WO2021132624A1 - 光学フィルム、円偏光板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

光学フィルム、円偏光板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置 Download PDF

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WO2021132624A1
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anisotropic layer
liquid crystal
crystal compound
layer
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啓祐 小玉
裕介 古木
慎平 吉田
峻也 加藤
勇太 高橋
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富士フイルム株式会社
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    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023Optical properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Definitions

  • the present invention relates to an optical film, a circularly polarizing plate, and an organic electroluminescence display device.
  • Optically anisotropic layers with phase differences are used in numerous applications.
  • an organic electroluminescence (EL) display device since it has a structure using metal electrodes, it may reflect external light, causing problems of contrast reduction and reflection. Therefore, conventionally, a circular polarizing plate composed of an optically anisotropic layer and a polarizer has been used in order to suppress an adverse effect due to external light reflection.
  • a retardation plate composed of a ⁇ / 2 plate and a ⁇ / 4 plate is known.
  • the present inventors have produced a circularly polarizing plate using the retardation plate disclosed in Patent Document 1, attached it to a display device, and evaluated its performance. As a result, the above requirements are sufficiently satisfied. I found that there was no such thing.
  • an object of the present invention to provide an optical film in which black tint is suppressed in the front direction and the oblique direction when used as a circularly polarizing plate in an organic EL display device. .. Another object of the present invention is to provide a circularly polarizing plate and an organic EL display device.
  • first optically anisotropic layer and a second optically anisotropic layer At least one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is a layer formed by fixing the liquid crystal compound, and the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more. At least one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and the twist angle of the twist-oriented liquid crystal compound is large.
  • An optical film at 10-180 °.
  • At least one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the twist-oriented liquid crystal compound is 10 to 180 °.
  • the optical film according to (1), wherein the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the optical film according to (1) or (2), wherein the liquid crystal compound is a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound.
  • an alignment film is substantially not arranged between the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer.
  • the first optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a twist-oriented first liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the first liquid crystal compound is 70 to 150 °.
  • the second optically anisotropic layer is a layer formed by using the second liquid crystal compound. At least one of the average tilt angle of the first liquid crystal compound and the average tilt angle of the second liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the value of the product ⁇ n1d1 of the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer and the thickness d1 of the first optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (1) described later.
  • the value of the product ⁇ n2d2 of the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer and the thickness d2 of the second optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (2) described later.
  • the in-plane retarding axis on the surface of the first optically anisotropic layer on the side of the second optically anisotropic layer and the in-plane retardation on the surface of the second optically anisotropic layer on the side of the first optically anisotropic layer The optical film according to any one of (1) to (4), which is parallel to the phase axis.
  • the first optically anisotropic layer is a layer formed by fixing a first liquid crystal compound twist-oriented with a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the twist-oriented first liquid crystal compound is 68 to 148 °.
  • the second optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a second liquid crystal compound twist-oriented with a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the twist-oriented second liquid crystal compound is 5 to 45 °, and the twist angle is 5 to 45 °.
  • the twisting direction of the first liquid crystal compound and the twisting direction of the second liquid crystal compound are the same. At least one of the average tilt angle of the first liquid crystal compound and the average tilt angle of the second liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the value of the product ⁇ n1d1 of the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer and the thickness d1 of the first optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (3) described later.
  • the value of the product ⁇ n2d2 of the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer and the thickness d2 of the second optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (4) described later.
  • the in-plane retarding axis on the surface of the first optically anisotropic layer on the side of the second optically anisotropic layer and the in-plane retardation on the surface of the second optically anisotropic layer on the side of the first optically anisotropic layer The optical film according to any one of (1) to (4), which is parallel to the phase axis.
  • the first optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a twist-oriented first liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the twist-oriented first liquid crystal compound is 72 to 126 °.
  • the second optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a second liquid crystal compound twist-oriented with a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the twist-oriented second liquid crystal compound is 5 to 45 °, and the twist angle is 5 to 45 °.
  • the twisting direction of the first liquid crystal compound and the twisting direction of the second liquid crystal compound are opposite. At least one of the average tilt angle of the first liquid crystal compound and the average tilt angle of the second liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the value of the product ⁇ n1d1 of the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer and the thickness d1 of the first optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (5) described later.
  • the value of the product ⁇ n2d2 of the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer and the thickness d2 of the second optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (6) described later.
  • the first optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a twist-oriented first liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the twist-oriented first liquid crystal compound is 5 to 120 °.
  • the second optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a second liquid crystal compound twist-oriented with a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist angle of the twist-oriented second liquid crystal compound is more than 0 ° and 45 ° or less. At least one of the average tilt angle of the first liquid crystal compound and the average tilt angle of the second liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the value of the product ⁇ n1d1 of the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer and the thickness d1 of the first optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (7) described later.
  • the value of the product ⁇ n2d2 of the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer and the thickness d2 of the second optically anisotropic layer measured at a wavelength of 550 nm satisfies the relationship of the formula (8) described later.
  • a circular polarizing plate having the optical film according to any one of (1) to (8) and a polarizer.
  • An organic electroluminescence display device having the circularly polarizing plate according to (9).
  • an optical film in which black tint is suppressed in the front direction and the oblique direction when used as a circularly polarizing plate in an organic EL display device it is possible to provide an optical film in which black tint is suppressed in the front direction and the oblique direction when used as a circularly polarizing plate in an organic EL display device. Further, according to the present invention, a circularly polarizing plate and an organic EL display device can be provided.
  • FIG. 1 A graph plotting the relationship between the spiral inducing force (HTP: Helical Twisting Power) ( ⁇ m -1 ) ⁇ concentration (mass%) and the light irradiation dose (mJ / cm 2) for each of the chiral agent A and the chiral agent B It is a schematic diagram.
  • HTP Helical Twisting Power
  • the relationship between the angle relationship between the absorption axis of the polarizer 20 when observed from the direction of the arrow in FIG. 12 and the in-plane slow-phase axes of the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a is shown. It is a schematic diagram. This is an example of a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the circularly polarizing plate of the present invention. In one aspect of the second embodiment of the circularly polarizing plate of the present invention, the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane retardation phases of the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b, respectively. It is a figure which shows the relationship with the axis.
  • the relationship between the angle relationship between the absorption axis of the polarizer 20 when observed from the direction of the arrow in FIG. 15 and the in-plane slow-phase axes of the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b is shown. It is a schematic diagram. In one aspect of the second embodiment of the circularly polarizing plate of the present invention, the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane retardation phases of the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b, respectively. It is a figure which shows the relationship with the axis. The relationship between the angle relationship between the absorption axis of the polarizer 20 when observed from the direction of the arrow in FIG.
  • the in-plane slow-phase axis is defined at 550 nm unless otherwise specified.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation and thickness direction retardation at wavelength ⁇ , respectively. Unless otherwise specified, the wavelength ⁇ is 550 nm.
  • cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethylmethacrylate (1.49), And polystyrene (1.59).
  • light means active light or radiation, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excima laser, extreme ultraviolet rays (EUV light: Extreme Ultraviolet), X rays, ultraviolet rays, and the like. And electron beam (EB: Electron Beam) and the like. Of these, ultraviolet rays are preferable.
  • visible light refers to light having a diameter of 380 to 780 nm.
  • the measurement wavelength is 550 nm.
  • the relationship of angles shall include a range of errors allowed in the technical field to which the present invention belongs. Specifically, it means that the angle is within a range of less than ⁇ 10 °, and the error from the exact angle is preferably within a range of ⁇ 5 ° or less, and within a range of ⁇ 3 ° or less. Is more preferable.
  • the feature of the optical film of the present invention is that it satisfies the following two requirements.
  • Requirement 1 At least one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is a layer formed by fixing the liquid crystal compound, and the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • Requirement 2 At least one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and the twist-oriented liquid crystal compound. The twist angle is 10 to 180 °.
  • At least one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and is twisted.
  • An optical film having an oriented liquid crystal compound with a twist angle of 10 to 180 ° and an average tilt angle of the liquid crystal compound of 2 ° or more is preferable.
  • the liquid crystal compound is preferably a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound.
  • the rod-shaped liquid crystal compound and the disk-shaped liquid crystal compound will be described in detail later.
  • the alignment film is not substantially arranged between the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer.
  • substantially free of alignment film means that it does not include a film formed only for functioning as an alignment film. Even if the surface of the lower layer contributes to the orientation of the liquid crystal compounds in the upper layer, unless the lower layer is formed for use only as an alignment film. Included in the invention.
  • the change in the twist angle of the liquid crystal compound along the thickness direction of the optically anisotropic layer may be linear or non-linear, and is linear in that the effect of the present invention is more excellent. It is preferable to be targeted.
  • “linear” means that the position in the thickness direction and the amount of increase in the twist angle are in a proportional relationship, and “non-linear” means that the above-mentioned proportional relationship does not hold.
  • the change in the tilt angle of the liquid crystal compound along the thickness direction of the optically anisotropic layer may be linear or non-linear, and the effect of the present invention is more excellent.
  • Preferably linear Preferably linear.
  • “linear” means that the position in the thickness direction and the amount of increase in the tilt angle are in a proportional relationship
  • “non-linear” means that the above-mentioned proportional relationship does not hold.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of the first embodiment of the optical film of the present invention.
  • the optical film 10a has a first optically anisotropic layer 12a and a second optically anisotropic layer 14a.
  • the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a are both layers formed by using the rod-shaped liquid crystal compound LC.
  • the first optically anisotropic layer 12a is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the rod-shaped liquid crystal compound LC shown in the first optically anisotropic layer 12a is twist-oriented in the first optically anisotropic layer 12a and has a second optical difference in the first optically anisotropic layer 12a.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC increases from the surface 121a on the rectangular layer 14a side toward the surface 122a on the side opposite to the second optically anisotropic layer 14a, and the average tilt angle becomes equal to or higher than a predetermined value. Shown. Therefore, the first optically anisotropic layer 12a corresponds to the layers satisfying the above-mentioned requirements 1 and 2.
  • the rod-shaped liquid crystal compound LC is twist-oriented and has a predetermined average tilt angle. Such an orientation state is also referred to as a twist hybrid orientation.
  • FIG. 1 shows an example in which a rod-shaped liquid crystal compound is used as the liquid crystal compound, the liquid crystal compound is not limited to the rod-shaped liquid crystal compound as described later. Hereinafter, each layer will be described in detail.
  • the first optically anisotropic layer 12a is a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction (in the z-axis direction in FIG. 1).
  • the first optically anisotropic layer 12a is preferably a layer in which a chiral nematic phase having a so-called spiral structure is fixed.
  • the "fixed" state is a state in which the orientation of the liquid crystal compound is maintained.
  • the layer has no fluidity, and the orientation form is changed by an external field or an external force. It is preferable that the state is such that the fixed orientation form can be kept stable.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 70 to 150 °, and the black color in the front and diagonal directions when the optical film is attached to the display device as a circularly polarizing plate. 75 to 130 ° is more preferable, and 75 to 120 ° is even more preferable, in that the taste is less (hereinafter, also simply referred to as “the point where the effect of the present invention is more excellent”).
  • the twisting orientation of the liquid crystal compound means that the liquid crystal compound from one main surface to the other main surface of the first optically anisotropic layer 12a is twisted about the thickness direction of the first optically anisotropic layer 12a. Intended to be.
  • the orientation direction (in-plane slow phase axial direction) of the liquid crystal compound differs depending on the position of the first optically anisotropic layer 12a in the thickness direction.
  • the twist angle ⁇ of the liquid crystal compound indicates how much the liquid crystal compound LC is twisted from one surface side toward the other surface side.
  • the twist angle of the present specification is the optical axis on one surface in the view in which the optical axis of the liquid crystal compound is projected on a plane when the optically anisotropic layer is observed from the normal direction. It means the angle formed by the optical axis on the other surface.
  • twisting directions there are two types of twisting directions, but either right-handed twisting or left-handed twisting may be used. In FIG. 1, the right-handed twist is intended to be a clockwise twist from the reference axis when observed in the direction from the second optically anisotropic layer 14a to the first optically anisotropic layer 12a.
  • the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is more tilted (tilted) from the surface 121a to the surface 122a.
  • the average tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, and even more preferably 15 to 40 ° in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the tilt angle of the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 10 ° or more, preferably 30 ° or more. More preferred.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 90 ° or less.
  • the tilt angle (hereinafter, also referred to as “tilt angle 1B”) of the rod-shaped liquid crystal compound LC on the surface (surface 122a) of the optically anisotropic layer 12a opposite to the second optically anisotropic layer 14a side is the same. It may or may not be different.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC may be constant from one surface of the first optically anisotropic layer 12a toward the other surface.
  • the optically anisotropic layer 12a may increase from one surface toward the other surface.
  • the tilt angle 1A and the tilt angle 1B are compared, it is preferable that the tilt angle 1B is larger than the tilt angle 1A in that the effect of the present invention is more excellent. As shown in FIG.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC refers to the optical axis of the rod-shaped liquid crystal compound LC and the main surface of the first optically anisotropic layer of the optical axis of the liquid crystal compound (the xy plane in FIG. 1). ) Means the angle ⁇ 1 formed by the projection component LCxy.
  • the optic axis of the liquid crystal compound corresponds to the optic axis
  • the direction orthogonal to the disk surface is Corresponds to the optical axis.
  • the twist angle, tilt angle and average tilt angle are measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • the average tilt angle means the average value of the tilt angles of the respective liquid crystal compounds on the two opposing surfaces (main surfaces) of the optically anisotropic layer (the surface 121a and the surface 122a in FIG. 1).
  • Equation (1) 142 nm ⁇ ⁇ n 1d1 ⁇ 400 nm Among them, it is more preferable to satisfy the relation of the formula (1A), and it is further preferable to satisfy the relation of the formula (1B).
  • the refractive index anisotropy of the optically anisotropic layer (for example, ⁇ n1 and ⁇ n2) is the refractive index of the optically anisotropic layer on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing axis. Represents the difference.
  • the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer 12a represents the difference between the refractive index of the first optically anisotropic layer 12a on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing-phase axis. ..
  • the above ⁇ n1d1 is measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics as in the method for measuring the twist angle, and using the device analysis software of the same company.
  • the second optically anisotropic layer 14a is a layer formed by using the rod-shaped liquid crystal compound LC. More specifically, the second optically anisotropic layer 14a is a layer formed by using a composition containing a rod-shaped liquid crystal compound LC. Unlike the first optically anisotropic layer 12a, the second optically anisotropic layer 14a is a layer formed by immobilizing a homogenically oriented liquid crystal compound. The meaning of the "fixed" state is as described above.
  • the homogenous orientation means that the molecular axis (in other words, the optical axis) of the liquid crystal compound (for example, the major axis in the case of a rod-shaped liquid crystal compound) is horizontal to the layer surface and has the same orientation. It refers to the state of being arranged in (optical uniaxiality).
  • the term "horizontal” does not require that the liquid crystal compound be strictly horizontal, but means an orientation in which the average molecular axis of the liquid crystal compound in the layer is inclined at an inclination angle of less than 2 ° with the layer surface.
  • the same direction does not require that the directions are exactly the same, and when the directions of the slow axis are measured at any 20 positions in the plane, the slow axes at 20 points are measured. It is assumed that the maximum difference between the slow axis orientations (the difference between the two slow axis orientations having the largest difference among the 20 slow axis orientations) is less than 10 °. ..
  • Equation (2) 138 nm ⁇ ⁇ n 2d 2 ⁇ 238 nm Among them, it is more preferable to satisfy the relation of the formula (2A), and it is further preferable to satisfy the relation of the formula (2B).
  • the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer 14a represents the difference between the refractive index of the second optically anisotropic layer 14a on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing-phase axis.
  • the above ⁇ n2d2 is measured using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • An alignment film described later may be arranged between the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a, but as shown in FIG. 1, the first optically anisotropic layer may be arranged. It is preferable that the layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a are adjacent to each other, and substantially no alignment film is provided between the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a. .. When there is substantially no alignment film between the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a, covalent bonds between the compounds contained in the respective optically anisotropic layers can be utilized. , Excellent adhesion.
  • the first optically anisotropic layer 12a contains a twist-oriented liquid crystal compound
  • a desired optical film can be obtained without performing a rubbing treatment. More specifically, when the first optically anisotropic layer 12a is produced and then the second optically anisotropic layer 14a is formed on the first optically anisotropic layer 12a, the surface of the first optically anisotropic layer 12a is formed. The direction of the in-plane slow axis between the 122a and the surface 121a is changed, and if the liquid crystal compound is applied on the surface 121a without intentionally performing the rubbing treatment, the liquid crystal compound is oriented along the orientation state of the surface 121a. And the desired optical film can be obtained.
  • a rod-shaped liquid crystal compound is used for forming the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • liquid crystal compounds can be classified into rod-shaped type (rod-shaped liquid crystal compound) and disk-shaped type (disk-shaped liquid crystal compound) according to their shape. Furthermore, there are low molecular type and high molecular type, respectively.
  • a polymer generally refers to a polymer having a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics / Phase Transition Dynamics, Masao Doi, p. 2, Iwanami Shoten, 1992). In the present invention, any liquid crystal compound can be used.
  • rod-shaped liquid crystal compounds two or more kinds of rod-shaped liquid crystal compounds, two or more kinds of disk-shaped liquid crystal compounds, or a mixture of a rod-shaped liquid crystal compound and a disk-shaped liquid crystal compound
  • the rod-shaped liquid crystal compound include the liquid crystal compounds described in claim 1 of JP-A-11-513019 and paragraphs [0026] to [0998] of JP-A-2005-289980, which are disk-shaped.
  • the liquid crystal compound include the liquid crystal compounds described in paragraphs [0020] to [0067] of JP-A-2007-108732 and paragraphs [0013] to [0108] of JP-A-2010-244038.
  • the liquid crystal compound used in the present invention may be a forward wavelength dispersive liquid crystal compound or a reverse wavelength dispersive liquid crystal compound, but when the liquid crystal compound is a forward wavelength dispersive liquid crystal compound, It is preferable in that the manufacturing cost of the optical film is reduced and the durability is also improved.
  • the forward wavelength dispersive liquid crystal compound refers to the measured wavelength when the in-plane retardation (Re) value in the visible light range of the optically anisotropic layer produced using this liquid crystal compound is measured. The Re value decreases as the value increases.
  • the liquid crystal compound having an inverse wavelength dispersibility means a compound in which the Re value increases as the measurement wavelength increases when the Re value is measured in the same manner.
  • the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a can reduce temperature changes or humidity changes, they are formed by using a liquid crystal compound having a polymerizable group (rod-shaped liquid crystal compound or disk-shaped liquid crystal compound). It is more preferable to do so. That is, the first optically anisotropic layer 12a or the second optically anisotropic layer 14a is preferably a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group by polymerization or the like. ..
  • the type of the polymerizable group is not particularly limited, and a functional group capable of an addition polymerization reaction is preferable, a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-polymerizable group is preferable, and a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, or a (meth) acryloyl group, a styryl group, or , Allyl groups are more preferred, and (meth) acryloyl groups are even more preferred.
  • the optical film of the first embodiment is a layer in which one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction.
  • the twist-oriented liquid crystal compound had an average tilt angle of 2 ° or more, but the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer were twist-oriented with the thickness direction as the spiral axis.
  • the mode may be such that the average tilt angle of the liquid crystal compound in the layer that does not correspond to the layer formed by fixing the liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the optical film includes a first optically anisotropic layer which is a layer formed by fixing a liquid crystal compound twist-oriented having a spiral axis in the thickness direction, and a second optical which is a layer formed by using the liquid crystal compound.
  • It may be an optical film (hereinafter, also simply referred to as “optical film X”) having an anisotropic layer and having an average tilt angle of the liquid crystal compound of 2 ° or more in the second optically anisotropic layer. ..
  • the characteristics (twist angle, ⁇ n1d1, etc.) of the first optically anisotropic layer in the optical film X other than the average tilt angle are as described in the above ⁇ first embodiment>, and are in the optical film X.
  • the characteristics ( ⁇ n2d2) of the second optically anisotropic layer are as described in the above ⁇ first embodiment>.
  • the preferable range of the average tilt angle of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer in the optical film X is the same as the preferable range of the average tilt angle described in the above ⁇ first embodiment>.
  • the second optically anisotropic layer is a layer formed by immobilizing a homogenically oriented liquid crystal compound, but if the above-mentioned value of ⁇ n2d2 satisfies the relationship of the formula (2).
  • Other layers may be used.
  • the second optically anisotropic layer may be a layer in which the average tilt angle of the second liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the average tilt angle of the second liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer is 2 ° or more, the average tilt angle is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, and 5 to 30 °. More preferred.
  • the layer in which the average tilt angle of the second liquid crystal compound is 2 ° or more is, for example, hybrid orientation (orientation in which the tilt angle of the liquid crystal compound continuously changes from one surface to the other surface) or , A layer formed by immobilizing a second liquid crystal compound having an inclined orientation (orientation in which the tilt angle of the liquid crystal compound is constant from one surface to the other surface).
  • the first embodiment is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more in the layer formed by fixing the twist-oriented liquid crystal compound having the spiral axis in the thickness direction as in the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the optical film of the present invention.
  • the optical film 10b has a first optically anisotropic layer 12b and a second optically anisotropic layer 14b.
  • the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b are both layers formed by immobilizing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction.
  • the first optically anisotropic layer 12b is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more. That is, the rod-shaped liquid crystal compound LC shown in the first optically anisotropic layer 12b is twist-oriented in the first optically anisotropic layer 12b and has a second optical difference in the first optically anisotropic layer 12b.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC increases from the surface 121b on the rectangular layer 14b side toward the surface 122b on the side opposite to the second optically anisotropic layer 14b side, and the average tilt angle becomes equal to or higher than a predetermined value. Shown. Therefore, the first optically anisotropic layer 12b corresponds to a layer satisfying the above-mentioned requirements 1 and 2.
  • each layer will be described in detail.
  • the first optically anisotropic layer 12b is a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction (in the z-axis direction in FIG. 3).
  • the first optically anisotropic layer 12b is preferably a layer in which a chiral nematic phase having a so-called spiral structure is fixed.
  • the meaning of the "fixed" state is as described above.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 68 to 148 °, more preferably 72 to 128 °, and 78 to 138 ° in that the effect of the present invention is more excellent. More preferred.
  • the twisting orientation of the liquid crystal compound means that the liquid crystal compound from one main surface to the other main surface of the first optically anisotropic layer 12b is twisted about the thickness direction of the first optically anisotropic layer 12b. Intended to be.
  • the orientation direction (in-plane slow phase axial direction) of the liquid crystal compound differs depending on the position of the first optically anisotropic layer 12b in the thickness direction.
  • the right-handed twist is intended to be a clockwise twist from the reference axis when observed in the direction from the second optically anisotropic layer 14b to the first optically anisotropic layer 12b.
  • the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is more tilted (tilted) from the surface 121b to the surface 122b.
  • the average tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, and even more preferably 15 to 40 ° in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the tilt angle of the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 10 ° or more, preferably 30 ° or more. More preferred.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 90 ° or less.
  • the tilt angle (hereinafter, also referred to as “tilt angle 2B”) of the rod-shaped liquid crystal compound LC on the surface (surface 122b) of the optically anisotropic layer 12b opposite to the second optically anisotropic layer 14b side is the same. It may or may not be different.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC may be constant from one surface of the first optically anisotropic layer 12b toward the other surface. 1
  • the optically anisotropic layer 12b may increase from one surface toward the other surface.
  • the tilt angle 2B is larger than the tilt angle 2A in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is as described with reference to FIG.
  • the twist angle, tilt angle and average tilt angle are measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • Equation (3) 118 nm ⁇ ⁇ n1d1 ⁇ 376 nm Among them, it is more preferable to satisfy the relation of the formula (3A), and it is further preferable to satisfy the relation of the formula (3B).
  • the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer 12b represents the difference between the refractive index of the first optically anisotropic layer 12b on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing-phase axis.
  • the above ⁇ n1d1 is measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of Axometrics Co., Ltd. in the same manner as the method for measuring the twist angle.
  • the second optically anisotropic layer 14b is a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction (in the z-axis direction in FIG. 3).
  • the second optically anisotropic layer 14b is preferably a layer in which a chiral nematic phase having a so-called spiral structure is fixed.
  • the meaning of the "fixed" state is as described above.
  • the average tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14b shown in FIG. 3 is less than 2 °, and more specifically, the rod-shaped liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14b.
  • the LC is arranged so that its optical axis is parallel to the surface of the second optically anisotropic layer 14b.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 5 to 45 °, more preferably 10 to 40 °, and 15 to 35 ° in that the effect of the present invention is more excellent. More preferred.
  • the twisted orientation of the liquid crystal compound means that the liquid crystal compound from one main surface to the other main surface of the second optically anisotropic layer 14b is twisted about the thickness direction of the second optically anisotropic layer 14b. Intended to be.
  • the orientation direction (in-plane slow phase axial direction) of the liquid crystal compound differs depending on the position of the second optically anisotropic layer 14b in the thickness direction.
  • the right-handed twist is intended to be a clockwise twist from the reference axis when observed in the direction from the second optically anisotropic layer 14b to the first optically anisotropic layer 12b.
  • Equation (4) 125 nm ⁇ ⁇ n2d2 ⁇ 425 nm Among them, it is more preferable to satisfy the relation of the formula (4A), and it is further preferable to satisfy the relation of the formula (4B).
  • the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer 14b represents the difference between the refractive index of the second optically anisotropic layer 14b on the in-plane slow axis and the refractive index on the in-plane advancing axis.
  • the above ⁇ n2d2 is measured using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • the twisting direction of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer 12b and the twisting direction of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14b are preferably the same direction.
  • the in-plane retarding phase on the surface of the first optically anisotropic layer 12b opposite to the second optically anisotropic layer 14b When the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12b is rotated clockwise with respect to the axis, the surface of the second optically anisotropic layer 14b on the first optically anisotropic layer 12b side.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface of the second optically anisotropic layer 14b opposite to the first optically anisotropic layer 12b side is rotated clockwise with reference to the in-plane slow-phase axis. Is preferable. Further, when the optical film 10b is observed from the side of the second optically anisotropic layer 14b, the in-plane retardation phase on the surface of the first optically anisotropic layer 12b opposite to that of the second optically anisotropic layer 14b.
  • the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12b When the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12b is rotated counterclockwise with respect to the axis, the surface of the second optically anisotropic layer 14b on the first optically anisotropic layer 12b side.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface of the second optically anisotropic layer 14b opposite to the first optically anisotropic layer 12b side rotates counterclockwise with reference to the in-plane slow-phase axis in. It is preferable to have.
  • An alignment film described later may be arranged between the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b, but as shown in FIG. 3, the first optically anisotropic layer may be arranged. It is preferable that the layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b are adjacent to each other and substantially no alignment film is provided between the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b. .. When there is substantially no alignment film between the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b, covalent bonds between the compounds contained in the respective optically anisotropic layers can be utilized. , Excellent adhesion.
  • a rod-shaped liquid crystal compound is used for forming the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • the liquid crystal compound include the liquid crystal compound described in the first embodiment.
  • the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b can reduce temperature changes or humidity changes, they are formed by using a liquid crystal compound having a polymerizable group (rod-shaped liquid crystal compound or disk-shaped liquid crystal compound). It is more preferable to do so. That is, the first optically anisotropic layer 12b or the second optically anisotropic layer 14b is preferably a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group by polymerization or the like. ..
  • the type of the polymerizable group is not particularly limited, and a functional group capable of an addition polymerization reaction is preferable, a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-polymerizable group is preferable, and a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, or a (meth) acryloyl group, a styryl group, or , Allyl groups are more preferred, and (meth) acryloyl groups are even more preferred.
  • the optical film of the second embodiment has an aspect in which the average tilt angle of the twist-oriented liquid crystal compound is 2 ° or more in the first optically anisotropic layer, but in the second optically anisotropic layer,
  • the mode may be such that the average tilt angle of the twist-oriented liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the average tilt angle of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer is 2 ° or more
  • the average tilt angle is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, still more preferably 5 to 30 °. ..
  • a first optically anisotropic layer which is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction are fixed.
  • An optical film having a second optically anisotropic layer, and having an average tilt angle of a liquid crystal compound of 2 ° or more in the second optically anisotropic layer (hereinafter, simply “optical film Y””. Also called.). That is, in the optical film Y, the average tilt angle of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer is 0.
  • the characteristics (twist angle, ⁇ n1d1, etc.) of the first optically anisotropic layer in the optical film Y other than the average tilt angle are as described in the above ⁇ second embodiment>, and are in the optical film Y.
  • the characteristics ( ⁇ n2d2) of the second optically anisotropic layer are as described in the above ⁇ second embodiment>.
  • the preferable range of the average tilt angle of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer in the optical film Y is the same as the preferable range of the average tilt angle described in the above ⁇ second embodiment>.
  • the second embodiment is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° in the layer having a larger twist angle. The above is preferable.
  • FIG. 22 shows a schematic cross-sectional view of a third embodiment of the optical film of the present invention.
  • the optical film 10c has a first optically anisotropic layer 12c and a second optically anisotropic layer 14c.
  • the first optically anisotropic layer 12c and the second optically anisotropic layer 14c are both layers formed by immobilizing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction.
  • the first optically anisotropic layer 12c is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more. That is, the rod-shaped liquid crystal compound LC shown in the first optically anisotropic layer 12c is twist-oriented in the first optically anisotropic layer 12c and has a second optical difference in the first optically anisotropic layer 12c.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC increases from the surface 121c on the rectangular layer 14c side toward the surface 122c on the side opposite to the second optically anisotropic layer 14c side, and the average tilt angle becomes equal to or higher than a predetermined value. Shown. Therefore, the first optically anisotropic layer 12c corresponds to a layer satisfying the above-mentioned requirements 1 and 2.
  • each layer will be described in detail.
  • the first optically anisotropic layer 12c is a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction (in the z-axis direction in FIG. 22).
  • the first optically anisotropic layer 12c is preferably a layer in which a chiral nematic phase having a so-called spiral structure is fixed.
  • the meaning of the "fixed" state is as described above.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 72 to 126 °, and 77 to 114 ° is more preferable, and 82 to 104 ° is more preferable in that the effect of the present invention is more excellent. More preferred.
  • the twisted orientation of the liquid crystal compound means that the liquid crystal compound from one main surface to the other main surface of the first optically anisotropic layer 12c is twisted about the thickness direction of the first optically anisotropic layer 12c. Intended to be.
  • the orientation direction (in-plane slow phase axial direction) of the liquid crystal compound differs depending on the position of the first optically anisotropic layer 12c in the thickness direction.
  • the right-handed twist is intended to be a clockwise twist from the reference axis when observed in the direction from the second optically anisotropic layer 14c to the first optically anisotropic layer 12c.
  • the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is more tilted (tilted) from the surface 121c to the surface 122c.
  • the average tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, and even more preferably 15 to 40 ° in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the tilt angle of the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 10 ° or more, preferably 30 ° or more. More preferred.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 90 ° or less.
  • the tilt angle (hereinafter, also referred to as “tilt angle 3B”) of the rod-shaped liquid crystal compound LC on the surface (surface 122c) of the optically anisotropic layer 12c opposite to the second optically anisotropic layer 14c side is the same. It may or may not be different.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC may be constant from one surface of the first optically anisotropic layer 12c toward the other surface. 1
  • the optically anisotropic layer 12c may increase from one surface toward the other surface.
  • the tilt angle 3B is larger than the tilt angle 3A in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is as described with reference to FIG.
  • the twist angle, tilt angle and average tilt angle are measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • the value of the product ⁇ n1d1 of the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer 12c and the thickness d1 of the first optically anisotropic layer 12c measured at a wavelength of 550 nm is that the effect of the present invention is more excellent. It is preferable to satisfy the relationship of the formula (5). Equation (5) 140 nm ⁇ ⁇ n1d1 ⁇ 500 nm Above all, it is more preferable to satisfy the relationship of the formula (5A).
  • the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer 12c represents the difference between the refractive index of the first optically anisotropic layer 12c on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing-phase axis.
  • the above ⁇ n1d1 is measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of Axometrics Co., Ltd. in the same manner as the method for measuring the twist angle.
  • the second optically anisotropic layer 14c is a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction (in the z-axis direction in FIG. 22).
  • the second optically anisotropic layer 14c is preferably a layer in which a chiral nematic phase having a so-called spiral structure is fixed.
  • the average tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14c shown in FIG. 22 is less than 2 °, and more specifically, the rod-shaped liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14c.
  • the LC is arranged so that its optical axis is parallel to the surface of the second optically anisotropic layer 14c.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 5 to 45 °, more preferably 10 to 40 °, and 15 to 35 ° in that the effect of the present invention is more excellent. More preferred.
  • the twisted orientation of the liquid crystal compound means that the liquid crystal compound from one main surface to the other main surface of the second optically anisotropic layer 14c is twisted about the thickness direction of the second optically anisotropic layer 14c. Intended to be.
  • the orientation direction (in-plane slow phase axial direction) of the liquid crystal compound differs depending on the position of the second optically anisotropic layer 14c in the thickness direction.
  • the right-handed twist is intended to be a clockwise twist from the reference axis when observed in the direction from the second optically anisotropic layer 14c to the first optically anisotropic layer 12c.
  • Equation (6) 70 nm ⁇ ⁇ n2d2 ⁇ 300 nm Above all, it is more preferable to satisfy the relationship of the formula (6A).
  • the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer 14c represents the difference between the refractive index of the second optically anisotropic layer 14c on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing-phase axis.
  • the above ⁇ n2d2 is measured using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • the twisting direction of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer 12c and the twisting direction of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14c are preferably opposite directions.
  • the in-plane retardation phase on the surface of the first optically anisotropic layer 12c opposite to the second optically anisotropic layer 14c When the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12c is rotated clockwise with respect to the axis, the surface of the second optically anisotropic layer 14c on the first optically anisotropic layer 12c side.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface of the second optically anisotropic layer 14c opposite to the first optically anisotropic layer 12c side is rotated counterclockwise with reference to the in-plane slow-phase axis. Is preferable. Further, when the optical film 10c is observed from the second optically anisotropic layer 14c side, the in-plane retarding phase on the surface of the first optically anisotropic layer 12c opposite to the second optically anisotropic layer 14c.
  • An alignment film described later may be arranged between the first optically anisotropic layer 12c and the second optically anisotropic layer 14c, but as shown in FIG. 22, the first optically anisotropic layer may be arranged. It is preferable that the layer 12c and the second optically anisotropic layer 14c are adjacent to each other, and substantially no alignment film is provided between the first optically anisotropic layer 12c and the second optically anisotropic layer 14c. .. When there is substantially no alignment film between the first optically anisotropic layer 12c and the second optically anisotropic layer 14c, covalent bonds between the compounds contained in the respective optically anisotropic layers can be utilized. , Excellent adhesion.
  • a rod-shaped liquid crystal compound is used for forming the first optically anisotropic layer 12c and the second optically anisotropic layer 14c, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • the liquid crystal compound include the liquid crystal compound described in the first embodiment.
  • the first optically anisotropic layer 12c and the second optically anisotropic layer 14c are formed by using a liquid crystal compound having a polymerizable group (rod-shaped liquid crystal compound or disk-shaped liquid crystal compound) because the temperature change or humidity change can be reduced. It is more preferable to do so. That is, the first optically anisotropic layer 12c or the second optically anisotropic layer 14c is preferably a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group by polymerization or the like. ..
  • the type of the polymerizable group is not particularly limited, and a functional group capable of an addition polymerization reaction is preferable, a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-polymerizable group is preferable, and a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, or a (meth) acryloyl group, a styryl group, or , Allyl groups are more preferred, and (meth) acryloyl groups are even more preferred.
  • the optical film of the third embodiment has an aspect in which the average tilt angle of the twist-oriented liquid crystal compound is 2 ° or more in the first optically anisotropic layer, but in the second optically anisotropic layer,
  • the mode may be such that the average tilt angle of the twist-oriented liquid crystal compound is 2 ° or more.
  • the average tilt angle of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer is 2 ° or more
  • the average tilt angle is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, still more preferably 5 to 30 °. ..
  • a first optically anisotropic layer which is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction are fixed.
  • An optical film having a second optically anisotropic layer, and having an average tilt angle of a liquid crystal compound of 2 ° or more in the second optically anisotropic layer (hereinafter, simply “optical film Z””. Also called.). That is, in the optical film Z, the average tilt angle of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer is 0.
  • the characteristics (twist angle, ⁇ n1d1, etc.) of the first optically anisotropic layer in the optical film Z other than the average tilt angle are as described in the above ⁇ third embodiment>, and are in the optical film Z.
  • the characteristics ( ⁇ n2d2) of the second optically anisotropic layer are as described in the above ⁇ second embodiment>.
  • the preferable range of the average tilt angle of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer in the optical film Z is the same as the preferable range of the average tilt angle described in the above ⁇ third embodiment>.
  • the third embodiment is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° in the layer having a larger twist angle. The above is preferable.
  • FIG. 23 shows a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment of the optical film of the present invention.
  • the optical film 10d has a first optically anisotropic layer 12d and a second optically anisotropic layer 14d.
  • the first optically anisotropic layer 12d and the second optically anisotropic layer 14d are both layers formed by immobilizing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction.
  • the first optically anisotropic layer 12d is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° or more. That is, the rod-shaped liquid crystal compound LC shown in the first optically anisotropic layer 12d is twist-oriented in the first optically anisotropic layer 12d and has a second optical difference in the first optically anisotropic layer 12d.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC increases from the surface 121d on the rectangular layer 14d side toward the surface 122d on the side opposite to the second optically anisotropic layer 14d side, and the average tilt angle becomes equal to or higher than a predetermined value. Shown. Therefore, the first optically anisotropic layer 12d corresponds to the layers satisfying the above-mentioned requirements 1 and 2. Hereinafter, each layer will be described in detail.
  • the first optically anisotropic layer 12d is a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction (in FIG. 23, the z-axis direction).
  • the first optically anisotropic layer 12d is preferably a layer in which a chiral nematic phase having a so-called spiral structure is fixed.
  • the meaning of the "fixed" state is as described above.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 5 to 120 °, more preferably 20 to 105 °, and 35 to 90 ° in that the effect of the present invention is more excellent. More preferred.
  • the twisting orientation of the liquid crystal compound means that the liquid crystal compound from one main surface to the other main surface of the first optically anisotropic layer 12d is twisted about the thickness direction of the first optically anisotropic layer 12d. Intended to be.
  • the orientation direction (in-plane slow phase axial direction) of the liquid crystal compound differs depending on the position of the first optically anisotropic layer 12d in the thickness direction.
  • the right-handed twist is intended to be a clockwise twist from the reference axis when observed in the direction from the second optically anisotropic layer 14d to the first optically anisotropic layer 12d.
  • the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is more tilted (tilted) from the surface 121d to the surface 122d.
  • the average tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, and even more preferably 15 to 40 ° in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the tilt angle of the twist-oriented rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably 10 ° or more, preferably 30 ° or more. More preferred.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 90 ° or less.
  • the tilt angle (hereinafter, also referred to as “tilt angle 4B”) of the rod-shaped liquid crystal compound LC on the surface (surface 122d) of the optically anisotropic layer 12d opposite to the second optically anisotropic layer 14d side is the same. It may or may not be different.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC may be constant from one surface of the first optically anisotropic layer 12d toward the other surface. 1
  • the optically anisotropic layer 12d may increase from one surface toward the other surface.
  • the tilt angle 4B is larger than the tilt angle 4A in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is as described with reference to FIG.
  • the twist angle, tilt angle and average tilt angle are measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • Equation (7) 80 nm ⁇ ⁇ n1d1 ⁇ 300 nm Above all, it is more preferable to satisfy the relationship of the formula (7A).
  • the refractive index anisotropy ⁇ n1 of the first optically anisotropic layer 12d represents the difference between the refractive index of the first optically anisotropic layer 12d on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing-phase axis.
  • the above ⁇ n1d1 is measured by using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of Axometrics Co., Ltd. in the same manner as the method for measuring the twist angle.
  • the second optically anisotropic layer 14d is a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound LC having a spiral axis in the thickness direction (in FIG. 23, the z-axis direction).
  • the second optically anisotropic layer 14d is preferably a layer in which a chiral nematic phase having a so-called spiral structure is fixed.
  • the meaning of the "fixed" state is as described above.
  • the average tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14d shown in FIG. 23 is less than 2 °, and more specifically, the rod-shaped liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14d.
  • the LC is arranged so that its optical axis is parallel to the surface of the second optically anisotropic layer 14d.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound LC is preferably more than 0 ° and 45 ° or less, and is more preferably 0 to 40 ° in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the twisted orientation of the liquid crystal compound means that the liquid crystal compound from one main surface to the other main surface of the second optically anisotropic layer 14d is twisted about the thickness direction of the second optically anisotropic layer 14d. Intended to be.
  • the orientation direction (in-plane slow phase axial direction) of the liquid crystal compound differs depending on the position of the second optically anisotropic layer 14d in the thickness direction.
  • the right-handed twist is intended to be a clockwise twist from the reference axis when observed in the direction from the second optically anisotropic layer 14d to the first optically anisotropic layer 12d.
  • Equation (8) 80 nm ⁇ ⁇ n2d2 ⁇ 360 nm Above all, it is more preferable to satisfy the relationship of the formula (8A).
  • the refractive index anisotropy ⁇ n2 of the second optically anisotropic layer 14d represents the difference between the refractive index of the second optically anisotropic layer 14d on the in-plane slow-phase axis and the refractive index on the in-plane advancing phase axis.
  • the above ⁇ n2d2 is measured using an Axoscan (polarimeter) device manufactured by Axometrics and using the device analysis software of the same company.
  • the angle formed by the in-plane retarding axis on the surface of the optically anisotropic layer 14d on the side of the first optically anisotropic layer 12d is preferably 5 to 70 °, more preferably 10 to 40 °.
  • the twisting direction of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer 12b and the twisting direction of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer 14b are the same direction, but may be opposite directions. Good. Even in the opposite direction, the twist angle is preferably in the above range.
  • An alignment film described later may be arranged between the first optically anisotropic layer 12d and the second optically anisotropic layer 14d, but as shown in FIG. 23, the first optically anisotropic layer may be arranged. It is preferable that the layer 12d and the second optically anisotropic layer 14d are adjacent to each other, and substantially no alignment film is provided between the first optically anisotropic layer 12d and the second optically anisotropic layer 14d. .. When there is substantially no alignment film between the first optically anisotropic layer 12d and the second optically anisotropic layer 14d, covalent bonds between the compounds contained in the respective optically anisotropic layers can be utilized. , Excellent adhesion.
  • a rod-shaped liquid crystal compound is used for forming the first optically anisotropic layer 12d and the second optically anisotropic layer 14d, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • the liquid crystal compound include the liquid crystal compound described in the first embodiment.
  • the first optically anisotropic layer 12d and the second optically anisotropic layer 14d can reduce temperature changes or humidity changes, they are formed by using a liquid crystal compound having a polymerizable group (rod-shaped liquid crystal compound or disk-shaped liquid crystal compound). It is more preferable to do so. That is, the first optically anisotropic layer 12d or the second optically anisotropic layer 14d is preferably a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group by polymerization or the like. ..
  • the type of the polymerizable group is not particularly limited, and a functional group capable of an addition polymerization reaction is preferable, a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-polymerizable group is preferable, and a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, or a (meth) acryloyl group, a styryl group, or , Allyl groups are more preferred, and (meth) acryloyl groups are even more preferred.
  • the second optically anisotropic layer 14d is a layer formed by immobilizing a second liquid crystal compound twist-oriented with the spiral axis in the thickness direction, but is a layer formed by using the liquid crystal compound. It should be.
  • ⁇ n2d2 of the second optically anisotropic layer formed by immobilizing the above-mentioned homogenically oriented liquid crystal compound satisfies the relationship of the formula (8).
  • the in-plane slow-phase axis on the surface of the first optically anisotropic layer on the side of the second optically anisotropic layer and the first optically anisotropic layer of the second optically anisotropic layer is arranged non-parallel to the in-plane slow-phase axis on the side surface.
  • the definition of non-parallel is as described above.
  • the optical film of the fourth embodiment has an aspect in which the average tilt angle of the twist-oriented liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer is 2 ° or more, but the second optically anisotropic layer.
  • the average tilt angle of the twist-oriented liquid crystal compound may be 2 ° or more.
  • the average tilt angle is preferably 2 to 85 °, more preferably 5 to 70 °, still more preferably 5 to 30 °. ..
  • a first optically anisotropic layer which is a layer formed by fixing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction, and a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction are fixed.
  • An optical film having a second optically anisotropic layer, and having an average tilt angle of a liquid crystal compound of 2 ° or more in the second optically anisotropic layer (hereinafter, simply “optical film W"). Also called.). That is, in the optical film W, the average tilt angle of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer is 0.
  • the characteristics (twist angle, ⁇ n1d1, etc.) of the first optically anisotropic layer in the optical film W other than the average tilt angle are as described in the above ⁇ fourth embodiment>, and are in the optical film W.
  • the characteristics ( ⁇ n2d2) of the second optically anisotropic layer are as described in the above ⁇ fourth embodiment>.
  • the preferable range of the average tilt angle of the liquid crystal compound in the second optically anisotropic layer in the optical film W is the same as the preferable range of the average tilt angle described in the above ⁇ 4th embodiment>.
  • the fourth embodiment is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the average tilt angle of the liquid crystal compound is 2 ° in the layer having a larger twist angle. The above is preferable.
  • the liquid crystal compound is tilted in one of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • the liquid crystal compound may be tilted in both the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer, and the average tilt angle of the liquid crystal compound may be 2 ° or more in any of the layers. ..
  • the optical film may have a layer other than the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer described above.
  • the optical film may have a support.
  • the transparent support is intended to be a support having a visible light transmittance of 60% or more, and the transmittance is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
  • the support may be a long support (long support).
  • the length of the long support in the longitudinal direction is not particularly limited, but a support of 10 m or more is preferable, and 100 m or more is preferable from the viewpoint of productivity.
  • the length in the longitudinal direction is not particularly limited, and is often 10,000 m or less.
  • the width of the long support is not particularly limited, but is often 150 to 3000 mm, preferably 300 to 2000 mm.
  • the retardation value (Rth (550)) in the thickness direction at a wavelength of 550 nm of the support is not particularly limited, but is preferably ⁇ 110 to 110 nm, and more preferably ⁇ 80 to 80 nm.
  • the in-plane retardation value (Re (550)) of the support at a wavelength of 550 nm is not particularly limited, but is preferably 0 to 50 nm, more preferably 0 to 30 nm, and even more preferably 0 to 10 nm.
  • polymer films that can be used as supports include, for example, cellulose acylate films (eg, cellulose triacetate film, cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, and cellulose acetate propionate film), polyethylene, and polypropylene.
  • cellulose acylate films eg, cellulose triacetate film, cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, and cellulose acetate propionate film
  • polyethylene e.g, polyethylene, polypropylene.
  • Polyethylene film polyester film such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyether sulfone film, polyacrylic film such as polymethyl methacrylate, polyurethane film, polycarbonate film, polysulfone film, polyether film, polymethylpentene film, polyether ketone Films, (meth) acrylic nitrile films, and polymer films with an alicyclic structure (norbornen-based resin (Arton: trade name, manufactured by JSR), amorphous polyolefin (Zeonex: trade name, manufactured by Nippon Zeon)) ).
  • amorphous polyolefin Zeonex: trade name, manufactured by Nippon Zeon
  • the support may contain various additives (eg, optical anisotropy modifiers, wavelength dispersion modifiers, fine particles, plasticizers, UV inhibitors, degradation inhibitors, and release agents). ..
  • the thickness of the support is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 100 ⁇ m, and even more preferably 20 to 90 ⁇ m.
  • the support may be made of a plurality of laminated sheets.
  • the support is subjected to surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, and flame treatment) on the surface of the support in order to improve adhesion to the layer provided on the support. May be good.
  • surface treatment eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, and flame treatment
  • an adhesive layer undercoat layer
  • the support may be a so-called temporary support.
  • the surface of the support may be directly subjected to a rubbing treatment. That is, a support that has been subjected to a rubbing treatment may be used.
  • the direction of the rubbing treatment is not particularly limited, and the optimum direction is appropriately selected according to the direction in which the liquid crystal compound is desired to be oriented.
  • a processing method widely adopted as a liquid crystal alignment processing step of an LCD (liquid crystal display) can be applied. That is, a method of obtaining orientation can be used by rubbing the surface of the support with paper, gauze, felt, rubber, nylon fiber, polyester fiber, or the like in a certain direction.
  • the optical film may have an alignment film.
  • the alignment film is a rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), an oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having microgrooves, or an organic compound (eg, ⁇ -tricosan) by the Langmuir-Blojet method (LB film). It can be formed by means such as accumulation of acid (acid, dioctadecylmethylammonium chloride, methylstearylate). Further, an alignment film in which an alignment function is generated by applying an electric field, applying a magnetic field, or irradiating light (preferably polarized light) is also known. The alignment film is preferably formed by a rubbing treatment of a polymer.
  • the wavelength dispersion characteristic of the optical film of the present invention preferably exhibits reverse wavelength dispersion.
  • the optical film of the present invention preferably satisfies the relationship of Re (450) / Re (550) ⁇ 1.
  • the Re (450) is an in-plane retardation of the optical film at a wavelength of 450 nm
  • the Re (550) is an in-plane retardation of the optical film at a wavelength of 550 nm.
  • the method for producing the optical film is not particularly limited, and known methods can be mentioned.
  • the optical film may be continuously manufactured by roll-to-roll. For example, a first optically anisotropic layer and a second optically anisotropic layer exhibiting predetermined optical characteristics are respectively produced, and the optically anisotropic layers are passed through an adhesive layer (for example, an adhesive layer or an adhesive layer).
  • An optical film can be manufactured by laminating them in a predetermined order. Further, an optical film may be produced by sequentially producing a first optically anisotropic layer and a second optically anisotropic layer on the support by using the polymerizable liquid crystal composition described later.
  • a polymerizable liquid crystal composition is applied onto the support to form a second optically anisotropic layer, and then the polymerizable liquid crystal composition is applied onto the second optically anisotropic layer to form the first optical.
  • An anisotropic layer may be formed.
  • the above-mentioned method of laminating the optically anisotropic layer and the method of forming the optically anisotropic layer using the polymerizable liquid crystal composition may be combined.
  • Both the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer are preferably layers formed by using a liquid crystal compound (for example, a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound), and a method for producing the same is preferable.
  • a liquid crystal compound having a polymerizable group for example, a rod-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group and a disk-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group
  • polymerizable liquid crystal composition hereinafter, simply "polymerizable liquid crystal composition”
  • the polymerizable liquid crystal composition contains a liquid crystal compound having a polymerizable group.
  • the liquid crystal compound include a rod-shaped liquid crystal compound and a disk-shaped liquid crystal compound as described above.
  • the polymerizable liquid crystal composition may contain components other than the liquid crystal compound having a polymerizable group.
  • Other components include polymerization initiators.
  • the polymerization initiator used is selected according to the type of polymerization reaction, and examples thereof include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator.
  • the content of the polymerization initiator in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the solid content means a component capable of forming an optically anisotropic layer from which the solvent has been removed, and is a solid content even if the property is liquid.
  • the polymerizable liquid crystal composition may contain a polymerizable monomer other than the liquid crystal compound having a polymerizable group.
  • the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds, and a polyfunctional radically polymerizable monomer is preferable.
  • the content of the polymerizable monomer in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 2 to 30% by mass, based on the total mass of the liquid crystal compound.
  • the polymerizable liquid crystal composition contains a chiral agent.
  • the chiral agent is added to twist-orient the liquid crystal compound, but of course, if the liquid crystal compound is a compound exhibiting optical activity such as having an asymmetric carbon in the molecule, it is not necessary to add the chiral agent. is there. Further, depending on the manufacturing method and the twist angle, it is not necessary to add a chiral agent.
  • the chiral agent is not particularly limited in structure as long as it is compatible with the liquid crystal compound used in combination.
  • the polymerizable liquid crystal composition contains an orientation control agent (vertical alignment agent, horizontal alignment agent).
  • orientation control agent a known compound can be used.
  • a polymerizable liquid crystal composition is applied to form a coating film, the coating film is subjected to an orientation treatment, the polymerizable liquid crystal compound is oriented, and a curing treatment is performed.
  • the object to which the polymerizable liquid crystal composition is applied is not particularly limited, and examples thereof include the above-mentioned support, first optically anisotropic layer, and second optically anisotropic layer.
  • the object to which the polymerizable liquid crystal composition is applied may be subjected to a rubbing treatment. For example, a long support that has been subjected to a rubbing treatment may be used.
  • the coating method of the polymerizable liquid crystal composition includes a curtain coating method, a dip coating method, a spin coating method, a printing coating method, a spray coating method, a slot coating method, a roll coating method, a slide coating method, a blade coating method, and a gravure coating method. , And the wire bar method.
  • the formed coating film is subjected to an orientation treatment to orient the polymerizable liquid crystal compound in the coating film.
  • the orientation treatment can be performed by drying the coating film at room temperature or by heating the coating film.
  • the liquid crystal phase formed by the orientation treatment can generally be transferred by a change in temperature or pressure.
  • the transfer can also be carried out by a composition ratio such as the amount of solvent.
  • the conditions for heating the coating film are not particularly limited, but the heating temperature is preferably 50 to 250 ° C, more preferably 50 to 150 ° C, and the heating time is preferably 10 seconds to 10 minutes.
  • the coating film may be cooled, if necessary, before the curing treatment (light irradiation treatment) described later.
  • the cooling temperature is preferably 20 to 200 ° C, more preferably 30 to 150 ° C.
  • the coating film in which the polymerizable liquid crystal compound is oriented is subjected to a curing treatment.
  • the method of curing treatment performed on the coating film on which the polymerizable liquid crystal compound is oriented is not particularly limited, and examples thereof include light irradiation treatment and heat treatment. Among them, the light irradiation treatment is preferable, and the ultraviolet irradiation treatment is more preferable from the viewpoint of manufacturing suitability.
  • the irradiation conditions of the light irradiation treatment are not particularly limited, but an irradiation amount of 50 to 1000 mJ / cm 2 is preferable.
  • the atmosphere during the light irradiation treatment is not particularly limited, but a nitrogen atmosphere is preferable.
  • the following steps 1 to 5 may be performed when the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer are produced on the support.
  • a laminate of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer can be produced in one coating step.
  • the liquid crystal compound is tilted in the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer formed in this step.
  • Step 1 A chiral agent containing at least a photosensitive chiral agent whose spiral inducing force is changed by light irradiation, and a rod-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group (hereinafter, in the description of steps 1 to 5, simply "liquid crystal compound".
  • a polymerizable liquid crystal composition containing (also referred to as)) is applied onto the support to form a composition layer.
  • Step 2 The composition layer is heat-treated to orient the liquid crystal compound in the composition layer.
  • Step 3 After step 2, the composition layer is irradiated with light under the condition of an oxygen concentration of 1% by volume or more.
  • Step 4 After step 3, the composition layer is heat-treated.
  • 5 After step 4, the composition layer is cured to fix the orientation state of the liquid crystal compound to form the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer. The procedure of each step will be described in detail.
  • Step 1 a polymerizable liquid crystal composition containing at least a photosensitive chiral agent whose spiral inducing force is changed by light irradiation, a liquid crystal compound having a polymerizable group, and an orientation control agent is applied onto the support. This is the step of forming the composition layer. By carrying out this step, a composition layer to be subjected to a light irradiation treatment described later is formed.
  • the various components contained in the polymerizable liquid crystal composition are as described above, and the photosensitive chiral agent not described above will be described in detail below.
  • the spiral inducing force (HTP) of the chiral agent is a factor indicating the spiral orientation ability represented by the following formula (X).
  • Formula (X) HTP 1 / (length of spiral pitch (unit: ⁇ m) ⁇ concentration of chiral auxiliary to liquid crystal compound (mass%)) [ ⁇ m -1 ]
  • the photosensitive chiral agent whose spiral inducing force changes with light irradiation may be liquid crystal or non-liquid crystal.
  • the chiral agent A generally contains an asymmetric carbon atom in many cases.
  • the chiral agent A may be an axial asymmetric compound or a planar asymmetric compound that does not contain an asymmetric carbon atom.
  • the chiral agent A may have a polymerizable group.
  • the chiral agent A may be a chiral agent whose spiral-inducing force is increased by light irradiation, or may be a chiral agent whose spiral-inducing force is decreased. Of these, a chiral agent whose spiral-inducing force is reduced by light irradiation is preferable.
  • "increase and decrease of spiral-inducing force” means increase / decrease when the initial spiral direction (before light irradiation) of chiral agent A is "positive". Therefore, when the spiral inducing force continues to decrease due to light irradiation and the spiral direction becomes "negative" beyond 0 (that is, a spiral in the spiral direction opposite to the initial (before light irradiation) spiral direction is induced). In the case), it also corresponds to "a chiral agent that reduces the spiral inducing force".
  • Examples of the chiral agent A include so-called photoreactive chiral agents.
  • the photoreactive chiral agent is a compound having a chiral portion and a photoreactive portion whose structure is changed by light irradiation, and for example, the twisting force of the liquid crystal compound is significantly changed according to the irradiation amount.
  • a compound having at least a photoisomerization site is preferable, and the photoisomerization site is more preferably having a photoisomerizable double bond.
  • the photoisomerization site having a photoisomerizable double bond is a cinnamoyl site, a chalcone site, an azobenzene site or a azobenzene site in that photoisomerization is likely to occur and the difference in spiral-induced force before and after light irradiation is large.
  • the stilbene moiety is preferred, and the cinnamoyl moiety, chalcone moiety or stilbene moiety is more preferred in that it absorbs less visible light.
  • the photoisomerization site corresponds to the photoreaction site whose structure is changed by the above-mentioned light irradiation.
  • step 1 at least the above-mentioned chiral agent A is used.
  • the step 1 may be an embodiment in which two or more kinds of chiral agents A are used, or a chiral agent whose spiral inducing force does not change by irradiation with at least one kind of chiral agent A and at least one kind of light (hereinafter, simply "chiral agent”). B ”) may be used.
  • the chiral agent B may be liquid crystal or non-liquid crystal.
  • the chiral agent B generally contains an asymmetric carbon atom in many cases.
  • the chiral agent B may be an axial asymmetric compound or a planar asymmetric compound that does not contain an asymmetric carbon atom.
  • the chiral agent B may have a polymerizable group.
  • the chiral agent B a known chiral agent can be used.
  • the chiral agent B is preferably a chiral agent that induces a spiral in the opposite direction to the above-mentioned chiral agent A. That is, for example, when the spiral induced by the chiral agent A is in the right direction, the spiral induced by the chiral agent B is in the left direction.
  • the content of the chiral agent A in the composition layer is not particularly limited, but is preferably 5.0% by mass or less, preferably 3.0% by mass or less, based on the total mass of the liquid crystal compound in that the liquid crystal compound is easily oriented uniformly. It is more preferably 0% by mass or less, further preferably 2.0% by mass or less, particularly preferably less than 1.0% by mass, more preferably 0.8% by mass or less, and most preferably 0.5% by mass or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and further preferably 0.05% by mass or more.
  • the chiral agent A may be used alone or in combination of two or more. When two or more of the above chiral agents A are used in combination, the total content is preferably within the above range.
  • the content of the chiral agent B in the composition layer is not particularly limited, but is preferably 5.0% by mass or less, preferably 3.0% by mass or less, based on the total mass of the liquid crystal compound in that the liquid crystal compound is easily oriented uniformly. It is more preferably 0% by mass or less, further preferably 2.0% by mass or less, particularly preferably less than 1.0% by mass, more preferably 0.8% by mass or less, and most preferably 0.5% by mass or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and further preferably 0.05% by mass or more.
  • the chiral agent B may be used alone or in combination of two or more. When two or more of the above chiral agents B are used in combination, the total content is preferably within the above range.
  • the total content of the chiral auxiliary in the composition layer is preferably 5.0% by mass or less, more preferably 4.0% by mass or less, based on the total mass of the liquid crystal compound. , 2.0% by mass or less is more preferable, and 1.0% by mass or less is particularly preferable.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and further preferably 0.05% by mass or more.
  • the method of applying the polymerizable liquid crystal composition to form the composition layer is not particularly limited, and examples thereof include the method of applying the above-mentioned polymerizable liquid crystal composition.
  • the film thickness of the composition layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20 ⁇ m, more preferably 0.2 to 15 ⁇ m, and even more preferably 0.5 to 10 ⁇ m.
  • Step 2 is a step of heat-treating the composition layer to orient the liquid crystal compound in the composition layer.
  • the liquid crystal compound in the composition layer is in a predetermined orientation state.
  • the heat treatment conditions the optimum conditions are selected according to the liquid crystal compound used. Among them, the heating temperature is often 10 to 250 ° C., more often 40 to 150 ° C., and even more often 50 to 130 ° C.
  • the heating time is often 0.1 to 60 minutes, and more often 0.2 to 5 minutes.
  • the absolute value of the weighted average helical twisting power of the chiral agent in the composition layer formed in the step 1 is preferably 0.0 ⁇ 1.9 .mu.m -1, is 0.0 ⁇ 1.5 [mu] m -1 More preferably, it is more preferably 0.0 to 1.0 ⁇ m -1 , particularly preferably 0.0 to 0.5 ⁇ m -1 , and most preferably zero.
  • the weighted average spiral-inducing force of the chiral auxiliary is the spiral-inducing force of each chiral agent and the composition of each chiral agent when two or more kinds of chiral agents are contained in the composition layer. It represents the total value of the product of the concentration (% by mass) in the material layer divided by the total concentration (mass%) of the chiral auxiliary in the composition layer. For example, when two kinds of chiral agents (chiral agent X and chiral agent Y) are used in combination, it is represented by the following formula (Y).
  • the spiral-inducing force is a positive value.
  • the spiral-inducing force is a negative value. That is, for example, if helical twisting power of the chiral agent of 10 [mu] m -1, when the spiral direction of the spiral, which is induced by the chiral agent is a right-handed represents a helical twisting power as 10 [mu] m -1. On the other hand, when the spiral direction of the spiral induced by the chiral agent is left-handed, the spiral-inducing force is expressed as -10 ⁇ m -1.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the support 16 and the composition layer 18.
  • the chiral agent A and the chiral agent B are present at the same concentration, the spiral direction induced by the chiral agent A is left-handed, and the spiral direction induced by the chiral agent B. Is right-handed.
  • the absolute value of the spiral-inducing force of the chiral agent A and the absolute value of the spiral-inducing force of the chiral agent B are assumed to be the same.
  • Step 3 is a step of irradiating the composition layer with light in the presence of oxygen after the step 2.
  • the mechanism of this process will be described with reference to the drawings.
  • the support 16 is viewed from the direction opposite to the composition layer 18 side (the direction of the white arrow in FIG. 5). Irradiate with light. Although light irradiation is carried out from the support 16 side in FIG. 5, it may be carried out from the composition layer 18 side.
  • the surface of the second region 18B is on the air side.
  • the oxygen concentration in the second region 18B is high, and the oxygen concentration in the first region 18A is low. Therefore, when the composition layer 18 is irradiated with light, the polymerization of the liquid crystal compound easily proceeds in the first region 18A, and the orientation state of the liquid crystal compound is fixed.
  • the chiral agent A is also present in the first region 18A, and the chiral agent A is also exposed to light, and the spiral inducing force changes.
  • the orientation state of the liquid crystal compound is fixed in the first region 18A, even if the step 4 of applying the heat treatment to the light-irradiated composition layer, which will be described later, is performed, the orientation state of the liquid crystal compound remains. No change occurs. Further, since the oxygen concentration is high in the second region 18B, even if light irradiation is performed, the polymerization of the liquid crystal compound is inhibited by oxygen, and the polymerization is difficult to proceed. Since the chiral agent A is also present in the second region 18B, the chiral agent A is exposed to light and the spiral inducing force changes. Therefore, when step 4 (heat treatment) described later is carried out, the orientation state of the liquid crystal compound changes along the changed spiral-inducing force.
  • step 3 the fixation of the orientation state of the liquid crystal compound is likely to proceed in the region on the substrate side of the composition layer. Further, in the region of the composition layer opposite to the substrate side, the solidification of the oriented state of the liquid crystal compound is difficult to proceed, and the spiral inducing force changes according to the exposed chiral agent A.
  • Step 3 is carried out under the condition that the oxygen concentration is 1% by volume or more.
  • the oxygen concentration is preferably 2% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, in that regions having different orientation states of the liquid crystal compounds are likely to be formed in the optically anisotropic layer.
  • the upper limit is not particularly limited, but 100% by volume can be mentioned.
  • the irradiation intensity of light irradiation in step 3 is not particularly limited, and can be appropriately determined based on the spiral inducing force of the chiral agent A.
  • the irradiation amount of light irradiation in the step 3 is not particularly limited, but is preferably 300 mJ / cm 2 or less, and more preferably 200 mJ / cm 2 or less, in that a predetermined optically anisotropic layer is easily formed.
  • the lower limit, in terms of easy predetermined optical anisotropic layer is formed is preferably 5 mJ / cm 2 or more, 10 mJ / cm 2 or more is more preferable.
  • the light irradiation in step 3 is preferably carried out at 15 to 70 ° C. (preferably 15 to 50 ° C.).
  • the light used for light irradiation may be the light that the chiral agent A is exposed to. That is, the light used for light irradiation is not particularly limited as long as it is an active ray or radiation that changes the spiral inducing force of the chiral agent A.
  • the emission line spectrum of a mercury lamp far ultraviolet rays typified by an excimer laser, and poles. Examples include ultraviolet rays, X-rays, ultraviolet rays, and electron beams. Of these, ultraviolet rays are preferable.
  • Step 4 is a step of heat-treating the composition layer after step 3.
  • the orientation state of the liquid crystal compound changes in the region where the spiral inducing force of the chiral auxiliary A in the composition layer subjected to light irradiation has changed.
  • the orientation state of the liquid crystal compound is fixed in the first region 18A, whereas the liquid crystal compound is fixed in the second region 18B.
  • the polymerization of the liquid crystal compound is difficult to proceed, and the orientation state of the liquid crystal compound is not fixed.
  • the spiral inducing force of the chiral agent A changes.
  • the force for twisting the liquid crystal compound changes in the second region 18B as compared with the state before light irradiation. This point will be described in more detail.
  • the chiral agent A and the chiral agent B are present in the composition layer 18 shown in FIG. 4 at the same concentration, the spiral direction induced by the chiral agent A is left-handed, and the chiral agent B causes the composition layer 18.
  • the induced spiral direction is right-handed.
  • the absolute value of the spiral inducing force of the chiral agent A and the absolute value of the spiral inducing force of the chiral agent B are the same. Therefore, the weighted average spiral inducing force of the chiral agent in the composition layer before light irradiation is 0.
  • the vertical axis represents “the spiral inducing force of the chiral agent ( ⁇ m -1 ) ⁇ the concentration of the chiral agent (mass%)”, and the farther the value is from zero, the greater the spiral inducing force.
  • the horizontal axis represents "light irradiation amount (mJ / cm 2 )”.
  • the relationship between the chiral agent A and the chiral agent B in the composition layer before light irradiation corresponds to the time when the light irradiation amount is 0, and "the spiral inducing force of the chiral agent A ( ⁇ m -1 ) ⁇ "
  • the absolute value of "concentration of chiral agent A (mass%)” and “spiral-inducing force of chiral agent B ( ⁇ m -1 ) x concentration of chiral agent B (% by mass)” correspond to the same state. That is, the spiral-inducing forces of both the chiral agent A that induces left-handed winding and the chiral agent B that induces right-handed winding cancel each other out.
  • the second region 18B When light irradiation is performed in the second region 18B in such a state and the spiral inducing force of the chiral agent A is reduced by the amount of light irradiation as shown in FIG. 6, the second region 18B is shown in FIG.
  • the weighted average spiral inducing force of the chiral auxiliary in the above becomes large, and the right-handed spiral inducing force becomes strong. That is, as for the spiral-inducing force that induces the spiral of the liquid crystal compound, the larger the irradiation dose, the larger the spiral-inducing force in the direction (+) of the spiral induced by the chiral agent B.
  • the composition layer 18 after the step 3 in which such a change in the weighted average spiral inducing force is generated is heat-treated to promote the reorientation of the liquid crystal compound, as shown in FIG.
  • the liquid crystal compound LC is twisted and oriented and tilted along the spiral axis extending along the thickness direction of the composition layer 18.
  • the polymerization of the liquid crystal compound proceeds during step 3 and the orientation state of the liquid crystal compound is fixed, so that the reorientation of the liquid crystal compound is caused. Does not progress.
  • a plurality of regions having different orientation states of the liquid crystal compounds are formed along the thickness direction of the composition layer.
  • the degree of twist of the liquid crystal compound LC can be appropriately adjusted depending on the type of chiral agent A used, the exposure amount in step 3, and the like, and a predetermined twist angle can be realized.
  • the mode in which the chiral agent whose spiral inducing force is reduced by light irradiation is used as the chiral agent A has been described, but the mode is not limited to this mode.
  • the chiral agent A a chiral agent whose spiral inducing force is increased by light irradiation may be used. In that case, the spiral-inducing force induced by the chiral agent A increases due to light irradiation, and the liquid crystal compound is twisted or oriented in the turning direction induced by the chiral agent A.
  • the mode in which the chiral agent A and the chiral agent B are used in combination has been described, but the mode is not limited to this mode.
  • the chiral agent A1 that induces left-handed winding and the chiral agent A2 that induces right-handed winding may be used in combination.
  • the chiral agents A1 and A2 may be chiral agents whose spiral-inducing force increases or chiral agents whose spiral-inducing force decreases, respectively.
  • a chiral agent that induces left-handed winding and whose spiral-inducing force increases by light irradiation and a chiral agent that induces right-handed winding and whose spiral-inducing force decreases by light irradiation are used in combination. You may.
  • the optimum conditions are selected according to the liquid crystal compound used.
  • the heating temperature is preferably a temperature for heating from the state of step 3, often 35 to 250 ° C, more often 50 to 150 ° C, and more than 50 ° C and 150 ° C or less. Even more, especially at 60-130 ° C.
  • the heating time is often 0.01 to 60 minutes, and more often 0.03 to 5 minutes.
  • the absolute value of the weighted average spiral inducing force of the chiral agent in the composition layer after light irradiation is not particularly limited, but the weighted average spiral inducing force of the chiral agent in the composition layer after light irradiation and before light irradiation.
  • the absolute value of the difference between the weighted average helical twisting power preferably 0.05 .mu.m -1 or more, more preferably 0.05 ⁇ 10.0 [mu] m -1, more preferably 0.1 ⁇ 10.0 [mu] m -1.
  • Step 5 is a step of forming a first optically anisotropic layer and a second optically anisotropic layer by subjecting the composition layer to a curing treatment after the step 4 to fix the orientation state of the liquid crystal compound. is there.
  • the orientation state of the liquid crystal compound in the composition layer is fixed, and as a result, a predetermined optically anisotropic layer is formed. That is, the laminated film of the optically anisotropic layer formed by fixing the twist-oriented liquid crystal compound and the optically anisotropic layer formed by fixing the non-twisted liquid crystal compound can be applied in one coating treatment. Can be formed.
  • the method of curing treatment is not particularly limited, and examples thereof include photo-curing treatment and thermosetting treatment. Among them, the light irradiation treatment is preferable, and the ultraviolet irradiation treatment is more preferable.
  • a light source such as an ultraviolet lamp is used for ultraviolet irradiation.
  • the irradiation amount of light (for example, ultraviolet rays) is not particularly limited, but is generally preferably about 100 to 800 mJ / cm 2.
  • the above-mentioned optical film may be used as a circularly polarizing plate in combination with a polarizer.
  • the polarizer may be a member having a function of converting natural light into specific linearly polarized light, and examples thereof include an absorption type polarizer.
  • the type of the polarizer is not particularly limited, and a commonly used polarizer can be used. Examples thereof include an iodine-based polarizer, a dye-based polarizer using a dichroic dye, and a polyene-based polarizer.
  • Iodine-based polarizers and dye-based polarizers are generally produced by adsorbing iodine or a dichroic dye on polyvinyl alcohol and stretching it.
  • a protective film may be arranged on one side or both sides of the polarizer.
  • the method for producing the circularly polarizing plate is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, a method of adhering an optical film and a polarizer via an adhesive layer can be mentioned.
  • the first optically anisotropic layer 12a, the second optically anisotropic layer 14a, the support 16, and the polarizer 20 are formed therein.
  • Examples thereof include a circularly polarizing plate 100a which is held in order.
  • the aspect of the optical film 10a having the first optically anisotropic layer 12a and the second optically anisotropic layer 14a is as described above.
  • the relationship between the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis of the second optically anisotropic layer 14a preferably satisfies the following requirements (Xa) or (Ya).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14a on the polarizer 20 side is within the range of 15 ⁇ 10 ° (5 to 25 °) ( Preferably within the range of 15 ⁇ 6 °).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14a on the polarizer 20 side is within the range of 105 ⁇ 10 ° (95 to 115 °) ( Preferably, it is within the range of 105 ⁇ 6 °).
  • the in-plane slow-phase axis on the surface of the first optically anisotropic layer 12a on the side of the second optically anisotropic layer 14a and the first optical anisotropy of the second optically anisotropic layer 14a It is parallel to the in-plane slow-phase axis on the surface on the layer 12a side.
  • FIG. 10 shows a configuration in which the support 16 is removed from the circularly polarizing plate 100a shown in FIG.
  • the arrows in the polarizer 20 in FIG. 10 represent the absorption axis
  • the arrows in the second optically anisotropic layer 14a and the first optically anisotropic layer 12a represent the in-plane slow-phase axes in the respective layers.
  • the absorption axis of the polarizer 20 the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a, and the first optical anisotropy when observed from the white arrows in FIG. 10
  • the relationship of the angle of the layer 12a with the in-plane slow-phase axis is shown.
  • the rotation angle of the in-plane slow-phase axis is a positive value in the counterclockwise direction and a negative value in the clockwise direction with respect to the absorption axis of the polarizer 20 when observed from the white arrow in FIG. Expressed as a value.
  • the angle ⁇ 1a formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis of the second optically anisotropic layer 14a is 15 °. That is, the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a is rotated by ⁇ 15 ° (15 ° clockwise) with respect to the absorption axis of the polarizer 20.
  • FIG. 10 shows an embodiment in which the in-plane retarding axis of the second optically anisotropic layer 14a is located at a position of ⁇ 15 °, but the present invention is not limited to this embodiment and may be in the range of ⁇ 15 ⁇ 10 °. Just do it.
  • the second optically anisotropic layer 14a has the same in-plane slow phase axis at both interfaces. That is, the angle ⁇ 2a formed by the in-plane slow-phase axis on the surface 141a on the polarizer 20 side of the second optically anisotropic layer 14a and the in-plane slow-phase axis on the surface 142a on the surface 142a on the first optically anisotropic layer 12a is , It is substantially the same as the above ⁇ 1a.
  • the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a on the surface 142a on the first optically anisotropic layer 12a side and the second optically anisotropic layer of the first optically anisotropic layer 12a are shown. It is parallel to the in-plane retarding axis on the surface 121a on the layer 14a side. That is, the angle ⁇ 3a formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow-phase axis on the surface 121a of the first optically anisotropic layer 12a on the second optically anisotropic layer 14a side is substantially the same as that of ⁇ 1a. is there.
  • the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12a on the surface 121a on the second optically anisotropic layer 14a side and the second optically anisotropic layer 14a side of the first optically anisotropic layer 12a are
  • the in-plane slow-phase axis on the opposite surface 122a has the above-mentioned torsional angle.
  • a twist angle of 90 ° is described as an example as shown in FIG. 10
  • the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12a rotates by ⁇ 90 ° (90 ° clockwise).
  • the angle ⁇ 4a formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 122a of the first optically anisotropic layer 12a is 105 °.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface 122a of the first optically anisotropic layer 12a is clockwise with respect to the in-plane slow-phase axis on the surface 121a of the first optically anisotropic layer 12a.
  • the mode rotated by 90 ° is shown, but the mode is not limited to this mode, and the rotation angle may be in the range of 70 to 150 ° clockwise.
  • the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a is located at a position of 15 ° clockwise with respect to the absorption axis of the polarizer 20, and the first optical difference is obtained.
  • the twisting direction of the liquid crystal compound in the anisotropic layer 12a is clockwise (clockwise twisting). The twisting direction is observed from the white arrow in FIG. 10, and is twisted to the right or left with reference to the in-plane slow-phase axis on the front surface (surface 121a) in the first optically anisotropic layer 12a. Judge whether it is twisted. In FIG.
  • the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a and the twisting direction of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer 12a are described in detail in a clockwise manner, but at a predetermined angle.
  • the counterclockwise mode may be used as long as the above relationship is satisfied. More specifically, the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a is located at a position of 15 ° counterclockwise with respect to the absorption axis of the polarizer 20, and the first optically anisotropic layer 12a is located.
  • the twisting direction of the liquid crystal compound inside may be counterclockwise (counterclockwise twisting).
  • the second optical anisotropy is based on the absorption axis of the polarizer 20 (0 °).
  • the in-plane retarding axis of the layer 14a is in the range of 15 ⁇ 10 °, and the twisting direction of the first optically anisotropic layer 12a is counterclockwise, or the surface of the second optically anisotropic layer 14a.
  • the internal slow axis may be in the range of ⁇ 15 ⁇ 10 °, and the twisting direction of the first optically anisotropic layer 12a may be clockwise.
  • FIG. 12 shows a configuration in which the support 16 is removed from the circularly polarizing plate 100a shown in FIG.
  • the arrows in the polarizer 20 in FIG. 12 represent the absorption axis
  • the arrows in the second optically anisotropic layer 14a and the first optically anisotropic layer 12a represent the in-plane slow-phase axes in the respective layers.
  • the absorption axis of the polarizer 20, the in-plane slow axis of the second optically anisotropic layer 14a, and the first optical anisotropy when observed from the white arrows in FIG. 12 are shown.
  • the relationship of the angle of the layer 12a with the in-plane slow-phase axis is shown.
  • the rotation angle of the in-plane slow-phase axis is a positive value in the counterclockwise direction and a negative value in the clockwise direction with respect to the absorption axis of the polarizer 20 when observed from the white arrow in FIG. Expressed as a value.
  • the embodiment shown in FIG. 12 has the same configuration as the embodiment shown in FIG. 10 except that the absorption axis of the polarizer 20 differs from the absorption axis of the polarizer 20 in FIG. 12 by 90 °.
  • the angle ⁇ 1a formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis of the second optically anisotropic layer 14a is 105 °. That is, the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a is rotated by ⁇ 105 ° (clockwise 105 °) with respect to the absorption axis of the polarizer 20. Note that FIG.
  • the present invention is not limited to this embodiment and may be in the range of ⁇ 105 ⁇ 10 °. Just do it. Further, as described above, the second optically anisotropic layer 14a has the same in-plane slow phase axis at both interfaces.
  • the angle ⁇ 2a formed by the in-plane slow-phase axis on the surface 141a on the polarizer 20 side of the second optically anisotropic layer 14a and the in-plane slow-phase axis on the surface 142a on the surface 142a on the first optically anisotropic layer 12a is , It is substantially the same as the above ⁇ 1a.
  • the in-plane retarding axis on the surface 142a of the second optically anisotropic layer 14a on the side of the first optically anisotropic layer 12a and the first optically anisotropic layer 12a It is parallel to the in-plane slow-phase axis on the surface 121a on the second optically anisotropic layer 14a side. That is, the angle ⁇ 3a formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow-phase axis on the surface 121a of the first optically anisotropic layer 12a on the second optically anisotropic layer 14a side is substantially the same as that of ⁇ 1a. is there.
  • the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12a on the surface 121a on the second optically anisotropic layer 14a side and the first optically anisotropic layer 12a has the above-mentioned twist angle.
  • a twist angle of 90 ° is described as an example as shown in FIG. 3
  • the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12a rotates by ⁇ 90 ° (90 ° clockwise). Therefore, the angle ⁇ 4a formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 122a of the first optically anisotropic layer 12a is 195 °.
  • the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a is at a position of ⁇ 105 ° with respect to the absorption axis of the polarizer 20, and the first optically anisotropic layer is located at ⁇ 105 °.
  • the twisting direction of the liquid crystal compound in the layer 12a indicates clockwise (right twist). The twisting direction is observed from the white arrow in FIG. 12, and is twisted to the right or left with reference to the in-plane slow-phase axis on the front surface (surface 121a) in the first optically anisotropic layer 12a. Judge the twist. In FIG.
  • the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a and the twisting direction of the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer 12a are described in detail in a clockwise manner, but at a predetermined angle.
  • the counterclockwise mode may be used as long as the above relationship is satisfied.
  • the liquid crystal compound in the first optically anisotropic layer 12a has the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14a at a position of 105 ° with respect to the absorption axis of the polarizer 20.
  • the twisting direction may be counterclockwise (left twist).
  • the second optical anisotropy is based on the absorption axis of the polarizer 20 (0 °).
  • the in-plane retarding axis of the layer 14a is in the range of 105 ⁇ 10 °, and the twisting direction of the first optically anisotropic layer 12a is counterclockwise, or the surface of the second optically anisotropic layer 14a.
  • the internal slow axis may be in the range of ⁇ 105 ⁇ 10 °, and the twisting direction of the first optically anisotropic layer 12a may be clockwise.
  • the aspect shown in FIG. 10 is more preferable.
  • the first optically anisotropic layer 12b, the second optically anisotropic layer 14b, the support 16, and the polarizer 20 are formed therein.
  • Examples thereof include a circularly polarizing plate 100b having the order.
  • the relationship between the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis of the second optically anisotropic layer 14b satisfies the following requirements (Xb) or (Yb).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14b on the polarizer 20 side is within the range of 0 ⁇ 10 ° (-10 to 10 °). (Preferably within the range of 0 ⁇ 6 °).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14b on the polarizer 20 side is within the range of 90 ⁇ 10 ° (80 to 100 °) ( Preferably within the range of 90 ⁇ 6 °).
  • FIG. 15 shows a configuration in which the support 16 is removed from the circularly polarizing plate 100b shown in FIG.
  • the arrows in the polarizer 20 in FIG. 15 represent the absorption axis
  • the arrows in the second optically anisotropic layer 14b and the first optically anisotropic layer 12b represent the in-plane slow-phase axes in the respective layers.
  • the absorption axis of the polarizer 20, the in-plane slow axis of the second optically anisotropic layer 14b, and the first optical anisotropy when observed from the white arrows in FIG. 10 are shown.
  • the relationship of the angle of the layer 12b with the in-plane slow-phase axis is shown.
  • the rotation angle of the in-plane slow-phase axis is a positive value in the counterclockwise direction and a negative value in the clockwise direction with respect to the absorption axis of the polarizer 20 when observed from the white arrow in FIG. Expressed as a value.
  • the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow-phase axis on the surface 141b of the second optically anisotropic layer 14b on the polarizer 20 side are parallel.
  • the definition of parallel is as described above.
  • the second optically anisotropic layer 14b is a layer formed by immobilizing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction. Therefore, as shown in FIG. 15, the in-plane slow-phase axis on the surface 141b of the second optically anisotropic layer 14b on the polarizer 20 side and the first optically anisotropic layer of the second optically anisotropic layer 14b.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface 142b on the 12b side has the above-mentioned twist angle (26.5 ° in FIG. 15). That is, the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14b rotates by ⁇ 26.5 ° (clockwise 26.5 °). Therefore, the angle ⁇ 2b formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 142b of the second optically anisotropic layer 14b is 26.5 °. In FIG.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface 142b of the second optically anisotropic layer 14b is clockwise with respect to the in-plane slow-phase axis on the surface 141b of the second optically anisotropic layer 14b.
  • the mode is rotated by 26.5 °, the mode is not limited to this mode, and the rotation angle may be in the range of 5 to 45 ° clockwise.
  • the in-plane slow-phase axis of the surface 142b of the second optically anisotropic layer 14b on the side of the first optically anisotropic layer 12b and the second optical anisotropy of the first optically anisotropic layer 12b are shown. It is parallel to the in-plane retarding axis on the surface 121b on the layer 14b side. That is, the angle ⁇ 3b formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow-phase axis on the surface 121b of the first optically anisotropic layer 12b on the side of the second optically anisotropic layer 14b is substantially the same as the above angle ⁇ 2b. Is.
  • the first optically anisotropic layer 12b is a layer formed by immobilizing a twist-oriented liquid crystal compound having a spiral axis in the thickness direction. Therefore, as shown in FIG. 15, the in-plane retarding axis on the surface 121b of the first optically anisotropic layer 12b on the side of the second optically anisotropic layer 14b and the second of the first optically anisotropic layer 12b.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface 122b opposite to the optically anisotropic layer 14b has the above-mentioned twist angle (78.6 ° in FIG. 4).
  • the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12b rotates by ⁇ 78.6 ° (clockwise 78.6 °). Therefore, the angle ⁇ 24 formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 122b of the first optically anisotropic layer 12b is 105.1 °.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface 122b of the first optically anisotropic layer 12b is clockwise with respect to the in-plane slow-phase axis on the surface 121b of the first optically anisotropic layer 12b.
  • the mode is rotated by 78.6 °, the mode is not limited to this mode, and the rotation angle may be in the range of 68 to 148 ° clockwise.
  • the twisting directions of the liquid crystal compounds in the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b are both clockwise with respect to the absorption axis of the polarizer 20. (Twist to the right) is shown.
  • the mode in which the twisting direction is clockwise (clockwise twisting) is described in detail, but the twisting directions of the liquid crystal compounds in the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b are both opposite to each other. It may be in a clockwise mode.
  • FIG. 17 shows a configuration in which the support 16 is removed from the circularly polarizing plate 100b shown in FIG. 14, which satisfies the above relationship (Yb).
  • the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow-phase axis on the surface 121b and the surface 122b of the first optically anisotropic layer 12b as observed from the white arrows in FIG. The relationship between the angles of the surface 141b and the surface 142b of the second optically anisotropic layer 14b with the in-plane slow-phase axis is shown.
  • the rotation angle of the in-plane slow-phase axis is positive in the counterclockwise direction with respect to the absorption axis of the polarizer 20 (0 °). It is represented by a negative angle value around it.
  • the embodiment shown in FIG. 17 has the same configuration as the embodiment shown in FIG. 15, except that the absorption axis of the polarizer 20 differs from the absorption axis of the polarizer 20 in FIG. 15 by 90 °.
  • the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 141b of the second optically anisotropic layer 14b are orthogonal to each other. That is, the angle ⁇ 1b formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 141b of the second optically anisotropic layer 14b is 90 °.
  • the definition of orthogonality is as described above.
  • the in-plane slow-phase axis has the above-mentioned twist angle (26.5 ° in FIG. 17). That is, the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14b rotates by ⁇ 26.5 ° (clockwise 26.5 °).
  • the angle ⁇ 2b formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 142b of the second optically anisotropic layer 14b is 116.5 °.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface 142b of the second optically anisotropic layer 14b is clockwise with respect to the in-plane slow-phase axis on the surface 141b of the second optically anisotropic layer 14b.
  • the mode is rotated by 26.5 °, the mode is not limited to this mode, and the rotation angle may be in the range of 5 to 45 ° clockwise.
  • the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14b on the surface 142b on the side of the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer of the first optically anisotropic layer 12b are shown. It is parallel to the in-plane retarding axis on the surface 121b on the layer 14b side. That is, the angle ⁇ 3b formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow-phase axis on the surface 121b of the first optically anisotropic layer 12b on the side of the second optically anisotropic layer 14b is substantially the same as that of ⁇ 2b. is there.
  • the in-plane slow-phase axis of the surface 121b of the first optically anisotropic layer 12b on the side of the second optically anisotropic layer 14b and the second optically anisotropic layer 14b side of the first optically anisotropic layer 12b are
  • the in-plane slow-phase axis on the opposite surface 122b has the above-mentioned twist angle (78.6 ° in FIG. 17). That is, the in-plane slow-phase axis of the first optically anisotropic layer 12b rotates by ⁇ 78.6 ° (clockwise 78.6 °).
  • the angle ⁇ 4b formed by the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis on the surface 122b of the first optically anisotropic layer 12b is 195.1 °.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface 122b of the first optically anisotropic layer 12b is clockwise with respect to the in-plane slow-phase axis on the surface 121b of the first optically anisotropic layer 12b.
  • the mode is rotated by 78.6 °, the mode is not limited to this mode, and the rotation angle may be in the range of 68 to 148 ° clockwise.
  • the twisting directions of the liquid crystal compounds in the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b are both clockwise with respect to the absorption axis of the polarizer 20. (Right twist) is shown.
  • the mode in which the twisting direction is clockwise (clockwise twisting) has been described in detail, but the twisting directions of the liquid crystal compounds in the first optically anisotropic layer 12b and the second optically anisotropic layer 14b are both opposite to each other. It may be in a clockwise mode.
  • the aspect shown in FIG. 15 is more preferable.
  • the first optically anisotropic layer 12c, the second optically anisotropic layer 14c, the support 16, and the polarizer 20 are formed therein.
  • Examples thereof include circularly polarizing plates 100c which are held in order.
  • the relationship between the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow-phase axis of the second optically anisotropic layer 14c satisfies the following requirements (Xc) or (Yc).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14c on the polarizer 20 side is within the range of 30 ⁇ 10 ° (20 to 40 °) ( Preferably, it is in the range of 25-40 °).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14c on the polarizer 20 side is within the range of 120 ⁇ 10 ° (110 to 130 °) ( It is preferably in the range of 115 to 130 °).
  • the first optically anisotropic layer 12d, the second optically anisotropic layer 14d, the support 16, and the polarizer 20 are formed therein.
  • Examples thereof include a circularly polarizing plate 100d having the order.
  • the relationship between the absorption axis of the polarizer 20 and the in-plane slow phase axis of the second optically anisotropic layer 14d satisfies the following requirements (Xd) or (Yd).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14d on the polarizer 20 side is within the range of 20 ⁇ 20 ° (0 to 40 °) ( It is preferably in the range of 10 to 40 °).
  • the angle formed by the in-plane slow phase axis and the absorption axis of the polarizer 20 on the surface of the second optically anisotropic layer 14d on the polarizer 20 side is within the range of 110 ⁇ 20 ° (90 to 130 °) ( Preferably, it is in the range of 100 to 130 °).
  • the in-plane slow-phase axis on the surface of the first optically anisotropic layer 12d on the side of the second optically anisotropic layer 14d and the first optical anisotropy of the second optically anisotropic layer 14d It is non-parallel to the in-plane slow-phase axis on the surface on the layer 12d side.
  • the organic EL display device of the present invention has the above-mentioned optical film (or circularly polarizing plate).
  • the circularly polarizing plate is provided on the organic EL display panel of the organic EL display device.
  • the organic EL display device 200 has at least an organic EL display panel 22, an optical film 10a, and a polarizer 20.
  • the optical film 10a the optical film 10b described in the second embodiment described above may be used.
  • the organic EL display device is not limited to the aspect shown in FIG. 19, and as shown in FIG. 20, the organic EL display device 210 may further have a protective film 24 on the polarizer 20.
  • the organic EL display panel 22 is a member in which a plurality of organic compound thin films including a light emitting layer or a light emitting layer are formed between a pair of electrodes of an anode and a cathode, and in addition to the light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, and electrons. It may have an injection layer, an electron transport layer, a protective layer, and the like, and each of these layers may have other functions. Various materials can be used to form each layer.
  • the optical film of the present invention may be applied to a display device other than the above-mentioned organic EL display device.
  • Examples of other display devices include liquid crystal display devices.
  • the optical film of the present invention may be applied to other uses as well as the use for preventing external light reflection.
  • Other uses include an optical compensation layer of a liquid crystal display device.
  • the optical film of the present invention can be applied to various uses as a ⁇ / 4 plate.
  • the support 5 shown in Table 1 of JP-A-2014-209219 was prepared according to the same procedure and used as the support 1.
  • the Rth (550) of the obtained support 1 was 0 nm.
  • Example 1 According to the procedure described in paragraphs 0116 to 0119 of JP-A-2014-209219, the support 1 produced above was subjected to an alkali saponification treatment and an alignment film was formed.
  • the alignment film prepared above was continuously subjected to a rubbing treatment. At this time, the longitudinal direction of the elongated film and the conveying direction were parallel, and the rubbing direction with respect to the longitudinal direction of the film was adjusted to be 15 °.
  • the angle in the rubbing direction is a positive angle in the counterclockwise direction, with the longitudinal direction of the support as a reference of 0 ° when the support is observed from the surface side on which the optically anisotropic layer B, which will be described later, is laminated.
  • the value is represented by a negative angle value clockwise.
  • the composition for forming an optically anisotropic layer (RLC (1)) containing the rod-shaped liquid crystal compound shown in Table 1 was applied onto the alignment film prepared above with a wire bar of # 3.
  • the transport speed (V) of the film was 5 m / min.
  • the obtained coating film was heated with warm air at 95 ° C. for 1.5 minutes for drying of the solvent in the composition and orientation aging of the rod-shaped liquid crystal compound.
  • the coating film was irradiated with ultraviolet rays (UV) (500 mJ / cm 2 ) at 60 ° C. to fix the orientation of the rod-shaped liquid crystal compound to obtain an optically anisotropic layer A. It was.
  • the thickness of the optically anisotropic layer A was 1.12 ⁇ m, and ⁇ n1d1 at a wavelength of 550 nm was 168 nm.
  • optically anisotropic layer B The composition for forming an optically anisotropic layer (RLC (2)) containing the rod-shaped liquid crystal compound shown in Table 1 without rubbing the optically anisotropic layer A produced above was obtained from the optically anisotropic layer produced above. It was applied on the sex layer A with a # 3 wire bar. The transport speed (V) of the film was 5 m / min. Then, the obtained coating film was heated with warm air at 110 ° C. for 2 minutes for drying the solvent in the composition and orientation aging of the rod-shaped liquid crystal compound. Next, in a nitrogen environment, the coating film was irradiated with UV (500 mJ / cm 2 ) at 80 ° C.
  • UV 500 mJ / cm 2
  • optically anisotropic layer B The thickness of the optically anisotropic layer B was 1.45 ⁇ m, and ⁇ n2d2 at a wavelength of 550 nm was 218 nm.
  • the in-plane slow-phase axis on the surface of the optically anisotropic layer B on the optical anisotropic layer A side is parallel to the in-plane slow-phase axis on the surface of the optically anisotropic layer A on the optical anisotropic layer B side.
  • the twist angle of the rod-shaped liquid crystal compound in the optically anisotropic layer B is 90 ° and the longitudinal direction of the support is 0 ° as a reference, the twist angle is equal to that of the optically anisotropic layer B on the optically anisotropic layer A side.
  • the rotation angle of the in-plane slow axis on the opposite surface was 105 °. That is, the rod-shaped liquid crystal compound formed a twisted structure in a clockwise direction.
  • the rotation angle of the in-plane slow-phase axis is 0 ° with reference to the longitudinal direction of the support, and the support is observed from the surface side on which the optically anisotropic layers are laminated. Represented with a negative angle value clockwise.
  • the twisted structure of the rod-shaped liquid crystal compound is on the side opposite to the optically anisotropic layer A side of the optically anisotropic layer B when the support is observed from the surface side on which the optically anisotropic layer is laminated. Based on the in-plane slow-phase axis on the surface, it is determined whether the in-plane slow-phase axis is clockwise or counterclockwise.
  • a polyvinyl alcohol film having a thickness of 80 ⁇ m was dyed by immersing it in an iodine aqueous solution having an iodine concentration of 0.05% by mass at 30 ° C. for 60 seconds.
  • the obtained film was longitudinally stretched to 5 times the original length while immersed in a boric acid aqueous solution having a boric acid concentration of 4% by mass for 60 seconds, and then dried at 50 ° C. for 4 minutes.
  • a polarizer having a thickness of 20 ⁇ m was obtained.
  • polarizer protective film A commercially available cellulose acylate film "TD80UL" (manufactured by FUJIFILM Corporation) is prepared, immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide at 55 ° C. at 1.5 mol / liter, and then thoroughly rinsed with water. It was. Then, the film obtained at 0.005 mol / liter in a dilute sulfuric acid aqueous solution at 35 ° C. was immersed for 1 minute and then immersed in water to thoroughly wash away the dilute sulfuric acid aqueous solution. Finally, the obtained film was sufficiently dried at 120 ° C. to prepare a polarizer protective film whose surface was saponified.
  • the above-mentioned polarizer and the above-mentioned polarizer protective film are made of a polyvinyl alcohol-based material.
  • a long circularly polarizing plate (P-1) was produced by continuously laminating them using an adhesive. That is, the circularly polarizing plate (P-1) includes a polarizer protective film, a polarizer, a support, an optically anisotropic layer A (corresponding to the second optically anisotropic layer of the first embodiment), and.
  • the optically anisotropic layer B (corresponding to the first optically anisotropic layer of the first embodiment) was provided in this order.
  • the absorption axis of the polarizer coincides with the longitudinal direction of the circularly polarizing plate, and the rotation angle of the in-plane slow-phase axis of the optically anisotropic layer A with respect to the absorption axis of the polarizer is ⁇ 15 °.
  • the rotation angle of the in-plane slow axis on the surface of the rectangular layer B opposite to the optically anisotropic layer A was ⁇ 105 °.
  • the rotation angle of the in-plane slow axis is 0 ° with respect to the longitudinal direction of the support when the optically anisotropic layer is observed from the polarizer side, and is positive in the counterclockwise direction and negative in the clockwise direction. It is expressed by the angle value of.
  • Example 10 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the rubbing direction with respect to the film longitudinal direction during (formation of the optically anisotropic layer A) was changed from 15 ° to 105 °, and the circularly polarizing plate (P-10) was carried out. Manufactured.
  • Example 11 Comparative Example 2>
  • the composition for forming the optically anisotropic layer was changed as shown in Table 2 during the production of the optically anisotropic layer A and the optically anisotropic layer B, and the film length during (formation of the optically anisotropic layer A) was changed.
  • the same procedure as in Example 1 was carried out except that the rubbing direction with respect to the direction was changed from 15 ° to 0 °, and a circular polarizing plate (P-11) and a circular polarizing plate (C-2) were manufactured.
  • Example 12 Using the composition for forming an optically anisotropic layer (RLC (19)) containing the rod-shaped liquid crystal compound shown in Table 1, the optically anisotropic layer A and the optically anisotropic layer B were collectively produced by one coating. ..
  • the composition for forming an optically anisotropic layer (RLC (19)) was applied onto a rubbing support similar to that in Example 1, and heated at 80 ° C. for 60 seconds. By this heating, the rod-shaped liquid crystal compound of the composition layer was oriented in a predetermined direction.
  • Examples 13 to 17> The composition for forming the optically anisotropic layer was changed as shown in Table 2 during the production of the optically anisotropic layer A and the optically anisotropic layer B with respect to the film longitudinal direction when the optically anisotropic layer A was formed.
  • Circular polarizing plates (P-13) to (P-17) were manufactured by carrying out the same procedure as in Example 1 except that the rubbing direction was changed as shown in Table 2.
  • Examples 18 to 21> The composition for forming the optically anisotropic layer was changed as shown in Table 2 during the production of the optically anisotropic layer A and the optically anisotropic layer B, with respect to the film longitudinal direction during the formation of the optically anisotropic layer A.
  • the rubbing direction was changed as shown in Table 2, and the surface of the optically anisotropic layer A was rubbed immediately before the formation of the optically anisotropic layer B (the rubbing direction with respect to the film longitudinal direction is shown in Table 2).
  • the same procedure as in Example 1 was carried out to produce circular polarizing plates (P-18) to (P-21).
  • Table 1 below shows the composition of the composition for forming an optically anisotropic layer used in the above Examples and Comparative Examples.
  • Each composition for forming an optically anisotropic layer contained 2-butanone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a solvent.
  • Compound 1 (hereinafter, corresponds to a mixture of compounds, and the numerical value (%) represents the content (mass%) of each compound in the mixture).
  • the rotation angles of the in-plane slow-phase axes of the optically anisotropic layer A and the optically anisotropic layer B with respect to the absorption axis of the polarizer can be determined by observing the optically anisotropic layer from the polarizer side.
  • the absorption axis is set to 0 ° as a reference, and is represented by a positive angle value in the counterclockwise direction and a negative angle value in the clockwise direction.
  • the "twist angle" column in Table 2 is a positive value, the support is observed from the surface side on which the optically anisotropic layer is laminated, and the surface of the optically anisotropic layer on the support side surface.
  • a ⁇ / 2 plate which is a retardation plate, was obtained by the same procedure except that the film was stretched by 8% at 160 ° C.
  • the respective in-plane slow-phase axes were parallel to the longitudinal direction of the film, and the Re at a wavelength of 550 nm was 137.5 nm for the ⁇ / 4 plate and 275 nm for the ⁇ / 2 plate.
  • the angle between the in-plane slow-phase axis of the ⁇ / 4 plate and the absorption axis of the polarizer is 45 °.
  • a circularly polarizing plate (Comparative Example 3) was prepared by laminating the two with a polyvinyl alcohol-based adhesive.
  • the circularly polarizing plate of Comparative Example 3 has a polarizer protective film, a polarizer, and a ⁇ / 4 plate in this order. Further, the ⁇ / 2 plate was bonded to the ⁇ / 4 plate produced above by using an adhesive so that the in-plane slow-phase axes intersect at 60 °. Further, on the ⁇ / 2 plate, the above-mentioned polarizer and the above-mentioned polarizer protective film are placed on a polyvinyl alcohol system so that the angle between the in-plane slow-phase axis of the ⁇ / 2 plate and the absorption axis of the polarizer is 15 °.
  • a circularly polarizing plate (Comparative Example 4) was prepared by laminating with an adhesive. That is, the circularly polarizing plate (Comparative Example 4) has a polarizer protective film, a polarizer, a ⁇ / 2 plate, and a ⁇ / 4 plate in this order.
  • the angle between the absorber's absorption axis and the in-plane slow-phase axis of the ⁇ / 2 plate is 15 °
  • the angle between the polarizer's absorption axis and the in-plane slow-phase axis of the ⁇ / 4 plate is 75 °. Met.
  • the desired effect was obtained by using the optical film of the present invention.
  • the tilt angle is in a preferable range (15 to 40 °) and it can be seen that the performance is more excellent when the twist angle is in a preferable range (75 to 130 °).
  • the performance is more excellent when the average tilt angle of the first optically anisotropic layer is tilted by 2 ° or more.
  • Example 1 (aspect shown in FIG. 10) and Example 10 (aspect shown in FIG. 12)
  • the performance is higher in the aspect shown in FIG. 10 among the aspects shown in FIGS. 10 and 12. It turns out to be excellent.
  • the first optically anisotropic layer was produced using a liquid crystal compound forming a right-handed twisted structure, but even when a liquid crystal compound forming a left-handed twisted structure is used, a polarizing element is used as described above.
  • a circularly polarizing plate exhibiting desired characteristics. was able to form.

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Abstract

本発明は、円偏光板として有機EL表示装置に用いた際に、正面方向および斜め方向における黒色の色味づきが抑制される、光学フィルム、円偏光板および有機EL表示装置を提供できる。本発明の光学フィルムは、第1光学異方性層および第2光学異方性層を有し、第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、液晶化合物を固定してなる層であり、液晶化合物の平均チルト角が2°以上であり、第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、捩れ配向した液晶化合物の捩れ角度が10~180°である。

Description

光学フィルム、円偏光板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置
 本発明は、光学フィルム、円偏光板、および、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
 位相差を有する光学異方性層は、非常に多くの用途に使用されている。例えば、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置は、金属電極を用いる構造を有するため、外光を反射し、コントラスト低下および映り込みの問題を生じることがある。そこで、従来から、外光反射による悪影響を抑制するために、光学異方性層と偏光子とから構成される円偏光板が使用されている。
 円偏光板に使用される光学異方性層としては、例えば、特許文献1に記載されるように、λ/2板と、λ/4板とからなる位相差板が知られている。
特許第3174367号公報
 一方、近年、有機EL表示装置に代表される表示装置においては、画質のより一層の向上のために、正面および斜め方向における黒色の色味づきの抑制が求められている。より具体的には、現在、円偏光板を有する有機EL表示装置においては、正面方向および斜め方向から見た際に黒色に他の色が混色したような色味(黒色の色味づき)が生じないことが求められている。
 特に、正面方向からより傾いた方向から視認した際にも、黒色の色味づきが生じないことが求められている。
 本発明者らは、特許文献1で開示される位相差板を使用して円偏光板を作製し、表示装置に貼り付けて、その性能評価を行ったところ、上記要望を十分には満たしていないことを知見した。
 本発明は、上記実情に鑑みて、円偏光板として有機EL表示装置に用いた際に、正面方向および斜め方向における黒色の色味づきが抑制される、光学フィルムを提供することを課題とする。
 また、本発明は、円偏光板および有機EL表示装置を提供することも課題とする。
 本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
(1) 第1光学異方性層および第2光学異方性層を有し、
 第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、液晶化合物を固定してなる層であり、液晶化合物の平均チルト角が2°以上であり、
 第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、捩れ配向した液晶化合物の捩れ角度が10~180°である、光学フィルム。
(2) 第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、
 捩れ配向した液晶化合物の捩れ角度が10~180°であり、
 液晶化合物の平均チルト角が2°以上である、(1)に記載の光学フィルム。
(3) 液晶化合物が、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物である、(1)または(2)に記載の光学フィルム。
(4) 第1光学異方性層と第2光学異方性層との間に、実質的に配向膜が配置されていない、(1)~(3)のいずれかに記載の光学フィルム。
(5) 第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
 第1液晶化合物の捩れ角度が70~150°であり、
 第2光学異方性層が、第2液晶化合物を用いて形成された層であり、
 第1液晶化合物の平均チルト角、および、第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
 波長550nmで測定した第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が後述する式(1)の関係を満たし、
 波長550nmで測定した第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が後述する式(2)の関係を満たし、
 第1光学異方性層の第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、第2光学異方性層の第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは平行である、(1)~(4)のいずれかに記載の光学フィルム。
(6) 第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
 捩れ配向した第1液晶化合物の捩れ角度が68~148°であり、
 第2光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第2液晶化合物を固定してなる層であり、
 捩れ配向した第2液晶化合物の捩れ角度が5~45°であり、
 第1液晶化合物の捩れ方向と第2液晶化合物の捩れ方向とが同じ向きであり、
 第1液晶化合物の平均チルト角、および、第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
 波長550nmで測定した第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が後述する式(3)の関係を満たし、
 波長550nmで測定した第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が後述する式(4)の関係を満たし、
 第1光学異方性層の第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、第2光学異方性層の第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは平行である、(1)~(4)のいずれかに記載の光学フィルム。
(7) 第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
 捩れ配向した第1液晶化合物の捩れ角度が72~126°であり、
 第2光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第2液晶化合物を固定してなる層であり、
 捩れ配向した第2液晶化合物の捩れ角度が5~45°であり、
 第1液晶化合物の捩れ方向と第2液晶化合物の捩れ方向とが逆向きであり、
 第1液晶化合物の平均チルト角、および、第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
 波長550nmで測定した第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が後述する式(5)の関係を満たし、
 波長550nmで測定した第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が後述する式(6)の関係を満たし、
 第1光学異方性層の第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、第2光学異方性層の第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは平行である、(1)~(4)のいずれかに記載の光学フィルム。
(8) 第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
 捩れ配向した第1液晶化合物の捩れ角度が5~120°であり、
 第2光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第2液晶化合物を固定してなる層であり、
 捩れ配向した第2液晶化合物の捩れ角度が0°超45°以下であり、
 第1液晶化合物の平均チルト角、および、第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
 波長550nmで測定した第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が後述する式(7)の関係を満たし、
 波長550nmで測定した第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が後述する式(8)の関係を満たし、
 第1光学異方性層の第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、第2光学異方性層の第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは非平行である、(1)~(4)のいずれかに記載の光学フィルム。
(9) (1)~(8)のいずれかに記載の光学フィルムと、偏光子とを有する、円偏光板。
(10) (9)に記載の円偏光板を有する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
 本発明によれば、円偏光板として有機EL表示装置に用いた際に、正面方向および斜め方向における黒色の色味づきが抑制される、光学フィルムを提供できる。
 また、本発明によれば、円偏光板および有機EL表示装置を提供できる。
本発明の光学フィルムの第1の実施態様の概略断面図の例である。 チルト角を説明するための図である。 本発明の光学フィルムの第2の実施態様の概略断面図の例である。 工程1を説明するための組成物層の断面図である。 工程2を説明するための組成物層の断面図である。 キラル剤Aおよびキラル剤Bの各々について、螺旋誘起力(HTP:Helical Twisting Power)(μm-1)×濃度(質量%)と光照射量(mJ/cm2)との関係をプロットしたグラフの模式図である。 キラル剤Aおよびキラル剤Bを併用した系において、加重平均螺旋誘起力(μm-1)と光照射量(mJ/cm2)との関係をプロットしたグラフの模式図である。 工程5を実施した場合を説明するための組成物層の断面図である。 本発明の円偏光板の第1の実施態様の概略断面図の例である。 本発明の円偏光板の第1の実施態様の一つの態様における、偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aのそれぞれの面内遅相軸との関係を示す図である。 図10の矢印の方向から観察した際の偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aのそれぞれ面内遅相軸との角度の関係を示す概略図である。 本発明の円偏光板の第1の実施態様の一つの態様における、偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aのそれぞれの面内遅相軸との関係を示す図である。 図12の矢印の方向から観察した際の偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aのそれぞれ面内遅相軸との角度の関係を示す概略図である。 本発明の円偏光板の第2の実施態様の概略断面図の例である。 本発明の円偏光板の第2の実施態様の一つの態様における、偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14bのそれぞれの面内遅相軸との関係を示す図である。 図15の矢印の方向から観察した際の偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14bのそれぞれ面内遅相軸との角度の関係を示す概略図である。 本発明の円偏光板の第2の実施態様の一つの態様における、偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14bのそれぞれの面内遅相軸との関係を示す図である。 図17の矢印の方向から観察した際の偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14bのそれぞれ面内遅相軸との角度の関係を示す概略図である。 本発明の有機EL表示装置の概略断面図の例である。 本発明の有機EL表示装置の概略断面図の例である。 光学異方性層の法線方向から光学異方性層を観察した際の液晶化合物の捩れ方向を示す概略図である。 本発明の光学フィルムの第3の実施態様の概略断面図の例である。 本発明の光学フィルムの第4の実施態様の概略断面図の例である。 本発明の円偏光板の第3の実施態様の概略断面図の例である。 本発明の円偏光板の第4の実施態様の概略断面図の例である。
 以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。まず、本明細書で用いられる用語について説明する。
 面内遅相軸は、特別な断りがなければ、550nmにおける定義である。
 本発明において、Re(λ)およびRth(λ)は各々、波長λにおける面内のレタデーションおよび厚み方向のレタデーションを表す。特に記載がないときは、波長λは、550nmとする。
 本発明において、Re(λ)およびRth(λ)はAxoScan(Axometrics社製)において、波長λで測定した値である。AxoScanにて平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
 遅相軸方向(°)
 Re(λ)=R0(λ)
 Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
が算出される。
 なお、R0(λ)は、AxoScanで算出される数値として表示されるものであるが、Re(λ)を意味している。
 本明細書において、屈折率nx、ny、および、nzは、アッベ屈折計(NAR-4T、アタゴ(株)製)を使用し、光源にナトリウムランプ(λ=589nm)を用いて測定する。また、波長依存性を測定する場合は、多波長アッベ屈折計DR-M2(アタゴ(株)製)にて、干渉フィルターとの組み合わせで測定できる。
 また、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、および、各種光学フィルムのカタログの値を使用できる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、および、ポリスチレン(1.59)。
 本明細書中における「光」とは、活性光線または放射線を意味し、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光:Extreme Ultraviolet)、X線、紫外線、および電子線(EB:Electron Beam)などを意味する。なかでも、紫外線が好ましい。
 本明細書では、「可視光」とは、380~780nmの光のことをいう。また、本明細書では、測定波長について特に付記がない場合は、測定波長は550nmである。
 また、本明細書において、角度の関係(例えば「直交」、「平行」など)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。具体的には、厳密な角度±10°未満の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、±5°以下の範囲内であることが好ましく、±3°以下の範囲内であることがより好ましい。
 本発明の光学フィルムの特徴点としては、以下の2つの要件を満たす点が挙げられる。
要件1:第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、液晶化合物を固定してなる層であり、液晶化合物の平均チルト角が2°以上である。
要件2:第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、捩れ配向した液晶化合物の捩れ角度が10~180°である。
 光学フィルムが上記2つの要件を満たすことにより、光学フィルムを円偏光板として有機EL表示装置に用いた際に、正面方向および斜め方向における黒色の色味づきが抑制される。特に、要件1を満たすことにより、従来よりも正面方向からより傾いた方向から視認した際にも、黒色の色味づきが抑制される。
 上記要件1の平均チルト角、および、上記要件2の捩れ角度の測定方法は、後段で詳述する。
 本発明の光学フィルムとしては、第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、捩れ配向した液晶化合物の捩れ角度が10~180°であり、かつ、液晶化合物の平均チルト角が2°以上である、光学フィルムが好ましい。つまり、第1光学異方性層および第2光学異方性層の少なくとも一方が、要件1で規定する平均チルト角、および、要件2で規定する捩れ角度の両方の要件を満たすことが好ましい。
 また、上記液晶化合物は、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物であることが好ましい。棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物に関しては、後段で詳述する。
 なお、第1光学異方性層と第2光学異方性層との間に、実質的に配向膜が配置されていないことが好ましい。
 本明細書において「実質的に配向膜がない」とは、配向膜として機能させるためだけに形成された膜を含んでいないことを意味する。下方に位置する層の表面が、上方に位置する層の液晶化合物が配向するのに寄与する場合であっても、下方に位置する層が配向膜としてのみ用いるために形成されていない限り、本発明に含まれる。
 本発明において、光学異方性層の厚み方向に沿った液晶化合物の捩れ角の変化は、線形的であっても、非線形的であってもよく、本発明の効果がより優れる点で、線形的であることが好ましい。ここで線形的とは、厚み方向の位置と捩れ角の増加量とが比例関係であることを意味し、非線形的とは、上記比例関係が成り立たないことを意味する。
 また、本発明において、光学異方性層の厚み方向に沿った液晶化合物のチルト角の変化は、線形的であっても、非線形的であってもよく、本発明の効果がより優れる点で、線形的であることが好ましい。ここで線形的とは、厚み方向の位置とチルト角の増加量とが比例関係であることを意味し、非線形的とは、上記比例関係が成り立たないことを意味する。
<第1の実施態様>
 以下に、本発明の光学フィルムの第1の実施態様について図面を参照して説明する。図1に、本発明の光学フィルムの第1の実施態様の概略断面図を示す。
 光学フィルム10aは、第1光学異方性層12aと、第2光学異方性層14aとを有する。第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aは、いずれも棒状液晶化合物LCを用いて形成された層である。特に、第1光学異方性層12aは、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、液晶化合物の平均チルト角が2°以上である。つまり、第1光学異方性層12a中に示す棒状液晶化合物LCは、第1光学異方性層12a中で捩れ配向しており、かつ、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aから、第2光学異方性層14a側とは反対側の表面122a側に向かうにつれ、棒状液晶化合物LCのチルト角が大きくなり、平均チルト角が所定値以上を示す。よって、第1光学異方性層12aは、上述した要件1および2を満たす層に該当する。
 上述したように、第1光学異方性層12aにおいては、棒状液晶化合物LCが捩れ配向すると共に、所定の平均チルト角を有する。このような配向状態を、ツイストハイブリッド配向ともいう。なお、図1においては、液晶化合物として棒状液晶化合物を使用した例を示しているが、後述するように、液晶化合物は棒状液晶化合物には限定されない。
 以下、各層について詳述する。
(第1光学異方性層12a)
 第1光学異方性層12aは、図1に示すように、厚み方向(図1中、z軸方向)を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。第1光学異方性層12aは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相を固定してなる層であることが好ましい。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
 なお、「固定した」状態は、液晶化合物の配向が保持された状態である。具体的には、通常、0~50℃、より過酷な条件下では-30~70℃の温度範囲において、層に流動性がなく、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定された配向形態を安定に保ち続けることができる状態であることが好ましい。
 棒状液晶化合物LCの捩れ角(棒状液晶化合物LCの配向方向の捩れ角)は70~150°が好ましく、光学フィルムを円偏光板として表示装置に貼り合わせた際の正面および斜め方向における黒色の色味づきがより少ない点(以後、単に「本発明の効果がより優れる点」とも称する)で、75~130°がより好ましく、75~120°がさらに好ましい。
 なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第1光学異方性層12aの厚み方向を軸として、第1光学異方性層12aの一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第1光学異方性層12aの厚み方向の位置によって異なる。液晶化合物の捩れ角φは、図21に示すように、液晶化合物LCが一方の表面側から他方の表面側に向かってどの程度捩れているかを示す。図21に示すように、本明細書の捩れ角は、法線方向から光学異方性層を観察した際の液晶化合物の光学軸を平面上に投影した図における、一方の表面における光学軸と他方の表面における光学軸とのなす角度を意味する。
 また、捩れの向きには2種類あるが、右捩れでも左捩れでも構わない。図1において、右捩れとは、第2光学異方性層14aから第1光学異方性層12aの方向に向かって観察した際において、基準軸から時計回りの捩れを意図する。
 上述したように、第1光学異方性層12aにおいて、表面121aから表面122aに向かうにつれて、捩れ配向した棒状液晶化合物LCはよりチルト(傾斜)している。
 上記棒状液晶化合物LCの平均チルト角は、本発明の効果がより優れる点で、2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、15~40°がさらに好ましい。
 また、第1光学異方性層12aの少なくとも一方の表面(表面121aおよび表面122aの少なくとも一方の表面)において、捩れ配向した棒状液晶化合物LCのチルト角は10°以上が好ましく、30°以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、90°以下の場合が多い。
 なお、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面(表面121a)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角1A」ともいう。)と、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側とは反対側の表面(表面122a)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角1B」ともいう。)とは同一であっても、異なっていてもよい。つまり、第1光学異方性層12a中において、棒状液晶化合物LCのチルト角は、第1光学異方性層12aの一方の表面から他方の表面に向かって一定であってもよいし、第1光学異方性層12aの一方の表面から他方の表面に向かって大きくなっていてもよい。なかでも、チルト角1Aとチルト角1Bとを比較すると、本発明の効果がより優れる点で、チルト角1Bのほうがチルト角1Aよりも大きいことが好ましい。
 なお、図2に示すように、棒状液晶化合物LCのチルト角とは、棒状液晶化合物LCの光学軸と、液晶化合物の光学軸の第1光学異方性層主面(図1中、xy平面)に対する射影成分LCxyとが成す角度θ1を意味する。なお、液晶化合物の光学軸とは、液晶化合物が棒状液晶化合物である場合にはその長軸が光学軸に該当し、液晶化合物が円盤状液晶化合物である場合には円盤面に直交する方向が光学軸に該当する。
 上記捩れ角、チルト角および平均チルト角の測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 なお、平均チルト角とは、光学異方性層の対向する2つの表面(主面)(図1においては、表面121aおよび表面122a)におけるそれぞれの液晶化合物のチルト角の平均値を意味する。
 波長550nmで測定した第1光学異方性層12aの屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層12aの厚みd1との積Δn1d1の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(1)の関係を満たすことが好ましい。
 式(1) 142nm≦Δn1d1≦400nm
 なかでも、式(1A)の関係を満たすことがより好ましく、式(1B)の関係を満たすことがさらに好ましい。
 式(1A) 162nm≦Δn1d1≦350nm
 式(1B) 192nm≦Δn1d1≦300nm
 本明細書において、光学異方性層の屈折率異方性(例えば、Δn1およびΔn2)は、光学異方性層の面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。つまり、第1光学異方性層12aの屈折率異方性Δn1は、第1光学異方性層12aの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn1d1は、捩れ角の測定方法と同様にAxometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
(第2光学異方性層14a)
 第2光学異方性層14aは、棒状液晶化合物LCを用いて形成された層である。より具体的には、第2光学異方性層14aは、棒状液晶化合物LCを含む組成物を用いて形成された層である。
 第2光学異方性層14aは、上記第1光学異方性層12aとは異なり、ホモジニアス配向した液晶化合物を固定してなる層である。
 なお、「固定した」状態の意味は、上述した通りである。
 本明細書において、ホモジニアス配向とは、液晶化合物の分子軸(言い換えれば、光学軸)(例えば、棒状液晶化合物の場合には長軸が該当)が層表面に対して水平に、かつ、同一方位に配列している状態(光学的一軸性)をいう。
 ここで、水平とは、厳密に水平であることを要求するものでなく、層内の液晶化合物の平均分子軸が層表面とのなす傾斜角が2°未満の配向を意味するものとする。
 また、同一方位とは、厳密に同一方位であることを要求するものでなく、面内の任意の20か所の位置で遅相軸の方位を測定したとき、20か所での遅相軸の方位のうちの遅相軸方位の最大差(20個の遅相軸方位のうち、差が最大となる2つの遅相軸方位の差)が10°未満であることを意味するものとする。
 波長550nmで測定した第2光学異方性層14aの屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層14aの厚みd2との積Δn2d2の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(2)の関係を満たすことが好ましい。
 式(2) 138nm≦Δn2d2≦238nm
 なかでも、式(2A)の関係を満たすことがより好ましく、式(2B)の関係を満たすことがさらに好ましい。
 式(2A) 148nm≦Δn2d2≦208nm
 式(2B) 158nm≦Δn2d2≦178nm
 第2光学異方性層14aの屈折率異方性Δn2は、第2光学異方性層14aの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn2d2は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14aの第1光学異方性層12a側の表面での面内遅相軸とは平行に配置される。平行の定義は、上述の通りである。
 なお、第1光学異方性層12aと第2光学異方性層14aとの間には後述する配向膜が配置されていてもよいが、図1に示すように、第1光学異方性層12aと第2光学異方性層14aとが隣接し、第1光学異方性層12aと第2光学異方性層14aとの間に、実質的に配向膜を有さないことが好ましい。第1光学異方性層12aと第2光学異方性層14aとの間に実質的に配向膜がない場合、それぞれの光学異方性層に含まれる化合物間での共有結合を利用できるので、密着性により優れる。
 また、上述したように、第1光学異方性層12aは捩れ配向した液晶化合物を含むことから、ラビング処理を実施せずに、所望の光学フィルムを得ることができる。より具体的には、第1光学異方性層12aを作製した後、その上に液晶化合物を用いて第2光学異方性層14aを形成する場合、第1光学異方性層12aの表面122aと表面121aとでの面内遅相軸の方向が変わっており、敢えてラビング処理をすることなく、表面121a上に液晶化合物を塗布すれば、表面121aの配向状態に沿って液晶化合物が配向し、所望の光学フィルムを得ることができる。
 図1において、第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aの形成には棒状液晶化合物が用いられているが、この態様には限定されない。
 一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプ(棒状液晶化合物)と円盤状タイプ(円盤状液晶化合物)に分類できる。さらに、それぞれ低分子タイプと高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできる。また、本発明においては、2種以上の棒状液晶化合物、2種以上の円盤状液晶化合物、または、棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物との混合物を用いてもよい。
 なお、棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1および特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載の液晶化合物が挙げられ、円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落[0020]~[0067]および特開2010-244038号公報の段落[0013]~[0108]に記載の液晶化合物が挙げられる。
 本発明で使用される液晶化合物は、順波長分散性の液晶化合物であっても、逆波長分散性の液晶化合物であってもよいが、液晶化合物が順波長分散性の液晶化合物である場合、光学フィルムの製造コストが低下すると共に、耐久性も向上する点で好ましい。
 本明細書において、順波長分散性の液晶化合物とは、この液晶化合物を用いて作製された光学異方性層の可視光範囲における面内のレタデーション(Re)値を測定した際に、測定波長が大きくなるにつれてRe値が小さくなるものをいう。一方、逆波長分散性の液晶化合物とは、同様にRe値を測定した際に、測定波長が大きくなるにつれてRe値が大きくなるものをいう。
 第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aは、温度変化または湿度変化を小さくできることから、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)を用いて形成することがより好ましい。
 つまり、第1光学異方性層12aまたは第2光学異方性層14aは、重合性基を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が重合などによって固定されて形成された層であることが好ましい。
 重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましく、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、または、アリル基がより好ましく、(メタ)アクリロイル基がさらに好ましい。
<第1の実施態様の変形例>
 上記第1の実施態様の光学フィルムは、第1光学異方性層および第2光学異方性層の一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、捩れ配向した液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であったが、第1光学異方性層および第2光学異方性層のうち、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層に該当しない層中の液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であってもよい。
 つまり、光学フィルムとしては、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である第1光学異方性層と、液晶化合物を用いて形成された層である第2光学異方性層とを有し、第2光学異方性層において液晶化合物の平均チルト角が2°以上である、光学フィルム(以下、単に「光学フィルムX」ともいう。)であってもよい。
 上記光学フィルムX中の第1光学異方性層の平均チルト角以外の特性(捩れ角、Δn1d1など)は、上記<第1の実施形態>で説明した通りであり、上記光学フィルムX中の第2光学異方性層の特性(Δn2d2)は、上記<第1の実施形態>で説明した通りである。
 光学フィルムX中の第2光学異方性層における液晶化合物の平均チルト角の好適範囲は、上記<第1の実施形態>で説明した平均チルト角の好適範囲と同じである。
 また、上記においては、第2光学異方性層がホモジニアス配向した液晶化合物を固定してなる層である態様について説明したが、上述したΔn2d2の値が式(2)の関係を満たしていれば、他の層であってもよい。
 例えば、第2光学異方性層は、第2液晶化合物の平均チルト角が2°以上である層であってもよい。第2光学異方性層中の第2液晶化合物の平均チルト角が2°以上である場合、上記平均チルト角は2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、5~30°がさらに好ましい。
 なお、第2液晶化合物の平均チルト角が2°以上である層としては、例えば、ハイブリッド配向(一方の表面から他方の表面に向かって液晶化合物のチルト角が連続的に変化する配向)、または、傾斜配向(一方の表面から他方の表面に向かって液晶化合物のチルト角が一定である配向)した第2液晶化合物を固定してなる層が挙げられる。
 なお、上述した第1の実施態様およびその変形例のうち、本発明の効果がより優れる点で、第1の実施態様が好ましい。言い換えれば、第1の実施態様のように、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層において、液晶化合物の平均チルト角が2°以上であることが好ましい。
<第2の実施態様>
 以下に、本発明の光学フィルムの第2の実施態様について図面を参照して説明する。図3に、本発明の光学フィルムの第2の実施態様の概略断面図を示す。
 光学フィルム10bは、第1光学異方性層12bと、第2光学異方性層14bとを有する。第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14bは、いずれも厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。特に、第1光学異方性層12bは、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、液晶化合物の平均チルト角が2°以上である。つまり、第1光学異方性層12b中に示す棒状液晶化合物LCは、第1光学異方性層12b中で捩れ配向しており、かつ、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bから、第2光学異方性層14b側とは反対側の表面122b側に向かうにつれ、棒状液晶化合物LCのチルト角が大きくなり、平均チルト角が所定値以上を示す。よって、第1光学異方性層12bは、上述した要件1および2を満たす層に該当する。
 以下、各層について詳述する。
(第1光学異方性層12b)
 第1光学異方性層12bは、図3に示すように、厚み方向(図3中、z軸方向)を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。第1光学異方性層12bは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相を固定してなる層であることが好ましい。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
 なお、「固定した」状態の意味は、上述した通りである。
 棒状液晶化合物LCの捩れ角(棒状液晶化合物LCの配向方向の捩れ角)は68~148°が好ましく、本発明の効果がより優れる点で、72~128°がより好ましく、78~138°がさらに好ましい。
 なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第1光学異方性層12bの厚み方向を軸として、第1光学異方性層12bの一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第1光学異方性層12bの厚み方向の位置によって異なる。
 また、捩れの向きには2種類あるが、右捩れでも左捩れでも構わない。図3において、右捩れとは、第2光学異方性層14bから第1光学異方性層12bの方向に向かって観察した際において、基準軸から時計回りの捩れを意図する。
 上述したように、第1光学異方性層12bにおいて、表面121bから表面122bに向かうにつれて、捩れ配向した棒状液晶化合物LCはよりチルト(傾斜)している。
 上記棒状液晶化合物LCの平均チルト角は、本発明の効果がより優れる点で、2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、15~40°がさらに好ましい。
 また、第1光学異方性層12bの少なくとも一方の表面(表面121bおよび表面122bの少なくとも一方の表面)において、捩れ配向した棒状液晶化合物LCのチルト角は10°以上が好ましく、30°以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、90°以下の場合が多い。
 なお、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面(表面121b)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角2A」ともいう。)と、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側とは反対側の表面(表面122b)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角2B」ともいう。)とは同一であっても、異なっていてもよい。つまり、第1光学異方性層12b中において、棒状液晶化合物LCのチルト角は、第1光学異方性層12bの一方の表面から他方の表面に向かって一定であってもよいし、第1光学異方性層12bの一方の表面から他方の表面に向かって大きくなっていてもよい。なかでも、チルト角2Aとチルト角2Bとを比較すると、本発明の効果がより優れる点で、チルト角2Bのほうがチルト角2Aよりも大きいことが好ましい。
 なお、棒状液晶化合物LCのチルト角の説明は、上記図2を用いて説明した通りである。
 上記捩れ角、チルト角および平均チルト角の測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 波長550nmで測定した第1光学異方性層12bの屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層12bの厚みd1との積Δn1d1の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(3)の関係を満たすことが好ましい。
 式(3) 118nm≦Δn1d1≦376nm
 なかでも、式(3A)の関係を満たすことがより好ましく、式(3B)の関係を満たすことがさらに好ましい。
 式(3A) 138nm≦Δn1d1≦326nm
 式(3B) 148nm≦Δn1d1≦276nm
 第1光学異方性層12bの屈折率異方性Δn1は、第1光学異方性層12bの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn1d1は、捩れ角の測定方法と同様にAxometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
(第2光学異方性層14b)
 第2光学異方性層14bは、図3に示すように、厚み方向(図3中、z軸方向)を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。第2光学異方性層14bは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相を固定してなる層であることが好ましい。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
 なお、「固定した」状態の意味は、上述した通りである。
 なお、図3に示す、第2光学異方性層14b中の棒状液晶化合物の平均チルト角は2°未満であり、より具体的には、第2光学異方性層14b中の棒状液晶化合物LCは、その光学軸が第2光学異方性層14bの表面と平行となるように配置されている。
 棒状液晶化合物LCの捩れ角(棒状液晶化合物LCの配向方向の捩れ角)は5~45°が好ましく、本発明の効果がより優れる点で、10~40°がより好ましく、15~35°がさらに好ましい。
 なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第2光学異方性層14bの厚み方向を軸として、第2光学異方性層14bの一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第2光学異方性層14bの厚み方向の位置によって異なる。
 また、捩れの向きには2種類あるが、右捩れでも左捩れでも構わない。図3において、右捩れとは、第2光学異方性層14bから第1光学異方性層12bの方向に向かって観察した際において、基準軸から時計回りの捩れを意図する。
 波長550nmで測定した第2光学異方性層14bの屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層14bの厚みd2との積Δn2d2の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(4)の関係を満たすことが好ましい。
 式(4) 125nm≦Δn2d2≦425nm
 なかでも、式(4A)の関係を満たすことがより好ましく、式(4B)の関係を満たすことがさらに好ましい。
 式(2A) 175nm≦Δn2d2≦375nm
 式(2B) 225nm≦Δn2d2≦325nm
 第2光学異方性層14bの屈折率異方性Δn2は、第2光学異方性層14bの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn2d2は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面での面内遅相軸とは平行に配置される。平行の定義は、上述の通りである。
 第1光学異方性層12bにおける液晶化合物の捩れ方向と、第2光学異方性層14bにおける液晶化合物の捩れ方向とは、同じ方向であることが好ましい。
 例えば、第2光学異方性層14b側から光学フィルム10bを観察した際に、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14bとは反対側の表面での面内遅相軸を基準として、第1光学異方性層12bの面内遅相軸が時計回りに回転している場合、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面での面内遅相軸を基準に、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側とは反対側の表面での面内遅相軸が時計回りに回転していることが好ましい。
 また、第2光学異方性層14b側から光学フィルム10bを観察した際に、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14bとは反対側の表面での面内遅相軸を基準として、第1光学異方性層12bの面内遅相軸が反時計回りに回転している場合、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面での面内遅相軸を基準に、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側とは反対側の表面での面内遅相軸が反時計回りに回転していることが好ましい。
 なお、第1光学異方性層12bと第2光学異方性層14bとの間には後述する配向膜が配置されていてもよいが、図3に示すように、第1光学異方性層12bと第2光学異方性層14bとが隣接し、第1光学異方性層12bと第2光学異方性層14bとの間に、実質的に配向膜を有さないことが好ましい。第1光学異方性層12bと第2光学異方性層14bとの間に実質的に配向膜がない場合、それぞれの光学異方性層に含まれる化合物間での共有結合を利用できるので、密着性により優れる。
 図3において、第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14bの形成には棒状液晶化合物が用いられているが、この態様には限定されない。
 液晶化合物としては、第1の実施態様で説明した液晶化合物が挙げられる。
 第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14bは、温度変化または湿度変化を小さくできることから、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)を用いて形成することがより好ましい。
 つまり、第1光学異方性層12bまたは第2光学異方性層14bは、重合性基を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が重合などによって固定されて形成された層であることが好ましい。
 重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましく、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、または、アリル基がより好ましく、(メタ)アクリロイル基がさらに好ましい。
<第2の実施態様の変形例>
 上記第2の実施態様の光学フィルムは、第1光学異方性層において、捩れ配向した液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であったが、第2光学異方性層において、捩れ配向した液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であってもよい。第2光学異方性層中の液晶化合物の平均チルト角が2°以上である場合、上記平均チルト角は2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、5~30°がさらに好ましい。
 つまり、光学フィルムとしては、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である第1光学異方性層と、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である第2光学異方性層とを有し、第2光学異方性層において液晶化合物の平均チルト角が2°以上である、光学フィルム(以下、単に「光学フィルムY」ともいう。)であってもよい。つまり、光学フィルムYにおいて、第1光学異方性層中の液晶化合物の平均チルト角は0である。
 上記光学フィルムY中の第1光学異方性層の平均チルト角以外の特性(捩れ角、Δn1d1など)は、上記<第2の実施形態>で説明した通りであり、上記光学フィルムY中の第2光学異方性層の特性(Δn2d2)は、上記<第2の実施形態>で説明した通りである。
 光学フィルムY中の第2光学異方性層における液晶化合物の平均チルト角の好適範囲は、上記<第2の実施形態>で説明した平均チルト角の好適範囲と同じである。
 なお、上述した第2の実施態様およびその変形例のうち、本発明の効果がより優れる点で、第2の実施態様が好ましい。言い換えれば、第2の実施態様のように、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層のうち、より捩れ角度が大きい層において、液晶化合物の平均チルト角が2°以上であることが好ましい。
<第3の実施態様>
 以下に、本発明の光学フィルムの第3の実施態様について図面を参照して説明する。図22に、本発明の光学フィルムの第3の実施態様の概略断面図を示す。
 光学フィルム10cは、第1光学異方性層12cと、第2光学異方性層14cとを有する。第1光学異方性層12cおよび第2光学異方性層14cは、いずれも厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。特に、第1光学異方性層12cは、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、液晶化合物の平均チルト角が2°以上である。つまり、第1光学異方性層12c中に示す棒状液晶化合物LCは、第1光学異方性層12c中で捩れ配向しており、かつ、第1光学異方性層12cの第2光学異方性層14c側の表面121cから、第2光学異方性層14c側とは反対側の表面122c側に向かうにつれ、棒状液晶化合物LCのチルト角が大きくなり、平均チルト角が所定値以上を示す。よって、第1光学異方性層12cは、上述した要件1および2を満たす層に該当する。
 以下、各層について詳述する。
(第1光学異方性層12c)
 第1光学異方性層12cは、図22に示すように、厚み方向(図22中、z軸方向)を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。第1光学異方性層12cは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相を固定してなる層であることが好ましい。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
 なお、「固定した」状態の意味は、上述した通りである。
 棒状液晶化合物LCの捩れ角(棒状液晶化合物LCの配向方向の捩れ角)は72~126°が好ましく、本発明の効果がより優れる点で、77~114°がより好ましく、82~104°がさらに好ましい。
 なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第1光学異方性層12cの厚み方向を軸として、第1光学異方性層12cの一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第1光学異方性層12cの厚み方向の位置によって異なる。
 また、捩れの向きには2種類あるが、右捩れでも左捩れでも構わない。図22において、右捩れとは、第2光学異方性層14cから第1光学異方性層12cの方向に向かって観察した際において、基準軸から時計回りの捩れを意図する。
 上述したように、第1光学異方性層12cにおいて、表面121cから表面122cに向かうにつれて、捩れ配向した棒状液晶化合物LCはよりチルト(傾斜)している。
 上記棒状液晶化合物LCの平均チルト角は、本発明の効果がより優れる点で、2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、15~40°がさらに好ましい。
 また、第1光学異方性層12cの少なくとも一方の表面(表面121cおよび表面122cの少なくとも一方の表面)において、捩れ配向した棒状液晶化合物LCのチルト角は10°以上が好ましく、30°以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、90°以下の場合が多い。
 なお、第1光学異方性層12cの第2光学異方性層14c側の表面(表面121c)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角3A」ともいう。)と、第1光学異方性層12cの第2光学異方性層14c側とは反対側の表面(表面122c)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角3B」ともいう。)とは同一であっても、異なっていてもよい。つまり、第1光学異方性層12c中において、棒状液晶化合物LCのチルト角は、第1光学異方性層12cの一方の表面から他方の表面に向かって一定であってもよいし、第1光学異方性層12cの一方の表面から他方の表面に向かって大きくなっていてもよい。なかでも、チルト角3Aとチルト角3Bとを比較すると、本発明の効果がより優れる点で、チルト角3Bのほうがチルト角3Aよりも大きいことが好ましい。
 なお、棒状液晶化合物LCのチルト角の説明は、上記図2を用いて説明した通りである。
 上記捩れ角、チルト角および平均チルト角の測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 波長550nmで測定した第1光学異方性層12cの屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層12cの厚みd1との積Δn1d1の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(5)の関係を満たすことが好ましい。
 式(5) 140nm≦Δn1d1≦500nm
 なかでも、式(5A)の関係を満たすことがより好ましい。
 式(5A) 180nm≦Δn1d1≦340nm
 第1光学異方性層12cの屈折率異方性Δn1は、第1光学異方性層12cの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn1d1は、捩れ角の測定方法と同様にAxometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
(第2光学異方性層14c)
 第2光学異方性層14cは、図22に示すように、厚み方向(図22中、z軸方向)を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。第2光学異方性層14cは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相を固定してなる層であることが好ましい。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
 なお、「固定した」状態の意味は、上述した通りである。
 なお、図22に示す、第2光学異方性層14c中の棒状液晶化合物の平均チルト角は2°未満であり、より具体的には、第2光学異方性層14c中の棒状液晶化合物LCは、その光学軸が第2光学異方性層14cの表面と平行となるように配置されている。
 棒状液晶化合物LCの捩れ角(棒状液晶化合物LCの配向方向の捩れ角)は5~45°が好ましく、本発明の効果がより優れる点で、10~40°がより好ましく、15~35°がさらに好ましい。
 なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第2光学異方性層14cの厚み方向を軸として、第2光学異方性層14cの一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第2光学異方性層14cの厚み方向の位置によって異なる。
 また、捩れの向きには2種類あるが、右捩れでも左捩れでも構わない。図22において、右捩れとは、第2光学異方性層14cから第1光学異方性層12cの方向に向かって観察した際において、基準軸から時計回りの捩れを意図する。
 波長550nmで測定した第2光学異方性層14cの屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層14cの厚みd2との積Δn2d2の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(6)の関係を満たすことが好ましい。
 式(6) 70nm≦Δn2d2≦300nm
 なかでも、式(6A)の関係を満たすことがより好ましい。
 式(6A) 80nm≦Δn2d2≦200nm
 第2光学異方性層14cの屈折率異方性Δn2は、第2光学異方性層14cの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn2d2は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 第1光学異方性層12cの第2光学異方性層14c側の表面121cでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14cの第1光学異方性層12c側の表面での面内遅相軸とは平行に配置される。平行の定義は、上述の通りである。
 第1光学異方性層12cにおける液晶化合物の捩れ方向と、第2光学異方性層14cにおける液晶化合物の捩れ方向とは、逆方向であることが好ましい。
 例えば、第2光学異方性層14c側から光学フィルム10cを観察した際に、第1光学異方性層12cの第2光学異方性層14cとは反対側の表面での面内遅相軸を基準として、第1光学異方性層12cの面内遅相軸が時計回りに回転している場合、第2光学異方性層14cの第1光学異方性層12c側の表面での面内遅相軸を基準に、第2光学異方性層14cの第1光学異方性層12c側とは反対側の表面での面内遅相軸が反時計回りに回転していることが好ましい。
 また、第2光学異方性層14c側から光学フィルム10cを観察した際に、第1光学異方性層12cの第2光学異方性層14cとは反対側の表面での面内遅相軸を基準として、第1光学異方性層12cの面内遅相軸が反時計回りに回転している場合、第2光学異方性層14cの第1光学異方性層12c側の表面での面内遅相軸を基準に、第2光学異方性層14cの第1光学異方性層12c側とは反対側の表面での面内遅相軸が時計回りに回転していることが好ましい。
 なお、第1光学異方性層12cと第2光学異方性層14cとの間には後述する配向膜が配置されていてもよいが、図22に示すように、第1光学異方性層12cと第2光学異方性層14cとが隣接し、第1光学異方性層12cと第2光学異方性層14cとの間に、実質的に配向膜を有さないことが好ましい。第1光学異方性層12cと第2光学異方性層14cとの間に実質的に配向膜がない場合、それぞれの光学異方性層に含まれる化合物間での共有結合を利用できるので、密着性により優れる。
 図22において、第1光学異方性層12cおよび第2光学異方性層14cの形成には棒状液晶化合物が用いられているが、この態様には限定されない。
 液晶化合物としては、第1の実施態様で説明した液晶化合物が挙げられる。
 第1光学異方性層12cおよび第2光学異方性層14cは、温度変化または湿度変化を小さくできることから、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)を用いて形成することがより好ましい。
 つまり、第1光学異方性層12cまたは第2光学異方性層14cは、重合性基を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が重合などによって固定されて形成された層であることが好ましい。
 重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましく、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、または、アリル基がより好ましく、(メタ)アクリロイル基がさらに好ましい。
<第3の実施態様の変形例>
 上記第3の実施態様の光学フィルムは、第1光学異方性層において、捩れ配向した液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であったが、第2光学異方性層において、捩れ配向した液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であってもよい。第2光学異方性層中の液晶化合物の平均チルト角が2°以上である場合、上記平均チルト角は2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、5~30°がさらに好ましい。
 つまり、光学フィルムとしては、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である第1光学異方性層と、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である第2光学異方性層とを有し、第2光学異方性層において液晶化合物の平均チルト角が2°以上である、光学フィルム(以下、単に「光学フィルムZ」ともいう。)であってもよい。つまり、光学フィルムZにおいて、第1光学異方性層中の液晶化合物の平均チルト角は0である。
 上記光学フィルムZ中の第1光学異方性層の平均チルト角以外の特性(捩れ角、Δn1d1など)は、上記<第3の実施形態>で説明した通りであり、上記光学フィルムZ中の第2光学異方性層の特性(Δn2d2)は、上記<第2の実施形態>で説明した通りである。
 光学フィルムZ中の第2光学異方性層における液晶化合物の平均チルト角の好適範囲は、上記<第3の実施形態>で説明した平均チルト角の好適範囲と同じである。
 なお、上述した第3の実施態様およびその変形例のうち、本発明の効果がより優れる点で、第3の実施態様が好ましい。言い換えれば、第3の実施態様のように、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層のうち、より捩れ角度が大きい層において、液晶化合物の平均チルト角が2°以上であることが好ましい。
<第4の実施態様>
 以下に、本発明の光学フィルムの第4の実施態様について図面を参照して説明する。図23に、本発明の光学フィルムの第4の実施態様の概略断面図を示す。
 光学フィルム10dは、第1光学異方性層12dと、第2光学異方性層14dとを有する。第1光学異方性層12dおよび第2光学異方性層14dは、いずれも厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。特に、第1光学異方性層12dは、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、液晶化合物の平均チルト角が2°以上である。つまり、第1光学異方性層12d中に示す棒状液晶化合物LCは、第1光学異方性層12d中で捩れ配向しており、かつ、第1光学異方性層12dの第2光学異方性層14d側の表面121dから、第2光学異方性層14d側とは反対側の表面122d側に向かうにつれ、棒状液晶化合物LCのチルト角が大きくなり、平均チルト角が所定値以上を示す。よって、第1光学異方性層12dは、上述した要件1および2を満たす層に該当する。
 以下、各層について詳述する。
(第1光学異方性層12d)
 第1光学異方性層12dは、図23に示すように、厚み方向(図23中、z軸方向)を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。第1光学異方性層12dは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相を固定してなる層であることが好ましい。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
 なお、「固定した」状態の意味は、上述した通りである。
 棒状液晶化合物LCの捩れ角(棒状液晶化合物LCの配向方向の捩れ角)は5~120°が好ましく、本発明の効果がより優れる点で、20~105°がより好ましく、35~90°がさらに好ましい。
 なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第1光学異方性層12dの厚み方向を軸として、第1光学異方性層12dの一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第1光学異方性層12dの厚み方向の位置によって異なる。
 また、捩れの向きには2種類あるが、右捩れでも左捩れでも構わない。図23において、右捩れとは、第2光学異方性層14dから第1光学異方性層12dの方向に向かって観察した際において、基準軸から時計回りの捩れを意図する。
 上述したように、第1光学異方性層12dにおいて、表面121dから表面122dに向かうにつれて、捩れ配向した棒状液晶化合物LCはよりチルト(傾斜)している。
 上記棒状液晶化合物LCの平均チルト角は、本発明の効果がより優れる点で、2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、15~40°がさらに好ましい。
 また、第1光学異方性層12dの少なくとも一方の表面(表面121dおよび表面122dの少なくとも一方の表面)において、捩れ配向した棒状液晶化合物LCのチルト角は10°以上が好ましく、30°以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、90°以下の場合が多い。
 なお、第1光学異方性層12dの第2光学異方性層14d側の表面(表面121d)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角4A」ともいう。)と、第1光学異方性層12dの第2光学異方性層14d側とは反対側の表面(表面122d)における棒状液晶化合物LCのチルト角(以下、「チルト角4B」ともいう。)とは同一であっても、異なっていてもよい。つまり、第1光学異方性層12d中において、棒状液晶化合物LCのチルト角は、第1光学異方性層12dの一方の表面から他方の表面に向かって一定であってもよいし、第1光学異方性層12dの一方の表面から他方の表面に向かって大きくなっていてもよい。なかでも、チルト角4Aとチルト角4Bとを比較すると、本発明の効果がより優れる点で、チルト角4Bのほうがチルト角4Aよりも大きいことが好ましい。
 なお、棒状液晶化合物LCのチルト角の説明は、上記図2を用いて説明した通りである。
 上記捩れ角、チルト角および平均チルト角の測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 波長550nmで測定した第1光学異方性層12dの屈折率異方性Δn1と第1光学異方性層12dの厚みd1との積Δn1d1の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(3)の関係を満たすことが好ましい。
 式(7) 80nm≦Δn1d1≦300nm
 なかでも、式(7A)の関係を満たすことがより好ましい。
 式(7A) 120nm≦Δn1d1≦240nm
 第1光学異方性層12dの屈折率異方性Δn1は、第1光学異方性層12dの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn1d1は、捩れ角の測定方法と同様にAxometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
(第2光学異方性層14d)
 第2光学異方性層14dは、図23に示すように、厚み方向(図23中、z軸方向)を螺旋軸とする捩れ配向した棒状液晶化合物LCを固定してなる層である。第2光学異方性層14dは、いわゆる螺旋構造を持ったキラルネマチック相を固定してなる層であることが好ましい。なお、上記相を形成する際には、ネマチック液晶相を示す液晶化合物と後述するキラル剤とを混合したものが使用されることが好ましい。
 なお、「固定した」状態の意味は、上述した通りである。
 なお、図23に示す、第2光学異方性層14d中の棒状液晶化合物の平均チルト角は2°未満であり、より具体的には、第2光学異方性層14d中の棒状液晶化合物LCは、その光学軸が第2光学異方性層14dの表面と平行となるように配置されている。
 棒状液晶化合物LCの捩れ角(棒状液晶化合物LCの配向方向の捩れ角)は0°超45°以下が好ましく、本発明の効果がより優れる点で、0~40°がより好ましい。
 なお、液晶化合物が捩れ配向するとは、第2光学異方性層14dの厚み方向を軸として、第2光学異方性層14dの一方の主表面から他方の主表面までの液晶化合物が捩れることを意図する。それに伴い、液晶化合物の配向方向(面内遅相軸方向)が、第2光学異方性層14dの厚み方向の位置によって異なる。
 また、捩れの向きには2種類あるが、右捩れでも左捩れでも構わない。図23において、右捩れとは、第2光学異方性層14dから第1光学異方性層12dの方向に向かって観察した際において、基準軸から時計回りの捩れを意図する。
 波長550nmで測定した第2光学異方性層14dの屈折率異方性Δn2と第2光学異方性層14dの厚みd2との積Δn2d2の値は、本発明の効果がより優れる点で、式(8)の関係を満たすことが好ましい。
 式(8) 80nm≦Δn2d2≦360nm
 なかでも、式(8A)の関係を満たすことがより好ましい。
 式(8A) 120nm≦Δn2d2≦320nm
 第2光学異方性層14dの屈折率異方性Δn2は、第2光学異方性層14dの面内遅相軸における屈折率と面内進相軸における屈折率との差を表す。
 上記Δn2d2は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い、同社の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。
 第1光学異方性層12dの第2光学異方性層14d側の表面121dでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14dの第1光学異方性層12d側の表面での面内遅相軸とは非平行に配置される。
 非平行とは、平行でないことを意味し、より具体的には、第1光学異方性層12dの第2光学異方性層14d側の表面121dでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14dの第1光学異方性層12d側の表面での面内遅相軸とのなす角度は、5~70°が好ましく、10~40°がより好ましい。
 図23においては、第1光学異方性層12bにおける液晶化合物の捩れ方向と、第2光学異方性層14bにおける液晶化合物の捩れ方向とは、同じ方向であるが、逆方向であってもよい。
 逆方向である場合も、捩れ角度は、上述した範囲であることが好ましい。
 なお、第1光学異方性層12dと第2光学異方性層14dとの間には後述する配向膜が配置されていてもよいが、図23に示すように、第1光学異方性層12dと第2光学異方性層14dとが隣接し、第1光学異方性層12dと第2光学異方性層14dとの間に、実質的に配向膜を有さないことが好ましい。第1光学異方性層12dと第2光学異方性層14dとの間に実質的に配向膜がない場合、それぞれの光学異方性層に含まれる化合物間での共有結合を利用できるので、密着性により優れる。
 図23において、第1光学異方性層12dおよび第2光学異方性層14dの形成には棒状液晶化合物が用いられているが、この態様には限定されない。
 液晶化合物としては、第1の実施態様で説明した液晶化合物が挙げられる。
 第1光学異方性層12dおよび第2光学異方性層14dは、温度変化または湿度変化を小さくできることから、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)を用いて形成することがより好ましい。
 つまり、第1光学異方性層12dまたは第2光学異方性層14dは、重合性基を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が重合などによって固定されて形成された層であることが好ましい。
 重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましく、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、または、アリル基がより好ましく、(メタ)アクリロイル基がさらに好ましい。
<第4の実施態様の変形例>
 上述した図23においては、第2光学異方性層14dは厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第2液晶化合物を固定してなる層であったが、液晶化合物を用いて形成された層であればよい。例えば、第4の実施態様の変形例としては、上述した第1光学異方性層12dと、ホモジニアス配向した液晶化合物を固定してなる第2光学異方性層とを含む光学フィルムであってもよい。
 上述したホモジニアス配向した液晶化合物を固定してなる第2光学異方性層のΔn2d2は、式(8)の関係を満たす。
 また、この光学フィルムにおいては、第1光学異方性層の第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、第2光学異方性層の第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは非平行に配置される。非平行の定義は、上述した通りである。
 また、上記第4の実施態様の光学フィルムは、第1光学異方性層において、捩れ配向した液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であったが、第2光学異方性層において、捩れ配向した液晶化合物の平均チルト角が2°以上である態様であってもよい。第2光学異方性層中の液晶化合物の平均チルト角が2°以上である場合、上記平均チルト角は2~85°が好ましく、5~70°がより好ましく、5~30°がさらに好ましい。
 つまり、光学フィルムとしては、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である第1光学異方性層と、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である第2光学異方性層とを有し、第2光学異方性層において液晶化合物の平均チルト角が2°以上である、光学フィルム(以下、単に「光学フィルムW」ともいう。)であってもよい。つまり、光学フィルムWにおいて、第1光学異方性層中の液晶化合物の平均チルト角は0である。
 上記光学フィルムW中の第1光学異方性層の平均チルト角以外の特性(捩れ角、Δn1d1など)は、上記<第4の実施形態>で説明した通りであり、上記光学フィルムW中の第2光学異方性層の特性(Δn2d2)は、上記<第4の実施形態>で説明した通りである。
 光学フィルムW中の第2光学異方性層における液晶化合物の平均チルト角の好適範囲は、上記<第4の実施形態>で説明した平均チルト角の好適範囲と同じである。
 なお、上述した第4の実施態様およびその変形例のうち、本発明の効果がより優れる点で、第4の実施態様が好ましい。言い換えれば、第4の実施態様のように、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層のうち、より捩れ角度が大きい層において、液晶化合物の平均チルト角が2°以上であることが好ましい。
 なお、第1の実施態様~第4の実施態様においては、第1光学異方性層および第2光学異方性層の一方において、液晶化合物がチルトしていたが、この態様に限定されず、第1光学異方性層および第2光学異方性層の両方において、液晶化合物がチルトしていてもよく、いずれの層においても液晶化合物の平均チルト角が2°以上であってもよい。
<その他の層>
 光学フィルムは、上述した第1光学異方性層および第2光学異方性層以外の他の層を有していてもよい。
 光学フィルムは、支持体を有していてもよい。
 支持体としては、透明支持体が好ましい。なお、透明支持体とは、可視光の透過率が60%以上である支持体を意図し、その透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。
 支持体は、長尺状の支持体(長尺支持体)であってもよい。長尺支持体の長手方向の長さは特に制限されないが、10m以上の支持体が好ましく、生産性の点から、100m以上が好ましい。なお、長手方向の長さは特に制限されず、10000m以下の場合が多い。
 長尺支持体の幅は特に制限されないが、150~3000mmの場合が多く、300~2000mmが好ましい。
 支持体の波長550nmにおける厚み方向のレタデーション値(Rth(550))は特に制限されないが、-110~110nmが好ましく、-80~80nmがより好ましい。
 支持体の波長550nmにおける面内のレタデーション値(Re(550))は特に制限されないが、0~50nmが好ましく、0~30nmがより好ましく、0~10nmがさらに好ましい。
 支持体を形成する材料としては、光学性能透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、および、等方性などに優れるポリマーが好ましい。
 支持体として用いることのできるポリマーフィルムとしては、例えば、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、および、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリメチルメタクリレートなどのポリアクリルフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルム、並びに、脂環式構造を有するポリマーのフィルム(ノルボルネン系樹脂(アートン:商品名、JSR社製、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、日本ゼオン社製)))が挙げられる。
 なかでも、ポリマーフィルムの材料としては、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、または、脂環式構造を有するポリマーが好ましい。
 支持体には、種々の添加剤(例えば、光学的異方性調整剤、波長分散調整剤、微粒子、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、および、剥離剤)が含まれていてもよい。
 支持体の厚みは特に制限されないが、10~200μmが好ましく、10~100μmがより好ましく、20~90μmがさらに好ましい。
 また、支持体は複数枚の積層からなっていてもよい。
 支持体はその上に設けられる層との接着を改善するため、支持体の表面に表面処理(例えば、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、および、火炎処理)を実施してもよい。
 また、支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。
 支持体は、いわゆる仮支持体であってもよい。
 また、支持体の表面に直接ラビング処理を施してもよい。つまり、ラビング処理が施された支持体を用いてもよい。ラビング処理の方向は特に制限されず、液晶化合物を配向させたい方向に応じて、適宜、最適な方向が選択される。
 ラビング処理は、LCD(liquid crystal display)の液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用できる。即ち、支持体の表面を、紙、ガーゼ、フェルト、ゴム、ナイロン繊維、または、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。
 光学フィルムは、配向膜を有していてもよい。
 配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、または、ラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で形成できる。
 さらに、電場の付与、磁場の付与、または、光照射(好ましくは偏光)により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
 配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。
 本発明の光学フィルムの波長分散特性は、逆波長分散性を示すことが好ましい。特に、本発明の光学フィルムは、Re(450)/Re(550)<1の関係を満たすことが好ましい。なお、上記Re(450)は光学フィルムの波長450nmにおける面内レタデーションであり、上記Re(550)は光学フィルムの波長550nmにおける面内レタデーションである。
<光学フィルムの製造方法>
 光学フィルムの製造方法は特に制限されず、公知の方法が挙げられる。なお、光学フィルムは、ロールトゥロールで連続的に製造してもよい。
 例えば、所定の光学特性を示す第1光学異方性層および第2光学異方性層をそれぞれ作製して、それら光学異方性層を密着層(例えば、粘着層または接着層)を介して所定の順番に貼り合わせることにより、光学フィルムを製造できる。
 また、支持体上に、順次、後述する重合性液晶組成物を用いて、第1光学異方性層および第2光学異方性層をそれぞれ作製して、光学フィルムを製造してもよい。例えば、支持体上に重合性液晶組成物を塗布して、第2光学異方性層を形成した後、第2光学異方性層上に重合性液晶組成物を塗布して、第1光学異方性層を形成してもよい。
 また、上述した光学異方性層を貼り合わせる方法と、重合性液晶組成物を用いて光学異方性層を形成する方法とを組み合わせてもよい。
 第1光学異方性層および第2光学異方性層は、いずれも液晶化合物(例えば、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)を用いて形成される層であることが好ましく、その製造方法は特に制限されないが、重合性基を有する液晶化合物(例えば、重合性基を有する棒状液晶化合物、および、重合性基を有する円盤状液晶化合物)を含む組成物(以下、単に「重合性液晶組成物」ともいう。)を用いる方法が好ましい。
 以下、重合性液晶組成物を用いる方法について詳述する。
 重合性液晶組成物は、重合性基を有する液晶化合物を含む。液晶化合物としては、上述したように棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物が挙げられる。
 重合性液晶組成物は、重合性基を有する液晶化合物以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、重合開始剤が挙げられる。使用される重合開始剤は、重合反応の形式に応じて選択され、例えば、熱重合開始剤、および、光重合開始剤が挙げられる。
 重合性液晶組成物中における重合開始剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.01~20質量%が好ましく、0.5~10質量%がより好ましい。
 なお、固形分とは、溶媒を除去した、光学異方性層を形成し得る成分を意味し、その性状が液体状であっても固形分とする。
 重合性液晶組成物は、重合性基を有する液晶化合物以外の他の重合性モノマーを含んでいてもよい。重合性モノマーとしては、ラジカル重合性またはカチオン重合性の化合物が挙げられ、多官能性ラジカル重合性モノマーが好ましい。
 重合性液晶組成物中における重合性モノマーの含有量は、液晶化合物の全質量に対して、1~50質量%が好ましく、2~30質量%がより好ましい。
 重合性液晶組成物に含まれていてもよい他の成分としては、上記以外にも、界面活性剤、密着改良剤、可塑剤、および、溶媒が挙げられる。
 なお、液晶化合物を捩れ配向させるためには、重合性液晶組成物はキラル剤を含むことが好ましい。キラル剤は、液晶化合物を捩れ配向させるために添加されるが、勿論、液晶化合物が、分子内に不斉炭素を有するなど、光学活性を示す化合物である場合は、キラル剤の添加は不要である。また、製造方法および捩れ角度によっては、キラル剤の添加は不要である。
 キラル剤としては、併用する液晶化合物を相溶するものであれば、特に構造についての制限はない。公知のキラル剤(例えば、日本学術振興会第142委員会編「液晶デバイスハンドブック」,第3章4-3項,TN、STN用カイラル剤,199頁,1989年に記載)のいずれも用いることができる。
 キラル剤の使用量は特に制限されず、上述した捩れ角度が達成されるように調整される。
 また、液晶化合物をチルトさせるためには、重合性液晶組成物は配向制御剤(垂直配向剤、水平配向剤)を含むことが好ましい。
 配向制御剤としては、公知の化合物を用いることができる。
 光学異方性層を作製する方法としては、重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成して、塗膜に配向処理を施して重合性液晶化合物を配向させて、硬化処理を施す方法が挙げられる。
 重合性液晶組成物が塗布される対象は特に制限されず、例えば、上述した支持体、第1光学異方性層、または、第2光学異方性層が挙げられる。
 なお、形成される光学異方性層の面内遅相軸の方向を所定の方向にするために、重合性液晶組成物が塗布される対象は、ラビング処理が施されていてもよい。例えば、ラビング処理が施された長尺支持体を用いてもよい。
 重合性液晶組成物の塗布方法としては、カーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、および、ワイヤーバー法が挙げられる。
 次に、形成された塗膜に、配向処理を施して、塗膜中の重合性液晶化合物を配向させる。
 配向処理は、室温により塗膜を乾燥させる、または、塗膜を加熱することにより行うことができる。配向処理で形成される液晶相は、サーモトロピック性液晶化合物の場合、一般に温度または圧力の変化により転移させることができる。リオトロピック性液晶化合物の場合には、溶媒量などの組成比によっても転移させることができる。
 なお、塗膜を加熱する場合の条件は特に制限されないが、加熱温度としては50~250℃が好ましく、50~150℃がより好ましく、加熱時間としては10秒間~10分間が好ましい。
 また、塗膜を加熱した後、後述する硬化処理(光照射処理)の前に、必要に応じて、塗膜を冷却してもよい。冷却温度としては20~200℃が好ましく、30~150℃がより好ましい。
 次に、重合性液晶化合物が配向された塗膜に対して硬化処理を施す。
 重合性液晶化合物が配向された塗膜に対して実施される硬化処理の方法は特に制限されず、例えば、光照射処理および加熱処理が挙げられる。なかでも、製造適性の点から、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。
 光照射処理の照射条件は特に制限されないが、50~1000mJ/cmの照射量が好ましい。
 光照射処理の際の雰囲気は特に制限されないが、窒素雰囲気が好ましい。
 光学フィルムの製造方法において、支持体上に第1光学異方性層および第2光学異方性層を製造する際、以下の工程1~5を実施してもよい。以下の工程1~工程5を実施することにより、塗布工程1回で第1光学異方性層および第2光学異方性層の積層体を製造できる。なお、本工程で形成される第1光学異方性層および第2光学異方性層においては、液晶化合物がチルトしている。
工程1:光照射により螺旋誘起力が変化する感光性キラル剤を少なくとも含むキラル剤、および、重合性基を有する棒状液晶化合物(以下、工程1~工程5の説明においては、単に「液晶化合物」とも記す。)を含む重合性液晶組成物を支持体上に塗布して、組成物層を形成する工程
工程2:組成物層に加熱処理を施して、組成物層中の液晶化合物を配向させる工程
工程3:工程2の後、酸素濃度1体積%以上の条件下にて、組成物層に対して光照射を行う工程
工程4:工程3の後、組成物層に加熱処理を施す工程
工程5:工程4の後、組成物層に対して硬化処理を施して、液晶化合物の配向状態を固定し、第1光学異方性層および第2光学異方性層を形成する工程
 以下、上記各工程の手順について詳述する。
(工程1)
 工程1は、光照射により螺旋誘起力が変化する感光性キラル剤を少なくとも含むキラル剤、重合性基を有する液晶化合物、および、配向制御剤を含む重合性液晶組成物を支持体上に塗布して、組成物層を形成する工程である。本工程を実施することにより、後述する光照射処理が施される組成物層が形成される。
 重合性液晶組成物に含まれる各種成分は上述した通りであり、以下では、上記で説明していない感光性キラル剤について詳述する。
 なお、キラル剤の螺旋誘起力(HTP)は、下記式(X)で表される螺旋配向能力を示すファクターである。
 式(X) HTP=1/(螺旋ピッチの長さ(単位:μm)×液晶化合物に対するキラル剤の濃度(質量%))[μm-1
 螺旋ピッチの長さとは、コレステリック液晶相の螺旋構造のピッチP(=螺旋の周期)の長さをいい、液晶便覧(丸善株式会社出版)の196ページに記載の方法で測定できる。
 光照射により螺旋誘起力が変化する感光性キラル剤(以下、単に「キラル剤A」ともいう。)は、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤Aは、一般に不斉炭素原子を含む場合が多い。なお、キラル剤Aは、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物であってもよい。
 キラル剤Aは、重合性基を有していてもよい。
 キラル剤Aは、光照射によって螺旋誘起力が増加するキラル剤であってもよいし、減少するキラル剤であってもよい。なかでも、光照射により螺旋誘起力が減少するキラル剤であることが好ましい。
 なお、本明細書において「螺旋誘起力の増加および減少」とは、キラル剤Aの初期(光照射前)の螺旋方向を「正」としたときの増減を表す。従って、光照射により螺旋誘起力が減少し続け、0を超えて螺旋方向が「負」となった場合(つまり、初期(光照射前)の螺旋方向とは逆の螺旋方向の螺旋を誘起する場合)にも、「螺旋誘起力が減少するキラル剤」に該当する。
 キラル剤Aとしては、いわゆる光反応型キラル剤が挙げられる。光反応型キラル剤とは、キラル部位と光照射によって構造変化する光反応部位を有し、例えば、照射量に応じて液晶化合物の捩れ力を大きく変化させる化合物である。
 キラル剤Aとしては、なかでも、光異性化部位を少なくとも有する化合物が好ましく、光異性化部位は光異性化可能な二重結合を有することがより好ましい。上記光異性化可能な二重結合を有する光異性化部位としては、光異性化が起こりやすく、かつ、光照射前後の螺旋誘起力差が大きいという点で、シンナモイル部位、カルコン部位、アゾベンゼン部位またはスチルベン部位が好ましく、さらに可視光の吸収が小さいという点で、シンナモイル部位、カルコン部位またはスチルベン部位がより好ましい。なお、光異性化部位は、上述した光照射によって構造変化する光反応部位に該当する。
 工程1においては、上述したキラル剤Aが少なくともが用いられる。工程1は、キラル剤Aを2種以上用いる態様であってもよいし、少なくとも1種のキラル剤Aと少なくとも1種の光照射により螺旋誘起力が変化しないキラル剤(以下、単に「キラル剤B」ともいう。)とを用いる態様であってもよい。
 キラル剤Bは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤Bは、一般に不斉炭素原子を含む場合が多い。なお、キラル剤Bは、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物であってもよい。
 キラル剤Bは重合性基を有していてもよい。
 キラル剤Bとしては、公知のキラル剤を使用できる。
 キラル剤Bは、上述したキラル剤Aと逆向きの螺旋を誘起するキラル剤であることが好ましい。つまり、例えば、キラル剤Aにより誘起する螺旋が右方向の場合には、キラル剤Bにより誘起する螺旋は左方向となる。
 組成物層中における上記キラル剤Aの含有量は特に制限されないが、液晶化合物が均一に配向しやすい点で、液晶化合物の全質量に対して、5.0質量%以下が好ましく、3.0質量%以下がより好ましく、2.0質量%以下がさらに好ましく、1.0質量%未満が特に好ましく、0.8質量%以下がより特に好ましく、0.5質量%以下が最も好ましい。下限は特に制限されないが、0.01質量%以上が好ましく、0.02質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上がさらに好ましい。
 なお、上記キラル剤Aは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の上記キラル剤Aを併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
 組成物層中における上記キラル剤Bの含有量は特に制限されないが、液晶化合物が均一に配向しやすい点で、液晶化合物の全質量に対して、5.0質量%以下が好ましく、3.0質量%以下がより好ましく、2.0質量%以下がさらに好ましく、1.0質量%未満が特に好ましく、0.8質量%以下がより特に好ましく、0.5質量%以下が最も好ましい。下限は特に制限されないが、0.01質量%以上が好ましく、0.02質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上がさらに好ましい。
 なお、上記キラル剤Bは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の上記キラル剤Bを併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
 組成物層中におけるキラル剤の合計含有量(全てのキラル剤の総含有量)は、液晶化合物の全質量に対して、5.0質量%以下が好ましく、4.0質量%以下がより好ましく、2.0質量%以下がさらに好ましく、1.0質量%以下が特に好ましい。下限は特に制限されないが、0.01質量%以上が好ましく、0.02質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上がさらに好ましい。
 重合性液晶組成物を塗布して組成物層を形成する方法は特に制限されず、上述した重合性液晶組成物を塗布する方法が挙げられる。
 組成物層の膜厚は特に制限されないが、0.1~20μmが好ましく、0.2~15μmがより好ましく、0.5~10μmがさらに好ましい。
(工程2)
 工程2は、組成物層に加熱処理を施して、組成物層中の液晶化合物を配向させる工程である。本工程を実施することにより、組成物層中の液晶化合物が所定の配向状態となる。
 加熱処理の条件としては、使用される液晶化合物に応じて最適な条件が選択される。
 なかでも、加熱温度としては、10~250℃の場合が多く、40~150℃の場合がより多く、50~130℃の場合がさらに多い。
 加熱時間としては、0.1~60分間の場合が多く、0.2~5分間の場合がより多い。
 工程1により形成される組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、0.0~1.9μm-1であることが好ましく、0.0~1.5μm-1であることがより好ましく、0.0~1.0μm-1であることがさらに好ましく、0.0~0.5μm-1であることが特に好ましく、ゼロが最も好ましい。
 なお、キラル剤の加重平均螺旋誘起力とは、組成物層中に2種以上のキラル剤が含まれる場合に、組成物層中に含まれる各キラル剤の螺旋誘起力と各キラル剤の組成物層中における濃度(質量%)との積を組成物層中におけるキラル剤の合計濃度(質量%)で除した値の合計値を表す。例えば、2種類のキラル剤(キラル剤Xおよびキラル剤Y)を併用した場合、下記式(Y)により表される。
 式(Y) 加重平均螺旋誘起力(μm-1)=(キラル剤Xの螺旋誘起力(μm-1)×組成物層中におけるキラル剤Xの濃度(質量%)+キラル剤Yの螺旋誘起力(μm-1)×組成物層中におけるキラル剤Bの濃度(質量%))/(組成物層中におけるキラル剤Aの濃度(質量%)+組成物層中におけるキラル剤Bの濃度(質量%))
 ただし、上記式(Y)において、キラル剤の螺旋方向が右巻きの場合、その螺旋誘起力は正の値とする。また、キラル剤の螺旋方向が左巻きの場合、その螺旋誘起力は負の値とする。つまり、例えば、螺旋誘起力が10μm-1のキラル剤の場合、上記キラル剤により誘起される螺旋の螺旋方向が右巻きであるときは、螺旋誘起力を10μm-1として表す。一方、上記キラル剤により誘起される螺旋の螺旋方向が左巻きであるときは、螺旋誘起力を-10μm-1として表す。
 工程1により形成される組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値が0である場合には、図4に示すように、支持体16上に、棒状液晶化合物LCがチルトして配向した組成物層18が形成される。上述したように、組成物層には配向制御剤が含まれており、組成物層18中における棒状液晶化合物LCは、支持体16側から離れるにつれて、チルト角が大きくなっている。
 なお、図4は、支持体16と組成物層18との断面の概略図である。図4に示す組成物層18にはキラル剤Aとキラル剤Bとが同濃度で存在しており、キラル剤Aにより誘起される螺旋方向が左巻きであり、キラル剤Bにより誘起される螺旋方向が右巻きであるとする。また、キラル剤Aの螺旋誘起力の絶対値と、キラル剤Bの螺旋誘起力の絶対値は同じとする。
(工程3)
 工程3は、工程2の後、酸素の存在下にて、組成物層に対して光照射を行う工程である。以下では、図面を用いて本工程の機構を説明する。
 図5に示すように、上述した工程2では酸素濃度1体積%以上の条件下にて、支持体16の組成物層18側とは反対側の方向(図5中の白矢印の方向)から光照射を行う。なお、図5では光照射は支持体16側から実施されているが、組成物層18側から実施されてもよい。
 その際、組成物層18の支持体16側の第1領域18Aと、支持体16側とは反対側の第2領域18Bとを比較すると、第2領域18Bの表面のほうが空気側にあるため、第2領域18B中の酸素濃度が高く、第1領域18A中の酸素濃度は低い。そのため、組成物層18に対して光照射がなされると、第1領域18Aにおいては液晶化合物の重合が進行しやすく、液晶化合物の配向状態が固定される。なお、第1領域18Aにおいてもキラル剤Aが存在しており、キラル剤Aも感光し、螺旋誘起力が変化する。しかしながら、第1領域18Aでは液晶化合物の配向状態が固定されているため、後述する、光照射された組成物層に対して加熱処理を施す工程4を実施しても、液晶化合物の配向状態の変化は生じない。
 また、第2領域18Bにおいては酸素濃度が高いため、光照射がなされても、液晶化合物の重合が酸素により阻害され、重合が進行しにくい。そして、第2領域18Bにおいてもキラル剤Aが存在しているため、キラル剤Aが感光し、螺旋誘起力が変化する。そのため、後述する工程4(加熱処理)を実施すると、変化した螺旋誘起力に沿って液晶化合物の配向状態が変化する。
 つまり、工程3を実施することにより、組成物層の基板側の領域においては液晶化合物の配向状態の固定化が進行しやすい。また、組成物層の基板側と反対側の領域においては、液晶化合物の配向状態の固形化は進行しづらく、感光したキラル剤Aに応じて螺旋誘起力が変化する状態となる。
 工程3は、酸素濃度1体積%以上の条件下にて実施される。なかでも、光学異方性層中において液晶化合物の配向状態が異なる領域が形成しやすい点で、酸素濃度は2体積%以上が好ましく、5体積%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、100体積%が挙げられる。
 工程3における光照射の照射強度は特に制限されず、キラル剤Aの螺旋誘起力に基づいて適宜決定できる。工程3における光照射の照射量は特に制限されないが、所定の光学異方性層が形成されやすい点で、300mJ/cm2以下が好ましく、200mJ/cm2以下がより好ましい。下限としては、所定の光学異方性層が形成されやすい点で、5mJ/cm2以上が好ましく、10mJ/cm2以上がより好ましい。
 なお、工程3での光照射は、15~70℃(好ましくは、15~50℃)にて実施されることが好ましい。
 光照射に使用される光は、キラル剤Aが感光する光であればよい。つまり、光照射に使用される光は、キラル剤Aの螺旋誘起力を変化させる活性光線または放射線であれば特に制限されず、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、紫外線、および、電子線が挙げられる。なかでも、紫外線が好ましい。
(工程4)
 工程4は、工程3の後、組成物層に加熱処理を施す工程である。本工程を実施することにより、光照射が施された組成物層中のキラル剤Aの螺旋誘起力が変化した領域において、液晶化合物の配向状態が変化する。
 以下では、図面を用いて本工程の機構を説明する。
 上述したように、図4に示した組成物層18に対して工程3を実施すると、第1領域18Aにおいては液晶化合物の配向状態が固定されるのに対して、第2領域18Bでは液晶化合物の重合は進行しづらく、液晶化合物の配向状態が固定されていない。また、第2領域18Bにおいてはキラル剤Aの螺旋誘起力が変化している。このようなキラル剤Aの螺旋誘起力の変化が生じると、光照射前の状態と比較すると、第2領域18Bにおいて液晶化合物を捩じる力が変化している。この点をより詳細に説明する。
 上述したように、図4に示す組成物層18にはキラル剤Aとキラル剤Bとが同濃度で存在しており、キラル剤Aにより誘起される螺旋方向が左巻きであり、キラル剤Bにより誘起される螺旋方向が右巻きである。また、キラル剤Aの螺旋誘起力の絶対値と、キラル剤Bの螺旋誘起力の絶対値は同じである。よって、光照射を行う前の組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力は0である。
 上記の態様を図6に示す。図6においては、縦軸が「キラル剤の螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤の濃度(質量%)」を表し、その値がゼロから離れるほど、螺旋誘起力が大きくなる。横軸は「光照射量(mJ/cm)」を表す。
 まず、光照射を行う前の組成物層中のキラル剤Aとキラル剤Bとの関係は、光照射量が0の時点に該当し、「キラル剤Aの螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤Aの濃度(質量%)」の絶対値と、「キラル剤Bの螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤Bの濃度(質量%)」の絶対値とが等しい状態に該当する。つまり、左巻きを誘起するキラル剤Aと右巻きを誘起するキラル剤Bとの両者の螺旋誘起力は相殺されている。
 このような状態の第2領域18Bにおいて光照射が行われ、図6に示すように、光照射量によってキラル剤Aの螺旋誘起力が減少する場合、図7に示すように、第2領域18Bにおけるキラル剤の加重平均螺旋誘起力は大きくなり、右巻きの螺旋誘起力が強くなる。つまり、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、照射量が大きいほど、キラル剤Bが誘起する螺旋の方向(+)に螺旋誘起力が大きくなる。
 そのため、このような加重平均螺旋誘起力の変化が生じている工程3後の組成物層18に対して、加熱処理を施して液晶化合物の再配向を促すと、図8に示すように、第2領域18Bにおいては、組成物層18の厚み方向に沿って延びる螺旋軸に沿って液晶化合物LCが捩れ配向し、かつ、チルトしている。
 一方で、上述したように、組成物層18の第1領域18Aにおいては工程3の際に液晶化合物の重合が進行して液晶化合物の配向状態が固定されているため、液晶化合物の再配向は進行しない。
 上記のように、工程4を実施することにより、組成物層の厚み方向に沿って、液晶化合物の配向状態が異なる領域が複数形成される。
 上記液晶化合物LCの捩れの程度は、使用されるキラル剤Aの種類、および、工程3の露光量などによって適宜調整でき、所定の捩れ角度を実現できる。
 なお、上記においては、キラル剤Aとして光照射により螺旋誘起力が減少するキラル剤を用いた態様について説明したが、この態様には限定されない。例えば、キラル剤Aとして光照射により螺旋誘起力が増加するキラル剤を用いてもよい。その場合、光照射によりキラル剤Aの誘起する螺旋誘起力が大きくなり、キラル剤Aの誘起する旋回方向に液晶化合物が捩れ配向することになる。
 また、上記においては、キラル剤Aとキラル剤Bとを併用する態様について説明したが、この態様には限定されない。例えば、2種のキラル剤Aを用いる態様であってもよい。具体的には、左巻きを誘起するキラル剤A1と、右巻きを誘起するキラル剤A2とを併用する態様であってもよい。キラル剤A1およびA2は、それぞれ独立に、螺旋誘起力が増加するキラル剤であってもよいし、螺旋誘起力が減少するキラル剤であってもよい。例えば、左巻きを誘起するキラル剤であって、光照射により螺旋誘起力が増加するキラル剤と、右巻きを誘起するキラル剤であって、光照射により螺旋誘起力が減少するキラル剤とを併用してもよい。
 加熱処理の条件としては、使用される液晶化合物に応じて最適な条件が選択される。
 なかでも、加熱温度としては、工程3の状態から加熱する温度であることが好ましく、35~250℃の場合が多く、50~150℃の場合がより多く、50℃超150℃以下の場合がさらに多く、60~130℃の場合が特に多い。
 加熱時間としては、0.01~60分間の場合が多く、0.03~5分間の場合がより多い。
 また、光照射後の組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は特に制限されないが、光照射後の組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力と光照射前の加重平均螺旋誘起力との差の絶対値が、0.05μm-1以上が好ましく、0.05~10.0μm-1がより好ましく、0.1~10.0μm-1がさらに好ましい。
(工程5)
 工程5は、工程4の後、組成物層に対して硬化処理を施して、液晶化合物の配向状態を固定し、第1光学異方性層および第2光学異方性層を形成する工程である。本工程を実施することにより、組成物層中の液晶化合物の配向状態が固定され、結果として所定の光学異方性層が形成される。つまり、捩れ配向している液晶化合物を固定してなる光学異方性層と、捩れ配向していない液晶化合物を固定してなる光学異方性層との積層フィルムを、1回の塗布処理で形成することができる。
 硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理および熱硬化処理が挙げられる。なかでも、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。
 紫外線照射には、紫外線ランプなどの光源が利用される。
 光(例えば、紫外線)の照射量は特に制限されないが、一般的には、100~800mJ/cm2程度が好ましい。
<円偏光板>
 上述した光学フィルムは、偏光子と組み合わせて、円偏光板として使用してもよい。
 偏光子は、自然光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であればよく、例えば、吸収型偏光子が挙げられる。
 偏光子の種類は特に制限はなく、通常用いられている偏光子を利用でき、例えば、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、および、ポリエン系偏光子が挙げられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸することで作製される。
 なお、偏光子の片面または両面には、保護膜が配置されていてもよい。
 円偏光板の製造方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。
 例えば、密着層を介して、光学フィルムおよび偏光子を貼り合わせる方法が挙げられる。
 以下に、円偏光板の好適態様について詳述する。
(第1の実施形態)
 円偏光板の第1の実施形態としては、図9に示すように、第1光学異方性層12aと、第2光学異方性層14aと、支持体16と、偏光子20とをこの順で有する円偏光板100aが挙げられる。なお、第1光学異方性層12aおよび第2光学異方性層14aを有する光学フィルム10aの態様は、上述した通りである。
 円偏光板100aにおいて、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14aの面内遅相軸との関係は、以下の(Xa)または(Ya)の要件を満たすことが好ましい。
(Xa)第2光学異方性層14aの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は15±10°(5~25°)の範囲内(好ましくは、15±6°の範囲内)にある。
(Ya)第2光学異方性層14aの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は105±10°(95~115°)の範囲内(好ましくは、105±6°の範囲内)にある。
 なお、上述したように、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面における面内遅相軸と、第2光学異方性層14aの第1光学異方性層12a側の表面における面内遅相軸とは平行である。
 上記(Xa)で表される要件における、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14aの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの面内遅相軸との関係に関して、図10を用いてより詳細に説明する。
 図10においては、図9に示す円偏光板100aから支持体16を除いた構成を示す。図10中の偏光子20中の矢印は吸収軸を、第2光学異方性層14aおよび第1光学異方性層12a中の矢印はそれぞれの層中の面内遅相軸を表す。また、図11においては、図10の白抜きの矢印から観察した際の、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14aの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの面内遅相軸との角度の関係を示す。
 なお、図11において面内遅相軸の回転角度は、図10の白抜きの矢印から観察した際、偏光子20の吸収軸を基準に反時計回り方向に正の値、時計回りに負の値をもって表す。
 図10においては、偏光子20の吸収軸と第2光学異方性層14aの面内遅相軸とのなす角度φ1aは、15°である。つまり、第2光学異方性層14aの面内遅相軸は、偏光子20の吸収軸に対して、-15°(時計回りに15°)回転している。なお、図10においては、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が-15°の位置にある態様を示すが、この態様に限定されず、-15±10°の範囲にあればよい。
 また、第2光学異方性層14aは、上述したように、面内遅相軸が両界面において同一である。すなわち、第2光学異方性層14aの偏光子20側の表面141aにおける面内遅相軸と、第1光学異方性層12a側の表面142aにおける面内遅相軸とのなす角度φ2aは、上記φ1aと略同じである。
 図10においては、第2光学異方性層14aの第1光学異方性層12a側の表面142aでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aでの面内遅相軸とは、平行にある。つまり、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aでの面内遅相軸とのなす角度φ3aは、上記φ1aと略同じである。
 第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側とは反対側の表面122aでの面内遅相軸とは、上述した捩れ角をなす。ここで、図10に示すとおり捩れ角90°を例として説明すると、第1光学異方性層12aの面内遅相軸は、-90°(時計回りに90°)回転する。従って、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12aの表面122aでの面内遅相軸とのなす角度φ4aは、105°となる。
 なお、図10においては、第1光学異方性層12aの表面122aでの面内遅相軸が第1光学異方性層12aの表面121aでの面内遅相軸に対して時計回りに90°回転した態様を示すが、この態様に限定されず、その回転角度は時計回りに70~150°の範囲であればよい。
 上述したように、図10の態様では、偏光子20の吸収軸を基準に、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が時計回りに15°の位置にあり、第1光学異方性層12a中の液晶化合物の捩れ方向は時計回り(右捩れ)を示す。なお、捩れ方向は、図10の白抜きの矢印から観察し、第1光学異方性層12a中の手前側の表面(表面121a)での面内遅相軸を基準に右捩れか、左捩れかを判断する。
 図10においては、第2光学異方性層14aの面内遅相軸と第1光学異方性層12a中の液晶化合物の捩れ方向とが時計回りの態様について詳述したが、所定の角度の関係を満たせば、反時計回りの態様であってもよい。より具体的には、偏光子20の吸収軸を基準に、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が反時計回りに15°の位置にあり、第1光学異方性層12a中の液晶化合物の捩れ方向は反時計回り(左捩れ)である態様であってもよい。
 これらの態様をまとめると、偏光子20から光学フィルム10aを観察し、反時計まわりを正の角度値で表す場合、偏光子20の吸収軸を基準(0°)として、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が15±10°の範囲にあり、かつ、第1光学異方性層12aの捩れ方向が反時計回りである、または、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が-15±10°の範囲にあり、かつ、第1光学異方性層12aの捩れ方向が時計回りであればよい。
 次に、上記(Ya)で表される実施態様における偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14aの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの面内遅相軸との関係に関して、図12を用いてより詳細に説明する。
 図12においては、図9に示す円偏光板100aから支持体16を除いた構成を示す。図12中の偏光子20中の矢印は吸収軸を、第2光学異方性層14aおよび第1光学異方性層12a中の矢印はそれぞれの層中の面内遅相軸を表す。また、図13においては、図12の白抜きの矢印から観察した際の、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14aの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの面内遅相軸との角度の関係を示す。
 なお、図13において面内遅相軸の回転角度は、図12の白抜きの矢印から観察した際、偏光子20の吸収軸を基準に反時計回り方向に正の値、時計回りに負の値をもって表す。
 図12に示す態様は、偏光子20の吸収軸が図12中の偏光子20の吸収軸と90°異なる点を除いて、図10に示す態様と同一の構成を有する。
 図12においては、偏光子20の吸収軸と第2光学異方性層14aの面内遅相軸とのなす角度φ1aは、105°である。つまり、第2光学異方性層14aの面内遅相軸は、偏光子20の吸収軸に対して、-105°(時計回りに105°)回転している。なお、図12においては、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が-105°の位置にある態様を示すが、この態様に限定されず、-105±10°の範囲にあればよい。
 また、第2光学異方性層14aは、上述したように、面内遅相軸が両界面において同一である。すなわち、第2光学異方性層14aの偏光子20側の表面141aにおける面内遅相軸と、第1光学異方性層12a側の表面142aにおける面内遅相軸とのなす角度φ2aは、上記φ1aと略同じである。
 図12においては、図10と同様に、第2光学異方性層14aの第1光学異方性層12a側の表面142aでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aでの面内遅相軸とは、平行である。つまり、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aでの面内遅相軸とのなす角度φ3aは、上記φ1aと略同じである。
 図12においては、図10と同様に、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側の表面121aでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12aの第2光学異方性層14a側とは反対側の表面122aでの面内遅相軸とは、上述した捩れ角をなす。ここで、図3に示すとおり捩れ角90°を例として説明すると、第1光学異方性層12aの面内遅相軸は、-90°(時計回りに90°)回転する。従って、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12aの表面122aでの面内遅相軸とのなす角度φ4aは、195°となる。
 上述したように、図12の態様では、偏光子20の吸収軸を基準に、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が-105°の位置にあり、第1光学異方性層12a中の液晶化合物の捩れ方向は時計回り(右捩れ)を示す。なお、捩れ方向は、図12の白抜きの矢印から観察し、第1光学異方性層12a中の手前側の表面(表面121a)での面内遅相軸を基準に右捩れか、左捩れを判断する。
 図12においては、第2光学異方性層14aの面内遅相軸と第1光学異方性層12a中の液晶化合物の捩れ方向とが時計回りの態様について詳述したが、所定の角度の関係を満たせば、反時計回りの態様であってもよい。より具体的には、偏光子20の吸収軸を基準に、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が105°の位置にあり、第1光学異方性層12a中の液晶化合物の捩れ方向は反時計回り(左捩れ)である態様であってもよい。
 これらの態様をまとめると、偏光子20から光学フィルム10aを観察し、反時計まわりを正の角度値で表す場合、偏光子20の吸収軸を基準(0°)として、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が105±10°の範囲にあり、かつ、第1光学異方性層12aの捩れ方向が反時計回りである、または、第2光学異方性層14aの面内遅相軸が-105±10°の範囲にあり、かつ、第1光学異方性層12aの捩れ方向が時計回りであればよい。
 なお、図10に示す態様((Xa)の要件)および図12に示す態様((Ya)の要件)のうち、図10に示す態様であることがより好ましい。
(第2の実施形態)
 円偏光板の第2の実施形態としては、図14に示すように、第1光学異方性層12bと、第2光学異方性層14bと、支持体16と、偏光子20とをこの順で有する円偏光板100bが挙げられる。
 円偏光板100bにおいて、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14bの面内遅相軸との関係が、下記(Xb)または(Yb)の要件を満たすことが好ましい。
(Xb)第2光学異方性層14bの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は0±10°(-10~10°)の範囲内(好ましくは、0±6°の範囲内)にある。
(Yb)第2光学異方性層14bの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は90±10°(80~100°)の範囲内(好ましくは、90±6°の範囲内)にある。
 なお、上述したように、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面における面内遅相軸と、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面における面内遅相軸とは平行である。
 上記(Xb)で表される要件における、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14bの面内遅相軸と、第1光学異方性層12bの面内遅相軸との関係に関して、図15を用いてより詳細に説明する。
 図15においては、図14に示す円偏光板100bから支持体16を除いた構成を示す。図15中の偏光子20中の矢印は吸収軸を、第2光学異方性層14bおよび第1光学異方性層12b中の矢印はそれぞれの層中の面内遅相軸を表す。また、図16においては、図10の白抜きの矢印から観察した際の、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14bの面内遅相軸と、第1光学異方性層12bの面内遅相軸との角度の関係を示す。
 なお、図16において面内遅相軸の回転角度は、図15の白抜きの矢印から観察した際、偏光子20の吸収軸を基準に反時計回り方向に正の値、時計回りに負の値をもって表す。
 図15においては、偏光子20の吸収軸と第2光学異方性層14bの偏光子20側の表面141bでの面内遅相軸とは、平行である。平行の定義は、上述の通りである。
 第2光学異方性層14bは、上述したように、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である。そのため、図15に示すように、第2光学異方性層14bの偏光子20側の表面141bでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面142bでの面内遅相軸とは、上述した捩れ角(なお、図15においては、26.5°)をなす。つまり、第2光学異方性層14bの面内遅相軸は、-26.5°(時計回りに26.5°)回転する。従って、偏光子20の吸収軸と第2光学異方性層14bの表面142bでの面内遅相軸とのなす角度φ2bは、26.5°となる。
 なお、図15においては、第2光学異方性層14bの表面142bでの面内遅相軸が第2光学異方性層14bの表面141bでの面内遅相軸に対して時計回りに26.5°回転した態様を示すが、この態様に限定されず、その回転角度は時計回りに5~45°の範囲であればよい。
 図15においては、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面142bでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bでの面内遅相軸とは、平行にある。つまり、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bでの面内遅相軸とのなす角度φ3bは、上記角度φ2bと略同じである。
 第1光学異方性層12bには、上述したように、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である。そのため、図15に示すように、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側とは反対側の表面122bでの面内遅相軸とは、上述した捩れ角(なお、図4においては、78.6°)をなす。つまり、第1光学異方性層12bの面内遅相軸は、-78.6°(時計回りに78.6°)回転する。従って、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12bの表面122bでの面内遅相軸とのなす角度φ24は、105.1°となる。
 なお、図15においては、第1光学異方性層12bの表面122bでの面内遅相軸が第1光学異方性層12bの表面121bでの面内遅相軸に対して時計回りに78.6°回転した態様を示すが、この態様に限定されず、その回転角度は時計回りに68~148°の範囲であればよい。
 上述したように、図15の態様では、偏光子20の吸収軸を基準に、第1光学異方性層12b中および第2光学異方性層14b中の液晶化合物の捩れ方向がともに時計回り(右捩れ)を示す。
 図15においては、捩れ方向が時計回り(右捩れ)の態様について詳述したが、第1光学異方性層12b中および第2光学異方性層14b中の液晶化合物の捩れ方向がともに反時計回りの態様であってもよい。
 次に、上記(Yb)で表される実施態様における偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12bの面内遅相軸と、第2光学異方性層14bの面内遅相軸との関係に関して、図7を用いてより詳細に説明する。
 図17においては、上記(Yb)の関係を満たす図14に示す円偏光板100bから支持体16を除いた構成を示す。図17中の偏光子20中の矢印は吸収軸を、第1光学異方性層12bおよび第2光学異方性層14b中の矢印はそれぞれの層中の面内遅相軸を表す。また、図18においては、図17の白抜きの矢印から観察した際の、偏光子20の吸収軸と、第1光学異方性層12bの表面121bおよび表面122bでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14bの表面141bおよび表面142bでの面内遅相軸との角度の関係を示す。
 なお、図18においては、図17の白抜きの矢印から観察した際、面内遅相軸の回転角度は、偏光子20の吸収軸を基準(0°)に反時計回り方向に正、時計回りに負の角度値をもって表す。
 図17に示す態様は、偏光子20の吸収軸が図15中の偏光子20の吸収軸と90°異なる点を除いて、図15に示す態様と同一の構成を有する。
 図17においては、偏光子20の吸収軸と第2光学異方性層14bの表面141bでの面内遅相軸とは、直交する。つまり、偏光子20の吸収軸と第2光学異方性層14bの表面141bでの面内遅相軸とのなす角度φ1bは、90°である。なお、直交の定義は、上述の通りである。
 また、第2光学異方性層14bの偏光子20側の表面141bでの面内遅相軸と、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面142bでの面内遅相軸とは、上述した捩れ角(なお、図17においては、26.5°)をなす。つまり、第2光学異方性層14bの面内遅相軸は、-26.5°(時計回りに26.5°)回転する。従って、偏光子20の吸収軸と第2光学異方性層14bの表面142bでの面内遅相軸とのなす角度φ2bは、116.5°となる。
 なお、図17においては、第2光学異方性層14bの表面142bでの面内遅相軸が第2光学異方性層14bの表面141bでの面内遅相軸に対して時計回りに26.5°回転した態様を示すが、この態様に限定されず、その回転角度は時計回りに5~45°の範囲であればよい。
 図17においては、第2光学異方性層14bの第1光学異方性層12b側の表面142bでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bでの面内遅相軸とは、平行にある。つまり、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bでの面内遅相軸とのなす角度φ3bは、上記φ2bと略同じである。
 第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側の表面121bでの面内遅相軸と、第1光学異方性層12bの第2光学異方性層14b側とは反対側の表面122bでの面内遅相軸とは、上述した捩れ角(なお、図17においては、78.6°)をなす。つまり、第1光学異方性層12bの面内遅相軸は、-78.6°(時計回りに78.6°)回転する。従って、偏光子20の吸収軸と第1光学異方性層12bの表面122bでの面内遅相軸とのなす角度φ4bは、195.1°となる。
 なお、図17においては、第1光学異方性層12bの表面122bでの面内遅相軸が第1光学異方性層12bの表面121bでの面内遅相軸に対して時計回りに78.6°回転した態様を示すが、この態様に限定されず、その回転角度は時計回りに68~148°の範囲であればよい。
 上述したように、図17の態様では、偏光子20の吸収軸を基準に、第1光学異方性層12b中および第2光学異方性層14b中の液晶化合物の捩れ方向がともに時計回り(右捩 れ)を示す。
 図17においては、捩れ方向が時計回り(右捩れ)の態様について詳述したが、第1光学異方性層12b中および第2光学異方性層14b中の液晶化合物の捩れ方向がともに反時計回りの態様であってもよい。
 なお、図15に示す態様((Xb)の要件)および図17に示す態様((Yb)の要件)のうち、図15に示す態様であることがより好ましい。
(第3の実施形態)
 円偏光板の第3の実施形態としては、図24に示すように、第1光学異方性層12cと、第2光学異方性層14cと、支持体16と、偏光子20とをこの順で有する円偏光板100cが挙げられる。
 円偏光板100cにおいて、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14cの面内遅相軸との関係が、下記(Xc)または(Yc)の要件を満たすことが好ましい。
(Xc)第2光学異方性層14cの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は30±10°(20~40°)の範囲内(好ましくは、25~40°の範囲内)にある。
(Yc)第2光学異方性層14cの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は120±10°(110~130°)の範囲内(好ましくは、115~130°の範囲内)にある。
 なお、上述したように、第1光学異方性層12cの第2光学異方性層14c側の表面における面内遅相軸と、第2光学異方性層14cの第1光学異方性層12c側の表面における面内遅相軸とは平行である。
(第4の実施形態)
 円偏光板の第4の実施形態としては、図25に示すように、第1光学異方性層12dと、第2光学異方性層14dと、支持体16と、偏光子20とをこの順で有する円偏光板100dが挙げられる。
 円偏光板100dにおいて、偏光子20の吸収軸と、第2光学異方性層14dの面内遅相軸との関係が、下記(Xd)または(Yd)の要件を満たすことが好ましい。
(Xd)第2光学異方性層14dの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は20±20°(0~40°)の範囲内(好ましくは、10~40°の範囲内)にある。
(Yd)第2光学異方性層14dの偏光子20側の表面における面内遅相軸と偏光子20の吸収軸とのなす角度は110±20°(90~130°)の範囲内(好ましくは、100~130°の範囲内)にある。
 なお、上述したように、第1光学異方性層12dの第2光学異方性層14d側の表面における面内遅相軸と、第2光学異方性層14dの第1光学異方性層12d側の表面における面内遅相軸とは非平行である。
<有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置>
 本発明の有機EL表示装置は、上述した光学フィルム(または円偏光板)を有する。通常、円偏光板は、有機EL表示装置の有機EL表示パネル上に設けられる。例えば、図19に示すように、有機EL表示装置200は、少なくとも、有機EL表示パネル22と、光学フィルム10aと、偏光子20とを有する。なお、光学フィルム10aの代わりに、上述した第2の実施態様で説明した光学フィルム10bを用いてもよい。
 なお、有機EL表示装置は図19の態様に限定されず、図20に示すように、有機EL表示装置210は、偏光子20上にさらに保護膜24を有していてもよい。
 有機EL表示パネル22は、陽極、陰極の一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した部材であり、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
 本発明の光学フィルムは、上述した有機EL表示装置以外の他の表示装置に適用してもよい。他の表示装置としては、液晶表示装置が挙げられる。
 また、本発明の光学フィルムは、外光反射防止用途以外にも、他の用途にも適用してもよい。他の用途としては、液晶表示装置の光学補償層などが挙げられる。
 なお、本発明の光学フィルムは、λ/4板として種々の用途に適用することが可能である。
 以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
<支持体の準備>
 特開2014-209219号公報の表1に記載の支持体5を、同様の手順に従って、作製し、支持体1とした。得られた支持体1のRth(550)は0nmであった。
<実施例1>
 特開2014-209219号公報の段落0116~0119の記載の手順に従って、上記で作製した支持体1のアルカリ鹸化処理と、配向膜の形成を行った。
(光学異方性層Aの形成)
 上記作製した配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対するラビング方向が15°になるように調節した。
 なお、ラビング方向の角度は、後述する光学異方性層Bが積層される面側から支持体を観察して、支持体の長手方向を基準の0°とし、反時計回り方向に正の角度値、時計回りに負の角度値をもって表す。
 次に、表1に示す棒状液晶化合物を含む光学異方性層形成用組成物(RLC(1))を上記作製した配向膜上に#3のワイヤーバーで塗布した。フィルムの搬送速度(V)は5m/minとした。その後、組成物中の溶媒の乾燥および棒状液晶化合物の配向熟成のために、得られた塗膜を95℃の温風で1.5分間加熱した。次に、窒素環境下にて、塗膜に対して60℃にて紫外線(UV)照射(500mJ/cm2)を行い、棒状液晶化合物の配向を固定化して、光学異方性層Aを得た。光学異方性層Aの厚さは1.12μmであり、波長550nmにおけるΔn1d1は168nmであった。
(光学異方性層Bの形成)
 上記で作製した光学異方性層Aにラビング処理を施すことなく、表1に示す棒状液晶化合物を含む光学異方性層形成用組成物(RLC(2))を、上記作製した光学異方性層A上に#3のワイヤーバーで塗布した。フィルムの搬送速度(V)は5m/minとした。その後、組成物中の溶媒の乾燥および棒状液晶化合物の配向熟成のために、得られた塗膜を110℃の温風で2分間加熱した。次に、窒素環境下にて、塗膜に対して80℃にてUV照射(500mJ/cm2)を行い、棒状液晶化合物の配向を固定化して、光学異方性層Bを得た。光学異方性層Bの厚さは1.45μmであり、波長550nmにおけるΔn2d2は218nmであった。
 なお、光学異方性層Bの光学異方性層A側の表面における面内遅相軸は、光学異方性層Aの光学異方性層B側の表面における面内遅相軸と平行であった。
 また、光学異方性層B中の棒状液晶化合物の捩れ角は90°であり、支持体の長手方向を基準の0°とすると、光学異方性層Bの光学異方性層A側とは反対側の表面における面内遅相軸の回転角度は105°であった。つまり、棒状液晶化合物は右回りに捩れ構造を形成していた。
 なお、上記面内遅相軸の回転角度は、支持体の長手方向を基準の0°として、光学異方性層が積層される面側から支持体を観察し、反時計回り方向に正、時計回りに負の角度値をもって表す。
 また、ここで棒状液晶化合物の捩れ構造は、光学異方性層が積層される面側から支持体を観察して、光学異方性層Bの光学異方性層A側とは反対側の表面における面内遅相軸を基準に、面内遅相軸が右回りか左回りかを判断する。
(偏光子の作製)
 厚さ80μmのポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒浸漬して染色した。次に、得られたフィルムをホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒浸漬している間に元の長さの5倍に縦延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光子を得た。
(偏光子保護フィルムの作製)
 市販のセルロースアシレート系フィルム「TD80UL」(富士フイルム株式会社製)を準備し、1.5モル/リットルで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/リットルで35℃の希硫酸水溶液に得られたフィルムを1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に、得られたフィルムを120℃で十分に乾燥させて、表面を鹸化処理した偏光子保護フィルムを作製した。
(円偏光板の作製)
 上記で作製された支持体と光学異方性層Aと光学異方性層Bとを備える光学フィルムの支持体の露出表面上に、前述の偏光子および前述の偏光子保護フィルムをポリビニルアルコール系接着剤を用いて連続的に貼り合せ、長尺状の円偏光板(P-1)を作製した。つまり、円偏光板(P-1)は、偏光子保護フィルム、偏光子、支持体、光学異方性層A(上記第1の実施態様の第2光学異方性層に該当)、および、光学異方性層B(上記第1の実施態様の上記第1光学異方性層に該当)をこの順で有していた。
 なお、偏光子の吸収軸は円偏光板の長手方向と一致しており、偏光子の吸収軸に対する光学異方性層Aの面内遅相軸の回転角度は-15°であり、光学異方性層Bの光学異方性層Aとは反対側の表面における面内遅相軸の回転角度は-105°であった。
 なお、上記面内遅相軸の回転角度は、偏光子側から光学異方性層を観察して、支持体の長手方向を基準の0°とし、反時計回り方向に正、時計回りに負の角度値をもって表す。
<実施例2~9、比較例1>
 光学異方性層Aおよび光学異方性層Bの製造の際に光学異方性層形成用組成物を表1および表2のとおり変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って円偏光板(P-2)~(P-9)および円偏光板(C-1)を製造した。
 なお、円偏光板(P-2)~(P-9)および円偏光板(C-1)での偏光子の吸収軸と、光学異方性層Aの面内遅相軸とのなす角度の関係は、表2に示すように、円偏光板(P-1)と同様であった。
<実施例10>
 (光学異方性層Aの形成)の際のフィルム長手方向に対するラビング方向を15°から105°に変更した以外は、実施例1と同様の手順を実施し、円偏光板(P-10)を製造した。
<実施例11、比較例2>
 光学異方性層Aおよび光学異方性層Bの製造の際に光学異方性層形成用組成物を表2のとおり変更し、(光学異方性層Aの形成)の際のフィルム長手方向に対するラビング方向を15°から0°に変更した以外は、実施例1と同様の手順を実施し、円偏光板(P-11)および円偏光板(C-2)を製造した。
<実施例12>
 表1に示す棒状液晶化合物を含む光学異方性層形成用組成物(RLC(19))を用いて、光学異方性層Aおよび光学異方性層Bを一回の塗布で一括製造した。
 実施例1と同様のラビング支持体上に光学異方性層形成用組成物(RLC(19))を塗布し、80℃で60秒間加熱した。この加熱により組成物層の棒状液晶化合物が所定の方向に配向した。
 その後、酸素を含む空気下、30℃にて、365nmのLEDランプ(アクロエッジ(株)製)使用して紫外線照射した(70mJ/cm2)。続いて、得られた組成物層を80℃で10秒間加熱した。その後、窒素パージを行って、酸素濃度100体積ppmとして、80℃にて、メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を使用して紫外線照射し(500mJ/cm2)、液晶化合物の配向状態を固定した光学異方性層を形成した。さらに、実施例1と同様の手法にて、円偏光板(P-12)を製造した。
<実施例13~17>
 光学異方性層Aおよび光学異方性層Bの製造の際に光学異方性層形成用組成物を表2のとおり変更し、光学異方性層Aの形成の際のフィルム長手方向に対するラビング方向を表2に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様の手順を実施し、円偏光板(P-13)~(P-17)を製造した。
<実施例18~21>
 光学異方性層Aおよび光学異方性層Bの製造の際に光学異方性層形成用組成物を表2のとおり変更し、光学異方性層Aの形成の際のフィルム長手方向に対するラビング方向を表2に記載のとおりに変更し、光学異方性層Bの形成の直前に、光学異方性層Aの表面をラビングした(フィルム長手方向に対するラビング方向は表2に記載)以外は、実施例1と同様の手順を実施し、円偏光板(P-18)~(P-21)を製造した。
 なお、各実施例で作製した光学異方性層Aと光学異方性層Bとを備える光学フィルムをAxoScanで測定したところ、すべての光学フィルムがRe(450)/Re(550)<1を満たすことを確認した。
 以下の表1に、上記実施例および比較例で使用した光学異方性層形成用組成物の組成を示す。
 なお、各光学異方性層形成用組成物は、溶媒として2-ブタノン(富士フイルム和光純薬製)を含んでいた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
化合物1(以下、化合物の混合物に該当し、数値(%)は各化合物の混合物中における含有量(質量%)を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
化合物2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(化合物3の合成)
 FAAC-6(ユニマテック社製)2.5g、及びアクリル酸(富士フイルム和光純薬製)2.5gを通常のラジカル重合手法にて重合し、以下の化合物3を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
化合物4
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
化合物5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
化合物6
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
化合物7
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 また、上記実施例の結果を以下にまとめて示す。
 なお、実施例および比較例における光学異方性層Aおよび光学異方性層BのΔnd、チルト角、平均チルト角、および、偏光子の吸収軸との角度はAxometrics社のAxoscanを用いて測定を行った。
 また、表2中のラビング方向の角度は、光学異方性層が積層される面側から支持体を観察して、支持体の長手方向を基準の0°とし、反時計回り方向に正、時計回りに負の角度値をもって表す。
 一方、偏光子の吸収軸に対する、光学異方性層Aおよび光学異方性層Bの面内遅相軸の回転角度は、偏光子側から光学異方性層を観察して、偏光子の吸収軸を基準の0°とし、反時計回り方向に正、時計回りに負の角度値をもって表す。
 また、表2中の「捩れ角」欄が正の数値である場合、光学異方性層が積層される面側から支持体を観察して、光学異方性層の支持体側の表面における面内遅相軸を基準にして、反時計回り方向に捩れることを意味し、「捩れ角」欄が負の数値である場合、光学異方性層が積層される面側から支持体を観察して、光学異方性層の支持体側の表面における面内遅相軸を基準にして、時計回り方向に捩れることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
<比較例3および4>
 重量平均分子量10万のポリカーボネートを塩化メチレンに溶解して、18質量%溶液を得た。この溶液をガラス板上に、乾燥膜厚が80μmになるように流涎し、得られたガラス板を室温で30分乾燥後、70℃で1時間乾燥した。得られたポリカーボネートフィルムをガラス板から剥離して、10cm×20cmのサイズに裁断し、160℃で長手方向に4%延伸し位相差板であるλ/4板を得た。また、160℃で8%延伸する以外は同様の手順で位相差板であるλ/2板を得た。それぞれの面内遅相軸はフィルムの長手方向に平行であり、波長550nmでのReはλ/4板が137.5nm、λ/2板が275nmであった。
 上記で作製されたλ/4板上に、前述の偏光子および前述の偏光子保護フィルムをλ/4板の面内遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度が45°になるようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せ、円偏光板(比較例3)を作製した。つまり、比較例3の円偏光板は、偏光子保護フィルム、偏光子、λ/4板をこの順で有する。
 また、上記で作製されたλ/4板上にλ/2板を粘着剤を用いて、各々の面内遅相軸が60°で交差するように貼り合わせた。さらにλ/2板上に、前述の偏光子および前述の偏光子保護フィルムをλ/2板の面内遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度が15°になるようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せ、円偏光板(比較例4)を作製した。つまり、円偏光板(比較例4)は、偏光子保護フィルム、偏光子、λ/2板、λ/4板をこの順で有する。なお、偏光子の吸収軸とλ/2板の面内遅相軸とのなす角度が15°で、偏光子の吸収軸とλ/4板の面内遅相軸とのなす角度は75°であった。
<有機EL表示装置への実装および表示性能の評価>
(表示装置への実装)
 有機EL表示パネル搭載のSAMSUNG社製GALAXY SIIを分解し、円偏光板を剥離して、そこに実施例1~12および比較例1~4で作製した円偏光板を、偏光子保護フィルムが外側に配置されるように、表示装置に貼り合せた。
(表示性能の評価)
(正面方向)
 作製した有機EL表示装置について、正面方向からの黒色の色味づきを評価した。表示装置に黒表示をして、正面より観察し、下記の基準で評価した。結果は表3にまとめて示す。
4:色味づきが全く視認されない。(許容)
3:色味づきが視認されるものの、ごくわずか。(許容)
2:色味づきがやや視認され、反射光もややあり、許容できない。
1:色味づきが視認され、反射光も多く、許容できない。
(斜め方向)
 作製した有機EL表示装置について、斜め方向からの黒色の色味づきを評価した。表示装置に黒表示をして、極角60度より観察し、下記の基準で評価した。結果は表3にまとめて示す。
5:色味づきが全く視認されない。(許容)
4:色味づきが視認されるものの、ごくわずか。(許容)
3:色味づきがわずかに視認される。(許容)
2:色味づきがやや視認され、反射光もややあり、許容できない。
1:色味づきが視認され、反射光も多く、許容できない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 上記表3に示すように、本発明の光学フィルムを使用すると、所望の効果が得られた。
 実施例1~2、9、11、12と実施例3~8との対比から、平均チルト角が好ましい範囲(15~40°)にある場合、チルト角が好ましい範囲(30°以上)および、捩れ角が好ましい範囲(75~130°)にある場合において、性能がより優れることが分かる。
 また、実施例1~6と実施例7~8との対比から、第1光学異方性層の平均チルト角が2°以上チルトしている場合において、性能がより優れることが分かる。
 また、実施例1(図10に示す態様)と実施例10(図12に示す態様)の対比から、図10および図12に示す態様のうち、図10に示す態様の場合において、性能がより優れることが分かる。
 また、実施例11、16、17の対比から、第2の実施態様に該当する場合において、チルト角およびΔndが好ましい範囲(式(3B) 148nm≦Δn1d1≦276nm)にあるとき、性能により優れることが分かる。
 また、実施例13~15の対比から、第3の実施態様に該当する場合において、Δndが好ましい範囲(式(5A) 180nm≦Δn1d1≦340nm)にあるとき、性能により優れることが分かる。
 また、実施例18~21の対比から、第4の実施態様に該当する場合において、チルト角およびΔndが好ましい範囲にあるとき、性能により優れることが分かる。
 また、請求項1、11、13と請求項18との対比により、光学異方性層AとBの界面において、両層の遅相軸が平行である場合に、性能により優れることが分かる。
 なお、上記実施例では、右捩れ構造を形成する液晶化合物を用いて第1光学異方性層を製造したが、左捩れ構造を形成する液晶化合物を用いた場合も、上述したように偏光子の吸収軸、第1光学異方性層の面内遅相軸、および、第2光学異方性層の面内遅相軸との関係を調整することにより、所望の特性を示す円偏光板を形成することができた。
 10a,10b,10c,10d  光学フィルム
 12a,12b,12c,12d  第1光学異方性層
 14a,14b,14c,14d  第2光学異方性層
 16  支持体
 18  組成物層
 20  偏光子
 22  有機EL表示パネル
 24  保護膜
 100a,100b 円偏光板
 200,210 有機EL表示装置
 

Claims (10)

  1.  第1光学異方性層および第2光学異方性層を有し、
     前記第1光学異方性層および前記第2光学異方性層の少なくとも一方が、液晶化合物を固定してなる層であり、前記液晶化合物の平均チルト角が2°以上であり、
     前記第1光学異方性層および前記第2光学異方性層の少なくとも一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、前記捩れ配向した液晶化合物の捩れ角度が10~180°である、光学フィルム。
  2.  前記第1光学異方性層および前記第2光学異方性層の少なくとも一方が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層であり、
     前記捩れ配向した液晶化合物の捩れ角度が10~180°であり、
     前記液晶化合物の平均チルト角が2°以上である、請求項1に記載の光学フィルム。
  3.  前記液晶化合物が、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物である、請求項1または2に記載の光学フィルム。
  4.  前記第1光学異方性層と前記第2光学異方性層との間に、実質的に配向膜が配置されていない、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  5.  前記第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
     前記第1液晶化合物の捩れ角度が70~150°であり、
     前記第2光学異方性層が、第2液晶化合物を用いて形成された層であり、
     前記第1液晶化合物の平均チルト角、および、前記第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
     波長550nmで測定した前記第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と前記第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が式(1)の関係を満たし、
     波長550nmで測定した前記第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と前記第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が式(2)の関係を満たし、
     前記第1光学異方性層の前記第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、前記第2光学異方性層の前記第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは平行である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    式(1) 142nm≦Δn1d1≦400nm
    式(2) 138nm≦Δn2d2≦238nm
  6.  前記第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
     前記捩れ配向した第1液晶化合物の捩れ角度が68~148°であり、
     前記第2光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第2液晶化合物を固定してなる層であり、
     前記捩れ配向した第2液晶化合物の捩れ角度が5~45°であり、
     前記第1液晶化合物の捩れ方向と前記第2液晶化合物の捩れ方向とが同じ向きであり、
     前記第1液晶化合物の平均チルト角、および、前記第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
     波長550nmで測定した前記第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と前記第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が式(3)の関係を満たし、
     波長550nmで測定した前記第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と前記第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が式(4)の関係を満たし、
     前記第1光学異方性層の前記第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、前記第2光学異方性層の前記第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは平行である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    式(3) 118nm≦Δn1d1≦376nm
    式(4) 125nm≦Δn2d2≦425nm
  7.  前記第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
     前記捩れ配向した第1液晶化合物の捩れ角度が72~126°であり、
     前記第2光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第2液晶化合物を固定してなる層であり、
     前記捩れ配向した第2液晶化合物の捩れ角度が5~45°であり、
     前記第1液晶化合物の捩れ方向と前記第2液晶化合物の捩れ方向とが逆向きであり、
     前記第1液晶化合物の平均チルト角、および、前記第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
     波長550nmで測定した前記第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と前記第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が式(5)の関係を満たし、
     波長550nmで測定した前記第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と前記第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が式(6)の関係を満たし、
     前記第1光学異方性層の前記第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、前記第2光学異方性層の前記第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは平行である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    式(5) 140nm≦Δn1d1≦500nm
    式(6) 70nm≦Δn2d2≦300nm
  8.  前記第1光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第1液晶化合物を固定してなる層であり、
     前記捩れ配向した第1液晶化合物の捩れ角度が5~120°であり、
     前記第2光学異方性層が、第2液晶化合物を用いて形成された層であり、
     前記第2光学異方性層が、厚み方向を螺旋軸とする捩れ配向した第2液晶化合物を固定してなる層である場合、前記捩れ配向した第2液晶化合物の捩れ角度が0°超45°以下であり、
     前記第1液晶化合物の平均チルト角、および、前記第2液晶化合物の平均チルト角の少なくとも一方が2°以上であり、
     波長550nmで測定した前記第1光学異方性層の屈折率異方性Δn1と前記第1光学異方性層の厚みd1との積Δn1d1の値が式(7)の関係を満たし、
     波長550nmで測定した前記第2光学異方性層の屈折率異方性Δn2と前記第2光学異方性層の厚みd2との積Δn2d2の値が式(8)の関係を満たし、
     前記第1光学異方性層の前記第2光学異方性層側の表面での面内遅相軸と、前記第2光学異方性層の前記第1光学異方性層側の表面での面内遅相軸とは非平行である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    式(7) 80nm≦Δn1d1≦300nm
    式(8) 80nm≦Δn2d2≦360nm
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の光学フィルムと、偏光子とを有する、円偏光板。
  10.  請求項9に記載の円偏光板を有する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
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