CN101473253A - 复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置 - Google Patents

复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101473253A
CN101473253A CNA2007800225982A CN200780022598A CN101473253A CN 101473253 A CN101473253 A CN 101473253A CN A2007800225982 A CNA2007800225982 A CN A2007800225982A CN 200780022598 A CN200780022598 A CN 200780022598A CN 101473253 A CN101473253 A CN 101473253A
Authority
CN
China
Prior art keywords
birefringent layers
birefringent
liquid crystal
layers
complex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800225982A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101473253B (zh
Inventor
坂井彰
夏目隆行
长谷川雅浩
津田和彦
山田信明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN101473253A publication Critical patent/CN101473253A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101473253B publication Critical patent/CN101473253B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133637—Birefringent elements, e.g. for optical compensation characterised by the wavelength dispersion
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/10—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置，其具有能够对宽的可见波长区域的光赋予最佳相位差的波长分散性即所谓逆波长分散性，为宽视野角，能够以简单的方法制造，并且具有优良的逆波长分散性的调整自由度和量产性。本发明的复合双折射介质具有叠层有多个双折射层的结构，所述复合双折射介质在整体上相位差显现逆波长分散性，并且在波长λ(nm)的三个主折射率中，当以与它们的平均值的差的绝对值最大的主折射率为第一主折射率n1(λ)时，双折射层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内。

Description

复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置。更详细而言，涉及显示逆波长分散性的复合双折射介质、使用该复合双折射介质的偏光板和液晶显示装置。
背景技术
双折射介质为能够变换入射光的偏光状态(直线偏光、圆偏光、椭圆偏光)的光学元件。这种双折射介质作为具有与入射光波长λ的1/4相当的相位差(双折射相位差、延迟(retardation))的λ/4板、以具有与入射光波长λ的1/2相当的相位差的λ/2板为代表的相位差膜，与从自然光获得直线偏光的直线起偏器一起，被广泛地工业应用于液晶显示装置等。现有，作为相位差膜，已知有由方解石、云母、水晶等无机材料构成的薄板，和将固有双折射(双折射的极限值)较大的聚合物膜以高倍率延伸，提高高分子链的取向度，从而实现取向双折射的结构。而且最近还已知有将液晶的取向固定的结构等。
λ/4板具有将直线偏光变换为圆偏光的光学的功能，被应用于圆偏光板等。圆偏光具有在被反射镜等反射时更换左右的手性(chirality)的性质，因此，例如当在反射镜上配置左圆偏光板并使光入射时，透过左圆偏光板后被变换为左圆偏光的光因被反射镜反射而变换成右圆偏光，该右圆偏光不能透过左圆偏光板。即，圆偏光板具有防止反射的光学的功能。这种圆偏光板的防止反射的光学的功能也被应用于有机EL的内部电极的防止反射等。并且，λ/2板具有变换直线偏光的方位(振动方向)的光学的功能。而且，具有入射光波长λ的1/4、1/2以外的相位差的相位差膜也具有将入射的光的偏光状态(椭圆率和/或方位)变换成其他状态的光学的功能。
这些相位差膜一般被设计为对特定波长的光(单色光)表现必要的光学的功能。例如，λ/4板一般仅在特定的设计中心波长调整为与波长的1/4相当的相位差，对于其他的波长，由于相位差膜的材料引起的固有双折射的波长分散的影响，没有被调整为与波长的1/4相当的相位差。即，一般在上述现有的相位差膜中，其材料所示的固有双折射的绝对值通常为波长越短则越大，波长越长则越小的所谓的正波长分散性，因此，例如在设计中心波长550nm处，将相位差调整为其1/4的137.5nm的情况下，波长450nm的相位差为大于137.5nm的例如148.5nm，比450nm的1/4的112.5nm大。即使假设波长450nm的相位差与波长550nm的相位差137.5nm相同，也大于112.5nm。此外，波长650nm的相位差为比137.5nm小的例如132nm，比650nm的1/4的162.5nm小。即使假设波长650nm的相位差与波长550nm的相位差137.5nm相同，也小于162.5nm。当向这种相位差膜入射白色光时，因为不同波长的偏光状态的变换的方式不同，所以导致出射光着色。
为了防止这种着色，针对在可见波长区域的广范围内能够对光施加最优的相位差的宽波带相位差膜，具体而言，针对具有波长越短则有效的相位差的绝对值变得越小，波长越长则有效的相位差的绝对值变得越大的所谓的逆波长分散性(正波长分散性的“逆”的特性的意思)的相位差膜，正在进行各种研究。作为这种逆波长分散性的相位差膜，公开有例如将固有双折射的波长分散相互不同的两片延伸膜以其延伸方向(或光学轴(光轴)、滞相轴、进相轴)相互正交的方式叠层的相位差膜(例如，参照专利文献1～5)。
此外，公开有将λ/4板和λ/2板在各自的延伸方向(或光学轴、滞相轴、进相轴)交叉的状态下粘合的相位差膜(例如，参照专利文献6和7)。此外，公开有将至少2片相位差为160～300nm的相位差膜以各自的滞相轴相互既不平行也不正交的角度叠层的相位差膜(例如，参照专利文献8)。再者，也在研究代替叠层2片以上的延伸膜的方法，使至少1层为使用液晶分子的相位差层的方法，例如，公开有以下结构的相位差板：在长尺状的透明支撑体上，使第一光学各向异性层和第二光学各向异性层以第二光学各向异性层的面内的滞相轴与第一光学各向异性层的面内的滞相轴的角度实质上为60°的方式叠层而成，其中，该第一光学各向异性层含有液晶分子且相位差实质上为π，该第二光学各向异性层含有液晶分子且相位差实质上为π/2(例如，参照专利文献9)。此外，公开有将波长550nm的相位差为210～300nm的光学各向异性层与115～150nm的光学各向异性层叠层的相位差膜，其中，一种光学各向异性层为聚合物膜，另一种为由液晶分子构成的相位差膜(例如，参照专利文献10)。
与此相对，还提案有一片相位差膜的宽波带化的方法(例如，参照专利文献11和12)。该方法为，在由包含具有正的折射率各向异性的单体单位和具有负的折射率各向异性的单体单位的共聚物和/或共混聚合物(blend polymer)构成的聚合物膜上，实施单轴延伸。根据该方法，不用叠层相位差膜就能够利用一片相位差膜实现宽波带相位差膜，能够改善视野角特性。
此外，为了实现能够以薄型且简便的制造工序制作的宽波带相位差膜，还提案有逆波长分散性的液晶组成物(例如，参照专利文献13)。在该方法中，设置包含具有2种以上的液晶原(mesogenic group)的化合物和棒状液晶化合物的液晶层，使棒状液晶化合物均匀取向(homogeneous alignment)，使具有液晶原的化合物的至少一种的液晶原相对于棒状液晶化合物的光学轴方向在膜面内以45～90°的方向取向，由此发现逆波长分散性。
而且，提案有使分子中具有盘状液晶(discotic mesogenic)和在末端结合有聚合性基的向列型液晶(nematic mesogenic)的液晶单体以使盘状液晶和向列型液晶的光学轴实质上平行的方式进行取向的逆波长分散性相位差膜(例如，参照专利文献14)。而且，已知有将在光学上具有正的单轴性的延伸膜和在光学上具有负的单轴性的延伸膜在其延伸方向平行叠层的方法(例如，参照专利文献15)。
专利文献1：日本特开平3-13916号公报
专利文献2：日本特开平3-263013号公报
专利文献3：日本特开平4-121703号公报
专利文献4：日本特开平5-27119号公报
专利文献5：日本特开平10-239518号公报
专利文献6：日本特开平10-68816号公报
专利文献7：日本特开平5-100114号公报
专利文献8：日本特开平10-90521号公报
专利文献9：日本特开2001-4837号公报
专利文献10：日本特开2000-284126号公报
专利文献11：国际公开第00/26705号小册子
专利文献12：日本特开2003-207640号公报
专利文献13：日本特开2002-267838号公报
专利文献14：日本特开2005-208414号公报
专利文献15：日本特开平3-13917号公报
发明内容
本发明的发明人们对专利文献1～5所公开的相位差膜(以下也称为“两片正交叠层型的相位差膜”)和专利文献6～10所公开的相位差膜(以下也称为“两片交叉叠层型的相位差膜”)进行各种研究后发现：该两片正交叠层型和两片交叉叠层型的相位差膜均为将2个以上的双折射层在适当地控制其延伸方向(或光学轴、滞相轴、进相轴)的角度的同时叠层而成的叠层体，在设计角度上(通常为相位差膜法线方向)能够实现所希望的偏光变换功能，但是在设计角度以外的角度不能得到所希望的偏光变换功能，视野角不充分。
此外，对专利文献11～14所公开的相位差膜(以下也称为“一片型的相位差膜”)进行各种研究后发现：关于专利文献11和12公开的一片型的相位差膜，因为该方式的波长分散控制在本质上正和负的取向双折射被相互抵消，所以取向双折射自身变得比原来的材料小。即，发现在希望实现理想的宽波带相位差膜的情况下，在与现有的相位差膜相同的膜厚下没有发现足够的相位差，需要极端地增加延伸前的未加工膜(raw film)厚度，因此，利用该方法，不仅不能够实现近年的相位差膜的薄型化的要求，甚至最初的未加工膜制造本身也很难。此外，还发现为了进行波长分散型的调整，需要从聚合物的合成开始重新研究，根据用途不同而最优地调整波长分散性这个措施的自由度较低。进一步发现如果还考虑确保能够适应光学用途的透明性等诸特性的情况，则材料的选择余地较少，其合成也很难。而且，还发现关于专利文献13所公开的一片型的相位差膜，在这种液晶组成物中，因为混合的化合物不是液晶性，所以如果提高混合比则导致液晶性消失，因此难以任意地控制波长分散性。进一步，还发现关于专利文献14所公开的一片型的相位差膜，在该方法中，因为通过对主链液晶、侧链液晶的种类、连接基的长度等进行调整而发现逆波长分散性，所以难以任意地控制波长分散性。
进一步，对专利文献15所公开的相位差膜(以下也称为“两片平行叠层型的相位差膜”)进行各种研究后发现：虽然公开有在两片平行叠层型的相位差膜中，以超扭曲向列型(STN：super twist nematic)模式的色补偿为目的的、使波长分散性v＝Δn(450nm)/Δn(650nm)更大(具体而言为1.12以上)的方法，即加大正波长分散性的方法，但是对于实现波长越长则有效相位差的绝对值变得越大的所谓逆波长分散性的方法却没有任何说明。并且，发现在专利文献15的方法中，因为需要叠层在光学上显示单轴性的延伸膜，所以膜材料和延伸方法的选择余地有限。例如，在工业上，为了提高加工效率，为了能够实现与起偏器或其他的相位差膜的辊对辊贴合，也有可能要求向与膜搬送方向正交的宽度方向进行延伸(也称为横向单轴延伸)，但是在横向单轴延伸的情况下，由于膜的搬送张力而使得相对于延伸方向正交方向的膜收缩被阻碍，成为所谓的固定端延伸，因此延伸膜一般在光学上为双轴性，而不是单轴性。
而且，在专利文献4中，关于波长450nm的光的相位差/波长550nm的相位差为1.00～1.05的双折射膜和1.05～1.20的双折射膜的叠层体，公开有以使得双折射膜的光学轴成为平行状态的叠层方式。但是，在专利文献4中也发现虽然以使得双折射膜的光学轴成为平行状态的方式进行叠层，但是对于实现逆波长分散性的情况没有任何说明。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置，其具有能够对宽的可见波长区域的光赋予最佳相位差的波长分散性、即所谓的逆波长分散性，为宽视野角，能够以简单的方法制造，并且具有优良的逆波长分散性的调整自由度和量产性。
本发明的发明人经过针对能够容易地实现制造工艺的简化和波长分散性的控制，并且能够实现宽波带化和宽视野角化的复合双折射介质的结构进行了多种研究后，首先着眼于构成复合双折射介质的双折射层的片数。而且，发现通过采用叠层有多个双折射层的结构，与由一片双折射层构成的结构相比，用于实现逆波长分散性的材料选择的自由度变得更大，因此能够容易地进行波长分散性的控制，并能够实现制造工艺的简化和量产化。
但是，发现根据叠层有多个双折射层的结构，与由一片双折射层构成的结构相比，视野角变窄。对其原因进行研究后发现这是因为在波长λ(nm)的3个主折射率中，当以与它们的平均值的差的绝对值为最大的主折射率为第一主折射率n1(λ)时，在倾斜方向上，各双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此所成的角度从法线方向的设计值大幅偏离。
因此，发现通过采用双折射层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内的结构，(1)在正面方向，因为能够使各双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴在表观上一致，所以能够抑制显示品质的下降；(2)在倾斜方向，因为能够降低各双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此所成的角度从法线方向的设计值偏离的量，所以能够实现宽视野角化。此外，这种结构并不限定于叠层在光学上为单轴性的双折射层的结构，对于叠层在光学上为单轴性的双折射层与光学上为双轴性的双折射层的结构、叠层在光学上为双轴性的双折射层的结构、叠层在光学上为单轴性或双轴性的双折射层与取得被称为所谓混合取向的取向状态的双折射层的结构等广泛范围的结构均能够适用，因此发现就双折射层的材料和延伸方法的选择方案的自由度较高这点而言，也适合于量产化，并且能够提高逆波长分散性的调整自由度等，于是想到能够很好地解决上述问题，完成本发明。
即，本发明为具有叠层有多个双折射层的结构的复合双折射介质，上述复合双折射介质在整体上其相位差显现逆波长分散性，并且在波长λ(nm)的3个主折射率中，当以与它们的平均值的差的绝对值为最大的主折射率为第一主折射率n1(λ)时，双折射层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内。
以下，详细叙述本发明。
本发明的复合双折射介质具有叠层有多个双折射层的结构。根据该结构，通过对各双折射层的相位差R(λ)及其波长分散性进行控制，能够控制复合双折射介质的相位差及其波长分散性。因此，与由一片双折射层构成的结构不同，不需要进行分子结构级别的取向双折射的控制，能够提高材料选择的自由度，因此能够容易地控制复合双折射介质的相位差及其波长分散性。并且，与由一片双折射层构成的结构不同，作为构成各双折射层的材料，因为能够选择适合于制造工序上的材料和廉价的材料，所以还能够实现制造工艺的简化和量产化。
此外，双折射层的相位差以下述数学式(1)定义。
R(λ)＝[n1(λ)—n2(λ)]×d           (1)
在数学式中，R(λ)表示波长λ(nm)的相位差。n1(λ)表示在波长λ(nm)的3个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值为最大的主折射率，在本说明书中，特别地将波长550nm的n1(λ)也称为“第一主折射率n1(550)”。而且，在光学上为单轴性的双折射层中，第一主折射率n1(550)相当于异常光折射率ne(550)。n2(λ)表示在波长λ(nm)的3个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值为第二大的主折射率，特别地将波长550nm的n2(λ)也称为“第二主折射率n2(550)”。此外，剩下的主折射率为该绝对值最小的主折射率n3(λ)。特别地将波长550nm的n3(λ)也称为“第三主折射率n3(550)”。在光学上为单轴性的双折射层中，第二主折射率n2(550)与第三主折射率n3(550)相同，均相当于寻常光折射率no(550)。而且，在本发明中，在满足n2(550)＝n3(550)的关系的情况下，适当地选择任一方为第二主折射率n2(550)，剩下的为第三主折射率n3(550)即可。d表示厚度。
在本说明书中，所谓“双折射层的3个主折射率”是指与介电主轴(介电常数张量的主轴、主介电轴、电主轴、光学弹性轴)一致的坐标系中的3个主折射率。介电常数ε为以D＝εE(物质的构成方程式)使电场矢量E和电位移矢量D相关的一个物质的材料常数。在物质(介质)具有各向异性的情况下，介电常数ε为二阶张量，具有9个独立成分。一般而言，各成分是复数，但是在如相位差膜那样不被介质吸收为透明的情况下，各成分为实数。进一步，在不具有旋光性的情况下，根据介质中的能量守恒定律，介电常数张量必须为对称张量(对角成分相等)，由此，独立成分从9个减少至6个。之后，通过适当地使正交坐标系旋转，能够使介电常数张量的对角成分为零，介电常数张量成为对角张量。这时，称对角3成分为主介电常数，称正交坐标系为介电主轴等。而且，因为在光频率下，介电常数等于折射率的2次方，所以将取主介电常数(相对介电常数)的平方根为主折射率。
本发明的复合双折射介质在整体上其相位差显现逆波长分散性。所谓“逆波长分散性”，一般指在可见光波长区域(400nm≦λ≦700nm)越为短波长相位差的绝对值越小，越为长波长相位差的绝对值越大的波长特性，在本说明书中，所谓“复合双折射介质的相位差显现逆波长分散性”是指满足下述数学式(A)和(B)的至少一方。
1>[N1(450)—N2(450)]/[N1(550)—N2(550)]         (A)
1<[N1(650)—N2(650)]/[N1(550)—N2(550)]         (B)
式中，N1(λ)和N2(λ)分别表示与波长λ(nm)的光的2个固有模式对应的折射率，其中，该光为在复合双折射介质中在与各双折射层的对应于第一主折射率n1(λ)的任一主轴均不平行的任意方向传播的光。但是，使N1(λ)≧N2(λ)。而且，此处所谓的固有模式是指固有偏光模式，是指即使振幅发生变化，也保持偏光状态不变地在介质中传播的偏光状态。单一双折射层在大部分的情况下，因为透明且不具有旋光性，所以通过解答作为记述在各向异性介质中的光传播的基本方程式的菲涅耳(Fresnel)波面法线方程式，示出固有偏光模式为相互正交的2个直线偏光。进一步，还能够示出与上述固有偏光模式对应的2个电位移矢量D与光的传播方向分别相互地正交，在后面叙述的使用折射率椭圆体的双折射性、固有偏光模式的振动方向的图解就是基于这个事实。另一方面，叠层有多个双折射层的双折射介质等一般的各向异性介质一般具有直线双折射性和旋光性这两种性质，因此示出固有偏光模式为相互正交(椭圆的长轴正交，旋转方向相反)的2个椭圆偏光。但是，在大部分的情况下，即使在上述一般的各向异性介质中，除了光在介电主轴的方向传播的情况，旋光性的效果与直线双折射性的效果相比非常小，因此固有偏光模式为椭圆率极小的椭圆偏光，即使与直线偏光的情况相同地对待固有偏光模式也没有问题。在此情况下，认为椭圆的长轴方向为固有偏光模式的振动方向即可。
本发明的复合双折射介质由于作为整体显现逆波长分散性，即使在设计中心波长550nm以外的波长下也能够显现接近理想值的相位差，因此能够实现宽波带化。进一步，这时，作为构成各双折射层的材料，在各自使用相位差R(550)的绝对值大的材料的情况下，能够提高宽波带性。而且，为了更加可靠地实现宽波带化，本发明的复合双折射介质优选满足式(A)和(B)双方。
本发明的复合双折射介质中，双折射层的法线和对应于波长550nm的第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内。在本说明书中，所谓“同一平面内”，不仅包括为同一平面内的状态，还包括鉴于本发明的作用效果能够等同地视作为同一平面内的状态的状态。各双折射层的与第一主折射率n1对应的主轴与各双折射层的法线位于同一平面内，由此在正面方向，能够在表观上不交叉地将各双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴重叠在一条上，因此能够抑制正面方向的显示品质的下降。例如，存在考虑正交尼科尔(crossed Nicols)偏光板的视野角补偿等，仅希望使本发明的复合双折射介质在倾斜方向上发挥偏光变换功能的情况，换言之，存在完全不希望在正面方向发挥偏光变换功能的情况。在这种情况下，通过使起偏器的吸收轴或透过轴与上述平面的法线方向一致，在正面方向在表观上的各双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴与起偏器的吸收轴或透过轴正交，因此能够使得本发明的复合双折射介质在正面方向完全不发挥偏光变换功能。并且，通过使得各双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴与各双折射层的法线位于同一平面内，在倾斜方向能够减少各双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此形成的角度从法线方向的设计值偏离的量，因此能够实现宽视野角化。而且，这种结构并不限定于叠层在光学上为单轴性的双折射层的情况，在以下情况下也能够广泛地实现，并且在这些情况下也能够获得相同的作用效果：叠层在光学上为单轴性的双折射层和在光学上为双轴性的双折射层的情况；叠层在光学上为双轴性的双折射层的情况；或叠层在光学上为单轴性或双轴性的双折射层与取得被称为所谓混合取向的取向状态的双折射层的情况等。因此，由于双折射层的材料和延伸方法的选择方案的自由度较高，所以适宜量产化，并能够提高逆波长分散性的调整自由度。而且，在本发明中，之所以使位于同一平面内的与第一主折射率n1(λ)对应的主轴的基准波长λ为550nm，是因为考虑了人的眼睛的灵敏度。
在本发明中使用的多个双折射层通常均为平板状，因此各双折射层的法线通常一致。此外，关于双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴，以下进行说明。在双折射层在光学上为单轴性的相位差膜的情况下，由于第二主折射率n2(550)和第三主折射率n3(550)为寻常光折射率no(550)，第一主折射率n1(550)为异常光折射率ne(550)，所以与第一主折射率n1(550)对应的主轴与光学轴一致。其中，光学轴是指在双折射层中光的2个固有模式退缩(与2个固有模式对应的折射率一致)的方向。另一方面，在双折射层在光学上不是单轴性的情况下，与第一主折射率n1(550)对应的主轴不与光学轴一致。例如，在双折射层为与介电主轴一致的x1x2x3座标系中的波长550nm的3个主折射率nx1(550)、nx2(550)和nx3(550)满足nx1(550)>nx2(550)>nx3(550)的关系的这种在光学上为双轴性的相位差膜的情况下，光学轴在x1x3面内并相对x2轴对称的方向上为2条。与此相对，与第一主折射率n1(550)对应的主轴根据nx2(550)为与nx1(550)和nx3(550)的哪一个接近的值而成为不同的方向。即，在nx2(550)为更接近nx1(550)的值的情况下，对应于第一主折射率n1(550)的主轴与x3轴一致；在nx2(550)为更接近nx3(550)的值的情况下，对应于第一主折射率n1(550)的主轴与x1轴一致。换言之，将双轴性的双折射层光学地近似为单轴性的双折射层的情况下的光学轴相当于与第一主折射率n1(550)对应的主轴。例如，在nx1(550)>nx2(550)>>nx3(550)的情况下，看作(550)>n x 3(550)的单轴性的的情况下的作为光学轴的x3轴为与第一主折射率n1(550)对应的主轴。此外，在nx1(550)>>nx2(550)>nx3(550)的情况下，看作单轴性的情况下的作为光学轴的x1轴为与第一主折射率n1(550)对应的主轴。
本发明的复合双折射介质只要具有上述多个双折射层作为构成要素，则既可以包括也可以不包括其他的构成要素，没有特别限定。而且，在本说明书中，所谓“双折射层”是指在具有光学的各向异性的介质中，满足|R(550)|≧20nm的关系，且与第一主折射率n1(550)对应的主轴的朝向不变化的层。通过使满足|R(550)|≧20nm的关系的全部双折射层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内，能够充分地获得本发明的作用效果。而且，为了更有效地获得本发明的作用效果，优选在具有光学的各向异性的介质中，满足|R(550)|≧10nm的关系且与第一主折射率n1(550)对应的主轴不变化的全部的层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内。
作为上述双折射层，关于材料和其他的光学的性能没有特别的限定，例如，能够使用由无机材料构成的薄板、延伸聚合物膜而成的材料、液晶性分子的取向固定的材料等中的任一种。作为构成上述双折射层的材料的具体例，例如能够列举：由聚碳酸酯树脂构成的膜、由聚砜树脂构成的膜、由聚醚砜树脂构成的膜、由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成的膜、由聚乙烯树脂构成的膜、由聚乙烯醇树脂构成的膜、由降冰片烯(norbornene)树脂构成的膜、由三醋酸纤维素(triacetylcellulose)树脂构成的膜、由二醋酸纤维素树脂构成的膜、由聚苯乙烯树脂构成的膜、由聚乙烯萘(polyvinyl naphthalene)树脂构成的膜、由聚乙烯联苯(polyvinyl biphenyl)树脂构成的膜、由聚乙烯基吡啶(polyvinyl pyridine)树脂构成的膜、由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜、由聚甲基丙烯酸酯树脂构成的膜、包含向列型液晶性分子的液晶化合物、包含盘状液晶性分子的液晶化合物、包含聚酰胺的非液晶化合物、包含聚酰亚胺的非液晶化合物等。
上述双折射层的形成方法也没有特别限定，在为膜的情况下，例如能够使用溶剂流延(cast)法、溶融挤压成形(extrusion)法等。此外，也可以使用如共挤压成形(co-extrusion)法那样同时形成多个双折射层的方法。并且，只要能够发现所希望的相位差，则既可以是无延伸，也可以实施适当的延伸。延伸方法也没有特别限定，除了辊间拉伸延伸法、辊间压缩延伸法、拉幅机(tenter)横向单轴延伸法、纵横二轴延伸法以外，还能够使用在热收缩性膜的收缩力的作用下进行延伸的特殊延伸法等。并且，在液晶化合物的情况下也没有特别地限定，例如，能够使用在实施过适当的取向处理的基底膜上涂敷液晶化合物，进行取向固定的方法等。当然，只要能够发现所希望的相位差，也可以是在基底膜上不进行特别的取向处理的方法、或在取向固定后从基底膜剥离并转印加工至其它膜的方法等。在为液晶化合物的情况下，也可以是不固定取向的方法等。此外，在非液晶性化合物的情况下，也能够使用与液晶化合物相同的形成方法。
下面，对本发明的复合双折射介质的优选方式进行详细的说明。上述多个双折射层优选与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此所形成的角度θ为25°以下。如果角度θ超过25°，则从倾斜方向观察时，角度θ从法线方向的设计值偏离的量变大，存在不能够充分地得到宽视野角化的效果的担忧。即，通过使角度θ为25°以下，能够更可靠地获得宽视野角化的效果。在本发明中，多个双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于同一平面内，角度θ在该平面内被测定。并且，在本发明的复合双折射介质具有3层以上的双折射层的情况下，角度θ成为该角度为最大的组合的双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此所形成的角度。从本发明的作用效果的观点出发，优选角度θ为22.5°以下，更加优选为15°以下。
优选上述多个双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此平行。在本说明书中，所谓“平行”，不仅包括平行的状态，还包括鉴于本发明的作用效果能够等同地视为平行的状态的状态。由此，无论从哪个方向观察，因为本发明的复合双折射介质的与各双折射层的第一主折射率n1(550)对应的主轴重叠，所以显现与一片型的双折射层(由一片双折射层构成的结构)相同的视野角特性，能够最可靠地获得宽视野角化的效果。
作为本发明的复合双折射介质的优选实施方式，能够列举具有第一种双折射层和第二种双折射层的方式，其中，该第一种双折射层为以上述数学式(1)定义的波长550nm的相位差R(550)具有正值的双折射层，该第二种双折射层为R(550)具有负值的双折射层。由此，与叠层有相位差R(550)的正负相同的双折射层彼此的结构相比，能够容易地进行相位差的波长分散控制，因此能够容易地实现相位差的逆波长分散性，并能够提高逆波长分散性的调整自由度。以下，在本说明书中，所谓“第一种双折射层”，是指以上述数学式(1)定义的波长550nm的相位差R(550)具有正值的双折射层，所谓“第二种双折射层”，是指相位差R(550)具有负值的双折射层。在本发明的复合双折射介质具有多个第一种和第二种双折射层的任一种或两者的情况下，第一种双折射层的至少一层和第二种双折射层的至少一层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内即可。此外，在复合双折射介质具有第一种双折射层和第二种双折射层各一层的情况下，任一个双折射层均可以配置在入射面侧或出射面侧。
在本发明中，在设置有第一种双折射层和第二种双折射层的情况下，优选第一种和第二种双折射层的相位差的波长分散性相互不同的方式。在本说明书中，所谓“相位差的波长分散性相互不同”是指以下述数学式(C)和(D)所示的相位差的波长分散性α和β的至少一方相互不同。
α＝R(450)/R(550)      (C)
β＝R(650)/R(550)      (D)
根据上述方式，复合双折射介质的相位差的波长分散控制变得更容易，能够更容易地实现作为宽波带化的必须条件的相位差的逆波长分散性。
从本发明的作用效果的观点出发，优选第一种和第二种双折射层的相位差的波长分散性α和β两者不同。并且，在复合双折射介质具有多个第一种和第二种双折射层的任一种或两者的情况下，第一种双折射层的至少一层与第二种双折射层的至少一层的相位差的波长分散性α和β的至少一个不同即可，优选相位差的波长分散性α和β两者均不同。
此外，在设置有第一种双折射层和第二种双折射层的情况下，优选上述第一种和第二种双折射层的各自的相位差显现正波长分散性。由此，使用材料选择的余地较大的正波长分散性的双折射层，能够制作相位差显现逆波长分散性的复合双折射介质。在本说明书中，所谓“相位差显现正波长分散性”，是指(a)以上述数学式(C)表示的波长分散性α大于1且满足|R(450)|>|R(550)|的关系的情况；或者(b)以上述数学式(D)表示的波长分散性β小于1且满足|R(650)|<|R(550)|的关系的情况，优选为(c)满足|R(450)|>|R(550)|>|R(650)|的关系的情况，更加优选(d)在可见光波长区域(400nm≦λ≦700nm)，越为短波长相位差R(λ)的绝对值越大，越为长波长相位差R(λ)的绝对值越小的情况。
此外，作为构成双折射层的材料所例示的各材料，根据双折射层的形成方法，均能够应用于第一种双折射层和第二种双折射层的任一种。例如，当对由聚碳酸酯树脂构成的膜进行单轴延伸时，一般而言，与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于膜面内方向，成为R(550)>0的双折射层。此外，当对由同一聚碳酸酯树脂构成的膜进行纵横二轴延伸时，能够形成与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于膜法线方向，R(550)<0的双折射层。进一步，通过对由聚碳酸酯树脂构成的膜进行实质上向膜的厚度方向延伸的特殊延伸，还能够形成与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于膜法线方向，相位差R(550)>0的双折射层。
作为本发明的复合双折射介质的优选方式，能够列举(1)第一种双折射层的相位差R(550)的绝对值大于第二种双折射层的方式，(2)第一种双折射层的相位差R(550)的绝对值小于第二种双折射层的方式。根据上述(1)的方式，适宜于使本发明的复合双折射介质发挥与第一种双折射层相同的作用。此外，根据上述(2)的方式，适宜于使本发明的复合双折射介质发挥与第二种双折射层相同的作用。
从使本发明的复合双折射介质的相位差为逆波长分散性的观点出发，在上述(1)的情况下，优选第一种双折射层的相位差的波长分散性小于第二种双折射层的方式，在上述(2)的情况下，优选第一种双折射层的相位差的波长分散性大于第二种双折射层的方式。换言之，这些方式为满足下述数学式(E1)和(F1)的至少一方的关系的方式，或满足下述数学式(E2)和(F2)的至少一方的关系的方式。而且，相位差的波长分散性的大小以相位差的波长分散性α和/或β与1的差的绝对值为基准进行判定。
[R1(550)+R2(550)]/(α1—α2)<0     (E1)
[R1(550)+R2(550)]/(β1—β2)>0     (F1)
[R1(550)+R2(550)]/(|1—α1|—|1—α2|)<0        (E2)
[R1(550)+R2(550)]/(|1—β1|—|1—β2|)<0        (F2)
在式中，R1(550)表示第一种双折射层的相位差R(550)，在第一种双折射层存在多个的情况下，表示其总合。R2(550)表示第二种双折射层的相位差R(550)，在第二种双折射层存在多个的情况下，表示其总合。α1表示第一种双折射层的相位差的波长分散性α，在第一种双折射层存在多个的情况下，表示其平均值。α2表示第二种双折射层的相位差的波长分散性α，在第二种双折射层存在多个的情况下，表示其平均值。β1表示第一种双折射层的相位差的波长分散性β，在第一种双折射层存在多个的情况下，表示其平均值。β2表示第二种双折射层的相位差的波长分散性β，在第二种双折射层存在多个的情况下，表示其平均值。
而且，在上述(1)的方式中，在第一种双折射层的相位差的波长分散性小于第二种双折射层的相位差的波长分散性的情况下，第一种双折射层优选为由降冰片烯树脂构成的膜。并且，在上述(2)的方式中，在第一种双折射层的相位差的波长分散性大于第二种双折射层的相位差的波长分散性的情况下，第二种双折射层优选为由降冰片烯树脂构成的膜。在显现正波长分散性的膜中，由降冰片烯树脂构成的膜是以式(C)和(D)表示的波长分散性α和β均为1.00，即相位差R(λ)与波长λ(nm)无关，为一定的膜的一种。因此，通过使用由降冰片烯树脂构成的膜作为相位差的波长分散性小的双折射层，能够更容易地实现复合双折射介质的相位差的逆波长分散性。
作为本发明的复合双折射介质的优选方式，能够列举上述双折射层的至少一个的与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于既非双折射层的面内方向也非法线方向的方向的方式。由此，即使是与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于既非双折射层的面内方向也非法线方向的其它方向的双折射层，也能够用作构成本发明的复合双折射介质的双折射层。
例如，将液晶性分子涂敷在进行过适当的取向处理的基底膜上，进行取向固定而得到的双折射层，在双折射层的厚度方向上不一样地取向，多取得在其厚度方向上连续地使取向方向变化的被称为所谓混合取向的取向状态。这是因为基底膜原来具有的或者基底膜被赋予的取向限制力所能达到的距离有限，以及液晶分子一般在与空气的界面具有使取向方向变化的性质等引起。在此情况下，由于与实质的第一主折射率n1(550)对应的主轴存在于既非双折射层的面内方向也非法线方向的其它方向，因此与对应于第一主折射率n1(550)的主轴存在于双折射层的面内方向或法线方向的其它双折射层，以对应于第一主折射率n1(550)的主轴平行的方式进行叠层在实质上是不可能的。但是，能够以与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于同一平面内的相对关系进行叠层。而且，关于这种双折射层的处理方法，在叠层2个以上的双折射层的现有技术(例如，参照专利文献1～11和15)中没有任何记载或暗示。
作为本发明的复合双折射介质的优选的方式，能够列举上述双折射层的至少一个包含液晶性分子的方式。由此，通过使用无机物的蒸镀法、有机高分子取向膜的摩擦法、电场取向、磁场取向等各种取向限制方法，并组合使液晶分子的取向发现扭转的手性(chiral)剂、控制空气界面的取向状态的取向辅助剂等添加剂，能够提高双折射层的相位差和对应于第一主折射率n1(550)的主轴的控制的自由度。并且，在使用液晶性分子形成双折射层的情况下，以仅几μm的厚度能够得到几百nm的相位差R(550)的绝对值，与代表性的延伸聚合物膜形成的双折射层相比，相位差R(550)的绝对值大1位数以上，因此能够更容易地提高宽波带性。并且，与延伸聚合物膜形成双折射层的情况相比，能够容易地形成与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于双折射层的法线方向的双折射层、与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于双折射层的面内方向的双折射层。
在本说明书中，所谓“液晶性分子”是指，在棒状或平板状的分子中，在某温度范围和/或浓度范围具有如液体那样的流动性，同时伴随分子有规则地取向的秩序。根据分子取向的空间的形状，被分类为向列型液晶、胆甾相(cholesteric)液晶、近晶相(smectic)液晶等。而且，液晶性分子的取向既可以被固定，也可以不被固定。
上述液晶性分子优选在双折射层的厚度方向连续地使取向方向变化。由此，能够形成与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于既非双折射层面内方向也非法线方向的方向的双折射层。作为这种双折射层，例如能够列举：使液晶性聚合物在膜厚方向倾斜发生变化的混合向列取向而形成的具有特殊内部结构的视野角放大膜(商品名：NH膜、新日本石油公司制(新日本石油社製))、在三醋酸纤维素(TAC)膜上使盘状液晶向特定的方向取向而固定的视野角补偿膜(商品名：WV膜、新日本石油公司制(新日本石油社製))等固定液晶性分子的混合取向而形成的双折射层。
在此情况下，作为双折射层整体，也有不能严格地定义介电主轴和主折射率的情况。但是，在假定构成双折射层的液晶性分子相对基准面成某角度(一般也称为“平均倾斜角”)一样地取向的基础上，考虑定义的介电主轴和主折射率，只要它们满足上述的规定的关系，则无损一般性，能够作为构成本发明的复合双折射介质的双折射层的材料加以应用。而且，上述液晶性分子既可以在厚度方向扭转的同时连续地使取向方向变化，也可以在厚度方向不扭转地连续地使取向方向变化。
上述液晶性分子优选为盘状液晶性分子。由盘状液晶性分子构成的双折射层通常相位差R(550)为负，相位差的波长分散性大。因此，由盘状液晶性分子构成的双折射层通常用作第二种双折射层，由此通过与相位差R(550)具有正值的第一种双折射层组合，能够容易地实现复合双折射介质的相位差的逆波长分散性。
上述液晶性分子优选为向列型液晶性分子。由向列型液晶性分子构成的双折射层的与第一主折射率对应的主轴位于面内方向以外的方向(也称为面外方向，包括法线方向)，并且适宜于形成相位差R(550)具有正值的第一种双折射层。
上述双折射层的至少一个优选以下述数学式(2)定义的双轴性参数η大于0。
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|        (2)
式中，n3(550)表示波长550nm的3个主折射率中与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
已知很多双折射层在光学上不是显现单轴性的双折射性，而是显现双轴性等的双折射性。因此，根据这一点，显现双轴性等的双折射性的双折射层也能够适合作为构成本发明的复合双折射介质的双折射层使用。而且，在复合双折射介质具有多个第一种和第二种双折射层的任一种或两者的情况下，从复合双折射介质的制造的容易度的观点出发，优选所有的双折射层的双轴性参数η大于0。并且，优选双折射层的至少一个的双轴性参数η大于0.07，在复合双折射介质具有多个第一种和第二种双折射层的任一种或两者的情况下，更加优选所有的双折射层的双轴性参数η大于0.07。
优选上述双折射层的至少一个的以上述式(2)定义的双轴性参数η在1/2以下。由此，能够使复合双折射介质更加宽视野角化，并且即使叠层有在光学上为双轴性的双折射层的情况下，也能够有效地抑制视野角的恶化。而且，在复合双折射介质具有多个第一种和第二种双折射层中的任一种或两者的情况下，从更加有效地抑制视野角的恶化的观点出发，优选所有的双折射层的双轴性参数η为1/2以下。并且，从更加有效地抑制视野角的恶化的观点出发，更加优选双折射层的双轴性参数η为1/4以下。而且，因为在光学上为单轴性的双折射层满足n2(550)＝n3(550)的关系，所以双轴性参数η为0。
优选上述第一种双折射层的以上述式(2)定义的双轴性参数η小于第二种双折射层。由此，能够将倾斜视角下的第一种双折射层和第二种双折射层的固有偏光模式的振动方向偏离的量抑制得较小，因此即使在叠层有在光学上为双轴性的双折射层的情况下，也能够有效地抑制视野角的恶化。而且，在复合双折射介质具有多个第一种双折射层的情况下，第一种双折射层的双轴性参数η表示第一种双折射层的双轴性参数η的平均值。第二种双折射层也相同。进一步，第一种双折射层的双轴性参数η优选为第二种双折射层的1/2。由此，能够将倾斜视角下的第一种双折射层和第二种双折射层的固有偏光模式的振动方向偏离的量抑制得较小，因此能够更有效地使复合双折射介质宽视野角化。而且，在本说明书中，所谓“双轴性参数η为1/2”，不仅包括双轴性参数η为1/2的状态，还包括鉴于本发明的作用效果，能够等同地视为双轴性参数η为1/2的状态的状态。
本发明还是包括上述复合双折射介质和起偏器的偏光板。根据本发明的复合双折射介质，能够提供宽波带且宽视野角的复合双折射介质，因此能够提供宽波带且宽视野角的偏光板。在本说明书中，所谓“起偏器”是指直线起偏器。上述偏光板既可以是直线偏光板，也可以是圆偏光板，还可以是椭圆偏光板。
优选上述复合双折射介质的双折射层在从正面方向观察时，对应于第一主折射率n1(550)的主轴与起偏器的透过轴和/或吸收轴正交。由此，双折射层仅相对于来自倾斜方向的入射光实质上发挥作用，对于来自法线方向的入射光完全不发挥作用。即，由于这种偏光板能够仅在倾斜方向上发挥偏光变换功能，所以能够充分地获得倾斜方向的宽波带化的效果。而且，在本说明书中，所谓“正交”，不仅包括正交的状态，还包括鉴于本发明的作用效果，能够等同地视为正交的状态的状态。并且，在复合双折射介质具有多个第一种和第二种双折射层的任一种或两者的情况下，优选全部双折射层的对应于第一主折射率n1(550)的主轴与起偏器的透过轴和/或吸收轴正交。
本发明进一步还是具有上述偏光板和液晶面板的液晶显示装置(以下，也称为“第一液晶显示装置”)。本发明的第一液晶显示装置相当于构成本发明的复合双折射介质的双折射层中的至少一层为作为光调制元件的液晶面板的结构。由此，由于具有宽波带且宽视野角的偏光板，所以能够实现宽视野角且着色较少的高显示品质的液晶显示装置。上述第一液晶显示装置的显示模式并不特别限定，例如能够列举垂直取向(VA)模式、扭曲向列型(TN)模式、横电场开关(IPS)模式、边缘场开关模式(FFS)、水平取向的电场双折射控制(ECB)模式等。而且，在液晶显示装置具有依次叠层有偏光板、液晶面板和偏光板的结构的情况下，从得到高对比度的观点出发，优选两片偏光板满足正交尼科尔的关系。
而且，本发明还是具有叠层有液晶面板和液晶面板以外的双折射层的结构的液晶显示装置，其中，该液晶面板在相对的两片基板间夹持液晶层并具有用于向液晶层施加电压的至少一对电极，上述液晶显示装置在黑显示状态下，在整体上相位差显现逆波长分散性，且在使波长λ(nm)的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值为最大的主折射率为第一主折射率n1(λ)时，液晶层和双折射层的法线与对应于波长550nm的第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内(以下，也称为“第二液晶显示装置”。)。
本发明的第二液晶显示装置相当于作为光调制元件的液晶面板(尤其是液晶层)本身兼作构成本发明的复合双折射介质的双折射层中的1层的结构。因此，根据本发明的第二液晶显示装置，液晶层的法线、双折射层的法线、液晶层的与波长550nm的第一主折射率n1(550)对应的主轴、和双折射层的与波长550nm的第一主折射率n1(550)对应的主轴位于同一平面内，由此能够得到与本发明的复合双折射层介质相同的作用效果。并且，由于能够减少双折射层的数目，所以能够实现薄型且低成本的液晶显示装置。进一步，由于液晶面板的液晶层为包含液晶性分子的双折射层，并且通过向其施加电压能够使取向状态变化，所以由于提高双折射层的相位差和对应于第一主折射率n1(550)的主轴的控制的自由度，能够实现更高品质的液晶显示装置。第二液晶显示装置的显示模式没有特别限定，例如能够列举垂直取向(VA)模式、扭曲向列型(TN)模式、横电场开关(IPS)模式、边缘场开关模式(FFS)、水平取向的电场双折射控制(ECB)模式等，其中，优选扭曲向列型(TN)模式、横电场开关(IPS)模式、边缘场开关模式(FFS)、水平取向的电场双折射控制(ECB)模式。
本发明的第二液晶显示装置只要具有液晶面板和双折射层作为构成要素，则既可以包括其它构成要素，也可以不包括其它构成要素，没有特别限定。
作为本发明的第二液晶显示装置的优选方式，能够列举以下方式：(a)上述液晶层和双折射层在黑显示状态下，与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此所形成的角度θ为25°以下的方式；(b)上述液晶层和双折射层的以上述数学式(1)定义的波长550nm的相位差R(550)的正负不同的方式；(c)上述液晶层和双折射层在黑显示状态下，各自的相位差具有正波长分散性的方式；(d)上述液晶层在黑显示状态下，相位差R(550)的绝对值大于双折射层的方式；(e)上述液晶层在黑显示状态下，相位差R(550)的绝对值小于双折射层的方式；(f)上述双折射层在黑显示状态下，与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于既非双折射层的面内方向也非法线方向的方向的方式；(g)上述双折射层包含液晶性分子的方式；(h)上述双折射层的以下述数学式(2)定义的双轴性参数η大于0的方式；(i)上述双折射层的以下述数学式(2)定义的双轴性参数η为1/2以下的方式；(j)上述液晶层在黑显示状态下，双轴性参数η小于双折射层的方式。
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|      (2)
式中，n3(550)表示波长550nm的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
其中，在上述(d)的方式中，更加优选上述液晶层在黑显示状态下，相位差的波长分散性小于双折射层。在上述(e)的方式中，更加优选上述液晶层在黑显示状态下，相位差的波长分散性大于双折射层，在这种方式中，进一步优选双折射层为由降冰片烯树脂构成的膜。在上述(g)的方式中，更加优选上述液晶性分子在黑显示状态下，为在双折射层的厚度方向连续地使取向方向变化的方式，为盘状液晶性分子的方式，为向列型液晶性分子的方式。在上述(j)的方式中，更加优选上述液晶层在黑显示状态下，双轴性参数η为第二种双折射层的1/2。
这些方式的液晶层与本发明的复合双折射介质中的第一种双折射层对应。即，因为本发明的第二液晶显示装置的优选方式与本发明的复合双折射介质的优选方式对应，所以能够得到与本发明的复合双折射介质的优选方式相同的作用效果。
根据本发明的复合双折射介质，能够提供一种相位差膜，其能够发现对于宽的可见波长区域的光能够赋予最佳相位差的波长特性、即逆波长分散性，并且为宽视野角，能够以简单的方法制造，并且具有优良的逆波长分散性的调整自由度和量产性。
附图说明
图1-1是表示第一种双折射层(nx2>>nx1，nx3)的代表性折射率椭圆体的示意图。
图1-2是表示第一种双折射层(nx3>>nx1，nx2)的代表性折射率椭圆体的示意图。
图1-3是表示第一种双折射层(nx3>>nx1，nx2)的代表性折射率椭圆体的示意图。
图1-4是表示第一种双折射层(nx2>>nx1，nx3)的代表性折射率椭圆体的示意图。
图2-1是表示第二种双折射层(nx2<<nx1，nx3)的代表性折射率椭圆体的示意图。
图2-2是表示第二种双折射层(nx3<<nx1，nx2)的代表性折射率椭圆体的示意图。
图2-3是表示第二种双折射层(nx3<<nx1，nx2)的代表性折射率椭圆体的示意图。
图3-1是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-2是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-3是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-4是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-5是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-6是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-7是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-8是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图3-9是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图4是表示不能得到本发明的作用效果的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图5是表示本发明的复合双折射介质的代表性结构的示意图。
图6-1是表示现有的第1圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-2是表示现有的第2圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-3是表示现有的第3圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-4是表示现有的第4圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-5是表示现有的第5圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-6是表示本发明的第6圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-7是表示本发明的第7圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-8是表示本发明的第8圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-9是表示本发明的第9圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-10是表示本发明的第10圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-11是表示本发明的第11圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-12是表示本发明的第12圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-13是表示本发明的第13-1圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-14是表示本发明的第13-2圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-15是表示本发明的第13-3圆偏光板的代表性结构的示意图。
图6-16是表示本发明的第13-4圆偏光板的代表性结构的示意图。
图7-1是表示现有的第1圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-2是表示现有的第2圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-3是表示现有的第3圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-4是表示现有的第4圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-5是表示现有的第5圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-6是表示本发明的第6圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-7是表示本发明的第7圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-8是表示本发明的第8圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-9是表示本发明的第9圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-10是表示本发明的第10圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-11是表示本发明的第11圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-12是表示本发明的第12圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-13是表示本发明的第13-1圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-14是表示本发明的第13-2圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-15是表示本发明的第13-3圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图7-16是表示本发明的第13-4圆偏光板的斯托克斯参数S3的图。
图8-1是表示实施例23的VA模式液晶显示装置的结构的示意图。
图8-2是表示比较例9的VA模式液晶显示装置的结构的示意图。
图9-1是表示实施例26的IPS模式液晶显示装置的结构的示意图。
图9-2是表示比较例11的IPS模式液晶显示装置的结构的示意图。
符号的说明
5a～5z：起偏器
11～19、11a～11d、12a～12c、13a～13c、14a～14c、81～88、89a～89d：第一种双折射层
11p～14p、11ap～11dp、12ap～12cp、13ap～13cp、14ap～14cp：第一种双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴
21～28、21a～21d、22a～22c、23a～23c、91～97、98a～98d：第二种双折射层
21p～23p、21ap～21dp、22ap～22cp、23ap～23cp：第二种双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴
30a～30j：双折射层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴所处的平面
35a、35b：VA模式液晶面板
36a、36b：IPS模式液晶面板
41～57：复合双折射介质
61～65：λ/4板
72、73、75：λ/2板
101～112、113a～113d：圆偏光板
201、202：VA模式液晶显示装置
301、302：IPS模式液晶显示装置
具体实施方式
<关于第一种双折射层和第二种双折射层>
图1-1～1-4是表示第一种双折射层的代表性折射率椭圆体的示意图。图2-1～2-3是表示第二种双折射层的代表性折射率椭圆体的示意图。图中，两个箭头表示与第一主折射率n(550)对应的主轴(以下，也称为“P1轴”)。并且，在口内表示双折射层或在实验室中固定的坐标系，○内表示与介电主轴一致的坐标系。其中，所谓折射率椭圆体是指使与介电主轴一致的坐标系中的三个主折射率的大小分别与三条主轴的长度对应的旋转椭圆体。通过该折射率椭圆体的中心，与光的传播方向垂直的平面的交线一般为椭圆，该椭圆的两条主轴的方向与两个固有模式的电位移矢量D的方向一致。进一步，主轴的长度赋予固有模式的折射率。
例如，在图1-1的第一种双折射层11中，nx1与nx3以相等的方式被图示，但并不限定于此。在nx1与nx3相等的情况下，双折射层11在光学上成为单轴性，P1轴11p与光学轴完全一致。因为在本发明中定义的P1轴表示一般将光学上为双轴性的双折射层近似地看作单轴性的双折射层时的光学轴，所以是当然的结果。而且，图1-2～1-4的第一种双折射层12～14、和图2-1～2-3的第二种双折射层21～23也相同。即，关于双折射层12～14和21～23，在光学上为单轴性的情况下，P1轴12p～14p和21p～23p与光学轴完全一致，在光学上为双轴性的情况下，P1轴12p～14p和21p～23p表示近似地看作单轴性的双折射层时的光学轴。
如图1-1和1-4所示，双折射层11和双折射层14的P1轴11p、14p均位于xy平面内(双折射层的面内方向)，P1轴11p、14p的方位不同。方位是以与x轴所成的角度(方位角)定义的，在P1轴不位于xy平面内的情况下，例如以P1轴在xy平面内的射影与x轴所成的角度(方位角)定义。在本发明中，在叠层2个以上的双折射层时，各双折射层的P1轴的方位虽然重要，但只要图示各双折射层单体的代表例，则双折射层11和双折射层14相同。作为代表例，双折射层13、21和23均以P1轴13p、21p和23p的方位成为方位角90°的方式图示。而且，如双折射层12和22那样，当P1轴12p和22p位于z轴方向(双折射层的法线方向)时，方位不定，但合适地解释为具有适当的方位即可。
图1-1、1-4和2-1是P1轴位于双折射层的面内方向的例子。而且，在各双折射层在光学上为单轴性的情况下，图1-1和1-4的第一种双折射层11和14成为所谓的正型(positive)A板，图2-1的第二种双折射层21成为所谓的负型(negative)A板。
图1-2和2-2是P1轴位于双折射层的法线方向的例子。而且，在各双折射层在光学上为单轴性的情况下，图1-2的第一种双折射层12成为所谓的正型C板，图2-2的第二种双折射层22成为所谓的负型C板。
图1-3和2-3是P1轴既不位于双折射层的面内方向也不位于法线方向而是位于其它方向的例子。其相当于将结晶板倾斜切出的结构。并且，例如视野角放大膜(商品名：WV膜、富士
Figure A200780022598D0032082036QIETU
真フイルム社制造)、视野角补偿膜(商品名：NH膜、新日本石油社制造)等使液晶混合取向的膜从宏观上看也与其相当。而且，在此情况下，除了方位角以外，还指定与法线方向所成的角度(极角)，由此指定P1轴的方向。
<关于复合双折射介质>
图3-1～3-9是表示具有叠层上述第一种和第二种双折射层的结构的本发明的复合双折射介质的代表例的示意图。其中，这些图选择分别各包括一层第一种和第二种双折射层的结构进行表示，叠层数和叠层顺序等并没有特别限定。
图3-1～3-3为各双折射层的P1轴位于包含各双折射层的法线方向的同一平面内，且平行的方式叠层的例子。
图3-1为希望构成A板或具有与其类似的功能的复合双折射介质的情况下的叠层方法。
在图3-1的复合双折射介质41中，第一种双折射层11a的P1轴11ap、第二种双折射层21a的P1轴21ap、和各双折射层11a、21a的法线方向位于同一平面30a内。并且，第一种双折射层11a的P1轴11ap与第二种双折射层21a的P1轴21ap平行。
图3-2为希望构成C板或具有与其类似的功能的复合双折射介质的情况下的叠层方法。
在图3-2的复合双折射介质42中，第一种双折射层12a的P1轴12ap、第二种双折射层22a的P1轴22ap、和各双折射层12a、22a的法线方向位于同一平面30b内。并且，第一种双折射层12a的P1轴12ap与第二种双折射层22a的P1轴22ap平行。
图3-3为希望构成既非A板也非C板的复合双折射介质的情况下的叠层方法。
在图3-3的复合双折射介质43中，第一种双折射层13a的P1轴13ap、第二种双折射层23a的P1轴23ap、和各双折射层13a、23a的法线方向位于同一平面30c内。并且，第一种双折射层13a的P1轴13ap与第二种双折射层23a的P1轴23ap平行。
图3-4～3-9为各双折射层的P1轴虽然不平行，但以位于包含法线方向的同一平面内的方式叠层的例子，为希望构成既非A板也非C板的复合双折射介质的情况下的叠层方法。
在图3-4的复合双折射介质44中，第一种双折射层11b的P1轴11bp、第二种双折射层22b的P1轴22bp、和各双折射层11b、22b的法线方向位于同一平面30d内。
在图3-5的复合双折射介质45中，第一种双折射层11c的P1轴11cp、第二种双折射层23b的P1轴23bp、和各双折射层11c、23b的法线方向位于同一平面30e内。
在图3-6的复合双折射介质46中，第一种双折射层12b的P1轴12bp、第二种双折射层21b的P1轴21bp、和各双折射层12b、21b的法线方向位于同一平面30f内。
在图3-7的复合双折射介质47中，第一种双折射层12c的P1轴12cp、第二种双折射层23c的P1轴23cp、和各双折射层12c、23c的法线方向位于同一平面30g内。
在图3-8的复合双折射介质48中，第一种双折射层13b的P1轴13bp、第二种双折射层14a的P1轴14ap、和各双折射层13b、14a的法线方向位于同一平面30h内。
在图3-9的复合双折射介质49中，第一种双折射层13c的P1轴13cp、第二种双折射层22c的P1轴22cp、和各双折射层13c、22c的法线方向位于同一平面30i内。
图4表示不能够得到本发明的效果的例子。如果采用该复合双折射介质50，则由于第一种双折射层14b的P1轴14bp与第二种双折射层21c的P1轴21cp不在包含各双折射层14b、21c的法线方向的同一平面内，所以因为各双折射层14b、21c的P1轴14bp、21cp彼此形成的角度在倾斜方向的与法线方向的设计值的偏离变大，从而不能够得到宽视野角。
但是，如图5所示，相对于第一种双折射层14c和第二种双折射层21d，在进一步叠层有一层第一种双折射层11d的复合双折射介质51中，如果使第一种双折射层14c的相位差R(550)的绝对值小到实质上不作为双折射层发挥作用的例如小于20nm，则尽管不满足所有的P1轴14cp、21dp和11dp位于包含各双折射层14c、21d和11d的法线方向的同一平面内的条件，但是由于第一种双折射层11d的P1轴11dp与第二种双折射层21d的P1轴21dp位于包含各双折射层11d、21d的法线方向的同一平面30j内，所以能够得到本发明的作用效果。即，在本发明中，应该满足上述条件的双折射层仅需满足|R(550)|≥20nm的关系。
<关于圆偏光板>
以下，使用圆偏光板对本发明的内容进行说明。而且，在模拟中，使用市场出售的作为液晶模拟装置的“LCD master(LCDマスタ—(シンテツク社制造))”。并且，光学计算算法采用2×2琼斯矩阵(JonesMatrix)法。
1.现有的圆偏光板的结构
首先，作为本发明的比较对象，对现有的各圆偏光板的光学特性进行说明。以上述专利文献1～15为参考，构成下述5种圆偏光板。图6-1～6-5分别表示各圆偏光板的结构。其中，在图中，直线起偏器内的两个箭头表示吸收轴，λ/4板和λ/2板内的两个箭头表示光学轴。虚线表示方位角0°的方位。
(1)没有被宽波带化的一片型
如图6-1所示，此类型的圆偏光板(以下也称为“第1圆偏光板”。)101具有叠层有直线起偏器(吸收轴的方位0°)5a和λ/4板(滞相轴(＝光学轴)的方位45°)61的结构。其中，第1圆偏光板101不包括三醋酸纤维素(triacetyl cellulose)(TAC)等的保护膜，直线起偏器5a假定为在整个可见波长区域中偏光度100％的理想的偏光元件。以下的圆偏光板也相同。λ/4板61假定为将由聚碳酸酯树脂构成的膜单轴延伸而成，使由下述数学式(C2)和(D2)定义的α和β分别为α＝1.08，β＝0.96。
α＝(波长450nm的相位差)/(波长550nm的相位差)     (C2)
β＝(波长650nm的相位差)/(波长550nm的相位差)     (D2)
(2)两片正交叠层型
如图6-2所示，该类型的圆偏光板(以下也称为“第2圆偏光板”。)102具有叠层有直线起偏器(吸收轴的方位0°)5b、λ/2板(滞相轴(＝光学轴)的方位45°)72、和λ/4板(滞相轴(＝光学轴)的方位-45°)62的结构。λ/2板72假定为将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成，且α＝1.00，β＝1.00。λ/4板62假定为将由聚碳酸酯树脂构成的膜单轴延伸而成，且α＝1.08，β＝0.96。
(3)两片交叉叠层型
如图6-3所示，该类型的圆偏光板(以下也称为“第3圆偏光板”。)103具有叠层有直线起偏器(吸收轴的方位-30°)5c、λ/2板(滞相轴(＝光学轴)的方位-15°)73、和λ/4板(滞相轴(＝光学轴)的方位45°)63的结构。λ/2板73、λ/4板63均假定为将由聚碳酸酯树脂构成的膜单轴延伸而成，且α＝1.08，β＝0.96。
(4)一片型
如图6-4所示，该类型的圆偏光板(以下也称为“第4圆偏光板”。)104具有叠层有直线起偏器(吸收轴的方位0°)5d、和λ/4板(滞相轴(＝光学轴)的方位45°)64的结构。λ/4板64假定为将显现逆波长分散性的膜单轴延伸而成，参考专利文献11的实施例1，使α＝0.75，β＝1.10。
(5)没有被宽波带化的两片平行叠层型
如图6-5所示，该类型的圆偏光板(以下也称为“第5圆偏光板”。)105具有叠层有直线起偏器(吸收轴的方位0°)5e、λ/2板(Δn>0，光学轴的方位45°，滞相轴的方位45°)75、和λ/4板(Δn<0，光学轴的方位45°，滞相轴的方位-45°)65的结构。参考专利文献15的实施例1，λ/2板75假定为将由聚碳酸酯树脂构成的膜单轴延伸而成，且α＝1.08，β＝0.96。λ/4板65假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜单轴延伸而成，且α＝1.05，β＝0.98。而且，当对叠层体的波长分散性进行计算时，因为v＝R(450)/R(650)＝1.18，所以采用该叠层体作为相位差膜的第5圆偏光板105没有被宽波带化。
2.偏光状态的计算
关于第1～第5圆偏光板，在可见波长区域的各波长下计算出射光的斯托克斯参数S0、S1、S2和S3，对出射光的偏光状态进行了调查。其目的中，因为对出射光的强度没有兴趣，仅对偏光状态有兴趣，所以仅着眼于斯托克斯参数S3，计算出以下述数学式(G)标准化后的斯托克斯参数S3。因此，能够知道斯托克斯参数S3的绝对值越接近1，出射光越被变换为理想的圆偏光。并且，S3＝0表示直线偏光。
S0＝S1 2+S2 2+S3 2       (G)
图7-1～7-5是分别表示第1～第5圆偏光板的斯托克斯参数S3的计算结果的图。图中的粗实线、细实线和虚线分别表示圆偏光板的法线方向、方位角22.5°极角60°的倾斜方向、和方位角45°极角60°的倾斜方向的斯托克斯参数S3。而且，在这些图中，在宽的波长区域中S3的绝对值接近1表示圆偏光板为宽波带。而且，实线、细实线和虚线的3条的重合度大表示圆偏光板为宽视野角。
如图7-1所示，在没有被宽波带化的第1圆偏光板中，在作为设计中心波长的波长550nm下S3＝1，能够得到理想的圆偏光。但是，在其它的波长下，由于相位差从λ/4偏离，所以S3小于1。
如图7-2～7-4所示，在被宽波带化的第2～第4圆偏光板中，在法线方向在宽的波长区域
Figure A200780022598D0037082205QIETU
，能够得到理想的圆偏光，但在倾斜方向却不一定这样。特别是在第二和第3圆偏光板中，S3的波长分散和波长分散的视角依存较大，S3从1背离较大。这样，叠层2个以上的双折射层而成的第二和第3圆偏光板的视野角较窄的理由，简单而言可以列举以下2个：(1)各双折射层的表观上的相位差在倾斜方向上从法线方向的设计值偏离；以及，(2)各双折射层和起偏器的光学轴与其它的双折射层和起偏器的光学轴所形成的角度在倾斜方向上从法线方向的设计值偏离。该问题本质上是正交尼科尔起偏器的视野角较窄的问题，即，正交尼科尔起偏器在法线方向上由于2片起偏器的偏光轴(吸收轴)正交所以不会漏光，但是在倾斜方向上，由于偏光轴在表观上不正交，所以与发生漏光的问题非常相似。因此，由于构成圆偏光板的双折射层的数目增加，所以光学轴的数目越增加，该问题表现得越明显。
另一方面，如图7-4所示，一片型的第4圆偏光板在倾斜方向S3虽然稍小于1，但基本不存在对S3的波长分散的视角依存，可知其为宽视野角并且为宽波带。在倾斜方向S3小于1的理由是：(1)λ/4板和起偏器的各自的光学轴所形成的角度在倾斜方向从设计值45°偏离；以及，(2)λ/4板的表观上的相位差从设计值λ/4偏离。但是，无论是哪一个，偏离(量)与波长无关，基本上为一定，S3的波长分散即使在倾斜方向也不变化。
如图7-5所示，两片平行叠层型的第5圆偏光板由于没有被宽波带化，所以S3的波长分散性较大。但是，观察设计中心波长550nm下的S3，虽然为两片叠层型，但是在倾斜方向上也实现与一片型的第一和第4圆偏光板相同的S3。并且，S3的波长分散的视野角依存也较小。
在两片平行叠层型的第5圆偏光板中，两片延伸膜的滞相轴(或进相轴)不仅相互正交，而且各双折射层的光学轴相互平行地叠层，这具有重要的意义。因此，第5圆偏光板的视野角特性与以下结构明显不同：将仅在光学上具有正的单轴性的两片延伸膜以其滞相轴(或进相轴)相互正交的方式叠层的结构；和将在光学上具有负的单轴性的两片延伸膜以其滞相轴(或进相轴)相互正交的方式叠层的结构。关于该理由能够简单地进行说明如下。关于光在倾斜方向传播时的双折射层的光学特性，在使用折射率椭圆体和/或庞加莱球(Poincaresphere)进行说明的情况下，应作为基准的轴不是滞相轴或进相轴，而是光学轴。在以叠层的各双折射层的光学轴在包含各双折射层的法线方向的同一平面内平行的方式叠层的情况下，它们的光学轴不论从哪个倾斜方向均维持平行关系。即，在此情况下，由于不存在两个光学轴形成的角度从设计值偏离的情况，所以视野角较宽。
3.本发明的圆偏光板的结构
本发明的发明人们根据第1～第5圆偏光板的计算结果及其考察，发现以下2点。即，为了实现宽波带的相位差膜，叠层多个双折射层有效；以及，为了实现宽视野角的相位差膜，不叠层地作成一片相位差膜，或在叠层多个的情况下以单轴性的相位差膜的光学轴相互平行的方式叠层，这样有效。
进一步，以这些知识为参考进行专心研究后发现：通过将2个以上的双折射层以针对波长分散性、相位差和介电主轴满足规定的相对关系的方式进行叠层，能够提供宽波带且宽视野角的相位差膜(复合双折射介质)。
以下，为了展示本发明的设计方针的有效性，据此设计复合双折射介质，使用它构成下述的11种圆偏光板。各圆偏光板的结构分别表示在图6-6～6-16中。图中，直线起偏器内的两个箭头表示吸收轴。双折射层内的两个箭头表示P1轴。而且，图6-13～6-16中的双折射层内的两个箭头表示不在双折射层的面内方向上，倾斜(极角小于90°)的情况。虚线表示方位角0°的方位。
(1)本发明的圆偏光板1
如图6-6所示，该圆偏光板(以下也称为“第6圆偏光板”。)106具有叠层有直线起偏器5f、第一种双折射层81和第二种双折射层91的结构。下述表1表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层81假定为将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成。第二种双折射层91假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜单轴延伸而成。
[表1]
Figure A200780022598D00391
(2)本发明的圆偏光板2
如图6-7所示，该圆偏光板(以下也称为“第7圆偏光板”。)107具有叠层有直线起偏器5g、第一种双折射层82和第二种双折射层92的结构。下述表2表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层82假定为将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成。第二种双折射层92假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜单轴延伸而成。第7圆偏光板除了第一种和第二种双折射层的相位差R(550)的绝对值较大以外，与第6圆偏光板的结构相同。
[表2]
Figure A200780022598D00392
(3)本发明的圆偏光板3
如图6-8所示，该圆偏光板(以下也称为“第8圆偏光板”。)108具有叠层有直线起偏器5h、第一种双折射层83、第二种双折射层93和第一种双折射层84的结构。下述表3表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层83和84假定为均将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成。第二种双折射层93假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜单轴延伸而成。
[表3]
Figure A200780022598D00401
(4)本发明的圆偏光板4
如图6-9所示，该圆偏光板(以下也称为“第9圆偏光板”。)109具有叠层有直线起偏器5i、第一种双折射层85和第二种双折射层94的结构。下述表4表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层85假定为将由降冰片烯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第二种双折射层94假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第9圆偏光板除了各双折射层的双轴性参数η为0.25以外，与第6圆偏光板的结构相同。
[表4]
Figure A200780022598D00402
(5)本发明的圆偏光板5
如图6-10所示，该圆偏光板(以下也称为“第10圆偏光板”。)110具有叠层有直线起偏器5j、第一种双折射层86和第二种双折射层95的结构。下述表5表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层86假定为将由降冰片烯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第二种双折射层95假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第10圆偏光板除了各双折射层的双轴性参数η为0.5以外，与第9圆偏光板的结构相同。
[表5]
Figure A200780022598D00411
(6)本发明的圆偏光板6
如图6-11所示，该圆偏光板(以下也称为“第11圆偏光板”。)111具有叠层有直线起偏器5k、第一种双折射层87和第二种双折射层96的结构。下述表6表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层87假定为将由降冰片烯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第二种双折射层96假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第11圆偏光板除了第一种双折射层的双轴性参数η1与第二种双折射层的双轴性参数η2不同，η1/η2＝1/2以外，与第10圆偏光板的结构相同。
[表6]
Figure A200780022598D00412
(7)本发明的圆偏光板7
如图6-12所示，该圆偏光板(以下也称为“第12圆偏光板”。)112具有叠层有直线起偏器5m、第一种双折射层88和第二种双折射层97的结构。下述表7表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层88假定为将由降冰片烯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第二种双折射层97假定为将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂构成的膜横向单轴延伸而成。第12圆偏光板除了第一种和第二种的双轴性参数η1和η2较大以外，与第11圆偏光板的结构相同。
[表7]
Figure A200780022598D00421
(8-1)本发明的圆偏光板8-1
如图6-13所示，该圆偏光板(以下也称为“第13-1圆偏光板”。)113a具有叠层有直线起偏器5n、第一种双折射层89a和第二种双折射层98a的结构。下述表8表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层89a假定为将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成。第二种双折射层98a假定为使盘状液晶性分子混合取向而成。在第13-1圆偏光板中，第二种双折射层98a的P1轴的极角为75°，第一种和第二种双折射层89a和98a的P1轴彼此所形成的角度为15°。
[表8]
Figure A200780022598D00422
(8-2)本发明的圆偏光板8-2
如图6-14所示，该圆偏光板(以下也称为“第13-2圆偏光板”。)113b具有叠层有直线起偏器5p、第一种双折射层89b和第二种双折射层98b的结构。下述表9表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层89b假定为将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成。第二种双折射层98b假定为使盘状液晶性分子混合取向而成。在第13-2圆偏光板中，第二种双折射层98b的P1轴的极角为70°，第一种和第二种双折射层89b和98b的P1轴彼此所形成的角度为20°。
[表9]
Figure A200780022598D00431
(8-3)本发明的圆偏光板8-3
如图6-15所示，该圆偏光板(以下也称为“第13-3圆偏光板”。)113c具有叠层有直线起偏器5q、第一种双折射层89c和第二种双折射层98c的结构。下述表10表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层89c假定为将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成。第二种双折射层98c假定为使盘状液晶性分子混合取向而成。在第13-3圆偏光板中，第二种双折射层98c的P1轴的极角为67.5°，第一种和第二种双折射层89c和98c的P1轴彼此所形成的角度为22.5°。
[表10]
(8-4)本发明的圆偏光板8-4
如图6-16所示，该圆偏光板(以下也称为“第13-4圆偏光板”。)113d具有叠层有直线起偏器5r、第一种双折射层89d和第二种双折射层98d的结构。下述表11表示各双折射层的光学特性。第一种双折射层89d假定为将由降冰片烯树脂构成的膜单轴延伸而成。第二种双折射层98d假定为使盘状液晶性分子混合取向而成。在第13-4圆偏光板中，第二种双折射层98d的P1轴的极角为65°，第一种和第二种双折射层89d和98d的P1轴彼此所形成的角度为25°。
[表11]
Figure A200780022598D00441
4.偏光状态的测定
图7-6～7-16分别是表示本发明的第6～第12圆偏光板和第13-1～第13-4圆偏光板的斯托克斯参数S3的计算结果。图中的粗实线、细实线和虚线分别表示圆偏光板的法线方向、方位角22.5°极角60°的倾斜方向、和方位角45°极角60°的倾斜方向的斯托克斯参数S3。
如图7-6所示，在本发明的第6圆偏光板中，在法线方向和倾斜方向上，均能在宽的波长区域得到
Figure A200780022598D0044082404QIETU
，与两片正交叠层型的第2圆偏光板和两片交叉叠层型的第3圆偏光板相比，视野角更宽。
此外，如图7-7所示，在各双折射层的相位差比第6圆偏光板更大的本发明的第7圆偏光板中，在更宽的波长区域能得到
Figure A200780022598D0044082419QIETU
。进一步，如图7-8所示，在各双折射层的相位差比较大的第8圆偏光板中，虽然是3层叠层型，但与两片叠层型的第7圆偏光板相同，在宽波长区域能得到
Figure A200780022598D0044082438QIETU
，为宽波带并且为宽视野角。
进一步，如图7-9所示，在代替单轴性的双折射层而使用双轴性的双折射层的本发明的第9圆偏光板中，与两片正交叠层型的第2圆偏光板和两片交叉叠层型的第3圆偏光板相比，视野角也更宽，展现本发明的设计方针的有效性。而且，如图7-10所示，在第一种和第二种双折射层的表示双轴性的程度的双轴性参数η均大于第9圆偏光板的第10圆偏光板中，与第2圆偏光板和第3圆偏光板相比，视野角虽然更宽，但是与使用单轴性的双折射层的第6圆偏光板相比，确认到视野角的劣化。
根据这些结果，为了使得比第二和第3圆偏光板更宽视野角，优选第一种和第二种双折射层的双轴性参数η为0.5以下，更优选为0.25以下。而且，如图7-11和7-12所示，在将第一种双折射层的双轴性参数η调整为第二种双折射层的一半的第11和第12圆偏光板中，维持与平行地叠层有两片单轴性双折射层的第6圆偏光板相同的视野角。即，即使在双轴性参数η超过0.5的情况下，通过将第一种双折射层的双轴性参数η设定得比第二种双折射层的双轴性参数η小，也能够实现宽视野角化。因此，第一种双折射层的双轴性参数η1优选为第二种双折射层的双轴性参数η2的1/2倍。
此外，在第二种双折射层的P1轴位于既非双折射层的面内方向也非法线方向的其它方向的情况下，难以以在面内方向具有P1轴的第一种双折射层与第二种双折射层的P1轴平行的方式叠层。但是，通过如本发明的第13-1圆偏光板那样，将第一种双折射层的P1轴和第二种双折射层的P1轴配置在包含各双折射层的法线的同一平面内，如图7-13所示，能够得到比两片正交叠层型的第2圆偏光板和两片交叉型的第3圆偏光板更宽的视野角。而且，第一种和第二种双折射层的P1轴彼此所形成的角度为22.5°以下的本发明的第13-2和第13-3圆偏光板，也由于在可见波长区域不存在S3小于0.5，所以可是说是优于现有的两片叠层型。
另一方面，在第一种和第二种双折射层的P1轴彼此所形成的角度为25°的本发明的第13-4圆偏光板中，由于存在S3小于0.5的波长，所以不能够说确实优于现有的两片叠层型。但是，从光量(漏光)的视野角这个角度考虑能够说明以下情况。
仅着眼于既为设计中心波长，也为人的能见度峰值的波长550nm的计算结果并进行比较，如下述表12所示。
[表12]
Figure A200780022598D00451
Figure A200780022598D00461
如表12所示，即使第13-4圆偏光板，S3的最低值(0.87)也维持得比两片叠层型的S3的最低值(0.84)高。因此，例如在制作第13-4圆偏光板，并将其放置在反射镜上的情况下，着色问题除外，仅着眼于波长550nm的光量的反射防止效果的视野角比现有的两片叠层型的第3圆偏光板更宽。当然，在法线方向第13-4圆偏光板也与两片叠层型的第3圆偏光板同样地被宽波带化，如果综合地进行评价，即使是将P1轴形成的角度扩大到25°的第13-4圆偏光板，也能够说比现有的两片叠层型的第3圆偏光板更优良一些。而且，就着色而言，虽然没有当然比有好，但是一般没有着色不会优先于光量的优化。总而言之，第一种双折射层的P1轴与第二种双折射层的P1轴形成的角度的上限优选为25°。更优选的上限为22.5°，进一步优选的上限为15°。
如上所述，本发明的设计方针的有效性得到证明。以下，对本发明的其它实施方式进行说明。本发明的复合双折射介质通过与起偏器组合，能够构成偏光板(以下，也称为“带复合双折射介质的偏光板”。)。这样构成的带复合双折射介质的偏光板特别是在所有的双折射层的P1轴与起偏器的透过轴或吸收轴正交的情况下，能够发挥本发明的作用效果。原因在于：在双折射层的P1轴与起偏器的透过轴或吸收轴正交的情况下，双折射层仅对来自倾斜方向的入射光实质上发挥作用，对于来自法线方向的入射光完全不发挥作用。相反，在这种情况下，带复合双折射介质的偏光板能够期待对来自倾斜方向的入射光进行偏光变换的功能，如果采用只能够在正面方向得到足够的宽波带化的效果的现有的宽波带相位差膜，则不能够得到必要的宽波带化的效果。
此外，通过将本发明的带复合双折射介质的偏光板用于液晶显示装置，能够提供宽视野角且着色较少的高显示品位的液晶显示装置。进一步，也可以是作为液晶显示装置的光调制元件的液晶面板本身兼作构成复合双折射介质的双折射层中的一层的结构。通过采用这种结构，减少双折射层的数量，能够实现薄型且低成本的液晶显示装置。并且，如上所述，由于双折射层的相位差和P1轴的控制的自由度提高，所以能够实现更高品位的液晶显示装置。
(实施例)
以下，列举实施例，对本发明更详细地进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
1.实施例1～8的复合双折射介质、比较例1的相位差膜、和比较例2的复合双折射介质的结构
关于实施例1～8的复合双折射介质、比较例1的相位差膜、和比较例2的复合双折射介质，在表13中表示各双折射层的种类、材料、相位差R(550)、波长分散性α和β、双轴性参数η、和P1轴的方向。
[表13]
Figure A200780022598D00471
(实施例1)
将降冰片烯树脂(NB)膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)和聚苯乙烯树脂(PS)膜单轴延伸而成的第二双折射层(第二种双折射层)通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂进行叠层，形成实施例1的复合双折射介质。
(实施例2)
将降冰片烯树脂膜横向单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)和聚苯乙烯树脂膜横向单轴延伸而成的第二双折射层(第二种双折射层)通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂进行叠层，形成实施例2的复合双折射介质。
(实施例3)
将降冰片烯树脂膜二轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)和聚苯乙烯树脂膜横向单轴延伸而成的第二双折射层(第二种双折射层)通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂进行叠层，形成实施例3的复合双折射介质。
(实施例4)
首先，在降冰片烯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)上涂敷垂直取向膜。接着，与降冰片烯树脂膜的延伸方向平行地进行垂直取向膜的摩擦处理。接着，使用刮条涂布机(barcoater)，在垂直取向膜上涂敷添加有微量在空气界面的垂直取向辅助剂的包含盘状液晶性分子(DLC)的涂敷液。之后，对垂直取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第二双折射层(第二种双折射层)。将以上述方式形成的叠层体作为实施例4的复合双折射介质。其中，在本说明书中，所谓“盘状液晶性分子的垂直取向”是指圆盘状分子的圆盘面在基板上垂直排列的取向状态。
(实施例5)
首先，在降冰片烯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)上涂敷垂直取向膜。接着，与降冰片烯树脂膜的延伸方向平行地进行垂直取向膜的摩擦处理。接着，使用刮条涂布机，在垂直取向膜上涂敷包含盘状液晶性分子的涂敷液。之后，对垂直取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第二双折射层(第二种双折射层)。将以上述方式形成的叠层体作为实施例5的复合双折射介质。
而且，本实施例中的第二双折射层(第二种双折射层)进行在双折射层的厚度方向连续地使取向方向变化的所谓混合取向。因此，将混合取向的双折射层整体假定为与在光学上显现双轴性的双折射介质相对于双折射层的面成某角度地相同取向的双折射层在实质上相等，在此基础上，参照从倾斜方向的相位差测定结果，通过计算决定介电主轴、主折射率和P1轴。
(实施例6)
首先，在由未延伸的降冰片烯树脂膜构成的第一双折射层(第二种双折射层)上涂敷水平取向膜。接着，在一个方向上进行水平取向膜的摩擦处理后，使用刮条涂布机，在水平取向膜上涂敷包含向列型液晶性分子(NLC)的涂敷液。之后，对水平取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第二双折射层(第一种双折射层)。
此外，相对于第一双折射层(第二种双折射层)，在与形成有第二双折射层(第一种双折射层)的一侧相反的一侧涂敷垂直取向膜。接着，在与上述水平取向膜的摩擦方向平行的方向上进行垂直取向膜的摩擦处理，之后，使用刮条涂布机，在垂直取向膜上涂敷添加有微量在空气界面的垂直取向辅助剂的包含盘状液晶性分子的涂敷液。之后，对垂直取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第三双折射层(第二种双折射层)。将以上述方式形成的叠层体作为实施例6的复合双折射介质。
(实施例7)
利用与实施例6相同的方法，在第一双折射层(第二种双折射层)上隔着水平取向膜叠层第二双折射层(第一种双折射层)。另一方面，与实施例6不同，第三双折射层(第二种双折射层)形成在玻璃板上。之后，从玻璃板仅剥离第三双折射层，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂转印叠层在第二双折射层(第一种双折射层)上。将以上述方式形成的叠层体作为实施例7的复合双折射介质。
(实施例8)
将聚碳酸酯树脂(PC)膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)和聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)膜单轴延伸而成的第二双折射层(第二种双折射层)通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂进行叠层，形成实施例8的复合双折射介质。
(比较例1)
将聚碳酸酯树脂膜单轴延伸，作为比较例1的相位差膜。
(比较例2)
将通过将降冰片烯树脂膜单轴延伸而得到的λ/2板(滞相轴的方位-15°)和λ/4板(滞相轴的方位45°)通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂进行叠层，作为比较例2的复合双折射介质。
2.实施例1～8的复合双折射介质、比较例1的相位差膜、和比较例2的复合双折射介质的波长分散性的评价试验
从复合双折射介质或相位差膜的法线方向、方位角22.5°极角60°的倾斜方向和方位角45°极角60°的倾斜方向这三个方向，测定实施例1～8的复合双折射介质、比较例1的相位差膜和比较例2的复合双折射介质的波长分散性α’和β’，计算出三方向的波长分散性α’和β’的平均值。其中，在测定中使用分光偏振光椭圆率测量仪(商品名：M-220，日本分光社制造)。而且，波长分散性α’和β’的定义由下述数学式(H)和(I)定义。
α’＝[N1(450)—N2(450)]/[N1(550)—N2(550)]      (H)
β’＝[N1(650)—N2(650)]/[N1(550)—N2(550)]      (I)
式中，N1(λ)和N2(λ)表示与从规定的测定方向入射的波长λ(nm)的光在复合双折射介质或相位差膜中传播的情况下的2个固有模式对应的折射率。但是，使N1(λ)≥N2(λ)。
而且，关于比较例2的复合双折射介质，因为在后述的反射光量的评价中确认出视野角较窄，所以没有测定作为复合双折射介质的相位差的波长分散性。
在表13中表示波长分散性的评价试验的结果。本发明的实施例1～8的复合双折射介质的相位差显现逆波长分散性，确认为宽视野角和宽波带。另一方面，比较例1的相位差膜不显现逆波长分散性，比较例2的复合双折射介质在法线方向以外，波长分散性和偏光变换功能从设计值大幅偏离。
3.实施例9～16以及比较例3和4的圆偏光板的结构
(实施例9)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例1的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例9的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由三醋酸纤维素(TAC)等构成的保护膜的结构。
(实施例10)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例2的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例10的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(实施例11)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例3的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例11的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(实施例12)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例4的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例12的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(实施例13)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例5的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例13的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(实施例14)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例6的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例14的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(实施例15)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例7的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例15的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(实施例16)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层实施例8的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例16的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(比较例3)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层比较例1的相位差膜和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例16的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
(比较例4)
通过没有双折射的丙烯类粘接剂叠层比较例2的复合双折射介质和吸收轴的方位45°的起偏器，由此制作实施例16的圆偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
4.实施例9～16和比较例3和4的圆偏光板的目测评价试验
将实施例9～16和比较例3和4的圆偏光板分别放置在铝蒸镀反射镜上，调查反射光的状态。如果在所有视角方向上反射光量较小且没有着色就评价为○，如果有着色就评价为×。在表14中表示评价试验的结果。
[表14]
Figure A200780022598D00521
本发明的9～16圆偏光板被确认为宽视野角且宽波带。另一方面，比较例3和4的圆偏光板，由于比较例1的相位差膜不显现逆波长分散性，比较例2的复合双折射介质在法线方向以外其波长分散和偏光变换功能从设计值大幅偏离，所以作为圆偏光板的性能不充分。
3.实施例17和18的复合双折射介质以及比较例5和6的相位差膜的结构
关于实施例17和18的复合双折射介质以及比较例5和6的相位差膜，在表15中表示双折射层的种类、材料、相位差R(550)、波长分散性α和β、双轴性参数η、和P1轴的方向。
[表15]
Figure A200780022598D00531
(实施例17)
将降冰片烯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)和聚甲基丙烯酸甲酯树脂膜单轴延伸而成的第二双折射层(第二种双折射层)通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂进行叠层，形成实施例17的复合双折射介质。
(实施例18)
将聚碳酸酯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)和降冰片烯树脂膜在膜的厚度方向上特殊延伸而成的第二双折射层(第二种双折射层)通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂进行叠层，形成实施例18的复合双折射介质。
(比较例5)
将聚碳酸酯树脂膜单轴延伸，形成比较例5的相位差膜。
(比较例6)
将聚甲基丙烯酸甲酯树脂膜单轴延伸，形成比较例6的相位差膜。
4.实施例17和18的复合双折射介质、以及比较例5和6的相位差膜的波长分散性的评价试验
从复合双折射介质或相位差膜的法线方向、方位角22.5°极角60°的倾斜方向、和方位角45°极角60°的倾斜方向这三个方向，测定实施例17和18的复合双折射介质、以及比较例5和6的相位差膜的波长分散性α’和β’，计算出三方向的波长分散性α’和β’的平均值。其中，在测定中使用分光偏振光椭圆率测量仪(商品名：M-220，日本分光社制造)。在表15中表示评价试验的结果。本发明的实施例17和18的复合双折射介质其相位差显现逆波长分散性，确认为宽视野角且宽波带。另一方面，比较例5和6的相位差膜没有显现逆波长分散性。
5.实施例19和比较例7的正交尼科尔偏光板的结构
(实施例19)
通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂依次叠层吸收轴的方位0°的起偏器、实施例17的复合双折射介质、实施例18的复合双折射介质、和吸收轴的方位90°的起偏器，制作实施例19的正交尼科尔偏光板。其中，起偏器使用不包括由三醋酸纤维素(TAC)等构成的保护膜的结构。
(比较例7)
通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂依次叠层吸收轴的方位0°的起偏器、比较例5的相位差膜、比较例6的相位差膜、和吸收轴的方位90°的起偏器，制作比较例7的正交尼科尔偏光板。其中，起偏器使用不包括由TAC等构成的保护膜的结构。
6.实施例19和比较例7的正交尼科尔偏光板的目测评价试验
将实施例19和比较例7的正交尼科尔偏光板分别放置在白色光源上，调查其透过光的光量和着色。如果在所有视角方向上光量(或着色)较小就评价为○，如果不是这样则评价为×。在表16中表示评价试验的结果。
[表16]
Figure A200780022598D00541
本发明的实施例17和18的复合双折射介质为宽视野角且宽波带，并且使用它们的实施例19的正交尼科尔偏光板也被确认为宽视野角且宽波带。另一方面，使用比较例5和6的复合双折射介质的比较例7的正交尼科尔偏光板虽然为宽视野角，但着色较大。
7.实施例20～22和比较例8的复合双折射介质的结构
关于实施例20～22和比较例8的复合双折射介质，在表15中表示各双折射层的种类、材料、相位差R(550)、波长分散性α和β、双轴性参数η、和P1轴的方向。
[表17]
Figure A200780022598D00551
(实施例20)
首先，在将降冰片烯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)上涂敷垂直取向膜。接着，与降冰片烯树脂的延伸方向平行地进行垂直取向膜的摩擦处理。接着，使用刮条涂布机，在垂直取向膜上涂敷添加有微量在空气界面的垂直取向辅助剂的包含盘状液晶性分子的涂敷液。之后，对垂直取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第二双折射层(第二种双折射层)。将以上述方式形成的叠层体作为实施例20的复合双折射介质。
(实施例21)
首先，在玻璃板上涂敷水平取向膜，进行摩擦处理。接着，使用刮条涂布机，在水平取向膜上涂敷添加有微量在空气界面的水平取向辅助剂的包含盘状液晶性分子的涂敷液。接着，对水平取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成双折射层(第二种双折射层)。之后，仅将该双折射层(第二种双折射层)从玻璃板剥离，并通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，叠层在封入有向列型液晶的VA模式液晶面板(NLCP)之上。这样，形成实施例21的复合双折射介质。
其中，在本说明书中，所谓“盘状液晶性分子的水平取向”是指，圆盘状分子的圆盘面在基板上水平排列的取向状态。
(实施例22)
在实施例20的复合双折射介质的第二双折射层(第二种双折射层)一侧直接形成与实施例21相同的第二种双折射层之后，进一步通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，叠层封入有向列型液晶的VA模式液晶面板，形成实施例22的复合双折射介质。
(比较例8)
通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，依次叠层降冰片烯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)、降冰片烯树脂膜二轴延伸而成的第二双折射层(第二种双折射层)、封入有向列型液晶的VA模式液晶面板，形成比较例8的复合双折射介质。
8.实施例20～22和比较例8的复合双折射介质的波长分散性的评价试验
对实施例20～22和比较例8的复合双折射介质，从方位角0°极角60°的倾斜方向、方位角22.5°极角60°的倾斜方向、和方位角45°极角60°的倾斜方向这三个方向，测定波长分散性α’和β’，计算出三方向的波长分散性α’和β’的平均值。其中，在测定中使用分光偏振光椭圆率测量仪(商品名：M-220，日本分光社制造)。在表17中表示评价结果。本发明的实施例20～22的复合双折射介质其相位差显现逆波长分散性，被确认为宽视野角且宽波带。另一方面，比较例8的复合双折射介质的相位差没有显现逆波长分散性。
9.实施例23、24和比较例9的VA模式液晶显示装置的结构
(实施例23)
如8-1所示，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，以第二种双折射层24和25相互邻接的方式叠层实施例20的复合双折射介质(第一种双折射层15和第二种双折射层24的叠层体)52、和实施例21的复合双折射介质(第二种双折射层25和液晶面板35a的叠层体)53。并且，在实施例20的复合双折射介质52一侧的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂叠层吸收轴的方位0°的起偏器5s。进一步，在实施例21的复合双折射介质53一侧的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂叠层吸收轴方位90°的起偏器5t。通过以上所述，制作出实施例23的垂直取向(VA)模式的液晶显示装置201。
(实施例24)
在实施例22的复合双折射介质的降冰片烯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层一侧的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂叠层吸收轴的方位0°的起偏器。并且，在另一方的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂叠层吸收轴的方位90°的起偏器。通过以上所述，制作出实施例24的VA模式的液晶显示装置。
(比较例9)
如8-2所示，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，在比较例8的复合双折射介质(第一种双折射层17、第二种双折射层25和液晶面板35b的叠层体)55的第一双折射层(第一种双折射层)17一侧的外侧，叠层吸收轴的方位0°的起偏器5u。并且，在另一方的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂叠层吸收轴方位90°的起偏器5v。通过以上所述，制作出比较例9的VA模式液晶显示装置202。
10.实施例23、24和比较例9的VA模式液晶显示装置的目测评价试验
将实施例23、24和比较例9的VA模式液晶显示装置分别放置在白色光源上，调查黑显示的光量和着色。如果在所有视角方向上光量(或着色)较小就评价为○，如果不是这样则评价为×。在表18中表示评价试验的结果。
[表18]
Figure A200780022598D00581
确认出本发明的实施例23和24的液晶显示装置与比较例9的液晶显示装置相比，黑显示的视野角更宽，着色也更小。
11.实施例25和比较例10的复合双折射介质的结构
关于实施例25和比较例10的复合双折射介质，在表16中表示各双折射层的种类、材料、相位差R(550)、波长分散性α和β、双轴性参数η、和P1轴的方向。
[表19]
(实施例25)
首先，在由未延伸的降冰片烯树脂膜构成的第一双折射层(第二种双折射层)上涂敷垂直取向膜。接着，在进行垂直取向膜的摩擦处理后，使用刮条涂布机，在垂直取向膜上涂敷添加有微量在空气界面的垂直取向辅助剂的包含盘状液晶性分子的涂敷液。之后，对垂直取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第二双折射层(第二种双折射层)。
进一步，对第一双折射层(第二种双折射层)，在与形成有第二双折射层(第二种双折射层)的一侧相反的一侧涂敷水平取向膜。接着，在进行水平取向膜的摩擦处理后，使用刮条涂布机，在水平取向膜上涂敷添加有微量在空气界面的水平取向辅助剂的包含盘状液晶性分子的涂敷液。之后，对水平取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第三双折射层(第二种双折射层)。进一步，在第三双折射层上涂敷垂直取向膜后，使用刮条涂布机在垂直取向膜上涂敷包含向列型液晶性分子的涂敷液。之后，对垂直取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第四双折射层(第一种双折射层)，得到复合双折射介质。进一步，在复合双折射介质的第二双折射层一侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，叠层封入有向列型液晶的横电场开关(IPS)模式液晶面板，作成实施例25的复合双折射介质。
(比较例10)
首先，在将降冰片烯树脂膜单轴延伸而成的第一双折射层(第一种双折射层)上涂敷垂直取向膜。接着，使用刮条涂布机，在垂直取向膜上涂敷包含向列型液晶性分子的涂敷液。之后，对垂直取向膜上的涂敷液进行干燥和加热，进一步照射紫外线使其固化，由此形成第二双折射层(第一种双折射层)，得到复合双折射介质。进一步，在复合双折射介质的第二双折射层一侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，叠层封入有向列型液晶的IPS模式液晶面板，形成比较例10的复合双折射介质。
12.实施例25和比较例10的复合双折射介质的波长分散性的评价试验
从方位角0°极角60°的倾斜方向、方位角22.5°极角60°的倾斜方向、和方位角45°极角60°的倾斜方向这三个方向，测定实施例25和比较例10的复合双折射介质的波长分散性α’和β’，计算出三方向的波长分散性α’和β’的平均值。其中，在测定中使用分光偏振光椭圆率测量仪(商品名：M-220，日本分光社制造)。在表19中表示评价结果。本发明的实施例25的复合双折射介质其相位差显现逆波长分散性，确认为宽视野角且宽波带。比较例10的复合双折射介质的相位差没有显现逆波长分散性。
13.实施例26和比较例11的IPS模式液晶显示装置的结构
(实施例26)
如图9-1所示，在实施例25的复合双折射介质(横电场开关(IPS)模式液晶面板36a、第一双折射层26、第二双折射层27、第三双折射层28和第四双折射层18的叠层体)56的IPS模式液晶面板36a一侧的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，叠层吸收轴的方位0°的起偏器5w。并且，在另一方的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，叠层吸收轴的方位90°的起偏器5x。通过以上所述，制作出实施例12的IPS模式液晶显示装置301。
(比较例11)
如9-2所示，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂，在比较例10的复合双折射介质(IPS模式液晶面板36b、第一双折射层19、第二双折射层20)57的IPS模式液晶面板36b一侧的外侧，叠层吸收轴的方位0°的起偏器5y。并且，在另一方的外侧，通过透明且没有双折射的丙烯类粘接剂叠层吸收轴的方位90°的起偏器5z。通过以上所述，制作出比较例11的IPS模式液晶显示装置302d。
14.实施例26和比较例11的IPS模式液晶显示装置的目测评价试验
将实施例26和比较例11的IPS模式液晶显示装置分别放置在白色光源上，调查黑显示的光量和着色。如果在所有视角方向上光量(或着色)较小就评价为○，如果不是这样则评价为×。在表20中表示评价试验的结果。
[表20]
确认出本发明的实施例26的液晶显示装置与比较例11的液晶显示装置相比，黑显示的视野角更宽，着色也更小。
在本说明书中，直线起偏器、起偏器、偏光元件、(没有附加“圆”的)偏光板、偏光膜均是相同意思。在其材料和形成方法上没有特别限定，只要不特别地禁止，在本发明中以O型偏光元件为前提，其中，该O型偏光元件例如将具有2色性的碘配位化合物等吸附在聚乙烯醇类膜上，并在某一定方向延伸、取向。并且，只要不特别地禁止，采用不包括TAC等的保护膜的结构。进一步，所谓“可见波长区域”是指400～700nm。而且，没有附加“双轴性”的λ/4板和λ/2板分别指在光学上为单轴性的λ/4板、λ/2板。
此外，相位差膜、相位差板、双折射层和光学各向异性层均与(没有附加“复合”)双折射介质的意思相同。进一步，在本说明书中，起偏器的偏光轴、双折射层的P1轴的方向以起偏器、双折射层的面内所测的方位角和从法线方向所测的极角而定义。但是，在轴位于面内的情况下，极角为90°，在此情况下也有省略极角表示，仅以方位表示方向的情况。
本说明书中的“以上”、“以下”包括该数值。
而且，本申请以2006年6月28日申请的日本专利申请2006-178460号为基础，根据巴黎公约或进入国的法规要求优先权。该申请的所有内容作为参考被引入本申请中。

Claims (40)

1.一种复合双折射介质，其具有叠层有多个双折射层的结构，其特征在于：
该复合双折射介质在整体上相位差显现逆波长分散性，并且
在波长λ(nm)的三个主折射率中，当以与它们的平均值的差的绝对值为最大的主折射率作为第一主折射率n1(λ)时，双折射层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内。
2.如权利要求1所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述多个双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此所形成的角度θ为25°以下。
3.如权利要求1所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述复合双折射介质包括具有由下述数学式(1)定义的波长550nm的相位差R(550)为正值的第一种双折射层、和具有R(550)为负值的第二种双折射层，
R(λ)＝[n1(λ)—n2(λ)]×d     (1)
式中，R(λ)表示波长λ(nm)的相位差；n2(λ)表示在波长λ(nm)的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值为第二大的主折射率；d表示厚度。
4.如权利要求3所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种和第二种双折射层的各自的相位差显现正波长分散性。
5.如权利要求3所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种双折射层的相位差R(550)的绝对值大于第二种双折射层。
6.如权利要求5所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种双折射层的相位差的波长分散性小于第二种双折射层。
7.如权利要求6所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种双折射层为由降冰片烯树脂构成的膜。
8.如权利要求3所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种双折射层的相位差R(550)的绝对值小于第二种双折射层。
9.如权利要求8所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种双折射层的相位差的波长分散性大于第二种双折射层。
10.如权利要求9所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第二种双折射层为由降冰片烯树脂构成的膜。
11.如权利要求1所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述双折射层的至少一个的与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于既非双折射层的面内方向也非法线方向的方向。
12.如权利要求1所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述双折射层的至少一个包含液晶性分子。
13.如权利要求12所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述液晶性分子在双折射层的厚度方向上连续地使取向方向变化。
14.如权利要求12所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述液晶性分子为盘状液晶性分子。
15.如权利要求12所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述液晶性分子为向列型液晶性分子。
16.如权利要求1所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述双折射层的至少一个的由下述数学式(2)定义的双轴性参数η大于0，
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|     (2)
式中，n3(550)表示在波长550nm的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
17.如权利要求1所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述双折射层的至少一个的由下述数学式(2)定义的双轴性参数η为1/2以下，
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|      (2)
式中，n3(550)表示在波长550nm的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
18.如权利要求3所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种双折射层的由下述数学式(2)定义的双轴性参数η比第二种双折射层小，
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|     (2)
式中，n3(550)表示在波长550nm的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
19.如权利要求18所述的复合双折射介质，其特征在于：
所述第一种双折射层的双轴性参数η为第二种双折射层的1/2。
20.一种偏光板，其特征在于：
具有权利要求1所述的复合双折射介质和起偏器。
21.如权利要求20所述的偏光板，其特征在于：
在从正面方向观察时，所述复合双折射介质的双折射层的与第一主折射率n1(550)对应的主轴与起偏器的透过轴和/或吸收轴正交。
22.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
权利要求20所述的偏光板和液晶面板。
23.一种液晶显示装置，其具有叠层有液晶面板和液晶面板以外的双折射层的结构，其中，该液晶面板在相对的两个基板间夹持液晶层并具有用于向液晶层施加电压的至少一对电极，
该液晶显示装置的特征在于：
在黑显示状态下，在整体上相位差显现逆波长分散性，且在使波长λ(nm)的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值为最大的主折射率作为第一主折射率n1(λ)时，液晶层和双折射层的法线与对应于第一主折射率n1(550)的主轴位于同一平面内。
24.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层和双折射层在黑显示状态下，与第一主折射率n1(550)对应的主轴彼此所形成的角度θ为25°以下。
25.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层和双折射层的由下述数学式(1)定义的波长550nm的相位差R(550)的正负不同，
R(λ)＝[n1(λ)—n2(λ)]×d     (1)
式中，R(λ)表示波长λ(nm)的相位差；n2(λ)表示在波长λ(nm)的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值为第二大的主折射率；d表示厚度。
26.如权利要求25所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层和双折射层在黑显示状态下，各自的相位差具有正波长分散性。
27.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层在黑显示状态下，相位差R(550)的绝对值大于双折射层。
28.如权利要求27所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层在黑显示状态下，相位差的波长分散性小于双折射层。
29.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层在黑显示状态下，相位差R(550)的绝对值小于双折射层。
30.如权利要求29所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层在黑显示状态下，相位差的波长分散性大于双折射层。
31.如权利要求30所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述双折射层为由降冰片烯树脂构成的膜。
32.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述双折射层在黑显示状态下，与第一主折射率n1(550)对应的主轴位于既非双折射层的面内方向也非法线方向的方向。
33.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述双折射层包含液晶性分子。
34.如权利要求33所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶性分子在黑显示状态下，在双折射层的厚度方向上连续地使取向方向变化。
35.如权利要求33所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶性分子为盘状液晶性分子。
36.如权利要求33所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶性分子为向列型液晶性分子。
37.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述双折射层的由下述数学式(2)定义的双轴性参数η大于0，
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|    (2)
式中，n3(550)表示在波长550nm的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
38.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述双折射层的由下述数学式(2)定义的双轴性参数η为1/2以下，
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|     (2)
式中，n3(550)表示在波长550nm的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
39.如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层在黑显示状态下，由下述数学式(2)定义的双轴性参数η比双折射层小，
η＝|n2(550)—n3(550)|/|n1(550)—n2(550)|    (2)
式中，n3(550)表示在波长550nm的三个主折射率中，与它们的平均值的差的绝对值最小的主折射率。
40.如权利要求39所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层在黑显示状态下，双轴性参数η为双折射层的1/2。
CN2007800225982A 2006-06-28 2007-06-01 复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置 Expired - Fee Related CN101473253B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP178460/2006 2006-06-28
JP2006178460 2006-06-28
PCT/JP2007/061215 WO2008001582A1 (fr) 2006-06-28 2007-06-01 support biréfringent complexe, plaque de polarisation, et dispositif à cristaux liquides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101473253A true CN101473253A (zh) 2009-07-01
CN101473253B CN101473253B (zh) 2012-05-23

Family

ID=38845352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800225982A Expired - Fee Related CN101473253B (zh) 2006-06-28 2007-06-01 复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7999893B2 (zh)
EP (2) EP2042896A3 (zh)
JP (2) JP4216324B2 (zh)
KR (1) KR101049354B1 (zh)
CN (1) CN101473253B (zh)
WO (1) WO2008001582A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102629023A (zh) * 2011-02-01 2012-08-08 富士胶片株式会社 Ips模式或ffs模式液晶显示元件
CN104662448A (zh) * 2012-07-25 2015-05-27 第一毛织株式会社 光学膜、用于制备其的方法及包括其的液晶显示器
CN107621666A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 鼎茂光电股份有限公司 超薄型广波域相位延迟膜
CN108227061A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 迪睿合株式会社 相位差补偿元件、液晶显示装置和投射型图像显示装置
US10295714B2 (en) 2014-09-26 2019-05-21 Zeon Corporation Elongated circularly polarizing plate, elongated broadband lambda/4 plate, organic electroluminescent display device, and liquid crystal display device
US10310286B2 (en) 2014-09-26 2019-06-04 Zeon Corporation Circularly polarizing plate, method for producing same, broadband lambda/4 plate, organic electroluminescent display device, and liquid crystal display device
CN114375418A (zh) * 2019-09-17 2022-04-19 住友化学株式会社 层叠体及包含该层叠体的椭圆偏振板

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2042896A3 (en) * 2006-06-28 2012-03-07 Sharp Kabushiki Kaisha Complex birefringent medium polarizing plate, and liquid crystal device
KR101314480B1 (ko) * 2008-12-26 2013-10-07 주식회사 엘지화학 면상 스위치 모드 ｌｃｄ용 편광판 및 이를 포함하는 면상 스위치 모드 ｌｃｄ
BRPI0923744A2 (pt) * 2009-01-27 2019-09-24 Sharp Kk "dispositivo de display de cristal líquido"
US9104037B2 (en) 2009-07-30 2015-08-11 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
KR101665598B1 (ko) * 2009-10-05 2016-10-13 삼성디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 구비하는 표시 장치
WO2012073462A1 (ja) * 2010-12-02 2012-06-07 株式会社日本触媒 位相差フィルムとその製造方法ならびに画像表示装置
TWI488748B (zh) 2011-04-13 2015-06-21 Lg Chemical Ltd 光學薄膜
KR101544249B1 (ko) * 2011-08-05 2015-08-13 주식회사 엘지화학 광학 필름
KR101353435B1 (ko) * 2011-08-05 2014-02-13 주식회사 엘지화학 광학 필름
JP6081098B2 (ja) * 2011-10-27 2017-02-15 日東電工株式会社 長尺状積層偏光板の製造方法及び長尺状積層偏光板
JP6202828B2 (ja) * 2012-02-17 2017-09-27 学校法人慶應義塾 液晶表示装置
EP2662712B1 (en) * 2012-05-10 2014-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd Multilayered optical film, manufacturing method thereof, and display device
US9921351B2 (en) 2012-05-10 2018-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Multilayered optical film, manufacturing method thereof, and display device
TWI522661B (zh) * 2012-11-23 2016-02-21 Ｌｇ化學股份有限公司 光學膜
CN105164559B (zh) * 2013-04-03 2018-03-23 三井化学株式会社 光学膜
US9513421B2 (en) 2013-05-10 2016-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Multilayered optical film, manufacturing method thereof, and display device
JP5723077B1 (ja) * 2013-07-23 2015-05-27 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 位相差板、楕円偏光板およびそれを用いた表示装置
KR102103498B1 (ko) * 2013-11-12 2020-04-23 삼성전자주식회사 보상 필름, 광학 필름 및 표시 장치
KR102103497B1 (ko) * 2013-11-12 2020-04-23 삼성전자주식회사 보상 필름, 광학 필름 및 표시 장치
US9971193B2 (en) * 2014-09-05 2018-05-15 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel
KR102375892B1 (ko) * 2014-12-01 2022-03-17 삼성전자주식회사 보상 필름, 광학 필름 및 표시 장치
WO2016158298A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 富士フイルム株式会社 位相差フィルム、円偏光フィルム、および、画像表示装置
JP6496629B2 (ja) * 2015-07-23 2019-04-03 富士フイルム株式会社 調光装置
JP2017161719A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 日東電工株式会社 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
AU2018304186A1 (en) * 2017-07-17 2020-02-06 Gary Sharp Innovations, Inc. Wide-angle compensation of uniaxial retarder stacks
JP7259762B2 (ja) * 2017-12-20 2023-04-18 日本ゼオン株式会社 円偏光板、長尺の広帯域λ／４板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び液晶表示装置
JP2019139220A (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 住友化学株式会社 積層体およびその製造方法
WO2019159888A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 住友化学株式会社 積層体およびその製造方法

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6468816A (en) 1987-09-10 1989-03-14 Nissan Motor Method for controlling dimensions of hygroscopic resin parts
JPS6490521A (en) 1987-09-30 1989-04-07 Daiwa Handotai Sochi Kk Cvd system
JPH0313916A (ja) 1989-06-13 1991-01-22 Seiko Epson Corp 位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子
JP2780188B2 (ja) 1989-06-13 1998-07-30 セイコーエプソン株式会社 位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子
JPH03263013A (ja) 1990-03-14 1991-11-22 Fujitsu Ltd 液晶パネル
JPH04121703A (ja) 1990-09-13 1992-04-22 Casio Comput Co Ltd 位相差素子
JPH0527119A (ja) 1991-07-17 1993-02-05 Nitto Denko Corp 位相差板及び楕円偏光板並びに液晶表示装置
JP3174367B2 (ja) 1991-10-07 2001-06-11 日東電工株式会社 積層波長板及び円偏光板
KR100267894B1 (ko) * 1994-05-31 2000-10-16 무네유키 가코우 광학 보상 시이트 및 액정 디스플레이
JPH1090521A (ja) 1996-07-24 1998-04-10 Sumitomo Chem Co Ltd 偏光軸回転積層位相差板およびこれを用いた投射型液晶表示装置
JPH1068816A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Sharp Corp 位相差板及び円偏光板
JP3897204B2 (ja) * 1997-02-07 2007-03-22 富士フイルム株式会社 光学補償シート、その製造方法およびそれを用いた液晶表示装置
KR100474780B1 (ko) 1997-02-07 2005-08-04 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 광학보상시이트,그의제조방법및액정디스플레이
JPH10239518A (ja) 1997-02-25 1998-09-11 Sumitomo Bakelite Co Ltd 位相差板及びそれを用いた偏光素子
JP3263013B2 (ja) 1997-08-21 2002-03-04 川崎重工業株式会社 樹脂系廃棄物の分別方法及び装置
EP1026943B1 (en) 1997-11-14 2004-06-02 Delaval Holding AB An apparatus for performing an animal related operation
TW424154B (en) 1998-10-30 2001-03-01 Teijin Ltd Phase film and optical device using same
US6400433B1 (en) 1998-11-06 2002-06-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Circularly polarizing plate comprising linearly polarizing membrane and quarter wave plate
JP3734211B2 (ja) 1999-01-27 2006-01-11 富士写真フイルム株式会社 位相差板、円偏光板および反射型液晶表示装置
US6853423B2 (en) 1998-11-06 2005-02-08 Fuji Photo Film Co., Ltd. Quarter wave plate comprising two optically anisotropic layers
JP2001004837A (ja) 1999-06-22 2001-01-12 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板および円偏光板
JP4320125B2 (ja) 2001-03-06 2009-08-26 富士フイルム株式会社 位相差膜
TW583191B (en) 2001-05-10 2004-04-11 Sumitomo Chemical Co Phase retarder
JP3570415B2 (ja) 2001-05-10 2004-09-29 住友化学工業株式会社 位相差板
KR100526402B1 (ko) * 2002-11-22 2005-11-08 주식회사 엘지화학 고리형 올레핀계 부가 중합체를 포함하는 네가티브Ｃ-플레이트(ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｃ-ｐｌａｔｅ)형 광학이방성 필름 및 이의 제조방법
KR100498267B1 (ko) * 2003-01-28 2005-06-29 주식회사 엘지화학 포지티브 보상필름을 갖는 수직배향 액정표시장치
KR100462326B1 (ko) * 2003-01-28 2004-12-18 주식회사 엘지화학 네가티브 보상필름을 갖는 수직배향 액정표시장치
JP4475507B2 (ja) * 2003-04-07 2010-06-09 大日本印刷株式会社 積層位相差層の製造方法
US6937310B2 (en) 2003-05-16 2005-08-30 Eastman Kodak Company Compensation films for LCDs
TWI299807B (en) * 2003-08-14 2008-08-11 Lg Chemical Ltd Complex light-compensation c- plate and liquid crystal display using the same
JP2005208414A (ja) 2004-01-23 2005-08-04 Nitto Denko Corp 逆波長分散位相差フィルム、それを用いた偏光板及びディスプレイ装置
EP1672932A1 (en) 2004-12-20 2006-06-21 Barco, naamloze vennootschap. Improved single light valve projection device and method for projecting images
CN101167003B (zh) * 2005-04-28 2012-11-07 住友化学株式会社 薄膜及其生产方法
EP2042896A3 (en) * 2006-06-28 2012-03-07 Sharp Kabushiki Kaisha Complex birefringent medium polarizing plate, and liquid crystal device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102629023A (zh) * 2011-02-01 2012-08-08 富士胶片株式会社 Ips模式或ffs模式液晶显示元件
US9880420B2 (en) 2012-07-25 2018-01-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Optical film, method for manufacturing same, and liquid crystal display including same
CN104662448A (zh) * 2012-07-25 2015-05-27 第一毛织株式会社 光学膜、用于制备其的方法及包括其的液晶显示器
CN104662448B (zh) * 2012-07-25 2017-09-19 第一毛织株式会社 光学膜、用于制备其的方法及包括其的液晶显示器
TWI681218B (zh) * 2014-09-26 2020-01-01 日商日本瑞翁股份有限公司 圓偏光板及其製造方法、廣帶域λ／４板、有機電激發光顯示裝置及液晶顯示裝置
US10295714B2 (en) 2014-09-26 2019-05-21 Zeon Corporation Elongated circularly polarizing plate, elongated broadband lambda/4 plate, organic electroluminescent display device, and liquid crystal display device
US10310286B2 (en) 2014-09-26 2019-06-04 Zeon Corporation Circularly polarizing plate, method for producing same, broadband lambda/4 plate, organic electroluminescent display device, and liquid crystal display device
TWI668474B (zh) * 2014-09-26 2019-08-11 日商日本瑞翁股份有限公司 長條圓偏光板、長條廣帶域λ／４板、有機電激發光顯示裝置及液晶顯示裝置
CN107621666A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 鼎茂光电股份有限公司 超薄型广波域相位延迟膜
CN108227061A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 迪睿合株式会社 相位差补偿元件、液晶显示装置和投射型图像显示装置
CN108227061B (zh) * 2016-12-09 2021-09-28 迪睿合株式会社 相位差补偿元件、液晶显示装置和投射型图像显示装置
CN114375418A (zh) * 2019-09-17 2022-04-19 住友化学株式会社 层叠体及包含该层叠体的椭圆偏振板
CN114375418B (zh) * 2019-09-17 2024-03-12 住友化学株式会社 层叠体及包含该层叠体的椭圆偏振板

Also Published As

Publication number Publication date
JP4216324B2 (ja) 2009-01-28
KR20090028574A (ko) 2009-03-18
EP2042894A4 (en) 2012-03-07
KR101049354B1 (ko) 2011-07-13
US20090096970A1 (en) 2009-04-16
CN101473253B (zh) 2012-05-23
US7999893B2 (en) 2011-08-16
WO2008001582A1 (fr) 2008-01-03
EP2042896A2 (en) 2009-04-01
JPWO2008001582A1 (ja) 2009-11-26
JP2009110005A (ja) 2009-05-21
EP2042894A1 (en) 2009-04-01
JP4920664B2 (ja) 2012-04-18
EP2042896A3 (en) 2012-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101473253B (zh) 复合双折射介质、偏光板和液晶显示装置
TWI396009B (zh) 穿透型液晶顯示裝置
KR101405758B1 (ko) 투과형 액정표시장치
JP5000729B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法、及び、液晶表示装置
KR101371849B1 (ko) 투과형 액정표시장치
KR101337827B1 (ko) 투과형 액정표시장치
US20080273151A1 (en) Low color shift optical film and liquid crystal display containing the same
JPWO2009078227A1 (ja) 液晶表示装置
KR100881530B1 (ko) 액정표시소자
JP2008134579A (ja) 光学フィルタ、偏光板、照明装置、および液晶表示装置
WO2018151295A1 (ja) 液晶表示装置
JP2006317736A (ja) 光学フィルムおよび液晶表示装置
KR102513842B1 (ko) 편광판
JP2005062672A (ja) 光学異方性層、それを用いた位相差板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JPH0313916A (ja) 位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子
JP4307181B2 (ja) 光学異方性層、それを用いた位相差板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JP2005062668A (ja) 液晶表示装置
JP2004309598A (ja) 位相差板、楕円偏光板および液晶表示装置
JP2005062671A (ja) 光学異方性層、それを用いた位相差板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JP2667716B2 (ja) 液晶表示装置
JP2005164957A (ja) 円偏光板および液晶表示素子
JP2005062669A (ja) 光学異方性層、それを用いた位相差板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JP2005173220A (ja) 光学補償膜を含む偏光板および液晶表示装置
KR101018593B1 (ko) 반사형 액정표시장치
JP2007225637A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120523

Termination date: 20200601

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee