JP2002090527A - 光学補償偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正面方向のコントラストの低下及び全体的な
輝度や画像鮮明性の低下が少なくて色調変化や階調反転
しない視野角が広くてそのコントラストにも優れて総体
的な表示品位に優れる透過型の液晶表示装置を形成でき
る光学補償偏光板の開発。 【解決手段】 偏光板（１１）と１層又は２層以上の複
屈折層（１２、１３）と方位角により拡散角が相違する
散乱異方性フィルム（１４）を少なくとも有する積層体
からなる光学補償偏光板（１）及びその光学補償偏光板
を透過型の液晶セル（２）の片側又は両側に有する液晶
表示装置。 【効果】 斜視での黒浮きを抑制してコントラストを向
上でき、下方向等の補償不足を生じやすい方向での階調
反転しない角度を拡大できて複屈折層による色付きも低
減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、ＴＮ液晶による複屈折を
高度に補償して視野角やコントラストに優れる透過型の
液晶表示装置を形成しうる光学補償偏光板に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄くて軽く消費電力の低さに優れること
等に着目されてＴＮ液晶等を用いた透過型液晶表示装置
がＯＡ機器、車載用のＴＶやナビゲーション、ビデオカ
メラ等のディスプレイに広く普及する中、斜視方向での
色調変化や階調表示の反転（階調反転）、黒表示が白っ
ぽくなる黒浮きやコントラストの低下などによる良視認
視野角の狭さの改善が求められている。

【０００３】従来、前記の改善策としては光学異方性素
子を用いる方式（特開平７−１２０６１９号公報、特開
平７−１５９６１４号公報）や、光拡散板を用いる方式
（特開平６−８２７７６号公報）にては改善効果が不充
分であるとして、位相差板と全方位型の光拡散層を併用
する方式（特開平１０−１０５１３号公報）が提案され
ていた。しかしながら正面（法線）方向のコントラスト
が低下し、また全体的な輝度や画像鮮明性の低下も生じ
て総体的に表示品位を低下させる問題点があった。

【０００４】

【発明の技術的課題】本発明は、正面方向のコントラス
トの低下及び全体的な輝度や画像鮮明性の低下が少なく
て、色調変化や階調反転しない視野角が広くてそのコン
トラストにも優れており総体的な表示品位に優れる透過
型の液晶表示装置を形成できる光学補償偏光板の開発を
目的とする。

【０００５】

【課題の解決手段】本発明は、偏光板と１層又は２層以
上の複屈折層と方位角により拡散角が相違する散乱異方
性フィルムを少なくとも有する積層体からなることを特
徴とする光学補償偏光板、及びその光学補償偏光板を透
過型の液晶セルの片側又は両側に有することを特徴とす
る液晶表示装置を提供するものである。

【０００６】

【発明の効果】本発明によれば、複屈折層による液晶の
複屈折による位相差の高度な補償と、散乱異方性フィル
ムによる光の特定方向への優位な拡散により複屈折層に
よる色付きを低減できて表示品位の良好な表示光を広い
視野角で、かつ方位角の均等性よく供給できる光学補償
偏光板を得ることができる。また散乱異方性フィルムを
偏光板と複屈折層の間に配置した場合には外交反射を半
分以下に抑制できて画面の白呆けを抑制することもでき
る。その結果、斯かる光学補償偏光板を用いて正面方向
や斜視方向のコントラストや輝度や画像鮮明性に優れ、
色調変化や階調反転を生じない視野角が広くて表示品位
に優れる透過型の液晶表示装置を形成することができ
る。

【０００７】ちなみに前記においてＮＷモードのＴＮ液
晶セルからなる透過型液晶表示装置では、補償効果の方
位角不足で下方向の改善効果に乏しく、特に中間調の反
転が生じやすくて上左右方向に比べ下方向の視野角が狭
くなりやすい。その場合に上記した従来技術の如く全方
位型の光拡散層で光を拡散させるとバックライトによる
照明光が拡げられて全体的な輝度が低下すると共に、正
面方向のコントラストが低下する。

【０００８】しかし上記の如く本発明による散乱異方性
フィルムを介し下方向への光拡散を優位に生じさせ、正
面方向では光拡散を生じにくくすることで斜視での黒浮
きを抑制してコントラストを向上でき、下方向等の補償
不足を生じやすい方向での階調反転しない角度を拡大で
きて全体的な輝度低下や正面方向でのコントラスト低下
を抑制でき、下方向での視野角を改善することができ
る。

【０００９】

【発明の実施形態】本発明による光学補償偏光板は、偏
光板と１層又は２層以上の複屈折層と、方位角により拡
散角が相違する散乱異方性フィルムを少なくとも有する
積層体からなる。その例を図１、図２に示した。１が光
学補償偏光板であり、１１が偏光板、１２、１３が複屈
折層、１４が散乱異方性フィルムである。なお図は液晶
表示装置を形成するための透過型液晶表示パネルとした
ものを示しており、２が液晶層２２を透明セル基板２
１、２３で狭持してなる透過型の液晶セル、３が複屈折
層３１、３２と偏光板３３からなるバックライト側の光
学素子である。従って図例では光学補償偏光板１が視認
側に配置されている。

【００１０】液晶セルを介した表示光の可視化を目的と
する偏光板としては、適宜なものを用いることができそ
の種類について特に限定はない。就中、所定振動面の直
線偏光を透過し、他の光は吸収する特性を示す吸収型の
偏光板が高い偏光度の点などより好ましく用いうる。ち
なみにその例としてはポリビニルアルコール系や部分ホ
ルマール化ポリビニルアルコール系、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体系部分ケン化物の如き親水性高分子のフィ
ルムにヨウ素及び／又は二色性染料等の二色性物質を吸
着させて延伸配向処理した偏光フィルムやポリエン配向
の偏光フィルム、リオトロピック液晶等をフィルムにコ
ーティングしたものなどがあげられる。

【００１１】また偏光板は、前記偏光フィルムの片面又
は両面に透明保護層を設けたものなどであってもよい。
透明保護層は、偏光フィルムの補強、耐熱性や耐湿性の
向上などの種々の目的で設けられ、透明なポリマーの塗
布層やフィルムのラミネート層などとして形成すること
ができる。なお透明保護層を形成する透明ポリマーに
は、トリアセチルセルロースの如き従来に準じた適宜な
ものを用いうる。また透明保護層は、光学補償偏光板を
形成する複屈折層としてのフィルムや散乱異方性フィル
ムに兼ねさせることもできる。これは光学補償偏光板の
薄型化や液晶表示装置の組立効率の向上に有利である。

【００１２】図１の例の如く偏光板１１を液晶表示装置
の表面に設ける場合には、その外表面に必要に応じて表
面反射の防止等を目的とした反射防止層や防眩処理層を
設けた偏光板も用いうる。反射防止層は、例えばフッ素
系ポリマーのコート層や多層金属蒸着膜等の光干渉性の
膜などとして適宜に形成することができる。また防眩処
理層も例えば微粒子含有のポリマー塗工層やエンボス加
工、サンドブラスト加工やエッチング加工等の適宜な方
式で表面に微細凹凸構造を付与するなどにより表面反射
光が拡散する適宜な方式で形成したものであってよい。

【００１３】なお前記の微粒子には例えば平均粒径が
０．５〜２０μmのシリカや酸化カルシウム、アルミナ
やチタニア、ジルコニアや酸化錫、酸化インジウムや酸
化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性のこともある
無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレートやポリウレ
タの如き適宜なポリマーからなる架橋又は未架橋の有機
系微粒子などの適宜なものを１種又は２種以上用いう
る。

【００１４】複屈折層は、液晶セルの複屈折による位相
差を補償して視野角の改善を目的とするものである。従
って補償すべき位相差等に応じて適宜な特性を示す複屈
折層を用いうる。補償効果の点より好ましく用いうる複
屈折層は、面内の屈折率をｎx、ｎy、厚さ方向の屈折率
をｎzとしたとき（以下同じ）、ｎx＞ｎy≧ｎz、ｎx＝
ｎy＞ｎz、ｎx≧ｎz＞ｎy又はｎz＞ｎx≧ｎyを満足する
延伸フィルムである。またその延伸フィルム又は位相差
を生じないか位相差が小さい等方性フィルムに複屈折性
の塗工層を設けた複屈折層も好ましく用いうる。等方性
フィルムにディスコチック系又はネマチック系の液晶に
よるスプレイ構造の塗工層を設けた複屈折層は、ＷＶフ
ィルム（商品名、富士写真フイルム社製）やＮＨフィル
ム（商品名、日本石油化学社製）として市販されてい
る。

【００１５】前記において特に好ましく用いうる複屈折
層は、フィルム厚をｄとしたとき（以下同じ）、ｎx＞
ｎy≧ｎzであると共に、（ｎx−ｎy）・ｄ＜１００nm、
かつ（ｎx−ｎz）・ｄ＜１００nmを満足する延伸フィル
ムである。またｎx≧ｎy＞ｎzであると共に、（ｎx−ｎ
y）・ｄ＜１００nm、かつ（ｎx−ｎz）・ｄ＜１００nm
を満足するフィルムにディスコチック系又はネマチック
系の液晶によるスプレイ構造の塗工層を設けた複屈折層
も特に好ましく用いうる。

【００１６】複屈折層は、光学補償偏光板に１層又は２
層以上を組込むことができる。従って前記した好ましく
用いうる複屈折層においてもその１層又は２層以上を用
いうる。一般に２層以上の複屈折層の組合せによる複合
化にて新たな位相差特性を付与でき、液晶の複屈折によ
る位相差や液晶の配向状態等の違いによる複屈折特性の
相違、その視角による位相差変化等に対する補償精度を
高めることができる。ちなみに大きな斜視角ではコント
ラストが大きく低下する場合や白表示で着色が発生する
場合、あるいは黒表示で変色して黒浮きする場合などの
補償効果に不足するときに他の屈折率特性や位相差特性
を示す複屈折層を付加することで斯かる問題による視野
角特性を改善できる場合もある。

【００１７】複屈折層としての上記した屈折率特性を示
す延伸フィルム等のフィルムとしては、適宜な透明ポリ
マーからなるものを用いることができ特に限定はない。
ちなみに前記透明ポリマーの例としては、ポリカーボネ
ートやポリアリレート、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の如きポリエステルやポリス
ルホン、ポリプロピレンの如きオレフィン系ポリマーや
ノルボルネン系ポリマー、アクリル系ポリマーやスチレ
ン系ポリマー、トリアセチルセルロースの如きセルロー
ス系ポリマー、それらポリマーの２種又は３種以上を混
合したポリマーなどがあげられる。。

【００１８】延伸フィルムは、各種のポリマーからなる
フィルムを一軸や二軸等の適宜な方式で延伸処理して分
子を配向させることにより形成することができ、光透過
率に優れて配向ムラや位相差ムラの少ないものが好まし
く用いうる。延伸フィルムの屈折率特性は、フィルムを
形成するポリマー種の変更や延伸条件の変更等にて制御
することができる。

【００１９】ちなみにｎx＞ｎy＝ｎzの屈折率特性は、
一軸延伸処理等にて効率よく付与でき、ｎx＞ｎy＞ｎz
の屈折率特性は、二軸延伸処理等にて効率よく付与する
ことができる。また厚さ方向の屈折率の制御は、フィル
ムに熱収縮性フィルムを接着し加熱処理下にその熱収縮
性フィルムの収縮力を処理対象のフィルムに作用させて
延伸処理する方式などにより行うことができる。

【００２０】一方、上記した延伸フィルムや等方性フィ
ルムに複屈折性の塗工層を設けてなる複屈折層の形成
は、例えば当該延伸フィルム等の片面又は両面に液晶ポ
リマーの溶液を塗工する方式ないし含浸させる方式や、
重合性の液晶モノマーを塗工ないし含浸させてそれを熱
や紫外線等で重合処理する方式などにより行うことがで
きる。延伸フィルムの如く膨潤や加熱等で屈折率等の光
学特性が変化するおそれのある場合には、別体のフィル
ム上に形成したコーティング膜を接着層等を介して転写
接着する方式にて延伸フィルム等の上に複屈折性の塗工
層を設けることもできる。

【００２１】前記の液晶ポリマーや液晶モノマーとして
は、例えばディスコチィク系やネマチック系、コレステ
リック系やスメクチック系のものなどの適宜なものを１
種又は２種以上を用いることができる。塗工層からなる
液晶層の配向処理には必要に応じ、電場や磁場等を印加
する方式、配向膜等を介して行う方式などの従来に準じ
た適宜な方式を採ることができる。

【００２２】前記においてｎx≧ｎy＞ｎzで（ｎx−ｎ
y）・ｄ＜１００nmかつ（ｎx−ｎz）・ｄ＜１００nmを
満足するフィルムに複屈折性の塗工層を設ける場合に
は、ディスコチック系又はネマチック系の液晶によるス
プレイ構造の塗工層を設けることが特に好ましい。斯か
る複屈折層は、光学軸が層平面の法線方向に対し傾斜配
向したスプレイ構造の液晶層とフィルムの当該屈折率／
位相差特性によりＴＮ液晶に対する高度な補償で視野角
の拡大効果に優れている。

【００２３】２層以上の複屈折層を光学補償偏光板に組
込む場合、それらの複屈折層は中間に他の光学層が介在
する状態にあってもよいが、一般には補償効果の安定性
などの点より図例の如く必要に応じ接着層を介した隣接
位置に配置される。２層以上の複屈折層におけるそれら
の遅相軸ないし進相軸の配置角度は任意である。スプレ
イ構造の複屈折層を用いる場合には補償効果の点より、
その光学軸の傾斜方向と複屈折層全体における面内の最
大屈折率方向が可及的に直交状態（９０度）にあること
が好ましい。

【００２４】また光学補償偏光板における複屈折層の進
相軸等と偏光板の透過軸等との配置関係については特に
限定はなく、適宜に決定することができる。一般には偏
光板の透過軸と複屈折層を総合した面内最大屈折率方向
を平行関係又は直交関係に配置することが、正面方向の
特性には影響を与えずに視角が変化する斜視方向の特性
を制御して視野角の拡大等を図る点より好ましい。

【００２５】なお複屈折層の厚さは、目的とする位相差
特性などに応じて適宜に決定することができる。一般に
はフィルムないし延伸フィルムからなる場合、１〜５０
０μm、就中３〜３５０μm、特に５〜２５０μm、コー
ティング膜の場合には１００μm以下、就中２０μm以
下、特に０．１〜１０μmの厚さとされるが、これに限
定されない。

【００２６】光学補償偏光板の形成に用いる散乱異方性
フィルムは、方位角により拡散角が相違するものであ
り、これを用いることで斜視での黒浮きを抑制できてコ
ントラストを向上させることができ、下方向等の補償不
足を生じやすい方向での階調反転を生じない角度を拡大
することができる。また複屈折層に基づく色付きも低減
することができる。散乱異方性フィルムは、例えばルミ
スティ（商品名、住友化学社製）やスペックルを記録し
たフィルムからなるスペックルグラムとして得ることが
でき、また複屈折特性が相違する微小領域を分散含有す
る透光性樹脂からなるフィルムとして得ることができ
る。

【００２７】前記した微小領域分散含有の透光性樹脂か
らなる散乱異方性フィルムの形成は例えば透光性樹脂の
１種又は２種以上と、微小領域を形成するための前記透
光性樹脂とは複屈折特性が相違する例えばポリマー類や
液晶類等の透明性に優れる適宜な材料の１種又は２種以
上を混合して、透光性樹脂中に当該材料を微小領域の状
態で分散含有するフィルムを形成した後、必要に応じ延
伸処理等による適宜な配向処理で複屈折性が相違する領
域を形成する方式などにて行うことができる。

【００２８】前記の透光性樹脂としては、適宜な透明性
のものを用いることができ、特に限定はない。ちなみに
その例としてはポリエステル系樹脂、ポリスチレンやア
クリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳポリマー類）
の如きスチレン系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレ
ン、エチレン・プロピレン共重合体やシクロ系ないしノ
ルボルネン構造を有するポリオレフィンの如きオレフィ
ン系樹脂やカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂や塩化
ビニル系樹脂、セルロース系樹脂やアミド系樹脂、イミ
ド系樹脂やスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹
脂やポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレ
ンスルフィド系樹脂やビニルアルコール系樹脂、塩化ビ
ニリデン系樹脂やビニルブチラール系樹脂、アリレート
系樹脂やポリオキシメチレン系樹脂、シリコーン系樹脂
やウレタン系樹脂、それらのブレンド物、あるいはフェ
ノール系やメラミン系、アクリル系やウレタン系、ウレ
タンアクリル系やエポキシ系やシリコーン系等の熱硬化
型ないし紫外線硬化型のポリマーなどがあげられる。

【００２９】従って透光性樹脂は、成形歪み等による配
向複屈折を生じにくいものであってもよいし（等方性ポ
リマー）、生じやすいもであってもよい（異方性ポリマ
ー）。可視光域での透明性に優れる樹脂が好ましく用い
うる。また耐熱性の点より好ましく用いうる樹脂は、加
重たわみ温度が８０℃以上で、かつガラス転移温度が１
１０℃以上、就中１１５℃以上、特に１２０℃以上のも
のである。なお前記の加重たわみ温度は、ＪＩＳ Ｋ
７２０７に準じ、１８．５kgf／cm^２の曲げ応力を加熱
浴中の高さ１０mmの試験片に加えながら２℃／分で伝熱
媒体を昇温させ、試験片のたわみ量が０．３２mmに達し
たときの伝熱媒体の温度にて定義される。

【００３０】微小領域を形成するための材料としては、
例えばポリマー類と液晶類の組合せ、等方性ポリマーと
異方性ポリマーの組合せ、異方性ポリマー同士の組合せ
などの如く透光性樹脂との組合せで複屈折特性が相違す
る領域を形成するポリマー類や液晶類等などの適宜なも
のを用いうる。微小領域の分散分布性などの点よりは、
相分離する組合せとすることが好ましく、組合せる材料
の相溶性により分散分布性を制御することができる。相
分離は、例えば非相溶性の材料を溶媒にて溶液化する方
式や、非相溶性の材料を加熱溶融下に混合する方式など
の適宜な方式で行うことができる。

【００３１】前記の組合せにて延伸方式により配向処理
する場合、ポリマー類と液晶類の組合せ及び等方性ポリ
マーと異方性ポリマーの組合せでは任意な延伸温度や延
伸倍率にて、異方性ポリマー同士の組合せでは延伸条件
を適宜に制御することにより目的の散乱異方性フィルム
を形成することができる。なお異方性ポリマーでは延伸
方向の屈折率変化の特性に基づいて正負に分類される
が、本発明においては正負いずれの異方性ポリマーも用
いることができ、正同士や負同士、あるいは正負の組合
せのいずれにても用いうる。

【００３２】前記のポリマー類としては、上記した透光
性樹脂などがあげられる。一方、液晶類の例としては、
シアノビフェニル系やシアノフェニルシクロヘキサン
系、シアノフェニルエステル系や安息香酸フェニルエス
テル系、フェニルピリミジン系やそれらの混合物の如き
室温又は高温でネマチック相やスメクチック相を呈する
低分子液晶や架橋性液晶モノマー、あるいは室温又は高
温でネマチック相やスメクチック相を呈する液晶ポリマ
ーなどがあげられる。前記の架橋性液晶モノマーは通
例、配向処理した後、熱や光等による適宜な方式で架橋
処理されてポリマーとされる。

【００３３】耐熱性や耐久性等に優れる散乱異方性フィ
ルムを得る点よりは、ガラス転移温度が５０℃以上、就
中８０℃以上、特に１２０℃以上のポリマー類や、架橋
性液晶モノマーないし液晶ポリマーが好ましく用いう
る。その液晶ポリマーとしては主鎖型や側鎖型等の適宜
なものを用いることができ、その種類について特に限定
はない。粒径分布の均一性に優れる微小領域の形成性や
熱的安定性、フィルムへの成形性や配向処理の容易性な
どの点より好ましく用いうる液晶ポリマーは、重合度が
８以上、就中１０以上、特に１５〜５０００のものであ
る。

【００３４】液晶ポリマーを用いての散乱異方性フィル
ムの形成は、例えば透光性樹脂の１種又は２種以上と、
微小領域を形成するための液晶ポリマーの１種又は２種
以上を混合し、液晶ポリマーを微小領域の状態で分散含
有するフィルムを形成して適宜な方式で配向処理し、複
屈折性が相違する領域を形成する方法などにて行うこと
ができる。その場合、配向処理による散乱異方性の制御
性などの点よりは、ガラス転移温度が５０℃以上で、併
用の透光性樹脂のガラス転移温度よりも低い温度域でネ
マチック液晶相を呈する液晶性の熱可塑性樹脂が好まし
く用いうる。

【００３５】前記液晶性の熱可塑性樹脂には主鎖型や側
鎖型の適宜な液晶ポリマーの１種又は２種以上を用いる
ことができ、特に限定はない。ちなみに側鎖型の液晶ポ
リマーの例としては、液晶ポリマーの主鎖を形成する骨
格基としてポリアクリレート類やポリメタクリレート
類、ポリ−α−ハロアクリレート類やポリ−α−シアノ
アクリレート類、ポリアクリルアミド類やポリアクリロ
ニトリル類、ポリメタクリロニトリル類やポリアミド
類、ポリエステル類やポリウレタン類、ポリエーテル類
やポリイミド類、ポリシロキサン類等からなる線状や分
岐状や環状等の適宜な連結鎖に、液晶性を付与する側鎖
を有するものなどがあげられる。

【００３６】前記の側鎖としては、例えばエチレン基や
プロピレン基、ブチレン基やペンチレン基、ヘキシレン
基やオクチレン基、デシレン基やウンデシレン基、ドデ
シレン基やオクタデシレン基、エトキシエチレン基やメ
トキシブチレン基等の主鎖より分岐するスペーサ基又は
そのエーテル結合基（−Ｏ−）を介して、ネマチック液
晶で公知の液晶配向性を付与するメソゲン基を有するも
のなどがあげられる。なお側鎖の末端基は、例えばシア
ノ基やアルキル基、アルケニル基やアルコキシ基、オキ
サアルキル基や水素の１個以上がフッ素又は塩素にて置
換されたハロアルキル基やハロアルコキシ基やハロアル
ケニル基等の適宜なものであってよい。

【００３７】ネマチック配向性の液晶ポリマーを用いた
散乱異方性フィルムの形成は、例えばフィルムを形成す
るための透光性樹脂と、その透光性樹脂のガラス転移温
度よりも低い温度域でネマチック液晶相を呈するガラス
転移温度が５０℃以上、就中６０℃以上、特に７０℃以
上の液晶ポリマーを混合して、液晶ポリマーを微小領域
の状態で分散含有するフィルムを形成した後、その微小
領域を形成する液晶ポリマーを加熱処理してネマチック
液晶相に配向させ、その配向状態を冷却固定する方法な
どにて行うことができる。

【００３８】上記した微小領域を分散含有するフィル
ム、すなわち配向処理対象のフィルムの形成は、例えば
キャスティング法や押出成形法、射出成形法やロール成
形法、流延成形法などの適宜な方式にて得ることがで
き、モノマー状態で展開しそれを加熱処理や紫外線等の
放射線処理などにより重合してフィルム状に製膜する方
式などにても行うことができる。

【００３９】微小領域の均等分布性に優れる散乱異方性
フィルムを得る点などよりは、溶媒を介した形成材の混
合液をキャスティング法や流延成形法等にて製膜する方
式が好ましい。その場合、溶媒の種類や混合液の粘度、
混合液展開層の乾燥速度などにより微小領域の大きさや
分布性などを制御することができる。ちなみに微小領域
の小面積化には混合液の低粘度化や混合液展開層の乾燥
速度の急速化などが有利である。

【００４０】配向処理対象のフィルムの厚さは、適宜に
決定しうるが、一般には配向処理性などの点より１μm
〜３mm、就中５μm〜１mm、特に１０〜５００μmとされ
る。なおフィルムの形成に際しては、例えば分散剤や界
面活性剤、紫外線吸収剤や色調調節剤、難燃剤や離型
剤、酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することがで
きる。

【００４１】配向処理は、例えば１軸や２軸、逐次２軸
やＺ軸等による延伸処理方式や圧延方式、ガラス転移温
度又は液晶転移温度以上の温度で電場又は磁場を印加し
て急冷し配向を固定化する方式や製膜時に流動配向させ
る方式、等方性ポリマーの僅かな配向に基づいて液晶を
自己配向させる方式などの、配向により屈折率を制御し
うる適宜な方式の１種又は２種以上を用いて行うことが
できる。従って得られた散乱異方性フィルムは、延伸フ
ィルムであってもよいし、非延伸フィルムであってもよ
い。なお延伸フィルムとする場合には、脆性の透光性樹
脂も用いうるが、延び性に優れる透光性樹脂が特に好ま
しく用いうる。

【００４２】また微小領域が液晶ポリマーからなる場合
には、例えばフィルム中に微小領域として分散分布する
液晶ポリマーがネマチック相等の目的とする液晶相を呈
する温度に加熱して溶融させ、それを配向規制力の作用
下に配向させて急冷し、配向状態を固定化する方式など
にても行うことができる。微小領域の配向状態は、可及
的にモノドメイン状態にあることが光学特性のバラツキ
防止などの点より好ましい。前記の配向規制力として
は、例えばフィルムを適宜な倍率で延伸処理する方式に
よる延伸力やフィルム形成時のシェアリング力、電界や
磁界などの、液晶ポリマーを配向させうる適宜な規制力
を適用でき、その１種又は２種以上の規制力を作用させ
て液晶ポリマーの配向処理を行うことができる。

【００４３】従って散乱異方性フィルムにおける微小領
域以外の部分は、複屈折性を示すものであってもよい
し、等方性のものであってもよい。散乱異方性フィルム
の全体が複屈折性を示すものは、フィルム形成用の透光
性樹脂に配向複屈折性のものを用いて上記した製膜過程
における分子配向などにより得ることができ、必要に応
じ例えば延伸処理等の公知の配向手段を加えて複屈折性
を付与ないし制御することができる。また微小領域以外
の部分が等方性の散乱異方性フィルムは、例えばフィル
ム形成用の透光性樹脂に等方性のものを用いて、そのフ
ィルムを当該透光性樹脂のガラス転移温度以下の温度領
域で延伸処理する方式などにより得ることができる。

【００４４】本発明において好ましく用いうる散乱異方
性フィルムは、微小領域と透光性樹脂との面内光軸方向
における屈折率差△ｎ１、△ｎ２を、直線偏光の最大透
過率を示す軸方向に直交する方向において０．０３〜
０．５（△ｎ１）とし、最大透過率の軸方向において
０．０３未満（△ｎ２）としたものである。これにより
△ｎ１方向での散乱性に優れ、△ｎ２方向での偏光状態
の維持性及び直進透過性に優れるものとすることができ
て良好な散乱異方性をもたせることができる。

【００４５】直線偏光の散乱異方性の点より直線偏光の
散乱性を示す△ｎ１方向における好ましい屈折率差△ｎ
１は、０．０３５〜０．４５、就中０．０４０〜０．４
０、特に０．０５〜０．３０である。その場合に後方散
乱（拡散反射）を抑制して散乱光を前方に進行させる点
より微小領域の体積占有率を３０％以下、就中０．５〜
２８％、特に１〜２５％とすることが好ましい。

【００４６】さらに微小領域の大きさ、特に散乱方向で
ある△ｎ１方向の長さも後方散乱に関係し、可視散乱光
を前方に進行させる点よりは△ｎ１方向における微小領
域の長さを可視光の波長以上、就中０．０５〜１００μ
m、特に０．５〜５０μmとすることが好ましい。また微
小領域は、前記散乱効果等の均質性などの点より可及的
に均等に分散分布していることが好ましい。なお微小領
域は、通例ドメインの状態で散乱異方性フィルム中に存
在するが、その△ｎ２方向等の長さについては特に限定
はない。

【００４７】光の利用効率や視認性等の点より好ましい
散乱異方性フィルムは、△ｎ１方向における直線偏光の
拡散反射率が２０％以下、就中１０％以下、特に５％以
下で、その△ｎ１方向における直線偏光の全光線透過率
が７０％以上、就中８０％以上、特に９０％以上であ
り、直線偏光が散乱を受けにくい△ｎ２方向における直
線偏光の全光線透過率が８０％以上、就中８５％以上、
特に９０％以上のものである。

【００４８】また視野角の改善効果、特に下方向等の特
定方向の視野角の改善効果の点より好ましい散乱異方性
フィルムは、フィルム面の法線に対し３０度傾斜した方
向の斜視において、ヘイズ値が最大となる方位角におけ
るヘイズ値をＨz(０)、その方位角より前記斜視角を維
持したまま９０度、１８０度又は２７０度回転した方位
角におけるヘイズ値をそれぞれＨz(90)、Ｈz(180)、Ｈz
(270)としたとき、Ｈz(０)／Ｈz(180)＞２、０．８３＜
Ｈz(90)／Ｈz(270)＜１．２、かつ０．６７＜Ｈz(90)／
Ｈz(180)＜１．５を満足するものである。

【００４９】なお前記において微小領域の各光軸方向と
微小領域以外の部分との屈折率差は、フィルムを形成す
る透光性樹脂が光学的等方性のものである場合には、微
小領域の各光軸方向の屈折率とフィルムの平均屈折率と
の差を意味し、フィルムを形成する透光性樹脂が光学的
異方性のものである場合には、フィルムの主光軸方向と
微小領域の主光軸方向とが通常は一致しているためそれ
ぞれの軸方向における各屈折率の差を意味する。

【００５０】散乱異方性フィルムは、その単層体として
も用いうるし、その２層以上を積層した重畳体としても
用いうる。その重畳化は厚さ増加以上の相乗的な散乱効
果を発揮させることができて有利である。重畳体は、△
ｎ１方向又は△ｎ２方向等の任意な配置角度で当該フィ
ルムを重畳したものであってよいが、散乱効果の拡大な
どの点よりは△ｎ１方向が上下の層で平行関係となるよ
うに重畳したものが好ましい。

【００５１】散乱異方性フィルムの重畳数は、２層以上
の適宜な数とすることができる。また重畳する当該フィ
ルムは、△ｎ１又は△ｎ２等が同じものであってもよい
し、異なるものであってもよい。なお△ｎ１方向等にお
ける上下の層での平行関係は、可及的に平行であること
が好ましいが、作業誤差によるズレなどは許容される。
△ｎ１方向等にバラツキがある場合にはその平均方向に
基づく。

【００５２】本発明による光学補償偏光板を形成する偏
光板や１層又は２層以上の複屈折層、散乱異方性フィル
ムやその重畳体等の各層は、単に重ね置いた分離容易状
態にあってもよいが、層間の屈折率差調節による反射の
抑制や光学系のズレ防止、ゴミ等の異物の侵入防止など
の点よりその一部、就中、全部が接着層を介して密着一
体化されていることが好ましい。

【００５３】前記の密着一体化には、例えばホットメル
ト系や粘着系等の透明な接着剤などの適宜なものを用い
ることができ接着剤等の種類について特に限定はない。
反射損を抑制する点よりは被着体との屈折率差が可及的
に小さい接着層が好ましく、偏光板等を形成するポリマ
ーにて接着することもできる。また構成部材の光学特性
の変化防止等の点よりは、接着処理時の硬化や乾燥の際
に高温のプロセスを要しないものが好ましく、長時間の
硬化処理や乾燥時間を要しないものが望ましい。斯かる
点よりは粘着層が好ましく用いうる。

【００５４】粘着層の形成には、例えばアクリル系重合
体やシリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタ
ン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適宜なポリマーを用
いてなる透明粘着剤を用いることができる。就中、光学
的透明性や粘着特性、耐候性などの点よりアクリル系粘
着剤が好ましい。特にメチル基やエチル基やブチル基等
の炭素数が２０以下のアルキル基を有する（メタ）アク
リル酸のアルキルエステルと、（メタ）アクリル酸や
（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等の改良成分から
なるアクリル系モノマーを、ガラス転移温度が０℃以下
となる組合せにて共重合してなる、重量平均分子量が１
０万以上のアクリル系重合体をベースポリマーとするア
クリル系粘着剤などが好ましく用いられる。

【００５５】粘着層の付設は、例えば適宜な溶媒に粘着
剤成分を溶解又は分散させて粘着剤液を調製し、それを
流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板等の被
着体上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレ
ータ上に粘着層を形成してそれを被着体上に移着する方
式などの適宜な方式で行うことができる。設ける粘着層
は異なる組成又は種類等のものの重畳層であってもよ
い。

【００５６】また粘着層は、液晶セル等への接着を目的
に光学補償偏光板外面の片面又は両面に必要に応じて設
けることもできる。粘着層が表面に露出する場合には、
それを実用に供するまでの間、セパレータなどを仮着し
て粘着層表面の汚染等を防止することが好ましい。粘着
層等の接着層の厚さは、接着力等に応じて適宜に決定で
き、一般には１〜５００μm、就中５〜１００μmとされ
る。

【００５７】光学補償偏光板の形成に際し散乱異方性フ
ィルムは、適宜な位置に配置することができる。ちなみ
に散乱異方性フィルムを偏光板と複屈折層の間に配置し
た場合、外交反射を半分以下に抑制できて画面の白呆け
を抑制することもできる。また補償効果等の点よりは必
要に応じ接着層を介して図１、２の例の如く、偏光板１
１に隣接して又は複屈折層１３に隣接して設けることが
好ましい。従ってその場合には、偏光板１１又は複屈折
層１２、１３が中間層として位置する形態となる。なお
光学補償偏光板の形成に際しては液晶表示装置の形成に
用いられることのあるその他の光学素子を適宜な位置に
必要に応じて配置することができる。

【００５８】本発明による光学補償偏光板は、液晶、特
にＴＮ液晶による複屈折に対する補償を兼ねる偏光板な
どとして透過型の液晶表示装置の形成に好ましく用いう
る。液晶表示装置は一般に、偏光板や補償板や液晶セ
ル、必要に応じてのバックライトや反射板等の構成部品
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、本発明においては上記した光学補償偏光板を
用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じて形成す
ることができる。

【００５９】従って本発明による光学補償偏光板を用い
ることで、それを配置した側における偏光板と補償板を
省略することができる。また光学補償偏光板は、その散
乱異方性フィルムによる散乱ないし拡散の強い方位角が
補償効果に不足する方向と対応するように配置すること
が視野角の改善の点より有利である。透過型の液晶表示
装置を形成する場合、光学補償偏光板は液晶セルの片側
又は両側に配置しうるが、一般には補償効果等の点より
図１、２の如く透過型の液晶セル２の視認側に設けられ
る。

【００６０】前記の場合、光学補償偏光板は補償効果等
の点より通例、その複屈折層が液晶セルと偏光板の間に
位置するように配置される。よって散乱異方性フィルム
は、図１の如く複屈折層１３と液晶セル２の間に位置し
てもよいし、図２の如く偏光板１１の外側に位置しても
よい。なお透過型の液晶セルには、図例の如くガラス板
等からなる透明セル基板２１、２３の間に各種の液晶層
２２を狭持してシール剤等を介し封入してなる適宜なも
のを用いうる。セル内には透明電極や配向膜を設けるこ
とが一般的であり、カラーフィルター層を設けてカラー
表示できるようにしたものなどであってもよい。

【００６１】また透過型の液晶表示装置では通例、図例
の如く液晶セル２の両側に偏光板１１、３３を配置して
なる形態の液晶表示パネルをバックライト上に配置した
ものとして形成されるが、そのバックライトにはサイド
ライト型導光板等の適宜な照明光源を用いることがで
き、プリズムシート等の光路制御板を設けたものなどで
あってもよい。なお図例の如く液晶セルのバックライト
側に光学補償偏光板を用いない場合、その偏光板３３と
液晶セルの間には必要に応じ複屈折層からなる１層又は
２層以上の補償板３１、３２を配置することもできる。

【００６２】

【実施例】例１ ノートＰＣ用のＮＷモードによる透過型のＴＮ液晶セル
の両側に、ＷＶフィルム（富士写真フイルム社製）を介
し偏光板（日東電工社製、ＳＥＧ１４２５ＤＵ）をＯ−
モードとなるようにアクリル系粘着層を介し接着積層し
て透過型液晶表示パネルを形成した。

【００６３】例２ 液晶セル（２）と各ＷＶフィルム（１２、３２）の間に
アクリル系粘着層を介し二軸延伸フィルム（１３、３
１）をその遅相軸と偏光板（１１、３３）の吸収軸が直
交するように接着介在させたほかは例１に準じて透過型
液晶表示パネルを形成した。前記の二軸延伸フィルム
は、厚さ１００μmのノルボルネン系樹脂フィルム（Ｊ
ＳＲ社製、アートン）をテンター延伸機にて１８０℃で
１．０５倍に延伸処理したものであり、ｎx＞ｎy＞ｎz
の屈折率特性を有し波長５９０nmの単色光による（ｎx
−ｎy）・ｄが３０nm、（ｎx−ｎz）・ｄが４０nmのも
のである。なお屈折率等は、自動複屈折計（王子計測機
器社製、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）にて測定した。

【００６４】例３ 視認側の偏光板（１１）の上にルミスティ（１４：住友
化学社製）をその散乱の最強となる方位角が液晶セルの
下方向となるようにアクリル系粘着層を介し接着積層し
たほかは例２に準じて透過型液晶表示パネル（図２）を
得た。従って液晶セルの視認側に本発明による光学補償
偏光板（１）が形成されている。

【００６５】評価試験 例１〜３で得た透過型液晶表示パネルをサイドライト型
導光板からなる面光源の上に配置して液晶表示装置を形
成し、コントラスト測定器（ＥＬＤＩＭ社製、ＥＺCont
rast）にてその表示コントラストの視野角特性を調べ、
その結果を等コントラスト曲線にて図３、図４に示し
た。また上下方向で視角を変えた場合の各階調における
輝度変化を調べ、その結果を図５、図６に示した。図
５、６においてＬ１〜８が黒白とその間の濃淡のグレイ
状態による各階調状態を意味し、Ｌ１が黒表示状態、Ｌ
８が白表示状態、Ｌ２〜７が黒白間をほぼ等分した濃淡
のグレイ表示状態である。

【００６６】さらに正面方向のコントラスト、上下左右
方向のコントラスト１０基準の視野角特性、及び下方向
における階調反転角を調べ、次表に示した。 正面方向の コントラスト１０以上視野角(度) 下方向の階調 コントラスト 上方向 下方向 左方向 右方向 反転角（度） 例１ ３２０ ３２ ＞８０ ５２ ５２ ４１ 例２ ３００ ４２ ＞８０ ＞８０ ＞８０ ３５ 例３ ２５０ ４２ ＞８０ ＞８０ ＞８０ ６１

【００６７】以上の結果より、実施例である例３では例
１、２と比べ正面方向のコントラストが若干低下するも
のの下方向の階調反転角が大幅に改善されていること、
及び特開平１０−１０５１３号公報の実施例による正面
方向のコントラスト（１６１．６）に比べて正面方向の
コントラストが大幅に改善されていることがわかり、総
合的に例３では輝度やコントラスト等に優れて良視認の
広い視野角の得られていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示装置例の断面図

【図２】他の液晶表示装置例の断面図

【図３】例１、２の等コントラスト曲線

【図４】例３の等コントラスト曲線

【図５】例１、２の輝度の視野角特性

【図６】例３の輝度の視野角特性

【符号の説明】 １：光学補償偏光板 １１：偏光板 １２，１３：複屈折層 １４：散乱異方
性フィルム ２：液晶セル ２１，２３：透明セル基板 ２２：液晶層 ３：光学素子 ３１，３２：複屈折層 ３３：偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BA25 BA42 BB03 BB44 BB46 BB47 BB48 BB49 BB51 BB65 BC22 2H091 FA07X FA11X FA31X FA37X FB02 FC07 FD14 GA17 KA01 LA17 LA19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光板と１層又は２層以上の複屈折層
   と、方位角により拡散角が相違する散乱異方性フィルム
   を少なくとも有する積層体からなることを特徴とする光
   学補償偏光板。
2. 【請求項２】 請求項１において、複屈折層が面内の屈
   折率をｎx、ｎy、厚さ方向の屈折率をｎzとしたとき、
   ｎx＞ｎy≧ｎz、ｎx＝ｎy＞ｎz、ｎx≧ｎz＞ｎy若しく
   はｎz＞ｎx≧ｎyを満足する延伸フィルム、又はその延
   伸フィルム若しくは等方性フィルムに複屈折性の塗工層
   を設けたものからなる光学補償偏光板。
3. 【請求項３】 請求項２において、複屈折層がフィルム
   厚をｄとしたとき、ｎx＞ｎy≧ｎzで（ｎx−ｎy）・ｄ
   ＜１００nmかつ（ｎx−ｎz）・ｄ＜１００nmを満足する
   延伸フィルムと、ｎx≧ｎy＞ｎzで（ｎx−ｎy）・ｄ＜
   １００nmかつ（ｎx−ｎz）・ｄ＜１００nmを満足するフ
   ィルムにディスコチック系若しくはネマチック系の液晶
   によるスプレイ構造の塗工層を設けたものとの一方又は
   両方からなる光学補償偏光板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３において、偏光板と複屈折
   層と散乱異方性フィルムがその偏光板又は複屈折層を中
   間層として接着層を介し密着一体化されており、散乱異
   方性フィルムがフィルム面の法線に対し３０度傾斜した
   方向の斜視においてヘイズ値が最大となる方位角におけ
   るヘイズ値をＨz(０)、その方位角より前記斜視角を維
   持したまま９０度、１８０度又は２７０度回転した方位
   角におけるヘイズ値をそれぞれＨz(90)、Ｈz(180)、Ｈz
   (270)としたとき、Ｈz(０)／Ｈz(180)＞２、０．８３＜
   Ｈz(90)／Ｈz(270)＜１．２、かつ０．６７＜Ｈz(90)／
   Ｈz(180)＜１．５を満足するものである光学補償偏光
   板。
5. 【請求項５】 請求項１〜４に記載の光学補償偏光板を
   透過型の液晶セルの片側又は両側に有することを特徴と
   する液晶表示装置。