(57)【要約】【課題】  収縮等により各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される光学フィルム等の提供。【解決手段】  本発明の光学フィルムは、液晶性化合物を含む第１光学異方性層と、正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第２光学異方性層と、負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第３光学異方性層と、を有し、前記前記第３光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が、１０ｎｍ以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶性化合物を含む第１光学異方性層と、
正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第２光学異方性層と、
負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第３光学異方性層と、を有し、
前記第３光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が、１０ｎｍ以下であることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
第２光学異方性層の光弾性係数が、１０×１０−１３ ｃｍ２／ｄｙｎ以上である請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
第１光学異方性層、第２光学異方性層及び第３光学異方性層の順に、積層されている請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
第１光学異方性層の液晶性化合物が、ディスコティック液晶性化合物を含む請求項１から３のいずれかに記載の光学フィルム。
【請求項５】
第２光学異方性層の正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂が、セルロースアシレートフィルムである請求項１から４のいずれかに記載の光学フィルム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有する偏光板。
【請求項７】
液晶セルと、請求項６に記載の偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置。
【請求項８】
液晶セルが、２６インチ以上のサイズを有する請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
液晶セルが、ＴＮ方式である請求項７又は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、光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板、及び該偏光板を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の大型化が望まれている。それに伴い、液晶表示装置に用いられる、液晶セルを透過した光に生じる位相差を補償するための光学補償フィルムに対しても、大型化が望まれている。
【０００３】
液晶表示装置が大型化し、光学補償フィルムも大型化すると、液晶表示装置の液晶表示部（モニター）の周辺に、光漏れ（額縁ムラ）が発生することがあり、問題となっていた。
この光漏れの原因は、光学補償フィルムの面内位相差が変化することにある。この面内位相差の変化は、光学補償フィルムの周辺部において顕著に発生する。該面内位相差の変化は、高温又は低湿条件下等で、光学補償フィルムが収縮して発生する応力によるものである。
【０００４】
液晶表示装置の大型化に適用させた光学フィルムとしては、例えば、正の固有複屈折性を示す高分子（例えば、ノルボルネン系ポリマー）を配向させた位相差層と、負の固有複屈折性を示す高分子（例えば、アクリル系ポリマー）を配向させた位相差層と、液晶性化合物を含む位相差層と、を有する光学フィルムが提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１の光学フィルムは、大型画面の液晶表示装置の場合であっても、コントラスト、画面表示の均一性等が向上する、とされている。
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１の光学フィルムの位相差層に用いられているノルボルネン系ポリマー、アクリル系ポリマー等は、光弾性係数（絶対値）が１０×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎ未満であり、延伸等により光学特性を大きく発現させることが難しい。そのため、それぞれの位相差層における面内位相差を均一に制御し難いという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−９０５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、収縮等により各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板、及び該偏光板を備えた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】
【０００８】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  液晶性化合物を含む第１光学異方性層と、
正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第２光学異方性層と、
負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第３光学異方性層と、を有し、
前記第３光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が、１０ｎｍ以下であることを特徴とする光学フィルムである。
該＜１＞の光学フィルムは、液晶性化合物を含む第１光学異方性層と、正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第２光学異方性層と、負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第３光学異方性層と、を有し、前記第３光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が、１０ｎｍ以下であることにより、各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される。
＜２＞  第２光学異方性層の光弾性係数が、１０×１０−１３ ｃｍ２／ｄｙｎ以上である前記＜１＞に記載の光学フィルムである。
＜３＞  第１光学異方性層、第２光学異方性層及び第３光学異方性層の順に、積層されている前記＜１＞又は＜２＞に記載の光学フィルムである。
＜４＞  第１光学異方性層の液晶性化合物が、ディスコティック液晶性化合物を含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光学フィルムである。
＜５＞  第２光学異方性層の正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂が、セルロースアシレートフィルムである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光学フィルムである。
＜６＞  前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有する偏光板である。
＜７＞  液晶セルと、前記＜６＞に記載の偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置である。
＜８＞  液晶セルが、２６インチ以上のサイズを有する前記＜７＞に記載の液晶表示装置である。
＜９＞  液晶セルが、ＴＮ方式である前記＜７＞又は＜８＞に記載の液晶表示装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、収縮等により各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板、及び該偏光板を備えた液晶表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本明細書において、Ｒｅ（λ）は、光学異方性層、フィルム、積層体等のフィルム状の測定対象物の波長λ（ｎｍ）における面内のレタデーション値（単位：ｎｍ）を表し、Ｒｔｈ（λ）は、波長λ（ｎｍ）における厚み方向のレタデーション値（単位：ｎｍ）を表す。
【００１１】
本明細書において、Ｒｅ（λ）は、波長λにおける面内のレタデーション値を表し、Ｒｔｈ（λ）は、波長λにおける厚み方向のレタデーション値を表す。
Ｒｅ（λ）は、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測器（株）製）において、波長λｎｍの光を、フィルム状の測定対象物の法線方向に入射させて測定される。
測定波長λｎｍを変更する方法としては、波長選択フィルターをマニュアルで交換する方法、測定値をプログラム等で変換して測定する方法がある。
測定されるフィルム状の測定対象物が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、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、フィルム状の測定対象物の面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム状の測定対象物の法線方向に対して、法線方向から片側５０°まで１０°ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレタデーション値と、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デーションの値がゼロとなる方向をもつフィルム状の測定対象物の場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレタ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状の測定対象物の面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレタ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（Ａ）、及び式（Ｂ）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００１２】
2009234104.tif 000002
・・・・・式（Ａ）
【００１３】
なお、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレタデーション値を表す。
また、式（Ａ）における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に直行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す。ｄは膜厚を表す。
【００１４】
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ                      ・・・・・（Ｂ）
【００１５】
測定されるフィルム状の測定対象物が１軸、又は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（ｏｐｔｉｃａｌ  ａｘｉｓ）がない測定対象物の場合には、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と、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。
【００１６】
本明細書において、光学異方性層、フィルム、積層体等のフィルム状の測定対象物の「遅相軸」とは、屈折率が最大となる方向を表す。該測定対象物の遅相軸の測定は、例えば、ＫＯＢＲＡ  ２１ＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いることができる。
【００１７】
また、本明細書において、「４５°」等の角度、「直交」あるいは「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。
【００１８】
また、本明細書における「光弾性係数」は、２５℃、６０％ＲＨ条件下で、エリプソメータ（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて測定した値である。
【００１９】
〔光学フィルム〕
本発明の光学フィルムは、第１光学異方性層と、第２光学異方性層と、第３光学異方性層と、を含む。
【００２０】
（第１光学異方性層）
前記第１光学異方性層は、液晶性化合物を含む。前記第１光学異方性層は、液晶性化合物を含む組成物から形成される。
【００２１】
前記第１光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶性化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶性化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶性化合物の配向状態に関しては、ＩＤＷ’００、ＦＭＣ７−２のｐ．４１１〜４１４等に記載されている。
【００２２】
該第１光学異方性層は、前記第２光学異方性層、又は第３光学異方性層を支持体として、該支持体上に直接形成してもよいし、配向膜を介して該支持体上に形成してもよい。
該第１光学異方性層は、液晶性化合物等を含む組成物から製造される。
該配向膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。なお、該配向膜にラビング処理を行う際、ラビング処理の方向を適宜設定することによって、第１光学異方性層中の液晶性化合物の配向方向を定めることができる。
該配向膜を形成する際、支持体とされる第２光学異方性層、又は第３光学異方性層に、適宜、鹸化処理を行ってもよい。
該配向膜の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜設定されるが、１０μｍ以下が好ましい。
【００２３】
前記第１光学異方性層中の液晶性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、例えば、棒状液晶性化合物、ディスコティック液晶性化合物が好ましく、ディスコティック液晶性化合物が特に好ましい。
【００２４】
（棒状液晶性化合物）
前記棒状液晶性化合物としては、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好ましく用いられる。
なお、該棒状液晶性化合物には、金属錯体も含まれる。また、該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、本発明の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。
該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、及び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。
該棒状液晶性化合物の複屈折率は、０．００１〜０．７の範囲にあることが好ましい。
【００２５】
該棒状液晶性化合物は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、不飽和重合性基又はエポキシ基が好ましく、不飽和重合性基が更に好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。
【００２６】
（ディスコティック液晶性化合物）
前記ディスコティック液晶性化合物には、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告（Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年））に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告（Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｌｅｔｔ，Ａ，７８巻、８２頁（１９９０））に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年））に記載されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告（Ｊ．Ｃ．Ｓ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５年））、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年））に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
【００２７】
該ディスコティック液晶性化合物としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造の化合物も含まれる。分子又は分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。
ディスコティック液晶性化合物から形成される第１光学異方性層は、最終的に第１光学異方性層に含まれる化合物がディスコティック液晶性化合物である必要はなく、例えば、低分子のディスコティック液晶性分子が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱、光で反応により重合又は架橋し、高分子量化し液晶性を失った化合物も含まれる。ディスコティック液晶性化合物の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。また、ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
【００２８】
ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記一般式（１）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００２９】
【化１】
2009234104.tif 000003
（一般式（１）中、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｑは重合性基であり、ｎは４〜１２の整数である。）
【００３０】
円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（又はＱＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味する。
【００３１】
【化２】
2009234104.tif 000004
【００３２】
【化３】
2009234104.tif 000005
【００３３】
【化４】
2009234104.tif 000006
【００３４】
【化５】
2009234104.tif 000007
【００３５】
【化６】
2009234104.tif 000008
【００３６】
【化７】
2009234104.tif 000009
【００３７】
【化８】
2009234104.tif 000010
【００３８】
【化９】
2009234104.tif 000011
【００３９】
【化１０】
2009234104.tif 000012
【００４０】
上記一般式（１）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。
二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−及びＳ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが更に好ましい。
二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−及びＯ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが特に好ましい。
アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましく、アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましく、アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。
【００４１】
二価の連結基（Ｌ）の例として、（Ｌ１〜Ｌ２５）を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基又はアルケニレン基、ＡＲはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
【００４２】
Ｌ１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２０：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２５：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００４３】
上記一般式（１）の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【００４４】
【化１１】
2009234104.tif 000013
【００４５】
重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ１５、Ｑ１６、Ｑ１７）又はエポキシ基（Ｑ６、Ｑ１８）であることが好ましく、不飽和重合性基であることが更に好ましく、エチレン性不飽和重合性基（Ｑ１、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ１５、Ｑ１６、Ｑ１７）であることが特に好ましい。
また、上記一般式（１）において、ｎは４〜１２の整数である。具体的なｎの値は、円盤状コア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＱの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００４６】
ハイブリッド配向では、ディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）と支持体（光学フィルム）の面との角度、すなわち傾斜角が、光学異方性層の深さ（すなわち、支持体（光学フィルム）に垂直な）方向でかつ偏光膜の面からの距離の増加と共に増加又は減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。
また、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。
傾斜角は、角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加又は減少していればよい。更に、傾斜角は連続的に変化することが好ましい。
【００４７】
ディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）の平均方向（各分子の長軸方向の平均）は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、又はラビング処理方法を選択することにより、調整できる。
また、表面側（空気側）のディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）方向は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいはディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
【００４８】
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーは、ディスコティック液晶性化合物と相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。添加成分の中でも重合性モノマー（例、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）の添加が好ましい。
上記化合物の添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が４以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と第１光学異方性層間の密着性を高めることができる。
【００４９】
第１光学異方性層は、ディスコティック液晶性化合物とともにポリマーを含有していてもよい。該ポリマーは、ディスコティック液晶性化合物とある程度の相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。
ポリマーの例としては、セルロースエステルが挙げられる。
セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、及びセルロースアセテートブチレートが挙げられる。
上述した様に、セルロースエステル類、特にセルロースアセテートブチレートは添加量が多くなると、ドメインの形成を促進するので、ディスコティック液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して０．１〜２．０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜１．５質量％の範囲にあることがより好ましく、０．１〜１．０質量％の範囲にあることが更に好ましい。
また、ディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、７０〜３００℃が好ましく、７０〜１７０℃がより好ましい。
また、上記ポリマーとして、フッ素系ポリマー等を適宜、添加してもよい。
【００５０】
（液晶分子の配向状態の固定）
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。それらの中でも光重合反応が好ましい。
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号の各公報記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号公報記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号公報記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各公報記載）、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号公報記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号、米国特許４２３９８５０号の各公報記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号公報記載）が含まれる。
【００５１】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲にあることが更に好ましい。
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましく、２０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にあることがより好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にあることが更に好ましい。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。
【００５２】
（第２光学異方性層）
前記第２光学異方性層は、正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む。「正の光弾性係数を有する」とは、樹脂を延伸する際に、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向よりも大きくなり、延伸方向が遅相軸となることである。
【００５３】
該第２光学異方性層の光弾性係数は、１０×１０−１３ ｃｍ２／ｄｙｎ以上である。
【００５４】
正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。
該熱可塑性樹脂としては、例えば、セルロース系ポリマー、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリオレフィン、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等がある。また、これらのポリマーを２種以上混合したポリマー等が挙げられる。
【００５５】
該第２光学異方性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、５μｍ〜２００μｍが好ましく、１０μｍ〜１５０μｍがより好ましく、２０μｍ〜１００μｍが更に好ましい。
該第２光学異方性層の厚みが５μｍ未満であると、製造過程における搬送等で問題が生じることがあり、２００μｍを超えると薄型化の効果がなくなり、割れ等の故障が発生し易くなり、コスト面においても不利になることがある。
【００５６】
該第２光学異方性層のＲｅ（５５０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜１５０ｎｍがより好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍが更に好ましい。
該第２光学異方性層のＲｅ（５５０）が５ｎｍ未満であると、液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがあり、２００ｎｍを超えると、同様に液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがある。
【００５７】
該第２光学異方性層のＲｔｈ（５５０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、５ｎｍ〜４００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜３５０ｎｍがより好ましく、２０ｎｍ〜３００ｎｍが更に好ましい。
該第２光学異方性層のＲｔｈ（５５０）が５ｎｍ未満であると、液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがあり、４００ｎｍを超えると、同様に液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがある。
【００５８】
該第２光学異方性層の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。例えば、該第２光学異方性層は、前記熱可塑性樹脂からなるフィルムから製造できる。
該フィルムの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択される。
【００５９】
該フィルムのレタデーション値を、上記好ましい範囲に調整するためには、延伸等の外力を与える方法を用いることが一般的である。また、前記フィルムにレタデーション上昇剤を添加して、レタデーション値を調整してもよい。
【００６０】
前記レタデーション上昇剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物が好ましい。該芳香族化合物は、ポリマー１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の添加量で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。なお、芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含むものとする。
該レタデーション上昇剤については、例えば、欧州特許出願公開第０９１１６５６号明細書、特開２０００−１１１９１４号及び同２０００−２７５４３４号の各公報に記載がある。
【００６１】
該フィルムの光弾性係数を、上記好ましい範囲に調整するためには、適宜、用いる素材（ポリマー）を適宜、選択すればよい。例えば、２種以上のポリマーを適当な配合比で混合することにより、所望の光弾性係数を有する素材が得られる。
【００６２】
（第３光学異方性層）
前記第３光学異方性層は、「負の光弾性係数」を有する熱可塑性樹脂を含む。「負の光弾性係数を有する」とは、樹脂を延伸する際に、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向よりも小さくなり、延伸方向に直交する方向が遅相軸方向となることである。
【００６３】
該第３光学異方性層の光弾性係数は、−５×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎ以下である。
【００６４】
負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。
該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、変性ポリスチレン等のスチレン系ポリマーがある。また、これらのポリマーを２種以上混合したポリマー等が挙げられる。
【００６５】
該第３光学異方性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、５μｍ〜２００μｍが好ましく、１０μｍ〜１５０μｍがより好ましく、２０μｍ〜１００μｍが更に好ましい。
該第３光学異方性層の厚みが５μｍ未満であると、製造過程における搬送等で問題が生じることがあり、２００μｍを超えると、薄型化の効果がなくなり、割れ等の故障が発生し易くなり、コスト面においても不利になることがある。
【００６６】
該第３光学異方性層のＲｅ（５５０）は、１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下が好ましく、３ｎｍ以下が更に好ましい。
該第３光学異方性層のＲｅ（５５０）が１０ｎｍを超えると、面内にムラが発生することがある。
【００６７】
該第３光学異方性層のＲｔｈ（５５０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎ以下がより好ましく、３ｎｍ以下が更に好ましい。
該第３光学異方性層のＲｔｈ（５５０）が１０ｎｍを超えると面内にムラが発生することがある。
【００６８】
該第３光学異方性層の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。例えば、該第３光学異方性層は、前記熱可塑性樹脂からなるフィルムから製造できる。
該フィルムの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択される。
【００６９】
該フィルムのレタデーション値を、上記好ましい範囲に調整するためには、延伸等の外力を与える方法を用いることが一般的である。また、前記フィルムにレタデーション上昇剤を添加して、レタデーション値を調整してもよい。
【００７０】
前記レタデーション上昇剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物が好ましい。該芳香族化合物は、ポリマー１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の添加量で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。なお、芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含むものとする。
該レタデーション上昇剤については、例えば、欧州特許出願公開第０９１１６５６号明細書、特開２０００−１１１９１４号及び同２０００−２７５４３４号の各公報に記載がある。
【００７１】
該フィルムの光弾性係数を、上記好ましい範囲に調整するためには、適宜、用いる素材（ポリマー）を適宜、選択すればよい。例えば、２種以上のポリマーを適当な配合比で混合することにより、所望の光弾性係数を有する素材が得られる。
【００７２】
（その他の層）
前記光学フィルムには、前記第１光学異方性層、第２光学異方性層、及び第２光学異方性層以外に、本発明の機能を損なわない限りにおいて、他の光学異方性層、保護層等を積層してもよい。
【００７３】
〔光学フィルムの積層方法〕
前記光学フィルムにおける第１光学異方性層、第２光学異方性層、及び第３光学異方性層の積層順は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、第１光学異方性層、第２光学異方性層及び第３光学異方性層の順に積層することが好ましい。
【００７４】
また、第１光学異方性層、第２光学異方性層、及び第３光学異方性層を積層する際、適宜、公知の接着剤（粘着剤）を介して積層してもよい。
【００７５】
〔偏光板〕
本発明の偏光板は、少なくとも、前記光学フィルム、及び偏光子を備える。該偏光版は、その他、適宜、保護膜（保護フィルム）を備えてもよい。
【００７６】
（偏光子）
前記偏光子は、偏光膜からなる。前記偏光子は、Ｏｐｔｉｖａ社製のものに代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素又は二色性色素からなる偏光膜が好ましい。
偏光膜におけるヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素及び二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。
【００７７】
汎用の偏光子は、例えば、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製することができる。
汎用の偏光膜は、ポリマー表面から４μｍ程度（両側合わせて８μｍ程度）にヨウ素もしくは二色性色素が分布しており、十分な偏光性能を得るためには、少なくとも１０μｍの厚みが必要である。浸透度は、ヨウ素もしくは二色性色素の溶液濃度、同浴槽の温度、同浸漬時間により制御することができる。
上記のように、バインダー厚みの下限は、１０μｍであることが好ましい。一方、厚みの上限については、特に限定はしないが、偏光板を液晶表示装置に使用した場合に発生する光漏れ現象の観点からは、薄ければ薄い程よい。現在、汎用の偏光板（約３０μｍ）以下であることが好ましく、２５μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下が更に好ましい。２０μｍ以下であると、光漏れ現象は、１７インチの液晶表示装置では、観察されなくなる。
【００７８】
偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。架橋しているバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーを用いることができる。官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱あるいはｐＨ変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。
また、架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入してもよい。反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてバインダー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、バインダー間を架橋することにより形成することができる。
架橋は一般に、ポリマー又はポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できればよいため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なってもよい。
【００７９】
偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。ポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、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、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリビニルトルエン、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、塩素化ポリオレフィン（例、ポリ塩化ビニル）、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリカーボネート及びそれらのコポリマー（例、アクリル酸／メタクリル酸重合体、スチレン／マレインイミド重合体、スチレン／ビニルトルエン重合体、酢酸ビニル／塩化ビニル重合体、エチレン／酢酸ビニル重合体）が含まれる。水溶性ポリマー（例、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及び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更に好ましく、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特に好ましい。
【００８０】
ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％が更に好ましく、９５〜１００％が特に好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜５，０００が好ましい。
変性ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールに対して、共重合変性、連鎖移動変性あるいはブロック重合変性により変性基を導入して得られる。
共重合変性では、変性基として、−ＣＯＯＮａ、−Ｓｉ（ＯＨ）３、Ｎ（ＣＨ３）３・Ｃｌ、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯ−、−ＳＯ３Ｎａ、−Ｃ１２Ｈ２５を導入することができる。
連鎖移動変性では、変性基として、−ＣＯＯＮａ、−ＳＨ、−ＳＣ１２Ｈ２５を導入することができる。
変性ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜３，０００が好ましい。変性ポリビニルアルコールについては、特開平８−３３８９１３号、同９−１５２５０９号及び同９−３１６１２７号の各公報に記載がある。
鹸化度が８５〜９５％の未変性ポリビニルアルコール及びアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールは、２種以上を併用してもよい。
【００８１】
バインダーの架橋剤は、多く添加すると、偏光膜の耐湿熱性を向上させることができる。ただし、バインダーに対して架橋剤を５０質量％以上添加すると、ヨウ素、もしくは二色性色素の配向性が低下する。架橋剤の添加量は、バインダーに対して、０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％が更に好ましい。
バインダーは、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。ただし、残存する架橋剤の量は、バインダー中に１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることが更に好ましい。バインダー層中に１．０質量％を超える量で架橋剤が含まれていると、耐久性に問題が生じる場合がある。すなわち、架橋剤の残留量が多い偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、偏光度の低下が生じることがある。
架橋剤については、米国再発行特許２３２９７号公報に記載がある。また、ホウ素化合物（例、ホウ酸、硼砂）も、架橋剤として用いることができる。
【００８２】
二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基（例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル）を有することが好ましい。
二色性色素の例には、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ３９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ７２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド３９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド７９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド８１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド８３、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド８９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・バイオレット４８、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー６７、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー９０、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・グリーン５９、Ｃ．Ｉ．アシッド・レッド３７が含まれる。
二色性色素については、特開平１−１６１２０２号、同１−１７２９０６号、同１−１７２９０７号、同１−１８３６０２号、同１−２４８１０５号、同１−２６５２０５号、同７−２６１０２４号の各公報に記載がある。二色性色素は、遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩として用いられる。２種類以上の二色性色素を配合することにより、各種の色相を有する偏光膜を製造することができる。偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物（色素）を用いた偏光膜、あるいは黒色を呈するように各種の二色性分子を配合した偏光膜又は偏光板が、単板透過率及び偏光率とも優れており好ましい。
【００８３】
液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。
偏光板の透過率は、波長５５０ｎｍの光において、３０〜５０％の範囲にあることが好ましく、３５〜５０％の範囲にあることが更に好ましく、４０〜５０％の範囲にある（偏光板の単板透過率の最大値は５０％である）ことが特に好ましい。
偏光度は、波長５５０ｎｍの光において、９０〜１００％の範囲にあることが好ましく、９５〜１００％の範囲にあることが更に好ましく、９９〜１００％の範囲にあることが特に好ましい。
【００８４】
偏光膜と光学異方性層、あるいは、偏光膜と配向膜を、接着剤を介して配置することも可能性である。接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂（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による変性ポリビニルアルコールを含む）やホウ素化合物水溶液を用いることができる。その中でもポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。接着剤層の厚みは、乾燥後に０．０１〜１０μｍの範囲にあることが好ましく、０．０５〜５μｍの範囲にあることがより好ましい。
【００８５】
（偏光子の製造）
偏光膜は、歩留まりの観点から、バインダーを偏光膜の長手方向（ＭＤ方向）に対して、１０〜８０度傾斜して延伸するか（延伸法）、もしくはラビングした（ラビング法）後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。傾斜角度は、ＬＣＤを構成する液晶セルの両側に貼り合わされる２枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦又は横方向のなす角度にあわせるように延伸することが好ましい。
通常の傾斜角度は４５度である。しかし、最近は、透過型、反射型及び半透過型ＬＣＤにおいて必ずしも４５度でない装置が開発されており、延伸方向はＬＣＤの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
【００８６】
延伸法の場合、延伸倍率は２．５〜３０．０倍が好ましく、３．０〜１０．０倍がより好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態でのウェット延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、２．５〜５．０倍が好ましく、ウェット延伸の延伸倍率は、３．０〜１０．０倍が好ましい。
延伸工程は、斜め延伸を含め数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。斜め延伸前に、横あるいは縦に若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度）を行ってもよい。
延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフィルム製膜において行われている延伸方法と同様である。
二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフイルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
以上のように、偏光膜のＭＤ方向に対して１０〜８０度斜め延伸されたバインダーフイルムが製造される。
【００８７】
ラビング法では、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されているラビング処理方法を応用することができる。すなわち、膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより配向を得る。
一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。このとき、ロール自身の真円度、円筒度、振れ（偏芯）がいずれも３０μｍ以下であるラビングロールを用いて実施することが好ましい。ラビングロールへのフィルムのラップ角度は、０．１〜９０度が好ましい。ただし、特開平８−１６０４３０号公報に記載されているように、３６０度以上巻き付けることで、安定なラビング処理を得ることもできる。
長尺フィルムをラビング処理する場合は、フィルムを搬送装置により一定張力の状態で１〜１００ｍ／ｍｉｎの速度で搬送することが好ましい。ラビングロールは、任意のラビング角度設定のためフィルム進行方向に対し水平方向に回転自在とされることが好ましい。０〜６０度の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。液晶表示装置に使用する場合は、４０〜５０度が好ましい。４５度が特に好ましい。
偏光膜の光学異方性層とは反対側の表面には、ポリマーフィルムを配置する（光学異方性層／偏光膜／ポリマーフィルムの配置とする）ことが好ましい。
【００８８】
〔液晶表示装置〕
本発明の光学フィルム及び偏光板は、種々のモードの液晶表示装置に用いることができる。前記液晶表示装置は、少なくとも、液晶セル及びその両側に配置された二枚の偏光板かを備える。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。
本発明の光学フィルム及び偏光板を適用可能な、液晶モードとしては、例えば、ＴＮモード、ＯＣＢモード、ＶＡモード、ＥＣＢモード、ＳＴＮモード、ＩＰＳモード等がある。特に、ＴＮモードが好ましい。
【実施例】
【００８９】
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、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【００９０】
〔実施例１〕
（セルロースアセテートフィルム（第２光学異方性層）の作製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
【００９１】
（セルロースアセテート溶液組成）
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・酢化度６０．７〜６１．１％のセルロースアセテート                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）                                  ３３６質量部
・メタノール（第２溶媒）                                            ２９質量部
・１−ブタノール（第３溶媒）                                        １１質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００９２】
別のミキシングタンクに、下記構造式のレタデーション上昇剤１６質量部、メチレンクロライド９２質量部及びメタノール８質量部を投入し、加熱しながら撹拌して、レタデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液４８７．７質量部にレタデーション上昇剤溶液１４質量部を混合し、充分に撹拌してドープを調製した。
【００９３】
レタデーション上昇剤
【化１２】
2009234104.tif 000014
【００９４】
得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムを剥離し、１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、さらにテンタークリップで挟持して横延伸を行い、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルム（厚み：４０μｍ）を作製した。
作製したセルロースアセテートフィルムについて、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測器（株）製）を用いて、波長５５０ｎｍにおけるレタデーション値Ｒｅ（５５０）及びＲｔｈ（５５０）を測定したところ、Ｒｅ（５５０）＝８０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝６０ｎｍであった。
【００９５】
また、作製したセルロースアセテートフィルムの光弾性係数を、２５℃、６０％ＲＨの環境下で、エリプソメータ（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、光弾性係数は、正の光弾性係数を示し、その値は、１５×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎであった。
【００９６】
（ポリメチルメタクリレートフィルム（第３光学異方性層）の作製）
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂を、Ｔダイ溶融押出機に供給して、厚み８０μｍ、Ｒｅ（５５０）＝２ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝３ｎｍのポリメチルメタクリレートフィルムを得た。
【００９７】
作製したポリメチルメタクリレートフィルムの光弾性係数を測定したところ、負の光弾性係数を示し、−７×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎであった。なお測定装置及び測定条件は、前記セルロースアセテートフィルムの場合と同じである。
【００９８】
（鹸化処理）
作製したセルロースアセテートフィルムを、２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。このフィルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、６２ｍＮ／ｍであった。
【００９９】
（配向膜の作製）
このセルロースアセテートフィルム上に、下記組成の塗布液（配向膜塗布液）を＃１４のワイヤーバーコーターで２４ｍＬ／ｍ２塗布し、その後、前記セルロースアセテートフィルム上の塗布液を１００℃の温風で１２０秒乾燥し、膜を形成した。次に、セルロースアセテートフィルムの長手方向を０度とし、０度方向に、形成した膜にラビング処理を実施し、配向膜を作製した。
【０１００】
（配向膜塗布液組成）
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記構造式の変性ポリビニルアルコール                              ４０質量部
・水                                                              ７２８質量部
・メタノール                                                      ２２８質量部
・グルタルアルデヒド（架橋剤）                                        ２質量部
・クエン酸エステル（ＡＳ３、三共化学（株））                    ０．６９質量部
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【０１０１】
【化１３】
2009234104.tif 000015
【０１０２】
（液晶性化合物層（第１光学異方性層）の作製）
配向膜上に、下記組成の塗布液（液晶性化合物層塗布液）を、＃３．０のワイヤーバーを１０９３回転／分でフィルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、２８ｍ／分で搬送されている上記フィルムの配向膜面に連続的に塗布した。次いで、室温から１００℃に連続的に加温する工程において、溶媒を乾燥させ、その後、１２５℃の乾燥ゾーンで、約１２０秒間加熱し、液晶性化合物を配向させた。次に、９５℃の乾燥ゾーンに搬送させて、紫外線照射装置（紫外線ランプ：出力１６０Ｗ／ｃｍ、発光長１．６ｍ）により、照度６００ｍＷの紫外線を４秒間照射し、架橋反応を進行させ、液晶性化合物をその配向に固定した。その後、室温まで放冷し、円筒状に巻き取って、セルロースアセテートフィルム（第２光学異方性層）及び液晶性化合物層（第１光学異方性層）を含むロール状のフィルムを得た。
【０１０３】
（液晶性化合物層塗布液組成）
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・下記構造式のディスコティック液晶性化合物                    ４１．０１質量部
・エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）                        ４．０６質量部
・セルロースアセテートブチレート
（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）             ０．３５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
・フルオロ脂肪族基含有共重合体
（メガファックＦ７８０  大日本インキ（株）製）              ０．１０質量部
・メチルエチルケトン                                      １０２．００質量部
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【０１０４】
【化１４】
2009234104.tif 000016
【０１０５】
（光学フィルムの作製）
セルロースアセテートフィルム上に液晶性化合物層を形成してなる前記フィルムのセルロースアセテートフィルム側と、前記ポリメチルメタクリレートフィルムを、粘着剤ＳＫ−１４７８（綜研化学社製）を介して積層し、液晶性化合物層、セルロースアセテートフィルム、及びポリメチルメタクリレートフィルムが、この順で積層された光学フィルムを作製した。
【０１０６】
得られた光学フィルムについて、光弾性係数を測定した。その結果、該光学フィルムは、正の光弾性係数を示し、２×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎであった。なお測定装置及び測定条件は、前記セルロースアセテートフィルムの場合と同じである。
【０１０７】
（偏光板の作製）
厚さ８０μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを、ヨウ素濃度０．０５質量％のヨウ素水溶液中に３０℃で６０秒浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度４質量％濃度のホウ酸水溶液中に６０秒浸漬している間に元の長さの５倍に縦延伸した後、５０℃で４分間乾燥させて、厚さ２０μｍの偏光膜を得た。
市販のセルロースアセテートフィルムを１．５モル／Ｌで５５℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、０．００５モル／Ｌで３５℃の希硫酸水溶液に１分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に前記セルロースアセテートフィルムを１２０℃で十分に乾燥させて、保護膜を得た。
【０１０８】
前記のように作製した光学フィルムと、鹸化処理を行った市販のセルロースアセテートフィルムからなる保護膜とを、前記偏光膜を挟むようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せて、偏光板を得た。ここで、光学フィルムの液晶性化合物層は外側にくるように配置した。また市販のセルロースアセテートフィルムとしてはフジタックＴＦ８０ＵＬ（富士フイルム（株）製）を用いた。
このとき、前記偏光膜と、該偏光膜の外側の保護膜及び光学フィルムは、ロール形態で作製されているため、各ロールフィルムの長手方向が平行となっており連続的に貼り合わされる。従って光学フィルムのロール長手方向（セルロースアセテートフィルムの流延方向）と偏光子吸収軸とは平行な方向となった。
【０１０９】
（ＴＮモード液晶表示装置の作製）
２６インチのＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＬＣ−２６ＨＵ２５、Ｘｏｃｅｃｏ社製）を用意し、この液晶表示装置に設けられている一対の偏光板を剥がした。剥がした偏光板の代わりに上記作製した偏光板を、光学フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けて、実施例１に係る液晶表示装置を得た。このとき、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が直交するように設定した。
【０１１０】
図１は、該液晶表示装置の概略を示す説明図である。図１における符号３は、液晶表示装置を表し、符号１は光学フィルムを表し、符号２は偏光板を表す。
符号１０は、第１光学異方性層を表し、符合２０は、第２光学異方性層を表し、符合３０は、第３光学異方性層を表し、符号４０は、偏光子（偏光膜）を表し、符合５０は、保護膜を表す。なお、図１において、説明の便宜上、一方の偏光板のみを示した。
【０１１１】
（輝度評価）
作製した液晶表示装置について、電源ＯＦＦ状態で２時間以上放置した状態から電源ＯＮにして５分以内に、矩形状の液晶表示部の上下左右の各辺の中央であって、端部から１ｃｍ中心寄りの位置における輝度を、輝度計（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５）を用いて測定した。測定した四つの位置の輝度の平均値を求めた。その結果、輝度（平均値）は０．５ｃｄ／ｃｍ２であった。なお同様の位置で測定した温度（平均値）は、２６℃であった。
さらに、点灯後１時間経過した時点において、同様の測定を行った。その結果、輝度（平均値）は０．７ｃｄ／ｃｍ２であった。また点灯後１時間経過した時点における前記位置の温度は、４９℃であった。これにより、温度変化による輝度変化は０．２ｃｄ／ｃｍ２であった。
【０１１２】
また、２５℃、６０％ＲＨ条件（基準条件）下にある、作製した液晶表示装置を、電源ＯＦＦ状態で２５℃、１０％ＲＨ条件下に２４時間放置し、点灯後すぐに同様の測定を行った。その結果、輝度（平均）は、０．７ｃｄ／ｃｍ２であった。これにより、湿度変化による輝度変化は０．２ｃｄ／ｃｍ２であった。結果を表１に示した。
【０１１３】
〔実施例２〕
実施例１と同様にして、実施例１で作製したポリメチルメタクリレートフィルム（第３光学異方性層）を鹸化処理し、その後、配向膜形成、ラビング処理して、ポリメチルメタクリレートフィルム上に液晶性化合物層（第１光学異方性層）を形成した。
【０１１４】
（光学フィルムの作製）
液晶性化合物層を形成したポリメチルメタクリレートフィルムのポリメチルメタクリレートフィルム側に、実施例１で作製したセルロースアセテートフィルム（第２光学異方性層）を、粘着剤ＳＫ−１４７８を介して積層して、液晶性化合物層、ポリメチルメタクリレートフィルム、セルロースアセテートフィルムの順である光学フィルムを得た。
【０１１５】
実施例１と同様にして、偏光板及び液晶表示装置を作製した。更に、実施例１と同様にして、該液晶表示装置の輝度評価を行った。結果は表１に示した。
【０１１６】
【表１】
2009234104.tif 000017
【０１１７】
〔比較例１〕
実施例１のポリメチルメタクリレートフィルムの代わりに、「Ｚ−ＴＡＣ」（富士フイルム（株）製の低レタデーションセルロースアセテートフィルム）を積層したこと以外は、実施例１と同様にして、光学フィルムを作製した。
Ｚ−ＴＡＣをＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨで測定したところ、Ｒｅ（５５０）＝１ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１ｎｍであった。また、エリプソメータで測定したところ、２５℃、６０％ＲＨ条件下での光弾性係数は、１６×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎであった。
【０１１８】
実施例１と同様にして、偏光板及び液晶表示装置を作製した。更に、実施例１と同様にして、該液晶表示装置の輝度評価を行った。結果は表２に示した。
なお、表３における「１層目」とは、２種類のセルロースアシレートフィルムのうち、第１光学異方性層に近い一方のフィルムを表し、「２層目」とは、他方のフィルムを表す。
【０１１９】
【表２】
2009234104.tif 000018
【０１２０】
〔比較例２〕
実施例１で作製したポリメチルメタクリレートフィルムを用いて、実施例１のセルロースアセテートフィルム（第２光学異方性層）と同等の光学特性を得るために、温度、延伸条件を検討した。結果は表３に示した。
しかし、本来ポリメチルメタクリレートフィルムの光弾性係数が小さいことからも分かるように、位相差の発現が難しく、そもそも輝度評価以前に、目標の光学特性が得られなかった。
なお、表３における「１層目」とは、２種類のポリメチルメタクリレートフィルムのうち、第１光学異方性層に近い一方のフィルムを表し、「２層目」とは、他方のフィルムを表す。
【０１２１】
【表３】
2009234104.tif 000019
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】図１は、液晶表示装置の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１      光学フィルム
２      偏光板
３      液晶表示装置
１０    第１光学異方性層
２０    第２光学異方性層
３０    第３光学異方性層
４０    偏光子
５０    保護膜
【図１】
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