JP3992969B2 - ホメオトロピック配向液晶フィルム、輝度向上フィルムおよび光学フィルム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホメオトロピック配向液晶フィルムに関する。本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムは、単独でまたは他の光学フィルムと組み合わせて位相差板、視角補償フィルム、光学補償フィルム、楕円偏光フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルムとして使用できる。特に、本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムを、コレステリック液晶フィルムと、１／４波長板との間に配置したものは、輝度向上フィルム等として有用である。さらには本発明は前記ホメオトロピック配向液晶フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルムを用いた液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰなどの画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶分子のホメオトロピック配向は、液晶の長軸分子方向が基板に対して実質的に垂直方向に整列することである。ホメオトロピック配向は、液晶ディスプレイのように、２枚のガラス基板の中に液晶を入れて電界をかけることで得られることは良く知られているが、この配向状態をフィルムにすることは非常に難しい。
【０００３】
ＵＳＰ５７３１８８６号明細書には、ホメオトロピック配向した液晶層を、コレステリック液晶層と１／４波長板の間に配置した輝度向上フィルムを用いることで、視角特性の改善された反射偏光板が得られることが記載されている。しかし、ホメオトロピック配向液晶層はその配向状態の制御が困難であり、配向状態にバラツキが生じるため、配向状態をうまくコントロールしてないと、視角特性においてムラが確認されてしまうという問題が生じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、輝度向上フィルムに適用した場合の、輝度向上特性の向上や、視角特性におけるムラを改善したホメオトロピック配向液晶フィルムを提供することを目的とする。さらには当該ホメオトロピック配向液晶フィルムを用いた輝度向上フィルムや光学フィルム、さらには当該ホメオトロピック配向液晶フィルムや輝度向上フィルム等の光学フィルムを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解消するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示すホメオトロピック配向液晶フィルムにより、前記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、厚みｄ（ｎｍ）、面内の主屈折率をｎ_x、ｎ_yとし、厚さ方向の屈折率をｎ_zとし、かつｎ_x＞ｎ_yとしたとき、正面位相差：△ｎ_xy（ｎ_x−ｎ_y）×ｄの平均値が１０ｎｍ以下であり、厚み方向位相差：△ｎ_zx（ｎ_z −ｎ_x ）×ｄの平均値が５０〜４００ｎｍであり、かつ厚み方向位相差：△ｎ_zx×ｄについて、式：｛（最大値−最小値）／平均値｝×１００（％）、により求められる値が１０以下であり、しかもヘイズの平均値が３％以下であるホメオトロピック配向液晶フィルムであって、
ホメオトロピック配向液晶フィルムは、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）として、一般式（ａ）：
【化１Ｂ】
（ただし、Ｒ¹は水素原子またはメチル基を、ａは１〜６の正の整数を、Ｘ¹は−ＣＯ₂−基または−ＯＣＯ−基を、Ｒ²はシアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよびｃは１または２の整数を示す。）で表されるネマチック液晶性を有する側鎖を有するモノマーユニットと、
非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）として、一般式（ｂ）：
【化２Ｂ】
（ただし、Ｒ³は水素原子またはメチル基を、Ｒ⁴は炭素数７〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロアルキル基、または一般式（ｃ）：
【化３Ｂ】
ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ⁵は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）で表される直鎖状側鎖を有するモノマーユニットを含有する側鎖型液晶ポリマーを含有することを特徴とするホメオトロピック配向液晶フィルム、に関する。
【０００７】
輝度向上フィルムに、ホメオトロピック配向液晶フィルムを適用する場合に、ホメオトロピック配向液晶フィルム自体の正面位相差が大きいと、１／４波長板の位相差に影響を与えることにつながり、液晶で得られた円偏光を直線偏光に変換しにくくなり、輝度向上特性を十分に発揮できなくなることから、上記本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムは、正面位相差の平均値が１０ｎｍ以下に制御されたものを用いている。正面位相差の平均値は少ないほど好ましく、５ｎｍ以下、さらには３ｎｍ以下のものが好ましい。
【０００８】
また、厚み方向の位相差は、コレステリック液晶とのマッチングなどによって、適した位相差に調整することが好ましく、厚み方向の位相差の平均値が５０〜４００ｎｍ、好ましくは１００〜４００ｎｍに制御されたものである。しかも、厚み方向位相差は、その最大値と最小値の差を平均値で除した値、すなわち、式：｛（最大値−最小値）／平均値｝×１００（％）、により求められる値が１０以下であり、配向状態のバラツキを小さく制御しており配向状態が安定したものである。前記式値は８以下、さらには５以下であるのが好ましい。
【０００９】
また、ヘイズが高くなることで、透過光が拡散され、正面輝度の低下につながることから、ヘイズの平均値が３％以下に制御されている。ヘイズの平均値は２％以下、さらには１％以下であるのが好ましい。
【００１０】
このように本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムは、正面位相差、厚み方向位相差、ヘイズのバラツキを制御することにより、配向状態を安定させ、かつ面内において均一に配向させることで、輝度向上フィルムに適用した場合の輝度向上特性の向上を有し、しかも視角特性におけるムラを改善している。
【００１１】
前記ホメオトロピック配向液晶フィルムにおいて、正面位相差：△ｎ_xy×ｄの最大値と最小値の差が５ｎｍ以下であり、ヘイズの最大値と最小値の差が２％以下であることが好ましい。
【００１２】
正面位相差の最大値と最小値の差、ヘイズの最大値と最小値の差は、いずれも小さいほど配向状態が安定であり、輝度向上フィルムに適用した場合に、輝度向上特性、視角特性におけるムラ改善のうえで好ましい。正面位相差の最大値と最小値の差は、３ｎｍ以下、さらには２ｎｍ以下であるのが好ましい。またヘイズの最大値と最小値の差は、１％以下、さらには０．５％であるのが好ましい。
【００１３】
また本発明は、前記ホメオトロピック配向液晶フィルムが、コレステリック液晶フィルムと、１／４波長板との間に配置されていることを特徴とする輝度向上フィルム、に関する。
【００１４】
また本発明は、前記ホメオトロピック配向液晶フィルム、または輝度向上フィルムに、さらに少なくとも１つの光学フィルムが積層されていることを特徴とする光学フィルム、に関する。
【００１５】
さらには、前記ホメオトロピック配向液晶フィルム、輝度向上フィルム、または光学フィルムを適用した画像表示装置、に関する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムは、前記正面位相差、厚み方向位相差、ヘイズに係わる特性を有するものである。本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムは、たとえば、正の屈折率異方性を有する、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含有する側鎖型液晶ポリマーにより形成することができる。
【００１７】
前記側鎖型液晶ポリマーは、垂直配向膜を用いずに、液晶ポリマーのホメオトロピック配向を実現することができる。当該側鎖型液晶ポリマーは、通常の側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）の他に、アルキル鎖等を有する非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を有しており、非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）の作用により、垂直配向膜を用いなくても、たとえば熱処理により液晶状態としネマチック液晶相を発現させ、ホメオトロピック配向を示すようになったものと推察する。
【００１８】
前記モノマーユニット（ａ）はネマチック液晶性を有する側鎖を有するものであり、たとえば、一般式（ａ）：
【化１】
（ただし、Ｒ¹ は水素原子またはメチル基を、ａは１〜６の正の整数を、Ｘ¹ は−ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ−基を、Ｒ² はシアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよびｃは１または２の整数を示す。）で表されるモノマーユニットがあげられる。
【００１９】
またモノマーユニット（ｂ）は、直鎖状側鎖を有するものであり、たとえば、一般式（ｂ）：
【化２】
（ただし、Ｒ³ は水素原子またはメチル基を、Ｒ⁴ は炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロアルキル基、または一般式（ｂ１）：
【化３】
ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ⁵ は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）で表されるモノマーユニットがあげられる。
【００２０】
また、モノマーユニット（ａ）とモノマーユニット（ｂ）の割合は、特に制限されるものではなく、モノマーユニットの種類によっても異なるが、モノマーユニット（ｂ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリマーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、（ｂ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝＝０．０１〜０．８（モル比）とするのが好ましい。特に０．１〜０．５とするのがより好ましい。
【００２６】
前記側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量は、２千〜１０万であるのが好ましい。重量平均分子量をかかる範囲に調整することにより液晶ポリマーとしての性能を発揮する。側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量が過少では配向層の成膜性に乏しくなる傾向があるため、重量平均分子量は２．５千以上とするのがより好ましい。一方、重量平均分子量が過多では液晶としての配向性に乏しくなって均一な配向状態を形成しにくくなる傾向があるため、重量平均分子量は５万以下とするのがより好ましい。
【００２７】
なお、前記例示の側鎖型液晶ポリマーは、前記モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）に対応するアクリル系モノマーまたはメタクリル系モノマーを共重合することにより調製できる。なお、モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）に対応するモノマーは公知の方法により合成できる。共重合体の調製は、例えばラジカル重合方式、カチオン重合方式、アニオン重合方式などの通例のアクリル系モノマー等の重合方式に準じて行うことができる。なお、ラジカル重合方式を適用する場合、各種の重合開始剤を用いうるが、そのうちアゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの分解温度が高くもなく、かつ低くもない中間的温度で分解するものが好ましく用いられる。
【００２８】
前記側鎖型液晶ポリマーには、光重合性液晶化合物を配合して液晶性組成物として用いることができる。前記側鎖型液晶ポリマーは垂直配向膜を使用することなく基板上でフィルムを形成できるため、液晶フィルムのＴｇが低く設計されている。これら液晶フィルムには液晶ディプレイ等の用途として用いうる耐久性を向上させるには、光重合性液晶化合物を含有させたホメオトロピック配向液晶性組成物を用いるのが好ましい。ホメオトロピック配向液晶性組成物は配向した後、紫外線等の光照射する。
【００２９】
光重合性液晶化合物は、光重合性官能基として、たとえば、アクリロイル基またはメタクリロイル基等の不飽和二重結合を少なくとも１つ有する液晶性化合物であり、ネマチック液晶性のものが賞用される。かかる光重合性液晶化合物としては、前記モノマーユニット（ａ）となるアクリレートやメタクリレートを例示できる。光重合性液晶化合物として、耐久性を向上させるには、光重合性官能基を２つ以上有するものが好ましい。このような光重合性液晶化合物として、たとえば、下記化５：
【化５】
（式中、Ｒは水素原子またはメチル基を、ＡおよびＤはそれぞれ独立して１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を、Ｘはそれぞれ独立して−ＣＯＯ−基、−ＯＣＯ−基または−Ｏ−基を、Ｂは１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、４，４’−ビフェニレン基または４，４’−ビシクロヘキシレン基を、ｍおよびｎはそれぞれ独立して２〜６の整数を示す。）で表される架橋型ネマチック性液晶モノマー等を例示できる。また、光重合性液晶化合物としては、前記化５における末端の「Ｈ₂ Ｃ＝ＣＲ−ＣＯ₂ −」を、ビニルエーテル基またはエポキシ基に置換した化合物や、「−（ＣＨ₂ ）_m −」および／または「−（ＣＨ₂ ）_n −」を「−（ＣＨ₂ ）₃ −Ｃ^* Ｈ（ＣＨ₃ ）−（ＣＨ₂ ）₂ −」または「−（ＣＨ₂ ）₂ −Ｃ^* Ｈ（ＣＨ₃ ）−（ＣＨ₂ ）₃ −」に置換した化合物を例示できる。
【００３０】
上記光重合性液晶化合物は、熱処理により液晶状態として、たとえば、ネマチック液晶層を発現させて側鎖型液晶ポリマーとともにホメオトロピック配向させることができ、その後に光重合性液晶化合物を重合または架橋させることによりホメオトロピック配向液晶フィルムの耐久性を向上させることができる。
【００３１】
液晶性組成物中の光重合性液晶化合物と側鎖型液晶ポリマーの比率は、特に制限されず、得られるホメオトロピック配向液晶フィルムの耐久性等を考慮して適宜に決定されるが、通常、光重合性液晶化合物：側鎖型液晶ポリマー（重量比）＝０．１：１〜３０：１程度が好ましく、特に０．５：１〜２０：１が好ましく、さらには１：１〜１０：１が好ましい。
【００３２】
前記液晶性組成物中には、通常、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤は各種のものを特に制限なく使用できる。光重合開始剤としては、たとえば、チバスペシャルティケミカルズ社製のイルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７，同１８４、同６５１、同３６９などを例示できる。光重合開始剤の添加量は、光重合液晶化合物の種類、液晶性組成物の配合比等を考慮して、液晶性組成物のホメオトロピック配向性を乱さない程度に加えられる。通常、光重合性液晶化合物１００重量部に対して、０．５〜３０重量部程度が好ましい。特に３重量部以上が好ましい。
【００３３】
ホメオトロピック配向液晶フィルムの作製は、基板上に、ホメオトロピック配向性側鎖型液晶ポリマーを塗工し、次いで当該側鎖型液晶ポリマーを液晶状態においてホメオトロピック配向させ、その配向状態を維持した状態で固定化することにより行う。また前記側鎖型液晶ポリマーと光重合性液晶化合物を含有してなるホメオトロピック配向液晶性組成物を用いる場合には、これを基板に塗工後、次いで当該液晶性組成物を液晶状態においてホメオトロピック配向させ、その配向状態を維持した状態で光照射することにより行う。ホメオトロピック配向液晶フィルムの作製にあたり、配向温度、処理時間、塗工方法などを適宜に変えることにより、正面位相差、厚み方向位相差、ヘイズを前記範囲内に調整することができる。
【００３４】
前記側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物を塗工する基板は、ガラス基板、金属箔、プラスチックシートまたはプラスチックフィルムのいずれの形状でもよい。基板上に垂直配向膜は設けられていなくてもよい。基板の厚さは、通常、１０〜１０００μｍ程度である。
【００３５】
プラスチックフィルムは配向させる温度で変化しないものであれば特に制限はなく、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムがあげられる。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムもあげられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなどもあげられる。これらのなかでも水素結合性が高く、光学フィルムとして用いられるトリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ノルボルネンポリオレフィン等のプラスチックフィルムが賞用される。
【００３６】
また金属フィルムとしては、例えばアルミニウムなどから形成される当該フィルムが挙げられる。
【００３７】
プラスチックフィルムとしては、特にゼオノア（商品名，日本ゼオン（株）製）、ゼオネックス（商品名，日本ゼオン（株）製）、アートン（商品名，ＪＳＲ（株）製）などのノルボルネン構造を有するポリマー物質からなるプラスチックフィルムが光学的にも優れた特性を有する。
【００３８】
前記垂直配向膜の設けられていない基板上にはアンカーコート層を形成することができる。当該アンカーコート層によって基板の強度を向上させることができ良好なホメオトロピック配向性を確保できる。
【００３９】
アンカーコート材料としては、金属アルコキシド、特に金属シリコンアルコキシドゾルが賞用される。金属アルコキシドは、通常アルコール系の溶液として用いられる。アンカーコート層は、均一で、かつ柔軟性のある膜が必要なため、アンカーコート層の厚みは０．０４〜２μｍ程度が好ましく、０．０５〜０．２μｍ程度がより好ましい。
【００４０】
上記のアンカーコート材料を、基板上に塗工する方法としては、例えばロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、バーコート法などを採用することができる。前記溶液は、塗工後、溶媒を除去し、加熱によりゾルゲル反応を促進させることで、透明ガラス質高分子膜を形成する。金属シリコンアルコキシドゾルからは金属シリコンアルコキシドゲル層が形成される。溶媒除去や反応を促進する方法としては、通常、室温での乾燥、乾燥炉での乾燥、ホットプレート上での加熱などが利用される。
【００４１】
なお、前記基板がアンカーコート層を有する場合には、基板とアンカーコート層の間にバインダー層を設けたり、アンカーコート層に基板との密着性を強化する材料を含有させることにより、基板とアンカーコート層の密着性を向上させることができる。基板とアンカーコート層の密着性の向上により、アンカーコート層と前記液晶フィルムの界面で剥離が生じ易くなり、前記液晶フィルムのみを基板を容易に剥離することができる。
【００４２】
前記バインダー層の形成に用いるバインダー材料は、基板（特にポリマー物質）とアンカーコート層（透明ガラス質高分子膜）との密着性を向上できるものを特に制限なく使用することができる。バインダー材料としては、たとえば、カップリング剤があげられる。カップリング剤は、基板（特にポリマー物質）とアンカーコート層（透明ガラス質高分子膜）の両者と結合し易い官能基を有するものであり、たとえば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤等を例示できる。これらのなかでもシランカップリング剤が密着性の向上効果が大きい。基板との密着性を強化する材料としては、前記カップリング剤を用いることができる。当該カップリング剤としてもシランカップリング剤が好適である。
【００４３】
上記バインダー材料は適宜に溶媒で希釈したものを基板上に塗工する。塗工方法としては、例えばロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、バーコート法などを採用することができる。塗工後、溶媒を除去し、加熱によりや反応を促進する方法としては、通常、室温での乾燥、乾燥炉での乾燥、ホットプレート上での加熱などを利用される。
【００４４】
前記側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物を基板（または基板のアンカーコート層）に塗工する方法は、当該側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物を溶媒に溶解した溶液を用いる溶液塗工方法または当該液晶ポリマーまたは液晶性組成物を溶融して溶融塗工する方法が挙げられるが、この中でも溶液塗工方法にて支持基板上に側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の溶液を塗工する方法が好ましい。
【００４５】
前記溶液を調製する際に用いられる溶媒としては、側鎖型液晶ポリマー、光重合性液晶化合物や基板の種類により異なり一概には言えないが、通常、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキベンゼンなどの芳香族炭化水素類、その他、アセトン、酢酸エチル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレンブリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ブチロニトリル、二硫化炭素、シクロヘキサノンなどを用いることができる。溶液の濃度は、用いる側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の溶解性や最終的に目的とする配向液晶層の膜厚に依存するため一概には言えないが、通常３〜５０重量％、好ましくは７〜３０重量％の範囲である。
【００４６】
塗工された前記側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物からなるホメオトロピック配向液晶フィルムの厚みは１〜１０μｍ程度とするのが好ましい。なお、特にホメオトロピック配向液晶フィルムの膜厚を精密に制御する必要がある場合には、膜厚が基板に塗工する段階でほぼ決まるため、溶液の濃度、塗工膜の膜厚などの制御は特に注意を払う必要がある。
【００４７】
上記の溶媒を用いて所望の濃度に調整した側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の溶液を、基板上に塗工する方法としては、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、バーコート法などを採用することができる。塗工後、溶媒を除去し、基板上に液晶ポリマー層または液晶性組成物層を形成させる。溶媒の除去条件は、特に限定されず、溶媒をおおむね除去でき、液晶ポリマー層または液晶性組成物層が流動したり、流れ落ちたりさえしなければ良い。通常、室温での乾燥、乾燥炉ての乾燥、ホットプレート上での加熱などを利用して溶媒を除去する。これらの塗工方法のなかでも本発明ではグラビアコート法を採用するのが、大面積を均一に塗工しやすい点で好ましい。
【００４８】
次いで、支持基板上に形成された側鎖型液晶ポリマー層または液晶性組成物層を液晶状態とし、ホメオトロピック配向させる。たとえば、側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物が液晶温度範囲になるように熱処理を行い、液晶状態においてホメオトロピック配向させる。熱処理方法としては、上記の乾燥方法と同様の方法で行うことができる。熱処理温度は、使用する側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物と支持基板の種類により異なるため一概には言えないが、通常６０〜３００℃、好ましくは７０〜２００℃の範囲において行う。また熱処理時間は、熱処理温度および使用する側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物や基板の種類によって異なるため一概には言えないが、通常１０秒〜２時間、好ましくは２０秒〜３０分の範囲で選択される。１０秒より短い場合、ホメオトロピック配向形成が十分に進行しないおそれがある。これらの配向温度、その処理時間のなかでも本発明では、配向温度８０〜１５０℃で、その処理時間を３０秒〜１０分間程度行うのが、作業性、量産性の点で好ましい。
【００４９】
熱処理終了後、冷却操作を行う。冷却操作としては、熱処理後のホメオトロピック配向液晶フィルムを、熱処理操作における加熱雰囲気中から、室温中に出すことによって行うことができる。また空冷、水冷などの強制冷却を行ってもよい。前記側鎖型液晶ポリマーのホメオトロピック配向層は、側鎖型液晶ポリマーのガラス転移温度以下に冷却することにより配向が固定化される。
【００５０】
液晶性組成物の場合には、このように固定化されたホメオトロピック液晶配向層に対して、光照射を行い光重合性液晶化合物を重合または架橋させて光重合性液晶化合物を固定化して、耐久性を向上したホメオトロピック配向液晶層を得る。光照射は、たとえば、紫外線照射により行う。紫外線照射条件は、十分に反応を促進するために、不活性気体雰囲気中とすることが好ましい。通常、約８０〜１６０ｍＷ／ｃｍ² の照度を有する高圧水銀紫外ランプが代表的に用いられる。メタハライドＵＶランプや白熱管などの別種ランプを使用することもできる。なお、紫外線照射時の液晶層表面温度が液晶温度範囲内になるように、コールドミラー、水冷その他の冷却処理あるいはライン速度を速くするなどして適宜に調整する。
【００５１】
このようにして、側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の薄膜が生成され、配向性を維持したまま固定化することにより、ホメオトロピック配向した配向液晶層が得られる。当該配向液晶層は同一の方向で配向された分子を有する。従ってこの配向液晶層の配向ベクトルの凍結または安定化およびその異方性物性の保存が達成されることは周知であり、このような薄膜はそれらの光学的性質が確認され、各種の用途で使用される。前記配向液晶層は一軸性の正の複屈折率を有する薄膜である。
【００５２】
以上のようにして得られるホメオトロピック配向液晶層の配向は、当該液晶層の光学位相差を垂直入射から傾けた角度で測定することによって量化することができる。ホメオトロピック配向液晶層の場合、この位相差値は垂直入射について対称的である。光学位相差の測定には数種の方法を利用することができ、例えば自動複屈折測定装置（オーク製）および偏光顕微鏡（オリンパス製）を利用することができる。このホメオトロピック配向液晶層はクロスニコル偏光子間で黒色に見える。このようにしてホメオトロピック配向性を評価した。
【００５３】
こうして得られたホメオトロピック配向液晶フィルムは、厚みｄ（ｎｍ）、面内の主屈折率をｎ_x 、ｎ_y とし、厚さ方向の屈折率をｎ_z とし、かつｎ_x ＞ｎ_y としたとき、前記正面位相差ｄの平均値、厚み方向位相差の平均値、厚み方向位相差の前記式値（％）、ヘイズの平均値を満足するものである。なお、ホメオトロピック配向液晶フィルムの厚さｄ（ｎｍ）＝１０００〜１００００程度である場合には、ｎｘ＝１．４５〜１．７０、ｎｙ＝１．４５〜１．６５、ｎｚ＝１．５０〜１．７５である。
【００５４】
前記ホメオトロピック配向液晶フィルムは、コレステリック液晶フィルムと、１／４波長板との間に配置されて輝度向上フィルムを形成する。コレステリック液晶フィルム、１／４波長板は、輝度向上フィルムに使用される各種のものを特に制限なく使用できる。
【００５５】
コレステリック液晶フィルムは、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどがあげられる。コレステリック液晶フィルムとしては、たとえば、可視光の少なくとも一部の帯域において円偏光二色性を示すものや、可視光の２００ｎｍ以上の帯域において円偏光二色性を示すものが用いられる。コレステリック液晶フィルムは、光学活性基含有モノマーをモノマーユニットとして含有するコレステリック液晶ポリマーにより形成することができる。光学活性基を含有するモノマーユニットの含有率に基づいてコレステリック液晶のピッチが変化するため、前記モノマーユニットの含有率により円偏光二色性を制御することができる。コレステリック液晶フィルムの厚さは、通常１〜３０μｍであることが好ましく、特に２〜１５μｍであることが好ましい。なおコレステリック液晶フィルムには前記液晶ポリマー以外のポリマーや安定剤、可塑剤などの無機化合物、有機化合物、金属やその化合物などの１種以上の添加剤を必要に応じて配合することができる。
【００５６】
コレステリック液晶フィルムは、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【００５７】
コレステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００５８】
１／４波長板は、使用目的に応じた適宜な位相差板が用いられる。１／４波長板は、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御することができる。位相差板としては、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーなどの液晶材料からなる配向フィルム、液晶材料の配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。１／４波長板の厚さは、通常０．５〜２００μｍであることが好ましく、特に１〜１００μｍであることが好ましい。
【００５９】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００６０】
輝度向上フィルムは、たとえば、１／４波長板を基板として、ホメオトロピック配向液晶フィルムを作製し、さらにホメオトロピック配向液晶フィルムに粘着剤層を介してコレステリック液晶フィルムを貼り合わせることにより作製することができる。また、基板上に作製されたホメオトロピック配向液晶フィルムを、粘着剤層を介してコレステリック液晶フィルムまたは１／４波長板に転写した後、これに前記転写に用いていない１／４波長板またはコレステリック液晶フィルムをさらに粘着剤層を介して貼り合わせることにより作製することができる。
【００６１】
粘着剤層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００６２】
粘着剤層の形成は、適宜な方式で行うことができる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で前記基板または液晶フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着剤層を形成してそれを前記液晶層上移着する方式などがあげられる。また、粘着剤層には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着剤層などであってもよい。
【００６３】
なお、基板上で形成された前記ホメオトロピック配向液晶フィルムを粘着剤層を介して転写する際には、ホメオトロピック配向液晶フィルムを表面処理することができる。表面処理の手段は、特に制限されないが、前記液晶フィルム表面の透明性を維持できるコロナ放電処理、スパッタ処理、低圧ＵＶ照射、プラズマ処理などの表面処理法を好適に採用できる。これら表面処理法のなかでもコロナ放電処理が良好である。
【００６４】
液晶表示装置等の画像表示装置に適用される光学フィルムには偏光板が用いられる。得られたホメオトロピック配向液晶フィルムや輝度向上フィルムは、偏光板等の光学フィルムを積層して用いられる。
【００６５】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示当に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００６６】
偏光板は、通常、偏光子の片側または両側に保護フィルムを有するものである。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムを延伸して二色性材料（沃素、染料）を吸着・配向したものが好適に用いられる。偏光子の厚さも特に制限されないが、５〜８０μｍ程度が一般的である。
【００６７】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００６８】
前記偏光子の片側または両側に設けられている保護フィルムには、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。前記保護フィルムの材料としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーのブレンド物などが保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。その他、アクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型ないし紫外線硬化型樹脂などをフィルム化したものなどがあげられる。保護フィルムの厚さは、一般には５００μｍ以下であり、１〜３００μｍが好ましい。特に５〜２００μｍとするのが好ましい。
【００６９】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系粘着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【００７０】
前記保護フィルムとしては、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものを用いることができる。
【００７１】
ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【００７２】
またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。
【００７３】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護層とは別体のものとして設けることもできる。
【００７４】
前記偏光板は、位相差板を積層された楕円偏光板または円偏光板として用いることができる。前記楕円偏光板または円偏光板について説明する。これらは位相差板により直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１／4 波長板が用いられる。１／2 波長板は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【００７５】
楕円偏光板はスパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。
【００７６】
位相差板には、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどを使用することができ、また使用目的に応じた適宜な位相差を有する２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御することができる。かかる位相差板には前記例示のものを使用できるほか、本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムを単独でまたは他のフィルムと組み合わせて用いることができる。
【００７７】
また前記位相差板は、視角補償フィルムとして偏光板に積層して広視野角偏光板として用いられる。視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。
【００７８】
このような視角補償位相差板としては、他に二軸延伸処理や直交する二方向に延伸処理等された複屈折を有するフィルム、傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。視角補償フィルムは、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的として適宜に組み合わせることができる。
【００７９】
また、良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００８０】
前記のほか実用に際して積層される光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板などの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、楕円偏光板または円偏光板に、更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板があげられる。
【００８１】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００８２】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００８３】
反射板は前記の偏光板の保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００８４】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【００８５】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００８６】
上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することよって形成することができるが、予め積層して楕円偏光板等の光学フィルムとしたのものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【００８７】
本発明の光学フィルムには、粘着層を設けることもできる。粘着剤層は、液晶セルへの貼着に用いることができる他、光学層の積層に用いられる。前記光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００８８】
粘着剤層を形成する粘着剤は特に制限されないが、前記ホメオトロピック配向液晶層と透光性フィルムとの貼り合せに用いたものと同様のものを例示できる。また、同様の方式にて設けることができる。
【００８９】
粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板や光学フィルムの表裏において異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００９０】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００９１】
なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学フィルム等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００９２】
本発明の光学フィルムは液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【００９３】
液晶セルの片側又は両側に偏光板、光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に、偏光板、光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【００９４】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【００９５】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【００９６】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００９７】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００９８】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【００９９】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を1 ／4 波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ／4 に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【０１００】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が1 ／4 波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／4 のときには円偏光となる。
【０１０１】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【０１０２】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明の一態様について説明するが、本発明は実施例に限定されないことはいうまでもない。
【０１０３】
実施例１
ポリエチレンテレフタレートをポリマー材料とするプラスチックフィルム（東レ（株）製，厚さ５０μｍ）に、アンカーコート用のゾル溶液としてエチルシリケートの酢酸エチル、イソプロピルアルコール２％溶液（商品名コルコート Ｐ，コルコート（株）製）を、グラビアロールコーティングにより塗工した。次いで、１３０℃で３０秒間加熱し、アンカーコート層である透明ガラス質高分子膜（０．０８μｍ）を形成した。
【０１０４】
【化６】
上記の化６（式中の数字はモノマーユニットのモル％を示し、便宜的にブロック体で表示している、重量平均分子量５０００）に示される側鎖型液晶ポリマー５重量部、ネマチック液晶層を示す光重合性液晶化合物（ＢＡＳＦ社製，ＰａｌｉｏｃｏｌｏｒＬＣ２４２）２０重量部および光重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）５重量％（対光重合性液晶化合物）をシクロヘキサノン７５重量部に溶解した溶液を、フィルム基材に設けたアンカーコート層上に、バーコーティングにより塗工した。次いで、８０℃で２分間加熱し、前記液晶層をホメオトロピック配向させ、かつ配向を維持したまま紫外線を照射することによりホメオトロピック配向液晶フィルム（厚み１．９μｍ）を形成した。
【０１０５】
実施例２〜３、参考例１〜３
実施例１において、配向温度、その処理時間、塗工液の溶剤、アンカーコート層の膜厚を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様にしてホメオトロピック配向液晶フィルムを作製した。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
実施例および参考例で得られたホメオトロピック配向液晶フィルムについて、フィルム面内と厚さ方向の主屈折率ｎ_x 、ｎ_y 、ｎ_z を自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）により計測し、その結果から、正面位相差（最大値、最小値、平均値）、厚み方向位相差および式：｛（最大値−最小値）／平均値｝×１００（％）、により求められる値を導いた。結果を表２に示す。また、株式会社村上色彩技術研究所製のヘイズメーターＨＭ−１５０によりヘイズ（最大値、最小値、平均値）を求めた。結果を表２に示す。
【０１０８】
（輝度向上フィルムの作製）
トリアセテートフィルム（８０μｍ）上に、４００〜７００ｎｍの帯域において円偏光二色性を示すコレステリック液晶層５μｍを形成したものを用い、当該液晶層上に、実施例または参考例で得られたホメオトロピック配向液晶フィルムをアクリル系粘着剤により形成された粘着剤層（２５μｍ）を介して貼り合せ、さらにその上にポリカーボネートフィルムを延伸配向した１／4 波長板（正面位相差１３０ｎｍ）６０μｍを、同様のアクリル系粘着剤により形成された粘着剤層（２５μｍ）を介して貼り合せて、輝度向上フィルムを作製した。
【０１０９】
（評価方法）
図１に示すように、バックライト上に輝度向上フィルム（コレステリック液晶フィルム：ホメオトロピック配向液晶フィルム：１／4 波長板）、偏光板、液晶セル、偏光板の順で配置された液晶ディスプレイを用いて、正面方向の輝度（ｃｄ／ｍ² ）を輝度計（株式会社トプコン製のＢＭ−７）を用いて測定した。また、斜め視角方向（角度４５°）のムラの有無を目視にて評価した。結果を表２に示す。なお、比較例１として、輝度向上フィルムを用いなかった場合の例をあげ、これに対する輝度向上率を併せて表２示す。
【０１１０】
【表２】

【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で用いた液晶ディスプレイの概念図である。

Claims (7)

1. 厚みｄ（ｎｍ）、面内の主屈折率をｎ_x、ｎ_yとし、厚さ方向の屈折率をｎ_zとし、かつｎ_x＞ｎ_yとしたとき、正面位相差：△ｎ_xy（ｎ_x−ｎ_y）×ｄの平均値が１０ｎｍ以下であり、厚み方向位相差：△ｎ_zx（ｎ_z −ｎ_x ）×ｄの平均値が５０〜４００ｎｍであり、かつ厚み方向位相差：△ｎ_zx×ｄについて、式：｛（最大値−最小値）／平均値｝×１００（％）、により求められる値が１０以下であり、しかもヘイズの平均値が３％以下であるホメオトロピック配向液晶フィルムであって、
   ホメオトロピック配向液晶フィルムは、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）として、一般式（ａ）：
   （ただし、Ｒ¹は水素原子またはメチル基を、ａは１〜６の正の整数を、Ｘ¹は−ＣＯ₂−基または−ＯＣＯ−基を、Ｒ²はシアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよびｃは１または２の整数を示す。）で表されるネマチック液晶性を有する側鎖を有するモノマーユニットと、
   非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）として、一般式（ｂ）：
   （ただし、Ｒ³は水素原子またはメチル基を、Ｒ⁴は炭素数７〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロアルキル基、または一般式（ｃ）：
   ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ⁵は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）で表される直鎖状側鎖を有するモノマーユニットを含有する側鎖型液晶ポリマーを含有することを特徴とするホメオトロピック配向液晶フィルム。
2. ホメオトロピック配向液晶フィルムは、前記側鎖型液晶ポリマーに光重合性液晶化合物を配合してなるホメオトロピック配向液晶性組成物により形成されていることを特徴とする請求項１記載のホメオトロピック配向液晶フィルム。
3. 側鎖型液晶ポリマーにおける、モノマーユニット（ａ）とモノマーユニット（ｂ）の割合が、（ｂ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝＝０．０１〜０．８（モル比）、であることを特徴とする請求項１または２記載のホメオトロピック配向液晶フィルム。
4. 正面位相差：△ｎ_xy×ｄの最大値と最小値の差が５ｎｍ以下であり、ヘイズの最大値と最小値の差が２％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のホメオトロピック配向液晶フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のホメオトロピック配向液晶フィルムが、コレステリック液晶フィルムと、１／４波長板との間に配置されていることを特徴とする輝度向上フィルム。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載のホメオトロピック配向液晶フィルム、または請求項５記載の輝度向上フィルムに、さらに少なくとも１つの光学フィルムが積層されていることを特徴とする光学フィルム。
7. 請求項１〜４のいずれか記載のホメオトロピック配向液晶フィルム、請求項６記載の輝度向上フィルム、または請求項４記載の光学フィルムを適用した画像表示装置。