JP4137438B2 - 光学フィルムおよびこれを用いた偏光フィルム、および偏光フィルムの視野角改良方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる偏光フィルムおよび位相差フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置において必須の光学部材である偏光フィルムは、例えば水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子や、ポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸し、次いで脱水反応により、ポリエン構造を形成させて得られる偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムなどの保護フィルムにより接着剤を用いて挟持することにより得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような偏光素子または偏光フィルムを２枚用い、各々の吸収軸を直交するように配置した場合、正面方向から各々の吸収軸方向とは異なる方向に観測位置を傾斜させると、入射側偏光素子または偏光フィルムを通過した偏光が出射側偏光板に十分に吸収されず光が漏れてしまうという、いわゆる偏光素子または偏光フィルムの視野角依存性の問題があった。この現象は、垂直配向ネマチック（ＶＡ）型、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）型、ベンドネマチック型（ＯＣＢ）等の種々の液晶セルを用いた液晶表示装置の視野角特性に特に大きな影響を与えていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を解決すべく、鋭意検討した結果、少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚の面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである第二の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルムを用い、これと偏光素子を積層してなる偏光フィルムを用いることにより、もう一方の偏光素子、またはこれを保護フィルムで挟持した偏光フィルムとの各々の吸収軸方向が直交になるように配置した際に、正面方向から各吸収軸方向とは異なる方向に観測位置を傾斜させた場合の光の漏れを低減し、偏光フィルムの視野角依存性を改良でき、しかも視野角改良の際の波長依存性をも改善できることを新規に見いだし本発明に至った。即ち、本発明は、
（１）少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚の面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである第二の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルム、
（２）少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚のアクロマティックな第二の位相差フィルムを積層してなる光学フィルム、
（３）アクロマティックな第二の位相差フィルムの面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである（２）に記載の光学フィルム、
（４）第一の位相差フィルムの厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとするとき、Δｎｐ・ｄｐが５〜２００ｎｍである（１）ないし（３）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（５）第一の位相差フィルムが、フィルム面に対し概垂直配向した液晶性化合物からなるフィルムである、（１）ないし（４）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（６）液晶性化合物が、単一もしくは複数からなる紫外線硬化型の液晶性化合物の混合物の硬化物である（５）に記載の光学フィルム、
（７）第二の位相差フィルムの厚さをｄとするとき、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１００〜４００ｎｍである（１）ないし（６）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（８）第二の位相差フィルムがポリカーボネートを主成分とするフィルムである（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（９）アクロマティックな位相差フィルムがセルロース誘導体を主成分とするフィルムである（２）ないし（７）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１０）光学フィルムが、表層をアルカリ処理したセルロース誘導体からなるフィルムである（９）に記載の光学フィルム、
（１１）第二の位相差フィルムが層平面に対して実質的に平行な光軸を有する液晶性化合物層からなる（１）ないし（１０）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（１２）ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれが等しい第二の位相差フィルムを２枚用い、各々の最大屈折率方向が直交するように配置して積層してなる（１）ないし（１１）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１３）ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの少なくとも１つが互いに異なる２枚の第二の位相差フィルムを用い、各々の最大屈折率方向が直交するように配置して積層してなる（１）ないし（１１）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１４）少なくとも１枚の、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムを積層してなる（１）ないし（１３）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（１５）第三の位相差フィルムの厚さをｄｎ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとするとき、｜Δｎｎ・ｄｎ｜が５〜２００ｎｍである（１４）に記載の光学フィルム、
（１６）第三の位相差フィルムがトリアセチルセルロースフィルムである（１４）または（１５）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１７）２枚の第二の位相差フィルムの各々の最大屈折率方向が直交するように積層し、次いで、第一の位相差フィルム、次いで、第三の位相差フィルムを順次積層してなる（１４）ないし（１６）に記載の光学フィルム、
（１８）第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和と第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値が５〜１００ｎｍである、（１）ないし（１７）に記載の光学フィルム、
（１９）面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ、ｎｚ＞ｎｙであって、かつ、アクロマティックな第四の位相差フィルムからなる光学フィルム、
（２０）面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムと、面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ、ｎｚ＞ｎｙであって、かつ、アクロマティックな第四の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルム、
（２１）第四の位相差フィルムのｎｘ−ｎｙ＝Δｎａ、フィルムの厚さをｄａとするとき、５５０ｎｍにおけるΔｎａ・ｄａが１００〜４００ｎｍである、（１９）または（２０）に記載の光学フィルム、
（２２）（１）ないし（２１）いずれか1項に記載の光学フィルムと偏光素子を有する偏光フィルム、
（２３）第二の位相差フィルムもしくは第四の位相差フィルムのうち、偏光素子側に配置される第二の位相差フィルムもしくは第四の位相差フィルムの最大屈折率方向が、偏光素子の吸収軸方向と一致するように積層してなる（２２）に記載の偏光フィルム、
（２４）吸収軸が直交して配置された２枚の偏光素子間に、（１）ないし（２１）の光学フィルムを配置することを特徴とする、偏光素子の視野角改良方法、
（２５）２枚の偏光素子の一方に、（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムを用い、該偏光素子の吸収軸ともう一方の偏光素子の吸収軸を直交させることを特徴とする偏光素子の視野角改良方法、
（２６）偏光素子の一方に、（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムを用い、もう一方の偏光素子に面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムによって挟持された偏光フィルムを用い、各々の偏光素子の吸収軸を直交させることを特徴とする偏光素子の視野角改良方法、
（２７）偏光素子間にある第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和と、偏光素子間にある第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和との差の絶対値が５〜１００ｎｍである（２４）ないし（２６）のいずれか１項に記載の偏光素子の視野角改良方法、
（２８）（１）ないし（２３）のいずれか１項に記載の光学フィルムまたは偏光フィルムを有する液晶表示装置、
（２９）吸収軸が直交して配置された偏光素子間に配置された（１）ないし（２１）のいずれか１項に記載の光学フィルムを構成する各フィルムの任意のフィルム間に、画像表示を行うための液晶セルを配置したことを特徴とする（２８）に記載の液晶表示装置、
（３０）面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムによって偏光素子が挟持された偏光フィルムと（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムとの間に液晶セルを配置したことを特徴とする（２８）に記載の液晶表示装置、
（３１）液晶セルが、（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムを構成する２枚の第二の位相差フィルム間に配置されており、各々の第二の位相差フィルムの最大屈折率方向が、それぞれの第二の位相差フィルム側にある偏光素子の吸収軸方向と一致するように積層されていることを特徴とする（２８）に記載の液晶表示装置、
（３２）液晶セルが該セル自身の視野角依存性を改善した液晶セルである（２８）ないし（３１）のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の光学フィルムは、複数の位相差フィルムの積層体からなる。本発明で用いられる第一の位相差フィルムとは、例えば、図１において、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ、それと直交する方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、下記式（１）によって求められるフィルム面内の平均屈折率ｎｏと下記式（２）によって求められる厚さ方向の屈折率ｎｅとが、ｎｅ−ｎｏ＞０の関係となるような位相差フィルムである。
ｎｏ＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２・・・（１）
ｎｅ＝ｎｚ・・・（２）
このとき、ｎｘとｎｙの差が少ない方が好ましく、等しい方がより好ましい。さらに、該フィルムの厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏをΔｎｐとするとき、これらの積により与えられるΔｎｐ・ｄｐが好ましくは５〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０〜１００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜６０ｎｍ程度になるように、ｄｐ、Δｎｐをそれぞれ調節したフィルムであることが好ましい。このような位相差フィルムとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等を主成分とするプラスチックフィルムをｎｘ方向とｎｙ方向に二軸延伸し、さらにｎｚ方向に延伸した位相差フィルムや、フィルム面に対し垂直方向に配向させた液晶性化合物からなるフィルム等が挙げられるが、フィルム面に対し垂直配向させた液晶性化合物からなるフィルムを用いる方がｎｘとｎｙが実質的に等しくなるため特に好ましい。
【０００６】
本発明で用いられる、第一の位相差フィルムに用いられるフィルム面に対し垂直配向する液晶性化合物としては、例えば、ある温度範囲において液晶性を示すサーモトロピック液晶化合物やある溶液の特定の濃度範囲で液晶性を示すリオトロピック液晶化合物が挙げられる。特にサーモトロピック液晶化合物は広い温度範囲で液晶性を示すことができるようにするために複数の液晶性化合物を混合して用いることが多い。また、液晶性化合物は低分子量、高分子量およびこれらの混合物であってもよい。これらの液晶性化合物は、配向状態を固定するために、紫外線または熱により重合もしくは架橋するような化合物であることが好ましい。そのような液晶性化合物としては、（メタ）アクリロイル基やエポキシ基、ビニル基などの重合性基を有する化合物、もしくはアミノ基やヒドロキシル基などの架橋性官能基を有する化合物であることが好ましく、そのようなものとしては例えばＷＯ９７／４４７０３やＷＯ９８／００４７５号公報に記載の化合物などが挙げられる。これらの化合物は、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶セルを作製する時に用いるような一般的なポリイミド系配向膜をラビング処理した基板上に該化合物層を形成した時に、配向膜側でわずかにチルト角を有する水平（プレーナ）配向をし、空気界面側でほぼ垂直（ホメオトロピック）配向するような液晶性化合物または、垂直配向させるような配向膜を形成した基板上に該化合物層を形成した時や、ガラス基板等の基板上に該化合物層を形成した時に垂直配向するような液晶性化合物である。このような液晶性化合物を用い、フィルム面に対して垂直配向させるような配向膜を用いることにより、容易にフィルム面に対して垂直配向した液晶性化合物からなるフィルムを得ることができる。これらの化合物は重合開始剤または架橋剤の存在下、紫外線や熱などによって配向状態を保持したまま重合または架橋させることにより、得られた光学異方体がその後の温度変化などに対しても一定した配向状態を保つことができる。
【０００７】
前記液晶性化合物をフィルム面に対して垂直配向させる方法としては、例えば、基板フィルムに上記液晶性化合物を垂直配向させるような配向膜を形成し、次いで該配向膜面上に液晶性化合物層を形成する方法が挙げられる。垂直配向させるような配向膜としては、例えば、長鎖アルキル基などの側鎖を有するポリイミド膜や、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート等の長鎖アルキル（メタ）アクリレートとアクリル酸や２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの官能基を有する（メタ）アクリレート等を共重合させて得られるアクリルポリマーをトルエンジイソシアネートや１，６−ヘキサンジイソシアネート等の架橋剤で架橋させた膜や、ホウ酸処理された一軸延伸ポリビニルアルコールフィルムや、基板フィルム上に形成されたホウ酸処理されたポリビニルアルコール膜をラビング処理したものなどが挙げられる。
【０００８】
前記液晶性化合物層を配向膜上に形成する場合、該化合物が単独で塗布することが可能な場合は、直接該化合物を配向膜上に塗布することにより液晶性化合物層を形成することができるが、溶液にして塗布することも可能である。塗布する際に用いられる該化合物の溶液の溶剤としては、該化合物の溶解性、塗布時の配向膜上へのぬれ性に優れ、乾燥後の液晶層の配向を乱さないものであれば特に制限はない。そのような溶剤としては例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン等のケトン類、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、酢酸メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル類が挙げられるがこれらに限定されない。また、溶剤は単一でも混合物でもよい。液晶性化合物を溶解する際の濃度は溶剤溶解性、基板フィルム上へのぬれ性、塗布後の厚みなどによって異なるが、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％程度がよい。また、垂直配向膜を有する基板フィルム上へのぬれ性、塗布厚の均一性を高めるために種々のレベリング剤を添加することも可能である。レベリング剤の種類としては、液晶の配向を乱さないものであれば特に限定されない。
【０００９】
前記液晶性化合物を、配向膜上に塗布する方法としては特に限定されないが、塗布後の液晶層の厚みが、Δｎｐ・ｄｐの値に影響するため、均一の厚さに塗布できる方法が好ましい。そのような塗布の方法としては、例えばマイクログラビアコート方式、グラビアコート方式、ワイヤーバーコート方式、ディップコート方式、スプレーコート方式、メニスカスコート方式などによる方法が挙げられる。液晶性化合物層の厚さとしては、所望とするΔｎｐ・ｄｐによって異なり、さらに配向した液晶性化合物のΔｎｐによっても異なるが、好ましくは０．０５〜２０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍ程度である。
【００１０】
前記液晶性化合物は、例えば、溶解性やぬれ性を考慮して調整した液晶性化合物の溶液（必要に応じて、重合開始剤または架橋剤、レベリング剤を添加する）をフィルム面に対して垂直配向するような配向膜を有する基板フィルム上に塗布後、加熱により乾燥させることにより液晶性化合物を垂直配向させた後、必要に応じて紫外線や熱などにより重合または架橋させて配向を固定化させることにより形成される。加熱により乾燥させる条件、紫外線や熱による重合または架橋させる条件については、用いる溶剤の種類や、液晶性化合物の温度による配向状態の変化および安定性を考慮して適宜定められる。このようにして形成された液晶性化合物層は、粘着剤等を用いて剥離し、第二の位相差フィルムと貼合わせても良いし、基板フィルムが例えば第二の位相差フィルムであるなどの本発明の光学フィルムの特性を損なうものでなければ、そのまま配向膜を有する第二の位相差フィルム上に直接第一の位相差フィルムを形成した形態で用いても良い。
【００１１】
本発明で用いられる第二の位相差フィルムとは、例えば、図１において、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ、それと直交する方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚとなるような位相差フィルムである。また、第二の位相差フィルムの厚さをｄとするとき、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが好ましくは１００〜７００ｎｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍ、さらに好ましくは１００〜２００ｎｍ程度がよい。このような位相差フィルムとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等を主成分とするプラスチックフィルムを一軸延伸してなる位相差フィルムや、フィルム面に対して水平配向した、液晶性化合物層からなるフィルム等が挙げられる。ポリカーボネートを主成分とするフィルムは、耐湿熱性などの耐久性の面で優れており、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置等の光学補償フィルムとして広く用いられているために入手も容易であることから好適に用いられる。また、ポリビニルアルコールを主成分とするフィルムであれば、ホウ酸処理することで、上記の液晶性化合物を垂直配向させることが可能であり、そのまま本発明の光学フィルムとして用いることが可能である点において好ましい。また、層平面に対して実質的に平行な光軸を有する、フィルム面に対して水平配向した液晶性化合物層からなるフィルムを用いる場合は、例えば、後述の第三の位相差フィルムを基板フィルムとして、ラビング処理などにより配向処理を施し、次いで、配向処理面に該液晶性化合物の溶液を塗布し、加熱などにより乾燥させて液晶性化合物層を形成し、液晶性化合物がフィルム面に対して水平配向した状態で配向を固定化することで得られる。このようにすることで、第二の位相差フィルムと第三の位相差フィルムとを粘着剤や接着剤で貼り合わせることなく、第三の位相差フィルムと第二の位相差フィルムとが一体化したフィルムを作製することができ、本発明の光学フィルムの厚さを薄くし、作製工程を簡略化できる点で好ましい。液晶性化合物は低分子量、高分子量およびこれらの混合物であってもよく、配向状態を固定するために、紫外線または熱により重合もしくは架橋するような化合物であることが好ましい。そのような液晶性化合物としては、（メタ）アクリロイル基やエポキシ基、ビニル基などの重合性基を有する化合物、もしくはアミノ基やヒドロキシル基などの架橋性官能基を有する化合物であることが好ましく、そのようなものとしては例えば特開２０００−９８１３３号公報に記載の化合物などが挙げられる。
【００１２】
本発明で用いられる第二の位相差フィルムにおいて、面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ、それと直交する方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚであって、かつ、アクロマティックな位相差フィルムをもちいることができる。アクロマティックとは、位相差の波長依存性が少ないことを意味する。図２に示すように、一般的なポリカーボネートからなるフィルムの正面方向における５５０ｎｍに対して略1／４波長の位相差を与える位相差フィルムの場合、５５０ｎｍよりも短波長側では、該短波長側のある波長での位相差が１／４波長より大きくなり、他方、長波長側では該長波長側のある波長での位相差が１／４波長よりも小さくなる。これに対し、理想的なアクロマティックな位相差フィルムは例えば図３に示すように、フィルム正面方向における５５０ｎｍに対して1／４波長の位相差を与える位相差フィルムの場合、５５０ｎｍよりも短波長側、長波長側いずれにおいてもある波長での位相差が１／４波長になるようなフィルムである。本発明で用いられるアクロマティックな位相差フィルムの位相差値は、ｎｘ−ｎｙ＝Δｎ、フィルムの厚さをｄとするとき、フィルム正面方向における５５０ｎｍにおけるΔｎ・ｄが１００〜４００ｎｍ、好ましくは、１２０〜１５０ｎｍおよび２４０〜３００ｎｍがよい。このとき理想的なアクロマティックな位相差フィルム（例えば１／４波長の位相差の場合、４００ｎｍにおける位相差値が１００ｎｍ、５５０ｎｍにおける位相差値が１３７．５ｎｍ、８００ｎｍにおける位相差値が２００ｎｍとなるような各波長に等しい位相差を与える位相差フィルム）で得られるある波長における位相差値と実際に得られる位相差値とのずれは、５５０ｎｍより短波長側では好ましくは−５０〜５０ｎｍ、より好ましくは−３０〜３０ｎｍ程度がよく、５５０ｎｍより長波長側では好ましくは−８０〜８０ｎｍ、さらに好ましくは−６０〜６０ｎｍ程度になるようにするのが良い。このようなアクロマティックな位相差フィルムを用いることにより、本発明で得られる偏光フィルムの視野角改良効果の波長依存性を低減できるためより好ましい。
【００１３】
本発明のアクロマティックな位相差フィルムは、例えば、アクロマティックな特性を有する物質を、一方向に配向させることによって得られる。そのような物質としては例えば特開２０００−１３７１１６号公報に記載のセルロース誘導体などが上げられる。特にセルロース誘導体からなるフィルムは、表層をアルカリ処理する等して、他の保護フィルムと共にポリビニルアルコール水溶液などのポリビニルアルコール系接着剤を用いて水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子を挟持することにより該偏光素子の保護フィルムとしても機能するためより好ましい。また、一方向に配向させる方法としては、例えば前記物質からなるフィルムを面方向に一軸延伸する方法等が挙げられる。
【００１４】
本発明の光学フィルムは、前記の第一の位相差フィルムを少なくとも１枚、さらに前記第二の位相差フィルムを少なくとも１枚用い、これらを積層することにより得られる。図４には第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３を積層して得られる本発明の光学フィルム４を例示している。各々の位相差フィルムを積層する方法としては、例えば粘着剤、接着剤などを用いる方法、第二の位相差フィルム上に配向膜を介して直接第一の位相差フィルムを形成する方法等が挙げられる。このとき、第一の位相差フィルムのｎｘ、ｎｙとが等しくない場合は、第一の位相差フィルムのｎｘ方向と第二の位相差フィルムのｎｘ方向もしくはｎｙ方向とが一致するように積層する方が好ましい。また、本発明の光学フィルムはｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれが等しい第二の位相差フィルム３を２枚用い、例えば図５に示すように各々のｎｘ方向が直交するように積層し、さらに、図６に示すように第一の位相差フィルム２と積層することにより得られる本発明の光学フィルム５とする方が本発明で得られる偏光フィルムの視野角改良効果の波長依存性を低減できるためより好ましい。この場合においても、第一の位相差フィルム２のｎｘ、ｎｙとが等しくない場合は、第一の位相差フィルムのｎｘ方向と第二の位相差フィルム３のｎｘ方向もしくはｎｙ方向とが一致するように積層する方が好ましい。また、第二の位相差フィルムを２枚用いる場合は、２枚の第二の位相差フィルムの間でｎｘ、ｎｙ、ｎｚの少なくとも１つの値が互いに異なっていても良い。そのような例としては、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ１、それと直交する方向の屈折率をｎｙ１、厚さ方向の屈折率をｎｚ１とするとき、ｎｘ１＞ｎｙ１≧ｎｚ１となるような位相差フィルム６と、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ２、それと直交する方向の屈折率をｎｙ２、厚さ方向の屈折率をｎｚ２とするとき、ｎｘ２＞ｎｙ２≧ｎｚ２となるような位相差フィルム７を図７に示すように、ｎｘ１とｎｘ２方向とが直交するように積層し、さらに第一の位相差フィルム２を積層して得られる図８に示すような本発明の光学フィルム８が挙げられる。この場合においても、第一の位相差フィルムのｎｘ、ｎｙとが等しくない場合は、第一の位相差フィルムのｎｘ方向と第二の位相差フィルムのｎｘ１方向もしくはｎｙ１方向とが一致するように積層する方が好ましい。
【００１５】
本発明の光学フィルムは、前記第一の位相差フィルム、第二の位相差フィルムに加えて、少なくとも１枚の第三の位相差フィルムを用いることも可能である。本発明で用いられる第三の位相差フィルムとは、前記式（１）によって求められるフィルム面内の平均屈折率ｎｏと前記式（２）によって求められる厚さ方向の屈折率ｎｅとが、ｎｅ−ｎｏ＜０の関係となるような位相差フィルムである。このとき、ｎｘとｎｙの差が少ない方が好ましい。さらに、該フィルムの厚さをｄｎ、ｎｅ−ｎｏをΔｎｎとするとき、これらの積により与えられるΔｎｎ・ｄｎの絶対値｜Δｎｎ・ｄｎ｜が好ましくは５〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍ程度になるように、ｄｎ、Δｎｎをそれぞれ調節したフィルムであることが好ましい。このような位相差フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースフィルムや、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等を主成分とするプラスチックフィルムをｎｘ方向とｎｙ方向に二軸延伸した位相差フィルムや、コレステリック液晶を配向させて形成した位相差フィルム等が挙げられるが、トリアセチルセルロースフィルムは、透明性に優れるだけでなく、偏光素子の保護フィルムとして広く用いられているため、例えば本発明の光学フィルムを偏光フィルムと一体化して用いる場合、偏光素子の保護フィルムと本発明で用いられる第三の位相差フィルムとを兼ねることが可能となるため特に好ましい。
【００１６】
本発明の第三の位相差フィルムを有する光学フィルムとしては、例えば、図９に示すように、第二の位相差フィルム３に、第一の位相差フィルム２を積層し、さらに第三の位相差フィルム９を積層することによって得られる本発明の光学フィルム１０や、図１０、図１１に示すような積層の順を変えた本発明の光学フィルム１１および１２が挙げられる。また、他の例としては、例えば、図１２に示すようにｎｘ方向が直交するように積層された２枚の第二の位相差フィルム３に、第三の位相差フィルム９を積層し、さらに第一の位相差フィルム２を積層することによって得られる本発明の光学フィルム１３が挙げられる。また、図１３に示すように、第一の位相差フィルム２と第三の位相差フィルム９の積層する順序を図１２とは逆にして積層した本発明の光学フィルム１４とすることも可能である。特に図１３において、偏光素子の保護フィルムを兼ねることができるような第三の位相差フィルム９を用いた場合には、そのままもう一方の保護フィルムを用いて第三の位相差フィルム９側で偏光素子を挟持することができるため好ましい。また、本発明で用いられる各々の位相差フィルムは、必要に応じて粘着剤や接着剤を用いて積層すればよい。また、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム９のｎｘ、ｎｙが等しくない場合は、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム９の各ｎｘ方向と第二の位相差フィルム３のｎｘ方向もしくはｎｙ方向とが一致するように積層する方が好ましい。
【００１７】
また、本発明で得られる視野角改良効果をより顕著にするために、本発明の光学フィルムを構成する各第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和ΣΔｎｐ・ｄｐと本発明の光学フィルムを構成する各第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜との差の絶対値｜（ΣΔｎｐ・ｄｐ−Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜が５〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜７０ｎｍ程度になるように各フィルムのΔｎｐ・ｄｐ、｜Δｎｎ・ｄｎ｜を調節するのが良い。
【００１８】
本発明で用いられる第四の位相差フィルムとは、前記アクロマティックな特性を有し、かつ、面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであるときに、ｎｘ＞ｎｙ、ｎｚ＞ｎｙとなるようなフィルムである。本発明で用いられる第四の位相差フィルムの位相差値は、ｎｘ−ｎｙ＝Δｎａ、フィルムの厚さをｄａとするとき、フィルム正面方向における５５０ｎｍにおけるΔｎａ・ｄａが１００〜４００ｎｍ、好ましくは、１２０〜１５０ｎｍおよび２４０〜３００ｎｍがよい。このとき図３に示すような理想的なアクロマティックな位相差フィルム（例えば１／４波長の位相差の場合、４００ｎｍにおける位相差値が１００ｎｍ、５５０ｎｍにおける位相差値が１３７．５ｎｍ、８００ｎｍにおける位相差値が２００ｎｍとなるような各波長に等しい位相差を与える位相差フィルム）で得られるある波長における位相差値と実際に得られる位相差値とのずれは、５５０ｎｍより短波長側では好ましくは−５０〜５０ｎｍ、より好ましくは−３０〜３０ｎｍ程度がよく、５５０ｎｍより長波長側では好ましくは−８０〜８０ｎｍ、さらに好ましくは−６０〜６０ｎｍ程度になるようにするのが良い。
【００１９】
本発明で用いられる第四の位相差フィルムは、例えば、アクロマティックな特性を有する物質を、面方向と厚さ方向との二方向に配向させることによって得られる。そのような物質としては例えば特開２０００−１３７１１６や特開２０００−９１７４３号公報に記載のセルロース誘導体や、特開２００１−２３５６２２号公報に記載のノルボルネン鎖とスチレン鎖を有する共重合体からなる組成物などが挙げられる。特にセルロース誘導体からなるフィルムは、表層をアルカリ処理する等して、他の保護フィルムと共にポリビニルアルコール水溶液などのポリビニルアルコール系接着剤を用いて水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子を挟持することにより該偏光素子の保護フィルムとしても機能するためより好ましい。また、二方向に配向させる方法としては、例えば前記物質からなるフィルムを面方向に一軸延伸した後、両面を粘着ロールによって厚さ方向に延伸する方法や、面方向に一軸延伸した後、延伸した方向とは逆方向に適度に収縮させて厚さ方向に配向させる方法や、面方向に一軸延伸した後、厚さ方向に電場や磁場をかけて厚さ方向に配向させる方法などが挙げられる。このとき、下記式（３）によって定義されるNｚ係数が、好ましくは０．３〜１、より好ましくは０．５〜０．８程度になるようにｎｘ、ｎｙ、ｎｚの各方向の配向の程度を制御するのが良い。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）・・・（３）
【００２０】
上記第四の位相差フィルムを用いて、あるいは、第三の位相差フィルムと積層させることにより、本発明の光学フィルムを作製することができる。図１４には、第四の位相差フィルム１５と第三の位相差フィルム９を積層して得られる本発明の光学フィルム１６を例示している。
【００２１】
このようにして作製した本発明の光学フィルムを偏光素子と一体化することにより、本発明の偏光フィルムを得ることができる。偏光素子としては、例えば、水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子や、ポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸し、次いで脱水反応により、ポリエン構造を形成させて得られる偏光素子などが挙げられる。本発明の偏光フィルムとしては、例えば図１５に示すような第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３、偏光素子１７、保護フィルム１８からなる本発明の偏光フィルム１９や、図１６に示すような第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３と第三の位相差フィルム９、偏光素子１７、保護フィルム１８とからなる本発明の偏光フィルム２０などが挙げられる。保護フィルムとしては、透明性、偏光素子との接着性に優れ、適度な強度を有するフィルムが好ましく、そのようなフィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースフィルムや、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマーを主成分とするフィルム等が挙げられる。また、光学異方性のない、例えばアクリル系等の樹脂層を形成することにより保護フィルムとしての機能を付与することも可能である。特にトリアセチルセルロースフィルムは、前記ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光素子の保護フィルムとして好適に用いられており、しかも、本発明で用いられる第三の位相差フィルムとしての機能も有するため、特に好ましい。また、トリアセチルセルロースフィルムは、表層をアルカリ処理することにより、挟持の際に用いるポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤を用いた場合の前記ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光素子との接着性を向上させることができるため、表層をアルカリ処理して用いるのがよい。図１７にはそのような例として、第二の位相差フィルム３、第一の位相差フィルム２、第三の位相差フィルムである表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持された偏光素子１７とからなる本発明の偏光フィルム２２が例示してある。また、図１８には他の例としてｎｘ方向が直交した２枚の第二の位相差フィルム３、第一の位相差フィルム２、第三の位相差フィルムである表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持された偏光素子１７とからなる本発明の偏光フィルム２３が示してある。また、保護フィルムとして、表面に易接着処理された保護フィルムを用いて挟持する場合には、前記ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光素子と保護フィルムとを水を用いて接着することも可能である。上記接着剤を用いても、これらの保護フィルムと偏光素子の接着性に乏しい場合には、他の接着剤や粘着剤を用いることも可能である。
【００２２】
本発明の偏光フィルムを作製する場合は、前記光学フィルムと偏光素子と保護フィルムを用いて積層することにより得られる。例えば、図１９に示すように、偏光素子１７を第三の位相差フィルムである表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持した偏光フィルム２５に、第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３を積層した本発明の光学フィルム４を積層することにより、図１７に示すような本発明の偏光フィルム２２を得ることができる。また、他の例としては、例えば図２０に示すように、第二の位相差フィルム３に第一の位相差フィルム２、次いで第三の位相差フィルム９を積層してなる本発明の光学フィルム１０に、偏光素子１７の片側のみ保護フィルム１８を接着したフィルム２６とを積層することにより図１６に示すような本発明の偏光フィルム２０を得ることができる。各々の位相差フィルムや偏光素子は接着剤や粘着剤を用いて積層することができる。このとき、図１９および２０に示すように、偏光素子の吸収軸２４の方向と第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が一致するようにして積層することが特に好ましい。さらに、図１９および２０において第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルムのそれぞれのｎｘ、ｎｙが等しくない場合は、第一、第二、第三の各位相差フィルムのｎｘ方向が一致するように積層し、さらに、偏光素子の吸収軸２４の方向と各フィルムのｎｘ方向とが一致するように積層することがより好ましい。また、図２１に示すように、第三の位相差フィルムとして表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１を用いて、偏光素子１７を挟持した偏光フィルム２５を用い、ｎｘ方向を直交させて積層した２枚の第二の位相差フィルム３と第一の位相差フィルム２からなる本発明の光学フィルム５を積層することにより図１８に示すような本発明の偏光フィルム２３を得ることができるが、このとき、図２１に示すように、偏光素子１７側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が、偏光素子１７の吸収軸方向２４と一致するように積層することが特に好ましい。さらに、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム２１のそれぞれのｎｘ、ｎｙが等しくない場合は、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム２１の各ｎｘ方向と偏光素子側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向とが一致するように積層しさらに、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム２１の各ｎｘ方向と偏光素子側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向と偏光素子の吸収軸方向２４とが一致するように積層することがより好ましい。
【００２３】
このようにして得られた本発明の光学フィルムを用いて、偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。その方法としては例えば、図２２に示すように、各々の吸収軸が直交するように配置された第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって偏光素子１７が挟持された２枚の偏光フィルム２５の間に、本発明の光学フィルム４を配置することによって達成される。このとき、図２３に示すように、第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が、第一の位相差フィルム２側の偏光フィルム２５の吸収軸２４の方向と一致するように配置することが好ましい。他の例としては、図２４に示すように、各々の吸収軸が直交するように配置された第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって偏光素子１７が挟持された２枚の偏光フィルム２５の間に、本発明の光学フィルム５を配置することによって達成される。このとき、図２５に示すように、第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が、それぞれの第二の位相差フィルム側に配置された偏光フィルム２５の吸収軸２４の方向と一致するように配置することが好ましい。また、本発明の偏光フィルムと対をなすもう一方の偏光フィルムは、図２４に示すように、偏光素子１７が第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持された構成であってもよい。このとき、本発明の偏光フィルムと対をなすもう一方の偏光フィルムに用いられる第二の位相差フィルム側に位置する第三の位相差フィルムは、本発明の光学フィルムを構成する一部とみなされるので、前記式（１）によって求められるフィルム面内の平均屈折率ｎｏと前記式（２）によって求められる厚さ方向の屈折率ｎｅとが、ｎｅ−ｎｏ＜０、該フィルムの厚さをｄｎ、ｎｅ−ｎｏをΔｎｎとするとき、これらの積により与えられるΔｎｎ・ｄｎの絶対値｜Δｎｎ・ｄｎ｜が好ましくは５〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍ程度になるように、ｄｎ、Δｎｎをそれぞれ調節したフィルムであることが好ましい。このとき、両偏光素子間にある各第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和ΣΔｎｐ・ｄｐと両偏光素子間にある各第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜との差の絶対値｜（ΣΔｎｐ・ｄｐ−Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜が５〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜８０ｎｍ程度になるように各フィルムのΔｎｐ・ｄｐ、｜Δｎｎ・ｄｎ｜を調節するのが良い。このように配置することで例えば図２６に示すように、偏光フィルム正面方向から各々の吸収軸方向とは異なる方向２７（例えば各々の吸収軸に対して45°方向）へ傾斜させた場合に、観察方向２８で発生する光の漏れを大幅に低減することができ、偏光フィルムの視野角依存性を改善できる。
【００２４】
また、前記本発明の偏光フィルムを用いても同様に偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。この場合、図２７に示すように、本発明の偏光フィルム２９に含まれる光学フィルム側に、もう一方の偏光フィルム２５を配置することにより同様に偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。このとき、図２８に示すように本発明の偏光フィルム２９の吸収軸２４の方向と、該偏光フィルム２９に含まれる第二の位相差フィルム３のｎｘ方向とが一致するようにして積層していることが好ましい。また、各偏光フィルムの吸収軸方向２４は直交している。また他の例としては、図２９に示すように、本発明の偏光フィルム２３に含まれる光学フィルム側に、もう一方の偏光フィルム２５を配置することにより同様に偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。この場合においても、図３０に示すように本発明の偏光フィルム２３の吸収軸方向２４の方向と、該偏光フィルム２３に含まれる偏光素子１７側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向とが一致するように積層していることが好ましい。もう一方の偏光フィルム２５側に位置する本発明の偏光フィルム２３に含まれる第二の位相差フィルム３のｎｘ方向は、もう一方の偏光フィルム２５の吸収軸２４の方向と一致している。また、この場合も各偏光フィルムの吸収軸方向２４は直交している。
【００２５】
また、本発明において第四の位相差フィルムを単独、あるいは第三の位相差フィルムと積層した本発明の光学フィルムを用いても同様に偏光フィルムの視野角特性を改善することができる。そのような例としては例えば図３１に示すように、各々の吸収軸が直交するように配置された第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって偏光素子が挟持された２枚の偏光フィルム２５の間に、第四の位相差フィルム１５を配置することによって達成される。このとき、第四の位相差フィルム１５のｎｘ方向は一方の偏光素子の吸収軸２４の方向と一致するように配置することが好ましい。また、図３２、図３３に示すように、第四の位相差フィルム１５と偏光素子１７と保護フィルム１８を積層した本発明の偏光フィルム３０や第四の位相差フィルム１５と第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって偏光素子１７が挟持された偏光フィルムとを積層した本発明の偏光フィルム３１を用い、他方に表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって偏光素子が挟持された偏光フィルムを用いて、各偏光素子の吸収軸方向が直交するように配置することで、同様に偏光フィルムの視野角特性を改善することができる。
【００２６】
このようにして得られた本発明の光学フィルム、または偏光フィルム、および偏光フィルムの視角依存性を改良する方法を用いた液晶表示装置を用いることにより、該液晶表示装置の視野角特性を改善することができる。そのような液晶表示装置としては、例えば、図３４に示すように液晶セル３２の片側に本発明の偏光フィルム３３を配置し、もう一方の側に偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって挟持した偏光フィルム２５を各々の偏光フィルムの吸収軸２４の方向が直交するように配置することによって得られる。各フィルムは液晶セルと粘着剤などによって貼り合わせればよい。また、他の例としては、例えば、図３５に示すように、液晶セル３２の片側に本発明の偏光フィルム２２を配置し、もう一方の側に第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって偏光素子が挟持された偏光フィルム２５を各々の偏光フィルムの吸収軸方向が直交するように配置した本発明の液晶表示装置が挙げられる。また、本発明の偏光フィルムを構成する偏光素子から他方の偏光フィルム側に位置する第二の位相差フィルムとの間での任意のフィルム間に、液晶セルを配置することによっても液晶表示装置の視野角特性を改善することができる。そのような例としては例えば、図３６に示すように、液晶セル３２は２枚の第二の位相差フィルム３の間に配置されており、各々の第二の位相差フィルムのｎｘ方向は、それぞれの側にある偏光素子の吸収軸２４の方向と一致するように積層される。このような構成とすることにより、各偏光フィルムの作製がより簡便で効率的に行えるために好ましい。すなわち、偏光素子は一軸延伸して作製する際に、延伸方向が吸収軸方向と一致する。また、第二の位相差フィルムや第四の位相差フィルムも同様に一軸延伸する際に、ｎｘ方向が延伸方向と一致する。同様に第一、第三の位相差フィルムも、ｎｘ方向が長尺方向と一致しているか、または、ｎｘとｎｙが等しい場合には、これらのフィルムが連続的に作製された長尺物であれば、一方の偏光フィルムを構成する偏光素子、第一、第二、第三の各位相差フィルムを全てロールツウロールで積層することができる。同様に、もう一方の偏光素子と第二の位相差フィルムもロールツウロールで積層することが可能となる。
【００２７】
また、他の例としては、例えば、図３７に示すように、液晶セル３２に視野角依存性がある場合において、該液晶セルの視野角依存性を改良するための補償フィルム３４を液晶セルの少なくとも片側、必要に応じて両側に配置し、さらに本発明の偏光フィルム３３を一方に、もう一方に偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって挟持した偏光フィルム２５を配置して得られる本発明の液晶表示装置とすることが好ましい。このようにすることで、液晶セルの視野角特性と、偏光フィルムの視野角特性を同時に改良することができ、液晶表示装置としての視野角特性を大幅に改善することができる。また、他の例としては例えば図３８に示すように、偏光フィルム２５と第四の位相差フィルム１５を該偏光フィルムの吸収軸２４の方向と第四の位相差フィルムのｎｘ方向とが一致するように積層して液晶セルの視野角依存性を補償するフィルム３４を有する液晶セル３２の該補償フィルム３４側に配置し、液晶セル３２の反対側に偏光フィルム２５を各偏光フィルムの吸収軸方向２４が直交するように配置した本発明の液晶表示装置が挙げられる。
【００２８】
また、他の例としては、図３９に示すような、本発明の偏光フィルム３３と位相差フィルム３５を該偏光フィルムの吸収軸方向２４と該位相差フィルムのｎｘ方向とが略４５°になるように積層してなる円偏光フィルム３７を反射層あるいは反射フィルムを有する反射型液晶セル３６に積層することにより得られる本発明の反射型液晶表示装置が挙げられる。この場合も必要に応じて、図３９に示すように、液晶セルを補償するフィルム３４を例えば該円偏光フィルム３７と該液晶セル３６の間に配置して積層することも可能である。円偏光フィルムに用いられる位相差フィルムは波長５５０ｎｍの光に対しての位相差値が１３０ｎｍ〜１４５ｎｍ、より好ましくは１３５〜１４０ｎｍであるようないわゆる１／４波長フィルムであることが好ましく、より好ましくは可視領域の波長における位相差が略１／４波長となるようなフィルムであることが好ましい。そのようなフィルムとしては、例えば、本発明で用いられるアクロマティックな第二の位相差フィルムやアクロマティックな第二の位相差フィルムと第一の位相差フィルムを積層した本発明の光学フィルムや第四の位相差フィルムが好ましい。また、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマーからなる位相差フィルムや、図２に示すポリカーボネートからなる位相差フィルムのようなアクロマティックでない位相差フィルム（このフィルムの屈折率がｎｘ＞ｎｙ＜ｎｚで、上記式（３）によって定義されるNｚ係数が、好ましくは０．３〜０．７、より好ましくは０．４〜０．６程度になるようにｎｘ、ｎｙ、ｎｚの各方向の配向の程度を制御したものがより好ましい）を例えば、特許３１７４３６７号公報や、Proc. Indian Acad. Sci. A41，130，137(1955)やSPIE vol.307 Polarizers and Aoolications, 120(1981)に記載の方法で位相差フィルムを複数枚積層することによって得られるアクロマティックでかつ、可視領域の波長における位相差が略１／４波長となるような積層位相差フィルムも使用することができる。
【００２９】
本発明の液晶表示装置で用いられる液晶セルとしては、例えばツイステッドネマチック（ＴＮ）型、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）型や、垂直配向ネマチック（ＶＡ）型、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）型、ベンドネマチック（ＯＣＢ）型、強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）型、反強誘電液晶（ＡＦＬＣ）型液晶セルなど種々の液晶セルが挙げられる。さらにこれらの液晶セルを用いた液晶表示装置は、透過型、反射型、反射半透過型いずれの形でも使用することができる。反射型液晶表示装置の場合には、上記偏光フィルム１枚のみ使用する場合と、２枚使用する場合があるが、いずれの場合でもよく、それぞれの視野角特性に応じて用いる各位相差フィルムの位相差値を調節すればよい。これらの液晶セルの種類によっては、液晶セル自身による視野角依存性があるため、好ましくは液晶セル自身の視野角依存性を補償した液晶セルを用いることが好ましい。液晶セル自体の視野角依存性を補償する方法は、用いる液晶セルの形態により種々の方法が用いられているが、例えば、ＴＮ型液晶セルの場合は、ハイブリッド配向したディスコティック液晶層を有するフィルムを用いて補償する方法が知られている。また、ＶＡ型液晶セルの場合には、ｎｅ−ｎｏ＜０となるような二軸延伸したフィルムや、垂直配向したディスコティック液晶層を有するフィルムを用いて補償する方法が知られている。図３７および図３８、図３９に例示した液晶セルの視野角依存性を補償するフィルム３４を用いた場合のように、上記周知の方法で補償された液晶セルを用い、さらに本発明の光学フィルムと偏光フィルムもしくは本発明の偏光フィルムを本発明の方法で使用することにより、さらに液晶表示装置としての視野角依存性を改善することができる。
【００３０】
【実施例】
以下実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
ＷＯ９７／４４７０３号公報に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００３１】
【化１】
【００３２】
２３．５重量部
【００３３】
【化２】
【００３４】
７０．５重量部と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液をポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルム（重合度１７００、延伸後の厚さ約２０μｍポリビニルアルコール中のホウ酸含有量は約１５％、保護フィルムとして表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムを片面のみポリビニルアルコール系接着剤で接着したもの）の偏光素子面に、ワイヤーバーを用いて塗布し、加熱により溶媒を除去後、高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ）を照射して重合させることにより、第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムを得た。この第一の位相差フィルムの厚さは１μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを偏光素子から剥離し、フィルム面から傾斜させた時の位相差値の変化を自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定した。結果を図４０に示した。図４０より、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは３９ｎｍであった。次に、上記第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムの第一の位相差フィルム面に、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．５８６４、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．５８４４、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝１．５８４１、厚さｄ＝７０μｍ、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムを、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層した。次に、同じポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムを、先に貼り合わせた第二の位相差フィルム面に、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と直交するように粘着剤を用いて貼り合わせて本発明の偏光フィルムを得た。この本発明の偏光フィルムと偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの｜（Δｎｐ・ｄｐ−｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜は１０ｎｍであった。この各々の偏光フィルムの偏光素子の吸収軸が直交したフィルムの正面方向の４５０、５５０、６５０ｎｍの各波長における透過率（直交透過率）および、各偏光素子の吸収軸から４５°方向に５０°傾斜させた時の４５０、５５０、６５０ｎｍにおける透過率（傾斜時の直交透過率）を分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００）を用いて測定した。結果を表1に示した。また、各偏光素子の吸収軸から４５°の方向に正面から５０°傾斜させた時の４５０、５５０、６５０ｎｍにおける透過率（傾斜時の直交透過率）を分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００）を用いて測定した。結果を表１に示した。また、各偏光素子の吸収軸から４５°の方向に正面から５０°傾斜させた時の４００〜７００ｎｍの波長における透過率（傾斜時の直交透過率）を分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００）を用いて測定した。結果を図４５に示した。
【００３５】
実施例２
実施例１で用いたΔｎｐ・ｄｐが３９ｎｍの第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムの第一の位相差フィルム面に、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．５８６４、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．５８４４、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝１．５８４１、厚さｄ＝７０μｍ、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルム１枚を、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層した以外は実施例１と同様の操作により本発明の偏光フィルムを得た。この偏光フィルムと、実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムで挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００３６】
実施例３
実施例１と同様の操作により作製したΔｎｐ・ｄｐが６５ｎｍである第一の位相差フィルムを、片面に粘着層を有する表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）である第三の位相差フィルムと貼り合わせ、第一の位相差フィルムを偏光素子より剥離した。次に剥離した第三の位相差フィルムと第一の位相差フィルムの積層体の第一の位相差フィルム面側に実施例１で用いた５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムをｎｘ方向が第三の位相差フィルムのｎｘ方向と一致するように粘着剤を用いて積層した。さらに、同じポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムを、第二の位相差フィルム同士のｎｘ方向が直交するように、先に貼り合わせた第二の位相差フィルム面側に、粘着剤を用いて貼り合わせて本発明の光学フィルムを得た。次に実施例１で用いた、片側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムと接着したヨウ素系偏光フィルムの偏光素子側と本発明の光学フィルムの表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム面とを、偏光素子の吸収軸方向と、上記光学フィルムの偏光素子側に位置する第二の位相差フィルムのｎｘ方向とが一致するように、ポリビニルアルコール系接着剤で接着して本発明の偏光フィルムを得た。この偏光フィルムと、実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの偏光素子間にある1枚の第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐと２枚の第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値は３３ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表1および図４５に示した。
【００３７】
実施例4
ＷＯ９８／００４７５に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００３８】
【化３】
【００３９】
３９．２重量部
【００４０】
【化４】
【００４１】
４５．０重量部
【００４２】
【化５】
【００４３】
９．８重量部
と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液を、実施例１と同様の操作により第一の位相差フィルムを作製した。この第一の位相差フィルムの厚さは１．３μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを偏光素子から剥離し、実施例１と同様に測定したところ、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは３５ｎｍであった。次に、この第一の位相差フィルムを実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムに粘着剤を用いて転写し、さらに実施例１で用いた５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルム１枚をｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて貼り合わせて、本発明の偏光フィルムを得た。この偏光フィルムと実施例1で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムを各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの偏光素子間にある1枚の第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐと２枚の第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値は６３ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。次に上記各偏光フィルムを市販の垂直配向ネマチック型液晶セルに図４１の構成（各偏光フィルムの吸収軸は直交するように配置されている）となるように各フィルムを貼り合わせて本発明の液晶表示装置を得た。次にこの液晶表示装置を白色面光源上に配置し、全方位８０°領域における輝度分布を視野角測定装置（ＥＬＤＩＭ社製ＥＺｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｒ）を用いて測定した。このときの偏光素子の各吸収軸方向から４５°方向における領域での中心輝度幅（２ｃｄ／ｃｍ2以下）と等輝度となる視野角の平均値、および全方位における最大輝度を表1に示した。
【００４４】
実施例５
ＷＯ９７／４４７０３号公報に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００４５】
【化６】
【００４６】
２３．５重量部
【００４７】
【化７】
【００４８】
７０．５重量部と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液をポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルム（重合度１７００、延伸後の厚さ約２０μｍポリビニルアルコール中のホウ酸含有量は約１５％、保護フィルムとして表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムを片面のみポリビニルアルコール系接着剤で接着したもの）の偏光素子面に、ワイヤーバーを用いて塗布し、加熱により溶媒を除去後、高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ）を照射して重合させることにより、第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムを得た。この第一の位相差フィルムの厚さは１．３μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを偏光素子から剥離し、フィルム面から傾斜させた時の位相差値の変化を自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定した。結果を図４２に示した。図４２より、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは６５ｎｍであった。次に、上記第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムの第一の位相差フィルム面に、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．６２８６、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．６２７２、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝１．６２６８（各屈折率はアタゴ社製アッベ屈折計を用いて測定した以下同じ）、厚さｄ＝１００μｍ、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍである図４３に示すようなアクロマティックな第二の位相差フィルムを、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層して本発明の偏光フィルムを得た（位相差の波長依存性は自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定し、コーシーの式により算出した）。この本発明の偏光フィルムと偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの｜（Δｎｐ・ｄｐ−｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜は１６ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００４９】
実施例６
Δｎｐ・ｄｐを８０ｎｍとする以外は実施例５と同じ本発明の偏光フィルムの第二の位相差フィルム面に、さらにもう１枚、実施例５で用いた第二の位相差フィルムを、各々の第二の位相差フィルムのｎｘ方向が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせて本発明の偏光フィルムを作製した。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５０】
実施例７
ＷＯ９８／００４７５に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００５１】
【化８】
【００５２】
３９．２重量部
【００５３】
【化９】
【００５４】
４５．０重量部
【００５５】
【化１０】
【００５６】
９．８重量部
と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液を、ｎ−ブチルメタアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、メチルメタアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートを共重合させたアクリルポリマーをトルエンジイソシアネートで架橋させた膜を有するＰＥＴフィルムの該膜面側に、マイクログラビアコーターを用いて塗布し、加熱により溶媒を除去後、高圧水銀灯（１２０Ｗ／ｃｍ）を照射して重合させることにより、第一の位相差フィルムを作製した。この第一の位相差フィルムの厚さは０．８μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを架橋したアクリルポリマー膜を有するＰＥＴフィルムから剥離し、実施例１と同様に測定したところ、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは３４ｎｍであった。次に、この第一の位相差フィルムを実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムに粘着剤を用いて転写し、さらに実施例５で用いたアクロマティックな第二の位相差フィルムを、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層して本発明の偏光フィルムを得た（位相差の波長依存性は自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定し、コーシーの式により算出した）。この本発明の偏光フィルムと偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの偏光素子間にある1枚の第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐと２枚の第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値は６４ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５７】
【比較例】
比較例１
実施例１および２で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムで挟持したポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルムを２枚用い、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５８】
比較例２
実施例１および２で用いた偏光素子の片側のみに表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムを有するポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルムを２枚用い、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように、かつ、互いの偏光素子面が対面するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５９】
比較例３
比較例1で用いた偏光フィルムを用いる以外は、実施例4と同様の操作により市販の市販の垂直配向ネマチック型液晶セルに図４４の構成（各偏光フィルムの吸収軸は直交するように配置されている）となるように偏光フィルムを貼り合わせて液晶表示装置を作製し、実施例4と同様に評価した。結果を表１に示した。
【００６０】
【表１】
【００６１】
実施例および比較例の結果から、本発明の偏光フィルムを用いることにより、正面方向から偏光素子の各々の吸収軸方向とは異なる方向に傾斜させた場合の光の漏れが抑えられ、偏光フィルムの視野角依存性が改善されていることが分かる。また、実施例１と２を比較すると分かるように、第二の位相差フィルムを２枚用いることにより、視野角改良効果の波長依存性が低減し、より広い波長領域で視野角依存性を改善していることが分かる。また、実施例５、６、７より、アクロマティックな位相差フィルムを用いることによっても、視野角改善効果の波長依存性が低減して、より広い波長領域で視野角依存性を改善していることが分かる。さらに、実施例４と比較例３を比較すると分かるように本発明の液晶表示装置は、比較例に比べて広い視野角特性を有していることが分かる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は、少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚の面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである第二の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルムであって、このフィルムを有する偏光フィルムを用いて、本発明の方法により、偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。さらに、本発明の光学フィルム、偏光フィルムを用いた液晶表示装置は、本発明の方法により、液晶表示装置の視野角特性も改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】位相差フィルムを示した図である。
【図２】一般的なポリカーボネート位相差フィルムの波長による位相差値の変化を示したグラフである。
【図３】理想的なアクロマティックな位相差フィルムの波長による位相差値の変化を示したグラフである。
【図４】本発明の光学フィルムの一形態を示した図である。
【図５】本発明の光学フィルムに用いられる第二の位相差フィルムの積層の一形態を示した図である。
【図６】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図７】本発明の光学フィルムに用いられる第二の位相差フィルムの積層の他の一形態を示した図である。
【図８】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図９】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１０】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１１】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１２】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１３】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１４】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１５】本発明の偏光フィルムの一形態を示した図である。
【図１６】本発明の偏光フィルムの他の一形態を示した図である。
【図１７】本発明の偏光フィルムの他の一形態を示した図である。
【図１８】本発明の偏光フィルムの他の一形態を示した図である。
【図１９】本発明の偏光フィルムの一構成を示す図である。
【図２０】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図２１】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図２２】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の一形態を示した図である。
【図２３】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の一構成を示した図である。
【図２４】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一形態を示した図である。
【図２５】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図２６】偏光フィルムの視野角依存性に関する図である。
【図２７】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一形態を示した図である。
【図２８】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図２９】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一形態を示した図である。
【図３０】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図３１】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図３２】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図３３】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図３４】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の一形態を示した図である。
【図３５】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の一構成を示した図である。
【図３６】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の他の一構成を示した図である。
【図３７】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の一形態を示した図である。
【図３８】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の他の一構成を示した図である。
【図３９】本発明の視野角特性を改善した反射型液晶表示装置の一構成を示した図である。
【図４０】実施例１に記載の本発明で用いられる第一の位相差フィルムの傾斜角に対する位相差値の変化を示したグラフである。
【図４１】実施例４に記載の本発明の液晶表示装置の構成である。
【図４２】実施例５に記載の本発明で用いられる第一の位相差フィルムの傾斜角に対する位相差値の変化を示したグラフである。
【図４３】実施例５で用いられる第二の位相差フィルムの波長による位相差値の変化を示したグラフである。
【図４４】比較例３に記載の液晶表示装置の構成である。
【図４５】実施例と比較例で測定した、偏光素子の各吸収軸が直交しているときの、各吸収軸方向から４５°の方向に５０°傾斜させたときの波長に対する透過率を示したグラフである。
【符号の説明】
１：位相差フィルム
２：第一の位相差フィルム
３：第二の位相差フィルム
４：本発明の光学フィルムの一形態
５：本発明の光学フィルムの他の形態
６：屈折率がｎｘ１、ｎｙ1、ｎｚ1である第二の位相差フィルム
７：屈折率がｎｘ２、ｎｙ２、ｎｚ２である第二の位相差フィルム
８：本発明の光学フィルムの他の形態
９：第三の位相差フィルム
１０：本発明の光学フィルムの他の形態
１１：本発明の光学フィルムの他の形態
１２：本発明の光学フィルムの他の形態
１３：本発明の光学フィルムの他の形態
１４：本発明の光学フィルムの他の形態
１５：第四の位相差フィルム
１６：本発明の光学フィルムの他の形態
１７：偏光素子
１８：保護フィルム
１９：本発明の偏光フィルムの一形態
２０：本発明の偏光フィルムの他の形態
２１：表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム
２２：本発明の偏光フィルムの他の形態
２３：本発明の偏光フィルムの他の形態
２４：偏光素子の吸収軸方向
２５：偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって挟持した偏光フィルム
２６：保護フィルムと偏光素子からなるフィルム
２７：フィルムの正面から各偏光素子の吸収軸方向とは異なる方向へ傾斜する場合の傾斜方向
２８：観察方向
２９：本発明の偏光フィルムの他の形態
３０：本発明の偏光フィルムの他の形態
３１：本発明の偏光フィルムの他の形態
３２：液晶セル
３３：本発明の偏光フィルム
３４：液晶セルの視野角依存性を補償するフィルム
３５：円偏光フィルムに用いられる位相差フィルム
３６：反射層あるいは反射フィルムを有する反射型液晶セル
３７：円偏光フィルム
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる偏光フィルムおよび位相差フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置において必須の光学部材である偏光フィルムは、例えば水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子や、ポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸し、次いで脱水反応により、ポリエン構造を形成させて得られる偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムなどの保護フィルムにより接着剤を用いて挟持することにより得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような偏光素子または偏光フィルムを２枚用い、各々の吸収軸を直交するように配置した場合、正面方向から各々の吸収軸方向とは異なる方向に観測位置を傾斜させると、入射側偏光素子または偏光フィルムを通過した偏光が出射側偏光板に十分に吸収されず光が漏れてしまうという、いわゆる偏光素子または偏光フィルムの視野角依存性の問題があった。この現象は、垂直配向ネマチック（ＶＡ）型、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）型、ベンドネマチック型（ＯＣＢ）等の種々の液晶セルを用いた液晶表示装置の視野角特性に特に大きな影響を与えていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を解決すべく、鋭意検討した結果、少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚の面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである第二の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルムを用い、これと偏光素子を積層してなる偏光フィルムを用いることにより、もう一方の偏光素子、またはこれを保護フィルムで挟持した偏光フィルムとの各々の吸収軸方向が直交になるように配置した際に、正面方向から各吸収軸方向とは異なる方向に観測位置を傾斜させた場合の光の漏れを低減し、偏光フィルムの視野角依存性を改良でき、しかも視野角改良の際の波長依存性をも改善できることを新規に見いだし本発明に至った。即ち、本発明は、
（１）少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚の面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである第二の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルム、
（２）少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚のアクロマティックな第二の位相差フィルムを積層してなる光学フィルム、
（３）アクロマティックな第二の位相差フィルムの面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである（２）に記載の光学フィルム、
（４）第一の位相差フィルムの厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとするとき、Δｎｐ・ｄｐが５〜２００ｎｍである（１）ないし（３）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（５）第一の位相差フィルムが、フィルム面に対し概垂直配向した液晶性化合物からなるフィルムである、（１）ないし（４）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（６）液晶性化合物が、単一もしくは複数からなる紫外線硬化型の液晶性化合物の混合物の硬化物である（５）に記載の光学フィルム、
（７）第二の位相差フィルムの厚さをｄとするとき、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１００〜４００ｎｍである（１）ないし（６）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（８）第二の位相差フィルムがポリカーボネートを主成分とするフィルムである（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（９）アクロマティックな位相差フィルムがセルロース誘導体を主成分とするフィルムである（２）ないし（７）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１０）光学フィルムが、表層をアルカリ処理したセルロース誘導体からなるフィルムである（９）に記載の光学フィルム、
（１１）第二の位相差フィルムが層平面に対して実質的に平行な光軸を有する液晶性化合物層からなる（１）ないし（１０）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（１２）ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれが等しい第二の位相差フィルムを２枚用い、各々の最大屈折率方向が直交するように配置して積層してなる（１）ないし（１１）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１３）ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの少なくとも１つが互いに異なる２枚の第二の位相差フィルムを用い、各々の最大屈折率方向が直交するように配置して積層してなる（１）ないし（１１）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１４）少なくとも１枚の、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムを積層してなる（１）ないし（１３）のいずれか1項に記載の光学フィルム、
（１５）第三の位相差フィルムの厚さをｄｎ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとするとき、｜Δｎｎ・ｄｎ｜が５〜２００ｎｍである（１４）に記載の光学フィルム、
（１６）第三の位相差フィルムがトリアセチルセルロースフィルムである（１４）または（１５）のいずれか１項に記載の光学フィルム、
（１７）２枚の第二の位相差フィルムの各々の最大屈折率方向が直交するように積層し、次いで、第一の位相差フィルム、次いで、第三の位相差フィルムを順次積層してなる（１４）ないし（１６）に記載の光学フィルム、
（１８）第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和と第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値が５〜１００ｎｍである、（１）ないし（１７）に記載の光学フィルム、
（１９）面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ、ｎｚ＞ｎｙであって、かつ、アクロマティックな第四の位相差フィルムからなる光学フィルム、
（２０）面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムと、面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ、ｎｚ＞ｎｙであって、かつ、アクロマティックな第四の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルム、
（２１）第四の位相差フィルムのｎｘ−ｎｙ＝Δｎａ、フィルムの厚さをｄａとするとき、５５０ｎｍにおけるΔｎａ・ｄａが１００〜４００ｎｍである、（１９）または（２０）に記載の光学フィルム、
（２２）（１）ないし（２１）いずれか1項に記載の光学フィルムと偏光素子を有する偏光フィルム、
（２３）第二の位相差フィルムもしくは第四の位相差フィルムのうち、偏光素子側に配置される第二の位相差フィルムもしくは第四の位相差フィルムの最大屈折率方向が、偏光素子の吸収軸方向と一致するように積層してなる（２２）に記載の偏光フィルム、
（２４）吸収軸が直交して配置された２枚の偏光素子間に、（１）ないし（２１）の光学フィルムを配置することを特徴とする、偏光素子の視野角改良方法、
（２５）２枚の偏光素子の一方に、（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムを用い、該偏光素子の吸収軸ともう一方の偏光素子の吸収軸を直交させることを特徴とする偏光素子の視野角改良方法、
（２６）偏光素子の一方に、（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムを用い、もう一方の偏光素子に面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムによって挟持された偏光フィルムを用い、各々の偏光素子の吸収軸を直交させることを特徴とする偏光素子の視野角改良方法、
（２７）偏光素子間にある第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和と、偏光素子間にある第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和との差の絶対値が５〜１００ｎｍである（２４）ないし（２６）のいずれか１項に記載の偏光素子の視野角改良方法、
（２８）（１）ないし（２３）のいずれか１項に記載の光学フィルムまたは偏光フィルムを有する液晶表示装置、
（２９）吸収軸が直交して配置された偏光素子間に配置された（１）ないし（２１）のいずれか１項に記載の光学フィルムを構成する各フィルムの任意のフィルム間に、画像表示を行うための液晶セルを配置したことを特徴とする（２８）に記載の液晶表示装置、
（３０）面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムによって偏光素子が挟持された偏光フィルムと（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムとの間に液晶セルを配置したことを特徴とする（２８）に記載の液晶表示装置、
（３１）液晶セルが、（２２）または（２３）のいずれか１項に記載の偏光フィルムを構成する２枚の第二の位相差フィルム間に配置されており、各々の第二の位相差フィルムの最大屈折率方向が、それぞれの第二の位相差フィルム側にある偏光素子の吸収軸方向と一致するように積層されていることを特徴とする（２８）に記載の液晶表示装置、
（３２）液晶セルが該セル自身の視野角依存性を改善した液晶セルである（２８）ないし（３１）のいずれか１項に記載の液晶表示装置、
に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の光学フィルムは、複数の位相差フィルムの積層体からなる。本発明で用いられる第一の位相差フィルムとは、例えば、図１において、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ、それと直交する方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、下記式（１）によって求められるフィルム面内の平均屈折率ｎｏと下記式（２）によって求められる厚さ方向の屈折率ｎｅとが、ｎｅ−ｎｏ＞０の関係となるような位相差フィルムである。
ｎｏ＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２・・・（１）
ｎｅ＝ｎｚ・・・（２）
このとき、ｎｘとｎｙの差が少ない方が好ましく、等しい方がより好ましい。さらに、該フィルムの厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏをΔｎｐとするとき、これらの積により与えられるΔｎｐ・ｄｐが好ましくは５〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０〜１００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜６０ｎｍ程度になるように、ｄｐ、Δｎｐをそれぞれ調節したフィルムであることが好ましい。このような位相差フィルムとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等を主成分とするプラスチックフィルムをｎｘ方向とｎｙ方向に二軸延伸し、さらにｎｚ方向に延伸した位相差フィルムや、フィルム面に対し垂直方向に配向させた液晶性化合物からなるフィルム等が挙げられるが、フィルム面に対し垂直配向させた液晶性化合物からなるフィルムを用いる方がｎｘとｎｙが実質的に等しくなるため特に好ましい。
【０００６】
本発明で用いられる、第一の位相差フィルムに用いられるフィルム面に対し垂直配向する液晶性化合物としては、例えば、ある温度範囲において液晶性を示すサーモトロピック液晶化合物やある溶液の特定の濃度範囲で液晶性を示すリオトロピック液晶化合物が挙げられる。特にサーモトロピック液晶化合物は広い温度範囲で液晶性を示すことができるようにするために複数の液晶性化合物を混合して用いることが多い。また、液晶性化合物は低分子量、高分子量およびこれらの混合物であってもよい。これらの液晶性化合物は、配向状態を固定するために、紫外線または熱により重合もしくは架橋するような化合物であることが好ましい。そのような液晶性化合物としては、（メタ）アクリロイル基やエポキシ基、ビニル基などの重合性基を有する化合物、もしくはアミノ基やヒドロキシル基などの架橋性官能基を有する化合物であることが好ましく、そのようなものとしては例えばＷＯ９７／４４７０３やＷＯ９８／００４７５号公報に記載の化合物などが挙げられる。これらの化合物は、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶セルを作製する時に用いるような一般的なポリイミド系配向膜をラビング処理した基板上に該化合物層を形成した時に、配向膜側でわずかにチルト角を有する水平（プレーナ）配向をし、空気界面側でほぼ垂直（ホメオトロピック）配向するような液晶性化合物または、垂直配向させるような配向膜を形成した基板上に該化合物層を形成した時や、ガラス基板等の基板上に該化合物層を形成した時に垂直配向するような液晶性化合物である。このような液晶性化合物を用い、フィルム面に対して垂直配向させるような配向膜を用いることにより、容易にフィルム面に対して垂直配向した液晶性化合物からなるフィルムを得ることができる。これらの化合物は重合開始剤または架橋剤の存在下、紫外線や熱などによって配向状態を保持したまま重合または架橋させることにより、得られた光学異方体がその後の温度変化などに対しても一定した配向状態を保つことができる。
【０００７】
前記液晶性化合物をフィルム面に対して垂直配向させる方法としては、例えば、基板フィルムに上記液晶性化合物を垂直配向させるような配向膜を形成し、次いで該配向膜面上に液晶性化合物層を形成する方法が挙げられる。垂直配向させるような配向膜としては、例えば、長鎖アルキル基などの側鎖を有するポリイミド膜や、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート等の長鎖アルキル（メタ）アクリレートとアクリル酸や２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの官能基を有する（メタ）アクリレート等を共重合させて得られるアクリルポリマーをトルエンジイソシアネートや１，６−ヘキサンジイソシアネート等の架橋剤で架橋させた膜や、ホウ酸処理された一軸延伸ポリビニルアルコールフィルムや、基板フィルム上に形成されたホウ酸処理されたポリビニルアルコール膜をラビング処理したものなどが挙げられる。
【０００８】
前記液晶性化合物層を配向膜上に形成する場合、該化合物が単独で塗布することが可能な場合は、直接該化合物を配向膜上に塗布することにより液晶性化合物層を形成することができるが、溶液にして塗布することも可能である。塗布する際に用いられる該化合物の溶液の溶剤としては、該化合物の溶解性、塗布時の配向膜上へのぬれ性に優れ、乾燥後の液晶層の配向を乱さないものであれば特に制限はない。そのような溶剤としては例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン等のケトン類、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、酢酸メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル類が挙げられるがこれらに限定されない。また、溶剤は単一でも混合物でもよい。液晶性化合物を溶解する際の濃度は溶剤溶解性、基板フィルム上へのぬれ性、塗布後の厚みなどによって異なるが、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％程度がよい。また、垂直配向膜を有する基板フィルム上へのぬれ性、塗布厚の均一性を高めるために種々のレベリング剤を添加することも可能である。レベリング剤の種類としては、液晶の配向を乱さないものであれば特に限定されない。
【０００９】
前記液晶性化合物を、配向膜上に塗布する方法としては特に限定されないが、塗布後の液晶層の厚みが、Δｎｐ・ｄｐの値に影響するため、均一の厚さに塗布できる方法が好ましい。そのような塗布の方法としては、例えばマイクログラビアコート方式、グラビアコート方式、ワイヤーバーコート方式、ディップコート方式、スプレーコート方式、メニスカスコート方式などによる方法が挙げられる。液晶性化合物層の厚さとしては、所望とするΔｎｐ・ｄｐによって異なり、さらに配向した液晶性化合物のΔｎｐによっても異なるが、好ましくは０．０５〜２０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍ程度である。
【００１０】
前記液晶性化合物は、例えば、溶解性やぬれ性を考慮して調整した液晶性化合物の溶液（必要に応じて、重合開始剤または架橋剤、レベリング剤を添加する）をフィルム面に対して垂直配向するような配向膜を有する基板フィルム上に塗布後、加熱により乾燥させることにより液晶性化合物を垂直配向させた後、必要に応じて紫外線や熱などにより重合または架橋させて配向を固定化させることにより形成される。加熱により乾燥させる条件、紫外線や熱による重合または架橋させる条件については、用いる溶剤の種類や、液晶性化合物の温度による配向状態の変化および安定性を考慮して適宜定められる。このようにして形成された液晶性化合物層は、粘着剤等を用いて剥離し、第二の位相差フィルムと貼合わせても良いし、基板フィルムが例えば第二の位相差フィルムであるなどの本発明の光学フィルムの特性を損なうものでなければ、そのまま配向膜を有する第二の位相差フィルム上に直接第一の位相差フィルムを形成した形態で用いても良い。
【００１１】
本発明で用いられる第二の位相差フィルムとは、例えば、図１において、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ、それと直交する方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚとなるような位相差フィルムである。また、第二の位相差フィルムの厚さをｄとするとき、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが好ましくは１００〜７００ｎｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍ、さらに好ましくは１００〜２００ｎｍ程度がよい。このような位相差フィルムとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等を主成分とするプラスチックフィルムを一軸延伸してなる位相差フィルムや、フィルム面に対して水平配向した、液晶性化合物層からなるフィルム等が挙げられる。ポリカーボネートを主成分とするフィルムは、耐湿熱性などの耐久性の面で優れており、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置等の光学補償フィルムとして広く用いられているために入手も容易であることから好適に用いられる。また、ポリビニルアルコールを主成分とするフィルムであれば、ホウ酸処理することで、上記の液晶性化合物を垂直配向させることが可能であり、そのまま本発明の光学フィルムとして用いることが可能である点において好ましい。また、層平面に対して実質的に平行な光軸を有する、フィルム面に対して水平配向した液晶性化合物層からなるフィルムを用いる場合は、例えば、後述の第三の位相差フィルムを基板フィルムとして、ラビング処理などにより配向処理を施し、次いで、配向処理面に該液晶性化合物の溶液を塗布し、加熱などにより乾燥させて液晶性化合物層を形成し、液晶性化合物がフィルム面に対して水平配向した状態で配向を固定化することで得られる。このようにすることで、第二の位相差フィルムと第三の位相差フィルムとを粘着剤や接着剤で貼り合わせることなく、第三の位相差フィルムと第二の位相差フィルムとが一体化したフィルムを作製することができ、本発明の光学フィルムの厚さを薄くし、作製工程を簡略化できる点で好ましい。液晶性化合物は低分子量、高分子量およびこれらの混合物であってもよく、配向状態を固定するために、紫外線または熱により重合もしくは架橋するような化合物であることが好ましい。そのような液晶性化合物としては、（メタ）アクリロイル基やエポキシ基、ビニル基などの重合性基を有する化合物、もしくはアミノ基やヒドロキシル基などの架橋性官能基を有する化合物であることが好ましく、そのようなものとしては例えば特開２０００−９８１３３号公報に記載の化合物などが挙げられる。
【００１２】
本発明で用いられる第二の位相差フィルムにおいて、面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ、それと直交する方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚであって、かつ、アクロマティックな位相差フィルムをもちいることができる。アクロマティックとは、位相差の波長依存性が少ないことを意味する。図２に示すように、一般的なポリカーボネートからなるフィルムの正面方向における５５０ｎｍに対して略1／４波長の位相差を与える位相差フィルムの場合、５５０ｎｍよりも短波長側では、該短波長側のある波長での位相差が１／４波長より大きくなり、他方、長波長側では該長波長側のある波長での位相差が１／４波長よりも小さくなる。これに対し、理想的なアクロマティックな位相差フィルムは例えば図３に示すように、フィルム正面方向における５５０ｎｍに対して1／４波長の位相差を与える位相差フィルムの場合、５５０ｎｍよりも短波長側、長波長側いずれにおいてもある波長での位相差が１／４波長になるようなフィルムである。本発明で用いられるアクロマティックな位相差フィルムの位相差値は、ｎｘ−ｎｙ＝Δｎ、フィルムの厚さをｄとするとき、フィルム正面方向における５５０ｎｍにおけるΔｎ・ｄが１００〜４００ｎｍ、好ましくは、１２０〜１５０ｎｍおよび２４０〜３００ｎｍがよい。このとき理想的なアクロマティックな位相差フィルム（例えば１／４波長の位相差の場合、４００ｎｍにおける位相差値が１００ｎｍ、５５０ｎｍにおける位相差値が１３７．５ｎｍ、８００ｎｍにおける位相差値が２００ｎｍとなるような各波長に等しい位相差を与える位相差フィルム）で得られるある波長における位相差値と実際に得られる位相差値とのずれは、５５０ｎｍより短波長側では好ましくは−５０〜５０ｎｍ、より好ましくは−３０〜３０ｎｍ程度がよく、５５０ｎｍより長波長側では好ましくは−８０〜８０ｎｍ、さらに好ましくは−６０〜６０ｎｍ程度になるようにするのが良い。このようなアクロマティックな位相差フィルムを用いることにより、本発明で得られる偏光フィルムの視野角改良効果の波長依存性を低減できるためより好ましい。
【００１３】
本発明のアクロマティックな位相差フィルムは、例えば、アクロマティックな特性を有する物質を、一方向に配向させることによって得られる。そのような物質としては例えば特開２０００−１３７１１６号公報に記載のセルロース誘導体などが上げられる。特にセルロース誘導体からなるフィルムは、表層をアルカリ処理する等して、他の保護フィルムと共にポリビニルアルコール水溶液などのポリビニルアルコール系接着剤を用いて水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子を挟持することにより該偏光素子の保護フィルムとしても機能するためより好ましい。また、一方向に配向させる方法としては、例えば前記物質からなるフィルムを面方向に一軸延伸する方法等が挙げられる。
【００１４】
本発明の光学フィルムは、前記の第一の位相差フィルムを少なくとも１枚、さらに前記第二の位相差フィルムを少なくとも１枚用い、これらを積層することにより得られる。図４には第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３を積層して得られる本発明の光学フィルム４を例示している。各々の位相差フィルムを積層する方法としては、例えば粘着剤、接着剤などを用いる方法、第二の位相差フィルム上に配向膜を介して直接第一の位相差フィルムを形成する方法等が挙げられる。このとき、第一の位相差フィルムのｎｘ、ｎｙとが等しくない場合は、第一の位相差フィルムのｎｘ方向と第二の位相差フィルムのｎｘ方向もしくはｎｙ方向とが一致するように積層する方が好ましい。また、本発明の光学フィルムはｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれが等しい第二の位相差フィルム３を２枚用い、例えば図５に示すように各々のｎｘ方向が直交するように積層し、さらに、図６に示すように第一の位相差フィルム２と積層することにより得られる本発明の光学フィルム５とする方が本発明で得られる偏光フィルムの視野角改良効果の波長依存性を低減できるためより好ましい。この場合においても、第一の位相差フィルム２のｎｘ、ｎｙとが等しくない場合は、第一の位相差フィルムのｎｘ方向と第二の位相差フィルム３のｎｘ方向もしくはｎｙ方向とが一致するように積層する方が好ましい。また、第二の位相差フィルムを２枚用いる場合は、２枚の第二の位相差フィルムの間でｎｘ、ｎｙ、ｎｚの少なくとも１つの値が互いに異なっていても良い。そのような例としては、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ１、それと直交する方向の屈折率をｎｙ１、厚さ方向の屈折率をｎｚ１とするとき、ｎｘ１＞ｎｙ１≧ｎｚ１となるような位相差フィルム６と、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率をｎｘ２、それと直交する方向の屈折率をｎｙ２、厚さ方向の屈折率をｎｚ２とするとき、ｎｘ２＞ｎｙ２≧ｎｚ２となるような位相差フィルム７を図７に示すように、ｎｘ１とｎｘ２方向とが直交するように積層し、さらに第一の位相差フィルム２を積層して得られる図８に示すような本発明の光学フィルム８が挙げられる。この場合においても、第一の位相差フィルムのｎｘ、ｎｙとが等しくない場合は、第一の位相差フィルムのｎｘ方向と第二の位相差フィルムのｎｘ１方向もしくはｎｙ１方向とが一致するように積層する方が好ましい。
【００１５】
本発明の光学フィルムは、前記第一の位相差フィルム、第二の位相差フィルムに加えて、少なくとも１枚の第三の位相差フィルムを用いることも可能である。本発明で用いられる第三の位相差フィルムとは、前記式（１）によって求められるフィルム面内の平均屈折率ｎｏと前記式（２）によって求められる厚さ方向の屈折率ｎｅとが、ｎｅ−ｎｏ＜０の関係となるような位相差フィルムである。このとき、ｎｘとｎｙの差が少ない方が好ましい。さらに、該フィルムの厚さをｄｎ、ｎｅ−ｎｏをΔｎｎとするとき、これらの積により与えられるΔｎｎ・ｄｎの絶対値｜Δｎｎ・ｄｎ｜が好ましくは５〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍ程度になるように、ｄｎ、Δｎｎをそれぞれ調節したフィルムであることが好ましい。このような位相差フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースフィルムや、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等を主成分とするプラスチックフィルムをｎｘ方向とｎｙ方向に二軸延伸した位相差フィルムや、コレステリック液晶を配向させて形成した位相差フィルム等が挙げられるが、トリアセチルセルロースフィルムは、透明性に優れるだけでなく、偏光素子の保護フィルムとして広く用いられているため、例えば本発明の光学フィルムを偏光フィルムと一体化して用いる場合、偏光素子の保護フィルムと本発明で用いられる第三の位相差フィルムとを兼ねることが可能となるため特に好ましい。
【００１６】
本発明の第三の位相差フィルムを有する光学フィルムとしては、例えば、図９に示すように、第二の位相差フィルム３に、第一の位相差フィルム２を積層し、さらに第三の位相差フィルム９を積層することによって得られる本発明の光学フィルム１０や、図１０、図１１に示すような積層の順を変えた本発明の光学フィルム１１および１２が挙げられる。また、他の例としては、例えば、図１２に示すようにｎｘ方向が直交するように積層された２枚の第二の位相差フィルム３に、第三の位相差フィルム９を積層し、さらに第一の位相差フィルム２を積層することによって得られる本発明の光学フィルム１３が挙げられる。また、図１３に示すように、第一の位相差フィルム２と第三の位相差フィルム９の積層する順序を図１２とは逆にして積層した本発明の光学フィルム１４とすることも可能である。特に図１３において、偏光素子の保護フィルムを兼ねることができるような第三の位相差フィルム９を用いた場合には、そのままもう一方の保護フィルムを用いて第三の位相差フィルム９側で偏光素子を挟持することができるため好ましい。また、本発明で用いられる各々の位相差フィルムは、必要に応じて粘着剤や接着剤を用いて積層すればよい。また、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム９のｎｘ、ｎｙが等しくない場合は、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム９の各ｎｘ方向と第二の位相差フィルム３のｎｘ方向もしくはｎｙ方向とが一致するように積層する方が好ましい。
【００１７】
また、本発明で得られる視野角改良効果をより顕著にするために、本発明の光学フィルムを構成する各第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和ΣΔｎｐ・ｄｐと本発明の光学フィルムを構成する各第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜との差の絶対値｜（ΣΔｎｐ・ｄｐ−Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜が５〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜７０ｎｍ程度になるように各フィルムのΔｎｐ・ｄｐ、｜Δｎｎ・ｄｎ｜を調節するのが良い。
【００１８】
本発明で用いられる第四の位相差フィルムとは、前記アクロマティックな特性を有し、かつ、面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであるときに、ｎｘ＞ｎｙ、ｎｚ＞ｎｙとなるようなフィルムである。本発明で用いられる第四の位相差フィルムの位相差値は、ｎｘ−ｎｙ＝Δｎａ、フィルムの厚さをｄａとするとき、フィルム正面方向における５５０ｎｍにおけるΔｎａ・ｄａが１００〜４００ｎｍ、好ましくは、１２０〜１５０ｎｍおよび２４０〜３００ｎｍがよい。このとき図３に示すような理想的なアクロマティックな位相差フィルム（例えば１／４波長の位相差の場合、４００ｎｍにおける位相差値が１００ｎｍ、５５０ｎｍにおける位相差値が１３７．５ｎｍ、８００ｎｍにおける位相差値が２００ｎｍとなるような各波長に等しい位相差を与える位相差フィルム）で得られるある波長における位相差値と実際に得られる位相差値とのずれは、５５０ｎｍより短波長側では好ましくは−５０〜５０ｎｍ、より好ましくは−３０〜３０ｎｍ程度がよく、５５０ｎｍより長波長側では好ましくは−８０〜８０ｎｍ、さらに好ましくは−６０〜６０ｎｍ程度になるようにするのが良い。
【００１９】
本発明で用いられる第四の位相差フィルムは、例えば、アクロマティックな特性を有する物質を、面方向と厚さ方向との二方向に配向させることによって得られる。そのような物質としては例えば特開２０００−１３７１１６や特開２０００−９１７４３号公報に記載のセルロース誘導体や、特開２００１−２３５６２２号公報に記載のノルボルネン鎖とスチレン鎖を有する共重合体からなる組成物などが挙げられる。特にセルロース誘導体からなるフィルムは、表層をアルカリ処理する等して、他の保護フィルムと共にポリビニルアルコール水溶液などのポリビニルアルコール系接着剤を用いて水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子を挟持することにより該偏光素子の保護フィルムとしても機能するためより好ましい。また、二方向に配向させる方法としては、例えば前記物質からなるフィルムを面方向に一軸延伸した後、両面を粘着ロールによって厚さ方向に延伸する方法や、面方向に一軸延伸した後、延伸した方向とは逆方向に適度に収縮させて厚さ方向に配向させる方法や、面方向に一軸延伸した後、厚さ方向に電場や磁場をかけて厚さ方向に配向させる方法などが挙げられる。このとき、下記式（３）によって定義されるNｚ係数が、好ましくは０．３〜１、より好ましくは０．５〜０．８程度になるようにｎｘ、ｎｙ、ｎｚの各方向の配向の程度を制御するのが良い。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）・・・（３）
【００２０】
上記第四の位相差フィルムを用いて、あるいは、第三の位相差フィルムと積層させることにより、本発明の光学フィルムを作製することができる。図１４には、第四の位相差フィルム１５と第三の位相差フィルム９を積層して得られる本発明の光学フィルム１６を例示している。
【００２１】
このようにして作製した本発明の光学フィルムを偏光素子と一体化することにより、本発明の偏光フィルムを得ることができる。偏光素子としては、例えば、水溶性の二色性染料や多ヨウ素イオン等の二色性色素を含漬させたポリビニルアルコールフィルムをホウ酸温水溶液中で一軸延伸することにより得られる偏光素子や、ポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸し、次いで脱水反応により、ポリエン構造を形成させて得られる偏光素子などが挙げられる。本発明の偏光フィルムとしては、例えば図１５に示すような第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３、偏光素子１７、保護フィルム１８からなる本発明の偏光フィルム１９や、図１６に示すような第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３と第三の位相差フィルム９、偏光素子１７、保護フィルム１８とからなる本発明の偏光フィルム２０などが挙げられる。保護フィルムとしては、透明性、偏光素子との接着性に優れ、適度な強度を有するフィルムが好ましく、そのようなフィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースフィルムや、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマーを主成分とするフィルム等が挙げられる。また、光学異方性のない、例えばアクリル系等の樹脂層を形成することにより保護フィルムとしての機能を付与することも可能である。特にトリアセチルセルロースフィルムは、前記ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光素子の保護フィルムとして好適に用いられており、しかも、本発明で用いられる第三の位相差フィルムとしての機能も有するため、特に好ましい。また、トリアセチルセルロースフィルムは、表層をアルカリ処理することにより、挟持の際に用いるポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤を用いた場合の前記ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光素子との接着性を向上させることができるため、表層をアルカリ処理して用いるのがよい。図１７にはそのような例として、第二の位相差フィルム３、第一の位相差フィルム２、第三の位相差フィルムである表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持された偏光素子１７とからなる本発明の偏光フィルム２２が例示してある。また、図１８には他の例としてｎｘ方向が直交した２枚の第二の位相差フィルム３、第一の位相差フィルム２、第三の位相差フィルムである表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持された偏光素子１７とからなる本発明の偏光フィルム２３が示してある。また、保護フィルムとして、表面に易接着処理された保護フィルムを用いて挟持する場合には、前記ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光素子と保護フィルムとを水を用いて接着することも可能である。上記接着剤を用いても、これらの保護フィルムと偏光素子の接着性に乏しい場合には、他の接着剤や粘着剤を用いることも可能である。
【００２２】
本発明の偏光フィルムを作製する場合は、前記光学フィルムと偏光素子と保護フィルムを用いて積層することにより得られる。例えば、図１９に示すように、偏光素子１７を第三の位相差フィルムである表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持した偏光フィルム２５に、第一の位相差フィルム２と第二の位相差フィルム３を積層した本発明の光学フィルム４を積層することにより、図１７に示すような本発明の偏光フィルム２２を得ることができる。また、他の例としては、例えば図２０に示すように、第二の位相差フィルム３に第一の位相差フィルム２、次いで第三の位相差フィルム９を積層してなる本発明の光学フィルム１０に、偏光素子１７の片側のみ保護フィルム１８を接着したフィルム２６とを積層することにより図１６に示すような本発明の偏光フィルム２０を得ることができる。各々の位相差フィルムや偏光素子は接着剤や粘着剤を用いて積層することができる。このとき、図１９および２０に示すように、偏光素子の吸収軸２４の方向と第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が一致するようにして積層することが特に好ましい。さらに、図１９および２０において第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルムのそれぞれのｎｘ、ｎｙが等しくない場合は、第一、第二、第三の各位相差フィルムのｎｘ方向が一致するように積層し、さらに、偏光素子の吸収軸２４の方向と各フィルムのｎｘ方向とが一致するように積層することがより好ましい。また、図２１に示すように、第三の位相差フィルムとして表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１を用いて、偏光素子１７を挟持した偏光フィルム２５を用い、ｎｘ方向を直交させて積層した２枚の第二の位相差フィルム３と第一の位相差フィルム２からなる本発明の光学フィルム５を積層することにより図１８に示すような本発明の偏光フィルム２３を得ることができるが、このとき、図２１に示すように、偏光素子１７側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が、偏光素子１７の吸収軸方向２４と一致するように積層することが特に好ましい。さらに、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム２１のそれぞれのｎｘ、ｎｙが等しくない場合は、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム２１の各ｎｘ方向と偏光素子側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向とが一致するように積層しさらに、第一の位相差フィルム２および第三の位相差フィルム２１の各ｎｘ方向と偏光素子側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向と偏光素子の吸収軸方向２４とが一致するように積層することがより好ましい。
【００２３】
このようにして得られた本発明の光学フィルムを用いて、偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。その方法としては例えば、図２２に示すように、各々の吸収軸が直交するように配置された第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって偏光素子１７が挟持された２枚の偏光フィルム２５の間に、本発明の光学フィルム４を配置することによって達成される。このとき、図２３に示すように、第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が、第一の位相差フィルム２側の偏光フィルム２５の吸収軸２４の方向と一致するように配置することが好ましい。他の例としては、図２４に示すように、各々の吸収軸が直交するように配置された第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって偏光素子１７が挟持された２枚の偏光フィルム２５の間に、本発明の光学フィルム５を配置することによって達成される。このとき、図２５に示すように、第二の位相差フィルム３のｎｘ方向が、それぞれの第二の位相差フィルム側に配置された偏光フィルム２５の吸収軸２４の方向と一致するように配置することが好ましい。また、本発明の偏光フィルムと対をなすもう一方の偏光フィルムは、図２４に示すように、偏光素子１７が第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって挟持された構成であってもよい。このとき、本発明の偏光フィルムと対をなすもう一方の偏光フィルムに用いられる第二の位相差フィルム側に位置する第三の位相差フィルムは、本発明の光学フィルムを構成する一部とみなされるので、前記式（１）によって求められるフィルム面内の平均屈折率ｎｏと前記式（２）によって求められる厚さ方向の屈折率ｎｅとが、ｎｅ−ｎｏ＜０、該フィルムの厚さをｄｎ、ｎｅ−ｎｏをΔｎｎとするとき、これらの積により与えられるΔｎｎ・ｄｎの絶対値｜Δｎｎ・ｄｎ｜が好ましくは５〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍ程度になるように、ｄｎ、Δｎｎをそれぞれ調節したフィルムであることが好ましい。このとき、両偏光素子間にある各第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和ΣΔｎｐ・ｄｐと両偏光素子間にある各第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜との差の絶対値｜（ΣΔｎｐ・ｄｐ−Σ｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜が５〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜８０ｎｍ程度になるように各フィルムのΔｎｐ・ｄｐ、｜Δｎｎ・ｄｎ｜を調節するのが良い。このように配置することで例えば図２６に示すように、偏光フィルム正面方向から各々の吸収軸方向とは異なる方向２７（例えば各々の吸収軸に対して45°方向）へ傾斜させた場合に、観察方向２８で発生する光の漏れを大幅に低減することができ、偏光フィルムの視野角依存性を改善できる。
【００２４】
また、前記本発明の偏光フィルムを用いても同様に偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。この場合、図２７に示すように、本発明の偏光フィルム２９に含まれる光学フィルム側に、もう一方の偏光フィルム２５を配置することにより同様に偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。このとき、図２８に示すように本発明の偏光フィルム２９の吸収軸２４の方向と、該偏光フィルム２９に含まれる第二の位相差フィルム３のｎｘ方向とが一致するようにして積層していることが好ましい。また、各偏光フィルムの吸収軸方向２４は直交している。また他の例としては、図２９に示すように、本発明の偏光フィルム２３に含まれる光学フィルム側に、もう一方の偏光フィルム２５を配置することにより同様に偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。この場合においても、図３０に示すように本発明の偏光フィルム２３の吸収軸方向２４の方向と、該偏光フィルム２３に含まれる偏光素子１７側の第二の位相差フィルム３のｎｘ方向とが一致するように積層していることが好ましい。もう一方の偏光フィルム２５側に位置する本発明の偏光フィルム２３に含まれる第二の位相差フィルム３のｎｘ方向は、もう一方の偏光フィルム２５の吸収軸２４の方向と一致している。また、この場合も各偏光フィルムの吸収軸方向２４は直交している。
【００２５】
また、本発明において第四の位相差フィルムを単独、あるいは第三の位相差フィルムと積層した本発明の光学フィルムを用いても同様に偏光フィルムの視野角特性を改善することができる。そのような例としては例えば図３１に示すように、各々の吸収軸が直交するように配置された第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって偏光素子が挟持された２枚の偏光フィルム２５の間に、第四の位相差フィルム１５を配置することによって達成される。このとき、第四の位相差フィルム１５のｎｘ方向は一方の偏光素子の吸収軸２４の方向と一致するように配置することが好ましい。また、図３２、図３３に示すように、第四の位相差フィルム１５と偏光素子１７と保護フィルム１８を積層した本発明の偏光フィルム３０や第四の位相差フィルム１５と第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム２１によって偏光素子１７が挟持された偏光フィルムとを積層した本発明の偏光フィルム３１を用い、他方に表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって偏光素子が挟持された偏光フィルムを用いて、各偏光素子の吸収軸方向が直交するように配置することで、同様に偏光フィルムの視野角特性を改善することができる。
【００２６】
このようにして得られた本発明の光学フィルム、または偏光フィルム、および偏光フィルムの視角依存性を改良する方法を用いた液晶表示装置を用いることにより、該液晶表示装置の視野角特性を改善することができる。そのような液晶表示装置としては、例えば、図３４に示すように液晶セル３２の片側に本発明の偏光フィルム３３を配置し、もう一方の側に偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって挟持した偏光フィルム２５を各々の偏光フィルムの吸収軸２４の方向が直交するように配置することによって得られる。各フィルムは液晶セルと粘着剤などによって貼り合わせればよい。また、他の例としては、例えば、図３５に示すように、液晶セル３２の片側に本発明の偏光フィルム２２を配置し、もう一方の側に第三の位相差フィルムでもある表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって偏光素子が挟持された偏光フィルム２５を各々の偏光フィルムの吸収軸方向が直交するように配置した本発明の液晶表示装置が挙げられる。また、本発明の偏光フィルムを構成する偏光素子から他方の偏光フィルム側に位置する第二の位相差フィルムとの間での任意のフィルム間に、液晶セルを配置することによっても液晶表示装置の視野角特性を改善することができる。そのような例としては例えば、図３６に示すように、液晶セル３２は２枚の第二の位相差フィルム３の間に配置されており、各々の第二の位相差フィルムのｎｘ方向は、それぞれの側にある偏光素子の吸収軸２４の方向と一致するように積層される。このような構成とすることにより、各偏光フィルムの作製がより簡便で効率的に行えるために好ましい。すなわち、偏光素子は一軸延伸して作製する際に、延伸方向が吸収軸方向と一致する。また、第二の位相差フィルムや第四の位相差フィルムも同様に一軸延伸する際に、ｎｘ方向が延伸方向と一致する。同様に第一、第三の位相差フィルムも、ｎｘ方向が長尺方向と一致しているか、または、ｎｘとｎｙが等しい場合には、これらのフィルムが連続的に作製された長尺物であれば、一方の偏光フィルムを構成する偏光素子、第一、第二、第三の各位相差フィルムを全てロールツウロールで積層することができる。同様に、もう一方の偏光素子と第二の位相差フィルムもロールツウロールで積層することが可能となる。
【００２７】
また、他の例としては、例えば、図３７に示すように、液晶セル３２に視野角依存性がある場合において、該液晶セルの視野角依存性を改良するための補償フィルム３４を液晶セルの少なくとも片側、必要に応じて両側に配置し、さらに本発明の偏光フィルム３３を一方に、もう一方に偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって挟持した偏光フィルム２５を配置して得られる本発明の液晶表示装置とすることが好ましい。このようにすることで、液晶セルの視野角特性と、偏光フィルムの視野角特性を同時に改良することができ、液晶表示装置としての視野角特性を大幅に改善することができる。また、他の例としては例えば図３８に示すように、偏光フィルム２５と第四の位相差フィルム１５を該偏光フィルムの吸収軸２４の方向と第四の位相差フィルムのｎｘ方向とが一致するように積層して液晶セルの視野角依存性を補償するフィルム３４を有する液晶セル３２の該補償フィルム３４側に配置し、液晶セル３２の反対側に偏光フィルム２５を各偏光フィルムの吸収軸方向２４が直交するように配置した本発明の液晶表示装置が挙げられる。
【００２８】
また、他の例としては、図３９に示すような、本発明の偏光フィルム３３と位相差フィルム３５を該偏光フィルムの吸収軸方向２４と該位相差フィルムのｎｘ方向とが略４５°になるように積層してなる円偏光フィルム３７を反射層あるいは反射フィルムを有する反射型液晶セル３６に積層することにより得られる本発明の反射型液晶表示装置が挙げられる。この場合も必要に応じて、図３９に示すように、液晶セルを補償するフィルム３４を例えば該円偏光フィルム３７と該液晶セル３６の間に配置して積層することも可能である。円偏光フィルムに用いられる位相差フィルムは波長５５０ｎｍの光に対しての位相差値が１３０ｎｍ〜１４５ｎｍ、より好ましくは１３５〜１４０ｎｍであるようないわゆる１／４波長フィルムであることが好ましく、より好ましくは可視領域の波長における位相差が略１／４波長となるようなフィルムであることが好ましい。そのようなフィルムとしては、例えば、本発明で用いられるアクロマティックな第二の位相差フィルムやアクロマティックな第二の位相差フィルムと第一の位相差フィルムを積層した本発明の光学フィルムや第四の位相差フィルムが好ましい。また、ノルボルネン誘導体等のシクロオレフィンポリマーからなる位相差フィルムや、図２に示すポリカーボネートからなる位相差フィルムのようなアクロマティックでない位相差フィルム（このフィルムの屈折率がｎｘ＞ｎｙ＜ｎｚで、上記式（３）によって定義されるNｚ係数が、好ましくは０．３〜０．７、より好ましくは０．４〜０．６程度になるようにｎｘ、ｎｙ、ｎｚの各方向の配向の程度を制御したものがより好ましい）を例えば、特許３１７４３６７号公報や、Proc. Indian Acad. Sci. A41，130，137(1955)やSPIE vol.307 Polarizers and Aoolications, 120(1981)に記載の方法で位相差フィルムを複数枚積層することによって得られるアクロマティックでかつ、可視領域の波長における位相差が略１／４波長となるような積層位相差フィルムも使用することができる。
【００２９】
本発明の液晶表示装置で用いられる液晶セルとしては、例えばツイステッドネマチック（ＴＮ）型、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）型や、垂直配向ネマチック（ＶＡ）型、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）型、ベンドネマチック（ＯＣＢ）型、強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）型、反強誘電液晶（ＡＦＬＣ）型液晶セルなど種々の液晶セルが挙げられる。さらにこれらの液晶セルを用いた液晶表示装置は、透過型、反射型、反射半透過型いずれの形でも使用することができる。反射型液晶表示装置の場合には、上記偏光フィルム１枚のみ使用する場合と、２枚使用する場合があるが、いずれの場合でもよく、それぞれの視野角特性に応じて用いる各位相差フィルムの位相差値を調節すればよい。これらの液晶セルの種類によっては、液晶セル自身による視野角依存性があるため、好ましくは液晶セル自身の視野角依存性を補償した液晶セルを用いることが好ましい。液晶セル自体の視野角依存性を補償する方法は、用いる液晶セルの形態により種々の方法が用いられているが、例えば、ＴＮ型液晶セルの場合は、ハイブリッド配向したディスコティック液晶層を有するフィルムを用いて補償する方法が知られている。また、ＶＡ型液晶セルの場合には、ｎｅ−ｎｏ＜０となるような二軸延伸したフィルムや、垂直配向したディスコティック液晶層を有するフィルムを用いて補償する方法が知られている。図３７および図３８、図３９に例示した液晶セルの視野角依存性を補償するフィルム３４を用いた場合のように、上記周知の方法で補償された液晶セルを用い、さらに本発明の光学フィルムと偏光フィルムもしくは本発明の偏光フィルムを本発明の方法で使用することにより、さらに液晶表示装置としての視野角依存性を改善することができる。
【００３０】
【実施例】
以下実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
ＷＯ９７／４４７０３号公報に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００３１】
【化１】
２３．５重量部
【００３３】
【化２】
７０．５重量部と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液をポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルム（重合度１７００、延伸後の厚さ約２０μｍポリビニルアルコール中のホウ酸含有量は約１５％、保護フィルムとして表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムを片面のみポリビニルアルコール系接着剤で接着したもの）の偏光素子面に、ワイヤーバーを用いて塗布し、加熱により溶媒を除去後、高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ）を照射して重合させることにより、第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムを得た。この第一の位相差フィルムの厚さは１μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを偏光素子から剥離し、フィルム面から傾斜させた時の位相差値の変化を自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定した。結果を図４０に示した。図４０より、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは３９ｎｍであった。次に、上記第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムの第一の位相差フィルム面に、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．５８６４、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．５８４４、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝１．５８４１、厚さｄ＝７０μｍ、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムを、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層した。次に、同じポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムを、先に貼り合わせた第二の位相差フィルム面に、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と直交するように粘着剤を用いて貼り合わせて本発明の偏光フィルムを得た。この本発明の偏光フィルムと偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの｜（Δｎｐ・ｄｐ−｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜は１０ｎｍであった。この各々の偏光フィルムの偏光素子の吸収軸が直交したフィルムの正面方向の４５０、５５０、６５０ｎｍの各波長における透過率（直交透過率）および、各偏光素子の吸収軸から４５°方向に５０°傾斜させた時の４５０、５５０、６５０ｎｍにおける透過率（傾斜時の直交透過率）を分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００）を用いて測定した。結果を表1に示した。また、各偏光素子の吸収軸から４５°の方向に正面から５０°傾斜させた時の４５０、５５０、６５０ｎｍにおける透過率（傾斜時の直交透過率）を分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００）を用いて測定した。結果を表１に示した。また、各偏光素子の吸収軸から４５°の方向に正面から５０°傾斜させた時の４００〜７００ｎｍの波長における透過率（傾斜時の直交透過率）を分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００）を用いて測定した。結果を図４５に示した。
【００３５】
実施例２
実施例１で用いたΔｎｐ・ｄｐが３９ｎｍの第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムの第一の位相差フィルム面に、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．５８６４、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．５８４４、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝１．５８４１、厚さｄ＝７０μｍ、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルム１枚を、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層した以外は実施例１と同様の操作により本発明の偏光フィルムを得た。この偏光フィルムと、実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムで挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００３６】
実施例３
実施例１と同様の操作により作製したΔｎｐ・ｄｐが６５ｎｍである第一の位相差フィルムを、片面に粘着層を有する表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）である第三の位相差フィルムと貼り合わせ、第一の位相差フィルムを偏光素子より剥離した。次に剥離した第三の位相差フィルムと第一の位相差フィルムの積層体の第一の位相差フィルム面側に実施例１で用いた５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムをｎｘ方向が第三の位相差フィルムのｎｘ方向と一致するように粘着剤を用いて積層した。さらに、同じポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルムを、第二の位相差フィルム同士のｎｘ方向が直交するように、先に貼り合わせた第二の位相差フィルム面側に、粘着剤を用いて貼り合わせて本発明の光学フィルムを得た。次に実施例１で用いた、片側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムと接着したヨウ素系偏光フィルムの偏光素子側と本発明の光学フィルムの表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム面とを、偏光素子の吸収軸方向と、上記光学フィルムの偏光素子側に位置する第二の位相差フィルムのｎｘ方向とが一致するように、ポリビニルアルコール系接着剤で接着して本発明の偏光フィルムを得た。この偏光フィルムと、実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの偏光素子間にある1枚の第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐと２枚の第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値は３３ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表1および図４５に示した。
【００３７】
実施例4
ＷＯ９８／００４７５に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００３８】
【化３】
３９．２重量部
【００４０】
【化４】
４５．０重量部
【００４２】
【化５】
９．８重量部
と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液を、実施例１と同様の操作により第一の位相差フィルムを作製した。この第一の位相差フィルムの厚さは１．３μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを偏光素子から剥離し、実施例１と同様に測定したところ、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは３５ｎｍであった。次に、この第一の位相差フィルムを実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムに粘着剤を用いて転写し、さらに実施例１で用いた５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍであるポリカーボネートフィルムである第二の位相差フィルム１枚をｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて貼り合わせて、本発明の偏光フィルムを得た。この偏光フィルムと実施例1で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムを各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの偏光素子間にある1枚の第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐと２枚の第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値は６３ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。次に上記各偏光フィルムを市販の垂直配向ネマチック型液晶セルに図４１の構成（各偏光フィルムの吸収軸は直交するように配置されている）となるように各フィルムを貼り合わせて本発明の液晶表示装置を得た。次にこの液晶表示装置を白色面光源上に配置し、全方位８０°領域における輝度分布を視野角測定装置（ＥＬＤＩＭ社製ＥＺｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｒ）を用いて測定した。このときの偏光素子の各吸収軸方向から４５°方向における領域での中心輝度幅（２ｃｄ／ｃｍ2以下）と等輝度となる視野角の平均値、および全方位における最大輝度を表1に示した。
【００４４】
実施例５
ＷＯ９７／４４７０３号公報に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００４５】
【化６】
２３．５重量部
【００４７】
【化７】
７０．５重量部と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液をポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルム（重合度１７００、延伸後の厚さ約２０μｍポリビニルアルコール中のホウ酸含有量は約１５％、保護フィルムとして表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムを片面のみポリビニルアルコール系接着剤で接着したもの）の偏光素子面に、ワイヤーバーを用いて塗布し、加熱により溶媒を除去後、高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ）を照射して重合させることにより、第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムを得た。この第一の位相差フィルムの厚さは１．３μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを偏光素子から剥離し、フィルム面から傾斜させた時の位相差値の変化を自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定した。結果を図４２に示した。図４２より、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは６５ｎｍであった。次に、上記第一の位相差フィルムを有する偏光フィルムの第一の位相差フィルム面に、フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．６２８６、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．６２７２、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝１．６２６８（各屈折率はアタゴ社製アッベ屈折計を用いて測定した以下同じ）、厚さｄ＝１００μｍ、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１４０ｎｍである図４３に示すようなアクロマティックな第二の位相差フィルムを、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層して本発明の偏光フィルムを得た（位相差の波長依存性は自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定し、コーシーの式により算出した）。この本発明の偏光フィルムと偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの｜（Δｎｐ・ｄｐ−｜Δｎｎ・ｄｎ｜）｜は１６ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００４９】
実施例６
Δｎｐ・ｄｐを８０ｎｍとする以外は実施例５と同じ本発明の偏光フィルムの第二の位相差フィルム面に、さらにもう１枚、実施例５で用いた第二の位相差フィルムを、各々の第二の位相差フィルムのｎｘ方向が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせて本発明の偏光フィルムを作製した。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５０】
実施例７
ＷＯ９８／００４７５に記載の紫外線硬化型液晶性化合物の混合物
【００５１】
【化８】
３９．２重量部
【００５３】
【化９】
４５．０重量部
【００５５】
【化１０】
９．８重量部
と光重合開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）６重量部をトルエン３００重量部、シクロヘキサノン１００重量部の混合溶剤で溶解し、固形分濃度が２０％の溶液を調製した。この溶液を、ｎ−ブチルメタアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、メチルメタアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートを共重合させたアクリルポリマーをトルエンジイソシアネートで架橋させた膜を有するＰＥＴフィルムの該膜面側に、マイクログラビアコーターを用いて塗布し、加熱により溶媒を除去後、高圧水銀灯（１２０Ｗ／ｃｍ）を照射して重合させることにより、第一の位相差フィルムを作製した。この第一の位相差フィルムの厚さは０．８μｍであった。この第一の位相差フィルムの光学特性を調べるために、粘着剤を塗布したガラス板を用いて第一の位相差フィルムを架橋したアクリルポリマー膜を有するＰＥＴフィルムから剥離し、実施例１と同様に測定したところ、この第一の位相差フィルムは、フィルム面に対して垂直配向したフィルムであることが分かった。また、傾斜に伴う位相差値の変化から、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅ、厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとしたときの、Δｎｐ・ｄｐは３４ｎｍであった。次に、この第一の位相差フィルムを実施例１で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムに粘着剤を用いて転写し、さらに実施例５で用いたアクロマティックな第二の位相差フィルムを、ｎｘ方向が偏光素子の吸収軸方向と一致するように粘着剤を用いて積層して本発明の偏光フィルムを得た（位相差の波長依存性は自動複屈折測定器（王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いて測定し、コーシーの式により算出した）。この本発明の偏光フィルムと偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム（フィルム面内の最大屈折率方向を示す方向の屈折率ｎｘ＝１．４９５２２、それと直交する方向の屈折率ｎｙ＝１．４９５１７、厚さ方向の屈折率ｎｚ＝ｎｅ＝１．４９４６１、厚さｄｎ＝８０μｍ、面内の平均屈折率ｎｏ＝１．４９５２０、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとしたときの、｜Δｎｎ・ｄｎ｜は４９ｎｍ）で挟持したポラテクノ製ヨウ素系偏光フィルムとを、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このときの偏光素子間にある1枚の第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐと２枚の第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値は６４ｎｍであった。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５７】
【比較例】
比較例１
実施例１および２で用いた偏光素子の両側を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムで挟持したポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルムを２枚用い、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５８】
比較例２
実施例１および２で用いた偏光素子の片側のみに表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムを有するポラテクノ社製ヨウ素系偏光フィルムを２枚用い、各々の偏光素子の吸収軸が直交するように、かつ、互いの偏光素子面が対面するように粘着剤を用いて貼り合わせた。このフィルムを、実施例１と同様に評価した。結果を表１および図４５に示した。
【００５９】
比較例３
比較例1で用いた偏光フィルムを用いる以外は、実施例4と同様の操作により市販の市販の垂直配向ネマチック型液晶セルに図４４の構成（各偏光フィルムの吸収軸は直交するように配置されている）となるように偏光フィルムを貼り合わせて液晶表示装置を作製し、実施例4と同様に評価した。結果を表１に示した。
【００６０】
【表１】
実施例および比較例の結果から、本発明の偏光フィルムを用いることにより、正面方向から偏光素子の各々の吸収軸方向とは異なる方向に傾斜させた場合の光の漏れが抑えられ、偏光フィルムの視野角依存性が改善されていることが分かる。また、実施例１と２を比較すると分かるように、第二の位相差フィルムを２枚用いることにより、視野角改良効果の波長依存性が低減し、より広い波長領域で視野角依存性を改善していることが分かる。また、実施例５、６、７より、アクロマティックな位相差フィルムを用いることによっても、視野角改善効果の波長依存性が低減して、より広い波長領域で視野角依存性を改善していることが分かる。さらに、実施例４と比較例３を比較すると分かるように本発明の液晶表示装置は、比較例に比べて広い視野角特性を有していることが分かる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は、少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムと、少なくとも１枚の面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚである第二の位相差フィルムとを積層してなる光学フィルムであって、このフィルムを有する偏光フィルムを用いて、本発明の方法により、偏光フィルムの視野角依存性を改善することができる。さらに、本発明の光学フィルム、偏光フィルムを用いた液晶表示装置は、本発明の方法により、液晶表示装置の視野角特性も改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】位相差フィルムを示した図である。
【図２】一般的なポリカーボネート位相差フィルムの波長による位相差値の変化を示したグラフである。
【図３】理想的なアクロマティックな位相差フィルムの波長による位相差値の変化を示したグラフである。
【図４】本発明の光学フィルムの一形態を示した図である。
【図５】本発明の光学フィルムに用いられる第二の位相差フィルムの積層の一形態を示した図である。
【図６】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図７】本発明の光学フィルムに用いられる第二の位相差フィルムの積層の他の一形態を示した図である。
【図８】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図９】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１０】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１１】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１２】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１３】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１４】本発明の光学フィルムの他の形態を示した図である。
【図１５】本発明の偏光フィルムの一形態を示した図である。
【図１６】本発明の偏光フィルムの他の一形態を示した図である。
【図１７】本発明の偏光フィルムの他の一形態を示した図である。
【図１８】本発明の偏光フィルムの他の一形態を示した図である。
【図１９】本発明の偏光フィルムの一構成を示す図である。
【図２０】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図２１】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図２２】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の一形態を示した図である。
【図２３】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の一構成を示した図である。
【図２４】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一形態を示した図である。
【図２５】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図２６】偏光フィルムの視野角依存性に関する図である。
【図２７】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一形態を示した図である。
【図２８】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図２９】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一形態を示した図である。
【図３０】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図３１】本発明の偏光フィルムの視野角改良方法の他の一構成を示した図である。
【図３２】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図３３】本発明の偏光フィルムの他の構成を示す図である。
【図３４】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の一形態を示した図である。
【図３５】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の一構成を示した図である。
【図３６】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の他の一構成を示した図である。
【図３７】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の一形態を示した図である。
【図３８】本発明の視野角特性を改善した液晶表示装置の他の一構成を示した図である。
【図３９】本発明の視野角特性を改善した反射型液晶表示装置の一構成を示した図である。
【図４０】実施例１に記載の本発明で用いられる第一の位相差フィルムの傾斜角に対する位相差値の変化を示したグラフである。
【図４１】実施例４に記載の本発明の液晶表示装置の構成である。
【図４２】実施例５に記載の本発明で用いられる第一の位相差フィルムの傾斜角に対する位相差値の変化を示したグラフである。
【図４３】実施例５で用いられる第二の位相差フィルムの波長による位相差値の変化を示したグラフである。
【図４４】比較例３に記載の液晶表示装置の構成である。
【図４５】実施例と比較例で測定した、偏光素子の各吸収軸が直交しているときの、各吸収軸方向から４５°の方向に５０°傾斜させたときの波長に対する透過率を示したグラフである。
【符号の説明】
１：位相差フィルム
２：第一の位相差フィルム
３：第二の位相差フィルム
４：本発明の光学フィルムの一形態
５：本発明の光学フィルムの他の形態
６：屈折率がｎｘ１、ｎｙ1、ｎｚ1である第二の位相差フィルム
７：屈折率がｎｘ２、ｎｙ２、ｎｚ２である第二の位相差フィルム
８：本発明の光学フィルムの他の形態
９：第三の位相差フィルム
１０：本発明の光学フィルムの他の形態
１１：本発明の光学フィルムの他の形態
１２：本発明の光学フィルムの他の形態
１３：本発明の光学フィルムの他の形態
１４：本発明の光学フィルムの他の形態
１５：第四の位相差フィルム
１６：本発明の光学フィルムの他の形態
１７：偏光素子
１８：保護フィルム
１９：本発明の偏光フィルムの一形態
２０：本発明の偏光フィルムの他の形態
２１：表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルム
２２：本発明の偏光フィルムの他の形態
２３：本発明の偏光フィルムの他の形態
２４：偏光素子の吸収軸方向
２５：偏光素子を表層がアルカリ処理されたトリアセチルセルロースフィルムによって挟持した偏光フィルム
２６：保護フィルムと偏光素子からなるフィルム
２７：フィルムの正面から各偏光素子の吸収軸方向とは異なる方向へ傾斜する場合の傾斜方向
２８：観察方向
２９：本発明の偏光フィルムの他の形態
３０：本発明の偏光フィルムの他の形態
３１：本発明の偏光フィルムの他の形態
３２：液晶セル
３３：本発明の偏光フィルム
３４：液晶セルの視野角依存性を補償するフィルム
３５：円偏光フィルムに用いられる位相差フィルム
３６：反射層あるいは反射フィルムを有する反射型液晶セル
３７：円偏光フィルム
Claims (11)
- 面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚであり、且つ、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのそれぞれが等しい２枚の第二の位相差フィルムを用い、各々の最大屈折率方向が直交するように配置して積層し、さらに少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムを積層してなる光学フィルム。
- 面内の最大屈折率を示す方向の屈折率がｎｘ、それと直交する方向の屈折率がｎｙ、厚さ方向の屈折率がｎｚであって、ｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚであり、且つ、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの少なくとも１つが互いに異なる２枚の第二の位相差フィルムを用い、各々の最大屈折率方向が直交するように配置して積層し、さらに少なくとも１枚の面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＞０である第一の位相差フィルムを積層してなる光学フィルム。
- 第二の位相差フィルムの少なくとも１枚が、理想的なアクロマティックな位相差フィルムで得られるある波長における位相差値と実際に得られる位相差値とのずれが、５５０ｎｍより短波長側では、−５０〜５０ｎｍの範囲にあり、５５０ｎｍより長波長側では、−８０〜８０ｎｍの範囲にあるアクロマティックな第二の位相差フィルムである請求項１または２に記載の光学フィルム。
- 第一の位相差フィルムの厚さをｄｐ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｐとするとき、Δｎｐ・ｄｐが５〜２００ｎｍである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
- 第一の位相差フィルムが、フィルム面に対し概垂直配向した液晶性化合物からなるフィルムである、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
- 液晶性化合物が単一もしくは複数からなる紫外線硬化型の液晶性化合物の混合物の硬化物である請求項５に記載の光学フィルム。
- 第二の位相差フィルムの厚さをｄとするとき、５５０ｎｍにおける（ｎｘ−ｎｙ）・ｄが１００〜４００ｎｍである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学フィルム。
- 少なくとも１枚の、面内の平均屈折率がｎｏ、厚さ方向の屈折率がｎｅであって、ｎｅ−ｎｏ＜０である第三の位相差フィルムを積層してなる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
- 第三の位相差フィルムの厚さをｄｎ、ｎｅ−ｎｏ＝Δｎｎとするとき、｜Δｎｎ・ｄｎ｜が５〜２００ｎｍである請求項８に記載の光学フィルム。
- ２枚の第二の位相差フィルムの各々の最大屈折率方向が直交するように積層し、次いで、第一の位相差フィルム、次いで第三の位相差フィルムを順次積層してなる請求項８または９に記載の光学フィルム。
- 第一の位相差フィルムのΔｎｐ・ｄｐの総和と第三の位相差フィルムの｜Δｎｎ・ｄｎ｜の総和との差の絶対値が５〜１００ｎｍである、請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の光学フィルム。
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