光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
【課題】温湿度の変化による光学補償能の変動が軽減された光学フィルム及び偏光板、ならびに温湿度による表示特性の変動が軽減された液晶表示装置を提供する。
【解決手段】透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルム、及び該光学フィルムと、偏光膜とを有する偏光板である。また、液晶セルと、該偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置である。
【解決手段】透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルム、及び該光学フィルムと、偏光膜とを有する偏光板である。また、液晶セルと、該偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム、ならびにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の光学補償等に利用される光学フィルムとして、ポリマーフィルムからなる透明支持体上に、液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムが種々提案されている（例えば、特許文献１）。透明支持体としては、主に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが使用されている。
ところで、携帯電話用やノートブック型パーソナルコンピュータ用等の用途では、液晶表示装置には小型化及び薄層化の要求がある。小型化及び薄型化した液晶表示装置では、長時間の使用により、バックライトの熱によって内部の温度が過度に上昇することがしばしばある。また、これらの用途の液晶表示装置は、屋内のみならず、屋外において、様々な使用環境で使用されるものである。また、車載用の液晶表示装置についても、過度に高温環境下に曝されることがある。従って、これらの用途の液晶表示装置には、環境湿度や温度の変化による表示特性の変動が小さいことが求められる。
【０００３】
一方、所定の樹脂からなる位相差フィルムを偏光板と複合することが種々提案されているが（特許文献２）、液晶組成物からなる光学異方性層を有する従来の光学補償フィルムと同等又はそれ以上の光学補償能を示し、しかも温湿度の変化に依存したその光学補償能の変動が軽減された光学フィルムについては、未だ満足いく特性のものが提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５８７３９８号報
【特許文献２】特開２００７−３１６６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、液晶組成物からなる光学異方性層を有する従来の光学フィルムと比較して、同等又はそれ以上の光学補償能を有するとともに、温湿度の変化による光学補償能の変動が軽減された光学フィルム、及び偏光板を提供することを課題とする。
また、本発明は、表示特性及び視野角特性が良好であり、しかも温湿度による表示特性の変動が軽減された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルム。
［２］ 前記透明支持体が易接着処理されていることを特徴とする［１］の光学フィルム。
［３］ 前記透明支持体と前記光学異方性層との間に、接着層及び／又は配向膜を有することを特徴とする［１］又は［２］の光学フィルム。
［４］ 前記光学異方性層が、ディスコティック液晶化合物の少なくとも１種を含有する液晶組成物から形成される層であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかの光学フィルム。
［５］ ［１］〜［４］のいずれかの光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有することを特徴とする偏光板。
［６］ 液晶セルと、［５］の偏光板とを有することを特徴とする液晶表示装置。
［７］ 前記液晶セルが、ＴＮ方式又はＯＣＢ方式であることを特徴とする［６］の液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来の液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムと比較して、同等又はそれ以上の光学補償能を有するとともに、温湿度の変化による光学補償能の変動が軽減された光学フィルム、及び偏光板を提供することができる。
また、本発明によれば、表示特性及び視野角特性が良好であり、しかも温湿度による表示特性の変動が軽減された液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
［光学フィルム］
本発明は、透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルムに関する。本発明では、透明支持体として、ポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムを用いることで、従来、光学補償フィルムとして用いられていた同様の構成の光学フィルムと比較して、同等又はそれ以上の光学補償能を示すとともに、温湿度の変化による光学補償能の変動が従来と比較して軽減された光学フィルムを提供している。その結果、本発明の光学フィルムを光学補償フィルム（又は偏光板の保護フィルム）として有する液晶表示装置は、良好な表示特性及び視野角特性を示すとともに、温湿度による表示特性の変動が小さいという特徴がある。
【０００９】
以下、本発明の光学フィルムの各部材について説明する。
（透明支持体）
本発明の光学フィルムは、ポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなる。該フィルムは、ポリプロピレン系樹脂の１種又は２種以上を主成分として含有しているのが好ましい。必要により、後述の添加剤を含有していてもよい。ポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムを透明支持体として用いることで、温湿度の変化による光学補償能の変動を軽減することができ、さらに正面（表示面法線方向）コントラストを改善することができる。
前記ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体から選択することができる。また、プロピレンとともに、プロピレンと共重合可能なモノマーとを共重合させて得られる共重合体から選択することができる。但し、プロピレンが主モノマーであるのが好ましく、共重合させるコモノマーはプロピレンよりも少量とし、例えば２０質量％以下、好ましくは１０質量％以下の割合で共重合させたものであるのが好ましい。下限値は特に制限されない（勿論０質量％であってもよい）が、コモノマーを共重合させたことが特性に影響されるためには、コモノマーは、１質量％以上は必要であろう。
【００１０】
プロピレンに共重合されるコモノマーの例には、エチレン、炭素原子数４〜２０のα−オレフィンが含まれる。また、前記α−オレフィンの具体例には、以下のものが含まれる。
１−ブテン、２−メチル−１−プロペン（以上Ｃ4 ）；
１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン（以上Ｃ5 ）；
１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン（以上Ｃ6 ）；
１−ヘプテン、２−メチル−１−ヘキセン、２，３−ジメチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−３−エチル−１−ブテン（以上Ｃ7 ）；
１−オクテン、５−メチル−１−ヘプテン、２−エチル−１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−ヘキセン、２−メチル−３−エチル−１−ペンテン、２，３，４−トリメチル−１−ペンテン、２−プロピル−１−ペンテン、２，３−ジエチル−１−ブテン
（以上Ｃ8 ）；
１−ノネン（Ｃ9 ）；１−デセン（Ｃ10）；１−ウンデセン（Ｃ11）；
１−ドデセン（Ｃ12）；１−トリデセン（Ｃ13）；１−テトラデセン（Ｃ14）；
１−ペンタデセン（Ｃ15）；１−ヘキサデセン（Ｃ16）；１−ヘプタデセン（Ｃ17）；
１−オクタデセン（Ｃ18）；１−ノナデセン（Ｃ19）など。
【００１１】
α−オレフィンの中で好ましいものは、炭素原子数４〜１２のα−オレフィンであり、具体的には、１−ブテン、２−メチル−１−プロペン；１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン；１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ヘプテン、２−メチル−１−ヘキセン、２，３−ジメチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−３−エチル−１−ブテン；１−オクテン、５−メチル−１−ヘプテン、２−エチル−１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−ヘキセン、２−メチル−３−エチル−１−ペンテン、２，３，４−トリメチル−１−ペンテン、２−プロピル−１−ペンテン、２，３−ジエチル−１−ブテン；１−ノネン；１−デセン；１−ウンデセン；１−ドデセンなどである。共重合性の観点からは、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン及び１−オクテンが好ましく、とりわけ１−ブテン及び１−ヘキセンがより好ましい。
【００１２】
共重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。好ましい共重合体として、プロピレン／エチレン共重合体やプロピレン／１−ブテン共重合体を挙げることができる。プロピレン／エチレン共重合体やプロピレン／１−ブテン共重合体において、エチレンユニットの含量や１−ブテンユニットの含量は、例えば、「高分子分析ハンドブック」（１９９５年、紀伊国屋書店発行）の第６１６頁に記載されている方法により赤外線（ＩＲ）スペクトル測定を行い、求めることができる。
【００１３】
前記透明支持体用フィルムの透明度や加工性を改善するという観点からは、プロピレンを主モノマーとして、任意の不飽和炭化水素をランダム共重合させたランダム共重合体を用いるのが好ましい。中でもエチレンとの共重合体が好ましい。共重合体とする場合、プロピレン以外の不飽和炭化水素類は、その共重合割合を１〜１０質量％程度にするのが有利であり、より好ましい共重合割合は３〜７質量％である。プロピレン以外の不飽和炭化水素類のユニットの量を前記範囲とすることで、樹脂の融点の低下により耐熱性を極端に低下させることなく、フィルムの加工性や透明性が改善されるので好ましい。なお、２種類以上のコモノマーとポリプロピレンとの共重合体とする場合には、その共重合体に含まれる全てのコモノマーに由来するユニットの合計含量が、前記範囲であることが好ましい。
【００１４】
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎで測定されるメルトフローレイト（ＭＦＲ）が、０．１〜２００ｇ／１０分であるのが好ましく、０．５〜５０ｇ／１０分であるのがより好ましい。ＭＦＲがこの範囲にあるポリプロピレン系樹脂を用いることにより、押出機に大きな負荷をかけることなく均一なフィルム状物を得ることができる。
【００１５】
前記ポリプロピレン系樹脂は、公知の重合用触媒を用いて、プロピレンを単独重合する方法や、プロピレンと他の共重合性コモノマーとを共重合する方法によって、製造することができる。公知の重合用触媒としては、例えば、マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分からなるＴｉ−Ｍｇ系触媒；マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて電子供与性化合物等の第三成分とを組み合わせた触媒系；及びメタロセン系触媒；などが挙げられる。
【００１６】
これら触媒系の中でもマグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と電子供与性化合物とを組み合わせたものが好ましい。前記有機アルミニウム化合物の例には、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドの混合物、テトラエチルジアルモキサンなどが含まれ；及び電子供与性化合物の例には、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルプロピルジメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルエチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシランなどが含まれる。
【００１７】
一方、マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分の例には、特開昭６１−２１８６０６号公報、特開昭６１−２８７９０４号公報、特開平７−２１６０１７号公報などに記載の触媒系が含まれ；またメタロセン系触媒の例には、特許第２５８７２５１号公報、特許第２６２７６６９号公報、特許第２６６８７３２号公報などに記載の触媒系が含まれる。
【００１８】
前記ポリプロピレン系樹脂は、種々の方法で製造できる。例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素化合物に代表される不活性溶剤を用いる溶液重合法、液状のモノマーを溶剤として用いる塊状重合法、気体のモノマーをそのまま重合させる気相重合法などによって、製造することができる。これらの方法による重合は、バッチ式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。
【００１９】
ポリプロピレン系樹脂の立体規則性は、アイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチックのいずれであってもよい。本発明においては、耐熱性の点から、シンジオタクチックあるいはアイソタクチックのポリプロピレン系樹脂を用いるのが好ましい。
【００２０】
本発明では、ポリプロピレン系樹脂を主原料として含有するフィルムを透明支持体として用いるのが好ましいが、本発明の効果を阻害しない範囲で、フィルム中には、種々の添加剤から選択される１種以上を添加してもよい。添加剤の例には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、防曇剤、アンチブロッキング剤などが含まれる。酸化防止剤には、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤などがあり、また、１分子中に例えば、フェノール系の酸化防止機構とリン系の酸化防止機構とを併せ持つユニットを有する複合型の酸化防止剤も用いることができる。紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシベンゾフェノン系やヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール系の如き紫外線吸収剤、ベンゾエート系の紫外線遮断剤などが挙げられる。帯電防止剤は、ポリマー型、オリゴマー型、モノマー型のいずれであってもよい。滑剤としては、エルカ酸アミドやオレイン酸アミドの如き高級脂肪酸アミド、ステアリン酸の如き高級脂肪酸及びその塩などが挙げられる。造核剤としては、例えば、ソルビトール系造核剤、有機リン酸塩系造核剤、ポリビニルシクロアルカンの如き高分子系造核剤などが挙げられる。アンチブロッキング剤としては、球状あるいはそれに近い形状の微粒子が、無機系、有機系を問わず使用できる。これらの添加物は、複数種が併用されてもよい。
【００２１】
ポリプロピレン系樹脂は、任意の方法で製膜することができる（以下、製膜後のフィルムを「原反フィルム」という）。この原反フィルムは、透明で実質的に面内位相差のないものである。例えば、溶融樹脂からの押出成形法、有機溶剤に溶解させた樹脂を平板上に流延し、溶剤を除去して製膜する溶剤キャスト法などによって、面内位相差が実質的にないポリプロピレン系樹脂の原反フィルムを得ることができる。
【００２２】
押出成形により原反フィルムを製造する方法の一例は、以下の通りである。ポリプロピレン系樹脂を、押出機中でスクリューの回転によって溶融混練し、Ｔダイからシート状に押出す。押出される溶融状シートの温度は、１８０〜３００℃程度である。このときの溶融状シートの温度が１８０℃を下回ると、延展性が十分でなく、得られるフィルムの厚みが不均一になり、位相差ムラのあるフィルムとなる可能性がある。また、その温度が３００℃を超えると、樹脂の劣化や分解が起こりやすく、シート中に気泡が生じたり、炭化物が含まれたりすることがある。押出機は、単軸押出機であっても２軸押出機であってもよい。例えば単軸押出機の場合は、スクリューの長さＬと直径Ｄの比であるＬ／Ｄが２４〜３６程度、樹脂供給部におけるねじ溝の空間容積と樹脂計量部におけるねじ溝の空間容積との比（前者／後者）である圧縮比が １.５〜４程度であって、フルフライトタイプ、バリアタイプ、さらにマドック型の混練部分を有するタイプなどのスクリューを用いることができる。ポリプロピレン系樹脂の劣化や分解を抑制し、均一に溶融混練するという観点からは、Ｌ／Ｄが２８〜３６で、圧縮比が２.５〜３.５であるバリアタイプのスクリューを用いることが好ましい。また、ポリプロピレン系樹脂の劣化や分解を可及的に抑制するため、押出機内は、窒素雰囲気又は真空にすることが好ましい。さらに、ポリプロピレン系樹脂が劣化したり分解したりすることで生じる揮発ガスを取り除くため、押出機の先端に１ｍｍφ以上５ｍｍφ以下のオリフィスを設け、押出機先端部分の樹脂圧力を高めることも好ましい。オリフィスの押出機先端部分の樹脂圧力を高めるとは、先端での背圧を高めることを意味しており、これにより押出の安定性を向上させることができる。用いるオリフィスの直径は、より好ましくは２ｍｍφ以上４ｍｍφ以下である。
【００２３】
押出に使用されるＴダイは、樹脂の流路表面に微小な段差や傷のないものが好ましく、また、そのリップ部分は、溶融したポリプロピレン系樹脂との摩擦係数の小さい材料でめっき又はコーティングされ、さらにリップ先端が０．３ｍｍφ以下に研磨されたシャープなエッジ形状のものが好ましい。摩擦係数の小さい材料としては、タングステンカーバイド系やフッ素系の特殊めっきなどが挙げられる。このようなＴダイを用いることにより、目ヤニの発生を抑制でき、同時にダイラインを抑制できるので、外観の均一性に優れる樹脂フィルムが得られる。このＴダイは、マニホールドがコートハンガー形状であって、かつ以下の条件（１）又は（２）を満たすことが好ましく、さらには条件（３）又は（４）を満たすことがより好ましい。
Ｔダイのリップ幅が１５００mm未満のとき：Ｔダイの厚み方向長さ＞１８０mm …（１）
Ｔダイのリップ幅が１５００mm以上のとき：Ｔダイの厚み方向長さ＞２２０mm …（２）
Ｔダイのリップ幅が１５００mm未満のとき：Ｔダイの高さ方向長さ＞２５０mm …（３）
Ｔダイのリップ幅が１５００mm以上のとき：Ｔダイの高さ方向長さ＞２８０mm …（４）
前記条件を満たすＴダイを用いることにより、Ｔダイ内部での溶融状ポリプロピレン系樹脂の流れを整えることができ、かつ、リップ部分でも厚みムラを抑えながら押出すことができるため、より厚み精度に優れ、位相差のより均一な原反フィルムを得ることができる。
【００２４】
ポリプロピレン系樹脂の押出変動を抑制する観点から、押出機とＴダイとの間にアダプターを介してギアポンプを取り付けることが好ましい。また、ポリプロピレン系樹脂中にある異物を取り除くため、リーフディスクフィルターを取り付けることが好ましい。
【００２５】
Ｔダイから押出された溶融状シートは、金属製冷却ロール（チルロール又はキャスティングロールともいう）と、その金属製冷却ロールの周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間に、挟圧させて冷却固化することで、所望のフィルムを得ることができる。この際、タッチロールは、ゴムなどの弾性体がそのまま表面となっているものでもよいし、弾性体ロールの表面を金属スリーブからなる外筒で被覆したものでもよい。弾性体ロールの表面が金属スリーブからなる外筒で被覆されたタッチロールを用いる場合は通常、金属製冷却ロールとタッチロールの間に、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを直接挟んで冷却する。一方、表面が弾性体となっているタッチロールを用いる場合は、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートとタッチロールの間に熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを介在させて挟圧することもできる。
【００２６】
ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを、上記のような冷却ロールとタッチロールとで挟んで冷却固化させるにあたり、冷却ロールとタッチロールは、いずれもその表面温度を低くしておき、溶融状シートを急冷させてやる必要がある。具体的には、両ロールの表面温度が０℃以上３０℃以下の範囲に調整される。これらの表面温度が３０℃を超えると、溶融状シートの冷却固化に時間がかかるため、ポリプロピレン系樹脂中の結晶成分が成長してしまい、得られるフィルムは透明性に劣るものとなる。ロールの表面温度は、好ましくは３０℃未満、さらに好ましくは２５℃未満である。一方、ロールの表面温度が０℃を下回ると、金属製冷却ロールの表面に結露して水滴が付着し、フィルムの外観を悪化させる傾向が出てくる。
【００２７】
使用する金属製冷却ロールは、その表面状態がポリプロピレン系樹脂フィルムの表面に転写されるため、その表面に凹凸がある場合には、得られるポリプロピレン系樹脂フィルムの厚み精度を低下させる可能性がある。そこで、金属製冷却ロールの表面は可能な限り鏡面状態であることが好ましい。具体的には、金属製冷却ロールの表面の粗度は、最大高さの標準数列で表して ０.３Ｓ以下であることが好ましく、さらには０.１Ｓ〜０.２Ｓであることがより好ましい。
【００２８】
金属製冷却ロールとニップ部分を形成するタッチロールは、その弾性体における表面硬度が、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に規定されるスプリング式硬さ試験（Ａ形）で測定される値として、６５〜８０であることが好ましく、さらには７０〜８０であることがより好ましい。このような表面硬度のゴムロールを用いることにより、溶融状シートにかかる線圧を均一に維持することが容易となり、かつ、金属製冷却ロールとタッチロールとの間に溶融状シートのバンク（樹脂溜り）を作ることなくフィルムに成形することが容易となる。
【００２９】
溶融状シートを挟圧するときの圧力（線圧）は、金属製冷却ロールに対してタッチロールを押し付ける圧力により決まる。線圧は、５０Ｎ／ｃｍ以上３００Ｎ／ｃｍ以下とするのが好ましく、さらには１００Ｎ／ｃｍ以上２５０Ｎ／ｃｍ以下とするのがより好ましい。線圧を前記範囲とすることにより、バンクを形成することなく、一定の線圧を維持しながらポリプロピレン系樹脂フィルムを製造することが容易となる。
【００３０】
金属製冷却ロールとタッチロールの間で、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートとともに熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを挟圧する場合、この二軸延伸フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン系樹脂と強固に熱融着しない樹脂であればよく、具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリルなどを挙げることができる。これらの中でも、湿度や熱などによる寸法変化の少ないポリエステルが最も好ましい。この場合の二軸延伸フィルムの厚さは、通常５〜５０μｍ程度であり、好ましくは１０〜３０μｍである。
【００３１】
この方法において、Ｔダイのリップから金属製冷却ロールとタッチロールとで挟圧されるまでの距離（エアギャップ）を２００ｍｍ以下とすることが好ましく、さらには１６０ｍｍ以下とすることがより好ましい。Ｔダイから押出された溶融状シートは、リップからロールまでの間引き伸ばされて、配向が生じやすくなる。エアギャップを上記の如く短くすることで、配向のより小さいフィルムを得ることができる。エアギャップの下限値は、使用する金属製冷却ロールの径とタッチロールの径、及び使用するリップの先端形状により決定され、通常５０ｍｍ以上である。
【００３２】
この方法でポリプロピレン系樹脂フィルムを製造するときの加工速度は、溶融状シートを冷却固化するために必要な時間により決定される。使用する金属製冷却ロールの径が大きくなると、溶融状シートがその冷却ロールと接触している距離が長くなるため、より高速での製造が可能となる。具体的には、６００ｍｍφの金属製冷却ロールを用いる場合、加工速度は、最大で５〜２０ｍ／分程度となる。
【００３３】
金属製冷却ロールとタッチロールとの間で挟圧された溶融状シートは、ロールとの接触により冷却固化する。そして、必要に応じて端部をスリットした後、巻取り機に巻き取られてフィルムとなる。この際、フィルムを使用するまでの間その表面を保護するために、その片面又は両面に別の熱可塑性樹脂からなる表面保護フィルムを貼り合わせた状態で巻き取ってもよい。ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを熱可塑性樹脂からなる二軸延伸フィルムとともに金属製冷却ロールとタッチロールとの間で挟圧した場合には、その二軸延伸フィルムを一方の表面保護フィルムとすることもできる。
【００３４】
上記方法等により作製した原反フィルムは、そのまま透明支持体として用いることができる。また、以下の処理のいずれか、または２種以上を行った後に、透明支持体として用いることもできる。
《延伸処理》
原反フィルムの位相差を発現させるためには、延伸処理を施すことができる。二軸延伸により二軸方向の複屈折性を発現させたフィルムを透明支持体として用いることができる。延伸倍率は、縦方向及び横方向のうち、光軸を発現させる方向（延伸倍率が大きい方向であって、遅相軸となる方向）で１．１〜１０倍程度、それと直交する方向（延伸倍率が小さい方向であって、進相軸となる方向）で１．１〜７倍程度の範囲から、必要とする位相差値に合わせて、適宜選択することができる。フィルムの横方向に光軸を発現させてもよいし、縦方向に光軸を発現させてもよい。
【００３５】
ＴＮモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が０〜１００ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３０〜１２０ｎｍのフィルムを用いるのが好ましい。
ＯＣＢモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が３０〜６０ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が１５０〜４００ｎｍのフィルムを用いることが好ましい。
ＶＡモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が３０〜６０ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３０〜２５０ｎｍのフィルムを用いることが好ましい。
ＩＰＳモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が３０〜７０ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が７０〜２００ｎｍのフィルムを用いることが好ましい。
【００３６】
本明細書において、Ｒｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーション（ｎｍ）及び厚さ方向のレターデーション（ｎｍ）を表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定するができる。
測定するフィルムのＲｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において各波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
測定されるフィルムが１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法により、厚み方向レターデーションＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１０）及び式（１１）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００３７】
【数１】
式中、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。
また式中、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。
【００３８】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。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）、ポリスチレン（１．５９）である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
また、本明細書において、測定波長を特に付記しない場合は、波長５５０ｎｍにおけるＲｅ及びＲｔｈであるとする。
【００３９】
《易接着処理》
前記透明支持体として用いるフィルムの表面には、その上に形成される光学異方性層、又は所望により形成される配向膜、との接着性を改善するために、易接着処理をするのが好ましい。この処理を施すことにより、高熱や高湿度に曝されても、透明支持体と光学異方性層等との剥がれなどが生じ難くなり、耐熱性が改善される。易接着処理としては、コロナ放電処理又は大気圧プラズマ処理が好ましい。コロナ放電処理も大別すると大気圧プラズマ処理に含まれるが、ここでは直接コロナ放電によるプラズマ領域に直接被処理体を曝すものをコロナ放電処理と呼称し、プラズマ領域と被処理体表面が離れているものを大気圧プラズマ処理と呼称する。コロナ処理は工業的な実用例が豊富で低コストである反面、処理体表面の物理的ダメージが大きいというデメリットがある。一方、大気圧プラズマ処理の実用例は比較的少なく、コストもコロナ処理よりは高い反面、処理体表面のダメージが小さく、比較的処理強度が高く設定可能というメリットがある。従って、使用するポリマーフィルムのダメージと処理後の接着性の改善レベルとの関係によって、両者の内で好ましい方の処理法を選択すればよい。
【００４０】
これらの処理を施されたフィルムの処理面は、親水化する。親水化の目安として、処理面における水の接触角を利用してもよい。具体的には、処理面の水の接触角は５５°以下であるのが好ましく、５０°以下であるのがより好ましい。処理面の水の接触角が前記範囲であると、その上に形成される光学異方性層や配向膜との接着性が改善され、剥離等の不良が生じ難くなる。下限値については特に制限はないが、ポリマーフィルムを破損することがないように設定することが好ましい。なお、接触角の測定は、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（１９９９）に従って行なうことができる。コロナ放電処理及び大気圧プラズマ処理は、それぞれ、接触角が前記範囲となる様に、処理条件が決定される。変動させる処理条件としては、何れの処理法においても、印加電圧、周波数、雰囲気ガス種、処理時間等がある。
これらの処理の詳細については、高分子表面改質（近代編集社）Ｐ．８８〜、高分子表面の基礎と応用（下）（化学同人）Ｐ．３１〜、大気圧プラズマの原理・特徴と高分子フィルム・ガラス基板の表面改質技術（技術情報協会）等にそれぞれ記載があり、その内容を参照することができる。
【００４１】
《除塵処理》
前記フィルムの表面、特にコロナ放電処理又は大気圧プラズマ処理を施された表面（以下、「処理面」という場合がある）は、その上に層を形成する前に、除塵処理するのが好ましい。除塵方法については特に制限されない。超音波を利用する超音波除塵が好ましい。超音波除塵については、特開平７−３３３６１３号公報等に詳細な記載があり、参照することができる。
また、後述する配向膜を形成する場合は、配向膜表面にラビング処理を施した後も、除塵処理を施すのが好ましい。
【００４２】
《膨潤処理》
前記フィルム上に隣接して形成される層の塗布組成物中の塗布溶剤が前記フィルムをある程度膨潤させることで、両層の間の接着性を改善することも可能である。具体的には、前記フィルムを膨潤可能な溶剤と、膨潤させない溶剤を所定の比率で混合した溶媒にすることで塗布層の白化を起こさずに接着性を好ましく改良することができる。
【００４３】
（光学異方性層）
本発明の光学フィルムは、液晶組成物からなる光学異方性層を有する。前記液晶組成物は、硬化性であるのが好ましい。前記液晶組成物は、少なくとも一種の液晶化合物を含有する。該液晶性化合物としては、棒状液晶性化合物又はディスコティック液晶性化合物が好ましい。液晶組成物の調製に使用する液晶化合物は、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。低分子液晶化合物については、重合性基を有する液晶化合物から選択するのが好ましい。重合性基を有する液晶化合物を利用して光学異方性層を形成すると、該光学異方性層中において液晶性化合物は、その重合性基が重合した状態で、所定の配向状態に固定されているので、もはや液晶性を示さないであろう。一方、高分子液晶化合物を有する液晶化合物を利用して光学異方性層を形成する際、高分子液晶化合物を所定の配向状態とした後、該高分子のガラス転移点以下とすることで、硬化させて、その配向状態が固定されるであろう。
【００４４】
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。これらの棒状液晶性化合物の固定は、棒状液晶性化合物の末端構造に重合性基を導入（後述の円盤状液晶と同様）し、この重合・硬化反応を利用して行われている。具体例としては、重合性ネマチック棒状液晶化合物を紫外線硬化した例が特開２００６−２０９０７３号公報に記載されている。また、上述の低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。高分子液晶性化合物は、以上のような低分子液晶性化合物に相当する側鎖を有するポリマーである。高分子液晶性化合物を用いた光学補償シートについては、特開平５−５３０１６号公報等に記載がある。
【００４５】
ディスコティック液晶性化合物については、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ１１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ１７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ２６５５（１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式（Ａ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００４６】
（Ａ） Ｄ（−Ｌ−Ｐ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｐは重合性基であり；そして、ｎは４〜１２の整数である。
円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＰ（又はＰＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｐ）との組み合わせを意味する。
【００４７】
【化１】
【００４８】
【化２】
【００４９】
【化３】
【００５０】
【化４】
【００５１】
【化５】
【００５２】
【化６】
【００５３】
【化７】
【００５４】
【化８】
【００５５】
【化９】
【００５６】
また、特開２００７−１０２２０５号公報、特開２００６−７６９９２号公報明細書中の段落番号［００５２］、及び特開２００７−２２２０号公報明細書中の段落番号［００４０］〜［００６３］に記載の化合物のような、３置換ベンゼン骨格からなる化合物は、液晶セル中の液晶化合物の複屈折波長分散により近い複屈折波長分散を有するため、好ましく用いることができる。特に好ましい骨格を以下に示す。
【００５７】
【化１０】
【００５８】
式（Ａ）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−及びＳ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−及びＯ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。
二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｐ）に結合する。ＡＬはアルキレン基又はアルケニレン基、ＡＲはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。
【００５９】
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２０：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００６０】
式（Ａ）の重合性基（Ｐ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｐ）の例を以下に示す。
【００６１】
【化１１】
【００６２】
【化１２】
【００６３】
【化１３】
【００６４】
【化１４】
【００６５】
【化１５】
【００６６】
【化１６】
【００６７】
重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）又はエポキシ基（Ｐ６、Ｐ１８）であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）であることが最も好ましい。
式（Ａ）において、ｎは４〜１２の整数である。具体的な数字は、円盤状コア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＰの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００６８】
前記液晶組成物中、液晶性化合物は組成物の全量（溶媒を含む場合は固形分）に対し、５０質量％〜９９．９質量％であるのが好ましく、７０質量％〜９９．９質量％がより好ましく、８０質量％〜９９．５質量％がよりさらに好ましい。
【００６９】
上記の液晶性化合物と共に、液晶性組成物中には、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性若しくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００７０】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜８質量％であることがより好ましい。
【００７１】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、フッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物、特願２００３−２９５２１２号明細書中の段落番号［００６９］〜［０１２６］記載の化合物が挙げられる。特に好ましい例として、 特開２００５−２９２３５１号公報明細書中の段落番号［００５４］から［０１０９］に記載のフルオロ脂肪族基含有ポリマーが挙げられる。
【００７２】
光学異方性層は、上記成分を含む液晶性組成物を、前記透明支持体用フィルムの表面、又は所望によりフィルム上に形成される配向膜の表面（好ましくは、ラビング処理面）上に塗布し、液晶相−固相転移温度以下で配向させ、その後、ＵＶ照射によって、重合反応を進行させて、液晶性化合物をその配向状態に固定することにより形成することができる。液晶組成物の塗布は、公知の方法（例、バーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。液晶相−固相転移温度としては７０℃〜３００℃が好ましく、特に７０℃〜１７０℃が好ましい。液晶性化合物の重合反応としては、光重合反応が行われる。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましく、照射エネルギーは、２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよく、加熱条件に特に制限はないが、液晶性化合物の配向度を低下させないために、１２０℃程度以下であることがより好ましい。
【００７３】
（配向膜）
重合性液晶を利用して、塗布により光学異方性層を形成する際には、配向膜を利用するのが好ましい。配向膜は、ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールが好ましい。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）としては、例えば平均鹸化度７０〜１００％のものが好ましく、平均鹸化度８０〜１００％のものがより好ましく、平均鹸化度８５〜９８％のものがさらに好ましい。また、平均重合度の観点では、平均重合度１００〜３０００のＰＶＡが好ましい。変性ポリビニルアルコール（変性ＰＶＡ）の例には、共重合変性したもの（共重合による変性ＰＶＡの変性基の例には、ＣＯＯＮａ、Ｓｉ（ＯＸ）3、Ｎ（ＣＨ3）3・Ｃｌ、Ｃ9Ｈ19ＣＯＯ、ＳＯ3Ｎａ、Ｃ12Ｈ25等が含まれる）、連鎖移動により変性したもの（連鎖移動による変性ＰＶＡの変性基の例には、ＣＯＯＮａ、ＳＨ、アルキルチオ、Ｃ12Ｈ25等が含まれる）、ブロック重合による変性をしたもの（ブロック重合による変性基の例には、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ2、ＣＯＯＲ、Ｃ6Ｈ5等が含まれる）等が含まれる。平均重合度の観点では、平均重合度１００〜３０００（より好ましくは３００〜２４００、さらに好ましくは１０００〜１７００）の変性ＰＶＡが好ましい。これらの中で、平均鹸化度８０〜１００％の未変性及び変性ＰＶＡが好ましく、平均鹸化度８５〜９８％の未変性及びアルキルチオ変性ＰＶＡがポリビニルアルコールである。
【００７４】
また、前記光学異方性層は、一旦他のポリマーフィルム上に形成された光学異方性層を、転写することによって、前記透明支持体上に形成することもできる。この方法を利用して光学異方性層を形成すると、塗布層の形成で加熱が必要な場合でも、支持体の熱耐性を考慮する必要がない等の点で好ましい。この方法の一例は、以下の通りである。まず、液晶性ポリエステル類等の液晶性ポリマーを、有機溶媒に溶解して塗布液を調製する。該塗布液をポリエチレンテレフタレートフィルムのラビング処理面に塗布する。塗布層を１００℃以上の温度まで加熱し、その後、冷却して液晶ポリマーを配向させるとともに、その配向状態を固定化して光学異方性層とする。次に、この光学異方性層の表面に、紫外線硬化性接着剤を塗布した後、透明支持体を接着剤層の上に積層し、紫外線を照射して該接着剤層を硬化させて、透明支持体と接着剤層とを接着する。その結果、ポリエチレンテレフタレートは、光学異方性層から容易に剥離し、透明支持体上に、接着層、及びさらにその上に光学異方性層を有する本発明の光学フィルムが得られる。この方法において、接着剤として紫外線硬化接着剤を利用すると、透明支持体との接着性が強くなるので好ましい。接着剤の例には、エポキシ系紫外線硬化型接着剤、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、イソシアネート系接着剤、ゴム系接着剤等が挙げられる。
また、前記液晶性ポリマーの例には、異方性溶融相を形成することができる樹脂が含まれる。より具体的には、ｐ−ヒドロキシ安息香酸／ポリエチレンテレフタレート系液晶ポリエステル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸系液晶ポリエステル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル／テレフタル酸／イソフタル酸系液晶ポリエステル等が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００７５】
前記光学異方性層の厚さは、０．５〜１００μｍであることが好ましく、０．５〜３０μｍであることが更に好ましい。
【００７６】
［偏光板］
本発明は、本発明の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有する偏光板にも関する。
偏光膜と、本発明の光学フィルムとは、粘着剤又は接着剤を利用して貼合することができる。粘着剤又は接着剤としては、透明性に優れた材料であるのが好ましい。接着剤の例には、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、イソシアネート系接着剤、ゴム系接着剤等が含まれる。粘着剤の例には、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、イソシアネート系、ゴム系等の粘着剤が含まれる。
なお、偏光膜と本発明の光学フィルムとの間に介在させる接着層は、薄いほうが好ましく、例えば、厚み１０μｍ以下程度が好ましく、更に５μｍ以下程度がより好ましい。
【００７７】
偏光膜には、例えば、ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素にて染色し、延伸を行うことによって得られる偏光膜などが用いられる。
偏光膜の他方の表面にも保護フィルムが貼り付けられているのが好ましく、かかる保護フィルムとしては、セルロースアシレートフィルムや環状ポリオレフィン系ポリマーフィルム等が用いられる。
【００７８】
［液晶表示装置］
本発明の光学補償フィルム及び偏光板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）及びＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）のような、様々な表示モードの液晶表示装置に用いることができる。
【００７９】
液晶表示装置は長時間の使用により、バックライトの熱によって内部の温度が上昇することがしばしばある。また、ノートブック型パーソナルコンピュータや携帯電話用の液晶表示装置は、屋内のみならず、屋外において使用されるものであり、また車載用の液晶表示装置も、過度に高温に曝されることがある。従って、これらの液晶表示装置には、環境湿度や温度の変化による表示特性の変動が小さいことが求められる。本発明の光学フィルムを有する液晶表示装置、特に、本発明の光学フィルムを偏光膜の保護フィルムとして利用している液晶表示装置は、温湿度の変化による表示特性の変動が小さいという特徴があり、種々の用途の液晶表示装置として有用である。
【実施例】
【００８０】
以下に実施例を挙げて本発明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、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【００８１】
（透明支持体の作製）
製造例１：透明支持体（ＰＰ−０）の作製
エチレンユニットを約５質量％含むプロピレン／エチレンランダム共重合体（住友ノーブレンＷ１５１、住友化学（株）製）を、単軸溶融押出機にＴダイを配置してなる溶融押出成形機にて２３０℃の溶融温度で押出成形を行い、原反フィルムを得た。その後、この原反フィルムの表裏面の双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−０）として用いた。
製造例２：透明支持体（ＰＰ−１）の作製
エチレンユニットを約５質量％含むプロピレン／エチレンランダム共重合体（住友ノーブレンＷ１５１、住友化学（株）製）を、単軸溶融押出機にＴダイを配置してなる溶融押出成形機にて２３０℃の溶融温度で押出成形を行い、原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．５倍の縦延伸、延伸倍率１．５倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝２ｎｍ、Ｒｔｈ＝９５ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルム表裏面の双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−１）として用いた。
【００８２】
製造例３：透明支持体（ＰＰ−２）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．２倍の縦延伸、延伸倍率２．５倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝８２ｎｍ、Ｒｔｈ＝５９ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−２）として用いた。
【００８３】
製造例４：透明支持体（ＰＰ−３）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．８倍の縦延伸、延伸倍率２．７倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝４０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１８０ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面の双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−３）として用いた。
【００８４】
製造例５：透明支持体（ＰＰ−４）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率２．８倍の縦延伸、延伸倍率３．７倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝４７ｎｍ、Ｒｔｈ＝３００ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−４）を得た。
【００８５】
製造例６：透明支持体（ＰＰ−５）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．６倍の縦延伸、延伸倍率２．５倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝５０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１３０ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−５）として用いた。
【００８６】
製造例７：透明支持体（ＰＰ−６）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．１倍の縦延伸、延伸倍率２．０倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝５０ｎｍ、Ｒｔｈ＝４０ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−６）として用いた。
【００８７】
［実施例１］
（配向膜の作製）
製造例２で作製した支持体（ＰＰ−１）の片面に、下記の組成の配向膜形成用硬化性組成物を＃１４のワイヤーバーで２４ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１００℃で２分間乾燥し、その後１３０℃で２．５分間加熱して、配向膜を形成した。配向膜の厚さは、１．０μｍであった。
【００８８】
配向膜形成用硬化性組成物：
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の変性ポリビニルアルコール ４０質量部
水 ７２８質量部
メタノール ２２８質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） ２質量部
クエン酸エステル（ＡＳ３、三共化学（株）） ０．６９質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００８９】
【化１７】
【００９０】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物１の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物１の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ２７０．０質量部
下記構造の円盤状液晶性化合物１ １０．０質量部
下記構造の円盤状液晶性化合物２ ９０．０質量部
下記構造式に示す空気界面配向制御剤１ １．０質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ３．０質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 １．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００９１】
【化１８】
【００９２】
【化１９】
【００９３】
【化２０】
【００９４】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物１の塗布液を＃１．６のワイヤーバーで２．８ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１１５℃で１．５分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層１を形成した。その後、巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム１を得た。光学異方性層１の厚さは、０．９μｍであり、Ｒｅ＝４３ｎｍ、Ｒｔｈ＝８０ｎｍであった。
【００９５】
（偏光板１の作製）
厚さ８０μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）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、次いでホウ酸濃度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の偏光膜を得た。
市販のセルロースアセテートフィルムを１．５モル／Ｌ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／Ｌで３５℃の希硫酸水溶液に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。最後に試料を１２０℃で十分に乾燥させた。
前記のように作製した光学フィルム１と、鹸化処理を行った市販のセルロースアセテートフィルムとを、前記偏光膜を挟んで、偏光膜の表裏面にそれぞれ貼り合せて偏光板１を得た。ここで、光学フィルム１については、光学異方性層１を外側にして貼り合わせた。市販のセルロースアセテートフィルムとしてはフジタックＴＦ８０ＵＬ（富士フイルム（株）製）を用いた。また、貼り合わせには、接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いた。
このとき、偏光膜及び偏光膜両側の保護膜はロール形態で作製されているため各ロールフィルムの長手方向が平行となっており連続的に貼り合わせた。従って光学フィルム１のロール長手方向と偏光子吸収軸とが平行な方向になった。
【００９６】
（ＴＮモード液晶表示装置１の作製）
ＴＮ型液晶セルを使用した２２インチの液晶表示装置（ＡＣＥＲ製 ＡＬ２２１６Ｗ）に設けられている一対の偏光板（上側偏光板、及び下側偏光板）を剥がし、代わりに作製した偏光板１を、光学異方性層１が液晶セル側となるように粘着剤ＳＫ−１４７８（綜研化学社製）を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けて、偏光板１を２枚有するＴＮモード液晶表示装置１を作製した。このとき、観察者側の偏光板（上側偏光板）の透過軸と、バックライト側の偏光板（下側偏光板）の透過軸とが直交するように各偏光板を配置した。
【００９７】
（表示性能評価）
常温常湿（２５℃６０％ＲＨ）の部屋で１週間放置した前記液晶表示装置１を測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、パネル正面方向におけるコントラスト比（白表示時の透過率／黒表示時の透過率）、及び、左右／上下のコントラスト視野角（コントラスト１０以上を維持する視野角）、及びパネル上方向における色味を測定し、上方向の最大青みｖ’を評価した。
【００９８】
また作製した液晶表示装置１について、常温常湿の部屋で電源ＯＦＦ状態で２時間以上放置した状態から電源ＯＮにして５分以内に上下左右の辺の中央で、端部から１ｃｍ中心寄りの点での輝度を輝度計（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５）で測定し、その平均を求めたところ、０．３ｃｄ／ｃｍ2であった。さらに点灯後１時間経過した時点で同様の測定を行ったところ、０．５ｃｄ／ｃｍ2であった。これにより、温度変化による輝度変化は０．２ｃｄ／ｃｍ2であった。
【００９９】
さらに作製した液晶表示装置１を電源ＯＦＦ状態で２５℃、１０％ＲＨ下に７２時間放置し、点灯後すぐに常温常湿で測定したパネル上方向の最大青みｖ’と同位置での色味測定を行ったところ、常温常湿に対し、Δｖ’＝０．０１であった。これにより、湿度変化による上方向最大青みｖ’の変化は０．０１であった。
【０１００】
（耐久性評価）
前記ＴＮモード液晶表示装置１のパネルのみを取り出し、１０５℃、Ｄｒｙの条件で２４０時間加熱処理を行ったが、パネルから偏光板が剥れる現象は観察されなかった。これらの結果を表２に示す。
【０１０１】
［実施例２］
透明支持体（ＰＰ−１）の作製において、表裏面のいずれにもコロナ放電処理を施さなかったこと以外は同様にして、透明支持体（ＰＰ−１）’を作製した。
実施例１と同様にして、その表面に配向膜、及び光学異方性層を形成し、光学フィルム２を作製した。この光学フィルム２を用いて、実施例１と同様にして、偏光板２、及びＴＮモード液晶表示装置２を作製し、同様に評価を行った。
【０１０２】
（耐久性評価）
ＴＮモード液晶表示装置２のパネルのみを取り出し、１０５℃、Ｄｒｙの条件で２４０時間加熱処理を行ったところ、上下左右の端部から５ｍｍの範囲において、透明支持体（ＰＰ−１）と光学異方性層１との間に剥れが観察された。
これらの結果を下記表２に示す。
【０１０３】
［実施例３］
製造例２の透明支持体（ＰＰ−１）を作製し、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成した。
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物２の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物２の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン １０２．００質量部
円盤状液晶性化合物１ ４１．０１質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート
（Ｖ３６０、大阪有機化学（株）製） ４．０６質量部
セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）
０．１１質量部
セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）
０．３３質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 １．３５質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．４５質量部
下記構造のフルオロ脂肪族基含有ポリマー１ ０．２３質量部
下記構造のフルオロ脂肪族基含有ポリマー２ ０．０３質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１０４】
【化２１】
【０１０５】
【化２２】
【０１０６】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物２の塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層２を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム３を得た。光学異方性層２の厚さは、１．４μｍであり、Ｒｅ＝４５ｎｍ、Ｒｔｈ＝７８ｎｍであった。
【０１０７】
作製した光学フィルム３を用いて、実施例１と同様に偏光板３、及びＴＮモード液晶表示装置３を作製し、評価を行った。これらの結果を下記表２に示す。
【０１０８】
［実施例４］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして配向膜を作製した。
【０１０９】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物３の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物３の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ２７０．０質量部
円盤状液晶性化合物１ １０．０質量部
円盤状液晶性化合物２ ９０．０質量部
空気界面配向制御剤１ ２．５質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ３．０質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 １．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１１０】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物３の塗布液を＃１．８のワイヤーバーで３．１ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１１５℃で１．５分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層３を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム４を得た。光学異方性層３の厚さは、１．０μｍであり、Ｒｅ＝３２ｎｍ、Ｒｔｈ＝９５ｎｍであった。
【０１１１】
光学フィルム４を用いて、実施例１と同様にして、偏光板４、及びＴＮモード液晶表示装置４を作製し、評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１１２】
［実施例５］
（液晶性ポリエステルの作製）
４−ｎ−ヘプチル安息香酸１０ｍｍｏｌ、テレフタル酸９５ｍｍｏｌ、メチルヒドロキノンジアセテート５０ｍｍｏｌ、カテコールジアセテート５０ｍｍｏｌ、及び酢酸ナトリウム１００ｍｇを用いて窒素雰囲気下、２７０℃で１２時間重合を行った。次に得られた反応生成物をテトラクロロエタンに溶解した後、メタノールで再沈澱を行って精製し、下記構造式の液晶性ポリエステルを得た。
【０１１３】
【化２３】
【０１１４】
（光学異方性層４の作製）
前記液晶性ポリエステルの８質量％テトラクロロエタン溶液を調製し、ラビング処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に＃１０のワイヤーバーで１７．３ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、２５０℃、３０分熱処理した後に冷却して固定化し、光学異方性層４を得た。光学異方性層４の厚さは１．４μｍであり、Ｒｅ＝４５ｎｍ、Ｒｔｈ＝８０ｎｍであった。
【０１１５】
（光学フィルム５の作製）
前記ポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成した光学異方性層４の表面にバーコーターを用いて市販のエポキシ系紫外線硬化型樹脂を２μｍの厚さで塗布し、さらにその上に製造例２で作製した透明支持体（ＰＰ−１）を積層した後に、紫外線を照射して接着剤を硬化させた。次にポリエチレンテレフタレートフィルムと液晶性ポリエステルからなるフィルムの界面にてポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離、除去し、光学フィルム５とした。
【０１１６】
作製した光学フィルム５を用いて、実施例１と同様にして、偏光板５、及びＴＮモード液晶表示装置５を作製し、評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１１７】
［実施例６］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−３）を用い、実施例１と同様にして配向膜を作製した。
【０１１８】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物５の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物５の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン １０２．００質量部
円盤状液晶性化合物１ ４１．０１質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート
（Ｖ３６０、大阪有機化学（株）製） ４．０６質量部
セルロースアセテートブチレート
（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製） ０．３５質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 １．３５質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．４５質量部
フルオロ脂肪族基含有共重合体
（メガファックＦ７８０ 大日本インキ（株）製） ０．１０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１１９】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向を０度としたときに、時計回りに４５度方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物５の塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層５を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム６を得た。光学異方性層５の厚さは、１．４μｍであり、Ｒｅ＝３２ｎｍ、Ｒｔｈ＝９０ｎｍであった。
作製した光学フィルム６を用いて、実施例１と同様にして、偏光板６を作製した。
【０１２０】
（ＯＣＢモード液晶表示装置６の作製）
ＯＣＢモード液晶セルの作製：
ＩＴＯ電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向かい合わせ、液晶セルの厚さを４．１μｍに設定した。液晶セルの間隙にΔｎが０．１３９６の液晶性化合物（ＺＬＩ１１３２、メルク社製）を注入し、ベンド配向したＯＣＢモード液晶セルを作製した。
【０１２１】
ＯＣＢモード液晶表示装置の作製：
上記ベンド配向液晶セルと、上記で作製した一対の偏光板６をとを組み合わせて液晶表示装置を作製した。なお、ベンド配向液晶セルと、一対の偏光板との配置は、偏光板６の光学異方性層５とベンド配向液晶セルの基板が対面し、ベンド配向液晶セルのラビング方向とそれに対向する光学異方性層５のラビング方向とが反平行になるようにした。作製したベンド配向液晶セルを挟むように、それぞれ別の透明基板に、視認側、及びバックライト側に偏光板６をそれぞれ貼り付けた。このようにしてベンド配向液晶セルの大きさが２０インチである液晶表示装置６を作製した。
作製したＯＣＢモード液晶表示装置６について、実施例１と同様に評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１２２】
［実施例７］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−４）を用い、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を作製した。
【０１２３】
実施例６と同様にして、配向膜上に光学異方性層５を形成し、光学フィルム７を作製し、これを用いて、偏光板７を作製した。
【０１２４】
液晶セルの厚さを７．２μｍにした以外は実施例６と同様にして、ＯＣＢ液晶セルを作製し、２０インチのＯＣＢモード液晶表示装置７を作製した。
前記ＯＣＢモード液晶表示装置７について実施例１と同様に評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１２５】
［実施例８］
（配向膜の作製）
支持体（ＰＰ−５）の片面に、下記の組成の配向膜形成用硬化性組成物を＃１．４のワイヤーバーで２．４ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２０℃で２分間乾燥して、配向膜を形成した。配向膜の厚さは、１．２μｍであった。
【０１２６】
配向膜形成用硬化性組成物：
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ５０質量部
垂直配向膜（ＪＡＬＳ−２０４Ｒ、日本合成ゴム（株）製） ５０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１２７】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物６の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物６の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ９２．０質量部
下記構造の棒状液晶性化合物１ ３８．０質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ０．６質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．２質量部
下記構造の空気界面垂直配向剤 ０．０２質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１２８】
【化２４】
【０１２９】
【化２５】
【０１３０】
光学異方性層形成用液晶組成物６を前記配向膜を形成したフィルムの配向膜側に、＃３．６のワイヤーバーで塗布した。その後、１００℃で２分間乾燥して配向させ、さらに８０℃にフィルム温度を保った状態で、１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層６を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム８を得た。光学異方性層６の厚さは、１．８μｍであり、Ｒｅ＝０ｎｍ、Ｒｔｈ＝−１８０ｎｍであった。
作製した光学フィルム８を用いて、実施例１と同様にして偏光板８を作製した。
【０１３１】
（偏光板９の作製）
透明支持体（ＰＰ−０）を用い、配向膜及び光学異方性層は形成せずに、実施例１と同様にして、偏光板９を作製した。
【０１３２】
（ＩＰＳモード液晶表示装置８の作製）
ＩＰＳモード液晶セルの作製：
一枚のガラス基板上に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔ｄを３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９及び誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
【０１３３】
前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの視認者側（上面側）に、透明支持体（ＰＰ−５）の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、（ＰＰ−５）の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ光学異方性層６が液晶セル側になるように偏光板８を貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方のバックライト側（下面側）に偏光板９の（ＰＰ−０）側が液晶セル側になるように、且つ偏光板８とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、ＩＰＳモード液晶表示装置８を作製した。
【０１３４】
作製したＩＰＳモード液晶表示装置８について、実施例１と同様に評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１３５】
［実施例９］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−６）を用い、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を作製した。
【０１３６】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物７の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物７の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ６２．０質量部
円盤状液晶性化合物１ ３２．６質量部
下記構造の添加剤 ０．１質量部
（円盤状液晶性化合物の円盤面を５度以内に配向させるための添加剤）
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート
（Ｖ３６０、大阪有機化学（株）製） ３．２質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 １．１質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．４質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１３７】
【化２６】
【０１３８】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、配向膜上に上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物７の塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層７を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム９を得た。光学異方性層７の厚さは、１．４μｍであり、Ｒｅ＝０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１１０ｎｍであった。
作製した光学フィルム９を用いて、実施例１と同様にして、偏光板１０を作製した。
【０１３９】
（ＶＡモード液晶表示装置９の作製）
ＶＡモード液晶セルの作製：
液晶セルは、基板間のセルギャップを３．６μｍとし、負の誘電率異方性を有する液晶材料（「ＭＬＣ６６０８」、メルク社製）を基板間に滴下注入して封入し、基板間に液晶層を形成して作製した。液晶層のレターデーション（即ち、記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄ）を３００ｎｍとした。なお、液晶材料は垂直配向するように配向させた。
【０１４０】
上記のＶＡモード液晶セルを使用した液晶表示装置の上側、下側偏光版に、偏光板１０を、光学異方性層７が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、そして、バックライト側の偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロスニコル配置として、ＶＡモード液晶表示装置９を作製した。
作製したＶＡモード液晶表示装置９について、実施例１と同様に評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１４１】
［実施例１０〜１６］
支持体（ＰＰ−１）上に配向膜を作製する時に使用する変性ポリビニルアルコールを表３に示す組成の素材を使用すること以外は、実施例１と同様に偏光板を作製した。
【０１４２】
（耐久性評価（強制サーモ試験評価））
上記で作製した偏光板を用いて、実施例１と同様にＴＮモード液晶表示装置を作製した。次にＴＮモード液晶表示装置のパネルのみを取り出し、１２０℃、Ｄｒｙの条件で９６０時間加熱処理を行い、パネル端部から偏光板が剥れている部分の長さを測定し、結果を表３にまとめた。
【０１４３】
［実施例１７〜２４］
製造例２の透明支持体（ＰＰ−１）を作製し、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成した。
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物１７〜２４の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物１７〜２４の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ２７０．０質量部
下記表４に示す円盤状液晶性化合物Ａ ８５．０質量部
下記表４に示す円盤状液晶性化合物Ｂ １５．０質量部
上記空気界面配向制御剤１ １．０質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ３．０質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 １．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１４４】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物１７〜２４の各塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させた。その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層１７〜２４をそれぞれ形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム１７〜２４をそれぞれ作製した。
【０１４５】
作製した光学フィルム１７〜２４をそれぞれ用いて、実施例１と同様に偏光板１７〜２４、及びＴＮモード液晶表示装置１７〜２４をそれぞれ作製し、同様に評価した。結果を下記表５に示す。
【０１４６】
［比較例１］
（セルロースアセテートフィルムの作製：ＴＡＣ−１）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
（セルロースアセテート溶液組成）
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
酢化度６０．７〜６１．１％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルフォスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルフォスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１４７】
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤１を１６質量部、メチレンクロライド９２質量部及びメタノール８質量部を投入し、加熱しながら撹拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液４８７．７質量部にレターデーション上昇剤溶液３１質量部を混合し、充分に撹拌してドープを調製した。
【０１４８】
【化２７】
【０１４９】
得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃になってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムを剥離し、１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）（厚さ：８０μｍ）を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）の光学特性はＲｅ＝７ｎｍ、Ｒｔｈ＝９３ｎｍであった。
【０１５０】
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに作製したセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）を用い、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成し、さらに光学異方性層１を形成して、光学フィルム１０を作製した。さらに、この光学フィルム１０を用いて、実施例１と同様にして偏光板１１を作製し、ＴＮモード液晶表示装置１０を作製し、評価を行った。
【０１５１】
（耐久性評価）
ＴＮモード液晶表示装置１０のパネルのみを取り出し、１０５℃、Ｄｒｙの条件で２４０時間加熱処理を行ったところ、上下左右の端部から７０ｍｍの範囲において、セルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）と光学異方性層１との間に剥がれが観察された。
以上の結果を下記表２に示す。
【０１５２】
［比較例２］
（セルロースアセテートフィルムの鹸化処理）
比較例１で作製したセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）を、２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥することで鹸化処理を行った。
【０１５３】
次いで、透明支持体（ＰＰ−１）の代わりにセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）を用いて、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成し、さらにその上に光学異方性層１を作製して、光学フィルム１１を得た。
この光学フィルム１１を用いて、実施例１と同様に偏光板１２、及びＴＮモード液晶表示装置１１を作製し、同様に性能評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１５４】
［比較例３］
（セルロースアセテートフィルムの作製：ＴＡＣ−２）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
（セルロースアセテート溶液組成）
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルフォスフェート ７．８質量部
ビフェニルジフェニルフォスフェート ３．９質量部
メチレンクロライド ３００質量部
メタノール ４５質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１５５】
（レターデーション上昇剤溶液の調製）
別のミキシングタンクに、酢化度６０．９％のセルロースアセテート（リンター）４質量部、下記一般式に示すレターデーション上昇剤２を２５質量部、シリカ微粒子（平均粒子サイズ：２０ｎｍ）０．５質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
【０１５６】
【化２８】
【０１５７】
セルロースアセテート溶液４７０質量部に、レターデーション上昇剤溶液１８．５質量部を混合し、十分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤のセルロースアセテートに対する質量比は３．５質量％であった。
その後、残留溶剤量が３５質量％のフィルムをバンドから剥離した後、１４０℃の温度で、フィルムのテンターを用いて３８％の延伸倍率で横延伸した後、クリップを外して１３０℃で４５秒間乾燥させ、セルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−２）を製造した。製造されたセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−２）の膜厚は８８μｍであり、Ｒｅ＝４０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１８０ｎｍであった。
【０１５８】
前記セルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−２）を比較例２と同様に鹸化処理した後、実施例１と同様に、その表面に配向膜を作製、実施例６と同様に光学異方性層５を作製し、光学フィルム１２を得た。さらに、この光学フィルムを用いて、実施例１と同様に偏光板１３を作製し、ＯＣＢモード液晶表示装置１２を作製し、性能評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１５９】
上記実施例１〜９及び比較例１〜３で作製した液晶表示装置１〜１２について、構成等を下記表１に示し、評価結果を下記表２に示す。また、下記表３には、実施例１及び実施例１０〜１６について、使用した配向膜用ポリビニルアルコール、及び強制サーモ試験評価結果を示し；下記表４には実施例１７〜２４で使用した円盤状液晶性化合物Ａ及びＢの種類、並びに下記表５には実施例１７〜２４の評価結果を示す。
【０１６０】
【表１】
【０１６１】
【表２】
＊：「ムラの温度変化」とは、１時間点灯による内部温度の上昇の前後で測定した黒表示時の輝度（ｃｄ／ｃｍ2）の差（１時間点灯後の黒輝度−１時間点灯する前の黒輝度）である。
【０１６２】
【表３】
【０１６３】
表３中のａ、ｂ及びｃは、以下の変性ＰＶＡの重合比（モル比）である。
【化２９】
【０１６４】
【表４】
【０１６５】
【化３０】
【０１６６】
【化３１】
【０１６７】
【表５】
＊：「ムラの温度変化」とは、１時間点灯による内部温度の上昇の前後で測定した黒表示時の輝度（ｃｄ／ｃｍ2）の差（１時間点灯後の黒輝度−１時間点灯する前の黒輝度）である。
【０１６８】
上記表２及び表５に示す結果から、本発明の実施例の光学フィルムを有するＴＮモード液晶表示装置は、従来の同様の構成の光学補償フィルムと同等の又はそれ以上の光学補償能を示すとともに、温度及び湿度の変化による光学補償能の変動が少なく、これを有するＴＮ、ＯＣＢ、ＩＰＳ及びＶＡモードの液晶表示装置は、いずれの環境においても良好な表示特性を示すことが理解できる。
特に、透明支持体の表面にコロナ放電処理を施した実施例１、３〜９、並びに１７〜２４では、過酷な熱処理によっても剥がれ現象が起こらず、各部材間の接着性が高く、耐熱性にも優れていることが理解できる。
また、表３の結果から、同一鹸化度であれば、重合度が３００の変性ＰＶＡを用いるよりも、重合度が１７００の変性ＰＶＡを用いて配向膜を形成したほうが、より耐熱性が改善されることが理解できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム、ならびにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の光学補償等に利用される光学フィルムとして、ポリマーフィルムからなる透明支持体上に、液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムが種々提案されている（例えば、特許文献１）。透明支持体としては、主に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが使用されている。
ところで、携帯電話用やノートブック型パーソナルコンピュータ用等の用途では、液晶表示装置には小型化及び薄層化の要求がある。小型化及び薄型化した液晶表示装置では、長時間の使用により、バックライトの熱によって内部の温度が過度に上昇することがしばしばある。また、これらの用途の液晶表示装置は、屋内のみならず、屋外において、様々な使用環境で使用されるものである。また、車載用の液晶表示装置についても、過度に高温環境下に曝されることがある。従って、これらの用途の液晶表示装置には、環境湿度や温度の変化による表示特性の変動が小さいことが求められる。
【０００３】
一方、所定の樹脂からなる位相差フィルムを偏光板と複合することが種々提案されているが（特許文献２）、液晶組成物からなる光学異方性層を有する従来の光学補償フィルムと同等又はそれ以上の光学補償能を示し、しかも温湿度の変化に依存したその光学補償能の変動が軽減された光学フィルムについては、未だ満足いく特性のものが提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５８７３９８号報
【特許文献２】特開２００７−３１６６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、液晶組成物からなる光学異方性層を有する従来の光学フィルムと比較して、同等又はそれ以上の光学補償能を有するとともに、温湿度の変化による光学補償能の変動が軽減された光学フィルム、及び偏光板を提供することを課題とする。
また、本発明は、表示特性及び視野角特性が良好であり、しかも温湿度による表示特性の変動が軽減された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ 透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルム。
［２］ 前記透明支持体が易接着処理されていることを特徴とする［１］の光学フィルム。
［３］ 前記透明支持体と前記光学異方性層との間に、接着層及び／又は配向膜を有することを特徴とする［１］又は［２］の光学フィルム。
［４］ 前記光学異方性層が、ディスコティック液晶化合物の少なくとも１種を含有する液晶組成物から形成される層であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかの光学フィルム。
［５］ ［１］〜［４］のいずれかの光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有することを特徴とする偏光板。
［６］ 液晶セルと、［５］の偏光板とを有することを特徴とする液晶表示装置。
［７］ 前記液晶セルが、ＴＮ方式又はＯＣＢ方式であることを特徴とする［６］の液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来の液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムと比較して、同等又はそれ以上の光学補償能を有するとともに、温湿度の変化による光学補償能の変動が軽減された光学フィルム、及び偏光板を提供することができる。
また、本発明によれば、表示特性及び視野角特性が良好であり、しかも温湿度による表示特性の変動が軽減された液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
［光学フィルム］
本発明は、透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルムに関する。本発明では、透明支持体として、ポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムを用いることで、従来、光学補償フィルムとして用いられていた同様の構成の光学フィルムと比較して、同等又はそれ以上の光学補償能を示すとともに、温湿度の変化による光学補償能の変動が従来と比較して軽減された光学フィルムを提供している。その結果、本発明の光学フィルムを光学補償フィルム（又は偏光板の保護フィルム）として有する液晶表示装置は、良好な表示特性及び視野角特性を示すとともに、温湿度による表示特性の変動が小さいという特徴がある。
【０００９】
以下、本発明の光学フィルムの各部材について説明する。
（透明支持体）
本発明の光学フィルムは、ポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなる。該フィルムは、ポリプロピレン系樹脂の１種又は２種以上を主成分として含有しているのが好ましい。必要により、後述の添加剤を含有していてもよい。ポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムを透明支持体として用いることで、温湿度の変化による光学補償能の変動を軽減することができ、さらに正面（表示面法線方向）コントラストを改善することができる。
前記ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体から選択することができる。また、プロピレンとともに、プロピレンと共重合可能なモノマーとを共重合させて得られる共重合体から選択することができる。但し、プロピレンが主モノマーであるのが好ましく、共重合させるコモノマーはプロピレンよりも少量とし、例えば２０質量％以下、好ましくは１０質量％以下の割合で共重合させたものであるのが好ましい。下限値は特に制限されない（勿論０質量％であってもよい）が、コモノマーを共重合させたことが特性に影響されるためには、コモノマーは、１質量％以上は必要であろう。
【００１０】
プロピレンに共重合されるコモノマーの例には、エチレン、炭素原子数４〜２０のα−オレフィンが含まれる。また、前記α−オレフィンの具体例には、以下のものが含まれる。
１−ブテン、２−メチル−１−プロペン（以上Ｃ4 ）；
１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン（以上Ｃ5 ）；
１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン（以上Ｃ6 ）；
１−ヘプテン、２−メチル−１−ヘキセン、２，３−ジメチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−３−エチル−１−ブテン（以上Ｃ7 ）；
１−オクテン、５−メチル−１−ヘプテン、２−エチル−１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−ヘキセン、２−メチル−３−エチル−１−ペンテン、２，３，４−トリメチル−１−ペンテン、２−プロピル−１−ペンテン、２，３−ジエチル−１−ブテン
（以上Ｃ8 ）；
１−ノネン（Ｃ9 ）；１−デセン（Ｃ10）；１−ウンデセン（Ｃ11）；
１−ドデセン（Ｃ12）；１−トリデセン（Ｃ13）；１−テトラデセン（Ｃ14）；
１−ペンタデセン（Ｃ15）；１−ヘキサデセン（Ｃ16）；１−ヘプタデセン（Ｃ17）；
１−オクタデセン（Ｃ18）；１−ノナデセン（Ｃ19）など。
【００１１】
α−オレフィンの中で好ましいものは、炭素原子数４〜１２のα−オレフィンであり、具体的には、１−ブテン、２−メチル−１−プロペン；１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン；１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ヘプテン、２−メチル−１−ヘキセン、２，３−ジメチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−３−エチル−１−ブテン；１−オクテン、５−メチル−１−ヘプテン、２−エチル−１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−ヘキセン、２−メチル−３−エチル−１−ペンテン、２，３，４−トリメチル−１−ペンテン、２−プロピル−１−ペンテン、２，３−ジエチル−１−ブテン；１−ノネン；１−デセン；１−ウンデセン；１−ドデセンなどである。共重合性の観点からは、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン及び１−オクテンが好ましく、とりわけ１−ブテン及び１−ヘキセンがより好ましい。
【００１２】
共重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。好ましい共重合体として、プロピレン／エチレン共重合体やプロピレン／１−ブテン共重合体を挙げることができる。プロピレン／エチレン共重合体やプロピレン／１−ブテン共重合体において、エチレンユニットの含量や１−ブテンユニットの含量は、例えば、「高分子分析ハンドブック」（１９９５年、紀伊国屋書店発行）の第６１６頁に記載されている方法により赤外線（ＩＲ）スペクトル測定を行い、求めることができる。
【００１３】
前記透明支持体用フィルムの透明度や加工性を改善するという観点からは、プロピレンを主モノマーとして、任意の不飽和炭化水素をランダム共重合させたランダム共重合体を用いるのが好ましい。中でもエチレンとの共重合体が好ましい。共重合体とする場合、プロピレン以外の不飽和炭化水素類は、その共重合割合を１〜１０質量％程度にするのが有利であり、より好ましい共重合割合は３〜７質量％である。プロピレン以外の不飽和炭化水素類のユニットの量を前記範囲とすることで、樹脂の融点の低下により耐熱性を極端に低下させることなく、フィルムの加工性や透明性が改善されるので好ましい。なお、２種類以上のコモノマーとポリプロピレンとの共重合体とする場合には、その共重合体に含まれる全てのコモノマーに由来するユニットの合計含量が、前記範囲であることが好ましい。
【００１４】
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎで測定されるメルトフローレイト（ＭＦＲ）が、０．１〜２００ｇ／１０分であるのが好ましく、０．５〜５０ｇ／１０分であるのがより好ましい。ＭＦＲがこの範囲にあるポリプロピレン系樹脂を用いることにより、押出機に大きな負荷をかけることなく均一なフィルム状物を得ることができる。
【００１５】
前記ポリプロピレン系樹脂は、公知の重合用触媒を用いて、プロピレンを単独重合する方法や、プロピレンと他の共重合性コモノマーとを共重合する方法によって、製造することができる。公知の重合用触媒としては、例えば、マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分からなるＴｉ−Ｍｇ系触媒；マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて電子供与性化合物等の第三成分とを組み合わせた触媒系；及びメタロセン系触媒；などが挙げられる。
【００１６】
これら触媒系の中でもマグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と電子供与性化合物とを組み合わせたものが好ましい。前記有機アルミニウム化合物の例には、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドの混合物、テトラエチルジアルモキサンなどが含まれ；及び電子供与性化合物の例には、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルプロピルジメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルエチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシランなどが含まれる。
【００１７】
一方、マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分の例には、特開昭６１−２１８６０６号公報、特開昭６１−２８７９０４号公報、特開平７−２１６０１７号公報などに記載の触媒系が含まれ；またメタロセン系触媒の例には、特許第２５８７２５１号公報、特許第２６２７６６９号公報、特許第２６６８７３２号公報などに記載の触媒系が含まれる。
【００１８】
前記ポリプロピレン系樹脂は、種々の方法で製造できる。例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素化合物に代表される不活性溶剤を用いる溶液重合法、液状のモノマーを溶剤として用いる塊状重合法、気体のモノマーをそのまま重合させる気相重合法などによって、製造することができる。これらの方法による重合は、バッチ式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。
【００１９】
ポリプロピレン系樹脂の立体規則性は、アイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチックのいずれであってもよい。本発明においては、耐熱性の点から、シンジオタクチックあるいはアイソタクチックのポリプロピレン系樹脂を用いるのが好ましい。
【００２０】
本発明では、ポリプロピレン系樹脂を主原料として含有するフィルムを透明支持体として用いるのが好ましいが、本発明の効果を阻害しない範囲で、フィルム中には、種々の添加剤から選択される１種以上を添加してもよい。添加剤の例には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、防曇剤、アンチブロッキング剤などが含まれる。酸化防止剤には、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤などがあり、また、１分子中に例えば、フェノール系の酸化防止機構とリン系の酸化防止機構とを併せ持つユニットを有する複合型の酸化防止剤も用いることができる。紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシベンゾフェノン系やヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール系の如き紫外線吸収剤、ベンゾエート系の紫外線遮断剤などが挙げられる。帯電防止剤は、ポリマー型、オリゴマー型、モノマー型のいずれであってもよい。滑剤としては、エルカ酸アミドやオレイン酸アミドの如き高級脂肪酸アミド、ステアリン酸の如き高級脂肪酸及びその塩などが挙げられる。造核剤としては、例えば、ソルビトール系造核剤、有機リン酸塩系造核剤、ポリビニルシクロアルカンの如き高分子系造核剤などが挙げられる。アンチブロッキング剤としては、球状あるいはそれに近い形状の微粒子が、無機系、有機系を問わず使用できる。これらの添加物は、複数種が併用されてもよい。
【００２１】
ポリプロピレン系樹脂は、任意の方法で製膜することができる（以下、製膜後のフィルムを「原反フィルム」という）。この原反フィルムは、透明で実質的に面内位相差のないものである。例えば、溶融樹脂からの押出成形法、有機溶剤に溶解させた樹脂を平板上に流延し、溶剤を除去して製膜する溶剤キャスト法などによって、面内位相差が実質的にないポリプロピレン系樹脂の原反フィルムを得ることができる。
【００２２】
押出成形により原反フィルムを製造する方法の一例は、以下の通りである。ポリプロピレン系樹脂を、押出機中でスクリューの回転によって溶融混練し、Ｔダイからシート状に押出す。押出される溶融状シートの温度は、１８０〜３００℃程度である。このときの溶融状シートの温度が１８０℃を下回ると、延展性が十分でなく、得られるフィルムの厚みが不均一になり、位相差ムラのあるフィルムとなる可能性がある。また、その温度が３００℃を超えると、樹脂の劣化や分解が起こりやすく、シート中に気泡が生じたり、炭化物が含まれたりすることがある。押出機は、単軸押出機であっても２軸押出機であってもよい。例えば単軸押出機の場合は、スクリューの長さＬと直径Ｄの比であるＬ／Ｄが２４〜３６程度、樹脂供給部におけるねじ溝の空間容積と樹脂計量部におけるねじ溝の空間容積との比（前者／後者）である圧縮比が １.５〜４程度であって、フルフライトタイプ、バリアタイプ、さらにマドック型の混練部分を有するタイプなどのスクリューを用いることができる。ポリプロピレン系樹脂の劣化や分解を抑制し、均一に溶融混練するという観点からは、Ｌ／Ｄが２８〜３６で、圧縮比が２.５〜３.５であるバリアタイプのスクリューを用いることが好ましい。また、ポリプロピレン系樹脂の劣化や分解を可及的に抑制するため、押出機内は、窒素雰囲気又は真空にすることが好ましい。さらに、ポリプロピレン系樹脂が劣化したり分解したりすることで生じる揮発ガスを取り除くため、押出機の先端に１ｍｍφ以上５ｍｍφ以下のオリフィスを設け、押出機先端部分の樹脂圧力を高めることも好ましい。オリフィスの押出機先端部分の樹脂圧力を高めるとは、先端での背圧を高めることを意味しており、これにより押出の安定性を向上させることができる。用いるオリフィスの直径は、より好ましくは２ｍｍφ以上４ｍｍφ以下である。
【００２３】
押出に使用されるＴダイは、樹脂の流路表面に微小な段差や傷のないものが好ましく、また、そのリップ部分は、溶融したポリプロピレン系樹脂との摩擦係数の小さい材料でめっき又はコーティングされ、さらにリップ先端が０．３ｍｍφ以下に研磨されたシャープなエッジ形状のものが好ましい。摩擦係数の小さい材料としては、タングステンカーバイド系やフッ素系の特殊めっきなどが挙げられる。このようなＴダイを用いることにより、目ヤニの発生を抑制でき、同時にダイラインを抑制できるので、外観の均一性に優れる樹脂フィルムが得られる。このＴダイは、マニホールドがコートハンガー形状であって、かつ以下の条件（１）又は（２）を満たすことが好ましく、さらには条件（３）又は（４）を満たすことがより好ましい。
Ｔダイのリップ幅が１５００mm未満のとき：Ｔダイの厚み方向長さ＞１８０mm …（１）
Ｔダイのリップ幅が１５００mm以上のとき：Ｔダイの厚み方向長さ＞２２０mm …（２）
Ｔダイのリップ幅が１５００mm未満のとき：Ｔダイの高さ方向長さ＞２５０mm …（３）
Ｔダイのリップ幅が１５００mm以上のとき：Ｔダイの高さ方向長さ＞２８０mm …（４）
前記条件を満たすＴダイを用いることにより、Ｔダイ内部での溶融状ポリプロピレン系樹脂の流れを整えることができ、かつ、リップ部分でも厚みムラを抑えながら押出すことができるため、より厚み精度に優れ、位相差のより均一な原反フィルムを得ることができる。
【００２４】
ポリプロピレン系樹脂の押出変動を抑制する観点から、押出機とＴダイとの間にアダプターを介してギアポンプを取り付けることが好ましい。また、ポリプロピレン系樹脂中にある異物を取り除くため、リーフディスクフィルターを取り付けることが好ましい。
【００２５】
Ｔダイから押出された溶融状シートは、金属製冷却ロール（チルロール又はキャスティングロールともいう）と、その金属製冷却ロールの周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間に、挟圧させて冷却固化することで、所望のフィルムを得ることができる。この際、タッチロールは、ゴムなどの弾性体がそのまま表面となっているものでもよいし、弾性体ロールの表面を金属スリーブからなる外筒で被覆したものでもよい。弾性体ロールの表面が金属スリーブからなる外筒で被覆されたタッチロールを用いる場合は通常、金属製冷却ロールとタッチロールの間に、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを直接挟んで冷却する。一方、表面が弾性体となっているタッチロールを用いる場合は、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートとタッチロールの間に熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを介在させて挟圧することもできる。
【００２６】
ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを、上記のような冷却ロールとタッチロールとで挟んで冷却固化させるにあたり、冷却ロールとタッチロールは、いずれもその表面温度を低くしておき、溶融状シートを急冷させてやる必要がある。具体的には、両ロールの表面温度が０℃以上３０℃以下の範囲に調整される。これらの表面温度が３０℃を超えると、溶融状シートの冷却固化に時間がかかるため、ポリプロピレン系樹脂中の結晶成分が成長してしまい、得られるフィルムは透明性に劣るものとなる。ロールの表面温度は、好ましくは３０℃未満、さらに好ましくは２５℃未満である。一方、ロールの表面温度が０℃を下回ると、金属製冷却ロールの表面に結露して水滴が付着し、フィルムの外観を悪化させる傾向が出てくる。
【００２７】
使用する金属製冷却ロールは、その表面状態がポリプロピレン系樹脂フィルムの表面に転写されるため、その表面に凹凸がある場合には、得られるポリプロピレン系樹脂フィルムの厚み精度を低下させる可能性がある。そこで、金属製冷却ロールの表面は可能な限り鏡面状態であることが好ましい。具体的には、金属製冷却ロールの表面の粗度は、最大高さの標準数列で表して ０.３Ｓ以下であることが好ましく、さらには０.１Ｓ〜０.２Ｓであることがより好ましい。
【００２８】
金属製冷却ロールとニップ部分を形成するタッチロールは、その弾性体における表面硬度が、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に規定されるスプリング式硬さ試験（Ａ形）で測定される値として、６５〜８０であることが好ましく、さらには７０〜８０であることがより好ましい。このような表面硬度のゴムロールを用いることにより、溶融状シートにかかる線圧を均一に維持することが容易となり、かつ、金属製冷却ロールとタッチロールとの間に溶融状シートのバンク（樹脂溜り）を作ることなくフィルムに成形することが容易となる。
【００２９】
溶融状シートを挟圧するときの圧力（線圧）は、金属製冷却ロールに対してタッチロールを押し付ける圧力により決まる。線圧は、５０Ｎ／ｃｍ以上３００Ｎ／ｃｍ以下とするのが好ましく、さらには１００Ｎ／ｃｍ以上２５０Ｎ／ｃｍ以下とするのがより好ましい。線圧を前記範囲とすることにより、バンクを形成することなく、一定の線圧を維持しながらポリプロピレン系樹脂フィルムを製造することが容易となる。
【００３０】
金属製冷却ロールとタッチロールの間で、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートとともに熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを挟圧する場合、この二軸延伸フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン系樹脂と強固に熱融着しない樹脂であればよく、具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリルなどを挙げることができる。これらの中でも、湿度や熱などによる寸法変化の少ないポリエステルが最も好ましい。この場合の二軸延伸フィルムの厚さは、通常５〜５０μｍ程度であり、好ましくは１０〜３０μｍである。
【００３１】
この方法において、Ｔダイのリップから金属製冷却ロールとタッチロールとで挟圧されるまでの距離（エアギャップ）を２００ｍｍ以下とすることが好ましく、さらには１６０ｍｍ以下とすることがより好ましい。Ｔダイから押出された溶融状シートは、リップからロールまでの間引き伸ばされて、配向が生じやすくなる。エアギャップを上記の如く短くすることで、配向のより小さいフィルムを得ることができる。エアギャップの下限値は、使用する金属製冷却ロールの径とタッチロールの径、及び使用するリップの先端形状により決定され、通常５０ｍｍ以上である。
【００３２】
この方法でポリプロピレン系樹脂フィルムを製造するときの加工速度は、溶融状シートを冷却固化するために必要な時間により決定される。使用する金属製冷却ロールの径が大きくなると、溶融状シートがその冷却ロールと接触している距離が長くなるため、より高速での製造が可能となる。具体的には、６００ｍｍφの金属製冷却ロールを用いる場合、加工速度は、最大で５〜２０ｍ／分程度となる。
【００３３】
金属製冷却ロールとタッチロールとの間で挟圧された溶融状シートは、ロールとの接触により冷却固化する。そして、必要に応じて端部をスリットした後、巻取り機に巻き取られてフィルムとなる。この際、フィルムを使用するまでの間その表面を保護するために、その片面又は両面に別の熱可塑性樹脂からなる表面保護フィルムを貼り合わせた状態で巻き取ってもよい。ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを熱可塑性樹脂からなる二軸延伸フィルムとともに金属製冷却ロールとタッチロールとの間で挟圧した場合には、その二軸延伸フィルムを一方の表面保護フィルムとすることもできる。
【００３４】
上記方法等により作製した原反フィルムは、そのまま透明支持体として用いることができる。また、以下の処理のいずれか、または２種以上を行った後に、透明支持体として用いることもできる。
《延伸処理》
原反フィルムの位相差を発現させるためには、延伸処理を施すことができる。二軸延伸により二軸方向の複屈折性を発現させたフィルムを透明支持体として用いることができる。延伸倍率は、縦方向及び横方向のうち、光軸を発現させる方向（延伸倍率が大きい方向であって、遅相軸となる方向）で１．１〜１０倍程度、それと直交する方向（延伸倍率が小さい方向であって、進相軸となる方向）で１．１〜７倍程度の範囲から、必要とする位相差値に合わせて、適宜選択することができる。フィルムの横方向に光軸を発現させてもよいし、縦方向に光軸を発現させてもよい。
【００３５】
ＴＮモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が０〜１００ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３０〜１２０ｎｍのフィルムを用いるのが好ましい。
ＯＣＢモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が３０〜６０ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が１５０〜４００ｎｍのフィルムを用いることが好ましい。
ＶＡモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が３０〜６０ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が３０〜２５０ｎｍのフィルムを用いることが好ましい。
ＩＰＳモード液晶表示の光学補償に利用する光学フィルムの透明支持体としては、波長５５０ｎｍの面内レターデーションＲｅ（５５０）が３０〜７０ｎｍで、同波長の厚み方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）が７０〜２００ｎｍのフィルムを用いることが好ましい。
【００３６】
本明細書において、Ｒｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーション（ｎｍ）及び厚さ方向のレターデーション（ｎｍ）を表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定するができる。
測定するフィルムのＲｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において各波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
測定されるフィルムが１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法により、厚み方向レターデーションＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１０）及び式（１１）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００３７】
【数１】
式中、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。
また式中、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。
【００３８】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。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）、ポリスチレン（１．５９）である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
また、本明細書において、測定波長を特に付記しない場合は、波長５５０ｎｍにおけるＲｅ及びＲｔｈであるとする。
【００３９】
《易接着処理》
前記透明支持体として用いるフィルムの表面には、その上に形成される光学異方性層、又は所望により形成される配向膜、との接着性を改善するために、易接着処理をするのが好ましい。この処理を施すことにより、高熱や高湿度に曝されても、透明支持体と光学異方性層等との剥がれなどが生じ難くなり、耐熱性が改善される。易接着処理としては、コロナ放電処理又は大気圧プラズマ処理が好ましい。コロナ放電処理も大別すると大気圧プラズマ処理に含まれるが、ここでは直接コロナ放電によるプラズマ領域に直接被処理体を曝すものをコロナ放電処理と呼称し、プラズマ領域と被処理体表面が離れているものを大気圧プラズマ処理と呼称する。コロナ処理は工業的な実用例が豊富で低コストである反面、処理体表面の物理的ダメージが大きいというデメリットがある。一方、大気圧プラズマ処理の実用例は比較的少なく、コストもコロナ処理よりは高い反面、処理体表面のダメージが小さく、比較的処理強度が高く設定可能というメリットがある。従って、使用するポリマーフィルムのダメージと処理後の接着性の改善レベルとの関係によって、両者の内で好ましい方の処理法を選択すればよい。
【００４０】
これらの処理を施されたフィルムの処理面は、親水化する。親水化の目安として、処理面における水の接触角を利用してもよい。具体的には、処理面の水の接触角は５５°以下であるのが好ましく、５０°以下であるのがより好ましい。処理面の水の接触角が前記範囲であると、その上に形成される光学異方性層や配向膜との接着性が改善され、剥離等の不良が生じ難くなる。下限値については特に制限はないが、ポリマーフィルムを破損することがないように設定することが好ましい。なお、接触角の測定は、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（１９９９）に従って行なうことができる。コロナ放電処理及び大気圧プラズマ処理は、それぞれ、接触角が前記範囲となる様に、処理条件が決定される。変動させる処理条件としては、何れの処理法においても、印加電圧、周波数、雰囲気ガス種、処理時間等がある。
これらの処理の詳細については、高分子表面改質（近代編集社）Ｐ．８８〜、高分子表面の基礎と応用（下）（化学同人）Ｐ．３１〜、大気圧プラズマの原理・特徴と高分子フィルム・ガラス基板の表面改質技術（技術情報協会）等にそれぞれ記載があり、その内容を参照することができる。
【００４１】
《除塵処理》
前記フィルムの表面、特にコロナ放電処理又は大気圧プラズマ処理を施された表面（以下、「処理面」という場合がある）は、その上に層を形成する前に、除塵処理するのが好ましい。除塵方法については特に制限されない。超音波を利用する超音波除塵が好ましい。超音波除塵については、特開平７−３３３６１３号公報等に詳細な記載があり、参照することができる。
また、後述する配向膜を形成する場合は、配向膜表面にラビング処理を施した後も、除塵処理を施すのが好ましい。
【００４２】
《膨潤処理》
前記フィルム上に隣接して形成される層の塗布組成物中の塗布溶剤が前記フィルムをある程度膨潤させることで、両層の間の接着性を改善することも可能である。具体的には、前記フィルムを膨潤可能な溶剤と、膨潤させない溶剤を所定の比率で混合した溶媒にすることで塗布層の白化を起こさずに接着性を好ましく改良することができる。
【００４３】
（光学異方性層）
本発明の光学フィルムは、液晶組成物からなる光学異方性層を有する。前記液晶組成物は、硬化性であるのが好ましい。前記液晶組成物は、少なくとも一種の液晶化合物を含有する。該液晶性化合物としては、棒状液晶性化合物又はディスコティック液晶性化合物が好ましい。液晶組成物の調製に使用する液晶化合物は、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。低分子液晶化合物については、重合性基を有する液晶化合物から選択するのが好ましい。重合性基を有する液晶化合物を利用して光学異方性層を形成すると、該光学異方性層中において液晶性化合物は、その重合性基が重合した状態で、所定の配向状態に固定されているので、もはや液晶性を示さないであろう。一方、高分子液晶化合物を有する液晶化合物を利用して光学異方性層を形成する際、高分子液晶化合物を所定の配向状態とした後、該高分子のガラス転移点以下とすることで、硬化させて、その配向状態が固定されるであろう。
【００４４】
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。これらの棒状液晶性化合物の固定は、棒状液晶性化合物の末端構造に重合性基を導入（後述の円盤状液晶と同様）し、この重合・硬化反応を利用して行われている。具体例としては、重合性ネマチック棒状液晶化合物を紫外線硬化した例が特開２００６−２０９０７３号公報に記載されている。また、上述の低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。高分子液晶性化合物は、以上のような低分子液晶性化合物に相当する側鎖を有するポリマーである。高分子液晶性化合物を用いた光学補償シートについては、特開平５−５３０１６号公報等に記載がある。
【００４５】
ディスコティック液晶性化合物については、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ１１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ１７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ２６５５（１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式（Ａ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００４６】
（Ａ） Ｄ（−Ｌ−Ｐ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｐは重合性基であり；そして、ｎは４〜１２の整数である。
円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＰ（又はＰＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｐ）との組み合わせを意味する。
【００４７】
【化１】
【００４８】
【化２】
【００４９】
【化３】
【００５０】
【化４】
【００５１】
【化５】
【００５２】
【化６】
【００５３】
【化７】
【００５４】
【化８】
【００５５】
【化９】
【００５６】
また、特開２００７−１０２２０５号公報、特開２００６−７６９９２号公報明細書中の段落番号［００５２］、及び特開２００７−２２２０号公報明細書中の段落番号［００４０］〜［００６３］に記載の化合物のような、３置換ベンゼン骨格からなる化合物は、液晶セル中の液晶化合物の複屈折波長分散により近い複屈折波長分散を有するため、好ましく用いることができる。特に好ましい骨格を以下に示す。
【００５７】
【化１０】
【００５８】
式（Ａ）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−及びＳ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−及びＯ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。
二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｐ）に結合する。ＡＬはアルキレン基又はアルケニレン基、ＡＲはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。
【００５９】
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２０：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００６０】
式（Ａ）の重合性基（Ｐ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｐ）の例を以下に示す。
【００６１】
【化１１】
【００６２】
【化１２】
【００６３】
【化１３】
【００６４】
【化１４】
【００６５】
【化１５】
【００６６】
【化１６】
【００６７】
重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）又はエポキシ基（Ｐ６、Ｐ１８）であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）であることが最も好ましい。
式（Ａ）において、ｎは４〜１２の整数である。具体的な数字は、円盤状コア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＰの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００６８】
前記液晶組成物中、液晶性化合物は組成物の全量（溶媒を含む場合は固形分）に対し、５０質量％〜９９．９質量％であるのが好ましく、７０質量％〜９９．９質量％がより好ましく、８０質量％〜９９．５質量％がよりさらに好ましい。
【００６９】
上記の液晶性化合物と共に、液晶性組成物中には、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性若しくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００７０】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜８質量％であることがより好ましい。
【００７１】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、フッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物、特願２００３−２９５２１２号明細書中の段落番号［００６９］〜［０１２６］記載の化合物が挙げられる。特に好ましい例として、 特開２００５−２９２３５１号公報明細書中の段落番号［００５４］から［０１０９］に記載のフルオロ脂肪族基含有ポリマーが挙げられる。
【００７２】
光学異方性層は、上記成分を含む液晶性組成物を、前記透明支持体用フィルムの表面、又は所望によりフィルム上に形成される配向膜の表面（好ましくは、ラビング処理面）上に塗布し、液晶相−固相転移温度以下で配向させ、その後、ＵＶ照射によって、重合反応を進行させて、液晶性化合物をその配向状態に固定することにより形成することができる。液晶組成物の塗布は、公知の方法（例、バーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。液晶相−固相転移温度としては７０℃〜３００℃が好ましく、特に７０℃〜１７０℃が好ましい。液晶性化合物の重合反応としては、光重合反応が行われる。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましく、照射エネルギーは、２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよく、加熱条件に特に制限はないが、液晶性化合物の配向度を低下させないために、１２０℃程度以下であることがより好ましい。
【００７３】
（配向膜）
重合性液晶を利用して、塗布により光学異方性層を形成する際には、配向膜を利用するのが好ましい。配向膜は、ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールが好ましい。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）としては、例えば平均鹸化度７０〜１００％のものが好ましく、平均鹸化度８０〜１００％のものがより好ましく、平均鹸化度８５〜９８％のものがさらに好ましい。また、平均重合度の観点では、平均重合度１００〜３０００のＰＶＡが好ましい。変性ポリビニルアルコール（変性ＰＶＡ）の例には、共重合変性したもの（共重合による変性ＰＶＡの変性基の例には、ＣＯＯＮａ、Ｓｉ（ＯＸ）3、Ｎ（ＣＨ3）3・Ｃｌ、Ｃ9Ｈ19ＣＯＯ、ＳＯ3Ｎａ、Ｃ12Ｈ25等が含まれる）、連鎖移動により変性したもの（連鎖移動による変性ＰＶＡの変性基の例には、ＣＯＯＮａ、ＳＨ、アルキルチオ、Ｃ12Ｈ25等が含まれる）、ブロック重合による変性をしたもの（ブロック重合による変性基の例には、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ2、ＣＯＯＲ、Ｃ6Ｈ5等が含まれる）等が含まれる。平均重合度の観点では、平均重合度１００〜３０００（より好ましくは３００〜２４００、さらに好ましくは１０００〜１７００）の変性ＰＶＡが好ましい。これらの中で、平均鹸化度８０〜１００％の未変性及び変性ＰＶＡが好ましく、平均鹸化度８５〜９８％の未変性及びアルキルチオ変性ＰＶＡがポリビニルアルコールである。
【００７４】
また、前記光学異方性層は、一旦他のポリマーフィルム上に形成された光学異方性層を、転写することによって、前記透明支持体上に形成することもできる。この方法を利用して光学異方性層を形成すると、塗布層の形成で加熱が必要な場合でも、支持体の熱耐性を考慮する必要がない等の点で好ましい。この方法の一例は、以下の通りである。まず、液晶性ポリエステル類等の液晶性ポリマーを、有機溶媒に溶解して塗布液を調製する。該塗布液をポリエチレンテレフタレートフィルムのラビング処理面に塗布する。塗布層を１００℃以上の温度まで加熱し、その後、冷却して液晶ポリマーを配向させるとともに、その配向状態を固定化して光学異方性層とする。次に、この光学異方性層の表面に、紫外線硬化性接着剤を塗布した後、透明支持体を接着剤層の上に積層し、紫外線を照射して該接着剤層を硬化させて、透明支持体と接着剤層とを接着する。その結果、ポリエチレンテレフタレートは、光学異方性層から容易に剥離し、透明支持体上に、接着層、及びさらにその上に光学異方性層を有する本発明の光学フィルムが得られる。この方法において、接着剤として紫外線硬化接着剤を利用すると、透明支持体との接着性が強くなるので好ましい。接着剤の例には、エポキシ系紫外線硬化型接着剤、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、イソシアネート系接着剤、ゴム系接着剤等が挙げられる。
また、前記液晶性ポリマーの例には、異方性溶融相を形成することができる樹脂が含まれる。より具体的には、ｐ−ヒドロキシ安息香酸／ポリエチレンテレフタレート系液晶ポリエステル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸／６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸系液晶ポリエステル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸／４，４’−ジヒドロキシビフェニル／テレフタル酸／イソフタル酸系液晶ポリエステル等が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００７５】
前記光学異方性層の厚さは、０．５〜１００μｍであることが好ましく、０．５〜３０μｍであることが更に好ましい。
【００７６】
［偏光板］
本発明は、本発明の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有する偏光板にも関する。
偏光膜と、本発明の光学フィルムとは、粘着剤又は接着剤を利用して貼合することができる。粘着剤又は接着剤としては、透明性に優れた材料であるのが好ましい。接着剤の例には、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、イソシアネート系接着剤、ゴム系接着剤等が含まれる。粘着剤の例には、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、イソシアネート系、ゴム系等の粘着剤が含まれる。
なお、偏光膜と本発明の光学フィルムとの間に介在させる接着層は、薄いほうが好ましく、例えば、厚み１０μｍ以下程度が好ましく、更に５μｍ以下程度がより好ましい。
【００７７】
偏光膜には、例えば、ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素にて染色し、延伸を行うことによって得られる偏光膜などが用いられる。
偏光膜の他方の表面にも保護フィルムが貼り付けられているのが好ましく、かかる保護フィルムとしては、セルロースアシレートフィルムや環状ポリオレフィン系ポリマーフィルム等が用いられる。
【００７８】
［液晶表示装置］
本発明の光学補償フィルム及び偏光板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）及びＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）のような、様々な表示モードの液晶表示装置に用いることができる。
【００７９】
液晶表示装置は長時間の使用により、バックライトの熱によって内部の温度が上昇することがしばしばある。また、ノートブック型パーソナルコンピュータや携帯電話用の液晶表示装置は、屋内のみならず、屋外において使用されるものであり、また車載用の液晶表示装置も、過度に高温に曝されることがある。従って、これらの液晶表示装置には、環境湿度や温度の変化による表示特性の変動が小さいことが求められる。本発明の光学フィルムを有する液晶表示装置、特に、本発明の光学フィルムを偏光膜の保護フィルムとして利用している液晶表示装置は、温湿度の変化による表示特性の変動が小さいという特徴があり、種々の用途の液晶表示装置として有用である。
【実施例】
【００８０】
以下に実施例を挙げて本発明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、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【００８１】
（透明支持体の作製）
製造例１：透明支持体（ＰＰ−０）の作製
エチレンユニットを約５質量％含むプロピレン／エチレンランダム共重合体（住友ノーブレンＷ１５１、住友化学（株）製）を、単軸溶融押出機にＴダイを配置してなる溶融押出成形機にて２３０℃の溶融温度で押出成形を行い、原反フィルムを得た。その後、この原反フィルムの表裏面の双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−０）として用いた。
製造例２：透明支持体（ＰＰ−１）の作製
エチレンユニットを約５質量％含むプロピレン／エチレンランダム共重合体（住友ノーブレンＷ１５１、住友化学（株）製）を、単軸溶融押出機にＴダイを配置してなる溶融押出成形機にて２３０℃の溶融温度で押出成形を行い、原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．５倍の縦延伸、延伸倍率１．５倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝２ｎｍ、Ｒｔｈ＝９５ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルム表裏面の双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−１）として用いた。
【００８２】
製造例３：透明支持体（ＰＰ−２）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．２倍の縦延伸、延伸倍率２．５倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝８２ｎｍ、Ｒｔｈ＝５９ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−２）として用いた。
【００８３】
製造例４：透明支持体（ＰＰ−３）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．８倍の縦延伸、延伸倍率２．７倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝４０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１８０ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面の双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−３）として用いた。
【００８４】
製造例５：透明支持体（ＰＰ−４）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率２．８倍の縦延伸、延伸倍率３．７倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝４７ｎｍ、Ｒｔｈ＝３００ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−４）を得た。
【００８５】
製造例６：透明支持体（ＰＰ−５）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．６倍の縦延伸、延伸倍率２．５倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝５０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１３０ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−５）として用いた。
【００８６】
製造例７：透明支持体（ＰＰ−６）の作製
製造例１と同様にポリプロピレン原反フィルムを得た後に、延伸倍率１．１倍の縦延伸、延伸倍率２．０倍の横延伸の順で逐次二軸延伸し、Ｒｅ＝５０ｎｍ、Ｒｔｈ＝４０ｎｍの透明フィルムを得た。その後、この透明フィルムの表裏面双方にコロナ放電処理を施し、透明支持体（ＰＰ−６）として用いた。
【００８７】
［実施例１］
（配向膜の作製）
製造例２で作製した支持体（ＰＰ−１）の片面に、下記の組成の配向膜形成用硬化性組成物を＃１４のワイヤーバーで２４ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１００℃で２分間乾燥し、その後１３０℃で２．５分間加熱して、配向膜を形成した。配向膜の厚さは、１．０μｍであった。
【００８８】
配向膜形成用硬化性組成物：
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の変性ポリビニルアルコール ４０質量部
水 ７２８質量部
メタノール ２２８質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） ２質量部
クエン酸エステル（ＡＳ３、三共化学（株）） ０．６９質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００８９】
【化１７】
【００９０】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物１の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物１の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ２７０．０質量部
下記構造の円盤状液晶性化合物１ １０．０質量部
下記構造の円盤状液晶性化合物２ ９０．０質量部
下記構造式に示す空気界面配向制御剤１ １．０質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ３．０質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 １．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００９１】
【化１８】
【００９２】
【化１９】
【００９３】
【化２０】
【００９４】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物１の塗布液を＃１．６のワイヤーバーで２．８ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１１５℃で１．５分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層１を形成した。その後、巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム１を得た。光学異方性層１の厚さは、０．９μｍであり、Ｒｅ＝４３ｎｍ、Ｒｔｈ＝８０ｎｍであった。
【００９５】
（偏光板１の作製）
厚さ８０μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）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、次いでホウ酸濃度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の偏光膜を得た。
市販のセルロースアセテートフィルムを１．５モル／Ｌ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／Ｌで３５℃の希硫酸水溶液に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。最後に試料を１２０℃で十分に乾燥させた。
前記のように作製した光学フィルム１と、鹸化処理を行った市販のセルロースアセテートフィルムとを、前記偏光膜を挟んで、偏光膜の表裏面にそれぞれ貼り合せて偏光板１を得た。ここで、光学フィルム１については、光学異方性層１を外側にして貼り合わせた。市販のセルロースアセテートフィルムとしてはフジタックＴＦ８０ＵＬ（富士フイルム（株）製）を用いた。また、貼り合わせには、接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いた。
このとき、偏光膜及び偏光膜両側の保護膜はロール形態で作製されているため各ロールフィルムの長手方向が平行となっており連続的に貼り合わせた。従って光学フィルム１のロール長手方向と偏光子吸収軸とが平行な方向になった。
【００９６】
（ＴＮモード液晶表示装置１の作製）
ＴＮ型液晶セルを使用した２２インチの液晶表示装置（ＡＣＥＲ製 ＡＬ２２１６Ｗ）に設けられている一対の偏光板（上側偏光板、及び下側偏光板）を剥がし、代わりに作製した偏光板１を、光学異方性層１が液晶セル側となるように粘着剤ＳＫ−１４７８（綜研化学社製）を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けて、偏光板１を２枚有するＴＮモード液晶表示装置１を作製した。このとき、観察者側の偏光板（上側偏光板）の透過軸と、バックライト側の偏光板（下側偏光板）の透過軸とが直交するように各偏光板を配置した。
【００９７】
（表示性能評価）
常温常湿（２５℃６０％ＲＨ）の部屋で１週間放置した前記液晶表示装置１を測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、パネル正面方向におけるコントラスト比（白表示時の透過率／黒表示時の透過率）、及び、左右／上下のコントラスト視野角（コントラスト１０以上を維持する視野角）、及びパネル上方向における色味を測定し、上方向の最大青みｖ’を評価した。
【００９８】
また作製した液晶表示装置１について、常温常湿の部屋で電源ＯＦＦ状態で２時間以上放置した状態から電源ＯＮにして５分以内に上下左右の辺の中央で、端部から１ｃｍ中心寄りの点での輝度を輝度計（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５）で測定し、その平均を求めたところ、０．３ｃｄ／ｃｍ2であった。さらに点灯後１時間経過した時点で同様の測定を行ったところ、０．５ｃｄ／ｃｍ2であった。これにより、温度変化による輝度変化は０．２ｃｄ／ｃｍ2であった。
【００９９】
さらに作製した液晶表示装置１を電源ＯＦＦ状態で２５℃、１０％ＲＨ下に７２時間放置し、点灯後すぐに常温常湿で測定したパネル上方向の最大青みｖ’と同位置での色味測定を行ったところ、常温常湿に対し、Δｖ’＝０．０１であった。これにより、湿度変化による上方向最大青みｖ’の変化は０．０１であった。
【０１００】
（耐久性評価）
前記ＴＮモード液晶表示装置１のパネルのみを取り出し、１０５℃、Ｄｒｙの条件で２４０時間加熱処理を行ったが、パネルから偏光板が剥れる現象は観察されなかった。これらの結果を表２に示す。
【０１０１】
［実施例２］
透明支持体（ＰＰ−１）の作製において、表裏面のいずれにもコロナ放電処理を施さなかったこと以外は同様にして、透明支持体（ＰＰ−１）’を作製した。
実施例１と同様にして、その表面に配向膜、及び光学異方性層を形成し、光学フィルム２を作製した。この光学フィルム２を用いて、実施例１と同様にして、偏光板２、及びＴＮモード液晶表示装置２を作製し、同様に評価を行った。
【０１０２】
（耐久性評価）
ＴＮモード液晶表示装置２のパネルのみを取り出し、１０５℃、Ｄｒｙの条件で２４０時間加熱処理を行ったところ、上下左右の端部から５ｍｍの範囲において、透明支持体（ＰＰ−１）と光学異方性層１との間に剥れが観察された。
これらの結果を下記表２に示す。
【０１０３】
［実施例３］
製造例２の透明支持体（ＰＰ−１）を作製し、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成した。
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物２の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物２の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン １０２．００質量部
円盤状液晶性化合物１ ４１．０１質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート
（Ｖ３６０、大阪有機化学（株）製） ４．０６質量部
セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）
０．１１質量部
セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）
０．３３質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 １．３５質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．４５質量部
下記構造のフルオロ脂肪族基含有ポリマー１ ０．２３質量部
下記構造のフルオロ脂肪族基含有ポリマー２ ０．０３質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１０４】
【化２１】
【０１０５】
【化２２】
【０１０６】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物２の塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層２を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム３を得た。光学異方性層２の厚さは、１．４μｍであり、Ｒｅ＝４５ｎｍ、Ｒｔｈ＝７８ｎｍであった。
【０１０７】
作製した光学フィルム３を用いて、実施例１と同様に偏光板３、及びＴＮモード液晶表示装置３を作製し、評価を行った。これらの結果を下記表２に示す。
【０１０８】
［実施例４］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして配向膜を作製した。
【０１０９】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物３の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物３の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ２７０．０質量部
円盤状液晶性化合物１ １０．０質量部
円盤状液晶性化合物２ ９０．０質量部
空気界面配向制御剤１ ２．５質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ３．０質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 １．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１１０】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物３の塗布液を＃１．８のワイヤーバーで３．１ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１１５℃で１．５分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層３を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム４を得た。光学異方性層３の厚さは、１．０μｍであり、Ｒｅ＝３２ｎｍ、Ｒｔｈ＝９５ｎｍであった。
【０１１１】
光学フィルム４を用いて、実施例１と同様にして、偏光板４、及びＴＮモード液晶表示装置４を作製し、評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１１２】
［実施例５］
（液晶性ポリエステルの作製）
４−ｎ−ヘプチル安息香酸１０ｍｍｏｌ、テレフタル酸９５ｍｍｏｌ、メチルヒドロキノンジアセテート５０ｍｍｏｌ、カテコールジアセテート５０ｍｍｏｌ、及び酢酸ナトリウム１００ｍｇを用いて窒素雰囲気下、２７０℃で１２時間重合を行った。次に得られた反応生成物をテトラクロロエタンに溶解した後、メタノールで再沈澱を行って精製し、下記構造式の液晶性ポリエステルを得た。
【０１１３】
【化２３】
【０１１４】
（光学異方性層４の作製）
前記液晶性ポリエステルの８質量％テトラクロロエタン溶液を調製し、ラビング処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に＃１０のワイヤーバーで１７．３ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、２５０℃、３０分熱処理した後に冷却して固定化し、光学異方性層４を得た。光学異方性層４の厚さは１．４μｍであり、Ｒｅ＝４５ｎｍ、Ｒｔｈ＝８０ｎｍであった。
【０１１５】
（光学フィルム５の作製）
前記ポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成した光学異方性層４の表面にバーコーターを用いて市販のエポキシ系紫外線硬化型樹脂を２μｍの厚さで塗布し、さらにその上に製造例２で作製した透明支持体（ＰＰ−１）を積層した後に、紫外線を照射して接着剤を硬化させた。次にポリエチレンテレフタレートフィルムと液晶性ポリエステルからなるフィルムの界面にてポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離、除去し、光学フィルム５とした。
【０１１６】
作製した光学フィルム５を用いて、実施例１と同様にして、偏光板５、及びＴＮモード液晶表示装置５を作製し、評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１１７】
［実施例６］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−３）を用い、実施例１と同様にして配向膜を作製した。
【０１１８】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物５の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物５の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン １０２．００質量部
円盤状液晶性化合物１ ４１．０１質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート
（Ｖ３６０、大阪有機化学（株）製） ４．０６質量部
セルロースアセテートブチレート
（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製） ０．３５質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 １．３５質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．４５質量部
フルオロ脂肪族基含有共重合体
（メガファックＦ７８０ 大日本インキ（株）製） ０．１０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１１９】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向を０度としたときに、時計回りに４５度方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物５の塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層５を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム６を得た。光学異方性層５の厚さは、１．４μｍであり、Ｒｅ＝３２ｎｍ、Ｒｔｈ＝９０ｎｍであった。
作製した光学フィルム６を用いて、実施例１と同様にして、偏光板６を作製した。
【０１２０】
（ＯＣＢモード液晶表示装置６の作製）
ＯＣＢモード液晶セルの作製：
ＩＴＯ電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向かい合わせ、液晶セルの厚さを４．１μｍに設定した。液晶セルの間隙にΔｎが０．１３９６の液晶性化合物（ＺＬＩ１１３２、メルク社製）を注入し、ベンド配向したＯＣＢモード液晶セルを作製した。
【０１２１】
ＯＣＢモード液晶表示装置の作製：
上記ベンド配向液晶セルと、上記で作製した一対の偏光板６をとを組み合わせて液晶表示装置を作製した。なお、ベンド配向液晶セルと、一対の偏光板との配置は、偏光板６の光学異方性層５とベンド配向液晶セルの基板が対面し、ベンド配向液晶セルのラビング方向とそれに対向する光学異方性層５のラビング方向とが反平行になるようにした。作製したベンド配向液晶セルを挟むように、それぞれ別の透明基板に、視認側、及びバックライト側に偏光板６をそれぞれ貼り付けた。このようにしてベンド配向液晶セルの大きさが２０インチである液晶表示装置６を作製した。
作製したＯＣＢモード液晶表示装置６について、実施例１と同様に評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１２２】
［実施例７］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−４）を用い、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を作製した。
【０１２３】
実施例６と同様にして、配向膜上に光学異方性層５を形成し、光学フィルム７を作製し、これを用いて、偏光板７を作製した。
【０１２４】
液晶セルの厚さを７．２μｍにした以外は実施例６と同様にして、ＯＣＢ液晶セルを作製し、２０インチのＯＣＢモード液晶表示装置７を作製した。
前記ＯＣＢモード液晶表示装置７について実施例１と同様に評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１２５】
［実施例８］
（配向膜の作製）
支持体（ＰＰ−５）の片面に、下記の組成の配向膜形成用硬化性組成物を＃１．４のワイヤーバーで２．４ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２０℃で２分間乾燥して、配向膜を形成した。配向膜の厚さは、１．２μｍであった。
【０１２６】
配向膜形成用硬化性組成物：
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ５０質量部
垂直配向膜（ＪＡＬＳ−２０４Ｒ、日本合成ゴム（株）製） ５０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１２７】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物６の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物６の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ９２．０質量部
下記構造の棒状液晶性化合物１ ３８．０質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ０．６質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．２質量部
下記構造の空気界面垂直配向剤 ０．０２質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１２８】
【化２４】
【０１２９】
【化２５】
【０１３０】
光学異方性層形成用液晶組成物６を前記配向膜を形成したフィルムの配向膜側に、＃３．６のワイヤーバーで塗布した。その後、１００℃で２分間乾燥して配向させ、さらに８０℃にフィルム温度を保った状態で、１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層６を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム８を得た。光学異方性層６の厚さは、１．８μｍであり、Ｒｅ＝０ｎｍ、Ｒｔｈ＝−１８０ｎｍであった。
作製した光学フィルム８を用いて、実施例１と同様にして偏光板８を作製した。
【０１３１】
（偏光板９の作製）
透明支持体（ＰＰ−０）を用い、配向膜及び光学異方性層は形成せずに、実施例１と同様にして、偏光板９を作製した。
【０１３２】
（ＩＰＳモード液晶表示装置８の作製）
ＩＰＳモード液晶セルの作製：
一枚のガラス基板上に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔ｄを３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９及び誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
【０１３３】
前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの視認者側（上面側）に、透明支持体（ＰＰ−５）の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、（ＰＰ−５）の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ光学異方性層６が液晶セル側になるように偏光板８を貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方のバックライト側（下面側）に偏光板９の（ＰＰ−０）側が液晶セル側になるように、且つ偏光板８とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、ＩＰＳモード液晶表示装置８を作製した。
【０１３４】
作製したＩＰＳモード液晶表示装置８について、実施例１と同様に評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１３５】
［実施例９］
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに、透明支持体（ＰＰ−６）を用い、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を作製した。
【０１３６】
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物７の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物７の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ６２．０質量部
円盤状液晶性化合物１ ３２．６質量部
下記構造の添加剤 ０．１質量部
（円盤状液晶性化合物の円盤面を５度以内に配向させるための添加剤）
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート
（Ｖ３６０、大阪有機化学（株）製） ３．２質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 １．１質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 ０．４質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１３７】
【化２６】
【０１３８】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、配向膜上に上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物７の塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させ、その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層７を形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム９を得た。光学異方性層７の厚さは、１．４μｍであり、Ｒｅ＝０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１１０ｎｍであった。
作製した光学フィルム９を用いて、実施例１と同様にして、偏光板１０を作製した。
【０１３９】
（ＶＡモード液晶表示装置９の作製）
ＶＡモード液晶セルの作製：
液晶セルは、基板間のセルギャップを３．６μｍとし、負の誘電率異方性を有する液晶材料（「ＭＬＣ６６０８」、メルク社製）を基板間に滴下注入して封入し、基板間に液晶層を形成して作製した。液晶層のレターデーション（即ち、記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄ）を３００ｎｍとした。なお、液晶材料は垂直配向するように配向させた。
【０１４０】
上記のＶＡモード液晶セルを使用した液晶表示装置の上側、下側偏光版に、偏光板１０を、光学異方性層７が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、そして、バックライト側の偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロスニコル配置として、ＶＡモード液晶表示装置９を作製した。
作製したＶＡモード液晶表示装置９について、実施例１と同様に評価を行った。その結果を下記表２に示す。
【０１４１】
［実施例１０〜１６］
支持体（ＰＰ−１）上に配向膜を作製する時に使用する変性ポリビニルアルコールを表３に示す組成の素材を使用すること以外は、実施例１と同様に偏光板を作製した。
【０１４２】
（耐久性評価（強制サーモ試験評価））
上記で作製した偏光板を用いて、実施例１と同様にＴＮモード液晶表示装置を作製した。次にＴＮモード液晶表示装置のパネルのみを取り出し、１２０℃、Ｄｒｙの条件で９６０時間加熱処理を行い、パネル端部から偏光板が剥れている部分の長さを測定し、結果を表３にまとめた。
【０１４３】
［実施例１７〜２４］
製造例２の透明支持体（ＰＰ−１）を作製し、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成した。
（光学異方性層の作製）
光学異方性層形成用液晶組成物１７〜２４の調製：
下記の組成の光学異方性層形成用液晶組成物１７〜２４の塗布液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
メチルエチルケトン ２７０．０質量部
下記表４に示す円盤状液晶性化合物Ａ ８５．０質量部
下記表４に示す円盤状液晶性化合物Ｂ １５．０質量部
上記空気界面配向制御剤１ １．０質量部
光重合開始剤「イルガキュア９０７」チバガイギー社製 ３．０質量部
増感剤「カヤキュアーＤＥＴＸ」日本化薬（株）製 １．０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１４４】
配向膜を形成したロール状態のフィルムを送り出し、その先に配置されたラビング装置によって搬送方向に沿って逆回転にラビングロールを回転させて配向膜の表面をラビング処理し、続いてラビング処理面を超音波除塵した。除塵後に、ラビング処理面に、上記組成の光学異方性層形成用液晶組成物１７〜２４の各塗布液を＃２．０のワイヤーバーで３．５ｍＬ／ｍ2のウエット塗布量で塗布して、１２５℃で２分間乾燥して、配向させた。その後、８０℃にフィルム温度を保った状態で１２０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプで照射量２００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を照射して、重合反応を進行させて、配向状態を固定して、光学異方性層１７〜２４をそれぞれ形成した。巻き取り部でロールフィルム状態に巻き取り、光学フィルム１７〜２４をそれぞれ作製した。
【０１４５】
作製した光学フィルム１７〜２４をそれぞれ用いて、実施例１と同様に偏光板１７〜２４、及びＴＮモード液晶表示装置１７〜２４をそれぞれ作製し、同様に評価した。結果を下記表５に示す。
【０１４６】
［比較例１］
（セルロースアセテートフィルムの作製：ＴＡＣ−１）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
（セルロースアセテート溶液組成）
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
酢化度６０．７〜６１．１％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルフォスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルフォスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１４７】
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤１を１６質量部、メチレンクロライド９２質量部及びメタノール８質量部を投入し、加熱しながら撹拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液４８７．７質量部にレターデーション上昇剤溶液３１質量部を混合し、充分に撹拌してドープを調製した。
【０１４８】
【化２７】
【０１４９】
得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃になってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムを剥離し、１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）（厚さ：８０μｍ）を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）の光学特性はＲｅ＝７ｎｍ、Ｒｔｈ＝９３ｎｍであった。
【０１５０】
透明支持体（ＰＰ−１）の代わりに作製したセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）を用い、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成し、さらに光学異方性層１を形成して、光学フィルム１０を作製した。さらに、この光学フィルム１０を用いて、実施例１と同様にして偏光板１１を作製し、ＴＮモード液晶表示装置１０を作製し、評価を行った。
【０１５１】
（耐久性評価）
ＴＮモード液晶表示装置１０のパネルのみを取り出し、１０５℃、Ｄｒｙの条件で２４０時間加熱処理を行ったところ、上下左右の端部から７０ｍｍの範囲において、セルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）と光学異方性層１との間に剥がれが観察された。
以上の結果を下記表２に示す。
【０１５２】
［比較例２］
（セルロースアセテートフィルムの鹸化処理）
比較例１で作製したセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）を、２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥することで鹸化処理を行った。
【０１５３】
次いで、透明支持体（ＰＰ−１）の代わりにセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−１）を用いて、実施例１と同様にして、その表面に配向膜を形成し、さらにその上に光学異方性層１を作製して、光学フィルム１１を得た。
この光学フィルム１１を用いて、実施例１と同様に偏光板１２、及びＴＮモード液晶表示装置１１を作製し、同様に性能評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１５４】
［比較例３］
（セルロースアセテートフィルムの作製：ＴＡＣ−２）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
（セルロースアセテート溶液組成）
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルフォスフェート ７．８質量部
ビフェニルジフェニルフォスフェート ３．９質量部
メチレンクロライド ３００質量部
メタノール ４５質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１５５】
（レターデーション上昇剤溶液の調製）
別のミキシングタンクに、酢化度６０．９％のセルロースアセテート（リンター）４質量部、下記一般式に示すレターデーション上昇剤２を２５質量部、シリカ微粒子（平均粒子サイズ：２０ｎｍ）０．５質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
【０１５６】
【化２８】
【０１５７】
セルロースアセテート溶液４７０質量部に、レターデーション上昇剤溶液１８．５質量部を混合し、十分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤のセルロースアセテートに対する質量比は３．５質量％であった。
その後、残留溶剤量が３５質量％のフィルムをバンドから剥離した後、１４０℃の温度で、フィルムのテンターを用いて３８％の延伸倍率で横延伸した後、クリップを外して１３０℃で４５秒間乾燥させ、セルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−２）を製造した。製造されたセルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−２）の膜厚は８８μｍであり、Ｒｅ＝４０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１８０ｎｍであった。
【０１５８】
前記セルロースアセテートフィルム（ＴＡＣ−２）を比較例２と同様に鹸化処理した後、実施例１と同様に、その表面に配向膜を作製、実施例６と同様に光学異方性層５を作製し、光学フィルム１２を得た。さらに、この光学フィルムを用いて、実施例１と同様に偏光板１３を作製し、ＯＣＢモード液晶表示装置１２を作製し、性能評価を行った。結果を下記表２に示す。
【０１５９】
上記実施例１〜９及び比較例１〜３で作製した液晶表示装置１〜１２について、構成等を下記表１に示し、評価結果を下記表２に示す。また、下記表３には、実施例１及び実施例１０〜１６について、使用した配向膜用ポリビニルアルコール、及び強制サーモ試験評価結果を示し；下記表４には実施例１７〜２４で使用した円盤状液晶性化合物Ａ及びＢの種類、並びに下記表５には実施例１７〜２４の評価結果を示す。
【０１６０】
【表１】
【０１６１】
【表２】
＊：「ムラの温度変化」とは、１時間点灯による内部温度の上昇の前後で測定した黒表示時の輝度（ｃｄ／ｃｍ2）の差（１時間点灯後の黒輝度−１時間点灯する前の黒輝度）である。
【０１６２】
【表３】
【０１６３】
表３中のａ、ｂ及びｃは、以下の変性ＰＶＡの重合比（モル比）である。
【化２９】
【０１６４】
【表４】
【０１６５】
【化３０】
【０１６６】
【化３１】
【０１６７】
【表５】
＊：「ムラの温度変化」とは、１時間点灯による内部温度の上昇の前後で測定した黒表示時の輝度（ｃｄ／ｃｍ2）の差（１時間点灯後の黒輝度−１時間点灯する前の黒輝度）である。
【０１６８】
上記表２及び表５に示す結果から、本発明の実施例の光学フィルムを有するＴＮモード液晶表示装置は、従来の同様の構成の光学補償フィルムと同等の又はそれ以上の光学補償能を示すとともに、温度及び湿度の変化による光学補償能の変動が少なく、これを有するＴＮ、ＯＣＢ、ＩＰＳ及びＶＡモードの液晶表示装置は、いずれの環境においても良好な表示特性を示すことが理解できる。
特に、透明支持体の表面にコロナ放電処理を施した実施例１、３〜９、並びに１７〜２４では、過酷な熱処理によっても剥がれ現象が起こらず、各部材間の接着性が高く、耐熱性にも優れていることが理解できる。
また、表３の結果から、同一鹸化度であれば、重合度が３００の変性ＰＶＡを用いるよりも、重合度が１７００の変性ＰＶＡを用いて配向膜を形成したほうが、より耐熱性が改善されることが理解できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
前記透明支持体が易接着処理されていることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記透明支持体と前記光学異方性層との間に、接着層及び／又は配向膜を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記光学異方性層が、ディスコティック液晶化合物の少なくとも１種を含有する液晶組成物から形成される層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有することを特徴とする偏光板。
【請求項６】
液晶セルと、請求項５に記載の偏光板とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶セルが、ＴＮ方式又はＯＣＢ方式であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
透明支持体上に液晶性化合物を含有する組成物からなる光学異方性層を有する光学フィルムであって、該透明支持体がポリプロピレン系樹脂を含有するフィルムからなることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
前記透明支持体が易接着処理されていることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記透明支持体と前記光学異方性層との間に、接着層及び／又は配向膜を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記光学異方性層が、ディスコティック液晶化合物の少なくとも１種を含有する液晶組成物から形成される層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有することを特徴とする偏光板。
【請求項６】
液晶セルと、請求項５に記載の偏光板とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶セルが、ＴＮ方式又はＯＣＢ方式であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【公開番号】特開２００９−２６５６２４（Ｐ２００９−２６５６２４Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４５０８５（Ｐ２００９−４５０８５）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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