JP2000314885A

JP2000314885A - 積層位相差板、その積層偏光板、及びそれらを用いた液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000314885A
Application number: JP11121954A
Authority: JP
Inventors: Kiyohisa Iimura; 清寿飯村; Susumu Miyazaki; 進宮崎; Koichi Fujisawa; 幸一藤沢
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複屈折光の可視領域におけるレターデーション
（位相差の波長分散）を制御した積層位相差板、それを
用いた積層偏光板、及びそれらを用いた液晶表示装置を
提供する。【解決手段】高分子とその波長分散特性に影響を及ぼす
ような添加物を混合させ、位相差の波長分散を該高分子
と該添加物の混合比率を変化させることによって、それ
ぞれが異なる可視領域におけるレターデーション（位相
差の波長分散）をもつよう任意に制御することができる
波長分散制御位相差板を、それぞれの遅相軸が非平行と
なる状態で少なくとも２枚以上積層し貼り合わせること
により、それらを組み合わせたときの可視領域における
レターデーションの合成値を任意に制御できる積層位相
差板、該積層位相差板と偏光板とを貼りあわせて積層体
と形成した積層偏光板、及びそれらを用いた液晶表示装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複屈折光の位相差
の波長分散を制御した積層位相差板、それを用いた積層
偏光板、及びそれらを用いた液晶表示素子に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より液晶ディスプレイにおける液晶
の複屈折性に基づいた着色を防止するために位相差板の
波長分散を任意に制御すること、つまり波長板の波長分
散特性が可視光域全体で波長によらず、着色が補償され
ていることが求められている。しかし、これまでは位相
差板として、ある特定波長のみに対してしか目的とする
位相差が得られないような位相差板が用いられているこ
とは知られている。また、積層型の位相板においても、
従来の技術では、複屈折光の位相差の波長分散の大きい
材料と小さい材料を適宜選択し、それらを用いて製作し
た位相差板を貼りあわせることにより得るものであっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、ある特定波長に対する位相差板を用いているため
に、その波長に対しての着色は補償できるものの、可視
光域全体にわたって補償できないという問題があり、そ
のために、コントラストの低下等を引き起こしている。
また、積層型の位相差板を作るうえでも、上記の方法で
は少なくとも2種類の異なる複屈折材料を必要とするた
め、目的とする位相差板となるような組み合わせを見つ
け、かつ、その組み合わせに適当な材料を選び、入手し
なければならない等、設計するうえでの自由度がかなり
制限されている。本発明の目的は、複屈折光の可視領域
におけるレターデーション（位相差の波長分散）を制御
した積層位相差板、それを用いた積層偏光板、及びそれ
らを用いた液晶表示素子を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述した
課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、位相差板の材
料となる高分子とその波長分散特性に影響を及ぼすよう
な添加物を混合させ、位相差の波長分散を該高分子と該
添加物の混合比率を変化させることによって、それぞれ
が異なる可視領域におけるレターデーションをもつよう
任意に制御することができる波長分散制御位相差板を用
いて、それぞれの遅相軸が非平行となる状態で少なくと
も２枚以上積層し貼り合わせることにより、可視領域に
おけるレターデーションの合成値を任意に制御できるこ
とを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、下
記の（１）〜（５）を提供する。（１）高分子とその波長分散特性に影響を及ぼすような
添加物を混合させ、位相差の波長分散を該高分子と該添
加物の混合比率を変化させることによって、それぞれが
異なる可視領域におけるレターデーション（位相差の波
長分散）をもつよう任意に制御することができる波長分
散制御位相差板を、それぞれの遅相軸が非平行となる状
態で少なくとも２枚以上積層し貼り合わせることによ
り、それらを組み合わせたときの可視領域におけるレタ
ーデーションの合成値を任意に制御できる積層位相差
板。（２）上記（１）において、前記の積層した位相差板
は、透過光の波長が、組み合わせたときの可視領域にお
けるレターデーションの合成値が、各位相差板を重ね合
わせることにより、λ／２，λ／４及び任意の位相差で
表される波長分散曲線に実質的に近似するように設定さ
れていることで広帯域の波長板として機能する積層位相
差板。但し、λは透過光の波長（ｎｍ）である。（３）上記（１）又は（２）に記載の積層位相差板と偏
光板とを貼りあわせて積層体と形成した積層偏光板。（４）液晶セルの外側または内側の少なくとも片側に、
上記（１）又は（２）に記載の積層位相差板を配置した
液晶表示装置。（５）液晶セルの外側または内側の少なくとも片側に、
上記（３）に記載の積層偏光板を配置した液晶表示装
置。

【０００５】

【発明実施の形態】以下に、本発明について詳しく説明
する。本発明における波長分散制御位相差板は、あるひ
とつの複屈折材料高分子中に、少なくとも1種類以上の
添加物を添加することによって、当該高分子のもつ本来
の波長分散を任意に制御したものである。

【０００６】位相差の波長分散を、例えば水素のＦ線で
ある４８６ｎｍの光に対する位相差をＲ₄₈₆、ナトリウ
ムのＤ線である波長５８９ｎｍの光に対する位相差をＲ
₅₈₉とした場合の、Ｒ₄₈₆とＲ₅₈₉の比：α

【０００７】

【数１】α＝Ｒ₄₈₆／Ｒ₅₈₉ （１）

【０００８】の値で表すものとすると、高分子に添加す
る添加物の種類、及び、添加濃度等を変えることによ
り、かかる比を任意に制御することができる。

【０００９】添加物として、例えば、紫外線域に吸収の
ある色素（以下、紫外線吸収色素と記す）をあるひとつ
の複屈折材料中に添加すると、当該材料本来の位相差に
比べて、短波長域の位相差が増加する。つまり、上記式
（1）の値を増加させることができる。このように、式
（1）の値が増加することを高波長分散化すると呼ぶこ
とにする。

【００１０】本発明における添加物は、上記の紫外線吸
収色素に限らず、赤外域に吸収のある色素、可視域に吸
収のある色素、蛍光増白剤、蛍光顔料、液晶等を添加物
として用いても同様に波長分散を制御することができ
る。つまり、式（1）の値を任意に制御することができ
る訳である。

【００１１】次に、本発明の高分子と混合する紫外線吸
収色素について説明する。本発明における紫外線吸収色
素は、可視域に吸収ピークを持たず紫外線領域に吸収を
持つ化合物を色素といい、本発明でいうピークとは、吸
収ピークの最大吸収点をいう。本発明で用いられる紫外
線吸収色素は、可視域に吸収ピークを持たず紫外線領域
に吸収を持つことが必須であり、該色素の吸収ピーク波
長は、３００〜４００ｎｍの範囲にあることが好まし
く、更に好ましくは３３０〜３８５ｎｍである。さら
に、これらの条件を満たす色素で、下記一般式（１）

【００１２】

【化１】

【００１３】［式中、Ｒ₁、Ｒ₂は、それぞれ独立に、水
素原子または炭素数１〜１５の直鎖もしくは分岐してい
てもよいアルキル基を表し、ｍ、ｎは、それぞれ独立
に、０〜４の整数を表す。］

【００１４】で示される化合物であり、該化合物におい
て、Ｒ₁、Ｒ₂の具体例としては、水素原子、直鎖または
分岐していてもよい、−ＣＨ₃、−Ｃ₂Ｈ₅、−Ｃ₃Ｈ₇、
−Ｃ₄Ｈ ₉、−Ｃ₅Ｈ₁₁、−Ｃ₆Ｈ₁₃、−Ｃ₇Ｈ₁₅、−Ｃ₈Ｈ
₁₇、−Ｃ₉Ｈ₁₉、−Ｃ₁₀Ｈ₂₁、−Ｃ₁₁Ｈ₂₃、−Ｃ
₁₂Ｈ₂₅、−Ｃ₁₃Ｈ₂₇、−Ｃ₁₄Ｈ₂₉、−Ｃ₁₅Ｈ₃₁が挙げら
れる。好ましくは、炭素数が４以上の化合物である。

【００１５】上述した色素のマトリックス高分子への混
合比は、色素の割合が大きすぎると、当該位相差板の機
械的強度が下がりハンドリングしにくくなるため上限が
ある。

【００１６】さらに、本発明において用いることができ
る添加物を以下に例示する。下記一般式（２）

【００１７】

【化２】

【００１８】（式中、Ｒ₃、Ｒ₄は、それぞれ独立に、水
素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフル
オロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル
基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数２〜１２の
アルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基または炭
素数２〜１２のアルコキシアルキル基を示す。Ａ₁、Ａ₃
は、それぞれ独立に、水素原子が炭素数１〜１０のアル
キル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい１，
４−フェニレン基もしくは１，４−シクロヘキシレン基
を示す。Ａ₂は、水素原子が炭素数１〜１０のアルキル
基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい１，４−
フェニレン基を示す。ｐ、ｒは、それぞれ独立に０また
は１である。ｍ、ｎは、それぞれ独立に０から２の整数
である。ｑは１から３のいずれかの整数である。ただ
し、ｑが１のとき、ｐ、ｒが同時に０になることはな
い。）で示される化合物

【００１９】Ｒ₃、Ｒ₄として具体的には、それぞれ独立
に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘ
キシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデ
シル、ドデシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペ
ンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネ
ニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、プロピニ
ル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、
オクチニル、ノニニル、デシニル、ドデシニル、メトキ
シ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキ
シ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキ
シ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、
ドデシルオキシ、メトキシメチル、エトキシメチル、プ
ロポキシメチル、ブトキシメチル、ペンチルオキシメチ
ル、ヘキシルオキシメチル、ヘプチルオキシメチル、オ
クチルオキシメチル、ノニルオキシメチル、デシルオキ
シメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、プロポキ
シエチル、ブトキシエチル、ペンチルオキシエチル、ヘ
キシルオキシエチル、ヘプチルオキシエチル、オクチル
オキシエチル、ノニルオキシエチル、デシルオキシエチ
ル、メトキシプロピル、エトキシプロピル、プロポキシ
プロピル、ブトキシプロピル、ペンチルオキシプロピ
ル、ヘキシルオキシプロピル、ヘプチルオキシプロピ
ル、オクチルオキシプロピル、ノニルオキシプロピル、
デシルオキシプロピル、メトキシブチル、エトキシブチ
ル、プロポキシブチル、ブトキシブチル、ペンチルオキ
シブチル、ヘキシルオキシブチル、ヘプチルオキシブチ
ル、オクチルオキシブチル、ノニルオキシブチル、デシ
ルオキシブチル、メトキシペンチル、エトキシペンチ
ル、プロポキシペンチル、ブトキシペンチル、ペンチル
オキシペンチル、ヘキシルオキシペンチル、ヘプチルオ
キシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、オクチルオキ
シペンチル、ノニルオキシペンチル、デシルオキシペン
チル等の各基、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメ
チル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基等が挙げら
れる。これらの基は、直鎖でもよく、分岐していてもよ
い。

【００２０】Ａ₁、Ａ₃は、それぞれ独立に、水素原子が
炭素数１〜１０のアルキル基もしくはフッ素原子に置換
されていてもよい１，４−フェニレン基もしくは１，４
−シクロヘキシレン基を示す。Ａ₁、Ａ₃として、具体的
には１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン
基等が挙げられ、１，４−フェニレン基が好ましい。

【００２１】Ａ₂は、水素原子が炭素数１〜１０のアル
キル基もしくはフッ素原子に置換されていてもよい１，
４−フェニレン基を示す。Ａ₂として、具体的には１，
４−フェニレン基が好ましい。

【００２２】ｐ、ｒは、それぞれ独立に０または１であ
る。ｍ、ｎは、それぞれ独立に０から２の整数である。
ｑは１から３のいずれかの整数である。ただし、ｑが１
のとき、ｐ、ｒが同時に０になることはない。具体的に
は、ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｍ＝ｎ＝１のものが好ましい。下記一
般式（３）

【００２３】

【化３】

【００２４】（式中、Ｒ₅、Ｒ₆は、それぞれ独立に、水
素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフル
オロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル
基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数２〜１２の
アルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基、または
炭素数２〜１２のアルコキシアルキル基を示す。Ａ₄、
Ａ₅、Ａ₆は、それぞれ独立に、水素原子が炭素数１〜１
０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、フッ
素原子に置換されていてもよいフラン−２，５−ジイ
ル、ピロール−２，５−ジイル、イミダゾール−２，５
−ジイル、チアゾール−２，５−ジイル、オキサジアゾ
ール−２，５−ジイル、トリアゾール−２，５−ジイ
ル、チアジアゾール−２，５−ジイル、インデン−２，
５−ジイル、インデン−２，６−ジイル、ベンゾフラン
−２，５−ジイル、ベンゾフラン−２，６−ジイル、ベ
ンゾチオフェン−２，５−ジイル、ベンゾチオフェン−
２，６−ジイル、キノリン−２，７−ジイル、キノリン
−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、フル
オレン−２，６−ジイル、カルバゾール−２，７−ジイ
ル、カルバゾール−２，６−ジイルのいずれかの基を示
す。Ｂ₁、Ｂ₂、Ｂ₃、Ｂ₄は、それぞれ独立に、水素原子
が、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１〜１０の
アルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、フッ素原
子に置換されていてもよい１，４−フェニレン基を示
す。ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｍ、ｎは、それぞれ独立に０また
は１である。ただし、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｍ、ｎが同時に
０になることはない。）で示される化合物

【００２５】Ｒ₅、Ｒ₆として具体的には、それぞれ独立
に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘ
キシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデ
シル、ドデシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペ
ンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネ
ニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、プロピニ
ル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、
オクチニル、ノニニル、デシニル、ドデシニル、メトキ
シ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキ
シ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキ
シ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、
ドデシルオキシ、メトキシメチル、エトキシメチル、プ
ロポキシメチル、ブトキシメチル、ペンチルオキシメチ
ル、ヘキシルオキシメチル、ヘプチルオキシメチル、オ
クチルオキシメチル、ノニルオキシメチル、デシルオキ
シメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、プロポキ
シエチル、ブトキシエチル、ペンチルオキシエチル、ヘ
キシルオキシエチル、ヘプチルオキシエチル、オクチル
オキシエチル、ノニルオキシエチル、デシルオキシエチ
ル、メトキシプロピル、エトキシプロピル、プロポキシ
プロピル、ブトキシプロピル、ペンチルオキシプロピ
ル、ヘキシルオキシプロピル、ヘプチルオキシプロピ
ル、オクチルオキシプロピル、ノニルオキシプロピル、
デシルオキシプロピル、メトキシブチル、エトキシブチ
ル、プロポキシブチル、ブトキシブチル、ペンチルオキ
シブチル、ヘキシルオキシブチル、ヘプチルオキシブチ
ル、オクチルオキシブチル、ノニルオキシブチル、デシ
ルオキシブチル、メトキシペンチル、エトキシペンチ
ル、プロポキシペンチル、ブトキシペンチル、ペンチル
オキシペンチル、ヘキシルオキシペンチル、ヘプチルオ
キシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、オクチルオキ
シペンチル、ノニルオキシペンチル、デシルオキシペン
チル等の各基、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメ
チル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基等が挙げら
れる。これらの基は、直鎖でもよく、分岐していてもよ
い。

【００２６】Ａ₄、Ａ₅、Ａ₆は、それぞれ独立に、水素
原子が炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０の
アルコキシ基、フッ素原子に置換されていてもよいフラ
ン−２，５−ジイル、ピロール−２，５−ジイル、イミ
ダゾール−２，５−ジイル、チアゾール−２，５−ジイ
ル、オキサジアゾール−２，５−ジイル、トリアゾール
−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，５−ジイル、
インデン−２，５−ジイル、インデン−２，６−ジイ
ル、ベンゾフラン−２，５−ジイル、ベンゾフラン−
２，６−ジイル、ベンゾチオフェン−２，５−ジイル、
ベンゾチオフェン−２，６−ジイル、キノリン−２，７
−ジイル、キノリン−２，６−ジイル、フルオレン−
２，７−ジイル、フルオレン−２，６−ジイル、カルバ
ゾール−２，７−ジイル、カルバゾール−２，６−ジイ
ルのいずれかの基を示す。

【００２７】具体的には、Ａ₄、Ａ₅、Ａ₆は、それぞれ
独立に、水素原子が炭素数１〜１０のアルキル基、炭素
数１〜１０のアルコキシ基、フッ素原子に置換されてい
てもよいフラン−２，５−ジイル、ピロール−２，５−
ジイル、イミダゾール−２，５−ジイル、チアゾール−
２，５−ジイル、オキサジアゾール−２，５−ジイル、
トリアゾール−２，５−ジイル、チアジアゾール−２，
５−ジイルのいずれかであることが好ましい。また、Ａ
₄、Ａ₅、Ａ₆は、それぞれ独立に、水素原子が炭素数１
〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、
フッ素原子に置換されていてもよいインデン−２，５−
ジイル、インデン−２，６−ジイル、ベンゾフラン−
２，５−ジイル、ベンゾフラン−２，６−ジイル、ベン
ゾチオフェン−２，５−ジイル、ベンゾチオフェン−
２，６−ジイル、キノリン−２，７−ジイル、キノリン
−２，６−ジイルのいずれかであることが好ましい。ま
た、Ａ ₄、Ａ₅、Ａ₆は、それぞれ独立に、水素原子が炭
素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキ
シ基、フッ素原子に置換されていてもよいフルオレン−
２，７−ジイル、フルオレン−２，６−ジイル、カルバ
ゾール−２，７−ジイル、カルバゾール−２，６−ジイ
ルのいずれかであることが好ましい。

【００２８】Ｂ₁、Ｂ₂、Ｂ₃、Ｂ₄は、それぞれ独立に、
水素原子が、直鎖もしくは分岐していてもよい炭素数１
〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、
フッ素原子に置換されていてもよい１，４−フェニレン
基を示す。具体的には、１，４−フェニレン基であるこ
とが好ましい。ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｍ、ｎは、それぞれ独
立に０または１である。ただし、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｍ、
ｎが同時に０になることはない。

【００２９】上述した化合物のマトリックス高分子への
混合比は、該化合物の割合が大きすぎると、当該位相差
板の機械的強度が下がりハンドリングしにくくなるため
好ましい上限がある。

【００３０】化合物をマトリックス高分子に混合する場
合には、化合物の濃度として、［化合物／（化合物と高
分子の和）］が０〜２０重量％が好ましく、１〜１５重
量％が更に好ましい。

【００３１】次に、本発明における位相差板中の化合物
の形態について説明する。本発明の位相差板では、化合
物は、マトリックス高分子から相分離し、ドメインを形
成していてもよく、相溶していてもよい。化合物が高分
子に吸着していてもよい。相分離するか、相溶するか、
吸着するかは、用いる化合物と用いる高分子との組み合
わせにより決定される。

【００３２】本発明の位相差板では、化合物がマトリッ
クス高分子から相分離している場合、化合物のドメイン
とマトリックス高分子の界面で可視光の散乱が発生する
可能性がある。本発明の位相差板では、これらの界面の
散乱に起因する内部散乱は小さい方が好ましい。なぜな
らば散乱された光は一般に偏光状態が変化するため内部
散乱が大きい場合、特性が悪化する可能性があり、また
可視光の透過率が悪くなるためである。内部散乱を小さ
くするために、化合物または化合物のドメインの長軸の
長さは、２０〜５００ｎｍであることが好ましく、３０
〜４００ｎｍがさらに好ましい。

【００３３】本発明の位相差板で、化合物を高分子に相
溶させたい場合や、化合物を高分子に吸着させたい場合
は、公知の相溶化剤などを用いてもよい。また、添加物
は１種類に限らず、異なる特性を持つものを数種類混合
して添加することにより、式（１）の値に加えて波長分
散曲線の曲線特性（曲率、勾配等）も任意に制御するこ
とができる。しかし、本発明の位相差板もこれ１枚では
従来の位相差板と同様、ある特定の波長に対する位相の
ずれ（着色等）は補償できてもそれ以外の波長に対して
はずれが大きくなってしまい補償できない。

【００３４】本発明においては、これら波長分散制御位
相差板同士、もしくは、これら波長分散制御位相差板と
何も添加されていない従来の位相差板等、異なる波長分
散を持つ複数の位相差板を適宜組み合わせ、それぞれの
遅相軸が非平行となる状態で積層し、貼り合わせること
により、それらを組み合わせたときの可視領域における
レターデーションの合成値を任意に制御することができ
るため、特性を任意に調整することが可能であり、設計
の自由度を拡大することができる。

【００３５】ただし、ここでいう非平行とは、それぞれ
の遅相軸の交わる角度が、０°より大きく１８０°未満
であることを指し、本発明においては好ましくは６０°
〜１２０°であり、互いの遅相軸が直交した状態が特に
好ましい。

【００３６】当該位相差板を２枚積層させた場合を例に
とると、目的とする波長分散の合成値をＲ（λ）、それ
ぞれの位相差の波長分散をＲ₁（λ）、Ｒ₂（λ）とした
とき、特に、遅相軸同士が直行した状態では、Ｒ（λ）
は以下の式（２）のように表すことができる。

【００３７】

【数２】Ｒ（λ）＝Ｒ₁（λ）−Ｒ₂（λ）（２）

【００３８】これにより、可視光の波長領域（４００ｎ
ｍ〜７００ｎｍ）における波長分散の合成値Ｒ（λ）
を、λ／２、λ／４等目的とする任意の位相差で表され
る波長分散曲線に実質的に近似するようにＲ₁（λ）、
Ｒ₂（λ）を設定することで、当該積層型波長板を広帯
域波長板として機能するようにすること（但し、λは透
過光の波長（ｎｍ））も可能である。なかでも、その該
合成値Ｒ（λ）が、λ／４で表される波長分散曲線に近
似するような漸近線となる場合は、広帯域１／４波長
板、つまり広帯域円偏光板として機能することになる。

【００３９】この広帯域１／４波長板を用いることによ
って、これまで特定の波長に対してしか補償できなかっ
たものが、可視光域全体にわたってほぼ一様に着色を補
償することができるようになる。また、これを偏光板と
組み合わせて張り合わせた積層体からなる積層偏光板と
し、液晶表示装置に用いれば、明るさ、コントラスト比
等が改善され、視認性の優れた液晶表示装置を提供する
ことができる。

【００４０】次に、本発明における波長分散制御位相差
板の作製方法を詳細に説明する。本発明の波長分散制御
位相差板は、複屈折材料（マトリックス）となる高分子
と一種類または数種類の添加物とを混合し、フィルムに
成形した後、該フィルムを延伸することで得られる。

【００４１】本発明における位相差板のマトリックスに
用いられる高分子は、該位相差板を高温で使用した場合
や、液晶セルとの貼合工程の温度で光学的性質や形状の
変化が起こらない高分子が好ましく、ガラス転移温度が
ある程度高い熱可塑性エンジニアリング高分子、または
可塑材が添加されている高分子では流動温度がある程度
高い高分子が好ましく用いられる。

【００４２】マトリックス高分子のガラス転移温度また
は軟化温度は、液晶表示装置を使用する温度範囲内で光
学特性の変化やフィルムの収縮などの変形のないように
下限が決定され、位相差板とする際に加熱しながら延伸
する必要があるのでガラス転移温度が高すぎると工業的
に好ましくないことから上限が決定される。

【００４３】マトリックス高分子に求められるガラス転
移温度または軟化温度の範囲としては、５０〜２５０℃
が好ましく、７０〜２３０℃が更に好ましい。これらの
条件を満たす好ましい高分子としては、ポリカーボネー
ト系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリスチレン系
高分子、ポリビニルアルコール系高分子、ポリオレフィ
ン系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリエステル系
高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン
系高分子、２酢酸セルロース、３酢酸セルロース、エチ
レンビニルアルコール共重合体等が例示され、好ましく
はポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、
３酢酸セルロースが例示される。

【００４４】複屈折材料（マトリックス）となる高分子
と添加物の混合方法としては、均一に混合させるため溶
液状態で混合することが好ましい。具体的には、高分子
を溶媒に懸濁または溶解し、これに添加物を懸濁または
溶解して混合する方法が挙げられる。本発明で用いられ
る溶媒は、高分子に対する溶解度が大きい方が好まし
い。

【００４５】複屈折材料となる高分子と添加物からなる
フィルムの成膜法については、添加物や高分子を溶剤に
溶かしキャストする溶剤キャスト法、固体状態で混練し
ダイなどから押し出しフィルムにする押出し成型法、固
体状態で混練した後カレンダーロールでフィルムにする
カレンダー法、プレスなどでフィルムにするプレス成型
法などが例示される。この中でも膜厚精度に優れた溶剤
キャスト法が好ましい。

【００４６】成膜後のフィルムの厚みは、特に制限はな
いが、薄すぎると機械的強度に悪影響を及ぼし、厚すぎ
ると溶媒キャスト法で成膜したときの溶媒の蒸発速度が
遅くなり生産性が悪くなることから、ある程度の膜厚範
囲にあることが好ましい。成膜後のフィルムの厚みとし
ては、２０〜５００ｍｍが好ましく、更に好ましくは５
０〜３００ｍｍである。

【００４７】成膜後フィルムを加熱しながら延伸すると
きの延伸方法としては、テンター延伸法、ロール間延伸
法、ロール間圧縮延伸法などが例示される。フィルム面
の均一性などの観点からテンター延伸法、ロール間延伸
法が好ましい。フィルムの加熱方法については特に制限
はない。これらの延伸方法によりフィルムを延伸する際
の加熱温度については、使用する高分子の軟化温度や、
色素や液晶等の添加物の転移温度により適宜選択され
る。延伸倍率については、倍率が低いと配向が不充分に
なり、高すぎると膜厚が薄くなりすぎて取り扱いが困難
になるので好ましくない。具体的には１．１倍〜２０倍
が好ましく、１．２倍〜１５倍がさらに好ましい。延伸
速度や延伸後の冷却速度については特に限定はない。

【００４８】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発
明の波長分散制御位相差板の位相差は、４００，４２
０，４４０，４６０，４８０，５００，５２５，５５
０，５７５，６００，６５０，７００ｎｍのλ／４板を
用い、分光器を装備した偏光測定器によりセナルモン法
を用いて測定した。

【００４９】光学異方体の波長分散を示す一般式（１）
で定義されるαの値は、セナルモン法を用いて測定した
位相差をグラフ描画ソフト（ＷａｖｅＭｅｔｒｉｃｓ社
製ＩｇｏｌＰｒｏ３．１２）により、下記式（３）
で表されるローレンツの式を用いてカーブフィッティン
グし、フィッティングの結果得られた係数を用いて、４
８６ｎｍと５８９ｎｍの位相差を下記式（３）を用いて
算出し、式（１）より計算した。

【００５０】

【数３】（３）

【００５１】［式（３）において、λは測定波長、Ｒ
（λ）は測定波長での位相差を示し、Ａ，Ｂ，λ₀はフ
ィッティングにおける係数である。]

【００５２】実施例１下記の化学式

【００５３】

【化４】

【００５４】で示される紫外線吸収色素１０重量部とポ
リカーボネート樹脂（帝人（株）製、商品名パンライ
トＣ−１４００）９０重量部を塩化メチレンに２０重量
％になるよう溶解し混合した。得られた溶液をガラス板
上にキャストし、厚さ１００ｍｍのフィルムを得た。得
られたフィルムを160℃の延伸温度で１．５倍に延伸し
たところ、ａ＝１．１１８の波長分散制御位相差板が得
られた。前述のフィッティング方法によって得られた波
長分散の結果を以下の比較例１の結果とともに図１に示
す。

【００５５】比較例１紫外線吸収色素を混合しない以外は実施例１と同様にし
て位相差板を得た。但し、延伸温度は１８５℃で行っ
た。得られた位相差板のαの値は、α＝１．０６４とな
り、色素を混合した実施例１と比較して小さい波長分散
を示した。

【００５６】実施例２実施例１と同じ紫外線吸収色素６重量部とポリスチレン
樹脂（日本ポリスチレン（株）製、商品名Ｇ６６０）
９４重量部を塩化メチレンに２０重量％になるよう溶解
し混合した。得られた溶液をガラス板上にキャストし、
厚さ１００ｍｍのフィルムを得た。得られたフィルムを
１００℃の延伸温度で１．５倍に延伸したところ、α＝
１．０６２の波長分散制御位相差板が得られた。前述の
フィッティング方法によって得られた波長分散の結果を
以下の比較例２の結果とともに図２に示す。

【００５７】比較例２紫外線吸収色素を混合しない以外は実施例2と同様にし
て位相差板を得た。但し、延伸温度は１０２．５℃で行
った。得られた位相差板のαの値は、α＝１．０５７と
なり、色素を混合した実施例2と比較して小さい波長分
散を示した。

【００５８】実施例３

【００５９】下記の化学式

【化５】

【００６０】で示されるようなトラン系液晶（特開平８
−９９９１７号公報に記載の方法等で得られる）１５重
量部とポリカーボネート樹脂（帝人（株）製、商品名
パンライトＣ−１４００）８５重量部を塩化メチレンに
２０重量％になるよう溶解し混合した。得られた溶液を
ガラス板上にキャストし、厚さ１００ｍｍのフィルムを
得た。得られたフィルムを１００℃の延伸温度で１．５
倍に延伸したところ、α＝１．１０４の波長分散制御位
相差板が得られた。比較例1と比較すると、高波長分散
化されていることがわかる。前述のフィッティング方法
によって得られた波長分散の結果を前記の比較例1の結
果とともに図３に示す。

【００６１】実施例４２種類の添加物を添加した場合の実施例として、下記の
化学式

【００６２】

【化６】

【００６３】で示されるようなフェニルアセチレン系液
晶（特開平５−１１２４７０号公報に記載の方法等で得
られる）1重量部、実施例１と同じ紫外線吸収色素３重
量部とポリカーボネート樹脂（帝人（株）製、商品名
パンライトＣ−１４００）８６重量部を塩化メチレンに
２０重量％になるよう溶解し混合した。得られた溶液を
ガラス板上にキャストし、厚さ１００ｍｍのフィルムを
得た。得られたフィルムを１４７．５℃の延伸温度で
１．５倍に延伸したところ、α＝１．０８５の波長分散
制御位相差板が得られた。比較例１と比較すると、高波
長分散化されていることがわかる。前述のフィッティン
グ方法によって得られた波長分散の結果を前記の比較例
1の結果とともに図４に示す。

【００６４】実施例５実施例３で得られた波長分散制御位相差板と実施例４で
得られた波長分散制御位相差板とを、各々の遅相軸が直
交するように重ね合わせ、貼合する。得られた積層位相
板を、前述の偏光測定器によりλ／４板を用いてセナル
モン法で測定したところ、波長４４０ｎｍ〜７００ｎｍ
の光に対して、理論上のλ／４の波長分散曲線に充分近
い値を示すような曲線となっており、広帯域１／４波長
板、つまり広帯域円偏光板として機能するものが得られ
た。得られた結果を、１／４波長の波長分散曲線ととも
に図５に示す。この結果はフィッティングしたものでは
なく実測値である。得られた広帯域１／４波長板を直線
偏光板と組み合わせて張り合わせた積層体からなる積層
偏光板とし、これを液晶表示セルと組み合わせて使用す
ると、明るさ、コントラスト比等が改善され、視認性の
優れた表示セルが得られる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、波長分散の合成値を任
意に制御できる積層位相差板を得ることができる。その
１つとして、可視光の波長領域（４００ｎｍ〜７００ｎ
ｍ）における波長分散の合成値を、λ／４で表される波
長分散曲線に実質的に近似するような漸近線となるよう
に設定することで、広帯域１／４波長板を得ることがで
きる。また、これを偏光板と組み合わせ、貼り合わせた
積層体からなる積層偏光板を作製し、液晶表示装置に用
いれば、明るさ、コントラスト比等が改善され、視認性
の優れた液晶表示装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における位相差の波長分散と比較例１
における位相差の波長分散との比較を示す図である。

【図２】実施例２における位相差の波長分散と比較例２
における位相差の波長分散との比較を示す図である。

【図３】実施例３における位相差の波長分散と比較例１
における位相差の波長分散との比較を示す図である。

【図４】実施例４における位相差の波長分散と比較例１
における位相差の波長分散との比較を示す図である。

【図５】実施例５において得られた広帯域１／４波長板
の位相差の波長分散と理論上の１／４波長の波長分散曲
線とを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤沢幸一茨城県つくば市北原６住友化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BB03 BB13 BB42 BB43 BB44 BB47 BB48 BB49 BC22 2H091 FA11Y FB02 FB12 FC11 FC19 FC21 FC29 FD07 FD14 FD21 GA17 KA02 LA17 LA20 5G435 AA02 AA03 BB12 EE12 FF05 FF15 GG01 HH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子とその波長分散特性に影響を及ぼす
ような添加物を混合させ、位相差の波長分散を該高分子
と該添加物の混合比率を変化させることによって、それ
ぞれが異なる可視領域におけるレターデーション（位相
差の波長分散）をもつよう任意に制御することができる
波長分散制御位相差板を、それぞれの遅相軸が非平行と
なる状態で少なくとも２枚以上積層し貼り合わせること
により、それらを組み合わせたときの可視領域における
レターデーションの合成値を任意に制御できることを特
徴とする積層位相差板。
【請求項２】高分子の波長分散特性に影響を及ぼすよう
な添加物が、紫外線吸収色素、赤外域に吸収のある色
素、可視域に吸収のある色素、蛍光増白剤、蛍光顔料又
は液晶である請求項１記載の積層位相差板。
【請求項３】高分子がポリカーボネート系高分子、ポリ
アリレート系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリビニ
ルアルコール系高分子、ポリオレフィン系高分子、ポリ
塩化ビニル系高分子、ポリエステル系高分子、ポリスル
ホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、２酢酸
セルロース、３酢酸セルロース又はエチレンビニルアル
コール共重合体である請求項１記載の積層位相差板。
【請求項４】前記請求項１において、前記の積層した位
相差板は、透過光の波長が、組み合わせたときの可視領
域におけるレターデーションの合成値が、各位相差板を
重ね合わせることにより、λ／２，λ／４及び任意の位
相差で表される波長分散曲線に実質的に近似するように
設定されていることで広帯域の波長板として機能するこ
とを特徴とする積層位相差板。但し、λは透過光の波長
（ｎｍ）である。
【請求項５】前記請求項１又は４に記載の積層位相差板
と偏光板とを貼りあわせて積層体と形成するを特徴とす
る積層偏光板。
【請求項６】液晶セルの外側または内側の少なくとも片
側に、前記請求項１又は４に記載の積層位相差板を配置
することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】液晶セルの外側または内側の少なくとも片
側に、前記請求項５に記載の積層偏光板を配置すること
を特徴とする液晶表示装置。