(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置に適用したときに、正面コントラスト比に優れ、更に、広い視野角においてもコントラスト比に優れた光学補償フィルム、及び、それを用いる液晶表示装置を提供すること。【解決手段】第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、前記第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが直交して配された光学補償フィルムであって、前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、液晶性化合物を含んでなり、前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、前記液晶性化合物の光学軸と光学異方性層の面とがなす傾斜角度の、前記光学異方性層の厚み方向における算術平均値である平均傾斜角度が、０°〜２０°であり、前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、Δｎ・ｄによって定義されるレターデーション値が、波長５５０ｎｍの光において、９０ｎｍ＜Δｎ・ｄ≦２００ｎｍ、を満たす。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の光学異方性層と第２の光学異方性層とを有し、前記第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、前記第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが直交して配された光学補償フィルムであって、
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、液晶性化合物を含んでなり、
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、前記液晶性化合物の光学軸と光学異方性層の面とがなす傾斜角度の、前記光学異方性層の厚み方向における算術平均値である平均傾斜角度が、０°〜２０°であり、
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、Δｎ・ｄによって定義されるレターデーション値が、波長５５０ｎｍの光において、９０ｎｍ＜Δｎ・ｄ≦２００ｎｍ、を満たすことを特徴とする光学補償フィルム。
〔但し、前記Δｎは、複屈折を表し、ｎｅ−ｎｏにより算出される。前記ｄは前記第１の光学異方性層又は前記第２の光学異方性層の厚みを表す。前記ｎｅは、異常光屈折率を表し、前記ｎｏは常光屈折率を表す。〕
【請求項２】
第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層は、それぞれ、Δｎ・ｄによって定義されるレターデーション値が、波長５５０ｎｍの光において、１２０ｎｍ＜Δｎ・ｄ≦１８０ｎｍ、を満たす請求項１に記載の光学補償フィルム。
【請求項３】
第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層において、それぞれ、液晶性化合物が厚み方向にツイストして配列した状態である請求項１から２のいずれかに記載の光学補償フィルム。
【請求項４】
第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層は、１分子中に含まれる重合性基の数が異なる２種類以上の液晶性化合物からなり、前記各液晶性化合物は、１分子中に１つ以上の重合性基を有する請求項１から３のいずれかに記載の光学補償フィルム。
【請求項５】
支持体を含み、前記支持体の一方の面に、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層が積層されてなる請求項１から４のいずれかに記載の光学補償フィルム。
【請求項６】
波長５５０ｎｍの光を用いて測定される支持体の面内レターデーション値Ｒｅが、−１９０〜１９０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの光を用いて測定される前記支持体の厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈが、−６０〜１７０ｎｍである請求項５に記載の光学補償フィルム。
【請求項７】
波長５５０ｎｍの光を用いて測定される支持体の面内レターデーション値Ｒｅが、−１７０〜１７０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの光を用いて測定される前記支持体の厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈが、−４０〜１６０ｎｍである請求項５に記載の光学補償フィルム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の光学補償フィルムと、液晶セルと、前記光学補償フィルム及び前記液晶セルを挟持する一対の偏光板とを含む液晶表示装置であって、
前記光学補償フィルムは、前記液晶セルと少なくとも一方の前記偏光板との間に配されており、前記光学補償フィルムの面内の遅相軸と、一方の前記偏光板の面内の遅相軸とが、平行及び直交のうちいずれかで配された液晶表示装置。
【請求項９】
液晶セルが、液晶性化合物を含む液晶層と、前記液晶層を挟持し、平行に配された一対の基板とを含み、
少なくとも一方の前記基板は、透明電極を有し、
前記液晶層の前記液晶性化合物は、電圧無印加状態において、前記基板の面に平行に配向し、かつ、前記液晶層の厚み方向にツイストして配列した状態であり、厚み方向におけるツイスト角が１８０°以下である請求項８に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学補償フィルム及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物を高度に配向固定した光学補償フィルムは、液晶表示装置の光学補償フィルム、輝度向上フィルム、投射型表示装置の光学補償フィルム等、近年になって様々な用途に展開されつつあり、中でも液晶表示装置の光学補償フィルムとしての発展は目覚しいものがある。
通常、液晶表示装置は、偏光板と液晶セルとを備える。現在主流であるＴＮモードのＴＦＴ液晶表示装置においては、光学補償フィルムを偏光板と液晶セルの間に挿入し、表示品位の高い液晶表示装置を実現している。光学補償フィルムの製造方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
最近では、ＴＮ方式の液晶表示装置は、液晶テレビへの需要が増えつつある。しかし、液晶テレビ用途には、高いコントラスト比を維持し、視角によるコントラスト比低下を無くすことが要求されており、従来知られている光学パラメータを制御しただけでは、良好な正面コントラスト比及び良好な広い視野角におけるコントラスト比を得ることが、困難であった。
特許文献２には、正複屈折材料のチルト角や、Δｎ・ｄによって定義されるレターデーション値を制御することで、液晶表示装置のＴＮモードにおける視角、特に、鉛直方向から見たときの視角を改善できる光学補償フィルムが開示されている。
非特許文献１には、正複屈折材料を用いた光学異方性層を積層させることで、液晶表示装置のＴＮモードにおける視角を改善できる光学補償フィルムが開示されている。
しかしながら、上記チルト角を制御したり、Δｎ・ｄによって定義されるレターデーション値を制御したり、光学異方性層を積層するのみでは、良好な正面コントラスト比及び良好な広い視野角におけるコントラスト比を得ることが、困難であった。
【０００４】
したがって、液晶表示装置に適用したときに、正面コントラスト比に優れ、更に、広い視野角においてもコントラスト比に優れた光補償フィルム、及び、それを用いる液晶表示装置は、未だ満足なものが提供されていないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５６８１号公報
【特許文献２】特表２００６−５０４１４６
【非特許文献１】ＥＵＲＯＤＩＳＰＬＡＹ２００２  １０−３（ｐ１８３−１８６），Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＳＩＤ  １１／３，２００３（ｐ５１９−５２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、液晶表示装置に適用したときに、正面コントラスト比に優れ、更に、広い視野角、特に水平方向での視野角においても、コントラスト比に優れた光学補償フィルム、及び、それを用いる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞  少なくとも第１の光学異方性層と第２の光学異方性層とを有し、前記第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、前記第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが直交して配された光学補償フィルムであって、
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、液晶性化合物を含んでなり、
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、前記液晶性化合物の光学軸と光学異方性層の面とがなす傾斜角度の、前記光学異方性層の厚み方向における算術平均値である平均傾斜角度が、０°〜２０°であり、
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、Δｎ・ｄによって定義されるレターデーション値が、波長５５０ｎｍの光において、９０ｎｍ＜Δｎ・ｄ≦２００ｎｍ、を満たすことを特徴とする光学補償フィルムである。
〔但し、前記Δｎは、複屈折を表し、ｎｅ−ｎｏにより算出される。前記ｄは前記第１の光学異方性層又は前記第２の光学異方性層の厚みを表す。前記ｎｅは、異常光屈折率を表し、前記ｎｏは常光屈折率を表す。〕
＜２＞  第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層は、それぞれ、Δｎ・ｄによって定義されるレターデーション値が、波長５５０ｎｍの光において、１２０ｎｍ＜Δｎ・ｄ≦１８０ｎｍ、を満たす＜１＞に記載の光学補償フィルムである。
＜３＞  第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層において、それぞれ、液晶性化合物が厚み方向にツイストして配列した状態である＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光学補償フィルムである。
＜４＞  第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層は、１分子中に含まれる重合性基の数が異なる２種類以上の液晶性化合物からなり、前記各液晶性化合物は、１分子中に１つ以上の重合性基を有する＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光学補償フィルムである。
＜５＞  支持体を含み、前記支持体の一方の面に、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層が積層されてなる＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光学補償フィルムである。
＜６＞  波長５５０ｎｍの光を用いて測定される支持体の面内レターデーション値Ｒｅが、−１９０〜１９０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの光を用いて測定される前記支持体の厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈが、−６０〜１７０ｎｍである＜５＞に記載の光学補償フィルムである。
＜７＞  波長５５０ｎｍの光を用いて測定される支持体の面内レターデーション値Ｒｅが、−１７０〜１７０ｎｍであり、波長５５０ｎｍの光を用いて測定される前記支持体の厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈが、−４０〜１６０ｎｍである＜５＞に記載の光学補償フィルムである。
＜８＞  ＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光学補償フィルムと、液晶セルと、前記光学補償フィルム及び前記液晶セルを挟持する一対の偏光板とを含む液晶表示装置であって、
前記光学補償フィルムは、前記液晶セルと少なくとも一方の前記偏光板との間に配されており、前記光学補償フィルムの面内の遅相軸と、一方の前記偏光板の面内の遅相軸とが、平行及び直交のうちいずれかで配された液晶表示装置である。
＜９＞  液晶セルが、液晶性化合物を含む液晶層と、前記液晶層を挟持し、平行に配された一対の基板とを含み、
少なくとも一方の前記基板は、透明電極を有し、
前記液晶層の前記液晶性化合物は、電圧無印加状態において、前記基板の面に平行に配向し、かつ、前記液晶層の厚み方向にツイストして配列した状態であり、厚み方向におけるツイスト角が１８０°以下である＜８＞に記載の液晶表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、液晶表示装置に適用したときに、正面コントラスト比に優れ、更に、広い視野角、特に水平方向での視野角においても、コントラスト比に優れた光学補償フィルム、及び、それを用いる液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る光学補償フィルム及び液晶表示装置について詳細に説明する。
本明細書において「直交」及び「平行」とは、厳密な角度±５°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との誤差は、４°未満であることが好ましく、３°未満であることがより好ましい。
また、角度については、特に記載のない限り、「＋」は反時計周り方向を意味し、「−」は時計周り方向を意味する。
また、本明細書において、Ｒｅ（λ）及びＲｔｈ（λ）は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
測定されるフィルムが、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）が算出される。
Ｒｔｈ（λ）は、前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０°まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲが算出する。
なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１）及び式（２）よりＲｔｈを算出することもできる。
【数１】
2009244770.tif 000002
・・・（１）
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）ｘｄ            ・・・（２）
なお、前記（１）式中、Ｒｅ（θ）は、法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値（Ｒｅ）を表す。ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表し、ｄは厚みを表す。
測定されるフィルムが、１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法により、Ｒｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は、前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として、フィルム法線方向に対して−５０°から＋５０°まで１０°ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ
ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００１０】
（光学補償フィルム）
本発明の光学補償フィルムは、少なくとも第１の光学異方性層と第２の光学異方性層とを有し、更に必要に応じて支持体、配向膜などのその他の構成を含んでなる。
【００１１】
＜第１の光学異方性層、第２の光学異方性層＞
［光学的特性］
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、前記第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、前記第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが直交して配される。
前記第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、前記第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが直交して配されることにより、前記光学補償フィルムを液晶表示装置と組み合わせたときに、黒表示の正面における光漏れを抑制することができる。
【００１２】
また、前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層は、それぞれ、平均傾斜角度、及び、光学異方性層のΔｎ・ｄによって定義されるレターデーション値を用いて規定される。
【００１３】
−配向秩序度−
前記配向秩序度は、一般に、高分子フィルムの配向度、液晶配向度を表す指標として用いられ、０〜１の値になりうる。配向秩序度が０のときは、液体状態のように完全にランダムな状態を示す。配向秩序度が１のときは、結晶のように分子の揺らぎがなく１方向に完全に配向している状態を示す。
前記配向秩序度は、１分子中に含まれる重合性基の数が異なる２種類以上の液晶性化合物を混合したり、添加剤の種類及び添加量を変えたり、配向膜の種類やラビング強度を変えたりすることにより、容易に調節することができる。
前記配向秩序度は、例えば、東京インスツルメンツ社製「Ｎａｎｏｆｉｎｄｅｒ」を用いて、励起レーザー波長を５３２ｎｍ、励起レーザー出力を試料部で約４００ｕＷとして、分光器前に偏光解消子を取り付ける測定条件で、測定することができる。
より具体的には、フィルムを約１〜２度で斜めに切削し、フィルム中の光学異方性層のうち表面又は界面付近の偏光ラマン測定を行う。フィルムを回転し、フィルム面の方位と入射レーザー偏光の電場方向がなす角度を変えていくつかの角度で測定を行い、散乱光の成分のうち、入射レーザー偏光電場に対して平行な偏光成分Ｉ平行と、入射レーザー偏光電場に対して垂直な偏光成分Ｉ垂直とを、検光子を用いてそれぞれ分光検出する。更に、液晶性化合物の骨格に由来するピークをもつバンドに対し、理論的に導いた式により配向オーダーパラメータＰ２、Ｐ４をパラメータとして、最小二乗法に基づいてフィッティング解析を行うことにより、配向秩序度が算出される。なお、上記については、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＤＷ’０４，６５１（２００４）の６５１〜６５４頁に記載されている。
【００１４】
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層の配向秩序度としては、それぞれ、０．３〜１であり、０．５〜１が好ましい。前記配向秩序度が、０．３未満であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置と組み合わせたときに、黒表示の正面における光漏れが増加することがある。前記配向秩序度が、０．５以上であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置と組み合わせたときに、黒表示の正面における光漏れを抑制できる点で有利である。
【００１５】
−平均傾斜角度−
図１は、光学異方性層が棒状液晶性化合物からなる場合の、前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性の断面の一例を示す図である。
光学異方性層２３は、支持体２１上に形成された配向膜２２上に設けられている。前記光学異方性層２３を構成する棒状液晶性化合物２３ａ、２３ｂ、２３ｃの傾斜角度（以下、「チルト角」又は「プレチルト角」と称することもある。）は、光学異方性層の底面からの深さ（厚さ）方向の距離の増加と共に、層全体としては、総じて順に増加している。なお、図１中、Ｎは支持体の法線を表わす。
【００１６】
棒状液晶性化合物を配向させた光学異方性層において、光学異方性層の一方の面におけるチルト角（円盤状液晶性化合物又は棒状液晶性化合物における物理的な対象軸が光学異方性層の界面となす角度をチルト角とする。）θ１及び他方の面のチルト角θ２を、直接的かつ正確に測定することは困難である。そこで、本明細書においては、θ１及びθ２は、以下の手法で算出する。本手法は、本発明の実際の配向状態を正確に表現していないが、光学フィルムのもつ一部の光学特性の相対関係を表す手段として有効である。
本手法では、算出を容易にすべく、下記の２点を仮定し、光学異方性層の２つの界面におけるチルト角とする。
１．光学異方性層は棒状化合物や棒状化合物を含む層で構成された多層体と仮定する。更に、それを構成する最小単位の層（棒状液晶性化合物のチルト角は該層内において一様と仮定する。）は光学的に一軸と仮定する。
２．各層のチルト角は光学異方性層の厚み方向に沿って一次関数で単調に変化すると仮定する。
具体的な算出法は下記のとおりである。
（１）各層のチルト角が光学異方性層の厚み方向に沿って一次関数で単調に変化する面内で、光学異方性層への測定光の入射角を変化させ、３つ以上の測定角でレターデーション値を測定する。該測定及び計算を簡便にするためには、光学異方性層に対する法線方向を０°とし、−４０°、０°、＋４０°の３つの測定角でレターデーション値を測定することが好ましい。このような測定は、例えば、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（王子計測器（株）製）、透過型のエリプソメーターＡＥＰ−１００（（株）島津製作所製）、Ｍ１５０、Ｍ５２０（日本分光（株）製）、ＡＢＲ１０Ａ（ユニオプト（株）製）などで行うことができる。
（２）各層の常光の屈折率をｎｏ、異常光の屈折率をｎｅ（ｎｏ及びｎｅは各々すべての層において同じ値とする。）、多層体全体の厚みをｄとする。更に、各層におけるチルト方向とその層の一軸の光軸方向とは一致するとの仮定の元に、光学異方性層のレターデーション値の極角依存性の計算が測定値に一致するように、光学異方性層の一方の面におけるチルト角θ１及び他方の面のチルト角θ２を変数としてフィッティングを行い、θ１およびθ２を算出する。
ここで、ｎｏ及びｎｅは文献値、カタログ値等の既知の値を用いることができる。値が未知の場合は、アッベ屈折計を用いて測定することもできる。光学異方性層の厚みは、光学干渉膜厚計、走査型電子顕微鏡の断面写真等により測定することができる。
【００１７】
例えば、図１においては、支持体２１側の棒状液晶化合物の傾斜角度（図示の例ではθａ）が、ほぼ最小値に対応し、前記支持体２１から最も離れた側の棒状液晶化合物の傾斜角度（図示の例ではθｃ）が、ほぼ最大値に対応し、両者の間の棒状液晶化合物の傾斜角度（図示の例ではθｂ）が、ほぼ平均傾斜角度に対応している。ここで棒状液晶化合物の傾斜角度とは、前記光学異方性層の面に対する前記液晶性化合物の長軸の傾きを意味する。
また、平均傾斜角度とは、前記傾斜角度の、前記光学異方性層の厚み方向における算術平均値を意味する。
前記平均傾斜角度は、液晶性化合物の種類及び添加量を変えたり、添加剤の種類及び添加量を変えたり、配向膜の種類やラビング強度を変えたりすることにより、容易に調節することができる。
【００１８】
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層における液晶性化合物の平均傾斜角度としては、それぞれ、０°以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０°〜２０°が好ましく、０°〜１５°がより好ましい。前記平均傾斜角度が、２０°を超えると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られないことがある。前記平均傾斜角度が、前記より好ましい範囲であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られる点で有利である。
【００１９】
前記光学異方性層のΔｎ・ｄは、液晶化合物の異常光屈折率ｎｅ、常光屈折率ｎｏ及び光学異方性層の厚みｄによって定義されるレターデーション値である。
前記Δｎ・ｄは、液晶性化合物の種類及び添加量を変えたり、添加剤の種類及び添加量を変えたり、配向膜の種類やラビング強度を変えたりすることにより、容易に調節することができる。
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層におけるΔｎ・ｄによって定義されるレターデーション値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、９０ｎｍ＜Δｎ・ｄ≦２００ｎｍが好ましく、１２０ｎｍ＜Δｎ・ｄ≦１８０ｎｍがより好ましい。前記Δｎ・ｄが９０ｎｍ以下であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られないことがある。前記Δｎ・ｄが２００ｎｍであると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られないことがある。前記Δｎ・ｄが、前記より好ましい範囲であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られる点で有利である。
【００２０】
［構成］
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層の材料としては、上記光学特性を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液晶性化合物を含むことが好ましい。
【００２１】
−液晶性化合物−
前記液晶化合物としては、円盤状のディスコティック液晶性化合物又は棒状液晶性化合物が挙げられ、中でも、棒状液晶性化合物が好ましい。
前記液晶性化合物の配向形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ホメオトロピック配向、ホモジニアス配向、ハイブリッド配向、一軸傾斜配向などが挙げられる。中でも、ハイブリッド配向、一軸傾斜配向及びホモジニアス配向が好ましく、ハイブリッド配向及びホモジニアス配向が更に好ましい。
なお、前記ハイブリッド配向は、例えば、液晶性化合物の光学軸（ディスコティック液晶性化合物では円盤面であり、棒状液晶性化合物では長軸である。）と支持体の面との角度、即ち、傾斜角度が、光学異方性層の深さ（支持体に垂直な）方向に増加又は減少しているものをいう。前記一軸傾斜配向とは、例えば、液晶性化合物の光学軸と支持体の面との角度、即ち、傾斜角度θ（０＜θ＜９０°）が、光学異方性層の深さ（支持体に垂直な）方向で一定であることをいう。
【００２２】
前記液晶性化合物は、１分子中に含まれる重合性基の数が異なる２種類以上の液晶性化合物からなり、前記各液晶性化合物は、１分子中に１つ以上の重合性基を有することが好ましい。
重合性基を有する前記液晶性化合物の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アクリレート基及び／又はメタクリレート基を、１〜５つを有する液晶性化合物が好ましく、１〜４つを有する液晶性化合物がより好ましく、アクリレート基及び／又はメタクリレート基を１〜２つを有する液晶性化合物が更に好ましい。それぞれ、アクリレート基を有する棒状液晶性化合物が特に好ましい。１つ以上とすることにより、配向秩序度は減少するものの重合性基が多くなるため、密着性が向上し好ましい。５つ以下とすることにより、配向秩序度が増加する傾向にあり好ましい。また、光学異方性層は、同じ重合性基を有している液晶性化合物を含有していることが好ましく、アクリレート基を１〜４つの重合性基の異なる棒状液晶化合物を２つ以上有することが好ましく、１〜２つの重合性基の異なる棒状液晶化合物を２つ以上有することがより好ましい。
【００２３】
前記液晶性化合物は、該液晶性化合物が有する重合性基の数が、ｍ及びｎである２種類の液晶性化合物を含有することが好ましい。ここで、ｍ及びｎは、それぞれ、正の整数であり、かつ、ｍ＞ｎである。
重合性基の数がｎの化合物の含有量としては、重合性基の数がｍの化合物に対し、５０重量％以下が好ましく、１．０〜１０重量％がより好ましい。特に、２つのアクリレート基を有する棒状液晶性化合物に１つのアクリレート基を有する液晶性化合物を棒状液晶性化合物の全重量に対し５０％より多く添加しても配向秩序度は向上するが、２つのアクリレート基を有する棒状液晶性化合物の含有量が少なくなった分、光学異方性層の重合度が減少し、支持体との密着が悪化する傾向にある。よって密着性を保持する上で棒状液晶性化合物の全重量に対し、１つのアクリレート基を有する棒状液晶性化合物を０．５〜５０重量％添加することが好ましく、０．５〜２０重量％がより好ましく、またこれによる重合度は少なくとも８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい値となる。
また、前記液晶性化合物は、高分子液晶性化合物であってもよく、低分子液晶性化合物であってもよい。更に、配向状態を維持して固定されていることが好ましい。前記液晶性化合物としては、光学異方性層を形成する際に架橋され、その後、液晶を示さなくなったものも含まれる。
【００２４】
−−棒状液晶性化合物−−
前記棒状液晶性化合物としては、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が挙げられる。なお、棒状液晶性化合物には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性化合物を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、棒状液晶性化合物として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性化合物は、（液晶）ポリマーと結合していてもよい。棒状液晶性化合物については、例えば、季刊化学総説第２２巻液晶の化学（１９９４）日本化学会編の第４章、第７章及び第１１章、並びに、液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第１４２委員会編の第３章に記載のものを採用できる。
棒状液晶性化合物の複屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．００１〜０．７が好ましい。
【００２５】
−−重合性基を有する棒状液晶性化合物−−
重合性基を有する前記棒状液晶性化合物としては、重合反応により固定化されるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば特開２００４−３３９１９３号公報の段落番号〔００４９〕〜〔００５０〕の〔化１１〕、〔化１２〕の重合性基を有する液晶性化合物が挙げられる。中でもアクリレート基及び／又はメタクリレート基を有する液晶性化合物が特に好ましい。
【００２６】
アクリレート基及び／又はメタクリレート基を１つ又は２つ有する棒状液晶性化合物の具体例としては、特開平８−３１１１号公報の段落番号〔００８２〕〜〔０１０５〕、特開平９−２８１３３１号公報の段落番号〔００２２〕〜〔００４０〕、特開２０００−２８１６２８号公報の段落番号〔０１１５〕〜〔０１２８〕、特開２００２−２２０４２１号公報の段落番号〔０２５０〕〜〔０４００〕、特開２００３−４８９０３号公報の段落番号〔００５６〕〜〔００７５〕に記載された化合物等が挙げられる。
【００２７】
アクリレート基及び／又はメタクリレート基を２つ又はそれ以上の重合性を有する液晶化合物の具体例としては、特開２００２−３００４２号公報に記載された化合物が挙げられる。
【００２８】
前記液晶化合物は、通常、溶剤に溶解させて溶液とし、支持体上に塗布して使用される。したがって、前記液晶化合物としては、前記溶媒を除去する工程上、５０〜１５０℃の範囲にネマチック液晶相を呈する化合物であることが好ましい。
【００２９】
前記液晶性化合物を配向させるための配向膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常、ポリマーが利用される。前記ポリマーとしては、それ自体架橋可能なポリマー、架橋剤により架橋されるポリマー、これらを組み合せたもののいずれも利用できる。
前記配向膜に使用されるポリマーとしては、例えば、特開平８−３３８９１３号公報の段落番号［００２２］記載の化合物が挙げられる。中でも、水溶性ポリマー（例えば、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールがより好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましい。
【００３０】
ポリビニルアルコールの鹸化度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がより好ましく、８５〜９５％が更に好ましい。
ポリビニルアルコールの重合度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１００〜３０００であることが好ましい。
【００３１】
変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性により導入できる。変性基としては、例えば、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。前記変性ポリビニルアルコール化合物の具体例としては、例えば、特開２０００−５６３１０号公報の段落番号［００７４］、同２０００−１５５２１６号公報の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のものが挙げられる。
【００３２】
前記液晶性化合物は、前記第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層において、それぞれ、液晶性化合物の厚み方向にツイストした配列した状態であることが、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られる点で、好ましい。
前記液晶性化合物の厚み方向におけるツイスト角としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３３】
前記光学異方性層中には、液晶性化合物、セルロースエステルの他、他の添加剤を含有させてもよい。他の添加剤の例には、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどが含まれる。これらの添加剤は、液晶性化合物等の必須成分に対し相溶性を有し、液晶性化合物の傾斜角度の制御に寄与するか、又は配向を阻害しないものであることが好ましい。
【００３４】
＜光学異方性層の製造方法＞
前記光学補償フィルムは、液晶性化合物及び所望により他の添加剤を含有する組成物（通常は塗布液）を、例えば、支持体表面、好ましくは配向膜表面に塗布して、液晶性化合物の分子を配向させ、該配向状態を固定することで作製できる。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例えば、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例えば、ピリジン）、炭化水素（例えば、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン）、エステル（例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれ、アルキルハライド及びケトンが好ましい。前記有機溶媒は、１種単独で使用してもよく、２種類を併用してもよい。均一性の高い光学補償フィルムを作製する場合には、塗布液の表面張力は、２５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、２２ｍＮ／ｍ以下であることが更に好ましい。
【００３５】
塗布液の塗布は、公知の方法（例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により行うことができる。中でも、ワイヤーバーコーティング法、ダイコーティング法による塗布が好ましい。
【００３６】
固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応としては、熱重合開始剤を用いる熱重合反応及び光重合開始剤を用いる光重合反応が挙げられ、中でも、光重合反応が好ましい。塗布液中には、液晶性化合物の固定化に寄与する、重合性モノマーや重合開始剤を含有させることが好ましい。重合性モノマーとしては、例えば、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有する化合物が好ましい。上記化合物の添加量としては、液晶性化合物に対して、１〜５０質量％が好ましく、３〜３０質量％であるのがより好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が３以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることができ、より好ましい。
【００３７】
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号の各明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。光重合開始剤の添加量としては、塗布液の固形分に対し０．０１〜２０質量％が好ましく、０．５〜５質量％が更に好ましい。
【００３８】
液晶性化合物（液晶性分子）の配向を固定するための光照射には、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーとしては、特に制限はないが、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２が好ましく、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０００ｍＪ／ｃｍ２がより好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜８００ｍＪ／ｃｍ２が更に好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。配向を固定するための温度としては、特に制限はないが、Ｒｔｈ／ｄを０．１２以上にするために、１００℃以下が好ましく、８０℃以下がより好ましい。また、光学異方性層と支持体との密着性を維持するために、４０℃以上で硬化することが好ましい。
【００３９】
前記光学異方性層の厚さとしては、０．１〜２０μｍが好ましく、０．５〜１５μｍがより好ましく、１〜１０μｍが更に好ましい。また、光学異方性層上に、保護層を設けてもよい。
【００４０】
＜支持体＞
前記光学補償フィルムが支持体を含む場合には、前記支持体の一方の面に、前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層が積層されてなる。
前記第１の光学異方性層及び前記第２の光学異方性層が支持体に積層される順番は、いずれの層が先でもよい。
【００４１】
［光学的特性］
−面内レターデーション値Ｒｅ−
前記支持体の前記面内レターデーション値Ｒｅは、前記支持体の面の法線方向から、波長５５０ｎｍの光を入射したときに測定されるレターデーション値である。
前記面内レターデーション値Ｒｅは、延伸条件を変えたり、支持体材料の種類及び添加量を変えたり、支持体の膜厚を変えたりすることにより、容易に調節することができる。
ここで、前記面内レターデーション値Ｒｅは、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）により測定することができる。
前記支持体における面内レターデーション値Ｒｅとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、−１９０〜１９０ｎｍが好ましく、−１７０〜１７０ｎｍがより好ましい。前記Ｒｅが−１９０ｎｍ未満であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られないことがある。前記Ｒｅが１９０ｎｍを超えると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られないことがある。前記Ｒｅが前記より好ましい範囲であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られる点で有利である。
ここで、前記支持体における面内レターデーション値Ｒｅは、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）により測定した値を基に最も近接する第１又は第２の光学異方性層の遅相軸と前記支持体遅相軸が直交に配されたときを「＋」、平行に配されたときを「−」とする。
【００４２】
−厚み方向のレターデーションＲｔｈ−
前記厚み方向のレターデーションＲｔｈは、延伸条件を変えたり、支持体材料の種類及び添加量を変えたり、支持体の膜厚を変えたりすることにより、容易に調節することができる。
前記支持体における厚み方向のレターデーションＲｔｈとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、−６０〜１７０ｎｍが好ましく、−４０〜１６０ｎｍがより好ましい。前記Ｒｔｈが−６０ｎｍ未満であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られないことがある。前記Ｒｔｈが１７０ｎｍを超えると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られないことがある。前記Ｒｔｈが前記より好ましい範囲であると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られる点で有利である。
【００４３】
［構成］
前記支持体としては、透明の部材からなることが好ましく、具体的には、光透過率が８０％以上の部材からなることが好ましい。
前記光学異方性層の支持体は、位相差膜の一部であってもよく、また、位相差膜の全部であってもよい。また、前記光学異方性層の支持体は、前記偏光板の保護膜（偏光板保護膜）として機能していてもよい。
【００４４】
支持体となるポリマーフィルムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、シクロオレフィン系ポリマーなどのフィルムが挙げられる。中でも、製造コストを低減できる点で、セルロースアセテートが好ましい。また、レターデーション湿度変化の観点から、シクロオレフィン系ポリマーが好ましい。
ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、４０〜２００μｍであることが更に好ましい。支持体とその上に設けられる層（接着層又は光学異方性層）との接着を改善するため、支持体に表面処理（例えば、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、支持体が重合性基を有するポリマー等のフィルムである場合も、光学異方性層との密着性が向上するので好ましい。また、支持体や長尺の支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止したりするために、平均粒子サイズが１０〜１００ｎｍの無機粒子を固形分重量比で５％〜４０％混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。
【００４５】
（液晶表示装置）
本発明の液晶表示装置は、前記光学補償フィルムと、液晶セルと、一対の偏光板とを含み、必要に応じてその他の構成を含んでなる。
【００４６】
−液晶セル−
前記液晶セルは、液晶性化合物を含む液晶層と、前記液晶層を挟持し、平行に配された一対の基板とを含む。前記一対の基板のうち、少なくとも一方の前記基板は、透明電極を有している。
前記液晶層における前記液晶性化合物は、電圧無印加状態において、前記基板の面に平行に配向していることが好ましい。また、前記液晶層における前記液晶性化合物は、電圧無印加状態において、前記液晶層の厚み方向にツイストして配列していることが好ましい。そのツイスト角としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１８０°以下が好ましい。前記液晶層における前記液晶性化合物が、上記のように配向及び配列していると、充分な視野角、特に水平方向の視野角を得ることができる点で有利である。
【００４７】
−偏光板−
本明細書において、「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶表示装置に組み込まれる大きさに裁断された偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも一方の面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体のことを意味するものとする。
【００４８】
偏光板は、一般に、基材フィルムに二色性物質を吸着、配向させて作製された偏光膜と、該偏光膜の少なくとも片面に貼合された保護膜とを有する。偏光膜の基材フィルムに使用されるポリマーとしては、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）系ポリマーが一般的である。二色性物質としてはヨウ素あるいは、二色性染料が単独、あるいは組み合わせて用いられる。
【００４９】
ここで偏光膜に用いるＰＶＡは、通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性ＰＶＡも用いることができる。ＰＶＡのケン化度は特に限定されないが、溶解性、偏光性、耐熱、耐湿性等の観点から８０〜１００モル％が好ましく、９０〜１００モル％が特に好ましい。また、ＰＶＡの重合度は特に限定されないが、フィルム強度や耐熱、耐湿性、延伸性などから１０００〜１００００が好ましく、１５００〜５０００がより好ましい。また、ＰＶＡのシンジオタクチシチーについては特に限定されず、目的に応じ任意の値をとることもできる。
【００５０】
一対の前記偏光板は、前記液晶表示装置において、前記光学補償フィルム及び前記液晶セルを挟持して配される。前記光学補償フィルムは、前記液晶セルと少なくとも前記偏光板との間に配される。
前記光学補償フィルムの面内の遅相軸と、一方の前記偏光板の面内の遅相軸とが、平行及び直交のうちいずれかで配される。前記光学補償フィルムと前記偏光板との位置関係が、上記のようであると、前記光学補償フィルムを液晶表示装置、特にＴＮモードの液晶表示装置と組み合わせたときに、充分な視野角、特に水平方向の視野角が得られる点で好ましい。
【００５１】
前記液晶表示装置の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モードなどの液晶表示装置が挙げられる。中でも、充分な視野角、特に水平方向の視野角を得ることができる点でＴＮモードの液晶表示装置が好ましい。
【００５２】
図２は、本発明の液晶表示装置の一例を示す分解斜視図である。図２においては、いずれの層も平行に配置されているものとする。
図２に示すように、液晶表示装置１は、光学補償フィルム２と、液晶セル３と、偏向板４とを備える。図２に示す液晶表示装置１においては、一対の光学補償フィルム２を備えている。光学補償フィルム２及び偏向板４は、液晶セル３の上面及び下面に、それぞれに、この順に積層されている。即ち、液晶セル３は、一対の光学補償フィルム２に挟持され、一対の前記光学補償フィルムは、一対の偏向板４に挟持される。
光学補償フィルム２は、第１の光学異方性層２ａ、第２の光学異方性層２ｂ及び支持体２１により構成される。光学補償フィルム２は、第１の光学異方性層２ａを液晶セル側に、支持体２１を偏向板４に接するように配置されている。
液晶セル３は、液晶性化合物を含む液晶層と、液晶層を挟持する一対の基板とを備える（図示せず）。一対の前記基板は、それぞれ液晶層側に、配向膜を有している。液晶セル３の２枚の配向膜は、互いに直交する方向にラビングされている。
ここで、光学補償フィルム２と液晶セル３とは、第１の光学異方性層２ａの面内の遅相軸と、液晶セル３の２枚の配向膜のうち該第１の光学異方性層２ａに近いほうの配向膜のラビング方向とが平行に配されている。
また、光学補償フィルム２と偏向板４とは、第２の光学異方性層２ａの面内の遅相軸と、偏向板４の吸収軸とが平行に配されている。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全ての本発明の技術的範囲に包含される。
なお、本実施例において、配向秩序度は、異なる重合性基を有する液晶化合物の添加量を変えることにより、調節した。平均傾斜角度は、光学異方性層の成膜工程において、ＵＶ照射条件及びラビング条件を変えることにより、調節した。Δｎ・ｄは、光学異方性層の成膜工程において、光学異方性層の膜厚を変えることにより、調節した。面内レターデーション値Ｒｅ及び厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈは、成膜工程において、延伸条件を変えることにより、調節した。
【００５４】
（比較例１）
＜光学補償フィルムの作製＞
−支持体の作製−
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
【００５５】
［素材・溶剤組成］
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・セルロースアセテート（酢化度６０．９％、重合度３００、Ｍｎ／Ｍｗ＝１．５）
・・・・・１００質量部
・トリフェニルホスフェート（可塑剤）・・・・・・・・・・・・・７．８質量部
・ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）・・・・・・・・・３．９質量部
・メチレンクロライド（第１溶媒）・・・・・・・・・・・・・・・３００質量部
・メタノール（第２溶媒）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５４質量部
・１−ブタノール（第３溶媒）・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００５６】
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Ａを１６質量部、レターデーション上昇剤Ｂを８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：１００ｎｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、溶液Ａを調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該溶液Ａを４０質量部混合し、充分に攪拌してドープを調製した。
【００５７】
【化１】
2009244770.tif 000003
【００５８】
【化２】
2009244770.tif 000004
【００５９】
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が１５質量％のフィルムを、１３０℃の条件で、テンターを用いて２０％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま５０℃で３０秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は５質量％であり、更に乾燥して残留溶媒量を０．１質量％未満としてフィルムを作製した。得られたポリマー基材の厚さは８０μｍであった。
【００６０】
＜第１の配向膜の作製＞
作製したポリマー基材の表面のケン化処理を行い、このフィルム上に、下記の組成の配向膜塗布液（水酸化カリウムでｐＨ６．０に調整）を、ワイヤーバーコーターで２０ｍｌ／ｍ２塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥して、配向膜を得た。
【００６１】
［配向膜塗布液組成］
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記の変性ポリビニルアルコール・・・・・・・・・・・・・・・・２０質量部
・水酸化カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．０５質量部
・グルタルアルデヒド・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５質量部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３６０質量部
・メタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１２０質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００６２】
【化３】
2009244770.tif 000005
【００６３】
＜第１の光学異方性層の形成＞
下記組成を１０２質量部のメチルエチルケトンに溶解し、光学異方性層塗布液を調製した。
【００６４】
［光学異方性層塗布液組成］
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記アクリレート基を２つ有する棒状液晶性化合物  （Ａｃ−２）
・・・・・・・４５．０７質量部
・光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）・・・１．３５質量部
・増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）・・・・・・０．４５質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００６５】
化合物Ａｃ−２
【化４】
2009244770.tif 000006
【００６６】
第１の配向膜表面を一定方向にラビング後、第１の配向膜の表面に、前記光学異方性層塗布液をワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、７０℃の恒温槽中で１．５分間加熱し、棒状液晶性化合物を配向させた。次に、６０℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯により、２０秒間ＵＶ照射し棒状液晶性化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して第１の光学異方性層を作製した。第１の光学異方性層の棒状液晶性化合物について、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて確認したところ、ハイブリッド配向を示し、支持体の面から傾斜配向していることを確認した。
【００６７】
＜第２の配向膜の形成＞
第１の光学異方性層における光学異方性層塗布液の塗布面上に、第１の配向膜と同様にして、第２の配向膜を設けた。
【００６８】
＜第２の光学異方性層の形成＞
第１の配向膜表面をラビングした方向と直交する方向に、第２の配向膜表面を一定方向にラビング後、第１の光学異方性層と同様にして、第２の光学異方性層を作製し、実施例１の光学補償フィルムを得た。なお、第２の光学異方性層の棒状液晶性化合物について、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて確認したところ、第１の光学異方性層と同様に、ハイブリッド配向を示し、支持体の面から傾斜配向していることを確認した。
【００６９】
（実施例１〜３）
比較例１において、上記アクリレートを１つ含有する化合物Ａｃ−２の添加量、及び、下記アクリレートを１つ含有する化合物Ａｃ−１の添加量を表１に示す値にした以外は、比較例１と同様にして、実施例１〜３の光学補償フィルムを製造した。
【００７０】
化合物Ａｃ−１
【化５】
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【００７１】
実施例１〜３及び比較例１の光学補償フィルムの製造に用いた、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層及び支持体の、光学特性を表１に示す。
なお、各光学特性は、下記手順により測定した。
【００７２】
−配向秩序度−
前記配向秩序度は、東京インスツルメンツ社製「Ｎａｎｏｆｉｎｄｅｒ」を用いて、励起レーザー波長を５３２ｎｍ、励起レーザー出力を試料部で約４００ｕＷとして、分光器前に偏光解消子を取り付ける測定条件で、測定した。
より具体的には、フィルムを約１〜２度で斜めに切削し、フィルム中の液晶材料層のうち表面又は界面付近の偏光ラマン測定を行った。フィルムを回転し、フィルム面の方位と入射レーザー偏光の電場方向がなす角度を変えていくつかの角度で測定を行い、散乱光の成分のうち、入射レーザー偏光電場に対して平行な偏光成分Ｉ平行と、入射レーザー偏光電場に対して垂直な偏光成分Ｉ垂直とを、検光子を用いてそれぞれ分光検出した。更に、液晶性化合物の骨格に由来するピークをもつバンドに対し、理論的に導いた式により配向オーダーパラメータＰ２、Ｐ４をパラメータとして、最小二乗法に基づいてフィッティング解析を行うことにより、配向秩序度を算出した。
【００７３】
−平均傾斜角度−
各層のチルト角が光学異方性層の厚み方向に沿って一次関数で単調に変化する面内で、光学異方性層への測定光の入射角を変化させ、３つの測定角でレターデーション値を測定した。該測定及び計算を簡便にするために、光学異方性層に対する法線方向を０°とし、−４０°、０°、＋４０°の３つの測定角でレターデーション値を測定した。測定は、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測器（株）製）を用いて行った。
各層の常光の屈折率をｎｏ、異常光の屈折率をｎｅ（ｎｏ及びｎｅは各々すべての層において同じ値とした。）、多層体全体の厚みをｄとした。更に、各層におけるチルト方向とその層の一軸の光軸方向とは一致するとの仮定の元に、光学異方性層のレターデーション値の角度依存性の計算が測定値に一致するように、光学異方性層の一方の面におけるチルト角θ１及び他方の面のチルト角θ２を変数としてフィッティングを行い、θ１およびθ２を算出した。
ここで、ｎｏ及びｎｅはアッベ屈折計を用いて測定した。光学異方性層の厚みは、光学干渉膜厚計を用いて測定した。
【００７４】
−面内レターデーション値Ｒｅ−
ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて測定した。
具体的には、前記光学異方性層又は支持体の面の法線方向から、波長５５０ｎｍの光を入射させて、Ｒｅを測定した。
【００７５】
−厚み方向のレターデーションＲｔｈ−
ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて測定した。
具体的には、面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）として、フィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長５５０ｎｍの光を入射させて、Ｒｅを全部で６点測定し、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨに、測定したＲｅ、平均屈折率の仮定値及び膜厚値を入力することで、Ｒｔｈを算出した。
なお、面内の遅相軸は、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲを用いて決定した。
【００７６】
実施例１〜３及び比較例１の光学補償フィルムについて、下記の評価を行った。
（１）正面透過率の測定
偏光顕微鏡の検光子を固定し、対向する偏光子を回転して透過光が最小となる方位を決定した。検光子と偏光子の間に作成した光学補償フィルムを挿入し、光学補償フィルムを回転して透過光が最小となる方位を決定した。このときの正面透過率を、偏光顕微鏡を用いて測定した。結果を表１に示す。
［評価基準］
◎：正面透過率が、比較例１に比べ顕著に低い。
○：正面透過率が、比較例１よりも低い。
△：正面透過率が、比較例１と同程度である。
×：正面透過率が、比較例１よりも高い。
【００７７】
【表１】
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〔表１中、実施例１〜３及び比較例１は、第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが、直交に配されている。〕
【００７８】
表１の結果から、配向秩序度の高い光学補償フィルムの正面透過率が低いことを確認した。光学補償フィルムの正面透過率が低いと、光学補償フィルムを液晶表示装置に適用したときに、液晶表示装置の正面コントラスト比が高くなる。
【００７９】
（実施例４）
＜液晶表示装置の製造＞
−楕円偏光板−
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成した。実施例１の光学補償フィルムの支持体側の面と、前記偏光膜の一方の面とを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付けた。市販のセルロースアセテートフィルム（商品名「フジタック」、富士フイルム（株）製）を鹸化処理した後、偏光膜の他方の面に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付け、楕円偏光板を得た。
【００８０】
−ＴＮ液晶セル−
ＩＴＯ電極付のガラス基板に、配向膜としてポリイミド膜を設け、配向膜に対してラビング処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が直交となる配置で向かい合わせ、液晶セルの厚さを４．０μｍに設定した。液晶セルの間隙に誘電率異方性が正で、屈折率異方性Δｎが０．０９９の液晶性化合物（ＺＬＩ−４７９２、メルク社製）を注入し、ＴＮ液晶セルを作製した。液晶セルのΔｎ・ｄは約４００ｎｍであった。
【００８１】
−液晶表示装置−
ＴＮ液晶セルと、上記一対の偏光板とを組み合わせて液晶表示装置を作成した。
なお、液晶セルと、一対の偏光板との配置は、液晶セルのラビング方向とそれに対向する偏光板の吸収軸方向とが平行になるようにした。
作成した液晶セルを挟むように、それぞれ別の透明基板に、表示側、及び光源側に偏光板をそれぞれ貼り付けた。
【００８２】
（実施例４〜１１）
実施例４において、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層の平均傾斜角度及び／又はΔｎ・ｄを、表２に示す値に変えた以外は、実施例４と同様にして、実施例４〜１１の液晶表示装置を製造した。
【００８３】
（実施例１２〜１８）
実施例４において、支持体の面内レターデーション値Ｒｅ及び厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈを、表２に示す値に変えた以外は、実施例４と同様にして、実施例１２〜１８の液晶表示装置を製造した。
【００８４】
（実施例１９）
実施例１７において、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層のΔｎ・ｄを、表２に示す値に変えた以外は、実施例１７と同様にして、実施例１９の液晶表示装置を製造した。
【００８５】
（実施例２０）
実施例１８において、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層の平均傾斜角度及びΔｎ・ｄを、表２に示す値に変えた以外は、実施例１８と同様にして、実施例２０の液晶表示装置を製造した。
【００８６】
（比較例２）
実施例４において、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層を設けなかったこと、及び、支持体の面内レターデーション値Ｒｅ及び厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈを、表２に示す値に変えた以外は、実施例４と同様にして、比較例２の液晶表示装置を製造した。
【００８７】
（比較例３〜５）
実施例４において、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層の平均傾斜角度及び／又はΔｎ・ｄを、表２に示す値に変えた以外は、実施例４と同様にして、比較例３〜５の液晶表示装置を製造した。
【００８８】
（比較例６〜８）
実施例４において、支持体の面内レターデーション値Ｒｅ及び厚み方向のレターデーション値Ｒｔｈを、表２に示す値に変えた以外は、実施例４と同様にして、比較例６〜８の液晶表示装置を製造した。
【００８９】
（比較例９）
実施例４において、第１の光学異方性層の面内の遅相軸と第２の光学異方性層の面内の遅相軸とを平行に配したこと以外は、実施例４と同様にして、比較例９の液晶表示装置を製造した。
【００９０】
実施例４〜２０及び比較例２〜９の光学補償フィルムの製造に用いた、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層、支持体及び液晶セルの、光学特性を表２に示す。
なお、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層及び支持体における各光学特性の測定方法は、上記したものと同じである。
【００９１】
実施例４〜２０及び比較例２〜９の液晶表示装置について、下記の評価を行った。
（２）コントラスト視野角の測定
実施例４〜２０及び比較例２〜９の液晶表示装置を、２５℃相対湿度６０％の環境下で、バックライト上に配置した後に、ＴＮ液晶セルに電圧を印加した。電圧を調整しながら、画面正面に設置した輝度計（ＢＭ−５Ａ、ＴＯＰＣＯＮ製）を用いて黒輝度を測定し、黒輝度が最も小さくなる電圧を決定した。
この電圧を印加した状態で、画面中央における黒輝度及び白輝度を測定した。前記黒輝度及び白輝度の測定の際には、前記輝度計を、画面正面を０°として画面の方向に１０°ずつ傾けて、−８０〜８０°の範囲で測定した。測定された結果について、画面の水平方向における視野角（コントラスト比＞１０）の変動を追跡し、光学補償をしていない比較例２を基準とし、下記評価基準に基づいて評価した。結果を表２に示す。
［評価基準］
◎：視野角が、比較例２に比べ、顕著に広い。
○：視野角が、比較例２に比べ、かなり広い。
△：視野角が、比較例２に比べ、広い。
×：視野角が、比較例２と同等である。
【００９２】
【表２】
2009244770.tif 000009
〔表２中、実施例４〜２０及び比較例３〜８は、第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが、直交に配されている。比較例９は、第１の光学異方性層の面内の遅相軸と、第２の光学異方性層の面内の遅相軸とが、平行に配されている。〕
【００９３】
表２の結果から、実施例４〜２０のＴＮモード液晶表示装置は、視野角特性において良好であることを確認した。
【符号の説明】
【００９４】
１      液晶表示装置
２      光学補償フィルム
２ａ    第１の光学異方性層
２ｂ    第２の光学異方性層
３      液晶セル
４      偏光板
２１      支持体
２２      配向膜
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  棒状液晶性化合物
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】図１は、光学異方性層が棒状液晶性化合物からなる場合の、第１の光学異方性層及び第２の光学異方性層の断面の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の液晶表示装置の一例を示す分解斜視図である。
【図２】
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【図１】
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