データとして取り扱うことができる。また、この方法によらず、例えば、実測データの一次曲線から得られる実測データの無いＲｔｈにおける楕円率のデータを、補完された実測データとして取り扱うこともできる。
【００７９】
楕円率測定装置１４は、光学フィルムの補償層の偏光の楕円率を測定することができる。具体的測定方法の一例を図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、補償層の偏光の楕円率を測定するために、光学フィルムの偏光子側に自然光（偏光されていない光）を当該光学フィルム表面の水平面に対し所定角度（例えば、１０°から８０°の範囲のいずれかの角度）で照射させるとともに、当該光学フィルム表面の水平面に対する垂直軸（ｚ軸）周りに回転させることで偏光の楕円率を測定することができる。ここで、垂直軸周りの回転角を方位角と称し、この方位角に対する楕円率が測定されることになる。図６に方位角に対する楕円率のデータ例を示す。測定試料は、図１に示す補償層と偏光板とが積層された光学フィルムであり、補償層としては、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たすものを用いた。図６から分かるように、楕円率には、４つのピークが現れている。
【００８０】
光学フィルムは、補償層と偏光子が積層されているが、通常、補償層と偏光子の貼り合せにおいて、偏光子の吸収軸と補償層の遅相軸が一致するように貼り合せられている。ところが、例えば製品不良の場合に、補償層と偏光子の貼り合せ角がずれている場合があり、すなわち貼り合せ角θがゼロでない。以下、この貼り合せのズレを軸ズレと称することがある。
【００８１】
図５（ｂ）に示すように、軸ズレが生じていない場合、光学フィルムの面に対し、垂直に自然光を入射させた場合、補償層通過後の偏光状態は、偏光子による偏光状態と同じであり、補償層の偏光の楕円率を測定できない。一方、本発明では、図５（ａ）に示すように、自然光を所定の入射角度で照射することで、偏光子による偏光状態をつくり、この偏光状態の光を補償層に所定の入射角度で入射することで、軸ズレを意図的に作り、よって、補償層の偏光の楕円率を測定することが可能となっている。
【００８２】
楕円率測定装置１４は、例えば、大塚電子社製の位相差フィルム光学材料検査装置（ＲＥＴＳ−１２００ＶＡ、王子計測機器社製の位相差測定装置（ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ）等を用いることができる。楕円率測定装置１４で測定された偏光の楕円率および方位角との関係データは、測定条件と共に、楕円率データ保存部１５に保存される。楕円率データ保存部１５は、揮発性の記録媒体でもよく、不揮発性の記録媒体でもよく、例えば、ハードディスクで構成できる。また、測定されたデータは、データＩＤと共に保存され、データＩＤで検索可能に構成される。
【００８３】
光学特性データ抽出部１６は、光学特性データ保存部１２に保存されているデータを読み出し、楕円率測定装置１４で測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する機能を有している。また、光学特性データ抽出部１６は、ピーク判断部１６１、平均ピーク算出部１６２、ピーク差算出部１６３の機能要素を有している。
【００８４】
ピーク判断部１６１は、楕円率測定装置１４で測定され、楕円率データ保存部１５に保存されている、任意の測定試料の楕円率のピーク値が全て一致するか否かを判断する。例えば図６の楕円率の場合、４つのピーク値が全て一致しているか否かが判断される。この判断結果においてピーク値が全て一致する場合（図６の場合では全て一致している）、光学特性データ抽出部１６は、光学特性データ保存部１２に保存されているデータから楕円率測定装置１４で測定された偏光の楕円率（ピーク値）と一致または近似する楕円率のデータを抽出することで、貼合せ角θが０°における正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角β等の光学特性データを決定できる。ピーク値が一致している場合、軸ズレが生じていないことを意味している。
【００８５】
一方、判断結果において、楕円率のピーク値が異なっていると判断された場合（図７の場合）、平均ピーク算出部１６２は、当該ピークの平均値を算出する（図８参照）。そして、光学特性データ抽出部１６は、光学特性データ保存部１２に保存されているデータから当該算出された平均ピーク値と一致または近似する楕円率のデータを抽出することで、他の光学特性データの正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈおよび平均傾斜角βを決定することができる。
【００８６】
また、楕円率のピーク値が異なっている場合の貼り合せ角θは以下のようにして決定される。
【００８７】
すなわち、ピーク差算出部１６３は、平均ピーク算出部１６２によって算出された平均ピーク値と、最大ピーク値または最小ピーク値との差を算出する。そして、光学特性データ抽出部１６は、光学特性データ保存部１２に保存されている貼合せ角θの変位に対する楕円率のピークのデータから当該ピーク差算出部１６３によって算出された差と一致または近似するデータを抽出することで貼合わせの軸ズレを示す貼合せ角θを決定することができる。貼合せ角θ変位に対するピーク楕円率のデータは、シミュレーションによって算出されるデータでもよく、貼り合せ角度を例えば、±０．５°、１°、１．５°、２°、２．５°、３°等に設定した試料を作成しておき、実測することもできる。
【００８８】
表示部１７は、光学特性データ抽出部１６によって抽出された光学特性データをモニター１８に表示させる機能を有する。また、表示部１７は、本システム１の操作画面や、データの入力操作等をモニター１８に表示する機能も有する。
【００８９】
光学特性データ抽出部１６、データ補正部１３、表示部１７は、プログラムソフトウエアで構成でき、かかる場合、不図示のプロセッサーやメモリ等のハードウエア資源との協働によってその機能が達成される。また、光学特性データ抽出部１６、データ補正部１３、表示部１７を専用回路またはファームウエア等で構成することもでき、それらの組合せで構成することもできる。
【００９０】
楕円率算出部２１は、光学フィルムの補償層あるいは補償層単体の偏光の楕円率を算出することができる。楕円率算出部２１は、例えば、シミュレーションソフトであるシンテック社製のＬＣＤマスターシミュレーションシステムで構成できる。このシミュレーションでは、測定条件の例えば正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角β、自然光の波長、方位角等を設定することで、方位角に対する偏光の楕円率を簡単に算出することができる。ＬＣＤマスターシミュレーションシステムで得られた光学特性のデータは、不図示の通信装置を用いて本システム１に送信するように構成できる。図９にＬＣＤマスターによるシミュレーションデータの一例を示す。データとしては、例えば、Ｒ０を一定としてＲｔｈを任意のピッチで変位させた場合の楕円率のデータ（ピーク平均楕円率）を算出するように構成され、次いで、Ｒ０を変位させて、上記と同様にＲｔｈを任意のピッチで変位させた場合の楕円率のデータ（ピーク平均楕円率）を算出する。また、同様にθやβも同様に変位させた場合のデータも簡単に算出できる。
【００９１】
光学特性データ測定手段２２は、補償層単体の各種光学特性を測定する装置等で構成され、例えば、正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈを測定する装置として、公知の位相差測定装置、平均傾斜角βを測定する装置としては、例えば、王子計測機器社製の位相差測定装置（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）等が例示できる。光学特性データ測定手段２２で測定された光学特性のデータは、入力部１１を用いて、光学特性データ保存部１２に保存される。図９に実測値のデータの一例を示す。実測する場合、Ｒ０、Ｒｔｈ、θ、β等を予め設定して製造することができるが、全ての試料を製造することは大変な労力を必要とする。そこで、少なくとも楕円率のピーク値が測定できるように試料を作成することが好ましい。
【００９２】
なお、正面位相差Ｒ０は、補償層平面に対して垂直方向の位相差であり、厚み位相差Ｒｔｈは補償層の厚み方向の位相差である。平均傾斜角βは、試料平面に対する光軸の傾斜角度である。
【００９３】
（システムの動作フロー）
予め、補償層の光学特性データは、上記方法によって光学特性データ保存部１２に保存されている（Ｓ１）。データ補正部１３によって、補正されたデータや補完されたデータも保存されている。
【００９４】
試料の光学フィルムについて、所定の方位角ごとに楕円率の測定を行なう（Ｓ２）。測定された方位角ごとの楕円率データは楕円率データ保存部１５に保存される（Ｓ３）。方位角の値は予め設定され、測定間隔は例えば、１°、２°、３°、４°、５°等が例示できる。
【００９５】
次いで、光学特性データ抽出部１６によって、楕円率データ保存部１５から楕円率のデータが読み出され、全てのピーク値が一致する値であるか否かが判断される（Ｓ４）。一致する場合、ステップＳ５に行き、一致しない場合、ステップＳ７に行く。ステップＳ５では、まず、光学特性データ保存部１２に保存されているデータを読み出し、次いで、読み出したデータから測定された楕円率のデータと一致または近似する楕円率のデータを抽出する（Ｓ５）。なお、光学特性データ保存部１２から読み出されるデータを予め設定することができ、例えば、シミュレーションデータ、実測データ、補正データまたは補完データのいずれかまたは複数のデータを用いるかを設定しておくことができる。複数のデータ群が読み出される場合、抽出結果もそれに応じて複数となるように構成できる。
【００９６】
次いで、ステップＳ５で光学特性データ保存部１２から読み出されたデータから、測定された楕円率のデータと一致または近似する楕円率のデータを抽出することで、当該楕円率のデータに関連付けられた光学特性のデータ（正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ＝０、平均傾斜角β）が決定される。これによって、試料の光学フィルムの補償層の光学特性を決定することができる。予め準備され保存されているデータと測定されたデータとのデータ値の比較の場合、楕円率のピーク値とそのピーク値での方位角を比較する方法もあるが、楕円率と方位角の関係の近似曲線を算出し、それぞれの近似曲線を比較するようにしてもよい。近似曲線の比較は、例えば、近似曲線同士の重なり度（一致度）が所定値を超えた場合に、一致または近似しているとして判断することができる。
【００９７】
次いで、ステップＳ５で決定された光学特性のデータ（正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、貼合せ角θ、平均傾斜角β）をモニター１８に表示する（Ｓ６）。
【００９８】
また、ステップＳ７において、平均ピーク値が算出される（Ｓ７）。次いで、平均ピーク値と最大ピーク値または最小ピーク値との差が算出される（Ｓ８）。次いで、光学特性データ保存部１２に保存されているデータを読み出し、そして、読み出したデータから、測定された楕円率の平均ピーク値と一致または近似する楕円率のデータを抽出する（Ｓ９）。これによって、楕円率のデータに関連付けられた光学特性のデータ（正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈ、平均傾斜角β）が決定される。
【００９９】
次いで、貼合せ角θについて決定する。測定された楕円率のピーク値が一致していないのは、軸ズレ（貼合せ角θがゼロでない）が生じているためであり、この軸ズレについて評価する必要がある。例えば、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす補償層の場合において、軸ズレが生じている場合、楕円率のピークは２種類のピーク対を形成する。この場合、最大値のピーク対あるいは最小値のピーク対が形成されている方位角に着目する。ピーク１（方位角−１８０から−９０°）とピーク３（０から９０°）の対が最大値のピーク対の場合、貼り合わせ角θはプラス方向（左回転方向）にずれている。また、ピーク１（方位角−１８０から−９０°）とピーク３（０から９０°）の対が最小値のピーク対の場合、貼り合わせ角θはマイナス方向（右回転方向）にずれている。
【０１００】
次いで、ピーク対の最大値と平均ピーク値の差を当該ピーク差算出部１６３によって算出する。次いで、光学特性データ保存部１２から貼合せ角θの変位に対する楕円率のピークのデータを読み出し、当該ピーク差算出部１６３によって算出された差と一致または近似するデータを抽出することで貼合わせの軸ズレを示す貼合せ角θを決定する。これによって、試料の光学フィルムの補償層の光学特性データをすべて決定することができる。次いで、決定された光学特性データをモニター１８に表示する（Ｓ６）。なお、複数の抽出結果が有る場合、モニター１８に表示させ、ユーザが確認することができるように構成される。
【０１０１】
（実施形態２）
以下の実施形態２では、異なる２種類の波長の自然光を用いて、２種類の偏光の楕円率を測定する方法について説明する。以下において、実施形態２に特有の構成要素について説明し、実施形態１で説明した構成要素についてはその説明を省略または簡単に説明する。
【０１０２】
楕円率測定装置１４において、試料に対し、異なる２種類の波長の自然光を用いて、２種類の偏光の楕円率を測定する。波長としては、例えば、４５０ｎｍと５９０ｎｍの２種類が例示できる。測定されたデータは、波長ＩＤと関連づけて楕円率データ保存部１５に保存される。
【０１０３】
光学特性データ保存部１２には、異なる波長（例えば、４５０ｎｍと５９０ｎｍ）の自然光を用いた場合におけるシミュレーションデータまたは実測データが予め保存されている。
【０１０４】
光学特性データ抽出部１６は、光学特性データ保存部１２からシミュレーションデータまたは実測データを読み出し、この読みだされたデータを抽出対象とする。次いで、楕円率データ保存部１５に保存されている測定された２種類の偏光の楕円率を読み出し、上記で説明したように、全ピークが一致するか否かが判断され、一致していれば、そのピークに基づいて、波長ごとに抽出処理が行なわれる。
【０１０５】
ピークが一致していなければ、波長ごとにピークの平均が算出され、平均ピーク楕円率に基づいて、波長ごとに抽出処理が行なわれる。
【０１０６】
本実施形態では、抽出処理において、２種類の波長ごとに２種類のデータの抽出が行なわれため、他の試料と同一の結果になることがなく、正確に光学特性データを評価できる。
【０１０７】
（実施形態３）
以下の実施形態３では、異なる２種類の入射角度にて、２種類の偏光の楕円率を測定する方法について説明する。以下において、実施形態３に特有の構成要素について説明し、実施形態１、２で説明した構成要素についてはその説明を省略または簡単に説明する。
【０１０８】
楕円率測定装置１４において、試料に対し、異なる２種類の入射角度で自然光を照射させ、２種類の偏光の楕円率を測定する。入射角度としては、例えば、光学フィルム表面の水平面に対し１０°から８０°の範囲のいずれかの角度が例示できる。測定されたデータは、入射角ＩＤと関連づけて楕円率データ保存部１５に保存される。
【０１０９】
光学特性データ保存部１２には、異なる入射角の場合におけるシミュレーションデータまたは実測データが予め保存されている。
【０１１０】
光学特性データ抽出部１６は、光学特性データ保存部１２からシミュレーションデータまたは実測データを読み出し、この読みだされたデータを抽出対象とする。次いで、楕円率データ保存部１５に保存されている測定された２種類の偏光の楕円率を読み出し、上記で説明したように、全ピークが一致するか否かが判断され、一致していれば、そのピークに基づいて、波長ごとに抽出処理が行なわれる。
【０１１１】
ピークが一致していなければ、波長ごとにピークの平均が算出され、平均ピーク楕円率に基づいて、波長ごとに抽出処理が行なわれる。
【０１１２】
本実施形態では、抽出処理において、２種類の入射角ごとに２種類のデータの抽出が行なわれため、他の試料と同一の結果になることがなく、正確に光学特性データを評価できる。
【０１１３】
以上実施形態において、本願発明の方法を上記システム１で構成した一例を説明したが、特にこれに制限されず、本願方法は、人手によって行なえる手段は、人手で行なうように構成できる。例えば、光学特性データ準備ステップで準備されたデータから、測定手段で測定された偏光の楕円率と一致または近似するデータを抽出する光学特性データ抽出ステップを情報処理装置を用いて自動的におこなうのではなく、光学特性データ準備ステップで準備されたデータおよび測定試料の実測データにおける、偏光の楕円率と方位角の関係のグラフ（図６から図８参照）を作成して、一致または近似しているかを判断することができる。
【０１１４】
＜実施例１＞
遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす補償層の光学特性データをＬＣＤマスターを用いてシミュレーションデータとして準備した。また、正面位相差Ｒ０は、４０ｎｍから６０ｎｍの範囲で、５ｎｍ間隔（５種類）とし、厚み位相差Ｒｔｈは、２００ｎｍから３０５ｎｍの範囲で、５ｎｍ間隔とし（２２種類）、β＝０とし、θ＝０から±５°の範囲とし、さらに２種類の波長（４５０ｎｍ、５９０ｎｍ）での光学特性データのデータベースを構築した。
【０１１５】
測定試料（試料１）として、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす補償層と偏光板が積層してなる光学フィルムを準備した。補償層の光学特性を評価するために、上記システム１を用いた。楕円率測定装置としてＲＥＴＳ−１２００ＶＡ（大塚電子社製）を用いた。試料を測定する場合に、２種類の波長（４５０ｎｍ、５９０ｎｍ）で楕円率を測定した。測定データを図１０に示す。ピーク１とピーク３が最大値のピーク対を形成し、ピーク２とピーク４が最小値のピーク対を形成している。全ピークの平均値は、波長によって異なっている。
【０１１６】
各波長ごとに抽出処理が行なわれ、波長５９０ｎｍおよび波長４５０ｎｍにおける光学特性データの正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈが抽出される。また、最大値のピーク対と最小値のピーク対が形成されていることから、光学フィルムにおいて軸ズレ（補償層と偏光子との貼り合わせ不良）が生じていることがわかる。ピークの最大値と平均のピーク値の差が算出され、この差から、貼り合わせ角θ（例えば＋１°）が抽出される。なお、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たす補償層の場合、βはゼロである。
【０１１７】
異なる試料（試料２）を準備して、上記と同様に楕円率を測定し、抽出処理を行なう。波長５９０ｎｍおよび波長４５０ｎｍにおける正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈが抽出される。ここで、試料１と試料２の測定された楕円率は、波長５９０ｎｍで同一の値であるが、波長４５０ｎｍの場合、異なる値である。よって、試料２の抽出処理では、波長４５０ｎｍの場合の楕円率に基づいて抽出処理を行なえばよい。また、試料１の場合、２種類の正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈが抽出されるが、試料２の存在により、波長４５０ｎｍでの楕円率に基づいて抽出された正面位相差Ｒ０、厚み位相差Ｒｔｈを正しいものとして評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】光学フィルムの構成例を示す図
【図２】補償層光学特性評価システムの機能構成を示すブロック図
【図３】補償層光学特性評価システムの動作を説明するためのフローチャート
【図４】実測値データとシミュレーションデータのピーク楕円率平均値の近似曲線について説明するための図
【図５】楕円率を測定方法を説明するための図
【図６】方位角に対する楕円率の測定例を示す図
【図７】軸ズレがある場合の方位角に対する楕円率の測定例を示す図
【図８】楕円率のピーク値の平均値算出について説明するための図
【図９】シミュレーションデータ、実測データの一例について示す図
【図１０】波長を変えた場合の楕円率の一例を示す図
【符号の説明】
【０１１９】
１    補償層光学特性評価システム
１１  入力部
１２  光学特性データ保存部
１３  データ補正部
１４  楕円率測定装置
１５  楕円率データ保存部
１６  光学特性データ抽出部
１７  表示部
１８  モニター
２１  楕円率算出手段
２２  光学特性データ測定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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