JP2006106180A - 光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 偏光板と位相差フィルムを積層した光学フィルムであって、画像表示装置に適用した場合に、広範囲にわたり高いコントラスト比を有する見やすい表示を実現可能な光学フィルムを提供すること。
【解決手段】 偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムを積層してなる偏光板の片面に、偏光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸が直交または平行となるように積層した光学フィルムにおいて、
前記位相差フィルムは、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ、を満足し、
前記透明保護フィルムは、位相差フィルム側に少なくとも配置されており、かつ、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムであることを特徴とする光学フィルム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、偏光板と位相差フィルムを積層した光学フィルムに関する。また本発明は、前記光学フィルムを用いた液晶表示装置、ＰＤＰ、ＣＲＴ等の画像表示装置に関する。特に本発明の光学フィルムは、いわゆるＩＰＳモードで動作する液晶表示装置に適している。

従来、液晶表示装置としては、正の誘電率異方性を有する液晶を、相互に対向する基板間にネジレ水平配向したいわゆるＴＮモードの液晶表示装置が主として使われている。しかし、ＴＮモードではその駆動特性上、黒表示をしようとしても基板近傍の液晶分子により複屈折が生じる結果、光漏れが生じてしまい、完全な黒表示を行うことが困難であった。これに対し、ＩＰＳモードの液晶表示装置は、非駆動状態において液晶分子が基板面に対して略平行なホモジニアス配向を有するため、光は液晶層を、その偏光面をほとんど変化させること無く通過し、その結果基板の上下に偏光板を配置することにより非駆動状態でほぼ完全な黒色表示が可能である。

しかしながら、ＩＰＳモードではパネル法線方向においてはほぼ完全な黒色表示ができるものの、法線方向からズレた方向からパネルを観察する場合、液晶セルの上下に配置する偏光板の光軸方向からズレた方向では偏光板の特性上避けられない光漏れが発生する結果、視野角が狭くなるという問題があった。

この問題を解決するために、斜め方向から観察した場合に生じる偏光板の幾何学的な軸ズレを、位相差フィルムにより補償した偏光板が用いられている。このような効果を得られる偏光板が開示されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。しかし、従来知られている位相差フィルムでは充分な広視野角を実現し難い。

前記特許文献１に記載の偏光板では、偏光子の保護フィルムとして位相差フィルムが使用されている。しかしながら、当該偏光板は、通常の使用環境では良好な視野角特性が得られるものの、高温度下や高湿度下では偏光子の寸法変化により直接積層されている保護フィルムも変形する。そのため、保護フィルムに用いている位相差フィルムの位相差値が所望の値からずれてしまい、その効果を安定に保つことができないという問題点があった。

一方、特許文献２では、保護フィルムとして一般的に用いられているトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）を適用した偏光板に位相差フィルムが積層されている。この場合には、位相差フィルムに直接応力が加わらないことから、位相差フィルムの位相差値は安定である。しかし、ＴＡＣフィルムには無視できない位相差値が存在するため、軸ズレを補償する位相差フィルムの設計が困難である。また位相差の影響を受けた色付きが発生する。
特開平４−３０５６０２号公報 特開平４−３７１９０３号公報

本発明は、偏光板と位相差フィルムを積層した光学フィルムであって、画像表示装置に適用した場合に、広範囲にわたり高いコントラスト比を有する見やすい表示を実現可能な光学フィルムを提供することを目的とする。

また本発明は、前記光学フィルムを用いた広範囲にわたり高いコントラスト比を有する見やすい表示を実現可能な画像表示装置、特にＩＰＳモードで動作する液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す光学フィルムを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムを積層してなる偏光板の片面に、偏光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸が直交または平行となるように積層した光学フィルムにおいて、
前記位相差フィルムは、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ、を満足し、
前記透明保護フィルムは、位相差フィルム側に少なくとも配置されており、かつ、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムであることを特徴とする光学フィルム、に関する。

ただし、上記フィルムはいずれも、波長５９０ｎｍにおける遅相軸方向、進相軸方向及び厚さ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとし、ｄ（ｎｍ）はフィルムの厚みとする。遅相軸方向は、フィルム面内の屈折率の最大となる方向とする。

上記本発明の光学フィルムでは、偏光子は耐熱性、耐湿性、耐候性の点から透明保護フィルムを積層した偏光板として用いられており、位相差フィルムを積層する側の透明保護フィルムにはセルロース系フィルムが用いられている。通常、位相差フィルム側が液晶セル側になる。液晶セルに近い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムは、位相差値が液晶表示装置の視野角特性に影響を及ぼすため、小さい位相差値のものが望まれる。偏光板の透明保護フィルムに用いられているセルロース系フィルムは一般的に厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が４０〜６０ｎｍ程度と大きいが、本発明のセルロース系フィルムでは、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が０〜１０ｎｍと非常に小さい。このように残留位相差を小さくすることにより、積層する位相差フィルムの設計が容易になるとともに、位相差フィルムによる補償効果の高い光学フィルムを得ることができる。これにより、広範囲にわたり高いコントラスト比を有する見やすい表示を実現可能である。

前記透明保護フィルムであるセルロース系フィルムの厚み方向位相差（Ｒｔｈ）は０〜１０ｎｍ、好ましくは０〜６ｎｍ、より好ましくは０〜３ｎｍである。なお、本発明のセルロース系フィルムは、面内位相差（Ｒｅ）も一般的に用いられているものよりも小さい。面内位相差（Ｒｅ）は好ましくは、０〜２ｎｍが、より好ましくは０〜１ｎｍである。

前記光学フィルムにおいて、前記位相差フィルムは、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表されるＮｚ値が、０．４〜０．６を満足し、
かつ、面内位相差（Ｒｅ）＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄが、２００〜３５０ｎｍであることが好ましい。

前記Ｎｚ値、面内位相差（Ｒｅ）を満足する位相差フィルムは、本発明の光学フィルムを用いて偏光板をクロスニコル状態で配置した場合に、光軸からズレた方向での光漏れを、上記特定の位相差フィルムにより解消するうえで好ましい。特にＩＰＳモードの液晶表示装置において、液晶層の斜め方向におけるコントラストの低下を補償する機能を有する。本発明の光学フィルムは、上記のように透明保護フィルムとして厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が非常に小さいセルロース系フィルムを用いているため、位相差フィルムの補償効果が特に高い。

Ｎｚ値は補償機能を高める点から０．４５以上、さらには０．４８以上であるの好ましい。一方、Ｎｚ値は０．５５以下、さらには０．５２以下であるのが好ましい。面内位相差Ｒｅは補償機能を高める点から２３０ｎｍ以上、さらには２５０ｎｍ以上であるの好ましい。一方、面内位相差Ｒｅは３００ｎｍ以下、さらには２８０ｎｍ以下であるのが好ましい。位相差フィルムの厚さｄは特に制限されないが、通常４０〜１００μｍ程度、好ましくは５０〜７０μｍである。

さらに本発明は、前記光学フィルムを用いたことを特徴とする画像表示装置、に関する。

また本発明は、ＩＰＳモードの液晶表示装置であって、
視認側のセル基板には上記光学フィルムが、位相差フィルムがセル基板側になるように配置され、
視認側に対して反対側のセル基板には、偏光子の少なくとも片面に、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを透明保護フィルムとして積層してなる偏光板が、当該透明保護フィルムがセル基板側になるように配置されており、かつ、電圧無印加状態において液晶セル内の液晶物質の異常光屈折率方向と当該偏光板の吸収軸が平行状態にあることを特徴とする液晶表示装置、に関する。

また本発明は、ＩＰＳモードの液晶表示装置であって、
視認側のセル基板には、偏光子の少なくとも片面に、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを透明保護フィルムとして積層してなる偏光板が、当該透明保護フィルムがセル基板側になるように配置されており、
視認側に対して反対側のセル基板には、上記光学フィルムが、位相差フィルムがセル基板側になるように配置されており、かつ、電圧無印加状態において液晶セル内の液晶物質の異常光屈折率方向と当該光学フィルムの吸収軸が直交状態にあることを特徴とする液晶表示装置、に関する。

本発明の画像表示装置としては、ＩＰＳモードの液晶表示装置が好適である。前記本発明の光学フィルムを上記のようにＩＰＳモードの液晶セルのいずれか一方の表面に配置するとともに、その反対側には、偏光子の少なくとも片面に、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が小さいセルロース系フィルムを透明保護フィルムとして積層してなる偏光板を、上記のように配置することにより、ＩＰＳモードの液晶表示装置おいて従来生じていた黒表示時の光漏れを低減することができる。かかるＩＰＳモードの液晶表示装置は、全方位にわたり高いコントラスト比を有し、広視野角で見やすい表示を実現可能である。なお、光学フィルムの反対側に配置される偏光板に用いるセルロース系フィルム（透明保護フィルム）も前記同様の厚み方向位相差（Ｒｔｈ）、面内位相差（Ｒｅ）を有するものが好ましい。

以下本発明の光学フィルムおよび画像表示装置を図面を参照しながら説明する。図１に示す通り、本発明の光学フィルム３は、偏光子１ａの少なくとも片面に透明保護フィルムを有する偏光板１の片面に、位相差フィルム２を有する。少なくとも位相差フィルム２の側には、透明保護フィルム（１ｂ）が配置されている。透明保護フィルム（１ｂ）は、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が小さいセルロース系フィルムである。図１では、偏光子１ａの両面に、透明保護フィルム（１ｂ，１ｂ´）を有する場合を例示している。なお、位相差フィルム２の側とは反対側の透明保護フィルム（１ｂ´）は、特に制限されず、透明保護フィルム（１ｂ）と同様の厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が小さいセルロース系フィルムであってもよく、他の透明保護フィルムであってもよい。偏光板１の吸収軸と位相差フィルム２の遅相軸は直交または平行となるように積層されている。偏光板１の吸収軸と位相差フィルム２の遅相軸は、積層時における連続貼り合わせ工程の点から平行に積層するのが好ましい。

偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。

ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよいし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。

位相差フィルムを積層する側に用いる、偏光子の透明保護フィルムは、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを用いる。セルロース系フィルムの材料としては、例えば、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等の脂肪酸置換セルロース系ポリマーがあげられる。

一般的に用いられているトリアセチルセルロースは、厚さ４０μｍにおいて厚み方向位相差（Ｒｔｈ）は４０ｎｍであり、上記厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を満足できない。本発明では、セルロース系フィルムについて、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）に適宜に処理を施すことにより、セルロース系フィルムの厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御している。処理手段は、特に制限されないが、例えば下記手段によりセルロース系フィルムの厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御できる。シクロペンタノン、メチルエチルケトン等の溶剤を塗布したポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ステンレス等の基材を、一般的なセルロース系フィルムに貼り合わせ、加熱乾燥（８０〜１５０℃程度、３〜１０分間程度）した後、基材フィルムを剥離する方法；ノルボルネン系樹脂、アクリル系樹脂等をシクロペンタノン、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解した溶液を、一般的なセルロース系フィルムに塗布し、加熱乾燥（８０〜１５０℃程度、３〜１０分間程度）した後、塗布フィルムを剥離する方法等があげられる。かかる処理により、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御できる。

また厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムには、脂肪酸置換度を制御した脂肪酸置換セルロース系ポリマーを用いることができる。一般的に用いられているトリアセチルセルロースでは、酢酸置換度が２．８程度のものが用いられているが、酢酸置換度を１．８〜２．７、さらにプロピオン酸置換度を０．１〜１に制御したものを用いることにより、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御している。さらには、脂肪酸置換セルロース系ポリマーに、ジブチルフタレート、ｐ-トルエンスルホンアニリド、クエン酸アセチルトリエチル等の可塑剤を添加することにより、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御することができる。可塑剤の添加量は、脂肪酸置換セルロース系ポリマー１００重量部に対して、４０重量部程度以下、さらには１〜２０重量部、さらには１〜１５重量部とするのが好適である。またこれら技術を組み合わせることにより、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御することができる。

なお、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムの厚さは特に制限されないが、フィルム強度を保持するとともに、前記範囲に厚み方向位相差（Ｒｔｈ）に制御するために、通常、２０〜２００μｍ程度であり、好ましくは３０〜１００μｍ、さらに好ましくは３５〜９５μｍである。

位相差フィルムを積層する側とは反対側の透明保護フィルムは、特に制限されず、前記厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が小さいセルロース系フィルムであってもよく、前記以外の透明保護フィルムであってもよい。位相差値の最適化が望まれる透明保護フィルムは、液晶セルに近い側の透明保護フィルムであり、液晶セルに遠い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムは、液晶表示装置の光学特性を変化させることはないためである。

前記以外の透明保護フィルムを形成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー（前記厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が０〜１０ｎｍ以外のもの）、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。

また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／または非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板等の保護フィルムに適用した場合には歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。

前記透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。より好ましくは５〜２００μｍが好ましく、１０〜１５０μｍがより好ましい。上記の範囲であれば、偏光子を機械的に保護し、高温高湿下に曝されても偏光子が収縮せず、安定した光学特性を保つことができる。

前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであってもよい。

ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。

またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。

なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。

前記偏光子と透明保護フィルムとの接着処理には、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリエステル等が用いられる。

位相差フィルムとしては、たとえば、高分子ポリマーフィルムの複屈折性フィルム、液晶ポリマーの配向フィルムなどがあげられる。位相差フィルムは、前記Ｎｚ値および面内位相差Ｒｅ値を満足するものが好適である。

高分子ポリマーとしては、たとえば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリノルボルネン等の脂環式ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、またはこれらの二元系、三元系各種共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげられる。位相差フィルムは、高分子ポリマーフィルムを面方向に二軸に延伸する方法、面方向に一軸または二軸に延伸し、厚さ方向にも延伸する方法等により厚さ方向の屈折率を制御することにより得られる。また高分子ポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理して傾斜配向させる方法等により得られる。

前記収縮性フィルムは、高分子フィルムの片面又は両面に収縮性フィルムを貼り合わせて、加熱延伸することにより行う。高分子フィルムは、厚み１０〜５００μｍのものが好ましく用いられるが、設計する位相差値に応じて厚さを選択するのが好ましい。

収縮性フィルムは、加熱延伸時に延伸方向と直交する方向の収縮力を付与するために用いられる。具体的には、例えば二軸延伸フィルムや、一軸延伸フィルム等が挙げられる。上記収縮性フィルムに用いられる材料としては、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられるが、これに制限されない。収縮均一性、耐熱性が優れる点から、二軸延伸ポリプロピレンフィルムが好ましく用いられる。

前記収縮性フィルムは、前記収縮性フィルムが積層される前記高分子フィルムに対して、１４０℃における長手方向の収縮率：Ｓ（ＭＤ）が４〜２０％であり、且つ、幅方向の収縮率：Ｓ（ＴＤ）が４〜３０％であるものが好ましい。更に好ましくは、Ｓ（ＭＤ）が５〜１０％、Ｓ（ＴＤ）が７〜２５％である。特に好ましくは、Ｓ（ＭＤ）が６〜８％、Ｓ（ＴＤ）１０〜２０％である。

なお、上記の収縮率は、ＪＩＳ Ｚ １７１２の加熱収縮率Ａ法に準じて求めることができる（ただし、加熱温度は１２０℃に代えて１４０℃とし、試験片に加重３ｇを加えたことが異なる）。具体的には、幅２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を縦（ＭＤ）、横（ＴＤ）方法から各５枚採り、それぞれの中央部に約１００ｍｍの距離において標点をつけた試験片を作製する。該試験片は、温度１４０℃±３℃に保持された空気循環式恒温槽に、加重３ｇをかけた状態で垂直につるし、１５分間加熱した後、取り出し、標準温度（室温）に３０分間放置してから、ＪＩＳ Ｂ ７５０７に規定するノギスを用いて、標準間距離を測定して、５個の測定値の平均値を求め、Ｓ＝［＜加熱前の標準間距離（ｍｍ）−加熱後の標準間距離（ｍｍ）＞／加熱前の標準間距離（ｍｍ）］×１００、より、Ｓ（ＭＤ）およびＳ（ＴＤ）を算出した。

また、前記収縮性フィルムは、幅方向の収縮率と長手方向の収縮率の差：ΔＳ＝Ｓ（ＴＤ）−Ｓ（ＭＤ）が、０．５％≦ΔＳ≦１０％の範囲にあるものが好ましい。更に好ましくは１％≦ΔＳ≦１０％である。特に好ましくは２％≦ΔＳ≦１０％である。最も好ましくは６％≦ΔＳ≦１０％である。ＭＤ方向の収縮率が大きいと、延伸張力に加え、上記収縮性フィルムの収縮力が延伸機に加わり均一な延伸が困難となる。上記の範囲であれば、延伸機等の設備に過度の負荷をかけることなく、均一な延伸を行うことができる。

前記収縮性フィルムの好ましい厚みの範囲は、上記収縮率や、設計する位相差値等に応じて選択できるが、例えば１０〜５００μｍが好ましく、更に好ましくは、２０〜３００μｍである。特に好ましくは、３０〜１００μｍである。最も好ましくは、４０〜８０μｍである。上記の範囲内であれば、十分な収縮率が得られ、良好な光学均一性を有する位相差フィルムを作製することができる。

前記収縮性フィルムの前記高分子フィルムへの貼り合わせ方は、上記収縮性フィルムの収縮方向が少なくとも延伸方向と直交する方向の成分を含むように行われる。すなわち、上記収縮性フィルムの収縮力の全部又は一部が上記高分子フィルムの延伸方向と直交する方向に作用するように行われる。従って、上記収縮性フィルムの収縮方向が上記高分子フィルムの延伸方向と斜交していても良く、完全に直交する方向にある必要はない。

前記収縮性フィルムの貼り合わせ方法としては、特に制限はないが、前記高分子フィルムと上記収縮性フィルムとの間に粘着剤層を設けて接着する方法が、製造上容易である点から好ましい。上記粘着剤層は、上記高分子フィルム又は上記収縮性フィルムの一方又は両方に形成することができる。通常、前記収縮性フィルムは、前記位相差フィルムを作製した後に剥離されるので、上記粘着剤としては、加熱延伸工程では接着性と耐熱性に優れ、その後の剥離工程では、容易に剥離できて、上記位相差フィルムの表面に粘着剤が残存しないものが好ましい。剥離性に優れる点で、上記粘着剤層は、上記収縮性フィルムに設けるほうが好ましい。

前記粘着剤層を形成する粘着剤としては、アクリル系、合成ゴム系、ゴム系、シリコーン系等が用いられる。接着性、耐熱性、剥離性に優れる点から、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましい。アクリル系ポリマーのＧＰＣ法によって算出される重量平均分子量（Ｍｗ）がＧＰＣ法で測定されるポリスチレン換算で３０，０００〜２，５００，０００のものが好ましい。

前記アクリル系ポリマーに使用されるモノマーとしては、各種（メタ）アクリル酸アルキルを使用できる。たとえば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、イソノニルエステル、イソデシルエステル、ドデシルエステル、ラウリルエステル、トリデシルエステル、ペンタデシルエステル、ヘキサデシルエステル、ヘプタデシルエステル、オクタデシルエステル、ノナデシルエステル、エイコシルエステル等の炭素数１〜２０アルキルエステル）を例示でき、これらを単独もしくは組み合わせて使用できる。

また、得られるアクリル系ポリマーに極性を付与するために前記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとともに、（メタ）アクリル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有単量体；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル等のヒドロキシル基含有単量体；Ｎ−メチロールアクリルアミド等のアミド基含有単量体；（メタ）アクリロニトリル等のシアノ基含有単量体；（メタ）アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有単量体；酢酸ビニル等のビニルエステル類；スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体などを共重合モノマーとして用いることができる。

なお、前記アクリル系ポリマーの重合法は特に制限されず、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、ＵＶ重合などの公知の重合法を採用できる。

また、前記粘着剤には、架橋剤を含有することができる。架橋剤としては、ポリイソシアネート化合物、ポリアミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。さらに前記粘着剤には、必要に応じて、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤等を適宜に使用することもできる。

前記粘着剤層を形成する方法は、特に制限されず、離型フィルムに粘着剤を塗布し、乾燥後、前記高分子フィルムに転写する方法（転写法）、前記高分子フィルムに、直接、粘着剤を塗布、乾燥する方法（直写法）等が挙げられる。

前記粘着剤層の好ましい厚みの範囲としては、特に制限はないが、粘着力や前記位相差フィルムの表面状態に応じて適宜決定される。例えば１〜１００μｍが好ましく、更に好ましくは、５〜５０μｍである。特に好ましくは、１０〜３０μｍである。上記の範囲内であれば、十分な収縮率が得られ、良好な光学均一性を有する位相差フィルムを作製することができる。上記粘着剤層は、異なる組成のもの又は種類の異なるものを積層して用いることもできる。また、上記粘着剤層は、必要に応じて、接着力の制御を目的に粘着性付与樹脂の如き天然物や合成物の樹脂類、酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することができる。

前記粘着剤層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的に剥離紙又は離型フィルム（セパレータともいう）が仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着剤層に接触することを防止できる。上記セパレータとしては、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いることができる。

上記高分子フィルムと粘着剤層との界面における２３℃の接着力は、特に制限はないが、０．１〜１０Ｎ／５０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、０．１〜５Ｎ／５０ｍｍである。特に好ましくは、０．２〜３Ｎ／５０ｍｍである。上記接着力は、前記収縮性フィルムを、上記高分子フィルムに、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた手動ローラで３往復して圧着したものを接着力測定用サンプルとし、該サンプルをオートクレーブ処理（５０℃、１５分、５ｋｇ／ｃｍ²）した後、ＪＩＳ Ｂ ７７２１に準じた装置により、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じた９０度引きはなし法（引き上げ速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ）で測定することができる。上記接着力の達成は、例えば上記高分子フィルムの粘着剤層が設けられる側の表面にコロナ処理やプラズマ処理等の適宜な表面処理を施して粘着剤層との接着力を制御する方式、上記高分子フィルムと上記収縮性フィルムを接着した状態で加熱処理やオートクレーブ処理等の適宜な処理を施して接着力を制御する方式等の適宜な方式の１種又は２種以上を行うことができる。

前記収縮性フィルムは、設計する収縮力等に応じて前記高分子フィルムの片面又は両面に１枚又は２枚以上の適宜な数を接着することができるが、両面に接着する場合や片面に複数枚を接着する場合には、その表裏や上下における収縮性フィルムの収縮率は、同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。

本発明の前記加熱延伸する方法としては、特に制限はなく、前記高分子フィルムの延伸方向への張力と、上記延伸方向と直交する方向への収縮力とが付与することができる方法であれば、従来公知の延伸処理法を用いることができる。例えば、縦一軸延伸法、横一軸延伸法、縦横同時二軸延伸法、縦横逐次二軸延伸法等が挙げられる。上記延伸処理法は、例えば、ロール延伸機、テンターや二軸延伸機等の適宜な延伸機を用いて行うことができる。また、上記加熱延伸は、２回又は３回以上の工程に分けて行うこともできる。前記高分子フィルムを延伸する方向は、フィルム長手方向（ＭＤ方向）であっても良いし、幅方向（ＴＤ方向）であっても良い。また、特開２００３−２６２７２１公報の図１に記載の延伸法を用いて、斜め方向とすることもできる。

前記位相差フィルムの加熱延伸する温度（延伸温度ともいう）は、前記高分子フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）以上で行うことが、上記位相差フィルムの位相差値が均一になり易く、また、フィルムが結晶化（白濁）しにくいなどの点より好ましい。上記延伸温度は好ましくは、前記高分子フィルムのＴｇ＋１℃〜Ｔｇ＋３０℃である。より好ましくは、Ｔｇ＋２℃〜Ｔｇ＋２０℃である。更に好ましくは、Ｔｇ＋３℃〜Ｔｇ＋１５℃である。特に好ましくは、Ｔｇ＋５℃〜Ｔｇ＋１０℃である。延伸温度が上記の範囲であれば、均一な加熱延伸を行うことができる。また、上記延伸温度は、フィルム幅方向で一定であることが、位相差値のバラツキが小さい良好な光学均一性を有する位相差フィルムを作製することができる。

前記延伸温度を一定に保持する具体的な方法については、特に制限はないが、熱風又は冷風、マイクロ波もしくは遠赤外線などを利用したヒーター、温度調節用に加熱又は冷却されたロール、ヒートパイプロール又は金属ベルトなどを用いた公知の加熱又は冷却方法や温度制御方法を挙げることができる。

前記延伸温度は、ばらつきが大きいと、延伸ムラが大きくなり、最終的に得られた位相差フィルムの位相差値のばらつきを招く。従って、フィルム幅方向の温度ばらつきは、小さければ小さいほど好ましく、より好ましくは面内方向の温度ばらつきを±１℃以下、特に好ましくは、±１℃以下の範囲内とすることが望ましい。

前記加熱延伸時の延伸倍率は、用いる高分子フィルム、揮発性成分等の種類、揮発性成分等の残留量、設計する位相差値等から決められるものであって、特に限定されるものではないが、例えば、１．０１〜３倍が好ましく用いられる。より好ましくは、１．１〜２．５倍である。特に好ましくは、１．１〜２倍である。最も好ましくは、１．２〜１．８倍である。また、延伸時の送り速度は、特に制限はないが、延伸装置の機械精度、安定性等から好ましくは０．５ｍ／分以上、より好ましくは１ｍ／分以上である。

位相差フィルムに用いる液晶性ポリマーとしては、たとえば、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団（メソゲン）がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種のものなどがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、屈曲性を付与するスペーサ部でメソゲン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリエステル系液晶性ポリマー、ディスコティックポリマーやコレステリックポリマーなどがあげられる。側鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネートを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなるスペーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあげられる。これら液晶性ポリマーの配向フィルムは、たとえば、ガラス板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化珪素を斜方蒸着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理することにより、液晶ポリマーを配向させたもの、特に傾斜配向させたものが好ましい。

前記位相差フィルムと偏光板の積層法は特に制限されず、透明性の高いものであれば粘着剤、接着剤等を適宜に使用することができる。粘着剤、接着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。

光学フィルムや粘着剤層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。

本発明の光学フィルムはＩＰＳモードの液晶表示装置に好適に用いられる。ＩＰＳモードの液晶表示装置は、液晶層を狭持する一対の基板と、前記一対の基板の一方に形成された電極群と、前記基板間に挟持された誘電異方性を有する液晶組成物質層と、前記一対の基板の対向に形成されて前記液晶組成物質の分子配列を所定の方向に配列させるための配向制御層および前記電極群に駆動電圧を印加するための駆動手段とを具備した液晶セルを有する。前記電極群は前記配向制御層および前記液晶組成物質層の界面に対して、主として平行な電界を印加するごとく配置された配列構造を有している。

図２、図３に示すように本発明の光学フィルム３は液晶セル４の視認側または光入射側に配置される。図２、図３の光学フィルムでは、偏光板１の吸収軸と位相差フィルム２の遅相軸が平行の場合を例示しているが、これは直交であってもよい。光学フィルム３は、位相差フィルム２側を液晶セル４側とする。図示していないが、これにより、図２、図３において図１の光学フィルム３を用いた場合には、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御した透明保護フィルム１ｂが、透明保護フィルム１ｂ´よりも液晶セル４側になる。光学フィルム３の配置された液晶セル４の反対側には偏光板１が配置される。液晶セル４の両側に配置した偏光板１の吸収軸と光学フィルム３（偏光板１）の吸収軸は直交状態に配置されている。偏光板１は光学フィルム３に用いたものと同様の偏光子１ａの少なくとも片面に透明保護フィルム１ｂ（必要によりその反対面に１ｂ´）を積層したものが用いられる。偏光板１は、透明保護フィルム１ｂが液晶セル４側になるように配置される。図示していないが、図２、図３において図１の光学フィルム３を用いた場合には、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）を小さく制御した透明保護フィルム１ｂが、透明保護フィルム１ｂ´よりも液晶セル４側になる。

図２のように、光学フィルム３をＩＰＳモードの液晶セル４の視認側に配置する場合には、視認側に対して反対側（光入射側）の液晶セル４の基板には、偏光板１を電圧無印加状態において液晶セル４内の液晶物質の異常光屈折率方向と偏光板１の吸収軸が平行状態になるように配置するのが好ましい。

また図３のように、光学フィルム３をＩＰＳモードの液晶セル４の光入射側に配置する場合には、視認側の液晶セル４の基板には偏光板１を配置し、電圧無印加状態において液晶セル４内の液晶物質の異常光屈折率方向と光学フィルム３（偏光板１）の吸収軸が直交状態になるように配置するのが好ましい。

前記光学フィルム、偏光板は、実用に際して他の光学層を積層して用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）などの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。

反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。

反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記透明保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の透明保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。透明保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。

反射板は前記の偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。

なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。

偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板とも言う）が用いられる。１／２波長板（λ／２板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。

楕円偏光板は液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青又は黄等）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。

偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。

輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。

前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの（３Ｍ社製、Ｄ−ＢＥＦ等）、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの（日東電工社製、ＰＣＦ３５０やＭｅｒｃｋ社製、Ｔｒａｎｓｍａｘ等）如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。

従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。

可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。

なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。

また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。

前記光学層を積層した光学フィルム、偏光板は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。

液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。液晶表示装置は、一般に必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明において前記光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、前記例示のＩＰＳモードの他、例えばＶＡ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。

液晶表示装置は、照明システムあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。さらには液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。

以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

（透明保護フィルム、位相差フィルムの位相差等の測定）
自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）を用いて、波長５９０ｎｍの屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを測定した値により計測し、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）、Ｎｚ、面内位相差（Ｒｅ）を算出した。

実施例１
（透明保護フィルム）
シクロペンタノンを、ポリエチレンテレフタレート上に塗布した後、これを厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フイルム（株）製，商品名「ＵＺ−ＴＡＣ」，Ｒｅ（５９０）＝３ｎｍ，Ｒｔｈ（５９０）＝４０ｎｍ）に貼り合わせた。これを１００℃で５分間乾燥した。乾燥後にポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した。得られた透明フィルム（セルロース系フィルム）は、Ｒｅ（５９０）＝０．２ｎｍ，Ｒｔｈ（５９０）＝５．４ｎｍであった。

（偏光板）
前記透明保護フィルムをポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて延伸したフィルム（偏光子：２０μｍ）の両面に接着剤を用いて積層して偏光板を作製した。

（光学フィルム）
ポリカーボネートフィルム（厚さ６８μｍ）の両面に二軸延伸ポリエステルフィルムからなる収縮フィルムをアクリル系粘着剤で貼り合わせて、１３０℃で１．０３倍に延伸することにより、厚さ６５μｍ、Ｒｅ（５９０）＝２６０ｎｍ、Ｎｚ＝０．５の位相差フィルムを得た。この位相差フィルムと前記偏光板を、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸が平行状態となるように粘着剤を用いて積層し、光学フィルムを作製した。

（液晶表示装置）
図２に示すように、光学フィルムの位相差フィルム側を、ＩＰＳモードの液晶セルの視認側の面になるように粘着剤で積層した。一方、液晶セルの反対側の面には偏光板を粘着剤で積層して液晶表示装置を作製した。視認側の偏光板は電圧無印加時に液晶セル内の液晶組成物の異常光屈折率方向と偏光板の吸収軸が直交となるように積層した。また偏光板の吸収軸と光学フィルムの吸収軸は直交するように配置した。

（評価）
この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝５０であった。コントラスト比の測定は、ＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ（ＥＬＤＩＭ社製）を用いて行った。

実施例２
（透明保護フィルム）
シクロペンタノンにノルボルネン系樹脂を溶解して、固形分２０重量％の溶液を調製した。この溶液を、厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フイルム（株）製，商品名「ＵＺ−ＴＡＣ」，Ｒｅ（５９０）＝３ｎｍ，Ｒｔｈ（５９０）＝４０ｎｍ）に上に厚み１５０μｍで塗布した後、１４０℃で３分間乾燥した。乾燥後にトリアセチルセルロースフィルム表面に形成されたノルボルネン系樹脂フィルムを剥離した。得られた透明なフィルム（セルロース系フィルム）は、Ｒｅ（５９０）＝１．１ｎｍ，Ｒｔｈ（５９０）＝３．４ｎｍであった。

上記透明保護フィルムを用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板および光学フィルムを作製した。また、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝６０であった。

実施例３
（透明保護フィルム）
酢酸置換度が２．２、プロピオン酸置換度が０．７である脂肪酸セルロースエステル１００重量部に対し、可塑剤としてジブチルフタレート１８重量部を、溶剤であるアセトン５７０重量部に溶解した溶液を調製した。この溶液を、ステンレス板状に一般的な流延法により塗布、乾燥後、ステンレス板から剥離することにより、厚み８０μｍの透明なフィルム（セルロース系フィルム）を得た。得られた透明なフィルムは、Ｒｅ（５９０）＝３．１ｎｍ，Ｒｔｈ（５９０）＝３．１ｎｍであった。脂肪酸セルロースエステルの置換度はＡＳＴＭ−Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験方法）により測定した値である。

（位相差フィルム）
ノルボルネン系フィルム（厚さ６０μｍ）の両面に二軸延伸ポリエステルフィルムからなる収縮フィルムをアクリル系粘着剤で貼り合わせて、１４６℃で１．３８倍に延伸することにより、厚さ６５μｍ、Ｒｅ（５９０）＝２６０ｎｍ、Ｎｚ＝０．５の位相差フィルムを得た。

上記透明保護フィルム、位相差フィルムを用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板および光学フィルムを作製した。また、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝６５であった。

実施例４
（透明保護フィルム）
トリアセチルセルロース樹脂（酢酸置換度２．７）と可塑剤としてｐ−トルエンスルホンアニリドを、８８：１２(重量比)の割合で混合したものを塩化メチレンに溶解した溶液を調製した。この溶液を、ステンレス板状に一般的な流延法により塗布、乾燥後、ステンレス板から剥離することにより、厚み８０μｍの透明なフィルム（セルロース系フィルム）を得た。得られた透明なフィルムは、Ｒｅ（５９０）＝０．５ｎｍ，Ｒｔｈ（５９０）＝１．１ｎｍであった。

（位相差フィルム）
ノルボルネン系フィルム（厚さ６０μｍ）の両面に二軸延伸ポリエステルフィルムからなる収縮フィルムをアクリル系粘着剤で貼り合わせて、１４６℃で１．３８倍に延伸することにより、厚さ６５μｍ、Ｒｅ（５９０）＝２６０ｎｍ、Ｎｚ＝０．５の位相差フィルムを得た。

上記透明保護フィルムを用いたこと以外は実施例３と同様にして偏光板および光学フィルムを作製した。また、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝７０であった。

比較例１
（偏光板）
ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて延伸したフィルム（偏光子：２０μｍ）の両面に、透明保護フィルムとして厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フイルム（株）製，商品名「ＵＺ−ＴＡＣ」，Ｒｅ（５９０）＝３ｎｍ，Ｒｔｈ（５９０）＝４０ｎｍ）を、接着剤を用いて積層して偏光板を作製した。

この偏光板を、実施例１と同様のＩＰＳモードの液晶セルの両面に粘着剤で積層して液晶表示装置を作製した。また液晶セルの両面に配置した偏光板は偏光軸が互いに直交するように配置した。

この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝９であった。

比較例２
実施例１で用いた偏光板を、実施例１と同様のＩＰＳモードの液晶セルの両面に粘着剤で積層して液晶表示装置を作製した。また液晶セルの両面に配置した偏光板は偏光軸が互いに直交するように配置した。

この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝６であった。

参考例１
実施例１で作成した偏光板に、ポリカーボネートフィルムの両面に二軸延伸ポリエステルフィルムからなる収縮フィルムをアクリル系粘着剤で貼り合わせて、１３０℃で１．０１倍に延伸することにより得られた、面内位相差Ｒｅ（５９０）＝１００ｎｍ、Ｎｚ＝０．５の位相差フィルムを、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸が平行状態になるように粘着剤を用いて積層することにより偏光光学フィルムを作製した。このようにして作製した偏光光学フィルムを、実施例１と同様に、位相差フィルム側をＩＰＳモードの液晶セルの視認側の面になるように粘着剤で積層した。一方、反対側の面には実施例１で用いた偏光板を粘着剤で積層して、液晶表示装置を作製した。

この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝１５であった。

比較例３
実施例１で作成した偏光板に、ポリカーボネートフィルムを延伸することにより得られた、面内位相差Ｒｅ（５９０）＝２６０ｎｍ、Ｎｚ＝１．０の位相差フィルムを、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸が平行状態になるように粘着剤を用いて積層することにより偏光光学フィルムを作製した。このようにして作製した偏光光学フィルムを、実施例１と同様に、位相差フィルム側をＩＰＳモードの液晶セルの視認側の面になるように粘着剤で積層した。一方、反対側の面には実施例１で用いた偏光板を粘着剤で積層して、液晶表示装置を作製した。

この液晶表示装置において、直交する偏光板の光軸に対する方位方向４５度において法線方向からの傾き７０度方向のコントラスト比を測定したところ、コントラスト比＝７であった。

本発明の光学フィルムの断面図の一例である。 本発明の液晶表示装置の概念図である。 本発明の液晶表示装置の概念図である。

符号の説明

１ 偏光板
１ａ 偏光子
１ｂ、１ｂ´ 透明保護フィルム
２ 位相差フィルム
３ 光学フィルム
４ ＩＰＳモード液晶セル

Claims (5)

1. 偏光子の少なくとも片面に透明保護フィルムを積層してなる偏光板の片面に、偏光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸が直交または平行となるように積層した光学フィルムにおいて、
   前記位相差フィルムは、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ、を満足し、
   前記透明保護フィルムは、位相差フィルム側に少なくとも配置されており、かつ、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムであることを特徴とする光学フィルム。
   ［ただし、上記フィルムはいずれも、波長５９０ｎｍにおける遅相軸方向、進相軸方向及び厚さ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとし、ｄ（ｎｍ）はフィルムの厚みとする。遅相軸方向は、フィルム面内の屈折率の最大となる方向とする。］
2. 前記位相差フィルムは、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表されるＮｚ値が、０．４〜０．６を満足し、
   かつ、面内位相差（Ｒｅ）＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄが、２００〜３５０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の光学フィルム。
3. 請求項１または２記載の光学フィルムを用いたことを特徴とする画像表示装置。
4. ＩＰＳモードの液晶表示装置であって、
   視認側のセル基板には請求項１または２記載の光学フィルムが、位相差フィルムがセル基板側になるように配置され、
   視認側に対して反対側のセル基板には、偏光子の少なくとも片面に、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを透明保護フィルムとして積層してなる偏光板が、当該透明保護フィルムがセル基板側になるように配置されており、かつ、電圧無印加状態において液晶セル内の液晶物質の異常光屈折率方向と当該偏光板の吸収軸が平行状態にあることを特徴とする液晶表示装置。
5. ＩＰＳモードの液晶表示装置であって、
   視認側のセル基板には、偏光子の少なくとも片面に、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、が０〜１０ｎｍであるセルロース系フィルムを透明保護フィルムとして積層してなる偏光板が、当該透明保護フィルムがセル基板側になるように配置されており、
   視認側に対して反対側のセル基板には、請求項１または２記載の光学フィルムが、位相差フィルムがセル基板側になるように配置されており、かつ、電圧無印加状態において液晶セル内の液晶物質の異常光屈折率方向と当該光学フィルムの吸収軸が直交状態にあることを特徴とする液晶表示装置。
   

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