JP2018155907A - 光学フィルム、画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い視野角特性を確保した上で、構成を簡易にすることができる位相差層を具備する光学フィルムを提供する。【解決手段】異なる少なくとも２種類の配向状態がまだら模様を形成するように混在する液晶層による位相差層を備える。ここで、位相差層は、重合性棒状液晶材料からなる１層の位相差層であり、波長５５０ｎｍにおける、正面位相差Ｒｅと厚み位相差Ｒｔｈとを用いてＮＺ＝Ｒｔｈ／Ｒｅ＋０．５で表されるＮＺ係数が、１未満とすることができる。また、位相差層は、ホメオトロピック配向層とホモジニアス配向層とを含むものとしてもよい。【選択図】図２

Description

本発明は、液晶を用いた位相差層を具備する光学フィルム、及びこれを備える画像表示装置に関する。

円偏光板等で用いられる偏光状態の変換を行う位相差層を備える光学フィルムに関し、特許文献１には、透過光に１／２波長分の位相差を付与する１／２波長位相差層、透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４波長位相差層を積層して１／４波長板を構成することにより、正の波長分散特性による液晶材料を使用して直線偏光板からの入射光に対して逆分散特性により１／４波長板として機能させることが提案されている。なおここで逆分散特性とは、短波長側ほど透過光における位相差が小さい波長分散特性である。

また、特許文献２には、１／２波長位相差層、１／４波長位相差層、ポジティブＣとして機能する層の積層体に関して、斜め方向からの観察時における色味を向上する工夫が提案されている。

引用文献２に開示のように、１／４波長板にポジティブＣとして機能する層を配置すれば、種々の入射角による透過光に対して、所望の位相差を付与することができ、これにより視野角特性を確保して反射防止を図ることができるとしている。

特開平１０−６８８１６号公報 特開２０１４−２２４８３７号公報

しかしながら、このような位相差層を備える光学フィルムは、光学フィルムの構成が複雑になる問題がある。光学フィルムの構成の複雑化は、製造工程の複雑化、欠陥品の増加、歩留まりの低下等を招くことがある。

また、従来の位相差層では、画像表示装置に用いた場合、特に画面を正面に対して斜めから見た場合に本来の色（正面から見た場合の色）とは異なる色に変化して見えてしまうことがあった。従って、これまでは視野角特性の不具合に対する対策が十分とは言えなかった。

そこで本発明は、上記の問題に鑑み、高い視野角特性を確保した上で、構成を簡易にすることができる位相差層を具備する光学フィルムを提供することを課題とする。また、この光学フィルムを備える画像表示装置を提供する。

以下、本発明について説明する。

本発明の１つの態様は、異なる少なくとも２種類の配向状態がまだら模様を形成するように混在する液晶層による位相差層を備える、光学フィルムである。

ここで、位相差層は、重合性棒状液晶材料からなる１層の位相差層であり、波長５５０ｎｍにおける、正面位相差Ｒｅと厚み位相差Ｒｔｈとを用いてＮＺ＝Ｒｔｈ／Ｒｅ＋０．５で表されるＮＺ係数が、１未満とすることができる。

また、位相差層は、ホメオトロピック配向層とホモジニアス配向層とを含むものとしてもよい。

上記位相差層の一方の面には光配向層が配置されていてもよい。

さらに、位相差層の進相軸を基準軸に設定して、基準軸回りに位相差層への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果において、位相差値Ｒｅが極値となる入射角が１０度以下であり、位相差層の遅相軸を基準軸に設定して、基準軸回りに位相差層への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果において、位相差値Ｒｅが極値となる入射角が１０度以下としてもよい。

そして、上記の光学フィルムを、画像表示パネルのパネル面に備える画像表示装置を提供できる。

本発明によれば、具備される位相差層において高い視野角特性を確保した上で、構成を簡易にすることができる。

画像形成装置１の層構成を示す図である。 位相差相５の配向状態を説明する図である。 画像形成装置１１の層構成を示す図である。 画像形成装置２１の層構成を示す図である。 画像形成装置３１の層構成を示す図である。

以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。

〔第１形態〕
図１は、第１形態を説明する図で、画像表示装置１の層構成を説明する図である。なお以下において、正面位相差Ｒｅ、厚み位相差Ｒｔｈ、ＮＺ係数においては、特段の言及がある場合を除いて、波長５５０ｎｍにおける値である。
この画像表示装置１は、画像表示パネル２のパネル面（視聴者側面）に、粘着剤層等を使用して、反射防止フィルムとしての光学フィルム３が貼り付けられて配置されている。これにより画像表示装置１は、この光学フィルム３により反射防止が図られる。
ここで、画像表示パネル２は、例えば有機ＥＬ素子等による自発光素子による画像表示パネルや液晶表示パネル等の画像表示パネルを適用できる。

光学フィルム３は、画像表示パネル２とは反対側から（すなわち視聴者側から）、直線偏光板４、１／４波長位相差層５、及び配向層６を具備して構成され、これにより円偏光板として機能して外来光の反射を防止する。

直線偏光板４は、ヨウ素が含浸され、延伸されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）による層が、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等の透明フィルム材からなる基材により挟持されてなる。このような直線偏光板は公知のものを適用できる。

１／４波長位相差層５は、位相差層の１つの態様であり、本形態では重合性棒状液晶材料による１層のネガティブＡとして機能する位相差層である。ここでネガティブＡとして機能する位相差層は、板面に沿ったＸ軸方向の屈折率をＮｘ、板面に沿った方向でＸ軸に直交するＹ軸方向の屈折率をＮｙ、板厚方向の屈折率をＮｚとしたとき、Ｎｚ≒Ｎｘ＞Ｎｙの関係であるとともに、光軸がＮｙ方向となる特徴を有する。
このようにネガティブＡとして機能する１／４波長位相差層とすることにより、１／４波長分の面内位相差を付与するポジティブＡとして機能する位相差層に、このポジティブＡとして機能する位相差層に対応するポジティブＣとして機能する位相差層を積層したものと同様の位相差を透過光に付与することができる。そして、これにより充分な視野角特性を確保することが可能となる。
この１／４波長位相差層５は、後述するように１層の塗工膜により作製することができるため、構成、工程を簡略化し、さらに欠陥の発生を低減して品質を向上することができる。
ここでポジティブＣとして機能する位相差層とは、板面に沿ったＸ軸方向の屈折率をＮｘ、板面に沿った方向でＸ軸に直交するＹ軸方向の屈折率をＮｙ、板厚方向の屈折率をＮｚとしたとき、Ｎｚ＞Ｎｘ≒Ｎｙの関係であるとともに、光軸がＮｚ方向となる特徴を有する。
また、ポジティブＡとして機能する位相差層とは、板面に沿ったＸ軸方向の屈折率をＮｘ、板面に沿った方向でＸ軸に直交するＹ軸方向の屈折率をＮｙ、板厚方向の屈折率をＮｚとしたとき、Ｎｘ＞Ｎｙ≒Ｎｚの関係であるとともに、光軸がＮｘ方向となる特徴を有する。

このとき、ＮＺ係数が、１未満であることが好ましく、さらには０．２を超え０．８未満が好ましい。これにより、視野角特性を実用上充分に確保することができる。ここでＮＺ係数は、（｜Ｎｘ−Ｎｚ｜）／（｜Ｎｘ−Ｎｙ｜）で表すことができる。

また、ＮＺ係数は、正面位相差Ｒｅと厚み位相差Ｒｔｈとを用いてＮＺ＝Ｒｔｈ／Ｒｅ＋０．５で表すこともできる。従って、１／４波長位相差層５は、波長５５０ｎｍにおける正面位相差Ｒｅと波長５５０ｎｍにおける厚み位相差Ｒｔｈとから得られるＮＺ係数が、１未満であることが好ましく、より好ましくは０．２を超え０．８未満である。

さらに、１／４波長位相差層５は、波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。また、より好ましくは１１０ｎｍ以上１７０ｎｍ以下、さらに好ましくは１２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。

また、本形態の１／４波長位相差層５は、図２に示したように、上記Ｎｘ、Ｎｙで説明したＸ軸及びＹ軸の平面において偏光顕微鏡で見ると明らかなように、少なくとも異なる２つの配向状態が線状、及び／又は所定の面積を有する領域として、まだら模様を形成している。図２は１の配向状態Ａが所定の面積を有する領域として存在し、他の配向状態Ｂが線状で存在する。ただしこれに限らず、１の配向状態も他の配向状態も所定の面積を有する領域として存在してもよい。
すなわち、１／４波長位相差層５では、１の配向状態と他の配向状態とが特定の周期を有さずに互いに混在している状態である。

このような１／４波長位相差層５を備える光学フィルム３では、上記の効果に加えて、ヘイズを高めることができる。これにより、画像表示装置に用いた場合、特に画面を正面に対して斜めから見た場合に本来の色（正面から見た場合の色）とは異なる色に変化して見えてしまう視野角特性の不具合を抑制することが可能となる。

上記まだら模様の形態は、異なる配向状態が互いに混在（入り混じって存在していること）していれば配向状態の形状により特に限定されることはなく、線状、また互いに線で外縁を形成した閉空間となる状態や、互いに海島構造となる状態等であってもよい。
さらに、異なる配向状態が特定の周期を有さずに互いに混在していることが好ましい。これにより観察時のモアレ等の影響を除くことができる。また、異なる配向状態の面積比についても、原理上は１：１であることが好ましいが、視野角特性やディスプレイの色味との関係上、特段の制限を有するものではなく、図２を含むあらゆるまだら模様を取り得る。また、まだら模様を形成する境界は曲線で形成される事が多いが直線的な部分を含むこともある。

配向層６は、１／４波長位相差層５を形成する液晶化合物に対して水平配向の配向規制力を発現する配向層（水平配向層）であり、光配向層により構成される。なお光配向層は、例えば光２量化型の材料を使用して作製することができるものの、光２量化型の材料に限らず、種々の光配向層のための材料を広く適用することができる。ここで配向層６は、この配向層６との界面における１／４波長位相差層５の液晶分子を厚み方向に斜めに傾けることが無いように、すなわちこの液晶分子のチルト角を０度又は９０度に設定できることが可能な配向層が適用されることが好ましい。この形態において、配向層６は、水平配向層であることにより、配向層６には、配向層６との界面における１／４波長位相差層５の液晶分子のチルト角を０度に設定する構成が適用される。

以上のような光学フィルム３において、特に１／４波長位相差層５は、ポジティブＡとして機能する位相差層の作製に使用する重合性棒状液晶材料と、ポジティブＣとして機能する位相差層の作製に使用する重合性棒状液晶材料と、を一定の混合比で混合した混合物により塗工液としての組成物を作製し、この塗工液を配向層６の上に塗工、乾燥、温度制御をして硬化することにより、ＮＺ係数が、１未満により作製される。

ここでこのようにポジティブＡのための液晶材料とポジティブＣのための液晶材料を混合して塗工、乾燥、温度制御して硬化して作製される１／４波長位相差層５において、このようにＮＺ係数が、１未満により作製される理由は、明確ではないものの次のように考えられる。
すなわち、配向層６の近傍では配向層６の配向規制力により液晶化合物の一部が水平配向してホモジニアス配向層が形成される。その結果、当該近郊の部位ではポジティブＡとして機能する部位となる。さらに残りの部位である、配向層６より遠ざかった部位では他の液晶化合物が垂直配向してホメオトロピック配向層が形成される。その結果、ポジティブＣとして機能する部位が形成される。
そして、後述するように温度制御することで配向状態を制御し、異なる位相差状態がまだら模様状に混在した層とすることができる。

これらにより光学フィルム３は、１層の塗工膜を硬化してＮＺ係数が１未満である１／４波長位相差層５を作製できることにより、充分な視野角特性を確保した上で、構成、工程を簡略化し、さらに欠陥の発生を低減して品質を向上することができる。

ここで、ポジティブＡとして機能する部位における液晶分子を厚み方向に斜めに傾けて配向させたのでは、光学特性に偏りが発生する。具体的には、例えば液晶分子の長軸方向（進相軸方向である）を含む面内で入射角を変化させて面内位相差を計測した場合、面内位相差が極値（最小値又は最大値）となる入射角が０度より異なって、入射角の正側又は負側に偏ることになる。これにより反射防止フィルムでは、反射防止機能に異方性が発現することになり光学特性が劣化することになる。

種々に検討した結果、このようなポジティブＡとして機能する部位の液晶分子の斜めの傾きは、配向層との界面において、液晶材料が斜めに傾かないようにすることにより、防止できる知見を得た。具体的には、この界面における液晶分子のチルト角を０度又は９０度に設定することにより、光学特性の偏りを防止できる。

より具体的には、１／４波長位相差層５の進相軸を基準軸に設定して、この基準軸回りに１／４波長位相差層５への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果において、位相差値Ｒｅが極値となる入射角が１０度以下であるように、好ましくは５度以下であるようにする。さらに、１／４波長位相差層５の遅相軸を基準軸に設定して、この基準軸回りに１／４波長位相差層５への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果において、位相差値が極値となる入射角が１０度以下であるように、好ましくは５度以下であるのようにして、充分に光学特性の偏りを防止することができる。なお、１／４波長位相差層５の進相軸を基準軸に設定して、この基準軸回りに１／４波長位相差層５への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果は、１／４波長位相差層５の遅相軸を含む位相差層の垂直面内で入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果である。
また、１／４波長位相差層５の遅相軸を基準軸に設定して、この基準軸回りに１／４波長位相差層５への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果は、１／４波長位相差層５の進相軸を含む位相差層の垂直面内で入射角を変化された位相差値Ｒｅの計測結果である。

ここでポジティブＡとして機能する重合性棒状液晶材料は、水平方向（配向層の面内方向である）の配向規制力により水平配向する液晶材料であって、分子内に重合性官能基を有する種々の棒状液晶化合物を適用することができる。またこの棒状液晶化合物は、屈折率異方性を有し、配向層６の配向規制力により規則的に配列することにより、所望の位相差を付与する機能を有する。棒状化合物として、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶化合物と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相を示す棒状化合物を用いることがより好ましい。

具体例としては、例えば、下記式（１）〜式（１７）で表される化合物を例示でき、これらの化合物を単独で又は複数を混合し、重合させて使用することができる。

これに対してポジティブＣとして機能する液晶材料としては、重合性棒状液晶材料を挙げることができ、垂直方向の（配向層の厚み方向である）の配向規制力により垂直配向する液晶材料であって、分子内に重合性官能基を有する種々の棒状液晶化合物を適用することができる。
具体的には、例えば、特開２０１５―１９１１４３号公報に開示の構成を適用することができる。より具体的には、メルク社製ＲＭＭ２８Ｂ、ＤＩＣ社製ＵＣＬ−０１８等を適用することができる。

なおハイブリッドの特性を示す液晶材料（ハイブリッド配向液晶材料）による位相差層は、垂直配向層近傍では、液晶材料が垂直方向に配向しており、垂直配向層から遠ざかるに従って徐々に液晶材料が揃って水平方向に倒れる（寝る）特性を備える。これによりハイブリッドの特性を示す液晶材料による位相差層では、上記１／４波長位相差層５と同様に液晶分子が配向しているようにも思われる。しかしながらハイブリッドの液晶材料による位相差層では、水平配向した液晶分子の長軸方向に角度を振って面内位相差を計測した場合に、面内位相差が極値を示す角度が、入射角０度の方向から偏った角度となり、面内位相差の特性が一方向に偏った特性となる。これによりハイブリッドの特性を示す液晶材料による位相差層では、充分な視野角特性を確保することが困難になる。

しかしながら１／４波長位相差層５では、面内位相差が極値を示す角度を入射角０度の方向に設定して、この０度の方向を中心にして正及び負の入射角方向に角度を振って計測した面内位相差の特性を、対称性の高いものとすることができ、これによっても十分な視野角特性を確保することができる。

なおこれらによりハイブリッド配向液晶材料による位相差層では、上述した位相差値が極値を取る入射角が１０度より大きな角度となる。

より具体的には光学フィルム３は例えば次のように製造することができる。本例では、転写フィルムを用いた例を説明する。

転写フィルムは、透明フィルム材による基材に配向層６、１／４波長位相差層５が順次積層されたフィルムであり、転写法により転写することにより光学フィルム３の厚みを低減することができる。
ここで転写フィルムに用いられる基材は、転写フィルムの製造に供する種々の透明フィルム材を適用することができ、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等を適用することができる。

転写フィルムは例えば、配向層作製工程、液晶材料塗工工程、温度制御工程、及び硬化工程を含むように作製する。

配向層作製工程は、基材に配向層を形成する工程であり、基材に配向層６となる塗工液を塗工した後、乾燥させ、その後、直線偏光の紫外線を照射する。これにより配向層６が作製される。

液晶材料塗工工程は、上記した１／４波長位相差層５のための組成物（塗工液）を配向層６の上に塗工して乾燥させる。ここで、組成物は、ポジティブＡとして機能するための重合性棒状液晶材料と、ポジティブＣとして機能するための重合製棒状液晶材料とを、一定の混合比により混合した混合物である。
なお、この組成物には、例えば重合開始剤、界面活性剤、及び溶剤を混合してもよい。
具体的な一例を挙げれば、ポジティブＡのための液晶として上記式（１１）、及び式（１７）の液晶、ポジティブＣのための液晶としてメルク株式会社製のＲＭＭ２８Ｂを用い、これらを０．１１：０．１１：０．７８の割合とする。そして重合開始剤としてＢＡＳＦ株式会社製のイルガキュア９０７、界面活性剤としてＤＩＣ株式会社製のメガファックＦ４７７、溶剤としてメチルエチルケトン（ＭＥＫ）とメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）との１：１混合溶剤を用いることができる。そして、液晶材料が２５質量％で含まれた組成物を用いることが可能である。

塗工方法は特に限定されることはないが、例えばバーコーターにより塗工することができる。

温度制御工程は、塗工した１／４波長位相差層５のための組成物の温度制御をして、図２に示して説明したような異なる配向状態の領域が混在した状態（まだら模様の構造）を形成する。具体的には高い温度から徐冷し、所望の混在状態（まだら模様）となる温度で急冷し、硬化させる。例えば、最初に９０℃で１分加熱し、６０℃で１分加熱することで冷却する。ただし、所望の混在状態（まだら模様）とするために最初の加熱温度、時間、及び冷却の加熱温度、時間は適宜調整することができる。

配向温度の異なる複数種類の液晶材料（本形態ではポジティブＡの位相差特性を有する液晶材料と、ポジティブＣの位相差特性を有する液晶材料）を混ぜて冷却することで、配向状態が変化する起点となる部位が生じ、ここから配向状態の変化が始まる。そして配向状態が変化する当該起点となる部位はランダムに発生する。
例えば、冷却過程の温度履歴等によりこの配向状態を制御することができる。
また、複数種類の液晶材料の配合比率を変えることにより配向状態の変化の速度を変えることが可能である。
また、冷却速度を変えることにより配向状態が変化する起点となる部位の数を制御することができる。冷却速度を大きくすることにより起点となる部位の数を多くすることが可能である。
このように、冷却のための温度制御と、複数種類の液晶材料の配合比率制御をすることにより、位相差の異なる領域を上記まだら模様のように得ることができる。

硬化工程は、上記のように温度制御して形成したまだら模様の配向構造を固定する工程である。具体的には、無偏光の紫外線の照射により１／４波長位相差層５に係る塗工膜を硬化させ、これにより１／４波長位相差層５とする。

以上の構成によれば、透明基材上に、１層の位相差層でポジティブＡ及びポジティブＣの積層構造に係る特性であるネガティブＡとして機能する位相差層を確保することができる。これにより充分な視野角特性を確保した上で、構成、工程を簡略化し、さらに品質を向上することが可能となる。そしてこれを、ＮＺ係数が、１未満とすること、より好ましくは０．２を超え０．８未満とすることにより、より確実に視野角特性を確保することができる。
このとき位相差層の界面におけるチルト角が０度又は９０度であることにより、液晶材料のプレチルトによる光学特性の方向依存性を充分に低減して、光学特性の偏りを防止することができる。

また１／４波長位相差層が、ホメオトロピック配向層とホモジニアス配向層とを備えることにより、ネガティブＡとして機能する位相差層を備える光学フィルムに関して、充分な視野角特性を確保した上で、構成、工程を簡略化し、さらに品質を向上することができる。

また基材上に光配向層を作製し、この光配向層により重合性棒状液晶材料を配向させて位相差層を作製することにより、具体的に、光学特性の偏りを防止することができる。

このようにして作製された転写フィルムの１／４波長位相差層５が紫外線硬化性樹脂等による接着剤により直線偏光板４に貼り合わされた後、転写フィルムの基材が剥離される。これにより転写法で１／４波長位相差層５が直線偏光板４に配置される。その後、粘着剤層、セパレータフィルム等が積層されて所望の大きさに切断されて光学フィルム３とされる。画像表示装置１では、この光学フィルム３からセパレータフィルムを剥離して粘着剤層を露出させ、この粘着剤層により画像表示パネル２のパネル面に光学フィルム３が配置される。

〔第２形態〕
図３は第２形態を説明する図であり、図１に相当する画像表示装置１１を示す図である。この画像表示装置１１は、光学フィルム３に代えて光学フィルム１３が適用される。
図３からわかるように、光学フィルム１３は、画像表示パネル２とは反対側から（すなわち観察者側から）、直線偏光板４、基材１４、配向層６、及び１／４波長位相差層５を具備して構成され、これにより円偏光板として機能して外来光の反射を防止する。

すなわち、光学フィルム１３では、透明フィルム材である基材１４に配向層６、１／４波長位相差層５を順次作製して形成され、この基材１４に光学異方性の小さな例えばＴＡＣフィルム材が適用されて、この基材１４が直線偏光板４に貼り合わされて配置される。これによりこの形態では、１／４波長位相差層５が配向層６より画像表示パネル２側となるように構成される。

この形態のような光学フィルム１３及び画像表示装置１１でも、上記した第１形態と同様の効果を得ることができる。

〔第３形態〕
図４は第３形態を説明する図であり、図１に相当する画像表示装置２１を示す図である。この画像表示装置２１は、光学フィルム３に代えて光学フィルム２３が適用される。
図４からわかるように、光学フィルム２３は、画像表示パネル２とは反対側から（すなわち観察者側から）、直線偏光板４、１／２波長位相差層２４、１／４波長位相差層５、及び配向層６を具備して構成され、これにより円偏光板として機能して外来光の反射を防止する。

本形態においては、１／２波長位相差層２４、１／４波長位相差層５の積層体で、直線偏光板４の透過光に１／４波長分の面内位相差を付与し、この透過光を円偏光により画像表示パネル２に向けて出射する。またこのとき１／２波長位相差層２４、１／４波長位相差層５の積層体により１／４波長分の面内位相差を付与することにより、広い波長帯域で充分に反射防止を図ることができるように構成される。

このため、本形態において、直線偏光板４側から光学フィルム２３を正面視して、１／２波長位相差層２４及び１／４波長位相差層５は、直線偏光板４の吸収軸に対して、１／２波長位相差層２４及び１／４波長位相差層５の遅相軸が、それぞれ反時計回りにθ_１、θ_２の角度を成すように配置される。ここで１／２波長位相差層２４及び１／４波長位相差層５の波長分散特性が同じであれば、θ_１は、１０度以上２０度以下であり、より好ましくは１３度以上１７度以下である。一方、θ_２は、７０度以上８０度以下であり、より好ましくは７２度以上７６度以下である。

また、１／２波長位相差層２４は、液晶化合物層による１層の塗工膜を硬化して作製された液晶材料による１層の位相差層である。そして、波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅが２００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であり、より好ましくは２１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とされている。本形態では波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅが波長５５０ｎｍの約１／２である２２０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下とすることができる。

１／２波長位相差層２４は、１／４波長位相差層５と同様に作製して、ＮＺ係数を１未満とすることにより、より好ましくは０．２を超え０．８未満であるように構成することでより確実に高い視野角特性を確保することができる。なおこれに代えて、１／２波長位相差層２４は、従来のポジティブＡ（ＮＺ係数が１）として機能する液晶材料による位相差層としてもよい。

また、本形態の変形例として、光学フィルム２３は、画像表示パネル２とは反対側から（すなわち観察者側から）、直線偏光板４、１／２波長位相差層２４、配向層６、及び、１／４波長位相差層５の順に積層されてもよい。

〔第４形態〕
図５は、第４形態を説明する図であり、画像表示パネル３１の層構成を示す図である。画像表示パネル３１は、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）方式又はＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）方式による液晶表示パネルであり、ＩＰＳ方式又はＦＦＳ方式に係る透明電極、配向層等を作製してなる透明基材により液晶材料を挟持して液晶セル３２が作製される。この画像表示パネル３１は、この液晶セル３２の両面にそれぞれ直線偏光板３３、３４が配置され、一方の直線偏光板３３の側にバックライト３６が配置される。

またこのバックライト３６とは逆側には、直線偏光板３４と液晶セル３２との間に１／２波長位相差層３５が配置され、この１／２波長位相差層３５による光学補償により、充分に透過光を遮光できるように構成される。本形態では、１／２波長位相差層３５に、位相差層の１つの態様として、上記した１／４波長位相差層５の構成が、位相差層の厚みを１／２波長に対応する厚みに設定して適用される。

本形態では、ＩＰＳ方式、ＦＦＳ方式に係る液晶表示パネルの光学補償に適用する場合であっても、充分な視野角特性を確保した上で、構成、工程を簡略化し、さらに品質を向上することができる。

〔第５形態〕
この形態では、例えば２軸延伸ＰＥＴフィルム等の、水平配向規制力を備えた透明フィルム材を透明基材に適用し、配向層６を省略して、ここまで説明した各形態に係る転写フィルム、光学フィルムを構成する。この形態では、この基材及び配向層に関する構成が異なる点を除いて、上述の形態と同一に構成される。

これにより、本形態では、この透明フィルム材との界面におけるチルト角が０度となるようにして、ＮＺ係数が１未満である位相差層とすることができる。

この形態のように、水平配向規制力を備えた透明フィルム材を基材に適用して配向層を省略するようにしても、上記各形態と同様の効果を得ることができる。

〔第６形態〕
本形態では、水平方向に配向規制力を発現する水平配向層に代えて、垂直方向に配向規制力を発現する垂直配向層を配向層に適用する。この形態では、この配向層に関する構成が異なる点を除いて、上記の各形態と同一に構成される。

ここで垂直配向層は、ポジティブＣとして機能する位相差層の作製に供する配向層を広く適用することができる。このように垂直配向層を適用する場合、この垂直配向層との界面において、位相差層の液晶材料はチルト角９０度により配向し、配向層側にホメオトロピック配向層が形成されてポジティブＣとして機能する層が形成され、配向層より遠ざかった部位にホモジニアス配向層が形成されてポジティブＡとして機能する層が形成されるものと考えられる。

このように垂直配向層を適用しても、上述の形態と同様の効果を得ることができる。

〔第７形態〕
この形態では、例えば２軸延伸ＰＥＴフィルム等の、垂直配向規制力を備えた透明フィルム材を透明基材に適用し、配向層６を省略して、上述の形態に係る転写フィルム、光学フィルムを構成する。この形態では、この基材及び配向層に関する構成が異なる点を除いて、上述の各形態と同一に構成される。

これによりこの形態では、この透明フィルム材との界面におけるチルト角が９０度となるようにして、ＮＺ係数が１未満である位相差層が作製される。

この形態のように、垂直配向規制力を備えた透明フィルム材を基材に適用して配向層を省略するようにしても、上記各形態と同様の効果を得ることができる。

〔他の形態〕
以上、具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の形態を種々に組み合わせ、さらには上述の形態の構成を種々に変更することができる。

すなわち上記各形態では、反射防止、光学補償に係る光学フィルムに本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ネガティブＡとして機能する位相差層を備えた種々の光学フィルムに広く適用することができる。

１、１１、２１、３１ 画像表示装置
２ 画像表示パネル
３、１３、２３ 光学シート
４ 直線偏光板
５ 位相差層
１４ 基材
２４ １／２波長位相差層

Claims (6)

1. 異なる少なくとも２種類の配向状態がまだら模様を形成するように混在する液晶層による位相差層を備える、光学フィルム。
2. 前記位相差層は、
   重合性棒状液晶材料からなる１層の位相差層であり、
   波長５５０ｎｍにおける、正面位相差Ｒｅと厚み位相差Ｒｔｈとを用いてＮＺ＝Ｒｔｈ／Ｒｅ＋０．５で表されるＮＺ係数が、１未満である請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記位相差層は、ホメオトロピック配向層とホモジニアス配向層とを含む請求項１又は２に記載の光学フィルム。
4. 前記位相差層の一方の面には光配向層が配置されている請求項１乃至３のいずれかに記載の光学フィルム。
5. 前記位相差層の進相軸を基準軸に設定して、前記基準軸回りに前記位相差層への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果において、位相差値Ｒｅが極値となる入射角が１０度以下であり、
   前記位相差層の遅相軸を基準軸に設定して、前記基準軸回りに前記位相差層への入射角を変化させた位相差値Ｒｅの計測結果において、位相差値Ｒｅが極値となる入射角が１０度以下である請求項１乃至４のいずれかに記載の光学フィルム。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の光学フィルムを、画像表示パネルのパネル面に備える画像表示装置。

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