(57)【要約】【課題】コントラスト、視野角等の他の特性を損なうことなく色視野角特性を改善可能な分光異方性散乱フィルムを提供する。【解決手段】透光性樹脂からなる連続相と、アスペクト比が２〜２０である分散相とからなる分光異方性散乱層を有し、前記連続相と前記分散相との屈折率差が０．０３〜０．３０であり、かつフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）、および前記散乱面と直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）が、下記式（１）および（２）を満たす分光異方性散乱フィルムである。（１）  Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）  ≧  １．２（２）  ［Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）−Ｆｙ（４３５，θ）／Ｆｙ（λ，θ）］  ≧  ０．１但し、λ＝５４５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性樹脂からなる連続相と、アスペクト比が２〜２０である分散相とからなる分光異方性散乱層を有し、前記連続相と前記分散相との屈折率差が０．０３〜０．３０であり、かつフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）、および前記散乱面と直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）が、下記式（１）および（２）を満たす分光異方性散乱フィルム；
（１）  Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）  ≧  １．２
（２）  ［Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）−Ｆｙ（４３５，θ）／Ｆｙ（λ，θ）］  ≧  ０．１
但し、λ＝５４５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
【請求項２】
さらに、屈折率１．３５〜１．４５の低屈折率層を有する請求項１に記載の分光異方性散乱フィルム。
【請求項３】
少なくとも偏光膜と請求項１または２に記載の分光異方性散乱フィルムとを有する偏光板。
【請求項４】
さらに、光学補償フィルムを有する請求項３に記載の偏光板。
【請求項５】
バックライトと、少なくとも一方に電極を有し、対向配置された一対の基板および該基板間に設けられた液晶層からなる液晶セルと、前記液晶セルの外側に配置された一対の偏光板とを有する液晶表示装置であって、前記一対の偏光板のうち液晶セルの視認側に配置される偏光板が、請求項３または４に記載の偏光板である液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長により異なる散乱角度分布を有し、尚且つフィルム面に対し方位角が９０度異なる２方向で散乱光分布が異なる散乱フィルム、およびそれを用いた偏光板と液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワードプロセッサやノートパソコン、パソコン用モニターなどのＯＡ機器、携帯端末、テレビなどに用いられる表示装置としては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）がこれまで主に使用されてきた。近年、液晶表示装置が、薄型、軽量、且つ消費電力が小さいことからＣＲＴの代わりに広く使用されてきている。液晶表示装置は、液晶セルおよび偏光板を有する。偏光板は保護膜と偏光膜とからなり、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護膜にて積層して得られる。例えば、透過型液晶表示装置では、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、さらには一枚以上の光学補償シートを配置することもある。一方、反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚以上の光学補償シート、および偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶分子、それを封入するための二枚の基板および液晶分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶分子の配向状態の違いで、ＯＮ、ＯＦＦ表示を行い、透過型、反射型および半透過型のいずれにも適用できる、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）のような表示モードが提案されている。しかしながら、従来の液晶表示装置で表示し得る色やコントラストは、ＬＣＤを見る時の角度によって変化する。そのため、液晶表示装置の視野角特性は、ＣＲＴの性能を越えるまでには至っていない。
【０００３】
液晶分子のねじれ角が１８０〜２７０°のＳＴＮモードの液晶表示装置は、液晶高分子の複屈折に起因する着色、例えば表示色が濃紺色であり、背景色が黄緑色である着色が生じてコントラストの高い白黒表示ができなかった。また、この液晶表示装置にカラーフィルタをかぶせてカラー表示を行う際に、この色相が障害となっていた。この問題を解決するため、光学補償による色相の改善が検討され、位相差フィルムによって色補償が可能となったが（例えば、非特許文献１参照）、ある特定の波長で色補償をした場合、他の波長においては、液晶層と位相差フィルムとの波長分散が異なる等の理由から色補償が十分ではなかった。
【０００４】
液晶分子の配列状態が９０°ねじれた旋光モードの表示方式（ＴＮモード）の表示装置（ＴＮ−ＬＣＤ）は、応答速度が数十ミリ秒程度であり、高い表示コントラストを示す。そのため、市販の液晶表示装置の多くは、ＴＮ−ＬＣＤになっている。このＴＮ−ＬＣＤに対しても位相差フィルムによる光学補償により視野角を改善する効果があることが知られている。位相差フィルムとしては、二軸性フィルムからなる光学補償シート、透明支持体上に円盤状化合物を含む光学異方性層を有する光学補償シート、棒状液晶化合物による光学補償シートが挙げられる。特に円盤状化合物による光学補償シートによってＴＮ−ＬＣＤのコントラスト視野角は大きく改善され、市販のＴＮ−ＬＣＤに広く用いられているが、視野角による色変化については十分でなかった。
【０００５】
さらに最近になって、広視野角ＬＣＤモードとして横電解を用いたＩＰＳモード、負の誘電率異方性を有する液晶を垂直に配向させたＶＡモード、液晶をベンド配向させて複屈折モードでスィッチングを行うことにより高速応答も実現したＯＣＢモードがある。これらはコントラスト視野角が非常に広く、特にＩＰＳモードの電極形状を最適化することで色変化を改良したＳ−ＩＰＳ（Ｓｕｐｅｒ−ＩＰＳ）モードは視野角による色変化も非常に小さい。しかしながら、それでもなおＣＲＴと比べると視野角による色変化は大きかった。
【０００６】
偏光を制御することでスィッチングを行うＬＣＤでは、前述の位相差フィルムによって確かに色を補償することは可能である。しかしＬＣＤの視野角特性においては、コントラストもまた重要であり、位相差フィルムを用いることで色とコントラストの２つの性能を両立させることは容易ではない。また、正面のような一方向のみの色を改良するだけであれば位相差フィルムでなくカラーフィルタで改良可能であるが、ＬＣＤにおいては視野角方向で液晶セルの透過スペクトルが異なるため、視野角ごとに異なる色補償をする必要があった。
【０００７】
位相差フィルムやカラーフィルタのように液晶セル中の光の透過率を制御する方法でなく、直接バックライトから光の進路を制御する方法としては、投射型液晶表示装置に用いられているレンチキュラーレンズによるスクリーンや異方性光散乱フィルム（特許文献１参照）、あるいはプリズムシート等が挙げられる。このようなフィルムを用いれば望ましい方向に光を配分することができ、液晶セルによる光の制御と独立に視野角特性を制御することができる。しかしこれらのフィルムは白色光の進路制御を目的としており、視野角ごとに分光散乱特性を制御していないため色補償効果は完全ではなかった。また、一方向の色味を制御する方法として、一次元回折格子を設ける方法がある（非特許文献２参照）。この方法によれば、波長毎に異なる角度方向へ分光指向性を持たせることができる。しかし、その指向性がシャープであり、視角を傾けていくと虹のようにみえることから、光散乱フィルムとして使用するには適当でなかった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１５９７０４号公報
【非特許文献１】
日経マイクロデバイス１９８７年１０月号８４頁
【非特許文献２】
フォトリフラクティブ非線形光学（Ｐ．  Ｙｅｈ著）５８頁
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の位相差フィルムやカラーフィルタによる色補償技術では、ＬＣＤの色視野角特性を他の特性を悪化させることなく改良することが十分でなかった。また、ＬＣＤの色味を上下左右独立に制御するには至らなかった。
本発明はこのような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、従来の色補償技術以外の方法で、他の光学特性を犠牲にすることなく、色視野角特性を独立して改善できる分光異方性散乱フィルムを提供することを課題とする。また、本発明は前記フィルムを用いた、優れた色補償機能を有する偏光板、および色視野角特性の改善された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
［１］  透光性樹脂からなる連続相と、アスペクト比が２〜２０である分散相とからなる分光異方性散乱層を有し、前記連続相と前記分散相との屈折率差が０．０３〜０．３０であり、かつフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）、および前記散乱面と直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）が、下記式（１）および（２）を満たす分光異方性散乱フィルム；
（１）  Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）  ≧  １．２
（２）  ［Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）−Ｆｙ（４３５，θ）／Ｆｙ（λ，θ）］  ≧  ０．１
但し、λ＝５４５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［２］  さらに、屈折率１．３５〜１．４５の低屈折率層を有する［１］に記載の分光異方性散乱フィルム。
［３］  少なくとも偏光膜と［１］または［２］に記載の分光異方性散乱フィルムとを有する偏光板。
［４］  さらに、光学補償フィルムを有する［３］に記載の偏光板。
［５］  バックライトと、少なくとも一方に電極を有し、対向配置された一対の基板および該基板間に設けられた液晶層からなる液晶セルと、前記液晶セルの外側に配置された一対の偏光板とを有する液晶表示装置であって、前記一対の偏光板のうち液晶セルの表示側に配置される偏光板が、［３］または［４］に記載の偏光板である液晶表示装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本願明細書において、「（数値１）〜（数値２）」という記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。
まず、本発明の分光異方性散乱フィルムについて、図面を引用しながら説明する。
本発明の分光異方性散乱フィルムの一例は、図１（ａ）に示す様に、透明基材フィルム１と、分光異方性散乱層２とからなる。また、本発明の分光異方性散乱フィルムの他の例は、図１（ｂ）に示す様に、さらに、低屈折率層３を積層した構成である。
【００１２】
本発明において「分光異方性散乱フィルム」とは、少なくとも互いに直交する２つの散乱面間で、４３５ｎｍ（Ｂ）と、５４５ｎｍ（Ｇ）および６１０ｎｍ（Ｒ）の少なくとも一方との波長間で、散乱光分布が異なる特性を有するフィルムのことをいう。即ち、散乱光分布に異方性および波長依存性があるフィルムのことをいう。本発明の分光異方性散乱フィルムは、任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）、および前記散乱面と直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）が、下記式（１）および（２）を満たすことを特徴とする。但し、式中、λは５４５または６１０ｎｍであり、θは３０〜７０°から選ばれた任意の角度である。
（１）  Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）  ≧  １．２
（２）  ［Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）−Ｆｙ（４３５，θ）／Ｆｙ（λ，θ）］  ≧  ０．１
４３５ｎｍ、５４５ｎｍおよび６１０ｎｍは、それぞれＢＧＲを代表する波長である。なお、本発明では、波長λについては±１０ｎｍの誤差は許容範囲とする。
【００１３】
前記（１）式のＦｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）は１．２〜５．０であるのが好ましく１．５〜３．５であるのがより好ましい。また、前記（２）式の［Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（λ，θ）  −  Ｆｙ（４３５，θ）／Ｆｙ（λ，θ）］は、０．１〜３．０であるのが好ましく、０．３〜１．５であるのがより好ましい。
【００１４】
本発明の光学異方性散乱フィルムは、フィルム面内の左右方向をｘ軸、上下方向をｙ軸、厚さ方向をｚ軸、ｚ−ｘ散乱面における散乱光強度をＦｘ、ｙ−ｚ散乱面における散乱光強度をＦｙとした場合、下記式（３）および（４）を満たしているのが好ましく、（３）〜（６）の全てを満たしているのがより好ましい。
（３）  Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）  ≧  １．２
（４）  ［Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−Ｆｙ（４３５，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）］  ≧  ０．１
（５）  Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（６１０，θ）  ≧  １．２
（６）  ［Ｆｘ（４３５，θ）／Ｆｘ（６１０，θ）−Ｆｙ（４３５，θ）／Ｆｙ（６１０，θ）］  ≧  ０．１
【００１５】
図２を用いて、フィルムの散乱光分布の波長依存性および異方性を調べる方法を説明する。
フィルムＦに上方から波長λの光Ｌｉを入射する。入射光Ｌｉは、分光異方性散乱フィルムＦを通過して、種々の方向（例えば、図中、ＬｓｘおよびＬｓｙに示す方向等）に散乱する。例えば、任意の散乱面をｘ−ｚ面Ｐｘ（分光異方性散乱フィルムＦの左右方向）、それに直交する散乱面をｙ−ｚ面Ｐｙ（分光異方性散乱フィルムＦの上下方向）とする。分光異方性散乱フィルムＦの下方に散乱光の強度を測定する測定器（不図示）を配置し、散乱面ＰｘおよびＰｙ内のそれぞれの方位角θに対して、散乱光強度を測定する。前記測定器は、種々の角度の散乱光の強度を測定可能なように、検出部が変位可能なものを用いる。方位角に対して散乱光強度の測定値をプロットすることで、図３（ａ）および（ｂ）に示す様な、各面内の散乱強度の方位角θに対する散乱光分布曲線が得られる。各面における散乱光分布曲線を比較することで、散乱光分布の異方性を調べることができる。また、波長４３５ｎｍ、および５４５ｎｍまたは６１０ｎｍの入射光Ｌｉについて、それぞれ同様に散乱光分布を得、各波長の入射光に対する同一散乱面内の散乱光分布曲線を比較することで、散乱光分布の波長依存性を調べることができる。
【００１６】
図２中のフィルムＦが、本発明の分光異方性散乱フィルムである場合に測定される、散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線の一例を図３（ａ）に、それに直交する散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線の一例を図３（ｂ）に示す。
分光異方性散乱フィルムＦは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光Ｌｉの任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）における散乱光強度Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光Ｌｉの任意の方位角θにおける散乱光強度Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）に対して大きく、散乱面Ｐｘにおいて、散乱光分布に波長依存性がある。Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）が１．２以上であると、前記（１）式を満たす。一方、分光異方性散乱フィルムＦは、散乱面Ｐｙにおいては、波長４３５ｎｍ（Ｂ）および波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光に対して等しい散乱光分布を示す。従って、Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）の値とＦｙ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｙ（５４５ｎｍ，θ）の値とには差があり、散乱光分布に異方性がある。その差が０．１以上であれば、前記式（２）を満たす。
【００１７】
図３では、波長４３５ｎｍ（Ｂ）および波長５４５ｎｍ（Ｇ）間で、散乱光分布に波長依存性がある場合を示したが、前記第一および第二の態様の分光異方性散乱フィルムは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）および波長６１０ｎｍ（Ｒ）間で、散乱光分布に波長依存性があってもよい。また、前記第一および第二の態様の分光異方性散乱フィルムは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光の散乱光分布と、波長５４５ｎｍ（Ｇ）および６１０ｎｍ（Ｒ）のうち少なくとも一方の波長の入射光の散乱光分布とが一致しない、即ち、波長依存性があればよく、他方の波長の入射光の散乱光分布は、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光の散乱光分布と一致していてもよい。例えば、図３（ｂ）に示す様に、波長６１０ｎｍ（Ｒ）の入射光の散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線Ｒは、散乱光分布曲線Ｂと一致していてもよい。
【００１８】
次に、本発明の分光異方性分散フィルムを用いた色補償の原理を、図面を参照して説明する。
図４は、本発明の分光異方性散乱フィルムを用いたＬＣＤの基本構成の一例である。ＬＣＤ１０は、少なくとも一方の対向面が電極層を有する一対の基板（不図示）に挟持された液晶層からなる液晶セル１７と、液晶セル１７を挟持する一対の光吸収型偏光板１５、１６と、液晶セル１７に光を照射するための、冷陰極管１１、導光板１３および反射シート１２からなるバックライトユニットとを有する。さらに、上側偏光板１６のさらに上方（図４では、上が視認側とする）に、本発明の分光異方性散乱フィルム１４が配置されている。バックライトユニットからのＢＧＲ光は、分光異方性散乱フィルム１４を通過することによって上記散乱特性を有する散乱光として視認側に出射する。前記分光異方性散乱フィルムは、例えば、前記（３）〜（６）式の全てを満たし、左右方向におけるＢ光と、Ｇ光およびＲ光との散乱分布特性が異なり、Ｂ光がＧ光およびＲ光と比較してより左右方向に散乱する特性を有する。また上下方向においても、Ｂ光と、Ｇ光およびＲ光との散乱分布特性が異なり、Ｂ光が上下方向において、Ｇ光およびＲ光よりも散乱し難いもしくは同等な特性を有する。その結果、液晶セルの視野角に伴う色変化、例えば、左右方向に黄色味があって、上下方向に青みがある等の色視野角特性が色補償され、色変化の軽減された画像を表示できる。
【００１９】
図５に、液晶セルの透過スペクトルの一例として、特開平８−５０２０６号公報の実施例２に記載の光学補償シートを用いたＴＮ−ＬＣＤの正面および上と右６０°の方向における透過スペクトルを示す。なお、ＴＮ−ＬＣＤは左右は対称であり、互いの透過スペクトルは一致している。
図５に示した通り、光学補償シートを用いたＴＮ−ＬＣＤにおいては、右方向において可視域短波側、即ち青の透過率が小さい。その結果、例に示した光学補償シート付ＴＮ−ＬＣＤは、右方向が黄色く着色する。一方、図５の透過スペクトルからは上下方向には大きな色変化は見られない。図５に示す様な透過スペクトルを示す光学補償シート付ＴＮ−ＬＣＤの色補償を行うには、上下方向には散乱の波長依存性がなく、左右方向は青を多く散乱させる必要がある。その様な透過特性を付与するには、例えば、図３に示した様な、上下と左右とで異なる分光散乱特性、より具体的には、左右方向に４３５ｎｍ（Ｂ）の散乱強度が高い散乱光分布特性を示し、上下方向には散乱光分布に波長依存性のない分光異方性散乱シートを用いればよい。
【００２０】
本発明の分光異方性散乱フィルムの配置箇所は、液晶セルより外側であるのが好ましく、特に、低屈折率層を有する態様の分光異方性散乱フィルムは、液晶セルの外側であって、視認側に配置するのが好ましい。また分光異方性散乱フィルムは、例えばプリズムシートやＴｈｅ  １７ｔｈ  ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＤｉｓｐｌａｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｍ９８−１０６（１９９７）あるいはＮｉｔｔｏ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ２０００年３８号１９頁に記載の輝度向上フィルム、‘９４液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルスの市場（シーエムシー発行）２５８頁等に記載の散乱フィルムと併用してもよい。図６に、図４の液晶表示装置の分光異方性散乱フィルム１４のさらに上方（視認側）に、特開２００１−２６４５０８号に記載の反射防止フィルム１８を配置した構成のＬＣＤ１０’を示す。ＬＣＤ１０’は、ＬＣＤ１０と同様、分光異方性散乱フィルム１４によって色視野角特性が改善されているとともに、反射防止フィルム１８によって、光反射による視認性の低下が軽減されている。
【００２１】
本発明の分光異方性散乱フィルムにより正面の白色に変化がある場合は、位相差フィルムやカラーフィルタを調整することで全体の色バランスを白色に調節することができる。
【００２２】
本発明の分光異方性散乱フィルムは、ＴＮ、ＩＰＳ、ＯＣＢ、ＶＡ、ＥＣＢ、ＳＴＮ等、バックライトを用いている全ての表示モードの液晶表示装置に適用することができる。特にコントラストを改良するために光学補償シートを必要とするＴＮおよびＯＣＢモードにおいては、独立して色を補償することができる本発明の分光異方性散乱フィルムは効果的である。
【００２３】
以下、本発明の分光異方性散乱フィルムについて更に詳細に説明する。
［分光異方性散乱層］
本発明の分光異方性散乱フィルムは、透光性樹脂からなる連続相と、該連続相と異なる屈折率を有するとともに、扁平形状の分散相とからなる分光異方性散乱層を有する。
なお、前記分光異方性散乱層は、他の成分を含有していてもよく、例えば、表面凹凸を制御するためのマット粒子を分散含有していてもよい。また、前記分光異方性散乱層は複数の層からなっていてもよい。
【００２４】
前記分光異方性散乱層の好ましい態様は、連続層と分散相との屈折率差に応じて分散相の最適なアスペクト比が異なる。連続相と分散相との屈折率差が０．０３〜０．３０ならば、アスペクト比が２〜２０の態様が、前記屈折率差が０．０３〜０．１５の場合には、前記アスペクト比が８〜２０の態様が、前記屈折率差が０．１５〜０．３０の場合には、前記アスペクト比が２〜１０の態様が好ましい。前記分散相の短軸長さは０．７５μｍ以下であるのが好ましく、０．５μｍ以下であるのがより好ましい。また、分散相の層厚さ方向の長さは、一般的には、短軸長さと等しく、０．７５μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であるのがより好ましい。但し、これに限定されるものではない。なお、分散相の短軸、長軸の長さ、アスペクト比は、分光異方性散乱層の表面を電子顕微鏡で観察することによって求めることができる。
なお、本発明のフィルムは、フィルム法線方向から視角を傾けていったときの散乱強度が連続的に変化することが好ましいので、前記分散相の形状は、円柱状、棒状または楕円体であるのが好ましい。
【００２５】
本発明の分光異方性散乱フィルムの一例を模式的に示す上面図を、図７に示す。図７に示す分光異方性散乱フィルムは、連続相７１と、扁平形状の分散相７２とからなる。図７に示す分光異方性散乱フィルムは、連続相とは屈折率が異なる分散相が扁平形状を有することから、左右方向の散乱光分布と上下方向の散乱光分布とが異なり、散乱光分布に異方性がある。例えば、特開平１１−９５０１２号（もしくは特開２００２−３２８２２８）明細書に記載されている、球状粒子を分散含有するフィルムでは、上下左右の散乱光分布に差異がなく、前記分光異方性散乱特性を示さない。
【００２６】
樹脂からなる連続相と、扁平形状の分散相とからなるフィルムは、例えば特開平９−２９７２０４号公報に記載されている様に、扁平形状の粒子をフィルムに分散後、延伸する方法；外力によって変形可能な球状粒子、液体、モノマーまたは気泡をフィルム中に分散後、延伸して粒子を変形・配列させる方法；が挙げられる。配列や変形を促進させるために延伸前や延伸時に加熱あるいは加湿してもよい。作製時の連続相および分散相各々を構成する材料の混合比については、材料に応じて好ましい範囲も異なるが、一般的には、連続相の材料に対して分散相の材料は、２０〜９５質量％であるのが好ましく、４０〜９０質量％であるのがより好ましい。
【００２７】
液晶表示装置がＯＣＢモードの場合には、透過スペクトルが左右非対称であるため左右非対称に色補償することが必要な場合がある。あるいはさらに上下にも色補償することが必要となる場合もあり得る。このような場合には、回転軸が１つの分散相を有するフィルムは適さず、散乱光の進路を波長ごとに自由に制御するような設計をしなければならない。１つの例としては、３軸の長さがａ＞ｂ＞ｃなる分散相において、そのａ／ｂが２〜２０かつ（ａ−ｃ）／（ａ−ｂ）が１．０５〜３．０なる形状の粒子を、ａならびにｂを含む面を光の入射面に垂直になるように粒子を並べて配置してもよい。
【００２８】
前記連続相の屈折率、即ち、前記透光樹脂の屈折率は、１．４５〜２．００であるのが好ましい。連続相に用いる透光性樹脂としては、特に限定されず、透光性を有し、好ましくは前記範囲の屈折率を有する樹脂から選択できる。
フィルム中に粒子や液体等を分散後、延伸する場合には、粒子や液体等を分散した高分子溶液を別の支持体上に塗布、乾燥後、該フィルム剥離して延伸することが好ましく、連続相を構成する樹脂としては、水や有機溶剤に容易に溶解できる高分子が好ましい。そのような例としては水溶性高分子化合物の例としては、ゼラチン、アガロース、セルロース、ポリビニルアルコールとそれらの誘導体、あるいはポリアクリル酸、ポリガラクツロン酸、ポリアルギン酸とそれらの塩が挙げられる。有機溶剤可溶性高分子化合物の例としては、セルロースエステル（例、セルロースアセテート（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース）、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、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−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート）、ポリスチレン（例、シンジオタクチックポリスチレン）、ポリオレフィン（例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルケトン、ノルボルネン（日本ゼオン製）、ゼオノア（日本ゼオン製）、アートン（ＪＳＲ製）が含まれる。セルロースエステル、ノルボルネン、ゼオノア、アートン、ポリカーボネートおよびポリエチレンテレフタレート、ポリ（メタ）アクリル酸エステルやエチレンビニルアルコール共重合体が好ましい。
【００２９】
分散相は、連続相との屈折率差が確保でき、扁平形状となり得れば、特にその材料については限定されない。製造容易性を考慮すると、分散相は樹脂からなるのが好ましい。分散相に用いる材料としては、連続相との屈折率差が０．０３〜０．３０でアスペクト比２〜２０であれば特に限定されないが、延伸等によって自在に形状異方性を制御するためには有機高分子や有機低分子、特に熱や電離放射線により重合できるモノマーが好ましく、屈折率差０．２以上を必要とする場合には、針状や層状あるいは鎖状（球状粒子が連なったもの）のように形状異方性を有する無機微粒子が好ましい。
連続相に通常用いられる材料の屈折率が１．５〜１．６であるため、モノマーで十分な屈折率差を得るためには、屈折率１．５以下の低屈折率モノマーや屈折率１．６以上の高屈折率モノマーが特に好ましい。
低屈折率モノマーの例としては、フルオロオレフィン類（例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等）、（メタ）アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類（例えばビスコート６ＦＭ（大阪有機化学製）やＭ−２０２０（ダイキン製）等）、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類が挙げられる。
高屈折率モノマーの例としては、ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、４−メタクリロキシフェニル−４’−メトキシフェニルチオエーテル等が挙げられる。
形状異方性無機微粒子の例としては、雲母粒子（コープケミカル製）、針状酸化チタン粒子（石原産業製）、板状アルミナ（ＹＫＫ製）等が挙げられる。
【００３０】
本発明の分光異方性散乱フィルムは、分光異方性散乱層以外に、他の層を有していてもよい。
［低屈折率層］
低屈折率層は、反射防止能を付与する目的で、分光異方性散乱層を設けた側の最外層に設けるのが好ましい。低屈折率層の屈折率は、好ましくは１．３５〜１．４５である。なお異方性光散乱層と低屈折率層は隣接していなくてもよい。
低屈折率層の屈折率は、下記数式（Ｉ）を満たすことが好ましい。
（ｍλ／４）×０．７＜ｎ１ｄ１＜（ｍλ／４）×１．３  ……数式（Ｉ）
式中、ｍは正の奇数（一般に１）であり、ｎ１は低屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ１は低屈折率層の膜厚（ｎｍ）である。また、λは可視光線の波長であり、４５０〜６５０（ｎｍ）の範囲の値である。
なお、上記数式（Ｉ）を満たすとは、上記波長の範囲において数式（Ｉ）を満たすｍ（正の奇数、通常１である）が存在することを意味している。
【００３１】
前記低屈折率層には、熱硬化性または電離放射線硬化型の架橋性含フッ素化合物が硬化した含フッ素樹脂が用いられる。これにより、フッ化マグネシウムやフッ化カルシウムを用いた低屈折率層に比べ、最外層として用いても耐傷性に優れている。熱硬化性または電離放射線硬化型の架橋性含フッ素化合物の屈折率としては１．３５〜１．４５が好ましい。硬化した含フッ素樹脂の動摩擦係数は、好ましくは０．０３〜０．１５、水に対する接触角は好ましくは９０〜１２０度である。
このような架橋性含フッ素化合物としては、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物（例えば（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラデシル）トリエトキシシラン）等の他、含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とする含フッ素共重合体が挙げられる。
【００３２】
含フッ素モノマー単位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類（例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等）、（メタ）アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類（例えばビスコート６ＦＭ（大阪有機化学製）やＭ−２０２０（ダイキン製）等）、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等である。
【００３３】
架橋性基付与のためのモノマーとしてはグリシジルメタクリレートのように分子内にあらかじめ架橋性官能基を有する（メタ）アクリレートモノマーの他、カルボキシル基やヒドロキシル基、アミノ基、スルホン酸基等を有する（メタ）アクリレートモノマー（例えば（メタ）アクリル酸、メチロール（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アリルアクリレート等）が挙げられる。後者は共重合の後、架橋構造を導入できることが特開平１０−２５３８８号公報および特開平１０−１４７７３９号公報により開示されている。
【００３４】
また、低屈折率層には、上記含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーとの共重合体だけでなく、これにその他のモノマーが共重合したポリマーを用いてもよい。
共重合してもよいその他のモノマーには特に限定はなく、例えばオレフィン類（エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等）、アクリル酸エステル類（アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル）、メタクリル酸エステル類（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等）、スチレン誘導体（スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等）、ビニルエーテル類（メチルビニルエーテル等）、ビニルエステル類（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等）、アクリルアミド類（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド等）、メタクリルアミド類、アクリロ二トリル誘導体等を挙げることができる。
【００３５】
低屈折率層に用いる含フッ素樹脂には、耐傷性を付与するために、平均粒径が好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．００１〜０．０５μｍのＳｉの酸化物超微粒子を添加して用いるのが好ましい。反射防止性の観点からは屈折率が低いほど好ましいが、含フッ素樹脂の屈折率を下げていくと耐傷性が悪化する。そこで、含フッ素樹脂の屈折率とＳｉの酸化物超微粒子の添加量を最適化することにより、耐傷性と低屈折率のバランスの最も良い点を見出すことができる。Ｓｉの酸化物超微粒子としては、市販の有機溶剤に分散されたシリカゾルをそのまま塗布液に添加しても、市販の各種シリカ紛体を有機溶剤に分散して使用してもよい。
【００３６】
［透明基材］
本発明の分光異方性散乱フィルムは、前記分光異方性散乱層を支持する基材を有していてもよい。前記透明基材は、セルロースエステル（例、セルロースアセテート（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース）、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、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−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート）、ポリスチレン（例、シンジオタクチックポリスチレン）、ポリオレフィン（例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルケトン、ノルボルネン（日本ゼオン製）、ゼオノア（日本ゼオン製）、アートン（ＪＳＲ製）が含まれる。セルロースエステル、ノルボルネン、ゼオノア、アートン、ポリカーボネートおよびポリエチレンテレフタレートが好ましい。特に、本発明の分光異方性散乱フィルムを、偏光板の保護膜として用いる場合には、透明基材はトリアセチルセルロースフィルムであるのが好ましい。トリアセチルセルロースフィルムは、セルロースエステルおよび他の成分を含む溶液をドープとして用いて、ソルベントキャスト法により製造することができる。ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１０〜４０質量％となるように濃度を調整することが好ましい。固形分量は１８〜３５質量％であることがさらに好ましい。ドープを２層以上流延することもできる。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延および乾燥方法については、米国特許２３３６３１０号、同２３６７６０３号、同２４９２０７８号、同２４９２９７７号、同２４９２９７８号、同２６０７７０４号、同２７３９０６９号、同２７３９０７０号、英国特許６４０７３１号、同７３６８９２号の各明細書、特公昭４５−４５５４号、同４９−５６１４号、特開昭６０−１７６８３４号、同６０−２０３４３０号、同６２−１１５０３５号の各公報に記載がある。
【００３７】
ドープは、表面温度が１０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。そして、得られたフィルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに１００から１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させる方法（特公平５−１７８４４号公報記載）を採用できる。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
【００３８】
複数のセルロースエステル溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔をおいて設けた複数の流延口からセルロースエステルを含む溶液をそれぞれ流延させて、それらを積層させながらフィルムを作製してもよい（特開昭６１−１５８４１４号、特開平１−１２２４１９号、および同１１−１９８２８５号の各公報記載）。２つの流延口からセルロースエステル溶液を流延することによりフィルムを作製することもできる（特公昭６０−２７５６２号、特開昭６１−９４７２４号、同６１−９４７２４５号、同６１−１０４８１３号、同６１−１５８４１３号および特開平６−１３４９３３号の各公報に記載）。高粘度セルロースエステル溶液の流れを低粘度のセルロースエステル溶液で包み込み、高粘度および低粘度のセルロースエステル溶液を同時に押出すセルロースエステルフィルムの流延方法（特開昭５６−１６２６１７号公報記載）を採用してもよい。
【００３９】
トリアセチルセルロースフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。表面処理には、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理および紫外線照射処理が挙げられる。フィルムの平面性を保持する観点から、表面処理においてトリアセチルセルロースフィルムの温度をＴｇ（ガラス転移温度）以下、具体的には１５０℃以下とすることが好ましい。
【００４０】
トリアセチルセルロースフィルムの表面処理は、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースエステルに対するケン化処理を実施することが特に好ましく、アルカリ処理が最も好ましい。以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。アルカリ処理は、フィルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。
【００４１】
アルカリ溶液は、水酸化カリウム溶液および水酸化ナトリウム溶液が好ましい。水酸化物イオンの規定濃度は、０．１〜３．０Ｎの範囲にあることが好ましく、０．５〜２．０Ｎの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温〜９０℃の範囲にあることが好ましく、４０〜７０℃の範囲にあることがさらに好ましい。
【００４２】
表面処理後のフィルム表面エネルギーは、５５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、６０〜７５ｍＮ／ｍの範囲にあることが更に好ましい。固体の表面エネルギーは、「ぬれの基礎と応用」（リアライズ社  １９８９．１２．１０発行）に記載のように接触角法、湿潤熱法、および吸着法により求めることができる。本発明のトリアセチルセルロースフィルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。具体的には、表面エネルギーが既知である２種の溶液をトリアセチルセルロースフィルムに滴下し、液滴の表面とフィルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフィルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフィルムの表面エネルギーを算出できる。トリアセチルセルロースフィルムに上塗り層（特開平７−３３３４３３号公報記載）を設けてもよい。
【００４３】
本発明の分光異方性散乱フィルムの厚さについては、その層構成に応じて、好ましい範囲も異なるが、一般的には、前記分光異方性散乱層の厚みは、１．０〜２０．０μｍ、低屈折率層の厚みは、０．０５〜０．１５μｍ、透明基材の厚みは２０〜１５０μｍであることが好ましく、分光異方性散乱層の厚みが３．０〜１０．０μｍ、低屈折率層の厚みが０．０８〜０．１２μｍ、透明基材の厚みが３０〜１２０μｍであることが更に好ましい。
【００４４】
本発明の分光異方性散乱フィルムは、偏光板と一体化した部材として液晶表示装置に組み込むことができる。以下、本発明の分光異方性散乱フィルムを有する偏光板について説明する。
＜偏光板＞
偏光板は、通常、偏光膜と偏光膜を挟持する一対の保護膜とから構成される。例えば、前記構成の偏光板に本発明の分光異方性散乱フィルムを貼り合わせてもよいし（即ち、一方の保護膜の表面にさらに分光異方性散乱フィルムを貼り合わせてもよいし）、また一方の保護膜に代えて本発明の分光異方性散乱フィルムを用いてもよい。後者の態様の偏光板を組み込むことで、液晶表示装置の薄型化に寄与する。さらに、偏光板は、例えば、特開平６−７５１１６号公報、ＥＰ０５７６３０４Ａ１号、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、米国特許５６４６７０３号、特開平１０−１８６３５６号公報等に記載の光学補償シートと貼合されていてもよい。
本発明の偏光板の好ましい態様は、偏光膜と、該偏光膜の一対の少なくとも一方の保護膜として、本発明の分光異方性散乱フィルムを有する態様；より好ましい態様は、一対の保護膜として本発明の分光異方性散乱フィルムおよび光学補償フィルムとを有する態様である。
【００４５】
図８（ａ）〜（ｅ）に、本発明の偏光板の構成例を示す。
図８（ａ）に示す偏光板は、透明基材フィルム１（偏光膜８２の保護膜でもある）、偏光膜８２および分光異方性散乱層２（偏光膜８２の保護膜でもある）を一体的に作製した積層体と、透明基材フィルム１、ハードコート層４および低屈折率層３を一体的に作製した積層体とを、貼合し作製した偏光板である。また、図８（ｂ）に示す偏光板は、透明基材フィルム１（偏光膜８２の保護膜でもある）、分光異方性散乱層２および低屈折率層３を一体的に作製した積層体と、透明基材フィルム１（偏光膜８２の保護膜でもある）および偏光膜８２を一体的に作製した積層体とを貼合し作製した偏光板である。また、図８（ｃ）に示す偏光板は、透明基材フィルム１、ハードコート層４および低屈折率層３を一体的に作製した積層体と、透明基材フィルム１、分光異方性散乱層２（偏光膜８２の保護膜でもある）および偏光膜８２を一体的に作製した積層体とを、貼合して作製した偏光板である。また、図８（ｄ）に示す偏光板は、透明基材フィルム１、分光異方性散乱層２（偏光膜８２の保護膜でもある）、偏光膜８２、偏光膜保護膜８１および光学補償フィルム８３を一体的に作製した偏光板である。図８（ｅ）に示す偏光板は、透明基材フィルム１、ハードコート層４および低屈折率層３を一体的に作製した積層体と、透明基材フィルム１、分光異方性散乱層２を一体的に作製した積層体と、偏光膜８２、偏光膜保護膜８１および光学補償フィルム８３を一体的に作製した積層体を、貼合し作製した偏光板である。この様に、本発明の偏光板は、最終的な構造として本発明の分光異方性散乱フィルムを含んでいればよく、その作製方法、積層順、一体化の順序などについては、特に制限はなく、種々の構成の態様が含まれる。
【００４６】
液晶表示装置は、通常、液晶セルを挟んで視認側と背面側とに一対の偏光板を供える。本発明の偏光板は、いずれの側の偏光板として用いてもよいが、本発明の偏光板が低屈折率層を有する場合は、視認側の偏光板として用いるのが好ましく、低屈折率層が、視認側の最表面層となるように配置するのが好ましい。即ち、図８（ａ）〜（ｃ）および（ｅ）の偏光板は、視認側の偏光板として液晶表示装置に組み込み、且つ上側を視認側として配置するのが好ましい。一方、本発明の偏光板が光学補償フィルムを有する場合は、光学補償フィルムがより液晶セルに近くなるように配置するのが好ましく、例えば、図８（ｄ）の偏光板を視認側の偏光板として液晶表示装置に組み込む場合は、上側を視認側として下側を液晶セル側にして配置するのが好ましく、背面側の偏光板として組み込む場合は、下側を液晶セル側として上側を背面側（バックライト側）にして配置するのが好ましい。
【００４７】
本発明の偏光板の偏光膜には、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を用いることができる。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。偏光膜の保護膜は、通常のセルロースアセテートフイルムを用いてもよい。また、ハードコート層は、透明支持体に耐傷性を付与する機能を有する。ハードコート層は架橋しているポリマーを含む。架橋しているポリマーを含むハードコート層は、多官能モノマーと重合開始剤を含む塗布液を透明支持体上に塗布し、多官能モノマーを重合させることにより形成できる。官能基としては、エチレン性不飽和基が好ましい。多官能モノマーは、多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステルであることが好ましい。多価アルコールの例としては、エチレングリコール、１，４−シクロヘキサノール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジペンタエリスリトール、１，２，４−シクロヘキサノール、ポリウレタンポリオール、ポリエステルポリオールが含まれる。二種類以上の多官能モノマーを併用していても良い。
またハードコート層は一次粒子の平均粒径が２００ｎｍ以下の無機微粒子を含有することが好ましい。ここでいう平均粒径は重量平均径である。一次粒子の平均粒径を２００ｎｍ以下にすることで透明性を損なわないハードコート層を形成できる。無機微粒子としては、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化錫、ＩＴＯ、酸化亜鉛などの微粒子が挙げられる。好ましくは、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化錫、ＩＴＯ、酸化亜鉛である。
【００４８】
偏光膜が保護フィルムと一体化された偏光板の生産性には保護フィルムの透湿性が重要であることがわかった。偏光膜と保護フィルムは水系接着剤で貼り合わせられており、この接着剤溶剤は保護フィルム中を散乱することで、乾燥される。保護フィルムの透湿性が高ければ、高いほど乾燥は早くなり、生産性は向上するが、高くなりすぎると、液晶表示装置の使用環境（高湿下）により、水分が偏光膜中に入ることで偏光能が低下する。偏光板の透湿性は、透明基材、ポリマーフィルム（および重合性液晶化合物）の厚み、自由体積、親疎水性、等により決定される。
本発明の異方性光散乱フィルムを、偏光板の保護フィルムとして用いる場合、透湿性は１００〜１０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓであるのが好ましく、３００〜７００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓであるのがさらに好ましい。
透明基材の厚みは、製膜の場合、リップ流量とラインスピード、あるいは、延伸、圧縮により調整することができる。使用する主素材により透湿性が異なるので、厚み調整により好ましい範囲にすることが可能である。透明基材の自由体積は、製膜の場合、乾燥温度と時間により調整することができる。この場合もまた、使用する主素材により透湿性が異なるので、自由体積調整により好ましい範囲にすることが可能である。透明基材の親疎水性は、添加剤により調整することができる。上記自由体積中に親水的添加剤を添加することで透湿性は高くなり、逆に疎水性添加剤を添加することで透湿性を低くすることができる。上記透湿性を独立に制御することにより、光学補償能を有する偏光板を安価に高い生産性で製造することが可能となる。
【００４９】
本発明の異方性光散乱フィルムおよび偏光板は、液晶表示装置に有利に用いられ、ディスプレイの最表層に用いることが好ましい。
ＴＮ、ＭＶＡ、ＯＣＢ、ＩＰＳ及びＥＣＢモードの液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。液晶セルは、ＴＮモードまたはＯＣＢモードであることが好ましい。
【００５０】
ＴＮモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに６０〜１２０゜にねじれ配向している。ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
【００５１】
ＯＣＢモードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に（対称的に）配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置であり、米国特許４５８３８２５号、同５４１０４２２号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）  液晶モードとも呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。
【００５２】
【実施例】
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、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から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の具体例に制限されるものではない。
【００５３】
［実施例１：分光異方性散乱フィルムＨＫＦ−０１の作製］
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２０５、クラレ（株）製）１００ｇ、アルキル変性ポリビニルアルコール（ＭＰ２０３、クラレ（株）製）３００ｇを水１６００ｇに溶解し、連続相用水溶液Ｗ−１を調整した。さらに高屈折率モノマー化合物ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド（ＭＰＳＭＡ、住友精化（株）製）１００ｇを前記Ｗ−１液９００ｇに混合し、超音波分散によりこの液を分散して形状異方性分散フィルム用塗布液Ｃ−１を調製した。
前記塗布液Ｃ−１をダイを用いてバンド流延、乾燥し、厚み１００μｍとなるようにした。このフィルムをバンドから剥ぎ取り、湿度６０％ＲＨで８０℃にて長手方向に２倍延伸した後、そのまま、ケン化した厚さ８０μｍのセルロースアセテートフィルム（ＴＤ８０Ｕ、富士写真フイルム（株）製）にポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、クラレ（株））５重量％水溶液を糊としてラミネートした。このフィルムを１２０℃で乾燥し、分光異方性散乱フィルムＨＫＦ−０１を作製した。
【００５４】
作製したフィルム（ＨＫＦ−０１）は、ポリビニルアルコールを連続相（屈折率１．５０）、高屈折率モノマーＭＰＳＭＡを分散相とするフィルムであった。分散相の長軸方向の大きさは平均１．２μｍであり、短軸方向の大きさは平均０．３μｍであった。したがって分散相の平均アスペクト比は４であり、屈折率は１．７０であった。分散相の形状は、電子顕微鏡（日立サイエンスシステムズ（株）Ｓ３５００Ｎ／Ｈ）による観察で測定した。
【００５５】
［実施例２：分光異方性散乱フィルムＨＢＨＫＨＢ−０１の作製］
（ハードコート層用塗布液の調整）
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（商品名：ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）２５６．５ｇを、イソプロパノール７８．８ｇ、メチルイソブチルケトン１５７．２ｇ、メタノール１０２．１ｇの混合溶媒に溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤（商品名：イルガキュア９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）５．４ｇを加えた。これを攪拌、溶解してハードコート層用塗布液を調整した。この溶液を塗布、紫外線硬化して得られた塗膜の屈折率は１．５３であった。
（低屈折率層用塗布液の調製）
屈折率１．４２の熱架橋性含フッ素ポリマー（ＪＮ−７２２８、ＪＳＲ（株）製）９３ｇに、ＭＥＫ−ＳＴ（平均粒径１０〜２０ｎｍ、固形分濃度３０質量％のＳｉＯ２ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学（株）製）８ｇ、およびメチルエチルケトン１００ｇを添加、攪拌の後、孔径１．０μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過して、低屈折率層用塗布液を調製した。
（反射防止フィルムＨＢＦ−０１の作製）
厚さ８０μｍのセルロースアセテートフィルム（ＴＤ８０Ｕ、富士写真フイルム（株）製）に、上記ハードコート層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、１２０℃で乾燥の後、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布膜を硬化させ、厚さ６．０μｍのハードコート層を形成した。
その上に、上記低屈折用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、８０℃で乾燥した後、さらに１２０℃で１０分間熱架橋して厚さ０．０９６μｍの低屈折率層を形成し、反射防止フィルムＨＢＦ−０１を作製した。
（反射防止機能付分光異方性散乱フィルムＨＢＨＫＨＢ−０１の作製）
反射防止フィルムＨＢＦ−０１を前記分光異方性散乱フィルムＨＫＦ−０１に、ＨＢＦ−０１のトリアセチルセルロース側がＨＫＦ−０１の分光異方性散乱層側に重なるように貼合し、反射防止機能付分光異方性散乱フィルムＨＢＨＫＨＢ−０１を作製した。
【００５６】
［比較例１：球状粒子を使用した反射防止機能付光散乱フィルムＨＢＨＳＦ−０１の作製］
（光散乱フィルムＨＳＦ−０１の作製）
透光性樹脂として紫外線硬化型樹脂（デソライトＺ７５２６、ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１）１００質量部、および透光性微粒子として、ベンゾグアナミン・メラミンホルムアルデヒド系ビーズ（日本触媒（株）製、球状粒子、粒径０．５μｍ、屈折率１．６８）１２質量部、および架橋スチレンビーズ（ＳＸ３５０Ｈ、総研化学（株）製、球状粒子、粒径３．５μｍ、屈折率１．６１）１１質量部を混合して、メチルエチルケトン／アセトン（４０／６０質量比）により固形分５０％になるように調整した。この液を、セルロースアセテートフィルム（ＴＤ−８０Ｕ、富士写真フイルム（株）製）上に、乾燥膜厚３．０μｍになるように塗工、溶剤乾燥後、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布層を硬化させて、光散乱層を形成し、光散乱フィルム（ＨＳＦ−０１）を作製した。
（球状粒子を使用した反射防止機能付光散乱フィルムＨＢＨＳＦ−０１の作製）上記光散乱フィルムＨＳＦ−０１の光散乱層の上に、上記低屈折率装用塗布液をバーコーターにより塗布し、８０℃で乾燥の後、さらに１２０℃で１０分間熱架橋し、厚さ０．０９６μｍの低屈折率層を形成し、反射防止機能を有する光散乱フィルム（ＨＢＨＳＦ−０１）を作製した。
【００５７】
［偏光板および液晶表示装置の作製］
（視認側偏光板  ＳＨＢ−０１の作製）
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。前記ＨＢＨＫＨＢ−０１に鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＨＢＨＫＨＢ−０１の透明基材フィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。なお、偏光膜の延伸方向とＨＢＨＫＨＢ−０１の延伸方向とが４５°となるように貼り合わせた。なお、また、液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルム「ＷＶＳＡ１２Ｂ」（富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、フィルム支持体が偏光膜側となるように反対側に貼り付けた。このようにして視認側偏光板（ＳＨＢ−０１）を作製した。ＳＨＢ−０１は前記図８（ｅ）の構成を有する偏光板である。
【００５８】
（比較例用視認側偏光板ＨＳＨＢ−０１の作製）
同様に、ＨＢＨＳＦ−０１に鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＨＢＨＳＦ−０１の透明基材フィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルム「ＷＶＳＡ１２Ｂ」（富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、フィルム支持体が偏光膜側となるように反対側に貼り付けた。このようにして比較例用視認側偏光板（ＨＳＨＢ−０１）を作製した。
【００５９】
（バックライト側偏光板  ＢＨＢ−０１の作製）
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。市販のセルロースアセテートフィルム（富士写真フイルム（株）製「フジタックＴＤ８０」）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片側に貼り付けた。また、液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルム「ＷＶＳＡ１２Ｂ」（富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように反対側に貼り付けた。このようにしてバックライト側偏光板（ＢＨＢ−０１）を作製した。
【００６０】
［実施例３：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（ＬＣ−２０Ｃ１−Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記作製した視認側偏光板（ＳＨＢ−０１）を、光学補償フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、視認側に貼り付けた。またバックライト側には、光学補償フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介してバックライト側偏光板（ＢＨＢ−０１）を貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Ｏモードとなるように配置した。
【００６１】
［比較例２：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（ＬＣ−２０Ｃ１−Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに市販の偏光板（サンリッツ（株）製  ＬＬ−８２−１２ＷＮＡ）を貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Ｏモードとなるように配置した。
【００６２】
［比較例３：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（ＬＣ−２０Ｃ１−Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記作製した比較例用視認側偏光板（ＨＳＨＢ−０１）を、光学補償フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、視認側に貼り付けた。またバックライト側には、光学補償フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介してバックライト側偏光板（ＢＨＢ−０１）を貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Ｏモードとなるように配置した。
【００６３】
（光散乱型色補償フィルムの評価）
１．前方散乱光強度
前方散乱光強度としては、三次元変角分光測色システム（ＧＣＭＳ−１３型、（株）村上色彩技術研究所）により直交する二つの散乱面における分光散乱強度分布を測定した。直交する二つの散乱面は、光散乱フィルムの異方性を決定する特徴的な面（例えば延伸フィルムでは延伸軸を含む面、形状異方性粒子では長軸に平行な面）とそれに対して直交する面を選択した。本システムでは１０ｎｍ刻みのスペクトルとして計測されるため、それぞれ４３０ｎｍ、５４０ｎｍの値を以って４３５ｎｍ、５４５ｎｍの散乱強度とした。評価結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
2004341309.tif 000002
【００６５】
ＨＫＦ−０１は良好な分光異方性散乱を示していた（表１）。なお光散乱層の上に反射防止層を積層しても（ＨＢＨＫＨＢ−０１）分光散乱特性に変化は見られず、良好な分光異方性散乱を示していた。
また、実施例３、比較例２および３で作製した液晶表示装置の右４５度方向における色変化を目視で確認したところ、比較例２の液晶表示装置は右４５度方向に強い黄色味を、比較例３の液晶表示装置では右４５度方向が認識できるレベルに黄色に着色していたのに対し、実施例３の液晶表示装置は、わずかに着色があるものの、はっきりした色変化は見られなかった。
これらの結果から、本発明の分光異方性光散乱フィルムにより液晶表示装置の色視野角特性を改良できることがわかった。
【００６６】
【発明の効果】
本発明の分光異方性光散乱フィルムは、分散相の形状異方性を利用した異方性散乱機能すなわち分散相の長軸方向とそれに直交する方向において異なる角度分布で光を散乱させる機能を有している。そこで種々のＬＣＤモードにおける液晶セルの色視野角特性を補償するように散乱特性を設計した異方性散乱フィルムを用いることによって、ＬＣＤの色視野角特性を改良することができる。特に液晶の複屈折性により印加電圧毎の色味変化の大きなＴＮ−ＬＣＤでは、白表示において、左右方向からＹ味に見える問題があったが、本発明者の研究の結果、散乱体の形状（観察角度からみた断面の大きさ）を制御することにより、Ｂ（４３５ｎｍ）Ｇ（５４５ｎｍ）Ｒ（６１０ｎｍ）の３波長で散乱効率・角度分布が異なる領域が存在することを見出した。適切な粒子のサイズやアスペクト比・屈折率で異方性光散乱フィルムを作製し、ＴＮ−ＬＣＤに実装すると、ＣＲ視野角や階調反転角度を犠牲にすることなく、左右の色味変化を抑えられることができる。
【００６７】
即ち、本発明によれば、従来の色補償技術以外の方法で、他の光学特性を犠牲にすることなく、色視野角特性を改善可能な分光異方性散乱フィルムを提供することができる。また、本発明によれば、前記フィルムを用いた、優れた色補償機能を有する偏光板、および色視野角特性の改善された液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分光異方性散乱フィルムの断面模式図である。
【図２】本発明の分光異方性散乱フィルムの散乱特性を説明するために用いた模式図である。
【図３】本発明の分光異方性散乱フィルムが示す散乱光分布の一例である。
【図４】本発明の液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【図５】公知のＴＮ−ＬＣＤの透過スペクトルである。
【図６】本発明の液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【図７】本発明の分光異方性散乱フィルムの一例を模式的に示す上面図である。
【図８】本発明の偏光板の断面模式図である。
【符号の説明】
１  透明基材フィルム
２  分光異方性散乱層
３  低屈折率層
４  ハードコート層
１０、１０’  ＬＣＤ
１１  冷陰極管
１２  反射シート
１３  導光板
１４  分光異方性散乱フィルム
１５  下側光吸収型偏光板
１６  上側光吸収型偏光板
１７  液晶セル
１８  低屈折率フィルム
７１  連続相フィルム
７２  形状異方性粒子
８１  偏光板保護フィルム
８２  偏光吸収層
８３  光学補償フィルム
Ｆ    フィルム
Ｌｉ    入射光
Ｌｓｘ、Ｌｓｙ  散乱光
Ｐｘ、Ｐｙ  散乱面
【図１】
2004341309.tif 000003
【図２】
2004341309.tif 000004
【図３】
2004341309.tif 000005
【図４】
2004341309.tif 000006
【図５】
2004341309.tif 000007
【図６】
2004341309.tif 000008
【図７】
2004341309.tif 000009
【図８】
2004341309.tif 000010