JP2012237928A - 光学フィルム、偏光板、画像表示装置及び３ｄ画像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】干渉ムラが軽減された光学フィルムの提供。
【解決手段】膜厚が１０μｍ〜１５０μｍの透明フィルム、該透明フィルムの一方の面上に透明フィルム側から、第１の層及び第２の層を有する光学フィルムであって、
面内の平均屈折率の大きさが
第２の層＞第１の層＞透明フィルム
を満足し、且つ第１の層と第２の層の面内平均屈折率差、及び第１の層と透明フィルムの面内平均屈折率差が、それぞれ０．０２以上の関係を満足し、前記第１の層の光学膜厚Ｄが、２７０×Ｎ−１５０−７５ｎｍ≦Ｄ≦２７０×Ｎ−１５０＋７５ｎｍ（１≦Ｎ≦８を満たす自然数）を満足する光学フィルムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、三次元（３Ｄ）画像表示装置において視認側表面に配置される光学フィルムの微細干渉ムラを軽減する技術に関し、並びにそれを利用した、偏光板、画像表示装置、及び３Ｄ画像表示システムにも関する。

従来、表示パネルの視認側前方にλ／４板を有する、３Ｄ画像表示装置が提案されている。λ／４板は、偏光膜とともに、表示パネルの視認側表面に配置され、円偏光画像を形成するのに利用される。当該λ／４板については、その面内遅相軸を、偏光膜の吸収軸との関係で、特定の方向に制御する必要があり、また、パッシブ眼鏡方式では、面内遅相軸が互いに直交するパターンが交互に配置されたパターンλ／４板を利用する必要がある。前記λ／４板を、液晶組成物を利用して作製できれば、面内遅相軸の制御が容易であり、有利である。液晶化合物を利用して形成される位相差層の面内遅相軸については、配向膜を利用して制御するのが一般的である。

ところで、透明フィルムからなる支持体上に、配向膜、及び液晶化合物を利用して形成された位相差層を有する光学フィルムは、従来、主には、液晶表示装置の光学補償フィルムとして広く利用されている。光学補償フィルムは、液晶セルと偏光膜との間に配置されるので、光学補償フィルムとしての利用においては、配向膜と位相差層との界面に干渉があっても、それが表示性能に影響することはない。よって、従来、当該構成の光学補償フィルムについては、配向膜と位相差層との界面における干渉の問題について、ほとんど検討されていなかったのが実状である。しかし、上記利用形態、即ち、表示パネルの視認側であって、偏光膜のさらに外側に配置される態様では、配向膜と位相差層との界面に屈折率差に起因する干渉があると、それが表示性能に影響することが懸念される。

一般的に、複数の光学薄膜の積層体には、干渉ムラが生じることが知られているが、この干渉ムラは、各光学薄膜の厚みを均一にしてムラをなくすことで、又は界面の屈折率差を小さくすることで軽減できる。しかし、厚みムラを完全になくすことは技術的に実現困難であるし、また屈折率差を小さくすることも、使用可能な材料の選択の幅を狭めるので、実現は困難である。表面や内部に光散乱層を配置することで軽減することができるが、画像表示装置の視認側に光散乱層を配置すると、画像表示面のクリア感が損なわれ、また画像コントラストの低下などの問題もある。

一方、液晶表示装置の液晶セル内には、ガラス基板の内面に、画素電極層、配向膜、液晶層、カラーフィルタ層等、多数の光学薄膜が積層されているので、セルギャップや液晶層の厚みムラに起因して、干渉ムラが生じることが知られている。これを解決する手段も提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

特開平４−１６６９１５号公報 特開２０００−２３１１０９号公報

本発明者が実際に、複数の光学薄膜を有する光学フィルムを、表示パネルの外側であって、偏光膜のさらに外側に配置して観察したところ、従来知られていなかった、黒表示時に又は電源OFF時に、人間の眼で認識できる、細かいちらつきが発生することがわかった。このちらつきは、光学フィルムが有する複数の光学薄膜の界面で生じている数ｎｍ周期の干渉にムラがあることに起因するものであり、上記特許文献１及び２で解決している干渉ムラとは、異なるものである。

本発明は、上記諸問題に鑑みなされたものであって、複数の光学薄膜を有する光学フィルムの微細な干渉ムラを軽減することを課題とする。
特に本発明は、微細な干渉ムラの発生が軽減された、３Ｄ画像表示装置の視認側表面に配置される光学フィルム、並びにそれを有する偏光板、画像表示装置、及び３Ｄ画像表示システムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 膜厚が１０μｍ〜１５０μｍの透明フィルム、該透明フィルムの一方の面上に透明フィルム側から、第１の層及び第２の層を有する光学フィルムであって、
面内の平均屈折率の大きさが
第２の層＞第１の層＞透明フィルム
を満足し、且つ第１の層と第２の層の面内平均屈折率差、及び第１の層と透明フィルムの面内平均屈折率差が、それぞれ０．０２以上の関係を満足し、
前記第１の層の光学膜厚Ｄが、
２７０×Ｎ−１５０−７５ｎｍ≦Ｄ≦２７０×Ｎ−１５０＋７５ｎｍ（１≦Ｎ≦８を満たす自然数）
を満足する光学フィルム。
［２］ 第１の層が配向膜であり、及び第２の層が液晶化合物を含む位相差層である［１］の光学フィルム。
［３］ 透明フィルムの他方の面上に少なくとも１層のハードコード層を有する［１］又は［２］の光学フィルム。
［４］ 膜厚が１０μｍ〜１５０μｍの透明フィルム、該透明フィルムの一方の面上に透明フィルム側から、配向膜、及び膜厚０．５μｍ〜４μｍの液晶化合物を含む位相差層を、他方の面上に少なくとも１層のハードコート層を有する光学フィルムであって、
面内の平均屈折率の大きさが
位相差層＞配向膜＞透明フィルム、
を満足し、且つ位相差層と配向膜の面内平均屈折率差が、及び配向膜と透明フィルムの面内平均屈折率差がそれぞれ、０．０２以上の関係を満足し、
前記配向膜の光学膜厚Ｄが
１２００−７５ｎｍ≦Ｄ≦１２００＋７５ｎｍ
である光学フィルム。
［５］ 前記透明フィルムが、セルロースアシレートフィルム又は環状オレフィン系ポリマーフィルムである［１］〜［４］のいずれかの光学フィルム。
［６］ 前記ハードコード層の前記透明フィルムの反対側面上に、前記透明フィルムより屈折率の低い低屈折率層を有する［３］〜［５］のいずれかの光学フィルム。
［７］ 前記ハードコード層と前記低屈折率層との間に、前記透明フィルムより屈折率の高い少なくとも１層の高屈折率層を有する［６］の光学フィルム。
［８］ ５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）が８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−１００〜２００ｎｍである［１］〜［７］のいずれかの光学フィルム。
［９］ 前記液晶化合物が円盤状液晶化合物又は棒状液晶化合物である［２］〜［８］のいずれかの光学フィルム。
［１０］ 前記液晶化合物を含む位相差層が、面内遅相軸及び面内レターデーションの少なくとも一方が互いに異なる第１及び第２の位相差領域が交互に配置されたパターン位相差層である［２］〜［９］のいずれかの光学フィルム。
［１１］ ［１］〜［１０］のいずれかの光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有する偏光板。
［１２］ 前記光学フィルムが有する第２の層が位相差層であり、該位相差層の面内遅相軸と、前記偏光膜の吸収軸とが４５°で交差する［１１］の偏光板。
［１３］ 表示パネルと、その視認側表面に配置される［１１］又は［１２］の偏光板とを有する画像表示装置。
［１４］ ［１３］の画像表示装置と、
該画像表示装置に表示される映像を透過して、３Ｄ画像として視認させるための偏光膜とを少なくとも有する３Ｄ画像表示システム。

本発明によれば、複数の光学薄膜を有する光学フィルムの微細な干渉ムラを軽減することができる。
特に本発明によれば、微細な干渉ムラの発生が軽減された、３Ｄ画像表示装置の視認側表面に配置される光学フィルム、並びにそれを有する偏光板、画像表示装置、及び３Ｄ画像表示システムを提供することができる。

本発明の光学フィルムの一例の断面模式図である。 本発明の画像表示装置の一例の断面模式図である。 本発明の光学フィルムの他の例の断面模式図である。 本発明の光学フィルムの他の例の断面模式図である。 本発明の偏光板の例について、光学フィルム及び偏光膜の軸の関係を示す模式図である。 本発明の偏光板の他の例について、光学フィルム及び偏光膜の軸の関係を示す模式図である。 本発明の作用を説明するために用いた模式図である。

以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

Ｒｅ（λ）、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。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。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）、任意の傾斜した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（Ａ）、及び式（Ｂ）よりＲｔｈを算出することもできる。

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ー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す。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ・・・・・・・・・・・式（Ｂ）

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。

なお、本明細書では、「可視光」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのことをいう。また、本明細書では、測定波長について特に付記がない場合は、５５０ｎｍである。
また、本明細書において、角度（例えば「９０°」等の角度）、及びその関係（例えば「直交」、「平行」、及び「４５°で交差」等）については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±１０°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。

本発明は、透明フィルム、該透明フィルムの一方の面上に透明フィルム側から、第１の層及び第２の層を有する光学フィルムであって、
面内の平均屈折率の大きさが
第２の層＞第１の層＞透明フィルム
の関係を満足し、且つ第１の層と第２の層の面内平均屈折率差、及び第１の層と透明フィルムの面内平均屈折率差が、それぞれ０．０２以上を満足する透明フィルムに関する。
この様に、屈折率が異なる層が積層された構成の光学フィルムでは、層界面に干渉が発生する。画像表示装置の視認側表面であって、偏光膜のさらに外側に配置すると、数ｎｍ周期の干渉ムラが、黒表示時又は電源OFF時に微細なちらつきとなって、観察者に認識される。本発明では、前記第１の層の光学膜厚を、２７０×Ｎ−１５０±７５ｎｍ（１≦Ｎ≦８を満たす自然数）の範囲内にすることで、数ｎｍ周期の干渉ムラを軽減している。

なお、従来、透明フィルム上に、配向膜及び液晶化合物を利用して形成された位相差層を有する光学補償フィルムが液晶表示装置に広く利用されているが、この構成の光学補償フィルムにおいても、配向膜と位相差層との界面において干渉が発生している。しかし、光学補償フィルムは、液晶セルと偏光膜との間に配置されるものであるので、上記干渉ムラに起因するちらつきは発生しない。上記構成の光学フィルムを偏光膜のさらに視認側外側に配置すると、微細なちらつきが発生すること、その原因が、光学フィルムが有する層界面における数ｎｍ周期の干渉ムラに起因することは、本発明者がはじめて見出したことである。

本発明者の種々の検討の結果、上記構成の光学フィルムであって、特に支持体として利用される透明フィルムの膜厚が１０〜１５０μｍであり、且つ第１の膜厚が０．０５〜１.４μｍ程度であり、且つ第２の層の膜厚が０．５〜４μｍ程度で比較的光学薄膜としては厚みが大きい層である場合に、数ｎｍ周期で反射率の強度が変化することがわかった。さらに検討した結果、この現象は、図７に模式的に示す通り、複数の干渉の重ねあわせによって生じる干渉のうねりに強弱があることによるものであり、このうねりの強弱が、画面上のちらつきとなって認識されていることがわかった。さらに検討した結果、これらのちらつきは、照明等として用いられている三波長光源等の複数の輝線を含む光源下で特に顕著になるとの知見を得、この知見に基づきさらに検討した結果、第１の層の光学膜厚を所定の範囲内にすることで、干渉のうねりの弱くなる位置を光源の輝線と一致させることができ、それにより、干渉うねりの強弱の程度を軽減できること、その結果、人間の眼が認識できるちらつきの発生を抑制できることを見出し、本発明を完成した。

具体的には、本発明では、第１の層の光学膜厚を、２７０×Ｎ−１５０±７５ｎｍ（１≦Ｎ≦８を満たす自然数）の範囲内にする。第１の層の光学膜厚が２７０×Ｎ−１５０ｎｍであると、光源の輝線とほぼ一致し、±７５ｎｍの範囲内のズレであれば、人間の眼が認識できる程度のばらつきは発生しない。誤差はより少ないのが好ましく、±５０ｎｍの範囲内であるのが好ましく、±２５ｎｍの範囲内であるのがより好ましい。

第１の層の光学膜厚Ｄが、２７０×Ｎ−１５０±７５ｎｍ（１≦Ｎ≦８を満たす自然数）の範囲内であるとは、
２７０×Ｎ−１５０−７５ｎｍ≦Ｄ≦２７０×Ｎ−１５０＋７５ｎｍ
を満足することを意味し、即ち、
２７０×Ｎ−２２５ｎｍ≦Ｄ≦２７０×Ｎ−７５ｎｍ
を満足することを意味する。
上記関係式は、Ｎが１〜８の自然数で満足されるので、即ち、第１の層の光学膜厚Ｄは、下記表に示す範囲内になる。誤差が±５０ｎｍ、及び±２５ｎｍである場合についても、合せて示す。

中でも、製造の安定性やコストの観点から、Ｎが３〜６であるのが好ましく、Ｎが５であるのがより好ましい。また、第１の層の光学膜厚Ｄは、１２００±７５ｎｍの範囲内であるのが好ましく、１２００±５０ｎｍの範囲内であるのがより好ましく、１２００±２５ｎｍの範囲内であるのがさらに好ましい。

本発明の光学フィルムは、面内の平均屈折率の大きさが
第２の層＞第１の層＞透明フィルム
の関係を満足し、且つ第１の層と第２の層の面内平均屈折率差、及び第１の層と透明フィルムの面内平均屈折率差がそれぞれ０．０２以上の関係を満足する。これらの関係を満足する限り特に制限はない。第１の層と第２の層の面内平均屈折率、及び第１の層と透明フィルムの面内平均屈折率差は、それぞれ０．０３以上であるのが好ましい。第１の層の面内平均屈折率が、第２の層及び透明フィルムそれぞれの面内平均屈折率の中間値であると、干渉ムラの軽減効果がより高められるので好ましい。第１の層が配向膜である態様では、主成分ポリマーの種類にもよるが、一般的には、面内の平均屈折率は、１．４８〜１．６程度である。従って、第１の層が配向膜である態様では、Ｎが１〜８において、光学膜厚Ｄが上記範囲となるためには、第１の層の厚みは、３０〜１４００ｎｍ程度になる。但し、この範囲に限定されるものではない。
なお屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを用いて測定することができる。

第２の層の面内の平均屈折率についても、上記関係式を満足する限り、特に制限はない。液晶化合物の種類にもよるが、一般的に、円盤状及び棒状液晶の配向を固定して形成される位相差層の面内平均屈折率は、１．５〜１．６５程度である。また、透明フィルムに用いられるポリマーフィルム等の面内平均屈折率は、一般的には、１．４７〜１．６程度である。

上記した通り、本発明の光学フィルムが有する透明フィルムの厚みは、１０〜１５０μｍであるのが好ましく、１０〜８５μｍであるのがより好ましい。厚みが上記範囲であると、本発明の効果がより顕著になる。

上記した通り、本発明の光学フィルムが有する第２の層の厚みは、光学特性の観点から０．５〜４μｍであるのが好ましく、０．９〜１．８μｍであるのがより好ましい。

本発明の光学フィルムの一例の断面模式図を図１に示す。なお、各層の相対的関係については、実際の相対的関係が反映されているわけではない。他の図についても同様である。
図１に示す光学フィルム１は、透明フィルム１０の一方の面上に、配向膜１２及び配向状態に固定された液晶化合物を含有する位相差層１４を有する。図１に示す例では、配向膜１２が第１の層に、位相差層１４が第２の層にそれぞれ相当する。

光学フィルム１は、図２に示す様に、直線偏光膜１６とともに、表示パネル１８の視認側表面に配置される。偏光膜１６と貼合する際は、図２に示す様に、位相差層１４の表面を偏光膜１６の表面と貼合してもよい。また、表示パネル１８が液晶パネル等であって、その視認側表面に偏光膜を有する態様では、偏光膜１６はなくてもよい。また、表示パネル１８が液晶パネル等であって、その視認側表面に偏光膜を有する場合に、別途偏光膜１６を光学フィルムとともに配置する態様では、表示パネルが有する視認側表面の偏光膜の吸収軸と、別途配置する偏光膜１６の吸収軸とを互いに平行にして配置する。

光学フィルム１は、主には位相差層１４の光学特性、及び必要により透明フィルム１０の光学特性がさらに組み合わされて、λ／４板として機能する。光学フィルム１の面内遅相軸は、偏光膜１６の吸収軸と４５°で交差させて配置され、光学フィルム１は、偏光膜１６と組み合わせされることで、円偏光板として機能する。表示パネル１８は、後方に配置されている光源（図示しない）から入射する光の透過率を制御することで画像を表示し、当該画像は、その視認側表面に配置される偏光膜１６及び光学フィルム１によって、円偏光画像に変換される。円偏光画像を、アクティブ方式又はパッシブ方式の円偏光眼鏡を介して、観察者が観察し、３Ｄ画像として認識する。

光学フィルム１の構成部材である透明フィルム１０、配向膜１２及び位相差層１４の面内の平均屈折率は、
位相差層１４＜配向膜１２＜透明フィルム１０
の関係を満足しているので、位相差層１４と配向膜１２との界面で干渉が起こり、その干渉が複数組み合わされることで、数ｎｍの周期の干渉のうねりが生じる。これが、黒表示時又は電源Off時に微細なちらつきとなって観察者に認識される。光学フィルム１では、配向膜１２の光学膜厚が、２７０×Ｎ−１５０±７５ｎｍ（１≦Ｎ≦８を満たす自然数）の範囲内になっているので、干渉の強弱のうねりの弱くなる位置が、照明として用いられている三波長光源の輝線とほぼ一致している。それにより、干渉のうねりの強弱の程度が軽減され、微細なちらつきが生じるのを抑制することができる。

図３及び図４に、本発明の光学フィルムの他の例の断面模式図を示す。なお、図１中に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図３に示す光学フィルム１’は、透明フィルム１０の裏面（即ち、配向膜１２及び位相差層１４が配置されていない側の面）に、ハードコート層２０を有する例である。図４に示す光学フィルム１”は、ハードコート層２０のさらに外側表面に、低屈折率層２２を有する例である。光学フィルム１’及び１”を偏光膜とともに表示パネルの視認側表面に配置する場合は、図２に示す通り、位相差層１４の表面を偏光膜の表面と貼合して積層する。

光学フィルム１’及び１”は、ハードコート層２０を有するので、外部からの物理的衝撃に対する耐性が改善されている。また、光学フィルム１”は、さらに低屈折率層２２を有しているので、外光の映り込みを軽減することができ、画像表示性能のさらなる改善に寄与する。反射防止性の表面フィルムを得るための光学設計から、光学フィルム１’及び１”において、ハードコート層２０と透明フィルム１０の面内の平均屈折率の関係は
ハードコート層２０＞透明フィルム１０
を満足するのが好ましく、また光学フィルム１”において、ハードコート層２０と低屈折率層２２の面内の平均屈折率の関係は、
ハードコート層２０＞低屈折率層２２
を満足するのが好ましい。

光学フィルム１’及び１”の好ましい例は、透明フィルム１０の膜厚が１０μｍ〜１５０μｍであり、位相差層１４の膜厚が０．５μｍ〜４μｍであり、ハードコート層及び低屈折率層の膜厚が０．４〜３５μｍであり、面内の平均屈折率の関係が、
位相差層１４＞配向膜１２＞透明フィルム１０
を満足し、且つ位相差層１４と配向膜１２の面内平均屈折率差、及び配向膜１２と透明フィルムの面内平均屈折率差が、それぞれ０．０２以上の関係を満足し、及び
配向膜１２の光学膜厚が１２００ｎｍ±７５ｎｍ（より好ましくは、１２００ｎｍ±５０ｎｍ、さらに好ましくは、１２００ｎｍ±２５ｎｍ）の範囲内である例である。この例では、ハードコード層２０＞透明フィルム１０
の関係を満足するのが好ましい。

図１〜図４中、位相差層１４は、単独で又は透明フィルム１０とともに、λ／４層としての光学特性を示すのが好ましい。アクティブ円偏光眼鏡方式に利用される態様では、位相差層１４は、一様な位相差層であり、図５（ａ）及び（ｂ）に示す通り、その面内遅相軸ａを、偏光膜１６の吸収軸ｐと直交にして配置する。図５の左右方向を表示面左右方向とした場合に、図５（ａ）に示す様に、位相差層１４の面内遅相軸ａが画面４５°（又は１３５°）の方向であって、偏光膜１６の吸収軸ｐを画面左右方向又は上下方向にしてもよいし、また、図５（ｂ）に示す様に、位相差層１４の面内遅相軸ａが画面左右方向（又は上下方向）であって、偏光膜１６の吸収軸ｐを画面４５°方向又は１３５°方向にしてもよい。

また、パッシブ円偏光眼鏡方式に利用される態様では、位相差層１４は、パターンλ／４層であるのが好ましい。一例は、図６（ａ）及び（ｂ）に示す様に、互いに面内遅相軸が直交し、且つ面内レターデーションがλ／４である第１及び第２の位相差領域１４ａ及び１４ｂのストライプ状のパターンが、交互に配置されたパターンλ／４層である。各位相差領域１４ａ及び１４ｂのそれぞれの面内遅相軸ａ及びｂの方向は、図６（ａ）に示す様に、表示面左右方向に対して±４５°の方向であっても、図６（ｂ）に示す様に、表示面左右方向に対して、それぞれ０°及び９０°の方向であってもよい。アクティブ円偏光眼鏡方式と同様、図６（ａ）及び（ｂ）に例示する様に、偏光膜１６とは、その面内遅相軸ａ及びｂを、偏光膜１６の吸収軸ｐと直交にして配置する。

本発明は、本発明の光学フィルムと偏光膜とを有する偏光板にも関する。図２に示す様に、該偏光板は、表示パネルの視認側表面に、偏光膜を表示パネル側にして配置される。当該偏光板は、円偏光板、楕円偏光板、及び直線偏光板のいずれであってもよい。３Ｄ画像表示装置に利用する態様では、円偏光板が好ましく、本発明の光学フィルムはλ／４板であるのが好ましい。

本発明は、本発明の光学フィルムと、表示パネルとを少なくとも有する画像表示装置にも関する。本発明の光学フィルムが位相差板である態様では、図２に示す様に、直線偏光膜とともに、表示パネルの視認側表面に配置され、表示パネルが表示する画像を、円偏光又は楕円偏光画像に変換する。観察者は、これらの円偏光又は楕円偏光画像を、アクティブ方式の偏光眼鏡（例えば円偏光眼鏡）等の偏光板を介して観察し、立体画像として認識する。又は、本発明の光学フィルムが、パターン位相差板である態様では、図２に示す様に、直線偏光膜とともに、表示パネルの視認側表面に配置され、表示パネルが表示する画像を、右眼用及び左眼用の互いに逆向きの円偏光又は楕円偏光画像に変換する。観察者は、これらの円偏光又は楕円偏光画像を、パッシブ方式の偏光眼鏡（例えば円偏光眼鏡）等の偏光板を介して観察し、立体画像として認識する。

本発明では、表示パネルについてはなんら制限はない。例えば、液晶層を含む液晶パネルであっても、有機ＥＬ層を含む有機ＥＬ表示パネルであっても、プラズマディスプレイパネルであってもよい。いずれの態様についても、種々の可能な構成を採用することができる。また、液晶パネル等は、視認側表面に画像表示のための偏光膜を有するので、本発明の光学フィルムを単独で、液晶パネルの視認側表面に配置されている偏光膜の表面に積層してもよい。

表示パネルの一例は、透過モードの液晶パネルであり、一対の偏光膜とその間に液晶セルとを有する。偏光膜のそれぞれと液晶セルとの間には、通常、視野角補償のための位相差フィルムが配置される。液晶セルの構成については特に制限はなく、一般的な構成の液晶セルを採用することができる。液晶セルは、例えば、対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層とを含み、必要に応じて、カラーフィルタ層などを含んでいてもよい。液晶セルの駆動モードについても特に制限はなく、ツイステットネマチック（ＴＮ）、スーパーツイステットネマチック（ＳＴＮ）、バーティカルアライメント（ＶＡ）、インプレインスイッチング（ＩＰＳ）、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル（ＯＣＢ）等の種々のモードを利用することができる。

本発明は、本発明の立体画像表示装置と、該立体用画像表示装置の視認側に配置される偏光板とを少なくとも備え、該偏光板を通じて立体画像を視認させる立体画像表示システムにも関する。立体用画像表示装置の視認側外側に配置される前記偏光板の一例は、観察者が装着する偏光眼鏡である。観察者は、立体画象表示装置が表示する右眼用及び左眼用の偏光画像を円偏光又は直線偏光眼鏡を介して観察し、立体画像として認識する。偏光眼鏡はアクティブ方式であってもパッシブ方式であってもよい。

以下、本発明の光学フィルムの作製に用いられる種々の部材等について詳細に説明する。
本発明の光学フィルムは、透明フィルムの一方の面上に、第１の層及び第２の層を有し、面内の平均屈折率の大きさが
第２の層＞第１の層＞透明フィルム、
を満足し、且つ第１の層と第２の層の面内平均屈折率差、及び第１の層と透明フィルムの面内平均屈折率差がそれぞれ０．０２以上を満足する光学フィルムである。第１の層及び第２の層は、屈折率に関して上記関係を満足する限り特に制限はない。本発明の効果は、第１の膜厚が０．０５〜１.４μｍ程度、第２の層の膜厚が０．５〜４μｍ程度の態様において効果がある。前記範囲の厚みの層は、有機材料の塗布により安定的に形成できるので、第１及び第２の層は、塗布により形成された有機材料を含む層であるのが好ましい。

本発明の光学フィルムの一態様は、透明フィルムの一方の面上に、第１の層として配向膜、及び第２の層として、配向状態に固定された液晶化合物を含有する位相差層を有する態様である。この態様の光学フィルムは、位相差層の光学特性、又は位相差層と透明フィルムの光学特性の組み合わせに基づく光学特性を示す。用途に応じて、好ましい光学特性は異なるが、表示パネルの視認側表面に偏光膜とともに配置されて、円偏光板又は楕円偏光板として機能するためには、Ｒｅ（５５０）は８０〜２００ｎｍであり、且つＲｔｈ（５５０）は−１００〜２００ｎｍであるのが好ましい。特に円偏光板として機能するためには、本発明の光学フィルムはλ／４板であるのが好ましく、当該態様では、Ｒｅ（５５０）は１１５〜１６０ｎｍ、且つＲｔｈ（５５０）は−５０〜１００ｎｍであるのが好ましい。

＜透明フィルム＞
本発明の光学フィルムが有する、透明フィルムの厚みが、１０〜１５０μｍであると、本発明の効果が特に顕著になるので好ましい。より好ましくは、１０〜８５μｍである。透明フィルムの光学特性については特に制限はない。用途に応じて、種々の光学特性のフィルムを用いることができる。低レターデーションのポリマーフィルムを用いてもよく、具体的には、Ｒｅの絶対値が５０ｎｍ以下のフィルムを用いてもよい。勿論、透明フィルムとして、位相差フィルムを用いてもよい。

本発明に使用可能な透明フィルムを形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は前記ポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また本発明の高分子フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。

また、前記フィルムの材料としては、熱可塑性ノルボルネン系樹脂を好ましく用いることが出来る。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、日本ゼオン（株）製のゼオネックス、ゼオノア、ＪＳＲ（株）製のアートン等があげられる。

また、前記フィルムの材料としては、従来偏光板の透明保護フィルムとして用いられてきた、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー（以下、セルロースアシレートという）を好ましく用いることが出来る。

前記透明フィルムの製法については特に制限はなく、溶液製膜法であっても溶融製膜法であってもよい。また、レターデーションの調整のために延伸処理が施された延伸フィルムを用いてもよい。

上記例示されたポリマーフィルムの面内の平均屈折率は、一般的には１．４７〜１．６程度である。

＜第１の層＞
本発明の光学フィルムの一態様は、第１の層として、配向膜を有する。配向膜の材料については特に制限はないが、ポリマー等の有機材料を主成分として含む配向膜が好ましい。配向膜の材料の例には、変性又は未変性のポリビニルアルコール、アクリル酸コポリマー、メタクリル酸コポリマーが含まれる。これらの材料を主成分として含む層は、面内の平均屈折率が１．４８〜１．６２程度であり、膜厚を０.０５μｍ〜１.４μｍ程度で形成すれば、本発明において第１の層に要求される条件を満足する光学膜厚の範囲内となる。上記範囲の膜厚の層は、塗布により安定的に形成することができる。

＜第２の層＞
本発明の光学フィルムの一態様は、第２の層として、液晶化合物を含有する位相差層を有する。液晶化合物は配向状態に固定されているのが好ましい。一例は、重合性液晶化合物を含有する重合性組成物の配向を、重合反応により硬化させて形成される位相差層である。当該位相差層は、液晶化合物の配向に由来する位相差を示す。

使用する液晶化合物については特に制限はない。液晶化合物は、その分子の形状に応じて、棒状液晶化合物及び円盤状液晶化合物に分類される。本発明では、いずれを用いてもよい。例えば、棒状液晶化合物については、その長軸を層面に対して水平にして配向させ、その状態に固定することで、及び円盤状液晶化合物については、その円盤面を層面に対して垂直にして配向させ、その状態に固定することで、λ／４層等、Ｒｅが任意の範囲の位相差層を形成することができる。

液晶化合物を利用して形成される位相差層の面内遅相軸は、第１の層として形成される配向膜に対して施された配向処理の方向によって制御することができる。一例は、配向膜の表面に施されるラビング処理であり、一般的には、液晶化合物の分子は、その長軸を、当該ラビング処理の方向に水平に又は直交にして配向する。また、他の例は、光配向膜に対する光照射処理である。照射される光の偏光方向に応じて、又は光照射の方向に応じて、配向能が発現された光配向膜を利用して、液晶化合物の配向を制御し、遅相軸を所望の方向に制御してもよい。また、液晶化合物とともに添加剤として配向制御剤を使用して、配向制御剤によって、液晶化合物の配向を制御してもよい。これらについては、従来、光学補償フィルムの作製や、液晶セルの液晶層の作製に利用されている技術を、種々利用することができる。

第２の層は、パターン位相差層であってもよく、その態様では、第１の層である配向膜についても、マスクラビングや、マスク露光処理された、パターン配向膜を利用するのが好ましい。また、パターン印刷等の技術を利用して、パターン位相差層を形成してもよい。

液晶化合物の配向を固定してなる層は、面内の平均屈折率が１．５〜１．６５程度であり、透明フィルム及び第１の層として形成される配向膜との関係で、面内の平均屈折率が上記関係を満足するものは種々存在する。

第２の層の厚みが、０．５〜４μｍであると、本発明の効果が顕著になるので好ましく、
０．９〜１．８μｍであるのがより好ましい。この範囲の膜厚の層は、液晶組成物を塗布することにより安定的に形成することができる。

＜表面層＞
本発明の光学フィルムは、透明フィルムの他方の面（即ち、第１の層及び第２の層が配置されていない側の面）上に、１以上のハードコート層を有していてもよい。但し、透明フィルムの他方の面上に配置される層の面内屈折率が、反射防止性の表面フィルムを得るための光学設計から
ハードコート層＞透明フィルム
の関係を満足するのが好ましい。ハードコート層の面内の平均屈折率は、一般的には、１．４８〜２程度である。

また、ハードコート層の厚みは、充分な耐久性、耐衝撃性を付与する観点から、ハードコート層の厚みは、０．４〜３５μｍであるのが好ましく、５〜２０μｍであるのがより好ましい。

本発明の光学フィルムは、前記ハード層のさらに外側表面上に、ハードコート層と比較して、面内の平均屈折率が小さい、低屈折率層を有していてもよい。低屈折率層を積層することで、外光の映り込みを軽減でき、表示性能をより改善できるので好ましい。低屈折率層の面内の平均屈折率が、１．３〜１．４７程度であると、この効果を得ることができる。但し、この範囲に限定されるものではない。

低屈折率層のみを塗設した構成であっても反射率を低下させることができるが、さらに、屈折率の高い高屈折率層と、屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて反射防止性を高めてもよい。構成例としては、ハードコート層側から順に、高屈折率層／低屈折率層の２層のものや、屈折率の異なる３層を、中屈折率層（下層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層）／高屈折率層／低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート層上に、中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層の順に有することが好ましく、例えば、特開平８−１２２５０４号公報、特開平８−１１０４０１号公報、特開平１０−３００９０２号公報、特開２００２−２４３９０６号公報、特開２０００−１１１７０６号公報等に記載の構成が挙げられる。また、膜厚変動に対するロバスト性に優れる３層構成の反射防止フィルムは特開２００８−２６２１８７号公報に記載されている。上記３層構成の反射防止フィルムは、画像表示装置の表面に設置した場合、反射率の平均値を０．５％以下とすることができ、映り込みを著しく低減することができ、立体感に優れる画像を得ることができる。また、各層に他の機能を付与させてもよく、例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止性の高屈折率層、帯電防止性のハードコート層としたもの（例、特開平１０−２０６６０３号公報、特開２００２−２４３９０６号公報、特開２００７−２６４１１３号公報等）等が挙げられる。

ハードコート層や低屈折率層を有する場合の具体的な層構成の例を以下に示す。
・ハードコート層
・低屈折率層
・ハードコート層／低屈折率層
・ハードコート層／高屈折率層／低屈折率層
・ハードコート層／中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層

＜偏光膜＞
本発明では、偏光膜として、一般的な直線偏光膜を用いることができる。偏光膜は延伸フィルムからなっていても、塗布により形成される層であってもよい。前者の例には、ポリビニルアルコールの延伸フィルムをヨウ素又は二色性染料等で染色したフィルムが挙げられる。後者の例には、二色性液晶性色素を含む組成物を塗布して、所定の配向状態に固定した層が挙げられる。
なお、本明細書では、「偏光膜」という場合は、直線偏光膜を意味するものとする。

＜液晶セル＞
本発明の画像表示装置に利用される液晶セルは、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、又はＴＮモードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
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、更に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。
ＶＡ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垂直に配向している。ＶＡモードの液晶セルには、（１）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のＶＡモードの液晶セル（特開平２−１７６６２５号公報記載）に加えて、（２）視野角拡大のため、ＶＡモードをマルチドメイン化した（ＭＶＡモードの）液晶セル（ＳＩＤ９７、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ｔｅｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ（予稿集）２８（１９９７）８４５記載）、（３）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード（ｎ−ＡＳＭモード）の液晶セル（日本液晶討論会の予稿集５８〜５９（１９９８）記載）及び（４）ＳＵＲＶＩＶＡＬモードの液晶セル（ＬＣＤインターナショナル９８で発表）が含まれる。また、ＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）型、光配向型（Optical Alignment）、及びＰＳＡ（Polymer-Sustained Alignment）のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開２００６−２１５３２６号公報、及び特表２００８−５３８８１９号公報に詳細な記載がある。
ＩＰＳモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。ＩＰＳモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の透過軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平１０−５４９８２号公報、特開平１１−２０２３２３号公報、特開平９−２９２５２２号公報、特開平１１−１３３４０８号公報、特開平１１−３０５２１７号公報、特開平１０−３０７２９１号公報などに開示されている。

＜立体画像表示システム用偏光板＞
本発明の立体画像表示システムでは、特に３Ｄ映像とよばれる立体画像を視認者に認識させるため、偏光板を通して画像を認識する。偏光板の一態様は、偏光眼鏡である。本発明の光学フィルムが、λ／４板であって、偏光膜とともに円偏光画像を形成する態様では、円偏光眼鏡を用いる。円偏光眼鏡はアクティブ方式のシャッター眼鏡であっても、パッシブ方式の眼鏡であってもよい。

以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。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。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

実施例及び比較例において、Ｒｅ（５５０）、及びＲｔｈ（５５０）は、特に断りがない限り、自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測器（株）製）を用いて波長５５０ｎｍにおいて測定した値である。屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価した。

（実施例１〜３７及び比較例１〜２６の光学フィルムの作製）
＜液晶性化合物を含む光学異方性層の形成＞
＜＜アルカリ鹸化処理＞＞
セルロースアシレートフィルム「ＴＤ８０ＵＬ」（富士フイルム社製）を、温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した後に、フィルムのバンド面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１４ｍｌ／ｍ²で塗布し、１１０℃に加熱した
（株）ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、１０秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍｌ／ｍ²塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに１０秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製した。

＜アルカリ溶液組成＞
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アルカリ溶液組成（質量部）
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水酸化カリウム ４．７質量部
水 １５．８質量部
イソプロパノール ６３．７質量部
界面活性剤
ＳＦ−１：Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂₀Ｈ １．０質量部
プロピレングリコール １４．８質量部
────────────────────────────────────

＜配向膜の形成＞
上記のように鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルムに、下記の組成の配向膜塗布液を＃１４のワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、更に１００℃の温風で１２０秒乾燥し、下記表に記載の厚さの配向膜をそれぞれ形成した。配向膜の平均屈折率は１．５３であった。
なお、配向膜の厚みは、配向膜形成時のワイヤーバー種及び塗布液の濃度を適宜調整することで、下記表に記載の厚さに調整した。

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配向膜塗布液の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド ０．５質量部
光重合開始剤（イルガキュア２９５９、チバ・ジャパン製） ０．３質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――

＜ディスコティック液晶性化合物を含む光学異方性層の形成＞
上記作製した配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は時計回りに４５°の方向とした。

下記の組成のディスコティック液晶化合物を含む塗布液Ａを上記作製した配向膜上にワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は３６ｍ／ｍｉｎとした。塗布液の溶媒の乾燥及びディスコティック液晶化合物の配向熟成のために、１２０℃の温風で９０秒間加熱した。続いて、８０℃にてＵＶ照射を行い、液晶化合物の配向を固定化し厚さ１．６μｍの光学異方性層を形成した。光学異方性層の平均屈折率は１．６であった。

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光学異方性層塗布液（Ａ）の組成
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下記のディスコティック液晶化合物 ９１質量部
アクリレートモノマー ＊１ ５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） ３質量部
増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製） １質量部
下記のピリジニウム塩 ０．５質量部
下記のフッ素系ポリマー（ＦＰ１） ０．２質量部
下記のフッ素系ポリマー（ＦＰ３） ０．１質量部
メチルエチルケトン １８９質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――───
＊１：アクリレートモノマーは、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）を使用した。

作製した光学フィルムは、５５０ｎｍにおけるＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）が−３ｎｍであった。遅相軸の方向はラビングローラーの回転軸と直交していた。すなわち、支持体の長手方向に対して、遅相軸は反時計回りに４５°の方向であった。ディスコティック液晶性分子の円盤面のフィルム面に対する平均傾斜角は９０°であり、ディスコティック液晶の分子が、その円盤面をフィルム面に対して垂直に配向していることを確認した。

（ハードコート層用塗布液の調製）
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用塗布液（固形分濃度５８質量％）を調製した。
溶剤 酢酸メチル ３６．２質量部
溶剤 メチルエチルケトン ３６．２質量部
（ａ）モノマー：ＰＥＴＡ ７７．０質量部
（ｂ）モノマー：ウレタンモノマー ２０．０質量部
光重合開始剤（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
３．０質量部
レベリング剤（ＳＰ-１３） ０.０２質量部

それぞれ使用した化合物を以下に示す。

（低屈折率層用塗布液の調製）
各成分を下記の割合で混合し、ＭＥＫ／ＭＭＰＧ−ＡＣの８５／１５混合物(質量比)に溶解して固形分５質量％の低屈折率層塗布液を調製した。
低屈折率層塗布液の組成
下記のパーフルオロオレフィン共重合体 １５質量部
ＤＰＨＡ ７質量部
ディフェンサＭＣＦ−３２３ ５質量部
下記の含フッ素重合性化合物 ２０質量部
中空シリカ粒子固形分として ５０質量部
イルガキュア１２７ ３質量部

使用した化合物を以下に示す。

ＤＰＨＡ：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、日本化薬（株）製
ディフェンサＭＣＦ−３２３：フッ素系界面活性剤、大日本インキ化学工業（株）製
イルガキュア１２７：光重合開始剤、チバ・ジャパン（株）製
中空シリカ：中空シリカ粒子分散液（平均粒子サイズ４５ｎｍ、屈折率１．２５、表面をアクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理、ＭＥＫ分散液濃度２０％）
ＭＥＫ：メチルエチルケトン
ＭＭＰＧ−Ａｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

（ハードコート層及び低屈折率層の形成）
上記光学フィルムの光学異方性層が塗設されていない側の支持体表面に、前記ハードコート層用塗布液をダイコーターを用いて塗布した（固形分塗布量：１２ｇ/ｍ²）。１００℃で６０秒乾燥した後、酸素濃度が０．１体積％の雰囲気になるように窒素パージしながら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１５０ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層付き光学フィルムを作製した。このハードコート層の上に、上記低屈折率層用塗布液を塗布した。低屈折率層の乾燥条件は７０℃、６０秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が０．１体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら２４０Ｗ／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６００ｍＷ／ｃｍ²、照射量３００ｍＪ／ｃｍ²の照射量とした。低屈折率層の屈折率は１．３４、膜厚は９５ｎｍであった。なお、使用したセルロールアシレートフィルム「ＴＤ８０ＵＬ」の４０℃９０％ＲＨでの２４時間あたりの透湿量は、４３０ｇ／ｍ²／ｄａｙであった。

この様にして、下記表に示す通り、配向膜の厚みがそれぞれ異なる実施例１〜３７及び比較例１〜２６の光学フィルムをそれぞれ作製した。

（実施例３８、比較例２７及び比較例３０の光学フィルムの作製）
実施例２１、比較例１１及び比較例１６の光学フィルムそれぞれの作製において、それぞれハードコート層を形成した後、上記中屈折率層用塗布液Ｍｎ−１を塗布した。乾燥条件は９０℃、３０秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が１．０体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら１８０Ｗ／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３００ｍＷ／ｃｍ²、照射量２４０ｍＪ／ｃｍ²の照射量とした。中屈折率層の屈折率は１．６２、膜厚は６０ｎｍであった。
続いて、形成した中屈折率層の上に、上記高屈折率層用塗布液Ｈｎ−１を塗布した。乾燥条件は９０℃、３０秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が１．０体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら２４０Ｗ／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３００ｍＷ／ｃｍ²、照射量２４０ｍＪ／ｃｍ²の照射量とした。高屈折率層の屈折率は１．７２、膜厚は１１０ｎｍであった。
続いて、形成した高屈折率層の上に、上記と同様にして低屈折率層用塗布液を塗布し、低屈折率層を形成した。以上のように、ハードコート層、中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層がこの順で積層された、実施例３８、比較例２７及び比較例３０の光学フィルムをそれぞれ作製した。

（実施例３９、比較例２８及び比較例３１の光学フィルムの作製）
実施例２１、比較例１１及び比較例１６の光学フィルムそれぞれの作製において、それぞれハードコート層を形成した状態のフィルムを、実施例３９、比較例２８及び比較例３１の光学フィルムとした。

（実施例４０、比較例２９及び比較例３２の光学フィルムの作製）
実施例２１、比較例１１及び比較例１６の光学フィルムそれぞれの作製において、それぞれ光学異方性層を形成した状態の光学フィルムを、実施例４０、比較例２９及び比較例３２の光学フィルムとした。

（実施例４１の光学フィルムの作製）
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ１）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、固形分濃度２２質量％のセルロースアセテート溶液（ドープＡ）を調製した。
［セルロースアセテート溶液（ドープＡ）の組成］
アセチル置換度２．８６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
紫外線吸収剤（チヌビン３２８ チバ・ジャパン製） ０．９質量部
紫外線吸収剤（チヌビン３２６ チバ・ジャパン製） ０．２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

上記ドープＡに平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）をセルロースアセテート１００質量部に対して０．０２質量添加したマット剤入りドープＢを調製した。ドープＢはドープＡと同じ溶剤組成で固形分濃度が１９質量％になるように調節した。

ドープＡを主流とし、マット剤入りドープＢを最下層及び最上層になるようにして、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はがし１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、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Ｔ１を作製した。マット剤入りの最下層及び最上層はそれぞれ厚みが３μｍに、主流は厚みが１４４μｍになるように流量を調節した。

得られた長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ１の幅は２３００ｍｍであり、厚さは１５０ｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は６ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は８８ｎｍであった。

実施例２１の光学フィルムの作製において、セルロースアシレートフィルム「ＴＤ８０ＵＬ」（富士フイルム社製）をセルロースアセテートフィルムＴ１とした以外は、実施例２１の光学フィルムと同様にして、実施例４１の光学フィルムを作製した。

（実施例４２〜４６の光学フィルムの作製）
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ２〜Ｔ４）の作製＞
セルロースアセテートフィルムＴ１の作製において、主流の厚みを３４μｍ〜９４μｍに調整した以外は、セルロースアセテートフィルムＴ１と同様にして、セルロースアセテートフィルムＴ２〜Ｔ４をそれぞれ作製した。

得られたセルロースアセテートフィルムＴ２〜Ｔ４の厚さは４０〜１００μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は１２５ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は２１〜５７ｎｍであった。

＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ５、Ｔ６）の作製＞
セルロースアセテートフィルムＴ１の作製において、セルロースアセテート溶液（ドープＡ）をガラス板上に厚みが１０μｍ〜２０μｍになるようにダイコーターを用いて塗布した以外は、セルロースアセテートフィルムＴ１と同様にして、セルロースアセテートフィルムＴ５及びＴ６をそれぞれ作製した。

実施例４１の光学フィルムの作製において、セルロースアセテートフィルムＴ１をセルロースアセテートフィルムＴ２〜Ｔ６とした以外は、実施例４１の光学フィルムと同様にして、実施例４２〜４６の光学フィルムをそれぞれ作製した。

（比較例３３〜３８の光学フィルムの作製）
実施例４１〜４６の光学フィルムそれぞれの作製において、配向膜の厚みを６９５μｍにした以外は、実施例４１〜４６の光学フィルムと同様にして、比較例３３〜３８の光学フィルムをそれぞれ作製した。

（比較例３９〜４４の光学フィルムの作製）
実施例４１〜４６の光学フィルムそれぞれの作製において、配向膜の厚みを８７０μｍにした以外は、実施例４１〜４６の光学フィルムと同様にして、比較例３９〜４４の光学フィルムをそれぞれ作製した。

（実施例４７の光学フィルムの作製）
市販のセルロースアシレートフィルム「ＴＤ８０ＵＬ」（富士フイルム社製）をアルカリ溶液でケン化後、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで膜厚が７８５ｎｍになるように塗布した。６０℃の温風で６０秒、更に１００℃の温風で１２０秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜に長手方向に対して、４５°方向にラビング処理を施して配向膜を形成した。なお、ケン化は、実施例１の光学フィルム作製時と同様の処理にて行った。

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配向膜塗布液の組成
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下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド ０．５質量部
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次に、下記の組成の光学異方性層塗布液を、ワイヤーバーで塗布した。
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光学異方性層塗布液の組成
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下記の棒状液晶性化合物 １．８ｇ
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） ０．２ｇ
光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製） ０．０６ｇ
増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製） ０．０２ｇ
メチルエチルケトン ３．９ｇ
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これを１２５℃の恒温槽中で３分間加熱し、棒状液晶性化合物を配向させた。次に、１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、３０秒間ＵＶ照射し棒状液晶性化合物を架橋した。ＵＶ硬化時の温度を８０℃として、光学異方性層を得た。光学異方性層の厚さは、１．８１μｍ、光学異方性層の平均屈折率は１．５５であった。その後、室温まで放冷した。このようにして、実施例４７の光学フィルムを製作した。形成した光学異方性層の状態を調べ、塗布ムラ（塗布液が配向膜にはじかれて生じたムラ）や配向の乱れがないことを確認した。
実施例４７の光学フィルムは、５５０ｎｍにおけるＲｅ（５５０）が１２５ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）が９５ｎｍであった。

（比較例４５及び４６の光学フィルムの作製）
実施例４７の光学フィルムの作製において、配向膜の厚みを６９５ｎｍ、及び８７５ｎｍにそれぞれ変更した以外は、実施例４７の光学フィルムの作製と同様にして、比較例４５及び４６の光学フィルムをそれぞれ作製した。

（比較例４７の光学フィルムの作製）
実施例１の光学フィルムの作製において、特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．４９、配向膜の膜厚が８００ｎｍになるように配向膜を形成した以外は同様にして、比較例４７の光学フィルムを作製した。

（実施例４８の光学フィルムの作製）
実施例１の光学フィルムの作製において、特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．５、配向膜の膜厚が８００ｎｍになるように配向膜を形成した以外は同様にして、実施例４８の光学フィルムを作製した。

（実施例４９の光学フィルムの作製）
実施例１の光学フィルムの作製において、特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．５１、配向膜の膜厚が８００ｎｍになるように配向膜を形成した以外は同様にして、実施例４９の光学フィルムを作製した。

（実施例５０の光学フィルムの作製）
実施例１の光学フィルムの作製において、特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．５４、配向膜の膜厚が７８０ｎｍになるように配向膜を形成した以外は同様にして、実施例５０の光学フィルムを作製した。

（実施例５１の光学フィルムの作製）
実施例１の光学フィルムの作製において、特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．５７、配向膜の膜厚が７６０ｎｍになるように配向膜を形成した以外は同様にして、実施例５１の光学フィルムを作製した。

（実施例５２の光学フィルムの作製）
実施例１の光学フィルムの作製において、特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．５８、配向膜の膜厚が７６０ｎｍになるように配向膜を形成した以外は同様にして、実施例５２の光学フィルムを作製した。

（比較例４８の光学フィルムの作製）
実施例１の光学フィルムの作製において、特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．５９、配向膜の膜厚が７６０ｎｍになるように配向膜を形成した以外は同様にして、比較例４８の光学フィルム１００を作製した。

（実施例５３の光学フィルムの作製）
（粘着剤層Ａの作製）
以下の手順に従い、下記表のアクリレート系ポリマーを調製した。
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル１００質量部、アクリル酸３質量部、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル０．３質量部を酢酸エチルと共に加えて固形分濃度３０％とし窒素ガス気流下、６０℃で４時間反応させ、アクリレート系重合体溶液を得た。また、同様の操作にて、ブチルアクリレート、アクリル酸、ベンジルアクリレートを平均屈折率が１．５３となるようにアクリレート系ポリマーを調整した。

次に得られたアクリレート系ポリマーを、以下の手順に従い、粘着剤層Ａを作製した。
アクリレート系ポリマー固形分１００部あたり２部のトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート（日本ポリウレタン社製、コロネートＬ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１部、を加えシリコーン系剥離剤で表面処理したセパレートフィルムにダイコーターを用いて塗布し１５０℃で３時間乾燥させ、粘着剤層Ａを得た。粘着剤層の膜厚は２０μｍであった。

（ハードコート層及び低屈折率層の形成）
ガラス板上に、実施例１の光学フィルム作製に使用したハードコート層用塗布液をダイコーターを用いて塗布した（固形分塗布量：１２ｇ/ｍ²）。１００℃で６０秒乾燥した後、酸素濃度が０．１体積％の雰囲気になるように窒素パージしながら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１５０ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層（反射防止層）付きガラス板を作製した。このハードコート層の上に、実施例１の光学フィルム作製に使用した低屈折率層用塗布液を塗布した。低屈折率層の乾燥条件は７０℃、６０秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が０．１体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら２４０Ｗ／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６００ｍＷ／ｃｍ²、照射量３００ｍＪ／ｃｍ²の照射量とした。低屈折率層の屈折率は１．３４、膜厚は９５ｎｍであった。以上のように、ハードコート層、低屈折率層がこの順で積層されたガラス板を作製した。

（配向膜及び光学異方性層の形成）
特開２００２−９８８２８号公報の記載に従って配向膜の屈折率１．５６、配向膜の膜厚が７７０ｎｍとなるように配向膜をガラス基板上に形成した。その後、実施例１の光学フィルムの作成時と同様にして、配向膜上に光学異方性層を形成した。

ガラス板上に形成したハードコート層、低屈折率層をガラスから剥離した。この層を上記粘着剤Ａを用いて、市販のノルボルネン系ポリマーフィルム「ＺＥＯＮＯＲ ＺＦ１４」（（株）オプテス製）に貼合した。その後、ガラス板上に形成した配向膜、光学異方性層をガラスから剥離し、ハードコート層、低屈折率層を貼合した反対側の面に、上記粘着剤Ａ用いて、ノルボルネン系ポリマーフィルムに貼合し、実施例５３の光学フィルムの作製を作製した。
実施例５３の光学フィルムの層構成は、低屈折率層/ハートコート層/粘着剤層/ノルボルネン系ポリマーフィルム/粘着剤層/配向膜/位相差層という構成を有している。

（比較例４９の光学フィルムの作製）
実施例５３の光学フィルムの作製において、塗布条件を調整することで、配向膜の膜厚を６８０ｎｍにいた以外は、実施例５３の光学フィルムの作製と同様にして、比較例４９の光学フィルムを作製した。

（比較例５０の光学フィルムの作製）
実施例５３の光学フィルムの作製において、塗布条件を調整することで、配向膜の膜厚を８５０ｎｍにした以外は、実施例５３の光学フィルムの作製と同様にして、比較例５０の光学フィルムを作製した。

（画像表示装置用偏光板の作製）
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。
アルカリ鹸化処理したＶＡ用位相差フィルム（富士フイルム社製 Ｒｅ（５５０）＝５０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１２５ｎｍ）を用意し、片面を前記ＶＡ用位相差フィルムで、もう片面を作製した実施例又は比較例の各光学フィルムを、粘着剤及び接着剤を用いて貼合し、画像表示装置用偏光板を作製した。
なお、各光学フィルムの光学異方性層を偏光膜側にして貼合した。

（画像表示装置の作製）
ＳＡＭＳＵＮＧ社製ＵＮ４０Ｃ７０００ＷＦを用意し、フロント偏光板をはがし、作製した画像表示装置用偏光板のＶＡ用位相差フィルムを液晶セル側にして粘着剤及び接着剤を用いて貼合した。

（微細干渉ムラの評価）
作製した各画像表示装置について、微細干渉ムラを、以下の方法により６段階評価した。
各表示装置の正面から三波長蛍光灯（ナショナルパルック蛍光灯ＦＬ２０ＳＳ・ＥＸ−Ｄ／１８）でサンプルを照らし、干渉ムラを観察し、下記の基準により評価した。
6 ：微細干渉ムラが全く見えない
5 ：微細干渉ムラがほとんど見えない
4 ：微細干渉ムラが部分的に弱く見える所がある
3 ：微細干渉ムラが弱く見える（ここまでが実用上の許容レベル）
2 ：微細干渉ムラが見える（実用不可のレベル）
1 ：微細干渉ムラが強く見える

結果を下記表に示す。なお、下記表中、「屈折率」は、「面内平均屈折率」を意味する。また、表中、「円盤状」は、上記所定の円盤状液晶化合物を、「棒状」は、上記所定の棒状液晶化合物を意味する。また、光学膜厚の欄の括弧内に、上記関係式を満足するＮの値を示す。

１、１’、１” 光学フィルム
１０ 透明フィルム
１２ 配向膜
１４ 位相差層
１６ 偏光膜
１８ 表示パネル
２０ ハードコート層
２２ 低屈折率層

Claims (14)

1. 膜厚が１０μｍ〜１５０μｍの透明フィルム、該透明フィルムの一方の面上に透明フィルム側から、第１の層及び第２の層を有する光学フィルムであって、
   面内の平均屈折率の大きさが
   第２の層＞第１の層＞透明フィルム
   を満足し、且つ第１の層と第２の層の面内平均屈折率差、及び第１の層と透明フィルムの面内平均屈折率差が、それぞれ０．０２以上の関係を満足し、
   前記第１の層の光学膜厚Ｄが、
   ２７０×Ｎ−１５０−７５ｎｍ≦Ｄ≦２７０×Ｎ−１５０＋７５ｎｍ（１≦Ｎ≦８を満たす自然数）
   を満足する光学フィルム。
2. 第１の層が配向膜であり、及び第２の層が液晶化合物を含む位相差層である請求項１に記載の光学フィルム。
3. 透明フィルムの他方の面上に少なくとも１層のハードコード層を有する請求項１又は２に記載の光学フィルム。
4. 膜厚が１０μｍ〜１５０μｍの透明フィルム、該透明フィルムの一方の面上に透明フィルム側から、配向膜、及び膜厚０．５μｍ〜４μｍの液晶化合物を含む位相差層を、他方の面上に少なくとも１層のハードコート層を有する光学フィルムであって、
   面内の平均屈折率の大きさが
   位相差層＞配向膜＞透明フィルム、
   を満足し、且つ位相差層と配向膜の面内平均屈折率差が、及び配向膜と透明フィルムの面内平均屈折率差がそれぞれ、０．０２以上の関係を満足し、
   前記配向膜の光学膜厚Ｄが
   １２００−７５ｎｍ≦Ｄ≦１２００＋７５ｎｍ
   である光学フィルム。
5. 前記透明フィルムが、セルロースアシレートフィルム又は環状オレフィン系ポリマーフィルムである請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
6. 前記ハードコード層の前記透明フィルムの反対側面上に、前記透明フィルムより屈折率の低い低屈折率層を有する請求項３〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
7. 前記ハードコード層と前記低屈折率層との間に、前記透明フィルムより屈折率の高い少なくとも１層の高屈折率層を有する請求項６に記載の光学フィルム。
8. ５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）が８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が−１００〜２００ｎｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
9. 前記液晶化合物が円盤状液晶化合物又は棒状液晶化合物である請求項２〜８のいずれか１項に記載の光学フィルム。
10. 前記液晶化合物を含む位相差層が、面内遅相軸及び面内レターデーションの少なくとも一方が互いに異なる第１及び第２の位相差領域が交互に配置されたパターン位相差層である請求項２〜９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項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。
12. 前記光学フィルムが有する第２の層が位相差層であり、該位相差層の面内遅相軸と、前記偏光膜の吸収軸とが４５°で交差する請求項１１に記載の偏光板。
13. 表示パネルと、その視認側表面に配置される請求項１１又は１２の偏光板とを有する画像表示装置。
14. 請求項１３に記載の画像表示装置と、
    該画像表示装置に表示される映像を透過して、３Ｄ画像として視認させるための偏光膜とを少なくとも有する３Ｄ画像表示システム。

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