JP2010537227A - 光学フィルム及び光学フィルムの波長分散特性の調節方法 - Google Patents

Abstract

本発明は光学フィルムに関し、少なくとも１つの位相差フィルム及び少なくとも１つの等方性物質から成る層（ｌａｙｅｒ）を含んで成り、前記位相差フィルムの平均屈折率と等方性層の屈折率の差が少なくとも０．１以上であることを特徴とする光学フィルムを提供する。
また、本発明は位相差フィルムに等方性物質層を積層して光学フィルムの波長分散特性を調節する方法を提供する。
本発明によれば、位相差フィルムに等方性層をコーティングする簡単な方法を通じて多様な波長分散特性を有する光学フィルムを製造することができるという長所がある。
【選択図】図２

Description

本発明はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）またはＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等に適用される光学フィルムに関し、より詳細には波長分散特性及び偏光方向の調節された光学フィルム及び光学フィルムの波長分散特性の調節方法に関する。

ＬＣＤのようなディスプレイ装置に使用される液晶セルの内部に存在する液晶は、複屈折性を有し、このような複屈折性により液晶表示装置を見る位置によって光の屈折率に差が生じ、線偏光された光が液晶を通過しながら偏光状態が変わる割合に差が生じるようになる。その結果、正面から外れた位置から見た時の光量及び色特性が正面から見たときとは異なり、高画質の画面を具現することが困難であるという問題点があった。

従って、このような液晶セルで生じる位相差を補償するために、ＬＣＤ等に光学フィルム（例えば、位相差フィルム）が使用されるが、このようなフィルムは液晶を通過しながら発生する光の位相差変化を反対方向に補償し、視野角、コントラスト比、色特性等を向上させる役割をする。このような役割をするために、光学フィルムは光学特性を最適化できるように設計されるべきである。

光学フィルムの固有の光学特性のひとつに波長分散特性がある。波長分散特性とは、基準波長で光が特定入射角で入射したとき、波長によって表れる位相差値の変化を意味し、一般的に位相差フィルムの波長分散特性は図１に図示されたように、その形態によって、正常分散（ｎｏｒｍａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｅ）、フラット分散（ｆｌａｔ ｄｉｓｐｅｒｓｅ）、逆分散（Ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）に分かれる。

位相差値はＲ（Λ）＝Δｎ（Λ）×ｄで表されるが、このとき、Δｎは複屈折率、ｄはフィルムの厚さを表す。前記式で分かるように、位相差値は複屈折率Δｎによって変わり、複屈折率Δｎは波長（Λ）の関数であるため、結果的に位相差値が波長によって変わる波長分散特性が表れるようになる。従って、複屈折率を調節することで波長分散特性を調節することができる。

特許文献１には、このような性質を利用して位相差フィルム製造時に２以上の共重合体の混合比を調節し材料の複屈折率を調節することで、波長分散特性を調節する方法が記載されている。

しかし、位相差フィルム製造に使用することができる物質は極めて制限的である上、大部分は相溶性が落ち、他の物質と混合すると、相分離が生じるという問題点がある。従って、前記特許文献１のように、フィルム材料の複屈折率を調節して波長分散特性を調節する方法は、極めて制限された水準で行われるしかない。

一方、位相差フィルムの波長分散特性を調節するさらに他の方法が特許文献２に記載されている。特許文献２には異なる位相差を有する複数の位相差フィルムに一定の角度を与えて合板することで、位相差フィルムの波長分散特性を調節する方法が記載されている。しかし、この方法も複数の位相差フィルムの角度を一定に合わせて合板することが容易ではなく、複数のフィルムが積層されて厚くなるに伴って透過率が落ちる等の様々な問題点がある。

米国特許第６８００６９７号明細書 特開平２−６０９１３９号公報 米国特許出願公開第２００６−０１４８８２４号明細書

本発明は材料の制約を受けず、生産性に優れた光学フィルムの波長分散特性の調節方法及びこれを通じて製造された光学フィルムを提供することをその目的とする。

このために、本発明は一側面において、少なくとも１つの位相差フィルムと、少なくとも１つの等方性物質から成る等方性層を含んで成り、このとき、前記位相差フィルムの平均屈折率と等方性物質から成る層の平均屈折率の差が少なくとも０．１以上であることを特徴とする光学フィルムを提供する。

このとき、前記位相差フィルムはＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｉｃ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、トリアセチルセルロース）フィルム、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ、シクロオレフィンポリマー）フィルム等から成ることができ、複屈折性を有するフィルムであれば、その種類に関わらず使用することができる。例えば、フィルムの光学的特性で分類すると、前記位相差フィルムには±Ａフィルム、±Ｂフィルム、±Ｃフィルム等が含まれる。

一方、前記等方性層は、位相差フィルムと屈折率の差が０．１以上である物質から成り、その厚さは１から５００ｎｍであることが好ましい。このような等方性物質の例としては、これに限定されないが、位相差フィルムの平均屈折率より高い屈折率（高屈折率）を有する等方性物質、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＳまたはＴｉＯ_２ 等が含まれ、位相差フィルムの平均屈折率より低い屈折率（低屈折率）を有する等方性物質、例えば、シリコン改質フルオロ高分子、シリコンまたは多孔性二酸化ケイ素ナノ分子等が含まれる。前記記載の物質の他にも位相差フィルムの平均屈折率と屈折率の差が０．１以上であり、等方性を有する物質であれば、如何なるものも使用できる。

一方、本発明は他の側面において、光学フィルムの波長分散特性を調節する方法を提供する。本発明の光学フィルムの波長分散特性の調節方法は、位相差フィルム上に等方性物質層を積層する段階を含んで成り、このとき、前記等方性物質層の積層方法としてはスパッタリング法、コーティングまたは化学気相蒸着法等を用いることができる。

本発明は、光学フィルムの波長分散特性を調節する方法及びこれを用いて製造された光学フィルムを提供する。本発明の方法によれば、多様な波長分散特性を有する光学フィルムを製造することができる。従って、本発明によれば、それぞれのディスプレイ装置の種類、例えば、ＬＣＤ−セル駆動モード等に従って最適化された波長分散特性を有する光学フィルムを提供することができ、これを通じて色変化及びコントラスト比等の光学性能に優れたディスプレイ装置を具現することができる。

また、本発明の光学フィルムの波長分散特性の調節方法は、その工程が単純で、材料等の制約がなく、生産性に優れるという長所がある。

光学フィルムの波長分散特性を示すグラフである。 本発明の光学フィルムを示す断面図である。ここで、図面符号１は位相差フィルムであり、図面符号２は等方性層である。 偏光回転を説明するための図面である。 屈折率に差のある物質と隣接している薄膜（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ）で進行する光の経路を示す図面である。 実施例１の波長分散特性を示すグラフである。 実施例２の波長分散特性を示すグラフである。 実施例３の波長分散特性を示すグラフである。 実施例４の波長分散特性を示すグラフである。 実施例５の波長分散特性を示すグラフである。 実施例６の光軸方向の位相差を示すグラフである。 比較例１の光軸方向の位相差を示すグラフである。 実施例６の垂直方向の位相差を示すグラフである。 比較例１の垂直方向の位相差を示すグラフである。 本発明の光学フィルムを装着した場合の色感補正効果を示すためのグラフである。 従来の光学フィルムを装着した場合の色感補正効果を示すためのグラフである。 本発明の光学フィルムを装着した場合のコントラスト比の向上効果を示すためのグラフである。

以下、本発明に対してより具体的に説明する。

本発明の光学フィルムは、少なくとも１つの位相差フィルムと前記位相差フィルムに積層される１つ以上の等方性物質（ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）から成る層（以下、"等方性層"とする）を含んで成り、このとき、前記位相差フィルムの平均屈折率と等方性層の平均屈折率の差が少なくとも０．１以上、好ましくは０．１から１．０であることをその特徴とする。

前記のように構成された本発明の光学フィルムの場合、光が等方性層を通過するとき、偏光回転及び薄膜干渉現象が生じながら本来の位相差フィルムとは異なる波長分散特性を有するようになる。

以下では、図面を参照し本発明の波長分散特性の調節原理をより具体的に説明する。

図３は偏光回転を説明するための図面である。

屈折率が異なる２つの物質が成す平面に入射角を有して斜めに入射する光はそれぞれの屈折率の差だけ屈折して進行し、その一部は入射角と同じ大きさで反射される。このとき、入射される光は任意の偏光状態を有することができ、特に、この入射面に垂直方向に振動する偏光をｓ偏光、入射面に水平方向に振動する偏光をｐ偏光とする。

光が屈折率の異なる物質の界面を通過するとき、ｐ偏光とｓ偏光は反射率と透過率において差があり、一般的にｓ偏光とｐ偏光による反射率（ｒ）、透過率（ｔ）は下記のようなＦｒｅｓｎｅｌ式で表すことができる。

r_ｓ＝（ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｉ−ｎ_ｆｃｏｓΘ_ｆ）／（ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｉ＋ｎ_ｆｃｏｓΘ_ｆ）
r_ｐ＝（ｎ_ｆｃｏｓΘ_ｉ−ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｆ）／（ｎ_ｆｃｏｓΘ_ｉ＋ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｆ）
t_ｓ＝（２ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｉ）／（ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｉ＋ｎ_ｆｃｏｓΘ_ｆ）
t_ｐ＝（２ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｉ）／（ｎ_ｆｃｏｓΘ_ｉ＋ｎ_ｉｃｏｓΘ_ｆ）

このとき、ｒは反射率、ｔは透過率、ｎ_ｉは入射される物質における屈折率、Θ_ｉは入射される物質における入射角であり、ｎ_ｆは透過される物質における屈折率、Θ_ｆは透過される物質における入射角である。

前記Ｆｒｅｓｎｅｌ式で分かるように、各偏光の透過率及び反射率は、物質の屈折率及び入射角の関数であるため、物質の屈折率または光の入射角が異なると、ｐ偏光とｓ偏光の透過率及び反射率が異なり、その結果、光の偏光状態が異なる偏光回転現象が生じる。例えば、図３に図示されたように、同じサイズのｐ偏光とｓ偏光を有する４５度の線偏光が、屈折率の異なる物質層を通過する場合、ｐ偏光とｓ偏光の透過率が異なるため、透過された光が本来の４５度の線偏光とは異なる偏光状態を有する線偏光に変化する。

一方、図４は干渉現象を説明するための図面であり、屈折率の差のある物質と隣接している薄膜（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ）で進行する光の経路が図示されている。図４に図示されたように、薄膜に入射された光は２つの物質の界面において透過と反射を繰り返し、最終的に観察される光はそれぞれの透過及び反射された光の和と同一になる。これを薄膜干渉現象という。一般的に薄膜干渉現象が生じると、位相変化が発生する。

本発明者は前記のような点に着目し研究を重ねた結果、位相差フィルム上に屈折率の異なる等方性物質の層を形成すると、薄膜干渉による位相変化及びｐ偏光とｓ偏光の透過率及び反射率の差による偏光回転が生じ、その結果、位相差フィルムの波長分散特性を効果的に変化させることができるということを見出し、本発明を完成した。また、本発明者は等方性層の厚さ、等方性物質の種類、位相差フィルムの種類を変えることで、光学フィルムの波長分散特性を変化させることができるということを見出した。

本発明によれば、従来の位相差フィルムの上部に等方性層を形成するだけで、多様な波長分散特性を有する光学フィルムを製造することができる。本発明の方法は工程が単純で、材料の制約が少ないため、従来の方法に比べて生産性を画期的に向上させることができる。

一方、本発明者は、有効な波長分散特性の変化を得るためには前記等方性層と位相差フィルムの平均屈折率の差が０．１以上、好ましくは０．１から１．０程度、さらに好ましくは０．１から０．５程度であるべきことを見出した。薄膜干渉現象は薄膜物質と隣接した物質の屈折率の差が大きいほど強く生じる。その結果、薄膜干渉により誘発される位相差のサイズも大きくなる。

本発明者は実験を通じ、５００ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍで波長に対する位相差を測定したとき、既存の位相差に比べて１ｎｍ以上、好ましくは約３ｎｍ以上変化しなければ産業上有用な波長分散特性の変化を得ることができないということが分かった。そうするためには等方性層の厚さによって多少の差はあるものの、等方性層と位相差フィルムの屈折率の差が少なくとも０．１以上にならなければならず、好ましくは０．１から１．０程度、より好ましくは０．１から０．５程度であることを見出した。位相差値の測定はＡｘｏｓｃａｎの位相差測定装備で行った。

本発明の発明者は、また、有効な波長分散特性の変化を得るためには前記等方性層の厚さが１ｎｍ〜５００ｎｍ程度、さらに好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度であることも見出した。

等方性層の厚さが１ｎｍ未満の場合は、製造上困難があり、厚さが５００ｎｍを超えると正面透過率が落ちて光学物性に悪影響を与える。また、一般的に薄膜の厚さが光の波長より大きい場合は薄膜干渉現象による光の位相変化が大きくないが、薄膜の厚さが光の波長より小さい場合は位相の変化が大きくなる。従って、有効な波長分散特性の変化を得るためには前記等方性層の厚さが光の波長より小さいことが好ましく、可視光線の波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍの近傍である点を考慮すると、本発明の等方性層の厚さは前記のような範囲であることが好ましい。

一方、本発明の前記位相差フィルムは、一軸（ｕｎｉ−ａｘｉａｌ）または二軸（ｂｉ−ａｘｉａｌ）の複屈折率を有するフィルム、層、プレートを全て含む意味として用いられる。一軸性位相差フィルムは３つの方向（ｘ、ｙ、ｚ）の屈折率のうち、何れか２つの方向の屈折率が同一で、１つの方向の屈折率が異なるフィルムであり、二軸性位相差フィルムは３つの方向の屈折率が全て異なるフィルムである。本発明では前記位相差フィルムとして±Ａ−フィルム、±Ｂ−フィルムまたは±Ｃ−フィルム等の位相差を有する全ての異方性フィルムを使用することができる。

ここで、Ａ−フィルムは面上で複屈折を有するフィルムで、面上位相差値Ｒ_ｉｎは下記のように定義される。

Ｒ_ｉｎ＝ｄ×（ｎ_ｅ−ｎ_ｏ）

このうち、ｎ_ｅは３つの屈折率のうち異なる１つ、ｎ_ｏは２つの同じ屈折率、ｄは厚さを意味する。また、＋Ａフィルムはｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの場合、−Ａフィルムはｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚである場合である。

Ａフィルムは、一般的に高分子フィルムを一軸に延伸するか、棒状またはディスコチック液晶を水平配向させて製造する。

Ｃフィルムは、厚さ方向（ｚ軸）に異なる屈折率を有するフィルムで、厚さ方向の位相差Ｒ_ｔｈは下記のように定義される。

Ｒ_ｉｎ＝ｄ×（ｎ_ｚ−ｎ_ｙ）

このうち、ｎ_ｚは厚さ方向の屈折率、ｎ_ｙは面上方向の屈折率、ｄは厚さを意味する。また、＋Ｃフィルムはｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＜ｎ_ｚの場合、−Ｃフィルムはｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚの場合である。

Ｃフィルムは、一般的に高分子フィルムを一軸に延伸するか、棒状またはディスコチック液晶を垂直配向させて製造する。

Ｂフィルムは、３つの方向の屈折率が全て異なるフィルムで、面上位相差値Ｒ_ｉｎと厚さの位相差値Ｒ_ｔｈは下記のように定義される。

Ｒ_ｉｎ＝ｄ×（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）
Ｒ_ｔｈ＝ｄ×（ｎ_ｚ−ｎ_ｙ）

このとき、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであれば＋Ｂフィルム、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙであれば−Ｂフィルムとなり、Ｂフィルムは高分子フィルムを二軸延伸して製造する。このとき、前記高分子フィルムとしてはＴＡＣ（トリアセチルセルロース）またはＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いることができる。

一方、前記等方性物質は全ての方向、即ちｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の屈折率が殆ど同じ物質を意味するもので、（ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚ）、一般的に多くの物質は等方性物質に該当し、物質毎に固有の屈折率を有する。

本発明では、位相差フィルムの平均屈折率との屈折率の差が０．１以上である等方性物質を使用することを特徴とする。即ち、位相差フィルムに平均屈折率が１．５のフィルムを使用すると、屈折率が１．４以下または１．６以上の等方性物質を使用することができる。このとき、位相差フィルムの平均屈折率は（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ＋ｎ_ｚ）／３を意味する。

一方、本発明で使用される等方性物質としては、これに制限されないが、ＩＴＯ、ＺｎＳまたはＴｉＯ_２等のように位相差フィルムの平均屈折率より高い屈折率（高屈折率）を有する等方性物質またはシリコン改質フルオロ高分子、シリコンまたは多孔性二酸化ケイ素ナノ粒子等のように、位相差フィルムの平均屈折率より低い屈折率（低屈折率）を有する等方性物質を使用することができる。

このとき、前記シリコン改質フルオロ高分子の例が特許文献３に記載されており、前記シリコンとしては屈折率が１．２８から１．３３程度のシリコン（例えば、ＬＳＳ−２２３３−１０−ＰＳＴ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ）を使用することができる。また、多孔性二酸化ケイ素ナノ粒子としてはＭｅｒｃｋ社で製造される屈折率が約１．２５から１．３の製品を使用することができる。

前記の物質の他にも光学フィルムの平均屈折率と屈折率の差が０．１ 以上で、等方性を有する物質であれば、何れも等方性物質層を構成する物質として使用することができる。

一方、前記位相差フィルム及び等方性物質層はそれぞれ２以上積層されてもよい。

次に、本発明による光学フィルムの波長分散特性の調節方法を説明する。

本発明の波長分散特性の調節方法は固有の波長分散特性を有する位相差フィルムに前記位相差フィルムの平均屈折率との差が０．１以上の屈折率を有する等方性層を形成することにより成る。

このとき、前記位相差フィルムとしては、一軸（ｕｎｉ−ａｘｉａｌ）または二軸（ｂｉ−ａｘｉａｌ）の複屈折率を有するフィルム、層、プレートを全て使用することができ、例えば、±Ａ−フィルム、±Ｂ−フィルムまたは±Ｃ−フィルムを使用することができる。

また、前記等方性層はＩＴＯ、ＺｎＳまたはＴｉＯ_２等のように位相差フィルムの平均屈折率より高い屈折率（高屈折率）を有する等方性物質またはシリコン改質フルオロ高分子、シリコンまたは多孔性二酸化ケイ素ナノ粒子等のように、位相差フィルムの平均屈折率より低い屈折率（低屈折率）を有する等方性物質から成ることができる。

一方、前記積層はスパッタリング法、化学的蒸気蒸着法、コーティング等から成ることができる。このとき、前記積層は位相差フィルムの光学特性（透過率等）を阻害しない方法から成るべきであり、積層される等方性物質の種類によって適合する積層方法を選択し使用することが好ましい。例えば、ＩＴＯを積層する場合はスパッタリング法を、ＴｉＯ_２を積層する場合はコーティング法を用いることが好ましい。

前記のように、位相差フィルム上に屈折率の差が０．１以上の等方性層を形成すると、位相差フィルムと等方性物質の界面上でｐ偏光及びｓ偏光の透過率及び反射率の差による偏光回転現象及び薄膜干渉現象による位相変化が生じ、本来の位相差フィルムの波長分散特性と異なる波長分散特性が表れるようになる。

このとき、波長分散特性の変化は、等方性層の厚さ、等方性層と位相差フィルムの屈折率の差によって異なる。当該技術分野の当業者であれば、該明細書に記載の内容及び適切な実験を通じて、例えば、異なる厚さの等方性層を位相差フィルム上にコーティングした後、その波長分散特性を照射することで、所望する波長分散特性を有する光学フィルムを製造することができる。

前記のような本発明の方法を用いると、所望の目的及び用途、例えば、ＬＣＤ装置のモード（ＩＰＳ、ＴＮ等）等によって最適化された波長分散特性を有する光学フィルムを製造することができ、このような最適化された波長分散特性を有する光学フィルムを装着する場合、従来に比べて色変化特性及びコントラスト比に優れたディスプレイ装置を具現することができる。

以下、具体的な実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。

［実施例１］
屈折率が１．４８で、厚さが８０μｍの負の一軸性ＴＡＣフィルム（−Ｃフィルム、Ｆｕｊｉ社）４つに屈折率が約１．６８のＴｉＯ_２を夫々３６ｎｍ、６０ｎｍ、８８ｎｍ及び１１６ｎｍの厚さになるようコーティングした後、硬化して等方性物質層を形成することで光学フィルムを製造した。

このとき、３６ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＡ_１、６０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＢ_１、８８ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＣ_１、１１６ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＤ_１とする。

前記Ａ_１、Ｂ_１、Ｃ_１、Ｄ_１に対して基準波長５５０ｎｍ、４０°傾斜角における波長分散特性Ｒ（Λ）／Ｒ（５５０ｎｍ）を測定した。波長分散特性は位相差測定装備（Ａｘｏｓｃａｎ、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｃｏ．ｌｔｄ．）を用いて測定し、測定波長領域を４００ｎｍ〜８００ｎｍに決めて測定した波長毎の位相差結果を５５０ｎｍにおける位相差値で分けてから分散特性として表示した。測定結果は図５に図示した。

［実施例２］
屈折率が１．５３で、厚さが８０μｍの正の一軸性ＣＯＰフィルム（＋Ａ、Ｚｅｏｎ社）４つの屈折率が約１．６８のＴｉＯ_２を夫々３８ｎｍ、６１ｎｍ、９０ｎｍ及び１１５ｎｍの厚さになるようコーティングした後、硬化して等方性物質層を形成することで光学フィルムを製造した。

このとき、３８ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＡ_２、６１ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＢ_２、９０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＣ_２、１１５ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＤ_２とする。

前記Ａ_２、Ｂ_２、Ｃ_２、Ｄ_２に対して基準波長５５０ｎｍ、４０°傾斜角において実施例１と同じ方法で波長分散特性Ｒ（Λ）／Ｒ（５５０ｎｍ）を測定した。測定結果は図６に図示した。

［実施例３］
屈折率が１．５３で、厚さが８０μｍの正の一軸性ＣＯＰフィルム（＋Ａ、Ｚｅｏｎ社）３つに屈折率が約２．００のＩＴＯをスパッタリングして夫々８０ｎｍ、１２０ｎｍ及び１６０ｎｍの厚さを有する等方性物質層を形成することで光学フィルムを製造した。

このとき、８０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＡ_３、１２０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＢ_３、１６０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＣ_３とする。

前記Ａ_３、Ｂ_３、Ｃ_３に対して基準波長５５０ｎｍ、４０°傾斜角において実施例１と同じ方法で波長分散特性Ｒ（Λ）／Ｒ（５５０ｎｍ）を測定した。測定結果は図７に図示した。

［実施例４］
屈折率が１．４８で、厚さが８０μｍであり、Ｒ_ｉｎ＝４０ｎｍ、Ｒ_ｔｈ＝−１４０ｎｍの負の二軸性ＴＡＣフィルム（−Ｂフィルム、Ｋｏｎｉｃａ社）に屈折率が約２．００のＩＴＯをスパッタリングして１２０ｎｍの厚さを有する等方性物質層を形成することで光学フィルム（Ａ_４）を製造した。

前記Ａ_４に対して基準波長５５０ｎｍ、４０°傾斜角において実施例１と同じ方法で波長分散特性Ｒ（Λ）／Ｒ（５５０ｎｍ）を測定した。測定結果は図８に図示した。

［実施例５］
屈折率が１．５３で、厚さが８０μｍであり、Ｒ_ｉｎ＝６０ｎｍ、Ｒ_ｔｈ＝１７０ｎｍである正の二軸性ＣＯＰフィルム（＋Ｂフィルム、Ｚｅｎｏｎ社）３つに屈折率が約１．６８のＴｉＯ_２をコーティングした後、硬化して夫々４０ｎｍ、８６ｎｍ及び１４４ｎｍの厚さを有する等方性物質層を形成することで光学フィルムを製造した。

このとき、４０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＡ_５、８６ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＢ_５、１４４ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＣ_５とする。

前記Ａ_５、Ｂ_５、Ｃ_５に対して基準波長５５０ｎｍ、４０°傾斜角において実施例１と同じ方法で波長分散特性Ｒ（Λ）／Ｒ（５５０ｎｍ）を測定した。測定結果は図９に図示した。

図５から図９に図示されたように、本発明の光学フィルムは位相差フィルムの種類と等方性物質の種類及びフィルムの厚さによって多様な波長分散特性を表すことが分かる。

［実施例６］
屈折率が１．４８で、厚さが８０μｍのＴＡＣフィルム（−Ｂフィルム、Ｆｕｊｉ社）３つに夫々屈折率が約１．８２のＴｉＯ_２を２０ｎｍ、７０ｎｍ,及び１３０ｎｍの厚さになるようコーティングした後、硬化して等方性物質層を形成することで光学フィルムを製造した。

このとき、２０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＡ_６、７０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＢ_６、１３０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＣ_６とする。

［比較例１］
比較のために、同じ屈折率及び厚さを有するＴＡＣフィルム３つに夫々屈折率が約１．５２のアクリレート樹脂を同じ厚さ、即ち２０ｎｍ、７０ｎｍ,及び１３０ｎｍの厚さになるようコーティングした後、硬化して等方性物質層を形成することで光学フィルムを製造した。

このとき、２０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＡ_７、７０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＢ_７、１３０ｎｍの等方性物質層が形成された光学フィルムをＣ_７とする。

［実験例１：光軸方向の位相差測定］
実施例６及び比較例１の光学フィルムのそれぞれに対して光軸方向（ｓｌｏｗ ａｘｉｓ）の位相差（ｒｅｔａｒｄａｎｃｅ）を測定した。位相差は位相差測定装備（Ａｘｏｓｃａｎ、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｃｏ．ｌｔｄ．）を用いて傾斜角５０度、５５０ｎｍ波長を基準に測定し、測定波長領域は５００ｎｍ〜６５０ｎｍであった。測定結果は図１０（実施例６）及び図１１（比較例１）に図示した。

図１１で分かるように、位相差フィルムと等方性層の屈折率の差が０．１未満である比較例１の場合、位相差値の変化が大きくないため、波長分散特性が殆ど変化しないことが分かる。これに比べて実施例６の場合は、図１０に示したように、数ｎｍ以上（Ｒ_ｔｈで換算すると約１５ｎｍ以上）の位相差変化を示し、その結果、波長分散特性が変化することが分かる。

［実験例２：垂直方向の位相差測定］
実施例６及び比較例１の光学フィルムのそれぞれに対して垂直方向（ｆａｓｔ ａｘｉｓ）の位相差を測定した。位相差は位相差測定装備（Ａｘｏｓｃａｎ、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｃｏ．ｌｔｄ．）を用いて傾斜角５０度、５５０ｎｍ波長を基準に測定し、測定波長領域は５００ｎｍ〜６５０ｎｍであった。測定結果は図１２（実施例６）及び図１３（比較例１）に図示した。

図１２及び図１３に図示されたように、比較例１の光学フィルムは波長分散特性に変化が殆どないのに反し、実施例６の光学フィルムは波長分散特性が大きく変化することが分かる。

［実験例３：色感補正効果］
屈折率が１．４８で、厚さが８０μｍのＴＡＣフィルム（−Ｂフィルム、Ｆｕｊｉ社）に屈折率が約１．８３のＴｉＯ_２系列の反応性溶液を５０ｎｍの厚さになるようコーティングして光学フィルムを製造した。

前記のように製造された光学フィルムを直下型バックライトユニット（ＣＭＯ）に装着した後、色変化（ＣＯＬＯＲ ＬＯＣＵＳ）を測定した。前記色変化の測定はＥｌｄｉｍ測定装備を用いて行い、ブラックカラー（Ｂｌａｃｋ Ｃｏｌｏｒ）を測定した後、５０度傾斜角、全方位からみた色変化を測定した。測定結果は図１４に示した。

比較のために、前記と同一の−Ｂフィルム（Ｆｕｊｉ社）をバックライトユニット上に積層した後、同じ方法で色変化（ＣＯＬＯＲ ＬＯＣＵＳ）を測定し、その結果を図１５に図示した。

図１４及び図１５に示したように、本発明の方法で製造された光学フィルムを装着したバックライトの場合、従来の−Ｂ位相差フィルムのみを装着したバックライトに比べて優れた色変化特性を表すことが分かる。

［実験例４：輝度変化］
屈折率が１．４８で、厚さが８０μｍのＴＡＣフィルム（−Ｂフィルム、Ｆｕｊｉ社）に屈折率が約１．８３のＴｉＯ_２系列の反応性溶液を５０ｎｍの厚さになるようコーティングして光学フィルムを製造した。

前記のように製造された光学フィルムを直下型バックライトユニット（ＣＭＯ）に装着した後、ブラック輝度（ｂｌａｃｋ ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）を測定した。

比較のために前記と同一の−Ｂフィルム（Ｆｕｊｉ社）をバックライトユニット上に積層した後、ブラック輝度を測定した。

測定結果は図１６に図示した。このとき、実線は本発明の光学フィルムを装着した場合であり、点線は従来の−Ｂ位相差フィルムを装着した場合である。

図１６に図示されたように、本発明の光学フィルムを使用する場合、ブラック輝度が遥かに低く表れ、これはコントラスト比が向上したことを意味する。

Claims (15)

1. 少なくとも１つの位相差フィルムと、
   少なくとも１つの等方性物質から成る等方性層を含んで成り、前記位相差フィルムの平均屈折率と前記等方性層の平均屈折率の差が少なくとも０．１以上であることを特徴とする光学フィルム。
2. 前記等方性物質から成る層の厚さは、１から５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記位相差フィルムは、±Ａフィルム、±Ｂフィルム及び±Ｃフィルムから成る群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
4. 前記等方性物質は、前記位相差フィルムより屈折率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
5. 前記等方性物質は、ＩＴＯ、ＺｎＳ及びＴｉＯ_２から成る群から選ばれることを特徴とする請求項４に記載の光学フィルム。
6. 前記等方性層は、前記位相差フィルムより屈折率が小さいことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
7. 前記等方性物質は、シリコン改質フルオロ高分子、シリコン及び多孔性二酸化ケイ素ナノ分子から成る群から選ばれることを特徴とする請求項６に記載の光学フィルム。
8. 前記位相差フィルムは、ＣＯＰまたはＴＡＣから成ることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
9. 前記位相差フィルムは−Ｃフィルムであり、
   前記等方性物質はＴｉＯ_２であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
10. 前記位相差フィルムは＋Ａフィルムであり、
    前記等方性物質はＴｉＯ_２であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
11. 前記位相差フィルムは＋Ａフィルムであり、
    前記等方性物質はＩＴＯであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
12. 前記位相差フィルムは−Ｃフィルムであり、
    前記等方性物質はＩＴＯであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
13. 前記位相差フィルムは−Ｂフィルムであり、
    前記等方性物質はＴｉＯ_２であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
14. 位相差フィルムに前記位相差フィルムの平均屈折率との差が０．１以上の屈折率を有する等方性物質を積層する段階を含んで成る光学フィルムの波長分散特性の調節方法。
15. 前記積層する工程は、スパッタリング法、コーティングまたは化学気相蒸着法により行われることを特徴とする請求項１４に記載の光学フィルムの波長分散特性の調節方法。

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