JPWO2011138869A1 - 光学素子およびこれを用いた偏光フィルムの視野角改良方法 - Google Patents
光学素子およびこれを用いた偏光フィルムの視野角改良方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2011138869A1 JPWO2011138869A1 JP2012513771A JP2012513771A JPWO2011138869A1 JP WO2011138869 A1 JPWO2011138869 A1 JP WO2011138869A1 JP 2012513771 A JP2012513771 A JP 2012513771A JP 2012513771 A JP2012513771 A JP 2012513771A JP WO2011138869 A1 JPWO2011138869 A1 JP WO2011138869A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- optical element
- film
- optical
- retardation film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/12—Biaxial compensators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本発明は、少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満であり、他方の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下であることを特徴とする有機色素を含み、３次元屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を満足し、且つ（nx—nz）／(nx—ny)が０．２〜０．７である光学異方層からなる光学素子に関するものであり、該光学素子は位相差素子としての機能を有し、該素子を有する偏光素子を用いた場合、４５０〜７００ｎｍの波長域において、黒輝度が波長によらず一様に低く抑えることができ、また、斜めの光漏れが少なくかつ漏れた光の色においても色つきが生じないか非常に少ないという特徴を有する。
Description
本発明は、液晶表示装置等の画像表示装置に有用な光学素子ならびにこれを用いた偏光フィルムの視野角改良方法に関する。
液晶表示装置において必須の部材である偏光フィルムは、例えば、下記のようにして得ることが出来る。
まず、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浸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か、または、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ることにより偏光素子を得る。次いで、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、または、シクロオレフィンポリマーなどの保護フィルムで、該偏光素子を、接着剤を用いて挟持することにより、目的とする偏光版を得ることが出来る。
まず、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浸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か、または、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ることにより偏光素子を得る。次いで、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、または、シクロオレフィンポリマーなどの保護フィルムで、該偏光素子を、接着剤を用いて挟持することにより、目的とする偏光版を得ることが出来る。
しかしながら、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、正面方向からの各々の吸収軸方向とは異なる方向に観察位置を傾斜させると、入射側の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（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。
そのような課題に対して、特許文献１では、位相差フィルムの光学定数を規定することにより、斜め視野における液晶層や光学補償部材の影響を低減し、斜め方向の黒輝度の改善および色付きの低減をする方法が提案されている。また、非特許文献１では２枚の位相差板を用いて偏光フィルムの視野角依存性を低減する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献１の方法では、十分に視野角依存性を改善することができ無い。また、非特許文献１の方法では、用いる位相差フィルムの波長依存性により、特定の波長の視野角依存性は改善できても他の波長については不十分なため、着色した光が漏れてしまう。
こうした、偏光フィルムの視野角改良効果の波長依存性については、特許文献２あるいは非特許文献２にあるような方法により、効果的に改善できるものの、複数のフィルムを積層しなければならないという煩雑さがある。
こうした、偏光フィルムの視野角改良効果の波長依存性については、特許文献２あるいは非特許文献２にあるような方法により、効果的に改善できるものの、複数のフィルムを積層しなければならないという煩雑さがある。
Ｊ．Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．，ＳＩＤ９８ＤＩＧＥＳＴ，Ｐ．３１５（１９９８）
Ｔ．Ｉｓｈｉｎａｂｅ ｅｔ ａｌ．，ＳＩＤ００ＤＩＧＥＳＴ．Ｐ．１０９４（２０００）
以上のように、偏光素子または偏光フィルムの視野角依存性を改良する方法は種々あるものの、視野角改良効果の波長依存性と複数のフィルムを用いる煩雑さとを同時に解決することはできなかった。そこで本発明は、複数のフィルムを用いること無しに、偏光素子または偏光フィルムの視野角依存性を改善すると共に、波長依存性をも低減する光学素子を提供することを目的とする。
本発明者らは、少なくとも２種類以上の二色性色素を含有させた３次元屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙであって、かつ、Ｎｚ係数が０．２〜０．７である光学異方層からなる光学素子（位相差素子）または該光学素子を透明基板上に有する位相差フィルムが上記の課題解決のために非常に有用であることを見出した。なお、本明細書においてＮｚ係数とは、（nx―nz）／(nx―ny)の値を意味する。
例えば、該光学素子を偏光フィルム上に形成する等により、この光学素子を設けた偏光フィルムを作成し、この光学素子付き偏光フィルムと通常の偏光フィルムとを、該光学素子が偏光素子間に配置されるように、両偏光素子の吸収軸を直交させて配置した場合上記問題を解決出来ること、即ち、正面方向からの各々の吸収軸方向とは異なる方向に観察位置を傾斜させても、光の抜けが低減され、かつ、漏れたわずかな光も着色することなく、偏光フィルムの視野角依存性および視野角改善効果の波長依存性も大幅に低減できることを新規に見出し、本発明に至った。即ち本発明は、下記の発明に関する。
例えば、該光学素子を偏光フィルム上に形成する等により、この光学素子を設けた偏光フィルムを作成し、この光学素子付き偏光フィルムと通常の偏光フィルムとを、該光学素子が偏光素子間に配置されるように、両偏光素子の吸収軸を直交させて配置した場合上記問題を解決出来ること、即ち、正面方向からの各々の吸収軸方向とは異なる方向に観察位置を傾斜させても、光の抜けが低減され、かつ、漏れたわずかな光も着色することなく、偏光フィルムの視野角依存性および視野角改善効果の波長依存性も大幅に低減できることを新規に見出し、本発明に至った。即ち本発明は、下記の発明に関する。
(１） 少なくとも２種の有機色素を含み、面内の最大屈折率をnx、ｎxと面内で直交する屈折率をny、面に対して鉛直方向の屈折率をnzとした時、３次元屈折率がｎx＞ｎｚ＞ｎyで、（nx―nz）／(nx―ny)が０．２〜０．７である着色及び配向された光学異方層からなる光学素子。
(２) 前記有機色素の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満であり、他方の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）に記載の光学素子。
(３) 前記有機色素がアゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物またはメロシアニン系化合物である上記（１）または（２）に記載の光学素子。
(４) 測定波長５５０nmでの、光学異方層の面内位相差値が１３０nm〜３００nmであることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一項に記載の光学素子。
(５) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子を有する位相差フィルム。
(６) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子または上記（５）に記載の位相差フィルムと、他の位相差フィルムとを積層した複合位相差フィルム。
(７) 他の位相差フィルムが、ネガティブCプレートまたはポジティブCプレートであることを特徴とする上記（６）に記載の複合位相差フィルム
(８) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子と偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
(９) 上記（５）に記載の位相差フィルムと偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
(２) 前記有機色素の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満であり、他方の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）に記載の光学素子。
(３) 前記有機色素がアゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物またはメロシアニン系化合物である上記（１）または（２）に記載の光学素子。
(４) 測定波長５５０nmでの、光学異方層の面内位相差値が１３０nm〜３００nmであることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一項に記載の光学素子。
(５) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子を有する位相差フィルム。
(６) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子または上記（５）に記載の位相差フィルムと、他の位相差フィルムとを積層した複合位相差フィルム。
(７) 他の位相差フィルムが、ネガティブCプレートまたはポジティブCプレートであることを特徴とする上記（６）に記載の複合位相差フィルム
(８) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子と偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
(９) 上記（５）に記載の位相差フィルムと偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
(１０） 上記（６）または（７）に記載の複合位相差フィルムと偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
(１１) 光学素子の遅相軸と偏光フィルムの吸収軸が直交になるよう積層した上記（８）に記載の光学フィルム。
(１２) 位相差フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸が直交になるよう積層した上記（９）に記載の光学フィルム。
(１３) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子、上記（５）に記載の位相差フィルム、上記（６）または（７）に記載の複合位相差フィルム及び上記（８）〜（１２）の何れか一項に記載の光学フィルムからなる群から選ばれる少なくとも一つを備えてなる画像表示装置。
(１４) 画像表示装置が液晶表示装置である、上記（１３）に記載の画像表示装置。
(１５) 光学異方層が、極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である有機色素と極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である有機色素のそれぞれを少なくとも一つずつ、オリゴフェニル化合物及び、下記一般式（Ａ）で示される化合物とを含む組成物から形成された層である上記（１）に記載の光学素子、
式中、Ｘは−Ｏ−ＣＨ２−ｐｈ−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−Ｏ−または−ＮＨ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−を表し、ｐｈはスルホ置換を有してもよいパラフェニレン基を表し、ｎは繰り返し数を示す。
(１１) 光学素子の遅相軸と偏光フィルムの吸収軸が直交になるよう積層した上記（８）に記載の光学フィルム。
(１２) 位相差フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸が直交になるよう積層した上記（９）に記載の光学フィルム。
(１３) 上記（１）〜（４）の何れか一項に記載の光学素子、上記（５）に記載の位相差フィルム、上記（６）または（７）に記載の複合位相差フィルム及び上記（８）〜（１２）の何れか一項に記載の光学フィルムからなる群から選ばれる少なくとも一つを備えてなる画像表示装置。
(１４) 画像表示装置が液晶表示装置である、上記（１３）に記載の画像表示装置。
(１５) 光学異方層が、極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である有機色素と極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である有機色素のそれぞれを少なくとも一つずつ、オリゴフェニル化合物及び、下記一般式（Ａ）で示される化合物とを含む組成物から形成された層である上記（１）に記載の光学素子、
式中、Ｘは−Ｏ−ＣＨ２−ｐｈ−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−Ｏ−または−ＮＨ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−を表し、ｐｈはスルホ置換を有してもよいパラフェニレン基を表し、ｎは繰り返し数を示す。
(１６) 極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である有機色素として、
下記一般式（Ｂ）
（式中Ｘはスルホ基またはカルボキシ基、Ｒ１、Ｒ２は各々独立に水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシル基を示し、ｎは１または２を示す。）
で表されるアゾ化合物またはその塩を、
また、極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である有機色素として下記一般式（Ｃ）
（式中、Ｑ21は、スルホン酸基を１個または２個有し、さらに水酸基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を有していてもよいナフチル基を、Ｑ22、Ｑ23はそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基（これらの基は置換基としてＣ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、水酸基およびスルホン酸基からなる群から選ばれた１種または２種の置換基を１個または２個有する）を、Ｒ21は水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換もしくは無置換のフェニル基を、Ｒ23、Ｒ24はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を、ｑは０または１を、ｒは１または２を表す。）
で表される化合物またはその塩、
を含む上記（１５）に記載の光学素子。
下記一般式（Ｂ）
（式中Ｘはスルホ基またはカルボキシ基、Ｒ１、Ｒ２は各々独立に水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシル基を示し、ｎは１または２を示す。）
で表されるアゾ化合物またはその塩を、
また、極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である有機色素として下記一般式（Ｃ）
（式中、Ｑ21は、スルホン酸基を１個または２個有し、さらに水酸基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を有していてもよいナフチル基を、Ｑ22、Ｑ23はそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基（これらの基は置換基としてＣ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、水酸基およびスルホン酸基からなる群から選ばれた１種または２種の置換基を１個または２個有する）を、Ｒ21は水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換もしくは無置換のフェニル基を、Ｒ23、Ｒ24はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を、ｑは０または１を、ｒは１または２を表す。）
で表される化合物またはその塩、
を含む上記（１５）に記載の光学素子。
本発明の光学素子は、位相差を生じさせる機能を有し、位相差素子としてして有用であり、該光学素子を透明基板フィルム上に設けることにより位相差フィルムとして使用することが出来る。特に、偏光フィルム上に該光学素子、又は該光学素子を有する位相差フィルムを有する光学フィルム（以下においては光学素子付き偏光フィルムとも言う）は、液晶表示装置における観察位置の傾斜による光の抜けを低減し、かつ、漏れたわずかな光も着色することなく、偏光フィルムの視野角依存性および視野角改善効果の波長依存性を大幅に低減できるという効果を有する。即ち、上記光学素子付き偏光フィルムと通常の偏光フィルムとを、光学素子が偏光素子間に配置されるように、各々の吸収軸を直交させて配置した場合、正面方向からの各々の吸収軸方向とは異なる方向に観察位置を傾斜させても、光の抜けが低減され、かつ、漏れたわずかな光も着色することなく、偏光フィルムの視野角依存性および視野角改善効果の波長依存性も大幅に低減できる。また、この光学素子を設けた偏光フィルムを液晶ディスプレイに用いることで、液晶ディスプレイの視野角特性も向上させることができる。
１．偏光フィルム
１ａ．偏光フィルム
２．光学異方層
３．吸収軸
４．進相軸
５．粘着剤
６．基材
７. 離型性基材
８．ガラス板
９．測定サンプル
１０．方位角θ
１１．極角φ
１２．正面方向（θ,φ)＝(０,０)
１３．φが０−１８０°軸
１ａ．偏光フィルム
２．光学異方層
３．吸収軸
４．進相軸
５．粘着剤
６．基材
７. 離型性基材
８．ガラス板
９．測定サンプル
１０．方位角θ
１１．極角φ
１２．正面方向（θ,φ)＝(０,０)
１３．φが０−１８０°軸
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光学素子は、少なくとも２種類の有機色素を含んだ下記に定義される二軸性の層からなる。本発明で言う二軸性とは、３次元屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を満足し、且つＮｚ係数が０．２〜０．７、好ましくは、０．３〜０．５であることを意味する。ここで、ｎｘとは、面内の最大屈折率であり、ｎｙとは、ｎｘと面内で直交する屈折率であり、ｎｚとは、面に対して鉛直方向の屈折率を表す。また、Ｎｚ係数とは、(ｎｘ−ｎｚ)／(ｎｘ−ｎｙ)からなる値を表す。この範囲外では液晶表示装置に適用したときの視野角改良などの効果が乏しくなる、もしくは斜め方向からの色付きが生じる恐れがある。
この二軸性を示すためには、フィルムを延伸させる方法と、液晶性組成物を配向するように塗布し、乾燥し、塗膜または塗膜層を形成させる方法（以下配向塗膜形成法とも言う）等が挙げられる。
フィルムを延伸する方法としては、例えば、特開２００６−２９１１９２号公報、ＷＯ２００６／１１７９８１号公報等に記載の方法がが挙げられる。 液晶性組成物を塗布して配向させる方法としては、例えば、特表２００９−５４０３４５号公報、Ｗ０２０１０／０２０９２８号公報、特開２００６−４８０７８号公報、特開２００６−３１６１３８号公報等に記載の方法が挙げられる。
本発明の光学素子は、少なくとも２種類の有機色素を含んだ下記に定義される二軸性の層からなる。本発明で言う二軸性とは、３次元屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を満足し、且つＮｚ係数が０．２〜０．７、好ましくは、０．３〜０．５であることを意味する。ここで、ｎｘとは、面内の最大屈折率であり、ｎｙとは、ｎｘと面内で直交する屈折率であり、ｎｚとは、面に対して鉛直方向の屈折率を表す。また、Ｎｚ係数とは、(ｎｘ−ｎｚ)／(ｎｘ−ｎｙ)からなる値を表す。この範囲外では液晶表示装置に適用したときの視野角改良などの効果が乏しくなる、もしくは斜め方向からの色付きが生じる恐れがある。
この二軸性を示すためには、フィルムを延伸させる方法と、液晶性組成物を配向するように塗布し、乾燥し、塗膜または塗膜層を形成させる方法（以下配向塗膜形成法とも言う）等が挙げられる。
フィルムを延伸する方法としては、例えば、特開２００６−２９１１９２号公報、ＷＯ２００６／１１７９８１号公報等に記載の方法がが挙げられる。 液晶性組成物を塗布して配向させる方法としては、例えば、特表２００９−５４０３４５号公報、Ｗ０２０１０／０２０９２８号公報、特開２００６−４８０７８号公報、特開２００６−３１６１３８号公報等に記載の方法が挙げられる。
本発明においては、上記後者の配向塗膜形成法が好ましい。
この液晶性組成物を塗布して配向させる方法の中で、共役π系と、超分子間で非共有結合を形成することが出来る官能基とを有する少なくとも１つの多環式有機化合物を含む超分子(supuramolecule)からなるリオトロピック液晶性を示す液晶性組成物を用いることが好ましい。そのようなリオトロピック液晶性を有する多環式有機化合物としては例えば、オリゴフェニル化合物、ビベンズイミダゾール化合物、アセトナフトキノサリン化合物、トリアジン化合物等が挙げられる。オリゴフェニル化合物の例を表１に、ビベンズイミダゾール化合物の例を表２にそれぞれ示す。アセトナフトキノサリン化合物の例を表３に示す。また、トリアジン化合物の例を表４に示す。
本発明においては上記リオトロピック液晶性を有する化合物のうちオリゴフェニル化合物が好ましい。オリゴフェニル化合物の中で好ましい化合物は酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される少なくとも１つの異項原子を含む５または６員複素環を介して、ベンゼン環、ビフェニル環及びナフタレン環からなる群から選択される少なくとも２個の環が結合した化合物であり、該ベンゼン環、ビフェニル環またはナフタレン環は１つのスルホ基を有するのが好ましい。
この液晶性組成物を塗布して配向させる方法の中で、共役π系と、超分子間で非共有結合を形成することが出来る官能基とを有する少なくとも１つの多環式有機化合物を含む超分子(supuramolecule)からなるリオトロピック液晶性を示す液晶性組成物を用いることが好ましい。そのようなリオトロピック液晶性を有する多環式有機化合物としては例えば、オリゴフェニル化合物、ビベンズイミダゾール化合物、アセトナフトキノサリン化合物、トリアジン化合物等が挙げられる。オリゴフェニル化合物の例を表１に、ビベンズイミダゾール化合物の例を表２にそれぞれ示す。アセトナフトキノサリン化合物の例を表３に示す。また、トリアジン化合物の例を表４に示す。
本発明においては上記リオトロピック液晶性を有する化合物のうちオリゴフェニル化合物が好ましい。オリゴフェニル化合物の中で好ましい化合物は酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選択される少なくとも１つの異項原子を含む５または６員複素環を介して、ベンゼン環、ビフェニル環及びナフタレン環からなる群から選択される少なくとも２個の環が結合した化合物であり、該ベンゼン環、ビフェニル環またはナフタレン環は１つのスルホ基を有するのが好ましい。
例えば、好ましい化合物の１つとして下記一般式（Ｄ）で表される化合物を挙げることが出来る。
式中Ｙ１は−Ｏ−、−ＮＨ−または−ＳＯ２−、Ｙ２は単結合、−Ｏ−または−ＮＨ−、Ａ１及びＡ２は独立に、ベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環を表し、スルホ基（ＨＳＯ３）はそれらの環上に置換しているものとする。
これらの化合物の中でも４，４’−（５，５’−ジオキシドジベンゾ[b,d]チエン−３，７−ジイル）ジベンゼンスルホニックアシッド（4,4'-(5,5'-dioxidodibenzo[b,d]thiene-3,7-diyl)dibenzenesulfonic acid)が好ましい。
このような化合物を含む液晶性組成物は、例えば、せん断による配向処理を行った際に、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を満足するように配向することを特徴とする。
式中Ｙ１は−Ｏ−、−ＮＨ−または−ＳＯ２−、Ｙ２は単結合、−Ｏ−または−ＮＨ−、Ａ１及びＡ２は独立に、ベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環を表し、スルホ基（ＨＳＯ３）はそれらの環上に置換しているものとする。
これらの化合物の中でも４，４’−（５，５’−ジオキシドジベンゾ[b,d]チエン−３，７−ジイル）ジベンゼンスルホニックアシッド（4,4'-(5,5'-dioxidodibenzo[b,d]thiene-3,7-diyl)dibenzenesulfonic acid)が好ましい。
このような化合物を含む液晶性組成物は、例えば、せん断による配向処理を行った際に、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を満足するように配向することを特徴とする。
本発明においては、上記の液晶性化合物と後記有機染料を含む液晶組成物を配向塗膜形成法によって、フィルム等の基板上に、配向された液晶組成物の乾燥塗膜層を形成させることにより、光学異方層からなる光学素子を有する基板とすることができる。
また、上記のリオトロピック液晶性を示す単数または複数の化合物の他に液晶性を示すポリマーを、リオトロピック液晶性を示す組成物に添加することも可能である。
例えば、ＷＯ２０１０／０２０９２８号公報（１６−１７頁）に代表される棒状分子の液晶ポリマーがあり、その具体例を表５に示す。このような液晶性を示すポリマーを添加することにより、得られる光学素子のｎｘ、ｎｙ、ｎｚの関係を調整したり、耐久性を向上させたりすることができるため好ましい。
また、上記のリオトロピック液晶性を示す単数または複数の化合物の他に液晶性を示すポリマーを、リオトロピック液晶性を示す組成物に添加することも可能である。
例えば、ＷＯ２０１０／０２０９２８号公報（１６−１７頁）に代表される棒状分子の液晶ポリマーがあり、その具体例を表５に示す。このような液晶性を示すポリマーを添加することにより、得られる光学素子のｎｘ、ｎｙ、ｎｚの関係を調整したり、耐久性を向上させたりすることができるため好ましい。
上記棒状分子の液晶性ポリマーの中で、下記一般式（Ａ）で示される化合物が好ましい。
式中、Ｘは−Ｏ−ＣＨ２−ｐｈ−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−Ｏ−または−ＮＨ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−を、ｐｈはスルホ置換を有してもよいパラフェニレン基を、ｎは繰り返し数を表す。
該液晶性ポリマーの重量平均分子数は１，０００〜２００，０００程度であり、好ましくは、２，０００〜１００，０００程度である。また、場合により、該重量平均分子数は３，０００〜７０，０００程度、または４，０００〜７０，０００程度であってもよい。
式中、Ｘは−Ｏ−ＣＨ２−ｐｈ−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−Ｏ−または−ＮＨ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−を、ｐｈはスルホ置換を有してもよいパラフェニレン基を、ｎは繰り返し数を表す。
該液晶性ポリマーの重量平均分子数は１，０００〜２００，０００程度であり、好ましくは、２，０００〜１００，０００程度である。また、場合により、該重量平均分子数は３，０００〜７０，０００程度、または４，０００〜７０，０００程度であってもよい。
上記の、２種類以上の有機色素、リオトロピック液晶性を有する多環式有機化合物、及び、好ましくは、更に、上記液晶性ポリマーを含む液晶性組成物は、塗布液とするために通常溶媒を含む。用いられる溶媒は、溶解性に優れ、かつ、組成物に溶媒が溶解した状態でリオトロピック性を示すものであれば特に制限は無いが、例えば、水、アルコール類、エーテル類、セロソルブ類、カルボン酸類、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。本発明においては取り扱いの点等から水が好ましい。これらは単独あるいは、複数の混合物として用いることができる。また、ジメチルホルムアミド、グリセリン、エチレングリコール、などの水溶性の溶剤が添加されていても良い。これらの添加物は易溶性や水溶液の乾燥速度を調整するために用いることが出来る。
溶媒の量は、該液晶性組成物を塗布することができる濃度であれば特に限定されない。例えば、溶媒を含む液晶性組成物において、該組成物の総量に対して、固形分濃度は通常５〜５０重量％、好ましくは８〜３０重量％である。
また、該液晶性組成物の粘度が、Ｅ型粘度計２５℃で測定した時の粘度で２００〜１０００ｍＰａ・ｓの時、リオトロピック液晶の生成に好適であり、この範囲の粘度の時、ＭＤ方向にせん断力をかけて塗布または塗工することにより、液晶の配向が、ＭＤ方向と垂直な方向に配向されるので好ましい。
溶媒の量は、該液晶性組成物を塗布することができる濃度であれば特に限定されない。例えば、溶媒を含む液晶性組成物において、該組成物の総量に対して、固形分濃度は通常５〜５０重量％、好ましくは８〜３０重量％である。
また、該液晶性組成物の粘度が、Ｅ型粘度計２５℃で測定した時の粘度で２００〜１０００ｍＰａ・ｓの時、リオトロピック液晶の生成に好適であり、この範囲の粘度の時、ＭＤ方向にせん断力をかけて塗布または塗工することにより、液晶の配向が、ＭＤ方向と垂直な方向に配向されるので好ましい。
本発明の光学素子に用いる少なくとも２種の有機色素としては、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物またはメロシアニン系化合物などが挙げられ、同種の染料であっても、異種の染料であっても支障は無い。通常は同種の化合物が好ましい。より好ましくは、２色性を示すアゾ系化合物である。例えば、『機能性色素の応用』（入江正浩監修、シーエムシー出版）９８−１００頁に記載のアゾ系化合物、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｙｅｌｌｏｗ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｙｅｌｌｏｗ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ１０７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ７１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ３１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ２４７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｇｒｅｅｎ８０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ２０２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌａｃｋ１７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｙｅｌｌｏｗ１２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ３９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ．Ｒｅｄ３７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｇｒｅｅｎ５９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ８９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｖｉｏｌｅｔ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ９０並びに、特開２００１−３３６２７号公報、特開２００２−２９６４１７号公報、特開２００３−２１５３３８号公報、ＷＯ２００４／０９２２８２号公報、特開２００１−０５６４１１２号公報、特開２００１−０２７７０８号公報、特開平１１−２１８６１１号公報、特開平１１−２１８６１０号公報、特開昭６０−１５６７５９号公報、特開２００１−３３６２７号公報、特許２６２２７４８号公報及び特許第３９６３９７９号公報に記載された有機染料等が挙げられる。
本発明の光学素子または位相差フィルムの形成に用いられる少なくとも２種の有機色素は、好ましくは、少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長は３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満であり、他方の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。より好ましくは、有機色素の少なくとも一つの有機色素（第一の色素）の極大吸収波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下であり、他方の少なくとも一つの有機色素（第二の色素）の極大吸収波長が５７０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下である。第一の色素として、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ７１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ１０７並びにＷＯ２００７／１３８９８０号公報に記載された有機染料が挙げられる。
中でも下記一般式（Ｂ）で表されるアゾ化合物またはその塩が好ましい。
式中Ｘはスルホ基またはカルボキシ基、Ｒ１、Ｒ２は各々独立に水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシル基を示し、ｎは１または２を示す。
中でも下記一般式（Ｂ）で表されるアゾ化合物またはその塩が好ましい。
式中Ｘはスルホ基またはカルボキシ基、Ｒ１、Ｒ２は各々独立に水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシル基を示し、ｎは１または２を示す。
第二の色素としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ２０２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌａｃｋ１７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ８３、Ｄｉｒｅｃｔ．Ｇｒｅｅｎ５１、特開２００１−３３６２７号公報並びに特許第３９６３９７９号公報（００２２〜００２７）に記載された有機染料が挙げられる。
好ましい色素として、下記一般式（Ｃ）で表される化合物またはその塩を挙げることができる。
式中、Ｑ21は、スルホン酸基を１個または２個有し、さらに水酸基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を有していてもよいナフチル基を、Ｑ22、Ｑ23はそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基（これらの基は置換基としてＣ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、水酸基、スルホン酸基から選ばれた１種または２種の置換基を１個または２個有する）を、Ｒ21は水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換もしくは無置換のフェニル基を、Ｒ23、Ｒ24はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を、ｑは０または１を、ｒは１または２を表す。
好ましい色素として、下記一般式（Ｃ）で表される化合物またはその塩を挙げることができる。
このように、極大吸収波長が異なる２種以上の色素を含有させることにより、本発明の光学素子は顕著に優れた効果を発揮する。例えば、本発明の光学素子を設けた偏光フィルムと通常の偏光フィルムとを、光学素子が偏光素子間に配置されるように、各々の吸収軸を直交させて配置した場合、正面方向からの各々の吸収軸方向とは異なる方向に観察位置を傾斜させても、光の抜けが低減され、かつ、漏れたわずかな光も着色することなく、偏光フィルムの視野角依存性および視野角改善効果の波長依存性も大幅に低減できる。
上記の有機色素の合計濃度は透過率が大幅に低下しない程度に添加する。好ましくは、コーティング液の固形分の総量に対して、０．０１〜１０重量％、好ましくは、０．１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。また、第一の色素と第二の色素の割合は、適宜選択することが出来、第一の色素１重量部に対して、第二の色素を０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜５重量部、より好ましくは０．５〜２重量部、最も好ましくは０．７〜１．５重量部の割合である。
本発明の光学素子を位相差フィルムとして利用する場合は、前記リオトロピック液晶性を有する多環式有機化合物と有機色素を含む液晶性組成物、好ましくは、更に、前記液晶性ポリマーを含む液晶性組成物を透明基材へ塗布し配向させ、該基材上に光学異方層を形成させることにより、位相差フィルムとすることができる。また、直接偏光フィルムへ液晶性組成物を塗布して、偏光フィルム上に配向した光学異方層を直接形成し、本発明の光学素子を備えた偏光フィルムとしても良い。また、場合により、最初に転写用基材（離型性基材）上に、上記配向した光学異方層を形成し、該光学異方層を偏光フィルム上に転写してもよい。
好ましくは、偏光板のＭＤ方向(Machine Direction）に対して垂直方向に配向させ光学異方層を形成させる。塗布方法としては、均一に塗布し配向させられるものであれば、特に制限はない。スライドコータ、スロットダイコータ、バーコータ、ロッドコータ、ロールコータ、カーテンコータ、スプレイコータ、リップダイコータ、バキュームダイコータ、グラビアコータ、リバースグラビアコータ、マイクログラビアコータなどの適切なコータを用いて機材に塗布する方法や金属ドラムの上に展開する方法が挙げられる。好ましくは、ダイコータ類またはグラビアコータ類の使用であり、グラビアコータ類の場合にはスムージングロールの併用も有効である。乾燥手段に特に制限はなく、自然乾燥、減圧乾燥、加熱乾燥、減圧加熱乾燥などが用いられる。加熱乾燥手段としては空気循環式乾燥オーブンや熱ロールなどの任意の乾燥装置を用いた乾燥方法が用いられる。好ましい乾燥方法としては、０℃〜４０℃の低温で、かつ相対湿度６０％以下で乾燥する方法である。
好ましくは、偏光板のＭＤ方向(Machine Direction）に対して垂直方向に配向させ光学異方層を形成させる。塗布方法としては、均一に塗布し配向させられるものであれば、特に制限はない。スライドコータ、スロットダイコータ、バーコータ、ロッドコータ、ロールコータ、カーテンコータ、スプレイコータ、リップダイコータ、バキュームダイコータ、グラビアコータ、リバースグラビアコータ、マイクログラビアコータなどの適切なコータを用いて機材に塗布する方法や金属ドラムの上に展開する方法が挙げられる。好ましくは、ダイコータ類またはグラビアコータ類の使用であり、グラビアコータ類の場合にはスムージングロールの併用も有効である。乾燥手段に特に制限はなく、自然乾燥、減圧乾燥、加熱乾燥、減圧加熱乾燥などが用いられる。加熱乾燥手段としては空気循環式乾燥オーブンや熱ロールなどの任意の乾燥装置を用いた乾燥方法が用いられる。好ましい乾燥方法としては、０℃〜４０℃の低温で、かつ相対湿度６０％以下で乾燥する方法である。
本発明の位相差フィルムに用いられる基材としては、通常、透明なプラスチック基材あるいはガラスが用いられ、プラスチック基材が好ましい。本発明に用いられるプラスチック基板としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂などが挙げられ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート（ＰＡｒ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエステルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、環状ポリオレフィン、ポリイミド（ＰＩ）などが挙げられる。好ましくはＴＡＣである。基材厚みは用途によるほかは特に限定されないが、一般的には、１μｍ〜１０００μｍの範囲である。また、各フィルムの表面は、本発明で用いる組成物のぬれ性を調整するために、コロナ処理やプラズマ処理、アルカリ処理、プライマー処理といった表面処理を施すことが好ましい。
本発明の光学異方層または位相差フィルムは、測定波長５５０ｎｍでの面内位相差値が１３０〜３００ｎｍである。好ましくは、１５０〜２７０ｎｍ、さらに好ましくは１８０〜２５０ｎｍである。 光学異方層の厚みは、液晶セルの方式や面内位相差値などの種々の光学パラメーターに依存することから一概には言えないが、通常０．１〜１０μｍである。さらに、好ましくは、０．１〜２μｍである。
上記の光学異方層は、成膜後は耐水性を高めるための処理を行なうことができる。例えば、レーキ剤を用いて水に不溶性または難溶性の基に置換する方法が挙げられる。レーキ剤としては、Ｎｉ２＋、Ｃａ２＋、Ｆｅ３＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ａｌ３＋、Ｐｄ２＋、Ｃｄ２＋、Ｐｂ２＋、Ｓｎ２＋、Ｃｏ２＋、Ｍｎ２＋、Ｂａ２＋、Ｃｅ３＋などの金属イオンの塩もしくは、有機アミンの塩が挙げられる。これらのレーキ剤は単独で用いても良く、２種類以上が任意の比率及び組み合わせで併用してもよい。
また別の方法として光学異方層上に保護層を設ける方法が挙げられる。保護層に用いられる材料は特に限定されるものではなく、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが挙げられ、これらは単独で用いても良く、２種類以上併用しても良い。好ましくは疎水性の材料であり、更に好ましくはポリウレタン樹脂の使用である。柔軟性に優れたポリウレタン樹脂は光学異方層の配向状態を乱すことなく、光学異方層上への積層が可能である。
上記キレート剤を用いる方法、および保護層を設ける方法は、併用して行なうことも可能である。
本発明の位相差フィルムは目的の特性値を得るために、基材上に光学異方層を積層することも可能である。この場合のキレート剤を用いた耐水化処理、および/または保護層を設ける耐水化処理は、各層ごとに行なっても良く、全ての光学異方層積層後に行なっても良い。
本発明の位相差フィルムは目的の特性値を得るために、基材上に光学異方層を積層することも可能である。この場合のキレート剤を用いた耐水化処理、および/または保護層を設ける耐水化処理は、各層ごとに行なっても良く、全ての光学異方層積層後に行なっても良い。
本発明の光学素子、または位相差フィルムは偏光フィルムもしくは他の位相差フィルムと組み合わせて用いられる。好ましくは、図１に示されるように、光学素子または位相差フィルム２の遅相軸４と偏光フィルム１の吸収軸３が直交になるよう積層する。積層するには図１のように直接偏光フィルム１に塗布し光学異方層２を形成させる。
図２のように光学異方層２を基材上に形成した位相差フィルムの光学異方層側をアクリル系粘着剤５を介して偏光フィルム１もしくは他の位相差フィルムと積層する。
もしくは、図３のように基材７上に形成した光学異方層２をアクリル系粘着剤を介して偏光フィルム１もしくは他の位相差フィルムと貼合し基材７を剥離して、光学異方層２を偏光フィルム１もしくは他の位相差フィルムへ転写してもよい。
本発明の位相差フィルムは他の位相差フィルムと積層して用いることも可能であり、例えば、ネガティブＣプレートまたはポジティブＣプレートと組み合わせて使用することが出来る。
図２のように光学異方層２を基材上に形成した位相差フィルムの光学異方層側をアクリル系粘着剤５を介して偏光フィルム１もしくは他の位相差フィルムと積層する。
もしくは、図３のように基材７上に形成した光学異方層２をアクリル系粘着剤を介して偏光フィルム１もしくは他の位相差フィルムと貼合し基材７を剥離して、光学異方層２を偏光フィルム１もしくは他の位相差フィルムへ転写してもよい。
本発明の位相差フィルムは他の位相差フィルムと積層して用いることも可能であり、例えば、ネガティブＣプレートまたはポジティブＣプレートと組み合わせて使用することが出来る。
本発明の光学素子付き偏光フィルムの作成に使用される偏光フィルムは、通常使用される偏光フィルムであれば何れも使用することが出来る。該偏光フィルムに用いられる偏光素子（偏光子）は、光源からの光を偏光にする機能を有する素子であれば特に制限は無く、特定の方向の光を吸収して偏光にする吸収型偏光素子及び特定の方向の光を反射して偏光にする反射型偏光素子のいずれも用いることができる。吸収型偏光素子としては、例えば、染料や多価のヨウ素イオン等の二色性色素を含有するポリビニルアルコール系フィルム等の親水性高分子フィルムを一軸延伸して得られる偏光素子、ポリビニルアルコール系フィルムの一軸延伸の前後に酸により脱水してポリエン構造を形成して得られる偏光素子、及び、一定方向に配向するよう処理された配向膜上にリオトロピック液晶状態を発現する二色性色素の溶液を塗布し、その後に溶剤を除去して得られる偏光素子等が挙げられる。一方、反射型偏光素子としては、例えば、複屈折の異なる多数の積層体からなる偏光素子、選択反射域を有するコレステリック液晶と１／４波長板とを組み合わせてなる偏光素子、及び、基板上に微細なワイヤーグリッドを設けた偏光素子等が挙げられる。本発明の効果をより効果的に得るためには、偏光素子として偏光特性に優れている、染料または多価のヨウ素イオン等の二色性色素を含有するポリビニルアルコール系フィルム等の親水性高分子フィルムを一軸延伸して得られる偏光素子、または、ポリビニルアルコール系フィルムの一軸延伸の前後に酸により脱水してポリエン構造を形成して得られる偏光素子を用いることが好ましい。
上記偏光素子は、従来の方法により製造することができる。例えば染料及び多価のヨウ素イオン等の二色性色素を含有するポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光素子の場合、まず、ポリビニルアルコール系フィルムを温水等で膨潤させた後、二色性色素を溶解した染色槽に浸漬し、該フィルムを染色し、ついで、硼酸や硼砂といった架橋剤を含む槽で一軸方向に延伸し、乾燥させることにより、該偏光素子を得ることができる。染色に使用する色素としては、ヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液、『機能性色素の応用』（入江正浩監修、シーエムシー出版）９８−１００頁に記載のアゾ系化合物、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｙｅｌｌｏｗ１２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｙｅｌｌｏｗ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｙｅｌｌｏｗ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ１０７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ３１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｒｅｄ２４７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｇｒｅｅｎ８０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｇｒｅｅｎ５９、並びに、特開２００１−３３６２７、特開２００２−２９６４１７、特開２００３−２１５３３８、ＷＯ２００４／０９２２８２、特開２００１−０５６４１１２、特開２００１−０２７７０８、特開平１１−２１８６１１、特開平１１−２１８６１０、特開昭６０−１５６７５９号、特開２００１−３３６２７及び特許２６２２７４８号公報に記載された有機染料等が挙げられる。これらの二色性色素は遊離酸の他、アルカリ金属塩（例えばＮａ塩、Ｋ塩及びＬｉ塩等）、アンモニウム塩、アミン類の塩、または錯塩（例えばＣｕ錯体、Ｎｉ錯体及びＣｏ錯体等）等が挙げられる。偏光素子の性能は二色性色素の持つ二色性や延伸時の延伸倍率等で調整することができる。
本発明の光学異方層（光学素子）若しくは本発明の位相差フィルム、または、該光学異方層（光学素子）または該位相差フィルムと他の位相差フィルムとを積層した複合位相差フィルムを、画像表示装置の光通路内、例えば液晶表示装置の少なくとも液晶セルの片側等に偏光板と組み合わせて配置することで、本発明の画像表示装置、例えば液晶表示装置を得ることができる。液晶表示装置は用いる液晶セルの種類によって種々のモードがあるが、何れの場合にも本発明の光学異方層（光学素子）を設けた偏光フィルムを使用できる。例えばＶＡ（ヴァーティカリーアラインメント）型、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）型、ＯＣＢ（オプティカリーコンペンセイテッドベンド）型、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型など種々のモードの液晶表示装置に、本発明の位相差フィルムを使用することができる。それぞれの視野角特性に応じて光学異方層（光学素子）または各位相差フィルムのＮＺ係数及び位相差値を調整すればよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
なお、配合例及び実施例において部は重量部を、％は重量％をそれぞれ意味する。
なお、配合例及び実施例において部は重量部を、％は重量％をそれぞれ意味する。
配合例１
特表２００９−５４０３４５号公報に記載の下記化合物１３．６部、
ＷＯ２０１０／０２０９２８号公報に記載の下記化合物２．４部、
水８４部、及びＷＯ２００７／１３８９８０号公報に記載の有機染料 （Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９）０．０８部及び特許第３９６３９７９号公報に記載の下記有機染料０．０８部、
を均一に混合溶解し固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
特表２００９−５４０３４５号公報に記載の下記化合物１３．６部、
ＷＯ２０１０／０２０９２８号公報に記載の下記化合物２．４部、
水８４部、及びＷＯ２００７／１３８９８０号公報に記載の有機染料 （Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９）０．０８部及び特許第３９６３９７９号公報に記載の下記有機染料０．０８部、
を均一に混合溶解し固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
配合例２
上記配合例１において、特許３９６３９７９号公報に記載の上記有機染料０．０８部の代わりに、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ６７を０．０８部使用する以外は、配合例１と同様にして固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
上記配合例１において、特許３９６３９７９号公報に記載の上記有機染料０．０８部の代わりに、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｂｌｕｅ６７を０．０８部使用する以外は、配合例１と同様にして固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
配合例３
上記配合例１において、有機染料のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９及び特許３９６３９７９号公報に記載の上記有機染料の両者の配合を止める以外は、配合例１と同様にして固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
上記配合例１において、有機染料のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９及び特許３９６３９７９号公報に記載の上記有機染料の両者の配合を止める以外は、配合例１と同様にして固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
配合例４
上記配合例１において、有機染料としてＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９の配合を止める以外は、配合例１と同様にして固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
上記配合例１において、有機染料としてＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ．Ｏｒａｎｇｅ３９の配合を止める以外は、配合例１と同様にして固形分が約１６％の溶液を調製した。該溶液の粘度はＥ型粘度計２５℃の測定で、３３０ｍＰａ・ｓであった。
実施例１
配合例１で得られた溶液を沃素系偏光板１ａ（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）上に乾燥後の厚みが１．０μｍになるように塗布しワイヤーバー（♯１０）を用いてＭＤ方向にせん断応力をかけ、コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させた。さらに、塗布面に１０％硝酸バリウム水溶液を霧吹きにて吹きつけ、再度コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させて光学異方層を形成し、本発明の光学素子付き偏光フィルム（光学フィルム）を作製した。
配合例１で得られた溶液を沃素系偏光板１ａ（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）上に乾燥後の厚みが１．０μｍになるように塗布しワイヤーバー（♯１０）を用いてＭＤ方向にせん断応力をかけ、コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させた。さらに、塗布面に１０％硝酸バリウム水溶液を霧吹きにて吹きつけ、再度コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させて光学異方層を形成し、本発明の光学素子付き偏光フィルム（光学フィルム）を作製した。
実施例２
配合例１で調製した溶液の代わりに配合例２で調製した溶液を使用し、実施例１と同様にして、本発明の光学素子付き偏光フィルム（光学フィルム）を作製した。
配合例１で調製した溶液の代わりに配合例２で調製した溶液を使用し、実施例１と同様にして、本発明の光学素子付き偏光フィルム（光学フィルム）を作製した。
実施例３
配合例１で調製した溶液を表面をアルカリ処理をしたトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム上に乾燥後の厚みが１．０μｍになるように塗布し、ワイヤーバー（♯１０）を用いてＭＤ方向にせん断応力をかけ、コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させた。さらに、塗布面に１０％硝酸バリウム水溶液を霧吹きにて吹きつけ、再度コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させ、フィルム上に光学異方層を有する位相差フィルムを作製した。この位相差フィルムのＴＡＣフィルム面と沃素系偏光板１ａ（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）を、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸が直交するようアクリル粘着剤５（商品名：ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）にて貼り合せたフィルムを作製した。
配合例１で調製した溶液を表面をアルカリ処理をしたトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム上に乾燥後の厚みが１．０μｍになるように塗布し、ワイヤーバー（♯１０）を用いてＭＤ方向にせん断応力をかけ、コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させた。さらに、塗布面に１０％硝酸バリウム水溶液を霧吹きにて吹きつけ、再度コンプレッサーエアーを噴きつけ乾燥させ、フィルム上に光学異方層を有する位相差フィルムを作製した。この位相差フィルムのＴＡＣフィルム面と沃素系偏光板１ａ（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）を、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸が直交するようアクリル粘着剤５（商品名：ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）にて貼り合せたフィルムを作製した。
比較例１
実施例１で使用した光学異方層をもたない沃素系偏光板１ａ（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）をそのまま使用した。
実施例１で使用した光学異方層をもたない沃素系偏光板１ａ（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）をそのまま使用した。
比較例２
配合例１で調製した溶液の代わりに配合例３で調製した溶液を使用し、実施例１と同様の操作を行い、比較用の光学異方層を有する偏光フィルムを得た。
配合例１で調製した溶液の代わりに配合例３で調製した溶液を使用し、実施例１と同様の操作を行い、比較用の光学異方層を有する偏光フィルムを得た。
比較例３
配合例１で調製した溶液の代わりに配合例４で調製した溶液を使用し、実施例１と同様の操作を行い、比較用の光学異方層を有する偏光フィルムを得た。
配合例１で調製した溶液の代わりに配合例４で調製した溶液を使用し、実施例１と同様の操作を行い、比較用の光学異方層を有する偏光フィルムを得た。
上記で得られた各光学異方層の、ｎｘ、ｎｚ、ｎｙ及び、Ｎｚ係数は下記の通りであった。
nx ny nz NZ係数
実施例１ 1.81 1.60 1.73 0.38
実施例２ 1.80 1.60 1.73 0.35
実施例３ 1.81 1.60 1.73 0.38
比較例１（光学異方層無し）
比較例２ 1.80 1.59 1.73 0.33
比較例３ 1.80 1.60 1.73 0.35
nx ny nz NZ係数
実施例１ 1.81 1.60 1.73 0.38
実施例２ 1.80 1.60 1.73 0.35
実施例３ 1.81 1.60 1.73 0.38
比較例１（光学異方層無し）
比較例２ 1.80 1.59 1.73 0.33
比較例３ 1.80 1.60 1.73 0.35
また、上記光学異方層における測定波長５５０ｎｍでの面内位相差値は下記の通りであった。
実施例１ 205nm
実施例２ 205nm
実施例３ 215nm
比較例１ （光学異方層無し）
比較例２ 195nm
比較例３ 200nm
実施例１ 205nm
実施例２ 205nm
実施例３ 215nm
比較例１ （光学異方層無し）
比較例２ 195nm
比較例３ 200nm
＜光学特性：斜め方向の黒輝度＞
図４に示すように実施例１〜２および実施例３で得られた光学異方層を形成した光学フィルム（本発明の光学素子付き偏光フィルム）の光学異方層側２をアクリル系粘着剤５（商品名 ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）を介してガラス板８の片面に貼り合わせた。ガラス板８の反対側面にも沃素系偏光板１ａ（商品名 ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ社製）をアクリル粘着剤５（商品名 ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）を介して、沃素系偏光板１ａ（商品名 ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ社製）のお互いの吸収軸が直交になるように配し、光学特性試験用の積層サンプル（光学系）を作成した。また、比較例１〜３についても同様にして、光学特性試験用の積層サンプル（光学系）を作成した。
図４に示すように実施例１〜２および実施例３で得られた光学異方層を形成した光学フィルム（本発明の光学素子付き偏光フィルム）の光学異方層側２をアクリル系粘着剤５（商品名 ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）を介してガラス板８の片面に貼り合わせた。ガラス板８の反対側面にも沃素系偏光板１ａ（商品名 ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ社製）をアクリル粘着剤５（商品名 ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）を介して、沃素系偏光板１ａ（商品名 ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ社製）のお互いの吸収軸が直交になるように配し、光学特性試験用の積層サンプル（光学系）を作成した。また、比較例１〜３についても同様にして、光学特性試験用の積層サンプル（光学系）を作成した。
上記構成の積層サンプルを図６に示すように極角０°、方位角０°と極角５０°、方位角４５°から測定し視感度補正直交透過率Ｙｃ（０，０）、Ｙｃ（５０，４５）を求めた。透過率測定は、分光光度計（日立分光株式会社製 Ｕ−４１００）を用いた。斜め方向の黒輝度はＹｃ値が小さいほど良好である。実施例１および比較例１〜２について図７で直交透過率波形を示す。また、実施例１〜３および比較例１〜３についての結果を表６に示す。
本発明の光学素子を備えた液晶パネルを用いたものでは、図７から明らかな様に、波長４５０〜７００ｎｍ程度において波長によらず、直交透過率が一様に低く、かつ表６から判る様に、斜め方向の黒輝度Ｙｃ値が低く、また、斜め方向の色つきも、無いかまたは非常に少ないことが判る。
本発明の光学素子を備えた液晶パネルを用いたものでは、図７から明らかな様に、波長４５０〜７００ｎｍ程度において波長によらず、直交透過率が一様に低く、かつ表６から判る様に、斜め方向の黒輝度Ｙｃ値が低く、また、斜め方向の色つきも、無いかまたは非常に少ないことが判る。
＜光学特性：斜め方向の色付き＞
ＩＰＳモードの液晶セルを含む液晶表示装置［日立製作所株式会社製液晶テレビ 商品名「Ｗｏｏｏ」］から、液晶パネルを取り出し、液晶セルのバックライト側に配置されていた光学フィルムを一部取り除いて、上記液晶セルのガラス面（表裏）を洗浄した。この液晶セルのバックライト側に、実施例１〜３で得られた光学異方層を形成してなるフィルムの光学異方層側２をアクリル系粘着剤５（商品名：ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）を介して貼り合わせた。貼り合わせは、光学異方層および位相差フィルムの遅相軸とパネルの長辺方向を平行にした。これにより、バックライト側に貼り合せた実施例１および実施例２で得られた光学異方層を形成してなるフィルムの偏光板（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）の吸収軸と、当該セルの表面側偏光板の吸収軸は直交となる。得られた液晶パネルを試験に用いた。また、比較例１〜３についても同様にして、試験用の液晶パネルを作成した。
ＩＰＳモードの液晶セルを含む液晶表示装置［日立製作所株式会社製液晶テレビ 商品名「Ｗｏｏｏ」］から、液晶パネルを取り出し、液晶セルのバックライト側に配置されていた光学フィルムを一部取り除いて、上記液晶セルのガラス面（表裏）を洗浄した。この液晶セルのバックライト側に、実施例１〜３で得られた光学異方層を形成してなるフィルムの光学異方層側２をアクリル系粘着剤５（商品名：ＰＴＲ−２５００、日本化薬株式会社製）を介して貼り合わせた。貼り合わせは、光学異方層および位相差フィルムの遅相軸とパネルの長辺方向を平行にした。これにより、バックライト側に貼り合せた実施例１および実施例２で得られた光学異方層を形成してなるフィルムの偏光板（商品名：ＳＫＮ、株式会社ポラテクノ製）の吸収軸と、当該セルの表面側偏光板の吸収軸は直交となる。得られた液晶パネルを試験に用いた。また、比較例１〜３についても同様にして、試験用の液晶パネルを作成した。
得られた試験用液晶パネルをバックライトの上に設置し、液晶表示装置とした。液晶表示装置に黒画面を表示させ、暗室でバックライトを点灯させてから、３０分経過した後、目視で斜め方向（方位角４５°、極角５０°）から着色の程度を観察した。実施例１〜３および比較例１〜３についての観察結果を表６に示す。
◎：着色なし
○：少し着色あり
△：着色あり
×：大きく着色あり
上記の評価結果を下記表１に示す。
○：少し着色あり
△：着色あり
×：大きく着色あり
上記の評価結果を下記表１に示す。
（表６）
Ｙｃ（０,０) Ｙｃ（５０,４５） 斜め方向の色付き評価
実施例１ ０．０１％ ０．２０％ ◎
実施例２ ０．０１％ ０．２７％ ○
実施例３ ０．０１％ ０．２１％ ◎
比較例１ ０．０１％ ０．４７％ ×
比較例２ ０．０１％ ０．３０％ △
比較例３ ０．０１％ ０．２８％ △
Ｙｃ（０,０) Ｙｃ（５０,４５） 斜め方向の色付き評価
実施例１ ０．０１％ ０．２０％ ◎
実施例２ ０．０１％ ０．２７％ ○
実施例３ ０．０１％ ０．２１％ ◎
比較例１ ０．０１％ ０．４７％ ×
比較例２ ０．０１％ ０．３０％ △
比較例３ ０．０１％ ０．２８％ △
本発明の光学素子を備えた光学フィルムを用いることにより、多数の位相差フィルムを用いることなく、４５０〜７００ｎｍ程度の範囲の波長においては波長に関係なく、直交透過率を一様に低く抑えることが出来る。また、斜め方向の黒輝度も低く抑えることができると共に、斜め方向の色つきを無くすかまたは顕著に低く抑えることができるので、光学素子として極めて有用である。
Claims (16)
- 少なくとも２種の有機色素を含み、面内の最大屈折率をnx、ｎxと面内で直交する屈折率をny、面に対して鉛直方向の屈折率をnzとした時、３次元屈折率がｎx＞ｎｚ＞ｎyで、（nx―nz）／(nx―ny)が０．２〜０．７である着色及び配向された光学異方層からなる光学素子。
- 前記有機色素の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満であり、他方の少なくとも一つの有機色素の極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
- 前記有機色素がアゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物またはメロシアニン系化合物である請求項１に記載の光学素子。
- 測定波長５５０nmでの、光学異方層の面内位相差値が１３０nm〜３００nmであることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
- 請求項１に記載の光学素子を有する位相差フィルム。
- 請求項１乃至４に記載の光学素子または請求項５に記載の位相差フィルムと他の位相差フィルムとを積層した複合位相差フィルム。
- 他の位相差フィルムが、ネガティブCプレートまたはポジティブCプレートであることを特徴とする請求項６に記載の複合位相差フィルム。
- 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学素子と偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
- 請求項５に記載の位相差フィルムと偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
- 請求項６または７に記載の複合位相差フィルムと偏光フィルムを積層してなる光学フィルム。
- 光学素子の遅相軸と偏光フィルムの吸収軸が直交になるよう積層してなる請求項８に記載の光学フィルム。
- 位相差フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸が直交になるよう積層した請求項９に記載の光学フィルム。
- 請求項１乃至４５のいずれか１項に記載の光学素子、請求項５に記載の位相差フィルム、請求項６または７に記載の複合位相差フィルム及び請求項８〜１２の何れか一項に記載の光学フィルムからなる群から選ばれる少なくとも一つを備えてなる画像表示装置。
- 画像表示装置が液晶表示装置である、請求項１３に記載の画像表示装置。
- 光学異方層が、極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である有機色素と極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である有機色素のそれぞれを少なくとも一つずつ、オリゴフェニル化合物及び、下記一般式（Ａ）で示される化合物とを含む組成物から形成された層である請求項１に記載の光学素子、
式中、Ｘは−Ｏ−ＣＨ２−ｐｈ−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−Ｏ−または−ＮＨ−ＣＯ−ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−を表し、ｐｈはスルホ置換を有してもよいパラフェニレン基を表し、ｎは繰り返し数を示す。 - 極大吸収波長が３８０ｎｍ以上５５０ｎｍ未満である有機色素として、
下記一般式（Ｂ）
（式中Ｘはスルホ基またはカルボキシ基、Ｒ１、Ｒ２は各々独立に水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシル基を示し、ｎは１または２を示す。）
で表されるアゾ化合物またはその塩を、
また、極大吸収波長が５５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である有機色素として下記一般式（Ｃ）
（式中、Ｑ21は、スルホン酸基を１個または２個有し、さらに水酸基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を有していてもよいナフチル基を、Ｑ22、Ｑ23はそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基（これらの基は置換基としてＣ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ基、水酸基およびスルホン酸基からなる群から選ばれた１種または２種の置換基を１個または２個有する）を、Ｒ21は水素原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換もしくは無置換のフェニル基を、Ｒ23、Ｒ24はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、スルホン酸基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基またはＣ１〜Ｃ４アルコキシ基を、ｑは０または１を、ｒは１または２を表す。）
で表される化合物またはその塩、
を含む請求項１５に記載の光学素子。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010107066 | 2010-05-07 | ||
| JP2010107066 | 2010-05-07 | ||
| PCT/JP2011/002541 WO2011138869A1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-05-02 | 光学素子およびこれを用いた偏光フィルムの視野角改良方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2011138869A1 true JPWO2011138869A1 (ja) | 2013-07-22 |
| JP5973911B2 JP5973911B2 (ja) | 2016-08-23 |
Family
ID=44903722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012513771A Expired - Fee Related JP5973911B2 (ja) | 2010-05-07 | 2011-05-02 | 光学素子、並びに、該光学素子を有する位相差フィルム、光学フィルムおよび画像表示装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5973911B2 (ja) |
| KR (1) | KR20130080789A (ja) |
| CN (1) | CN102884456B (ja) |
| TW (1) | TWI541529B (ja) |
| WO (1) | WO2011138869A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016190406A1 (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | 富士フイルム株式会社 | 水平配向型液晶表示装置 |
| JP6769921B2 (ja) | 2017-04-28 | 2020-10-14 | 日東電工株式会社 | 液晶配向フィルムの製造方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09230142A (ja) * | 1995-05-17 | 1997-09-05 | Nippon Kayaku Co Ltd | 偏光素子又は偏光板 |
| JPH11218610A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Nippon Kayaku Co Ltd | 新規偏光膜 |
| JP2002071950A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-12 | Nippon Kayaku Co Ltd | 光学フィルムおよびこれを用いた偏光板の視野角改良方法 |
| JP2002357720A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-12-13 | Nippon Kayaku Co Ltd | 新規なマイクロパターン偏光素子の製造方法及びこれを用いる立体表示液晶表示装置 |
| JP2006215142A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Nitto Denko Corp | 位相差フィルムおよびその製造方法、ならびに該位相差フィルムを用いた画像表示装置 |
| WO2007138980A1 (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-06 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | アゾ化合物及びその塩並びにそれらを含有する染料系偏光膜 |
| JP4137438B2 (ja) * | 2000-12-18 | 2008-08-20 | 日本化薬株式会社 | 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 |
| WO2008117347A1 (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Nitto Denko Corporation | 液晶パネル、それを用いた液晶表示装置、および液晶パネルの製造方法 |
| JP2008310064A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2009130676A2 (en) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | Crysoptix Kk | Color liquid crystal display and compensation panel |
| JP2009251443A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Nitto Denko Corp | 積層光学フィルム、積層光学フィルムを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 |
| WO2010020928A2 (en) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Crysoptix Kk | Composition of organic compounds, optical film and method of production thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4236098B2 (ja) * | 2003-08-01 | 2009-03-11 | 日東電工株式会社 | 複屈折性光学フィルム |
-
2011
- 2011-05-02 WO PCT/JP2011/002541 patent/WO2011138869A1/ja active Application Filing
- 2011-05-02 CN CN201180022769.8A patent/CN102884456B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-02 JP JP2012513771A patent/JP5973911B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-02 KR KR1020127029753A patent/KR20130080789A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-05-06 TW TW100115904A patent/TWI541529B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09230142A (ja) * | 1995-05-17 | 1997-09-05 | Nippon Kayaku Co Ltd | 偏光素子又は偏光板 |
| JPH11218610A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Nippon Kayaku Co Ltd | 新規偏光膜 |
| JP2002071950A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-12 | Nippon Kayaku Co Ltd | 光学フィルムおよびこれを用いた偏光板の視野角改良方法 |
| JP4137438B2 (ja) * | 2000-12-18 | 2008-08-20 | 日本化薬株式会社 | 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 |
| JP2002357720A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-12-13 | Nippon Kayaku Co Ltd | 新規なマイクロパターン偏光素子の製造方法及びこれを用いる立体表示液晶表示装置 |
| JP2006215142A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Nitto Denko Corp | 位相差フィルムおよびその製造方法、ならびに該位相差フィルムを用いた画像表示装置 |
| WO2007138980A1 (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-06 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | アゾ化合物及びその塩並びにそれらを含有する染料系偏光膜 |
| WO2008117347A1 (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Nitto Denko Corporation | 液晶パネル、それを用いた液晶表示装置、および液晶パネルの製造方法 |
| JP2008310064A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2009251443A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Nitto Denko Corp | 積層光学フィルム、積層光学フィルムを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 |
| WO2009130676A2 (en) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | Crysoptix Kk | Color liquid crystal display and compensation panel |
| WO2010020928A2 (en) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Crysoptix Kk | Composition of organic compounds, optical film and method of production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201200899A (en) | 2012-01-01 |
| KR20130080789A (ko) | 2013-07-15 |
| WO2011138869A1 (ja) | 2011-11-10 |
| TWI541529B (zh) | 2016-07-11 |
| JP5973911B2 (ja) | 2016-08-23 |
| CN102884456B (zh) | 2014-12-31 |
| CN102884456A (zh) | 2013-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2014162635A1 (ja) | 高透過率を有する無彩色な染料系偏光素子及び偏光板 | |
| JP6121091B2 (ja) | 偏光子及びその製造方法 | |
| JP5723077B1 (ja) | 位相差板、楕円偏光板およびそれを用いた表示装置 | |
| US20150293391A1 (en) | Brightness enhancement film, polarizing plate and image display device | |
| JP6317333B2 (ja) | 無彩色な偏光素子、及び偏光板 | |
| WO2012124400A1 (ja) | 偏光フィルム、コーティング液、及び画像表示装置 | |
| WO2014162634A1 (ja) | 無彩色な染料系偏光素子、及び偏光板 | |
| TWI802607B (zh) | 抬頭顯示器裝置 | |
| TW202030520A (zh) | 抬頭顯示器裝置及其製造方法 | |
| KR101729819B1 (ko) | 편광 소자 | |
| TW201700623A (zh) | 偏光元件、以及偏光板 | |
| JP5942318B2 (ja) | 偏光フィルム、画像表示装置、及び偏光フィルムの製造方法 | |
| CN110908030A (zh) | 圆偏光板及其制备方法，显示器 | |
| KR100950503B1 (ko) | 이색성비가 향상된 편광판 및 이를 구비하는 액정표시장치 | |
| JP5973911B2 (ja) | 光学素子、並びに、該光学素子を有する位相差フィルム、光学フィルムおよび画像表示装置 | |
| JP2007121996A (ja) | 光学補償シートならびに、これを用いた偏光板および液晶表示装置 | |
| JP7334047B2 (ja) | 画像表示装置および該画像表示装置に用いられる円偏光板 | |
| KR102170099B1 (ko) | 이방성 색소막용 조성물, 이방성 색소막 및 광학 소자 | |
| TWI412843B (zh) | 光學補償膜、偏光板及液晶顯示裝置 | |
| JP2012203002A (ja) | 偏光子及びその製造方法 | |
| JP5978529B2 (ja) | 偏光フィルム、画像表示装置、及び偏光フィルムの製造方法 | |
| TWI774864B (zh) | 抬頭顯示器裝置 | |
| JP2017026879A (ja) | 有機ｅｌ表示装置用円偏光素子、及び有機ｅｌ表示装置 | |
| KR20070102964A (ko) | 광학 보상 시트, 그리고 이것을 사용한 편광판 및 액정표시 장치 | |
| WO2023047748A1 (ja) | 位相差層付偏光板およびそれを用いた画像表示装置、ならびに、位相差層付偏光板の評価方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20140305 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140331 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140422 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150421 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150619 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160712 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160715 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5973911 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |