JP4489145B2 - 位相差フィルム、積層偏光フィルム、および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明の位相差フィルムは、構造性複屈折と分子配向性複屈折の両者を同時に使用するものである。具体的には、本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも2種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、ここで、当該繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、少なくとも2種の層のうち少なくとも1種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)である。
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みは、構造性複屈折を発現するとともに、多層構造に起因する内部反射を可視光領域において実質的に存在させないために、可視光の波長よりも十分に小さくする必要がある。本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みは非常に薄いので、本発明の位相差フィルムは、繰り返し多層構造を形成して初めて位相差フィルムとしての機能を発現するものである。
本発明における「分子配向性複屈折」とは、分子あるいは原子の配向または配列により発現される、屈折率の光の伝播方向による相違、すなわち複屈折であり、高分子や液晶等の配向、結晶性物質による配向等により発現する光学的異方性である。
以下に、本発明の位相差フィルムの光学的異方性の発現原理を記す。
nx、ny、nz:図1における繰り返し多層構造13の三次元屈折率であり、それぞれ屈折率楕円体14の直交座標のx軸、y軸、z軸方向における三次元屈折率
x軸方向:繰り返し多層構造13の面内に光学的異方性が存在する場合には、面内の遅相軸方向
y軸方向:繰り返し多層構造13の面内におけるx軸方向に垂直な方位(すなわち、x軸およびy軸で形成される平面は、繰り返し多層構造13の表面に平行)
z軸方向:繰り返し多層構造13の面に対する法線方向
n1x、n1y、n1z:図1における負の光学的異方性を有する層11についての、屈折率楕円体15で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のx軸、y軸およびz軸方向における屈折率(層11の面内に光学的異方性が存在する場合には、その屈折率が最大の方位となる軸である遅相軸は、x軸またはy軸のいずれかに平行であると定義する)
n2x、n2y、n2z:図1における負の光学的異方性または光学的略等方性を有する層12についての、屈折率楕円体16で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のx軸、y軸およびz軸方向における屈折率(層12の面内に光学的異方性が存在する場合には、その屈折率が最大の方位となる軸である遅相軸は、x軸またはy軸のいずれかに平行であると定義する)
d1、d2:それぞれ層11および層12の膜厚(nm)
本発明の位相差フィルムは、平均屈折率の異なる少なくとも2種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含む。本発明においては、繰り返し多層構造によって、構造性複屈折を発現する。
本発明の位相差フィルムに含まれる繰返し多層構造は、平均屈折率の異なる少なくとも2種の層を構成単位としていればよく、互いに屈折率の異なる3種以上の層を構成単位として含んでもよい。しかしながら、光学的異方性の制御性の容易さ、特に作成上の容易さの観点から、1つの繰り返し多層構造における平均屈折率の異なる層の種類は、2種であることが好ましい。
nx、ny、nz:図3における繰り返し多層構造34についての、屈折率楕円体35で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のx軸、y軸、z軸方向における屈折率
x軸方向:繰り返し多層構造34の面内に光学的異方性が存在する場合には、面内の遅相軸方向
y軸方向:繰り返し多層構造34の面内におけるx軸方向に垂直な方位(すなわち、x軸およびy軸で形成される平面は、繰り返し多層構造34の表面に平行となる)
z軸方向:繰り返し多層構造34の面に対する法線方向
nkx、nky、nkz:図3における第k層(例えば、図中31、32または33)についての、屈折率楕円体36で示される三次元屈折率であり、それぞれ直交座標のx軸、y軸、z軸方向における屈折率(第k層の面内に光学的異方性が存在する場合には、その遅相軸は、x軸またはy軸のいずれかに平行であると定義する)
dk:第k層の膜厚(nm)。
繰り返し多層構造の各層の間に、各層を形成する材料が混ざり合ったブレンド領域が存在してもよい。特に多層溶融押出によって繰返し多層構造を作成した場合には、押出条件や用いた材料等によっては、このような領域が存在する場合がある。ただし、ブレンド領域の膜厚は光の波長より十分小さい必要がある。光の波長より十分小さくない場合には内部反射やヘイズを生じる場合がある。
dB:ブレンド領域の膜厚
dB:ブレンド領域の膜厚
dk:第k層の膜厚(nm)
bk:第k層と第k−1層の間に存在するブレンド領域の膜厚(nm)
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる層の厚みは、位相差制御性の観点から、層の種類の数によらず、1つの繰り返し多層構造における各層の膜厚を層の種類ごとに略同一とすることが好ましい。
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造を構成する層の光学的異方性は、位相差制御性の観点から、層の種類ごとにできるだけ一定であることが好ましい。各層の光学的異方性については、それぞれの膜厚が光の波長よりも十分小さいことから直接観測することは一般に困難ではある。しかしながら、前述したように、各層の膜厚は、電子顕微鏡等による測定平均値を求めることができる。したがって、各層を形成する材料の固有物性である屈折率波長分散、複屈折率波長分散、繰り返し多層構造の各層の膜厚、層数、面内位相差値(R値(nm))、厚み方向位相差値(Rth値(nm))の波長分散データから、上記式(10)〜(12)もしくは上記式(13)〜(15)、またはブレンド層が存在する場合には、上記式(10‘)〜(12’)もしくは上記式(13‘)〜(15’)を用いることにより、各層の平均的な光学的異方性を求めることができる。
R=(nx−ny)d (42’)
1つの繰り返し多層構造の膜厚は、1〜300μmであることが好ましく、より好ましくは5〜200μm、さらに好ましくは10〜150μm、最も好ましくは20〜100μmである。繰り返し多層構造の膜厚が薄すぎると、十分な光学的異方性が得られない場合があり、一方で、厚すぎると、フィルムとしてロール状にできないといった問題が生じる場合がある。
本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造の数は、1つのみであってもよいが、異なる材料、異なる各層の厚み比率等を有する繰り返し多層構造が、複数積層されて含まれていてもよい。複数の繰り返し多層構造を含む場合には、材料としては同一の2種の層からなり、繰り返し構造の厚み比率のみが異なるか、厚み比率と層数が異なる複数の繰り返し多層構造が積層された構造であることがより好ましい。
本発明における位相差フィルムの反射は、「外部反射」と「内部反射」とに大別する。ここで「外部反射」とは、位相差フィルムの両表面と屈折率の異なる他の媒質との間で生じる反射であり、一般の位相差フィルムにおいても生じる現象である。一方で、「内部反射」とは、外部反射以外の反射、すなわち、フィルム表面以外における反射を指すものとする。したがって、繰り返し多層構造を含む本発明の位相差フィルムにおいては、「内部反射」とは、その多数の界面において生じる反射や干渉を指す。
本発明の位相差フィルムにおける内部反射を防ぐためには、繰り返し多層構造の構成単位となる各層の厚みを光の波長より十分に小さくする必要があるが、同時に、前述した最小繰り返し単位の厚みについても、光の波長より十分に小さくすることが好ましい。
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造においては、多層構造を構成する少なくとも2種の層のうち少なくとも1種の層を、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)とする必要がある。さらに、より複雑な光学的異方性が得られることから、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)は、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有していることが好ましい。
繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)は、負の光学的異方性を有する層(a)であることが好ましい。また、本発明の位相差フィルムでは、分子配向複屈折による負の光学的異方性を有する層(a)と組み合わせて、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層(b)を用いることができる。
nz≧nx>ny (17)
nnx:負の光学的異方性を有する層(a)および/または(b)のx軸方向における三次元屈折率
nny:負の光学的異方性を有する層(a)および/または(b)のy軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸)
0.0003<|nx−ny|<0.05 (24)
0.0005<|nx−ny|<0.01 (25)
0.0007<|nx−ny|<0.007 (26)
上記記載のように、分子分極率異方性が負の高分子を用いて通常の延伸を実施すると、上記式(16)または(17)を満足するフィルムが得られる。これに対して、分子分極率異方性が正の高分子を用いて通常の延伸を実施すると、下記式(18)または(19)を満足するフィルムが得られる。
nx=ny>nz (19)
nx>nz>ny (5’)
nx:繰り返し多層構造のx軸方向における三次元屈折率
ny:繰り返し多層構造のy軸方向における三次元屈折率
nz:繰り返し多層構造のz軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸
z軸:繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸。
Nz≦0 (21)
Nz≧1 (22)
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造においては、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)以外に、さらに、光学的に略等方性である層(i)が構成単位として含まれていてもよい。
|nix−niy|≦0.0001 (41)
1つの繰り返し多層構造を形成する層の数は、100層以上30000層以下であることが好ましい。層の数が100層未満であると、かなり大きな屈折率差が層間に存在しないと十分な構造性複屈折が得られない場合があり、一方で、想定される目的の達成を考慮した場合に、層の数が30000層を超える光学設計は不要である。より好ましくは500層以上20000層以下であり、さらに好ましくは1000層以上15000層以下であり、最も好ましくは2000層以上10000層以下である。
1つの繰り返し多層構造における各層の平均屈折率差(すなわち、負の光学的異方性を有する層(a)の平均屈折率と、光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)の平均屈折率との差)は、下記式(2)を満足することが好ましい。これは特に、繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層(a)と、光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなる場合に好ましい。
0.02<|δn|<0.2 (31)
0.03<|δn|<0.15 (31’)
0.03<|δn|<0.1 (32)
0.05<|δn|<0.12 (32’)
0.07<|δn|<0.1 (32”)
本発明の位相差フィルムに含まれる1つの繰り返し多層構造の光学的異方性について鋭意検討を実施したところ、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が負の光学的異方性を有する層(a)であり、これと光学的に略等方性である層(i)との2種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式(5)を満足するためには、繰り返し多層構造が以下の式(3)および(4)を満足することがわかった。また、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が負の光学的異方性を有する層(a)であり、これと負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層が、繰り返し多層構造を構成している場合、上記式(5)を満足するためには、繰り返し多層構造が以下の式(3)、(4)および(4’)を満足することが好ましいことがわかった。この式(3)は、上記式(5)に、構造複屈折に関する式(10)〜(12)を組み合わせることによって得られたものである。なお、ここでの測定波長は、最も人間の視感度の高い波長である550nmとする。
n2x≦n2z (4’)
d1:負の光学的異方性を有する層(a)の一層の膜厚
d2:光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)の一層の膜厚(nm)
n1x:負の光学的異方性を有する層(a)のx軸方向における三次元屈折率
n1y:負の光学的異方性を有する層(a)のy軸方向における三次元屈折率
n1z:負の光学的異方性を有する層(a)のz軸方向における三次元屈折率
n2x:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のx軸方向における三次元屈折率
n2y:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のy軸方向における三次元屈折率
n2z:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のz軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸
z軸:繰り返し多層構造の面に対して法線方位の軸
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の面内位相差値(R値(nm))は、位相差フィルムの液晶表示装置への適用を考慮した場合、下記式(6)を満足することが好ましい。
30nm<R<600nm (34)
40nm<R<400nm (35)
本発明に関して、位相差フィルムが厚さ方向のリタデーションに関して逆分散性を有することは、下記の式によって示すことができる。
{λ、λ’: 測定波長(400nm≦λ<λ’≦700nmであり、好ましくはλ=450nm、かつλ’=550nm)}
上記記載のように、本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値(R(λ)値)と厚さ方向位相差値(Rth(λ)値)とを、別個独立に制御することが可能となる。
これに関して、例えば本発明の位相差フィルムによれば、面内位相差値(R(λ)値)に関する波長分散性{R(λ)/R(λ’)}と、厚さ方向位相差値(Rth(λ)値)に関する波長分散性{Rth(λ)/Rth(λ’)}との差が、下記の式を満たすようにすることができる。
{λ、λ’: 測定波長(400nm≦λ<λ’≦700nmであり、好ましくはλ=450nm、かつλ’=550nm)}。
d1:負の光学的異方性を有する層(a)の一層の膜厚(nm)
d2:光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)の一層の膜厚(nm)
n1x:負の光学的異方性を有する層(a)のx軸方向における三次元屈折率
n1y:負の光学的異方性を有する層(a)のy軸方向における三次元屈折率
n1z:負の光学的異方性を有する層(a)のz軸方向における三次元屈折率
n2x:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のx軸方向における三次元屈折率
n2y:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のy軸方向における三次元屈折率
n2z:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のz軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸
z軸:繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸)。
また更に、例えば本発明の位相差フィルムによれば、R(λ)/R(λ’)およびRth(λ)/Rth(λ’)のいずれか一方が1よりも大きい値であり、かつ他方が1より小さい値であるようにすること、すなわち面方向のリタデーションと厚さ方向のリタデーションのうちの一方が通常の波長分散性を示し、かつ他方が逆波長分散性を示すようにすることができる。ここで、測定波長λ、λ’は、400nm≦λ<λ’≦700nmであり、好ましくはλ=450nm、かつλ’=550nm)である。
d1:負の光学的異方性を有する層(a)の一層の膜厚(nm)
d2:光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)の一層の膜厚(nm)
n1x:負の光学的異方性を有する層(a)のx軸方向における三次元屈折率
n1y:負の光学的異方性を有する層(a)のy軸方向における三次元屈折率
n1z:負の光学的異方性を有する層(a)のz軸方向における三次元屈折率
n2x:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のx軸方向における三次元屈折率
n2y:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のy軸方向における三次元屈折率
n2z:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のz軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸
z軸:繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸)。
本発明の位相差フィルムを構成する材料としては、繰り返し多層構造の構成単位となる少なくとも1種の層が、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)となる材料を用いる限りにおいては、特に限定されるものではない。
本発明の位相差フィルムにおける繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)の材料としては、成形性の観点から、主として高分子を用いることが好ましい。高分子としては、結晶性、液晶性、非晶性のいずれであってもよいが、位相差制御性の観点から、非晶性高分子であることが好ましい。さらに、成形性の観点から、熱可塑性高分子であることが好ましい。
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造の構成単位となる分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)は、負の光学的異方性を有する層(a)とすることが好ましい。上述した通り、繰り返し多層構造の構成単位として負の光学的異方性を有する層(a)が存在すれば、法線方向と面内方向の屈折率差を自由に制御することが可能となる。本発明の位相差フィルムでは、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が負の光学的異方性を有する層(a)であり、これに加えて負の光学的異方性を有する層(b)を有することができる。
本発明の位相差フィルムに含まれる繰り返し多層構造を構成する層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)を負の光学的異方性を有する層(a)とし、さらに、別の構成層を光学的に略等方性である層(i)とすることが好ましい。繰り返し多層構造が、負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)とで構成されることにより、上記式(5)を満足する光学的異方性を実現することが容易となり、また、設計にあたって考慮すべきパラメータが少なくなるため、位相差制御性の観点からも好ましい。
本発明の位相差フィルムは、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層(a)および層(b)、ならびに光学的に略等方性である層(i)以外の層を有していてもよい。すなわち、繰り返し多層構造以外に他の層を有していてもよいし、あるいは、繰り返し多層構造において、負の光学的異方性を有する層(a)および層(b)、ならびに光学的に略等方性である層(i)以外に他の層を有していてもよい。
破断強度は、JIS C2151−1990に準拠した方法で23℃において幅10mmの試料フィルムを、試長間100mm、引張り速度200mm/分の条件で引っ張り試験を行い、フィルムが破断した時の応力から求められる値である。
破断伸度は、JIS C2151−1990に準拠した方法で23℃において幅10mmの試料フィルムを、試長間100mm、引張り速度200mm/分の条件で引っ張り試験を行い、フィルムが破断した時の歪み(伸び率)から求められる値である。
面衝撃破壊エネルギーは、周囲を固定したサンプル中央にピン(サイズφ4.0mm)をセットし、その上から重錘(重量0.5kg(保護フィルムの場合)または0.02kg(位相差フィルムの場合))を落下させ、JIS K7211−1のデータ処理方法(ステアケース法)により、フィルム厚み当たりの破壊エネルギーを算出することによって得られる値である。
レオメトリックス社製RSA―IIを用いて、引張モードにて測定温度−40℃、周波数1Hzにおいて測定される値である。
|R(X)|≦20nm、特に10nm、より特に5nm
(式中、
R(X):波長400〜700nmの光で測定した保護フィルム(X)の面内レターデーション(位相差フィルム用保護フィルムが複数存在する場合には全ての位相差フィルム用保護フィルムの面内レターデーションの総和))。
本発明の位相差フィルムにおける分子配向性複屈折による光学的異方性の発現にあたっては、光学的異方性の制御が容易となる観点から、延伸処理を採用することが好ましい。
以下、設計例を記して、本発明を実施するための最良の形態をさらに詳細に説明する。各設計例においては、材料として実在の高分子を用い、当該高分子のパラメータを用いて設計を行った。
設計例1では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ光学的に略等方性である層(i)はB層とする。
ポリスチレンは負の分子分極率異方性を有するため、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表1に示す。
エチレン−ノルボルネン共重合体は光学的に等方性であり、得られる層は光学的に等方である。計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表2に示す。
表3に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表3および表4に示す。ここで、表4中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、A層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
表3および表4の計算結果から明らかなように、Nz値はすべての計算波長において上記式(5)を満足している、また、上記式(3)および(4)についても満足している。
設計例2では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ光学的に略等方性である層(i)はB層とする。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表5に示す。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表6に示す。
表7に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果をが表7および表8に示す。ここで、表8中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、A層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
設計例3では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ光学的に略等方性である層(i)はB層とする。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表9に示す。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表10に示す。
表11に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表11および表12に示す。ここで、表12中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、A層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
設計例4では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ光学的に略等方性である層(i)はB層とする。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表13に示す。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表14に示す。
表15に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表15および表16に示す。ここで、表16中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、A層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
設計例5では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ負の光学的異方性を有する層(b)はB層とする。
フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートは負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表17に示す。
ポリアクリロイルモルフォリンは負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表18に示す。
表19に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表19および表20に示す。ここで、表20中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
設計例6では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ負の光学的異方性を有する層(b)はB層とする。
スチレン−無水マレイン酸共重合体は負の分子分極率異方性を有しており、延伸により負の光学的異方性を発現する。計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表21に示す。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表22に示す。
表23に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表23および表24に示す。ここで、表24中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
設計例7では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ負の光学的異方性を有する層(b)はB層とする。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表25に示す。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表26に示す。
材料:表27に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表27および表28に示す。ここで、表28中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
設計例8では、繰り返し多層構造が負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなる位相差フィルムを設計する。ここでは、負の光学的異方性を有する層(a)をA層とし、且つ負の光学的異方性を有する層(b)はB層とする。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表29に示す。
計算に用いた3つの波長(450、550、650nm)における三次元屈折率を、表30に示す。
表31に記載した条件にて、A層とB層からなる交互多層膜(A/B/A/B/・・・・A/B)を有効媒質近似理論に基づいて計算した。計算結果を表31および表32に示す。ここで、表32中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
[積層位相差フィルム]
本発明の位相差フィルムは、それ単独でも十分に位相差フィルムとして機能するが、必要に応じて他の位相差フィルムと組合せて用いても良い。
本発明の位相差フィルムは、偏光フィルムと積層して、積層偏光フィルムとしてもよい。図5に、積層偏光フィルムの例を示す。ここで、この図5において、51は偏光フィルムであり、52は本発明の位相差フィルムであり、53は本発明の積層偏光フィルムの光学配置であり、54は吸収軸であり、55は位相差フィルム面内の遅相軸であり、56は本発明の積層偏光フィルムである。
0.2<Nz<0.8 (38)
また、本発明の位相差フィルムや積層偏光フィルムを液晶表示装置に用いることで、視野角特性等が著しく向上した液晶表示装置を得ることができる。用いることのできる液晶表示装置としては、特に限定されるものではなく、IPS、VA、TN、OCBモード等各種方式に適用することが可能である。
本発明の位相差フィルムの光弾性係数は、公知のエリプソメータ等を用いて測定される。光弾性係数の絶対値が大きいと液晶表示装置に組み込んだ場合に、位相差値のずれが発生し、コントラスト低下や液晶表示装置の暗状態において光漏れが画面においてまばらに生じ、光学的な斑が発生する場合がある。波長550nmの光で測定して、光弾性係数の絶対値が15×10−12Pa−1以下であることが好ましい。より好ましくは10×10−12Pa−1以下、さらに好ましくは5×10−12Pa−1以下である。繰返し多層構造において用いられる層を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていること、例えば負の光学的異方性を有する層(a)を形成する材料と光学的に略等方性である層(i)を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていること、または負の光学的異方性を有する層(a)を形成する材料と光学的に負の光学的異方性を有する層(b)を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていることがより好ましい。これは、これらの層を形成する材料の光弾性係数の符号が互いに異なっていることによって、互いの層の光弾性係数を相殺して、光弾性係数の絶対値を小さくできることによる。
実施例においては、以下の項目について、以下の方法によって測定・評価を実施した。
面内位相差値(R(λ)値)、厚み方向位相差値(Rth(λ)値)、および、厚み方向の配向指標(Nz値)は、分光エリプソメータ(日本分光(株)製、商品名:M150)を用いた測定により求めた。R値は、入射光線とフィルム表面とが直交する状態で測定した。また、Rth値およびNz値を求めるにあたっては、入射光線とフィルム表面とがなす角度を変化させ、各角度における位相差値を測定し、公知の屈折率楕円体の式を用いてカーブフィッティングすることにより、三次元屈折率であるnx、ny、nzの数値演算を行った。なお、その際、別のパラメータとして平均屈折率nが必要となるが、これはアッベ屈折計((株)アタゴ社製、商品名:アッベ屈折計2−T)または、プリズムカプラ法(プリズムカプラメトリコン社製、商品名:プリズムカプラ MODEL2010)により測定した値を使用した。得られた三次元屈折率を、下記式(20)および(42)に代入することにより、それぞれRth値およびNz値を得た。なお、本実施例においては、特に断りが無い場合には測定波長は550nmとする。
ガラス転移点温度(Tg)は、示差走査熱量計(TA Instruments社製、商品名:DSC Q10)により測定した。
電子マイクロ膜厚計(アンリツ社製)により測定した。
濁度計(日本電色工業(株)製、型式:NDH−2000型)を用いて測定した。
ミクロトーム(ライカマイクロシステムズ(株)製、商品名:ULTRACUT−S)で位相差フィルムの断面の薄膜切片(厚さ約60nm)を作成した。次にこの切片を透過型電子顕微鏡(FEI製、商品名:TECNAI−G2)を用いて加速電圧120kVにて観察・撮影し、写真から各層の厚みを測定した。ブレンド領域の厚みについてはフィルムの厚み方向の透過電子数のラインプロファイルから測定した。
(6−i)繰返し多層構造の各層を形成する単独の樹脂の物性測定
溶融押出法または溶液キャスト法を用いて、A層およびB層を単独でフィルム化したものの平均屈折率の分散(n(450)、n(550)、n(650):( )内は測定波長(nm)を表す。)をアッベ屈折計((株)アタゴ社製、商品名:アッベ屈折計2−T)またはプリズムカプラ法(プリズムカプラメトリコン社製、商品名:プリズムカプラ MODEL2010)で測定した。次にこれらフィルムをそれぞれのガラス転移温度+10℃において縦一軸延伸し、複屈折率の分散値(Δn(450)/Δn(550)、Δn(650)/Δn(550):( )内は測定波長(nm)を表す。)を分光エリプソメータ(日本分光(株)製、商品名:M150)で測定した。
分光エリプソメータ(日本分光(株)製、商品名:M150)で測定した。測定波長は450、550、650nmとした。
前記(5)と同様に測定し、A、B層およびブレンド層の平均厚みを決定する。
電子顕微鏡の観察結果から、繰返し多層構造中にブレンド層が存在しないとみなされる場合には、式(10)〜(12)または、式(13)〜(15)を用い、一方、ブレンド層が存在する場合には、式(10‘)〜(12’)または、式(13‘)〜(15’)を用いる。これら関係式と、上記(6−i)〜(6−iii)にて得られたデータを用いて繰り返し多層構造における各層の三次元屈折率波長分散を求める。
前記(6−i)〜(6−iv)の過程で得られたデータを用いて式(1)および(3)の関係式を検証する。
溶融粘度の測定は、(株)東洋精機製作所製の商品名キャピログラフ1Bを用いて実施した。試験温度250℃、せん断速度は180sec−1とした。
[繰り返し多層構造の光学設計]
前述の設計例と同様に、表33〜36に記すように、負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に等方性である層(i)とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき、以下のように繰り返し多層構造を作成した。ここで、表36中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、負の光学的異方性を有する層(a)の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
下記化学式(I)で表されるモノマー((株)興人製、商品名:ACMO)を用い、開始剤(チバ・スペシャリテイ・ケミカルズ社製、商品名:イルガキュア184)をモノマー対比0.1質量%混合し、得られた混合物100gを三角フラスコに入れ、封管した。引き続き、水銀ランプを光源として、光強度30mW/cm2の紫外光を2分間照射し、重合を行うことにより、ポリマーを得た。得られたポリマーのガラス転移点温度は、140℃であった。得られたポリマーに水を加えて1質量%水溶液とし、これをスピンコート用溶液Nとした。
光学的に略等方性を有する材料として、フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートを重合した。ポリカーボネートの重合は、公知のホスゲンを用いた界面重縮合法を用いた。具体的には、攪拌機、温度計、および、還流冷却器を備えた反応槽に、水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに下記化学式(II)と(III)で表される構造を有するモノマーをそれぞれ、72.3対27.7のモル比で溶解し、さらに、少量のハイドロサルファイトを加えた。
表35に記載した条件にて、スピンコート法により、負の光学的異方性を有する層(a)(A層)と光学的に略等方性である層(i)(B層)とを構成単位とする交互多層膜を作成した。具体的には、上記で得られたスピンコート用溶液NとIとを、表面研磨処理したガラス基板(直径15cm)上に、交互にスピンコート法により積層させた。なお、各層を塗布する前には、表面処理として、UVオゾン処理を150秒間実施した。なお、UVオゾン処理にあたっては、アイグラフィック(株)製、商品名:アイUVオゾン洗浄装置OC−250615−D+A、および、商品名:アイオゾン分解装置OCA−150L−Dを使用した。スピンコートにおける塗布量は、スピンコート用溶液Nを3ml、溶液Iを8mlとし、回転条件としては、回転数を4000回転/分、時間を20秒とした。
得られた位相差フィルムは、R値=270nm、膜厚100μm、Nz値=0.5の2軸性位相差フィルムであった。なお、全光線透過率は91%、ヘーズは0.6%であった。
[繰り返し多層構造の光学設計]
前述の設計例4〜8と同様に、表37〜40に記すように、負の光学的異方性を有する層(a)と負の光学的異方性を有する層(b)とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。ここで、表40中のa、bは、それぞれ、A層、B層の膜厚である。なお、各層の面内の遅相軸方位と繰り返し多層構造の面内の遅相軸方位は、一致するように設定した。
下記化学式(I)で表されるモノマー((株)興人製、商品名:ACMO)を用い、開始剤(チバ・スペシャリテイ・ケミカルズ社製、商品名:イルガキュア184)をモノマー対比0.1質量%混合し、得られた混合物100gを三角フラスコに入れ、封管した。引き続き、水銀ランプを光源として、光強度30mW/cm2の紫外光を2分間照射し、重合を行うことによりポリマーを得た。得られたポリマーのガラス転移点温度は、140℃であった。得られたポリマーに水を加えて1質量%水溶液とし、これをスピンコート用溶液Bとした。
負の光学的異方性を有する層(a)の材料として、フルオレン骨格を有する共重合ポリカーボネートを重合した。ポリカーボネートの重合は、公知のホスゲンを用いた界面重縮合法を用いた。具体的には、攪拌機、温度計、および、還流冷却器を備えた反応槽に、水酸化ナトリウム水溶液およびイオン交換水を仕込み、これに下記化学式(II)と(III)で表される構造を有するモノマーをそれぞれ、85対15のモル比で溶解し、さらに、少量のハイドロサルファイトを加えた。
表39に記載した条件にて、スピンコート法により、負の光学的異方性を有する層(a)(A層)と負の光学的異方性を有する層(b)(B層)とを構成単位とする交互多層膜を作成した。具体的には、上記で得られたスピンコート用溶液AとBとを、表面研磨処理したガラス基板(直径15cm)上に、交互にスピンコート法により積層させた。なお、各層を塗布する前には、表面処理として、UVオゾン処理を150秒間実施した。UVオゾン処理にあたっては、アイグラフィック(株)製、商品名:アイUVオゾン洗浄装置OC−250615−D+A、および、商品名:アイオゾン分解装置OCA−150L−Dを使用した。スピンコートにおける塗布量は、スピンコート用溶液Aを3ml、溶液Bを6mlとし、回転条件としては、回転数を4000回転/分、時間を20秒とした。
得られた位相差フィルムは、R値=223nm、膜厚81μm、Nz値=0.7の2軸性位相差フィルムであった。なお、全光線透過率は91%、ヘーズは0.6%であった。
負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
繰返し多層構造のうち負の光学異方性を有する層(a)を形成する高分子として、スチレン−無水マレイン酸共重合体(a3)である商品名:ダイラークD332(ノバケミカル社製)を用いた。また、光学的に略等方性である層(i)を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート(i3)である商品名:パラペットG(株式会社クラレ製)を用いた。
それぞれの高分子材料(a3)および(i3)を、押出機にて260℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、201層のフィードブロックにて合流させ、さらに4個のスタティックミキサーを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような3201層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料(a3)と(i3)とが交互に積層された総数3201層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料(a3)および(i3)の押出し量が50:50になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約50秒であった。
負の光学的異方性を有する層(a)と負の光学的異方性を有する層(b)とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
繰返し多層構造のうち、負の光学的異方性を有する層(a)を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体(a4)である商品名:ダイラークD332(ノバケミカル社製)を用いた。
スチレン重合体(三洋化成工業(株)製ハイマーST−95)950重量部をシクロヘキサン3250重量部に溶解し、このポリマー溶液をステンレス製オートクレーブに仕込み、続いてメチルt−ブチルエーテル650重量部、ニッケル/シリカ・アルミナ触媒(アルドリッチ製Ni担持量65重量%)80重量部を加え、水素圧9.81MPa、180℃で3時間水添反応を行い、水素化率99.9モル%且つTg=148℃である水素添加ポリスチレン(b4)を得、これを負の光学的異方性を有する層(b)とした。溶融粘度は、700Pa・sであった。
繰返し多層構造のうち、負の光学的異方性を有する層(a)を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体(a4)を用い、、一方負の光学的異方性を有する層(b)を形成する材料としては、水素添加ポリスチレン(b4)を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。
負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
繰返し多層構造のうち、層(a)を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)である商品名:ダイラークD332(ノバケミカル社製)を用い、一方、層(i)を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート(i5)である商品名:パラペットG(株式会社クラレ製)を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。それぞれの高分子材料(a5)および(i5)の溶融粘度は、それぞれ500Pa・s、500Pa・sであった。
それぞれの高分子材料(a5)および(i5)は、押出機にて260℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、201層のフィードブロックにて合流させ、さらに幅方向に4分割したものを厚み方向に再配置させるような4分割ダブリングを通過させることにより各層の厚みが等しくなるような801層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料(a5)と(i5)が交互に積層された総数801層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料(a5)と(i5)の押出し量が71:29になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約30秒であった。
負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)とを構成単位とする繰り返し多層構造を設計し、その設計に基づき繰り返し多層構造を作成した。
繰返し多層構造のうち、層(a)を形成する高分子としてスチレン−無水マレイン酸共重合体(a6)である商品名:ダイラークD332(ノバケミカル社製)を用い、一方、層(i)を形成する材料としては、ポリメチルメタクリレート(i6)である商品名:パラペットG(株式会社クラレ製)を用いた。これら高分子材料は、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。高分子材料(a6)および(i6)の溶融粘度は、それぞれ500Pa・s、500Pa・sであった。
それぞれの高分子材料(a6)および(i6)は、押出機にて260℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、201層のフィードブロックにて合流させ、各層の厚みが等しくなるような201層の構造とした。この積層状態を保持したままダイへと導き、さらに積層構造の両最外層に熱可塑性樹脂(i6)を合流させた後、キャスティングドラム上にキャストして、高分子材料(a6)および(i6)が交互に積層された総数203層の未延伸多層フィルムを作製した。このとき高分子材料(a6)および(i6)の押出し量が50:50になるように調整した。なお、フィードブロックで合流させてダイから押し出されるまでの滞留時間は約30秒であった。
繰返し多層構造の両側に機械特性を変えるために別の樹脂層を設けた以外は、実施例3と同様に多層押出により位相差フィルムを作成した。この別の樹脂層を形成する樹脂X7は、エチレン系共重合樹脂(住友化学(株)製 商品名:アクリフトWH206)を用いた。この樹脂の機械物性を表53に記す。
Claims (27)
- 平均屈折率の異なる少なくとも2種の層を構成単位とする繰り返し多層構造を含み、
前記繰り返し多層構造は、構造性複屈折を発現し、
前記少なくとも2種の層のうち少なくとも1種の層は、分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)である、位相差フィルム。 - 前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有する、請求項1に記載の位相差フィルム。
- 前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層(a)である、請求項1または2に記載の位相差フィルム。
- 前記少なくとも2種の層のうち少なくとも1種の他の層が、光学的に略等方性である層(i)または分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層(b)である、請求項1〜3のいずれか記載の位相差フィルム。
- 前記繰り返し多層構造の構成単位となる各層の光学的厚み(nd(nm))が、λ/5以下である、請求項1〜4いずれかに記載の位相差フィルム。
- 前記繰り返し多層構造を形成する層の数が、100層以上30000層以下である、請求項1〜5いずれかに記載の位相差フィルム。
- 前記繰り返し多層構造が、下記式(2)を満足する、請求項3〜6いずれかに記載の位相差フィルム。
0.001<|δn|<0.5 (2)
(式中、δnは、負の光学的異方性を有する層(a)の平均屈折率と、光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)との平均屈折率との差を示す。) - 前記負の光学的異方性を有する層(a)および/または負の光学的異方性を有する層(b)が、下記式(1)を満足する、請求項3〜7いずれかに記載の位相差フィルム。
0.0001<|nnx−nny|<0.1 (1)
(式中、
nnx:負の光学的異方性を有する層(a)または負の光学的異方性を有する層(b)のx軸方向における三次元屈折率
nny:負の光学的異方性を有する層(a)または負の光学的異方性を有する層(b)のy軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸) - 前記分子配向性複屈折が、光学的異方性を有する層(A)を構成する高分子の分子配向により発現するものである、請求項1〜9いずれかに記載の位相差フィルム。
- 前記負の光学的異方性を有する層(a)が、分子分極率異方性が負である高分子を含むものである、請求項3〜10いずれかに記載の位相差フィルム。
- 前記光学的に略等方性である層(i)が、高分子からなるものである、請求項4〜11いずれかに記載の位相差フィルム。
- 前記繰り返し多層構造の面内位相差値(R値(nm))が、下記式(6)を満足する請求項1〜12いずれかに記載の位相差フィルム。
10nm<R<1000nm (6) - 前記分子配向性複屈折が、延伸により発現したものである、請求項1〜13いずれかに記載の位相差フィルム。
- 高分子の多層溶融押出により多層膜を成形し、引き続き、当該多層膜を延伸して得られる、請求項1〜14いずれかに記載の位相差フィルム。
- 光弾性係数の絶対値が15×10−12Pa−1以下であることを特徴とする、請求項1〜15いずれかに記載の位相差フィルム。
- 前記位相差フィルムの両面に、破断強度10〜50MPa、破断伸度300〜1500%、面衝撃破壊エネルギー5×10−4J/μm以上、且つ−40℃での周波数1Hzにおける動的貯蔵弾性率及び動的損失弾性率1×105〜2×108Paの熱可塑樹脂組成物(P)で作られており、且つ光学的に略等方性である保護フィルム(X)が積層されたことを特徴とする、請求項1〜16いずれか記載の位相差フィルム。
- 分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が、スチレンと無水マレイン酸との共重合体を含むスチレン系樹脂から作られており、スチレン/無水マレイン酸の共重合モル比が70/30〜86/14であり、且つ光弾性係数が8×10−12Pa−1以下であることを特徴とする、請求項1〜17いずれか記載の位相差フィルム。
- 下記の関係を満たす測定波長λ(nm)およびλ’(nm)(400nm≦λ<λ’≦700nm)を有する、請求項1〜18いずれかに記載の位相差フィルム:
|{Rth(λ)/Rth(λ’)}−{R(λ)/R(λ’)}|≧0.1 - {R(λ)/R(λ’)}および{Rth(λ)/Rth(λ’)}の一方が1未満であり、かつ他方が1超である測定波長λ(nm)およびλ’(nm)(400nm≦λ<λ’≦700nm)を有する、請求項1〜19いずれかに記載の位相差フィルム。
- 前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層(a)であり、且つ前記少なくとも2種の層のうち少なくとも1種の他の層が、光学的に略等方性である層(i)であり、
前記負の光学的異方性を有する層(a)および光学的に略等方性である層(i)が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有し、
前記負の光学的異方性を有する層(a)の遅相軸と、前記光学的に略等方性である層(i)の遅相軸とが、互いに略直交または略平行に配置されている、請求項1〜20いずれかに記載の位相差フィルム。 - 前記分子配向性複屈折による光学的異方性を有する層(A)が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層(a)であり、且つ前記少なくとも2種の層のうち少なくとも1種の他の層が、分子配向性複屈折による負の光学的異方性を有する層(b)であり、
前記負の光学的異方性を有する層(a)および負の光学的異方性を有する層(b)が、面内に分子配向性複屈折による光学的異方性を有し、
前記負の光学的異方性を有する層(a)の遅相軸と、前記負の光学的異方性を有する層(b)の遅相軸とが、互いに略平行に配置されている、請求項1〜21いずれかに記載の位相差フィルム。 - 前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなり、前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)の2種類の層からなる場合には、下記式(3)および(4)を満足し、且つ前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層(a)と負の光学的異方性を有する層(b)の2種類の層からなる場合には、下記式(3)、(4)および(4’)を満足する、請求項1〜22いずれかに記載の位相差フィルム。
n2x≦n2z (4’)
(式中、
d1:負の光学的異方性を有する層(a)の一層の膜厚(nm)
d2:光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)の一層の膜厚(nm)
n1x:負の光学的異方性を有する層(a)のx軸方向における三次元屈折率
n1y:負の光学的異方性を有する層(a)のy軸方向における三次元屈折率
n1z:負の光学的異方性を有する層(a)のz軸方向における三次元屈折率
n2x:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のx軸方向における三次元屈折率
n2y:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のy軸方向における三次元屈折率
n2z:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のz軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸
z軸:繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸)。 - 前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなり、下記の式(200)を満たす測定波長λ(nm)およびλ’(nm)(400nm≦λ<λ’≦700nm)を有する、請求項1〜23のいずれかに記載の位相差フィルム:
d1:負の光学的異方性を有する層(a)の一層の膜厚(nm)
d2:光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)の一層の膜厚(nm)
n1x:負の光学的異方性を有する層(a)のx軸方向における三次元屈折率
n1y:負の光学的異方性を有する層(a)のy軸方向における三次元屈折率
n1z:負の光学的異方性を有する層(a)のz軸方向における三次元屈折率
n2x:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のx軸方向における三次元屈折率
n2y:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のy軸方向における三次元屈折率
n2z:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のz軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸
z軸:繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸)。 - 前記繰り返し多層構造が、前記負の光学的異方性を有する層(a)と光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)との2種の層からなり、下記式(100)および(100’)の一方が1未満であり、かつ他方が1超である測定波長λ(nm)およびλ’(nm)(400nm≦λ<λ’≦700nm)を有する、請求項1〜24のいずれかに記載の位相差フィルム:
d1:負の光学的異方性を有する層(a)の一層の膜厚(nm)
d2:光学的に略等方性である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)の一層の膜厚(nm)
n1x:負の光学的異方性を有する層(a)のx軸方向における三次元屈折率
n1y:負の光学的異方性を有する層(a)のy軸方向における三次元屈折率
n1z:負の光学的異方性を有する層(a)のz軸方向における三次元屈折率
n2x:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のx軸方向における三次元屈折率
n2y:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のy軸方向における三次元屈折率
n2z:光学的に略等方である層(i)または負の光学的異方性を有する層(b)のz軸方向における三次元屈折率
x軸:繰り返し多層構造の面内における繰り返し多層構造の遅相軸
y軸:繰り返し多層構造の面内におけるx軸に直交する軸
z軸:繰り返し多層構造の面に対する法線方位の軸)。 - 請求項1〜25いずれかに記載の位相差フィルムと偏光フィルムとが積層された積層偏光フィルム。
- 請求項1〜25いずれかに記載の位相差フィルムを具備する液晶表示装置。
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