(57)【要約】【課題】本発明は、一枚で充分に大きなリタデーションＲｅ  、Ｒｔｈを有しており、液晶表示装置の視野角依存性やコントラストを改善することができると共に偏光子の保護フィルムとして代用可能な位相差補償フィルムを提供する。【解決手段】本発明の位相差補償フィルムは、環状オレフィン系樹脂フィルムを延伸して得られる位相差補償フィルムであって、面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈが特定の条件を満たすと共に、透湿度が５〜２００ｇ／ｍ２  ／ｄａｙであることを特徴とするので、液晶セルを通過して楕円偏光となった光を光学的に補償することができ、この位相差補償フィルムを用いることによって、コントラスト及び視野角が大きく改善された液晶表示装置を得ることができる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状オレフィン系樹脂フィルムを延伸して得られる位相差補償フィルムであって、面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈが式１ないし式３の条件を満たすとともに、透湿度が５〜２００ｇ／ｍ２  ／ｄａｙであることを特徴とする位相差補償フィルム。但し、ｄ（ｎｍ）は、位相差補償フィルムの平均厚みである。
１０ｎｍ≦Ｒｅ  ≦２００ｎｍ・・・式１
５０ｎｍ≦Ｒｔｈ≦４００ｎｍ・・・式２
Ｒｔｈ／ｄ＋２×Ｒｅ  ／ｄ≧０．００４・・・式３
【請求項２】
偏光板の一面に請求項１に記載の位相差補償フィルムを積層一体化してなることを特徴とする複合偏光板。
【請求項３】
偏光子の一面に接着剤を介して請求項１に記載の位相差補償フィルムを積層一体化してなることを特徴とする偏光板。
【請求項４】
液晶セルの一対の基板外面のそれぞれに偏光板が積層されてなる液晶表示装置において、上記偏光板のうちの少なくとも一つの偏光板が請求項２又は請求項３に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置のコントラスト及び視野角の改善に用いられる位相差補償フィルム、並びに、この位相差補償フィルムを用いた複合偏光板、偏光板及び液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置が、パーソナルコンピュータの表示装置等として広く普及してきており、その一つにＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  ）モード液晶表示装置が挙げられる。しかしながら、ＴＮモード液晶表示装置は、視野角が狭いとともに応答速度が遅いといった問題点があった。
【０００３】
そこで、ＴＮモード液晶表示装置のような旋光モードではなく、複屈折モードを利用したＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モード液晶表示装置が提案されている。このようなＶＡモード液晶表示装置として、特許文献１には、液晶セルを構成する基板内面に傾斜面を有する突起等からなるドメイン規制手段を設け、このドメイン規制手段によって液晶分子の配向方向を２方向以上に分割し、液晶セルを通過してくる光量を均一化させ、見込み角度によって表示輝度が大きく異なる視野角依存性を改善したＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード液晶表示装置が提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記ＭＶＡモード液晶表示装置であっても、液晶表示面の法線に対して斜め４５°から液晶表示面を見ると、やはりコントラストが低下するといった問題点を有するものであり、この視野角依存性を改善するために位相差補償フィルムが用いられている。
【０００５】
一方、液晶表示装置に用いられる偏光板としては、ポリビニルアルコールフィルム中にヨウ素又は二色性染料を吸着、延伸配向させてなる偏光子の両面に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる保護フィルムをアルカリ処理した上で積層一体化してなるものが一般的に用いられている。
【０００６】
しかしながら、トリアセチルセルロースからなる保護フィルムは、透湿度が高すぎるために、偏光子が退色して色相が変化したり或いは偏光度が低下するといった問題点があった。
【０００７】
また、最近では、液晶表示装置の作製時における工程の削減や、液晶表示装置の薄型化を図るために、偏光子の両面に積層一体化させている保護フィルムのうちの液晶セル側の保護フィルムを位相差補償フィルムに置き換えることが提案されている。
【０００８】
このような場合、偏光子の液晶表示面側に積層一体化した保護フィルムの透湿度と、偏光子の液晶セル側に積層一体化した位相差補償フィルムの透湿度との差が大きいと、透湿度の差に起因して偏光板が湾曲してしまうといった問題点が生じる。
【０００９】
従って、偏光子の液晶表示面側に積層一体化した保護フィルムとして、位相差補償フィルムを形成している材料と同一材料からなる保護フィルムを用いることによって、偏光子の両面間において透湿度の差を小さくして上記問題点を解決することが考えられるが、この場合、位相差補償フィルムの透湿度が大きすぎると、保護フィルムの透湿度も大きくなってしまって上述のような偏光子の退色や偏光度の低下が発生する一方、小さすぎると、保護フィルムの透湿度も小さくなってしまって偏光子を構成しているポリビニルアルコールフィルム中に残存する水分が保護フィルムと位相差補償フィルムとによって封じ込められてしまい、上述と同様に、偏光子の退色や偏光度の低下が発生するといった問題が発生した。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−２４２２２５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、一枚で充分に大きなリタデーションＲｅ  ，Ｒｔｈを有しており、液晶表示装置の視野角依存性やコントラストを改善することができるとともに偏光子の保護フィルムとして代用可能な位相差補償フィルム、並びに、この位相差補償フィルムを用いた複合偏光板、偏光板及び液晶表示装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の位相差補償フィルムは、環状オレフィン系樹脂フィルムを延伸して得られる位相差補償フィルムであって、面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈが下記式１ないし式３の条件を満たすとともに、透湿度が５〜２００ｇ／ｍ２  ／ｄａｙであることを特徴とする。
１０ｎｍ≦Ｒｅ  ≦２００ｎｍ・・・式１
５０ｎｍ≦Ｒｔｈ≦４００ｎｍ・・・式２
Ｒｔｈ／ｄ＋２×Ｒｅ  ／ｄ≧０．００４・・・式３
【００１３】
なお、フィルムにおける面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈは下記式で定義されたものである。
Ｒｅ  （ｎｍ）＝｜ｎｘ  −ｎｙ  ｜×ｄ
Ｒｔｈ（ｎｍ）＝｜（ｎｘ  ＋ｎｙ  ）／２−ｎｚ  ｜×ｄ
【００１４】
但し、ｎｘ  はフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙ  はフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、ｎｚ  はフィルムの厚み方向の屈折率であり、ｄ（ｎｍ）は、位相差補償フィルムの平均厚みである。
【００１５】
上記位相差補償フィルムに用いられる環状オレフィン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体、ノルボルネン系モノマー同士の付加（共）重合体及びこれらの誘導体等のノルボルネン系樹脂が挙げられ、単独で用いられても併用されてもよい。
【００１６】
上記ノルボルネン系モノマーは、ノルボルネン環を有するものであれば、例えば、ノルボルネン、ノルボルナジエン等の二環体；ジシクロペンタジエン、ジヒドロキシペンタジエン等の三環体；テトラシクロドデセン等の四環体；シクロペンタジエン三量体等の五環体；テトラシクロペンタジエン等の七環体；これらのメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル、ビニル等のアルケニル、エチリデン等のアルキリデン、フェニル、トリル、ナフチル等のアリール等の置換体；さらにこれらのエステル基、エーテル基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、ピリジル基、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、無水酸基、シリル基、エポキシ基、アクリル基、メタクリル基等の炭素、水素以外の元素を含有する基、いわゆる極性基を有する置換体等が挙げられ、入手が容易であり、反応性に優れ、得られる位相差補償フィルムの耐熱性が優れていることから、三環体以上の多環ノルボルネン系モノマーが好ましく、三環体、四環体及び五環体のノルボルネン系モノマーがより好ましい。なお、ノルボルネン系モノマーは、単独で用いられても二種類以上が併用されてもよい。
【００１７】
上記ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体は、例えば、ノルボルネン系モノマーを、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金等の金属のハロゲン化物、硝酸塩もしくはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒系、又は、チタン、タングステン、モリブデン等の金属のハロゲン化物もしくはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒系等を用いて、溶媒中又は無溶媒で、通常、−５０℃〜１００℃の重合温度、０〜５ＭＰａの重合圧力で開環（共）重合させることにより得ることができる。
【００１８】
また、上記ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーとの付加共重合体としては、ノルボルネン系モノマーとα−オレフィンとの共重合体、ノルボルネン系モノマーと環状オレフィン系モノマーとの共重合体が挙げられる。上記α−オレフィンとしては、炭素数が２〜２０のα−オレフィンが好ましく、炭素数が２〜１０のα−オレフィンがより好ましい。
【００１９】
上記α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン等が挙げられ、共重合性が高いことから、エチレンが好ましく、他のα−オレフィンをノルボルネン系モノマーと共重合させる場合にも、エチレンを存在させている方が共重合性が高められる。
【００２０】
上記環状オレフィン系モノマーとしては、例えば、シクロオクタジエン、シクロオクテン、シクロヘキセン、シクロドデセン、シクロドデカトリエン等が挙げられる。
【００２１】
上記ノルボルネン系モノマーとビニル系化合物との付加（共）重合体は、例えば、モノマー成分を、溶媒中又は無溶媒で、バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物（好ましくはハロゲン含有有機アルミニウム化合物）とからなる触媒系の存在下で、通常、−５０℃〜１００℃の重合温度、０〜５ＭＰａの重合圧力で共重合させることにより得ることができる。
【００２２】
これらのうち、開環を伴う（共）重合体には必然的に不飽和結合が残留し、また付加（共）重合体であってもモノマーの種類によっては不飽和結合が残留することがある。このような場合、熱履歴による酸化劣化や紫外線等による着変色といった耐久性を重視する観点から、これらの不飽和結合を水素添加しておくことが好ましい。
【００２３】
上記ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体或いは付加（共）重合体を水素添加する方法としては、上記ノルボルネン系モノマーを公知の方法で開環（共）重合或いは付加重合させた後、残留している二重結合を公知の方法で水素添加すればよい。
【００２４】
なお、上記ノルボルネン系樹脂の具体例としては、特開平１−２４０５１７号公報に記載されているものが挙げられ、商業的に入手できるノルボルネン系樹脂の具体例としては、例えば、ＪＳＲ社製の商品名「アートン」シリーズ、日本ゼオン社製の商品名「ゼオノア」シリーズ、三井化学社製の商品名「アペル」シリーズ等が挙げられる。
【００２５】
上記環状オレフィン系樹脂の数平均分子量は、小さいと、得られる位相差補償フィルムの機械的強度が低下することがある一方、大きいと、得られる位相差補償フィルムの位相差の発現性が低下するので、５０００〜５００００が好ましく、８０００〜３００００がより好ましい。なお、環状オレフィン系樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ法によって測定された標準ポリスチレン換算値を示す。
【００２６】
上記環状オレフィン系樹脂には、位相差補償フィルムの機能を阻害しない範囲内において、成形中の環状オレフィン系樹脂の劣化防止や位相差補償フィルムの耐熱性、耐紫外線性、平滑性等を向上させるために、フェノール系、リン系等の酸化防止剤；ラクトン系等の熱劣化防止剤；ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系等の紫外線吸収剤；脂肪族アルコールのエステル系、多価アルコールの部分エステル系、部分エーテル系等の滑剤；アミン系等の帯電防止剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。なお、添加剤は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００２７】
本発明の位相差補償フィルムにおける面内のリタデーションＲｅ  は１０ｎｍ以上で且つ２００ｎｍ以下に限定されるとともに、厚み方向のリタデーションＲｔｈは、５０ｎｍ以上で且つ４００ｎｍ以下に限定される。
【００２８】
そして、上記のように限定された位相差補償フィルムにおける面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈは、上記式３の条件を満たすように調整される。これは、面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈが式３の条件を満たさないと、直線偏光が液晶セル内を通過する際に生じる複屈折を充分に補償することができないからである。
【００２９】
更に、上記位相差補償フィルムの透湿度は、小さいと、位相差補償フィルムを偏光子の保護フィルムの代わりに用いる場合、偏光子を構成するポリビニルアルコール中に残存する過剰の水分が十分揮散できずに封じ込められてしまう結果、偏光子が退色したり或いは偏光度の低下を生じる一方、大きくても、上記に説明したように偏光子が退色したり或いは偏光度の低下を生じるので、５〜２００ｇ／ｍ２  ／ｄａｙに限定され、７〜１８０ｇ／ｍ２  ／ｄａｙが好ましく、１０〜１５０ｇ／ｍ２  ／ｄａｙがより好ましい。なお、位相差補償フィルムの透湿度は、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８に準拠して測定されたものをいう。
【００３０】
そして、上記位相差補償フィルムの透湿度の調整方法としては、例えば、位相差補償フィルムの厚みを薄くする方法、環状オレフィン系樹脂に官能基を導入する方法、環状オレフィン系樹脂に透湿性樹脂を混合する方法、物理的な水の進入路であるマイクロポアを作製する方法等が挙げられるが、位相差補償フィルムの厚みを薄くする方法が好ましい。
【００３１】
ここで、位相差補償フィルムの厚みを薄くすることによって位相差補償フィルムの透湿度を調整する場合には、位相差補償フィルムの厚みは、環状オレフィン系樹脂の種類等によって適宜調整されるが、薄いと、位相差補償フィルムの機械的強度が低下したり或いは透湿度が大きくなって偏光子が退色したり或いは偏光度が低下したりすることがあることがある一方、厚いと、位相差補償フィルムの透湿度が低くなりすぎて、偏光子を構成するポリビニルアルコールフィルム中に残存する水分が逃げ場を失い、やはり偏光子が退色したり或いは偏光度が低下したりすることがあるので、２０〜１００μｍが好ましく、３０〜８０μｍがより好ましい。
【００３２】
また、環状オレフィン系樹脂に官能基を導入する場合には、メタクリル酸やメタクリル酸メチル等の極性モノマーを共重合させる方法が好ましい。
【００３３】
更に、環状オレフィン系樹脂に混合される透湿性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート等が挙げられる。
【００３４】
そして、透湿性樹脂の環状オレフィン系樹脂中における混合量は、少ないと、十分な透湿性が得られないことがある一方、多いと、環状オレフィン樹脂特有の低光弾性係数、低波長分散性といった優れた光学的性質が損なわれることがあるので、環状オレフィン系樹脂１００重量部に対して１０〜５０重量部が好ましい。
【００３５】
また、物理的な水の進入路であるマイクロポアを作製する方法としては、例えば、フィルムを微細な針状の突起を有するロールに密着させて通過させる方法が挙げられる。
【００３６】
次に、上記位相差補償フィルムの製造方法について説明する。先ず、環状オレフィン系樹脂フィルムを成膜するのであるが、この成膜方法としては、従来から汎用されている方法が用いられ、具体的には、環状オレフィン系樹脂を押出機に供給して溶融、混練し、押出機の先端に取り付けた金型からフィルム状に押し出して長尺状に成膜する方法、所謂溶融押出法の他に、環状オレフィン系樹脂を有機溶媒中に溶解してなる溶液をドラム又はバンド上に流延した後に有機溶媒を蒸発させて長尺状に成膜する方法、所謂、溶液流延法等が挙げられる。
【００３７】
得られた環状オレフィン系樹脂フィルムの厚みは、薄いと、所望のリタデーションを得ることが困難となる一方、厚いと、液晶表示装置の薄型化に不利となるので、５０〜２００μｍが好ましく、８０〜１５０μｍがより好ましい。
【００３８】
なお、環状オレフィン系樹脂フィルムの厚みが８０μｍ以上となる場合には、溶液流延法では、有機溶媒を充分に蒸発、除去させることが困難となることがあるので、溶融押出法を用いて製造するのが好ましい。
【００３９】
次に、上記環状オレフィン系樹脂フィルムを延伸することによって環状オレフィン系樹脂分子を所定方向に配向させて位相差補償フィルムを得る。この環状オレフィン系樹脂フィルムを延伸する要領としては、例えば、▲１▼環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度領域において、横方向（幅方向）に延伸した後に縦方向（長さ方向）に延伸する延伸方法、▲２▼環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度領域において、縦方向（長さ方向）及び横方向（幅方向）に同時に延伸する延伸方法、▲３▼環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度領域において、厚み方向に押圧力を加えて薄膜化して縦方向（長さ方向）及び横方向（幅方向）に同時に延伸する延伸方法が挙げられ、環状オレフィン系樹脂フィルムの延伸工程内における熱緩和量が小さくて、厚み方向のリタデーションＲｔｈを高く発現させることができることから、上記▲１▼に示した要領で延伸するのが好ましい。
【００４０】
以下に、環状オレフィン系樹脂フィルムを、環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度領域において、横方向（幅方向）に延伸した後に縦方向（長さ方向）に延伸する延伸方法を詳細に説明する。
【００４１】
先ず、環状オレフィン系樹脂フィルムを、そのガラス転移温度Ｔｇ付近の温度領域において、フィルムの幅方向の両端部を、テンタークリップ等の任意の把持手段によって把持し、この把持手段を互いに離間する方向に徐々に変位させることによってその幅方向に延伸して拡幅させた後、環状オレフィン系樹脂分子の配向を固定するためにガラス転移温度Ｔｇ未満の温度に冷却する。
【００４２】
上記環状オレフィン系樹脂フィルムを横方向に延伸する際の温度は、位相差補償フィルムに付与したい補償位相差量によって適宜、調整されるが、低いと、延伸時にフィルムが破断する虞れがある一方、高いと、所望のリタデーションを得ることが困難となることがあるので、（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ）〜（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋２０℃）が好ましく、（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋２℃）〜（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋１０℃）がより好ましい。なお、環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、示差走査熱量計によって測定されたものをいう。
【００４３】
また、環状オレフィン系樹脂フィルムを横方向に延伸する際の延伸倍率は、低いと、配向軸の方向が均一に揃わないことがある一方、高いと、幅方向の張力分布にムラが生じ、リタデーションのムラが大きくなることがあるので、１．２〜２．５倍が好ましく、１．５〜２．０倍がより好ましい。
【００４４】
なお、環状オレフィン系樹脂フィルムを幅方向に延伸させた後であって冷却する前に、環状オレフィン系樹脂分子の配向を揃える目的で熱緩和工程を行ってもよい。
【００４５】
このようにして環状オレフィン系樹脂フィルムを横方向に延伸することによって延伸方向に分子が配列し、延伸方向の屈折率が大きくなり、この方向に遅相軸が形成される。
【００４６】
この横方向の延伸が行われた後のフィルムの面内におけるリタデーションＲｅ  は、低いと、引き続いて縦方向に延伸しても厚み方向のリタデーションＲｔｈが発現しにくくなることがある一方、高いと、分子が歪み過ぎているのと同じ結果となり、縦方向に延伸させて発現する厚み方向のリタデーションＲｔｈを上記式３を満たすように制御することが困難となることがあるので、８０〜３００ｎｍが好ましく、１２０〜２５０ｎｍがより好ましい。
【００４７】
次に、横方向に延伸された環状オレフィン系樹脂フィルムを縦方向（長さ方向）に延伸し、横方向に発生した遅相軸と直交する方向に延伸力を加えて位相差補償フィルムを得る。
【００４８】
この縦方向に延伸する方法としては、ロール間ネックイン延伸法、近接ロール延伸法等が適用できるが、位相差を制御し易く、フィルムに傷や皺等の不良が発生しにくいといった利点を有するロール間ネックイン延伸法を採用することが望ましい。ロール間ネックイン延伸法とは、フィルム幅に比して十分に長い延伸ゾーンを挟んで位置する一対のニップロールで搬送中のフィルムを挟持するとともに、上流側のニップロールの周速に対して下流側のニップロールの周速を大きくすることによって、所望の延伸倍率を得る方法である。なお、このとき、フィルムの幅方向の両端部は拘束を受けない自由端とされており、縦方向の延伸に伴って幅方向にネックイン現象を呈する。
【００４９】
また、縦方向に延伸する際の延伸倍率は、低いと、縦方向における変形量が少な過ぎて充分なリタデーションＲｔｈを得ることができないことがある一方、高いと、遅相軸の方向が縦方向に転換してしまって、その結果、遅相軸の方向精度が低下して、液晶表示装置に用いた場合にコントラストの低下等の表示品質の低下を招くことがあるので、１．０１〜１．５０倍が好ましく、１．０５〜１．３０倍がより好ましい。
【００５０】
上記環状オレフィン系樹脂フィルムを縦方向に延伸する際のフィルムの温度は、位相差補償フィルムに付与したい補償位相差量によって適宜、調整されるが、低いと、延伸時にフィルムが破断する虞れがある一方、高いと、所望のリタデーションを得ることが困難となることがあるので、（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ）〜（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋２０℃）が好ましく、（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋１℃）〜（環状オレフィン系樹脂フィルムのガラス転移温度Ｔｇ＋１０℃）がより好ましい。
【００５１】
そして、上述の要領で、環状オレフィン系樹脂フィルムを縦方向に延伸して得られた位相差補償フィルムは、熱緩和によるリタデーションＲｅ  ，Ｒｔｈの低下を防止するために、環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇ未満の温度に冷却される。
【００５２】
なお、上記の要領で位相差補償フィルムを製造するにあたって、得られる位相差補償フィルムの透湿度は、上述した方法のうちの任意の方法を用いて調整される。
【００５３】
このようにして得られた位相差補償フィルムは、上記式１ないし式３の条件及び所定の透湿度を満たしており、液晶表示装置の部品として好適に用いられ、上記位相差補償フィルムは、単独で用いられても、偏光板と積層一体化させて複合偏光板として用いられても、偏光板にその液晶セル側の保護フィルムの代わりに接着剤を介して積層一体化されて偏光板を形成して用いられてもよいが、液晶表示装置の薄型化及び製造効率を向上させることができることから、偏光板にその液晶セル側の保護フィルムの代わりに接着剤を介して位相差補償フィルムを積層一体化させて偏光板として用いるのが好ましい。
【００５４】
次に、上記位相差補償フィルムを単独で用いて液晶表示装置を製造する要領を説明する。上記位相差補償フィルムを用いた液晶表示装置としては、液晶セルを構成している一対の基板外面のそれぞれに偏光板を配設するとともに、上記液晶セルの基板のうちの少なくとも一方の基板、好ましくは液晶表示面側の基板と、この基板に対向する偏光板との間に上記位相差補償フィルムを介在させ、更に、液晶セルにおける液晶表示面とは反対側の基板側に配設した偏光板上に、バックライト型或いはサイドライト型の公知の照明システムを配設するとともに、駆動回路を組み込むことによって液晶表示装置を得ることができる。
【００５５】
更に、上記液晶表示装置において、位相差補償フィルムは、予め、偏光板の一面に接着剤又は粘着剤を介して積層一体化させて複合偏光板として用いられてもよい。
【００５６】
なお、位相差補償フィルムと偏光板とを積層一体化させるのに用いられる接着剤又は粘着剤としては、これらの光学特性を阻害しないものであれば、特に限定されず、アクリル系の接着剤又は粘着剤等の透明なものが用いられる。
【００５７】
また、上記偏光板は従来から汎用されているものが用いられ、偏光子の両面に保護フィルムを積層一体化させてなる。この偏光子としては、ポリビニルアルコール・ヨウ素系偏光膜、ポリビニルアルコール系フィルムに二色性染料を吸着配向させた染料系偏光膜、ポリビニルアルコール系フィルムより脱水反応を誘起させたり、ポリ塩化ビニルフィルムの脱塩酸反応により、ポリエンを形成させたポリエン系偏光膜、分子内にカチオン基を含有する変性ポリビニルアルコールからなるポリビニルアルコール系フィルムの表面及び／又は内部に二色性染料を有する偏光膜等が挙げられる。
【００５８】
そして、上記偏光子の製造方法としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸後にヨウ素イオンを吸着させる方法、ポリビニルアルコール系フィルムを二色性染料による染色後に延伸する方法、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸後に二色性染色で染色する方法、二色性染料をポリビニル系アルコール系フィルムに印刷後に延伸する方法、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸後に二色性染料を印刷する方法等が挙げられる。
【００５９】
なお、上記ポリビニルアルコールとしては、酢酸ビニルモノマーを単独重合させて得られたポリ酢酸ビニルをケン化してなるものだけでなく、酢酸ビニルモノマーに、少量のオレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸塩又は不飽和カルボン酸もしくはこの塩、エステル、アミド、ニトリル等のモノマーを共重合させてなるものであってもよい。
【００６０】
そして、上記偏光子の両面に積層一体化される保護フィルムとしては、偏光子の光学特性を阻害しないものであれば、特に限定されず、例えば、トリアセチルセルロース、アルカリ処理したトリアセチルセルロース等からなるフィルムが挙げられる。
【００６１】
次に、位相差フィルムを、偏光板の液晶セル側の保護フィルムの代わりに接着剤を介して偏光子に直接、積層一体化して偏光板を形成させて用いる場合について説明する。上記接着剤としては、偏光子及び位相差補償フィルムの光学特性を阻害しないものであればよく、水性ウレタン系接着剤が好ましい。
【００６２】
そして、偏光子の液晶セル側の面に接着剤を介して位相差補償フィルムを積層一体化させる要領としては、偏光子と位相差補償フィルムとの対向面のうちの何れか一方の面、好ましくは位相差補償フィルム面に接着剤を全面的に略均一に塗布した後、偏光子と位相差補償フィルムとを接着剤を介在させた状態で重ね合わせて積層一体化させる要領が挙げられる。
【００６３】
このとき、偏光子又は位相差補償フィルムに塗布される接着剤の塗布量は、少ないと、偏光子と位相差補償フィルムとの間の接着強度が低下して、偏光子と位相差補償フィルムとの間に隙間が生じて光学特性が阻害されることがある一方、多いと、接着剤の乾燥が不充分となって偏光子が湾曲したり或いは偏光度が低下したりすることがあるので、偏光子又は位相差補償フィルム上に塗布した直後の接着剤の塗布量が０．０５〜１０ｇ／ｍ２  となるように調整するのが好ましい。
【００６４】
一方、偏光子における位相差補償フィルムが積層一体化される面とは反対側の面には、通常の光等方性の保護フィルムが接着剤を介して積層一体化されるが、この保護フィルムと位相差補償フィルムとの間の透湿度の差が大きいと、偏光板が湾曲してしまうといった問題が発生することから、保護フィルムを選択するにあたっては、保護フィルムの透湿度が位相差補償フィルムの透湿度に対して±５０％程度以内、好ましくは±３０％程度以内となるように選択するのが好ましい。
【００６５】
このような観点から、保護フィルムの材料としては、位相差補償フィルムの材料として用いられている環状オレフィン系樹脂が好ましく、ノルボルネン系樹脂がより好ましい。
【００６６】
上記位相差補償フィルムを保護フィルムとして用いた偏光板を使用した液晶表示装置としては、液晶セルを構成している一対の基板外面のそれぞれに配設される偏光板のうち、少なくとも液晶表示面側の偏光板として、この偏光板を、その位相差補償フィルム面を液晶セル側に配置する構成とすることで得られる。
【００６７】
上記液晶セルとしては、従来から用いられている液晶セルであれば、特に限定されないが、ＯＣＢモード、ＶＡモードが好ましい。ＶＡモードは、電圧オフ状態で液晶分子はその長さ方向を液晶セルの基板に対して垂直方向に向けた状態で立ち、黒表示される。このとき、液晶セルを通過する光における液晶セルの厚み方向の屈折率が大きくなって屈折率異方性が発現し、見る角度によっては光が漏れてしまう。上記位相差補償フィルムは、その厚み方向の屈折率ｎｚ  が小さく、大きくなった液晶セルの厚み方向の屈折率を効果的に緩和して、得られる液晶表示装置の正面コントラストや、見込み角度によるコントラストの変化、所謂、視野角依存性を大幅に改善することができることから、上記位相差補償フィルムは、特にＶＡモードに好適なものである。
【００６８】
なお、位相差補償フィルムを何れの態様で用いる場合も、位相差補償フィルムの遅相軸と、この位相差補償フィルムに隣接する偏光板或いは偏光子の吸収軸とが互いに直交するように調整する必要がある。
【００６９】
【実施例】
（実施例１）
環状オレフィン系樹脂として熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂（ＪＳＲ社製商品名「アートン  Ｇ６２」）を用い、これを一軸押出機に供給して溶融、混練し、一軸押出機の先端に取り付けたＴダイから溶融押出を行って、幅６５０ｍｍで且つ平均厚みが１００μｍの長尺状のフィルムを得た。熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇを示差走査熱量計によって測定したところ、１５１℃であった。
【００７０】
次に、得られた長尺状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを連続的に巻き出し、１５１℃に予熱した後に１５６℃に加熱し、この加熱温度（横延伸温度）を保持しつつ、２倍の横延伸倍率にて押出方向に直交する方向（横方向）に延伸し、続いて１４６℃にて熱緩和した上で１２６℃まで冷却して横方向に遅相軸を形成し、しかる後、ロール状に連続的に巻き取った。なお、横方向に延伸されて遅相軸が形成されたフィルムからその幅方向の両端９７．５ｍｍ部分を除いた。
【００７１】
次に、上記の要領で横方向に延伸され、横方向に遅相軸が形成されたロール状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを連続的に５ｍ／ｍｉｎの一定巻き出し速度で巻き出しながら、１４３℃の予熱ゾーンを通して予備加熱した後、引き続く１５３℃の延伸ゾーンにて縦方向（押出方向）に１．２倍に延伸し、続いて、１２０℃の冷却ゾーンを通過させて配向を固定した後、再度ロール状に巻き取って位相差補償フィルムを得た。なお、位相差補償フィルムの両面にコロナ放電処理を施した。
【００７２】
（比較例１）
環状オレフィン系樹脂として熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂（日本ゼオン社製  商品名「ゼオノア＃１６００」）を用い、これを一軸押出機に供給して溶融、混練し、一軸押出機の先端に取り付けたＴダイから溶融押出を行って、幅６５０ｍｍで且つ平均厚みが１５０μｍの長尺状のフィルムを得た。熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度Ｔｇを示差走査熱量計によって測定したところ、１６０℃であった。
【００７３】
次に、得られた長尺状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを連続的に巻き出し、１６０℃に予熱した後に１６５℃に加熱し、この加熱温度（横延伸温度）を保持しつつ、２倍の横延伸倍率にて押出方向に直交する方向（横方向）に延伸し、続いて、１５５℃にて熱緩和した上で１３５℃に冷却して横方向に遅相軸を形成し、しかる後、ロール状に連続的に巻き取った。なお、横方向に延伸されて遅相軸が形成された熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムからその幅方向の両端９７．５ｍｍ部分を除いた。
【００７４】
次に、上記の要領で横方向に延伸され、横方向に遅相軸が形成されたロール状の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを連続的に５ｍ／ｍｉｎの一定巻き出し速度で巻き出しながら、１５２℃の予熱ゾーンを通して予備加熱した後、引き続く１６２℃の延伸ゾーンにて縦方向（押出方向）に１．２倍に延伸し、続いて、１２０℃の冷却ゾーンを通過させて配向を固定した後、再度ロール状に巻き取って位相差補償フィルムを得た。なお、位相差補償フィルムの両面にコロナ放電処理を施した。
【００７５】
（比較例２）
熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの縦方向への延伸工程において、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを連続的に１０．０ｍ／ｍｉｎの一定巻き出し速度で巻き出したこと、延伸ゾーン内の温度を熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの温度が１７２℃となるように調整したこと以外は実施例１と同様にして位相差補償フィルムを得た。
【００７６】
（比較例３）
市販されている偏光板（サンリッツ社製  商品名「ＨＬＣ２−５６１８Ｈ」）から保護フィルムを破壊しないように剥離し、トリアセチルセルロース製の保護フィルムを得た。
【００７７】
得られた位相差補償フィルム及び保護フィルムにおける面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈ、平均厚み、並びに、透湿度を下記に示した方法で測定し、その結果を表１に示した。
【００７８】
（リタデーションＲｅ  ，Ｒｔｈ）
位相差補償フィルム及び保護フィルムにおける面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈを、自動複屈折測定装置（王子計測機器社製  商品名「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」）を用いて、横方向に１０ｍｍ間隔で測定して平均値を算出し、この平均値をリタデーションＲｅ  ，Ｒｔｈとした。
【００７９】
（平均厚み）
位相差補償フィルム及び保護フィルムの厚みを１／１０００ｍｍデジタル厚み計を用いて横方向に１０ｍｍ間隔で測定して平均値を算出し、この平均値を平均厚みとした。
【００８０】
（透湿度）
位相差補償フィルム及び保護フィルムの透湿度をＪＩＳ  Ｚ  ０２０８に準拠して測定した。
【００８１】
【表１】
2005017435.tif 000002
【００８２】
次に、実施例及び比較例で得られた位相差補償フィルム及び保護フィルムを用いて偏光板を下記の要領で作製した。
【００８３】
先ず、ケン化度が９９モル％のポリビニルアルコールからなる厚み７５μｍの未延伸フィルムを水で洗浄した後、このポリビニルアルコール未延伸フィルムを５倍に一軸延伸した。
【００８４】
そして、ポリビニルアルコール一軸延伸フィルムを、該フィルムに上記一軸延伸方向に張力を加えた状態で、ヨウ素０．５重量％及びヨウ化カリウム５重量％を含有する水溶液中に浸漬して、ポリビニルアルコール一軸延伸フィルムに二色性色素を吸着させた。
【００８５】
しかる後、上記ポリビニルアルコール一軸延伸フィルムを、ホウ酸１０重量％及びヨウ化カリウム１０重量％を含有する５０℃の水溶液中に浸漬して５分間、架橋処理を行った後、水溶液中から取り出して７０℃で５分間、乾燥して含水率８重量％の偏光子を得た。
【００８６】
一方、二液型の水性ウレタン接着剤の主剤（東洋モートン社製  商品名「ＥＬ−４３６Ａ」）と、硬化剤（東洋モートン社製  商品名「ＥＬ−４３６Ｂ」）とを重量比１０：３の割合で混合したものをイオン交換水で希釈し、１５重量％の水性ウレタン接着剤を得た。
【００８７】
次に、実施例及び比較例で得られた位相差補償フィルムの一面にメイヤーバー＃８を用いて上記水性ウレタン接着剤を０．９ｇ／ｍ２  の塗布量で均一に塗布し、この位相差補償フィルムを水性ウレタン接着剤を介して上記偏光子の一面に重ね合わせる一方、位相差補償フィルムの原反として用いた未延伸の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの一面にコロナ放電処理を施した上で上記水性ウレタン接着剤を０．９ｇ／ｍ２  の塗布量で均一に塗布し、この熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムを水性ウレタン接着剤を介して上記偏光子の他面に重ね合わせた。なお、位相差補償フィルムの遅相軸と、偏光子の吸収軸とが互いに直交するように重ね合わせた。
【００８８】
しかる後、一面に位相差補償フィルムが重ね合わせられ且つ他面に熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムが重ね合わせられた偏光子を一対のゴム製ロール間に供給して両面から２００Ｎ／ｃｍのラミネート圧力を加えた後に４５℃のギアオーブン内に７２時間放置して乾燥と養生を行って、偏光子の両面に位相差補償フィルム及び熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムが積層一体化されてなる偏光板を得た。
【００８９】
なお、比較例３については、位相差補償フィルム及び熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの代りに一対の保護フィルムを用いたこと以外は上記と同様にして偏光板を得た。
【００９０】
そして、上記偏光板から一辺５０ｍｍの平面正方形状のサンプル片を切り出した。なお、サンプル片の何れか一対の対向縁辺と偏光子の吸収軸とが互いに平行な状態となるように調整した。
【００９１】
上記サンプル片を用いて耐熱性、耐湿性及び接着強度を下記要領で測定し、その結果を表２に示した。
【００９２】
（耐熱性）
先ず、耐熱性試験を行う前のサンプル片の透過率及び偏光度を下記要領で測定した。次に、９０℃の温度下にサンプル片を１０００時間放置した後、サンプル片の透過率及び偏光度を測定し、試験前後の差として透過率変化量及び偏光度変化量を算出した。
【００９３】
（耐湿性）
温度８０℃、湿度９０％の条件下にサンプル片を１０００時間放置したこと以外は上記耐熱性試験と同様の要領で透過率変化量及び偏光度変化量を算出した。
【００９４】
〔透過率〕
サンプル片の透過率を分光測色計（東京電色工業社製  商品名「ＴＣ−１８００」）を用いてＹ値を測定し、このＹ値を透過率とした。
【００９５】
〔偏光度〕
二枚のサンプル片を用意し、これらのサンプル片をその偏光子の吸収軸同士が互いに平行になるように重ね合わせ、上記要領で透過率を測定し、この透過率を平行透過率とする一方、これらのサンプル片をその偏光子の吸収軸同士が互いに直交した状態に重ね合わせ、上記要領で透過率を測定し、この透過率を直交透過率とし、下記式に基づいて偏光度を算出した。
【００９６】
偏光度（％）＝〔（Ｈ１  −Ｈ２  ）／（Ｈ１  ＋Ｈ２  ）〕１／２  
但し、Ｈ１  は平行透過率、Ｈ２  は直交透過率である。
【００９７】
なお、比較例１のサンプル片は、位相差補償フィルムの透湿性が低いために初期接着性が不充分であり、耐熱性試験及び耐湿性試験後には偏光子と位相差補償フィルムとが一部剥離していた。また、比較例３のサンプル片は、保護フィルムの透湿度が高いために耐湿性試験後に偏光子に退色が生じていた。
【００９８】
（接着強度）
サンプル片の位相差補償フィルム面（保護フィルム面）に厚み方向にカッター刃を入れて、剥離の起点を形成することができたものを×、偏光子と位相差補償フィルム（保護フィルム）との接着強度が強くて、剥離の起点を形成することができなかったものを○とした。
【００９９】
（正面コントラスト比及び視野角）
ＶＡモードの液晶セルを用いた液晶表示装置（富士通社製  商品名「ＶＬ−１５３０ＳＷ」）の液晶セルの両面に配設されている偏光板及び位相差補償フィルムを剥離、除去し、液晶セルの基板外面上のそれぞれに、実施例及び比較例で得られた位相差補償フィルム及び偏光板（サンリッツ社製  商品名「ＨＬＣ２−５６１８」）をアクリル系粘着剤を介して積層一体化して液晶表示装置を得た。なお、位相差補償フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸は、それぞれ剥離前の位相差補償フィルムの遅相軸及び偏光板の吸収軸と同一方向を向いた状態となるように調整した。
【０１００】
得られた液晶表示装置に入力装置（リーダー電子社製  商品名「パターンジェネレータ４０８」）を用いて信号を入力し、液晶表示装置の表示面における任意の９箇所における黒輝度及び白輝度を輝度計（ミノルタ社製  商品名「ＬＳ−１１０」）を用いて測定し正面コントラスト比を算出した。なお、正面コントラスト比の最大値及び最小値を表３に示した。
【０１０１】
また、正面コントラスト比が最大となった測定点及び最小となった測定点それぞれにおける法線方向から水平方向左右に測定角度を変化させつつコントラスト比を測定し、コントラスト比が１０未満となった測定角度を左右限界傾斜位置とし、この左右限界傾斜位置同士がなす角度を測定し、その角度を視野角として表３に示した。なお、液晶表示装置の表示面の法線方向から水平方向左右に８０°以上傾けた状態ではコントラスト比の測定はできなかった。
【０１０２】
【表２】
2005017435.tif 000003
【０１０３】
【表３】
2005017435.tif 000004
【０１０４】
【発明の効果】
本発明の位相差補償フィルムは、長尺状の環状オレフィン系樹脂フィルムをその幅方向に延伸してなる横延伸フィルムを、その長さ方向に延伸して得られる位相差補償フィルムであって、面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈが上記式１ないし式３の条件を満たすとともに、透湿度が５〜２００ｇ／ｍ２  ／ｄａｙであることを特徴とするので、以下のような優れた効果を奏する。
【０１０５】
即ち、本発明の位相差補償フィルムを用いれば、液晶セルを通過して楕円偏光となった光を光学的に補償することができ、この位相差補償フィルムを用いることによって、コントラスト及び視野角が大きく改善された液晶表示装置を得ることができる。また、本発明の位相差補償フィルムは、その単位厚み当たりの面内のリタデーションＲｅ  及び厚み方向のリタデーションＲｔｈが充分な値を示し、一枚の位相差補償フィルムで必要とするリタデーションＲｅ  ，Ｒｔｈを発現し、よって、液晶表示装置に用いるにあたっては複数枚を重ね合わせることなく一枚の位相差補償フィルムで足り、得られる液晶表示装置を薄くすることができるとともに、液晶表示装置の構造も簡易化することができて生産効率を向上させることができる。
【０１０６】
更に、本発明の位相差補償フィルムは、適度な透湿度を有していることから、偏光板の一面に水性接着剤を介して積層一体化させた場合にあっても、接着剤中の水分の揮発を阻害することがなく十分に接着信頼性を確保できて、偏光板と位相差補償フィルムとを強固に接着一体化することができ、偏光板と位相差補償フィルムとが経時的に界面剥離するといった不測の事態は発生し難くなる。また、偏光子の保護フィルムとして直接積層される場合にあっては、偏光子を構成するポリビニルアルコールが含有する過剰な水分を効率よく放散でき、偏光子の湾曲や退色が生じ難くなり、長期間に亘って優れた光学特性を持続する。