JP2021081521A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高反射率かつ、着色なく高品位な白および黒表示、並びに優れたカラー表示を実現する表示装置を提供する。【解決手段】基材２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率において、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と５９０ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、さらに、該基材２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と６００ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であることを特徴とする偏光機能を有する基材（Ａ）を備える表示装置。【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものである。

偏光素子は一般的に、二色性色素であるヨウ素又は二色性染料をポリビニルアルコール樹脂フィルムに吸着配向させることにより製造されている。この偏光素子の少なくとも片面に接着剤層を介してトリアセチルセルロースなどからなる保護フィルムを貼合して偏光板とされ、液晶表示装置などに用いられる。二色性色素としてヨウ素を用いた偏光板はヨウ素系偏光板と呼ばれ、一方、二色性色素として二色性染料を用いた偏光板は染料系偏光板と呼ばれる。これらのうち染料系偏光板は、高耐熱性、高湿熱耐久性、高安定性を有し、また、配合による色の選択性が高いという特徴がある一方で、同じコントラストを有するヨウ素系偏光板に比べると透過率が低いという問題点があった。そのため、高い耐久性を維持し、色の選択性が多様であって、より高い透過率を実現することが困難とされていた。

しかしながら、そういった色の選択性が多様である染料系偏光板であっても、これまでの偏光素子は吸収軸を平行に設置すると黄色味を呈する偏光素子である。また、一方のヨウ素系偏光板の色は吸収軸を平行に設置すると黄緑、吸収軸を直交に設置すると青色を呈色する偏光素子であり、そういった偏光板を表示装置（以下、またはディスプレイとも表記する）に用いる場合には、その偏光素子の色が表示特性に大きく影響を与える。特に、液晶を用いた表示装置においては、少なくとも液晶セルを介して観察者側に偏光素子を一枚設けることが必須である。そのため、その偏光板の色が観察者から確認できることは明瞭である。しかしながら、そういった偏光素子の波長特性による発色はディスプレイの表示特性に大きく影響を与える要素の一つであり、バックライトを用いた従来の透過型液晶デバイスでは、バックライトのスペクトル分布やカラーフィルターの調整により表示色を最適化する必要がある。

一方で、周囲光を利用する表示装置、特に反射型液晶デバイスでは、透過型ディスプレイのように光源のスペクトルを調整することができないため、偏光板の波長特性がそのまま表示色となる。このことから、偏光板の波長特性の改善が重要な課題となっていた。これまでの反射型の液晶デバイスは白表示がやや黄色がかり、黒表示が、青色がかったものとなる。そのため他の反射型デバイス（電子ペーパーディスプレイ等）と比較して、表示品位が劣ったものと見なされてきた。

また、ディスプレイの表示性能を改善する偏光板として、カラーフィルターのスペクトルの調整や粘着剤等に色素を混ぜて表示色を調整する手法を用いた偏光板が、提案されている。しかしながら、いずれも偏光板の透過率を低下させる結果となり、コストも掛かることから、大いに改善が求められている。また、偏光板の波長特性の改善も行われているが、一般的に用いられているヨウ素系偏光板では透過スペクトル（吸収軸が平行時）を各波長で均一にすると、直交時において短波長に光の漏れが生じ、十分な表示を行うことができなかった。この偏光板の色相を改善する方法として、特許文献１または特許文献２のような技術が開示されている。

特許文献１は、ニュートラル係数を算出し、絶対値が０乃至３である偏光板を開示している。特許文献２は、４１０ｎｍ乃至７５０ｎｍの透過率において、平均値の±３０％以内であり、ヨウ素に加えて、直接染料、反応染料、または酸性染料を添加して調整してなる偏光素子を開示している。同文献に開示の偏光素子は、単体透過率、つまりは、偏光素子を１枚のみを用いて測定した時の色をＵＣＳ色空間におけるａ値、ｂ値で絶対値２以内にして得られた偏光素子である。

特許第４２８１２６１号公報 特許第３３５７８０３号公報

機能性色素の応用，第１刷発行版，（株）ＣＭＣ出版，入江正浩監修，Ｐ９８−１００ 染料化学，細田豊著，技報堂 液晶が分かる本，工業調査会出版，苗村省平著，Ｑ５８―Ｑ５９ イラスト・図解液晶のしくみがわかる本，技術評論社，竹添秀男・高西陽一・宮地弘一著、Ｐ１８２

しかしながら、特許文献１では、実施例から分かるように、ニュートラル係数（Ｎｐ）が低くても、ＪＩＳ Ｚ ８７２９から求められる平行位の色相だけでもａ＊値がー２乃至−１、かつ、ｂ＊値が２．５乃至４．０であることから、色としては白表現時に黄緑色を呈していることが分かる。また、直交位の色相はａ＊値が０乃至１ではあるが、ｂ＊値が−１．５乃至−４．０であることから、青色を呈している偏光板になってしまっていた。

また、特許文献２では、偏光素子は、単体透過率、つまりは、偏光素子を１枚のみを用いて測定した時の色をＵＣＳ色空間におけるａ値、ｂ値で絶対値２以内にして得られた偏光素子である。しかしながら、偏光板を２枚用いて白表示時（平行にした場合）および黒表示時（直交にした場合）の色相を同時に無彩色が表現できるものではない。また、実施例を見ればわかるように、その単体透過率の平均値は、実施例１で３１．９５％、実施例２で３１．４１％であり、透過率が低いため、高透過率を求められる分野、特に、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンスなどの分野では十分な性能を有するものではなかった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高い反射率を有しながらも、着色のない高品位な白表示と黒表示及び優れたカラー表示が実現できる表示装置を提供することを目的とする。

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討の結果、アゾ化合物を含有してなる偏光機能を有する基材であって、基材２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる各波長透過率において、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、さらに、基材２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であることを特徴とする基材（Ａ）を備える表示装置は、高い反射率を有しながらも、着色のない高品位な白色と黒色を表現でき、かつ、反射型として十分なカラー表示が可能な表示装置を提供できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、
（１）アゾ化合物またはその塩を含有し、
基材２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率において、
５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、
４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、
５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、
さらに、基材２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、
４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、
５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であることを特徴とする偏光機能を有する基材（Ａ）を備えることを特徴とする表示装置。

（２）カラーフィルターを備えることを特徴とする（１）に記載の表示装置。

（３）カラーフィルターを光が２回透過したときのＮＴＳＣ比は、１から２０であることを特徴とする（２）に記載の表示装置。

（４）カラーフィルターは、赤色カラー層、緑色カラー層、および青色カラー層を含むことを特徴とする（２）または（３）に記載の表示装置。

（５）カラーフィルターは、赤色カラー層、赤寄りの緑色カラー層、青色カラー層、および青寄りの緑色カラー層を含むことを特徴とする（２）または（３）に記載の表示装置。

（６）カラーフィルターは、無色透明な領域を有することを特徴とする（２）から（５）に記載の表示装置。

（７）無色透明な領域の面積は、カラーフィルターの全領域の面積の１／４以上であることを特徴とする（６）に記載の表示装置。

（８）基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、
４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が０．３％より大きく、かつ、
５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が０．３％より大きいことを特徴とする（１）から（７）に記載の表示装置。

（９）表示装置が、液晶表示装置であることを特徴とする（１）から（８）に記載の表示装置。

（１０）液晶表示装置が、反射型液晶表示装置であることを特徴とする（９）に記載の表示装置。

（１１）表示装置の背面側から順に、反射板、基材（Ａ）、液晶層、カラーフィルター、基材（Ａ）が少なくとも配置されることを特徴とする（２）から（１０）に記載の表示装置。

（１２）液晶層は、背面側から順に、反射電極、液晶層、透明電極と配置されることを特徴とする（１１）に記載の表示装置。

（１３）反射板は、拡散反射型であることを特徴とする（１１）または（１２）に記載の表示装置。

（１４）反射電極は、拡散反射型であることを特徴とする（１２）に記載の表示装置。

（１５）光拡散機能を有する基材を、基材（Ａ）と液晶層との間に備えることを特徴とする（１１）から（１４）に記載の表示装置。

（１６）１２０乃至１６０ｎｍの位相差値を有する基材と基材（Ａ）とが積層されていることを特徴とする（１）から（１５）に記載の表示装置。

本発明の表示装置は、高い反射率を有しながらも、着色のない高品位な白表示と黒表示及び優れたカラー表示が実現できる。

カラーフィルターを光が二回透過した際のＮＴＳＣ比と透過率との関係を表した図である。 （ａ）は実施例１に係る表示装置の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される表示装置のカラーフィルターの平面図である。 基材（Ａ）と同様の材料で作製した偏光板の平行透過率と直交透過率との関係を表す図である。 平行透過率とコントラストとの関係を表した図である。 （ａ）は実施例２に係る表示装置の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される表示装置のカラーフィルターの平面図である。 （ａ）は実施例３に係る表示装置の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される表示装置のカラーフィルターの平面図である。 （ａ）は実施例４に係る表示装置の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される表示装置のカラーフィルターの平面図である。 実施例５に係る表示装置の縦断面図である。 実施例６に係る表示装置の縦断面図である。

本発明では、アゾ化合物を含有してなる偏光機能を有する基材であって、
該基材２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる各波長透過率において、
５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、
４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、
５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、
さらに、前記基材２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、
５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であることを特徴とする基材（Ａ）を備えることを特徴とする表示装置に関する。

（基材（Ａ）について）
本発明の基材（Ａ）を備えた表示装置の透過率には、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの各波長の平均透過率が３０％以上である。それにより、本発明の基材（Ａ）を設けた表示装置は、明るく、かつ、高い輝度を有することが出来る。

特に、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの各波長は、ＪＩＳ Ｚ ８７０１において色を示す際に、計算で用いる等色関数に基づく最も視感度の高い波長であり、この範囲における各波長の透過率が、目視で確認できる透過率に近いことから、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの各波長の透過率を３０％以上に制御することが重要である。

例えば、基材２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、基材２枚の吸収軸を平行にして得られる視感度補正された平行透過率とは、ほぼ同等な値を示す。このことからも、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの透過率を調整することは非常に重要なことであることが分かる。

表示装置に必要な透過率は、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの各波長の平均透過率として３０％〜４５％であり、好ましくは、３５％〜４０％であって、さらに好ましくは３６％〜３７％である。その際の偏光度は、５０％〜１００％であれば良く、好ましくは６０％〜１００％、より好ましくは７０％〜１００％である。

偏光度は高い方が好ましいが、偏光度を高くすると透過率が低下してしまう傾向があるため、偏光度と透過率との関係において表示装置に適した偏光度の偏光素子を選定する必要がある。

本発明では、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる各波長透過率において、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率だけでなく、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であることも必要とする。４２０ｎｍ〜４８０ｎｍ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍ、および、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの各波長は、ＪＩＳ Ｚ ８７２９において色を示す際に計算で用いる等色関数に基づく主な波長帯域である。

具体的には、ＪＩＳ Ｚ ８７２９の元になるＪＩＳ Ｚ ８７０１のＸＹＺ等色関数において、６００ｎｍを最大値とするｘ（λ）、５５０ｎｍを最大値とするｙ（λ）、４５５ｎｍを最大値とするｚ（λ）のそれぞれの最大値を１００とした時、２０以上となる値を示す波長が、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍ、および、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの各波長である。

それらの４２０ｎｍ〜４８０ｎｍ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍ、および、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの各波長透過率を所定の透過率に調整した偏光素子または偏光板を用いて、偏光機能を有する基材（Ａ）とし、基材（Ａ）を用いることによって、本願発明の表示装置は達成できる。その調整する範囲は、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値においては、５％以内であることが必要であり、好ましくは３％以内である。

また、基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率においても所定の透過率を調整する必要がある。４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であることを必要とする。

さらに、基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値においては２％以内であることが必要であるが、好ましくは１％以内である。かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値においては２％以内であることが必要であるが、好ましくは１％以内である。

さらにまた、基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値においては、プロセス上の課題から０．３％より大きくすることが必要であるが、好ましくは０．５％以上である。かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値においてはプロセス上の課題から、０．３％より大きくすることが必要であるが、好ましくは０．５％以上である。ここでプロセス上の課題とは、アゾ系の染料を複数まぜて染色する際の染色ばらつきのことである。

一方で、３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ、４８０ｎｍ〜５２０ｎｍ、６６０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均透過率に関する調整も必要ではあるが、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍと、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍと、６００ｎｍ〜６６０ｎｍとが調整されていることにより、色素により大きく影響は受けにくいため、調整はしなくてもよい。

反射型液晶表示装置において、如何に反射率を高くするかが重要である。これは室内など比較的暗い環境でも十分な視認性を確保する必要があるためである。しかしながら、カラー反射型液晶表示装置では、カラーフィルターの透過率が低いため、反射率が低下してしまっていた。カラーフィルターにより反射率が低下することを示す図として、図１に、カラーフィルターを光が２回透過した際のＮＴＳＣ比と透過率との関係を表した図を示す。

ここで、カラーフィルターを光が２回透過したときのＮＴＳＣ比とは、カラーフィルターの各色要素を光が２回透過したときの色度をＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系の色度（ｘ，ｙ）図上にプロットしそれらを直線で結んだ面積と、アメリカテレビジョン標準化委員会（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）と、により、ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系の色度（ｘ，ｙ）にて定められた標準方式の３原色、赤（０．６７０，０．３３０）、緑（０．２１０，０．７１０）、青（０．１４０，０．０８０）を結んだ三角形の面積に対する比を％で表したものである。

また、カラー反射型液晶表示装置では、外からの光はカラーフィルターを２回透過することから、カラーフィルターのＮＴＳＣ比は光が２回透過したときのＮＴＳＣ比とした。

図１から、ＮＴＳＣ比が大きいと透過率は低いが、ＮＴＳＣ比が小さくなるにしたがって透過率が高くなることがわかる。従って、カラー反射型液晶表示装置の反射率を高くするには、透過率を高くすればよく、すなわちＮＴＳＣ比を小さくすればよい。我々はカラー反射型液晶表示装置の研究をしている中で、カラー反射型液晶表示装置においては、ＮＴＳＣ比が小さくても人間の目は十分色を感じることができることを見出した。その結果、人間の目が十分色を感じることができるＮＴＳＣ比の値は、１％〜２０％であり、好ましくは１％〜１０％、より好ましくは１％〜５％である。

ＮＴＳＣ比が小さいカラーフィルターを使用したカラー反射型液晶表示装置では、反射率が向上し、人間の目の色に対する感度が向上する。そのため、従来の偏光板を使用すると、白表示および／または黒表示で着色が発生し、それを視認することで表示品位を低下させていた。カラー反射型液晶表示装置において、ＮＴＳＣ比の小さいカラーフィルターと基材（Ａ）を同時に使用することで、初めて、反射率の高い明るいカラー表示と、白表示および／または黒表示においても着色のない優れたカラー表示と、が実現できることを見出した。

カラーフィルターのＮＴＳＣ比を１％〜２０％にする方法として、カラー層を形成する染料または顔料の濃度を低くする方法、カラー層の厚みを薄くする方法、およびカラー層のない透明な領域を形成する方法などがある。特にカラー層のない透明な領域を形成する方法では、カラー層のない透明な領域の偏光板による着色を抑えることができることから、特に基材（Ａ）の使用が有効である。

カラー層のない透明な領域を形成する方法において、カラー層のない透明な領域の面積は全領域の面積の１／４以上にすることが必要である。好ましくは、カラー層のない透明な領域の面積は全領域の面積の１／２以上である。より好ましくは、カラー層のない透明な領域の面積は全領域の面積の２／３以上である。これにより、透過率の高い、すなわち反射率が高い明るいカラー表示のカラー反射型液晶を実現することができる。

基材（Ａ）を設けた偏光素子または偏光板を表示装置に設けることで、表示装置の色の発現を制御することが出来る。特に、基材（Ａ）を設けた偏光素子または偏光板は、一般的な用法と同じく、表示装置に設けると、偏光板に基づく色相を制御でき、表示装置は白を表示する際には上質の紙のような白を表現でき、また、黒を表示する際には漆黒の黒色を表現できるに至る。

一般的な偏光板では、黒を表現できるように制御した場合には、偏光素子を平行にした場合の透過率において白色純度が低下し、黄色または黄緑色に呈色してしまう。逆に、白を表現できるように偏光素子を平行にした場合の透過率を制御した場合には、偏光素子が直交になった時の透過率において黒色純度が低下し青色に呈色してしまう。そういった色相を持つ偏光素子が表示装置に設けられることによって、その偏光素子の色相を表示装置が呈色することは当然である。

この表示装置の呈色は、バックライトを用いた従来の透過型液晶デバイスでは、バックライトのスペクトル分布やカラーフィルターの調整により表示色を最適化できる。しかしながら、偏光板のその色をバックライトやカラーフィルターによって調整する必要があった。

ところが、外光を利用して表示させる反射型表示装置、特に、反射型液晶デバイスでは、バックライトを有さないため、白表示時の黄色の呈色と、黒表示時の青色の呈色を同時にカラーフィルターで改善することは出来ない。さらに、外光の反射を防止したい場合に偏光板を用いて反射防止する表示装置、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、ＯＬＥＤと省略）やプラズマディスプレイ等で用いる場合には、偏光板は、発光表示装置よりも人が観察する側に、位相差板と共に設けられている。

これまでの一般的な偏光板では、ＯＬＥＤの発色の色純度を低下させることから、偏光板の色相の改善は非常に重要であった。そういった反射光を制御したいＯＬＥＤなどの表示装置などにも本発明の処方は有効である。つまり、本発明では、従来の偏光板が有する白表示時の黄色の呈色と、黒表示時の青色の呈色する問題によって発生する発色を改善し、白表示時に高品位な紙のような白色を表示し、黒表示時に漆黒の黒を表示するに至る表示装置を提供し、かつ、特に反射型ディスプレイにおいて、その表示時の輝度を向上させ、かつ、コントラストをも向上させうることを達成した。

（本願発明の基材（Ａ）の偏光素子および偏光板の作成方法）
アゾ化合物、特に一般的に二色性染料を含有し得る素子としては、例えば、親水性高分子よりなるものを製膜されたものを用いる。親水性高分子は特に限定しないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、アミロース系樹脂、デンプン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアクリル酸塩系樹脂などがある。二色性染料を含有させる場合、加工性、染色性、および架橋性などからポリビニルアルコール系樹脂、および、その誘導体よりなる樹脂が最も好ましい。それらの樹脂をフィルム形状として、本発明の染料、および、その配合物を含有させ、延伸等の配向処理を適用することによって、偏光素子、または偏光板を作製できる。

アゾ化合物よりなる二色性染料とは、例えば、非特許文献１に示されるような有機化合物を使用することができる。特に、二色性の高いものが好ましい。例えば、シー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．イエロー２８、シー．アイ．ダイレクト．イエロー４４、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ２６、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ１０７、シー．アイ．ダイレクト．レッド２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３１、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド２４７、シー．アイ．ダイレクト．グリーン８０、シー．アイ．ダイレクト．グリーン５９、並びに特開２００１−３３６２７号公報、特開２００２−２９６４１７号公報及び特開昭６０−１５６７５９号公報、に記載された有機染料等が挙げられる。

これらの有機染料は遊離酸の他、アルカリ金属塩（例えばＮａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩）、アンモニウム塩、又はアミン類の塩として用いることができる。ただし、二色性染料はこれらに限定されず公知の２色性染料を用いることが出来る。アゾ化合物は、遊離酸、その塩、またはその銅錯塩染料であることで、特に、光学特性が向上される。このアゾ系染料は、１種のみで用いても良いし、他のアゾ化合物と配合して用いても良く、配合は限定されない。こういったアゾ化合物を用いて、偏光素子の透過率を、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる各波長透過率において、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、さらに、基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内に調整することによって、本願発明を実現するための偏光素子を作製するに至る。

以下、アゾ化合物を含浸できる素子として、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを例にして、具体的な偏光素子の作製方法を説明する。ポリビニルアルコール系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法で作製することができる。製造方法として、例えば、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得ることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニル及びこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合する他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、および不飽和スルホン酸類などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５〜１００モル％程度であり、好ましくは９５モル％以上が好ましい。このポリビニルアルコール系樹脂は、さらに変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性したポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用できる。またポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、粘度平均重合度を意味し、当該技術分野において周知の手法によって求めることができる。粘度平均重合度は、通常１０００〜１００００程度、好ましくは１５００〜６０００程度である。

かかるポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、原反フィルムとして用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。この場合、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムには可塑剤としてグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、低分子量ポリエチレングリコールなどが含有していても良い。可塑剤量は５〜２０重量％であり、好ましくは８〜１５重量％が良い。ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルムの膜厚は特に限定されないが、例えば、５μｍ〜１５０μｍ程度、好ましくは１０μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。

以上により得られた原反フィルムには、次に膨潤工程が施される。膨潤処理は２０℃〜５０℃の溶液に３０秒〜１０分間浸漬させることによって処理が適用される。溶液は水が好ましい。延伸倍率は１．００〜１．５０倍で調整することが良く、好ましくは１．１０〜１．３５倍が良い。偏光素子を作製する時間を短縮する場合には、アゾ化合物の染色処理時にも膨潤するので膨潤処理を省略しても良い。

膨潤工程とは２０℃〜５０℃の溶液にポリビニルアルコール樹脂フィルムを３０秒〜１０分間浸漬させることによって行われる。溶液は水が好ましい。偏光素子を製造する時間を短縮する場合には、色素の染色処理時にも膨潤するので膨潤工程を省略することもできる。

膨潤工程の後に、染色工程が施される。染色工程では、非特許文献１などで示されるアゾ化合物（通称 二色性染料）を用いて含浸することが出来る。このアゾ化合物を含浸させることを、色を着色する工程であることから、染色工程としている。ここでアゾ化合物としては非特許文献１に記載されている染料や、式（１）などで示されるアゾ化合物を、染色工程でポリビニルアルコールフィルムに色素を吸着、および、含浸させることができる。または、ヨウ素とヨウ化カリウムが含浸した水溶液に浸漬し、ヨウ素を吸着させた後に、式（１）で示されるアゾ化合物のそれぞれを吸着、および、含浸させることで、本願の偏光機能を有する基材（Ａ）とすることも出来る。ヨウ素とともに吸着させるアゾ化合物は式（１）で表されるアゾ化合物以外にも、特許公報昭６４―５６２３の実施例１乃至実施例５で示されるアゾ化合物や特開平０３―１２６０６号の実施例１乃至実施例４で示されるアゾ化合物を用いても良い。

（式中、Ａ_１は置換基を有するフェニル基、またはナフチル基を示し、Ｒ_１またはＲ_２は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ_１は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。）

染色工程は、色素をポリビニルアルコールフィルムに吸着、および含浸させる方法であれば、特に限定されないが、例えば、染色工程はポリビニルアルコール樹脂フィルムを二色性染料に含有した溶液に浸漬させることによって行われる。この工程での溶液温度は、５〜６０℃が好ましく、２０〜５０℃がより好ましく、３５〜５０℃が特に好ましい。溶液に浸漬する時間は適度に調節できるが、３０秒〜２０分で調節するのが好ましく、１〜１０分がより好ましい。染色方法は、該溶液に浸漬することが好ましいが、ポリビニルアルコール樹脂フィルムに該溶液を塗布することによって行うことも出来る。

二色性染料を含有した溶液は、染色助剤として、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、無水硫酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムなどを含有することが出来る。それらの含有量は、染料の染色性による時間、温度によって任意の濃度で調整できるが、それぞれの含有量としては、０〜５重量％が好ましく、０．１〜２重量％がより好ましい。非特許文献１に記載の二色性染料であるアゾ化合物や、式（１）で示されるアゾ化合物などは遊離酸として用いられるほか、当該化合物の塩でも良い。そのような塩は、リチウム塩、ナトリウム塩、及びカリウム塩などのアルカリ金属塩、或いは、アンモニウム塩やアルキルアミン塩などの有機塩として用いることも出来る。好ましくは、ナトリウム塩である。

染色工程後、次の工程に入る前に洗浄工程（以降洗浄工程１という）を行うことが出来る。洗浄工程１とは、染色工程でポリビニルアルコール樹脂フィルムの表面に付着した染料溶媒を洗浄する工程である。洗浄工程１を行うことによって、次に処理する液中に染料が移行するのを抑制することができる。洗浄工程１では、一般的には洗浄溶液に水が用いられる。洗浄方法は、溶媒に浸漬することが好ましいが、洗浄溶液をポリビニルアルコール樹脂フィルムに塗布することによって洗浄することも出来る。洗浄の時間は、特に限定されないが、好ましくは１〜３００秒、より好ましくは１〜６０秒である。洗浄工程１での洗浄溶液の温度は、親水性高分子が溶解しない温度であることが必要となる。一般的には５〜４０℃で洗浄処理される。ただし、洗浄工程１の工程がなくとも、性能には問題は出ないため、本工程は省略することもできる。

染色工程又は洗浄工程１の後、架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程を行うことが出来る。架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂又はホウ酸アンモニウムなどのホウ素化合物、グリオキザール又はグルタルアルデヒドなどの多価アルデヒド、ビウレット型、イソシアヌレート型又はブロック型などの多価イソシアネート系化合物、チタニウムオキシサルフェイトなどのチタニウム系化合物などを用いることができるが、他にもエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリアミドエピクロルヒドリンなどを用いることができる。耐水化剤としては、過酸化コハク酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カルシウム、ベンゾインエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、塩化アンモニウム又は塩化マグネシウムなどが挙げられるが、好ましくはホウ酸が用いられる。以上に示された少なくとも１種以上の架橋剤及び／又は耐水化剤を用いて架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程を行う。その際の溶媒としては、水が好ましいが限定されるものではない。

架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程での溶媒中の架橋剤及び／又は耐水化剤の含有濃度は、ホウ酸を例にして示すと溶媒に対して濃度０．１〜６．０重量％が好ましく、１．０〜４．０重量％がより好ましい。この工程での溶媒温度は、５〜７０℃が好ましく、５〜５０℃がより好ましい。ポリビニルアルコール樹脂フィルムに架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる方法は、溶媒に浸漬することが好ましいが、溶液をポリビニルアルコール樹脂フィルムに塗布又は塗工してもよい。この工程での処理時間は３０秒〜６分が好ましく、１〜５分がより好ましい。ただし、架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させることが必須でなく、時間を短縮したい場合には、架橋処理又は耐水化処理が不必要な場合には、この処理工程を省略してもよい。

染色工程、洗浄工程１、または架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程を行った後に、延伸工程を行う。延伸工程とは、ポリビニルアルコールフィルムを１軸に延伸する工程である。延伸方法は湿式延伸法又は乾式延伸法のどちらでも良く、延伸倍率は３倍以上延伸されていることで本発明は達成しうる。延伸倍率は、３倍以上、好ましくは５倍〜７倍に延伸されていることが良い。

乾式延伸法の場合には、延伸加熱媒体が空気媒体の場合には、空気媒体の温度は常温〜１８０℃で延伸するのが好ましい。また、湿度は２０〜９５％ＲＨの雰囲気中で処理するのが好ましい。加熱方法としては、例えば、ロール間ゾーン延伸法、ロール加熱延伸法、圧延伸法、赤外線加熱延伸法などが挙げられるが、その延伸方法は限定されるものではない。延伸工程は１段で延伸することもできるが、２段以上の多段延伸により行うことも出来る。

湿式延伸法の場合には、水、水溶性有機溶剤、又はその混合溶液中で延伸する。架橋剤及び／又は耐水化剤を含有した溶液中に浸漬しながら延伸処理を行うことが好ましい。架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂又はホウ酸アンモニウムなどのホウ素化合物、グリオキザール又はグルタルアルデヒドなどの多価アルデヒド、ビウレット型、イソシアヌレート型又はブロック型などの多価イソシアネート系化合物、チタニウムオキシサルフェイトなどのチタニウム系化合物などを用いることができるが、他にもエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリアミドエピクロルヒドリンなどを用いることができる。耐水化剤としては、過酸化コハク酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カルシウム、ベンゾインエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、塩化アンモニウム又は塩化マグネシウムなどが挙げられる。以上に示された少なくとも１種以上の架橋剤及び／又は耐水化剤を含有した溶液中で延伸を行う。架橋剤はホウ酸が好ましい。

延伸工程での架橋剤及び／又は耐水化剤の濃度は、例えば、０．５〜１５重量％が好ましく、２．０〜８．０重量％がより好ましい。延伸倍率は２〜８倍が好ましく、５〜７倍がより好ましい。延伸温度は４０〜６０℃で処理することが好ましく、４５〜５８℃がより好ましい。延伸時間は通常３０秒〜２０分であるが、２〜５分がより好ましい。湿式延伸工程は１段で延伸することができるが、２段以上の多段延伸により行うこともできる。

湿式延伸法の場合には、水、水溶性有機溶剤、又はその混合溶液中で延伸する。架橋剤及び／又は耐水化剤を含有した溶液中に浸漬しながら延伸処理を行うことが好ましい。架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂又はホウ酸アンモニウムなどのホウ素化合物、グリオキザール又はグルタルアルデヒドなどの多価アルデヒド、ビウレット型、イソシアヌレート型又はブロック型などの多価イソシアネート系化合物、チタニウムオキシサルフェイトなどのチタニウム系化合物などを用いることができるが、他にもエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリアミドエピクロルヒドリンなどを用いることができる。耐水化剤としては、過酸化コハク酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カルシウム、ベンゾインエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、塩化アンモニウム又は塩化マグネシウムなどが挙げられる。以上に示された少なくとも１種以上の架橋剤及び／又は耐水化剤を含有した溶液中で延伸を行う。架橋剤はホウ酸が好ましい。

延伸工程での架橋剤及び／又は耐水化剤の濃度は、例えば、０．５〜１５重量％が好ましく、２．０〜８．０重量％がより好ましい。延伸倍率は２〜８倍が好ましく、５〜７倍がより好ましい。延伸温度は４０〜６０℃で処理することが好ましく、４５〜５８℃がより好ましい。延伸時間は通常３０秒〜２０分であるが、２〜５分がより好ましい。湿式延伸工程は１段で延伸することができるが、２段以上の多段延伸により行うこともできる。

延伸工程を行った後には、フィルム表面に架橋剤及び／又は耐水化剤の析出、又は異物が付着することがあるため、フィルム表面を洗浄する洗浄工程（以降洗浄工程２という）を行うことができる。洗浄時間は１秒〜５分が好ましい。洗浄方法は洗浄溶液に浸漬することが好ましいが、溶液をポリビニルアルコール樹脂フィルムに塗布又は塗工によって洗浄することができる。１段で洗浄処理することもできるし、２段以上の多段処理をすることもできる。洗浄工程の溶液温度は、特に限定されないが通常５〜５０℃、好ましくは１０〜４０℃である。

ここまでの処理工程で用いる溶媒として、例えば、水、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール又はトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミン又はジエチレントリアミン等のアミン類などの溶媒が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、１種以上のこれら溶媒の混合物を用いることもできる。最も好ましい溶媒は水である。

延伸工程又は洗浄工程２の後には、フィルムの乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるが、より乾燥効率を高めるためにはロールによる圧縮やエアーナイフ、又は吸水ロール等によって表面の水分除去を行うことができ、及び／又は送風乾燥を行うこともできる。乾燥処理温度としては、２０〜１００℃で乾燥処理することが好ましく、６０〜１００℃で乾燥処理することがより好ましい。乾燥処理時間は３０秒〜２０分を適用できるが、５〜１０分であることが好ましい。

以上の方法で、偏光機能を有する基材（Ａ）の偏光素子、すなわち、アゾ化合物を含有し、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率において、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、さらに、基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内である偏光素子を得ることが出来る。

得られた偏光素子は、その片面、又は両面に透明保護層を設けることによって偏光板とする。透明保護層はポリマーによる塗布層として、又はフィルムのラミネート層として設けることができる。透明保護層を形成する透明ポリマー又はフィルムとしては、機械的強度が高く、熱安定性が良好な透明ポリマー又はフィルムが好ましい。透明保護層として用いる物質として、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロースアセテート樹脂又はそのフィルム、アクリル樹脂又はそのフィルム、ポリ塩化ビニル樹脂又はそのフィルム、ナイロン樹脂またはそのフィルム、ポリエステル樹脂又はそのフィルム、ポリアリレート樹脂又はそのフィルム、ノルボルネンのような環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン樹脂又はそのフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン骨格を有するポリオレフィン又はその共重合体、主鎖又は側鎖がイミド及び／又はアミドの樹脂又はポリマー又はそのフィルムなどが挙げられる。また、透明保護層として、液晶性を有する樹脂又はそのフィルムを設けることもできる。保護フィルムの厚みは、例えば、０．５〜２００μｍ程度である。その中の同種又は異種の樹脂又はフィルムを片面、もしくは両面に１層以上設けることによって偏光板を作製する。

得られた偏光板は場合によって、例えば液晶、有機エレクトロルミネッセンス（通称、ＯＬＥＤまたはＯＥＬ）等の表示装置に貼り合わせる場合、後に非露出面となる保護層またはフィルムの表面に、視野角改善及び／又はコントラスト改善のための各種機能性層、輝度向上性を有する層、またはフィルムを設けることもできる。偏光板を、これらのフィルムや表示装置に貼り合せるには粘着剤を用いるのが好ましい。

また、各種機能性層とは、位相差を制御する層又はフィルムを示す。特に、反射防止を付与するためには、偏光素子または偏光板に、視感度の高い５５０ｎｍに対して１／４の位相差に調整された位相差板（以下、１／４λ）を、偏光素子または偏光板の吸収軸に対して４５°に貼合して設けることが一般的である。その１／４λの位相差値とは１２０ｎｍ〜１６０ｎｍに調整された位相差板であり、好ましくは１３０ｎｍ〜１４５ｎｍである。

しかしながら、１／４λだけでは、反射防止機能が不十分であることがあるため、さらにより反射防止機能を向上させるために、２４０ｎｍ〜３００ｎｍの位相差値に調整された位相差板（以下、１／２λと省略）を偏光板の吸収軸に対して１５°、かつ、１／４λを７５°で貼合された位相差板を２枚使用して反射防止を向上させる手法もある。

さらに、この偏光板は、もう一方の表面、すなわち、保護層又はフィルムの露出面に、反射防止層、防眩層、ハードコート層など、公知の各種機能性層を有していてもよい。この各種機能性を有する層を作製するには塗工方法が好ましいが、その機能を有するフィルムを接着剤又は粘着剤を介して貼合せることもできる。

以上の方法で、アゾ化合物を含有し、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる各波長透過率において、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、さらに、基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内の偏光素子、および、偏光板を得ることが出来る。
本発明の偏光素子または偏光板を用いた液晶表示装置は、明るく、かつ、高い輝度を有することが出来る。その結果、信頼性が高く、長期的に高コントラストで、かつ、高い色再現性を有する液晶表示装置になる。

こうして得られた本発明の偏光板は、必要に応じて保護層又は機能層及び板ガラスなどの支持体等を設け偏光機能を有する基材（Ａ）として利用され、液晶プロジェクター、電卓、時計、ノートパソコン、ワープロ、液晶テレビ、偏光レンズ、偏光メガネ、カーナビゲーション、及び屋内外の計測器や表示器等に使用される。特に、反射型液晶表示装置、半透過液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス等では好適である。

一般的な反射型液晶表示装置は、背面側から順に反射板、偏光板、液晶セル、偏光板の構成を有しており、その表示品位を改善するために、光拡散板や位相差板（例えば１／４λ）を用いることが一般的な構成である。

その一般的な構成に対して、本願の偏光機能を有する基材（Ａ）を用いて、背面側から順に拡散反射板、偏光機能を有する基材（Ａ）、液晶セル、偏光機能を有する基材（Ａ）の構成、または、背面側から順に反射板、拡散板、偏光機能を有する基材（Ａ）、液晶セル、偏光機能を有する基材（Ａ）にて例示される構成にすることによって、白表示時に高品位な紙のような白を表示し、黒表示時に漆黒な黒を表示するに至る表示装置を提供できるようになるため、表示品位は飛躍的に向上する。

光拡散板は、反射板と背面側の偏光板との間に設けることが一般的ではあるが、特にその光拡散作用が得られれば、その積層構成は限定されることはない。または、非特許文献３で示されるように一枚偏光板方式（ＳＰＤモード）などの方式や、非特許文献４で示されるような構成が報告されている。このような構成において、一般的な偏光板では、漆黒な黒色を表示しようとすると、白色表示において黄色を呈色した白色表示になり、逆に、高品位な紙のような白色を表示しようとすると黒色を表示時に青色を呈色してしまった。

このような問題から、反射型液晶、特にカラー反射型液晶表示装置では、これまでは白表示時の白色、黒表示での黒色を、カラーフィルターまたは液晶素子で改善する必要が生じ、この結果、反射率が低く、表示が暗いとみなされ、表示品位が低いとみなされてきた。こういった反射型液晶の表示装置で偏光機能を有する基材（Ａ）を用いることによって、偏光板が有する白表示時の黄色の呈色と、黒表示時の青色の呈色する問題によって発生する色相を改善し、平行位でも直交位でも、各波長の透過率依存性がないことから、白表示時に高品位な紙のような白を表示し、黒表示時に漆黒な黒を表示するに至る表示装置を提供できる。

特に、透過率が一定であり、かつ、各波長での透過率の波長依存性がないことから、カラーフィルターで色の補正が出来ない白黒色の反射ディスプレイでは特に有効である。また、本偏光機能を有する基材（Ａ）は、必要な透過率の範囲としては、基材２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの各波長の平均透過率として２５％〜４５％での任意の透過率の調整が可能であるため、その表示時の輝度を向上させ、および、コントラストをも向上させうることを達成しうる。

さらに、その表示品位を向上させるためには、偏光機能を有する基材（Ａ）が液晶セルを挟んで反射型偏光板と積層され、かつ、光拡散機能を有する基材を具備し、偏光機能を有する基材（Ａ）が液晶セルに対して観察者側に設置されることで、その表示品位は向上する。反射型偏光板には、特許第４１６２６４５号、特許第４４４２７６０号に例示されるような規則的な凹凸を設けた偏光子や、特開２００６―２１５１７５号、特開２００７―２９８６３４号などの熱可塑性樹脂の交互積層タイプや、３Ｍ社製のＢＥＦシリーズ、特にＤＢＥＦシリーズ、または、ＢＥＦＲＰなどの特殊な形状を有する樹脂成型タイプを用いることが出来る。

また、特開２０１２―３７６１１号に記載されるような異方性光拡散板も、異方性光拡散により偏光機能を有するため、反射型偏光板として用いることが出来る。この異方性光拡散板は、背面側から順に反射板、液晶セル、位相差板（例えば１／４λ）、偏光機能を有する基材（Ａ）という例示される構成の中で、異方性光拡散板を反射板と液晶セルの間、液晶セルと位相差板の間、位相差板と偏光板との間のいずれかに設けることが良い。

さらに、アクティブマトリックス型の反射型ディスプレイへの応用も可能である。光拡散機能を有する基材が、偏光機能を有する基材（Ａ）と液晶セルとの間に設けられており、かつ、液晶セルの電極が鏡面反射型電極である反射型液晶表示装置であることで達成しうる。具体的な構成例としては、背面側から順に反射型電極、液晶セル、光拡散板、偏光機能を有する基材（Ａ）の構成である。その際、視認性を改善するために、いずれかの層の間に、位相差板を設けても良い。

特に、アクティブマトリックス型の反射ディスプレイは、反射型カラー液晶表示装置に好適に用いられるため、偏光素子または偏光板の色の影響を受けやすく、平行位および直交位の各波長透過率において、波長依存性がなく、ほぼ一定の透過率を有し、カラーシフトがなく、かつ、高偏光度な基材が求められる。そういった反射型カラー液晶表示用に、偏光機能を有する基材（Ａ）は有効であり、その設けた表示装置は非常に高い演色性を有する表示装置になる。

また、アクティブマトリックス型の反射型ディスプレイへの応用として、非特許文献４に記載されるように、液晶セルの電極が樹脂などによって凹凸を作り、かつ、透明なＩＴＯ電極を用いずにアルミ電極を用いて反射させる拡散反射型電極であることで、より表示品位を向上させることが出来る。具体的な構成例としては、背面側から順に拡散型反射電極、液晶セル、偏光機能を有する基材（Ａ）の構成である。その際、視認性を改善するために、いずれかの層の間に、位相差板を設けても良い。また、いずれかの層の間に光拡散機能を有する基材を設け、さらに光拡散性を設けて視認性を向上させても良い。

以上の方法で、これまで表示品位が低いと見なされていた反射型の液晶デバイスであっても、表示品位を飛躍的に向上させ、偏光板が有する白表示時の黄色の呈色と、黒表示時の青色の呈色する問題によって発生する表示装置の色目を改善し、白表示時に白を表示し、黒表示時に黒を表示し、かつ、反射型カラー液晶表示装置において高い演色性を示す表示装置を提供できる。

またさらに、偏光機能を有する基材（Ａ）は、透過率の範囲としては、基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの各波長の平均透過率として２５％〜４５％での任意の透過率の調整が可能であるため、その表示時の輝度を向上させ、および、コントラストをも向上させうることを達成しうる。また、反射型液晶の構成によって、その表示品位は各段に向上させることが出来る。

（実施例１）
本発明の実施例１の表示装置について図２を用いて説明する。図２（ａ）は実施例１の表示装置の縦断面図であり、表示装置の上面（観察者側）（以下、単に上面という）から順に、基材（Ａ）１、位相差板２、拡散板３、第１のガラス基板４、カラーフィルター５、対向電極（ＩＴＯ６）、液晶層７、反射板兼画素電極（Ａｌ）８、第２のガラス基板９が配置される。ここで図面の縦横比は、わかりやすくするために実際の比率とは異なっている。なお、以下の実施例において、同一の符号を付した部分は同一物を表している。図２（ｂ）は、カラーフィルター５の平面図であり、赤５ａ、緑５ｂ、青５ｃの画素要素からできていることを表している。実際の表示装置はこの赤緑青のパターンの周期が画素の数だけ繰り返されたものになっている。

基材（Ａ）１は染料をＰＶＡに染色した染料系偏光板である。図３は、基材（Ａ）１と同様の材料で作製した偏光板の平行透過率と直交透過率との関係を表す図である。すなわち、使用した基材（Ａ）１と同様の材料で染色濃度を調整して染料系偏光板を作製し、その偏光板２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率（平行透過率）と、偏光板２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる透過率（直交透過率）の関係を示した図である。図３から平行透過率が高くなるに従い、直交透過率も高くなっていくことがわかる。図４は、平行透過率とコントラストとの関係を示した図である。図４から平行透過率が高くなるに従い、コントラストが低下していくことがわかる。ここでコントラストは、以下の式で表される偏光板のコントラストである。
コントラスト＝平行透過率／直交透過率

偏光板のコントラストは１０以上が必要であること、また反射率の低下を抑える理由から、基材（Ａ）１の平行透過率は３６％〜３９％の値になるように調整した。反射型液晶表示装置では反射率を高くして明るい表示を実現することが重要である。本実施例では、反射率が２０％以上得られ、かつ、良好なカラー表示が実現できるよう、カラーフィルターのＮＴＳＣ比を５％〜１５％となるように調整した。

ところで、反射率では、カラーフィルターの透過率と基材（Ａ）１の平行透過率との積が最も大きなファクターである。例えば、カラーフィルターを光が二回透過した際のＮＴＳＣ比と透過率の関係を示した図１を参照すると、カラーフィルターのＮＴＳＣ比が５％〜１５％におけるカラーフィルターの透過率は７０〜９０％であり、反射率が２０％以上得られ、かつ、良好なカラー表示が実現できる。なお、カラーフィルターは層の厚みや顔料の濃度を変えて色の濃さを調整できる。

また基材（Ａ）２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率において、
４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が１．０％〜２％、かつ、
５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が１．０％〜２．０％、
さらに、該基材２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、
４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ〜５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が０．５％〜１．０％、
５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が０．５％〜１％になるように調整した。このような方法で作製した実施例１の反射型液晶表示装置において、反射率が高くて明るい、かつ、着色のない高品位な白表示と黒表示、及び、優れたカラー表示が実現した。

（実施例２）
本発明の実施例２の表示装置について図５を用いて説明する。図５（ａ）は実施例２の表示装置の縦断面図であり、上面から順に、基材（Ａ）１、位相差板２、 拡散板３、ガラス基板４、透明な領域を設けたカラーフィルター５１、対向電極（ＩＴＯ）６、液晶層７、反射板兼画素電極（Ａｌ）８、第２のガラス基板９が配置される。ここで図面の縦横比は、効果をわかりやすくするために実際の比率とは異なっている。

図５（ｂ）は、透明な領域を設けたカラーフィルター５１の平面図であり、赤５１ａ、緑５１ｂ、青５１ｃの画素要素からできていることを表している。カラーフィルター５１の各色にはカラー層のない透明な領域が各色の領域の一部に設けられている。透明な領域は、面積を変えることで、カラーフィルター５１のＮＴＳＣ比を１％〜２０％の範囲に調整することができ、反射率を高くすることができる。なお、透明な領域は、中央部に設けられる方が生産時のばらつきが少なくより好ましい。そして、基材（Ａ）１を使用することにより、カラーフィルター５１に形成された透明な領域の着色も防止し、高い反射率を有しながらも、着色のない高品位な白表示と黒表示及び優れたカラー表示が実現できる。

（実施例３）
本発明の実施例３は、実施例２と比較して画素の構成が異なっており、赤、緑、青、透明の画素からできている。カラーフィルター５２、赤５２ａ、緑５２ｂ、青５２ｃのカラー層に加え、カラー層のない透明な画素５２ｄが形成されている。カラー層５２ａ〜５２ｃに透明画素５２ｄを加えることで、ＮＴＳＣ比が１％〜２０％の範囲と小さくなり、反射率が向上し、明るい表示が可能となる。

また、各カラー層５２ａ〜５２ｃおよび透明な画素５２ｄを略正方形にし、田の字に配置することで、横並びに配置するよりも無効領域が少なくなり、開口率を高くすることが可能となり、反射率の高いカラー表示を実現することができる。また基材（Ａ）１を使用することにより、カラーフィルター５２に形成された透明な画素５２ｄの着色も防止し、高い反射率を有しながらも、着色のない高品位な白表示と黒表示及び優れたカラー表示が実現できる。

（実施例４）
本発明の実施例４を図７に示した。実施例２、３と比較して画素の構成が異なっており、赤、赤寄りの緑、青、青寄りの緑の半透明の画素からできている。カラーフィルター５３は、赤５３ａ、赤寄りの緑５３ｂ、青５３ｃ、青寄りの緑５３ｄのカラー層からなる。カラーフィルター５３の、赤５３ａ、赤寄りの緑５３ｂ、青５３ｃ、青寄りの緑５３ｄにはカラー層のない透明な領域が各色層の一部に設けられており、透明な領域の面積を変えることで、カラーフィルター５３の材料や厚みを変えることなくカラーフィルター５３のＮＴＳＣ比を１％〜２０％の範囲に調整することができ、反射率を高くすることができる。

また、４つの各画素を略正方形にし、田の字に配置することで、横並びに配置するよりも無効領域が少なくなり、開口率を高くすることが可能となり、反射率の高いカラー表示を実現することができる。また基材（Ａ）１を使用することにより、カラーフィルター５３に形成された透明な領域の着色も防止し、高い反射率を有しながらも、着色のない高品位な白表示と黒表示及び優れたカラー表示が実現できる。

（実施例５）
本発明の実施例５を図８に示した。実施例５では、拡散形状８１を形成した反射板兼表示電極（Ａｌ）が形成されてある。反射板の拡散機能と拡散板３の効果により、より広い範囲に外光を拡散させることができる。

（実施例６）
本発明の実施例６を図９に示した。実施例６では、表示装置の背面側に反射板１０を配置し、反射板１０の上に第２の基材１１、第２のガラス基板９が順に配置される。そして、第２のガラス基板９の上には透明画素電極（ＩＴＯもしくはＩＺＯ）８２が配置されている。この構造により、第１のガラス基板４ならびに第２のガラス基板９で挟まれた領域内に反射板を形成する必要がなく、また、反射板１０に特定の偏光した光を反射するような反射型偏光板を用いることで、反射型偏光板を介して背面側から入射する光を用いた表示も可能となる。

１ 基材（Ａ）、２ 位相差板、３ 拡散板、４ 第１のガラス基板、５ カラーフィルター、６ 対向電極（ＩＴＯ）、７ 液晶層、８ 反射板兼画素電極（Ａｌ）、９ 第２のガラス基板、５ａ カラーフィルターの赤の領域、５ｂ カラーフィルターの緑の領域、５ｃ カラーフィルターの青の領域、５１ 透明な領域を設けたカラーフィルター、５１ａ 透明な領域を設けたカラーフィルターの赤領域、５１ｂ 透明領域を設けたカラーフィルターの緑領域、５１ｃ 透明な領域を設けたカラーフィルターの青領域、５１ｄ 透明な領域を設けたカラーフィルターの赤領域、５２ａ 実施例３のカラーフィルターの赤領域、５２ｂ 実施例３カラーフィルターの緑領域、５２ｃ 実施例３のカラーフィルターの青領域、５２ｄ 実施例３のカラーフィルターの透明領域、５３ａ 実施例４のカラーフィルターの赤領域、５３ｂ 実施例４のカラーフィルターの赤寄りの緑領域、５３ｃ 実施例４のカラーフィルターの青領域、５３ｄ 実施例４のカラーフィルターの青寄りの緑色領域、８１ 拡散形状を形成した反射板兼表示電極（Ａｌ）、８２ 透明画素電極（ＩＴＯもしくはＩＺＯ）

Claims (16)

1. 式（１）で示されるアゾ化合物またはその塩を含有し、
   

   

   
   （式中、Ａ_１は置換基を有するフェニル基、またはナフチル基を示し、Ｒ_１またはＲ_２は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ_１は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。）
   基材２枚の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率において、
   ５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率が３０％以上であって、
   ４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であり、かつ、
   ５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、５９０ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が５％以内であって、
   さらに、前記基材２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、
   ４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内であり、かつ、
   ５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２％以内である
   ことを特徴とする偏光機能を有する基材（Ａ）を備えることを特徴とする表示装置。
2. カラーフィルターを備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記カラーフィルターを光が２回透過したときのＮＴＳＣ比は、１乃至２０であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記カラーフィルターは、赤色カラー層、緑色カラー層、および青色カラー層を含むことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記カラーフィルターは、赤色カラー層、赤寄りの緑色カラー層、青色カラー層、および青寄りの緑色カラー層を含むことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の表示装置。
6. 前記カラーフィルターは、無色透明な領域を有することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記無色透明な領域の面積は、前記カラーフィルターの全領域の面積の１／４以上であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 前記基材（Ａ）２枚の吸収軸を直交にして測定して得られる各波長透過率において、
   ４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が０．３％より大きく、かつ、
   ５２０ｎｍ乃至５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ乃至６６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が０．３％より大きいことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の表示装置。
9. 前記表示装置が、液晶表示装置であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の表示装置。
10. 前記液晶表示装置が、反射型液晶表示装置であることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
11. 前記表示装置の背面側から順に、反射板、前記基材（Ａ）、液晶層、前記カラーフィルター、前記基材（Ａ）が少なくとも配置されることを特徴とする請求項２から請求項１０のいずれかに記載の表示装置。
12. 前記液晶層は、前記背面側から順に、反射電極、前記液晶層、透明電極と配置されることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記反射板は、拡散反射型であることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記反射電極は、拡散反射型であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
15. 光拡散機能を有する基材を、前記基材（Ａ）と前記液晶層との間に備えることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の表示装置。
16. １２０乃至１６０ｎｍの位相差値を有する基材と前記基材（Ａ）とが積層されていることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の表示装置。
    

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